KR20000009656U - 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조에 관한 것으로, 종래에는 회전축의 안착돌부면이 상,하부베어링의 스러스트 베어링면에 밀착되어 회전을 하게 되어 집중하중에 따른 마찰손실이 발생되고, 이 마찰손실에 의해 모터의 부하가 증가하거나 기동불량이 발생되며, 마모 및 이에 따른 이상소음이 발생되고, 회전축의 조립시 회전축의 삽입이 용이하지 못하게 되는 문제점이 있었던 바, 본 고안에서는 상,하부베어링의 레이디얼 베어링면과 스러스트 베어링면의 접점부위를 경사지게 모따기하여 양방향 베어링면을 형성함과 아울러, 상기 상,하부베어링의 스러스트 베어링면에 평면접촉되는 회전축의 안착돌부면을 상기한 상,하부베어링의 양방향 베어링면에 곡면접촉되는 경사 베어링면이 형성되어 회전축과 상,하부베어링을 결합시킴으로써, 상기 회전축의 안착돌부면과 하부베어링의 스러스트 베어링면 사이에의 하중을 분산시킬 수 있고, 상기 회전축의 조립시 회전축을 각 베어링에 삽입하기 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조

본 고안은 밀폐형 회전식 압축기에 관한 것으로, 특히 회전축과 상부베어링 사이의 마찰손실을 저감하고 조립성을 향상시킬 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 동력발생부와 압축기구부의 배치형태에 따라 밀폐형 또는 분리형으로 구분되는데, 그 중 밀폐형 압축기는 밀폐용기내에 동력발생부 및 압축기구부가 함께 설치되는 형태로, 도 1은 이러한 밀폐형 압축기에서 회전식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 밀폐형 회전식 압축기는, 밀폐용기(1)의 내부에 전동기구부인 고정자(2) 및 회전자(3)가 설치되어 있고, 그 중 회전자(3)의 중심에는 회전축(4)이 열박음 등으로 결합되어 있으며, 그 회전축(4)의 하단부에는 압축기구부가 설치되어 있다.

상기 압축기구부는 회전축이 관통되는 환형의 상,하부베어링(5,6)과, 그 상,하부베어링(5,6)의 사이에 양측면이 밀착되어 외주면이 밀폐용기(1)에 고정되는 환형의 실린더(7)와, 그 실린더(7)내에서 편심회전하도록 상기 회전축(4)에 접동되어 자전하는 롤링피스톤(8)과, 그 롤링피스톤(8)의 외주면에 압접되어 롤링피스톤(8)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더(7)를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(미도시)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 상,하부베어링(5,6)의 중앙에는 회전축(4)이 삽입되어 지지되는 관통돌구(5a,6a)가 형성되어 있고, 그 관통돌구(5a,6a)의 내주면은 상기 회전축(4)의 외주면과 곡면 접촉되어 레이디얼 베어링면(5b,6b)을 이루는 반면 상기 상,하부베어링(5,6)이 대향되는 관통돌구(5a,6a) 주변의 평면은 회전축(4)의 안착돌부면(4a)에 평면 접촉되어 스러스트 베어링면(5c,6c)을 이루도록 되어 있다.

도면중 미설명 부호인 5d는 토출구멍, G은 어큐뮬레이터, 9는 토출파이프이다.

상기와 같이 구성된 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 전동기구부에 전원이 공급되어 회전축(4)이 회전을 하게 되면, 냉매가스가 어큐뮬레이터(G)를 거쳐 실린더(7)의 내부로 유입되고, 그 유입된 냉매가스는 베인(미도시)이 상사점에 도달하였을 때에 흡입행정을 개시하여, 상기 회전축(4)과 함께 롤링피스톤(8)의 회전운동에 의해 점차 압축되고, 그 압축가스의 압력이 어느 시점에 다달았을 때 냉매가스는 토출구멍(5d)을 통해 밀폐용기(1)의 내부로 토출된다.

