WO2024048926A1 - 오일 차단 가이드를 구비한 밀폐형 압축기 - Google Patents
오일 차단 가이드를 구비한 밀폐형 압축기 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024048926A1 WO2024048926A1 PCT/KR2023/008004 KR2023008004W WO2024048926A1 WO 2024048926 A1 WO2024048926 A1 WO 2024048926A1 KR 2023008004 W KR2023008004 W KR 2023008004W WO 2024048926 A1 WO2024048926 A1 WO 2024048926A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- oil
- oil blocking
- guide
- refrigerant
- casing
- Prior art date
Links
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 title claims abstract description 254
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 252
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 42
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
- F04C29/028—Means for improving or restricting lubricant flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/02—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/0085—Prime movers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/30—Casings or housings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/40—Electric motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/60—Shafts
-
- 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
-
- 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
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/60—Shafts
Definitions
- the present disclosure relates to a hermetic compressor, and more particularly to a hermetic compressor with an oil blocking guide.
- a closed compressor refers to a mechanical device that compresses gas and increases its pressure. Depending on the operating principle, it can be divided into reciprocating compressors and rotary compressors.
- Reciprocating compressors include the Recipro compressor, which sucks and compresses gas by converting the rotational motion of a motor into the linear reciprocating motion of a piston using a crankshaft and connecting rod.
- Rotary compressors include rotary compressors and scroll compressors.
- a rotary compressor is formed to suck in and compress refrigerant while a roller rotates within the cylinder of the compression unit due to the rotational movement of the motor.
- the scroll compressor is formed so that the refrigerant is sucked in and compressed while the orbiting scroll rotates in a certain direction with respect to the fixed scroll by the rotational movement of the motor.
- compressed refrigerant is discharged inside the casing and discharged to the outside along with oil through the refrigerant discharge pipe.
- a hermetic compressor includes a casing; A motor installed in the casing and including a rotor and a stator; a drive shaft rotating integrally with the rotor; a compression unit installed below the motor, compressing refrigerant according to rotation of the drive shaft and discharging the refrigerant into the casing; and an oil blocking guide installed on the upper side of the motor to rotate integrally with the rotor.
- the oil blocking guide includes an oil blocking plate formed in a disk shape; an oil guide portion formed to extend outward and upward from the outer peripheral surface of the oil blocking plate; and a support part that separates the oil blocking plate from the rotor and connects it to the drive shaft.
- the oil blocking plate and the oil guide block the upward movement of oil passing through the motor, and when the oil blocking guide rotates, the oil passing through the motor can be guided to the inner peripheral surface of the casing by centrifugal force.
- the diameter of the oil blocking guide may be equal to or larger than the diameter of the rotor of the motor.
- the ratio of the diameter of the oil blocking guide and the diameter of the rotor may be in the range of 1.0 to 1.7.
- the diameter of the oil blocking plate may be smaller than the diameter of the oil blocking guide.
- the ratio of the diameter of the oil blocking plate to the diameter of the rotor may be in the range of 0.7 to 1.2.
- oil guide portion may be inclined in a range of 30 to 70 degrees with respect to the rotation axis of the oil guide portion.
- oil guide portion may be formed in the shape of a hollow truncated cone.
- the oil guide portion may include a plurality of oil discharge ports formed to penetrate the oil guide portion.
- the support portion includes a through hole, and a coupling groove may be provided at the top of the drive shaft.
- the oil blocking guide may be inserted into the through hole of the support portion and coupled to the drive shaft by a bolt fastened to the coupling groove.
- the length of the support portion may be set in the range of 0.5 to 1.2 times the diameter of the rotor.
- the sealed compressor may further include a refrigerant discharge pipe provided on the upper surface of the casing.
- the oil blocking guide may be installed at a certain distance below the refrigerant discharge pipe.
- the gap between the oil blocking plate of the oil blocking guide and the lower end of the refrigerant discharge pipe may be set in the range of 0.5 to 5 times the diameter of the refrigerant discharge pipe.
- a closed compressor includes a casing; A motor installed in the casing and including a rotor and a stator; a drive shaft rotating integrally with the rotor; a compression unit installed below the motor, compressing refrigerant according to rotation of the drive shaft and discharging the refrigerant into the casing; and an oil blocking guide installed on the upper side of the motor to rotate integrally with the rotor.
- the oil blocking guide includes an oil blocking plate formed in a disk shape; and an oil guide portion formed to extend outward and upward from the outer peripheral surface of the oil blocking plate. The oil blocking plate and the oil guide block the upward movement of oil passing through the motor, and when the oil blocking guide rotates, the oil passing through the motor can be guided to the inner peripheral surface of the casing by centrifugal force.
- the diameter of the oil blocking guide may be equal to or larger than the diameter of the rotor of the motor.
- the diameter of the oil blocking plate may be smaller than the diameter of the oil blocking guide.
- FIG. 1 is a perspective view showing a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- Figure 2 is a cross-sectional view showing a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of portion A of Figure 2.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the sealed compressor of FIG. 2 taken along line I-I.
- Figure 5 is a cross-sectional view showing the sealed compressor of Figure 2 cut along line II-II.
- Figure 6 is a perspective view showing an oil blocking guide of a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- Figure 7 is a cross-sectional view showing the flow of oil in a closed compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- Figure 8 is a cross-sectional view showing the flow of refrigerant in a closed compressor without an oil blocking guide.
- Figure 9 is a cross-sectional view showing the flow of refrigerant in a closed compressor equipped with only an oil blocking plate.
- Figure 10 is a cross-sectional view showing the flow of refrigerant in a closed compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- Figure 11 is a graph comparing the oil circulation ratio of a sealed compressor provided with an oil blocking guide according to one or more embodiments of the present disclosure and a sealed compressor without an oil blocking guide.
- FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- expressions such as “have,” “may have,” “includes,” or “may include” refer to the presence of the corresponding feature (e.g., component such as numerical value, function, operation, or part). , and does not rule out the existence of additional features.
- expressions such as “A or B,” “at least one of A or/and B,” or “one or more of A or/and B” may include all possible combinations of the items listed together.
- “A or B,” “at least one of A and B,” or “at least one of A or B” includes (1) at least one A, (2) at least one B, or (3) it may refer to all cases including both at least one A and at least one B.
- FIG. 1 is a perspective view showing a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- a sealed compressor 1 may include a casing 10.
- the casing 10 forms the exterior of the sealed compressor 1.
- the casing 10 is formed as a sealed container.
- the casing 10 may include a refrigerant inlet 13 through which the refrigerant flows and a refrigerant discharge pipe 14 through which the refrigerant is discharged.
- the hermetic compressor 1 can form a refrigeration cycle with a condenser, expansion valve, and evaporator.
- the refrigerant inlet 13 may be connected to an evaporator
- the refrigerant discharge pipe 14 may be connected to a condenser.
- An accumulator (3) may be installed on one side of the sealed compressor (1).
- the refrigerant inlet 13 may be connected to the accumulator 3. Since the inlet pipe of the accumulator (3) is connected to the evaporator, the refrigerant discharged from the evaporator can flow into the sealed compressor (1) through the accumulator (3).
- Casing 10 may include an upper casing 11 and a lower casing 12.
- the upper casing 11 is coupled to the upper end of the lower casing 12 to form the casing 10.
- connection portion between the upper casing 11 and the lower casing 12 is sealed.
- a refrigerant discharge pipe 14 is provided in the upper casing 11.
- the refrigerant discharge pipe 14 may be provided at the top of the upper casing 11.
- a refrigerant inlet 13 is provided in the lower casing 12.
- the refrigerant inlet 13 communicates with the compression unit 40 installed in the lower casing 12.
- Low-temperature/low-pressure refrigerant may flow into the refrigerant inlet 13. Accordingly, the refrigerant may flow into the compression unit 40 through the refrigerant inlet 13.
- An accumulator 3 may be installed in the lower casing 12.
- the refrigerant inlet 13 may be connected to the discharge pipe of the accumulator 3.
- a base 15 supporting the casing 10 may be provided at the bottom of the lower casing 12.
- the hermetic compressor (1) can be installed perpendicular to the support surface by means of a base (15).
- Figure 2 is a cross-sectional view showing a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of portion A of Figure 2.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the sealed compressor of FIG. 2 taken along line I-I.
- Figure 5 is a cross-sectional view showing the sealed compressor of Figure 2 cut along line II-II.
- the sealed compressor 1 may include a casing 10, a motor 20, a compression unit 40, and an oil blocking guide 100. there is.
- the casing 10 forms the exterior of the sealed compressor 1 and is a cylindrical sealed container.
- the casing 10 may include a lower casing 12 provided with a refrigerant inlet 13 and an upper casing 11 provided with a refrigerant discharge pipe 14.
- the casing 10 is formed by combining the upper casing 11 and the lower casing 12, and the inside of the casing 10 except the refrigerant inlet 13 and the refrigerant discharge pipe 14 can be sealed. That is, the refrigerant can flow into the casing 10 or flow out of the casing 10 only through the refrigerant inlet 13 and the refrigerant discharge pipe 14.
- High-pressure refrigerant discharged from the compression unit 40 is accommodated in the internal space of the casing 10, and is discharged to the outside through the refrigerant discharge pipe 14.
- An oil reservoir 16 containing oil may be provided in the lower part of the casing 10.
- An accumulator 3 may be installed on the outer peripheral surface of the casing 10. At this time, the refrigerant inlet 13 may be connected to the discharge pipe of the accumulator 3.
- the motor 20 may be placed on the upper side inside the casing 10.
- the motor 20 includes a stator 21 and a rotor 22.
- the stator 21 of the motor 20 is fixed to the inner peripheral surface of the casing 10.
- a plurality of oil recovery passages 23 may be provided between the outer peripheral surface of the stator 21 and the inner peripheral surface of the casing 10.
- a plurality of oil recovery passages 23 may be formed at regular intervals along the outer peripheral surface of the stator 21.
- the outer peripheral surface of the stator 21 may be formed to have a substantially regular polygonal cross-sectional shape.
- a plurality of oil return passages 23 may be formed between the outer peripheral surface of the stator 21 and the inner peripheral surface of the casing 10.
- Oil from the upper side of the motor 20 can move to the lower part of the motor 20 through a plurality of oil return passages 23 provided between the stator 21 and the casing 10. Oil moving to the lower part of the motor 20 may be collected in the oil reservoir 16 provided in the lower part of the casing 10.
- the rotor 22 may be rotatably disposed at the center of the stator 21.
- the rotor 22 is installed to maintain a certain gap 25 with the inner surface of the stator 21. Accordingly, a ring-shaped space may be provided between the rotor 22 and the stator 21.
- An axial hole 29 may be provided at the center of the rotor 22, penetrating the rotor 22 in the longitudinal direction.
- a plurality of refrigerant holes 27 may be provided around the shaft hole 29 of the rotor 22. The plurality of refrigerant holes 27 may be formed to penetrate the rotor 22 in the longitudinal direction, that is, in the vertical direction.
- Refrigerant containing oil in the lower part of the motor 20 can move to the upper side of the motor 20 through the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21 and the plurality of refrigerant holes 27.
- the drive shaft 30 is inserted and fixed into the shaft hole 29 penetrating the center of the rotor 22. Therefore, when power is applied to the motor 20, the rotor 22 can rotate due to the electromagnetic force acting between the stator 21 and the rotor 22, and the drive shaft 30 is integrated with the rotor 22. can be rotated.
- An oil blocking guide 100 may be installed on the top of the drive shaft 30.
- a compression unit 40 may be installed at the lower end of the drive shaft 30. Accordingly, when the drive shaft 30 rotates by the motor 20, the oil blocking guide 100 rotates integrally with the drive shaft 30, and the compression unit 40 operates to compress the refrigerant.
- a coupling groove 39 may be provided at the top of the drive shaft 30.
- the coupling groove 39 may be formed as a female thread.
- the coupling groove 39 can be used to secure the oil blocking guide 100 to the drive shaft 30.
- the drive shaft 30 may be formed to protrude downward from the motor 20.
- the lower portion of the drive shaft 30 protruding below the motor 20 may be connected to the compression portion 40.
- the lower part of the drive shaft 30 may be formed as a crankshaft to operate the compression unit 40.
- the crankshaft of the drive shaft 30 may include two eccentric portions, namely an upper eccentric portion 31 and a lower eccentric portion 32. Therefore, when the drive shaft 30 rotates, the upper eccentric part 31 and the lower eccentric part 32 of the crankshaft rotate integrally with the drive shaft 30.
- the upper eccentric portion 31 is formed in a cylindrical shape with a diameter larger than the diameter of the drive shaft 30, and may be provided so that its center line is eccentric with the center line of the drive shaft 30.
- An upper roller 33 may be installed on the outer peripheral surface of the upper eccentric portion 31.
- the lower eccentric portion 32 is installed below the upper eccentric portion 31 and may be formed in the same manner as the upper eccentric portion 31. That is, the lower eccentric portion 32 is formed in a cylindrical shape with a diameter larger than the diameter of the drive shaft 30, and may be provided so that its center line is eccentric with the center line of the drive shaft 30.
- a lower roller 34 may be installed on the outer peripheral surface of the lower eccentric portion 32.
- the lower eccentric portion 32 may be formed to be eccentric in a direction different from the upper eccentric portion 31 with respect to the center line of the drive shaft 30.
- the lower eccentric portion 32 may be eccentric in a direction opposite to the upper eccentric portion 31 by 180 degrees with respect to the center line of the drive shaft 30.
- the drive shaft 30 may be rotatably supported by an upper bearing 91 and a lower bearing 92.
- the upper bearing 91 is installed to support the drive shaft 30 between the rotor 22 and the upper eccentric part 31, and the lower bearing 92 is installed below the lower eccentric part 32 to support the drive shaft 30. It can be installed to support the lower part of the.
- the compression unit 40 is installed below the motor 20.
- the compression unit 40 may be formed to compress the refrigerant according to the rotation of the drive shaft 30 and discharge it into the casing 10.
- the compression unit 40 is installed at the lower part of the casing 10 and is operated by a drive shaft 30 rotated by a motor 20 to suck in, compress, and discharge refrigerant.
- the compression unit 40 may be installed between the upper bearing 91 and the lower bearing 92 that support the drive shaft 30.
- the compression unit 40 may include an upper compression unit 41, a lower compression unit 42, and an intermediate plate 70 provided between the upper compression unit 41 and the lower compression unit 42.
- the upper compression unit 41 is formed to suck in and compress the refrigerant as the drive shaft 30 rotates.
- the lower compression unit 42 is provided below the upper compression unit 41 and is formed to suck in and compress the refrigerant as the drive shaft 30 rotates.
