KR100330625B1 - 압축기의 회전축 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 저압의 기체를 고압으로 압축시키기 위한 압축기의 회전축에 있어서, 상기 회전축의 회전 중심으로부터 편심되어 설치되는 편심부를 포함하되, 상기 편심부의 외주연은, 상기 회전축의 회전 중심과 가장 가까운 지점으로부터 좌우로 일정거리 이내로 되는 제 1 거리(ℓ)와, 상기 회전축의 회전 중심과 가장 먼 지점으로부터 좌우로 일정거리 이내로 되는 제 2 거리(ℓ')를 포함하며, 상기 제 1 거리(ℓ)에는 언더컷이 형성되어 있으므로, 본 발명은 마찰 마모에 의한 기계적인 효율이 높아질 뿐만 아니라 압축기의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Description

압축기의 회전축{A rotating shaft of compressor}

본 발명은 냉매 등의 유체를 압축하는 로터리 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고속으로 회전하는 회전축의 편심부 외경에 운전시 부하가 최대인 지점을 피하여 국부 언더컷을 하여 롤러와의 마찰 마모에 의한 기계적 효율을 높임과동시에 신뢰성을 향상시키도록 한 압축기의 회전축에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 밀폐된 케이스(1)의 내측에는 고정자(2)가 설치되어 있고, 상기 고정자(2)의 내측에는 회전축(3)을 갖는 회전자(4)가 고정자(2)의 자장에 의해 회전되도록 설치되어 있으며, 상기 회전축(3)의 하측에 편심 형성된 편심부(3a)의 외측에는 롤러(5)가 설치되어 있다.

상기와 같은 편심부(3a) 및 롤러(5)는 실린더(6)의 내에 삽입 설치되어 있으며, 상기 실린더(6)의 상 하측에는 상기 회전축(3)을 지지하는 상부 및 하부플랜지(7)(8)가 각각 체결부재(98, 99)로 상기 실린더(6)와 체결되어 있다.

그리고, 상기 상부플랜지(7)의 상측에는 실린더(6)내에서 압축되어 토출구(7a)를 통해 토출되는 과정에서 발생되는 냉매가스의 소음을 저감시키는 머플러(9)가 상기 체결부재(98)에 의해 상부플랜지(7)와 함께 실린더(6)에 체결 고정되어 있으며, 상기 실린더(6)의 일측에는 냉매의 흡입에 따른 부하 변동으로 발생하는 액상의 냉매가 압축기의 실린더(6)내로 유입되지 않도록 액상의 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터(10)가 흡입관(11)을 개재하여 접속되어 있고, 상기 케이스(1)의 상측에는 상기 머플러(9)를 통하여 토출된 냉매가스를 케이스(1)의 외측으로 토출시키는 토출관(12)이 접속되어 있다.

또한, 상기 회전축(3)의 내측에 형성된 오일상승통로(3b)에는 케이스(1)내에 저류된 오일(13)을 상승시켜 상기 실린더(6)의 내측 및 상부플랜지(7)의 내측등으로 공급하는 오일픽업부재(14)가 삽입 설치되어 있다. 상기 오일상승통로(3b)의 상단부에는 회전축(3)의 외주면으로 오일(13)이 흐르도록 오일공(3c)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 회전축(3)의 편심부(3a)의 외주면에는 상기 롤러(5)와 접촉부분을 최소화시켜 마찰에 의한 마모를 방지하도록 소정 폭의 언더컷(3d)이 형성되고, 이 언더컷(3d)에 오일(13)이 공급되어 상기 편심부(3a)와 롤러(5)의 사이에 윤활되도록 상기 오일상승통로(3b)와 연통된 오일통로(3e)가 형성되어 있다.

상기 실린더(6)에는 상기 흡입관(11)이 연결되는 흡입구(6a)와, 베인(도시안됨)을 중심으로 한 압축공간에서 압축된 냉매가스를 토출시키도록 상기 상부플랜지(7)의 토출구(7a)와 연결되는 위치에 형성된 실린더용 토출구(6b)가 형성되어 있고, 상기 상부플랜지(7)의 상면에는 흡입구(6a)를 통해 냉매가 흡입될 때는 상기 상부플랜지(7)의 토출구(7a)에 밀착되어 폐쇄되고, 압축시에는 토출구(6b, 7a)를 통해 압축가스가 토출되도록 개방되는 토출밸브(6c)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 압축기는 고정자(2)에 전류가 인가됨에 따라 형성되는 자장에 의해 회전자(4) 및 회전축(3)이 회전되면, 상기 실린더(6)의 내부에서는 상기 회전축(3)과 일체로 회전되는 편심부(3a) 및 롤러(5)가 편심하여 회전되고, 이 편심 회전에 따라 상기 롤러(5)의 외주면에서 스프링의 탄력을 받아 미끄럼 접촉하는 베인(도시안됨)이 실린더(6) 내의 공간을 흡입공간과 압축공간으로 구획하여 형성하게 된다. 즉, 상기 베인은 상기 흡입관(11)이 연결된 흡입구(6a) 및 토출구(6b)의 사이에 설치되어 상기 캠(3a)이 토출구 방향으로 회전하면, 그 흡입력에 의해 상기 어큐뮬레이터(10) 및 흡입관(11)을 거쳐 상기 흡입구(6a)를 통해 냉매가 흡입되고, 상기 실린더(6)의 토출구(6b)로 고온 고압의 냉매가 토출된다.

