KR20020000611A - 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조에 관한 것으로, 본 발명은 회전축의 내부에는 케이싱내 오일을 흡상하여 마찰면에 공급하기 위한 오일유로가 축방향으로 관통 형성되고, 상기 회전축의 편심부에 미끄러지게 접촉되는 실린더의 베어링면 또는 베어링부재의 스러스트 베어링면에는 오일유로를 통해 공급되었던 오일을 체류시켜 상기한 베어링면을 윤활시키도록 하는 오일저장부를 형성하여 구성함으로써, 압축기의 재기동시와 같이 오일공급이 부족한 경우에도 항상 베어링면이 원활하게 윤활되도록 하여 오일부족에 따른 건마찰 및 이로 인한 소음이나 부품의 파손 등을 미연에 방지할 수 있다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조{LUBRICATION STRUCTURE FOR ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기에 관한 것으로, 특히 회전축의 편심부와 이에 미끄럼 접촉되는 하부베어링 사이에서의 마찰소음을 저감시키고자 하는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨 등에 적용되는 밀폐형 회전식 압축기는 전동기구부에 일체된 회전축에 압축기구부의 롤링피스톤이 편심되게 결합되고, 그 롤링피스톤이 원형 실린더 내에서 선회운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출시키는 것으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 도 1에 도시된 바와 같다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 밀폐형 회전식 압축기는, 소정량의 오일이 채워지고 흡입관(S)과 토출관(D)이 구비되는 케이싱(1)의 내부에 전동기구부인 고정자(2) 및 회전자(3)가 설치되고, 그 중 회전자(3)의 중심에는 회전축(4)이 압입되며, 그 회전축(4)의 하부에는 압축기구부가 설치되어 이루어져 있다.

상기 압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정되어 흡입관(S)과 연통되는 원형의 실린더(5)와, 그 실린더(5)의 양측면에 밀착되는 동시에 회전축(4)이 관통되는 상부베어링(6A) 및 하부베어링(6B)과, 상기 회전축(4)에 접동되어 자전하면서 실린더(5)내에서 편심 회전하는 롤링피스톤(7)과, 그 롤링피스톤(7)의 외주면에 압접되어 롤링피스톤(7)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더(5)를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(미도시)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 회전축(4)의 내부에는 오일유로(4a)가 축방향으로 길게 관통되도록 형성되고, 그 오일유로(4a)의 하단에는 케이싱(1)에 채워진 오일을 흡상하는 오일피더(미도시)가 장착되며, 상기 오일유로(4a)의 적당개소에는 흡상되는 오일의 일부를 미리 편심부(4A)측으로 배출시키는 오일구멍(4b)이 형성되어 있다.

상기 하부베어링(6B)은 그 중앙에 회전축(4)이 삽입되어 반경방향으로 지지되는 레이디얼 베어링용 관통구멍(6a)이 형성되고, 상기 실린더(5)와 함께 밀폐공간을 형성하는 상면은 회전축(4)의 편심부(4A) 저면이 미끄러지게 얹혀져 그 회전축(4)을 축방향으로 지지하는 스러스트 베어링용 편평면(6b)이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 6c는 오일안내홈, 6d는 상부베어링의 토출구멍, 8은 토출밸브 조립체, 토출머플러, 9는 토출머플러, 9a는 토출머플러의 토출구멍, A는 어큐뮬레이터이다.

상기와 같이 구성된 종래의 밀폐형 회전식 압축기의 동작은 다음과 같다.

즉, 상기 고정자(2)에 전원이 인가되면 그 전원의 인가에 따라 회전자(3)가 고정자(2)의 내부에서 회전을 하게 되고, 이와 함께 회전축(4)이 회전을 하면서 롤링피스톤(7)이 실린더(5)내에서 편심 회전을 하게 되며, 그 롤링피스톤(7)의 편심회전에 따라 냉매가스가 실린더(5)의 흡입영역으로 흡입되었다가 일정압력까지 지속적으로 압축되고, 그 실린더(5)의 압축실 압력이 임계압력을 지나 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 상기 상부베어링(6A)에 장착된 토출밸브(9)가 열리면서 압축가스가 압축영역에서 케이싱(1)의 내부로 토출되며, 이 토출가스는 케이싱(1)과 고정자(2) 사이의 틈새 또는 고정자(2)와 회전자(3) 사이의 틈새 등을 통해 상부로 이동하여 토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출된다.

