KR20220157177A

KR20220157177A - 베인 로터리 압축기

Info

Publication number: KR20220157177A
Application number: KR1020210064929A
Authority: KR
Inventors: 송세영; 김광진; 김옥현
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-11-29

Abstract

본 발명은 흡입행정과 압축행정이 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어지는 2개의 압축부를 포함하며, 각 압축부에서 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 복수의 베인이 일체형으로 구성되고 복수의 베인 중심선이 회전중심을 교차함에 따라, 밸런스가 향상되고 소음 저감 및 실링성 확보가 가능한 베인 로터리 압축기를 제공한다.

Description

베인 로터리 압축기{VANE ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 베인 로터리 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입행정과 압축행정이 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어지는 2개의 압축부를 포함하며, 각 압축부에서 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 복수의 베인이 일체형으로 구성되고 복수의 베인 중심선이 회전중심을 교차함에 따라, 밸런스가 향상되고 소음 저감 및 실링성 확보가 가능한 베인 로터리 압축기에 관한 것이다.

베인 로터리 압축기는 공기조화기 등에 사용되며, 냉매 등의 유체를 압축하여 외부로 공급한다.

도 1은 일본 공개특허공보 특개2010-031759에 개시된 종래의 베인 로터리 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 베인 로터리 압축기(10)는 리어 하우징(11)과 프론트 하우징(12)으로 구성되는 하우징(H)이 외관을 이루며, 리어 하우징(11)의 내부에는 원통 형상의 실린더(13)가 수용된다. 이때, 실린더(13)의 내주면은 도 2에 도시된 바와 같이 타원 단면 형상으로 이루어진다.

또한, 리어 하우징(11)의 내부에 있어서, 실린더(13)의 전방에는 프론트 커버(14)가 결합되고, 실린더(13)의 후방에는 리어 커버(15)가 결합되며, 실린더(13)의 외주면과, 이와 대향하는 리어 하우징(11)의 내주면, 프론트 커버(14), 및 리어 커버(15) 사이에 토출공간(Da)이 형성된다.

프론트 커버(14) 및 리어 커버(15)에는 회전축(17)이 실린더(13)를 관통하여 회전 가능하게 설치되며, 회전축(17)에는 원통 형상의 로터(18)가 결합되어 회전축(17)의 회전시 회전축(17)과 함께 실린더(13) 내에서 회전하게 된다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 로터(18)의 외주면에는 방사상으로 다수의 슬롯(18a)이 형성되고, 각각의 슬롯(18a)에는 베인(20)이 슬라이드 이동 가능하게 수용되며, 슬롯(18a) 내에는 윤활유가 공급된다.

회전축(17)의 회전에 의해 로터(18)가 회전하게 되면, 베인(20)의 선단부가 슬롯(18a)의 외측으로 돌출되어 실린더(13)의 내주면에 밀착되며, 이에 따라 로터(18)의 외주면과, 실린더(13)의 내주면, 및 서로 인접하는 한 쌍의 베인(20)과, 실린더(13)와 대향하는 프론트 커버(14)의 대향면(14a), 및 리어 커버(15)의 대향면(15a)으로 이루어지는 압축실(21)이 복수 개 구획 형성된다.

여기서, 베인 로터리 압축기의 경우, 로터(18)의 회전방향에 따라 압축실(21)의 체적이 확대되는 행정이 흡입행정이며, 압축실(21)의 체적이 감소되는 행정이 압축행정이 된다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 프론트 하우징(12)의 상부에는 흡입포트(24)가 형성되고, 이 흡입포트(24)와 연통되는 흡입공간(Sa)이 프론트 하우징(12)의 내부에 형성된다. 그리고, 프론트 커버(14)에는 흡입공간(Sa)과 연통되는 흡입구(14b)가 형성되며, 흡입구(14b)와 연통하는 흡입통로(13b)가 실린더(13)의 축방향으로 관통 형성된다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(13)의 외주면 양측에는 내측으로 함몰된 토출실(13d)이 형성되고, 이들 한 쌍의 토출실(13d)은 토출공(13a)에 의해 압축실(21)과 연통되며, 토출공간(Da)의 일부를 형성한다. 또한, 리어 하우징(11)에는 리어 커버(15)에 의해 구획되며 압축된 냉매가 유입되는 고압실(30)이 형성된다. 즉, 리어 하우징(11)의 내부는 리어 커버(15)에 의해 토출공간(Da)과 고압실(30)로 구획된다. 이때, 한 쌍의 토출실(13d) 중 어느 하나에는 고압실(30)과 연통되는 토출구(15e)가 형성된다.

