KR100317363B1 - 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치에 관한 것으로서, 회전자의 상단에 상기 회전자와 일체로 회전가능하도록 결합되는 하판과; 상기 회전자의 축선방향을 따라 상기 하판으로부터 소정 거리 이격배치되는 상판과; 상기 축선방향을 따라 상기 하판과 상기 상판사이에 개재되어 상기 하판과 상기 상판이 상호 일체로 회전가능하도록 연결시키는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 냉매와 함께 유출되는 오일량을 저감시킬 수 있으며, 고정자의 냉각을 촉진시킬 수 있는 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치가 제공된다.

Description

밀폐형 회전압축기의 오일분리장치{OIL SEPERATING APPARATUS FOR HERMETIC ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은, 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉매개스와 함께 토출되는 오일량을 저감시킬 수 있으며 고정자의 온도상승을 억제시킬 수 있도록 한 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 밀폐형 압축기의 오일분리장치의 사용상태도이고, 도 2는 도 1의 오일분리장치의 평면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 밀폐형 회전압축기는, 밀폐공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부 저부영역에 배치되어 냉매를 압축하는 압축부(21)와, 압축부(21)의 상측에 배치되어 압축부(21)에 구동력을 제공하는 전동모터부(31)를 가진다.

케이싱(11)의 상부영역에는 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출파이프(13)가 마련되어 있으며, 하부 일측영역에는 외부로부터 냉매를 흡입할 수 있도록 흡입파이프(15)가 구비되어 있다. 케이싱(11)의 내부 저부영역에는 각 저널부(미도시)에 오일을 공급할 수 있도록 오일수용부(17)가 형성되어 있다.

압축부(21)는, 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더(23)와, 실린더(23)의 상측 및 하측에 각각 결합되는 상부베어링부재(25) 및 하부베어링부재(27)와, 실린더(23)의 내부 압축공간내에 편심운동가능하도록 배치되어 냉매를 압축하는 롤러(29)를 가진다.

전동모터부(31)는, 케이싱(11)의 내부에 고정배치되며 코어(34a)와코어(34a)에 권취되는 고정자코일(34b)로 된 고정자(33)와, 고정자(33)의 내부에 회전축(37)을 중심으로 회전가능하도록 배치되는 회전자(35)를 구비한다. 회전자(35)의 축심에 회전자(35)와 일체로 회전가능하도록 결합되는 회전축(37)의 하부영역에는 실린더(23)의 내부에 수용되는 롤러(29)를 편심운동시킬 수 있도록 편심부(38)가 형성되어 있으며, 하단부에는 케이싱(11)의 저부에 형성된 오일수용부(17)로부터 오일을 상부영역으로 급송할 수 있도록 오일급송장치(39)가 구비되어 있다.

한편, 회전자(35)의 상단에는 압축부(21)로부터 압축되어 토출되는 냉매와 혼합되어 상부영역으로 유동하는 오일을 분리할 수 있도록 오일분리장치(41)가 마련되어 있다. 오일분리장치(41)는, 원판형상을 가지며, 회전자(35)의 상단에 코킹처리될 수 있도록 판면을 관통하여 코킹홀(43)이 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 회전자(35)가 회전하게 되면 회전축(37)의 편심부(38)에 결합된 롤러(29)가 실린더(23)의 내부에서 편심운동을 하게 된다. 이에 의해, 흡입파이프(15)로부터 냉매가 흡입 및 압축되고 상부영역으로 토출된다. 한편, 회전축(37)이 회전하게 되면, 회전축(37)의 하단에 형성된 오일급송장치(39)는 저부의 오일을 상부영역의 각 저널부로 공급하게 된다.

한편, 오일중 일부는 고온고압조건에 의해 입자화되어 토출되는 냉매와 혼합되어 상부영역으로 유동하게 되고 토출파이프(13)를 따라 냉동사이클내를 순환하게 된다. 이 때, 입자화된 오일중 일부는 오일분리장치(41)와 접촉되어 응결되고, 오일분리장치(41)가 회전하게 되면 원심력에 의해 축선방향에 가로로 비산된다.

