KR200205394Y1 - 압축기의 윤활유공급구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기에서 윤활유를 실린더블럭 및 피스톤에 적절하게 분배하여 공급할 수 있도록 구성되는 윤활유 공급구조에 관한 것이다.

본 고안에 의하면, 밀폐용기 하부의 윤활유를 크랭크축의 상부로 안내하는 안내수단과, 하단부에서 공급되는 윤활유를 크랭크축 상부의 편심핀의 상단부를 통하여 외측으로 배출시키도록 안내하는 상부안내경로와, 그리고 상기 상부안내경로와 연통하고, 공급되는 윤활유를 상기 편심핀의 중간부분을 통하여 외측으로 배출시키도록 안내하는 중간안내부를 포함하는 공급구조를 개시한다. 그리고 중간안내부의 출구의 하부까지의 높이를 가지도록, 편심핀의 외부에 결합된 슬리브를 더 포함하여 구성된다. 상기 중간안내부는, 상부와는 단차를 가지는 큰 직경으로 형상되는 편심핀의 하부의 외주면에 나선형으로 성형되고, 상부안내경로는 편심핀의 내부를 통하여 상단부의 출구를 가지도록 성형되어 있다.

Description

압축기의 윤활유공급구조

본 고안은 밀폐형 압축기의 크랭크축의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윤활유를 실린더블럭 및 피스톤측으로 적절하게 분배하여 공급할 수 있는 윤활유 공급구조에 관한 것이다.

밀폐형 압축기(이하에서는 단순히 압축기라고도 칭함)는 밀폐된 용기 내에서, 냉매와 같은 동작유체를 압축하여 공급하기 위한 장치를 말한다. 개괄적인 구성을 제1도를 참조하여 살펴보면, 상부케이싱(12)과 하부케이싱(14)으로 구성되는 밀폐공기(10)의 내부에는, 전류의 인가에 의하여 회전동력을 발생시키는 전동부(20)와, 상기 전동부(20)에 의하여 동작유체를 압축하는 압축부(30)가 설치되어 있다.

전동부(20)는 전류의 인가에 의하여 소정의 진자기력을 발생시키는 고정자(22)와, 상기 고정자(22)의 전자기력에 의하여 회전하는 회전자(24)를 포함하여 구성된다.

그리고 압축부(30)는 상기 회전자(24)와 같이 회전하는 크랭크축(32)과, 상기 크랭크축(32)의 회전운동에 의하여 직선 왕복운동을 행하는 컨넥팅로드(33)와, 상기 컨넥팅로드(33)에 의하여 실린더블럭(38)의 내부에서 동작유체를 압축하는 피스톤(36)으로 구성된다.

상긴 크랭크축(32)은 회전자(24)와 같이 회전하게 되고, 상단부에는 편심된 위치의 편심핀(32p)을 구비하고 있다. 컨넥팅로드(33)의 일측은 상기 편심핀(32p)에 회전가능하게 삽입된 상태로 지지되고 있어서 컨넥팅로드(33)의 회전운동에 대하여 피스톤(36)을 왕복운동시키게 된다. 그리고 커넥팅로드(33)의 다른 일측은 피스톤(36)의 일측과 핀연결되어 있어서, 실질적으로 피스톤(37)을 실린더(38)과 내부에서 왕복운동시키면서 동작유체를 압축할 수 있도록 구성되는 것이다.

그리고 밀폐용기(10)의 내부에는 윤활유(L)가 들어 있고, 상기 크랭크축(32)의 하단부는 상기 윤활유(L)에 잠긴 상태를 유지하고 있다. 상기 윤활유(L)에 하단부가 잠겨있는 크랭크축(32)의 하단내부에는 펌핑기구(32a)가 실치되고, 상기 펌핑기구(32a)에 의하여 윤활유(L)가 상부로 펌핑된다. 상부로 핌핑된 윤활유(L)는 크랭크축 내부의 내부안내경로(32bi)와, 외부안내경로(32bo)로 구성되는 안내경로(32b)를 통하여 상부로 안내된다. 이렇게 크랭크축(32)의 상부로 안내된 윤활유는, 상기 크랭크측(32)의 상부에서 비산되어 압축부(30)에서 윤활유를 필요로 하는 여러 가지 접촉운동부분에 공급되어 소정의 윤활작용을 하게 된다. 그리고 상기 윤활유(L)는 상기와 같은 윤활작용 이외에, 냉각작용도 겸하고 있다. 즉 밀폐형 압축기의 내부에서 접촉운동에 의한 발열부분을 냉각시키는 작용도 하고 있는 것이다.

