KR20110096954A - Compact rotary vane compressor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소형 로터리 베인 압축기에 관한 것으로, 내부에 원통형의 압축공간을 제공하며, 외측면으로부터 상기 압축공간에 유체를 공급하는 흡입관이 마련된 실린더와, 상기 실린더의 중앙으로부터 편심된 위치에 관통 삽입된 비편심 샤프트와, 상기 비편심 샤프트의 외경에 체결되며, 상기 실린더의 내벽 일부에 선접촉되는 로터와, 상기 로터의 접선과 동일 경사각으로 그 로터의 외경측에 삽입되어, 상기 실린더의 내벽과의 접촉압력에 따라 입출되는 베인을 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 편심되지 않은 회전 샤프트가 실린더의 중심으로부터 편심된 위치를 관통하여 위치하며, 정원형 링인 로터에 하나 또는 둘 이상의 베인을 상기 비편심 회전 샤프트에 체결하여, 설치된 베인이 실린더의 내벽에 접촉하면서 회전하도록 하여 압축이 일어나도록 함으로써, 진동과 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a compact rotary vane compressor, which provides a cylindrical compression space therein, and includes a cylinder provided with a suction pipe for supplying a fluid to the compression space from an outer surface thereof, and a through-inserted position at an eccentric position from the center of the cylinder. A rotor which is fastened to an uneccentric shaft, an outer diameter of the non-eccentric shaft, and which is in linear contact with a portion of the inner wall of the cylinder, is inserted into the outer diameter side of the rotor at the same inclination angle as the tangent of the rotor, It includes vanes that enter and exit according to contact pressure. According to the present invention, the non-eccentric rotary shaft is positioned through the eccentric position from the center of the cylinder, and one or more vanes are fastened to the non-eccentric rotary shaft in the rotor, which is a spherical ring, so that the vanes installed in the cylinder By rotating while touching the inner wall of the compression to occur, there is an effect that can reduce the vibration and noise.

Description

소형 로터리 베인 압축기{Compact rotary vane compressor}Compact rotary vane compressor

본 발명은 로터리 베인 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편심축을 사용하지 않음으로써, 진동과 소음을 최소화할 수 있는 압축용량이 10cc 이하인 소형 로터리 베인 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary vane compressor, and more particularly, to a small rotary vane compressor having a compression capacity of 10 cc or less that can minimize vibration and noise by not using an eccentric shaft.

일반적으로, 로터리 압축기는 편심된 회전 샤프트에 롤러를 결합하여, 실린더 내에서 회전시키고, 그 편심된 롤러에 의해 냉매 또는 공기를 압축시키는 구조를 가지고 있다.
In general, a rotary compressor has a structure in which a roller is coupled to an eccentric rotary shaft, rotates in a cylinder, and compresses refrigerant or air by the eccentric roller.

이와 같이 편심된 회전 샤프트를 사용하는 경우, 회전 샤프트 자체의 회전에 의해서 진동이 발생하며, 그 진동에 의한 소음의 발생이 심화된다. When using the eccentric rotary shaft, vibration is generated by the rotation of the rotary shaft itself, and the generation of noise due to the vibration is intensified.

이처럼 편심된 회전 샤프트를 사용하는 로터리 압축기에서 발생되는 진동은 그 로터리 압축기에 연결되는 연결관 등에도 전달되어, 연결관의 결합을 약화시킬 수 있으며, 이러한 문제점은 소형의 설비에서 더욱 두드러지게 나타난다.Vibration generated in the rotary compressor using the eccentric rotary shaft is also transmitted to the connection pipe connected to the rotary compressor, etc., can weaken the coupling of the connection pipe, this problem is more prominent in a small installation.

또한 지속적인 소음의 발생에 의해 압축기를 사용하는 냉매 순환회로나 컴프레셔 등을 가동할 때 소음 공해에 의한 피해가 발생하게 된다.In addition, the noise caused by the noise pollution occurs when operating the refrigerant circulation circuit or compressor using the compressor due to the continuous noise.

대형의 로터리 압축기에서는 이와 같은 소음을 줄이기 위하여 다양한 방진처리를 할 수는 있으나, 소형의 로터리 압축기 특히 휴대용으로 제작되는 소형 로터리 압축기에서는 충분한 방진장치를 할 수 없어 소음 피해가 더욱 우려되는 문제점이 있었다.
In a large rotary compressor, various dust treatments may be performed to reduce such noise. However, in a small rotary compressor, especially a small rotary compressor manufactured to be portable, there is a problem that noise damage may be more concerned.

상기와 같은 문제점들을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 진동과 소음의 발생을 최소화할 수 있는 소형 로터리 베인 압축기를 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention in view of the above problems, to provide a small rotary vane compressor that can minimize the generation of vibration and noise.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 실린더의 내면과 접촉되는 로터 및 베인의 마모를 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있는 소형 로터리 베인 압축기를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a compact rotary vane compressor that can improve durability by minimizing wear of the rotor and vanes in contact with the inner surface of the cylinder.

아울러 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 결합구조를 간소화하여 제작 및 조립이 용이하고 초소형 초경량화된 소형 로터리 베인 압축기를 제공함에 있다. In addition, another problem to be solved by the present invention is to provide a compact rotary vane compressor that is very easy to manufacture and assemble by minimizing the coupling structure and ultra-lightweight.

