KR20240062820A - 밀폐형 왕복동 압축기 - Google Patents

밀폐형 왕복동 압축기 Download PDF

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Abstract

왕복동 압축기가 개시된다. 상기 왕복동 압축기는, 하부에 오일이 저류되는 밀폐 용기와, 밀폐 용기에 수용되는 프레임과, 프레임에 고정되는 실린더와 실린더의 냉매를 압축시키도록 진퇴 운동하는 피스톤을 포함하는 압축 장치와, 프레임에 고정되는 고정자와 고정자의 내측에서 회전하는 회전자를 포함하는 전동 장치와, 회전자에 결합되어 회전자와 함께 회전하고 회전자의 회전운동을 상기 피스톤의 병진 운동으로 전환 시키기 위한 편심부를 포함하는 회전 샤프트와, 회전 샤프트를 둘러싸고 단면이 타원으로 이루어지는 로브 베어링부를 포함하고, 로브 베어링부는 제1 축을 따라 배치되는 장축을 포함하고, 장축은 실린더의 배치 방향을 따라 배치되는 제2 축으로부터 1사 분면에 배치될 수 있다.

Description

밀폐형 왕복동 압축기{HERMETIC RECIPROCATING COMPRESSOR}
본 개시는 로브 베어링 형상의 베어링부에 의해 회전 샤프트가 지지되는 밀폐형 왕복동 압축기에 관한 것이다.
압축기는 모터나 터빈 등을 이용하여 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동 가스를 압축시켜 압력을 높이는 기계적 장치이다. 압축기는 산업 전반에 걸쳐 다양하게 사용될 수 있으며, 냉매 사이클에 사용되는 경우, 낮은 압력의 냉매를 높은 압력의 냉매로 변환시켜 다시 응축기로 전달할 수 있다.
압축기는 선회스크롤이 고정스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤 압축기, 롤링피스톤이 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 로터리 압축기, 및 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동 압축기로 구분될 수 있다.
왕복동 압축기는 실린더에서 발생하는 압력에 의한 하중을 회전 샤프트의 반경 방향으로 지지하는 저널 베어링과 축 방향으로 지지하는 트러스트 베어링을 포함한다. 왕복동 압축기는 특성상 저널 베어링에 작용하는 최대 하중이 특정 방향으로 반복적으로 작용한다. 이에 따라 저널 베어링의 최소 유막 두께도 항상 일정한 방향에서 형성된다.
본 개시에서는, 회전 샤프트가 로브 베어링부에 의해 지지됨에 따라 왕복동 압축기의 성능 및 신뢰성을 개선할 수 있는 밀폐형 왕복동 압축기를 제공한다.
본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기는, 하부에 오일이 저류되는 밀폐 용기; 상기 밀폐 용기에 수용되는 프레임; 상기 프레임에 고정되는 실린더와, 상기 실린더의 냉매를 압축시키도록 진퇴 운동하는 피스톤을 포함하는 압축 장치; 상기 프레임에 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 내측에서 회전하는 회전자를 포함하는 전동 장치; 상기 회전자에 결합되어 상기 회전자와 함께 회전하고, 상기 회전자의 회전운동을 상기 피스톤의 병진 운동으로 전환 시키기 위한 편심부를 포함하는 회전 샤프트; 및 상기 회전 샤프트를 둘러싸고 단면이 타원으로 이루어지는 로브 베어링부를 포함할 수 있다. 상기 로브 베어링부는 제1 축을 따라 배치되는 장축을 포함할 수 있다. 상기 장축은 상기 실린더의 배치 방향을 따라 배치되는 제2 축으로부터 1사 분면에 배치될 수 있다.
상기 실린더의 배치 방향은 상기 로브 베어링부의 중심축에 대하여 수직하게 배치될 수 있다.
상기 로브 베어링부는 상기 장축이 상기 회전 샤프트가 회전하는 방향으로 상기 실린더의 중심축으로부터 30도 내지 70도 사이에 배치될 수 있다.
