KR20040048301A

KR20040048301A - 립 시일 윤활 저장조 및 수위 제어 방법

Info

Publication number: KR20040048301A
Application number: KR1020030081308A
Authority: KR
Inventors: 위커크리스토퍼에이.; 듀퍼트로날드제이.; 라이트케네스에이.
Original assignee: 캐리어 코포레이션
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2004-06-07
Also published as: KR100561138B1; EP1426618A3; DE60331718D1; EP1426618B1; EP1426618A2; CN1514135A; US20080169157A1; CN100422562C; JP2004183655A

Abstract

크랭크축에 함께 사용된 윤활유를 함유한 마모면을 갖는 크랭크축 립 시일을 윤활하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 상기 크랭크축과 결합하기 위해 내부에 립 시일이 고정된 압축기 하우징부와, 상기 압축기 하우징부 내에서 립 시일 표면으로 윤활제를 적절히 공급하기 위한 구조물을 포함한다. 양호한 실시예에서, 상기 구조물은 립 시일과 접촉 상태로 윤활유를 유지하기 위한 저장조를 구비한 보어와 상기 저장조 내의 윤활유의 양을 제어하기 위한 수단을 포함한다.

Description

립 시일 윤활 저장조 및 수위 제어 방법 {LIP SEAL LUBRICATION RESERVOIR AND METHOD OF LEVEL CONTROL}

본 발명은 압축기 립 시일의 윤활에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 립 시일을 과포화하지 않는 동안 압축기 립 시일을 적절하게 윤활하기 위한 저장조 및 배수 시스템에 관한 것이다.

운송 냉동 장비에 사용되는 유형과 같은 냉동 시스템은 가장 간단한 형태로서 폐냉동 순환 경로를 형성하기 위하여 직렬로 상호 연결된 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기를 포함한다. 왕복형 압축기를 사용하는 시스템에 있어서, 이러한 시스템은 내부에 압축된 냉매와 섞이는 윤활 오일에 의해 윤활되어야 한다.

전형적인 왕복 압축기는 기상의 냉매를 기계적으로 압축하기 위한 실린더 내에서 왕복하는 피스톤을 포함한다. 피스톤의 하향 행정 중에 가스가 실린더로 흡입되고 상향 행정 중에 압축되도록 적절한 다기관 및 밸브가 제공된다.

그러한 압축기에서 다양한 부품들과 그 사이의 경계면을 윤활하기 위해 오일이 사용된다. 구동부가 압축기 외부에 있는 개방 구동부 구성에 있어서 압축기 내의 냉매 압력을 유지하기 위하여, 기계적 축 시일이 사용된다. 압축기 오일 펌프는 가압된 가스의 누출에 대하여 밀봉하고 작업 중 시일면을 윤활하기 위해 오일 필름을 전개한다. 예컨대, 기계적 축 시일은 크랭크축이 글랜드판 부근에 압축기 크랭크실을 나가는 압축기의 크랭크축 상에 사용된다. 그러한 압축기의 크랭크축은 압축기로부터 외부 오염을 방지하기 위한 추가적인 시일, 전형적으로 립 시일을 배치할 수 있다. 따라서, 립 시일은 보통 압축기의 내부 작업의 최후 방어선이고 기계적 축 시일의 외부에 있고 전형적으로 글랜드판 조립체에 배치된다.

종래의 기술에서, 압축기 유지에 필요한 립 시일은 조기 마모되는 경향이 있다. 크랭크축 및 립 시일 사이의 마찰로부터의 조기 마모는 압축기 공동으로의 불순물의 침투가 생기고, 압축기의 내부 기구에 손상을 주며, 그리고/또는 압축기 외부로 과다 누출을 허용한다.

