KR20100047041A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

밀폐형 압축기가 개시된다. 개시되는 밀폐형 압축기는 밀폐된 내부공간을 갖고, 흡입관과 토출관이 연결되는 케이싱; 상기 내부공간에 설치되고 구동력을 발생하는 구동모터와 구동력을 전달하는 회전 샤프트를 포함하는 구동유닛; 상기 내부공간에 설치되고 상기 구동유닛에 의해 작동되어 냉매를 압축하는 압축유닛; 상기 구동유닛에 의해 작동되어 상기 압축유닛에서 토출되는 냉매에서 분리된 오일을 상기 압축유닛으로 회수시키는 오일펌프유닛; 및 상기 구동유닛에 대한 상기 오일펌프유닛의 결합위치를 가이드하는 결합가이드부;를 포함함으로써, 구동유닛에 결합되는 상기 오일펌프유닛의 결합위치를 가이드하는 결합가이드부가 구비됨으로써, 회수펌프 또는 급유펌프와 회전 샤프트의 결합위치가 잘못되어 회수펌프 또는 급유펌프의 효율이 떨어지는 것이 방지하는 이점이 있다.

압축기, 오일펌프유닛, 결합가이드부

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 압축기에서 토출되는 냉매에서 분리된 오일을 상기 압축유닛으로 회수시켜 냉동사이클의 효율을 향상시키는 오일펌프유닛이 구비되며, 그 조립성이 향상된 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기는 기계적 에너지를 이용하여 압축성 유체를 압축시키는 기계장치이다.

특히, 구동력을 발생시키는 구동모터와 그 구동모터의 구동력을 전달받아 유체를 압축하는 압축유닛이 밀폐용기의 내부공간에 함께 설치되는 밀폐형 압축기는,압축기의 구동모터를 냉각하거나 또는 압축유닛의 윤활과 실링 등을 위해 일정량의 오일이 상기 밀폐용기의 내부에 주입된 상태로 제조되게 된다.

하지만, 밀폐형 압축기가 냉매를 작동 유체로 하는 냉동사이클에 설치되어 운전되는 경우, 압축기에서 토출되는 냉매에 오일이 섞여 함께 냉동사이클로 토출되고, 이 냉동사이클로 토출되는 오일의 일부는 압축기로 회수되지 못하고 냉동사이클에 잔류하게 될 가능성이 있다.

이 경우 시간이 지남에 따라 압축기 내부의 오일이 부족하게 되어 압축기의 신뢰성을 저하시키고, 냉동사이클에 잔류하는 오일에 의해 사이클의 열교환성능을 저하시키게 되는 문제점을 유발하게 된다.

따라서, 밀폐형 압축기에서 냉매와 함께 토출되는 오일을 밀폐형 압축기의 내부로 회수시키고, 회수된 오일을 상기 구동유닛에 공급할 수 있는 오일펌프유닛에 대한 개발 요구가 증대되고 있다.

또한, 상기 오일펌프유닛을 밀폐형 압축기에 설치 시 그 조립성을 향상시켜 제조비용을 저감시키는 기술에 대한 개발 요구가 증대되고 있다.

본 발명은, 밀폐형 압축기에서 토출되는 냉매에서 분리된 오일을 상기 압축유닛으로 회수시키는 오일펌프유닛을 구비한 밀폐형 압축기의 제공을 일 목적으로 한다.

또한, 상기 오일펌프유닛을 밀폐형 압축기에 설치 시 그 조립성을 향상된 밀폐형 압축기의 제공을 일 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해, 밀폐된 내부공간을 갖고, 흡입관과 토출관이 연결되는 케이싱; 상기 내부공간에 설치되고 구동력을 발생하는 구동모터와 구동력을 전달하는 회전 샤프트를 포함하는 구동유닛; 상기 내부공간에 설치되고 상기 구동유닛에 의해 작동되어 냉매를 압축하는 압축유닛; 상기 구동유닛에 의해 작동되어 상기 압축유닛에서 토출되는 냉매에서 분리된 오일을 상기 압축유닛으로 회수시키는 오일펌프유닛; 및 상기 구동유닛에 대한 상기 오일펌프유닛의 결합위치를 가이드하는 결합가이드부;를 포함하는 밀폐형 압축기가 개시된다.

또한, 본 발명과 관련된 일 예로서, 오일펌프유닛은, 상기 회전 샤프트에 결합되어 가변용적부를 발생시키고 그 가변용적부를 이용하여 펌핑하는 적어도 하나의 오일펌프; 상기 오일펌프를 수용하며 상기 케이싱의 내부에 설치되는 적어도 하나의 펌프하우징; 및 상기 펌프하우징에 결합되어 상기 오일펌프로 오일을 공급하는 펌프커버;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 일 예로서, 결합가이드부는 상기 회전 샤프트에 대한 상기 오일펌프의 결합위치를 가이드하게 구비될 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 일 예로서, 오일펌프는 상기 압축유닛에서 토출되는 냉매에서 분리된 오일을 펌핑하여 모으는 회수펌프와 상기 회수펌프에 의해 모아진 오일을 상기 케이싱의 내부공간으로 급유펌프로 구비되며, 상기 결합가이드부는 상기 회수펌프가 수용되는 회수펌프하우징과 상기 급유펌프가 수용되는 급유펌프하우징의 결합면에 구비될 수 있다.

