KR102149737B1 - 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 압축기는 하부에 오일이 저수되는 밀폐 케이스와, 냉매를 압축시키는 압축 기구부와, 구동력을 발생시키는 전동 기구부와, 전동 기구부에서 발생하는 구동력을 압축 기구부에 전달하고, 중공부와, 중공부에 형성되는 암나사부를 갖는 회전 샤프트와, 밀폐 케이스의 하부에 저수된 오일을 상승시키는 오일 상승부와, 회전 샤프트의 암나사부에 결합되는 수나사부를 갖고, 회전 샤프트의 중공부에 삽입되는 오일 상승 부재를 포함하고, 오일 상승 부재와 회전 샤프트의 결합력이 견고하여 급유의 신뢰성이 향상된다.

Description

압축기{COMPRESSOR}
본 발명은 피스톤의 왕복 운동으로 냉매를 압축하는 압축 기구부와, 구동력을 발생시키는 전동 기구부가 일체로 형성되어 밀폐 케이스의 내부에 수용되는 밀폐형 왕복동 압축기의 급유 메커니즘에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 냉각사이클 장치의 구성요소의 하나로서 냉매를 고온 고압으로 압축하는 장치이다. 압축기는 압축 방식과 밀폐 구조 등에 따라 다양한 종류로 구분될 수 있다. 그 중에 밀폐형 왕복동 압축기는 피스톤의 왕복 운동을 통해 냉매를 압축하는 압축 기구부와, 압축 기구부를 구동시키는 전동 기구부를 포함하고, 압축 기구부와 전동 기구부가 하나의 밀폐 케이스 내부에 설치된 압축기이다.
이러한 밀폐형 왕복동 압축기는 전동 기구부의 구동력을 압축 기구부로 전달하기 위한 회전 샤프트를 포함한다. 한편, 밀폐 케이스의 하부에는 각 기구부의 구성 부품들의 윤활 및 냉각을 위한 오일이 저수되고, 회전 샤프트에는 이 오일을 상승시켜 각 구성 부품들로 공급하기 위한 급유 메커니즘이 마련된다.
급유 메커니즘은 다양한 종류가 있으나, 일례로 회전 샤프트에 형성되는 중공부와, 중공부에 삽입되는 오일 상승 부재를 포함하고, 회전 샤프트가 회전하면 오일 상승 부재가 함께 회전하면서 오일을 상승시키는 급유 메커니즘이 있다.
이러한 급유 메커니즘에서 오일 상승 부재는 회전 샤프트가 회전할 시에 회전 샤프트와 함께 회전할 수 있도록 회전 샤프트에 견고하게 고정되어야 하고 또한 그 형상이 변형되지 않아야 한다. 만약, 회전 샤프트가 회전할 시에 오일 상승 부재가 회전하지 않거나 또는 오일 상승 부재의 피치 등에 변화가 생기는 경우에는 오일이 정상적으로 상승될 수 없게 된다.
한편, 회전 샤프트를 지지하는 축 지지부의 윤활을 위해서 오일을 축 지지부에 접하는 회전 샤프트의 외주면으로 공급하는 것이 요구된다.
본 발명의 일 측면은 회전 샤프트가 저 RPM으로 회전하여도 효율적인 급유가 가능한 급유 메커니즘을 갖는 압축기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 회전 샤프트와, 회전 샤프트의 중공부에 삽입되어 회전 샤프트와 함께 회전하며 오일을 상승시키는 오일 상승 부재를 갖는 압축기에 있어서, 회전 샤프트와 오일 상승 부재가 견고하게 결합되고 회전 샤프트의 회전 시에 오일 상승 부재의 변형이 발생하지 않아서 급유 메커니즘의 신뢰성이 향상된 압축기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 압축 기구부와, 전동 기구부와, 회전 샤프트를 지지하는 축 지지부를 모두 효율적으로 윤활 및 냉각시킬 수 있는 급유 메커니즘을 갖는 압축기를 개시한다.
본 발명의 사상에 따르면 압축기는 하부에 오일이 저수되는 밀폐 케이스;와, 냉매를 압축시키는 압축 기구부;와, 구동력을 발생시키는 전동 기구부;와, 상기 전동 기구부에서 발생하는 구동력을 상기 압축 기구부에 전달하고, 중공부와, 상기 중공부에 형성되는 암나사부를 갖는 회전 샤프트; 및 상기 밀폐 케이스의 하부에 저수된 오일을 상승시키는 오일 상승부와, 상기 회전 샤프트의 암나사부에 결합되는 수나사부를 갖고, 상기 회전 샤프트의 중공부에 삽입되는 오일 상승 부재;를 포함한다.
