KR100575699B1 - Apparatus for reducing oil discharge of high pressure type scroll compressor - Google Patents

Apparatus for reducing oil discharge of high pressure type scroll compressor Download PDF

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조양희
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Abstract

본 발명은 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치에 관한 것으로, 본 발명은 케이싱과, 프레임과, 구동축과, 구동축에 의해 선회운동을 하는 선회스크롤과 맞물려 함께 연속으로 이동하는 한 쌍의 압축실을 형성함과 아울러 그 압축실로 흡입냉매를 안내하는 흡입구와 압축실의 압축가스를 케이싱의 내부공간으로 토출하는 토출구를 형성하여 상기한 프레임에 고정 설치하는 고정스크롤과, 고정스크롤의 흡입구에 직접 연통 설치하여 냉매를 압축실로 안내하는 가스흡입관과, 케이싱의 내부공간에 연통 설치하여 케이싱내 압축가스의 토출을 안내하는 가스토출관을 포함한 고압식 스크롤 압축기에 있어서, 구동모터의 회전자는 그 내부에 자극을 형성하도록 원주방향을 따라 수 개의 슬롯(slot)을 축방향으로 관통 형성하는 코어적층체와, 코어적층체의 슬롯 상단에 연통하도록 흡입구멍을 형성하여 상기 코어적층체의 상단에 결합하는 상부엔드링과, 코어적층체의 슬롯 하단에 연통하도록 배출구멍을 형성하여 상기 코어적층체의 하단에 결합하는 하부엔드링을 포함함으로써, 냉매가스는 모터의 하단에서 상단으로 이동하면서 모터를 냉각하고 오일은 하단에서 비산되면서 모터를 냉각하여 구동모터의 효율을 높이는 것은 물론 케이싱의 내부에 오일 잔류량을 높여 압축기의 신뢰성을 향상시키는 동시에 시스템으로의 오일 유출량을 줄여 시스템 전체의 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a device for reducing the oil discharge of a high-pressure scroll compressor, and the present invention relates to a pair of compression chambers which are continuously moved together with a casing, a frame, a driving shaft, and a rotating scroll which rotates by a driving shaft. In addition, the suction port for guiding the suction refrigerant to the compression chamber and the discharge port for discharging the compressed gas of the compression chamber into the inner space of the casing are fixed to the frame, and fixed to the suction port of the fixed scroll. In the high-pressure scroll compressor including a gas suction pipe for guiding the refrigerant to the compression chamber and a gas discharge pipe for communicating the discharge of the compressed gas in the casing by communicating with a gas suction pipe in the inner space of the casing, the rotor of the drive motor has a magnetic pole therein. A core laminated body which penetrates and forms several slots in the circumferential direction along the circumferential direction so as to form An upper end ring for forming a suction hole to communicate with the upper end of the slot of the core laminate, and a lower end for forming a discharge hole to communicate with the lower end of the slot of the core laminate to couple to the lower end of the core laminate. By including the ring, the refrigerant gas moves from the bottom of the motor to the top to cool the motor and the oil is scattered from the bottom to cool the motor to increase the efficiency of the drive motor and to increase the residual oil in the casing to increase the reliability of the compressor. At the same time, it can improve the overall system performance by reducing the oil spill into the system.

Description

고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치{APPARATUS FOR REDUCING OIL DISCHARGE OF HIGH PRESSURE TYPE SCROLL COMPRESSOR}Oil discharge reduction device of high pressure scroll compressor {APPARATUS FOR REDUCING OIL DISCHARGE OF HIGH PRESSURE TYPE SCROLL COMPRESSOR}
도 1은 종래 고압식 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional high pressure scroll compressor;
도 2는 도 1의 "Ⅰ-Ⅰ"선단면도,2 is a cross-sectional view taken along line "I-I" of FIG. 1;
도 3은 본 발명 고압식 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도,3 is a cross-sectional view showing an example of the high-pressure scroll compressor of the present invention;
도 4는 본 발명 고압식 스크롤 압축기에서 구동모터의 회전자를 분해하여 보인 사시도,Figure 4 is a perspective view showing the exploded rotor of the drive motor in the high-pressure scroll compressor of the present invention,
도 5 및 도 6은 본 발명 고압식 스크롤 압축기에서 구동모터의 평면도 및 저면도, 5 and 6 are a plan view and a bottom view of the drive motor in the high-pressure scroll compressor of the present invention,
도 7은 본 발명 고압식 스크롤 압축기에서 유토출 저감 장치의 작용 효과를 설명하기 위하여 보인 개략도.Figure 7 is a schematic view showing the effect of the oil discharge reduction device in the high pressure scroll compressor of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1 : 케이싱 5 : 구동축1: casing 5: drive shaft
6 : 고정스크롤 7 : 선회스크롤6: fixed scroll 7: turning scroll
10 : 메인프레임 11 : 축구멍10 main frame 11 shaft hole
12 : 보스수용홈 14 : 가스안내구멍12: boss accommodation groove 14: gas guide hole
20 : 구동모터 21 : 고정자20: drive motor 21: stator
21a : 가스안내홈 22 : 회전자21a: gas guide groove 22: rotor
26 : 코어적층체 26a : 자극형성용 슬릿26: core laminated body 26a: slit for forming the magnetic pole
27 : 상부엔드링 27a : 흡입구멍27: upper end ring 27a: suction hole
28 : 하부엔드링 28a : 배출홈28: lower end ring 28a: discharge groove
30 : 가스안내가이드30: gas guide
본 발명은 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치에 관한 것으로, 특히 고압식 스크롤 압축기에서 회전자의 내주면에 가스안내유로를 형성하여 오일의 유출을 차단하는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for reducing the oil discharge of a scroll compressor, and more particularly, to a device for reducing the oil discharge of a high pressure scroll compressor that forms a gas guide flow path on an inner circumferential surface of a rotor in a high pressure scroll compressor to block the outflow of oil.
