KR100417584B1 - 압축기의 실린더 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 실린더 조립체에 관한 것으로, 본 발명은 회전축의 구획판이 삽입되어 내부가 제1,2 공간으로 구획되는 원통 형태의 내부 공간이 구비되고 그 양면에 환형을 이루도록 단턱지게 형성된 단턱 삽입부가 각각 구비된 실린더와, 상기 회전축이 내삽됨과 아울러 상기 실린더의 내부 공간을 복개하도록 상기 실린더의 단턱 삽입부에 삽입되어 결합되는 제1 베어링과, 상기 회전축이 내삽됨과 아울러 상기 실린더의 내부 공간을 복개하도록 상기 실린더의 타측 단턱 삽입부에 삽입되어 결합되는 제2 베어링과, 상기 제1,2 베어링에 각각 관통 삽입되어 상기 구획판의 회전에 따라 상기 실린더의 제1,2 공간을 각각 흡입영역과 압축영역으로 전환시키는 베인들과, 상기 제1,2 베어링에 관통 형성된 토출공을 개폐하는 개폐수단을 포함하도록 구성하여 실린더의 내부 공간에서 압축되는 고온 고압 상태의 가스가 누설되는 것을 방지할 뿐만 아니라 그 실린더와 제1,2 베어링의 동심도를 높임으로써 압축 성능을 높이고 구성 부품의 작동을 원활하게 하며, 또한 사체적을 감소시켜 재팽창 손실을 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

압축기의 실린더 조립체{CYLINDER ASSEMBLY OF COMPRESSOR}

본 발명은 압축기의 실린더 조립체에 관한 것으로, 특히 가스가 압축되는 실린더와 그에 결합되는 베어링들사이의 동심도를 높임과 아울러 압축 가스의 누설을 방지할 뿐만 아니라 사체적을 감소시킬 수 있도록 압축기의 실린더 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 가스를 압축하는 기기로, 그 압축기의 구성은 보통 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와 그 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부로 이루어진다. 상기 압축기는 가스를 압축하는 압축기구부의 형태에 따라 회전식 압축기, 왕복동식 압축기, 스크롤 압축기 등 여러 형태로 분류한다.

상기 압축기의 한 종류로 종래의 압축기들과 다른 압축 방식을 갖는 압축기를 본원 출원인이 선출원한 바 있다. 도 1, 2. 3은 본원 출원인이 선출원한 압축기의 압축기구부를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 선출원한 압축기의 압축기구부는 먼저 원통 형상의 내부 공간(V)을 형성함과 아울러 그 내부 공간(V)과 각각 연통되는 흡입유로(11)와 토출유로(12)를 구비한 실린더 조립체(K)에 그 중심을 관통하도록 회전축(20)이 삽입된다.

상기 회전축(20)은 소정의 길이를 갖는 축부(21)의 일측에 정현파 형상의 파형 곡면이 형성된 구획판(30)을 구비하여 이루어지며, 그 회전축(20)의 축부(21)가구동력을 발생시키는 전동기구부(M)와 결합됨과 아울러 그 구획판(30)이 상기 실린더 조립체(K)의 내부 공간(V)에 위치하여 그 내부 공간(V)을 제1,2 공간(13)(14)으로 구획하게 된다.

그리고 상기 실린더 조립체(K)의 양측면에 일정 두께와 소정의 면적을 갖는 베인(40)(41)이 각각 관통 삽입되며 그 베인(40)(41)의 양측면은 상기 실린더 조립체 내부 공간(V)의 내벽과 상기 회전축(20)의 외주면에 각각 접촉됨과 아울러 그 하면이 상기 구획판(30)의 접촉면에 각각 항시 접촉되도록 탄성 지지되어 그 구획판(30)이 회전함에 따라 상기 제1,2 공간(13)(14)을 각각 흡입영역(13a)(14a)과 압축영역(13b)(14b)으로 전환시키게 된다.

그리고 상기 실린더 조립체(K)의 양측면에 토출유로(12)를 각각 개폐하면서 제1,2 공간(13)(14)의 압축영역(13b)(14b)에서 압축된 가스를 토출시키는 개폐수단(50)이 결합된다.

상기 실린더 조립체(K)는 소정 형상으로 형성된 실린더 몸체(15)에 상기 구획판(30)이 삽입되도록 원통 형태의 내부 공간(V)이 구비된 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 상부(도면상)에 복개 결합되어 상기 회전축(20)을 지지하는 제1 베어링(60)과, 상기 실린더(10)의 하부(도면상)에 결합되어 상기 회전축(20)을 지지하는 제2 베어링(70)을 포함하여 구성된다.

