KR20050083696A - 압축기 - Google Patents

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KR20050083696A
KR20050083696A KR1020057005426A KR20057005426A KR20050083696A KR 20050083696 A KR20050083696 A KR 20050083696A KR 1020057005426 A KR1020057005426 A KR 1020057005426A KR 20057005426 A KR20057005426 A KR 20057005426A KR 20050083696 A KR20050083696 A KR 20050083696A
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compressor
oil
sleeve
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cylindrical cavity
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KR1020057005426A
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요시노리 이시다
히데토시 니시하라
마코토 가타야마
Original Assignee
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

저회전운전에 있어서도 오일을 효율적으로 확실히 안정되게 끌어 올리고, 신뢰성이 높고 저렴한 압축기가 제공된다. 또한, 장기에 걸쳐 안정되게 점성 펌프의 구성의 유지가 가능한 신뢰성이 높은 압축기가 제공된다. 이 압축기는 밀폐 용기 내에 오일을 저류함과 동시에 가스를 압축하는 압축 요소를 수용하고, 압축 요소는 연직 방향으로 연장하여 회전 운동하는 샤프트와 오일에 연통하는 점성 펌프를 구비한다.

Description

압축기 {COMPRESSOR}
본 발명은 압축기의 슬라이딩부에 오일을 공급하는 점성 펌프의 개량에 관한 것이다.
최근, 지구 환경에 대한 요구에서 가정용 냉장고나 에어컨은, 점점 에너지 절약화로의 움직임이 가속되고 있다. 그러한 중에, 냉매 압축기는 인버터화되고, 운전 회전수의 저속 회전화가 진행되어, 종래의 원심 펌프로는 충분한 급유를 얻는 것이 어려워지고 있다.
종래의 압축기로서는, 원심 펌프 대신에 저속 회전에서도 안정된 펌프 능력이 얻어지기 쉬운 점성 펌프를 구비한 것이 있다. 이러한 종래의 압축기는, 예컨대, 일본 특허공표공보 제2002-519589호 공보에 개시되어 있다.
이하, 도면을 참조하면서 상기 종래 기술의 압축기에 관해서 설명한다. 한편, 이하의 설명에 있어서, 상하의 관계는, 밀폐형 전동 압축기를 정규의 자세로 설치한 상태를 기준으로 한다.
도 34는, 종래의 압축기의 요부 단면도이다. 도 34에 있어서, 밀폐 용기(7101)의 저부에는 오일(7102)을 저류하고 있다. 전동 요소(7105)는 고정자(7106) 및 영구 자석을 내장하는 회전자(7107)로 구성된다. 압축 요소(7110)를 형성하는 중공의 샤프트(7111)에는 회전자(7107)가 끼어장착됨과 동시에, 적어도 하단이 오일(7102)에 침지되어 샤프트(7111)와 일체로 회전하는 슬리브(7112)가 고정되어 있다.
중앙부가 오목한 대략 U자형을 이루고 탄성재로 형성된 브래킷(7115)은 고정자(7106)에 고정된 둘레판(7116)에 양단부가 고정되어 있다. 플라스틱 재료로 이루어지고 슬리브(7112)에 삽입된 부재(7120)는 외주에 나선홈을 형성하고, 슬리브(7112)와의 사이에서 오일 통로를 형성한다. 부재(7120)의 하단은 브래킷(7115)의 중앙부에 고정되어 있다.
이상과 같이 구성된 종래의 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
전동 요소(7105)에 통전이 이루어지면 회전자(7107)는 회전하고, 이에 수반하여 샤프트(7111)도 회전하며, 압축 요소(7110)는 소정의 압축 동작을 실시한다. 오일(7102)은 부재(7120)의 외주에 형성된 나선홈과 슬리브(7112) 사이에서 형성된 오일 통로의 안을, 슬리브(7112)의 회전에 수반하여 슬리브 내주면으로 점성적으로 끌림으로써 회전 상승하고, 샤프트(7111)의 중공부 상부로 끌어 올려진다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 압축기의 요부 단면도,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 샤프트의 하부 사시도,
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 기동 직후의 운전 상태의 요부 단면도,
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 압축기의 요부 단면도,
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 샤프트의 하부 사시도,
도 6은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 슬리브의 단면 확대도,
도 7은 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 압축기의 요부 단면도,
도 8은 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 샤프트의 하부 사시도,
도 9는 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 슬리브의 단면 확대도,
도 10은 본 발명의 실시형태 4에 의한 압축기의 단면도,
도 11은 본 발명의 실시형태 4에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 12는 본 발명의 실시형태 4에 의한 압축기의 요부 사시도,
도 13은 본 발명의 실시형태 5에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 14는 본 발명의 실시형태 6에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 15는 본 발명의 실시형태 7에 의한 압축기의 단면도,
도 16은 본 발명의 실시형태 7에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 17은 본 발명의 실시형태 8에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 18은 본 발명의 실시형태 8에 의한 압축기의 요부 조립도,
도 19는 본 발명의 실시형태 9에 의한 압축기의 단면도,
도 20은 본 발명의 실시형태 9에 의한 요부 단면도,
도 21은 본 발명의 실시형태 10에 의한 압축기의 단면도,
도 22는 본 발명의 실시형태 10에 의한 요부 단면도,
도 23은 본 발명의 실시형태 11에 의한 압축기의 단면도,
도 24는 본 발명의 실시형태 11에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 25는 본 발명의 실시형태 11에 의한 삽입 부재의 요부 확대도,
도 26은 본 발명의 실시형태 12에 의한 압축기의 단면도,
도 27은 본 발명의 실시형태 12에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 28은 본 발명의 실시형태 13에 의한 압축기의 단면도,
도 29는 본 발명의 실시형태 13에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 30은 본 발명의 실시형태 14에 의한 압축기의 단면도,
도 31은 본 발명의 실시형태 14에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 32는 본 발명의 실시형태 14에 의한 점성 펌프의 요부 단면도,
도 33은 본 발명의 실시형태 15에 의한 압축기의 요부 단면도,
도 34는 종래의 압축기의 요부 단면도이다.
압축기는, 밀폐 용기 내에 오일을 저류함과 동시에 냉매를 압축하는 압축 요소와, 상기 압축 요소를 구동하는 전동 요소를 수용하고, 상기 전동 요소는 고정자와 회전자로 이루어지며, 상기 압축 요소는 연직 방향으로 연장되어 회전 운동하는 샤프트와, 상기 샤프트에 형성되어 상기 오일에 연통하는 점성 펌프를 구비하고, 상기 점성 펌프는 상기 샤프트에 형성된 원통 공동부와, 상기 원통 공동부에 동축형으로 또한 회전 가능하게 삽입되는 삽입 부재와, 상기 원통 공동부 내주와 상기 삽입부 외주 사이에 상기 오일이 상승하는 방향으로 형성된 나선홈과, 상기 삽입부의 회전을 억제하는 억제 수단을 구비한다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
상기 종래의 구성에서는, 점성 펌프의 위쪽에는 중공 구멍이 형성되는 것도 언급되어 있지만, 반송된 오일이 고이는 공간이 넓게 존재한다. 특히, 기동 직후의 점성 펌프로 끌어올려진 오일을 더욱 위쪽으로 반송시키는 과정에서, 중공 구멍 내가 거의 만액 상태가 될 때까지 오일을 모으는 시간이 필요하다.
따라서, 오일을 위쪽으로 반송하는 속도가 늦어지고, 슬라이딩부로의 오일 공급이 불안정화되기 때문에, 슬라이딩 부재끼리가 접촉 슬라이딩하여 상처나 마모가 생기고, 그것들을 기점으로 하여 압축 요소를 록킹시키는 과제를 갖고 있다.
본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 각 슬라이딩부로의 오일 반송 속도가 빠르고, 저속 운전시에도 확실하고 안정된 오일 반송 특성을 구비한 신뢰성이 높은 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 종래의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 압축기는 샤프트의 주축부에, 밀폐 용기 아래쪽에 저류된 오일에 개구하는 점성 펌프와, 상기 점성 펌프의 상부에 연결된 제2 점성 펌프를 연결 설치한 것으로, 주축부의 오일 통로는 대부분이 펌프로 형성되기 때문에 오일이나 냉매가 고이는 공간이 좁기 때문에, 오일을 반송하는 속도가 빨라짐과 동시에, 오일은 저속 회전에서 힘이 저하하는 원심력에만 의존하지 않고, 통로 내에서 점성적으로 끌려 상향의 압력이 부여된다는 작용을 갖는다.
본 발명의 압축기는, 점성 펌프와, 점성 펌프의 상부에 제2 점성 펌프를 연결 설치한 것으로, 오일을 반송하는 속도가 빠르고, 저속 운전시에도 안정된 오일 반송 특성을 구비한 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태 1 내지 3에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 이 실시형태에 의해서 이 발명이 한정되는 것이 아니다.
(실시형태 1)
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 압축기의 요부 단면도, 도 2는 동 실시형태에 있어서의 샤프트의 하부 사시도, 도 3은 동 실시형태에 있어서의 기동 직후의 운전 상태의 요부 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 3에 있어서, 밀폐 용기(3101)에는 오일(3102)을 저류함과 동시에, 냉매(3103)가 충전되어 있다.
압축 요소(3110)는, 실린더(3108)를 형성하는 블록(3109)과, 실린더(3108) 내에 왕복 가능하게 끼워넣어진 피스톤(3113)과, 블록(3109)의 주 베어링(3114)에 축 지지되는 주축부(3116)와 편심부(3117)로 이루어지는 샤프트(3111)와, 편심부(3117)와 피스톤(3113)을 연결하는 커넥팅로드(3118)를 구비한다. 압축 요소(3110)는 왕복운동식 압축 기구를 형성하고 있다.
전동 요소(105)는, 블록(3109)의 아래쪽에 고정된다. 전동 요소(105)는, 인버터 구동 회로(도시하지 않음)와 연결되어 있는 고정자(3106)와, 영구 자석(도시하지 않음)을 내장하여 주축부(3116)에 고정된 회전자(3107)로 구성된다. 전동 요소(105)는, 인버터 구동용 전동 요소(105)를 형성하고 있고, 인버터 구동 회로에 의해서, 적어도 600∼1200r/min을 포함하는 복수의 운전 주파수로 구동된다.
스프링(3104)은 고정자(3106)를 사이에 두고 압축 요소(3110)를 밀폐 용기(3101)에 탄성적으로 지지하고 있다.
샤프트(3111)의 주축부(3116)에는, 오일(3102)에 침지한 점성 펌프(3130)와, 연통 구멍(3140)을 사이에 두고 점성 펌프(3130)와 연접된 제2 점성 펌프(3150)가 형성되고, 제2 점성 펌프(3150)는 점성 펌프(3130) 상부에 형성되어 있다.
다음에, 연접된 점성 펌프(3130)과 제2 점성 펌프(3150)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
점성 펌프(3130)는, 주축부(3116)에 형성된 원통 공동부(3135)와, 원통 공동부(3135)의 아래쪽에 고정 설치된 중공의 슬리브(3131)와, 원통 공동부(3135) 및 슬리브(3131)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(3133)와 지지 부재(3132)를 구비한다. 지지 부재(3132)는 삽입 부재(3133)의 회전 방향, 상하 방향의 유동을 구속하는 구속 수단(3139)을 형성한다.
원통 공동부(3135)의 상단은, 주 베어링(3114)의 아래쪽에 도달하도록 형성되어 있다.
또한, 슬리브(3131)는 대략 원통형이고, 상하면은 개구한 캡형상을 이루며, 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 판용수철 강으로 형성해도 된다.
삽입 부재(3133)의 외주에는, 나사산 형상의 나선홈(3134)이 형성되어 있고, 슬리브(3131)와의 사이에서 오일(3102)이 유통하는 나선형의 오일 통로를 형성한다. 한편, 삽입 부재(3133)는 내냉매, 내오일성을 갖고, 샤프트(3111)를 형성하는 금속 재료보다도 열전도성이 낮은 플라스틱 재료, 예컨대, PPS, PBT, PEEK 등으로 형성된다.
지지 부재(3132)는 철계의 용수철 선재 등의 탄성 재료를 사용하여 대략 U자형으로 형성되고, 양단이 고정자(3106)의 하부에 고정되며, 중앙부가 삽입 부재(3133)의 하단의 노치(3136)를 통해서 걸어멈춤 구멍(3137)과 걸어맞춘다. 한편, 노치(3136)는, 걸어멈춤 구멍(3137)에 대하여 주축부(3114)의 진각(進角)측에 접합하도록 형성됨과 동시에, 걸어멈춤 구멍(3137)의 접합부(3138), 즉 노치(3136)로의 개구부의 길이는, 지지 부재(3132)의 외경보다도 작아지도록 형성된다.
제2 점성 펌프(3150)는 주축부(3116)와, 주축부(3116)의 외주에 새겨 설치한 리드홈(3151)과, 주 베어링(3114)으로 구성된다.
주 베어링(3114)은, 블록(3109)에 고정 설치 혹은 블록(3109)과 일체 성형되어 고정되어 있다. 주축부(3116)의 외표면에 단면 형상이 사다리꼴, 혹은 대략 반원 형상으로 이루어지는 리드홈(3151)이 형성되고, 주 베어링(3114)과 리드홈(3151) 사이에서 오일이 유통하는 나선형의 오일 통로를 형성한다.
그리고, 리드홈(3151)의 상단은, 편심부(3117) 내의 편심 연통부(3160)에 연통하고 있다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.
고정자(3106)에 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면, 회전자(3107)는 샤프트(3111)와 함께 회전한다. 이에 수반하여, 편심부(3117)의 편심 운동은 커넥팅로드(3118)를 사이에 두고 피스톤(3113)을 실린더(3108) 내에서 왕복 운동시켜, 냉매(3103)를 흡입, 압축하는 소정의 압축 동작을 실시한다.
샤프트(3111)의 주축부(3116)의 회전에 수반하여, 오일(3102)은 점성 펌프(3130)를 구성하는 삽입 부재(3133)의 외표면과 슬리브(3131)의 내주면 사이의 오일 통로의 안을 슬리브(3131)의 회전에 끌려 상승한다. 그렇게 하여, 오일(3102)은 연통 구멍(3140)을 통과하여 리드홈(3151)의 시점에 도달한다. 그 후, 오일(7302)은 제2 점성 펌프(3150)를 구성하는 주축부(3116)의 외표면의 리드홈(3151)과 주 베어링(3114)의 내주면에서 형성된 오일 통로의 안을, 주축부(3116)의 회전에 끌려 더욱 상승한다. 이렇게 해서 오일(3102)은, 편심 연통부(3160)를 사이에 두고 편심부(3117)나 커넥팅로드(3118) 등에 반송된다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 주축부(3116)의 오일 통로는 거의가 점성 펌프(3130)와 제2 점성 펌프(3150)로 형성되어 있고, 냉매(3103)나 오일(3102)이 고이는 공간이 좁기 때문에, 오일(7302)의 속도가 저하하지 않고 빠른 속도로 각 슬라이딩부로 반송된다. 또한, 오일(3102)은 저속 회전에서 힘이 저하하는 원심력에만 의존하지 않고, 오일 통로 내에서 점성적으로 끌려 상향의 압력이 부여되기 때문에 저속 회전에서도 확실하게 안정되게 끌어 올려진다.
또한, 냉매(3103)가 용해되어 있는 오일(3102)이 압축 요소(3110)나 전동 요소(3105) 등으로 가열되는, 냉매 가스(3103)가 오일 통로 내에서 기화하지만, 연접된 점성 펌프(3130)와 제2 점성 펌프(3150)의 오일 반송 능력이 높기 때문에 오일(3102)과 함께 냉매 가스도 반송되고, 오일(3102)의 반송이 저해되는 일은 없다. 그 결과, 각 슬라이딩부로의 오일 반송 속도가 빠르고, 더구나 예컨대 600r/min이라는 저속 회전에서도, 기동 직후로부터 오일(3102)을 각 슬라이딩부로 반송할 수 있어 안정된 오일 반송 특성을 구비할 수 있다.
그 때문에, 슬라이딩 부재끼리가 접촉했을 때에 생기는 상처나 마모를 기점으로 한 이상 마모나 압축 요소(3110)의 록킹이라는 것이 없어지고, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 주축부(3116)에 회전자(3107)를 수축 끼워맞춤 또는 압입에 의해 끼워맞추고 있지만, 회전자(3107)를 끼워맞추었을 때에, 원통 공동부(3135)의 내경 치수가 변화하기 때문에, 삽입 부재(3133)와의 반경 방향의 간극 치수의 관리가 어렵다. 그 때문에, 회전자(3107)를 끼워장착하는 주축부(3116)에는 점성 펌프(3130)를 형성하고 있지 않고, 그 부위의 길이, 즉 삽입 부재(3133)의 상면으로부터 연통 구멍(3140)까지의 길이는, 회전자(3107)의 끼워맞춤 길이와 거의 동등한 10∼20mm 정도이다.
