KR987001066A - 로타리형 압축기(Rotary Compressor) - Google Patents

Abstract

고 측면, 수직형, 트윈 실린더 로링 피스톤 기밀식 압축기(10)에 있어서, 고압 가스의 일부가 하부 머플러(30)와 펌프 베어링(26)에 의하여 형성된 챔버(31)로부터 크랭크 축(16)의 축 방향 보어(16-5)로 방향 전환된다. 크랭크 축은 오일 저장통(36) 안으로 연장되어서 축이 회전하게 되면 오일 저장통으로부터 나오는 오일이 윤활을 요하는 구조로 펌핑되게 하는 펌핑 작동을 발생시키도록 한다. 또한, 챔버로부터 축 방향 보어로 방향 전환된 유동은 속히 저속으로 회전하는 축에 의해 발생하는 펌핑 작용에 일조를 하는 제트 펌핑 효과를 발생시킨다.

Description

로타리형 압축기(Rotary Compressor)

수직형 기밀식 압축기에 있어서는 윤활제를 저장통으로부터 윤활이 필요한 위치로 핌핑하기 위하여 회전축을 원심 펌프로서 사용하는 것이 통상적이다. 원심 펌프는 어느 정도까지는 속도에 관련된다. 변속 모터를 광범위하게 사용하는 경우, 압축기를 일정한 속도 범위에서 작동시킬 수는 있지만 적절한 윤활을 제공할 수 는 없다.

첨부된 도면과 관련하여 설명한 이하의 상세한 설명을 참고하면 본 발명을 보다 충분히 이해할 수 있게 된다.

도1은 본 발명을 구체화한 수직형 압축기의 부분 단면 부분도이다, 도2는 도1의 도면을 90°방향에서 취하여 도시한 부분 단면 부분도이다.

가스는 배출 밸브의 하류측 부분 상에 작용하는 머플러 내의 유체 압력과 조합된 배출 밸브의 편의력에 대항하여 압축실로부터 배출되기 때문에 밸브 포트를 통하여 머플러로 통과하는 가스의 압력은 압축기 내의 어느 곳에서 보다 0.35㎏/㎠(5psi) 정도 크다. 2 실린더, 수직 롤링 피스톤형 또는 고정 베인형 기밀식 압축기에 있어서, 머플러들 중 하나의 머플러는 펌프 측 베어링에 고정되어서 오일 저장통 안으로 연장된다. 따라서, 오일 저장통 내에서는 최고 압력 가스를 얻을 수 있다. 본 발명은 이와 같은 최고 압력 가스를 이용하여 윤활제를 펌핑하는 데 일조를 하도록 한다. 상세하게 설명하면, 하부 실린더로부터 배출되며 혼입 오일을 나르는 가스의 일부는 원심 펌프로서 작용하는 축 내의 보어 안으로 보내진다. 보어를 통과하는 가스는 저장통 내의 오일에 대해서 제트 펌프로서 작동하고 이에 따라 윤활제를 윤활이 필요한 구조로 보내기 위한 원심 펌프의 작용을 보조하게 된다.

본 발명이 목적은 저속 작동에서 윤활을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저장통의 낮아진 수위로 인해 보다 높은 수두가 필요해질 때에 윤활제를 펌핑하는데 있어 일조를 할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 목적들과 기타 다른 목적을은 이하의 설명으로부터 명확해질 것이고 또한 본 발명에 의하여 달성된다.

기본적으로, 단일 실린더, 수직형 압축기의 바닥 또는 트윈 실린더, 수직형 압축기의 하부 실린더로부터 배출되는 압축 가스의 일부는 원심 펌프로서 작동하는 축의 보어 안으로 보내진다. 보어 안으로 보내진 가스 부분은 오일 저장통과 상호 작용하여 제트 펌프로서 작동하고 이에 따라 오일을 펌핑하는 데 있어 원심 펌프를 보조하게 된다.

