KR930008394B1

KR930008394B1 - 로터리압축기

Info

Publication number: KR930008394B1
Application number: KR1019900000417A
Authority: KR
Inventors: 히로까쯔 고소까베; 히로시 이와따; 마사히로 다께바야시
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼; 미다 가쓰시게
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1993-08-31
Also published as: US5087170A; JPH02196188A; KR900011993A

Abstract

내용 없음.

Description

로터리압축기

제 1 도는 본 발명의 1실시예에 관한 로터리압축기의 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 주요부 단면도.

제 3 도, 제 4 도, 제 5 도, 제 6 도 및 제 7 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 로터리압축기의 주요부 단면도.

제 8 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 로터리압축기의 종단면도.

제 9 도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 주요부 단면도.

제 10 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 로터리압축기의 종단면도.

제 11 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 로터리압축기의 종단면도.

제 12 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 로터리압축기의 종단면도.

제 13 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 가로설치형 로터리압축기의 종단면도.

제 14 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 가로설치형 로터리압축기의 종단면도.

제 15 도는 본 발명의 로터리압축기를 조립한 냉방, 난방양용의 냉동사이클 구성도.

제 16 도는 본 발명의 로터러압축기를 조립한 냉방전용 또는 냉장고용의 냉동사이클 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 실린더 (2) : 롤러

(3) : 크랭크 (4) : 회전축

(5) : 모터 (5a) : 회전자

(6) : 날개 (8) : 제 1 의베어링

(9) : 제 2 의 베어링 (10) : 제 3 의 베어링부

(10a) : 기름회수부 (10e) : 제 3 의 베어링

(11) : 프레임 (12) : 기름필터

(16) : 케이스

본 발명은 룸에어컨, 냉장고 등에 사용되는 인버터구동의 롤링피스톤형 로터리압축기에 관한 것으로, 특히 신뢰성을 확보하고, 회전축계의 진동을 저감하기 위한 로터리압축기의 구조에 관한 것이다.

종래의 롤링피스톤형 로터리압축기는 일반적으로 압축기구부의 상하에 마련된 베어링으로 모터의 회전자를 한쪽에서 지지하는 상태로 지지하던가, 일본국 특허공개공보 소화 61-229988호에 기재된 바와같이 모터의 회전축 끝쪽도 상단부 베어링으로 지지하고, 상기 상단부 베어링이 모터의 고정자에 고정되어 있던가, 일본국 특허공개공보 소화 61-31683호에 기재된 바와같이 회전자의 상단에 볼베어링을 마련하고, 상기 볼베어링은 그 안지름이 회전축보다 크고, 상기 볼베어링 내륜과 상기 회전축이 일체로 고정되어 있지 않도록 되어 있던가, 일본국 실용신안 공개공보 소화 56-139886호에 기재된 바와같이 모터의 윗쪽에 회전축의 상단을 축받이하는 베어링을 배설하는 구성으로 되어 있었다.

상기 종래기술은 회전축의 상단부를 베어링으로 지지하고는 있지만, 이 베어링의 저속 및 고속영역에서의 윤활방법 및 사이클중으로 분출하는 유량을 저감하는 방법에 관해서는 배려되어 있지 않다. 이때문에 기름을 올리는 성능이 나쁜 저속운전 영역이나 고속운전 영역에서 충분한 윤활이 실행되지 않으므로, 신뢰성이 결여되는 회전축의 상단부의 베어링주변의 기름은 분출가스의 흐름과 함께 밀폐케이스에서 사이클중으로 유출되기 쉽고, 유출된 기름에 의해서 열교환기의 성능을 저하시키므로 냉동사이클의 성능을 저하시키는 기름의 사이클 중으로의 유출에 의해서 밀폐케이스내의 유면이 저하하여 날개의 윤활이 충분히 실행되지 않게 되었다. 또한 베어링의 급유부족이 발생하여 압축기의 신뢰성이 저하한다는 문제점을 갖고 있었다.

또, 상기 종래기술의 베어링에 의한 지지방법은 회전축이 구부러지는 경우 한쪽에 치우쳐서 닿는 것을 방지할 수 없어 국부적으로 면의 압력이 높게 되고, 슬라이등 손실의 증가와 신뢰가 저하한다는 문제점을 갖고 있었다.

또한, 상기 종래기술은 압축기의 성능, 즉 축과 베어링 사이의 슬라이드 손실에 대해서는 배려되어 있지않았다.

본 발명의 제 1 의 목적은 모터의 회전축 끝부분에 안정된 급유기구를 마련하여 상기 끝부분을 신뢰성이 높은 베어링으로서 지지하는 것이다.

본 발명의 제 2 의 목적은 압축기 밖으로의 기름의 분출량을 저감해서 사이클 효율의 향상과 압축기의 신뢰성 향상을 도모하는 것이다.

본 발명의 제 3 의 목적은 특히 고속운전 영역의 축진등 저감을 도모하는 것이다.

본 발명의 제 4 의 목적은 회전축의 굴곡이 발생해도 한쪽에 치우쳐서 닿지않는 베어링 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 5 의 목적은 회전축의 축진동이 저하하는 것을 확보하며, 또한 축과 베어링 사이의 슬라이드 손실이 작은 고성능의 로터리압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면으로 명확하게 될 것이다.

본 출원에서 개시되는 발명중 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 다음과 같다.

상기 제 1의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 로터리알축기는 회전축의 모터측 끝부분(모터에 연결된 회전축의 압축기구와는 반대측의 회전축을 말한다) 부근에 기름분리부와 회수부를 마련하고, 기름분리부에서 분리한 기름을 정체시켜서 축끝을 침지하여 축 끝부분을 지지한 제 3 의 베어링의 윤활을 실행하도록 한것이다. 또, 베어링의 윤활성능을 향상하기 위해 베어링과 축의 슬라이드면에 나선형 기름홈을 형성하는 것이다.

상기 제 2 의 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 로터리압축기는 압축기구부에서 분출된 가스를 기름분리부를 통과시킨 후 분출파이프에서 사이클내로 분출되도륵 구성한 것이다.

상기 제 3 의 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 로터리압축기는 제 3 의 베어링으로 지지하며, 또한 회전축계의 1차의 고유진동수를 1000Hz 이상 또는 최고 설정회전 주파수의 5개 이상으로 되도록 회전축 지름을 설정한 것이다.

제 4 의 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 로터리압축기는 상기 베어링의 축과의 슬라이드면을 구면형상, 즉 축측을 구면으로, 베어링측을 둥근 오목면으로 해서 서로 끼워 맞추는 구성으로 한 것이다.

제 5 의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 로터리압축기는 압축기의 설정 최고 회전수의 5배가 넘는 범위로 축계의 1차의 고유진동수를 갖도록 설정하며, 또한 베어링의 슬라이드부분의 축지름을 작게한 것이다.

또, 본 발명은 다음과 같은 작용을 한다.

첫째, 상기 기름회수부와 분출파이프 사이에 마련한 기름분리부는 분출가스의 흐름에 의해서 운반되는 분출가스중의 기름안개를 수집, 분리한다.

제 3 의 베어링형상을 분리한 기름이 축을 침지하는 위치에 정체되는 기름정체부를 갖는 기름회수부를 성형하고 있으므로, 중력작용에 의해서 상기 기름회수부에 수집, 분리 한 기름에 의해 축을 침지해서 베어링의 윤활을 실행한다. 그것에 의해서 모터측의 축 끝부분에 마련되어 있는 상기 베어링의 윤활을 안정하게 실행할 수 있으므로 저속 및 고속운전 영역에서 신뢰성이 높은 베어링 지지구조가 얻어지며, 또한 특히 고속운전 영역에서의 축계의 진동을 대폭으로 저감할 수 있다. 또, 상기 베어링의 슬라이드면에 기름홈을 형성하는 것에 의해 체류된 기름을 슬라이드면에 말려들기 때문에 냉각효과도 더욱 높일 수가 있다.

둘째, 분출가스의 흐름에 의해서 가스와 함께 밀폐용기에서 사이클로 분출되는 기름안개가 크게 저감하여 사이클의 효율이 향상하며, 또한 압축기 내부의 윤활유를 충분히 확보할 수 있으므로, 압축기의 신뢰성을 향상할 수 있다.

