KR20040040197A - 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치에 관한 것으로, 본 발명은 흡입관과 토출관을 구비하는 케이싱과, 유체의 흡입구멍을 형성하여 상기 케이싱에 고정하는 실린더와, 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판에 전동기구부의 회전력을 전달하도록 그 전동기구부의 회전자와 구획판에 함께 결합하는 회전축과, 구획판에 압접하여 그 구획판이 회전할 때 복수 개의 밀폐공간을 각각 흡입공간과 압축공간으로 서로 전환하는 복수 개의 베인과, 회전축과 구획판을 미끄럼 지지하도록 실린더의 상하 양측에 결합하여 각각의 밀폐공간에 연통하도록 토출구멍을 구비하는 상부베어링플레이트 및 하부베어링플레이트를 포함한 밀폐형 압축기에 있어서, 회전자의 상면 또는 하면에 양각 또는 음각지게 형성하여 케이싱 내부의 토출가스를 휘저어 유동시키는 가스유동부를 구비함으로써, 케이싱 내부로 토출된 토출가스가 그 케이싱 내부에서 일정한 기류를 형성하면서 구동모터와 같은 발열부를 자연 냉각함과 아울러 토출가스가 토출관으로 신속하게 이동하도록 유도하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

Description

밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치{DISCHARGE GAS FLOW DEVICE FOR ENCLOSED COMPRESSOR}

본 발명은 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 실린더에서 토출한 토출가스가 케이싱 내부에서 원활하게 유동할 수 있는 밀폐형 압축기에서 토출가스 유동장치에 관한 것이다.

일반적으로 베인식 압축기는 회전체에 베인을 압접시켜 실린더의 내부공간을 흡입영역과 압축영역으로 구획한 상태에서 회전체를 회전하여 상기 흡입영역과 압축영역을 서로 연속적으로 바꾸면서 유체를 흡입 압축 토출하도록 하는 것이다.

도 1은 종래 베인식 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 베인식 밀폐형 압축기는, 케이싱(1)의 내측 상부에 동력을 발생하도록 설치하는 고정자(Ms)와 회전자(Mr)로 된 전동기구부와, 전동기구부의 하부에 회전자(Mr)와 연결하여 유체를 흡입 압축 토출하도록 설치하는 압축기구부로 구성하고 있다.

고정자(Ms)는 케이싱(1)의 내주면에 압입하여 고정하고, 회전자(Mr)는 고정자(Ms)의 내주면에 일정 간격을 두고 회전 가능하게 회전축(4)으로 지지하여 결합하고 있다.

회전자(Mr)는 후술할 압축기구부에 편심질량이 발생하지 않음에 따라 도 2에서와 같이 상하 양단을 평평하게 형성하고 있다.

압축기구부는 냉매가스를 흡입 압축하기 위한 내부공간(V)과 그 내부공간(V)에 연통하는 흡입구멍(2a)을 형성하여 케이싱(1)에 고정하는 실린더(2)와, 실린더(2)의 상면과 하면에 각각 고정하여 함께 실린더(2)의 내부공간(V)을 형성하고 그 내부공간(V)에 연통하도록 토출구멍(3a)(3b)을 형성하는상부베어링플레이트(3A) 및 하부베어링플레이트(3B)와, 전동기구부의 회전자(Mr)에 결합하는 동시에 각각의 베어링플레이트(3A,3B)에 관통 결합하여 전동기구부의 동력을 압축기구부에 전달하는 회전축(4)과, 회전축(4)에 결합하거나 또는 일체로 성형하여 실린더(2)의 내부공간을 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)으로 구획하도록 정현파 모양으로 형성하는 구획판(5)과, 구획판(5)의 양면에 각각 하단 및 상단을 접촉하여 회전축(4)의 회전시 각각의 공간(S1)(S2)을 흡입영역 및 압축영역으로 구획하는 제1 베인(6A) 및 제2 베인(6B)과, 각 베인(6A)(6B)을 탄력 지지하는 제1 스프링 조립체(7A) 및 제2 스프링 조립체(7B)와, 상부베어링플레이트(3A)와 하부베어링플레이트(3B)의 외곽면에 설치하여 각 공간(S1)(S2)에서 토출하는 압축가스를 토출소음을 감쇠하는 상부머플러(8A) 및 하부머플러(8B)를 포함하고 있다.