이 경우, 본 발명과 관련된 일 예로서, 결합가이드부는 상기 회수펌프하우징과 급유펌프하우징의 결합면 중 어느 일 면에 형성된 적어도 하나 이상의 가이드 돌기와 이와 대응되게 타 면에 형성된 적어도 하나 이상의 가이드 홈으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 일 예로서, 결합가이드부는 상기 회수펌프하우징과 급유펌프하우징의 결합면에 서로 대응되게 형성되는 적어도 한 쌍의 가이드홈과, 서로 대응되는 가이드홈에 일단과 타단이 끼워지게 형성되는 가이드핀으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 일 예로서, 결합가이드부는 상기 회수펌프하우징과 급유펌프하우징의 결합면 중 어느 일 면에 타 면이 수용되게 어느 일 면의 둘레에 형성된 가이드 리브로 형성되며, 상기 가이드 리브의 내경이 그에 수용되는 타 면의 외경과 동일하게 구비될 수 있다.

한편, 본 발명과 관련된 일 예로서, 결합가이드부는 상기 오일펌프에 대한 상기 펌프커버의 결합위치를 가이드하게 구비될 수 있다.

이 경우, 본 발명과 관련된 일 예로서, 결합가이드부는 상기 펌프하우징과 펌프커버의 결합면 중 어느 일면에 형성된 가이드 돌기와 이와 대응되게 타면에 형성된 가이드 홈으로 구비되며, 상기 가이드 돌기와 가이드 홈은 상기 펌프하우징 또는 펌프커버의 측면으로부터 반경방향으로 형성될 수 있다. 또한, 펌프커버에는 상기 압축유닛으로부터 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하는 오일분리기의 출구와 연통되는 오일회수관이 연결되며, 상기 결합가이드부는 상기 오일회수관이 결합되는 측면의 반대쪽에 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따른 밀폐형 압축기에 의하면,

밀폐형 압축기에 냉매와 함께 토출되는 오일을 압축유닛으로 회수시키는 오일펌프유닛이 구비됨으로써, 압축기의 오일이 냉동사이클로 누설되어 냉동효율이 저감되는 것을 방지하는 이점이 있다.

또한, 구동유닛에 결합되는 상기 오일펌프유닛의 결합위치를 가이드하는 결합가이드부가 구비됨으로써, 회수펌프 또는 급유펌프와 회전 샤프트의 결합위치가 잘못되어 회수펌프 또는 급유펌프의 효율이 떨어지는 것이 방지하는 이점이 있다.

또한, 결합가이드부를 펌프하우징과 펌프커버 사이에 구비함으로써, 오입흡입관과 펌프의 흡입관이 서로 일치하게 되어 펌프에 의한 오일의 흡입이 불량하게 되는 것을 방지하는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 대해 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동사이클을 개략적으로 보인 도면이고, 도 2는 도 1에 있어서 밀폐형 압축기와 오일분리기의 내부를 보인 종단면도이고, 도 3은 도 2에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면이고, 도 4는 도 2에 있어서 오일펌프유닛이 결합된 상태를 확대하여 보인 종단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기(100)는, 응축기(20), 팽창기(30), 증발기(40)와 함께 냉동사이클의 주요 구성을 이루게 되는데, 이 경우 상기 케이싱(110)에 결합되는 흡입관(113)은 냉동사이클의 증발기(40)와 연결되고, 토출관(114)은 냉동사이클의 응축기(20)와 연결된다.

여기서, 상기 밀폐형 압축기(100)의 토출측과 응축기(20)의 입구측을 연결하는 배관에는 상기 토출관(114)을 통해 토출되는 냉매에 섞인 오일을 분리하여 상기 밀폐형 압축기(100)의 내부공간으로 공급하는 오일분리기(50)가 설치될 수 있다.

한편, 상기 밀폐형 압축기(100)는, 압축기 케이싱(이하, '케이싱'으로 약칭함)(110), 구동유닛(120), 압축유닛(130), 오일펌프유닛(140), 결합가이드부(160)를 포함한다.

먼저, 상기 케이싱(110)은, 밀폐된 내부공간을 갖도록 형성되며, 증발기(40)를 통과한 저압의 기체 상태 냉매가 유입되는 흡입관(113)과 압축된 고압의 기체 상태 냉매가 토출되는 토출관(114)가 결합된다.

상기 케이싱(110)의 내부공간에는 상기 구동유닛(120)의 일 단을 지지하며, 상기 구동유닛(120)에 의해 구동되어 냉매를 압축하는 지지하는 메인프레임(111)돠, 상기 구동유닛(120)의 타 단을 지지하는 서브프레임(112)이 고정 설치된다.

한편, 상기 압축기 케이싱(110)의 하반부에는 그 압축기 케이싱(110)의 내부공간에 오일을 주입하기 위한 오일공급구멍(115)이 형성된다.

상기 오일공급구멍(115)은 압축기가 복수 개 구비되는 경우 각 압축기의 유면높이를 일치시키기 위해 복수의 압축기를 서로 연통시키는 균유공으로 활용할 수도 있다.

다음으로, 상기 구동유닛(120)은, 상기 케이싱(110)의 내부공간에 설치되어 구동력을 발생하는 구동모터(120)와 상기 구동모터(120)에 결합되어 구동되는 회전 샤프트(123)을 포함한다.

상기 구동모터(120)는 상기 케이싱(110)의 내주면에 고정되는 고정자(121a)와, 상기 고정자(121a)의 안쪽에 회전 가능하게 배치되는 회전자(121b)를 포함한다.

상기 회전 샤프트(123)는 상기 회전자(122)의 중심에 결합되며, 상기 메인프레임(111)과 서브프레임(112)에 의해 지지되어, 상기 회전자(121b)의 회전력을 상기 압축유닛(130)에 전달한다. 또한, 상기 압축유닛(130)으로 공급되는 오일이 통과하도록 상기 회전 샤프트(123)의 축방향으로는 오일유로(123a)가 관통 형성된다.

