KR20010055150A

KR20010055150A - 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치

Info

Publication number: KR20010055150A
Application number: KR1019990056245A
Authority: KR
Inventors: 심재성
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-07-04

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로써, 커넥팅로드와 상기 커넥팅로드에 삽입되는 피스톤핀과의 접촉면에 오일이 용이하게 공급되고 잔류될 수 있도록 하여, 압축기의 재운전시 무급유 상태로 회전하는 커넥팅로드와 상기 커넥팅로드에 삽입되는 피스톤핀과의 마모를 방지하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은 실린더(12)와, 상기 실린더 내부를 압축하는 피스톤(10)과, 소단부(90b)는 상기 피스톤과 체결되며 대단부(90a)는 편심부(7)에 체결되는 커넥팅로드(90)와, 상기 커넥팅로드의 소단부에 삽입되어 커넥팅로드(90)와 피스톤(10)을 체결하는 피스톤핀(110)을 구비한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 피스톤핀과 커넥팅로드의 접촉면상에 오일이 고일 수 있도록 홈(200)을 형성하여 된 오일잔류부를 구비하여, 상기 오일잔류부에 고인 오일에 의해 피스톤핀(110)과 커넥팅로드(90)의 접촉면이 원활하게 윤활되도록 함에 따라 접촉면의 마모를 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치가 제공된다.

Description

밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치{device for avoiding abrasion between connecting rod and piston pin in hermetic compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 압축기에 구비되는 커넥팅로드와, 커넥팅로드를 피스톤에 체결하는 피스톤 핀에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 증발기와 응축기 사이에 설치되어 증발기에서 유입되는 냉매가스를 고온고압으로 압축하여 응축기로 보내주는 작용을 한다.

이와 같은 작용을 하는 압축기 중 밀폐형 압축기는 도 1 에 도시한 바와 같이 상부용기(1a)와 하부용기(1b)로 이루어진 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기 내측 상부에 위치하여 냉매가스를 압축하는 압축부와, 상기 압축부의 하부 위치하여 회전동력을 발생시키는 전동부로 크게 구성된다.

상기 전동부는 프레임(3)에 고정자(2a)가 체결되고, 상기 프레임의 중앙에는 회전축(4)이 삽입 설치되며, 상기 회전축의 하부에 회전자(2b)가 압입 설치되어 상기 고정자와 함께 유도전동기를 형성한다.

또한, 밀폐용기(1) 내부 저면에 저장되는 오일은 회전축(4)의 하부에 체결된 오일 흡입관(6)을 통하여 흡입되어 상기 회전축에 구비된 오일 유로(5)을 따라 상승하도록 되어 있다.

특히, 상기 압축부는 도 2 에 도시한 바와 같이, 회전축의 상부에 상기 회전축 중심과 편심되어 일체 형성된 편심부(7)와, 상기 편심부 외주에 끼워지는 슬리브(8)와, 상기 슬리브에 대단부(9a)가 회전가능한 상태로 삽입되는 커넥팅로드(9)와, 상기 커넥팅로드의 소단부(9b)가 피스톤핀(11)에 의해 체결되는 피스톤(10)과, 상기 피스톤의 일단이 삽입되는 실린더(12)로 구성된다.

또한, 상기 실린더(12)의 전면에는 흡입밸브(13),헤드(14), 토출밸브(15), 헤드커버(16)가 차례로 상기 실린더에 체결되며, 상기 헤드커버(16)에는 흡입냉매유로구(16a) 및 토출냉매유로구(16b)가 형성되고, 상기 헤드커버의 일단에는 각각 흡입파이프(17) 및 토출파이프(18)가 설치된다.

한편, 상기 헤드(14)에는 흡입구(14a)와 토출구(14b)가 각각 형성되고 상기 흡입구(14a)를 개폐하는 흡입밸브(13)가 상기 헤드(14)와 상기 실린더(12) 사이에 설치되며, 상기 흡입밸브와 상기 실린더 및 피스톤(10)에 의해 압축실(19)이 형성되고 헤드(14)에 형성된 토출구(14b)를 개폐하는 토출밸브(15)가 상기 헤드(14)와 헤드커버(16) 사이에 설치된다.

