KR20080041006A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 회전축이 저속으로 회전되는 경우에도 오일을 통한 피스톤 및 실린더 쪽 윤활작용이 원활하게 수행되도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전축과, 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 압축실 내부에 직선왕복운동가능하도록 마련된 피스톤과, 상기 회전축의 상단에 편심되도록 마련되어 상기 피스톤과 커넥팅로드를 통해 연결되고 상기 회전축의 회전동작에 따른 원심력으로 흡상되는 오일을 내경을 통해 상부로 비산시키도록 마련된 편심축부와, 상기 편심축부로 인한 회전불균형을 보상하도록 상기 회전축의 편심축부 직하방에 마련된 웨이트발란스부를 구비하고, 상기 웨이트발란스부에는 상기 편심축부 상부로 비산되어 그 상면으로 낙하되는 오일을 상기 회전축의 원심력을 통해 상기 실린더 쪽으로 재비산시키도록 오일가이드홈이 마련된다.

Description

밀폐형 압축기 {HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 편심축부 쪽 회전축의 구조를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 편심축부 쪽 구조를 발췌하여 도시한 단면도로, 실린더 쪽으로 오일이 비산되는 동작상태를 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 편심축부 쪽 회전축의 구조를 도시한 단면도로, 다른 실시예에 따른 오일가이드홈의 구조를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21: 실린더 22: 피스톤

40: 회전축 41: 편심축부

42: 웨이트발란스부 42a,42a′: 오일가이드홈

43: 오일유로 43c: 상부오일홀

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일에 의한 피스톤과 실린더 사이의 윤활작용을 보다 효과적으로 수행할 수 있도록 마련된 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 냉매의 압축동력을 제공하는 구동유닛과, 구동유닛의 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 압축유닛을 포함하며, 이러한 구동유닛과 압축유닛은 프레임을 통해 밀폐용기 내부에 설치된다.

압축유닛은 프레임의 상부 일측에 내부공간이 압축실을 형성하도록 마련된 실린더와, 압축실 내부에서 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤 등을 구비하며, 구동유닛은 프레임 하부 외곽 측에 고정되는 고정자 및 고정자와의 전기적인 상호 작용으로 회전하도록 고정자 내측에 마련되는 회전자를 구비한다.

그리고 구동유닛의 구동력은 회전축을 통해 압축유닛으로 전달되고, 이러한 회전축은 상기 프레임과 회전자의 중심을 상하로 관통하도록 설치되는데, 프레임 측 회전축은 프레임에 회전 가능하게 지지되고, 회전자 측 회전축은 회전자에 압입되어 회전축이 회전자와 함께 회전하도록 한다. 또 회전축의 상단은 편심회전하는 편심축부를 형성하게 되고, 이러한 편심축부와 피스톤 사이에는 커넥팅로드가 설치된다.

이러한 구조를 통해 고정자와 회전자의 전기적인 상호 작용으로 회전자와 함께 회전축이 회전하게 되면, 편심축부와 커넥팅로드를 통해 연결된 피스톤이 압축실 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하게 된다.

또한, 밀폐용기의 저부에는 소정량의 오일이 저장된 오일저장공간이 형성되고, 회전축에는 상기 회전축의 원심력에 의해 오일저장공간의 오일이 회전축과 프레임 사이를 경유하여 편심축부 상부로 비산시키는 오일유로가 형성된다.

따라서 프레임과 회전축 사이는 오일유로를 경유하여 상부로 흡상되는 오일을 통해 윤활되고, 커넥팅로드와 피스톤 및 실린더 측 습동부는 회전축의 상단으로 분사되어 비산되는 오일을 통해 윤활된다.

