WO2019066287A1 - 윤활유 공급장치 및 이를 적용한 압축기 - Google Patents

윤활유 공급장치 및 이를 적용한 압축기 Download PDF

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WO2019066287A1
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center
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김영환
강원석
김진국
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a lubricant supply device used in a compressor or the like.
  • Compressor is a device that compresses gas to increase pressure.
  • the compressor compresses the gas by a reciprocating compressor for compressing and discharging the gas sucked into the cylinder by a piston, and a scroll compressor for compressing the gas by relatively rotating the two scrolls.
  • the compressor is provided with a rotary shaft for providing a force for compressing the gas. Since the compressor includes a large number of mechanical elements which are subject to mutual friction, lubrication thereof is required.
  • the reciprocating compressor has a structure in which a frame 20 is accommodated in a housing 10.
  • the frame 20 supports the rotary shaft 50.
  • a lubricant supply passage 53 is provided inside the rotary shaft 50 and a lubricant supply portion 60 is provided at a lower end of the rotary shaft 50.
  • Lubricating oil is stored in the lower part of the inner space of the housing 10, and the lower end of the lubricating oil supply part 60 is immersed in the lubricating oil.
  • the lubricant supply unit 60 includes a rotation unit 62 that rotates together with the rotation shaft 50, and a fixing unit 61 that is fixed to the frame 20 and does not rotate.
  • a spiral protrusion is provided on the outer circumferential surface of the fixing portion 61, and the fixing portion 61 is fitted to the inner circumferential surface of the rotation portion 62.
  • the oil supplied to the upper portion by the lubricating oil supply unit 60 moves to a place where lubrication is required through the lubricating oil supply passage 53 provided in the rotary shaft.
  • the lubricating oil supply passage 53 may be branched.
  • the lubricating oil supply passage 53 branched to the outer peripheral surface of the rotary shaft 50 has a groove shape extending spirally along the longitudinal direction of the shaft as shown in FIG. Accordingly, when the rotary shaft 50 is supported and rotated by the rotary support 25, the oil moves upward through the grooves on the outer peripheral surface of the rotary shaft 50.
  • the above-described oil pump structure utilizes the rotational force of the rotary shaft 50 and the viscosity of the oil.
  • oil is supplied in correspondence with the rotating direction of the rotating shaft, in which direction the spiral direction of the fixed portion 61 and the spiral direction of the outer peripheral surface of the rotating shaft 50 must be formed. That is, if the rotating shaft rotates in the opposite direction due to, for example, connecting the power source of the motor for rotating the rotating shaft with the opposite polarity, the oil pump structure can not supply the oil.
  • the reciprocating compressor is advantageous in that the compressor is operated irrespective of the direction of rotation of the rotary shaft.
  • the structure in which the oil is supplied only when the rotary is rotated in any one of the above directions is applied to the reciprocating compressor, It can not be exercised.
  • the rotary shaft is designed to be able to operate in both directions.
  • a design is required to have a high efficiency in high-speed operation when rotating in the first direction and a high efficiency in low-speed operation when rotating in the second direction opposite to the first direction.
  • the above-described oil pump structure of Figs. 1 to 3 is not applicable to a rotary shaft of a compressor designed to be bi-directionally rotatable. Therefore, when the compressor capable of bi-directional rotation as described above is designed, a pump structure capable of supplying oil is required regardless of the direction of rotation.
  • the present invention provides a lubricating oil supply apparatus for a vehicle, comprising: a lubricating oil supply unit for supplying a lubricating oil to the lubricating oil supply passage, the lubricating oil supply unit being provided at one end of a rotary shaft, A device (60) comprising: an oil inlet (617), an interior space communicating with the oil inlet (617), and an internal space communicating with the interior space without directly communicating with the oil inlet (617) A fixing portion 61 having an oil chamber 618 communicating with the oil inlet 617; And a rotation part (62) housed in the inner space of the fixing part (61) and coupled to the rotation shaft (50) and rotated together with the rotation shaft; A space portion 625 provided at a position radially distant from the rotation center of the rotation portion and pivoting about the rotation center of the rotation portion 62 as the rotation portion 62 rotates; And an oil outlet 629 provided at the center of rotation of the rotary part and connected to the oil chamber 618 and
  • the oil inlet 617 and the oil chamber 618 communicate with the oil chamber 618,
  • the oil introduced into the space 625 through the oil inlet 617 is supplied to the space 625 as the rotation unit 62 rotates, And is supplied to the oil chamber 618 from the space portion 625 when the space portion 625 faces the oil chamber 618.
  • the oil of the oil chamber 618 Which is supplied to the lubricant supply passage 53 through the oil outlet 629.
  • the fixing portion 61 includes: a first fixing portion 611 having the oil inlet 617, the inner space and the oil chamber 618 and receiving the rotation portion 62; And a second fixing part 612 covering the inner space in a state where the rotation part 62 is accommodated in the inner space of the first fixing part 611.
  • the rotary part 62 includes an axial coupling part 626 penetrating the second fixing part 612 to be coupled with the rotary shaft 50 and the oil outlet 629 is inserted into the axial coupling part 626 .
  • the rotary part 62 includes an axial coupling part 626 penetrating through the fixing part 61 to be coupled with the rotary shaft and a shaft receiving part 62a connected to the shaft coupling part and accommodated in the accommodation space of the fixing part 61, A first rotating portion (621) including a first tooth portion (623) formed radially outward with respect to the center of the engaging portion; And a second rotation part (622) having a second tooth part (624) formed inwardly surrounding the first toothed part (623) and received in the accommodation space, wherein the first toothed part (623) Wherein a space between the first tooth portion (623) and the second tooth portion (624) defines the space portion (625).
  • the rotation center O1 of the first rotation part 621 and the rotation center O2 of the second rotation part 622 coincide with each other.
  • the center C2 of the second tooth portion 624 is positioned eccentrically from the rotation center O1.
  • the tooth profile of the first tooth portion 623 and the tooth profile of the second tooth portion 624 include corresponding shapes to mesh with each other.
  • the number of teeth of the second tooth portion 624 is larger than the number of teeth of the first tooth portion 623.
  • the radius b of the valley of the first tooth portion 623 is smaller than the radius d of the mountain of the second tooth portion 624.
  • the radius a of the first tooth 623 is larger than the radius d of the second tooth 624 and smaller than the radius c of the tooth.
  • the distance eccentric from the center of rotation O1 of the center C2 of the second tooth portion 624 is larger than the radius c of the tooth of the second tooth portion 624 and the radius of the tooth of the first tooth portion 623 Is equal to or smaller than the difference in radius (a)
  • the present invention provides the lubricating oil supply device (60); A rotary shaft 50 having the lubricant supply device 60 at one end thereof; A frame (20) including a rotation support part (25) for supporting rotation of the rotation shaft (50); A motor (21) provided on the rotary shaft (50) and the frame (20) for rotating the rotary shaft (50) in a first direction with respect to the frame (20) and also rotating in a second direction opposite to the first direction , 52); And a housing (10) in which lubricating oil is stored in a lower portion and the frame (20) is accommodated in an upper portion of the lubricating oil storage space.
