KR101164818B1 - Rotary compressor and air conditioner having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 회전식 압축기 및 이를 갖는 공기조화기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 회전식 압축기는, 회전축과; 상기 회전축의 일측에 결합되어 회전력을 제공하는 구동모터와; 상기 회전축의 타측에 편심되게 마련되어 상기 구동모터 하부에 마련된 실린더 내부를 회전하는 롤링피스톤을 지지하는 회전캠과; 상기 롤링피스톤의 상부 및 하부에 마련되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 상부 레이디얼베어링 및 하부 레이디얼베어링과; 상기 구동모터와 상기 상부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제1지지부재와, 상기 회전캠과 상기 하부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제2지지부재를 구비한 축방향지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 구동모터에 인가되는 부하를 저감할 수 있으며, 구동모터의 기동을 용이하게 할 수 있다.The present invention relates to a rotary compressor and an air conditioner having the same, the rotary compressor according to the present invention includes a rotating shaft; A driving motor coupled to one side of the rotation shaft to provide a rotation force; A rotary cam provided eccentrically on the other side of the rotary shaft to support a rolling piston rotating inside the cylinder provided under the drive motor; An upper radial bearing and a lower radial bearing provided on upper and lower portions of the rolling piston to radially support the rotating shaft; And an axial support having a first support member provided between the drive motor and the upper radial bearing and a second support member provided between the rotary cam and the lower radial bearing. As a result, the load applied to the drive motor can be reduced, and the start of the drive motor can be facilitated.
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 사시도,1 is a perspective view of an air conditioner according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 회전식 압축기의 제1실시예를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the rotary compressor of FIG.
도 3은 도 2의 "Ⅲ"부분 확대단면도,FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion “III” of FIG. 2;
도 4는 도 2의 "Ⅳ"부분 확대단면도,4 is an enlarged cross-sectional view of a portion “IV” of FIG. 2;
도 5는 도 2 축방향지지부의 분해사사도,5 is an exploded perspective view of the axial support of FIG.
도 6은 도 2의 작동상태를 나타낸 단면도,6 is a cross-sectional view showing an operating state of FIG.
도 7은 도 1의 회전식 압축기의 제2실시예를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the rotary compressor of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 공기조화기 110 : 실내기100: air conditioner 110: indoor unit
120 : 실외기 123 : 실외 열교환기120: outdoor unit 123: outdoor heat exchanger
210 : 회전식 압축기 215 : 압축기 케이싱210: rotary compressor 215: compressor casing
220 : 구동모터 230 : 회전축220: drive motor 230: rotating shaft
241 : 롤링피스톤 243 : 회전캠241: rolling piston 243: rotating cam
250 : 상부 레이디얼베어링 260 : 하부 레이디얼베어링250: upper radial bearing 260: lower radial bearing
270 : 축방향지지부 271 : 제1지지부재270: axial support 271: first support member
273 : 제2지지부재273: second support member
본 발명은, 회전식 압축기 및 이를 갖는 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 회전축을 지지하는 구조를 개선한 회전식 압축기 및 이를 갖는 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary compressor and an air conditioner having the same, and more particularly, to a rotary compressor having an improved structure for supporting a rotating shaft and an air conditioner having the same.
일반적으로 공기조화기는 사용자의 요구에 의해 난방 모드 및 냉방 모드로 구동된다. 추운 겨울에 난방 모드로 실내를 따뜻하게 하며, 더운 여름에 냉방 모드로 실내를 시원하게 한다. 이와 더불어 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.Generally, the air conditioner is driven in the heating mode and the cooling mode at the request of the user. Warms the room in the heating mode in cold winters and cools the room in the cooling mode in hot summers. In addition, it regulates the humidity of the room, and controls the air in a comfortable clean state.
일반적으로 공기조화기는 실내를 냉방 또는 난방시키는 실내 열교환기 및 실내팬이 장착된 실내기와, 실외 열교환기와 실외팬 및 회전식 압축기 등를 갖는 실외기를 포함한다.In general, the air conditioner includes an indoor unit equipped with an indoor heat exchanger and an indoor fan for cooling or heating an indoor room, and an outdoor unit having an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, a rotary compressor, and the like.
난방 모드에 의한 난방 사이클은, 먼저 회전식 압축기에서 냉매를 압축한다. 압축된 냉매는 실내 열교환기로 공급되어 열교환에 의해 실내측으로 따뜻한 공기가 방출되어 실내를 따뜻하게 유지할 수 있다.The heating cycle in the heating mode first compresses the refrigerant in the rotary compressor. The compressed refrigerant may be supplied to an indoor heat exchanger, and warm air may be released to the indoor side by heat exchange to keep the room warm.