셋째, 회전축계의 1차의 고유진동수를 충분히 높게 설정하고 있으므로 축진동진폭을 증대하지 않고, 특히 고속운전영역에서의 진동을 크게 저감할 수 있다.

넷째, 상기 베어링과 축의 슬라이드면을 구면형상으로 하여 서로 끼워맞추는 구조로 하고 있으므로, 회전자의 불균형에 따른 원심력에 의해서 회전축이 구부러져서 베어링에 대하여 축이 경사진 경우라도 슬라이드면의 한쪽에 치우쳐서 닿는 일이 일어나지 않고, 슬라이드 손실이 증대하는 일 없이 눌어붙음도 방지할 수 있다.

다섯째, 압축기의 설정 최고 회전속도를 넘은 범위로 축계의 1차의 고유진동수를 가지며, 또한 베어링의 슬라이드부의 축지름을 작게하고 있으므로 슬라이드 손실을 작게 할 수 있어 효율이 좋은 압축기를 제공할수 있다.

이하, 본 발명의 구성에 대해서 실시예와 함께 설명한다.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 붙이고 그 반복적인 설명은 생략한다.

본 발명의 1실시예를 제 1 도 및 제 2 도에 따라 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 세로설치형의 로터리압축기에 적응한 실시예를 도시한 로터리압축기의 종단면도, 제 2 도는 제 1 도의 주요부 단면도이다. 압축기구부는 실린더(1), 실린더(1)내를 편심해서 회전운동하는 롤러(2), 롤러 (2)에 회전운동을 부여하는 크랭크(3), 크랭크(3)과 일체로 형성된 회전축(4), 회전축(4)를 지지하며, 압축실을 형성하는 끝판을 겸하는 제 1 의 베어링(8), 제 2 의 베어링(9), 실린더(1)내를 흡입실과 압축실을 간막이 하고, 롤러(2)에 접촉하면서 실린더(1)내와 왕복운동하는 날개(6), 날개(6)을 롤러(2)로 밀어붙이기 위한 스프링(7), 흡입파이프(18)과 흡입실을 연결해서 통하는 실린더(1)에 마련한 흡입구멍(도시하지 않음), 제 1 의 베어링(8) 또는 제 2 의 베어링 (9)에 마련된 분출밸브(도시하지 않음) 및 분출실(19)로 구성된다.

이 압축기구부는 케이스(16)내의 아래쪽 위치에 마련되고, 밑부분에 정체된 윤활유(17)중에 절반정도 침지되어 있다. 상기 케이스(16)내의 위쪽에는 모터(5)가 마련되어 있고, 이 모터(5)는 케이스(16)내에 수축 끼워맞춤에 의해 고정된 고정자(5b)와 상기 회전축(4)에 고정된 회전자(5a)로 된다. 상기 모터(5)는, 예를들면 DC 브러시레스 모터로써, 제 14 도에 도시한 인버터구동장치(34)에 의해서 냉난방부하에 따라 그 회전속도를 변화시키도록 되어 있다. 또, 모터(5)의 위쪽에는 본 발명의 제 3 의 베어링부(10)이 케이스(16)내부에 용접 또는 압입에 의해 고정된 프레임(11)을 거쳐서 부착되어 있다.

상기 제 3 의 베어링부(10)은 상기프레임(11)에 부착하기 위한 바깥 둘레부분을 갖고, 그 안쪽에는 중앙부가 아래쪽을 향해서 패인 대략 깔때기모양을 이루는 기름회수부(10a)를 갖고, 중심부에는 제 3 의 베어링(10e)를 마련하고 있다. 상기 바깥 둘레부분에는 인버터구동장치(34)와 모터(5)를 결선하기 위한 리이드선을 통하기 위해 구멍을 마련하고 있고, 기름회수부(10a)의 바깥 둘레쪽에는 분출가스를 케이스(16)의 상단에 마련한 분출파이프(14)로 인도하기위한 분출가스통로(10b)를 마련하고 있다. 상기 베어링은 회전축(4)의 상단부와 설정간극을 갖고 조합되어 있고, 그 축의 중심조정은, 예를들면 토크관리를 하면서 제 3 의 베어링부(10)과 프레임 (11)의 위치맞춤을 실행하는 것에 의해 이루어진다. 그 제 3 의 베어링부(10)의 위쪽에는 커버체(13)이 실부재(15)를 거쳐서 분출파이프(14)를 둘러싸도록 배치되고, 그 사이에는 분출가스의 기류에 의해서 운반되는 기름안개를 수집, 분해하기 위한 기름필터(12)가 분출가스통로의 전체단면에 걸쳐서 부착되어 있다.

마이크로컴퓨터에서의 속도명령에 따라서 인버터구동장치(34)에 의해 설정한 압축기 회전속도로 모터(5)가 회전하면 흡입파이프(18)에서 흡입된 냉매가스를 회전축(4)의 회전과 함께 롤러(2)가 회전운동해서 상기 압축실의 공간용적이 점차 작게되어 고압가스로 되어서 도시하지 않은 분출밸브, 분출실을 거쳐서 케이스(16)내로 분출한다. 그후 기름안개를 포함한 냉매가스는 모터(5)의 회전자(5a)와 고정자(5b)의 간극 및 고정자(5b)의 바깥 둘레부의 통로를 통해서 상부에 도달하고, 제 3 의 베어링부(10)에 마련된 분출가스통로(10b)에서 기름회수부(10a)내로 들어가 기름필터(12)를 통과하는 동안에 기름안개가 제거되어서 분출파이프에서 사이클중으로 분출된다. 한편, 수집분리된 기름은 중력작용에 의해서 기름회수부(10a)의 밑부분에 정체되어 회전축(4)의 상단부를 침지해서 윤활한다.

회전축(4)가 회전하면 케이스(16)의 밑부분에 정체된 윤활유중에 침지되어 있는 회전축(4)의 하단면에 부착된 급유펌프(4a)의 원심펌프 작용에 의해 기름을 퍼올려 회전축(4)에 마련된 급유구멍(4b), (4f)를 통해서 상부까지 기름이 올려지지만 급유구멍(4c), (4d), (4e)에 의해 제 2 의 베어링(9), 롤러 (2). 제 1 의 베어링(8)의 각 베어링의 슬라이드면에 급유된다. 본 실시예에서는 회전축(4)의 상부에 나선형 홈(10c)를 마련하고 있다. 이 제 3 의 베어링부(10)의 윤활은 다음과 같이 실행된다. 먼저, 압축기의 회전속도가 5000rpm이하로 비교적 낮을 때에는 급유펌프(4a)가 끌어올리는 한계가 낮아 급유구멍(4f)에서는 윤활유(17)이 충분히 공급되지 않는 경우가 있다. 이 때문에 회전축(4)에 작용하는 회전자(5a)의 불균형 원심력도 작고 제 3 의 베어링부(10)에 작용하는 하중도 비교적 작다. 그 때문에 상기한 바와같이 기름회수부(10a)의 밑부분에 정체된 윤활유를 나선형 흠(10c)에 의해서 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면에 급유해서 윤활을 실행하는것에 의해 늘어붙는 것을 방지할 수가 있다. 또. 제 3 의 베어링부(10)의 베어링직경 간극은 제 1 의 베어링(8), 제 2 의 베어링(9)의 베어링직경 간극과 동등하던가, 그것보다 약간 크고, 회전자(5a)와 고정자(5b)의 간극보다는 충분히 작게되도록 설정하고 있으므로 회전축(4)가 크게 휘는 일이 없다.