도1 및 도2에서, 도면 부호 10은 일반적으로 셀(12)을 구비하는 트윈 실린더, 고 측면, 수직, 기밀식 롤링 피스톤형 압축기를 나타내는 것이다. 이 압축기에는 2개의 펌프 조립체가 있는데, 이들 펌프 조립체는 서로가 함께 펌프 카트리지를 구성한다. 제1 도는 하부 펌프 조립체는 보어(20-1)를 구비하는 실린더(20)를 포함한다. 환형 피스톤(22)이 실린더 보어(20-1) 내에 위치되며 보어(22-1) 내의 편심 축(16)의 편심 저널(16-1)을 수용한다. 베인(24)이 베인 슬롯(도시되지 않음) 내에 위치되고 스프링(25)에 의해 피스톤(22)과의 특랙킹 접촉부 안으로 편의되며 피스톤(22)과 보어(20-1) 사이의 초생달형 간극을 흡입실과 배출실로 분할한다. 펌프 베어링(26)이 보어(20-1)와 피스톤(22) 아래에 놓이며 축(16)의 하단부(16-3)를 형성하는 저널을 베어링 관계로 수용한다. 펌프 베어링(26)은 원주 방향으로 이격된 다수의 볼트(29)에 의해 실린더(20) 상의 제위치에 고정된다. 배출 밸프(27)와 밸브 정지부(28)가 베어링(26)에 고정되어서 배출 밸브(27)가 밸브 정지부(28)와 펌프 베어링(26) 내의 배출 포트(26-1)와 상호 작용하게 된다. 머플러(30)가 볼트(32)에 의해 베어링(26)에 고정되어서 그와 함께 상호 작용하여 챔버(31)를 형성한다. 볼트 (29)와 볼트(32) 간의 차이점은 볼트(32)가 머플러(30)를 베어링(26)에 추가로 고정시킨다는 점만이 다르다.

제2 또는 상부 펌프 조립체도 위에서 설명한 제1 또는 하부 조립체와 유사하고 보어(40-1)를 구비하는 실린더(40)를 포함한다. 환형 피스톤(42)이 실린더 보어 (40-1) 내에 위치되며 보어(40-1) 내에 위치되며 보어(40-1) 내의 편심 축(16)의 편심저널(16-2)을 수용한다. 베인(44)이 베인 슬롯(도시되지 않음) 내에 위치되고 스프링(45)에 의해 피스톤(42)과의 트랙킹 접촉부 안으로 편의되며 피스톤(42)과 보어(40-1) 사이의 초생달형 간극을 흡입실과 배출실로 분할 한다. 모터 베어링(46)이 보어(40-1)와 피스톤(42) 위에 놓이며 축(16)의 상단부(16-4)를 형성하는 저널을 베어링 관계로 수용한다. 모터 베어링(46)은 볼트(29)에 대응하는 원주 방향으로 이격된 다수의 볼트(49)에 의해 실린더(40) 상의 제위치에 고정된다. 배출 밸브(47)와 밸브 정지부(48)가 베어링(46)에 고정되어서 배출 밸브(47)가 밸브 정지부(48)와 모터 베어링(46) 내의 배출 포트(46-1)와 상호 작용하게 된다. 머플러(50)가 볼트(52)에 의해 베어링(46)에 고정되어서 그와 함께 상호 작용하여 포트(50-1)를 통하여 셀(12)의 내부와 연통하는 챔버(51)를 형성한다. 볼트(49)와 볼트(52) 간의 차이점은 볼트(52)가 머플러(50)를 베어링(46)에 추가로 고정시킨다는 점만이 다르다.

