KR102271447B1 - Compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 구체적으로 윤활 오일과 압축된 냉매를 압축기 내부에서 효과적으로 분리할 수 있는 압축기에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 케이스; 상기 케이스의 내측에 장착되는 스테이터와 상기 스테이터의 반경 방향 내측에서 회전 가능하게 구비되는 로터를 포함하는 구동모터; 상기 케이스 내부에서 상기 구동모터의 일측(downstream side)과 상기 케이스에 의해 정의되며, 압축된 냉매와 윤활 오일의 원심 분리가 수행되는 원심분리 공간; 상기 케이스를 관통하며, 냉매 유입홀을 형성하는 말단이 상기 원심분리공간 내부로 연장되도록 구비되는 토출관; 상기 로터에 결합되어 회전하는 회전축; 상기 구동모터의 타측(upsteam side)에 구비되며, 상기 회전축의 회전에 의해서 냉매가 압축되는 압축부; 그리고 상기 로터의 회전력을 상기 원심분리공간으로 확장시켜 상기 냉매와 오일에 원심력을 제공하도록 구비되고, 상기 로터의 일측(downstream side)에 상기 로터와 일체로 회전되도록 구비되는 회전부재를 포함하는 압축기가 제공될 수 있다. The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor capable of effectively separating a lubricating oil and a compressed refrigerant inside the compressor.
According to an embodiment of the present invention, the case; a driving motor including a stator mounted inside the case and a rotor rotatably provided inside the stator in a radial direction; a centrifugal separation space defined by a downstream side of the driving motor and the case inside the case and in which centrifugal separation of compressed refrigerant and lubricating oil is performed; a discharge pipe passing through the case and having an end forming a refrigerant inlet hole extending into the centrifugal separation space; a rotating shaft coupled to the rotor to rotate; a compression unit provided on an upsteam side of the driving motor and compressing the refrigerant by the rotation of the rotating shaft; And a compressor including a rotating member provided to extend the rotational force of the rotor into the centrifugal separation space to provide centrifugal force to the refrigerant and oil, and to rotate integrally with the rotor on one side of the rotor can be provided.
Description
본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 구체적으로 윤활 오일과 압축된 냉매를 압축기 내부에서 효과적으로 분리할 수 있는 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor capable of effectively separating a lubricating oil and a compressed refrigerant inside the compressor.
일반적으로 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 냉매 압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다.In general, a compressor is applied to a refrigerant compression type refrigeration cycle (hereinafter, abbreviated as refrigeration cycle) such as a refrigerator or an air conditioner.
압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식 압축기 및 로터리식 압축기로 구분될 수 있으며, 로터리식 압축기에는 스크롤식 압축기가 포함될 수 있다.The compressor may be classified into a reciprocating compressor and a rotary compressor according to a method of compressing a refrigerant, and the rotary compressor may include a scroll compressor.
스크롤 압축기는 구동모터와 압축부의 위치에 따라 상부 압축식 또는 하부 압축식으로 구분될 수 있다. 상부 압축식은 압축부가 구동모터보다 상측에 위치하는 방식이고, 하부 압축식은 압축부가 구동모터보다 하측에 위치하는 방식이다.The scroll compressor may be classified into an upper compression type or a lower compression type according to the positions of the driving motor and the compression unit. The upper compression type is a method in which the compression unit is located above the drive motor, and the lower compression type is a method in which the compression unit is located below the drive motor.
즉, 구동모터와 압축부의 상대적인 위치에 따라 압축기를 달리 명명할 수 있다. 압축기는 수직 장착이 아닌 수평 장착이 가능할 수 있다. 따라서, 구동모터와 압축부의 상대적인 위치에 따라 보다 일반화하여 압축기를 명명할 수 있다. 압축기 내에서 냉매의 흐름 방향과 구동모터의 위치에 따라, 구동모터의 상류측(upsteam)에서 냉매의 압축이 수행되고 구동모터의 하류측(downstream)에서 냉매가 토출되는 압축기를 상류측 압축기라 할 수 있다. 그리고 구동모터의 하류측(upsteam)에서 냉매의 압축이 수행되고 냉매가 토출되는 압축기를 하류측 압축기라 할 수 있다. That is, the compressor may be differently named according to the relative positions of the driving motor and the compression unit. The compressor may be capable of horizontal rather than vertical mounting. Accordingly, the name of the compressor may be more generalized according to the relative positions of the driving motor and the compression unit. According to the flow direction of the refrigerant and the position of the driving motor in the compressor, the compressor in which the refrigerant is compressed on the upstream side of the driving motor and the refrigerant is discharged from the downstream side of the driving motor is called an upstream compressor. can In addition, a compressor in which the refrigerant is compressed and the refrigerant is discharged at an upstream side of the driving motor may be referred to as a downstream compressor.
상부 압축식 압축기(하류측 압축기)의 경우에는 구동모터의 상부에 위치하는 압축부에서 냉매가 압축되어 토출된 후 냉매와 함께 윤활 오일이 토출될 가능성이 크다. 즉, 토출되는 냉매에 윤활 오일이 섞이게 된다. 냉매에 섞인 윤활 오일은 냉각 효율을 저하시키고 압축기 내부의 윤활 오일 부족을 야기한다. 따라서, 상부 압축식 압축기의 경우에는 주기적으로 윤활 오일의 회수가 필요하거나 별도의 오일 회수장치 또는 오일 분리장치가 장착되는 것이 일반적이다. In the case of the upper compression type compressor (downstream compressor), there is a high possibility that the refrigerant is compressed and discharged from the compression unit located above the drive motor, and then the lubricating oil is discharged together with the refrigerant. That is, the lubricating oil is mixed with the discharged refrigerant. Lubricating oil mixed with the refrigerant lowers the cooling efficiency and causes a shortage of lubricating oil inside the compressor. Accordingly, in the case of the upper compression type compressor, it is common to periodically need to recover the lubricating oil or to be equipped with a separate oil recovery device or oil separation device.
하부 압축식 압축기(상류측 압축기)의 경우에는 압축된 냉매가 구동모터를 관통하여 토출 공간을 통해 압축기 외부로 토출된다. In the case of the lower compression compressor (upstream compressor), the compressed refrigerant passes through the driving motor and is discharged to the outside of the compressor through the discharge space.
상기 토출 공간에는 구동모터의 로터와 회전축에 의해 회전 유동이 발생될 수 있다. 즉, 상기 토출 공간은 원심분리공간이라 할 수 있다. 토출 공간의 중심부 즉 원심분리공간의 중심부를 중심으로 회전 유동이 발생되며 이러한 회전 유동에 의해서 냉매와 윤활 오일의 원심 분리가 발생될 수 있다. A rotational flow may be generated in the discharge space by the rotor and the rotation shaft of the driving motor. That is, the discharge space may be referred to as a centrifugal separation space. A rotational flow is generated around the center of the discharge space, that is, the center of the centrifugal separation space, and centrifugal separation of the refrigerant and the lubricating oil may be generated by this rotational flow.
윤활 오일의 밀도는 냉매의 밀도보다 현저히 크다. 따라서 원심 분리에 의해서 윤활 오일의 토출 공간의 반대 방향으로 몰리고 냉매는 토출 공간의 중심 방향으로 몰려 압축기 외부로 토출될 수 있다. The density of the lubricating oil is significantly greater than that of the refrigerant. Therefore, the lubricating oil may be driven in the opposite direction to the discharge space by centrifugation and the refrigerant may be discharged to the outside of the compressor by being driven toward the center of the discharge space.
따라서 하부 압축식 압축기는 상부 압축식 압축기에 비하여 오일 토출량이 현저히 작다고 할 수 있다. 그러나 하부 압축식 압축기에서의 오일 토출량은 무시할 수 없을 정도이며, 따라서 별도의 오일 회수장치 또는 오일 분리장치가 장착되는 것이 일반적이다. 그러므로 하부 압축식 압축기에서 별도의 오일 회수장치 또는 오일 분리장치를 생략할 수 있을 정도로 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 방안이 모색될 필요가 있다. Accordingly, it can be said that the oil discharge amount of the lower compression type compressor is significantly smaller than that of the upper compression type compressor. However, the amount of oil discharged from the lower compression compressor is not negligible, and therefore, a separate oil recovery device or oil separator is generally installed. Therefore, it is necessary to find a way to significantly reduce the oil discharge amount to the extent that a separate oil recovery device or oil separation device can be omitted from the lower compression compressor.
본 실시예를 통해서 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. An object of the present embodiment is to provide a compressor capable of remarkably reducing an oil discharge amount.
본 실시예를 통해서 냉매의 토출 공간을 효과적으로 원심분리공간으로 사용할 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. 특히, 냉매의 노출 공간의 일부가 아닌 실질적으로 전체 공간을 원심분리공간으로 사용할 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. An object of this embodiment is to provide a compressor capable of effectively using a refrigerant discharge space as a centrifugal separation space. In particular, it is an object of the present invention to provide a compressor capable of using substantially the entire space as a centrifugal separation space instead of a part of the refrigerant exposure space.
본 실시예를 통해서, 기존의 압축기 구성에서 매우 작은 변화만을 통해서도 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. Through this embodiment, an object of the present invention is to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount through only a very small change in the configuration of the existing compressor.
본 실시예를 통해서, 원심분리공간 내에서 원심분리에 따른 유동을 방해하는 요소를 효과적으로 제거하여 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. An object of the present embodiment is to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount by effectively removing elements that prevent flow due to centrifugation in the centrifugal separation space.
본 실시예를 통해서, 상부 쉘의 형상에 따른 유동 저항을 줄여 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. An object of the present embodiment is to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount by reducing the flow resistance according to the shape of the upper shell.
본 실시예를 통해서, 상부 쉘에 구비되는 터미널을 케이스의 측면인 원통쉘에 구비시켜 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. An object of this embodiment is to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount by providing a terminal provided in the upper shell to the cylindrical shell, which is a side surface of the case.
본 실시예를 통해서, 원심분리공간의 확장과 원심분리 유동의 저항 요소 제거를 동시에 수행하여, 요구되는 오일 토출량의 0.1 중량 퍼센트보다 현저히 낮은 0.01 중량 퍼센트 미만을 만족시킬 수 있는 압축기를 제공하고자 한다. Through this embodiment, it is intended to provide a compressor capable of satisfying less than 0.01 weight percent, significantly lower than 0.1 weight percent of the required oil discharge amount, by simultaneously expanding the centrifugal space and removing the resistance element of the centrifugal flow.
전술한 목적을 구현하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 케이스; 상기 케이스의 내측에 장착되는 스테이터와 상기 스테이터의 반경 방향 내측에서 회전 가능하게 구비되는 로터를 포함하는 구동모터; 상기 케이스 내부에서 상기 구동모터의 일측(downstream side)과 상기 케이스에 의해 정의되며, 압축된 냉매와 윤활 오일의 원심 분리가 수행되는 원심분리공간; 상기 케이스를 관통하며, 냉매 유입홀을 형성하는 말단이 상기 원심분리공간 내부로 연장되도록 구비되는 토출관; 상기 로터에 결합되어 회전하는 회전축; 상기 구동모터의 타측(upsteam side)에 구비되며, 상기 회전축의 회전에 의해서 냉매가 압축되는 압축부; 그리고 상기 로터의 회전력을 상기 원심분리공간으로 확장시켜 상기 냉매와 오일에 원심력을 제공하도록 구비되고, 상기 로터의 일측(downstream side)에 상기 로터와 일체로 회전되도록 구비되는 회전부재를 포함하는 압축기가 제공될 수 있다. In order to implement the above object, according to an embodiment of the present invention, a case; a driving motor including a stator mounted inside the case and a rotor rotatably provided inside the stator in a radial direction; a centrifugal separation space defined by a downstream side of the driving motor and the case inside the case and in which centrifugal separation of compressed refrigerant and lubricating oil is performed; a discharge pipe passing through the case and having an end forming a refrigerant inlet hole extending into the centrifugal separation space; a rotating shaft coupled to the rotor to rotate; a compression unit provided on an upsteam side of the driving motor and compressing the refrigerant by the rotation of the rotating shaft; And a compressor including a rotating member provided to extend the rotational force of the rotor into the centrifugal separation space to provide centrifugal force to the refrigerant and oil, and to rotate integrally with the rotor on one side of the rotor (downstream side) may be provided.
상기 회전부재는, 상기 원심분리공간에 위치되고 상기 로터의 중심에서 소정 거리 이격되도록 구비되는 회전익을 포함할 수 있다. 상기 회전익은 상기 로터의 중심에서 소정 반경을 갖도록 구비될 수 있다. The rotating member may include a rotor positioned in the centrifugal separation space and spaced apart from the center of the rotor by a predetermined distance. The rotor blade may be provided to have a predetermined radius from the center of the rotor.
상기 회전익의 최대 외경은 상기 로터의 외경과 같거나 작을 수 있다. 또한, 상기 회전익의 최대 외경은 상기 로터의 외경과 같거나 클 수 있다. The maximum outer diameter of the rotor blade may be the same as or smaller than the outer diameter of the rotor. In addition, the maximum outer diameter of the rotor blade may be the same as or greater than the outer diameter of the rotor.