이때, 상기 케이싱(1)의 내부에 채워져 있던 오일은 그 일부가 회전축(4)의 오일피더(미도시) 및 오일유로(4a)에 의해 상단까지 흡상되었다가 비산됨과 아울러 나머지 일부는 흡상중에 상기 오일유로(4a)에 관통 형성된 오일구멍(4b)을 통해 편심부(4A)의 상면 또는 저면으로 배출되어 그 편심부(4A)와 이에 미끄럼 접촉되는 상부베어링(6A) 및 하부베어링(6B)의 각 베어링면(6a,6b)으로 유입되어 편심부(4A)와 베어링(6A,6B)의 사이를 윤활시키는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 밀폐형 회전식 압축기에 있어서는, 오일이 오일유로(4a)를 통해 흡상되었다가 비산되거나 또는 오일구멍(4b)을 통해 회전축(4)의 편심부(4A) 양측면 또는 롤링피스톤(7)의 양측면과 이에 대면되는 베어링(6A,6B)과의 베어링면(6a,6b)으로 유입되어 그 베어링면(6a,6b)을 윤활시키게 되나, 이 오일이 베어링면(6a,6b)에 오래 잔류하지 못하고 그대로 흘러 배출되므로 특히 압축기 기동시 편심부(4A)와 베어링(6A,6B) 사이에 오일부족에 따른 건마찰과 이로 인한 소음의 증가 및 부품의 파손이 우려되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 밀폐형 회전식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 회전축의 편심부에 이에 대응되는 베어링 사이에 일정량의 오일이 항상 충진되어 있도록 하여 베어링면의 건마찰에 따른 소음의 증가 및 부품의 파손을 미연에 방지할 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 ** 를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 회전식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 밀폐형 회전식 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도.

도 3은 종래 밀폐형 회전식 압축기의 하부베어링을 파단하여 보인 사시도.

도 4는 본 발명 밀폐형 회전식 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도.

도 5는 본 발명 밀폐형 회전식 압축기의 하부베어링을 파단하여 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

4 : 회전축 4A : 편심부

6B : 하부베어링 6a : 레이디얼 베어링용 관통구멍

6b : 스러스트 베어링용 편평면 100 : 오일저장홈

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 상기 회전축의 내부에는 케이싱내 오일을 흡상하여 마찰면에 공급하기 위한 오일유로가 축방향으로 관통 형성되고, 상기 회전축의 편심부에 미끄러지게 접촉되는 실린더의 베어링면에는 오일유로를 통해 공급되었던 오일을 체류시켜 상기한 베어링면을 윤활시키도록 하는 오일저장부가 형성되거나,

또는 상기 실린더가 환형으로 형성되되 그 개구측을 복개하여 회전축의 편심부를 지지하는 베어링의 베어링면에 오일저장부가 형성되어 이루어지는 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 밀폐형 회전식 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도이며, 도 5는 본 발명 밀폐형 회전식 압축기의 하부베어링을 파단하여 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 윤활구조가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 압축기구부는, 소정량의 오일이 채워진 케이싱(도 1에 도시)(1)의 내주면에 고정 결합되는 환형의 실린더(5)와, 그 실린더(5)의 상하 양측 개구부를 복개하여 함께 밀폐공간을 형성하는 상부베어링(6A) 및 하부베어링(6B)과, 상기 실린더(5)와 양측 베어링(6A,6B)에 의해 형성되는 밀폐공간에 수용되는 편심부(4A)가 구비되어 전동기구부의 회전자(도 1에 도시)(3)에 일체로 결합되는 회전축(4)과, 그 회전축(4)의 편심부(4A) 외주면에 미끄러지게 삽입되는 동시에 실린더(5)의 내주면에 접동되어 회전축(4)의 회전시 자전하면서 편심 회전하는 롤링피스톤(7)과, 상기 실린더(5)에 선형으로 탄력 결합되어 회전축(4)의 회전시 상기한 밀폐공간을 흡입영역과 압축영역으로 구분하도록 롤링피스톤(7)의 외주면에 압접되어 실린더(5)에 선형으로 미끄러지게 탄력 결합되는 베인(미도시)을 포함한다.