냉방 모드에 의한 냉방 사이클은, 먼저 회전식 압축기에서 냉매를 압축한다. 압축된 냉매는 실외 열교환기로 공급되어 열교환에 의해 실내측으로 차가운 공기가 방출되어 실내를 차갑게 유지할 수 있다. 그리고, 실내를 통과한 냉매는 실외 열교 환기로 공급된다.The cooling cycle by the cooling mode first compresses the refrigerant in the rotary compressor. The compressed refrigerant may be supplied to an outdoor heat exchanger, and cold air may be discharged to the indoor side by heat exchange to keep the indoor cold. Then, the refrigerant passing through the room is supplied to the outdoor heat exchanger.
이러한 냉방 및 난방과정에서 회전식 압축기는 냉매를 매개로 하여 압축과정을 반복하며, 공기조화기에서는 압축→응축→팽창→증발과정이 연속적으로 수행된다.In the cooling and heating process, the rotary compressor repeats the compression process through the refrigerant, and in the air conditioner, the compression, condensation, expansion, and evaporation processes are continuously performed.
일반적으로 회전식 압축기는, 고정자와 회전자 간의 자속변화에 의해 회전되는 구동축과, 구동축의 편심부에 결합되어 구동축의 회전에 따라 실린더의 내부공간에서 회전되는 롤링피스톤과, 실린더의 일측에 반경방향으로 직선왕복운동 가능하도록 삽입됨과 아울러 그 단부가 롤링피스톤의 외주면에 선 접촉되어 실린더의 내주면과 롤링피스톤의 외주면에 의해 형성되는 공간부를 압축실과 토출실로 변환시키는 베인을 포함한다. 베인은 롤링피스톤을 향해 출입가능하게 실린더의 일측에 형성된 베인실에 수용된다.In general, a rotary compressor includes a drive shaft rotated by a change in magnetic flux between a stator and a rotor, a rolling piston coupled to an eccentric portion of the drive shaft and rotated in an inner space of the cylinder according to the rotation of the drive shaft, and radially at one side of the cylinder. It is inserted so as to be capable of linear reciprocating movement, and its end is in line contact with the outer circumferential surface of the rolling piston and includes a vane for converting the space formed by the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the rolling piston into a compression chamber and a discharge chamber. The vanes are housed in a vane chamber formed on one side of the cylinder to allow access to the rolling piston.
그리고, 회전식 압축기가 회전되는 과정에서 회전축의 가로방향으로 작용하는 레이디얼하중과 회전축 방향으로 작용하는 스러스트하중이 발생한다. 이러한 레이디얼하중과 스러스트하중을 레이디얼베어링이 지지한다.In addition, a radial load acting in the transverse direction of the rotary shaft and a thrust load acting in the rotary shaft direction are generated while the rotary compressor is rotated. Radial bearings support these radial and thrust loads.
그런데, 종래기술은 회전축의 축방향으로 작용하는 스러스트하중을 레이디얼베어링이 접촉하면서 지지하므로 접촉에 따른 마찰력으로 운전시 모터에 인가되는 하중이 증가한다. 또한, 접촉면의 윤할 등이 부족하면 회전축을 구동시키기 위한 구동력이 증가하며, 마모의 증가 등으로 압축실 등에 미세입자 등이 혼입될 우려가 있다. 또한, 회전식 압축기의 기동시 기동이 제대로 되지 않는 문제점을 갖는다.However, in the related art, since the radial bearing supports the thrust load acting in the axial direction of the rotating shaft while contacting, the load applied to the motor during operation by the friction force according to the contact increases. In addition, if the contact surface lacks lubrication, the driving force for driving the rotating shaft increases, and there is a fear that fine particles or the like may be mixed in the compression chamber due to an increase in wear. In addition, the startup of the rotary compressor has a problem that the start is not properly.
따라서, 본 발명의 목적은, 구동모터에 인가되는 부하를 저감할 수 있는 회전식 압축기 및 이를 갖는 공기조화기를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotary compressor and an air conditioner having the same capable of reducing the load applied to the drive motor.
본 발명의 다른 목적은, 구동모터의 기동을 용이하게 할 수 있는 회전식 압축기 및 이를 갖는 회전식 압축기 및 공기조화기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a rotary compressor and a rotary compressor and an air conditioner having the same, which can facilitate starting of a drive motor.
