KR20030083808A - 밀폐형 회전식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 수용공간이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치된 고정자 및 회전자에 의해 구성되는 전동기구부와, 상기 회전자의 중심에 압입된 회전축과, 상기 케이싱의 내주면에 고정된 원형의 실린더와, 상기 실린더의 양측면에 밀착되는 동시에 상기 회전축이 관통하여 그 회전축의 하단부를 회전가능하게 지지하는 제1베어링 및 제2베어링과, 상기 회전축에 접동되어 자전하면서 실린더내에서 편심 회전하는 롤링피스톤과, 상기 롤링피스톤의 외주면에 압접되어 그 롤링피스톤의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인을 포함하는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 회전축의 회전자측으로 돌출된 상단부는 제3베어링에 의해 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 구조를 제시함으로써, 회전축의 구조적 불평형에 의한 비틀림 및 소음의 발생을 방지할 수 있도록 한다.

Description

밀폐형 회전식 압축기{ROTARY COMRRESSOR}

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기에 관한 것으로서, 상세하게는, 회전축의 상단부에 베어링을 추가함으로써 압축기의 초기구동시 회전축에 가해지는 과부하를 해소하기 위한 구조에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨 등에 적용되는 밀폐형 회전식 압축기는 전동기구부에 일체된 회전축에 압축기구부의 롤링피스톤이 편심되게 결합되고, 그 롤링피스톤이 원형 실린더 내에서 선회운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출시키는 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 구조를 도시한 것으로서, 도 1은 전체의 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 회전축의 구조를 도시한 측면도이다.

도시된 바와 같이 종래의 밀폐형 회전식 압축기는, 소정량의 오일이 채워지고 흡입관(SP)과 토출관(DP)이 구비되는 케이싱(1)의 내부에 전동기구부인 고정자(2) 및 회전자(3)가 설치되고, 그 중 회전자(3)의 중심에는 회전축(4)이 압입되며, 그 회전축(4)의 하부에는 압축기구부가 설치되어 이루어져 있다.

상기 압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정되어 흡입관(SP)과 연통되는 원형의 실린더(5)와, 그 실린더(5)의 양측면에 밀착되는 동시에 회전축(4)이 관통되는 제1베어링(6A) 및 제2베어링(6B)과, 상기 화전축(4)에 접동되어 자전하면서실린더(5)내에서 편심 회전하는 롤링피스톤(7)과, 그 롤링피스톤(7)의 외주면에 압접되어 롤링피스톤(7)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더(5)를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(미도시)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 회전축(4)의 내부에는 오일유로(4a)가 축방향으로 길게 관통되도록 형성되고, 그 오일유로(4a)의 하단에는 케이싱(1)에 채워진 오일을 흡상하는 오일피더(미도시)가 장착되어 있다.

도면중 미설명 부호인 6a는 토출구멍, 8은 토출밸브 조립체, 9는 토출머플러, A는 어큐뮬레이터이다.

상기와 같이 구성된 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 동작은 다음과 같다.

즉, 상기 고정자(2)에 전원이 인가되면 그 전원의 인가에 따라 회전자(3)가 고정자(2)의 내부에서 회전을 하게 되고, 이와 함께 회전축(4)이 회전을 하면서 롤링피스톤(7)이 실린더(5)내에서 편심 회전을 하게 되며, 그 롤링피스톤(7)의 편심회전에 따라 냉매가스가 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되었다가 일정압력까지 지속적으로 압축되고, 그 실린더(5)의 압축공간 압력이 임계압력을 지나 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 상기 제1베어링(6A)에 장착된 토출밸브(9)가 열리면서 압축가스가 압축공간에서 케이싱(1)의 내부로 토출되며, 이 토출가스는 케이싱(1)과 고정자(2) 사이의 틈새 또는 고정자(2)와 회전자(3) 사이의 틈새 등을 통해 상부로 이동하여 토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출된다.