다음에는 제2도를 참조하면서 종래의 크랭크축의 상단부에서 윤활유가 비산되는 것에 대하여 살펴본다. 안내경로(32b)를 통하여 상부로 이동한 윤활유는, 다시 발란서(32f)에서부터는 내부에 형성된 연결통로(32c)를 통하여 편심핀(32p)의 상부로 안내된다. 그리고 상술한 바와 같이, 편심핀(32p)의 외측에는 커넥팅로드(제1도 참조)가 연결되나, 이때 상기 컨넥팅로드와 상기 편심핀(32p) 사이에는 제2도에 도시한 바와 같은 원통형의 슬리브(31)가 삽입되어 있다. 상기 슬리브(31)는 상기 편심핀(32p)과 컨넥팅로드의 연결부(대경부)의 조립성을 높이기 위한 목적과, 편심핀(32p)과 대경부 사이에서 베어링 기능을 동시에 수행하는 것이다.

제2도에 도시한 종래의 구성예에 있어서는, 상기 슬리브(31)의 길이가 편심핀(32p)보다 길게 구성되는 예를 보이고 있다. 이러한 종래의 구성예에 있어서는, 상기 연결통로(32c)를 통하여 핀심핀(32p)의 상부로 나온 윤활유를, 슬리브(31)와 편심핀(32p) 사이에 공급할 수 있도록 하기 위하여, 편심핀(32p)의 외주면에 역방향 안내홈(32pa)을 성형하여 둔다. 따라서 편심핀(32p) 내부의 연결통로(32c)를 통하여 편심핀의 상부로 나온 윤활유의 일부는 상기 역방향 안내홈(32pa)을 따라 공급되어 슬리브(31)와의 사이에서 윤활작용을 하게 되고, 다시 슬리브(31)의 하단부와 발란서(32f)의 사이를 통하여 피스톤(제1도 참조) 측으로 공급된다. 그러나 이와 같은 경로를 통하여 공급되는 윤활유의 양은 상대적으로 소량이기 때문에 피스톤 측으로 충분한 윤활유를 제공하지 못하는 단점이 있다.

그리고 연결통로(32c)를 나온 다른 일부의 도시한 바와 같이 상기 슬리브(31)의 상부를 넘어서 비산되면서 실린더블럭(제1도참조)측으로 공급되며, 도시한 종래의 구성예에 있어서는 이와 같이 실린더블럭 측으로 공급되는 윤활유의 양이 상대적으로 훨씬 많다.

여기서 실린더블럭층으로 공급되는 윤활유는, 실질적으로 냉각의 기능을 주로 수행하는 것이고, 피스톤측으로 공급되는 윤활유는 윤활기능을 주로 하게 된다.

따라서 제2도에 도시한 실시예에 있어서는, 슬리브(31)의 상단부를 넘어서 비산되어 실린더블럭 측으로 공급되는 윤활유의 양은 충분히 많으나, 실질적으로 피스톤 측으로 공급되는 윤활유의 양은 부족한 것이 사실이다.

다음에는 제3도에 도시한 다른 종래의 구성예를 살펴본다. 도시한 바와 같이 슬리브(31′)의 길이가 편심핀(32p′)의 길이와 동일하게 구성되는 것임을 알 수 있다. 그리고 상기 편심핀(32p′)의 외주면에는 내부의 연결통로(32c)(제2도 참조)와 연통하는 장방향 안내홈(32pa′)이 성형되어 있다. 그리고 상기 정방향 안내홈(32pa′)을 나온 윤활유는 도시한 바와 같이, 주로 피스톤 측으로만 집중적으로 공급된다. 즉 제3도에 도시한 종래의 구성에 의하면, 실린더블럭측으로 공급되는 윤활유의 양이 불충분하기 때문에 냉각 기능에 대한 문제점이 발생할 우려가 있는 것이다.

상술한 바와 같은 압축기에 있어서, 냉매와 같은 동작유체를 직접 압축하는 부분인 피스톤 및 실린더는 가장 많은 양의 마찰운동을 수행하고 있는 부분이기 때문에, 충분한 윤활기능과 냉각기능을 가져야 한다. 즉, 윤활을 위해서는 피스톤부분에 충분히 윤활유가 공급되어야 하고, 냉각을 위해서는 실린더블럭 측에 충분한 윤활유가 공급되어야 하는 것이다.

본 고안은, 압축기의 실린더블럭 및 피스톤에 각각 충분한 윤활유를 배분하여 윤활유 및 냉각을 동시에 만족시킬 수 있는 윤활유 공급구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 일반적인 밀폐형 압축기의 구성을 보인 단면도.