상기 상부베어링(6A) 및 하부베어링(6B)은 판형 베어링으로 형성되고, 그 중앙에 회전축(4)이 관통되어 반경방향으로 지지되도록 레이디얼 베어링면을 이루는 관통구멍(6a)이 형성되며, 상기 실린더(5)와 함께 밀폐공간을 형성하는 양측 대향면에는 회전축(4)의 편심부(4A) 상하 양측면 또는 롤링피스톤(7)의 상하 양측면을 축방향으로 지지하도록 스러스트 베어링면을 이루는 편평면(6b)이 형성된다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 압축기가 입형 압축기인 경우에는 회전축(4)의 편심부(4A) 저측면 또는 롤링피스톤(7)의 저측면에 대향되는 하부베어링(6B)의 편평면(6b)에 상기한 회전축(4)의 오일유로(4a) 및 오일구멍(4b)을 통해 실린더(5)의 내부로 유입되는 오일을 일정정도 정체시키는 다수개의 오일저장홈(100)이 관통구멍(6a)을 중심으로 방사상 형성된다.

상기 오일저장홈(100)은 도면에서와 같이 방사상 직사각형으로 형성될 수도 있으나 한 개의 환형(미도시) 또는 수개의 원호형(미도시) 또는 다수개의 반구형(미도시) 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 오일저장홈(100)은 본 실시예에서와 같이 하부베어링(6B)의 편평면(6b)에만 형성될 수도 있고, 상기 상부베어링(6A)의 편평면(6b)에도 형성될 수도 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 6c는 오일안내홈, 6d는 상부베어링의 토출구멍, 8은 토출밸브 조립체, 토출머플러, 9는 토출머플러, 9a는 토출머플러의 토출구멍, A는 어큐뮬레이터이다.

상기와 같은 윤활구조를 갖는 밀폐형 회전식 압축기의 일반적인 동작은 종래와 유사하다.

즉, 상기 전동기구부에 전원이 인가되어 회전축(4)이 회전자(3)와 함께 회전을 하게 되면, 상기 회전축(4)의 편심부(4A)에 결합된 롤링피스톤(7)이 실린더(5)의 밀폐공간에서 편심 회전을 하면서 냉매가스를 흡입영역으로 흡입하였다가 점차 압축영역으로 밀어 일정압력까지 압축시키게 되고, 이 과정에서 실린더(5)의 밀폐공간 압력이 케이싱(1)내 압력보다 높아지게 되는 시점에서 케이싱(1)으로 토출시키게 되며, 이 케이싱(1)의 내부로 토출되는 압축가스는 토출관(미도시)을 통해 통상의 냉동사이클장치로 유출되었다가 압축기구부의 흡입행정시 다시 흡입되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 회전축(4)의 회전시 케이싱(1)의 내부에 채워져 있던 오일이 오일유로(4a)를 따라 흡상되어 일부는 그 오일유로(4a)의 끝단에서 비산되면서 각 부품의 마찰면을 윤활시키는 동시에 전동기구부를 냉각시키는 반면, 나머지 일부는 오일유로(4a)의 적당위치에 관통된 오일구멍(4b)을 통해 상 하부베어링(6A,6B)의 관통구멍(6a)으로 유입된다. 이 중 상부베어링(6A)의 관통구멍(6a)으로 유입된 오일은 그 관통구멍(6a)의 내주면과 회전축(4)의 외주면 사이의 레이디얼 베어링면을윤활시킨 다음에 회전축(4)의 편심부(4A) 양측면 또는 롤링피스톤(7)의 양측면과 이에 대응되는 상 하부베어링(6A,6B)의 편평면(6b)으로 유입되어 스러스트 베어링면을 윤활시키는 반면, 상기 하부베어링(6B)의 관통구멍(6a)으로 유입되는 오일은 하부베어링(6B)의 관통구멍(6a)과 회전축(4)의 외주면 사이를 윤활시킨 다음에 케이싱(1)으로 흘러 모이게 된다.

