KR101529928B1

KR101529928B1 - 로터리 압축기

Info

Publication number: KR101529928B1
Application number: KR1020090003514A
Authority: KR
Inventors: 강승민; 사범동; 이승목; 김진수; 설세석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2015-06-18
Anticipated expiration: 2029-01-15
Also published as: KR20100084079A

Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 베인의 상하 양측면에 실링부재를 결합시켜 상기 베인과 상하 양측 베어링 사이를 실링함으로써 그 베어링과 베인 사이로 냉매가 누설되는 것을 줄여 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 상기 베인의 선단면에 실링부재를 결합시켜 그 베인과 롤링피스톤 사이로 냉매가 누설되는 것을 줄여 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 상기 실링부재들은 마찰계수가 낮은 재질을 사용함에 따라 상기 마찰손실이 감소되어 압축기에 투입되는 입력이 감소되어 압축기의 성능이 향상될 수 있다. 또, 상기 베인의 선단면에 결합되는 실링부재는 압입 또는 인서트 몰딩이나 인서트 다이캐스팅으로 결합함으로써 상기 롤링피스톤과 베인의 가공을 용이하게 할 수 있어 제조비용이 절감될 수 있다.

롤링피스톤, 베인, 실링, 마찰

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 베인이 롤링피스톤에 일체로 결합될 때 냉매의 누설량을 현저하게 줄이면서 제조비용도 절감할 수 있도록 한 로터리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 냉매 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다. 상기 냉매 압축기는 일정한 속도로 구동되는 등속형 압축기 또는 회전 속도가 제어되는 인버터형 압축기가 소개되고 있다.

상기 냉매 압축기는 통상 전동기인 구동모터와 그 구동모터에 의해 작동되는 압축부가 밀폐된 케이싱의 내부공간에 함께 설치되는 경우를 밀폐형 압축기라고 하고, 상기 구동모터가 케이싱의 외부에 별도로 설치되는 경우를 개방형 압축기라고 할 수 있다. 가정용 또는 업소용 냉동기기는 대부분 밀폐형 압축기가 사용되고 있다. 그리고 상기 냉매 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 스크롤식, 로터리식 등으로 구분될 수 있다.

상기 로터리 압축기는 실린더와 그 실린더의 상하 양측을 복개하는 상부베어 링과 하부베어링에 의해 만들어지는 압축공간에 편심 회전운동을 하는 롤링피스톤과 그 롤링피스톤의 외주면에 접하여 왕복운동을 하면서 상기 압축공간을 흡입영역과 토출영역로 구획하는 베인을 이용하여 냉매를 압축하는 방식이다. 근래에는 롤링피스톤과 베인 사이로 냉매가 누설되는 것을 차단하고자 상기 베인이 롤링피스톤에 삽입되어 일체로 결합되는 구조가 소개되고 있다. 이는 R410A와 같은 고압냉매가 적용되는 경우 흡입영역과 토출영역을 구분하는 베인의 실링력이 압축기 성능에 중요한 요소로 작용할 수 있어 상기 롤링피스톤에 베인을 일체로 결합시키려는 연구가 폭넓게 진행되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 로터리 압축기에서는, 상기 롤링피스톤과 베인 사이에서 발생되는 냉매누설은 효과적으로 차단할 수 있으나, 상기 베인과 상하 양측 베어링 사이에서 발생되는 냉매누설은 그대로 남아 압축기의 성능을 향상시키는데 한계가 있었다. 특히, 상기 상하 양측 베어링과 베인은 마찰운동을 하는 부위이기 때문에 과도하게 밀착시키게 되면 베인의 거동이 불안정하여 흡입영역과 토출영역을 구획하지 못할 수 있고 반대로 과도하게 이격시키게 되면 베인과 베어링 사이가 넓게 벌어져 냉매누설이 증가하게 된다. 따라서 상기 베인과 베어링 사이의 공차관리를 수㎛단위로 정밀하게 하여야 하므로 그만큼 가공작업이 복잡하고 불량율이 증가할 우려가 있어 결국 제조비용이 상승하게 되는 문제점도 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 로터리 압축기가 가지는 문제점을 해결한 것으로, 상기 베인과 상하 양쪽 베어링 사이로 냉매가 누설되는 것을 효과적으로 차단하는 동시에 가공이 용이하여 제조비용을 절감할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 베인슬롯이 형성되는 실린더; 상기 실린더의 상하 양측을 복개하고 상기 베인슬롯의 양측에 흡입구와 토출구가 연통되도록 압축공간을 형성하는 한 쌍의 베어링; 상기 한 쌍의 베어링에 지지되어 상기 압축공간에서 선회운동을 하는 롤링피스톤; 및 상기 실린더의 베인슬롯에서 반경방향으로 미끄러지게 결합되어 상기 롤링피스톤과 함께 상기 실린더의 압축공간을 흡입영역과 토출영역로 구분하는 베인;을 포함하고, 상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽 면에는 운동방향으로 제1 실링홈이 형성되고, 그 제1 실링홈에는 상기 베어링과 대향되도록 제1 실링부재가 삽입되는 로터리 압축기가 제공된다.

