KR20090118014A - Donut vane rotary compressor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A donut vane rotary compressor is provided to prevent absorbing resistive loss of an absorbing valve like piston movement. CONSTITUTION: A donut vane rotary compressor comprises a rotation axis(4), a doughnut ring(51), a doughnut rotor(5), an outer cylinder(61), a vane groove(63), a spring groove, and a cylinder block. The doughnut ring is rotatably assembled in an eccentric shaft of a center of a rotation axis and compressed. The doughnut rotor comprises a doughnut boss unit and a doughnut mirror plate. The cylinder block comprises an inlet and an outlet.

Description

도넛 베인 로터리 압축기 {Donut Vane Rotary Compressor}Donut Vane Rotary Compressor

본 발명은 도넛 베인 로터리 압축기에 관한 것으로 가정용 및 자동차용 에어컨에 사용되는 냉매 압축용 압축기에 도넛로터와 베인을 사용하여 냉매를 흡입하고 압축하여 토출하기 위한 것이다. 도 1의 a)에 도시한 바와 같이 흡입구(12)와 토출구(11)가 구비된 케이싱(1)속에 각 부재들이 위치하며, 밀폐형 압축기는 외부전력을 공급받아 전원 연결구(13)를 통하여 고정자(14)와 회전자(15)에 의한 동력을 얻어서 회전축(4)으로 회전시키고; 도 1의 b)에 도시한 바와 같은 개방형 압축기는 자동차의 엔진동력을 벨트, 기타 동력전달장치에 의하여 동력을 전달받아서 풀리 어세이(14)와 코일 어세이(13)와 아마추어 어세이(15)를 통하여 회전축(4)을 회전시킨다. 회전은 오른쪽으로 회전시키는 것을 기본으로 작도되었다. 왼쪽으로 회전시키는 형식도 있을 수 있으나 본 발명의 도면들은 오른쪽으로 회전하는 것을 기본으로 작성되었다.The present invention relates to a donut vane rotary compressor to suck, compress and discharge a refrigerant by using a donut rotor and a vane in a refrigerant compression compressor used in an air conditioner for homes and automobiles. As shown in FIG. 1A, each member is positioned in a casing 1 having an inlet 12 and an outlet 11, and the hermetic compressor is supplied with external power to receive a stator through a power connector 13. 14) and the rotor 15 to obtain power to rotate the rotary shaft (4); As shown in b) of FIG. 1, the open compressor receives power of an engine engine of a vehicle by belts and other power transmission devices, thereby using a pulley assay 14, a coil assay 13, and an amateur assay 15. Rotate the rotating shaft (4) through. Rotation was constructed based on turning to the right. There may also be a form to rotate to the left, but the drawings of the present invention was created based on the rotation to the right.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 도넛 베인 로터리 압축기의 회전축(4)은 프런트사이드블록(2)과 리어사이드블록에 해당하는 실린더블록(6)의 서브베어링에 지지가 되어 회전하고, 회전축(4) 중간의 편심축(41)에 도넛보스부(52)가 조립되고, 회전축(4)이 회전하면 편심축(41)에 조립된 도넛로터(5)는 외측실린더(61)와 내측실린더(62) 사이에서 도넛로터의 도넛 링(51)이 선회반지름으로 선회운동을 하여 환형공간(6a, 6b)으로 냉매를 흡입하고 압축하는 역할을 하고, 도넛경판(53)과 실린더블록의 상면이 밀착되어 환형공간(6a, 6b)의 상하 밀봉역할을 하고, 실린더블록(6)의 외측환형공간(6a)과 내측환형공간(6b)에서 고압측과 저압측을 분리하는 역할을 하는 베인(7)은 스프링(8)에 의하여 지지가 되면서 도넛링(51) 벽면과 마찰하면서 도넛로터의 선회운동에 따라서 왕복운동을 한다. As shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3, the rotating shaft 4 of the donut vane rotary compressor is supported by the sub-bearings of the cylinder block 6 corresponding to the front side block 2 and the rear side block. The donut boss portion 52 is assembled to the eccentric shaft 41 in the middle of the rotating shaft 4, and when the rotating shaft 4 rotates, the donut rotor 5 assembled to the eccentric shaft 41 has an outer cylinder 61. The donut ring 51 of the donut rotor rotates between the inner cylinders 62 with a turning radius to suck and compress the refrigerant into the annular spaces 6a and 6b, and the donut plate 53 and the cylinder block The vane serves to seal the upper and lower sides of the annular spaces 6a and 6b and to separate the high pressure side and the low pressure side from the outer annular space 6a and the inner annular space 6b of the cylinder block 6. (7) is supported by the spring (8) while rubbing against the wall of the donut ring 51, according to the rotational movement of the donut rotor Do a reciprocating motion.

