KR100221137B1 - 배플케이스 구조를 지닌 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 밀폐형 압축기에서 고압발생부와 모터부를 연결하는 회전축의 윤활이 원활하도록 하는 배플케이스 구조를 지닌 압축기에 관한 것이다.

그 배플케이스 구조를 지닌 압축기는, 편심축(12)의 나선홈(12a)을 통한 나사 펌프 작용으로 밀폐케이스(11) 하부의 냉동유(L)를 피스톤 등의 고압발생부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 밀폐케이스(11)의 내부 하단에서 편심측(12)의 하단부와 동일한 중심선 상에 반원형상으로 높이는 냉동유(L)의 충전 높이와 같거나 약간 작게 형성하여 설치되는 중앙플레이트(21), 그리고 상기 중앙플레이트(21)의 양단과 각각 소정의 틈새(C)를 유지함과 더불어 밀폐케이스(11)의 측면으로 갈수록 소정의 경사각(1)으로 높이가 증가하면서 연장되어 설치되는 측면 플레이트(22)를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 발명은 냉장고의 밀폐형 압축기에서 케이스 하단에 소정의 구조를 지닌 격막을 설치함으로써, 고압발생부와 모터부를 연결하는 회전축의 윤활이 원활해져 부품의 내구성 및 작동효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

배플케이스 구조를 지닌 압축기

본 발명은 압축기(compressor)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 고압 발생부와 모터부를 연결하는 회전축의 윤활이 원활하도록 케이스 하단에 소정의 격막을 설치하는 배플케이스 구조를 지닌 압축기에 관한 것이다.

냉장고에 있어서 압축기는 통상적으로 전기적 에너지에 의한 회전력을 왕복운동의 기계적 에너지로 변환하는 수단으로서, 비등점이 낮은 냉매가 압축기를 거치면서 고압(약 12기압) 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 모터부가 장착된 구조이다.

고압발생부는 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15) 등으로 대별할 수 있으며, 모터부는 스테이터(18) 및 로터(19)로 대별할 수 있는데, 고압발생부는 하부에 설치되는 모터부와 편심축(12)으로 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 편심축(12)을 회전가능하게 지지하며 슬라이딩 베어링의 역할도 수행하는 부싱부(17a)를 지닌다.

작동을 보면, 모터에 의해 회전 되는 편심축(12)이 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 토출 머플러(16)를 지나고 배출파이프를 통해 응축기(도시 생략)로 보내진다. 상기 흡입머플러 및 토출머플러(16)는 냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음을 감소시키는 역할을 수행한다.

이러한 구성을 지닌 압축기(10)에서 기계적 마찰손실을 압축기 효율과 밀접적인 관계에 있으므로 회전 접촉부에 적절한 윤활을 요하는 바, 특히 마찰면적이 가장 큰 편심축(12)과 프레임(17)의 부싱부(17a)사이에서 고윤활성 있는 구조가 필요하다.

수직축을 중심으로 회전하는 편심축(12)을 지지하는 부싱부(17a)와 같은 슬라이딩 베어링에 있어서는 적하급유(drop oiling), 나사급유(screw oiling), 강제급유(forced lubrication) 등 다양한 급유방식이 적용될 수 있다.

종래의 압축기(10)에는 편심축(12)의 외주면에 나선홈(12a)을 만들고 편심축(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 나선홈(12a)의 일단이 냉동유에 잠기도록 하면 편심축(12)의 회전으로 냉동유가 상승하여 부싱부(17a)를 윤활하고 편심축(12)의 상부로 토출된 후 다시 밀폐케이스(11)로 낙하하는 순환과정을 거쳐 미끄럼마찰 저항손실을 줄인다.

이때, 편심축(12)의 고속 회전으로 냉동유(L)도 동일한 방향으로 선회하게 되므로 냉동유(L)의 우면은 편심축(12)이 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 편심축(12)과 동일한 방향으로 선회함에 따라 나선홈(12a)을 지닌 편심축(12)의 나사펌프 작용이 원활하지 못하게 되어 미끄럼 마찰저항 증가에 따른 부품의 내구성 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 고압발생부와 모터부를 연결하는 회전축의 윤활이 원활하도록 케이스 하단에 소정의 격막을 설치하는 배플케이스 구조를 지닌 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

제1도는 밀폐형 압축기의 내부를 개략적으로 나타내는 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 배플플레이트의 배치상태를 나타내는 평면도.

