KR0131523B1 - 밀폐형 로타리 압축기의 유분리장치 - Google Patents

Abstract

밀폐형 로타리 압축기의 유분리장치

본 발명은 압축기내의 오일이 냉동싸이클내로 유입되는 것을 방지하여 실린더의 윤활성을 양호하게 하고 성능을 향상시키고자 발명한 밀폐형 로타리압축기의 유분리장치에 관한 것으로, 샤프트(40)를 일체로 고정설치하여 스테이터(20)에 의하여 회전하는 로우터(30)로 구성된 구동부와, 상기 구동부의 하방에 위치되어 냉매가스를 흡입 및 토출시키는 압축부와, 상기 압축부의 메인베어링(60)에 소음저감을 위하여 머플러구멍(111)이 형성된 머플러(110)를 설치하여 냉매가스와 오일혼합액이 토출되도록 급유부로 구성된 밀폐형 로타리압축기에 있어서, 스테이터(20)와 로우터(30)사이로 유입되는 압축기내의 오일을 분리시키기 위하여 상기 로우터(30)의 상부에 고정설치되는 원형 디스크의 유분리기(120)와, 머플러구멍(111)을 통하여 토출되는 냉매가스와 오일혼합액의 스테이터(20)와 로우터(30) 사이로 안내되도록 머플러에 일체로 세워지는 유분리가이드(130)로 구성한 것이다.

Description

밀폐형 로타리 압축기의 유분리장치

제1도는 종래의 밀폐형 로타리압축기의 구조도.

제2도는 본 발명이 설치된 밀폐형 로타리압축기의 구조도.

제3도는 본 발명의 유분리가이드를 발췌한 압축부의 단면도.

제4도는 제3도의 평면도.

제5도는 본 발명의 유분리가이드를 발췌한 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기본체 20 : 스테이트

30 : 로우터 40 : 샤프트

50 : 실린더 60 : 메인베어링

70 : 서브베어링 80 : 편심륜

90 : 롤러 100 : 급유공

110 : 머플러 111 : 머플러구멍

120 : 유분리기 130 : 유분리가이드

본 발명은 밀폐형 로타리압축기에 관한 것으로, 특히 압축기내의 오일이 냉동싸이클내로 유입되는 것을 방지하여 실린더의 윤활성을 양호하게 하고 성능을 향상시키고자 발명한 밀폐형 로타리압축기의 유분리장치에 관한 것이다.

종래의 로타리압축기는 냉매가스의 토출방식에 따라 상부토출압축기, 하부토출압축기, 상,하부토출압축기로 구분된다.

상부토출압축기란 메인베어링측으로만 냉매가스가 토출되는 압축기를 말하며, 하부토출압축기란 서브베어링측의 토출포트로 냉매가스가 토출되는 압축기를 말하고, 상,하부토출압축기란 상,하부에 각각 형성된 토출포트를 통하여 냉매가스를 각각 토출되는 압축기를 말한다.

이들 각 압축기는 베어링측으로 냉매가스가 이동되게 하여 머플러를 통과하거나, 베어링에 머플러가 없는 경우, 베어링측에 구멍을 형성하여 그 구멍을 통해 토출되도록 되어 있다.

이러한 로타리 압축기의 구조는 제1도와 같이, 압축기본체에 설치되어 전원의 공급에 의하여 회전하는 구동부와, 구동부의 구동을 받아 어큐물레이터의 냉매가스를 흡입 및 토출시키도록 압축하는 압축부와, 압축부의 마찰력을 줄여 원활한 회전이 게 오일을 급유하는 급유부로 구성되어 있다.

상기 구동부는, 압축기본체(10)에 고정설치되어 전원을 공급받는 스테이터(20)와, 샤프트(40)를 일체로 고정설치하여 스테이터(20)에 의하여 회전하는 로우터(30)로 구성된다.

상기 압축부는 제1도와 같이, 구동부의 하방에 위치되어 냉매가스를 흡입포트 및 토출포트로 흡입 및 토출시키는 실린더(50)와, 실린더(50)의 상,하부에 조립되어 샤프트(40)를 지지하는 메인베어링(60) 및 서브베어링(70)과, 샤프트(40)의 하단부에 일체로 고정설치되어 실린더(50)내에서 편심되게 회전하는 편심륜(80)과, 편심륜(80)에 끼워져서 실린더의 내주면을 따라 자전과 공전을 하는 롤러(90)와, 실린더(50)에 설치하여 탄력수단에 의하여 자전과 공전하는 롤러(90)의 외주면을 따라 탄력있게 출몰되어 고압실과 저압실을 형성하는 베인(도면에 미도시)으로 구성되어 있다.

