KR20050036381A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 회전자(32)와 회전축(34) 사이에 상부오일유로(40)가 형성되고, 회전자(32) 상부에는 상부오일유로(40)를 따라 상승된 오일을 냉각하기 위한 냉각날개(50)가 마련된다.

이러한 구조를 통해, 냉각된 오일을 통해 압축기 내부의 온도를 낮춰줄 수 있게 되어 압축기 내부 부품들이 열팽창되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Description

밀폐형 압축기{Hermetic Compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일을 통해 내부 를 냉각시킬 수 있는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 기계적 힘에 의해 물질에 압력을 가하여 물질의 부피를 축소시키거나 상태를 변화시키는 장치이며, 이러한 압축기 중에는 밀폐된 공간내에서 회전운동을 직선운동으로 전환하여 냉매를 압축하는 밀폐형 압축기가 있다.

이러한 기능을 하는 일반적인 밀폐형 압축기는 밀폐용기 내부에 마련되며 냉매를 압축하는 압축부와, 압축부에 동력을 제공하는 구동부를 구비한다.

압축부는 압축실이 마련된 실린더블록과, 압축실에 냉매의 흡입과 토출을 안내하도록 흡입실과 토출실이 마련된 실린더헤드와, 압축실 내부를 직선 왕복운동하는 피스톤과, 피스톤과 회전축의 편심부를 연결하여 회전축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 전환하는 커넥팅로드를 포함하여 구성된다.

구동부는 전원을 인가하여 자장을 형성하는 고정자와, 이와 상호 작용하여 회전하는 회전자와, 회전자의 중심부에 축방향으로 압입되어 일체로 회전하며 하단에 편심부가 마련된 회전축으로 구성된다.

한편, 밀폐용기의 하부에는 오일이 저장되는데, 이러한 오일은 회전축의 하단에 마련된 오일픽업튜브에 의해 흡입되게 된다.

그리고 오일픽업튜브에 의해 흡입된 오일은 회전축의 내부에 편심지게 형성된 오일유로를 통해 소정 거리 상승된 후, 오일유로와 연통된 오일배출공을 통해 회전축 외부로 배출되게 된다.

이때, 회전축 외부로 배출된 오일이 회전축, 피스톤 등을 윤활 및 냉각시켜주게 됨에 따라 상기 구성요소들이 원활한 작동을 이룰 수 있게 된다.

그러나, 종래 밀폐형 압축기는 일정 시간 이상 운전 시, 내부 마찰열에 의해 오일의 온도가 지속적으로 상승하게 되며, 결국에는 더 이상 오일을 통하여 압축기 내부를 냉각하지 못하게 된다.

따라서, 압축기의 내부 온도가 전체적으로 상승되고, 피스톤 및 회전축 등이 팽창되어 부품간의 마찰 마모가 심해지게 된다. 이에 따라, 압축기의 효율이 떨어지게 되고, 그 수명이 단축되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 오일을 지속적으로 냉각하고 냉각된 오일을 통하여 내부의 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는; 회전축의 회전운동에 의해 냉매를 압축하는 압축부, 상기 압축부 상부에 배치되는 고정자, 상기 고정자와 상호 작용하며 중공부에 상기 회전축이 삽입되는 회전자, 상기 회전자 상부로 오일을 안내하는 오일유로, 상기 오일유로를 통해 안내된 오일을 냉각하도록 상기 회전자 상부에 마련되는 냉각날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 냉각날개는 상기 회전자의 중공부로부터 반경방향으로 연장된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전자는 원통 형상의 몸체와, 상기 몸체 상단에 중공부로부터 소정거리 이격되게 마련되는 원통캡을 포함하며, 상기 냉각날개는 상기 원통캡 내주면에 접하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 냉각날개는 상호 이격되어 다수개 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 오일유로는 상기 회전축의 내부에 편심지게 형성된 하부오일유로와, 상기 회전자와 상기 회전축 사이에 마련된 상부오일유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부오일유로는 상기 회전축의 외주면에 축 방향으로 연장된 제 1오일홈인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부오일유로는 상기 회전자의 중공부 내면에 축 방향으로 연장된 제 2오일홈인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전체 구조를 도시한 측단면도이다.

