KR200399300Y1 - 로터리 압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 로터리 압축기에 관한 것으로, 본 고안은 오일을 채운 케이싱의 내부에서 전동기구부와 압축기구부 사이에 결합하여 상기 전동기구부의 회전력을 압축기구부에 전달하고 그 내부에 케이싱의 오일을 흡상하도록 축방향으로 오일유로를 관통 형성하는 회전축과, 실린더의 일측을 복개하도록 그 실린더에 결합하여 압축기구부의 내부공간을 형성하고 상기 회전축이 관통하여 그 회전축의 외주면을 반경방향으로 지지하는 동시에 상기 회전축의 일측 스러스트면을 축방향으로 지지하는 메인베어링과, 실린더의 타측을 복개하도록 그 실린더에 결합하여 함께 압축기구부의 내부공간을 형성하고 상기 회전축의 타측 스러스트면을 축방향으로 지지하는 서브베어링을 포함함으로써, 서브베어링의 가공이 용이하게 될 뿐만 아니라 서브베어링의 레이디얼베어링부에 대응하는 회전축의 하단을 제거할 수 있어 그만큼 회전축의 가공도 용이하게 되어 생산비용을 낮출 수 있다.

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}

본 고안은 로터리 압축기에 관한 것으로서, 특히 하부베어링의 구조를 간소화하여 회전축과 베어링의 제작을 용이하게 할 수 있는 로터리 압축기에 관한 것이다.

로터리 압축기는 전동기구부의 회전력을 이용하여 압축기구부가 편심 회전을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 것으로, 도 1은 종래 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 로터리 압축기는, 소정량의 오일을 채우고 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부(10)와, 케이싱(1)의 하측에 설치하여 상기 전동기구부(10)에서 발생한 회전력으로 냉매를 압축하는 압축기구부(20)로 구성하고 있다.

전동구동부(10)는 케이싱(1)의 내부에 고정하여 외부에서 전원을 인가하는 고정자(11)와, 고정자(11)의 내부에 일정 공극을 두고 배치하여 상기한 고정자(11)와 상호 작용하면서 회전하는 회전자(12)와, 회전자(12)의 회전력을 압축기구부(20)로 전달하는 회전축(13)으로 이루어져 있다.

압축기구부(20)는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 실린더(21)와, 실린더(21)의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간(V)을 형성하면서 상기한 회전축(13)을 지지하는 메인베어링(22) 및 서브베어링(23)과, 회전축(13)의 편심부(13b)에 회전 가능하게 결합하여 실린더(21)의 내부공간(V)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 롤링피스톤(24)과, 롤링피스톤(24)의 외주면에 압접하도록 실린더(21)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 실린더(21)의 내부공간(V)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(미도시)과, 메인베어링(22)의 중앙부근에 구비한 토출포트(22c) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 압축실에서 토출되는 냉매가스를 제한하는 토출밸브(25)와, 토출밸브(25)를 수용하도록 공명실을 구비하여 메인베어링(22)의 외측면에 설치하는 머플러(26)로 이루어져 있다.

메인베어링(22)은 그 저면에 실린더(21)와 함께 내부공간(V)을 형성함과 아울러 회전축(13)을 축방향으로 지지할 수 있도록 스러스트베어링부(22a)를 형성하고, 그 상면에는 회전축(13)의 편심부(13b) 상측을 반경방향으로 지지할 수 있도록 소정의 높이로 돌출하여 축방향으로 관통하는 레이디얼베어링부(22b)를 형성하고 있다.

서브베어링(23)은 그 상면에 메인베어링(22)과 함께 내부공간(V)을 형성함과 아울러 스러스트베어링부(23a)를 형성하고, 그 저면에는 메인베어링(22)과 함께 회전축(13)의 편심부(13b) 하측을 반경방향으로 지지할 수 있도록 레이디얼베어링부(23b)를 형성하고 있다.

도면중 미설명 부호인 14는 오일피더이다.

상기와 같은 종래 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부(10)의 고정자(11)에 전원을 인가하여 회전자(12)가 회전하면, 회전축(13)이 메인베어링(22)과 서브베어링(23)에 의해 축방향과 반경방향으로 지지되면서 회전자(12)와 함께 회전하고, 롤링피스톤(24)이 실린더(21)의 내부공간(V)에서 편심 회전하며, 롤링피스톤(24)의 편심 회전에 따라 냉매가스가 흡입실로 흡입되어 일정압력까지 지속적으로 압축되다가 압축실 압력이 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 메인베어링(22)의 토출포트(22c)와 머플러(26)를 통해 케이싱(1)으로 토출된다.