본 발명의 또 다른 목적은, 마찰부의 마모를 저감시킬 수 있는 회전식 압축기 및 이를 갖는 회전식 압축기 및 공기조화기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a rotary compressor and a rotary compressor and an air conditioner having the same, which can reduce wear of the friction part.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 회전식 압축기에 있어서, 회전축과; 상기 회전축의 일측에 결합되어 회전력을 제공하는 구동모터와; 상기 회전축의 타측에 편심되게 마련되어 상기 구동모터 하부에 마련된 실린더 내부를 회전하는 롤링피스톤을 지지하는 회전캠과; 상기 롤링피스톤의 상부 및 하부에 마련되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 상부 레이디얼베어링 및 하부 레이디얼베어링과; 상기 구동모터와 상기 상부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제1지지부재와, 상기 회전캠과 상기 하부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제2지지부재를 구비한 축방향지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided a rotary compressor comprising: a rotating shaft; A driving motor coupled to one side of the rotation shaft to provide a rotation force; A rotary cam provided eccentrically on the other side of the rotary shaft to support a rolling piston rotating inside the cylinder provided under the drive motor; An upper radial bearing and a lower radial bearing provided on upper and lower portions of the rolling piston to radially support the rotating shaft; And an axial support having a first support member provided between the drive motor and the upper radial bearing and a second support member provided between the rotary cam and the lower radial bearing. Is achieved by
상기 축방향지지부는, 상기 회전축이 회전하는 과정에서 상기 회전축의 축방향 하중을 지지하며, 상기 축방향지지부가 상기 회전축에 결합된 상태에서 상기 상부 레이디얼베어링과 상기 회전캠 사이가 이격된 것을 특징으로 한다.The axial support portion supports the axial load of the rotary shaft during the rotation of the rotary shaft, spaced apart between the upper radial bearing and the rotary cam in the state that the axial support is coupled to the rotary shaft. It is done.
상기 상부 레이디얼베어링은 제1하부면을 포함하고, 상기 회전캠은 상부캠면을 포함하고, 상기 제1하부면과 상기 상부캠면 사이가 이격된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The upper radial bearing may include a first lower surface, and the rotary cam may include an upper cam surface, and may be spaced apart from the first lower surface and the upper cam surface.
상기 상부 레이디얼베어링은 제1상부면을 더 포함하고, 상기 구동모터는 모터하부면을 포함하고, 상기 제1지지부재는 상기 제1상부면과 상기 모터하부면 사이에 결합된 것을 특징으로 한다.The upper radial bearing further includes a first upper surface, the driving motor includes a motor lower surface, and the first support member is coupled between the first upper surface and the motor lower surface. .
상기 하부 레이디얼베어링은 제2상부면을 더 포함하고, 상기 회전캠은 하부캠면을 더 포함하고, 상기 제2지지부재는 상기 제2상부면과 상기 하부캠면 사이에 결합된 것을 특징으로 한다.The lower radial bearing further includes a second upper surface, the rotating cam further includes a lower cam surface, and the second support member is coupled between the second upper surface and the lower cam surface.
상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는, 스러스트볼베어링과, 상기 스러스트볼베어링의 양측에 상기 스러스트볼베어링에 회전 가능하게 접촉된 한 쌍의 스러스트링을 각각 포함하는 것을 특징으로 한다.The first support member and the second support member, characterized in that it comprises a thrust ball bearing and a pair of thrust rings rotatably contacting the thrust ball bearing on both sides of the thrust ball bearing.
한편, 본 발명의 목적은 압축식 압축기에 있어서, 회전축과; 상기 회전축의 일측에 결합되어 회전력을 제공하는 구동모터와; 상기 회전축의 타측에 편심되게 마련되어 상기 구동모터 하부에 마련된 복수의 실린더 내부를 회전하는 제1롤링피스톤 및 제2롤링피스톤을 지지하는 제1회전캠과 제2회전캠과; 상기 제1롤링피스톤의 상부 및 제2롤링피스톤의 하부에 마련되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 상부 레이디얼베어링 및 하부 레이디얼베어링과; 상기 구동모터와 상기 상부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제1지지부재와, 상기 제2회전캠과 상기 하부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제2지지부재를 구비한 축방향지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기에 의해 달성된다.On the other hand, an object of the present invention is a compression compressor, comprising: a rotating shaft; A driving motor coupled to one side of the rotation shaft to provide a rotation force; A first rotating cam and a second rotating cam eccentrically provided on the other side of the rotating shaft to support the first rolling piston and the second rolling piston which rotate inside the plurality of cylinders provided under the driving motor; An upper radial bearing and a lower radial bearing provided on an upper portion of the first rolling piston and a lower portion of the second rolling piston to support the rotation axis in a radial direction; And an axial support having a first support member provided between the drive motor and the upper radial bearing and a second support member provided between the second rotary cam and the lower radial bearing. Achieved by a compressor.
