KR20190106275A - 로터리 압축기 - Google Patents

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KR20190106275A
KR20190106275A KR1020180027523A KR20180027523A KR20190106275A KR 20190106275 A KR20190106275 A KR 20190106275A KR 1020180027523 A KR1020180027523 A KR 1020180027523A KR 20180027523 A KR20180027523 A KR 20180027523A KR 20190106275 A KR20190106275 A KR 20190106275A
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cylinder
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circumferential surface
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KR1020180027523A
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신진웅
강승민
노기율
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엘지전자 주식회사
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    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet

Abstract

본 발명은 케이스의 내부에서 회전력을 발생시키는 구동모터; 상기 구동모터와 결합되어 회전력을 전달하는 회전축; 상기 케이스에 고정되고, 상기 회전축을 따라 설치되는 메인베어링과 서브베어링; 상기 메인베어링과 서브베어링의 사이에 고정 설치되고, 중심부에 냉매가 수용되는 실린더; 일 측이 상기 실린더의 내주면에 접하도록 상기 실린더의 내부에 위치하고, 상기 회전축과 함께 회전하여 상기 실린더의 내부에 압축공간을 형성하는 롤러; 상기 롤러에 삽입 설치되고, 상기 롤러의 회전에 의해 돌출되어 상기 실린더의 내주면과 접하면서 상기 압축공간을 구획하는 적어도 두 개 이상 의 베인; 상기 실린더의 내주면에 배치되어 냉매의 흡입이 이루어지는 흡입포트; 상기 냉매가 압축되는 방향을 기준으로 상기 흡입포트보다 후방에 위치되어 압축된 냉매의 토출이 이루어지는 제1토출구; 상기 냉매가 압축되는 방향을 기준으로 상기 제1토출구보다 후방에 위치되어 재압축된 냉매의 토출이 이루어지는 제2토출구; 및 상기 제2토출구의 입구를 확장하도록 형성된 토출딤플;을 포함하는 로터리 압축기를 제공한다.

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}
본 발명은 실린더의 압축공간에 흡입되는 냉매를 압축시킨 후 토출하는 로터리 압축기에 관한 것이다.
압축기는 냉장고나 에어컨과 같은 증기압축식 냉동사이클에 적용되는 것으로, 압축기는 냉매를 압축실로 흡입하는 방식에 따라 간접 흡입 방식과 직접 흡입 방식으로 구분될 수 있다.
간접 흡입 방식은 냉동사이클을 순환하는 냉매가 압축기의 케이스 내부공간으로 유입된 후 압축실로 흡입되는 방식이고, 직접 흡입 방식은 간접 흡입 방식과 달리 냉매가 직접 압축실로 흡입되는 방식이다. 간접 흡입 방식은 저압식 압축기로, 직접 흡입 방식은 고압식 압축기로 지칭될 수 있다.
저압식 압축기는 냉매가 압축기의 케이스 내부공간으로 먼저 유입됨에 따라 액냉매나 오일이 압축기 케이스의 내부공간에서 걸러지므로 별도의 어큐뮬레이터가 구비되지 않는다. 이에 반해, 고압식 압축기는 압축실로 액냉매나 오일이 유입되는 것을 방지하기 위해 통상적으로 어큐뮬레이터가 압축실보다 흡입측에 구비되어 있게 된다.
압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 회전식과 왕복동식으로 구분할 수 있다.
회전식 압축기는 롤링피스톤(이하 롤러라 한다.) 실린더에서 회전이나 선회운동을 하면서 압축공간의 체적을 가변시키는 방식이고, 왕복동식 압축기는 롤링피스톤이 실린더에서 왕복 운동을 하면서 압축공간의 체적을 가변시키는 방식이다.
회전식 압축기로는, 전동부의 회전력을 이용하여 냉매를 압축하는 로터리 압축기가 있다.