일반적으로 스크롤식 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수 개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 방식이다.In general, a scroll compressor is a high-efficiency low noise compressor widely applied to an air conditioner. A plurality of compression chambers are formed in pairs between scrolls while the two scrolls rotate relative to each other, and the compression chamber continuously moves toward the center. The volume decreases and the refrigerant gas is continuously sucked and compressed to be discharged.
스크롤 압축기는 케이싱의 내부에 흡입가스가 채워지느냐 토출가스가 채워지느냐에 따라 크게 저압식과 고압식으로 구분할 수 있다. 고압식 스크롤 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이 고압상태를 유지하고 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비하는 케이싱(1)과, 케이싱(1) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(3)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(3) 사이에 장착하여 회전력 을 발생하는 구동모터(4)와, 구동모터(4)의 회전자(4B) 중심에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(4)의 회전력을 전달하는 구동축(5)과, 메인프레임(2)의 상면에 고정 설치하고 상기한 가스흡입관(SP)을 직접 결합하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)에 맞물려 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 선회 가능하게 얹히는 선회스크롤(7)과, 선회스크롤(7)과 메인프레임(2) 사이에 설치하여 상기 선회스크롤(7)의 자전을 방지하면서 선회시키는 올담링(Oldham's ring)(8)을 포함하고 있다.The scroll compressor can be classified into low pressure type and high pressure type according to whether the suction gas or the discharge gas is filled in the casing. As shown in FIG. 1, the high-pressure scroll compressor maintains a high pressure state and fixes the casing 1 having a gas suction pipe SP and a gas discharge pipe DP and fixed to upper and lower sides of the casing 1, respectively. A main motor 2 and a subframe 3, a drive motor 4 mounted between the main frame 2 and the subframe 3 to generate rotational force, and a rotor 4B of the drive motor 4; A drive shaft 5 which is press-fitted into the center and penetrates the main frame 2 to transmit the rotational force of the drive motor 4, and is fixedly installed on the upper surface of the main frame 2 to directly couple the gas suction pipe SP. A fixed scroll (6), a pivoting scroll (7) rotatably mounted on an upper surface of the main frame (2) to be engaged with the fixed scroll (6) to form a plurality of compression chambers (P), and a pivoting scroll (7); Oldham's ring (8) is provided between the main frame (2) to swing while preventing the rotation of the swing scroll (7) And also.
가스흡입관(SP)은 케이싱(1)을 통과하여 고정스크롤(6)의 흡입구(6b)에 연통 설치하는 한편 가스토출관(DP)은 메인프레임을 중심으로 고정스크롤(6)의 반대쪽 케이싱(1)의 내부공간에 밀봉하도록 연통 설치하고 있다.The gas suction pipe SP passes through the casing 1 and communicates with the suction port 6b of the fixed scroll 6, while the gas discharge pipe DP is disposed on the opposite side of the fixed scroll 6 around the main frame. It is installed so as to be sealed in the inner space.
메인프레임(2)은 그 중앙에 구동축(5)을 반경방향으로 지지하는 축구멍(2a)을 형성하고, 축구멍(2a)의 상반부에는 선회스크롤(7)의 보스부(7b)가 선회운동을 하도록 보스수용홈(2b)을 확장 형성하며, 상면 가장자리에는 상기 선회스크롤(7)의 배면과 함께 소정의 내부체적을 가지고 그 내부체적에 중간압측 압력의 냉매가스가 채워지도록 환형의 배압공간홈(2c)을 음형지게 형성하고 있다.The main frame 2 forms a shaft hole 2a for radially supporting the drive shaft 5 in the center thereof, and the boss portion 7b of the swing scroll 7 is pivoted in the upper half of the shaft hole 2a. The boss accommodating groove (2b) is formed to extend, and the upper surface edge has a predetermined internal volume with the rear surface of the turning scroll (7) and the annular back pressure space groove so that the refrigerant gas of the intermediate pressure side pressure is filled in the internal volume. (2c) is formed to be negative.
또, 메인프레임(2)은 그 외주면이 케이싱(1)의 내주면에 밀착하여 용접으로 고정 결합하되, 가스토출관(DP)이 메인프레임(2)을 중심으로 고정스크롤(6)의 반대쪽에 연통 설치됨에 따라 고정스크롤(6)을 통해 토출되는 토출가스가 상기한 가스토출관(DP)으로 유도될 수 있도록 메인프레임(2)의 외주면을 따라 적당개소에 가스연통홈(2c)을 형성하고 있다.In addition, the main frame 2 has its outer circumferential surface in close contact with the inner circumferential surface of the casing 1 to be fixedly welded, and the gas discharge pipe DP communicates with the opposite side of the fixed scroll 6 about the main frame 2. As installed, gas communication grooves 2c are formed at appropriate locations along the outer circumferential surface of the main frame 2 so that the discharge gas discharged through the fixed scroll 6 can be guided to the gas discharge pipe DP. .