여기서, 상기 회전축(4)의 회전시 상,하부베어링(5,6)의 레이디얼 베어링면(5b,6b)에 접촉되는 회전축(4)의 외주면은 상기한 상,하부베어링(5,6)의 관통돌구(5a,6a) 내주면에 곡면접촉되어 레이디얼 방향으로 지지되는 반면, 상기 회전축(4)의 안착돌부면(4a)은 상,하부베어링(5,6)의 각 대향면에 평면접촉되어 스러스트 방향으로 지지되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 밀폐형 회전식 압축기에 있어서는, 회전축(4)의 안착돌부면(4a)이 각 베어링(5,6)의 스러스트 베어링면(5c,6c)에 밀착되어 회전을 하게 되는데, 그 중에서도 특히 하단측 안착돌부면(4a)이 하부베어링(6)의 스러스트 베어링면(6c)에 얹혀 미끄럼운동을 하게 되어 집중하중에 따른 마찰손실이 발생되고, 이 마찰손실에 의해 모터의 부하가 증가하거나 기동불량이 발생되며, 상기 회전축(4)의 안착돌부면(4a)과 하부베어링(6)의 스러스트 베어링면(6c) 사이에 마모 및 이에 따른 이상소음이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 상,하부베어링(5,6)의 레이디얼 베어링면(5b,6b)과 스러스트 베어링면(5c,6c)이 직각으로 형성되어 회전축(4)의 조립시 회전축(4)의 삽입이 용이하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 밀폐형 회전식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 회전축의 안착돌부면과 하부베어링의 스러스트 베어링면 사이에의 하중을 분산시킬 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 회전축의 조립시 회전축을 각 베어링에 삽입하기 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는데도 본 고안의 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 회전식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2a는 종래 밀폐형 회전식 압축기에서 압축기구부를 보인 종단면도.

도 2b는 도 2a의 "A - A" 단면도로서, 종래 압축기구부의 하부베어링을 보인 평면도.

도 3a는 본 고안 밀폐형 회전식 압축기에서 압축기구부를 보인 종단면도.

도 3b는 도 3a의 "B - B" 단면도로서, 본 고안 압축기구부의 하부베어링을 보인 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 회전축 110 : 양방향 베어링면

200,300 : 상부베어링 210 : 토출구멍

220,320 : 레이디얼 베어링면 230,330 : 스러스트 베어링면

240,340 : 양방향 베어링면

이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐용기내에서 모터에 의해 회전하는 회전축을 지지하는 상,하부베어링과, 그 상,하부베어링의 사이에 밀봉 설치되어 흡입구가 형성되는 실린더와, 상기 회전축에 편심 결합되어 실린더내에서 편심 회전하면서 흡입가스를 압축하여 상부베어링의 토출구멍으로 압축가스를 토출시키는 롤링피스톤과, 그 롤링피스톤의 외주면에 압접되어 실린더를 흡입실과 압축실로 구분하는 베인을 포함하여 구성되는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서 ; 상기 상,하부베어링의 레이디얼 베어링면과 스러스트 베어링면의 접점부위를 경사지게 모따기하여 양방향 베어링면을 형성함과 아울러, 상기 상,하부베어링의 스러스트 베어링면에 평면접촉되는 회전축의 안착돌부면을 상기한 상,하부베어링의 양방향 베어링면에 곡면접촉되는 경사 베어링면이 형성되어 회전축과 상,하부베어링을 결합시키는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3a는 본 고안 밀폐형 회전식 압축기에서 압축기구부를 보인 종단면도이고, 도 3b는 도 3a의 "B - B" 단면도로서, 본 고안 압축기구부의 하부베어링을 보인 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 마찰손실 저감구조가 구비된 밀폐형 회전식 압축기는, 밀폐용기(도 1에 도시)(1)내에서 모터에 의해 회전하는 회전축(100)을 지지하는 상,하부베어링(200,300)과, 그 상,하부베어링(200,300)의 사이에 밀봉 설치되어 흡입구(미부호)가 형성되는 실린더(7)와, 상기 회전축(100)에 편심 결합되어 실린더(7)내에서 편심 회전하면서 흡입가스를 압축하여 상부베어링(200)의 토출구멍(210)으로 압축가스를 토출시키는 롤링피스톤(8)과, 그 롤링피스톤(8)의 외주면에 압접되어 실린더(7)를 흡입실과 압축실로 구분하는 베인(미도시)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 상,하부베어링(200,300)의 레이디얼 베어링면(220,320)과 스러스트 베어링면(230,330)의 접점부위를 경사지게 모따기하여 양방향 베어링면((240,340)이 형성되고, 상기 상,하부베어링(200,300)의 스러스트 베어링면(230,330)에 평면접촉되는 회전축(100)의 안착돌부면은 상기한 상,하부베어링(200,300)의 양방향 베어링면(240,340)에 곡면접촉되는 경사 베어링면(110)이 형성된다.

