KR20080015464A

KR20080015464A - 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR20080015464A
Application number: KR1020077030495A
Authority: KR
Inventors: 다카시 가키우치; 기와무 와타나베
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-02-19
Also published as: US20090136369A1; DE602006006410D1; KR100874807B1; EP1815138A1; JP2008519928A; WO2007061103A1; EP1815138B1

Abstract

본 발명의 밀폐형 압축기는, 하부 와셔와 베어링의 상단면 사이에 배치되어, 하부 와셔의 스러스트 방향 가동 거리를 하부 와셔의 내경과 주 축부의 외경 사이의 간극보다 짧아질 수 있도록 규제하기 위한 규제 기구를 구비한다. 이 규제 기구에 의해 하부 와셔의 내경이 주 축부의 외경과 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

전동 요소, 압축 요소, 스러스트 볼 베어링, 규제 기구, 간극

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 가정용 냉장고에 주로 사용되는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

효율 향상을 목적으로 스러스트 볼 베어링을 채용한 종래의 밀폐형 압축기에 있어서, 스러스트 볼 베어링의 상하에 배열되는 와셔는 샤프트 및 베어링에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 이 종래 기술은 예를 들어 일본 특허 공개공보 제61-53474호에 개시되어 있다.

이하, 도면을 참조하여 상기 종래의 밀폐형 압축기를 설명한다.

도 18은 종래의 밀폐형 압축기의 종단면도이고, 도 19는 종래의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 18 및 도 19에서, 밀폐 용기(3001) 내에는 냉매(3002)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(3001) 내에는 냉동기 오일(3003)이 저장되어 있다.

전동 요소(3011)는, 외부 전원(도시되지 않음)에 연결된 고정자(3012), 및 상기 고정자(3012)의 내측에 소정의 간극을 갖고 배치되는 회전자(3013)로 구성되어 있다.

압축 요소(3021)는, 샤프트(3022), 실린더 블록(3023), 베어링(3024), 압축실(3023a) 내에서 왕복 운동하는 피스톤(3025), 연결부(3026), 및 스러스트 볼 베어링(3031)을 구비한다. 샤프트(3022)는 주 축부(main shaft portion)(3022a)와 편심 축부(3022c)를 구비한다. 실린더 블록(3023)은 고정자(3012)의 하방에 고정되고 압축실(3023a)을 형성한다. 베어링(3024)은 실린더 블록(3023)에 설치되는 샤프트(3022)를 지지한다. 피스톤(3025)은 압축실(3023a)에서 왕복운동한다. 연결부(3026)는 피스톤(3025)과 편심 축부(3022c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(3031)은 회전자(3013)와 베어링(3024)의 상단면 사이에 배치된다. 압축 요소(3021)는 왕복형 압축 기구를 형성하고 있다.

스러스트 볼 베어링(3031)은 복수의 볼(3032), 상기 볼(3032)을 보유(hold)하기 위한 홀더부(3033)와, 상기 볼(3032) 위에 배치되는 상부 와셔(3034), 상기 볼(3032) 아래에 배치되는 하부 와셔(3035)를 갖고 있다.

이상과 같이 구성된 밀폐형 압축기에 대해, 이하 그 동작을 설명한다.

고정자(3012)가 외부 전원에 의해 여기되면, 회전자(3013)는 샤프트(3022)와 함께 회전한다. 이로 인해, 편심 축부(3022c)에 의해 편심 운동이 이루어진다. 따라서, 편심 축부(3022c)는 연결부(3026)를 통해서 피스톤(3025)을 압축실(3023a) 내에서 왕복운동시킨다. 따라서, 흡입 가스를 압축하는 소정의 압축 동작이 이루어진다.

스러스트 볼 베어링(3031)은 회전자(3013)와 샤프트(3022)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지한다. 따라서, 회전자(3013)와 베어링(3024) 사이에 발생 하는 마찰력을 저감시킬 수 있다. 따라서, 밀폐형 압축기에 입력될 전력의 세기가 저감될 수 있으며, 효율이 향상될 수 있다.

그러나, 상기 종래의 구성에서는, 구성요소들의 조립을 용이하게 하기 위해, 스러스트 볼 베어링(3031)이 베어링(3024)의 상단면에 놓이기만 할 뿐인 바, 즉 스러스트 볼 베어링(3031)이 고정되지 않고 배치된다. 그 때문에, 조립 시에 하부 와셔(3035)가 어긋나 배치될 가능성이 있다. 또한, 하부 와셔(3035)가 장치 수송 중의 충격에 의해 어긋나거나, 하부 와셔(3035)의 내경이 회전하는 주 축부(3022a)의 외경에 접촉할 가능성이 있다.

하부 와셔(3035)는, 하부 와셔(3035)의 하표면이 냉동기 오일(303)의 점성을 통해서 베어링(3024)의 상단면과 밀착하고 있기 때문에, 볼(3032) 및 홀더부(3033)와 함께 회전하지 않는다. 따라서, 하부 와셔(3035)의 내경이 회전하는 주 축부(3022a)의 외경과 접촉하면, 마모 분말(abrasion powder)이 발생된다. 이렇게 발생된 마모 분말은 밀폐형 압축기의 각 슬라이딩부로 확산되어 마모를 초래한다.

밀폐형 압축기는,

고정자와 회전자를 구비하고 밀폐 용기 내에 수용되는 전동 요소, 및

상기 전동 요소에 의해 구동되고 상기 밀폐 용기 내에 수용되는 압축 요소를 포함하며,

상기 압축 요소는, 샤프트, 압축실을 형성하는 실린더 블록, 상기 실린더 블록에 설치되어 샤프트를 지지하는 베어링, 상기 압축실 내에서 왕복운동하는 피스톤, 상기 피스톤을 편심 축부와 연결하기 위한 연결부, 및 스러스트 볼 베어링을 포함하고,

상기 스러스트 볼 베어링은, 복수의 볼, 상기 볼을 보유하기 위한 홀더부, 상기 볼 위에 배치되는 상부 와셔, 및 상기 볼 아래에 배치되는 하부 와셔를 포함하며,

상기 밀폐형 압축기는, 상기 하부 와셔의 스러스트 방향 가동(movable) 거리가 상기 하부 와셔의 내경과 상기 주 축부의 외경 사이에 형성된 간극보다 짧아질 수 있도록 하부 와셔를 규제하기 위한 규제 기구를 더 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 2는 본 발명의 실시예 1의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예 2의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 4는 본 발명의 실시예 2의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 5는 본 발명의 실시예 3의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 6은 본 발명의 실시예 3의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 7은 본 발명의 실시예 3의 일 예의 도시도.

도 8은 본 발명의 실시예 4의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 9는 본 발명의 실시예 4의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 10은 본 발명의 실시예 5의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 11은 본 발명의 실시예 5의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 12는 본 발명의 실시예 6의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 13은 본 발명의 실시예 6의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 14는 본 발명의 실시예 7의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 15는 본 발명의 실시예 7의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 16은 본 발명의 실시예 8의 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 17은 본 발명의 실시예 8의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

도 18은 종래의 밀폐형 압축기를 도시하는 종단면도.

도 19는 종래의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도.

본 발명은 상기 과제들을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

상기 종래의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 하부 와셔의 스러스트 방향 가동 거리가 하부 와셔의 내경과 주 축부의 외경 사이의 간극보다 짧아지도록 규제하는 규제 수단을 하부 와셔와 베어링의 상단면 사이에 구비한다. 이러한 구성으로 인해, 하부 와셔의 내경이 주 축부의 외경에 접촉하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 마모 분말의 발생이 방지될 수 있다.