구동모터(4)는 케이싱(1)의 내주면에 삽입 고정하는 고정자(4A)와, 고정자(4A)의 안쪽에 소정의 공극을 두고 회전 가능하게 결합하는 회전자(4B)로 이루어져 있다. 회전자(4B)는 도 2에서와 같이 환형으로 형성하여 그 내주면에 상기한 구동축(5)을 압입할 수 있도록 진원형의 축삽입구멍(4b)을 형성하고 있다.The drive motor 4 is composed of a stator 4A inserted into and fixed to the inner circumferential surface of the casing 1, and a rotor 4B rotatably coupled with a predetermined gap inside the stator 4A. The rotor 4B is formed in an annular shape as shown in Fig. 2 and forms a circular shaft insertion hole 4b so as to press the drive shaft 5 into the inner circumferential surface thereof.
구동축(5)은 구동모터(4)의 회전자(4B)에 압입하여 상하 양측을 각각 메인프레임(2)과 서브프레임(3)으로 지지하고, 그 내부에는 케이싱(1)의 오일을 흡상하여 각 베어링면을 윤활하도록 축방향으로 길게 오일유로(5a)를 형성하고 있다.The drive shaft 5 press-fits the rotor 4B of the drive motor 4 to support the upper and lower sides with the main frame 2 and the subframe 3, respectively, and sucks oil from the casing 1 therein. The oil flow path 5a is formed long in the axial direction so as to lubricate each bearing surface.
고정스크롤(6)은 그 경판부 저면에 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(6a)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 경판부의 측면에는 상기한 가스흡입관(SP)을 연통하는 흡입구(6b)를 형성하며, 경판부 상면 중앙으로는 랩(6a)의 중앙에서 연통하여 압축가스를 케이싱(1)의 상측 공간으로 토출하는 토출구(6c)를 형성하고, 경판부 가장자리에는 상기한 메인프레임(2)의 가스연통홈(2d)과 연결되도록 가스통과홈(6d)을 형성하고 있다.The fixed scroll 6 forms an involute shape of a wrap 6a constituting two pairs of compression chambers P on the bottom surface of the hard plate portion, and an inlet for communicating the gas suction pipe SP to the side of the hard plate portion. 6b, a discharge port 6c communicating with the center of the wrap 6a in the center of the upper surface of the hard plate portion and discharging the compressed gas into the upper space of the casing 1, and at the edge of the hard plate portion, the main The gas passage groove 6d is formed to be connected to the gas communication groove 2d of the frame 2.
선회스크롤(7)은 그 경판부 상면에 상기한 고정스크롤(6)의 랩(6a)과 함께 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(7a)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 구동축(5)을 결합하여 구동모터(4)의 동력을 전달받는 보스부(7b)를 형성하고 있다. 선회스크롤(7)의 보스부(7b)는 메인프레임(2)의 보스수용홈(2b)에 삽입되어 선회운동을 하도록 이루어져 있다.The orbiting scroll 7 forms an involute shape of a wrap 7a constituting two pairs of compression chambers P together with the wrap 6a of the fixed scroll 6 on the upper surface of the hard plate portion. In the center of the bottom surface, the above-described driving shaft 5 is coupled to form a boss 7b which receives the power of the driving motor 4. The boss portion 7b of the revolving scroll 7 is inserted into the boss accommodating groove 2b of the main frame 2 to make the revolving movement.
도면중 미설명 부호인 3a는 서브프레임의 축구멍, 9는 역지밸브이다.In the figure, reference numeral 3a denotes a shaft hole of the subframe, and 9 denotes a check valve.
상기와 같은 종래의 고압식 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.The conventional high pressure scroll compressor as described above operates as follows.
즉, 구동모터(4)에 전원을 인가하면, 구동축(5)이 구동모터(4)의 회전자(4B)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(6)이 올담링(8)에 의해 메인프레임(2)의 상면에서 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회스크롤(7)의 랩(7a)은 고정스크롤(6)과의 랩(6a) 사이에서 한 쌍의 압축실(P)을 연속하여 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(7)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축 토출한다.That is, when power is applied to the drive motor 4, the turning shaft 6 is rotated with the rotor 4B of the drive motor 4 while the turning scroll 6 is rotated by the old dam ring 8 to the mainframe ( In the upper surface of 2), the pivoting movement is made by an eccentric distance, and the lap 7a of the swing scroll 7 continuously connects the pair of compression chambers P between the lap 6a with the fixed scroll 6. The compression chamber (P) decreases in volume while moving to the center by the continuous swing motion of the swing scroll (7) to suck and discharge the refrigerant gas.
이를 보다 상세히 보면, 냉매가스는 가스흡입관(SP)을 통해 고정스크롤(6)의 흡입구(6b)로 직접 흡입되었다가 압축실(P)에서 압축되어 고정스크롤(6)의 토출구(6c)를 통해 케이싱(1)의 상측 내부공간으로 토출되고, 이 냉매가스는 고정스크롤(6)의 가스통과홈(6d)과 메인프레임(2)의 가스연통홈(2d)을 통과하여 케이싱(1)의 하측 내부공간으로 이동하였다가 구동모터(4)를 냉각하면서 상승하여 가스토출관(DP)을 통해 냉동사이클시스템으로 토출된다.In more detail, the refrigerant gas is directly sucked into the suction port 6b of the fixed scroll 6 through the gas suction pipe SP, and then compressed in the compression chamber P, through the discharge port 6c of the fixed scroll 6. The refrigerant gas is discharged into the upper inner space of the casing (1), and the refrigerant gas passes through the gas passage groove (6d) of the fixed scroll (6) and the gas communication groove (2d) of the main frame (2) to the lower side of the casing (1). After moving to the inner space, the driving motor 4 is cooled while rising and discharged to the refrigeration cycle system through the gas discharge pipe DP.
