WO2023054841A1 - 횡형 압축기 - Google Patents

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WO2023054841A1
WO2023054841A1 PCT/KR2022/008695 KR2022008695W WO2023054841A1 WO 2023054841 A1 WO2023054841 A1 WO 2023054841A1 KR 2022008695 W KR2022008695 W KR 2022008695W WO 2023054841 A1 WO2023054841 A1 WO 2023054841A1
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low pressure
case
pressure chamber
suction pipe
compressor
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PCT/KR2022/008695
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English (en)
French (fr)
Inventor
조양희
김준형
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/026—Lubricant separation
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    • F04C2240/40—Electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/14—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a

Definitions

  • the present disclosure relates to a horizontal compressor, and more particularly, to a horizontal compressor with a built-in accumulator.
  • an accumulator which is a gas-liquid separator, is installed in a compressor used in a refrigeration system to prevent liquid refrigerant (hereinafter referred to as liquid refrigerant) and oil from being momentarily excessively sucked into the compressor.
  • liquid refrigerant liquid refrigerant
  • Compressors may be classified into vertical compressors and horizontal compressors according to the arrangement of a compression unit for compressing refrigerant and a motor unit for driving the compression unit.
  • a compression unit for compressing refrigerant and a motor unit for driving the compression unit.
  • the compression unit and the motor unit are vertically arranged.
  • the compression unit and the motor unit are arranged horizontally.
  • the accumulator is formed separately from the horizontal compressor and is installed outside the horizontal compressor.
  • the present disclosure was devised in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a horizontal compressor capable of reducing the installation area compared to conventional horizontal compressors in which an accumulator is installed outside the horizontal compressor.
  • a horizontal compressor includes a case; a high and low pressure separator partitioning the inner space of the case into a high pressure chamber and a low pressure chamber; a motor installed in the high-pressure chamber; a compressor installed in the high-pressure chamber and driven by the motor to compress the refrigerant; a suction pipe installed in the low pressure chamber and through which refrigerant is sucked; and an internal suction pipe penetrating the high and low pressure separator, one end connected to the compressor in the high pressure chamber, and the other end installed in the low pressure chamber to allow the refrigerant in the low pressure chamber to flow into the compressor; ,
  • the inner suction pipe is installed adjacent to the lower surface of the case parallel to the central axis of the case, connected to the compressor, and passing through the high and low pressure separation plate; and a stand pipe extending upward from one end of the connection pipe along the vertical axis of the horizontal compressor and installed in the low pressure chamber.
  • the inlet of the stand pipe may be installed to be located higher than the suction pipe along the vertical axis.
  • an oil hole may be formed in a portion of the inner intake pipe adjacent to a lower portion of the low pressure chamber.
  • the front end of the suction pipe located in the low pressure chamber may be bent so that the discharge port faces the inner circumferential surface of the case.
  • the outlet of the suction pipe may be located below an imaginary straight line passing through the center of the straight portion of the suction pipe penetrating the case.
  • the high-low pressure separation plate may be formed as a curved plate convexly protruding to one side.
  • the case may include a main case forming the high-pressure chamber; and a sub-case forming the low-pressure chamber, wherein the high-low pressure separation plate may be installed between the main case and the sub-case.
  • main case, the sub case, and the high and low pressure separation plate may be joined by welding.
  • the high and low pressure separator may be formed to protrude toward the sub case.
  • the high and low pressure separator may include a curved portion formed as a curved surface protruding toward the sub-case; and a fixing portion extending around the entire circumference of the curved portion and coupled to the main case.
  • the inner intake pipe may be formed by bending one pipe at 90 degrees.
  • the inner suction pipe may be formed by combining the separately formed connection pipe and the stand pipe by brazing.
  • the horizontal compressor according to the present disclosure may further include a screen installed above the stand pipe and partitioning the low pressure chamber into an upper space and a lower space.
  • the screen may be installed above the suction pipe.
  • a horizontal compressor includes a case; a high and low pressure separator partitioning the inner space of the case into a high pressure chamber and a low pressure chamber; a motor installed in the high-pressure chamber; a compressor installed in the high-pressure chamber and driven by the motor to compress the refrigerant; a suction pipe installed in the low pressure chamber and through which refrigerant is sucked; and an internal suction pipe penetrating the high and low pressure separator, one end connected to the compressor in the high pressure chamber, and the other end installed in the low pressure chamber to allow the refrigerant in the low pressure chamber to flow into the compressor;
  • the inner suction pipe is formed in an L shape, and the first arm of the inner suction pipe connected to the compressor is installed parallel to the center line of the case and is adjacent to the lower surface of the case and passes through the high and low pressure separation plate.
  • the upper end of the second arm of the inner suction pipe may be installed to be located above the suction pipe along the vertical axis of the horizontal compressor
  • the inner suction pipe may include a connection pipe passing through the high and low pressure separation plate and connected to the compression unit; and a stand pipe extending upwardly from the connecting pipe and perpendicular to the lower surface of the low pressure chamber.
  • the accumulator is provided inside the case, the accumulator is installed outside the case. Compared to the conventional horizontal compressor, the installation area can be reduced. there is.
  • the horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure having the above structure is formed to allow heat exchange between the high pressure chamber and the low pressure chamber through a high and low pressure separator separating the high pressure chamber and the low pressure chamber. Therefore, the liquid refrigerant included in the refrigerant introduced into the low pressure chamber may be vaporized to become a gaseous refrigerant, and since the temperature of the oil stored in the lower part of the high pressure chamber is lowered, the viscosity of the oil may be prevented from being lowered.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure
  • Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the horizontal compressor of Figure 1 cut along the line I-I;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the horizontal compressor of FIG. 1 taken along line II-II;
  • FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the horizontal compressor of FIG. 1 taken along line III-III;
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a high and low pressure separator used in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6 is a view conceptually showing a state in which a high and low pressure separator is fixed between a main case and a sub case by welding in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of a welding connection between a high and low pressure separator, a main case, and a sub case in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing an example of a welding connection between a high and low pressure separator, a main case, and a sub case in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view conceptually showing a horizontal compressor according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view conceptually showing a horizontal compressor according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a longitudinal cross-sectional view conceptually showing a horizontal compressor according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view showing a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view for explaining the operation of a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the horizontal compressor of FIG. 1 taken along line I-I.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the horizontal compressor of FIG. 1 taken along line II-II.
  • FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the horizontal compressor of FIG. 1 taken along line III-III.
  • the horizontal compressor 1 includes a case 10, a high and low pressure separator 40, a suction pipe 50, an internal suction pipe 60, and a motor.
  • a part 70 and a compression part 80 may be included.
  • the case 10 forms the exterior of the horizontal compressor 1 and may include a suction pipe 50 through which refrigerant is sucked in and a discharge pipe 23 through which compressed refrigerant is discharged.
  • the case 10 may be formed in a substantially hollow cylindrical shape with both ends blocked.
  • the refrigerant having a low pressure is introduced through the suction pipe 50, and the refrigerant having a high pressure after being compressed by the horizontal compressor 1 is discharged through the discharge pipe 23.
  • the intake pipe 50 may be installed on the right side of the case 10 and the discharge pipe 23 may be installed on the left side of the case 10 .
  • the horizontal compressor 1 Since the horizontal compressor 1 is installed in the horizontal direction, the center line CL of the case 10, that is, the center line CL of the horizontal compressor 1 is parallel to the installation surface 110. Horizontal compressor 1 is installed It can be. For example, when the horizontal compressor 1 is a horizontal rotary compressor, a rotation axis of the horizontal rotary compressor corresponding to the center line CL of the case 10 may be installed parallel to the installation surface 110 .
  • the case 10 may be installed to be supported by the support part 100 .
  • the support part 100 is fixed to the installation surface 110 and may be formed to support the lower part of the case 10 .
  • the support part 100 may include two support brackets 101 and four support pads 103 .
  • the support bracket 101 is formed in a narrow band shape, and a concave portion 101a bent with a curvature corresponding to the outer circumferential surface of the case 10 may be provided in the center.
  • Support pads 103 are installed at both ends of the support bracket 101 .
  • the lower surface of the support pad 103 is formed as a plane, and the lower surface of the four support pads 103 is located on the same plane.
  • the lower surface of the four support pads 103 may form the lower surface of the support part 100 .
  • the center line CL may be installed parallel to the lower surface of the support part 100.
  • the size of the horizontal compressor 1 is larger in the horizontal direction compared to the installed height, that is, the size in the vertical direction, unlike the vertical compressor.
  • the high-low pressure separator 40 may be installed inside the case 10 to partition the internal space of the case 10 into two spaces.
  • the inner space of the case 10 may be partitioned into a high pressure chamber 21 and a low pressure chamber 31 by the high and low pressure separation plate 40 .
  • the high and low pressure separator 40 may be formed of a material having good thermal conductivity so that the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 can efficiently exchange heat.
  • a compression unit 80 for compressing the refrigerant and a motor unit 70 for operating the compression unit 80 may be installed in the high pressure chamber 21 .
  • the motor unit 70 and the compression unit 80 may be referred to as the motor 70 and the compressor 80, respectively.
  • the compression unit 80 may be operated by the motor unit 70 to compress the refrigerant. That is, the compression unit 80 may be formed to compress the refrigerant sucked in the low pressure chamber 31 and discharge it into the high pressure chamber 21 . To this end, the compression unit 80 may include an inlet 81 through which the refrigerant flows, an outlet through which the compressed refrigerant is discharged, and a compression mechanism for compressing the refrigerant.
  • the compression unit 80 is formed of a rotary type.
  • the structure of the compression unit 80 is not limited thereto.
  • the compression unit 80 may be formed of a scroll type, a reciprocating type, or the like.
  • the motor unit 70 may be formed to operate the compression unit 80 .
  • the motor unit 70 may include a stator, a rotor, and a motor shaft.
  • the motor shaft may be connected to the compression unit 80 to transmit rotational force to the compression unit 80 .
  • compression unit 80 and the motor unit 70 are the same as or similar to the compression unit and motor unit of the prior art compressor, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the high-pressure refrigerant discharged through the outlet of the compression unit 80 passes through the inner space of the high-pressure chamber 21 and is discharged to the outside of the case 10 through the discharge pipe 23 .
  • the discharge pipe 23 may be installed on one side of the high-pressure chamber 21 to discharge the refrigerant compressed to a high pressure.
  • the high-pressure chamber 21 receives the refrigerant compressed and discharged from the compression unit 80, it maintains a high-temperature and high-pressure state compared to the low-pressure chamber 31.
  • Oil supplied to lubricate the compression unit 80 and the motor unit 70 may be stored in the lower part of the high-pressure chamber 21 . That is, the lower part of the high-pressure chamber 21 may form a reservoir in which oil is stored.
