KR20080086215A

KR20080086215A - 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR20080086215A
Application number: KR1020070028102A
Authority: KR
Inventors: 홍명중
Original assignee: 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2008-09-25

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 상단으로 오일이 비산되도록 마련된 기존 회전축의 구조적인 변경없이 오일을 통한 압축유닛 쪽 윤활작용을 보다 원활하게 수행할 수 있도록 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 연결되는 편심축부와, 상기 회전축의 회전동작에 따른 원심력에 의해 오일을 흡상시켜 상기 편심축부 상부로 비산시키도록 상기 회전축에 형성된 오일유로와, 상기 편심축부 상부로 비산되는 오일을 차단하여 상기 실린더 쪽으로 안내하도록 상기 편심축부에 결합되는 캡부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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, 캡부재가 회전축의 편심축부에 끼워지기 전 상태를 구조를 도시한 사시도이다.

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

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21: 실린더 22: 피스톤

40: 회전축 41: 편심축부

43: 오일유로 60: 캡부재

61: 몸체부 61a: 냉매안내공

62: 차단판부

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일에 의한 압축유닛 쪽 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 쪽 회전축은 프레임에 회전 가능하게 지지되고, 회전자 쪽 회전축은 회전자에 압입되어 회전축이 회전자와 함께 회전하도록 한다. 또 회전축의 상단은 편심회전하는 편심축부를 형성하게 되고, 이러한 편심축부와 피스톤 사이에는 편심축부의 편심회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 전환시키기 위한 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 쪽 압축유닛의 습동부는 회전축의 상단으로 분사되어 비산되는 오일을 통해 윤활된다.

그러나 종래 이러한 밀폐형 압축기는 편심축부 상부로 분사되는 오일이 특정한 방향성이 없이 비산되는 구조를 갖기 때문에, 피스톤 및 실린더와 같은 압축유닛 쪽을 오일을 통해 효과적으로 윤활시키는데 한계가 있었다.

따라서 이를 해결하기 최근에는 상기 편심축부로 안내된 오일이 편심축부 상부로 비산되지 않고 실린더 쪽으로 안내될 수 있도록 상기 오일유로의 구조가 개선된 회전축을 따로 제작하여 사용하고 있으나, 이때는 기존에 사용되던 회전축 제작을 위한 금형 등이 새로이 교체되기 때문에 밀폐형 압축기의 제조비용이 크게 상승하게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 상단으로 오일이 비산되도록 마련된 기존 회전축의 구조적인 변경없이 오일을 통한 압축유닛 쪽 윤활작용을 보다 원활하게 수행할 수 있도록 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 연결되는 편심축부와, 상기 회전축의 회전동작에 따른 원심력에 의해 오일을 흡상시켜 상기 편심축부 상부로 비산시키도록 상기 회전축에 형성된 오일유로와, 상기 편심축부 상부로 비산되는 오일을 차단하여 상기 실린더 쪽으로 안내하도록 상기 편심축부에 결합되는 캡부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 캡부재는 하부 내주가 상기 편심축부 상부 외주에 결합되도록 마련된 관형상의 몸체부와, 상기 편심축부 상부로 비산되는 오일을 차단하도록 상기 몸체부 상단에 마련된 차단판부와, 상기 편심축부 상부 쪽 상기 몸체부 측면에 원주방향을 따라 형성된 복수의 오일안내공을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 차단판부는 상기 몸체부보다 외측으로 더 연장된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸체부는 상기 편심축부에 강제 압입된 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 흡 입관(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 전자기적인 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 된다.

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 단 부에는 냉매흡입실(24a)과 냉매토출실(24b)이 상호 구획되도록 마련된 실린더헤드(24)가 결합된다.

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 전자기적인 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) 중공부(31) 사이를 경유하여 편심축부(41) 상부로 분사되도록 하는 오일유로(43)가 형성된다.

이러한 오일유로(43)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 편심축부(41)의 상단까지 연 장되도록 형성된 상부오일홀(43c)을 포함하여 구성된다.

또 회전축(40)의 하단에는 회전축(40)의 회전에 따른 원심력을 이용하여 오일저장공간(1e)의 오일을 상기 오일유로(43)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 편심축부(41) 상부로 안내된다.

한편, 이러한 오일공급 구조에서는 편심축부(41) 상부로 안내된 오일이 특정한 방향성이 상부로 비산되기 때문에, 피스톤(22) 및 실린더(21)와 같은 압축유닛(20) 쪽을 오일을 통해 효과적으로 윤활시킬 수 없게 되고, 이를 해결하기 위해서는 편심축부(41)로 안내된 오일이 편심축부(41) 상부로 비산되지 않고 실린더(21) 쪽으로 안내될 수 있도록 상기 오일유로(43)의 구조를 변경시켜야 하는데, 이때는 상기 회전축(40)의 구조가 변형되어야 하므로, 회전축 제작을 위한 금형 등이 새로이 교체되어야 하는 번거로움이 발생한다.