아울러 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 소형화 및 모터 일체형의 구조에 따른 압축기 및 모터에서 발생하는 열의 방열을 용이하게 할 수 있는 소형 로터리 베인 압축기를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a compact rotary vane compressor that can facilitate the heat dissipation of heat generated from the compressor and the motor according to the miniaturization and the motor-integrated structure.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 로터리 베인 압축기는, 내부에 원통형의 압축공간을 제공하며, 외측면으로부터 상기 압축공간에 유체를 공급하는 흡입관이 마련된 실린더와, 상기 실린더의 중앙으로부터 편심된 위치에 관통 삽입된 비편심 샤프트와, 상기 비편심 샤프트의 외경에 체결되며, 상기 실린더의 내벽 일부에 선접촉되는 로터와, 상기 로터의 접선과 동일 경사각으로 그 로터의 외경측에 삽입되어, 상기 실린더의 내벽과의 접촉압력에 따라 입출되는 베인을 포함한다.The rotary vane compressor of the present invention provides a cylindrical compression space therein, a cylinder provided with a suction pipe for supplying a fluid to the compression space from an outer surface thereof, and an eccentric position from the center of the cylinder. A non-eccentric shaft inserted through the shaft, a rotor fastened to an outer diameter of the non-eccentric shaft, and linearly contacting a portion of the inner wall of the cylinder, and inserted into the outer diameter side of the rotor at the same inclination angle as the tangent of the rotor, It includes vanes entering and exiting in accordance with the contact pressure with the inner wall of the.

상기한 바와 같이 본 발명은 편심되지 않은 회전 샤프트가 실린더의 중심으로부터 편심된 위치를 관통하여 위치하며, 정원형 링인 로터에 하나 또는 둘 이상의 베인을 상기 비편심 회전 샤프트에 체결하여, 설치된 베인이 실린더의 내벽에 접촉하면서 회전하도록 하여 압축이 일어나도록 함으로써, 진동과 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, the non-eccentric rotary shaft is located through the eccentric position from the center of the cylinder, and one or more vanes are fastened to the non-eccentric rotary shaft in the rotor, which is a spherical ring, so that the vanes installed in the cylinder By rotating while touching the inner wall of the compression to occur, there is an effect that can reduce the vibration and noise.

상기와 같이 비편심 회전 샤프트를 사용하여 압축행정을 진행할 수 있게 됨에 따라, 연결관로의 안정적인 체결상태의 유지가 보다 용이하며, 별도의 방진처리가 필요없어 장치를 간소화하고 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As it is possible to proceed the compression stroke using the non-eccentric rotating shaft as described above, it is easier to maintain a stable fastening state of the connection pipe, it is possible to simplify the device and reduce the manufacturing cost without the need for a separate dustproof treatment It works.

아울러 본 발명은 실린더의 내벽과 접촉되는 부분을 코팅처리하여 마모를 최소화할 수 있으며, 또한 베인에 베어링을 부가하여 실린더 내벽과의 마모를 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있으며, 압축기의 수명을 연장시키는 효과가 있다.In addition, the present invention can minimize the wear by coating the portion in contact with the inner wall of the cylinder, and also by adding a bearing to the vane to minimize the wear with the inner wall of the cylinder to improve the durability, extending the life of the compressor It works.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기의 일부 단면 구성도이다.
도 2는 도 1의 단면 구성도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기의 압축 행정과정을 설명하기 위한 동작 수순 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 로터리 베인 압축기의 일부 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 적용되는 상부베어링의 구성도이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 베인의 일실시 구성도이다.1 is a partial cross-sectional view of a compressor according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of FIG. 1.
3A to 3C are cross-sectional views of an operation procedure for explaining a compression stroke process of a compressor according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view of a small rotary vane compressor according to another embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a compressor according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of the upper bearing applied to the preferred embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram of one vane applied to the present invention.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 로터리 베인 압축기의 다양한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, various embodiments of the rotary vane compressor of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 베인 압축기의 일부 단면 구성도이고, 도 2는 도 1에서 로터(40)와 비편심 샤프트(50) 결합체의 단면 구성도이다.1 is a partial cross-sectional configuration of a rotary vane compressor according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional configuration of the rotor 40 and the non-eccentric shaft 50 in FIG.

도 1과 도 2를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 베인 압축기는, 일측에 흡입관(11)이 삽입되고, 원통형의 압축공간을 제공하는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 중심점으로부터 이격된 위치에 관통 설치된 비편심 샤프트(50)와, 상기 비편심 샤프트(50)의 외면에 체결되어 상기 비편심 샤프트(50)의 회전에 따라 회전함과 아울러 상기 실린더(30)의 일부에 선접촉되는 로터(40)와, 상기 로터(40)의 접선 방향으로 마련된 베인삽입홈(42)에 입출이 가능하게 삽입되어, 상기 실린더(30)의 내벽에 끝단이 접하여 상기 흡입관(11)을 통해 공급되는 유체를 압축하는 베인(41)을 포함하여 구성된다.
1 and 2, the rotary vane compressor according to the preferred embodiment of the present invention, the suction pipe 11 is inserted into one side, the cylinder 30 to provide a cylindrical compression space, and the cylinder 30 of The non-eccentric shaft 50 penetrated at a position spaced from the center point, and the outer surface of the non-eccentric shaft 50 is fastened to rotate in accordance with the rotation of the non-eccentric shaft 50 and part of the cylinder 30 The rotor 40 which is in line contact with the rotor 40 and the vane insertion groove 42 provided in the tangential direction of the rotor 40 are inserted into and out of the rotor 40 so that the end is in contact with the inner wall of the cylinder 30 so that the suction pipe 11 is contacted. It comprises a vane 41 for compressing the fluid supplied through.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the configuration of a compressor according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above in more detail.