그러나, 본 실시형태에 의하면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 기동 직후에는 원통 공동부 내의 오일(3102)의 상면에 원심력에 의해 주지의 포물선형의 자유 표면이 형성되고, 삽입 부재(3133)의 상단면에 도달한 오일(3102)이 순간적으로 연통 구멍(3140)에 도달하는 것을 우리는 실험적으로 확인하고 있다. 따라서, 펌프가 형성되어 있지 않은 부위의 길이가 10∼20mm 정도이면 오일 반송 속도에 영향은 거의 없다.
한편, 오일 반송 속도가 매우 빠르기 때문에, 기동 직후에 있어서 원통 공동부(3135) 내의 오일(3102)이 순간적으로 리드홈(3151)에 유입되어 원통 공동부(3135) 내가 부압이 되고, 삽입 부재(3133)가 원통 공동부(3135)의 위쪽으로 빨아 올려지는 현상이 드물게 생긴다. 또한, 연속 운전 시에는 점성 작용으로 오일을 위쪽으로 올리는 힘의 반력이 삽입 부재(3133)에 대하여 하향으로 항상 작용한다.
그러나, 지지 부재(3132)의 중앙부가 삽입 부재(3133)의 걸어멈춤 구멍(3137)과 걸어맞춤으로써, 삽입 부재(3133)의 상하 방향의 유동이 구속 지지되기 때문에, 기동 시 및 연속 운전 시의 어느 경우에도 원통 공동부(3135)와 삽입 부재(3133) 사이에서 점성에 의해 오일(3102)을 위쪽으로 끌어 올리는 점성 펌프(3130)의 구성을 유지할 수 있다.
또한, 나선홈(3134) 내에서 발생하는 유압에 의해, 슬리브(3131)와 삽입 부재(3133)의 간극이 유지되기 때문에, 슬리브(3131)와 삽입 부재(3133)의 슬라이딩 마찰이나 긁힘의 발생은 매우 적다. 이에 더하여, 지지 부재(3132)는 걸어멈춤 구멍(3137)에 완전히 고정하는 것은 아니고, 걸어멈춤 구멍(3137)의 내경과 지지 부재(3132)의 외경의 차를 수백㎛∼1㎜ 정도라고 하면, 마찬가지로 슬리브(3131)와 삽입 부재(3133)의 간극이 유지된다는 효과가 얻어진다.
또한, 걸어멈춤 구멍(3137)의 접합부(3138)는 주축부(3116)의 진각측에 개구되어 있기 때문에, 예컨대 운전 주파수가 4200∼4800r/min이라고 한 고속 회전의 경우에도, 걸어멈춤 구멍(3137)의 폐구된 측에 회전 방향의 힘이 작용하지만, 개구된 접합부(3138)측에는 거의 작용하지 않는다. 이것에 의해서, 고속 운전 중에 있어서도, 지지 부재(3132)로써 회전 불가능하게 구속된 삽입 부재(3133)가 소정의 위치에서 이탈하는 일은 없다.
이에 더하여, 노치(3136)로의 접합부(3138)의 개구부의 길이는, 지지 부재(3132)의 외경보다도 작게 형성되어 있기 때문에, 일단 걸어멈춤 구멍(3137)에 지지 부재(3132)를 끼워 삽입시키면, 라인에서의 조립이나 수송 시의 진동이라는 불확정한 사건이 있어도, 걸어멈춤 구멍(3137)으로부터 용이하게 이탈하는 일은 없다.
또한, 삽입 부재(3133)의 회전 및 상하 방향의 유동을 구속하기 위한 다른 부품은 필요로 하지 않기 때문에 저렴하다.
또한, 저속 회전에서도 확실하고 충분한 오일(3102)의 양을 반송할 수 있기 때문에, 주축부(3116)나 전동 요소(3105) 등으로부터의 수열(受熱)을 억제하여 오일(3102)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그 때문에, 이소부탄인 R600a는 R134a에 비교하여 오일(3102)로의 용해도가 높지만, 오일 통로 내에서 가스화하여 가스 고임이 생기는 것을 억제하여 가스 초크 현상이라는 오일(3102)의 반송 저해를 억제할 수 있다.
또한, 점성 펌프(3130)나 제2 점성 펌프(3150)는 전동 요소(3105)나 압축 요소(3110)와 일체로 조립된 후, 밀폐 용기(3101) 내에 삽입되어 스프링(3104)에 의해 밀폐 용기(3101) 내에 탄성적으로 지지된다. 따라서, 점성 펌프(3130)나 제2 점성 펌프(3150)의 구성 부품을 밀폐 용기(3101)에 설치할 필요가 없어 조립이 용이하고 높은 생산성을 얻을 수 있음과 동시에, 부품 수도 최소한으로 그칠 수 있어 저렴하게 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시형태에 있어서는, 원통 공동부(3135) 내에 슬리브(3131)를 고정 설치하고 있지만, 삽입 부재(3133)의 최외주면과 원통 공동부(3135)의 내주면과의 클리어런스가 500㎛ 이내의 정밀도를 확보할 수 있는 것이면, 슬리브(3131)를 사용하지 않고 직접, 주축부를 가공하여 형성된 원통 공동부(3135) 내에 삽입 부재(3133)를 삽입시켜 점성 펌프를 구성해도 된다. 이 구성은, 단지 부품 수가 다를 뿐이고 기본적으로 본 실시형태의 구성과 동일하여, 같은 동작, 작용, 효과가 얻어진다.
(실시형태 2)
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 압축기의 요부 단면도, 도 5는 동 실시형태에 있어서의 샤프트의 하부 사시도, 도 6은 동 실시형태에 있어서의 슬리브의 단면 확대도이다.
이하, 도 4, 도 5, 도 6에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 1과 동일 구성에 관해서는 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
압축 요소(3210)를 구성하는 샤프트(3211)의 주축부(3216)에는, 오일(3102)에 침지한 점성 펌프(3230)와, 연통 구멍(3140)을 사이에 두고 점성 펌프(3230)에 연접된 제2 점성 펌프(3150)가 형성되어 있다. 제2 점성 펌프(3150)는 점성 펌프(3230)의 상부에 형성되어 있다.
다음에, 연접된 점성 펌프(3230)와 제2 점성 펌프(3150)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
점성 펌프(3230)는, 주축부(3216)에 형성된 원통 공동부(3235)와, 원통 공동부(3235)의 아래쪽에 고정 설치된 슬리브(3231)와, 원통 공동부(3235) 및 슬리브(3231)에 동축 상에 삽입된다. 그리고, 점성 펌프(3230)는, 하단에서 대략 수평 방향으로 연장 형성되는 2개의 지지 부재(3232)를 갖는 삽입 부재(3233)와, 삽입 부재(3233)의 유동을 구속하기 위하여 지지 부재(3232)와 회전 가능하게 결합되는 자유 조인트(3261)로 형성되는 구속 수단(339)을 구비한다.
원통 공동부(3235)의 상단은, 주 베어링(3114)의 아래쪽에 도달하도록 형성되어 있다.
슬리브(3231)의 내주면에는 나사산 형상의 나선홈(3234)이 가공 형성되어 있고, 삽입 부재(3233)와의 사이에서 오일(3102)이 유통하는 나선형의 오일 통로를 형성한다.
삽입 부재(3233)는 내냉매, 내오일성을 갖고, 금속 재료보다도 열전도성이 낮은 플라스틱 재료 등으로 형성된다. 또한, 지지 부재(3232)는 금속 선재로 이루어지고, 삽입 부재(3233)의 하단을 관통하여 고정 설치된다.
자유 조인트(3261)는 대략 L자형으로 형성되고, 일단이 고정자(3106)의 하부에 고정되며, 타단에 노치(3236)와 걸어멈춤 구멍(3237)을 구비한다. 삽입 부재(3233)의 하단에서 형성되는 지지 부재(3232)의 단부를, 노치(3236)를 통해서 걸어멈춤 구멍(3237)에 관통 삽입하고, 지지 부재(3232)와 자유 조인트(3261)를 회전 가능하게 결합시킨다. 이것에 의해, 삽입 부재(3233)의 회전 방향 및 상하 방향의 유동을 구속한다.
한편, 노치(3236)는, 걸어멈춤 구멍(3237)에 대하여 주축부(3216)의 진각측에 접합됨과 동시에, 걸어멈춤 구멍(3237)의 접합부(3238), 즉 노치(3236)로의 개구부의 길이는, 지지 부재(3232)의 외경보다도 작아지도록 형성되어 있다.
제2 점성 펌프(3250)는, 주축부(3216)와, 주축부(3216)의 외주에 새겨 설치한 리드홈(3251)과, 주 베어링(3114)으로 구성된다.
주축부(3216)의 외표면에 단면 형상이 사다리꼴, 혹은 대략 반원 형상으로 이루어지는 리드홈(3251)이 형성되고, 주 베어링(3114)과 리드홈(3251) 사이에서 오일(3102)이 유통하는 나선형의 오일 통로를 형성한다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.
고정자(3106)에 상기 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면, 샤프트(3211)의 주축부(3216)의 회전에 수반하여 오일(3102)은, 점성 펌프(3230)를 구성하는 슬리브(3231)의 내주면과 삽입 부재(3233)의 외주 사이의 오일 통로의 안을 슬리브(3231)의 회전에 끌려 상승한다. 그리하여, 오일(3102)은 연통 구멍(3140)을 통과하여 리드홈(3251)의 시점에 도달한다.
그 후, 오일(3102)은, 제2 점성 펌프(3250)를 구성하는 주축부(3216)의 외표면의 리드홈(3251)과 주 베어링(3114)의 내주면에서 형성된 오일 통로 안을 주축부(3216)의 회전에 끌려 더욱 상승한다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 실시형태 1과 동일한 작용에 의해서, 각 슬라이딩부로 오일(3102)을 반송하는 속도가 빠르다. 더구나 예컨대 600r/min이라는 저속 회전에서도 안정된 오일 반송 특성을 구비할 수 있기 때문에, 슬라이딩 부재끼리가 접촉했을 때에 생기는 상처나 마모를 기점으로 한 이상 마모나 압축 요소(3210)의 록킹이라는 것이 없어지고, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있다.
여기에서, 회전에 의해서 생기는 모멘트에 대하여, 샤프트(3211)의 회전축심으로부터의 거리가 긴 위치일수록 그 위치에 작용하는 하중은 작아진다. 본 실시형태에서는, 구속 수단(3239)을 형성하는 지지 부재(3232)와 자유 조인트(3261)의 결합부분(3263)과 회전축심의 거리를 길게 취하는 구조이기 때문에, 결합 부분(3263)으로 작용하는 하중을 저감하여, 결합 부분(3263)의 파손의 가능성을 매우 작게 하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 슬리브(3231)의 내주면에 나선홈(3234)을 형성함으로써, 회전체측의 내주면의 오일(3102)과 접촉하는 면적에 관해서는, 나선홈(3234)의 요부의 표면적이 가산되어 접촉 면적이 커지기 때문에, 큰 점성 저항을 발생시켜 높은 오일 반송 능력을 얻을 수 있다.
또한, 슬리브(3231)의 내주면과 삽입 부재(3233)의 외표면 사이의 오일 통로에 존재하는 오일(3102)에는, 주축부(3216)의 회전에 의해서 생기는 원심력이 작용하고, 오일(3102)이 오일 통로 안의 회전 축심으로부터 가장 떨어진 면으로 기운 상태로 회전 상승해 간다. 본 실시형태에서는, 원심력이 가장 작용하는 오일 통로 내에 간극은 없기 때문에, 아래쪽으로 유출하는 일은 없고, 오일(3102)의 낙하 유출량을 억제하는 것이 가능하다. 이들로부터, 삽입 부재(3233)측에 나선홈을 형성하는 것보다도, 현저히 뛰어난 오일(3102)의 반송 능력을 얻을 수 있다.
(실시형태 3)
도 7은 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 압축기의 요부 단면도, 도 8은 동 실시형태에 있어서의 샤프트의 하부 사시도, 도 9는 동 실시형태에 있어서의 슬리브의 단면 확대도이다.
이하, 도 7, 도 8, 도 9에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 1과 동일 구성에 관해서는, 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
압축 요소(3310)를 구성하는 샤프트(3311)의 주축부(3316)에는, 오일(3102)에 침지한 점성 펌프(3330)와, 연통 구멍(3140)을 사이에 두고 점성 펌프(3330)에 연접된 제2 점성 펌프(3350)가 형성되어 있다. 제2 점성 펌프(3350)는 점성 펌프(3330)의 상부에 형성되어 있다.
다음에, 연접된 점성 펌프(3330)와 제2 점성 펌프(3350)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
점성 펌프(3330)는, 주축부(3316)에 형성된 원통 공동부(3335)와, 원통 공동부(3335)에 고정 설치된 슬리브(3331)와, 슬리브(3331)의 내주에 고착된 코일 스프링인 나선 부재(3373)와, 원통 공동부(3335) 및 슬리브(3331)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(3333)와, 삽입 부재(3333)의 유동을 구속하는 지지 부재(3332)로 형성되는 구속 수단(3339)을 구비한다.
지지 부재(3332)는 철계의 용수철 선재 등의 탄성 재료를 사용하여 대략 U자형으로 형성되어 있다. 그리고, 양단이 고정자(3106)의 하부에 고정되고, 중앙부가 삽입 부재(3333)의 하단의 걸어멈춤 홈(3336)과 걸어맞춤으로써, 삽입 부재(3333)의 회전 방향 및 아래 방향의 유동을 구속하고 있다.
원통 공동부(3335)의 위쪽에 형성된 편심 통로(3372)는, 내주직경이 슬리브(3331)의 내경보다도 작고, 또한 회전 축심에 대하여 연통 구멍(3140)이 구비된 측에 편심한 위치에 설치된다. 원통 공동부(3335)의 상부 저면(3380)과 삽입 부재(3333)가 맞닿음으로써, 삽입 부재(3333)는 상방향으로의 유동을 제한된다. 한편, 조립 후의 삽입 부재(3333)의 상면과 원통 공동부(3335)의 상부 저면(3380)의 간극은, 삽입 부재(3333)가 떠올라도, 삽입 부재(3333)가 지지 부재(3332)로부터 이탈하지 않도록 걸어멈춤 홈(3336)의 길이 방향의 높이 치수(B)보다도 짧아지도록 형성한다.
편심 통로(3372)의 상단은 주 베어링(3114)의 아래쪽에 도달하도록 형성되고, 편심 통로(3372)는 연통 구멍(3140)과 연통하고 있다.
슬리브(3331)의 내주면에 고착된 코일 스프링인 나선 부재(3373)에 의해, 삽입 부재(3333)와의 사이에서 오일(3102)이 유통하는 오일 통로가 형성된다.
대략 원통형인 슬리브(3331)는, 상하면이 개구한 캡형상을 이루며, 하부에 대략 L자형인 스프링 유지부(3374)를 형성한다. 슬리브(3331)의 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 판용수철 강으로 형성해도 된다.
그리고, 나선 부재(3373)인 코일 스프링의 길이는, 슬리브(3331)의 내주면의 전장으로부터 스프링 유지부(3374)의 축방향 길이를 뺀 길이보다도 길게 하고 있다. 그 때문에, 나선 부재(3373)는 원통 공동부(3335)의 상부 저면(3380)과 스프링 유지부(3374)에 압축 지지되어 슬리브(3331)의 내주면에 고착된다.
또한, 나선 부재(3373)의 재료는, 용수철용 오일 템퍼 선재(SWOV)를 사용하고 있지만, 그 외에도 피아노 선재(SWP)나 용수철강(SUP) 등의 철강재나 알루미늄 등의 비철계 금속재나, 혹은 열변형 온도가 100℃ 이상이고, 성형성이 뛰어난 플라스틱 재료(PC, PA) 등으로 형성해도 나선홈의 오일 반송 효과를 구비하는 나선 부재이면 된다.
제2 점성 펌프(3350)는 주축부(3316)와, 주축부(3316)의 외주에 새겨 설치한 리드홈(3351)과, 주 베어링(3114)으로 구성된다.
주축부(3316)의 외표면에, 단면 형상이 사다리꼴, 혹은 대략 반원 형상으로 이루어지는 리드홈(3351)이 형성되고, 주 베어링(3114)과 리드홈(3351) 사이에서 오일(3102)이 유통하는 나선형의 오일 통로를 형성한다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.
고정자(3106)에 상기 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면, 샤프트(3311)의 주축부(3316)의 회전에 수반하여, 오일(3102)은 점성 펌프(3330)를 구성하는 나선 부재(3373)와 삽입 부재(3333)의 외표면 사이의 오일 통로의 안을, 슬리브(3331)의 회전에 끌려 상승하고, 연통 구멍(3140)을 통과하여 리드홈(3351)의 시점에 도달한다.