여기서, 상기 구동모터(120)는 회전속도가 일정한 정속모터가 사용될 수도 있으나, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기(100)가 적용되는 냉동기기의 다기능화를 고려하여 회전속도가 가변될 수 있는 인버터 모터가 사용될 수 있다.

다음으로, 상기 압축유닛(130)은, 상기 구동모터(120)에 의해 구동되는 회전 샤프트(123)에 의해 동작되어 냉매를 압축하는 고정스크롤(131)과 회전스크롤(132)을 포함한다.

상기 고정스크롤(131)은 상기 메인프레임(111)에 결합되어 고정되며, 압축된 냉매가 토출되는 토출구(131c)와 상기 토출구(131c)를 통해 토출되는 토출가스의 역류를 차단하는 역지밸브(134)를 포함할 수 있다.

상기 선회스크롤(132)은 상기 메인프레임(111)에 의해 지지되며 상기 고정스크롤(131)과 맞물리게 위치되고 상기 회전 샤프트(123)에 의해 선회운동하게 된다.

이때, 상기 선회스크롤(132)와 상기 메인프레임(111) 사이에는 상기 선회스크롤(132)의 선회운동을 유도하는 올담링(133)이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 고정스크롤(131)과 선회스크롤(132)에는 서로 맞물려 연속으로 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하는 고정랩(131a)과 선회랩(132a)이 나선형으로 각각 형성된다.

한편, 상기 고정스크롤(131)의 흡입구(131b)에는 냉동사이클로부터 냉매를 안내하는 흡입관(113)이 직접 연결되고, 상기 고정스크롤(131)의 토출구(131c)는 상기 케이싱(110)의 내부공간에 연통된다.

이에 의해, 상기 케이싱(110)의 내부공간은 토출압과 같은 압력의 냉매로 채워지게 되며, 이러한 형태의 밀폐형 압축기를 소위 '고압식 밀폐형 압축기'라 한다.

이와 달리, 상기 케이싱(110)의 내부공간이 흡입압과 같은 압력의 냉매로 채워질 수 있도록 상기 압축유닛(130)의 흡입측을 케이싱(110)의 내부공간과 연통되게 하고, 토출관(114)은 압축유닛(130)의 토출측에 직접 연결되는 밀폐형 압축기를 소위 '저압식 밀폐형 압축기'라 한다.

도 2에 있어서, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기를 고압식 밀폐형 압축기를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 저압식 밀폐형 압축기에도 적용될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 상기 오일펌프유닛(140)은, 상기 회전 샤프트(123)에 결합되어 구동되어 가변용적부(150a)을 발생시키고 그 가변용적부(150a)을 이용하여 펌핑하는 오일펌프(150), 상기 오일펌프(150)를 수용하며 상기 케이싱(110)의 내부에 설치되는 펌프하우징(141), 상기 펌프하우징(140)에 결합되어 상기 오일펌프(150)로 오일을 공급하는 펌프커버(142)를 포함한다.

상기 펌프하우징(141)에는, 오일펌프(150)가 수용되는 펌프수용부(141b)가 형성되며, 상기 수용공간과 연통되며 상기 회전 샤프트(123)로부터 연장되어 형성된 핀부(123b)가 관통 수용되는 관통수용부(141a)가 구비된다.

또한, 상기 펌프하우징(141)은, 상기 서브프레임(112)의 하부에 결합되거나, 상기 서브프레임(112)과 일체로 형성된다.

상기 오일펌프(150)는, 트로코이드기어 펌프와 같이 용적이 가변되면서 오일을 펌핑하는 용적펌프로 이루어진다.

즉, 상기 오일펌프(150)는 상기 펌프하우징(110)에 형성된 펌프수용부(141b) 에 회전가능하게 수용되며, 상기 회전 샤프트(123)에 결합되어 편심 회전을 하는 내측기어(151)와, 그 내측기어(151)에 맞물려 가변용적부(150a)을 형성하도록 상기 펌프수용부(141b)에 회전 가능하게 배치되는 외측기어(152)로 이루어진다.

이에 의해, 상기 오일펌프(150)는 회전 샤프트(123)에 의해 작동되며 상기 케이싱(110)의 내부공간에 채워진 오일이나 상기 압축유닛(130)에서 토출된 냉매에서 분리된 오일을 펌핑하고, 이 펌핑된 오일은 상기 회전 샤프트(123)의 오일유로(123a)를 따라 상부로 이동되어 상기 압축유닛(130)을 윤활하는 동시에 구동모터(120)를 냉각시키게 된다.

상기 펌프커버(142)에는, 오일분리기(50)로부터 분리된 오일이 회수되는 제1 흡입구(142a)와 상기 케이싱(110)의 바닥면으로부터 오일을 회수하는 제2 흡입구(142b)가 형성된다.

상기 제1 흡입구(142a)는 오일회수관(53)과 연통되도록 반경방향으로 형성되고, 상기 제2 흡입구(142b)는 상기 케이싱(110)에 채워진 오일을 흡입하는 오일흡입관(148)과 연통되도록 축방향으로 형성된다.

따라서, 상기 오일흡입관(148)은 그 입구단이 상기 케이싱(110)에 채워진 오일에 잠길 수 있는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 펌프커버(142)는, 상면 중앙에 상기 회전 샤프트(123)의 오일유로(123a)가 연통되도록 연통홈(153)이 형성된다.

상기 연통홈(153)의 일측 주변에는, 즉 상기 내측기어(151)와 외측기어(152)에 의해 형성되는 가변용적부(150a)와 상기 제1 흡입구(142a)를 연통시키는 제1 흡 입안내홈(154)이 원호상으로 형성된다.

상기 제1 흡입안내홈(154)으로부터 원주방향으로 이격된 위치에 상기 제2 흡입구(142b)와 연통되는 제2 흡입안내홈(155)이 원호상으로 형성된다.

