KR20080108675A - 압축기의 오일펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 오일펌프 구조에 관한 것이다.

본 발명은 압축기의 내부에 구비된 모터의 구동에 의해 회전하는 크랭크 샤프트, 상기 크랭크 샤프트의 하단에 압입되어 상기 크랭크 샤프트의 회전에 따라 오일을 흡상하는 오일펌프를 포함하며, 상기 오일펌프의 내부에는 원심력을 통해 오일을 흡상시키는 상광하협의 나선형 오일 흡상수단이 형성된다.

상기와 같이 나선형의 오일 흡상수단이 설치된 오일펌프를 압축기에 설치함으로써 낮은 회전력에도 원활한 윤활 및 냉각작용이 가능한 효과가 있으며, 더불어 압축기의 구동력을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

압축기, 오일펌프, 나선형 오일 흡상수단

Description

압축기의 오일펌프 구조{OIL PUMP STRUCTURE OF COMPRESSOR}

도 1은 종래에 따른 압축기의 오일펌프 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 압축기의 오일펌프 구조를 나타낸 사시도.

도 3은 도 2의 단면도

도 4는 본 발명에 따른 오일펌프의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 오일 흡상수단의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 크랭크 샤프트 110 : 오일통로

200, 200' : 오일펌프 210 : 오일홀

300, 300' : 오일 흡상수단

본 발명은 압축기의 오일펌프 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원활 한 윤활 및 냉각 작용이 가능한 압축기의 오일펌프 구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기(compressor)는 냉매, 즉 작동유체를 압축시켜 압력을 높이는 기계적 장치로서, 흡입한 작동유체의 체적을 줄여서 응축하는 용적압축식과, 고속으로 회전하는 임펠러로 유체에 속도를 주고 이 속도를 압력으로 바꾸어서 압축하는 원심식으로 구분되며. 상기 용적압축식의 대표적인 압축기로는 밀폐형 압축기가 있다.

상기한 밀폐형 압축기의 일례가 공개실용신안 제2000-0017202호" 밀폐형 압축기"(이하, '종래기술'이라 합니다)로 개시된 바 있다.

종래기술의 밀폐형 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부챔버(1a)와, 하부챔버(1b)로 이루어진 본체(1) 내에 프레임(2)이 복수개의 지지스프링(미도시)으로 탄력적으로 지지되어 있다.

그리고, 상기 프레임(2)의 하부에는 회전자(4a)와 고정자(4b)로 이루어진 모터(4)가 설치되어 있으며, 상기 프레임(2)의 상부에는 일측으로 흡, 토출부가 구비된 실린더(5)가 배치되어 있다.

상기 회전자(4a)에는 오일통로(6a)가 형성된 크랭크 샤프트(6)가 압입되어 있고, 실린더(5)에는 일단이 크랭크 샤프트(6)의 편심축(도시는 생략함)에 커넥팅 로드의 일단이 편심 결합되어 있으며, 상기 커넥팅 로드의 다른 일단에는 실린더(5) 내를 이동하는 피스톤(8)이 끼워져 있다.

그리고, 상기 크랭크 샤프트(6)의 하단에는 그 끝단이 하부챔버(1b)의 저부에 고여있는 오일에 잠겨 상기 크랭크 샤프트(6)의 회전시 오일을 크랭크 샤프 트(6)의 오일통로(6a)로 전달할 수 있도록 오일홀(9a)이 형성된 오일펌프(9)가 압입된 상태로 일체화되어 있다.

또한, 상기 오일펌프(9)의 내부에는 크랭크 샤프트(6)의 회전에 의해 하부챔버(1b) 내에 고여있는 오일에 원심력을 주기 위한 프로펠러(9b)가 장착되어 있다.

따라서, 압축기에 전원을 인가하면 본체(1) 내에서 모터(4)를 구성하는 회전자(4a)가 고정자(4b) 내에서 고속으로 회전운동을 하므로 상기 회전자(4a)에 압입된 크랭크 샤프트(6)도 회전하게 된다.

