KR100421286B1 - A vertically symmetric screw compressor for refrigeration - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기를 구동하는 모터와 상기 모터에 연결되어 냉매 가스를 압축하는 트윈 스크류 로터와 상기 로터를 지지하는 베어링과 냉매 가스의 토출량을 제어하는 슬라이드 밸브와 냉매 가스에서 냉동유를 분리하는 오일 분리기로 이루어지는 냉매 압축기에 관한 것으로, 트윈 스크류 로터를 형성하는 복수개의 스크류 로터가 상하로 배열되고 일체형 구조를 이루는 슬라이드 밸브가 상기 트윈 스크류 로터의 측부에 형성되어 상기 로터를 구동하는 모터에 냉동유가 영향을 미치지 않도록 하고 상기 슬라이드 밸브의 떨림 현상 및 마모를 방지하도록 구성되는 냉매 압축기의 구조에 관한 것이다.The present invention provides a motor driving a compressor, a twin screw rotor connected to the motor to compress refrigerant gas, a bearing for supporting the rotor, a slide valve for controlling the discharge amount of refrigerant gas, and an oil separator for separating refrigerant oil from refrigerant gas. A refrigerant compressor comprising a plurality of screw rotors forming a twin screw rotor is arranged up and down, and a slide valve forming an integral structure is formed on the side of the twin screw rotor to influence the refrigeration oil on the motor driving the rotor. It relates to a structure of a refrigerant compressor configured to prevent falling and to prevent shaking and abrasion of the slide valve.
Description
본 발명은 압축기를 구동하는 모터와 상기 모터에 연결되어 냉매 가스를 압축하는 트윈 스크류 로터와 상기 트윈 스크류 로터를 지지하는 베어링과 압축된 냉매 가스의 토출량을 제어하는 슬라이드 밸브와 토출되는 냉매 가스에서 냉동유를 분리하는 오일 분리기로 이루어지는 냉매 압축기에 있어서, 특히 상부의 메일 스크류 로터 및 하부의 피메일 스크류 로터가 수직으로 맞물려서 형성되는 트윈 스크류 로터와 상기 트윈 스크류 로터의 측부에 형성되며 피스톤 및 밸브 및 로드가 일체형으로 성형되는 슬라이드 밸브가 구성되어 상기 메일 스크류 로터를 구동하는 모터에 냉동유가 영향을 미치지 않도록 하고 상기 트윈 스크류 로터의 운전 부하에 의한 상기 슬라이드 밸브의 떨림 현상 및 마모를 방지하는 냉매 압축기 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a motor for driving a compressor, a twin screw rotor connected to the motor to compress refrigerant gas, a bearing for supporting the twin screw rotor, a slide valve for controlling the discharge amount of the compressed refrigerant gas, and a refrigerant from the refrigerant gas discharged. In the refrigerant compressor consisting of an oil separator for separating oil, in particular, the upper screw screw rotor and the lower female screw rotor are vertically engaged with the twin screw rotor and the twin screw rotor are formed on the side of the piston and the valve and the rod Is formed of a slide valve is integrally formed in the refrigerant compressor structure to prevent the refrigeration oil from affecting the motor for driving the mail screw rotor and to prevent shaking and wear of the slide valve by the operating load of the twin screw rotor. It is about.
냉수를 제조하는 증기 압축식 냉동기에는 냉매 가스를 재사용하도록 증발기에서 증발된 저압의 냉매 가스를 고압으로 압축하고 압축된 냉매 가스로부터 냉동유를 분리하는 냉매 압축기의 설치가 필수적이다. 이러한 냉매 압축기는 모터에 연결되는 메일 스크류 로터와 상기 메일 스크류 로터에 맞물려서 회전되는 피메일 스크류 로터로 구성되는 트윈 스크류 로터가 형성되어 압축기로 흡입된 저압의 냉매 가스를 고압으로 압축하고 압축된 냉매 가스로부터 냉동유를 분리하여 토출하는 구조이다.It is essential to install a refrigerant compressor for compressing the low pressure refrigerant gas evaporated in the evaporator to a high pressure and separating the refrigerant oil from the compressed refrigerant gas to reuse the refrigerant gas. The refrigerant compressor has a twin screw rotor composed of a male screw rotor connected to the motor and a female screw rotor rotated in engagement with the male screw rotor to compress the refrigerant gas of low pressure sucked into the compressor to a high pressure and to compress the refrigerant gas. It is a structure that separates and discharges refrigerated oil from the.
