KR200230394Y1 - 왕복동압축기의크랭크축윤활장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치에 관한 것이다.

본 고안은, 왕복동 압축기의 크랭크축과, 상기 크랭크축이 설치되는 프레임을 포함하는 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치에 있어서, 상기 크랭크축의 외주면과 접촉되는 상기 프레임의 내주면에는 상기 크랭크축과의 직접적인 접촉을 방지하는 절개부가 형성된다.

따라서, 전주베어링 대신 180도의 부분베어링을 채용함으로 베어링의 부하능력 및 윤활특성은 그대로 유지한채 마찰면적만 반으로 줄임으로 압축기의 마찰손실을 감소시키고 압축기의 효율을 향상시킨다.

Description

왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치

본 고안은 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크랭크축과 프레임으로 구성되어지는 저널 베어링부의 마찰손실을 저감할 수 있도록 한 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치에 관한 것이다.

종래 압축기의 전동부는 도 1 및 도 2 와 같이 프레임(8)의 중앙에 삽입되어 로터(6)와 함께 회전하는 크랭크축(7)과, 상기 크랭크축(7)의 중심과 편심되어 있는 편심부(5)가 일체형으로 구성되었고, 상기 편심부(5)에 슬라이더(4)와피스톤(2)이 설치되어 있으며, 상기 피스톤(2)의 일단에 실린더(1)가 설치되어 프레임(8)에 볼트체결 되어 있다.

도면중 미설명부호 3 은 크랭크핀이고 10은 오일을 나타낸다.

밀폐형 압축기의 기구부와 그에 해당하는 윤활부의 구성요소를 서술하면 각각 다음과 같다.

먼저 크랭크축(7)의 윤활부는 크랭크샤프트/프레임부(A,B)와 크랭크핀/슬라이더부이고, 슬라이더(4)의 윤활부는 슬라이더/크랭크핀부이며, 피스톤(2)의 윤활부는 피스톤/실린더부 등이 있다.

상기의 윤활부중 마모가 가장 많이 발생하는 부분은 슬라이더/크랭크핀의 윤활부로서 운동모드가 회전운동이 아닌 미끄럼운동에 기인한다.

그리고 마찰손실이 가장 높은 부분은 크랭크축/프레임의 윤활부(A,B)로서 넓은 습동면적에 기인한다.

각 윤활부에 윤활유를 공급하는 방식은 도 2 와 같이 크랭크축(3)이 회전운동에 의한 원심력을 이용하여 윤활유(10)를 크랭크축(3) 내부의 관을 통하여 유입하여 크랭크축의 급유공을 통하여 펌핑하거나 크랭크축(3) 상부로 비산시켜서 윤활부에 급유하게 된다.

그러나 종래 압축기 윤활부중 크랭크측과 프레임으로 구성되어지는 저널 베어링 부분은 마찰손실이 가장 큰 부분으로서 고효율압축기 개발을 위해서는 이부분의 마찰손실을 저감시켜야 할 선행과제가 있었다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 크랭크축을 지지하는 프레임면중 윤활에 기여하지 않는 일측면에 크랭크축과 접촉되지 않도록 절개부를 구비함으로서, 베어링의 부하능력 및 윤활특성은 그대로 유지시킨채 마찰면적만 절감시켜서 압축기의 마찰손실을 감소시키고 효율을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 왕복동 압축기의 크랭크축과, 상기 크랭크축이 설치되는 프레임을 포함하는 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치에 있어서, 상기 크랭크축의 외주면과 접촉되는 상기 프레임의 내주면에는 상기 크랭크축과의 직접적인 접촉을 방지하는 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치를 제공한다.

바람직하게는 상기 절개부는 상기 프레임의 내주면 상·하 적어도 어느 일측에 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 본 고안의 구성을 살펴보면 왕복동 압축기에는, 회전 운동하는 크랭크축(101)과, 상기 크랭크축(101)의 회전을 지지하는 프레임(102)이 구비된다.

이는 상술했던 일반적인 왕복동 압축기의 구성과 대동소이하다.

다만, 본 고안의 특징부는, 상기 크랭크축(101)을 지지하는 프레임면중 윤활에 기여하지 않는 일측면, 즉 크랭크축(101)과 면 접촉되는 프레임의 내주면 중상·하 적어도 어느 일측에는 크랭크축(101)의 외주면과 직접 접촉되지 않도록 한 절개부(103)가 구비된다는 점이다.

바람직하게는, 상기 절개부(103)는 프레임(102)의 내주면 상·하 어느 양측방향에 상응하는 방향으로 180°의 각도로 나뉘어져 설치되는 것이 바람직하지만, 상측에선 하측으로 연장하여 나선방향으로 설치될 수도 있다.

도 5 는 저널베어링부의 유체압력 발생도로서 베어링 전주면 중에서 약 180도 구간만이 압력이 발생되게 된다.

다시 말해서 종래의 베어링면 중에서 약 절반만이 윤활작용에 기여하므로 나머지 윤활에 영향이 없는 절반부분은 크랭크축(101)과 접촉되지 않도록 잘라내어 크랭크축의 회전시 마찰손실을 감소시킬 수 있게 된다.

결국 베어링역할을 하는 프레임면의 a,b,c,d 면 중에서 실제 동작시 크랭크축의 편심을 고려하여 실제 윤활면이 되는 b,c 부분(절개부가 형성되지 않은 부분)은 현상태를 유지하고 윤활에 기여하지 않는 a,d 부분(절개부가 형성된 부분)을 잘라내는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안은 전주 베어링 대신 180도의 부분베어링을 채용함으로 베어링의 부하능력 및 윤활능력 및 윤활특성은 그대로 유지한채 마찰면적만 반으로 줄임으로 압축기의 마찰손실을 감소시키고 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 고안이다.

도 1 은 일반적인 압축 구동부의 사시도.

도 2 는 종래 압축기의 윤활부 단면도.

도 3 은 종래 저널베어링 구성도.

도 4 는 본 고안의 저널베어링 구성도.

도 5 는 저널베어링에서의 유체압력 발생도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

101 : 크랭크축 102 : 프레임

Claims (2)

1. 왕복동 압축기의 크랭크축과, 상기 크랭크축이 설치되는 프레임을 포함하는 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치에 있어서,

   상기 크랭크축의 외주면과 접촉되는 상기 프레임의 내주면에는 상기 크랭크축과의 직접적인 접촉을 방지하는 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동 압축기의 크랭크축 윤활장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 절개부는 상기 프레임의 내주면 상·하 적어도 어느 일측에 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동압축기의 크랭크축 윤활장치.