WO2023286943A1 - 횡형 로터리 압축기 및 이를 포함하는 가전기기 - Google Patents

Abstract

횡형 로터리 압축기는 흡입구 및 토출구를 포함하고, 오일이 저류되는 케이스, 흡입구로 유입된 냉매가 수용되는 압축 공간을 갖는 압축 장치, 압축 장치의 일측에 배치되어 압축 장치를 구동시키는 구동 장치, 구동 장치와 압축 장치를 연결하고, 압축 장치를 관통하는 회전축, 압축 장치의 타측에 배치되고, 일단이 회전축과 연결되고, 타단이 오일에 잠기도록 케이스의 하면과 인접하게 배치되는 급유관, 케이스의 내부를 구동 장치가 배치되는 제1 영역과 압축 장치가 배치되는 제2 영역으로 구획하고, 압축 장치로부터 제1 영역으로 압축된 냉매가 토출되는 토출홀 및 상측에 형성되어 제1 및 제2 영역을 연통시키는 제1 홀을 포함하는 제1 플레이트 및 케이스의 내부를 제2 영역과 급유관이 배치되고 토출구와 연통하는 제3 영역으로 구획하고, 상측에 형성되어 제2 및 제3 영역을 연통시키는 제2 홀을 포함하는 제2 플레이트를 포함하고, 제1 및 제2 플레이트는 하단이 케이스의 하면과 이격되어 오일 유로를 형성한다.

Description

횡형 로터리 압축기 및 이를 포함하는 가전기기

본 개시는 압축기를 기울이지 않고도 안정적으로 급유가 가능하도록 개선된 구조를 갖는 횡형 로터리 압축기 및 이를 포함하는 가전기기에 관한 것이다.

압축기는 모터나 터빈 등을 이용하여 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동 가스를 압축시켜 압력을 높이는 기계적 장치이다. 압축기는 산업 전반에 걸쳐 다양하게 사용될 수 있으며, 냉매 사이클에 사용되는 경우, 낮은 압력의 냉매를 높은 압력의 냉매로 변환시켜 다시 응축기로 전달할 수 있다.

압축기를 크게 분류하면, 피스톤과 실린더 사이에 작동 가스가 흡, 토출되는 압축 공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기와 선회스크롤과 고정 스크롤 사이에 작동 가스가 흡, 토출되는 압축 공간이 형성되도록 하여, 선회스크롤이 고정스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤 압축기 및 편심 회전되는 롤링피스톤과 실린더 사이에 작동 가스가 흡, 토출되는 압축 공간이 형성되도록 하여 롤링피스톤이 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 로터리식 압축기로 나뉘어진다.

다만, 종래의 횡형 로터리 압축기는 각종 부품에 윤활 작용을 하는 오일을 제공하기 위해, 압축기를 기울여야 해서 작업성이 저하되고 압축기의 높이가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 압축기를 기울이지 않고도 안정적으로 급유가 가능하도록 개선된 구조를 갖는 횡형 로터리 압축기 및 이를 포함하는 가전기기를 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 횡형 로터리 압축기는, 흡입구 및 토출구를 포함하고, 오일이 저류되는 케이스, 상기 흡입구로 유입된 냉매가 수용되는 압축 공간을 갖는 압축 장치, 상기 압축 장치의 일측에 배치되어 상기 압축 장치를 구동시키는 구동 장치, 상기 구동 장치와 상기 압축 장치를 연결하고, 상기 압축 장치를 관통하는 회전축, 상기 압축 장치의 타측에 배치되고, 일단이 상기 회전축과 연결되고, 타단이 오일에 잠기도록 상기 케이스의 하면과 인접하게 배치되는 급유관, 상기 케이스의 내부를 상기 구동 장치가 배치되는 제1 영역과 상기 압축 장치가 배치되는 제2 영역으로 구획하고, 상기 압축 장치로부터 상기 제1 영역으로 압축된 냉매가 토출되는 토출홀 및 상측에 형성되어 상기 제1 및 제2 영역을 연통시키는 제1 홀을 포함하는 제1 플레이트 및 상기 케이스의 내부를 상기 제2 영역과 상기 급유관이 배치되고 상기 토출구와 연통하는 제3 영역으로 구획하고, 상측에 형성되어 상기 제2 및 제3 영역을 연통시키는 제2 홀을 포함하는 제2 플레이트를 포함하고, 상기 제1 및 제2 플레이트는 하단이 상기 케이스의 하면과 이격되어 오일 유로를 형성할 수 있다.

상기 회전축은, 상기 급유관과 연통되고, 내부에 길이 방향으로 형성되는 오일 유로 공간 및 상기 오일 유로 공간과 상기 회전축의 외부를 연통시키는 급유홀을 포함할 수 있다.