본 발명의 목적은 압축기 립 시일의 수명을 향상시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 립 시일의 수명을 증가시키고 압축기 보수를 감소시키도록 압축기 립 시일을 윤활하기 위한 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 립 시일이 수용하는 윤활량을 제어하기 위한 기구를 제공함으로써 압축기 립 시일을 과도하지 않도록 윤활하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 립 시일의 근처에 과도하지 않고 적당한 윤활을 제공하기 위해 저장조 및 배수 통로를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적들은 본 발명에서 제공된 크랭크축과 함께 사용되는 윤활유를 함유한 표면을 갖는 크랭크축 립 시일을 윤활하기 위한 시스템에 의해 달성된다. 상기 시스템은 크랭크축과 결합하기 위해 내부에 립 시일이 고정된 압축기 하우징부와, 압축기 하우징부 내에서 립 시일 마모면에 윤활유를 적절하게 제공하기 위한 구조를 포함한다. 양호한 실시예에서, 상기 구조는 립 시일과접촉한 상태로 윤활유를 유지시키기 위한 내부 저장조를 갖는 보어를 포함한다. 저장조 내의 윤활유의 양을 제어하기 위해, 오일 창고가 윤활유를 공급하도록 유지되게 하는 방향으로 맞춰진 통로가 있다.

도1은 본 발명의 장치를 합체한 왕복 압축기의 개략 부분 단면도.

도2는 립 시일을 포함하고 도1의 크랭크축 시일 영역의 확대 부분 단면도.

도3은 축 시일 및 립 시일 기구의 추가 확대도.

도4는 도3의 선4-4를 따라 취한 립 시일 및 저장조의 단부 부분 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 압축기

12 : 하우징

14 : 작업 피스톤

18 : 크랭크축

20 : 커넥팅 로드

22 : 오프셋 부

24 : 평형추

26 : 축 시일 공동

28 : 슬리브

29, 33 : 축 시일면

31 : 크랭크축 시일 기구

32 : 글랜드판

35 : 글랜드판 가스켓

36 : O-링

38 : 립 시일

39 : 마모면

40 : 내부 원판형 공간

41 : 시일 공동 저장조

43 : 크랭크축 시일 드러스트면

44 : 원통형 본체

45 : 기계적 축 시일 스프링 조립체

46 : 오목부

47 : 립 시일 본체부

48 : 공간

49 : 연장부

50 : 통로

51 : 과잉 오일

52 : 하부

53 : 제1 코너

54 : 입구

56 ; 내부 원주

본 명세서에 기술된 본 발명은 공기 조화 또는 냉동 시스템으로 사용하기 위한 왕복 압축기에 관한 것이다. 이 압축기가 도시되고 공기 조화 시스템 또는 냉동 시스템 내에 냉동 회로와의 합체에 대하여 기술되지만, 오일 수집, 윤활 및 분기에 대한 방법은 다른 유형의 압축기, 펌프 및 다른 응용품에 동일하게 적용 가능하다는 것을 알아야 한다.

도1을 참조하면, 쉘(12)을 포함하는 압축기(10)가 도시된다. 작업 피스톤(14)은 실린더(16) 내에 왕복 운동용으로 장착된다. 각 피스톤은 커넥팅 로드(20)를 통해 크랭크축(18)에 연결된다. 커넥팅 로드(20)는 크랭크축(18)의 오프셋 위치(22) 주위에 고정된다. 크랭크축(18)은 크랭크축 내의 회전 불규칙성을 균형잡기 위한 평형추(24)를 포함한다. 크랭크축은 슬리브(28) 내에 장착되어 회전하고 하우징(12)의 축 시일 공동(26)을 통해 연장된다.

도2 및 도4를 참조하면, 크랭크축 시일 기구(31)는 하우징(12)이 크랭크축에 의해 여기되는 지점에서 더욱 상세히 도시된다. 크랭크축(18)은 기계적 축 시일 스프링 조립체(45)와, 축 시일면(29, 33)과, 글랜드판(32) 및 마모면(39)을 갖는 립 시일(38)을 통과한다. 도3에 도시된 바와 같이, 글랜드판 가스켓(35)은 하우징과 글랜드판 사이에서 누출을 방지하기 위해 사용된다. 시일면(33)은 사실상 형상에 있어서 원통형이고, 글랜드판(32)의 내경(A) 내에 고정식으로 유지시키는 O-링(36)을 포함한다. 직경(A)으로부터 이격되었지만 인접한 글랜드판(32)에 고정되고 더 작은 직경(B)인 립 시일(38)은 불순물이 축 시일 공동으로 들어가는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 내부 원판형 공간(40)은 시일면(33) 및 립 시일(38) 사이에 배치되고 윤활유 저장용 내부 저장조이며, 아래에 추가로 자세히 설명된다.