제2도는 종래의 크랭크축 상단부의 구성을 보인 단면도.

제3도는 본 고안에 의한 크랭크축 상단부에 대한 다른 구성을 보인 단면도.

제4도는 본 고안에 의한 크랭크축의 상단부 구조를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 크랭크축 52 : 상부안내 경로

54 : 단차부 56 : 중간안내부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면, 본 고안은 밀폐용기 하부의 윤활유를 크랭크축의 상부로 안내하는 안내수단과; 편심핀의 내부를 통하여 상단부의 출구를 가지도록 형성되어 하단부에서 공급되는 윤활유를 크랭크축 상부의 편심핀의 상단부를 통하여 외측으로 배출시키도록 안내하는 상부안내경로와; 그리고 상기 상부안내경로와 연통하고, 편심핀하부의 외주면에 나선형으로 성형되어 공급되는 윤활유를 상기 편심핀의 중간부분을 통하여 외측으로 배출시키도록 안내하는 중간안내부를 포함하여 구성된다.

상기 중간안내부의 출구의 하부까지의 높이를 가지도록, 편심핀의 외부에 결합된 슬리브를 더 포함하여 구성된다.

상기 중간안내부를 구비하는 편심핀의 하부는 상부와는 단차를 가지는 큰 직경으로 형성된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 고안을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안에 의한 윤활유 공급구조는, 크랭크축(50)의 편심핀(51)의 최상단부로 윤활유를 안내하는 상부안내통로(52)와, 상기 상부안내통로(52)와 연통하며 편심핀의 중간부분을 통하여 윤활유를 비산시키는 중간안내부(52)를 포함하여 구성된다.

상기 상부안내통로(52)는 실질적으로 종래의 것과 동일한 구성을 가지는 것으로, 크랭크축(50) 상단부의 편심핀(51)의 내부에서 상하로 형성되어 있다. 상기 상부안내통로(52)와 상단 출구부분은 편심핀(57)의 상면에 형성되어 있기 때문에 공급되는 윤활유는 크랭크축(50)의 회전력에 의하여 도시한 바와 같이 편심핀(51)의 상부를 경유하면서 비산될 것이다. 따라서 상기 상부안내통로(52)를 통하여 비산되는 윤활유는, 실질적으로 실린더블럭 측으로 공급되어, 소정의 냉각기능을 수행하게 된다.

그리고 중간안내부(54)는 편심핀(51) 내부에서 상부안내통로(52)의 일부분에서 분기되어, 편심핀(51)의 외주면에 나선형상으로 성형되어 있다. 따라서 상부안내통로(52)를 통하여 상부로 안내되는 윤활유의 일부분이 상기 중간안내부(54)를 통하여 빠져나오게 되어, 편심핀(51)과 슬리브(60) 사이에서 윤활작용을 한 후에 피스톤측으로 비산될 것이다.

본 고안에 있어서는, 상기 편심핀(51)의 외주면에 회전 가능하계 삽입되는 슬리브(60)의 길이가 편심핀(51)의 중간부분에 해당하는 높이를 가지고 있다. 그리고 편심핀(51)의 상단부(51a)는 하단부(51b)보다 상대적으로 직경이 작게 성형되어 있고, 그 연결부분이 소정의 단차를 가지고 있음을 알 수 있을 것이다. 이와 같이 상단부(51a)와 하단부(51b)의 경계인 단차부분(53)을 중심으로 할 때, 본 고안에 의한 슬리브(60)는 편심핀(51)에서 직경이 큰 하단부(51b)의 외측에 회전 가능하게 삽입된 상태를 유지하고 있다.

그리고 중간안내부(54)는 상술한 바와 같이 편심핀(51)의 중간부분에 해당하는 출구를 가지도록 구성되며, 도시한 실시예에 있어서, 상기 중간안내부(54)의 출구는, 편심핀(51)의 상단부(51a)와 하단부(51b)의 경계부분, 즉, 단차부분(53)에 중간안내부(54)의 출구가 형성되도록 하고 있다. 이와 같이 중간안내부(54)의 출구가 편심핀(51)의 중간부분에 위치하도록 구성하는 것에 의하여, 그 부분을 통하여 비산되는 윤활유는 피스톤 부분에 집중적으로 공급되어, 소정의 윤활작용을 수행하게 될 것이다.

다음에는 이상과 같이 구성되는 본 고안에 의한 윤활유 공급구조의 동작에 대하여 설명한다.