그러나 종래 이러한 밀폐형 압축기는 회전축이 고속으로 회전하게 되어 회전축의 원심력이 크게 형성될 경우에는 상기 편심축부를 비산되는 오일의 비산량이 충분하게 형성되어 피스톤 및 실린더 쪽이 오일을 통해 원활하게 윤활 및 냉각될 수 있으나, 밀폐형 압축기의 초기 기동시나 회전축이 저속으로 회전될 경우에는 편심축부를 통해 비산되는 오일의 량이 큰 폭으로 저감되면서 피스톤과 실린더 사이가 오일을 통해 효과적으로 윤활되지 못하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 회전축이 저속으로 회전되는 경우에도 오일을 통한 피스톤 및 실린더 쪽 윤활작용이 원활하게 수행되도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전축과, 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 압축실 내부에 직선왕복운동가능하도록 마련된 피스톤과, 상기 회전축의 상단에 편심되도록 마련되어 상기 피스톤과 커넥팅로드를 통해 연결되고 상기 회전축의 회전동작에 따른 원심력으로 흡상되는 오일을 내경을 통해 상부로 비산시키도록 마련된 편심축부와, 상기 편심축부로 인한 회전불균형을 보상하도록 상기 회전축의 편심축부 직하방에 마련된 웨이트발란스부를 구비하고, 상기 웨이트발란스부에는 상기 편심축부 상부로 비산되어 그 상면으로 낙하되는 오일을 상기 회전축의 원심력을 통해 상기 실린더 쪽으로 재비산시키도록 오일가이드홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 오일가이드홈은 상기 편심축부가 상기 실린더로부터 최장거리에 위치된 상태에서 상기 실린더 쪽을 향하도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 오일가이드홈의 바닥면은 상기 오일가이드홈의 길이방향을 따라 상기 실린더 쪽으로 상향 경사지게 마련된 것을 특징으로 한다.

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

본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부용기(1a)와 하부용기(1b)가 상호 결합되어 형성되는 밀폐용기(1)를 통해 외관을 이루게 되고, 밀폐용기(1)의 일측과 타측에는 밀폐용기(1) 내부로의 냉매유입을 안내하는 흡입관(1c)과, 밀폐용기(1) 내부에서 압축된 냉매를 밀폐용기(1) 외부로 안내하는 토출관(1d)이 각각 설치된다.

밀폐용기(1)의 내부에는 냉매의 압축동력을 제공하는 구동유닛(10)과, 구동유닛(10)의 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 압축유닛(20)이 설치되며, 이러한 구동유닛(10)과 압축유닛(20)은 프레임(30)을 통해 설치된다.

먼저 구동유닛(10)은 프레임(30) 하부 외곽 측에 고정되는 고정자(11)와, 고정자(11)와의 전기적인 상호 작용으로 회전하도록 고정자(11) 내측에 마련되는 회전자(12)를 구비하고, 이러한 구동유닛(10)의 구동력이 압축유닛(20)으로 전달되도록 프레임(30)과 회전자(12)의 중심에는 회전축(40)이 관통되도록 설치된다.

회전자(12) 내측 회전축(40)은 회전자(12) 중심에 압입 고정되어 회전자(12)의 회전시 회전축(40)이 함께 회전할 수 있도록 하고, 프레임(30)의 중앙에는 회전축(40)이 회전 가능하게 지지되도록 중공부(31)가 형성된다. 여기서 프레임(30) 상부 회전축(40)의 상단은 편심회전하는 편심축부(41)를 형성하게 되고, 편심축부(41) 직하방의 회전축(40)에는 편심축부(41)로 인한 회전축(40)의 회전불균형을 보상하도록 웨이트발란스부(42)가 형성되며, 이러한 웨이트발란스부(42)는 중공부(31) 직상부에 위치된다.

그리고 압축유닛(20)은 편심축부(41) 외측 프레임(30)의 상부에 프레임(30)과 일체로 형성되는 것으로 내부공간이 압축실(21a)을 형성하는 실린더(21)와, 압축실(21a) 내부에서 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤(22)을 구비한다.

피스톤(22)은 편심축부(41) 쪽 후진방향 측 단부가 상기 편심축부(41)와 커넥팅로드(23)를 통해 연결되어 회전축(40)의 회전에 따른 편심축부(41)의 편심회전운동시 압축실(21a) 내부에서 직선왕복운동하게 된다.

또 압축실(21a)을 밀폐시키도록 피스톤(22)의 전진방향 측 실린더(21)의 단부에는 냉매흡입실(24a)과 냉매토출실(24b)이 상호 구획되도록 마련된 실린더헤드(24)가 결합된다.

