KR20050084781A - 로터리 압축기 - Google Patents

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KR20050084781A
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KR1020047016443A
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아츠오 오카이치
히로시 하세가와
후미토시 니시와키
Original Assignee
마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 베인을 롤러에 밀어붙이는 코일스프링을 설치하면서, 간단하고 저렴한 구조로 베인과 베인 홈의 접촉면적을 확보하여, 작동유체의 누출을 억제하면서 소형화한 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이며, 밀폐용기(1), 밀폐용기(1)의 내부에 배치되며 베인 홈(4a)이 있는 실린더(4), 편심부(5a)가 있는 샤프트, 샤프트의 편심부(5a)에 회전이 자유롭게 끼워맞추어져 실린더(4) 내부에서 편심 회전운동하는 롤러(6), 실린더(4)의 베인 홈(4a)에 설치되어 롤러(6)에 선단부를 접촉하면서 베인 홈(4a)을 왕복운동하는 베인(7) 및 베인(7)을 롤러(6)에 밀어붙이는 코일스프링(20)을 구비하며, 베인(7)은 베인(7)의 롤러(6)에 접촉하는 쪽과는 반대쪽에 스프링구멍(7d)이 형성되어 있으며, 스프링구멍(7d)에는 적어도 코일스프링(20)의 일부가 수납되어 있다.

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}
본 발명은 냉동냉장고나 공조기 등에 이용되는 로터리 압축기에 관한 것이다.
도 4는 종래의 로터리 압축기의 종단면도이며, 도 5는 종래의 로터리 압축기의 압축기구부의 횡단면도이며, 도 6은 종래의 로터리 압축기의 압축기구부의 치수를 나타내는 횡단면도이며, 도 7 및 도 8은 종래의 로터리 압축기의 베인(vane)의 사시도이다.
로터리 압축기는 밀폐용기(1)와, 그 내부에 배치된 압축기구부(2) 및 전동기(3)로 구성되어 있다. 압축기구부(2)는 원통부를 갖는 실린더(4)와, 중심축 L1을 중심으로 회전할 수 있는 샤프트(5)와, 샤프트(5)의 편심부(5a)에 끼워맞추어지고 샤프트(5)의 회전에 따라 실린더(4)의 원통 내부에서 편심 회전운동을 행하는 롤러(6)와, 롤러(6)의 편심 회전운동에 따라 실린더(4)에 설치한 베인 홈(4a)의 내부를 왕복운동하는 베인(7)과, 베인(7)의 배면(7a)에 설치되어 베인(7)의 선단부(7b)를 롤러(6)에 밀어붙이는 코일스프링 등의 스프링기구(8)와, 실린더(4)의 양단면이 삽입되어 샤프트(5)를 회전이 자유롭게 지지하는 전동기(3)측의 제 1 저널 베어링(9) 및 전동기(3)의 반대쪽의 제 2 저널 베어링(10)으로 구성된다. 압축기구부(2)는 실린더(4)의 주위에 형성된 지지부(4b)에 의해 밀폐용기(1)에 고정된다. 전동기(3)는 밀폐용기(1)의 내부에 용접된 원통형상의 고정자(11)와, 샤프트(5)에 수축 끼워맞춤된 원기둥형상의 회전자(12)로 구성된다.
작동유체는, 흡입관(13)으로부터 실린더(4)의 흡입공(4c)을 통해 실린더(4), 롤러(6), 베인(7), 제 1 저널 베어링(9) 및 제 2 저널 베어링(10)으로 구성된 압축실(14)로 인도된다. 전동기(3)에서 발생된 회전운동은 샤프트(5)의 편심부(5a)에 끼워맞추어진 롤러(6)를 편심 회전운동시키고, 그로 인하여 압축실(14)의 용적이 변화하여 작동유체가 압축된다. 압축된 작동유체는 토출공(15)의 토출밸브(도시생략)가 열리면 밀폐용기(1)의 내부를 거쳐 토출관(16)에서 밀폐용기(1)의 외부로 토출된다(예를 들어, 「냉동공조편람, 신판 제 5판, Ⅱ권, 기기편」, 일본냉동협회, 평성 5년, 제 30페이지∼제 37페이지 참조).