또한, 상기 제1 흡입안내홈(154)과 제2 흡입안내홈(155)로부터 원주방향으로 이격된 위치에는 상기 오일펌프(150)에 의해 펌핑된 오일이 토출되는 토출안내홈(156)이 원호상으로 형성된다.

그리고, 상기 토출안내홈(156)의 내측벽에는 상기 연통홈(153)과 연통되도록 토출슬릿(157)이 형성된다.

여기서, 상기 제1 흡입구(142a)와 제2 흡입구(142b)는 서로 연통되도록 형성될 수도 있으나, 상기 제1 흡입구(142a)와 제2 흡입구(142b) 사이의 압력차가 발생될 경우 오일이 역류할 수 있으므로 가급적 상기 제1 흡입구(142a)와 제2 흡입구(142b)는 서로 직접 연통되지 않도록 평면상에서 일정 간격으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 상기 제1 흡입안내홈(154)과 제2 흡입안내홈(155)은 대략 90°정도씩의 원호각을 갖는 원호형상으로 형성되고, 상기 제1 흡입안내홈(154)과 제2 흡입안내홈(155)은 격벽으로 구분된다. 그리고 상기 토출안내홈(156)은 대략 180°의 원호각을 가지도록 원호형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 결합가이드부(160)는, 상기 펌프하우징(141)에 펌프커버(142)를 조립할 때, 상기 오일펌프(150)에 대한 상기 펌프커버(142)의 결합위치를 가이드하도록 구비된다.

자세하게는, 상기 결합가이드부(160)는, 상기 펌프커버(142)에 형성된 다양한 흡입홈(154,155), 토출홈(156) 및 연통홈(153)과 상기 오일펌프(150)의 결합위치를 별도의 공수를 들이지 않고 정확하게 가이드하게 된다.

상기 결합가이드부(160)는 상기 펌프하우징(141)과 펌프커버(142)의 결합면 중 상기 펌프커버(142)의 일면에 형성되는 가이드돌기(160a)와 상기 가이드돌기(160a)와 대응되게 상기 펌프하우징(141)의 일면에 형성되는 가이드홈(160b)로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 가이드돌기(160a)와 가이드홈(160b)의 위치가 서로 바뀔 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 가이드돌기(160a)와 가이드홈(160b)은 상기 펌프하우징(141) 또는 펌프커버(142)의 측면으로부터 반경방향으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 펌프하우징(141) 또는 펌프커버(142)의 측면으로부터 상기 펌프하우징(141) 또는 펌프커버(142)의 중심쪽으로 형성된다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 펌프커버(142)에는 오일분리기(50)의 출구와 연통되는 오일회수관(53)이 연결되는데, 상기 결합가이드부(160)는 상기 오일회수관(53)이 결합되는 측면의 반대쪽에 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 펌프커버(142)와 상기 펌프하우징(141)의 조립은, 상기 펌프커버(142)에 상기 오일회수관(53)이 연결되고 상기 오일회수관(53)은 상기 케이싱(110)에 관통된 상태에서 이루어지기 때문이다.

도 3에서 상기 가이드돌기(160a)의 형상이 원호 형상으로 도시되었으나, 이 는 일 예로 도시된 것으로 상기 오일펌프(150)에 대한 상기 펌프커버(142)의 위치를 가이드하는 것이라면 다양한 형태의 변경이 가능할 것이다.

이하에서는, 상기 펌프하우징(141)에 대한 상기 펌프커버(142)의 조립과정을 설명한다.

일반적으로 상기 펌프하우징(141)과 상기 펌프커버(142)의 조립은 상기 케이싱(110)은 뒤짚혀진 상태에서 이루어진다.

먼저, 상기 케이싱(110) 내부에 고정된 펌프하우징(141)에 형성된 펌프수용부(141b)에 상기 오일펌프(150)를 조립시킨다.

이때, 상기 내측기어(151)는 상기 회전 샤프트(123)에 의해 회전되도록 상기 회전 샤프트(123)로부터 연장된 핀부(123b)에 결합된다.

다음으로, 상기 펌프커버(142)에는 상기 오일분리기(50)에서 분리된 오일이 회수되는 오일회수관(53)이 결합되며, 상기 오일회수관(53)은 상기 케이싱(110)을 관통하도록 조립된다.

이 상태에서, 가이드돌기(160a)를 가이드홈(160b)에 결합시킴으로서 상기 펌프커버(142)는 그에 형성된 다양한 홈들(153,154,155,156,157)이 상기 오일펌프(150)과 연통되게 위치되며, 체결부재(170)를 이용해 상기 펌프커버(142)는 상기 펌프하우징(141)에 고정되게 된다.

이를 위해, 상기 펌프커버(142)에는 상기 체결부재(170)이 관통할 수 있는 체결공(142h)이 구비되며, 상기 펌프하우징(141)에는 상기 체결부재(170)가 결합되는 체결홈(141h)가 구비된다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기(100)의 작동과정을 설명한다.

먼저, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 상기 회전 샤프트(123)가 회전자(121b)와 함께 회전을 하면서 상기 선회스크롤(132)에 회전력을 전달한다.

이에 의해, 회전력을 전달받은 상기 선회스크롤(132)은 올담링(133)에 의해 상기 메인프레임(111)의 상면에서 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤(131)의 고정랩(131a)과 상기 선회스크롤(132)의 선회랩(132a) 사이에 연속으로 이동하는 한 쌍의 압축실(P)을 형성한다.

상기 압축실(P)은 상기 선회스크롤(132)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 그 체적이 감소되어 흡입된 냉매가 압축되게 된다.

