KR100217059B1 - 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 사용되는 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조에 관한 것이다.

본 발명은 샤프트(12)의 하부홈(12a)나선홈(12b)상부홈(12C)을 통한 나사펌프 작용으로 밀폐케이스(11) 하부의 냉동유(L)를 미끄럼운동부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 있어서: 상기 밀폐케이스(11)의 내측 하단부에서 샤프트(12)의 하방향으로 소형의 날개(21)가 지지대(23)를 개재하여 고정되는데, 상기 날개(21)는 샤프트(12)의 수평회전과 동반되는 냉동유(L)의 흐름이 상방향으로 변경되도록 고정된다.

이에 따라, 본 발명은 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 미끄럼운동부에 냉동유를 공급하는 샤프트의 윤활작용이 원활하도록 하는 효과가 있다.

Description

밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조

본 발명은 압축기(compressor)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 고압발생부와 모터부를 연결하는 샤프트의 윤활작용이 원활하도록 하는 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조에 관한 것이다.

냉장고에 있어서 압축기는 통상적으로 전기적 에너지에 의한 회전력을 왕복운동의 기계적 에너지로 변환하는 수단으로서, 비등점이 낮은 냉매가 압축기를 거치면서 약 12기압의 고압 상태로 된다. 다시 고압의 냉매는 응축기에서 냉각되어 액체 상태가 되고, 이러한 액체 상태의 냉매가 냉각기에서 기체화되면 하나의 냉동 사이클이 완료된다.

제1도는 밀폐형 압축기의 내부를 개략적으로 나타내는 구성도가 도시된다.

냉장고용 압축기(10)는 밀폐케이스(11) 외부에 냉매의 흡입파이프(도시 생략) 및 배출파이프(도시 생략)가 접합되고 내부에 고압발생부 및 모터부(18)가 장착된 구조이다.

고압발생부는 실린더(13)피스톤(14)밸브(15) 등으로 대별할 수 있으며, 모터부는 스테이터 및 로터로 대별할 수 있는데, 고압발생부는 하부에 설치되는 모터부(18)와 샤프트(12)로 연결된다.

이러한 실린더(13)피스톤(14)밸브(15)토출머플러(16) 등은 일체의 조립체로 형성되고 프레임(17) 상에 지지된다. 프레임(17)은 또한 로터(19)가 장착된 샤프트(12)를 회전가능하게 지지하며 슬라이딩 베어링의 역할도 수행하는 부싱부(17a)를 지닌다.

작동을 보면, 모터에 의해 회전되는 샤프트(12)가 그 상부에서 편심캠의 캠운동을 유도하고, 캠운동은 다시 커넥팅로드를 통하여 실린더(13) 내의 피스톤(14)을 왕복운동시키고, 밸브(15)는 이때 형성되는 양면의 압력차에 의해 피동적으로 개폐되어 냉매를 일 방향으로 이동시킨다.

이에 따라, 흡입파이프를 통해 들어온 냉매는 밀폐케이스(11) 내부에 충전된 후 흡입머플러를 통하여 실린더(13)로 유입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 토출머플러(16)를 지나고 배출파이프를 통해 응축기(도시 생략)로 보내진다.

이러한 구성을 지닌 압축기(10)에서 기계적 마찰손실은 압축기 효율과 밀접적인 관계에 있으므로 회전 접촉부에 적절한 윤활을 요하는 바, 샤트프(12)와 프레임(17)의 부싱부(17a), 실린더(13)와 피스톤(14)등 미끄럼운동부에서 고윤활성 있는 구조가 필요하다.

미끄럼운동부에는 다양한 급유방식이 적용될 수 있는데 종래의 압축기(10)에는 샤프트(12)의 외주면에 나선홈(12b)을 만들고 그 상하방향으로 하부홈(12a) 및 상부홈(12C)을 연통시켜 샤프트(12)의 회전에 따라 일종의 나사펌프 작용으로 급유하는 나사급유 방식이 적용된다.

