KR100620998B1

KR100620998B1 - 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR100620998B1
Application number: KR1020040073090A
Authority: KR
Inventors: 조양희; 김철환; 박효근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-09-19
Also published as: KR20060024201A

Abstract

본 발명은 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 내부에 수용공간을 형성하며 유체가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관 및 토출관이 구비되어 있는 케이싱과; 압축된 유체가 토출되는 토출구를 구비하여 상기 케이싱의 내부에 고정배치되는 고정스크롤과; 상기 고정스크롤에 대해 상대운동 가능하게 결합되는 선회스크롤과; 상기 토출구를 통해 토출되고 상기 케이싱의 내부를 경유하여 상기 토출관을 통해 상기 케이싱의 외부로 유출되는 유체 중의 오일이 분리되도록 망상체로 형성되어 상기 유체의 유동방향을 따라 상기 케이싱의 내부 상기 토출관의 상류영역에 상기 유체와 접촉되게 배치되는 오일분리부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 냉매와 함께 케이싱의 외부로 토출되는 오일의 양을 저감할 수 있어 오일 부족에 기인한 부품의 강제 열화 및 성능 저하를 방지할 수 있는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기가 제공된다.

Description

오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR WITH OIL DISCHARGE REDUCTION FUNCTION}

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기의 단면도,

도 3은 도 2의 작용을 설명하기 위한 요부확대도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기의 단면도,

도 5는 도 4의 작용을 설명하기 위한 요부확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 케이싱 21 : 상부프레임

31 : 전동모터부 36 : 회전축

38 : 오일급송로 43 : 고정스크롤

44,54 : 랩 45 : 토출구

53 : 선회스크롤 61 : 오일분리부재

63 : 오일가이드

본 발명은, 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉매와 함께 케이싱의 외부로 토출되는 오일의 양을 저감할 수 있어 오일 부족에 기인한 부품의 강제 열화 및 성능 저하를 방지할 수 있도록 한 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기는, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부(41)와, 케이싱(11)의 내부에 설치되어 압축부(41)에 구동력을 제공하는 전동모터부(31)를 구비하고 있다.

케이싱(11)의 일측에는 냉매가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관(13) 및 토출관(15)이 각각 결합되어 있으며, 케이싱(11)의 내부에는 압축부(41) 및 전동모터부(31)를 지지할 수 있도록 상하방향을 따라 서로 이격되게 상부프레임(21) 및 하부프레임(30)이 각각 설치되어 있다.

전동모터부(31)는, 케이싱(11)의 내부에 고정 설치되는 고정자(33)와, 고정자(33)의 내부에 상하방향을 따라 배치된 회전축(36)을 중심으로 회전가능하게 수용 설치되는 회전자(35)를 구비하고 있다. 회전축(36)의 상단에는 편심부(37)가 일체로 형성되어 있으며, 축심에는 케이싱(11)의 내부 하부의 오일저장부(17)에 수용되는 오일(18)을 상향 급송할 수 있도록 오일급송로(38)가 형성되어 있다. 회전축(36)의 하부영역에는 회전 시 오일(18)이 오일급송로(38)를 따라 상향 유동되도 록 하는 오일급송부(39)가 구비되어 있다.