이 압축된 냉매는 상기 고정스크롤(131)의 토출구(131c)를 통해 상기 케이싱(110)의 상측공간(S1)으로 연속 토출되었다가 상기 케이싱의 하측공간(S2)으로 이동하여 토출관(114)을 통해 냉동사이클의 응축기(20)로 배출되고, 이 냉동사이클의 응축기(20)로 배출된 냉매는 팽창기(30)와 증발기(40)를 거쳐 다시 흡입관(113)을 통해 압축기(100)로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.

이하에서는, 본 실시예에 있어서 앞서 기술한 오일분리기(50)가 설치되는 경우 오일분리기(50)의 설치 및 그 동작에 대해 간략히 설명한다.

상기 오일분리기(50)는, 상기 케이싱(110)의 외부로 토출되는 냉매에서 오일을 분리하기 위한 장치로, 상기 압축기(100)의 토출관(114)와 연결되며, 오일이 분리된 냉매는 배출관(55)를 통해 응축기(20)로 공급되고, 분리된 오일은 오일회수관(53)을 통해 오일펌프(150)에 연결된다.

상기 오일분리기(50)는, 밀폐된 내부공간을 가지는 통모양으로 형성되어 상기 케이싱(110)의 일측에 나란하게 배치되고, 상기 오일분리기(50)는 오일회수관(53)으로 연결되어 상기 케이싱(110)에 지지되거나 또는 상기 오일분리기(50)를 감싸 상기 케이싱(110)에 고정되는 클램프와 같은 별도의 지지부재(52)로 지지될 수 있다.

상기 오일회수관(53)은 오일분리기(50)를 안정적으로 지지할 수 있도록 소정의 강성을 가지는 금속관으로 이루어지고, 압축기 진동을 감쇄시킬 수 있도록 상기 오일분리기(50)가 압축기 케이싱(110)과 평행하게 배치되는 각도로 절곡 형성될 수 있다.

그리고 상기 오일분리기(50)의 내부공간에는 메쉬스크린이 설치되어 냉매와 오일이 분리되도록 하거나 또는 상기 토출관(114)이 오일분리기(50)의 축중심에 대해 오프셋(off-set)되게 연결되어 냉매가 사이클론 형태로 회전하면서 상대적으로 무거운 오일이 분리되도록 하는 등 오일이 분리될 수 있는 다양한 방식이 적용될 수 있다.

이하에서는, 상기 오일펌프(150)의 펌핑 동작에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 자세히 설명한다.

도 5는 도 2에 있어서 I-I의 단면을 보인 도면이고, 도 6은 도 2에 있어서 펌프커버의 상면을 보인 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 오일펌프(150)에 형성되는 가변용적부(150a)는 흡입용적부(V1)와 토출용적부(V2)로 이루어진다.

상기 흡입용적부(V1)는 상기 제1 흡입안내홈(154)의 원주방향 시작단에서 상기 제2 흡입안내홈(155)의 끝단까지 상기 내측기어(151)의 회전방향을 따라 점차 체적이 증가하도록 형성되고, 상기 토출용적부(V2)는 상기 흡입용적부(V1)에 이어지고 상기 토출안내홈(156)의 시작단에서 끝단까지 상기 내측기어(151)의 회전방향을 따라 용적이 감소하도록 형성된다.

상기와 같은 오일펌프(150)를 이용하여 상기 케이싱(110) 내부의 오일과 냉매에서 분리되는 오일이 회수되어 다시 압축유닛(130)으로 공급되는 과정은 다음과 같다.

상기 오일펌프(150)의 내측기어(151)가 상기 회전 샤프트(123)에 결합되어 편심 회전을 하면서 상기 내측기어(151)와 외측기어(152) 사이에는 흡입용적부(V1)와 토출용적부(V2)가 형성된다.

상기 흡입용적부(V1)에는 제1 흡입구(142a)와 제2 흡입구(142b)가 연통된다.

따라서, 상기 제1 흡입구(142a)로는 상기 오일분리기(50)에서 분리된 오일이 오일회수관(53)을 통해 제1 흡입안내홈(154)으로 유입되며, 상기 제2 흡입구(142b)로는 상기 케이싱(110)의 바닥측에 채워진 오일이 오일흡입관(148)을 통해 제2 흡입안내홈(142b)으로 유입된다.

그리고 상기 제1 흡입안내홈(142a)으로 유입된 오일은 상기 흡입용적부(V1)에 담겨져 격벽을 넘어 제2 흡입안내홈(142b)으로 유입되고, 상기 제2 흡입안내홈(142b)으로 유입된 오일은 상기 흡입용적부(V1)에서 토출용적부(V2)로 이동하게 된다.

그리고 상기 토출용적부(V2)로 이동한 오일은 상기 토출안내홈(156)으로 유입되고, 이 토출안내홈(156)으로 유입된 오일은 그 토출안내홈(156)의 내주벽면에 구비된 토출슬릿(157)을 통해 연통홈(153)으로 유입되며, 상기 연통홈(153)으로 유입된 오일은 상기 회전 샤프트(123)의 오일유로(123a)로 흡입된다.

상기 오일유로(123a)로 흡입된 오일은 그 오일유로(123a)를 통해 밀려 상승하다가 상기 회전 샤프트(123)의 원심력에 의해 상측으로 상승되면서 그 일부가 각각의 베어링면으로 공급되는 동시에 나머지는 상단에서 비산되어 압축유닛(130)으로 유입되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 오일분리기(50)에 의해 분리된 오일이 상기 오일회수관(53)을 통해 오일펌프(150)로 회수되고, 그 회수되는 오일이 상기 베어링면과 압축유닛(130)으로 직접 공급된다.