그 후, 오일(3102)은 제2 점성 펌프(3350)를 구성하는 리드홈(3351)과 주 베어링(3114)의 내주면에서 형성된 오일 통로의 안을 주축부(3116)의 회전에 끌려 더욱 상승한다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는 실시형태 1과 동일한 작용에 의해서, 각 슬라이딩부로 오일 반송 속도가 빠르고, 더구나 예컨대 600r/min이라는 저속 회전에서도 안정된 오일 반송 특성을 구비할 수 있다. 따라서, 슬라이딩 부재끼리가 접촉했을 때에 생기는 상처나 마모를 기점으로 한 이상 마모나 압축 요소(3310)의 록킹이라는 것이 없어지고, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 조립시에 있어서, 원통 공동부(3335)의 상부 저면(3380)과 삽입 부재(3333)의 상면을 맞춤으로써, 삽입 부재(3333)의 원통 공동부(3335) 내에서의 상하 방향의 위치를 결정할 수 있다. 또한, 삽입 부재(3333)의 하단의 걸어멈춤 홈(3336)에 지지 부재(3332)를 걸어맞추어 완성하면 되고, 조립성이 우수하다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 슬리브(3331)의 내주면으로의 나선 부재(3373)로서, 코일 스프링의 형상 그 자체를 활용함으로써 실제로 슬리브(3331)의 내주면으로 나선홈을 가공하는 것보다도 매우 용이하게 점성 펌프(3330)를 구성할 수 있다.
또한, 에너지 절약의 관점에서, 가정용 냉장고나 에어컨 등의 시스템 사이드에서 요구되는 운전 주파수에 따라서, 선직경, 선단면 형상, 혹은 권수(卷數) 등이 상이한 코일 스프링으로 교환함으로써, 오일 반송량을 적정량으로 제어하는 것이 가능하고, 임기 응변에 대응할 수 있어 매우 범용성이 우수하다.
또한, 미리 나선 부재(3373)인 코일 스프링을 내주에 삽입한 슬리브(3331)를, 주축부(3316)와 동축 상에 형성된 원통 공동부(3335)에 압입함으로써, 주축부(3316) 하단부로의 슬리브(3331)의 부착이 완료함과 동시에, 나선 부재(3373)가 원통 공동부(3335)의 상부 저면(3380)과 스프링 유지부(3374)에 압축 지지되어 슬리브(3331)의 내주면에 고착되고, 오일(3102)을 위쪽으로 반송하는 데에 필요한 나선홈의 형성을 완료할 수 있다.
따라서, 매우 조립이 합리적이고 용이해져, 높은 생산성을 실현할 수 있다.
이상과 같이, 발명에서는 주축부의 오일 통로는 대부분이 펌프로 형성되어 있어 오일이나 냉매가 고이는 공간이 좁고, 오일을 반송하는 속도가 빨라짐과 동시에, 오일은 저속 회전에서 힘이 저하하는 원심력에만 의존하지 않고, 통로 내에서 점성적으로 끌려 상향의 압력이 부여되어 저속 회전에서도 안정되게 끌어 올릴 수 있다. 따라서, 확실하고 안정된 오일 반송 특성이 얻어지고, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 저비용으로 생산성이 높고 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 기동시나 연속 운전시에 있어서도 삽입 부재의 회전, 부상 및 가라앉음을 확실히 멈출 수 있고, 확실하고 안정된 오일 반송 특성이 얻어져 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 삽입 부재의 부상에 의한 구속 수단으로부터의 이탈이나, 원통 공동부 내주면과 삽입 부재 외주면과의 접촉이나 충돌에 의한 마모나 절결(치핑)을 막을 수 있고, 확실하고 안정된 오일 반송 특성이 얻어짐과 동시에, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 구속 수단의 파손의 가능성은 매우 낮아져 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 조립이 용이하여 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 상승적으로 큰 오일 반송력이 얻어져 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 범용성이 뛰어나고, 또한 높은 생산성을 얻을 수 있어 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 압축기의 입력이 작게 억제되고, 안정된 오일의 공급과 더불어 낮은 소비 전력이 얻어져, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 조립이 용이하고 높은 생산성을 얻을 수 있으며, 점성 펌프를 적용한 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 발명에서는, 전술의 효과에 부가하여, 가스 초크 현상이라는 오일의 반송 저해를 억제할 수 있다.
또한, R600a는 지구 온난화 계수가 거의 제로이고, 저속 회전 가능에 의한 저소비 전력과 더불어, 지구 환경으로의 부하가 매우 작아, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
다음에, 상기 종래의 구성은, 브래킷(7115)이 부재(7120)를 유지하기 때문에 치수 정밀도가 나쁘면 부재(7120)가 슬리브(7112)의 안에서 긁힘을 일으킨다. 이 긁힘은 브래킷(7115)이 탄성재로 형성되어 있음으로써 흡수하는 구조로 되어 있다. 그러나, 이 긁힘이 크면 슬리브(7112)와 부재(7120) 사이에서 마모가 발생하여 펌프 능력이 저하되거나, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시킨다는 결점이 있다.
또한 부재(7120)는 회전자(7107)를 걸쳐 고정자(7106)에 간접적으로 고정되기 때문에, 부재(7120)와 고정자(7106)를 교가하기 위한 긴 부재와 이것을 고정하기 위한 수단 및 공정을 필요로 한다. 그 때문에, 어떻게 해도 압축기의 비용이 높아진다는 결점이 있다. 본 발명은, 신뢰성이 높고, 저렴한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 압축기의 실시형태 4 내지 5에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시형태 4)
도 10은 본 발명의 실시형태 4에 의한 압축기의 단면도, 도 11은 동 요부 단면도, 도 12는 동 요부 사시도이다.
도 10 내지 도 12에 있어서, 밀폐 용기(1101)에는 오일(1102)을 저류함과 동시에 냉매 가스(1103)를 충전하고 있다.
압축 요소(1110)는, 실린더(1113)를 형성하는 블록(1115)과, 실린더(1113) 내에 왕복 가능하게 끼워넣어진 피스톤(1117)과, 블록(1115)의 베어링부(1116)에 축 지지되는 주축부(1120) 및 편심부(1122)로 이루어지는 샤프트(1125)와, 편심부(1122)와 피스톤(1117)을 연결하는 커넥팅로드(1119)를 구비하고, 왕복운동식 압축 요소를 형성하고 있다.
전동 요소(1135)는, 블록(1115)의 아래쪽에 고정되어 인버터 구동 회로(도시하지 않음)와 연결되어 있는 고정자(1136)와, 영구 자석을 내장하여 주축부(1120)에 고정된 회전자(1137)로 구성되고 인버터 구동용 전동 요소를 형성하고 있다.
스프링(1139)은 고정자(1136)를 사이에 두고 압축 요소(1110)를 밀폐 용기(1101)에 탄성적으로 지지하고 있다.
샤프트(1125)의 주축부(1120)의 하단에는 오일(1102)에 침지한 점성 펌프(1140)가 형성되어 있다. 점성 펌프(1140)는 주축부(1120)의 아래쪽에 형성된 원통 공동부(1142)와, 원통 공동부(1142)에 동축형으로 또한 회전 가능하게 삽입되는 삽입부(1145)와, 삽입부(1145)에 일체로 형성된 복수의 날개로 이루어지는 날개부(147)를 구비한다. 삽입부(1145)의 외주에는 나사산 형상의 나선 돌기(1149)가 형성되어 있고, 원통 공동부(1142)와의 사이에서 오일(1102)이 유통하는 나선홈(1150)을 형성한다.
삽입부(1145)와 날개부(1147)는 내냉매, 내오일성을 갖는 플라스틱의 성형품으로 부재(1151)를 형성한다. 부재(1151)의 내부는 공동이고 상부(1152)에는 관통 구멍(1153)이 열려져 있다. 1157은 비스로서, 관통 구멍(1153)을 통해서 부재(1151)를 원통 공동부(1142)의 천정면에 회전 가능하게 결합하고 있다.
연통 구멍(1160)은 원통 공동부(1142)의 천정면에서 위쪽으로 천공하고, 베어링부(1116) 내주면과 주축부(1120) 외주면에서 형성되는 슬라이딩부에 연통 개구하는 가로 구멍(1162)과 원통 공동부(1142)를 연통한다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다. 고정자(1136)에 상기 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면 회전자(1137)는 샤프트(1125)와 함께 회전한다. 이에 따라 편심부(1122)의 편심 운동은 커넥팅로드(1119)를 사이에 두고 피스톤(1117)을 실린더(1113) 내에서 왕복 운동시켜 흡입 가스를 압축하는 소정의 압축 동작을 실시한다.
샤프트(1125)의 주축부(1120)의 회전에 수반하여 원통 공동부(1142)는 회전한다. 한편, 삽입부(1145)는 원통 공동부(1142)의 회전에 끌려 회전하려고 하지만, 날개부(1147)가 오일(1102)의 안에서 회전 방향의 강한 점성 저항을 받기 때문에, 원통 공동부(1142)의 회전수보다 훨씬 낮은 회전수로 회전한다. 따라서 원통 공동부(1142)와 삽입부(1145) 사이에는 샤프트(1125)의 회전수에 가까운 회전수차가 생긴다. 이에 따라 오일(1102)은 나선홈(1150)의 안을 원통 공동부(1142)의 회전에 끌려 상승한다. 오일(1102)은, 그 때 발생하는 유압에 의해서 연통 구멍(1160) 내를 상승하고, 가로 구멍(1162)을 통과하여 베어링부(1116) 내주면과 주축부(1120) 외주면에서 형성되는 슬라이딩부에 도달하여 이것을 윤활한다.
이 때, 오일(1102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
여기에서 본 실시형태에 의하면, 부재(1151)는 상부(1152)의 관통 구멍(1153)을 통과하여 비스(157)로 원통 공동부(1142)의 천정면에 회전 가능하게 결합하고 있을 뿐이기 때문에, 원통 공동부(1142)와 삽입부(1145) 사이에는 긁힘에 의한 측압은 거의 발생하지 않는다. 따라서 원통 공동부(1142)와 삽입부(1145)의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다. 그 결과, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시키는 일이 없어져, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 삽입부(1145)는 날개부(1147)가 오일(1102)의 안에서 회전 방향의 강한 점성 저항을 받음으로써 자기의 회전이 방해되기 때문에 종래와 같이 고정자(1136)에 간접적으로 고정할 필요가 없다. 또한, 상부(1152)의 관통 구멍(1153)을 통과하여 비스(1157)로 원통 공동부(1142)의 천정면에 회전 가능하게 결합하고 있을 뿐이기 때문에 매우 심플한 구성이 되고, 부품이나 공정이 적고 그 결과 저비용의 압축기를 실현할 수 있다는 메리트가 얻어진다.
(실시형태 5)
도 13은 본 발명의 실시형태 5에 의한 압축기의 요부 단면도이다. 이하, 도 13에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 4와 동일 구성에 관해서는 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
샤프트(1225)의 주축부(1220)의 하단에는 오일(1102)에 침지한 점성 펌프(1240)가 형성되어 있다.
주축부(1220) 내에는 주축부(1220)와 동축형으로 연통 구멍(1241)이 형성되고, 점성 펌프(1240)는 연통 구멍(1241)에 압입 고정되어 원통 공동부(1242)를 형성하는 슬리브(1243)와, 슬리브(1243)에 동축형으로 또한 회전 가능하게 삽입되는 삽입부(1246)와, 삽입부(1246)에 일체로 형성된 복수의 날개로 이루어지는 날개부(1247)를 구비한다.
슬리브(1243)는 대략 원통형으로 캡형상을 이루며, 비스 구멍(1244)을 형성한 상면부(1245)를 형성한다. 상면부(1245)에는 오일(1102)이 통과하는 패스 구멍(1248)을 형성하고 있다.
슬리브(1243)의 재료는 비교적 높은 정밀도가 얻어지기 쉽고, 삽입부(1246)와 슬라이딩재로서 상성(相性)이 좋은 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에도 삽입부(1246)와 슬라이딩재로서 상성이 좋은, 예컨대 플라스틱이나 판용수철 강으로 형성해도 된다.
삽입부(1246)의 외주에는 나사산 형상의 나선 돌기(1249)가 형성되어 있고, 슬리브(1243)와의 사이에서 오일(1102)이 유통하는 나선홈(1250)을 형성한다.
삽입부(1246)와 날개부(1247)는 내냉매, 내오일성을 갖은 플라스틱의 성형품으로 부재(1251)를 형성한다. 부재(1251)의 내부는 공동이고, 상부(1252)에는 관통 구멍(1253)이 열려져 있다. 비스(1257)는 와셔(1257a)를 사이에 두고 관통 구멍(1253)을 통과하여 비스 구멍(1244)으로 나사 결합함으로써 부재(1251)를 상면부(1245)에 회전 가능하게 결합하고 있다.
와셔(1257a)는 4 불화에틸렌로 이루어지고, 부재(1251)와의 스러스트 방향의 슬라이딩을 담당한다.
연통 구멍(1241)은 가로 구멍(1262)을 사이에 두고 베어링부(1116) 내주면과 주축부(1220) 외주면에서 형성되는 슬라이딩부에 연통 개구하고 있다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
고정자(1136)에 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면 회전자(1137)는 샤프트(1225)와 함께 회전한다.
샤프트(1225)의 주축부(1220)의 회전에 수반하여 슬리브(1243)가 형성되는 원통 공동부(1242)는 회전한다. 한편, 삽입부(1246)는 원통 공동부(1242)의 회전에 끌려 회전하려고 하지만, 날개부(1247)가 오일(1102)의 안에서 회전 방향의 강한 점성 저항을 받기 때문에, 원통 공동부(1242)의 회전수보다 훨씬 낮은 회전수로 회전한다. 따라서 원통 공동부(1242)와 삽입부(1246) 사이에는 샤프트(1225)의 회전수에 가까운 회전수차가 생긴다. 이에 따라 오일은 나선홈(1250)의 안을 원통 공동부(1242)의 회전에 끌려 상승한다. 오일은, 그 때 발생하는 유압에 의해서 패스 구멍(1248)을 통과하여 연통 구멍(1241) 내를 상승하고, 가로 구멍(1262)으로부터 베어링부(1116) 내주면과 주축부(1220) 외주면에서 형성되는 슬라이딩부에 도달하여 이것을 윤활한다.
이 때, 오일(1102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600 rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
여기에서, 본 실시형태에 의하면, 부재(1251)는 상부(1252)의 관통 구멍(1253)을 통과하고, 와셔(1257a)를 사이에 두고 비스(1257)로 상면부(1245)에 회전 가능하게 결합하고 있을 뿐이기 때문에, 슬리브(1243)와 삽입부(1246) 사이에는 긁힘에 의한 측압은 거의 발생하지 않는다. 따라서 슬리브(1243)와 삽입부(1246)의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다. 그 결과, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시키는 일이 없어져, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 슬리브(1243)에는 오일(1102)을 밀어 올리는 힘의 반력으로서 하향의 힘이 발생한다. 이 힘은 스러스트 방향의 하중으로서 슬라이딩면으로 부하된다. 본 실시형태에서는 슬리브(1243)의 상면부(1245)와 와셔(1257a) 사이가 슬라이딩부가 되지만, 와셔(1257a)가 4 불화에틸렌으로 되어 있기 때문에, 그 자기 윤활성에 의해서 이상 마모가 방지된다.
또한, 삽입부(1246)는 날개부(1247)가 오일(1102) 안에서 회전 방향의 강한 점성 저항을 받음으로써 자기의 회전이 방해되기 때문에 종래와 같이 고정자(1136)에 간접적으로 고정할 필요가 없고, 상부(1252)의 관통 구멍(1253)을 통과하여 와셔(1257a)를 사이에 두고 비스(1257)로 상면부(1245)에 회전 가능하게 결합할 뿐이기 때문에, 매우 심플한 구성이 되어 부품이나 공정이 적고 그 결과 저비용의 압축기를 실현할 수 있다는 메리트가 얻어진다.
더구나 본 실시형태에 의하면 슬리브(1243)와 부재(1251)를 비스(1257)로 와셔(1257a)를 사이에 두고 나사 결합함으로써 점성 펌프(1240)를 독립된 부품으로서 미리 조립해 두고, 샤프트(1225)로 회전자(1137)를 압입한 후 전술한 독립된 부품인 점성 펌프(1240)를 연통 구멍(1241)으로 압입하는 것 만으로 조립이 완료된다. 따라서, 매우 합리적이고 높은 생산성을 실현할 수 있다.
(실시형태 6)
도 14는 본 발명의 실시형태 6에 의한 압축기의 요부 단면도이다. 이하, 도 14에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 4와 동일 구성에 관해서는 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
샤프트(1325)의 주축부(1320)의 하단에는 오일(1102)에 침지한 점성 펌프(1340)가 형성되어 있다.