  • the compressor includes a cylinder 30 whose position relative to the frame 20 is fixed, a piston 40 inserted into the cylinder 30 and reciprocating along the longitudinal direction of the cylinder 30, A crank pin 51 provided at an eccentric position in the longitudinal direction of the rotary shaft 50 and extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the rotary shaft, and a hinge- And a connecting rod (46) whose other end is rotatably coupled to the crank pin (51).
  • a lubricant supply passage 53 is provided on the outer circumferential surface of the rotary shaft 50 and a lubricant supply passage 53 of the outer circumferential surface is formed parallel to the longitudinal direction of the shaft of the rotary shaft.
  • the lubricating oil can be lubricated by the rotational force of the rotating shaft regardless of the rotating direction of the rotating shaft, so that a compressor capable of bi-directional rotation can be utilized. Therefore, it is possible to design the efficiency of the motor according to the direction of rotation differently, and it is possible to design a high efficiency compressor.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a reciprocating compressor.
  • Fig. 2 is a view showing a lubricating oil supply device of the compressor of Fig. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the rotation axis of the compressor of FIG.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of a compressor to which a lubricating oil supply device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the lubricating oil supply device of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional perspective view of the lubricating oil supply device of FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the lubricating oil supply portion of Fig.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line I-I of Fig.
  • FIG. 9 is a side view of a rotating shaft on which a lubricating oil supply device of the present invention is to be installed.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a lubricating oil supply device in which a lubricating oil supply device of the present invention and a part can be commonly used.
  • the compressor 1 exemplified in the present invention is a reciprocating compressor.
  • the housing 10 includes a main housing 11 in the form of a deep container and a cover housing 12 which covers and seals the upper portion of the main housing 11.
  • a leg 13 is provided at the bottom of the main housing 11. The legs (13) are for fixing the compressor (1) to a mounting position.
  • a projection 15 is provided at the bottom.
  • the projection 15 fixes an elastic body 16 such as a coil spring.
  • the frame 20 is fixed to the upper portion of the elastic body 16.
  • the elastic body 16 fixes the frame 20 to the housing 10 while the housing 10 and the frame 20 are not directly connected to each other. Thus, the elastic body 16 prevents the vibration of the frame 20 from being transmitted to the housing 10.
  • the rotation support portion 25 of the frame 20 supports the rotation of the rotation shaft 50.
  • the rotary shaft 50 extends in the vertical direction and is rotatably supported by the frame at two points.
  • the rotary shaft (50) of the compressor is supported at two points, one at each of the upper and lower portions of the crank pin (51).
  • the rotary shaft 50 is rotated by a motor, and the motor is inverter-controlled.
  • a stator 21 is fixed to the frame 20 and a rotor 52 is fixed to the rotary shaft 50.
  • the rotary shaft 50 is rotated by inverter control.
  • a crank pin (51) is provided at an upper portion of the rotary shaft (50).
  • the crank pin (51) is parallel to the rotation axis, and is positioned eccentrically from the center of the rotation axis.
  • a cylinder 30 extending in the horizontal direction is provided at a height corresponding to the height of the crank pin 51.
  • the cylinder 30 of the compressor shown in FIG. 1 is constructed integrally with the rotation support portion 25 of the frame 20.
  • the cylinder (30) of the compressor is constructed and assembled as a separate component from the rotary support (25).
  • the piston 40 reciprocates along the longitudinal direction of the cylinder 30 regardless of the rotational direction of the rotary shaft.
  • a lubricant supply portion 60 is provided below the rotary shaft 50. Lubricating oil is stored in the lower portion of the inner space of the housing 10. The lubricant supply portion 60 is contained in the lubricant.
  • the lubricant supply portion 60 includes a fixing portion 61 fixed to the frame 20 and a rotation portion 62 rotating together with the rotation shaft 50. [ The relative rotation of the rotary part 62 relative to the fixed part 61 pumps the lubricating oil upward.
  • a hollow lubricant supply passage 53 is provided in the rotary shaft 50.
  • the lubricant supply passage 53 extends from the lower end of the rotating shaft to a position near the position where lubrication is required.
  • the oil is a lubricating oil that is supplied to the piston 40 through a friction section between the cylinder 30 and the piston 40, a connecting section between the crank pin 51 and the connecting rod 46, a connecting section between the connecting rod 46 and the piston 40, (Not shown).
  • the lubricating oil supplied to the lubricating oil demanding region flows downward or falls to the bottom of the housing 10 by gravity after wetting the corresponding region.
  • the lubricant supply device (60) includes a fixed portion (61) and a rotation portion (62).
  • the rotary part 62 is a part fixed to the lower end of the rotary shaft 50 of the compressor 1 and rotating together with the rotary part 62.
  • the fixing portion 61 is fixed to the frame 20 of the lubricant supply device 60 via the fixed connecting member 619. [ The fixing portion 61 maintains the fixed state even when the rotating shaft 62 rotates. The fixing portion 61 supports the rotation of the rotation portion 62 and maintains the fixed state.
  • the fixing part 61 includes a body part forming a body, that is, a first fixing part 611 and a cover part covering the upper part of the body, that is, a second fixing part 612.
  • An accommodation space 615 for accommodating the rotation part 62 is provided on the upper part of the first fixing part 611.
  • the accommodation space is a space defined by the side wall 613 and the bottom 614 of the first fixing part 611, and is a cylindrical space having a small height.
  • the upper portion of the accommodation space 615 is open.
  • the upper portion of the accommodation space 615 is covered by the second fixing portion 612.
  • the second fixing portion 612 is coupled to the first fixing portion 611 in a manner to surround the upper portion of the accommodation space 615 and the outer peripheral surface of the side wall 613.
  • a circular through hole 616 is formed at the center of the second fixing part 612.
  • the first fixing portion 611 is provided with an oil inlet 617 and an oil chamber 618.
  • the oil inlet 617 penetrates the bottom 614 in the vertical direction. Therefore, through the oil inlet 617, the space below the bottom 614 of the accommodation space 615 and the first fixing part 611 are connected to each other.
  • the first fixing portion 611 is almost contained in the oil as shown in FIG.
  • the line I-I in FIG. 7 is a reference line indicating the section of FIG. 8, and may be the level of the lubricating oil stored in the bottom of the housing 10.
  • FIG. Therefore, the lubricating oil stored in the housing can be introduced into the accommodation space 615 through the oil inlet 617.
  • the oil chamber 618 is a groove formed in the upper surface of the bottom portion. That is, the oil chamber 618 is recessed rather than the upper surface of the bottom 614. The bottom surface of the oil chamber 618 is closed. Therefore, even if the first fixing portion 611 is contained in the oil as shown in FIG. 7, the oil outside the first fixing portion 611 can only enter the oil chamber 618 through the oil inflow portion 617.
  • the oil inlet 617 penetrates through an arc-shaped cross section at a position deviated from the center of the first fixing portion 611.
  • the oil chamber 618 has a circular arc shape within a range not overlapping with the first fixing portion 611 and has a groove shape including the center of the first fixing portion 611.
  • the oil chamber 618 is similar to the approximately " T " shape.
  • the first rotation part 621 and the second rotation part 622 are accommodated in the accommodation space 615.