압축부(41)는, 인벌류트형상의 랩(44)을 구비하여 상부프레임(21)의 상측에 고정 결합되는 고정스크롤(43)과, 인벌류트형상의 랩(54)을 구비하여 고정스크롤(43)과 상호 협조적으로 냉매의 압축공간을 형성함과 아울러 편심부(37)에 상대운동 가능하게 결합되는 선회스크롤(53)을 구비하고 있다. 고정스크롤(43)의 상면 중앙영역에는 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출구(45)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 전동모터부(31)에 전원이 인가되어 회전축(36)을 중심으로 회전자(35)가 회전을 개시하면 편심부(37)에 결합된 선회스크롤(53)이 고정스크롤(43)에 대해 선회하게 되고, 이 때 흡입관(13)을 통해 흡입된 냉매는 고정스크롤(43)의 중심영역으로 이동되면서 압축된 후 토출구(45)를 통해 토출된다. 토출된 냉매는 하향 유동되어 토출관(15)을 통해 케이싱(11)의 외부로 토출되어 냉동사이클을 따라 순환된 후, 다시 흡입관(13)을 통해 케이싱(11)의 내부로 유입되는 과정을 반복하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 스크롤 압축기에 있어서는, 회전축(36)의 회전시 오일급송로(38)를 따라 압축부(41)로 상향 급송된 오일(18)이 고정스크롤(43) 및 선회스크롤(53)에 의해 압축된 냉매와 함께 케이싱(11)의 외부로 과도하게 유출되어 케이싱(11)의 내부 오일(18) 잔존량이 부족되는 현상이 발생되고, 이에 기인하여 압축부(41)의 강제 열화 및 성능 저하가 발생된다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 냉매와 함께 케이싱의 외부로 토출되는 오일의 양을 저감할 수 있어 오일 부족에 기인한 부품의 강제 열화 및 성능 저하를 방지할 수 있는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 수용공간을 형성하며 유체가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관 및 토출관이 구비되어 있는 케이싱과; 압축된 유체가 토출되는 토출구를 구비하여 상기 케이싱의 내부에 고정배치되는 고정스크롤과; 상기 고정스크롤에 대해 상대운동 가능하게 결합되는 선회스크롤과; 상기 토출구를 통해 토출되고 상기 케이싱의 내부를 경유하여 상기 토출관을 통해 상기 케이싱의 외부로 유출되는 유체 중의 오일이 분리되도록 망상체로 형성되어 상기 유체의 유동방향을 따라 상기 케이싱의 내부 상기 토출관의 상류영역에 상기 유체와 접촉되게 배치되는 오일분리부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 오일분리부재는 상기 케이싱의 상하방향에 대해 경사지게 배치되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 케이싱의 상하방향을 따라 상기 오일분리부재의 하측에 상기 케이싱의 내벽으로부터 소정 거리 이격되게 배치되어 상기 오일분리부재로부터 낙하되는 오일을 안내하는 오일가이드를 더 포함하여 구성하는 것이 효과적이다.

상기 오일가이드는 상기 케이싱의 상하방향을 따라 상측으로 향할수록 상기 오일의 유동단면적이 증대되도록 배치되는 것이 바람직하다.

삭제

상기 토출구를 통해 토출되는 유체와 접촉가능하게 상기 토출구의 주변에 배치되어 상기 유체중의 오일이 분리되도록 하는 오일분리부를 더 포함하는 것이 효과적이다.

상기 토출구의 주변에는 상기 고정스크롤의 두께방향을 따라 소정 깊이로 함몰되어 오일이 수집되는 오일수집부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기의 단면도이고, 도 3은 도 2의 작용을 설명하기 위한 요부확대도이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기는, 내부에 수용공간을 형성하며 냉매가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관(13) 및 토출관(15)이 구비되어 있는 케이싱(11)과, 인벌류트형상의 랩(44)과 압축된 냉매가 토출되는 토출구(45)를 구비하여 케이싱(11)의 내부에 고정배치되는 고정스크롤(43)과, 인벌류트형상의 랩(54)을 구비하여 고정스크롤(43)에 대해 상대운동 가능하게 결합되는 선회스크롤(53)과, 토출구(45)를 통해 토출되고 케이싱(11)의 내부를 경유하여 토출관(15)을 통해 케이싱(11)의 외부로 유출되는 냉매 중의 오일(18)이 분리되도록 냉매의 유동방향을 따라 토출관(15)의 상류영역에 냉매와 접촉되게 배치되는 오일분리부재(61)를 포함하여 구성되 어 있다.

케이싱(11)의 일측 상부영역에는 냉매가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관(13) 및 토출관(15)이 각각 결합되어 있으며, 내부 하부영역에는 오일(18)이 저장되는 오일저장부(17)가 형성되어 있다. 케이싱(11)의 내부에는 흡입된 냉매를 압축하여 토출시키는 압축부(41)와, 압축부(41)에 구동력을 제공하는 전동모터부(31)가 상부프레임(21) 및 하부프레임(30)에 의해 지지되어 있다.

