KR100219432B1 - 회전압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 회전압축기를 개시한다. 개시된 본 발명은, 그 본체의 내주면에 고정된 고정자와, 상기 고정자의 중앙부에 축지되며 회전자가 축설된 회전축과, 상기 회전축의 하단부에 구비되며 실린더실이 형성된 실린더와, 상기 실린더실의 내측에 배치되며 상기 회전축의 하측에 편심된 크랭크 및 그 크랭크에 끼워진 롤러로 구비된 회전압축기에 있어서, 상기 회전자의 하측에 구비된 밸런서와, 상기 밸런서의 하측에 구비되며 상기 회전축과 아울러 상기 롤러가 회전하며 압축, 분출되는 고온고압의 냉매에 함유된 오일을 분리하는 오일 분리수단이 구비된 것을 특징으로 함으로써, 회전압축기의 기동시 고온 고압의 기체 냉매와 함께 오일이 토출되는 것을 방지한다.

Description

회전압축기

본 발명은 회전압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전압축기의 기동시 고온 고압으로 압축된 기체 냉매에 오일이 섞여서 토출됨을 방지하는 회전압축기에 관한 것이다.

일반적으로 회전압축기(또는 밀폐형 회전압축기)는, 냉동장치에서 기체가스를 고온 고압으로 압축할 때 사용하는 것이다.

즉, 회전압축기는 냉동장치에서 그 내부에 봉입된 가스상태의 냉매를 로터의 회전운동(또는 피스톤운동)에 의해 고온 고압으로 압축시키고, 압축된 냉매는 응축기에서 응축되어 모세관을 경유할 때 압력이 급강하 되며 증발기에서 주위의 열을 빼앗아 증발하며 가스로 되어 다시 회전압축기로 회수된다.

이렇게 회수된 가스상태의 냉매는 압축기에 의해 다시 고온고압으로 압축되며 상기의 동작을 반복 한다.

상기와 같은 기능을 하는 회전 압축기의 일반적인 구성은 도 1과 같은 것이다.

즉, 회전압축기의 외관을 형성하는 본체(100)는 밀폐된 용기형상을 가지며 그 상방에 토출관(101)이 연통 설치되고 외부 하측에는 흡입관(102)이 설치된다.

상기 토출관(101)은 미도시한 냉매 파이프에 의해 응축기와 연결 설치되고, 상기 흡입관(102)은 일단부는 상기 어큐물레이터(200)의 내측에서 일정한 높이를 갖고 돌출되며 타단부는 후술하는 실린더에 형성된 실린더실과 연통 설치된다.

한편, 상기 본체(100)의 내측에는 모터(110)가 설치된다.

상기 모터(110)는 상기 본체(100)의 내주면에 고정된 고정자(113)와 그 중앙부에 배치되며 하측에 밸런서(114)가 구비된 회전자(112) 및 이를 축지하는 회전축(111)으로 구성된다.

그리고, 상기 모터(110)의 직하방에는 실린더(120)가 배치된다.

상기 실린더(120)는 상, 하부 플랜지(122)(123)에 의해 상기 회전축(111)의 하단부와 결합되고, 그 내측에는 상기 흡입관(102)과 연통되는 중공의 실린더실(121)이 형성된다.

또한, 상기 상부 플랜지(122)는 그 상측에 머플러(124)가 씌워지며, 상기 상부 플랜지(122)와 상기 머플러(124)에는 상기 실린더실(121)과 연통되는 미도시한 배기공이 형성된다.

한편, 상기 실린더실(121)의 내측에 위치되는 상기 회전축(111)의 하단부에는 크랭크(131)가 편심 설치되며, 이 크랭크(131)에는 롤러(132)가 끼워진다.

상기 실린더(120)의 일측에는 미도시한 베인이 상기 롤러(132)의 외주면에 대해 상시 선 접촉되도록 탄지되며, 상기 실린더실(121)을 흡입실과 압축실로 구획한다.

이와 같이 구성된 일반적인 회전압축기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

즉, 상기 모터(110)의 내부에 구비된 회전자(112)를 축설한 상기 회전축(111)이 고속으로 회전하면 회전축(111)의 하단부에 편심된 상기 크랭크(131)에 의해 상기 롤러(132)는 상기 실린더실(121) 내에서 자전과 공전을 반복한다.

자전과 공전을 반복하는 상기 롤러(132)는 증발기에서 열교환을 이룬후 상기 어큐물레이터(200)를 통하여 회수된 기체 냉매를, 다시 상기 실린더실(121)의 내측으로 흡입하는 기능과 흡입된 냉매를 압축하는 기능을 동시에 수행한다.

따라서, 상기 롤러(132)의 자전과 공전에 의해 상기 어큐물레이터(200)와 흡입관(102)을 통하여 실린더실(121)의 내측으로 흡입된 기체 냉매는, 도 1의 일점 화살표와 같이, 상기 롤러(132)에 의해 상기 실린더실(121)의 내측에서 고온고압의 기체로 압축된후, 상기 상부 플랜지(122)와 머플러(124)에 형성된 미도시한 배기공을 통하여 본체(100)의 내부 상측으로 분출된후, 상기 토출관(101)을 통하여 토출되며 냉동장치의 유로를 따라 순환하게 된다.