  • the low pressure chamber 31 is provided on one side of the high pressure chamber 21 and may form an accumulator. Specifically, the low-pressure chamber 31 is formed to separate liquid refrigerant and oil from the refrigerant sucked through the suction pipe 50 and to supply only gaseous refrigerant to the compression unit 80 of the high-pressure chamber 21 . That is, the low pressure chamber 31 may be formed to perform the function of an accumulator.
  • a suction pipe 50 and an internal suction pipe 60 may be provided in the low pressure chamber 31 . Then, the refrigerant flows into the low pressure chamber 31 through the suction pipe 50, and the refrigerant in which the liquid refrigerant and oil are separated in the low pressure chamber 31 becomes a gaseous refrigerant, and the gaseous refrigerant is transferred to the inner suction pipe. It can move to the compression part 80 of the high-pressure chamber 21 through (60).
  • the suction pipe 50 is installed on one side of the low-pressure chamber 31 and may be formed so that a low-temperature, low-pressure refrigerant is introduced.
  • One end of the suction pipe 50 is connected to the refrigerant cycle, and the other end may communicate with the inner space of the low pressure chamber 31 .
  • the front end 51 of the suction pipe 50 protruding into the case 10 may be bent.
  • the distal end 51 of the suction pipe 50 located in the low pressure chamber 31 may be bent so that the outlet 51a faces the inner circumferential surface 33 of the case 10 .
  • the suction pipe 50 is bent so that the outlet 51a faces the inner circumferential surface 33 of the cylindrical case 10 without facing the right side of the high and low pressure separator 40 and the case 10. can Therefore, the outlet 51a of the suction pipe 50 does not face the right side of the case 10 and the high and low pressure separation plate 40 .
  • the suction pipe 50 may include a straight portion 52 penetrating one surface of the case 10 and a front end portion 51 bent at an angle with respect to the straight portion 52 .
  • the front end 51 of the suction pipe 50 may be bent at a substantially right angle to the straight part 52 .
  • the suction pipe 50 may be fixed to one surface of the case 10 such that the outlet 51a of the front end 51 faces the inner circumferential surface 33 of the case 10 .
  • the refrigerant flowing through the suction pipe 50 is transferred to the low pressure chamber 31. It turns in the inner space of That is, the refrigerant introduced through the suction pipe 50 rotates along the inner circumferential surface 33 of the case 10 . In other words, the refrigerant introduced into the suction pipe 50 has a cyclone flow in the low pressure chamber 31 .
  • the gaseous refrigerant moves upward, and the liquid refrigerant and oil move downward and gather at the bottom of the low pressure chamber 31 . That is, when the front end 51 of the suction pipe 50 is bent so that the outlet 51a faces the inner circumferential surface 33 of the case 10, the liquid refrigerant and oil are effectively separated from the introduced refrigerant, so that the liquid refrigerant and oil Inflow into the compression unit 80 can be minimized.
  • the suction pipe 50 may be installed biased to one side from the center of the case 10 . Then, since the outlet 51a of the suction pipe 50 is located adjacent to the inner circumferential surface 33 of the case 10, the refrigerant discharged from the suction pipe 50 easily turns along the inner surface of the low pressure chamber 31. can do.
  • the suction pipe 50 may be installed so that the front end 51 is inclined toward the lower portion of the inner circumferential surface 33 of the case 10 .
  • the front end 51 of the suction pipe 50 passes through the center C of the suction pipe 50 passing through one side, for example, the right side of the case 10.
  • the lower surface of the support part 100 that is, it may be installed at an angle inclined downward with respect to the imaginary horizontal surface 55 parallel to the installation surface 110.
  • a virtual straight line passing through the center C of the straight portion 52 of the suction pipe 50 penetrating the case 10 may be located on the above-described virtual horizontal plane 55 . Accordingly, the outlet 51a of the suction pipe 50 may be positioned below the imaginary horizontal plane 55 where the center line of the straight portion 52 of the suction pipe 50 penetrating the case 10 is located.
  • the refrigerant discharged from the outlet 51a of the front end 51 of the suction pipe 50 is directed toward the lower part of the inner circumferential surface 33 of the case 10. Since it is discharged, the refrigerant can flow in a cyclone in the low pressure chamber (31).
  • the inner suction pipe 60 is formed to supply the refrigerant of the low pressure chamber 31 to the compression part 80 of the high pressure chamber 21 .
  • the inner suction pipe 60 may be installed approximately at the center of the low pressure chamber 31 in the width direction.
  • the inner suction pipe 60 is installed to pass through the high and low pressure separator 40 .
  • One end of the inner suction pipe 60 is connected to the compression unit 80, and the other end communicates with the low pressure chamber 31, so that the refrigerant in the low pressure chamber 31 passes through the inner suction pipe 60 to the compression unit 80. It can be formed to flow into.
  • the other end of the inner suction pipe 60 is formed to be positioned above the low pressure chamber 31 . That is, the inner suction pipe 60 may be formed in an approximately L-shape.
  • the inner suction pipe 60 may include two arms 61 and 62 formed in an approximately L shape.
  • One arm 61 of the inner suction pipe 60 may pass through the high and low pressure separator 40 and be connected to the compression part 80 .
  • one arm 61 of the inner suction pipe 60 may be installed to pass through the high and low pressure separator 40 in a state adjacent to the lower surface of the case 10 parallel to the center line CL of the case 10. there is.
  • the other arm 62 of the inner suction pipe 60 may be installed substantially perpendicular to the lower surface of the support part 100 . Also, the inner suction pipe 60 may be installed so that the upper end of the other arm 62 is positioned above the suction pipe 50.
  • the inner suction pipe 60 is installed adjacent to the lower surface of the case 10 parallel to the center line CL of the case 10, and the connection pipe 61 and the connection pipe 61 passing through the high and low pressure separator 40 ) It may include a stand pipe 62 extending vertically upward from one end.
  • the connection pipe 61 may form one arm of the L-shaped inner suction pipe 60
  • the stand pipe 62 may form the other arm of the inner suction pipe 60.
  • connection pipe 61 is installed in the lower portion of the case 10 parallel to the inner circumferential surface of the case 10, and one end is connected to the compression unit 80. One end of the connection pipe 61 may be press-fitted into the compression unit 80 .
  • an oil hole 66 may be formed in a portion of the connection pipe 61 located in the low pressure chamber 31 .
  • the oil hole 66 may be formed in a portion of the connecting pipe 61 adjacent to the inner circumferential surface of the case 10 .
  • the oil hole 66 may be formed at the lower part of the stand pipe 62 adjacent to the lower part of the inner circumferential surface of the case 10 .
  • Oil accommodated in the lower part of the low pressure chamber 31 may flow into the connection pipe 61 through the oil hole 22 and be supplied to the compression unit 80 .
  • the stand pipe 62 is installed in the low pressure chamber 31.
  • the stand pipe 62 may be installed vertically with respect to the lower surface of the low pressure chamber 31, that is, the installation surface 110.
  • the stand pipe 62 may be installed substantially at the center of the low pressure chamber 31 in the width direction.
  • the stand pipe 62 extends vertically upward from one end of the connecting pipe 61 protruding into the low pressure chamber 31 and communicates with the low pressure chamber 31 . Accordingly, the inlet 62a of the stand pipe 62 is located above the low pressure chamber 31 .
  • the inlet 62a of the stand pipe 62 may be formed to be located higher than the suction pipe 50 . That is, the inlet 62a of the stand pipe 62 may be located above the suction pipe 50 .
  • the stand pipe 62 may be formed such that the inlet 62a of the stand pipe 62 is located at a position as high as possible. If the inlet 62a of the stand pipe 62 is located at a high place, the effective volume of the low-pressure chamber 31 forming the accumulator can be increased.
  • the inner suction pipe 60 may be formed by bending one pipe at about 90 degrees.
  • one arm of the inner suction pipe 60 disposed adjacent to the inner circumferential surface of the case 10 forms the connecting pipe 61, and the inner suction pipe 60 disposed perpendicular to the inner circumferential surface of the case 10
  • the other arm of may form a stand pipe 62 .
  • the inner suction pipe 60 may be formed by connecting a separately formed connection pipe 61 and a stand pipe 62 at an angle of about 90 degrees. At this time, the connection pipe 61 and the stand pipe 62 may be coupled by brazing.
  • the case 10 may include a main case 20 , a sub case 30 , and a high and low pressure separator 40 .
  • the main case 20 is formed in a hollow cylindrical shape with one end closed, and a high and low pressure separator 40 may be installed at the open other end.
  • the main case 20 forms the high pressure chamber 21 together with the high and low pressure separator 40 .
  • the sub case 30 is formed in a hollow cylindrical shape with one end blocked, and the open other end may be blocked by the high and low pressure separator 40 .
  • the sub case 30 forms the low pressure chamber 31 together with the high and low pressure separator 40 .
  • the high and low pressure separator 40 is installed between the main case 20 and the sub case 30 .
  • the high and low pressure separator 40 may be formed as a curved plate that protrudes convexly to one side. In this way, if the high and low pressure separator 40 is formed as a curved plate, the heat exchange area between the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 can be widened.
  • the high and low pressure separator 40 is formed as a curved surface protruding toward the sub case 30 .
  • the high and low pressure separator 40 may be formed as a curved surface protruding toward the high pressure chamber 21 .
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a high and low pressure separator used in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • the high and low pressure separator 40 may include a curved portion 41 and a fixed portion 42 .
  • the curved portion 41 may be formed as a curved surface that protrudes convexly toward the sub case 30 .
  • a circumference of the curved portion 41 may be formed in a circular shape.
  • the curved portion 41 may be formed as a portion of a sphere.
  • the curved portion 41 is provided with a through hole 44 into which the connection pipe 61 of the inner suction pipe 60 is inserted.
  • the fixing part 42 is for fixing the high and low pressure separator 40 to the case 10 and extends around the curved part 41 and is formed to be coupled to the main case 20 .
  • the fixing part 42 may be formed in a ring shape.
  • the high and low pressure separator 40 may be coupled to the case 10 in various ways.
  • the high and low pressure separator 40 may be welded between the main case 20 and the sub case 30 .
  • the high and low pressure separator 40 is coupled between the main case 20 and the sub case 30 by welding, the refrigerant in the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 may not leak.
  • FIG. 6 is a view conceptually showing a state in which a high and low pressure separator is fixed between a main case and a sub case by welding in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • the high and low pressure separator 40 is positioned between the main case 20 and the sub case 30, and the main case 20 is placed along the entire circumference of the circular high and low pressure separator 40. )
  • the welding bead (W) covering one end of the high and low pressure separator 40 and one end of the sub case 30 is formed, the main case 20, the high and low pressure separator 40, and the sub case ( 30) can be combined integrally.