도면중 미설명 부호인 8a 및 8b는 토출구, DP는 토출관, SP는 흡입관이다.

상기와 같은 종래 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부에 전원을 인가하여 회전자(Mr)가 회전하면, 회전자(Mr)에 결합한 회전축(4)이 끝단에 있는 구획판(5)에 회전력을 전달하여 그 구획판(5)과 함께 어느 한 방향으로 회전하고, 구획판(5)의 상하 양 측면에 각각 접촉한 베인(6A,6B)이 구획판(5)의 높낮이를 따라 상하 서로 반대방향으로 왕복하면서 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 용적이 가변하며, 이와 함께 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)으로 새로운 유체를 동시에 흡입하였다가 압축하고, 이후 구획판(5)의 상사점 또는 하사점이 토출개시점에 도달하는 순간 각 공간(S1,S2)의 토출구멍(3a)(3b)을 통해 압축된 유체를 번갈아 연속으로 토출하며, 이 토출가스는상부머플러(8A)와 하부머플러(8B)의 토출유로를 거치면서 소음이 감쇠되면서 토출구(8a)(8b)를 통해 케이싱(1)의 내부로 토출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 밀폐형 압축기에 있어서는, 실린더(2)의 내부공간(V)에서 케이싱(1)의 내부로 토출한 토출가스가 대부분 압력차에 의해서만 좁은 토출관(DP)으로 유도됨에 따라 토출가스의 상당 부분이 케이싱(1)의 내부에서 정체되고 이로 인해 냉매가스가 냉동시스템으로 원활하게 공급되지 못하여 냉동시스템의 성능이 저하되는 것은 물론 케이싱(1)의 내부도 과열되어 모터 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 밀폐형 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 케이싱의 내부로 토출된 냉매가스가 냉동시스템으로 원활하게 토출되도록 하는 것은 물론 이를 통해 케이싱 내부를 적절하게 냉각할 수 있는 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 밀폐형 압축기에서 전동기구부의 회전자를 보인 사시도.

도 3은 본 발명 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명 밀폐형 압축기에서 전동기구부의 회전자 일부를 각각 보인 사시도.

도 6은 본 발명 밀폐형 압축기에서 토출가스 유동장치에 대한 다른 실시예를 확대하여 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 회전자 11 : 스테이터코어

12 : 엔드링 13 : 가스유동부

13a : 가스유동돌기 13b : 가스유동홈

23 : 가스유동판 23a : 가스유동돌기

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 흡입관과 토출관을 구비하는 케이싱과, 유체의 흡입구멍을 형성하여 상기 케이싱에 고정하는 실린더와, 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판에 전동기구부의 회전력을 전달하도록 그 전동기구부의 회전자와 구획판에 함께 결합하는 회전축과, 구획판에 압접하여 그 구획판이 회전할 때 복수 개의 밀폐공간을 각각 흡입공간과 압축공간으로 서로 전환하는 복수 개의 베인과, 회전축과 구획판을 미끄럼 지지하도록 실린더의 상하 양측에 결합하여 각각의 밀폐공간에 연통하도록 토출구멍을 구비하는 상부베어링플레이트 및 하부베어링플레이트를 포함한 밀폐형 압축기에 있어서, 회전자 또는 회전축의 외표면에 양각 또는 음각지게 형성하여 케이싱 내부의 토출가스를 휘저어 유동시키는 가스유동부를 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명 밀폐형 압축기에서 전동기구부의 회전자 일부를 각각 보인 사시도이며, 도 6은 본 발명 밀폐형 압축기에서 토출가스 유동장치에 대한 다른 실시예를 확대하여 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 토출가스 유동장치를 구비한 밀폐형 압축기는, 케이싱(1)의 내부에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부와, 그 전동기구부의 회전자(10)에 회전축(4)으로 결합하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 압축기구부로 구성한다.

