KR200147711Y1 - 인버터 압축기 급유조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인버터 압축기에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 회전축의 고속이나 저속회전시에 베어링과 회전축사이로 공급되는 오일의 양이 항상 일정하도록하여 압축기의 신뢰성를 높이고, 압축효율을 향상시키는 인버터 스크롤 압축기의 급유조절 장치를 제공하는데 있다.

하부에 오일저장소(13)가 마련된 밀폐용기(10)와 그 내부에 동력을 발생시키는 구동부(70)와 구동부(70)에서 발생되는 회전력으로 오일저장소(13)의 오일을 구동부(70)로 공급하는 오일픽업튜브(60)를 갖춘 인버터 압축기에 있어서, 오일픽업튜브(60)와 일체로 회전하며 하부에 급유홀(93)을 가지는 장공홈(91)과 조절홀(94)을 가지며 편심으로 마련되어 장공홈(91)의 내부에서 좌, 우로 이동하는 슬라이딩플레이트(92), 장공홈(91)의 양끝단에 마련되어 슬라이딩플레이트(92)를 고정하는 탄성부재(95)를 가지며 구동부(70)의 회전속도에 따라 슬라이딩플레이트(92)가 편심된쪽으로 이동하여 최초 상기 조절흘(94)과 상기 급유홀(93)이 연통되는 위치에 구동부(70)의 회전속도가 커짐에 따라 조절홀(94)이 급유흘(93)의 오일유입면적을 축소시키는 것을 특징으로 하는 인버터 압축기 급유조절장치.

Description

인버터 압축기 급유조절장치

제1도는 종래 인버터 스크롤 압축기의 종단면도이다.

제2도는 본 고안에 따른 인버터 스크롤압축기의 종단면도이다.

제3도는 제2도의 III-III 선에 따른 도면이다.

제4도의 (a),(b)는 본 고안에 따른 급유조절장치의 작동상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 밀폐용기 13 : 오일저장소

60 : 오일픽업튜브 61 : 자유곡면홈

62 :유로 63 :입구

90 : 급유조절장치 91 : 장공홈

92 : 슬라이딩플레이트 93 : 급유홀

94 : 조절홀 95 : 탄성부재

본 고안은 인버터 압축기에 관한 것으로, 특히 오일급유장치의 구조를 개선하여 불균일하게 급유되는 오일의 양을 일정하게 조절하여 압축기의 신뢰성을 높이고, 압축효율을 향상시키는 인버터 압축기의 급유조절장치에 관한것이다.

냉동장치나 공기조화기에 적용된 냉동사이클은 냉매의 압축과 응축, 팽창과 증발과정이 순차적으로 진행되어 완성된다. 냉동사이클의 압축과정을 수행하는 압축기로는 피스톤의 직선왕복운동에 의해 냉매를 압축하는 왕복동형 압축기와 편심롤러의 편심회전운동에 의해 냉매를 압축하는 회전형 압축기 그리고 한 쌍의 스크롤에 의해 냉매를 압축하는 스크롤 압축기가 있다.

이 압축기의 회전속도를 제거하여 압축냉매의 양을 적정량만큼 조절하여 얻을 수 있게 하는 것이 인버터 압축기이다.

제1도는 종래의 인버터 스크롤 압축기의 종단면도이다. 이에 도시한 바와같이, 밀폐용기(10)에는 외부와 연결되어 냉매의 흡입과 토출을 각각 안내하는 흡입관(11)과 토출관(12)이 이격 설치된다. 밀폐용기(10) 내부에는 고정자(21)와 회전자(22)로 이루어진 모터(20)와 이 모터(20)에 압입된 회전축(23)이 입설되고, 회전축(23)의 상측에는 선회스크롤(40)이 설치된다. 이 때 선회스크롤(40)은 편심부시(43)에 의해 회전축(23)과 편심상태로 설치된다. 그리고 선회스크롤(40)의 상측에는 고정 스크롤(50)이 선회스크롤(40)과 짝을 이루어 압축실(130)을 형성하도록 설치되고, 이 고정스크롤(50)은 프레임(30)과 볼트(32)로 체결된다. 흡입관(11)과 연통된 프레임(30)과 모터(20) 사이의 공간은 흡입실(110)이 되고, 토출관(12)과 연통된 고정스크롤(60)의 상측의 공간은 토출실(120)이 된다.

