KR20030092308A - 회전압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필요에 따라 용량을 가변할 수 있는 회전압축기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 회전압축기는 회전력을 발생시키는 구동장치와, 일단이 구동장치에 설치되어 구동장치에 의해 회전하는 회전축과, 회전축의 타단이 삽입되며 냉매의 압축이 이루어지는 한 쌍의 압축실이 회전축의 축방향으로 나란히 마련된 실린더와, 두 압축실에 각각 설치되는 한 쌍의 롤러를 구비한 것으로, 이러한 회전압축기의 두 롤러 중 적어도 하나에 회전축의 회전방향에 따라 선택적으로 회전축의 회전력을 롤러에 전달하는 일방향 클러치를 설치하여, 회전축의 회전방향을 전환하여 회전축의 회전력이 특정 롤러에만 선택적으로 전달되게 함으로써 회전압축기의 용량을 가변시킬 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Description

회전압축기{Rotary compressor}
본 발명은 냉동사이클에 사용되는 회전압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필요에 따라 용량을 가변할 수 있는 회전압축기에 관한 것이다.
일반적으로 회전압축기 조립체는 냉매를 매개체로 하여 압축 ??응축 ??팽창 ??증발과정이 연속적으로 수행되는 공기조화기나 냉장고 등의 냉각장치에 사용되어냉매를 고압으로 압축하여 내보내는 기기이다.
종래의 일반적인 회전압축기는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 밀폐용기() 내에 회전력을 발생시키는 구동장치(2)와 구동장치(2)로부터 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축장치(3)를 내장하여 이루어지며, 구동장치(2)에 의해 회전하며 압축장치(3)에 회전력을 전달하는 회전축(4)이 마련되어 있다.
압축장치(3)는 내부에 냉매의 압축이 이루지는 압축실(5)과, 압축실(5) 내에서 회전축(4)에 의해 회전하는 롤러(6)를 구비하여 롤러(6)의 회전에 따라 압축실(5) 내에서 냉매가 압축되도록 되어 있다.
그러나 이러한 회전압축기는 일단 제조된 후에는 용량의 변경이 불가능하기 때문에, 회전압축기가 사용된 냉동사이클의 냉동부하가 변하더라도 이에 대응하지 못해 불필요한 전력손실이 발생할 소지가 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 필요에 따라 용량을 가변할 수 있는 회전압축기를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 회전압축기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 따른 회전압축기의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 회전압축기의 회전축 및 롤러가 개시된 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전압축기의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 밀폐용기20: 구동장치
30: 압축장치31a, 31b: 압축실
32a, 32b: 롤러40: 회전축
50a, 50b: 일방향 클러치
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
회전력을 발생시키는 구동장치와, 일단이 상기 구동장치에 연결되어 상기 구동장치로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 타단이 관통 삽입되는 실린더를 구비한 회전압축기에 있어서, 상기 실린더에 상기 회전축의 축방향으로 나란히 마련된 적어도 두개의 압축실과, 상기 적어도 두 개의 압축실 내에 각각 설치되되 상기 회전축에 편심되게 설치되는 다수의 롤러와, 상기 회전축에 설치되어 상기 다수의 롤러 중 적어도 하나에 회전축을 회전력을 전달하는 클러치를 구비한다.
또한, 상기 클러치는 상기 회전축이 일정한 방향으로 회전할 경우에만 회전력을 상기 롤러에 전달하는 일방향 클러치이다.
또한, 상기 압축실은 제 1 압축실과 제 2 압축실로 이루어지며, 상기 롤러는 상기 제 1 압축실과 상기 제 2 압축실에 각각 설치되는 제 1 롤러와 제 2 롤러로 이루어지며, 상기 일방향 클러치는 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러 중 적어도 하나에 설치된다.
또한, 상기 제 1 롤러에는 상기 회전축이 제 1 방향으로 회전할 경우에만 회전축의 회전력을 제 1 롤러에 전달하는 제 1 일방향 클러치가 설치되고, 상기 제 2 롤러에는 상기 회전축이 제 2 방향으로 회전할 경우에만 상기 회전축의 회전력을 제 2 롤러에 전달하는 제 2 일방향 클러치가 각각 설치된다.
