KR20030046003A

KR20030046003A - 압축기의 유토출 저감구조

Info

Publication number: KR20030046003A
Application number: KR1020010075962A
Authority: KR
Inventors: 하종훈
Original assignee: 주식회사 엘지이아이
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2003-06-12
Also published as: KR100808408B1

Abstract

본 발명은 압축기의 유토출 저감구조에 관한 것으로, 본 발명은 밀폐용기와, 내부 공간 및 그 내부 공간과 각각 연통되는 흡입유로와 토출유로가 구비되어 상기 밀폐용기 내부에 고정 결합되는 실린더 조립체와, 파형 형상의 구획판이 구비되어 그 구획판이 상기 실린더 조립체의 내부 공간에 위치하도록 그 실린더 조립체에 관통 결합되는 회전축과, 상기 실린더 조립체에 각각 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 그 구획판에 의해 구획되는 내부 공간의 제1,2 공간을 각각 흡입영역과 압축영역으로 변환시키는 베인들을 포함한 압축기에서, 상기 실린더 조립체의 외주벽 일측에 상기 토출유로와 연통되도록 소정의 면적과 깊이를 갖는 개구홈이 형성되어 상기 밀폐용기의 내주면과 함께 소정의 체적을 갖는 오일필터링 공간이 구비되고, 상기 실린더 조립체의 일측에 상기 오일필터링 공간을 거친 가스가 상기 밀폐용기 내부로 빠져 나오는 가스통공이 구비되도록 구성하여 상기 실린더 조립체의 제1,2 공간에서 토출되어 밀폐용기 내부를 거치면서 토출관을 통해 빠져나가는 고온 고압 상태의 냉매 가스에 오일이 함께 혼합되어 그 밀폐용기 외부로 빠져나가는 것을 최소화함으로써 냉동사이클로 오일이 유입되는 것을 억제할 뿐만 아니라 밀폐용기 내부에 오일 부족을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

압축기의 유토출 저감구조{STRUCTURE FOR DISCHARGING GAS IN COMPRESSOR}

본 발명은 압축기의 유토출 저감구조에 관한 것으로, 특히 전동기구부의 구동력을 전달받아 구획판이 회전함에 따라 실린더 조립체 내부 공간의 제1,2 공간에서 각각 압축되어 토출되는 고온 고압 상태의 냉매 가스가 토출관을 통해 토출되는 과정에서 상기 냉매 가스에 오일이 함께 섞여 토출관을 통해 토출되는 것을 최소화할 수 있도록 한 압축기의 유토출 저감구조에 관한 것이다.

도 1, 2, 3은 본원 출원인이 선출원한 압축기를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 압축기는 밀폐용기(10)의 내부에 구동력을 발생시키는 전동기구부가 장착되고 그 전동기구부의 하측에 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부가 장착된다.

상기 전동기구부는 상기 밀폐용기(10)의 내부에 고정 결합되는 고정자(S)와 그 고정자(S)의 내부에 회전 가능하게 결합되는 회전자(R)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 압축기구부는 내부 공간(V)이 형성됨과 아울러 그 내부 공간(V)과 각각 연통되는 흡입유로(f1)와 토출유로(f2)가 구비되어 밀폐용기(10)에 고정 결합되는 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)에 그 중심을 관통하도록 회전축(20)이 삽입되며 그 회전축(20)은 구동력을 발생시키는 전동기구부와 결합된다.

상기 실린더 조립체(D)는 내부에 원통 형상의 관통 구멍(31)이 구비되어 상기 밀폐용기(10)의 내주벽에 고정 결합되는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 상하면에 각각 복개 결합되어 그 실린더(30)와 함께 내부 공간(V)을 형성함과 아울러 상기 회전축(20)이 관통 삽입되는 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)을 포함하여 구성된다.