상기 회전익은, 수평 단면이 원형인 단일 회전익이거나 또는 수평 단면이 다각형인 단일 회전익일 수 있다. The rotor blade may be a single rotor blade having a circular horizontal cross section or a single rotor blade having a polygonal horizontal cross section.
상기 회전익의 최소 내경은 상기 토출관을 둘러싸도록 상기 토출관의 외경보다 큰 것이 바람직하다. The minimum inner diameter of the rotor blade is preferably larger than the outer diameter of the discharge tube to surround the discharge tube.
상기 회전익은, 상기 로터에서 소정 높이를 갖도록 구비되어, 상기 원심분리공간 내부에서 상기 회전부재의 내부 공간을 정의할 수 있다. The rotor blade may be provided to have a predetermined height in the rotor to define an internal space of the rotating member in the centrifugal separation space.
상기 회전익은, 높이가 일정하게 형성되거나 또는 높이가 원주 방향을 따라 다르게 형성되되 원주 방향으로 대칭되도록 형성될 수 있다. The rotor blade may be formed to have a constant height or to be symmetrically formed in a circumferential direction with a different height along the circumferential direction.
상기 토출관의 말단은, 상기 회전부재 내부 공간 내측으로 더욱 연장되도록 구비됨이 바람직하다. The distal end of the discharge pipe is preferably provided to further extend into the inner space of the rotating member.
상기 회전부재 내부 공간 내에서 상기 토출관의 냉매 유입홀로 압축된 냉매가 유입될 수 있는 여유 직선 거리(T)는 상기 원주벽의 상부 말단과 상기 케이스 내면 사이의 직선 거리(d)의 0.1배보다 큰 것이 바람직하다. The free linear distance (T) through which the compressed refrigerant can be introduced into the refrigerant inlet hole of the discharge pipe in the inner space of the rotating member is 0.1 times greater than the linear distance (d) between the upper end of the circumferential wall and the inner surface of the case A large one is preferable.
상기 회전익의 높이는 상기 스테이터에 권선된 엔드 코일의 높이와 갖거나 크도록 형성됨이 바람직하다. The height of the rotor blade is preferably formed to have or be greater than the height of the end coil wound on the stator.
상기 회전부재는 상기 로터에 결합되는 플렌지부를 포함하고, 상기 회전익은 상기 플렌지부에서 높이를 갖도록 돌출되어 형성됨이 바람직하다. Preferably, the rotating member includes a flange portion coupled to the rotor, and the rotor blade is formed to protrude from the flange portion to have a height.
상기 플렌지부는 갭을 통해 원심분리공간으로 유입되는 냉매와 오일이 회전부재의 내부공간으로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 회전부재의 회전익의 반경 방향 외측으로 냉매가 우회하여 회전부재의 내부 공간으로 유입되도록 하는 것이 바람직하다. The flange portion may prevent the refrigerant and oil flowing into the centrifugal separation space through the gap from directly flowing into the inner space of the rotating member. That is, it is preferable that the refrigerant bypasses the radial direction of the rotor blade of the rotating member and flows into the inner space of the rotating member.
상기 회전익의 최하단부와 상기 로터의 최상단부의 간격이 좁은 경우 상기 회전익의 최대 외경은 상기 로터의 외경과 같거나 작은 것이 바람직하다. 이 경우 갭을 통해 원심분리공간으로 유입되는 냉매와 오일은 플렌지부의 영향을 받지 않고 회전익의 영향을 받아 반경 방향 외측으로 몰리게 된다. When the distance between the lowermost end of the rotor and the uppermost end of the rotor is narrow, the maximum outer diameter of the rotor is preferably equal to or smaller than the outer diameter of the rotor. In this case, the refrigerant and oil flowing into the centrifugal separation space through the gap are not affected by the flange but are driven radially outward under the influence of the rotor.
그러나 상기 회전익의 최하단부와 상기 로터의 최상단부의 간격이 큰 경우 상기 회전익의 최대 외경은 상기 로터의 외경과 같거나 큰 것이 바람직하다. 이 경우, 갭을 통해 원심분리공간으로 유입되는 냉매와 오일은 플렌지부와 회전익의 영향을 받아 반경 방향 외측으로 몰리게 된다. 플렌지부와 갭 사이의 이격 거리가 충분하므로 원심력을 받는 시간이 증가시킬 수 있다. However, when the distance between the lowermost end of the rotor and the uppermost end of the rotor is large, the maximum outer diameter of the rotor is preferably equal to or greater than the outer diameter of the rotor. In this case, the refrigerant and oil flowing into the centrifugal separation space through the gap are driven outward in the radial direction under the influence of the flange part and the rotor blade. Since the separation distance between the flange portion and the gap is sufficient, the time for receiving the centrifugal force may be increased.
상기 플렌지부와 회전익은 일체로 형성됨이 바람직하다. Preferably, the flange portion and the rotor blade are integrally formed.
상기 윤활 오일이 상기 토출관의 외면 인근에서 상기 토출관의 냉매 유입홀로 유입되는 것을 방지하도록, 상기 토출관의 말단 인근에서 상기 토출관을 둘러싸는 가이드를 포함할 수 있다. A guide surrounding the discharge pipe may be included in the vicinity of the end of the discharge pipe to prevent the lubricating oil from flowing into the refrigerant inlet hole of the discharge pipe near the outer surface of the discharge pipe.
상기 가이드는 상기 토출관의 외면에서 반경 방향으로 연장되는 스커트 형상을 갖는 것이 바람직하다. The guide preferably has a skirt shape extending in a radial direction from the outer surface of the discharge pipe.
상기 가이드의 최상부의 위치는 상기 회전익의 최상부의 위치와 동일하거나 높게 형성되는 것이 바람직하다. The uppermost position of the guide is preferably the same as or higher than the uppermost position of the rotor blade.
상기 가이드는 중심 부분에서 상기 토출관이 관통되는 원형 플레이트 형상을 가질 수 있다. The guide may have a circular plate shape through which the discharge pipe passes at a central portion.
상기 가이드의 최대 외경은 상기 회전익의 최소 내경보다 작은 것이 바람직하다. Preferably, the maximum outer diameter of the guide is smaller than the minimum inner diameter of the rotor blade.
상기 가이드는 상기 회전익에 의해서 정의되는 상기 회전부재의 내부 공간의 내부에 구비되며, 상기 토출관의 말단은 상기 회전부재 내부 공간의 내측으로 더욱 연장되도록 구비됨이 바람직하다. Preferably, the guide is provided inside the inner space of the rotary member defined by the rotary blade, and the distal end of the discharge pipe is provided to further extend into the inner space of the rotary member.
상기 회전부재 내부 공간 내에서 상기 토출관의 냉매 유입홀로 압축된 냉매가 유입될 수 있는 여유 직선 거리(T)는 상기 회전익의 말단과 상기 케이스 내면 사이의 직선 거리(h1)의 0.1배보다 큰 것이 바람직하다. The free linear distance (T) through which the compressed refrigerant can be introduced into the refrigerant inlet hole of the discharge pipe in the inner space of the rotating member is greater than 0.1 times the linear distance (h1) between the end of the rotor and the inner surface of the case desirable.
상기 회전부재는, 플레이트 형태의 플렌지부; 그리고 상기 플렌지부의 중심과 상기 로터 또는 회전축의 중심이 일치하도록, 상기 플렌지부를 상기 로터 또는 회전축에 고정시키고, 상기 플렌지부를 상기 원심분리공간을 향하여 상기 로터로부터 이격시키도록 구비되는 결합부를 포함할 수 있다. The rotating member may include a plate-shaped flange portion; and a coupling part provided to fix the flange part to the rotor or the rotation shaft so that the center of the flange part coincides with the center of the rotor or the rotation shaft, and to separate the flange part from the rotor toward the centrifugation space. have.
상기 압축기는, 상기 원심분리공간의 측면이면서 상기 케이스의 측면에 구비되어, 상기 스테이터의 코일과 결선되는 터미널을 포함할 수 있다. 이를 통해서, 원심분리공간 내에서의 이상 유동을 방지하여 원심분리효과를 더욱 증진시킬 수 있다. The compressor may include a terminal provided on a side surface of the centrifugal separation space and a side surface of the case, and connected to the coil of the stator. Through this, it is possible to further enhance the centrifugation effect by preventing abnormal flow in the centrifugation space.
본 실시예를 통해서 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. Through this embodiment, it is possible to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount.
본 실시예를 통해서 냉매의 토출 공간을 효과적으로 원심분리공간으로 사용할 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. 특히, 냉매의 노출 공간의 일부가 아닌 실질적으로 전체 공간을 원심분리공간으로 사용할 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. Through this embodiment, it is possible to provide a compressor capable of effectively using the refrigerant discharge space as a centrifugal separation space. In particular, it is possible to provide a compressor capable of using substantially the entire space, not a part of the refrigerant exposure space, as the centrifugal separation space.
본 실시예를 통해서, 기존의 압축기 구성에서 매우 작은 변화만을 통해서도 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. Through this embodiment, it is possible to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount through only a very small change in the configuration of the existing compressor.
본 실시예를 통해서, 원심분리공간 내에서 원심분리에 따른 유동을 방해하는 요소를 효과적으로 제거하여 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. Through the present embodiment, it is possible to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount by effectively removing elements that prevent flow due to centrifugation in the centrifugation space.
본 실시예를 통해서, 상부 쉘의 형상에 따른 유동 저항을 줄여 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. Through the present embodiment, it is possible to provide a compressor capable of significantly reducing the oil discharge amount by reducing the flow resistance according to the shape of the upper shell.
본 실시예를 통해서, 상부 쉘에 구비되는 터미널을 케이스의 측면인 원통쉘에 구비시켜 오일 토출량을 현저히 줄일 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. Through this embodiment, it is possible to provide a compressor capable of remarkably reducing the oil discharge amount by providing a terminal provided in the upper shell to the cylindrical shell, which is a side surface of the case.
본 실시예를 통해서, 원심분리공간의 확장과 원심분리 유동의 저항 요소 제거를 동시에 수행하여, 요구되는 오일 토출량의 0.1 중량 퍼센트보다 현저히 낮은 0.01 중량 퍼센트 미만을 만족시킬 수 있는 압축기를 제공할 수 있다. Through this embodiment, it is possible to provide a compressor capable of satisfying less than 0.01 weight percent, significantly lower than 0.1 weight percent of the required oil discharge amount, by simultaneously expanding the centrifugal space and removing the resistance element of the centrifugal flow. .
도 1은 본 발명에 적용할 수 있는 압축기 특히 하부(상류측) 압축 타입 스클롤 압축기의 단면도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압축기의 간략한 단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 압축기 내부 원심분리공간에서의 오일과 냉매의 유동 모습을 나타내고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 간략한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 간략한 단면도이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 간략한 단면도이며,
도 7은 도 2, 도 4, 도 5, 도 6에 도시된 실시예들에서의 OCR 성능을 비교한 테이블이며,
도 2 내지 도 7은 OCR 감소를 위한 제1형태의 실시예들에 대한 도면들이며,
도 8은 종래의 압축기의 간략한 단면도이며,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 압축기의 간략한 단면도이며,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 간략한 단면도이며,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 간략한 단면도이며,
도 12는 도 8 내지 도 11에 도시된 실시예들에서의 OCR 성능을 비교한 테이블이며,
도 13은 상부 쉘의 평균 곡률 반경 팩터와 터미널의 위치에 따른 OCR 변화 테이블이며,
도 8 내지 도 13은 OCR 감소를 위한 제2형태의 실시예들에 대한 도면들이다. 1 is a cross-sectional view of a compressor applicable to the present invention, particularly a lower (upstream) compression type scroll compressor,
2 is a simplified cross-sectional view of a compressor according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 shows the flow of oil and refrigerant in the centrifugal separation space inside the compressor shown in Figure 2,
4 is a simplified cross-sectional view of a compressor according to another embodiment of the present invention;
5 is a simplified cross-sectional view of a compressor according to another embodiment of the present invention;
6 is a simplified cross-sectional view of a compressor according to another embodiment of the present invention;
7 is a table comparing OCR performance in the embodiments shown in FIGS. 2, 4, 5, and 6;
2 to 7 are diagrams of embodiments of the first form for OCR reduction,
8 is a simplified cross-sectional view of a conventional compressor,
9 is a simplified cross-sectional view of a compressor according to an embodiment of the present invention;
10 is a simplified cross-sectional view of a compressor according to another embodiment of the present invention;
11 is a simplified cross-sectional view of a compressor according to another embodiment of the present invention;
12 is a table comparing OCR performance in the embodiments shown in FIGS. 8 to 11;
13 is an OCR change table according to the average radius of curvature factor of the upper shell and the position of the terminal;
8 to 13 are diagrams of embodiments of the second form for OCR reduction.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.A preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 적용될 수 있는 압축기에 대해서 상세히 설명한다. First, a compressor that can be applied to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 .
도 1에는 본 발명의 일실시예에 적용될 수 있는 스크롤 압축기의 단면을 도시하고 있다. 압축부가 구동모터의 하부에 위치하므로 하부 압축식 압축기 또는 상류측 압축기라 할 수 있다. 1 illustrates a cross-section of a scroll compressor that can be applied to an embodiment of the present invention. Since the compression unit is located below the driving motor, it can be referred to as a lower compression type compressor or an upstream compressor.