압축기의 회전속도가 5000rpm 보다 높을 때는 급유핌프(4a)의 원심펄프 능력도 높게 되어 급유구멍(4f)를 통해서 충분히 끌어올리는 한계가 얻어지므로, 제 3 의 베어링(10e)의 충분한 급유량이 확보된다. 본 실시예에서는 급유구멍(4f)의 상단에서 나선형 홈(10c)와 연통시키고 있으므로, 급유된 윤활유는 나선형 홈(10c)에 의해서 아래쪽으로 송유되어 제 3 의 베어링 (10e)의 슬라이드면을 윤활한 후 배출되고, 회전자(5a)에 마련된 통로를 통해서 낙하하여 밀폐케이스(16)의 밑부분에 기름이 정체된 곳으로 회수된다. 또, 상기한 바와같이 분출가스의 기류와 함께 흐르는 기름안개를 기름필터(12)에 의해 수집, 분리되어 기름회수부(10a)의 밑부분에 정체되고, 나선형 기름홈(10c)를 통한 후에 케이스(16)의 밑부분에 기름이 정체된 것으로 회수된다.

이것에 의해 고회전 속도영역에서도 충분한 급유가 실행되어 베어링슬라이드 면의 냉각도 충분히 실행되므로 늘어붙는 것을 방지할 수 있어 압축기의 신뢰성이 크게 향상한다.

또, 신뢰성이 높은 베어링구조에 의해 회전축(4)의 상부를 지지할 수 있으므로 축계의 1차의 고유진동 수가 크게 높게 되고, 압축기의 회전속도를 더욱 고속화해도 축계의 진동을 작게 억제할 수 있으므로 압축기의 소음은 작게 되여 안정된 압축기를 얻을 수 있다. 또, 기름안개가 압축기 밖으로 유출되는 양이 크게 저감하여 케이스(16)내의 윤활유량이 항상 확보되므로 날개(6)의 늘어붙음을 방지할 수 있어 고속화해도 충분한 신뢰성을 갖는 압축기를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 롤링피스톤형 로터리압축기에 대해서 설명하였지만, 날개가 많은 형태의 로터리압축기 등에도 적용 가능하다.

제 3 도는 본 발명의 제 2 의 실시예에 관한 로터리압축기의 주요부 단면도이다. 도면에서(20)은 상단부 베어링(10)의 기름회수부(10a)와 분출파이프(14)사이에 마련된 배출판으로서, 분출가스의 흐름에 의해서 운반되는 기름안개를 충돌, 분리하도록 중앙부가 분출파이프(14)를 둘러싸도록 돌출한 원추대형으로 형성되어 있고, 프레임(11)에 기름회수부(10a)를 덮도록 고정되어 있다. (20a)는 분리한 기름을 기름회수부(10a)로 인도하기 위한 기름구멍이다. 또, 본 실시예에서 프레임(11)과 제 3 의 베어링부(10)은 일체로 형성되어 있고, 베어링의 축중심은 가공정밀도를 좋게해서 실행한다. 그밖의 구성은 제 1 도, 제 2 도에서 도시한 실시예와 마찬가지로서, 같은 동작을 실행한다. 분출가스의 흐름(도면중 실선의 화살표로 표시함)에 의해서 운반되는 기름안개는 배츨판의 중앙의 돌기부에 충돌해서 분리한 후 그 원추대형 부분의 위를 중력에 의해 낙하하여 기름구멍(20a)를 통해서 기름회수부(10a)의 밑부분에 정체되고, 회전축(4)에 마련된 나선형 기름홈(10c)에 의해 아래쪽으로 송유되어 베어링의 윤활을 실행한다. 본 실시예에서는 기름회수로 분출가스가 흐르는 일이 없고 기름과 가스의 흐름의 간섭이 없으므로 항상 안정된 윤활이 실현되는 효과가 있다.

제 4 도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 로터리압축기의 주요부 단면도이다. 본 발명의 로터리압축기는 제 3 의 베어링부(10)의 일부를 잘라 세워서 분출가스 유입구(10e)가 형성되어 있고, 프레임(11)에 고정되어 기름회수부(10j)를 덮으며 또한 분출파이프(14)와의 중간에 위치하는 배플판(20)의 중앙부에는 충돌판(10f)가 분출가스 유입구(10j)에서 유입한 분출가스가 충돌하는 위치에 마련되어 있으며, 배플판(20)의 바깥둘레 쪽에는 분출가스통로(20b)가 형성되어 있다. 또, 베어링부에는 베어링메탈(10d)가 삽입되어 있고, 축끝에는 나선형 기름홈(10c)가 마련되어 있다. 또한, 모든 분출가스를 분출가스 유입구를 통과시키기 위해 리이드선부에는 실부재(15)가 마련되어 있다. 본 실시예에서도 제 3 도에 도시한 실시예와 마찬가지로 배플판(20)에 마련된 충돌판(10f)에 의해서 실선의 화살표로 표시한 바와같이 분출가스의 흐름이 충돌한 후 흐르는 방향이 변화할 때에 기름분리가 실행되어 같은 효과를 나타낼 수가 있다.

제 5 도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 로터리압축기의 주요부 단면도이다. 본 실시예에서 커버본체(13)은 프레임(11)이 고정되어 있고, 그 중앙부는 원통형으로 분출파이프(14)를 둘러싸도록 형성되며, 분출파이프(14)의 바깥측과 커버본체(13) 사이에는 실부재(15)가 마련되어 있다. 커버본체(13)의 내부에서 분출파이프(14)에 가까운 위치에는 분출파이프(14)와 대향한 위치에 열린구멍부를 갖는 배플판(20)이 부착되어있다. (13a)는 커버본체 (13)에 형성된 분출가스 유입구로서, 원통형의 커버본체(13)의 접선방향으로 가스가 유입하도록 되어 있다. 따라서 커버본체(13) 내부에서 가스는 실선의 화살표가 같이 선회운동을 실행한다. 이 선회운동에 의한 원심력으로 가스중의 기름을 분리함과 동시에 분리된 기름은 중력작용으로 점선의 화살표와 같이 제 3 의 베어링부(10)의 기름회수부(10a)로 인도되고, 나선형 기름홈(10c)에 의해 상단부 베어링(10)의 슬라이드면에 공급된다. 이 결과 케이스(16)밖으로의 기름의 유출이 방지되어 제 3 의 베어링(10e)는 항상 안정된 윤활이 실현된다.

제 6 도 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 로터리압축기의 주요부 단면도이다. 본 실시예의 로터리압축기는 기름분리 구조를 더욱 간략화한 것이다. 상단부 베어링(10)의 바깥둘레부의 일부를 밀폐케이스의 원주접선 방향으로 분출하도록 잘라 세워서 분출가스통로(10b)를 형성하고 있다. 또, 리이드선을 통하게 하는 부분에는 모든 분출가스를 분출가스통로(10b)로 인도하기 위해 실부재(15)를 설치하고 있다. 이와같은 구성으로 하고 있으므로 원통형의 케이스(16)의 안둘레면을 이용해서 분출가스는 실선의 화살표와 같이 밀폐케이스내를 선회운동하고, 제 5 도에 도시한 실시예와 마찬가지로 선회운동에 의한 원심력으로 가스중의 기름이 분리되어 마찬가지의 효과를 발휘할 수가 있다.

제 7 도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 로터리압축기의 주요부 단면도이다. 본 실시예의 로터리압축기는 제 3 의 베어링부(10)의 바깥둘레부에서 분출파이프와는 어긋난 위치에 케이스(16)의 상단에 분출가스의 흐름이 충돌하도륵 분출가스 분출관(10g)를 부착하고 있으며, 리이드선부에는 실부재(15)가 설치되어있다. 부착된 분출가스 분출관(10g)을 통해서 제 3 의 베어링부(10)의 상부의 케이스(16)의 내벽면에 분출가스를 충돌시키는 것에 의해 분출가스의 흐름방향을 변화시켜서 가스중의 기름을 분리하고, 분리된 기름을 점선의 화살표와 같이 제 3 의 베어링부(10)의 기름회수부(10a)로 인도되어 나선형 기름홈(10c)에 의해 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면에 공급되도록 되어 간단한 구조로 제 1 도, 제 2 도에서 도시한 실시예와 마찬가지의 효과를 발휘할 수가 있다.

