KR860000977B1 - 수평형 압축기(水平型壓縮機) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수평형 압축기(水平型壓縮機)

제 1 도는 종래 기술의 한가지 예를 표시한 수평형 압축기의 수직방향 단면도.

제 2 도는 본 발명의 한가지 실시예에 따르는 수평형 압축기의 수직방향 단면도.

제 3 도는 제 2 도에 도시한 펌프실 주변 부근의 수직 방향 확대 단면도로서, 펌프실의 용적(容積)이 증가하는데 따르는 윤활유(潤滑油)흐름을 표시하고 있다.

제 4 도는 제 2 도에 도시한 펌프실 주변 부근의 수직방향 확대 단면도로서, 흡입구에 더 추가되는 공간이 없다고 가정하고 펌프(pump)실의 용적이 줄어드는데 따라 운활유가 방출되어 흐르는 것을 표시한 것이다.

제 5 도는 제 4 도에서 화살표 V의 방향에서 본 그림이다.

제 6 도는 제 2 도에 도시한 펌프실의 주변 부근의 수직 방향 단면도로서, 펌프실의 용적이 줄어드는데 따라 윤활유가 방출(放出)되어 흐르는 것을 표시한 것이다.

제 7 도는 제 6 도에서 화살표 VII의 방향으로 본 그림이다.

제 8 도는 본 발명에 따르는 수평형 압축기의 윤활유의 흐르는 량과 농적 점도(粘度) 특성과의 관계를 그래프로 나타낸 것으로서 흡입구에 공간을 추가함으로서 나타나는 영향을 표시하고 있다.

본 발명은 냉장고라든가 또, 냉방장치에 사용하기에 적합한 수평형 압축기에 관한 것이며, 더 구체적으로 말하면 충분한 량의 윤활유가 공급될 수 있게한 수평형 압축기에 관한 것이다.

제 1 도를 참조하여 종래의 공지인 수펑형 압축기의 한가지 예를 설명한다.

제 1 도에시 번호 1은 윤활유의 용기(容器) 역할도 겸하고 있는 케이스(case)로서 전기 모우터(22)와 압축기 부분(23)이 그 속에 조립되어 있다.

이 전기 모우터(22)는 고정자(固定子)(19)와 회전자(回轉子)(20)으로 구성되어 있다. 크랭크(crank) 3과 한쪽 끝에다 구멍을 뚫어 중공(中空)으로 만든 회전축 4는 회전자(20)의 중심에 박혀 있다.

압축기 부분(23)은 실린더(cylinder)(2), 회전축(4), 실린더(2)의 양쪽에 설치되어서 회전축(4)의 베어링(bearing)의 역할과 실린더(2)의 측면벽의 역할을 겸하고 있는 측판(側板)(5)와 (6), 측판(5)와 (6)과 실린더(2)를 연결 고정하는 볼트(bolt)(21), 실린더(2)의 안쪽 측면에 따라 편심회전(偏心回轉)을 하고 크랭크(3)에 고정된 로올러(roller)(7), 그의 아래쪽 면은 실린더(3)의 구멍(8)안에 있는 스프링(9)의 누르는 힘에 의하여 눌러져 있고 윗쪽 면은 로울러(7)에 접하여 실린더(2)내에서 왕복 운동을 하는 날개(10), 실린더(2)와 구멍(8), 그리고 측판(5)와 (6)으로 구성되는 날개(10)의 뒤쪽 공간에 의하여 정하여지는 펌프실(12)로 구성되어 있다. 측판(5)는 케이스(1)로 부터 운활유(13)을 빨아들여서 펌프실(12)로 보내기 위한 흡입구(吸入口)(14)가 같이 형성된다. 그리고 측판(6)은 펌프실(12)로 부티 윤활유를 윤활유 송유관(送油管)(15)로 보내기 위한 배출구(排出口)(16)이 같이 형성된다. 윤활유는 윤활유 송유관(15)를 통하여 회전축(4)의 한쪽 끝에 형성되어 있는 구멍(17)에 보내지고 다음에는 송출구(送出口)(18)을 통하여 윤활유가 필요한 부분에 보내진다.