본 발명의 밀폐형 압축기에서는, 마모 분말의 발생이 방지될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명할 것이다. 이와 관련하여, 본 발명이 이 특정 실시예에 한정되지 않음에 유의해야 한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예 1의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 1 및 도 2에서, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉매(1102)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉동기 오일(1103)이 저장된다. 이 경우, 냉매(1102)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(1103)은 냉매(1102)와 상용성(相溶性)이 있는, 예를 들면 합성유(synthetic fluid), 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

전동 요소(1111)는 외부 전원(도시되지 않음)에 연결되어 있는 고정자(1112), 및 상기 고정자(1112)와 소정의 갭을 갖고 배치되는 회전자(1113)로 구성된다.

압축 요소(1121)는 샤프트(1122), 실린더 블록(1123), 베어링(1124), 피스톤(1125), 연결부(1126), 및 스러스트 볼 베어링(1131)을 구비한다. 상기 샤프트(1122)는 그 외경이 d인 주 축부(1122a), 및 상기 주 축부(1122a)의 외측에 플랜지부(1122b)를 거쳐서 형성되는 편심 축부(1122c)를 갖는다. 실린더 블록(1123)은 압축실(1123a)을 형성한다. 베어링(1124)은 실린더 블록(1123)에 제공된 샤프트(1122)를 지지한다. 피스톤(1125)은 상기 압축실(1123a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(1126)는 피스톤(1125)과 편심 축부(1122c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(1131)은 플랜지부(1122b)와 베어링(1124)의 상단면 사이에 배치된다. 압축 요소(1121)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

회전자(1113)는 샤프트의 주 축부(1122a)에 결합된다. 고정자(1112)는 실린더 블록(1123)의 하부에 배치, 고정되어 있다.

스러스트 볼 베어링(1131)은 복수의 볼(1132), 상기 볼(1132)을 보유하기 위한 홀더부(1133), 볼(1132) 위에 배치되는 상부 와셔(1134), 및 외경(b)과 내경(C)을 가지며 볼(1132) 아래에 배치되는 하부 와셔(1135)를 구비한다. 실린더 블록(1123) 내에서, 하부 와셔(1135)가 배치되는 높이에는, 하부 와셔(1135)의 외측을 둘러싸고 그 내경이 A인 제 1 원통 벽(1141)이 설치된다. 하부 와셔(1135)의 외경(b)과 제 1 원통 벽(1141)의 내경(A) 사이의 간극 (A-b)/2가 하부 와셔(1135) 의 내경(C)과 주 축부(1122a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작아지도록 구성된다.

이상과 같이 구성된 밀폐형 압축기의 동작 및 작용에 대해 이하에서 설명한다.

고정자(1112)가 외부 전원(도시되지 않음)에 의해 여기되면, 회전자(1113)는 샤프트(1122)와 함께 회전한다. 그로 인해, 편심 축부(1122c)에 의해 편심 운동이 이루어진다. 그러므로, 편심 축부(1122c)는 연결부(1126)를 거쳐서 피스톤(1125)을 압축실(1123a) 내에서 왕복운동시킨다. 따라서, 흡입 가스를 압축하기 위한 소정의 압축 동작이 이루어진다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(1131)의 볼(1132)은, 회전자(1113)와 샤프트(1122)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(1134)의 상표면은 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 샤프트(1122)의 플랜지부(1122b)의 하표면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(1122)가 회전하면 상부 와셔(1134)는 샤프트(1122)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(1135)의 하표면도 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 베어링(1124)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(1135)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(1132)과 하부 와셔(1135) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(1132)과 홀더부(1133)는 샤프트(1122)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

이 구조에서, 하부 와셔(1135)의 외경(b)과 제 1 원통 벽(1141)의 내경(A) 사이의 간극 (A-b)/2는 하부 와셔(1135)의 내경(C)과 주 축부(1122a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작다. 따라서, 하부 와셔(1135)가 주 축부(1122a)에 접촉하기 전에, 하부 와셔(1135)의 외경과 원통 벽(1141)의 내경이 서로 접촉한다. 즉, 하부 와셔(1135)의 외측을 둘러싸는 제 1 원통 벽(1141)에 의해, 하부 와셔(1135)의 내경은, 하부 와셔(1135)의 내경이 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 배치된다.

전술했듯이 하부 와셔(1135)의 외측을 둘러싸는 제 1 원통 벽(1141)이 실린더 블록(1123)에 제공되면, 규제 기구가 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(1135)의 내경이 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하는 것이 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(1135)가 주 축부(1122a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

실린더 블록(1123) 또는 베어링(1124)의 가공과 동시에 제 1 원통 벽(1141)이 제조될 수 있기 때문에, 신규 부품을 추가할 필요가 없으며, 따라서 생산성이 향상될 수 있다.

또한, 스러스트 볼 베어링(1131)은 조립 시에 샤프트(1122)가 삽입된 상태에서 제 1 원통 벽(1141)에 수용될 때만 장치에 통합될 수 있기 때문에, 하부 와셔(1135)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 시의 작업성이 향상될 수 있다.

이와 관련하여, 본 실시예에서, 제 1 원통 벽(1141)은 실린더 블록(1123)과 일체로 형성된다. 그러나, 제 1 원통 벽(1141)이 베어링(1124)과 일체로 통합되어도 동일한 작용과 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

(실시예 2)

도 3은 본 발명의 실시예 2의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예 2의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

실시예 1과 실시예 2에서 유사한 구성요소를 나타내기 위해서 유사한 도면부호가 병기된다.

도 3 및 도 4에서, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉매(1102)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉동기 오일(1103)이 저장된다. 이 경우, 냉매(1102)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(1103)은 냉매(1102)와 상용성이 있는, 예를 들면 합성유, 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

압축 요소(1221)는 샤프트(1122), 실린더 블록(1123), 베어링(1224), 피스톤(1125), 연결부(1126), 및 스러스트 볼 베어링(1231)을 구비한다. 상기 샤프트(1122)는 그 외경이 d인 주 축부(1122a), 및 상기 주 축부(1122a)의 외측에 플랜지부(1122b)를 거쳐서 형성되는 편심 축부(1122c)를 갖는다. 실린더 블록(1123)은 고정자(1122)의 상방에 고정되며, 압축실(1123a)을 형성한다. 베어링(1224)은 실린더 블록(1123)에 제공된 샤프트(1122)를 지지한다. 피스톤(1125)은 상기 압축실(1123a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(1126)는 피스톤(1125)과 편심 축부(1122c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(1231)은 플랜지부(1122b)와 베어링(1224)의 상단면 사이에 배치된다. 압축 요소(1221)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