제 8 도는 본 발명의 또다른 실시예에 관한 로터리압축기의 종단면도이다. 본 실시예의 로터리압축기는 제 1 도에서 도시한 실시예와 같은 구성으로 되어 있지만, 다른점은 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면을 구면형상으로 형성하고, 이것에 걸어맞추는 회전축(4)의 상단에는 상기 구면형상의 베어링과 약간의 간극으로 끼워맞추는 구면부시(21)이 압입고정된다. 이와같이 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면을 구면형상으로 하는 것에 따라 특허 고속운전 영역에서 회전자(5a)의 불균형에 의한 원심력 때문에 회전축(4)가 휘어져 제 3 의베어링(10e)에 대해서 회전축(4)가 경사진 경우, 또는 제 3 의 베어링(10e)가 부착시에 경사진 경우라도 슬라이드면이 맞닿는 것이 균일하게 유지되어 한쪽만 닿는 것을 방지할 수 있고, 한쪽만 닿는 것에 의해 늘어붙는 것을 방지할 수 있으므로, 제 3 의 베어링(10e)의 신뢰성이 향상한다. 또, 회전축(4)의 축 중심에 대한 제 3 의 베어링(10e)의 축 중심의 경사가 어느 정도 허용되므로 압축기의 조립성도 향상 할 수 있다.

제 9 도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 주요부 단면도이다. 본 실시예는 제 8 도에 도시한 실시예와 마찬가지로 구면 베어링을 마련하고 있다. 프레임(11)에는 구면형상의 슬라이드면을 갖는 상단축(22)가 압입고정되어 있다. 이 상단축(22)의 슬라이드면에 약간의 간극을 갖고 걸어맞추는 구면부시(21a)가 모터(5)의 회전자(5a)에 압입고정되어 있다. 상단축(22) 내부에는 급유구멍(22a)가 형성되어 있고, 그 급유구멍(22a)가 기름회수부(10a)의 밑부분과 구면 베어링의 슬라이드면을 하고 있다. 이와같은 구조에서도 제 8도에 도시한 실시예와 같은 효과를 발휘할 수가 있다. 제 10 도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 로터리압축기의 종단면도이다. 본 실시예의 로터리압축기에서는 모터(5)의 회전자(5a) 내부에 급유통로(4i)를 형성하고, 회전축(4)에 형성한 급유구멍(4h)와 회전자(5a) 하부에서 연통시키고 있다. 프레임(11)에 고정된 상단축(22b)는 회전자(5a)의 한쪽에 압입고정된 베어링부시 (23)과 간극을 갖고 끼워맞추어져 있고, 그 슬라이드면에 마련된 나선형 기름홈(23a)에 의해 윤활유(17)이 슬라이드면에 공급된다. 상단축(22b)의 중심부에는 기름회수부(10a)의 밑부분과 상단축(22b)의 하단부를 연통하는 급유구멍(22c)가 마련되어 있으며, 끌어올려진 기름을 기름회수부(10a)의 밑부분에 인도하는 역할을 한다. 이와같은 구멍에 의해 회전축(4)의 회전에 의한 급유펌프(4a)의 원심펌프 작용이 증대하여 저속회전시에 끌어을리는 기름의 양을 증대할 수 있고, 기름분리에 의해서 기름회수부(10a)의 밑부분에 정체하는 기름도 합쳐서 윤활작용을 보다 안정화 할 수가 있다.

제 11 도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 로터리압축기의 종단면도이다. 도면에서(24)는 제 3 의 베어링(10)에 고정된 기름수집판으로써, 중심부에 수집, 분리한 기름을 기름회수부(10a)의 밑부분으로 인도하는 기름구멍(24a)가 형성되어 있다. 상기 기름수집판(24)는 기름이 떨어지기 쉽게 기름구멍(24a)로 향해서 아래쪽으로 경사진 형상이며, 분출가스통로(10b)의 아래쪽에 부착되어 있다. (25)는 회전축(4)의 상단부에서 급유구멍 (4f)에 연통되고, 파이프를 L자형으로 가공해서 형성된 급유부재이다. 또, (4g)는 회전축(4)의 상단부 중심에서 급유구멍(4f)의 도중에 연통하는 형으로 뚫어서 마련된 급유구멍이다. 회전축(4)의 상단부에는 나선형 기름흠(10c)가 마련되어 있다. 이상과 같은 구성에 의해 저속회전시의 급유성능은 다음과 같이 향상된다. 기름필터(12)에 의해 분리된 분출가스중의 기름은 기름수집판(24)에 의해 기름회수부(10h)에 모여져 기름구멍(24a)에서 회전축(4)의 상단면에 낙하하고, 원심력의 작용에 의해 급유구멍(4g)를 통해서 급유구멍 (4f)내로 들어가고, 급유구멍(4f)내는 기름으로 가득히 채워져 급유구멍(4f)내를 상승해서 급유부재(25)에서 기름이 분출한다. 이 결과 급유부재(25)에 의한 흡인작용이 작용하여 케이스(16)의 밑부분의 윤활유(17)이 회전축(4)의 상단부의 기름회수부(10a)로 끌어올려지고, 나선형 기름홈(10c)에 의해 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드부에 공급되어 저속회전에서의 상단부 베어링의 윤활작용을 보다 안정화 할 수가 있다.

제 12 도는 본 발명의 또다른 실시예에 관하여 특히 저속운전 영역의 급유특성을 개선한 로터리압축기의 종단면도이다. 본 실시예는 제 1 도에서 도시한 실시예와 같은 구성이지만 다음의 점에서 구성의 차이를 갖는다. 도면에서 (40)은 회전축(4)에 마련된 급유구멍(4b)내에서 회전하도록 제 3 의 베어링부(10)에 고정부재에 의해서 고정된 파이프형상의 급유부재로써, 그 바깥 표면에는 나선형 기름홈(40a)가 소성가공등에 의해 형성되어 있다. 그 길이는 회전자(5a)의 하단부에 닿도록 설정되어 있다. 또, 회전축(4)의 상단부는 제 3 의 베어링부(10)에서 의해서 지시되어 있다. 이들의 구성에서는 회전축(4)의 회전에 의한 원심펄프 작용을 이용한 급유펌프(4a) 및 급유부재(40)과 회전축(4)의 상대 운동에 의한 나선형 기름홈(40a)의 점성펌프 작용의 조합에 의해 저속회전에서도 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면에 확실하게 급유할 수 있다 즉, 저속회전시라도 급유펌프(4a)의 원심펌프 작용에 의해 급유구멍(4b)내의 회전자(5a)의 하부 부근까지 돌출하고 있는 급유부재(40)의 하단까지 도달한 기름은 나선형 기름홈(40a)의 점성펌프 작용에 의해 더욱 끌어올려져 제 3 의 베어링부(10)의 기름회수부(10a)에 도달하고, 나선형 기름홈(40a)에 의해 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면에 급유되도록 된다. 따라서, 압축기의 온도가 낮고 기름의 점도가 높은 저속회전시에 급유부재(40)에 의한 점성펌프 작용을 효과적으로 이용하는 것으로 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면이 보다 안정된 윤활을 할 수 있게 된다. 또한, 본 실시예에서는 급유부재(40)을 바깥표면에 나선형 기름홈(40a)가 가공된 파이프재를 사용했지만, 간단하게는 밀착한 코일스프링을 사용해도 같은 효과를 얻을 수가 있다.

이상과 같이 제 3 도에서 제 12 도에 도시한 실시예에 있어서도 제 1도 및 제 2 도에 도시한 실시예와 마찬가지로 첫째, 충분한 상단부 베어링의 윤활을 할 수 있으므로 늘어붙음을 방지할 수 있어 압축기의 신뢰성을 향상할 수가 있다. 둘째, 신뢰성이 높은 베어링 구조에 의해 회전축의 상부를 지지할 수 있으으로 축계의 1차의 고유진동수가 대폭으로 높게되고, 압축기의 회전속도를 더욱 고속화해도 축계의 진동을 작게 억제할수 있기 때문에 압축기의 소음을 작게할 수 있는 효과가 있다. 또, 압축기 밖으로 유출하는 유량을 대폭으로 저감할 수 있어 밀폐케이스내의 윤활유량이 항상 확보되고, 날개의 눌어붙음을 방지할 수 있어 고속화해도 충분한 압축기의 신뢰성을 얻을 수가 있다. 특히 제 8 도 및 제 9 도에서 도시한 실시예에 있어서는 상단부 베어링에 구면 베어링을 사용하고 있으므로 고속운전 영역에서의 회전자의 불균형에 작용하는 원심력에 의해 축이 휘는 것에 의해서 축과 베어링의 한쪽 닿음이 발생하지 않으므로 압축기의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또, 상단부 베어링이 경사져도 한쪽 닿음이 발생하지 않으므로 압축기의 조립성이 향상한다. 또한, 특히 제 12 도에서 도시한 실시예에서는 저속운전 영역에서의 급유성능을 향상시킬 수 있어 상단부 베어링의 신뢰성을 향상할 수가 있다.