- the upper compression unit 41 is installed on the upper surface of the middle plate 70 and may include a flat upper cylinder 50.
- the upper roller 33 installed on the upper eccentric portion 31 of the drive shaft 30 may be installed to be accommodated in the hollow 51 of the upper cylinder 50 and rotate.
- the upper compression unit 41 may include a refrigerant inlet passage 52 connected to the refrigerant inlet 13 provided in the casing 10.
- the refrigerant inflow passage 52 is formed in the upper cylinder 50.
- the refrigerant inflow passage 52 may be formed as a through hole communicating with the hollow 51 of the upper cylinder 50 and the outer peripheral surface. Accordingly, the refrigerant may flow into the hollow 51 of the upper cylinder 50 through the refrigerant inlet 13 and the refrigerant inlet passage 52.
- the upper compression unit 41 may include an upper discharge groove through which the compressed refrigerant is discharged.
- the upper discharge groove may be provided on the upper surface of the upper cylinder 50.
- the refrigerant flows into the hollow 51 of the upper cylinder 50 through the refrigerant inflow passage 52, is compressed, and is discharged through the upper discharge groove. It can be.
- the lower compression unit 41 is installed on the lower surface of the middle plate 70 and may include a lower cylinder 60 that has a flat plate shape.
- the lower roller 34 installed on the lower eccentric portion 32 of the drive shaft 30 may be installed to rotate while being accommodated in the hollow 61 of the lower cylinder 60.
- the lower compression unit 42 may include a refrigerant inlet passage 62 connected to the refrigerant inlet 13 provided in the casing 10.
- the refrigerant inflow passage 62 is formed in the lower cylinder 60.
- the refrigerant inflow passage 62 may be formed as a through hole communicating with the hollow 61 of the lower cylinder 60 and the outer peripheral surface. Accordingly, the refrigerant may flow into the hollow 61 of the lower cylinder 60 through the refrigerant inlet 13 and the refrigerant inlet passage 62.
- the lower compression unit 42 may include a lower discharge groove through which the compressed refrigerant is discharged.
- the lower discharge groove may be provided on the lower surface of the lower cylinder 60. Accordingly, the refrigerant compressed by the lower compression unit 42 may be discharged below the compression unit 40.
- the refrigerant flows into the hollow 61 of the lower cylinder 60 through the refrigerant inlet passage 62, is compressed, and is discharged through the lower discharge groove. It can be.
- Low-pressure refrigerant can be supplied to the upper compression section 41 and the lower compression section 42 through the accumulator 3.
- the middle plate 70 is installed between the upper cylinder 50 and the lower cylinder 60.
- the middle plate 70 may be formed in a flat shape. Accordingly, the lower cylinder 60, the middle plate 70, and the upper cylinder 50 can be stacked to form the compressed portion 40.
- the lower cylinder 60, the middle plate 70, and the upper cylinder 50 may be integrally coupled with a plurality of bolts 93.
- An upper bearing 91 may be installed on the upper surface of the upper cylinder 50.
- the upper bearing 91 may be fixed to the inner peripheral surface of the casing 10. Therefore, by fixing the upper cylinder 50 to the upper bearing 91, the upper cylinder 50 can be fixed to the casing 10.
- the upper bearing 91 rotatably supports the drive shaft 30 and may be formed to block the upper end of the hollow 51 of the upper cylinder 50.
- the upper bearing 91 may be provided with a through hole that communicates with the upper discharge groove of the upper cylinder 50. Accordingly, the refrigerant discharged through the upper discharge groove of the upper cylinder 50 may be discharged to the upper side of the upper bearing 91 through the through hole of the upper bearing 91.
- An upper muffler 71 may be installed on the upper side of the upper bearing 91.
- the upper muffler 71 may be provided with a plurality of refrigerant openings through which refrigerant can pass.
- the refrigerant that has passed through the upper bearing 91 may be discharged into the space between the motor 20 and the compression unit 40 through the upper muffler 71.
- a plurality of openings 95 may be provided at the edge of the upper bearing 91.
- a plurality of openings 95 may be formed around the upper muffler 71 installed on the upper bearing 91.
- the plurality of openings 95 may be formed to penetrate the upper bearing 91 vertically.
- the refrigerant discharged from the lower compression unit 42 may move to the upper side of the upper bearing 91 through the plurality of openings 95.
- a lower bearing 92 may be installed on the lower surface of the lower cylinder 60.
- the lower bearing 92 rotatably supports the lower end of the drive shaft 30 and may be formed to block the lower end of the hollow 61 of the lower cylinder 60.
- the lower bearing 92 may be provided with a through hole that communicates with the lower discharge groove of the lower cylinder 60. Accordingly, the refrigerant discharged through the lower discharge groove of the lower cylinder 60 may be discharged to the lower side of the lower bearing 92 through the through hole of the lower bearing 92.
- a lower muffler 72 may be installed on the lower side of the lower bearing 92.
- the refrigerant discharged from the lower compression unit 42 may be discharged through the lower muffler 72 below the compression unit 40, that is, into the lower space of the casing 10.
- the compression unit 40 includes two cylinders 50 and 60 and rollers 33 and 34 has been described, but the structure of the compression unit 40 is not limited to this.
- the compression unit 40 may include one cylinder and a roller.
- the compression unit 40 of the sealed compressor 1 has the compression unit structure of a rotary compressor is shown and described, but the present disclosure is not limited thereto.
- the present disclosure can also be applied to a scroll compressor in which the motor is disposed at the top and the compression unit is disposed at the bottom inside the casing.
- the compression section of the scroll compressor may include a fixed scroll and an orbiting scroll.
- the refrigerant discharged into the lower space of the casing 10 is compressed into the compression section 40 and the motor 20 through the space between the compression section 40 and the casing 10 and the plurality of openings 95 of the upper bearing 91. Move to the space in between.
- the refrigerant is discharged in a compressed state at high pressure from the compression unit 40, so the refrigerant moves to the space between the compression unit 40 and the motor 20 in a state containing the oil contained in the oil storage tank 16. do.
- the refrigerant that has moved into the space between the motor 20 and the compression unit 40 may move to the upper part of the motor 20 through the motor 20.
- the refrigerant in the space between the motor 20 and the compression unit 40 passes through the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21 and a plurality of refrigerant holes 27 provided in the rotor 22. It can be moved to the top of the motor 20.
- the refrigerant moving to the top of the motor 20 may be discharged to the outside of the casing 10 through the refrigerant discharge pipe 14 installed in the upper casing 11.
- the oil blocking guide 100 is formed to prevent refrigerant containing oil that has moved to the upper side of the motor 20 from being discharged directly through the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil blocking guide 100 is formed so that the oil contained in the refrigerant moving to the upper side of the motor 20 can be discharged to the refrigerant discharge pipe 14 to a minimum.
- the oil blocking guide 100 is formed to separate oil contained in the refrigerant moving to the upper side of the motor 20. To this end, the oil blocking guide 100 blocks the oil-containing refrigerant that has passed through the motor 20 from moving directly to the refrigerant discharge pipe 14, and separates the oil contained in the refrigerant to the inner peripheral surface of the casing 10. It can be formed to provide guidance.
- the oil blocking guide 100 may be installed on the upper side of the motor 20 to rotate integrally with the rotor 22.
- the oil blocking guide 100 may be installed to rotate integrally with the drive shaft 30 fixed to the rotor 22.
- the oil blocking guide 100 may be combined with the drive shaft 30.
- Figure 6 is a perspective view showing an oil blocking guide of a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- the oil blocking guide 100 may include an oil blocking plate 110, an oil guide portion 120, and a support portion 130.
- the oil blocking plate 110 is formed to prevent the oil-containing refrigerant that has passed through the motor 20 from moving upward.
- the oil blocking plate 110 may be formed to block the upward movement of oil contained in the refrigerant. Since upward movement of oil is blocked by the oil blocking plate 110, oil does not immediately flow into the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil blocking plate 110 may be formed in a disk shape.
- the oil blocking plate 110 may be installed at a certain distance upward from the motor 20. That is, the oil blocking plate 110 may be installed at a certain distance from the upper surface of the rotor 22.
- the oil guide portion 120 may be formed to guide oil contained in the refrigerant to the inner peripheral surface of the casing 10.
- the oil guide portion 120 may extend from the outer peripheral surface of the oil blocking plate 110 to be inclined upward with respect to the oil blocking plate 110 . Then, when the oil blocking guide 100 rotates, the oil guide part 120 can guide oil to the inner peripheral surface of the casing 10.
- the oil guide portion 120 may be formed to be inclined in the range of 30 to 70 degrees with respect to an imaginary straight line perpendicular to the oil blocking plate 110. That is, the oil guide portion 120 may be formed to be inclined upward from the edge of the oil blocking plate 110 at an angle of 20 to 60 degrees with respect to the lower surface of the oil blocking plate 110.
- the oil guide portion 120 may be formed to radiate upward from the oil blocking plate 110. That is, the oil guide portion 120 may be formed in the shape of a hollow truncated cone. In other words, the oil guide part 120 may have the shape of an inverted truncated cone in which the diameter of the upper surface is larger than the diameter of the lower surface. That is, the oil guide portion 120 may be formed in a trumpet shape where the diameter of the lower surface is smaller than the diameter of the upper surface.
- the oil blocking plate 110 and the oil guide portion 120 can form a bowl with a flat bottom and sloping sides.
- the refrigerant and oil whose upward movement is blocked by the oil blocking plate 110 move upward along the oil guide portion 120.
- centrifugal force acts on the refrigerant and oil flowing along the oil guide portion 120.
- the density of the oil is greater than the density of the refrigerant, so when the oil blocking guide 100 rotates and centrifugal force acts on the outer peripheral surface of the oil guide portion 120, the oil is separated from the refrigerant and the inner peripheral surface of the casing 10. moves towards. And, since the centrifugal force acting on the refrigerant is smaller than the centrifugal force acting on the oil, the refrigerant moves to the upper side of the oil blocking guide 100 along the oil guide portion 120 and flows into the refrigerant discharge pipe 14. Accordingly, the oil guide unit 120 can separate oil from the refrigerant.
- the oil guide part 120 may be installed so that the refrigerant moving along the oil guide part 120 flows into the refrigerant discharge pipe 14. That is, the oil guide part 120 may be installed so as not to prevent refrigerant from flowing into the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil guide portion 120 may be formed so as not to contact the upper surface of the casing 10, that is, the upper surface of the upper casing 10 where the refrigerant discharge pipe 14 is provided.
- the oil guide portion 120 may be formed so that its upper end is located below the lower end of the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil guide portion 120 may be formed so that the top of the oil guide portion 120 is located slightly higher than the bottom of the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil guide 120 may include a plurality of oil outlets 121.
- a plurality of oil discharge ports 121 are formed to penetrate the oil guide portion 120. Accordingly, the internal space of the oil guide part 120 may be communicated with the outside through a plurality of oil outlets 121.
- a plurality of oil outlets 121 may be formed in contact with or adjacent to the oil blocking plate 110.
- Oil existing in the oil guide part 120 may be discharged to the outside of the oil guide part 120 through a plurality of oil discharge holes 121.
- the oil blocking guide 100 rotates, the oil existing inside the oil guide part 120 is discharged to the outside of the oil guide part 120 through the plurality of oil discharge ports 121 due to centrifugal force and is discharged to the outside of the oil guide part 120. ) can be moved inside.
- the oil blocking guide 100 may be formed to have a diameter equal to or larger than the diameter of the rotor 22 of the motor 20.
- the diameter of the oil blocking guide 100 refers to the maximum diameter of the oil blocking guide 100.
- the diameter of the oil blocking guide 100 refers to the outer diameter of the top of the oil guide portion 120.
- the diameter (Dg) of the oil blocking guide 100 ) and the diameter (Dr) of the rotor 22 can be determined to satisfy the equation below.
- Diameter of oil blocking guide (Dg)/diameter of rotor (Dr) 1.0 ⁇ 1.7
- the diameter (Dg) of the oil blocking guide 100 that is, the diameter (Dg) of the oil guide portion 120, is outside the above range, the oil blocking guide 100 is exposed to the refrigerant moving upward through the motor 20. The efficiency of separating the contained oil and guiding it to the inner peripheral surface of the casing 10 may be reduced.
- the oil guide portion 120 may be formed to be located above the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21.
- the oil guide portion 120 is formed in this way, the oil-containing refrigerant moving to the upper side of the motor 20 through the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21 collides with the oil blocking plate 110. Instead of doing so, it can be directly guided by the oil guide 120 and moved upward in an inclined direction.
- the oil blocking plate 110 may be formed to have a diameter (Db) smaller than the diameter (Dg) of the oil blocking guide (100).
- the diameter Db of the oil blocking plate 110 may be the diameter of the lower end of the oil guide portion 120.
- the diameter (Db) of the oil blocking plate 110 and the diameter (Dr) of the rotor 22 are expressed as follows: can be determined to satisfy.
- Diameter of oil blocking plate (Db)/diameter of rotor (Dr) 0.7 ⁇ 1.2
- the oil-containing refrigerant moving upward through the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21 is It can be guided upward by the oil guide part 120 without colliding with the oil blocking plate 110.
- the oil contained in the refrigerant moving upward through the motor 20 of the oil blocking plate 110 moves directly to the refrigerant discharge pipe 14. The efficiency of blocking this may decrease. Alternatively, a phenomenon in which oil-containing refrigerant may stagnate in the space between the oil blocking plate 110 and the motor 20 may occur.
- the support portion 130 may be formed to support the oil blocking plate 110 and the oil guide portion 120.
- the support portion 130 may be formed to space the oil blocking guide 100 at a certain distance from the rotor 22 and connect it to the rotor 22 .
- the support portion 130 may be formed to space the oil blocking guide 100 at a certain distance from the rotor 22 and be coupled to the upper end of the drive shaft 30. That is, the support portion 130 may be formed to space the oil blocking plate 110 from the rotor 22 and connect the oil blocking plate 110 to the upper end of the drive shaft 30.
- the support portion 130 protrudes downward from the lower surface of the oil blocking plate 110 and may be formed to contact the upper end of the drive shaft 30.
- the length Ls of the support portion 130 may be determined to prevent or minimize the oil-containing refrigerant that has passed through the motor 20 from stagnating between the oil blocking guide 100 and the motor 20. To this end, the length Ls of the support portion 130 may be set in the range of 0.5 to 1.2 times the diameter Dr of the rotor 22.
- the support portion 130 may include a through hole 131.
- the through hole 131 may be formed at the center of the support part 130 to penetrate the support part 130 in the longitudinal direction.