따라서 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 상기 회전축(40)의 구조적인 변경 없이도 편심축부(41)로 안내된 오일을 상기 실린더(21) 쪽으로 집중적으로 공급하기 위해 상기 편심축부(41)에 캡부재(60)가 결합된다.

도 2에는 이러한 캡부재(60)의 구조가 상세히 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 캡부재(60)는 관형상으로 마련된 몸체부(61)와, 상기 몸체부(61) 상단에 마련된 차단판부(62)를 구비하며, 금속이나 사출물을 통해서 제작된다.

몸체부(61)는 하부 내주를 통해 상기 편심축부(41) 상부 외주에 강제 압입되도록 끼워짐으로써 캡부재(60)가 편심축부(41)에 결합될 수 있도록 하며, 상기 차단판부(62)는 몸체부(61)의 상부를 덮도록 마련되어 상기 편심축부(41) 상부로 비산되는 오일을 차단하게 된다. 여기서 상기 몸체부(61)는 하단이 상기 커넥팅로드(23)와 소정간격 이격되도록 편심축부(41)에 결합되어 커넥팅로드(23)의 운동에 방해가 되지 않도록 마련되는 것이 바람직하다.

또 상기 편심축부(41) 상부 쪽 몸체부(61) 측면에는 복수의 오일안내공(61a)이 원주방향을 따라 형성되며, 상기 차단판부(62)에 부딪쳐 상부로의 비산이 차단된 오일은 이러한 오일안내공(61a)을 통해 실린더(21) 쪽으로 안내된다.

또 편심축부(41) 상부로 안내된 오일 중 일부는 상기 오일통과공(61a)을 사선방향으로 통과하면서 편심축부(41) 상부 쪽으로 비산될 우려가 있으므로, 상기 차단판부(62)는 외곽 쪽이 상기 몸체부(61)보다 소정길이 외측으로 더 연장되도록 마련되는 것이 바람직하다. 따라서 이러한 상태에서는 상기 오일통과공(61a)을 사선방향으로 통과한 오일도 상기 차단판부(62) 외곽 쪽에 부딪쳤다가 상기 실린더(21) 쪽으로 안내될 수 있게 된다

따라서 이와 같은 캡부재(60)가 편심축부(41) 상부에 결합된 상태에서는 편심축부(41) 상부로 비산되려던 오일이 상기 차단판부(62)에 부딪혀 차단된 후 상기 오일통과공(61a)을 통해 실린더(21) 쪽으로 집중적으로 공급되고, 이에 따라 상기 실린더(21) 쪽으로 충분한 량의 오일이 공급되면서 오일에 의한 압축유닛(20) 쪽 윤활작용이 항시 원활하게 수행될 수 있게 된다.

또 상기 캡부재(60)의 경우 회전축(40)과 별도로 제작된 상태에서 간단한 압입을 통해 상기 편심축부(41) 상부에 결합되도록 마련된 것이므로, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 오일유로(43)의 구조가 상기 편심축부(41) 상부로 오일이 비산되도록 형성된 기존의 회전축(40)을 구조적인 변경 없이 그대로 사용하면서도 상기 압축유닛(20) 쪽으로 집중적으로 오일을 공급할 수 있게 되어 보다 경제적이라 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전축과 별도로 제작된 상태에서 편심축부 상부에 결합되도록 마련된 캡부재를 통해 편심축부 상부로 안내된 오일이 압축유닛 쪽으로 집중적으로 공급된다. 따라서 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 기존에 사용되던 회전축의 구조적인 변경 없이 압축유닛 쪽으로 충분한 량의 오일을 효과적으로 공급할 수 있게 된다.

Claims

회전축과, 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 압축실 내부에 직선왕복운동가능하도록 마련된 피스톤과, 상기 회전축의 상단에 편심되도록 마련되어 상기 피스톤과 커넥팅로드를 통해 연결되는 편심축부와, 상기 회전축의 회전동작에 따른 원심력에 의해 오일을 흡상시켜 상기 편심축부 상부로 비산시키도록 상기 회전축에 형성된 오일유로와, 상기 편심축부 상부로 비산되는 오일을 차단하여 상기 실린더 쪽으로 안내하도록 상기 편심축부에 결합되는 캡부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제 1항에 있어서,

상기 캡부재는 하부 내주가 상기 편심축부 상부 외주에 결합되도록 마련된 관형상의 몸체부와, 상기 편심축부 상부로 비산되는 오일을 차단하도록 상기 몸체부 상단에 마련된 차단판부와, 상기 편심축부 상부 쪽 상기 몸체부 측면에 원주방향을 따라 형성된 복수의 오일안내공을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 차단판부는 상기 몸체부보다 외측으로 더 연장된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 몸체부는 상기 편심축부에 강제 압입된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.