상기 급유부는, 샤프트에 축방향으로 뚫어져 오일을 급유하는 급유공(100)과, 급유공(100)과 연통되어 편심륜(80)과 롤러(90)사이로 급유되어 상, 하부클리어런스와 롤러사이로 분지되는 분지공(도면에 미도시)으로 구성한다.

이러한 압축기는 스테이터(20)의 전원공급으로 로우터(30)가 회전하게 되며, 로우터(30)의 회전에 따라 샤프트(40)도 동시에 회전을 하게 되고, 샤프트(40)의 하단부에 편심되게 고정설치된 편심륜(80)이 자전을 하게 되며, 편심륜(80)의 자전에 의하여 외주면에 일체로 끼워진 롤러(90)가 실린더(50)의 내주면을 따라 자전 및 공전을 하게 되는 것이다.

이때, 자전 및 공전하는 롤러(90)의 외주면에 의하여 탄력있게 출몰하는 베인에 의하여 실린더(50)내에 고압과 저압이 발생하게 된다. 즉, 베인에 의하여 실린더(50)내부를 고압실과 저압실로 구획한 뒤 롤러(90)의 공전시 각각 고압과 저압이 작용하게 되므로, 저압실측의 흡입포트를 통해 저압실로 냉매가스를 흡입하고, 고압실측의 토출포트측으로 토출시키도록 하는 것이다.

이러한 압축기는 소음방지를 위하여 냉매가스가 토출되는 압축부의 각 베어링에 머플러(110)를 설치하도록 되어 있다.

즉, 머플러(110)에는 냉매가스의 통로역할을 하는 머플러구멍(111)을 형성하되 소음저감구조를 위해 토출밸브의 반대편에 설치하므로써, 압축실을 통과한 냉매가스와 오일혼합액은 머플러구멍(111)을 통과하여 유로를 따라 토출포트로 흡입하게 되는 것이다.

그런데, 압축기에 있어서 오일과 냉매의 상용성의 증가는 기동초기시의 압축부의 이상마모를 감소시키고, 토출포트를 통해 냉매가스와 혼합하여 토출된 오일이 압축기내로의 환원성을 좋게 하여 압축기의 신뢰성을 향상시키는 데 큰 역할을 한다.

그러나, 흡입포트로 들어온 냉매가스가 압축실을 거치면서 압축기내의 오일과 잘 섞이기 때문에 냉매와 함께 오일이 토출포트를 통해 나가는 비율이 증가하게 된다.

이렇게 냉매와 함께 토출된 오일은 싸이클을 따라 순환하게 되는 데 순환오일량이 증가하면 열교환기에서의 열교환효율을 감소시켜 압축기의 성능을 저하시키는 원인이 된다.

따라서 상용성이 좋은 오일을 사용하되 토출유량을 감소시키는 방안이 요구되고 이를 위해 압축기내에 오일을 분리시키기 위하여 로우터(30)의 상부에 유분리기(120)를 설치하였다.

이러한 유분리기(120)의 구조는 여러 형태가 있으나 가장 많이 발명된 방법이 로터에 원형의 디스크를 설치하는 방법이다.