여기서, 상기 오일 상승 부재는 코일 스프링일 수 있다.
또한, 상기 오일 상승 부재는 상기 회전 샤프트에 고정되어 상기 회전 샤프트와 함께 회전할 수 있다.
또한, 상기 수나사부는 상기 오일 상승 부재의 일측에 형성되고, 상기 오일 상승부는 상기 오일 상승 부재의 타측에 형성될 수 있다.
또한, 상기 수나사부의 직경은 상기 오일 상승부의 직경 보다 작을 수 있다.
또한, 상기 수나사부의 피치는 상기 오일 상승부의 피치 보다 작을 수 있다.
또한, 상기 오일 상승부와 상기 수나사부는 일체일 수 있다.
또한, 상기 회전 샤프트는 시계 방향으로 회전하고 상기 수나사부와 상기 오일 상승부는 오른 나사 방향으로 감기거나, 상기 회전 샤프트는 반시계 방향으로 회전하고 상기 수나사부와 상기 오일 상승부는 왼 나사 방향으로 감길 수 있다.
또한, 상기 중공부는 상기 암나사부가 형성된 상부 중공부와, 상기 오일 상승 부재의 오일 상승부가 배치되는 하부 중공부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상부 중공부의 직경은 상기 하부 중공부의 직경 보다 작을 수 있다.
여기서, 상기 오일 상승 부재의 오일 상승부는 상기 하부 중공부의 내주면에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 회전 샤프트의 외주면에는 상기 중공부를 통해 상승된 오일을 상승시키는 나선홈이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 압축기는 상기 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 축지지부를 더 포함하고, 상기 나선홈을 통해 상승되는 오일에 의해 상기 회전 샤프트와 상기 축지지부의 접촉면이 윤활 및 냉각될 수 있다.
또한, 상기 회전 샤프트는 시계 방향으로 회전하고 상기 나선홈은 오른 나사 방향으로 형성되거나, 상기 회전 샤프트는 반시계 방향으로 회전하고 상기 나선홈은 왼 나사 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 압축기는 상기 오일의 상승을 안내하도록 상기 오일 상승 부재에 삽입되는 가이드 로드를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 오일 상승 부재와 상기 가이드 로드는 상호 이격될 수 있다.
또한, 상기 가이드 로드는 상기 회전 샤프트 및 상기 오일 상승 부재의 회전에 무관하게 고정될 수 있다.
여기서, 상기 압축기는 상기 가이드 로드를 고정하기 위해 상기 가이드 로드에 결합되는 리테이너를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 압축기는 하부에 오일이 저수되는 밀폐 케이스;와, 냉매를 압축시키는 압축 기구부;와, 구동력을 발생시키는 전동 기구부;와, 상기 전동 기구부에서 발생하는 구동력을 상기 압축 기구부에 전달하는 회전 샤프트; 및 상기 밀폐 케이스의 하부에 저수된 오일을 상승시키도록 상기 회전 샤프트의 내부에 결합되는 오일 상승 부재와, 상기 오일 상승 부재를 통해 상승된 오일을 추가 상승시키도록 상기 회전 샤프트의 외주면에 마련되는 나선홈과, 상기 나선홈에 의해 상승된 오일을 상기 압축 기구부와 상기 전동 기구부에 공급하도록 상기 회전 샤프트의 내부에 형성되는 급유 통로를 갖는 급유 메커니즘;을 포함한다.
여기서, 상기 회전 샤프트는 암나사부를 갖고, 상기 오일 상승 부재는 상기 암나사부에 결합되는 수나사부를 가질 수 있다.
