KR100693170B1 - 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 크랭크축(30)의 오일유로(32)로 오일을 펌핑하기 위해 상기 크랭크축(30)의 하단부에 슬리이브(40)를 압입하고, 상기 슬리이브(40)의 내부에는 상대적으로 회전되지 않는 흡상부재(50)를 설치한다. 상기 흡상부재(50)그 상기 슬리이브(40)의 내면과 소정의 간격을 가지고 설치되고, 그 외주면을 따라 나선유로(52)가 형성되어 있다. 이와 같은 흡상부재(50)는 프레임(20)에 직접 장착된 지지브라켓(60)에 의해 지지된다. 그리고 상기 크랭크축(30) 역시 프레임(20)에 직접 지지되어 있다. 상기 지지브라켓(60)에는 선단부에 체결편(65)을 구비하는 연결아암(62)이 구비되는데, 상기 연결아암(62)은 체결구인 체결나사(70)에 의해 상기 프레임(20)의 장착레그(22)의 체결공(23)에 체결된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 슬리이브(40)와 흡상부재(50) 사이의 상대위치가 정확하게 설정되고 동작중에 변하지 않게 되어 오일흡상성능이 높아지는 이점이 있다.

밀폐형 압축기, 오일, 펌핑

Description

밀폐형 압축기의 오일펌핑장치{Oil Pumping apparatus for hermetic compressor}

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 오일펌핑장치를 채용한 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 분해 측면도.

도 3은 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 분해사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 프레임 22: 장착레그

23: 체결공 24: 고정자

25: 서포터 26: 실린더블록

27: 헤드커버 28: 소음부

30: 크랭크축 32: 오일유로

34: 편심핀 35: 커넥팅로드

40: 슬리이브 42: 통공

50: 흡상부재 52: 나선유로

60: 지지브라켓 62: 연결아암

62p: 수평부 62v: 수직부

65: 체결편

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐형 압축기의 발열부나 습동부에 오일을 공급하여 방열과 윤활작용을 수행하도록 하는 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 내부구성이 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)의 내부에 지지되어 있다. 즉 상기 하부용기(1b)의 바닥면에 장착되어 있는 지지시트(1s)에 상기 스프링(2S)의 하단부가 지지되고, 상기 고정자(3)의 하단부에 설치된 서포터(3s)에 상단부가 지지되어 스프링(2S)에 의해 프레임(2)이 지지되는 것이다.

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)은 상기 프레임(2)에 회전가능하게 지지되어 있다.

한편, 상기 크랭크축(5)의 내부에는 오일유로(5a)가 형성되어 있다. 상기 오일유로(5a)는 상기 크랭크축(5)의 중간정도 위치까지 형성되고, 상기 프레임(2)과 습동되는 위치부터는 상기 크랭크축(5)의 외면을 따라 나선형으로 오일홈(5a')과 연결된다. 상기 오일홈(5a')은 상기 프레임(2)과 습동되는 부분인 크랭크축(5)의 외면을 따라 나선형으로 형성되어 있고, 상기 크랭크축(5)의 상단에서 편심핀(5b)의 내부에 형성되는 오일유로(5a")와 연통된다. 그리고 상기 크랭크축(5)의 하단부에는 오일을 펌핑하여 상기 오일통로(5a)로 전달하는 펌핑장치가 설치되어 있다. 즉 크랭크축(5)의 하단부에 슬리이브(5s)가 압입되고, 상기 슬리이브(5s)의 내부에 흡상부재(5p)가 설치된다. 상기 흡상부재(5p)는 그 외주면에 나선유로가 형성되는 것으로 브라켓(5m)에 의해 지지된다. 상기 브라켓(5m)은 양단부가 상기 서포터(3s)에 지지되어 설치된다.

