KR20080062939A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 복수의 실린더 흡입구가 연통유로를 통해 서로 연통되고 그 중 어느 한 쪽 실린더의 흡입구에만 흡입관이 연결됨으로써, 각 실린더에 흡입관을 독립적으로 연결하는 것에 비해 부품수와 그에 따른 조립공수를 줄여 생산비용이 절감되고 복수의 흡입관을 사용하는 것에 비해 공진으로 인한 압축기 진동의 증가를 방지할 수 있으며 상기 압축공간과 연통유로 사이에 링 형상의 실링부재가 설치되어 고압측에서 저압측으로의 냉매 누설을 차단하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

도 1은 본 발명 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도,

도 2는 도 1에서 압축기구부를 파단하여 보인 사시도,

도 3은 도 1에서 압축기구부의 흡입유로를 보인 종단면도,

도 4은 도 1에서 제1 실린더로 냉매가 흡입되는 과정을 보인 종단면도,

도 5는 도 1에서 제2 실린더로 냉매가 흡입되는 과정을 보인 종단면도,

도 6는 본 발명의 흡입유로가 용량 가변형 로터리 압축기에 적용된 일례를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 케이싱 200 : 전동기구부

300 : 제1 압축기구부 311 : 제1 흡입구

312 : 우회구멍 400 : 제2 압축기구부

410 : 제2 실린더 411 : 제2 흡입구

500 : 중간베어링 511 : 연통구

550 : 실링부재 600 : 어큐뮬레이터

710 : 흡입관 720 : 토출관

F : 연통유로 V1,V2 : 제1,제2 압축공간

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 한 개의 흡입관으로 복수 개의 실린더에 냉매를 공급할 수 있는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 밀폐된 케이싱의 내부공간에 구동력을 발생하는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구부가 함께 설치되어 있다.

상기 밀폐형 압축기는 실린더의 개수에 따라 단식 밀폐형 압축기와 복식 밀폐형 압축기로 구분할 수 있다.

상기 단식 밀폐형 압축기는 한 개의 실린더에 한 개의 흡입관이 연결되는 반면, 상기있다.

그러나, 상기와 같이 복수 개의 실린더에 흡입관이 각각 독립적으로 연통되는 경우에는 상기 흡입관의 개수가 많아지게 되어 그만큼 부품수가 증가될 뿐만 아니라 그에 따른 조립공수가 증가하게 되어 생산비용이 가중되는 문제점이 있었다.

또, 한 개의 어큐뮬레이터에 복수 개의 흡입관이 연결되고 그 복수 개의 흡입관이 상기 케이싱에 연결되어야 하므로 상기 어큐뮬레이터와 케이싱의 가공과 조립이 난해하게 되어 생산비용이 더욱 가중되는 문제점도 있었다.

또, 상기 압축기구부에서 발생되는 진동이 복수 개의 흡입관을 통해 전달되면서 복수 개의 흡입관이 상호 공진되어 압축기 진동이 가진되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결한 것으로, 복수의 실린더를 구비하는 복식 밀폐형 압축기에서 흡입관을 공용으로 이용할 수 있도록 하여 부품수와 조립공수를 줄이는 동시에 어큐뮬레이터와 케이싱 등의 가공을 용이하게 하여 생산비용을 절감하고, 상기 압축기구부에서 전달되는 진동이 가진되는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 압축공간이 각각 구비되는 복수의 실린더; 상기 복수의 실린더 중에서 어느 한 쪽 실린더의 흡입구에만 직접 연결되고 다른 실린더의 흡입구와는 상기 복수의 실린더 사이에 형성되는 연통유로를 통해 간접 연통되는 흡입관; 및 상기 적어도 어느 한 쪽 실린더의 압축공간과 연통유로 사이에 설치되는 실링부재;를 포함한 밀폐형 압축기가 제공된다.

