KR100841446B1

KR100841446B1 - 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR100841446B1
Application number: KR1020060139129A
Authority: KR
Inventors: 구세진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-06-25

Abstract

본 발명에 의한 밀폐형 압축기는, 밸런스웨이트가 내주면과 외주면이 원형으로 형성되고 바깥면이 평면지게 형성되며 편심질량이 내주면과 외주면 그리고 바깥면으로 된 내부공간에 구비됨으로써, 상기 밸런스웨이트의 회전시 그 밸런스웨이트에 의한 오일의 비산을 막아 오일누설을 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 밸런스웨이트가 구동모터의 엔드플레이트와 일체로 형성되어 조립공수가 감소됨에 따라 생산비용을 낮출 수 있다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

도 1은 본 발명 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도,

도 2는 도 1의 로터리 압축기에 적용된 전동기유닛을 보인 분해하여 보인 사시도,

도 3은 도 2의 전동기유닛을 조립하여 일부를 보인 종단면도,

도 4는 도 2에서 밸런스웨이트의 일례를 보인 평면도,

도 5는 도 2에서 밸런스웨이트의 변형예를 보인 평면도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

10 : 전동기유닛 11 : 고정자

12 : 회전자 12a : 자석

12b : 자속장벽 13 : 회전축

13a : 오일유로 13b : 편심부

14,15 : 밸런스웨이트 15a : 내주면

15b : 외주면 15c : 바깥면

15d : 편심질량 15e : 리브

15f : 체결구멍 15g : 체결돌부

20 : 압축유닛

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 밸런스웨이트를 구비한 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 밀폐된 케이싱의 내부공간에 설치되어 구동력을 발생하는 전동기유닛과, 그 전동기유닛에 의해 구동되면서 냉매를 압축하여 기계적 에너지를 유체의 압축에너지로 변환하는 압축유닛으로 이루어져 있다.

상기 케이싱의 내부공간에는 전동기유닛과 압축유닛을 냉각하는 동시에 윤활하기 위한 오일이 채워져 있다. 이 오일의 일부는 상기 압축유닛에서 압축되어 토출되는 냉매와 함께 냉동사이클로 유출되었다가 냉매와 함께 다시 압축기의 내부공간으로 회수되도록 이루어져 있다. 하지만, 상기 냉동사이클로 유출되는 오일의 일부는 시스템에 그대로 남아 압축기에서의 오일부족이 발생되거나 시스템의 관로막힘 현상 등이 발생할 수 있으므로 가급적 오일이 압축기에서 유출되지 못하도록 미리 차단하는 것이 바람직하다.

그러나, 종래의 밀폐형 압축기에 있어서는, 통상 전동기유닛의 편심하중을 보상하기 위하여 상기 전동기유닛의 회전자에 밸런스웨이트와 같은 편심질량을 설치하고 있으나, 상기 편심질량이 회전자와 함께 고속으로 회전을 하면서 상기 케이싱 내부공간의 오일을 교반시켜 오일의 비산량을 증가시키고 이로 인해 오일의 누설량이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 밀폐형 압축기가 가지는 문제점을 해결한 것으로, 상기 밸런스웨이트가 전동기유닛의 편심하중을 보상할 수 있도록 편심질량을 가지면서도 케이싱 내부공간의 오일에 대한 교반 작용을 방지할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생하도록 고정자와 회전자로 된 전동기유닛; 상기 전동기유닛의 회전력에 의해 구동하면서 냉매를 압축하는 압축유닛; 및 상기 전동기유닛 또는 압축유닛의 편심부하에 대응하는 편심질량이 내부에 구비되어 상기 전동기유닛의 회전자에 설치되는 밸런스웨이트;를 포함하고, 상기 밸런스웨이트는 그 일측에는 내주부와 외주부 그리고 덮개부로 된 내부공간이 형성되는 반면 상기 내부공간의 맞은편에는 편심질량이 형성되고, 상기 내부공간에는 적어도 한 개 이상의 리브가 형성되는 밀폐형 압축기를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일례로 로터리 압축기가 도시된다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 로터리 압축기는, 밀폐된 케이싱(1)의 내부공간 상측에는 회전력을 발생하도록 전동기유닛(10)이 설치되고, 상기 전동기유닛(10)의 하측에는 그 전동기유닛(10)의 회전력을 전달받아 구동되면서 냉매를 압축하는 압축유닛(20)이 설치된다.