본 발명에 의한 로터리 압축기는, 상기 베인의 상하 양측면에 윤활성이 좋은 실링부재가 구비되어 상기 베인과 양측 베어링 사이의 틈새를 더욱 좁게 제작할 수 있고, 이로 인해 압축되는 냉매의 누설을 줄여 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 상기 베인과 베어링 사이에 윤활성이 좋은 실링부재가 설치됨에 따라 상기 베 인과 베어링 사이의 마찰손실이 감소되면서 압축기에 투입되는 입력이 감소되어 압축기의 성능이 향상될 수 있다. 또, 상기 베인의 끝단에 실링부재가 구비되어 롤링피스톤에 일체로 결합됨에 따라 상기 롤링피스톤과 베인 사이에서의 냉매누설도 효과적으로 줄여 압축기의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 로터리 압축기를 첨부도면에 도시된 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 밀폐용기(100)의 내부공간에 상기 전동부(200)와 압축부(300)가 함께 설치된다.

상기 전동부(200)는 코일이 권선되어 밀폐용기(100)에 고정 설치되는 고정자(210)와, 상기 고정자(210)의 안쪽에 회전 가능하게 설치되는 회전자(220)와, 상기 회전자(220)에 압입되어 함께 회전하는 크랭크축(230)으로 이루어진다.

상기 압축부(300)는 환형으로 형성되는 실린더(310)와, 상기 실린더(310)의 상측을 복개하는 상부베어링(320)와, 상기 실린더(310)의 하측을 복개하는 하부베어링(330)과, 상기 크랭크축(230)의 편심부에 회전 가능하게 결합되어 상기 실린더(310)의 압축공간에 배치되는 롤링피스톤(340)과, 상기 롤링피스톤(340)에 회전 가능하게 결합되어 상기 실린더(310)에 구비되는 베인슬롯(312)에서 직선으로 왕복운동을 할 수 있도록 결합되는 베인(350)을 포함한다. 그리고 도 2에서와 같이 상기 베인(350)과 양측 베어링(320)(330) 사이에 개재되어 냉매누설을 줄이는 제1 실링부재(361)(362)와, 상기 롤링피스톤(340)과 베인(350) 사이에 개재되어 냉매누설 을 줄이는 제2 실링부재(370)를 더 포함한다.

상기 실린더(310)는 그 일측에 흡입구(311)가 반경방향으로 형성되고, 그 흡입구(311)의 일측에는 상기 베인(350)이 미끄러지게 삽입되도록 베인슬롯(312)이 반경방향으로 형성된다.

상기 상부베어링(320)의 일측에는 상기 압축공간에서 압축되는 냉매가 밀폐용기(100)의 내부공간으로 토출되도록 토출구(321)가 형성된다. 상기 상부베어링(320)과 하부베어링(330)은 그 중앙에 크랭크축(230)이 반경방향으로 지지되도록 저널베어링면(322)(331)이 형성되고, 그 저널베어링면(322)(331)에서 수직한 면, 즉 압축공간(S)을 이루는 면에는 상기 크랭크축(230)과 롤링피스톤(340) 그리고 베인(350)을 축방향으로 지지하도록 스러스트면(323)(332)이 형성된다.

도면중 미설명 부호인 110은 흡입관, 120은 토출관, 130은 어큐뮬레이터이다.