그런데, 이러한 종래의 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치에 있어서는, 오일과 접촉되어 오일이 응결되도록 하는 오일분리장치(41)의 표면적이 충분하지 못하기 때문에 오일분리량이 미흡할 뿐만아니라, 냉매개스와 함께 오일이 토출파이프(13)를 통해 여전히 유출되어 냉매파이프를 타고 유동하다가 열교환기(미도시)의 내부에 잔류하게 되어 열교환효율을 저해시키는 문제점이 잔존하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 냉매와 함께 유출되는 오일량을 저감시킬 수 있으며, 고정자의 냉각을 촉진시킬 수 있는 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 밀폐형 압축기의 오일분리장치의 사용상태도,

도 2는 도 1의 오일분리장치의 평면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 오일분리장치의 사용상태를 도시한 도면,

도 4는 도 1의 오일분리장치의 확대도,

도 5는 도 3의 오일분리장치의 요부확대사시도,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치의 도 4에 대응된 단면도,

도 7은 도 6의 오일분리장치의 도 5에 대응된 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 케이싱 13 : 토출파이프

17 : 오일수용부 21 : 압축부

23 : 실린더 31 : 전동모터부

33 : 고정자 35 : 회전자

37 : 회전축 51 : 오일분리장치

53 : 하판 54 : 관통공

55 : 상판 57 : 연결부재

58a : 유동로 58b : 통과공

상기 목적은, 본 발명에 따라, 회전자의 상단에 상기 회전자와 일체로 회전가능하도록 결합되는 하판과; 상기 회전자의 축선방향을 따라 상기 하판으로부터 소정 거리 이격배치되는 상판과; 상기 축선방향을 따라 상기 하판과 상기 상판사이에 개재되어 상기 하판과 상기 상판이 상호 일체로 회전가능하도록 연결시키는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 하판의 중앙영역에는 관통공이 형성되어 있으며, 상기 연결부재는 상기 관통공과 상호 연통되도록 내부에 유동로를 형성하도록 관상부재로 형성되며 측면에는 적어도 하나의 통과공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 하판에는 상기 연결부재의 둘레영역에 판면을 관통하여 형성되고 상기 연결부재의 둘레방향을 따라 상호 이격배치된 복수의 통과공이 형성되어 있는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 오일분리장치의 사용상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 오일분리장치의 확대도이며, 도 5는 도 3의 오일분리장치의 요부확대사시도이다. 종래와 동일 및 동일상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하였다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 밀폐형 회전압축기는, 밀폐공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 상하방향을 따라 각각 배치되는 전동모터부(31) 및 압축부(21)로 구성되어 있다. 압축부(21)는 케이싱(11)의 내부 저부영역에 흡입파이프(15)와 상호 연통되도록 결합되어 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더(23)와, 실린더(23)의 상측 및 하측에 각각 결합되어 회전축(37)을 회전지지하는 상부베어링부재(25) 및 하부베어링부재(27)와, 회전축(37)의 편심부(38)에 일체 회전가능하도록 결합되어 실린더(23)의 내부에 수용되는 롤러(29)를 구비하고 있다.

케이싱(11)의 상부영역에는 케이싱(11)의 내벽면을 따라 배치된 코어(34a)와 코어(34a)에 권취되는 고정자코일(34b)으로 된 고정자(33)가 배치되어 있으며, 고정자(33)의 내부에는 회전자(35)가 회전가능하도록 배치되어 있다. 회전자(35)의 축심에는 회전축(37)이 일체로 회전가능하도록 결합되어 있으며, 회전축(37)의 하부영역에는 롤러(29)를 편심운동시킬 수 있도록 편심부(38)가 형성되어 있다. 회전축(37)의 하단에는 케이싱(11)의 저부영역에 마련된 오일수용부(17)로부터 오일을 급송할 수 있도록 오일급송장치(39)가 구비되어 있다.

한편, 회전자(35)의 상단에는 본 발명에 따른 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치(51)가 일체로 회전가능하도록 결합되어 있다. 본 오일분리장치(51)는, 회전자(35)의 상단에 일체로 회전가능하도록 결합되는 하판(53)과, 회전자(35)의 축선방향을 따라 하판(53)으로부터 소정 거리 이격되도록 배치되는 상판(55)과, 상판(55)과 하판(53)사이에 축선방향을 따라 배치되어 상판(55)과 하판(53)이 상호 일체로 회전가능하도록 연결시키는 연결부재(57)를 가진다.

연결부재(57)는 내부에 냉매의 유동로(58a)가 형성될 수 있도록 관상부재로 형성되며, 상부영역에는 반원형상의 냉매 통과공(58b)이 형성되어 있다.

하판(53)의 중앙영역에는 연결부재(57)의 유동로(58a)와 상호 연통될 수 있도록 판면을 관통하여 관통공(54)이 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 회전자(35)가 회전하게 되면 흡입파이프(15)를 통하여 냉매의 압축공간내로 냉매가 유입되고, 롤러(29)의 편심운동에 의해 압축공간내로 흡입된 냉매는 압축되어 상부영역으로 토출된다. 한편, 회전축(37)이 회전하게 되면 저부의 오일은 오일급송장치(39)에 의해 상부영역으로 급송되며, 이 때, 오일중 일부는 입자화되어 토출되는 냉매와 함께 혼합되어 상부영역으로 유동하게 된다.