상기 제2 홀의 직경은 상기 케이스의 내경의 0.04배 이상 0.1배 이하일 수 있다.

상기 케이스에 수용된 오일은, 상기 구동 장치가 동작하지 않는 경우, 제1 높이로 저류되고, 상기 제1 및 제2 플레이트의 하단은 상기 케이스의 하면과 상기 제1 높이보다 짧은 제2 높이만큼 이격될 수 있다.

상기 급유관의 타단은 상기 케이스의 하면과 제3 높이만큼 이격되고, 상기 제2 높이는 상기 제3 높이보다 길고, 상기 케이스의 반경보다 짧을 수 있다.

상기 횡형 로터리 압축기는 상기 토출구를 관통하고, 일단이 상기 제3 영역에 배치되는 토출관을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 영역 중 상기 제1 높이보다 하측에 배치되고 상기 제2 높이보다 상측에 배치되는 공간은 제1 체적을 갖고, 상기 제3 영역 중 상기 제1 높이보다 상측에 배치되고 상기 토출구의 일단보다 하측에 배치되는 공간은 제2 체적을 갖고, 상기 제2 체적은 상기 제1 체적보다 클 수 있다.

상기 횡형 로터리 압축기는 상기 토출구를 관통하고, 상기 제3 영역에 배치된 일단이 상측으로 절곡 형성되는 토출관을 더 포함할 수 있다.

상기 구동 장치는, 상기 회전축을 둘러싸도록 배치되어 상기 회전축과 함께 회전 가능한 회전자 및 상기 케이스의 내면에 고정되고, 상기 회전자를 회전 가능하게 지지하는 고정자를 포함할 수 있다.

상기 제2 플레이트는 측면이 상기 케이스의 내면과 접할 수 있다.

상기 흡입구는 상기 케이스의 외부와 상기 제2 영역을 연통시킬 수 있다.

상기 압축 장치는, 상기 제1 영역을 바라보는 일면이 상기 제1 플레이트에 의해 커버되고, 상기 압축 공간과 상기 제1 영역을 연통시키는 제3 홀을 포함하는 플랜지 부재를 포함할 수 있다.

상기 플랜지 부재는 측면이 상기 케이스의 내면과 접하고, 상기 제1 플레이트의 하단보다 하측에 형성되는 제4 홀을 포함할 수 있다.

상기 압축 장치는, 상기 압축 공간에서 편심을 가지고 선회 운동하는 롤링 피스톤 및 상기 롤링 피스톤과 접하여 상기 압축 공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인을 각각 포함하는 제1 실린더 및 제2 실린더 및 상기 제1 및 제2 실린더 사이에 배치되고, 상기 제1 실린더의 압축실과 상기 제2 실린더의 압축실을 연통시키는 제5 홀을 포함하는 미들 플레이트를 포함하고, 상기 제3 홀은 상기 제1 실린더의 압축실과 상기 제1 영역을 연통시킬 수 있다.

상기 제2 플레이트의 하단과 상기 케이스의 하면 사이의 단면적은 상기 케이스의 단면적의 0.05배 이상 0.35배 이하일 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 냉매를 이용한 외부와의 열 교환을 통해 온도를 조절하는 가전 기기는, 냉매를 압축하기 위한 횡형 로터리 압축기를 포함하고, 상기 횡형 로터리 압축기는, 흡입구 및 토출구를 포함하고, 오일이 저류되는 케이스, 상기 흡입구로 유입된 냉매를 압축시키는 압축 장치, 상기 압축 장치의 일측에 배치되어 상기 압축 장치를 구동시키는 구동 장치, 상기 케이스의 내부를 상기 구동 장치가 배치되는 제1 영역과 상기 압축 장치가 배치되는 제2 영역으로 구획하고, 상기 압축 장치로부터 상기 제1 영역으로 압축된 냉매가 토출되는 토출홀 및 상측에 형성되어 상기 제1 및 제2 영역을 연통시키는 제1 홀을 포함하는 제1 플레이트 및 상기 케이스의 내부를 상기 제2 영역과 상기 토출구와 연통하는 제3 영역으로 구획하고, 상측에 형성되어 상기 제2 및 제3 영역을 연통시키는 제2 홀을 포함하는 제2 플레이트를 포함하고, 상기 제1 및 제2 플레이트는 하단이 상기 케이스의 하면과 이격되어 오일 유로를 형성할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 횡형 로터리 압축기의 사시도이다.

도 2는 도 1의 횡형 로터리 압축기의 단면도이다.

도 3 및 도 4는 각각 도 1의 제1 플레이트 및 제2 플레이트의 정면도이다.

도 5는 구동 장치가 동작하지 않는 상태에서 유면을 나타내는 단면도이다.