상기 제1,2 베어링(60)(70)은 각각 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성되는 베어링 몸체(61)(71)의 일측에 소정의 높이를 갖도록 돌출된 지지부(62)(72)가 형성됨과 아울러 그 내부에 상기 회전축(20)이 삽입되는 축 삽입구멍(63)(73)이 형성되고 그 베어링 몸체(61)(71)의 타측에 실린더 내부 공간(V)의 내경과 상응하는 외경 및 일정 높이를 갖는 결합돌기부(64)(74)가 형성되며 상기 베어링 몸체(61)(71)에 상기 베인(40)(41)이 삽입되는 베인 슬롯(65)(75)이 형성되되 그 베인 슬롯(65)(75)의 일면이 결합돌기부(64)(74)의 외주면과 일치하도록 형성된다.

그리고 상기 제1,2 베어링의 베어링 몸체(61)(71)에 토출유로(12)인 토출공이 관통 형성되고 그 측부에 그 토출공을 개폐하는 개폐수단(50)이 결합된다.

상기 제1,2 베이링(60)(70)의 베인 슬롯(65)(75)에 베인(40)(41)이 각각 삽입되며 그 베인(40)(41)은 탄성지지수단(43)에 의해 각각 탄성 지지된다.

상기한 바와 같은 압축기의 작동은 먼저 전동기구부(M)의 구동력을 전달받아 회전축(20)이 회전하게 되면 그 회전축(20)의 회전에 의해 회전축(20)의 구획판(30)이 실린더 조립체(K)의 내부에 형성된 내부 공간(V)에서 회전하게 된다. 상기 구획판(30)이 실린더 조립체(K)의 내부 공간(V)에서 회전함에 의해 제1 공간(13)과 제2 공간(14)이 흡입영역(13a)(14a)과 압축영역(13b)(14b)으로 각각 전환되면서 제1 공간(13)과 제2 공간(14)의 각각의 흡입유로(11)에서 냉매 가스가 각각 흡입되어 압축되면서 각각의 토출유로(12)를 통해 토출된다.

그러나 상기한 바와 같은 구조는 실린더(10)에 접면되는 제1,2 베어링(60)(70)의 결합돌기부(64)(74)가 실린더(10) 내부로 삽입된 구조로서, 상기 제1,2 베어링(60)(70)과 실린더(10)의 동심도를 일치시키고 실린더 내부 공간(V)의 고온 고압 상태의 가스가 누설되는 것을 방지할 뿐만 아니라 상기 베인(40)(41)의 간섭을 방지하게 되지만, 상기 제1,2 베어링(60)(70)의 두께가 두꺼워져토출유로(12)를 이루는 토출구멍의 깊이가 깊어지게 되므로 사체적이 증가하게 되어 재팽창 손실이 커지게 됨으로써 압축 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 가스가 압축되는 실린더와 그에 결합되는 베어링들사이의 동심도를 높임과 아울러 압축 가스의 누설을 방지할 뿐만 아니라 사체적을 감소시킬 수 있도록 압축기의 실린더 조립체를 제공함에 있다.

도 1,2는 압축기 압축기구부의 정단면도 및 평면도,

도 3은 상기 압축기구부의 분해 사시도,

도 4,5는 본 발명의 압축기 실린더 조립체가 구비된 압축기의 압축기구부를 도시한 정단면도 및 평면도,

도 6은 본 발명의 압축기 실린더 조립체가 구비된 압축기의 압축기구부를 분해하여 도시한 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

20 ; 회전축 30 ; 구획판

40,41 ; 베인 50 ; 개폐수단

80 ; 실린더 82 ; 단턱 삽입부

84 ; 제1 공간 85 ; 제2 공간

84a,85a ; 흡입영역 84b,85b ; 압축영역

90 ; 제1 베어링 100 ; 제2 베어링

95,105 ; 토출구멍

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 회전축의 구획판이 삽입되어 내부가 제1,2 공간으로 구획되는 원통 형태의 내부 공간이 구비되고 그 양면에 환형을 이루도록 단턱지게 형성된 단턱 삽입부가 각각 구비된 실린더와, 상기 회전축이 내삽됨과 아울러 상기 실린더의 내부 공간을 복개하도록 상기 실린더의 단턱 삽입부에 삽입되어 결합되는 제1 베어링과, 상기 회전축이 내삽됨과 아울러 상기 실린더의 내부 공간을 복개하도록 상기 실린더의 타측 단턱 삽입부에 삽입되어 결합되는 제2 베어링과, 상기 제1,2 베어링에 각각 관통 삽입되어 상기 구획판의 회전에 따라 상기 실린더의 제1,2 공간을 각각 흡입영역과 압축영역으로 전환시키는 베인들과 상기 제1,2 베어링에 관통 형성된 토출구멍을 개폐하는 개폐수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 압축기의 실린더 조립체가 제공된다.

