KR970003262B1 - 전동압축기 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

전동압축기

제1도는 종래의 스크로울압축기의 단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예를 표시한 스크로울압축기의 단면도.

제3도는 제2도에 표시한 스크로울압축기의 A-A의 단면도.

제4도는 본 발명을 설명하기 위한 전동기회전자부의 상세단면도.

제5도는 본 발명의 스크로울압축기의 전동기로부터의 상세단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐용기 6 : 전동기

7 : 고정자 8 : 회전자

9 : 압축기구부 10 : 크랭크축

16 : 격벽부재 17 : 제2베어링

18 : 가스분출구멍 19 : 가스충돌판

20 : 오일펌프 21 : 상자체(箱　)

22 : 제2평형추 27 : 회전자커버

28 : 회전자의 외원통 29 : 작은구멍

본 발명은, 냉난방, 혹은 냉장고 등의 냉각장치에 사용되는 전동압축기에 관한 것이다.

종래부터, 냉난방, 혹은 냉장고 등의 냉각장치에는 로터리압축기나 스크로울압축기등의 전동압축기가 사용되어 오고 있다. 이 종류의 압축기를 제1도(일본국 특개소 61-212689)에 표시한다.

동도면에 표시한 바와 같이, 밀폐용기(101) 내에는, 압축기구부(102), 전동기(103)를 구성하는 고정자(104), 회전자(105), 전동기(103)의 회전을 압축기구부(102)에 전달하는 크랭크축(106)을 가지고 있다. 또, 밀폐용기(101)의 경판에는, 저압냉매가스를 흡입하는 흡입관(107), 고압냉매가스를 토출하는 토출관(108)을 구비하고 있다.

상기 구성에 있어서, 전동기(103)를 구성하는 회전자(105)가 회전하면, 이 회전은 크랭크축(106)에 의해서 압축기구부(102)에 전달된다. 압축기구부(102)가 회전해서 압축작용이 발생하면, 흡입관(107)으로부터 흡입된 저압의 냉매가스는, 이 압축기구부(102)에서 고압의 냉매가스에 승압되어서, 밀폐용기(101)안으로 토출된다. 이후, 이 고압의 냉매가스는, 전동기(103)의 틈새를 통과해서, 고정자(104)와 회전자(105)를 냉각한 후, 토출관(108)으로부터 냉동사이클(도시생략)로 토출된다.

그러나, 이와 같은 압축기에 있어서는, 통상 운전중은, 압축기구부(102)의 틈새를 시일해서 압축효율을 높이기 위하여, 압축중의 냉매가스에 오일을 혼입시키고 있다. 또, 밀폐용기(101) 안에는, 윤활용오일이 전동기의 회전자(105)에 의해서 교반되어, 다량의 액적(液滴)이 되어서 비산되고 있다.

따라서, 압축기구부(102)로부터 밀폐용기(101) 안으로 토출된 공압의 냉매가스는, 여기서 또 다량의 오일액적과 접촉하여, 이것을 포획하므로, 토출관(108)으로부터 다량의 오일이 냉동사이클로 나가 버린다. 특히, 압축기의 회전수를 증가시켜서, 냉매토출량을 증가시키면, 오일토출율(오일토출의 중량/냉매토출의 중량)이 현저하게 증가해 버린다.

압축기로부터 냉동사이클로의 오일토출량이 증가함에 따라서 (오일토출율이 약 0.3％를 초과하면), 냉동사이클에서의 배관압력손실이 증가하는 동시에, 응축기, 증발기 등의 열교환기에서의 열교환율을 저하하므로, 압축기의 회전수를 높게 하더라도 냉동능력이 증가하지 않는, 혹은, 냉동사이클의 성적계수가 저하해버린 다고하는 문제를 야기시키고 있었다.

그래서, 본 발명은, 압축기를 높은 회전수로 운전하더라도 압축기로부터 냉동사이클로의 오일토출량이 증가하지 않는, 성적계수가 높은 압축기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기, 압축기의 오일토출이 증가한다고 하는 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 밀폐용기의 공간을 2분할하는 격벽부재를 설치하고, 이 격벽부재에, 압축기구로부터 토출된 고압의 가스가 통과하는 가스분출구멍을 배설하는 동시에, 가스분출구멍에 대향하는 위치에 가스충돌판을 설치하고 있다.

상기 수단에 의한 작용은, 오일을 다량으로 함유한 냉매가스가 격벽부재의 가스분출구멍으로부터 분류(噴流)가 되어 내뿜어, 가스충돌판에 고속으로 충돌해서, 충돌판에 따라서 퍼진다. 이때, 오일만이 충돌판에 부착하므로, 냉매가스로부터 오일이 분리되고, 그 결과, 토출관으로부터 압축기 바깥으로 나가는 오일량, 즉, 오일토출량이 현저하게 감소한다.