먼저, 상기 실린더(30)는 평면에서 볼 때 정원형의 내부 공간을 가지는 구조물이며, 이후에 설명되는 하부베어링 및 상부베어링에 의해 그 내부 공간이 원통형의 것으로 정의 된다.
First, the cylinder 30 is a structure having an inner space of a garden shape in plan view, and the inner space is defined as a cylindrical shape by the lower bearing and the upper bearing described later.

또한 상기 비편심 샤프트(50)는 이후에 상세히 설명될 압축기 내에 설치되는 직류구동모터에 의해 회전되는 것으로, 그 외경의 일부에 로터(40)가 체결된다.In addition, the non-eccentric shaft 50 is rotated by a DC drive motor installed in the compressor to be described in detail later, the rotor 40 is fastened to a portion of the outer diameter.

상기 비편심 샤프트(50) 및 로터(40) 각각의 외경은 그 비편심 샤프트(50)의 회전중심으로부터 편심되지 않은 것으로, 회전시 종래의 편심에 의한 진동이 발생하지 않으며, 소음 또한 발생하지 않게 된다.
The outer diameter of each of the non-eccentric shaft 50 and the rotor 40 is not eccentric from the center of rotation of the non-eccentric shaft 50, so that the vibration does not occur due to the conventional eccentricity during rotation, and also no noise do.

상기 비편심 샤프트(50)는 상기 실린더(30)의 내부 공간 중앙으로부터 편심된 위치에 관통되어 설치되어, 그 실린더(30)의 내벽과 상기 로터(40)의 외경 사이의 거리는 위치마다 서로 다른 상태가 된다. 상기 로터(40)는 실린더(30)의 내벽에 선접촉되어 있으며, 특히 그 선접촉 위치는 상기 흡입관(11)의 좌측 또는 우측에 인접한 위치이며, 좌측 또는 우측의 결정은 비편심 샤프트(50)의 회전방향에 의해 결정된다.
The non-eccentric shaft 50 is installed through the position eccentric from the center of the inner space of the cylinder 30, the distance between the inner wall of the cylinder 30 and the outer diameter of the rotor 40 is different for each position Becomes The rotor 40 is in line contact with the inner wall of the cylinder 30, and in particular, the line contact position is a position adjacent to the left or right side of the suction pipe 11, the crystal on the left or right is the non-eccentric shaft 50 Is determined by the direction of rotation.

이처럼 비편심 샤프트(50)가 실린더(30)에 편심되게 삽입설치되어 있기 때문에 그 비편심 샤프트(50)에 체결되어 실린더(30) 내에서 회전하는 로터(40)에 의해 상기 흡입관(11)을 통해 흡기되고, 흡기된 유체가 압축되는 행정이 진행될 수 있다.
Since the non-eccentric shaft 50 is eccentrically inserted into the cylinder 30, the suction pipe 11 is connected to the non-eccentric shaft 50 by the rotor 40 which is fastened to the non-eccentric shaft 50 and rotates in the cylinder 30. Intake can be performed through, and the stroke in which the intake fluid is compressed can proceed.

또한 상기 로터(40)의 삽입되어진 베인(41)의 끝단이 상기 실린더(30)의 내벽에 지속적으로 접촉되면서 로터(40)의 회전이 이루어지게 된다. 이때 베인(41)의 입출 작용은 비편심 샤프트(50)의 중앙부를 통해 공급되는 오일에 의해 이루어진다.In addition, as the end of the vane 41 inserted into the rotor 40 continuously contacts the inner wall of the cylinder 30, the rotor 40 is rotated. At this time, the input and output action of the vane 41 is made by the oil supplied through the central portion of the non-eccentric shaft 50.

상기 오일은 압축기 내의 구동부분들의 윤활을 위해 공급되는 것이다.
The oil is supplied for lubrication of the drive parts in the compressor.

도 2를 상세히 참조하면, 상기 비편심 샤프트(50)는 중앙에 길이방향으로 오일공급관(51)이 마련되어 있으며, 그 오일공급관(51)에는 오일의 공급에 따라 회전하는 오일프로펠러(52)가 위치함과 아울러 비편심 샤프트(50)의 측면측으로는 다수의 오일공급공(53)이 상기 오일공급관(51)에 연통되도록 마련되어 있다.Referring to Figure 2 in detail, the non-eccentric shaft 50 is provided with an oil supply pipe 51 in the longitudinal direction in the center, the oil supply pipe 51 is an oil propeller 52 that rotates in accordance with the supply of oil is located In addition, a plurality of oil supply holes 53 are provided on the side of the non-eccentric shaft 50 so as to communicate with the oil supply pipe 51.

또한, 상기 로터(40)의 상면과 하면의 중앙측 각각에는 환형의 오일공급홈(43)이 상기 베인삽입홈(42)에 연결되도록 마련되어 있다. 이 오일공급홈(43)은 이후에 상세히 설명될 상부베어링과 하부베어링에 의해 환형의 관상으로 밀폐된다.
In addition, an annular oil supply groove 43 is provided at each of the center side of the upper and lower surfaces of the rotor 40 so as to be connected to the vane insertion groove 42. The oil supply groove 43 is closed in an annular tubular shape by the upper and lower bearings to be described later in detail.

