KR20020040042A - 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치에 관한 것으로, 본 발명은 흡입관과 토출관이 연통되고 소정량의 오일이 채워진 케이싱의 내부에 고정자와 회전자로 이루어진 전동기구부가 설치되고, 상기 전동기구부의 회전자에 일체된 회전축에 결합되어 그 회전축의 회전시 흡입되는 유체를 압축하여 케이싱의 내부로 토출시키는 압축기구부가 설치되며, 상기 케이싱의 내부에 구비되어 압축기구부로부터 토출된 토출가스가 토출관으로 유출되기 전에 그 토출가스에 함유된 오일을 걸러내도록 망상구조로 된 유분리부재가 장착되어 이루어짐으로써, 상기 토출관을 통해 시스템으로 토출되는 가스에 포함된 오일의 함유량을 최소화하여 오일부족에 따른 압축기 각 부재의 건마모를 미연에 방지할 수 있다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치{APPARATUS FOR REDUCING OIL-LEAKAGE OF ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기에 관한 것으로, 특히 압축가스의 토출시 오일이 함께 토출되는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨 등에 적용되는 밀폐형 회전식 압축기는 전동기구부에 일체된 회전축에 압축기구부의 롤링피스톤이 편심되게 결합되고, 그 롤링피스톤이 원형 실린더 내에서 선회운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출시키는 것으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 도 1에 도시된 바와 같다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 밀폐형 회전식 압축기는, 소정량의 오일이 채워지고 흡입관(SP)과 토출관(DP)이 구비되는 케이싱(1)의 내부에 전동기구부인 고정자(2) 및 회전자(3)가 설치되고, 그 중 회전자(3)의 중심에는 회전축(4)이 압입되며, 그 회전축(4)의 하부에는 압축기구부가 설치되어 이루어져 있다.

상기 압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정되어 흡입관(SP)과 연통되는 원형의 실린더(5)와, 그 실린더(5)의 양측면에 밀착되는 동시에 회전축(4)이 관통되는 상부베어링(6A) 및 하부베어링(6B)과, 상기 회전축(4)에 접동되어 자전하면서 실린더(5)내에서 편심 회전하는 롤링피스톤(7)과, 그 롤링피스톤(7)의 외주면에 압접되어 롤링피스톤(7)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더(5)를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(미도시)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 회전축(4)의 내부에는 오일유로(4a)가 축방향으로 길게 관통되도록 형성되고, 그 오일유로(4a)의 하단에는 케이싱(1)에 채워진 오일을 흡상하는 오일피더(미도시)가 장착되어 있다.

도면중 미설명 부호인 6a는 토출구멍, 8은 토출밸브 조립체, 9는 토출머플러, A는 어큐뮬레이터이다.

상기와 같이 구성된 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 동작은 다음과 같다.

즉, 상기 고정자(2)에 전원이 인가되면 그 전원의 인가에 따라 회전자(3)가 고정자(2)의 내부에서 회전을 하게 되고, 이와 함께 회전축(4)이 회전을 하면서 롤링피스톤(7)이 실린더(5)내에서 편심 회전을 하게 되며, 그 롤링피스톤(7)의 편심회전에 따라 냉매가스가 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되었다가 일정압력까지 지속적으로 압축되고, 그 실린더(5)의 압축공간 압력이 임계압력을 지나 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 상기 상부베어링(6A)에 장착된 토출밸브(9)가 열리면서 압축가스가 압축공간에서 케이싱(1)의 내부로 토출되며, 이 토출가스는 케이싱(1)과 고정자(2) 사이의 틈새 또는 고정자(2)와 회전자(3) 사이의 틈새 등을 통해 상부로 이동하여 토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출된다.

이때, 상기 케이싱(1)의 내부에 채워져 있던 오일은 회전축(4)의 오일피더(미도시) 및 오일유로(4a)에 의해 상단까지 흡상되었다가 비산되면서 각 습동부를 윤활시키는 동시에 전동기구부를 냉각시키면서 다시 케이싱(1)의 바닥으로 흘러 내리게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 밀폐형 회전식 압축기에 있어서는, 비산되는 오일의 일부가 토출가스와 혼합되어 토출관(DP)을 통해 함께 토출되고, 이 토출관(DP)을 통해 냉매가스와 함께 토출되었던 오일이 냉동사이클시스템을 지나면서 압력이 강하되어 냉매관의 하부나 또는 구부러진 부위 등에 잔류하게 되고, 이로 인해 토출되는 오일량에 비해 흡입되는 오일량이 적어져 결국 케이싱(1)내의 오일이 점진적으로 감소함에 따라 각 습동부에 오일부족으로 인한 건마모가 발생되면서 각 부품의 수명이 단축될 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 밀폐형 회전식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 회전축으로부터 비산되는 오일이 토출가스와 함께 토출관을 통해 유출되는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 회전식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명 유토출 저감장치가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 일부를 보인 종단면도.

도 3은 도 2의 "Ⅰ - Ⅰ"선 단면도.

도 4는 본 발명 유토출 저감장치의 일례를 보인 사시도.