상기 로브 베어링부는 내벽이 제1 로브 베어링과 상기 제1 로브 베어링에 간격을 두고 배치된 제2 로브 베어링일 수 있다.
상기 제1 로브 베어링은 상기 회전 샤프트의 제1 부분에 대응할 수 있다. 상기 제2 로브 베어링은 상기 회전 샤프트의 제1 부분의 하측에 위치하는 제2 부분에 대응할 수 있다.,
상기 로브 베어링부의 장축은 상기 로브 베어링부의 단축에 대하여 1.1배 내지 2.0배일 수 있다.
상기 로브 베어링부의 내벽은 원통형 홀에 타원형의 형상을 가지도록 금속 재료가 코팅될 수 있다.
상기 로브 베어링부의 내벽은 장축을 기준으로 대칭 배치되는 2개의 원호벽을 포함할 수 있다.
상기 회전 샤프트는, 중공부에 고정 배치되고 상기 밀폐 용기의 저부에 저유된 오일을 상승시키기 위한 나선 돌기를 포함하는 고정 샤프트; 상기 중공부의 상단에 연통되고 상기 회전 샤프트의 내측에 길이 방향으로 형성되는 오일 통로; 및 상기 오일 통로와 상기 회전 샤프트의 외부를 연통시키는 급유홀;을 포함할 수 있다.
상기 회전 샤프트의 하단은 오일에 잠기도록 상기 밀폐 용기의 하면과 인접하게 배치될 수 있다.
본 개시의 일 예에 따른 가전기기는 냉매를 이용한 외부와의 열 교환을 통해 온도를 조절할 수 있다. 상기 가전기기는 왕복동 압축기를 포함할 수 있다. 상기 왕복동 압축기는, 하부에 오일이 저류되는 밀폐 용기; 상기 밀폐 용기에 수용되는 프레임; 상기 프레임에 고정되는 실린더와, 상기 실린더의 냉매를 압축시키도록 진퇴 운동하는 피스톤을 포함하는 압축 장치; 상기 프레임에 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 내측에서 회전하는 회전자를 포함하는 전동 장치; 상기 회전자에 결합되어 상기 회전자와 함께 회전하고, 상기 회전자의 회전운동을 상기 피스톤의 병진 운동으로 전환 시키기 위한 편심부를 포함하는 회전 샤프트; 및 상기 회전 샤프트를 둘러싸고 단면이 타원으로 이루어지는 로브 베어링부를 포함할 수 있다. 상기 로브 베어링부는 제1 축을 따라 배치되는 장축을 포함할 수 있다. 상기 장축은 상기 실린더의 배치 방향을 따라 배치되는 제2 축으로부터 1사 분면에 배치될 수 있다.
상기 가전기기는 냉장고 또는 냉동고 중 어느 하나일 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기의 내부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기의 로브 베어링부와 회전 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 표시된 B-B'선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기의 회전 샤프트의 회전 궤적을 나타낸 그래프이다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
본 개시에서 사용한 '선단', '후단', '상부', '하부', '상단', '하단' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
본 개시에서 사용한 '동일하다'는 표현은 완전하게 일치하는 것뿐만 아니라, 가공 오차 범위를 감안한 정도의 상이함을 포함한다는 것을 의미한다.
한편, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 개시의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다. 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기는 냉동사이클의 압축, 응축, 팽창, 증발의 네 가지 행정 중 압축 행정을 수행할 수 있다. 냉동사이클은 냉매가 왕복동 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 순환하면서 발생될 수 있다.