이와 같은 구조에서 상기 비편심 샤프트(50)가 회전할 때 가압된 오일이 상기 오일프로펠러(52)를 따라 오일공급관(51)으로 공급되며, 공급된 오일은 오일공급공(53)을 통해 오일공급홈(43) 및 베인삽입홈(42)에 공급되어 베인(41)을 외측으로 밀어내는 힘이 작용된다.
In this structure, the pressurized oil is supplied to the oil supply pipe 51 along the oil propeller 52 when the non-eccentric shaft 50 rotates, and the supplied oil is supplied through the oil supply hole 53. The force supplied to the groove 43 and the vane insertion groove 42 to push the vanes 41 outward is applied.

따라서, 상기 베인(41)은 별도의 기계적인 구성없이도 상기 실린더(30)의 내벽과 밀착상태를 유지하면서 회전하여 앞서 설명한 유체의 압축이 가능하게 된다.
Therefore, the vane 41 is rotated while maintaining a close contact with the inner wall of the cylinder 30 without a separate mechanical configuration is possible to compress the fluid described above.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기의 압축 행정과정을 설명하기 위한 동작 수순 단면도이다.3A to 3C are cross-sectional views of an operation procedure for explaining a compression stroke process of a compressor according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이 비편심 샤프트(50)가 시계방향으로 회전할 때, 실린더(30)와 로터(40)의 선접촉위치는 흡입관(11)의 좌측에 인접한 위치가 된다.
First, as shown in FIG. 3A, when the non-eccentric shaft 50 rotates clockwise, the line contact position of the cylinder 30 and the rotor 40 becomes a position adjacent to the left side of the suction pipe 11.

상기 선접촉위치에서 상기 베인(41)은 최대로 그 베인삽입홈(42)에 삽입된 위치가 되며, 이때 상기 흡입관(11)을 통해 유체가 실린더 내부로 공급되어 상기 선접촉위치를 제외한 영역에 유체가 충진된다.
In the line contact position, the vane 41 is at a position inserted into the vane insertion groove 42 at a maximum, and at this time, the fluid is supplied into the cylinder through the suction pipe 11 to the area except the line contact position. The fluid is filled.

그 다음, 도 3b에 도시한 바와 같이 상기 비편심 샤프트(50)가 120도 회전하는 경우, 그 로터(40) 및 베인(41)도 120도 회전하면서 그 베인(41)의 회전방향측으로 유체를 압축하기 시작하며, 그 베인(41)의 회전방향 반대측으로는 상기 선접촉위치와 베인(41)의 배면 사이로 유체가 유입된다.
Then, as shown in FIG. 3B, when the non-eccentric shaft 50 is rotated by 120 degrees, the rotor 40 and the vanes 41 are also rotated by 120 degrees to move the fluid toward the direction of rotation of the vanes 41. Compression starts, and fluid flows between the line contact position and the back surface of the vane 41 to the opposite side of the vane 41 in the rotational direction.

이때 베인(41)은 그 로터(40)의 외측으로 인출되어 실린더(30)의 표면에 접촉된 상태가 유지되며, 압축시 유체의 누설을 방지할 수 있게 된다.
At this time, the vane 41 is drawn out to the outside of the rotor 40 is maintained in contact with the surface of the cylinder 30, it is possible to prevent the leakage of the fluid during compression.

그 다음, 도 3c에 도시한 바와 같이 상기 도 3b의 상태에서 120도 더 회전하여 베인(41)이 상기 실린더(30) 내벽과 로터(40)의 선접촉위치를 향해 이동하게 되면, 상기 유체의 압축은 더욱 심화되며, 상기 선접촉위치의 좌측으로 인접한 압축유체 배출구(31)를 통해 압축된 유체가 배출된다.Then, as shown in FIG. 3C, when the vane 41 moves further toward the line contact position between the inner wall of the cylinder 30 and the rotor 40 in the state of FIG. 3B, the fluid Compression is further intensified, and the compressed fluid is discharged through the compressed fluid outlet 31 adjacent to the left side of the line contact position.

이후에는 다시 도 3a와 같이 유체가 실린더(30)와 로터(40) 사이에 충진된 상태가 되며, 도 3b와 도 3c의 상태를 순차 반복하게 된다.
Thereafter, as shown in FIG. 3A, the fluid is filled between the cylinder 30 and the rotor 40, and the states of FIGS. 3B and 3C are sequentially repeated.

이처럼 본 발명에 따른 소형 로터리 베인 압축기는 편심되지 않은 샤프트를 사용하면서도 유체의 압축이 가능하게 된다.
As such, the compact rotary vane compressor according to the present invention enables the compression of the fluid while using an uneccentric shaft.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 로터리 베인 압축기의 일부 단면 구성도이다.4 is a partial cross-sectional view of a small rotary vane compressor according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 로터리 베인 압축기는 각각 이격된 각도가 동일한 복수의 베인(41)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the small rotary vane compressor according to another embodiment of the present invention includes a plurality of vanes 41 having the same spaced angle.

