KR100202900B1 - 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 밀폐형 압축기에서 윤활성이 향상되도록 피스톤의 구조를 개선하는 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기에 관한 것이다.

본 발명은 코킹흠(A)을 통하여 윤활되는 구체(17)가 피스톤(24)·커넥팅로드(18)·빅엔드 등과 함께 일체로 조립되어 크랭크 기구를 구성하고, 그 기구에 의해 냉매를 압축시키는 밀폐형 압축기에 있어서 ; 상기 피스톤(24)은 상기 구체(17)를 회전가능하게 수용하며 급유를 위한 코킹흠(A)이 형성되도록 코킹에 의해 성형된 구좌부(34)를 지니되 ; 상기 구좌부(34)는 구체(17)의 좌우측면으로 대칭되는 위치에서 적어도 한 쌍으로 형성되는 윤활흠(34a)이 상기 코킹흠(A)과 직교하는 방향으로 상기 구체(17)의 측면을 지나면서 관통되도록 한다.

이에 따라, 본 발명은 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 밀폐형 압축기에서 피스톤의 구조를 개선함으로써, 윤활성을 향상시켜 이상마모로 인한 압축기의 효율 및 수명이 저하를 방지하는 효과가 있다.

Description

피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기

발명은 압축기(compressor)에 관한 것으고서, 더 상세하게는 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 윤활성이 향상되도록 피스톤의 구조를개선하는 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기에 관한 것이다.

냉장고에 있어서 압축기는 통상적으로 전기적 에너지에 의한 회전력을 왕복운동의 기계적 에너지로 변환하는 수단으로서, 비등점이 낮은 냉매가 압축기를 거치면서 고온 ·고압의 상태로 된다. 다시 고압의 냉매는 응축기에서 냉각되어 액체 상태가 되고, 이러한 액체 상태의 냉매가 냉각기에서 기체화되면 하나의 냉동 사이클이 완료된다.

제1도는 밀폐형 압축기의 내부구조를 나타내는 예시도가 도시된다.

압축기(10)는 밀폐케이스(11) 외부에 냉매의 흡입파이프(도시생략) 및 배출파이프(도시생략)가 접합되고 내부에 고압발생수단이 장착된 구조이다. 고압발생수단은 실린더(13) ·밸브(15) ·밸브몸체(16) 등으로 구성되는 고정부와 피스톤(14) ·커넥팅로드(18) ·빅엔드(19) 등으로 구성되는 운동부로 대별할 수 있다.

고압발생수단의 작동을 보면, 포터에 의해 회전되는 샤프트(12)가 그 상부에서 편심캠(12a) 및 빅엔드(19) 사이의 캠운동을 유도하고, 캠운동은 다시 커넥팅로드(18)를 통하여 실린더(13) 내의 피스톤(14)을 왕복운동시키고, 밸브(15)는 이때 형성되는 양면의 압력차에 의해 피동적으로 개폐되어 냉매를 일방향으로 이동시킨다.

이러한 고압발생수단을 지니는 밀폐형 압축끼에서 흡입파이프로 들어온 냉매는 밀폐케이스(11) 내부에 충전된 후 흡입머플러를 통하여 실린더(13)로 유입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 배출머플러를 지나고 배출파이프를 통해 응축기(도시 생략)로 보내진다.

한편, 상기 피스톤(14) ·커넥팅로드(18) ·빅엔드(19)는 일체의 조립품으로서 크랭크 기구의 일종인데, 자동차 엔진과 같이 대형, 고출력을 전달하는 용도에는 피스톤 및 커넥팅로드가 펀으로 고정되는 구조이나, 냉장고용 압축기와 같이 비교적 소형, 저출력을 전달하는 용도에는 피스톤(14) 및 커넥팅로드(18)가 구체(17)에 의해 일체로 고정되는 구조를 지닌다.

그러나, 이러한 구체(17)를 소형 피스톤(14)에 적용함에 따라 가공공정이 복잡해질 뿐 아니라 특히 윤활구의 가공이 곤란하므로 고속으로 요동 및 회전 운동하는 구체(17)가 충분한 윤활유를 공급받지 못하여 압축기의 효율 및 수명을 저하시키는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 단점을 해소하기 위해 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 윤활성이 향상되도록 피스톤의 구조를 개선하는 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

제1도는 밀폐형 압축기의 내부구조를 나타내는 예시도.

제2도는 본 발명에 따른 피스톤을 부분 절개하여 나타내는 사시도.

제3도는 제2도를 종단하여 나타내는 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 변형예를 나타내기 위한 피스톤 조립체의 종단면도.