한편 밀폐용페(10)의 하부에는 오일을 저장하는 오일저장소(13)가 형성되어 오일이 저장되어 있으며, 회전축(23)의 하단부에는 내부에 자유곡면홈(61)을 가진 오일픽업튜브(60)가 설치되어 그 일단이 오일에 담겨져있게된다.

이러한 종래의 인버터 스크롤 압축기에서는 모터(20)의 작동으로 선회스크롤(40)이 회전함에 따라 냉매가 흡입관(11)을 통해 압축실(130)로 유입되어 압축되고, 압축된 냉매가스는 토출실(120)을 거쳐 외부 사이클측으로 배출된다.

한편 회전축(23)의 하단부에 마련된 오일픽업튜브(60)는 회전축(23)의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 내부에 마련된 자유곡면홈(61)을 거쳐 구동부(70)로 오일을 공급하게된다.

그러나 본 고안의 인버터 스크롤 압축기는 압축냉매의 양을 조절하기위해 회전축이 고속 및 저속의 회전을 함에 따라 이에 일체로 마련된 오일픽업튜브가 회전축에 따라 가변회전함으로써 오일의 급유량이 달라지게 된다.

이에 오일픽업튜브의 급유구의 크기를 조절하여 회전축의 저속을 기준하여 오일의 양을 맞추게 되면 저속운전시에는 적절한 급유가 이루어지지만 고속회전에서는 과도하게 오일이 급유되어 순환오일에 대한 가압동력의 증가와 밀폐용기내부의 오일의 질이 저하됨이 발생되었다.

또한 고속에 급유량을 맞추어 놓으면 고속운전시에는 저절한 급유가 이루어지지만 저속회전시에는 베어링과 회전축사이에 오일이 과소하게 공급되어 충분한 윤활 작용을 해주지못한다. 이에 마찰력이 증대되어 결국에는 압축기의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 회전축의 고속이나 저속회전시에 베어링과 회전축사이로 공급되는 오일의 양이 항상 일정하도록하여 압축기의 신뢰성을 높이고, 압축효율을 향상시키는 인버터 스크롤 압축기의 급유조절장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 인버터 압축기 급유조절장치는, 하부에 오일저장소를 갖춘 밀폐용기, 상기 밀페용기 내부에 마련되어 동력을 발생시키는 구동부, 상기 구동부의 하부에는 내부에 유로를 갖추고 상기 구동부에서 동력을 전달받아 상기 오일저장소의 오일을 상기 구동부로 공급하는 오일픽업튜브가 마련된 인버터 압축기에 있어서, 상기 유로의 입구에서 슬라이딩하여 상기 입구의 크기를 조절하는 슬라이딩플레이트와 상기 슬라이딩플레이트를 탄성복원시키는 탄성부재를 갖춘 급유조절장치가 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 설명한다. 제2도는 본고안에 따른 인버터 스크롤 압축기의 종단면도로서 도시한 바와 같이 밀폐용기(10)에 흡입관(11)과 토출관(12)이 설치된다. 흡입관(11)은 냉동사이클의 증발기(미도시)측과 연결되어 저압의 냉매가스가 밀폐용기(10) 내부로 유입되도록 안내하며, 토출관(12)은 냉동사이클의 응축기(미도시)측과 연결되어 고압의 냉매가스가 밀폐용기(10) 외부로 토출되도록 안내한다.

밀폐용기(10) 내부의 중간부분에는 고정자(21)와 회전자(22)로된 모터(20)가 설치된다. 외측의 고정자(21)는 밀폐용기(10)의 내면에 압입고정되며 내측의 회전자(22)는 이 고정자(21)에 회전가능하게 설치된다. 다시 이 회전자(22)에 회전축(23)이 압입고정되고, 회전축(23)의 상반부에는 프레임(30)이 고정되어 회전축(23)을 지지함과 동시에 모터(20)와의 사이에 흡입실(110)을 형성한다.