다음으로, 상기 프레임(2)에는 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더(6)가 일체로 성형되어있다. 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다. 그리고 상기 실린더(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 상기 밸브어셈블리(9) 상에는 헤드커버(10)가 장착되어 있고, 상기 헤드커버(10)에는 흡입머플러(11)가 상기 압축실(6')로 냉매를 전달할 수 있도록 밸브어셈블리(9)와 연결설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 12는 냉매를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축실(6')에서 토출된 냉매의 소음을 줄여주는 토출소음기이고, 14는 압축된 냉매를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성의 압축기에서 발열부와 습동부로 오일을 전달하기 위해 펌핑하는 동작을 살펴본다. 상기 회전자(4)의 회전에 의해 크랭크축(5)이 회전되면, 상기 슬리이브(5s)가 일체로 회전되고, 상기 브라켓(5m)에 지지되어 있는 흡상부재(5p)는 정정하여 있게 된다. 따라서 상기 흡상부재(5p)에 대한 슬리이브(5s)의 상대 회전에 의해 이들 사이를 통해 오일이 흡상된다. 상기 흡상부재(5p)를 통해 흡상된 오일은 상기 크랭크축(5)의 오일유로(5a,5a',5a")을 통해 상부로 전달되어 습동부와 발열부로 전달되어 윤활과 방열작용을 한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 브라켓(5m)으로 지지되어 상기 슬리이브(5s)의 내부에 정지되게 안착되는 흡상부재(5p)는 상기 슬리이브(5s)의 내면과의 사이에 일정하게 간격이 유지된 상태가 되어야 오일이 이들의 간격사이로 점성력에 의해 흡상될 수 있다. 하지만 상기 브라켓(5m)은 상기 고정자(3)의 하단에 장착되어 있어, 상기 슬리이브(5s)와의 사이에 상대적인 유동이 많이 발생하게 된다.

이는 상기 슬리이브(5s)는 프레임(2)에 지지된 크랭크축(5)에 고정되어 있고, 상기 브라켓(5m)은 상기 프레임(2)에 고정된 고정자(3)의 하단에 고정되어 있기 때문이다. 즉 상기 프레임(2)에 지지되어 프레임(2)의 하측에 구비되는 상기 크랭크축(5)과 고정자(3)는 각각 상기 프레임(2)이 일정 정도 유동되면, 상기 프레임(2)에서 떨어져 있는 거리에 비례해서 유동폭이 더 커지게 된다. 이와 같은 이유에 때문에 압축기의 동작중 상기 프레임(2)에서 발생하는 진동에 의한 상기 슬리이브(5s)와 브라켓(5m) 사이의 상대 유동은 더 크게 되어 상기 슬리이브(5s)와 흡상부재(5p)사이의 간격이 정확하게 유지되지 않게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기의 구동시 방열과 윤활을 위한 오일의 공급이 보다 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 오일펌핑장치의 동작신뢰성을 높여주는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 프레임에 회전가능하게 지지된 크랭크축의 하단부에 설치되고 크랭크축에 구비된 오일유로로 오일을 공급하는 통로를 형성하는 슬리이브와, 상기 슬리이브의 내면과 소정의 간격을 구비하면서 상대적으로 회전되지 않게 슬리이브의 내부에 안착되고 외주면에 나선유로를 구비하는 흡상부재와, 상기 프레임의 장착레그에 체결되어 지지되고 상기 흡상부재를 상기 슬리이브 내부에 정지된 상태로 지지하는 지지브라켓을 포함하여 구성된다.