* 도면에 사용된 주요부호의 설명

10 : 압축기 11 : 밀폐케이스

12 : 샤프트 12a : 편심캠

13 : 실린더 14 : 피스톤(종래)

15 : 밸브 16 : 밸브몸체

17 : 구체(球體)(종래) 18 : 커넥팅로드

19 : 빅엔드 24 : 피스톤(본 발명)

24a : 가공흘 27 : 구체(본 발명)

27a, 34a : 윤활홈 34 : 구좌부

A : 코킹홈 B : 머리부

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 코킹홈(A)을 통하여 윤활되는 구체(17)가 피스톤(24) ·커넥팅로드(18) ·빅엔드 등과 함께 일체로 조립되어 크랭크 기구를 구성하고, 그 기구에 의해 냉매를 압축시키는 밀폐형 압축기에 있어서: 상기 피스톤(24)은 상기 구체(17)를 회전가능하게 수용하며 급유를 위한 코킹흠(A)이 형성되도록 코킹에 의해 성형된 구좌부(34)를 지니되 ; 상기 구좌부(34)는 구체(17)의 좌우측면으로 대칭되는 위치에서 적어도 한 쌍으로 형성되는 윤활홈(34a)이 상기 코킹홈(A)과 직교하는 방향으로 상기 구체(17)의 측면을 지나면서 관통되도록 하는 것을 특징으로 하는 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기를 제공한다.

이때, 상기 구좌부(34)의 윤활홈(34a)은 상기 구체(17)의 중심선 또는 그 하방향에서 상기 코킹홈(A)과 연통되도록 형성한다.

한편, 상기의 변형예로서, 상기 구좌부(34)는 윤활홈(34a)을 지니면서 두체(17)를 수용하는 대신, 상호 직교하며 관통되는 적어도 한 쌍의 윤활홈(27a)과, 상기 윤활홈(27a)의 입구에 각각 형성되는 머리부(B)를 지니는 구체(27)를 수용하도록 하는 것도 가능하다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

제2도는 본 발명에 따른 피스톤을 부분 절개하여 나타내는 사시도가 도시되고, 제3도는 제2도를 종단하여 나타내는 단면도가 도시된다.

본 발명은 코킹홈(A)을 통하여 윤활되는 구체(17)가 피스톤(24) ·커넥팅로드(18) ·빅엔드 등과 함께 일체로 조립되어 크랭크 기구를 구성하고, 그 기구에 의해 냉매를 압축시키는 밀폐형 압축기에 적용한다.

상기 피스톤(24)은 상기 구체(17)를 회전가능하게 수용하며 급유를 위한 코닝 홈(A)이 형성되도록 코킹에 의해 성형된 구좌부(34)를 지닌다.

피스톤(14)은 구체(17)를 수용하는 구좌부(34)와 일체의 주물 또는 단조품으로 성형되고, 커넥팅로드(18)는 상기 구체(17)에 용접되어 다시 일체의 구조로 제작된다. 구체(17)는 구좌부(34)의 상단에 코킹(caulking)으로 성형한 코킹부에 의해 이탈되지 않으면서 어느 방향으로나 그 회전성이 보장된다.

이러한 코킹부에는 두 지점에서 코킹홈(A)이 형성되어 구체(17)를 급유하는데, 냉동유가 구체(17) 상부의 코킹홈(A)을 통해서만 흡 ·배출되므로 구체(17)의 윤활이 원활하지 못하여 이상마모 현상을 초래한다.

이때, 본 발명의 구좌부(34)는 구체(17)의 좌우측면으로 대칭되는 위치에서 적어도 한 쌍으로 형성되는 윤활홈(34a)이 상기 코빙흠(A)과 직교하는 방향으로 상기 구체(17)의 측면을 지나면서 관통되도록 한다.

상기 윤활홈(34a)의 가공시 피스톤(24)의 외주면으로부터 드릴가공하기 때문에 피스톤(24)의 외주면에는 가공홈(24a)이 형성된다. 이러한 가공홀(24a)은 그대로 두어도 무방하지만 그 수량이 많은 경우 기밀성의 저하로 피스톤(14)의 압축압력이 저하될 우려가 있으므로 다시 메운 후 연마하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 구좌부(34)의 윤활홈(34a)은 상기 구체(17)의 중심선 또는 그 하방향에서 상기 코킹홈(A)과 연통되도록 형성한다.

윤활홈(27a)을 상측으로 가공하는 경우 코킹력을 저하시켜 구체(17)가 이탈될 우려가 있을 뿐 아니라 구체(17)의 상측은 코킹홈(A)에 의해 어느 정도 윤활작용이 가능하므로 이러한 윤활홈(34a)은 냉동유가 미치지 않는 구체(17)의 중심선 부근 또는 그 하방향에 형성하는 것이 바람직하다.