반면, 오일은 구동축(5)의 고속회전시 원심력에 의해 그 구동축(5)의 오일유로(5a) 흡입되어 상단으로 흡상되면서 일부는 서브프레임(3)의 축구멍(3a)을 윤활하는 한편 일부는 구동축(5)의 상단에서 비산되어 보스수용홈(2b)을 통해 메인프레임(2)의 축구멍(2a)을 윤활하면서 토출가스에서 분리되는 오일과 함께 케이싱(1)의 바닥으로 회수되는 것이었다.On the other hand, the oil is sucked by the oil flow path 5a of the drive shaft 5 by the centrifugal force during the high speed rotation of the drive shaft 5 and drawn up to the upper part, while the part lubricates the shaft hole 3a of the subframe 3, Was recovered from the upper end of the drive shaft 5 and recovered to the bottom of the casing 1 together with oil separated from the discharge gas while lubricating the shaft hole 2a of the main frame 2 through the boss accommodation groove 2b. .
그러나, 상기와 같은 종래 고압식 스크롤 압축기에 있어서는, 전술한 바와 같이 압축실(P)에서 토출되는 토출가스가 구동모터(4)의 하측으로 이동하면서 가스에서 오일이 분리되어야 하나, 실제로는 대부분의 토출가스와 오일이 메인프레임 (2)의 가스연통홈(2d)을 통과한 후 곧바로 가스토출관(DP)으로 이동하면서 토출되어 오일의 배출량이 급증하고 이로 인해 모터의 냉각이 원활하게 이루어지지 않아 모터 효율이 저하되고 케이싱(1) 내부에 오일부족이 발생하면서 마모로 인한 압축기의 신뢰성이 저하되는 것은 물론 오일이 냉동사이클시스템으로 과도하게 유입되어 시스템 전체의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the conventional high pressure scroll compressor as described above, as the above-described discharge gas discharged from the compression chamber (P) moves to the lower side of the drive motor (4), in fact, most of the oil is separated from the gas After the discharge gas and oil pass through the gas communication groove (2d) of the main frame (2d), it is discharged as it moves to the gas discharge pipe (DP) immediately, so that the discharge of oil increases rapidly, and this causes the motor not to be smoothly cooled. As the motor efficiency is lowered and the oil shortage occurs inside the casing 1, the reliability of the compressor is degraded as well as the oil is excessively introduced into the refrigeration cycle system, thereby degrading the performance of the entire system.
본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 케이싱의 내부에서 토출가스와 오일을 분리하여 다량의 오일이 유출되는 것을 차단하고 이를 통해 모터의 효율과 압축기의 신뢰성 그리고 이를 적용한 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made in view of the problems of the conventional scroll compressor as described above, by separating the discharge gas and oil in the casing to prevent a large amount of oil outflow and thereby through the efficiency of the motor and the reliability of the compressor and this SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus for reducing the oil discharge of a high pressure scroll compressor that can improve the performance of an applied system.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정량의 오일을 채운 케이싱과, 케이싱의 내부에 고정 설치하는 프레임과, 프레임에 지지하여 구동모터의 구동력을 전달하는 구동축과, 구동축에 의해 선회운동을 하는 선회스크롤과 맞물려 함께 연속으로 이동하는 한 쌍의 압축실을 형성함과 아울러 그 압축실로 흡입냉매를 안내하는 흡입구와 압축실의 압축가스를 케이싱의 내부공간으로 토출하는 토출구를 형성하여 상기한 프레임에 고정 설치하는 고정스크롤과, 고정스크롤의 흡입구에 직접 연통 설치하여 냉매를 압축실로 안내하는 가스흡입관과, 케이싱의 내부공간에 연통 설치하여 케이싱내 압축가스의 토출을 안내하는 가스토출관을 포함한 고압식 스크롤 압 축기에 있어서, 구동모터의 회전자는 그 내부에 자극을 형성하도록 원주방향을 따라 수 개의 슬롯(slot)을 축방향으로 관통 형성하는 코어적층체와, 코어적층체의 슬롯 상단에 연통하도록 흡입구멍을 형성하여 상기 코어적층체의 상단에 결합하는 상부엔드링과, 코어적층체의 슬롯 하단에 연통하도록 배출홈을 형성하여 상기 코어적층체의 하단에 결합하는 하부엔드링을 포함한 것을 특징으로 하는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, a casing filled with a predetermined amount of oil, a frame fixedly installed in the casing, a drive shaft supporting the frame to transmit the driving force of the drive motor, and a pivoting motion by the drive shaft A pair of compression chambers are formed to be continuously engaged with the scroll, and a suction port for guiding suction refrigerant to the compression chamber and a discharge port for discharging the compressed gas of the compression chamber into the inner space of the casing are fixed to the frame. High-pressure scroll including a fixed scroll to be installed, a gas suction pipe which is installed in direct communication with the suction port of the fixed scroll to guide the refrigerant to the compression chamber, and a gas discharge pipe which is connected to the inner space of the casing to guide the discharge of compressed gas in the casing. In compressors, the rotor of the drive motor may be driven several times along the circumferential direction to form a magnetic pole therein. A core stack forming a slot in the axial direction, an upper end ring for forming a suction hole so as to communicate with the upper end of the slot of the core stack, and coupled to the top of the core stack, and a slot bottom of the core stack. Forming a discharge groove so as to communicate with the present invention provides a device for reducing the flow of high pressure scroll compressor comprising a lower end ring coupled to the lower end of the core stack.