또한, 상기 압축기는 상기 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 축 지지부를 더 포함하고, 상기 나선홈은 상기 축 지지부에 인접하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전 샤프트는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환시키는 편심부를 포함하고, 상기 급유 통로는 상기 편심부에 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 밀폐 케이스와, 압축 기구부와, 전동 기구부와, 상기 전동 기구부의 구동력을 상기 압축 기구부에 전달하는 회전 샤프트와, 상기 회전 샤프트의 중공부에 삽입되어 상기 밀폐 케이스의 하부에 저수된 오일을 상승시키는 오일 상승 부재를 갖는 압축기의 제조 방법은 상기 회전 샤프트의 중공부에 암나사부를 형성하고, 상기 오일 상승 부재에 상기 암나사부에 결합되는 수나사부를 형성하고, 상기 회전 샤프트의 암나사부에 상기 오일 상승 부재의 수나사부를 결합하여 상기 오일 상승 부재를 상기 회전 샤프트의 중공부에 고정하는 것을 포함한다.
여기서, 상기 암나사부를 형성하는 것은 상기 회전 샤프트의 중공부에 탭 가공을 통해 상기 암나사부를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 압축기의 제조 방법은 상기 탭 가공 후에 액체 호닝 가공을 통해 상기 암나사부를 연마하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 압축기는 회전 샤프트의 저 RPM 구간에서도 효율적으로 급유가 가능할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 압축기는 회전 샤프트의 내부에 회전 샤프트와 함께 회전하면서 오일을 상승시키는 오일 상승 부재가 결합되고, 이때 오일 상승 부재는 회전 샤프트와 일종의 나사 결합으로 견고하게 결합되어 회전 샤프트의 회전 시에 회전 샤프트에서 분리되거나 그 형상이 변형되지 않으므로 향상된 급유 신뢰성을 갖는다.
또한, 상기와 같이 회전 샤프트의 내부를 통해 상승된 오일은 다시 회전 샤프트의 외주면에 형성된 나선홈을 통해 상승하고, 이때 외주면을 통해 상승하는 오일은 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 축 지지부를 윤활 및 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1의 압축기의 회전 샤프트 어셈블리를 도시한 사시도.
도 3은 도 1의 압축기의 회전 샤프트 어셈블리를 도시한 단면도.
도 4는 도 1의 압축기의 회전 샤프트와 오일 상승 부재를 분리하여 도시한 단면도.
도 5는 도 1의 압축기의 급유 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 1의 압축기의 오일 상승 부재와 가이드 로드의 관계를 설명하기 위한 도면으로 도 5의 D 부분을 확대하여 도시한 도면.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 개략적인 단면도이다. 도 2는 도 1의 압축기의 회전 샤프트 어셈블리를 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1의 압축기의 회전 샤프트 어셈블리를 도시한 단면도이다. 도 4는 도 1의 압축기의 회전 샤프트와 오일 상승 부재를 분리하여 도시한 단면도이다. 도 6은 도 1의 압축기의 오일 상승 부재와 가이드 로드의 관계를 설명하기 위한 도면으로 도 5의 D 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 여기서, 회전 샤프트 어셈블리라는 것은 회전 샤프트(40)와, 오일 상승 부재(70)와, 가이드 로드(50)와, 리테이터(60)를 포함함을 미리 밝혀 둔다.
도 1 내지 도 4와, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기(1)는 외관을 형성하는 밀폐 케이스(10)와, 밀폐 케이스(10) 내부의 여러 구성 부품을 고정시키는 프레임(12)과, 프레임(12)의 상측에 설치되고 냉매를 압축시키는 압축 기구부(20)와, 압축 기구부(20)의 구동을 위해 프레임(12)의 하측에 설치되는 전동 기구부(30)와, 전동 기구부(30)에서 발생하는 구동력을 압축 기구부(20)에 전달하도록 수직하게 배치되며 프레임(12)의 축 지지부(13)에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전 샤프트(40)를 포함한다.
압축 기구부(20)는 냉매의 압축 공간을 형성하고 프레임(12)에 고정되는 실린더(21)와, 실린더(21)의 내부에서 진퇴하며 냉매를 압축하는 피스톤(22)을 포함한다.
전동 기구부(30)는 프레임(12)에 고정되는 스테이터(32)와, 스테이터(32)의 내측에서 회전하는 로터(31)를 포함한다. 로터(31)는 회전 샤프트(40)가 수용될 수 있는 중공을 포함한다. 회전 샤프트(40)는 로터(31)의 중공에 압입되고, 로터(31)가 회전하면 로터(31)와 함께 회전한다.
회전 샤프트(40)의 상부에는 회전 중심축에서 편심되는 편심부(41)가 형성되고, 편심부(41)는 커넥팅 로드(23)에 의해 피스톤(22)에 연결된다. 따라서, 회전 샤프트(40)의 회전 운동이 피스톤(22)의 직선 왕복 운동으로 전환될 수 있다.