도 6은 구동 장치가 동작하는 상태에서 유면을 나타내는 단면도이다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 횡형 로터리 압축기의 분해 사시도이다.

도 8은 도 7의 압축 장치의 분해 사시도이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 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.

본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.

본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.

나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 횡형 로터리 압축기의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 냉동사이클은 압축, 응축, 팽창, 증발의 4가지 행정이 있으며, 압축, 응축, 팽창, 증발의 네 가지 행정은 냉매가 로터리 압축기(1), 응축기(2), 팽창 밸브(3), 증발기(4)를 순환하면서 발생될 수 있다.

횡형 로터리 압축기(1)는 냉매 가스를 고온, 고압의 상태로 압축하여 토출관(40)을 통하여 배출하며, 로터리 압축기(1)에서 배출되는 고온, 고압의 냉매 가스는 응축기(2)로 유입될 수 있다.

응축기(2)에서는 횡형 로터리 압축기(1)에서 압축된 냉매를 액상으로 응축하며, 응축 과정을 통해 주위로 열을 방출할 수 있다.

팽창 밸브(3)는 응축기(2)에서 응축된 고온, 고압 상태의 냉매를 저압 상태의 팽창시키고, 증발기(4)는 팽창 밸브(3)에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 증발 잠열을 이용하여 피 냉각 물체와 열 교환에 의하여 냉동 효과를 달성할 수 있다.

이후, 저온 저압 상태의 냉매 가스는 어큐뮬레이터(20) 및 유입관(30)을 통하여 횡형 로터리 압축기(1)로 복귀될 수 있다. 어큐뮬레이터(20)는 증발기(4) 및 유입관(30)의 사이에 배치될 수 있다. 어큐뮬레이터(20)는 냉매의 흡입에 따른 부하 변동으로 발생하는 액상의 냉매가 횡형 로터리 압축기(1)의 내부로 유입되지 않도록 액상의 냉매를 저장할 수 있다.

상술한 냉각 사이클을 구비하는 가전기기는 에어컨, 냉장고, 냉동고 중 하나일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 냉각 사이클을 구비하는 다양한 가전기기에 사용될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 로터리 압축기(1)는 상술한 가전기기뿐만 아니라, 압축기를 포함하는 다양한 기기에 사용될 수 있다.

도 2는 도 1의 횡형 로터리 압축기의 단면도이다. 도 3 및 도 4는 각각 도 1의 제1 플레이트 및 제2 플레이트의 정면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 횡형 로터리 압축기(1)는, 케이스(10), 압축 장치(100), 구동 장치(200), 회전축(300), 급유관(400), 제1 플레이트(500) 및 제2 플레이트(600)를 포함할 수 있다.

케이스(10)는 흡입구(11) 및 토출구(12)를 포함하고, 오일이 저류될 수 있다.

압축 장치(100)는 케이스(10)의 흡입구(11)로 유입된 냉매가 수용되는 압축 공간을 가질 수 있다. 압축 장치(100)는 압축기로 지칭될 수 있다.

구동 장치(200)는 압축 장치(100)의 일측에 배치되어 압축 장치(100)를 구동시킬 수 있다. 구동 장치(200)는 드라이버로 지칭될 수 있다.

구동 장치(200)는, 회전축(300)을 둘러싸도록 배치되어 회전축(300)과 함께 회전 가능한 회전자(210) 및 케이스(10)의 내면에 고정되고, 회전자(210)를 회전 가능하게 지지하는 고정자(220)를 포함할 수 있다.

회전축(300)은 구동 장치(200)와 압축 장치(100)를 연결하고, 압축 장치(100)를 관통할 수 있다.

급유관(400)은 압축 장치(100)의 타측에 배치되고, 일단(401)이 회전축(300)과 연결되고, 타단(402)이 오일에 잠기도록 케이스(10)의 하면(13)과 인접하게 배치될 수 있다.

제1 플레이트(500)는 케이스(10)의 내부를 구동 장치(200)가 배치되는 제1 영역(14)과 압축 장치(100)가 배치되는 제2 영역(15)으로 구획할 수 있다.

제1 플레이트(500)는 압축 장치(100)로부터 제1 영역(14)으로 압축된 냉매가 토출되는 토출홀(510)을 포함할 수 있다. 제1 플레이트(500)는 상측에 형성되어 제1 및 제2 영역(14, 15)을 연통시키는 제1 홀(520)을 포함할 수 있다.

제1 플레이트(500)는 하단(530)이 케이스(10)의 하면(13)과 이격되어 오일 유로를 형성할 수 있다. 구체적으로, 오일은 오일 유로(O)를 따라서 제1 플레이트(500)의 하단(530)과 케이스(10)의 하면(13) 사이로, 제1 영역(14)으로부터 제2 영역(15)으로, 또는 제2 영역(15)으로부터 제1 영역(14)으로 이동할 수 있다.