본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기는 냉매가스를 고온고압의 상태로 압축하여 배출하며, 왕복동 압축기에서 배출되는 고온고압의 냉매가스는 응축기로 유입된다. 응축기에서는 압축기에서 압축된 냉매를 액상으로 응축하며, 응축과정을 통해 주위로 열을 방출하게 된다. 팽창밸브는 응축기에서 응축된 고온고압 상태의 냉매를 저압 상태의 팽창시킬 수 있다. 증발기는 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 증발잠열을 이용하여 피 냉각 물체와 열교환에 의하여 냉동효과를 달성하면서 증발하여 저온저압 상태의 냉매가스를 왕복동 압축기로 복귀시키는 기능을 하며, 이러한 사이클을 통해 실내공간의 공기 온도를 조절할 수 있게 된다.
이러한 왕복동 압축기를 구비하는 가전기기는 에어컨, 냉장고, 냉동고 중 하나일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기를 구비하는 다양한 가전기기에 사용될 수 있다. 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기는 상술한 가전기기 뿐만 아니라, 압축기를 포함하는 다양한 기기에 사용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기의 내부를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 왕복동 압축기(1)는 밀폐 용기(2)와, 밀폐 용기(2) 내부에 수용되는 프레임(3)과, 압축 장치(4)와, 전동 장치(5)와, 회전 샤프트(6)와, 회전 샤프트(6)를 회전 가능하게 지지하는 로브 베어링부(7)를 포함할 수 있다.
밀폐 용기(2)는 상부용기(21)와 하부용기(22)를 포함할 수 있다. 상부용기(21)와 하부용기(22)는 용기(2)의 내부 공간을 밀폐하도록 결합될 수 있다.
하부용기(22)에는 왕복동 압축기(1)의 여러 구성 부품들 간의 윤활 및 냉각을 위한 오일(24)이 저유될 수 있다. 오일(24)은 회전 샤프트(40)를 통해 상승되어 각 구성 부품들로 공급될 수 있다.
프레임(3)은 상부 일측에 압축 장치(4)가 배치될 수 있다. 프레임(3)은 압축 장치(4)의 실린더(41)와 일체로 형성될 수 있다. 프레임(3)은 하부에 로브 베어링부(7)가 배치될 수 있다. 프레임(3)은 로브 베어링부(7)와 일체로 형성될 수 있다.
압축 장치(4)는 실린더(41)와, 냉매를 압축하는 피스톤(42)과, 전동 장치(6)에서 생성되는 구동력을 피스톤(42)으로 전달하는 커넥팅 로드(43)를 포함할 수 있다.
실린더(41)는 내부에 원통형으로 마련되는 압축실(411)을 가질 수 있다. 압축실(411)에는 피스톤(42)이 왕복 가능하게 이동하도록 삽입될 수 있ㄷ.
피스톤(42)은 실린더(41)의 압축실(411)에 삽입되어 전동 장치(5)에 의해 왕복 운동할 수 있다. 이에 따라, 실린더(41)의 압축실(411)에 수용된 냉매는 압축될 수 있다.
커넥팅 로드(43)는 일단부가 회전 샤프트(6)의 편심부(61)에 연결되고 타단부가 실린더(41)의 압축실에 삽입된 피스톤(42)에 연결될 수 있다. 커넥팅 로드(43)는 전동 장치(5)의 회전자(52)의 회전운동을 실린더(41)의 압축실(411) 내에 배치된 피스톤(42)의 직선 왕복운동으로 전환할 수 있다.
전동 장치(5)는 압축 장치(4)를 작동시키기 위한 구동력을 생성할 수 있다. 전동 장치(5)는 프레임(3)에 고정되는 고정자(51)와, 고정자(51)의 내측에서 회전하는 회전자(52)를 포함할 수 있다. 회전자(52)는 내측에 회전 샤프트(6)가 수용될 수 있는 중공을 포함한다. 회전 샤프트(6)는 회전자(52)의 중공에 압입되고, 회전자(52)와 함께 회전할 수 있다.
회전 샤프트(6)는 회전자(52)가 회전 시 회전자(52)와 함께 회전할 수 있다. 회전 샤프트(6)는 상측에 커넥팅 로드(43)의 일단과 연결되는 편심부(61)를 포함할 수 있다.
