KR940002626B1

KR940002626B1 - Compressor

Info

Publication number: KR940002626B1
Application number: KR1019910018978A
Authority: KR
Inventors: 윤영
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1991-10-28
Publication date: 1994-03-26
Also published as: KR930008313A

Abstract

The device for improving performance of the rotary compressor and efficiency of the heat exchanger in a refrigerating cycle, has oil separating disks for shortening the oil circulating distance. The device comprises a pair of oil separating disks each mounted on the upper or lower section and having a net-type separating filter for maximizing oil adsorption area. The oil separating disk separates oil from the mixture of compressed refrigerant and lubricant oil in a rotary compressor.

Description

Oil Separator in Rotary Compressor

제1도는 종래 오일 분리장치의 설치상태를 보인 개략도.1 is a schematic view showing a state of installation of a conventional oil separator.

제2도는 본 고안에 따른 오일 분리장치의 설치상태를 보인 개략도.2 is a schematic view showing an installation state of the oil separation device according to the present invention.

제3도는 상디스크의 평면도.3 is a plan view of the upper disk.

제4도는 하디스크의 평면도.4 is a plan view of a lower disk.

제5도는 디스크의 오일분리작용을 보인 작용상태도.5 is a working state showing the oil separation action of the disk.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 압축기본체 100 : 고정자10 compressor body 100 stator

110 : 공극 200 : 회전자110: void 200: rotor

310 : 통과공 400 : 회전축310: through hole 400: rotating shaft

500 : 상부디스크 501 : 하부디스크500: upper disk 501: lower disk

520 : 분리망520: separation network

본 발명은 로터리 압축기의 오일 분리장치에 관한 것으로, 특히 오일 분리 디스크(DISK)를 회전자 상·하부에 구비하여서 오일 순환경로를 단축시키게 되어 압축기의 오일 토출량을 감소시킴으로서 압축기의 성능을 향상시키며 로터리 압축기의 적용제품 특히 냉곡싸이클의 열교환기등의 효율을 극대화시킬 수 있는 로터리 압축기의오일 분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil separation device of a rotary compressor, and in particular, an oil separation disk (DISK) is provided on the upper and lower rotors to shorten the oil circulation path, thereby reducing the oil discharge amount of the compressor and improving the performance of the compressor. The present invention relates to an oil separation device of a rotary compressor capable of maximizing the efficiency of an application of a compressor, particularly a heat exchanger of a cold grain cycle.

통상적으로 로터리 압축기는 유입된 기체냉매를 실린더 및 롤링피스톤(Rolling Piston)에 의해 압축하여 고정자와 회전자 사이의 공극을 통과하여 배출구로 배출되게 된다.In general, a rotary compressor compresses the gas refrigerant introduced by a cylinder and a rolling piston to pass through the air gap between the stator and the rotor to be discharged to the outlet.

또한 압축기 하부에 오일이 내재되어 회전축의 회전에 의해 회전축상에 형성되어 있는 오일홈으로 빨려올라가게 되어 압축기 내부의 윤활작용을 행하는 구조로 되어 있다. 그러나 이러한 압축기는 오일이 압축냉매와 함께 배출구를 통해 배출되어 압축기내의 오일이 감소됨에 따라 압축기의 성능 및 신뢰성을 저하시키게 되고, 또한 오일이 압축냉매와 함께 열교환기등으로 유입되게 되어 열교환 성능을 저하시키게 되며, 압축냉매를 팽창시키는 모세관에서 이상현상이 발생하게 되었다.In addition, the oil is embedded in the lower part of the compressor to be sucked into the oil groove formed on the rotary shaft by the rotation of the rotary shaft to perform a lubrication action inside the compressor. However, such a compressor deteriorates the performance and reliability of the compressor as the oil is discharged through the outlet along with the compressed refrigerant, and the oil in the compressor is reduced, and also the oil is introduced into the heat exchanger together with the compressed refrigerant, thereby degrading the heat exchange performance. Abnormal phenomena occur in the capillary tubes which expand the compressed refrigerant.