이 방법은 오일이 냉매에 비해 접착성이 좋기 때문에 로터와 함께 회전하는 디스크를 사용하여 원심력에 의해 오일을 분리하고자 하는 방법이다. 그러나 로우터(30)의 상부에 설치된 유분리기(120)는 스테이터(20)와 로우터(30)사이의 공극을 통해 올라오는 오일은 분리시킬 수가 있으나, 스테이터(20)의 외곽틈새로 유입되는 오일은 분리할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 압축기내의 오일이 냉동싸이클내로 유입되는 것을 방지하여 실린더의 윤활성을 양호하게 하고 성능을 향상시키등록 밀폐형 로타리압축기의 유분리장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 압축기본체에 고정설치되어 전원을 공급받는 스테이터와, 샤프트를 일체로 고정설치하여 스테이터에 의하여 회전하는 로우터로 구성된 구동부와, 상기 구동부의 하방에 위치되어 냉매가스를 흡입포트 및 토출포트로 흡입 및 토출시키는 실린더와, 실린더의 상,하부에 조립되어 샤프트를 지지하는 메인베어링 및 서브베어링과, 샤프트의 하단부에 일체로 고정설치되어 실린더내에서 편심되게 회전하는 편심륜과, 편심륜에 끼워져서 실린더의 내주면을 따라 자전과 공전을 하는 롤러와, 실린더에 설치하여 탄력수단에 의하여 자전과 공전하는 롤러의 외주면을 따라 탄력있게 출몰되어 고압실과 저압실을 형성하는 베인으로 구성된 압축부와, 상기 샤프트에 축방향으로 뚫려져 오일을 급유하는 급유공과, 메인베어링에 소음저감을 위하여 조립되는 머플러구멍이 형성된 머플러와, 급유공과 연통되어 편심륜과 롤러사이로 급유되어 상, 하부클리어런스와 롤러사이로 분지되는 분지공으로 급유부를 구성한 밀폐형 로타리압축기에 있어서, 스테이터와 로우터사이로 유입되는 압축기내의 오일을 분리시키기 위하여 상기 로우터의 상부에 고정설치되는 원형 디스크의 유분리기와, 머플러구멍을 통하여 토출되는 냉매가스와 오일혼합액이 스테이터와 로우터사이로 안내되도록 머플러에 일체로 세워지는 유분리가이드로 밀폐형 로타리압축기의 유분리장치를 구성한 것이 본 발명의 특징이다.

상기 유분리가이드는 냉매가스와 오일혼합액의 스테이터(20)와 로우터사이로 안내되도록 만곡면으로 형성한다. 이하 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 제2도 내지 제5도에서, 압축기본체(10)에 고정설치되어 전원을 공급받는 스테이터(20)와, 샤프트(40)를 일체로 고정설치하여 스테이터(20)에 의하여 회전하는 로우터(30)로 구성된 구동부와, 상기 구동부의 하방에 위치되어 냉매가스를 흡입포트 및 토출포트로 흡입 및 토출시키는 실린더(50)와 실린더(50)의 상,하부에 조립되어 샤프트(40)를 지지하는 메인베어링(60) 및 서브베어링(70)과, 샤프트(40)의 하단부에 일체로 고정설치되어 실린더(50)내에서 편심되게 회전하는 편심륜(80)과, 편심륜(80)에 끼워져서 실린더의 내주면을 따라 자전과 공전을 하는 롤러(90)의 외주면을 따라 탄력있게 출몰되어 고압실과 저압실을 형성하는 베인(도면에 미도시)으로 구성된 압축부와, 상기 샤프트(40)에 축방향으로 뚫어져 오일을 급유하는 급유공(100)과, 메인베어링(60)에 소음저감을 위하여 조립되는 머플러구멍(111)이 형성된 머플러(110)와, 급유공(100)과 연통되어 편심륜(80)과 롤러(90)사이로 급유되어 상,하부클리어런스와 롤러(90)사이로 분지되는 분지공(도면에 미도시)으로 급유부를 구성한 밀폐형 로타리압축기에 있어서, 스테이터(20)와 로우터(30)사이로 유입되는 압축기내의 오일을 분리시키기 위하여 상기 로우터(30)의 상부에 고정설치되는 원형 디스크의 유분리기(120)와, 머플러구멍(111)을 통하여 토출되는 냉매가스와 오일혼합액이 스테이터(20)와 로우터(30)사이로 안내되도록 머플러(110)에 일체로 세워지는 유분리가이드(130)로 밀폐형 로타리압축기의 유분리장치를 구성한 것이 본 발명의 특징이다.

상기 유분리가이드(130)는 냉매가스와 오일혼합액이 스테이터(20)와 로우터(30) 사이로 안내되도록 만곡면으로 형성한다.

이와같이 구성된 본 발명은, 스테이터(20)의 전원공급으로 로우터(30)가 회전하게 되며, 로우터(30)의 회전에 따라 샤프트(40)도 동시에 회전을 하게 되고, 샤프트(40)의 하단부에 편심되게 고정설치된 편심륜(80)이 자전을 하게 되며, 편심륜(80)의 자전에 의하여 외주면에 일체로 끼워진 롤러(90)가 실린더(50)의 내주면을 따라 자전 및 공전을 하게 되는 것이다.