  • the shaft coupling portion 626 extending upward from the center of the first rotation portion 621 passes through the through hole 616 of the second fixing portion 612 and is exposed upward.
  • the shaft engaging portion 626 is fitted and fixed to the inner diameter portion of the rotary shaft 50. Since the shaft coupling portion 626 to which the rotation shaft 50 rotates also rotates together, the first rotation portion 621 also rotates together with it. The second rotation part 622 installed to receive the rotational force with respect to the first rotation part 621 also rotates.
  • the outer diameter portion of the second rotation portion 622 accommodating the accommodation space 615 faces the inner diameter portion of the side wall 613 of the first fixing portion 611 and is guided to rotate.
  • a part of the first rotation part 621 accommodated in the accommodation space 615 and the second rotation part 621 are supported by the upper surface of the bottom 614 of the first fixing part 611, 2 fixing portion 612 of the second embodiment.
  • the second rotation part 622 is provided in the fixing part 61 so as to be rotatable about the rotation center 02 thereof.
  • the first rotation part 621 is also rotatably installed in the fixing part 61. Since the first rotation part 621 rotates together with the rotation axis 50, the rotation center O1 of the first rotation part 621 is parallel to the rotation axis 50).
  • An oil outlet 629 penetrating through the shaft coupling portion 626 of the first rotating portion 621 is formed in the vertical direction.
  • the oil outlet 629 communicates with the lubricating oil supply passage 53 of the rotary shaft 50 upward and communicates with the oil chamber 618 downward.
  • the lubricant supply passage 53 does not overlap the oil inlet 617.
  • the oil outside the first fixing portion 611 is supplied to the lubricating oil supply passage 53 sequentially through the oil inlet 617, the accommodation space 615, the oil chamber 618, and the oil outlet 629 .
  • the first rotation part 621 and the second rotation part 622 rotate while being accommodated in the accommodation space 615. 8, the rotation center O1 of the first rotation part 621 and the rotation center O2 of the second rotation part 622 coincide with each other.
  • a first tooth portion 623 protruding outward is formed in the outer diameter portion accommodated in the receiving space of the first rotating portion 621.
  • the plurality of first toothed parts 623 are formed radially with respect to the rotation center of the first rotating part 621. Accordingly, the first toothed portion 623 rotates about the rotation center O1 of the first rotation portion.
  • a structure in which seven first tooth portions 623 are provided is illustrated.
  • a second tooth portion 624 protruding inward is formed on the inner diameter portion of the second rotating portion 622 surrounding the first rotating portion 621.
  • the plurality of second tooth portions 624 are formed radially with respect to the center C2 thereof.
  • the number of the second toothed portions is larger than the number of the first toothed portions.
  • a structure in which eight second tooth portions 624 are provided is illustrated.
  • the two tooth portions 623 and 624 have a shape corresponding to each other and can be engaged with each other.
  • the profile of the toothed portions may be in the form of a trocoide.
  • the radius b of the valley of the first tooth portion 623 is smaller than the radius d of the mountain of the second tooth portion 624.
  • the radius a of the first tooth portion 623 is larger than the radius d of the second tooth portion 624 and smaller than the radius c of the second tooth portion 624.
  • the center C2 of the second tooth portion 624 is eccentric with respect to the center O2 of the second rotation portion 622.
  • the eccentric distance is equal to or slightly smaller than the difference between the radius c of the bone of the second tooth portion 624 and the radius a of the mountain of the first tooth portion 623. Therefore, the space portion 625 exists between the first tooth portion 623 and the second tooth portion 624.
  • the volume of the space portion 625 is distributed more toward the center of the second tooth portion C2 on the basis of the rotation centers O1 and O2. Conversely, the first toothed portion 623 and the second toothed portion 624 are mutually engaged on the side farther from the center C2 of the second toothed portion with respect to the center of rotation O1, O2.
  • the first rotating portion 621 and the second rotating portion 622 rotate at a constant speed without changing the position where the first tooth portion 623 and the second tooth portion 624 are meshed with each other.
  • the oil inlet 617 of the first fixing portion 611 is located at a position overlapping with the turning locus of the space portion 625.
  • the rotation part 62 rotates in a state where the oil inlet 617 and the space part 625 are overlapped with each other, the oil that has flowed into the space part 625 through the oil inlet port 617 is trapped in the space part 625 .
  • the oil chamber 618 is also overlapped with the turning locus of the space 625. Therefore, the oil moved through the accommodating space 615 in a state of being trapped in the space 625 falls to the oil chamber 618 by gravity. The oil falling into the oil chamber 618 has a linear velocity of the space portion 625 and is forced into the oil chamber 618 so that the oil filled in the oil chamber 618 is pushed upward through the oil outlet 629 I will go.
  • arrows indicate the manner in which the rotating unit 62 rotates clockwise.
  • the lubricating oil supply device can supply lubricating oil regardless of the rotating direction of the rotating shaft.
  • Fig. 9 shows an embodiment in which the lubricant supply passage 53 is formed on the rotary shaft 50, which is expected to rotate in both directions.
  • the lubricant supply passage 53 is provided at the lower portion of the rotary shaft 50 at the inner diameter portion, which branches and extends upward. That is, a part of the flow path 53 extends through the inside of the rotary shaft 50 as shown in FIG. 4, and a part of the flow path 53 is formed in the outer diameter portion of the rotary shaft 50 Lt; / RTI >
  • the grooved lubricating oil supply passage 53 provided in the outer diameter portion of the rotary shaft 50 of FIG. 9 is formed in a straight line shape in a direction parallel to the longitudinal direction of the rotary shaft. This is a structure that allows the oil to move upward in any direction.
  • the rotation part 62 is divided into the first rotation part and the second rotation part and is fastened thereto.
  • the rotating part 62 is formed as a single part, and the space part 625 is formed at a position radially distant from the rotation center of the rotating part 62, Even if the locus is overlapped with the oil inlet 617 and the oil chamber 618, the same operation can be expected.
  • the above-described embodiment is more advantageous in that it is possible to share components with a lubricating oil supply device capable of supplying lubricating oil during unidirectional rotation.
  • Fig. 10 shows a lubricant supply device capable of lubricant supply in unidirectional rotation. 8 and 10 is that the rotation center O2 of the second rotation part 622 is eccentric with the rotation center O1 of the first rotation part 621 and the rotation center O2 of the second rotation part 622 is eccentric, (C2).
  • the lubricating oil supply device of Fig. 10 also has a structure in which the rotational force of the first rotating portion 621 is transmitted to the first tooth portion 623 and the second tooth portion 623 when the first rotating portion 621 rotates as the rotating shaft 50 rotates, And transmitted to the second rotating portion 622 through the two-tooth shaped portion 624.
  • the second toothed portion 624 rotates about the center of the first rotating portion 621 Without turning about. That is, the first toothed portion 623 rotates about the center C1 and the second toothed portion 624 also rotates about the center C2.
  • the space portion 625 also maintains its position without rotating.
  • the rotary part 62 rotates clockwise, however, the two tooth parts 623 and 624 rotate, and the space 625 becomes gradually narrower toward the oil chamber 618 from the oil inlet 617 .
  • the lubricating oil supply device may be a unidirectional supply device or a bidirectional supply device.
