KR20000040743A - 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치에 관한 것이다. 종래에는 토출공을 개폐시키기 위한 별도의 토출밸브가 설치됨에 따라 각종 손실이 발생되고 이로인해 기기의 성능 및 효율성은 물론 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한 상기 토출공에 대한 토출밸브의 개폐동작으로 발생되는 소음이 압축기의 주소음원으로 작용하는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 실린더의 내경을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링피스톤의 외측면에 슬라이딩접촉되게 베인을 실린더의 슬롯부에 스프링으로 탄력지지시켜 실린더의 내부를 고압부와 저압부로 분리하고, 상기 롤링피스톤의 자전 및 공전으로 상기 베인이 직선운동을 하도록 구성한 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 실린더 내부에서 압축된 냉매가스가 실린더의 외부로 토출될 수 있게 상기 실린더의 슬롯부와 외부가 통하는 토출공을 실린더에 형성하고, 상기 토출공 측으로 향하는 베인의 측면부에는 상기 베인의 직선운동에 따라 실린더의 내부와 토출공이 통하도록 상기 토출공을 개방시키거나 폐쇄시키는 냉매토출유로를 형성함으로써 기존의 상기 토출밸브의 토출공 개폐동작에 따른 소음을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 토출밸브로 인한 각종 손실을 줄일 수 있어 기기의 성능은 물론 효율성 및 신뢰성을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다. 또한 상기 토출밸브가 불필요하게 됨으로써 이의 구입 및 제작에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 회전식 압축기는 도 1에 도시된 바와같이 소정의 내부체적을 갖는 밀폐용기(1)가 구비되어 있고, 이 밀폐용기(1)의 내부에는 고정자(2)와 회전자(3) 등으로 구성되는 전동기구부가 설치되어 있다. 또한 상기 회전자(3)의 내경에 압입되며 하부에 편심부(4A)가 형성된 회전축(4)과, 상기 회전축(4)의 편심부(4A)를 감싸며 상부베어링(5) 및 하부베어링(6)과 함께 볼트(7)에 의해 결합되어 있는 실린더(8)와, 상기 회전축(4)의 편심부(4A)에 삽입되어 실린더(8)의 내경을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링피스톤(9)과, 상기 롤링피스톤(9)의 외주면과 슬라이딩접촉되면서 실린더(8) 내부를 고압부와 저압부로 분리하며 직선운동을 하는 베인(도시없음) 등으로 구성되는 압축기구부가 설치되어 있다. 그리고 상기 상부베어링(5)의 일측에 상기 압축된 냉매가스를 토출시킬 수 있도록 한 토출포트(5A)가 형성되어 있고, 상기 토출포트(5A)에는 상기 압축된 냉매가스가 일정압 이상이 되면, 상기 토출포트(5A)을 오픈시키는 토출밸브(5B)가 설치되어 있다. 이와함께 상기 상부베어링(5)의 상부에는 토출가스의 토출 소음을 저감시키는 소음기(Muffler)(13)가 복개되는 식으로 결합되어 있으며, 상기 실린더(8)의 저압부에는 냉매가스가 실린더(8) 내부로 유입되는 흡입구(11)가 형성되어 있고, 상기 흡입구(11)는 밀폐용기(1)의 측부에 설치된 어큐뮬레이터(12) 및 냉매유입관(13)과 통하도록 연결되어 있다. 그리고 상기 밀폐용기(1)의 상부에는 토출관(14)이 설치되어 토출포트(5A)를 통해 토출된 압축냉매가스를 압축기의 외부로 토출시키도록 구성되어 있다. 한편, 상기 실린더(8)에는 슬롯부(8A)가 형성되어 있고, 상기 슬롯부(8A)에는 베인(8B)이 구비되어 롤링피스톤(9)의 가압 및 스프링(도시되지 않음)의 탄성력에 의해서 직선운동하면서 실린더(8) 내부의 압축공간을 고압부와 저압부로 분리시키도록 구성되어 있다.

