KR100556114B1 - 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 압축기의 운전 정지시에도 메카니컬 씰의 고정링과 회전링간 접촉부에 윤활용 오일에 의한 유막 형성 상태를 유지시킴으로써, 재가동시 메카니컬 씰의 마모와 이로 인해 유발되는 누유현상을 예방할 수 있는 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기를 개시한다.

본 발명의 구성은, 윤활용 오일이 저장된 크랭크 케이스 내에 베어링으로 지지된 상태로 크랭크 샤프트가 설치되고, 상기 크랭크 케이스의 선단에는 고정링과 회전링으로 구성된 메카니컬 씰이 개재된 상태로 글랜드 커버가 설치되며, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버에는 각각 오일 공급 홀이 형성되어 상기 크랭크 케이스 내의 오일이 상기 메카니컬 씰 부위로 공급되는 구조를 가진 에어컨용 압축기에 있어서, 상기 메카니컬 씰의 고정링과 회전링 사이에 상기 오일에 의한 유막 형성 상태가 항상 유지되도록 상기 메카니컬 씰 부위로부터 상기 베어링을 통해 오일이 누출되는 것을 차단하는 베어링 씰이 설치되고, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버의 각 일측에는 상기 유막 형성후 여분의 오일이 배출되는 오일 배출 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

에어컨, 압축기, 오일, 메카니컬 씰, 기계밀봉, 고정링, 회전링, 유막, 베어링, 크랭크 케이스, 글랜드 커버

Description

재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기 {Compressor for Air-Conditioner Capable of Preventing Mechanical Sealed Part from Rerunning}

도 1 : 종래의 일반적인 압축기를 나타낸 부분 절개 측면도

도 2 : 종래 압축기의 크랭크 케이스에 대한 정면도

도 3 : 종래 압축기의 글랜드 커버에 대한 정면도

도 4 : 본 발명에 따른 압축기를 나타낸 부분 절개 측면도

도 5 : 본 발명에 따른 압축기의 크랭크 케이스에 대한 정면도

도 6 : 본 발명에 따른 압축기의 글랜드 커버에 대한 정면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 롤러 베어링 2 : 크랭크 샤프트

3 : 크랭크 케이스 3a,6a : 오일 공급 홀

3b,6b : 오일 배출 홀 4 : 커넥팅 로드

5 : 실린더 헤드 6 : 글랜드 커버

7 : 메카니컬 씰 7a : 고정링

7b : 회전링 8 : 베어링 씰

본 발명은 에어컨 시스템에서 냉매를 압축시키는 압축기에 관한 기술로서, 보다 상세하게는, 압축기의 운전 정지후 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 발생하지 않도록 메카니컬 씰의 고정링과 회전링간 접촉면의 유막을 보전하는 기술이 개시된 에어컨용 압축기에 관한 것이다.

실내 공기의 온도나 습도를 자동적으로 조절함으로써 실내의 공기를 쾌적한 상태로 유지시키는 장치인 공기조화기 즉 에어컨은, 압축기와 응축기 및 팽창밸브와 증발기 등으로 구성되어, 이들을 순환하는 냉매에 열교환이 이루어짐으로써 냉/난방 등을 수행하게 된다.

이러한 에어컨을 구성하는 장치들 중, 압축기는 냉매를 압축시켜 고온 고압의 기체 상태로 만들어 응축기로 보냄으로써 냉매를 순환시키는 역할을 하게 된다.