따라서, 회전축(17)의 회전에 따라 로터(18)와 베인(20)이 회전하면, 냉매가 흡입공간(Sa)으로부터 흡입구(14b) 및 흡입통로(13b)를 거쳐 각각의 압축실(21)로 흡입되며, 압축실(21)의 체적감소에 따라 압축된 냉매는 토출공(13a)을 통해 토출실(13d)로 토출되어, 토출구(15e)를 통해 고압실(30)로 유입되고, 배출포트(31)를 통해 외부로 공급된다.

한편, 고압실(30)에는 고압실(30)로 유입된 압축냉매에서 윤활유를 분리하기 위한 오일 분리기(40)가 구비될 수 있다.

전술한 종래의 베인 로터리 압축기(10)의 경우, 구동 시 베인(20)이 원심력을 받음과 동시에 베인(20) 내측에 배압이 작용하여 베인(20)이 실린더(13)의 내주면에 밀착되어 실링(sealing)하게 된다.

하지만, 이러한 구조는 초기 구동시에는 베인(20)의 외측이 실린더(13)의 내주면에 실링이 이뤄지지 않은 상태여서 소음이 발생하고, 또한 고속 구동시에는 원심력이 과도하게 커짐으로 인해 내구성이 문제될 수 있으므로, 특히 고속 운전이 요구되는 전동식 압축기의 경우 적용하기 어려운 점이 있다.

일본 공개특허공보 특개2010-031759(2010.02.12.공개)

본 발명은 흡입행정과 압축행정이 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어지는 2개의 압축부를 포함하며, 각 압축부에서 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 복수의 베인이 일체형으로 구성되고 복수의 베인 중심선이 회전중심을 교차함에 따라, 밸런스가 향상되고 소음 저감 및 실링성 확보가 가능한 베인 로터리 압축기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 하우징 내부에 구비되며, 각각 중공을 갖는 제1 실린더 및 제2 실린더;와, 상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축;과, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더 사이에 구비되는 분리부;와, 상기 제1 실린더의 제1 중공 내부에 배치되며, 상기 회전축과 함께 회전하는 제1 로터;와, 상기 제1 로터에 상대위치 변경 가능하게 설치되어 상기 제1 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 제1 베인부;와, 상기 제2 실린더의 제2 중공 내부에 배치되며, 상기 회전축과 함께 회전하는 제2 로터; 및 상기 제2 로터에 상대위치 변경 가능하게 설치되어 상기 제2 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 제2 베인부;를 포함하며, 상기 제1 실린더 내부에서 냉매의 흡입행정 및 압축행정은 상기 제2 실린더 내부에서 냉매의 흡입행정 및 압축행정과 상기 회전축의 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기를 제공한다.

실시 예에 따라, 상기 제1 중공과 상기 제2 중공은 상기 회전축에 대해 편심 형성되되, 상기 회전중심에 대해 점대칭으로 형성될 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부의 중심은 각각, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터와의 상대위치를 변경하면서 상기 회전중심에 대해 편심 선회운동할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부는 각각, 상기 회전축이 내부를 관통하는 관통홀을 갖는 연결몸체와, 상기 연결몸체로부터 뻗어나오는 복수의 베인을 포함하는 일체형 구조일 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 관통홀은 타원형으로 형성되어 상기 회전축이 상기 관통홀 내부에서 이동 가능할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터에는 각각, 상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부의 연결몸체가 배치되어 슬라이드 이동하기 위한 홈부가 구비될 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터에는 각각, 상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부의 복수의 베인이 관통하기 위해 상기 홈부로부터 외측을 향해 관통하는 복수의 슬롯이 구비될 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 복수의 베인의 중심선은 상기 회전중심을 지나갈 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 복수의 베인은 상기 연결몸체로부터 일직선으로 반대방향을 향해 뻗어나가는 한 쌍의 베인일 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1 중공과 연결되어 냉매가 흡입 및 토출되기 위한 제1 흡입구 및 제1 토출구는 상기 제2 중공과 연결되어 냉매가 흡입 및 토출되기 위한 제2 흡입구 및 제2 토출구와 상기 회전중심에 대해 점대칭으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 냉매의 흡입행정과 압축행정이 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어지는 2개의 압축부를 포함하며, 각 압축부에서 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 복수의 베인의 중심선이 회전중심을 교차함에 따라, 밸런스가 향상되고 흡입/압축행정에 따라 발생할 수 있는 편심력을 억제할 수 있다.