이와같이 구성된 상기 밀폐형 회전식 압축기는 먼저, 전류공급에 의한 회전자(3)의 회전에 의해서 상기 회전자(3)에 삽입된 회전축(4)을 회전시키게 된다. 이에 따라 상기 회전축(4)의 편심부(4A)에 삽입된 롤링피스톤(9)은 실린더(8)의 내경과 접하면서 자전 및 공전하게 되고, 실린더(8) 내부로 흡입된 저온 저압의 냉매가스는 고온 고압의 상태로 압축된다. 이때 상기 실린더(8) 내부로 흡입된 저온 저압의 냉매가스는 먼저 어큐뮬레이터(12)로 유입된 후 냉매유입관(13)과 흡입구(11)를 통해 실린더(8) 내부로 흡입된다. 이렇게 실린더(8) 내부로 흡입된 후 압축된 냉매가스의 압력이 토출밸브(5B)에 의한 설정압 이상이 되면, 이의 압력으로 상기 토출밸브(5B)를 동작시켜 토출포트(5A)를 개방시키게 되고, 이 개방된 토출포트(5A)를 통해서 토출된다. 그리고 상기 토출포트(5A)를 통해 토출된 압축냉매가스는 소음기(10)를 거쳐 밀폐용기(1)의 상부측에 설치된 토출관(14)을 통해 압축기의 외부로 토출되도록 하고 있다.

그러나 이러한 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치는 실린더 내부의 압축냉매가스의 압력에 따라 토출포트를 개폐시키기 위해 상기 토출포트에 토출밸브가 설치되어 있어, 이의 설치로 인한 각종 손실이 발생하게 되고, 이러한 손실로 인해 기기의 효율 및 성능 그리고 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한 압축냉매가스의 압력에 의한 토출밸브의 동작시 발생되는 소음은 기기의 주소음원이 되는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명의 목적은 토출밸브로 인한 각종 손실 및 소음을 해소하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 기기의 제작 비용을 절감하는데 있다.

도 1은 일반적인 밀폐형 회전식 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2a,도 2b,도 2c는 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치를 보인 것으로,

도 2a는 평면도.

도 2b는 베인의 측면도.

도 2c는 단면도.

도 3a,도 3b는 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치를 보인 것으로,

도 3a는 평면도.

도 3b는 베인의 측면도.

도 4a,도 4b는 본 발명의 작동상태를 보인 것으로,

도 4a는 토출전 상태도.

도 4b는 토출시 상태도.

**도면의주요부분에대한부호의설명**

100:실린더 100A:슬롯부

100B:베인 110:롤링피스톤

120:토출공 130:냉매토출유로

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 실린더의 내경을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링피스톤의 외측면에 슬라이딩접촉되게 베인을 실린더의 슬롯부에 스프링으로 탄력지지시켜 실린더의 내부를 고압부와 저압부로 분리하고, 상기 롤링피스톤의 자전 및 공전으로 상기 베인이 직선운동을 하도록 구성한 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 실린더 내부에서 압축된 냉매가스가 실린더의 외부로 토출될 수 있게 상기 실린더의 슬롯부와 외부가 통하는 토출공을 실린더에 형성하고, 상기 토출공 측으로 향하는 베인의 일측면에는 상기 베인의 직선운동에 따라 실린더의 내부와 토출공이 통하도록 상기 토출공을 개방시키거나 폐쇄시키는 냉매토출유로를 형성한 것을 특징으로 한 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치가 제공된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명한다.

도 3a,도 3b는 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치를 보인 것이고, 도 4a,도 4b는 본 발명의 작동상태를 보인 것으로서, 이 밀폐형 회전식 압축기는 통상에서와 같이 실린더(100)에 슬롯부(100A)가 형성되고, 상기 슬롯부(100A)에는 실린더(100)의 내부를 저압부와 고압부로 분리하는 베인(100B)이 설치된다. 또한 상기 베인(100B)은 실린더(100)의 내경을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링피스톤(110)의 외측면 상에 접촉되도록 스프링(도시되지 않음)으로 탄력지지되고, 상기 롤링피스톤(110)의 자전 및 공전에 의한 가압 및 상기 스프링의 탄성력으로 실린더(100)의 슬롯부(100A)에서 직선운동을 하도록 구성된다.