하지만, 상기 오일회수관(53)을 통해 회수되는 오일속에는 압축기의 조립시 발생되는 용접부산물과 같은 이물질이 함유됨에 따라 이 이물질을 걸러주어야 상기 베어링면과 압축유닛(130)의 마모를 방지할 수 있다.

따라서, 상기 오일회수관(53)의 중간에는 오일속에 함유된 이물질을 걸러내기 위한 이물질 분리기(미도시)를 설치하는 것이 바람직할 수 있다.

이렇게 하여, 상기 오일분리기(50)에서 분리되는 오일이 오일펌프(150)에 의해 강제로 회수됨에 따라 오일 회수량이 크게 증가되므로 냉동사이클의 열교환 성능이 높아질 수 있고 이를 통해 냉동사이클의 냉방능력을 크게 향상시킬 수 있다.

또, 강제로 회수되는 오일이 압축기 케이싱(110)의 내부공간을 거치지 않고 상기 회전 샤프트(123)의 오일유로(123a)로 직접 유입됨에 따라 오일이 흡입되는 냉매와 재혼합되어 다시 유출되는 것을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 회수되는 오일이 흡입되는 냉매와 분리되어 그 흡입되는 냉매가 재팽창되는 것을 미연에 방지할 수 있으므로 압축기의 성능과 신뢰성이 향상될 수 있고 냉동사이클의 냉방능력이 향상될 수 있다.

또, 한 개의 오일펌프(150)를 이용하여 오일분리기(50)로부터 오일을 회수하는 동시에 상기 케이싱(110) 내부의 오일을 펌핑함에 따라 상기 오일펌프(150)가 간소화되어 제조비용을 절감할 수 있다.

뿐만 아니라 상기 구동모터(121)의 구동력을 이용하여 오일펌프(150)가 작동됨에 따라 그만큼 압축기의 구성을 간소화하여 제조비용을 더욱 절감할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 대해 도 7 내지 도 9를 참조하여 자세히 설명한다.

다만, 이를 설명함에 있어서, 앞서 기술한 본 발명의 일 실시예와 중복되는 구성 및 그에 대한 자세한 설명은 앞서 설명한 것으로 갈음하고 이하에서는 생략하기로 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기와 오일분리기의 내부를 보인 종단면도이고, 도 8은 도 7에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면이고, 도 9는 도 7에 있어서 오일펌프유닛이 결합된 상태를 확대하여 보인 종단면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기(200)은, 한 개 의 오일펌프가 오일분리기에서 분리된 오일을 회수하는 작업과 상기 케이싱의 내부공간에 채워진 오일을 펌핑하는 작업을 함께 할 수 있도록 구성되는 전술한 실시예에 달리, 복수 개의 오일펌프를 구비하여 회수펌프(250b)는 오일을 회수하는 작업을 하도록 하는 반면, 급유펌프(250a)는 상기 케이싱(110)의 내부공간에 채워진 오일을 펌핑하는 작업을 하도록 구성된다.

즉, 상기 회수펌프(250b)는 회수펌프하우징(241)의 회수펌프수용부(241b)에 삽입되고 상기 회전 샤프트(123)에 결합되어 편심 회전을 하는 제1 내측기어(251b)와, 그 제1 내측기어(251b)에 맞물려 제1 가변용적부(250bb)을 형성하는 제1 외측기어(252b)로 이루어진다.

상기 급유펌프(250a)는 급유펌프하우징(242b)의 급유펌프수용부(242b)에 삽입되고 상기 회전 샤프트(123)에 결합되어 편심 회전을 하는 제2 내측기어(251a)와, 상기 제2 내측기어(251a)에 맞물려 제2 가변용적부(250aa)을 형성하는 제2 외측기어(252a)로 이루어진다.

이 경우, 상기 회수펌프(250b)와 급유펌프(250a)는 축방향을 따라 상하 양측에 배치되며, 상기 회수펌프하우징(241)은 상기 서브프레임(112)의 하부에 결합되거나, 상기 서브프레임(112)과 일체로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 회수펌프하우징(241)의 저면에는 급유펌프하우징(242)이 배치되며, 상기 급유펌프하우징(242)의 저면에는 펌프커버(243)가 배치된다.

또한, 상기 회수펌프하우징(241)의 저면에는 상기 회수펌프(250b)가 삽입되도록 회수펌프수용부(241b)가 형성되고, 상기 회수펌프수용부(241b)의 중앙에는 상 기 회전 샤프트(123)의 핀부(123b)가 관통되도록 제1 핀구멍(241a)이 형성된다.

상기 급유펌프하우징(242)의 저면에는 상기 급유펌프(250a)가 삽입되도록 급유펌프수용부(242b)가 형성되고, 상기 급유펌프수용부(242b)의 중앙에는 상기 회전 샤프트(123)의 핀부(123b)가 관통되도록 제2 핀구멍(242a)이 형성된다.

한편, 본 실시예에서 오일분리기(50)으로부터 회수되는 오일이 통과하는 오일회수관(53)은 상기 펌프커버(243)의 일측에 결합되며, 상기 펌프커버(243)의 내부와 상기 급유펌프하우징(242)의 내부에 형성된 회수유로(242a)를 통해 상기 회수펌프(250b)에 공급된다.

또한, 상기 회수펌프(250b)에 의해 펌핑된 오일은 상기 회수펌프(250b)의 토출구(259)와 상기 급유펌프하우징(242)의 측면이 연통되게 상기 급유펌프하우징(242)의 내부에 형성된 토출유로(258)를 통해 상기 케이싱(110)의 내부로 회수된다.