나사급유 방식을 채용하는 압축기(10)에서 밀폐케이스(11)의 내부에서 소정의 높이로 윤활 기능을 수행하는 냉동유(L)를 채우고 하부홈(22a)의 일단이 냉동유에 잠기도록 하면 샤프트(12)의 회전으로 냉동유가 상승하여 나선홈(12b)에서 부싱부(17a)를 윤활하고 상부홈(12C)에서 샤프트(12)의 상부로 토출된 후 다시 밀폐케이스(11)로 낙하하는 순환과정을 거쳐 미끄럼마찰 저항손실을 줄인다.

이때, 샤프트(12)의 고속 회전으로 냉동유(L)도 동일한 방향으로 선회하게 되므로 냉동유(L)의 유면은 샤프트(12)가 정지중인 초기 상태와 달리 변화한다. 냉동유(L)가 충전되는 밀폐케이스(11)의 바닥면은 고른 상태가 아니므로 냉동유(L)의 유면은 일정한 변화율로 경사지지는 않지만 대체적으로 중앙에서 낮아지고 주변에서 높아지는 현상이 발생한다.

이와 같이 냉동유(L)가 중앙부에서 낮아지고 샤프트(12)와 동일한 방향으로 선회함에 따라 샤프트(12)의 하부홈(12a)에서의 펌핑작용이 원활하지 못하게 되므로 미끄럼운동부에서 미끄럼 마찰저항이 증가되어 수명 감소와 압축기 효율 감소를 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 미끄럼운동부에 냉동유를 공급하는 샤프트의 윤활작용이 원활하도록 하는 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

제1도는 밀폐형 압축기의 내부를 개략적으로 나타내는 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 기구를 확대하여 나타내는 구성도.

제3도는 제2도의 변형예를 나타내는 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 11 : 밀폐케이스

12 : 샤프트(종래) 12a,22a : 하부홈

12b : 나선홈 12c : 상부홈

13 : 실린더 14 : 피스톤

15 : 밸브 16 : 토출머플러

17 : 프레임 17a : 부싱부

18 : 모터부 19 : 차단판

21 : 날개 22 : 샤프트(본 발명)

23 : 지지대 L : 냉동유

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 샤프트(12)의 하부홈(12a)나선홈(12b)상부홈(12C)을 통한 나사펌프 작용으로 밀폐케이스(11) 하부의 냉동유(L)를 미끄럼운동부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 있어서: 상기 밀폐케이스(11)의 내측 하단부에서 샤프트(12)의 하방향으로 소형의 날개(21)가 지지대(23)를 개재하여 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조를 제공한다.

이때, 상기 날개(21)는 샤프트(12)의 수평회전과 동반되는 냉동유(L)의 흐름이 상방향으로 변경되도록 고정된다.

한편, 상기 날개(21)는 밀폐케이스(11)에 고정되는 대신 샤프트(22)의 하단면에서 중심축 상에 고정되는 구성도 가능하다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

제2도는 본 발명에 따른 기구를 확대하여 나타내는 구성도가 도시되는데, 인용하지 않은 부호는 제1도를 참조한다.

본 발명은 샤프트(12)의 하부홈(12a)나선홈(12b)상부홈(12C)을 통한 나사펌프 작용으로 밀폐케이스(11) 하부의 냉동유(L)를 미끄럼운동부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 적용하는 바, 샤프트(12)의 펌핑력을 향상시키기 위한 날개(21)를 사용하는 것을 그 요지로 한다.

전술한 바와 같이 샤프트(12)의 회전에 따라 냉동유(L)가 중앙부에서 낮아지고 샤프트(12)와 동일한 방향으로 선회함에 따라 종래의 샤프트(12)는 그 하부홈(12a)에서의 펌핑작용이 원활하지 못한 단점이 있다.

이때, 본 발명에 따르면 상기 밀폐케이스(11)의 내측 하단부에서 샤프트(12)의 하방향으로 소형의 날개(21)가 지지대(23)를 개재하여 고정된다.

상기 날개(21)는 펌프의 임펠러와 같은 복잡한 구조보다는 선풍기의 휀(fan)과 같이 다수의 박판을 비틀림 가공한 것을 사용한다. 판의 수는 4개 정도가 적당하고 두께는 1내외로 한다. 이러한 날개(21)는 일반적인 탄소강판 또는 스테인레스강판 등 금속소재를 이용하는 것도 가능하고, 고장력내화학성의 플라스틱으로 사출성형하는 것도 가능하다.