- the through hole 131 is formed so that the bolt 135 coupling the oil blocking guide 100 to the drive shaft 30 can be inserted.
- a coupling groove 39 may be provided at the top of the drive shaft 30.
- a female thread to which the bolt 135 is fastened may be formed on the inner peripheral surface of the coupling groove 39. Therefore, when the bolt 135 is inserted into the through hole 131 of the support portion 130 of the oil blocking guide 100 and one end of the bolt 135 is fastened to the coupling groove 39 of the drive shaft 30, The oil blocking guide 100 can be coupled to the top of the drive shaft 30. When the oil blocking guide 100 is coupled to the upper end of the drive shaft 30 with the bolt 135, the oil blocking guide 100 can rotate integrally with the driving shaft 30.
- the oil blocking guide 100 may be installed below the refrigerant discharge pipe 14 so that the refrigerant moving along the oil guide 120 can flow into the refrigerant discharge pipe 14. That is, the oil blocking guide 100 may be installed below the refrigerant discharge pipe 14 at a certain distance from the lower end of the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil blocking guide 100 may be installed so that the oil blocking plate 110 is spaced a certain distance from the lower end of the refrigerant discharge pipe 14.
- the gap (G) between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 may be determined based on the diameter (Dt) of the refrigerant discharge pipe 14.
- the gap (G) between the oil blocking plate 110 of the oil blocking guide 100 and the lower end of the refrigerant discharge pipe 14 is 0.5 to 5 times the diameter (Dt) of the refrigerant discharge pipe 14. It can be set in the range of .
- gap G between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 is outside the above range, discharge of the refrigerant through the refrigerant discharge pipe 14 may be prevented.
- the sealed compressor 1 can minimize the amount of oil flowing into the refrigerant discharge pipe 14 along with the refrigerant.
- Figure 7 is a cross-sectional view showing the flow of oil in a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- oil passes through the motor 20 together with the refrigerant and moves upward.
- oil and refrigerant may move to the upper side of the motor 20 through a plurality of refrigerant holes 27 provided in the rotor 22.
- oil and refrigerant can move to the upper side of the motor 20 through the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21.
- Oil and refrigerant moving to the upper side of the motor 20 are blocked by the oil blocking guide 100 and move in the horizontal direction. That is, the oil and refrigerant are blocked from upward movement by the oil blocking plate 110 of the oil blocking guide 100 and move in the horizontal direction along the oil blocking plate 110.
- Oil and refrigerant moving horizontally along the oil blocking plate 110 move upward in an inclined direction along the oil guide portion 120 provided at the edge of the oil blocking plate 110.
- the oil blocking guide 100 rotates integrally with the drive shaft 30
- the high-density oil moves toward the upper part of the inner peripheral surface of the casing 10 along the oil guide portion 120 by centrifugal force.
- the low-density refrigerant moves to the top of the oil guide part 120 along the oil guide part 120 and then flows into the refrigerant discharge pipe 14.
- Oil and refrigerant moving upward along the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21 may move upward in an inclined direction by the oil guide portion 120 of the oil blocking guide 100.
- High-density oil moves along the oil guide portion 120 and moves toward the upper portion of the inner peripheral surface of the casing 10 by centrifugal force. Then, the low-density refrigerant moves upward along the oil guide portion 120 and flows into the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil that is separated from the refrigerant by the oil blocking guide 100 and moves to the inner peripheral surface of the casing 10 moves downward along the inner peripheral surface of the casing 10. Since a plurality of oil return passages 23 are provided between the inner peripheral surface of the casing 10 and the outer peripheral surface of the stator 21, oil moves below the motor 20 through the plurality of oil return passages 23. Oil moving below the motor 20 is collected in the oil storage tank 16.
- the flow of oil-containing refrigerant does not stagnate between the oil blocking guide 100 and the motor 20, so the oil blocking guide 100 The flow rate of the refrigerant is not reduced by this. Therefore, since the dynamic pressure of the refrigerant is not lost, the efficiency of the sealed compressor 1 may not decrease.
- oil blocking guide 100 separates oil from the refrigerant, it is possible to prevent or minimize oil from being discharged together with the refrigerant through the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil separated by the oil blocking guide 100 moves down the motor 20 through the plurality of oil return passages 23 between the casing 10 and the stator 21 to be collected in the oil reservoir 16. You can. Accordingly, it is possible to prevent the operation reliability of the hermetic compressor 1 from being deteriorated due to wear or overheating of internal parts due to insufficient oil inside the hermetic compressor 1.
- the hermetic compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure and the refrigerant of the hermetic compressors 200 and 201 according to related technology without the oil blocking guide 100.
- the oil blocking guide 100 explain by comparing flows.
- FIGS. 8 to 10 schematically show two-dimensional flow analysis of the flow of oil-containing refrigerant in the sealed compressor (1, 200, and 201).
- the type of stream line indicates the flow rate of the refrigerant.
- a streamline indicated by a solid line indicates a faster flow rate than a streamline indicated by a dotted line
- a streamline indicated by a dotted line indicates a faster flow rate than a streamline indicated by a dashed-dashed line.
- the flow speed of the solid line is the fastest
- the flow speed of the double-dashed line is the slowest.
- the sealed compressors 1, 200, and 201 of FIGS. 8 to 10 have the same specifications except for the oil blocking guide 100.
- Figure 8 is a cross-sectional view showing the flow of refrigerant in a closed compressor without an oil blocking guide.
- the sealed compressor 200 does not include the oil blocking guide 100. That is, the oil blocking guide 100 is not installed on the top of the drive shaft 30 of the sealed compressor 200.
- the flow of refrigerant is focused on the center of the inner space of the casing 10 (see dotted line B in FIG. 8).
- the refrigerant is concentrated in the center of the inner space of the casing 10, because the refrigerant contains oil, a large amount of oil is discharged to the outside of the sealed compressor 200 through the refrigerant discharge pipe 14 along with the refrigerant. . That is, in the sealed compressor 200 that does not have an oil blocking guide as shown in FIG. 8, oil is not separated from the refrigerant, and therefore a large amount of oil is discharged into the refrigerant discharge pipe 14 together with the refrigerant.
- the oil in the sealed compressor 200 becomes insufficient. If the oil inside the hermetic compressor 200 is insufficient, the internal parts of the hermetic compressor 200 may be worn and overheated, thereby reducing the operational reliability of the hermetic compressor 200. Additionally, if a large amount of oil flows through the refrigeration cycle, it may reduce the reliability of the entire refrigeration cycle.
- Figure 9 is a cross-sectional view showing the flow of refrigerant in a closed compressor equipped with only an oil blocking plate.
- the sealed compressor 201 includes an oil blocking plate 210 and does not include an oil guide portion. That is, only the oil blocking plate 210 is installed on the top of the drive shaft 30 of the sealed compressor 201.
- oil blocking plate 210 is installed on the top of the drive shaft 30 as shown in FIG. 9, it is possible to prevent or reduce the refrigerant containing oil from flowing to the center and being discharged directly into the refrigerant discharge pipe 14.
- the compressed compressor 201 including only the oil blocking plate 210 at the top of the drive shaft 30 may have reduced compression efficiency due to dynamic pressure loss of the refrigerant.
- Figure 10 is a cross-sectional view showing the flow of refrigerant in a closed compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- the sealed compressor 1 includes an oil blocking guide 100 including an oil blocking plate 110 and an oil guide portion 120. That is, an oil blocking plate 110 and an oil guide portion 120 are installed at the top of the drive shaft 30 of the sealed compressor 1.
- the oil-containing refrigerant moving upward through the motor 20 is blocked by the oil blocking plate 110 and therefore does not immediately move to the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil-containing refrigerant does not stagnate in the space between the oil blocking plate 110 and the upper surface of the rotor 22, but moves upward along the oil guide portion 120.
- the flow rate of the refrigerant does not decrease significantly.
- the flow of oil-containing refrigerant is formed to spread along the oil guide portion 120 of the oil blocking guide 100 (see dotted line C in FIG. 10). When the flow of oil-containing refrigerant spreads, the oil contained in the refrigerant may separate.
- the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure having the structure as shown in FIG. 10 suppresses the phenomenon of stagnation of the refrigerant flow and the phenomenon of reduction of the flow rate of the refrigerant, and the refrigerant is blocked by the oil blocking guide 100. ) can be seen being guided to the upper side. That is, the oil blocking guide 100 used in the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure guides the flow of refrigerant and oil, so that the oil is separated from the refrigerant and moves to the inner peripheral surface of the casing 10. , the refrigerant can be discharged to the outside of the casing 10 through the refrigerant discharge pipe 14.
- a sealed compressor with only the oil blocking plate 210 installed on the top of the drive shaft 30 as shown in FIG. 9 The average voltage (total pressure) applied to the oil blocking plate 110 may increase compared to the compressor 201. If the average voltage inside the casing 10 is low, the compression efficiency of the hermetic compressor 1 may be reduced.
- the average voltage applied to the oil blocking plate 210 of the hermetic compressor 201 according to the related technology in FIG. 9 is 9.8 kPa
- the oil blocking plate 210 of the hermetic compressor 1 according to the present disclosure in FIG. 10 is 9.8 kPa.
- the average voltage applied to the guide 100 is 13.4 kPa. Accordingly, the hermetic compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure may have improved compression efficiency compared to the hermetic compressor 201 provided only with the oil blocking plate 210.
- the oil circulation ratio is compared with a closed compressor not provided with the oil blocking guide 100. An experiment was conducted.
- the oil circulation ratio may refer to the proportion of oil in the refrigerant discharged through the refrigerant discharge pipe 14. For example, if the amount of refrigerant discharged through the refrigerant discharge pipe 14 for a certain period of time is 1000 g, and 10 g of this is oil, the oil circulation ratio is 1%.
- the hermetic compressor 200 according to related technology compared to the present disclosure has the same specifications as the hermetic compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure except that it does not include the oil blocking guide 100.
- Figure 11 is a graph comparing the oil circulation ratio of a sealed compressor provided with an oil blocking guide according to one or more embodiments of the present disclosure and a sealed compressor without an oil blocking guide.
- the horizontal axis represents the rotation speed of the rotor, and the unit is rotations per second (rounds/sec).
- the vertical axis represents the oil circulation ratio, and the unit is %.
- Line (1) represents the oil circulation ratio of a hermetic compressor using related technology.
- Lines 2 and 3 represent the oil circulation ratio of the hermetic compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure. Lines 2 and 3 have different gaps (G) (see FIG. 3) between the lower end of the refrigerant discharge pipe 14 and the oil blocking plate 110.
- Line (2) has a gap (G) of 25 mm between the refrigerant discharge pipe (14) and the oil blocking plate (110), and line (3) has a gap (G) between the refrigerant discharge pipe (14) and the oil blocking plate (110). G) is 13mm.
- the oil circulation ratio is about 0.36%.
- the oil circulation ratio is about 0.6%.
- the oil circulation ratio is about 1.28%.
- the sealed compressor 1 when the gap G between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 is 25 mm, the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure
- the oil circulation ratio when the rotation speed is 60 rps, the oil circulation ratio is about 0.3%.
- the oil circulation ratio is about 0.4%.
- the oil circulation ratio is about 1.08%.
- the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure in which the gap G between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 is 25 mm has a lower oil circulation ratio than the sealed compressor according to related technology.
- the sealed compressor according to the related technology Similarly, the oil circulation ratio also increases rapidly.
- the sealed compressor 1 when the gap G between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 is 13 mm, the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure
- the oil circulation ratio when the rotation speed is 60 rps, the oil circulation ratio is about 0.15%.
- the oil circulation ratio is about 0.13%.
- the oil circulation ratio is about 0.25%.
- the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure in which the gap G between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 is 13 mm has a lower oil circulation ratio than the sealed compressor according to related technology.
- the sealed compressor (1) according to one or more embodiments of the present disclosure in which the gap (G) between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 is 13 mm includes the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe ( 14)
- the oil circulation ratio is lower than that of the closed compressor (1) according to one or more embodiments of the present disclosure in which the gap (G) between the compressors is 25 mm.
- the sealed compressor (1) according to one or more embodiments of the present disclosure in which the gap (G) between the oil blocking plate (110) and the refrigerant discharge pipe (14) is 13 mm does not significantly increase the oil circulation ratio even when the rotation speed increases. No.
- the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure with a gap G between the oil blocking plate 110 and the refrigerant discharge pipe 14 of 13 mm is a sealed compressor according to the related technology when the rotation speed is 90 rps. Compared to a compressor, the oil circulation ratio can be improved by up to about 80.5%.
- the oil blocking guide 100 includes the support part 130
- the oil blocking guide 100 may not include the support part 130.
- the upper end of the drive shaft 30 may protrude higher than the motor 20.
- a closed compressor in which the oil blocking guide 100 does not include the support portion 130 will be described with reference to FIG. 12.
- FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a hermetic compressor according to one or more embodiments of the present disclosure.
- the sealed compressor 1 according to one or more embodiments of the present disclosure is the same as the sealed compressor 1 according to the above-described embodiment except for the oil blocking guide 100 and the drive shaft 30. Therefore, hereinafter, only the oil blocking guide 100 and the drive shaft 30 will be described.
- the oil blocking guide 100 may include an oil blocking plate 110 and an oil guide portion 120.
- the oil blocking plate 110 is formed to prevent the oil-containing refrigerant that has passed through the motor 20 from moving upward.
- the oil blocking plate 110 may be formed to block the upward movement of oil contained in the refrigerant. Since upward movement of oil is blocked by the oil blocking plate 110, oil does not immediately flow into the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil blocking plate 110 may be formed in a disk shape.
- the oil blocking plate 110 may be installed at a certain distance upward from the rotor 22. That is, the oil blocking plate 110 may be spaced a certain distance away from the upper surface of the rotor 22.
- a through hole 111 may be formed in the center of the oil blocking plate 110.
- the oil blocking plate 110 can be fixed to the top of the drive shaft 30 by inserting a bolt into the through hole 111.
- the oil guide portion 120 may be formed to guide oil contained in the refrigerant to the inner peripheral surface of the casing 10.
- the oil guide portion 120 may extend from the outer peripheral surface of the oil blocking plate 110 to be inclined upward with respect to the oil blocking plate 110 . Then, when the oil blocking guide 100 rotates, the oil guide part 120 can guide oil to the inner peripheral surface of the casing 10.
- the oil guide portion 120 may be formed to be inclined in the range of 30 to 70 degrees with respect to a straight line perpendicular to the oil blocking plate 110. That is, the oil guide portion 120 may be formed to be inclined at an angle of 20 to 60 degrees from the edge of the oil blocking plate 110 with respect to the lower surface of the oil blocking plate 110.