그리고, 상기 급유펌프(250a)는, 상기 펌프커버(243)의 내부에 형성되며 상기 급유펌프(250a)의 흡입측과 상기 케이싱(110)에 채워진 오일을 흡입하는 오일흡입관(148)을 연통시키는 흡입관(243b)을 통해 오일을 흡입하여 상기 핀부(123b)의 내부에 형성된 오일유로(123a)로 급유한다.

이와 같이, 상기 오일분리기(50)에서 분리되는 오일이 곧바로 회전 샤프트(123)의 오일유로(123a)로 안내되는 것이 아니라 상기 케이싱(110)의 내부공간으로 1차 회수되었다가 상기 회전 샤프트(123)의 오일유로(123a)로 안내되는 경우, 냉동사이클의 관로상에 잔류하는 이물질이 상기 회전 샤프트(123)의 오일유 로(123a)로 직접 유입될 우려가 제거된다.

따라서, 통상 압축기의 흡입측에 구비되는 이물질여과장치를 설치할 필요가 없어지게 되어 냉동사이클 전체로 보면 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 더 있다.

한편, 본 실시예에 있어서, 결합가이드부(260,261)는 상기 회수펌프(250b)가 수용되는 회수펌프하우징(241)과 상기 급유펌프(250a)가 수용되는 급유펌프하우징(242)의 결합면에 구비되는 제1 결합가이드부(260) 및 상기 급유펌프하우징(242)과 펌프커버(243)의 결합면에 구비되는 제2 결합가이드부(261)로 구비된다.

이에 의해, 상기 제1 결합가이드부(260)와 상기 제2 결합가이드부(261)는, 원활한 오일의 회수 및 급유가 이루어지도록 회수펌프하우징(241), 급유펌프하우징(242) 및 펌프커버(243)의 결합위치를 가이드하는 한편, 상기 회전 샤프트(123)와 결합하는 상기 두 개의 오일펌프, 즉 급유펌프(250a)와 회수펌프(250b)의 위치가 틀어지지 않도록 가이드하는 역할을 한다.

상기 제1 결합가이드부(260)는, 상기 회수펌프하우징(241)과 상기 급유펌프하우징(242)의 결합면 중 어느 한 면에 축방향으로 돌출되어 형성되는 결합돌기(260a)와 상기 결합돌기(260a)에 대응되게 타 면에 축방향으로 함몰되어 형성되는 결합홈(260b)으로 구비된다.

여기서, 상기 회수펌프하우징(241)과 상기 급유펌프하우징(242)의 결합상태에서 어느 하나가 나머지 하나에 대하여 상대운동이 발생되는 것을 방지하기 위해, 상기 결합돌기(260a)와 결합홈(260b)를 복수로 구비하거나, 상기 결합돌기(260a)와 결합홈(260b)을 다각형으로 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제2 결합가이드부(261)는, 상술한 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 상기 급유펌프하우징(242)과 펌프커버(243)의 결합면 중 상기 펌프커버(243)의 일면에 형성되는 가이드돌기(261a)와 상기 가이드돌기(261a)와 대응되게 상기 급유펌프하우징(242)의 일면에 형성되는 가이드홈(261b)로 구성될 수 있다.

이에 대한 자세한 설명은 앞서 설명한 일 실시예로 갈음하기로 한다.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 대해 도 10을 참조하여 자세히 설명한다.

다만, 이를 설명함에 있어서, 앞서 기술한 본 발명의 실시예들과 중복되는 구성 및 그에 대한 자세한 설명은 앞서 설명한 것으로 갈음하고 이하에서는 생략하기로 한다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 오일펌프유닛은 앞서 설명한 실시예와 마찬가지로 복수 개의 오일펌프를 구비하여 회수펌프(250b)는 오일을 회수하는 작업을 하도록 하는 반면, 급유펌프(250a)는 상기 케이싱(110)의 내부공간에 채워진 오일을 펌핑하는 작업을 하도록 구성된다.

또한, 본 실시예에 있어서, 결합가이드부(360,361)는 상기 회수펌프(250b)가 수용되는 회수펌프하우징(241)과 상기 급유펌프(250a)가 수용되는 급유펌프하우징(242)의 결합면에 구비되는 제1 결합가이드부(360) 및 상기 급유펌프하우징(242) 과 펌프커버(243)의 결합면에 구비되는 제2 결합가이드부(361)로 구비되는 점에서 앞선 실시예와 유사하다.

다만, 본 실시예에 있어서, 제1 결합가이드부(360)는, 상기 회수펌프하우징(241)과 급유펌프하우징(242)의 결합면에 서로 대응되게 형성되는 적어도 한 쌍의 가이드홈(360a,360b)과, 서로 대응되는 가이드홈(360a,360b)에 일단과 타단이 끼워지게 형성되는 가이드핀(360c)으로 구비될 수 있다.

한편, 상기 제2 결합가이드부(361)는, 상술한 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 상기 급유펌프하우징(242)과 펌프커버(243)의 결합면 중 상기 펌프커버(243)의 일면에 형성되는 가이드돌기(361a)와 상기 가이드돌기(361a)와 대응되게 상기 급유펌프하우징(242)의 일면에 형성되는 가이드홈(361b)로 구성될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 대해 도 11을 참조하여 자세히 설명한다.

다만, 이를 설명함에 있어서, 앞서 기술한 본 발명의 실시예들과 중복되는 구성 및 그에 대한 자세한 설명은 앞서 설명한 것으로 갈음하고 이하에서는 생략하기로 한다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 오일펌프유닛은 앞서 설명한 실시예와 마찬가지로 복수 개의 오일펌프를 구비하여 회수펌프(250b)는 오일을 회수하는 작업을 하도록 하는 반면, 급유펌프(250a)는 상기 케 이싱(110)의 내부공간에 채워진 오일을 펌핑하는 작업을 하도록 구성된다.