로터리 압축기의 정상 운전시에는, 베인(7)의 선단부(7b)는 베인(7)의 배면(7a)에 걸리는 토출압력과 베인(7)의 선단부(7b)에 걸리는 압축실(14) 내의 압력과의 차압에 의한 힘 및 스프링기구(8)에 의한 힘으로 롤러(6)에 밀어붙여진다. 그러나, 시동시에는, 베인(7)의 배면(7a)에 가해지는 토출압력과 베인(7)의 선단부(7b)에 걸리는 압축실(14) 내의 압력과의 차압이 거의 없기 때문에, 베인(7)의 선단부(7b)는 스프링기구(8)에 의한 힘으로 롤러(6)에 밀어붙여진다.
종래의 로터리 압축기에서는, 코일스프링 등의 스프링기구(8)는, 베인(7)의 배면(7a)에 한쪽 단부를 접하고 있고, 다른 한쪽 단부는 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)에 접한다. 베인(7)이 베인 홈(4a)을 따라 왕복운동할 때에, 베인의 배면(7a)이 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)에 가장 접근하는 상태는, 롤러(6)의 편심 회전운동에 따라 베인(7)의 선단부(7b)가 실린더(4)의 원통 내벽(4d)까지 밀어넣어진 상태이다. 이 때, 베인(7)의 배면(7a)과 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a) 사이에는 스프링기구(8)의 밀착높이 이상의 공간이 항상 확보되어야 한다.
즉, 스프링기구(8)의 밀착높이를 1cvm으로 하고, 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)의 내경을 dmi로 하며, 실린더(4)의 원통 내벽(4d)의 내경을 dci로 하고, 베인(7)의 선단부(7b)에서 배면(7a)까지의 길이를 1vn으로 하면, 수학식 1의 부등식이 성립되어야 한다.
로터리 압축기의 밀폐용기(1)를 소경화할 경우, 수학식 1의 좌변은 작아지고, 또 우변의 스프링기구(8)의 밀착높이 1cvm은 스프링기구(8)의 사양에 의해 결정된다.
그 때문에, 베인(7)의 길이 1vn은 짧아지고, 베인(7)과 베인 홈(4a)과의 끼워맞춤부의 밀봉길이가 짧아져서 밀봉성이 저하되어, 베인(7)의 배면(7a)측으로 인도된 토출압력과, 압축실(14)의 압력과의 차압에 의해 작동유체의 누출이 생겨 압축효율이 저하되고 있었다.
또, 롤러(6)의 편심 회전운동에 따라 베인(7)이 실린더(4)의 원통 내벽(4d)에서 돌출된 상태에서는, 압축실(14) 내의 베인(7)의 측면(7c)에, 압축과정의 압력과 흡입과정의 압력과의 압력차가 작용하여 베인(7)이 베인 홈(4a)에 대하여 기울어지게 되고, 베인(7)의 길이 1vn을 짧게 하면 베인(7)과 베인 홈(4a)을 끼워맞추는 길이가 부족하여 기울어지는 각도가 커지게 된다. 그 때문에 베인(7)과 베인 홈(4a)의 접촉면의 압력이 상승하여 마찰에 의한 손실이 증가되어 압축기의 효율이 저하되고 있었다.
또, 종래의 로터리 압축기에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 베인(7)의 배면(7a)에 홈을 형성하여 스프링기구(8)를 수납하는 공간을 확보하는 구성도 이용되었다. 그러나, 이러한 구성에서는, 베인(7)과 베인 홈(4a)의 끼워맞춤부의 밀봉성에 관련이 있는 실질적인 베인(7)의 길이가 짧아진다는 점에서는, 도 7에 나타낸 베인과 다른 점이 없으며, 압축 효율의 저하를 방지할 수는 없었다.
도 1은 본 발명에 관한 제 1 실시예의 로터리 압축기의 베인의 사시도.
도 2는 본 발명에 관한 제 1 실시예의 로터리 압축기의 압축기구부의 베인 홈 근방의 횡단면도.