이와 같이 구성된 종래 밀폐형 압축기의 작용을 설명하면, 후술하는 바와 같다.

상기 고정자(2a)와 회전자(2b)로 구성된 유도전동기(2)에 전원이 인가되면, 상기 회전자와 상기 고정자 사이에 유도전류가 발생하여 상기 회전자가 회전하게 되고, 상기 회전자에 결합된 회전축(4) 역시 회전하게 된다.

상기 회전축(4)의 회전에 따라 편심부(7)의 외주에 설치된 슬리브(8)와 커넥팅로드(9)의 대단부(9a)가 선회하면, 상기 커넥팅로드의 소단부(9b)에서 피스톤핀(11)에 의해 체결된 피스톤(10)이 실린더(12) 내에 형성된 압축실(19)을 왕복운동하게 된다.

이 때, 흡입파이프(17)를 통하여 흡입된 저온저압의 냉매가스는 흡입냉매유로구(16a)와 흡입구(14a)를 거쳐 압축실(19)내로 흡입되고, 상기 압축실내에서 고온고압의 냉매가스로 압축되어, 토출구(14b)와 토출냉매유로(16b)를 거쳐 토출파이프(18)를 통하여 토출된다. 한편, 회전축(4)의 회전에 의해 밀폐용기(1) 저면에 저장되어 있던 오일은 오일 흡입관(6)에 의해 흡입되어 회전축(4) 형성된 오일 유로(5)를 통하여 상승하여 편심부(7)에서 비산된다.

상기 편심부에서 비산된 오일 중 일부는 커넥팅로드(9)와 피스톤핀(11)의 접촉면으로 유입되어 상기 접촉면에서 유막을 형성하여 상기 커넥팅로드가 원활하게 회전하도록 윤활하게 되는 것이다.

그러나, 압축기가 정지되면, 오일 유로(5)를 상승하던 오일은 원심력을 상실하게 되고, 이에 따라 접촉면 틈새에서 빠져나와 하부로 유동하여 밀폐용기(1) 저면에 유입되어, 상기 커넥팅로드(9)와 피스톤핀(11) 사이의 접촉면에는 오일이 부족한 상태가 된다.

따라서, 압축기가 재운전되어 회전축(4)이 회전하게 되면, 커넥팅로드(9)와 피스톤핀(11) 사이에에 오일이 재차 공급되기 전까지 상기 커넥팅로드는 무급유 상태로 회전하기 때문에 피스톤핀(11)과의 마찰에 의한 심한 마모가 발생하게 되어 압축기의 신뢰성에 나쁜 영향을 미치게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 커넥팅로드와 상기 커넥팅로드에 삽입되는 피스톤핀과의 접촉면에 오일이 용이하게 공급되고 잔류될 수 있도록 하여, 압축기의 재운전시 무급유 상태로 회전하는 커넥팅로드와 상기 커넥팅로드에 삽입되는 피스톤핀과의 마모를 방지하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 밀폐형 압축기의 종단면도

도 2 는 일반적인 밀폐형 압축기의 압축부 요부 확대 종단면도

도 3a 는 일반적인 커넥팅로드와 피스톤핀과의 분해 상태를 나타낸 사시도

도 3b 는 일반적인 커넥팅로드와 피스톤핀과의 결합 상태를 나타낸 종단면도

도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 커넥팅로드와 피스톤핀과의 결합 상태를 나타낸 종단면도

도 5 는 본 발명의 제2실시예에 따른 커넥팅로드와 피스톤핀과의 결합 상태를 나타낸 종단면도

도 6 는 본 발명의 제3실시예에 따른 커넥팅로드와 피스톤핀과의 결합 상태를 나타낸 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