그래서 압축기의 회전자 상부에 오일 분리 디스크를 구비하여 혼합물을 디스크를 통과시킴으로써 순수 냉매기체에 비해 점도가 높고 무거운 오일은 디스크면에 흡착됨과 동시에 디스크의 회전에 의한 원심력으로 바깥쪽으로 밀어내게 되어 압축 냉매와함께 토출되는 오일을 분리하는 장치가 사용되고 있는데 그 일례를 살펴보면, 제1도는 종래의 오일 분리장치의 설치상태를 나타낸 도면으로서, 고정자(100)와 회전자(200)의 사이의 공극(110)을 통과하여 상부로 상승되는 오일과 압축냉매의 혼합물을 분리시키기 위한 디스크(300)를 회전자(200) 상부의 상부밸런서(210)에 고정시키되, 디스크의 형상은 원판형상으로 그 면에 다수개의 통과공(310)이 형성되어 회전자(200)의 회전에 따라 디스크(300)가 회전하며 순수 압축냉매는 통과시키고 오일은 디스크(300)의 원심력에 의해 분리하여 다시 압축기(1) 하부로 귀환시키며 순수기체 냉매는 배출구(120)를 통해 배출되게 된다.Therefore, the oil separation disk is provided on the rotor of the compressor, and the mixture is passed through the disk, so that the oil having a higher viscosity than the pure refrigerant gas is absorbed by the disk surface and pushed out by centrifugal force by the rotation of the disk. A device for separating oil discharged together is used. Looking at one example, FIG. 1 is a view illustrating an installation state of a conventional oil separation device. The air gap 110 between the stator 100 and the rotor 200 is illustrated. The disk 300 for separating the mixture of oil and compressed refrigerant which is raised to the upper part through the upper part of the rotor 200 is fixed to the upper balancer 210 of the upper part of the rotor 200, and the disk is shaped like a disk in a plurality of surfaces. A through hole 310 is formed so that the disk 300 rotates as the rotor 200 rotates, pure compressed refrigerant passes through, and oil passes through the disk 300. Separated by simryeok sikimyeo again returned to the lower compressor (1) pure gas refrigerant is discharged through the outlet 120.

그러나 이와 같은 오일 분리장치 또한 혼합물이 오일분리 디스크에 이르는 순환경로가 길어지기 때문에 신속한 올일순환을 이룰 수 없으므로 압축기의 성능을 저감시키게 되었고, 디스크가 원판에 다수개의 구멍을 형성한 정도이므로 오일분리의 효율이 높지 못하였을 뿐만아니라 압축 냉매와 함께 토출되는 오일량이 상대적으로 많아지게 디어 전체적인 냉동싸이클의 성능 저하의 요인이 되고 있었다. 특히 최근에 있어서는 회전자의 rpm을 변환시킬 수 있는 가변속 압축기의 사용에 따라 회전자의 회전속도가 빨라질 수 있게 되므로 그에 따라 압축냉매에 포함되는 오일량도 증가되게 되어 더욱 효율적인 오일 분리장치를 필요로 하게 되었다.However, this oil separation device also reduces the performance of the compressor because it can not achieve a rapid all-day circulation because the circulation path leading to the mixture oil separation disk is long, and the disk has a large number of holes in the disc, so oil separation Not only was the efficiency not high, but the amount of oil discharged with the compressed refrigerant was relatively increased, which was a cause of deterioration of the overall refrigeration cycle. In particular, in recent years, the rotational speed of the rotor can be increased according to the use of a variable speed compressor capable of converting the rpm of the rotor, thereby increasing the amount of oil included in the compressed refrigerant, thus requiring a more efficient oil separation device. Was done.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명된 것으로, 그 목적은 압축 냉매에 포함된 오일을 효율적으로 분리하여 순수 압축 냉매만을 토출시킴으로써 압축기내의 오일량을 적정 수준으로 유지하여 압축기의 윤활성능을 향상시키고 냉동싸이클의 장치들의 성능향상을 기대할 수 있는 로터리 압축기의 오일 분리장치를 제공함에 있다.The present invention has been invented in view of the above, and its object is to efficiently separate the oil contained in the compressed refrigerant and discharge only the pure compressed refrigerant to maintain the oil amount in the compressor at an appropriate level to improve the lubrication performance of the compressor. It is to provide an oil separation device of a rotary compressor that can be expected to improve the performance of the refrigeration cycle equipment.

상기의 목적은 회전자에 분리망을 구비한 오일분리 디스크를 설치시키되, 이것을 회전자의 상·하부에 각각 설치함으로써 달성될 수 있다.The above object can be achieved by installing an oil separation disk having a separation net on the rotor, and installing it on the upper and lower portions of the rotor, respectively.

