KR19990039236U - 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기에 있어서, 습동부에 오일을 공급하여 마찰을 저감시키기 위한 습동부 마찰 저감구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크랭크 샤프트의 오일 뱅크에 오일이 저장되도록 복수개의 홈, 바람직하게는 경사진 홈을 형성하여 압축기의 장기간 정지후 초기 기동시에 충분한 오일이 공급되도록 함으로써 압축기 기동시의 습동 마찰 부하를 감소시킬 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 베어링에 크랭크 샤프트가 회전가능하도록 결합되고, 상기 크랭크 샤프트의 하단부에 오일 픽업 튜브가 결합되어 크랭크 샤프트의 회전으로 각 습동부에 냉동 오일을 공급하도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 있어서, 상기 베어링과 크랭크 샤프트의 사이에 크랭크 샤프트에 걸리는 응력을 분산시키는 동시에 베어링과 크랭크 샤프트의 접촉 면적을 작게 하여 습동 마찰 부하를 저감시키도록 된 오일 뱅크에 복수개의 오일 저장홈을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조

본 고안은 밀폐형 압축기에 있어서, 습동부에 오일을 공급하여 마찰을 저감시키기 위한 습동부 마찰 저감구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크랭크 샤프트의 오일 뱅크에 오일이 저장되도록 복수개의 홈, 바람직하게는 경사진 홈을 형성하여 압축기의 장기간 정지후 초기 기동시에 충분한 오일이 공급되도록 함으로써 압축기 기동시의 습동 마찰 부하를 감소시킬 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 관한 것이다.

일반적인 밀폐형 압축기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(10)의 내부에 압축 기구부(20)와 전동기부(30)가 구비되어 있는 바, 상기 압축 기구부(20)는 밀폐용기(10)의 내부 중간에 세워져 설치되는 베어링(21)과, 상기 베어링(21)의 내부에 회전 가능하도록 결합됨과 아울러 하부에 편심축부(22)가 형성된 크랭크 샤프트(23)와, 상기 베어링(21)의 하부에 고정되는 실린더 블록(24)과, 상기 크랭크 샤프트(23)의 편심축부(22)에 결합되는 커넥팅 로드(25)와, 상기 커넥팅 로드(25)의 단부에 결합되고 실린더 블록(24)의 내부에서 직진 왕복운동을 하는 피스톤(26)과, 상기 실린더 블록(24)의 선단부에 설치되고 냉매의 흡입 및 토출수단(미도시)이 구비된 헤드 커버(27)를 포함하고 있으며, 상기 전동기부(30)는 크랭크 샤프트(23)에 결합 고정되어 그 크랭크 샤프트(23)와 함께 회전되는 로터(31)와, 상기 밀폐용기(10)의 내부에 로터(31)를 감싸도록 지지되는 스테이터(32)로 구성되어 있다.

한편, 상기와 같은 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(10)의 저부에 냉동오일(O)이 저장되어 그 냉동 오일(O)을 각 습동부에 공급하도록 윤활수단이 구비되어 있으며, 그 윤활수단의 전형적인 실시 형태를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 베어링(21)에 결합되는 크랭크 샤프트(23)의 중간부에는 작은 외경을 갖는 단경부(41)가 형성되어 있고, 그 단경부(41)와 베어링(21)의 내벽 사이에는 냉동 오일(O)이 저장되는 공간인 오일 뱅크(42)가 형성되어 있으며, 상기 단경부(41)를 중심으로 하부 및 상부의 외주면에 하부 오일 공급홈(43) 및 상부 오일 공급홈(44)이 형성되어 있고, 상기 크랭크 샤프트(23)의 하부에 형성된 편심축부(22)의 내부에는 하부 오일 공급홈(43)과 통하도록 연결되는 오일 공급공(45)이 형성되어 있으며, 상기 오일 공급공(45)의 하단부에는 오일 픽업 튜브(46)가 연결 고정되어 있다.

또한, 상기 베어링(21)의 상단 주연부에는 냉동 오일(O)이 흘러내리도록 안내하는 오일 안내홈(47)이 형성되어 있다.

상기와 같은 일반적인 밀폐형 압축기에 전원이 인가되면, 스테이터(32)와 로터(31)의 전자기적 작용에 의해 로터(31)가 회전하게 되고, 그 로터(31)에 결합된 크랭크 샤프트(23)가 회전하게 된다.

이때, 상기 크랭크 샤프트(23)의 하단부에 형성된 편심축부(22)에는 커넥팅 로드(25)가 결합되어 있으므로, 크랭크 샤프트(23)의 회전에 따라 커넥팅 로드(25)의 단부에 결합된 피스톤(26)이 실린더 블록(24)의 내부에서 직선 왕복 운동을 하여, 통상적인 냉매의 흡입, 압축 및 토출 동작을 수행하게 된다.