상기와 같이 구성된 로터리 압축기는, 상기 전동부(200)의 고정자(210)에 전원이 인가되어 상기 회전자(220)가 회전하면, 상기 크랭크축(230)이 상기 회전자(220)와 함께 회전하면서 상기 전동부(200)의 회전력을 상기 압축부(300)의 롤링피스톤(340)에 전달하게 된다. 상기 롤링피스톤(340)이 상기 크랭크축(230)에 의해 선회운동을 하면서 냉매가 흡입영역에서 토출영역로 이동하게 되는 동시에 상기 베인(350)에 막혀 냉매는 압축되었다가 상기 상부베어링(320)의 토출구(321)를 통해 상기 밀폐용기(100)의 내부공간으로 토출된다.

이때, 상기 베인(350)은 실린더(310)의 베인슬롯(312)에 삽입되어 상기 상부 베어링(320)의 스러스트면(323)과 하부베어링(330)의 스러스트면(332)에 대해 축방향으로 지지된 상태에서 상기 롤링피스톤(340)의 선회운동을 따라 대략 반경방향으로 왕복운동을 하게 된다. 따라서, 상기 베인(350)과 양측 베어링(320)(330) 사이에는 일정한 공차가 존재하게 된다. 하지만, 그 공차가 너무 작으면 상기 베인(350)의 거동이 불안정하게 되고 반대로 너무 크면 냉매누설이 발생된다.

이를 감안하여, 본 발명에서는 상기 베인(350)과 양측 베어링(320)(330) 사이에서의 마찰손실과 냉매누설을 함께 줄일 수 있도록 상기 베인(350)의 상하 양측면에 윤활성이 좋은 제1 실링부재(361)(362)를 설치한 것이다.

도 2 내지 도 5에서와 같이, 상기 베인(350)은 육면체 모양으로 본체부(351)가 형성된다. 그리고 상기 본체부(351)의 상하 양 측면에는 상기 제1 실링부재(361)(362)가 각각 삽입될 수 있도록 제1 실링홈(351a)(351b)이 길이방향을 따라 소정의 깊이로 형성된다.

도 3 및 도 4에서와 같이, 상기 제1 실링홈(351a)(351b)의 길이는 상기 베인(350)의 운동거리보다 적어도 짧지 않게, 보다 바람직하게는 상기 베인(350)의 운동거리보다 길고 가급적 압축공간(S)에서는 제1 실링부재(361)(362)가 항상 존재하거나 최대한 길게 유지될 수 있도록 상기 롤링피스톤(340)쪽 끝단으로는 가능한한 끝단에 가깝게 그리고 반대쪽은 항상 베인슬롯(312)에 속하도록 형성하는 것이 좋을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 실링홈(351a)(351b)은 평면투영시 그 양단이 각각 상기 실린더(310)의 내주면과 상기 롤링피스톤(340)의 외주면에 적어도 접하거나 또는 삽입되는 길이로 형성되는 것이 실링력을 높일 수 있다.

상기 제1 실링부재(361)(362)는 제1 실링홈(351a)(351b)에 긴밀하게 삽입될 수 있도록 평면투영시 그 양단이 각각 상기 실린더(310)의 내주면과 상기 롤링피스톤(340)의 외주면에 적어도 접하거나 또는 삽입되는 길이로 형성되는 것이 실링력을 높일 수 있어 바람직하다.

그리고 상기 제1 실링부재(361)(362)는 상기 양쪽 베어링(320)(330)이나 베인(350)보다 마찰계수가 낮은 테프론을 사용하거나 또는 피크(peak)와 같은 엔지니어 플라스틱이나 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 실링부재(361)(362)가 알루미늄인 경우에는 알루미늄(Al)이 85~92w%, 주석(Sn)이 5~7.5w%, 규소(Si)가 5~6.5w%, 구리(Cu)가 0.8~1.5w% 의 비율로 이루어진 알루미늄 재질이 활용될 수 있다.

그리고 도 5에서와 같이 상기 제1 실링홈(351a)(351b)의 깊이는 상기 제1 실링부재(361)(362)의 축방향 높이보다 더 크지 않도록 형성하는 것이 상기 제1 실링부재(361)(362)가 항상 베인(350)의 상하 양측면에서 돌출될 수 있어 바람직하다.