- the oil guide portion 120 may be formed to radiate upward from the oil blocking plate 110. That is, the oil guide portion 120 may be formed in the shape of a hollow truncated cone. In other words, the oil guide part 120 may have the shape of an inverted truncated cone in which the diameter of the upper surface is larger than the diameter of the lower surface. That is, the oil guide portion 120 may be formed in a trumpet shape where the diameter of the lower surface is smaller than the diameter of the upper surface.
- the oil blocking plate 110 and the oil guide portion 120 can form a bowl with a flat bottom and sloping sides.
- the refrigerant and oil whose upward movement is blocked by the oil blocking plate 110 move upward along the oil guide portion 120.
- centrifugal force acts on the refrigerant and oil flowing along the oil guide portion 120.
- the density of the oil is greater than the density of the refrigerant, so when the oil blocking guide 100 rotates and centrifugal force acts on the outer peripheral surface of the oil guide portion 120, the oil is separated from the refrigerant and the inner peripheral surface of the casing 10. moves towards. And, since the centrifugal force acting on the refrigerant is small, the refrigerant moves to the upper side of the oil blocking guide 100 along the oil guide portion 120 and flows into the refrigerant discharge pipe 14. Accordingly, the oil guide unit 120 can separate oil from the refrigerant.
- the oil guide part 120 may be installed so that the refrigerant moving along the oil guide part 120 flows into the refrigerant discharge pipe 14. That is, the oil guide part 120 may be installed so as not to prevent refrigerant from flowing into the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil guide portion 120 may be formed so as not to contact the upper surface of the casing 10, that is, the upper surface of the upper casing 11 where the refrigerant discharge pipe 14 is provided.
- the oil guide portion 120 may be formed so that its upper end is located below the lower end of the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil guide portion 120 may be formed so that the top of the oil guide portion 120 is located slightly higher than the bottom of the refrigerant discharge pipe 14.
- the oil guide 120 may include a plurality of oil outlets 121.
- a plurality of oil discharge ports 121 are formed to penetrate the oil guide portion 120. Accordingly, the internal space of the oil guide part 120 may be communicated with the outside through a plurality of oil outlets 121.
- a plurality of oil outlets 121 may be formed in contact with or adjacent to the oil blocking plate 110.
- Oil existing in the oil guide part 120 may be discharged to the outside of the oil guide part 120 through a plurality of oil discharge holes 121.
- the oil blocking guide 100 rotates, the oil existing in the oil guide part 120 is discharged to the outside of the oil guide part 120 through the plurality of oil discharge ports 121 due to centrifugal force and is discharged from the casing 10. Can be moved internally.
- the oil blocking guide 100 may be formed to have a diameter equal to or larger than the diameter of the rotor 22 of the motor 20.
- the diameter of the oil blocking guide 100 refers to the maximum diameter of the oil blocking guide 100.
- the diameter of the oil blocking guide 100 refers to the outer diameter of the top of the oil guide portion 120.
- the oil guide portion 120 may be formed to be located above the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21.
- the oil guide portion 120 is formed in this way, the oil-containing refrigerant moving to the upper side of the motor 20 through the gap 25 between the rotor 22 and the stator 21 collides with the oil blocking plate 110. Instead of doing so, it can be directly guided by the oil guide 120 and moved upward in an inclined direction.
- the oil blocking plate 110 may be formed to have a diameter smaller than the diameter of the oil blocking guide 100, that is, the diameter of the oil guide portion 120.
- the diameter of the oil blocking plate 110 may be the diameter of the lower end of the oil guide portion 120.
- the dimensions of the oil blocking plate 110 and the oil guide portion 120 of the oil blocking guide 100 may be formed to be the same as those of the oil blocking guide 100 according to the above-described embodiment.
- the drive shaft 30 may protrude above the motor 20, as shown in FIG. 12. . That is, the protruding portion 30-1 of the drive shaft 30 may serve as the support portion 130 of the oil blocking guide 100 according to the above-described embodiment.
- a coupling groove 39 may be provided at the top of the drive shaft 30 protruding upward from the motor 20.
- a female thread is formed in the coupling groove 39. Therefore, the oil blocking guide 100 can be fixed to the upper end of the drive shaft 30 using the bolt 115.
- the oil blocking guide 100 shown in FIG. 12 has the same function as the oil blocking guide 100 according to the above-described embodiment, the flow rate of the refrigerant is not reduced by the oil blocking guide 100. Therefore, since the dynamic pressure of the refrigerant is not lost, the efficiency of the sealed compressor 1 may not decrease.
- the oil blocking guide 100 separates oil from the refrigerant, it is possible to prevent or minimize oil from being discharged together with the refrigerant through the refrigerant discharge pipe 14. Accordingly, it is possible to prevent the operation reliability of the hermetic compressor 1 from being deteriorated due to wear or overheating of internal parts due to insufficient oil inside the hermetic compressor 1.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
밀폐형 압축기는 케이싱과, 케이싱 내에 설치되며, 로터와 스테이터를 포함하는 모터와, 로터와 일체로 회전하는 구동 샤프트와, 모터의 아래에 설치되며, 구동 샤프트의 회전에 따라 냉매를 압축하여 케이싱 내부로 토출하는 압축부, 및 모터의 상측에 로터와 일체로 회전하도록 설치되는 오일 차단 가이드를 포함한다. 오일 차단 가이드는 원판 형상으로 형성된 오일 차단판과, 오일 차단판의 가장자리에서 바깥쪽과 상측으로 연장되는 오일 안내부, 및 오일 차단판을 로터와 이격 시키며, 구동 샤프트에 연결하는 지지부를 포함한다. 상기 오일 차단판과 상기 오일 안내부는 상기 모터를 통과한 오일의 상방향 이동을 차단하고, 상기 오일 차단 가이드가 회전하면, 원심력으로 상기 오일을 상기 케이싱의 내주면으로 안내한다.
Description
본 개시는 밀폐형 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오일 차단 가이드를 구비한 밀폐형 압축기에 관한 것이다.
밀폐형 압축기는 기체를 압축시켜 기체의 압력을 높이는 기계적 장치를 말하며, 작동 원리에 따라 왕복동식 압축기와 회전식 압축기로 나눌 수 있다.
왕복동식 압축기로는 모터의 회전운동을 크랭크 축과 커넥팅 로드를 이용하여 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시켜 가스를 흡입, 압축하는 레시프로(Recipro) 압축기가 있다.
회전식 압축기로는 로터리(Rotary) 압축기와 스크롤(Scroll) 압축기가 있다.
로터리 압축기는 모터의 회전 운동에 의해 압축부의 실린더 내에서 롤러가 회전하면서 냉매를 흡입하여 압축하도록 형성된다.
스크롤 압축기는 모터의 회전 운동에 의하여 선회 스크롤이 고정 스크롤에 대해 일정한 방향으로 공전운동을 하면서 냉매를 흡입하여 압축하도록 형성된다.
로터리 압축기는 압축된 냉매가 케이싱 내부로 배출되어 오일과 함께 냉매 토출관을 통해 외부로 배출된다.
본 개시의 실시 예들의 양태는 다음의 설명에서 부분적으로 설명될 석이며, 부분적으로는 다음의 설명으로부터 명백해지거나, 또는 제시된 실시예의 실시에 의해 학습될 수 있다.
본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기는, 케이싱; 상기 케이싱 내에 설치되며, 로터와 스테이터를 포함하는 모터; 상기 로터와 일체로 회전하는 구동 샤프트; 상기 모터의 아래에 설치되며, 상기 구동 샤프트의 회전에 따라 냉매를 압축하여 상기 케이싱 내부로 토출하는 압축부; 및 상기 모터의 상측에 상기 로터와 일체로 회전하도록 설치되는 오일 차단 가이드;를 포함할 수 있다. 상기 오일 차단 가이드는 원판 형상으로 형성된 오일 차단판; 상기 오일 차단판의 외주면에서 바깥쪽과 상측으로 연장되도록 형성된 오일 안내부; 및 상기 오일 차단판을 상기 로터와 이격 시키며, 상기 구동 샤프트에 연결하는 지지부;를 포함할 수 있다. 상기 오일 차단판과 상기 오일 안내부는 상기 모터를 통과한 오일의 상방향 이동을 차단하고, 상기 오일 차단 가이드가 회전하면, 원심력으로 상기 모터를 통과한 오일을 상기 케이싱의 내주면으로 안내할 수 있다.
이때, 오일 차단 가이드의 지름은 상기 모터의 로터의 지름과 동일하거나 클 수 있다.
또한, 상기 오일 차단 가이드의 지름과 상기 로터의 지름의 비는 1.0 ~ 1.7의 범위일 수 있다.
또한, 상기 오일 차단판의 지름은 상기 오일 차단 가이드의 지름보다 작을 수 있다.
또한, 상기 오일 차단판의 지름과 상기 로터의 지름의 비는 0.7 ~ 1.2의 범위일 수 있다.
또한, 상기 오일 안내부는 상기 오일 안내부의 회전축에 대해 30도 내지 70도의 범위로 경사질 수 있다.
또한, 상기 오일 안내부는 중공의 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 오일 안내부는 상기 오일 안내부를 관통하도록 형성되는 복수의 오일 배출구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부는 관통구멍을 포함하며, 상기 구동 샤프트의 상단에는 결합홈이 마련될 수 있다. 상기 오일 차단 가이드는 상기 지지부의 관통구멍에 삽입되어 상기 결합홈에 체결되는 볼트에 의해 상기 구동 샤프트에 결합될 수 있다.
또한, 상기 지지부의 길이는 상기 로터의 지름의 0.5배 내지 1.2배의 범위에서 정해질 수 있다.
또한, 밀폐형 압축기는 상기 케이싱의 상면에 마련된 냉매 토출관;을 더 포함할 수 있다. 상기 오일 차단 가이드는 상기 냉매 토출관의 아래로 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다.
또한, 상기 오일 차단 가이드의 오일 차단판과 상기 냉매 토출관의 하단 사이의 간격은 상기 냉매 토출관의 지름의 0.5배 내지 5배의 범위로 정해질 수 있다.
본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기는, 케이싱; 상기 케이싱 내에 설치되며, 로터와 스테이터를 포함하는 모터; 상기 로터와 일체로 회전하는 구동 샤프트; 상기 모터의 아래에 설치되며, 상기 구동 샤프트의 회전에 따라 냉매를 압축하여 상기 케이싱 내부로 토출하는 압축부; 및 상기 모터의 상측에 상기 로터와 일체로 회전하도록 설치되는 오일 차단 가이드;를 포함할 수 있다. 상기 오일 차단 가이드는, 원판 형상으로 형성되는 오일 차단판; 및 상기 오일 차단판의 외주면에서 바깥쪽과 상측으로 연장되도록 형성되는 오일 안내부;를 포함할 수 있다. 상기 오일 차단판과 상기 오일 안내부는 상기 모터를 통과한 오일의 상방향 이동을 차단하고, 상기 오일 차단 가이드가 회전하면, 원심력으로 상기 모터를 통과한 오일을 상기 케이싱의 내주면으로 안내할 수 있다.
이때, 오일 차단 가이드의 지름은 상기 모터의 로터의 지름과 동일하거나 클 수 있다.
또한, 상기 오일 차단판의 지름은 상기 오일 차단 가이드의 지름보다 작을 수 있다.
본 개시의 이들 및/또는 다른 실시예들은 첨부된 도면과 함께 기술된실시예들의 다음 설명으로부터 명백해지고 더 쉽게 이해될 것이다. 첨부도면에서:
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대 단면도이다.
도 4는 도 2의 밀폐형 압축기를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단하여 나타낸 횡단면도이다.
도 5는 도 2의 밀폐형 압축기를 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하여 나타낸 횡단면도이다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기의 오일 차단 가이드를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기에서 오일의 흐름을 나타내는 단면도이다.
도 8은 오일 차단 가이드를 구비하지 않은 밀폐형 압축기에서 냉매의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 9는 오일 차단판만을 구비한 밀폐형 압축기에서 냉매의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기에서 냉매의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 11은 오일 차단 가이드를 구비한 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기와 오일 차단 가이드를 구비하지 않는 밀폐형 압축기의 오일순환비를 비교하는 그래프이다.
도 12는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기의 부분 단면도이다.
본 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
덧붙여, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 기술적 사상의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 개시의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 개시에서, "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.
본 개시에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 개시에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
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 개시에 의한 밀폐형 압축기의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 케이싱(10)을 포함할 수 있다.
케이싱(10)은 밀폐형 압축기(1)의 외관을 형성한다. 케이싱(10)은 밀폐된 용기로 형성된다. 케이싱(10)은 냉매가 유입되는 냉매 유입구(13)와 냉매가 배출되는 냉매 토출관(14)을 포함할 수 있다.
밀폐형 압축기(1)는 응축기, 팽창밸브, 및 증발기와 함께 냉동 사이클을 형성할 수 있다. 이 경우, 냉매 유입구(13)는 증발기에 연결될 수 있고, 냉매 토출관(14)은 응축기에 연결될 수 있다.
밀폐형 압축기(1)의 일측에는 어큐뮬레이터(3)가 설치될 수 있다. 이 경우, 냉매 유입구(13)는 어큐뮬레이터(3)에 연결될 수 있다. 어큐뮬레이터(3)의 인입관은 증발기에 연결되므로, 증발기에서 배출된 냉매는 어큐뮬레이터(3)를 통해 밀폐형 압축기(1)로 유입될 수 있다.
케이싱(10)은 상부 케이싱(11)과 하부 케이싱(12)을 포함할 수 있다. 상부 케이싱(11)은 하부 케이싱(12)의 상단에 결합되어 케이싱(10)을 형성한다.
상부 케이싱(11)과 하부 케이싱(12)의 연결부는 밀폐되어 있다.
상부 케이싱(11)에는 냉매 토출관(14)이 마련된다. 냉매 토출관(14)은 상부 케이싱(11)의 상단에 마련될 수 있다.
하부 케이싱(12)에는 냉매 유입구(13)가 마련된다. 냉매 유입구(13)는 하부 케이싱(12)에 설치된 압축부(40)와 연통된다. 냉매 유입구(13)로는 저온/저압의 냉매가 유입될 수 있다. 따라서, 냉매는 냉매 유입구(13)를 통해 압축부(40)로 유입될 수 있다.
하부 케이싱(12)에는 어큐뮬레이터(3)가 설치될 수 있다. 이 경우, 냉매 유입구(13)는 어큐뮬레이터(3)의 배출관과 연결될 수 있다.