즉, 외주연에 오일분리의 효율을 극대화시킬 수 있도록 외주연에 그물형상의 분리망을 갖는 오일분리 디스크를 구성하여 이것을 각각 회전자의 상·하부 밸런스에 고정시켜 놓으므로써 회전자의 회전에 따라 각 디스크가 회전하며 먼저 공극으로 유입되는 압축냉매와 오일의 횐합물을 하부디스크에서 분리하고, 이곳을 통과함으로써 오일 포함량이 적어진 혼합물이 공극을 통과한 후에 다시 상부디스크에 의해 분리됨으로써 거의 순수 압축 냉매기체만이 상부디스크를 통과하여 토출되게 된다.In other words, to maximize the efficiency of oil separation on the outer periphery, an oil separation disc having a net-shaped separation net on the outer periphery is constructed and fixed to the upper and lower balances of the rotor, respectively, according to the rotation of the rotor. Each disk rotates and the mixture of compressed refrigerant and oil, which first enters the voids, is separated from the lower disk, and the mixture with less oil content by passing therethrough is separated by the upper disk after passing through the voids, thereby almost pure compression. Only the refrigerant gas is discharged through the upper disk.

이때 혼합물이 오일분리 디스크에 의해 분리되는 것은 상기한 바와 같이 압축 냉매기체속에 포함된 오일은 마치 물이 분무될때와 같은 미립자상으로 존재하게 되고 또한 냉매기체보다 점도가 높고 무게가 무겁기 때문에 혼합물이 디스크면 또는 그 물망에 접촉할 때 오일은 그들에 붙게되고 기체상인 냉매는 그대로 통과하게 되며 디스크면 또는 그물망이 붙은 오일은 디스크의 회전에 의한 원심력에 의해 외부로 밀려나게 됨으로써 이루어진게 된다.In this case, the mixture is separated by the oil separation disk. As described above, the oil contained in the compressed refrigerant gas is present in particulate form as if water is sprayed, and the mixture is higher in viscosity and heavier than the refrigerant gas. When it comes into contact with cotton or its mesh, the oil will stick to them and the gaseous refrigerant will pass through as it is, and the oil on the disk or mesh will be pushed out by centrifugal force by the rotation of the disk.

이하 본 발명을 첨부도면에 의거하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

압축기 본체(10)에 고정자(100)가 고정되어 있고, 고정자(100) 내측에 고정자와 약간의 공극(110)을 두고 회전하게 되는 회전자(200)가 구성되고, 회전자(200)에 고정되어 압축을 실시할 수 있도록 편심부(410)를 갖는 회전축(400)이 구비되어 있다.The stator 100 is fixed to the compressor main body 10, and a rotor 200 configured to rotate with the stator and some voids 110 inside the stator 100 is configured and fixed to the rotor 200. It is provided with a rotating shaft 400 having an eccentric portion 410 to perform compression.

그리고 상기 회전자(200)의 상부 밸런스(210)에 상부디스크(500)가 고정되어 회전자(200)의 회전에 따라 회전하게 되고, 하부 밸런스(201)에 하부디스크(501)가 고정되어 회전자(200)와 함께 회전하게 된다.And the upper disk 500 is fixed to the upper balance 210 of the rotor 200 is rotated in accordance with the rotation of the rotor 200, the lower disk 501 is fixed to the lower balance 201 It rotates with the electrons 200.

상기 상부디스크(500)는 제3도에 나타낸 바와 같이 다수개의 통과공(510)을 갖는 원판형으로 이루어져 그 외주연에 그물상의 분리망(520)을 구비하여 오일 분리효과를 배가할 수 있는 구조로 되어 있다.The upper disk 500 is made of a disk having a plurality of through holes 510, as shown in Figure 3 has a structure that can double the oil separation effect by having a net separation net 520 on the outer periphery It is.

또한 하부디스크(501)는 제4도에서 나타낸 바와 같이 상부디스크(500)와 동일 형상을 유지하되 중앙에 회전축 통과공(530)이 형성되어 회전자(200) 하부에 고정 가능하도록 되어 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the lower disk 501 maintains the same shape as the upper disk 500, but a rotation shaft through hole 530 is formed at the center thereof to be fixed to the lower portion of the rotor 200.