실린더(20, 40) 각각에는 홈(20-2)와 홈(40-2)가 각각 형성되는데, 이들 홈은 그 안에 분리기 판(60)을 수용한다. 판(60)과 펌프 베어링(26)은 각각 피스톤(22)과 베인(24)의 상부 및 하부와의 밀봉 윤활 접촉부를 마련하고, 반면에 판(60)과 모터 베어링(46)은 피스톤(42)과 베인(44) 각각의 바닥 및 상부와의 밀봉 윤활 접촉부를 마련한다. 또한, 판(60)은 홈들과 상호 작용하여서 실린더(20, 40)를 서로에 대해 반경 방향으로 위치시키고 축(16)의 저널 베어링(16-3, 16-4)을 베어링(26, 46)과 동축으로 정렬시킨다.

작동 시에, 압축기(10)는 셀(12)에 고정된 고정자(18)와, 축(16)에 고정되어서 이와 함께 하나의 유니트로서 선회하는 회전자(19)를 포함하는 전기 모터에 의해 구동된다. 축(16)이 회전하면, 종래의 방식과 마찬가지로, 오일을 저장통(36)으로부터 보어(16-5) 안으로 빨아들여서 이 오일이 여러가지 부재들을 윤활시킬 수 있도록 통로(16-6 내지 16-9)로 공급하게 되는 원심 펌핑 효과가 발생한다. 베인(24, 44)이 피스톤(22, 42) 각각과 상호 작용하게 되면, 압력 감소가 발생하게 되어서 냉동 또는 공기 조화 시스템(도시되지 않음)으로부터 가스가 빨아들여진다. 가스는 흡입 라인(13)과 튜브(14)를 차례로 통과하여서 반경 방향 보어(20-3) 안으로 들어가서 바로 보어(20-1) 안으로 이르게 된다. 도1에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 반경 방향 보어(20-3)는 또한 축 방향 보어(20-4)와 연결되고 축 방향 보어(60-1, 40-3)을 차례로 거쳐서 보어(40-1)과 연결된다. 실린더(20) 내에서 압축된 가스는 도2에 도시된 바와 같이 포트(26-1)을 통하여서 챔버(31) 안으로 들어간다. 챔버(31)로부터 나온 가스는 실린더(20) 내의 축방향 보어(20-5, 20-6)와 실린더 (40) 내의 축 방향 보어(40-4, 40-5 )로 나타낸 바와 같은 2개의 경로 중 어느 한 경로를 통하여 챔버(51) 안으로 들어간다. 도2에 도시된 경로에서, 챔버(31)로부터 나온 압축 가스는 보어(26-2, 20-5, 60-2, 46-2)를 차례로 통과하여 챔버(51) 안으로 들어간다. 실린더(40) 내의 압축 가스는 포트(46-1)를 통하여 챔버(51) 안으로 들어간다. 챔버(51)로부터 나온 가스는 포트(50-1)를 통하여 셀(12)의 내부로 들어가서 밖으로 배출된다(도시되지 않음).

또한 본 발명에 따르면, 제 3 유동 경로가 챔버(31)로부터 머플러(30) 안으로 마련된다. 튜브(34)가 머플러(30)에 밀봉되게 연결되어서 챔버(31)로부터 축(16) 내의 보어(16-5)까지의 유체 경로를 마련한다. 배출 중의 머플러(30, 50) 내의 가스 압력은 셀(12) 내의 압력보다 약 0.35㎏/㎠(5psi) 정도로 약간 더 높고 배출 맥동을 야기한다. 머플러(30) 내의 배출 맥동은 머플러(30) 내의 가스의 일부가 튜브(34)를 통하여 축(16) 내의 보어(16-5) 안으로 들어가게 하는데, 이에 따라 오일이 저장통(36)으로부터 보어(16-5)를 통하여 공급 통로(16-6 내지 16-9)로 공급되게 하는 데 일조를 하는 실질적인 에너지가 공급되게 된다. 튜브(34)로부터 보어(16-5)까지 통과하는 고압 가스는 저장통(36)으로부터 나온 오일에 대해 제트 펌핑 효과를 발생시킨다. 튜브(34)를 통과 하는 유동은 모터 속도, 오일 저장통 수위, 압력 맥동의 크기. 그리고 예시된 바와 같이 원심형이든 능동 변위 형이든지 간에 관계 없는 특정의 펌핑 기구의 기능에 실질적으로 관여하는 것이다. 그러나 제트 펌핑 효과는 가장 많이 요구되는 경우로서의 저속 작동에서 펌핑에 일조를 한다.