스러스트 볼 베어링(1231)은 복수의 볼(1232), 상기 볼(1232)을 보유하기 위한 홀더부(1233), 볼(1232) 위에 배치되는 상부 와셔(1234), 및 외경(b)과 내경(C)을 가지며 볼(1232) 아래에 배치되는 하부 와셔(1235)를 구비한다. 하부 와셔(1235) 상에는 제 1 오목부(1241)가 제공된다. 베어링(1224)의 상단면에는 제 1 돌출부(1242)가 제공된다. 제 1 오목부(1241)와 제 1 돌출부(1242)는 서로 아이들링 결합된다. 제 1 오목부(1241)의 스러스트 방향 폭(E)과 제 1 돌출부(1242)의 스러스트 방향 폭(f) 사이의 스러스트 방향 간극 (E-f)/2가 하부 와셔(1235)의 내경(C)과 주 축부(1122a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작아지도록 구성된다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(1231)의 볼(1232)은, 회전자(1113)와 샤프트(1122)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(1234)의 상표면은 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 샤프트(1122)의 플랜지부(1122b)의 하표면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(1122)가 회전하면 상부 와셔(1234)는 샤프트(1122)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(1235)의 하표면도 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 베어링(1224)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(1235)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(1232)과 하부 와셔(1235) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(1232)과 홀더부(1233)는 샤프트(1122)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

제 1 오목부(1241)의 스러스트 방향 폭(E)과 제 1 돌출부(1242)의 스러스트 방향 폭(f) 사이의 스러스트 방향 간극 (E-f)/2는 하부 와셔(1235)의 내경(C)과 주 축부(1122a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작다. 따라서, 하부 와셔(1235)가 주 축부(1122a)에 접촉하기 전에, 제 1 오목부(1241)의 단부면과 제 1 돌출부(1242)의 단부면이 서로 접촉한다. 즉, 제 1 오목부(1241)와 제 1 돌출부(1242)에 의해, 하부 와셔(1235)의 내경은, 회전하는 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 확실히 배치된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(1235)의 내경이 주 축부(1122a)의 외경과 접촉할 가능성이 없다.

전술했듯이, 하부 와셔(1235) 상에는 제 1 오목부(1241)가 제공된다. 베어링(1224)의 상단면에는 제 1 돌출부(1242)가 제공된다. 제 1 오목부(1241)와 제 1 돌출부(1242)는 서로 아이들링 결합된다. 이런 식으로, 규제 기구가 형성된다.

본 실시예에 의하면, 하부 와셔(1235)의 내경이 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하는 것이 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(1235)가 주 축부(1122a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

제 1 오목부(1241)는 예를 들어 하부 와셔(1235)가 프레스 성형에 의해 형성될 때 동시에 형성될 수 있다. 제 1 돌출부(1242)는 예를 들어 베어링(1242)이 다이-캐스트 성형에 의해 성형될 때 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제조 공정을 추가할 필요가 없으며, 밀폐형 압축기의 제조 생산성을 향상시킬 수 있다.

스러스트 볼 베어링(1231)은 조립 시에 샤프트(1122)가 스러스트 볼 베어링(1231)에 삽입되고 제 1 오목부(1241)와 제 1 돌출부(1242)가 서로 아이들링 결합될 때만 장치에 통합될 수 있기 때문에, 하부 와셔(1235)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 작업성이 향상될 수 있다.

본 실시예에서, 제 1 오목부(1241)는 하부 와셔(1235)를 관통하지 않는 중공부이다. 그러나, 제 1 돌출부(1242)가 하부 와셔(1235)의 벽 두께를 초과하지 않 고 제 1 오목부(1241)가 홀더부(1233)에 의해 제어되는 볼(1232)의 회전 궤적을 벗어나 있는 한, 제 1 오목부(1241)가 하부 와셔(1235)를 관통한 구멍과 동일한 작용 및 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서, 제 1 오목부(1241)는 하부 와셔(1235)를 관통하지 않는 중공부이다. 그러나, 제 1 돌출부(1242)가 홀더부(1233)에 의해 제어되는 볼(1232)의 회전 궤적을 벗어나 있고 제 1 돌출부(1242)가 볼(1232)의 회전을 저해하지 않는 범위에 설치되는 한, 제 1 오목부(1241)가 하부 와셔(1235)를 관통한 구멍이고 제 1 돌출부(1242)가 하부 와셔(1235)의 벽 두께를 초과할 때에도 동일한 작용 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

(실시예 3)

도 5는 본 발명의 실시예 3의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예 3의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예 3의 일 예를 도시하는 도면이다.

실시예 1과 실시예 3에서 유사한 구성요소를 나타내기 위해서 유사한 도면부호가 병기된다.

도 5 및 도 6에서, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉매(1102)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉동기 오일(1103)이 저장된다. 이 경우, 냉매(1102)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(1103)은 냉매(1102)와 상용성이 있는, 예를 들면 합성유, 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

압축 요소(1321)는 샤프트(1122), 실린더 블록(1123), 베어링(1324), 피스톤(1125), 연결부(1126), 및 스러스트 볼 베어링(1331)을 구비한다. 상기 샤프트(1122)는 그 외경이 d인 주 축부(1122a), 및 상기 주 축부(1122a)의 외측에 플랜지부(1122b)를 거쳐서 형성되는 편심 축부(1122c)를 갖는다. 실린더 블록(1123)은 고정자(1122)의 상방에 고정되며, 압축실(1123a)을 형성한다. 베어링(1324)은 실린더 블록(1123)에 제공된 샤프트(1122)를 지지한다. 피스톤(1125)은 상기 압축실(1123a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(1126)는 피스톤(1125)과 편심 축부(1122c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(1331)은 플랜지부(1122b)와 베어링(1324)의 상단면 사이에 배치된다. 압축 요소(1321)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

스러스트 볼 베어링(1331)은 복수의 볼(1332), 상기 볼(1332)을 보유하기 위한 홀더부(1333), 볼(1332) 위에 배치되는 상부 와셔(1334), 및 외경(b)과 내경(C)을 가지며 볼(1332) 아래에 배치되는 하부 와셔(1335)를 구비한다. 하부 와셔(1335)의 외주에는 제 1 절곡부(bent portion)(1341)가 형성된다. 제 1 절곡부(1341)의 내주 직경(J)과 베어링(1324)의 외경(k) 사이의 스러스트 방향 간극 (J-k)/2는 하부 와셔(1335)의 내경(C)과 주 축부(1122a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작게 하도록 구성하고 있다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(1331)의 볼(1332)은, 회전자(1113)와 샤프트(1122)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(1334)의 상표면은 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 샤프트(1122)의 플랜지부(1122b)의 하표면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(1122)가 회전하면 상부 와셔(1334)는 샤프트(1122)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(1335)의 하표면도 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 베어링(1324)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(1335)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(1332)과 하부 와셔(1335) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(1332)과 홀더부(1333)는 샤프트(1122)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

제 1 절곡부(1341)의 내주 직경(J)과 베어링(1324)의 외경(k) 사이의 스러스트 방향 간극 (J-k)/2는 하부 와셔(1335)의 내경(C)과 주 축부(1122a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작도록 구성된다. 따라서, 하부 와셔(1335)가 주 축부(1122a)에 접촉하기 전에, 제 1 절곡부(1341)의 내주 직경과 베어링(1324)의 외경이 서로 접촉한다. 즉, 제 1 절곡부(1341)에 의해, 하부 와셔(1335)는, 하부 와셔(1335)의 내경이 회전하는 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 확실히 배치된다.

전술했듯이 하부 와셔(1335)의 외주에 제 1 절곡부(1341) 또는 돌출부(1342)가 제공되면, 규제 기구가 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(1335)의 내경이 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하는 것이 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(1335)가 주 축부(1122a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

제 1 절곡부(1341)는 예를 들어 하부 와셔(1335)가 프레스 성형에 의해 형성될 때 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제조 공정을 추가할 필요가 없으며, 밀폐형 압축기의 제조 생산성을 향상시킬 수 있다.