도 3은 본 발명에 관한 제 2 실시예의 로터리 압축기의 압축기구부의 베인 홈 근방의 횡단면도.
도 4는 종래의 로터리 압축기의 횡단면도.
도 5는 종래의 로터리 압축기의 압축기구부의 횡단면도.
도 6은 종래의 로터리 압축기의 압축기구부의 치수를 나타내는 횡단면도.
도 7은 종래의 로터리 압축기의 베인의 사시도.
도 8은 종래의 로터리 압축기의 베인의 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 밀폐용기 1a : 밀폐용기의 원통 내벽
1b : 코일스프링 가이드기구 2 : 압축기구부
3 : 전동기 4 : 실린더
4a : 베인 홈 4b : 지지부
4c : 흡입공 4d : 실린더의 원통 내벽
5 : 샤프트 5a : 편심축
6 : 롤러 7 : 베인
7a : 배면 7b: 선단부
7c : 측면 7d : 스프링구멍
8 : 스프링기구 9 : 제 1 저널 베어링
10 : 제 2 저널 베어링 11 : 고정자
12 : 회전자 13 : 흡입관
14 : 압축실 15 : 토출공
16 : 토출관 20 : 코일스프링
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베인(7)의 내부에 코일스프링 등의 스프링기구(8)의 일부를 수납함으로써, 간단하고 저렴한 구조로 베인(7)과 베인 홈(4a)의 접촉면적을 확보하여, 작동유체의 누출을 억제하면서 소형화가 가능한 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 제 1 발명은, 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 배치되며 베인 홈이 있는 실린더와, 편심부가 있는 샤프트와, 상기 샤프트의 상기 편심부에 회전이 자유롭게 끼워맞추어져, 상기 실린더 내부에서 편심 회전운동하는 롤러와, 상기 실린더의 상기 베인 홈에 설치되어 상기 롤러에 선단부를 접하면서 상기 베인 홈을 왕복운동하는 베인과, 상기 베인을 상기 롤러에 밀어붙이는 스프링기구를 구비하며, 상기 베인은 상기 베인의 상기 롤러에 접하는 쪽과는 반대쪽에 스프링구멍이 형성되어 있고, 상기 스프링구멍은, 상기 베인의 왕복운동방향으로 수직인 상기 베인의 단면 내에 수용되고, 적어도 상기 스프링기구의 일부를 수납하는 로터리 압축기이다.
또, 제 2 발명은, 상기 스프링기구는 복수개가 있고, 상기 베인은 상기 스프링구멍을 복수개 가지며, 상기 스프링구멍의 각각에 적어도 각각의 상기 스프링기구의 일부가 수납되어 있는 제 1 발명의 로터리 압축기이다.
또, 제 3 발명은, 상기 스프링기구를 코일스프링으로 한 제 1 발명의 로터리 압축기이다.
또, 제 4 발명은, 상기 코일스프링의 일단부는 상기 베인의 상기 스프링구멍에 수납되고, 상기 코일스프링의 타단부가 접하는 대좌(seat)에는 코일스프링 가이드기구가 설치된 제 3 발명의 로터리 압축기이다.
또, 제 5 발명은, 상기 코일스프링 가이드기구를 상기 밀폐용기의 내측 측면에 설치한 제 4 발명의 로터리 압축기이다.
또, 제 6 발명은, 상기 베인의 폭을 3.0mm 이상 3.5mm 이하, 상기 베인의 스트로크를 3.0mm 이상 5.0mm 이하, 상기 코일스프링의 직경을 2.0mm 이상 3.0mm 미만, 또 상기 코일스프링의 자유길이를 직경의 5배 이하로 한 제 3 발명의 로터리 압축기이다.
또, 제 7 발명은, 작동유체가 이산화탄소인 제 1 발명의 로터리 압축기이다.