편심부(61)는 회전 샤프트(40)의 회전 중심축에서 편심 배치될 수 있다. 편심부(61)는 커넥팅 로드(43)에 의해 피스톤(22)에 연결된다. 따라서, 회전 샤프트(6)의 회전 운동은 피스톤(22)의 직선 병진 운동으로 전환될 수 있다.
편심부(61)의 하측에는 반경 방향으로 연장되는 원판부(62)가 형성될 수 있다. 원판부(62)와 프레임(3) 사이에는 회전 샤프트(6)가 원활하게 회전하게 함과 동시에 회전 샤프트(6)의 축 방향 하중을 지지하는 트러스트 베어링(63)이 배치될 수 있다.
회전 샤프트(6)는 내측에 마련된 중공부를 통해 하부용기(21)에 저유된 오일(24)을 상승시킬 수 있다. 회전 샤프트(6)의 중공부에는 고정 샤프트(64)가 삽입될 수 있다.
고정 샤프트(64)는 고정 부재(65)에 의해 고정자(51)에 고정될 수 있다. 따라서, 고정 샤프트(50)는 회전 샤프트(6)가 회전 시에도 회전하지 않을 수 있다. 본 개시에서 고정 부재(65)는 고정자(51)에 고정되는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않고 프레임(3) 또는 밀폐 용기(2) 내부의 일부에 결합될 수 있다.
고정 샤프트(64)의 외주면에는 회전 샤프트(6)의 내주면과 함께 하부용기(22)에 저수된 오일(24)을 상승시키는 회전 날개(641)가 형성될 수 있다. 따라서, 회전 샤프트(6)가 회전하면, 오일(24)은 회전 샤프트(6)에의 점착력에 의해 회전 샤프트(6)의 회전 방향으로 회전하면서 고정 샤프트(64)에 형성된 나선 돌기(461)를 따라 상승할 수 있다.
고정 샤프트(64)를 따라 상승한 오일(24)은 회전 샤프트(6)의 내측에 마련된 오일 통로(66)를 통해 원판부(62)의 상면으로 이송될 수 있다. 이어서 오일(24)은 오일 통로(66)와 회전 샤프트(6)의 외부를 연통시키는 급유홀(661)로 토출되어 회전 샤프트(6)의 외주면을 따라 흘러내릴 수 있다.
회전 샤프트(6)의 외주면에는 흘러내리는 오일(24)을 가이드 하는 나선 홈(67, 도 2 참조)이 형성될 수 있다. 이 경우, 오일(24)은 회전 샤프트(6)와 로브 베어링부(7) 사이를 윤활 및 냉각한 후 하부용기(22)에 다시 저유될 수 있다.
로브 베어링부(7)는 프레임(3)과 일체로 형성될 수 있다. 로브 베어링부(7)는 회전 샤프트(6)를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 회전 샤프트(6)를 둘러쌀 수 있다. 로브 베어링부(7)와 회전 샤프트(6) 사이에는 오일(24)이 채워질 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기의 로브 베어링부를 상세히 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기의 로브 베어링부와 회전 샤프트를 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2에 표시된 B-B'선을 따라 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 개시의 일 예에 따른 왕복동 압축기의 회전 샤프트의 회전 궤적을 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 로브 베어링부(7)는 회전축(6)의 각 부분과 대응하는 제1 로브 베어링(71)과 제2 로브 베어링(72)으로 구분될 수 있다. 제1 로브 베어링(71) 및 제2 로브 베어링(72)은 로브 베어링부(7)에 의해 둘러싸인 부분 중에서 상부(68) 및 하부(69)에 각각 대응하는 로브 베어링부(7)의 내벽일 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 로브 베어링(71)은 단면이 대략 타원형으로 이루어질 수 있다. 제2 로브 베어링(72)의 단면은 제1 로브 베어링(71)의 단면과 동일할 수 있다. 제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)는 회전 샤프트(6)가 관통하는 원통형 홀에 타원형의 형상을 가지도록 금속 재료가 코팅되어 형성될 수 있으나, 형성 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
회전 샤프트(6)가 회전할 때 실린더(41)의 압축실(411)에서 발생하는 압력으로 인해 회전 샤프트(6)에 일정한 방향으로 주기적인 하중이 작용할 수 있다. 제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)에는 회전 샤프트(6)가 하중을 받는 일정한 방향으로 압력이 가해질 수 있다.