90. 커넥팅로드 110. 피스톤핀

200,300. 홈 400. 오일 유입측

500. 유로

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 실린더와, 실린더 내부를 압축하는 피스톤과, 소단부는 상기 피스톤과 체결되며 대단부는 편심부에 체결되는 커넥팅로드와, 상기 커넥팅로드의 소단부에 삽입되어 커넥팅로드와 피스톤을 체결하는 피스톤핀을 구비한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 피스톤핀과 커넥팅로드의 접촉면상에 오일이 고일 수 있도록 홈을 형성하여 된 오일잔류부를 구비하여, 상기 오일잔류부에 고인 오일에 의해 피스톤핀과 커넥팅로드의 접촉면이 원활하게 윤활되도록 함에 따라 접촉면의 마모를 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 4 내지 도 6 를 참조하여 자세히 설명한다.

도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 커넥팅로드와 피스톤핀과의 결합 상태를 나타낸 종단면도로써, 본 발명의 오일잔류부는 커넥팅로드(90)와 접하는 피스톤핀(110)외주면에 홈(200)을 형성하고, 상기 홈과 연통하며 접촉면의 외부와 개구되는 오일 유입측(400)을 형성한 것이다.

상기 홈은 도시한 바와 같이 외주면에 부분적으로 형성할 수도 있고, 피스톤핀(110)의 외주면을 따라 하나로 연통되게 형성하여 접촉면에 오일이 골고루 공급되도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 홈(200)을 형성함에 있어서 반경방향 깊이를 너무 깊게 형성하면, 상기 홈이 형성되는 부위의 피스톤핀(110) 직경이 그 만큼 감소되어, 커넥팅로드(90)에 의해 반경방향으로 전단력을 받는 피스톤핀이 상기 부위에서 전단될 우려가 있다.

또한, 홈(200)의 축방향 길이가 길면, 상기 홈이 형성되는 피스톤핀(110) 외주면과 커넥팅로드(90) 내주면의 접촉면적이 작아져서, 피스톤(10)을 왕복운동시키기 위해 전달되는 힘의 작용점간의 거리가 멀어짐에 따라 모멘트가 증가하여 이 역시 피스톤핀(110)에 이상이 생길 수 있다. 한편, 상기 오일 유입측(400)은 편심부(7)를 향하도록 형성되어 상기 편심부에서 비산되는 오일이 용이하게 유입되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 오일 유입측(400)이 없는 경우에도 커넥팅로드(90)와 피스톤핀(110)의 접촉면 사이로 오일은 유입될 수 있다.

상기와 같은 점들을 고려하여 구비된, 본 발명의 제1실시예에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

냉매가스가 흡입구(14a)를 통하여 압축실(19)내로 흡입되어 피스톤(10)의 왕복운동에 의하여 압축되어 토출구(14b)를 통하여 토출되며, 회전축(4)의 회전에 의해 밀폐용기(1) 저면에 저장되어 있던 오일이 상기 회전축에 형성된 오일 유로(5)를 따라 상승하여 편심부(7)에서 비산되는 것은 종래 압축기와 같으므로 이해 가능하다.

또한, 상기 편심부(7)에서 각 기구부로 비산된 오일 중 일부는 상기 피스톤핀(110)에 형성된 오일 유입측(400)을 통하여 홈(200)으로 유입된 후, 상기 커넥팅로드(90)와 피스톤핀(110)과의 접촉면에 공급되어 상기 접촉면을 윤활하게 된다.

이 때, 운전중이던 압축기가 정지하면, 오일의 공급은 중단되며 상기 접촉면을 윤활하던 오일은 하부로 유동하여 밀폐용기(1) 저면으로 유입된다.

그러나, 홈(200)에는 상당량의 오일이 잔류하고 있기 때문에, 압축기가 재운전되어 오일이 재공급되기까지 상기 홈에 남아 있던 오일이 윤활을 담당하여 커넥팅로드(90)를 원활하게 회전하게 하여 상기 접촉면의 마모를 방지하는 것이다.

