KR100645124B1 - 횡렬 설치되는 압축기의 로터 - Google Patents

Abstract

횡렬식으로 설치되는 압축기의 구동을 위한 모터의 로터가 압축기 내부의 냉각 오일을 모터의 상측으로 압송 가능하여 압축기의 방열 기능이 향상되는 횡렬 설치되는 압축기의 로터가 개시된다. 본 발명에 따라, 회전축이 수평으로 회전하도록 횡렬 설치되는 로터를 포함하는 모터가 내장된 횡렬식 압축기의 로터에 있어서, 상기 로터의 단부에는 압축기 내부의 유체를 상부로 압송하기 위한 블레이드가 형성되며, 상기 블레이드는 로터의 외경 둘레에서 방사 방향의 길이를 갖는 소정 두께의 직선 블레이드이며, 또는 다른 실시예에서 상기 블레이드는 로터의 외경 둘레에서 방사 방향으로 곡면의 길이를 갖는 소정 두께의 베인식 블레이드일 수 있는 횡렬 설치되는 압축기의 로터를 제공한다. 이로써, 압축기의 모터 회전력을 이용하여 별도의 부하 적재없이 모터의 상단을 효과적으로 방열시킬 수 있어 압축기의 수명이 연장되면서 신뢰성이 향상되는 효과가 있는 것이다.

압축기, 모터, 로터, 방열, 오일, 블레이드

Description

횡렬 설치되는 압축기의 로터{ROTOR FOR HORIZONTAL FIXED COMPRESSOR}

도 1은 종래 횡렬 설치되는 압축기의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 압축기에 내설되는 모터의 로터 사시도.

도 3은 도 2의 로터가 설치된 본 발명의 압축기 단면도.

도 4는 도 2의 다른 실시예의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

15: 로터 22: 코어

14: 엔드링 16: 밸런스 웨이트

20. 20a: 블레이드 30: 스테이터

40: 모터 50: 케이싱

본 발명은 횡렬 설치되는 압축기의 로터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기가 횡렬 설치되어 회전하는 로터가 오일을 압송하여 압축기의 방열 효과를 향상시킬 수 있는 횡렬 설치되는 압축기의 로터에 관한 것이다.

일반적으로 횡렬 설치되는 로터리 압축기는 압축기 내부의 주요 마찰부위를 윤활하기 위하여 수직으로 설치되는 로터리 압축기와는 달리 주요 마찰부위가 냉동기유의 윤활유 레벨 보다 높게 위치하고 있어서 원할한 압축기의 운전을 위해 별도의 급유구조가 필요하였다.

종래의 경우 횡형 로터리 압축기는, 도 1에 도시된 바와 같이 외측의 케이싱(1)의 내부에 스테이터(2) 및 로터(3)로 구성되어 동력을 발생시키는 모터(4)와, 상기 로터(3)에 강제 압입되어 회전하는 편심 회전축(5)과, 상기 편심 회전축(5)에 의하여 편심 회전운동을 하는 로울러(6)와, 상기 로울러(6)의 운동을 안내하는 실린더(7)와, 상기 편심회전축(5)의 회전 운동을 지지하기 위한 메인 베어링(MB) 및 서브 베어링(SB)으로 구성되며, 상기 케이싱(1)의 하부에는 냉각 오일(9)이 저류되어 있다.

상기와 같이 구성된 압축기 내에서 냉각 오일(9)을 순환하기 위하여, 토출가스를 케이싱(1) 저면의 냉각 오일(9)중으로 토출시키는 냉매 토출파이프(10)와, 상기 냉매 토출파이프(10)로 부터 토출된 토출가스의 동압을 이용하여 냉각 오일(9)을 유입하는 급유 파이프(11)와, 상기 급유 파이프(11)로 유입된 냉각 오일(9)를 저장하여 냉각과 윤활이 필요한 각 습동부로 냉각 오일(9)을 공급하는 급유로(12) 및 내부공급관(13)으로 구성되어 있다.

