KR19980046483A - 로터리 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 로터리 압측기는 오일이 저장되어 있는 밀폐용기(50)와 밀폐용기(50) 내부에는 구동부와 압축부를 구비하고, 압축실(56)로 냉매를 흡입 안내하는 흡입부와 압축실(56)에서 압축된 냉매를 토출안내하는 토출부를 구비한다. 흡입부는 밀폐용기(50) 내부공간으로 저압의 냉매를 안내하도록 연통된 냉매흡입관(59)과 밀폐용기(50) 내부에 저장된 저압상태의 냉매를 압축실(56)에서 발생하는 흡입력으로 압축실(56)로 흡입안내하는 흡입유로를 포함하고, 토출부는 압축실(56)에 연통되어 압축된 냉매를 밀폐용기(50) 외부로 안내하는 토출유로를 구비한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 저압식 로터리 압축기는 그 재료비가 종래에 비하여 저렴하게 들고, 밀폐용기의 두께 또한 보다 얇게 구현할 수 있다. 그리고 구동부에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 냉각할 수 있는 등 로터리 압축기의 전체적인 효율을 보다 향상 할 수 있다.

Description

로터리 압축기

본 발명은 밀폐형 로터리 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매흡입부와 냉매토출부를 개선하여 별도의 축액기의 부가없이 압축기 내부에서 축액기능을 수행할 수 있도록 한 저압식 로터리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉매를 작동유체로 하여 압축, 응축, 팽창 그리고 증발과정을 연쇄적으로 일으켜 냉매와 열교환한 조화공기를 얻기위한 것이다.

이와 같은 공기조화기에 장착되어 압축과정에서 냉매를 압축하는 밀폐형 로터리 압축기가 마련되는데, 도 1은 일반적인 밀폐형 로터리 압축기를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이 밀폐형 로터리 압축기는 밀폐용기(10)내에 압축부와 이 압축부를 구동시키는 구동부가 설치되어 구비된다.

구동부는 고정자(11)와 고정자(11) 내측에 배치된 회전자(12)를 구비하고, 회전자(12)의 회전력이 전달되는 회전축(13)이 회전자(12)에 압입되어 마련된다.

압축부는 압축실(16)을 형성하는 실린더블럭(14)와 압축실(16) 내에 위치하여 구동부의 회전축(13)에 편심지게 연결되어 회전운동과 동시에 미끄럼운동을 하여 냉매를 흡입 압축하는 로울러(15)를 구비한다. 그리고 실린더블럭(14)의 일측에는 냉매흡입관(19)을 통해 흡입된 냉매를 실린더블럭(14) 내부의 압축실(16)로 안내하는 냉매흡입홀(21)이 형성되어 있고, 후술하는 상부플렌지(17)에는 압축실(16)에서 압축된 냉매를 토출안내하는 냉매토출구(27)가 형성되어 있다. 그리고 상부플렌지(17)의 상측에는 토출구(27)에서 토출되는 냉매의 토출소음을 감소시키기 위하여 머플러(22)가 설치되어 있다.

한편 실린더(15)를 사이에 두고 하부플랜지(18)와 상부플랜지(17)가 마련되며, 이 상부 플랜지(17)의 상측에 구동부가 마련된다. 그리고 하부 플랜지(18)의 하방에는 오일이 저장된다. 오일은 회전축(13)이 회전하게 됨에 따라 원심력에 의하여 회전축(13) 하부에 형성된 유입홀(28)을 통하여 상승하여 각 작동부분을 윤활 냉각하며, 압축실(16)에서 토출된 후 다시 밀폐용기(50) 하부로 집진되게 된다.

한편 밀폐용기(10) 내부로 흡입되는 냉매는 먼저 흡입관(19)에 연통되어 액상의 냉매가 압축실(16)로 급격히 유입되는 것을 방지하는 축액기(25)(Accumulator)가 설치되어 있다. 이 축액기(25)는 그 내부에 구획판(26)이 마련되어 유입된 냉매를 저장함으로서 안정화시켜 가능한한 기체상태의 냉매가 압축기로 유입되도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 종래의 로터리 압축기는 외부의 전원이 공급되면 고정자(11)와 회전자(12)에 발생하는 자장으로 회전자(12)가 회전구동을 하게 되고, 이에 따라 회전축(13)이 구동하게 된다. 회전축(13)이 구동하게 되면 로울러(15)가 편심회전운동을 하게 되고, 이에 따라 실린더(17) 내부의 압축실(16)로 흡입관(19)을 통하여 흡입된 냉매가 흡입 압축되어 토출구(27)로 토출되게 된다. 이때 흡입되는 냉매는 밀폐용기(10) 외부에 설치된 축액기(25)에서 먼저 액상의 냉매가 안정화 되어 흡입되게 된다. 그리고 토출구(27)를 통하여 토출되는 냉매는 흡입머플러(24)에서 그 토출소음이 차폐된후 밀폐용기(10) 내부로 토촐되게 된다. 이에 따라 밀폐용기(10) 내부는 고압상태를 유지하게 되어 밀폐용기(10)에 연통결합된 토출관(20)으로 토출되게 된다.