상기 지지대(23)는 냉동유(L)의 회전에 따라 날개(21)에 작용되는 힘에 의해 형성되는 비틀림모멘트를 감당할 수 있는 정도의 강성도를 지니는 단면치수를 유지하도록 한다. 지지대(23)는 날개(21)가 샤프트(12)의 하단부와 510정도의 간격을 유지할 수 있는 높이로 형성한다.

이때, 상기 날개(21)는 샤프트(12)의 수평회전과 동반되는 냉동유(L)의 흐름이 상방향으로 변경되도록 고정된다.

상기 날개(21)는 비틀림 가공된 다수의 박판을 지니는 바, 그 비틀림면의 수직면에 대한 경사방향과 샤프트(12)의 회전방향을 일치시킨다. 이에 샤프트(12)의 회전에 따라 냉동유(L)가 샤프트(12)와 동일한 방향으로 선회하는 과정에서 냉동유(L)가 날개(21)에 부딪쳐 상승하므로 샤프트(12)의 하부홈(12a)을 통한 펌핑작용을 보조하여 펌핑량이 증가되도록 한다.

한편, 상기 날개(21) 및 지지대(23)는 밀폐케이스(11) 상에 회전 가능하게 장착하는 것도 가능하다. 이 경우 날개(21)는 냉동유(L)와 함께 선회되므로 펌핑력 증가의 효과는 다소 떨어진다.

제3도는 제2도의 변형예를 나타내는 구성도가 도시된다.

상기 날개(21)는 밀폐케이스(11)에 고정되는 대신 샤프트(22)의 하단면에서 중심축 상에 고정되는 구성도 가능하다.

상기 날개(21)는 지지대(23)를 개재하여 샤프트(22)에 고정되는데, 샤프트(22)의 하단부 및 날개(21)의 간격은 제2도와 같도록 한다. 반면 본 실시예의 날개(21)는 샤프트(22)와 함께 고속으로 회전되어 날개(21)에 작용하는 힘과 지지대(23)에 작용하는 비틀림모멘트가 증가되므로 제2도에 비해 소재 두께 및 단면의 치수를 증가시키도록 한다.

샤프트(22)의 회전에 따라 냉동유(L)가 샤프트(22)와 동일한 방향으로 선회하는 과정에서 냉동유(L)가 날개(21)에 부딪쳐 상승되고, 이에 샤프트(22)의 하부홈(22a)을 통한 펌핑작용을 보조하여 펌핑량이 증가되도록 하는 점은 제2도와 동일하다.

그러나 펌핑작용의 보조에 있어서 제2도는 수동적인 반면 제3도는 능동적인 기능을 수행하는 점에 있어 차이가 있다. 이러한 차이에 의해 제3도의 경우가 오일순환량에 있어서 유리한 반면, 샤프트(22)의 회전토르크가 증가되어 전력소모에 있어서 불리하다.

한편, 상기 밀폐케이스(11)의 하부에는 압축기의 운송중에 샤프트(12)의 일단을 지지하여 처짐이 발생되는 것을 방지하는 차단판(19)이 고정되는데, 본 발명에서도 그 기능은 그대로 유지하도록 하나 날개(21)를 설치하기 위한 충분한 공간을 형성하도록 개선하는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조는 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기의 미끄럼운동부에 냉동유를 공급하는 샤프트의 윤활작용이 원활하도록 하는 효과가 있다.

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

예컨대, 본 발명은 냉장고용 압축기에 적용하는 것에 관하여 도시하고 설명하였으나, 에어컨 등 모터 구동방식의 압축기가 사용되는 곳이면 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 샤프트(12)의 하부홈(12a)나선홈(12b)상부홈(12C)을 통한 나사펌프 작용으로 밀폐케이스(11) 하부의 냉동유(L)를 미끄럼운동부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 있어서: 상기 밀폐케이스(11)의 내측 하단부에서 샤프트(12)의 하방향으로 소형의 날개(21)가 지지대(23)를 개재하여 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 날개(21)는 샤프트(12)의 수평회전과 동반되는 냉동유(L)의 흐름이 상방향으로 변경되도록 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 날개(21)는 밀폐케이스(11)에 고정되는 대신 샤프트(22)의 하단면에서 중심축 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 오일순환 개선구조.