상기 실린더 조립체의 흡입유로(f1)는 상기 실린더(30)의 외주면에 그 관통 구멍(31)과 연통되도록 형성되는 흡입구멍으로 이루어지며, 상기 실린더 조립체의 토출유로(f2)는 상기 실린더(30)의 일측에 소정의 폭과 깊이를 갖도록 축방향으로 관통된 개구부(32)가 형성되고 그 실린더의 개구부(32) 전면벽에 그 관통 구멍(31)과 연통되도록 제1 토출구멍(33)과 제2 토출구멍(34)이 각각 형성되어 이루어진다. 상기 제1,2 토출구멍(33)(34)은 축방향 동일 선상으로 일정 간격을 두고 각각 형성된다.

그리고 상기 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)을 제1,2 공간(V1)(V2)으로 구획하는 구획판(60)이 실린더 조립체 내부 공간(V)에 위치하도록 회전축(20)에 일체로 형성되며 상기 구획판(60)의 양측면에 각각 항시 접촉되도록 탄성 지지되어 그 구획판(60)이 회전함에 따라 상기 제1,2 공간(V1)(V2)을 각각 흡입영역과 압축영역으로 전환시키면서 움직이는 베인(70)이 상기 실린더 조립체(D)의 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)에 각각 관통 삽입되어 결합된다.

상기 베인(70)들은 상기 실린더 조립체(D)를 수평면상으로 볼 때 동일 위상, 즉 상기 구획판(60)의 상하에 위치하도록 결합되며 그 베인(70)들은 상기 실린더 조립체(D)의 상부 베어링(40)과 하부 베어링(50)에 형성되는 베인 슬롯(41)(51)에 각각 삽입된다.

상기 회전축의 구획판(60)은 일정 두께를 갖는 원형으로 형성되되 측면상으로 볼 때 볼록면을 갖는 상측 볼록 곡면부(r1)와 오목면을 갖는 하측 오목 곡면부(r2)와 그 볼록 곡면부(r1)와 오목 곡면부(r2)를 연결하는 연결 곡면부(r3)로 이루어진다. 즉, 상기 구획판(60)은 정현파 형상의 파형 곡면으로 그 볼록 곡면부(r1)와 오목 곡면부(r2)는 180°의 위상으로 위치하게 형성된다.

그리고 상기 실린더 조립체(D)에 상기 토출유로(f2)를 각각 개폐하면서 제1,2 공간(V1)(V2)의 압축영역에서 압축된 가스를 토출시키는 개폐수단(80)이 결합되고, 상기 실린더 조립체의 흡입유로(f1)에 흡입관(90)이 결합된다.

상기 개폐수단(80)은 상기 실린더 조립체의 실린더 개구부(32) 전면벽에 상기 제1 토출구멍(33)을 개폐하도록 체결볼트(B)에 의해 고정 결합되는 제1 토출밸브(81)와, 상기 실린더 조립체의 실린더 개구부(32) 전면벽에 상기 제2 토출구멍(34)을 개폐하도록 체결볼트(B)에 의해 고정 결합되는 제2 토출밸브(82)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 밀폐용기(10)의 저면에 오일이 채워져 있고 상기 회전축(20)의 내부에 오일 유로(21)가 형성되며 그 회전축의 오일 유로 (21)내부에 오일피더(미도시)가 장착된다.

미설명 부호 100은 탄성지지수단이며, 110은 소음기이고, 120은 토출관이다.

상기한 바와 같은 압축기 압축기구부의 작동은 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되어 전동기구부가 구동하게 되면 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 회전축(20)이 회전하게 됨과 동시에 그 회전축(20)의 구획판(60)이 실린더조립체(D)의 내부 공간(V)에서 회전하게 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 구획판(60)의 볼록 곡면부(r1)의 선단이 제1 공간(V1) 및 제2 공간(V2)에 각각 위치하는 베인(70)들의 위치(a1)에 위치하게 되면 상기 제1 공간(V1)에서 압축된 가스가 상기 제1 토출밸브(81)의 작동과 함께 제1 토출구멍(33)으로 토출되는 것이 완료되면서 아울러 그 흡입영역으로 가스의 흡입이 완료된 상태가 되고, 상기 제2 공간(V2)에서 흡입영역으로 가스가 흡입됨과 동시에 압축영역에서 가스 압축이 진행되는 상태가 되며, 이때 상기 제2 토출구멍(34)은 상기 제2 토출밸브(82)에 의해 막힌 상태가 된다.