제 13 도는 본 발명의 다른 실시예인 가로설치형 로터리압축기의 종단면도이다. 이 가로설치형 로터리압축기는 실린더(1), 실린더(1)내를 편심해서 회전운동하는 롤러(2), 롤러(2)에 회전운동을 부여하는 크랭크(3), 크랭크(3)과 일체로 형성된 회전축(4) 회전축(4)를 지지하고 압축기를 형성하는 제 1의 베어링(8), 제2의 베어링(9), 실린더(1)내를 흡입실과 압축실로 간막이 하여 롤러(2)에 접촉하면서 실린더(1)내를 왕복운동하는 날개(6), 날개(6)을 롤러(2)에 밀어 붙이기 위한 스프링(7), 흡입파이프(18)과 흡입실을 연통하는 실린더(1)에 마련한 흡입구멍(도시하지 않음), 제 2 의 베어링(9)에 마련된 분출밸브(도시하지 않음), 분출실(19), 분출실을 형성하는 분출커버(41)로써는 압축기구부, 밀폐케이스(16)내에 수축 끼워맞춤등에 의해 고정된 고정자(5b)와 회전축(4)에 고정된 회전자(5a)로 되는 모터(5), 회전축(4)의 모터측의 축 끝을 베어링 지지하기 위한 케이스(16)에 고정된 제 3 의 베어링부(10), 충돌판(42)로 구성된다. 제 3의 베어링부(10)의 베어링의 슬라이드면은 구면 형상으로 형성하고, 이것과 걸어 맞추는 회전축(4)의 끝부분에는 상기 베어링과 약간의 간극으로 끼워맞추는 구면 부시(10i)가 압입고정되어 있다. 상기 모터는, 예를들면 DC 브러시 레스모터로써, 마이크로 컴퓨터의 속도명령에 따라서 인버터구동장치(24)에 의해 냉난방 부하에 따라서 회전속도를 변화시키도록 되어 있다. 상기 제 3 의 베어링부(10)은 제 13 도에 도시한 바와같이 회전축(4)의 축끝을 둘러싸는 형이며, 또한 회전축(4)를 분리한 기름으로 침지하는 형상으로 성형되어 있고, 충돌판(42)에 의해서 기름분리실이 형성되어 있다. 상기 모터(5), 압축기구부는 케이스(16)내에 회전축(4)가 중력방향에 대해서 직교하는 방향으로, 동시에 날개(6)이 아래쪽으로 되도록 부착되어 있다. 윤활유는 케이스(16)의 밑부분에 회전자(5a)가 기름을 접촉하지 않는 위치까지 정체되어 있다. 날개(6)의 비면의 실린더(1)에는 펌프실이 형성되어 있고, 제 1 의 베어링(8)에는 이 펌프실과 연통하여 펌프실로의 유입방향에는 저항이 작고 역방향에는 저항이 큰 기름흡입구(8a)가, 제 2 의 베어링(9)에는 펌프실에서 유출하는 방향에는 저항이 작고 역방향에는 저항이 큰 기름분출구(9a)가 각각 마련되어 있고, 날개(6)의 왕복운동을 이용한 급유펄프가 형성되어 있다. 기름분출구(9a)의 출구에는 회전축(4)의 중심부에 마련한 급유구멍(4b)와 연결시키기 위한 급유통로(41a)가 분출커버(41)위에 형성되어 있다.

마이크로 킴퓨터로부터의 속도명령에 따라서 인버터 구동장치에 의해 설정한 압축기 회전속도로 모터(5)가 회전하면 흡입파이프(18)에서 흡입되어서 냉매가스는 회전축(4)의 회전과 함께 롤러(2)가 회전운동해서 상기 압축실의 공간용적이 점차로 작게되고, 고압가스로 되어서 도시하지 않은 분출밸브, 분출실을 거쳐서 케이스(16)내로 분출된다. 그후 기름안개를 포함한 냉매가스는 모터(5)의 회전자(5a)와 고정자(5b)의 간극 및 고정자(5b)의 바깥 둘레부의 통로를 통해서 상부에 도달하고 제 3 의 베어링부(10)에 마련한 분출가스통로(lOb)에서 기름회수부(10a)내로 들어가 충돌판(42)에 충돌하여 기름안개가 제거되어서 분출가스통로(10b)를 거쳐 분출파이프에서 사이클 중으로 분출된다. 한편, 수집, 분리된 기름은 중력작용에 의해서 기름회수부(10a)의 밑부분에 정체되어 회전축(4)의 상단부를 침지해서 윤활한다.

회전축(4)가 회전하면 케이스(16)의 밑부분에 정체된 윤활유(17)은 날개(6)의 펌프작용에 의해 기름흡입구(8)에서 흡입되고, 기름분출구(9a)에서 분출되어서 급유통로(41a)를 통하여 회전축(4)내의 급유구멍(4b)에 공급되고 일부는 급유구멍(4d)에서 급유홈(도시하지 않음)을 통하여 압축요소인 각 베어링 슬라이드면에 급유된다. 나머지 기름은 회전축(4)의 축 끝에 도달해서 제 3 의 베어링부(10)에 고정된 기름커버(42)내에 들어가 회전축(4)에 고정된 구면부시(10i)의 슬라이드면에 급유된다.

이상의 구성에 의해 첫째, 회전축(4)의 축 끝을 둘러싸는 형으로 상단부 베어링(10)에 부착된 충돌판(42)에 의해 기름안개가 수집, 분리되어 그 기름이 기름회수부(10a)에 회전축(4)의 축 끝을 침지하도록 정체되어, 또한 회전축(4)의 급유구멍(4b)내에 공급되는 기름이 주위를 비산하는 것을 방지하고, 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면을 안정하게 윤활할 수 있으므로 충분한 상단부 베어링의 윤활에 의해서 눌어붙는 것을 방지할 수 있어 압축기의 신뢰성을 향상할 수가 있다. 둘째, 신뢰성이 높은 베어링 구조에 의해 회전축의 상부를 지지할 수 있으므로, 축계의 1차의 고유진동수가 크게 높게되고, 압축기의 회전속도를 더욱 고속화해도 축제의 진동을 작게 억제할 수 있기 때문에 압축기의 소음이 작게되는 효과가 있다. 또, 압축기 밖으로 유출하는 유량을 크게 저감할 수 있어 밀폐케이스내의 윤활유량이 항상 확보되고, 날개의 눌어붙음을 방지할 수 있어 고속화해도 충분한 압축기의 신뢰성을 얻을 수가 있다.

또한, 가로형 로터리압축기의 제 3 의 베어링(10e)의 슬라이드면을 구면형상으로 하는 것에 의해 회전축(4)가 휘는 것에 의해 경사진 상태, 또는 제 3 의 베어링(10e)가 경사져서 조립된 상태라도 베어링이 한쪽만 닿는 것이 방지되어 베어링의 신뢰성을 향상할 수 있다.

제 14 도는 본 발명의 가로설치헝 로터리압축기의 다른 실시예를 도시한 종단면도이다. 본 실시예는 제 13 도에서 도시한 실시예와 같은 구성이지만, 날개(6)의 왕복운동을 이용한 급유펌프에 의해서 제 3 의 베어링(10e)로의 급유를 실행하고 있으므로 저속운전 영역에서도 충분한 급유를 실행할 수 있다. 그 때문에 기름회수부(10a)를 마련하는 대신에 회전축(4)의 축끝을 둘러싸는 형태로 제 3 의 베어링부(10)에 고정되어 기름커버(43), 기름커버(43)에 뚫어진 가스빼기구멍(43a)가 마련되어 있고, 급유펌프에 의해서 급유구멍(4b)내에 급유된 기름의 주위로의 비산을 방지하여 상부 베어링(10)의 슬라이드면을 안정하게 윤활할 수가 있다. 따라서 본 실시예에서도 제 13 도에서 도시한 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

이상은 회전축의 모터측의 축 끝부분 근방에 기름분리부와 기름회수부를 마련하고, 기름분리부에서 분리한 기름을 기름회수부에 정체해서 상기 축 끝부분을 지지하는 제 3 의 베어링을 윤활하는 방법을 설명하였지만, 다음에 기술하는 것을 병용해도 된다.