또, 냉매가 흡입되어 압축되는 압축공간이 각각 형성되고 그 각각의 압축공간에 연통되도록 흡입구가 각각 형성되며 상기 각각의 흡입구가 서로 연통되어 밀폐된 케이싱의 내부공간에 상하로 설치되는 제1 실린더와 제2 실린더; 상기 복수의 실린더와 함께 각각의 압축공간을 분리 형성하도록 상기 제1 실린더와 제2 실린더 사이 그리고 상기 제1 실린더와 제2 실린더의 타측면에 각각 설치되는 복수의 베어링플레이트; 및 상기 복수의 실린더 중에서 제1 실린더의 흡입구에 직접 연결되는 한 개의 흡입관;을 포함하고, 상기 적어도 어느 한 쪽 실린더와 복수의 실린더 사이에 배치되는 베어링플레이트의 접촉면에 설치되어 각 실린더의 압축공간과 연통 유로 사이를 실링하는 실링부재를 구비하여 이루어지는 밀폐형 압축기가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명 밀폐형 압축기의 일례로 복식 로터리 압축기가 도시된다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기는, 케이싱(100)의 밀폐공간 상측에 구동력을 발생하는 전동기구부(200)가 설치되고, 상기 케이싱(100)의 밀폐공간 하측에는 상기 전동기구부(200)에서 발생된 회전력으로 냉매를 압축하는 제1 압축기구부(300) 및 제2 압축기구부(400)가 설치된다.

상기 제1 압축기구부(300)는 제1 실린더(310)와, 상부베어링플레이트(이하,상부베어링)(320)와, 제1 롤링피스톤(330)과, 제1 베인(340)과, 제1 토출밸브(350)와, 그리고 제1 머플러(360)로 이루어진다.

상기 제2 압축기구부(400)는 제2 실린더(410)와, 하부베어링(420)과, 제2 롤링피스톤(430)과, 제2 베인(440)과, 제2 토출밸브(450)와, 그리고 제2 머플러(460)로 이루어진다.

상기 제1 실린더(310)와 제2 실린더(410) 사이에는 제1 실린더(310)의 제1 압축공간(V1)과 제2 실린더(410)의 제2 압축공간(V2)을 분리하는 중간베어링플레이트(이하,중간베어링)(500)가 설치된다.

여기서, 상기 케이싱(100)의 하반부에는 어큐뮬레이터(600)에 연결되는 한 개의 흡입관(710)이 연결되고, 상기 케이싱(100)의 상단에는 상기 제1 압축기구 부(300)와 제2 압축기구부(400)에서 밀폐공간으로 토출된 냉매가 냉동시스템으로 전달되도록 한 개의 토출관(720)이 연결된다.

상기 제1 압축기구부(300)의 제1 흡입구(311)는 상기 흡입관(710)에 직접 연결되고, 상기 제2 압축기구부(400)의 제2 흡입구(411)는 제1 압축기구부(300)의 제1 흡입구(311)에 연통유로(F)를 통해 병렬 연결된다.

상기 연통유로(F)는 상기 제1 흡입구(311)의 중간에 형성되는 우회구멍(312)과, 상기 우회구멍(312)과 상기 제2 흡입구(411)가 연통되도록 상기 중간베어링(500)에 형성되는 연통구(511)로 이루어진다.

도 2에서와 같이, 상기 제1 흡입구(311)는 반경방향으로 관통 형성되고, 상기 우회구멍(312)은 중간베어링(500)쪽으로 관통 형성되며, 상기 연통구(511)는 축방향으로 관통 형성되고, 상기 제2 흡입구(411)는 제2 압축공간(V2)쪽으로 경사지게 형성된다.

상기 우회구멍(312)은 제1 흡입구(311)의 직경 보다 작거나 같게 형성될 수 있고, 상기 연통구(511)는 우회구멍(312)과 동일한 직경으로 형성될 수 있으며, 상기 제2 흡입구(411)는 그 출구단이 상기 제2 압축공간(V2)의 내주면으로 연통될 수 있도록 경사지게 형성될 수 있다.

도 3에서와 같이, 상기 우회구멍(312)의 입구단 모서리는 냉매가 상기 제1 흡입구(311)에서 연통구(511)로 원활하게 유입될 수 있도록 라운드지거나 또는 경사지게 형성될 수 있다.

상기 연통구(511)는 그 체적이 제2 실린더(410)의 압축공간 체적 대비 1% ~ 10% 정도가 될 수 있도록 형성되는 것이 각각의 실린더(310)(410)에 흡입관을 직접 연결하는 것에 비해 압축기 성능이 저하되는 것을 막을 수 있어 바람직하지만, 도 7에서와 같이 상기 연통구(511)의 체적이 제2 실린더(410)의 압축공간(V2) 체적 대비 3% ~ 7% 정도가 되도록 형성되는 것이 압축기 입력을 줄일 수 있어 더 바람직하다.

