KR200150832Y1

KR200150832Y1 - 회전압축기

Info

Publication number: KR200150832Y1
Application number: KR2019970016295U
Authority: KR
Inventors: 소순갑
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-06-28
Filing date: 1997-06-28
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR19990002713U

Abstract

본 고안은 회전압축기에 관한 것으로, 그 목적은 공간부에 저장된 펌핑오일이 압축실로 과잉 공급되는 것을 방지하도록 하부베어링에 배출포트를 형성하여 오일을 다시 밀폐용기 저부로 배출하는 것이다.

본 고안에 따른 회전압축기는 편심부(240)와 베어링(340)사이에 펌핑된 오일이 일시 저장되어 롤러(320)와 베어링(340)사이의 클리어런스로 오일을 공급하는 공간부(241a)가 이루어져 있는데, 베어링(340)에 공간부(241a)와 연통되어 과잉 공급된 오일을 배출 안내하는 배출포트(341)를 형성하여 오일이 압축실(311)로 유입되는 것을 억제하였다. 따라서 압축냉매에 혼입된 오일은 극히 미량이기 때문에 압축기의 압축효율이 향상되며, 밀폐용기(100)에 항상 충분한 오일이 유지되어 각 슬라이딩부가 충분히 윤활됨으로써 이의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

회전압축기

본 고안은 공기조화기 등에 장착되는 회전압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더의 상,하부에 마련되어 압축실을 형성하며 회전축을 회전운동가능하게 지지하는 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 회전압축기는 냉매를 매개체로 하여 압축, 응축, 팽창, 증발과정이 연속적으로 수행되는 공기조화기 등의 냉동사이클에서 냉매를 고온고압으로 압축하여 외부로 내보내는 작용을 한다.

이러한 기능을 하는 종래 회전압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 저부에 작동체를 윤활 및 냉각하도록 오일이 저장되는 밀폐용기(10) 내부에 냉매를 흡입하여 압축하는 압축부(30), 압축부(30)를 구동하기 위한 구동부(20)가 구성되어 있고, 냉매의 유입과 토출을 안내하기 위한 냉매유입관(11)과 냉매토출관(12)이 밀폐용기(10) 내부와 연통되게 설치되어 있다. 미설명부호 13은 어큐뮤레이터이다.

압축부(30)는 내부에 압축실(31a)을 형성하도록 양면이 개구된 실린더(31)와 압축실(31a)내에 마련되어 회전 및 자전운동하여 냉매를 흡입 압축하는 롤러(32)로 이루어진다. 실린더(31)의 일측에는 냉매유입관(11)이 결합되는 냉매흡입구(31b)가 형성되어 있어서, 어큐뮤레이터(13) 내부의 냉매가 냉매유입관(11)과 냉매흡입구(31b)를 통해 압축실(31a)로 유입된다.

구동부(20)는 롤러(32)와 결합되어 편심 회전하도록 편심부(24)가 일체로 형성된 회전축(23), 회전축(23)이 압입되는 회전자(22) 및 자장을 형성하여 이 회전자(22)를 고속회전시키는 고정자(21)로 구성되어 있다. 회전축(23)의 하단부는 오일을 펌핑하기 위한 중공부(25)와 오일토출공(26)이 마련되고 이의 선단부가 오일에 수용되어 있어서, 회전시 오일을 각 슬라이딩부로 펌핑, 윤활하게 된다. 또한 편심부(24)의 상하부에는 각각 언더컷(27)이 형성되어 있어서, 후술하는 베어링(33,34)과 편심부(24) 사이에 펌핑오일이 일시 저장되는 공간부(27a)를 이룬다.

그리고 압축실(31a)을 형성함과 동시에 회전축(23)을 회전가능하게 지지하는 상부베어링(33)과 하부베어링(34)이 실린더(31)를 사이에 두고 설치되는데, 상 하부베어링(33,34) 각각의 앤드플레이트는 압축실(31a)의 밀폐를 위해 롤러(32)의 양측면과 밀착된다. 한편, 실린더(31)의 내측면에는 롤러(32)의 외주면과 접촉하여 압축실(31)이 흡입실과 토출실로 구획되도록 진퇴운동하는 베인(미도시)이 설치된다. 이 베인(미도시)을 중심으로 냉매흡입구(31b)와 대향하는 압축실(31a)의 실린더(31)측면에는 후술하는 토출포트(33a)로 냉매토출을 원활하게 안내하도록 외향경사진 반달홈(31c), 반달홈(31c)과 연계되어 잔류냉매의 재팽창으로 인해 발생하는 소음을 감쇄시키는 공명기(31d)가 형성된다. 상부베어링(33)에는 반달홈(31c)과 상응하는 부분에 수직 상방으로 천공되어 압축실(31a)과 후술하는 머플러(35)내부를 연통하는 토출포트(33a)가 형성되어 있고, 이의 상측에 토출포트(33a)를 개폐하는 토출밸브(33b)가 마련된다. 상부베어링(33) 상부에는 압축냉매의 토출로 인해 발생하는 소음을 차폐하기 위한 머플러(35)가 설치되는데, 이것은 상부베어링(33)의 상부에 별도의 구획된 공간을 형성하고 여기에 압축냉매가 토출되어 소음이 차폐된다. 그리고 머플러(35)의 상면에는 토출공(35a)이 형성되어 압축냉매가 밀폐용기(10) 내부공간으로 다시 토출된다.