  • the outer diameter of the main case 20 and the outer diameter of the sub case 30 may be formed to be the same.
  • the main case 20 may be formed to have the same or similar thickness as the sub case 30 .
  • the diameter of the high and low pressure separator 40 may be formed to be the same as the outer diameter of the main case 20 .
  • the width of the fixing part 42 of the high and low pressure separator 40 may be wider than the thickness of the main case 20 or the sub case 30 .
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a welding connection between a high and low pressure separator plate, a main case, and a sub case in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • a first welding groove 45 is formed at the joint between the main case 20 and the high and low pressure separator 40, and the joint between the sub case 30 and the high and low pressure separator 40.
  • the second weld groove 46 in the first weld groove 45 and the second weld groove 46 by forming a weld bead (W) the main case 20, high and low pressure separation plate 40 ), and the sub case 30 may be integrally combined.
  • the first welding groove 45 may be formed by chamfering one end of the main case 20 and one surface of the high and low pressure separator 40 facing the main case 20 .
  • the second welding groove 46 may be formed by chamfering one end of the sub case 30 and the other surface of the high and low pressure separator 40 facing the sub case 30 .
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a welding connection between a high and low pressure separator plate, a main case, and a sub case in a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • coupling ends 47 and 48 where the main case 20 and the sub case 30 are installed may be formed at the edges of the high and low pressure separator 40 .
  • the first coupling end 47 is formed on one surface of the fixing part 42 of the high and low pressure separator 40 facing the main case 20, and the high and low pressure separator facing the sub case 30
  • a second coupling end 48 may be formed on the other surface of the fixing part 42 of (40).
  • the sizes of the coupling ends 47 and 48 may be formed to correspond to the thicknesses of the main case 20 and the sub case 30 .
  • the first coupling end 47 forms a step with one surface of the fixing part 42 of the high and low pressure separator 40 on which the main case 20 is installed, and the width of the first coupling end 47 ( W1) may be formed to have the same thickness as the main case 20.
  • the second coupling end 48 forms a step with the other surface of the fixing part 42 of the high and low pressure separator 40 on which the sub case 30 is installed, and the width W1 of the second coupling end 48 is It may be formed to have the same thickness as the case 30 .
  • the diameter of the high and low pressure separator 40 may be formed to be the same as the outer diameters of the main case 20 and the outer diameters of the sub case 30 .
  • One end of the main case 20 is installed on the first coupling end 47 of the high and low pressure separator 40, and one end of the sub case 30 is installed on the second coupling end 48 of the high and low pressure separator 40.
  • one end of the main case 20, the high and low pressure separator 40, and the weld bead covering one end of the sub case 30 ( W) may be integrally combined.
  • the internal suction pipe 60 may be fixed to the high and low pressure separator 40 by welding while being inserted into the through hole 44 of the high and low pressure separator 40 .
  • suction pipe 50 may be fixed to the sub-case 30 by welding while being inserted into the through-hole 35 formed on one side of the sub-case 30 .
  • a screen 90 capable of filtering refrigerant sucked into the suction pipe 50 may be installed in the low pressure chamber 31 of the horizontal compressor 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view conceptually illustrating a horizontal compressor according to another embodiment of the present disclosure.
  • a screen 90 may be installed in the low pressure chamber 31 .
  • Screen 90 may be fixed to stand pipe 62 .
  • a screen 90 may be installed on top of the stand pipe 62 .
  • the screen 90 may be installed on top of the stand pipe 62 above the suction pipe 50 .
  • the screen 90 may be fixed to the stand pipe 62 by welding.
  • the screen 90 is formed to separate liquid refrigerant and foreign substances from the refrigerant introduced into the low pressure chamber 31 through the suction pipe 50 .
  • the screen 90 installed in the low pressure chamber 31 may divide the low pressure chamber 31 into an upper space 31a and a lower space 31b. Therefore, the refrigerant discharged from the suction pipe 50 flows into the lower space 31b of the low pressure chamber 31, and the gaseous refrigerant passing through the screen 90 flows into the upper space 31a of the low pressure chamber 31. and enters the inlet 62a of the stand pipe 62.
  • the screen 90 may be formed of a mesh.
  • the screen 90 may be formed of a wire having a 100x100 mesh and a diameter of 0.1 mm.
  • the refrigerant in gaseous state passes through the screen 90 to the upper side of the screen 90, that is, the upper space 31a of the low-pressure chamber 31. After moving to , it can flow into the inlet 62a of the stand pipe 62 .
  • the refrigerant in a liquid state does not pass through the screen 90 and is collected at the bottom of the low pressure chamber 31 .
  • oil and foreign substances included in the introduced refrigerant do not pass through the screen 90 and are collected in the lower part of the low pressure chamber 31 .
  • the high and low pressure separator 40 is formed of a curved plate has been described, but the shape of the high and low pressure separator 40 is not limited thereto. Referring to FIG. 10, the high and low pressure separator 40 having a different shape will be described.
  • FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view conceptually illustrating a horizontal compressor according to another embodiment of the present disclosure.
  • the horizontal compressor 1 includes a main case 20, a sub case 30, a high and low pressure separator 40', a suction pipe 50, and an internal suction pipe. 60, a motor unit 70, and a compression unit 80 may be included.
  • the high and low pressure separator 40' forms the case 10 together with the main case 20 and the sub case 30, and divides the inside of the case 10 into a high pressure chamber 21 and a low pressure chamber 31. can do.
  • the high and low pressure separator 40' is installed between the main case 20 and the sub case 30.
  • the main case 20, one end of which is blocked by the high-low pressure separator 40' forms the high-pressure chamber 21.
  • the sub case 30, one end of which is blocked by the high and low pressure separator 40' forms the low pressure chamber 31.
  • the high and low pressure separator 40' may include a circular protrusion 45 protruding into the low pressure chamber 31. In this way, if the high and low pressure separation plate 40' is formed of a plate having circular protrusions 45, the heat exchange area between the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 can be widened.
  • the high and low pressure separator 40' may include a circular protrusion 45 and a fixing part 42.
  • the circular protrusion 45 may be formed as a protrusion with a circular cross section convexly protruding toward the sub case 30 .
  • the inside of the circular protrusion 45 is formed hollow. Therefore, a circular cross-section groove is formed on one surface of the high-low pressure separator 40' facing the high-pressure chamber 21, and a circular cross-section groove is formed on the other surface of the high-low pressure separator 40' facing the low-pressure chamber 31.
  • the protrusion of is formed.
  • the fixing part 42 is for fixing the circular protrusion 45 to the case 10, and extends around the circular protrusion 45 and is formed to be coupled to the main case 20.
  • the fixing part 42 may be formed in a ring shape.
  • a through hole 44 into which the connection pipe 61 of the inner suction pipe 60 is inserted may be formed in the fixing part 42 .
  • the outer diameter of the circular protrusion 45 is smaller than the inner diameter of the sub case 30 .
  • the diameter of the fixing part 42 is formed to be the same as the outer diameter of the main case 20 and the outer diameter of the sub case 30 .
  • the fixing part 42 of the high and low pressure separation plate 40' may be coupled to the case 10 in various ways.
  • the fixing part 42 of the high and low pressure separation plate 40' may be welded between the main case 20 and the sub case 30.
  • the fixing part 42 of the high and low pressure separator 40' is coupled between the main case 20 and the sub case 30 by welding, the refrigerant in the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 is transferred to the main case ( 20) and the high and low pressure separator 40' and between the sub case 30 and the high and low pressure separator 40 may not leak.
  • the high and low pressure separator 40' has a shape protruding toward the low pressure chamber 31 has been described, but the structure of the high and low pressure separator 40' is not limited thereto. As shown in FIG. 11, the high-low pressure separator may be formed in a disk shape.
  • FIG. 11 is a longitudinal cross-sectional view conceptually illustrating a horizontal compressor according to another embodiment of the present disclosure.
  • the horizontal compressor 1 includes a main case 20, a sub case 30, a high and low pressure separator 40", a suction pipe 50, and an internal suction pipe. 60, a motor unit 70, and a compression unit 80 may be included.
  • the high and low pressure separator 40" forms the case 10 together with the main case 20 and the sub case 30, and divides the inside of the case 10 into a high pressure chamber 21 and a low pressure chamber 31. can do.
  • the high and low pressure separator 40" is installed between the main case 20 and the sub case 30.
  • the main case 20, one end of which is blocked by the high and low pressure separator 40" maintains the high pressure chamber 21. form
  • the sub case 30 whose one end is blocked by the high and low pressure separator 40" forms the low pressure chamber 31.
  • the high and low pressure separator 40" may be formed in a disc shape.
  • the disc-shaped high and low pressure separator 40" may be fixed to one end of the main case 20 and one end of the sub case 30 by welding.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view illustrating a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • a connecting pipe 61 is installed in the compression unit 80 installed in the main case 20 .
  • the connection pipe 61 may be coupled to the compression unit 80 by press fitting into the inlet 81 of the compression unit 80 .
  • connection pipe 61 After inserting the connection pipe 61 into the through hole 44 of the high and low pressure separator 40, the fixing part 42 of the high and low pressure separator 40 is brought into close contact with one end of the main case 20. At this time, the curved portion 41 of the high and low pressure separation plate 40 protrudes outward. In this state, the connection pipe 61 is joined to the high and low pressure separation plate 40 by welding.
  • connection pipe 61 and the stand pipe 62 may be coupled by brazing.
  • the suction pipe 50 may be coupled to the sub-case 30. That is, when the suction pipe 50 is inserted into the through-hole 35 of the sub-case 30 and the entire circumference of the suction pipe 50 is welded to the side surface of the sub-case 30, the suction pipe 50 Can be integrally combined with the sub-case 30. At this time, the suction pipe 50 is fixed to the sub-case 30 so that the outlet 51a of the front end 51 faces the inner circumferential surface 33 of the sub-case 30 .
  • the sub case 30 is installed to cover the high and low pressure separator 40 and the stand pipe 62. Specifically, one end of the sub case 30 is installed to contact one surface of the fixing part 42 of the high and low pressure separator 40, and the main case 20, the high and low pressure separator 40, and the sub case 20 are welded. Assemble the case 30. In other words, if the welding bead W is formed along the entire circumference of the high and low pressure separator 40, the main case 20, the high and low pressure separator 40, and the sub case 30 can be integrally combined. there is.
  • FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view for explaining the operation of a horizontal compressor according to an embodiment of the present disclosure.
  • the suction pipe 50 and the discharge pipe 23 of the horizontal compressor 1 may be connected to the refrigerant cycle.
  • the suction pipe 50 may be connected to the evaporator of the refrigerant cycle
  • the discharge pipe 23 may be connected to the condenser.