크랭크축(50)의 하단부에 설치되어 있는 소정의 펌핑기구에 의하여 크랭축의 상부로 흡입되어 상승하게 된다. 이와 같이 상부로 안내되는 윤활유는, 크랭크축(50) 상부의 편심핀(51) 내부에 성형된 상부안내통로(52)를 통하여 편심핀(51)의 상단부로 이동한다.

이때, 상기 상부안내통로(52)에서 분기된 중간안내부(54)로도 일부의 윤활유가 공급된다. 상기 중간안내부(54)는, 편심핀(51) 내부의 상부안내통로(52)에서 분기되어 편심핀(51)의 외주면에 형성되어 있는 것이기 때문에, 이를 통하여 안내되는 윤활유는 슬리브(60)와의 윤활기능을 수행한 후에 그 출구로 안내된다. 이때, 상기 중간안내부(54)의 출구는, 실질적으로 편심핀(51)의 중간부분, 더욱 구체적으로는 편심핀(5l)의 상단부(51a)와 차단부(51b)의 경계부분에 성형되어 있다. 상기 슬리브(60)도 하단부(51b)에만 밀착되도록 구성되어 있어서, 중간안내부(54)의 출구를 빠져나오는 냉기는, 편심핀(51)의 중간부분에서 외측으로 비산된다. 이렇게 중간안내부(54)에서 비산되는 윤활유는, 제1도를 참조하면 실질적으로 압축기의 피스톤 부분으로 집중적으로 공급되는 것임을 알 수 있다.

그리고 편심핀(51)의 상부까지 연통하는 상부안내통로(52)를 따라 계속하여 상승한 윤활유는, 편심편(51)의 상단면에 성형된 상부안내통로(52)의 출구를 통하여 배출된다. 배출되는 윤활유는, 크랭크축의 회전 원심력에 의하여 실린더블럭측으로 비산된다.

제4도에는 상기 상부안내통로(52) 및 중간안내부(54)의 각각의 출구를 나온 윤활유의 비산상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 상부안내통로(52)를 나온 윤활유는 상부에서 실린더블럭 측으로 공급되고, 중간안내부(54)를 나온 윤활유는 보다 하부에서 피스톤을 향하여 직접 공급될 것이다. 비산하는 윤활유와 실린더블럭 및 피스톤의 상대 위치에 관해서는 제1도를 참조하면 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 이와 같이 하여 실린더블럭으로 공급되는 윤활유는 주로 냉각기능을 수행하게 되고, 피스톤으로 공급되는 윤활유는 주로 윤활기능을 수행하게 될 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 윤활유 공급구조에 의하면, 크랭크축의 편심핀을 통하여 공급되는 윤활유의 일부는 편심핀의 상단부를 통하여 실린더블럭 측으로 공급되고, 다른 일부는 편심핀의 중간부분을 통하여 피스톤 측으로 공급될 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다.

따라서 본 고안에 의하면 공급되는 윤활유를 적절하게 배분하고, 이를 필요로 하는 부분에 각각 공급하고 있다. 실린더블럭을 향하여 공급되는 윤활유는 실린더블럭에서 발생하는 열을 식히는 냉각기능을 주로 수행하게 되고, 피스톤으로 공급되는 윤활유는 윤활기능을 주로 수행하게 됨을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의하면 압축기에서 순환하는 윤활유를 각각 필요로 하는 부분으로 충분하게 공급함으로써, 윤활기능과 냉각기능을 동시에 충분하게 수행하는 것이 가능하게 된다. 따라서 압축기 자체의 동작 신뢰성이 향상되는 효과가 기대된다.

Claims (3)

1. 밀폐유기 하부의 윤활유를 크랭크축의 상부로 안내하는 안내수단과; 편심핀의 내부를 통하여 상단부의 출구를 가지도록 형성되어 하단부에서 공급되는 윤활유를 크랭크축 상부의 편심핀의 상단부를 통하여 외측으로 배출시키도록 안내하는 상부안내경로; 그리고 상기 상부안내경로와 연통하고, 편심핀하부의 외주면에 나선형으로 성형되어 공급되는 윤활유를 상기 편심핀의 중간부분을 통하여 외측으로 배출시키도록 안내하는 중간안내부를 포함하여 구성되는 압축기의 윤활유 공급구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 중간안내부의 출구의 하부까지의 높이를 가지도록, 편심핀의 외부에 결합된 슬리브를 더 포함하여 구성되는 압축기의 압축기의 윤활유 공급구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중간안내부를 구비하는 편심핀의 하부는 상부와는 단차를 가지는 큰 직경으로 형성되는 압축기의 윤활유 공급구조.