이러한 종래의 로터리 압축기는 압축실(16)로 액체냉매가 유입되게 되면 압축기의 압축부와 구동부에 과부하를 일으키게 되어 압축기의 작동신뢰성을 크게 하락시키게 된다. 이때문에 액상의 냉매를 기화시켜 안정화 하는 축액기(25)를 별도로 설치하여야 하므로 냉동사이클의 구성시 그 재료비가 크게 상승하게 되며, 또한 밀폐용기(10) 내부에 고온 고압의 냉매가스가 토출되기 때문에 구동부에서 구동으로 발생하는 열을 보다 효과적으로 냉각시키지 못하게 된다. 그리고 구동부의 온도가 고온이기 때문에 밀폐용기(10)의 두께를 두껍게 마련하여야 하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 냉매 흡입구조와 토출구조를 개선하여 기존의 축액기를 제거하고, 밀폐용기의 두께를 보다 얇게 할 수 있도록하여 압축기의 제작원가를 줄일 수 있도록 함과 동시에 압축기의 구동부의 작동효율을 향상시킬 수 있도록 한 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 종래의 로터리 압축기를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 로터리 압축기를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

50...밀폐용기51...고정자

52...회전자53...회전축

54...실린더블럭56...압축실

59...흡입관60...투출관

62...머플러65...오일 고임부

66...모세관67...유입홀

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 그 저부에 오일이 저장되어 있는 밀폐용기, 상기 밀폐용기에 내장되어 구동력을 발생시키는 구동부, 상기 구동부에서 발생하는 구동력에 의하여 냉매를 흡입 압축하도록 압축실을 구비한 압축부, 상기 압축실로 냉매를 흡입 안내하는 흡입부, 상기 실린더에서 압축된 냉매를 토출안내하는 토출부를 구비한 로터리 압축기에 있어서,

상기 흡입부는 상기 밀폐용기 내부공간으로 저압의 냉매를 안내하도록 연통된 냉매흡입관,

상기 밀폐용기 내부에 저장된 저압상태의 냉매를 상기 압축실에서 발생하는 흡입력으로 상기 압축실로 안내하는 안내관으로 마련되고,

상기 토출부는 상기 압축실에 연통되어 압축된 냉매를 상기 밀폐용기 외부로 안내하는 토출관을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 로터리 압축기를 도시한 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 밀폐형 로터리 압축기는 저압의 흡입냉매가 내부에 차게 되는 저압식 로터리 압축기로서 밀폐용기(50)내에 압축부와 이 압축부를 구동시키는 구동부가 설치된다.

구동부는 고정자(51)와 고정자(51) 내측에 배치된 회전자(52)를 구비하고, 회전자(52)의 회전력이 전달되는 회전축(53)이 회전자(52)에 압입되어 마련된다.

그리고 압축부는 압축실(56)을 형성하는 실린더블럭(54)와 압축실(56) 내에 위치하여 구동부의 회전축(53)에 편심지게 연결되어 회전운동과 동시에 미끄럼운동을 하여 냉매를 흡입 압축하는 로울러(55)를 구비한다. 그리고 실린더블럭(54)의 양측에는 밀폐용기(50) 내부에 있는 저압의 냉매를 흡입안내하는 냉매흡입홀(63)과 토출되는 냉매를 안내하는 냉매토출홀(64)이 각각 형성되어 있다. 이에 따라 냉매흡입관(59)은 밀폐용기(50) 내부와 직접연통되어 있고, 냉매토출관(60)은 냉매토출홀(64)과 수직으로 연통결합되어 설치된다.

한편 실린더블럭(54)를 사이에 두고 하부 플랜지(56)와 상부 플랜지(57)가 마련되며, 이 상부 플랜지(57)의 상측에 구동부가 안착되고, 하부 플랜지(56)의 하방에는 오일이 저장된다. 오일은 회전축(53)이 회전하게 됨에 따라 원심력에 의하여 회전축(53) 하부에 형성된 유입홀(67)을 통하여 상승하여 각 작동부분을 윤활 냉각하며, 압축실(56)에서 냉매와 함께 토출되게 되도록 마련된다.