최근에는 로터리 압축기를 점차 소형화하면서, 그 효율을 높이는 것이 주된 기술 개발의 목표가 되고 있다. 또한, 소형화된 로터리 압축기의 운전속도 가변 범위를 증대시킴으로써 더 큰 냉방 능력(Cooling Capacity)을 얻기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
로터리 압축기는 외관을 형성하는 케이스의 내부에 구동모터 및 압축유닛이 포함하며 흡입된 냉매를 압축한 후 토출하게 된다. 구동모터는 회전축을 중심으로 회전자와 고정자 순으로 이루어지며, 고정자에 전원이 인가되면 회전자는 고정자의 내부에서 회전하면서 회전축을 회전시키게 된다.
압축유닛은 압축공간을 형성하는 실린더, 회전축에 결합되는 롤러 및 압축공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인으로 이루어진다.
실린더의 내부에는, 회전축을 중심으로 회전하며 베인과 함께 복수개의 압축 공간을 형성하는 롤러가 설치된다. 롤러는 회전축과 동심 회전운동을 하게 된다.
롤러의 외주면에는 방사상으로 다수의 베인슬롯이 설치되고, 각 베인은 베인슬롯으로부터 슬라이딩되어 돌출된다. 각 베인은, 후단부에 형성되는 오일의 배압력과 롤러의 회전에 의한 원심력에 의해, 베인슬롯으로부터 돌출되어 실린더의 내주면과 밀착됨으로써 실린더의 내부 공간에서 수용된 냉매를 압축할 수 있게 된다.
즉, 흡입실로 유입되는 냉매는 실린더의 내주면을 따라 이동하는 베인에 의해 일정한 압력까지 압축된 후, 토출배관을 거쳐 냉동사이클 장치로 배출될 수 있다.
종래의 로터리 압축기는, 베인이 실린더의 내주면을 따라 이동하면서 연속적인 압축 메커니즘을 형성하므로 흡입된 냉매의 압력이 빠르게 토출 압력까지 도달하게 된다. 이 경우, 냉매는 압축하려는 압력보다 더 큰 압력으로 압축되면서 과압축손실이 발생하게 된다.
또한, 재압축 과정중에 압축실의 압력이 과동하게 높게 형성되어 베인이 실린더 내경과 접촉하지 못하는 구간이 발생하는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명의 목적은 압축공간에서 냉매의 압축으로 인한 압력이 빠르게 상승하는 것을 막아 냉매의 과압축을 방지하며, 이로 인해 압축 손실을 저감시킴으로써 압축 효율을 상승시킬 수 있는 압축기의 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압축 공간에 수용된 냉매가 원하는 압력보다 더 높은 압력으로 상승되는 것을 제한하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압축공간의 내부에서 압축된 고압의 냉매가 신속하게 토출될 수 있도록 토출유로를 확보할 수 있는 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 베인팁이 실린더 내경에 안정적으로 접촉할 수 있도록 함으로써 베인팁의 신뢰성을 향상시기키 위한 것이다.
본 발명은 케이스의 내부에서 회전력을 발생시키는 구동모터; 상기 구동모터와 결합되어 회전력을 전달하는 회전축; 상기 케이스에 고정되고, 상기 회전축을 따라 설치되는 메인베어링과 서브베어링; 상기 메인베어링과 서브베어링의 사이에 고정 설치되고, 중심부에 냉매가 수용되는 실린더; 일 측이 상기 실린더의 내주면에 접하도록 상기 실린더의 내부에 위치하고, 상기 회전축과 함께 회전하여 상기 실린더의 내부에 압축공간을 형성하는 롤러; 상기 롤러에 삽입 설치되고, 상기 롤러의 회전에 의해 돌출되어 상기 실린더의 내주면과 접하면서 상기 압축공간을 구획하는 적어도 두 개 이상 의 베인; 상기 실린더의 내주면에 배치되어 냉매의 흡입이 이루어지는 흡입포트; 상기 냉매가 압축되는 방향을 기준으로 상기 흡입포트보다 후방에 위치되어 압축된 냉매의 토출이 이루어지는 제1토출구; 상기 냉매가 압축되는 방향을 기준으로 상기 제1토출구보다 후방에 위치되어 재압축된 냉매의 토출이 이루어지는 제2토출구; 및 상기 제2토출구의 입구를 확장하도록 형성된 토출딤플;을 포함하는 로터리 압축기를 제공한다.