상기와 같은 구조의 수평형 압축기에서 날개(10)은 수평형 압축기가 구동될때에 회전축(4)와 더불어 회전하는 로울러(7)에 날개(10)의 앞쪽이 닿아있고 날개(10)의 뒤쪽은 스프링(9)에 의하여 누르고 있으므로, 이 날개(10)은 회전축(4)가 회전할 때에 실린더(2)의 구멍(8)내에서 왕복운동을 한다. 결과적으로 냉매(冷媒)의 흡입구(도시되어 있지 않음)을 통하여 압축기로 흘러들어온 냉매는 냉매의 배출구(도시되어 있지 않음)를 통하여 방출이 된다.

한편, 날개(10)의 왕복 운동은 펌프실(12)의 변화가 일어나게 하여 펌프 작용이 가능하게 한다. 더 구체적으로 설명하면 펌프실(12)의 용적이 증가할 때에 윤활유(13)은 흡입구(14)를 통하여 펌프실(12)내로 흡입되고 펌프실의 용적이 감소할 때에 윤활유(13)은 펌프실(12)로 부터 윤활유의 송유관(15)를 통하고 또 구멍(17)과 송출구(18)을 통하여 윤활유가 필요한 곳에 공급된다.

이상 설명한 구조와 동작을 하는 수평형 압축기는 약간의 단점이 있다.

더 구체적으로 설명하면 위에서 설명한 바와 같이 윤활유(13)은 케이스(1)로 부터 흡입구(14)를 통하여 펌프실(12)내로 흡입됩다. 이때에,송유관(15)내의 윤활유도 역시 펌프실(12)내로 흡입되어 빨아드리게 된다. 이것은 결국 송유관(15)내의 윤활유가 거꾸로 흐르는 경우가 된다. 또한, 펌프실(12)내의 용적이 감소하고 있을 때에 윤활유는 송출구(16)을 통하여 송유관(15)내로 송출된다, 이때에도 동시에 윤활유는 흡입구(14)를 통하여 케이스(1)쪽으로 방출이 되고, 이것은 윤활유과 거꾸로 흐르게 되는 원인이 된다.

특히 윤활유의 흐름에 대한 저항력은 윤활유가 회전축(4)의 중심축 쪽으로 흘러가야할 필요가 있으므로 송유관(15)와 윗쪽 부분에서 나타나는 저항 때문에 송출구(16)의 측면에서 커지게 되고 따라서 윤활유는 흡입구 쪽으로 거꾸로 흐르게 되어 회전축(4)의 중심 축에 도달하기가 어렵게 된다. 이것은 충분한 양의 윤활유가 구멍(17)에 공급될 수 없다는 문제에 봉착하게 한다.

본 발명은 이상 설명한 종래 기술의 단점을 제거하기 위해서 개발된 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 윤활유가 필요한 곳에 충분한 양의 윤활유를 공급할 수 있는 수평형 압축기를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따르면 실린더와, 크랭크가 있는 회전축, 실린더의 안쪽 측벽에 따라서 펀심 회전을 할수 있게 고정된 로올러, 로올러에 접하여서 실린더의 구멍내에서 왕복운동을 하는 날개와, 한쪽 측판에는 윤활유를 흡입하기 위한 흡입구가 형성되어 있고, 다른 쪽의 측판에는 운활유를 송출하기 위한 배출구가 형성되어 있으며, 실린더의 앙쪽에 대향하여 설치되어 있는 2개의 측관, 날개의 뒷면과 실린더의 구멍,그리고 2개의 측판으로 정하여지는 펌프실들에 의하여 구성되는 이러한 압축기 부분과 전동기가 윤활유의 용기 역할도 겸하고 있는 케이스내에 함께 설치되어 구성된 수평형 압축기를 제공한다.