설명의 편의상 수직으로 위치되는 압축기를 기준으로 상측/하측 위치를 명명할 수 있다. 냉매의 흐름과 구동모터(120)의 위치를 기준으로 상류측/하류측 위치를 명명할 수 있다. 동일한 압축기에서 상부(upper)는 하류측(downstream)을 의미하고 하부(lower)는 상류측(upsteam)을 의미할 것이다. For convenience of description, upper/lower positions may be named based on a vertically positioned compressor. An upstream/downstream position may be named based on the flow of the refrigerant and the position of the driving
본 발명에 따른 압축기는 케이스(110), 구동모터(120), 압축부(100) 및 회전축(126)을 포함할 수 있다.The compressor according to the present invention may include a
상기 케이스(110)는 내부 공간을 구비하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 오일이 저장되는 저유 공간이 케이스(110)의 하부에 구비될 수 있다. 상기 저유 공간은 후술할 제4공간(V4)을 의미할 수 있다. 즉, 후술할 제4공간(V4)이 상기 저유 공간으로 형성될 수 있다.The
또한, 압축된 냉매를 토출하기 위한 냉매 토출관(116)이 상부에 구비될 수 있다.In addition, a
구체적으로, 상기 케이스(110)의 내부공간은 구동모터(110)의 상측에 배치되는 제1공간(V1), 구동모터(120)와 압축부(100)의 사이에 배치되는 제2공간(V2), 후술할 토출커버(170)에 의해 구획되는 제3공간(V3) 및 압축부(100)의 하측에 배치되는 제4공간(V4)을 포함할 수 있다.Specifically, the inner space of the
상기 케이스(110)는 원통형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 케이스(110)는 상단 및 하단이 개방된 원통 쉘(111)을 포함할 수 있다.The
상기 원통 쉘(111)의 상부에는 상부 쉘(112)이 설치되고, 원통 쉘(111)의 하부에는 하부 쉘(114)이 설치될 수 있다. 상부 및 하부 쉘(112, 114)은 예를 들어, 용접으로 원통 쉘(111)에 결합되어 내부공간을 형성할 수 있다.An
상부 쉘(112)에는 냉매 토출관(116)이 설치될 수 있다. 압축부(100)에서 압축된 냉매는 상기 냉매 토출관(116)을 통해 외부로 토출될 수 있다. 예를 들어, 압축부(100)에서 압축된 냉매는 제3공간(V3), 제2공간(V2) 및 제1공간(V1)을 순차적으로 경유한 후에, 상기 냉매 토출관(116)을 통해 외부로 토출될 수 있다. A
도 1에는 일반적인 구성으로 압축기와 연결되는 오일 분리장치 또는 오일 회수장치가 도시되어 있지 않다. 이는 본 실시예에 따른 압축기에서는 별도의 오일 분리장치가 요구되지 않을 정도로 충분히 효과적으로 오일이 분리될 수 있음을 의미하는 것이다.1, an oil separation device or an oil recovery device connected to the compressor in a general configuration is not shown. This means that in the compressor according to the present embodiment, oil can be separated effectively enough that a separate oil separator is not required.
하부 쉘(114)은 오일을 저장할 수 있는 저유 공간인 상기 제4공간(V4)을 구획할 수 있다. 제4공간(V4)은 압축기가 원활하게 작동될 수 있도록 압축부(100)에 오일을 공급하는 오일챔버로서의 기능을 수행할 수 있다.The
또한 원통 쉘(111)의 측면에는 압축될 냉매가 유입되는 통로인 냉매 흡입관(118)이 설치될 수 있다. 냉매 흡입관(118)은 후술할 고정 스크롤(150)의 측면을 따라 압축실(S1)까지 관통되어 설치될 수 있다.In addition, a
상기 구동모터(120)는 상기 케이스(110) 내측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동모터(120)는 상기 케이스(110)의 내측에서 상기 압축부(100)보다 상측에 배치될 수 있다.The driving
상기 구동모터(120)는 스테이터(122) 및 로터(124)를 포함할 수 있다. 스테이터(122)는 예를 들어, 원통형일 수 있으며, 케이스(110)에 고정될 수 있다. 스테이터(122)에는 코일(122a)이 권선될 수 있다. 또한 로터(124)의 외주면과 스테이터(122)의 내주면 사이에는 압축부(100)에서 토출되는 냉매 또는 오일이 통과하도록 냉매유로홈(112a)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 냉매유로홈(112a)은 상기 스테이터(122)의 내주면과 로터(124)의 외주면에 의해 구획될 수 있다.The driving
로터(124)는 스테이터(122)의 반경방향 내측에 배치되고, 회전동력을 발생시킬 수 있다. 즉, 로터(124)는 그 중심에 회전축(126)이 압입되어 회전축(126)과 함께 회전운동할 수 있다. 로터(124)에 의해 발생된 회전동력은 회전축(126)을 통하여 압축부(100)에 전달될 수 있다.The
상기 압축부(100)는 상기 구동모터(120)에 결합되어 냉매를 압축하도록 형성될 수 있다. 상기 압축부(100)는 상기 구동모터(120)에 연결된 상기 회전축(126)이 관통하도록 형성될 수 있다. The compression unit 100 may be coupled to the driving
상기 압축부(100)는 상방 및 하방으로 돌출된 축수부를 구비할 수 있으며, 회전축(126)은 상기 축수부의 적어도 일부를 관통할 수 있다. 예를 들어, 상기 축수부는 압축부(100)로부터 상방으로 돌출된 제1 축수부 및 하방으로 돌출된 제2 축수부를 포함할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.The compression unit 100 may include a bearing portion protruding upward and downward, and the
상기 압축부(110)는 메인 프레임(130), 고정 스크롤(150) 및 선회 스크롤(140)을 포함할 수 있다.The
구체적으로, 압축부(100)는 올담링(Oldham's ring)(135)을 더 구비할 수 있다. 올담링(135)은 선회 스크롤(140)과 메인 프레임(130) 사이에 설치될 수 있다. 또한 올담링(135)은 선회 스크롤(140)의 자전을 방지하면서 고정 스크롤(150) 상에서의 선회 스크롤(140)의 선회 운동을 가능하게 한다.Specifically, the compression unit 100 may further include an Oldham's
메인 프레임(130)은 구동모터(120)의 하부에 구비되고, 압축부(100)의 상부를 형성할 수 있다.The
메인 프레임(130)에는 대략 원형을 갖는 프레임 경판부(이하, '제1 경판부'라 함)(132), 제1 경판부(132)의 중앙에 구비되고 회전축(126)이 관통하는 프레임 축수부(이하, '제1 축수부'라 함)(132a), 및 제1 경판부(132)의 외주부에서 하부로 돌출되는 프레임 측벽부(이하, '제1 측벽부'라 함)(131)가 구비될 수 있다.The
제1 측벽부(131)는 외주부가 원통 쉘(111)의 내주면과 접하고, 하단부가 후술할 고정 스크롤 측벽부(155)의 상단부와 접할 수 있다.The
제1 측벽부(131)에는 제1 측벽부(131)의 내부를 축 방향으로 관통하여 냉매 통로를 이루는 프레임 토출공(131a)이 구비될 수 있다. 프레임 토출공(131a)은 입구가 후술할 고정 스크롤 토출공(155a)의 출구와 연통되고, 출구가 제2 공간(V2)과 연통될 수 있다. 서로 연통되는 상기 프레임 토출공(131a)과 상기 고정 스크롤 토출공(155a)은 제2토출공(131a, 155a)으로 나타낼 수 있다.The
상기 프레임 토출공(131a)은 메인 프레임(130)의 둘레를 따라서 복수개가 구비될 수 있다. 그리고, 고정 스크롤 토출공(155a) 역시, 상기 프레임 토출공(131a)에 대응하도록 고정 스크롤(150)의 둘레를 따라서 복수개가 구비될 수 있다. A plurality of frame discharge holes 131a may be provided along the circumference of the
제1 축수부(132a)는 제1 경판부(132)의 상면에서 구동모터(120) 측으로 돌출 형성될 수 있다. 또한 제1 축수부(132a)에는 후술할 회전축(126)의 메인 베어링부(126c)가 관통 지지되도록 제1 베어링부가 형성될 수 있다.The
즉, 메인 프레임(130)의 중심에는 제1 베어링부를 이루는 회전축(126)의 메인 베어링부(126c)가 회전 가능하게 삽입되어 지지되는 제1 축수부(132a)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다. That is, in the center of the
제1 경판부(132)의 상면에는 제1 축수부(132a)와 회전축(126) 사이에서 토출되는 오일을 포집하는 오일포켓(132b)이 형성될 수 있다.An
오일포켓(132b)은 제1 경판부(132)의 상면에 오목하게 형성되고, 제1 축수부(132a)의 둘레를 따라 환형으로 형성될 수 있다. 또한, 메인 프레임(130)의 저면에는 고정 스크롤(150) 및 선회 스크롤(140)과 함께 공간을 형성하여 그 공간의 압력에 의해 선회 스크롤(140)을 지지하도록 배압실(S2)이 형성될 수 있다.The
참고로, 배압실(S2)은 중간압 영역(즉, 중간압실)을 포함할 수 있고, 회전축(126)에 구비된 오일 공급 유로(126a)는 배압실(S2)보다 압력이 높은 고압 영역을 포함할 수 있다. For reference, the back pressure chamber S2 may include an intermediate pressure region (ie, an intermediate pressure chamber), and the
이러한 고압 영역과 중간압 영역을 구분하기 위해 메인 프레임(130) 및 선회 스크롤(140) 사이에 배압 씰(seal)(180)이 구비될 수 있고, 배압 씰(180)은 예를 들어, 밀봉 부재 역할을 할 수 있다.A
또한 메인 프레임(130)은 고정 스크롤(150)과 결합하여 선회 스크롤(140)이 선회 가능하도록 설치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. In addition, the
상기 고정 스크롤(150)은 메인 프레임(130)의 하부에 구비될 수 있다. 즉, 메인 프레임(130)의 저면에는 제1 스크롤을 이루는 고정 스크롤(150)이 결합될 수 있다.The fixed
고정 스크롤(150)은 대략 원형을 갖는 고정 스크롤 경판부(이하, '제2 경판부'라 함)(154), 제2 경판부(154)의 외주부에서 상부로 돌출되는 고정 스크롤 측벽부(이하, '제2 측벽부'라 함)(155), 제2 경판부(154)의 상면에서 돌출되고 후술할 선회 스크롤(140)의 선회랩(141)과 맞물려 압축실(S1)을 형성하는 고정랩(151), 및 제2 경판부(154)의 배면 중앙에 형성되고 회전축(126)이 관통하는 고정 스크롤 축수부(이하, '제2 축수부'라 함)(152)를 구비할 수 있다. The fixed
상기 압축부(100)는 압축된 냉매를 토출커버(170)로 토출하는 제1토출공(153) 및 상기 제1토출공(153)으로부터 상기 압축부(100)의 반경방향 외측으로 이격되고 압축된 냉매를 상기 냉매 토출관(116)을 향해 안내하는 전술한 제2토출공(131a, 155a)을 구비할 수 있다.The compression unit 100 is spaced apart from the
구체적으로, 상기 제2 경판부(154)에는 압축된 냉매를 압축실(S1)로부터 토출커버(170)의 내부공간으로 안내하는 제1토출공(153)이 형성될 수 있다. 또한 제1토출공(153)의 위치는 요구되는 토출압 등을 고려하여 임의로 설정될 수 있다.Specifically, a
제1토출공(153)이 하부 쉘(114)을 향해 형성됨에 따라 고정 스크롤(150)의 저면에는, 압축부로부터 토출되는 냉매를 후술할 고정 스크롤 토출공(155a)으로 안내하기 위한 토출커버(170)가 결합될 수 있다. As the
토출커버(170)는 압축부(100)의 하단에 밀봉결합될 수 있다. 상기 토출커버(170)는 상기 압축부(100)에서 압축된 냉매를 상기 냉매 토출관(116)을 향해 안내하도록 형성될 수 있다.The
예를 들어, 상기 토출커버(170)는 냉매의 토출유로와 제4공간(V4)을 분리할 수 있도록 고정 스크롤(150)의 저면에 밀봉 결합될 수 있다. For example, the
또한 토출커버(170)에는, 제2 베어링부를 이루는 회전축(126)의 서브 베어링부(126g)에 결합되어 케이스(110)의 제4공간(V4)에 수용된 오일에 적어도 일부가 잠기는 오일피더(171)가 관통하도록 관통구멍(176)이 형성될 수 있다.In addition, the
한편, 제2 측벽부(155)에는 그 제2 측벽부(155)의 내부를 축 방향으로 관통하여 프레임 토출공(131a)과 함께 냉매 통로를 이루는 고정 스크롤 토출공(155a)이 구비될 수 있다. On the other hand, the
고정 스크롤 토출공(155a)은 프레임 토출공(131a)에 대응되게 형성되고, 입구가 토출커버(170)의 내부공간과 연통되고, 출구가 프레임 토출공(131a)의 입구와 연통될 수 있다.The fixed
고정 스크롤 토출공(155a)과 프레임 토출공(131a)은, 압축실(S1)에서 토출커버(170)의 내부공간으로 토출된 냉매가 제2 공간(V2)으로 안내되도록, 제3 공간(V3)과 제2 공간(V2)을 연통시킬 수 있다. The fixed
그리고, 제2 측벽부(155)에는 냉매 흡입관(118)이 압축실(S1)의 흡입 측에 연통되도록 설치될 수 있다. 또한 냉매 흡입관(118)은 고정 스크롤 토출공(155a)과 이격되게 설치될 수 있다.In addition, the
제2 축수부(152)는 제2 경판부(154)의 하면에서 제4공간(V4) 측으로 돌출 형성될 수 있다. 또한, 제2 축수부(152)에는 회전축(126)의 서브 베어링부(126g)가 삽입되어 지지되도록 제2 베어링부가 구비될 수 있다.The
그리고, 제2 축수부(152)는 하단부가 회전축(126)의 서브 베어링부(126g) 하단을 지지하여 스러스트 베어링면을 이루도록 축 중심을 향해 절곡될 수 있다.In addition, the lower end of the
상기 선회 스크롤(140)은 메인 프레임(130)과 고정 스크롤(150)의 사이에 배치될 수 있으며, 제2 스크롤을 형성할 수 있다.The
구체적으로, 선회 스크롤(140)은 회전축(126)에 결합되어 선회운동을 하면서 고정 스크롤(150)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(S1)을 형성할 수 있다.Specifically, the
선회 스크롤(140)은 대략 원형을 갖는 선회 스크롤 경판부(이하, '제3 경판부'라 함)(145), 제3 경판부(145)의 하면에서 돌출되어 고정랩(151)과 맞물리는 선회랩(141) 및 제3 경판부(145)의 중앙에 구비되고 회전축(126)의 편심부(126f)에 회전 가능하게 결합되는 회전축 결합부(142)를 포함할 수 있다.The
상기 제3 경판부(145)의 외주부는 제2 측벽부(155)의 상단부에 위치하고, 선회랩(141)의 하단부는 제2 경판부(154)의 상면에 밀착되어, 고정 스크롤(150)에 지지될 수 있다.The outer periphery of the
참고로, 선회 스크롤(140)의 상면에는 후술할 오일 홀(128a, 128b, 128d, 128e)을 통해 토출된 오일을 중간압실로 안내하기 위한 포켓 홈(185)이 형성될 수 있다. For reference, a
구체적으로, 포켓 홈(185)은 제3 경판부(145)의 상면에 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 포켓 홈(185)은 배압 씰(180)과 회전축(126) 사이에서 제3 경판부(145)의 상면에 형성될 수 있다. Specifically, the
또한 포켓 홈(185)은 도면에 도시된 바와 같이, 회전축(126)의 양 옆에 하나 이상이 형성될 수 있다. 포켓 홈(185)은 배압 씰(180)과 회전축(126) 사이에서, 제3 경판부(145)의 상면에 회전축(126)을 중심으로 환형으로 형성될 수도 있다.In addition, one or
회전축 결합부(142)의 외주부는 선회랩(141)과 연결되어 압축과정에서 고정랩(151)과 함께 압축실(S1)을 형성하는 역할을 하게 된다. The outer periphery of the rotating
고정랩(151)과 선회랩(141)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 인볼류트 형상은 임의의 반경을 갖는 기초원의 주위에 감겨있는 실을 풀어낼 때 실의 단부가 그리는 궤적에 해당되는 곡선을 의미할 수 있다.The fixed
또한 회전축 결합부(142)에는 회전축(126)의 편심부(126f)가 삽입될 수 있다. 회전축 결합부(142)에 삽입된 편심부(126f)는 선회랩(141) 또는 고정랩(151)과 압축기의 반경방향으로 중첩될 수 있다. Also, the
여기에서, 반경방향은 축방향(즉, 상하방향)과 직교하는 방향(즉, 좌우방향)을 의미할 수 있다.Here, the radial direction may mean a direction (ie, left-right direction) orthogonal to the axial direction (ie, the vertical direction).