또 본 발명은 밀폐용기의 경판에 장착한 토출관을, 밀폐용기의 안쪽에서 굽히는 동시에, 그 구부러진 부분을 충돌판과 마찬가지 작용을 가진 상자체(箱　)로 둘러싸인 것이다. 밀폐용기의 경판에 장착한 토출관을, 밀폐용기의 안쪽에서 굽히는 동시에, 그 구부러진 부분을 상자체로 둘러싸고 있으므로, 냉매가스가 토출관으로부터 나갈때까지, 밀폐용기안에서 우여곡절하여, 상기 상자체에 접촉하는 기회가 많아진다. 그 결과, 냉매가스에 함유된 오일이 상자체에 충돌해서 효율좋게 분리된다. 이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 제2도는, 본 발명의 일실시예이다.

동도면에 있어서, (1)은 밀폐용기, (2) 및 (3)은 밀폐용기의 경판, (4)는 흡입관, (5)는 토출관이다. (6)은 전동기, (7)은 전동기의 고정자. (8)은 전동기의 회전자, (9)는 압축기구부이다. (10)은 전동기의 회전력을 압축기구부(9)에 전달하는 크랭크축이다. 본 실시예는 스크로울압축기이므로, 압축기구부(9)는, 선회스크로울(11), 고정스크로울(12), 선회베어링(13) 및, 베어링부품(14) 등으로 구성되어 있다. 베어링부품(14)는 크랭크축(10)의 대축부(大軸部)(15)를 지지하고 있다. (16)은 격벽부재로서 밀폐용기(1)에 고정되어 있으며, 이 밀폐용기(1)를 압축기구부(9)가 존재하는 공간과 토출관(5)이 존재하는 공간으로 2분할하고 있다.

이 격벽부재(16)의 중앙부에는, 크랭크축(10)의 일단부를 지지하는 제2베어링(17)을 장착하고 있다. 또, 격벽부재(16)에는, 냉매가스가 통과하는 가스분출구멍(18)을 복수개 배설하고 있다. 그리고, 이 가스분출구멍(18)에 대향하는 위치에 가스충돌판(19)을 설치하고 있다. (20)은, 압축기구부(9)의 접동부에 유활유를 공급하는 오일펌프이며, 오일펌프(20)의 흡입포오트를 구비한 흡입판을 연장해서, 상기의 가스충돌판(19)을 구성하고 있다. (21)은, 토출관(5)의 주위를 둘러싸도록 구성하고 있는 상자체이며, 토출관(5)은, 이 상자체(21)의 내부에서 위쪽으로 굽혀서 구성하고 있다.

또, 크랭크축(10)의 대축(13) 쪽에는, 제1평형추(23)가 장착되어 있고, 한편, 전동기회전자(8)의 격벽부재(16) 쪽에는, 제2평형추(22)가 장착되어 있다. 다음에, 이와 같은 구성에 의한 스크로울압축기의 동작에 대해서 설명한다.

전동기회전자(8)의 회전에 따라서, 크랭크축(10), 선회베어링(13)이 회전하고, 그 결과, 선회스크로울(11)이 고정스크로울(12)의 주위를 선회운동하여, 선회스크로울(11)과 고정스크로울(12)의 공간에 압축작용이 발생한다. 그러면, 저압의 냉매가스가 흡입관(4)으로부터 흡입되어서, 선회스크로울(11)과 고정스크로울(12)의 공간에서 압축되어서, 토출구멍(24)으로부터 밀폐용기(1) 안으로 토출된다. 양 스크로울 사이의 틈새를 시일해서 압축효율을 높이기 위하여, 압축중의 냉매가스에 오일을 혼입시키고 있으므로, 토출된 고압의 냉매가스는, 일정량의 오일을 함유하고 있다. 그후, 고압의 냉매가스는 압축기구부(9)에 형성한 가스통로(25), 전동기고정자(7)에 형성한 가스통로(26)를 통과해서, 고정자(7)와 격벽부재(16) 사이에의 공간에 도달한다. 이 공간은, 전동기회전자(8)에 의해서 흩뿌려 올려진 다량의 오일의 액방울이 비산하고 있으므로, 냉매가스는 이들 오일액방울을 포획하여, 다량의 오일을 함유하게 된다.