  • a low-temperature, low-pressure refrigerant may flow into the suction pipe 50 . Since the front end 51 of the suction pipe 50 is installed to face the inner wall of the low pressure chamber 31, that is, the inner circumferential surface of the sub case 30, the refrigerant flowing into the suction pipe 50 flows into the low pressure chamber 31. turns inside out. That is, the refrigerant introduced through the suction pipe 50 has a cyclone flow inside the low pressure chamber 31 .
  • the introduced refrigerant can be effectively separated into gaseous refrigerant, liquid refrigerant and oil.
  • the separated gaseous refrigerant moves to the upper side of the low pressure chamber 31 and flows into the inlet 62a of the stand pipe 62 .
  • the refrigerant introduced through the inlet 62a of the stand pipe 62 flows into the compression unit 80 through the connection pipe 61 .
  • the refrigerant introduced into the compression unit 80 is compressed by the compression unit 80 and then discharged to the outside of the compression unit 80 through an outlet of the compression unit 80 . Since the outlet of the compression unit 80 is located inside the high-pressure chamber 21, the refrigerant compressed in the compression unit 80 is discharged to the high-pressure chamber 21. At this time, the compression unit 80 may be operated by the motor unit 70 to compress the refrigerant and discharge the compressed refrigerant to the high pressure chamber 21 .
  • the inside of the high-pressure chamber 21 is in a high-temperature and high-pressure state.
  • the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 are in contact with each other through the high and low pressure separation plate 40, the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 may exchange heat with each other. Therefore, since the temperature of the low-pressure chamber 31 rises by the high-pressure chamber 21, the liquid refrigerant in the low-pressure chamber 31 can easily change its phase to a gaseous refrigerant. Accordingly, the amount of liquid refrigerant in the refrigerant sucked into the low pressure chamber 31 can be reduced.
  • the temperature of the high pressure chamber 21 decreases under the influence of the low pressure chamber 31, the decrease in viscosity of the oil stored in the lower part of the high pressure chamber 21 can be restricted.
  • the horizontal compressor 1 according to an embodiment of the present disclosure and Likewise, when the low pressure chamber 31 functioning as an accumulator is provided inside the case 10, the viscosity of the oil stored inside the case 10 can be increased.
  • the refrigerant discharged into the high-pressure chamber 21 passes through the motor unit 70 and then is discharged to the outside of the high-pressure chamber 21 through a discharge pipe 23 installed on one side of the high-pressure chamber 21 .
  • the discharge pipe 23 When the discharge pipe 23 is connected to the condenser, the refrigerant discharged through the discharge pipe 23 may move to the condenser along a pipe connecting the discharge pipe 23 and the condenser.
  • the horizontal compressor 1 according to one embodiment of the present disclosure having the above structure has the accumulator provided inside the case 10, the accumulator is installed outside the case, compared to the horizontal compressor according to the prior art, the installation area It has the advantage of reducing the footprint.
  • the horizontal compressor 1 is a high pressure chamber 21 through a high and low pressure separator 40 separating the high pressure chamber 21 and the low pressure chamber 31 and the low-pressure chamber 31 are formed to allow heat exchange. Therefore, the liquid refrigerant contained in the refrigerant introduced into the low pressure chamber 31 may be vaporized to become a gaseous refrigerant, and since the temperature of the oil stored in the lower part of the high pressure chamber 21 is lowered, the viscosity of the oil may be prevented from being lowered. can
  • the horizontal compressor 1 according to an embodiment of the present disclosure having the above structure has a high and low pressure separator 40 between the compression unit 80 and one side of the case 10 and a low pressure functioning as an accumulator. Since the seal 31 is provided, noise radiated in a horizontal direction to one side of the compression unit 80 can be reduced. Specifically, since the space forming the high and low pressure separation plate 40 and the low pressure chamber 31 serves as a noise blocking member to block noise generated from the compression unit 80, in one direction of the horizontal compressor 1 Radiation noise in the lateral direction can be reduced.

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Abstract

본 개시의 일 측면에 따르는 횡형 압축기는 케이스와, 케이스의 내부 공간을 고압실과 저압실로 구획하는 고저압 분리판과, 고압실에 설치되며, 모터에 의해 작동하여 냉매를 압축하도록 형성되는 압축기와, 저압실과 연통되도록 케이스에 설치되며, 냉매가 흡입되는 흡입 파이프, 및 고저압 분리판을 관통하며, 일단은 압축기에 연결되고, 타단은 저압실과 연통되어, 저압실의 냉매가 압축기로 유입되도록 하는 내부 흡입 파이프를 포함한다. 내부 흡입 파이프는 케이스의 중심축에 평행하게 케이스의 하면에 인접하도록 설치되는 연결 파이프를 포함한다.

Description

횡형 압축기
본 개시는 횡형 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 어큐뮬레이터가 내장된 횡형 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 냉동장치에 사용되는 압축기에는 액체 상태의 냉매(이하, 액냉매라 한다)와 오일이 순간적으로 과도하게 압축기로 흡입되는 것을 막기 위해 기액분리기인 어큐뮬레이터가 설치된다.
압축기는 냉매를 압축시키는 압축부와 압축부를 구동하는 모터부의 배치에 따라 종형 압축기와 횡형 압축기로 구분될 수 있다. 종형 압축기는 압축부와 모터부가 수직으로 배치된다. 횡형 압축기는 압축부와 모터부가 수평으로 배치된다.
최근에는 쇼케이스와 같은 상업용 냉장고의 케이스 용량 확대를 위해 횡형 압축기가 사용되고 있다.
일반적으로 어큐뮬레이터는 횡형 압축기와 별개로 형성되어, 횡형 압축기의 외부에 설치된다.
그러나 이와 같이 어큐뮬레이터를 횡형 압축기의 외부에 설치하면, 어큐뮬레이터를 포함하는 횡형 압축기의 설치면적이 커지게 되므로 상업용 냉장고의 크기를 줄이는데 한계가 있다는 문제점이 있다.
따라서, 어큐뮬레이터를 포함하면서도 설치면적을 줄일 수 있는 횡형 압축기의 개발이 요구된다.
본 개시는 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 어큐뮬레이터가 횡형 압축기의 외부에 설치되는 종래 기술에 의한 횡형 압축기보다 설치면적을 줄일 수 있는 횡형 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 측면에 따르는 횡형 압축기는, 케이스; 상기 케이스의 내부 공간을 고압실과 저압실로 구획하는 고저압 분리판; 상기 고압실에 설치되는 모터; 상기 고압실에 설치되며, 상기 모터에 의해 구동하여 냉매를 압축하도록 형성되는 압축기; 상기 저압실에 설치되며, 냉매가 흡입되는 흡입 파이프; 및 상기 고저압 분리판을 관통하며, 일단은 상기 고압실에서 상기 압축기에 연결되고, 타단은 상기 저압실에 설치되어, 상기 저압실의 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 하는 내부 흡입 파이프;를 포함하며, 상기 내부 흡입 파이프는, 상기 케이스의 중심축에 평행하게 상기 케이스의 하면에 인접하도록 설치되고 상기 압축기에 연결되며 상기 고저압 분리판을 관통하는 연결 파이프; 및 상기 연결 파이프의 일단에서 상기 수평한 압축기의 수직축을 따라 상측으로 연장되며 상기 저압실에 설치되는 스탠드 파이프;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 스탠드 파이프의 입구는 상기 수직축을 따라 상기 흡입 파이프보다 높게 위치하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 저압실의 하부에 인접한 상기 내부 흡입 파이프의 부분에는 오일 구멍이 형성될 수 있다.
또한, 상기 저압실에 위치하는 상기 흡입 파이프의 선단부는 배출구가 상기 케이스의 내주면을 향하도록 굽혀질 수 있다.
또한, 상기 흡입 파이프의 배출구는 상기 케이스를 관통하는 상기 흡입 파이프의 직선부의 중심을 통과하는 가상의 직선보다 아래에 위치할 수 있다.
또한, 상기 고저압 분리판은 일측으로 볼록하게 돌출되는 곡면판으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스는, 상기 고압실을 형성하는 메인 케이스; 및 상기 저압실을 형성하는 서브 케이스;를 포함하며, 상기 고저압 분리판은 상기 메인 케이스와 상기 서브 케이스 사이에 설치될 수 있다.
또한, 상기 메인 케이스, 상기 서브 케이스, 및 상기 고저압 분리판은 용접으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 고저압 분리판은 상기 서브 케이스를 향해 돌출되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 고저압 분리판은, 상기 서브 케이스를 향해 돌출되는 곡면으로 형성되는 곡면부; 및 상기 곡면부의 전 둘레에서 연장되며, 상기 메인 케이스에 결합되는 고정부;를 포함할 수 있다.
또한, 내부 흡입 파이프는 한 개의 파이프를 90도로 절곡하여 형성될 수 있다.
또한, 내부 흡입 파이프는 별개로 형성된 상기 연결 파이프와 상기 스탠드 파이프를 브레이징으로 결합하여 형성될 수 있다.
또한, 본 개시에 의한 횡형 압축기는 상기 스탠드 파이프의 상부에 설치되며, 상기 저압실을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하는 스크린을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스크린은 상기 흡입 파이프의 위에 설치될 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 의한 횡형 압축기는, 케이스; 상기 케이스의 내부 공간을 고압실과 저압실로 구획하는 고저압 분리판; 상기 고압실에 설치되는 모터; 상기 고압실에 설치되며, 상기 모터에 의해 구동하여 냉매를 압축하도록 형성되는 압축기; 상기 저압실에 설치되며, 냉매가 흡입되는 흡입 파이프; 및 상기 고저압 분리판을 관통하며, 일단은 상기 고압실에서 상기 압축기에 연결되고, 타단은 상기 저압실에 설치되어, 상기 저압실의 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 하는 내부 흡입 파이프;를 포함하며, 상기 내부 흡입 파이프는 L자 형상으로 형성되며, 상기 압축기에 연결되는 상기 내부 흡입 파이프의 제1팔은 상기 케이스의 중심선에 평행하게 상기 케이스의 하면에 인접하면서 상기 고저압 분리판을 관통하도록 설치되며, 상기 내부 흡입 파이프의 제2팔의 상단은 상기 수평한 압축기의 수직축을 따라 상기 흡입 파이프의 위쪽에 위치하도록 설치될 수 있다.
