KR200215284Y1 - 밀폐형 회전식 압축기의 베인 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기의 베인에 관한 것으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 운전시 실린더의 일측에 형성된 실린더 슬롯과 베인의 마찰로 인한 마모가 발생하여 압축 가스가 마모부를 통해서 누설되므로 인해 체적 효율을 저감시켜 압축기의 성능을 떨어뜨리게 되고, 특히 HCFC계 냉매를 대체하는 HFC계 또는 HC계 냉매는 밀도가 HCFC계 냉매보다 크기 때문에 실린더의 실린더 슬롯 마모로 인한 누설에 의한 영향이 1.5배 이상 발생하여 압축기의 성능을 저하시키게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 고안은 실린더의 일측에 형성되어 있는 실린더 슬롯에 삽입되어 직선 왕복운동을 하며 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 일측 단부가 롤링 피스톤에 접촉된 상태로 설치되는 밀폐형 회전식 압축기의 베인에 있어서, 상기 베인의 베인몸체 타측 단부의 중앙에 요입홈이 형성되고, 요입홈을 중심으로 양측에는 베인의 측면에 압축력이 작용할 때 베인이 탄성 변형을 일으켜 실린더 슬롯과 베인과의 마찰력을 감소시키기 위한 탄성편이 일체로 형성되므로써, 베인과 실린더 슬롯과의 마찰력 발생을 베인 자체의 구조에 의해 효율적으로 감소시켜 실린더 슬롯의 마모를 극소화시킬 수 있어서 압축 가스의 누설 방지에 따른 체적 효율이 저감되는 현상을 막아 압축기의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 베인{VANE FOR SEALED TYPE ROTARY COMPRESSOR}

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기의 베인에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐형 회전식 압축기에 설치된 실린더의 실린더 슬롯에 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 베인과 실린더 슬롯과의 마찰력 발생을 베인 자체의 구조에 의해 효율적으로 감소시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(9)의 내부에 고정자(10)와 회전자(11) 등으로 구성되는 전동 기구부가 설치되어 있으며, 상기 회전자(11)의 내경에 압입되며 하부에 편심부(12)가 형성된 크랭크축(13)과, 상기 크랭크축(13)의 편심부(12)가 삽입되는 원통형의 압축 공간(P)이 형성되어 상기 편심부(12)를 감싸며 크랭크축(13)에 삽입되는 메인 베어링(14) 및 서브 베어링(15)과 함께 볼트(16)에 의해 결합되는 실린더(1)와, 상기 크랭크축(13)의 편심부(12)에 삽입됨과 더불어 실린더(1)의 압축 공간(P) 내주면을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링 피스톤(4)과, 상기 실린더(1)의 일측에 직선운동가능하게 삽입되어 롤링 피스톤(4)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더(1)의 압축 공간(P)을 흡입실(17)과 압축실(18)로 분리하는 베인(5a)을 포함하여 구성되는 압축 기구부가 설치된다.

또한, 상기 베인(5a)에 의해 압축실을 이루는 실린더(1)의 일측에는 압축된 냉매 가스를 토출시키는 토출 포트(19)가 형성되고, 상기 메인 베어링(14)의 일측에는 상기 토출 포트(19)와 연통되는 토출공(20)이 형성되며, 상기 메인 베어링(14)의 상부에는 작동시 발생하는 토출 맥동음을 저감시키기 위한 흡입 머플러(21)가 결합된다.

또한, 상기 실린더(1)의 흡입실(17)에는 냉매 가스가 실린더(1)의 내부로 유입되는 흡입구(22)가 형성되고, 상기 흡입구(22)는 밀폐 용기(9)의 측부에 설치되는 어큐뮬레이터(23) 및 냉매 유입관(24)에 의해 연결된다.

그리고, 상기 토출 포트(19)의 측부에 위치하도록 실린더(1)의 일측에 형성된 실린더 슬롯(2)에는 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성된 베인(5a)이 삽입되고, 상기 베인(5a)은 스프링(3)에 의해 탄성적으로 지지되어 베인(5a)의 일측 단부가 롤링 피스톤(4)에 접촉된 상태로 설치되며, 상기 밀폐 용기(9)내의 바닥면에는 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되는 오일이 채워져 있으며, 상기 밀폐 용기(9)의 상부에는 밀폐 용기(9) 내부에서 압축된 냉매 가스가 외부로 토출되는 토출관(25)이 설치되어 구성된다.

