KR20150075445A - 압축기 및 오일 펌프 - Google Patents

Abstract

낮은 회전력에 의해서도 오일을 원활하게 펌핑할 수 있는 압축기 및 오일 펌프가 소개된다.
이 중에서 상기 오일펌프는 압축기의 회전자에 의해 회전되는 회전축의 하단부에 마련되는 오일튜브와, 상기 오일튜브 내에 장착되고, 스크류 형태의 오일유로를 제공하는 펌핑파이프를 포함할 수 있다.

Description

압축기 및 오일 펌프{COMPRESSOR AND OIL PUMP THEREOF}

본 발명은 압축기 및 오일 펌프에 관한 것으로서, 구체적으로 스크류 형태로 제공되는 오일유로를 통해, 압축기 회전축의 낮은 회전력에 의해서도 오일을 원활하게 펌핑할 수 있는 압축기 및 오일 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기는 저온, 저압의 냉매가스를 흡입하여 고온, 고압으로 압축하고, 압축된 상기 냉매가스를 상기 냉동기 내에서 순환시킬 수 있다.

상기 압축기는 왕복동식 압축기, 회전식 압축기 및 터보 압축기로 구분될 수 있다. 상기 왕복동식 압축기는 피스톤의 왕복운동을 통해서 냉매가스를 압축할 수 있다. 상기 회전식 압축기는 실린더 내의 회전자를 회전시켜 냉매가스를 압축할 수 있다. 상기 터보 압축기는 임펠러의 원심력을 이용하여 속도에너지를 압력에너지로 변환킴으로써, 냉매가스를 압축할 수 있다.

상기 압축기는 응축기, 팽창밸브, 증발기와 함께 냉동 사이클을 이루며, 냉장고에 설치될 수 있다. 여기서, 상기 압축기는 상기 냉매가스의 증발 잠열을 이용하여 상기 증발기 주위를 냉각시킬 수 있다.

한편, 상기 압축기에는 구동부(실린더, 피스톤 및 커넥팅 로드 등)을 윤활 및 냉각시키기 위한 오일이 저장된다. 상기 오일은 오일펌프를 통해 상기 구동부로 펌핑될 수 있다.

이와 관련해서, 종래에는 "오일픽업구조를 갖춘 밀폐형 압축기(특허공개공보 10-2006-0008085호)"가 참고된다.

종래 오일펌프는 회전축의 회전시, 오일픽업튜브의 상하부에 형성된 대단경과 소단경 사이의 원심력 차이를 이용하여 밀폐용기 내 오일을 상기 회전축에 펌핑하여 제공한다.

그런데 상기 회전축의 회전력이 낮아지게 되면, 상기 오일펌프의 원심력이 줄어들게 되고, 결국, 상기 오일펌프를 통해 상기 오일을 펌핑하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 오일픽업플레이트를 상기 오일픽업튜브내에 압입하여 고정하는 과정에서 상기 오일펌프에 변형이 발생되거나 파손될 수 있다.

특허문헌: 국내 특허공개 10-2006-0008085 (2006.1.26. 공개)

본 발명의 실시예들은 낮은 회전력에 의해서도 오일을 원활하게 펌핑할 수 있는 압축기 및 오일 펌프를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 압축기의 오일 펌프는, 압축기의 회전자에 의해 회전되는 회전축의 하단부에 마련되는 오일튜브; 및 상기 오일튜브 내에 장착되고, 스크류 형태의 오일유로를 제공하는 펌핑파이프를 포함할 수 있다.

이때, 상기 오일 펌프는 상기 펌핑파이프의 스크류 회전 중심에 압입되어 상기 펌핑파이프를 상기 오일튜브의 내측벽에 밀착 고정하는 지지바를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 오일유로의 유입구는 상기 오일이 유입되는 상기 오일튜브의 흡입구에 연통되고, 상기 오일유로의 토출구는 상기 회전축의 오일통로에 연통될 수 있다.

또한, 상기 토출구는 상기 유입구보다 더 좁은 단면적을 갖을 수 있다.

또한, 상기 오일유로는 상기 유입구에서 상기 토출구로 갈수록 점차 좁아지는 단면적을 갖을 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 압축기는, 오일이 수용되는 챔버를 갖는 케이스; 상기 케이스 내에 회전 가능하게 설치되는 회전자; 내부에 오일통로가 형성되고, 상기 회전자에 의해 회전되는 회전축; 및 상기 회전축의 하단부에 마련되는 오일튜브와, 상기 오일튜브 내에 장착되고 상기 오일이 이동되도록 와류 형태의 오일유로를 제공하는 펌핑파이프를 포함할 수 있다.

이때, 상기 오일유로의 유입구는 상기 오일이 유입되는 상기 오일튜브의 흡입구에 연통되고, 상기 오일유로의 토출구는 상기 오일통로에 연통될 수 있다.