상기 축방향지지부는, 상기 회전축이 회전하는 과정에서 상기 회전축의 축방 향 하중을 지지하며, 상기 축방향지지부가 상기 회전축에 결합된 상태에서 상기 상부 레이디얼베어링과 상기 제1회전캠 사이가 이격된 것을 특징으로 한다.The axial support portion supports the axial load of the rotary shaft while the rotary shaft rotates, and is spaced apart from the upper radial bearing and the first rotary cam while the axial support portion is coupled to the rotary shaft. It is characterized by.
제1회전캠과 제2회전캠 사이에 개재된 중간플레이트를 더 포함하며, 상기 제1회전캠과 상기 중간플레이트 사이 및 상기 제2회전캠과 상기 중간플레이트 사이 중 적어도 하나가 이격된 것을 특징으로 한다.And further comprising an intermediate plate interposed between the first rotary cam and the second rotary cam, wherein at least one of the first rotary cam and the intermediate plate and between the second rotary cam and the intermediate plate are spaced apart from each other. do.
한편, 본 발명의 목적은, 공기조화기에 있어서, 냉매를 압축하는 회전식 압축기를 포함하며, 상기 회전식 압축기는, 회전축과; 상기 회전축의 일측에 결합되어 회전력을 제공하는 구동모터와; 상기 구동모터 하부에 마련된 실린더 내부에 회전 가능하게 상기 회전축의 타측에 결합된 롤링피스톤을 지지하는 회전캠과; 상기 롤링피스톤의 상부 및 하부에 마련되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 상부 레이디얼베어링 및 하부 레이디얼베어링과; 상기 구동모터와 상기 상부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제1지지부재와, 상기 회전캠과 상기 하부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제2지지부재를 구비한 축방향지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기에 의해 달성된다.On the other hand, an object of the present invention, an air conditioner, comprising a rotary compressor for compressing a refrigerant, the rotary compressor, the rotary shaft; A driving motor coupled to one side of the rotation shaft to provide a rotation force; A rotary cam supporting a rolling piston coupled to the other side of the rotating shaft rotatably inside a cylinder provided under the drive motor; An upper radial bearing and a lower radial bearing provided on upper and lower portions of the rolling piston to radially support the rotating shaft; And an axial support having a first support member provided between the drive motor and the upper radial bearing and a second support member provided between the rotary cam and the lower radial bearing. Is achieved by
상기 축방향지지부는 상기 회전축이 회전하는 과정에서 상기 회전축의 축방향 하중을 지지하며, 상기 축방향지지부가 상기 회전축에 결합된 상태에서 상기 상부 레이디얼베어링과 상기 회전캠 사이가 이격된 것을 특징으로 한다.The axial support portion supports the axial load of the rotary shaft in the course of the rotation of the rotating shaft, the space between the upper radial bearing and the rotary cam in the state in which the axial support is coupled to the rotating shaft. do.
상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는, 스러스트볼베어링과, 상기 스러스트볼베어링의 양측에 상기 스러스트볼베어링에 회전 가능하게 접촉된 한 쌍의 스러스트링을 각각 포함하는 것을 특징으로 한다.The first support member and the second support member, characterized in that it comprises a thrust ball bearing and a pair of thrust rings rotatably contacting the thrust ball bearing on both sides of the thrust ball bearing.
한편, 본 발명의 목적은, 공기조화기에 있어서, 냉매를 압축하는 회전식 압축기를 포함하며, 상기 회전식 압축기는, 회전축과; 상기 회전축의 일측에 결합되어 회전력을 제공하는 구동모터와; 상기 회전축의 타측에 편심되게 마련되어 상기 구동모터 하부에 마련된 복수의 실린더 내부를 회전하는 제1롤링피스톤 및 제2롤링피스톤을 지지하는 제1회전캠과 제2회전캠과; 상기 제1롤링피스톤의 상부 및 제2롤링피스톤의 하부에 마련되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 상부 레이디얼베어링 및 하부 레이디얼베어링과; 상기 구동모터와 상기 상부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제1지지부재와, 상기 제2회전캠과 상기 하부 레이디얼베어링 사이에 마련된 제2지지부재를 구비한 축방향지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기에 의해 달성된다.On the other hand, an object of the present invention, an air conditioner, comprising a rotary compressor for compressing a refrigerant, the rotary compressor, the rotary shaft; A driving motor coupled to one side of the rotation shaft to provide a rotation force; A first rotating cam and a second rotating cam eccentrically provided on the other side of the rotating shaft to support the first rolling piston and the second rolling piston which rotate inside the plurality of cylinders provided under the driving motor; An upper radial bearing and a lower radial bearing provided on an upper portion of the first rolling piston and a lower portion of the second rolling piston to support the rotation axis in a radial direction; And an axial support having a first support member provided between the drive motor and the upper radial bearing and a second support member provided between the second rotary cam and the lower radial bearing. Achieved by the harmonic.