이때, 상기 내부 흡입 파이프는, 상기 고저압 분리판을 관통하며, 상기 압축부에 연결되는 연결 파이프; 및 상기 연결 파이프에서 상측으로 상기 저압실의 하면에 대해 수직하게 연장되는 스탠드 파이프;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기는 어큐뮬레이터가 케이스의 내부에 마련되므로, 어큐뮬레이터가 케이스의 외부에 설치되는 종래 기술에 의한 횡형 압축기에 비해 설치 면적을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기는 고압실과 저압실을 분리하는 고저압 분리판을 통해 고압실과 저압실이 열교환을 할 수 있도록 형성된다. 따라서, 저압실로 유입된 냉매에 포함된 액냉매가 기화하여 기체 냉매가 될 수 있으며, 고압실의 하부에 저장된 오일의 온도가 낮아지므로 오일의 점도가 낮아지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 개시의 실시예들의 상술하거나 다른 측면, 특징, 이익들은 첨부도면을 참조한 아래의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 첨부도면에서:
도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기를 나타내는 사시도;
도 2는 도 1의 횡형 압축기를 선 Ι-Ι을 따라 절단하여 나타낸 종단면도;
도 3은 도 1의 횡형 압축기를 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하여 나타낸 횡단면도;
도 4는 도 1의 횡형 압축기를 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단하여 나타낸 종단면도;
도 5는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에 사용되는 고저압 분리판을 나타내는 사시도;
도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에서 고저압 분리판을 메인 케이스와 서브 케이스 사이에 용접으로 고정한 상태를 개념적으로 나타내는 도면;
도 7은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에서 고저압 분리판, 메인 케이스, 및 서브 케이스의 용접 결합의 일 예를 나타내는 부분 단면도;
도 8은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에서 고저압 분리판, 메인 케이스, 및 서브 케이스의 용접 결합의 일 예를 나타내는 부분 단면도;
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 의한 횡형 압축기를 개념적으로 나타내는 종단면도;
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 의한 횡형 압축기를 개념적으로 나타내는 종단면도;
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 의한 횡형 압축기를 개념적으로 나타내는 종단면도;
도 12는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기를 나타내는 분해 사시도;
도 13은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기의 동작을 설명하기 위한 종단면도;이다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용한 '선단', '후단', '상부', '하부', '상단', '하단' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 횡형 압축기를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단하여 나타낸 종단면도이다. 도 3은 도 1의 횡형 압축기를 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하여 나타낸 횡단면도이다. 도 4는 도 1의 횡형 압축기를 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단하여 나타낸 종단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)는 케이스(10), 고저압 분리판(40), 흡입 파이프(50), 내부 흡입 파이프(60), 모터부(70), 압축부(80)를 포함할 수 있다.
케이스(10)는 횡형 압축기(1)의 외관을 형성하며, 냉매가 흡입되는 흡입 파이프(50)와 압축된 냉매가 배출되는 배출 파이프(23)를 포함할 수 있다. 케이스(10)는 대략 양단이 막힌 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있다.
흡입 파이프(50)를 통해서는 압력이 낮은 냉매가 유입되고, 배출 파이프(23)를 통해서는 횡형 압축기(1)에 의해 압축되어 압력이 높아진 냉매가 배출된다.
일 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이 흡입 파이프(50)는 케이스(10)의 우측면에 설치되고, 배출 파이프(23)는 케이스(10)의 좌측면에 설치될 수 있다.
횡형 압축기(1)는 수평방향으로 설치되므로, 케이스(10)의 중심선(CL), 즉 횡형 압축기(1)의 중심선(CL)이 설치면(110)에 대해 평행하게 횡형 압축기(1)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 횡형 압축기(1)가 횡형 로터리 압축기인 경우에는, 케이스(10)의 중심선(CL)에 대응하는 횡형 로터리 압축기의 회전축이 설치면(110)에 대해 평행하게 설치될 수 있다.
케이스(10)는 지지부(100)에 의해 지지되도록 설치될 수 있다.
지지부(100)는 설치면(110)에 고정되며, 케이스(10)의 하부를 지지하도록 형성될 수 있다.
지지부(100)는 2개의 지지 브라켓(101)과 4개의 지지 패드(103)를 포함할 수 있다.
지지 브라켓(101)은 폭이 좁은 띠 형상으로 형성되며, 중앙에는 케이스(10)의 외주면에 대응하는 곡률로 굽힘 가공된 오목부(101a)가 마련될 수 있다. 지지 브라켓(101)의 양단에는 지지 패드(103)가 설치된다. 지지 패드(103)의 하면은 평면으로 형성되며, 4개의 지지 패드(103)의 하면이 동일 평면상에 위치한다. 4개의 지지 패드(103)의 하면이 지지부(100)의 하면을 형성할 수 있다.
따라서, 횡형 압축기(1)는 중심선(CL)이 지지부(100)의 하면에 대해 평행하게 설치될 수 있다.
따라서, 횡형 압축기(1)는 종형 압축기와 달리 설치된 높이, 즉 세로 방향의 크기에 비해 가로 방향의 크기가 크다.
고저압 분리판(40)은 케이스(10)의 내부 공간을 2개의 공간으로 구획할 수 있도록 케이스(10)의 내부에 설치될 수 있다. 케이스(10)의 내부 공간은 고저압 분리판(40)에 의해 고압실(21)과 저압실(31)로 구획될 수 있다.
고저압 분리판(40)은 고압실(21)과 저압실(31)이 효율적으로 열교환을 할 수 있도록 열전도성이 좋은 재질로 형성될 수 있다.
고압실(21)에는 냉매를 압축하는 압축부(80)와 압축부(80)를 작동시키는 모터부(70)가 설치될 수 있다. 이하에서는, 필요한 경우 모터부(70)와 압축부(80)를 각각 모터(70)와 압축기(80)로 칭할 수 있다.
압축부(80)는 모터부(70)에 의해 작동하여 냉매를 압축하도록 형성될 수 있다. 즉, 압축부(80)는 저압실(31)에서 흡입된 냉매를 압축하여 고압실(21) 내로 배출할 수 있도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 압축부(80)는 냉매가 유입되는 유입구(81), 압축된 냉매를 배출하는 배출구, 및 냉매를 압축하는 압축기구를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우에는, 압축부(80)는 로터리 타입으로 형성된다. 그러나 압축부(80)의 구조가 이에 한정되지 않는다. 압축부(80)는 흡입된 냉매를 압축할 수 있도록 형성되는 한 다양한 방식의 압축부가 사용될 수 있다. 예를 들면, 압축부(80)는 스크롤 타입, 왕복동 타입 등으로 형성할 수 있다.
모터부(70)는 압축부(80)를 작동시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 모터부(70)는 스테이터, 로터, 모터 샤프트를 포함할 수 있다. 모터 샤프트는 압축부(80)에 회전력을 전달하도록 압축부(80)에 연결될 수 있다.
압축부(80)와 모터부(70)는 종래 기술에 의한 압축기의 압축부 및 모터부와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
압축부(80)의 배출구를 통해 배출된 고압의 냉매는 고압실(21)의 내부 공간을 통과하여 배출 파이프(23)를 통해 케이스(10)의 외부로 배출된다. 배출 파이프(23)는 고압으로 압축된 냉매를 배출할 수 있도록 고압실(21)의 일 측면에 설치될 수 있다.
고압실(21)은 압축부(80)에서 압축되어 배출된 냉매가 수용되므로 저압실(31)에 비해 고온이며 고압인 상태를 유지한다.
고압실(21)의 하부에는 압축부(80)와 모터부(70)를 윤활하기 위해 공급되는 오일이 저장될 수 있다. 즉, 고압실(21)의 아랫부분은 오일이 저장되는 저유소를 형성할 수 있다.
저압실(31)은 고압실(21)의 일측에 마련되며, 어큐뮬레이터를 형성할 수 있다. 구체적으로, 저압실(31)은 흡입 파이프(50)를 통해 흡입된 냉매에서 액체 냉매와 오일을 분리하고, 기체 냉매만 고압실(21)의 압축부(80)로 공급할 수 있도록 형성된다. 즉, 저압실(31)은 어큐뮬레이터의 기능을 수행할 수 있도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 저압실(31)에는 흡입 파이프(50)와 내부 흡입 파이프(60)가 마련될 수 있다. 그러면, 냉매가 흡입 파이프(50)를 통해 저압실(31)로 유입되고, 저압실(31)에서 액체 냉매와 오일이 분리된 냉매는 기체 상태의 냉매가 되고, 기체 상태의 냉매는 내부 흡입 파이프(60)를 통해 고압실(21)의 압축부(80)로 이동할 수 있다.
흡입 파이프(50)는 저압실(31)의 일 측면에 설치되며, 저온 저압의 냉매가 유입되도록 형성될 수 있다. 흡입 파이프(50)의 일단은 냉매 사이클에 연결되며, 타단은 저압실(31)의 내부 공간에 연통될 수 있다.
케이스(10)의 내부로 돌출된 흡입 파이프(50)의 선단부(51)는 굽힘 가공될 수 있다. 예를 들면, 저압실(31)에 위치하는 흡입 파이프(50)의 선단부(51)는 배출구(51a)가 케이스(10)의 내주면(33)을 향하도록 굽혀질 수 있다.
다시 말하면, 흡입 파이프(50)는 배출구(51a)가 고저압 분리판(40)과 케이스(10)의 우측면을 마주하지 않고, 원통 형상의 케이스(10)의 내주면(33)을 향하도록 절곡될 수 있다. 따라서, 흡입 파이프(50)의 배출구(51a)는 케이스(10)의 우측면과 고저압 분리판(40)을 마주하지 않는다.
흡입 파이프(50)는 케이스(10)의 일면을 관통하는 직선부(52)와 직선부(52)에 대해 일정 각도로 굽혀진 선단부(51)를 포함할 수 있다. 흡입 파이프(50)의 선단부(51)는 직선부(52)에 대해 대략 직각으로 절곡될 수 있다. 흡입 파이프(50)는 선단부(51)의 배출구(51a)가 케이스(10)의 내주면(33)을 향하도록 케이스(10)의 일면에 고정될 수 있다.
이와 같이 흡입 파이프(50)의 선단부(51)를 절곡하여 배출구(51a)가 케이스(10)의 내주면(33)을 향하도록 하면, 흡입 파이프(50)를 통해 유입되는 냉매는 저압실(31)의 내부 공간에서 선회하게 된다. 즉, 흡입 파이프(50)를 통해 유입되는 냉매는 케이스(10)의 내주면(33)을 따라 선회하게 된다. 다시 말하면, 흡입 파이프(50)로 유입된 냉매는 저압실(31)에서 사이클론 유동을 하게 된다.
저압실(31)로 유입된 냉매가 사이클론 유동을 하면, 기체 상태의 냉매는 윗 방향으로 이동하고, 액체 상태의 냉매와 오일은 아래 방향으로 이동하여 저압실(31)의 바닥에 모이게 된다. 즉, 흡입 파이프(50)의 선단부(51)를 절곡하여 배출구(51a)가 케이스(10)의 내주면(33)을 향하도록 하면, 유입된 냉매에서 액체 냉매와 오일이 효과적으로 분리되므로 액체 냉매와 오일이 압축부(80)로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 흡입 파이프(50)는 케이스(10)의 중심에서 일측으로 치우치게 설치될 수 있다. 그러면, 흡입 파이프(50)의 배출구(51a)는 케이스(10)의 내주면(33)에 인접하게 위치하므로, 흡입 파이프(50)에서 배출되는 냉매는 저압실(31)의 내면을 따라 용이하게 선회할 수 있다.