상기 지지브라켓은 상기 흡상부재의 하단을 지지하는 지지부와, 상기 지지부에서 연장되는 수평부와 상기 수평부의 선단에서 수직상방으로 연장되는 수직부로 구성되는 연결아암과, 상기 연결아암의 선단에 구비되어 상기 프레임의 장착레그에 체결구에 의해 체결되는 체결편을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치는 보다 원활하게 오일이 흡상되어 발열부와 습동부로 공급되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바에 따르면, 프레임(20)에 압축기를 구성하는 각종 부품이 설치된다. 상기 프레임(20)의 하면 모서리에는 각각 장착레그(22)가 하부로 돌출되게 형성된다. 이와 같은 장착레그(22)는 고정자(24)를 장착하기에 적절한 갯수가 형성된다. 상기 장착레그(22)의 측면에는 체결공(23)이 형성된다. 상기 체결공(23)은 별도로 형성하지 않고, 기존의 M6홀에 나사부를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 장착레그(22)에는 고정자(24)가 장착된다. 상기 고정자(24)는 회전자(도시되지 않음)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전자의 회전을 만들어 낸다. 상기 고정자(24)의 하단에는 고정자(24)를 포함하는 프레임(20)을 밀폐용기(도시되지 않음)의 하단에 지지하기 위한 서포터(25)가 설치된다.

상기 프레임(20)의 상단에는 작동유체의 압축을 위한 압축실을 내부에 형성하는 실린더블록(26)이 구비되고, 상기 실린더블록(26)의 전면에는 헤드커버(27)가 장착된다. 이와 같은 실린더블록(26)과 헤드커버(27) 사이에는 압축실 내외로의 작동유체 입출을 제어하는 밸브어셈블리가 구비된다. 도면 부호 28은 압축실에서 압 축된 작동유체의 맥동소음을 제거하는 소음부이다.

상기 프레임(20)의 중앙을 관통하여서는 크랭크축(30)이 설치된다. 상기 크랭크축(30)에는 상기 고정자(24)와 전자기적 상호작용을 하는 회전자가 구비된다. 이와 같은 크랭크축(30)은 회전자의 회전과 일체로 회전하면서 편심핀(34)에 연결된 커넥팅로드(35)를 통해 동력을 압축실의 피스톤(도시되지 않음)으로 전달하게 된다.

상기 커넥팅로드(35)의 내부에는 밀폐용기의 하부에 구비된 오일을 흡상시키기 위한 오일유로(32)가 형성되어 있다. 상기 오일유로(32)를 통해 흡상된 오일은 상기 편심핀(34)의 상부로 비산되어 발열부와 습동부로 전달된다.

상기 크랭크축(30)의 하단에는 슬리이브(40)가 압입된다. 상기 슬리이브(40)의 내부에는 통공(42)이 구비되어 있는데, 상기 통공(42)은 슬리이브(40)를 상하로 관통하여 형성된다.

다음으로 상기 슬리이브(40)의 내부에는 흡상부재(50)가 설치된다. 상기 흡상부재(50)는 상기 슬리이브(40)의 통공(42)에 위치되는 것으로 슬리이브(40)의 내면과의 사이에 소정의 간격을 가지고 위치된다. 이와 같은 흡상부재(50)의 외면을 둘러서는 나선유로(52)가 형성된다. 상기 나선유로(52)는 오일의 상승을 안내하는 역할을 한다.

지지브라켓(60)은 상기 흡상부재(50)가 상기 슬리이브(40)의 내부에 정지된 상태로 위치되도록 지지한다. 상기 지지브라켓(60)은 상기 프레임(20)의 장착레그(22)에 체결되어 상기 흡상부재(50)를 지지하게 된다.

이와 같은 지지브라켓(60)의 구성을 설명하면, 먼저 흡상부재(50)의 하단부에 삽입되어 흡상부재(50)와 지지브라켓(60)을 연결하도록 지지부(61)가 구비된다. 상기 지지부(61)에서 연장되어서는 연결아암(62)이 양측으로 형성된다. 이때 상기 연결아암(62)은 서로 소정의 각도를 가지게 되는데, 상기 각도는 상기 지지브라켓(60)이 체결되는 장착레그(22)의 위치에 따라 설정된다.

