KR100314430B1 - 밀폐형 압축기의 실린더블록 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형압축기의 실린더블록 냉각장치에 관한 것이다. 본 발명은 크랭크축(5)의 회전에 의해 흡상되는 오일(L)이 전달되는 오일유로(5a)와 연통되게 실린더블록(6)을 관통하여 분지유로(20)를 형성하였다. 그리고 상기 분지유로(20)는 실린더블록(6)의 전면인 H면에 형성된 원형유로(30)와 연통되게 하였다. 상기 원형유로(30)는 압축실(6')의 둘레를 따라 상기 H면에 형성되는 것으로 그 출구(31)는 상기 실린더블록(6)의 하면으로 연장되어 밀폐용기(1)의 저면으로 낙하되도록 한다. 이와 같은 구성의 본 발명에 의하면 실린더블록(6)의 냉각이 보다 효율적으로 이루어지게 되어 압축기의 동작신뢰성이 좋아지는 이점이 있다.

Description

밀폐형압축기의 실린더블록 냉각장치{cylinder block Cooling apparatus for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더블록과 밸브어셈블리 사이로 오일을 공급하여 실린더블록의 냉각을 수행하는 밀폐형압축기의 실린더블록 냉각장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형압축기의 내부 구성이 도시되어 있다. 이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고, 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 설치되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1) 내부에 지지되어 있다.

그리고, 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여서는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)에는 회전자(4)가 일체로 설치되어 상기 고정자(3)와의 전자기적 상호작용에 의해 상기 크랭크축(5)과 함께 회전된다.

상기 크랭크축(5)의 상단에는 편심핀(5b)이 상기 크랭크축(5)의 회전중심에 대해 편심되게 형성되어 있다. 그리고 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 균형추(5c)가 형성되어 있고, 상기 크랭크축(5)과 프레임(2)의 사이에는 베어링(15)이 구비되어 있다.

그리고 상기 크랭크축(5)의 내부에는 오일통로(5a)가 형성되어 있다. 상기 오일통로(5a)를 통해서는 밀폐용기(1)의 저면에 구비되어 있는 오일(L)이 안내되어 상기 프레임(2)의 상부로 전달된다. 이와 같은 오일유로(5a)는 상기 크랭크축(5)의 하부에서는 상기 크랭크축(5)의 중심에 대해 편심되도록 형성되어 있고, 상부에서는 상기 크랭크축(5)의 외면을 따라 형성되어 상기 편심핀(5b) 까지 연결되어 있다. 상기 오일유로(5a)는 상기 편심핀(5b)의 상단부를 관통하여 밀폐용기(1)의 내상부와 연통되어 있다.

그리고, 상기 크랭크축(5)의 하단부에는 상기 오일(L)을 펌핑하여 상기 오일통로(5a)로 전달하는 펌핑기구(5d)가 설치되어 있다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더블록(6)이 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있다. 그리고 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다. 그리고 상기 실린더블록(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다.

그리고 상기 냉매에 의해 발생되는 소음을 감소시키기 위한 흡입머플러(11)가 상기 헤드커버(10)와 연결설치되어 있다. 도면 부호 12는 냉매를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 냉매를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성을 가지는 밀폐형압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 고정자(3)에 대해 회전하면서, 상기 회전자(4)와 일체로 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(5)에 대해 편심되어 있는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 상기 편심핀(5b)을 따라 구동되면서 상기 피스톤(7)을 직선왕복운동하게 한다. 이와 같이 피스톤(7)이 압축실(6') 내에서 직선왕복운동하게 되면 냉매의 압축이 이루어지게 된다.

한편, 상기 크랭크축(5)이 회전하게 되면, 그 하단부의 펌핑기구(5d)에 의해 밀폐용기(1)의 저면에 있던 오일(L)이 펌핑되어 상기 오일유로(5a)로 전달된다.상기 오일(L)은 상기 크랭크축(5)의 하부에서는 편심되게 형성된 오일유로(5a)에 의해 발생되는 원심력에 의해 상부로 펌핑되어 전달되고, 상기 크랭크축(5)의 상부에서는 크랭크축(5)의 외면을 따라 형성된 오일유로(5a)를 따라 상부로 안내된다. 그리고, 원을 그리면 회전하는 편심핀(5b)에서는 원심력에 의해 그 내부를 관통하여 형성된 오일유로(5a)를 따라 상부로 전달되어 편심핀(5b)의 상부로 비산된다. 이와 같이 편심핀(5b)의 상부로 비산된 오일(L)은 마찰부위와 열발생부위에 뿌려져 윤활과 냉각을 수행하게 된다.