상기 축방향지지부는, 상기 회전축이 회전하는 과정에서 상기 회전축의 축방향 하중을 지지하며, 상기 축방향지지부가 상기 회전축에 결합된 상태에서 상기 상부 레이디얼베어링과 상기 제1회전캠 사이가 이격된 것을 특징으로 한다.The axial support portion supports the axial load of the rotary shaft while the rotary shaft rotates, and is spaced apart from the upper radial bearing and the first rotary cam while the axial support portion is coupled to the rotary shaft. It is characterized by.
제1회전캠과 제2회전캠 사이에 개재된 중간플레이트를 더 포함하며, 상기 제1회전캠과 상기 중간플레이트 사이 및 상기 제2회전캠과 상기 중간플레이트 사이 중 적어도 하나가 이격된 것을 특징으로 한다.And further comprising an intermediate plate interposed between the first rotary cam and the second rotary cam, wherein at least one of the first rotary cam and the intermediate plate and between the second rotary cam and the intermediate plate are spaced apart from each other. do.
이하에서는 본 발명에 따른 공기조화기를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 공기조화기는 천정형 뿐만 아니라 창문 매입형, 실내 스탠드형 등을 포함할 수 있으나, 이하에서 본 발명의 실시예로 실내기와, 실외기를 갖는 공기조화기에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an air conditioner according to the present invention. The air conditioner may include not only a ceiling type but also a window recess type and an indoor stand type. Hereinafter, an air conditioner having an indoor unit and an outdoor unit will be described as an embodiment of the present invention.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Prior to the description, in various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, only the configuration different from the first embodiment will be described. do.
제1실시예First Embodiment
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기(100)는, 회전식 압축기(210)를 포함한다. 공기조화기(100)는 실외팬(123)과, 실외기(120)를 포함한다. 공기조화기는 실내기(미도시)를 포함한다.1 to 5, the
실외기(120)는 회전식 압축기(210)와, 실외팬(123)과, 실외 열교환기(125)를 포함한다. 실외기(120)는 케이싱(127)과 냉매배관(129)을 더 포함한다. 실외기(120)는 실내기와 전기적으로 연결되어 실내기와 전기적 신호 및 전원 공급에 의해 구동부(210, 123)를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.The outdoor unit 120 includes a
구동부(210, 123)는 회전식 압축기(210)와, 실외팬(123)을 포함한다. 구동부(210, 123)는 회전식 압축기(210) 및 실외팬(123) 이외에 인버터로 구동되는 다른 부품을 포함할 수 있다.The driving
실외팬(123)은 실외 열교환기(125)와 근접하게 설치되어 실외 공기를 실외 열교환기(125)에 접촉시켜 실외 열교환기(125)와 실외 공기를 열교환시킨다.The
실외 열교환기(125)는 실외팬(123)과 근접하게 설치되어 외부 공기와 열교환이 이루어지도록 접촉 면적을 넓게 마련하고 있다.The outdoor heat exchanger 125 is installed in close proximity to the
케이싱(127)은 구동부(210, 123)와, 실외 열교환기(125)를 수용하고 외관을 형성한다.The
냉매배관(129)은 냉매를 수용하여 실외기(120)와 실내기 사이를 출입시킨다.The