회전축의 회전에 의한 날개의 왕복 운동에 따르는 펌프 작용은 윤활유를 압력을 가하여 케이스로부터 흡입구를 통하여 펌프실로 빨아들이고 또, 윤활유를 압력을 가해서 배출구를 통해서 회전축의 한쪽끝 부분으로 윤활류 통로를 통하여 보낸다. 여기서 개량이 된 곳은 흡입구라 테이퍼(taper)를 지게해서 펌프실에 바로 가까운 쪽의 직경을 작게하고, 케이스쪽의 직경을 크게 형성하였으며, 또 배출구에도 테이퍼를 지게해서 윤활유의 통로 쪽의 직경을 작게하고 펌프실에 바로 가까운 곳의 직경은 크게 형성하였으며, 또 최소한 흡입구 측에다 광간을 만들어 흡입구의 직경이 작은 부분과 연결되게 한 것이다.

또, 한가지 추가된 특징은 테이퍼 형태로 된 흡입구 측의 직경이 작은 곳의 단면적 보다 더 작게한 것이다. 이러한 특징의 효과에 의하여 압축기는 윤활유가 순방향으로 흐를때(직경이 큰 쪽에서 직경이 작은 쪽으로 흐를때)에는 윤활류의 흐름에 대한 저항이 작아지고, 윤활유가 역방향으로 흐를때(직경이 작은 쪽에서 직경이 큰 쪽으로 흐를때)에는 운활유의 흐름에 대한 저항이 증가하게 된다.

다음에는 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

제 2 도에 도시한 수평형 압축기는 본 발명의 한가지 실시예를 표시한 것이며, 제 1 도에서와 같은 부분은 같은 부호로 표시하였다. 제 2 도에 도시한 수평형 압축기는 윤활유의 용기를 겸하고 있는 케이스(1)과 케이스(1)내에 설치된 전기 모오터(22), 그리고 압축기 부분(23A)로 구성되어 있다. 이 압축기 부분(23A)은 실린더(2A)와 크랭크(3)이 있는 회전축(4), 실린더(2A)의 안쪽 측벽을 따라 편심 회전을 하게끔 크랭크(3)에 고정된 로올러(7), 로올러(7)에 맞닿아 실린더(2A)의 구멍(8)내에서 왕복운동을 하는 날개(10), 실린더(2A)의 한쪽 옆에 설치되어 있고, 직경이 작은 부분에 인접하여 공간(35)가 형성된 테이퍼 형태와 흡입구(32)(후에 더 상세하게 설명한다)가 형성되어 있는 측면(5A), 실린더(2A)의 다른 쪽 옆에서 설치되어 있고 직경이 작은 부분에 인접하여 공간(37)이 형성된 테이퍼 형태의 배출구(34)(후에 더 상세하게 설명한다)가 형성되어 있는 측판(6B), 측판(6B)의 한쪽에 고정되고 회전축(4)에 형성된 구멍(17)의 개구부에 구멍(25)가 있으며, 중앙부근에 형성된 측판 덮개(24), 배출구(34)를 통하여 배출되는 윤활유를 구멍(17)에 공급하기 위하여 측판(24)의 출구(25)에 연결되어 있는 공간(37)을 포함하는 윤활유의 통로(33) 날개10)의 뒷면(11)과 실린더(2A)의 구멍(8), 그리고 측판(5A)와 (6B), 그리고 또, 스프링을 고정하는 구멍의 아래쪽에 설치되어 있는 기밀(氣密) 마개(31)에 의하여 정하여 지는 펌프실(12)로 구성되어 있다.

다음에는, 제 3 도를 참조하여 흡입구(32)와 배출구(34)에 대하여 설명한다. 흡입구(32)는 펌프실(12)쪽에 직경이 작은 구멍이 나게하고 케이스 쪽에는 직경이 큰 구멍이 나게한 테이퍼 형태로 되어있다. 그리고, 공간(35)가 직경이 작은 구멍 부분에 연결되어 있다.

한편, 배출구(34)는 역시 윤활유의 이송통로(33)쪽에 직경이 작은 구멍이 나게하고, 펌프실(12)쪽에는 직경이 큰 구멍이 나게한 테이퍼 형태로 되어 있다. 그리고, 공간(37)이 직경이 작은 구멍 부분에 연결되어 있다. 흡입구의 직경이 작은 부분의 직경은 배출구의 직경이 작은 부분의 직경보다 더 작다.