저속영역에서는 일정한 전류값으로 압축기를 구동하면 압축기구부의 가스압축토크와 모터의 구동토크가 일치하지 않으므로 회전자(5a)의 가속, 감속이 일어나 회전진동이 발생한다. 따라서 압축기구부의 가스압축토크에 모터의 구동토크가 합치하도록 컴퓨터에 의해 모터의 구동전류값을 제어한다. 이렇게 하는 것에 의해 저속영역에서 고속영역까지 진동이 작은 로터리압축기가 얻어진다.

또, 일반적으로 로터리압축기는 압축기의 회전속도가 12000rpm 이상에서는 성능이 저하하므로 그 이상의 회전속도에서는 운전하지 않는다. 회전축계의 진동은 압축기의 회전주파수의 5배 이상으로 회전축계의 1차의 고유진동수를 설정하면 충분한 감쇄에 의해 압축기의 진동은 현저하게 작아진다. 따라서 상기 회전속도 내에서는 회전축계의 1차의 고유진동수를 1000Hz 이상으로 되도록 회전축의 지름을 설정하는 것에 의해 특히 고속회전영역에서 진동이 작은 로터리압축기를 얻을 수 있다.

또, 흡입관로계통의 1차의 고유진동수와 압축기의 설정 최고회전 주파수를 일치시키도록 흡입관로 길이를 설정하면 관성과급 효과에 의해 압축기의 회전속도를 12000rpm 이상으로 해도 압축기의 성능을 저하시키지 않고 운전할 수가 있다. 이 때문에 회전계의 1차의 고유진동수를 압축기의 설정최고 회전주파수의 5배 이상으로 되도록 회전축 지름을 설정하는 것에 의해 특히 고속회전 속도영역에서도 진동이 작은 로터리압축기를 얻을 수가 있다.

또한, 상기한 설정조건을 유지해서 베어링 슬라이드부의 축지름을 작게할 수 있으므로 슬라이드 손실이 적게되어 압축기의 성능이 향상하는 효과가 있다.

본 발명의 다른 실시예를 제 l5 도에 도시한다. 제 15 도는 본 발명의 로터리압축기를 적용한 사이클구성을 도시하고 있다. 사이클은 실외유니트(27)과 실내유니트(28)로 이루어지고, 실외유니트(27)내에는 본 발명의 로터리압축기(26), 실외열교환기(29), 송풍기(29a), 사방밸브(30), 팽창밸브(32), 인버터구동장치(34)가 마련되어 있고, 실내유니트(28)내에는 실내열교환기(33) 및 송풍기(33a)가 마련되어 있다. 난방운전시에는 로터리압축기(26)에서 분출된 고온, 고압의 냉매는 실선으로 표시한 화살표와 같이 사방밸브(30)을 거쳐서 실내열교환기(33)으로 열교환해서 액체화하고, 팽창밸브(32)에서 물기를 빼서 단열팽창하여 저온, 저압으로 되고, 실외열교환기(29)에 의해 열교환해서 가스화된 후 어큐뮬레이터(31), 흡입파이프(18)을 거쳐서 로터리압축기 (26)에 흡입된다. 냉방운전시에는 사방밸브(30)의 유로가 전환되어 로터리압축기(26)에서 분출된 고온, 고압의 냉매는 점선으로 표시한 바와같이 역방향으로 흘러 실외열교환기(29)에 외해 열교환기로써 액체화하고. 팽창밸브(32)에서 단열팽창한 후 실내열교환기(33)에 의해 증발해서 압축기로 되돌아온다.

난방, 냉방의 부하가 변하면 실내유니트(28), 실외유니트(27)에 마련된, 예를들면 온도센서(도시하지 않음)에 따라서 마이크로컴퓨터(도시하지 않음)가 압축기회전속도, 송풍기의 풍량, 팽창밸브의 열림등을 계산하여 인버터구동장치(34) 등에 명령을 보낸다. 이 값에 따라서 압축기는 설정회전 속도에 의해 운전된다. 이 사이클에서는 본 발명의 로터리압축기를 탑재하고 있으므로, (1) 고속운전영역의 진동이 작으며 소음도작고, (2) 사이클내 기름분출량이 저감되어 있으며, (3) 종래 이상의 고속운전이 가능하다. 또, 저속운전영역에서는 가스압축토크에 합치시키도록 전류값을 제어하는 것에 의해 저진동화를 실현할 수 있으므로 압축기와 열교환기를 접속하는 배란방지 구조를 간략화하고, 배관의 진동가속도가 800gal 이하로 되는 범위내로 해서 배관길이를 짧게하고 있다. 또한. 압축기의 설정회전 속도범위중 고속측을 종래보다 수단, 예를들면 2배정도 고속영역으로 설정하여 압축기를 소형화하고 있다. 따라서 상기 배관부에서 압력손실, 열교환량이 작게되고, 사이클내로의 기름분출량이 감소하여 열교환기의 전열성능을 향상할 수 있으며, 또 압축기의 슬라이드 손실을 저감할 수 있으므로 에너지를 절약하는 효과가 있다. 또, 배관길이를 짧게하여 압축기도 소형으로 할 수 있으므로 유니트의 소형화가 가능하여 설치하기 좋은 룸 에어컨이 얻어진다. 또한, 냉장고에 적용한 경우는 냉장고내의 유효한 용적을 확대할 수 있는 효과가 있다. 또, 소음이 작고 진동이 작은 압축기를 탑재하고, 배관길이도 짧게하고 있으므로 소음이 작은 조용한 룸 에어컨을 얻을 수 있는 효과가 있다.

제 15 도에서는 실내유니트가 1개인 예를 도시했지만, 실내유니트를 냉매 분배장치를 거쳐서 여러개 접속하는 구성으로 할 수도 있다. 실내유니트를 여러개 접속하는 경우라도 상기한 효과와 같은 효과를 얻을 수 있는 것 이외에 압축기의 최고 설정회전속도를 종래보다 현저하게 고속측으로 설정할 수도 있으므로 각 실내유니트의 냉매 분배량에 관해서 충분하며, 또한 세밀하게 제어할 수 있어 사이클을 효율있게 운전할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 실시예를 제 16 도에 도시한다. 제 16 도는 본 발명의 로터러압축기를 적용한 사이클 구성을 도시하고 있다. 이 사이클은 본 발명의 로터리압축기(26). 응축기(35), 송풍기(35a). 팽창밸브(32), 인버터구동장치(34), 증발기(36) 및 송풍기(36a)로 구성되어 있다. 이 사이클의 운전시에는 로터리압축기(26)에서 분출된 고온, 고압의 냉매는 실선으로 표시한 화살표와 같이 응축기(35)에 의해 열교환매서 액체화하고, 팽창밸브(32)에서 물기를 빼서 단열팽창하여 저온, 저압으로 되고, 증발기(36)에 의해 열교환해서 가스화된 후 어큐뮬레이터(31), 흡입파이프(18)을 거쳐 로터리압축기(26)에 흡입된다. 이 냉동사이클은 냉방전용 사이클이지만 본 발명의 로터리압축기를 탑재하고 있으므로, (1) 고속운전영역의 진동이 작으며 소음도 작고, (2) 사이클내 기름분출량이 저감되어 있으며, (3) 종래 이상의 고속운전이 가능하다. 또, 저속운전영역에서는 가스압축토크에 합치시키도록 전류값을 제어하는 것에 의해 저진동화를 실현할 수 있으므로 압축기와 열교환기를 접속하는 배관방지 구조를 간략화하고, 배관의 진동가속도가 400gal 이하로 되는 범위내로 해서 배관길이를 짧게하고 있다. 또한, 압축기의 설정회전속도 범위중 고속측을 종래보다 수단, 예를들면 2배정도 고속영역에 설정하고, 압축기를 소형화하고 있다. 따라서 상기 배관부에서 압력손실, 열교환량이 적게되고, 사이클내로의 기름분출량이 감소하여 열교환기의 전열성능을 향상시킬 수 있으며, 또 압축기의 슬라이드 손실을 저감할 수 있으므로 에너지를 절약하는 효과가 있다. 또, 배관길이를 짧게하고, 압축기도 소형으로 할 수 있으므로 유니트의 소형화가 가능하며 설치하기 좋은 룸 에어컨이 얻어진다. 또한, 냉장고에 적용한 경우는 냉장고내의 유효 용적이 확대되는 효과가 있다. 그리고, 소음이 작고 진동이 작은 압축기를 탑재하고, 배관길이도 짧게하고 있으므로 소음이 작은 조용한 룸 에어컨을 얻을 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 첫째, 회전축의 모터쪽의 끝부분 근방에 기름분리부와 회수부를 마련하고, 기름분리부에서 분리한 기름을 정체해서 축끝을 침지하여 축끝부분을 지지한 제 3 의 베어링의 윤활을 실행하도록 하고, 더 나아가서는 베어링의 윤활성능을 향상하기 위해서 베어링과 축의 슬라이드면에 나선형 기름홈을 형성하고 있으므로 상기 제 3 의 베어링의 윤활을 안정하게 실행할 수 있어 저속 및 고속 운전영역에서 신뢰성이 높은 베어링지지가 얻어지며, 또한 특히 고속운전영역에서의 축계의 진동을 크게 저감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 베어링의 슬라이드면에 기름홈을 형성하는 것에 의해 정체된 기름을 슬라이드면에 끌어들이기 때문에 냉각효과도 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

