KR0117870Y1 - 왕복동식 압축기 - Google Patents

Abstract

윤활작용을 원활히 하기 위하여 각 요소들에 자동으로 공급되도록 된 오일 공급수단을 마련한 왕복동식 압축기에 있어서, 이 오일 공급수단에 의하여 발생되는 소음을 감소 시키도록 된 오일 비산 억제 수단을 채용한 왕복동식 압축기가 개시되어 있다.

이 왕복동식 압축기는 밀폐형의 하우징(10)과 그 내부에 냉매를 압축하는 압축수단과 이 압축수단의 마찰에 의한 마모 방지를 위하여 오일을 자동으로 공급하는 오일주걱을 포함하는 오일 공급수단이 마련되어 있다. 또한, 상기 오일주걱의 고속회전에 의하여 비산되는 오일이 상기 왕복동식 압축기의 내부 부재들에 충돌하여 발생되는 소음을 감소하기 위한 오일 비산 억제 수단(50)이 구비되어 있다.

이 오일 비산 억제 수단(50)으로 판형으로 된 복수의 날개가 상기 하우징(10) 바닥에 상기 오일주걱(22)의 둘레를 감싸도록 결합된다. 이 복수의 날개는 그 중심에 대하여 일정 방향으로 소정 각으로 경사지게 결합되어 있다. 따라서, 그 결합에 의하여 오일을 공급하는 오일주걱(22)의 회전에 의하여 분산되어 왕복동식 압축기 내부 부재들과 충돌하는 오일의 비산을 억제하여 오일 충돌에 의하여 발생되는 소음을 현저히 줄일 수 있어, 저소음 냉방 및 냉동 장치에 적합하다.

Description

왕복동식 압축기

제1도는 종래의 냉방 및 냉동장치에 사용되는 왕복동식 압축기를 나타낸 단면도.

제2도는 본 고안의 실시예에 따른 왕복동식 압축기를 나타낸 단면도.

제3도는 도2의 오일 비산 억제 수단의 일 실시예를 나타낸 사시도.

제4도는 제3도의 평면도.

제5도는 도2의 오일 비산 억제 수단의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:하우징 20:샤프트

21:편심축 22:오일주걱

23:오일흡입공 30:피스톤

32:실린더 33:오일 공급 통로

40:오일 50:오일 비산 억제 수단

본 고안은 냉동 및 냉방 장치에 사용되는 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 상세하게는 왕복동식 압축기 내부의 윤활작용을 위하여 비산되는 오일에 의해 발생된 소음을 감소시킬 수 있도록 구조가 개선된 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 열을 빼앗기 위하여 사용되는 열교환기에서의 열전달 매체인 냉매는 왕복동식 압축기를 통하여 고온 고압의 기체 상태로 압축되고, 이 압축된 냉매는 유출관을 통하여 응축기로 유입된다. 그리고, 상기 응축기에 유입된 냉매는 외부로 열을 방출하며 액화된다. 이 액화된 냉매는 드라이어와 모세관을 통하면서 감압팽창되어 증발기에 유입되고 이곳에서 주위의 열을 흡수한 후 상기 왕복동식 압축기의 흡입관을 통하여 상기 왕복동식 압축기로 흡입된다. 이상과 같은 사이클을 반복하면서, 온도를 저하 시키는 것이 냉동 및 냉방원리이다.

제1도는 종래의 냉장 및 냉동용으로 사용되는 전형적인 왕복동식 압축기를 나타낸 단면도로서, 이 도면을 참조하여 종래의 왕복동식 압축기에 대하여 설명하면 다음과 같다.