본 발명의 로터리 압축기에 의하면, 간단하고 저렴한 구조로 베인과 베인 홈의 접촉면적을 확보하여, 작동유체의 누출을 억제하면서 소형화할 수 있는 로터리 압축기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 몇가지 실시예에 대하여 도 1, 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다. 또, 이하의 설명은 본 발명의 구체예에 대하여 설명하는 것으로서, 특허청구범위의 기재를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 몇가지 실시예의 로터리 압축기는 실린더(4), 베인(7) 및 스프링기구(8) 이외의 로터리 압축기의 구성에 관하여 도 4 내지 도 8에 나타내는 종래의 로터리 압축기와 동일한 구성이며, 동일 구성부품에 대해서는 동일 부호를 사용한다. 또, 종래예와 동일한 구성 및 작용에 대한 설명은 생략하기로 한다.
(제 1 실시예)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서의 로터리 압축기의 베인의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에서의 로터리 압축기의 압축기구부의 베인 홈 근방의 횡단면도이다. 또, 도 2는 베인(7)의 선단부(7b)가 실린더(4)의 원통 내벽(4d)까지 밀어넣어진 상태를 나타내고 있다.
본 실시예에서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 스프링기구(8)로 베인(7)의 배면(7a)의 폭 및 높이보다 작은 외경치수의 코일스프링(20)을 구비하며, 베인(7)의 배면(7a)에, 코일스프링(20)의 외경보다 직경이 크되, 베인(7)의 폭 및 높이보다 직경이 작고, 베인(7)의 왕복운동방향으로 깊이 1vna의 스프링구멍(7d)을 2개 형성하며, 2개의 스프링구멍(7d)의 각각에 코일스프링(20)의 일단부를 수납하고, 코일스프링(20)의 베인측의 반대쪽 단부를 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)에 접촉시킨다. 또, 베인(7)의 길이 1vn은, 롤러(6)의 편심 회전운동에 따라서 베인(7)의 선단부(7b)가 실린더(4)의 원통 내벽(4d)면까지 밀어넣어진 상태에서, 베인(7)의 배면(7a)과 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a) 사이에 최소한의 간극 1cr이 생기는 길이로 한다.
코일스프링(20)은 가장 압축된 상태에서도 밀착높이 1cvm 이하로 되는 것은 허용되지 않으며, 또 베인(7)이 실린더(4)의 원통 내벽(4d)에서 가장 돌출된 상태에서도 코일스프링(20)이 베인(7)을 롤러(6)에 밀어붙이기 위하여 코일스프링(20)은 자유길이 1cvf(도시생략) 이하여야 한다. 그 때문에, 롤러(6)의 편심 회전운동에 수반하는 베인(7)의 왕복운동의 스트로크를 1st로 하여, 스프링구멍(7d)을 수학식 2의 부등식이 성립하는 깊이 1vna로 구성한다.
이어서, 이상의 구성에 의한 효과를 설명한다.
본 실시예의 로터리 압축기에서는 코일스프링(20)의 일부가 베인(7)의 스프링구멍(7d)에 수납되기 때문에, 롤러(6)의 편심 회전운동에 의해 베인(7)의 선단부(7d)가 실린더(4)의 원통 내벽(4d)면까지 밀어넣어진 상태에서, 베인(7)의 배면(7a)과 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a) 사이에 코일스프링(20)의 밀착높이 1cvm보다 작은 간극 1cr을 설정할 수 있게 된다. 따라서 수학식 1은 수학식 3으로 나타내어진다.
단, 배경기술에서 설명한 바와 같이, dmi는 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)의 내경이며, dci는 실린더(4)의 원통 내벽(4d)의 내경이며, 1vn은 베인(7)의 선단부(7d)에서 배면(7a)까지의 길이이다.
즉, 종래의 로터리 압축기는 밀폐용기(1)를 소경화한 경우에 베인(7)의 길이 1vn이 짧아진 만큼 베인(7)과 베인 홈(4a)과의 끼워맞춤부에서의 밀봉성이 저하되고 있었지만, 본 실시예의 로터리 압축기에서는 코일스프링(20)의 밀착높이 1cvm과 간극 1cr의 차이만큼 밀폐용기(1)의 반경을 소경화해도 베인(7)의 길이 1vn은 소경화하기 전과 다름이 없고, 또한 스프링구멍(7d)의 외경이 베인(7)의 폭 및 높이보다 작으므로 베인(7)의 측면에 결손이 생기지 않으며, 베인(7)과 베인 홈(4a)의 끼워맞춤부의 길이를 손상시키지 않기 때문에, 베인(7)과 베인 홈(4a)의 끼워맞춤부에서의 밀봉성을 유지할 수 있게 된다.