이하에서 설명의 편의상 각 방향을 다음과 같이 정한다. 먼저, 회전식 압축기(210)의 회전축(230)이 수직 상태로 조립되는 방향을 "X"방향으로, 상하 방향인 "X"방향의 가로방향 중 좌우 방향을 "Y"방향으로, 상하 방향인 "X"방향의 가로방향 중 전후 방향을 "Z"방향(미도시)으로 정한다.For convenience of explanation, hereinafter, each direction is defined as follows. First, the direction in which the
회전식 압축기(210)는, 회전축(230)과, 구동모터(220)와, 회전캠(243)과, 상부 레이디얼베어링(250)과 하부 레이디얼베어링(260)과, 축방향지지부(270)를 포함한다. 회전식 압축기(210)는 압축기케이싱(215)과, 롤링피스톤(241)과, 실린더(240)를 갖는다. 회전식 압축기(210)는 기액분리관(미도시)을 갖는 어큐뮬레이터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 회전식 압축기(210)는 증발기(미도시)에서 증발한 냉매를 흡입, 압축하여 압력을 높여서 비교적 높은 온도에서도 액화(기체가 액체로 되는 것)할 수 있는 상태를 만든다. 회전식 압축기(210)는 냉매가 냉매배관(129)을 통해 흐르도록 한다.The
압축기케이싱(215)은, 회전식 압축기(210)의 외관을 형성하며, 상부에 결합되어 압축된 고압 냉매의 토출을 안내하는 냉매토출구(미도시)를 포함한다.The
구동모터(220)는, 전원을 인가받아 자장을 형성하는 고정자(221)와, 고정자(221)에 회전 가능하게 설치되어 회전축(230)에 결합되는 회전자(223)를 포함한다.The driving
회전축(230)은 긴 봉 형상으로 마련되어 회전자(223)의 회전력을 롤링피스톤(241)에 전달한다. 회전축(230)은, 롤링피스톤(241)과 결합되는 부위에 축 중심 에서 편심되어 돌출된 편심된 회전캠(243)을 포함한다.The
회전축(230)이 회전함에 따라 "X-Z" 평면상으로 작용하는 하중인 레이디얼하중과 "Y"방향으로 작용하는 하중인 스러스트하중이 발생된다. 회전축(230)의 레이디얼하중은 상부 레이디얼베어링(250) 및 하부 레이디얼베어링(260)에 의해 지지된다. 또한, 회전축(230)의 스러스트하중은 축방향지지부(270)에 의해 지지된다.As the
이에, 회전축(230)은 축방향으로 면접촉되어 마찰되면서 지지되는 부분을 가지고 있지 않아 안정적으로 회전할 수 있어 구동모터(220)의 부하를 줄일 수 있다.Thus, the
실린더(240)는 압축기케이싱(215) 하부 영역에 압축 냉매가 출입되도록 형성되어 있다. 실린더(240)는 개폐밸브(미도시) 등과 연통되어 냉매가 실린더(240)로 흡입 및 배출될 수 있다. 실린더(240) 내부에는 롤링피스톤(241)이 편심으로 배치되어 있다.The
롤링피스톤(241)은, 회전축(230)의 회전캠(243)과 결합되어 회전축(230)의 회전에 따라 회전캠(243)과 함께 회전한다.The rolling
미도시된 베인은, 회전축(230)의 회전방향인 "X"방향으로 직선왕복운동 가능하도록 실린더(240)에 출입 가능하게 결합되고 그 단부가 롤링피스톤(140)의 외주면에 선 접촉되어 실린더 내부를 압축실과 토출실로 변환시킨다.The vane is not shown, is coupled to the
회전캠(243)은 회전축(230)의 하부에 마련되어 롤링피스톤(241)과 결합된다. 회전캠(243)은 상부 레이디얼베어링(250)과 가까운 상부캠면(245)과 제2지지부재(273)와 접촉되는 하부캠면(247)을 포함한다.The
상부 레이디얼베어링(250)은 회전자(223)와 실린더(240) 사이에 회전축(230) 과 결합되어 있다. 상부 레이디얼베어링(250)은 회전자(223)의 모터하부면(223a)과 마주보는 제1상부면(251)과 회전캠(243)의 상부캠면(245)과 마주보는 제1하부면(253)을 포함한다. 제1상부면(251)에는 제1지지부재(271)가 근접되게 결합된다. 상부 레이디얼베어링(250)은 회전축(230)의 회전 반경방향의 하중을 상부에서 지지한다.The upper
하부 레이디얼베어링(260)은 실린더(240) 하부에 회전축(230)과 결합되어 있다. 하부 레이디얼베어링(260)은 회전캠(243)의 하부캠면(247)과 마주보는 제2상부면(261)을 포함한다. 제2상부면(261)에는 제2지지부재(273)가 근접되게 결합된다. 하부 레이디얼베어링(260)은 회전축(230)의 회전 반경방향 하중을 하부에서 지지한다.The lower
이에, 레이디얼베어링(250, 260)이 회전축(230)의 회전에 따른 반경방향 하중을 안정적으로 지지할 수 있다.Thus, the
축방향지지부(270)는 제1지지부재(271)와 제2지지부재(273)를 포함한다.The
축방향지지부(270)인 제1지지부재(271)와 제2지지부재(273)가 회전축(230)에 결합된 상태에서 상부 레이디얼베어링(250)과 회전캠(243) 사이가 이격되는 것이 바람직하다. 이에, 회전캠(243)과 상부 레이디얼베어링(250)이 면접촉되지 않아 상호 마찰력이 발생하지 않으므로 구동모터(220)의 부하를 감소시킬 수 있다. 또한, 회전축(230)이 회전하는 과정에서 회전캠(243)과 상부 레이디얼베어링(250) 제1하부면(253) 사이에서 마모가 발생하지 않는다. 이에, 마모에 따른 이물질이 실린더(240) 내부로 혼입되지 않아 회전식 압축기(210)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The space between the upper