상기와 같은 구성을 갖는 로터리 압축기의 오일 분리장치는 압축기 하부에서 회전축에 형성되어 있는 오일홈(미도시)을 타고 상승하여 압축기의 윤활작용을 이룰때 그 일부가 압축기내의 압축 냉매기체와 혼합하거나 또는 실린더내에서 냉매압축시 롤링피스톤에 묻어 있던 오일이 냉매에 혼합하여 발생된 혼합물이 공극을 통과하기 직전에 하부디스크에 의해 제5도에서 나타낸 바와 같이 오일을 하부디스크의 회전 원심력에 의해 디스크의 반경방향으로 분리되어 압축기 하부로 떨어지고 압축 냉매기체는 그대로 통과공 및 분리망을 통과하여 비교적 오일의 포함량이 적은 혼합물이 공극으로 유입되게 되고 공극을 통과한 혼합물은 상부디스크에서 다시한번 하부디스크와같은 작용으로 분리되어 순수 압축 냉매기체만이 배출구를 통하여 토출되게 된다.The oil separating device of the rotary compressor having the above configuration is a part of which is mixed with the compressed refrigerant gas in the compressor or cylinder when the lubrication of the compressor is carried out ascending through the oil groove (not shown) formed on the rotating shaft in the lower part of the compressor. In the radial direction of the disk by rotating centrifugal force of the lower disk, as shown in FIG. 5 by the lower disk, just before the mixture generated by mixing the refrigerant in the rolling piston with the refrigerant during the compression of the refrigerant passes through the air gap. And the compressed refrigerant gas is passed through the through hole and the separation network as it is, so that the mixture containing less oil is introduced into the pores, and the mixture having passed through the pores is once again acted as the lower disc. The pure compressed refrigerant gas is discharged through the outlet All.

이때 혼합물은 그물형의 분리망에 의해 그 분리 효율이 높아지게 되는데 그 이유는 혼합물이 분리망을 통과할때 디스크 자체가 고속회전하고 있으므로 여러가닥의 분리망면에 오일의 흡착이 용이하게 되고 또한 흡착 면적이 극대화되어 오일 흡착량이 그에 비례하여 많아지게 된다.In this case, the separation efficiency of the mixture is increased by the mesh type separation network because the disk itself rotates at a high speed when the mixture passes through the separation network, so that the adsorption of oil on the surface of the separation network becomes easy and the adsorption area is increased. This is maximized so that the amount of oil adsorption increases proportionally.

그리고 순수 냉매기체는 기체 상태이므로 그물망의 회전에 의해 큰 영향을 받지 않으므로 그대로 저항없이 그물망을 통과하게 되기 때문이다.Since the pure refrigerant gas is in a gaseous state, it is not greatly affected by the rotation of the mesh, and thus passes through the mesh without resistance.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 로터리 압축기의 오일 분리장치는 오일 분리 디스크의 외주연에 분리망을 구비시키고 또한 이를 회전자의 상·하부에 설치함으로써압축기내의 오일 순환경로가 짧아지게 되어 압축기의 윤활이 원활하게 이루어지게 되어 압축기의 성능이 향상되며, 오일 포함을 거의 하지 않은 압축 냉매기체가 토출됨으로써 열교환기의 전열성능을 향상시키게 되고 모세관에 발생하는 이상현상을 배제할 수 있게 되었을 뿐만아니라, 특히 가변속 압축기의 경우에도 본 발명의 오일 분리 디스크를 이용하게 되면 거의 완전한 오일분리를 행할 수 있게 되어 그 성능 향상을 기대할 수 있게 된다.As described above, the oil separation device of the rotary compressor according to the present invention includes a separation network on the outer periphery of the oil separation disk and is installed at the upper and lower parts of the rotor to shorten the oil circulation path in the compressor, thereby lubricating the compressor. This smoothly improves the performance of the compressor, and the discharge of the compressed refrigerant gas containing almost no oil improves the heat transfer performance of the heat exchanger and can eliminate the abnormal phenomenon occurring in the capillary tube. In the case of a variable speed compressor, when the oil separation disk of the present invention is used, almost complete oil separation can be performed, and the performance improvement can be expected.

Claims

In a rotary compressor having an oil separation disk for separating a mixture of compressed refrigerant gas and oil, an oil separation disk having a mesh separation net having an oil permeation area maximized on the outer circumference of the rotor is provided on the upper and lower portions of the rotor, respectively. Oil separator of the rotary compressor, characterized in that installed.