제3도는 제2도의 배플플레이트의 구조를 정면으로 나타내기 위한 구성도.

제4도는 제2도의 변형예를 나타내는 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 11 : 밀폐케이스

12 : 편심축 12a : 나선홈

13 : 실린더 14 : 피스톤

15 : 밸브 16 : 토출머플러

17 : 프레임 17a : 부싱부

18 : 스테이터 19 : 로터

21, 31 : 중앙플레이트 22, 32 : 측면플레이트

L : 냉동유 C : 틈새

D : 직경: 경사각

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 편심축의 나선홈을 통한 나사펌프 작용으로 밀폐케이스 하부의 냉동유를 피스톤 등의 고압발생부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 있어서 :

상기 밀폐케이스의 내부 하단에서 편심축의 하단부와 동일한 중심선 상에 반원형상으로 높이는 냉동유의 충전 높이와 같거나 약간 작게 형성하여 설치되는 중앙플레이트 :

그리고 상기 중앙플레이트의 양단과 각각 소정의 틈새를 유지함과 더불어 밀폐케이스의 측면으로 갈수록 소정의 경사각으로 높이가 증가하면서 연장되어 설치되는 측면플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배플케이스 구조를 지닌 압축기를 제공한다.

이때, 상기 중앙플레이트는 반원형으로 형성하는 대신, 소정의 직경에 걸쳐 배치되는 중앙플레이트가 균일한 틈새를 유지하며 다수개로 분할되고 측면플레이트와도 틈새를 유지하며 설치한다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

제2도는 본 발명에 따른 배플플레이트의 배치상태를 나타내는 평면도가 도시된다.

본 발명은 편심축(12)의 나선홈(12a)을 통한 나사펌프 작용으로 밀폐케이스(11) 하부의 냉동유(L)를 피스톤 등의 고압발생부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 적용한다.

밀폐케이스(11)는 상부케이스와 하부케이스가 기밀을 유지하며 접합되는 구조로서 본 발명은 냉동유(L)(제1도)가 충전되는 하부의 밀폐케이스(11)에 적용한다.

이때, 상기 밀폐케이스(11)의 내부 하단에서 편심축(12)의 하단부와 동일한 중심선 상에 반원형상의 중앙플레이트(21)를 설치한다.

중앙플레이트(21)의 반원부 곡률반경의 중심은 편심축(12)의 회전중심과 일치되도록 한다.

또, 상기 중앙플레이트(21)의 양단과 각각 소정의 틈새(C)를 유지하고 밀폐케이스(11)의 측면으로 연장되어 설치되는 측면플레이트(22)를 구비한다.

측면플레이트(22)는 대략 밀폐케이스(11)를 양분하는 정도로 설치하고, 측면플레이트(22) 및 중앙플레이트(21)와의 틈새(C)는 냉동유가 유동하는 속도를 지연시킬 수 있는 정도의 유동저항을 형성하는 크기로 한다.

이러한 구성을 지닌 압축기의 작동시 편심축(12)의 회전으로 우측의 냉동유는 어느정도 선회하나 그 범위가 좁고, 중앙플레이트(21) 및 측면플레이트(22)에 의한 유동저항을 받기 때문에 종래와같이 냉동유의 액면 차이가 심하지 않다.

제3도는 제2도의 배플플레이트의 구조를 정면으로 나타내기 위한 구성도가 도시된다.

본 발명에 따른 중앙플레이트(21)의 높이는 냉동유의 충전 높이와 같거나 약간 작게 형성한다.

밀폐케이스(11)의 하단은 편심축(12), 스테이터(18), 지지볼트 등 다수의 부품이 존재하여 간섭의 우려가 있고, 압축기의 작동시 편심축(12)의 회전으로 우측의 내동유가 어느정도 선회하면서 중앙부의 액면이 내려가기 때문이다.

또, 상기 측면플레이트(22)는 밀폐케이스(11)의 측면으로 갈수록 소정의 경사각()으로 높이가 증가한다.