이와 같이 구성된 회전압축기는 전원이 인가됨에 따라 고정자(21)와 회전자(2

2)의 상호작용으로 인해 회전축(23)이 고속으로 회전하게 되고, 편심부(24)와 함께 롤러(32)가 실린더(31)의 압축실(31a)에서 편심 회전운동 및 자전운동을 하게 된다. 이에 따라 냉매유입관(11)과 냉매흡입구(31b)를 통해 압축실(31a)로 유입되는 냉매가 일정 압력에 도달하게 되면 토출밸브(33b)가 개방되고, 반달홈(31c)과 토출포트(33a)를 통해 머플러(35) 내부로 압축냉매가 토출되어 소음이 차폐된다. 계속하여 압축냉매는 토출공(35a)을 통해 밀폐용기(10) 내부로 토출되고 고정자(21)와 회전자(22)사이의 에어갭을 통해 상측으로 올라간다. 그리고 이러한 냉매는 냉동사이클과 연계되며 밀폐용기(10) 상측에 수직되게 마련된 냉매토출관(12)을 통해 밀폐용기(10) 외부로 빠져나간다.

이 때, 회전축(23)의 회전으로 중공부(25)와 오일토출공(26)을 통해 오일도 같이 펌핑되어 각 슬라이딩부를 윤활 및 냉각시키는데, 오일토출공(26)을 통해 분출되는 오일의 일부는 편심부(24)의 상하부에 형성된 공간부(27a)에 일시 저장된다. 공간부(27a)의 오일은 롤러(32)의 양측면과 상 하부베어링(33,34)사이의 클리어런스로 공급되어 실링 및 윤활기능을 한다. 이 때, 클리어런스로 공급된 오일은 압축실(31a)로도 유입되고, 냉매와 함께 압축되어 토출공(35a)을 통해 밀폐용기(10) 내부로 토출 비산되며, 압축냉매와 함께 밀폐용기(10)상부로 올라가 냉매토출관(12)을 통해 외부로 빠져나간다.

즉, 공간부(27a)에 많은 양의 오일이 잔존하는 경우 압축실(31a)로 과잉 공급됨으로써, 머플러(35)의 토출공(35a)을 통해 토출되는 압축냉매에는 많은 양의 오일이 혼입되고, 이 상태에서 상측으로 비산되어 세워설치된 냉매토출관(120)을 통해 외부로 빠져나간다. 이러한 현상의 반복으로 밀폐용기(10) 내에는 오일이 부족하게 됨으로써 각 슬라이딩부의 마찰저항이 커지게 되고, 압축기의 전체적인 신뢰성과 압축효율이 저하된다. 또한, 압축냉매와 함께 외부로 빠져 나간 오일은 냉동사이클로 유입되어 전체적인 사이클 효율 역시 저하된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 편심부와 베어링사이에 펌핑된 오일이 일시 저장되어 롤러와 베어링사이의 클리어런스로 오일을 공급하는 공간부가 이루어져 있는데, 베어링에 공간부와 연통되어 과잉된 오일을 배출 안내하는 배출포트를 형성함으로써, 오일이 압축실로 유입되는 것을 억제하는 회전압축기를 제종하는 것이다.