상기 토출딤플은 상기 실린더의 내주면을 따라 리세스되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 토출딤플은 상기 제2토출구의 입구부를 제1토출구를 향하는 방향으로 확장하도록 배치된 것이 바람직하다.
또한, 상기 토출딤플은 상기 제2토출구의 일 측에서 상기 실린더의 내주면을 따라 연장될 수 있으며, 상기 제1토출구와 제2토출구의 중앙부에서 시작될 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 재압축된 냉매가 토출되는 제2토출구의 단부에 형성되는 제2토출구의 입구의 개방시점을 앞당기는 토출딤플을 구비함으로써, 재압축된 냉매의 토출시점을 앞당겨 압축실의 내부에서 냉매가 과압축되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가져온다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는 재압축 과정에서는 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지함으로써, 베인팁이 실린더 내경에 안정적으로 접촉하게 됨으로써, 베인팁이 실린더 내경에서 이탈하였다가 재접촉할 경우의 충격으로 인한 손상을 저감할 수 있는 효과를 가져온다.
도 1은 로터리 압축기의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 로터리 압축기의 내부를 나타낸 확대도이다.
도 3은 로터리 압축기의 압축유닛을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 로터리 압축기의 실린더를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 로터리 압축기의 제2토출구와 토출딤플을 나타낸 확대도이다.
도 6은 베인에 반력이 형성되는 모습을 나타낸 개념도이다.
도 7은 로터리 제2토출구의 토출딤플 유무에 따른 압축실의 압력변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 관련된 로터리 압축기에 대해, 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 로터리 압축기(100)의 내부를 단면도이다.
로터리 압축기(100)는, 케이스(110), 구동모터(120) 및 압축유닛(130)을 포함한다.
케이스(110)는 외관을 형성하는 것으로, 일 방향을 따라 연장되는 원통형의 형상으로 이루어질 수 있으며, 회전축(123)의 연장 방향을 따라 형성될 수 있다.
케이스(110)의 내부에는 흡입된 냉매가 압축된 후 토출되도록, 압축공간(V1, V2)을 형성하는 실린더(133)가 설치된다.
케이스(110)는 상부쉘(110a), 중간쉘(110b) 및 하부쉘(110c)로 이루어진다. 중간쉘(110b)의 내측면에는 구동모터(120)와 압축유닛(130)이 고정 설치될 수 있으며, 중간쉘(110b)의 상부와 하부에는 각각 상부쉘(110a) 및 하부쉘(110c)이 위치되어 내부에 위치되는 구성 요소들의 외부 노출을 제한하게 된다.
압축유닛(130)은 냉매를 압축하여 토출시키는 역할을 하는 것으로, 롤러(134), 베인(135), 실린더(133), 메인베어링(131) 및 서브베어링(132)을 포함한다.
구동모터(120)는 압축유닛(130)의 상부에 위치되고, 냉매를 압축하기 위한 동력을 제공 역할을 한다. 구동모터(120)는 고정자(121), 회전자(122) 및 회전축(123)을 포함한다.
고정자(121)는 케이스(110)의 내부에 고정되도록 설치되며, 원통형의 케이스(110)의 내주면에 열박음의 방법으로 장착될 수 있을 것이다. 또한, 고정자(121)는 중간쉘(110b)의 내주면에 고정 설치되도록 위치될 수 있다.
회전자(122)는 고정자(121)와 이격 배치되며, 고정자(121)의 내측에 배치될 수 있다. 고정자(121)에 전원이 인가되면, 고정자(121)와 회전자(122)의 사이에 형성된 자기장에 따라 발생하는 힘에 의해 회전자(122)가 회전되며, 회전자(122)의 중심을 관통하는 회전축(123)에 회전력을 전달하게 된다.