상기와 같이, 회전축(126)의 편심부(126f)가 제3 경판부(145)를 관통하여 선회랩(141)과 반경방향으로 중첩되는 경우, 냉매의 반발력과 압축력이 제3 경판부(145)를 기준으로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 일정 부분 상쇄될 수 있다.As described above, when the
또한 회전축(126)은 구동모터(120)에 결합되며, 케이스(110)의 저유 공간인 제4공간(V4)에 담긴 오일을 상부로 안내하기 위한 오일 공급 유로(126a)를 구비할 수 있다.In addition, the
구체적으로, 회전축(126)은 그 상부가 로터(124)의 중심에 압입되어 결합되고, 그 하부는 압축부(100)에 결합되어 반경방향으로 지지될 수 있다.Specifically, the upper portion of the
회전축(126)은 구동모터(120)의 회전력을 압축부(100)의 선회 스크롤(140)에 전달할 수 있다. 이를 통해 회전축(126)에 편심 결합된 선회 스크롤(140)이 고정 스크롤(150)에 대해 선회운동을 할 수 있다.The
이러한 회전축(126)의 하부에는 메인 프레임(130)의 제1 축수부(132a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 메인 베어링부(126c)가 형성될 수 있다. 또한 메인 베어링부(126c)의 하부에는 고정 스크롤(150)의 제2 축수부(152)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 서브 베어링부(126g)가 형성될 수 있다. 그리고 메인 베어링부(126c)와 서브 베어링부(126g) 사이에는 선회 스크롤(140)의 회전축 결합부(142)에 삽입되어 결합되도록 편심부(126f)가 형성될 수 있다. A
메인 베어링부(126c)와 서브 베어링부(126g)는 동일 축중심을 가지도록 동축 선상에 형성되고, 편심부(126f)는 메인 베어링부(126c) 또는 서브 베어링부(126g)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다. The
편심부(126f)는 그 외경이 메인 베어링부(126c)의 외경보다는 작게, 서브 베어링부(126g)의 외경보다는 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 회전축(126)을 각각의 축수부(132a, 152)와 회전축 결합부(142)를 통과하여 결합시키는데 유리할 수 있다. The
그리고 회전축(126)의 내부에는 저유 공간인 제4공간(V4)의 오일을 각 베어링부(126c, 126g)의 외주면과 편심부(126f)의 외주면에 공급하기 위한 오일 공급 유로(126a)가 형성될 수 있다. 또한 회전축(126)의 베어링부 및 편심부(126c, 126g, 126f)에는 오일 공급 유로(126a)에서 회전축(126)의 반경방향 외측으로 관통되는 오일 홀(128a, 128b, 128d, 128e)이 형성될 수 있다.And inside the
구체적으로, 오일 홀은 제1 오일 홀(128a), 제2 오일 홀(128b), 제3 오일 홀(128d), 제4 오일 홀(128e)을 포함할 수 있다.Specifically, the oil hole may include a
먼저, 제1 오일 홀(128a)은 메인 베어링부(126c)의 외주면을 관통하도록 형성될 수 있다. 제1 오일 홀(128a)은 오일 공급 유로(126a)에서 메인 베어링부(126c)의 외주면으로 관통되도록 형성될 수 있다. First, the
또한 제1 오일 홀(128a)은 예를 들어, 메인 베어링부(126c)의 외주면 중 상부를 관통하도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 오일 홀(128a)이 복수개의 홀을 포함하는 경우, 각 홀은 메인 베어링부(126c)의 외주면 중 상부 또는 하부에만 형성될 수도 있고, 메인 베어링부(126c)의 외주면 중 상부 및 하부에 각각 형성될 수도 있다. Also, the
제2 오일 홀(128b)은 메인 베어링부(126c)와 편심부(126f) 사이에 형성될 수 있다. 제2 오일 홀(128b)은 도면에 도시된 것과 달리, 복수개의 홀을 포함할 수도 있다. The
제3 오일 홀(128d)은 편심부(126f)의 외주면을 관통하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제3 오일 홀(128d)은 오일 공급 유로(126a)에서 편심부(126f)의 외주면으로 관통되도록 형성될 수 있다. The
제4 오일 홀(128e)은 편심부(126f)와 서브 베어링부(126g) 사이에 형성될 수 있다.The
오일 공급 유로(126a)를 통해 상부로 안내된 오일은, 제1 오일 홀(128a)을 통해 토출되어 메인 베어링부(126c)의 외주면에 전체적으로 공급될 수 있다. The oil guided upward through the
또한, 오일 공급 유로(126a)를 통해 상부로 안내된 오일은, 제2 오일 홀(128b)을 통해 토출되어 선회 스크롤(140)의 상면에 공급되고, 제3 오일 홀(128d)을 통해 토출되어 편심부(126f)의 외주면에 전체적으로 공급될 수 있다. In addition, the oil guided upward through the
또한, 오일 공급 유로(126a)를 통해 상부로 안내된 오일은, 제4 오일 홀(128e)을 통해 토출되어 서브 베어링부(126g)의 외주면 또는 선회 스크롤(140)과 고정 스크롤(150) 사이에 공급될 수 있다.In addition, the oil guided upward through the
회전축(126)의 하단, 즉 서브 베어링부(126g)의 하단에는 제4공간(V4)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일피더(171)가 결합될 수 있다. 상기 오일피더(171)는 제4공간(V4)에 수용된 오일을 전술한 오일 홀(128a, 128b, 128d, 128e)을 향해 공급하도록 형성될 수 있다.An
오일피더(171)는 회전축(126)의 오일 공급 유로(126a)에 삽입되어 결합되는 오일공급관(173)과, 오일공급관(173)의 내부에 삽입되어 오일을 흡상하는 오일흡상부재(174)로 이루어질 수 있다. The
오일공급관(173)은 토출커버(170)의 관통구멍(176)을 통과하여 제4공간(V4)에 잠기도록 설치될 수 있고, 오일흡상부재(174)는 프로펠러처럼 기능할 수 있다.The
오일흡상부재(174)는 상기 오일흡상부재(174)의 길이방향을 따라 연장된 나선형 홈(174a)을 구비할 수 있다. 상기 나선형 홈(174a)은 오일흡상부재(174)의 둘레에 형성될 수 있으며, 전술한 오일 홀(128a, 128b, 128d, 128e)을 향해 연장될 수 있다.
회전축(126)과 함께 오일피더(171)가 회전되면, 제4공간(V4)에 수용된 오일이 상기 나선형 홈(174a)을 따라서 오일 홀(128a, 128b, 128d, 128e)로 안내될 수 있다.When the
로터(124) 또는 회전축(126)에는 소음진동을 억제하기 위한 밸런스 웨이트(127)가 결합될 수 있다. 밸런스 웨이트(127)는 구동모터(120)와 압축부(100) 사이의 제2 공간(V2)에 구비될 수 있다. A
이어서, 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기의 동작과정을 살펴보면, 다음과 같다.Next, an operation process of the scroll compressor according to an embodiment of the present invention will be described as follows.
