KR19990030043U - 전동압축기의 실린더부 오일공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전동압축기의 실린더부 오일공급장치에 관한 것으로, 커넥팅로드(8)에 압입되어 있는 슬리이브(20)의 상단에 오일안내캡(30)을 설치하고, 상기 오일안내캡(30)의 분사구(31)를 통해 오일(L)을 실린더(6)로 분사시켜 주도록 하고 있다. 이때, 상기 오일안내캡(30)은 편심핀(6a)이 그리는 가상의 원을 따라 공전은 하지만 자전은 하지 않으므로 상기 분사구(31)가 항상 실린더부를 향하게 되어 오일유로(5a)에서 비산된 오일(L)이 항상 상기 실린더부로 전달되어 실린더부의 냉각과 윤활상태가 개선되는 이점이 있다.

Description

전동압축기의 실린더부 오일공급장치

본 고안은 전동압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더부로의 오일공급을 보다 원활하게 하여 실린더부의 냉각, 윤활을 개선시킨 전동압축기의 실린더부 오일공급장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 전동압축기의 내부 구성이 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) 내부에 지지되어 있다.

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 함게 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)과 프레임(2)의 사이에는 베어링(15)이 구비되어 있다.

그리고 상기 크랭크축(5)의 내부에는 오일통로(5a)가 형성되어 있다. 상기 오일통로(5a)를 통해서는 밀폐용기(1)의 저면에 구비되어 있는 오일(L)이 안내되어 상기 프레임(2)의 상부로 전달된다. 이와 같은 오일유로(5a)는 상기 크랭크축(5)의 하부에서는 상기 크랭크축(5)의 중심에 대해 편심되도록 형성되어 있고, 상부에서는 상기 크랭크축(5)의 외면을 따라 형성되어 상기 편심핀(5b)까지 연결되어 있다. 상기 오일유로(5a)는 상기 편심핀(5b)의 상단부를 관통하여 밀폐용기(1)의 내상부와 연통되어 있다.

그리고, 상기 크랭크축(5)의 하단부에는 상기 오일(L)을 펌핑하여 상기 오일 통로(5a)로 전달하는 펌핑기구(5d)가 설치되어 있다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더(6)가 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있다. 그리고 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.

그리고 상기 냉매에 의해 발생되는 소음을 감소시키기 위한 흡입머플러(11)가 상기 헤드커버(10)와 연결설치되어 있다. 도면 부호 6'는 압축실이고, 12는 냉매를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 냉매를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성을 가지는 전동압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 고정자(3)에 대해 회전하면서, 상기 회전자(4)와 일체로 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(5)에 대해 편심되어 있는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 상기 편심핀(5b)을 따라 구동되면서 상기 피스톤(7)을 직선왕복운동하게 한다. 이와 같이 피스톤(7)이 압축실(6') 내에서 직선왕복운동하게 되면 냉매의 압축이 이루어지게 된다.

한편, 상기 크랭크축(5)이 회전하게 되면, 그 하단부의 펌핑기구(5d)에 의해 밀폐용기(1)의 저면에 있던 오일(L)이 펌핑되어 상기 오일유로(5a)로 전달된다. 상기 오일(L)은 상기 크랭크축(5)의 하부에서는 편심되게 형성된 오일유로(5a)에 의해 발생되는 원심력에 의해 상부로 펌핑되어 전달되고, 상기 크랭크축(5)의 상부에서는 크랭크축(5)의 외면을 따라 형성된 오일유로(5a)를 따라 상부로 안내된다. 그리고, 원을 그리면 회전하는 편심핀(5b)에서는 원심력에 의해 그 내부를 관통하여 형성된 오일유로(5a)를 따라 상부로 전달되어 편심핀(5b)의 상부로 비산된다. 이와 같이 편심핀(5b)의 상부로 비산된 오일(L)은 마찰부위와 열발생부위에 뿌려져 윤활과 냉각을 수행하게 된다.

그러나 종래 기술에 의한 전동압축기에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 크랭크축(5) 상단부의 편심핀(5b)으로부터 상부로 비산되는 오일(L)이 실린더(6) 방향으로 비산되지 않고, 상기 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전함에 따라 일정 구간을 지날 때에만 실린더(6) 방향으로 비산된다.