중간쉘(110b)의 일 측에는 흡입포트(133a)가 설치되고, 상부쉘(110a)의 일 측에는 토출배관(114)이 설치되어, 케이스(110)의 내부로부터 냉매의 유출이 가능하게 된다.
흡입포트(133a)는 냉동사이클을 형성하는 증발기(미도시)로부터 흡입배관(113)과 케이스(110)를 연통시키고, 토출구(미도시)는 응축기(미도시)로부터 토출배관(114)과 케이스(110)를 연통시키게 된다.
케이스(110)의 내부에 설치되는 압축유닛(130)은, 흡입된 냉매를 압축시킨 후 토출하게 된다. 냉매의 흡입과 토출은 압축공간(V1, V2)을 형성하는 실린더(133)의 내부에서 이루어지게 된다.
본 발명에 따르는 로터리 압축기(100)는, 실린더(133)에 형성되는 흡입포트(133a)를 통해 유입되는 냉매가 압축된 후 토출되는 과정에 있어서, 제2토출구(133b)의 단부가 확장되는 구조를 가짐으로써, 재압축 과정에서 냉매가 보다 원활하게 토출될 수 있도록 함으로써 냉매의 과압축으로 인하여 발생하는 손실을 저감하는 효과를 가져온다.
도 2는 도 1의 로터리 압축기(100)의 내부 모습을 확대한 도면이고, 도 3은 압축유닛(130)의 모습을 나타내는 평면도이다.
실린더(133)의 내부에는 회전축(123)을 중심으로 회전하며, 실린더(133)의 내주면(133a)과 접하면서 압축공간(V1, V2)을 형성하는 롤러(134)가 설치된다. 롤러(134)는 회전축(123)에 형성되는 편심부(미도시)에 설치되며, 롤러(134)는 실린더(133)의 내주면 사이에 하나의 접촉점(P)을 형성하며 회전하게 된다.
롤러(134)는 일 측이 실린더(133)의 내주면에 접하도록, 실린더(133)의 내부에 위치되고, 회전축(123)과 함께 회전하여 실린더(133)의 내부에 압축공간(V1, V2)을 형성하게 된다.
실린더(133)의 일 측에는 베인(135)이 설치된다. 베인(135)은 압축공간(V1, V2)으로 돌출되며, 롤러(134)의 외주면과 접해 실린더(133) 내부의 압축공간(V1, V2)을 각각 흡입실(V1)과 압축실(V2)로 구획하게 된다.
베인(135)은 적어도 두 개 이상의 복수개로 이루어질 수 있고, 각 베인(135)은 롤러(134)의 내부에 위치되며 서로 대칭되도록 위치될 수 있다. 도시된 실시예의 경우 베인(135)을 3개 구비하는 구조이다.
회전축(123)이 회전함에 따라, 각 베인(135)은 롤러(134)와 함께 회전하면서 실린더(133)의 내주면에 접하면서 이동하며, 실린더(133) 중심부에 형성되는 공간부와 롤러(134)의 사이에는 압축공간(V)이 형성되게 된다.
베인(135)의 이동에 의해 흡입포트(133a)로부터 유입되는 냉매는 압축된 후, 제1토출구(133c) 또는 제2토출구(133b)로 토출된다.
다만, 실린더(133)와 롤러(134)간의 접촉점은 동일한 위치(P)로 유지되고, 베인(135)의 전단부는 실린더(133)의 내주면을 따라 이동하므로, 압축공간(V1, V2)에 형성되는 압력은 베인(135)의 이동에 따라 연속된 압축되는 메커니즘을 가진다.
베인(135)이 제1토출구(133c)를 지나는 시점에서 잔류가스는 제2토출구(133b)로 빠져나가게 되는데, 이 때 토출유로가 충분히 확보되지 않아 압축실 내부에 과압축이 발생하게 된다.
압축실 내부에 과압축이 발생하게 되면 베인(135)이 실린더 내경과 접촉하지 못하고 밀려났다가 실린더 내경과 다시 접촉하는 동작이 이루어진다. 이러한 과정에서 베인팁과 실린더 내경은 충격으로 인한 마모가 발생하게 되고, 이는 로터리 압축기의 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다.