또한, 본 실시예에 있어서, 결합가이드부(460,461)는 상기 회수펌프(250b)가 수용되는 회수펌프하우징(241)과 상기 급유펌프(250a)가 수용되는 급유펌프하우징(242)의 결합면에 구비되는 제1 결합가이드부(460) 및 상기 급유펌프하우징(242)과 펌프커버(243)의 결합면에 구비되는 제2 결합가이드부(461)로 구비되는 점에서 앞선 실시예와 유사하다.

다만, 본 실시예에 있어서, 상기 제1 결합가이드부(460)는 상기 회수펌프하우징(241)과 급유펌프하우징(242)의 결합면 중 어느 일 면에 타 면이 수용되게 어느 일 면의 둘레에 축방향으로 형성된 가이드 리브(460)로 수용된다.

이 경우, 상기 가이드 리브(460)의 내경은 그에 수용되는 타 면의 외경과 동일하게 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2 결합가이드부(461)는, 상술한 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 상기 급유펌프하우징(242)과 펌프커버(243)의 결합면 중 상기 펌프커버(243)의 일면에 형성되는 가이드돌기(461a)와 상기 가이드돌기(461a)와 대응되게 상기 급유펌프하우징(242)의 일면에 형성되는 가이드홈(461b)로 구성될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 하며, 또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 사상과 범위 내에서 넓 게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동사이클을 개략적으로 보인 도면,

도 2는 도 1에 있어서 밀폐형 압축기와 오일분리기의 내부를 보인 종단면도,

도 3은 도 2에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면,

도 4는 도 2에 있어서 오일펌프유닛이 결합된 상태를 확대하여 보인 종단면도,

도 5는 도 2에 있어서 I-I의 단면을 보인 도면,

도 6은 도 2에 있어서 펌프커버의 상면을 보인 도면,

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기와 오일분리기의 내부를 보인 종단면도,

도 8은 도 7에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면,

도 9는 도 7에 있어서 오일펌프유닛이 결합된 상태를 확대하여 보인 종단면도,

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면,

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서 오일펌프유닛을 분해하여 보인 도면이다.

Claims (10)

1. 밀폐된 내부공간을 갖고, 흡입관과 토출관이 연결되는 케이싱;

   상기 내부공간에 설치되고, 구동력을 발생하는 구동모터와 구동력을 전달하는 회전 샤프트를 포함하는 구동유닛;

   상기 내부공간에 설치되고, 상기 구동유닛에 의해 작동되어 냉매를 압축하는 압축유닛;

   상기 구동유닛에 의해 작동되어 상기 압축유닛에서 토출되는 냉매에서 분리된 오일을 상기 압축유닛으로 회수시키는 오일펌프유닛; 및

   상기 구동유닛에 대한 상기 오일펌프유닛의 결합위치를 가이드하는 결합가이드부;를 포함하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오일펌프유닛은,

   상기 회전 샤프트에 결합되어 가변용적부를 형성하고 그 가변용적부를 이용하여 펌핑하는 적어도 하나의 오일펌프;

   상기 오일펌프를 수용하며 상기 케이싱의 내부에 설치되는 적어도 하나의 펌프하우징; 및

   상기 펌프하우징에 결합되어 상기 오일펌프로 오일을 공급하는 펌프커버;를 포함하는 밀폐형 압축기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 결합가이드부는, 상기 회전 샤프트에 대한 상기 오일펌프의 결합위치를 가이드하는 밀폐형 압축기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 오일펌프는, 상기 압축유닛에서 토출되는 냉매에서 분리된 오일을 펌핑하여 모으는 회수펌프와, 상기 회수펌프에 의해 모아진 오일을 상기 케이싱의 내부공간으로 급유펌프로 구비되며,

   상기 결합가이드부는, 상기 회수펌프가 수용되는 회수펌프하우징과 상기 급유펌프가 수용되는 급유펌프하우징의 결합면에 구비되는 밀폐형 압축기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 결합가이드부는,

   상기 회수펌프하우징과 급유펌프하우징의 결합면 중 어느 일 면에 형성된 적어도 하나 이상의 가이드 돌기와, 이와 대응되게 타 면에 형성된 적어도 하나 이상의 가이드 홈으로 구비되는 밀폐형 압축기.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 결합가이드부는,

   상기 회수펌프하우징과 급유펌프하우징의 결합면에 서로 대응되게 형성되는 적어도 한 쌍의 가이드홈과, 서로 대응되는 가이드홈에 일단과 타단이 끼워지게 형성되는 가이드핀으로 구비되는 밀폐형 압축기.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 결합가이드부는,

   상기 회수펌프하우징과 급유펌프하우징의 결합면 중 어느 일 면에 타 면이 수용되게 어느 일 면의 둘레에 형성된 가이드 리브로 형성되며,

   상기 가이드 리브의 내경이 그에 수용되는 타 면의 외경과 동일하게 구비되는 밀폐형 압축기.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 결합가이드부는,

   상기 오일펌프에 대한 상기 펌프커버의 결합위치를 가이드하는 밀폐형 압축기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 결합가이드부는, 상기 펌프하우징과 펌프커버의 결합면 중 어느 일면에 형성된 가이드 돌기와, 이와 대응되게 타면에 형성된 가이드 홈으로 구비되며,

   상기 가이드 돌기와 가이드 홈은 상기 펌프하우징 또는 펌프커버의 측면으로부터 반경방향으로 형성되는 밀폐형 압축기.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 펌프커버에는, 상기 압축유닛으로부터 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하는 오일분리기의 출구와 연통되는 오일회수관이 연결되며,

    상기 결합가이드부는, 상기 오일회수관이 결합되는 측면의 반대쪽에 형성되는 밀폐형 압축기.

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