상기 베인(41)은 상호 120도 차이가 나도록 3개가 각각 상기 로터(40)의 베인삽입홈(42)에 삽입될 수 있으며, 도면에서는 생략하였지만 둘 또는 네개의 베인(41)을 사용하여 압축행정을 할 수 있다.
The vanes 41 may be inserted into the vane insertion grooves 42 of the rotor 40 so that the vanes 41 are different from each other by 120 degrees. The vanes 41 are omitted in the drawing, but compression stroke is performed using two or four vanes 41. can do.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기의 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view of a compressor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기는, 하부가 밀폐된 원통형의 내부 공간부를 제공하며 오일을 저장하는 하부케이스(10)와, 상기 하부케이스(10)의 측면일측에 삽입되어 상기 실린더(30)에 연결되는 흡입관(11)과, 상기 하부케이스(10)에 삽입되며 상기 실린더(30)의 저면부에 체결됨과 아울러 상기 비편심 샤프트(50)가 상기 실린더(30)의 편심된 위치에서 회전할 수 있도록 일단을 회전가능하게 지지하는 하부베어링(20)과, 상기 실린더(30) 내에 상기 베인(41)을 포함하는 로터(40)가 인입된 상태로 상기 실린더(30)의 상면을 밀폐하며, 상기 압축유체 배출구(31)의 상부측에 배출공을 가지는 상부베어링(60)과, 상기 실린더(40)에서 압축되는 유체의 압력에 따라 상기 배출공을 개폐하는 디스차지 밸브(61) 및 디스차지 리테이너(62)와, 상기 상부베어링(60) 상에 체결되는 머플러(70)와, 배터리의 직류전원에 따라 결합된 상기 비편심 샤프트(50)를 회전시키는 고정자(82) 및 회전자(81)와, 상기 압축된 유체의 토출구(91)가 마련되고, 하부케이스(10)와 체결되어 상기의 구조물들을 밀페하는 상부케이스(90)를 포함한다.Referring to Figure 5, the compressor according to a preferred embodiment of the present invention, the lower case is provided with a cylindrical inner space of the lower portion is stored in the lower case 10 and the side of the lower case 10 is inserted into The suction pipe 11 connected to the cylinder 30 and the lower case 10 are inserted into the bottom surface of the cylinder 30 and the non-eccentric shaft 50 is eccentric of the cylinder 30. The lower bearing 20 rotatably supporting one end so as to rotate in the closed position, and the rotor 40 including the vanes 41 in the cylinder 30 is inserted therein. A discharge valve for sealing an upper surface and opening and closing the discharge hole according to the pressure of the fluid compressed in the cylinder 40 and the upper bearing 60 having a discharge hole on the upper side of the compressed fluid discharge port 31 ( 61 and discharge retainer 62, and the upper portion A muffler 70 fastened on a bearing 60, a stator 82 and a rotor 81 for rotating the non-eccentric shaft 50 coupled according to a DC power source of a battery, and a discharge port of the compressed fluid A 91 is provided and includes an upper case 90 fastened to the lower case 10 to seal the structures.

상기 하부케이스(10)와 상부케이스(90)의 외면에는 방열핀구조가 마련되어 회전자(81) 및 로터(40)의 구동에 따라 발생되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있는 구조이다.
The heat dissipation fin structure is provided on the outer surfaces of the lower case 10 and the upper case 90 to effectively dissipate heat generated by the driving of the rotor 81 and the rotor 40.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형 로타리 압축기의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the configuration and operation of the compact rotary compressor according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described in more detail.

먼저, 하부케이스(10)는 상부케이스(90)와의 체결시 기밀을 유지할 수 있도록 상부측에 결합단턱이 마련되어 있으며, 그 결합단턱의 외측에 나사 체결홈들이 마련될 수 있다. 이러한 결합단턱 및 나사 체결홈은 생략이 가능하며 그 하부케이스(10)와 상부케이스(90)는 그 경계가 용접에 의해 기밀을 유지한 상태로 결합될 수 있다.First, the lower case 10 is provided with a coupling step on the upper side to maintain the airtight when fastening with the upper case 90, the screw coupling grooves may be provided on the outer side of the coupling step. The coupling step and the screw fastening groove can be omitted, and the lower case 10 and the upper case 90 may be coupled in a state in which the boundary is kept airtight by welding.

상기 하부케이스(10)의 저면은 밀폐되고 상면은 개방된 것이며, 그 상면측으로 내부 구성부품들의 조립체가 삽입된 후, 흡입관(11)이 상시 실린더(30)의 측면을 통해 삽입되도록 체결될 수 있다.The bottom of the lower case 10 is sealed and the top is open, and after the assembly of the internal components is inserted into the top, the suction pipe 11 can be fastened to be inserted through the side of the cylinder 30 at all times. .

또한 상기 하부케이스(10)는 앞서 도 2를 참조하여 상세히 설명한 바와 같이 상기 하부케이스(10)의 사이에서 일정량의 오일을 보유하며, 상기 비편심 샤프트(50)의 회전시 그 비편심 샤프트(50)의 오일프로펠러(52)를 통해 오일 공급관(51)으로 오일을 공급하는 역할을 하며, 상기 로터(40)의 저면을 밀폐하여 로터(40)에 마련된 오일공급홈(43)의 일측을 밀폐하는 역할을 한다.In addition, the lower case 10 has a predetermined amount of oil between the lower case 10, as described in detail with reference to Figure 2, the non-eccentric shaft 50 during the rotation of the non-eccentric shaft 50 It serves to supply oil to the oil supply pipe 51 through the oil propeller 52 of the), and seals the bottom surface of the rotor 40 to seal one side of the oil supply groove 43 provided in the rotor 40 Play a role.

따라서 상기 오일은 오일공급홈(43) 및 그 오일공급홈(43)에 안쪽 끝단이 연통된 베인삽입홈(42)에 공급되어, 베인(41)을 실린더(30)의 내벽에 소정의 압력으로 접촉되도록 압력을 제공하게 된다.Accordingly, the oil is supplied to the oil supply groove 43 and the vane insertion groove 42 in which the inner end thereof communicates with the oil supply groove 43, so that the vane 41 is applied to the inner wall of the cylinder 30 at a predetermined pressure. To provide pressure to contact.

