KR100724384B1 - Compressor with oil heating function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오일가열기능을 구비한 압축기에 관한 것으로서, 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 오일을 수용할 수 있도록 오일수용부가 형성되는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부와; 상기 케이싱의 내부에 수용되어 상기 압축부에 구동력을 제공하는 전동모터부와; 상기 오일수용부에 수용된 오일과 접촉되게 배치되는 열교환부와, 일 측은 상기 압축부의 토출측에 연결되고 타 측은 상기 열교환부를 경유하여 실외열교환기의 유출측과 상기 압축부의 흡입측 사이에 연결되는 냉매공급유로를 구비하여 상기 오일을 가열하는 오일가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 외기 온도 저하에 기인한 압축기의 오일부족현상을 방지할 수 있는 오일가열기능을 구비한 압축기가 제공된다. The present invention relates to a compressor having an oil heating function, comprising: a casing in which an oil receiving portion is formed to form an accommodating space therein and to receive oil at a bottom thereof; A compression unit accommodated in the casing to compress the refrigerant; An electric motor unit accommodated in the casing and providing a driving force to the compression unit; A heat exchange part disposed to be in contact with the oil contained in the oil receiving part, and one side is connected to the discharge side of the compression part, and the other side is supplied to the refrigerant between the outlet side of the outdoor heat exchanger and the suction side of the compression part via the heat exchange part. It characterized in that it comprises an oil heating unit for heating the oil having a flow path. Thereby, the compressor provided with the oil heating function which can prevent the oil shortage of a compressor resulting from the fall of external air temperature is provided.
Description
도 1은 종래의 압축기를 구비한 냉동사이클 구성도, 1 is a configuration of a refrigeration cycle having a conventional compressor,
도 2는 도 1의 압축기의 단면도,2 is a cross-sectional view of the compressor of FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가열기능을 구비한 압축기가 적용된 냉동사이클 구성도, 3 is a configuration of a refrigeration cycle to which a compressor with an oil heating function according to an embodiment of the present invention is applied;
도 4는 도 3의 제어블록도, 4 is a control block diagram of FIG.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일가열기능을 구비한 압축기가 적용된 냉동사이클 구성도, 5 is a configuration of a refrigeration cycle to which a compressor with an oil heating function according to another embodiment of the present invention is applied;
도 6은 도 5의 판형유니트의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the plate-shaped unit of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
131 : 실외열교환기 141 : 실내열교환기131: outdoor heat exchanger 141: indoor heat exchanger
143 : 실내팽창장치 151 : 압축기143: indoor expansion device 151: compressor
152 : 케이싱 155 : 압축부152: casing 155: compression
157 : 전동모터부 159 : 오일수용부157: electric motor part 159: oil receiving part
171 : 오일가열부 176 : 코일유니트171: oil heating unit 176: coil unit
181 : 오일공급유로 185 : 유로개폐밸브181: oil supply passage 185: flow path opening and closing valve
187 : 온도검출센서 191 : 제어부187: temperature detection sensor 191: control unit
본 발명은, 오일가열기능을 구비한 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 외기 온도 저하에 기인한 압축기의 오일부족현상을 방지할 수 있도록 한 오일가열기능을 구비한 압축기에 관한 것이다. The present invention relates to a compressor having an oil heating function, and more particularly, to a compressor having an oil heating function that can prevent oil shortage of the compressor due to a decrease in ambient temperature.
도 1은 종래의 압축기를 구비한 냉동사이클 구성도이고, 도 2는 도 1의 압축기의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 증기압축식 냉동사이클은, 냉매를 압축하는 압축기(111)와, 냉매가 방열을 통해 응축되는 실외열교환기(131)와, 냉매가 실내공기와 열교환되면서 냉방 또는 난방 작용을 수행하는 실내열교환기(141)를 포함하여 구성되어 있다.1 is a configuration of a refrigeration cycle having a conventional compressor, Figure 2 is a cross-sectional view of the compressor of FIG. As shown in FIG. 1, the vapor compression refrigeration cycle includes a