제1도 내지 제3도를 이용하여 작동을 설명한다. 도시에는 없으나 샤프트(12)에는 나사펌프 역할을 하는 기름홈이 형성되는데, 밀폐케이스(11)의 내부에서 소정의 높이로 채워진 냉동유는 샤프트(12)의 회전으로 상숭하면서 미끄럼회전 부분을 윤활 시킨 후 샤프트(12)의 상부에서 비산되어 실린더(13), 피스톤(14) 등의 미끄럼운동부분에 도달된다. 피스톤(14)에 도달되는 냉동유는 코킹홈(A)을 거쳐 윤활홈(34a)으로 배출되면서 요동 및 회전운동하는 구체(17)를 골고루 윤활하여 건마찰 상태를 피하도록 한다.

한편, 피스톤(14)은 제1도 처럼 수평으로 설치되고 구체(17)는 요동 및 회전운동하기 때문에 윤활홈(34a)이 코킹홈(A)보다 상측으로 오기도 하는데, 이 경우 냉동유는 윤활흠(34a) 거쳐 코킹흠(A)으로 배출되기도 한다. 이와 같이 냉동유의 순환 경로가 교번되므로 냉동유의 체류시간도 길어진다.

[변형 실시예]

제4도는 본 발명에 따른 변형예를 나타내기 위한 피스톤 조립체의 종단면도가 도시된다.

상기 구좌부(34)는 윤활홈(34a)을 지니면서 구체(17)를 수용하는 대신, 상호직교하며 관통되는 적어도 한 쌍의 윤활흠(27a)과, 상기 윤활홈(27a)의 입구에 각각 형성되는 머리부(B)를 지니는 구체(27)를 수용하도록 하는 것도 가능하다.

본 실시예는 구좌부(34)에 윤활홈(34a)을 형성하는 대신 구체(27)에 윤활홈(27a)을 형성하는 것으로 요약된다. 상기 머리부(B)는 샤프트(12)(코 1)의 상부에서 비산되어 실린더(13), 피스톤(14) 등의 미끄럼운동 부분에 도달되는 냉동유를 포집하기 용이하도록 적절한 크기로 형성한다.

전술한 바와 같이 피스톤(14)은 수평으로 설치되고 구체(17)는 요동 및 회전운동하기 때문에 상기 머리부(B)는 적어제3도개소 이상에서 균등한 간격으로 형성하여 피스톤(14)의 작동 중에 어느 하나의 머리부(B)는 항상 상측으로 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 머리부(B)는 윤활홈(27a)의 양측 입구에 형성하므로 구좌부(34)와 접촉하는 부분의 머리부(B)는 일종의 오일포켓 역할을 수행한다. 머리부(B)가 상측에 있을때 윤활홈(27a)으로 유입된 냉동유는 이러한 오일포켓에 충진되어 윤활작용을 수행하고 머리부(B)가 하측에 있블 때 이탈되는 시간이 지연된다.

제2도의 경우 윤활홈(34a)의 가공시 피스톤(24)의 외주면으로부터 드릴가공하기 때문에 피스톤(24)의 외주면에는 가공홈(24a)이 형성되므로 기밀성의 저하를 방지하기 위해 가공홀(24a)을 메우고 연마하는 부가적인 작업공수가 비교적 많이 소요되는 편이다.

반면, 제3도의 경우는 제2도의 경우보다 윤활 효과는 다소 떨어지나 부가적인 작업공수가 적게 든다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기는 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 피스톤의 구조를 개선함으로써, 윤활성을 향상시켜 이상마모로 인한 압축기의 효율 및 수명이 저하를 방지하는 효과가 있다.

본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (3)

1. 코킹홈(A)을 통하여 윤활되는 구체(17)가 피스톤(24) ·커넥팅로드(18) ·빅엔드 등과 함께 일체로 조립되어 크랭크 기구를 구성하고, 그 기구에 의해 냉매를 압축시키는 밀폐형 압축기에 있어서: 상기 피스톤(24)은 상기 구체(17)를 회전가능하게 수용하며 급유를 위한 코킹홈(A)이 형성되도록 코킹에 띄해 성형된 구좌부(34)를 지니되 ; 상기 구좌부(34)는 구체(17)의 좌우측면으로 대칭되는 위치에서 적어도 한 쌍으로 형성되는 윤활홈(34a)이 상기 코킹홈(A)과 직교하는 방향으로 상기 구체(17)의 측면을 지나면서 관통되도록 하는 것을 특징으로 하는 퍼스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 구좌부(34)의 윤활홈(34a)뜬 상기 구체(17)의 중심선 또는 그 하방향에서 상기 코킹홈(A)과 연통되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기.
3. 제1항에 있어서, 상기 구좌부(34)는 윤활홈(34a)을 지니면세 구체(17)를 수용하는 대신, 상호 직교하며 관통되는 적어도 한 쌍의 윤활홈(27a)과, 상기 윤활홈(27a)의 입구에 각각 형성되는 머리부(B)를 지니는 구체(27)를 수용하는 것을 특징으로 하는 피스톤 코킹부 윤활구조를 지닌 압축기.