그러나 종래 기술에 의한 밀폐형압축기에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 크랭크축(5) 상단부의 편심핀(5b)으로부터 상부로 비산되는 오일(L)이 실린더블록(6) 방향으로 계속하여 비산되지 않고, 상기 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전함에 따라 일정 구간을 지날 때에만 실린더블록(6) 방향으로 비산된다.

이를 보다 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 편심핀(5b) 상단의 오일유로(5a)로부터 비산되는 오일(L)은 상기 편심핀(5b)이 그리는 가상의 원의 원점(o)을 중심으로 θ의 범위에 들어가야만 실린더블록(6)으로 전달된다. 그러므로 상기 편심핀(5b)이 계속하여 회전하면서 오일(L)을 비산시키더라도 실제로 실린더블록(6)으로 전달되는 것은 비산되는 양의 θ/360°정도만이 전달된다.

따라서 압축기의 기동초기나 가혹한 운전조건에서 상기 실린더블록(6)으로 전달되는 오일(L)의 양이 충분하지 않아 상기 실린더블록(6)의 냉각이 원활하게 이루어지지 않게 된다.

특히 상기 비산되는 오일(L)은 상기 실린더블록(6)의 표면만을 냉각시키게 되고, 상기 실린더블록(6)의 전면인, 일명 H면으로는 오일(L)이 전달되지 않아 상기 실린더블록(6)의 전면에 설치되는 밸브어셈블리(9)의 사이에 열팽창율 차이에 의한 누설이 발생하여 압축기의 동작신뢰성이 떨어질 가능성이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실린더블록 전면과 밸브어셈블리 사이로 오일을 공급하도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 압축기의 동작신뢰성을 높여주는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형압축기에서 실린더부에 오일이 공급되는 것을 보인 작동상태도.

도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 실린더블록 냉각장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예의 실린더블록 전면을 보인 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 5a: 오일유로

5b: 편심핀 5c: 균형추

5d: 펌핑기구 6: 실린더

6': 압축실 7: 피스톤

8: 커넥팅로드 9: 밸브어셈블리

10: 헤드커버 11: 흡입머플러

L: 오일 20: 분지유로

30: 원형유로 31: 출구

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 크랭크축에 형성되어 원심력에 의해 오일을 상승시키는 오일유로와, 상기 오일유로에서 분지되어 실린더블록을 관통하여 실린더블록의 전면까지 오일을 전달하는 오일안내유로를 포함하여 구성된다.

상기 오일안내유로는 상기 실린더전면에 형성된 원형유로와 연결되고, 상기 원형유로의 출구부는 실린더블록의 하부로 연장되어 오일이 자중에 의해 낙하될 수 있도록 된다.

상기 원형유로는 상기 실린더블록에 장착되는 밸브어셈블리의 일면과 협력하여 하나의 완전한 유로를 형성한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 실린더블록의 냉각을 보다 확실하게 할 수 있으며, 특히 실린더블록 전면의 냉각을 수행할 수 있어 실린더블록에 장착되는 밸브어셈블리와의 사이의 누설을 방지할 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형압축기의 실린더블록 냉각장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여하여 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바에 따르면, 이들 도면에 도시된 바에 따르면, 크랭크축(5)에는 밀폐용기(1) 저면에 있는 오일(L)을 전달하는 오일유로(5a)가 형성되어 있다. 이와 같은 오일유로(5a)는 크랭크축(5)의 하단에서는 상기 크랭크축(5)의 내부에 편심되게 형성되고, 상단에서는 크랭크축(5)의 표면에 나선형으로 형성된다. 그리고 크랭크축(5)의 상단에 해당되는 편심핀(5b) 부분에서는 상기 편심핀(5b)의 내부를 관통하여 편심핀(5b)의 상단부로 관통된다.

