KR20100069215A

KR20100069215A - 로터리 압축기

Info

Publication number: KR20100069215A
Application number: KR1020080127848A
Authority: KR
Inventors: 이정배; 이운섭; 성춘모
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-06-24
Also published as: CN101749239A

Abstract

본 발명에 따른 로터리 압축기는 압축실을 형성하는 실린더부와, 압축실 내부에서 회전하며 피압축매체를 압축하는 압축부와, 압축부에 회전력을 제공하는 전동부를 갖는다. 압축부는, 전동부로부터 회전력을 전달받는 회전축과; 압축실 내부에서 회전축으로부터 반경 방향을 따라 편심되게 돌출되어 회전축의 회전에 따라 압축실의 피압축매체를 압축하며, 회전축과 일체로 형성된 롤러부를 포함한다. 이에 의하여, 조립 공정을 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있게 된다.

압축기, 회전축, 롤러부

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립 공정을 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있는 로터리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 로터리 압축기는 피압축매체를 압축하는 장치로서, 공기조화기나 냉장고 등의 냉각장치에 적용된다.

로터리 압축기(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내부에서 압축실(122)을 형성하는 실린더부(120)와, 케이싱(110)의 내측 상부에 설치된 전동부(130)와, 케이싱(110)의 내측 하부에 설치되어 압축실(122) 내부에서 회전하며 전동부(130)로부터 회전력을 전달받아 피압축매체를 압축하는 압축부(140)를 구비한다.

압축부(140)는 전동부(130)로부터 회전력을 전달받는 회전축(141)과, 회전축(141)으로부터 편심되게 돌출된 편심부(142)와, 압축실(122) 내부에서 편심부(142)의 외주를 둘러싸도록 마련되어 회전축(141)의 회전에 따라 압축실(122)의 피압축매체를 압축하는 롤러부(143)를 포함한다. 여기서, 롤러부(143)와 회전축(141)은 별도의 부재로 마련되어 결합되는 구조이다.

본 발명의 목적은, 조립 공정을 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 압축실을 형성하는 실린더부와, 상기 압축실 내부에서 회전하며 피압축매체를 압축하는 압축부와, 상기 압축부에 회전력을 제공하는 전동부를 갖는 로터리 압축기에 있어서, 상기 압축부는, 상기 전동부로부터 회전력을 전달받는 회전축과; 상기 압축실 내부에서 상기 회전축으로부터 반경 방향을 따라 편심되게 돌출되어 상기 회전축의 회전에 따라 상기 압축실의 피압축매체를 압축하며, 상기 회전축과 일체로 형성된 롤러부를 포함하는 것에 의하여 달성된다.

상기 압축부는 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 중 적어도 하나를 갖는 주철을 포함할 수 있다.

상기 압축부는 금형주조주철, 회주철, 덕타일 주철 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 롤러부의 외측면은 내마모성 재질로 경화 코팅되는 것이 바람직하다.

상기 경화코팅은 DLC(diamond like carbon) 코팅과 텅스텐카바이드카본 코팅 중 하나일 수 있다.

상기 롤러부의 상하부판면에는 트러스트면이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 롤러부에는 질량감소홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 질량감소홈은 상기 회전축을 중심으로 상호 대향하는 상기 롤러부의 질량을 동일하게 하는 크기와 위치를 갖는 것이 바람직하다.

상기 질량감소홈은 적어도 하나의 관통공을 포함할 수 있다.

상기 압축실의 용량은 1 내지 5cc 범위 내인 것이 특징이다. 여기서, 상기 압축실의 높이는 5 내지 15mm 범위 내인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 조립 공정을 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있는 로터리 압축기를 제공할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 로터리 압축기(1)는 외관을 형성하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에서 압축실(22)을 형성하는 실린더부(20)와, 케이싱(10)의 내측 상부에 설치된 전동부(30)와, 케이싱(10)의 내측 하부에 설치되어 압축실(22) 내부에서 회전하며 전동부(30)로부터 회전력을 전달받아 피압축매체를 압축하는 압축부(40)를 구비한다.

실린더부(20)는 압축실(22)을 형성하는 실린더(21)와, 실린더(21)의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부(25)를 포함한다.