전동모터부(31)는, 케이싱(11)의 내부에 고정 배치되는 고정자(33)와, 고정자(33)의 내부에 회전축(36)을 중심으로 회전가능하게 수용되는 회전자(35)를 구비하고 있다. 회전축(36)의 상단에는 편심부(37)가 형성되어 있으며, 축심에는 하부의 오일(18)을 상향 급송할 수 있도록 오일급송로(38)가 형성되어 있다. 회전축(36)의 하단에는 회전 시 오일급송로(38)로 오일(18)이 유동될 수 있도록 오일급송부(39)가 구비되어 있다.

압축부(41)는, 인벌류트형상의 랩(44)을 구비하여 일측이 흡입관(13)과 연통되게 상부프레임(21)에 고정 결합되는 고정스크롤(43)과, 인벌류트형상의 랩(54)을 구비하여 내부에 압축공간이 형성되도록 고정스크롤(43)에 결합됨과 아울러 고정스크롤(43)에 대해 편심운동이 가능하도록 편심부(37)에 결합되는 선회스크롤(53)을 구비하고 있다. 고정스크롤(43)의 상부영역에는 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출구(45)가 형성되어 있다.

한편, 케이싱(11)의 내부 토출관(15)측에는 토출구(45)를 통해 토출되어 토출관(15)으로 유동되는 냉매와 접촉되어 냉매 중의 오일(18)이 분리될 수 있도록 오일분리부재(61)가 설치되어 있다. 오일분리부재(61)는 판상부재로 형성되어 케이싱(11)의 상하방향에 대해 하측이 케이싱(11)의 내벽을 향하도록 하향 경사지게 배치되어 있으며, 하단에는 케이싱(11)의 내벽과 상호 협조적으로 하향 유동되는 오일(18)의 유로를 형성하는 오일가이드(63)가 일체로 형성되어 있다. 여기서, 오일분리부재(61)는 소정의 메시(mesh)를 가지는 망상체로 형성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하여, 전동모터부(31)에 전원이 인가되면 선회스크롤(53)은 고정스크롤(43)에 대해 선회운동을 개시하고, 이에 의해 흡입관(13)을 통해 흡입된 냉매는 중앙영역으로 이동되면서 압축되고 압축된 냉매는 토출구(45)를 통해 토출된다. 토출된 냉매는 상부프레임(21)의 하측을 경유하여 토출관(15)측으로 유동되어 오일분리부재(61)와 접촉되고, 이에 의해 냉매로부터 오일(18)이 분리된다. 오일(18)이 분리되어 오일(18)이 저감된 냉매는 토출관(15)을 통해 케이싱(11)의 외부로 유출되어 냉동사이클을 따라 순환된다. 오일분리부재(61)에 의해 분리된 냉매로부터 분리된 오일(18)은 오일가이드(63)를 따라 하향 유동되어 하부의 오일저장부(17)로 수집된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기의 단면도이고, 도 5는 도 4의 작용을 설명하기 위한 요부확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기는, 내부에 수용공간을 형성하며 냉매가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관(13) 및 토출관(15)이 구비되어 있는 케이싱(11)과, 인벌류트형상의 랩(44)과 압축된 냉매가 토출되는 토출구(45)를 구비하여 케이싱(11)의 내부에 고정배치되는 고정스크롤(43)과, 인벌류트형상의 랩(54)을 구비하여 고정스크롤(43)에 대해 상대운동 가능하게 결합되는 선회스크롤(53)과, 토출구(45)를 통해 토출되고 케이싱(11)의 내부를 경유하여 토출관(15)을 통해 케이싱(11)의 외부로 유출되는 냉매 중의 오일(18)이 분리되도록 냉매의 유동방향을 따라 토출관(15)의 상류영역에 냉매와 접촉되게 배치되는 오일분리부재(61)와, 토출구(45)의 주변에 토출되는 냉매와 접촉가능하게 배치되어 냉매 중 오일(18)이 분리되도록 하는 오일분리부(65)를 포함하여 구성되어 있다.