하부 케이싱(12)의 하부에는 케이싱(10)을 지지하는 베이스(15)가 마련될 수 있다. 밀폐형 압축기(1)는 베이스(15)에 의해 지지면에 대해 수직하게 설치될 수 있다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기를 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 2의 A 부분의 확대 단면도이다. 도 4는 도 2의 밀폐형 압축기를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단하여 나타낸 횡단면도이다. 도 5는 도 2의 밀폐형 압축기를 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하여 나타낸 횡단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기(1)는 케이싱(10), 모터(20), 압축부(40), 오일 차단 가이드(100)를 포함할 수 있다.
케이싱(10)은 밀폐형 압축기(1)의 외관을 형성하며, 원통 형상의 밀폐 용기이다. 케이싱(10)은 냉매 유입구(13)가 마련된 하부 케이싱(12)과 냉매 토출관(14)이 마련된 상부 케이싱(11)을 포함할 수 있다.
케이싱(10)은 상부 케이싱(11)과 하부 케이싱(12)이 결합되어 형성되며, 냉매 유입구(13)와 냉매 토출관(14)을 제외한 케이싱(10) 내부를 밀폐시킬 수 있다. 즉, 냉매는 냉매 유입구(13)와 냉매 토출관(14)을 통해서만 케이싱(10)의 내부로 유입되거나 케이싱(10)으로부터 외부로 유출될 수 있다.
케이싱(10)의 내부 공간에는 압축부(40)에서 배출되는 고압의 냉매가 수용되며, 냉매 토출관(14)을 통해 외부로 배출된다.
케이싱(10)의 하부에는 오일을 수용하는 저유조(16)가 마련될 수 있다.
케이싱(10)의 외주면에는 어큐뮬레이터(3)가 설치될 수 있다. 이때, 냉매 유입구(13)는 어큐뮬레이터(3)의 배출관과 연결될 수 있다.
모터(20)는 케이싱(10) 내부의 상측에 배치될 수 있다. 모터(20)는 스테이터(21)와 로터(22)를 포함한다.
모터(20)의 스테이터(21)는 케이싱(10)의 내주면에 고정되어 있다. 스테이터(21)의 외주면과 케이싱(10)의 내주면 사이에는 복수의 오일 회수통로(23)가 마련될 수 있다. 복수의 오일 회수통로(23)는 스테이터(21)의 외주면을 따라 일정 간격으로 형성될 수 있다.
예를 들면, 스테이터(21)의 외주면은 대략 정다각형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 정다각형 단면 형상의 스테이터(21)를 원통 형상의 케이싱(10)에 설치하면, 스테이터(21)의 외주면과 케이싱(10)의 내주면 사이에는 복수의 오일 회수통로(23)가 형성될 수 있다.
스테이터(21)와 케이싱(10) 사이에 마련된 복수의 오일 회수통로(23)를 통해 모터(20) 상측의 오일이 모터(20)의 하부로 이동할 수 있다. 모터(20) 하부로 이동한 오일은 케이싱(10)의 하부에 마련된 저유조(16)에 수거될 수 있다.
로터(22)는 스테이터(21)의 중심에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 로터(22)는 스테이터(21)의 내면과 일정 간극(25)을 유지할 수 있도록 설치된다. 따라서, 로터(22)와 스테이터(21) 사이에는 환 형상의 공간이 마련될 수 있다.
로터(22)의 중심에는 로터(22)를 길이 방향으로 관통하는 축구멍(29)이 마련될 수 있다. 로터(22)의 축구멍(29) 둘레에는 복수의 냉매 구멍(27)이 마련될 수 있다. 복수의 냉매 구멍(27)은 로터(22)를 길이 방향, 즉 상하 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다.
모터(20) 하부의 오일을 함유하는 냉매는 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25)과 복수의 냉매 구멍(27)을 통해 모터(20) 상측으로 이동할 수 있다.
구동 샤프트(30)는 로터(22)의 중심을 관통하는 축구멍(29)에 삽입되어 고정된다. 따라서, 모터(20)에 전원이 인가되면, 스테이터(21)와 로터(22) 사이에 작용하는 전자기력에 의해 로터(22)가 회전할 수 있고, 구동 샤프트(30)는 로터(22)와 일체로 회전할 수 있다.
구동 샤프트(30)의 상단에는 오일 차단 가이드(100)가 설치될 수 있다. 구동 샤프트(30)의 하단에는 압축부(40)가 설치될 수 있다. 따라서, 모터(20)에 의해 구동 샤프트(30)가 회전하면, 오일 차단 가이드(100)가 구동 샤프트(30)와 일체로 회전하고, 압축부(40)가 작동하여 냉매를 압축하게 된다.
구동 샤프트(30)의 상단에는 결합홈(39)이 마련될 수 있다. 결합홈(39)은 암나사로 형성될 수 있다. 결합홈(39)은 오일 차단 가이드(100)를 구동 샤프트(30)에 고정하기 위해 사용될 수 있다.
구동 샤프트(30)는 모터(20)의 아래로 돌출되도록 형성될 수 있다. 모터(20)의 아래로 돌출된 구동 샤프트(30)의 하부는 압축부(40)와 연결될 수 있다. 구동 샤프트(30)의 하부는 압축부(40)를 작동시킬 수 있도록 크랭크 축으로 형성될 수 있다.
구동 샤프트(30)의 크랭크 축은 2개의 편심부, 즉 상부 편심부(31)와 하부 편심부(32)를 포함할 수 있다. 따라서, 구동 샤프트(30)가 회전하면 크랭크 축의 상부 편심부(31)와 하부 편심부(32)는 구동 샤프트(30)와 일체로 회전한다.
상부 편심부(31)는 구동 샤프트(30)의 지름보다 큰 지름을 갖는 원기둥 형상으로 형성되며, 그 중심선이 구동 샤프트(30)의 중심선과 편심되도록 마련될 수 있다. 상부 편심부(31)의 외주면에는 상부 롤러(33)가 설치될 수 있다.
하부 편심부(32)는 상부 편심부(31)의 아래에 설치되며, 상부 편심부(31)와 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 하부 편심부(32)는 구동 샤프트(30)의 지름보다 큰 지름을 갖는 원기둥 형상으로 형성되며, 그 중심선이 구동 샤프트(30)의 중심선과 편심되도록 마련될 수 있다. 하부 편심부(32)의 외주면에는 하부 롤러(34)가 설치될 수 있다.
하부 편심부(32)는 구동 샤프트(30)의 중심선에 대해 상부 편심부(31)와 다른 방향으로 편심되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 하부 편심부(32)는 구동 샤프트(30)의 중심선에 대해 상부 편심부(31)와 180도 반대방향으로 편심될 수 있다.
구동 샤프트(30)는 상부 베어링(91)과 하부 베어링(92)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상부 베어링(91)은 로터(22)와 상부 편심부(31) 사이에 구동 샤프트(30)를 지지하도록 설치되고, 하부 베어링(92)은 하부 편심부(32)의 아래에 구동 샤프트(30)의 하단부를 지지하도록 설치될 수 있다.
압축부(40)는 모터(20)의 아래에 설치된다. 압축부(40)는 구동 샤프트(30)의 회전에 따라 냉매를 압축하여 케이싱(10) 내부로 토출할 수 있도록 형성될 수 있다.
압축부(40)는 케이싱(10)의 하부에 설치되며, 모터(20)에 의해 회전하는 구동 샤프트(30)에 의해 작동하여 냉매를 흡입하고, 압축하여 토출할 수 있도록 형성된다. 압축부(40)는 구동 샤프트(30)를 지지하는 상부 베어링(91)과 하부 베어링(92) 사이에 설치될 수 있다.
압축부(40)는 상부 압축부(41), 하부 압축부(42), 및 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42) 사이에 마련되는 중간판(70)을 포함할 수 있다.
상부 압축부(41)는 구동 샤프트(30)의 회전에 따라 냉매를 흡입하고 압축할 수 있도록 형성된다. 하부 압축부(42)는 상부 압축부(41)의 아래에 마련되며, 구동 샤프트(30)의 회전에 따라 냉매를 흡입하고 압축할 수 있도록 형성된다.
상부 압축부(41)는 중간판(70)의 상면에 설치되며, 평판 형상인 상부 실린더(50)를 포함할 수 있다. 구동 샤프트(30)의 상부 편심부(31)에 설치된 상부 롤러(33)는 상부 실린더(50)의 중공(51)에 수용되어 회전하도록 설치될 수 있다.
상부 압축부(41)는 케이싱(10)에 마련된 냉매 유입구(13)와 연결되는 냉매 유입통로(52)를 포함할 수 있다. 냉매 유입통로(52)는 상부 실린더(50)에 형성된다. 냉매 유입통로(52)는 상부 실린더(50)의 중공(51)과 외주면을 연통하는 관통 구멍으로 형성될 수 있다. 따라서, 냉매는 냉매 유입구(13)와 냉매 유입통로(52)를 통해 상부 실린더(50)의 중공(51)으로 유입될 수 있다.
상부 압축부(41)는 압축된 냉매가 배출되는 상부 배출홈을 포함할 수 있다. 상부 배출홈은 상부 실린더(50)의 상면에 마련될 수 있다.
구동 샤프트(30)에 의해 상부 롤러(33)가 회전하면, 냉매가 냉매 유입통로(52)를 통해 상부 실린더(50)의 중공(51)으로 유입되고, 압축된 후, 상부 배출홈을 통해 배출될 수 있다.
하부 압축부(41)는 중간판(70)의 하면에 설치되며, 평판 형상인 하부 실린더(60)를 포함할 수 있다. 구동 샤프트(30)의 하부 편심부(32)에 설치된 하부 롤러(34)는 하부 실린더(60)의 중공(61)에 수용되어 회전하도록 설치될 수 있다.
하부 압축부(42)는 케이싱(10)에 마련된 냉매 유입구(13)와 연결되는 냉매 유입통로(62)를 포함할 수 있다. 냉매 유입통로(62)는 하부 실린더(60)에 형성된다. 냉매 유입통로(62)는 하부 실린더(60)의 중공(61)과 외주면을 연통하는 관통 구멍으로 형성될 수 있다. 따라서, 냉매는 냉매 유입구(13)와 냉매 유입통로(62)를 통해 하부 실린더(60)의 중공(61)으로 유입될 수 있다.
하부 압축부(42)는 압축된 냉매가 배출되는 하부 배출홈을 포함할 수 있다. 하부 배출홈은 하부 실린더(60)의 하면에 마련될 수 있다. 따라서, 하부 압축부(42)에 의해 압축된 냉매는 압축부(40)의 아래로 배출될 수 있다.
구동 샤프트(30)에 의해 하부 롤러(34)가 회전하면, 냉매가 냉매 유입통로(62)를 통해 하부 실린더(60)의 중공(61)으로 유입되고, 압축된 후, 하부 배출홈을 통해 배출될 수 있다.
저압의 냉매는 어큐뮬레이터(3)를 통해 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42)로 공급될 수 있다.
중간판(70)은 상부 실린더(50)와 하부 실린더(60) 사이에 설치된다. 중간판(70)은 평판 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 하부 실린더(60), 중간판(70), 상부 실린더(50)는 적층되어 압축부(40)를 형성할 수 있다. 하부 실린더(60), 중간판(70), 상부 실린더(50)는 복수의 볼트(93)로 일체로 결합될 수 있다.
상부 실린더(50)의 상면에는 상부 베어링(91)이 설치될 수 있다. 상부 베어링(91)은 케이싱(10)의 내주면에 고정될 수 있다. 따라서, 상부 실린더(50)를 상부 베어링(91)에 고정하면, 상부 실린더(50)를 케이싱(10)에 대해 고정할 수 있다.
상부 베어링(91)은 구동 샤프트(30)를 회전 가능하게 지지하며, 상부 실린더(50)의 중공(51)의 상단을 차단할 수 있도록 형성될 수 있다.
상부 베어링(91)에는 상부 실린더(50)의 상부 배출홈과 연통되는 관통공이 마련될 수 있다. 따라서, 상부 실린더(50)의 상부 배출홈으로 배출되는 냉매는 상부 베어링(91)의 관통공을 통해 상부 베어링(91)의 상측으로 배출될 수 있다.
상부 베어링(91)의 상측에는 상부 머플러(71)가 설치될 수 있다. 상부 머플러(71)에는 냉매가 통과할 수 있는 복수의 냉매 개구가 마련될 수 있다. 상부 베어링(91)을 통과한 냉매는 상부 머플러(71)를 통해 모터(20)와 압축부(40) 사이의 공간으로 배출될 수 있다.
상부 베어링(91)의 가장자리에는 복수의 개구(95)가 마련될 수 있다. 복수의 개구(95)는 상부 베어링(91)에 설치된 상부 머플러(71)의 둘레에 형성될 수 있다. 복수의 개구(95)는 상부 베어링(91)을 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 복수의 개구(95)를 통해 하부 압축부(42)에서 배출된 냉매가 상부 베어링(91)의 상측으로 이동할 수 있다.
하부 실린더(60)의 하면에는 하부 베어링(92)이 설치될 수 있다. 하부 베어링(92)은 구동 샤프트(30)의 하단부를 회전 가능하게 지지하며, 하부 실린더(60)의 중공(61)의 하단을 차단할 수 있도록 형성될 수 있다.
하부 베어링(92)에는 하부 실린더(60)의 하부 배출홈과 연통되는 관통공이 마련될 수 있다. 따라서, 하부 실린더(60)의 하부 배출홈으로 배출되는 냉매는 하부 베어링(92)의 관통공을 통해 하부 베어링(92)의 하측으로 배출될 수 있다.
하부 베어링(92)의 하측에는 하부 머플러(72)가 설치될 수 있다. 하부 압축부(42)에서 배출된 냉매는 하부 머플러(72)를 통해 압축부(40)의 아래, 즉 케이싱(10)의 하부 공간으로 배출될 수 있다.
본 실시예의 경우에는 압축부(40)가 2개의 실린더(50,60)와 롤러(33,34)를 포함하는 경우에 대해 설명하였으나, 압축부(40)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 압축부(40)는 1개의 실린더와 롤러를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서는 밀폐형 압축기(1)의 압축부(40)가 로터리 압축기의 압축부 구조를 갖는 경우를 도시하고 설명하였으나, 본 개시는 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시는 케이싱 내부에서 모터가 상측에 배치되고 압축부가 하부에 배치되는 스크롤 압축기에도 적용될 수 있다. 스크롤 압축기의 압축부는 고정 스크롤과 선회 스크롤을 포함할 수 있다.