도 5에 도시한 바와 같이 흡입구(12)로 흡입된 냉매는 환형공간(6a, 6b) 내부로 들어와서 도넛링(51)의 선회운동에 따라 압축되고, 베인(7)의 칸막이 역할에 의하여 토출밸브(9)와 머플러토출튜브(10)를 통하여 토출구(11)로 토출된다.As shown in FIG. 5, the refrigerant sucked into the suction port 12 enters the annular spaces 6a and 6b and is compressed according to the pivoting motion of the donut ring 51, and is discharged by the partition role of the vane 7. It is discharged to the discharge port 11 through the valve 9 and the muffler discharge tube (10).

본 발명의 도넛 베인 압축기는 회전축(4)만 회전하고, 도넛로터(5)는 실린더 벽면을 따라 선회운동만 하고, 상대적으로 가벼운 2개의 베인(7)만 왕복 운동을 하기 때문에 무거운 피스톤방식에서의 왕복운동에서 발생하는 것과 같은 관성저항이 현저히 적고, 마찰되는 부분이 적어서 내구성이 양호하고, 피스톤운동에서와 같은 왕복식에 발생하는 최상사점의 사체적에 의한 재팽창 손실이 거의 없기 때문에 효율이 상대적으로 양호하다.The donut vane compressor of the present invention rotates only the rotary shaft 4, the donut rotor 5 only pivots along the cylinder wall surface, and only the two relatively light vanes 7 reciprocate, so that Remarkably low inertia resistance such as that generated in reciprocating motion, good durability due to few frictional parts, and relatively low efficiency of re-expansion caused by dead volume of dead center in reciprocating motion such as piston motion. Good.

[문헌 1] KR 10-2004-0035965 압축기와 진공펌프의 통합장치[Document 1] KR 10-2004-0035965 Integrating compressor and vacuum pump

종래의 압축기들은 크랭크의 회전에 따라서 피스톤이 왕복하는 크랭크 방식이나, 회전축에 경사판이 고정되어 경사판의 회전에 의하여 피스톤이 왕복하는 스와시플레이트 방식 및 와블 방식은 피스톤의 중량으로 인하여 상대적으로 큰 관성저항을 가지고 동력손실이 발생하며, 피스톤 최상사점에서 사체적으로 인한 재팽창 손실이 발생하여 효율을 떨어뜨리는 문제가 있었다. 이를 개선하기 위하여 로터리 방식의 압축기들이 개발되었지만 회전 로터가 크거나 무겁고, 타원실린더나 스크롤 형상의 가공이 어려운 문제들이 있었다.Conventional compressors have a crank method in which a piston reciprocates according to the rotation of the crank, but a swash plate method and a wobble method in which the piston reciprocates by the rotation of the inclined plate with the inclined plate fixed to the rotating shaft have a relatively large inertia resistance due to the weight of the piston. Power loss occurs, and the re-expansion loss caused by the carcass at the top dead center of the piston caused a problem of lowering efficiency. Rotary compressors have been developed to improve this problem, but rotary rotors are large or heavy, and elliptical cylinders or scroll shapes are difficult to machine.

본 발명은 도넛 베인 로터리 압축기에 관한 것으로 가정용 및 자동차용 에어컨에 사용되는 냉매 압축용 압축기에 단순하고 제작이 상대적으로 용이한 도넛로터와 베인을 사용하여 냉매를 흡입하고 압축하여 토출할 수 있는 구조와 형상이다. 도 1의 a)에 도시한 바와 같이 흡입구(12)와 토출구(11)가 구비된 케이싱(1)속에 각 부재들이 위치하며, 밀폐형 압축기는 외부에서 인가된 전력을 공급받아 전원 연결구(13)를 통하여 고정자(14)와 회전자(15)에 의하여 동력을 얻어서 회전축(4)으로 회전시키고, 도 1의 b)에 도시한 바와 같은 개방형 압축기는 자동차의 엔진동력을 벨트, 기타 동력전달장치에 의하여 동력을 전달받아서 풀리 어세이(14)와 코일 어세이(13)와 아마추어 어세이(15)를 통하여 회전축(4)을 회전시킨다. 회전은 오른쪽으로 회전시키는 것을 기본으로 작도되었다. 왼쪽으로 회전시키는 형식도 있으나 본 발명의 도면들은 오른쪽으로 회전하는 것을 기본으로 작도되었다.The present invention relates to a donut vane rotary compressor and a structure capable of inhaling, compressing and discharging a refrigerant by using a donut rotor and vanes which are simple and relatively easy to manufacture in a refrigerant compression compressor used in home and automobile air conditioners. Shape. As shown in FIG. 1A, each member is positioned in a casing 1 having an inlet 12 and an outlet 11, and the hermetic compressor receives power from an external source and connects the power connector 13. Powered by the stator 14 and the rotor 15 through the rotating shaft (4), the open compressor as shown in b) of Figure 1 by the belt, other power transmission device of the engine power of the vehicle The rotary shaft 4 is rotated through the pulley assay 14, the coil assay 13, and the amateur assay 15 by receiving power. Rotation was constructed based on turning to the right. There is also a form to rotate to the left, but the drawings of the present invention was designed based on rotating to the right.