또한, 상기 오일유로는 상기 유입구에서 상기 토출구로 갈수록 점차 좁아지는 단면적을 갖을 수 있다.

본 발명의 실시예들은 스크류 형태의 오일유로를 통해, 압축기 회전축의 낮은 회전력에 의해서도 오일을 원활하게 펌핑할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기를 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 오일펌프의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 오일펌프를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 오일펌프에서 오일의 흐름을 도시한 상태도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일펌프의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

그리고 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기를 도시한 부분 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기(10)는, 케이스(400), 회전자(200), 회전축(300) 및 오일 펌프(100)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 케이스(400)는 상기 압축기(10)의 외관을 형성하는 하우징이고, 상기 케이스(400)의 내부에는 오일(L)이 수용되는 챔버(401)가 형성될 수 있다. 상기 오일(L)은 상기 오일 펌프(100)를 통해 실린더 및 피스톤과 같은 구동장치에 제공될 수 있다.

상기 케이스(400)에는 자장을 형성하는 고정자(410)와, 상기 고정자(410)와 전기적인 상호 작용을 통해 회전되는 회전자(200)와, 상기 회전자(200)와 함께 회전하는 회전축(300)이 마련될 수 있다.

상기 회전자(200)는 다수의 라미네이트가 적층되어 형성된 코어를 포함할 수 있고, 상기 회전자(200)에는 커넥팅 로드를 통해 실린더 내 피스톤에 구동력을 제공하는 상기 회전축(300)이 압입될 수 있다.

상기 회전축(300)은 상기 회전자(200)와 연동하여 회전되는 구조로, 상기 회전축(300)의 하측에는 상기 오일 펌프(100)가 마련될 수 있다. 그리고 상기 회전축(300)의 내부에는 축방향으로 길게 연장된 오일통로(210)가 형성될 수 있다. 상기 오일통로(210)에는 후술하는 상기 오일 펌프(100)의 오일유로(121)가 연통될 수 있다.

도 2는 도 1의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 오일펌프의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 오일펌프를 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 오일펌프에서 오일의 흐름을 도시한 상태도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 펌프(100)는, 오일튜브(110), 펌핑파이프(120) 및 지지바(130)를 포함할 수 있다.

상기 오일튜브(110)는 상기 회전축(300)의 하단부에 마련되고, 중공의 통체 로 제공될 수 있다. 상기 오일튜브(110)의 하단부에는 상기 케이스(400)의 챔버(401) 내 수용된 오일(L)을 흡입하기 위한 흡입구(111)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 흡입구(111)는 상기 케이스(400) 내 상기 오일(L)에 잠겨지도록 위치된다.

상기 오일튜브(110)에는 상기 펌핑파이프(120) 및 상기 지지바(130)가 압입되어 장착될 수 있다. 예컨대, 상기 지지바(130)를 상기 펌핑파이프(120)의 스크류 회전 중심에 삽입하여 상기 오일튜브(110) 내에 압입하면, 상기 지지바(130)와 상기 펌핑파이프(120)는 상기 오일튜브(110) 내에서 서로 밀착되어, 견고하게 고정될 수 있다.

상기 펌핑파이프(120)는 스크류 형태의 오일유로(121)를 제공할 수 있다. 다시 말해, 상기 펌핑파이프(120)는 상기 지지바(130)를 스크류 회전 중심으로 하여, 상기 지지바(130)의 외경면을 따라 상방향으로 회전되는 형태일 수 있다. 이때, 상기 오일유로(121)의 유입구(121a)는 상기 오일튜브(110)의 흡입구(111)에 연통될 수 있고, 상기 오일유로(121)의 토출구(121b)는 상기 회전축(300)의 상기 오일통로(210)에 연통될 수 있다.

이에 따라, 상기 회전자(200)의 회전에 의해 상기 회전축(300)이 회전되면, 상기 케이스(400) 내 상기 오일(L)은 상기 흡입구(111)를 통해 상기 오일튜브(110) 내로 유입된 후, 상기 유입구(121a)를 통과하여 상기 펌핑파이프(120) 내로 진입하고, 상기 펌핑파이프(120)의 내부벽을 따라 상방향으로 회전 이동되면서, 상기 토출구(121b)를 통해 상기 오일통로(210)로 유입될 수 있다.

이와 같이, 상기 오일(L)가 상기 오일유로(121)를 따라 스크류 형태로 회전되면, 원심력에 의해 상기 오일(L)의 이동속도가 증가될 수 있으므로, 상기 회전축(300)이 낮은 회전속도로 회전되더라도, 상기 오일 펌프(100)는 상기 케이스(400) 내 오일(L)을 원활하게 펌핑할 수 있다.

상기 지지바(130)는 상기 펌핑파이프(120)를 상기 오일튜브(110)에 고정하기 위한 결합수단으로, 상기 펌핑파이프(120)의 스크류 회전 중심에 강제 압입되어 상기 펌핑파이프(120)를 상기 오일튜브(110)의 내측벽에 밀착되게 고정할 수 있다.