도 5는 본 발명 유토출 저감장치의 변형예를 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 2 : 고정자

3 : 회전자 4 : 회전축

4a : 오일유로 10 : 유분리부재

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 흡입관과 토출관이 연통되고 소정량의 오일이 채워진 케이싱의 내부에 고정자와 회전자로 이루어진 전동기구부가 설치되고, 상기 전동기구부의 회전자에 일체된 회전축에 결합되어 그 회전축의 회전시 흡입되는 유체를 압축하여 케이싱의 내부로 토출시키는 압축기구부가 설치되며, 상기 케이싱의 내부에 구비되어 압축기구부로부터 토출된 토출가스가 토출관으로 유출되기 전에 그 토출가스에 함유된 오일을 걸러내도록 망상구조로 된 유분리부재가 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 유토출 저감장치가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 일부를 보인 종단면도이고, 도 3은 도 2의 "Ⅰ - Ⅰ"선 단면도이며, 도 4는 본 발명 유토출 저감장치를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 유토출 저감장치가 구비된 밀폐형 회전식 압축기는, 소정량의 오일이 채워지고 흡입관(도 1에 도시)(SP)과 토출관(DP)을 갖는 케이싱(1)과, 그 케이싱(1)의 내부에 이루어져 장착되어 구동력을 발생시키도록 고정자(2)와 회전자(3)로 된 전동기구부와, 그 전동기구부의 회전자(3)에 일체로 결합된 회전축(4)에 의해 구동력을 전달받아 냉매가스를 흡입 압축하여 토출시키는 압축기구부와, 상기 토출관(DP)에 인접된 회전축(4)의 상측에 장착되어 토출가스와 오일을 분리하는 유분리부재(10)를 포함하여 구성된다.

상기 회전축(4)의 내부에는 케이싱(1)의 오일이 흡상되는 오일유로(4a)가 관통 형성되고, 그 오일유로(4a)의 하단에는 케이싱(1)의 바닥면에 고인 오일을 펌핑하기 위한 오일피더(미도시)가 장착되어 이루어진다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 유분리부재(10)는 소정의 폭과 높이를 갖는 환형의 망상부재로 형성되어 그 외주면이 케이싱(1)의 내주면에 용접 등으로 고정 결합된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 유분리부재(10)는 원판형으로 형성되어 압축기구부와 토출관을 상하로 분리 구획하도록 전동기구부의 상측에 횡방향으로장착될 수도 있다. 이 경우 토출가스의 원활한 토출을 위하여 메시정도를 조절하거나 또는 높이(혹은,두께)를 환형보다는 상대적으로 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 유분리부재(10)는 그 메시 정도가 지나치게 촘촘할 경우 냉매의 유로저항을 증가시켜 압축기 효율이 저하되는 반면 너무 넓을 경우에는 유분리 작용이 저하될 우려가 있으므로 이를 감안하여 메시 크기는 약 100 ∼ 200 메시 정도가 바람직하나, 이것도 시스템의 특성을 고려하여 융통성을 있게 변경하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 A는 어큐뮬레이터이다.

상기와 같은 밀폐형 회전식 압축기의 일반적인 동작은 종래와 유사하다.

즉, 상기 전동기구부에 전원이 인가되어 회전축(4)이 회전자(3)와 함께 회전을 하게 되면, 상기 회전축(4)의 편심부(미도시)에 결합된 롤링피스톤(도 1에 도시)(7)이 실린더(도 1에 도시)(5)의 밀폐공간에서 편심 회전을 하면서 냉매가스를 흡입영역으로 흡입하였다가 점차 압축영역으로 밀어 일정압력까지 압축시키게 되고, 이 과정에서 실린더(5)의 밀폐공간 압력이 케이싱(1)내 압력보다 높아지게 되는 시점에서 케이싱(1)으로 토출시키게 되며, 이 케이싱(1)의 내부로 토출되는 압축가스는 토출관(DP)을 통해 통상의 냉동사이클장치로 유출되었다가 압축기구부의 흡입행정시 다시 흡입되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이러한 일련의 과정중에 케이싱(1)의 내부에 채워져 있던 오일이 회전축(4)의 회전시 오일유로(4a)를 따라 흡상되어 그 일부는 오일유로(4a)의 끝단에서 비산되면서 전동기구부를 냉각시키는 반면, 나머지 일부는 회전축(4)과의 습동부에 공급되어 윤활시킨 다음에 케이싱(1)으로 복귀하게 된다.

이때, 상기 비산되는 오일의 일부가 케이싱(1)내 고온의 압축가스에 녹아 그 압축가스와 함께 휘돌면서 고정자(2)와 회전자(3) 사이의 공극을 통해 토출관(DP)쪽으로 흘러나가게 되나, 이 오일은 압축가스와 함께 토출관(DP) 인근에 구비된 망사형의 유분리부재(10)를 통과하게 되고 이 과정에서 압축가스와 오일이 분리되어 압축가스는 토출관(DP)을 통해 토출되는 반면 오일은 유분리부재(10)의 표면에 달라 붙었다가 자중에 의해 흘러내려 케이싱(1)으로 복귀하게 되는 것이다.

이렇게 하여, 상기 유토출량이 종래에 비해 약 2 ∼ 3wt%에서 0.2wt까지 줄일 수 있다.

본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기는, 토출관에 인접된 부위에 망상구조를 갖는 유분리부재를 장착하여 토출가스에 함유된 오일을 분리하도록 구성함으로써, 상기 토출관을 통해 시스템으로 토출되는 가스에 포함된 오일의 함유량을 최소화하여 오일부족에 따른 압축기 각 부재의 건마모를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 흡입관과 토출관이 연통되고 소정량의 오일이 채워진 케이싱의 내부에 고정자와 회전자로 이루어진 전동기구부가 설치되고, 상기 전동기구부의 회전자에 일체된 회전축에 결합되어 그 회전축의 회전시 흡입되는 유체를 압축하여 케이싱의 내부로 토출시키는 압축기구부가 설치되며,

   상기 케이싱의 내부에 구비되어 압축기구부로부터 토출된 토출가스가 토출관으로 유출되기 전에 그 토출가스에 함유된 오일을 걸러내도록 망상구조로 된 유분리부재가 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유분리부재는 환형으로 형성되어 그 외주면이 케이싱의 내주면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 유분리부재는 원판형으로 형성되어 그 외주면이 케이싱의 내주면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 유토출 저감장치.