KR20010003774A - 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조에 관한 것으로, 크랭크 샤프트가 회전됨에 따라 오일이 상승되어 베어링과 크랭크 샤프트 사이의 오일 뱅크를 지나 베어링과 로터의 사이로 공급되도록 한 밀폐형 압축기를 전제로 하여, 상기 베어링의 소정 부위에 오일 뱅크와 통하는 소정 직경의 오일 바이패스공을 반경 방향으로 외부와 통하도록 형성하여 구성한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 로터의 부상에 따른 크랭크 샤프트의 웨이트부와 베어링의 플랜지부의 접촉 회전을 방지하여 입력을 저하시킴으로써 압축기의 효율을 향상시키며, 또한 마찰 접촉에 따른 소음 발생을 방지하여 정숙 운전을 가능하게 함으로써 압축기 품질 향상에 기여할 뿐만 아니라 마찰 부위의 마모로 인한 마모분이 오일에 희석되는 것을 방지하여 각종 슬라이딩부의 동작을 원활하게 함으로써 압축기의 전체적인 신뢰도 형상에 기여한다.

Description

밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조{Structure for preventing of rotor rasing of closing type compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기의 로터 부상(浮上)방지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터의 부상에 따른 크랭크 샤프트의 웨이트부와 베어링의 플랜지부의 접촉 회전을 방지하여 입력을 저하시킴으로써 압축기의 효율을 향상시키고, 마찰 접촉에 따른 소음 발생을 방지하여 정숙 운전을 가능하게 함으로써 압축기 품질 향상에 기여하며, 마찰 부위의 마모로 인한 마모분이 오일에 희석되는 것을 방지하여 각종 슬라이딩부의 동작을 원활하게 하여, 압축기의 전체적인 신뢰도 형상에 기여할 수 있게 한 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조에 관한 것이다.

일반적인 밀폐형 압축기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 밀폐형 케이스(1)의 내부에 로터(2) 및 스테이터(3)로 이루어진 전동기구부(4)와, 상기 로터(2)의 중앙부에 압입 고정된 크랭크 샤프트(5)의 회전 동작에 의해 냉매를 흡입하여 압축 및 토출시키는 압축기구부(6)로 구성되어 있다.

상기 압축기구부(6)는 밀폐형 케이스(1)의 내부에 지지됨과 아울러 상기 크랭크 샤프트(5)가 회전 가능하도록 결합되는 메인 프레임(7)과, 상기 메인 프레임(7)의 하부에 별도로 고정되거나 또는 일체로 형성되어 냉매의 압축 공간을 이루는 실린더(8)를 포함하는 실린더 블록(9)과, 상기 크랭크 샤프트(5)의 하단부에 형성된 편심부(5a)에 결합되고 상기 실린더 블록(9)의 실린더(8)에 직선 왕복 운동이 가능하도록 결합되는 피스톤(10)과, 상기 실린더(8)의 선단부에 설치되는 실린더 헤드(11)와, 상기 실린더(8)과 실린더 헤드(11)의 사이에 개재되어 실린더(8)의 내부로 냉매를 흡입하여 압축함과 아울러 압축 냉매를 토출시키는 역할을 하는 밸브장치(12)와, 상기 실린더 헤드(11)에 설치되어 흡입관(13)을 통해 유입된 냉매로부터 발생되는 소음을 저감시키는 흡입 머플러(14)와, 상기 메인 프레임(7)의 하면 소정 부위에 설치되는 토출 머플러(15) 등으로 구성되어 있다.

또한, 메인 프레임(7)의 중간부 소정 부위에는 베어링(19)이 고정되어 있어, 크랭크 샤프트(5)의 회전 동작을 지지하도록 되어 있으며, 상기 베어링(19)과 로터(2)의 접촉면 사이에는 조도, 경도 및 평탄도가 우수한 평판(박판) 스러스트 와셔(20)가 개재되어 있고, 상기 크랭크 샤프트(5)의 편심부(5a)의 하단부에는 오일 픽업 튜브(21)가 결합되어 있다.

상기 크랭크 샤프트(5)의 외주면에는 베어링(19)의 내면 및 스러스트 와셔(20)에 오일을 공급하기 위한 오일 급유홈(5b)이 나선 형상으로 형성되어 있으며, 상기 베어링(19)의 엔드면 양측에는 상기 오일 급유홈(5b)으로 공급된 오일을 스러스트 와셔(20)로 전달하기 위한 오일 그루브(도시하지 않음)가 각각 형성되어 있다.

