KR100763157B1

KR100763157B1 - 밀폐형 압축기의 베인 지지장치

Info

Publication number: KR100763157B1
Application number: KR1020010072414A
Authority: KR
Inventors: 양광식
Original assignee: 주식회사 엘지이아이
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2007-10-05
Also published as: KR20030041579A

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 베인 지지장치에 관한 것으로, 본 발명은 전동기구부의 회전자에 결합하여 함께 회전하는 회전축과, 실린더의 내부공간에서 회전축에 결합하여 그 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판의 양면에 각각 접촉하여 상기 회전축의 회전시 축방향으로 왕복운동을 하면서 각 밀폐공간을 흡입영역 및 압축영역으로 전환하는 복수 개의 베인과, 일 단은 실린더에 접촉하고 타 단은 각 베인에 접촉하며 중간은 수회 감긴 권회부를 형성하여 각 베인을 탄성 지지하는 적어도 한 개 이상의 토션 코일스프링(torsion coil spring)과, 실린더에 토션 코일스프링을 실린더에 고정하는 지지부재를 포함함으로써, 각 베인을 지지하는 지지장치의 높이를 낮춰 전동기구부와 압축기구부의 간격을 좁히고, 이를 통해 압축기의 축방향 길이를 줄여 소형화를 이룰 수 있다.

Description

밀폐형 압축기의 베인 지지장치{VANE SUPPORTING DEVICE FOR ENCLOSED COMPRESSOR}

도 1은 종래 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 밀폐형 압축기에서 베인 지지장치를 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명 밀폐형 압축기에서 베인 지지장치를 보인 평면도 및 사시도.

도 6은 본 발명 밀폐형 압축기에서 베인 지지장치를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 2 : 실린더

3A,3B : 베어링 플레이트 5 : 구획판

6A,6B : 베인 7A,7B : 토출머플러

6a,6b : 스프링 안착홈 11,12 : 토션 코일스프링

11a,12a : 권회부 11b,12b : 받침부

11c,12c : 지지부 21,22 : 지지부재

21a,22a : 지지몸체 21b,22b : 지지돌부

Mr : 회전자 Ms : 고정자

본 발명은 밀폐형 압축기의 베인 지지장치에 관한 것으로, 특히 높이를 낮춰 압축기의 축방향 길이를 줄일 수 있는 밀폐형 압축기의 베인 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 베인식 압축기는 직선이동을 하는 베인을 회전체에 접하도록 설치하여 실린더의 내부공간을 흡입영역과 압축영역으로 구획하고, 회전체의 구동시 흡입영역과 압축영역을 그 회전체의 위상차에 따라 연속적으로 서로 바꾸면서 유체를 흡입 압축하여 토출하도록 하는 것이다.

도 1은 종래 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 압축기는, 케이싱(1)의 내측 상부에 동력을 발생하도록 고정자(Ms)와 회전자(Mr)로 된 전동기구부와, 회전자(Mr)에 연결하여 유체를 흡입 압축하여 토출하는 압축기구부로 구성되어 있다.

압축기구부는 케이싱(1)의 하반부에 고정하는 실린더(2)와, 실린더(2)의 상면과 하면에 고정하여 함께 실린더(2)의 내부공간을 형성하는 제1 베어링 플레이트(3A) 및 제2 베어링 플레이트(3B)와, 전동기구부의 회전자(Mr)에 결합하는 동시에 각각의 베어링 플레이트(3A,3B)에 관통 결합하여 전동기구부의 동력을 압축기구부에 전달하는 회전축(4)과, 회전축(4)에 결합하거나 또는 일체로 성형하여 실린더(2)의 내부공간을 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)으로 구획하는 구획판(5)과, 구획판(5)의 양면에 각각 하단 및 상단을 접촉하여 회전축(4)의 회전시 각각의 공간(S1)(S2)을 흡입영역 및 압축영역으로 구획하는 제1 베인(6A) 및 제2 베인(6B)과, 각 베인(6A)(6B)을 탄력 지지하는 제1 스프링 조립체(8A) 및 제2 스프링 조립체(8B)를 포함하여 이루어져 있다.

구획판(5)은 외주면이 실린더(2)의 내주면에 미끄럼 접촉하도록 평면 투영시 원판형으로 형성하고, 양 측면은 측면 전개시 내주면에서 외주면까지 동일한 두께를 갖는 정현파 모양의 캠면으로 형성하고 있다.