한편, 상기 상부베어링(6A)의 관통구멍(6a)으로 유입되었다가 회전축(4)의 편심부(4A) 상하 양측면을 윤활시킨 오일의 일부는 그대로 하부베어링(6B)의 관통구멍(6a)을 통해 케이싱(1)으로 흘러내리는 반면, 나머지 일부는 하부베어링(6B)의 편평면(6b)에 형성된 오일저장홈(100)에 고여 압축기의 기동운전시 등 오일이 충분히 공급되지 않을 때에도 회전축(4)의 편심부(4A) 및 그 편심부(4A)와 함께 스러스트 베어링면을 이루는 하부베어링(6B)의 편평면(6b)을 윤활시키게 된다.

이렇게, 상기 실린더의 바닥면 또는 하부베어링의 편평면에 오일저장홈을 형성하여 오일의 일부를 항상 저장하게 되면, 압축기의 정지후 재기동시에도 가장 큰 마찰력을 받는 회전축의 편심부 양측면 또는 롤링피스톤의 양측면과 이에 대응되는 실린더의 바닥면 또는 하부베어링의 편평면으로 이루어지는 스러스트 베어링면에 항상 오일이 공급되어 일시적인 오일부족 현상에 따른 마찰소음 및 마찰부재의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조는, 회전축의 내부에는 케이싱내 오일을 흡상하여 마찰면에 공급하기 위한 오일유로가 축방향으로 관통 형성되고, 상기 회전축의 편심부에 미끄러지게 접촉되는 실린더의 베어링면 또는 베어링부재의 스러스트 베어링면에는 오일유로를 통해 공급되었던 오일을 체류시켜 상기한 베어링면을 윤활시키도록 하는 오일저장부를 형성하여 구성함으로써, 압축기의 재기동시와 같이 오일공급이 부족한 경우에도 항상 베어링면이 원활하게 윤활되도록 하여 오일부족에 따른 건마찰 및 이로 인한 소음이나 부품의 파손 등을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 소정량의 오일이 채워진 케이싱에 고정자와 회전자로 된 전동기구부가 설치되고, 그 전동기구부의 회전자에 편심부를 갖는 회전축이 결합되며, 그 회전축의 편심부를 수용하는 동시에 흡입구 및 토출구를 갖도록 원형의 내부공간이 형성된 실린더가 상기한 케이싱에 고정 결합되고, 상기 회전축의 회전시 실린더의 내부공간을 흡입영역과 압축영역으로 구획하는 베인이 편심부에 압접되도록 실린더에 선형으로 미끄러지게 탄력 결합되어 이루어지는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서 ;

   상기 회전축의 내부에는 케이싱내 오일을 흡상하여 마찰면에 공급하기 위한 오일유로가 축방향으로 관통 형성되고, 상기 회전축의 편심부에 미끄러지게 접촉되는 실린더의 베어링면에는 오일유로를 통해 공급되었던 오일을 체류시켜 상기한 베어링면을 윤활시키도록 하는 오일저장부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조.
2. 소정량의 오일이 채워진 케이싱에 고정자와 회전자로 된 전동기구부가 설치되고, 그 전동기구부의 회전자에 편심부를 갖는 회전축이 결합되며, 그 회전축의 편심부를 수용하는 환형의 실린더가 상기 케이싱에 고정 결합되고, 그 실린더와 함께 흡입구와 토출구를 갖으면서 밀폐공간을 형성하는 복수개의 판형 베어링이 상기한 실린더의 양쪽 개구측을 복개하도록 결합되며, 상기 회전축의 회전시 실린더의 내부공간을 흡입영역과 압축영역으로 구획하는 베인이 편심부에 압접되도록 실린더에 선형으로 미끄러지게 탄력 결합되어 이루어지는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서 ;

   상기 회전축의 내부에는 케이싱내 오일을 흡상하여 마찰면에 공급하기 위한 오일유로가 축방향으로 관통 형성되고, 상기 회전축의 편심부에 미끄러지게 접촉되는 판형 베어링의 베어링면에는 오일유로를 통해 공급되었던 오일을 체류시켜 상기한 베어링면을 윤활시키도록 하는 오일저장부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 오일유로의 중간에는 그 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 회전축의 편심부가 지지되는 베어링면으로 유도하는 오일구멍이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 오일저장부는 하나의 환형홈 또는 수개의 원호형홈 또는 다수개의 반구형 및 사각형 단면의 홈 형상으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 윤활구조.