이하, 본 발명에 의한 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the oil discharge reduction apparatus of the high pressure scroll compressor which concerns on this invention is demonstrated in detail based on one Example shown in an accompanying drawing.
도 3은 본 발명 고압식 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명 고압식 스크롤 압축기에서 구동모터의 회전자를 분해하여 보인 사시도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명 고압식 스크롤 압축기에서 구동모터의 평면도 및 저면도이고, 도 7은 본 발명 고압식 스크롤 압축기에서 유토출 저감 장치의 작용 효과를 설명하기 위하여 보인 개략도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing an example of the high-pressure scroll compressor of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing the exploded rotor of the drive motor in the high-pressure scroll compressor of the present invention, Figure 5 and 6 is a high pressure scroll compressor of the present invention In FIG. 7 is a plan view and a bottom view of the drive motor, and FIG. 7 is a schematic view illustrating the effect of the oil discharge reduction apparatus in the high-pressure scroll compressor of the present invention.
이에 도시한 바와 같이 본 발명 고압식 스크롤 압축기는, 소정량의 오일을 채우고 고압상태를 유지하는 케이싱(1)과, 케이싱(1) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(10) 및 서브프레임(3)과, 메인프레임(10)과 서브프레임(3) 사이에 고정하고 회전자(22)의 내부에 수 개의 자극용 슬롯(26a)을 축방향으로 형성하는 구동모터(20)와, 양측 프레임(10)(3)에 지지하여 구동모터(20)의 구동력을 전달하는 구동축(5)과, 메인프레임(10)의 상면에 고정 설치하고 상기한 가스흡입관(SP)을 직접 결합하는 고정스크롤(6)과, 구동축(5)에 편심지게 결합하여 메인프레임 (10)의 상면에 얹고 고정스크롤(6)의 나선형 랩(6a)에 맞물려 올담링(8)에 의해 선회하면서 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하도록 나선형의 랩(7a)을 형성하는 선회스크롤(7)을 포함한다.As shown in the drawing, the high-pressure scroll compressor according to the present invention includes a casing 1 which fills a predetermined amount of oil and maintains a high pressure state, and main frames 10 and subframes which are respectively fixed to upper and lower sides of the casing 1. (3), a drive motor 20 fixed between the main frame 10 and the subframe 3, and forming several magnetic pole slots 26a in the rotor 22 in the axial direction, and both sides A fixed scroll for directly coupling the gas suction pipe (SP) to the drive shaft (5) to support the frame (10) (3) to transmit the driving force of the drive motor 20 and the upper surface of the main frame (10) (6) and two pairs of eccentrically coupled to the drive shaft (5), mounted on the upper surface of the main frame (10) and engaged by the spiral wrap (6a) of the fixed scroll (6) while turning by the Oldham ring (8) It includes a turning scroll (7) forming a spiral wrap (7a) to form a compression chamber (P).
가스흡입관(SP)은 케이싱(1)을 통과하여 고정스크롤(6)의 흡입구(6b)에 연통 설치하는 한편 가스토출관(DP)은 메인프레임(10)을 기준으로 케이싱(1)의 하반부 내부공간에 연통 설치하여 이루어진다.The gas suction pipe SP passes through the casing 1 and communicates with the suction port 6b of the fixed scroll 6 while the gas discharge pipe DP is in the lower half of the casing 1 with respect to the main frame 10. This is achieved by communicating in space.
메인프레임(10)은 그 중앙에 구동축(5)을 반경방향으로 지지하는 축구멍(11)을 형성하고, 축구멍(11)의 상반부에는 선회스크롤(7)의 보스부(7b)가 선회운동을 하도록 보스수용홈(12)을 확장 형성하며, 상면 가장자리에는 상기 선회스크롤(7)의 배면과 함께 소정의 내부체적을 가지고 그 내부체적에 중간압측 압력의 냉매가스가 채워지도록 환형의 배압공간홈(13)을 음형지게 형성한다.The main frame 10 has a shaft hole 11 for radially supporting the drive shaft 5 in the center thereof, and the boss portion 7b of the swing scroll 7 is pivoted in the upper half of the shaft hole 11. The boss accommodation groove 12 is formed to be extended, and the upper surface edge has a predetermined internal volume with the rear surface of the pivoting scroll 7 and an annular back pressure space groove to fill the internal volume with refrigerant gas of medium pressure side pressure. (13) is formed negatively.