주축부(1320) 내에는 동축형으로 연통 구멍(1341)이 형성되고, 점성 펌프(1340)는 연통 구멍(1341)에 압입 고정되어 원통 공동부(1342)를 형성하는 슬리브(1343)와, 슬리브(1343)에 동축형으로 또한 회전 가능하게 삽입되는 삽입부(1346)와, 삽입부(1346)에 별체로 형성된 복수의 날개로 이루어지는 날개부(1347)를 구비한다.
슬리브(1343)는 대략 원통형으로 캡형상을 이루며, 중심부에 로드 구멍(1344)을 형성한 저면부(1345)를 형성한다. 저면부(1345)에는 오일(1102)이 통과하는 패스 구멍(1348)을 형성하고 있다. 슬리브(1343)의 재료는 비교적 높은 정밀도가 얻어지기 쉽고 삽입부(1346)와 슬라이딩재로서 상성이 좋은 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에도 삽입부(1346)와 슬라이딩재로서 상성이 좋은 예컨대 플라스틱이나 판용수철 강으로 형성해도 된다.
삽입부(1346)는 내냉매, 내오일성을 갖는 플라스틱의 성형품으로 외주에는 나사산 형상의 나선 돌기(1349)가 형성되어 있고, 슬리브(1343)와의 사이에서 오일(1102)이 유통하는 나선홈(1350)을 형성함과 동시에 저부(1352)에는 소경 구멍(1353)이 천공되어 있다.
날개부(1347)는 본 실시형태에 있어서는 얇은 철판을 펀칭하여 구성되고, 날개부(1347)에 저항 용접된 철강선으로 이루어지는 로드(1349)가 로드 구멍(1344)을 사이에 두고 저부(1352)에 천공한 소경 구멍(1353)에 압입 고정되어 있다. 연통 구멍(1341)은 가로 구멍(1362)을 사이에 두고 베어링부(1116) 내주면과 주축부(1320) 외주면에서 형성되는 슬라이딩부에 연통 개구하고 있다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다. 고정자(1136)에 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면 회전자(1137)는 샤프트(1325)와 함께 회전한다. 샤프트(1325)의 주축부(1320)의 회전에 수반하여 슬리브(1343)가 형성하는 원통 공동부(1342)는 회전한다. 한편, 삽입부(1346)는 원통 공동부(1342)의 회전에 끌려 회전하려고 하지만, 날개부(1347)가 오일(1102)의 안에서 회전 방향의 강한 점성 저항을 받기 때문에, 원통 공동부(1342)의 회전수보다 훨씬 낮은 회전수로 회전한다. 따라서 원통 공동부(1342)와 삽입부(1346) 사이에는 샤프트(1325)의 회전수에 가까운 회전수차가 생긴다. 이에 따라 패스 구멍(1348)에서 들어간 오일은 나선홈(1350)의 안을 원통 공동부(1342)의 회전에 끌려 상승하고, 그 때 발생하는 유압에 의해서 연통 구멍(1341) 내를 상승하며, 가로 구멍(1362)을 통과하여 베어링부(1116) 내주면과 주축부(1320) 외주면에서 형성되는 슬라이딩부에 도달하고 이것을 윤활한다.
이 때, 오일(1102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
여기에서, 본 실시형태에 의하면, 삽입부(1346)와 슬리브(1343)는 저부(1352)와 저면부(1345)가 서로 면에서 회동 가능하게 접촉하여 스러스트 슬라이딩부를 형성하고 있기 때문에, 슬리브(1343)와 삽입부(1346) 사이에는 긁힘에 의한 측압은 거의 발생하지 않는다. 따라서 슬리브(1343)와 삽입부(1346)의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다. 그 결과, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시키는 일이 없어져 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 슬리브(1343)에는 오일(1102)을 밀어 올리는 힘의 반력으로서 하향의 힘이 발생한다. 이 힘은 스러스트 방향의 하중으로서 상기 저부(1352)와 저면부(1345)로 형성되는 스러스트 슬라이딩부로 부하된다. 본 실시형태에서는 이 스러스트 슬라이딩부는 슬리브(1343)의 저면부(1345)를 널리 형성함으로써 면압을 저감할 수 있고, 내마모성을 개선할 수 있다.
한편, 이상의 각 실시형태에서는 예시하지 않았지만, 4 불화에틸렌이나 밸브 스툴이라는 내마모성을 갖는 스페이서를 저부(1352)와 저면부(1345) 사이에 개재시킴으로써 더욱 내마모성을 향상시킬 수 있다.
또한, 삽입부(1346)는 날개부(1347)가 오일(1102)의 안에서 회전 방향의 강한 점성 저항을 받음으로써 자기의 회전이 방해되기 때문에 종래와 같이 삽입부(1346)의 회전을 방해하는 부재에 의해서 고정자(1136)에 간접적으로 삽입부(1346)를 고정할 필요가 없고, 매우 심플한 구성이기 때문에 부품이나 공정이 적고, 그 결과 저비용의 압축기를 실현할 수 있다는 메리트가 얻어진다.
더구나 이상의 각 실시형태에 의하면 슬리브(1343)에 삽입부(1346)를 삽입하고, 날개부(1347)를 고정한 로드(1349)를 로드 구멍(1344)을 사이에 두고 저부(1352)의 소경 구멍(1353)에 압입함으로써 점성 펌프(1340)를 독립된 부품으로서 미리 조립해 두고, 샤프트(1325)로 회전자(1137)를 압입한 후 전술한 독립된 부품인 점성 펌프(1340)를 연통 구멍(1341)으로 압입하는 것 만으로 조립을 완료하여, 매우 합리적이고 높은 생산성을 실현할 수 있다.
한편, 실시형태 4 내지 6은 모두 삽입부에 나선 돌기를 형성하였지만, 원통 공동부측에 나선 돌기를 형성해도 마찬가지로 오일이 유통하는 나선홈이 형성되는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 실시형태 4 내지 6은 모두 왕복운동식 내부 현수형 압축기를 근거로 설명해 왔지만, 세로형의 회전식 압축기나 스크롤식 압축기라는 내부 고정형의 압축기라도, 샤프트 하단 오일 중에 연장되는 압축기라면 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 가스, 오일에 관해서도 그 종류를 묻지 않는다. HFC나 HC, CO2라는 환경 대응 냉매를 포함하는 모든 냉매와 이들과 상용성을 갖는 오일을 포함하는 모든 오일과의 조합에 있어서도, 점성 펌프의 구성 부품에 상기 가스, 오일에 대한 내성을 갖는 재료를 사용함으로써 본 발명의 효과가 보편적으로 발휘되는 것은 말할 필요도 없다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 삽입부를 고정자에 고정하는 부재의 필요가 없어, 신뢰성이 높고 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 상기 효과에 부가하여, 내마모성이 높은 재료를 적용할 수 있고, 더욱 신뢰성을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 상기 효과에 부가하여, 미리 점성 펌프를 일체로 조립할 수 있기 때문에, 더욱 저렴하게 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 상기 효과에 부가하여, 미리 점성 펌프를 일체로 조립할 수 있기 때문에, 더욱 저렴하게 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 상기 효과에 부가하여, 이것을 탄성적으로 지지된 압축기에 점성 펌프를 적용함으로써 신뢰성이 높고, 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 상기 효과에 부가하여, 저회전 운전이 가능하고 신뢰성이 높으며, 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
다음에, 오일이 점성에 의해서 끌리는 힘은 회전체 내주면과 오일의 접촉 면적이 클수록 강해지지만, 상기 종래의 구성은, 오일과의 접촉면은 슬리브(7112)의 평활한 내주면이 주체적이고, 따라서 오일에는 충분한 힘이 작용하기 어렵다.
또한, 상기 종래의 구성은, 나선 돌기(7121)의 단면과 슬리브(7112)의 내주면 사이에 삽입 부재(7120)의 최외주에 위치한 간극이 존재하지만, 나선홈과 슬리브(7112)의 내주면에서 형성되는 오일 통로 내의 오일에는, 샤프트(7111)의 회전에 의해서 생기는 원심력이 작용하고, 오일이 슬리브(7112)의 내주면측에 치우친 상태로 회전 상승해 간다. 따라서, 나선 돌기(7121)와 슬리브(7112) 내주면과의 간극으로부터 오일이 아래쪽으로 낙하 유출하고, 위쪽으로의 오일의 공급량이 감소한다.
이상으로부터, 특히 600∼1200r/min과 같은 초저 운전 주파수 영역에서는, 오일이 점성에 의해서 끌리는 힘의 저하에 부가하여, 슬리브(7112)와 삽입 부재(7120)의 간극에서의 오일의 낙하 유출량이 증가하기 때문에, 충분한 오일량을 위쪽의 슬라이딩부에 반송시킬 수 없다는 결점이 있다.
본 발명은, 저속 회전 시에 있어서도 필요량의 오일을 효율적으로 끌어 올리는 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 압축기의 실시형태 7 내지 실시형태 8에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시형태 7)
도 15는 본 발명의 실시형태 7에 의한 압축기의 단면도, 도 16은 동 요부 단면도이다.
도 15, 도 16에 있어서, 밀폐 용기(2101)에는 오일(2102)을 저류함과 동시에, 냉매 가스(2103)를 충전하고 있다.
압축 요소(2110)는, 실린더(2113)를 형성하는 블록(2115)과, 실린더(2113) 내에 왕복 가능하게 끼워넣어진 피스톤(2117)과, 블록(2115)의 베어링부(2116)에 축 지지되는 주축부(2120) 및 편심부(2122)로 이루어지는 샤프트(2125)와, 편심부(2122)와 피스톤(2117)을 연결하는 커넥팅로드(2119)를 구비한다. 압축 요소(2110)는 왕복운동식 압축 요소를 형성하고 있다.
전동 요소(2135)는, 블록(2115)의 아래쪽에 고정되어 인버터 구동 회로(도시하지 않음)와 연결되어 있는 고정자(2136)와, 영구 자석을 내장하여 주축부(2120)에 고정된 회전자(2137)로 구성되고, 인버터 구동용의 전동 요소를 형성하고 있다.
스프링(2139)은 고정자(2136)를 사이에 두고 압축 요소(2110)를 밀폐 용기(2101)에 탄성적으로 지지하고 있다.
샤프트(2125)의 주축부(2120)의 하단에는 오일(2102)에 침지한 점성 펌프(2140)가 형성되어 있다. 점성 펌프(2140)는 주축부(2120)의 아래쪽에 형성된 원통 공동부(2142)와, 원통 공동부(2142)에 동축형으로 삽입되는 삽입 부재(2145)와, 대략 U자형을 이루고, 양단이 고정자(2136)의 하부에 고정된 탄성체로 이루어지는 브래킷(2143)을 구비한다. 브래킷(2143)은 중앙부가 삽입 부재(2145)의 하단부와 걸어맞춤으로써 삽입 부재(2145)를 회전 불가능하게 지지하고 있다.
원통 공동부(2142)의 내주에는 나사산 형상의 나선 돌기(2149)가 형성되어 있고, 삽입 부재(2145)와의 사이에서 오일(2102)이 유통하는 나선홈이 형성되어 있다.
삽입 부재(2145)는 내냉매, 내오일성을 갖는 수지 성형품으로 형성되고, 내부는 공동이다. 2146은 브래킷 삽입부, 2147은 부상 방지부이고, 삽입 부재(2145)는 원통 공동부의 내부에서 부유는 하지만, 지나치게 부상하거나 회전하거나 하는 것을 방지한다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다. 고정자(2136)에 상기 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면 회전자(2137)는 샤프트(2125)와 함께 회전한다. 이에 수반하여 편심부(2122)의 편심 운동은 커넥팅로드(2119)를 사이에 두고 피스톤(2117)을 실린더(2113) 내에서 왕복 운동시켜 흡입 가스를 압축하는 소정의 압축 동작을 실시한다.
샤프트(2125)의 주축부(2120)의 회전에 수반하여 원통 공동부(2142)는 회전한다. 한편, 삽입 부재(2145)는, 대략 U자형을 이루고, 양단이 고정자(2136)의 하부에 고정된 브래킷(2143)의 중앙부와 걸어맞추고 있어 회전 불가능하게 지지되어 있다. 이에 따라 오일은 나선홈의 안을 원통 공동부(2142)의 회전에 끌려 상승하고, 그 때 발생하는 유압에 의해서 연통 구멍(2160) 내를 상승한다. 그렇게 하여, 오일은 가로 구멍(2162)을 통과하여 베어링부(2116) 내주면과 주축부(2120) 외주면에서 형성되는 슬라이딩부에 도달하고 이것을 윤활한다.
이 때, 오일(2102)은 저속 회전으로 힘이 떨어지는 원심력에만 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승한다. 이에 부가하여, 본 실시형태에서는 원통 공동부에 설치한 나선 돌기(2149)에 의해, 회전체측의 내주면의 오일을 받는 면에 관해서는 나선 돌기의 표면적이 가산되기 때문에 오일과의 접촉 면적이 커져, 큰 점성 저항을 발생시키는 것이 된다. 그 결과 강한 오일의 반송력이 얻어진다.
또한, 원통 공동부(2142)의 내주에 형성된 나선홈과 삽입 부재(2145) 사이에 존재하는 오일에는, 샤프트(2120)의 회전에 의해서 생기는 원심력이 작용한다. 그 때문에, 오일은 나선홈의 골짜기면, 즉 샤프트(2120)의 회전 축심으로부터 가장 떨어진 면에 치우친 상태로 회전 상승해 간다. 원심력이 작용하는 나선홈의 골짜기면 근방에는 구조상, 간극은 없기 때문에 아래쪽으로 유출되는 일은 없고, 오일의 낙하 유출을 회피하는 것이 가능하다.
이로부터, 강한 오일의 반송력이 얻어지고, 예컨대 600r/min이라는 저속 회전에서도 안정되게 끌어 올려지는 것이 가능해진다.
여기서 본 실시형태에 의하면, 압축 요소는 탄성적으로 지지되고, 또한 삽입 부재(2145)는 탄성체로 이루어지는 브래킷(2143)의 중앙부와 걸어맞추고 있으며, 원통 공동부(2142) 내에서 회전하지 않고 부유하고 있을 뿐이기 때문에, 원통 공동부(2142)와 삽입 부재(2145) 사이에는 긁힘에 의한 측압은 거의 발생하지 않는다. 따라서 원통 공동부(2142)와 삽입 부재(2145)의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다. 그 결과, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시키는 일이 없어져, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있었다.
(실시형태 8)
도 17은 본 발명의 실시형태 8에 의한 압축기의 요부 단면도, 도 18은 동 요부 조립도이다. 이하, 도 17, 도 18에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 7과 동일 구성에 관해서는 동일부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
샤프트(2225)의 주축부(2220)의 하단에는 오일(2102)에 침지한 점성 펌프(2240)가 형성되어 있다.
주축부(2220) 내에는 주축부(2220)와 동축 상에 연통 구멍(2260)과 슬리브 접착용 구멍(2254)이 형성된다. 점성 펌프(2240)는 슬리브 접착용 구멍(2254)에 압입 고정되어 원통 공동부(2242)를 형성하는 슬리브(2251)와, 슬리브(2251)의 내주에 나선 부재로서 고착되는 코일 스프링(2253)과, 슬리브(2251)에 동축 상에 또한 회전 가능하게 삽입되는 삽입 부재(2145)와, 브래킷(2143)을 구비한다. 브래킷(2143)은, 대략 U자형을 이루고, 양단이 고정자(2136)의 하부에 고정되며, 중앙부는 삽입 부재(2145)의 하단부와 걸어맞춤으로써 삽입 부재(2145)를 회전 불가능하게 지지하는 탄성체로 이루어진다.
슬리브(2251)는 대략 원통형으로 상하면은 개구한 캡형상을 이루며, 슬리브 하단부에 스프링 유지부(2252)를 형성한다. 슬리브(2251)의 재료에는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료가 사용되고 있지만, 그 외에도 판용수철 강으로 형성해도 된다.
코일 스프링(2253)의 길이는, 슬리브(2251)의 내주면의 전장으로부터 스프링 유지부(2252)의 높이를 뺀 길이보다도 크다. 또한, 코일 스프링(2253)의 재료에는, 용수철용 오일 템퍼 선재(JIS : SWOV)가 사용되고 있지만, 그 외에도 피아노 선재(JIS : SWP)나 용수철강(JIS : SUP) 등의 철강재나 알루미늄 등의 비철계 금속재, 혹은 열변형 온도가 100℃ 이상이고, 성형성이 뛰어난 폴리카보네이트(PC)나 폴리아미드(PA) 등의 수지로써 형성해도 된다.