이어, 상기 구획판(60)이 회전하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 그 구획판(60)의 오목 곡면부(r2)의 선단이 제1 공간(V1) 및 제2 공간(V2)에 각각 위치하는 베인(70)들의 위치(a1)에 위치하게 되면 상기 제1 공간(V1)에서 흡입영역으로 가스가 흡입됨과 동시에 압축영역에서 상기 제1 토출구멍(33)이 제1 토출밸브(81)에 의해 막힌 상태로 가스 압축이 진행되는 상태가 되고 상기 제2 공간(V2)에서 상기 제2 토출밸브(82)가 열려 그 제2 토출구멍(34)으로 가스의 토출이 완료됨과 아울러 그 흡입영역으로 가스의 흡입이 완료된 상태가 된다.

이와 같이, 상기 구획판(60)이 1회전 할 때 마다 상기 제1,2 공간(V1)(V2)에서 각각 가스가 흡입되고 압축되어 토출되며, 이와 같은 과정이 반복된다.

그리고 상기 제1,2 토출구멍(33)(34)을 통해 토출된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 상기 실린더 조립체(D)의 실린더 개구부(32)를 통해 빠져 나와 상기 밀폐용기(10) 내부로 거쳐 상기 토출관(120)을 통해 그 밀폐용기(10) 외부로 토출된다.

그리고 상기 회전축(20)의 회전에 따라 그 회전축(20)에 결합된 오일 피더에 의해 상기 밀폐용기(10)의 저면에 채워진 오일이 피딩되어 그 회전축(20)의 오일 유로(21)를 통해 흡상되면서 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되며 그 부품에 공급된 오일은 다시 밀폐용기(10)로 귀환된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 압축기는 상기 회전축(20)의 구획판(60)이 회전함에 따라 그 실린더 조립체 내부 공간의 제1,2 공간(V1)(V2)에서 각각 압축되는 고온 고압의 가스가 제1,2 토출구멍(33)(34)을 통해 교번되게 반복적으로 토출되는 과정에서 그 실린더 조립체의 내부 공간(V)에 공급되는 오일이 함께 냉매 가스와 섞여 토출되며 그 오일이 섞인 고온 고압 상태의 냉매 가스가 상기 토출관(120)을 통해 냉동사이클을 순환하게 되므로 그 냉매 가스와 함께 토출된 오일이 냉동사이클내부에 누적되면서 사이클의 효율을 저하시키게 될 뿐만 아니라 밀폐용기(10)의 내부에 오일이 부족하게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 전동기구부의 구동력을 전달받아 구획판이 회전함에 따라 실린더 조립체 내부 공간의 제1,2 공간에서 각각 압축되어 토출되는 고온 고압 상태의 냉매 가스가 토출관을 통해 토출되는 과정에서 상기 냉매 가스에 오일이 함께 섞여 토출관을 통해 토출되는 것을 최소화할 수 있도록 한 압축기의 유토출 저감구조를 제공함에 있다.