한편, 상기와 같은 크랭크 샤프트(23)의 회전시 편심축부(22)의 하부에 결합된 오일 픽업 튜브(46)를 통해 냉동 오일(O)이 흡입되어 오일 공급공(45)을 따라 흡상되는 바, 1차로 커넥팅 로드(25)와 피스톤(26)의 사이로 공급되어 피스톤(26)의 직진 왕복 운동을 원활하게 하며, 2차로 크랭크 샤프트(23)의 외주면에 형성된 하부 오일 공급홈(43)을 따라 상승하여 베어링(21)의 외주면에 냉동 오일(O)을 공급함으로써 윤활 작용을 수행하게 된다.

이때, 크랭크 샤프트(23)의 외주면을 타고 상승하는 냉동 오일(O)은 크랭크 샤프트(23)의 중간부에 형성된 오일 뱅크(42)에 일부 머물게 되고, 이 후, 상부 오일 안내홈(44)의 안내를 받으며 베어링(21)의 상단 주연부에 형성된 오일 안내홈(47)까지 재상승한 다음, 밀폐용기(10)의 저부로 낙하된다.

상기와 같이 크랭크 샤프트(23)의 회전시에는 냉동 오일(O)이 각 습동부에 공급된 후, 다시 밀폐용기(10)의 저부로 낙하되는 동작이 반복되면서 습동부의 마찰력을 저감시키게 된다.

그런데, 상기와 같은 일반적인 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감기술에 의하면, 베어링(21)과 크랭크 샤프트(23)의 접촉면적을 작게 하여 마찰 저항을 줄이기 위한 방편으로 크랭크 샤프트(23)의 외경을 작게 하거나 또는 오일 뱅크(42)의 길이를 길게 하였으나, 압축기가 오랜기간동안 정지시에는 크랭크 샤프트(23)의 오일 뱅크(42)에 고여 있는 오일이 오일 공급홈(43)(45)을 통해 다 빠져나가 압축기의 초기 기동시 원활한 오일 공급이 안되어 크랭크 샤프트(23)와 베어링(21)을 마모시키는 등 습동부의 마찰 저항을 크게 증가시켰다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 베어링에 결합되는 크랭크 샤프트의 오일 뱅크에 복수개의 오일 저장홈을 형성하여 압축기의 장기간 정지후 초기 기동시에 충분한 오일이 공급되도록 함으로써 압축기 기동시의 습동 마찰 부하를 감소시킬 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 습동부 마찰 저감구조를 갖는 밀폐형 압축기의 단면도,

도 2는 종래기술에 의한 습동부 마찰 저감구조가 형성된 크랭크 샤프트와 베어링의 결합상태를 보인 부분 단면도,

도 3은 종래기술에 의한 습동부 마찰 저감구조가 형성된 크랭크 샤프트의 정면도,

도 4는 본 고안에 의한 습동부 마찰 저감구조를 갖는 밀폐형 압축기의 단면도,

도 5는 본 고안에 의한 습동부 마찰 저감구조가 형성된 크랭크 샤프트와 베어링의 결합상태를 보인 부분 단면도,

도 6은 본 고안에 의한 습동부 마찰 저감구조가 형성된 크랭크 샤프트의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21 : 베어링 50 : 크랭크 샤프트

51 : 오일 공급공 52 : 하부 오일 공급홈

53 : 상부 오일 공급홈 54 : 오일 픽업 튜브

100 : 오일 뱅크 110 : 오일 저장홈

120 : 단경부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조는,

베어링에 크랭크 샤프트가 회전가능하도록 결합되고, 상기 크랭크 샤프트의 하단부에 오일 픽업 튜브가 결합되어 크랭크 샤프트의 회전으로 각 습동부에 냉동 오일을 공급하도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 있어서,

상기 베어링과 크랭크 샤프트의 사이에 크랭크 샤프트에 걸리는 응력을 분산시키는 동시에 베어링과 크랭크 샤프트의 접촉 면적을 작게 하여 습동 마찰 부하를 저감시키도록 된 오일 뱅크에 복수개의 오일 저장홈을 형성한 점에 그 특징이 있다.

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 오일 저장홈의 각각은 소정각도로 경사진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 고안에 의한 습동부 마찰 저감구조를 갖는 밀폐형 압축기의 단면도이고, 도 5는 본 고안에 의한 습동부 마찰 저감구조가 형성된 크랭크 샤프트와 베어링의 결합 상태를 보인 부분 단면도이며, 도 6은 본 고안에 의한 습동부 마찰 저감구조가 형성된 크랭크 샤프트의 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조는, 베어링(21)에 회전가능하도록 결합되는 크랭크 샤프트(50)의 내부에 오일 공급공(51)이 형성되고, 외주면에 오일 공급공(51)과 통하도록 하부 오일 공급홈(52) 및 상부 오일 공급홈(53)이 형성되며, 상기 오일 공급공(51)의 하단부에 오일 픽업 튜브(54)가 결합되어 크랭크 샤프트(50)의 회전으로 각 습동부에 냉동 오일(O)을 공급하도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 있어서, 크랭크 샤프트(50)의 외주면에 크랭크 샤프트(50)에 걸리는 응력을 분산시키는 동시에 베어링(21)과 크랭크 샤프트(50)의 접촉 면적을 작게 하여 습동 마찰 부하를 저감시키도록 된 오일 뱅크(100)에 복수개의 오일 저장홈(110)을 형성하여 구성한 것이다.