압축기(111)의 흡입측에는 기체상태의 냉매를 흡입할 수 있도록 어큐뮬레이터(125)가 상호 연통되게 연결되어 있으며, 압축기(111)의 토출측에는 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 유로절환밸브(121)가 설치되어 있다.The
냉매의 유동방향을 따라 실외열교환기(131)의 일측에는 체크밸브(135) 및 실외팽창장치(136)가 구비되어 있으며, 실외열교환기(131)의 일측에는 냉매의 열교환이 촉진될 수 있도록 냉각팬(132)이 구비되어 있다. 냉매의 유동방향을 따라 실내열교환기(141)의 일측에는 냉매가 감압팽창될 수 있도록 실내팽창장치(143)가 설치되어 있으며, 실내열교환기(141)의 일측에는 열교환된 실내공기를 송풍할 수 있도록 송풍팬(145)이 설치되어 있다. One side of the
압축기(111)는, 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱(112)과, 케이싱(112)의 내부에 수용 설치되어 냉매를 압축하는 압축부(115)와, 케이싱(112)의 내부에 압축부(115)의 일측에 설치되어 압축부(115)에 구동력을 제공하는 전동모터부(117)를 구비하고 있다. 케이싱(112)의 내부 하부영역에는 구동부품의 윤활 및 냉각기능을 수행하는 오일(120)이 수용 저장될 수 있도록 오일수용부(119)가 형성되어 있다.The
한편, 난방운전 시 외기 온도가 저하되면 냉매의 증발 온도가 저하되고, 이에 기인하여 오일(120)의 온도도 저하된다. 오일(120)의 온도가 과도하게 저하되면, 오일(120)의 점도가 높아지고 냉매와 오일(120)이 서로 분리되는 소위 층분리 현상이 발생되어 압축기(111)의 펌핑불량 등에 의한 윤활불량이 발생된다. On the other hand, when the outside air temperature is lowered during the heating operation, the evaporation temperature of the refrigerant is lowered, and thus the temperature of the
그런데, 이러한 종래의 압축기에 있어서는, 압축기(111)의 내부에 수용된 오일(120)의 온도를 높일 수 있는 수단이 구비되어 있지 아니하여 외기의 온도가 낮아지게 되어 오일(120)의 온도가 과도하게 저하될 경우, 오일(120) 온도 저하에 기인한 압축기(111)의 윤활불량 등 압축기(111)의 오일부족현상을 초래하게 된다고 하는 문제점이 있다. By the way, in such a conventional compressor, there is no means for increasing the temperature of the
따라서, 본 발명의 목적은, 외기 온도 저하에 기인한 압축기의 오일부족현상을 방지할 수 있는 오일가열기능을 구비한 압축기를 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide a compressor having an oil heating function that can prevent oil shortage of the compressor due to a decrease in the outside air temperature.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 오일을 수용할 수 있도록 오일수용부가 형성되는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부와; 상기 케이싱의 내부에 수용되어 상기 압축부에 구동력을 제공하는 전동모터부와; 상기 오일수용부에 수용된 오일과 접촉되게 배치되는 열교환부와, 일 측은 상기 압축부의 토출측에 연결되고 타 측은 상기 열교환부를 경유하여 실외열교환기의 유출측과 상기 압축부의 흡입측 사이에 연결되는 냉매공급유로를 구비하여 상기 오일을 가열하는 오일가열부를 포함하는 오일가열기능을 구비한 압축기에 의해 달성된다. The object is, according to the present invention, and the housing is formed in the casing and the oil receiving portion is formed to accommodate the oil in the bottom; A compression unit accommodated in the casing to compress the refrigerant; An electric motor unit accommodated in the casing and providing a driving force to the compression unit; A heat exchange part disposed to be in contact with the oil contained in the oil receiving part, and one side is connected to the discharge side of the compression part, and the other side is connected to the outlet side of the outdoor heat exchanger and the suction side of the compression part via the heat exchange part It is achieved by a compressor having an oil heating function including an oil heating unit for heating the oil having a flow path.
여기서, 상기 냉매공급유로를 개폐하도록 설치되는 유로개폐밸브를 더 포함하도록 구성하는 것이 효과적이다.Here, it is effective to further comprise a flow path opening and closing valve that is installed to open and close the refrigerant supply passage.
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상기 케이싱의 내부에 수용된 오일의 온도를 검출하는 온도검출부를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a temperature detection unit for detecting the temperature of the oil contained in the casing.
상기 온도검출부의 검출결과에 기초하여 상기 유로개폐밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성하는 것이 효과적이다.It is effective to further include a control unit for controlling the flow path opening and closing valve based on the detection result of the temperature detector.
상기 열교환부는 내부에 냉매가 유동할 수 있도록 냉매유로를 구비하여 코일형상으로 형성되는 코일유니트를 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.The heat exchange unit is preferably configured to include a coil unit formed in a coil shape with a refrigerant passage so that the refrigerant flows therein.