본 발명에서 도넛 베인 로터리 압축기의 회전축(4)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 기본 회전축의 중간부에 편심축(41)과 중량평형용 편심축(42)으로 구성되어 있으며, 편심축(41)의 중심은 회전축(4)의 중심에서 도넛링(51)의 선회운동 반지름만큼 이격시킨 지점으로 하고, 편심축(41)의 반지름은 회전축(4)의 반지름에 상기 선회운동 반지름을 더한 반지름을 가지며, 베어링이 필요하면 베어링의 내경의 편심축(41)의 외경에 맞춘다. 압축기의 용도에 따라서 중량평형용 편심축(42)이 필요없이 회전축을 구성할 수도 있다.In the present invention, the rotary shaft 4 of the donut vane rotary compressor is composed of an eccentric shaft 41 and a weight balance eccentric shaft 42 in the middle of the basic rotary shaft, as shown in FIGS. 1 and 2. The center of the (41) is a point spaced apart by the turning radius of the donut ring 51 from the center of the rotation axis (4), the radius of the eccentric shaft 41 is the radius of the rotation axis (4) plus the turning radius It has a radius, and if a bearing is required, it fits to the outer diameter of the eccentric shaft 41 of the inner diameter of the bearing. Depending on the use of the compressor, the rotating shaft may be configured without the need for the weight balance eccentric shaft 42.

본 발명에서 도넛 베인 로터리 압축기의 도넛로터(5)은 도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 도넛링(51)과 도넛보스부(52)와 도넛경판(53)으로 구성되어 있으며, 도넛링(51)은 실린더블록(6)의 외측실린더(61) 벽면과 내측실린더(62) 벽면에 밀착되어 편심축(41)에 의한 선회운동을 한다. 도넛링(51)의 외벽의 반지름은 외측실린더(61) 반지름보다 외측환형공간(6a)을 가질 만큼 적고, 내벽의 반지름은 내측실린더(62)의 반지름보다 내측환형공간(6b)을 가질 만큼 크며, 도넛링(51)의 높이는 실린더의 깊이와 같게 한다. 도넛보스부(52)의 반지름은 편심축(41)의 반지름에 도넛로터(5)의 선회 반지름과 보스베어링의 두께를 더한 값으로 하여 정한다. 도넛경판(53)은 실린더블록의 상면이 밀착되어 환형공간(6a, 6b)의 상하 밀봉역할을 하고, 도넛로터(5)가 자기회전을 할 수 없도록 상부에는 도넛자전방지기구(3)가 끼워질 수 있는 홈이 있다.In the present invention, the donut rotor 5 of the donut vane rotary compressor is composed of a donut ring 51, a donut boss portion 52, and a donut hard plate 53, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, The donut ring 51 is in close contact with the wall of the outer cylinder 61 and the wall of the inner cylinder 62 of the cylinder block 6 to perform a pivoting motion by the eccentric shaft 41. The radius of the outer wall of the donut ring 51 is small enough to have an outer annular space 6a than the radius of the outer cylinder 61, and the radius of the inner wall is larger than the radius of the inner cylinder 62 so as to have an inner annular space 6b. , The height of the donut ring 51 is equal to the depth of the cylinder. The radius of the donut boss portion 52 is determined by adding the turning radius of the donut rotor 5 and the thickness of the boss bearing to the radius of the eccentric shaft 41. The donut plate 53 has a top surface of the cylinder block in close contact with the top and bottom of the annular spaces 6a and 6b, and the donut rotating mechanism 3 is inserted in the upper portion so that the donut rotor 5 cannot be self-rotated. There is a groove that can be lost.