제2 플레이트(600)는 케이스(10)의 내부를 제2 영역(15)과 급유관(400)이 배치되고 토출구(12)와 연통하는 제3 영역(16)으로 구획할 수 있다.

제2 플레이트(600)는 측면(620)이 케이스(10)의 내면과 접할 수 있다. 이에 따라, 냉매나 오일이 제2 플레이트(600)의 측면(620)과 케이스(10)의 내면 사이로 의도치 않게 이동하는 것이 방지될 수 있다.

제2 플레이트(600)는 상측에 형성되어 제2 및 제3 영역(15, 16)을 연통시키는 제2 홀(610)을 포함할 수 있다.

제2 플레이트(600)는 하단(630)이 케이스(10)의 하면(13)과 이격되어 오일 유로를 형성할 수 있다. 구체적으로, 오일은 오일 유로(O)를 따라서 제2 플레이트(600)의 하단(630)과 케이스(10)의 하면(13) 사이로, 제2 영역(15)으로부터 제3 영역(16)으로, 또는 제3 영역(16)으로부터 제2 영역(15)으로 이동할 수 있다.

케이스(10)의 흡입구(11)는 케이스(10)의 외부와 제2 영역(15)을 연통시킬 수 있다. 유입관(30)은 케이스(10)의 흡입구(11)를 관통하여, 제2 영역(15)에 배치된 압축 장치(100)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 증발기(4)로부터 토출된 저온 저압의 냉매는 유입관(30)을 따라서 압축 장치(100)로 이동할 수 있다.

이후, 저온 저압의 냉매는 압축 장치(100)의 압축 공간에서 고온 고압의 냉매로 압축될 수 있다. 압축 장치(100)로부터 제1 영역(14)을 향하여 토출된 냉매는, 제1 냉매 유로(R1)를 따라서 제1 플레이트(500)의 토출홀(510)을 통과하여 제1 영역(14)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(14)의 압력을 상승할 수 있다.

제1 영역(14)에 위치한 고온 고압의 냉매는 제1 플레이트(500)의 제1 홀(520)을 통하여 제2 영역(15)으로 이동할 수 있다. 즉, 제1 영역(14)의 냉매는 제1 홀(520)을 관통하는 제2 냉매 유로(R2)를 따라서 제2 영역(15)으로 이동할 수 있다. 이 때, 제1 홀(520)이 형성하는 유로 단면적이 제1 영역(14)의 유로의 단면적보다 작으므로, 제1 영역(14)으로부터 제2 영역(15)으로 이동하는 냉매의 압력은 감소될 수 있다.

마찬가지로, 제2 영역(15)에 위치한 냉매는 제2 플레이트(600)의 제2 홀(610)을 통하여 제3 영역(16)으로 이동할 수 있다. 즉, 제2 영역(15)의 냉매는 제2 홀(610)을 관통하는 제3 냉매 유로(R3)를 따라서 제3 영역(16)으로 이동할 수 있다. 제3 영역(16)에 위치한 냉매는 토출관(40)에 의해 형성되는 제4 냉매 유로(R4)를 따라서 케이스(10)의 외부로 이동할 수 있다.

이 때, 제2 홀(610)이 형성하는 유로 단면적이 제2 영역(15)의 유로의 단면적보다 작으므로, 제2 영역(15)으로부터 제3 영역(16)으로 이동하는 냉매의 압력은 감소될 수 있다.

즉, 케이스(10)는 제1 및 제2 플레이트(500, 600)에 의해 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16)으로 구획되고, 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16)은 서로 다른 압력을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 영역(14)의 압력이 제일 높고, 제3 영역(16)의 압력이 제일 작을 수 있다.

이에 따라, 케이스(10)에 저류된 오일은 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16)의 압력 차이에 의해 제1 영역(14)에서 제2 영역(15)으로, 제2 영역(15)에서 제3 영역(16)으로 이동할 수 있다. 즉, 오일은 제3 영역(16)에서 가장 높은 유면을 가질 수 있고, 제1 영역(14)에서 가장 낮은 유면을 가질 수 있다.

제3 영역(16)에 저류된 오일은 제1 및 제2 영역(14, 15)에 저류된 오일에 비해 높은 유면을 가지므로, 횡형 로터리 압축기(1)를 기울이지 않고도 급유관(400)의 내부로 용이하게 이동할 수 있다.

또한, 제3 영역(16)에서 충분히 높은 유면이 형성되므로 케이스(10) 내에 적은 양의 오일만 충전하여도, 제3 영역(16)에 저류된 오일은 급유관(400)의 내부로 용이하게 이동할 수 있다.