이후, 다량의 오일을 함유한 냉매가스는, 격벽부재(16)에 뚫은 가스분출구멍(16)으로부터, 분류가 되어서 내뿜어, 가스충돌판(19)에 고속으로 충돌한다. 고속으로 가스충돌판(19)에 충돌한 냉매가스는 이판에 부착해서 흐르므로, 가스와 판은 긴시간 접촉하게 된다. 이 접촉중에 냉매가스에 함유되는 오일이 충돌판(19)에 순차적으로 부착해가고, 부착한 오일은 가스충돌판(19) 위에서 그 표면장력에 의하여, 보다 큰 오일액방울로 성장하여 흘러 떨어진다. 이와 같은 충돌분리에 의해서, 냉매가스로부터 다량의 오일이 분리된다.

가스충돌판(19)에 충돌한 후, 냉매가스는 이 가스충돌판(19)의 외주부를 우회하여, 상자체(21)의 주위를 돌아서, 최후에 구부려진 토출관(5)으로부터 밀폐용기(1)의 바깥으로 나간다. 상자체(21)의 주위를 우회하여 냉매가스가 흐를때에, 이 상자체(21)에 냉매가스가 접촉해서, 남아 있는 오일이 또 분리된다. 이들의, 충돌분리와 접촉분리에 의해서, 냉매가스에 함유된 오일은 거의 제거되게 된다.

또, 제3도에는 제2도의 A-A 단면도를 표시하고 있으나, 격벽부재(16)에는 가스분출구멍(18)을 원주상에 배설하는 동시에, 가스충돌판(19)을 부체형상으로 형성하고 있다. 이와 같이 하고 있으므로, 가스분출구멍(18)을 유효하게 배치할 수 있고, 또한 가스충돌판(19)의 전체면적을 오일의 분리에 유효하게 사용하게 되므로, 밀폐용기(1) 안에서 오일이 분리성능이 높아진다.

또, 부채형상의 가스충돌판(19)의 외주부를 격벽부재(16)의 방향으로 경사시키고 있다. 이와 같이 하고 있으므로, 냉매가스가 가스충돌판(19)에 접촉하고 있는 시간이 길어져서, 그 만큼 오일의 분리성능이 향상한다. 또, 토출관(5)을 둘러싼 상자체(21)의 하부벽면을 밑방향으로 경사시키고 있다.

이와 같이 하고 있으므로, 상자체에 의해서 분리된 오일이 밑으로 떨어지기 쉽게 된다. 그 결과, 분리된 오일이 재차 냉매에 포획되기 어려워져서, 상자체(21)의 오일분리효과를 도우는 것으로 된다.

그런데, 제4도에 표시한 바와 같이, 회전자(8)의 외원통(28)과 커버(27)와의 접합부에 틈새가 존재하면, 로터(8)의 회전에 따라서, 화살표시로 표시한 바와 같은 냉매가스의 순환이 발생한다. 그러면, 이 순환에 의해서 오일의 비산이 증가하고, 결과적으로는, 압축기의 오일토출량이 증가해 버리게 된다.

따라서, 본 발명은 제5도에 표시한 바와 같이, 제2평형추(22)에 커버(27)를 씌워서 제2평형추(22)에 의해서 형성되어 있던 원주방향의 단차(段差)를 없애는 동시에, 회전자(8)의 외원통(28)과 커버(27)를 접합부에서 오버랩시켜서, 이 접합부의 틈새를 없애고 있다.

또, 커버(27)의 반(反) 평형추쪽 최외주부에 작은 구멍(29)을 형성하고 있다, 그러면, 정지중에 커버(27)안의 공간에 오일이 괴였을 경우에도, 회전자(8)의 회전에 의해서, 오일이 원심력에 의해서 이 구멍으로부터 밀폐용기안으로 나가버린다. 그 결과, 괴였을 오일에 의해서 균형이 무너지는 일없이, 정숙한 운전이 행하여진다.

밀폐용기안의 공간을 2분할하는 격벽부재를 설치하고, 이 격벽부재에, 압축기구로부터 토출된 고압의 가스가 통과하는 가스분출구멍을 배설하는 동시에, 가스분출구멍에 대향하는 위치에 가스충돌판을 설치하고 있으므로, 충돌분리에 의해서 냉매가스로부터 오일이 다량으로 분리되고, 그 결과, 토출관으로부터 압축기의 바깥으로 나가는 오일량, 즉, 오일토출량이 현저하게 감소한다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 압축기 전체를 대략 수평으로 설치한 압축기에 있어서, 상기 격벽부재에, 크랭크축의 일단부를 지지하는 베어링과 오일펌프를 장착하고, 상기 오일펌프에 상기 가스충돌판을 장착하고 있으므로, 베어링, 오일펌프 및 가스충돌판의 지지부품이 불필요하게 되어서, 구성이 간단해진다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 또, 상기 오일펌프를 구성하는 흡입플레이트, 혹은 토출플레이트를 연장시켜서, 상기 가스충돌판을 부채형상으로 형성하고 있으므로, 부품수가 적어져서, 압축기의 코스트를 저감할 수 있다.