이하, 본 발명의 압축기의 실린더 조립체를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 4, 5, 6은 본 발명의 압축기 실린더 조립체의 일실시예가 구비된 압축기의 압축기구부를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 먼저 상기 압축기의 압축기구부는 원통 형상의 내부 공간(V)을 형성함과 아울러 그 내부 공간(V)과 각각 연통되는 흡입유로(83)와 토출유로인 토출구멍(95)(105)를 구비한 실린더 조립체(K)에 그 중심을 관통하도록 회전축(20)이 삽입된다.

상기 회전축(20)은 소정의 길이를 갖는 축부(21)의 일측에 정현파 형상의 파형 곡면이 형성된 구획판(30)을 구비하여 이루어지며, 그 회전축(20)의 축부(21)가 구동력을 발생시키는 전동기구부(M)와 결합됨과 아울러 그 구획판(30)이 상기 실린더 조립체(K)의 내부 공간(V)에 위치하여 그 내부 공간(V)을 제1,2 공간(84)(85)으로 구획하게 된다.

그리고 상기 실린더 조립체(K)의 양측면에 일정 두께와 소정의 면적을 갖는 베인(40)(41)이 각각 관통 삽입되며 그 베인(40)(41)의 양측면은 상기 실린더 조립체 내부 공간(V)의 내벽과 상기 회전축(20)의 외주면에 각각 접촉됨과 아울러 그 하면이 상기 구획판(30)의 접촉면에 각각 항시 접촉되도록 탄성 지지되어 그 구획판(30)이 회전함에 따라 상기 제1,2 공간(84)(85)을 각각 흡입영역(84a)(85a)과 압축영역(84b)(85b)으로 전환시키게 된다.

그리고 상기 실린더 조립체(K)의 양측면에 토출유로인 토출구멍(95)(105)를 각각 개폐하면서 제1,2 공간(84)(85)의 압축영역(84b)(85b)에서 압축된 가스를 토출시키는 개폐수단(50)(50)이 결합된다. 도 4에서는 상기 토출구멍(95)과 개폐수단(50)측 구성만 도시하였으나, 토출구멍(105)과 이에 대한 개폐수단(50)은 토출구멍(95)과 개폐수단(50)에 대하여 상하 대칭으로 배치되는 것이므로 토출구멍(105)은 토출구멍(95)의 부호와 함께 괄호안에 병기하였고, 개폐수단(50)은 동일 부호를 사용하였으므로 단일 부호만 표시하였다.

상기 실린더 조립체(K)는 소정 형상으로 형성된 실린더 몸체(15)에 상기 구획판(30)이 삽입되도록 원통 형태의 내부 공간(V)이 형성되고 그 실린더 몸체(81)의 양면에 환형을 이루도록 단턱지게 형성된 단턱 삽입부(82)가 각각 구비된 실린더(80)와, 상기 실린더 단턱 삽입부(82)의 내경과 상응하는 외경 및 일정 두께를 갖는 베어링 몸체(91)의 가운데 일정 높이를 갖도록 환봉 형태로 돌출된 지지부(92)가 형성되고 그 지지부(92)의 내부에 상기 회전축(20)이 삽입되는 축 삽입구멍(93)이 형성되며 그 베어링 몸체(91)의 일측에 상기 베인(40)(41)이 삽입되는 베인 슬롯(94)이 구비된 제1 베어링(90)과, 상기 실린더(80)의 타측 단턱 삽입부(82)의 내경과 상응하는 외경 및 일정 두께를 갖는 베어링 몸체(101)의 가운데 일정 높이를 갖도록 환봉 형태로 돌출된 지지부(102)가 형성되고 그 지지부(102)의 내부에 상기 회전축(20)이 삽입되는 축 삽입구멍(103)이 형성되며 그 베어링 몸체(101)의 일측에 상기 베인(40)(41)이 삽입되는 베인 슬롯(104)이 구비된 제2 베어링(100)을 포함하여 구성된다.

상기 실린더의 단턱 삽입부(82) 내경은 상기 내부 공간(V)의 내경보다 크게 형성된다.