상부플렌지(57)에는 냉매의 토출을 제어하는 토출밸브(61)가 설치되며, 또한 압축실(56)에서 토출되는 냉매의 토출소음을 차폐하기 위한 머플러(62)가 밀봉설치되는데, 이 머플러(62)는 냉매토출홀(64)과 연통되어 있다. 냉매토출홀(64)의 하부에는 밀폐용기(50) 저부로 압축실(56)에서 토출된 냉매중에 부유하는 오일을 수거하기 위한 오일 고임부(65)와 오일 고임부(65)에 연통되어 밀폐용기(50) 저부로 연장된 모세관(66)이 설치되어 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 로터리 압축기의 작동을 설명하기로 한다. 먼저 외부의 전원이 공급되면 고정자(51)와 회전자(52)에 발생하는 자장으로 회전자(52)가 회전구동을 하게 되고, 이에 따라 회전축(53)이 구동하게 된다. 회전축(53)이 구동하게 되면 로울러(55)가 편심회전운동을 하게 되고, 이에 따라 실린더블럭(54) 내부의 압축실(56)에 흡입력이 발생하게 된다. 이 흡입력에 의하여 밀폐용기(50) 내부로 흡입관(59)에 의하여 공급되어 있던 냉매는 실린더블럭(54)의 흡입홀(63)을 통하여 압축실(56) 내부로 유입되게 되어 압축되게 된다. 압축된 냉매는 그 압축력으로 토출밸브(61)를 개방하여 토출 머플러(62)로 유입되게 되며, 머플러(62)에 의하여 토출소음은 감소되게 된다. 그리고 계속해서 냉매는 머플러(62)에 연통된 냉매 토출홀(64)로 유입되게 되어 냉매 토출관(60)을 통하여 밀폐용기(50) 외부의 냉동사이클로 토출되게 된다. 한편 압축실(56)에서 토출된 냉매중에 부유하는 오일은 냉매와 함께 냉매토출홀(64)로 유입되게 되고, 이에 따라 그 자중에 의하여 오일과 분리되어 오일 고임부(65)에 집진되게 된다. 집진된 오일은 최종적으로 모세관(66)을 통하여 밀폐용기(50) 저부의 오일 저장부로 집진되게 되어 압축기의 내부를 재순환을 하게 된다.

한편 이러한 본 발명에 따른 로터리 압축기는 밀폐용기(50) 내부가 저압을 형성하고 있기 때문에 밀폐용기(50)의 두께를 보다 얇게 할 수 있는데, 특히 오존층의 파괴 때문에 현재 사용하고 있는 R22의 대체냉매로서 유력한 R410A은 그 사용압력이 R22에 비하여 1.6배정도록 높기 때문에 종래와 같이 고압식으로 사용할 때에는 밀폐용기(50)의 두께를 더 두껍게 하여야 한다. 그러나 본 발명과 같이 저압식으로 로터리 압축기를 마련할 경우는 밀폐용기(50) 두께 중대없이 R410A를 적용할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 저압식 로터리 압축기는 그 재료비가 종래에 비하여 저렴하게 소모됨으로 해서 압축기의 제작원가가 보다 저렴하게 들고, 밀폐용기의 두께 또한 보다 얇게 구현할 수 있다. 그리고 구동부에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 냉각할 수 있는 등 로터리 압축기의 전체적인 효율을 보다 향상 할 수 있다. 또한 압축기의 소형화, 경량화가 가능하기 때문에 이에 따라 공기조화기의 소형화, 경량화가 가능하며 냉동사이클의 효율도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 그 저부에 오일이 저장되어 있는 밀폐용기, 상기 밀폐용기에 내장되어 구동력을 발생시키는 구동부, 상기 구동부에서 발생하는 구동력에 의하여 냉매를 흡입 압축하도록 압축실을 형성하는 실린더블럭을 구비한 압축부, 상기 압축실로 냉매를 흡입 안내하는 흡입부, 상기 실린더블럭에서 압축된 냉매를 토출안내하는 토출부를 구비한 로터리 압축기에 있어서,

   상기 흡입부는 상기 밀폐용기(50) 내부공간으로 저압의 냉매를 안내하도록 연통된 냉매흡입관(59),

   상기 밀폐용기(50) 내부에 저장된 저압상태의 냉매를 상기 압축실(56)에서 발생하는 흡입력으로 상기 압축실(56)로 흡입안내하는 흡입유로를 포함되고,

   상기 토출부는 상기 압축실(56)에 연통되어 압축된 냉매를 상기 밀폐용기(50) 외부로 안내하는 토출유로를 구비한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
2. 제 1항에 있어서 상기 압축부는 압축실(56)을 형성하는 실린더블럭(54)을 구비하고, 상기 실린더블럭(54)의 흡입측과 토출측에는 상기 안내유로를 형성하는 흡입홀(63)과 상기 토출유로를 형성하는 토출홀(64)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 실린더블럭(54)에는 상기 토출홀(64)과 연통되어 상기 압축실(56)에서 토출되는 냉매중의 오일이 수거되어 저유되는 오일 고임부(65)가 마련된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 오일 고임부(65)에는 상기 오일 고임부(65)에 저유된 오일을 상기 밀폐용기(50) 저부로 안내하는 모세관(66)이 연통결합된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.