첨부도면 도 1에는 이러한 압축기의 구조를 알 수 있는 종래의 압축기가 예시되어 있으며, 도 2와 도 3은 각각 종래 압축기의 크랭크 케이스와 글랜드 커버에 대한 정면도를 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 롤러 베어링(1)에 의해 회전 가능하게 지지된 상태로 크랭크 샤프트(2)가 크랭크 케이스(3) 내에 설치되어 있고, 크랭크 샤프트(2)의 외주부에는 말단부에 피스톤(미도시)이 구비된 커넥팅 로드(4)가 연결되어 있다. 그리고, 크랭크 케이스(3)의 상부에는 상기 피스톤이 왕복운동하게 되는 실린더가 형성됨과 아울러 실린더 헤드(5)가 설치 되어있고, 크랭크 케이스(3)의 전방에는 글랜드 커버(gland cover: 6)가 메카니컬 씰(mechanical seal : 7)에 의해 크랭크 샤프트(2)와 완전히 밀착되어 그 접촉면에서의 미끄럼운동을 가능케 하면서 밀봉하는 구조로 설치되어 있다. 한편, 크랭크 케이스(3)의 내부 저면에는 윤활용 오일이 채워져 있는데, 이 오일은 크랭크 샤프트(2)의 회전시 피스톤과 실린더 사이로 공급되어 피스톤과 실린더간의 마찰을 저감시키는 역할을 한다. 그리고, 오일의 일부는 크랭크 케이스(3)와 글랜드 커버(6)에 형성되어 있는 오일 공급 홀(3a,6a)을 통해 메카니컬 씰(7)측으로 공급됨에 따라, 글랜드 커버(6)측에 고정된 고정링(7a), 그리고 크랭크 샤프트(2)와 함께 회전하는 회전링(7b) 사이에 유막이 형성되어 고정링(7a)과 회전링(7b) 사이의 접촉면에 윤활이 이루어짐으로써 고정링(7a)과 회전링(7b)간의 마찰을 완화하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 압축기에 있어서, 압축기가 운전 정지된 상태에서는 크랭크 샤프트(2)를 지지하고 있는 롤러 베어링(1)의 내외륜과 롤러 사이에 형성된 틈을 통해 오일이 빠져나가게 되는데, 이러한 상태가 지속되면 메카니컬 씰(7)의 고정링(7a)과 회전링(7b)간의 유막이 파괴됨으로써, 압축기의 재가동시 메카니컬 씰(7)의 마모가 발생하게 된다. 결국 메카니컬 씰(7)의 마모가 진전되어 누유현상으로 이어지게 되고, 결과적으로 압축기는 물론 에어컨의 성능을 저하시키는 문제를 초래하게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 압축기의 운전 정지시에도 메카니컬 씰의 고정링과 회전링간 접촉부에 윤활용 오일에 의한 유막 형성 상태를 유지시킴으로써, 재가동시 발생되는 메카니컬 씰의 마모와 이로 인해 유발되는 누유현상을 예방할 수 있는 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기는, 윤활용 오일이 저장된 크랭크 케이스 내에 베어링으로 지지된 상태로 크랭크 샤프트가 설치되고, 상기 크랭크 케이스의 선단에는 고정링과 회전링으로 구성된 메카니컬 씰이 개재된 상태로 글랜드 커버가 설치되며, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버에는 각각 오일 공급 홀이 형성되어 상기 크랭크 케이스 내의 오일이 상기 메카니컬 씰 부위로 공급되는 구조를 가진 에어컨용 압축기에 있어서, 상기 메카니컬 씰의 고정링과 회전링 사이에 상기 오일에 의한 유막 형성 상태가 항상 유지되도록 상기 메카니컬 씰 부위로부터 상기 베어링을 통해 오일이 누출되는 것을 차단하는 베어링 씰이 설치되고, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버의 각 일측에는 상기 유막 형성후 여분의 오일이 배출되는 오일 배출 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 베어링 씰은 상기 베어링의 상기 글랜드 커버와 대향하는 부위에 설치되고, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버의 오일 배출 홀들은 각각 상기 크랭크 샤프트의 축중심을 기준으로 상기 오일 공급 홀로부터 45°지점 부근에 형성될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

첨부도면 도 4는 본 발명에 따른 압축기의 구조를 나타낸 부분 절개 측면도이고, 도 5와 도 6은 각각 도 4의 크랭크 케이스와 글랜드 커버에 대한 정면도로서, 종래 기술을 도시한 도 1 내지 도 3과 동일한 부위에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 압축기는, 내부 저면에 윤활용 오일이 저장되어 있으며 상부측에는 실린더가 형성되어 있는 크랭크 케이스(3)와, 롤러 베어링(1)에 의해 회전가능하게 지지된 상태로 크랭크 케이스(3)의 내부에 설치된 크랭크 샤프트(2)와, 말단부에 피스톤(미도시)을 구비하며 크랭크 샤프트(2)의 외주부에 연결된 커넥팅 로드(4)와, 크랭크 케이스(3) 상단의 실린더 위에 설치된 실린더 헤드(5), 그리고 크랭크 케이스(3)의 선단에 설치된 글랜드 커버(6)를 주요 구성 요소로 포함하고 있다.