제1 영역(14)에 저류된 오일은 충분히 낮은 유면을 가지므로, 구동 장치(200)의 회전자(210)와 최대한 접하지 않을 수 있다. 이에 따라, 회전자(210)와 오일이 충돌하여 발생하는 소음과 오일 포밍(foaming)이 감소될 수 있다.

또한, 제2 영역(15)에 저류된 오일은 충분히 높은 유면을 가지므로, 압축 장치(200)의 복수의 부품이 오일에 잠길 수 있다. 이에 따라, 오일은 압축 장치(200)의 복수의 부품 사이의 틈새에서 누설되는 냉매의 유출을 막을 수 있다.

회전축(300)은 급유관(400)과 연통되고, 내부에 길이 방향으로 형성되는 오일 유로 공간(310)을 포함할 수 있다. 또한, 회전축(300)은 오일 유로 공간(310)과 회전축(300)의 외부를 연통시키는 급유홀(320)을 포함할 수 있다. 급유홀(320)은 회전축(300)의 길이 방향을 따라 복수로 형성될 수 있다.

이에 따라, 제3 영역(16)의 저류된 오일은 급유관(400), 오일 유로 공간(310), 급유홀(320)을 차례로 통과하여, 압축 장치(100)와 회전축(300)의 사이에 윤활작용을 할 수 있다.

베르누이 법칙에 따르면, 제1 및 제2 영역(14, 15) 내에 저류된 오일의 유면 높이 차는 제1 홀(520)의 단면적의 제곱에 반비례할 수 있다. 또한, 제2 및 제3 영역(15, 16) 내에 저류된 오일의 유면 높이 차는 제2 홀(610)의 단면적의 제곱에 반비례할 수 있다.

즉, 제1 홀(520)의 단면적이 작아질수록 제2 영역(15)의 유면은 제1 영역(14)의 유면보다 더 높을 수 있고, 제2 홀(610)의 단면적이 작아질수록 제3 영역(16)의 유면은 제2 영역(15)의 유면보다 더 높을 수 있다.

제2 플레이트(600)의 제2 홀(610)의 직경(D1)은 케이스(10)의 내경(D2)의 0.04배 이상일 수 있다. 이에 따라, 제3 영역(16)의 유면이 과도하게 상승하여 토출관(40)을 통하여 의도치 않게 케이스(10) 외부로 유출되는 것이 방지될 수 있다.

또한, 제2 플레이트(600)의 제2 홀(610)의 직경(D1)은 케이스(10)의 내경(D2)의 0.1배 이하일 수 있다. 이에 따라, 제2 및 제3 영역(15, 16) 사이의 충분히 큰 유면차가 형성되므로, 제3 영역(16)에 저류된 오일은 횡형 로터리 압축기(1)를 기울이지 않고도 급유관(400)의 내부로 용이하게 이동할 수 있다.

또한, 제2 플레이트(600)의 하단(630)과 케이스(10)의 하면(13) 사이의 단면적은 케이스(10)의 단면적의 0.05배 이상 0.35배 이하일 수 있다. 여기서, 단면적이란 구성을 YZ평면과 평행하게 절단하였을 때의 면적일 수 있다. 즉, 단면적은 구성을 연직 방향을 따라 절단하여 형성되는 수직 단면적일 수 있다. 케이스(10)의 단면적은 케이스(10)의 내경(D2)이 형성하는 단면적일 수 있다.

이에 따라, 제2 플레이트(600)의 하단(630)과 케이스(10)의 하면(13) 사이의 오일 유로가 충분히 크게 확보되므로, 제3 영역(16)의 오일 유면이 급격히 빠르게 상승하여 오일이 의도치 않게 토출관(40)을 통하여 외부로 유출되는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 제2 플레이트(600)의 하단(630)과 케이스(10)의 하면(13) 사이의 오일 유로가 과도하게 크게 형성되지 않아서, 구동 장치(200)가 작동하기 전 오일이 제2 플레이트(600)의 하단(630)과 케이스(10)의 하면(13)사이를 막아서, 구동 장치(200)가 작동한 이후에도 그 사이로 냉매가 이동하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16) 사이에 충분한 차압이 형성될 수 있으므로, 제3 영역(16)으로부터 급유관(400)으로의 급유가 안정적으로 이루어질 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 횡형 로터리 압축기(1)는 토출관(40)을 더 포함할 수 있다.

토출관(40)은 케이스(10)의 토출구(12)를 관통하고, 제3 영역(16)에 배치된 일단(41)이 상측으로 절곡 형성될 수 있다. 이에 따라, 제3 영역(16)의 유면이 상승하여도 토출관(40)의 일단(41)이 충분히 높게 위치하므로, 오일이 의도치 않게 토출관(40)을 통하여 케이스(10) 외부로 유출되지 않을 수 있다.