상기 제2 흡입구(411)는 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 제2 실린더(410)의 내주면 모서리를 절개 가공하여 경사지게 형성될 수도 있고, 도면으로 제시되지는 않았으나 상기 제2 실린더(410)에 경사지도록 관통 형성될 수도 있다.

한편, 상기 제1 실린더(310)와 중간베어링(500) 또는 상기 중간베어링(500)과 제2 실린더(410)의 경계면 사이로 냉매가 누설되는 것을 차단할 수 있도록 오링(O-ring)과 같은 실링부재(550)가 상기 각 실린더(310)(410)와 중간베어링(500) 사이에 설치된다.

상기 실링부재(550)는 고무와 같이 탄성력이 있는 재질이면서 압축열을 견딜 수 있는 재질이면 족하다.

상기 실링부재(550)는 도 2에서와 같이 연통유로(F)를 감싸도록 형성될 수도 있으나, 경우에 따라서는 상기 실린더(310)(410)의 압축공간(V1)(V2)을 감싸도록 형성될 수도 있다. 이 경우 각 압축공간(V1)(V2)의 전체 실링력을 높일 수 있어 압축기 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

도면중 미설명 부호인 210은 고정자, 220은 회전자, 230은 회전축이다.

상기와 같은 본 발명 복식 로터리 압축기가 가지는 작용 효과는 다음과 같 다.

즉, 상기 전동기구부(200)의 고정자(210)에 전원을 인가하여 상기 회전자(220)가 회전하면, 상기 회전축(230)이 상기 회전자(220)와 함께 회전하면서 상기 전동기구부(200)의 회전력을 상기 제1 압축기구부(300)와 제2 압축기구부(400)에 전달하고, 상기 제1 압축기구부(300)와 제2 압축기구부(400)에서는 각각 제1 롤링피스톤(330)과 제2 롤링피스톤(430)이 상기 각 제1 압축공간(V1)과 제2 압축공간(V2)에서 편심 회전운동을 하면서 상기 제1 베인(340)과 제2 베인(440)과 함께 서로 180°의 위상차를 가지는 흡입실을 형성하여 냉매를 흡입하게 된다.

예컨대, 도 1 및 도 도 4에서와 같이 상기 제1 압축공간(V1)이 흡입행정을 시작하면, 냉매가 어큐뮬레이터(600)와 흡입관(710)을 통해 상기 제1 흡입구(311)로 유입되고, 이 냉매는 상기 제1 흡입구(311)를 통해 제1 압축공간(V1)으로 흡입되어 압축된다.

또, 도 1 및 도 5에서와 같이 상기 제1 압축공간(V1)이 압축행정을 진행하는 동안에 그 제1 압축공간(V1)과 180°의 위상차를 가지는 상기 제2 실린더(410)의 제2 압축공간(V2) 역시 흡입행정을 시작하게 된다. 이때, 상기 제2 실린더(410)의 제2 흡입구(411)가 상기 연통구(우회구멍을 포함하여)(511)를 통해 제1 실린더(310)의 제1 흡입구(311)에 연통됨에 따라 상기 흡입관(710)을 거쳐 상기 제1 흡입구(311)로 흡입되는 냉매가 우회구멍(312)과 연통구(511)로 우회하여 제2 흡입구(411)로 유입되고, 이 냉매는 상기 제2 압축공간(V2)으로 흡입되어 압축되는 것이다.

이렇게 하여, 한 개의 흡입관(710)으로 흡입되는 냉매가 상기 제1 실린더(310)와 제2 실린더(410) 사이의 연통유로(F)를 통해 상기 제1 압축공간(V1)과 제2 압축공간(V2)으로 번갈아 흡입되도록 함으로써, 각 실린더(310)(410)에 흡입관을 독립적으로 연결하는 것에 비해 부품수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 흡입관(710)을 케이싱(100)과 어큐뮬레이터(600)에 연결하기 위한 조립공수를 줄일 수 있어 생산비용을 절감할 수 있다.

또, 상기 제1 압축기구부(300)와 제2 압축기구부(400)에서 발생되는 압축기 진동이 한 개의 흡입관(710)으로 전달됨에 따라 복수의 흡입관을 사용하는 것에 비해 공진으로 인한 압축기 진동의 증가를 미연에 방지할 수 있다.