또한, 상기 일방향클러치는 원통형상으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 외주면에 마련되되 원주방향 일측에서 타측으로 진행하며 점진적으로 깊이가 깊어지도록 마련된 다수의 롤러설치홈과, 상기 롤러설치홈에 설치되는 롤러베어링을 구비한 일방향 롤러 베어링인 것을 특징으로 하는 회전압축기.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 회전압축기는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 밀폐 구성되는 밀폐용기(10) 내에 전원을 공급받아 구동하여 동력을 발생시키는 구동장치(20)와, 구동장치(20)의 회전력을 전달받아 냉매를 흡입, 압축 및 토출하는 압축장치(30)를 포함한다.
밀폐용기(10)는 회전압축기의 외관을 이루는 것으로, 이의 상부에는 압축 냉매가 토출되는 냉매토출관(11)이 구비되며, 하부에는 냉매가 유입되는 냉매유입관(12)이 구비된다.
구동장치(20)는 전원을 인가받아 자장을 형성하는 고정자(21)와, 고정자(21)에 회전 가능하게 설치되는 회전자(22)와, 봉형상으로 형성되며 일단은 회전자(22)에 고정되고 타단은 압축장치(30)를 관통하도록 설치되어 회전자(40)와 함께 회전하는 회전축(40)을 구비한다.
이러한 구동장치(20)로부터 회전축(40)을 통해 회전력을 전달받아 작동하는 압축장치(30)는 내부에 압축실(31a, 31b)이 마련된 실린더(31)와, 압축실(31a, 31b)에 설치되며 회전축(40)으로부터 회전력을 전달받아 회전하며 냉매를 압축하는 롤러(32a, 32b)를 구비한다.
이 때, 압축실(31a, 31b)은 실린더(30)에 회전축(40)의 축방향으로 나란히 한 쌍이 마련되며 각 압축실(31a, 31b)에는 각각 롤러(32a, 32b)가 배치된다. 본 실시예에서는 편의상 도면에서 상측에 위치한 압축실(31a) 및 롤러(32a)를 제 1 압축실(31a)과 제 1 롤러(32a)라 하며, 하측에 위치한 압축실(31b) 및 롤러(32b)를 제 2 압축실(31b)과 제 2 롤러(32b)라 한다. 이러한 제 1 롤러(32a)와 제 2 롤러(32b)는 회전축(40)에 편심되게 설치되어 회전하면서 압축실(31a, 31b) 내의냉매를 압축하게 된다.
이러한 제 1 롤러(32a)와 제 2 롤러(32b)는 회전축(40)에 일방향 클러치(50a, 50b)를 통해 설치되어 회전축(40)이 제 1 방향 또는 제 2 방향 중 어느 한 방향으로 회전할 경우에만 회전축(40)으로부터 회전력을 전달받을 수 있게 되어 있다. 이 때, 제 1 롤러(32a)에 설치된 일방향 클러치를 제 1 일방향클러치(50a)라 하고, 제 2 롤러(32b)에 설치된 일방향 클러치를 제 2 일방향클러치(50b)라 한다.
이 때, 제 1 방향은 시계방향과 반시계방향 중 어느 하나를 가리키며, 제 2 방향은 시계방향과 반시계방향 중 제 1 방향과 반대 방향인 다른 하나를 가리킨다.
본 실시예에서 제 1 일방향클러치(50a)는 회전축(40)이 제 1 방향으로 회전할 경우에만 회전축(40)의 회전력이 제 1 롤러(32a)에 전달될 수 있게 되어 있으며, 제 2 일방향클러치(50b)는 회전축(40)이 제 2 방향으로 회전할 경우에만 회전축(40)의 회전력이 제 2 롤러(32b에 전달될 수 있게 되어 있다.
본 실시예에서 일방향 클러치(50a, 50b)는 일방향 롤러클러치로써, 원통형상으로 형성된 몸체부(51)와, 몸체부(51)의 외주면에 마련되되 원주방향으로 진행하며 점점 깊이가 깊어지도록 마련된 롤러설치홈(52)과, 롤러설치홈(52)에 설치된 롤러베어링(53)을 구비한다.