도 5는 구동 장치가 동작하지 않는 상태에서 유면을 나타내는 단면도이다. 도 6은 구동 장치가 동작하는 상태에서 유면을 나타내는 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 케이스(10)에 수용된 오일은, 구동 장치(200)가 동작하지 않는 경우, 제1 높이(H1)로 저류될 수 있다. 즉, 초기 상태의 횡형 로터리 압축기(1) 내부는 차압이 발생하지 않으므로, 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16)에 저류된 오일은 모두 같은 제1 높이(H1)의 유면을 가질 수 있다.

제1 플레이트(500)의 하단(530)은 케이스(10)의 하면(13)과 제1 높이(H1)보다 짧은 제2 높이(H2)만큼 이격될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(600)의 하단(630)도 케이스(10)의 하면(13)과 제1 높이(H1)보다 짧은 제2 높이(H2)만큼 이격될 수 있다.

즉, 충분히 높은 초기 높이를 갖는 오일이 제1 및 제2 플레이트(500)의 하단(530, 630)과 케이스(10)의 하면(13)사이를 막아서 그 사이로 냉매가 이동하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16) 사이에 충분한 차압이 형성될 수 있으므로, 제3 영역(16)으로부터 급유관(400)으로의 급유가 안정적으로 이루어질 수 있다.

구동 장치(200)가 동작하면, 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16)사이의 차압이 형성됨에 따라, 오일이 제1 영역(14)에서 제2 영역(15)으로, 제2 영역(15)에서 제3 영역(16)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(14)의 저류된 오일은 제1 공급 높이(HA)의 유면을 가질 수 있고, 제2 영역(15)의 저류된 오일은 제2 공급 높이(HB)의 유면을 가질 수 있고, 제3 영역(16)의 저류된 오일은 제3 공급 높이(HC)의 유면을 가질 수 있다. 제2 공급 높이(HB)는 제1 공급 높이(HA)보다 길고, 제3 공급 높이(HC)는 제2 공급 높이(HB)보다 길 수 있다.

또한, 급유관(400)의 타단(402)은 케이스(10)의 하면(13)과 제3 높이(H3)만큼 이격될 수 있다. 제1 및 제2 플레이트(500, 600)의 하단(530, 630)과 케이스(10)의 하면(13) 사이의 제2 높이(H2)는 제3 높이(H3)보다 길고, 케이스(10)의 반경(R)보다 짧을 수 있다.

이에 따라, 제2 높이(H2)보다 높은 초기 유면을 갖는 오일은 급유관(400)의 타단(402)으로 용이하게 이동할 수 있다. 또한, 일반적으로 오일이 초기에 케이스(10)의 반경(R)의 높이로 채워지는 것을 고려해볼 때, 오일이 제1 및 제2 플레이트(500)의 하단(530, 630)과 케이스(10)의 하면(13)사이를 막아서 그 사이로 냉매가 이동하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 영역(14, 15, 16) 사이에 충분한 차압이 형성될 수 있으므로, 제3 영역(16)으로부터 급유관(400)으로의 급유가 안정적으로 이루어질 수 있다.

제1 및 제2 영역(14, 15) 중 제1 높이(H1)보다 하측에 배치되고 제2 높이(H2)보다 상측에 배치되는 공간은 제1 체적(V1)을 가질 수 있다. 제3 영역(16) 중 제1 높이(H1)보다 상측에 배치되고 토출관(40)의 일단(41)보다 하측에 배치되는 공간은 제2 체적(V2)을 가질 수 있다.

제2 체적(V2)은 제1 체적(V1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 구동 장치(200)가 작동하여, 제1 및 제2 영역(14, 15)의 오일이 차압에 의해 제3 영역(16)으로 이동하여 제3 영역(16)의 유면이 상승하여도 오일이 의도치 않게 토출관(40)의 일단(41)을 통하여 케이스(10) 외부로 유출되지 않을 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 횡형 로터리 압축기의 분해 사시도이다. 도 8은 도 7의 압축 장치의 분해 사시도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면 압축 장치는 플랜지 부재(110)를 포함할 수 있다. 플랜지 부재(110)는 제1 영역(14)을 바라보는 일면(111)이 제1 플레이트(500)에 의해 커버되고, 압축 공간과 제1 영역(14)을 연통시키는 제3 홀(112)을 포함할 수 있다.

플랜지 부재(110)는 측면(113)이 케이스(10)의 내면과 접하고, 제1 플레이트(500)의 하단(530)보다 하측에 형성되는 제4 홀(114)을 포함할 수 있다.