편심부(41)의 하측에는 반경 방향으로 연장되는 원판부(42)가 형성될 수 있다. 원판부(42)와 축 지지부(13)의 사이에는 회전 샤프트(40)가 원활하게 회전하게 함과 동시에 회전 샤프트(40)의 축 방향 하중을 지지하는 트러스트 베어링(미도시)이 개재될 수 있다.
한편, 밀폐 케이스(10)의 하부에는 압축기(1)의 여러 구성 부품들의 윤활 및 냉각을 위한 오일이 저수되고, 이 오일은 회전 샤프트(40)를 통해 상승되어 각 구성 부품들로 공급된다.
회전 샤프트(40)는 밀폐 케이스(10)의 하부에 저수된 오일을 상승시킬 수 있도록 중공부(44)를 갖는다. 이러한 중공부(44)에는 회전 샤프트(40)와 함께 회전하면서 밀폐 케이스에 저수된 오일을 상승시키는 오일 상승 부재(70)가 삽입된다.
오일 상승 부재(70)는 코일 스프링일 수 있다. 다만, 나선 형태로 감긴 부재라면 코일 스프링이 아니더라도 무관하다. 오일 상승 부재(70)가 회전 샤프트(40)와 함께 회전하면 오일 상승 부재(70)의 경사면을 타고 오일이 상승될 수 있다.
오일 상승 부재(70)는 회전 샤프트(40)와 견고히 결합되어야 하는 바, 본 발명의 실시예에 따른 오일 상승 부재(70)는 일종의 나사 결합을 통해 회전 샤프트(40)에 견고히 결합될 수 있다. 여기서, 일종의 나사 결합이란 오일 상승 부재(70)와 회전 샤프트(40)가 별도의 체결 부재 없이 자체적으로 나사 결합된다는 것을 의미한다.
이를 위해 오일 상승 부재(70)에는 수나사부(71)가 형성되고, 회전 샤프트(40)의 중공부(44)에는 오일 상승 부재(70)의 수나사부(71)가 결합되는 암나사부(45,도 4)가 형성된다.
오일 상승 부재(70)는 상기 수나사부(71) 이외에 오일을 상승시키기 위해 회전 샤프트(40)의 내주면에 밀착되는 오일 상승부(72)를 갖는다. 따라서, 오일 상승 부재(70)는 수나사부(71)와 오일 상승부(72)를 가지며, 오일 상승 부재(70)의 일측에는 수나사부(71)가 마련되고 타측에는 오일 상승부(72)가 마련된다.
즉, 수나사부(71)와 오일 상승부(72)는 각각 별도의 부분이며 동일한 부분이 아니다. 다만, 이러한 수나사부(71)와 오일 상승부(72)는 일체로 형성될 수 있다. 일례로, 오일 상승 부재(70)는 하나의 코일 스프링의 일부를 가공하여 형성할 수 있다.
세부적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 수나사부(71)의 직경(Φ1)은 오일 상승부(72)의 직경(Φ2) 보다 작을 수 있다. 또한, 수나사부(71)의 피치(P1)는 오일 상승부(72)의 피치(P2) 보다 작을 수 있다. 즉, 코일 스프링의 일 단부를 반경 방향 및 길이 방향으로 압축함으로써 수나사부(71)를 형성할 수 있다.
수나사부(71)의 감기는 방향과 오일 상승부(72)의 감기는 방향은 모두 회전 샤프트(40)의 회전 방향과 관계가 있는데, 결과적으로 수나사부(71)의 감기는 방향과 오일 상승부(72)의 감기는 방향은 서로 동일하다.
세부적으로, 오일 상승 부재(70)의 수나사부(71)는 회전 샤프트(40)가 회전할 시에 오일 상승 부재(70)의 수나사부(71)가 회전 샤프트(40)의 암나사부(44)에 조여지는 방향으로 감기는 것이 바람직하다. 그래야만 회전 샤프트(40)가 회전하면서 회전 샤프트(40)와 오일 상승 부재(70)의 결합력이 저하되지 않고 장기간의 신뢰성이 담보될 수 있을 것이다.