또한 오일은 회전구동되는 비편심 샤프트(50) 및 로터(40)와 타 부품간의 마모를 줄이고, 압축되는 유체의 기밀상태를 더욱 견고하게 유지할 수 있게 한다.
In addition, the oil reduces the wear between the rotationally driven non-eccentric shaft 50 and the rotor 40 and the other parts, it is possible to more firmly maintain the airtight state of the fluid to be compressed.

상기 실린더(30)의 저면측에는 하부베어링(20)이 상기 비편심 샤프트(50)의 하단을 회전가능한 상태로 지지하도록 결합되어 유체의 누설이 방지되는 구조이며, 그 하부베어링(20)에 마련되어 비편심 샤프트(50)의 하단을 지지하는 지지공(21)은 역시 상기 실린더(30)의 내부 공간 중앙부로부터 편심되어 위치한다.
A lower bearing 20 is coupled to the bottom surface side of the cylinder 30 so as to support the lower end of the non-eccentric shaft 50 in a rotatable state to prevent leakage of fluid, and is provided in the lower bearing 20. The support hole 21 supporting the lower end of the eccentric shaft 50 is also located eccentrically from the center of the inner space of the cylinder 30.

또한, 상기 실린더(30)의 상면측에는 상부베어링(60)이 결합되어 기밀이 유지되며, 상기 실린더(30) 내부 공간에 위치하는 로터(40)와 베인(41)에 의한 압축이 일어날 수 있도록 한다.In addition, the upper bearing 60 is coupled to the upper surface side of the cylinder 30 to maintain the airtightness, so that the compression by the rotor 40 and the vane 41 located in the inner space of the cylinder 30 can occur. .

또한 상부베어링(60)의 저면은 상기 로터(40)에 마련된 오일공급홈(43)의 일측을 밀폐하는 역할을 하여 역시 공급된 오일에 의해 베인(41)을 외측으로 밀어내는 작용이 일어날 수 있게 한다.
In addition, the bottom surface of the upper bearing 60 serves to seal one side of the oil supply groove 43 provided in the rotor 40 so that the action of pushing the vane 41 outward by the supplied oil may occur. do.

상기 상부베어링(60)에는 상기 실린더(30)에 마련된 압축유체 배출공(31)의 상면에 위치하는 배출공이 마련되어 있으며, 그 배출공의 상면은 판상의 디스차지 밸브(61) 및 디스차지 리테이너(62)가 덮고 있다.The upper bearing 60 is provided with a discharge hole located on the upper surface of the compressed fluid discharge hole 31 provided in the cylinder 30, the upper surface of the discharge hole is plate-shaped discharge valve 61 and the discharge retainer ( 62) is covered.

이와 같은 상부베어링(60)의 구성은 도 6의 상부베어링(60)의 일실시 평면도에 도시된다.This configuration of the upper bearing 60 is shown in one embodiment plan view of the upper bearing 60 of FIG.

도 6을 참조하면 상기 배출공(63)의 상면에 중첩되어 위치하는 디스차지 밸브(61) 및 디스차지 리테이너(62)는 각각 판상의 구조물이며, 상기 배출공(63)의 반대편측이 나사로 상부베어링(60)에 고정되어 있다.
Referring to FIG. 6, the discharge valve 61 and the discharge retainer 62, which overlap each other on the upper surface of the discharge hole 63, have a plate-like structure, and the opposite side of the discharge hole 63 is screwed upward. It is fixed to the bearing 60.

이때 상기 비편심 샤프트(50)의 회전에 의해 실린더(30) 내에서 압축이 일어나면 그 디스차지 밸브(61)와 디스차지 리테이너(62)의 일단은 그 유체의 압력에 의해 상향으로 들어올려지며, 따라서 그 압축된 유체는 실린더(30)의 압축유체 배출공(31), 배출공(63)을 통해 상부측으로 배출된다. 이처럼 배출된 압축유체는 머플러(70) 및 고정자(82)의 틈새를 따라 이동하여 상기 상부케이스(90)의 토출구(91)를 통해 배출된다.
At this time, when compression occurs in the cylinder 30 by the rotation of the non-eccentric shaft 50, one end of the discharge valve 61 and the discharge retainer 62 is lifted upward by the pressure of the fluid, Therefore, the compressed fluid is discharged upward through the compressed fluid discharge hole 31 and the discharge hole 63 of the cylinder 30. The compressed fluid discharged as described above moves along the gap between the muffler 70 and the stator 82 and is discharged through the discharge port 91 of the upper case 90.

상기 실린더(30) 내에서의 압축과정은 앞서 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 상세히 설명되었고, 그 압축과정에서 실린더(30)와의 접촉에 의해 발생하는 마모를 줄이기 위한 본 발명의 베인(41)은 로터(40)의 접선방향과 평행하게 삽입되어 있으며, 실린더(30)의 내벽과 수직으로 마찰되지 않고 경사지게 마찰되기 때문에 마모를 줄일 수 있다. The compression process in the cylinder 30 has been described in detail above with reference to FIGS. 3A to 3C, and the vane 41 of the present invention for reducing wear caused by contact with the cylinder 30 in the compression process is It is inserted in parallel with the tangential direction of the rotor 40, wear can be reduced because it is rubbed inclined rather than perpendicular to the inner wall of the cylinder (30).