그리고, 상기 크랭크축(5)의 표면에 나선형으로 형성된 오일유로(5a)의 부분과 연통되게 분지유로(20)가 형성되어 있다. 상기 분지유로(20)는 프레임(2)과 실린더블록(6)을 관통하여 실린더블록(6)의 전면 까지 연장된다.

한편, 상기 실린더블록(6)의 전면인 일명 H면에는 상기 분지유로(20)와 연통되어 상기 압축실(6')의 주변에 대응되는 부분을 따라 원형으로 원형유로(30)가 형성된다. 이와 같은 원형유로(30)는 상기 H면에 원형의 채널형태로 형성된 것으로, 상기 밸브어셈블리(9)가 장착됨에 의해 완전한 하나의 유로를 형성하게 된다.

여기서 상기 원형유로(30)의 출구(31)는 상기 실린더블록(6)의 전면 하부에 형성되어 원형유로(30)를 통과한 오일(L)이 배출되어 밀폐용기(1)의 저면으로 낙하되도록 한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예가 작동되는 것을 상세하게 설명한다.

압축기가 구동되면, 크랭크축(5)이 회전되면서 오일(L)이 상기 펌핑기구(5d)에 의해 펌핑되어 오일유로(5a)로 전달된다. 오일유로(5a)로 안내된 오일은 크랭크축(5)의 회전에 의한 원심력에 의해 상승되어 오일유로(5a)를 통해 전달되면서 일부가 마찰부로 전달된다. 그리고, 상기 편심핀(5b)에 형성된 오일유로(5a)를 통해 상부로 비산된다. 이때, 상기 비산되는 오일(L)은 밀폐용기(1)의 내부에 구비된 각종 부품의 상부로 비산되어 낙하되면서 여러부위로 전달되어 냉각 및 윤활작용을 하게 된다. 물론 실린더블록(6)의 표면에도 낙하되어 냉각작용을 하게 된다.

한편 상기 오일유로(5a)를 통해 흡상되어 나선형의 구간을 지나던 오일(L)은상기 분지유로(20)로 전달된다. 상기 분지유로(20)를 통해 안내되는 오일(L)은 실린더블록(6)의 내부를 관통하여 상기 H면으로 전달된다.

그리고, 상기 H면에 형성된 원형유로(30)를 따라 유동되면서 냉각작용을 수행하게 된다. 이때, 상기 압축실(6')에서 발생되는 열과 상기 밸브어셈블리(9) 측에서 발생된 열 등을 받아들이면서 냉각작용을 하게 된다.

이와 같이 원형유로(30)를 따라 흐르던 오일(L)은 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 실린더블록(6) 전면 하부에 형성된 원형유로(30)의 출구(31)를 통해 배출되어 밀폐용기(1)의 저면으로 낙하된다.

상기와 같이 오일(L)이 상기 실린더블록(6)의 전면까지 전달되면 압축실(6')에서 발생되는 열과 밸브어셈블리(9)에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 되어 실린더블록(6)과 밸브어셈블리(9) 사이의 열팽창계수 차이에 의한 누설을 방지할 수 있게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형압축기의 실린더블록 냉각장치는 편심핀 상부로 비산되는 오일을 사용한 냉각외에 별도의 분지유로를 형성하여 실린더블록 전면으로 냉각을 위한 오일을 전달하므로 실린더블록부의 냉각이 보다 확실하게 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 실린더블록과 밸브어셈블리 사이의 열팽창차이를 최소화할 수 있어 열팽창율 차이에 의한 냉매의 누설을 차단할 수 있어 압축기의 동작신뢰성이 높아지는 효과도 기대할 수 있다.

Claims (1)

1. 크랭크축에 형성되어 원심력에 의해 오일을 상승시키는 오일유로와,

   상기 오일유로에서 분지되어 실린더블록을 관통하여 실린더블록의 전면까지 오일을 전달하는 오일안내유로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 실린더블록 냉각장치.