제1 베인(6A) 및 제2 베인(6B)은 직육면체로 형성하고 각각의 베어링 플레이트(3A,3B)를 관통하여 전술한 바와 같이 구획판(5)의 상하 양측 캠면에 각각 접촉하며 회전축(4)의 회전시 축방향으로 왕복운동을 하는 것으로, 각 베인(6A,6B)의 외측면은 실린더(2)의 내주면에 접촉하거나 삽입하는 반면 내측면은 회전축(4)의 외주면에 미끄러지게 접촉하도록 결합하고 있다.

제1 스프링 조립체(8A) 및 제2 스프링 조립체(8B)는 압축코일스프링으로 이루어져 각 베인(6A)(6B)의 후면을 지지하는 제1 지지스프링(8a) 및 제2 지지스프링(8c)과, 각 지지스프링(8a)(8c)을 수용하여 제1 베어링 플레이트(3A) 및 제2 베어링 플레이트(3B)에 장착하는 제1 스프링 홀더(8b) 및 제2 스프링 홀더(8d)로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 2a 및 2b는 각 공간의 흡입구, 3a 및 3b는 토출구, 7A 및 7B는 토출머플러, 7a 및 7b는 토출구멍, DP는 토출관, SP는 흡입관이다.

상기와 같은 종래 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부에 전원을 인가하여 회전자(Mr)가 회전하면, 회전자(Mr)에 결합한 회전축(4)이 구획판(5)과 함께 어느 한 방향으로 회전하고, 구획판(5)의 상하 양 측면에 각각 접촉한 베인(6A,6B)이 구획판(5)의 높낮이를 따라 상하 서로 반대방향으로 왕복하면서 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 용적이 가변하며, 이와 함께 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)의 각 흡입구(2a,2b)들을 통해 새로운 유체가 동시에 흡입하였다가 점점 압축한 후에 구획판(5)의 상사점 또는 하사점이 토출개시점에 도달하는 순간 각 공간(S1,S2)의 토출구(3a,3b)들을 통해 압축된 유체가 동시에 토출하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 압축기에 있어서는, 각 베인(6A)(6B)을 지지하는 제1 지지스프링(8a)과 제2 지지스프링(8c)이 모두 축방향으로 일정한 길이를 갖는 압축코일스프링으로 이루어져 도 2에서와 같이 제1 지지스프링(8a)과 고정자(Ms)의 코일 사이가 일정 간격(L1)을 유지하여야 하므로 압축기의 축방향 길이가 길어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 각 베인을 지지하는 지지부재의 높이를 줄여 압축기를 소형화할 수 있는 밀폐형 압축기의 베인 지지장치를 제공하려는데 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 전동기구부의 회전자에 결합하여 함께 회전하는 회전축과, 실린더의 내부공간에서 회전축에 결합하여 그 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판의 양면에 각각 접촉하여 상기 회전축의 회전시 축방향으로 왕복운동을 하면서 각 밀폐공간을 흡입영역 및 압축영역으로 전환하는 복수 개의 베인과, 일 단은 실린더에 접촉하고 타 단은 각 베인에 접촉하며 중간은 수회 감긴 권회부를 형성하여 각 베인을 탄성 지지하는 적어도 한 개 이상의 토션 코일스프링(torsion coil spring)과, 실린더에 토션 코일스프링을 실린더에 고정하는 지지부재를 포함한 밀폐형 압축기의 베인 지지장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 베인 지지장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 밀폐형 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명 밀폐형 압축기에서 베인 지지장치를 보인 평면도 및 사시도이며, 도 6은 본 발명 밀폐형 압축기에서 베인 지지장치를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 베인 지지장치를 구비한 압축기는, 케이싱(1)의 내측 상부에 고정하여 전동기구부를 이루는 고정자 및 회전자와, 케이싱(1)의 하반부에 고정하는 실린더(2)와, 실린더(2)의 상면과 하면에 고정하여 함께 실린더(2)의 내부공간을 형성하는 제1 베어링 플레이트(3A) 및 제2 베어링 플레이트(3B)와, 회전자(Mr)에 결합하는 동시에 각각의 베어링 플레이트(3A,3B)에 관통 결합하는 회전축(4)과, 회전축(4)에 결합하거나 또는 일체로 성형하여 실린더(2)의 내부공간을 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)으로 구획하는 구획판(5)과, 구획판(5)의 양면에 각각 하단 및 상단을 접촉하여 회전축(4)의 회전시 각각의 공간(S1)(S2)을 흡입영역 및 압축영역으로 구획하는 제1 베인(6A) 및 제2 베인(6B) 과, 각 베인(6A)(6B)을 탄력 지지하는 제1 토션 코일스프링(torsion coil spring)(11) 및 제2 토션 코일스프링(12)을 포함한다.