상기 케이싱(1)의 하반부에는 냉동사이클로부터 냉매를 흡입하는 흡입관(2) 이 설치되고, 상기 케이싱(1)의 상단에는 압축된 냉매를 냉동사이클로 토출하는 토출관(3)이 설치된다. 상기 흡입관(2)은 케이싱(1)의 벽면을 관통하여 압축유닛(20)의 흡입구에 연통되고, 상기 토출관(3)은 케이싱(1)의 내부공간에 연통하도록 설치된다.

또, 상기 케이싱(1)의 바닥에는 후술할 회전축(13)의 오일유로(13a)를 통해 흡상되어 비산되면서 전동기유닛(10)과 압축유닛(20)을 냉각하는 동시에 미끄럼부위를 윤활할 수 있도록 적정량의 오일이 충전된다.

상기 전동기유닛(10)은 케이싱(1)의 벽면에 고정되는 고정자(11)와, 상기 고정자(11)의 내측에 회전 가능하게 설치되는 회전자(12)와, 상기 회전자(12)에 결합되어 그 회전력을 압축유닛(20)에 전달하는 회전축(13)으로 이루어진다.

상기 회전축(13)은 그 하단부에 후술할 롤링피스톤(24)이 회전 가능하게 결합되어 실린더(21)의 압축공간(V)에서 편심 회전 운동을 하도록 편심부(13b)가 형성되고, 상기 회전축(13)의 편심부(13b)에 의한 편심부하와 상기 롤링피스톤(24)의 편심 회전 운동으로 인한 편심부하 등을 상쇄할 수 있도록 상기 회전자(12)의 상하 양단에는 각각 밸런스웨이트(14)(15)가 설치된다.

상기 밸런스웨이트(이하에서는, 하측 밸런스웨이트를 기준으로 설명하지만 상측 밸런스웨이트도 동일하게 적용될 수 있다.)(15)는 내주면(15a)과 외주면(15b)이 원형으로 형성되고 그 바깥면(또는, 덮개면)(15c)이 평면져 내부공간을 갖는 캡(cap) 단면 모양으로 형성되고, 그 내부공간의 일측에는 평면투영시 부채꼴 모양의 편심질량(15d)이 형성된다.

상기 밸런스웨이트(15)의 내부공간에는 도 2 및 도 4에서와 같이 상기 편심질량(15d) 원주방향 양 측면을 연결하도록 바깥면(15c)에 원형의 리브(15e)가 형성되거나 도 5에서와 같이 내주면(15a)과 외주면(15b) 사이를 연결하도록 바깥면(15c)에 방사상의 리브(15b)가 형성된다.

상기 리브(15e)는 편심질량(15d)이 형성되지 않은 내주면(15a)과 외주면(15b) 사이의 강도를 보강하기도 하지만, 상기 회전자(12)에 매립되는 자석(12a)을 축방향으로 지지하도록 그 자석(12a)과 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 밸런스웨이트(15)는 그 내주면(15a)의 내측면이나 또는 그 외주면(15b)의 내측면에 상기 밸런스웨이트(15)를 회전자(12)에 볼트 체결할 수 있도록 볼트구멍(15f)이 구비된 체결돌부(15g)가 대략 120°의 간격을 두고 등간격으로 형성된다.

상기 밸런스웨이트(15)의 내주면(15a)과 외주면(15b)과 바깥면(15c)과 편심질량(15d)과 리브(15e) 그리고 체결돌부(15g) 등은 모두 성형 또는 분말야금법을 통해 일체로 형성되는 것이 가공상 유리하다.

한편, 상기 압축유닛(20)은 환형의 실린더(21)와, 그 실린더(21)의 상하 양측에 설치되어 함께 압축공간(V)을 형성하는 메인베어링(22) 및 서브베어링(23)과, 상기 실린더(21)의 압축공간(V)에서 편심 회전 운동을 하는 롤링피스톤(24)과, 상기 롤링피스톤(24)에 압접되어 압축공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(미도시)과, 상기 베인을 탄력 지지하는 베인스프링(미도시)과, 상기 메인베어링(22)의 토출구(미도시)를 개폐하는 토출밸브(미도시)와, 상기 토출밸브를 수용하여 상기 메인베어링(22)에 설치되는 머플러(25)로 이루어진다.