  • the components of the unidirectional feed device and the bidirectional feed device of the lubricating oil are different from each other, and the components of the second fixing part and the first rotation part can be shared.

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Abstract

본 발명은 회전축과 함께 회전하는 회전부와, 고정된 위치를 유지하는 고정부를 포함하는 윤활유 공급장치에서, 회전부의 회전 중심에 대해 선회하는 공간부를 통해 오일을 공급함으로써, 회전축의 회전 방향에 관계 없이 오일을 공급할 수 있다.

Description

윤활유 공급장치 및 이를 적용한 압축기
본 발명은 압축기 등에 사용되는 윤활유 공급장치에 관한 것이다.
압축기는 기체를 압축하여 압력을 높여주는 장치이다. 압축기가 기체를 압축하는 방식은, 실린더에 흡입된 기체를 피스톤으로 압축하여 방출하는 왕복동(recipro) 압축기, 두 스크롤을 상대적으로 회전시켜 기체를 압축하는 스크롤 압축기 등이 있다.
상기 압축기에는 기체를 압축하는 힘을 제공하는 회전축이 마련된다. 그리고 상기 압축기에는 상호 마찰이 일어나는 기계요소들이 다수 구비되므로, 이에 대한 윤활이 필요하다.
도 1을 참조하면, 왕복동 압축기는 하우징(10) 내부에 프레임(20)이 수용된 구조이다. 그리고 상기 프레임(20)은 회전축(50)을 지지한다. 상기 회전축(50)의 내부에는 윤활유 공급 유로(53)가 마련되고, 회전축(50)의 하단부에는 윤활유 공급부(60)가 설치된다. 하우징(10) 내부 공간의 아랫 부분에는 윤활유가 저장되고, 상기 윤활유 공급부(60)의 하단부는 상기 윤활유에 잠긴다.
도 2를 참조하면 상기 윤활유 공급부(60)는 상기 회전축(50)과 함께 회전하는 회전부(62)와, 상기 프레임(20)에 고정되어 회전하지 않는 고정부(61)를 포함한다. 고정부(61)의 외주면에는 나선형의 돌기가 마련되고, 상기 고정부(61)는 회전부(62)의 내주면에 끼워진다. 상기 회전축(50)이 회전함에 따라 회전부(62)가 함께 회전하면, 오일이 고정부(61)의 나선형의 돌기 사이의 공간을 타고 상부로 이동한다. 따라서 결과적으로, 오일은 상부로 공급된다.
도 1과 도 3을 참조하면, 윤활유 공급부(60)에 의해 상부로 공급된 오일은 회전축에 마련된 윤활유 공급 유로(53)를 통해 윤활이 필요한 곳으로 이동한다. 상기 윤활유 공급 유로(53)는 분기될 수 있다. 회전축(50)의 외주면으로 분기되는 윤활유 공급 유로(53)는 도 3에 도시된 바와 같이 축의 길이방향을 따라 나선형으로 연장된 홈 형상을 가진다. 따라서 회전축(50)이 회전지지부(25)에 의해 지지되며 회전하면, 오일은 회전축(50) 외주면의 홈을 타고 상부로 이동하게 된다.
위와 같은 오일 펌프 구조는 회전축(50)의 회전력과 오일의 점성을 이용한 것이다. 이러한 방식은, 회전축의 회전 방향과 대응하여, 고정부(61)의 나선 방향과 회전축(50) 외주면의 나선 방향이 반드시 어느 일 방향으로 형성 되어야, 오일의 공급이 이루어진다. 즉, 만약 회전축을 회전시키는 모터 쪽의 전원을 반대 극성으로 연결하는 등의 원인으로 회전축이 반대로 회전한다면, 상기 오일 펌프 구조는 오일을 공급하지 못한다.
왕복동식 압축기는 회전축의 회전 방향과 상관 없이 압축기가 작동한다는 장점이 있지만, 위와 같이 어느 일 방향으로 회전할 때에만 오일이 공급되는 구조를 왕복동식 압축기에 적용하면, 왕복동식 압축기의 위와 같은 장점을 발휘할 수 없게 된다.
한편 왕복동식 압축기에서, 압축기의 효율성을 높이기 위해 회전축이 양방향으로 모두 운전 가능하도록 설계하는 경우가 있다. 가령 제1방향으로 회전할 때에는 고속 운전 시 효율이 좋고, 상기 제1방향의 반대방향인 제2방향으로 회전할 때에는 저속 운전 시 효율이 좋도록 하는 방식의 설계가 요구되는 경우가 있다. 그런데, 앞서 설명한 도 1 내지 도 3의 오일 펌프 구조는, 양방향 회전이 가능하도록 설계된 압축기의 회전축에 적용이 불가능하다. 따라서 위와 같이 양방향 회전이 가능한 압축기를 설계할 때에는 어느 방향으로 회전하더라도 오일의 공급이 가능한 펌프 구조가 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 회전 방향에 관계 없이 급유가 가능한 윤활유 공급 장치와, 이를 적용한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 길이방향을 따라 형성된 중공의 윤활유 공급 유로(53)가 형성된 회전축(50)의 일측 단부에 설치되어 상기 윤활유 공급 유로(53)에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급장치(60)로서, 상기 윤활유 공급장치(60)는: 오일유입구(617), 상기 오일유입구(617)와 연통하는 내부공간, 및 상기 오일유입구(617)와는 직접적으로 통하지 아니하고 상기 내부공간을 통해 상기 오일유입구(617)와 연통하는 오일챔버(618)를 구비하는 고정부(61); 및 상기 고정부(61)의 내부공간에 수용되고, 상기 회전축(50)에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하는 회전부(62);를 포함하고, 상기 회전부(62)는; 상기 회전부의 회전 중심으로부터 반경 방향으로 이격된 위치에 마련되어, 상기 회전부(62)가 회전함에 따라 상기 회전부(62)의 회전중심을 기준으로 선회 하는 공간부(625); 및 상기 회전부의 회전 중심에 마련되어 상기 오일챔버(618) 및 윤활유 공급 유로(53)와 연결되는 오일 유출구(629);를 포함하며, 상기 오일유입구(617)와 오일챔버(618)는 각각 상기 공간부(625)의 선회 궤적과 마주하는 위치에 마련되어 있어서, 상기 오일유입구(617)를 통해 상기 공간부(625)에 유입된 오일이, 상기 회전부(62)가 회전함에 따라 상기 공간부(625)에 저장된 채로 함께 이동하여, 상기 공간부(625)가 상기 오일챔버(618)와 마주하게 될 때 상기 공간부(625)로부터 상기 오일챔버(618)로 공급되고, 상기 오일챔버(618)의 오일은 상기 오일 유출구(629)를 통해 상기 윤활유 공급 유로(53)에 공급되는 윤활유 공급장치를 제공한다.
상기 고정부(61)는: 상기 오일유입구(617)와 내부공간과 오일챔버(618)을 구비하고 상기 회전부(62)를 수용하는 제1고정부(611); 및 상기 제1고정부(611)의 내부공간 상기 회전부(62)가 수용된 상태에서 상기 내부공간을 덮는 제2고정부(612);를 포함한다.