이에 따라, 압축 장치(100)에서 압축된 냉매는 플랜지 부재(110)의 제3 홀(112) 및 제1 플레이트(500)의 토출홀(510)을 차례로 통과하여 제1 영역(14)으로 이동할 수 있다. 또한, 제1 영역(14)에 저류된 오일은 제1 플레이트(500)의 하단(530)과 케이스(10)의 하면(13) 사이로 통과하고, 이후 플랜지 부재(110)의 제4 홀(114)을 통과하여, 제2 영역(15)으로 이동할 수 있다.

압축 장치(100)는 제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 미들 플레이트(140)를 포함할 수 있다.

제1 실린더(120)는 압축 공간에서 편심을 가지고 선회 운동하는 롤링 피스톤(121) 및 롤링 피스톤(121)과 접하여 압축 공간을 흡입실(C1)과 압축실(C2)로 구획하는 베인(122)을 포함할 수 있다.

제2 실린더(130)는 압축 공간에서 편심을 가지고 선회 운동하는 롤링 피스톤(131) 및 롤링 피스톤(131)과 접하여 압축 공간을 흡입실(C3)과 압축실(C4)로 구획하는 베인(132)을 포함할 수 있다. 제2 실린더(130)의 압축 공간은 미들 플레이트(140)와 추가 플랜지 부재(133)에 의해 밀폐될 수 있다.

구체적으로, 롤링 피스톤(121, 131)은 원통 형상으로 형성되며 내부에 회전축(300)과 결합된 편심부가 배치될 수 있다. 회전축(300)이 회전함에 따라 편심부가 이동함으로써, 롤링 피스톤(121, 131)을 선회 이동시킬 수 있다. 제1 및 제2 실린더(120, 130)의 각 롤링 피스톤(121, 131)들은 회전축(300)의 둘레 방향으로 180도의 위상차를 갖도록 편심되어 회전할 수 있다.

즉, 압축 장치(100)는 트윈 실린더 구조를 가질 수 있다. 다만, 압축 장치(100)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니고, 단일 실린더 구조를 가질 수도 있다.

미들 플레이트(140)는 제1 및 제2 실린더(120, 130)사이에 배치될 수 있다. 미들 플레이트(140)는 제1 실린더(120)의 압축실(C2)과 제2 실린더(130)의 압축실(C4)을 연통시키는 제5 홀(141)을 포함할 수 있다. 플랜지 부재(110)의 제3 홀(112)은 제1 실린더(120)의 압축실(C2)과 제1 영역(14)을 연통시킬 수 있다.

이에 따라, 제2 실린더(130)에서 압축된 냉매는 미들 플레이트(140)의 제 5 홀(141), 플랜지 부재(110)의 제3 홀(112), 제1 플레이트(500)의 토출홀(510)을 차례로 통과하여 제1 영역(14)으로 이동할 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (15)

1. 흡입구 및 토출구를 포함하고, 오일이 저류되는 케이스;

   상기 흡입구로 유입된 냉매가 수용되는 압축 공간을 갖는 압축 장치;

   상기 압축 장치의 일측에 배치되어 상기 압축 장치를 구동시키는 구동 장치;

   상기 구동 장치와 상기 압축 장치를 연결하고, 상기 압축 장치를 관통하는 회전축;

   상기 압축 장치의 타측에 배치되고, 일단이 상기 회전축과 연결되고, 타단이 오일에 잠기도록 상기 케이스의 하면과 인접하게 배치되는 급유관;

   상기 케이스의 내부를 상기 구동 장치가 배치되는 제1 영역과 상기 압축 장치가 배치되는 제2 영역으로 구획하고, 상기 압축 장치로부터 상기 제1 영역으로 압축된 냉매가 토출되는 토출홀 및 상측에 형성되어 상기 제1 및 제2 영역을 연통시키는 제1 홀을 포함하는 제1 플레이트; 및

   상기 케이스의 내부를 상기 제2 영역과 상기 급유관이 배치되고 상기 토출구와 연통하는 제3 영역으로 구획하고, 상측에 형성되어 상기 제2 영역과 상기 제3 영역을 연통시키는 제2 홀을 포함하는 제2 플레이트;를 포함하고,

   상기 제1 플레이트의 하단과 상기 제2 플레이트의 하단은 상기 케이스의 하면과 이격되어 오일 유로를 형성하는 횡형 로터리 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전축은,

   상기 급유관과 연통되고, 내부에 길이 방향으로 형성되는 오일 유로 공간 및

   상기 오일 유로 공간과 상기 회전축의 외부를 연통시키는 급유홀을 포함하는 횡형 로터리 압축기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2 홀의 직경은 상기 케이스의 내경의 0.04배 이상 0.1배 이하인 횡형 로터리 압축기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 케이스에 수용된 오일은, 상기 구동 장치가 동작하지 않는 경우, 제1 높이로 저류되고,