본 발명에서 도넛 베인 로터리 압축기의 실린더블록(6)은 도 2의 사시도와 도 3의 평단면도에 도시한 바와 같이 외측실린더(61)와 내측실린더(62) 및 서브베어링부와 하부 바닥면으로 구성되고, 외측실린더(61)와 내측실린더(62)에 한 쌍의 베인(7)과 스프링(8)이 조립될 베인 홈(63)과 스프링 홈이 구비되어 있고, 토출밸브(9) 구멍과 흡입구 구멍으로 구성되어 있다. 베인(7)의 전면이 고압측과 저압측의 압력차에 의한 힘을 직각으로 받으면 베인(7)이 실린더블록(6)의 베인 홈(63) 벽면에 큰 힘으로 밀착되어 베인(7)의 왕복운동이 어렵게 되기 때문에 실린더 벽면에 직각이 아닌 경사각도(6c)로 가공하고, 베인(7)의 선단부(71)도 같은 각도(7b)로 경사지게 가공하면 베인(7)의 왕복운동을 원활하게 할 수 있다. 상기 경사각도(6c)는 실린더블록 중심축 구멍과 관통하지 않도록 하고, 압축기의 용도에 따라 다르게 설계될 수 있으며, 대체로 10도에서 40도의 각도범위로 가공된다. In the present invention, the cylinder block 6 of the donut vane rotary compressor includes an outer cylinder 61, an inner cylinder 62, a sub bearing part, and a lower bottom surface as shown in a perspective view of FIG. 2 and a planar cross-sectional view of FIG. 3. The outer cylinder 61 and the inner cylinder 62 are provided with a vane groove 63 and a spring groove in which a pair of vanes 7 and a spring 8 are to be assembled, and are provided with a discharge valve 9 hole and a suction port. It consists of holes. When the front surface of the vane 7 receives a force due to the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side at a right angle, the vane 7 is pressed against the wall surface of the vane groove 63 of the cylinder block 6 with a large force, Since the reciprocating motion becomes difficult, the reciprocating motion of the vane 7 is smoothly processed if the cylinder wall surface is processed at an inclined angle 6c instead of at right angles, and the tip portion 71 of the vane 7 is also inclined at the same angle 7b. can do. The inclination angle 6c does not penetrate the central hole of the cylinder block, and may be designed differently according to the use of the compressor, and is generally processed in an angle range of 10 degrees to 40 degrees.

본 발명에서 도넛 베인 로터리 압축기의 베인(7)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 외측과 내측에 각각의 베인이 구비되며, 각 베인은 경사진 호형면으로 된 선단부(71)를 가진 사각형의 판형이며, 베인은 후면의 스프링(8)의 탄성에 의하여 도넛링(51)쪽으로 밀려나와서 도넛링(51) 벽면에 밀착하고, 도넛링(51)의 선회운동에 의하여 밀려들어가는 왕복운동을 한다. 베인의 폭(7e)은 원활한 왕복운동을 위하여 실린더블록의 깊이보다 약간 적게 하고, 단면의 높이(7d)는 왕복거리의 두 배보다 크게 하고, 두께(7c)는 베인 재료의 강도와 열팽창계수에 따라 정하고, 베인(7)의 선단부(71)는 호(7a)와 경사각도(7b)로 구성되어 있으며, 상기 경사각도(7b)는 실린더블록(6)의 베인 홈(63)의 가공부의 경사각도(6c)와 같은 값으로 고속회전용 압축기와 저속회전용에 따라 다르게 설계될 수 있으며, 대체로 10 도에서 40도의 각도범위를 가지며, 호(7a)는 도넛링(51)의 내측벽면 반지름보다는 적은 반지름이면서 내측실린더(62)의 반지름과 같거나 비슷한 반지름을 갖는다. 선단부(71)의 모서리는 작은 반지름의 둥근 모서리로 처리한다. 도 1과 도 3에 도시한 바와 같이 베인(7)의 작동을 도와주는 스프링(8)은 외측 베인 및 내측 베인에 각각 수 개의 스프링으로 실린더의 베인 홈(63) 속에 삽입될 수 있는 외경을 가지며, 베인(7)의 왕복운동거리보다는 충분히 길어야 하며, 베인(7)을 도넛링(51)의 벽면으로 밀착되게 하여 기밀을 유지할 수 있는 충분한 탄성력을 가지는 특성이 있어야 한다.In the present invention, the vane 7 of the donut vane rotary compressor is provided with respective vanes on the outside and the inside, as shown in FIGS. 3 and 4, and each vane has a quadrangle having a tip portion 71 having an inclined arc surface. The vane is pushed toward the donut ring 51 by the elasticity of the spring 8 on the rear side, closely adhered to the donut ring 51 wall, and pushed back by the pivoting movement of the donut ring 51. . The width of the vane 7e is slightly less than the depth of the cylinder block for smooth reciprocation, the height of the cross section 7d is greater than twice the reciprocating distance, and the thickness 7c is dependent on the strength and thermal expansion coefficient of the vane material. The tip portion 71 of the vane 7 is composed of an arc 7a and an inclination angle 7b, and the inclination angle 7b is an inclination angle of the machined portion of the vane groove 63 of the cylinder block 6. It can be designed differently according to the high speed compressor and the low speed rotation with the same value as FIG. 6c, and generally has an angular range of 10 to 40 degrees, and the arc 7a is smaller than the inner wall radius of the donut ring 51. The small radius has a radius equal to or similar to that of the inner cylinder 62. The edge of the tip portion 71 is treated as a rounded corner of a small radius. As shown in FIGS. 1 and 3, the spring 8 assisting the operation of the vanes 7 has an outer diameter that can be inserted into the vane groove 63 of the cylinder with several springs on the outer and inner vanes, respectively. It should be sufficiently longer than the reciprocating distance of the vanes 7, and the vanes 7 should be in close contact with the wall of the donut ring 51 and have sufficient elastic force to maintain airtightness.