회전 샤프트(6)에 의해 제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)에 압력이 가해지는 방향은 도 3과 같이 실린더의 중심축(SA)으로부터 회전 샤프트(6)가 회전하는 방향(예를 들면, 도 3을 기준으로 할 때 반시계 방향)으로 소정 각도(α)에 위치할 수 있다. 여기서, 실린더의 중심축(SA)이 배치되는 방향은 실린더(41)가 배치된 방향일 수 있다.
제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)의 장축(major axis)(73)은 압력이 가해지는 방향을 따라 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)의 단축(minor axis)(74)은 압력이 가해지는 방향에 대하여 수직으로 배치될 수 있다. 이 경우, 장축(73)의 길이는 단축(74)의 길이에 대하여 1.1배 내지 2.0배일 수 있다. 로브 베어링부(7)의 내벽은, 장축(73)을 기준으로 대칭 배치되는 2개의 원호벽을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)의 장축(73)은 실린더의 중심축(SA)으로부터 회전 샤프트(6)가 회전하는 방향으로 1사 분면(0도를 초과하는 각도부터 90도 미만의 각도 범위 사이)에 위치할 수 있다.
제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)에 가해지는 압력이 최대가 되는 방향은 도 4에 도시된 회전 샤프트(6)의 회전 궤적을 통해 알 수 있다. 4를 참조하면, 제1 로브 베어링(71)에 대응하는 회전 샤프트(6)의 상부(68)의 회전 궤적 중 로브 베어링부(7)의 중심(C)으로부터 멀어지는 영역(D1)이 제1 축(A1)과 제2 축(A2) 사이에 위치할 수 있다.
제1 축(A1)은 제1 로브 베어링(71)에 대응하는 회전 샤프트(6)의 상부(68)의 회전 궤적(L1)은 로브 베어링부(7)의 중심(C)을 지나는 가상의 축일 수 있다. 제2 축(A2)은 제1 축(A1)에 평행하지 않게 로브 베어링부(7)의 중심(C)을 지나는 가상의 축일 수 있다. 제1 축(A1) 및 제2 축(A2)은 로브 베어링부(7)의 중심축에 대하여 수직하게 배치될 수 있다.
제1 축(A1)은 회전 샤프트(6)의 회전 방향(예를 들면, 도 4를 기준으로 할 때 시계 방향)으로 약 30도에 위치할 수 있다. 제2 축(A2)은 회전 샤프트(6)의 회전 방향(예를 들면, 도 4를 기준으로 할 때 시계 방향)으로 약 70도에 위치할 수 있다. 이 경우, 실린더(41)의 중심축(SA, 도 3 참조)의 배치 방향은 로브 베어링부(7)의 중심을 지나 0도 방향으로 배치될 수 있다.
회전 샤프트(6)가 회전하는 동안, 회전 샤프트(6)의 상부(68)는 회전 샤프트(6)에 작용하는 하중에 의해 휘어져 약 30도에서 약 70도 사이의 각도 범위에서 로브 베어링부(7)의 내벽 즉, 제1 로브 베어링(71)에 가장 인접하게 위치할 수 있다.