본 실시예에서 회전 샤프트(40)는 상측에서 바라볼 때 시계 방향(A,도 2)으로 회전하는 것으로 가정하였고, 이에 따라 수나사부(71)는 오른 나사 방향으로 감기도록 마련되었다.
이러한 구조로써, 회전 샤프트(40)가 회전하면 오일 상승 부재(70)의 수나사부(71)와 회전 샤프트(40)의 암나사부(44)에 상호 조여지게 되어서 회전 샤프트(40)가 회전하여도 오일 상승 부재(70)와 회전 샤프트(40)의 결합력이 저하되지 않게 된다.
다만, 본 실시예와 달리 회전 샤프트(40)가 반시계 방향으로 회전하는 구조라면, 오일 상승 부재(70)는 왼 나사 방향으로 감기도록 마련되어야 할 것이다.
오일 상승 부재(70)의 오일 상승부(72)는 회전 샤프트(40)가 회전할 시에 오일 상승부(72)의 경사면을 타고 오일이 상승되는 방향으로 감겨야 한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서 회전 샤프트(40)는 상측에서 바라볼 때 시계 방향(A,도 2)으로 회전하므로, 이에 따라 오일 상승 부재(70)의 오일 상승부(72)는 오른 나사 방향으로 감기도록 마련되었다.
이러한 구조로써, 회전 샤프트(40)가 회전하면 오일 상승 부재(70)의 경사면을 타고 오일이 상승할 수 있다. 다만, 본 실시예와 달리 회전 샤프트(40)가 반시계 방향으로 회전하는 구조라면, 오일 상승 부재(70)는 왼 나사 방향으로 감기도록 마련되어야 할 것이다.
회전 샤프트(40)의 중공부(44)에 대해 구체적으로 살피면, 중공부(44)는 암나사부(45,도 4)가 형성되어 오일 상승 부재(70)의 수나사부(71)가 배치되는 상부 중공부(44a)와, 오일 상승 부재(70)의 오일 상승부(72)가 배치되는 하부 중공부(44b)로 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 오일 상승 부재(70)의 수나사부(71)의 직경(Φ1)은 오일 상승부(72)의 직경(Φ2) 보다 작으므로, 이에 대응하여 상부 중공부(44a)의 직경은 하부 중공부(44b)의 직경 보다 작게 마련될 수 있다. 오일 상승 부재(70)의 오일 상승부(72)는 하부 중공부(44b)의 내주면에 밀착되게 마련된다.
회전 샤프트(40)의 암나사부(45)는 탭 가공을 통해 형성될 수 있다. 즉, 회전 샤프트(40)의 중공부(44)에 암나사를 가공하기 위한 탭 공구를 삽입하여 적절한 순서에 따라 탭 공구를 회전시킴으로써 암나사부(45)를 형성할 수 있다.
이러한 탭 가공 이후에 탭 가공에 따른 이물질(burr)을 제거하고 암나사부(45)의 정밀도를 향상하기 위해 액체 호닝 가공을 통해 암나사부(45)를 연마할 수 있다.
액체 호닝 가공이란 알려진 바와 같이 미립자의 연마제를 첨가한 액체를 대상물에 고속 분사시켜서 다듬질하는 가공을 의미한다.
이와 같이, 오일 상승 부재(70)가 회전 샤프트(40)의 중공부(44)에 일종의 나사 결합을 통해 견고하게 고정되므로, 회전 샤프트(40)의 회전 시에 오일 상승 부재(70)가 연동 회전하지 않거나, 회전 샤프트(40)의 회전 시에 오일 상승 부재(70)의 피치 등이 변하는 문제가 발생하지 않는다.
일례로, 오일 상승 부재(70)가 회전 샤프트(40)의 중공부(44)의 내주면에 끼움 결합되고, 오일 상승 부재(70)가 형상 복원되려는 탄성력에 의해 회전 샤프트(40)에 고정되는 종래의 구조에 있어서는, 그 결합력이 충분하지 못하여 회전 샤프트(40)가 회전하면 오일 상승 부재(70)의 피치가 변화하여 오일 상승력의 저하가 발생되기도 하였다.
이에 반해 본 발명의 실시예에 따른 오일 상승 부재(70)는 일종의 나사 결합을 통해 회전 샤프트(40)에 결합되고, 특히, 회전 샤프트(40)의 회전 시에 나사 결합이 더욱 조여지는 구조이므로, 오일 상승 부재(70)를 통한 오일 상승 메커니즘의 신뢰성이 제고된다.
