KR200164299Y1

KR200164299Y1 - 밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조

Info

Publication number: KR200164299Y1
Application number: KR2019990013452U
Authority: KR
Inventors: 한연봉
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2000-02-15

Abstract

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조에 관한 것으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기에 설치되는 크랭크축의 표면에는 내마모성 및 윤활성을 좋게하기 위해서 이황화 몰리브덴을 건식 스프레이 방식으로 도포하였으나, 크랭크축에 이황화 몰리브덴을 표면 처리할 때 마찰 계수의 저감에 의한 성능 개선 효과가 미미하며, 특히 기존 R22 냉매를 대체하는 고압 냉매를 사용할 때 크랭크축의 신뢰성 확보가 어렵고, 마찰 계수를 개선하는 효과가 적어 고압 냉매를 사용하는 밀폐형 회전식 압축기에는 표면 처리의 효과가 없게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 고안은 크랭크축의 전체 외주면 또는 일부면에 내산화성이 크고 마찰 계수가 낮은 이황화 텅스텐이 상온에서 건식 스프레이 방식으로 도포되므로써 마찰로 인한 기계 효율의 저하를 막아 압축기의 성능을 향상시킬 수 있으며, 특히 기존의 HCFC계 냉매를 대체하는 냉매(HFC, HC계)를 사용하는 밀폐형 회전식 압축기에서는 압력이 기존의 냉매보다 약 1.6배 정도 상승하기 때문에 마찰로 인한 기계 효율의 저하를 방지하므로써 밀폐형 회전식 압축기의 효율을 약 1∼2% 정도 개선할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조{CRANK SHAFT SURFACE COATING STRUCTURE FOR SEALED TYPE ROTARY COMPRESSOR}

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐형 회전식 압축기에 설치되는 크랭크축의 표면을 부품간의 마찰 손실을 저감시켜 기계 효율을 높일 수 있도록 코팅 처리할 수 있도록 한 것이다.

종래의 밀폐형 회전식 압축기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(1)의 내부에 고정자(6)와 회전자(7) 등으로 구성되는 전동 기구부가 설치되어 있으며, 상기 회전자(7)의 내경에 압입되며 하부에 편심부(8)가 형성된 크랭크축(3)과, 상기 크랭크축(3)의 편심부(8)가 삽입되는 원통형의 압축 공간(P)이 형성되어 상기 편심부(8)를 감싸며 크랭크축(3)에 삽입되는 메인 베어링(9) 및 서브 베어링(10)과 함께 볼트(11)에 의해 결합되는 실린더(12)와, 상기 크랭크축(3)의 편심부(8)에 삽입됨과 더불어 실린더(12)의 압축 공간(P) 내주면을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링 피스톤(13)과, 상기 실린더(12)의 일측에 직선운동가능하게 삽입되어 롤링 피스톤(13)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더(12)의 압축 공간(P)을 흡입실(14)과 압축실(15)로 분리하는 베인(16)을 포함하여 구성되는 압축 기구부가 설치된다.

또한, 상기 베인(16)에 의해 압축실을 이루는 실린더(12)의 일측에는 압축된 냉매 가스를 토출시키는 토출 포트(17)가 형성되고, 상기 메인 베어링(9)의 일측에는 상기 토출 포트(17)와 연통되는 토출공(18)이 형성되며, 상기 메인 베어링(9)의 상부에는 작동시 발생하는 토출 맥동음을 저감시키기 위한 흡입 머플러(19)가 결합된다.

또한, 상기 실린더(12)의 흡입실(14)에는 냉매 가스가 실린더(12)의 내부로 유입되는 흡입구(20)가 형성되고, 상기 흡입구(20)는 밀폐 용기(1)의 측부에 설치되는 어큐뮬레이터(21) 및 냉매 유입관(22)에 의해 연결된다.

그리고, 상기 토출 포트(17)의 측부에 위치하도록 실린더(12)의 일측에는 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성된 베인(16)이 삽입되고, 상기 베인(16)은 스프링(23)에 의해 탄성적으로 지지되어 베인(16)의 일측 단부가 롤링 피스톤(13)에 접촉된 상태로 설치되며, 상기 밀폐 용기(1)내의 바닥면에는 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되는 오일이 채워져 있으며, 상기 밀폐 용기(1)의 상부에는 밀폐 용기(1) 내부에서 압축된 냉매 가스가 외부로 토출되는 토출관(24)이 설치되어 구성된다.

따라서, 밀폐형 회전식 압축기가 인가되는 전류에 의해 회전자(7)가 회전하면서 크랭크축(3)을 회전시키게 되면, 크랭크축(3)의 회전에 의해 크랭크축(3)의 편심부(10)에 결합되어 있는 롤링 피스톤(13)이 베인(16)과 접촉된 상태에서 실린더(12)의 압축 공간(P)에서 편심 회전하게 되고, 상기 롤링 피스톤(13)의 편심 회전에 의해 실린더(12)에 형성된 압축 공간(P)의 체적 변화로 저온 및 저압의 냉매 가스가 어큐뮬레이터(21)에 연통 설치된 냉매 유입관(22)과 흡입구(20)를 통해 실린더(12)의 내부로 흡입되어 고온 및 고압의 상태로 압축된다.