상기 제1 베어링(90)은 상기 실린더(80)의 내부 공간(V)에 회전축(20)의 구획판(30)이 삽입된 상태에서 그 축 삽입구멍(93)이 상기 회전축(20)에 삽입됨과 아울러 상기 실린더(80)의 내부 공간(V)의 일측을 복개하도록 단턱 삽입부(82)에 삽입되어 결합된다. 그리고 상기 제2 베어링(100)은 그 축 삽입구멍(103)이 상기 회전축(20)에 삽입됨과 아울러 상기 실린더(80)의 타측 내부 공간(V)을 복개하도록 타측 단턱 삽입부(82)에 삽입되어 결합된다.

그리고 상기 제1,2 베어링(90)(100)의 베어링 몸체(91)(101)에 토출유로를 이루는 토출구멍(95)(105)이 관통 형성되고 그 측부에 그 토출구멍(95)(105)을 개폐하는 개폐수단(50)(50)이 결합된다. 또한 상기 실린더(80)의 일측에 가스가 흡입되는 흡입유로(83)가 구비된다.

상기 제1,2 베이링(90)(100)의 베인 슬롯(94)(104)에 베인(40)(41)이 각각 삽입되며 그 베인(40)(41)은 탄성지지수단(110)에 의해 탄성 지지된다.

이하, 본 발명의 압축기 실린더 조립체의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전동기구부의 구동력을 전달받아 회전축(20)이 회전하게 되면 그 회전축(20)의 회전에 의해 회전축(20)의 구획판(30)이 실린더 조립체(K)의 내부에 형성된 내부 공간(V)에서 회전하게 된다. 상기 구획판(30)이 실린더 조립체(K)의 내부 공간(V)에서 회전함에 의해 제1 공간(84)과 제2 공간(85)이 흡입영역(84a)(85a)과 압축영역(84b)(85b)으로 각각 전환되면서 제1 공간(84)과 제2 공간(85)의 각각의 흡입유로(83)에서 냉매 가스가 각각 흡입되어 압축되면서 각각의 개폐수단(50)(50) 작동에 의해 토출유로인 토출구멍(95)(105)을 통해 토출된다.

본 발명은 상기 실린더(80)의 내부 공간(V)을 양측에서 복개함과 아울러 상기 회전축(20)을 각각 지지하는 제1 베어링(90)과 제2 베어링(100)이 상기 실린더의 몸체(81) 양면에 형성된 단턱 삽입부(82)에 삽입되어 결합되므로 상기 실린더(80)의 내부 공간(V)에서 압축되는 고온 고압 상태의 가스가 실린더(80)와 제1,2 베어링(90)(100)사이로 누설되는 것을 방지하게 될 뿐만 아니라 상기 실린더(80)와 제1,2 베어링(90)(100)을 결합시 동심도가 정확하게 된다.

또한 상기 제1,2 베어링(90)(100)이 상기 실린더(80)의 단턱 삽입부(82)에 각각 삽입된 상태로 결합되므로 상기 제1,2 베어링(90)(100)의 두께를 상대적으로 줄이게 되어 그 제1,2 베어링(90)(100)에 관통 형성된 토출구멍(95)(105)의 체적을 상대적으로 감소시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 압축기의 실린더 조립체는 실린더의 내부 공간에서 압축되는 고온 고압 상태의 가스가 누설되는 것을 방지할 뿐만 아니라 그 실린더와 제1,2 베어링의 동심도를 높이게 됨으로써 압축 성능을 높이고 구성 부품의 작동을 원활하게 하며, 또한 사체적을 감소시켜 재팽창 손실을 줄임으로써 압축 효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 회전축의 구획판이 삽입되어 내부가 제1,2 공간으로 구획되는 원통 형태의 내부 공간이 구비되고 그 양면에 환형을 이루도록 단턱지게 형성된 단턱 삽입부가 각각 구비된 실린더와, 상기 회전축이 내삽됨과 아울러 상기 실린더의 내부 공간을 복개하도록 상기 실린더의 단턱 삽입부에 삽입되어 결합되는 제1 베어링과, 상기 회전축이 내삽됨과 아울러 상기 실린더의 내부 공간을 복개하도록 상기 실린더의 타측 단턱 삽입부에 삽입되어 결합되는 제2 베어링과, 상기 제1,2 베어링에 각각 관통 삽입되어 상기 구획판의 회전에 따라 상기 실린더의 제1,2 공간을 각각 흡입영역과 압축영역으로 전환시키는 베인들과, 상기 제1,2 베어링에 관통 형성된 토출구멍을 개폐하는 개폐수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 압축기의 실린더 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1,2 베어링의 외경과 상기 실린더의 단턱 삽입부의 내경을 서로 상응하게 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 실린더 조립체.
3. 제1항에 있어서, 상기 실린더의 단턱 삽입부의 내경은 상기 내부 공간의 내경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 실린더 조립체.