또, 메인프레임(10)은 그 외주면이 케이싱(1)의 내주면에 밀착하여 용접으로 고정 결합하되, 그 내부에는 고정스크롤(6)의 토출구(6c)를 통해 압축실(P)에서 토출되는 토출가스가 함께 토출되는 오일과 후술할 상부엔드링(27)의 흡입구멍(27a)으로 유도되도록 가스안내구멍(14)을 형성한다. 여기서 가스안내구멍(14)의 출구는 대략 회전자(22)의 범위 내에 형성하는 것이 토출가스와 오일을 상기한 흡입구멍(27a)으로 보다 쉽게 유도할 수 있어 바람직하다.In addition, the main frame 10 has its outer circumferential surface closely fixed to the inner circumferential surface of the casing 1 and fixedly coupled by welding, and therein, the discharge is discharged from the compression chamber P through the discharge port 6c of the fixed scroll 6 therein. The gas guide hole 14 is formed to guide the oil discharged together with the oil and the suction hole 27a of the upper end ring 27 to be described later. It is preferable to form the outlet of the gas guide hole 14 in the range of approximately the rotor 22 because it can more easily guide discharge gas and oil to the suction hole 27a described above.
또, 메인프레임(10)의 저면에는 상기한 가스안내구멍(14)을 통과한 토출가스가 케이싱(1)의 내부공간으로 확산되지 않고 상부엔드링(27)의 흡입구멍(27a)으로 유입될 수 있도록 가스안내가이드(30)를 설치하되, 이 가스안내가이드(30)는 원통 형으로 형성하여 상기 가스안내구멍(14)과 흡입구멍(27a)을 모두 수용할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다. 또, 가스안내가이드(30)는 회전자(22)와의 충돌을 고려하여 회전자(22) 높이 보다 높게 위치하도록 형성하거나 회전자(보다 정확하게는, 밸런스웨이트)의 외경 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the discharge gas passing through the gas guide hole 14 is introduced into the suction hole 27a of the upper end ring 27 on the bottom surface of the main frame 10 without being diffused into the inner space of the casing 1. The gas guide guide 30 is installed so that the gas guide guide 30 may be formed in a cylindrical shape to accommodate both the gas guide hole 14 and the suction hole 27a. In addition, the gas guide guide 30 may be formed to be positioned higher than the height of the rotor 22 in consideration of the collision with the rotor 22 or may be formed to be larger than the outer diameter of the rotor (more precisely, the balance weight). .
구동모터(20)는 케이싱(1)의 내주면에 고정 설치하는 고정자(21)와 그 고정자(21)의 안쪽에 회전 가능하게 배치하는 회전자(22)로 이루어지되, 회전자(22)는 자석이나 권선 없이 순수 릴럭턴스 토크에 의해서만 회전력이 발생하는 동기 릴럭턴스 모터(synchronous reluctance)로 이루어진다. 즉, 회전자(22)는 도 4에서와 같이 원주방향을 따라 원호 형상의 자극 형성용 슬롯(이하, 슬롯으로 약칭함)(26a)을 형성한 다수 장의 로터코어를 적층하는 코어적층체(26)와, 코어적층체(26)의 슬롯 상단에 연통하도록 흡입구멍(27a)을 형성하여 상기 코어적층체(26)의 상단에 고정 결합하는 상부엔드링(27)과, 코어적층체(26)의 슬롯(26a) 하단에 연통하도록 배출홈(28a)을 형성하여 상기 코어적층체(26)의 하단에 고정 결합하는 하부엔드링(28)으로 이루어진다.The drive motor 20 is composed of a stator 21 fixedly installed on the inner circumferential surface of the casing 1 and a rotor 22 rotatably disposed inside the stator 21, wherein the rotor 22 is a magnet. It consists of a synchronous reluctance motor whose rotational force is generated only by pure reluctance torque without windings. That is, the rotor 22 is a core laminate 26 for stacking a plurality of rotor cores having a circular arc-shaped magnetic pole forming slot (hereinafter abbreviated as a slot) 26a in the circumferential direction as shown in FIG. ), An upper end ring 27 for forming a suction hole 27a so as to communicate with the upper end of the slot of the core laminated body 26, and fixedly coupled to the upper end of the core laminated body 26, and the core laminated body 26. The discharge groove 28a is formed to communicate with the lower end of the slot 26a, and the lower end ring 28 is fixedly coupled to the lower end of the core laminate 26.
여기서, 도 4 내지 도 6에서와 같이 슬롯(26a)은 축중심 방향으로 볼록한 원호 형상의 4극을 이루도록 형성하고, 흡입구멍(27a)과 배출홈(28a)의 직경은 상기한 슬롯(26a)의 폭과 대략 동일하거나 크게 형성하는 것이 바람직하다. 또, 흡입구멍(27a)과 배출홈(28a)은 동일한 축 선상에 형성할 수도 있으나 도 5 및 도 6에서와 같이 흡입구멍(27a) 보다 배출홈(28a)이 축중심을 기준으로 먼 쪽에 위치하는 것이 오일의 원심분리에 유리하다.Here, as shown in FIGS. 4 to 6, the slots 26a are formed to have four poles having an arc shape convex in the axial center direction, and the diameters of the suction holes 27a and the discharge grooves 28a are the slots 26a. It is preferable to form approximately the same or larger than the width of. In addition, although the suction hole 27a and the discharge groove 28a may be formed on the same axis line, as shown in FIGS. 5 and 6, the discharge groove 28a is located farther from the suction center 27a with respect to the shaft center. It is advantageous to centrifuge the oil.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 3a는 서브프레임의 축구멍, 5a는 오일유로, 6b는 흡입구, 6c는 토출구, 9는 역지밸브, 21a는 가스안내홈, 26b 및 27b 및 28b는 몰딩구멍이다.In the figure, reference numeral 3a denotes a shaft hole of a subframe, 5a denotes an oil passage, 6b denotes an inlet port, 6c denotes a discharge port, 9 denotes a check valve, 21a denotes a gas guide groove, and 26b and 27b and 28b denote molding holes.
