KR20070000006A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 회전축 무게를 최적화 하기 위한 것으로, 상기 회전축은 상단이 개방되고 그 내부에 중공부가 형성된 중공축과, 일단이 상기 중공축의 개방부를 완전히 밀폐시키도록 결합하기위해 상기 중공부의 지름과 동일한 지름을 갖는 결합부와 타단이 상부 밀폐케이스에 마련된 축가이드에 삽입되는 삽입부와 상기 결합부와 삽입부를 일체로 연장시키는 연장부로 구성된 지지봉이 서로 결합되어 상기 중공부로 오일 등이 유입되는 것을 방지하여 다시 축의 무게가 증가되는 것을 방지하고, 또한 상기 지지봉의 삽입부와 연장부의 지름을 상기 중공부의 지름보다 적게 형성하여 회전축의 전체 중량을 감소시켜 소비 입력의 절감으로 인한 압축기의 효율이 향상되는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기 {HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축의 무게를 감소시켜 소비입력을 절감시킨 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적인 밀폐형 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부의 전원을 받는 모터(1)와, 상기 모터(1)의 자장 발생에 의해 회전하는 회전자(2)와, 상기 회전자(2)에 강제 압입되어 함께 회전하는 회전축(3)과, 상기 회전축(3)을 지지하는 저널베어링(4)과, 상기 회전축(3)의 회전 운동을 왕복운동으로 변환시키는 커넥팅로드(5)와, 상기 커넥팅로드(5)에 연결되어 흡입 및 압축행정을 이루는 실린더(6)와, 상기 실린더 내부를 슬라이딩 운동하는 피스톤(7)으로 구성되어 상부용기(8)와 하부용기(9)에 의해 밀폐되어 있고 상기 상부용기(8) 안쪽으로는 상기 회전축(3)의 이탈을 방지하는 축 가이드(10)가 용접되어 있다.

그러나 이러한 구성을 하는 종래의 밀폐형 압축기는 회전축이 중실축으로 되어 있고 상기 축 가이드에 직접 삽입되므로 필요이상으로 전장이 길어지게 되고 이로 인하여 중량 증가를 가져오게 된다. 이러한 회전축의 중량 증가는 압축기 초기운전 시 부하가 증가되어 필요 이상의 전력을 소비하게 된다.

또한 한국등록실용신안공보(공고번호 실-0128898)에서는 상기의 문제점을 해결하고자 회전축 일단이 개방된 중공부를 가진 중공회전축과 그 일단은 상부케이스에 고정되고 타단은 상기 중공회전축의 개방부에 삽입되어 중공회전축이 이탈을 방지해주는 축 이탈방지부재를 개시하여 회전축의 길이와 중량을 감소시킨 기술이 개시되어 있다.

그러나 상기 축 이탈방지부재는 저면에 형성된 장방형의 걸림턱이 상기 중공회전축 개방단 상면에 접촉하면서 중공회전축이 상측 방향으로 이탈을 방지하는 구조로 되어 있어 상기 중공회전축의 개방단은 완전히 밀폐되지 않은 상태로 회전하기 때문에 상기 중공회전축 내부로 오일 및 이물질 등이 유입하게 되어 다시 회전축의 무게가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 회전축의 전체 중량을 감소시켜 소비입력을 절감시키고, 또한 회전축과 다른 기구부와 접촉 면적을 최소화 시켜서 기계적 손실을 개선한 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상부케이스와 하부케이스가 결합하여 밀폐된 밀폐케이스와, 상기 밀폐케이스 내부에는 냉매의 압축이 수행되는 압축부와, 밀폐케이스 내부에 고정되는 고정자와, 상기 고정자와 상호 자장을 발생시켜 회전하는 회전자와, 상기 회전자에 압입되어 함께 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 이탈을 방지하도록 상기 상부케이스 안쪽에 축가이드를 포함하는 밀폐형 압축기에 있어서,