따라서, 밀폐형 회전식 압축기가 인가되는 전류에 의해 회전자(11)가 회전하면서 크랭크축(13)을 회전시키게 되면, 크랭크축(13)의 회전에 의해 크랭크축(13)의 편심부(12)에 결합되어 있는 롤링 피스톤(4)이 베인(5a)과 접촉된 상태에서 실린더(1)의 압축 공간(P)에서 편심 회전하게 되고, 상기 롤링 피스톤(4)의 편심 회전에 의해 실린더(1)에 형성된 압축 공간(P)의 체적 변화로 저온 및 저압의 냉매 가스가 어큐뮬레이터(23)에 연통 설치된 냉매 유입관(24)과 흡입구(22)를 통해 실린더(1)의 내부로 흡입되어 고온 및 고압의 상태로 압축된다.

이와 동시에, 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스는 실린더(1)의 토출 포트(19)와 메인 베어링(14)의 토출공(20) 및 흡입 머플러를 통해 실린더(1)의 외부로 토출되어 고정자(10)와 회전자(11) 사이를 통해서 밀폐 용기(9)내의 상부로 이동하여 토출관(25)을 통해 밀폐 용기(9)의 외부로 토출시키는 사이클을 반복하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 운전시 실린더(1)의 일측에 형성된 실린더 슬롯(2)과 베인(5a)의 마찰로 인한 마모가 발생하여 압축 가스가 마모부를 통해서 누설되므로 인해 체적 효율을 저감시켜 압축기의 성능을 떨어뜨리게 되고, 특히 HCFC계 냉매를 대체하는 HFC계 또는 HC계 냉매는 밀도가 HCFC계 냉매보다 크기 때문에 실린더(1)의 실린더 슬롯(2) 마모로 인한 누설에 의한 영향이 1.5배 이상 발생하여 압축기의 성능을 저하시키게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐형 회전식 압축기에 설치된 실린더의 실린더 슬롯에 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 베인과 실린더 슬롯과의 마찰력 발생을 베인 자체의 구조에 의해 효율적으로 감소시켜 실린더 슬롯의 마모를 극소화시킬 수 있어서 압축 가스의 누설 방지에 따른 체적 효율이 저감되는 현상을 막아 압축기의 성능을 향상시킬 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 베인을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 밀폐형 회전식 압축기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 횡단면도

도 3은 종래의 베인이 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도

도 4는 종래의 베인을 나타낸 사시도

도 5는 본 고안이 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도

도 6은 본 고안을 나타낸 사시도

도 7은 본 고안의 작동 상태를 나타낸 평면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1; 실린더 2; 실린더 슬롯

3; 스프링 4; 롤링 피스톤

5; 베인 6; 베인몸체

7; 요입홈 8; 탄성편

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 실린더의 일측에 형성되어 있는 실린더 슬롯에 삽입되어 직선 왕복운동을 하며 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 일측 단부가 롤링 피스톤에 접촉된 상태로 설치되는 밀폐형 회전식 압축기의 베인에 있어서, 상기 베인의 베인몸체 타측 단부의 중앙에 요입홈이 형성되고, 요입홈을 중심으로 양측에는 베인의 측면에 압축력이 작용할 때 베인이 탄성 변형을 일으켜 실린더 슬롯과 베인과의 마찰력을 감소시키기 위한 탄성편이 일체로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 베인이 제공되므로써 달성된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 고안이 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 고안을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 고안의 작동 상태를 나타낸 평면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 고안을 설명한다.