전동기구부는 케이싱(1)의 내측 상부에 압입하여 고정 설치하는 고정자(Ms)와, 그 고정자(Ms)의 내주면에 일정 간격을 두고 삽입하여 회전하는 회전자(Mr)로 이루어진다.

고정자(Ms)는 슬릿을 가지는 다수 장의 스테이터코어를 원통형으로 적층하여 용접으로 고정하고 각 슬릿에는 전류를 인가할 권선코일을 감아 고정한다.

회전자(10)는 고정자(Ms)와 마찬가지로 환형으로 된 다수 장의 스테이터코어(11)를 원통형으로 적층하되, 각 스테이터코어(11)에는 축방향으로 관통구멍(미도시)을 형성하여 그 관통구멍에서 양단까지를 묶어 몰딩으로 연결하는 엔드링(12)(12)을 형성한다.

엔드링(12)(12)의 외표면에는 케이싱(1) 내부의 토출가스를 뒤섞어 일정한 유동이 형성되도록 하는 가스유동부(13)(13)를 돌출 형성한다.

가스유동부(13)는 도 4에서와 같이 엔드링(12)의 외표면에 일정한 높이를 가지는 가스유동돌기(13a)(13a)를 방사상으로 형성하거나 또는 엔드링(12)의 외표면에 일정한 깊이를 가지는 가스유동홈(13b)(13b)을 방사상으로 형성한다.

가스유동돌기(13a)(13a)나 가스유동홈(13b)(13b)은 케이싱(1) 내부의 토출가스를 케이싱(1) 상단에 연통한 토출관(DP)으로 유도할 수 있도록 한 방향의 곡선모양으로 형성하는 것이 바람직하다.

반면, 압축기구부는 흡입구멍을 구비하여 케이싱(1)의 하반부에 고정하는 실린더(2)와, 실린더(2)의 상면과 하면에 각각 고정하여 함께 실린더(2)의 내부공간을 형성하는 상부베어링플레이트(3A) 및 하부베어링플레이트(3B)와, 전동기구부의 회전자(10)에 결합하는 동시에 각각의 베어링플레이트(3A,3B)에 관통 결합하여 전동기구부의 회전력을 후술할 구획판(5)에 전달하는 회전축(4)과, 회전축(4)에 결합하거나 또는 일체로 성형하여 실린더(2)의 내부공간(V)을 복수 개의 밀폐공간(S1)(S2)으로 구획하도록 정현파 모양으로 형성하는 구획판(5)과, 구획판(5)의 양면에 각각 하단 및 상단을 접촉하여 회전축(4)의 회전시 각각의 공간(S1)(S2)을 흡입영역 및 압축영역으로 구획하는 제1 베인(6A) 및 제2 베인(6B)과, 각 베인(6A)(6B)을 탄력 지지하는 제1 스프링 조립체(7A) 및 제2 스프링 조립체(7B)와, 상부베어링플레이트(3A)와 하부베어링플레이트(3B)의 외곽면에 설치하여 각 공간(S1)(S2)에서 토출하는 압축가스를 토출소음을 감쇠하는 상부머플러(8A) 및 하부머플러(8B)를 포함한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 8a 및 8b는 토출구, DP는 토출관, SP는 흡입관이다.

상기와 같은 본 발명 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치는 다음과 같은 작용 효과를 가진다.

즉, 전동기구부에 전원을 인가하여 회전자가 회전하면, 회전축(4)이 전동기구부의 회전자와 함께 회전하면서 구획판(5)이 어느 한 방향으로 회전하고, 이와 함께 구획판(5)의 상하 양 측면에 각각 접촉한 베인(6A,6B)이 구획판(5)을 따라 반대방향으로 상하 왕복하면서 실린더(2)의 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 새로운 냉매가스가 번갈아 흡입 압축하였다가 각각의 토출구멍(3a)(3b)을 통해 케이싱(1)의 내부로 토출된다.