주축부(2220)의 최하단면에서 형성된 원통형의 구멍(2255)은 단계적으로 1회 직경 소경화(徑小化)하고 있다. 1단째의 구멍은 슬리브(2251)를 소정 길이만큼 압입하는 슬리브 접착용 구멍(2254)이고, 2단째는 연통 구멍(2260)을 형성한다. 연통 구멍(2260)의 내주직경은 슬리브(2251)의 내주직경보다 약간 작게 형성된다. 코일 스프링(2253)은, 슬리브(2251)의 내주직경과 연통 구멍(2260)의 내주직경 차이에 의한 단차와 슬리브 하단부의 스프링 유지부(2252)에 압축 지지되고, 슬리브(2251) 내주면에 고착되어 있다.
삽입 부재(2145)는 내냉매, 내오일성을 갖는 수지 성형품으로 형성하고 있지만, 알루미늄재 등의 비교적 가벼운 금속재로 형성해도 된다. 삽입 부재(2145)의 내부는 공동이다. 2146은 브래킷 삽입부, 2147은 부상 방지부이고, 삽입부(2145)는 원통 공동부의 내부에서 부유는 하지만, 지나치게 부상하거나 회전하거나 하지 않는다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
고정자(2136)에 상기 인버터 구동 회로에서 통전이 이루어지면 회전자(2137)는 샤프트(2125)와 함께 회전하고, 실시형태 7과 같은 작용에 의해서 오일의 공급이 이루어진다.
여기에서 본 실시형태에 의하면, 샤프트 하단부의 내주면으로의 나선홈으로서, 코일 스프링의 형상 그 자체를 활용함으로써, 실제로 샤프트 하단부의 내주면으로 나선홈을 가공하는 것보다도 매우 용이하다. 또한, 에너지 절약의 관점에서, 가정용 냉장고나 에어컨 등의 시스템 사이드에서 요구되는 운전 주파수에 따라서, 선직경, 선단면 형상, 혹은 권수 등이 상이한 코일 스프링으로 교환함으로써, 오일 반송량을 적정량으로 제어하는 것이 가능하고, 임기 응변에 대응할 수 있어 매우 범용성이 우수하다. 또한, 미리 코일 스프링(2253)을 내주에 삽입한 슬리브(2251)를 주축부(2220)와 동축 상에 형성된 슬리브 접착용 구멍(2254)에 압입함으로써, 슬리브(2251)의 주축부(2220) 하단부로의 부착과 동시에, 슬리브(2251)의 내주직경과 연통 구멍(2260)의 내주직경 차이에 의한 단차와 슬리브 하단부의 스프링 유지부(2252)의 사이에서 코일 스프링(2253)이 압축 지지되고 슬리브(2251) 내주면에 고착하여, 오일을 위쪽으로 반송하는 데에 필요한 나선홈의 형성을 완료할 수 있다. 따라서, 매우 합리적이고 높은 생산성을 실현할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 오일을 회전 상승시키기 위해서 필요한 점성 저항을 발생시키기 위한 오일의 접촉 면적을 넓게 확보할 수 있는 것으로, 오일이 점성에 의해서 끌리는 힘이 증대하여 큰 오일 반송력을 얻을 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 전술한 효과에 부가하여, 나선홈으로서 코일 스프링의 형상 그 자체를 활용함으로써, 홈 가공에 비교하여 조립 가공이 용이하다. 또한, 선직경, 선단면 형상, 혹은 권수 등이 상이한 코일 스프링으로 교환함으로써, 오일 반송량을 적정량으로 제어 가능하고 범용성이 우수하다. 또한, 슬리브의 압입과 동시에 코일 스프링으로 이루어지는 나선홈의 형성이 완성됨으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 전술한 효과에 부가하여, 저속 운전을 실시함으로써, 압축기의 입력이 작게 억제되고, 안정된 오일의 공급과 더불어, 가정용 냉장고나 에어컨의 소비 전력을 낮게 하는 것이 가능하다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 전술한 효과에 부가하여, 압축 요소의 동작 중에, 삽입 부재가 원통 공동부의 내부에서 부유는 하지만, 회전하지 않음으로써, 오일이 점성에 의해서 끌리는 구성을 형성함과 동시에, 원통 공동부 내주면과 삽입 부재 외주면과의 접촉이나 충돌에 의한 마모나 절결(치핑)을 기점으로 한 펌프 능력의 저하나 압축기 요소의 이상 마모나 록킹을 방지할 수 있다. 따라서, 장기에 걸친 신뢰성을 확보할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 전술한 효과에 부가하여, 구성 부품을 밀폐 용기측에 고정하지 않아도 되고, 삽입 부재는 원통 공동부 내에서 부유하고 있을 뿐이며, 원통 공동부와 삽입 부재 사이에는 긁힘에 의한 측압은 거의 발생하지 않고, 원통 공동부와 삽입 부재와의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적기 때문에, 점성 펌프를 적용한 탄성적으로 지지되고 또한 신뢰성이 높은 압축기를 실현할 수 있다는 효과가 얻어진다.
다음에, 상기 종래의 구성은, 브래킷(7115)과 삽입 부재(7120)는, 세로 홈(7521)을 사이에 두고 걸어맞추어져 있기 때문에, 브래킷(7115)의 걸어맞춤부(7523)에는, 기동 때마다 삽입 부재(7120)의 세로 홈의 벽면이 충돌함과 동시에, 연속 운전 중에서는 세로 홈의 벽면이 항상 가압됨에 따라, 걸어맞춤부에 긁힘에 의한 마모가 발생하거나, 또는, 브래킷(7115)이 뒤틀려 특히 브래킷(7115)의 굽힘부 등에 응력이 집중하여 피로가 시간 경과적으로 진행한다.
이러한 마모나 피로가 더욱 진행되면, 걸어맞춤부나 굽힘부에 박편형의 돌출(압출)이나 균열의 끼워넣음(삽입)이 발현하여, 특히 끼워넣음이 미시적 크랙으로 성장하고, 이 미시적 크랙이 점차로 전파하여 브래킷(7115)이 파탄에 도달한다. 그 때문에, 삽입 부재(7120)를 슬리브(7112) 내에서 회전 불가능하게 구속할 수 없게 될 가능성이 있다.
이들로부터, 점성 펌프(7113)의 구성을 장기에 걸쳐 안정되게 유지하는 것이 곤란하다는 과제를 갖고 있다.
본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 삽입 부재(7120)를 회전 불가능하게 구속할 때에 있어서, 부재간의 접촉에 수반하는 마모나 피로를 발생시키지 않고, 장기에 걸쳐 안정되게 점성 펌프(7113)의 구성의 유지가 가능한 신뢰성이 높은 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명의 실시형태 9 내지 10에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 이 실시형태에 의해서 이 발명이 한정되는 것이 아니다.
(실시형태 9)
도 19는 본 발명의 실시형태 9에 있어서의 압축기의 단면도, 도 20은 동 실시형태의 요부 단면도이다.
도 19, 도 20에 있어서, 밀폐 용기(4101)에는 오일(4102)을 저류함과 동시에, 냉매 가스(4103)를 충전하고 있다.
압축 요소(4110)는, 실린더(4113)를 형성하는 블록(4115)와, 실린더(4113) 내에 왕복 가능하게 끼워넣어진 피스톤(4117)과, 블록(4115)의 베어링부(4116)에 축 지지되는 주축부(4120) 및 편심부(4122)로 이루어지는 샤프트(4125)와, 편심부(4122)와 피스톤(4117)을 연결하는 커넥팅로드(4119)를 구비한다. 압축 요소(4110)는 왕복운동식 압축 기구를 형성하고 있다.
전동 요소(4135)는, 블록(4115)의 아래쪽에 고정되어 인버터 구동 회로(도시하지 않음)와 연결되어 있는 고정자(4136)와, 영구 자석을 내장하여 주축부(4120)에 고정된 회전자(4137)로 구성된다. 전동 요소(4135)는, 인버터 구동용의 전동 모터를 형성하고 있고, 인버터 구동 회로(도시하지 않음)에 의해서, 예컨대 20Hz를 하회하는 운전 주파수를 포함하는 복수의 운전 주파수로 구동된다.
스프링(4139)은 고정자(4136)를 사이에 두고 압축 요소(4110)를 밀폐 용기(4101)에 탄성적으로 지지하고 있다.
샤프트(4125)의 주축부(4120)의 하단에는 오일(4102)에 침지한 점성 펌프(4140)가 형성되어 있다.
다음에 점성 펌프(4140)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
주축부(4120)에는 원통 공동부(4141)가 형성되고, 원통 공동부(4141)의 아래쪽에 중공의 슬리브(4142)가 고정 설치되어 있다. 슬리브(4142)는 대략 원통형으로 상하면은 개구한 캡형상을 이루며, 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에 판용수철 강으로 형성해도 된다.
원통 공동부(4141) 및 슬리브(4142)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(4143)는, 샤프트(4125)를 제조하는 금속 재료보다도 열전도성이 낮고, 또한 내냉매, 내오일성을 구비한 플라스틱 재료(예컨대, PPS, PBT, PEEK) 등으로 이루어진다. 삽입 부재(4143)는 그 외주 표면에 나선홈(4144)이 새겨 설치되고, 슬리브(4142)의 내주면과의 사이에서 오일이 통과하는 오일 통로(4145)가 형성된다. 삽입 부재(4143)의 최외경과 슬리브(4142)의 내경과의 차, 즉 매칭 클리어런스는 100㎛ 내지 500㎛로 하고 있다. 또한, 삽입 부재(4143)는 상단면에는 볼트 구멍(4146), 아래쪽 측면에는 대략 수평 방향으로 복수의 아암부(4147)가 설치되어 있다.
삽입 부재(4143)를 슬리브(4142)와 미끄러짐 가능하게 접속하는 지지 부재(4152)로서, 볼트(4150)를 사용하고 있다. 볼트(4150)는 와셔(4151)를 사이에 두고 볼트 구멍(4146)을 관통하여 원통 공동부(4141)의 상면에 나사 접착함으로써 삽입 부재(4143)는 샤프트(4125)의 주축부(4120)에 대하여 회전 가능하게 결합함과 동시에, 볼트 구멍(4146)의 하단을 봉지(封止)하고 있다. 와셔(4151)는 내마모성이 높은, 예컨대 자기 윤활성이 있는 플라스틱 재료(예컨대, PPS, PEEK) 등으로 형성되어 있다. 한편, 동일한 자기 윤활성 재료로써, 볼트(4150)를 성형하고 와셔(4151)를 생략해도 상관없다.
삽입 부재(4143)의 아래쪽 측면에 대략 수평 방향으로 형성된 아암부(4147)에는 각각 제1 영구 자석(4148)이 고정 설치되어 있다. 또한, 제1 영구 자석(4148)의 S극에 대하여, S극이 회전 방향으로 대향하도록, 또한 상호의 자력이 작용하기에 충분한 소정의 간극을 갖고 제2 영구 자석(4149)이 각각 밀폐 용기(4101)의 저부 내면에, 조인트(4153)를 사이에 두고 배치되어 있다. 한편, N극끼리가 대향하고 있어도 된다.
이렇게 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
샤프트(4125)의 회전에 수반하여 주축부(4120)는 회전하고, 고정 설치된 슬리브(4142)도 동기 회전한다. 한편, 삽입 부재(4143)는 슬리브(4142)의 회전에 끌리지만, 삽입 부재에 구비한 제1 영구 자석(4148)과 제2 영구 자석(4149)이 동극에 의해 서로 반발하기 때문에, 삽입 부재(4143)는 회전이 저지된다. 이 결과, 오일은 슬리브(4142) 내주면에 점성적으로 끌림으로써, 나선형의 오일 통로(4145)의 안을 회전 상승한다.
이 때, 오일(4102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
이상으로부터, 본 실시형태에 의하면, 제1 영구 자석(4148)과 제2 영구 자석(4149)의 반발 작용에 의해, 비접촉 상태에서 삽입 부재(4143)를 회전 불가능하게 구속함으로써, 삽입 부재(4143)의 구속에 관계하는 부재간의 접촉에 수반하는 마모나 피로는 생기지 않는다. 그 결과, 장기간에 걸쳐 안정되게 점성 펌프(4140)의 구성을 유지할 수 있고, 신뢰성이 높은 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 압축기의 구성상, 제2 영구 자석(4149)은 밀폐 용기(4101)의 저부 내면에 근방이 된다. 이로부터, 제2 영구 자석(4149)을 밀폐 용기(4101)에 고정 설치할 때에, 복잡한 형상의 조인트(4153)일 필요는 없고 매우 심플한 구성이다.
이에 부가하여, 제2 영구 자석(4149)을 밀폐 용기(4101)에 직접적 또는 간접적으로 고정 설치하고 있지만, 제2 영구 자석(4149)과 제1 영구 자석(4148)은 동극이기 때문에 항상 비접촉이다. 그 때문에, 압축 요소(4110)나 전동 요소(4135)로부터 발하는 음이나 진동이 제1 영구 자석(4148)으로부터 제2 영구 자석(4149)을 통하여 밀폐 용기(4101)에 전파하는 일은 없다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 삽입 부재(4143)는 볼트(4150)로 와셔(4151)를 사이에 두고 샤프트(4125)의 주축부(4120)에 회전 가능하게 결합되어 있기 때문에, 삽입 부재(4143)와 주축부(4120)의 하단에 고정 설치된 슬리브(4142)의 상대 위치는 상기 결합부에 의해서 규제된다. 그 때문에, 삽입 부재(4143)와 슬리브(4142) 사이에는 거의 일정한 클리어런스가 유지되고, 긁힘에 의한 측압은 거의 발생하지 않으며, 삽입 부재(4143)와 슬리브(4142) 사이에서 발생하는 유압도 작용하고, 삽입 부재(4143)와 슬리브(4142)의 간극이 유지되어 삽입 부재(4143)와 슬리브(4142) 사이의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다.
또한, 본 실시형태에서는, 삽입 부재(4143)의 외주면에 나선홈(4144)을 설치하여 나선형의 오일 통로(4145)를 형성하고 있지만, 슬리브(4142)의 내주면에 나선홈을 설치하여 오일 통로(4145)를 형성해도 된다. 회전체측의 내주면의 오일(4102)을 받는 면에 관해서는 나선홈의 요부의 표면적이 가산되어, 오일(4102)과의 접촉 면적이 커지기 때문에, 큰 점성 저항을 발생시켜 강한 오일 반송 능력을 얻을 수 있다. 또한, 슬리브(4142)의 내주면과 삽입 부재(4143)의 외표면 사이의 오일 통로(4145)에 존재하는 오일(4102)에는 주축부(4120)의 회전에 의해서 생기는 원심력이 작용하고, 오일이 오일 통로(4145)의 안의 회전 축심으로부터 가장 떨어진 면에 치우친 상태로 회전 상승해 간다. 원심력이 가장 작용하는 위치에 간극은 없는 것으로, 아래쪽으로 유출하는 일은 없고, 오일의 낙하 유출량을 억제하는 것이 가능하다. 이들로부터, 삽입 부재(4143)측에 나선홈(4144)을 형성하는 것보다도, 현저히 뛰어난 오일의 반송 능력을 얻을 수 있다.
(실시형태 10)
도 21은 본 발명의 실시형태 10에 있어서의 압축기의 단면도, 도 22는 동 실시형태의 요부 단면도이다.
이하, 도 21, 도 22에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 9와 동일 구성에 관해서는, 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
샤프트(4125)의 주축부(4120)의 하단에는 오일(4202)에 침지한 점성 펌프(4240)가 형성되어 있다.
다음에 점성 펌프(4240)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
주축부(4120)에는 원통 공동부(4241)가 형성되고, 원통 공동부(4241)의 아래쪽에 중공의 슬리브(4242)가 고정 설치되어 있다. 슬리브(4242)는 대략 원통형으로 상하면은 개구한 캡형상을 이루고, 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에 판용수철 강으로 형성해도 된다.
원통 공동부(4241) 및 슬리브(4242)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(4243)는, 샤프트(4125)를 제조하는 금속 재료보다도 열전도성이 낮고, 또한 내냉매, 내오일성을 구비한 플라스틱 재료(예컨대, PPS, PBT, PEEK) 등으로 이루어진다. 삽입 부재(4243)의 외주 표면에 나선홈(4244)이 새겨 설치되고, 슬리브(4242)의 내주면과의 사이에서 오일이 통과하는 오일 통로(4245)가 형성된다. 삽입 부재(4243)의 최외경과 슬리브(4242)의 내경의 차, 즉 매칭 클리어런스는 100㎛ 내지 500㎛으로 하고 있다. 또한, 삽입 부재(4243)는 상단면에는 볼트 구멍(4246), 아래쪽 측면에는 대략 수평 방향으로 복수의 아암부(4247)가 설치되어 있다.