스러스트 볼 베어링(1331)은, 조립 시에 샤프트(1122)가 스러스트 볼 베어링(1331)에 삽입되고 제 1 절곡부(1341)가 베어링(1324)과 아이들링 결합될 때만 장치에 통합될 수 있다. 즉, 하부 와셔(1335)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 작업성이 향상될 수 있다.

이와 관련하여, 본 실시예에서, 제 1 절곡부(1341)는 하부 와셔(1335)의 전체 외주를 압출 성형한 형상으로 예시하여 설명했지만, 도 7에 도시하듯이 하부 와셔(1335)의 외주에 셋 이상의 돌출부(1342)를 제공한 경우에도 동일한 작용 및 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

(실시예 4)

도 8은 본 발명의 실시예 4의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예 4의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

이와 관련하여, 실시예 1과 실시예 4에서 유사한 구성요소를 나타내기 위해서 유사한 도면부호가 병기된다.

도 8 및 도 9에서, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉매(1102)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(1101) 내에는 냉동기 오일(1103)이 저장된다. 이 경우, 냉매(1102)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(1103)은 냉매(1102)와 상용성이 있는, 예를 들면 합성유, 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

압축 요소(1421)는 샤프트(1122), 실린더 블록(1123), 베어링(1424), 피스톤(1125), 연결부(1126), 및 스러스트 볼 베어링(1431)을 구비한다. 상기 샤프트(1122)는 주 축부(1122a), 및 상기 주 축부(1122a)의 외측에 플랜지부(1122b)를 거쳐서 형성되는 편심 축부(1122c)를 갖는다. 실린더 블록(1123)은 고정자(1122)의 상방에 고정되며, 압축실(1123a)을 형성한다. 베어링(1424)은 실린더 블록(1123)에 제공된 샤프트(1122)를 지지한다. 피스톤(1125)은 상기 압축실(1123a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(1126)는 피스톤(1125)과 편심 축부(1122c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(1431)은 플랜지부(1122b)와 베어링(1424)의 상단면 사이에 배치된다. 압축 요소(1421)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

스러스트 볼 베어링(1431)은 복수의 볼(1432), 상기 볼(1432)을 보유하기 위한 홀더부(1433), 볼(1432) 위에 배치되는 상부 와셔(1434), 및 볼(1432) 아래에 배치되는 하부 와셔(1435)를 구비한다. 베어링(1424) 내에서, 하부 와셔(1435)가 배치되는 높이에는, 하부 와셔의 내측에 의해 둘러싸이는 제 1 환형 돌출부(1441)가 제공된다. 따라서, 하부 와셔(1435)의 하표면이 베어링(1424)의 상단면과 밀착되는 상태 하에서, 하부 와셔(1435)의 내경은 제 1 환형 돌출부(1441)로부터 내측으로 이동될 수 없다.

고정자(1112)가 외부 전원(도시되지 않음)에 의해 여기되면, 회전자(1113)는 샤프트(1122)와 함께 회전한다. 그로 인해, 편심 축부(1122c)에 의해 편심 운동이 이루어진다. 그러므로, 편심 축부(1122c)는 연결부(1126)를 거쳐서 피스톤(1125) 을 압축실(1123a) 내에서 왕복운동시킨다. 따라서, 흡입 가스를 압축하기 위한 소정의 압축 동작이 이루어진다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(1431)의 볼(1432)은, 회전자(1113)와 샤프트(1122)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(1434)의 상표면은 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 샤프트(1122)의 플랜지부(1122b)의 하표면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(1122)가 회전하면 상부 와셔(1434)는 샤프트(1122)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(1435)의 하표면도 냉동기 오일(1103)의 점성을 통해서 베어링(1424)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(1435)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(1432)과 하부 와셔(1435) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(1432)과 홀더부(1433)는 샤프트(1122)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

하부 와셔(1435)의 내경과 주 축부(1122a)의 외경 사이에 제 1 환형 돌출부(1441)가 존재하기 때문에, 하부 와셔(1435)의 내경은 주 축부(1122a)의 외경에 접촉하기 전에 제 1 환형 돌출부(1441)와 접촉한다. 즉, 제 1 환형 돌출부(1441)에 의해, 하부 와셔(1435)의 내경은, 하부 와셔(1435)의 내경이 회전하는 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 확실히 배치된다.

전술했듯이 베어링(1424)의 상단면 내측에 제 1 환형 돌출부(1441)가 제공되면, 규제 기구가 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(1435)의 내경이 주 축부(1122a)의 외경과 접촉하는 것이 상기 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(1435)가 주 축부(1122a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

제 1 환형 돌출부(1441)는 예를 들어 베어링(1424)이 다이-캐스트 성형에 의해 성형될 때 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제조 공정을 추가할 필요가 없으며, 밀폐형 압축기의 제조 생산성을 향상시킬 수 있다.

샤프트(1122)가 스러스트 볼 베어링에 삽입되고 하부 와셔(1435)의 내경이 제 1 환형 돌출부(1441)의 외경과 아이들링 결합될 때만 스러스트 볼 베어링(1431)이 장치에 통합될 수 있기 때문에, 하부 와셔(1435)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 시에 작업성이 향상될 수 있다.

이와 관련하여, 본 실시예에서, 제 1 환형 돌출부(1441)는 하부 와셔(1435)가 배치되는 높이에 배치된다. 그러나, 제 1 환형 돌출부(1441)가 홀더부(1433)에 의해 제어되는 볼(1432)의 회전 궤적을 벗어나 있고 제 1 환형 돌출부(1441)가 볼(1432)의 회전을 저해하지 않는 범위에 설치되는 한, 제 1 환형 돌출부(1441)가 하부 와셔(1435)의 벽 두께를 초과할 때에도 동일한 작용 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

(실시예 5)

도 10은 본 발명의 실시예 5의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 11은 본 발명의 실시예 5의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 10 및 도 11에서, 밀폐 용기(2101) 내에는 냉매(2102)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(2101) 내에는 냉동기 오일(2103)이 저장된다. 이 경우, 냉매(2102)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(2103)은 냉매(2102)와 상용성이 있는, 예를 들면 합성유, 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

전동 요소(2111)는 외부 전원(도시되지 않음)에 연결되어 있는 고정자(2112), 및 상기 고정자(2112)와 소정의 갭을 갖고 배치되는 회전자(2113)로 구성된다.

압축 요소(2121)는 샤프트(2122), 실린더 블록(2123), 베어링(2124), 피스톤(2125), 연결부(2126), 및 스러스트 볼 베어링(2131)을 구비한다. 상기 샤프트(2122)는 그 외경이 d인 주 축부(2122a), 및 상기 주 축부(2122a)에 연결되는 편심 축부(2122c)를 갖는다. 실린더 블록(2123)은 압축실(2123a)을 형성한다. 베어링(2124)은 샤프트(2122)를 지지하며, 실린더 블록(2123)과 일체로 또는 별체로 제공된다. 피스톤(2125)은 상기 압축실(2123a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(2126)는 피스톤(2125)과 편심 축부(2122c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(2131)은 베어링(2124)의 상단면과, 주 축부(2122a)에 고정된 회전자(113) 사이에 배치된다. 압축 요소(2121)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

회전자(2113)는 샤프트의 주 축부(2122a)에 결합된다. 고정자(2112)는 실린더 블록(2123)의 하부에 배치, 고정되어 있다.