하지만, 상기 제1 실링부재(361)(362)가 제1 실링홈(351a)(351b)에서 부상하여 상하 양측 베어링면에 접촉되도록 하는 경우에는 상기 제1 실링부재(361)(362)의 축방향 높이가 제1 실링홈(351a)의 깊이보다 작게 형성될 수도 있다. 이를 위해, 도 6에서와 같이 상기 베인(350)의 상하 양측면의 끝단, 즉 전방단이나 후방단에는 상기 압축공간(S)에서 압축되는 냉매의 일부 또는 상기 밀폐용기(100)로 토출된 냉매의 일부가 상기 제1 실링홈(351a)으로 유입될 수 있도록 냉매안내홈(351c)(351d)이 각각 상기 제1 실링홈(351a)(351b)에 연통되어 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 상기 베인(350)이 롤링피스톤(340)의 선회운동을 따라 거의 직선으로 왕복운동을 하면서 압축공간(S)을 흡입영역(V1)과 토출영역(V2)으로 구획한다. 이때, 상기 토출영역(V2)의 압력이 흡입영역(V1)의 압력에 비해 상당히 높기 때문에 토출영역(V2)의 냉매가 상기 베인(350)과 양측 베어링(320)(330) 사이를 통해 흡입영역(V1)으로 누설될 수 있다. 하지만, 상기 베인(350)의 상하 양측면에는 제1 실링부재(361)(362)가 구비됨에 따라 상기 토출영역(V2)에서 흡입영역(V1)으로 냉매가 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 특히, R410a와 같은 고압냉매가 적용되는 경우에도 냉매가 토출영역(V2)에서 흡입영역(V1)으로 누설되는 것을 효과적으로 차단할 수 있어 압축기의 성능이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 제1 실링부재(361)(362)가 테프론과 같이 베인(350)보다 윤활성이 좋은 재질로 형성되는 경우에는 그 제1 실링부재(361)(362)가 상기 상부베어링(320)이나 하부베어링(330)에 긴밀하게 접촉되더라도 마찰손실이 증가하지 않게 되므로 가능한한 상기 제1 실링부재(361)가 양측 스러스트 베어링면에 최대한 긴밀하게, 즉 상기 베인(350)보다 더 밀착시킬 수 있다.

그리고, 상기 베인(350)의 상하 양측면에 제1 실링부재(361)(362)가 설치됨에 따라 상기 베인(350)의 가공오차를 정밀하게 관리하지 않아도 되므로 상기 베인(350)을 용이하게 가공할 수 있다. 이는, 상기 제1 실링부재(361)(362)가 윤활성이 좋은 재질로 형성됨에 따라 그 제1 실링부재(361)(362)가 양측 베어링(320)(330)에 긴밀하게 밀착되도록 가공하더라도 마찰손실이 증가하지 않기 때문 이다.

한편, 상기 베인(350)은 그 선단면이 상기 롤링피스톤(340)에 삽입되어 결합될 수도 있다. 그리고 이 경우 상기 베인(350)은 롤링피스톤(340)에 대해 일체로 결합될 수도 있고, 회전 가능하게 결합될 수도 있다. 이들 경우에, 도 3 내지 도 6에서와 같이 상기 제1 실링부재(361)(362)는 그 일단, 즉 롤링피스톤(340)쪽 끝단이 상기 롤링피스톤(340)의 내부까지 삽입되도록 하는 것이 냉매의 누설을 효과적으로 줄일 수 있다. 그리고 상기 제1 실링부재(361)(362)는 그 타단, 즉 실린더(310)쪽 끝단이 상기 베인슬롯(312)에 항상 속하도록 형성하는 것이 냉매의 누설을 효과적으로 줄일 수 있다.

여기서, 도 4 및 도 5에서와 같이 상기 베인(350)은 그 끝단에 제2 실링부재(370)를 설치하여 상기 롤링피스톤(340)의 제2 실링홈(341)에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 이를 위해, 상기 베인(350)은 그 선단측에 제2 실링부재(370)를 고정하기 위한 고정부(352)가 형성된다.

상기 고정부(352)는 전술한 바와 같이 상기 본체부(351)의 일측, 즉 상기 롤링피스톤(340)의 제2 실링홈(341)에 수용되는 부위에서 롤링피스톤(340)쪽 끝단으로 갈수록 점차 폭이 넓어지게 형성된다. 여기서, 상기 고정부(352)의 시작단 위치는 상기 제2 실링홈(341)에 수용되는 범위이면 무방하다.