이를 보다 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 편심핀(5b) 상단의 오일유로(5a)로부터 비산되는 오일(L)은 상기 편심핀(5b)이 그리는 가상의 원의 원점(o)을 중심으로 θ의 범위에 들어가야만 실린더(6)으로 전달된다. 그러므로 상기 편심핀(5b)이 계속하여 회전하면서 오일(L)을 비산시키더라도 실제로 실린더(6)로 전달되는 것은 비산되는 양의 θ/360°정도만이 전달된다.

따라서 압축기의 기동초기나 가혹한 운전조건에서 상기 실린더(6)으로 전달되는 오일(L)의 양이 충분하지 않아 상기 실린더(6)부의 냉각이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 또한 상기 피스톤(7)과 커넥팅로드(8)로의 오일공급 또한 원활하게 되지 않아 이들 사이의 마찰부에 윤활상태가 나빠지게 되는 등 여러 가지 문제점이 발생된다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실린더부로 공급되는 오일의 양을 극대화하여 이 부위의 냉각과 윤활상태를 개선하는 것이다.

도 1은 일반적인 전동압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 전동압축기에서 실린더부에 오일이 공급되는 것을 보인 작동상태도.

도 3은 본 고안에 의한 전동압축기의 실린더부 오일공급장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도.

도 5는 본 고안에 의한 실시예가 동작되는 것을 보인 동작상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐용기2 : 프레임

3 : 고정자4 : 회전자

5 : 크랭크축5a : 오일유로

5b : 편심핀5c : 균형추

5d : 펌핑기구6 : 실린더

6' : 압축실7 : 피스톤

8 : 커넥팅로드9 : 밸브어셈블리

10 : 헤드커버11 : 흡입머플러

L : 오일

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제1특징에 따르면, 본 고안은 크랭크축에 형성되어 원심력에 의해 오일을 상승시키는 오일유로와, 상기 오일유로를 통해 전달된 오일을 실린더 방향으로 분사시켜 주도록 그 분사구가 항상 실린더 방향을 향하는 오일안내수단으로 구성된다.

상기 오일안내수단은 상기 크랭크축의 상단부와 연결되어 크랭크축의 동력을 피스톤으로 전달하는 부분에 설치되는 것으로, 더욱 바람직하게는 크랭크축과 연결되는 커넥팅로드의 크랭크축 연결부에 설치되거나, 크랭크축과 커넥팅로드 사이에 압입되어 상기 커넥팅로드와 일체로 동작되는 슬리이브의 상단에 설치될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면 실린더부로의 오일공급량이 종래에 비해 현저하게 증대되어 실린더부의 윤활 및 냉각작용이 원활하게 이루어지게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 전동압축기의 실린더부 오일공급장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 인용하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 의한 전동압축기의 실린더부 오일공급장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도이며, 도 5는 본 고안에 의한 실시예가 동작되는 것을 보인 동작상태도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 크랭크축(5)에는 밀폐용기(1) 저면에 있는 오일(L)을 전달하는 오일유로(5a)가 형성되어 있다. 이와 같은 오일유로(5a)는 크랭크축(5)의 하단에서는 상기 크랭크축(5)의 내부에 편심되게 형성되고, 상단에서는 크랭크축(5)의 표면에 나선형으로 형성된다. 그리고 상기 편심핀(5b) 부분에서는 상기 편심핀(5b)의 내부를 관통하여 편심핀(5b)의 상단부로 관통된다.

그리고, 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)에는 크랭크축(5)의 회전운동을 피스톤(7)의 직선왕복운동으로 바꾸어 주는 커넥팅로드(8)가 연결설치된다. 그리고 상기 커넥팅로드(8)의 내경면에는 슬리이브(20)가 압입되어 설치된다. 따라서 상기 슬리이브(20)는 상기 커넥팅로드(8)와 항상 일체로 동작된다. 상기 슬리이브(20)의 내면은 상기 편심핀(5b)의 외면과 접촉되면서 상대적으로 운동하게 된다.

한편, 상기 슬리이브(20)의 상단에는 오일안내캡(30)이 설치되어 있다. 상기 오일안내캡(30)은 상기 슬리이브(20)의 상단에 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 오일안내캡(30) 상부 측면에는 분사구(31)가 형성되어 있다. 이와 같은 오일 안내캡(30)은 상기 편심핀(5b)의 오일유로(5a)를 통해 비산되는 오일(L)을 모아서 상기 분사구(31)를 통해 실린더(6) 방향으로 분사시켜 주는 역할을 하는 것이다.