도면중 미설명 부호인 12b는 자속장벽이다.

상기와 같은 본 발명 로터리 압축기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 상기 전동기유닛(10)의 고정자(11)에 전원이 인가되면, 상기 회전자(12)가 회전축(13)과 함께 회전하면서 상기 전동기유닛(10)의 회전력을 상기 압축유닛(20)에 전달하고, 상기 압축유닛(20)에서는 롤링피스톤(24)이 압축공간(V)에서 편심 회전운동을 하면서 상기 베인과 함께 흡입실을 형성하여 냉매를 흡입하며, 이 흡입된 냉매는 상기 롤링피스톤(24)이 편심 회전 운동을 하면서 베인과 함께 압축하여 케이싱(1)의 내부공간으로 토출하게 된다.

이와 동시에 상기 케이싱(1)의 바닥에 채워진 오일이 상기 회전축(13)의 회전시 원심력에 의해 오일유로(13a)로 흡상되면서 그 일부는 중간에서 각 미끄럼부위로 공급되는 반면 그 일부는 상단에서 비산되어 상기 전동기유닛(10)과 압축유닛(20)을 냉각시키게 된다.

이때, 상기 회전축(13)의 상단에서 비산되는 오일의 일부가 상기 회전자(12) 또는 밸런스웨이트(15)의 회전시 그 회전력에 의해 교반될 우려가 있으나, 본 발명에서와 같이 상기 회전자(12)는 물론 밸런스웨이트(15)가 진원형으로 형성되어 상기 오일이 교반되는 것을 효과적으로 줄일 수 있다. 특히, 상기 밸런스웨이트(15)의 경우에는 그 편심질량(15d)이 원호형상 또는 부채꼴 형상으로 형성되어 양측 단차면이 형성되나, 이 단차면이 상기 밸런스웨이트(15)의 내주면(15a)과 외주 면(15b) 그리고 바깥면(15c)에 의해 형성되는 내부공간에 감춰지게 되어 상기 오일이 밸런스웨이트(15)에 의해 교반되는 것이 현저하게 줄게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 의한 밸런스웨이트는 전술한 로터리 압축기 외에 편심부하를 갖는 스크롤 압축기나 왕복동식 압축기 등 모든 밀폐형 압축기에 동일하게 적용될 수 있다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기는, 그 밸런스웨이트가 내주면과 외주면이 원형으로 형성되고 바깥면이 평면지게 형성되며 편심질량이 내주면과 외주면 그리고 바깥면으로 된 내부공간에 구비됨으로써, 상기 밸런스웨이트의 회전시 그 밸런스웨이트에 의한 오일의 비산을 막아 오일누설을 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 밸런스웨이트가 구동모터의 엔드플레이트와 일체로 형성되어 조립공수가 감소됨에 따라 생산비용을 낮출 수 있다.

Claims

밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생하도록 고정자와 회전자로 된 전동기유닛; 상기 전동기유닛의 회전력에 의해 구동하면서 냉매를 압축하는 압축유닛; 및 상기 전동기유닛 또는 압축유닛의 편심부하에 대응하는 편심질량이 내부에 구비되어 상기 전동기유닛의 회전자에 설치되는 밸런스웨이트;를 포함하고,

상기 밸런스웨이트는 그 일측에는 내주부와 외주부 그리고 덮개부로 된 내부공간이 형성되는 반면 상기 내부공간의 맞은편에는 편심질량이 형성되고, 상기 내부공간에는 적어도 한 개 이상의 리브가 형성되는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,

상기 밸런스웨이트는 상기 내주부와 외주부가 원형을 이루도록 형성되고, 상기 내주부와 외주부의 일측면이 평면진 덮개부로 복개되어 상기 내부공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제2항에 있어서,

상기 내주부와 외주부와 덮개부 그리고 편심질량이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
삭제
제2항에 있어서,

상기 리브는 내주부 또는 외주부와 같이 원형으로 형성되거나 또는 상기 내주부와 외주부를 연결하도록 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제2항에 있어서,

상기 내주부의 내측면 또는 외주부의 내측면에는 상기 밸런스웨이트를 회전자에 볼트 체결하도록 볼트구멍이 구비된 체결돌부가 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,

상기 리브는 회전자에 압입되는 자석을 축방향으로 지지하도록 그 자석의 축방향 양단과 대응되는 위치에 형성되는 밀폐형 압축기.