도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는, 상부용기(11)와 하부용기(12)가 결합되어 밀폐를 이루는 밀폐용기(10)내에 냉매를 압축하는 압축부(20)와, 압축부(20)에 동력을 전달하는 구동부(30)를 구비한다.

압축부(20)는 프레임(21)에 일체로 형성되며 일측 하단에 압축실(22a)을 형성하는 실린더블록(22)과, 압축실(22a)에 냉매의 흡입과 토출을 안내하도록 흡입실(23a)과 토출실(23b)이 형성된 실린더헤드(23)와, 압축실(22a) 내부를 직선 왕복운동하는 피스톤(24)으로 마련된다.

그리고 실린더블록(22)과 실린더헤드(23) 사이에는 압축실(22a)을 거치는 냉매의 흡입 및 토출을 단속하기 위해 흡입밸브(25a)와 토출밸브(25b)가 각각 마련된 밸브플레이트(25)가 설치된다.

구동부(30)는 압축부(20) 상부에 마련되는 것으로, 전원을 인가받아 자장을 형성하는 고정자(31)와, 고정자(31)의 내부에 이격 설치되어 고정자(31)와 전자기적으로 상호 작용하는 회전자(32)를 구비한다.

회전자(32)는 프레임(21) 상단에 마련된 트러스트베어링(33)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 이 회전자(32)의 중공부(32a)에는 회전축(34)이 삽입 고정된다.

회전축(34)은 프레임(21)에 형성된 설치공(21a)에 회전 가능하게 설치되며, 이 회전축(34)의 하부에는 편심 회전하는 편심부(35)가 마련되는데, 편심부(35)에는 피스톤(24)과의 연결을 매개하는 커넥팅로드(36)가 결합되게 되어 회전축(34)의 편심 회전운동이 피스톤(24)의 직선운동으로 변환되게 된다.

밀폐용기(10)의 하부에는 오일(L)이 저장되는데, 이러한 오일(L)은 회전축(34)의 하단에 마련된 오일픽업튜브(37)에 의해 흡입되게 된다.

그리고 오일픽업튜브(37)에 의해 흡입된 오일은 회전축(34)의 내부에 편심지게 형성된 하부오일유로(38)를 통해 소정 거리 상승된 후, 하부오일유로(38)와 연통된 오일배출공(39)을 통해 회전축(34) 외부로 배출되게 된다.

이때, 회전축(34) 외부로 배출된 오일이 회전축(34), 트러스트 베어링(33), 피스톤(24) 등을 윤활시켜주므로 상기 구성요소들이 원활한 작동을 이룰 수 있게 된다.

또, 회전축(34)와 회전자(32) 사이에는 오일배출공(39)으로 배출된 오일이 회전축(34)의 외면을 따라 상측으로 이동할 수 있도록 상부오일유로(40)가 마련된다.

이러한 상부오일유로(40)는 도 2와 같이, 회전자(32)의 중공부(32a) 내면에 축방향으로 연장된 제 1오일홈(41) 또는 도 3과 같이, 회전축(34)의 외주면에 축 방향으로 연장된 제 2오일홈(42)으로 마련되게 된다.

한편, 상부오일유로(40)를 통해 회전자(32) 상부까지 상승된 오일은 회전자(32)의 원심력에 의해 반경방향으로 비산되는데, 이때 비산되는 오일의 냉각을 위해 회전자(32)에는 냉각날개(50)가 마련된다.

이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 마련된 회전자(32) 및 냉각날개(50)를 보다 상세히 설명한다.

도 4를 참조하면, 회전자(32)는 원통 형상의 자성체로 마련된 몸체(32b)와, 몸체(32b)의 상하단에 마련되어 질량체로 작용하는 원통캡(32c,32d)을 포함하여 구성된다.