이상에서는 본 발명의 양호한 실시에에 대하여 예시하고 설명하였지만, 당업자들은 다르게 변경할 수 있다. 일례로, 본 발명은 단일 실린더, 고 측면, 수직형 롤링 피스톤식 압축기에도 적용할 수 있다. 주요 요건은 하부 머플러(30)나 혹은 이와 균들물을 마련하는 것인데, 소음을 부수적으로 감소시키기 위해 단일 실린더 압축기에 2개의 머플러를 사용할 수도 있다. 또한, 필요에 따라 실린더의 하부에 단일 머플러를 사용할 수도 있다. 또한, 원심 펌프가 아닌 능동 변위 펌프를 사용하여서도 본 발명의 이점을 얻을 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (6)

1. 수직, 고 측면, 기밀식 로타리형 압축기 수단에 있어서,

   셀 수단과, 상기 셀 수단 내에 위치된 펌프 조립체 수단과, 상기 펌프 조립체 수단 위에서 상기 셀 수단 내에 위치된 모터 수단과, 상기 모터 수단에 의해 회전 구동되고 상기 펌프 조립체 수단을 통하여 상기 셀 수단의 바닥에 위치한 오일 저장통 안으로 하향 연장되고 또한 상기 펌프 조립체 수단이 가스를 압축할 수 있도록 상기 펌프 조립체 수단과 상호 작동하며 상기 오일 저장통으로부터 연장되는 분배 수단을 포함하는 축 수단과, 상기 펌프 조립체 수단에 고정되며 상기 축 수단을 지지 가능하게 수용하는 베어링 수단과, 상기 베어링 수단에 고정되며 또한 상기 베어링 수단과 상호 작동하여서 배출 밸브 수단을 거쳐서 상기 펌프 조립체와 유체 연통하는 챔버가 한정되도록 하여 상기 펌프 조립체 내의 압축 가스가 상기 챔버로 공급되도록 구성된 머플러 수단과, 상기 머플러 수단으로 공급된 압축 가스의 대부분을 상기 셀 수단으로 보내기 위한 제 1 유체 경로와, 상기 머플러로 공급되는 압축 가스의 나머지 양을 상기 오일 분배 수단으로 보내어서 상기 오일 분배 수단 안으로 들어간 상기 압축 가스가 상기 저장통으로부터 나온 상기 오일과 상호 작동하여 상기 저장통으로부터 나온 오일을 상기 오일 분배 수단으로 공급하는 데 일조를 하는 제트 펌핑 효과를 발생시킬 수 있도록 하는 제 2 유체 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 수단.
2. 제1항에 있어서, 상기 오일 분배 수단이 상기 대체로 축방향으로 연장되는 보어와 연통하는 적어도 하나의 반경 방향으로 연장되는 보어와 연통하는 상기 축 내의 대체로 축방향으로 연장되는 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 수단.
3. 제1항에 있어서, 상기 제 2 유체 경로가 상기 오일 저장통의 일부를 통과하여 연장되는 것을 특징으로 하는 압축기 수단.
4. 제1항에 있어서, 상기 펌프 조립체 수단이 상부 펌프 조립체와 하부 펌프 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 수단.
5. 제4항에 있어서, 상기 머플러 수단이 상기 하부 펌프 조립체에 고정된 것을 특징으로 하는 압축기 수단.
6. 제5항에 있어서, 상기 상부 펌프 조립체에 고정되며 상기 제1 유동 경로의 일부를 형성하는 머플러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 수단.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.