제1 베인(6A) 및 제2 베인(6B)은 직육면체로 형성하고 각각의 베어링 플레이트(3A,3B)를 관통하여 구획판(5)의 상하 양측 캠면에 각각 접촉하며 구획판(5)의 각 캠면에 접촉하지 않는 양단 중앙에는 상기한 제1 토션 코일스프링(11)의 일단과 제2 토션 코일스프링(12)의 일단이 얹혀지는 스프링 안착홈(6a)(6b)을 형성한다.

제1 토션 코일스프링(11)과 제2 토션 코일스프링(12)은 그 중앙에 탄성부를 이루도록 감긴 권회부(11a)(12a)와, 권회부(11a)(12a)의 일 단을 이루며 각 베어링 플레이트(3A)(3B)의 상면에 얹혀 지지하는 받침부(11b)(12b)와, 권회부(11a)(12a)의 타 단을 이루며 각 베인(6A)(6B)의 스프링 안착홈(6a)(6b)에 얹혀 지지하는 지지부(11c)(12c)로 이루어진다.

제1 지지부재(21)와 제2 지지부재(22)는 도 5에서와 같이 "ㄴ"자 단면 모양으로 형성하여 각각의 베어링 플레이트(3A)(3B)에 볼트 또는 용접 등으로 고정하는 지지몸체(21a)(22a)와, 지지몸체(21a)(22a)의 수직면에 돌출 형성하여 상기한 각 토션 코일스프링(11)(12)의 권회부(11a)(12a)를 끼워 고정하는 지지돌부(21b)(22b)로 이루어진다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명 밀폐형 압축기의 베인 지지장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 전동기구부에 전원을 인가하면, 회전축(4)이 구획판(5)과 함께 회전하면서 구획판(5)의 상하 양 측면에 각각 접촉한 베인(6A,6B)이 구획판(5)의 높낮이를 따라 상하 서로 반대방향으로 왕복하고, 이 과정에서 실린더의 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 새로운 유체가 동시에 흡입하였다가 점점 압축한 후에 구획판(5)의 상사점 또는 하사점이 토출개시점에 도달하는 순간 동시에 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 각 토션 코일스프링(11)(12)은 구획판(5)이 상사점 또는 하사점에 도달할 때까지 지지부재(21)(22)의 지지돌부(21b)(22b)를 중심으로 비틀림 모멘트를 축적하면서 각 베인(6A)(6B)을 따라 밀려 휘어지다가 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)이 흡입을 개시하는 시점에서 복원하면서 각 베인(6A)(6B)의 접촉단이 구획판(5)의 각 캠면에 밀착하도록 밀어줌으로써 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)이 밀폐공간을 유지하게 된다.

이렇게, 제1 토션 코일스프링(11)과 제2 토션 코일스프링(12)을 이용하여 각 베인(6A)(6B)을 탄력 지지함으로써 각각의 베인(6A)(6B)을 지지하기 위한 지지장치의 높이를 낮출 수 있고, 이를 통해 전동기구부와 압축기구부 사이의 간격(L2)을 줄여 결국 압축기의 길이를 짧게 할 수 있다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 베인 지지장치는, 구획판의 양측 캠면에 접촉하는 베인을 얇은 토션 코일스프링으로 탄력 지지함으로써, 각 베인을 지지하는 지지장치의 높이를 낮춰 전동기구부와 압축기구부의 간격을 좁히고, 이를 통해 압축기의 축방향 길이를 줄여 소형화를 이룰 수 있다.

Claims

전동기구부의 회전자에 결합하여 함께 회전하는 회전축과, 실린더의 내부공간에서 회전축에 결합하여 그 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판의 양면에 각각 접촉하여 상기 회전축의 회전시 축방향으로 왕복운동을 하면서 각 밀폐공간을 흡입영역 및 압축영역으로 전환하는 복수 개의 베인과, 일 단은 실린더에 접촉하고 타 단은 각 베인에 접촉하며 중간은 수회 감긴 권회부를 형성하여 각 베인을 탄성 지지하는 적어도 한 개 이상의 토션 코일스프링(torsion coil spring)과, 실린더에 토션 코일스프링을 실린더에 고정하는 지지부재를 포함한 밀폐형 압축기의 베인 지지장치.
제1항에 있어서,

토션 코일스프링은 그 권회부를 지지부재의 지지돌부에 끼워 고정하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 베인 지지장치.