KR101857762B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

밀폐형 압축기가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크랭크 샤프트와 연결되어 회전하는 원통형 피스부; 상기 원통형 피스부에 삽입되며, 상기 원통형 피스부와의 상대 운동에 의해 냉동기유를 급유하는 프로펠러부; 상기 프로펠러부가 회전되지 않고 고정되도록 상기 프로펠러부의 하단부에 착탈 가능하게 결합되는 회전방지수단;을 포함하며, 상기 프로펠러부의 하단부에는 상기 회전방지수단이 끼워지도록 상기 프로펠러부의 외주연 일부가 상기 프로펠러부의 길이방향으로 일부 절개된 절개홈이 형성되고, 상기 회전방지수단에는 상기 절개홈에 끼워져 상기 프로펠러부의 회전을 방지하면서 유동을 억제하는 절곡부가 형성된 밀폐형 압축기가 제공될 수 있다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동유체를 압축시켜 그 압력을 높여주는 기계장치로써, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.

최근 가전용 냉동 시스템은 고효율화에 대한 요구가 높아지고 있으며, 그에 탑재되는 밀폐형 압축기에 대해서도 고효율화를 구현하기 위하여 상용 전원 주파수 미만의 낮은 운전 주파수대부터 상용 전원 주파수 이상의 높은 운전 주파수대까지 넓은 주파수 대역에서 운전 가능한 밀폐형 압축기가 적용되고 있다.

밀폐형 압축기는 고효율화에 영향을 주는 낮은 운전 주파수대의 주파수 영역에서 운전상의 신뢰성 및 효율을 만족하기 위하여 급유의 확보가 중요하다.

상술한 바와 같은 종래 밀폐형 압축기는 오일을 펌핑하기 위하여 원통형 피스부와, 프로펠러부 및 회전방지수단이 제공될 수 있다.

원통형 피스부는 회전 운동하는 크랭크 샤프트에 조립되어 크랭크 샤프트와 함께 회전된다. 또한, 프로펠러부는 밀폐형 압축기가 저속 운전에서도 안정적으로 냉동기유를 공급할 수 있도록 원통형 피스부와 상대 운동을 해야 하는바, 이에 따라 회전되지 않도록 회전방지수단에 결합되어 고정된다.

여기서, 프로펠러부와 회전방지수단이 서로 고정되도록 프로펠러부의 하단부에는 관통공이 형성된 고리부가 제공되고, 회전방지수단은 와이어 형태로 고리부의 관통공을 관통하여 원통형 피스부가 회전될 때 프로펠러부가 회전하는 것을 방지한다.

그러나, 종래 밀폐형 압축기는 회전방지수단이 단순히 프로펠러부의 고리부를 관통하는 구조로만 이루어져 있기 때문에 프로펠러부가 회전하는 것을 방지할 수 있지만 프로펠러부가 와이어 형태로 이루어진 회전방지수단을 따라 전, 후, 좌, 우 방향으로 유동하는 것은 억제할 수 없다. 원통형 고리부가 회전할 때 프로펠러부가 유동하게 되면 원통형 피스부 내부에 삽입되는 프로펠러부와 원통형 피스부 내벽면 간에 유격이 일정하지 않고 변하게 되어 운전시 간섭에 의한 마모가 발생할 수 있고, 이에 따라 급유량에 변화가 생겨 펌핑 효율이 저하될 수 있는 바, 제품 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있다.

한국공개특허 제10-2015-53679호(2015. 05. 18. 공개)

본 발명의 실시예는 회전방지수단 상에서 프로펠러부가 유동하지 않고 정위치를 유지하도록 함으로써 급유 효율을 개선하고 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 크랭크 샤프트와 연결되어 회전하는 원통형 피스부; 상기 원통형 피스부에 삽입되며, 상기 원통형 피스부와의 상대 운동에 의해 냉동기유를 급유하는 프로펠러부; 및 상기 프로펠러부가 회전되지 않고 고정되도록 상기 프로펠러부의 하단부에 착탈 가능하게 결합되는 회전방지수단;을 포함하며, 상기 프로펠러부의 하단부에는 상기 회전방지수단이 끼워지도록 상기 프로펠러부의 외주연 일부가 상기 프로펠러부의 길이방향으로 일부 절개된 절개홈이 형성되고, 상기 회전방지수단에는 상기 절개홈에 끼워져 상기 프로펠러부의 회전을 방지하면서 유동을 억제하는 절곡부가 형성된 밀폐형 압축기가 제공될 수 있다.

