KR200171578Y1

KR200171578Y1 - 로터리 압축기의 토출 유로 구조

Info

Publication number: KR200171578Y1
Application number: KR2019990019716U
Authority: KR
Inventors: 정채석
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 고안은 로터리 압축기의 토출 유로 구조에 관한 것으로서, 본 고안은 케이스 내에 설치되고 냉매가스가 압축되는 압축공간이 형성된 실린더와, 상기 실린더의 압축공간에 편심부가 삽입된 회전축과, 상기 실린더의 압축공간 내주면에 선접촉되도록 상기 회전축의 편심부에 삽입되어 회전축의 회전에 따라 자전 및 공전하는 롤러와, 상기 실린더의 일측에 직선운동 가능하도록 삽입되어 그 단부가 상기 롤러의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더 압축공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인과, 상기 실린더에 결합된 회전축을 지지하도록 실린더의 상측에 설치된 메인베어링을 포함하는 로터리 압축기에서, 상기 베인에는 실린더 압축공간에서 압축된 냉매가스를 토출시키는 토출포트가 형성되고, 상기 메인베어링에는 상기 토출포트와 연통되도록 형성되어 토출포트와 함께 냉매가스를 토출시키는 토출공이 형성됨으로써 상기한 실린더 압축공간에서 압축 완료된 냉매가스가 토출되지 못하고 잔류하게 되는 사체적이 제거되므로 압축된 냉매가스가 상기 토출포트를 통해 완전히 토출될 수 있게 되어 냉매가스가 다시 재압축되는 현상이 제거되고, 이로써 압축기의 냉방 능력이 향상되는 동시에 소비전력이 저감되도록 한 것이다.

Description

로터리 압축기의 토출 유로 구조{STRUCTURE FOR DISCHARGING ACTIVE GAS IN ROTARY COMPRESSOR}

본 고안은 로터리 압축기의 토출 유로 구조에 관한 것으로서, 특히 실린더 압축공간에서 압축된 냉매가스를 토출시키는 토출포트가 실린더가 아닌 베인에 형성되어 상기한 실린더 압축공간에서 압축 완료된 냉매가스가 토출되지 못하고 잔류하게 되는 사체적이 제거되는 로터리 압축기의 토출 유로 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조를 구비한 로터리 압축기의 종단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조가 도시된 평면도이다.

도 1을 참조하면, 로터리 압축기는 소정의 내부체적을 갖는 케이스(1)와, 상기 케이스(1) 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와, 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 냉매가스를 압축하는 압축기구부로 구성된다.

여기서, 상기 전동기구부는 케이스(1) 내에 고정 결합되는 고정자(2)와, 상기 고정자(2)의 내부에 삽입되어 회전하는 회전자(3)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 압축기구부는 상기 회전자(3)의 내경에 압입되고 하부에 편심부(4a)가 형성된 회전축(4)과, 내부에 가스가 흡입되고 압축되는 압축공간(P)이 구비되어 케이스(1)의 내부에 설치됨과 아울러 그 압축공간(P)에 상기 회전축(4)의 편심부(4a)가 삽입되는 실린더(5)와, 상기 회전축(4)에 삽입됨과 아울러 실린더(5)의 상, 하부에 볼트의 체결에 의해 각각 결합되어 회전축(4)을 지지하는 메인베어링(7) 및 서브베어링(8)과, 상기 실린더(5)의 압축공간(P) 내주면에 선접촉되도록 회전축의 편심부(4a)에 삽입되어 회전축(4)의 회전에 따라 자전 및 공전하는 롤러(9)와, 상기 실린더(5)의 일측에 직선운동 가능하도록 삽입되어 그 단부가 상기 롤러(9)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더 압축공간(P)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(10)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 실린더(5)의 일측에는 냉매가스가 압축공간(P)으로 유입되는 흡입구(5b)가 형성되고, 상기 흡입구(5b)에는 케이스(1)의 측부에 설치되는 어큐뮬레이터(20)와 연결되는 흡입관(1a)이 결합되며, 상기 케이스(1)의 저면에는 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되는 오일이 채워져 있다.

특히, 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조는 실린더(5)의 압축공간(P)에서 압축된 냉매가스를 토출시키도록 상기 실린더(5)의 일측에 형성된 토출포트(5a)와, 상기 토출포트(5a)와 연통되어 토출포트(5a)와 함께 냉매가스를 토출시키도록 상기 메인베어링(7)의 일측에 형성된 토출공(7a)과, 상기 케이스(1)의 상측에 결합되어 압축된 가스를 외부로 토출시키는 토출관(1b)을 포함한다.

여기서, 상기 메인베어링(7)의 상면에는 냉매가스가 일정압 이상이 되면 상기 토출공(7a)을 오픈시키는 토출밸브(13) 및 이 토출밸브(13)의 열림 상태를 한정, 지지하는 리테이너(14)가 함께 결합되어 있다.