본 발명에서 도 5는 도넛 베인 로터리 압축기의 순차적인 작동을 a)→b)→c)→d) 순서로 보여준다. 회전축(4)이 회전하면 편심축(41)에 조립된 도넛로터(5)는 일정한 반지름을 가지고 선회운동을 하면서 외측실린더(61)와 내측실린더(62) 사이의 도넛링(51)이 환형공간(6a 및 6b)을 만들고, 도넛경판(53)과 실린더 상면이 밀착되어 실린더 환형공간(6a 및 6b) 내부가 기밀이 유지된 상태에서, 도 5의 a)에서 도시한 바와 같이 도넛링(51)은 외측실린더(61) 벽면의 최상부측에 밀착하여 외부환형공간(6a)의 냉매를 토출밸브(9)로 통하여 모두 토출하고, 오른쪽과 하부측으로 밀리면서 흡입구(12)를 통하여 냉매를 흡입하고, 외측실린더(61) 벽면과 도넛링(51) 벽면이 밀착된 부분의 앞쪽은 냉매를 압축해 나간다. 도 5의 b)에 도시한 바와 같이 도넛링(51)이 최대 우측에 도달한 후에는 하부측 및 좌측으로 밀리면서 외측 및 내측 모두 흡입과 압축을 계속하고, 도 5의 c)에서 도시한 바와 같이 도넛링(51)이 최하부측에 도달하면 내측환형공간(6b)의 냉매는 토출밸브(9)로 통하 여 모두 토출된다. 도 5의 d)에 도시한 바와 같이 도넛링(51)이 좌측과 상부측으로 밀리면서 외측 및 내측 모두 흡입과 압축을 계속한다. 실린더의 외측환형공간(6a)과 내측환형공간(6b)에서 고압측과 저압측을 분리하는 역할을 하는 베인(7)은 스프링(8)에 의하여 지지가 되면서 도넛링(51) 벽면과 마찰하면서 도넛로터의 선회운동에 따라서 왕복운동을 한다. 환형공간에 흡입된 냉매는 도넛링(51)의 선회운동과 베인이 칸막이 역할에 의하여 압축되고, 압축된 냉매가 토출밸브(9)와 머플러토출튜브(10)를 통하여 토출구(11)로 토출된다.In the present invention, Figure 5 shows the sequential operation of the donut vane rotary compressor in the sequence a) → b) → c) → d). When the rotary shaft 4 rotates, the donut rotor 5 assembled to the eccentric shaft 41 has a constant radius, and the donut ring 51 between the outer cylinder 61 and the inner cylinder 62 moves in an annular space. 6a and 6b, the donut ring plate 53 and the upper surface of the cylinder is in close contact with the inside of the cylinder annular space (6a and 6b) in the airtight state, as shown in Figure 5a) the donut ring 51 ) Is in close contact with the uppermost side of the outer cylinder 61 wall surface to discharge all of the refrigerant in the outer annular space (6a) through the discharge valve (9), and to suck the refrigerant through the inlet (12) while pushing to the right and lower sides In front of the portion where the outer cylinder 61 wall surface and the donut ring 51 wall surface are in close contact with each other, the refrigerant is compressed. As shown in b) of FIG. 5, after the donut ring 51 reaches the maximum right side, the suction and compression of both the outer and the inner side are continued while being pushed to the lower side and the left side, as shown in FIG. Likewise, when the donut ring 51 reaches the lowermost side, the refrigerant in the inner annular space 6b is discharged through the discharge valve 9. As shown in d) of FIG. 5, the donut ring 51 is pushed to the left and the upper side, and suction and compression continue on both the outer and inner sides. The vane 7, which serves to separate the high pressure side and the low pressure side in the outer annular space 6a and the inner annular space 6b of the cylinder, is supported by the spring 8 while rubbing against the wall of the donut ring 51. The reciprocating motion follows the turning motion of the donut rotor. The refrigerant sucked in the annular space is compressed by the pivoting motion of the donut ring 51 and the vane partition, and the compressed refrigerant is discharged to the discharge port 11 through the discharge valve 9 and the muffler discharge tube 10. .

