KR200265199Y1 - 스크류 냉매 압축기의 오일 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터와 상기 트윈 스크류 로터와 상기 로터의 양 단부를 지지하는 전부 및 후부 베어링과 냉매 가스의 토출량을 제어하는 슬라이드 밸브와 냉매 가스에서 냉동 오일을 회수하는 오일 분리기와 회수된 오일이 집유되는 오일 섬프와 상기 오일 섬프 및 상기 각 구성 요소를 연결하는 급유 라인으로 이루어지는 스크류 냉매 압축기에 관한 것으로, 스크류 로터와 전부 베어링 사이에 상기 스크류 로터와 일체화된 구조의 오일 피더가 형성되고 후부 베어링 챔버의 후부 단부에 냉동 오일의 흐름을 변환하는 엔드 플레이트 및 접시형 스프링이 형성되어 전부 및 후부 베어링에 냉동 오일을 일정한 급유량과 급유 압력으로 지속적으로 순환 공급하도록 구성되는 냉동 오일 공급 시스템에 관한 것이다.

Description

스크류 냉매 압축기의 오일 공급 시스템{Oil circulation system of screw compressor}

본 고안은 모터와 상기 모터에 연결되는 트윈 스크류 로터와 상기 로터의 양단부를 각각 지지하는 전부 및 후부 베어링과 냉매 가스의 토출량을 제어하는 슬라이드 밸브와 냉매 가스로부터 냉동 오일을 분리 회수하는 오일 분리기와 회수된 오일이 집유되는 오일 섬프와 상기 오일 섬프에서 상기 구성 요소에 이르는 각각의 급유 라인으로 이루어지는 스크류 냉매 압축기에 있어서, 특히 스크류 로터와 전부 베어링 사이에서 상기 스크류 로터와 래비린스 형상으로 일체화된 구조로 형성되는 오일 피더와 후부 베어링 챔버의 후부 단부에서 상기 후부 베어링의 냉동 오일의 흐름을 변환하는 엔드 플레이트 및 접시형 스프링이 구성되어 전부 및 후부 베어링에 냉동 오일을 일정한 급유량과 급유 압력으로 지속적으로 순환 공급하는 냉동 오일 공급 시스템에 관한 것이다.

냉수를 제조하는 증기 압축식 냉동기에는 냉매 가스를 재사용하도록 증발기에서 증발된 저압의 냉매 가스를 고압으로 압축하는 스크류 냉매 압축기의 설치가 필수적이다. 이러한 스크류 냉매 압축기는 메일 스크류 로터와 피메일 스크류 로터 사이에서 발생하는 냉매 가스의 열을 냉각하고 상기 로터에서 압축되는 냉매 가스의 누설을 방지하고 상기 로터와 베어링과 슬라이드 밸브를 기계적으로 윤활하기 위하여 상기 압축부와 베어링 챔버와 슬라이드 밸브 챔버에 냉동 오일이 지속적으로 급유되어야 한다.

오일 섬프에 집유된 냉동 오일은 각각의 급유 라인을 통하여 트윈 스크류 로터와 베어링 챔버와 슬라이드 밸브 챔버로 급유되며, 상기 트윈 스크류 로터에서 냉매 가스와 혼합된 냉동 오일은 오일 분리기에서 냉매 가스로부터 분리 회수되며 회수된 냉동 오일은 다시 오일 섬프로 집유되어 순환된다.

이러한 냉동 오일은 스크류 냉매 압축기에서의 냉매 가스의 흡입 압력과 토출 압력의 차이에 의하여 상기 오일 섬프로부터 트윈 스크류 로터와 전부 및 후부 베어링 챔버와 슬라이드 밸브 챔버로 공급된다. 그런데 스크류 냉매 압축기의 실제 부하 운전시 냉매 가스의 흡입 압력과 토출 압력의 차이가 변동이 심하여 상기 구성 요소로 급유되는 냉동 오일의 급유량과 급유 압력이 대단히 불안정하며, 상기 구성 요소중에서도 전부 및 후부 베어링에 대한 냉동 오일의 급유가 곤란하여 스크류 냉매 압축기의 효율과 안정성이 대폭 저하되며, 특히 냉동 오일의 과도한 급유 압력으로 인하여 오일 압축 현상이 발생하면 메일 스크류 로터, 피메일 스크류 로터, 전부 및 후부 베어링이 기계적인 손상을 받는다는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 스크류 로터와 전부 베어링 사이에서 상기 스크류 로터와 래비린스 형상으로 일체화된 구조로 형성되는 오일 피더와 후부 베어링 챔버의 후부 단부에서 상기 후부 베어링의 냉동 오일의 흐름을 변환하는 엔드 플레이트 및 접시형 스프링이 구성되어 전부 및 후부 베어링에 냉동 오일을 일정한 급유량과 급유 압력으로 지속적으로 순환 공급하는 냉동 오일 공급 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 스크류 냉매 압축기의 구조도