상부영역으로 유동한 냉매는 하판(53)의 관통공(54)을 통해 연결부재(57)의 내부에 형성된 유동로(58a)를 따라 상측으로 유동하다가, 상판(55)의 저부면에 차단되고 연결부재(57)의 측연에 형성된 통과공(58b)을 통과하여 상판(55)의 저부면과 접촉되면서 상판(55)의 반경방향을 따라 유동하게 된다.

이 때, 냉매는 상판(55)의 저부면을 따라 유동하여 다시 상측에 형성된 토출파이프(13)를 통해 외부로 유출되며, 냉매와 혼합되어 유동하는 오일의 입자들은 운동에너지를 잃게 되어 상판(55) 및 연결부재(57)와 하판(53)의 표면에 응결된다. 응결된 오일은 부피가 증가하게 되면 하판(53)의 상부면으로 낙하하게 되고, 낙하된 오일은 하판(53)이 회전할 경우 원심력에 의해 반경방향을 따라 외측에 배치된 고정자코일(34b)을 향해 비산되어 고정자(33)를 냉각시키게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치의 도 4에 대응된 단면도이고, 도 7은 도 6의 오일분리장치의 도 5에 대응된 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 오일분리장치(61)도, 회전자(35)의 상단에 일체로 회전가능하도록 결합되는 하판(63)과, 회전자(35)의 축선방향을 따라 하판(63)으로부터 소정 거리 이격되도록 배치되는 상판(65)과, 상판(65)과 하판(63)사이에 개재되어 하판(63)과 상판(65)이 상호 일체로 회전가능하도록 연결시키는 연결부재(67)를 가진다.

하판(63)에는 연결부재(67)의 둘레방향을 따라 압축부(21)로부터 상향유동하는 냉매 또는 오일입자가 통과할 수 있도록 판면을 관통하여 복수의 통과공(64)이 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 압축부(21)로부터 압축된 냉매는 상향유동하여 하판(63)의 통과공(64)을 통과하여 연결부재(67)를 따라 상향유동하게 되고, 상판(65)의 저부면에 접촉되면서 방향을 전환하여 하판(63)의 반경방향을 따라 외측으로 유동하게 된다. 이 때, 냉매와 혼합되어 유동하는 오일중 일부는연결부재(67)의 표면에 접촉되어 응결되고, 나머지는 상판(65)의 저부면에 접촉되면서 운동에너지를 잃게 되어 상판(65)의 저부면에 응결된다.

응결이 계속되어 부피가 증가하게 되면 응결된 오일은 하판(63)의 상부측으로 낙하게 되고, 하판(63)이 회전하게 되면 원심력에 의해 외측에 배치된 고정자(33)를 향해 비산되어 고정자(33)를 냉각시키게 된다.

도 3 내지 도 5와 관련하여 설명한 실시예에서는, 하판의 중앙영역에 연결부재의 내부와 연통되도록 관통공을 형성하고, 도 6 및 도 7에서는 연결부재의 둘레영역에 하판을 관통하여 통과공이 형성되도록 구성한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 도 3 내지 도 5의 오일분리장치에 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 통과공을 추가로 형성할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 회전자의 축선방향을 따라 상판 및 하판을 배치하고, 연결부재를 개재시켜 상호 일체로 회전하도록 구성하여 오일과의 접촉면적이 증대되도록 함으로써, 토출파이프를 통해 유출되는 오일의 량을 저감시킬 수 있으며, 오일의 분리량이 증대되어 고정자의 냉각을 촉진시킬 수 있는 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치가 제공된다.

Claims (3)

1. 회전자의 상단에 상기 회전자와 일체로 회전가능하도록 결합되는 하판과; 상기 회전자의 축선방향을 따라 상기 하판으로부터 소정 거리 이격배치되는 상판과; 상기 축선방향을 따라 상기 하판과 상기 상판사이에 개재되어 상기 하판과 상기 상판이 상호 일체로 회전가능하도록 연결시키는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하판의 중앙영역에는 관통공이 형성되어 있으며, 상기 연결부재는 상기 관통공과 상호 연통되도록 내부에 유동로를 형성하도록 관상부재로 형성되며 측면에는 적어도 하나의 통과공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 하판에는 상기 연결부재의 둘레영역에 판면을 관통하여 형성되고 상기 연결부재의 둘레방향을 따라 상호 이격배치된 복수의 통과공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전압축기의 오일분리장치.