이 때, 상기 흡입구(6a)를 통해 냉매가 흡입될 때, 상기 상부플랜지(7)의 상면에 있는 토출밸브(6c)는 하강하여 토출구(6b)에 밀착되고, 압축공간에서 냉매가 압축되어 토출구(6b)를 통해 토출시에는 상기 토출밸브(6c)는 상측으로 휘어지면서 토출구(6b)를 개방하게 된다.

그리고, 상기 회전축(3)의 작동에 따라 회전되는 오일픽업부재(14)는 케이스(1)내에 저장된 오일(13)을 상기 회전축(3)의 오일상승통로(3b)로 상승시키고, 이 상승된 오일은 상기 오일상승통로(3b)와 회전축의 외주면과 관통되어 있는 오일공(3c)을 통하여 실린더(6)의 내측이나 상부플랜지(7)의 내측으로 오일(13)을 공급하고, 상기 오일통로(3e)를 통하여 상기 언더컷(3d)에 오일이 공급됨으로써 상기 편심부(3a)와 롤러(5)의 마찰에 의한 마모 현상이 방지된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 압축기는, 상기 회전축(3)의 편심부(3a)의 외주면 전체에는 롤러(5)와 편심부(3a)와의 마찰에 의한 마모를 방지하기 위하여 일정 폭의 언더컷(3d)이 형성되어 있는 바, 이러한 회전축(3)의 편심부(3a) 외주면과 상기 롤러(5)의 내주면과 접촉면적이 적어서 기계적 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 압축기의 회전축의 편심부 중에서 운전시 부하가 최대가 되는 지점에 대응하는 부위에는 언더컷을 형성하지 않음으로써 마찰력의 증가에 의한 마모에 의한 기계적 효율을 최대로 높임과 동시에 압축기의 신뢰성을 향상시킨 압축기의 회전축을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 저압의 기체를 고압으로 압축시키기 위한 압축기의 회전축에 있어서,상기 회전축의 회전 중심으로부터 편심되어 설치되는 편심부를 포함하되,상기 편심부의 외주연은, 상기 회전축의 회전 중심과 가장 가까운 지점으로부터 좌우로 일정거리 이내로 되는 제 1 거리(ℓ)와, 상기 회전축의 회전 중심과 가장 먼 지점으로부터 좌우로 일정거리 이내로 되는 제 2 거리(ℓ')를 포함하며, 상기 제 1 거리(ℓ)에는 언더컷이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.바람직하게, 상기 언더컷이 형성된 상기 편심부의 제 1 거리(ℓ)는 상기 편심부의 원주의 1/4에 해당하는 거리 이내가 되도록 한다.또한, 상기 언더컷은 오일이 공급될 수 있는 오일 통로와 연통되도록 한다.

도1은 일반적인 압축기를 도시한 종단면도,

도2는 종래의 압축기의 회전축을 도시한 사시도,

도3은 본 발명의 압축기의 회전축을 도시한 사시도,

도4는 본 발명의 압축기의 회전축을 도시한 평면도,

도5는 본 발명의 압축기를 도시한 종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 회전축 6 : 실린더

3a : 편심부 3b : 오일 상승통로

3c : 오일공 3d : 언더컷

3e : 오일통로

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예를 설명하는 도3 내지 도5에서 종래의 도면과 동일한 부분에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 압축기에 있어서, 밀폐된 케이스(1)의 내측에는 고정자(2)가 설치되어 있고, 상기 고정자(2)의 내측에는 회전축(3)을 갖는 회전자(4)가 고정자(2)의 자장에 의해 회전되도록 설치되어 있으며, 상기 회전축(3)의 하측에 편심 형성된 편심부(3a)의 외측에는 롤러(5)가 설치되어 있다.

