KR100311466B1 - 저압형로타리압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저압형 로타리 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기내로 흡입된 저온/저압의 냉매가스가 케이스를 경유한 이후에 압축부로 유입되도록 하여 케이스내부의 온도와 압력이 저온/저압을 유지하도록 하므로써 기기 외부의 조건이 고온이더라도 압력상승을 억제할 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명은 케이스와, 상기 케이스내에 압축부와, 모터와, 상기 압축부와 모터를 연결하는 회전축으로 구성된 것에 있어서; 냉매를 흡입 및 배출하기 위한 흡입파이프(1a)와 토출파이프(1b)는 상기 케이스(1)에 설치하고, 상기 압축부는 상기 토출파이프(1b)와 연결하며, 상기 케이스 내부는 상기 흡입파이프(1a)와 연통하여, 상기 흡입파이프를 통해 유입되는 저온/저압상태의 냉매가 압축부로 유입되기 직전까지는 저온/저압상태로 유동되도록함에 따라 케이스(1) 내부가 저온/저압을 유지할 수 있도록 한 것이다.

Description

저압형 로타리 압축기{low pressure type rotary compressor}

본 발명은 로타리 압축기 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부 압력이 저압인 로타리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 공기조화기 및 냉장고 등에 설치되어 기체를 고온/고압으로 압축하기 위한 기기이다.

그 중 로타리 압축기(rotary compressor)는 일반형과 인버터(inverter)형으로 대별되며, 상기 인버터형은 다시 종형과 횡형으로 나누어지는데, 종형과 횡형에 관계없이 동력을 발생시키는 모터부와, 모터부의 동력에 의해 회전되는 회전축과, 회전축의 회전력에 의해 냉매를 압축하는 압축부를 필수적으로 갖추고 있다.

종형은 상기 모터부, 회전축, 압축부가 상하방향으로 배열된 것이고, 횡형은 상기의 구성부분이 좌우방향으로 배열된 것이다.

도 1은 그 중 횡형 로타리 압축기를 도시한 종단면도로서, 이의 구성은 상부와 일측부에 흡입파이프(1a)와 토출파이프(1b)가 각각 설치된 케이스(1)와, 상기 케이스내의 토출파이프(1b)측에 설치되어 동력을 발생시킬 수 있도록 고정자(2a)와 회전자(2b)로 이루어진 모터(2)와, 상기 모터에서 발생된 동력을 받아 회전하는 회전축(3)과, 상기 흡입파이프(1a)측에 설치되며 상기 회전축(3)의 회전력을 받아 냉매가스를 압축하여 토출시키는 압축부와, 상기 회전축(3)의 끝단에 설치되어 각종 습동부를 윤활하여 줄 수 있도록 윤활유를 펌핑하는 펌핑부등으로 구성되어 있다.

상기에서 압축부는 흡입공(4a)이 형성된 실린더(4)와 메인, 서브베어링(5)(6)에 의해 압축실(7)이 형성되어 있으며, 상기 압축실내에는 회전축(3)에 일체로 형성된 편심축(8)이 위치되며, 상기 편심축(8)에는 롤링피스톤(9)이 끼워진 구조이다.

상기에서 펌핑부는 상기 회전축(3)의 일측 끝단에 설치되어 있는 프로펠러(3a)와, 상기 프로펠러의 회전력에 의해 케이스(1)의 바닥에 고여있는 오일을 각 습동부로 공급하기 위한 급유관(3b)으로 구성되어 있다.

따라서 기기에 전원이 인가되어 케이스(1)내에 설치된 모터(2)의 회전자(2b)가 일정방향으로 회전하게 되면 상기 회전자(2b)에 결합되어 있는 회전축(3)도 동일방향으로 회전하게 된다.

이와 동시에 상기 회전축(3)에 대해 편심되도록 형성된 편심축(8)과, 이 편심축의 외주연부에 끼워진 롤링피스톤(9)이 함께 회전하게 된다.

이 때 상기 롤링피스톤(9)은 압축실(7)의 내주면과 접촉되면서 편심회전을 함에 따라 베인(11)을 기준으로 압축실(7)의 내용적이 변화되면서 흡입파이프(1a)를 통해 유입된 냉매가스가 고온/고압으로 압축된다.

이와 같이 고온/고압으로 압축된 냉매가스는 도면상 좌측에 위치한 모터(2)를 향해 토출되고, 이 냉매는 모터(2)의 공극을 통해 케이스(1)의 일측면에 설치된 토출파이프(1b)로 배출이 이루어 지게 된다.

한편, 상기 케이스(1)내의 하부에 고여있는 오일(냉동기유)은 프로펠러(3a)의 회전력에 의해 급유관(3b)를 통해 흡상되어 각 습동부를 윤활 및 냉각 시켜주게 된다.

이러한 종래의 횡형 로타리 압축기는 흡입파이프(1a)를 통해 냉매가 저온/저압 상태로 흡입된 직후 압축부의 압축실(7)로 유입되어 고온/고압으로 압축된다.

압축된 냉매는 압축부로부터 벗어나 케이스(1)내부로 직접적인 토출이 이루어지므로 압축부로부터 토출파이프(1b)사이의 공간은 고온/고압 상태의 냉매가 흐르게 된다.