스러스트 볼 베어링(2131)은 복수의 볼(2132), 상기 볼(2132)을 보유하기 위한 홀더부(2133), 볼(2132) 위에 배치되는 상부 와셔(2134), 및 볼(2132) 아래에 배치되는 하부 와셔(2135)를 구비한다.

베어링(2124) 내에서, 하부 와셔(2135)가 배치되는 높이에는, 하부 와셔(2135)의 외측을 둘러싸는 제 2 원통 벽(2141)이 설치된다. 하부 와셔(2135)의 외경과 제 2 원통 벽(2141)의 내경 사이의 간극(A)이 하부 와셔(2135)의 내경과 주 축부(2122a)의 외경 사이의 간극(c)보다 작아지도록 구성된다.

하부 와셔(2135)가 70퍼센트 이상의 탄소강으로 형성되므로, 하부 와셔(2135)의 경도는 스러스트 볼 베어링(2131)의 볼(2132)의 경도의 약 95퍼센트이도록 만들어진다. 볼(2132)이 접하는 구름(rolling) 면(2136)에서는 30미크론 이하의 평면도가 유지된다. 또한 구름 면(rolling face)(2136)에 소입(燒入:quenching)을 실시함으로써 소정 경도가 확보될 수 있다.

본 실시예에서, 외측을 둘러싸는 제 2 원통 벽(2141)은 스테인레스 스틸 박판이 원통 형상으로 형성되도록 형성된다. 이 제 2 원통 벽(2141)은 베어링(2124)의 상부 외주와 결합된다. 제 2 원통 벽(2141)의 원통 형상의 내경이 베어링(2124)의 상부 외주의 외경보다 약간 작게 만들어질 때, 제 2 원통 벽(2141)은 결합 시에 제 2 원통 벽(2141) 자체에 의해 발생되는 탄성력에 의해 베어링(2124)의 상부 외주에 고정된다.

고정자(2112)가 외부 전원(도시되지 않음)에 의해 여기되면, 회전자(2113)는 샤프트(2122)와 함께 회전한다. 그로 인해, 편심 축부(2122c)에 의해 편심 운동이 이루어진다. 그러므로, 편심 축부(2122c)는 연결부(2126)를 거쳐서 피스톤(2125)을 압축실(2123a) 내에서 왕복운동시킨다. 따라서, 흡입 가스를 압축하기 위한 소정의 압축 동작이 이루어진다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(2131)의 볼(2132)은, 회전자(2113)와 샤프트(2122)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(2134)의 상표면은 냉동기 오일(2103)의 점성을 통해서 주 축부(2122a)에 고정된 회전자(2113)의 하단면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(2122)가 회전하면 상부 와셔(2134)는 샤프트(2122)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(2135)의 하표면도 냉동기 오일(2103)의 점성을 통해서 베어링(2124)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(2135)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(2132)과 하부 와셔(2135) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(2132)과 홀더부(2133)는 샤프트(2122)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

하부 와셔(2135)의 외경과 제 2 원통 벽(2141)의 내경 사이의 간극(A)은 하부 와셔(2135)의 내경과 주 축부(2122a)의 외경 사이의 간극(c)보다 작다. 따라서, 하부 와셔(2135)가 주 축부(2122a)에 접촉하기 전에, 하부 와셔(2135)의 외경과 제 2 원통 벽(2141)의 내경이 서로 접촉한다. 즉, 하부 와셔(2135)의 외측을 둘러싸는 제 2 원통 벽(2141)에 의해, 하부 와셔(2135)의 내경은, 하부 와셔(2135)의 내경이 주 축부(2122a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 배치된다.

하부 와셔(2135)의 외측을 둘러싸는 제 2 원통 벽(2141)이 베어링(2124)의 상부에 제공되면, 규제 기구가 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(2135)의 내경이 주 축부(2122a)의 외경과 접촉하는 것이 상기 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(2135)가 주 축부(2122a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

제 2 원통 벽(2141)이 대략 환형 박판재로 형성되어 베어링(2124)의 외경에 가볍게 압입되도록 구성되기 때문에, 제 2 원통 벽(2141)의 크기는 베어링(2124)의 외경과 거의 동일하게 형성된다. 따라서, 이들 구성요소가 최소한의 공간에 설치되므로, 제 2 원통 벽(2141)은 베어링(2124)의 주위에 회전자(2113)가 존재할 때도 다른 부품과 간섭하지 않는다.

스러스트 볼 베어링(2131)과 관련하여, 조립 시에 샤프트(2122)가 스러스트 볼 베어링(2131)에 삽입되고 하부 와셔(2135)의 외경이 제 2 원통 벽(2141)에 수용될 때만, 규제 기구가 쉽게 제공될 수 있다. 그러므로, 하부 와셔(2135)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 작업성이 향상될 수 있다.

이와 관련하여, 본 실시예에서, 제 2 원통 벽(2141)은 베어링(2124)과 다르게 형성되는 대략 박판으로 형성된다. 그러나, 제 2 원통 벽(2141)이 베어 링(2124)과 일체로 형성되어도 동일한 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

(실시예 6)

도 12는 본 발명의 실시예 6의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 13은 본 발명의 실시예 6의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 12 및 도 13에서, 밀폐 용기(2201) 내에는 냉매(2202)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(2201) 내에는 냉동기 오일(2203)이 저장된다. 이 경우, 냉매(2202)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(2203)은 냉매(2202)와 상용성이 있는, 예를 들면 합성유, 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

전동 요소(2211)는 외부 전원(도시되지 않음)에 연결되어 있는 고정자(2212), 및 상기 고정자(2212)와 소정의 갭을 갖고 배치되는 회전자(2213)로 구성된다.

압축 요소(2221)는 샤프트(2222), 실린더 블록(2223), 베어링(2224), 피스톤(2225), 연결부(2226), 및 스러스트 볼 베어링(2231)을 구비한다. 상기 샤프트(2222)는 그 외경이 d인 주 축부(2222a), 및 상기 주 축부(2222a)에 연결되는 편심 축부(2222c)를 갖는다. 실린더 블록(2223)은 압축실(2223a)을 형성한다. 베어링(2224)은 샤프트(2222)를 지지하며, 실린더 블록(2223)과 일체로 또는 별체로 제공된다. 피스톤(2225)은 상기 압축실(2223a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(2226)는 피스톤(2225)과 편심 축부(2222c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(2231)은 베어링(2224)의 상단면과, 주 축부(2222a)에 고정된 회전자(2213) 사이에 배치된다. 압축 요소(2221)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

회전자(2213)는 샤프트의 주 축부(2222a)에 결합된다. 고정자(2212)는 실린더 블록(2223)의 하부에 배치, 고정되어 있다.

스러스트 볼 베어링(2231)은 복수의 볼(2232), 상기 볼(2232)을 보유하기 위한 홀더부(2233), 볼(2232) 위에 배치되는 상부 와셔(2234), 및 볼(2232) 아래에 배치되고 그 내경이 C인 하부 와셔(2235)를 구비한다. 하부 와셔(2235) 상에는 제 2 오목부(2241)가 제공된다. 베어링(2224)의 상단면에는 제 2 돌출부(2242)가 제공된다. 제 2 오목부(2241)와 제 2 돌출부(2242)는 서로 아이들링 결합된다. 제 2 오목부(2241)의 스러스트 방향 폭(E)과 제 2 돌출부(2242)의 스러스트 방향 폭(f) 사이의 스러스트 방향 간극 (E-f)/2가 하부 와셔(2235)의 내경(C)과 주 축부(2222a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작아지도록 구성된다.