상기 연결아암(62)은 상기 지지부(61)에서 수평방향으로 연장되는 수평부(62p)와 상기 수평부(62p)의 선단에서 수직상방으로 연장되는 수직부(62v)로 구성된다. 상기 수평부(62p)는 상기 슬리이브(40)에서 고정자(24)의 외곽까지 연장되는 것이고, 상기 수직부(62v)는 상기 고정자(24)의 측면과 나란하게 연장되어 상기 프레임(20)의 장착레그(22)까지 연장되는 것이다. 상기 연결아암(62)의 수직부(62v) 선단에는 체결편(65)이 형성된다. 상기 체결편(65)은 체결나사(70)에 의해 상기 체결공(23)에 체결된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 오일펌핑장치가 조립되는 것을 설명하면, 프레임(20)에 고정자(24)와 크랭크축(30)이 설치된 상태에서, 상기 크랭크축(30)의 하단부에 압입된 슬리이브(40)에 흡상부재(50)를 위치시킨다. 이때 상기 흡상부재(50)는 상기 지지브라켓(60)의 지지부(61)와 연결된 상태이다. 그리고 상기 지지브라켓(60)의 체결편(65)을 상기 장착레그(22)의 체결공(23)에 체결구인 체결나사(70)를 사용하여 체결하면 오일펌핑장치의 조립이 완성된다.

상기와 같이 조립된 오일펌핑장치는 다음과 같이 동작된다. 즉 압축기가 구동되면 회전자의 회전과 함께 상기 크랭크축(30)이 회전하고, 상기 크랭크축(30)의 회전에 의해 상기 크랭크축(30)의 하단부에 설치된 슬리이브(40)가 회전된다. 상기 슬리이브(40)의 하단은 오일의 내부에 잠겨 있는 것으로, 그 내부에 있는 흡상부재(50)가 상기 지지브라켓(60)에 지지되어 상대적으로 정지하여 있어 이들 사이의 틈새, 특히 상기 나선유로(52)를 따라 오일이 점성력에 의해 상승된다.

이와 같이 이동되는 오일은 상기 오일유로(32)로 전달되고, 오일유로(32)를 통해 크랭크축(30)의 상단부로 전달되어 발열부와 습동부로 전달되어 냉각과 윤활작용을 한다.

이때, 상기 흡상부재(50)를 지지하는 지지브라켓(60)은 상기 프레임(20)에 직접 설치되어 있다. 따라서 종래에 프레임(20)에 설치된 고정자(24)에 체결하는 것에 비해 상대적으로 유동의 폭이 작다. 이와 같이 되면 상기 프레임(20)에 회전가능하게 지지되는 크랭크축(30)에 설치된 슬리이브(40)와 흡상부재(50) 사이의 상대적인 유동이 적어지게 되어 이들 사이의 간격이 정확하게 유지된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치는 슬리이브의 내부에 설치되는 흡상부재를 지지하는 지지브라켓이 프레임에 직접 장착되므로 동작중에 발생하는 프레임의 유동에 의한 영향으로 발생하는 슬리이브와 흡상부재의 상대적인 유동이 줄어들어 이들 사이의 간격을 통한 오일의 흡상이 보다 원활하게 이루어진다.

Claims (2)

1. 프레임에 회전가능하게 지지된 크랭크축의 하단부에 설치되고 크랭크축에 구비된 오일유로로 오일을 공급하는 통로를 형성하는 슬리이브와,

   상기 슬리이브의 내면과 소정의 간격을 구비하면서 상대적으로 회전되지 않게 슬리이브의 내부에 안착되고 외주면에 나선유로를 구비하는 흡상부재와,

   상기 프레임의 장착레그에 체결되어 지지되고 상기 흡상부재를 상기 슬리이브 내부에 정지된 상태로 지지하는 지지브라켓을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지브라켓은 상기 흡상부재의 하단을 지지하는 지지부와,

   상기 지지부에서 연장되는 수평부와 상기 수평부의 선단에서 수직상방으로 연장되는 수직부로 구성되는 연결아암과,

   상기 연결아암의 선단에 구비되어 상기 프레임의 장착레그에 체결구에 의해 체결되는 체결편을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 오일펌핑장치.

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