이처럼 본 발명은 베인(41)의 각도에 의해 마찰을 줄일 수 있음과 아울러 그 베인(41)의 실린더(30) 접촉부에 다른 처리를 통해 마찰을 줄일 수도 있다.
As described above, the present invention can reduce the friction by the angle of the vane 41 and reduce the friction through other treatments at the contact portion of the cylinder 30 of the vane 41.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베인(41)의 일실시 구성도이다.7 is a configuration diagram of the vane 41 according to the preferred embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면 실린더(30)의 내벽에 접촉되는 베인(41)의 일단에는, 그 베인(41)의 회전시 상기 실린더(30)의 내벽에 마찰되어 회전하는 원통형의 베어링(41a)이 마련될 수 있다.Referring to FIG. 7, one end of the vane 41 in contact with the inner wall of the cylinder 30 is provided with a cylindrical bearing 41a which is rotated by friction with the inner wall of the cylinder 30 when the vane 41 rotates. Can be.

상기 베어링(41a)의 사용에 의하여 상기 실린더(30)와의 마찰이 줄어 실린더(30) 및 베인(41)의 마모를 최소화할 수 있게 되어, 압축기의 수명을 보다 연장시킬 수 있게 된다.
By the use of the bearing 41a, friction with the cylinder 30 is reduced, thereby minimizing wear of the cylinder 30 and the vanes 41, thereby further extending the life of the compressor.

또한, 본 발명은 상기 베인(41) 뿐만 아니라 비편심 샤프트(50)의 외경에 체결되어 함께 회전하는 로터(40)의 외경부가 상기 실린더(30)의 내벽에 선접촉된 상태로 지속적으로 회전하게 된다.In addition, the present invention is coupled to the outer diameter of the non-eccentric shaft 50 as well as the vane 41 so that the outer diameter portion of the rotor 40 which rotates together to rotate continuously in line contact with the inner wall of the cylinder (30) do.

상기 로터(40)의 역할은 상기 베인(41)을 고정 및 회전시켜 유체를 압축시키는 역할 뿐만 아니라 압축이 일어나는 공간과 유체가 공급되는 공간 사이를 분리하는 역할을 하는 것으로, 그 로터(40)의 표면과 실린더(30)의 내벽은 항상 밀착상태가 유지되어야 한다.
The rotor 40 serves to compress the fluid by fixing and rotating the vane 41 as well as separating the space where the compression occurs and the space where the fluid is supplied. The surface and the inner wall of the cylinder 30 should always be in close contact.

이를 감안하여 본 발명에서는 상기 로터(40)의 표면을 연질화처리하여 마모를 최소화할 수 있다.In view of this, in the present invention, the surface of the rotor 40 may be soft nitrided to minimize wear.

상기 연질화 처리는 금속인 로터(40)의 외경 및 상기 실린더(30)의 내벽에 질화층을 형성한 것이며, 그 과정을 간단히 설명하면 460 내지 630℃의 온도에서, NH3 가스와 촉매인 Rx 가스(엔도(endo)가스)를 2시간 내지 24시간 공급하여, 실린더(30)의 내벽과 로터(40)의 외주면에 4 내지 15㎛ 두께의 질화층을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 NH3 가스는 직접 표면을 질화시키는 것이며, Rx 가스는 그 질화의 촉매로 이용된다.The softening process is a metal which will form a nitride layer on the inner wall of the outer diameter and the cylinder 30 of the rotor 40, will be briefly explained the process at a temperature of 460 to 630 ℃, the NH 3 gas and the catalyst Rx The gas (endo gas) may be supplied for 2 hours to 24 hours to form a nitride layer having a thickness of 4 to 15 μm on the inner wall of the cylinder 30 and the outer circumferential surface of the rotor 40. Here, the NH 3 gas directly nitrides the surface, and the Rx gas is used as a catalyst for the nitriding.

이러한 연질화 처리를 하게 되면, 실린더(30) 외주면 간의 접촉부위에서의 내마모성 및 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 마찰에 의한 소음발생 또한 현저히 감소시킬 수 있게 된다.
When the soft nitriding treatment is performed, not only the wear resistance and durability at the contact portions between the outer peripheral surfaces of the cylinder 30 can be improved, but also the noise generated by the friction can be significantly reduced.

본 발명은 비편심 샤프트(50)를 사용하고 있으며, 베인(41)을 복수로 마련하는 경우 그 비편심 샤프트(50)의 회전시 회전중심이 상기 비편심 샤프트(50)의 중심과 일치하게 되기 때문에 종래 편심 샤프트를 사용하는 압축기에서 반드시 사용해야 하는 균형추를 생략할 수 있게 된다. 따라서 본 발명은 그 구조가 단순해지고 제조비용을 절감할 수 있게 된다.
In the present invention, the non-eccentric shaft 50 is used, and when the plurality of vanes 41 are provided, the center of rotation during rotation of the non-eccentric shaft 50 coincides with the center of the non-eccentric shaft 50. Therefore, it is possible to omit a balance weight that must be used in a compressor using a conventional eccentric shaft. Therefore, the present invention can simplify the structure and reduce the manufacturing cost.

이와 같은 결합상태에서 상기 고정자(82)에 권선된 코일에 배터리의 직류전류가 공급되면, 자성체인 회전자(81)가 회전하게 되며 그 회전자(81)에 결합된 상기 비편심 샤프트(50)가 회전하여 앞서 상세히 설명한 유체의 압축과정이 진행된다.
When the DC current of the battery is supplied to the coil wound on the stator 82 in such a coupled state, the rotor 81 which is a magnetic body rotates, and the non-eccentric shaft 50 coupled to the rotor 81 is rotated. Rotation proceeds the compression process of the fluid described in detail above.