한편, 이와 같이 오일 상승 부재(70)를 통해 상승된 오일은 회전 샤프트(40)를 회전 가능하게 지지하는 축 지지부(13)를 윤활 및 냉각시키도록 회전 샤프트(40)의 외주면으로 안내되어야 한다.
이를 위해 회전 샤프트(40)는 외주면에 나선형으로 마련되는 나선홈(46)과, 회전 샤프트(40)의 중공부(44)와 외주면의 나선홈(46)을 연결시키는 하부 연결 통로(47,도 4)를 더욱 포함할 수 있다. 나선홈(46)은 회전 샤프트(40)의 축 지지부(13)에 접하는 외주면에 형성될 수 있다. 하부 연결 통로(47)는 나선홈(46)과 회전 샤프트(4)의 하부 중공부(44b)를 연결시킬 수 있다.
오일 상승 부재(70)에 의해 중공부(44)로 상승한 오일은 원심력에 의해 연결 통로(47)를 통과하여 나선홈(46)으로 안내된다. 나선홈(46)으로 안내된 오일은 나선홈(46)의 경사면을 타고 상승할 수 있다. 나선홈(46)을 타고 상승하는 오일은 축 지지부(13)와 회전 샤프트(40)의 접촉면을 윤활 및 냉각시킬 수 있다.
나선홈(46)은 회전 샤프트(40)의 회전 시에 오일을 상승시킬 수 있도록 적절한 감김 방향을 갖는다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 회전 샤프트(40)가 상측에서 바라볼 때 시계 방향으로 회전하므로, 나선홈(46)은 오른 나사 방향으로 감기도록 형성된다. 만약, 회전 샤프트(40)가 반시계 방향으로 회전하는 구조이면, 나선홈(46)은 왼 나사 방향으로 감기도록 형성되어야 할 것이다.
나선홈(46)을 통해 상승된 오일은 압축 기구부(20) 및 전동 기구부(30)를 윤활 및 냉각시키도록 회전 샤프트(40)의 편심부(41) 측으로 안내된다.
이를 위해 회전 샤프트(40)는 편심부(41)의 내부에 경사지게 마련되는 급유 통로(49)와, 회전 샤프트(40)의 외주면의 나선홈(46)과 회전 샤프트(40) 내부의 급유 통로(49)를 연결시키는 상부 연결 통로(48)를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 회전 샤프트(40)는 중공부(44) 내부의 공기가 외부로 빠져나가도록 중공부(44)에 연결되는 공기 통로(43)를 더욱 포함할 수 있다. 공기 통로(43)는 중공부(44)의 압력 증대로 인한 오일 상승 정지를 방지하도록 중공부(44)의 공기를 적절히 외부로 배출시킬 수 있다.
가이드 로드(50)는 오일 상승 부재(70)에 의해 상승하는 오일을 안내하는 역할을 수행하는 것으로서, 오일 상승 부재(70)의 내부에 삽입된다. 가이드 로드(50)는 막대 형상일 수 있으며, 본 실시예와 같이 내부는 비어 있어도 무관하다.
즉, 가이드 로드(50)는 오일 상승 부재(70)의 내부에 삽입되어 회전 샤프트(40)의 내주면과의 사이에 링 형상의 오일 상승 공간을 형성해주는 역할을 한다.
본 실시예에서 가이드 로드(50)는 리테이너(60)에 의해 스테이터(32)에 고정된다. 다만, 스테이터(32)가 아니라 프레임(12) 또는 기타 밀폐 케이스(10) 내부의 고정물에 고정될 수도 있다. 이와 같이 가이드 로드(50)는 고정되므로 회전 샤프트(40) 및 오일 상승 부재(70)의 회전 시에도 가이드 로드(50)는 회전하지 않는다.
가이드 로드(50)는 리테이터(60)가 결합되도록 하측으로 돌출되는 돌출부(52,도 3)를 포함할 수 있다. 돌출부(52)에는 리테이터(60)가 관통 결합되는 관통홀(53,도 3)이 형성될 수 있다. 리테이터(60)는 금속 또는 수지 재질의 와이어일 수 있다.