도 1,2는 선출원된 압축기를 도시한 정단면도 및 평면도,

도 3은 상기 압축기의 압축기구부를 부분 단면하여 도시한 사시도,

도 4,5는 상기 압축기 압축기구부의 작동과정을 각각 도시한 평면도,

도 6,7은 본 발명의 압축기 유토출 저감구조가 구비된 압축기를 도시한 정단면도 및 평면도,

도 8은 본 발명의 압축기 유토출 저감구조가 구비된 압축기의 압축기구부를 부분 단면하여 도시한 사시도,

도 9는 본 발명의 압축기 유토출 저감구조의 작동상태를 도시한 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 밀폐용기 20 ; 회전축

30 ; 실린더 36 ; 개구홈

37 ; 오일배출구멍 60 ; 구획판

70 ; 베인 130 ; 가스통공

D ; 실린더 조립체 f1 ; 흡입유로

f2 ; 토출유로 Q ; 오일필터링 공간

V1 ; 제1 공간 V2 ; 제2 공간

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 밀폐용기와, 내부 공간 및 그내부 공간과 각각 연통되는 흡입유로와 토출유로가 구비되어 상기 밀폐용기 내부에 고정 결합되는 실린더 조립체와, 파형 형상의 구획판이 구비되어 그 구획판이 상기 실린더 조립체의 내부 공간에 위치하도록 그 실린더 조립체에 관통 결합되는 회전축과, 상기 실린더 조립체에 각각 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 그 구획판에 의해 구획되는 내부 공간의 제1,2 공간을 각각 흡입영역과 압축영역으로 변환시키는 베인들을 포함하여 구성된 압축기에 있어서, 상기 실린더 조립체의 외주벽 일측에 상기 토출유로와 연통되도록 소정의 면적과 깊이를 갖는 개구홈이 구비되어 상기 밀폐용기의 내주면과 함께 소정의 체적을 갖는 오일필터링 공간이 형성되고, 상기 실린더 조립체의 일측에 상기 오일필터링 공간을 거친 가스가 상기 밀폐용기 내부로 빠져 나오는 가스통공이 구비된 것을 특징으로 하는 압축기의 유토출 저감구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 압축기 유토출 저감구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 6, 7, 8은 본 발명의 압축기 유토출 저감구조의 일실시예가 구비된 압축기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 압축기는 밀폐용기(10)의 내부에 구동력을 발생시키는 전동기구부가 장착되고 그 전동기구부의 하측에 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부가 장착된다.

상기 실린더 조립체(D)는 내부에 원통 형상의 관통 구멍(31)이 구비되어 상기 밀폐용기(10)의 내주면에 고정 결합되는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 상하면에 각각 복개 결합되어 그 실린더(30)와 함께 내부 공간(V)을 형성함과 아울러 상기 회전축(20)이 관통 삽입되는 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)을 포함하여 구성된다.

상기 실린더 조립체의 흡입유로(f1)는 상기 실린더(30)의 외주면에 그 관통 구멍(31)과 연통되도록 형성되는 흡입구멍으로 이루어진다.

상기 실린더 조립체의 토출유로(f2)는 상기 실린더(30)의 일측에 그 관통 구멍의 내주벽과 그 실린더의 외주벽을 각각 연통시키는 제1 토출구멍(33)과 제2 토출구멍(34)이 형성된다. 상기 제1,2 토출구멍(33)(34)은 축방향 동일 선상으로 일정 간격을 두고 각각 형성된다. 그리고 상기 실린더 조립체의 실린더(30) 외주벽에 상기 토출유로(f2)와 연통되도록 소정의 면적과 깊이를 갖는 개구홈(36)이 형성된다. 상기 실린더 조립체의 실린더 개구홈(36)과 그 실린더 조립체의 실린더 외주벽과 접촉되는 상기 밀폐용기(10)의 내주면과 함께 소정의 체적을 갖는 오일필터링 공간(Q)을 이루게 된다. 그리고 상기 실린더 조립체의 실린더(30) 일측에 상기 오일필터링 공간(Q)을 거친 가스가 상기 밀폐용기(10) 내부로 빠져 나오는 가스통공(130)이 형성되며 그 실린더 조립체의 실린더(30)에 상기 오일필터링공간(Q)에 고이는 오일이 배출되는 오일배출구멍(37)이 형성된다.