그러나, 이와 같은 일반적인 회전압축기에서는 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

즉, 회전압축기가 냉매를 고온 고압으로 압축하는 과정중에, 냉매는 본체의 내측에 저유된 오일O이 섞인 상태에서 토출되며 냉동장치를 연결하는 각 냉매관을 따라 순환하고, 이렇게 순환되던 오일(O)은, 증발기(또는 실내기)의 내측에서 냉매로부터 분리되며 관체로 구성된 그 내벽면에 잔존하는 요인이 된다.

따라서, 증발기에 잔존된 오일에 의해 기체 냉매가 증발기를 원활하게 통과할 수 없어 증발기의 효율, 즉, 냉각효율이 저하되는 문제점이 발생되었다.

뿐만 아니라, 압축기에는 윤활작용을 하는 적정량의 오일이 상시 저유되어야 하는데, 상기와 같이, 증발기에 잔존되며 압축기로 미 회수되는 손실된 오일에 의해 압축기의 구동부분을 충분히 윤활할 수 없게 되어 결국 압축기가 마모 및 손상되거나 그에 따라 수명이 단축되는 또 다른 문제점도 발생된다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 종래와 같은 회전압축기가 갖고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 회전압축기의 기동시 고온 고압으로 압축된 기체 냉매에 섞인 오일이 토출관을 통하여 토출된후, 증발기에 잔존됨을 방지 함으로써, 증발기의 냉각효율을 유지하는 회전압축기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고온 고압으로 압축된 기체 냉매에 섞인 오일이 토출관을 통하여 토출되며 손실됨을 방지 함으로써, 적정량의 오일이 상시 본체의 내측에 저유된 상태에서 압축기의 마찰부위를 충분히 윤활토록하여 압축기의 수명을 연장할 수 있는 회전압축기를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 회전압축기의 단면도

도 2는 본 발명이 적용된 회전압축기의 단면도

도 3은 본 발명에 따른 오일 분리수단을 보인 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 ; 회전압축기 본체 101 ; 토출관

102 ; 흡입관 110 ; 모터

111 ; 회전축 112 ; 회전자

113 ; 고정자 115 ; 플레이트

120 ; 실린더 121 ; 실린더실

122, 123 ; 상, 하부 플랜지 124 ; 머플러

131 ; 크랭크 132 ; 롤러

200 ; 어큐물레이터 300 ; 오일 분리수단

310 ; 브레이드 O ; 오일

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 본체의 내주면에 고정된 고정자와, 상기 고정자의 중앙부에 축지되며 회전자가 축설된 회전축과, 상기 회전축의 하단부에 구비되며 실린더실이 형성된 실린더와, 상기 실린더실의 내측에 배치되며 상기 회전축의 하측에 편심된 크랭크 및 그 크랭크에 끼워진 롤러로 구비된 회전압축기에 있어서, 상기 회전자의 하측에 구비된 밸런서와, 상기 밸런서의 하측에 구비되며 상기 회전축과 아울러 상기 롤러가 회전하며 압축, 분출되는 고온고압의 냉매에 함유된 오일을 분리하는 오일 분리수단이 구비된 것을 특징으로 하는 회전압축기를 제공한다.

이하에서는 이러한 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 오일 분리수단이 설치된 일반적인 회전압축기의 내부 구성을 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 오일 분리수단의 요부를 보인 사시도 로써, 종래기술과 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하였다.

부연하면, 본 발명에 따른 오일 분리수단에서는 도면부호300을 부여하여 설명한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른, 회전압축기의 본체(100)는 그 상, 하방에 토출관(101)과 흡입관(102)이 관통된다.

상기 토출관(101)은 미도시한 냉매 파이프에 의해 응축기와 연결 설치되고, 상기 흡입관(102)은 일단부는 상기 어큐물레이터(200)의 내측에서 일정한 높이를 갖고 돌출되며 타단부는 후술하는 실린더에 형성된 실린더실과 연통 설치된다.

한편, 상기 본체(100)의 내측에는 고정자(113)와 밸런서(114)를 갖춘 회전자(112) 그리고 이를 축지하는 회전축(111)으로 이루어진 모터(110)가 설치된다.

그리고, 상기 모터(110)의 직하방에는 실린더(120)가 배치된다.

상기 실린더(120)는 상, 하부 플랜지(122)(123)에 의해 상기 회전축(111)의 하단부와 결합되며, 상기 흡입관(102)과 연통되는 중공의 실린더실(121)이 형성된다.

또한, 상기 상부 플랜지(122)는 그 상측에 머플러(124)가 씌워지며, 상기 상부 플랜지(122)와 상기 머플러(124)에는 상기 실린더실(121)과 연통되는 미도시한 배기공이 형성된다.

한편, 상기 실린더실(121)의 내측에 위치되는 상기 회전축(111)의 하단부에는 크랭크(131)가 편심 설치되며, 이 크랭크(131)에는 롤러(132)가 끼워진다.