케이싱(10)의 하부 공간으로 배출된 냉매는 압축부(40)와 케이싱(10) 사이의 공간과 상부 베어링(91)의 복수의 개구(95)를 통해 압축부(40)와 모터(20) 사이의 공간으로 이동한다. 이때, 냉매는 압축부(40)에서 고압으로 압축된 상태로 배출되므로, 냉매는 저유조(16)에 수용된 오일을 함유한 상태로 압축부(40)와 모터(20) 사이의 공간으로 이동하게 된다.
모터(20)와 압축부(40) 사이의 공간으로 이동한 냉매는 모터(20)를 통해 모터(20)의 상부로 이동할 수 있다. 예를 들면, 모터(20)와 압축부(40) 사이 공간의 냉매는 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25) 및 로터(22)에 마련된 복수의 냉매 구멍(27)을 통해 모터(20)의 상부로 이동할 수 있다.
모터(20)의 상부로 이동한 냉매는 상부 케이싱(11)에 설치된 냉매 토출관(14)을 통해 케이싱(10)의 외부로 배출될 수 있다.
오일 차단 가이드(100)는 모터(20)의 상측으로 이동한 오일을 함유한 냉매가 바로 냉매 토출관(14)을 통해 바로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 형성된다. 오일 차단 가이드(100)는 모터(20)의 상측으로 이동한 냉매에 포함된 오일이 최소한으로 냉매 토출관(14)으로 배출될 수 있도록 형성된다. 오일 차단 가이드(100)는 모터(20)의 상측으로 이동한 냉매에 포함된 오일을 분리할 수 있도록 형성된다. 이를 위해, 오일 차단 가이드(100)는 모터(20)를 통과한 오일 함유 냉매가 냉매 토출관(14)으로 바로 이동하는 것을 차단하고, 냉매에 포함된 오일을 분리하여 케이싱(10)의 내주면으로 안내할 수 있도록 형성될 수 있다.
오일 차단 가이드(100)는 모터(20)의 상측에 로터(22)와 일체로 회전하도록 설치될 수 있다. 오일 차단 가이드(100)는 로터(22)에 고정된 구동 샤프트(30)와 일체로 회전하도록 설치될 수 있다. 오일 차단 가이드(100)는 구동 샤프트(30)와 결합될 수 있다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기의 오일 차단 가이드를 나타내는 사시도이다.
이하, 도 3 및 도 6을 참조하여, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)의 오일 차단 가이드(100)에 대해 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 오일 차단 가이드(100)는 오일 차단판(110), 오일 안내부(120), 및 지지부(130)를 포함할 수 있다.
오일 차단판(110)은 모터(20)를 통과한 오일 함유 냉매가 상측으로 이동하는 것을 방지할 수 있도록 형성된다. 다시 말하면, 오일 차단판(110)은 냉매에 포함된 오일의 상방향 이동을 차단하도록 형성될 수 있다. 오일 차단판(110)에 의해 오일의 상방향 이동이 차단되므로, 오일은 바로 냉매 토출관(14)으로 유입되지 않는다.
오일 차단판(110)은 원판 형상으로 형성될 수 있다. 오일 차단판(110)은 모터(20)에서 상측으로 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다. 즉, 오일 차단판(110)은 로터(22)의 상면으로부터 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다.
오일 안내부(120)는 냉매에 포함된 오일을 케이싱(10)의 내주면으로 안내하도록 형성될 수 있다. 오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)의 외주면에서 오일 차단판(110)에 대해 상측으로 경사지게 연장될 수 있다. 그러면, 오일 차단 가이드(100)가 회전하면, 오일 안내부(120)는 오일을 케이싱(10)의 내주면으로 안내할 수 있다.
오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)에 수직한 가상의 직선에 대해 30도 내지 70도의 범위로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)의 가장자리에서 오일 차단판(110)의 하면에 대해 상측으로 20도 내지 60도 범위에서 경사지게 형성될 수 있다.
따라서, 오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)에서 상측을 향해 발산하는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 중공의 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 오일 안내부(120)는 상면의 지름이 하면의 지름보다 큰 뒤집어진 원뿔대 형상일 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 하면의 지름이 상면의 지름보다 작은 나팔 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 오일 차단판(110)과 오일 안내부(120)는 바닥이 평평하고 옆면이 경사진 그릇을 형성할 수 있다.
오일 차단판(110)에 의해 상부 이동이 차단된 냉매와 오일은 오일 안내부(120)를 따라 상측으로 이동한다. 이때, 오일 차단 가이드(100)가 회전하면, 오일 안내부(120)를 따라 흐르는 냉매와 오일에는 원심력이 작용하게 된다.
일반적으로, 오일의 밀도는 냉매의 밀도에 비해 크므로, 오일 차단 가이드(100)가 회전하여 오일 안내부(120)의 외주면에 원심력이 작용하면, 냉매로부터 오일이 분리되어 케이싱(10)의 내주면을 향해 이동하게 된다. 그리고, 냉매에 작용하는 원심력은 오일에 작용하는 원심력보다 작으므로, 냉매는 오일 안내부(120)를 따라 오일 차단 가이드(100)의 상측으로 이동하여 냉매 토출관(14)으로 유입된다. 따라서, 오일 안내부(120)는 냉매로부터 오일을 분리할 수 있다.
오일 안내부(120)는 오일 안내부(120)를 따라 이동한 냉매가 냉매 토출관(14)으로 유입될 수 있도록 설치될 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 냉매가 냉매 토출관(14)으로 유입되는 것을 방해하지 않도록 설치될 수 있다.
예를 들면, 오일 안내부(120)는 케이싱(10)의 상면, 즉 냉매 토출관(14)이 마련된 상부 케이싱(10)의 상면과 접촉하지 않도록 형성될 수 있다. 오일 안내부(120)는 상단이 냉매 토출관(14)의 하단보다 아래에 위치하도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 오일 안내부(120)의 상단이 냉매 토출관(14)의 하단보다 약간 높게 위치하도록 오일 안내부(120)를 형성할 수 있다.
오일 안내부(120)는 복수의 오일 배출구(121)를 포함할 수 있다. 복수의 오일 배출구(121)는 오일 안내부(120)를 관통하도록 형성된다. 따라서, 오일 안내부(120)의 내부 공간은 복수의 오일 배출구(121)를 통해 외부와 연통될 수 있다. 복수의 오일 배출구(121)는 오일 차단판(110)에 접하거나 인접하게 형성될 수 있다.
오일 안내부(120)에 존재하는 오일은 복수의 오일 배출구(121)를 통해 오일 안내부(120)의 외부로 배출될 수 있다. 오일 차단 가이드(100)가 회전하는 경우, 원심력에 의해 오일 안내부(120)의 내부에 존재하는 오일은 복수의 오일 배출구(121)를 통해 오일 안내부(120)의 외부로 배출되어 케이싱(10)의 내부로 이동될 수 있다.
오일 차단 가이드(100)는 모터(20)의 로터(22)의 지름과 동일하거나 큰 지름을 갖도록 형성할 수 있다. 여기서, 오일 차단 가이드(100)의 지름은 오일 차단 가이드(100)의 최대 지름을 말한다. 구체적으로, 오일 차단 가이드(100)의 지름은 오일 안내부(120)의 상단의 바깥지름을 말한다.
오일 차단 가이드(100)가 모터(20)를 통해 상측으로 이동하는 냉매에 포함된 오일을 케이싱(10)의 내주면으로 안내하는 역할을 할 수 있도록 하기 위해, 오일 차단 가이드(100)의 지름(Dg)과 로터(22)의 지름(Dr)은 아래 식을 만족하도록 정해질 수 있다.
오일 차단 가이드의 지름(Dg)/로터의 지름(Dr) = 1.0 ~ 1.7
오일 차단 가이드(100)의 지름(Dg), 즉 오일 안내부(120)의 지름(Dg)이 상기 범위를 벗어나면, 오일 차단 가이드(100)가 모터(20)를 통해 상측으로 이동하는 냉매에 포함된 오일을 분리하여 케이싱(10)의 내주면으로 안내하는 효율이 저하될 수 있다.
오일 안내부(120)는 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25) 위에 위치하도록 형성할 수 있다. 이와 같이 오일 안내부(120)를 형성하면, 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25)을 통해 모터(20)의 상측으로 이동하는 오일 함유 냉매는 오일 차단판(110)에 충돌하지 않고 바로 오일 안내부(120)에 의해 안내되어 경사진 방향으로 상측으로 이동할 수 있다.
오일 차단판(110)은 오일 차단 가이드(100)의 지름(Dg)보다 작은 지름(Db)을 갖도록 형성될 수 있다. 오일 차단판(110)의 지름(Db)은 오일 안내부(120)의 하단의 지름일 수 있다.
오일 차단 가이드(100)가 오일을 케이싱(10)의 내주면으로 안내하는 역할을 할 수 있도록 하기 위해, 오일 차단판(110)의 지름(Db)과 로터(22)의 지름(Dr)은 아래 식을 만족하도록 정해질 수 있다.
오일 차단판의 지름(Db)/로터의 지름(Dr) = 0.7 ~ 1.2
오일 차단판(110)의 지름(Db)이 로터(22)의 지름(Dr)보다 작으면, 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25)을 통해 상측으로 이동하는 오일 함유 냉매는 오일 차단판(110)에 충돌하지 않고 오일 안내부(120)에 의해 상측으로 안내될 수 있다.
오일 차단판(110)의 지름(Db)이 상기 범위를 벗어나면, 오일 차단판(110)이 모터(20)를 통해 상측으로 이동하는 냉매에 포함되는 오일이 바로 냉매 토출관(14)으로 이동하는 것을 차단하는 효율이 저하될 수 있다. 또는, 오일 차단판(110)과 모터(20) 사이의 공간에 오일 함유 냉매가 정체되는 현상이 발생할 수 있다.
지지부(130)는 오일 차단판(110)과 오일 안내부(120)를 지지하도록 형성될 수 있다. 지지부(130)는 오일 차단 가이드(100)를 로터(22)와 일정 거리 이격시키며, 로터(22)에 연결할 수 있도록 형성될 수 있다.
지지부(130)는 오일 차단 가이드(100)를 로터(22)와 일정 거리 이격시키며 구동 샤프트(30)의 상단에 결합할 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 지지부(130)는 오일 차단판(110)을 로터(22)와 이격시키며, 오일 차단판(110)을 구동 샤프트(30)의 상단에 연결할 수 있도록 형성될 수 있다.
지지부(130)는 오일 차단판(110)의 하면에서 아래로 돌출되며, 구동 샤프트(30)의 상단과 접촉하도록 형성될 수 있다.
지지부(130)의 길이(Ls)는 모터(20)를 통과한 오일 함유 냉매가 오일 차단 가이드(100)와 모터(20) 사이에서 정체하는 것을 방지하거나 최소화할 수 있도록 정해질 수 있다. 이를 위해, 지지부(130)의 길이(Ls)는 로터(22)의 지름(Dr)의 0.5배 내지 1.2배의 범위에서 정해질 수 있다.
지지부(130)는 관통구멍(131)을 포함할 수 있다. 관통구멍(131)은 지지부(130)의 중심에 지지부(130)를 길이 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 관통구멍(131)은 오일 차단 가이드(100)를 구동 샤프트(30)에 결합하는 볼트(135)가 삽입될 수 있도록 형성된다.
구동 샤프트(30)의 상단에는 결합홈(39)이 마련될 수 있다. 결합홈(39)의 내주면에는 볼트(135)가 체결되는 암나사가 형성될 수 있다. 따라서, 오일 차단 가이드(100)의 지지부(130)의 관통구멍(131)에 볼트(135)를 삽입하고, 볼트(135)의 일단을 구동 샤프트(30)의 결합홈(39)에 체결하면, 오일 차단 가이드(100)를 구동 샤프트(30)의 상단에 결합할 수 있다. 볼트(135)로 오일 차단 가이드(100)를 구동 샤프트(30)의 상단에 결합하면, 오일 차단 가이드(100)는 구동 샤프트(30)와 일체로 회전할 수 있다.
오일 차단 가이드(100)는 오일 안내부(120)를 따라 이동한 냉매가 냉매 토출관(14)으로 유입될 수 있도록 냉매 토출관(14)의 아래에 설치될 수 있다. 즉, 오일 차단 가이드(100)는 냉매 토출관(14)의 아래에 냉매 토출관(14)의 하단과 일정 거리 이격되도록 설치될 수 있다.
이를 위해, 오일 차단 가이드(100)는 오일 차단판(110)이 냉매 토출관(14)의 하단과 일정 거리 이격되도록 설치될 수 있다. 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)은 냉매 토출관(14)의 지름(Dt)을 기준으로 정해질 수 있다. 예를 들면, 오일 차단 가이드(100)의 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14)의 하단 사이의 간격(G)은 냉매 토출관(14)의 지름(Dt)의 0.5배 내지 5배의 범위로 정해질 수 있다.
오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 상기 범위를 벗어나면, 냉매가 냉매 토출관(14)을 통해 배출되는 것이 방해될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 로터(22)의 상측에 구동 샤프트(30)와 일체로 회전하는 오일 차단 가이드(100)를 설치하면, 로터(22)를 통과하는 냉매에서 오일이 분리되어 케이싱(10)의 내주면으로 이동하고, 냉매는 오일 차단 가이드(100)의 오일 안내부(120)를 따라 상측으로 이동하여 냉매 토출관(14)으로 유입될 수 있다. 따라서, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 냉매를 따라 냉매 토출관(14)으로 유입되는 오일의 양을 최소화할 수 있다.
도 7은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기에서 오일의 흐름을 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 오일은 냉매와 함께 모터(20)를 통과하여 상측으로 이동한다. 예를 들면, 오일과 냉매는 로터(22)에 마련된 복수의 냉매 구멍(27)을 통해 모터(20)의 상측으로 이동할 수 있다. 또한, 오일과 냉매는 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25)을 통해 모터(20)의 상측으로 이동할 수 있다.
모터(20)의 상측으로 이동한 오일과 냉매는 오일 차단 가이드(100)에 의해 차단되어 수평 방향으로 이동한다. 즉, 오일과 냉매는 오일 차단 가이드(100)의 오일 차단판(110)에 의해 상방향 이동이 차단되어 오일 차단판(110)을 따라 수평 방향으로 이동한다.
오일 차단판(110)을 따라 수평 방향으로 이동하는 오일과 냉매는 오일 차단판(110)의 가장자리에 마련된 오일 안내부(120)를 따라 경사진 방향으로 상측으로 이동한다. 이때, 오일 차단 가이드(100)는 구동 샤프트(30)와 일체로 회전하고 있으므로, 밀도가 높은 오일은 원심력에 의해 오일 안내부(120)를 따라 케이싱(10)의 내주면의 상부를 향해 이동한다. 그리고, 밀도가 낮은 냉매는 오일 안내부(120)를 따라 오일 안내부(120)의 상단으로 이동한 후, 냉매 토출관(14)으로 유입된다.