또한, 상기 메인베어링(7)의 상부에는 냉매가스의 토출 소음을 저감시키기 위한 머플러(Muffler)(15)가 복개되어 결합되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 종래의 로터리 압축기는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 전동기구부의 회전자(3)에 전류가 인가되면 상기 회전자(3)가 회전하면서 회전축(4)을 회전시키게 되고, 상기 회전축(4)이 회전되면 회전축(4)의 편심부(4a)에 결합된 롤러(9)가 베인(10)과 접촉된 상태에서 실린더 압축공간(P)에서 편심 회전하게 된다.

상기 롤러(9)가 편심 회전하게 되면 실린더 압축공간(P)의 체적이 변화되면서 저온저압의 냉매가스가 흡입관(1a)과 흡입구(5b)를 통해 실린더 압축공간(P)으로 흡입되어 고온고압의 상태로 압축된다.

상기 실린더(5)에서 압축된 냉매가스가 일정압 이상이 되면 메인베어링(7)의 토출공(7a)을 막고 있던 토출밸브(13)가 열리면서 상기한 고온고압의 냉매가스가 토출포트(5a) 및 토출공(7a)을 통해 케이스(1) 내부로 토출된다.

이때, 상기 토출밸브(13)의 열림 정도는 리테이너(14)에 의하여 한정되고, 상기한 냉매가스는 토출 소음이 감소되도록 상기 케이스(1)의 내부로 토출되기 전에 머플러(15)를 거치게 된다.

상기 케이스(1)의 내부로 토출된 냉매가스는 고정자(2)와 회전자(3) 사이, 그리고 상기 고정자(2)와 케이스(1) 사이에 각각 형성된 틈을 통하여 상기 케이스(1)의 상측으로 이동된다.

상기와 같이 케이스(1)의 상측으로 이동된 냉매가스는 토출관(1b)을 통해 케이스(1)의 외부로 토출된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 토출 유로 구조를 구비한 로터리 압축기는, 롤러(9)의 외주면에 그 단부가 슬라이딩 접촉되면서 실린더 압축공간(P)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(10)으로 인하여 냉매가스의 토출시 상기 실린더 압축공간(P)에 실린더(5)의 내측면과 롤러(9)의 외주면과 베인(10)의 측면으로 둘러싸인 사체적(Dead zone)(D)이 발생되게 된다.

따라서, 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조는, 실린더 압축공간(P)의 사체적(D)에 존재하는 압축 완료된 냉매가스가 실린더(5)의 토출포트(5a)를 통해 토출되지 못하기 때문에 이렇게 토출되지 못한 냉매가스가 다시 재압축되어 재압축시 압축기의 소비전력이 상승되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 종래 기술은 실린더 압축공간(P)에서 압축된 냉매가스가 전부 토출되지 않게 되어 압축한 냉매가스의 일보다 토출한 냉매가스의 일이 적어지게 되므로 체적효율이 감소되어 압축기의 냉방능력이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 실린더 압축공간(P)에 사체적(D)이 생성되지 않도록 실린더(5)에 토출포트(5a)를 형성시키지 않을 수도 있으나, 이러한 방식은 냉매가스의 토출시 유로저항이 커져 압축기의 소비전력이 오히려 더 상승되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은, 냉매가스의 압축과정에서 실린더 압축공간에 존재하는 사체적을 최소화시켜 상기한 실린더 압축공간에서 압축 완료된 냉매가스가 전부 토출되게 함으로써 압축기의 소비전력이 저감되는 동시에 냉방능력이 향상되도록 하는 로터리 압축기의 토출 유로 구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조를 구비한 로터리 압축기의 종단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조가 도시된 평면도,

도 3은 본 고안에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조가 도시된 평면도,

도 4는 본 고안에 따른 베인의 구조가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 실린더 53 : 회전축

53a : 편심부 55 : 롤러

57 : 베인 59 : 토출포트

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 케이스 내에 설치되고 냉매가스가 압축되는 압축공간이 형성된 실린더와, 상기 실린더의 압축공간에 편심부가 삽입된 회전축과, 상기 실린더의 압축공간 내주면에 선접촉되도록 상기 회전축의 편심부에 삽입되어 회전축의 회전에 따라 자전 및 공전하는 롤러와, 상기 실린더의 일측에 직선운동 가능하도록 삽입되어 그 단부가 상기 롤러의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더 압축공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인과, 상기 실린더에 결합된 회전축을 지지하도록 실린더의 상측에 설치된 메인베어링을 포함하는 로터리 압축기에 있어서, 상기 베인에는 실린더 압축공간에서 압축된 냉매가스를 토출시키는 토출포트가 형성되고, 상기 메인베어링에는 상기 토출포트와 연통되도록 형성되어 토출포트와 함께 냉매가스를 토출시키는 토출공이 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출 유로 구조가 제공된다.

이하, 본 고안의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조가 도시된 평면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 베인의 구조가 도시된 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 고안에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조의 구성을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 압축기의 케이스 내에는 냉매가스가 압축되는 압축공간(P')이 형성된 실린더(51)가 설치되고, 상기 실린더(51)의 압축공간(P')에는 전동기구부의 회전자에 의해 회전되는 회전축(53)의 편심부(53a)가 삽입되며, 상기 회전축(53)의 편심부(53a)에는 회전축(53)의 회전에 따라 자전 및 공전되는 롤러(55)가 상기 실린더(51)의 압축공간(P') 내주면에 선접촉되도록 삽입된다.