이러한 가이드 로드(50)는 오일 상승 부재(70)에 다소 이격되게 마련되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 가이드 로드(50)의 외주면과 오일 상승 부재(70)의 사이에는 소정의 갭(G,도 6)이 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 가이드 로드(50)와 오일 상승 부재(70)가 다소 이격됨으로써 오일 상승 부재(70)의 회전 시에 가이드 로드(50)에 의한 저항을 받지 않을 수 있다.
도 5는 도 1의 압축기의 급유 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 다른 압축기의 급유 동작을 설명한다.
회전 샤프트(40)가 회전하면 회전 샤프트(40)의 중공부(44)에 결합된 오일 상승 부재(70)가 회전 샤프트(40)와 함께 회전한다. 밀폐 케이스(10)의 하부에 저수된 오일은 오일 상승 부재(70)의 경사면을 타고 상승한다(B1).
오일 상승 부재(70)의 경사면을 타고 상승한 오일은 하부 연결 통로(47)를 거쳐 회전 샤프트(40)의 외주면에 형성된 나선홈(46)으로 안내되고, 나선홈(46)의 경사면을 타고 오일이 추가 상승한다(B2). 나선홈(46)의 경사면을 타고 상승하는 오일은 회전 샤프트(40)의 축 지지부(13)를 윤활 및 냉각시킨다.
나선홈(46)의 경사면을 타고 상승한 오일은 상부 연결 통로(48)를 거쳐 편심부(41)의 급유 통로(49)로 안내되고, 급유 통로(49)를 통해 계속 상승하여 회전 샤프트(40)에서 이탈되며 압축 기구부(20) 및 전동 기기부(30)를 윤활 및 냉각시킨다(B3).
특정 실시예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1 : 압축기 10 : 밀폐 케이스
12 : 프레임 13 : 축 지지부
20 : 압축 기구부 21 : 실린더
22 : 피스톤 23 : 커넥팅 로드
30 : 전동 기구부 31 : 로터
32 : 스테이터 40 : 회전 샤프트
41 : 편심부 42 : 원판부
43 :공기 통로 44 : 중공부
44a : 상부 중공부 44b : 하부 중공부
45 : 암나사부 46 : 나선홈
47 : 하부 연결 통로 48 : 상부 연결 통로
49 : 급유 통로 50 : 가이드 로드
52 : 돌출부 53 : 관통홀
60 : 리테이너 70 : 오일 상승 부재
71 : 수나사부 72 : 오일 상승부
A : 회전 샤프트의 회전 방향 B1,B2,B3 : 오일 상승 방향
D : 확대 부분 G : 이격 거리
P1 : 수나사부의 피치 P2 : 오일 상승부의 피치
Φ1 : 수나사부의 직경 Φ2 : 오일 상승부의 직경

Claims (25)

  1. 하부에 오일이 저수되는 밀폐 케이스;
    냉매를 압축시키는 압축 기구부;
    구동력을 발생시키는 전동 기구부;
    중공부, 상기 중공부의 상부에 형성되는 암나사부, 상기 중공부 내부의 공기가 외부로 빠져나가도록 상기 중공부의 상부에 연결되는 공기 통로 및 상기 중공부를 통해 상승된 오일을 회전 샤프트의 외주면을 따라 상승하도록 상기 외주면에 마련된 나선홈을 갖는 회전 샤프트로서, 상기 전동 기구부에서 발생하는 구동력을 상기 압축 기구부에 전달하도록 마련되는 상기 회전 샤프트; 및
    상기 밀폐 케이스의 하부에 저수된 오일을 상승시키는 오일 상승부와, 회전 샤프트의 암나사부에 결합되는 수나사부를 갖고, 회전 샤프트의 중공부에 삽입되는 오일 상승 부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 상승 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 상승 부재는 상기 회전 샤프트에 고정되어 상기 회전 샤프트와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수나사부는 상기 오일 상승 부재의 일측에 형성되고, 상기 오일 상승부는 상기 오일 상승 부재의 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수나사부의 직경은 상기 오일 상승부의 직경 보다 작은 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수나사부의 피치는 상기 오일 상승부의 피치 보다 작은 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일 상승부와 상기 수나사부는 일체인 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 샤프트는 시계 방향으로 회전하고 상기 수나사부와 상기 오일 상승부는 오른 나사 방향으로 감기거나, 상기 회전 샤프트는 반시계 방향으로 회전하고 상기 수나사부와 상기 오일 상승부는 왼 나사 방향으로 감긴 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 중공부는 상기 암나사부가 형성된 상부 중공부와, 상기 오일 상승 부재의 오일 상승부가 배치되는 하부 중공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상부 중공부의 직경은 상기 하부 중공부의 직경 보다 작은 것을 특징으로 하는 압축기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 오일 상승 부재의 오일 상승부는 상기 하부 중공부의 내주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 축지지부를 더 포함하고,