또한, 흡입 파이프(50)는 선단부(51)가 케이스(10)의 내주면(33)의 아랫부분을 향해 경사지도록 설치될 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 흡입 파이프(50)의 선단부(51)는 케이스(10)의 일 측면, 예를 들면, 우측면을 관통하는 흡입 파이프(50)의 중심(C)을 통과하면서, 지지부(100)의 하면, 즉 설치면(110)에 평행한 가상의 수평면(55)에 대해 하측으로 일정 각도 경사지게 설치될 수 있다.
이 경우, 케이스(10)를 관통하는 흡입 파이프(50)의 직선부(52)의 중심(C)을 통과하는 가상의 직선은 상술한 가상의 수평면(55)에 위치할 수 있다. 따라서, 흡입 파이프(50)의 배출구(51a)는 케이스(10)를 관통하는 흡입 파이프(50)의 직선부(52)의 중심선이 위치하는 가상 수평면(55)보다 아래에 위치할 수 있다.
이와 같이 흡입 파이프(50)를 케이스(10)에 설치하면, 흡입 파이프(50)의 선단부(51)의 배출구(51a)에서 배출되는 냉매는 케이스(10)의 내주면(33)의 아랫부분을 향해 배출되므로, 냉매는 저압실(31) 내에서 사이클론 유동을 할 수 있다.
내부 흡입 파이프(60)는 저압실(31)의 냉매를 고압실(21)의 압축부(80)로 공급할 수 있도록 형성된다. 내부 흡입 파이프(60)는 폭 방향으로 저압실(31)의 대략 중앙에 설치될 수 있다.
내부 흡입 파이프(60)는 고저압 분리판(40)을 관통하도록 설치된다. 내부 흡입 파이프(60)의 일단은 압축부(80)에 연결되고, 타단은 저압실(31)과 연통되어, 저압실(31)의 냉매가 내부 흡입 파이프(60)를 통해 압축부(80)로 유입되도록 형성될 수 있다. 내부 흡입 파이프(60)의 타단은 저압실(31)의 상측에 위치하도록 형성된다. 즉, 내부 흡입 파이프(60)는 대략 L자 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들면, 내부 흡입 파이프(60)는 대략 L자 형상으로 형성되는 2개의 팔(61,62)을 포함할 수 있다. 내부 흡입 파이프(60)의 한쪽 팔(61)은 고저압 분리판(40)을 관통하여 압축부(80)에 연결될 수 있다. 또한, 내부 흡입 파이프(60)의 한쪽 팔(61)은 케이스(10)의 중심선(CL)에 평행하게 케이스(10)의 하면에 인접한 상태로 고저압 분리판(40)을 관통하도록 설치될 수 있다.
내부 흡입 파이프(60)의 다른 쪽 팔(62)은 지지부(100)의 하면에 대략 수직하게 설치될 수 있다. 또한, 내부 흡입 파이프(60)는 다른 쪽 팔(62)의 상단이 흡입 파이프(50)의 위쪽에 위치하도록 설치될 수 있다.
내부 흡입 파이프(60)는 케이스(10)의 중심선(CL)에 평행하게 케이스(10)의 하면에 인접하도록 설치되며 고저압 분리판(40)을 관통하는 연결 파이프(61)와 연결 파이프(61)의 일단에서 위쪽으로 수직하게 연장되는 스탠드 파이프(62)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 연결 파이프(61)는 L자 형상으로 형성된 내부 흡입 파이프(60)의 한쪽 팔을 형성하고, 스탠드 파이프(62)는 내부 흡입 파이프(60)의 다른 쪽 팔을 형성할 수 있다.
연결 파이프(61)는 케이스(10)의 내주면에 평행하게 케이스(10)의 하부에 설치되며, 일단은 압축부(80)에 연결된다. 연결 파이프(61)의 일단은 압축부(80)에 압입될 수 있다.
또한, 저압실(31)에 위치하는 연결 파이프(61)의 부분에는 오일 구멍(66)이 형성될 수 있다. 오일 구멍(66)은 케이스(10)의 내주면에 인접하는 연결 파이프(61)의 부분에 형성될 수 있다. 다른 예로, 오일 구멍(66)은 케이스(10)의 내주면의 하부에 인접하는 스탠드 파이프(62)의 아랫부분에 형성될 수 있다.
저압실(31)의 하부에 수용된 오일은 오일 구멍(22)을 통해 연결 파이프(61)로 유입되어 압축부(80)로 공급될 수 있다.
스탠드 파이프(62)는 저압실(31)에 설치된다. 스탠드 파이프(62)는 저압실(31)의 하면, 즉 설치면(110)에 대해 수직하게 설치될 수 있다. 스탠드 파이프(62)는 폭 방향으로 저압실(31)의 대략 중앙에 설치될 수 있다.
스탠드 파이프(62)는 저압실(31)로 돌출된 연결 파이프(61)의 일단에서 상측으로 수직하게 연장되며 저압실(31)과 연통되도록 형성된다. 따라서, 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)는 저압실(31)의 상측에 위치한다. 예를 들면, 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)는 흡입 파이프(50)보다 높게 위치하도록 형성될 수 있다. 즉, 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)는 흡입 파이프(50)의 위에 위치할 수 있다.
스탠드 파이프(62)의 입구(62a)가 가능한 높은 위치에 위치하도록 스탠드 파이프(62)를 형성할 수 있다. 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)가 높은 곳에 위치하면, 어큐뮬레이터를 형성하는 저압실(31)의 유효 체적이 증가될 수 있다.
내부 흡입 파이프(60)는 한 개의 파이프를 약 90도로 절곡하여 형성할 수 있다. 이 경우, 케이스(10)의 내주면에 인접하게 배치되는 내부 흡입 파이프(60)의 한쪽 팔이 연결 파이프(61)를 형성하고, 케이스(10)의 내주면에 수직하게 배치되는 내부 흡입 파이프(60)의 다른 쪽 팔은 스탠드 파이프(62)를 형성할 수 있다.
다른 예로서, 내부 흡입 파이프(60)는 별개로 형성된 연결 파이프(61)와 스탠드 파이프(62)를 대략 90도로 연결하여 형성할 수 있다. 이때, 연결 파이프(61)와 스탠드 파이프(62)는 브레이징(Brazing)으로 결합할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 케이스(10)는 메인 케이스(20), 서브 케이스(30), 및 고저압 분리판(40)을 포함할 수 있다.
메인 케이스(20)는 일단이 막힌 중공의 원통 형상으로 형성되며, 개방된 타단에는 고저압 분리판(40)이 설치될 수 있다. 메인 케이스(20)는 고저압 분리판(40)과 함께 고압실(21)을 형성한다.
서브 케이스(30)는 일단이 막힌 중공의 원통 형상으로 형성되며, 개방된 타단은 고저압 분리판(40)에 의해 차단될 수 있다. 서브 케이스(30)는 고저압 분리판(40)과 함께 저압실(31)을 형성한다.
고저압 분리판(40)은 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30) 사이에 설치된다. 고저압 분리판(40)에 의해 일단이 막힌 메인 케이스(20)는 고압실(21)을 형성한다. 또한, 고저압 분리판(40)에 의해 일단이 막힌 서브 케이스(30)는 저압실(31)을 형성한다.
고저압 분리판(40)은 일측으로 볼록하게 돌출되는 곡면판으로 형성될 수 있다. 이와 같이 고저압 분리판(40)을 곡면판으로 형성하면, 고압실(21)과 저압실(31) 사이의 열교환 면적을 넓힐 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 실시예의 경우에는, 고저압 분리판(40)은 서브 케이스(30)를 향해 돌출되는 곡면으로 형성된다. 다른 예로, 도시하지는 않았지만, 고저압 분리판(40)은 고압실(21)을 향해 돌출되는 곡면으로 형성될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에 사용되는 고저압 분리판을 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 고저압 분리판(40)은 곡면부(41)와 고정부(42)를 포함할 수 있다.
곡면부(41)는 서브 케이스(30)를 향해 볼록하게 돌출되는 곡면으로 형성될 수 있다. 곡면부(41)의 둘레는 원형으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 곡면부(41)는 구의 일부분으로 형성될 수 있다. 곡면부(41)에는 내부 흡입 파이프(60)의 연결 파이프(61)가 삽입되는 관통공(44)이 마련된다.
고정부(42)는 고저압 분리판(40)을 케이스(10)에 고정하기 위한 것으로서, 곡면부(41)의 둘레에서 연장되며 메인 케이스(20)에 결합될 수 있도록 형성된다. 고정부(42)는 링 형상으로 형성될 수 있다.
고저압 분리판(40)은 다양한 방식으로 케이스(10)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 고저압 분리판(40)는 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30)의 사이에 용접으로 결합될 수 있다. 고저압 분리판(40)을 용접으로 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30) 사이에 결합하면, 고압실(21)과 저압실(31)의 냉매가 누설되지 않을 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에서 고저압 분리판을 메인 케이스와 서브 케이스 사이에 용접으로 고정한 상태를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 고저압 분리판(40)을 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30)의 사이에 위치시키고, 원 형상의 고저압 분리판(40)의 전 둘레를 따라 메인 케이스(20)의 일단부, 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)의 일단부를 덮는 용접 비드(W)를 형성하면, 메인 케이스(20), 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)를 일체로 결합할 수 있다.
이때, 메인 케이스(20)의 바깥지름과 서브 케이스(30)의 바깥지름은 동일하게 형성될 수 있다. 메인 케이스(20)는 서브 케이스(30)와 동일하거나 유사한 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 고저압 분리판(40)의 지름은 메인 케이스(20)의 바깥지름과 동일하게 형성될 수 있다. 고저압 분리판(40)의 고정부(42)의 폭은 메인 케이스(20) 또는 서브 케이스(30)의 두께 이상으로 넓게 형성할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에서 고저압 분리판, 메인 케이스, 및 서브 케이스의 용접 결합의 일 예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 7을 참조하면, 메인 케이스(20)와 고저압 분리판(40)의 결합부위에 제1용접홈(45)을 형성하고, 서브 케이스(30)와 고저압 분리판(40)의 결합부위에 제2용접홈(46)을 형성한 후, 제1용접홈(45)과 제2용접홈(46)에 용접 비드(W)를 형성함으로써, 메인 케이스(20), 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)를 일체로 결합할 수 있다.