삽입 부재(4243)를 슬리브(4242)와 미끄러짐 가능하게 접속하는 지지 부재(4252)로서, 볼트(4250)를 사용하고 있다. 볼트(4250)는 와셔(4251)를 사이에 두고 볼트 구멍(4246)을 관통하여 원통 공동부(4241)의 표면에 나사 접착함으로써 삽입 부재(4243)를 샤프트(4125)의 주축부(4120)에 대하여 회전 가능하게 결합함과 동시에, 볼트 구멍(4246)의 하단을 봉지하고 있다. 와셔(4251)는 내마모성이 높다, 예컨대 자기 윤활성이 있는 플라스틱 재료(예컨대, PPS, PEEK) 등으로 형성되어 있다. 한편, 동일한 자기 윤활성 재료로써, 볼트(4250)를 성형하고 와셔(4251)를 생략해도 상관없다.
삽입 부재(4243)의 아래쪽 측면에 대략 수평 방향으로 설치된 아암부(4247)에는 각각 제1 영구 자석(4248)이 고정 설치되어 있다. 또한, 제1 영구 자석(4248)의 S극에 대하여, S극이 회전 방향에 대향하도록, 또한 상호의 자력이 작용하기에 충분한 소정의 간극을 갖고 제2 영구 자석(4249)이 각각 배치된다. 한편, 제2 영구 자석(4249)은 일단이 고정자(4136)의 하부에 고정된 대략 L자형의 조인트(4253)의 타단에 고정 설치되어 있다. 한편, N극끼리가 대향하고 있어도 된다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
샤프트(4125)의 회전에 수반하여 주축부(4120)는 회전하고, 고정 설치된 슬리브(4242)도 동기 회전한다. 한편, 삽입 부재(4243)는 슬리브(4242)의 회전에 끌리지만, 삽입 부재에 구비한 제1 영구 자석(4248)과 제2 영구 자석(4249)이 동극에 의해 서로 반발하기 때문에, 삽입 부재(4243)는 회전이 저지된다. 이 결과, 오일은, 슬리브(4242) 내주면에 점성적으로 끌림으로써, 나선형의 오일 통로(4245)의 안을 회전 상승한다.
이 때, 오일(4202)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는 실시형태 9와 동일한 작용에 의해서, 비접촉 상태로써 삽입 부재(4243)를 회전 불가능하게 구속함으로써, 삽입 부재(4243)의 구속에 관계하는 부재간의 접촉에 수반하는 마모나 피로는 생기지 않는다. 그 결과, 장기간에 걸쳐 안정되게 점성 펌프(4240)의 구성을 유지할 수 있어, 신뢰성이 높은 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 제1 영구 자석(4248)을 구비하는 삽입 부재(4243)는 볼트(4250)를 사이에 두고 주축부(4120)에 결합되고, 또한 제2 영구 자석(4249)은 고정자(4136)의 하부에 조인트(4253)를 사이에 두고 고정 설치되기 때문에, 점성 펌프(4240)에 구성하는 부재 모두를 전동 요소(4135), 혹은 압축 요소(4110)에 미리 부착하는 것이 가능하고, 이들을 일괄해서 밀폐 용기(4101) 내에 장착하면, 조립하기 쉽고 생산성이 높다.
한편, 본 실시형태에서는 고정자(4136)를 갖는 전동 요소(4135)의 하부에 조인트(4253)를 사이에 두고 제2 영구 자석(4249)을 고정 설치하였지만, 블록(4115) 등의 압축 요소(4110)에 조인트(4253)를 사이에 두고 제2 영구 자석(4249)을 고정 설치해도 된다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 삽입 부재의 구속에 관련되는 부재간의 접촉에 수반하는 마모나 피로를 발생시키지 않고, 장기에 걸쳐 안정되게 점성 펌프의 구성을 유지할 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 구성은 매우 심플하고, 이에 부가하여 제2 영구 자석과 제1 영구 자석은 동극이기 때문에 항상 비접촉이며, 압축 요소나 전동 요소로부터 발하는 음이나 진동이, 제1 영구 자석으로부터 제2 영구 자석을 통하여 밀폐 용기 외부로 전파하지 않고, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 점성 펌프를 구성하는 부재 모두를 전동 요소 또는 압축 요소에 미리 부착하는 것이 가능하고, 이들을 일괄해서 밀폐 용기 내에 장착할 수 있기 때문에, 조립하기 쉽고, 생산성이 높으며, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 진동에 기인한 이상음을 억제하여, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 적어도 600∼1200r/min의 사이의 운전 주파수를 포함하는 운전이 이루어지는 것으로, 압축기의 입력이 작게 억제되고, 장기에 걸쳐 안정된 점성 펌프의 구성 유지와 더불어, 낮은 소비 전력이 얻어져, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에서는, 영구 자석의 반발 작용에 의한 비접촉 상태로써 삽입 부재를 회전 불가능하게 구속함으로써, 삽입 부재의 구속에 관련된 부재간의 접촉에 수반하는 마모나 피로를 발생시지 않고, 장기에 걸쳐 안정되게 점성 펌프의 구성을 유지할 수 있어 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
비접촉상태로 삽입 부재를 회전 불가능하게 구속하는 것으로, 장기에 걸쳐 안정되게 점성 펌프의 구성을 유지할 수 있어, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
다음에, 상기 종래의 구성은, 브래킷(7115)은 삽입 부재(7120)의 자중을 2점에서 지탱하고 있기 때문에 삽입 부재(7120)는 슬리브(7112) 내에서 기울고 있고, 슬리브(7112)와 접촉한 상태로 삽입되어 있다. 브래킷(7115)의 치수 정밀도가 나쁘거나, 삽입 부재(7120)의 중심 위치가 축심으로부터 어긋나 있으면, 삽입 부재(7120)의 하단에 형성된 세로 홈(7621)의 상단면과 브래킷(15)의 닿음이 점 접촉이 되어, 슬리브(7112)와 삽입 부재(7120) 사이에서 마모가 생기거나, 긁힘이 생기거나 한다. 그 결과, 펌프 능력이 저하하거나, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하여 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시킨다는 결점이 있다.
본 발명은, 신뢰성이 높은 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명의 실시형태 11 내지 13에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 이들 실시형태에 의해서 이 발명이 한정되는 것이 아니다.
(실시형태 11)
도 23은 본 발명의 실시형태 11에 있어서의 압축기의 단면도, 도 24는 동 실시형태의 압축기의 요부 단면도, 도 25는 동 실시형태의 삽입 부재의 요부 확대도이다.
도 23, 도 24 및 도 25에 있어서, 밀폐 용기(5101)는 오일(5102)을 저류함과 동시에, 냉매 가스(5103)를 충전하고 있다.
압축 요소(5110)는, 실린더(5113)를 형성하는 블록(5115)과, 실린더(5113) 내에 왕복 가능하게 끼워넣어진 피스톤(5117)과, 블록(5115)의 베어링부(5116)에 축 지지되는 주축부(5120) 및 편심부(5122)로 이루어지는 샤프트(5125)와, 편심부(5122)와 피스톤(5117)을 연결하는 커넥팅로드(5119)를 구비한다. 압축 요소(5110)는 왕복운동식 압축 기구를 형성하고 있다.
전동 요소(5135)는, 블록(5115)의 아래쪽으로 고정되어 인버터 구동 회로(도시하지 않음)와 연결되어 있는 고정자(5136)와, 영구 자석을 내장하여 주축부(5120)에 고정된 회전자(5137)로 구성되고, 인버터 구동용 전동 모터를 형성하고 있다. 전동 요소(5135)는, 인버터 구동 회로(도시하지 않음)에 의해서, 예컨대 1200rpm을 하회하는 운전 주파수를 포함하는 복수의 운전 주파수로 구동된다.
스프링(5139)은 고정자(5136)를 사이에 두고 압축 요소(5110)를 밀폐 용기(5101)에 탄성적으로 지지하고 있다.
샤프트(5125)의 주축부(5120)의 하단에는 오일(5102)에 침지한 점성 펌프(5140)가 형성되어 있다.
다음에 점성 펌프(5140)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
주축부(5120)에는 중공부(5141)가 형성되고, 중공부(5141)의 아래쪽에 중공의 슬리브(5142)가 고정 설치되며, 원통 공동부(5143)가 형성된다. 슬리브(5142)는 대략 원통형이고, 두께는 0.5㎜ 내지 1.0㎜ 정도로 하며, 상하면은 개구한 캡형상을 이루고, 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에 판용수철 강으로 형성해도 된다.
원통 공동부(5143)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(5144)는, 위쪽의 외주 방향으로 복수의 돌기부(5145)가 형성되어 있고, 돌기부(5145)의 스러스트 면을 슬리브(5142)의 상단면의 받침부(5146)(슬리브(5142)의 박육 부분에 상당)로써, 면 접촉의 상태로 회전 가능하게 현가한다. 원통 공동부(5143)의 내경과 돌기부(5145)의 최외경의 차는 0.1㎜ 내지 0.5㎜로 하고 있다. 삽입 부재(5144)의 설치 방법으로서, 슬리브(5142)에 삽입 부재(5144)를 미리 삽입하고, 슬리브(5142)의 상단면의 받침부(5146)에 돌기부(5145)를 현가시킨 상태로 해 두고 나서 슬리브(5142)의 고정 설치 공정을 실시함으로써, 삽입 부재(5144)의 설치 공정도 동시에 완료된다. 한편, 돌기부(5145)를 직경 방향으로 탄성 변형 가능한 자유 조인트(5154)에 배치시킴으로써, 슬리브(5142)를 중공부(5141)에 압입 고정한 후에, 삽입 부재(5144)를 삽입하여 설치시키는 방법이어도 된다.
또한, 삽입 부재(5144)는 샤프트(5125)를 제조하는 금속 재료보다도 열전도성이 낮고, 또한 내냉매, 내오일성을 구비한 합성 수지 재료(예컨대, PPS, PBT, PEEK) 등으로 이루어지고, 그 외주 표면에 나선홈(5147)을 새겨 설치하여 슬리브(5142)의 내주면과의 사이에서 오일이 통과하는 나선형의 오일 통로(5148)를 형성한다. 슬리브(5142)의 내경과 삽입 부재(5144)의 최외경의 차는, 원통 공동부(5143)의 내경과 돌기부(5145)의 최외경의 차와 거의 동등하거나 약간 큰 것으로 된다.
삽입 부재(5144)의 회전 억제 수단(5170)으로서, 대략 U자형을 이루고, 양단이 고정자(5136)의 하부에 고정된 탄성체로 이루어지는 브래킷(5149)을 구비한다. 브래킷(5149)은, 중앙부가 삽입 부재(5144)의 하단에 형성된 세로 홈(5150)과 걸어맞춤으로써 삽입 부재(5144)를 회전 불가능하게 지지하고 있다.
이에 부가하여, 주축부(5120)에 대경부(5151)와 소경부(5152)로 이루어지는 중공부(5141)가 형성된다. 돌기부(5145)를 대경부(5151)와 소경부(5152)로 형성되는 단차(5153)와 받침부(5146) 사이에 상하 방향으로 어느 정도의 간극을 갖게 하여 끼워넣음으로써, 삽입 부재(5144)를 원통 공동부(5143) 내에서 부상 불가능하게 지지하고 있다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
샤프트(5125)의 회전에 수반하여 주축부(5120)는 회전하고, 원통 공동부(5143)도 동기 회전한다. 한편, 삽입 부재(5144)의 돌기부(5145)의 스러스트 면을 슬리브(5142)에 형성한 받침부(5146)에 회전 가능하게 현가하고 있어, 삽입 부재(5144)는 원통 공동부(5143)의 회전에 끌리지만, 브래킷(5149)에 의해서 삽입 부재(5144)는 회전 불가능하게 지지되고 있다.
이 결과, 오일은, 원통 공동부(5143) 내주면에 점성적으로 끌림으로써, 나선형의 오일 통로(5148)의 안을 회전 상승한다. 이 때, 오일(5102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
여기에서, 본 실시형태에 의하면, 삽입 부재(5144)에 형성된 돌기부(5145)의 스러스트 면이 받침부(5146)와 면접촉함으로써, 삽입 부재(5144)와 원통 공동부(5143)의 상대 위치가 규제된다. 그 때문에, 삽입 부재(5144)와 원통 공동부(5143) 사이에 거의 일정한 클리어런스가 유지되고, 긁힘에 의한 지나친 측압이 거의 발생하지 않으며, 나선홈(5147) 내에서 발생하는 유체 유막 압력의 작용도 더불어, 삽입 부재(5144)와 원통 공동부(5143) 사이의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다.
그 결과, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시키는 일이 없어져, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있었다.
또한, 본 실시형태에서는, 슬리브(5142)를 샤프트(5125)의 아래쪽에 설치한 중공부(5141)에 고정 설치함과 동시에, 슬리브(5142)의 상단면을 받침부(5146)로 한 것으로, 슬리브(5142)의 박육부를 받침부(5146)로 하여 효과적으로 활용하기 때문에, 슬리브(5142)나 샤프트(5125)에 복잡한 가공은 필요하지 않고, 저렴하고 생산성이 높다.
한편, 본 실시형태에서는 돌기부(5145), 나선홈(5147) 및 세로 홈(5150)을 포함시킨 삽입 부재(5144)를 자기 윤활성을 갖는 합성 수지로써 일체 성형한 것으로, 저렴하고, 정밀도가 높으며, 내마모성이 우수하다.
또한, 본 실시형태에서는, 삽입 부재(5144)의 외주면에 나선홈(5147)을 설치하여 나선형의 오일 통로(5148)를 형성하고 있지만, 슬리브(5142)의 내주면에 나선홈을 설치하여 오일 통로(5148)를 형성해도 된다. 회전체측의 내주면의 오일을 받는 면에 관해서는 나선홈의 오목부의 표면적이 가산되어, 오일과의 접촉 면적이 커지기 때문에, 큰 점성 저항을 발생시켜 강한 오일 반송 능력을 얻을 수 있다.
(실시형태 12)
도 26은 본 발명의 실시형태 12에 있어서의 압축기의 단면도, 도 27은 동 실시형태의 압축기의 요부 단면도이다.
이하, 도 26, 도 27에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 11과 동일 구성에 관해서는, 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
샤프트(5125)의 주축부(5220)의 하단에는 오일(5102)에 침지한 점성 펌프(5240)가 형성되어 있다.
다음에 점성 펌프(5240)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
주축부(5220)에는 중공부(5241)가 형성되고, 중공부(5241)의 아래쪽에 중공의 슬리브(5242)가 외부 삽입 고정 설치되어 원통 공동부(5243)가 형성된다. 슬리브(5242)는 대경부(5251)와 소경부(5252)를 갖는 대략 원통형이고, 두께는 0.5㎜ 내지 1.0㎜ 정도로 하며, 상하면은 개구한 캡형상을 이루고, 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에 판용수철 강으로 형성해도 된다.
원통 공동부(5243)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(5244)는, 위쪽의 외주 방향으로 복수의 돌기부(5245)가 형성되어 있고, 돌기부(5245)의 스러스트 면을 슬리브(5242)의 대경부(5251)와 소경부(5252) 사이의 단차로 형성되는 받침부(5246)로써, 면접촉의 상태로 회전 가능하게 현가된다. 이에 부가하여, 받침부(5246)의 스러스트 면 형상을 테이퍼형으로 하고 있고, 이것에 대응하여 돌기부(5245)의 스러스트면 형상도 테이퍼형을 이루고 있다. 받침부(5246)의 내경과 돌기부(5245)의 최외경의 차는 0.1㎜ 내지 0.5㎜로 하고 있다. 삽입 부재(5244)의 설치 방법으로서, 슬리브(5242)에 삽입 부재(5244)를 미리 삽입하고, 슬리브(5242)의 상단면의 받침부(5246)에 돌기부(5245)를 현가시킨 상태로 해두고 나서, 슬리브(5242)의 외부 삽입 고정 설치 공정을 실시함으로써 삽입 부재(5244)의 설치 공정도 동시에 완료시킨다.
또한, 삽입 부재(5244)는 샤프트(5125)를 제조하는 금속 재료보다도 열전도성이 낮고, 또한 내냉매, 내오일성을 구비한 합성 수지 재료(예컨대, PPS, PBT, PEEK) 등으로 이루어지며, 그 외주 표면에 나선홈(5247)이 새겨 설치되어, 슬리브(5242)의 내주면과의 사이에서 오일이 통과하는 나선형의 오일 통로(5248)가 형성된다. 슬리브(5242)의 내경과 삽입 부재(5244)의 최외경과의 차는 받침부(5246)의 내경과 돌기부(5245)의 최외경과의 차와 거의 동등하거나 약간 큰 것으로 된다.
삽입 부재(5244)의 회전 억제 수단(5270)으로서, 삽입 부재의 아래쪽 측면으로부터 외주 방향으로 돌출한 복수의 날개부(5249)가 형성되어 있다.