그리고, 크랭크 샤프트(2)의 외주면과 글랜드 커버(6)의 내부 사이에는 메카니컬 씰(7)이 설치되어 있는데, 이 메카니컬 씰(7)은 글랜드 커버(6)측에 고정되는 고정링(7a) 및 크랭크 샤프트(2)에 밀착되어 크랭크 샤프트(2)와 함께 회전하는 회전링(7b)으로 구성되어 있어서, 크랭크 샤프트(2)가 미끄럼운동할 수 있게 되면서 밀봉이 이루어진 구조로 되어 있다. 또, 크랭크 케이스(3)의 내부 저면에 채워져 있는 윤활용 오일이 크랭크 샤프트(2)의 회전시 메카니컬 씰(7) 부위로 공급될 수 있도록 크랭크 케이스(3)와 글랜드 커버(6)에는 각각 오일 공급 홀(3a,6a)이 형성되어 있다. 특히, 이들 오일 공급 홀(3a,6a)들은, 크랭크 샤프트(2)가 회전할 때 크랭크 케이스(3) 저부의 오일이 커넥팅 로드(4)에 의해 쳐올려져서 메카니컬 씰(7) 부위로 유입되기에 적당한 위치인 크랭크 샤프트(2)의 수직 상방측과 잇닿은 부위에 형성되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 본 발명의 첫 번째 특징은, 메카니컬 씰(7) 부위로부터 롤러 베어링(1)을 통해 오일이 누출되는 것을 차단하는 베어링 씰(8)이 설치되는 데에 있다. 특히, 이 베어링 씰(8)은 롤러 베어링(1)의 글랜드 커버(6)와 대향하는 부위에 설치되는 것이 바람직한데, 보다 구체적으로는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 롤러 베어링(1)의 롤러와 내/외륜 사이의 틈새를 막는 위치에 설치된다. 이에 따라, 크랭크 케이스(3)의 저부로부터 오일 공급 홀(3a,6a)들을 통해 공급된 오일에 의해 메카니컬 씰(7) 부위가 잠기게 됨으로써 메카니컬 씰(7)의 고정링(7a)과 회전링(7b) 사이에 유막이 형성된 상태로 항시 유지된다.

이어서, 본 발명의 두 번째 특징은, 상기 크랭크 케이스(3)와 글랜드 커버(6)의 각 일측에, 앞서 설명한 바와 같은 유막의 형성후 여분의 오일이 배출되기 위한 오일 배출 홀(3b,6b)들이 형성된 점에 있다. 이러한 오일 배출 홀(3b,6b)들은, 메카니컬 씰(7)이 적정량의 오일만으로 유막 형성 상태를 유지할 수 있도록, 각각 크랭크 샤프트(2)의 축중심을 기준으로 오일 공급 홀(3a,6a)로부터 45°지점 부근에 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 압축기에서는, 베어링 씰(8)과 오일 배출 홀(3a,6a)의 구성에 의하여 메카니컬 씰(7)의 고정링(7a)과 회전링(7b) 사이에 적정량의 윤활용 오일에 의한 유막 형성 상태가 항시 유지되기 때문에, 압축기(혹은 에어컨)의 운전 정지후 일정 시간이 경과한 상태에서 재가동될 경우에도 메카니컬 씰(7)의 고정링(7a)과 회전링(7b)간 접촉면부가 적절하게 윤활됨으로써, 기존의 메카니컬 씰의 마모현상은 일어나지 않게 된다.

이상에서 설명된 본 발명에 따른 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기는, 재가동시 발생되는 메카니컬 씰의 마모와 이로 인해 유발되는 누유현상이 방지되므로, 압축기 및 에어컨 전체의 원활한 성능 발휘에 기여하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 윤활용 오일이 저장된 크랭크 케이스 내에 베어링으로 지지된 상태로 크랭크 샤프트가 설치되고, 상기 크랭크 케이스의 선단에는 고정링과 회전링으로 구성된 메카니컬 씰이 개재된 상태로 글랜드 커버가 설치되며, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버에는 각각 오일 공급 홀이 형성되어 상기 크랭크 케이스 내의 오일이 상기 메카니컬 씰 부위로 공급되는 구조를 가진 에어컨용 압축기에 있어서,

   상기 메카니컬 씰의 고정링과 회전링 사이에 상기 오일에 의한 유막 형성 상태가 항상 유지되도록 상기 메카니컬 씰 부위로부터 상기 베어링을 통해 오일이 누출되는 것을 차단하는 베어링 씰이 설치되고, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버의 각 일측에는 상기 유막 형성후 여분의 오일이 배출되는 오일 배출 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베어링 씰은 상기 베어링의 상기 글랜드 커버와 대향하는 부위에 설치되고, 상기 크랭크 케이스와 상기 글랜드 커버의 오일 배출 홀들은 각각 상기 크랭크 샤프트의 축중심을 기준으로 상기 오일 공급 홀로부터 45°지점 부근에 형성된 것을 특징으로 하는 재가동시 메카니컬 씰의 마모가 방지되는 에어컨용 압축기.

Images