이 경우, 제1 로브 베어링(71)이 배치되는 위치에 진원 형태의 저널 베어링이 배치되면 회전 샤프트(6)의 상부(68)와 제1 로브 베어링(71) 사이에 형성되는 유막의 두께가 최소가 된다. 이 경우, 회전하는 회전 샤프트(6)의 상부(68)는 의도치 않게 저널 베어링에 충돌할 수 있고, 회전 샤프트(6)의 상부(68)와 저널 베어링 사이의 압력이 급격히 상승하여 플레이 저널 베어링의 수명이 감소하고 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 개시에서는 제1 로브 베어링(71)의 장축(73)이 회전 샤프트(6)의 회전 방향으로 약 30도에 위치하는 제1 축(A1)과 회전 샤프트(6)의 회전 방향으로 약 70도에 위치하는 제2 축(A2) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 회전 샤프트(6)의 상부(68)와 제1 로브 베어링(71) 사이의 압력이 최대가 되는 부분의 유막 두께는 저널 베어링의 경우보다 더 넓게 유지될 수 있다. 따라서, 회전 샤프트(6)의 상부(68)가 제1 로브 베어링(71)에 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 회전 샤프트(6)의 상부(68)와 저널 베어링 사이의 압력이 감소되어 제1 로브 베어링(71)의 수명을 늘릴 수 있고 신뢰성이 개선될 수 있다.
또한, 제2 로브 베어링(72)에 대응하는 회전 샤프트(6)의 하부(69)의 회전 궤적 중 로브 베어링부(7)의 중심(C)으로부터 멀어지는 영역(D2)이 제1 축(A1)과 제2 축(A2) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 제2 로브 베어링(72)은 제1 로브 베어링(71)과 마찬가지로 회전 샤프트(6)의 하부(69)와 제2 로브 베어링(72) 사이의 압력이 최대가 되는 부분의 유막 두께는 저널 베어링의 경우보다 더 넓게 유지될 수 있다.
이와 같이, 제1 및 제2 저널 베어링(71, 72)과 회전 샤프트(6) 사이에 압력이 최대가 되는 부분에 채워진 오일(24)의 최소 유막 두께가 증가할 수 있으므로, 회전 샤프트(6)의 진동이 최소화될 수 있고 회전 샤프트(6)를 회전 가능하게 지지하는 전동 장치(5)의 성능도 향상될 수 있다. 또한, 오일(24)의 최소 유막 두께가 증가함에 따라, 회전 샤프트(6)와 제1 및 제2 로브 베어링(71, 72)의 사이에 채워진 오일(24)에 의한 회전 샤프트(6)의 마찰 손실이 감소될 수 있다. 이에 따라, 왕복동 압축기(1)의 전체 효율 및 신뢰성이 개선될 수 있다.
이상에서는 본 개의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
1: 왕복동 압축기 2: 밀폐 용기
3: 프레임 4: 압축 장치
5: 전동 장치 7: 로브 베어링부
71: 제1 로브 베어링 72: 제2 로브 베어링

Claims (15)

  1. 하부에 오일이 저류되는 밀폐 용기;
    상기 밀폐 용기에 수용되는 프레임;
    상기 프레임에 고정되는 실린더와, 상기 실린더의 냉매를 압축시키도록 진퇴 운동하는 피스톤을 포함하는 압축 장치;
    상기 프레임에 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 내측에서 회전하는 회전자를 포함하는 전동 장치;
    상기 회전자에 결합되어 상기 회전자와 함께 회전하고, 상기 회전자의 회전운동을 상기 피스톤의 병진 운동으로 전환 시키기 위한 편심부를 포함하는 회전 샤프트; 및
    상기 회전 샤프트를 둘러싸고 단면이 타원으로 이루어지는 로브 베어링부를 포함하고,
    상기 로브 베어링부는 제1 축을 따라 배치되는 장축을 포함하고,
    상기 장축은 상기 실린더의 배치 방향을 따라 배치되는 제2 축으로부터 1사 분면에 배치된, 왕복동 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더의 배치 방향은 상기 로브 베어링부의 중심축에 대하여 수직하게 배치된, 왕복동 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로브 베어링부는 상기 장축이 상기 회전 샤프트가 회전하는 방향으로 상기 실린더의 중심축으로부터 30도 내지 70도 사이에 배치된, 왕복동 압축기.