둘째, 압축기구부에서 분출된 가스를 기름분리부를 통과시킨 후 분출파이프에서 사이클내로 분출시키도록 구성하고 있으므로 분출가스의 흐름에 의해서 가스와 함께 밀폐 용기에서 사이클로 분출되는 기름안개가 크게 저감하여 사이클의 효율이 향상하며, 또한 압축기내부에 윤활유를 충분히 확보할 수 있으므로 압축기의 신뢰성을 향상하게 되는 효과가 있다.

셋째, 제 3 의 베어링으로 지지하며, 또한 회전축계의 1차의 고유진동수가 1000Hz 이상 또는 최고 설정회전 주파수의 5배 이상으로 되도륵 회전축 지름을 설정하고 있는 것으로 축진동진폭을 증대하지 않고, 특히 고속운전 영역에서는 진동을 크게 저감할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 베어링과 축의 슬라이드면을 구면 형상으로하여 서로 끼워맞추는 구조로 하고 있으므로 회전자의 불균형에 의한 원심력에 의해서 회전축이 휘어서 베어링에 대하여 축이 경사진 경우라도 슬라이드면에 한쪽 닿음이 발생하는 일 없이, 또 슬라이드 손실이 증대하는 일 없이 눌어붙는 것도 방지할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 압축기의 설정최고 회전속도를 넘는 범위로 축계의 1차의 고유 진동수를 갖고, 동시에 베어링의 슬라이드부의 축지름을 작게하고 있으므로 슬라이드 손실을 작게할 수 있어 효율이 양호한 압축기를 제공할수 있는 효과가 있다.

더 나아가서는 압축기구부의 가스압축토크에 모터의 구동토크가 합치하도록 컴퓨터에 의해 모터의 구동전류값을 제어하고 있으므로 저속영역에서 고속영역까지 진동이 작은 로터리압축기가 얻어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 로터리압축기를 냉동사이클에 탑재하는 것에 의해, (1) 고속운전 영역의 진동이 작으며 소음도 작고, (2)는 사이클내의 기름분출량이 저감되어 있고, (3) 종래이상의 고속운전이 가능하며, 또 저속운전 영역에서는 가스압축토크에 합치시키도록 전류값을 제어하늘 것에 의해 저진동화를 실현할 수 있으므로 압축기와 열교환기를 접속하는 배관방지 구조를 간략화하여 배관외 진동곡도가 800gal 이하로 되는 범위내로 해서 배관길이를 짧게할 수 있다. 또, 압축기의 설정회전 속도범위 중 고속측을 종래보다 고속영역에 설정하고, 압축기를 소형화할 수 있으므로 상기 배관부에서 압력손실, 열교환량이 적게 되고, 사이클내로의 기름분출량이 감소하여 열교환기의 절연성능을 향상할 수 있으며, 또 압축기의 슬라이드 손실을 저감할 수 있으므로 에너지절약으로 되는 효과가 있다. 또. 배관길이를 짧게 하고, 압축기도 소형으로 할 수 있으므로 유니트의 소형화가 가능하여 설치성이 좋은 룸 에어컨이 얻어진다. 또, 냉장고에 적용한 경우는 냉장고내의 유효한 용적이 확대되는 효과가 있다. 그리고, 소음이 작은 압축기이고 동시에 진동이 작은 압축기를 탑재하고, 배관길이도 짧게하고 있으므로 소음이 작은 조용한 룸 에어컨을 얻을 수 있는 효과가 있다.

실내 유니트를 냉매 분배장치를 거쳐서 여러개 접속하는 구성으로 한 경우는 실내유니트를 여러개 접속한 경우라도 상기한 효과와 같은 효과를 얻을 수 있는 것 이외에 압축기의 최고설정 회전속도를 종래보다 현저하게 고속측으로 설정할 수도 있으므로 각 실내유니트의 냉배 분배량에 대해서 충분하고 세밀하게 제어할수 있어 사이클을 효율있게 운전할 수 있는 효과가 있다.