본 실시예에서는 일방향 롤러 클러치가 개시되어 있으나, 필요에 따라 다양한 일방향 클러치를 적용할 수 있으며, 또한, 본 실시예에서 일방향 클러치는 제 1 롤러(32a) 및 제 2 롤러(32b)에 모두 설치되어 있으나 도 4에 도시되어 있는 바와같이 제 1 롤러(32a)에만 일방향클러치(50a)를 설치하는 등의 구성도 가능하다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 회전압축기의 동작 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 구동장치(20)에 전원이 인가되어 회전축(40)이 제 1 방향으로 회전하면, 회전축(40)의 회전력은 제 1 일방향 클러치(50a)를 통해 제 1 롤러(32a)에 전해지고 그에 따라 제 1 롤러(32a)가 회전하며 제 1 압축실(31a) 내의 냉매를 압축한다.
반면, 제 2 일방향 클러치(50b)는 회전축(40)이 제 2 방향으로 회전할 경우에만 제 2 롤러(32b)에 회전력을 전달할 수 있도록 되어 있으므로, 제 2 롤러(32b)는 정지된 상태로 유지되어 제 2 압축실(31b)에서는 냉매의 압축이 이루어지지 않는다. 따라서, 제 1 압축실(31a) 만이 냉매의 압축이 이루어지는 압축공간으로 작용한다.
다음으로 회전축(40)이 제 2 방향으로 회전하면, 제 1 일방향 클러치(50a)는 회전축(40)이 제 1 방향으로 회전할 경우에만 제 1 롤러(32a)에 회전력을 전달할 수 있으므로 제 1 롤러(32a)는 정지된 상태를 유지하고 그에 따라 제 1 압축실(31a)에서는 냉매의 압축이 이루어지지 않는다.
반면, 회전축(40)의 회전력은 제 2 일방향 클러치(50b)를 통해 제 2 롤러(32b)에 전해지고 그에 따라 제 2 롤러(32b)가 회전하며 제 2 압축실(31b) 내의 냉매를 압축한다. 따라서, 제 2 압축실(31b) 만이 냉매의 압축이 이루어지는 압축공간으로 작용한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 회전압축기는 구동장치로부터 회전력을 전달받아 회전하며 냉매를 압축하는 롤러가 일방향 클러치를 통해 구동장치의 회전축에 설치되어 있으므로, 회전축의 회전방향을 전환하여 특정 롤러만을 선택적으로 회전시킴으로써 회전압축기의 용량을 가변할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Claims (5)

  1. 회전력을 발생시키는 구동장치와, 일단이 상기 구동장치에 연결되어 상기 구동장치로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 타단이 관통 삽입되는 실린더를 구비한 회전압축기에 있어서,
    상기 실린더에 상기 회전축의 축방향으로 나란히 마련된 적어도 두개의 압축실과, 상기 적어도 두 개의 압축실 내에 각각 설치되되 상기 회전축에 편심되게 설치되는 다수의 롤러와, 상기 회전축에 설치되어 상기 다수의 롤러 중 적어도 하나에 회전축을 회전력을 전달하는 클러치를 구비한 것을 특징으로 하는 회전압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치는 상기 회전축이 일정한 방향으로 회전할 경우에만 회전력을 상기 롤러에 전달하는 일방향 클러치인 것을 특징으로 하는 회전압축기
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압축실은 제 1 압축실과 제 2 압축실로 이루어지며,
    상기 롤러는 상기 제 1 압축실과 상기 제 2 압축실에 각각 설치되는 제 1 롤러와 제 2 롤러로 이루어지며,
    상기 일방향 클러치는 상기 제 1 롤러와 제 2 롤러 중 적어도 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 회전압축기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 롤러에는 상기 회전축이 제 1 방향으로 회전할 경우에만 회전축의 회전력을 제 1 롤러에 전달하는 제 1 일방향 클러치가 설치되고, 상기 제 2 롤러에는 상기 회전축이 제 2 방향으로 회전할 경우에만 상기 회전축의 회전력을 제 2 롤러에 전달하는 제 2 일방향 클러치가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 회전압축기.
  5. 제 2 항에서 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일방향클러치는 원통형상으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 외주면에 마련되되 원주방향 일측에서 타측으로 진행하며 점진적으로 깊이가 깊어지도록 마련된 다수의 롤러설치홈과, 상기 롤러설치홈에 설치되는 롤러베어링을 구비한 일방향 롤러 베어링인 것을 특징으로 하는 회전압축기.
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