본 발명의 도넛 베인 로터리 압축기는 주요부품 중 베인을 제외한 회전축(4)과 도넛로터(5) 및 실린더블록(6)의 작동부들이 모두 원형을 가공됨으로 타 압축기에 비하여 단순하고 제작이 용이한 구조이다. 도넛 베인 로터리 압축기는 회전축(4)만 회전하고, 도넛로터(5)은 실린더 벽면을 따라 선회운동만 하고, 상대적으로 가벼운 두 개의 베인(7)만 왕복 운동을 하기 때문에 상대적으로 무거운 피스톤방식에서의 왕복운동에서 발생하는 것과 같은 관성저항이 현저히 적고, 마찰되는 부분이 적어서 내구성이 양호하고, 도넛링(51)의 한번 회전으로 내측와 외측, 두 번의 흡입과 압축을 수행한다. 도넛 베인 로터리 압축기는 흡입밸브가 없기 때문에 피스톤운동에서와 같은 흡입밸브의 흡입저항 손실도 발생하지 않고, 한 방향으로만 회전하기 때문에 피스톤운동에서 발생하는 최상사점의 사체적으로 인한 재팽창 손실이 거의 없어서 효율이 상대적으로 양호하다.The donut vane rotary compressor of the present invention is simple and easy to manufacture compared to other compressors because all of the rotary shafts 4, the donut rotor 5, and the cylinder block 6, except for vanes, are processed in a circular shape. to be. The donut vane rotary compressor rotates only the shaft 4, the donut rotor 5 pivots only along the cylinder wall, and only two lighter vanes 7 reciprocate. Remarkably less inertia resistance, such as occurs in the reciprocating motion, less friction part is good durability, and once the rotation of the donut ring 51, the suction and compression of the inner and outer, two times. Since the donut vane rotary compressor does not have a suction valve, there is no loss of suction resistance of the suction valve as in the piston movement, and since it rotates in only one direction, the re-expansion loss caused by the dead spot of the dead center of the piston movement is eliminated. Almost no efficiency is relatively good.

본 발명은 도 5에 도시한 바와 같은 도넛 베인 로터리 압축기는 회전축이 회전하고 편심축이 도넛보스부를 편심회전 시키면, 도넛링이 선회운동을 하고 베인이 왕복운동을 하면서 a)→b)→c)→d) 순서로 냉매의 흡입과 압축 및 토출작동을 한다. 본 발명은 도 1에 도시한 바와 같은 도넛 베인 로터리 압축기는 가정용 및 상업용 에어컨의 밀폐형 압축기에 적용함은 물론 자동차용 에어컨의 개방형 압축기에도 적용이 가능할 것이다.The present invention is a donut vane rotary compressor as shown in Figure 5, when the rotary shaft rotates and the eccentric shaft eccentrically rotates the donut boss portion, the donut ring swings and the vane reciprocates while a) → b) → c) → d) Intake, compression, and discharge of refrigerant are performed in this order. The present invention, the donut vane rotary compressor as shown in FIG. 1 may be applied to an open compressor of an automotive air conditioner as well as to a hermetic compressor of a home and commercial air conditioner.

도 1은 도넛 베인 로터리 밀폐형 압축기와 개방형 압축기의 종단면도1 is a longitudinal sectional view of a donut vane rotary hermetic compressor and an open compressor;

도 2는 도넛 베인 로터리 압축기의 주요부 사시도2 is a perspective view of an essential part of a donut vane rotary compressor;

도 3은 도넛 베인 로터리 압축기의 주요부 평단면도3 is a sectional view of an essential part of a donut vane rotary compressor;

도 4는 도넛 베인 로터리 압축기의 베인의 단면도4 is a cross-sectional view of the vanes of a donut vane rotary compressor.

도 5는 도넛 베인 로터리 압축기의 주요부 순차작동 설명도5 is a sequential operation of the main part of the donut vane rotary compressor

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 케이싱 2: 프런트사이드블록 3: 도넛자전방지기구1: casing 2: front side block 3: donut anti-rotation device

4: 회전축(샤프트) 41: 편심축 42: 중량평형용 편심축 4: rotating shaft (shaft) 41: eccentric shaft 42: for weight balance Eccentric shaft

5: 도넛로터 51: 도넛링 52: 도넛보스부 53: 도넛경판5: donut rotor 51: donut ring 52: donut boss portion 53: donut plate

6: 실린더블록 61: 외측실린더 62: 내측실린더 63: 베인홈6: Cylinder block 61: Outer cylinder 62: Inner cylinder 63: Vane groove

6a: 외측환형공간 6b: 내측환형공간 6c: 베인홈 경사각도6a: outer annular space 6b: inner annular space 6c: vane groove inclination angle