크랭크축 시일 기구는 탄성 재료로 형성되고 냉매 시일으로서 작용하도록 크랭크축과의 사이에 오일을 사용하는 원통형 본체(44)를 추가로 포함한다. 본체(44)의 외부 주위에 감싸여 있고 크랭크축 시일 드러스트면(43)에 대해 맞대어 있는 스프링(45)은 두 개의 축면 시일(29, 33) 사이에 축방향 부하를 제공한다. 두 개의 시일면은 오일을 사용하여 시일면이 냉매 시일로서 작동하도록 설치된다. 그러나, 압력차로 인하여, 오일은 두 개의 축면 시일 표면이 냉매 누출에 대해 밀봉할 때 시일 표면을 지나가고, 과잉 오일은 시일 공동 저장조(41)에 수집되고 오일 수위가 저장조 용량을 초과할 때 립 시일/크랭크축 경계면으로 움직인다.

본 명세서에 제공된 바와 같이 본 발명은 시일 경계면을 통해 전달된 오일을 윤활하고 립 시일의 수명을 연장하도록 이용하기 위한 작용한다. 도4를 참조하면, 본 발명의 원리에 따라, 저장조(41)는 과잉 오일을 수집하기 위해 글랜드판(32) 내에 가장 중요하게는 립 시일(38)의 기부에서 둘레에 제공된 오목부(46)에 의해 형성된다. 오목부(46)는 양호한 실시예에서 직경(A)의 연장에 의해 제공되고, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 직경(B)에 설치된 립 시일(38)과 함께, 립 시일 본체부(47)가 확장된 링형 공간(40)을 생기게 하는 직경(A)으로 연장된다. 공간(40)의원주는 직경(A)에 의해 형성되고, 립 시일 본체부(47) 주위에 형성된다. 크랭크축이 립 시일 내에서 회전할 때, 이 오목부는 오일로 채워지고 립 시일의 연장부(49) 및 표면(39)을 윤활한다. 통로(50)는 하우징(12) 내의 제2 통로(도시되지 않음)로 이끄는 글랜드판(32) 내에 제공된다. 통로(50)는 상기 공간(40)의 하부(52)에 과잉 오일(51)이 과포화되지 않고 립 시일을 적절히 윤활하도록 하는 높이 및 각도로 배치된다. 따라서, 양호한 실시예에서, 통로(50)는 립 시일의 내부 원주(56) 상에 높이(H)에 배치된 통로의 입구(54)의 제1 코너(53)에 대해 약 45°각도로 배치된다. 따라서, 상기 오일은 과포화되지 않는 동안 필요한 윤활을 달성하기 위해 공간(48) 내에서 일정한 수위로 유지될 것이다.

본 발명이 양호한 실시예 및 압축기의 특별한 유형을 참조로 설명되었지만, 수정 및 변경이 본 발명의 사상과 범위 내에서 이루어질 수 있고, 본 발명이 다른 유형의 압축기 또는 유사한 유형의 축 시일을 합체한 다른 기구에 적용될 수 있음을 이 기술분야의 숙련자는 알 수 있다.

압축기 립 시일을 윤활하기 위한 기구를 제공하고, 립 시일이 수용하는 윤활량을 제어하기 위한 기구를 제공함으로써 압축기 립 시일을 과도하지 않게 윤활하며, 적당한 윤활을 제공하기 위해 저장조 및 배수 통로를 제공하여, 압축기 립 시일의 수명을 향상시킨다.

Claims

크랭크축과 함께 사용되는 윤활유로써 마모면을 갖는 크랭크축 립 시일을 윤활하기 위한 시스템이며,

상기 립 시일이 상기 크랭크축과 결합되도록 내부에 고정된 압축기 하우징부와,

상기 압축기 하우징부 내에서 립 시일 표면을 윤활하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 윤활 수단은 윤활유를 립 시일과 접촉 상태로 유지하기 위한 저장조를 구비한 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제2항에 있어서, 상기 저장조 내에 윤활유의 양을 제어하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제3항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 저장조로부터 윤활유를 안내하기 위한 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제4항에 있어서, 상기 통로는 립 시일 마모면과 접촉 상태로 윤활유의 최적 수위를 유지하기 위한 상기 저장조에 대한 각도 및 높이에 배치되는 것을 특징으로하는 시스템.