이 왕복동식 압축기는 밀폐형의 하우징(10)과, 이 하우징(10) 내부에 구동 전력에 의하여 발생된 자기력으로 회전되는 회전자(26)와, 이 회전자(26)의 회전중심에 설치되고 베어링에 의하여 지지되는 샤프트(20)와, 이 샤프트의 하단에 그 회전 중심(C)과 다른 회전 중심(C')을 갖도록 결합된 편심축(21)과 이 편심축(21)에 결합되어 회전운동을 직선운동으로 바꾸어주는 컨넥팅로드(31)와, 상기 컨넥팅로드(31)에 의해 왕복운동하는 피스톤(30)과 이 피스톤을 리드하는 실린더(32)를 구비한다. 또한, 상기 하우징(10)의 바닥에는 오일(40)이 고여있고, 상기 샤프트(20)를 지지하는 베어링(27)과, 상기 피스톤(30)의 원활한 윤활작용을 위하여 자동으로 상기 오일(40)을 전달하도록 상기 편심축(21)의 하단에 결합된 오일주걱(22)이 위치한다. 이 왕복동식 압축기의 기능을 설명하면, 다음과 같다. 상기 피스톤(30)의 왕복운동력을 제공하는 동력은 전원 공급 장치(24)에 의하여 고정자(25)에 인가된 전류로부터 전자기력이 형성되어, 이 전자기력에 의하여 상기 회전자(26)가 회전된다. 이때 이 회전자(26) 내부의 샤프트(20)도 같이 회전된다. 이 샤프트(20)의 회전운동에 의하여 상기 편심축(21)에 연결된 컨넥팅로드(31)는 이 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 주고 상기 피스톤(30)이 왕복운동 하도록 한다. 이때 상기 컨넥팅로드(31)의 왕복운동 최대폭 즉, 상기 피스톤의 최대 유동폭은 상기 샤프트(20)의 회전중심(C)과 상기 편심축의 중심(C') 사이간격(G)의 2배 이다.

상기한 바와 같이 상기 샤프트(20)의 회전 운동과 상기 피스톤(30)의 왕복운동시에는 상기 피스톤(30)과 실린더(32) 사이 및 샤프트(20)와 베이렁(27) 사이는 마찰에 의하여 마모의 우려가 매우 높다. 이 마찰에 의한 마모를 감소하기 위하여 접촉면 사이에 오일을 공급함으로써 윤활작용을 원활히 수행할 필요가 있다.

따라서, 상기 윤활유를 공급하기 위한 수단으로 상기 샤프트의 내측과 상기 콘넥팅로드의 내측에 오일통로(33)를 형성하고, 그 오일통로(33)를 통하여 오일(40)이 접촉부분으로 전달되도록 하였다. 그 오일통로(33)로 오일이 진입하도록 하는 수단은 다음과 같다.

상기 오일주걱(22)은 상기 편심축(21)의 하단 일측에 소정의 각으로 경사지게 형성되고, 그 하단부가 상기 하우징 하부에 고여있는 오일(40)에 잠겨있다. 또한, 상기 오일주걱(22)의 일측에는 상기 오일유입공(23)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 왕복동식 압축기가 작동되는 동안 원심력에 의하여 자동으로 상기 오일유입공(23)으로 오일이 유입되어 상기 오일통로(33)에 전달되고, 상기 오일주걱(22)에 부딪친 오일은 튀게되어 상기 피스톤(30)의 외주면에 오일을 묻혀주게 되어 접촉면의 마찰을 감소시키는 윤활작용이 더 원활히 수행된다.

그러나, 냉매의 압축을 수행하기 위하여 필요한 상기 샤프트의 회전속도는 통상 2500 내지 3500 rpm으로 고속회전을 요한다. 이때 오일과 상기 오일주걱(22)의 접촉 및 상기 오일이 튀어서 상기 하우징 내부 요소들과의 충돌에 의한 소음이 동시 다발적으로 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 고속회전으로 인하여 상기 오일이 바닥에 고르게 분포하지 않고 원심력에 의하여 오일이 회전중심에 대하여 외부로 치우치게 되어 상기 오일공급공에 오일이 공급되지 않는 경우가 발생될 수 있다.