상기 열교환부는 내부에 냉매가 유동할 수 있게 냉매유로를 구비한 판형으로 형성되는 판형유니트를 포함하도록 구성하는 것이 효과적이다.The heat exchange part may be configured to include a plate-shaped unit formed in a plate shape having a refrigerant passage to allow the refrigerant to flow therein.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일가열기능을 구비한 압축기가 적용된 냉동사이클 구성도이고, 도 4는 도 3의 제어블록도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일가열기능을 구비한 압축기가 적용된 냉동사이클 구성도이고, 도 6은 도 5의 판형유니트의 단면도이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 오일가열기능을 구비한 압축기(151)는, 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 오일(160)이 수용될 수 있도록 오일수용부(159)가 형성되어 있는 케이싱(152)과, 케이싱(152)의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부(155)와, 케이싱(152)의 내부에 수용되어 압축부(155)에 구동력을 제공하는 전동모터부(157)와, 케이싱(152)의 내부에 수용되어 오일(160)을 가열하는 오일가열부(171)를 포함하여 구성되어 있다. 3 is a configuration diagram of a refrigeration cycle to which a compressor having an oil heating function according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 4 is a control block diagram of FIG. 3, and FIG. 5 is an oil heating according to another embodiment of the present invention. A refrigeration cycle configuration diagram in which a compressor having a function is applied, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the plate-shaped unit of FIG. The same reference numerals and the same components as the above-described and illustrated configurations are denoted by the same reference numerals for convenience of description, and detailed description thereof will be omitted. As shown in these drawings, the
압축기(151)의 토출측에는 냉방 또는 난방 운전 시 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 유로절환밸브(121)가 설치되어 있으며, 유로절환밸브(121)에는 실외열교환기(131)와, 어큐뮬레이터(125) 및 실내열교환기(141)가 각각 연결되어 있다.The discharge side of the
실외열교환기(131)의 일측에는 냉각팬(132)이 설치되어 있으며, 냉매의 유동방향을 따라 실외열교환기(131)의 일측에는 체크밸브(135) 및 실외팽창장치(136)가 각각 구비되어 있다.A
냉매의 유동방향을 따라 실내열교환기(141)의 일측에는 실내팽창장치(143)가 설치되어 있으며, 실내열교환기(141)의 일측에는 실내공기를 송풍할 수 있도록 송풍팬(145)이 구비되어 있다.An
한편, 오일가열부(171)는, 내부에 냉매가 유동될 수 있도록 냉매유로를 구비하여 코일형상으로 형성되어 케이싱(152)의 내부에 오일(160)과 열교환가능하게 배치되는 코일유니트(176)의 형태로 구현된 열교환부와, 열교환부에 냉매를 공급하는 냉매공급유로(181)를 구비하고 있다. On the other hand, the
냉매공급유로(181)는 압축부(155)에서 압축되어 토출된 고온 고압 상태의 냉매가 코일유니트(176)를 경유하여 실외열교환기(131)의 일 측에 상호 연통되게 연결되도록 형성되어 있다. 여기서, 냉매공급유로(181)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 난방 시 냉매의 유동방향을 따라 실내열교환기(141)의 상류측에 상호 연통되게 연결되도록 구성할 수도 있으며, 열교환부는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 냉매가 유동될 수 있도록 냉매유로(178)가 형성된 판형상을 가지는 판형유니트(177)로 구성할 수도 있다. 냉매의 유동방향을 따라 냉매공급유로(181)의 코일유니트(176)의 상류측 구간에는 냉매 유로를 개폐할 수 있도록 유로개폐밸브(185)가 구비되어 있으며, 케이싱(152)의 내부 저부영역에는 오일(160)의 온도를 검출하는 온도검출부로서 온도검출센서(187)가 마련되어 있다. The
온도검출센서(187) 및 유로개폐밸브(185)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 온도검출센서(187)의 검출 결과에 기초하여 코일유니트(176) 또는 판형유니트(177)에 냉매가 공급 및 차단될 수 있게 유로개폐밸브(185)를 제어할 수 있도록 제어부(191)와 상호 전기적으로 연결되어 있다. 4, the refrigerant is supplied to the
이러한 구성에 의하여, 난방 시 유로절환밸브(121)는 압축부(155)에서 압축된 냉매가 실내열교환기(141)측으로 유동될 수 있도록 유로를 절환하고, 실내열교 환기(141)로 유입된 냉매는 실내공기와 열교환되면서 난방기능을 수행하게 된다. By this configuration, the flow
한편, 제어부(191)는 온도검출센서(187)에 의해 검출된 오일(160)의 온도가 설정치 이하로 되는 경우, 유로개폐밸브(185)를 제어하여 압축부(155)에서 압축되어 토출되는 고온 고압 상태의 냉매가 코일유니트(176) 또는 판형유니트(177)의 형태로 구현되는 열교환부로 유동되도록 한다. 열교환부로 유입된 냉매는 오일(160)과 열교환되어 오일(160)을 가열하고 냉매공급유로(181)를 따라 유동되어 실내열교환기(141)에서 난방기능을 수행한 냉매와 합류하여 실외열교환기(131)로 유동된다.On the other hand, when the temperature of the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 오일을 수용할 수 있도록 오일수용부가 형성되는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부와; 상기 케이싱의 내부에 수용되어 상기 압축부에 구동력을 제공하는 전동모터부와; 상기 케이싱의 내부에 상기 오일을 가열할 수 있도록 수용되는 오일가열부를 포함하도록 함으로써, 외기 온도 저하에 기인한 압축기의 오일부족현상을 방지할 수 있는 오일가열기능을 구비한 압축기가 제공된다. As described above, according to the present invention, a casing in which an oil receiving portion is formed to form an accommodation space therein and receive oil in the bottom; A compression unit accommodated in the casing to compress the refrigerant; An electric motor unit accommodated in the casing and providing a driving force to the compression unit; By including an oil heating unit accommodated to heat the oil inside the casing, a compressor having an oil heating function capable of preventing oil shortage of the compressor due to a decrease in ambient temperature is provided.
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