이와 같이 본 발명은 비편심 샤프트(50)를 사용하여 10cc 이하의 유체를 압축하는 소형으로 제작할 수 있으며, 진동과 소음을 줄이고, 결합구조를 단순화하여 개인용 냉각장치, 소형 냉장고, 소형 에어컨 등의 소형 경량화가 요구되는 휴대용 냉각기기에 활용될 수 있다.In this way, the present invention can be produced in a compact to compress the fluid of 10cc or less by using the non-eccentric shaft 50, reducing vibration and noise, simplifying the coupling structure, such as a personal cooling device, a small refrigerator, a small air conditioner It can be utilized in portable cooling equipment that requires weight reduction.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. will be.

10:하부케이스 11:흡입관
20:하부베어링 21:지지공
30:실린더 31:압축유체 배출공
40:로터 41:베인
41a:베어링 42:베인삽입홈
43:오일공급홈 50:비편심 샤프트
51:오일공급관 52:오일프로펠러
53:오일공급공 60:상부베어링
61:디스차지 밸브 62:디스차지 리테이너
63:배출공 70:머플러
81:회전자 82:고정자
90:상부케이스 91:토출구10: lower case 11: suction pipe
20: lower bearing 21: support ball
30: cylinder 31: compressed fluid discharge hole
40: rotor 41: vane
41a: Bearing 42: Vane insert groove
43: oil supply groove 50: uneccentric shaft
51: oil supply pipe 52: oil propeller
53: oil supply hole 60: upper bearing
61: discharge valve 62: discharge retainer
63: discharge ball 70: a muffler
81: rotor 82: stator
90: upper case 91: discharge outlet

Claims (7)

내부에 원통형의 압축공간을 제공하며, 외측면으로부터 상기 압축공간에 유체를 공급하는 흡입관이 마련된 실린더;
상기 실린더의 중앙으로부터 편심된 위치에 관통 삽입된 비편심 샤프트;
상기 비편심 샤프트의 외경에 체결되며, 상기 실린더의 내벽 일부에 선접촉되는 로터; 및
상기 로터의 접선과 동일 경사각으로 그 로터의 외경측에 삽입되어, 상기 실린더의 내벽과의 접촉압력에 따라 입출되는 베인을 포함하는 소형 로터리 베인 압축기.
A cylinder provided with a cylindrical compression space therein and provided with a suction pipe for supplying a fluid to the compression space from an outer surface thereof;
An uneccentric shaft penetrated through a position eccentric from the center of the cylinder;
A rotor fastened to an outer diameter of the non-eccentric shaft and linearly contacting a portion of an inner wall of the cylinder; And
And a vane inserted into the outer diameter side of the rotor at the same inclination angle as the tangent of the rotor and drawn in and out according to the contact pressure with the inner wall of the cylinder.
제1항에 있어서,
상기 베인은,
상기 상호 배치각도가 동일하게 이격되어 다수로 마련되는 것을 특징으로 하는 소형 로터리 베인 압축기.
The method of claim 1,
The vane is,
Small rotary vane compressor, characterized in that the mutual arrangement angle is equally spaced apart.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베인은 상기 로터에 마련된 베인삽입홈에 삽입되고,
상기 비편심 샤프트의 내측으로 공급되는 윤활 오일에 의해 외측으로 압력이 작용되어 상기 실린더의 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 소형 로터리 베인 압축기.
The method according to claim 1 or 2,
The vane is inserted into the vane insertion groove provided in the rotor,
Small rotary vane compressor, characterized in that the pressure is applied to the outside by the lubricating oil supplied to the inside of the non-eccentric shaft to contact the inner wall of the cylinder.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 비편심 샤프트는,
상부케이스와 하부케이스로 분할되는 케이스의 내측에 삽입되어 배터리의 직류전원을 공급받아 회전구동력을 발생시키는 고정자 및 회전자 결합구조의 회전자에 체결되어 회전하는 것을 특징으로 하는 소형 로터리 베인 압축기.
The method according to claim 1 or 2,
The non-eccentric shaft,
A small rotary vane compressor, which is inserted into an inside of a case divided into an upper case and a lower case, and is coupled to a rotor having a stator and a rotor coupling structure that generate a rotation driving force by receiving a DC power supply from a battery.
제4항에 있어서,
상기 상부케이스와 상기 하부케이스의 외면에는 다수의 방열핀이 마련된 것을 특징으로 하는 소형 로터리 베인 압축기.
The method of claim 4, wherein
Small rotary vane compressor, characterized in that a plurality of heat radiation fins are provided on the outer surface of the upper case and the lower case.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베인의 상기 실린더 내벽과의 접촉면에는,
상기 베인에 수직방향으로 삽입되어 상기 실린더 내벽과 접하여 회전하는 베어링을 더 포함하는 소형 로터리 베인 압축기.
The method according to claim 1 or 2,
On the contact surface of the vane with the cylinder inner wall,
And a bearing inserted into the vane in a vertical direction and rotating in contact with the inner wall of the cylinder.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 로터와 상기 실린더의 내벽은,
질화물 코팅층으로 코팅된 것을 특징으로 하는 소형 로터리 베인 압축기.
The method according to claim 1 or 2,
The inner wall of the rotor and the cylinder,
Compact rotary vane compressor, characterized in that coated with a nitride coating layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101451471B1 (en) * 2012-04-27 2014-10-15 한라비스테온공조 주식회사 Vane rotary compressor

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