로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25)을 따라 상측으로 이동한 오일과 냉매는 오일 차단 가이드(100)의 오일 안내부(120)에 의해 경사진 방향으로 상측으로 이동할 수 있다. 밀도가 높은 오일은 오일 안내부(120)를 따라 이동하다가 원심력에 의해 케이싱(10)의 내주면의 상부를 향해 이동한다. 그리고, 밀도가 낮은 냉매는 오일 안내부(120)를 따라 상측으로 이동하여 냉매 토출관(14)으로 유입된다.
오일 차단 가이드(100)에 의해 냉매에서 분리되어 케이싱(10)의 내주면으로 이동한 오일은 케이싱(10)의 내주면을 따라 아래로 이동한다. 케이싱(10)의 내주면과 스테이터(21)의 외주면 사이에는 복수의 오일 회수통로(23)가 마련되어 있으므로, 오일은 복수의 오일 회수통로(23)를 통해 모터(20)의 아래로 이동한다. 모터(20)의 아래로 이동한 오일은 저유조(16)에 수거된다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 오일 차단 가이드(100)와 모터(20) 사이에서 오일 함유 냉매의 유동이 정체되지 않으므로, 오일 차단 가이드(100)에 의해 냉매의 유속이 감소되지 않는다. 따라서, 냉매의 동압이 손실되지 않으므로 밀폐형 압축기(1)의 효율이 감소하지 않을 수 있다.
또한, 오일 차단 가이드(100)가 냉매로부터 오일을 분리하므로, 오일이 냉매 토출관(14)을 통해 냉매와 함께 배출되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.
오일 차단 가이드(100)에 의해 분리된 오일은 케이싱(10)과 스테이터(21) 사이의 복수의 오일 회수통로(23)를 통해 모터(20)의 아래로 이동하여 저유조(16)에 수거될 수 있다. 따라서, 밀폐형 압축기(1)의 내부의 오일이 부족하여 내부 부품들이 마모되거나 과열되어 밀폐형 압축기(1)의 작동 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기(1)의 효과를 확인하기 위해, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기(1)와 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기(200, 201)에 대해 유동해석(computational fluid dynamics)을 수행하였다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기(1)와 오일 차단 가이드(100)를 구비하지 않은 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기(200, 201)의 냉매의 유동을 비교하여 설명한다.
참고로, 도 8 내지 도 10의 도면은 밀폐형 압축기(1, 200, 201)에서 오일 함유 냉매의 흐름에 대해 이차원 유동 해석을 한 것을 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 8 내지 도 10에서, 유선(stream line)의 종류는 냉매의 유속을 나타낸다. 구체적으로, 실선으로 표시된 유선은 점선으로 표시된 유선보다 빠른 유속을 나타내고, 점선으로 표시된 유선은 이점쇄선으로 표시된 유선보다 빠른 유속을 나타낸다. 다시 말하면, 실선의 유속이 가장 빠르고, 이점쇄선의 유속이 가장 느리다. 도 8 내지 도 10의 밀폐형 압축기(1, 200, 201)는 오일 차단 가이드(100)를 제외한 다른 사양은 동일하다.
도 8은 오일 차단 가이드를 구비하지 않은 밀폐형 압축기에서 냉매의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 밀폐형 압축기(200)는 오일 차단 가이드(100)를 포함하지 않는다. 즉, 밀폐형 압축기(200)의 구동 샤프트(30)의 상단에는 오일 차단 가이드(100)가 설치되어 있지 않다.
도 8과 같이 구동 샤프트(30)의 상단에 오일 차단 가이드가 설치되지 않으면, 냉매의 유동은 케이싱(10)의 내부 공간의 중심에 쏠리는 현상이 발생한다(도 8의 점선 B 참조). 냉매가 케이싱(10)의 내부 공간의 중심에 쏠리게 되면, 냉매는 오일을 포함하고 있기 때문에, 많은 양의 오일이 냉매와 함께 냉매 토출관(14)을 통해 밀폐형 압축기(200)의 외부로 배출된다. 즉, 도 8과 같이 오일 차단 가이드를 구비하지 않는 밀폐형 압축기(200)는 냉매에서 오일이 분리되지 않으므로, 많은 양의 오일이 냉매와 함께 냉매 토출관(14)으로 배출된다.
도 8에 도시된 밀폐형 압축기(200)와 같이 많은 양의 오일이 냉매 토출관(14)을 통해 냉동 사이클로 배출되면, 밀폐형 압축기(200)의 오일이 부족하게 된다. 밀폐형 압축기(200)의 내부의 오일이 부족하면 밀폐형 압축기(200)의 내부 부품들이 마모되고 과열됨에 따라 밀폐형 압축기(200)의 작동 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 많은 양의 오일이 냉동 사이클을 따라 흐르면, 냉동 사이클 전체의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
도 9는 오일 차단판만을 구비한 밀폐형 압축기에서 냉매의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 밀폐형 압축기(201)는 오일 차단판(210)을 포함하며, 오일 안내부를 포함하지 않는다. 즉, 밀폐형 압축기(201)의 구동 샤프트(30)의 상단에는 오일 차단판(210)만 설치되어 있다.
도 9와 같이 구동 샤프트(30)의 상단에 오일 차단판(210)을 설치하면, 오일을 포함하는 냉매가 중심부로 쏠려 냉매 토출관(14)으로 바로 배출되는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있다.
그러나, 도 9에 도시된 바와 같이 오일 차단판(210)과 모터(20)의 상면 사이의 공간에 오일을 포함하는 냉매가 정체되는 현상이 발생한다. 즉, 오일 차단판(210)과 모터(20) 사이에 오일을 포함하는 냉매의 와류가 발생하게 된다. 오일 차단판(210)과 모터(20) 사이에 오일 함유 냉매가 정체하면, 냉매 토출관(14)으로 이동하는 냉매의 유속이 저하된다. 케이싱(10) 내부에서 냉매의 유속이 저하되면, 동압 손실이 발생한다. 동압 손실이 발생하면, 밀폐형 압축기(201)의 압축 효율이 감소하게 된다.
즉, 도 9와 같이 구동 샤프트(30)의 상단에 오일 차단판(210)만을 포함하는 밀폐형 압축기(201)는 냉매의 동압 손실에 의해 압축 효율이 감소할 수 있다.
도 10은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기에서 냉매의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 밀폐형 압축기(1)는 오일 차단판(110)과 오일 안내부(120)를 포함하는 오일 차단 가이드(100)를 포함한다. 즉, 밀폐형 압축기(1)의 구동 샤프트(30)의 상단에는 오일 차단판(110)과 오일 안내부(120)가 설치되어 있다.
도 10을 참조하면, 모터(20)를 통과하여 상측으로 이동하는 오일 함유 냉매는 오일 차단판(110)에 의해 차단되므로 바로 냉매 토출관(14)으로 이동하지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 오일 함유 냉매가 오일 차단판(110)과 로터(22)의 상면 사이의 공간에 정체되지 않고, 오일 안내부(120)를 따라 상측으로 이동하는 것을 알 수 있다. 이때, 냉매의 유속이 크게 감소하지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 오일 함유 냉매의 흐름은 오일 차단 가이드(100)의 오일 안내부(120)를 따라 확산하는 형태로 형성된다(도 10의 점선 C 참조). 오일 함유 냉매의 흐름이 확산되면, 냉매에 포함된 오일이 분리될 수 있다.
즉, 도 10과 같은 구조를 갖는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 냉매의 유동이 정체되는 현상과 냉매의 유속이 감소되는 현상이 억제되고, 냉매가 오일 차단 가이드(100)를 따라 상측으로 안내되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 개시의 하나 이상의 실시 예 의한 밀폐형 압축기(1)에 사용되는 오일 차단 가이드(100)는 냉매와 오일의 유동을 안내함으로써, 오일은 냉매로부터 분리되어 케이싱(10)의 내주면으로 이동하도록 하고, 냉매는 냉매 토출관(14)을 통해 케이싱(10)의 외부로 배출되도록 할 수 있다.
또한, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)와 같이 오일 차단 가이드(100)를 구비하면, 도 9와 같이 구동 샤프트(30)의 상단에 오일 차단판(210)만을 설치한 밀폐형 압축기(201)에 비해 오일 차단판(110)에 인가되는 평균 전압(total pressure)이 증가할 수 있다. 케이싱(10) 내부의 평균 전압이 낮으면, 밀폐형 압축기(1)의 압축 효율이 감소될 수 있다.
유동 해석을 한 결과, 도 9의 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기(201)의 오일 차단판(210)에 인가되는 평균 전압은 9.8 kPa이고, 도 10의 본 개시에 의한 밀폐형 압축기(1)의 오일 차단 가이드(100)에 인가되는 평균 전압은 13.4 kPa이다. 따라서, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 오일 차단판(210)만을 구비한 밀폐형 압축기(201)에 비해 압축 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따르는 밀폐형 압축기(1)의 오일 분리 효과를 확인하기 위해 오일 차단 가이드(100)를 구비하지 않는 밀폐형 압축기와 오일순환비(OCR, oil circulation ratio)를 비교하는 실험을 하였다.
오일순환비는 냉매 토출관(14)을 통해 토출되는 냉매에서 오일이 차지하는 비율을 의미할 수 있다. 예를 들어 일정 시간 동안 냉매 토출관(14)을 통해 토출되는 냉매의 양이 1000g이고, 이 중 10g이 오일인 경우 오일순환비는 1%이다.
본 개시와 비교되는 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기(200)는 오일 차단 가이드(100)를 구비하지 않는 것 외에는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)와 동일한 사양을 갖는다.
도 11은 오일 차단 가이드를 구비한 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기와 오일 차단 가이드를 구비하지 않는 밀폐형 압축기의 오일순환비를 비교하는 그래프이다.
도 11에서, 수평축은 로터의 회전수를 나타내며, 단위는 초당 회전수(rounds/sec)이다. 수직축은 오일순환비를 나타내며, 단위는 %이다. 선(1)은 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기의 오일순환비를 나타낸다. 선(2) 및 선(3)은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)의 오일순환비를 나타낸다. 선(2)와 선(3)은 냉매 토출관(14)의 하단과 오일 차단판(110) 사이의 간격(G)(도 3 참조)이 다르다. 선(2)는 냉매 토출관(14)과 오일 차단판(110) 사이의 간격(G)이 25mm이고, 선(3)은 냉매 토출관(14)과 오일 차단판(110) 사이의 간격(G)이 13mm이다.
도 11의 선(1)을 참조하면, 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기의 경우, 회전수가 60rps일 때, 오일순환비는 약 0.36%이다. 회전수가 75rps일 때, 오일순환비는 약 0.6%이다. 회전수가 90rps일 때, 오일순환비는 약 1.28%이다.
즉, 오일 차단 가이드(100)를 구비하지 않는 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기는 회전수가 증가하면, 오일순환비도 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다.
도 11의 선(2)를 참조하면, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 25mm일 때, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)의 경우, 회전수가 60rps일 때, 오일순환비는 약 0.3%이다. 회전수가 75rps일 때, 오일순환비는 약 0.4%이다. 회전수가 90rps일 때, 오일순환비는 약 1.08%이다.
즉, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 25mm인 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기보다 오일순환비가 낮다. 그러나, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 25mm인 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 회전수가 증가하면, 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기와 유사하게 오일순환비도 급격하게 증가한다.
도 11의 선(3)을 참조하면, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 13mm일 때, 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)의 경우, 회전수가 60rps일 때, 오일순환비는 약 0.15%이다. 회전수가 75rps일 때, 오일순환비는 약 0.13%이다. 회전수가 90rps일 때, 오일순환비는 약 0.25%이다.
즉, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 13mm인 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 관련 기술에 의한 밀폐형 압축기보다 오일순환비가 낮다. 또한, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 13mm인 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 25mm인 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)보다 오일순환비가 낮다.
즉, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)을 줄이면 오일순환비가 낮아지는 것을 알 수 있다. 즉, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)을 줄이면, 오일 차단 가이드(100)에 의한 오일 분리 효율이 증가할 수 있다.
따라서, 밀폐형 압축기(1)의 회전수가 증가하여도 냉매 토출관(14)으로 토출되는 오일의 양이 현저하게 감소한다. 즉, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 13mm인 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 회전수가 증가하여도 오일순환비가 크게 증가하지 않는다.
따라서, 오일 차단판(110)과 냉매 토출관(14) 사이의 간격(G)이 13mm인 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 회전수가 90rps일 때, 관련기술에 의한 밀폐형 압축기에 비해 오일순환비가 최대로 약 80.5% 개선될 수 있다.
이상에서는 오일 차단 가이드(100)가 지지부(130)를 포함하는 경우에 대해 설명하였으나, 오일 차단 가이드(100)는 지지부(130)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우에는 구동 샤프트(30)의 상단이 모터(20)보다 상측으로 돌출될 수 있다. 이하, 오일 차단 가이드(100)가 지지부(130)를 포함하지 않는 밀폐형 압축기에 대해 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기의 부분 단면도이다.
본 개시의 하나 이상의 실시 예에 의한 밀폐형 압축기(1)는 오일 차단 가이드(100) 및 구동 샤프트(30) 외에는 상술한 실시예에 의한 밀폐형 압축기(1)와 동일하다. 따라서, 이하에서는 오일 차단 가이드(100)와 구동 샤프트(30)에 대해서만 설명한다.
도 12를 참조하면, 오일 차단 가이드(100)는 오일 차단판(110)과 오일 안내부(120)를 포함할 수 있다.
오일 차단판(110)은 모터(20)를 통과한 오일 함유 냉매가 상측으로 이동하는 것을 방지할 수 있도록 형성된다. 다시 말하면, 오일 차단판(110)은 냉매에 포함된 오일의 상방향 이동을 차단하도록 형성될 수 있다. 오일 차단판(110)에 의해 오일의 상방향 이동이 차단되므로, 오일은 바로 냉매 토출관(14)으로 유입되지 않는다.
오일 차단판(110)은 원판 형상으로 형성될 수 있다. 오일 차단판(110)은 로터(22)에서 상측으로 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다. 즉, 오일 차단판(110)은 로터(22)의 상면으로부터 일정 거리 이격될 수 있다.
오일 차단판(110)의 중심에는 관통공(111)이 형성될 수 있다. 관통공(111)에 볼트를 삽입하여 오일 차단판(110)을 구동 샤프트(30)의 상단에 고정할 수 있다.