이때, 제1용접홈(45)은 메인 케이스(20)의 일단과 메인 케이스(20)를 마주하는 고저압 분리판(40)의 일면을 면취 가공하여 형성할 수 있다. 제2용접홈(46)은 서브 케이스(30)의 일단과 서브 케이스(30)를 마주하는 고저압 분리판(40)의 타면을 면취 가공하여 형성할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 용접홈(45, 46)을 이용하여 메인 케이스(20), 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)을 용접하면, 냉매가 메인 케이스(20)와 고저압 분리판(40) 사이 및 서브 케이스(30)와 고저압 분리판(40) 사이로 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기에서 고저압 분리판, 메인 케이스, 및 서브 케이스의 용접 결합의 일 예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 8을 참조하면, 고저압 분리판(40)의 가장자리에 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30)가 설치되는 결합단(47, 48)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 메인 케이스(20)를 마주하는 고저압 분리판(40)의 고정부(42)의 일면에 제1결합단(47)을 형성하고, 서브 케이스(30)를 마주하는 고저압 분리판(40)의 고정부(42)의 타면에 제2결합단(48)을 형성할 수 있다.
결합단(47, 48)의 크기는 메인 케이스(20) 및 서브 케이스(30)의 두께에 대응하도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 제1결합단(47)은 메인 케이스(20)가 설치되는 고저압 분리판(40)의 고정부(42)의 일면과 단차를 이루며, 제1결합단(47)의 폭(W1)은 메인 케이스(20)의 두께와 동일하게 형성될 수 있다. 제2결합단(48)은 서브 케이스(30)가 설치되는 고저압 분리판(40)의 고정부(42)의 타면과 단차를 이루며, 제2결합단(48)의 폭(W1)은 서브 케이스(30)의 두께와 동일하게 형성될 수 있다. 고저압 분리판(40)의 지름은 메인 케이스(20)의 바깥지름 및 서브 케이스(30)의 바깥지름과 동일하게 형성할 수 있다.
메인 케이스(20)의 일단을 고저압 분리판(40)의 제1결합단(47)에 설치하고, 서브 케이스(30)의 일단을 고저압 분리판(40)의 제2결합단(48)에 설치한 후, 원 형상의 고저압 분리판(40)의 전 둘레를 따라 메인 케이스(20)의 일단부, 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)의 일단부를 덮는 용접 비드(W)를 형성하면, 메인 케이스(20), 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)를 일체로 결합할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 결합단(47, 48)을 이용하여 메인 케이스(20), 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)을 용접하면, 냉매가 메인 케이스(20)와 고저압 분리판(40) 사이 및 서브 케이스(30)와 고저압 분리판(40) 사이로 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 내부 흡입 파이프(60)는 고저압 분리판(40)의 관통공(44)에 삽입된 상태로, 용접으로 고저압 분리판(40)에 고정될 수 있다.
또한, 흡입 파이프(50)는 서브 케이스(30)의 일 측면에 형성된 관통공(35)에 삽입된 상태로 용접으로 서브 케이스(30)에 고정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)의 저압실(31)에는 도 9에 도시된 바와 같이 흡입 파이프(50)로 흡입된 냉매를 필터링할 수 있는 스크린(90)을 설치할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 의한 횡형 압축기를 개념적으로 나타내는 종단면도이다.
도 9를 참조하면, 저압실(31)에는 스크린(90)이 설치될 수 있다. 스크린(90)은 스탠드 파이프(62)에 고정될 수 있다. 스크린(90)은 스탠드 파이프(62)의 상부에 설치될 수 있다. 또한, 스크린(90)은 흡입 파이프(50)의 위쪽으로 스탠드 파이프(62)의 상부에 설치될 수 있다. 스크린(90)은 스탠드 파이프(62)에 용접으로 고정될 수 있다.
스크린(90)은 흡입 파이프(50)를 통해 저압실(31)로 유입된 냉매에서 액체 냉매와 이물질을 분리할 수 있도록 형성된다.
저압실(31)에 설치된 스크린(90)은 저압실(31)을 상부 공간(31a)과 하부 공간(31b)으로 구획할 수 있다. 따라서, 흡입 파이프(50)에서 배출되는 냉매는 저압실(31)의 하부 공간(31b)으로 유입되고, 스크린(90)을 통과하는 기체 상태의 냉매는 저압실(31)의 상부 공간(31a)으로 유입되어 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)로 들어가게 된다.
스크린(90)은 메시(mesh)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 스크린(90)은 100x100 메시, 지름 0.1mm의 와이어로 형성될 수 있다.
따라서, 흡입 파이프(50)를 통해 저압실(31)로 유입된 냉매 중 기체 상태의 냉매는 스크린(90)을 통과하여 스크린(90)의 상측, 즉 저압실(31)의 상부 공간(31a)으로 이동한 후, 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)로 유입될 수 있다.
저압실(31)로 유입된 냉매 중 액체 상태의 냉매는 스크린(90)을 통과하지 못하고 저압실(31)의 하부에 모이게 된다. 또한, 유입된 냉매에 포함된 오일 및 이물질도 스크린(90)을 통과하지 못하고, 저압실(31)의 하부에 모이게 된다.
이상에서는 고저압 분리판(40)이 곡면판으로 형성된 경우에 대해 설명하였으나, 고저압 분리판(40)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 도 10을 참조하여, 다른 형상을 갖는 고저압 분리판(40)에 대해 설명한다.
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 의한 횡형 압축기를 개념적으로 나타내는 종단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)는 메인 케이스(20), 서브 케이스(30), 고저압 분리판(40'), 흡입 파이프(50), 내부 흡입 파이프(60), 모터부(70), 압축부(80)를 포함할 수 있다.
메인 케이스(20), 서브 케이스(30), 흡입 파이프(50), 내부 흡입 파이프(60), 모터부(70), 압축부(80)는 상술한 실시예와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
고저압 분리판(40')은 메인 케이스(20) 및 서브 케이스(30)와 함께 케이스(10)를 형성하며, 케이스(10)의 내부를 고압실(21)와 저압실(31)로 구획할 수 있다.
고저압 분리판(40')은 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30) 사이에 설치된다. 고저압 분리판(40')에 의해 일단이 막힌 메인 케이스(20)는 고압실(21)을 형성한다. 또한, 고저압 분리판(40')에 의해 일단이 막힌 서브 케이스(30)는 저압실(31)을 형성한다.
고저압 분리판(40')은 저압실(31)로 돌출되는 원형돌기부(45)를 포함할 수 있다. 이와 같이 고저압 분리판(40')을 원형돌기부(45)를 갖는 판으로 형성하면, 고압실(21)과 저압실(31) 사이의 열교환 면적을 넓힐 수 있다.
고저압 분리판(40')은 원형돌기부(45)와 고정부(42)를 포함할 수 있다.
원형돌기부(45)는 서브 케이스(30)를 향해 볼록하게 돌출되는 원형 단면의 돌기로 형성될 수 있다. 원형돌기부(45)의 내부는 중공으로 형성된다. 따라서, 고압실(21)을 마주하는 고저압 분리판(40')의 일면에는 원형 단면의 홈이 형성되고, 저압실(31)을 마주하는 고저압 분리판(40')의 타면에는 원형 단면의 돌기가 형성된다.
고정부(42)는 원형돌기부(45)를 케이스(10)에 고정하기 위한 것으로서, 원형돌기부(45)의 둘레에서 연장되며 메인 케이스(20)에 결합될 수 있도록 형성된다. 고정부(42)는 링 형상으로 형성될 수 있다.
고정부(42)에는 내부 흡입 파이프(60)의 연결 파이프(61)가 삽입되는 관통공(44)이 형성될 수 있다.
원형돌기부(45)의 바깥지름은 서브 케이스(30)의 안지름보다 작게 형성된다. 고정부(42)의 지름은 메인 케이스(20)의 바깥지름 및 서브 케이스(30)의 바깥지름과 동일하게 형성된다.
고저압 분리판(40')의 고정부(42)는 다양한 방식으로 케이스(10)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 고저압 분리판(40')의 고정부(42)는 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30)의 사이에 용접으로 결합될 수 있다. 고저압 분리판(40')의 고정부(42)를 용접으로 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30) 사이에 결합하면, 고압실(21)과 저압실(31)의 냉매가 메인 케이스(20)와 고저압 분리판(40')의 사이 및 서브 케이스(30)와 고저압 분리판(40)의 사이로 누설되지 않을 수 있다.
이상에서는 고저압 분리판(40')이 저압실(31)을 향해 돌출된 형상을 갖는 경우에 대해 설명하였으나, 고저압 분리판(40')의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 고저압 분리판은 도 11에 도시된 바와 같이 원판 형상으로 형성될 수도 있다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 의한 횡형 압축기를 개념적으로 나타내는 종단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)는 메인 케이스(20), 서브 케이스(30), 고저압 분리판(40"), 흡입 파이프(50), 내부 흡입 파이프(60), 모터부(70), 압축부(80)를 포함할 수 있다.
메인 케이스(20), 서브 케이스(30), 흡입 파이프(50), 내부 흡입 파이프(60), 모터부(70), 압축부(80)는 상술한 실시예와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
고저압 분리판(40")은 메인 케이스(20) 및 서브 케이스(30)와 함께 케이스(10)를 형성하며, 케이스(10)의 내부를 고압실(21)과 저압실(31)로 구획할 수 있다.
고저압 분리판(40")은 메인 케이스(20)와 서브 케이스(30) 사이에 설치된다. 고저압 분리판(40")에 의해 일단이 막힌 메인 케이스(20)는 고압실(21)을 형성한다. 또한, 고저압 분리판(40")에 의해 일단이 막힌 서브 케이스(30)는 저압실(31)을 형성한다.
고저압 분리판(40")은 원판 형상으로 형성될 수 있다. 원판 형상의 고저압 분리판(40")은 용접에 의해 메인 케이스(20)의 일단 및 서브 케이스(30)의 일단에 고정될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 12를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)의 조립방법에 대해 설명한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기를 나타내는 분해 사시도이다.
메인 케이스(20)에 설치된 압축부(80)에 연결 파이프(61)를 설치한다. 연결 파이프(61)는 압축부(80)의 유입구(81)에 압입하여 압축부(80)에 결합할 수 있다.
연결 파이프(61)를 고저압 분리판(40)의 관통공(44)에 삽입한 후, 고저압 분리판(40)의 고정부(42)를 메인 케이스(20)의 일단에 밀착시킨다. 이때, 고저압 분리판(40)의 곡면부(41)가 외부로 돌출되도록 한다. 이 상태에서, 연결 파이프(61)를 고저압 분리판(40)에 용접으로 결합한다.
다음으로, 고저압 분리판(40)에서 돌출된 연결 파이프(61)의 일단에 스탠드 파이프(62)의 일단을 결합한다. 스탠드 파이프(62)는 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 스탠드 파이프(62)의 길이가 짧은 한 팔을 고저압 분리판(40)을 통해 돌출된 연결 파이프(61)의 일단에 연결한다. 이때, 연결 파이프(61)와 스탠드 파이프(62)는 브레이징(brazing)으로 결합할 수 있다.