또한 상기 절개홈은 상기 프로펠러부의 하단부에서 서로 마주보는 위치에 복수개가 형성될 수 있다.

또한 상기 절곡부는, 상기 프로펠러부의 내부에 삽입되도록 "ㄷ"자 형상으로 형성될 수 있다.

또한 상기 회전방지수단은 상기 절곡부의 양단에 상기 회전방지수단이 고정 설치되는 고정부를 포함하고 상기 회전방지수단은 와이어 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 회전방지수단 상에서 프로펠러부가 유동하지 않고 정위치를 유지하도록 함으로써 급유 효율을 개선하고 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 사시도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 저면 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 부분 분해사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 단면도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 프로펠러부와 회전방지수단을 나타낸 저면 사시도.

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.

제1, 제2 등과 같이 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.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 사시도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 저면 사시도이며, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 부분 분해사시도이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 단면도이며, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 프로펠러부와 회전방지수단을 나타낸 저면 사시도이다.

먼저 도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기(1)는 압축유닛(100), 크랭크 샤프트(200), 전동유닛(300), 원통형 피스부(400), 프로펠러부(500), 회전방지수단(600) 및 하우징(700)을 포함할 수 있다.

압축유닛(100)은 압축실(110), 피스톤(120) 및 커넥팅로드(130)를 포함할 수 있다. 압축실(110)은 압축유체가 주입되어 압축되는 공간이며, 실린더 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 압축유체는 공기, 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동유체일 수 있다.

피스톤(120)은 압축실(110) 내에서 왕복 운동하도록 제공될 수 있으며, 압축실(110) 내의 압축유체를 가압할 수 있다.

커넥팅로드(130)는 그 일측이 피스톤(120)에 회전 가능하도록 연결되고 그 타측이 크랭크 샤프트(200)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 커넥팅로드(130)는 크랭크 샤프트(200)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하여 피스톤(120)에 동력을 제공할 수 있다.

크랭크 샤프트(200)는 일단이 커넥팅로드(130)와 연결되며, 전동유닛(300)에 의해 회전될 수 있다. 크랭크 샤프트(200)는 내부에 샤프트 공간(210)이 형성될 수 있는데, 샤프트 공간(210)은 제1샤프트 공간부(211)와 제2샤프트 공간부(212)를 가질 수 있다.

제1샤프트 공간부(211)는 프로펠러부(500)가 수용될 수 있고 하방향으로 개방되도록 형성될 수 있다. 제2샤프트 공간부(212)는 제1샤프트 공간부(211)의 위쪽으로 연통될 수 있으며, 하부는 크랭크 샤프트(200)의 중심에 형성되고 상부는 위쪽으로 갈수록 일측으로 편심되도록 형성될 수 있다.

또한 크랭크 샤프트(200)의 외주면에는 제1스크류홈(220)이 형성될 수 있다. 또한 크랭크 샤프트(200)에는 샤프트 공간(210)과 제1스크류홈(220)을 연결하는 관통홀(미도시)이 형성된다. 관통홀은 원심력을 받은 샤프트 공간(210)의 오일이 외부로 빠져나갈 수 있도록 반경방향으로 연장될 수 있다.

전동유닛(300)은 스테이터(310)와 로터(320)를 포함할 수 있다. 스테이터(310)는 하우징(700)에 고정 설치되어 전기를 공급받아 전자기장을 발생시킬 수 있으며, 로터(320)는 스테이터(310)의 전자기장에 의해 스테이터(310)의 내부에서 스테이터(310)에 대해 동심 회전될 수 있다. 로터(320)는 크랭크 샤프트(200)와 연결되어 크랭크 샤프트(200)에 회전 구동력을 제공할 수 있다.