회전축(23)의 상단에는 선회스크롤(40)이 설치되고, 편심부시(43)에 의해 회전축(23)에 대해 편심되어 설치된다. 그리고 선회스크롤(40)의 상측에는 고정스크롤(50)이 선회스크롤(40)과 짝을 이루어 압축실(130)을 형성하도록 설치되고, 이 고정스크롤(50)은 프레임(30)과 볼트(32)로 체결된다. 흡입관(11)과 연통된 프레임(30)과 모터(20) 사이의 공간은 흡입실(110)이 되고, 토출관(12)과 연통된 고정스크롤(50)의 상측의 공간은 토출실(120)이 된다.

한편 밀폐용페(10)의 하부에는 오일을 저장하는 오일저장소(13)가 형성되어 오일이 저장되어 있으며, 회전축(23)의 하단부에는 내부에 자유곡면흠(61)을 가진 오일픽업튜브(60)가 설치되어있고, 이 오일픽업튜브(60)의 하단에는 본 고안의 특징적인 요소인 급유조절장치(90)가 결합수단(80)에 의해 체결되어 있다.

제3도는 본 고안의 급유조절장치(90)의 횡단면도이다. 도시한 바와 같이 오일픽업튜브(60)를 삽입할수 있는 직경을 가진 원통형상의 급유조절장치(90)와 원통 외주면에는 결합수단(80)을 체결하도록 체결홀(96)이 마련되어있으며 이 급유조절장치(90)의 하단에는 장공홈(91)이 마련되어 있고, 이 장공홈(91)의 중앙에는 하측과 관통되어 오일이 들어오는 원형의 급유홀(93)이 마련되어있다. 이 장공홈(91)에는 급유홀(93)과 같은 지름의 조절홀(94)을 가지며 중심에서 편심되는 사각의 슬라이딩플레이트(92)가 설치되어 장공홈(91)의 내부에서 좌, 우로 직선운동을 하게 된다. 그리고 이 슬라이딩플레이트(92)의 양쪽끝에는 탄성부재(95)가 마련되어 슬라이딩플레이트(92)를 탄성복원시키게된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 인버터 스크롤 압축기의 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼저 전원이 인가되면 구동부의 모터(20)의 작동으로 회전자(22)와 회전축(23)이 회전한다. 회전자(22)의 회전운동은 편심부시(43)를 거치면서 선회스크롤(40)의 선회운동으로 전환되고, 이때 냉매가 흡입관(11)과 흡입실(110)을 통해 압축실(130)로 유입되고, 계속되는 선회스크롤(40)의 선회운동에 의해 압축실(130)에서는 압축과 흡입이 동시에 이루어지고, 압축된 냉매는 토출포트(121)를 통해 토출밸브(122)를 열고 토출실(120)로 토출된다.

한편 회전축(23)의 하단부에 마련된 오일픽업튜브(60)와 이에 결합된 급유조절장치(90)는 회전축(23)과 일체로 회전하게된다. 제4도의 (a)는 회전축(23)의 저속회전이나 동작하지 않았을 때나 저속회전 때를 나타낸 도면이다. 먼저 회전축(23)이 저속으로 동작되었을 때는 슬라이딩플레이트(92)의 좌, 우로 마련된 탄성부재(95)의 탄성력보다 원심력이 작아 슬라이딩플레이트의 이동이 없다. 이때 급유홀(93)과 조절홀(94)은 같은 중심에 위치하여 오일의 급유량은 제한받지 않고 오일픽업튜브(60)를 타고 구동부(70)로 공급되게된다