케이싱(11)의 일측 상부영역에는 흡입관(13) 및 토출관(15)이 각각 결합되어 있으며, 케이싱(11)의 내부에는 냉매를 압축할 수 있도록 압축부(41) 및 전동모터부(31)가 상부프레임(21) 및 하부프레임(30)에 의해 각각 지지되어 있다.

전동모터부(31)는 고정자(33) 및 회전자(35)를 구비하고 있으며, 회전자(35)의 축심에는 상단에 편심부(37)가 형성되어 있는 회전축(36)이 일체로 회전가능하게 결합되어 있다. 회전축(36)의 축심에는 오일(18)이 상향 급송될 수 있도록 오일급송로(38)가 형성되어 있으며, 하단에는 회전 시 오일(18)이 상향 유동될 수 있도록 오일급송부(39)가 구비되어 있다.

한편, 압축부(41)는, 인벌류트형상의 랩(44)과 압축된 냉매가 토출되는 토출구(45)를 구비하여 상부프레임(21)에 고정 결합되는 고정스크롤(43)과, 인벌류트형상의 랩(54)을 구비하여 압축공간이 형성되도록 고정스크롤(43)에 결합됨과 아울러 편심운동 가능하게 편심부(37)에 결합되는 선회스크롤(53)을 포함하여 구성되어 있다.

케이싱(11)의 내부 토출관(15) 영역에는 토출구(45)를 통해 토출되고 상부프 레임(21)의 하측을 경유하여 유동되는 냉매와 접촉되어 냉매 중 오일(18)이 분리되도록 오일분리부재(61)가 하향 경사지게 설치되어 있으며, 오일분리부재(61)의 하단에는 분리된 오일(18)을 오일저장부(17)로 안내할 수 있도록 오일가이드(63)가 형성되어 있다. 오일가이드(63)는 상부영역이 하부영역에 비해 유동단면적이 크게 형성 및 배치되어 있다.

한편, 토출구(45)의 주변에는 압축되어 토출되는 냉매 중 오일(18)을 분리할 수 있도록 오일분리부(65)가 형성되어 있으며, 오일분리부(65)는 냉매의 토출방향을 따라 토출구(45)로부터 소정 거리 이격되게 토출방향에 가로로 배치되는 오일분리판(66)과 소정의 메시를 가지는 망상체로 통형상을 가지도록 형성되어 고정스크롤(43)의 상면과 오일분리판(66) 사이에 배치되는 오일분리망(67)을 구비하고 있다.

토출구(45)의 주변에는 분리된 오일(18)이 수집될 수 있도록 고정스크롤(43)의 두께방향을 따라 소정 깊이로 오일수집부(47)가 함몰되게 형성되어 있으며, 오일수집부(47)의 저부면에는 수집된 오일(18)이 하향 유동되어 하부의 오일저장부(17)로 복귀될 수 있도록 오일복귀유로(49)가 관통형성되어 있다. 여기서, 오일수집부(47)의 저부면은 오일복귀유로(49)의 입구영역으로 수집된 오일(18)이 원활하게 유동될 수 있도록 경사지게 형성할 수도 있다.

상부프레임(21)에는 선회스크롤(53)을 선회가능하게 지지할 수 있도록 스러스트베어링(23)이 형성되어 있으며, 스러스트베어링(23)의 일측에는 오일(18)이 배출될 수 있도록 수평방향을 따라 배유구(25)가 형성되어 있다. 배유구(25)의 말단 영역에는 고정스크롤(43)의 오일복귀유로(49)와 상호 연통됨과 동시에 배유구(25)와 상호 연통되게 오일복귀유로(27)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 전동모터부(31)에 전원이 인가되어 회전자(35)가 회전을 개시하면 편심부(37)에 결합된 선회스크롤(53)은 고정스크롤(43)에 대해 편심운동하면서 냉매를 압축하게 된다. 흡입관(13)을 통해 압축공간으로 흡입된 냉매는 중앙영역으로 이동되면서 압축되고, 압축된 냉매는 토출구(45)를 통해 토출된다. 토출된 냉매 중 오일(18)은 오일분리판(66) 및 오일분리망(67)과 접촉되어 냉매로부터 분리되어 오일수집부(47)에 수집된다. 수집된 오일(18)은 오일복귀유로(49)를 따라 하향 유동되고, 배유구(25)를 통해 배출되는 오일(18)과 합류하여 오일저장부(17)로 유동하게 된다.