구동모터(120)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면, 그 구동모터(120)의 로터(124)에 결합된 회전축(126)이 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(126)에 편심 결합된 선회 스크롤(140)이 고정 스크롤(150)에 대해 선회운동을 하면서 선회랩(141)과 고정랩(151) 사이에 압축실(S1)이 형성된다. 압축실(S1)은 중심방향으로 점차 체적이 좁아지면서 연속하여 여러 단계로 형성될 수 있다. When power is applied to the driving
그러면, 케이스(110)의 외부에서 냉매 흡입관(118)을 통하여 공급되는 냉매는 압축실(S1)로 직접 유입될 수 있다. 이 냉매는 선회 스크롤(140)의 선회운동에 의해 압축실(S1)의 토출실 방향으로 이동하면서 압축되었다가 토출실에서 고정 스크롤(150)의 토출구(153)를 통해 제3 공간(V3)으로 토출될 수 있다. Then, the refrigerant supplied from the outside of the
이 후, 제3 공간(V3)으로 토출되는 압축된 냉매는 고정 스크롤 토출공(155a) 및 프레임 토출공(131a)을 통해 케이스(110)의 내부공간으로 토출되었다가 냉매 토출관(116)을 통해 케이스(110)의 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다. Thereafter, the compressed refrigerant discharged into the third space V3 is discharged into the inner space of the
압축기가 작동하는 동안에, 제4공간(V4)에 담긴 오일이 회전축(126)을 통해 상부로 안내되어 복수개의 오일 홀(128a, 128b, 128d, 128e)을 통해 베어링부, 즉, 베어링면에 원활하게 공급됨으로써 베어링부의 마모가 방지될 수 있다. While the compressor is operating, the oil contained in the fourth space V4 is guided upward through the
또한, 복수개의 오일 홀(128a, 128b, 128d, 128e)을 통해 토출된 오일은 고정 스크롤(150)과 선회 스크롤(140) 사이에 유막을 형성하여 압축부에 기밀 상태가 유지되도록 할 수 있다. In addition, the oil discharged through the plurality of
이러한 오일로 인해, 압축부(100)에서 압축되어 제1토출공(153)으로 토출되는 냉매에는 오일이 혼입되어 있을 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 오일이 혼입된 냉매를 오일 혼입 냉매라고 할 수 있다.Due to the oil, the refrigerant compressed by the compression unit 100 and discharged to the
이러한 오일 혼입 냉매가 상기 제2토출공(131a, 155a), 제2공간(V2) 및 냉매유로홈(112a)을 경유하여, 제1공간(V1)으로 안내된다. 그리고, 제1공간(V1)으로 안내된 오일 혼입 냉매 중 냉매는 냉매 토출관(116)을 통해 압축기의 외부로 토출될 수 있고, 오일은 오일회수유로(112b)를 통해 제4공간(V4)으로 회수될 수 있다.The oil mixed refrigerant is guided to the first space V1 via the
예를 들어, 상기 오일회수유로(112b)는 케이스(110) 내에서 반경방향으로 가장 외측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 오일회수유로(112b)는 스테이터(122)의 외주면과 원통 쉘(111)의 내주면 사이의 유로, 메인 프레임(130)의 외주면과 원통 쉘(111)의 내주면 사이의 유로, 및 고정 스크롤(150)의 외주면과 원통 쉘(111)의 내주면 사이의 유로를 포함할 수 있다.For example, the
한편, 압축부(100)의 하단에 토출커버(170)가 결합되기 때문에, 압축부(100)의 하단과 토출커버(170)의 상단 사이에 미세한 틈이 존재할 수 있다. 이러한 미세한 틈은 냉매 누설의 원인이 될 수 있다.Meanwhile, since the
즉, 압축부(100)의 제1토출공(153)을 통해 제3공간(V3)으로 냉매가 토출되어 제2토출공(131a, 155a)으로 안내될 때, 냉매의 일부가 압축부(100)와 토출커버(170) 사이에 존재할 수 있는 틈으로 누설될 수 있다.That is, when the refrigerant is discharged to the third space V3 through the
또한, 이러한 냉매의 누설은 압축기의 압축 효율을 저하시킬 수 있는 문제가 있다. 이러한 문제는 압축부(100)와 토출커버(170) 사이(즉, 압축부(100)와 토출커버(170)의 결합부)에 구비되는 실링부재(210, 220) 및 압축부(100)와 토출커버(170)의 결합구조를 통해 해결될 수 있다.In addition, such refrigerant leakage has a problem in that the compression efficiency of the compressor may be reduced. This problem is caused by the sealing
본 실시예는 도 1에 도시된 압축기에서 회전부재(200)를 더 포함한 압축기를 제공할 수 있다. 즉, 제1공간(V1)에서 원심 분리가 더욱 효과적으로 발생하도록 하기 위한 회전부재(200)가 설치된 압축기가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 제1공간(V1)은 냉매와 오일이 회전부재(200)에 의해서 원심 분리되는 원심분리공간이라 할 수 있다. The present embodiment may provide a compressor further including a rotating
도 2를 통해 회전부재(200)가 구비된 압축기의 일례에 대해서 상세히 설명한다.An example of the compressor provided with the rotating
압축기 내부의 상부 또는 하류측에는 원심분리공간(V1)이 형성된다. 구체적으로는 케이스(110) 상부 또는 하류측의 내부와 구동모터의 일측에 의해서 정의되는 원심분리공간이 형성된다. 압축부에서 압축된 냉매와 윤활 오일은 상기 원심분리공간으로 유입된다. A centrifugal separation space (V1) is formed in the upper or downstream side of the compressor. Specifically, a centrifugal separation space defined by the inside of the upper or downstream side of the
말단(116a)에 냉매 유입홀(116b)이 형성된 토출관(116)이 상기 케이스(110) 특히 상부 쉘(112)을 관통하여 상기 원심분리공간 내부로 연장된다. 상기 냉매 유입홀(116b)을 통해서 압축된 냉매가 압축기 외부로 토출된다. A
구동모터(120)의 스테이터(122)는 케이스(110) 특히 원통 쉘(111)의 내벽에 고정되며, 상기 스테이터(122)의 반경 방향 내측에 로터(124)가 회전 가능하게 구비된다. 상기 로터(124)의 중심에는 회전축(126)가 구비된다. 상기 로터(124)와 회전축(126)이 일체로 회전한다. The
상기 로터(124)와 회전축(126)의 상단면은 상기 원심분리공간(V1)을 정의하므로, 원심분리공간의 하부면 또는 하부 영역의 중심부에서는 상기 로터(124)와 회전축(126)의 회전에 의한 원심력이 발생하게 된다. 그러나 이러한 원심력은 원심분리공간 전체로 확장되기 어렵다. 즉, 상부 쉘(112)까지 원심력이 확장되기 어렵다.Since the upper end surfaces of the
이러한 이유로, 상기 원심분리공간에서의 원심력 발생을 증가시키는 한편 원심력을 원심분리공간 전체 영역으로 확장하기 위하여, 상기 회전부재(200)가 구비될 수 있다. For this reason, the rotating
상기 회전부재(200)는 로터(124) 및/또는 회전축(126)의 상측(하류측)에 고정되도록 구비되며, 상기 로터(124) 및 회전축(126)과 일체로 회전하도록 구비될 수 있다. 상기 회전부재(200)는 상기 로터(124) 및/또는 회전축(126)에서 상측(하류측)으로 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 회전부재(200)는 상기 로터의 회전력을 상기 원심분리공간으로 확장시켜 냉매와 오일에 원심력을 제공하도록 구비될 수 있다. The rotating
상기 회전부재(200)는 상기 원심분리공간에 위치되고 상기 로터(124)의 중심에서 소정 반경을 갖고 이격되도록 구비되는 회전익(210)을 포함할 수 있다. The
상기 회전익(210)은 소정 높이를 갖도록 형성된다. 따라서 상기 회전익(21)이 회전함에 따라 상기 회전익(210)의 반경과 상기 회전익(210)의 높이에 의해서 상기 회전부재의 내부 공간(V12)이 정의된다. 즉, 원심분리공간(V1)은 회전부재의 외부 공간(V11)과 회전부재의 내부 공간(V12)으로 구획될 수 있다. The
상기 회전익(210)은 상기 로터에서 소정 높이를 갖도록 구비되는 것이 바람직하다. 로터(124)와 스테이터(122) 사이의 갭 즉 냉매유로홈(112a)을 통해서 냉매와 오일이 원심분리공간(V1)으로 유입된다. 따라서, 냉매와 오일이 원심분리공간에 원활히 토출된 후, 회전익에 의한 원심력에 영향을 받도록 하기 위함이다. The
상기 회전익(210)은 높이가 일정하게 형성될 수 있다. 물론, 상기 회전익의 높이는 원주 방향을 따라 다르게 형성될 수도 있다. 일례로, 원주 방향을 따라 물결 모양으로 형성되거나 계단 형태로 형성될 수도 있다. 상기 회전익(210)은 단일 원주벽 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 회전부재(200)는 컵 형상을 갖게 된다. The
상기 회전부재(200)를 단순한 형태로 형성하고 용이하게 고정하기 위하여, 상기 회전부재(200)는 플렌지부(220)를 포함할 수 있다. 상기 플렌지부(220)가 로터(124) 또는 회전축(126)에 고정될 수 있다. 스터드, 볼트 또는 스크류 결합을 통해서 플렌지부(220)가 고정될 수 있다. In order to form the rotating
상기 회전익은 상기 플렌지부에서 높이를 갖도록 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 플렌지부의 둘레에서 상부로 회전익이 돌출되어 회전부재(200)가 컵 형상을 가질 수 있다. 상기 플렌지부(220)는 평판 형태인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 회전부재(200)를 회전 컵이라 할 수도 있다. The rotor blade may be formed to protrude from the flange portion to have a height. That is, the rotor blades protrude upward from the circumference of the flange portion so that the
회전부재(200)는 플렌지부(220)와 회전익(210)이 일체로 형성됨으로써 용이하게 제작할 수 있다. The
한편, 도 1에 도시된 코일(112a)은 스테이터(112)의 상부면에서 상부로 더욱 돌출되는 엔드 코일(122b)을 갖는다. 따라서, 회전부재(200)를 통한 원심력이 엔드 코일(122b)보다 더욱 상부까지 확장되는 것이 바람직하다. 이를 위해서, 회전익(210)의 높이는 스테이터에 권선된 코일의 상부 말단, 즉 상부 엔드 코일(122b)의 높이와 갖거나 크도록 형성됨이 바람직하다. 따라서, 회전부재(200)에 의해서 발생되는 유동이 상부 엔드 코일(122b) 상부를 넘어서 반경 방향 외측으로 더욱 확장될 수 있다. Meanwhile, the
상기 토출관(116)의 말단(116a)은 상기 회전부재(200)의 내부 공간(V12) 내측으로 더욱 연장되도록 구비되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 회전부재(200)가 원심분리공간(V1)을 회전부재의 내측 공간(V12)과 외측 공간(V11)로 구획하는데, 밀도가 높은 오일은 반경 방향 외측으로 몰리고 밀도가 낮은 냉매는 반경 방향 내측으로 몰리기 때문이다. 그리고 상기 토출관(116)은 상대적으로 고압인 압축기 내부 공간과 상대적으로 저압인 압축기 외부 공간을 연통시키기 때문이다. 따라서, 토출관(116)의 말단(116a)의 위치는 원심분리공간의 중심에서 하방으로 더욱 연장되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 통해서 원심력을 이기고 고밀도의 오일이 토출관으로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 토출관(116)의 냉매 유입홀(116b)를 통해서 오일이 유입되는 것을 현저히 방지할 수 있다. The
원심분리공간의 높이를 H라 할 경우, H는 회전익의 높이인 h2와 회전익의 상단과 상부 쉘 사이의 거리인 h1를 더한 값이라 할 수 있다. 또한, 토출관의 내경을 d1, 토출관의 외경을 d2 그리고 원심분리공간의 직경을 D1이라 할 수 있다.If the height of the centrifugation space is H, H is the sum of h2, which is the height of the rotor, and h1, which is the distance between the upper end of the rotor and the upper shell. In addition, the inner diameter of the discharge pipe may be referred to as d1, the outer diameter of the discharge tube as d2, and the diameter of the centrifugal separation space may be referred to as D1.
토출관의 규격은 토출되는 냉매의 양 또는 압축기의 용량이나 규격에 따라 결정될 것이므로, d1과 d2는 고정된 값일 것이며 H와 D1 또한 고정된 값일 것이다. 물론, 이러한 값들은 변경이 가능하지만 이의 변경은 기설계된 압축기의 전체적인 구조와 사이즈의 변경을 요구하기 때문에 바람직하지 않다. Since the size of the discharge pipe will be determined according to the amount of refrigerant discharged or the capacity or specification of the compressor, d1 and d2 will be fixed values, and H and D1 will also be fixed values. Of course, these values can be changed, but this change is not preferable because it requires a change in the overall structure and size of the pre-designed compressor.
따라서, 다른 값들을 제외하고 회전부재(200)의 직경 D2, 회전부재(200)의 높이 h2 그리고 회전부재(200)와 토출관 말단(116a) 사이의 이격 거리 T를 적절히 결정하는 것이 바람직할 것이다. Therefore, it will be preferable to appropriately determine the diameter D2 of the rotating
전술한 바와 같이, 토출관 말단(116a)은 회전부재(200)의 내부 공간에 위치하는 것이 바람직하므로, T는 h2보다 작아야 한다. h2를 키울수록 회전부재(200) 내부 공간(V12)의 체적이 커지게 된다. 그러나 이 경우 회전부재(200) 외부 공간(V11)에 위치되는 냉매가 원활히 토출될 수 없는 문제가 발생될 수 있다. 왜냐하면, h2가 커짐에 따라 h1이 작아져 회전부재 외부 공간(V11)에서 내부 공간(V12)로 냉매가 유입되기 위한 면적이 작아지기 때문이다. As described above, since the discharging
따라서, h1은 토출관의 외경인 d2와 같게 하거나 d2 값에서 실질적으로 10% 내외로 증감을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 h2가 h1보다 큰 것이 바람직하다. 이를 통해서, 회전부재에 의한 원심력을 원심분리공간으로 더욱 확장하는 한편, 회전부재 외부 공간에서 내부 공간으로 냉매의 유입을 원활히 할 수 있다. Therefore, it is preferable that h1 be equal to d2, which is the outer diameter of the discharge pipe, or increase or decrease substantially by about 10% from the value of d2. And it is preferable that h2 is larger than h1. Through this, while the centrifugal force of the rotating member is further expanded to the centrifugal separation space, it is possible to smoothly flow the refrigerant from the outer space to the inner space of the rotating member.
한편, T이 작아질수록 토출관의 냉매 유입홀(116b)을 통해 냉매가 유입되는 면적이 작아지게 된다. 따라서 유동 저항이 커지게 된다. 그러므로 T는 d2의 0.25배보다는 크도록 결정할 수 있다. T가 더욱 커짐에 따라 토출관의 냉매 유입홀(116b)는 회전부재의 외부 공간과 더욱 가까워지게 된다. 따라서, 토출관으로 오일이 유입될 가능성이 커지게 된다. 이를 고려하여, T는 d1과 같거나 작게 결정할 수 있다. Meanwhile, as T decreases, the area through which the refrigerant flows through the
한편, 회전부재는 구동모터의 추가적인 부하를 의미하게 된다. 따라서, 회전부재(200)의 두께는 얇은 것이 바람직하다. 그러나 회전부재(200) 특히 회전익(210)의 두께는 변형에 취약하지 않을 정도의 강성을 가지는 두께를 갖는 것이 바람직할 것이다. On the other hand, the rotating member means an additional load of the driving motor. Therefore, the thickness of the rotating
도 3은 도 2에 도시된 회전부재를 적용한 경우 냉매와 오일의 유동 모습을 도시하고 있다. FIG. 3 shows the flow of refrigerant and oil when the rotating member shown in FIG. 2 is applied.