하부 와셔(2235)가 70퍼센트 이상의 탄소강으로 형성되므로, 하부 와셔(2235)의 경도는 스러스트 볼 베어링(2231)의 볼(2232)의 경도의 약 95퍼센트이도록 만들어진다. 볼(2232)이 접하는 구름 면(2236)에서는 30미크론 이하의 평면도가 유지된다. 또한 구름 면(2236)에 소입을 실시함으로써 소정 경도가 확보될 수 있다.

고정자(2212)가 외부 전원(도시되지 않음)에 의해 여기되면, 회전자(2213)는 샤프트(2222)와 함께 회전한다. 그로 인해, 편심 축부(2222c)에 의해 편심 운동이 이루어진다. 그러므로, 편심 축부(2222c)는 연결부(2226)를 거쳐서 피스톤(2225)을 압축실(2223a) 내에서 왕복운동시킨다. 따라서, 흡입 가스를 압축하기 위한 소정의 압축 동작이 이루어진다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(2231)의 볼(2232)은, 회전자(2213)와 샤프트(2222)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(2234)의 상표면은 냉동기 오일(2203)의 점성을 통해서 주 축부(2222a)에 고정된 회전자(2213)의 하표면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(2222)가 회전하면 상부 와셔(2234)는 샤프트(2222)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(2235)의 하표면도 냉동기 오일(2203)의 점성을 통해서 베어링(2224)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(2235)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(2232)과 하부 와셔(2235) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(2232)과 홀더부(2233)는 샤프트(2222)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

제 2 오목부(2241)의 스러스트 방향 폭(E)과 제 2 돌출부(2242)의 스러스트 방향 폭(f) 사이의 스러스트 방향 간극 (E-f)/2는 하부 와셔(2235)의 내경(C)과 주 축부(2222a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작다. 따라서, 하부 와셔(2235)가 주 축부(2222a)에 접촉하기 전에, 제 2 오목부(2241)의 단부면과 제 2 돌출부(2242)의 단부면이 서로 접촉한다. 즉, 제 2 오목부(2241)와 제 2 돌출부(2242)에 의해, 하부 와셔(2235)의 내경은, 회전하는 주 축부(2222a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 확실히 배치된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(2235)의 내경이 주 축부(2222a)의 외경과 접촉할 가능성이 없다.

전술했듯이, 서로 아이들링 결합되는 제 2 오목부(2241)와 제 2 돌출부(2242)가 각각 베어링(2224)의 상단면과 하부 와셔(2235)에 제공되면, 규제 기구가 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(2235)의 내경이 주 축부(2222a)의 외경과 접촉하는 것이 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(2235)가 주 축부(2222a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

제 2 오목부(2241)는 예를 들어 하부 와셔(2235)가 프레스 성형에 의해 형성될 때 동시에 형성될 수 있다. 제 2 돌출부(2242)는 예를 들어 베어링(2242)이 다이-캐스트 성형에 의해 성형될 때 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 신규 제조 공정을 추가할 필요가 없으며, 밀폐형 압축기의 제조 생산성을 향상시킬 수 있다.

스러스트 볼 베어링(2231)은 조립 시에 샤프트(2222)가 스러스트 볼 베어링에 삽입되고 제 2 오목부(2241)와 제 2 돌출부(2242)가 서로 아이들링 결합될 때만 장치에 통합될 수 있기 때문에, 하부 와셔(2235)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 시의 작업성이 향상될 수 있다.

본 실시예에서, 제 2 오목부(2241)는 하부 와셔(2235)를 관통하지 않는 중공부이다. 그러나, 제 2 돌출부(2242)가 하부 와셔(2235)의 벽 두께를 초과하지 않고 제 2 오목부(2241)가 홀더부(2233)에 의해 제어되는 볼(2232)의 회전 궤적을 벗 어나 있는 한, 제 2 오목부(2241)가 하부 와셔(2235)를 관통한 구멍에 형성되는 구조와 동일한 작용 및 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서, 제 2 오목부(2241)는 하부 와셔(2235)를 관통하지 않는 중공부이다. 그러나, 제 2 돌출부(2242)가 홀더부(2233)에 의해 제어되는 볼(2232)의 회전 궤적을 벗어나 있고 제 2 돌출부(2242)가 볼(2232)의 회전을 저해하지 않는 범위에 설치되는 한, 제 2 오목부(2241)가 하부 와셔(2235)를 관통한 구멍이고 제 2 돌출부(2242)가 하부 와셔(2235)의 벽 두께를 초과할 때에도 동일한 작용 효과가 제공될 수 있음은 물론이다.

(실시예 7)

도 14는 본 발명의 실시예 7의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 15는 본 발명의 실시예 7의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 14 및 도 15에서, 밀폐 용기(2301) 내에는 냉매(2302)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(2301) 내에는 냉동기 오일(2303)이 저장된다. 이 경우, 냉매(2302)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(2303)은 냉매(2302)와 상용성이 있는, 예를 들면 합성유, 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

전동 요소(2311)는 외부 전원(도시되지 않음)에 연결되어 있는 고정자(2312), 및 상기 고정자(2312)와 소정의 갭을 갖고 배치되는 회전자(2313)로 구성된다.

압축 요소(2321)는 샤프트(2322), 실린더 블록(2323), 베어링(2324), 피스 톤(2325), 연결부(2326), 및 스러스트 볼 베어링(2331)을 구비한다. 상기 샤프트(2322)는 그 외경이 d인 주 축부(2322a), 및 상기 주 축부(2322a)에 연결되는 편심 축부(2322c)를 갖는다. 실린더 블록(2323)은 압축실(2323a)을 형성한다. 베어링(2324)은 샤프트(2322)를 지지하며, 실린더 블록(2323)과 일체로 또는 별체로 제공된다. 피스톤(2325)은 상기 압축실(2323a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(2326)는 피스톤(2325)과 편심 축부(2322c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(2331)은 베어링(2324)의 상단면과, 주 축부(2322a)에 고정된 회전자(2313) 사이에 배치된다. 압축 요소(2321)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

회전자(2313)는 샤프트의 주 축부(2322a)에 결합된다. 고정자(2312)는 실린더 블록(2323)의 하부에 배치, 고정되어 있다.

스러스트 볼 베어링(2331)은 복수의 볼(2332), 상기 볼(2332)을 보유하기 위한 홀더부(2333), 볼(2332) 위에 배치되는 상부 와셔(2334), 및 볼(2332) 아래에 배치되는 하부 와셔(2335)를 구비한다.

하부 와셔(2335)는 볼(2232)이 접하는 구름 면(2236), 및 원통형 제 2 절곡부(2341)를 구비한다. 제 2 절곡부(2341)의 내경(J)과 베어링(2324)의 외경(k) 사이의 스러스트 방향 간극 (J-k)/2는 하부 와셔(2335)의 내경(C)과 주 축부(2322a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작다.