그리고, 상기 고정부(352)에는 양 측면에 상하방향으로 길게 결합홈(353)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 결합홈(353)은 상기 실링부재(360)가 베인(350)의 운동방향에 대해 일종의 저항력을 발생할 수 있는 형상이어야 하므로, 상기 고정 부(352)는 베인(350)의 운동방향에 대해 교차되는 방향으로 길게 홈지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 결합홈(353)은 사각단면이나 반원홈 등 다양하게 형성될 수 있다.

그리고 이 경우, 상기 롤링피스톤(340)은 환형으로 형성되어 상기 크랭크축(230)의 편심부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 롤링피스톤(340)의 외주면 일측, 즉 상기 베인(350)과 접하는 부위에는 그 베인(350)의 일부, 보다 정확하게는 제2 실링부재(370)가 삽입될 수 있도록 제2 실링홈(341)이 축방향으로 길게 형성된다. 상기 제2 실링홈(341)은 평면투영시 반원(half circle)단면보다 크게 형성되는 것이 상기 제2 실링부재(370)를 반경방향으로 지지할 수 있어 바람직하다.

그리고 상기 제2 실링홈(341)은 도 4에서와 같이, 상기 롤링피스톤(340)의 외주면 안쪽에 형성되고, 그 제2 실링홈(341)의 바깥쪽에 상기 베인(350)이 회전할 수 있도록 부채꼴 모양의 회전안내홈(342)이 더 형성될 수 있다. 여기서, 상기 회전안내홈(342)의 회전중심은 상기 제2 실링홈(341)의 회전중심과 일치하도록 형성될 수 있다. 그리고 이 경우, 상기 제2 실링홈(341)은 그 원호각이 상기 제2 실링부재(370)의 원호각과 대략 동일하거나 크지 않게 형성될 수 있다.

상기 제2 실링부재(370)는 상기 베인(350)의 끝단, 즉 상기 베인(350)의 고정부(352)에 압입되거나 또는 인서트 몰딩이나 인서트 다이캐스팅 공법을 이용하여 결합된다. 그리고 상기 제2 실링부재(370)의 재질은 상기 제1 실링부재(361)(362)와 같은 재질, 즉 상기 롤링피스톤(340)이나 베인(350)보다 마찰계수가 낮은 피크(peak)와 같은 엔지니어 플라스틱이나 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 실링부재(370)가 알루미늄인 경우에는 상기 제1 실링부재(361)(362)와 같이 알루미늄(Al)이 85~92w%, 주석(Sn)이 5~7.5w%, 규소(Si)가 5~6.5w%, 구리(Cu)가 0.8~1.5w% 의 비율로 이루어진 알루미늄 재질이 활용될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 상기 베인(350)의 끝단, 즉 상기 베인(350)의 고정부(352)에 제2 실링부재(370)가 결합되고 그 제2 실링부재(370)가 상기 롤링피스톤(340)의 제2 실링홈(341)에 삽입되어 결합됨에 따라 상기 롤링피스톤(340)이 선회운동을 따라 상기 베인(350)이 소정의 각도내에서 각운동을 하면서 상기 실린더(310)의 베인슬롯(311)에서 왕복운동을 하게 된다.

이때, 상기 롤링피스톤(340)의 제2 실링홈(341)과 제2 실링부재(360)의 외주면 사이가 면접촉을 하게 됨에 따라 실링면적이 증가하게 되고, 이로 인해 상기 토출영역(V2)에서 압축되는 고압의 냉매가 흡입영역(V1)으로 누설되는 것을 최소한으로 줄일 수 있다. 그리고 상기 제1 실링부재(361)(362)의 경우와 같이 R410a와 같은 고압냉매가 적용되는 경우에도 냉매가 토출영역(V2)에서 흡입영역(V1)으로 누설되는 것을 효과적으로 차단할 수 있어 압축기의 성능이 향상될 수 있다. 아울러 상기 제2 실링부재(360)가 낮은 마찰계수를 갖는 재질로 형성됨에 따라 상기 롤링피스톤(340)과 제2 실링부재(360) 사이의 마찰손실을 줄일 수 있어 그만큼 압축기에 투입되는 입력을 줄일 수 있어 압축기 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의한 로터리 압축기는 종래의 로터리 압축기에 비해 그 가공작업이 용이하게 될 수 있다. 즉, 전술한 실시예에서는 상기 롤링피스톤과 베인을 일체로 조립하기 위하여는 그 롤링피스톤의 실링홈과 상기 베인의 실링돌부를 수㎛ 단 위로 정밀하게 가공하여야 하는 것이었으나, 본 실시예와 같이 별도의 실링부재를 금형으로 다량 제작하여 상기 베인의 고정부에 압입하거나 또는 치수정밀도가 높은 인서트 몰딩이나 인서트 다이캐스팅 공법으로 결합함에 따라 상기 롤링피스톤의 실링홈과 베인의 고정부에 대한 가공작업이 간소화됨에 따라 압축기에 대한 제조비용을 절감할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 로터리 압축기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 상기 베인이 롤링피스톤에 삽입되어 일체로 결합되는 것이었으나, 본 실시예는 상기 베인이 롤링피스톤의 외주면에 압접되도록 결합되는 경우에도 상기 베인의 상하 양측에 각각 제1 실링부재가 설치될 수 있다.