이와 동시에, 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스는 실린더(12)의 토출 포트(17)와 메인 베어링(9)의 토출공(18) 및 흡입 머플러를 통해 실린더(12)의 외부로 토출되어 고정자(6)와 회전자(7) 사이를 통해서 밀폐 용기(1)내의 상부로 이동하여 토출관(24)을 통해 밀폐 용기(1)의 외부로 토출시키는 사이클을 반복하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 밀폐형 회전식 압축기에 설치되는 크랭크축(3)의 표면에는 내마모성 및 윤활성을 좋게하기 위해서 이황화 몰리브덴(MoS₂)을 건식 스프레이 방식으로 도포하였으나, 크랭크축(3)에 이황화 몰리브덴을 표면 처리할 때 마찰 계수의 저감에 의한 성능 개선 효과가 미미하며, 특히 기존 R22 냉매를 대체하는 고압 냉매를 사용할 때 크랭크축(3)의 신뢰성 확보가 어렵고, 마찰 계수를 개선하는 효과가 적어 고압 냉매를 사용하는 밀폐형 회전식 압축기에는 표면 처리의 효과가 없게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐형 회전식 압축기에 설치되는 크랭크축의 표면을 부품간의 마찰 손실을 저감시켜 기계 효율을 높일 수 있도록 코팅 처리하므로써 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 밀폐형 회전식 압축기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 횡단면도

도 3은 본 고안에 따른 크랭크축을 나타낸 정면도

도 4는 본 고안에 따른 이황화 텅스텐 코팅층의 윤활 구조도

도 5는 종래의 이황화 몰리브덴과 본 고안의 이황화 텅스텐의 비교표

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

3; 크랭크축 WS₂; 이황화 텅스텐

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 크랭크축의 전체 외주면 또는 일부면에 내산화성이 크고 마찰 계수가 낮은 이황화 텅스텐이 도포된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조가 제공된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 크랭크축을 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 이황화 텅스텐 코팅층의 윤활 구조도이며, 도 5는 종래의 이황화 몰리브덴과 본 고안의 이황화 텅스텐의 비교표로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 고안을 설명한다.

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기에 설치되어 메인과 서브 베어링(9)(10) 및 롤링 피스톤(13)과 마찰을 일으키면서 회전을 하는 크랭크축(3)의 전체 외주면 또는 일부면에 내산화성이 크고 마찰 계수가 낮은 이황화 텅스텐(WS₂)이 상온에서 건식 스프레이 방식으로 도포된다.

즉, 상기 크랭크축(3)의 전체 외주면 또는 일부면에 내산화성이 크고 마찰 계수가 낮은 이황화 텅스텐(WS₂)을 상온에서 건식 스프레이 방식으로 모재위에 표면 처리를 하므로써 도 4와 같은 윤활 구조를 갖게 되는 데, 도 5에서 종래의 이황화 몰리브덴과 본 고안의 이황화 텅스텐을 비교하여 살펴보면, 본 고안의 크랭크축(3)에 도포된 이황화 텅스텐은 마찰 계수가 0.03 이하로 도 4의 구조에서 S와 S 원자간의 결합력이 약하므로 이것이 약한 전단 응력을 유발하여 윤활을 원활하게 형성시키며 크랭크축(3)과 메인 및 서브 베어링(9)(10)과 롤링 피스톤(13)과의 마찰 손실을 저감시켜서 기계 효율을 높이므로써 밀폐형 회전식 압축기의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 고안은 밀폐형 회전식 압축기에 설치되어 메인과 서브 베어링 및 롤링 피스톤과 마찰을 일으키면서 회전을 하는 크랭크축의 전체 외주면 또는 일부면에 내산화성이 크고 마찰 계수가 낮은 이황화 텅스텐이 상온에서 건식 스프레이 방식으로 도포되므로써 마찰로 인한 기계 효율의 저하를 막아 압축기의 성능을 향상시킬 수 있으며, 특히 기존의 HCFC계 냉매를 대체하는 냉매(HFC, HC계)를 사용하는 밀폐형 회전식 압축기에서는 압력이 기존의 냉매보다 약 1.6배 정도 상승하기 때문에 마찰로 인한 기계 효율의 저하를 방지하므로써 밀폐형 회전식 압축기의 효율을 약 1∼2% 정도 개선할 수 있는 효과가 있게 된다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 의해 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims

크랭크축의 전체 외주면 또는 일부면에 내산화성이 크고 마찰 계수가 낮은 이황화 텅스텐이 도포된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조.
제 1 항에 있어서, 상기 이황화 텅스텐이 상온에서 건식 스프레이 방식으로 도포된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 크랭크축 표면 코팅구조.