KR20120043447A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저속 운전에서도 급유가 가능한 밀폐형 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 저면에 오일이 채워지는 밀폐용기; 하부가 상기 밀폐용기에 채워진 상기 오일에 잠기며 외부에 스크류 형상의 스크류 홈이 형성되는 스크류축; 내부에 상기 스크류축 일부가 삽입되며 회전 가능한 크랭크축; 및 상기 스크류축이 고정되도록 상기 스크류축과 상기 밀폐용기의 저면 사이에 구비되는 탄성체를 포함한다.

Description

밀폐형 압축기{Hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저속 운전에서도 급유가 가능한 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적인 밀폐형 압축기는 밀폐용기의 내부에 동력을 발생하는 전동부와 그 전동부의 동력을 전달받아 작동하는 압축부가 함께 구비되는 압축기이다. 이러한 밀폐형 압축기는 압축성 유체인 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 로터리식, 베인식, 스크롤식 등으로 구분된다.

밀폐형 압축기는 전동부의 회전자에 결합된 크랭크축이 회전자와 함께 회전운동을 하면서 동력을 전달하고, 크랭크축에 결합되는 연동부재가 전동부의 동력을 전달받아 압축실을 형성하면서 냉매를 압축하도록 구성되어 있다.

이러한 밀폐형 압축기는 그 밀폐용기의 저면부에 오일이 채워지고, 크랭크축의 축방향으로는 오일유로가 형성되며, 그 오일유로의 하단에는 오일 피더가 오일 속에 잠기도록 설치되어 있고, 크랭크축이 회전 운동을 하면 오일유로를 따라 오일이 펌핑되어 급유하는 구조이다. 크랭크축이 천천히 회전하는 저속 운전시에도 급유가 원활하게 이루어지는 것이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저속 운전시 급유가 가능한 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 운전시 소음이 최소화되는 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 저면에 오일이 채워지는 밀폐용기; 하부가 상기 밀폐용기에 채워진 상기 오일에 잠기며 외부에 스크류 형상의 스크류 홈이 형성되는 스크류축; 내부에 상기 스크류축 일부가 삽입되며 회전 가능한 크랭크축; 및 상기 스크류축이 고정되도록 상기 스크류축과 상기 밀폐용기의 저면 사이에 구비되는 탄성체를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 밀폐형 압축기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 오일이 점성력에 의하여 펌핑되어 저속운전에서도 안전적으로 오일이 펌핑되는 장점이 있다.

둘째,　오일에 잠기는 스크류축이 회전하지 않으므로 소음이 발생되지 않는 장점도 있다.

셋째,　회전하는 크랭크축이 오일에 잠기지 않아 소음이 발생되지 않는 장점도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 오일 펌핑 장치에 대한 구조도이다.
도 3은 도 2에 도시된 오일 펌핑 장치에 대한 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 오일 펌핑 장치에 대한 일부 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 밀폐형 압축기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 대한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 저면에 오일이 채워지는 밀폐용기(1)와, 밀폐용기(1)에 채워진 오일을 펌핑하는 오일 펌핑 장치(40)와, 오일 펌핑 장치(40)의 둘레에 구비되어 오일 펌핑 장치(40)를 회전하는 모터(10)와, 오일 펌핑 장치(40)의 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축부(20)를 포함한다.

오일 펌핑 장치(40)는 모터(10)에 의하여 회전하여 밀폐용기(1)에 채워진 오일을 펌핑하여 압축부(20) 및 오일 펌핑 장치(40)와 프레임(30) 사이로 공급한다. 또한, 오일 펌핑 장치(40)는 모터(10)에 의하여 회전하여 압축부(20)를 구동한다.

오일 펌핑 장치(40)는 프레임(30)에 의하여 회전 가능하도록 지지된다. 오일 펌핑 장치(40)에 대한 상세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.

프레임(30)은 압축부(20)와 모터(10) 사이에 구비된다. 프레임(30)은 오일 펌핑 장치(40)가 관통되도록 중앙에 개구홀이 형성된다. 프레임(30)은 오일 펌핑 장치(40)가 회전 가능하도록 미끄럼 결합 베어링 역할을 하며, 실시예에 따라 프레임(30)과 오일 펌핑 장치(40) 사이에 구름 베어링이 구비될 수 있다. 프레임(30)의 상측 일부에는 실린더(24)가 구비된다.

모터(10)는, 프레임(30)에 지지되어 밀폐용기(1) 내부에 탄력 설치되는 고정자(11)와, 고정자(11)와 전자기적 상호작용을 하여 회전하는 회전자(12)를 포함한다.