또한, 상기 회전축(3)의 내측에 형성된 오일상승통로(3b)에는 케이스(1)내에 저장된 오일(13)을 상승시켜 상기 실린더(6)의 내측 및 상부플랜지(7)의 내측등으로 공급하는 오일픽업부재(14)가 삽입 설치되어 있다. 상기 오일상승통로(3b)의 상단부에는 회전축(3)의 외주면으로 오일(13)이 흐르도록 오일공(3c)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 회전축(3)의 편심부(3a)의 외주면에는 상기 롤러(5)와 접촉부분을 최적화시키도록 언더컷(3d)이 형성되어 있다. 이 언더컷(3d)은 상기 편심부(3a)의 외주면 중 상기 회전축(3)의 회전 중심(22)과 가장 멀리 위치한 위치(20)로부터 좌우로 일정거리 이내로 되는 제2거리(ℓ')를 제외한 영역, 더 구체적으로는 상기 편심부(3a)의 외주면 중에서 상기 회전축(3)의 중심(22)과 가장 가까운 지점(24)으로부터 좌우로 일정거리를 이루는 제1거리(ℓ) 이내의 영역에 형성되어 있다. 바람직하게는, 언더컷(3d)이 형성된 상기 편심부(3a)의 제 1 거리(ℓ)는 편심부(3a)의 원주의 1/4에 해당하는 거리 이내로 되도록 한다.

또한, 이 언더컷(3d)에는 상기 편심부(3a)와 롤러(5)의 사이를 윤활하도록 오일(13)이 공급되는 오일통로(3e)가 상기 회전축(3)의 내부에 형성된 오일상승통로(3b)와 연통 형성되어 있다.

이와 같은 본 발명에 의한 압축기에서 그 작용 및 효과를 설명하면, 전원을 인가하면 고정자(2)에 자장이 형성되고, 이 형성된 자장의 영향으로 그 내측의 회전자(4)가 회전하게 되고, 동시에 상기 회전자(4)의 내측에 압입된 회전축(3)이 회전하게 된다.

상기 회전축(3)의 하부에 형성된 편심부(3a)와 그 외주면의 롤러(5)는 실린더(6)의 내벽에 수용되어 회전하게 되는 바, 이 회전축(3)이 편심 회전되면서 실린더(6)내에서 흡입구(6a)를 통해 냉매를 흡입하고, 토출구(6b)를 통해 냉매를 토출시킨다.

이와 같은 압축기에 있어서, 상기 회전축(3)의 편심부(3a)는 실린더(6)의 내벽에 밀착 회전되면서 흡입된 냉매를 압축하게 되는 바, 상기 편심부(3a)에 걸리는 부하는 상기 회전축(3)의 중심(22)으로부터 가장 먼 부분(20)에서 최대가 되기 때문에 이 부분에서 종래 강도가 약한 것을 보강하게 위해 언더컷(3d)을 일부 형성하지 않음으로써 부하가 작게 걸리는 부분에만 언더컷(3d)을 형성하고, 오일(13)을 공급함으로써 마찰 마모에 의한 기계적인 효율을 높임과 동시에 신뢰성을 향상시키게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기의 회전축에 의하면, 상기 편심부에 걸리는 부하는 상기 회전축의 중심선으로부터 가장 먼 부분에서 최대가 되기 때문에 이 부분에서 종래 강도가 약한 것을 보강하게 위해 언더컷을 일부 형성하지 않음으로써 부하가 작게 걸리는 부분에만 언더컷을 형성하고, 오일을 공급함으로써 마찰 마모에 의한 기계적인 효율을 높임과 동시에 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. (정정)

   저압의 기체를 고압으로 압축시키기 위한 압축기의 회전축(3)에 있어서,

   상기 회전축(3)의 회전 중심(22)으로부터 편심되어 설치되는 편심부(3a)를 포함하되,

   상기 편심부(3a)의 외주연은, 상기 회전축(3)의 회전 중심(22)과 가장 가까운 지점(24)으로부터 좌우로 일정거리 이내로 되는 제 1 거리(ℓ)와, 상기 회전축의 회전 중심(22)과 가장 먼 지점(20)으로부터 좌우로 일정거리 이내로 되는 제 2 거리(ℓ')를 포함하며, 상기 제 1 거리(ℓ)에는 언더컷(3d)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 회전축.
2. (정정)

   제1항에 있어서,

   상기 언더컷(3d)이 형성된 상기 편심부(3a)의 제 1 거리(ℓ)는 상기 편심부(3a)의 원주의 1/4에 해당하는 거리 이내인 것을 특징으로 하는 압축기의 회전축.
3. (정정)

   제1항에 있어서,

   상기 언더컷(3d)은 오일이 공급될 수 있는 오일 통로(3e)와 연통되는 것을 특징으로 하는 압축기의 회전축.