    상기 나선홈을 통해 상승되는 오일에 의해 상기 회전 샤프트와 상기 축지지부의 접촉면이 윤활 및 냉각되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 샤프트는 시계 방향으로 회전하고 상기 나선홈은 오른 나사 방향으로 형성되거나, 상기 회전 샤프트는 반시계 방향으로 회전하고 상기 나선홈은 왼 나사 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 오일의 상승을 안내하도록 상기 오일 상승 부재에 삽입되는 가이드 로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 오일 상승 부재와 상기 가이드 로드는 상호 이격된 것을 특징으로 하는 압축기.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 가이드 로드는 상기 회전 샤프트 및 상기 오일 상승 부재의 회전에 무관하게 고정된 것을 특징으로 하는 압축기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가이드 로드를 고정하기 위해 상기 가이드 로드에 결합되는 리테이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  19. 하부에 오일이 저수되는 밀폐 케이스;
    냉매를 압축시키는 압축 기구부;
    구동력을 발생시키는 전동 기구부;
    중공부와, 상기 중공부의 상부에 형성되는 암나사부, 상기 중공부 내부의 공기가 외부로 빠져나가도록 상기 중공부의 상부에 연결되는 공기 통로 및 상기 중공부를 통해 상승된 오일을 회전 샤프트의 외주면을 따라 상승하도록 상기 외주면에 마련된 나선홈을를 갖는 회전 샤프트로서, 상기 전동 기구부에서 발생하는 구동력을 상기 압축 기구부에 전달하도록 마련되는 상기 회전 샤프트; 및
    상기 밀폐 케이스의 하부에 저수된 오일을 상승시키도록 회전 샤프트의 내부에 결합되는 오일 상승 부재와, 상기 오일 상승 부재를 통해 상승된 오일을 추가 상승시키도록 회전 샤프트의 외주면에 마련되는 나선홈과, 상기 나선홈에 의해 상승된 오일을 상기 압축 기구부와 상기 전동 기구부에 공급하도록 회전 샤프트의 내부에 형성되는 급유 통로를 갖는 급유 메커니즘; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 회전 샤프트는 암나사부를 갖고, 상기 오일 상승 부재는 상기 암나사부에 결합되는 수나사부를 갖는 것을 특징으로 하는 압축기.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 축 지지부를 더 포함하고,
    상기 나선홈은 상기 축 지지부에 인접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 압축기.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 회전 샤프트는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환시키는 편심부를 포함하고,
    상기 급유 통로는 상기 편심부에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  23. 밀폐 케이스와, 압축 기구부와, 전동 기구부와, 상기 전동 기구부의 구동력을 상기 압축 기구부에 전달하는 회전 샤프트와, 상기 회전 샤프트의 중공부에 삽입되어 상기 밀폐 케이스의 하부에 저수된 오일을 상승시키는 오일 상승 부재를 갖는 압축기의 제조 방법에 있어서,
    상기 회전 샤프트의 중공부의 상부에 암나사부를 형성하고,
    상기 중공부 내부의 공기가 외부로 빠져나가도록 상기 중공부의 상부에 마련되며 상기 중공부에 연결되는 공기 통로를 형성하고,
    상기 중공부를 통해 상승된 오일을 상기 회전 샤프트의 외주면을 따라 상승하도록 상기 외주면에 나선홈을 형성하고,
    상기 오일 상승 부재에 상기 암나사부에 결합되는 수나사부를 형성하고,
    상기 회전 샤프트의 암나사부에 상기 오일 상승 부재의 수나사부를 결합하여 상기 오일 상승 부재를 상기 회전 샤프트의 중공부에 고정하는 것을 포함하는 압축기의 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 암나사부를 형성하는 것은 상기 회전 샤프트의 중공부에 탭 가공을 통해 상기 암나사부를 형성하는 것을 포함하는 압축기의 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 탭 가공 후에 액체 호닝 가공을 통해 상기 암나사부를 연마하는 것을 포함하는 압축기의 제조 방법.
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