   상기 제1 플레이트의 하단과 상기 제2 플레이트의 하단은 상기 케이스의 하면과 상기 제1 높이보다 짧은 제2 높이만큼 이격되는 횡형 로터리 압축기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 급유관의 타단은 상기 케이스의 하면과 제3 높이만큼 이격되고,

   상기 제2 높이는 상기 제3 높이보다 길고, 상기 케이스의 반경보다 짧은 횡형 로터리 압축기.
6. 제4항에 있어서,

   상기 토출구를 관통하고, 일단이 상기 제3 영역에 배치되는 토출관;을 더 포함하고,

   상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 상기 제1 높이보다 하측에 배치되고 상기 제2 높이보다 상측에 배치되는 제1 공간은 제1 체적을 갖고,

   상기 제3 영역 중 상기 제1 높이보다 상측에 배치되고 상기 토출구의 일단보다 하측에 배치되는 제2 공간은 제2 체적을 갖고,

   상기 제2 체적은 상기 제1 체적보다 큰 횡형 로터리 압축기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 토출구를 관통하고, 상기 제3 영역에 배치된 일단이 상기 케이스의 상측으로 절곡 형성되는 토출관;을 더 포함하는 횡형 로터리 압축기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 구동 장치는,

   상기 회전축을 둘러싸도록 배치되어 상기 회전축과 함께 회전 가능한 회전자 및

   상기 케이스의 내면에 고정되고, 상기 회전자를 회전 가능하게 지지하는 고정자를 포함하는 횡형 로터리 압축기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 제2 플레이트는 측면이 상기 케이스의 내면과 접하는 횡형 로터리 압축기.
10. 제1항에 있어서,

    상기 흡입구는 상기 케이스의 외부와 상기 제2 영역을 연통시키는 횡형 로터리 압축기.
11. 제1항에 있어서,

    상기 압축 장치는,

    상기 제1 영역을 바라보는 일면이 상기 제1 플레이트에 의해 커버되고, 상기 압축 공간과 상기 제1 영역을 연통시키는 제3 홀을 포함하는 플랜지 부재를 포함하는 횡형 로터리 압축기.
12. 제11항에 있어서,

    상기 플랜지 부재는 측면이 상기 케이스의 내면과 접하고, 상기 제1 플레이트의 하단보다 하측에 형성되는 제4 홀을 포함하는 횡형 로터리 압축기.
13. 제11항에 있어서,

    상기 압축 장치는,

    상기 압축 공간에서 편심을 가지고 선회 운동하는 롤링 피스톤 및 상기 롤링 피스톤과 접하여 상기 압축 공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인을 각각 포함하는 제1 실린더 및 제2 실린더; 및

    상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더 사이에 배치되고, 상기 제1 실린더의 압축실과 상기 제2 실린더의 압축실을 연통시키는 제5 홀을 포함하는 미들 플레이트를 포함하고,

    상기 제3 홀은 상기 제1 실린더의 압축실과 상기 제1 영역을 연통시키는 횡형 로터리 압축기.
14. 제1항에 있어서,

    상기 제2 플레이트의 하단과 상기 케이스의 하면 사이의 단면적은 상기 케이스의 단면적의 0.05배 이상 0.35배 이하인 횡형 로터리 압축기.
15. 냉매를 이용한 외부와의 열 교환을 통해 온도를 조절하는 가전 기기에 관한 것으로,

    상기 가전 기기는 냉매를 압축하기 위한 횡형 로터리 압축기를 포함하고,

    상기 횡형 로터리 압축기는,

    흡입구 및 토출구를 포함하고, 오일이 저류되는 케이스;

    상기 흡입구로 유입된 냉매를 압축시키는 압축 장치;

    상기 압축 장치의 일측에 배치되어 상기 압축 장치를 구동시키는 구동 장치;

    상기 케이스의 내부를 상기 구동 장치가 배치되는 제1 영역과 상기 압축 장치가 배치되는 제2 영역으로 구획하고, 상기 압축 장치로부터 상기 제1 영역으로 압축된 냉매가 토출되는 토출홀 및 상측에 형성되어 상기 제1 및 제2 영역을 연통시키는 제1 홀을 포함하는 제1 플레이트; 및

    상기 케이스의 내부를 상기 제2 영역과 상기 토출구와 연통하는 제3 영역으로 구획하고, 상측에 형성되어 상기 제2 영역과 상기 제3 영역을 연통시키는 제2 홀을 포함하는 제2 플레이트;를 포함하고,

    상기 제1 플레이트의 하단과 상기 제2 플레이트의 하단은 상기 케이스의 하면과 이격되어 오일 유로를 형성하는 가전기기.

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