7: 베인 71: 베인 선단부 7a: 베인 호의 반지름7: vane 71: vane tip 7a: radius of vane

7b: 베인 호의 경사각도 7c: 베인 두께 7d: 베인 높이 7e: 베인 폭7b: inclination angle of vane arc 7c: vane thickness 7d: vane height 7e: vane width

8: 스프링 9: 토출밸브 10: 머플러연결튜브8: Spring 9: Discharge Valve 10: Muffler Connection Tube

11: 토출구 12: 흡입구11: discharge port 12: suction port

13: 전원 연결구(개방형 압축기에서는 코일 어세이)13: Power connector (coil assay on open compressors)

14: 고정자(개방형 압축기에서는 풀리 어세이)14: Stator (pulley assay on open compressor)

15: 회전자(개방형 압축기에서는 아마추어 어세이)15: Rotor (Amateur Assay in Open Compressors)

Claims (5)

케이싱 내부에 구동부와 압축부가 구비된 밀폐형 압축기와 케이싱 외부에 구동부가 구비되고 케이싱 내부에 압축부가 구비된 개방형 압축기에 있어서;A closed compressor having a drive unit and a compression unit inside the casing and an open compressor having a drive unit outside the casing and a compression unit inside the casing; 흡입구과 토출구가 구비된 케이싱 내부에 프런트사이드블록의 중심축과 실린더블록 중심축에 지지되면서 중간에 편심축이 구비된 회전축과; 회전축의 중간의 편심축에 회전가능토록 조립되고 압축을 할 수 있는 도넛링과 도넛보스부와 도넛경판을 구비한 도넛로터와; 도넛로터의 선회운동에 따라 환형공간을 만들어 압축할 수 있는 외측실린더와 내측실린더와 바닥면과 중심축 구멍과 정해진 경사각도의 베인 홈과 스프링 홈과 흡입구 및 토출구를 구비한 실린더블록과; 실린더블록의 정해진 경사각도와 같은 각도의 호를 가진 선단부를 구비한 베인들이;A rotating shaft having an eccentric shaft in the middle thereof while being supported by the central axis of the front side block and the cylinder block central shaft in the casing provided with the suction port and the discharge port; A donut rotor having a donut ring, a donut boss portion and a donut hard plate which are assembled to be rotatable on an eccentric shaft in the middle of the rotating shaft, and which can be compressed; A cylinder block having an outer cylinder, an inner cylinder, a bottom surface, a central shaft hole, a vane groove having a predetermined inclination angle, a spring groove, an intake port, and an outlet port, which can make and compress an annular space according to the pivoting motion of the donut rotor; Vanes having a tip having an arc of an angle equal to a predetermined inclination angle of the cylinder block; 실린더블록의 베인 홈에 스프링들과 함께 조립되고, 실린더블록의 환형공간에 도넛로터의 도넛링이 삽입되고, 구동부에 의하여 회전축이 회전하면, 회전축의 편심축의 편심회전에 따라 도넛로터가 실린더 벽면에 밀착되어 선회운동을 하고; 스프링의 탄성력과 도넛링의 선회운동에 의하여 왕복운동을 하는 베인은 환형공간의 흡입공간과 압축토출공간의 칸막이 역할을 하며, 실린더블록의 바닥면과 실린더블록의 벽면과 도넛링 벽면과 내·외측 베인과 도넛경판으로 둘러싸인 압축실를 구성하여 냉매를 흡입하고 압축하여 냉매를 토출하는 것을 특징으로 하는 도넛 베인 로터리 압축기.When the donut ring of the donut rotor is inserted into the vane groove of the cylinder block, the donut rotor of the donut rotor is inserted into the annular space of the cylinder block, and the rotation shaft is rotated by the drive unit, the donut rotor is mounted on the cylinder wall surface according to the eccentric rotation of the eccentric shaft of the rotation shaft. In close contact and turning; The vane, which reciprocates by the spring force and the donut ring's swivel movement, acts as a partition between the suction space and the compressed discharge space of the annular space, and the bottom surface of the cylinder block, the wall surface of the cylinder block, the donut ring wall and the inner and outer sides. A donut vane rotary compressor, comprising a compression chamber surrounded by vanes and a donut hard disk to suck and compress a refrigerant to discharge the refrigerant. 제 1항에 있어서;The method of claim 1; 상기 회전축은 구동부에 의하여 회전하며, 회전축 중간에 회전중심에서 도넛로터의 선회반지름만큼 이격한 중심에서 회전축 반지름에 도넛로터의 선회반지름값을 더한 반지름보다 같거나 큰 반지름의 편심축이 구비된 회전축 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도넛 베인 로터리 압축기.The rotary shaft is rotated by a drive unit, the rotary shaft member provided with an eccentric shaft of a radius equal to or greater than the radius of the rotation axis radius plus the turning radius value of the donut rotor at a center spaced by the turning radius of the donut rotor at the center of the rotation axis. Donut vane rotary compressor, characterized in that it comprises a. 