도 2는 본 고안의 냉동 오일 공급 시스템의 구조도

도 3은 종래의 냉동 오일 공급 시스템의 구조도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 오일 피더(a, b) 2 : 엔드 플레이트

3 : 접시형 스프링 4 : 급유 라인

5 : 오일 섬프 6 : 오일 필터

11 : 메일 스크류 로터 12 : 피메일 스크류 로터

13 : 전부 베어링(a, b) 14 : 후부 베어링(a, b)

15 : 모터 16 : 슬라이드 밸브

17 : 오일 분리기

본 고안의 냉동 오일 공급 시스템은 메일 스크류 로터(11)와 전부 베어링(13a) 사이에서 상기 메일 스크류 로터(11)와 래비린스(Labyrinth) 형상으로 일체화된 구조로 형성되는 오일 피더(1a)와, 피메일 스크류 로터(12)와 전부 베어링(13b) 사이에서 상기 피메일 스크류 로터(12)와 래비린스 형상으로 일체화된 구조로 형성되는 오일 피더(1b)와, 후부 베어링 챔버의 후부 단부에서 냉동 오일의 흐름을 변환하도록 유로 가공되는 엔드 플레이트(2)과, 후부 베어링(14a, 14b)을 지지하는 접시형 스프링(3)이 구성되는 특징이 있다.

도면과 실시예를 참조하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

도 1은 스크류 냉매 압축기의 구조를 도시한 것이고 도 2는 본 고안에 의한 냉동 오일 공급 시스템의 오일 순환 구조를 도시한 것이고 도 3은 종래의 냉동 오일 공급 시스템의 오일 순환 구조를 도시한 것이다.

메일 스크류 로터(11)와 래비린스 형상으로 일체화된 구조를 이루는 오일 피더(1a)가 상기 메일 스크류 로터(11)와 전부 베어링(13a) 사이에 형성된다. 오일 섬프(5)로부터 메일 스크류 로터(11)를 경유하여 급유되는 냉동 오일의 급유량과 급유 압력이 변화되어도, 상기 오일 피더(1a)의 래비린스 효과에 의하여 상기 오일 피더(1a)와 전부 베어링 챔버 사이의 틈새로부터 전부 베어링(13a)으로 냉동 오일이 일정한 급유량과 급유 압력으로 지속적으로 급유된다. 따라서 실제 부하 운전시 냉매 가스의 흡입 압력과 토출 압력의 차이의 변화가 극심해도 상기 오일 피더(1a)와 인접한 전부 베어링(13a)에는 항상 일정한 급유량과 급유 압력으로 냉동 오일이 급유된다.

피메일 스크류 로터(12)와 래비린스 형상으로 일체화된 구조를 이루는 오일 피더(1b)가 상기 피메일 스크류 로터(12)와 전부 베어링(13b) 사이에 형성된다. 오일 섬프(5)로부터 피메일 스크류 로터(12)를 경유하여 급유되는 냉동 오일의 급유량과 급유 압력이 변화되어도, 상기 오일 피더(1)의 래비린스 효과에 의하여 상기오일 피더(1)와 전부 베어링 챔버 사이의 틈새로부터 전부 베어링(13b)으로 냉동 오일이 일정한 급유량과 급유 압력으로 지속적으로 급유된다. 따라서 실제 부하 운전시 냉매 가스의 흡입 압력과 토출 압력의 차이의 변화가 극심해도 상기 오일 피더(1b)와 인접한 전부 베어링(13b)에는 항상 일정한 급유량과 급유 압력으로 냉동 오일이 급유된다.

로터(11, 12)부를 지지하는 후부 베어링 챔버의 후부 단부에 냉동 오일의 흐름을 변환하도록 일정한 유로를 지닌 엔드 플레이트(2)와 후부 베어링(14a, 14b)을 지지하는 접시형 스프링(3)이 형성된다. 상기 엔드 플레이트(2) 및 접시형 스프링(3)에 의하여 피메일 스크류 로터(12)를 지지하는 후부 베어링(14b)을 윤활하는 냉동 오일의 공급 유로가 형성된다. 오일 섬프(5)로부터 메일 스크류 로터(11)와 후부 베어링(14b)를 거쳐서 후부 베어링 챔버의 후부 단부에 도달하는 냉동 오일의 흐름은 상기 엔드 플레이트(2)에 부딪쳐서 하 방향으로 변환되고 다시 피메일 스크류 로터(12)를 지지하는 후부 베어링(14b) 방향으로 변환되어 상기 후부 베어링(14b)을 윤활한다. 따라서 후부 베어링 챔버의 후부 단부에 형성되는 엔드 플레이트(2)는 냉동 오일의 흐름을 반대 방향으로 변환시키기에 충분한 면적을 지녀야 되고, 접시형 스프링(3)은 상기 후부 베어링(14a, 14b)을 지지하기에 충분한 탄발력을 지녀야 된다.