종래의 냉매 압축기는 트윈 스크류 로터를 구성하는 메일 스크류 로터와 피메일 스크류 로터가 수평 방향으로 맞물려서 형성되며, 상기 트윈 스크류 로터의 상부에 압축된 냉매 가스의 토출량을 조절하는 슬라이드 밸브가 형성되며, 상기 슬라이드 밸브는 피스톤과 밸브가 연질 부품 재질의 리브에 의하여 조립 연결되는 구조로서 상기 피스톤의 외경 일부가 상기 트윈 스크류 로터의 측부에 일치되어 상기 슬라이드 밸브가 트윈 스크류 로터의 길이 방향으로 슬라이드 왕복하여 냉매 가스의 토출량과 토출 압력을 조절하여 오일 분리기로 토출하는 작용을 수행한다. 따라서 냉매 압축기에 내재되는 냉동유의 유면이 상대적으로 높아지게 되므로 상기 냉동유가 모터, 트윈 스크류 로터, 베어링 등에 영향을 미치게 되며, 특히 모터의 고정자 코일이 냉동유에 잠기게 되면 상기 고정자 코일에서 동도금(Copper plating) 현상으로 인한 절연 파괴가 발생된다. 또한 트윈 스크류 로터의 실제 부하 운전시 슬라이드 밸브가 수평 방향으로 떨리는 현상이 발생하며, 이에 따라 슬라이드 밸브의 피스톤과 밸브를 연결하는 연질 부품이 마모되거나 균열이 발생하여 냉매 가스가 누설되고 피스톤, 밸브의 수명이 단축된다는 문제점이 있다.Conventional refrigerant compressors are formed by engaging a male screw rotor and a female screw rotor constituting a twin screw rotor in a horizontal direction, and a slide valve for adjusting the discharge amount of the compressed refrigerant gas is formed on the twin screw rotor. The slide valve has a structure in which the piston and the valve are assembled and connected by ribs of a soft component material, and a part of the outer diameter of the piston coincides with the side of the twin screw rotor, so that the slide valve slides back and forth in the longitudinal direction of the twin screw rotor to cool the refrigerant gas. It discharges to the oil separator by adjusting the discharge amount and the discharge pressure of. Therefore, since the oil level of the refrigeration oil inherent in the refrigerant compressor is relatively high, the refrigeration oil affects the motor, the twin screw rotor, the bearing, and the like. In particular, when the stator coil of the motor is immersed in the refrigeration oil, copper plating is performed on the stator coil. The breakdown caused by the phenomenon occurs. In addition, the slide valve vibrates in the horizontal direction during the actual load operation of the twin screw rotor. Accordingly, the soft parts connecting the piston and the valve of the slide valve are worn or cracked to leak refrigerant gas, There is a problem that the life is shortened.
본 발명의 목적은 상부의 메일 스크류 로터 및 하부의 피메일 스크류 로터가 수직으로 맞물려서 형성되는 트윈 스크류 로터와 상기 트윈 스크류 로터의 측부에 형성되며 피스톤 및 밸브 및 로드가 일체형으로 성형되는 슬라이드 밸브가 구성되어 상기 메일 스크류 로터를 구동하는 모터에 냉동유가 영향을 미치지 않도록 하고 상기 트윈 스크류 로터의 운전 부하에 의한 상기 슬라이드 밸브의 떨림 현상 및 마모를 방지하는 냉매 압축기를 제공하는데 있다.An object of the present invention comprises a twin screw rotor formed by vertically engaging the upper male screw rotor and the lower female screw rotor and a slide valve formed at the side of the twin screw rotor and integrally formed with a piston, a valve and a rod. It is to provide a refrigerant compressor to prevent the refrigeration oil does not affect the motor for driving the mail screw rotor and to prevent shaking and wear of the slide valve by the operating load of the twin screw rotor.
도 1은 본 발명의 냉매 압축기의 단면 구조도1 is a cross-sectional structural view of a refrigerant compressor of the present invention
도 2는 본 발명의 냉매 압축기의 정면도2 is a front view of the refrigerant compressor of the present invention;
도 3은 A-A 단면의 구조도3 is a structural diagram of A-A cross section
도 4는 종래의 냉매 압축기의 단면 구조도4 is a cross-sectional structural view of a conventional refrigerant compressor
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 메일 스크류 로터 2 : 피메일 스크류 로터1: Mail Screw Rotor 2: Female Screw Rotor
3 : 모터 4 : 오일 섬프3: motor 4: oil sump
5 : 냉동유 6 : 피스톤5: refrigerant oil 6: piston
7 : 밸브 8 : 로드7: valve 8: rod
11 : 베어링 12 : 오일 분리기11: bearing 12: oil separator
본 발명의 냉매 압축기는 상부의 메일 스크류 로터(1)와 하부의 피메일 스크류 로터(2)가 수직 방향으로 서로 맞물리도록 형성되는 트윈 스크류 로터와, 상기 트윈 스크류 로터의 측부에 일치되며 피스톤(6)과 리브(8)와 밸브(7)가 일체형으로 형성되는 슬라이드 밸브가 구성되는 특징이 있다.The refrigerant compressor of the present invention has a twin screw rotor formed such that the upper male screw rotor 1 and the lower female screw rotor 2 engage with each other in the vertical direction, and coincide with the side of the twin screw rotor and the piston 6 ) And a slide valve in which the rib 8 and the valve 7 are integrally formed.