즉, 코일스프링(20)의 일부를 베인(7)의 스프링구멍(7d)에 수납할 수 있으므로, 로터리 압축기를 소경화해도 베인(7)의 길이를 종래의 로터리 압축기에 비해 길게 할 수 있다. 따라서, 종래의 로터리 압축기에 비해 베인(7)과 베인 홈(4a)의 끼워맞춤부에서의 밀봉성을 더욱 확실하게 유지할 수 있게 된다.
또, 본 실시예의 로터리 압축기에서는 코일스프링(20)의 밀착높이 1cvm과 간극 1cr의 차이 이상으로 밀폐용기(1)의 반경을 소경화한 경우에도, 종래의 로터리 압축기의 밀폐용기(1)를 소경화한 경우에 비해 베인(7)의 길이 1vn이 길어지기 때문에, 베인(7)과 베인 홈(4a)의 끼워맞춤부에서의 밀봉성의 저하가 완화되는 것은 물론이다.
또, 종래의 로터리 압축기보다 베인(7)과 베인 홈(4a)의 끼워맞춤길이가 길어지기 때문에, 베인(7)이 베인 홈(4a)에 대하여 기울어지는 각도가 작아진다. 그 때문에, 베인(7)과 베인 홈(4a)의 접촉면의 압력이 저하되어 오일막의 유지가 용이하게 되므로 슬라이딩면의 신뢰성이 향상된다. 또, 베인(7)과 베인 홈(4a)의 접촉면의 압력의 저하에 의해 마찰에 의한 손실이 감소되어 기계 효율도 향상된다.
또, 베인(7)의 배면(7a)에 스프링구멍(7d)을 2개 형성하여, 2개의 스프링구멍(7d)의 각각에 코일스프링(20)의 적어도 일부를 수납함으로써 2개의 스프링으로 베인(7)을 롤러(6)에 밀어붙일 수 있게 되므로, 각 코일스프링(20)의 스프링 상수를 작게 설계할 수 있다. 이 때문에, 코일스프링(20)의 직경을 소경화할 수 있어, 베인(7)의 두께를 두껍게 하지 않고도 상기의 효과를 얻을 수 있다. 또, 베인(7)의 배면(7a)의 분산된 위치에 코일스프링(20)의 스프링력을 작동시킬 수 있어, 베인(7)의 선단부(7b)를 롤러(6)에 균일하게 밀어붙일 수 있게 되기 때문에, 베인(7)의 선단부(7b)가 롤러(6)에 편면 접촉하지 않게 되어 베인(7)의 선단부(7b)의 신뢰성이 향상된다. 또, 본 실시예에서는 스프링구멍(7d)과 코일스프링(20)을 각각 2개 이용하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 스프링구멍(7d)과 코일스프링(20)을 각각 2개 이상 이용해도 상관없다. 스프링구멍(7d)과 코일스프링(20)을 2개 이상 이용한 구성에서는, 코일스프링(20)의 직경을 더 소형화할 수 있고, 베인(7)의 선단부(7b)를 롤러(6)에 균일하게 밀어붙일 수 있음은 물론이다.
또, 코일스프링(20)의 베인측의 반대쪽 단부를 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)에 접촉시키는 구성이 아니고, 베인 홈(4a)의 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)측에 밑면을 설치하여, 코일스프링(20)의 베인측 반대쪽 단부를 접촉시키는 구성이라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또, 단순한 형태로 저렴한 코일스프링을 스프링기구(8)로 사용함으로써 저렴하고도 용이하게 조립할 수 있게 된다.
또, 본 실시예에서는 스프링기구(8)에 코일스프링(20)을 이용하였지만, 수지나 가스 등의 탄성체라도 동일한 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.