따라서, 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 왕복동식 압축기 내부 부재들과 윤활작용을 위해 사용되는 오일과의 마찰에 의한 소음을 효과적으로 감소 시키고, 원활히 오일은 공급하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

밀폐형 하우징과, 이 하우징 내부에 회전 가능하게 고정된 샤프트와, 이 샤프트의 단부에 편심 고정된 편심축과 이 편심축의 하단에 설치되어 상기 하우징 하부에 담긴 오일을 비산시키고 내부로 흡입하는 오일주걱을 구비하여된 왕복동식 압축기에 있어서,

윤활작용을 위해 채용된 오일이 상기 오일주걱에 의해 비산하여 상기 오일주걱을 포함한 왕복동식 압축기 각 부재들과 충돌함에 의하여 발생되는 소음을 감소 시키도록 상기 오일주걱의 둘레에 설치된 오일 비산 억제 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 일 실시예를 상세히 설명하면, 다음과 같다.

제2도는 본 고안에 따른 오일 소음 감소 장치를 채용한 왕복동식 압축기를 나타낸 단면도이다.

이 왕복동식 압축기는 기본적으로 밀폐형으로 된 하우징(10)과, 그 내부에 설치되어 전자기력에 의하여 회전력을 제공하는 샤프트(20)와, 이 샤프트(20)의 회전중심(C)과 다른 중심(C')을 가지도록 상기 샤프트의 하단에 부착된 편심축(21)와, 이 편심축(21)에 의하여 회전 운동을 왕복운동으로 전환하는 컨넥팅로드(31)와, 이 컨넥팅로드(31)를 통하여 왕복운동함으로써 외부로 부터 냉매를 유입하고 또 유입된 냉매를 압축하여 유출하도록 하는 피스톤(30)으로 이루어져 있다.

또한, 상기 샤프트(20)는 회전자(26)에 압입되어 있으며, 이 회전자(26)는 외부 전력공급장치(24)로부터 공급된 전류에 의하여 고정자(25)에 전자기력이 형성되므로 그 전자기력에 의하여 회전 된다. 이 전자기력의 세기에 따라 회전속도가 조절되는 상기 샤프트(20)는 지름방향으로 베어링(27)에 의하여 지지된다.

이상과 같이 구성된 왕복동식 압축기는 그 내부에서 회전운동과 왕복운동이 일어나므로 이 운동이 진행되는 동안 그 접촉면 사이에 마찰에 의한 마모가 발생되어 수명이 단축될 우려가 있다. 따라서, 피스톤(30)과 이 피스톤(30)을 가이드하는 실린더(32) 사이 및 상기 샤프트(20)와 상기 베어링(27) 드의 상기 샤프트(20)를 지지하는 접촉면에 윤활작용을 원활히 하도록 오일공급수단이 마련되어 있다. 이 오일공급수단으로 상기 샤프트(10)와 상기 피스톤(30)의 내부는 서로 관통하도록 된 오일통로(33)가 마련되어 있어서, 이 오일통로(33)를 통하여 접촉 마찰면으로 오일이 공급되어 원활한 윤활작용이 수행되도록 한다. 이 오일통로(33)는 상기 편심축(21)의 하단에 소정의 각으로 기울어져서 결합되고 그 하단이 상기 하우징(10)의 하부에 고인 오일(40)에 잠기도록 된 오일주걱(22)에 연결되어 있다. 상기 오일주걱(22)은 그 일측에 오일흡입공(23)이 마련되어 있어서, 상기 샤프트(20)와 상기 편심축(21)이 회전할 때 그 원심력과 상기 오일에 미치는 정지 관성에 의하여 상기 오일이 자동으로 상기 오일흡입공(23)으로 유입되어 상기 오일통로(33)로 전달된다. 또한, 상기 피스톤(30)과 상기 실린더(32)가 접촉하는 피스톤의 외주에 오일을 분무하기 위하여 상기 오일주걱(22)이 회전함에 따라 오일 내에 잠긴 상기 오일주걱(22) 하단부에 의하여 오일이 비산하게 한다. 이상과 같은 구조와 기능은 제1도에서 설명한 바와 동일하며, 이때 발생되는 오일이 상기 하우징(10) 내의 각 부재들에 동시 다발적으로 부딪치는 소음을 감소 시키기 위하여 상기 오일주걱(22)을 감싸도록 상기 하우징(10)의 하단부에 오일 비산 억제 수단(50)을 마련하였다.