상기 실린더 조립체의 가스통공(130)은 그 실린더 조립체(D)를 구성하는 실린더(30)의 일측과 그 실린더(30)에 접면되어 결합되는 상부 베어링(40)에 걸쳐 형성됨이 바람직하며 그 가스통공(130)은 실린더 조립체(D)의 축 방향으로 향하도록 형성된다. 상기 실린더 오일배출구멍(37)은 상기 밀폐용기(10) 저면을 향하도록 형성된다.

상기 회전축의 구획판(60)은 일정 두께를 갖는 원형으로 형성되되 측면상으로 볼 때 볼록면을 갖는 상측 볼록 곡면부(r1)와 오목면을 갖는 하측 오목 곡면부(r2)와 그 볼록 곡면부(r1)와 오목 곡면부(r2)를 연결하는 연결 곡면부(r3)로 이루어진다. 즉, 상기 구획판(60)은 정현파 형상의 파형 곡면으로 그 볼록 곡면부(r1)와 오목곡면부(r2)는 180°의 위상으로 위치하게 형성된다.

상기 개폐수단(80)은 상기 실린더 조립체의 실린더 개구홈(36) 내면벽에 상기 제1 토출구멍(33)을 개폐하도록 체결볼트(B)에 의해 고정 결합되는 제1 토출밸브(81)와, 상기 실린더 조립체의 실린더 개구홈(36) 내면벽에 상기 제2 토출구멍(34)을 개폐하도록 체결볼트(B)에 의해 고정 결합되는 제2 토출밸브(82)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 밀폐용기(10)의 저면에 오일이 채워져 있고 상기 회전축(20)의 내부에 오일 유로(21)가 형성되며 그 회전축의 오일 유로(21) 내부에 오일피더(미도시)가 장착된다.

미설명 부호 100은 탄성지지수단이며, 110은 소음기이고, 120는 토출관이다.

이하, 본 발명의 압축기 유토출 저감구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되어 전동기구부(M)가 구동하게 되면 그 전동기구부(M)의 구동력을 전달받아 회전축(20)이 회전하게 됨과 동시에 그 회전축(20)의 구획판(60)이 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)에서 회전하게 된다.

상기 구획판(60)의 볼록 곡면부(r1)의 선단이 제1 공간(V1) 및 제2 공간(V2)에 각각 위치하는 베인(70)들의 위치에 위치하게 되면 상기 제1 공간(V1)에서 압축된 가스가 상기 제1 토출밸브(81)의 작동과 함께 제1 토출구멍(33)으로 토출되는 것이완료되면서 아울러 그 흡입영역으로 가스의 흡입이 완료된 상태가 되고, 상기 제2 공간(V2)에서 흡입영역으로 가스가 흡입됨과 동시에 그 압축영역에서 가스 압축이 진행되는 상태가 되며, 이때 상기 제2 토출구멍(34)은 상기 제2 토출밸브(82)에 의해 막힌 상태가 된다.

이어, 상기 구획판(60)이 회전하여 그 구획판(60)의 오목 곡면부(r2)의 선단이 제1 공간(V1) 및 제2 공간(V2)에 각각 위치하는 베인(70)들의 위치에 위치하게 되면 상기 제1 공간(V1)에서 흡입영역으로 가스가 흡입됨과 동시에 압축영역에서 상기 제1 토출구멍(33)이 제1 토출밸브(81)에 의해 막힌 상태로 가스 압축이 진행되는 상태가 되고 상기 제2 공간(V2)에서 상기 제2 토출밸브(82)가 열려 그 제2 토출구멍(34)으로 가스의 토출이 완료됨과 아울러 그 흡입영역으로 가스의 흡입이 완료된 상태가 된다.

이와 같이, 상기 구획판(60)이 1회전 할 때마다 상기 제1,2 공간(V1)(V2)에서 각각 가스가 흡입되고 압축되어 토출된다.