또한, 상기 실린더(51)의 일측에는 그 단부가 상기 롤러(55)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더 압축공간(P')을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(57)이 직선운동 가능하도록 설치되고, 상기 베인(57)의 일측에는 실린더 압축공간(P')에서 압축된 냉매가스를 토출시키는 토출포트(59)가 형성된다.

또한, 상기 실린더(51)의 상측에는 상기 회전축(53)을 지지하도록 메인베어링이 설치되고, 상기 메인베어링에는 상기 베인(57)의 토출포트(59)와 연통되도록 형성되어 상기 토출포트(59)와 함께 냉매가스를 토출시키는 토출공이 형성된다.

또한, 상기 메인베어링의 상면에는 냉매가스가 일정압 이상이 되면 토출공을 오픈시키는 토출밸브 및 이 토출밸브의 열림 상태를 한정, 지지하는 리테이너가 함께 결합되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조에서는, 전류가 인가된 전동기구부의 회전자에 의하여 회전축(53)이 회전되면 상기 회전축(53)의 편심부(53a)에 결합된 롤러(55)가 베인(57)에 접촉된 상태에서 실린더 압축공간(P')에서 편심 회전하게 된다.

상기 롤러(55)가 편심 회전하게 되면 실린더 압축공간(P')의 체적이 변화되면서 케이스에 결합된 흡입관을 통해 저온저압의 냉매가스가 상기한 실린더 압축공간(P')으로 흡입되어 고온고압의 상태로 압축된다.

상기 실린더(51)에서 압축된 냉매가스가 일정압 이상이 되면 메인베어링의 토출공을 막고 있던 토출밸브가 열리면서 상기한 고온고압의 냉매가스가 베인(57)의 토출포트(59)와 메인베어링의 토출공을 통해 케이스의 내부로 토출된다.

이와 같은 냉매가스의 토출과정에서 기존에는 토출포트가 실린더(51)에 형성되어 있었기 때문에 실린더 압축공간(P')에 상기 실린더(51)와 롤러(55)와 베인(57)으로 둘러싸인 사체적이 발생했었으나, 본 발명에서는 토출포트가 베인(57)에 형성되어 있기 때문에 사체적이 제거되어 상기한 실린더 압축공간(P')에서 압축 완료된 냉매가스가 토출포트(59)를 통해 완전히 토출될 수 있게 되고, 이로써 압축 완료된 냉매가스가 다시 재압축되는 현상이 제거된다.

상기 케이스의 내부로 토출된 냉매가스는 회전자와 고정자 사이, 그리고 상기 고정자와 케이스 사이에 각각 형성된 틈을 통하여 상기 케이스의 상측으로 이동되고, 이렇게 케이스의 상측으로 이동된 냉매가스는 상기 케이스에 결합된 토출관을 통해 케이스의 외부로 토출된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 로터리 압축기의 토출 유로 구조는, 실린더 압축공간(P')에서 압축된 냉매가스를 토출시키는 토출포트(59)가 실린더(51)가 아닌 베인(57)에 형성됨으로써 상기한 실린더 압축공간(P')에서 압축 완료된 냉매가스가 토출되지 못하고 잔류하게 되는 사체적이 제거되므로 압축된 냉매가스가 상기 토출포트(59)를 통해 완전히 토출될 수 있게 되어 냉매가스가 다시 재압축되는 현상이 제거되고, 이로써 압축기의 냉방 능력이 향상되는 동시에 소비전력이 저감되는 이점이 있다.

즉, 본 발명은 실린더 압축공간(P')에서 토출되지 못한 냉매가스가 다시 재압축되는 현상이 제거되어 재압축으로 인한 소비전력의 상승을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 실린더 압축공간(P')에서 압축된 냉매가스가 전부 토출되게 되어 압축한 냉매가스의 일과 토출한 냉매가스의 일이 동등해지므로 압축기의 체적효율을 향상시켜 냉방능력을 상승시키는 이점이 있다.

Claims

케이스 내에 설치되고 냉매가스가 압축되는 압축공간이 형성된 실린더와, 상기 실린더의 압축공간에 편심부가 삽입된 회전축과, 상기 실린더의 압축공간 내주면에 선접촉되도록 상기 회전축의 편심부에 삽입되어 회전축의 회전에 따라 자전 및 공전하는 롤러와, 상기 실린더의 일측에 직선운동 가능하도록 삽입되어 그 단부가 상기 롤러의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더 압축공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인과, 상기 실린더에 결합된 회전축을 지지하도록 실린더의 상측에 설치된 메인베어링을 포함하는 로터리 압축기에 있어서,

상기 베인에는 실린더 압축공간에서 압축된 냉매가스를 토출시키는 토출포트가 형성되고, 상기 메인베어링에는 상기 토출포트와 연통되도록 형성되어 토출포트와 함께 냉매가스를 토출시키는 토출공이 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출 유로 구조.