  4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로브 베어링부는 내벽이 제1 로브 베어링과 상기 제1 로브 베어링에 간격을 두고 배치된 제2 로브 베어링인, 왕복동 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 로브 베어링은 상기 회전 샤프트의 제1 부분에 대응하고,
    상기 제2 로브 베어링은 상기 회전 샤프트의 제1 부분의 하측에 위치하는 제2 부분에 대응하는, 왕복동 압축기.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로브 베어링부의 장축은 상기 로브 베어링부의 단축에 대하여 1.1배 내지 2.0배인, 왕복동 압축기.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로브 베어링부의 내벽은 원통형 홀에 타원형의 형상을 가지도록 금속 재료가 코팅된, 왕복동 압축기.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로브 베어링부의 내벽은 장축을 기준으로 대칭 배치되는 2개의 원호벽을 포함하는, 왕복동 압축기.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 샤프트는,
    중공부에 고정 배치되고 상기 밀폐 용기의 저부에 저유된 오일을 상승시키기 위한 나선 돌기를 포함하는 고정 샤프트;
    상기 중공부의 상단에 연통되고 상기 회전 샤프트의 내측에 길이 방향으로 형성되는 오일 통로; 및
    상기 오일 통로와 상기 회전 샤프트의 외부를 연통시키는 급유홀;을 포함하는, 왕복동 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전 샤프트의 하단은 오일에 잠기도록 상기 밀폐 용기의 하면과 인접하게 배치되는, 왕복동 압축기.
  11. 냉매를 이용한 외부와의 열 교환을 통해 온도를 조절하는 가전기기에 있어서,
    상기 가전기기는 왕복동 압축기를 포함하고,
    상기 왕복동 압축기는,
    하부에 오일이 저류되는 밀폐 용기;
    상기 밀폐 용기에 수용되는 프레임;
    상기 프레임에 고정되는 실린더와, 상기 실린더의 냉매를 압축시키도록 진퇴 운동하는 피스톤을 포함하는 압축 장치;
    상기 프레임에 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 내측에서 회전하는 회전자를 포함하는 전동 장치;
    상기 회전자에 결합되어 상기 회전자와 함께 회전하고, 상기 회전자의 회전운동을 상기 피스톤의 병진 운동으로 전환 시키기 위한 편심부를 포함하는 회전 샤프트; 및
    상기 회전 샤프트를 둘러싸고 단면이 타원으로 이루어지는 로브 베어링부를 포함하고,
    상기 로브 베어링부는 제1 축을 따라 배치되는 장축을 포함하고,
    상기 장축은 상기 실린더의 배치 방향을 따라 배치되는 제2 축으로부터 1사 분면에 배치된, 가전기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실린더의 배치 방향은 상기 로브 베어링부의 중심축에 대하여 수직하게 배치되고,
    상기 로브 베어링부는 상기 장축이 상기 회전 샤프트가 회전하는 방향으로 상기 실린더의 중심축으로부터 30도 내지 70도 사이에 배치된, 가전기기.
  13. 제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로브 베어링부의 내벽은 원통형 홀에 타원형의 형상을 가지도록 금속 재료가 코팅된, 가전기기.
  14. 제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로브 베어링부의 내벽은 장축을 기준으로 대칭 배치되는 2개의 원호벽을 포함하는, 가전기기.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 가전기기는 냉장고 또는 냉동고 중 어느 하나인 가전기기.
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US9021937B2 (en) * 2009-03-24 2015-05-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Reciprocating compressor
KR101483519B1 (ko) * 2012-05-15 2015-01-16 삼성전자 주식회사 밀폐형 왕복동 압축기
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