또, 본 실시예에서는 스프링구멍(7d)과 코일스프링(20)을 각각 2개 이용한다고 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 스프링구멍(7d)과 코일스프링(20)을 각각 하나씩 이용해도 상관없다.
또, 본 실시예는 베인(7)의 배면(7a)에 수학식 2의 부등식으로 나타내는 범위의 깊이 1vna의 스프링구멍(7d)을 설치하는 가공을 행하는 것만으로도 용이하게 실현할 수 있기 때문에, 저렴한 비용으로 이상의 효과를 얻을 수 있다.
(제 2 실시예)
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에서의 로터리 압축기의 압축기구부의 베인 홈 근방의 횡단면도이다. 또, 도 3은 베인의 선단부가 실린더의 원통 내벽면까지 밀어넣어진 상태를 나타낸다.
제 1 실시예와 다른 점은, 코일스프링(20)의 단부가 접하고 있던 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)에 코일스프링 가이드기구(1b)를 설치한 점이다. 코일스프링 가이드기구(1b)는 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)에 설치한 코일스프링(20)의 내경보다 직경이 작은 원기둥형상의 볼록부로 구성되어 있다. 즉, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 코일스프링(20)의 내부에 코일스프링 가이드기구(1b)인 원기둥형상의 볼록부가 삽입된 상태에 있다.
또, 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)의 코일스프링 가이드기구(1b)의 길이는 베인(7)의 스프링구멍(7d)의 깊이 1vna보다 짧게 구성한다.
제 2 실시예의 구성은 이상에 나타내는 구성 이외에는 제 1 실시예와 동일하며, 그 구성에 의한 효과도 동일하게 얻어짐은 물론이다.
이어서, 이상의 구성에 의한 효과를 설명한다.
코일스프링(20)의 양단부는, 베인(7)의 스프링구멍(7d)과 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)의 코일스프링 가이드기구(1b)에 의해 신축방향 이외로의 운동이 고정되기 때문에, 코일스프링(20)이 반복하여 신축한 경우에, 코일스프링(20)과 베인(7)의 배면(7a) 상의 스프링구멍(7d)의 입구가 걸리는 것을 방지하여, 코일스프링(20)이 분리되거나 구부러짐에 따르는 고장을 방지할 수 있어서, 로터리 압축기의 신뢰성을 확보할 수 있다. 또, 스프링구멍(7d)의 입구부분에 라운드부를 부착해도 상관없다. 이와 같이, 스프링구멍(7d)의 입구부분에 라운드부를 부착함으로써 코일스프링(20)과 베인(7)의 배면(7a) 상의 스프링구멍(7d)의 입구가 걸리는 것을 더욱 적게 할 수 있다.
또, 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)의 코일스프링 가이드기구(1b)의 길이를 베인(7)의 스프링구멍(7d)의 깊이 1vna 이하로 함으로써, 베인(7)의 배면(7a)과 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)이 접근한 경우에도 스프링구멍(7d)의 저부와 코일스프링 가이드기구(1b)의 선단부가 충돌하는 일은 없다. 그 때문에, 베인(7)의 배면(7a)과 밀폐용기(1)의 원통 내벽(1a)의 간극 1cr을 최소한으로 설정할 수 있어서, 본 실시예에서 본 발명의 제 1 실시예의 효과를 최대한 발휘할 수 있다.
또, 코일스프링 가이드기구(1b)를 밀폐용기(1)의 내측 내벽(1a)에 설치함으로써, 코일스프링 가이드기구(1b)를 밀폐용기(1)에 고정하기 위한 지지부가 코일스프링(20) 및 베인(7)과 간섭하지 않게 구성할 수 있기 때문에, 실린더(4)에 고정하기 위한 지지부를 설치한 경우에 비해 베인(7)의 밀봉면을 길게 할 수 있다.