상기 지지바(130)는 상기 펌핑파이프(120)와 상기 오일튜브(110)를 강제 압입 방식에 의해 상기 오일 펌프(100)를 간단하게 조립할 수 있다. 따라서, 용접에 의한 결합시 오일 펌프의 열변형은 미연에 방지할 수 있고, 체결볼트에 의한 결합시, 체결볼트를 고정하기 위한 체결홀의 가공이 불필요해질 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 압축기(10)에 전원을 인가하면, 상기 회전자(200)가 상기 고정자(410) 내에서 고속으로 회전되고, 상기 회전축(300)은 상기 회전자(200)와 함께 회전하게 된다. 이때, 상기 회전자(200)와 함께 회전하는 상기 펌핑파이프(120)는 원심력을 이용하여 오일(L)을 흡입하여 상승시킬 수 있다.

예컨대, 상기 오일 펌프(100)가 회전되면, 상기 케이스(400)의 챔버(401) 내에 고여있는 오일(L)은, 상기 오일튜브(110)의 흡입구(111)를 통해 상기 오일튜브(110) 내로 흡입되고, 이렇게 흡입된 오일(L)은 상기 펌핑파이프(120)의 유입구(121a)로 유입된 후, 상기 펌핑파이프(120)의 회전력에 의해 원심력을 계속적으로 전달받아, 상기 펌핑파이프(120)를 따라 상기 오일 펌프(100)의 상부로 이동하게 된다.

상기 오일 펌프(100)의 상부로 이동한 오일(L)은 토출구(121b)를 통해, 상기 회전축(300)의 오일통로(210)로 유입된 후, 상기 오일통로(210)를 따라 상기 회전축(300)의 상부측으로 이동하여, 상기 압축기(10)의 피스톤, 실린더, 크랭크 로드 등을 윤활 및 냉각시키게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일펌프의 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 펌프(100')에서, 상기 오일유로(121')는 상기 유입구(121a')에서 상기 토출구(121b')로 갈수록 점차 좁아지는 단면적을 갖을 수 있다. 이때, 상기 토출구(121b')는 상기 유입구(121a')보다 더 좁은 단면적을 갖을 수 있다.

이에 따라, 상기 오일(L)이 상기 유입구(121a')를 통해 상기 펌핑파이프(120') 내로 유입되면, 유입된 상기 오일(L)은 단면적이 점차 줄어드는 상기 오일유로(121')를 따라 이동하면서, 이동속도가 점차 가속될 수 있다. 결국, 상기 오일(L)의 펌핑 압력은 증가될 수 있으며, 상기 회전축(300)에서 낮은 회전력이 제공되더라도, 상기 오일(L)은 상기 오일 펌프(100')를 통해 원활하게 펌핑될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

100 :오일 펌프 110 :오일 튜브
111 :흡입구 120 :펌핑파이프
121 :오일유로 121a :유입구
121b :토출구 130 :지지바
200 :회전자 300 :회전축
400 :케이스

Claims (8)

1. 압축기의 회전자에 의해 회전되는 회전축의 하단부에 마련되는 오일튜브; 및
   상기 오일튜브 내에 장착되고, 스크류 형태의 오일유로를 제공하는 펌핑파이프를 포함하는 압축기의 오일 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 펌핑파이프의 스크류 회전 중심에 압입되어 상기 펌핑파이프를 상기 오일튜브의 내측벽에 밀착 고정하는 지지바를 더 포함하는 압축기의 오일 펌프.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 오일유로의 유입구는 상기 오일이 유입되는 상기 오일튜브의 흡입구에 연통되고,
   상기 오일유로의 토출구는 상기 회전축의 오일통로에 연통되는 압축기의 오일 펌프.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 토출구는 상기 유입구보다 더 좁은 단면적을 갖는 압축기의 오일 펌프.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 오일유로는 상기 유입구에서 상기 토출구로 갈수록 점차 좁아지는 단면적을 갖는 압축기의 오일 펌프.
6. 오일이 수용되는 챔버를 갖는 케이스;
   상기 케이스 내에 회전 가능하게 설치되는 회전자;
   내부에 오일통로가 형성되고, 상기 회전자에 의해 회전되는 회전축; 및
   상기 회전축의 하단부에 마련되는 오일튜브와, 상기 오일튜브 내에 장착되고 상기 오일이 이동되도록 와류 형태의 오일유로를 제공하는 펌핑파이프를 포함하는 오일 펌프를 포함하는 압축기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 오일유로의 유입구는 상기 오일이 유입되는 상기 오일튜브의 흡입구에 연통되고,
   상기 오일유로의 토출구는 상기 오일통로에 연통되는 압축기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 오일유로는 상기 유입구에서 상기 토출구로 갈수록 점차 좁아지는 단면적을 갖는 압축기.

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