상기 실린더(120)의 일측에는 미도시한 베인이 상기 롤러(132)의 외주면에 대해 상시 선 접촉되도록 탄지되며, 상기 실린더실(121)을 흡입실과 압축실로 구획되는데 이들 구성은 일반적인 회전압축기의 내부구성과 동일하다.

여기서, 본 발명의 특징부는, 상기 회전자(112)의 하측에 구비된 상기 밸런서(114)의 하측에는 상기 회전축(111)과 아울러 상기 롤러(132)가 회전하며 압축된 고온고압의 냉매에 함유된 오일을 분리하는 오일 분리수단(300)이 구비된다는 점이다.

상기 오일 분리수단(300)은 도 3에서 보는바와 같이, 그 일단부는 상기 밸런서(114)의 하단부에 고정된 고정단이고, 타단부는 자유단인 브레이드(310)로 구성된다.

바람직하게는, 상기 브레이드(310)는 상기 밸런서(114)의 하단부에 대해 적어도 한개 이상 구비함이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 브레이드(310)는 상기 밸런서(114)에 대해 일방향으로 경사설치됨이 더욱 바람직하다.

따라서, 상기 모터(110)의 내부에 구비된 회전자(112)를 축설한 상기 회전축(111)이 고속으로 회전하면, 회전축(111)의 하단부에 편심된 상기 크랭크(131)에 의해 상기 롤러(132)는 상기 실린더실(121) 내에서 자전과 공전을 반복하며, 증발기에서 열교환을 이룬후 어큐물레이터(200)를 통하여 회수된 기체 냉매를, 종래와 동일하게 고온고압으로 압축한다.

또한, 이와 같이 압축된 고온고압의 냉매는 종래와 동일하게 상부 플랜지(122)와 머플러(124)에 형성된 미도시한 배기공을 통하여 본체(100)의 내부 상측으로 분출된후, 상기 토출관(101)을 통하여 토출되며 냉동장치의 유로를 따라 순환할 것이다.

그러나, 여기서 본 발명의 특징부는, 상기와 같이, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 과정중에, 본체의 내측에 저유된 오일O이 냉매에 섞인 상태에서 토출되더라도, 그 오일O이 상기 밸런서(114)의 하측에 구비되며 오일 분리수단(300)의 기능을 하는 브레이드(310)에 의해 분리된다는 점이다.

즉, 냉매에 섞인 오일O의 비중은 냉매의 비중보다 무거우므로, 회전자(112)와 아울러 회전하는 브레이드(310)는 임펠러의 기능을 하며 냉매에 함유된 오일O의 입자를 분리한다는 점이다.

따라서, 분리된 오일은 다시 본체(10)의 내부 하측으로 회수되고, 상당량의 오일입자가 분리된 상태의 냉매만이 냉동장치를 연결하는 각 냉매관을 따라 순환하게 된다.

이상과 같은 구성의 본 발명은, 종래와 같이, 냉매와 함께 순환되던 오일(O)이 증발기(또는 실내기)의 내측에 잔존되고, 그 잔존된 오일에 의해 원활한 냉매의 흐름이 저하되어 증발기의 냉각효율을 유지할 수 없었던 문제점은 해결된다.

또한, 본체의 내측에서 윤활작용을 하는 적정량의 오일이 상기와 같이, 증발기에 잔존되며 미 회수되는 부족된 오일에 의해 압축기의 구동부분을 충분히 윤활할 수 없었고, 그에 따라 압축기의 마모 및 손상이 유발되어 수명을 단축시켰던 문제점 또한 해결된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 회전압축기의 기동시 고온 고압으로 압축된 기체 냉매에 섞인 오일이 토출관을 통하여 토출된후, 증발기에 잔존됨을 방지 함으로써, 증발기의 냉각효율을 유지하고, 또, 적정량의 오일이 상시 본체의 내측에 저유된 상태에서 압축기의 마찰부위를 충분히 윤활토록 함으로써, 압축기의 수명을 연장하는 등의 특징이 있다.

Claims (4)

1. 그 본체의 내주면에 고정된 고정자와, 상기 고정자의 중앙부에 축지되며 회전자가 축설된 회전축과, 상기 회전축의 하단부에 구비되며 실린더실이 형성된 실린더와, 상기 실린더실의 내측에 배치되며 상기 회전축의 하측에 편심된 크랭크 및 그 크랭크에 끼워진 롤러로 구비된 회전압축기에 있어서, 상기 회전자의 하측에 구비된 밸런서와, 상기 밸런서의 하측에 구비되며 상기 회전축과 아울러 상기 롤러가 회전하며 압축, 분출되는 고온고압의 냉매에 함유된 오일을 분리하는 오일 분리수단이 구비된 것을 특징으로 하는 회전압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오일 분리수단은 일단부는 상기 밸런서의 하단부에 고정된 고정단이고, 타단부는 자유단인 브레이드인 것을 특징으로 하는 회전압축기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 브레이드는 상기 밸런서의 하단부에 적어도 한개 이상 구비된 것을 특징으로 하는 회전압축기.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 브레이드는 상기 밸런서에 대해 일방향으로 경사설치된 것을 특징으로 하는 회전압축기.

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