이때, 케이싱(1)의 내부로 토출된 토출가스는 회전자(10)의 상하 엔드링(12)(12)에 구비한 가스유동돌기(13a)(13a) 또는 가스유동홈(13b)(13b)에 의해 휘저어지면서 '회오리'와 같은 일정한 기류를 형성하고 이 기류에 의해 케이싱(1) 내부의 토출가스 전체가 활발하게 유동하면서 케이싱(1)과 전동기구부 등을 자연 냉각시키므로 압축기의 과열을 방지함과 아울러 그만큼 모터의 성능과이에 따른 압축기 효율을 높일 수 있다.

또, 가스유동돌기(13a)나 가스유동홈(13b)을 일정한 방향으로 곡선지게 형성할 경우 케이싱(1) 내부의 토출가스가 일정한 방향성을 가지고 축방향으로 이동하게 되어 토출가스를 토출관(DP)으로 신속하게 유도할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 일실예에서는 가스유동부를 회전자의 엔드링 외표면에 홈 또는 돌기를 일체로 형성하는 것이나, 본 실시예는 도 6에서와 같이 돌기(23a)나 홈(미도시)을 방사상으로 형성하는 가스유동판(23)을 별도로 제작하여 양쪽 엔드링(12)에 후조립으로 결합하는 것이다.

이 경우에도 가스유동돌기(23a)나 가스유동홈은 일정한 방향성을 가지고 축방향으로 곡선지도록 형성하는 것이 토출가스를 토출관(DP)으로 신속하게 유도하는데 바람직하다.

또, 도면으로 도시하지는 않았으나 상기한 가스유동부를 회전축의 외주면에 홈 또는 돌기로 형성할 수도 있다.

이 경우 가스유동부를 기존의 구조에 적용하기 위하여는 회전자의 하단과 상부베어링플레이트의 상단 사이에 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치는, 회전자 또는 회전축과 같은 회전체에 홈이나 돌기로 된 가스유동부를 형성함으로써, 케이싱 내부로 토출된 토출가스가 그 케이싱 내부에서 일정한 기류를 형성하면서 구동모터와 같은 발열부를 자연 냉각함과 아울러 토출가스가 토출관으로 신속하게 이동하도록 유도하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 흡입관과 토출관을 구비하는 케이싱과, 유체의 흡입구멍을 형성하여 상기 케이싱에 고정하는 실린더와, 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판에 전동기구부의 회전력을 전달하도록 그 전동기구부의 회전자와 구획판에 함께 결합하는 회전축과, 구획판에 압접하여 그 구획판이 회전할 때 복수 개의 밀폐공간을 각각 흡입공간과 압축공간으로 서로 전환하는 복수 개의 베인과, 회전축과 구획판을 미끄럼 지지하도록 실린더의 상하 양측에 결합하여 각각의 밀폐공간에 연통하도록 토출구멍을 구비하는 상부베어링플레이트 및 하부베어링플레이트를 포함한 밀폐형 압축기에 있어서,

   회전자의 상면 또는 하면에 양각 또는 음각지게 형성하여 케이싱 내부의 토출가스를 휘저어 유동시키는 가스유동부를 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치.
2. 흡입관과 토출관을 구비하는 케이싱과, 유체의 흡입구멍을 형성하여 상기 케이싱에 고정하는 실린더와, 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판에 전동기구부의 회전력을 전달하도록 그 전동기구부의 회전자와 구획판에 함께 결합하는 회전축과, 구획판에 압접하여 그 구획판이 회전할 때 복수 개의 밀폐공간을 각각 흡입공간과 압축공간으로 서로 전환하는 복수 개의 베인과, 회전축과 구획판을 미끄럼 지지하도록 실린더의 상하 양측에 결합하여 각각의 밀폐공간에 연통하도록 토출구멍을 구비하는 상부베어링플레이트 및 하부베어링플레이트를 포함한 밀폐형 압축기에 있어서,

   회전축의 외주면에 양각 또는 음각지게 형성하여 케이싱 내부의 토출가스를 휘저어 유동시키는 가스유동부를 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   가스유동부는 회전자 또는 회전축에 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   가스유동부는 별개로 형성하여 회전자 또는 회전축에 후조립으로 결합하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치.
5. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,

   가스유동부는 케이싱 내부의 토출가스가 토출관으로 향하도록 일정한 방향성을 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 유동장치.