상기한 종래의 분사방식 압축기는, 압축기의 가동시 모터(4)의 회전에 의해 모터(4) 내측의 로터(3)가 회전하고, 이에 연결된 편심회전축(5)은 실린더(7)내의 로울러(6)를 회전시켜 흡입된 냉매 가스를 압축한다.

상기 압축된 냉매가스는 메인베어링(MB)측에 설치된 머플러(8)를 통과 한 후 서브베어링(SB)의 토출 포트(port)를 통하여 토출되고, 세관으로 된 냉매토출파이프(10)로 유출되고, 상기 유출된 고속의 냉매 가스는 압축기 저부의 냉각 오일(9)과 혼합되는데, 이때 토출되는 가스의 분사력 내지 토출 압력에 의하여 일정 유면을 갖는 냉각 오일(9)중에 잠기는 급유파이프(11)의 내부에 저압이 형성됨으로써 냉각 오일(9)은 급유 파이프(11)를 통해 편심회전축(5) 끝단의 급유로(12)로 들어가 압축기의 각 습동부로 공급되어 방열과 윤활작용을 하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 급유구조에서, 상기 모터(4)를 구성하는 로터(3)에 의하여 냉각 오일(9)은 상당한 유속으로 혼합되는 효과를 가지는데, 이러한 혼합된 냉각 오일(9)은 혼합 상태에서 모터(4)의 상부면으로 도달되지 못하고 압축기 상부가 과열되면서 모터(4)의 상단부가 손상되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 횡렬식으로 설치되는 압축기의 구동을 위한 모터의 로터가 압축기 내부의 냉각 오일을 모터의 상측으로 압송 가능하여 압축기의 방열 기능이 향상되는 횡렬 설치되는 압축기의 로터를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 회전축이 수평으로 회전하도록 횡렬 설치되는 로터를 포함하는 모터가 내장된 횡렬식 압축기의 로터에 있어서, 상기 로터의 단부에는 압축기 내부의 유체를 상부로 압송하기 위한 블레이드가 형성되며, 상기 블레이드는 로터의 외경 둘레에서 방사 방향의 길이를 갖는 소정 두께의 직선 블레이드이며, 또는 다른 실시예에서 상기 블레이드는 로터의 외경 둘레 이서 방사 방향으로 곡면의 길이를 갖는 소정 두께의 베인식 블레이드일 수 있는 횡렬 설치되는 압축기의 로터를 제공한다.

본 발명은 공기 조화기, 냉장고 등에서 작동 유체인 냉매를 압축하기 위해 설치되는 압축기가 횡렬로 설치되어 잠열 발열을 위한 냉매의 압축 작용을 하는 모터가 수평으로 회전하는 횡렬식 압축기에서, 압축기의 온도 저감을 위한 방열을 위하여 모터의 로터가 냉각 오일을 압송할 수 있도록 블레이드를 형성하여 압축기 상단부, 즉 압축기 내부의 모터 상부가 원할하게 방열될 수 있는 특징을 가진다.

통상의 압축기는 설치 상태에 따라 개별적으로 독립 형성되기 위해 밀폐형 압축기로 단독 조립되어 설치되는데, 이러한 밀폐형 압축기는 내부에 냉매를 압축하기 위한 공간과 압축용 모터부가 동시에 구성된다.

한편, 상기한 밀폐형 압축기 또는 대부분의 압축기는 그 작동 상태에 따라 압축용 모터부가 수직으로 설치되어 모터의 회전축이 수직으로 회전하는 수평 설치식과, 이와는 달리 모터의 회전축이 수평으로 설치되어 회전하는 횡렬 설치식 압축기가 있는데, 본 발명에서는 횡렬 설치식 압축기에서 주요 방열 수단이외에 모터의 회전력을 이용하여 압축기 내부를 방열시키는데 보조되는 수단을 제공한다.