한편, 원통형 피스부(400)는 크랭크 샤프트(200)와 연결되어 함께 회전하는 것으로 프로펠러부(500)와 크랭크 샤프트(200) 사이에 개재될 수 있다. 원통형 피스부(400)는 프로펠러부(500)가 삽입될 수 있도록 속이 빈 중공의 구조를 가질 수 있다.

또한 프로펠러부(500)는 원통형 피스부(400)에 삽입되며 원통형 피스부(400)와의 상대 운동에 의해 냉동기유를 급유할 수 있다. 프로펠러부(500)는 회전방지수단(600)에 의해 회전하지 않고 고정되므로 프로펠러부(500)는 회전하는 원통형 피스부(400)와 상대 운동(회전)을 하게 된다.

프로펠러부(500)는 원통형 피스부(400)에 삽입되어 원통형 피스부(400)에 둘러싸인 상태로 크랭크 샤프트(200) 내부의 샤프트 공간(210)에 삽입될 수 있다. 프로펠러부(500)의 외주면에는 제2스크류홈(510)이 형성될 수 있다.

프로펠러부(500)는 오일수용공간에 담기도록 구성될 수 있으며, 오일수용공간으로부터 공급되는 오일은 제2스크류홈(510)을 따라 상승하여 샤프트 공간(210)으로 이송될 수 있다.

즉, 제2스크류홈(510)은 샤프트 공간(210)과 오일수용공간을 연통하도록 구성될 수 있으며, 오일수용공간에서 샤프트 공간(210)으로 공급되는 오일의 통로 역할을 할 수 있다. 이때, 하우징(700)의 하부는 오일수용공간으로 제공될 수 있으나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

한편, 회전방지수단(600)은 프로펠러부(500)가 회전되지 않고 고정되도록 프로펠러부(500)의 하단부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

본 실시예는 프로펠러부(500)가 회전방지수단(600)에 결합된 상태에서 전, 후, 좌, 우의 모든 방향으로 유동하는 것을 억제하기 위해 도5에 도시된 바와 같이 프로펠러부(500)의 하단부에 형성된 절개홈(520)이 제공되고, 상기 회전방지수단(600)에는 절개홈(520)에 끼워져 프로펠러부(500)의 유동을 억제하는 절곡부(610)가 제공될 수 있다.

절개홈(520)은 프로펠러부(500)의 하단부에서 프로펠러부(500)의 외주연 일부가 프로펠러부(500)의 길이방향으로 일부 절개된 구조를 가지며, 여기에 회전방지수단(600)이 끼워질 수 있도록 형성된다. 여기서 절개홈(520)은 프로펠러부(500)의 하단부에서 서로 마주보는 위치에 복수 개가 형성될 수 있다.

또한 절곡부(610)는 도4에 도시된 바와 같이 회전방지수단(600) 상에서 일부 절곡되어 프로펠러부(500) 내부에 삽입되도록 대략 "ㄷ"자 형상으로 이루어질 수 있다. 절곡부(610)는 프로펠러부(500)의 절개홈(520)을 통해 프로펠러부(500) 내부로 삽입될 수 있으며, 도4에 도시된 바와 같이 절곡부(610)가 프로펠러부(500)의 내부에 삽입되고 나면 절곡부(610)의 외면이 프로펠러부(500)의 내면에 닿게 되어 원통형 피스부(400)가 회전될 때 프로펠러부(500)가 회전되지 않도록 하면서 프로펠러부(500)가 도면상 좌우 또는 전후 방향으로 유동하는 것을 억제할 수 있다.

또한 회전방지수단(600)은 절곡부(610)의 양단에 회전방지수단(600)을 고정 설치하기 위한 고정부(620)를 포함할 수 있다. 고정부(620)는 1회 이상 절곡되는 구조로 형성될 수 있으며 전동유닛(300)의 스테이터(310)와 연결되어 고정될 수 있다. 회전방지수단(600)은 다양한 형태로 구현될 수 있으나 도시된 바와 같이 와이어 형태로 이루어질 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 밀폐형 압축기(1)의 작동에 대하여 설명한다.

