KR101170989B1 - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누설되는 압축가스의 양을 줄임으로써 압축효율을 높인 압축기를 개시한다.

본 발명에 따른 압축기는 밀폐 케이스 내부에 마련되어 동력을 발생시키는 구동장치와, 실린더의 내부에서 왕복운동하며 냉매를 압축하는 피스톤과, 상기 구동장치의 동력을 상기 피스톤에 전달하는 커넥팅로드와, 상기 피스톤과 커넥팅로드를 힌지결합시키는 핀이 삽입되도록 피스톤에 형성된 핀홀과, 상기 피스톤의 외주면에 형성되어 오일을 저장하는 오일뱅크를 포함하는 압축기에 있어서, 상기 오일뱅크는 상기 핀홀과 연통되지 않도록 이격부에 의해 이격된 것을 특징으로 한다.

Description

압축기{COMPRESSOR}

도 1은 본 발명에 따른 압축기의 전체적인 구성을 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 압축기의 피스톤과 커넥팅로드를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 압축기에서 압축가스의 누설경로를 나타낸 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 케이스 20: 압축장치

21: 실린더 22: 실린더블럭

24: 압축실 27: 커넥팅로드

30: 피스톤 31: 삽입공간

32: 핀홀 33: 오일뱅크

34: 이격부 40: 구동장치

43a: 편심부

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더 내부에서 압축되는 압축가스가 피스톤을 통해 실린더 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있는 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 전기모터 등과 같은 구동장치로부터 동력을 전달받아 공기, 냉매 등과 같은 유체에 압력을 가해 압축하고, 압축된 유체를 토출시키는 장치로 공기조화기, 냉장고 등 많은 제품에 사용되고 있다.

이러한 압축기는 밀폐공간을 형성하는 밀폐용기 내부에 냉매를 압축하기 위한 압축장치와, 압축장치를 구동하기 위한 구동장치를 포함하여 구성된다.

냉매를 압축하는 압축장치는 냉매가 압축되는 압축실을 형성하는 실린더블록과 상기 실린더블록 일측에 마련되어 외부와 연통된 흡입실 및 토출실이 각각 형성된 실린더헤드와 압축실 내부를 왕복 운동하는 피스톤을 구비하고, 상기 피스톤은 구동장치의 회전축이 회전함에 따라 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시켜주는 커넥팅로드에 의해 연결되어 압축실 내부의 유체를 압축하게 된다.

압축실을 압축하는 피스톤과 커넥팅로드를 연결하기 위해 피스톤의 일측면에는 커넥팅로드의 일측이 삽입되는 삽입공간이 마련되어 있고, 피스톤의 외주면에는 커넥팅로드가 상기 삽입공간에 삽입된 상태에서 피스톤과 커넥팅로드를 힌지결합시키는 핀이 관통하도록 피스톤의 반경방향으로 핀홀이 마련된다.

한편, 피스톤의 외주면에는 압축실 내에서 피스톤이 직선왕복운동 할 때 피스톤과 실린더블럭 간의 마찰면적을 줄이며, 피스톤과 실린더블록의 마찰을 감소시키는 오일이 저장되는 오일뱅크가 마련된다. 상기 오일뱅크는 피스톤의 외주면에 원주방향으로 형성된 홈 형태를 가지며, 상기 핀홀과 연통되어 있다.

이와 같이 구성된 압축기에서 피스톤이 왕복운동하게 되면 피스톤은 압축실 내부의 냉매를 압축하게 되는데, 이 때 실린더 내부의 압축가스가 실린더블럭과 피스톤 사이의 틈을 통해 실린더 외부로 누설된다. 특히, 피스톤에 형성된 오일뱅크와 오일뱅크에 연통된 핀홀을 지나 삽입공간을 통해 누설되는 압축가스의 양이 많았다.

이와 같이, 압축실 내에서 압축된 가스 중 많은 양의 압축가스가 실린더 외부로 누설됨에 따라 압축기의 능력 및 효율이 저감되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실린더 내에서 압축된 가스 중에서 실린더 외부로 누설되는 가스의 양을 줄임으로써, 압축기의 능력과 효율을 향상시키는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 압축기는 밀폐 케이스 내부에 마련되어 동력을 발생시키는 구동장치와, 실린더의 내부에서 왕복운동하며 냉매를 압축하는 피스톤과, 상기 구동장치의 동력을 상기 피스톤에 전달하는 커넥팅로드와, 상기 피스톤과 커넥팅로드를 힌지결합시키는 핀이 삽입되도록 피스톤에 형성된 핀홀과, 상기 피스톤의 외주면에 형성되어 오일을 저장하는 오일뱅크를 포함하는 압축기에 있어서, 상기 오일뱅크는 상기 핀홀과 연통되지 않도록 형성된다.

또한, 상기 핀홀과 상기 오일뱅크는 그 사이에 형성된 이격부에 의해 차단된다.

또한, 상기 오일뱅크는 상기 피스톤의 원주방향으로 형성된다.

또한, 상기 피스톤의 일측에는 상기 커넥팅로드의 일부가 삽입되는 삽입공간이 형성되고 상기 삽입공간은 상기 핀홀과 연통된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이,상부 케이스(10a)와 하부 케이스(10b)가 결합되어 밀폐공간을 형성하는 밀폐 케이스(10) 내부에 냉매를 압축하도록 마련된 압축장치(20)와, 압축장치를 구동하기 위한 구동장치(40)를 포함한다.