상기 크랭크 샤프트(5)의 형상을 보다 상세하게 설명하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 하부에 웨이트부(5c)가 형성되어 있어, 상기 크랭크 샤프트(5)의 회전시 부상력을 받을 경우, 웨이트부(5c)가 베어링(19)의 하면에 형성된 플랜지부(19a)에 접촉되도록 되어 있으며, 이 크랭크 샤프트(5)의 중간부에는 직경이 다소 작은 부분이 형성되어 있어, 오일이 채워지는 오일 뱅크(5d)의 역할을 할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같은 일반적인 밀폐형 압축기는, 밀폐형 케이스(1)의 내부에 수납된 전동기구부(4)의 구동으로 크랭크 샤프트(5)가 회전하게 되면, 상기 크랭크 샤프트(5)의 편심부(5a)에 의해 실린더(8)의 내부에서 피스톤(10)이 왕복 직선 운동을 하면서 흡입 및 토출 행정을 수행하게 된다.

즉, 냉동 사이클의 증발기로부터 증발된 냉매 가스는 밀폐형 케이스(1)의 흡입관(13)을 통해 흡입 머플러(14)로 흡입되어, 밸브장치(12)의 흡입 밸브를 개방시키면서 실린더(8)의 내부로 들어오게 되고, 피스톤(10)이 다시 상사점으로 압축시 흡입 밸브는 밀폐되는 동시에, 토출 밸브를 밀고 실린더 헤드(11)의 토출방(18)을 거쳐 토출 머플러(15)를 지나 냉동 사이클로 빠져나가는 과정을 반복하게 되는 것이다.

이 때, 로터(2)와 베어링(21)의 접촉면 사이에 개재된 평판의 스러스트 와셔(20)는 로터(2)와 함께 회전하게 됨으로써 상기 스러스트 와셔(20)와 베어링(19)의 접촉면이 직접적으로 미끄럼 마찰로 회전하게 된다.

한편, 크랭크 샤프트(5)의 회전력에 의해 오일 픽업 튜브(21)으로 흡상된 후, 오일 급유홈(5b)을 통해 상승된 오일은 오일 뱅크(5d)에 채워진 후, 다시 스러스트 와셔(20)의 전면에 오일을 공급하게 되는 바, 크랭크 샤프트(5)의 회전에 의해 로터(2)의 자중 및 축방향 하중을 받으면서 로터(2)와 베어링(19)의 사이에 개재된 스러스트 와셔(20)가 면접촉하여, 이들 회전하는 부분에 대한 추력에 의한 마찰 및 마모 현상을 방지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 밀폐형 압축기에 있어서는, 크랭크 샤프트(5)가 점차로 고속으로 회전됨에 따라 오일 압송량이 증대되어 오일 뱅크(5d)에 과도한 압력이 걸리게 됨으로써 크랭크 샤프트(5)에 일체로 압입 고정된 로터(2)가 자유로운 움직임을 반복하게 되며, 이로 인하여 크랭크 샤프트(5)의 웨이트부(5c)가 베어링(19)의 플랜지부(19a)에 접촉됨으로써 압축기의 입력값이 상승하여 압축기의 효율을 저하시키는 단점이 있었으며, 또한 마찰 접촉에 따른 고주파수 대역의 이상 소음이 발생되어 정숙 운전에 좋지 않은 영향을 미치게 될 뿐만 아니라 품질을 저하시키는 요인으로 작용하고, 계속되는 마찰 접촉으로 마모 현상이 발생되어 마모분이 오일이 희석된 후, 다시 각종 슬라이딩부를 경유하게 됨으로써 압축기의 전체적인 신뢰성에 영향을 미치는 등의 여러 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 로터의 부상에 따른 크랭크 샤프트의 웨이트부와 베어링의 플랜지부의 접촉 회전을 방지하여 입력을 저하시킴으로써 압축기의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 마찰 접촉에 따른 소음 발생을 방지하여 정숙 운전을 가능하게 함으로써 압축기 품질 향상에 기여할 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 마찰부위의 마모로 인한 마모분이 오일에 희석되는 것을 방지하여 각종 슬라이딩부의 동작을 원활하게 함으로써 압축기의 전체적인 신뢰도 형상에 기여할 수 있게 한 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조를 제공하려는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 전체 구성을 보인 단면도.