압축기(1)는 압축유닛(100)을 통해 압축유체를 압축할 수 있다. 압축유체는 압축실(110)로 유입되고 전동유닛(300)이 구동되어 크랭크 샤프트(200)를 회전시킨다. 크랭크 샤프트(200)의 회전력은 커넥팅로드(130)를 통하여 직선 운동으로 변환되어 피스톤(120)에 전달되며 피스톤(120)은 압축실(110) 내의 압축유체를 압축한다.

또한 크랭크 샤프트(200)가 회전하면, 샤프트 공간(210)에 수용된 오일은 원심력을 받게 되므로 오일은 반경 방향으로 형성된 관통홀을 통하여 샤프트 공간(210)의 외부로 빠져 나가서 제1스크류홈(220)으로 이송된다. 크랭크 샤프트(200)의 회전으로 인하여 오일이 샤프트 공간(210) 내부로부터 계속하여 빠져 나오게 되므로 오일은 외주면의 제1스크류홈(220)을 따라 크랭크 샤프트(200)의 상부로 이동하고, 이를 통해 크랭크 샤프트(200)의 외주면을 윤활하게 된다.

한편, 샤프트 공간(210)으로부터 빠져 나간 오일은 오일수용공간으로부터 보충된다. 오일수용공간에는 오일이 저장되어 있고 프로펠러부(500)의 제2스크류홈(510)의 하부는 이러한 오일수용공간의 오일에 잠기게 된다. 샤프트 공간(210)의 오일이 제1스크류홈(220)으로 빠져 나가면, 샤프트 공간(210)은 저압 상태가 되고 오일수용공간의 오일은 프로펠러부(500)의 제2스크류홈(510)을 따라 샤프트 공간(210)으로 유입된다.

이 과정에서 프로펠러부(500)가 회전하지 않고 고정되도록 하는 회전방지수단(600)의 절곡부(610)가 프로펠러부(500) 하단부의 절개홈(520)을 통해 프로펠러부(500) 내부에 삽입되어 프로펠러부(500)가 정위치를 유지하도록 함으로써 프로펠러부(500)의 모든 방향 유동이 억제되어 급유 효율이 개선되고 제품의 마모가 감소되어 제품 신뢰도를 높일 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

1: 압축기 100: 압축유닛
110: 압축실 120: 피스톤
130: 커넥팅로드 200: 크랭크샤프트
210: 샤프트 공간 220: 제1스크류홈
211: 제1 샤프트 공간부 212: 제2 샤프트 공간부
300: 전동유닛
310: 스테이터 320: 로터
400: 원통형 피스부 500: 프로펠러부
510: 제2스크류홈 520 : 절개홈
600: 회전방지수단 610: 절곡부
620: 고정부 700: 하우징

Claims (4)

1. 크랭크 샤프트와 연결되어 회전하는 원통형 피스부;
   상기 원통형 피스부에 삽입되며, 상기 원통형 피스부와의 상대 운동에 의해 냉동기유를 급유하는 프로펠러부; 및
   상기 프로펠러부가 회전되지 않고 고정되도록 상기 프로펠러부의 하단부에 착탈 가능하게 결합되는 회전방지수단을 포함하며,
   상기 프로펠러부의 하단부에는 상기 회전방지수단이 끼워지도록 상기 프로펠러부의 외주연 일부가 상기 프로펠러부의 길이방향으로 일부 절개된 절개홈이 형성되고,
   상기 회전방지수단에는 상기 절개홈에 끼워지되, 외면이 상기 프로펠러부의 내면에 닿게 되어 상기 프로펠러부의 유동을 억제하는 절곡부가 형성된 밀폐형 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절개홈은 상기 프로펠러부의 하단부에서 서로 마주보는 위치에 복수개가 형성된, 밀폐형 압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 절곡부는, 상기 프로펠러부의 내부에 삽입되도록 "ㄷ"자 형상으로 형성되는, 밀폐형 압축기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전방지수단은 상기 절곡부의 양단에 상기 회전방지수단이 고정 설치되는 고정부를 포함하고, 상기 회전방지수단은 와이어 형태로 이루어진, 밀폐형 압축기.

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