제4도의 (b)는 회전축이 고속으로 동작되었을 때의 도면이다. 회전축(23)의 회전속도가 높아짐에 따라 원심력이 커지므로 오일의 양은 저속에서 보다 많이 들어 오게된다. 이때 탄성부재(96)의 탄성력보다 원심력이 커지게되므로 중앙에서 편심되게 마련된 슬라이딩플레이트(92)의 편심된쪽으로 슬라이딩플레이트(92)가 장공홈(91)을 따라 이동하게 되고, 급유홀(93)과 조절홀(94)의 중심은 서로 어긋나게된다. 이 거리가 클수록 급유홀(93)을 통해 급유조절장치(90)의 유로(62)로 들어오는 오일의 양이 줄게되어 고속회전에서도 저속에서의 급유량과 같이, 일정한 오일공급이 이루어 지게된다.

또 다른 실시예로서는 급유량조절장치를 오일픽업튜브와 일체형으로 구성하여 부품수의 증가를 막아 조립성을 높이는 것이다.

또 다른 실시예로서는 슬라이딩플레이트의 탄성부재를 원호모양의 판 스프링을 사용할수도있고, 슬라이딩플레이트의 재질을 자석류로 선택함으로써 오일내에 금속성 이물질을 구동부에 유입되기전에 걸러줌으로써 압축기의 효율을 높이게된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 인버터 압축기 급유장치는 저속에서나 고속에서 구동부로 공급되는 오일의 양을 최적의 상태로 일정하게 급유하므로 과도한 오일의 유입으로 인해 발생되는 소비입력의 증가가 방지되며, 과소 급유로 인한 회전축과 베어링사이의 마찰력 증대를 막을수 있어 결과적으로 압축효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 고안에서는 인버터 스크롤 압축기를 실시예로 들어 인버터 압축기 급유장치를 설명하였다. 본 고안의 급유장치는 속도가 일정하지 않고 급유량이 일정하지 않은 모든 인버터형의 압축기에 적용할 수 있다.

Claims (1)

1. 흡입관(11) 및 토출관(12)이 접속되고 하부에 오일이 저장되는 오일저장소(13)가 구비된 밀폐용기(10)와, 상기 밀폐용기(10)의 흡입관(11)을 통해서 흡입된 냉매를 압축시키도록 동력을 발생시키며 고정자(21)와 회전자(22)를 구비한 모터(20)와, 상기 모터(20)의 동력에 의해서 회전되도록 상기 회전자(22)에 압압고정된 회전축(23)과, 상기 회전축(23)의 회전에 의해서 냉매가 압축되도록 압축실(130)을 형성시키는 선회스크롤(40) 및 고정스크롤(50)과, 상기 선회스크롤(40)을 회전시키는 상기 회전축(23)의 하단에 설치되어서 상기 오일저장소(13)에 저장된 오일을 픽업시키는 오일픽업튜브(60)로 이루어진 인버터 압축기 급유조절장치에 있어서; 상기 오일픽업튜브(60)에 삽입되도록 윈통형상으로 이루어지고, 일측에 결합수단(80)에 의해 상기 오일픽업튜브(60)에 고정설치되도록 체결홀(96)이 형성되며, 하면 내측에는 길이방항으로 장공홈(91)이 형성되고, 이 장공홈(91)의 중앙에는 상기 오일저장소(13)의 오일이 통과되도록 급유홀(93)이 형성된 급유조절장치(90)와; 상기 급유조절장치(90)의 급유홀(93)을 통과하는 오일의 량이 상기 회전축(23)의 회전속도에 의해서 가변되도록 상기 회전축(23)의 회전에 따른 원심력에 의해 좌우직선운동되어 상기 급유홀(93)의 크기를 조절하고, 상기 장공홈(91)에 설치되며, 상기 급유홀(93)의 직경과 동일한 크기의 조절홀(94)이 중심으로부터 편심되어 형성된 슬라이딩플레이트(92)와; 상기 슬라이딩플레이트(92)를 탄성복윈시키도록 상기 슬라이딩플레이트(92)의 양측에 설치된 탄성부재(95)로 이루어진 것을 특징으로 하는 인버터 압축기 급유조절장치 .