도면과 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the drawings and examples.
도 1은 본 발명에 의한 냉매 압축기의 단면 구조를 도시한 것이고 도 2는 본발명에 의한 냉매 압축기의 정면을 도시한 것이고 도 3은 도 2의 A-A 단면에서 슬라이드 밸브의 구조를 도시한 것이고 도 4는 종래의 냉매 압축기의 단면 구조를 도시한 것이다.1 shows a cross-sectional structure of a refrigerant compressor according to the present invention, FIG. 2 shows a front surface of a refrigerant compressor according to the present invention, and FIG. 3 shows a structure of a slide valve in section AA of FIG. Shows a cross-sectional structure of a conventional refrigerant compressor.
냉매 압축기의 하우징 내부에 메일 스크류 로터(1)와 피메일 스크류 로터(2)가 수직 방향으로 서로 맞물리는 구조를 이루는 트윈 스크류 로터가 형성된다. 모터에 연결되는 메일 스크류 로터(1)는 상기 트윈 스크류 로터의 상부에 형성되며 상기 메일 스크류 로터(1)에 맞물리는 피메일 스크류 로터(2)는 상기 트윈 스크류 로터의 하부에 형성되므로, 상기 메일 스크류 로터(1)를 구동하는 모터(3)가 하우징의 내부 상부에 위치하게 된다.A twin screw rotor is formed in the housing of the refrigerant compressor, in which the male screw rotor 1 and the female screw rotor 2 mesh with each other in the vertical direction. The male screw rotor 1 connected to the motor is formed on the upper part of the twin screw rotor and the female screw rotor 2 engaged with the male screw rotor 1 is formed on the lower part of the twin screw rotor. The motor 3 driving the screw rotor 1 is located above the inner part of the housing.
트윈 스크류 로터를 구성하는 메일 스크류 로터(1)와 피메일 스크류 로터(2)가 상기와 같이 수직 방향으로 배열됨에 따라, 상기 트윈 스크류 로터의 하부에 형성되며 냉동유(5)가 집유되는 오일 섬프(4)가 상기 메일 스크류 로터(1)에 연결된 모터(3)보다 낮은 위치에 형성된다. 상기 오일 섬프(4)의 입구는 오일 분리기(12)에 인접하여 형성되며, 상기 오일 분리기(12)에서 냉매 가스로부터 분리된 냉동유(5)는 상기 트윈 스크류 로터의 하부에 형성된 오일 섬프(4)로만 집유된다. 따라서 상기 오일 섬프(4)에 집유되는 냉동유(5)의 유면이 상기 모터(3)에 비하여 상대적으로 낮은 위치에 형성되어 상기 냉동유(5)가 모터(3), 트윈 스크류 로터, 베어링(11) 등에 영향을 미치지 않으며, 특히 상기 모터(3)의 고정자 코일이 상기 냉동유(5)로부터 완전히 격리된다. 모터(3)의 고정자 코일이 상기 냉동유(5)로부터 완전히 격리되면 냉동유(5)에 의한 고정자 코일의 동도금 현상이 방지되므로 상기동도금 현상으로 인한 고정자 코일의 절연 파괴 및 단락이 발생되지 않는다.As the male screw rotor 1 and the female screw rotor 2 constituting the twin screw rotor are arranged in the vertical direction as described above, an oil sump formed at the lower portion of the twin screw rotor and in which the freezing oil 5 is collected (4) is formed at a position lower than the motor (3) connected to the male screw rotor (1). An inlet of the oil sump 4 is formed adjacent to the oil separator 12, and the refrigeration oil 5 separated from the refrigerant gas in the oil separator 12 is an oil sump 4 formed in the lower portion of the twin screw rotor. Only housed in). Therefore, the oil surface of the refrigerating oil 5 collected in the oil sump 4 is formed at a relatively lower position than the motor 3 so that the refrigerating oil 5 is a motor 3, a twin screw rotor, a bearing ( 11) and the stator coil of the motor 3 is completely isolated from the refrigeration oil 5 in particular. When the stator coil of the motor 3 is completely isolated from the refrigeration oil 5, copper plating phenomenon of the stator coil by the refrigeration oil 5 is prevented, so that the insulation breakdown and short circuit of the stator coil due to the copper plating phenomenon do not occur.