이때, 회전축(13)이 고속으로 회전을 하면서 하단의 오일피더(14)가 케이싱(1)의 바닥면에 고인 오일을 펌핑하고, 이 오일은 오일유로(13a)를 따라 상단으로 흡상되면서 중간의 오일구멍(미도시)을 통해 메인베어링(22)과 서브베어링(23)의 베어링부(22a)(22b)(23a)(23b)로 공급되거나 일부는 상단에서 비산되어 전동기구부(10)를 냉각하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 로터리 압축기에 있어서는, 회전축(13)의 반경방향을 주로 메인베어링(22)의 레이디얼베어링부(22b)로 지지함에도 불구하고 회전축(13)의 축길이를 길게 연장하여 서브베어링(23)의 레이디얼베어링부(23b)로도 상기한 회전축(13)의 반경방향을 지지하도록 구성함에 따라 서브베어링(23)에 스러스트베어링부(23a)와 레이디얼베어링부(23b) 모두를 구비하여야 하므로 그만큼 서브베어링(23)의 정밀가공면이 증가하여 생산비용이 가중될 뿐만 아니라 서브베어링(23)의 레이디얼베어링부(23b)에 접하는 회전축(13)의 길이가 증가하여 생산비용이 더욱 가중되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 로터리 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 오일의 공급량을 유지하면서도 베어링면적을 줄여 베어링부재와 회전축에 대한 생산비용을 절감할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 오일을 채운 케이싱의 내부에서 전동기구부와 압축기구부 사이에 결합하여 상기 전동기구부의 회전력을 압축기구부에 전달하고 그 내부에 케이싱의 오일을 흡상하도록 축방향으로 오일유로를 관통 형성하는 회전축과, 실린더의 일측을 복개하도록 그 실린더에 결합하여 압축기구부의 내부공간을 형성하고 상기 회전축이 관통하여 그 회전축의 외주면을 반경방향으로 지지하도록 레이디얼베어링부를 형성하는 동시에 상기 회전축의 일측 스러스트면을 축방향으로 지지하도록 스러스트베어링부를 형성하는 메인베어링과, 실린더의 타측을 복개하도록 그 실린더에 결합하여 함께 압축기구부의 내부공간을 형성하고 상기 회전축의 타측 스러스트면을 축방향으로 지지하도록 스러스트베어링부를 형성하는 서브베어링을 포함한 로터리 압축기를 제공한다.

이하, 본 고안에 의한 로터리 압축기를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안 로터리 압축기의 일부를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 고안에 의한 로터리 압축기는, 소정량의 오일을 채우는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내부에 설치하여 회전력을 발생하도록 고정자(111)와 회전자(112) 그리고 회전축(113)으로 된 전동기구부(110)와, 전동기구부(110)의 회전축(113)에 결합하여 냉매가스를 압축하는 압축기구부(120)로 구성한다.

회전축(113)은 후술할 압축기구부(120)의 메인베어링(122)과 서브베어링(123)에 지지되어 회전을 하면서 롤링피스톤(124)을 선회운동시키는 것으로, 그 중간부위에 압축기구부(120)의 실린더(121) 내부에서 편심 회전하는 편심부(113b)를 형성하고, 편심부(113b)의 상하 양측에는 메인베어링(122)의 스러스트베어링부(122a)와 서브베어링(123)의 스러스트베어링부(123a)에 각각 미끄럼 접촉하도록 상측 스러스트면(113c)과 하측 스러스트면(113d)을 형성한다.

또, 회전축(113)은 편심부(113b)를 중심으로 그 상부는 후술할 메인베어링(122)의 레이디얼베어링부(122b)에 반경방향으로 지지되도록 그 메인베어링(122)의 레이디얼베어링부(122b)에 삽입 결합하는 반면 하부는 서브베어링(123)의 스러스트베어링부(123a)에 얹히도록 상기한 스러스트면과 동일한 높이로 형성한다. 여기서, 경우에 따라서는 회전축의 하단에 후술할 서브베어링(123)의 오일구멍(123b)에 소정의 공극을 두고 삽입 결합할 수 있도록 돌출부(미도시)를 형성할 수도 있다.

또, 회전축(113)은 케이싱(1)의 오일을 흡상할 수 있도록 그 내부에 축방향으로 오일유로(113a)를 관통하되, 그 오일유로(113a)의 하단에는 후술할 서브베어링(123)의 오일구멍(123b)을 통과하여 케이싱(1)의 오일에 잠기도록 오일피더(114)를 삽입 결합한다.

메인베어링(122)은 그 저면에 회전축(113)의 상측 스러스트면(113c)에 미끄럼 접촉하도록 스러스트베어링부(122a)를 형성하고, 그 상면에는 스러스트베어링면(122a)의 중심부에서 소정의 높이만큼 돌출시켜 상기 회전축(113)의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 내주면에 레이디얼베어링부(122b)를 관통 형성한다.

서브베어링(123)은 그 상면에 회전축(113)의 하측 스러스트면(113d)과 회전축(113)의 하단이 얹혀 미끄럼 접촉하도록 스러스트베어링부(123a)를 형성하고, 그 스러트스베어링부(123a)에는 케이싱(1)의 오일을 흡상하도록 오일구멍(123b)을 형성한다.

오일구멍(123b)은 회전축(113)의 외경 보다는 작게 형성하는 반면 회전축(113)의 오일유로(113a)에 삽입하는 오일피더(114)의 외경 보다는 크게 형성한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 122는 토출포트, 124는 롤링피스톤, 125는 토출밸브, 126은 머플러이다.