다시말해, 압축공간(V1, V2)에 수용되는 냉매의 과압축이 발생하는 경우, 불필요한 압축 손실이 발생시켜 압축기의 효율을 저감시키며, 기계적 파손을 야기하는 문제점이 발생한다. 이는 베인(135)이 제1토출구(133c)를 지나는 시점에서 제2토출구(133b)로 토출되는 냉매의 유로가 충분히 확보되지 못하기 때문이다.
이에, 본 발명은 냉매의 과압축에 따른 기계적 손실을 저감시킬 수 있도록, 실린더(133)의 내부에 형성되는 제1토출구(133c), 제2토출구(133b)의 순으로 토출하는 구조에서 제2토출구(133b)의 입구부를 확장하여 토출유로를 충분히 확보함으로써 재압축 과정에서 냉매의 토출이 원활하게 이루어 질 수 있도록 함으로써 과압축으로 인한 손실을 저감할 수 있는 구조를 제공한다.
도 4는 본 발명에 따르는 로터리 압축기(100)에 설치되는 실린더(133)를 나타낸 사시도이다.
실린더(133)는 중심부에 공간부를 구비하며, 롤러(134)와의 사이에 압축공간(V1, V2)을 형성하게 된다.
실린더(133)의 내주면에는, 냉매가 압축공간(V1, V2)으로 흡입되는 흡입포트(133a)가 형성되며, 베인(135a, 135b, 135c)의 이동 방향을 따라 압축된 냉매가 이동하기 위한 제2토출구(133b)가 형성된다. 실린더(133)의 내주면에는 상하로 두 개의 제2토출구(133b)가 형성될 수 있다.
로터리 압축기(100)는, 롤러(134)가 회전함에 따라 베인(135a, 135b, 135c)은 롤러(134)로부터 돌출되며, 베인(135a, 135b, 135c)의 전단부는 실린더(133)의 내주면과 접해 이동하면서 흡입된 냉매를 압축할 수 있게 된다.
종래의 발명의 경우, 베인(135a, 135b, 135c)의 움직임에 의해 냉매의 압력이 빠르게 토출 압력에까지 도달하게 되었으며, 과압축에 따른 지시손실이 증가되는 문제점이 있었다.
제2토출구(133b)의 직경을 키우면 용량 대비 토출 면적의 확대를 꾀할 수 있으므로 이를 고려할 수 있겠으나, 베인(135a, 135b, 135c)의 폭 보다 제2토출구(133b)의 직경이 커지게 되면, 흡입실과 압축실 간의 누설이 증가하는 문제점이 있으므로 그 한계가 존재한다.
본 발명에 따른 로터리 압축기(100)는, 베인(135a, 135b, 135c)의 회전에 의해 압축되는 냉매가 토출되는 제2토출구(133b)의 입구부를 확장하도록 이루어지며 압축된 냉매의 유로를 확보할 수 있는 토출딤플(133b')을 구비하는 특징을 가진다.
토출딤플(133b')은 실린더의 내주면을 따라 리세스되는 형상으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라, 제2토출구(133b)의 구멍과 연통되는 냉매의 이동 유로를 별도로 형성함으로써, 재압축된 냉매의 토출이 보다 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
도 5의 (a), (b), (c)는 제2토출구(133b)와 토출딤플(133b')의 모습을 나타내는 확대도이다.
토출딤플(133b')은, 제2토출구(133b)의 직경이 베인(135)의 폭에 의해 제한되는 문제점을 해소하기 위해, 제2토출구(133b)의 단부를 확장하도록 실린더(133)의 내주면을 따라 리세스되는 형상으로 이루어져, 냉매의 이동하는 유량을 증가시키도록 이루어진다.
토출딤플(133b')은 제2토출구(133b)의 시작 부분에 제2토출구(133b)의 단부를 확장하도록 이루어진다. 토출딤플(133b')은, 실린더(133)의 내주면의 형상을 따라 일정한 깊이를 가지는 홈의 형상으로 이루어질 수 있다.