하부 와셔(2335)가 70퍼센트 이상의 탄소강으로 형성되므로, 하부 와셔(2335)의 경도는 스러스트 볼 베어링(2331)의 볼(2332)의 경도의 약 95퍼센트이도록 만들어진다. 볼(2332)이 접하는 구름 면(2336)에서는 30미크론 이하의 평면 도가 유지된다. 이 평면도를 확보하기 위해, 푸싱에 의해 구름 면(2336)이 형성된다. 이후, 구름 면(2336)에 소입을 실시함으로써 소정의 경도 및 평면도가 확보될 수 있다.

고정자(2312)가 외부 전원(도시되지 않음)에 의해 여기되면, 회전자(2313)는 샤프트(2322)와 함께 회전한다. 그로 인해, 편심 축부(2322c)에 의해 편심 운동이 이루어진다. 그러므로, 편심 축부(2322c)는 연결부(2326)를 거쳐서 피스톤(2325)을 압축실(2323a) 내에서 왕복운동시킨다. 따라서, 흡입 가스를 압축하기 위한 소정의 압축 동작이 이루어진다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(2331)의 볼(2332)은, 회전자(2313)와 샤프트(2322)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(2334)의 상표면은 냉동기 오일(2303)의 점성을 통해서 주 축부(2322a)에 고정된 회전자(2313)의 하단면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(2322)가 회전하면 상부 와셔(2334)는 샤프트(2322)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(2335)의 하표면도 냉동기 오일(2303)의 점성을 통해서 베어링(2324)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(2335)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(2332)과 하부 와셔(2335) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(2332)과 홀더부(2333)는 샤프트(2322)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래 되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

제 2 절곡부(2341)의 내경(J)과 베어링(2324)의 외경(k) 사이의 스러스트 방향 간극 (J-k)/2는 하부 와셔(2335)의 내경(C)과 주 축부(2322a)의 외경(d) 사이의 간극 (C-d)/2보다 작다. 따라서, 하부 와셔(2335)가 주 축부(2322a)에 접촉하기 전에, 제 2 절곡부(2341)의 내주 직경(J)과 베어링(2324)의 외경(k)이 서로 접촉한다. 즉, 제 2 절곡부(2341)에 의해, 하부 와셔(2335)는, 하부 와셔(2335)의 내경이 회전하는 주 축부(2322a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 확실히 배치된다.

전술했듯이 하부 와셔(2335)의 외주에 제 2 절곡부(2341) 또는 돌출부(2342)가 제공되면, 규제 기구가 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(2335)의 내경이 주 축부(2322a)의 외경과 접촉하는 것이 상기 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(2335)가 주 축부(2322a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

스러스트 볼 베어링(2331)과 관련하여, 조립 시에 샤프트(2322)가 스러스트 볼 베어링(2331)에 삽입되고 제 2 절곡부(2341)가 베어링(2324)의 상단과 아이들링 결합될 때만, 스러스트 볼 베어링(2331)을 통합할 수 있다. 즉, 하부 와셔(2335)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 작업성이 향상될 수 있다.

(실시예 8)

도 16은 본 발명의 실시예 8의 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 도 17은 본 발명의 실시예 8의 밀폐형 압축기의 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 16 및 도 17에서, 밀폐 용기(2401) 내에는 냉매(2402)가 충진된다. 또한, 밀폐 용기(2401) 내에는 냉동기 오일(2403)이 저장된다. 이 경우, 냉매(2402)는 탄화수소계 냉매인 R600a이다. 냉동기 오일(2403)은 냉매(2402)와 상용성이 있는, 예를 들면 합성유, 미네랄 오일 또는 폴리올 에스테르 오일과 같은 오일이다.

전동 요소(2411)는 외부 전원(도시되지 않음)에 연결되어 있는 고정자(2412), 및 상기 고정자(2412)와 소정의 갭을 갖고 배치되는 회전자(2413)로 구성된다.

압축 요소(2421)는 샤프트(2422), 실린더 블록(2423), 베어링(2424), 피스톤(2425), 연결부(2426), 및 스러스트 볼 베어링(2431)을 구비한다. 상기 샤프트(2422)는 주 축부(2422a), 및 상기 주 축부(2422a)에 연결되는 편심 축부(2422c)를 갖는다. 실린더 블록(2423)은 압축실(2423a)을 형성한다. 베어링(2424)은 샤프트(2422)를 지지하며, 실린더 블록(2423)과 일체로 또는 별체로 제공된다. 피스톤(2425)은 상기 압축실(2423a) 내에서 왕복운동한다. 연결부(2426)는 피스톤(2425)과 편심 축부(2422c)를 연결한다. 스러스트 볼 베어링(2431)은 베어링(2424)의 상단면과, 주 축부(2422a)에 고정된 회전자(2413) 사이에 배치된다. 압축 요소(2421)는 왕복형 압축 기구를 구성한다.

회전자(2413)는 샤프트의 주 축부(2422a)에 결합된다. 고정자(2412)는 실린더 블록(2423)의 하부에 배치, 고정되어 있다.

스러스트 볼 베어링(2431)은 복수의 볼(2432), 상기 볼(2432)을 보유하기 위한 홀더부(2433), 볼(2432) 위에 배치되는 상부 와셔(2434), 및 볼(2432) 아래에 배치되는 하부 와셔(2435)를 구비한다. 베어링(2424) 내에서, 하부 와셔(2435)가 배치되는 높이에는, 하부 와셔의 내측에 의해 둘러싸이는 제 2 환형 돌출부(2441)가 제공된다. 따라서, 하부 와셔(2435)의 하표면이 베어링(2424)의 상단면과 밀착되는 상태 하에서, 하부 와셔(2435)의 내경은 제 2 환형 돌출부(2441)로부터 내측으로 이동될 수 없다.

하부 와셔(2435)가 70퍼센트 이상의 탄소강으로 형성되므로, 하부 와셔(2435)의 경도는 스러스트 볼 베어링(2431)의 볼(2432)의 경도의 약 95퍼센트이도록 만들어진다. 볼(2432)이 접하는 구름 면(2436)에서는 30미크론 이하의 평면도가 유지된다. 추가로, 구름 면(2436)에 소입이 실시되면, 소정의 경도가 확보될 수 있다.

고정자(2412)가 외부 전원(도시되지 않음)에 의해 여기되면, 회전자(2413)는 샤프트(2422)와 함께 회전한다. 그로 인해, 편심 축부(2422c)에 의해 편심 운동이 이루어진다. 그러므로, 편심 축부(2422c)는 연결부(2426)를 거쳐서 피스톤(2425)을 압축실(2423a) 내에서 왕복운동시킨다. 따라서, 흡입 가스를 압축하기 위한 소정의 압축 동작이 이루어진다.

이 때, 스러스트 볼 베어링(2431)의 볼(2432)은, 회전자(2413)와 샤프 트(2422)의 자중에 의해 발생되는 수직 하중을 지지하고 있다. 상부 와셔(2434)의 상표면은 냉동기 오일(2403)의 점성을 통해서 주 축부(2422a)에 고정된 회전자(2413)의 하단면과 밀착하고 있다. 따라서, 샤프트(2422)가 회전하면 상부 와셔(2434)는 샤프트(2422)와 동기하여 회전한다. 한편, 하부 와셔(2435)의 하표면도 냉동기 오일(2403)의 점성을 통해서 베어링(2424)의 상단부와 밀착하고 있다. 따라서, 하부 와셔(2435)는 회전하지 않는다. 회전하는 볼(2432)과 하부 와셔(2435) 사이에 슬립이 발생되므로, 볼(2432)과 홀더부(2433)는 샤프트(2422)의 회전을 따르지 못하고 지연되어 회전한다. 일반적으로, 구름 마찰 계수는 미끄럼 마찰 계수보다 10 내지 20배 작다. 또한, 구름 베어링에는 금속 접촉이 전혀 초래되지 않는다. 따라서, 구름 베어링에 의해 안정적인 운동을 할 수 있다.