이에 부가하여, 돌기부(5245)를 대경부(5251)와 소경부(5252)로 형성되는 받침부(5246)와 주축부(5220)의 하단면 사이에 상하로 어느 정도의 간극을 갖게 하여 삽입함으로써, 삽입 부재(5244)를 원통 공동부(5243) 내에서 부상 불가능하게 지지하고 있다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
샤프트(5125)의 회전에 수반하여 주축부(5220)는 회전하고, 원통 공동부(5243)도 동기 회전한다. 한편, 삽입 부재(5244)의 돌기부(5245)의 스러스트면을 슬리브(5242)의 대경부(5251)와 소경부(5252)로 형성된 받침부(5246)에 회전 가능하게 현가하고 있고, 삽입 부재(5244)는 원통 공동부(5243)의 회전에 끌린다. 그러나, 날개부(5249)가 오일(5102)의 안에서 회전 방향에 대하여 강한 점성 저항을 받기 때문에, 삽입 부재(5244)는 원통 공동부(5243)의 회전 주파수보다도 훨씬 낮은 회전 주파수로써 회전한다. 따라서, 원통 공동부(5243)와 삽입 부재(5244) 사이에는 샤프트(5125)의 회전 주파수에 가까운 회전 주파수차가 생긴다.
이 결과, 오일은 원통 공동부(5243) 내주면에 점성적으로 끌림으로써, 나선형의 오일 통로(5248)의 안을 회전 상승한다. 이 때, 오일(5102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
여기에서, 본 실시형태에 의하면, 삽입 부재(5244)에 형성된 돌기부(5245)의 스러스트면이, 받침부(5246)와 면 접촉함으로써, 삽입 부재(5244)와 원통 공동부(5243)의 상대 위치가 규제된다. 그 때문에, 삽입 부재(5244)와 원통 공동부(5243) 사이에는 거의 일정한 클리어런스가 유지되고, 긁힘에 의한 과잉의 측압은 거의 발생하지 않는다. 또한, 나선홈(5247) 내에서 발생하는 유체 유막 압력과, 돌기부(5245)의 스러스트면과 받침부(5246)의 스러스트면을 각각 테이퍼면 형상으로 함에 따른 유체 유막 압력 발생 촉진 작용과 더불어, 삽입 부재(5244)와 원통 공동부(5243) 사이의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다.
그 결과, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시키는 일이 없어져 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있었다.
또한, 본 실시형태에서는, 슬리브(5242)를 샤프트(5125)의 아래쪽에 형성한 중공부(5241)에 고정 설치함과 동시에, 슬리브(5242)의 대경부(5251)와 소경부(5252)의 단차를 받침부(5246)로 하고 있다. 슬리브(5242)의 단차 형상을 받침부(5246)로 하여 효과적으로 활용하기 때문에, 샤프트(5125)나 슬리브(5242)에 복잡한 가공은 필요하지 않고 저렴하고 생산성이 높다.
또한, 슬리브(5242)는 날개부(5249)가 오일(5102)의 안에서 회전 방향의 강한 점성 저항을 받는 것으로 자기의 회전이 방해되기 때문에, 고정자(5136) 등에 간접적으로 고정할 필요가 없고 매우 심플한 구성이 되어 부품이나 공정이 적게 끝난다. 따라서 생산성이 높은 점성 펌프를 구비할 수 있다.
(실시형태 13)
도 28은 본 발명의 실시형태 13에 있어서의 압축기의 단면도, 도 29는 동 실시형태의 압축기의 요부 단면도이다.
이하, 도 28, 도 29에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 11과 동일 구성에 관해서는, 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
샤프트(5125)의 주축부(5320)의 하단에는 오일(5102)에 침지한 점성 펌프(5340)가 형성되어 있다.
다음에 점성 펌프(5340)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
주축부(5320)에는 중공부(5341)가 형성되고, 중공부(5341)의 아래쪽에 중공의 슬리브(5342)가 외부 삽입 고정 설치되어 원통 공동부(5343)가 형성된다. 슬리브(5342)는 대경부(5351)와 소경부(5352)를 갖는 대략 원통형이고, 두께는 0.5㎜ 내지 1.0㎜ 정도로 하며, 상하면은 개구한 캡형상을 이루고, 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에 판용수철 강으로 형성해도 된다.
원통 공동부(5343)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(5344)는, 위쪽의 외주 방향에 복수의 돌기부(5345)가 형성되어 있고, 돌기부(5345)의 스러스트면을 슬리브(5342)의 대경부(5351)와 소경부(5352) 사이의 단차로 형성되는 받침부(5346)로써, 면 접촉의 상태로 회전 가능하게 현가된다. 이에 부가하여, 받침부(5346)의 스러스트면 형상을 테이퍼형으로 하고 있고, 이것에 대응하여 돌기부(5345)의 스러스트면 형상도 테이퍼형을 이루고 있다. 받침부(5346)의 내경과 돌기부(5345)의 최외경과의 차는 0.1㎜ 내지 0.5㎜로 하고 있다.
또한, 삽입 부재(5344)는 그 외주 표면에 나선홈(5347)이 새겨 설치되고, 슬리브(5342)의 내주면과의 사이에서 오일이 통과하는 나선형의 오일 통로(5348)가 형성된다. 슬리브(5342)의 내경과 삽입 부재(5344)의 최외경의 차는, 받침부(5346)의 내경과 돌기부(5345)의 최외경과의 차와 거의 동등하거나 약간 크게 되어 있다. 또한, 삽입 부재(5344)의 아래쪽 측면으로부터 직경 방향으로 돌출한 복수의 아암부(5349)가 형성되어 있다.
삽입 부재(5344)의 회전 억제 수단(5370)으로서, 삽입 부재(5344)에 형성된 아암부(5349)에 각각 영구 자석(5350)이 고정되어 있고, 또한 밀폐 용기(5101)의 저부 내면으로서 영구 자석(5350)과 대략 대향하는 위치에, 상호의 자력이 작용하기에 충분한 소정의 간극을 갖고 영구 자석(5360)이 고정되어 있다. 한편, 영구 자석(5350)과 영구 자석(5360)은 대향면이 각각 이극(異極)으로 되어 있다.
이에 부가하여, 돌기부(5345)를 대경부(5351)와 소경부(5352)로 형성되는 받침부(5346)와 주축부(5320)의 하단면 사이에 상하로 어느 정도의 간극을 갖게 하여 끼워넣음으로써 삽입 부재(5344)를 원통 공동부(5343) 내에서 부상 불가능하게 지지하고 있다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
샤프트(5125)의 회전에 수반하여 주축부(5320)는 회전하고, 원통 공동부(5343)도 동기 회전한다. 한편, 삽입 부재(5344)의 돌기부(5345)의 스러스트면을 슬리브(5342)의 대경부(5351)와 소경부(5352)로써 형성된 받침부(5346)에 회전 가능하게 현가하고 있어, 삽입 부재(5344)는 원통 공동부(5343)의 회전에 끌어진다. 그러나, 영구 자석(5350)과 영구 자석(5360)이 서로 흡착하기 때문에, 삽입 부재(5344)는 회전이 저지된다.
이 결과, 오일은 원통 공동부(5343) 내주면에 점성적으로 끌림으로써 나선형의 오일 통로(5348)의 안을 회전 상승한다. 이 때, 오일(5102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
여기에서, 본 실시형태에 의하면, 삽입 부재(5344)에 형성된 돌기부(5345)의 스러스트면이 받침부(5346)와 면 접촉함으로써 삽입 부재(5344)와 원통 공동부(5343)의 상대 위치가 규제된다. 그 때문에, 삽입 부재(5344)와 원통 공동부(5343) 사이에는 거의 일정한 클리어런스가 유지되고, 긁힘에 의한 지나친 측압은 거의 발생하지 않는다. 또한, 나선홈(5347) 내에서 발생하는 유체 유막 압력과, 돌기부(5345)의 스러스트면과 받침부(5346)의 스러스트면을 각각 테이퍼면 형상으로 함에 따른 유체 유막 압력 발생 촉진 작용과 더불어, 삽입 부재(5344)와 원통 공동부(5343) 사이의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다.
그 결과, 마모분이 발생하여 오일과 함께 슬라이딩부에 순환하고, 슬라이딩부에 맞물려 압축 요소를 록킹시키는 일이 없어져, 높은 신뢰성을 구비한 압축기를 실현할 수 있었다.
또한, 삽입 부재(5344)의 아암부(5349)에 각각 영구 자석(5350)이 고정되어 있고, 또한 밀폐 용기(5101)의 저부 내면으로서 영구 자석(5360)과 대략 대향하는 위치에, 소정의 공극을 갖고 영구 자석(5360)이 고정되어 있음으로써 회전이 방해된다. 그 때문에, 삽입 부재(5344)를 고정자(5136) 등에 간접적으로 고정할 필요가 없고, 매우 심플한 구성이 되어, 부품이나 공정이 적게 된다. 따라서 생산성이 높은 점성 펌프를 구비할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 영구 자석의 흡착력을 이용한 것을 예시하였지만, 영구 자석의 동극끼리를 샤프트(5125)의 회전 방향에 대하여 대향 배치함으로써 영구 자석의 반발력이 얻어지고, 이 반발력을 갖고 삽입 부재(5344)의 회전을 저지함으로써도 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다.
이에 부가하여, 본 실시형태와 같이 오일(5102) 중에 영구 자석을 배치함으로써, 오일(5102) 내에 부유하고 있는 철계 먼지(예컨대 마모분)를 자석에 의해 회수하기 때문에, 오일 순환의 과정에서 점성 펌프나 슬라이딩 부위 등으로의 먼지의 맞물림을 사전에 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 압축기는, 삽입 부재와 슬리브의 상대 위치가 규제되고, 삽입 부재와 슬리브 사이에서의 마모나 긁힘이 발생하기 어렵게 되어, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 돌기부의 스러스트면이 받침부와 면 접촉함으로써, 삽입 부재와 슬리브의 상대 위치가 규제되고, 삽입 부재와 원통 공동부 사이에서의 마모나 긁힘이 발생하기 어렵게 되기 때문에, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 슬리브에 복잡한 가공은 필요하지 않고, 저렴하고 생산성이 높으며 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 슬리브가 갖는 단차 형상을 받침부로서 활용하기 때문에, 샤프트에 복잡한 가공은 필요하지 않고, 저렴하고 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 돌기부와 받침부의 간극에 유입한 오일에 의해 유체 유막 압력이 발생하기 쉽고, 돌기부와 받침부의 접촉을 억제할 수 있기 때문에, 내구성이 뛰어난 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 평이한 구조로 삽입 부재의 회전을 멈출 수 있고, 확실히 점성 펌프를 구축할 수 있으며, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 삽입 부재를 고정하기 위한 공정이 불필요하고, 조립하기 쉽고 생산성이 높으며 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 삽입 부재의 회전을 확실히 멈출 수 있음과 동시에, 오일 내에 부유하고 있는 철계 먼지(예컨대 마모분)를 자석에 의해 회수하기 때문에, 점성 펌프나 슬라이딩 부위로의 먼지의 맞물림을 사전에 방지하여, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 정밀도가 높고, 내마모성이 높으며 저렴한 삽입 부재가 얻어져 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 점성 펌프가 적용된 압축 요소나, 전동 요소로부터 전달되는 진동을 완화할 수 있기 때문에, 진동에 기인한 이상음을 억제하여, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 압축기는, 전동 요소는 전원 주파수 이하의 주파수를 포함하는 운전 주파수로 구동되는 것으로, 압축기의 입력이 작게 억제되고, 안정된 급유와 더불어 낮은 소비 전력이 얻어져, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
다음에, 상기 종래의 구성은, 브래킷(7115)의 양단부는 고정자(7106)에 고정되어 있다. 이에 부가하여, 샤프트의 회전 축심으로부터 매우 가까운 위치에 삽입 부재(7120)를 회전 불가능하게 구속하는 걸어멈춤부(7623)가 존재하기 때문에, 걸어멈춤부(7623)에는 회전에 의해서 생기는 모멘트에 의해 큰 부하가 작용함과 동시에, 걸어멈춤부(7623)를 기점으로 하여 브래킷(7115)이 만곡하여 뒤틀린 상태가 된다. 이러한 뒤틀린 상태가 계속되면, 특히 걸어멈춤부(7623)에 있어서 재료의 피로가 진행하고, 최종적으로는, 박편형의 돌출(압출)이나 균열의 끼워넣음(삽입)이 발현하여, 특히 끼워넣음이 미시적 크랙으로 성장하고 이 미시적 크랙이 점차로 전파하여 브래킷(7115)이 파탄에 달한다. 그 때문에, 삽입 부재(7120)를 슬리브(7112) 내에서 회전 불가능하게 구속할 수 없게 된다는 결점이 있다.
또한, 걸어멈춤부(7623)에 대하여, 작용하는 부하를 분산시키거나, 내피로 강도를 높이기 위해서는, 브래킷(7115)을 복잡한 형상으로 할 필요가 있고, 아무리 해도 압축기의 비용이 높아진다는 결점이 있다.
본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 삽입 부재(7120)의 구속에 관련되는 부재에 재료 피로를 생기게 하지 않고, 장기에 걸쳐 안정되게 점성 펌프(7113)의 구성의 유지가 가능한 신뢰성이 높은 저렴한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명의 실시형태 14 내지 15에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 이 실시형태에 의해서 이 발명이 한정되는 것이 아니다.
(실시형태 14)
도 30은 본 발명의 실시형태 14에 있어서의 압축기의 단면도, 도 31은 동 실시형태의 압축기의 요부 단면도, 도 32는 동 실시형태의 점성 펌프의 요부 단면도이다.
도 30, 도 31 및 도 32에 있어서, 밀폐 용기(6101)에는 오일(6102)을 저류함과 동시에, 냉매 가스(6103)를 충전하고 있다.
압축 요소(6110)는, 실린더(6113)를 형성하는 블록(6115)과, 실린더(6113) 내에 왕복 가능하게 끼워넣어진 피스톤(6117)과, 블록(6115)의 베어링부(6116)에 축 지지되는 주축부(6120) 및 편심부(6122)로 이루어지는 샤프트(6125)와, 편심부(6122)와 피스톤(6117)을 연결하는 커넥팅로드(6119)를 구비한다. 압축 요소(6110)는, 왕복운동식 압축 기구를 형성하고 있다.
전동 요소(6135)는 블록(6115)의 아래쪽에 고정되어 인버터 구동 회로(도시하지 않음)와 연결되어 있는 고정자(6136)와, 영구 자석을 내장하여 주축부(6120)에 고정된 회전자(6137)로 구성된다. 전동 요소(6135)는 인버터 구동용 전동 모터를 형성하고 있고, 인버터 구동 회로(도시하지 않음)에 의해서, 예컨대 1200rpm을 하회하는 운전 주파수를 포함하는 복수의 운전 주파수로 구동된다.
스프링(139)은 고정자(6136)를 사이에 두고 압축 요소(6110)를 밀폐 용기(6101)에 탄성적으로 지지하고 있다.
샤프트(6125)의 주축부(6120)의 하단에는 오일(6102)에 침지한 점성 펌프(6140)가 형성되어 있다.
다음에 점성 펌프(6140)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.
주축부(6120)에는 원통 공동부(6141)가 형성되고, 원통 공동부(6141)의 아래쪽에 중공의 슬리브(142)가 고정 설치되어 있다. 슬리브(142)는 대략 원통형으로 상하면은 개구한 캡형상을 이루며, 재료는 비교적 높은 정밀도를 얻기 쉬운 철판의 프레스 재료를 사용하고 있지만, 그 외에 판용수철 강으로 형성해도 된다.
원통 공동부(6141) 및 슬리브(142)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(6143)는, 샤프트(6125)를 제조하는 금속 재료보다도 열전도성이 낮고, 또한 내냉매, 내오일성을 구비한 플라스틱 재료(예컨대, PPS, PBT, PEEK) 등으로 이루어진다. 삽입 부재(6143)는, 그 외주 표면에 나선홈(6144)을 새겨 설치하고 슬리브(142)의 내주면과의 사이에서 오일이 통과하는 오일 통로(6145)를 형성한다. 삽입 부재(6143)의 최외경과 슬리브(142)의 내경과의 차, 즉 매칭 클리어런스는 100㎛ 내지 500㎛로 하고 있다. 또한, 삽입 부재(6143)는, 상단면에는 볼트 구멍(6146), 아래쪽 측면에 샤프트(6125)의 회전 축심으로부터 편심하여 복수의 제1 맞닿음부(6147)가 배치되어 있다.
제1 맞닿음부(6147)에 대하여 회전 방향에 대향하도록, 또한 회전하고 있는 슬리브(142)와 충분한 소정의 공극을 갖고, 제2 맞닿음부(6148)가 각각 밀폐 용기(6101)의 저부 내면에 배치되어 있다. 또한, 제1 맞닿음부(6147)와 제2 맞닿음부(6148)가 모두 밀폐 용기(6101)의 저부에 저류된 오일(6102) 중에 완전히 침지하고 있다. 제1 맞닿음부(6147)는 삽입 부재(6143)와 플라스틱 일체 성형되어 있지만, 예컨대 금속제의 철사나 세편(細片)을 삽입 부재(6143)의 아래쪽에 고착하여, 제1 맞닿음부(6147)를 형성해도 된다. 한편, 제2 맞닿음부(6148)는, 대략 L자형을 이루고, 금속제의 철사나 세편이라는 탄성재로 형성되어 있다.