상기 회전축은 중공축과 지지봉으로 구성되며, 상기 중공축은 상단이 개방된개방부와 그 내부가 비어있는 중공부로 형성되어 있으며, 상기 지지봉의 일단은 상기 중공부로 오일 등이 유입을 방지하도록 상기 중공축의 개방단을 완전히 밀폐되게 결합되는 결합부와 타단은 상기 축가이드에 삽입되는 삽입부와 상기 결합부와 상기 삽입부 사이에 일체로 연장 형성된 연장부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중공축은 그 길이를 최소화하면서도 회전자의 회전력을 충분히 받을 수 있도록 회전자의 중간 지점이 되는 높이까지 상측 높이로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지봉의 삽입부와 연장부는 상기 중공부의 지름보다 적게 형성되고, 상기 결합부는 상기 중공부를 완전히 밀폐하도록 하기위해 상기 중공부의 지름과 동일한 지름으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부의 외주면에는 수나사부가 형성되고 상기 중공축 개방단의 내주면에는 암나사부가 형성되어 상기 지지봉과 중공축이 서로 나사결합하는 것을 특징한다.

또한, 상기 결합부의 외주면에는 길이방향으로 세레이션이 형성되어 상기 중공축의 개방단에 강제 압입한 후에 코킹기구를 이용하여 상기 중공축의 외면을 코킹압입하여 지지봉과 중공축을 세레이션 결합하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀폐형 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 왕복동형 압축기는 도 2 및 도3에 도시된 바와 같이, 상부용기(10a)와 하부용기(10b)가 결합되어 형성되는 밀폐용기(10)와, 이러한 밀폐용기(10) 내부에 마련되는 것으로 냉매의 압축이 수행되는 압축부(20)와, 냉매의 압축에 따른 압축동력을 제공하는 구동부(30), 그리고 구동부(30)의 구동력을 압축부로 전달하도록 구동부(30)와 압축부(20)를 연결하는 회전축(40)과, 상기 회전축 상단부의 이탈을 방지하도록 상기 상부용기에 마련된 축 가이드(80)를 구비한다.

이중 구동부(30)는 압축기의 구동력을 제공하는 것으로, 밀폐용기(10)의 내부 상측에 고정된 고정자(31)와, 이 고정자(31)의 내부에 이격 설치되어 고정자(31)와 전자기적으로 상호작용하는 회전자(32)를 구비한다.

그리고 압축부(20)는 회전축(40)의 하부 일측에 설치되어 냉매를 압축하도록 압축실(21a)이 형성된 실린더블록(21)과, 압축실(21a) 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤(22)과, 압축실(21a)을 밀폐시키도록 실린더블록(21) 일측에 결합되며 냉매흡입실(23a)과 냉매토출실(23b)이 구획 형성된 실린더헤드(23)와, 실린더블록(21)과 실린더헤드(23) 사이에 마련되며 냉매흡입실(23a)로부터 압축실(21a)로 흡입되거나 압축실(21a)로부터 냉매토출실(23b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브장치(24)로 구성된다.

본 발명에 따른 회전축(40)은 편심 회전하도록 마련된 편심부(41)와, 상기 상부용기(10a)의 축가이드(80)의 삽입홈(80a)에 삽입되는 지지봉(43)과, 상기 편심부(41)와 지지봉(42) 사이에는 내부에 중공부(42a)가 형성된 중공축(42)으로 구성된다.

상기 편심부(41)는 회전축(40)의 하단에 편심 회전하도록 마련되고, 이러한 편심부(41)와 피스톤(22) 사이에는 편심부(41)의 편심회전을 직선운동으로 전환시킬 수 있도록 마련된 커넥팅로드(60)가 연결된다.

상기 편심부(41)의 하부 내측에는 상기 밀폐용기(10)의 저부에 소정량의 오일이 저장된 오일저장공간(11)의 오일을 상부로 안내하기 위한 편심홀(41a)이 형성되며, 편심부(41)의 하단에는 오일저장공간(11)과 상기 편심홀(41a)을 연통시키기 위한 원통형상의 오일픽업부재(70)가 소정의 각을 이루도록 경사지게 설치된다.

상기 중공축(42)은 상기 회전자(32)의 중심에 상기 중공축(40)의 상단부가 압입되어 회전자(32)와 함께 회전하도록 마련되고, 중공축(40)의 하부는 저널베어링(50)을 통해 회전 가능하게 지지된다.

또한 상기 중공축(42)은 상측이 개방된 개방단(42a)과 내부가 비어있는 중공부(42b)로 형성되고 하측으로는 막혀있다. 상기 중공축(42)의 전장은 그 길이를 최소화하여 중량을 감소하면서도 회전자의 회전력을 충분히 받을 수 있도록 대략 회전자 길이방향의 중간 지점이 되는 높이까지로 한다 .

또한 상기 중공부(42b)는 중공축의 하단에 위치한 편심부(41)의 작동에 지장을 주지 않는 한도 내에서 깊게한다.

상기 중공축(42)의 하단 외주면에는 상기 편심부(41)의 편심홀(41a)과 연통된 오일 유출홀(42c)이 형성되며 상기 중공축의 외주면에는 상기 유출홀(42d)로 유출된 오일이 저널베어링의 상부까지 급유되도록 나선방향의 오일그루부(42c)가 형성된다.

상기 지지봉(43)은 중실축으로 일단이 상기 중공축(42)의 개방부(42a)에 삽입되어 결합되는 결합부(43b)와, 타단이 상기 상부용기(10a)의 축가이드의 삽입홈(80a)에 접촉하지 않은 상태로 삽입되는 삽입부(43a)와, 상기 삽입부(43a)와 결합부(43b)를 일체로 연장시키는 연장부(43c)로 구성된다.

이때 상기 결합부(43b)는 상기 중공축(42)의 개방단(42a)으로 오일이 유입되는 것을 방지하기 위해 중공축(42)의 개방단(42a)을 완전히 밀폐하도록 상기 중공부(42b)의 지름과 동일한 지름으로 형성된다.

또한 회전축의 전체 직경을 줄이기 위하여 상기 지지봉(43)의 연장부(43c)와 삽입부(43a)의 지름을 결합부(43b)의 지름보다 작게 형성하고, 이로 인하여 상기 지지봉(43)의 연장부(43c)는 상기 회전자(32)와 접촉하지 않은 상태로 회전하게 되어 기구부의 접촉면적을 최소화 시켜 마찰로 인한 부품의 손실을 줄일 수 있게 된다.

또한 상기 지지봉(43)과 중공축(42)의 결합은 나사결합으로 서로 체결되도록 상기 지지봉(43) 결합부(43b)의 외주면에는 수나사부가 형성되고 상기 결합부(43b)가 삽입되는 중공축(42)의 개방단(42a) 내주면에는 암나사부가 형성된다.

또한 도4는 상기 지지봉과 중공축이 결합되는 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도4에 도시한 바와 같이, 상기 지지봉(43)의 결합부(43b)에는 축방향으로 세레이션이 형성되어 중공축(42)에 삽입시켜 결합한다. 따라서 지지봉(43)과 중공축(42)의 결합은 지지봉(42)의 결합부(43b)를 중공축(42)의 개방단(42a)에 강제압입한 후에 중공측(42)의 외면으로부터 코킹기구(100)를 이용하여 코킹압입을 함에 따라 지지봉(43)과 중공축(42)이 결합된다.

다음은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 작동 및 효과에 관하여 설명하도록 한다.

상기와 같이 구성되는 왕복동형 압축기는 전원 인가에 따른 고정자(31)와 회전자(32) 간의 전기적인 상호작용에 의해 회전자(32)와 함께 회전축(40)이 회전하게 되면, 커넥팅로드(60)를 통해 편심부(41)와 연결된 피스톤(22)이 압축실(21a) 내부에 직선왕복운동을 하면서 냉매의 압축작용이 이루어진다.

이때 회전축(40)은 중공축(42)과 지지봉(43) 및 편심부(41)로 구성되어 상기 중공축(42)은 내부에 중공부를 두고 그 높이는 회전자(32)의 길이방향 중심까지로 하여 전장을 줄임으로써 종래의 기술에 개시된 중공축보다 중량을 더욱 줄일 수 있게된다.

또한 지지봉(43)은 중공축과 결합되어 함께 회전하며 종래의 회전축보다 지름을 작게하여 회전축의 중량을 더욱 줄이고 일단부에 중공측의 개방단을 밀폐하도록 결합되는 결합부(43b)를 형성하여 중공축의 외주면에 형성된 오일글루브를 경유한 오일이 상기 중공축의 개방단으로 유입되는 것을 방지함에 따라 종래에 중공부로 오일이 유입되어 회전축의 중량이 늘어나는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전축을 중공축과 지지봉으로 구성하여 중공축의 전장을 종래보다 더욱 줄일 수 있고, 또한 지지봉으로 중공축의 개방단을 완전히 밀폐하도록 결합하여 오일 및 이물질이 중공축으로 유입되는 것을 방지함으로써 구동 회전부의 무게를 최소화하여 압축기를 구동시키는 소비입력이 최소화되어 압축기의 효율이 개선된다.

도 1은 종래 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 회전축을 구성하는 지지봉과 중공축의 결합상태를 보인 사시도이다.

도 4는 도2에 도시된 회전축을 구성하는 지지봉과 중공축의 결합상태의 다른 실시예를 보인 부분 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

40: 회전축 41: 편심부

42: 중공축 42a: 개방단

42b: 중공부 43: 지지봉

43a: 삽입부 43b:연장부

43c: 결합부 80: 축가이드

80a: 삽입홈

Claims (5)

1. 상부케이스와 하부케이스가 결합하여 밀폐된 밀폐케이스와, 상기 밀폐케이스 내부에는 냉매의 압축이 수행되는 압축부와, 밀폐케이스 내부에 고정되는 고정자와, 상기 고정자와 상호 자장을 발생시켜 회전하는 회전자와, 상기 회전자에 압입되어 함께 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 이탈을 방지하도록 상기 상부케이스 안쪽에 축가이드를 포함하는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 회전축은 중공축과 지지봉으로 구성되며, 상기 중공축은 상단이 개방된 개방부와 그 내부가 비어있는 중공부로 형성되어 있으며, 상기 지지봉의 일단은 상기 중공부로 오일 등이 유입을 방지하도록 상기 중공축의 개방단을 완전히 밀폐되게 결합되는 결합부와 타단은 상기 축가이드에 삽입되는 삽입부와 상기 결합부와 상기 삽입부 사이에 일체로 연장 형성된 연장부로 구성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 중공축은 그 길이를 최소화하면서도 회전자의 회전력을 충분히 받을 수 있도록 회전자의 중간 지점이 되는 높이까지 상측 높이로 하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 1항에 있어서

   상기 지지봉의 삽입부와 연장부는 상기 중공부의 지름보다 적고, 상기 결합부는 상기 중공부를 완전히 밀폐하도록 하기위해 상기 중공부의 지름과 동일한 지름으로 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제 3항에 있어서

   상기 결합부의 외주면에는 수나사부가 형성되고 상기 중공축 개방단의 내주면에는 암나사부가 형성되어 상기 지지봉과 중공축이 서로 나사결합하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 결합부의 외주면에는 길이방향으로 세레이션이 형성되어 상기 중공축의 개방단에 강제 압입한 후에 코킹기구를 이용하여 상기 중공축의 외면을 코킹압입하여 지지봉과 중공축이 결합되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.