실린더(21)는 압축실(22)을 형성하도록 상하 개구를 갖는 원통 형상으로 마련된다. 본 실시예는 종래의 로터리 압축기(1)에 비하여 소형 용량으로 마련된다. 즉, 실린더(21)의 압축용량은 대략 1 내지 5cc 범위 내로서, 실린더(21)의 높이는 대략 5 내지 15mm 범위 내인 것이 바람직하다.

플랜지부(25)는 압축실(22)의 상측 개구 및 하측 개구를 폐쇄함과 동시에 압축부(40)의 회전축(41)을 지지하도록 실린더(21)의 상부 및 하부에 각각 장착된 상부 플랜지(25a) 및 하부 플랜지(25b)를 포함한다.

전동부(30)는 케이싱(10)의 내면에 고정된 원통형 고정자(31)와, 고정자(31)의 내부에 회전 가능하게 설치되고 중심부가 압축부(40)의 회전축(41)에 결합된 회전자(33)를 포함한다. 전동부(30)는 전원을 인가할 때 회전자(33)가 회전함으로써 회전축(41)을 회전시켜 압축부(40)를 구동시킨다.

압축부(40)는 전동부(30)로부터 회전력을 전달받는 회전축(41)과, 압축실(22) 내부에서 회전축(41)으로부터 반경 방향을 따라 편심되게 돌출되어 회전축(41)의 회전에 따라 압축실(22)의 피압축매체를 압축하는 롤러부(43)를 포함한다.

회전축(41)은 압축실(22)의 중심을 관통하도록 배치된다. 회전축(41)은 전동부(30)의 회전자(33)로부터 회전력을 전달받아 회전한다.

롤러부(43)는 회전축(41)의 회전에 따라 편심회전하며 압축실(22) 내부의 피압축매체를 압축한다. 롤러부(43)는 회전축(41)과 일체로 성형된다. 본 실시예에 따른 로터리 압축기(1)는 종래에 비하여 압축실(22)의 높이가 낮은 소형 로터리 압 축기(1)이므로 회전축(41)의 길이가 종래에 비하여 짧게 마련된다. 따라서, 회전축(41)이 기울어지더라도 플랜지부(25)가 들뜨지 않아 압축실(22)에 틈새가 형성되지는 않는다. 이에, 롤러부(43)를 회전축(41)과 일체로 형성하더라도 압축실(22)의 밀폐 신뢰성을 유지할 수 있게 된다.

압축부(40)는 내마모성이 강한 재질로 마련된다. 즉, 압축부(40)는 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등을 갖는 주철을 포함할 수 있다. 즉, 롤러부(43)는 후술하는 베인(미도시)과 지속적으로 접촉하는 구성이므로 내마모성이 강한 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 본 실시예에 따른 로터리 압축기(1)가 종래에 비하여 압축실(22)의 높이가 낮은 소형 로터리 압축기(1)이므로 회전축(41)의 길이가 종래에 비하여 짧게 마련된다. 따라서, 기존의 회전축(41)의 재질에 비하여 비싼 내마모성 재질을 이용하다라도 제조 비용이 크게 상승되지 않으며, 오히려 롤러부(43)를 회전축(41)과 일체로 형성함으로써 제조 공정의 수를 줄일 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있게 된다.

한편, 압축부(40)는 종래의 로터리 압축기(100)의 회전축(141)의 재질이었던 금형주조주철, 회주철, 덕타일 주철 등으로 마련될 수도 있다. 이 경우, 롤러부(43)는 도 4b에 도시된 바와 같이 내마모성 재질로 경화 코팅된 코팅층(43a)을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 경화코팅은 DLC(diamond like carbon) 코팅과 텅스텐카바이드카본 코팅 중 하나일 수 있다.

본 실시예에 따른 로터리 압축기(1)의 롤러부(43)의 상하부판면에는 트러스트면(45)이 형성된다. 즉, 종래의 로터리 압축기(100)에서는 롤러부(143)의 상하부 판면에 트러스트면(143a)을 형성하고, 롤러부(43)와 별도의 부품으로 마련되는 회전축(41)의 편심부(142)의 상하부판면에도 트러스트면(142a)을 형성하는 공정을 거쳐야 했다. 그러나, 본 실시예에서는 롤러부(43)와 회전축(41)이 일체로 형성됨으로써, 트러스트면(45)을 하나의 공정으로 형성할 수 있어 제조 공정을 줄일 수 있게 된다. 트러스트면(45)은 연삭가공으로 형성된다.