이상과 같이 하여 구성된 본 발명에 따르는 수평형의 압축기의 동작에 대하여 설명한다. 전기 모우터(22)가 동작하여 회전축(4)가 회전하면 로올러(7)이 회전축(4)와 함께 회전한다. 그러면 날개(10)의 윗쪽 끝이 로올러(7)에 닿아있고 또, 날개(10)의 아래쪽 끝은 스프링(9)에 의하여 밀리고 있으므로 날개(10)이 실린더(2A)의 구멍(8)내에서 왕복운동을 하게된다. 그러면, 냉매의 흡입구(도면에는 도시되어 있지 않음)를 통하여 실린더(2A)내로 흘러 들어온 냉매는 압축이 되어 냉매의 배출구(도면에는 도시되어 있지 않음)을 통하여 외부로 배출된다.

날개(10)의 왕복운동에 의하여 펌프실(12)의 용적이 증가할 때에는 케이스(1)내의 윤활유가 제 3 도의 화살표로 표시된 방향으로 케이스(1)로 부터 펌프실(12)로 흡입력에 의해 빨리 들어가게 된다. 이때에 배출구(34)를 통하여서도 역시 빨려 들어가게 된다. 그러나, 공간(37)에서 팽창되었던 윤활유의 흐름이 입구가 된 배출구(34)의 직경이 작은 부분의 단면(端面)에 의하여 좁아지게 되므로, 윤활유의 흐름에 대하여 큰 값의 저항이 생기게 된다. 이 현상은 단면효과(端面效果)에 의한 것이다. 이와 같이 해서 배출구(34)를 통하여 펌프실(12)로 거꾸로 흘러들어 가는 윤활유는 테이퍼 상태의 배출구(34)에다 공간(37)을 만들지 않을 때 보다 대단히 적어지게 된다. 그래서 펌프실(12)로 들어가는 윤활유는 거의 모두 흡입구를 통하여 흘러 들어가게 된다.

날개(10)이 아래쪽으로 움직여서 펌프실의 용적이 줄어들때에 윤활유는 배출구(34)를 통하여 윤활유 통로(33)으로 배출된다. 이때에 윤활유는 역시 흡입구(32)를 통하여서 케이스(1)쪽으로도 배출된다.

이 경우에 제 4 도와 제 5 도에 도시한 것과 같이 테이퍼 형태의 흡입구(32)의 직경이 작은 부분 가까이에 공간은 만들어 놓지 않는다면 페이퍼 형태의 흡입구(32)의 출입구(26)쪽의 일부분이 날개(10)에 의하여 차단되어 제 4 도의 화살표로 표시한 것과 같이 윤활유가 흐르게 될 것이므로 원하는 단면효과가 작용하지 못하게 된다. 한편, 본 발명에서는 테이퍼 형태의 흡입구(32)의 직경이 작은 곳 옆에 공간(35)가 설치되어 있다. 이러한 구조의 효과에 의하여 날개(10)의 아래쪽의 위치에서 출입구(26)과 약간 겹쳐지긴 하지만 날개(10)과 출입구(26)은 실질적인 거리를 두고 서로 떨어져 있으므로 테이퍼 형태의 흡입구(32)의 직경이 작은 부분의 출입구(26)에서 윤활유가 좁아지기 전에 공간(32)에 의하여 팽창이 된다. 그러므로, 윤활유는 거꾸로 흘러가기가 힘들게 된다. 더구나 흡입구(32)의 직경이 작은 부분의 직경은 배출구(34)의 직경이 작은 부분의 직경 보다도 더 작기 때문에 펌프실(12)로 부터 케이스(1)쪽으로 흐르는 윤활유의 흐름에 대한 저항은 흡입구(32)의 직경이 작은 부분만에 의하여 나타나는 저항과 또 직경이 작은 부분이 보다 작기 때문에 나타나는 저항과에 의하여 표시되므로 윤활유의 흐름에 대한 저항이 더 커지게 된다. 한편, 윤활유가 회전축(4)의 구멍(17)로 부터 펌프실(12)로 거꾸로 흐를때에 윤활유의 흐름에 대한 저항은 배출구(34)와 직경이 작은 부분에 의하여서만 결정되는 것이 아니고, 또한 윤활유의 통로(33)과 배출구(34)로 부터 회전축(4)의 구멍(17)로 가는 윤활유의 윗부분에서의 윤활유의 흐름에 대한 저항이 배출구(34)의 직경이 작은 부분에 의한 저항에 합쳐지게 된다.