도시된 바와 같이, 토출관을 통해서는 연한 색으로 표시된 냉매가 토출관을 통해 토출되고 진한 색으로 표시된 오일은 원심분리공간에서 유동되어 원심분리공간의 바닥부로 몰리는 것을 볼 수 있다. As shown, it can be seen that the refrigerant indicated in light color is discharged through the discharge pipe through the discharge pipe, and the oil indicated in dark color flows in the centrifugation space and rushes to the bottom of the centrifugal separation space.
그러나 이러한 유동 해석에서 볼 수 있듯이 토출관(116) 말단(116c)의 외벽(116c) 부근에서 토출관을 향하는 오일을 볼 수 있다. 대략 80도의 각도(토출관의 외벽을 기준으로는 대략 10도 각도)를 갖고 토출관의 말단 부근으로 오일이 유동될 수 있다. 이러한 오일 유동에 의해서 미량의 오일이 토출관으로 토출될 가능성이 있다. However, as can be seen from this flow analysis, oil toward the discharge pipe can be seen near the
이러한 오일 토출 가능성의 문제를 해결하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에서는 가이드(230)를 더 구비할 수 있다. In order to solve the problem of such oil discharge possibility, as shown in FIG. 4 , in an embodiment of the present invention, a
상기 가이드(230)를 통해서 윤활 오일이 토출관(116)의 외벽(116c)를 타고 하방으로 유동하여 냉매 유입홀(116b)로 유입되는 것이 방지될 수 있다. It is possible to prevent the lubricating oil from flowing downward through the
상기 가이드(230)는 상기 토출관의 말단(116a) 인근에서 상기 토출관(116)를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 상기 토출관의 외벽에서 반경 방향으로 연장되는 스커트 형상으로 상기 가이드(230)가 형성될 수 있다. The
상기 가이드(230)는 중심 부분에서 상기 토출관(116)이 관통되는 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 원형 플레이트 형상일 수 있다. The
상기 가이드의 최대 외경(D3)는 상기 회전익의 최소 내경보다 작은 것이 바람직하다. 따라서, 상기 회전익의 최소 내경의 반경 방향 내측과 상기 가이드의 최대 외경의 반경 방향 외측 사이에 환형의 공간이 형성된다. 즉, 환형의 공간을 통해서 냉매와 오일이 회전부재의 내부공간(V12)으로 유입될 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 밀도가 높은 오일은 반경 방향 외측으로 몰리게 되므로, 상기 환형의 공간을 통해서 실질적으로 냉매만 내부공간(V12)로 유입될 수 있다. 그리고, 토출관(116)의 외벽을 향한 오일의 유동은 가이드(230)에 막혀 반경 방향 외측으로 유동된다. 이러한 반경 방향 외측의 오일의 유동은 회전부재(200)의 회전력에 영향을 받아 상부로 비산된 후 반경 방향 외측으로 몰리게 된다.It is preferable that the maximum outer diameter (D3) of the guide is smaller than the minimum inner diameter of the rotor blade. Accordingly, an annular space is formed between the radially inner side of the minimum inner diameter of the rotor blade and the radially outer side of the maximum outer diameter of the guide. That is, the refrigerant and oil may be introduced into the inner space V12 of the rotating member through the annular space. However, as described above, since the high-density oil is driven outward in the radial direction, substantially only the refrigerant may be introduced into the inner space V12 through the annular space. And, the flow of oil toward the outer wall of the
상기 가이드(230)의 상면의 위치는 상기 회전익(210)의 상단의 위치와 동일할 수 있다. 물론, 상기 가이드(230)의 상면의 위치는 상기 회전익(210)의 상단의 위치보다 상측 또는 하측일 수도 있다. 그러나 도 3에 도시된 바와 같이, 오일이 토출관(116)을 향한 유동이 회전부재의 상단보다 상측에서부터 발생되므로, 상기 가이드(230)의 상면의 위치는 상기 회전익(210)의 상단위 위치와 동일하거나 상측에 위치하는 것이 바람직할 것이다. The position of the upper surface of the
한편, 상기 가이드(230)는 우산 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 반경 방향 중심에서 외측으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우, 가이드(230)의 중심은 토출관에 대해서 더우 상측에 위치될 수 있다. 그러나, 반경 방향 말단의 위치는 도 4에 도시된 반경 방향의 말단 위치와 동일하거나 약간 상측에 위치될 수 있으며, 최대 반경은 동일한 것이 바람직할 것이다. Meanwhile, the
상기 회전부재의 내경에 의해서 형성되는 면적에서 상기 가이드의 외경에 의해서 형성되는 면적의 차이는 회전부재의 내부로 냉매가 유입되는 면적이라 할 수 있다. 따라서 상기 면적의 크기는 상기 토출관의 냉매유입홀의 면적보다는 큰 것이 바람직하다. The difference between the area formed by the outer diameter of the guide and the area formed by the inner diameter of the rotating member may be an area in which the refrigerant flows into the rotating member. Therefore, the size of the area is preferably larger than the area of the refrigerant inlet hole of the discharge pipe.
도 5는 가이드에 대한 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예에서의 가이드(240)는 전술한 실시예에서의 가이드보다 상측에 위치하고 최대 반경이 더욱 큰 것이라 할 수 있다. 즉, 회전부재(200)의 최대 외경보다 큰 외경을 갖는 가이드가 구비된 것이라 할 수 있다. 5 shows another embodiment of the guide. The
이 경우, 토출관(116)의 외벽을 향하는 오일의 유동이 미연에 차단되어 회전부재의 내부공간으로 오일이 유입되는 것이 효과적으로 차단된다. 따라서, 도 3에 도시된 실시예에서 보다는 오일 토출량이 저감되는 것을 충분히 예상할 수 있다. In this case, the flow of oil toward the outer wall of the
도 6은 가이드에 대한 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예에서의 가이드(250)은 수평부(251)와 수직부(252)를 포함할 수 있다. 수평부는 전술한 가이드(240)와 동일할 수 있으며, 수직부(252)는 수평부(251)의 반경 방향 말단에서 하측으로 연장될 수 있다. 6 shows another embodiment of the guide. The
상기 수직부(252)는 토출관(116)의 외벽을 향하는 오일의 유동이 미연에 차단되어 회전부재 내부공간으로 오일이 유입되는 것이 효과적으로 차단된다. 아울러, 수평부(251)에서 반경 방향으로 비산되는 오일은 수직부(252)에 막혀서 회전부재 내부공간으로 유입되는 것이 용이하지 않다. 따라서, 도 3에 도시된 실시예에서 보다는 오일 토출량이 저감되는 것을 충분히 예상할 수 있다. The
도 7에는 오일 토출량의 효과를 비교한 테이블이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 기본 컨셉, 도 4에 도시된 케이스 1, 도 5에 도시된 케이스 2 그리고 도 6에 도시된 케이스 3에서의 오일 토출량(OCR, Oil Content Rate)를 나타낸다. 오일 토출량은 토출관(116)에서 토출된 냉매와 오일의 전체 중량 퍼센트에서 오일의 중량 퍼센터의 비율로 표시될 수 있다. 7 shows a table comparing the effects of the oil discharge amount. The basic concept shown in FIG. 2,
도 7에 도시된 바와 같이, 케이스 1과 같이 단순히 회전부재(200)를 적용하면 압축기의 동일 구동 조건(일례로, 120Hz)에서 0.02 OCR 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이는 매우 효과적인 오일 분리 결과이며, 실질적으로 오일 분리기나 오일 회수기가 필요하지 않는 수준의 오일 분리 결과라 할 수 있다. As shown in FIG. 7 , it can be seen that if the rotating
케이스 2와 같이 회전부재(200)와 가이드(230)를 적용하면 더욱 극심한 압축기의 구동 조건(일례로, 161Hz)에서 0.01 OCR 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이는 매우 현저한 오일 분리 결과라 할 수 있다. 즉, 오일 분리기나 오일 회수기를 필요로 하지 않는 오일 분리 결과라 할 수 있다. It can be seen that when the rotating
케이스 3과 4의 경우에도 기본 컨셉보다는 오일 분리 결과가 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 어느 경우나 회전부재(200)와 가이드(230, 240, 250)를 구비함으로써 오일 분리 결과가 향상되는 것을 알 수 있다. In the case of
그러나 케이스 3과 케이스 4에서 알 수 있듯이 가이드(240, 250)를 통해서 회전부재(200)의 외부에서 내부로의 유동 경로가 굴곡되거나 유동 경로의 면적이 좁아지는 것은 최적의 솔루션이 아님을 알 수 있다. However, as can be seen in
이는 압축기의 내부 압력과 외부 압력의 차이에서 토출관(116)에서 흡입하는 압력은 동일하지만 토출관(116)에 이르기까지 유동 저항이 발생되면 냉매가 유동하면서 일정 부분 오일도 함께 유동되는 것에 기인한 것이라 볼 수 있다. This is due to the fact that the pressure sucked from the
따라서, 회전부재(200)의 내부공간으로 냉매의 유동 경로의 면적 즉 회전부재(210)의 회전익(210)과 가이드(230, 240, 250) 사이에 형성되는 유로의 굴곡 횟수는 적을수록 바람직하다고 할 수 있다. Therefore, the area of the flow path of the refrigerant into the inner space of the rotating
기본 컨셉과 케이스 1은 0 내지 1회의 굴곡, 케이스 2는 1 내지 2회, 그리고 케이스 3은 2 내지 3회의 유동 굴곡에 의해서 냉매가 회전부재(200)의 내부공간으로 유입된다고 할 수 있다. The basic concept and
이러한 유동 경로의 면적이 좁아질수록 냉매의 토출이 원활히 발생되지 않고 이는 오히려 오일 토출량의 증가를 야기시킬 수 있다. 따라서, 회전부재와 가이드 사이의 유동 경로의 단면적은 토출관의 내경에 의한 면적보다는 큰 것이 바람직할 것이다. As the area of the flow path becomes narrower, the discharge of the refrigerant does not occur smoothly, which may cause an increase in the discharge amount of oil. Therefore, it is preferable that the cross-sectional area of the flow path between the rotating member and the guide be larger than the area by the inner diameter of the discharge pipe.
이상에서는 원심분리 공간 내에서 회전부재(200)를 통한 오일 토출량 감소 효과를 갖는 실시예들에 대해서 설명하였다. 즉, 원심분리 공간에서 회전부재(200)를 부가함으로써 원심력을 증진시켜 오일 토출량을 감소할 수 있는 실시예들을 설명하였다. In the above, embodiments having the effect of reducing the oil discharge amount through the rotating
본 발명자는 원심력을 증진시키거나 원심력이 미치는 영역을 확장함에 따른 오일 토출량 감소뿐만 아니라 원심력의 방해 요소를 제거함으로써 오일 토출량을 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다. 즉, 압축기 내부의 원심분리 공간에서 원심력의 방해 요소를 고려하였고, 이를 효과적으로 해소하여 오일 토출량을 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다. The present inventors have found that the oil discharge amount can be reduced by increasing the centrifugal force or expanding the area affected by the centrifugal force, as well as reducing the oil discharge amount by removing the elements that interfere with the centrifugal force. In other words, it was found that the oil discharge amount could be reduced by considering the factors that interfere with the centrifugal force in the centrifugal separation space inside the compressor and effectively solving them.
이하에서는, 원심력 방해 요소를 효과적으로 개선한 실시예들에 대해서 상세히 설명한다. 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 통해서 설명하며, 중복 설명은 생략될 수 있다. Hereinafter, embodiments in which the centrifugal force impeding element is effectively improved will be described in detail. The same components will be described with the same reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted.
도 8은 종래의 로터리 압축기의 상부 단면을 도시하고 있다. 종래에는 제작의 편의상 또는 관행적으로 상부쉘(113)에 단차(113c)를 형성하였고, 상부쉘(113)의 최상부에 전원 연결을 위한 터미널(300)을 형성하였다. 즉, 상부쉘(113)의 중심 상부면(113a)에 터미널을 구비하였다. 상기 터미널(300)은 본체(310)와 탭(311, 312, 313)을 포함하게 된다. 단상인 각각의 탭은 플러스 탭, 마이너스 탭 그리고 접지 탭일 수 있다. 삼상인 경우 각각의 탭은 1상 탭, 2상 탭 그리고 3상 탭일 수 있다. 8 shows an upper cross-section of a conventional rotary compressor. Conventionally, a
상기 탭은 압축기의 내부에서 리드 와이어(314, 315, 316)과 결선된다. 즉, 탭에서 리드 와이어가 하부로 연장되어 스테이터의 코일(122a)과 결선될 수 있다. The tab is connected to the
전술한 바와 같이, 하부 압축 또는 상류측 압축 방식의 압축기에서 압축기 내부의 상부 공간 또는 하류측 공간을 원심분리공간으로 활용하여 오일 토출량을 저감시킬 수 있음을 설명한 바 있다. As described above, it has been described that the oil discharge amount can be reduced by using the upper space or the downstream space inside the compressor as the centrifugal separation space in the lower compression or upstream compression type compressor.