예를 들어, 상기 베인(350)의 선단면, 즉 상기 롤링피스톤(340)의 외주면에 접촉되어 압축공간(S)을 흡입영역(V1)과 토출영역(V2)으로 구획하는 경우에는 도 7 및 도 8에서와 같이 상기 베인(350)의 상하 양측면에 각각 단차부(354)(354)를 형성하고 그 양쪽 단차부(354)(354) 사이의 상하 양측면에 상기 제1 실링홈(351a)(351b)을 각각 형성할 수 있다.

여기서, 상기 베인(350)의 상하 양측면중에서 길이방향 양단부위, 즉 상기 제1 실링부재(361)(362)가 결합되지 않는 부위는 종래와 같이 양쪽 베어링(320)(330)에 소정의 간격만큼 이격되도록 형성되는 반면, 상기 제2 실링부재(361)(362)는 베인(350)의 길이방향 양단부위보다 높게 형성되어 상기 양쪽 베어링(320)(330)에 긴밀하게 밀착되도록 형성될 수 있다.

이 경우에도, 상기 베인(350)의 상하 양측면에 윤활성이 좋은 실링부재(361)(362)가 설치됨에 따라 상기 베인(350)과 양쪽 베어링(361)(362) 사이의 마찰손실이 증가하지 않도록 하면서도 실링력을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 로터리 압축기는, 전술한 바와 같이 단식 로터리 압축기는 물론 실린더가 복층으로 설치되는 복식 로터리 압축기에도 동일하게 적용할 수 있다. 그리고 상기와 같은 로터리 압축기가 적용되는 냉동기기의 압축기에도 동일하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명 로터리 압축기를 보인 종단면도,

도 2는 도 1에 따른 로터리 압축기에서 롤링피스톤과 베인 그리고 제1 실링부재를 분해하여 보인 사시도,

도 3 및 도 4는 도 2에 따른 로터리 압축기에서 롤링피스톤과 베인의 조립 상태를 실시예별로 보인 평면도,

도 5는 도 4의 "I-I"선단면도,

도 6은 도 3에 따른 베인의 다른 실시예를 보인 단면도,

도 7은 도 1에 따른 로터리 압축기에서 롤링피스톤과 베인의 결합방식에 대한 다른 실시예를 보인 평면도,

도 8은 도 7의 "II-II"선단면도.

** 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명 **

310 : 실린더 311 : 베인슬롯

340 : 롤링피스톤 341 : 실링홈

342 : 회전안내홈 350 : 베인

351 : 본체부 352 : 고정부

361,362 : 제1 실링부재 370 : 제2 실링부재

Claims

베인슬롯이 형성되는 실린더;

상기 실린더의 상하 양측을 복개하고 상기 베인슬롯의 양측에 흡입구와 토출구가 연통되도록 압축공간을 형성하는 한 쌍의 베어링;

상기 한 쌍의 베어링에 지지되어 상기 압축공간에서 선회운동을 하는 롤링피스톤; 및

상기 실린더의 베인슬롯에서 반경방향으로 미끄러지게 결합되어 상기 롤링피스톤과 함께 상기 실린더의 압축공간을 흡입영역과 토출영역로 구분하는 베인;을 포함하고,

상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽 면에는 운동방향으로 제1 실링홈이 형성되고, 그 제1 실링홈에는 상기 베어링과 대향되도록 제1 실링부재가 삽입되며,