도 1은 종래 회전압축기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 회전압축기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명

100 : 밀폐용기 110 : 냉매유입관

120 : 냉매토출관 200 : 구동부

210 : 고정자 220 : 회전자

230 : 회전축 231 : 중공부

232 : 오일토출공 240 : 편심부

241 : 언더컷 241a : 공간부

300 : 압축부 310 : 실린더

320 : 롤러 330 : 상부베어링

340 : 하부베어링 341 : 배출포트

350 : 머플러

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 저부에 오일이 저장되는 밀폐용기, 밀폐용기에 내장되며 내부에 롤러의 회전 및 자전운동에 따라 냉매를 흡입 압축하여 밀폐용기 내부로 토출하는 압축실이 마련되도록 상하부가 개구된 실린더, 롤러가 결합되어 압축실에서 편심 회전운동하는 편심부가 마련되며 오일을 펌핑분출하는 오일토출공이 형성된 회전축, 실린더의 상하부에 마련되어 압축실을 형성하며 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링, 베어링과 편심부 사이에 분출된 오일이 일시 저장되는 공간부를 구비하는 회전압축기에 있어서, 베어링에는 롤러와 베어링 사이의 클리어런스로 오일이 과잉 공급되는 것을 억제하도록 공간부와 연통되어 오일이 배출되는 배출포트가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 회전압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

본 고안에 따른 회전압축기는 이에 도시한 바와 같이, 저부에 오일이 저장된 밀폐용기(100)에 전원을 인가받아 동력을 발생하는 구동부(200), 구동부(200)의 동력을 전달받아 구동하여 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 압축부(300)가 내장되어 있다.

구동부(200)는 전원을 공급받아 자장을 형성하는 고정자(210), 고정자(210)의 내부에 에어갭이 형성되도록 설치되어 고속회전하는 회전자(220), 회전자(220)에 압입되어 같이 회전하며 하단부위에 편심부(240)가 마련된 회전축(230) 등으로 이루어져 있다. 그리고 각 슬라이딩부의 윤활과 냉각을 위해서 회전축(230)의 하단부위에 중공부(231)와 오일토출공(232)이 형성되고, 이의 선단부는 오일에 수용되어 있다. 또한 편심부(240)의 상하부에는 언더컷(241)이 마련되어 편심부(240)의 상 하단과 후술하는 상 하부베어링(330,340) 사이에 각각 공간부(241a)가 마련되는데, 이것은 오일토출공(232)을 통해 분출된 오일이 일시 저장되며, 후술하는 롤러(320)와 베어링(330,340) 사이의 클리어런스에 공급되어 실링 및 윤활기능을 한다.

구동부(200)의 동력으로 작동하는 압축부(300)는 편심 회전하는 편심부(240)에 결합되어 회전 및 자전운동하는 롤러(320)가 설치되도록 압축실(311)을 형성하며 측면에 냉매흡입구(312)가 이루어진 실린더(310), 회전축(230)을 회전가능하게 지지하는 상부, 하부베어링(330,340)을 포함한다. 상 하부베어링(330,340)의 앤드플레이트는 압축실(311)의 밀폐를 위해 롤러(320)의 양측면과 밀착되도록 구성되어 있으며, 실린더(310) 하부에 위치되어 회전축(230)의 단부를 지지하는 하부베어링(340)의 하부는 회전축(230)과 함께 오일에 수용된다. 한편, 롤러(320)의 내부, 즉 하부베어링(340)의 앤드플레이트와 편심부(240) 사이에는 앞에서 설명한 바와 같이, 분출된 오일이 일시 저장되는 공간부(241a)가 형성되어 있는데, 오일이 과잉 저장되는 것을 방지하기 위한 배출포트(341)가 하부베어링(340)에 천공되어 있다. 이 배출포트(341)는 본 고안의 특징적인 요소로 입구는 공간부(241a)와 연계되며 출구는 밀폐용기(100)의 저부와 연통되어 있어서, 공간부(241a)에 분출된 오일의 일부가 다시 밀폐용기(100) 저부로 배출된다.

그리고 롤러(320)의 외측면과 결합되어 압축실(311)을 흡입실과 토출실로 구획하는 베인(미도시)이 마련되고, 베인을 중심으로 냉매흡입구(312)와 대향하는 압축실(311)의 실린더(310) 상측면에는 냉매토출을 안내하는 반달홈(313)이 외향경사지게 이루어져 있고, 반달홈(313)과 연계되어 소음을 감쇄하는 공명기(314)가 형성된다. 반달홈(313)의 수직상방과 대응하는 상부베어링(330)에는 토출포트(331)와 이를 개폐하는 토출밸브(332)가 구성된다. 상부베어링(330)의 상부면에는 내부에 일정공간이 이루어져 압축냉매의 토출시 소음을 차폐하는 머플러(350)가 설치되어 있는데, 머플러(350)의 상면에는 압축냉매가 밀폐용기(100) 내부로 토출되도록 안내하는 토출공(351)이 형성된다. 미설명 부호 110과 120은 냉매의 유출을 안내하는 냉매유입관과 냉매토출관이다. 냉매유입관(110)은 일단부가 어큐뮤레이터(130)와 연결되고 타단부는 냉매흡입구(312)와 결합되어 냉매를 압축실(311)로 안내한다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 회전압축기의 작동을 설명한다. 본 고안에 따른 회전압축기는 전원이 인가되면 고정자(210)와 상호작용하여 회전자(220)와 회전축(230)이 고속회전하며, 편심회전되는 편심부(240)와 함께 롤러(320)가 압축실(311)에서 편심회전 및 자전운동한다. 이에 따라 냉매유입관(110)과 냉매흡입구(312)를 통해 냉매가 압축실(311)로 유입되고, 일정압력에 도달하게 되면 토출밸브(332)가 개방되어 반달홈(313)과 토출포트(331)를 통해 머플러(350) 내부에 형성된 공간으로 토출된다. 계속하여 압축냉매는 냉매토출관(120)을 통해 냉동사이클로 공급된다.