이때, 상기 케이싱(1)의 내부에 채워져 있던 오일은 회전축(4)의 오일피더(미도시) 및 오일유로(4a)에 의해 상단까지 흡상되었다가 비산되면서 각 습동부를윤활시키는 동시에 전동기구부를 냉각시키면서 다시 케이싱(1)의 바닥으로 흘러 내리게 되는 바, 이와 같이 흘러 내리는 오일은 제2베어링(6B)의 내주부에 형성된 오일 그루브(미도시)를 통과하면서 제2베어링(6B)과 회전축(4)사이의 마찰을 감소시킨다.

그런데, 상기와 같은 종래의 밀폐형 회전식 압축기에 있어서는, 다음과 같은 문제점이 제기되어 왔다.

즉, 회전축(4)의 하단부는 제1베어링(6A) 및 제2베어링(6B)에 의해 안정적으로 지지되는 구조를 취하고 있으나, 그 상단부는 단지 회전자(3)에 압입되어 있을 뿐이므로, 전체적으로 회전축(4)은 불평형한 구조를 취하고 있는 것이다.

따라서, 회전축(4)에 최대의 모멘트가 발생하는 회전자(3)의 초기구동시, 회전축(4)의 구조적 불평형에 의해 비틀림 모멘트가 발생하게 되는바, 이는 회전축(4)의 열화를 촉진시키는 요인이 될 뿐만 아니라, 소음을 발생시키는 요인이 되므로, 문제점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 회전축의 구조적 불평형에 의한 비틀림 및 소음의 발생을 방지할 수 있는, 보다 진일보한 구조의 밀폐형 회전식 압축기를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 구조를 도시한 것으로서,

도 1은 전체의 구조를 도시한 단면도

도 2는 회전축의 구조를 도시한 측면도

도 3 내지 도 5는 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 구조를 도시한 것으로서,

도 3은 전체의 구조를 도시한 단면도

도 4는 회전축의 구조를 도시한 측면도

도 5는 제3베어링의 구조를 도시한 단면도

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

4 : 회전자6A : 제1베어링

6B : 제2베어링6C : 제3베어링

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 내부에 수용공간이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치된 고정자 및 회전자에 의해 구성되는전동기구부와, 상기 회전자의 중심에 압입된 회전축과, 상기 케이싱의 내주면에 고정된 원형의 실린더와, 상기 실린더의 양측면에 밀착되는 동시에 상기 회전축이 관통하여 그 회전축의 하단부를 회전가능하게 지지하는 제1베어링 및 제2베어링과, 상기 회전축에 접동되어 자전하면서 실린더내에서 편심 회전하는 롤링피스톤과, 상기 롤링피스톤의 외주면에 압접되어 그 롤링피스톤의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인을 포함하는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 회전축의 회전자측으로 돌출된 상단부는 제3베어링에 의해 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기를 제시한다.

또한, 상기 회전축의 상단부의 외경은 그 회전축의 다른 부분의 외경에 비해 작게 형성된 것이 바람직하다.

나아가, 상기 제3베어링의 상기 회전축과의 접촉면인 내주부에는 오일 그루브가 형성된 것이 효과적이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 관하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 구조를 도시한 것으로서, 도 3은 전체의 구조를 도시한 단면도, 도 4는 회전축의 구조를 도시한 측면도, 도 5는 제3베어링의 구조를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기는 내부에 수용공간이 형성된 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내부에 설치된 고정자(2) 및 회전자(3)에 의해 구성되는 전동기구부와, 회전자(3)의 중심에 압입된 회전축(4)과, 케이싱(1)의 내주면에 고정된 원형의 실린더(5)와, 실린더(5)의 양측면에 밀착되는 동시에 회전축(4)이 관통하여 그 회전축(4)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 제1베어링(6A) 및 제2베어링(6B)과, 회전축(4)에 접동되어 자전하면서 실린더내에서 편심 회전하는 롤링피스톤(7)과, 롤링피스톤(7)의 외주면에 압접되어 그 롤링피스톤(7)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(미도시)을 포함하여 구성되고, 회전축(4)의 회전자(3)측으로 돌출된 상단부는 제3베어링(6C)에 의해 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에 있어서는, 회전축(4)의 하단부는 제1베어링(6A) 및 제2베어링(6B)에 의해 지지되고, 회전축(4)의 상단부는 제3베어링(6C)에 의해 지지되는 평형한 구조를 취하고 있으므로, 회전자(3)의 초기구동시 회전축(4)에 최대 모멘트가 발생하더라도 비틀림 모멘트가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하며, 부수적으로 소음을 감소시키는 효과를 볼 수 있도록 하는 것이다.