상기 회전부(62)는 제2고정부(612)를 관통하여 상기 회전축(50)과 체결되는 축결합부(626)를 구비하고, 상기 오일유출구(629)는 상기 축결합부(626) 내부에 마련된다.
상기 회전부(62)는: 상기 고정부(61)를 관통하여 상기 회전축과 체결되는 축결합부(626)와, 상기 축결합부와 연결되며 상기 고정부(61)의 수용공간 내에 수용되고 상기 축결합부의 중심을 기준으로 방사상으로 외향 형성된 제1치형부(623)를 포함하는 제1회전부(621); 및 상기 제1치형부(623)를 둘러싸며 내향 형성된 제2치형부(624)를 구비하고, 상기 수용공간 내에 수용되는 제2회전부(622);를 포함하고, 상기 제1치형부(623)와 상기 제2치형부(624)의 일부가 상호 맞물리고, 상기 제1치형부(623)와 제2치형부(624) 사이의 공간이 상기 공간부(625)를 규정하는 윤활유 공급장치.
상기 제1회전부(621) 회전 중심(O1)과 상기 제2회전부(622)의 회전 중심(O2)은 서로 일치한다.
상기 제2치형부(624)의 중심(C2)은 상기 회전 중심(O1)으로부터 편심 위치한다.
상기 제1치형부(623)의 치의 프로파일과 상기 제2치형부(624)의 치의 프로파일은 서로 맞물리도록 대응하는 형상을 포함한다.
상기 제1치형부(623)의 치의 개수보다 상기 제2치형부(624)의 치의 개수가 더 많다.
상기 제1치형부(623)의 골의 반경(b)은 상기 제2치형부(624)의 산의 반경(d)보다 작다.
상기 제1치형부(623)의 산의 반경(a)은 상기 제2치형부(624)의 산의 반경(d)보다 크고 골의 반경(c)보다 작다.
상기 제2치형부(624)의 중심(C2)이 상기 회전 중심(O1)으로부터 편심된 거리는 상기 제2치형부(624)의 골의 반경(c)과 상기 제1치형부(623)의 산의 반경(a)의 차이와 같거나 그보다 작다.
또한 본 발명은, 상기 윤활유 공급장치(60); 일측 단부에 상기 윤활유 공급장치(60)가 설치된 회전축(50); 상기 회전축(50)의 회전을 지지하는 회전지지부(25)를 포함하는 프레임(20); 상기 회전축(50)과 프레임(20)에 마련되어 상기 프레임(20)에 대해 상기 회전축(50)을 제1방향으로 회전시키고, 상기 제1방향의 반대방향인 제2방향으로도 회전시키는 모터(21, 52); 및 하부에 윤활유가 저장되고, 상기 윤활유 저장 공간의 상부에 상기 프레임(20)이 수용되는 하우징(10);을 포함하는 압축기를 제공한다.
상기 압축기는, 상기 프레임(20)에 대해 상대적인 위치가 고정되는 실린더(30), 상기 실린더(30)에 삽입되어 상기 실린더(30)의 길이방향을 따라 왕복하는 피스톤(40), 상기 회전축(50)에 구비되고, 상기 회전축(50)의 길이 방향에서 편심된 위치에 마련되며, 상기 회전축의 길이 방향과 나란한 방향으로 연장되는 크랭크핀(51), 및 일측 단부가 상기 피스톤(40)에 힌지 결합되고, 타측 단부가 상기 크랭크핀(51)에 회전 가능하게 결합되는 커넥팅로드(46)를 더 구비한다.
상기 회전축(50)의 외주면에는 윤활유 공급 유로(53)가 마련되고, 상기 외주면의 윤활유 공급 유로(53)는 상기 회전축의 축의 길이방향과 평행하게 형성된다.
본 발명의 윤활유 공급장치에 의하면, 회전축의 회전 방향에 관계 없이 회전축의 회전력을 이용한 급유가 가능하므로, 양방향 회전이 가능한 압축기를 활용할 수 있다. 따라서 회전 방향에 따른 모터의 효율을 달리 설계할 수 있어, 고효율의 압축기 설계가 가능하다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 왕복동식 압축기의 일실시예를 나타낸 측면 단면도이다.
도 2는 도 1의 압축기의 윤활유 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 압축기의 회전축을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예의 윤활유 공급 장치가 적용된 압축기의 측면 단면도이다.
도 5는 도 4의 윤활유 공급 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 윤활유 공급장치의 단면 사시도이다.
도 7은 도 4의 윤활유 공급장치 부분의 확대도이다.
도 8은 도 7의 I-I 단면도이다.
도 9는 본 발명의 윤활유 공급장치가 설치될 회전축의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 윤활유 공급장치와 부품을 공용으로 사용할 수 있는 윤활유 공급장치의 단면도이다.
<부호의 설명>
1: 압축기(왕복동식; recipro type compressor)
10: 하우징
11: 메인 하우징
12: 커버 하우징
13: 레그(leg)
15: 돌기
16: 탄성체
20: 프레임
21: 스테이터
25: 회전지지부
30: 실린더
40: 피스톤
46: 커넥팅로드
50: 회전축
51: 크랭크핀
52: 로터
53: 윤활유 공급 유로
60: 윤활유 공급부(공급장치)
61: 고정부
611: 제1고정부(바디)
612: 제2고정부(커버)
613: 측벽
614: 바닥
615: 수용 공간
616: 관통홀
617: 오일 유입구
618: 오일 챔버
619: 고정연결부재
62: 회전부
621: 제1회전부
622: 제2회전부
623: 제1치형부
624: 제2치형부
625: 공간부
626: 축결합부
629: 오일 유출구
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
[압축기 구조]
도 4를 참조하여, 본 발명의 윤활유 공급장치가 적용되는 압축기의 구조를 설명한다. 본 발명에서 예시하는 압축기(1)는 왕복동식 압축기이다.
압축기(1)의 각 구성은 하우징(10) 내부에 설치된다. 하우징(10)은 깊은 용기 형태의 메인 하우징(11)과, 상기 메인 하우징(11)의 상부를 덮어 밀봉하는 커버 하우징(12)을 포함한다. 메인 하우징(11)의 저부에는 레그(13)가 마련되어 있다. 상기 레그(13)는 상기 압축기(1)를 설치 위치에 고정하기 위한 구성이다.
하우징(10)의 내부 공간에서 바닥에는 돌기(15)가 마련된다. 돌기(15)는 코일스프링과 같은 탄성체(16)를 고정한다. 상기 탄성체(16)의 상부에는 프레임(20)이 고정된다. 상기 탄성체(16)는 상기 하우징(10)과 상기 프레임(20)이 직접 연결되지 않도록 하면서 상기 프레임(20)을 상기 하우징(10)에 고정한다. 따라서 탄성체(16)에 의해, 상기 프레임(20)의 진동이 상기 하우징(10)으로 전달되는 것을 방지한다.
프레임(20)의 회전지지부(25)는 회전축(50)의 회전을 지지한다. 회전축(50)은 수직 방향으로 연장되고, 두 지점에서 프레임에 의해 회전 지지된다. 압축기의 회전축(50)은 크랭크핀(51)의 상부와 하부에서 각각 1점씩 2점 지지된다.