그리고, 상기 크랭크 샤프트(6)의 편심축(도시는 생략함)에 의해 커넥팅 로드가 도 1에서 볼 때 좌, 우로 수평이동을 반복하게 되고, 이에 따라 상기 커넥팅 로드에 결합된 피스톤(8)이 프레임(2)의 상부에 고정된 실린더(5) 내를 왕복 이동하게 된다.

이와 같은 과정에 의해 상기 실린더 내로 유입된 작동유체는 상기 피스톤(8)의 행정에 의해 압축된 후 토출부를 통해 외부로 토출된다.

또한, 이와 동시에 상기 크랭크 샤프트(6)와 함께 회전하는 오일펌프(9)는 그 내부에 설치된 프로펠러(9b)에 의해 오일을 흡상시키는 원심력을 발생시키게 된다.

이에 따라 하부챔버(1b)내에 고여있는 오일은 상기 오일에 잠겨있는 오일펌프(9)의 오일홀(9a)을 통해 상기 오일펌프(9) 내로 흡입되고, 이렇게 흡입된 오일은 프로펠러(9b)의 회전력에 따른 원심력을 계속적으로 전달받아 그 상부 즉, 오일펌프(9) 내의 상부로 이동하게 된다.

또한, 상기와 같이 오일펌프(9) 내의 상부로 이동한 오일은 상기 오일펌프(9)의 내부 공간과 연통된 크랭크 샤프트(6)의 오일통로(6a)를 통해 크랭크 샤프트(6)의 상부측으로 이동한 후 본체(1) 내로 분출됨으로써 각 구동부를 윤활 및 냉각시키게 된다.

한편, 현재는 소음이 크게 감소된 냉장고가 개발되고 있으며, 이와 같은 소음을 감소시키기 위해 낮은 회전수로도 가동을 하는 모터가 적용된 BLDC 압축기가 사용되고 있다.

즉, BLDC 압축기는 저 주파수영역대로 모터를 회전시키므로 속도의 가변이 가능하게 되었고, 이에 따라 크랭크 샤프트의 회전속도 역시 감속될 수 있어서 결국, 정숙한 운전이 가능하게 되었다.

그러나, 상기한 BLDC 압축기는 크랭크 샤프트의 낮은 회전속도에 의해 오일펌프의 오일 흡상력이 낮아짐에 따라 각 부분으로의 오일 급유량이 급격히 저감되는 문제점이 있었으며, 이에 따라 각 구동부분의 마찰로 인한 파손 및 온도상승으로 압축능력이 급격히 저감되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 오일펌프를 개선하여 낮은 회전력을 가지는 압축기에서도 원활한 오일 공급이 가능하도록 하는 압축기의 오일펌프 구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축기용 오일펌프 구조는,

압축기의 내부에 구비된 모터의 구동에 의해 회전하는 크랭크 샤프트, 상기 크랭크 샤프트의 하단에 압입되어 상기 크랭크 샤프트의 회전에 따라 오일을 흡상하는 오일펌프를 포함하며, 상기 오일펌프의 내부에는 원심력을 통해 오일을 흡상시키는 상광하협의 나선형 오일 흡상수단이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 나선형의 오일 흡상수단은 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 그 길이방향의 축에 대해 그 각도가 작아지는 급격한 나선형을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 오일펌프의 저면에는 오일홀이 형성되며, 상기 오일홀의 직경은 4~6mm인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하는 한편, 본 발명의 압축기는 냉장고에 설치되는 BLDC용 압축기를 예로 설명한다.

여기서, 상기 압축기는 BLDC용 압축기에 한정되지 아니하며, 오일펌프가 설치되는 압축기라면 어느 것에도 적용이 가능하다.

본 발명의 압축기는 상부챔버와 하부챔버로 이루어진 본체와, 상기 본체 내에 복수개의 지지스프링으로 탄력적으로 지지되는 프레임과, 상기 프레임의 하부에설치되고 회전자와 고정자로 이루어지는 모터와, 상기 프레임의 상부에 고정되고 일측으로 흡, 토출부가 구비되는 실린더를 포함한다.

여기서, 상기 회전자에는 오일통로(110)가 형성된 크랭크 샤프트(100)가 압입되어 있으며, 상기 크랭크 샤프트(100)의 하단에는 크랭크 샤프트(100)의 오일통로(110)로 오일을 흡상시키기 위한 본 발명의 기술적 구성인 오일펌프(200)가 압입되어 있다.