이러한 밀폐형 회전식 압축기에 있어, 본 발명은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 실린더(100) 내부에서 압축된 냉매가스가 토출되도록 실린더(100)에 토출공(120)이 형성된다. 상기 토출공(120)은 실린더(100)의 슬롯부(100A)와 외부가 통하도록 형성되고, 상기 실린더(100)의 슬롯부(100A)에 구비된 베인(100B)의 일측면, 즉 토출공(120) 측으로 향하는 면 상에는 홈 형태로 냉매토출유로(130)가 형성된다. 상기 냉매토출유로(130)는 실린더(100)의 내경을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링피스톤(110)에 의한 베인(100B)의 직선운동에 따라 실린더(100) 내부와 토출공(120)이 통하도록 상기 토출공(120)을 개방시키거나 폐쇄시키도록 구성된다. 한편, 상기에서와 같은 구조에서 가장 관건이 되는 것은 베인(100B)의 일측면에 홈 형태로 형성된 냉매토출유로(130)의 끝단 위치와 실린더(100)의 슬롯부(100A)에 형성된 토출공(120)의 위치로서, 이는 롤링피스톤(110)의 압축각 200∼220°되는 곳에서부터 점차 일치하는 구조로 하고, 상기 냉매토출유로(130)는 재팽창 손실을 감안하여 최적의 깊이(0.1∼1mm) 사이로 하며, 실린더(100)의 슬롯부(100A)의 토출공(120) 역시 최적으로 설계되어야만 한다. 만약 상기 토출공(120)의 크기가 지나치게 크거나 베인(100B)의 냉매토출유로(130)의 길이가 길 경우 역토출에 의한 성능 저하를 초래할 수 있기 때문에 최소한으로 적게 그리고 베인(100B)의 냉매토출유로(130) 역시 짧게 설계되어야만 된다. 다음을 상기에서와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다. 먼저, 도 4a는 실린더(100)의 내부와 토출공(120)이 베인(100B)에 의해서 폐쇄된 상태를 도시한 것으로서, 상기 토출공(120)이 폐쇄됨에 따라 실린더(100) 내부의 압축냉매가스는 토출되지 않는다. 이러한 상태에서 상기 베인(100B)이 도 4b에 도시된 바와 같이 롤링피스톤(110)의 자전 및 공전에 의해서 직선운동을 하게 되면, 베인(100B)의 측면부에 홈 형태로 형성된 냉매토출유로(130)가 실린더(100)에 형성된 토출공(120)과 일치함으로써 상기 토출공(120)은 개방되고, 이 개방된 틈을 통해 실린더(100) 내부의 압력냉매가스는 토출공(120)을 통해서 외부로 토출되는 것이다. 그리고 다시 롤링피스톤(110)의 자전 및 공전으로 베인(100B)의 냉매토출유로(130)가 토출공(120)을 벗어나게 되면, 도 4a에 도시된 바와 같이 토출공(120)이 폐쇄되고, 실린더(100) 내부의 압축냉매가스는 토출되지 않게 되는 것이다.

이같이 본 발명은 토출밸브없이 실린더 내부에서 압축된 냉매가스의 토출 개폐동작을 수행할 수 있도록 함으로써 기존에 상기 토출밸브에 의한 각종 손실 및 소음을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 이로인해 기기의 성능은 물론 효율성 및 신뢰성을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다. 또한 상기 토출밸브의 설치를 위한 구입 및 제작비용을 절감할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (1)

1. 실린더의 내경을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링피스톤의 외측면에 슬라이딩접촉되게 베인을 실린더의 슬롯부에 스프링으로 탄력지지시켜 실린더의 내부를 고압부와 저압부로 분리하고, 상기 롤링피스톤의 자전 및 공전으로 상기 베인이 직선운동을 하도록 구성한 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 실린더 내부에서 압축된 냉매가스가 실린더의 외부로 토출될 수 있게 상기 실린더의 슬롯부와 외부가 통하는 토출공을 실린더에 형성하고, 상기 토출공 측으로 향하는 베인의 일측면에는 상기 베인의 직선운동에 따라 실린더의 내부와 토출공이 통하도록 상기 토출공을 개방시키거나 폐쇄시키는 냉매토출유로를 형성한 것을 특징으로 한 밀폐형 회전식 압축기의 압축냉매가스 토출장치.