또, 상기 격벽부재에 상기 가스분출구멍을 원주상에 배설하는 동시에, 상기 가스충돌핀을 부채형성하고 있으므로, 가스분출구멍을 유효하게 배치할 수 있고, 또한 충돌판의 전체면적을 오일의 분리에 유효하게 사용하게 되므로, 밀폐용기안에서 오일의 분리성능이 높아진다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 부채형상의 가스충돌판의 외주부를 상기 격벽부재의 방향으로 경사시키고 있으므로, 냉매가스가 충돌판에 접촉하고 있는 시간이 길어져서, 그만큼 오일의 분리성능이 향상한다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 밀폐용기의 경판에 장착한 토출관을, 상기 밀폐용기의 안쪽으로 굽히는 동시에, 그 구부러진 부분을 상자체로 둘러싸고 있으므로, 냉매가스가 토출관으로부터 나갈때까지, 밀폐용기안에서 우여곡절하여, 상기 상자체에 접촉하는 기회가 많아지고, 그 결과, 냉매가스에 활용된 오일이 상자체에 접촉해서 효율좋게 분리된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 토출관을 둘러싼 상자체의 하부벽면을, 밑방향으로 경사시키고 있으므로, 상자체에 의해서 분리된 오일이 밑으로 떨어지기 쉽게 된다. 그 결과, 분리된 오일이 재차냉매에 포획되기 어려워져서, 상자체에 의한 오일의 분리효과를 도우는 것으로 된다.

또, 전동기의 회전자의 끝부분에 구비한 평형추에 커버를 씌워서, 원주방향의 단차를 없애는 동시에, 그 회전자의 외원통과 커버를 접합부에서 오버랩시켜서, 접합부의 틈새를 없애는 구성으로 하고 있으므로, 밀폐용기안에서 비산되는 오일입자가 감소하고, 그 결과, 오일토출량이 감소한다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 커버의 반평형추쪽 최외주부에 작은 구멍을 배설하고 있으므로, 커버안의 공간에 오일이 괴이는 일이 없어져서, 균형이 무너지는 일없이 고속운전이 가능해지고, 정숙한 운전을 행할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (7)

1. 밀폐용기내에, 압축기구부와, 이 압축기구부를 구동하는 전동기와, 이 전동기의 회전력을 상기 압축기구부에 전달하는 크랭크축과, 상기 밀폐용기내의 공간을 상기 압축기구부가 존재하는 공간과 토출관이 존재하는 공간으로 2분할하는 격벽부재를 구비하고, 이 격벽부재에, 상기 압축기구부로부터 토출된 고압의 가스가 통과하는 가스분출구멍을 형성하는 동시에, 이 가스 분출구멍에 대향하는 위치에 가스충돌판을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
2. 제1항에 있어서, 격벽부재에, 크랭크축의 일단부를 지지하는 베어링과, 압축기구부의 접동부에 윤활유를 공급하는 오일펌프를 장착하고, 상기 오일펌프에 가스충돌판을 장착하는 동시에, 압축기 전체를 대략 수평으로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 격벽부재에는 상기 가스분출구멍을 원주상에 배설하는 동시에, 상기 가스충돌판을 부채형상으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
4. 밀폐용기내에, 압축기구부와, 이 압축기구부를 구동하는 전동기와, 상기 압축기구부의 접동부에 윤활유를 공급하는 오일펌프를 구비하고, 상기 밀폐용기는 상기 압축기구로부터 토출된 고압의 냉매가스가 작용하는 공간으로 하고, 상기 밀폐용기의 경판에 장착한 토출관을, 밀폐용기의 안쪽에서 굽히는 동시에, 그 구부러진 부분을 상자체로 둘러싸여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
5. 제4항에 있어서, 토출관을 둘러싸는 상자체의 하부벽면을 아래방향으로 경사시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
6. 대략 수평으로 설치한 밀폐용기안에, 압축기구부와, 이 압축기구부를 구동하는 전동기와, 상기 압축기구부의 접동부에 윤활유를 공급하는 오일펌프를 구비하고, 상기 전동의 회전자의 적어도 한쪽의 끝부분에는 평형추를 구비하고, 이 평형추에 커버를 씌워서 원부방향의 단차를 없애는 동시에, 상기 회전자의 외원통과 상기커버를 접합부에서 오버랩시켜서, 이 접합부의 틈새를 없게 해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
7. 제6항에 있어서, 커버의 반평형추쪽 최외주부에 작은 구멍을 배설해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기.