여기서 여기서 냉매흡입실(24a)은 상기 흡입관(1c)을 통해 밀폐용기(1) 내부로 유입된 냉매를 전달받아 압축실(21a)로 공급하고, 냉매토출실(24b)은 압축실(21a)에서 압축된 냉매를 전달받아 상기 토출관(1d) 측으로 안내하며, 실린더(21)와 실린더헤드(24) 사이에는 냉매흡입실(24a)로부터 압축실(21a)로 흡입되거나 압축실(21a)로부터 냉매토출실(24b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하는 밸브장치(25)가 개재된다.

이러한 구조를 통해 고정자(11)와 회전자(12)의 전기적인 상호 작용으로 회전자(12)와 함께 회전축(40)이 회전하게 되면, 편심축부(41)와 커넥팅로드(23)를 통해 연결된 피스톤(22)이 압축실(21a) 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하게 된다.

또한, 밀폐용기(1)의 저부에는 소정량의 오일이 저장된 오일저장공간(1e)이 형성되고, 회전축(40)에는 상기 회전축(40)의 원심력에 의해 오일저장공간(1e)의 오일이 회전축(40)과 프레임(30) 사이를 경유하여 편심축부(41) 상부로 분사되도록 하는 오일유로(43)가 형성된다.

이러한 오일유로(42)는 회전축(40)의 하부 내측에 형성되는 하부오일홀(43a)과, 프레임(30)의 중공부(31)와 대응하는 부위의 회전축(40) 외면에 나선형성으로 마련되고 하단이 하부오일홀(43a)과 통하도록 형성된 오일그루브(43b)와, 오일그루브(43b)의 상단으로부터 다시 회전축(40) 내부를 통해 편심부(41)의 상단까지 연장되도록 형성된 상부오일홀(43c)을 포함하여 구성되며, 이러한 상부오일홀(43c)을 통해 편심축부(41)는 중공형상을 취하게 된다.

또 회전축(40)의 하단에는 회전축(40)의 회전에 따른 원심력을 이용하여 오일저장공간(1e)의 오일을 상기 오일유로(42)로 픽업시키기 위한 오일픽업부재(51)가 압입되고, 오일픽업부재(51)의 내부에는 오일픽업날개(52)가 설치된다.

이러한 구성을 통해 냉매의 압축작용에 따른 회전축(40)의 회전시 오일저장공간(1e)의 오일은 회전축(40)의 원심력에 의해 오일픽업부재(51)를 거쳐 하부오일홀(43a)로 전달된 후 다시 오일그루브(43b)로 공급되어 회전축(40)과 프레임(30)의 중공부(31) 사이로 지나면서 이들 사이를 윤활시키고, 오일그루브(43b)를 거친 오일은 계속해서 상부오일홀(43c)을 통해 편심부(41) 상부로 분사되어 비산되면서 커넥팅로드(23)와 피스톤(22) 및 피스톤(22)과 실린더(21) 사이 등을 윤활시키며, 이렇게 분사된 오일들은 자유낙하되어 상기 오일저장공간(1e)으로 회수된 후 다시 오일유로(43)를 따라 상부로 흡상되어 재분사 된다.

한편, 이러한 밀폐형 압축기는 회전축(40)이 고속으로 회전하게 되어 회전축(40)의 원심력이 크게 형성될 경우에는 상기 편심축부(41)를 통해 상부로 비산되는 오일의 비산량이 충분하게 형성되어 피스톤(22) 및 실린더(21) 쪽이 오일을 통해 원활하게 윤활 및 냉각될 수 있게 되는 반면, 밀폐형 압축기의 초기 기동시나 회전축(40)이 저속으로 회전되는 경우와 같이 편심축부(41)를 통해 비산되는 오일의 비산량이 줄어들게 될 경우에는 상기 피스톤(22)과 실린더(21) 사이가 오일을 통해 효과적으로 윤활되지 못하게 될 우려가 발생하게 되는데, 이를 해결하기 위해 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 회전축(40)의 웨이트발란스부(42)에는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 편심축부(41) 상부로 비산되었다가 다 시 웨이트발란스부(42) 상면으로 낙하되는 오일을 상기 회전축(40)의 원심력을 통해 다시 상기 실린더(21) 쪽으로 재비산시키도록 형성된 오일가이드홈(42a)이 마련된다.