도 5에서 보듯이, 토출딤플(133b')은 제2토출구(133b)의 높이보다 큰 높이를 가지도록 이루어질 수 있으며, 제2토출구(133b)의 직경보다 큰 가로폭을 가지도록 이루어질 수 있을 것이다. 토출딤플(133b')은 제2토출구(133b)의 일단에서 베인(135)이 이동하는 방향을 따라 형성될 수 있으며, 제2토출구(133b)의 일 측에서 실린더(133)의 내주면을 따라 연장 형성될 수 있다.
토출딤플(133b')은, 제2토출구(133b)의 단부와 일부 혹은 전부가 겹쳐지도록 이루어질 수 있다. 도 5의 (a)와 (b)는 제2토출구(133b)의 단부와 토출딤플(133b')이 일부가 겹쳐지도록 이루어지는 형상을, (c)는 제2토출구(133b)의 단부와 토출딤플(133b')의 전부가 겹쳐지도록 이루어지는 형상을 나타낸다.
제2토출구(133b)의 단부와 겹쳐지는 면적이 넓어질수록, 토출딤플(133b')을 통해 압축실(V2)에서 압축된 냉매가 이동할 수 있는 유량은 더 커질 수 있어, 냉매의 과압축을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
압축실(V2)에서 재압축되는 냉매는 토출딤플(133b')을 통해 제2토출구(133b)를 통해 토출될 수 있으므로, 압축된 냉매가 제2토출구(133b)에 의해서만 토출되는 것에 비해 유로의 면적을 증가시킬 수 있으므로, 압축실(V2)의 내부 압력이 급격하게 상승하는 것을 제한할 수 있게 된다.
도 6은 베인(135)에 반력이 형성되는 모습을 나타낸 개념도이다.
베인(135)은 롤러(134)의 회전에 의해 돌출되며, 베인(135)의 전단부는 실린더(133)의 내주면에 접하면서 냉매의 압축을 형성하게 된다. 베인(135)의 이동 방향을 따라, 앞쪽에는 압축실(V2)이, 뒤쪽에는 흡입실(V1)이 위치된다. 도면에서 베인(135)은 반시계 방향으로 회전하는 상태이다.
압축실(V2)의 압력은 흡입실(V1)의 압력보다 높은 압력이 형성되므로, 압축실(V2)의 압력에 의해 베인(135)에 작용하는 힘은 흡입실(V1)의 압력에 의해 베인(135)에 작용하는 힘보다 더 크게 된다.
즉, 베인(135)의 측면에는 압축실(V2)로부터 흡입실의 방향으로 측면힘(Fp)이 작용하게 된다. 측면힘(Fp)에 의해, 베인(135)은 베인슬롯과 충돌되거나 큰 마모를 발생시키게 된다.
특히, 측면힘(Fp)은, 압축실(V2)의 압력이 급격히 상승하게 되는 위치에서 더욱 커지게 되는데, 베인(135)의 측면에 작용하는 힘은 압축실(V2)에 형성되는 압력이 큰 경우, 측면힘(Fp) 또한 커지게 된다.
본 발명에 따르는 로터리 압축기(100)는, 제2토출구(133b)의 면적이 확대하도록 이루어지는 토출딤플(133b')을 구비함으로써, 재압축 과정에서 발생하는 과압축현상을 방지할 수 있다. 즉, 압축실에 형성되는 냉매의 압력이 필요 이상으로 증가되는 것을 막아 베인(135)의 측면에 형성되는 측면힘(Fp)이 커지는 것을 제한함으로써 베인(135)의 측면에 반력이 상승하는 것을 막을 수 있게 된다. 이에, 베인(135) 측면의 마찰 손실을 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 과압축으로 인하여 발생하는 베인이 실린더 내경과 접촉하지 못하고 이탈이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 회전각에 따른 압축실의 압력 변화를 나타내는 그래프이다.
여기서, 점선은 토출딤플을 구비하지 않는 경우를, 실선은 토출딤플이 구비된 경우를 나타낸다.