상기와 같은 본 발명 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치는 다음과 같은 작용 효과가 있다.The apparatus for reducing oil discharge of the high pressure scroll compressor of the present invention as described above has the following effects.
즉, 인가한 전원에 의해 구동축(5)이 구동모터(20)의 회전자(22)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(7)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(7)은 고정스크롤(6)과의 사이에 연속으로 이동하면서 체적이 좁아지는 압축실(P)을 쌍으로 형성하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출한다.That is, while the drive shaft 5 rotates with the rotor 22 of the drive motor 20 by the applied power, the turning scroll 7 turns by an eccentric distance, and the turning scroll 7 is fixed scroll. Compression chamber P whose volume is narrowed while moving continuously with (6) is formed in pairs, and the refrigerant gas is suction-compressed and discharged.
여기서, 냉매가스에는 오일이 함유되어 함께 토출되고 이 토출가스와 오일은 메인프레임(10)의 가스안내구멍(14)을 통과하여 구동모터(20)의 회전자(22) 상단에 구비한 상부엔드링(27)의 흡입구멍(27a)을 통해 코어적층체(26)의 슬롯(26a) 내부로 유입된다. 이때, 토출가스와 오일은 메인프레임(10)의 가스안내구멍(14)을 통과할 때 고정자(21)와 회전자(22) 사이를 차단한 가스안내가이드(30)에 의해 케이싱(1)의 내부공간 전체로 확산되지 않으면서 회전자(22)의 고속 회전시 발생하는 흡입력으로 인해 상부엔드링(27)의 흡입구멍(27a)으로 안내되어 코어적층체(26)의 슬롯(26a) 내부로 신속하게 흡입된다.Here, the refrigerant gas contains oil and is discharged together, and the discharge gas and the oil pass through the gas guide hole 14 of the main frame 10 to be provided at the upper end of the rotor 22 of the driving motor 20. It enters into the slot 26a of the core laminated body 26 through the suction hole 27a of the ring 27. At this time, the discharge gas and the oil of the casing (1) by the gas guide guide 30, which is cut off between the stator 21 and the rotor 22 when passing through the gas guide hole 14 of the main frame 10 Due to the suction force generated when the rotor 22 rotates at high speed without spreading to the entire inner space, it is guided to the suction hole 27a of the upper end ring 27 and into the slot 26a of the core laminate 26. Inhaled quickly.
다음, 코어적층체(26)의 슬롯(26a) 내부로 흡입되는 토출가스와 오일은 회전자(22)가 고속으로 회전을 함에 따라 상기 슬롯(26a) 내부에서 분리되어 그 중 오 일은 원심력에 의해 슬롯(26a)의 외주면으로 밀려났다가 하부엔드링(28)의 배출홈(28a)을 통해 비산되면서 케이싱(1)의 바닥으로 회수되는 반면 토출가스는 상기 하부엔드링(28)의 배출홈(28a)을 통해 케이싱(1)의 하반부로 이동하였다가 다시 상승하여 가스토출관(DP)을 통해 배출된다. 이때, 오일은 하부엔드링(28)의 배출홈(28a)을 통과하면서 비산되어 상기한 고정자(21)의 권선코일(C)을 냉각하는 반면 토출가스는 하부엔드링(28)의 배출홈(28a)을 통과하여 고정자(21)의 외주면에 구비한 가스안내홈(21a)을 통해 가스토출관(DP)으로 유도되면서 모터를 냉각하는 것이다.Next, the discharge gas and oil sucked into the slot 26a of the core laminate 26 are separated from the inside of the slot 26a as the rotor 22 rotates at a high speed. It is pushed to the outer circumferential surface of the slot (26a) and is scattered through the discharge groove (28a) of the lower end ring 28 is recovered to the bottom of the casing (1) while the discharge gas is discharged to the discharge groove of the lower end ring (28) 28a) is moved to the lower half of the casing (1) and then rises again to be discharged through the gas discharge pipe (DP). At this time, the oil is scattered while passing through the discharge groove (28a) of the lower end ring 28 to cool the winding coil (C) of the stator (21) while the discharge gas is discharge groove of the lower end ring (28) 28a) through the gas guide groove 21a provided on the outer circumferential surface of the stator 21 to guide the gas discharge pipe DP to cool the motor.
이렇게 하여, 케이싱의 내부로 토출되는 냉매가스와 오일에 의해 구동모터가 소정의 온도로 냉각되어 모터 효율이 향상되는 것은 물론, 냉매가스와 오일이 분리되어 냉매가스는 원활하게 배출되는 반면 대부분의 오일은 케이싱의 내부에 잔류하게 되므로 케이싱 내부의 오일부족으로 인한 마모를 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 시스템으로 오일이 과다하게 유입되는 것을 막아 시스템 전체의 성능을 높일 수 있다.In this way, the driving motor is cooled to a predetermined temperature by the refrigerant gas and the oil discharged into the casing to improve the motor efficiency, and the refrigerant gas and the oil are separated so that the refrigerant gas is discharged smoothly, while most of the oil is Since it remains inside the casing, it is possible to prevent the wear caused by the oil shortage inside the casing, thereby increasing the reliability of the compressor, and preventing the excessive flow of oil into the system, thereby improving the performance of the entire system.