도 2는 일반적인 밀폐형 압축기의 주요부 구성을 발췌하여 보인 단면도.

도 3은 종래 기술에 의하여 크랭크 샤프트가 상승되는 상태를 보인 부분 절결 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 로터 부상방지구조가 적용된 밀폐형 압축기의 주요부 구성을 보인 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

2 ; 로터 5 ; 크랭크 샤프트

5d ; 오일 뱅크 19 ; 베어링

19b ; 오일 바이패스공

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 크랭크 샤프트가 회전됨에 따라 오일이 상승되어 베어링과 크랭크 샤프트 사이의 오일 뱅크를 지나 베어링과 로터의 사이로 공급되도록 한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 베어링의 소정 부위에 오일 뱅크와 통하는 오일 바이패스공을 반경 방향으로 외부와 통하도록 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조가 제공된다.

상기 오일 바이패스공의 직경은 1.0 ~ 3.0mm 인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 로터 부상방지구조가 적용된 밀폐형 압축기의 주요부 구성을 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 크랭크 샤프트(5)가 회전됨에 따라 오일이 상승되어 베어링(19)과 크랭크 샤프트(5) 사이의 오일 뱅크(5d)를 지나 베어링(19)과 로터(2)의 사이로 공급되도록 한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 베어링(19)의 소정 부위에 오일 뱅크(5d)와 통하는 오일 바이패스공(oil bypass hole)(19b)을 반경 방향으로 외부와 통하도록 형성하여 구성한 것이다.

상기 오일 바이패스공(19b)의 직경은 1.0 ~ 3.0mm 정도가 바람직하며, 그 개수는 적당하게 조정하는 것이 바람직하다.

상기 오일 바이패스공(19b)의 직경은 오일의 점도 및 운전 조건 등을 고려하여 조절이 가능하다.

도면중 종래의 기술 구성과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 급유 동작에 의하면, 크랭크 샤프트(5)가 회전됨에 따라 오일이 오일 픽업 튜브(21)를 따라 상승하여 오일 뱅크(5d)에 채워진 후, 다시 스러스트 와셔(20)의 전면에 오일을 공급하게 되는 바, 상기 베어링(19)의 소정 부위에 오일 뱅크(5d)와 통하는 적어도 1개 이상의 오일 바이패스공(oil bypass hole)(19b)이 반경 방향으로 외부와 통하도록 형성되어 있으므로, 오일 뱅크(5d)로 채워지는 오일의 일부를 오일 바이패스공(19b)를 통해 베어링(19)의 외부로 배출되도록 하여, 크랭크 샤프트(5)에 과도하게 걸려있는 압력을 자연적으로 일정압 이하로 낮출 수 있으며, 이에 따라 크랭크 샤프트(5)의 상승에 따른 로터(2)의 부상을 방지할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조는, 크랭크 샤프트가 회전됨에 따라 오일이 상승되어 베어링과 크랭크 샤프트 사이의 오일 뱅크를 지나 베어링과 로터의 사이로 공급되도록 하며, 상기 베어링의 소정 부위에 오일 뱅크와 통하는 소정 직경의 오일 바이패스공을 반경 방향으로 외부와 통하도록 형성하여 구성함으로써 로터의 부상에 따른 크랭크 샤프트의 웨이트부와 베어링의 플랜지부의 접촉 회전을 방지하여 입력을 저하시키고, 압축기의 효율을 향상시키며, 또한 마찰 접촉에 따른 소음 발생을 방지하여 정숙 운전을 가능하게 함으로써 압축기 품질 향상에 기여할 뿐만 아니라 마찰 부위의 마모로 인한 마모분이 오일에 희석되는 것을 방지하여 각종 슬라이딩부의 동작을 원활하게 함으로써 압축기의 전체적인 신뢰도 형상에 기여하는 등의 여러 효과가 있다.

Claims (2)

1. 크랭크 샤프트가 회전됨에 따라 오일이 상승되어 베어링과 크랭크 샤프트 사이의 오일 뱅크를 지나 베어링과 로터의 사이로 공급되도록 한 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 베어링의 소정 부위에 오일 뱅크와 통하는 오일 바이패스공을 반경 방향으로 외부와 통하도록 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오일 바이패스공의 직경은 1.0 ~ 3.0mm 인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 로터 부상방지구조.