그러므로 흡입구(32)의 직경이 작은 부분의 직경의 크기를 배출구(34)와 직경이 작은 부분의 직경보다 더 작게한 특징은 펌프실(12)로 부터 회전축(4)의 구멍(17)로 흘러가는 윤활유에 대한 저항이 펌프실(12)로 부터 케이스(1)쪽으로 흐르는 윤활유에 대한 저항의 수준보다 더 낮게한다. 결과적으로 펌프실(12)로 부터 윤활유 통로(33)으로 배출되는 윤활유는 거의 모두 구멍(17)과 출입구(18)을 통하여 윤활유가 필요한 곳으로 보내진다.

이상 설명한 본 발명의 실시예에서는 흡입구(32)와 배출구(34)를 모두 테이퍼 형태의 출입구로 헝성하였고 흡입구(32)와 배출구(34)의 직경이 작은 부분에다가 각각 공간(35)와 (37)을 설치하였다. 더구나 테이퍼 형태의 흡입구(32)의 직경이 작은 부분의 직경의 크기를 테이퍼 형태의 배출구(34)의 직경이 작은 부분의 직경보다 작게 하였다. 이와 같은 것들의 특징의 효과에 의하여 운활유는 윤활유가 필요한 곳에 충분한 양이 변화에 따라 흐르게 된다.

공간(35)가 있으므로서 윤활유의 동적 점도(동작 조건에 따라 변화되는)의 변화에 따라 달성되는 효과를 제 8 도를 참조하여 설명한다. 제 8 도에서 쇄선(27)은 제 4 도에 도시한 것과 같이 펌프실(12)의 근처에 공간(35)가 없을 때에 압축기에 의하여 보내진 윤활유의 양을 표시한 것이고, 실선(28)은 제 6 도에 도시한 것과 같이 펌프실(12)의 근처에다 공간(35)(본 실시예의)가 있을때의 압축기에 의하여 보내진 윤활유의 양을 표시한다. 제 8 도에서 명백하게 볼 수 있는 바와 같이 공간(35)가 있는 압축기에서는 윤활유의 정도의 변화가 일어나는데 따라 윤활유의 용적이 일정하게 변화하지만 공간(35)가 없는 압축기에서는 윤활유의 동적 점도가 증가하는 데에 따라 윤활유의 양이 급격히 줄어들어서 거의 0으로 되는 것을 알 수가 있다. 이와 같은 현상이 왜 일어나는지 그 이유는 제 2 도에 도시한 도면과 같은 압축기의 펌프 작용은 날개(10)의 뒷면(11)에서 이루어지는 펌프작용과 회전축(4)의 부분에서 이루어지는 원심력(遠心力)에 의한 펌프 작용이 합쳐진 것으로 나타나기 때문이다. 좀더 구체적으로 설명하면 만일 윤활유가 날개(10)의 뒷면(11)에 의한 펌프작용에 의해서 회전축(4)의 높이와 같은 높이까지 올라갔다고 하면 그 다음에 윤활유는 회전축(4)의 원심력 펌프 작용에 의하여 빨려서 정상적으로 윤활유의 공급이 가능하게 된다. 만일 공간(35)가 없다면 회전축(4)의 높이까지 올라가는 윤활유의 흐름에 대한 전제척인 저항이 증가하고 또, 윤활유의 동적 점도가 증가하는 데 따라 역류(逆流)가 일어나게 된다. 이렇게 되면 윤활유는회전축(4)의 높이까지 올라가는 것이 방해되어 회전축(4)가 회전하고 있더라도 원심력에 의한 펌프 작용을 하지 못하며 윤활유가 필요한 곳에 보내지는 윤활유의 양은 실질적으로 0이 되는 것이다.