그리고, 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 커넥팅로드(8)의 크랭크축 연결부에 상기 오일안내캡을 설치하여 오일(L)을 안내할 수도 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예가 작동되는 것을 상세하게 설명한다.

압축기가 구동되면, 크랭크축(5)이 회전되면서 오일(L)이 상기 펌핑기구(5d)에 의해 펌핑되어 오일유로(5a)로 전달된다. 오일유로(5a)로 안내된 오일은 크랭크축(5)의 회전에 의한 원심력에 의해 상승되어 오일유로(5a)를 통해 전달되면서 일부가 마찰부로 전달된다. 그리고, 상기 편심핀(5b)에 형성된 오일유로(5a)를 통해 상부로 비산된다. 이때, 상기 비산되는 오일(L)은 상기 오일안내캡(30)에 의해 모여져 상기 분사구(31)를 통해 밀폐용기 내부로 전달된다.

여기서 상기 분사구(31)를 통해 오일(L)이 분사되는 것을 도 5를 참고하여 보다 상세하게 설명한다. 상기 슬리이브(20)는 상기 커넥팅로드(8)의 크랭크축 연결부에 압입되어 있다. 따라서, 상기 슬리이브(20)와 커넥팅로드(8)는 일체로 동작된다. 그리고, 상기 슬리이브(20)는 상기 커넥팅로드(8)의 크랭크축 연결부와 함께 편심핀(5b)이 회전하면서 그리는 가상의 원을 따라서 원을 그리게 된다.

이때, 상기 크랭크축 연결부와 슬리이브(20)는 상기 가상의 원을 따라 공전은 하지만 자전은 하지 않게 된다. 그러므로, 상기 슬라이브(20)의 상단에 형성된 오일안내캡(30)의 분사구(31)는 동작중에 항상 도 5에 도시된 바와 같은 방향(실린더(6) 방향)을 향하게 된다.

상기와 같이 오일안내캡(30)의 분사구(31)가 항상 실린더(6) 방향을 향하게 되면, 상기 오일유로(5a)를 통해 비산된 오일이 상기 오일안내캡(30)에 의해 모아져 상기 분사구(31)를 통해 실린더(6) 방향으로 비산된다.

따라서, 피스톤(7)이 한 사이클을 수행하는 동안에 상기 오일유로(5a)를 통해 상승되어 비산되는 오일(L)의 대부분이 상기 실린더(6)으로 전달된다. 그러므로 상기 실린더(6)의 발열이 보다 원활하게 수행되고, 상기 압축실(6') 내벽과 피스톤(7) 사이의 마찰부와 피스톤(7)과 커넥팅로드(8) 사이의 마찰부로의 오일(L) 공급이 보다 지속적으로 이루어져 항상 적절한 윤활상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 오일(L)의 공급이 지속적으로 이루어져 상기 피스톤(7)과 압축실(6') 내벽 사이의 윤활이 충분하게 되면 상기 피스톤(7)과 압축실(6') 내벽 사이를 통한 냉매의 누설이 차단되는 효과도 볼 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 전동압축기의 실린더부 오일공급장치는 편심핀 상부로 비산되는 오일을 오일방지캡으로 모아 실린더 방향으로 항상 향하고 있는 분사구를 통해 분사시켜 주므로 실린더부로 전달되는 오일의 양이 종래에 비해 크게 증가하여 실린더부의 냉각 및 윤활 상태가 크게 개선되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 크랭크축에 형성되어 원심력에 의해 오일을 상승시키는 오일유로와,

   상기 오일유로를 통해 전달된 오일을 실린더 방향으로 분사시켜 주도록 그 분사구가 항상 실린더 방향을 향하는 오일안내수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전동압축기의 실린더부 오일공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 오일안내수단은 상기 크랭크축의 상단부와 연결되어 크랭크축의 동력을 피스톤으로 전달하는 부분에 설치됨을 특징으로 하는 전동압축기의 실린더부 오일공급장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 오일안내수단은 크랭크축과 연결되는 커넥팅로드의 크랭크축 연결부에 설치됨을 특징으로 하는 전동압축기의 실린더부 오일공급장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 오일안내수단은 크랭크축과 커넥팅로드 사이에 압입되어 상기 커넥팅로드와 일체로 동작되는 슬리이브의 상단에 설치됨을 특징으로 하는 전동압축기의 실린더부 오일공급장치.