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기에 설치된 실린더(1)의 일측에 형성되어 있는 실린더 슬롯(2)에 삽입되어 직선 왕복운동을 하며 스프링(3)에 의해 탄성적으로 지지되어 일측 단부가 롤링 피스톤(4)에 접촉된 상태로 설치되는 베인(5)의 베인몸체(6) 타측 단부의 중앙에 요입홈(7)이 형성되고, 요입홈(7)을 중심으로 양측에는 베인(5)의 측면에 압축력(F)이 작용할 때 베인(5)이 탄성 변형을 일으켜 상기 실린더 슬롯(2)과 베인(5)과의 마찰력을 감소시키기 위한 탄성편(8)이 일체로 형성되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 밀폐형 회전식 압축기에 설치된 실린더(1)의 일측에 형성되어 있는 실린더 슬롯(2)에 삽입되어 직선 왕복운동을 하며 스프링(3)에 의해 탄성적으로 지지되어 일측 단부가 롤링 피스톤(4)에 접촉된 상태로 설치되는 베인(5)의 베인몸체(6) 타측 단부의 중앙에 요입홈(7)이 형성되고, 요입홈(7)을 중심으로 양측에는 탄성편(8)이 일체로 형성되어 있는 상태에서 압축기가 구동함에 따라 상기 롤링 피스톤(4)이 베인(5)과 접촉된 상태로 실린더(1)의 압축 공간(P)에서 편심 회전하게 된다.

이때, 상기 베인(5)의 측면에 도 5와 같이 압축력(F)이 작용하게 되면, 도 7의 실선과 같이 베인(5)이 기울어진 상태로 직선 왕복운동을 하게 되어 상기 실린더(1)와 베인(5)의 사이에 마찰력이 발생하게 되는 데, 상기 베인(5)의 베인몸체(6) 타측 단부에 형성된 요입홈(7)을 중심으로 양측에 일체로 형성된 탄성편(8)이 동시에 탄성 변형(R1,R2)을 일으켜서 도 7의 가상선과 같은 정상적인 상태로 직선 왕복운동을 하도록 유도할 수 있어서 상기 실린더 슬롯(2)과 베인(5)과의 마찰력을 감소시켜 마모를 극소화시킬 수 있으므로 압축 가스의 누설을 방지하여 누설로 인한 체적 효율이 저하되는 현상을 막아 압축기의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 베인(5)이 하사점까지 최대 한도로 내려 왔을 때 베인(5)의 베인몸체(6) 타측 단부에 형성된 요입홈(7)의 하단부가 상기 실린더(1)의 실린더 슬롯(2)을 벗어나지 않도록 해야 되는 데, 그 이유는 상기 요입홈(7)의 하단부가 실린더 슬롯(2)을 벗어날 경우 이쪽으로의 압축 가스 누설이 발생하게 되어 체적 효율이 감소됨에 따라 효율을 저하시키기 때문이다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 고안은 밀폐형 회전식 압축기에 설치된 실린더의 실린더 슬롯에 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 베인과 실린더 슬롯과의 마찰력 발생을 베인 자체의 구조에 의해 효율적으로 감소시켜 실린더 슬롯의 마모를 극소화시킬 수 있어서 압축 가스의 누설 방지에 따른 체적 효율이 저감되는 현상을 막아 압축기의 성능을 향상시킬 수 있으며, 특히 기존 HCFC계 냉매를 대체하는 냉매인 HFC계 또는 HC계를 적용하는 밀폐형 회전식 압축기에서는 HCFC계 냉매보다 그 밀도가 증가하므로써 체적 효율에 의한 성능 차이가 지배적이므로 인해 베인의 마모 방지에 따른 압축 가스의 누설 저감이 체적 효율을 향상시켜 기존 압축기 대비 약 2∼3%의 효율을 향상시킬 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 고안이다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 의해 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 실린더의 일측에 형성되어 있는 실린더 슬롯에 삽입되어 직선 왕복운동을 하며 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 일측 단부가 롤링 피스톤에 접촉된 상태로 설치되는 밀폐형 회전식 압축기의 베인에 있어서, 상기 베인의 베인몸체 타측 단부의 중앙에 요입홈이 형성되고, 요입홈을 중심으로 양측에는 베인의 측면에 압축력이 작용할 때 베인이 탄성 변형을 일으켜 실린더 슬롯과 베인과의 마찰력을 감소시키기 위한 탄성편이 일체로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 베인.