도시한 도 5 는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 것으로써, 본 발명의 오일잔류부는 피스톤핀(110)에 접촉하는 커넥팅로드(90) 내주면에 상부가 외부와 개방되도록 홈(300)을 형성한 것이다.

상기 홈이 외부로 개방되도록 형성하는 것은 오일을 용이하게 유입 하기 위한 것이며, 상기 홈(300)을 개방되지 않게 형성하여도 오일은 커넥팅로드(90)와 피스톤핀(110)의 접촉면 사이로 유입될 수 있다.

또한, 상기 홈(300)은 커넥팅로드 소단부(90a) 내주면에 부분적으로 형성할 수도 있고, 내주면을 따라 하나로 연통되게 형성하여 접촉면에 오일이 골고루 공급될 수 있게 할 수도 있으나, 상기 홈의 축방향 길이와 반경방향 깊이를 고려하여 커넥팅로드(90)에 무리가 없도록 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 작용은 상기 제1실시예와 같이, 편심부(7)에서 비산된 오일의 일부가 상기 커넥팅로드(90)에 형성된 홈(300)에 유입되며, 압축기가 정지 후에 재가동되어 커넥팅로드(90)가 무급유 상태로 회전하는 동안에 상기 홈(300)에 잔류하고 있던 오일이 접촉면의 윤활을 담당하여 커넥팅로드(90)가 원활하게 회전하게 하여 상기 접촉면의 마모를 방지하는 것이다.

또한, 도시한 도 6 은 본 발명의 제3실시예를 나타내는 것으로써, 본 발명의 오일잔류부는 피스톤핀(110)의 상부면에서 상기 피스톤핀의 내부를 통해 커넥팅로드(90)와 피스톤핀(110)과의 접촉면과 연통하는 유로(500)를 형성한 것이다.

상기 유로를 피스톤핀(110)의 내부에서 분기하여 상기 접촉면과 다수의 위치에서 연통되게 형성하면, 오일이 접촉면에 골고루 공급될 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예에서는 편심부(7)에서 비산되는 오일이 피스톤핀(110)의 상부에 형성된 유로(500)의 입구를 통하여 유입되어 커넥팅로드(90)와 피스톤핀(110)과의 접촉면에 오일을 공급하며, 압축기가 정지 후에 재가동되어 커넥팅로드가(90) 무급유 상태로 회전하는 동안에 상기 유로에 잔류하고 있던 오일이 접촉면의 윤활을 담당하여 커넥팅로드(90)가 원활하게 회전하게 하여 상기 접촉면의 마모를 방지하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀의 접촉면에 오일 잔류부를 형성하여, 압축기가 정지후에 재운전되어 커넥팅로드가 무급유 상태에서 회전하더라도 상기 회전축과 프레임과의 마모를 방지함으로써,압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

실린더와, 실린더 내부를 압축하는 피스톤과, 소단부는 상기 피스톤과 체결되며 대단부는 편심부에 체결되는 커넥팅로드와, 상기 커넥팅로드의 소단부에 삽입되어 커넥팅로드와 피스톤을 체결하는 피스톤핀을 구비한 밀폐형 압축기에 있어서,

상기 피스톤핀과 커넥팅로드의 접촉면상에 오일이 고일 수 있도록 홈을 형성하여 된 오일잔류부를 구비하여, 상기 오일잔류부에 고인 오일에 의해 피스톤핀과 커넥팅로드의 접촉면이 원활하게 윤활되도록 함에 따라 접촉면의 마모를 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치.
제 1 항에 있어서,

오일잔류부는 상기 피스톤핀과 커넥팅로드의 접촉면중 적어도 어느 한 면에 형성하여서 이루어짐을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치.
제 1 항에 있어서,

홈의 오일 유입측은 오일의 원활한 유입을 위해 접촉면 외부와 개구된 것을특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치.
제 1 항에 있어서,

오일잔류부는 피스톤핀 상부면에서 상기 피스톤핀의 내부를 통해 접촉면과 연통하는 유로를 형성하여서 됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 커넥팅로드와 피스톤핀 간의 마모방지 장치.