다른 공정에서, 흡입 파이프(50)는 서브 케이스(30)에 결합될 수 있다. 즉, 서브 케이스(30)의 관통공(35)에 흡입 파이프(50)를 삽입하고, 흡입 파이프(50)의 전 둘레를 서브 케이스(30)의 측면에 용접으로 결합하면, 흡입 파이프(50)를 서브 케이스(30)와 일체로 결합할 수 있다. 이때, 흡입 파이프(50)는 선단부(51)의 배출구(51a)가 서브 케이스(30)의 내주면(33)을 마주하도록 서브 케이스(30)에 고정된다.
이와 같이, 흡입 파이프(50)는 서브 케이스(30)에 용접으로 결합되므로, 흡입 파이프(50)와 서브 케이스(30)의 관통공(35) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
끝으로, 서브 케이스(30)가 고저압 분리판(40)과 스탠드 파이프(62)를 덮도록 설치한다. 구체적으로, 서브 케이스(30)의 일단이 고저압 분리판(40)의 고정부(42)의 일면에 접촉하도록 설치하고, 용접으로 메인 케이스(20), 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)를 결합한다. 다시 말하면, 고저압 분리판(40)의 전 둘레를 따라 용접 비드(W)를 형성하면, 메인 케이스(20), 고저압 분리판(40), 및 서브 케이스(30)를 일체로 결합할 수 있다.
이때, 서브 케이스(30)는 흡입 파이프(50)가 결합되어 있는 상태이므로, 서브 케이스(30)를 고저압 분리판(40)에 결합하면, 횡형 압축기(1)의 제작이 완료된다.
이하, 도 13을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)의 작동에 대해 상세하게 설명한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기의 동작을 설명하기 위한 종단면도이다.
도시하지는 않았지만, 횡형 압축기(1)의 흡입 파이프(50)와 배출 파이프(23)는 냉매 사이클에 연결될 수 있다. 예를 들면, 흡입 파이프(50)는 냉매 사이클의 증발기와 연결되고, 배출 파이프(23)는 응축기와 연결될 수 있다.
흡입 파이프(50)로는 저온 저압의 냉매가 유입될 수 있다. 흡입 파이프(50)의 선단부(51)는 저압실(31)의 내벽, 즉 서브 케이스(30)의 내주면을 향하도록 설치되어 있으므로, 흡입 파이프(50)로 유입되는 냉매는 저압실(31)의 내부에서 선회하게 된다. 즉, 흡입 파이프(50)를 통해 유입되는 냉매는 저압실(31)의 내부에서 사이클론 유동을 하게 된다.
이와 같이 냉매가 저압실(31)에서 사이클론 유동을 하면, 유입된 냉매가 기체 상태의 냉매, 액냉매 및 오일로 효과적으로 분리될 수 있다.
분리된 기체 상태의 냉매는 저압실(31)의 상측으로 이동하여 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)로 유입된다. 스탠드 파이프(62)의 입구(62a)로 유입된 냉매는 연결 파이프(61)를 통해 압축부(80)로 유입된다.
압축부(80)로 유입된 냉매는 압축부(80)에 의해 압축된 후, 압축부(80)의 배출구를 통해 압축부(80) 외부로 배출된다. 압축부(80)의 배출구는 고압실(21)의 내부에 위치하므로, 압축부(80)에서 압축된 냉매는 고압실(21)로 배출된다. 이때, 압축부(80)는 모터부(70)에 의해 작동하여, 냉매를 압축하고, 압축된 냉매를 고압실(21)로 배출할 수 있다.
압축부(80)에서 압축된 냉매는 고온 고압이므로, 고압실(21)의 내부는 고온이며 고압인 상태가 된다.
이때, 고압실(21)과 저압실(31)은 고저압 분리판(40)을 통해 서로 접하고 있으므로, 고압실(21)과 저압실(31)은 서로 열교환을 할 수 있다. 따라서, 고압실(21)에 의해 저압실(31)의 온도가 상승하므로, 저압실(31)의 액냉매가 쉽게 기체 상태의 냉매로 상변화할 수 있다. 이에 의해, 저압실(31)로 흡입된 냉매에서 액냉매의 양을 줄일 수 있다.
또한, 저압실(31)의 영향을 받아 고압실(21)의 온도는 하강하므로, 고압실(21)의 하부에 저장되는 오일의 점도가 낮아지는 것을 제한할 수 있다. 구체적으로, 케이스(10) 내부에 어큐뮬레이터의 기능을 하는 저압실(31)이 마련되지 않은 횡형 압축기의 케이스 내부에 저장되는 오일의 점도에 비해 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)와 같이 케이스(10) 내부에 어큐뮬레이터의 기능을 하는 저압실(31)을 마련한 경우에 케이스(10) 내부에 저장되는 오일의 점도를 높일 수 있다.
고압실(21)로 배출된 냉매는 모터부(70)를 통과한 후, 고압실(21)의 일측에 설치된 배출 파이프(23)를 통해 고압실(21)의 외부로 배출된다. 배출 파이프(23)가 응축기에 연결된 경우, 배출 파이프(23)로 배출된 냉매는 배출 파이프(23)와 응축기를 연결하는 배관을 따라 응축기로 이동할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)는 어큐뮬레이터가 케이스(10)의 내부에 마련되므로, 어큐뮬레이터가 케이스의 외부에 설치되는 종래 기술에 의한 횡형 압축기에 비해 설치면적(footprint)을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)는 고압실(21)과 저압실(31)을 분리하는 고저압 분리판(40)을 통해 고압실(21)과 저압실(31)이 열교환을 할 수 있도록 형성된다. 따라서, 저압실(31)로 유입된 냉매에 포함된 액냉매가 기화하여 기체 냉매가 될 수 있으며, 고압실(21)의 하부에 저장된 오일의 온도가 낮아지므로 오일의 점도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 횡형 압축기(1)는 압축부(80)와 케이스(10)의 일 측면 사이에 고저압 분리판(40)과 어큐뮬레이터 기능을 하는 저압실(31)을 마련하므로, 압축부(80)의 일측으로 수평방향으로 방사되는 소음을 줄일 수 있다. 구체적으로, 고저압 분리판(40)과 저압실(31)을 형성하는 공간이 압축부(80)에서 발생하는 소음을 차단하는 소음차단부재의 역할을 하므로, 횡형 압축기(1)의 일측 방향으로 방사되는 횡방향의 방사 소음을 줄일 수 있다.
상기에서 본 개시는 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 개시의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 개시는 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 내부 공간을 고압실과 저압실로 구획하는 고저압 분리판;
    상기 고압실에 설치되는 모터;
    상기 고압실에 설치되며, 상기 모터에 의해 구동하여 냉매를 압축하도록 형성되는 압축기;
    상기 저압실에 설치되며, 냉매가 흡입되는 흡입 파이프; 및
    상기 고저압 분리판을 관통하며, 일단은 상기 고압실에서 상기 압축기에 연결되고, 타단은 상기 저압실에 설치되어, 상기 저압실의 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 하는 내부 흡입 파이프;를 포함하며,
    상기 내부 흡입 파이프는,
    상기 케이스의 중심축에 평행하게 상기 케이스의 하면에 인접하도록 설치되고 상기 압축기에 연결되며 상기 고저압 분리판을 관통하는 연결 파이프; 및
    상기 연결 파이프의 일단에서 상기 수평한 압축기의 수직축을 따라 상측으로 연장되며 상기 저압실에 설치되는 스탠드 파이프;를 포함하는, 횡형 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스탠드 파이프의 입구는 상기 수직축을 따라 상기 흡입 파이프보다 높게 위치하도록 설치되는, 횡형 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압실의 하부에 인접한 상기 내부 흡입 파이프의 부분에는 오일 구멍이 형성되는, 횡형 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압실에 위치하는 상기 흡입 파이프의 선단부는 배출구가 상기 케이스의 내주면을 향하도록 굽혀진, 횡형 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡입 파이프의 배출구는 상기 케이스를 관통하는 상기 흡입 파이프의 직선부의 중심을 통과하는 가상의 직선보다 아래에 위치하는, 횡형 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고저압 분리판은 일측으로 볼록하게 돌출되는 곡면판으로 형성되는, 횡형 압축기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 고압실을 형성하는 메인 케이스; 및
    상기 저압실을 형성하는 서브 케이스;를 포함하며,
    상기 고저압 분리판은 상기 메인 케이스와 상기 서브 케이스 사이에 설치되는, 횡형 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 케이스, 상기 서브 케이스, 및 상기 고저압 분리판은 용접으로 결합되는, 횡형 압축기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 고저압 분리판은 상기 서브 케이스를 향해 돌출되도록 형성되는, 횡형 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고저압 분리판은,
    상기 서브 케이스를 향해 돌출되는 곡면으로 형성되는 곡면부; 및
    상기 곡면부의 전 둘레에서 연장되며, 상기 메인 케이스에 결합되는 고정부;를 포함하는 횡형 압축기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    내부 흡입 파이프는 한 개의 파이프를 90도로 절곡하여 형성되는, 횡형 압축기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    내부 흡입 파이프는 별개로 형성된 상기 연결 파이프와 상기 스탠드 파이프를 브레이징으로 결합하여 형성되는, 횡형 압축기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 스탠드 파이프의 상부에 설치되며, 상기 저압실을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하는 스크린을 더 포함하는, 횡형 압축기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스크린은 상기 흡입 파이프의 위에 설치되는, 횡형 압축기.
  15. 케이스;
    상기 케이스의 내부 공간을 고압실과 저압실로 구획하는 고저압 분리판;
    상기 고압실에 설치되는 모터;
    상기 고압실에 설치되며, 상기 모터에 의해 구동하여 냉매를 압축하도록 형성되는 압축기;
    상기 저압실에 설치되며, 냉매가 흡입되는 흡입 파이프; 및
    상기 고저압 분리판을 관통하며, 일단은 상기 고압실에서 상기 압축기에 연결되고, 타단은 상기 저압실에 설치되어, 상기 저압실의 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 하는 내부 흡입 파이프;를 포함하며,
    상기 내부 흡입 파이프는 L자 형상으로 형성되며, 상기 압축기에 연결되는 상기 내부 흡입 파이프의 제1팔은 상기 케이스의 중심선에 평행하게 상기 케이스의 하면에 인접하면서 상기 고저압 분리판을 관통하도록 설치되며, 상기 내부 흡입 파이프의 제2팔의 상단은 상기 수평한 압축기의 수직축을 따라 상기 흡입 파이프의 위쪽에 위치하도록 설치되는, 횡형 압축기.
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