또한, 종래와 같이 원심력 및 배압에 의해 각각의 베인이 슬라이드를 반복하며 실린더의 내주면에 밀착되어 실링이 이루어지는 형태가 아닌, 일체형 베인들이 실린더의 내주면에 의해 전체적으로 가이드되는 형태를 가짐으로써 원심력 및 배압이 없는 경우에도 확실한 실링성 확보가 가능하며, 소음이 저감될 수 있다.

더욱이, 회전축의 선회 운동이 이루어지지 않고 밸런스가 향상되므로 고속회전에 적합하고, 압축기 구조가 단순화될 수 있으며, 패키지 소형화 및 비용절감이 가능하다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 베인 로터리 압축기를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 A-A선 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베인 로터리 압축기를 개략적으로 도시한 단면도,
도 4는 도 3의 리어 하우징 내에 배치되는 구성들을 분리하여 도시한 사시도,
도 5는 도 4에서 회전축, 분리부, 실린더, 로터 및 베인부가 결합된 상태를 도시한 정면도,
도 6은 도 5의 배면도,
도 7은 도 5의 사시도,
도 8은 도 5에서 로터를 분리하여 도시한 사시도,
도 9는 도 5에서 베인부를 분리하여 도시한 정면도,
도 10a 및 10b는 베인부가 0°인 상태에서 제1 실린더 및 제2 실린더 내의 로터와 베인부가 배치된 상태를 도시한 정면도,
도 11a 및 11b는 베인부가 30°인 상태에서 제1 실린더 및 제2 실린더 내의 로터와 베인부가 배치된 상태를 도시한 정면도,
도 12a 및 12b는 베인부가 90°인 상태에서 제1 실린더 및 제2 실린더 내의 로터와 베인부가 배치된 상태를 도시한 정면도,
도 13a 및 13b는 베인부가 150°인 상태에서 제1 실린더 및 제2 실린더 내의 로터와 베인부가 배치된 상태를 도시한 정면도,
도 14는 제1 실린더 및 제2 실린더의 내측면, 로터의 외측면, 제1 베인부 및 제2 베인부의 각 중심의 운동궤적을 선으로 간략하게 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 베인 로터리 압축기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

도 3 내지 14를 참고하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 베인 로터리 압축기(1)를 설명하도록 한다.

도 3 및 4를 참고하면, 베인 로터리 압축기(1)의 외관을 이루는 하우징(100)은 프론트 하우징(120)과 리어 하우징(140)을 포함하여, 프론트 하우징(120) 내부에는 회전축(200)을 구동하기 위한 구동부가 배치되고, 리어 하우징(140) 내부에는 회전축(200)의 회전에 의해 냉매를 압축하는 압축부가 배치될 수 있다. 회전축(200)은 하우징(100)의 중심에 회전 가능하도록 설치되어, 구동부의 구동력에 의해 회전한다.

본 발명에 있어서, 리어 하우징(140) 내부에는 2개의 압축부가 구비되어, 각 압축부에서 냉매의 흡입행정과 압축행정이 회전축(200)의 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 각각의 압축부는 중공을 갖는 원통 형상의 실린더(300), 실린더 내부에 배치되어 회전축(200)과 함께 회전하는 로터(400) 및 로터에 상대위치 변경 가능하게 설치되어 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 베인부(500)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 리어 하우징(140) 내부에는 제1 중공(320a)을 갖는 제1 실린더(300a)와 제2 중공(320b)을 갖는 제2 실린더(300b)가 나란히 배치된다. 제1 실린더(300a)와 제2 실린더(300b) 사이에는 분리부(600)가 구비되어, 각 압축부를 분리할 수 있다. 본 실시 예에서 분리부(600)는 실린더(300)의 형상에 대응되는 원형의 플레이트로 이루어질 수 있다.

제1 실린더(300a)의 전방에는 프론트 커버(122)가 결합되고, 제2 실린더(300b)의 후방에는 리어 커버(142)가 결합된다. 이로 인해, 제1 실린더(300a)의 내부에는 프론트 커버(122)와 분리부(600)에 의해 밀폐된 공간이 형성되고, 제2 실린더(300b)의 내부에는 분리부(600)와 리어 커버(142)에 의해 밀폐된 공간이 형성될 수 있다. 프론트 커버(122)와 리어 커버(142)에는 회전축(200)이 실린더(300a, 300b) 및 분리부(600)를 관통하여 회전 가능하게 설치된다.