위에서 도면으로 표시하고 또 설명한 본 실시예에서는 흡입구(32)와 배출구(34)의 직경이 작은 부분에 가깝게 각각 공간(35)와 (37)을 모두 형성한 것으로 설명하였다. 그러나, 이것은 꼭 그렇게 한정되는 것이 아니고, 흡입구(32)에만 공간(35)를 형성할 수도 있다. 그러나, 2개의 공간(35)와 (37)이 있는 것이 펌프 작용을 증가시켜서 윤활유가 필요한 곳에 보내는 윤활유의 양을 증가시킬 수가 있다.

위에서 도면으로 도시하고 또 설명한 본 실시예에서는 흡입구(32)와 배출구(34)의 단면이 둥근 것으로 설명하였지만 이것은 둥근 것에 한정되지 않고 그 단면이 예를 들면 4각형 일지라도 동일한 효과가 달성된다.

또한, 위에서 도면으로 표시하고 또 설명한 본 실시예에서는 흡입구(32)의 직경이 작은 부분의 직경의 크기를 배출구(34)의 직경이 작은 부분의 직경보다 작게하는 것으로 설명하였다. 그러나, 이것은 그렇게 한정되지 않으며 흡입구(32)와 배출구(34)의 직경이 작은 부분의 직경을 서로 같게 할 수도 있다. 그러나, 실시예에서 설명한 것과 같이 흡입구(32)와 배출구(34)의 작은 부분의 직경의 크기를 서로 차이가 있게 하는 것이 펌프 작용을 증대시킬 수가 있다.

이상의 설명으로부터 본 발명에 따르는 수평형 압축기에서는 윤활유가 필요한 곳에 충분한 양의 윤활유를 보낼 수 있다는 것을 알 수가 있다.

Claims (2)

1. 실린더와, 크랭크가 축에 고정되어 있는 회전축과, 실린더 내측의 측면에 따라서 회전을 할수 있게 상기 크랭크에 고정된 로올러와 로올러 면에 닿아 실린더 구멍내에서 왕복운동을 하는 날개와, 한쪽의 측판에는 윤활유의 흡입구가 형성되고 다른 쪽의 측판에는 윤활유의 배출구가 형성되며, 실린더의 양쪽에 서로 대향하여 배치된 2개의 측판과 그리고, 날개의 뒷면과 실린더의 구멍과 2개의 측판에 의하여 결정되는 펌프실과 그리고, 전기 모오터에 의하여 구동되는 상기 회전축의 회전에 따라 상기 날개의 왕복 운동에 의하여 케이스로부터 윤활유를 압력을 가해서 흡입구를 통하여 펌프실로 빨아들이고, 또, 펌프실로 부터 배출구를 통하여 윤활유을 압력을 가해서 윤활유 통로를 거쳐 회전축의 한쪽 끝으로 배출하는 펌프작용에서, 흡입구를 펌프실의 바로 옆쪽은 그 직경이 작게하고, 케이스 쪽은 직경을 크게해서 테이퍼 형태로 하고, 배출구를 윤활유 통로의 바로 옆쪽은 그 직경이 작게하고, 펌프실 바로 옆쪽은 직경을 크게하여 테이퍼 형태로 하고, 그리고, 적어도 흡입구의 직경이 작은 부분에 연결하여 공간을 형성하여서 되는 압축기 부분과 전기 모오터가 윤활유 용기의 역할도 겸하고 있는 케이스 내로 설치된 수평형 압축기.
2. 흡입구의 직경이 작은 부분의 직경의 크기를 배출구의 직경이 작은 부분의 직경보다 더 작게 개량한 것을 특징으로 하는 특허 청구의 범위 제 1 의 수평형 압축기.

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