하부 와셔(2435)의 내경과 주 축부(2422a)의 외경 사이에 제 2 환형 돌출부(2441)가 존재하기 때문에, 하부 와셔(2435)의 내경은 주 축부(2422a)의 외경에 접촉하기 전에 제 2 환형 돌출부(2441)와 접촉한다. 즉, 제 2 환형 돌출부(2441)에 의해, 하부 와셔(2435)의 내경은, 하부 와셔(2435)의 내경이 회전하는 주 축부(2422a)의 외경과 접촉하지 않는 위치에 확실히 배치된다.

베어링의 상단면 내측에 환형 돌출부가 제공되면, 규제 기구가 형성된다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 하부 와셔(2435)의 내경이 주 축부(2422a)의 외경과 접촉하는 것이 상기 규제 기구에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 하부 와셔(2435)가 주 축부(2422a)를 손상시켜 마모 분말을 발생시킬 가능성이 없다. 따라서, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 실현할 수 있다.

제 2 환형 돌출부(2441)는 예를 들어 베어링(2424)이 다이-캐스트 성형에 의해 성형될 때 동시에 형성될 수 있다. 따라서, 제조 공정을 추가할 필요가 없으며, 밀폐형 압축기의 제조 생산성을 향상시킬 수 있다.

샤프트(2422)가 스러스트 볼 베어링에 삽입되고 하부 와셔(2435)가 그 내경이 제 2 환형 돌출부(2441)의 외경을 따라서 배치될 수 있도록 배열될 때만 스러스트 볼 베어링(2431)이 장치에 통합될 수 있기 때문에, 하부 와셔(2435)를 압입하는 방법과 같은 특별한 조립 방법을 사용할 필요가 없다. 따라서, 조립 시에 작업성이 향상될 수 있다.

이와 관련하여, 본 실시예에서, 제 2 환형 돌출부(2441)는 하부 와셔(2435)가 배치되는 높이에 배치된다. 그러나, 제 2 환형 돌출부(2441)가 홀더부(2433)에 의해 제어되는 볼(2432)의 회전 궤적을 벗어나 있고 제 2 환형 돌출부(2441)가 볼(2432)의 회전을 저해하지 않는 범위에 설치되는 한, 제 2 환형 돌출부(2441)가 하부 와셔(2435)의 벽 두께를 초과할 때에도 동일한 작용 효과가 제공될 수 있다.

본 발명의 밀폐형 압축기는 효율 및 신뢰성이 높다. 따라서, 본 발명의 밀폐형 압축기는 에어콘, 냉동기 등에 통합되는 냉동 압축기에 적용될 수 있다.

Claims

고정자와 회전자를 구비하고 밀폐 용기 내에 수용되는 전동 요소, 및

상기 전동 요소에 의해 구동되고 상기 밀폐 용기 내에 수용되는 압축 요소를 포함하는 밀폐형 압축기에 있어서,

상기 압축 요소는, 샤프트, 압축실을 형성하는 실린더 블록, 상기 실린더 블록에 설치되어 상기 샤프트를 지지하는 베어링, 상기 압축실 내에서 왕복운동하는 피스톤, 상기 피스톤을 편심 축부와 연결하기 위한 연결부 및 스러스트 볼 베어링을 포함하고,

상기 스러스트 볼 베어링은, 복수의 볼, 상기 볼을 보유하기 위한 홀더부, 상기 볼 위에 배치되는 상부 와셔 및 상기 볼 아래에 배치되는 하부 와셔를 포함하며,

상기 밀폐형 압축기는, 상기 하부 와셔의 스러스트 방향 가동 거리가 상기 하부 와셔의 내경과 주 축부의 외경 사이에 형성된 간극보다 짧아질 수 있도록 상기 하부 와셔를 규제하기 위한 규제 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 샤프트는 플랜지부를 통해서 형성되는 편심 축부와 상기 주 축부를 포함하고,

상기 스러스트 볼 베어링은 상기 플랜지부와 상기 베어링의 상단면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 2 항에 있어서,

상기 규제 기구는 상기 실린더 블록 또는 베어링에 배치되어 상기 하부 와셔의 외측을 둘러싸는 제 1 원통 벽을 포함하고,

상기 하부 와셔의 외경과 상기 제 1 원통 벽의 내경 사이의 간극은 상기 하부 와셔의 내경과 상기 주 축부의 외경 사이의 간극보다 작은 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 2 항에 있어서,

상기 규제 기구는, 서로 아이들링 결합(idling engagement)되고 상기 하부 와셔와 상기 베어링의 상단면에 각각 배치되는 제 1 오목부와 제 1 돌출부를 포함하며,

상기 제 1 오목부와 제 1 돌출부 사이의 스러스트 방향 간극은 상기 하부 와셔의 내경과 상기 주 축부의 외경 사이의 간극보다 작은 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 2 항에 있어서,

상기 규제 기구는 상기 하부 와셔의 외주에 제 1 절곡부를 포함하고,

상기 제 1 절곡부의 내주면과 상기 베어링의 외경 사이의 스러스트 방향 간극은 상기 하부 와셔의 내경과 상기 주 축부의 외경 사이의 간극보다 작은 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 2 항에 있어서,

상기 규제 기구는 상기 베어링의 상단면 내측에 배치되는 제 1 환형 돌출부를 포함하고,

상기 제 1 환형 돌출부와 상기 하부 와셔의 내주는 서로 아이들링 결합되는 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 샤프트는 상기 편심 축부와 회전자가 고정되는 주 축부를 포함하며,

상기 스러스트 볼 베어링은 상기 베어링의 상단면과 상기 주 축부에 고정된 회전자 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 7 항에 있어서,

상기 베어링의 상부에는 상기 하부 와셔의 외측을 둘러싸는 제 2 원통 벽이 제공되며,

상기 규제 기구는, 상기 하부 와셔의 외경과 상기 제 2 원통 벽의 내경 사이의 간극이 상기 하부 와셔의 내경과 상기 주 축부의 외경 사이의 간극보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 7 항에 있어서,

상기 규제 기구는, 서로 아이들링 결합되고 상기 하부 와셔와 베어링의 상단면에 각각 배치되는 제 2 오목부와 제 2 돌출부를 포함하며,

상기 제 2 오목부와 제 2 돌출부 사이의 스러스트 방향 간극은 상기 하부 와셔의 내경과 상기 주 축부의 외경 사이의 간극보다 작은 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 7 항에 있어서,

상기 규제 기구는 상기 하부 와셔의 외주에 제 2 절곡부를 포함하고,

상기 제 2 절곡부의 내주면과 상기 베어링의 외경 사이의 스러스트 방향 간극은 상기 하부 와셔의 내경과 상기 주 축부의 외경 사이의 간극보다 작은 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.
제 7 항에 있어서,

상기 규제 기구는 상기 베어링의 상단면 내측에 배치되는 제 2 환형 돌출부를 포함하고,

상기 제 2 환형 돌출부와 상기 하부 와셔의 내주는 서로 아이들링 결합되는 것을 특징으로 하는

밀폐형 압축기.