상기한 본 고안의 일실시예에 따르면, 오일 저장홈(110)의 각각은 소정각도, 예를 들면 30。정도로 경사지도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이를 상세하게 설명하면, 베어링(21)에 결합되는 크랭크 샤프트(50)의 외주면에 작은 외경을 갖는 단경부(120)를 형성하고, 그 단경부(120)와 베어링(21)의 사이에 오일 뱅크(100)를 형성한 다음, 오일 뱅크(100)에 소정각도로 경사진 오일 저장홈(110)을 형성한다.

본 고안의 실시예에 있어서, 오일 저장홈(110)의 경사각도는 일율적으로 할 필요는 없으며, 그 개수는 오일 뱅크(100)의 부분이 강도는 그대로 유지하면서 크랭크 샤프트(50)에 걸리는 응력을 분산시키고, 베어링(21)과 크랭크 샤프트(50)의 접촉 면적을 작게 하여 습동 마찰 부하를 저감시킬 수 있으면, 많으면 많을수록 좋다.

도면중 미설명 부호 57은 크랭크 샤프트(50)의 편심축부를 보인 것이다.

도면중 종래의 기술 구성과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였으며, 동일한 구성에 따른 동작 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 의하면, 크랭크 샤프트(50)가 회전됨에 따라 그 크랭크 샤프트(50)의 하부에 결합된 오일 픽업 튜브(46)를 통해 냉동 오일(O)이 흡입되어 오일 공급공(51)을 따라 흡상하게 되며, 기존의 경우와 마찬가지로 1차로는 커넥팅 로드(25)와 피스톤(26)의 사이로 공급되어 피스톤(26)의 직선 왕복 운동을 원활하게 하며, 2차로는 크랭크 샤프트(50)의 외주면에 형성된 하부 오일 공급홈(52) 및 상부 오일 공급홈(53)을 따라 상승하여 베이링(21)의 외주면에 냉동 오일(O)을 공급하게 되는 것이다.

이때, 크랭크 샤프트(50)와 베어링(21)의 사이에는 소정각도로 경사진 복수개의 오일 저장홈(110)이 마련된 오일 뱅크(100)가 형성되어 있으므로 그 오일 뱅크(100) 및 오일 저장홈(110)에 냉동 오일(O)이 머물면서 베어링(21)과 크랭크 샤프트(50)의 마찰열을 감소시키며, 일부가 상부 오일 공급홈(53)을 따라 상승하여 베어링(21)의 상단 주연부에 형성된 오일 안내홈(47)을 통하여 밀폐용기(10)의 저부로 낙하한다.

한편, 오일 뱅크(100)의 경사진 오일 저장홈(110)에는 압축기가 운전을 정지한 후, 상당 기간이 경과하여도 냉동 오일(O)이 항상 저장되어 있어, 초기 기동시 밀폐용기(10)에 저장된 냉동 오일(O)이 각 습동부에 공급되기 전까지 이용된다. 즉, 압축기의 장기간 정지시에도 오일 뱅크(100)의 오일 저장홈(110)에는 항상 오일이 고여있게 되므로 초기 기동시에도 충분한 오일을 공급하게 되므로 초기 기동에 따른 마찰에 의한 습동부의 마모를 최소화시킨다.

물론, 압축기 운전중에는 크랭크 샤프트(50)의 회전에 따라 냉동 오일(O)이 각 습동부에 공급된 후, 다시 밀폐용기(10)의 저부로 낙하되는 동작이 반복되면서 습동부의 마찰력을 감소시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조는, 베어링에 크랭크 샤프트가 회전가능하도록 결합되고, 상기 크랭크 샤프트의 하단부에 오일 픽업 튜브가 결합되어 크랭크 샤프트의 회전으로 각 습동부에 냉동 오일을 공급하도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 있어서, 상기 베어링과 크랭크 샤프트의 사이에 크랭크 샤프트에 걸리는 응력을 분산시키는 동시에 베어링과 크랭크 샤프트의 접촉 면적을 작게 하여 습동 마찰 부하를 저감시키도록 된 오일 뱅크에 복수개의 오일 저장홈을 형성하여 구성함으로써 압축기 기동시의 습동 마찰 부하를 적극적으로 감소시킬 수 있도록 하는 이점을 제공한다.

한편, 상술한 바와 같은 본 고안 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조는 상기 실시예에 한정되지 않고 본원 고안의 정신과 범위를 이탈하지 아니하고 많은 제조변형을 가하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

1. 베어링에 크랭크 샤프트가 회전가능하도록 결합되고, 상기 크랭크 샤프트의 하단부에 오일 픽업 튜브가 결합되어 크랭크 샤프트의 회전으로 각 습동부에 냉동 오일을 공급하도록 한 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조에 있어서,

   상기 베어링과 크랭크 샤프트의 사이에 크랭크 샤프트에 걸리는 응력을 분산시키는 동시에 베어링과 크랭크 샤프트의 접촉 면적을 작게 하여 습동 마찰 부하를 저감시키도록 된 오일 뱅크에 복수개의 오일 저장홈을 형성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 습동부 마찰 저감구조.