제1지지부재(271)는 구동모터(220)를 구성하는 회전자(223)와 상부 레이디얼베어링(250) 사이에 마련된다. 제1지지부재(271)는 회전자(223)의 모터하부면(223a)과 상부 레이디얼베어링(250)의 제1상부면(251)과 근접되게 회전축(230)에 결합된다.The
제2지지부재(273)는 회전캠(243)과 하부 레이디얼베어링(260) 사이에 마련된다. 제2지지부재(273)는 회전캠(243)의 하부캠면(247)과 하부 레이디얼베어링(260)의 제2상부면(261)과 근접되게 회전축(230)에 결합된다.The second support member 273 is provided between the
이에, 제1지지부재(271) 및 제2지지부재(273)는 회전축(230)의 축선방향인 "Y"방향으로 발생되는 하중인 스러스트하중을 안정적으로 지지할 수 있다.Accordingly, the
제1지지부재(271) 및 제2지지부재(273)는 일실시예로 스러스트볼베어링(275)과, 스러스트링(277)을 포함하는 것이 바람직하다. 스러스트볼베어링(275)은 스러스트볼(275a)과, 스러스트볼(275a)을 소정 간격으로 지지하는 볼케이스(275b)를 포함한다.In one embodiment, the
그러나, 제1지지부재(271) 및 제2지지부재(273)는 본 실시예에 한정되지 않고 본 발명을 기술적 사상을 만족하는 범위에서 공지된 다양한 수단을 포함할 수 있다.However, the
여기서, 제1지지부재(271) 및 제2지지부재(273)는 회전자(223)의 모터하부면(223a)과 상부 레이디얼베어링(250) 및 회전캠(243)의 하부캠면(247)과 하부 레이디얼베어링(260)과 각각 접촉되도록 결합되는 것이 바람직하다. 이에, 회전축(230)이 회전하는 동안 "Y"방향으로 이동하는 것을 예방할 수 있다.Here, the
그러나, 필요에 따라, 지지부재(271, 273) 중 어느 하나만이 레이디얼베어링(250, 260) 중 어느 하나와 접촉되도록 근접되게 결합할 수 있다. 이 때, 레이디얼베어링(250, 260)과 접촉되지 않는 지지부재(271, 273)는 레이디얼베어링(250, 260)과 간격을 최소화로 유지하여 회전축(230)의 "Y"방향 이동을 예방 내지 최소화할 수 있다.However, if necessary, only one of the
이러한 구성에 의해, 일실시예에 따른 공기조화기(100)의 회전식 압축기(210)의 작동과정을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.With this configuration, the operation of the
공기조화기(100)에 전원이 인가되면, 회전식 압축기(210)의 구동모터(220)에 전류가 공급된다. 이에, 고정자(221)와 회전자(223)의 상호 작용에 의해 회전자(223) 및 회전자(223)에 결합된 회전축(230)이 회전한다. 회전축(230)의 하부에 마련된 회전캠(243)의 회전에 따라 회전캠(243)의 외주면에 결합된 롤링피스톤(241)도 회전한다. 이에 실린더(240)에 결합되어 롤링피스톤(241)과 접촉되는 베인에 의해 흡입실과 압축실이 구획되며, 롤링피스톤(241)의 회전에 의해 냉매가 흡입, 압축 및 배출되는 과정을 반복한다. When power is applied to the
이 때, 회전축(230)이 회전할 때, 회전축(230)의 축방향인 "Y"방향으로 작용하는 힘은 제1지지부재(271)과 제2지지부재(273)를 포함하는 회전축(230)에 결합된 축방향지지부(270)에 의해 지지된다.At this time, when the
즉, 스러스트볼베어링(275)의 스러스트볼(275a)은 스러스트링(277)과 구름 접촉되어 회전축(230)의 "Y"방향 스러스트하중을 지지한다.That is, the
이에, 회전축(230)이 회전되는 과정에서 스러스트하중은 축방향지지부(270) 에 의해 지지되어 회전축(230)과 면접촉되는 면적을 최소화할 수 있다. 따라서, 구동모터(220)의 기동부하 및 구동에 따른 부하를 감소시킬 수 있다.Therefore, the thrust load is supported by the
제2실시예Second Embodiment
본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기(300)는 도 7에 도시된 바와 같이, 회전식 압축기(310)를 포함한다.The air conditioner 300 according to the second embodiment of the present invention includes a