따라서 상기 오일가이드홈(42a)이 마련된 상태에서는 상기 오일유로(43)를 따라 흡상되어 편심축부(41)를 통해 상부로 비산되는 오일과 상기 웨이트발란스부(42) 상면으로 낙하되어 상기 오일가이드홈(42a)에 안내되며 재비산되는 오일이 함께 실린더(21)와 피스톤(22) 쪽으로 공급되면서 회전축(40)이 저속으로 회전되는 경우에도 오일을 통한 피스톤(22) 및 실린더(21) 쪽 윤활작용이 원활하게 수행될 수 있게 된다.

본 실시예의 경우 상기 오일가이드홈(42a)은 상기 웨이트발란스부(42)의 상면에 3개로 형성되는데, 이러한 오일가이드홈(42a)은 상기 편심축부(41)가 상기 실린더(21)로부터 최장거리에 위치된 상태에서 실린더(21) 쪽을 향하도록 마련되어 원심력이 최대가 되는 지점에서 실린더(21) 쪽으로 오일을 비산시킬 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 본 살시예에 있어서 상기 오일가이드홈(42a)은 웨이트발란스부(42)의 상면에 소정간격 상호 이격된 복수개로 형성되고, 이중 편심축부(41) 쪽에 위치된 것은 편심축부(41) 하부 쪽에서부터 웨이트발란스부(42)의 외곽 쪽까지 형성되어 있며, 편심축부(41) 외측에 형성된 오일가이드홈(42a)은 웨이트발란스부(42)를 가로지르도록 형성되어 있는데, 상기 오일가이드홈(42a)은 하나로 형성되거나 웨이트발란스부(42)의 외곽 쪽에만 짧게 형성되는 등 상기 편심축부(41)가 상기 실린 더(21)로부터 최장거리에 위치된 상태에서 실린더(21) 쪽을 향하도록 마련되는 범위 내에서 여러 가지 다양한 숫자와 형태로 마련될 수 있다.

그리고 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오일가이드홈(42a′)의 구조를 도시한 도 4와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 오일가이드홈(42a′)은 그 바닥면이 오일가이드홈(42a′)의 길이방향을 따라 상기 실린더(21) 쪽으로 상향 경사지게 마련된다. 따라서 본 실시예의 경우 오일가이드홈(42a′)을 따라 실린더(21) 쪽으로 안내되는 오일이 웨이트발란스부(42)보다 다소 높은 위치에 있는 피스톤(22) 쪽으로 보다 효과적으로 전달될 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전축의 웨이트발란스부에 마련된 오일가이드홈을 통해 편심축부 상부로 비산되는 오일 중 웨이트발란스부로 낙하되는 오일이 회전축의 원심력에 의해 오일가이드홈의 안내를 받으며 실린더 쪽으로 다시 비산될 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 편심축부를 통해 편심축부 상부로 비산되는 오일과 상기 오일가이드홈을 통해 웨이트발란스부 상면으로부터 비산되는 오일이 모두 실린더 쪽으로 전달되어 회전축이 저속으로 회전되는 경우에도 피스톤과 실신더 쪽으로 충분한 량의 오일이 공급되어 오일에 의한 피스톤과 실린더 쪽 윤활작용을 항시 원활하게 수행할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 회전축과, 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 압축실 내부에 직선왕복운동가능하도록 마련된 피스톤과, 상기 회전축의 상단에 편심되도록 마련되어 상기 피스톤과 커넥팅로드를 통해 연결되고 상기 회전축의 회전동작에 따른 원심력으로 흡상되는 오일을 내경을 통해 상부로 비산시키도록 마련된 편심축부와, 상기 편심축부로 인한 회전불균형을 보상하도록 상기 회전축의 편심축부 직하방에 마련된 웨이트발란스부를 구비하는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 웨이트발란스부에는 상기 편심축부 상부로 비산되어 그 상면으로 낙하되는 오일을 상기 회전축의 원심력을 통해 상기 실린더 쪽으로 재비산시키도록 오일가이드홈이 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오일가이드홈은 상기 편심축부가 상기 실린더로부터 최장거리에 위치된 상태에서 상기 실린더 쪽을 향하도록 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 오일가이드홈의 바닥면은 상기 오일가이드홈의 길이방향을 따라 상기 실린더 쪽으로 상향 경사지게 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.

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