또, 소형의 로터리 압축기에는 일반적으로 폭이 3.0mm 이상 3.5mm 이하의 베인(7)이 사용되며, 베인(7)의 스트로크는 3.0mm 이상 5.0mm 이하이다. 이러한 소형의 로터리 압축기에서는 코일스프링(20)의 밀착높이를 고려하여 자유길이 10.0mm 이상의 코일스프링(20)이 사용된다. 또, 일반적으로 강재(鋼材)나 피아노선으로 형성된 코일스프링(20)의 경우, 양단부가 고정되고, 코일스프링의 자유길이를 코일스프링의 평균직경으로 나눈 종횡비가 5 이하인 조건에서는 좌굴이 발생될 위험성이 낮아진다. 그 때문에, 코일스프링(20)의 직경을 2.0mm 이상 베인(7)의 폭 미만으로 함으로써 로터리 압축기의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또, 작동유체로서의 이산화탄소는 프레온, 대체 프레온, 탄화수소, 암모니아 등의 다른 작동유체에 비해 압력이 높고, 베인 홈(4a)과 베인(7)의 간극에서의 작동유체의 누출이 많아지지만, 본 발명의 실시예를 이용하여 베인(7)의 길이를 종래에 비해 길게 함으로써 작동유체의 누출을 줄일 수 있다.
또, 작동유체로서의 이산화탄소는, 밀도가 높고, 기통용적도 다른 작동유체에 비해 작아진다. 즉, 작동유체에 이산화탄소를 이용함으로써 기통용적이 작아지지만, 본 발명을 이용함으로써 압축기구부(2)를 더욱 소형화할 수 있어서 로터리 압축기의 소형화를 실현할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 베인(7)의 배면(7a)의 스프링구멍(7d)에 적어도 코일스프링(20)의 일부를 수납함으로써, 종래의 베인(7)과 밀폐용기(1) 사이에 필요하던 코일스프링(20)의 밀착높이 이상의 공간이 필요없게 되어, 베인(7)과 베인 홈(7a)의 밀봉길이를 길게 할 수 있기 때문에, 간단한 구조의 소형 고효율 로터리 압축기를 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 관한 압축기는, 작동유체를 압축ㆍ반송하는 기능을 가지며, 냉동냉장고나 공조기 등, 냉매식 히트펌프용으로 유용하다. 또, 진공펌프 등의 용도에도 응용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 밀폐용기와,
    상기 밀폐용기의 내부에 배치되며, 베인 홈이 있는 실린더와,
    편심부가 있는 샤프트와,
    상기 샤프트의 상기 편심부에 회전이 자유롭게 끼워맞추어져, 상기 실린더 내부에서 편심 회전운동하는 롤러와,
    상기 실린더의 상기 베인 홈에 설치되어 상기 롤러에 선단부를 접하면서 상기 베인 홈을 왕복운동하는 베인과,
    상기 베인을 상기 롤러에 밀어붙이는 스프링기구를 구비하며,
    상기 베인은, 상기 베인의 상기 롤러에 접하는 쪽과는 반대쪽에 스프링구멍이 형성되어 있으며,
    상기 스프링구멍은, 상기 베인의 왕복운동방향에 수직인 상기 베인의 단면 내에 수용되고, 적어도 상기 스프링기구의 일부를 수납하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링기구는 복수개가 있고,
    상기 베인은 상기 스프링구멍을 상기 복수개 가지며,
    상기 스프링구멍의 각각에 적어도 각각의 상기 스프링기구의 일부가 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링기구를 코일스프링으로 한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 코일스프링의 일단부는 상기 베인의 상기 스프링구멍에 수납되고, 상기 코일스프링의 타단부가 접하는 대좌(seat)에는 코일스프링 가이드기구가 설치된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 코일스프링 가이드기구를 상기 밀폐용기의 내측 측면에 설치한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 베인의 폭을 3.0mm 이상 3.5mm 이하, 상기 베인의 왕복운동의 스트로크를 3.0mm 이상 5.0mm 이하, 상기 코일스프링의 직경을 2.0mm 이상 상기 베인의 폭 미만, 또 상기 코일스프링의 자유길이를 직경의 5배 이하로 한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  7. 제 1항에 있어서,
    작동유체가 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
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