스크류 냉매 압축기의 모터(15)를 가동하여 실제 부하 운전을 실시하면 냉매 가스가 스크류 냉매 압축기 내부로 흡입되어 압축부의 메일 스크류 로터(11)와 피메일 스크류 로터(12)의 사이에서 압축되며, 압축된 냉매 가스는 오일 분리기(17)에서 냉동 오일이 분리되고 스크류 냉매 압축기의 외부로 토출되며, 상기 오일 분리기(17)에서 분리된 냉동 오일은 오일 섬프(5)로 집유된다. 오일 섬프(5)로 집유된 냉동 오일은 냉매 가스의 흡입 압력과 토출 압력의 차이에 의하여 상기 오일 섬프(5)로부터 오일 필터(6)와 급유 라인(4)을 통하여 메일 스크류 로터(11)와 피메일 스크류 로터와 전부 및 후부 베어링 챔버와 슬라이드 밸브(16)로 이송된다. 전부 베어링 챔버로 이송되는 냉동 오일은 메일 스크류 로터(11)에 일체화된 오일 피더(1a)와 피메일 스크류 로터(12)에 일체화된 오일 피더(1a)에서 급유량과 급유 압력이 일정하게 조절되어 상기 로터를 지지하는 전부 베어링(13a, 13b)을 윤활한다. 상기 전부 베어링(13a, 13b)을 윤활한 냉동 오일은 스크류 냉매 압축기의 저압부로 드레인되어 냉매 가스와 함께 압축되어 오일 분리기(17)에서 냉매로부터 분리되어 오일 섬프(5)로 집유되는 사이클을 거친다. 로터(11, 12)를 거쳐 후부 베어링 챔버로 이송되는 냉동 오일은 메일 스크류 로터(11)를 지지하는 후부 베어링(14a)을 윤활하고 엔드 플레이트(2)에 부딪쳐서 피메일 스크류 로터(12)를 지지하는 후부 베어링(14b) 방향으로 변환되어 상기 후부 베어링(14b)을 윤활한다. 상기 후부 베어링(14b)을 윤활한 냉동 오일의 일부는 냉매 가스의 압축 과정에서 냉매 가스로 혼합되고 오일 분리기(17)에서 분리 회수되며 나머지 냉동 오일은 스크류 냉매 압축기의 저압부로 드레인되어 오일 섬프(5)로 집유되는 사이클을 거친다.

본 발명에 의한 스크류 냉매 압축기의 냉동 오일 공급 시스템은 스크류 로터와 전부 베어링 사이에서 상기 스크류 로터와 래비린스 형상으로 일체화된 구조로형성되는 오일 피더와 후부 베어링 챔버의 후부 단부에서 상기 후부 베어링의 냉동 오일의 흐름을 변환하는 엔드 플레이트 및 접시형 스프링이 구성되어 전부 및 후부 베어링에 냉동 오일을 일정한 급유량과 급유 압력으로 지속적으로 순환 공급하고 오일 압축 현상을 방지하여 스크류 냉매 압축기의 효율과 안정성을 대폭 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 압축기를 구동하는 모터(15)와 상기 모터(15)에 연결되는 메일 스크류 로터(11) 및 피메일 스크류 로터(12)로 이루어지는 압축부와 상기 로터(11, 12)의 양 단부를 지지하는 전부 베어링(13) 및 후부 베어링(14)과 압축된 냉매 가스의 토출량을 제어하는 슬라이드 밸브(16)와 토출되는 냉매 가스로부터 냉동 오일을 분리 회수하는 오일 분리기(17)와 상기 오일 분리기(17)에서 회수된 냉동 오일이 집유되는 오일 섬프(5)과 상기 오일 섬프(5)로부터 상기 압축부 및 베어링(13a, 13b, 14a, 14b) 및 슬라이드 밸브(16)에 연결된 각각의 급유 라인(4)으로 이루어지는 스크류 냉매 압축기에 있어서,

   메일 스크류 로터(11)와 전부 베어링(13a) 사이에서 상기 메일 스크류 로터(11)와 래비린스(Labyrinth) 형상으로 일체화된 구조로 형성되는 오일 피더(1a)와, 피메일 스크류 로터(12)와 전부 베어링(13b) 사이에서 상기 피메일 스크류 로터(12)와 래비린스 형상으로 일체화된 구조로 형성되는 오일 피더(1b)와, 후부 베어링 챔버의 후부 단부에서 냉동 오일의 흐름을 변환하도록 형성되는 엔드 플레이트(2)와, 후부 베어링(14a, 14b)을 지지하는 접시형 스프링(3)이 구성되는 것을 특징으로 하는 스크류 냉매 압축기의 오일 공급 시스템.