제3을 참조하면, 상기 오일 비산 억제수단(50)은 하우징(도 2의 10)의 내측 저면에 설치되는 몸체(51)와, 이 몸체(51)의 상단에 수직상방으로 연장되어 상기 오일주걱(22)의 둘레에 등간격으로 위치되는 복수의 날개(52)를 구비한다. 구체적으로 설명하면, 상기 복수의 날개(52) 각각은 폭방향으로 굽은 판형상을 이루고 있으며, 상기 폭의 일측면이 상기 몸체(51)에 결합되고, 타측면들은 개구되어 있어서, 상기 오일주걱(22)의 회전에 의하여 발생되는 상기 하우징 하단부에 고인 오일의 회전을 완화시키고, 이 회전에 이한 오일의 흐름을 유도한다.

또한 상기 날개(52)는 상기 오일(40)에 잠겨 있고, 상기 오일주걱(22) 주위를 소정 높이까지 감싸고 있으므로, 이 날개의 높이 이하에서는 비산하는 오일이 모두 상기 날개에 걸리게 되어 상기 왕복동식 압축기 내부의 부재들과의 충돌이 대폭 감소됨으로써 그 충돌에 의해 발생되는 소음을 현저히 줄일 수 있다.

제5도를 통하여 본 고안에 따른 오일 비산 억제 수단의 다른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 제2도를 통하여 설명한 바와 같은 오일 비산 억제 수단(50)으로서, 복수개의 판형상의 날개를 구비하여 이 날개들(53) 각각 상기 하우징(10)의 하단부에 결합하였다.

이 복수의 날개(53)는 소용돌이 형상으로 배치되도록 소정 각도 경사지게 상기 하우징(도 2의 10)의 내측 하단부에 결합되며, 복수의 날개(53) 각각은 오일의 움직임을 가이드할 수 있도록 폭방향으로 굽은 판형상 구조를 가진다. 따라서, 상기 하우징(10) 하단부에 고인 오일(50)의 회전을 완화하도록 이 회전에 의한 오일의 흐름을 유도한다. 또한, 각 날개(53) 사이의 개구된 부분으로 오일의 흐름이 유도됨으로 상기 오일흡입공(23)으로 흡입되는 오일을 다소 일정하게 함으로써 윤활작용을 원활히 할 수 있다.

상기와 같은 본 고안은 오일 비산 억제 수단을 구비함으로써 상기 오일과 그 오일의 비산에 의하여 왕복동식 압축기 내부부재들과의 충돌로 발생되는 소음을 현저히 줄일 수 있어 저소음의 냉방 및 냉장장치를 공급할 수 있는 등 매우 유용하다.

Claims (3)

1. 밀폐형 하우징(10)과, 이 하우징(10) 내부에 회전 가능하게 설치된 샤프트(20)와, 이 샤프트(20)의 단부에 편심 고정된 편심축(21)과, 상기 편심축(21)에 연결되어 상기 편심축(21)의 회전운동을 왕복운동으로 전환하는 컨넥팅로드(31)와, 상기 컨넥팅로드(31)에 의해 왕복운동하면서 외부로부터의 유입된 냉매를 압축하는 피스톤(30)과, 상기 편심축(21)의 하단에 설치되어 상기 하우징(10) 하부에 담긴 오일(40)을 비산 및 내부로 흡입하는 오일주걱(22)을 구비하여 된 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 하우징(10)의 내측 하단부에 일측이 고정되며, 상기 오일주걱을 주변에 배치된 복수의 날개(52)(53)를 구비하여, 상기 오일주걱(22)의 회전에 의해 야기되는 오일의 비산을 억제할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 날개(52)(53)는 그 폭방향으로 굽은 판형상을 이루며, 상기 오일주걱(22) 주변에 일정방향으로 소정 각으로 경사지게 배치 된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(10)의 하단부와 상기 복수의 날개(52)(53) 사이에 위치되며, 상기 복수의 날개(52)(53)가 등간격으로 배치되도록 상기 복수의 날개(52)(53) 하단에 일체로 형성된 원통형의 몸체(51)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.