따라서, 케이스(1)내부는 고온/고압 상태가 되므로 압축기가 설치된 위치의 외부온도가 고온인 경우에는 기기의 내부온도가 더욱 상승하여 응축기로 보내지는 냉매가 고온인 상태가 되므로 응축기에서의 응축압력이 매우 높아지게 되어 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

특히 대체냉매인 R410a(R32+R125)와 같은 고압냉매를 사용하였을 경우에는 상기와 같은 문제가 더욱 두드러지게 나타나게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 횡형 로타리 압축기에 있어서, 그 내부가 저온/저압 상태를 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 케이스와, 상기 케이스내에 압축부와, 모터와, 상기 압축부와 모터를 연결하는 회전축으로 구성된 것에 있어서; 냉매를 흡입 및 배출하기 위한 흡입파이프와 토출파이프는 상기 케이스에 설치하고, 상기 압축부는 상기 토출파이프와 연결하며, 상기 케이스 내부는 상기 흡입파이프와 연통하여, 상기 흡입파이프를 통해 유입되는 저온/저압상태의 냉매가 압축부로 유입되기 직전까지는 저온/저압상태로 유동되도록함에 따라 케이스 내부가 저온/저압을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 저압형 로타리 압축기를 제공함에 있다.

도 1은 종래 횡형 로타리 압축기의 종단면도

도 2는 본 발명 저압형 로타리 압축기의 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이스 1a : 흡입파이프

1b : 토출파이프 2 : 모터

3 : 회전축 12 : 공명기

P : 압축부

이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 저압형 로타리 압축기 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 저압형 로타리 압축기의 종단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 로타리 압축기의 구조적인 특징은 냉매의 흡입 및 토출이 횡방향으로 이루어지도록 하며, 흡입파이프(1a)를 통과하는 저온/저압의 냉매가스가 케이스(1)를 어느정도 지나쳐온 이후에 압축부(P)로 유입되도록 하여 케이스(1)내부의 온도와 압력이 저온/저압이 되도록 하므로써 기기 외부의 조건이 고온이더라도 압력상승을 억제할 수 있게 된다.

이에 대한 본 발명의 저압형 로타리 압축기의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

외형을 형성하는 케이스(1)의 일측과 타측에는 냉매가 흡입되는 흡입파이프(1a)와 압축된 냉매가 배출되는 토출파이프(1b)가 각각 설치되어 있으며, 상기 케이스의 내부에는 흡입파이프(1a)로부터 토출파이프(1b)를 향해 압축부(P)와 모터(2)가 나란하게 설치되어 있고, 상기 압축부(P)와 모터(2)는 회전축(3)에 의해 연결되어 있다.

또한, 상기 압축부(P)는 토출파이프(1b)와 연결되어 압축실(7)과 연통되어 있으며, 토출파이프(1b) 상에는 냉매가 배출될 때의 소음을 저감시키기 위한 공명기(12)가 설치되어 있다.

또한, 회전축(3)과 메인베어링(5)과 서브베어링(6)의 동작부사이에는 원활한 동작을 위한 오일공급을 위해 회전축(3)의 끝단부에는 바닥에 고인 오일로 연결되는 급유관(13)이 설치되어 있다.

급유시에는 상기 급유관(13)의 회전축(3) 연결부위에 펌핑수단(프로펠러)을 설치하여 오일을 동작부의 접촉면으로 강제 공급되도록 하였는데, 이러한 구조는 기존 압축기와 흡사한 구조라 하겠다.

따라서, 저온/저압 상태의 냉매가 흡입파이프(1a)를 통해 유입되면 유입된 냉매는 고정자(2a)와 케이스(1)사이, 회전자(2b)와 고정자(2a)사이에 각각 형성되어 있는 공극을 통해 저온/저압인 상태로 압축부(P)를 향해 유동되어 압축부(P)의 상부에 형성된 흡입포트(4a)를 통해 압축부(P)내에 형성되어 있는 압축실(7)로 유입되어 기존과 동일한 압축작용에 의해 고온/고압으로 압축이 이루어져 토출파이프(1b)를 통해 외부로 배출된다.

그러므로 흡입파이프(1a)로부터 압축부(P)사이에서의 냉매가스는 적어도 압축부로 유입되기 전까지는 저온/저압인 상태이므로 케이스(1)의 내부는 저온/저압상태를 유지하게 된다.

따라서 압축기가 설치된 외기온도가 고온이더라도 케이스(1)내부의 압력 및 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있게 된다.

또한, 상술한 바와 같이 모터(2)를 통과하는 냉매가 저온인 상태이므로 모터의 구동열을 냉각시켜주는 부수적인 효과를 얻을 수 있으므로 모터(2)의 효율을 증대와 아울러 그 수명 또한 연장시켜주게 된다.

이상과 같은 본 발명의 저압형 로타리 압축기는 기내가 저온/저압상태이므로 기외의 온도가 고온인 조건하에서도 기내의 압력 및 온도의 상승이 억제되어 기기의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 저온의 냉매에 의해 모터의 구동열을 냉각시켜주므로써 모터의 효율향상은 물론 수명을 연장시키는 효과도 있다.

또한, 토출파이프에 공명기를 부설하므로써 압축과 동시에 토출되는 냉매의 토출소음을 진정시키는 효과도 있다.

Claims (1)

1. 케이스와, 상기 케이스 내에 설치된 압축부, 모터 및, 상기 압축부와 모터를 연결하는 회전축으로 구성된 것에 있어서;

   외부로부터 냉매를 흡입하기 위한 흡입파이프를 상기 모터와 인접한 부위에 연통하도록 케이스에 설치하고,

   상기 흡입파이프를 통해 케이스 내로 유입된 저온/저압상태의 냉매가 상기 모터를 통해 압축부로 유입되어 압축된 후 바로 케이스 외부로 배출되도록 토출파이프를 상기 케이스를 연통하여 상기 압축부에 연결되도록 설치한 것을 특징으로 하는 저압형 로타리 압축기.