본 발명에 따른 압축기에 설치되는 모터의 로터가 도 2에 도시된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로터(15)는 박판으로 이루어진 원형의 코어(22)가 원주형상으로 적층되고, 원주형상으로 적층 배열되어 타발 가공된 코어(22)의 상부 및 하부에는 각각 엔드링(14)이 다이케스팅에 의해 형성되고, 상기한 엔드링(14)의 일측에는 밸런스 웨이트(16)가 결합되어 구성된다.

상기 밸런스 웨이트(16)는 고속회전하는 로터(15)가 회전 과정에서 중량편차에 의한 진동을 감쇄하는 역할을 하게 되는데, 이는 통상적으로 주조성이 우수함으로써 용이한 제작이 가능한 한편, 높은 비중에 의해 단위부피당 알루미늄이나 스틸재보다 고중량을 갖는 황동을 소재로 하여 구성한다.

이와 같은 상기한 밸런스 웨이트(16)의 부착면에는 본 발명에 따라, 압축기 내부의 유체를 상부로 압송하기 위한 블레이드(20)가 형성된다.

상기 블레이드(20)는 로터(15)의 외경 둘레에서 방사 방향으로의 길이를 가지며, 소정 두께로 형성되는 직선형 블레이드일 수 있다.

상기 직선형 블레이드는 그 설치면인 엔드링(14)과 같은 재질로 형성가능하거나 또는 대면 방향에서 조립된 밸런스 웨이트(16)와 동일한 소재로 가공될 수 있으며, 본 실시예에서는 블레이드(20)가 3개가 형성된 것으로 도시하였으나, 이는 로터(15)의 규격에 따라 다양한 갯수로 변형하여 실시할 수 있음은 주지의 사실이다.

상기 블레이드(20)는 로터(15)가 수평으로 설치되어 회전하는 경우 압축기 하부에 저류된 냉각 오일을 압송하도록 구성된 것이다.

이와 같이 본 발명의 블레이드(20)가 형성된 로터(10)를 내장하는 압축기가 도 3에 도시된다.

본 발명의 압축기는 밀폐형 압축기로서, 외부 케이싱(50) 내측으로 모터(40)가 구성되는데, 상기 모터(40)는 스테이터(30) 및 로터(15)로 구성되며, 상기 로터(15)는 횡렬로 설치되어 수평의 회전 방향을 갖게 설치된다.

상기 모터(40)와는 별도로, 압축기의 방열을 위한 방열 수단으로서 압축기 저면에는 냉각 오일(59)이 저류되어 있으며, 상기 냉각 오일(59)을 순환시키기 위하여 토출가스를 케이싱(50) 저면의 냉각 오일(59)중으로 토출시키는 냉매 토출파이프(54)와, 상기 냉매 토출파이프(54)로부터 토출된 토출가스의 동압을 이용하여 냉각 오일(59)을 유입하는 급유 파이프(51)와, 상기 급유 파이프(51)로 유입된 냉각 오일(59)를 저장하여 냉각과 윤활이 필요한 각 습동부로 냉각 오일(59)을 공급하는 급유로(52) 및 내부공급관(53)이 구성된다.

그리하여, 상기 압축기의 작동시 모터(40)의 회전에 의해 모터(40) 내측의 로터(15)가 회전하면서 냉매 가스를 압축하고, 압축된 냉매 가스는 냉매 토출파이프(54)로 유출되고, 상기 유출된 고속의 냉매 가스는 압축기 저부의 냉각 오일(59)과 혼합되는데, 이때 토출되는 가스의 분사력 내지 토출 압력에 의하여 일정 유면을 갖는 냉각 오일(59)중에 잠기는 급유파이프(51)의 내부에 저압이 형성됨으로써 냉각 오일(59)은 급유 파이프(51)를 통해 급유로(52)로 들어가 압축기의 각 습동부로 공급되어 방열과 윤활작용을 하게 된다.