원통캡(32c,32d)은 몸체(32b)의 중공부(32a)로부터 소정거리 이격 되게 마련되며, 이러한 원통캡(32c,32d)의 상단 및 하단에는 편심부(35)의 편심량을 보상하여 회전축(34)이 균형을 유지토록 하는 밸런서(32e,32f)가 마련된다.

또한, 몸체(32b)의 상단에는 오일을 냉각시키기 위한 냉각날개(50)가 마련되는데, 냉각날개(50)는 회전자(32)의 중공부(32a)로부터 반경방향으로 연장되고 그 끝단이 상부 원통캡(32c) 내주면에 접하도록 마련된다. 이러한 냉각날개(50)는 다수개로 마련되며, 각 냉각날개(50)가 소정 간격으로 상호 이격되게 배치된다.

다음에는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 동작 및 작용을 설명한다.

압축기에 전원이 인가되면, 고정자(31)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전자(32)와 회전축(34)이 동시에 회전하게 된다. 그리고 회전축(34)의 편심부(35)에 커넥팅로드(36)로 연결된 피스톤(24)이 압축실(22a)내를 직선 왕복 운동함에 따라 냉매가 흡입 압축된 후 토출되게 된다.

한편, 회전축(34)의 회전에 의해 오일(L)이 오일픽업튜브(37) 및 오일하부유로(38)를 따라 상승된 후 오일배출공(39)으로 배출되게 되는데, 배출된 오일의 일부는 회전축(34), 트러스트 베어링(33), 피스톤(24) 등을 윤활하고 나머지 오일은 회전축(34)과 회전자(32) 사이에 형성된 상부오일유로(40)를 통해 회전자(32)의 상부로 이동된다.

그리고 회전자(32)의 상부까지 상승된 오일은 냉각날개(50)의 회전 시 발생되는 바람에 의해 냉각된 후 방사상으로 비산되게 되며, 냉각된 오일을 통해 압축기 내부는 전체적으로 냉각되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전자와 회전축 사이에 상부오일유로가 형성되고, 회전자 상부에는 오일을 냉각하기 위한 냉각날개가 마련된다.

이러한 구조를 통해, 냉각된 오일을 통해 압축기 내부의 온도를 낮춰줄 수 있게 되어 압축기 내부 부품들이 열팽창되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 압축기 내부 부품 간의 마찰 및 마모가 억제되어 압축기의 효율이 상승되고, 그 수명의 장기화를 이룰 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전체 구조를 보인 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 마련된 상부오일유로를 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 마련된 상부오일유로의 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 회전자를 발췌하여 보인 사시도이다.* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 밀폐용기, 20 : 압축부,

21 : 프레임, 22 : 실린더블록,

23 : 실린더헤드, 24 : 피스톤,

25 : 밸브플레이트, 30 : 구동부,

31 : 고정자, 32 : 회전자,

34 : 회전축, 35 : 편심부,

36 : 커넥팅로드, 38 : 하부오일유로,

39 : 오일배출공, 40 : 상부오일유로,

50 : 냉각날개.

Claims (7)

1. 회전축의 회전운동에 의해 냉매를 압축하는 압축부,

   상기 압축부 상부에 배치되는 고정자,

   상기 고정자와 상호 작용하며 중공부에 상기 회전축이 삽입되는 회전자,

   상기 회전자 상부로 오일을 안내하는 오일유로,

   상기 오일유로를 통해 안내된 오일을 냉각하도록 상기 회전자 상부에 마련되는 냉각날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 냉각날개는 상기 회전자의 중공부로부터 반경방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 회전자는 원통 형상의 몸체와, 상기 몸체 상단에 중공부로부터 소정거리 이격되게 마련되는 원통캡을 포함하며,

   상기 냉각날개는 상기 원통캡 내주면에 접하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 냉각날개는 상호 이격되어 다수개 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 오일유로는 상기 회전축의 내부에 편심지게 형성된 하부오일유로와, 상기 회전자와 상기 회전축 사이에 마련된 상부오일유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 상부오일유로는 상기 회전축의 외주면에 축 방향으로 연장된 제 1오일홈인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 상부오일유로는 상기 회전자의 중공부 내면에 축 방향으로 연장된 제 2오일홈인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.