이 중 상기 압축장치(20)는 냉매를 압축하도록 압축실(24)을 형성하는 실린더(21)와 압축실(24) 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤(30)을 구비한다. 실린더(21)는 피스톤(30)의 직선왕복운동을 안내하는 실린더블럭(22)과 실린더블럭(22)의 일단에 마련되어 압축실(24)을 밀폐시키며 냉매의 흡입 및 토출을 위한 흡입실(23a)과 토출실(23b)이 구획되도록 형성된 실린더헤드(23)와, 실린더블록(22)과 실린더헤드(23) 사이에 마련되어 흡입실(23a)로부터 압축실(22)로 흡입되거나 압축실(22)로부터 토출실(23b)로 토출되는 유체의 흐름을 단속 하는 밸브장치(26)를 포함하여 구성된다.

구동장치(40)는 피스톤(30)이 압축실(24) 내부에서 왕복 운동할 수 있도록 구동력을 제공하는 것으로, 밀폐 케이스(10)의 내부에 고정된 고정자(41)와, 상기 고정자(41)의 내부에 소정간격 이격 설치되어 고정자(41)와 전자기적으로 상호 작용하는 회전자(42)를 구비한다. 그리고 회전자(42)의 중심에는 회전자(42)와 함께 회전하도록 마련된 회전축(43)이 압입되고, 회전축(43)의 하부에는 편심회전하는 편심부(43a)와 편심부(43a)의 편심회전을 직선운동으로 전환시킬 수 있도록 일단은 상기 편심부(43a)에 회전가능하게 결합되고 타단은 피스톤(30)에 회전가능하게 결합되어 회전축(43)의 회전에 따라 일측이 회전운동할 때 타측은 회전 및 왕복운동하는 커넥팅로드(27)가 마련된다.

커넥팅로드(27)를 피스톤(30)에 회전가능하게 결합하기 위해서 피스톤(30)의 일측에는 커넥팅로드(27)의 일측이 삽입되도록 삽입공간(31)이 마련된다. 또한, 커넥팅로드(27)의 일측이 삽입공간(31)에 삽입된 상태에서 피스톤(30)과 커넥팅로드(27)를 힌지결합시키는 핀(29)이 피스톤(30)의 반경방향으로 관통하도록 핀홀(32)이 마련된다. 이때, 삽입공간(31)과 핀홀(32)은 서로 연통된다.

한편, 피스톤(30)의 외주면에는 압축실(24) 내에서 피스톤(30)이 직선왕복운동 할 때 피스톤(30)과 실린더블럭(22) 간의 마찰면적을 줄이며, 피스톤(30)과 실린더블록(22) 사이의 마찰을 감소시키는 오일이 저장되는 오일뱅크(33)가 마련된다.

오일뱅크(33)는 피스톤(30)의 원주방향으로 형성되는데, 오일뱅크(33)와 핀 홀(32) 사이에는 오일뱅크(33)와 핀홀(32)이 연통되는 것을 막는 이격부(34)가 형성된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 압축기의 동작에 대해 살펴본다.

구동장치(40)의 고정자(41)에 전원이 인가되면 회전자(42)가 회전하게 되고,회전자(42)가 회전할 때 회전자(42)와 일체로 형성된 회전축(43)이 회전하게 된다. 회전축(43)의 편심부(43a)에는 커넥팅로드(27)가 결합되어 회전축(43)의 회전운동을 피스톤(30)의 왕복운동으로 변환하게 된다. 이와 같이 피스톤(30)이 왕복운동 함에 따라 냉매가스가 흡입밸브(26a)를 통해 흡입되어 실린더(21) 내부에서 압축되어 토출밸브(26b)를 통해 토출된다.

도 3은 피스톤(30)이 압축실(24) 내부를 압축할 때 냉매가스의 진행경로를 화살표로 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(30)이 압축실(24) 내부의 냉매를 압축하게 되면 실린더(21) 내부는 고압측이 되고 실린더(21) 외부는 저압측이 된다. 따라서, 실린더(21) 내부에서 실린더(21) 외부로 압력이 걸리게 되고, 실린더(21) 내부의 압축가스는 피스톤(30)과 실린더블럭(22) 사이의 작은 틈으로 누설된다. 이와 같이 누설된 압축가스는 피스톤(30)의 원주방향으로 형성된 오일뱅크(33)에 일부가 머무르게 되는데, 오일뱅크(33)와 핀홀(32) 사이에는 이격부(34)가 형성되어 있으므로 오일뱅크(33)에 머무르는 압축가스는 핀홀(32)을 통해 삽입공간(31)으로 빠져나가지 못하게 된다. 따라서, 피스톤(30)과 실린더블럭(22) 사이의 틈으로만 누설되며, 이를 통해 누설되는 압축가스의 양은 핀홀(32)과 삽입공간(31)를 통해 누설되는 압 축가스의 양에 비하면 극히 적기 때문에 압축기의 압축효율을 높일 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기에 의하면 피스톤과 커넥팅로드를 결합하는 핀이 관통하는 핀홀을 통해 압축가스가 누설되지 않기 때문에 압축기의 능력과 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 동력을 발생시키는 구동장치와, 실린더의 내부에서 왕복운동하며 냉매를 압축하는 피스톤과, 상기 구동장치의 동력을 상기 피스톤에 전달하는 커넥팅로드와, 상기 피스톤과 커넥팅로드를 결합시키는 핀이 삽입되도록 피스톤에 형성된 핀홀과, 상기 피스톤의 외주면에 형성되어 오일을 저장하는 오일뱅크를 포함하는 압축기에 있어서,

   상기 오일뱅크는 상기 핀홀과 연통되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 핀홀과 상기 오일뱅크는 그 사이에 형성된 이격부에 의해 차단되는 것을 특징으로 하는 압축기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 오일뱅크는 상기 피스톤의 원주방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 피스톤의 일측에는 상기 커넥팅로드의 일부가 삽입되는 삽입공간이 형 성되고 상기 삽입공간은 상기 핀홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 압축기.

Images