상기 오일펌프(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상단은 상기 크랭크 샤프트(100)의 오일통로(110)에 압입되어 고정되고, 하단은 하부챔버(미도시)의 저부에 고여있는 오일에 잠겨지도록 연장 형성되어 있다.

즉, 상기 크랭크 샤프트(100)의 회전시 이와 연동하여 오일펌프(200)가 회전하게 되고, 상기 오일펌프(200)가 회전함에 따라 하부챔버의 저부에 고여 있는 오일을 펌핑하여 상기 오일통로(110)에 공급하게 된다.

여기서, 상기 오일펌프(200)의 내부에는 오일의 흡상력을 향상시키기 위한 오일 흡상수단(300)이 설치되며, 상기 오일 흡상수단(300)은 상광하협(上廣下狹)의 나선형으로 감겨진 형상을 가지고, 상기 오일펌프(200)의 내부에 상하방향으로 압입되어 고정된다.

즉, 상기 오일펌프(200)의 회전시 나선형의 오일 흡상수단(300)이 연동하여 회전하게 되고, 상기 오일 흡상수단(300)이 회전함에 따라 하부챔버에 고여 있는 오일을 펌핑하게 되며, 펌핑된 오일은 오일 흡상수단(300)의 나선형 공간을 따라 상승하게 되고, 연속해서 오일통로(110)로 공급된다.

따라서, 상기 오일 흡상수단(300)을 통해 오일 펌핑력을 향상시킬 수 있어 상기 크랭크 샤프트(100)의 낮은 회전력에도 오일펌프(200)는 원활한 오일을 공급할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성 및 기능을 가지는 구성부호에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복된 설명은 생략한다.

도 4는 전술한 오일펌프(200)의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

본 실시예의 오일펌프(200')는 도 4에 도시된 바와 같이, 저면에 직경이 4~6mm인 오일홀(210)이 선택적으로 형성되며, 상기 오일홀(210)을 통해 오일펌프(200') 내부로 흡입되는 오일량을 제한함에 따라 하부쳄버의 저부에 고여 있는 오일량을 일정하게 유지시킬 수 있어 안정된 오일공급이 가능하다.

도 5는 전술한 오일 흡상수단(300)의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

본 실시예에 따른 오일 흡상수단(300')은 도 5에 도시된 바와 같이, 오일펌프(200')의 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 길이방향 축에 대해 그 각도가 작아지는 급격한 나선형을 형성하게 된다.

즉, 상기 오일 흡상수단(300')의 하부는 완만한 나선형을 형성함으로써 오일의 펌핑력을 크게 향상시키게 되고, 상부는 급격한 나선형을 형성함으로써 펌핑된 오일을 보다 신속하게 오일통로(110)로 공급하게 된다.

따라서, 상기 오일 흡상수단(300')을 통해 오일을 보다 원활하게 공급할 수 있게 된다.

상기와 같이 나선형의 오일 흡상수단이 설치된 오일펌프를 압축기에 설치함으로써 낮은 회전력에도 원활한 오일공급이 가능하여 각각 구동부분의 윤활 및 냉각작용이 가능한 효과가 있으며, 더불어 압축기의 구동력을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 압축기의 내부에 구비된 모터의 구동에 의해 회전하는 크랭크 샤프트,

   상기 크랭크 샤프트의 하단에 압입되어 상기 크랭크 샤프트의 회전에 따라 오일을 흡상하는 오일펌프를 포함하며,

   상기 오일펌프의 내부에는 원심력을 통해 오일을 흡상시키는 상광하협의 나선형 오일 흡상수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 오일펌프 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 나선형의 오일 흡상수단은 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 그 길이방향의 축에 대해 그 각도가 작아지는 급격한 나선형을 가지는 것을 특징으로 하는 압축기용 오일펌프 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 오일펌프의 저면에는 오일홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 오일펌프 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 오일홀의 직경은 4~6mm인 것을 특징으로 하는 압축기용 오일펌프 구조.

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