회전축(50)은 모터에 의해 회전하며, 상기 모터는 인버터 제어된다. 프레임(20)에는 스테이터(21)가 고정되고, 회전축(50)에는 로터(52)가 고정되며, 인버터 제어에 의해 상기 회전축(50)이 회전하게 된다.
회전축(50)의 상부에는 크랭크핀(51)이 마련된다. 크랭크핀(51)은 상기 회전축과 평행하되, 상기 회전축의 중심에서 편심하여 위치한다.
상기 크랭크핀(51)이 마련된 높이와 대응하는 높이에는 수평 방향으로 연장되는 실린더(30)가 구비된다. 참고로 도 1에 도시된 압축기의 실린더(30)는 프레임(20)의 회전지지부(25)와 일체로 제작되는 구조이다. 그리고 압축기의 실린더(30)는 회전지지부(25)와는 별개의 부품으로 제작되어 조립되는 구조이다.
상기 회전축의 회전방향과 관계 없이, 상기 피스톤(40)은 실린더(30)의 길이방향을 따라 왕복 운동을 하게 된다.
상기 회전축(50)의 하부에는 윤활유 공급부(60)가 설치된다. 하우징(10) 내부 공간의 하부에는 윤활유가 저장된다. 그리고 상기 윤활유 공급부(60)는 상기 윤활유에 담겨 있다. 상기 윤활유 공급부(60)는, 프레임(20)에 대해 고정되어 있는 고정부(61)와, 회전축(50)과 함께 회전하는 회전부(62)를 구비한다. 고정부(61)에 대한 회전부(62)의 상대적인 회전은, 윤활유를 상부로 펌핑한다.
상기 회전축(50)에는 중공의 윤활유 공급유로(53)가 마련된다. 윤활유 공급유로(53)는 회전축의 하단부로부터 윤활이 필요한 위치 부근까지 연장 형성된다. 가령 오일(윤활유)은 실린더(30)와 피스톤(40)의 마찰 구간, 크랭크핀(51)과 커넥팅로드(46)의 연결 부위, 커넥팅로드(46)와 피스톤(40)의 연결 부위, 및 회전축(50)의 지지 부위에 공급될 수 있다.
상기 윤활유 수요처에 공급된 윤활유는 해당 부위를 적신 후 중력에 의해 다시 하우징(10)의 바닥으로 흘러 내리거나 떨어진다.
[윤활유 공급장치]
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 윤활유 공급장치의 실시예를 설명한다.
*윤활유 공급장치(60)는 고정부(61)와 회전부(62)를 포함한다.
회전부(62)는 압축기(1)의 회전축(50)의 하단부에 고정되어 회전부(62)와 함께 회전하는 부분이다.
고정부(61)는 고정연결부재(619)를 통해 윤활유 공급장치(60)의 프레임(20)에 고정된다. 고정부(61)는 회전축(62)이 회전하더라도 고정된 상태를 유지한다. 고정부(61)는 회전부(62)의 회전을 지지하며 고정된 상태를 유지한다.
고정부(61)는 몸체를 이루는 바디 부분, 즉 제1고정부(611)와, 상기 바디의 상부를 덮는 커버 부분, 즉 제2고정부(612)를 포함한다.
제1고정부(611)의 상부에는 회전부(62)를 수용하는 수용공간(615)이 마련된다. 상기 수용공간은 제1고정부(611)의 측벽(613)과 바닥(614)에 의해 규정되는 공간으로서, 키가 작고 납작한 원통형의 공간이다. 수용 공간(615)의 상부는 개방되어 있다.
상기 수용 공간(615)의 상부는 제2고정부(612)에 의해 덮인다. 제2고정부(612)는 상기 수용 공간(615)의 상부, 그리고 상기 측벽(613)의 외주면을 둘러싸는 형태로 상기 제1고정부(611)와 결합된다. 상기 제2고정부(612)의 중앙부에는 원형의 관통홀(616)이 마련된다.
상기 제1고정부(611)에는 오일 유입구(617)와 오일 챔버(618)가 마련된다. 오일 유입구(617)는 상기 바닥(614)을 상하 방향으로 관통한 형태이다. 따라서 상기 오일 유입구(617)를 통해, 상기 수용 공간(615)과 상기 제1고정부(611)의 바닥(614) 하부의 공간은 서로 연결된다.
상기 제1고정부(611)는 도 7에 도시된 바와 같이 오일에 거의 담겨 있다. 참고로 도 7의 I - I 선은 도 8의 단면을 나타내는 기준선이면서, 하우징(10) 바닥에 저장된 윤활유의 수위라 할 수 있다. 따라서 상기 하우징에 저장된 윤활유는 상기 오일 유입구(617)를 통해 상기 수용 공간(615)으로 유입되는 것이 가능하게 된다.
상기 오일 챔버(618)는 상기 바닥부의 상부면에 형성된 홈이다. 즉 오일 챔버(618)는 상기 바닥(614)의 상면보다는 함몰되어 있는 공간이다. 상기 오일 챔버(618)의 저면은 막혀 있다. 따라서 제1고정부(611)가 도 7과 같이 오일에 담겨 있더라도, 제1고정부(611) 외부의 오일은 오일 유입부(617)를 거쳐야만 상기 오일 챔버(618)에 들어올 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 오일 유입구(617)는 상기 제1고정부(611)의 중심에서 벗어난 위치에서 원호 형태의 단면으로 관통되어 있다. 그리고 상기 오일 챔버(618)는, 상기 제1고정부(611)와는 중첩되지 않는 범위 내에서 원호 형의 형상을 가지고, 상기 제1고정부(611)의 중심까지 포함하는 홈 형상이다. 상기 오일 챔버(618)는 대략 "T"형상과 유사하다.
상기 수용 공간(615)에는 제1회전부(621)와 제2회전부(622)가 수용된다. 상기 제1회전부(621)의 중심에서 상향 연장된 축결합부(626)는 상기 제2고정부(612)의 관통홀(616)을 관통하여 상부로 노출된다.
상기 축결합부(626)는 상기 회전축(50)의 내경부에 끼워져 고정된다. 회전축(50)이 회전하는 축결합부(626)도 함께 회전하므로, 상기 제1회전부(621)도 이와 함께 회전한다. 그리고 제1회전부(621)에 대해 회전력을 전달받도록 설치된 제2회전부(622)도 함께 회전한다.
수용 공간(615)이 수용된 제2회전부(622)의 외경부는, 상기 제1고정부(611)의 측벽(613)의 내경부와 마주하며 회전이 안내된다.
그리고 상기 수용 공간(615) 내에 수용되어 있는 제1회전부(621)의 일부분과, 제2회전부(621)는, 상기 제1고정부(611)의 바닥(614) 상면에 의해 지지되고, 상기 제2고정부(612)의 하면에 의해 지지된다.
이처럼 제2회전부(622)는 그 회전 중심(O2)을 기준으로 회전 가능하도록 고정부(61) 내에 설치되어 있다.
제1회전부(621) 역시 고정부(61)에 회전 가능하게 설치되는데, 제1회전부(621)는 회전축(50)과 함께 회전하므로, 제1회전부(621)의 회전중심(O1)은 회전축(50)의 회전 중심과 일치한다.