오일 안내부(120)는 냉매에 포함된 오일을 케이싱(10)의 내주면으로 안내하도록 형성될 수 있다. 오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)의 외주면에서 오일 차단판(110)에 대해 상측으로 경사지게 연장될 수 있다. 그러면, 오일 차단 가이드(100)가 회전하면, 오일 안내부(120)는 오일을 케이싱(10)의 내주면으로 안내할 수 있다.
오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)에 수직한 직선에 대해 30도 내지 70도의 범위로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)의 가장자리에서 오일 차단판(110)의 하면에 대해 20도 내지 60도 범위에서 경사지게 형성될 수 있다.
따라서, 오일 안내부(120)는 오일 차단판(110)에서 상측을 향해 발산하는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 중공의 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 오일 안내부(120)는 상면의 지름이 하면의 지름보다 큰 뒤집어진 원뿔대 형상일 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 하면의 지름이 상면의 지름보다 작은 나팔 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 오일 차단판(110)과 오일 안내부(120)는 바닥이 평평하고 옆면이 경사진 그릇을 형성할 수 있다.
오일 차단판(110)에 의해 상부 이동이 차단된 냉매와 오일은 오일 안내부(120)를 따라 상측으로 이동한다. 이때, 오일 차단 가이드(100)가 회전하면, 오일 안내부(120)를 따라 흐르는 냉매와 오일에는 원심력이 작용하게 된다.
일반적으로, 오일의 밀도는 냉매의 밀도에 비해 크므로, 오일 차단 가이드(100)가 회전하여 오일 안내부(120)의 외주면에 원심력이 작용하면, 냉매로부터 오일이 분리되어 케이싱(10)의 내주면을 향해 이동하게 된다. 그리고, 냉매에 작용하는 원심력은 작으므로, 냉매는 오일 안내부(120)를 따라 오일 차단 가이드(100)의 상측으로 이동하여 냉매 토출관(14)으로 유입된다. 따라서, 오일 안내부(120)는 냉매로부터 오일을 분리할 수 있다.
오일 안내부(120)는 오일 안내부(120)를 따라 이동한 냉매가 냉매 토출관(14)으로 유입될 수 있도록 설치될 수 있다. 즉, 오일 안내부(120)는 냉매가 냉매 토출관(14)으로 유입되는 것을 방해하지 않도록 설치될 수 있다.
예를 들면, 오일 안내부(120)는 케이싱(10)의 상면, 즉 냉매 토출관(14)이 마련된 상부 케이싱(11)의 상면과 접촉하지 않도록 형성될 수 있다. 오일 안내부(120)는 상단이 냉매 토출관(14)의 하단보다 아래에 위치하도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 오일 안내부(120)의 상단이 냉매 토출관(14)의 하단보다 약간 높게 위치하도록 오일 안내부(120)를 형성할 수 있다.
오일 안내부(120)는 복수의 오일 배출구(121)를 포함할 수 있다. 복수의 오일 배출구(121)는 오일 안내부(120)를 관통하도록 형성된다. 따라서, 오일 안내부(120)의 내부 공간은 복수의 오일 배출구(121)를 통해 외부와 연통될 수 있다. 복수의 오일 배출구(121)는 오일 차단판(110)에 접하거나 인접하게 형성될 수 있다.
오일 안내부(120)에 존재하는 오일은 복수의 오일 배출구(121)를 통해 오일 안내부(120)의 외부로 배출될 수 있다. 오일 차단 가이드(100)가 회전하는 경우, 원심력에 의해 오일 안내부(120)에 존재하는 오일은 복수의 오일 배출구(121)를 통해 오일 안내부(120)의 외부로 배출되어 케이싱(10)의 내부로 이동될 수 있다.
오일 차단 가이드(100)는 모터(20)의 로터(22)의 지름과 동일하거나 큰 지름을 갖도록 형성할 수 있다. 여기서, 오일 차단 가이드(100)의 지름은 오일 차단 가이드(100)의 최대 지름을 말한다. 구체적으로, 오일 차단 가이드(100)의 지름은 오일 안내부(120)의 상단의 바깥지름을 말한다.
오일 안내부(120)는 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25) 위에 위치하도록 형성할 수 있다. 이와 같이 오일 안내부(120)를 형성하면, 로터(22)와 스테이터(21) 사이의 간극(25)을 통해 모터(20)의 상측으로 이동하는 오일 함유 냉매는 오일 차단판(110)에 충돌하지 않고 바로 오일 안내부(120)에 의해 안내되어 경사진 방향으로 상측으로 이동할 수 있다.
오일 차단판(110)은 오일 차단 가이드(100)의 지름, 즉 오일 안내부(120)의 지름보다 작은 지름을 갖도록 형성될 수 있다. 오일 차단판(110)의 지름은 오일 안내부(120)의 하단의 지름일 수 있다.
오일 차단 가이드(100)의 오일 차단판(110)과 오일 안내부(120)의 치수는 상술한 실시예에 의한 오일 차단 가이드(100)와 동일하게 형성할 수 있다.
본 실시예의 경우는, 오일 차단 가이드(100)와 모터(20) 사이의 간격을 확보하기 위해, 도 12에 도시된 바와 같이, 구동 샤프트(30)가 모터(20)의 상측으로 돌출될 수 있다. 즉, 구동 샤프트(30)의 돌출된 부분(30-1)이 상술한 실시예에 의한 오일 차단 가이드(100)의 지지부(130)의 역할을 할 수 있다.
모터(20)의 상측으로 돌출된 구동 샤프트(30)의 상단에는 결합홈(39)이 마련될 수 있다. 결합홈(39)에는 암나사가 형성되어 있다. 따라서, 볼트(115)를 이용하여 오일 차단 가이드(100)를 구동 샤프트(30)의 상단에 고정할 수 있다.
도 12에 도시된 오일 차단 가이드(100)는 상술한 실시예에 의한 오일 차단 가이드(100)와 동일한 기능을 하므로, 오일 차단 가이드(100)에 의해 냉매의 유속이 감소되지 않는다. 따라서, 냉매의 동압이 손실되지 않으므로 밀폐형 압축기(1)의 효율이 감소하지 않을 수 있다.
또한, 오일 차단 가이드(100)가 냉매로부터 오일을 분리하므로, 오일이 냉매 토출관(14)을 통해 냉매와 함께 배출되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다. 따라서, 밀폐형 압축기(1)의 내부의 오일이 부족하여 내부 부품들이 마모되거나 과열되어 밀폐형 압축기(1)의 작동 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서 본 개시는 다양한 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었으나, 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다.
Claims (15)
- 케이싱;상기 케이싱 내에 설치되며, 로터와 스테이터를 포함하는 모터;상기 로터와 일체로 회전하는 구동 샤프트;상기 모터의 아래에 설치되며, 상기 구동 샤프트의 회전에 따라 냉매를 압축하여 상기 케이싱 내부로 토출하는 압축부; 및상기 모터의 상측에 상기 로터와 일체로 회전하도록 설치되는 오일 차단 가이드;를 포함하며,상기 오일 차단 가이드는,원판 형상으로 형성된 오일 차단판;상기 오일 차단판의 가장자리에서 상기 오일 차단판에 대해 바깥쪽과 상측으로 연장되도록 형성된 오일 안내부; 및상기 오일 차단판을 상기 로터와 이격 시키며, 상기 구동 샤프트에 연결하는 지지부;를 포함하며,상기 오일 차단판과 상기 오일 안내부는 상기 모터를 통과한 오일의 상방향 이동을 차단하고, 상기 오일 차단 가이드가 회전하면, 원심력으로 상기 모터를 통과한 오일을 상기 케이싱의 내주면으로 안내하는, 밀폐형 압축기.
- 제 1 항에 있어서,오일 차단 가이드의 지름은 상기 모터의 로터의 지름과 동일하거나 큰, 밀폐형 압축기.
- 제 2 항에 있어서,상기 오일 차단 가이드의 지름과 상기 로터의 지름의 비는 1.0 ~ 1.7의 범위인, 밀폐형 압축기.
- 제 3 항에 있어서,상기 오일 차단판의 지름은 상기 오일 차단 가이드의 지름보다 작은, 밀폐형 압축기.
- 제 4 항에 있어서,상기 오일 차단판의 지름과 상기 로터의 지름의 비는 0.7 ~ 1.2의 범위인, 밀폐형 압축기.
- 제 1 항에 있어서,상기 오일 안내부는 상기 오일 안내부의 회전축에 대해 30도 내지 70도의 범위로 경사진, 밀폐형 압축기.
- 제 6 항에 있어서,상기 오일 안내부는 중공의 원뿔대 형상으로 형성되는, 밀폐형 압축기.
- 제 7 항에 있어서,상기 오일 안내부는 상기 오일 안내부를 관통하도록 형성되는 복수의 오일 배출구를 포함하는, 밀폐형 압축기.
- 제 1 항에 있어서,상기 지지부는 관통구멍을 포함하며,상기 구동 샤프트의 상단에는 결합홈이 마련되며,상기 오일 차단 가이드는 상기 지지부의 관통구멍에 삽입되어 상기 결합홈에 체결되는 볼트에 의해 상기 구동 샤프트에 결합되는, 밀폐형 압축기.
- 제 1 항에 있어서,상기 지지부의 길이는 상기 로터의 지름의 0.5배 내지 1.2배의 범위에서 정해지는, 밀폐형 압축기.
- 제 1 항에 있어서,상기 케이싱의 상면에 마련된 냉매 토출관;을 더 포함하며,상기 오일 차단 가이드는 상기 냉매 토출관의 아래로 일정 거리 이격되어 설치되는, 밀폐형 압축기.
- 제 11 항에 있어서,상기 오일 차단 가이드의 오일 차단판과 상기 냉매 토출관의 하단 사이의 간격은 상기 냉매 토출관의 지름의 0.5배 내지 5배의 범위로 정해지는, 밀폐형 압축기.
- 케이싱;상기 케이싱 내에 설치되며, 로터와 스테이터를 포함하는 모터;상기 로터와 일체로 회전하는 구동 샤프트;상기 모터의 아래에 설치되며, 상기 구동 샤프트의 회전에 따라 냉매를 압축하여 상기 케이싱 내부로 토출하는 압축부; 및상기 모터의 상측에 상기 로터와 일체로 회전하도록 설치되는 오일 차단 가이드;를 포함하며,상기 오일 차단 가이드는,원판 형상으로 형성되는 오일 차단판; 및상기 오일 차단판의 가장자리에서 바깥쪽과 상측으로 연장되도록 형성되는 오일 안내부;를 포함하며,상기 오일 차단판과 상기 오일 안내부는 상기 모터를 통과한 오일의 상방향 이동을 차단하고, 상기 오일 차단 가이드가 회전하면, 원심력으로 상기 모터를 통과한 오일을 상기 케이싱의 내주면으로 안내하는, 밀폐형 압축기.
- 제 13 항에 있어서,오일 차단 가이드의 지름은 상기 모터의 로터의 지름과 동일하거나 큰, 밀폐형 압축기.
- 제 13 항에 있어서,상기 오일 차단판의 지름은 상기 오일 차단 가이드의 지름보다 작은, 밀폐형 압축기.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18/240,729 US20240077077A1 (en) | 2022-09-01 | 2023-08-31 | Hermetic compressor with oil blocking guide |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220110758A KR20240031705A (ko) | 2022-09-01 | 2022-09-01 | 오일 차단 가이드를 구비한 밀폐형 압축기 |
KR10-2022-0110758 | 2022-09-01 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US18/240,729 Continuation US20240077077A1 (en) | 2022-09-01 | 2023-08-31 | Hermetic compressor with oil blocking guide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024048926A1 true WO2024048926A1 (ko) | 2024-03-07 |
Family
ID=90097988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/KR2023/008004 WO2024048926A1 (ko) | 2022-09-01 | 2023-06-12 | 오일 차단 가이드를 구비한 밀폐형 압축기 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240031705A (ko) |
WO (1) | WO2024048926A1 (ko) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007255214A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 密閉電動圧縮機および冷凍サイクル装置 |
US20120189470A1 (en) * | 2009-10-14 | 2012-07-26 | Panasonic Corporation | Compressor |
KR20200054785A (ko) * | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
KR20200098158A (ko) * | 2019-02-12 | 2020-08-20 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
JP2021050619A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | 株式会社富士通ゼネラル | 圧縮機 |
-
2022
- 2022-09-01 KR KR1020220110758A patent/KR20240031705A/ko unknown
-
2023
- 2023-06-12 WO PCT/KR2023/008004 patent/WO2024048926A1/ko unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007255214A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 密閉電動圧縮機および冷凍サイクル装置 |
US20120189470A1 (en) * | 2009-10-14 | 2012-07-26 | Panasonic Corporation | Compressor |
KR20200054785A (ko) * | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
KR20200098158A (ko) * | 2019-02-12 | 2020-08-20 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
JP2021050619A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | 株式会社富士通ゼネラル | 圧縮機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20240031705A (ko) | 2024-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018208023A1 (ko) | 스크롤 압축기 | |
WO2019221417A1 (ko) | 터보 압축기 | |
WO2018147574A1 (ko) | 리니어 압축기 | |
WO2016114523A1 (en) | Dust collecting apparatus | |
WO2018225877A1 (ko) | 모터 | |
WO2021194113A1 (ko) | 로터리 엔진 | |
WO2017026744A1 (en) | Compressor | |
WO2021045361A1 (ko) | 로터리 압축기 및 이를 포함하는 가전기기 | |
WO2024048926A1 (ko) | 오일 차단 가이드를 구비한 밀폐형 압축기 | |
EP3824186A1 (en) | Scroll compressor | |
WO2011065693A2 (ko) | 용량가변형 압축기의 용량제어밸브 | |
WO2020116781A1 (ko) | 고압식 스크롤 압축기 | |
WO2010041841A2 (ko) | 용량가변형 압축기의 용량제어밸브 | |
WO2021246712A1 (ko) | 선박 이중연료엔진의 가스공급펌프 | |
WO2021215652A1 (ko) | 압축기 | |
WO2020017917A1 (ko) | 가변 용량 사판식 압축기 | |
WO2023249160A1 (ko) | 왕복동식 압축기 | |
WO2024025159A1 (ko) | 스크롤 압축기 | |
WO2021215674A1 (ko) | 압축기 | |
WO2022149669A1 (ko) | 리니어 압축기 | |
WO2018016863A1 (ko) | 마찰저감장치 및 이를 포함하는 선박 | |
WO2024034741A1 (ko) | 스크롤 압축기 | |
WO2022103005A1 (ko) | 압축기 및 이를 포함하는 냉동 사이클 장치 | |
WO2022211331A1 (ko) | 로터리 압축기 | |
WO2021157778A1 (ko) | 압축기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23860612 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |