KR20070105856A - 밀폐형 회전식 압축기와 냉동 사이클 장치 - Google Patents

밀폐형 회전식 압축기와 냉동 사이클 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전 구동부(20)와 압축 기구부(30)를 주베어링(32)과 부베어링(33)에 의해 축 지지되는 회전축(50)을 통하여 연결하고, 회전 베어링(32a, 33a, 38)을 설치한 밀폐형 회전식 압축기(10)에서, 회전축(50)에 그 일단면으로부터 축심을 따라서 설치되고, 밀폐 케이스(11) 내저부의 윤활유를 도입하는 급유 구멍(55)과, 일단부가 급유 구멍(55)에 개구함과 동시에 타단부가 회전축(50)의 외주면에 개구하고, 회전 베어링(32a, 33a, 38)에 윤활유를 공급하는 오일 공급 구멍(57a~57d)을 설치하고, 오일 공급 구멍(57a~57d)은 회전 베어링(32a, 33a, 38)이 큰 부하를 받을 때, 부하를 받는 방향을 따라서 개구하도록 형성되어 있다.

Description

밀폐형 회전식 압축기와 냉동 사이클 장치{HERMETIC ROTARY COMPRESSOR AND REFRIGERATION CYCLE APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 밀폐형 회전식 압축기를 도시한 종단면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 롤러를 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 1 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 롤러를 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 2 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 롤러를 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 3 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 롤러를 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 4 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 1 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 2 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 3 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 9는 본 발명의 제 1 실시예의 밀폐형 회전식 압축기 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 4 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 밀폐형 회전식 압축기를 도시한 종단면도,
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 밀폐형 회전식 압축기를 도시한 종단면도,
도 12는 본 발명의 제 3 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 1 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 13은 본 발명의 제 3 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 회전 구동 부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 2 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도,
도 14는 본 발명의 제 3 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 3 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도 및
도 15는 본 발명의 제 3 실시예의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전축을 지지하는 회전 베어링에, 압축기의 제 4 압축 동작 상태에서 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 냉동 사이클 장치 2: 응축기
3: 팽창 장치 4: 증발기
10: 밀폐형 회전식 압축기 11: 밀폐 케이스
20: 회전 구동부 21: 스테이터
22: 로터 30: 압축 기구부
31: 실린더 32: 주베어링
33: 부베어링 34: 밸브 커버
35: 볼트 36: 토출 밸브
40: 실린더실 41: 베인 홈
42: 베인 43: 코일 스프링
50: 회전축 51: 축 본체
52: 크랭크축부 55: 급유 구멍
57a~57d: 오일 공급 구멍
본 출원은 2006년 4월 26일자로 출원한 선 일본특허출원 제2006-122483호, 본 명세서에 참조로 편입된 전체 내용으로부터 우선권의 이점을 기반으로 하여 우선권의 이점을 주장한다.
본 발명은 밀폐형 회전식 압축기 및 냉동 사이클 장치에 관한 것으로, 특히 회전축과의 회전 슬라이딩부에 설치된 회전 베어링(rolling bearing)으로의 효과적인 윤활유의 공급을 실시함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것에 관한 것이다.
종래, 주베어링과 회전축의 주축부 사이, 부베어링과 회전축의 부축부 사이 및 상기 압축 기구부의 실린더실 내를 편심 회전하는 롤러와 회전축의 크랭크축(crank shaft)부 사이 등의 회전 슬라이딩부에 회전 베어링을 설치한 밀폐형 회전식 압축기가 알려져 있다(예를 들어, 일본 공개특허공보 평5-256283호 공보, 일본 공개특허공보 2001-323886호 참조). 압축기의 회전 슬라이딩부에 회전 베어링을 설치함으로써, 슬라이딩 저항을 감소시키고 성적 계수를 향상시키는 것이 가능 하다.
상술한 밀폐형 회전식 압축기에서는 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 회전 슬라이딩부의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 회전 베어링이어도 충분한 윤활이 필요하지만, 회전 베어링부로의 윤활유의 공급에 대해서는 충분하지는 않았다.
그래서 본 발명은 회전 슬라이딩부에 회전 베어링을 설치한 경우라도, 회전 베어링으로의 효과적인 윤활유의 공급을 실시하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 밀폐형 회전식 압축기 및 냉동 사이클 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 밀폐형 회전식 압축기 및 냉동 사이클 장치는 다음과 같이 구성되어 있다.
(1) 저부에 윤활유를 저류한 밀폐 케이스 내에 전동기부와, 실린더실을 형성하는 실린더와 실린더실 내를 편심 회전하는 롤러와 이 롤러의 회전에 따라 왕복운동하는 베인(vane)을 갖는 압축 기구부를 수납함과 동시에, 상기 전동기부와 압축 기구부를 주베어링과 부베어링에 의해 축 지지되는 회전축을 통하여 연결하고, 상기 주베어링과 회전축의 주축부 사이, 상기 부베어링과 회전축의 부축부 사이 및 상기 롤러와 회전축의 크랭크축부 사이의 적어도 한군데에 회전 베어링을 설치한 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 회전축에 그 일단면으로부터 축심을 따라서 설치되고, 밀폐 케이스 내저부의 윤활유를 도입하는 급유 구멍과, 일단부가 상기 급유 구멍에 개구함과 동시에 타단부가 회전축의 외주면에 개구하고, 상기 회전 베 어링에 윤활유를 공급하는 오일 공급 구멍을 설치하고, 상기 오일 공급 구멍은 상기 회전 베어링이 큰 부하를 받을 때, 부하를 받는 방향을 향하여 개구하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
(2) 상기 밀폐형 회전식 압축기, 응축기, 팽창 장치 및 증발기를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 회전 슬라이딩부에 회전 베어링을 설치한 경우라도, 회전 베어링으로의 효과적인 윤활유의 공급을 실시하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 이점은 후술하고, 부분적으로 그 기술로부터 명백해질 수 있거나, 또는 본 발명의 실행에 의해 숙지될 수 있는 기술로 개시되어질 것이다.
본 발명의 이점은 특히 하기에 나타낸 수단 및 조합에 의해 달성되고 획득될 수 있다.
본 명세서의 일부내에 편입되고 일부를 구성하는 첨부하는 도면은 본 발명의 원리를 설명하도록 기능하는 전술한 일반적 기술 및 하기 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 1은 본 발명에 관한 냉동 사이클 장치(1) 및 이 냉동 사이클 장치(1)를 구성하는 밀폐형 회전식 압축기의 제 1 실시예(10)를 도시한 종단면도이고, 도 2~도 5는 도 1의 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 롤러를 지지하는 회전 베어링에, 압축 동작 상태별로 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구멍의 위치 관계를 도시한 단면도, 도 6~도 9는 밀폐형 회전식 압축기에 조립된 회전 구동부와 압축 기구부를 연결하는 회전 베어링에, 압축 동작 상태별로 가해지는 압축 부하와 오일 공급 구 멍의 위치 관계를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 냉동 사이클 장치(1)는 냉매를 응축하는 응축기(2), 이 응축기(2)에 접속된 팽창 장치(3), 이 팽창 장치(3)에 접속되고 냉매를 기화하는 증발기(4), 및 이 증발기(4)의 출구측에 접속된 밀폐형 회전식 압축기(10)를 구비하고 있다.
밀폐형 회전식 압축기(10)는 싱글 타입의 롤링 피스톤형 압축기이고, 밀폐 케이스(11)를 구비하고 있다. 밀폐 케이스(11) 내에는 상부측에 설치된 회전 구동부(20)와, 하부측에 설치된 압축 기구부(30)가 수용되어 있고, 회전 구동부(20)와 압축 기구부(30)는 회전축(50)을 통하여 연결되어 있다. 밀폐형 회전식 압축기(10)는 회전축(50)이 연직방향을 따라서 설치되어 있는 종치형(縱置型)인 것이다.
회전 구동부(20)는 예를 들어 브러시리스 DC모터가 사용되고 있고, 밀폐 케이스(11)의 내면에 고정되는 스테이터(21)와, 이 스테이터(21)의 내측에 소정의 간극을 두고 배치되고, 회전축(50)에 끼워 부착되는 로터(22)를 구비하고 있다. 회전 구동부(20)는 외부의 전원 공급부(도시하지 않음)에 접속되어 전력의 공급을 받고 있다.
압축 기구부(30)는 실린더(31)와, 이 실린더(31)를 협지하는 주베어링(32) 및 부베어링(33)을 구비하고, 주베어링(32)측에 설치된 밸브 커버(34)와 함께 볼트(35)로 나사 고정되어 있다. 주베어링(32)에는 토출 밸브(36)가 설치되어 있다.
주베어링(32) 및 부베어링(33)은 각각 회전 베어링(32a, 33a)에 의해 회전 축(50)을 지지하고 있다.
주베어링(32)에는 통형상의 연장부(37)가 설치되고, 연장부(37)와 회전축(50) 사이에 회전 베어링(38)이 설치되어 있다. 실린더(31)에는 실린더실(40)과, 이 실린더실(40)에 연통하는 베인 홈(41)(도 2 참조)이 설치되어 있다. 베인 홈(41)에는 베인(42)이 실린더실(40)에 대해서 전진 후퇴 자유롭게 수용됨과 동시에 코일 스프링(43)에 의해 실린더실(40)측으로 부세되어 있다. 실린더(31) 내에는 후술하는 롤러(54)가 편심 배치되어 있고, 이 롤러(54)의 외주면에 베인(42)의 선단부를 접촉시킴으로써 흡입실(V)측과 압축기(C)측으로 구획되어 있다.
회전축(50)은 원기둥 형상의 축 본체(51)와, 이 축 본체(51)의 실린더실(40)에 대응하는 위치에 설치된 크랭크축부(52)를 구비하고, 이 크랭크축부(52)의 외주에는 회전 베어링(53)을 통하여 롤러(54)가 끼워 맞추어진다.
회전축(50)의 중심부에는 회전 베어링(32a, 33a, 38, 53)이나 밀봉부 등으로 윤활유를 공급하기 위한 급유 구멍(55)이 설치되어 있고, 급유 구멍(55) 내에는 윤활유를 빨아 올리기 위한 날개 펌프(bladed pump)(56)가 삽입되어 있다. 급유 구멍(55)으로부터 외주면에 걸쳐 오일 공급 구멍(57a~57d)이 설치되어 있다. 오일 공급 구멍(57a~57d)은, 그 일단부가 급유 구멍(55)에 개구하고 또한 타단부가 회전축(50)의 외주면에 개구하고 있다. 따라서, 회전축(50)의 회전에 따라서 급유 구멍(55) 내로 빨아 올려진 윤활유는 오일 공급 구멍(57a~57d)에 의해 각 회전 베어링(32a, 33a, 38, 53)에 급유된다.
이와 같이 구성된 냉동 사이클 장치(1)에서는 다음과 같이 운전된다. 즉, 회전 구동부(20)에 전력이 공급되고, 회전축(50)이 회전 구동되고, 압축 기구부(30)가 구동된다.
압축 기구부(30)에서는 롤러(54)가 실린더실(40) 내에서 편심 회전을 실시한다. 베인(42)이 코일 스프링(43)에 의해 항상 탄성적으로 억압 부세되는 점에서, 베인(42)의 선단 가장자리가 롤러(54) 둘레벽에 미끄럼 접촉하여 실린더실(40) 내를 흡입실(V)과 압축실(C)로 2분한다. 롤러(54)의 실린더실(40) 내주면 전접(轉接) 위치와 베인 홈(41)이 일치하고, 베인(42)이 가장 후퇴한 상태에서, 이 실린더실(40)의 공간 용량이 최대가 된다. 냉매 가스는 실린더실(40)에 흡입되고 충만된다.
롤러(54)의 편심회전에 수반하여, 롤러(54)의 실린더실(40) 내주면에 대한 전접 위치가 이동하고, 실린더실(40)의 구획된 압축실(C)의 용적이 감소된다. 즉, 앞서 실린더실(40)에 인도된 냉매 가스가 서서히 압축된다. 회전축(50)이 계속하여 회전되고, 실린더실(40)에서의 압축실(C)의 용량이 더욱 감소하여 냉매 가스가 압축되고, 소정압까지 상승한 시점에서 토출 밸브(36)가 개방된다. 고압가스는 밸브 커버(34)를 통하여 밀폐 케이스(11) 내에 토출되어 충만한다. 그리고, 밀폐 케이스(11)로부터 토출된다.
밀폐 케이스(11)로부터 토출된 고압 가스는 응축기(2)로 인도되어 응축액화하고, 팽창 장치(3)에서 단열 팽창하여 증발기(4)에서 열교환 공기로부터 증발 잠열을 빼앗아 냉방 작용을 이룬다. 그리고, 증발한 후의 냉매는 실린더실(40)에 흡입되어 상술한 경로를 순환한다.
도 2~도 5는 밀폐형 회전식 압축기(10)에 조립된 회전 베어링(53)에서의 압축 부하와 오일 공급 구멍(57c)의 위치 관계를 도시한 단면도이다.
압축기의 운전조건 등에 따라 다소 상이하지만, 밀폐형 회전식 압축기에서는 일반적으로, 크랭크축부(52)의 편심 방향이, 베인(42)측에 있을 때를 기준 위치(0°)로 하여 약 180° 회전했을 때 압축실(C)의 압력이 토출 압력에 도달한다. 회전 베어링(53)에는 압축실(C)의 압력과 흡입실(V)의 압력과의 압력차에 의한 부하가 가해진다. 즉, 상기 압력차에 의해, 롤러(54)가 압축실(C)측으로부터 흡입실(V)측으로 억압되고, 그 힘이 회전 베어링(53)에 작용한다.
상기 차압에 의한 힘(F)은
Figure 112007029994251-PAT00001
·
로 표시된다. 단, Pc: 압축실(C)의 압력, Ac:압축실(C)에 면하는 롤러(54)의 표면적, Ps:흡입실(V)의 압력, As:흡입실(V)에 면하는 롤러(54)의 표면적을 나타내고 있다.
상기 차압이 최대가 되는 것은 압축실(C)의 압력이 토출압력에 있을 때이고, 또한, 압축실(C)의 압력이 토출압력에 있을 때, 압축실(C)에 면하는 롤러(54)의 표면적이 가장 큰 것은 크랭크축부(52)의 편심 방향이 기준 위치로부터 약 180° 회전했을 때이다. 따라서, 회전 베어링(53)이 최대 부하를 받는 것은, 크랭크축부(52)의 편심 방향이 기준 위치로부터 180°의 위치에 있을 때(도 4)이고, 또한 그 위치는 도 4 중 2점 쇄선(Q)으로 도시한 바와 같이 압축실(C)측에 면하는 부분, 즉 크랭크축부(52)의 편심 방향이 기준 위치로부터 180° 회전했을 때, 약 210°~330°의 범위이다.
따라서, 도 2에 도시한 위치에 오일 공급 구멍(57c)을 형성함으로써, 적정한 타이밍으로 적정한 위치에 윤활유를 공급할 수 있다.
또한, 오일 공급 구멍(57c)의 출구는 회전 베어링(53)의 상부에 개구하고 있다. 따라서, 중력에 의해 보다 확실하게 회전 베어링(53)의 최대 부하를 받는 부분에 신선한 윤활유를 공급할 수 있다.
도 6~도 9는 밀폐형 회전식 압축기(10)에 조립된 회전 베어링(32a, 33a, 38)에서의 압축 부하와 오일 공급 구멍(57a, 57b, 57d)의 위치 관계를 나타내는 단면도이다.
회전 베어링(32a, 33a, 38)에도 상술한 회전축(53)과 동일하게 압축실(C)의 압력과 흡입실(V)의 압력과 압력차에 의한 부하가 가해진다. 즉, 상기 압력차에 의해 회전축(50)이 회전 베어링(32a, 33a, 38)에 강하게 억압된다. 회전 베어링(32a, 33a, 38)이 최대 부하를 받는 타이밍은 회전 베어링(53)과 동일하지만, 위치는 회전 베어링(53)의 경우와 180°어긋난 위치, 즉 크랭크축부(52)의 편심방향이 기준위치로부터 180° 회전했을 때 약 30°~150°의 범위이다.
따라서, 도 6에 도시한 위치에 오일 공급 구멍(57a, 57b, 57d)을 형성함으로써, 적정한 타이밍으로 적정한 위치에 윤활유를 공급할 수 있다.
또한, 오일 공급 구멍(57a, 57b, 57d)의 출구는 회전 베어링(32a, 33a, 38) 의 상부에 개구하고 있다. 따라서, 중력에 의해, 보다 확실하게 회전 베어링(32a, 33a, 38)의 최대 부하를 받는 부분에 신선한 윤활유를 공급할 수 있다.
이와 같이 구성된 밀폐형 회전식 압축기(10)에 의하면 회전 베어링이 최대 부하를 받는 부분에 신선한 윤활유를 확실하게 공급할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 밀폐형 회전식 압축기(60)를 나타내는 종단면도이다. 도 10에서 도 1과 동일한 기능 부분에는 동일한 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략한다.
밀폐형 회전식 압축기(60)에서는 회전축(50)의 샤프트 중심의 급유 구멍(55)의 입구에 면하고, 부베어링(33)의 개구부에, 필터(61)가 설치되어 있다. 또한, 밀폐 케이스(11)의 저면으로, 부베어링(33)의 개구부에 면하고 영구 자석(62)이 부착되어 있다.
이와 같이 구성된 밀폐형 회전식 압축기(60)에 의하면 필터(61) 및 영구자석(62)이 설치되어져, 회전축(50)의 급유 구멍(55)에 마모분 등 철계 등의 이물질이 혼입된 윤활유를 빨아 올리는 것을 방지할 수 있고, 보다 청정한 윤활유를 각 회전 베어링(32a, 33a, 38, 53)에 공급할 수 있다.
따라서, 본 제 2 실시예에 관한 밀폐형 회전식 압축기(60)에 의하면, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 밀폐형 회전식 압축기(100)를 나타내는 종단면도, 도 12~도 15는 밀폐형 회전식 압축기(100)에 조립된 회전 베어 링(133a, 134a, 139, 164, 166)에서의 압축 부하와 오일 공급 구멍(171a~171h)의 위치 관계를 도시한 단면도이다.
밀폐형 회전식 압축기(100)는 트윈 타입(twin-type)의 롤링 피스톤형 압축기이고, 밀폐 케이스(101)를 갖고 있다. 밀폐 케이스(101) 내에는 상부측에 설치된 회전 구동부(120)와, 하부측에 설치된 압축 기구부(130)가 수용되어 있고, 회전 구동부(120)와 압축 기구부(130)는 회전축(160)을 통하여 연결되어 있다.
회전 구동부(120)는 예를 들어 브러시리스 DC모터가 사용되고 있고, 밀폐 케이스(101)의 내면에 고정되는 스테이터(121)와, 이 스테이터(121)의 내측에 소정의 간극을 두고 배치되고, 회전축(160)에 끼워지는 로터(122)를 구비하고 있다. 회전 구동부(120)는 외부의 전원 공급부(도시하지 않음)에 접속되어 전력의 공급을 받고 있다.
압축 기구부(130)는 제 1 실린더(131) 및 제 2 실린더(132)와, 이들 제 1 실린더(131) 및 제 2 실린더(132)에 협지된 중간 간막이판(139)을 구비하고 있다. 냉매는 중간 간막이판(139)에 형성한 흡입 통로(139a)로부터 제 1 실린더(131) 및 제 2 실린더(132)로 흡입되도록 이루어져 있다.
또한, 제 1 실린더(131) 및 제 2 실린더(132)는 주베어링(133) 및 부베어링(134)에 의해 협지되고, 주베어링(133)측에 설치된 밸브 커버(135)와 함께 볼트(136)로 나사 고정되어 있다.
주베어링(133) 및 부베어링(134)은 각각 회전 베어링(133a, 134a)에 의해 회전축(160)을 지지하고 있다. 주베어링(133)에는 토출 밸브(133b), 부베어링(134) 에는 토출 밸브(134b)가 설치되어 있다.
주베어링(133)에는 통형상의 연장부(138)가 설치되고, 연장부(138)와 회전축(160) 사이에 회전 베어링(139)이 설치되어 있다. 제 1 실린더(131)에는 제 1 실린더실(140)과, 이 제 1 실린더실(140)에 연통하는 베인 홈(141)(도 12 참조)이 설치되어 있다. 베인 홈(141)에는 베인(도시하지 않음)이 제 1 실린더실(141)에 대해서 전진 후퇴 자유롭게 수용됨과 동시에 코일 스프링(도시하지 않음)에 의해 제 1 실린더실(141)측으로 부세되어 있다. 실린더(131)내에는 후술하는 제 1 롤러(165)가 편심 배치되어 있고, 이 제 1 롤러(165)의 외주면에 베인의 선단부를 접촉시킴으로써 흡입실(V)과 압축실(C)로 구획되어 있다.
제 2 실린더(132)에는 제 2 실린더실(150)과, 이 제 2 실린더실(150)에 연통하는 베인 홈(151)(도 12 참조)이 설치되어 있다. 베인 홈(151)에는 베인(도시하지 않음)이 제 2 실린더실(150)에 대해서 전진 후퇴 자유롭게 수용되고 또한 코일 스프링(도시하지 않음)에 의해 제 2 실린더실(150)측으로 부세되어 있다. 제 2 실린더(132) 내에는 후술하는 제 2 롤러(167)가 편심 배치되어 있고, 이 제 2 롤러(167)의 외주면에 베인의 선단부를 접촉시킴으로써 흡입실(V)과 압축실(C)로 구획되어 있다.
회전축(160)은 원주 형상의 축 본체(161)를 구비하고, 이 축 본체(161)의 제 1 실린더실(141)에 대응하는 위치에는 제 1 크랭크축부(162)가 설치되고, 제 2 실린더실(151)에 대응하는 위치에는 제 2 크랭크축부(163)가 설치되어 있다. 제 1 크랭크축부(162)와 제 2 크랭크축부(163)의 편심 방향은 서로 180°다르다.
제 1 크랭크축부(162)의 외주에는 회전 베어링(164)을 통하여 제 1 롤러(165)가 일체로 형성되고 제 2 크랭크축부(163)의 외주에는 회전 베어링(166)을 통하여 제 2 롤러(167)가 일체로 형성되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 제 1 롤러(165)와 회전 베어링(164)의 외륜 및 제 2 롤러(167)와 회전 베어링(166)의 외륜을 일체 형성하고 부품수, 조립 공정수의 삭감, 압축기의 소형화를 도모하고 있지만, 밀폐형 회전식 압축기(10)와 동일하게 각각 별체로 형성해도 상관없다.
회전축(160)의 중심부에는 회전 베어링(133a, 134a, 139, 164, 166)이나 밀봉부 등으로 윤활유를 공급하기 위한 급유 구멍(170)이 설치되어 있고, 급유 구멍(170) 내에는 윤활유를 빨아 올리기 위한 날개 펌프(도시하지 않음)가 삽입되어 있다. 급유 구멍(170)으로부터 외주면에 걸쳐 오일 공급 구멍(171a~171h)이 설치되어 있다. 오일 공급 구멍(171a~171h)은 그 일단부가 급유 구멍(170)에 개구하고 또한 타단부가 회전축(160)의 외주면에 개구하고 있다. 따라서, 회전축(160)의 회전에 따라서 급유 구멍(170) 내에 빨아 올려진 윤활유는 오일 공급 구멍(171a~171h)에 의해 각 회전 베어링(133a, 134a, 139, 164, 166)에 급유된다.
본 제 3 실시예에 관한 밀폐형 회전식 압축기(100)에서도, 상술한 밀폐형 회전식 압축기(10)와 동일하게 회전 구동되고, 냉동 사이클 장치(1)가 기능한다.
다음에, 오일 공급 구멍(171a~171h)이 설치되어 있는 위치에 대해서 설명한다. 밀폐형 회전식 압축기(100)에서도 오일 공급 구멍(171a~171h)의 출구를, 회전 베어링(133a, 134a, 139, 164, 166)이 최대 부하를 받는 부분의 근방에 설치하는 것이 바람직하다. 특히, 트윈 타입에서는 압축기가 2개이므로, 회전축(160)은 1회전 중에 2회 부하의 피크(peak)를 받는다.
회전 베어링(164)에 윤활유를 공급하는 오일 공급 구멍(171e)의 위치 및 회전 베어링(166)에 윤활유를 공급하는 오일 공급 구멍(171f)의 위치는 도 2~도 5에 도시한 것과 동일한 원리로 결정된다. 그리고, 제 1 크랭크축부(162)와 제 2 크랭크축부(163)의 편심 방향이 서로 180° 다른 점에서, 오일 공급 구멍(171e)과 오일 공급 구멍(171f)의 위치도 180°다르다.
한편, 제 1 크랭크축부(162)와 제 2 크랭크축부(163)의 편심 방향이 서로 180°다른 점에서, 회전 베어링(133a, 134a, 139)은 부하가 커지는 타이밍이 2회 발생한다. 즉, 제 1 크랭크축부(162)와 제 2 크랭크축부(163) 각각의 편심 방향이 베인 방향과 일치할 때를 기준으로 하여, 180° 회전했을 때, 약 30°~150° 의 범위이다.
따라서, 회전축(160)에는 각 회전 베어링(133a, 134a, 139)에 대응하여 각각 2개씩 오일 공급 구멍(171a, 171b, 171c, 171d, 171g, 171h)이 설치되어 있다. 오일 공급 구멍(171a, 171c, 171g)는 도 6~도 9와 동일한 위치에 설치되고, 오일 공급 구멍(171b, 171d, 171h)는 각각 오일 공급 구멍(171a, 171c, 171g)으로부터 180° 어긋난 위치가 된다.
이와 같이 구성된 밀폐형 회전식 압축기(100)에 의하면 회전 베어링이 최대 부하를 받는 부분에 신선한 윤활유를 확실하게 공급할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
추가적인 이점 및 변형은 본 발명의 기술 분야에 속하는 당업자에게 명백히 숙지되어질 것이다. 따라서, 더 넓은 관점에서의 본 발명은 특별한 세부 사항 및 본 명세서에 도시되고 기술된 대표적인 실시예에 대해 비제한적이다. 따라서, 다양한 변형은 첨부된 청구범위 및 그의 동등성에 의해 규정된 일반적인 발명의 개념의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 이루어진다.
본 발명의 밀폐형 회전식 압축기 및 냉동 사이클 장치에 의하면 회전 슬라이딩부에 회전 베어링을 설치한 경우라도, 회전 베어링으로의 효과적인 윤활유의 공급을 실시하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 저부에 윤활유를 저류한 밀폐 케이스,
    상기 밀폐 케이스내에 수용된 전동기부,
    상기 밀폐 케이스 내에 수용되고 실린더와 상기 실린더의 실린더실내에서 편심 회전하는 롤러와 상기 롤러의 회전에 따라서 왕복 운동하는 베인을 구비하는 압축기구부,
    주베어링과 부베어링에 의해 축 지지되고 상기 전동기부와 상기 압축기구부를 연결하는 회전축,
    상기 주베어링과 상기 회전축 사이, 상기 부베어링과 상기 회전축 사이 및 상기 롤러와 회전축의 크랭크축부 사이의 적어도 한군데에 설치된 회전 베어링,
    상기 회전축에 그 일단면으로부터 축심을 따라서 설치되고, 상기 밀폐 케이스 내저부의 윤활유를 타단면측으로 도입하는 급유 구멍, 및
    일단부가 상기 급유 구멍에 개구하고 또한 타단부가 회전축의 외주면에 개구하고, 타단부가 상기 회전 베어링이 큰 부하를 받을 때, 부하를 받는 방향을 향하여 개구하여, 상기 회전 베어링에 윤활유를 공급하는 오일 공급 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축은 연직 방향을 향하고,
    상기 오일 공급 구멍은 상기 회전 베어링의 상방으로 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤러와 상기 회전축의 크랭크축부 사이에 회전 베어링을 설치하고 또한 상기 오일 공급 구멍은 상기 크랭크축부의 편심 방향이 상기 베인 방향과 일치할 때를 기준으로 하여 180° 회전시켰을 때 210°~330°의 방향을 향하여 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주베어링과 상기 회전축 사이 및 상기 부베어링과 상기 회전축 사이의 적어도 한군데에 회전 베어링을 설치하고 또한,
    상기 오일 공급 구멍은 상기 크랭크축부의 편심 방향이 상기 베인 방향과 일치할 때를 기준으로 하여 180° 회전시켰을 때 30°~150°의 방향을 향하여 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 급유 구멍에는 상기 윤활유 중의 불순물을 여과하는 필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀폐 케이스의 저부에는 영구 자석이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축기구부는 상기 실린더, 상기 롤러, 상기 베인과의 조합이 상기 회전축의 축방향을 따라서 2세트 설치되고 상기 크랭크축부의 편심 방향이 서로 180° 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 롤러와 상기 회전축의 크랭크축부 사이에 회전 베어링을 설치하고 또한, 상기 오일 공급 구멍은 상기 크랭크축부의 편심 방향이 상기 베인 방향과 일치할 때를 기준으로 하여 180° 회전시켰을 때, 30°~150°및 210°~330°의 방향을 향하여 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기.
  9. 밀폐형 회전식 압축기, 응축기, 팽창 장치 및 증발기를 구비하고,
    상기 밀폐형 회전식 압축기는
    저부에 윤활유를 저류한 밀폐 케이스,
    상기 밀폐 케이스 내에 수용된 전동기부,
    상기 밀폐 케이스 내에 수용되고, 실린더실을 형성하는 실린더와 상기 실린 더실내를 편심 회전하는 롤러와 상기 롤러의 회전에 따라 왕복 운동하는 베인을 구비하는 압축기구부,
    주베어링과 부베어링에 의해 축 지지되고, 상기 전동기부와 상기 압축기구부를 연결하는 회전축,
    상기 주베어링과 상기 회전축 사이, 상기 부베어링과 상기 회전축 사이 및 상기 롤러와 회전축의 크랭크축부 사이 중 적어도 한군데에 설치된 회전 베어링,
    상기 회전축에 그 일단면으로부터 축심을 따라서 설치되고, 상기 밀폐 케이스 내저부의 윤활유를 타단면측으로 도입하는 급유 구멍, 및
    일단부가 상기 급유 구멍에 개구하고 또한 타단부가 회전축의 외주면에 개구하고, 타단부가 상기 회전 베어링이 큰 부하를 받을 때, 부하를 받는 방향을 향하여 개구하고, 상기 회전 베어링에 윤활유를 공급하는 오일 공급 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회전축은 연직방향을 향하고,
    상기 오일 공급 구멍은 상기 회전 베어링의 상방으로 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 롤러와 상기 회전축의 크랭크축부 사이에 회전 베어링을 설치하고 또한 상기 오일 공급 구멍은 상기 크랭크축부의 편심 방향이 상기 베인 방향과 일치할 때를 기준으로 하여 180° 회전시켰을 때, 210°~330°의 방향을 향하여 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 주베어링과 상기 회전축 사이 및 상기 부베어링과 상기 회전축 사이 중 적어도 한군데에 회전 베어링을 설치하고 또한,
    상기 오일 공급 구멍은 상기 크랭크축부의 편심 방향이 상기 베인 방향과 일치할 때를 기준으로 하여 180°회전시켰을 때 30°~150°의 방향을 향하여 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 급유 구멍에는 상기 윤활유 중의 불순물을 여과하는 필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 밀폐 케이스의 저부에는 영구 자석이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 압축 기구부는 상기 실린더, 상기 롤러, 상기 베인과의 조합이 상기 회전축의 축방향을 따라서 2세트 설치되고 상기 크랭크축부의 편심 방향이 서로 180° 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 롤러와 상기 회전축의 크랭크축부 사이에 회전 베어링을 설치하고 또한 상기 오일 공급 구멍은 상기 크랭크축부의 편심 방향이 상기 베인 방향과 일치할 때를 기준으로 하여 180° 회전시켰을 때 30°~150° 및 210°~330°의 방향을 향하여 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
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