본 발명자는 원심분리공간에서의 원심분리 방해 요소로서 상기 상부쉘(113)의 형상과 터미널(300)의 위치의 영향에 주목하였다. 상부쉘은 탑 캡(top cap)이라고도 할 수 있다. The present inventors paid attention to the influence of the shape of the
원심력에 의해서 밀도가 큰 오일은 반경 방향 외측 방향으로 원활히 유동되어야 한다. 그리고 이러한 원활한 유동은 원심분리공간의 전체에서 수행되어야 한다. 또한, 반대로 반경 방향 외측에 존재하는 냉매는 반경 방향 내측 방향으로 원활히 유동되어야 한다. Due to centrifugal force, oil with high density should flow smoothly in the radial outward direction. And this smooth flow should be performed throughout the centrifugation space. In addition, on the contrary, the refrigerant existing outside the radial direction should flow smoothly in the radial direction.
그러나 원심분리공간의 상부에서는 상부쉘(113)의 형상과 탭 터미널에 의해서 유동 저항이 발생되어 원심분리의 방해가 발생될 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 탭 터미널(300)에서 하부 그리고 반경방향 외측으로 연장되는 리드 와이어(314, 315, 316)에서도 원심분리의 방해가 발생될 수 있음을 알 수 있었다. However, it was found that flow resistance was generated in the upper part of the centrifugation space due to the shape of the
이러한 상부쉘(113)의 형상과 탭 터미널(300)의 위치는 종래의 상부 또는 하류측 압축 방식의 압축기에서는 문제되지 않았다. 왜냐하면 원심분리공간이 형성되지 않았으므로, 원심분리공간을 이용한 오일 분리가 적용되지 않았기 때문이다. The shape of the
또한, 상부쉘(113)를 상부중심면(113a), 단차(113c) 그리고 하부주변면(113b)로 형성함으로써 토출관과 터미널의 설치가 용이하므로 특별히 상부쉘의 형상과 터미널의 설치 위치를 변경할 필요가 없었다. In addition, since the
반면에, 본 발명의 실시예에서와 같이 상부 공간 또는 하류측 공간을 원심분리공간으로 적용할 수 있는 로터리 또는 스크롤 압축기의 경우, 이러한 원심분리 방해 요소 제거를 통해서 더욱 효과적인 오일 분리가 수행될 수 있다. On the other hand, in the case of a rotary or scroll compressor in which the upper space or the downstream space can be applied as a centrifugal separation space as in the embodiment of the present invention, more effective oil separation can be performed by removing such a centrifugation impeding element. .
먼저, 도 9를 통해서 탭 터미널의 위치를 변경한 일실시예를 설명한다. First, an embodiment in which the position of the tap terminal is changed will be described with reference to FIG. 9 .
본 실시예에서는 종래의 스텝 형 상부쉘을 그대로 적용하면서 터미널(300)의 위치를 압축기의 상부가 아닌 측부에 형성한 것이다. 일례로, 원통형 쉘(111)의 상부에 터미널(300)을 형성한 것이라 할 수 있다. In this embodiment, the position of the terminal 300 is formed on the side of the compressor rather than the upper part while applying the conventional step-type upper shell as it is. As an example, it can be said that the terminal 300 is formed on the upper part of the
이 경우, 상기 터미널(300)과 스테이터(122) 사이의 높이 차이는 현저히 줄어들 수 있다. 그리고, 리드 와이어(314, 315, 316)는 스테이터(122)에서 반경 방향 내측이 아닌 반경 방향 외측으로 연장될 수 있다. 즉, 원심분리공간 내에서 리드 와이어의 길이는 줄어들 수 있으며, 리드 와이어의 위치는 원심분리공간의 상하 중심 또는 상하 중심보다 낮은 곳에 위치될 수 있다. In this case, the height difference between the terminal 300 and the
여기서, 상기 터미널(300)의 탭(311, 312, 313)의 위치 관계가 중요하다. 즉, 탭들의 높이가 동일하거나 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 탭 터미널의 본체(310)를 수평하게 위치시키거나 수직하게 위치시킬 수 있다. Here, the positional relationship of the
탭들 사이에는 일정한 간격이 형성되어야 하므로, 마찬가지로 리드 와이어들 사이에도 일정한 간격이 형성된다. 따라서, 반경 방향으로 유동이 발생됨을 전제로 하면 탭 터미널 본체(310)를 수평하게 위치시키는 경우 유동 저항 면적이 더욱 크게 발생된다. 즉, 세 개의 리드 와이어 모두에서 유동 저항 면적이 형성될 수 있다. 반면, 탭 터미널 본체(310)을 수직하게 위치시키는 경우 유동 저항 면적이 현저히 줄어들게 된다. 즉, 세 개의 리드 와이어가 반경 방향으로 중첩되므로 마치 하나의 리드 와이어에서 유동 저항 면적이 형성된다고 할 수 있다. Since a certain gap must be formed between the tabs, a certain gap is also formed between the lead wires. Therefore, assuming that the flow occurs in the radial direction, when the
따라서, 도 9에 도시된 터미널(300)의 위치, 터미널 본체(310)의 설치 자세, 그리고 리드 와이어의 연장 방향에 의해서 원심분리에 의한 유동이 효과적으로 발생될 수 있다. 즉, 원심분리의 방해 면적이 현저히 줄어들 수 있다. 그러므로, 원심분리에 의한 오일 분리 효과가 증진될 것으로 예상할 수 있다. Therefore, the flow by centrifugation can be effectively generated by the position of the terminal 300 shown in FIG. 9 , the installation posture of the
도 10에 도시된 실시예에서는, 도 9에 도시된 실시예에서 상부쉘(113)의 형상을 평평하게 한 것이 다르다. 즉, 스텝 형태의 상부쉘이 아닌 평평한 형태로 상부쉘을 형성한 것이다. The embodiment shown in FIG. 10 is different from the embodiment shown in FIG. 9 in that the shape of the
따라서, 상부쉘의 형상에 의한 원심분리의 방해 요소가 현저히 줄어들 수 있으므로, 오일 분리 효과가 증진될 것으로 예상될 수 있다. 특히, 원심분리공간이 증가할 수 있으며 연속면으로 인한 유동 저항의 감소로 현저한 오일 분리 효과를 기대할 수 있을 것이다. Accordingly, since the element that interferes with centrifugation due to the shape of the upper shell can be significantly reduced, the oil separation effect can be expected to be enhanced. In particular, the centrifugation space can be increased and a significant oil separation effect can be expected due to the reduction of flow resistance due to the continuous surface.
도 11에 도시된 실시예에서는, 도 9에 도시된 실시예에서 상부쉘(113)의 형상을 곡면으로 형성한 것이 다르다. 즉, 상부 또는 하류측으로 상부쉘(113)이 볼록하게 형성된 것이 다르다. 상부쉘(113)의 압축기 내부 면은 곡면을 형성하게 되며 이러한 곡면은 반경 방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다. The embodiment shown in FIG. 11 is different from the embodiment shown in FIG. 9 in that the shape of the
따라서, 상부쉘(113)의 내면을 따라 반경 방향 외측으로 원활한 유동이 발생될 수 있다. 즉, 유동 저항이 현저히 줄어들 수 있다. Accordingly, smooth flow may be generated radially outward along the inner surface of the
한편, 상부쉘(113)의 내면을 따라 유동 저항을 더욱 줄이기 위하여 상기 상부쉘(113)의 내면은 다단으로 곡률을 갖도록 할 수 있다. 즉, 반경 방향 내측에서 외측으로 갈수록 곡률 반경이 작아지도록 형성될 수 있다. Meanwhile, in order to further reduce the flow resistance along the inner surface of the
도 12는, 도 8에 도시된 압축기 특히 로터리 압축기, 도 9에 도시된 압축기 특히 로터리 압축기, 도 10에 도시된 압축기 특히 스크롤 압축기 그리고 도 11에 도시된 압축기 특히 스크롤 압축기에서의 OCR 값을 비교한 테이블이다. 모두 동일 운전 조건에서의 OCR 값을 비교한 테이블이다. 12 is a comparison of OCR values in the compressor shown in FIG. 8, particularly the rotary compressor, the compressor shown in FIG. 9, particularly the rotary compressor, the compressor shown in FIG. 10, particularly the scroll compressor, and the compressor shown in FIG. 11, in particular the scroll compressor; It is a table. All are tables comparing OCR values under the same operating conditions.
도 8에 도시된 하부 압축 타입 로터리 압축기에서의 OCR 값은 상대적으로 매우 크다. 특히, 다단면을 갖는 상부쉘의 형상과 터미널의 위치로 인해 별도의 오일 분리기 등이 요구된다고 할 수 있다. The OCR value in the lower compression type rotary compressor shown in FIG. 8 is relatively very large. In particular, it can be said that a separate oil separator is required due to the shape of the upper shell having a multi-section and the position of the terminal.
도 9에 도시된 하부 압축 타입 로터리 압축기에서의 OCR 값은 터미널의 위치로 인해 0.13까지 OCR이 감소되는 것을 알 수 있다. 그러나, 여전히 요구되는 0.1 중량 퍼센트보다는 높다고 할 수 있다. It can be seen that the OCR value of the lower compression type rotary compressor shown in FIG. 9 is reduced to 0.13 due to the position of the terminal. However, it can still be said to be higher than the required 0.1 weight percent.
도 10과 도 11에 도시된 하부 압축 타입 스크롤 압축기에서의 OCR 값은 터미널의 위치와 상부 쉘의 형상으로 인해 요구되는 0.1 중량 퍼센트보다는 현저히 낮은 0.02 중량 퍼센트를 갖는 것을 알 수 있다. It can be seen that the OCR value in the lower compression type scroll compressor shown in FIGS. 10 and 11 has 0.02 weight percent, which is significantly lower than the 0.1 weight percent required due to the position of the terminal and the shape of the upper shell.
이는 하부 압축 타입 로터리 압축기보다는 하부 압축 타입 스크롤 압축기에서의 OCR 성능이 현저히 우수함을 알 수 있다. 또한, 상부쉘의 형상과 터미널의 변경을 통해서 매우 우수한 OCR 성능을 발휘할 수 있음을 알 수 있다. It can be seen that the OCR performance of the lower compression type scroll compressor is significantly better than that of the lower compression type rotary compressor. In addition, it can be seen that very excellent OCR performance can be exhibited by changing the shape of the upper shell and the terminal.
한편, 상부쉘의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 따라서, 상부쉘 형상의 일반화와 과정과 이에 따른 OCR의 변화를 살펴볼 필요가 있다. Meanwhile, the shape of the upper shell may be variously changed. Therefore, it is necessary to examine the generalization and process of the shape of the upper shell and the change of OCR accordingly.
도 9에 도시된 상부쉘(113)은 높이 차이를 갖는 두 개의 연속면과 두 개의 연속면 사이의 단차면을 갖는다. 두 개의 연속면은 평면이거나 곡면일 수 있다. 그리고 이때 곡률 반경의 중심은 압축기 내부일 수 있다. 물론, 단차면의 곡률 반경의 중심은 압축기 외부일 수 있다. 따라서, 곡률 반경은 반경 방향을 따라 복수 개를 갖는다.The
도 10에 도시된 상부쉘(113)은 실질적으로 하나의 평면으로 형성될 수 있다. 따라서, 곡률 반경은 실질적으로 무한대를 갖는다. The
도 11에 도시된 상부쉘(113)은 하나의 곡면을 가질 수 있다. 그러나, 곡률 반경은 반경 방향을 따라 달라질 수 있다. The
도 13은 상부쉘(113)의 곡률과 오일 토출량 사이의 관계를 도시하고 있다. 13 shows the relationship between the curvature of the
터미널(300)이 종래와 같이 상부쉘(113)에 구비되고 복수 개의 탭의 높이가 동일한 경우, 상부쉘의 평균 곡률 반경 팩터가 커질수록 오일 토출량이 감소하는 것을 알 수 있다. 평균 곡률 반경 팩터는 상부쉘을 반경 방향을 따라 복수 개의 구간으로 구획하고, 각각의 구획 구간에서의 곡률 반경과 호의 길이를 곱한 값들을 모두 더한 후 원심분리공간의 직경으로 나눈값이라 할 수 있다. 곡률 반경은 하나 이상 구비될 수 있고 경우에 따라서는 다단으로 구비될 수 있다. 따라서, 이러한 평균 곡률 반경 팩터를 정한 것이라 할 수 있다. When the terminal 300 is provided on the
여기서, 평균 곡률 반경 팩터가 커질 수록 오일 토출량이 감소하지만 최대 0.05 OCR 까지만 감소될 수 있음을 알 수 있다. Here, it can be seen that although the oil discharge amount decreases as the average radius of curvature factor increases, it can be reduced only up to a maximum of 0.05 OCR.
요구되는 OCR이 0.1임을 전제로 하면, 상부쉘에 터미널을 구비하고 상부셀의 형상을 변경하는 것으로는 오일 토출량 감소의 요구치를 만족시키기 어려움을 알 수 있다. Assuming that the required OCR is 0.1, it can be seen that it is difficult to satisfy the requirement for reducing the oil discharge amount by having a terminal on the upper shell and changing the shape of the upper shell.