제1 실린더(300a)의 제1 중공(320a) 및 제2 실린더(300b)의 제2 중공(320b)은 원형으로 형성되되 회전축(200)에 대해 편심 형성된다. 특히, 2개의 압축부에서 냉매의 흡입행정과 압축행정이 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어져야 하므로, 제1 중공(320a)과 제2 중공(320b)은 회전중심에 대해 점대칭으로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시 예에서는, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 제1 실린더(300a)의 제1 중공(320a)은 상측으로 편심 형성되며, 제2 실린더(300b)의 제2 중공(320b)은 하측으로 편심 형성되고 있다.

회전축(200)에는 제1 실린더(300a)의 제1 중공(320a) 내부에 배치되는 원통 형상의 제1 로터(400a)와, 제2 실린더(300b)의 제2 중공(320b) 내부에 배치되는 원통 형상의 제2 로터(400b)가 설치되며, 제1 로터(400a)와 제2 로터(400b)는 회전축(200)과 함께 회전한다.

또한, 제1 로터(400a)에는 제1 베인부(500a)가 상대위치 변경 가능하도록 설치되며, 제1 베인부(500a)의 위치는 제1 실린더(300a)의 내주면에 의해 가이드된다. 제2 로터(400b)에도 제2 베인부(500b)가 상대위치 변경 가능하도록 설치되며, 제2 베인부(500b)의 위치는 제2 실린더(300b)의 내주면에 의해 가이드된다.

도 5 내지 9에 도시된 바와 같이, 구체적으로 제1 베인부(500a)는 회전축(200)이 내부를 관통하는 제1 관통홀(522a)을 갖는 제1 연결몸체(520a)와, 제1 연결몸체(520a)로부터 뻗어나오는 복수의 제1 베인(540a)을 포함하는 일체형 구조로 이루어질 수 있다.

제1 연결몸체(520a) 및 이에 형성된 제1 관통홀(522a)은 타원형으로 형성되어 회전축(200)이 제1 관통홀(522a) 내부에서 이동 가능하다. 이때, 제1 로터(400a)에는 제1 연결몸체(520a)가 배치되어 슬라이드 이동하기 위한 제1 홈부(420a)가 구비될 수 있다.

본 실시 예에서는, 한 쌍의 제1 베인(540a)이 제1 연결몸체(520a)로부터 일직선으로 반대방향을 향해 뻗어나가고 있다. 더욱이, 한 쌍의 제1 베인(540a)의 중심선(CL)은 회전중심(RC)을 지나갈 수 있다. 이때, 제1 로터(400a)에는 한 쌍의 제1 베인(540a)이 관통하기 위해 제1 홈부(420a)로부터 외측을 향해 관통하는 한 쌍의 제1 슬롯(440a)이 구비될 수 있다. 이와 같이, 한 쌍의 제1 베인(540a)이 제1 실린더(300a)의 내주면에 밀착됨으로써, 제1 로터(400a)의 외주면과 제1 실린더(300a)의 내주면 및 한 쌍의 제1 베인(540a) 사이에는 각각 압축실(C)이 구획 형성될 수 있다.

이에 따라, 회전축(200)이 회전하면 제1 로터(400a)와 이의 내부에 슬라이드 가능하게 배치된 제1 베인부(500a)는 함께 회전하게 되고, 제1 베인부(500a)의 위치가 제1 실린더(300a)의 내주면에 의해 가이드되면서 제1 로터(400a)에 대해 슬라이드하여 위치가 변경된다.

이때, 제1 베인부(500a)의 전체 길이가, 즉 하나의 제1 베인(540a)의 선단부로부터 다른 하나의 제1 베인(540a)의 선단부까지의 거리가 제1 중공(320a)의 직경과 동일하므로, 일체형의 제1 베인부(500a)가 전체적으로 제1 실린더(300a)의 내주면에 의해 가이드되고, 원심력이나 배압 없이도 각 제1 베인(540a)의 선단부가 제1 실린더(300a)의 내주면에 밀착되어 실링성이 확보될 수 있다.

이 밖에, 제2 로터(400b) 및 제2 베인부(500b)도 마찬가지로 제1 로터(400a) 및 제1 베인부(500a)와 동일한 구조를 가진다.