그리고 상기 제1,2 토출구멍(33)(34)을 통해 토출된 고온 고압 상태의 냉매 가스는, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 실린더 조립체의 실린더 개구홈(36)과 그에 대면되는 밀폐용기(10) 내주면에 의해 형성되는 오일필터링 공간(Q)을 거치면서 상기 가스통공(130)을 통해 상기 밀폐용기(10) 내부로 빠져 나오게 되며 그 밀폐용기(10) 내부로 빠져 나온 가스는 상기 토출관(120)을 통해 그 밀폐용기(10) 외부로 토출된다.

그리고 상기 회전축(20)의 회전에 따라 그 회전축(20)에 결합된 오일 피더에 의해상기 밀폐용기(10)의 저면에 채워진 오일이 피딩되어 그 회전축의 오일 유로(21)를 통해 흡상되면서 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되며 그 부품에 공급된 오일은 다시 밀폐용기(10)로 귀환된다.

한편, 상기 실린더 조립체 내부 공간의 제1,2 공간(V1)(V2)에서 각각 압축되어 토출되는 고온 고압 상태의 냉매 가스는 그 실린더 조립체의 내부 공간(V)에 공급되는 오일이 함께 토출되며 그 냉매 가스와 함께 섞여 토출되는 오일은 상기 오일필터링 공간(Q)을 거치는 과정에서 그 오일필터링 공간(Q)의 내벽에 부딪혀 여과되면서 그 오일필터링 공간(Q) 저면에 고이게 된다. 상기 오일필터링 공간(Q)에 고이는 오일은 상기 오일배출구멍(37)을 통해 상기 밀폐용기(10) 저면으로 귀환된다. 따라서 상기 오일필터링 공간(Q)을 거치면서 상기 가스통공(130) 및 밀폐용기(10) 내부를 통해 상기 토출관(120)으로 토출되는 냉매 가스에 섞인 오일이 최소화된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 압축기의 유토출 저감구조는 상기 실린더 조립체의 제1,2 공간에서 토출되어 밀폐용기 내부를 거치면서 토출관을 통해 빠져나가는 고온 고압 상태의 냉매 가스에 오일이 함께 혼합되어 그 밀폐용기 외부로 빠져나가는 것을 최소화하게 됨으로써 상기 압축기를 포함하는 냉동사이클에 오일이 유입되어 누적됨에 의해 발생되는 사이클의 효율 저하를 방지하고 또한 압축기의 밀폐용기 내부에 오일 부족을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

밀폐용기와, 내부 공간 및 그 내부 공간과 각각 연통되는 흡입유로와 토출유로가 구비되어 상기 밀폐용기 내부에 고정 결합되는 실린더 조립체와, 파형 형상의 구획판이 구비되어 그 구획판이 상기 실린더 조립체의 내부 공간에 위치하도록 그 실린더 조립체에 관통 결합되는 회전축과, 상기 실린더 조립체에 각각 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 그 구획판에 의해 구획되는 내부 공간의 제1,2 공간을 각각 흡입영역과 압축영역으로 변환시키는 베인들을 포함하여 구성된 압축기에 있어서, 상기 실린더 조립체의 외주벽 일측에 상기 토출유로와 연통되도록 소정의 면적과 깊이를 갖는 개구홈이 구비되어 상기 밀폐용기의 내주면과 함께 소정의 체적을 갖는 오일필터링 공간이 형성되고, 상기 실린더 조립체의 일측에 상기 오일필터링 공간을 거친 가스가 상기 밀폐용기 내부로 빠져 나오는 가스통공이 구비된 것을 특징으로 하는 압축기의 유토출 저감구조.
제1항에 있어서, 상기 실린더 조립체의 가스통공은 그 실린더 조립체의 축방향으로 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 유토출 저감구조.
제1항에 있어서, 상기 실린더 조립체의 일측에 상기 오일필터링 공간에 고인 오일이 배출되는 오일배출구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 유토출 저감구조.