회전자(12)는 크랭크축(41)과 고정 결합되어 크랭크축(41)을 회전한다. 회전자(12)는 프레임(30)의 하측에 구비된다. 회전자(12)는 중간에 크랭크축(41)이 관통되어 고정 결합된다.

압축부(20)는 소정의 압축공간(V1)을 형성하는 실린더(21)와, 실린더(21)의 압축공간(V1) 내부에서 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하는 피스톤(22)과, 일단이 피스톤(22)에 회전 가능하게 결합되고 타단이 후술할 크랭크축(41)의 크랭크축 핀부(41c)에 대해 회전 가능하게 결합되어 회전운동을 피스톤(22)의 직선운동으로 변환하는 커넥팅 로드(23)와, 크랭크축(41)의 크랭크축 핀부(41c)와 커넥팅 로드(23)의 사이에 삽입되어 마찰 저감 부재의 역할을 하는 슬리브(24)와, 실린더(21)의 선단에 결합되어 흡입밸브와 토출밸브가 구비되는 밸브 조립체(25)와, 밸브 조립체(25)의 흡입측에 결합되는 흡입 머플러(26)와, 밸브 조립체(25)의 토출측을 수용하도록 결합되는 토출커버(27)와, 토출커버(27)에 연통되어 토출되는 냉매의 토출소음을 감쇄시키는 토출 머플러(28)를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 오일 펌핑 장치에 대한 구조도이고, 도 3은 도 2에 도시된 오일 펌핑 장치에 대한 일부 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 오일 펌핑 장치(40)는, 하부가 밀폐용기(1)에 잠기며 외부에 스크류 형상의 스크류 홈(42b)이 형성되는 스크류축(42)과, 내부에 스크류축(42) 일부가 삽입되며 회전 가능한 크랭크축(41)과, 스크류축(42)이 고정되도록 스크류축(42)과 밀폐용기(1)의 저면 사이에 구비되는 탄성체(43)를 포함한다.

스크류축(42)은 하부가 밀폐용기(1)에 채워진 오일에 잠겨 크랭크축(41)의 회전시 점성력에 의하여 오일을 펌핑한다. 스크류축(42)의 외부 둘레에는 스크류 형상의 스크류 홈(42b)이 형성된다. 크랭크축(41)의 회전시 스크류 홈(42b)을 따라 오일이 점성력에 의하여 상승하여 펌핑된다. 밀폐용기(1)에 채워진 오일이 점성력에 의하여 펌핑되므로 크랭크축(41)이 저속으로 회전하여도 오일이 안정적으로 펌핑될 수 있다.

스크류축(42)의 상부는 중공의 크랭크축(41)에 삽입된다. 즉, 스크류축(42)의 상부 둘레에는 크랭크축(41)이 이격하여 구비된다. 스크류축(42)의 중심과 크랭크축(41)의 중심간의 편심량은 5mm 이내인 것이 바람직하다.

스크류축(42)의 상단은 후술할 크랭크축(41)의 제 1 오일 홀(41d)과 대응되어 위치하는 것이 바람직하다. 스크류축(42)의 스크류 홈(42b)을 따라 상승한 오일은 크랭크축(41)의 제 1 오일 홀(41b)로 배출된다.

스크류축(42)은 크랭크축(41)의 회전시 크랭크축(41)을 따라 회전하지 않도록 탄성체(43)에 의하여 고정된다. 스크류축(42)의 하단에는 탄성체(43)의 상단이 결합되는 탄성체 결합 돌기(42a)가 형성된다. 스크류축(42)이 회전하지 않으므로 오일이 소용돌이 치지 않아 소음이 발생하지 않는다.

탄성체(43)는 스크류축(42)과 밀폐용기(1)의 저면 사이에 구비되어 스크류축(42)을 고정한다. 탄성체(43)는 스크류축(42)과 밀폐용기(1)에 탄성력을 가하여 스크류축(42)이 회전하지 않도록 하는 스프링 등으로 구현될 수 있다.

탄성체(43)의 하단은 밀폐용기(1)의 저면에 고정 결합되는 탄성체 가이드(1a)에 압입하여 고정 결합된다. 탄성체 가이드(1a)는 밀폐용기(1)에 용접되거나, 자석으로 형성되어 자력에 의하여 밀폐용기(1)에 결합될 수 있으며, 밀폐용기(1)와 일체로 형성될 수 있다. 탄성체(43)의 상단은 스크류축(42)의 탄성체 결합 돌기(42a)에 압입하여 고정 결합된다.