삽입 부재(6143)를 슬리브(142)와 미끄러짐 가능하게 접속하는 지지 부재(6152)로서, 볼트(6150)가 사용되고 있다. 볼트(6150)는 와셔(6151)를 사이에 두고 볼트 구멍(6146)을 관통하여 원통 공동부(6141)의 표면에 나사 접착함으로써 삽입 부재(6143)를 샤프트(6125)의 주축부(6120)에 대하여 회전 가능하게 결합함과 동시에, 볼트 구멍(6146)의 하단을 봉지하고 있다. 와셔(6151)는 내마모성이 높은, 예컨대 자기 윤활성이 있는 플라스틱 재료(예컨대, PPS, PEEK) 등으로 형성되어 있다. 한편, 동일한 자기 윤활성 재료로써, 볼트(6150)를 성형하고 와셔(6151)를 생략해도 된다.
이상과 같이 구성된 압축기에 관해서, 이하 그 동작을 설명한다.
샤프트(6125)의 회전에 수반하여 주축부(6120)는 회전하고, 고정 설치된 슬리브(142)도 동기 회전한다. 한편, 삽입 부재(6143)는 슬리브(142)의 회전에 끌린다. 그러나, 삽입 부재(6143)에 구비한 제1 맞닿음부(6147)와 밀폐 용기(6101)에 구비한 제2 맞닿음부(6148)가 탄성적으로 맞닿기 때문에, 삽입 부재(6143)의 회전이 저지된다. 이 결과, 오일은 슬리브(142) 내주면에 점성적으로 끌림으로써 나선형의 오일 통로(6145)의 안을 회전 상승한다. 이 때, 오일(6102)은 저회전에서 힘이 떨어지는 원심력에 의존하지 않고, 점성적으로 끌리는 힘으로 회전 상승하기 때문에, 예컨대 600rpm이라는 저회전에서도 안정되게 끌어 올려진다.
이상으로부터, 본 실시형태에 의하면, 제1 맞닿음부(6147)와 제2 맞닿음부(6148)를 샤프트(6125)의 회전 축심으로부터 분리함으로써, 회전에 의해서 생기는 모멘트에 의한 맞닿음 시의 부하를 저감시킴과 동시에, 맞닿음부끼리를 탄성적으로 맞닿게 함으로써, 충격이 흡수되어 삽입 부재(6143)의 구속에 관련되는 부재의 재료 피로는 거의 발생하지 않는다. 따라서, 점성 펌프(6140)의 구성을 장기에 걸쳐 안정되게 유지할 수 있어, 신뢰성이 높은 압축기를 실현할 수 있다. 이에 부가하여, 회전에 의해서 생기는 모멘트에 의한 맞닿음 시의 부하의 완화를 위해, 제1 맞닿음부(6147), 혹은 제2 맞닿음부를 복잡한 형상으로 할 필요는 없고, 매우 심플한 구성이며 저렴한 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 제1 맞닿음부(6147)와 제2 맞닿음부(6148)를 오일(6102) 중에 배치함으로써, 맞닿음부끼리의 맞닿음 시의 충격을 오일(6102)의 점성에 의해서 완화시킬 수 있음과 동시에, 압축 요소(6110)의 진동에 의해서 맞닿음부 사이에 예컨대 스침이 생겨도 오일(6102)의 윤활 작용에 의해 마모를 진행시키지 않음으로써 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 제2 맞닿음부(6148)로서 금속제의 철사나 세편을 이용한 것을 예시하였지만, 오일(6102)로서 광유나 디에스테르계 합성유를 사용한 경우라면, 내오일성, 내냉매성이 있어 비교적 저렴한 니트릴고무(NBR)를 이용해도 된다. 예시한 바와 같은 L자형으로 성형해도, 혹은 금속제의 철사나 세편의 맞닿음 부분에 니트릴고무를 배치해도 된다. 니트릴고무가 갖는 충격 흡수 특성에 의해서, 맞닿음부끼리가 맞닿았을 때의 밀폐 용기(6101) 밖으로의 음이나 진동의 전파를 감소시킬 수도 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 삽입 부재(6143)는 볼트(6150)로 와셔(6151)를 사이에 두고 샤프트(6125)의 주축부(6120)에 회전 가능하게 결합되어 있기 때문에, 삽입 부재(6143)와 주축부(6120)의 하단에 고정 설치된 슬리브(142)의 상대 위치는 상기 결합부에 의해서 규제된다. 그 때문에, 삽입 부재(6143)와 슬리브(142) 사이에는 거의 일정한 클리어런스가 유지되어, 긁힘에 의한 측압은 거의 발생하지 않고, 삽입 부재(6143)와 슬리브(142) 사이에서 발생하는 유압도 작용하여, 삽입 부재(6143)와 슬리브(142)와의 간극이 유지되고, 삽입 부재(6143)와 슬리브(142) 사이의 슬라이딩 마모의 발생은 매우 적다.
또한, 본 실시형태에서는, 삽입 부재(6143)의 외주면에 나선홈(6144)을 설치하여 나선형의 오일 통로(6145)를 형성하고 있지만, 슬리브(142)의 내주면에 나선홈을 설치하여 오일 통로(6145)를 형성해도 된다. 회전체측의 내주면의 오일(6102)을 받는 면에 관해서는 나선홈의 오목부의 표면적이 가산되어 오일(6102)과의 접촉 면적이 커지기 때문에, 큰 점성 저항을 발생시켜 강한 오일 반송 능력을 얻을 수 있다.
(실시형태 15)
도 33은 본 발명의 실시형태 15에 있어서의 압축기의 요부 단면도이다.
이하, 도 33에 의거하여 본 실시형태의 설명을 진행하지만, 실시형태 14와 동일 구성에 관해서는, 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
슬리브(142)에 동축 상에 삽입되는 삽입 부재(6143)는, 아래쪽 측면에 샤프트(6125)의 회전 축심으로부터 편심하여 복수의 제1 맞닿음부(6247)가 배치되어 있다.
제1 맞닿음부(6247)에 대하여 회전 방향에 대향하도록, 또한 회전하고 있는 슬리브(142)와 충분한 소정의 간극을 갖고, 제2 맞닿음부(6248)가 각각 밀폐 용기(6101)의 저부 내면에 배치되어 있다. 또한, 제1 맞닿음부(6247)와 제2 맞닿음부(6248)가 모두 밀폐 용기(6101)의 저부에 저류된 오일(6102) 중에 완전히 침지하고 있다. 제1 맞닿음부(6247)는 삽입 부재(6143)와 플라스틱 일체로 성형되어 있지만, 예컨대 금속제의 철사나 세편을 삽입 부재(6143)의 아래쪽에 고착하여, 제1 맞닿음부(6247)를 형성해도 된다. 한편, 제2 맞닿음부(6148)는, 대략 L자형을 이루고, 금속제의 철사나 세편이라는 탄성재로 형성되어 있고, 제1 맞닿음부(6247)와 면접촉하도록 금속제의 평면판(6249)을 설치하고 있다.
본 실시형태에 의하면, 제1 맞닿음부(6247)와 제2 맞닿음부(6248)는 서로 면접촉으로 함으로써, 오일(6102)의 점성 저항을 면에서 받는 것과의 상승 효과에 의해, 평이한 구조로 확실히 맞닿음 시의 면압을 매우 작게 할 수 있다. 따라서, 맞닿음부의 절결(치핑)을 방지하여 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 제2 맞닿음부(6148)에 금속제의 평면판(6249)을 이용한 것을 예시하였지만, 또한 평면판에 내오일성, 내냉매성이 있어 비교적 저렴한 니트릴고무(NBR)를 사용하거나, 혹은 평면판(6249)의 맞닿음면에 코일 스프링 등의 나선 부재를 개재시킴으로써, 맞닿음 시의 충격 흡수성을 매우 향상시킬 수 있다.
이상의 설명과 같이, 본 발명은 맞닿음부끼리를 회전 축심으로부터 분리함으로써, 회전에 의해서 생기는 모멘트에 의한 맞닿음 시의 부하를 저감시킴과 동시에, 맞닿음부끼리를 탄성적으로 맞닿게 함으로써, 충격이 흡수되어 삽입 부재의 구속에 관련되는 부재에는 재료 피로가 거의 발생하지 않는다. 또한 그에 부가하여, 부하 완화를 위해 맞닿음부끼리를 복잡한 형상으로 할 필요도 없기 때문에, 점성 펌프의 구성을 장기에 걸쳐 안정되게 유지할 수 있고, 신뢰성이 높고 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 맞닿음부끼리의 맞닿음 시의 충격을 오일의 점성에 의해서 완화시킬 수 있음과 동시에, 압축 요소의 진동에 의해서 맞닿음부 사이에 스침이 생겨도 마모를 진행시키지 않음으로써, 신뢰성이 높고 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은 제1 맞닿음부과 제2 맞닿음부 중의 적어도 한쪽이 탄성체로 형성된 것으로, 부품 수를 적게 할 수 있기 때문에, 신뢰성이 높고 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 제1 맞닿음부와 제2 맞닿음부 사이에 탄성체를 개재시킨 것으로, 압축기의 조립 시나 수송 시에 맞닿았을 때의 비교적 큰 충격도 완화시킴과 동시에, 제2 맞닿음부의 위치를 엄밀하게 한정할 필요가 없기 때문에 높은 생산성이 얻어져, 신뢰성이 높고 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명은, 제1 맞닿음부와 제2 맞닿음부는 서로 면접촉으로 한 것으로, 평이한 구조로 확실히 맞닿음 시의 면압을 더욱 저감시킬 수 있기 때문에, 맞닿음부의 절결(치핑)을 방지할 수 있고, 신뢰성이 높고 저렴한 압축기를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.
본 발명에 의한 압축기는, 저속 운전 시라도 안정된 오일 반송 특성을 구비한 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있기 때문에, 가정용 냉장고를 비롯하여 제습기나 쇼케이스, 자판기 등의 냉동 사이클의 용도에도 적용할 수 있다.

Claims (31)

  1. 밀폐 용기 내에 오일을 저류함과 동시에 냉매를 압축하는 압축 요소와, 상기 압축 요소를 구동하는 전동 요소를 수용하고, 상기 전동 요소는 고정자와 회전자로 이루어지며, 상기 압축 요소는 연직 방향으로 연장되어 회전 운동하는 샤프트와, 상기 샤프트에 형성되어 상기 오일에 연통하는 점성 펌프를 구비하고, 상기 점성 펌프는 상기 샤프트에 형성된 원통 공동부와, 상기 원통 공동부에 동축형으로 또한 회전 가능하게 삽입되는 삽입 부재와, 상기 원통 공동부 내주와 상기 삽입부 외주 사이에 상기 오일이 상승하는 방향으로 형성된 나선홈과, 상기 삽입부의 회전을 억제하는 억제 수단을 구비한 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점성 펌프의 상부에 연결된 제2 점성 펌프를 구비한, 압축기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 점성 펌프는 상기 샤프트의 주축부의 외주에 새겨 설치된 리드홈와, 상기 주축부를 축 지지하는 주 베어링의 내주면에서 형성된, 압축기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 삽입 부재를 회전 방향 및 상하 방향에 대하여 구속하는 구속 수단을 구비한, 압축기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 구속 수단은 탄성 금속 선재로 이루어지고, 상기 삽입 부재에 천공 설치한 걸어멈춤 구멍에 걸어맞춰 끼워넣어짐과 동시에, 단부가 상기 고정자에 고정된 지지 부재로 이루어지는, 압축기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 구속 수단은 상기 삽입 부재의 하단에서 대략 수평 방향으로 연장 형성되는 적어도 1개의 지지 부재와, 일단을 상기 고정자에 고정하고 타단을 상기 지지 부재의 단부와 회전 가능하게 결합시킨, 압축기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 구속 수단은 탄성 금속 선재로 이루어지고, 상기 삽입 부재의 하단에 오목 설치한 걸어멈춤 홈에 걸어맞춰 끼워넣어짐과 동시에, 단부가 상기 고정자의 하부에 고정된 지지 부재와, 상기 원통 공동부의 상부 저면과 상기 삽입 부재의 상면으로 형성되는 슬라이딩부로 이루어지는, 압축기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 원통 공동부 내주에 상기 오일이 상승하는 방향으로 나선홈이 형성되는, 압축기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 나선홈은 상기 원통 공동부 내주에 나선 부재를 고착 함으로써 형성되는, 압축기
  10. 제8항에 있어서, 대략 U자형을 이루고, 양단이 상기 고정자의 하부에 고정되며, 중앙부는 상기 삽입 부재의 하단부와 걸어맞춤으로써 상기 삽입 부재를 지지하는 브래킷을 더욱 구비한, 압축기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 억제 수단은 상기 삽입부에 형성되어 상기 오일과의 사이에서 점성 저항을 발생하는 날개부인, 압축기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 원통 공동부는 상기 샤프트에 고정한 슬리브에 의해서 형성되는, 압축기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 슬리브는 상면부를 갖는 대략 원통형을 이루고, 상기 삽입부의 상부와 상기 슬리브의 상면부를 회전 가능하게 결합한, 압축기.
  14. 제12항에 있어서, 상기 슬리브는 저면부를 갖는 대략 원통형을 이루고, 상기 삽입부의 저부와 상기 슬리브의 저면부를 회전 가능하게 결합한, 압축기.
  15. 제1항에 있어서, 상기 억제 수단은 상기 삽입 부재의 하단부 근방에 상기 샤프트의 회전 축심으로부터 편심하여 설치된 제1 영구 자석과, 상기 제1 영구 자석에 대하여 동극이 회전 방향으로 대향하도록 설치되는 제2 영구 자석에 의해서 형성되는, 압축기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 영구 자석은 밀폐 용기에 직접적 또는 간접적으로 고정 설치된, 압축기.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제2 영구 자석은 상기 전동 요소 또는 상기 압축 요소에 직접적 또는 간접적으로 고정 설치된, 압축기.
  18. 제1항에 있어서, 상기 억제 수단은 상기 삽입 부재의 하단부 근방에 상기 샤프트의 회전 축심으로부터 편심하여 설치된 제1 맞닿음부와, 상기 제1 맞닿음부에 대하여 회전 방향으로 대향하도록 상기 밀폐 용기 또는 상기 고정자에 직접적 또는 간접적으로 고정 설치된 제2 맞닿음부를 구비하고, 상기 제1 맞닿음부와 상기 제2 맞닿음부를 탄성적으로 맞닿음으로써 형성되는, 압축기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 맞닿음부와 상기 제2 맞닿음부는 상기 오일 중에 배치된, 압축기.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제1 맞닿음부와 상기 제2 맞닿음부 사이에 탄성체가 개재되는, 압축기.
  21. 제18항에 있어서, 상기 제1 맞닿음부와 상기 제2 맞닿음부의 적어도 한쪽이 탄성체로 형성된, 압축기.
  22. 제18항에 있어서, 상기 제1 맞닿음부와 상기 제2 맞닿음부는 서로 면접촉하는, 압축기.
  23. 제1항에 있어서, 상기 샤프트의 아래쪽에 고정 설치되고, 상기 원통 공동부를 형성하는 슬리브를 더 구비하며, 상기 삽입 부재의 외주 방향으로 돌기부를 형성하고, 상기 돌기부의 스러스트면을 회전 가능하게 현가하는 받침부를 상기 슬리브에 형성한, 압축기.
  24. 제23항에 있어서, 상기 슬리브를 상기 샤프트의 아래쪽에 형성한 중공부에 압입 고정함과 동시에, 상기 슬리브의 상단면을 받침부로 한, 압축기.
  25. 제23항에 있어서, 상기 슬리브는 대경부와 소경부를 갖고, 상기 대경부와 상기 소경부 사이의 단차가 받침부인, 압축기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 받침부가 테이퍼형의 스러스트면 형상을 이루는, 압축기.
  27. 제23항에 있어서, 상기 삽입 부재는 합성 수지로 일체로 성형된, 압축기.
  28. 제2항, 제8항, 제15항, 제18항, 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동 요소는 전원 주파수 이하의 주파수를 포함하는 운전 주파수로 구동되는, 압축기.
  29. 제2항, 제8항, 제15항, 제18항, 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 600∼1200r/min 사이의 운전 주파수를 포함하는 운전이 되는, 압축기.
  30. 제2항, 제8항, 제15항, 제18항, 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축 요소는 밀폐 용기 내에 탄성적으로 지지된, 압축기.
  31. 제2항, 제8항, 제15항, 제18항, 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 냉매는 이소부탄인, 압축기.
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