마찬가지로 압축기의 작동시 편심축(12)의 회전으로 우측의 냉동유가 어느 정도 선회하면서 주변부의 액면이 올라가기 때문이다. 경사각()도 본 발명의 압축기에서 형성되는 액면차에 근접하는 최소 치수로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 중앙플레이트(21) 및 측면플레이트(22)의 높이를 변화시킴으로써 압축기의 작동 전후에 냉동유의 액면 차이가 심하지 않고, 편심축(12)의 나선홈(12a)을 통한 나사펌프 작용이 개선된다.

제4도는 제2도의 변형예를 나타내는 구성도가 도시된다.

상기 중앙플레이트(21)(제3도)는 반원형으로 형성하는 대신, 소정의 직경(D)에 걸쳐 배치되는 중앙플레이트(31)가 균일한 틈새(C)를 유지하며 다수개로 분할되고 측면플레이트(32)와도 틈새(C)를 유지하며 설치한다.

이때의 측면플레이트(32)는 냉동유의 유동을 줄이는데 필요한 최소한의 수량으로 형성하는 것도 가능하다. 바람직하기로는 중앙플레이트(31)의 수량과 측면플레이트(32)의 수량이 일치하도록 중앙플레이트(31)의 각 분할부 후방으로 하나씩의 측면플레이트(32)를 둔다.

도시에는 나타나지 않으나, 중앙플레이트(31)의 높이는 냉동유(L)의 충전 높이와 같거나 약간 작게 형성한다.

중앙플레이트(31)간의 틈새(C)는 냉동유가 유동하는 속도를 지연시킬 수 있는 정도의 유동저항을 형성하는 크기로 하는데, 제2도에 비해 틈새(C)의 수가 많으므로 크기는 더 작게 한다.

또, 측면플레이트(32)는 밀폐케이스(11)의 측면으로 갈수록 소정의 경사각()으로 높이가 증가한다.

제4도의 경우는 제2도와 달리 중앙플레이트(31)가 냉동유의 유동저항에 큰 기여를 하므로 측면플레이트(32)는 경사각()을 주지 않고 중앙플레이트(31)의 높이와 동일하게 하는 것도 가능하다.

한편, 상기 중앙플레이트(21)(31) 및 측면플레이트(22)(32)는 박판을 용접하는 구조로 형성한다. 밀폐케이스(11)와의 기밀성은 중요하지 않으므로 단속적인 용접도 무방하다.

이러한 구성을 지닌 압축기의 작동시 편심축(12)의 회전으로 중앙의 냉동유는 어느정도 선회하나 그 범위가 좁고, 중앙플레이트(31) 및 측면플레이트(32)에 의한 유동저항을 받기 때문에 냉동유의 액면 차이는 가장 작게 형성된다.

제4도의 구조는 압축기 작동시 냉동유의 액면 차이가 가장 적은 장점이 있으나, 제2도에 비해 장치 구성이 복잡한 편이므로 용량이 큰 압축기에 적용하기에 적합하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 배플케이스 구조를 지닌 압축기는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 케이스 하단에 소정의 구조를 지닌 격막을 설치함으로써, 고압발생부와 모터부를 연결하는 회전축의 윤활이 원활해져 부품의 내구성 및 자동효율이 향상되는 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, 에어컨등 모터 구동방식의 압축기가 사용되는 것이면 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 편심축(12)의 나선홈(12a)을 통한 나사펌프 작용으로 밀폐케이스(11) 하부의 냉동유(L)를 피스톤 등의 고압발생부에 공급하는 냉장고의 밀폐형 압축기에 있어서 : 상기 밀폐케이스(11)의 내부 하단에서 편심축(12)의 하단부와 동일한 중심선상에 반원형상으로 높이는 냉동유(L)의 충전 높이와 같거나 약간 작게 형성하여 설치되는 중앙플레이트(21) : 그리고 상기 중앙플레이트(21)의 양단과 각각 소정의 틈새(C)를 유지함과 더불어 밀폐케이스(11)의 측면으로 갈수록 소정의 경사각()으로 높이가 증가하면서 연장되어 설치되는 측면플레이트(22)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배플케이스 구조를 지닌 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙플레이트(21)는 반원형으로 형성하는 대신, 소정의 직경(D)에 걸쳐 배치되는 중앙플레이트(31)가 균일한 틈새(C)를 유지하며 다수개로 분할되고 측면플레이트(32)와도 틈새(C)를 유지하며 설치되는 것을 특징으로 하는 배플케이스 구조를 지닌 압축기.