즉, 제2 베인부(500b)는 회전축(200)이 내부를 관통하는 제2 관통홀(522b)을 갖는 제2 연결몸체(520b)와, 제2 연결몸체(520b)로부터 뻗어나오는 복수의 제2 베인(540b)을 포함하는 일체형 구조로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 제2 베인(540b)이 제2 실린더(300b)의 내주면에 밀착됨으로써, 제2 로터(400b)의 외주면과 제2 실린더(300b)의 내주면 및 한 쌍의 제2 베인(540b) 사이에는 각각 압축실(C)이 구획 형성될 수 있다.

또한, 제2 로터(400b)에는 제2 연결몸체(520b)가 배치되어 슬라이드 이동하기 위한 제2 홈부(420b)와, 한 쌍의 제2 베인(540b)이 관통하기 위해 제2 홈부(420b)로부터 외측을 향해 관통하는 한 쌍의 제2 슬롯(440b)이 구비될 수 있다.

이하, 도 10 내지 13을 참고하여 제1 실린더(300a) 및 제2 실린더(300b)에서 이루어지는 냉매의 흡입행정과 압축행정에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다. 여기서, 로터의 회전에 따라 압축실(C)의 체적이 확대되는 행정이 흡입행정이며, 압축실(C)의 체적이 감소되는 행정이 압축행정이 된다.

우선, 도 10a, 10b 및 11a, 11b를 살펴보면, 회전축(200)의 회전에 따라 제1 실린더(300a) 내에서는 제1 베인부(500a)의 좌측에 위치한 제1 압축실(C1)의 체적이 증가하므로 냉매의 흡입행정이 이루어지며, 제2 실린더(300b) 내에서는 제1 압축실(C1)과 대칭으로 제2 베인부(500b)의 우측에 위치한 제2 압축실(C2)의 체적이 증가하므로 냉매의 흡입행정이 이루어지게 된다.

이를 위해, 도 10a 및 11a에 점선으로 도시된 바와 같이, 제1 실린더(300a)의 좌측 하부에는 냉매가 흡입되기 위해 제1 중공(320a)과 연통되는 제1 흡입구(340a)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입구(340a)는 제1 실린더(300a)의 후면에 음각지게 형성되어 분리부(600)에 의해 폐쇄될 수 있다. 마찬가지로, 도 10b 및 11b에 점선으로 도시된 바와 같이, 제2 실린더(300b)의 우측 상부에는 냉매가 흡입되기 위해 제2 중공(320b)과 연통되는 제2 흡입구(340b)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6에도 도시된 바와 같이 제2 흡입구(340b)는 제2 실린더(300b)의 후면에 음각지게 형성되어 리어 커버(142)에 의해 폐쇄될 수 있다. 제1 및 제2 흡입구(340a, 340b)는 하우징(100)의 외부로부터 냉매를 받아들이기 위해, 하우징(100)에 형성되는 흡입포트와 하우징(100) 내부에 형성되는 흡입공간 등에 연통될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 도 12a, 12b 및 13a, 13b를 살펴보면, 회전축(200)의 회전에 따라 제1 실린더(300a) 내의 제1 압축실(C1)과 제2 실린더(300b) 내의 제2 압축실(C2)의 체적이 감소하므로 냉매의 압축행정이 이루어지게 되며, 압축된 냉매는 토출된다.

이를 위해, 도 12a 및 13a에 점선으로 도시된 바와 같이, 제1 실린더(300a)의 우측 하부에는 냉매가 토출되기 위해 제1 중공(320a)과 연통되는 제1 토출구(360a)가 관통 형성될 수 있다. 이때, 제1 실린더(300a)의 외주면에는 내측으로 함몰된 제1 토출실(370a)이 형성되고, 제1 토출실(370a)은 제1 토출구(360a)와 연통됨에 따라, 압축실에서 압축된 냉매가 제1 토출구(360a)를 통해 제1 토출실(370a)로 토출될 수 있다. 마찬가지로, 도 12b 및 13b에 점선으로 도시된 바와 같이, 제2 실린더(300b)의 좌측 상부에는 냉매가 토출되기 위해 제2 중공(320b)과 연통되는 제2 토출구(360b)가 관통 형성될 수 있다. 이때, 제2 실린더(300b)의 외주면에는 내측으로 함몰된 제2 토출실(370b)이 형성되고, 제2 토출실(370b)은 제2 토출구(360b)와 연통됨에 따라, 압축실에서 압축된 냉매가 제2 토출구(360b)를 통해 제2 토출실(370b)로 토출될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 리어 하우징(140)에는 리어 커버(142)에 의해 구획되며 압축된 냉매가 유입되는 고압실(P)이 형성되며, 제1 토출실(370a)과 제2 토출실(370b)이 고압실(P)과 각각 연통됨에 따라 제1 토출실(370a)과 제2 토출실(370b)로 토출된 냉매가 고압실(P)로 유입된 후 하우징(100)에 형성된 토출포트를 통해 외부로 배출될 수 있다. 제1 토출실(370a)과 제2 토출실(370b)이 고압실(P)과 각각 연통되기 위해, 분리부(600), 제2 실린더(300b), 리어 커버(142) 등에는 연통구가 관통 형성될 수 있다.