도시한 바와 같이, 토출딤플이 구비되지 않은 경우에는 재압축 영역에서 과압이 크게 형성되는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 토출딤플이 구비되면 재압축 영역에서 과압이 크게 감소하여 실린더 및 베인의 마모 현상을 저감할 수 있는 효과를 가져온다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로터리 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
100: 로터리 압축기 110: 케이스
120: 구동모터 121: 고정자
122: 회전자 123: 회전축
130: 압축유닛 131: 메인베어링
132: 서브베어링 133: 실린더
133a: 흡입포트 133b: 제2토출구
133b': 토출딤플 133c: 제1토출구
134: 롤러 135: 베인
V1, V2: 압축공간

Claims (10)

  1. 케이스의 내부에서 회전력을 발생시키는 구동모터;
    상기 구동모터와 결합되어 회전력을 전달하는 회전축;
    상기 케이스에 고정되고, 상기 회전축을 따라 설치되는 메인베어링과 서브베어링;
    상기 메인베어링과 서브베어링의 사이에 고정 설치되고, 중심부에 냉매가 수용되며, 회전축의 회전 방향을 따라 순차적으로 흡입포트와 제1토출구와 제2토출구가 각각 형성되는 실린더;
    일 측이 상기 실린더의 내주면에 접하도록 상기 실린더의 내부에 위치하고, 상기 회전축과 함께 회전하여 상기 실린더의 내부에 압축공간을 형성하는 롤러;
    상기 롤러에 삽입 설치되고, 상기 롤러의 회전에 의해 돌출되어 상기 실린더의 내주면과 접하면서 상기 압축공간을 구획하는 적어도 두 개 이상의 베인; 및
    상기 제2토출구의 입구를 확장하도록 형성된 토출딤플;을 포함하는 로터리 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출딤플은 상기 실린더의 내주면을 따라 리세스되는 형상인 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 토출딤플은
    상기 제2토출구의 입구부를 제1토출구를 향하는 방향으로 확장하도록 배치된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토출딤플은
    상기 제2토출구의 일 측에서 상기 실린더의 내주면을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 토출딤플은
    상기 제1토출구와 제2토출구의 중앙부에서 시작되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  6. 케이스의 내부에서 회전력을 발생시키는 구동모터;
    상기 구동모터와 결합되어 회전력을 전달하는 회전축;
    상기 케이스에 고정되고, 상기 회전축을 따라 설치되는 메인베어링과 서브베어링;
    상기 메인베어링과 서브베어링의 사이에 고정 설치되고, 중심부에 냉매가 수용되는 실린더;
    일 측이 상기 실린더의 내주면에 접하도록 상기 실린더의 내부에 위치하고, 상기 회전축과 함께 회전하여 상기 실린더의 내부에 압축공간을 형성하는 롤러;
    상기 롤러에 삽입 설치되고, 상기 롤러의 회전에 의해 돌출되어 상기 실린더의 내주면과 접하면서 상기 압축공간을 구획하는 적어도 두 개 이상의 베인;
    상기 실린더의 내주면에 배치되어 냉매의 흡입이 이루어지는 흡입포트;
    상기 냉매가 압축되는 방향을 기준으로 상기 흡입포트보다 후방에 위치되어 압축된 냉매의 토출이 이루어지는 제1토출구;
    상기 냉매가 압축되는 방향을 기준으로 상기 제1토출구보다 후방에 위치되어 재압축된 냉매의 토출이 이루어지는 제2토출구; 및
    상기 제2토출구의 입구를 확장하도록 형성된 토출딤플;을 포함하는 로터리 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 토출딤플은 상기 실린더의 내주면을 따라 리세스되는 형상인 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 토출딤플은
    상기 제2토출구의 입구부를 제1토출구를 향하는 방향으로 확장하도록 배치된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 토출딤플은
    상기 제2토출구의 일 측에서 상기 실린더의 내주면을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 토출딤플은
    상기 제1토출구와 제2토출구의 중앙부에서 시작되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
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