한편, 상기 압축기의 작동시 모터(40)가 회전하여 냉매 가스를 압축하게 되는데, 회전하는 로터(15)의 단부에 형성된 블레이드(20)는 로터(15)의 중심을 기준으로 상하로 회전하게 된다.

상기와 같이 로터(15)의 회전 과정에서 로터(15)의 일부는 냉각 오일(59)에 일부 잠겨지게 되는데, 이러한 과정에서 로터(15)의 블레이드(20)는 냉각 오일(59)에 접촉되면서 블레이드(20)의 길이에 해당하는 정도의 양만큼 냉각 오일(59)을 상부로 압송하게 된다.

즉, 로터(15)가 회전하면서 블레이드(20)가 냉각 오일(59)을 상부로 퍼나르는 방식으로 로터(15)의 상부로 압송하게 되고, 로터(15)가 고속으로 회전하는 과정에서 상당량의 냉각 오일(59)이 로터(15)의 상부로 이송되어 모터(40)의 상단면과 케이싱(50) 일부에 접촉되어 방열시킨다.

그리하여, 로터(15)의 회전력에 의하여 상기 블레이드(20)가 압축기 저면의 냉각 오일(59)을 상부로 압송하여 압축기 전체에서 상당한 방열 효과를 가지게 되는 것이다.

한편, 도 4에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드가 형성된 로터(15)가 도시된다.

도 4에 도시된 실시예에서의 블레이드는 로터(15)의 외경 둘레에서 방사 방향으로 곡면의 길이를 갖는 소정 두께의 베인식 블레이드(20a)로 형성된다.

보다 상세하게는, 상기 베인식 블레이드(20a)는 로터(15) 외경측에서 방사 방향으로 곡면 형성되는 것인데, 이러한 곡면 방향은 로터(15)의 회전 방향을 기준으로 곡선을 가짐으로써 로터(15)의 회전시 보다 많은 양의 냉각 오일(59)을 압송할 수 있도록 한다.

상기 다른 실시예에서와 같이, 본 발명의 블레이드(20, 20a)는 다양한 변형이 가능하며 본 설명에서 도시되며 설명된 실시예들은 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 이러한 기본적인 기술적 사상은 다양하게 변형 가능하지만 이러한 변형은 본 발명의 범주에 속하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 압축기가 냉매를 압축하는 과정에서 회전하는 로터(15)의 외경에 블레이드(20, 20a)가 설치되어 냉각 오일(59)을 압축기 상부로 압송하여 모터(40)의 상부를 방열시키는 것이다.

본 발명의 횡렬 설치되는 압축기의 로터에 의하여, 압축기의 모터 회전력을 이용하여 별도의 부하 적재없이 모터의 상단을 효과적으로 방열시킬 수 있어 압축기의 수명이 연장되면서 신뢰성이 향상되는 효과가 있는 것이다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 회전축이 수평으로 회전하도록 횡렬 설치되는 로터(15)를 포함하는 모터(40)가 내장되고, 하부에 저류되는 냉각 오일에 상기 로터의 일부가 잠기는 횡렬식 압축기의 상기 로터(15)에 있어서,

   상기 로터(15)의 단부에는 상기 로터(15)의 중심을 기준으로 상하로 회전하도록 블레이드(20)가 형성되어, 상기 로터(15)의 회전 과정에서 상기 블레이드(20)는 상기 압축기의 하부에 저류되는 상기 냉각 오일을 상부로 압송하여 상기 로터(15)의 상단면과 케이싱(50)의 일부를 방열시키는 것을 특징으로 하는 횡렬 설치되는 압축기의 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드(20)는,

   상기 로터(15)의 외경 둘레에서 방사 방향의 길이를 갖는 소정 두께의 직선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 횡렬 설치되는 압축기의 로터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드(20)는,

   상기 로터(15)의 외경 둘레에서 방사 방향으로 곡면의 길이를 갖는 소정 두께의 곡면형 베인 블레이드(20a)인 것을 특징으로 하는 횡렬 설치되는 압축기의 로터.

Images