제 1항에 있어서;The method of claim 1; 상기 도넛로터는 도넛보스부와 도넛경판과 도넛링으로 구성되어 있으며, 도넛보스부는 상기 편심축 반지름에 과 보스베어링의 두께를 더한 값으로 하여 회전가능한 반지름을 가지며, 도넛경판은 회전축이 회전하면서 편심축이 편심운동을 하여도 도넛로터가 자기회전을 하지 못하도록 하는 도넛자전방지기구 홈을 가지고 있으며, 또 도넛로터의 선회운동에 따라 실린더의 환형공간의 냉매가 누설되지 않는 범위의 반지름과 두께를 가지며, 도넛링은 냉매의 흡입과 압축에 견딜 수 있는 두께와 실린더블록의 외측실린더와 내측실린더의 깊이 값과 같은 높이 값을 가진 도넛로터 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도넛 베인 로터리 압축기.The donut rotor is composed of a donut boss portion, a donut hard plate and a donut ring, the donut boss part has a radius that is rotatable by adding the thickness of the eccentric shaft radius and the boss bearing, and the donut plate has an eccentricity as the rotating shaft rotates. It has a donut anti-rotation mechanism groove that prevents the donut rotor from rotating even when the shaft is eccentric. Also, it has a radius and thickness in which the refrigerant in the annular space of the cylinder does not leak due to the pivoting movement of the donut rotor. And the donut ring comprises a donut rotor member having a thickness capable of withstanding the suction and compression of the refrigerant and a height value equal to a depth value of the outer cylinder and the inner cylinder of the cylinder block. 제 1항에 있어서;The method of claim 1; 상기 실린더블록은 바닥면과 외측실린더와 내측실린더와 베인 및 스프링 홈과 흡입구와 토출구로 구성되어 있으며, 외측실린더의 반지름은 외측환형공간의 압축실을 가질 수 있도록 도넛링의 외측벽면 반지름보다 큰 반지름을 가지며, 내측실 린더의 반지름은 내측환형공간의 압축실을 가질 수 있도록 도넛링의 내측벽면 반지름보다 작은 반지름을 가지며, 베인이 들어갈 홈의 중심선의 실린더 평면 중심선에 대한 경사각도는 실린더블록 중심축 구멍과 관통하지 않도록 하고, 압축기의 용도에 따라 다를 수 있지만, 경사각도는 10도 이상 40도 이하로 된 베인 홈이 구비된 실린더블록 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도넛 베인 로터리 압축기.The cylinder block is composed of a bottom surface, an outer cylinder, an inner cylinder, vanes, a spring groove, an inlet port, and an outlet port. The radius of the outer cylinder is larger than the outer wall radius of the donut ring to have a compression chamber of the outer annular space. The inner cylinder has a radius smaller than the inner wall radius of the donut ring so as to have a compression chamber of the inner annular space, and the inclination angle with respect to the center plane of the cylinder plane of the center line of the groove into which the vane is to be inserted is the central axis of the cylinder block. A donut vane rotary compressor characterized by including a cylinder block member having a vane groove of not more than 10 degrees but not more than 40 degrees, depending on the purpose of the compressor. 제 1항에 있어서;The method of claim 1; 상기 베인은 외측과 내측에 각각의 베인이 구비되며, 각 베인은 경사진 호형면으로 된 선단부를 가진 사각형의 판형이며, 각 베인의 폭은 원활한 왕복운동을 위하여 실린더블록의 깊이보다 적게 하고, 단면의 높이는 왕복거리의 두 배보다 크게 하고, 두께는 베인 재료의 강도와 열팽창계수에 따라 정하고, 선단부의 경사각도는 실린더블록의 베인 홈의 중심선의 경사각도와 같은 각도로써 압축기의 용도에 따라 다를 수 있지만 10도 이상 40도 이하의 범위로 하고, 선단부 호의 반지름은 내측실린더 반지름과 같거나 크고 도넛링의 중심반지름보다 작은 값으로 한 베인 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도넛 베인 로터리 압축기.The vanes are provided with vanes on the outside and the inside, each vane is a rectangular plate shape with a tip of the inclined arc surface, the width of each vane is less than the depth of the cylinder block for smooth reciprocating movement, cross section The height of is greater than twice the reciprocating distance, the thickness is determined according to the strength of the vane material and the coefficient of thermal expansion, and the angle of inclination of the tip is the same as the angle of inclination of the center line of the vane groove of the cylinder block. A donut vane rotary compressor comprising a vane member having a range of 10 degrees to 40 degrees and the radius of the tip arc being equal to or greater than the inner cylinder radius and smaller than the central radius of the donut ring.
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