본 발명에 의한 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치는, 회전자의 코어적층체에 자극 형성용 슬롯을 형성하고 코어적층체의 상하 양측을 고정하는 엔드링에 각각 흡입구멍과 배출홈을 형성함으로써, 냉매가스는 모터의 하단에서 상단으로 이동하면서 모터를 냉각하고 오일은 하단에서 비산되면서 모터를 냉각하여 구동모터의 효율을 높이는 것은 물론 케이싱의 내부에 오일 잔류량을 높여 압축기의 신뢰 성을 향상시키는 동시에 시스템으로의 오일 유출량을 줄여 시스템 전체의 성능을 향상시킬 수 있다.The apparatus for reducing the oil discharge of the high-pressure scroll compressor according to the present invention is provided by forming slots for forming magnetic poles in the core laminated body of the rotor and forming suction holes and discharge grooves in end rings for fixing the upper and lower sides of the core laminated body, respectively. In addition, the refrigerant gas moves from the bottom of the motor to the top to cool the motor, and the oil is scattered from the bottom to cool the motor to increase the efficiency of the driving motor and to increase the residual oil in the casing to improve the reliability of the compressor. By reducing the oil spill into the system, you can improve the performance of the entire system.

Claims (5)

  1. 소정량의 오일을 채운 케이싱과, 케이싱의 내부에 고정 설치하는 프레임과, 프레임에 지지하여 구동모터의 구동력을 전달하는 구동축과, 구동축에 의해 선회운동을 하는 선회스크롤과 맞물려 함께 연속으로 이동하는 한 쌍의 압축실을 형성함과 아울러 그 압축실로 흡입냉매를 안내하는 흡입구와 압축실의 압축가스를 케이싱의 내부공간으로 토출하는 토출구를 형성하여 상기한 프레임에 고정 설치하는 고정스크롤과, 고정스크롤의 흡입구에 직접 연통 설치하여 냉매를 압축실로 안내하는 가스흡입관과, 케이싱의 내부공간에 연통 설치하여 케이싱내 압축가스의 토출을 안내하는 가스토출관을 포함한 고압식 스크롤 압축기에 있어서,A casing filled with a predetermined amount of oil, a frame fixed to the inside of the casing, a drive shaft supporting the frame to transmit the driving force of the drive motor, and a rotating scroll which is pivoted by the drive shaft, so as to continuously move together. A fixed scroll for forming a pair of compression chambers, a suction port for guiding suction refrigerant to the compression chamber, and a discharge port for discharging the compressed gas of the compression chamber into the inner space of the casing and fixedly installed in the frame; In the high-pressure scroll compressor including a gas suction pipe installed in direct communication with the suction port to guide the refrigerant to the compression chamber, and a gas discharge pipe installed in the inner space of the casing to guide discharge of the compressed gas in the casing.
    구동모터의 회전자는 그 내부에 자극을 형성하도록 원주방향을 따라 수 개의 슬롯(slot)을 축방향으로 관통 형성하는 코어적층체와, 코어적층체의 슬롯 상단에 연통하도록 흡입구멍을 형성하여 상기 코어적층체의 상단에 결합하는 상부엔드링과, 코어적층체의 슬롯 하단에 연통하도록 배출홈을 형성하여 상기 코어적층체의 하단에 결합하는 하부엔드링을 포함한 것을 특징으로 하는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치.The rotor of the drive motor has a core stacked body which axially penetrates several slots along the circumferential direction to form a magnetic pole therein, and a suction hole formed to communicate with the upper end of the slot of the core stacked body. An upper end ring coupled to an upper end of the stack and a lower end ring coupled to a lower end of the core stacked body by forming a discharge groove so as to communicate with a lower end of the slot of the core stacked body. Discharge reduction device.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    흡입구멍은 배출홈과 축방향으로 동일 선상에 형성하는 것을 특징으로 하는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치.An intake reduction device for a high pressure scroll compressor, wherein the suction hole is formed in the same line as the discharge groove in the axial direction.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    흡입구멍은 축중심을 기준으로 토출구멍 보다 반경방향으로 가까운 쪽에 형성하는 것을 특징으로 하는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치.The suction hole is an oil discharge reduction device of the high-pressure scroll compressor, characterized in that formed in the radially closer to the discharge hole relative to the axis center.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    메인프레임에는 압축실에서 케이싱의 내부공간으로 토출되는 토출가스를 상기한 흡입구멍으로 유도하도록 적어도 한 개 이상의 가스안내구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치.At least one gas guide hole is formed in the main frame to guide the discharge gas discharged from the compression chamber into the inner space of the casing to the suction hole.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    메인프레임에는 상기한 가스안내구멍을 수용하여 그 가스안내구멍을 통해 유도되는 토출가스가 케이싱의 내부공간으로 확산되는 것을 차단하도록 가스안내가이드를 설치하는 것을 특징으로 하는 고압식 스크롤 압축기의 유토출 저감 장치.The main frame accommodates the gas guide hole, and the gas guide guide is installed to block the discharge gas guided through the gas guide hole from being diffused into the inner space of the casing. Device.
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