제1회전부(621)의 축결합부(626) 내부는 상하 방향으로 관통된 오일 유출구(629)가 형성되어 있다. 상기 오일 유출구(629)는, 위로는 상기 회전축(50)의 윤활유 공급 유로(53)와 통하고, 아래로는 상기 오일 챔버(618)와 통하게 된다. 그리고 윤활유 공급 유로(53)는 오일 유입구(617)와는 중첩되지 않는다. 따라서 제1고정부(611) 외부의 오일은, 오일 유입구(617), 수용 공간(615), 오일 챔버(618), 및 오일 유출구(629)를 순차적으로 거쳐 윤활유 공급 유로(53)에 공급될 수 있다.
상기 제1회전부(621)와 제2회전부(622)는 수용 공간(615)에 수용된 상태에서 회전한다. 도 8을 참조하면, 상기 제1회전부(621)의 회전 중심(O1)과 상기 제2회전부(622)의 회전 중심(O2)은 일치한다.
상기 제1회전부(621)에서 상기 수용 공간 내에 수용된 외경부에는, 외향 돌출된 형태의 제1치형부(623)가 형성되어 있다. 복수 개의 제1치형부(623)는 제1회전부(621)의 회전 중심에 대해 방사상으로 형성되어 있다. 따라서 제1치형부(623)는 제1회전부의 회전 중심(O1)을 기준으로 회전하게 된다. 실시예에서는 제1치형부(623)가 7개 마련된 구조를 예시한다.
상기 제1회전부(621)를 둘러싸는 상기 제2회전부(622)의 내경부에는, 내향 돌출된 형태의 제2치형부(624)가 형성되어 있다. 복수 개의 제2치형부(624)는 자신의 중심(C2)에 대해 방사상으로 형성되어 있다. 제2치형부의 개수는 제1치형부의 개수보다 더 많다. 실시예에서는 제2치형부(624)가 8개 마련된 구조를 예시한다.
상기 두 치형부(623, 624)는 서로 대응하는 형상으로 이루어져 있어서 치합될 수 있다. 상기 치형부들의 프로파일은 트로코이드(trocoide) 형상일 수 있다.
상기 제1치형부(623)의 골의 반경(b)은 상기 제2치형부(624)의 산의 반경(d)보다 작다. 또한 상기 제1치형부(623)의 산의 반경(a)은 상기 제2치형부(624)의 산의 반경(d)보다 크고 골의 반경(c)보다 작다.
본 발명에 따르면, 제2치형부(624)의 중심(C2)은 상기 제2회전부(622)의 중심(O2)에 대해 편심되어 있다. 상기 편심 거리는 상기 제2치형부(624)의 골의 반경(c)과 상기 제1치형부(623)의 산의 반경(a)의 차이와 같거나 그보다 약간 작다. 따라서 제1치형부(623)와 제2치형부(624) 사이에 공간부(625)가 존재한다.
공간부(625)의 체적은, 상기 회전 중심(O1, O2)을 기준으로, 상기 제2치형부(C2)의 중심에 가까운 쪽에 더 많이 분포된다. 반대로, 상기 회전 중심(O1, O2)을 기준으로 상기 제2치형부의 중심(C2)에서 먼 쪽에서는, 제1치형부(623)와 제2치형부(624)가 상호 맞물린다.
상기 두 회전 중심(O1, O2)이 일치하므로, 회전축(50)이 회전하면 상기 제1회전부(621)와 제2회전부(622)가 함께 동심 회전한다. 그러나 상기 제2치형부(624)의 중심(C2)은 제2회전부(622)의 중심(O2)에서 편심되어 있으므로, 제2회전부(622)의 회전 중심(O2)을 기준으로 선회하게 된다. 따라서 상기 공간부(625)는 역시 제2회전부(622)의 회전 중심(O2)을 기준으로 선회하게 된다.
이러한 회전 운동에 따르면, 제1치형부(623)와 제2치형부(624)가 서로 맞물린 위치가 변하지 않으면서, 제1회전부(621)와 제2회전부(622)은 등속 회전하게 된다.
제1고정부(611)의 오일 유입구(617)는 상기 공간부(625)의 선회 궤적과 중첩된 위치에 있다. 따라서 오일 유입구(617)와 공간부(625)가 중첩된 상태에서 회전부(62)가 회전하면, 오일 유입구(617)를 통해 공간부(625)로 유입되었던 오일이 공간부(625)에 갇힌 상태로 함께 선회한다.
상기 오일 챔버(618) 역시 상기 공간부(625)의 선회 궤적과 중첩된 위치에 있다. 따라서 상기 공간부(625)에 갇힌 상태로 상기 수용 공간(615)을 통해 이동한 오일은 중력에 의해 상기 오일 챔버(618)로 떨어지게 된다. 오일 챔버(618)로 떨어지는 오일은 공간부(625)의 선속도를 가지며 오일 챔버(618)에 강제 유입되므로, 오일 챔버(618)에 채워져 있던 오일은 오일 유출구(629)를 통해 상부로 밀려 올라가게 된다.
도 8에서는 회전부(62)가 시계 방향으로 회전하는 형태를 화살표로 도시하였다. 그러나 위와 같은 원리에 따르면, 회전부(62)가 반시계 방향으로 회전하더라도, 시계 방향으로 회전할 때와 동일한 정도로 윤활유 공급 작용이 일어난다. 따라서 본 발명에 따른 윤활유 공급장치는, 회전축의 회전 방향에 관계 없이 윤활유를 공급하는 것이 가능하다.
본 발명의 윤활유 공급 장치가, 왕복동식 압축기에 적용되면, 회전축(50)이 어떠한 방향으로 회전하더라도 압축 동작과 윤활유 공급 동작이 모두 잘 이루어진다. 따라서 모터가 정방향 회전할 때와 역방향 회전할 때의 최대 효율 속도 범위를 달리 설계하여, 압축기의 보다 광범위한 운전 속도에서 압축기의 효율을 모두 높일 수 있다.
도 9에는 양방향으로 모두 회전할 것이 예상되는 회전축(50)에 윤활유 공급 유로(53)를 형성한 실시예를 도시되어 있다. 윤활유 공급 유로(53)는 회전축(50)의 하부에서 내경부에 마련되어 있으며, 이는 분기되며 상부로 연장된다. 즉 유로(53)의 일부는 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(50)의 내부를 관통하여 연장되며, 유로(53)의 일부는 도 9에 도시된 바와 같이 회전축(50)의 외경부에서 홈 형태로 연장된다.
도 3와 달리, 도 9의 회전축(50)의 외경부에 마련된 홈 형태의 윤활유 공급 유로(53)는 회전축의 길이 방향과 나란한 방향인 직선 형태로 형성되어 있다. 이는 어떠한 방향으로 회전하더라도 오일이 상부로 이동할 수 있도록 하는 구조이다.
앞서 실시예에 따르면 회전부(62)를 제1회전부와 제2회전부로 분할하여 이를 체결한 구조를 예시하였다. 그러나 본 발명에 따르면, 회전부(62)를 하나의 부품으로 제작하고, 회전부(62)의 회전 중심으로부터 반경 방향으로 이격된 위치에 공간부(625)를 형성하며, 상기 공간부(625)의 선회 궤적과 오일 유입구(617) 및 오일 챔버(618)이 중첩되도록 하더라도 동일한 작동을 기대할 수 있다.