또, 상기 제1 실린더(310)와 중간베어링(500) 그리고 제2 실린더(410)가 볼트로 체결됨에 따라 상기 각 실린더(310)(410)와 중간베어링(500) 사이에 조립오차 등으로 인한 미세한 틈새가 발생될 수 있고 이 틈새를 통해 상기 제1 압축공간(V1) 또는 제2 압축공간(V2)에서 고압의 냉매가 상기 연통유로(F)로 누설되었다가 압력차에 의해 180°위상차를 가지는 타측 압축공간으로 유입되어 흡입손실이 유발될 수 있으나, 상기 실린더(310)(410)와 중간베어링(500) 사이에서 압축공간(V1)(V2)과 연통유로(F) 사이를 실링하는 실링부재(550)가 상기 각 실린더(310)(410)와 중간베어링(500) 사이의 경계면을 차단함에 따라 압축중인 고압측 압축공간의 냉매가 흡입중인 저압측 압축공간으로 유입되어 압축기 성능이 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기를 용량 가변형 복식 로터리 압축 기에도 적용할 수 있다.

예컨대, 본 실시예의 용량 가변형 복식 로터리 압축기는, 상기 제2 실린더(410)의 제2 베인슬롯(미부호) 후방측에 상기 케이싱(100)의 내부공간과 분리되는 베인챔버(412)가 형성되고, 그 베인챔버(412)에 압축기의 운전모드에 따라 흡입압 또는 토출압을 공급할 수 있는 모드전환수단(800)이 연결되어 구성되는 것이다. 이 경우에도, 상기 제1 실린더(310)의 제1 흡입구(311)에만 흡입관(710)이 연결되고, 상기 제2 실린더(410)의 제2 흡입구(411)는 상기 연통유로(F)를 통해 상기 제1 흡입구(311)와 연통되어 이루어진다. 이에 대한 구체적인 구성과 작용은 전술한 통상적 복식 로터리 압축기와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다. 이에 대한 구체적인 구성과 작용은 전술한 통상적 복식 로터리 압축기와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 압축기는, 복수의 실린더 흡입구가 연통유로를 통해 서로 연통되고 그 중 어느 한 쪽 실린더의 흡입구에만 흡입관이 연결됨으로써, 각 실린더에 흡입관을 독립적으로 연결하는 것에 비해 부품수와 그에 따른 조립공수를 줄여 생산비용이 절감되고 복수의 흡입관을 사용하는 것에 비해 공진으로 인한 압축기 진동의 증가를 방지할 수 있으며 상기 압축공간과 연통유로 사이에 실링부재가 설치되어 고압측에서 저압측으로의 냉매 누설을 차단하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

Claims (6)

1. 압축공간이 각각 구비되는 복수의 실린더;

   상기 복수의 실린더 중에서 어느 한 쪽 실린더의 흡입구에만 직접 연결되고 다른 실린더의 흡입구와는 상기 복수의 실린더 사이에 형성되는 연통유로를 통해 간접 연통되는 흡입관; 및

   상기 적어도 어느 한 쪽 실린더의 압축공간과 연통유로 사이에 설치되는 실링부재;를 포함한 밀폐형 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실링부재는 연통유로를 감싸도록 설치되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 냉매가 흡입되어 압축되는 압축공간이 각각 형성되고 그 각각의 압축공간에 연통되도록 흡입구가 각각 형성되며 상기 각각의 흡입구가 서로 연통되어 밀폐된 케이싱의 내부공간에 상하로 설치되는 제1 실린더와 제2 실린더; 상기 복수의 실린더와 함께 각각의 압축공간을 분리 형성하도록 상기 제1 실린더와 제2 실린더 사이 그리고 상기 제1 실린더와 제2 실린더의 타측면에 각각 설치되는 복수의 베어링플레이트; 및 상기 복수의 실린더 중에서 제1 실린더의 흡입구에 직접 연결되는 한 개의 흡입관;을 포함하고,

   상기 적어도 어느 한 쪽 실린더와 복수의 실린더 사이에 배치되는 베어링플레이트의 접촉면에 설치되어 각 실린더의 압축공간과 연통유로 사이를 실링하는 실링부재를 구비하여 이루어지는 밀폐형 압축기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 실링부재는 연통유로를 감싸도록 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 제3항에 있어서,

   상기 실링부재는 압축공간을 감싸도록 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
6. 제3항에 있어서,

   상기 실린더 또는 베어링플레이트에는 상기 실링부재의 두께보다 얕은 실링홈이 형성되어 그 실링홈에 상기 실링부재가 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.

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