상기와 같이 메일 스크류 로터(1)와 피메일 스크류 로터(2)가 수직 방향으로 배열된 트윈 스크류 로터의 일 측부에 고압으로 압축된 냉매 가스의 토출량을 제어하는 슬라이드 밸브가 형성된다. 상기 슬라이드 밸브는 그 구성 요소인 피스톤(6)과 밸브(7)가 다수개의 리브(8)에 의해 일체형으로 연결되는 구조로서 상기 피스톤(6)의 외경 일부가 상기 트윈 스크류 로터의 측부에 일치되는 형상으로 상기 슬라이드 밸브가 트윈 스크류 로터의 길이 방향으로 슬라이드 왕복하여 냉매 가스의 토출량을 조절하여 오일 분리기(12)로 진행시키도록 구성된다. 트윈 스크류 로터를 통과하면서 고압으로 압축된 냉매 가스는 슬라이드 밸브의 리브(8)와 리브(8) 사이를 통과하면서 토출량과 토출 압력이 조절되고 상기 슬라이드 밸브의 슬라이드에 의해 하우징의 토출 유로로 인입되어 오일 분리기(12)로 토출된다. 상기와 같이 슬라이드 밸브는 피스톤(6)과 밸브(7)와 리브(8)가 일체형 구조로 성형되므로 냉매 압축기의 실제 부하 운전시 트윈 스크류 로터의 운전으로 인한 슬라이드 밸브의 떨림 현상이 최소화되며, 상기 피스톤(6)과 밸브(7)와 리브(8)가 연질 부품으로 결합되지 않아서 슬라이드 밸브가 마모되거나 균열되지 않으므로 냉매 가스의 누설이 발생되지 않으며 설계 내부 용적비에 의한 냉매 가스의 토출양과 토출 압력이 항상 유지된다.As described above, a slide valve is formed on one side of the twin screw rotor in which the male screw rotor 1 and the female screw rotor 2 are arranged in the vertical direction to control the discharge amount of the refrigerant gas compressed at high pressure. The slide valve has a structure in which the piston 6 and the valve 7, which are components thereof, are integrally connected by a plurality of ribs 8 so that a part of the outer diameter of the piston 6 coincides with the side of the twin screw rotor. The slide valve is configured to slide back and forth in the longitudinal direction of the twin screw rotor to adjust the discharge amount of the refrigerant gas to proceed to the oil separator (12). The refrigerant gas compressed to high pressure while passing through the twin screw rotor is adjusted between the ribs 8 and the ribs 8 of the slide valve to adjust the discharge amount and the discharge pressure, and is introduced into the discharge flow path of the housing by the slide of the slide valve. It is discharged to the oil separator 12. As described above, the slide valve is formed of an integral structure of the piston 6, the valve 7, and the rib 8, thereby minimizing the shaking of the slide valve due to the operation of the twin screw rotor during the actual load operation of the refrigerant compressor. Since the piston 6 and the valve 7 and the rib 8 are not combined with the soft parts, the slide valve is not worn or cracked, so that no leakage of refrigerant gas occurs and the discharge amount and discharge pressure of the refrigerant gas due to the design volume ratio are increased. Always maintained.
본 발명에 의한 냉매 압축기는 메일 스크류 로터 및 피메일 스크류 로터가 수직으로 배열되는 트윈 스크류 로터와 상기 트윈 스크류 로터의 측부에 형성되는 일체형 구조의 슬라이드 밸브가 구성되어 상기 메일 스크류 로터를 구동하는 모터에 냉동유가 영향을 미치지 않게 하므로 상기 모터의 절연 파괴 및 단락이 방지되며, 슬라이드 밸브의 떨림 현상으로 인한 마모나 균열이 발생되지 않으므로 냉매 가스가 누설되지 않으며 설계 내부 용적비에 의한 냉매 가스의 토출양과 토출 압력이 항상 유지되는 효과가 있다.The refrigerant compressor according to the present invention includes a twin screw rotor in which a male screw rotor and a female screw rotor are vertically arranged, and a slide valve having an integral structure formed at a side of the twin screw rotor, to drive the male screw rotor. As the refrigeration oil does not affect, insulation breakdown and short circuit of the motor are prevented, and wear or crack does not occur due to the shaking of the slide valve, so the refrigerant gas does not leak and the discharge amount and discharge pressure of the refrigerant gas due to the design volume ratio. This has the effect of always being maintained.
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