한편, 오일(18)이 분리되어 오일함유량이 저감된 냉매는 상부프레임(21)의 하측을 경유하여 토출관(15)을 향해 유동되고, 오일분리부재(61)와 접촉되면서 오일(18) 중 일부가 분리된다. 오일(18)이 분리되어 오일함유량이 저감된 냉매는 토출관(15)을 통해 케이싱(11)의 외부로 배출되어 냉동사이클을 따라 순환된다. 오일분리부재(61)에 의해 분리된 오일(18)은 오일가이드(63)를 따라 하향 유동되어 오일저장부(17)로 회수된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내부에 수용공간을 형성하며 유체가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관 및 토출관이 구비되어 있는 케이싱과, 인벌류트형상의 랩과 압축된 유체가 토출되는 토출구를 구비하여 케이싱의 내부에 고정 배치되는 고정스크롤과, 인벌류트형상의 랩을 구비하여 고정스크롤에 대해 상대운동 가능하게 결합되는 선회스크롤과, 토출구를 통해 토출되고 케이싱의 내부를 경유하여 토출관을 통해 케이싱의 외부로 유출되는 유체 중의 오일이 분리되도록 유체의 유동방향을 따라 토출관의 상류영역에 유체와 접촉되게 배치되는 오일분리부재를 포함하도록 함으로써, 케이싱의 외부로 오일이 과도하게 토출되는 것을 억제하여 오일 부족에 기인한 부품의 강제열화 및 성능저하를 방지할 수 있는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기가 제공된다.

Claims

내부에 수용공간을 형성하며 유체가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관 및 토출관이 구비되어 있는 케이싱과;

압축된 유체가 토출되는 토출구를 구비하여 상기 케이싱의 내부에 고정배치되는 고정스크롤과;

상기 고정스크롤에 대해 상대운동 가능하게 결합되는 선회스크롤과;

상기 토출구를 통해 토출되고 상기 케이싱의 내부를 경유하여 상기 토출관을 통해 상기 케이싱의 외부로 유출되는 유체 중의 오일이 분리되도록 망상체로 형성되어 상기 유체의 유동방향을 따라 상기 케이싱의 내부 상기 토출관의 상류영역에 상기 유체와 접촉되게 배치되는 오일분리부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,

상기 오일분리부재는 상기 케이싱의 상하방향에 대해 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,

상기 케이싱의 상하방향을 따라 상기 오일분리부재의 하측에 상기 케이싱의 내벽으로부터 소정 거리 이격되게 배치되어 상기 오일분리부재로부터 낙하되는 오 일을 안내하는 오일가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기.
제3항에 있어서,

상기 오일가이드는 상기 케이싱의 상하방향을 따라 상측으로 향할수록 상기 오일의 유동단면적이 증대되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 토출구를 통해 토출되는 유체와 접촉가능하게 상기 토출구의 주변에 배치되어 상기 유체중의 오일이 분리되도록 하는 오일분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,

상기 오일분리부는, 상기 토출구의 상측에 이격 배치되는 오일분리판과, 상기 오일분리판의 측부를 차단하도록 배치되는 망상체로 된 오일분리망을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,

상기 토출구의 주변에는 상기 고정스크롤의 두께방향을 따라 소정 깊이로 함몰되어 오일이 수집되는 오일수집부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일토출 저감기능을 구비한 스크롤 압축기.
제7항에 있어서,

상기 고정스크롤에는 상기 오일수집부에서 수집된 오일이 하향 유동될 수 있도록 오일복귀유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일토출저감기능을 구비한 스크롤 압축기.