크랭크축(41)은 모터(10)에 의하여 회전하여 오일을 펌핑하며 압축부(20)를 구동한다. 크랭크축(41)의 상부에는 크랭크축 핀부(41c)가 편심되어 형성된다. 크랭크축 핀부(41c)에는 슬리브(24)를 사이에 두고 커넥팅 로드(23)가 회전 가능하도록 결합되어 피스톤(22)을 왕복 운동시킨다.

크랭크축(41)은 스크류축(42)의 상단과 대응되는 위치에 오일이 배출되는 제 1 오일 홀(41b)이 형성된다. 크랭크축(41)은 제 1 오일 홀(41b)로부터 크랭크축 핀부(41c)의 하측까지의 외부에 스크류 형상의 오일 그루브(41a)가 형성된다. 크랭크축(41)은 오일 그루브(41a)의 상단에 오일이 유입되는 제 2 오일 홀(41d)이 형성되고, 크랭크축 핀부(41c)에 제 2 오일 홀로 유입된 오일이 배출되는 제 3 오일 홀(41e)이 형성된다.

크랭크축(41)의 하부 둘레에는 모터(10)의 회전자(12)가 고정 결합되어 회전자(12)에 의하여 회전한다. 회전자(12)는 크랭크축(41)의 하단에서 제 1 오일 홀(41b)이 형성된 부분 사이의 둘레에 고정 결합되는 것이 바람직하다.

크랭크축(41)의 프레임(30)에 의하여 회전 가능하도록 지지된다. 프레임(30)은 크랭크축(41)의 오일 그루브(41a)가 형성된 부분의 둘레에 구비되는 것이 바람직하다.

크랭크축(41)은 하부가 중공으로 형성되어 내부에 스크류축(42)의 일부가 삽입된다. 크랭크축(41)은 하단부터 제 1 오일 홀(41b)이 형성된 부분, 즉 오일 그루브(41a)의 하단까지 중공으로 형성되는 것이 바람직하다. 스크류축(42)은 상단이 제 1 오일 홀(41b)에 대응되는 되도록 크랭크축(41)의 내부로 삽입되는 것이 바람직하다.

크랭크축(41)의 하단은 밀폐용기(1)에 채워진 오일에 잠기지 않는 것이 바람직하다. 크랭크축(41)은 회전을 하므로 크랭크축(41)의 하단이 오일에 잠길 경우 소음이 발생할 수 있기 때문이다.

크랭크축(41)이 모터(10)에 의하여 회전하면 제 1 오일 홀(41b)로 배출된 오일이 오일 그루브(41a)를 따라 점성력에 의하여 상승한다. 오일 그루브(41a)를 따라 상승한 오일은 제 2 오일 홀(41d)로 유입된 후 제 3 오일 홀(41e)로 배출되어 비산된다. 비산된 오일 일부는 압축부(20)에 공급되는 한편, 다른 일부는 프레임(30)과 크랭크축(41) 사이에 공급되어 윤할 작용을 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 작용을 설명하면 다음과 같다

고정자(11)에 전원이 인가되면, 고정자(11)와 회전자(12)의 전자기적 상호작용에 의하여 회전자(12)가 크랭크축(41)을 회전한다. 크랭크축(41)이 회전하면, 크랭크축(41)의 크랭크축 핀부(41c)에 슬리브(24)를 사이에 두고 결합된 커넥팅 로드(23)가 선회운동을 하며, 커넥팅 로드(23)에 결합된 피스톤(22)이 실린더(21)의 압축공간(V1)에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하는 일련의 과정을 반복하게 된다.

한편, 회전자(12)가 크랭크축(41)을 회전하면, 스크류축(42)의 스크류 홈(42b)을 따라 오일이 점성력에 의하여 상승한다. 스크류 홈(42b)을 따라 상승한 오일은 크랭크축(41)의 제 1 오일 홀(41b)로 배출된다. 제 1 오일 홀(41b)로 배출된 오일은 크랭크축(41)의 오일 그루브(41a)를 따라 점성력에 의하여 상승한다. 오일 그루브(41a)를 따라 상승한 오일은 제 2 오일 홀(41d)로 유입된 후 제 3 오일 홀(41e)로 배출되어 일부는 압축부(20)에 공급되는 한편, 다른 일부는 프레임(30)과 크랭크축(41) 사이에 공급되어 윤할 작용을 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 오일 펌핑 장치에 대한 일부 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 펌핑 장치(40)는, 스크류축(142) 내에 결합되며 탄성체(143)의 상단이 결합되는 탄성체 결합 부재(144)를 더 포함하고, 탄성체(143)는 상부가 스크류축(142) 내에 삽입되어 탄성체 결합 부재(144)에 결합된다.