반면, 터미널(300)을 원통쉘(111)의 측면에 구비함으로써, 요구되는 OCR을 용이하게 만족시킬 수 있음을 알 수 있다. 대략 평균 곡률 반경 팩터가 원심분리공간의 직경의 0.1배 이상인 경우 요구되는 OCR인 0.1 중량 퍼센트를 만족시킬 수 있음을 알 수 있다. On the other hand, it can be seen that by providing the terminal 300 on the side surface of the
점차 평균 곡률 반경 팩터를 증가시키면 대략 0.02 중량 퍼센트까지 만족시킬 수 있음을 알 수 있다. It can be seen that by gradually increasing the average radius of curvature factor, up to about 0.02 weight percent can be satisfied.
그러므로, 제조가 용이한 형태의 상부쉘을 형성하고 원통쉘에 터미널을 구비함으로써 매우 효과적으로 OCR 성능을 증진시킬 수 있다. 특히, 요구되는 0.1 중량 퍼센트보다 더욱 낮은 OCR 값을 얻을 수 있다. OCR 값은 낮을수록 좋다. 따라서, 별도의 오일 분리기 등을 요구하지 않고도 압축기 자체에서 압축기의 큰 구성 변화없이도 이를 구현할 수 있게 된다. Therefore, it is possible to very effectively enhance OCR performance by forming the upper shell of a shape that is easy to manufacture and having terminals in the cylindrical shell. In particular, it is possible to obtain OCR values lower than the required 0.1 weight percent. The lower the OCR value, the better. Therefore, it is possible to implement this without requiring a separate oil separator or the like and without a large configuration change of the compressor itself.
이상에서는, 회전부재와 가이드에 의한 OCR 개선 실시예(제1형태)와 상부 쉘의 형상 그리고 터미널의 위치에 따른 OCR 개선 실시예(제2형태)를 설명하였다. In the above, the OCR improvement embodiment (first form) by the rotating member and guide and the OCR improvement embodiment (second form) according to the shape of the upper shell and the position of the terminal have been described.
여기서, 각각의 형태는 서로 모순되지 않는다. 즉, 어느 하나의 형태는 다른 형태와 복합적으로 구현될 수 있다. 즉, OCR 개선이 더욱 증진될 수 있음을 쉽게 예측할 수 있다. Here, the respective forms do not contradict each other. That is, any one form may be implemented in combination with another form. That is, it can be easily predicted that the OCR improvement can be further enhanced.
일례로, 도 7에 도시된 최적 실시예인 케이스 1과 도 12에 도시된 최적 실시예인 측면 터미널 평면 형상의 상부 쉘을 갖는 실시예를 복합적으로 구현할 수 있을 것이다. 이 경우, 0.01 보다 더욱 낮은 OCR을 기대할 수 있을 것이다. 특히, 로터리 압축기가 아닌 스크롤 압축기에서 OCR 개선 효과는 매우 현저할 것이다. As an example,
압축기 자체에서 저렴에 추가 비용만으로 OCR을 현저히 개선할 수 있다는 것은 매우 고무적이다. 특히, 요구되는 0.1 중량 퍼센트보다 현저히 낮은 0.01 중량 퍼센트 미만으로 OCR을 구현하는 것은 놀라운 성과라 할 수 있다. 이는 별도의 오일 분리기 등의 비용, 설치 비용, 관리 비용, 열교환 효율 저하, 베어링부등의 마모에 의한 압축기 손상 등등 매우 많은 문제를 간단히 해결할 수 있음을 의미하게 된다. It is very encouraging that the compressor itself can significantly improve OCR at an additional cost at a low cost. In particular, it can be called a surprising achievement to implement OCR with less than 0.01 weight percent, which is significantly lower than the required 0.1 weight percent. This means that very many problems such as cost of a separate oil separator, installation cost, management cost, heat exchange efficiency decrease, and compressor damage due to wear of bearings, etc. can be easily solved.
100: 압축부 110: 케이스
112, 113 : 상부 쉘 111 : 원통 쉘
120: 구동 모터 126: 회전축
130: 메인 프레임 140: 선회 스크롤
150: 고정 스크롤 200 : 회전부재
210 : 회전익 220 : 회전부재 플렌지부
300 : 터미널100: compression unit 110: case
112, 113: upper shell 111: cylindrical shell
120: drive motor 126: rotation shaft
130: main frame 140: orbiting scroll
150: fixed scroll 200: rotating member
210: rotor blade 220: rotation member flange portion
300 : terminal
Claims (17)
상기 케이스의 내주면에 결합되며 회전자기장을 발생시키는 스테이터와 상기 스테이터에 수용되어 상기 회전자기장에 의해 회전하는 로터를 포함하는 구동모터;
상기 로터에 결합되어 회전하는 회전축;
상기 로터보다 상기 토출관에서 멀리 위치되며, 상기 회전축에 결합되어 상기 오일로 윤활되도록 구비되고, 상기 냉매를 압축시키는 압축부;
상기 회전축에 결합되어 상기 토출관으로 안내되는 상기 냉매에서 상기 오일을 분리시키는 회전부재; 및
상기 로터에 결합되되 상기 회전부재와 상기 로터 사이에 위치되며, 상기 압축부 및 상기 회전축의 소음 및 진동을 감소시키는 밸런스 웨이트;를 포함하고,
상기 회전부재는
상기 회전축에 결합되며, 평평한 형상으로 구비되어 상기 밸런스 웨이트보다 상기 케이스의 일측에 가깝게 위치되는 플렌지부;
상기 플렌지부를 상기 회전축에 고정시키는 결합부; 및
상기 플렌지부의 둘레에서 상기 토출관을 향하여 연장되는 회전익;를 포함하고,
상기 토출관은 상기 플렌지부를 마주하며 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입홀;을 포함하며,
상기 케이스는
상기 토출관이 관통하며 상기 스테이터와 마주하는 일면과 상기 일면에서 상기 스테이터를 향하여 연장되는 외주면을 포함하는 상부쉘; 및
상기 외주면의 일단과 결합되며 상기 스테이터와 상기 압축부를 수용하는 원통쉘;을 포함하고,
상기 회전축은 상기 로터보다 상기 냉매 유입홀을 향하여 더 돌출되며, 상기 회전익은 단부가 상기 냉매 유입홀보다 상기 일면에 더 가깝게 구비되고, 상기 냉매 유입홀은 상기 외주면의 상기 일단보다 상기 일면에 더 가깝게 위치되며,
상기 회전익의 상기 플렌지부에서 연장되는 길이(h2)는 상기 상부쉘의 상기 일면에서 상기 회전익의 단부까지 거리(h1)보다 크게 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.a case including a discharge pipe for discharging refrigerant on one side and a space for storing oil on the other side;
a driving motor coupled to the inner circumferential surface of the case and including a stator for generating a rotating magnetic field and a rotor accommodated in the stator to rotate by the rotating magnetic field;
a rotating shaft coupled to the rotor to rotate;
a compression unit located farther from the discharge pipe than the rotor, coupled to the rotation shaft and provided to be lubricated with the oil, and compressing the refrigerant;
a rotating member coupled to the rotating shaft to separate the oil from the refrigerant guided to the discharge pipe; and
A balance weight coupled to the rotor and positioned between the rotating member and the rotor, the balance weight reducing noise and vibration of the compression unit and the rotating shaft;
The rotating member is
a flange portion coupled to the rotation shaft, provided in a flat shape and positioned closer to one side of the case than the balance weight;
a coupling part for fixing the flange part to the rotation shaft; and
a rotary blade extending from the periphery of the flange portion toward the discharge pipe; and
The discharge pipe faces the flange portion and includes a refrigerant inlet hole through which the refrigerant flows;
the case is
an upper shell including one surface through which the discharge pipe passes and facing the stator and an outer peripheral surface extending from the one surface toward the stator; and
and a cylindrical shell coupled to one end of the outer circumferential surface and accommodating the stator and the compression part;
The rotation shaft protrudes more toward the coolant inlet hole than the rotor, and the rotor blade has an end closer to the one surface than the coolant inlet hole, and the coolant inlet hole is closer to the one surface than the one end of the outer peripheral surface. is located,
A length (h2) extending from the flange portion of the rotor blade is greater than a distance (h1) from the one surface of the upper shell to the end of the rotor blade.
상기 회전익은
직경이 상기 로터의 직경보다 크게 구비되어 외주면이 상기 밸런스 웨이트의 외주면보다 상기 원통쉘에 가깝게 위치되는 것을 특징으로 하는 압축기.According to claim 1,
The rotor blade
Compressor, characterized in that the diameter is provided larger than the diameter of the rotor, the outer peripheral surface is located closer to the cylindrical shell than the outer peripheral surface of the balance weight.
상기 플렌지부와 상기 냉매 유입홀까지의 거리(T)는 상기 상부쉘의 상기 일면과 상기 회전익의 단부까지의 거리(h1)의 0.1배보다 큰 것을 특징으로 하는 압축기.3. The method of claim 2,
The distance (T) between the flange part and the refrigerant inlet hole is greater than 0.1 times the distance (h1) between the one surface of the upper shell and the end of the rotor blade.
상기 회전익은 원통형상으로 구비되어 상기 원통쉘과 나란하게 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.3. The method of claim 2,
The rotor blade is provided in a cylindrical shape and is provided in parallel with the cylindrical shell.
상기 상부쉘의 상기 일면에서 상기 회전익의 단부까지 거리(h1)는 상기 토출관의 외경과 같거나 크게 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.5. The method of claim 4,
A distance (h1) from the one surface of the upper shell to the end of the rotor blade is the same as or greater than the outer diameter of the discharge pipe.
상기 플렌지부와 상기 회전익은 일체로 형성됨을 특징으로 하는 압축기. According to claim 1,
The compressor, characterized in that the flange portion and the rotor blades are integrally formed.
상기 토출관을 둘러싸도록 구비되어 상기 오일이 상기 냉매 유입홀로 유입되는 것을 방지하는 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.According to claim 1,
and a guide provided to surround the discharge pipe to prevent the oil from flowing into the refrigerant inlet hole.
상기 가이드는 상기 토출관의 반경방향으로 연장되는 스커트 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.9. The method of claim 8,
The guide is a compressor, characterized in that provided in the shape of a skirt extending in the radial direction of the discharge pipe.
상기 가이드는 상기 회전익의 단부와 상기 플렌지부로부터의 거리가 동일하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 압축기.9. The method of claim 8,
The guide is positioned so that the distance from the end of the rotor blade and the flange portion is the same.
상기 가이드는 중앙이 관통된 원형 플레이트 형상으로 구비되며, 상기 토출관에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.9. The method of claim 8,
The guide is provided in the shape of a circular plate through which the center is penetrated, and the compressor is inserted into and coupled to the discharge pipe.
상기 가이드의 외경은 상기 회전익의 내경보다 작게 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.12. The method of claim 11,
Compressor, characterized in that the outer diameter of the guide is provided to be smaller than the inner diameter of the rotor.
상기 회전익의 내주면과 상기 가이드의 외주면 사이에 형성되어 상기 냉매가 유입되는 공간의 단면적은 상기 냉매 유입홀의 단면적보다 크게 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.13. The method of claim 12,
The compressor, characterized in that the cross-sectional area of the space formed between the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the guide into which the refrigerant is introduced is larger than the cross-sectional area of the refrigerant inlet hole.
상기 원통쉘에 구비되며 상기 스테이터와 결선되는 터미널을 더 포함하며,
상기 터미널은 상기 회전익의 외주면을 마주보도록 상기 원통쉘에 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.According to claim 1,
It is provided on the cylindrical shell and further includes a terminal connected to the stator,
The terminal is a compressor, characterized in that coupled to the cylindrical shell so as to face the outer peripheral surface of the rotor.
상기 상부쉘의 상기 일면이 평평한 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.15. The method of claim 14,
The compressor, characterized in that the one surface of the upper shell is provided in a flat shape.
상기 상부쉘의 상기 일면이 곡면으로 구비되되 단차의 형성이 방지되는 것을 특징으로 하는 압축기.15. The method of claim 14,
The compressor, characterized in that the one surface of the upper shell is provided with a curved surface to prevent the formation of a step.
상기 압축부는
상기 회전축에 결합되어 상기 회전축이 회전하면 공전운동을 하도록 구비되는 선회스크롤;
상기 선회스크롤과 맞물려 구비되어 상기 냉매를 공급받아 상기 냉매를 압축하여 토출시키는 고정스크롤; 및
상기 고정스크롤에 안착되어 상기 선회스크롤을 수용하며 상기 회전축이 관통하는 메인프레임;을 포함하며,
상기 고정스크롤에 결합되어 상기 고정스크롤에서 토출되는 상기 냉매를 상기 토출관으로 안내하는 토출 커버;를 더 포함하는 압축기.According to claim 1,
the compression unit
an orbiting scroll coupled to the rotating shaft and provided to perform an orbital motion when the rotating shaft rotates;
a fixed scroll provided in engagement with the orbiting scroll to receive the refrigerant and compress and discharge the refrigerant; and
and a main frame seated on the fixed scroll to accommodate the orbiting scroll and through which the rotating shaft passes;
and a discharge cover coupled to the fixed scroll and guiding the refrigerant discharged from the fixed scroll to the discharge pipe.
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