상기와 같은 본 고안 로터리 압축기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 전동기구부(110)에 전원이 인가되어 회전축(113)이 회전을 하면, 회전축(113)의 편심부(113b)에 결합한 롤링피스톤(124)이 실린더(121)의 내부공간(V)에서 선회운동을 하면서 그 내부공간(V)의 체적을 변화시키고, 이에 따라 냉매가스가 실린더(121)의 내부공간(V1)으로 흡입되었다가 롤링피스톤(124)을 따라 이동을 하다가 베인(미도시)에 막혀 압축되어 메인베어링(122)의 토출포트(a)와 머플러(8)의 토출공(8a)을 통해 케이싱(1)으로 토출된다.

이때, 회전축(113)은 그 편심부(113b) 상하 양측의 스러스트면(113c)(113d)이 메인베어링(122)과 서브베어링(123)의 스러스트베어링부(123a)에 미끄럼 접촉하여 축방향으로 지지되는 동시에 그 편심부(113b) 상측의 외주면이 메인베어링(122)의 레이디얼베어링부(122b)에 미끄럼 접촉하여 반경방향으로 지지되면서 안정적으로 회전을 하게 된다.

또, 회전축(113)의 오일유로(113a) 하단에 구비한 오일피더(114)가 상기 회전축(113)과 함께 회전을 하여 케이싱(1)의 오일을 펌핑하고, 이 오일은 오일유로(113a)를 따라 흡상되어 일부는 회전축(113)의 오일구멍(미도시)을 통해 각 베어링면으로 공급되는 반면 일부는 오일유로(113a)의 상단에서 비산되어 전동기구부(120)를 냉각하게 된다.

이렇게, 회전축의 반경방향은 메인베어링에서 지지하는 한편 회전축의 축방향은 메인베어링과 서브베어링에서 지지하도록 하여 서브베어링에 별도의 레이디얼베어링부를 형성할 필요가 없어지고 회전축의 길이도 짧아질 뿐만 아니라 서브베어링의 레이디얼베어링부가 제거됨에 따라 이에 대응하는 회전축의 외주면 가공도 용이하게 되어 생산비용을 낮출 수 있다.

본 고안에 의한 로터리 압축기는, 서브베어링의 레이디얼베어링부를 제거하고 메인베어링만으로 회전축의 반경방향을 지지하도록 함으로써, 서브베어링의 가공이 용이하게 될 뿐만 아니라 서브베어링의 레이디얼베어링부에 대응하는 회전축의 하단을 제거할 수 있어 그만큼 회전축의 가공도 용이하게 되어 생산비용을 낮출 수 있다.

도 1은 종래 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 2는 본 고안 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 3은 본 고안 로터리 압축기의 일부를 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 113 : 회전축

113a : 오일유로 113b : 편심부

113c : 상측 스러스트면 113d : 하측 스러스트면

114 : 오일피더 121 : 실린더

111 : 메인베어링 122a : 스러스트베어링부

122b : 레이디얼베어링부 123 : 서브베어링

123a : 스러스트베어링부 123b : 오일구멍

Claims (6)

1. 오일을 채운 케이싱의 내부에서 전동기구부와 압축기구부 사이에 결합하여 상기 전동기구부의 회전력을 압축기구부에 전달하고 그 내부에 케이싱의 오일을 흡상하도록 축방향으로 오일유로를 관통 형성하는 회전축과,

   실린더의 일측을 복개하도록 그 실린더에 결합하여 압축기구부의 내부공간을 형성하고 상기 회전축이 관통하여 그 회전축의 외주면을 반경방향으로 지지하도록 레이디얼베어링부를 형성하는 동시에 상기 회전축의 일측 스러스트면을 축방향으로 지지하도록 스러스트베어링부를 형성하는 메인베어링과,

   실린더의 타측을 복개하도록 그 실린더에 결합하여 함께 압축기구부의 내부공간을 형성하고 상기 회전축의 타측 스러스트면을 축방향으로 지지하도록 스러스트베어링부를 형성하는 서브베어링을 포함한 로터리 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   회전축의 끝단이 서브베어링에 얹혀지도록 결합하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
3. 제1항에 있어서,

   회전축의 끝단이 서브베어링에 소정의 공극을 두고 관통 결합하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   메인베어링은 그 일측면에 회전축의 일측 스러스트면에 미끄럼 접촉하도록 스러스트베어링부를 형성하고, 그 타측면에는 스러스트베어링면의 중심부에서 소정의 높이만큼 돌출 관통하여 상기 회전축의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 레이디얼베어링부를 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   서브베어링은 그 일측면에 회전축의 타측 스러스트면에 미끄럼 접촉하도록 스러스트베어링부를 형성하고, 그 스러트스베어링부에는 케이싱의 오일을 흡상하도록 오일구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
6. 제5항에 있어서,

   회전축의 오일유로에는 상기 서브베어링의 오일구멍을 통과하여 케이싱의 오일에 잠기도록 오일피더를 삽입 결합하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.