스크류축(142)은 하부가 중공으로 형성되어 탄성체(143)의 상부가 삽입된다. 스크류축(142)의 중공 내부 상단에는 탄성체 결합 부재(144)가 결합된다. 탄성체 결합 부재(144)의 상부에는 스톱퍼(144a)가 편심되어 형성된다. 편심되어 형성된 스톱퍼(144a)가 스크류축(142)과 결합되어 스크류축(142)이 회전하지 않도록 한다. 탄성체 결합 부재(144)는 탄성체(143)의 상단과 압입하여 고정 결합된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1 : 밀폐용기 10 : 모터
11 : 고정자 12 : 회전자
20 : 압축부 21 : 실린더
22 : 피스톤 23 : 커넥팅 로드
24 : 슬리브 25 : 밸브 조립체
26 : 흡입 머플러 27 : 토출커버
28 : 토출 머플러 V1 : 압축공간
30 : 프레임 40 : 오일 펌핑 장치
41 : 크랭크축 41a : 오일 그루브
41b : 제 1 오일 홀 41c : 크랭크축 핀부
41d : 제 2 오일 홀 41e : 제 3 오일 홀
42, 142 : 스크류축 42a : 탄성체 결합 돌기
42b, 142b : 스크류 홈 43, 143 : 탄성체
144 : 탄성체 결합 부재 144a : 스톱퍼

Claims (12)

1. 저면에 오일이 채워지는 밀폐용기;
   하부가 상기 밀폐용기에 채워진 상기 오일에 잠기며 외부에 스크류 형상의 스크류 홈이 형성되는 스크류축;
   내부에 상기 스크류축 일부가 삽입되며 회전 가능한 크랭크축; 및
   상기 스크류축이 고정되도록 상기 스크류축과 상기 밀폐용기의 저면 사이에 구비되는 탄성체를 포함하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밀폐용기 저면에 고정 결합되며 상기 탄성체의 하단이 결합되는 탄성체 가이드를 더 포함하고,
   상기 스크류축은 하단에 상기 탄성체의 상단이 결합되는 탄성체 결합 돌기가 형성되는 밀폐형 압축기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 밀폐용기 저면에 고정 결합되며 상기 탄성체의 하단이 결합되는 탄성체 가이드; 및
   상기 스크류축 내에 결합되며 상기 탄성체의 상단이 결합되는 탄성체 결합 부재를 더 포함하고,
   상기 탄성체는 상부가 상기 스크류축 내에 삽입되어 상기 탄성체 결합 부재에 결합되는 밀폐형 압축기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 탄성체 결합 부재는 상기 스크류축이 회전하지 않도록 상기 스크류축과 결합되는 스톱퍼가 편심되어 형성되는 밀폐형 압축기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 크랭크축의 둘레에 구비되어 상기 크랭크축을 회전하는 모터를 더 포함하고,
   상기 크랭크축은 상기 모터에 의하여 회전하여 상기 스크류축에 형성된 상기 스크류 홈을 따라 오일이 펌핑되는 밀폐형 압축기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성체는 상기 스크류축과 상기 밀폐용기에 탄성력을 가하는 스프링인 밀폐형 압축기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 크랭크축은 하단이 상기 밀폐용기에 채워진 오일에 잠기지 않는 밀폐형 압축기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 크랭크축은 상기 스크류축의 상단과 대응되는 위치에 오일이 배출되는 제 1 오일 홀이 형성되는 밀폐형 압축기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 크랭크축은 상부에 크랭크축 핀부가 편심되어 형성되며 상기 제 1 오일 홀로부터 상기 크랭크축 핀부의 하측까지의 외부에 스크류 형상의 오일 그루브가 형성되는 밀폐형 압축기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 크랭크축의 상기 오일 그루브가 형성된 부분의 둘레에 구비되는 프레임을 더 포함하는 밀폐형 압축기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 크랭크축은 상기 오일 그루부의 상단에 오일이 유입되는 제 2 오일 홀이 형성되며 상기 크랭크축 핀부에 상기 제 2 오일 홀로 유입된 오일이 배출되는 제 3 오일 홀이 형성된 밀폐형 압축기.
12. 제 9 항에 있어서,
    일단이 상기 크랭크축의 상기 크랭크축 핀부와 회전 가능하게 결합되는 커넥팅로드; 및
    상기 커넥팅 로드의 타단과 회전 가능하게 결합되어 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하는 피스톤을 더 포함하는 밀폐형 압축기.

Images