아울러 회전축(230)의 회전으로 오일이 펌핑되어 각 슬라이딩부를 윤활 및 냉각한다. 즉, 회전축(230)의 고속회전으로 중공부(231)와 오일토출공(232)을 통해 오일이 펌핑 분출되고, 일부는 공간부(241a)에 일시 저장된다. 공간부(241a)에 저장된 오일은 롤러(320)와 상 하부베어링(330,340)의 앤드플레이트 사이의 클리어런스로 공급되어 윤활 및 실링작용을 하며, 일부는 압축실(311)로도 들어가 냉매와 같이 압축되고 밀폐용기(100) 내부로 토출된다. 한편, 공간부(241a)에 많은 양의 오일이 저장될 경우, 압축실(311)로 많은 양의 오일이 유입되어 압축효율이 떨어질 소지가 있는데, 이러한 것은 본 고안의 특징적인 작용으로 배출포트(341)에 의해 방지된다. 즉, 공간부(241a)에 많은 양의 오일이 공급되면, 이 오일의 일부는 배출포트(341)를 통해 다시 밀폐용기(100) 저부로 복귀됨으로써, 공간부(241a)에는 항상 적당한 양의 오일이 유지되어 롤러(320)와 상 하부베어링(330,340) 사이의 클리어런스를 윤활 및 실링한다.

따라서 머플러(350) 내부로 토출되는 압축냉매에는 적은 양의 오일이 혼입되며, 토출공(351)을 통해 밀폐용기(100) 내부로 배출된다. 혼입된 오일은 에어갭을 통해 밀폐용기(100) 상부로 올라가 고정자(210)와 회전자(220)의 표면에 점착되고, 이를 냉각시키면서 하부로 다시 흘러 내려 밀폐용기(100) 저부로 복귀된다. 결국, 냉매토출관(120)을 통해 압축냉매만이 냉동사이클로 공급되기 때문에, 밀폐용기(100) 저부에 항상 오일이 충분히 유지되어 각 슬라이딩부의 윤활과 냉각이 원활하게 수행되며, 압축기의 전체적인 압축효율과 신뢰성이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 회전압축기는 편심부와 베어링사이에 펌핑된 오일이 일시 저장되어 롤러와 베어링사이의 클리어런스로 오일을 공급하는 공간부가 이루어져 있는데, 베어링에 공간부와 연통되어 과잉 공급된 오일을 배출 안내하는 배출포트를 형성하여 오일이 압축실로 유입되는 것을 억제하였다. 따라서 압축냉매에 혼입된 오일은 극히 미량이기 때문에 압축기의 압축효율이 향상되며, 밀폐용기에 항상 충분한 오일이 유지되어 각 슬라이딩부가 충분히 윤활됨으로써 이의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims

저부에 오일이 저장되는 밀폐용기, 상기 밀폐용기에 내장되며 내부에 롤러의 회전 및 자전운동에 따라 냉매를 흡입 압축하여 상기 밀폐용기 내부로 토출하는 압축실이 마련되도록 상하부가 개구된 실린더, 상기 롤러가 결합되어 상기 압축실에서 편심 회전운동하는 편심부가 마련되며 오일을 펌핑분출하는 오일토출공이 형성된 회전축, 상기 실린더의 상하부에 마련되어 상기 압축실을 형성하며 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링, 상기 베어링과 상기 편심부 사이에 분출된 오일이 일시 저장되는 공간부를 구비하는 회전압축기에 있어서, 상기 베어링에는 상기 롤러와 상기 베어링 사이의 클리어런스로 오일이 과잉 공급되는 것을 억제하도록 상기 공간부와 연통되어 오일이 배출되는 배출포트가 마련되는 것을 특징으로 하는 회전압축기.