도 14에는 제1 실린더(300a)의 내측면(S1), 제2 실린더(300b)의 내측면(S2), 로터(400a, 400b)의 외측면(S3), 제1 베인부(500a)의 중심의 운동궤적(X1) 및 제2 베인부(500b)의 중심의 운동궤적(X2)이 선으로 간략하게 도시되고 있다.

회전축(200)의 회전에 따라 제1 베인부(500a)의 중심이 이동하는 궤적을 그려보면, 도 14에 도시된 바와 같이 회전중심에 대해 상측으로 편심된 선회운동궤적을 그린다. 또한, 회전축(200)의 회전에 따라 제2 베인부(500b)의 중심이 이동하는 궤적을 그려보면, 도 14에 도시된 바와 같이 회전중심에 대해 하측으로 편심된 선회운동궤적을 그린다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

1: 베인 로터리 압축기 100: 하우징
120: 프론트 하우징 122: 프론트 커버
140: 리어 하우징 142: 리어 커버
200: 회전축 300: 실린더
320: 중공 340: 흡입구
360: 토출구 370: 토출실
400: 로터 420: 홈부
440: 슬롯 500: 베인부
520: 연결몸체 522: 관통홀
540: 베인 600: 분리부
C: 압축실 P: 고압실
RC: 회전축의 회전중심 CL: 베인부의 중심선

Claims

하우징 내부에 구비되며, 각각 중공을 갖는 제1 실린더 및 제2 실린더;
상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축;
상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더 사이에 구비되는 분리부;
상기 제1 실린더의 제1 중공 내부에 배치되며, 상기 회전축과 함께 회전하는 제1 로터;
상기 제1 로터에 상대위치 변경 가능하게 설치되어 상기 제1 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 제1 베인부;
상기 제2 실린더의 제2 중공 내부에 배치되며, 상기 회전축과 함께 회전하는 제2 로터; 및
상기 제2 로터에 상대위치 변경 가능하게 설치되어 상기 제2 실린더의 내주면에 의해 가이드되는 제2 베인부;를 포함하며,
상기 제1 실린더 내부에서 냉매의 흡입행정 및 압축행정은 상기 제2 실린더 내부에서 냉매의 흡입행정 및 압축행정과 상기 회전축의 회전중심에 대해 점대칭으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제1항에 있어서,
상기 제1 중공과 상기 제2 중공은 상기 회전축에 대해 편심 형성되되, 상기 회전중심에 대해 점대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제2항에 있어서,
상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부의 중심은 각각, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터와의 상대위치를 변경하면서 상기 회전중심에 대해 편심 선회운동하는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제2항에 있어서,
상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부는 각각, 상기 회전축이 내부를 관통하는 관통홀을 갖는 연결몸체와, 상기 연결몸체로부터 뻗어나오는 복수의 베인을 포함하는 일체형 구조인 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제4항에 있어서,
상기 관통홀은 타원형으로 형성되어 상기 회전축이 상기 관통홀 내부에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제5항에 있어서,
상기 제1 로터 및 상기 제2 로터에는 각각, 상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부의 연결몸체가 배치되어 슬라이드 이동하기 위한 홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1 로터 및 상기 제2 로터에는 각각, 상기 제1 베인부 및 상기 제2 베인부의 복수의 베인이 관통하기 위해 상기 홈부로부터 외측을 향해 관통하는 복수의 슬롯이 구비되는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제5항에 있어서,
상기 복수의 베인의 중심선은 상기 회전중심을 지나가는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제8항에 있어서,
상기 복수의 베인은 상기 연결몸체로부터 일직선으로 반대방향을 향해 뻗어나가는 한 쌍의 베인인 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.
제1항에 있어서,
상기 제1 중공과 연결되어 냉매가 흡입 및 토출되기 위한 제1 흡입구 및 제1 토출구는 상기 제2 중공과 연결되어 냉매가 흡입 및 토출되기 위한 제2 흡입구 및 제2 토출구와 상기 회전중심에 대해 점대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 베인 로터리 압축기.