Claims

가변속 모터에서 회전축을 거쳐서 구동되는 압축기와 상기 압축기를 사이에 끼워서 상기 회전축을 지지하는 여러개의 베어링을 마련한 로터리압축기에 있어서, 상기 회전축의 가변속 모터측에 끝부분 부근을 지지하는 다른 베어링과 상기 다른 베어링에서 바깥측에 마련된 기름분리부 및 상기 기름분리부에서 분리한 기름을 정체하는 회수부를 갖고, 상기 회수부에 정체된 기름에 의해서 상기 다른 베어링을 윤활하는 로터리 압축기.
가변속 모터와 압축기에 연결된 회전축과 상기 압축기를 사이에 끼워서 상기 회전축을 지지하는 제 1, 제 2 의 베어링을 케이스내에 마련하고, 상기 회전축내에 마련된 제 1 의 급유로와 상기 제 1 의 급유로에서 분리해서 압축기구부로 급유하는 제 2 의 급유로를 갖는 로터리압축기에 있어서, 상기 회전축의 가변속 모터측의 끝부분 부근에 상기 끝부분을 지지하는 제 3 의 베어링과 기름분리부 및 회수부를 마련하고, 상기 제 3 의 베어링의 윤활수단이 (가) 상기 케이스내에 정체된 윤활유를 상기 제 2 의 급유로를 거쳐서 압축실내를 윤활한 후 상기 압축기구부에서 분출된 기름을 상기 기름분리부에 의해 분리해서 상기 회수부에 정체하여 윤활하는 수단, (나) 상기 케이스내에 정체된 윤활유를 상기 제 1 의 급유로를 거쳐서 상기 제 3 의 베어링으로 급유하여 윤활하는 수단 중 적어도 (가)의 수단을 마련한 것으로써, 상기 제 3 의 베어링을 윤활한 기름을 상기 케이스내로 회류하는 유로를 마련한 로터리압축기.
편심된 크랭크를 갖고, 가변속 모터에 의해서 구동되는 회전축, 상기 크랭크에 끼워맞추어 실린더내를 회전운동하는 롤러, 상기 롤러의 양단에서 상기 회전축을 지지하며 상기 실린더에 고정된 끝판을 겸하는 제 1, 제 2 의 베어링 및 상기 롤러에 접촉하면서 상기 실린더내를 왕복운동하는 날개를 갖는 압축기구부를 케이스내에 마련한 로터리압축기에 있어서. 상기 회전축의 가변속 모터측의 끝부분 부근을 지지하는 제 3 의 베어링과 상기 제 3 의 베어링에서 바깥쪽으로 마련된 기름분리부 및 상기 기름분리부에 의해 분리한 기름을 정체하는 회수부를 마련하고, 상기 회수부에 정체된 기름에 의해서 상기 제 3 의 베어링을 윤활하는 로터리압축기.
편심된 크랭크를 갖고, 가변속 모터에 의해서 구동되는 회전축, 상기 크랭크에 끼워맞추어 실린더내를 회전운동하는 롤러, 상기 롤러의 양단에서 상기 회전축을 지지하여 상기 실린더에 고정된 끝판을 겸하는 제 1, 제 2 의 베어링 및 상기 롤러에 접촉하면서 상기 실린더내를 왕복운동하는 날개를 갖는 압축기구부를 케이스내에 마련한 로터리압축기에 있어서, 상기 압축기구부에서 분출된 가스가 상기 회전축의 가변속 모터측의 끝부분 부근의 공간에 마련한 기름분리부를 통과하도록 유로를 구성하며, 또한 상기 기름분리부와 일체로 구성된 제 3 의 베어링으로 상기 회전축의 가변속 모터측의 끝부분을 지지하고, 상기 기름분리부에 의해 분리한 기름을 정체하는 회수부를 마련하는 것에 의해 상기 회전축 끝부분을 침지혀서 상기 제 3 의 베어링의 윤활을 실행하는 로터리압축기.
편심된 크랭크를 갖고, 가변속 모터에 의해서 구동되는 회전축, 상기 크랭크에 끼워맞추어 실린더내를 회전운동하는 롤러, 상기 롤러의 양단에서 상기 회전축을 지지하여 상기 실린더에 고정된 끝판을 겸하는 제 1, 제 2 의 베어링 및 상기 롤러에 접촉하면서 상기 실린더내를 왕복운동하는 날개를 갖는 압축기구부를 케이스내에 마련한 로터리압축기에 있어서, 상기 회전축의 가변속 모터측의 끝부분부근의 공간에 기름분리부, 회수부 및 상기 회전축의 가변속 모터측의 끝부분을 지지하는 제 3 의 베어링을 마련하고, 상기 기름 분리부에서 분리되어 상기 회수부에 정체된 기름과 상기 회전축내에 마련된 급유구멍에서 급유된 상기 케이스 밑부분에 정체된 윤활유로 상기 제 3 의 베어링의 윤활을 실행하도록 상기 제 3 의 베어링부가 구성되어 있는 로터리 압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 회수부의 형상이 상기 기름분리부에 의해 분리한 기름이 중력작용에 의해 정체되는 형상인 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 회수부에 정체된 기름과 가스의 통로를 분리해서 정체된 기름의 비산을 방지하는 기름수집판을 마련한 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 의 베어링의 축측 또는 베어링측의 적어도 어느 한쪽이 압축기부측에 윤활유를 송유하는 나선형 기름홈을 마련한 로터리압축기.
편심된 크랭크를 갖고, 가변속 모터에 의해서 구동되는 회전축, 상기 크랭크에 끼워맞추어 실린더내를 회전운동하는 롤러, 상기 롤러의 양단에서 상기 회전축을 지지하며 상기 실린더에 고정된 끝판을 겸하는 제 1, 제 2 의 베어링 및 상기 롤러에 접촉하면서 상기 실린더내를 왕복운동하는 날개를 갖는 압축기구부를 케이스내에 마련한 로터리압축기에 있어서, 상기 회전축의 가변속 모터측의 끝부분에 상기 회전축이 휘어지는 일이 일어나도 한쪽에 치우쳐서 닿지 않는 형상의 제 3 의 베어링을 마련한 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 9 항에 있어서, 상기 제 3 의 베어링의 슬라이드면의 형상이 구면 형상으로 형성되어 있는 로터러압축기.
편심된 크랭크를 갖고, 가변속 모터에 의해서 구동되는 회전축, 상기 크랭크에 끼워맞추어 실린더내를 회전운동하는 롤러, 상기 롤러의 양단에서 상기 회전축을 지지하여 상기 실린더에 고정된 끝판을 겸하는 제 1, 제 2 의 베어링 및 상기 롤러에 접촉하면서 상기 실린더내를 왕복운동하는 날개를 갖는 압축기구부를 케이스내에 마련한 로터리압축기에 있어서, 상기 회전축의 가변속 모터측 끝부분에 제 3 의 지지부를 마련하고, 회전축계의 1차의 고유진동수가 1000Hz 이상으로 되도록 상기 회전축 지름을 설정한 로터리압축기.
편심된 크랭크를 갖고, 가변속 모터에 의해서 구동하는 회전축, 상기 크랭크에 끼워맞추어 실린더내를 회전운동하는 롤러, 상기 롤러의 양단에서 상기 회전축을 지지하며 상기 실린더에 고정된 끝판을 겸하는 제 1, 제 2 의 베어링 및 상기 롤러에 접촉하면서 상기 실린더내를 왕복운동하는 날개를 갖는 압축기구부를 케이스내에 마련한 로터리압축기에 있어서, 상기 회전축의 가변속 모터측 끝부분에 제 3 의 지지부를 마련하고, 회전축계의 1차의 고유진동수가 압축기의 설정 최고 회전주파수의 5배 이상으로 되도록 상기 회전축 지름을 설정한 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 의 베어링구조가 케이스내의 상기 회전축의 가변속 모터측 끝부분의 공간에 마련한 기름분리부와 상기 기름분리부에 의해 분리한 기름을 정체해서 상기 회전축을 윤활하는 회수부를 일체적으로 형성하고 있는 구조인 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 기름분리부가 기름필터로 형성되어 있는 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 기름분리부가 분출가스의 충돌판으로의 충돌분리 효과를 이용한 기름분리기로 형성되어 있는 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 기름분리부가 분출가스를 선회운동시켜 그 원심력에 의해 기름을 분리하는 기름분리기로 형성되어 있는 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 14 항에 있어서, 상기 기름분리부가 상기 제 3 의 베어링을 케이스내에 고정하는 프레임의 케이스 안쪽 둘레의 접속방향으로 가스분출구를 갖고, 분출가스에 선회운동을 부여하는 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 의 지지부가 모터의 회전자측에 베어링을 마련하고 있는 구조인 로터리 압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서. 상기 제 3 의 지지부의 베어링측에 베어링부시를 마련하고 있는 로터리 압축기.
특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 회전축의 가변속 모터의 축 끝쪽으로 향해서, 상기 케이스의 밑부분에 정체된 윤활유를 송유하는 나선형 기름홈을 상기 회전축내에 마련한 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 4 항에 있어서, 저속운전 영역에서는 상기 압축기구부의 가스압축토크에 상기 가변속 모터의 구동토크를 합치시키도록 전류값을 제어하는 로터리압축기.
특허청구의 범위 제 4 항에 있어서, 고속운전 영역에서는 압축기의 설정최고 회전주파수와 흡입관로의 1차의 고유진동수를 합치시킨 로터리압축기.
압축기, 증발기, 팽창밸브 및 응축기로 구성되는 냉동 사이클에 특허청구의 범위 제 19 항 또는 제 20 항의 로터리압축기를 탑재하고, 상기 로터리압축기의 흡입측 및 분출측에 연결하는 배관길이를 상기 배관의 진동가속도가 400gal 이하를 유지하는 범위로 한 냉동사이클.
특허청구의 범위 제 23 항에 있어서, 상기 냉동사이클은 냉장고인 냉동사이클.
실외측이 압축기, 유로를 전환하는 사방밸브, 송풍기를 마련한 실외열교환기 및 팽창밸브로 구성되는 유니트와 실내측이 송풍기를 마련한 실내열교환기로 되는 유니트로 구성되는 냉동사이클에 특허청구의 범위 제 19 항 또는 제 20 항의 로터리압축기를 탑재하고, 상기 로터리압축기의 흡입측 및 분출측에 연결하는 배관길이를 상기 배관의 진동가속도가 800gal 이하를 유지하는 범위로한 냉동사이클.