회전식 압축기(310)는 회전축(330)과, 회전축(330)의 일측에 결합되어 회전력을 제공하는 구동모터(220)와, 회전축(330)의 타측에 편심되게 마련되어 구동모터(220) 하부에 마련된 복수의 실린더인 제1실린더(340a) 및 제2실린더(340b)를 포함한다. 회전식 압축기(310)는 제1실린더(340a) 및 제2실린더(340b) 내부를 각각 회전하는 제1롤링피스톤(341a) 및 제2롤링피스톤(341b)을 지지하는 제1회전캠(343a)과 제2회전캠(343b)을 포함한다. 회전식 압축기(310)는 제1롤링피스톤(341a)의 상부 및 제2롤링피스톤(341b)의 하부에 마련되어 회전축(330) 반경방향으로 지지하는 상부 레이디얼베어링(350)와 하부 레이디얼베어링(360)을 더 포함한다. 회전식 압축기(310)는 구동모터(220)와 상부 레이디얼베어링(350) 사이에 마련된 제1지지부재(371)와, 제2회전캠(343b)과 하부 레이디얼베어링(360) 사이에 마련된 제2지지부재(373)를 구비한 축방향지지부(370)를 포함한다.The
여기서, 제2실시예는 제1실시예와 비교하여 복식 회전식 압축기(310)인 것을 특징으로 한다. 즉, 제1실린더(340a)와 제2실린더(340b)를 포함하는 복수의 실린더(340a, 340b)를 갖는다. 여기서, 실린더(340a, 340b)는 필요에 따라 세 개 이상으로 마련될 수 있다.Here, the second embodiment is characterized in that the
여기서, 축방향지지부(370)는 회전축(330)이 회전하는 과정에서 회전축(330)의 축방향 하중을 지지하며, 축방향지지부(370)가 회전축(330)에 결합된 상태에서 상부 레이디얼베어링(350)과 제1회전캠(343a) 사이가 이격된 것이 바람직하다. 이에 대한 내용은 제1실시예에서 설명하였으므로 이하에서는 생략한다.Here, the
또한, 회전식 압축기(310)는 제1회전캠(343a)과 제2회전캠(343b) 사이에 개재된 중간플레이트(380)를 더 포함하며, 제1회전캠(343a)과 중간플레이트(380) 사이 및 제2회전캠(243b)과 중간플레이트(380) 사이 중 적어도 하나가 이격된 것이 바람직하다. 즉, 제1회전캠(343a)의 제1하부캠면(345b)과 중간플레이트(380)의 플레이트상부면(281) 사이 또는, 제2회전캠(243b)의 제2상부캠면(347a)과 중간플레이트(380)의 플레이트하부면(283) 사이 중 적어도 어느 하나가 이격되는 것이 바람직하다.In addition, the
이에, 회전축(330)이 회전하는 과정에서 회전축(330)의 제1회전캠(243a)과 제2회전캠(343b)이 중간플레이트(380)에 면접촉되지 않아 제1실시예에서 설명한 바와 같은 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the
본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기(300)의 작동과정은 전술한 제1실시예와 동일 내지 유사하므로 이하에서 설명을 생략한다.Since the operation process of the air conditioner 300 according to the second embodiment of the present invention is the same as or similar to the first embodiment described above, a description thereof will be omitted below.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기는 전술한 실시예들에만 적용되지 않으며 다양한 종류의 공기조화기에 적용될 수 있다.In addition, the air conditioner according to the present invention is not applied only to the above-described embodiments, but may be applied to various types of air conditioners.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구동모터에 인가되는 부하를 감 소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the load applied to the drive motor can be reduced.
또한, 구동모터의 기동을 용이하게 할 수 있다.In addition, the driving motor can be easily started.
또한, 마찰부의 마모를 저감시킬 수 있으며, 이물질의 발생을 줄여 회전식 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to reduce the wear of the friction portion, it is possible to reduce the generation of foreign matter to improve the reliability of the rotary compressor.
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