한편, 본 실시예에 따른 로터리 압축기(1)의 롤러부(43)에는 질량감소홈(47)이 형성된다. 질량감소홈(47)은 회전축(41)을 중심으로 상호 대향하는 롤러부(43)의 영역 간의 질량 차이를 감소시킨다. 이에, 롤러부(43)의 회전축(41)을 중심으로 롤러부(43)의 질량차에 의해 발생할 수 있는 회전축(41) 휨 현상을 방지할 수 있게 된다. 여기서, 질량감소홈(47)은 회전축(41)을 중심으로 상호 대향하는 롤러부(43)의 질량을 동일하게 하는 크기와 위치를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 종래의 로터리 압축기(100)에서도 질량감소홈(미도시)을 형성할 수는 있으나, 편심부(142)와 롤러부(143)가 별도의 구성으로 마련되므로, 질량감소홈의 크기에 한계가 있었다. 그러나, 본 실시예에서는 회전축(41)과 롤러부(43)가 일체로 형성됨으로써 종래에 비하여 상대적으로 큰 질량감소홈(47)을 형성할 수 있는 것이다.

본 실시예에서 질량감소홈(47)은 회전축(41)의 축방향으로 형성된 관통공으로 도시하였으나, 롤러부(43)의 상부판면 또는 하부판면으로부터 회전축(41)의 축방향으로 함몰시켜 형성될 수도 있다. 또한, 본 실시예에서 질량감소홈(47)은 하나가 형성되는 것으로 도시하였으나, 두 개 이상이 형성될 수도 있다.

한편, 압축부(40)는 롤러부(43)의 회전에 따라 압축실(22)의 반경방향으로 진퇴하면서 압축실(22)을 구획하는 베인을 더 포함한다. 베인은 롤러부(43)의 외표면에 접촉하여 압축실(22)을 압축영역과 비압축영역으로 구획한다.

실린더(21)에는 베인을 수용하며, 베인이 출입 가능하도록 안내하는 베인슬롯(미도시)이 형성되어 있다.

이상에서는 본 실시예에 따른 로터리 압축기(1)를 하나의 압축실(22)을 구비하는 것으로 설명하고 도시하였으나, 압축실(22)을 두 개 이상 구비하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

비록, 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

도 1은 종래의 로터리 압축기의 개략적인 모습을 도시한 단면도,

도 2는 종래의 로터리 압축기의 압축부를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 압축기의 개략적인 모습을 도시한 단면도,

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 압축기의 압축부를 도시한 단면도,

도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터리 압축기의 압축부를 도시한 단면도,

도 5는 도 4a의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 로터리 압축기 10 : 케이싱

20 : 실린더부 21 : 실린더

22 : 압축실 25 : 실린더부

30 : 전동부 31 : 고정자

33 : 회전자 40 : 압축부

41 : 회전축 43 : 롤러부

45 : 트러스트면 47 : 질량감소홈

Claims

압축실을 형성하는 실린더부와, 상기 압축실 내부에서 회전하며 피압축매체를 압축하는 압축부와, 상기 압축부에 회전력을 제공하는 전동부를 갖는 로터리 압축기에 있어서,

상기 압축부는,

상기 전동부로부터 회전력을 전달받는 회전축과;

상기 압축실 내부에서 상기 회전축으로부터 반경 방향을 따라 편심되게 돌출되어 상기 회전축의 회전에 따라 상기 압축실의 피압축매체를 압축하며, 상기 회전축과 일체로 형성된 롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

상기 압축부는 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 중 적어도 하나를 갖는 주철을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

상기 압축부는 금형주조주철, 회주철, 덕타일 주철 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제3항에 있어서,

상기 롤러부의 외측면은 내마모성 재질로 경화코팅되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제4항에 있어서,

상기 경화코팅은 DLC(diamond like carbon) 코팅과 텅스텐카바이드카본 코팅 중 하나인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

상기 롤러부의 상하부판면에는 트러스트면이 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 롤러부에는 질량감소홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제7항에 있어서,

상기 질량감소홈은 상기 회전축을 중심으로 상호 대향하는 상기 롤러부의 질량을 동일하게 하는 크기와 위치를 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제8항에 있어서,

상기 질량감소홈은 적어도 하나의 관통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 압축실의 용량은 1 내지 5cc 범위 내인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 압축실의 높이는 5 내지 15mm 범위 내인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
제7항에 있어서,

상기 압축실의 높이는 5 내지 15mm 범위 내인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.