상기 베인은 그 일단이 상기 롤링피스톤의 외주면에 소정의 깊이로 삽입되어 결합되고, 상기 제1 실링부재는 평면투영시 그 양단이 상기 실린더의 내주면과 롤링피스톤의 외주면에 각각 접하거나 삽입될 수 있도록 형성되는 로터리 압축기.
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제1항에 있어서,

상기 제1 실링부재의 축방향 높이는 상기 제1 실링홈의 깊이보다 크거나 같게 형성되는 로터리 압축기.
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제1항에 있어서,

상기 제1 실링홈의 양끝단 중에서 적어도 어느 한 쪽에는 그 제1 실링홈의 바닥면과 상기 제1 실링부재의 바닥면 사이로 고압가스가 안내되도록 가스안내홈이 연통되는 로터리 압축기.
제6항에 있어서,

상기 제1 실링부재의 축방향 높이는 제1 실링홈의 깊이보다 작거나 같게 형성되는 로터리 압축기.
베인슬롯이 형성되는 실린더;

상기 실린더의 상하 양측을 복개하고 상기 베인슬롯의 양측에 흡입구와 토출구가 연통되도록 압축공간을 형성하는 한 쌍의 베어링;

상기 한 쌍의 베어링에 지지되어 상기 압축공간에서 선회운동을 하는 롤링피스톤; 및

상기 실린더의 베인슬롯에서 반경방향으로 미끄러지게 결합되어 상기 롤링피스톤과 함께 상기 실린더의 압축공간을 흡입영역과 토출영역로 구분하는 베인;을 포함하고,

상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽 면에는 운동방향으로 제1 실링홈이 형성되고, 그 제1 실링홈에는 상기 베어링과 대향되도록 제1 실링부재가 삽입되며,

상기 베인의 끝단에는 제2 실링부재가 일체로 결합되고, 그 제2 실링부재가 상기 롤링피스톤의 외주면에 회전 가능하게 결합되는 로터리 압축기.
제8항에 있어서,

상기 롤링피스톤의 외주면에는 상기 제2 실링부재가 회전 가능하게 결합될 수 있도록 축방향으로 길게 제2 실링홈이 형성되는 로터리 압축기.
제9항에 있어서,

상기 제1 실링부재의 일단은 상기 롤링피스톤의 내부에 위치하고, 상기 제1 실링부재의 타단은 상기 베인이 베인슬롯에서 최대로 인출될 때에도 그 베인슬롯의 안쪽에 위치하는 로터리 압축기.
베인슬롯이 형성되는 실린더;

상기 실린더의 상하 양측을 복개하고 상기 베인슬롯의 양측에 흡입구와 토출구가 연통되도록 압축공간을 형성하는 한 쌍의 베어링;

상기 한 쌍의 베어링에 지지되어 상기 압축공간에서 선회운동을 하는 롤링피스톤; 및

상기 실린더의 베인슬롯에서 반경방향으로 미끄러지게 결합되어 상기 롤링피스톤과 함께 상기 실린더의 압축공간을 흡입영역과 토출영역로 구분하는 베인;을 포함하고,

상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽 면에는 운동방향으로 제1 실링홈이 형성되고, 그 제1 실링홈에는 상기 베어링과 대향되도록 제1 실링부재가 삽입되며,

상기 베인은 그 끝단이 상기 롤링피스톤의 외주면에 접촉되고, 상기 베인의 상하 양측면에는 소정의 높이로 단차면이 형성되며, 상기 단차면에 상기 제1 실링부재가 삽입되도록 제1 실링홈이 형성되는 로터리 압축기.
베인슬롯이 형성되는 실린더;

상기 실린더의 상하 양측을 복개하고 상기 베인슬롯의 양측에 흡입구와 토출구가 연통되도록 압축공간을 형성하는 한 쌍의 베어링;

상기 한 쌍의 베어링에 지지되어 상기 압축공간에서 선회운동을 하는 롤링피스톤; 및

상기 실린더의 베인슬롯에서 반경방향으로 미끄러지게 결합되어 상기 롤링피스톤과 함께 상기 실린더의 압축공간을 흡입영역과 토출영역로 구분하는 베인;을 포함하고,

상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽 면에는 운동방향으로 제1 실링홈이 형성되고, 그 제1 실링홈에는 상기 베어링과 대향되도록 제1 실링부재가 삽입되며,

상기 제1 실링부재는 상기 베인에 비해 윤활성이 좋은 재질로 형성되는 로터리 압축기.