그러나 앞서 설명한 실시예는, 단방향 회전시 윤활유 공급이 가능한 윤활유 공급장치와 부품 공용화가 가능하다는 점에서, 더욱 유리하다.
가령 도 10에는 단방향 회전시 윤활유 공급이 가능한 윤활유 공급장치가 도시되어 있다. 도 8과 도 10의 차이점은, 제2회전부(622)의 회전 중심(O2)이 제1회전부(621)의 회전 중심(O1)과 편심되고, 제2회전부 내경의 제2치형부(624)의 중심(C2)과 일치한다는 것이다.
도 10의 윤활유 공급장치도, 도 8과 마찬가지로, 회전축(50)이 회전함에 따라 제1회전부(621)가 회전할 때, 제1회전부(621)의 회전력이 제1치형부(623)와 제2치형부(624)를 통해 제2회전부(622)에 전달된다.
그런데 도 8과 달리, 제2치형부(624)의 중심(C2)이 제2회전부(622)의 중심(O2)과 일치하므로, 제2치형부(624)는 제1회전부(621)의 중심에 대해 선회하지 않고 제자리에서 회전하게 된다. 즉 제1치형부(623)는 그 중심(C1)을 기준으로 회전하고, 제2치형부(624)도 그 중심(C2)을 기준으로 회전한다.
따라서 공간부(625) 역시 회전하지 않고 그 자리를 유지한다. 다만 회전부(62)가 시계방향으로 회전하면, 두 치형부(623, 624)가 회전하면서, 상기 오일 유입구(617)로부터 상기 오일 챔버(618) 쪽으로 갈수록 상기 공간부(625)가 점점 좁아지게 된다.
따라서 상기 공간부(625)에 갇혀서 상기 치형부와 함께 이동하는 오일은 점점 좁아지는 공간부에 의해 가압되어 상기 오일 챔버(618)로 밀려 나가게 되고, 오일은 오일 유출구(629)를 통해 상부로 이동하게 된다.
이러한 구조에 따르면, 도 10에서 회전부(62)가 반시계 방향으로 회전할 때 오일 공급은 이루어지지 않는다.
도 8과 도 10의 기하학적 차이는, 단지 제2회전부(622)의 회전 중심(O2)의 위치 차이밖에 없다. 이러한 중심(O2)의 위치 변경으로 인해, 윤활유 공급장치는 단방향 공급장치가 될 수도 있고 양방향 공급장치가 될 수도 있다.
따라서, 위와 같은 구성을 포함하면, 윤활유의 단방향 공급장치와 양방향 공급장치의 부품 공용화가 가능하다. 가령, 두 공급장치는, 제1고정부와 제2회전부의 부품은 달리하고, 제2고정부와 제1회전부의 부품은 공용화 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (10)

  1. 길이방향을 따라 형성된 중공의 윤활유 공급 유로(53)가 형성된 회전축(50)의 일측 단부에 설치되어 상기 윤활유 공급 유로(53)에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급장치(60)로서,
    상기 윤활유 공급장치(60)는:
    오일유입구(617), 상기 오일유입구(617)와 연통하는 내부공간, 및 상기 오일유입구(617)와는 직접적으로 통하지 아니하고 상기 내부공간을 통해 상기 오일유입구(617)와 연통하는 오일챔버(618)를 구비하는 고정부(61); 및
    상기 고정부(61)의 내부공간에 수용되고, 상기 회전축(50)에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하는 회전부(62);를 포함하고,
    상기 회전부(62)는;
    상기 회전부의 회전 중심으로부터 반경 방향으로 이격된 위치에 마련되어, 상기 회전부(62)가 회전함에 따라 상기 회전부(62)의 회전중심을 기준으로 선회하는 공간부(625); 및
    상기 회전부의 회전 중심에 마련되어 상기 오일챔버(618) 및 윤활유 공급 유로(53)와 연결되는 오일 유출구(629);를 포함하며,
    상기 오일유입구(617)와 오일챔버(618)는 각각 상기 공간부(625)의 선회 궤적과 마주하는 위치에 마련되어 있어서,
    상기 오일유입구(617)를 통해 상기 공간부(625)에 유입된 오일이, 상기 회전부(62)가 회전함에 따라 상기 공간부(625)에 저장된 채로 함께 이동하여, 상기 공간부(625)가 상기 오일챔버(618)와 마주하게 될 때 상기 공간부(625)로부터 상기 오일챔버(618)로 공급되고, 상기 오일챔버(618)의 오일은 상기 오일 유출구(629)를 통해 상기 윤활유 공급 유로(53)에 공급되는 윤활유 공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정부(61)는:
    상기 오일유입구(617)와 내부공간과 오일챔버(618)을 구비하고 상기 회전부(62)를 수용하는 제1고정부(611); 및
    상기 제1고정부(611)의 내부공간 상기 회전부(62)가 수용된 상태에서 상기 내부공간을 덮는 제2고정부(612);를 포함하고,
    상기 회전부(62)는 제2고정부(612)를 관통하여 상기 회전축(50)과 체결되는 축결합부(626)를 구비하고,
    상기 오일유출구(629)는 상기 축결합부(626) 내부에 마련된 윤활유 공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전부(62)는:
    상기 고정부(61)를 관통하여 상기 회전축과 체결되는 축결합부(626)와, 상기 축결합부와 연결되며 상기 고정부(61)의 수용공간(615) 내에 수용되고 상기 축결합부의 중심을 기준으로 방사상으로 외향 형성된 제1치형부(623)를 포함하는 제1회전부(621); 및
    상기 제1치형부(623)를 둘러싸며 내향 형성된 제2치형부(624)를 구비하고, 상기 수용공간 내에 수용되는 제2회전부(622);를 포함하고,
    상기 제1치형부(623)와 상기 제2치형부(624)의 일부가 상호 맞물리고,
    상기 제1치형부(623)와 제2치형부(624) 사이의 공간이 상기 공간부(625)를 규정하는 윤활유 공급장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1회전부(621) 회전 중심(O1)과 상기 제2회전부(622)의 회전 중심(O2)이 서로 일치하는 윤활유 공급장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2치형부(624)의 중심(C2)은 상기 회전 중심(O1)으로부터 편심 위치하는 윤활유 공급장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1치형부(623)의 치의 프로파일과 상기 제2치형부(624)의 치의 프로파일은 서로 맞물리도록 대응하는 형상을 포함하는 윤활유 공급장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1치형부(623)의 치의 개수보다 상기 제2치형부(624)의 치의 개수가 더 많은 윤활유 공급장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1치형부(623)의 골의 반경(b)은 상기 제2치형부(624)의 산의 반경(d)보다 작은 윤활유 공급장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1치형부(623)의 산의 반경(a)은 상기 제2치형부(624)의 산의 반경(d)보다 크고 골의 반경(c)보다 작은 윤활유 공급장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2치형부(624)의 중심(C2)이 상기 회전 중심(O1)으로부터 편심된 거리는 상기 제2치형부(624)의 골의 반경(c)과 상기 제1치형부(623)의 산의 반경(a)의 차이와 같거나 그보다 작은 윤활유 공급장치.
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