보다 원활한 회전축(4)의 회전구동을 위하여, 회전축(4)의 상단부(4b)의 외경은 그 회전축(4)의 다른 부분의 외경에 비해 작게 형성되고, 제3베어링(6C)의 내주부는 그 회전축(4)의 상단부(4b)의 외경에 맞추어 접동하도록 형성된다.

회전축(4)의 내부에는 오일유로(4a)가 축방향으로 길게 관통되도록 형성되고, 그 오일유로(4a)의 하단에는 케이싱(1)에 채워진 오일을 흡상하는 오일피더(미도시)가 장착되어 있으며, 제3베어링(6C)의 회전축(4)과의 접촉면인 내주부에는 오일 그루브(10)가 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 6a는 토출구멍, 8은 토출밸브 조립체, 9는 토출머플러, A는 어큐뮬레이터이다.

상기와 같이 구성된 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 동작은 다음과 같다.

고정자(2)에 전원이 인가되면 그 전원의 인가에 따라 회전자(3)가 고정자(2)의 내부에서 회전을 하게 되고, 이와 함께 회전축(4)이 제1베어링(6A), 제2베어링 (6B)및 제3베어링(6C)에 의해 지지됨과 동시에 회전을 하면서 롤링피스톤(7)이 실린더(5)내에서 편심 회전을 하게 되며, 그 롤링피스톤(7)의 편심회전에 따라 냉매가스가 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되었다가 일정압력까지 지속적으로 압축되고, 그 실린더(5)의 압축공간 압력이 임계압력을 지나 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 상기 제1베어링(6A)에 장착된 토출밸브(9)가 열리면서 압축가스가 압축공간에서 케이싱(1)의 내부로 토출되며, 이 토출가스는 케이싱(1)과 고정자(2) 사이의 틈새 또는 고정자(2)와 회전자(3) 사이의 틈새 등을 통해 상부로 이동하여 토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출된다.

이때, 상기 케이싱(1)의 내부에 채워져 있던 오일은 회전축(4)의 오일피더(미도시) 및 오일유로(4a)에 의해 상단까지 흡상되었다가 비산되면서 각 습동부를 윤활시키는 동시에 전동기구부를 냉각시키면서 다시 케이싱(1)의 바닥으로 흘러 내리게 되는 바, 이와 같이 흘러 내리는 오일은 제2베어링(6B) 및 제3베어링(6C)의 내주부에 형성된 오일 그루브(10)를 통과하면서 제2베어링(6B) 및 제3베어링(6C)과 회전축(4)사이의 마찰을 감소시킨다.

본 발명은 회전축의 구조적 불평형에 의한 비틀림 및 소음의 발생을 방지할 수 있는, 보다 진일보한 구조의 밀폐형 회전식 압축기를 제공한다.

Claims (3)

1. 내부에 수용공간이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치된 고정자 및 회전자에 의해 구성되는 전동기구부와, 상기 회전자의 중심에 압입된 회전축과, 상기 케이싱의 내주면에 고정된 원형의 실린더와, 상기 실린더의 양측면에 밀착되는 동시에 상기 회전축이 관통하여 그 회전축의 하단부를 회전가능하게 지지하는 제1베어링 및 제2베어링과, 상기 회전축에 접동되어 자전하면서 실린더내에서 편심 회전하는 롤링피스톤과, 상기 롤링피스톤의 외주면에 압접되어 그 롤링피스톤의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인을 포함하는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서,

   상기 회전축의 회전자측으로 돌출된 상단부는 제3베어링에 의해 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전축의 상단부의 외경은 그 회전축의 다른 부분의 외경에 비해 작게 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제3베어링의 상기 회전축과의 접촉면인 내주부에는 오일 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.