이때, 자전 및 공전하는 롤러(90)의 외주면에 의하여 탄력있게 출몰하는 베인에 의하여 실린더(50)내에 고압과 저압이 발생하게 된다. 즉, 베인에 의하여 실린더(50)내부를 고압실과 저압실로 구획한 뒤 롤러(90)의 공전시 각각 고압과 저압이 작용하게 되므로, 저압실측의 흡입포트를 통해 저압실로 냉매가스를 흡입하고, 고압실측의 토출포트측으로 토출시키도록 하는 것이다.

이러한 압축기는 소음방지를 위하여 냉매가스가 토출되는 압축부의 각 베어링에 머플러(110)를 설치하도록 되어 있다. 즉, 머플러(110)에는 냉매가스의 통로역할을 하는 머플러구멍(111)을 형성하되 소음저감구조를 위해 토출밸브의 반대편에 설치하므로서, 압축실을 통과한 냉매가스와 오일혼합액은 머플러구멍(111)을 통과하여 유로를 따라 토출포트로 흡입하게 되는 것이다.

이때, 머플러(110)의 머플러구멍(111)을 통하여 토출되는 냉매가스와 오일혼합액은 머플러(110)에 설치된 유분리가이드(130)에 의하여 스테이터(20)와 로우터(30)사이의 공극으로 안내되어 로우터(30)의 상부로 상승하게 된다.

즉, 유분리가이드(130)는 스테이터(20)의 외곽틈새로 냉매가스와 오일혼합액이 공급되지 않도록 방지하여 주는 동시에 스테이터(20)와 로우터(30) 사이의 공극으로 안내되게 하는 역할을 하게 되는 것이다.

따라서 스테이터(20)와 로우터(30)사이의 공극으로 안내된 냉매가스와 오일혼합액은 로우터(30)의 상부에 설치된 원형 디스크의 오일분리기(120)에 부딪치게 되면서 오일은 걸러져 스테이터(20)의 외곽틈새를 통하여 압축기하부로 흘러내려가게 되고, 분리된 냉매가스만 토출포트를 통하여 토출되어 압축기로 공급하게 되는 것이다.

특히, 초기 기동시에는 싸이클내로 유입되는 오일의 양이 많고, 스테이터의 외곽틈새를 통해 오일이 상승하는 경향이 강하므로 오일분리의 효과가 증대된다.

이와같은 본 발명은 다음과 같은 잇점이 있다.

첫째, 냉매가스와 오일혼합액이 유분리가이드에 의하여 스테이터와 로우터사이의 공극으로 인위적으로 안내되게 하므로서 로우터의 상부에 설치된 유분리기의 효과를 극대화할 수가 있으며, 둘째, 냉매와 상용성이 좋은 오일을 사용하였을 때, 발생할 수 있는 싸이클에서의 오일의 순환량을 감소시켜 열교환기에서의 열교환효율을 증가시키고 압축기의 신뢰성을 증가시킬 수가 있는 것이며, 셋째, 비 상용성오일에서는 토출된 오일이 싸이클에 잔존할 수 있으므로 이를 원천적으로 차단하여 압축기의 윤활성을 증가시킬 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 샤프트를 일체로 고정설치하여 스테이터에 의하여 회전하는 로우터로 구성된 구동부와, 상기 구동부의 하방에 위치되어 냉매가스를 흡입 및 토출시키는 압축부와, 상기 압축부의 메인베어링에 소음저감을 위하여 머플러구멍이 형성된 머플러를 설치하여 냉매가스와 오일혼합액이 토출되도록 급유부로 구성된 밀폐형 로타리압축기에 있어서, 스테이터와 로우터사이로 유입되는 압축기내의 오일을 분리시키기 위하여 상기 로우터의 상부에 고정설치되는 원형 디스크의 유분리기와, 머플러구멍을 통하여 토출되는 냉매가스와 오일혼합액이 스테이터와 로우터사이로 안내되도록 머플러에 일체로 세워지는 유분리가이드로 구성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 로타리 압축기의 유분리장치.