상기 양방향 베어링면(240,340)과 경사 베어링면(110)은 45°각도로 형성되는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 고안에 의한 마찰손실 저감구조가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 전동기구부에 전원이 공급되어 회전축(100)이 회전을 하게 되면, 냉매가스가 어큐뮬레이터(도 1에 도시)(G)를 거쳐 실린더(7)의 내부로 유입되고, 그 유입된 냉매가스는 베인(미도시)이 상사점에 도달하였을 때에 흡입행정을 개시하여, 상기 회전축(100)과 함께 롤링피스톤(8)의 회전운동에 의해 점차 압축되고, 그 압축가스의 압력이 어느 시점에 다달았을 때 냉매가스는 토출구멍(210)을 통해 밀폐용기(1)의 내부로 토출된다.

이때, 상기 회전축(100)의 회전시 상,하부베어링(200,300)의 양방향 베어링면(240,340)에 회전축(100)의 경사 베어링면(110)이 접촉되어 회전축(100)이 레이디얼 및 스러스트 방향으로 지지되는데, 상기 회전축(100)의 레이디얼 방향은 상기한 상,하부베어링(200,300)의 레이디얼 베어링면(220,320)에 의해서 주로 지지된다.

이렇게, 상기 상,하부베어링(200,300)에 양방향 베어링면(240,340)이 형성됨과 아울러 그 양방향 베어링면(240,340)에 대향되는 경사 베어링면(110)이 상기 회전축(100)에 형성되어 결합되므로, 상기 회전축(100)과 상,하부베어링(200,300)의 접촉면적이 감축되어 마찰손실이 절감되는 것은 물론, 특히 상기 회전축(100)이 스러스트 방향으로 지지되는 하부베어링(300)의 양방향 베어링면(340)이 경사면으로 형성되어 하중이 감소되므로 해서 모터에 입력되는 부하가 절감될 수 있다.

또한, 상기 회전축(100)과 각 베어링(200,300)의 접촉면적이 감축됨과 아울러 스러스트 베어링면(230,330)에 하중이 감소되므로 인해 각 베어링면(230,330)의 마모 및 이상소음이 저감될 수 있다.

한편, 상기 상,하부베어링(200,300)의 양방향 베어링면(240,340)이 경사지게 형성되므로, 회전축(100)의 삽입 조립시 상기한 양방향 베어링면(240,340)이 회전축(100)의 양단부를 안내하는 가이드 역할을 할 수 있게 되어 조립 생산성이 향상된다.

이에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조는, 상,하부베어링의 레이디얼 베어링면과 스러스트 베어링면의 접점부위를 경사지게 모따기하여 양방향 베어링면을 형성함과 아울러, 상기 상,하부베어링의 스러스트 베어링면에 평면접촉되는 회전축의 안착돌부면을 상기한 상,하부베어링의 양방향 베어링면에 곡면접촉되는 경사 베어링면이 형성되어 회전축과 상,하부베어링을 결합시킴으로써, 상기 회전축의 안착돌부면과 하부베어링의 스러스트 베어링면 사이에의 하중을 분산시킬 수 있고, 상기 회전축의 조립시 회전축을 각 베어링에 삽입하기 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 밀폐용기내에서 모터에 의해 회전하는 회전축을 지지하는 상,하부베어링과, 그 상,하부베어링의 사이에 밀봉 설치되어 흡입구가 형성되는 실린더와, 상기 회전축에 편심 결합되어 실린더내에서 편심 회전하면서 흡입가스를 압축하여 상부베어링의 토출구멍으로 압축가스를 토출시키는 롤링피스톤과, 그 롤링피스톤의 외주면에 압접되어 실린더를 흡입실과 압축실로 구분하는 베인을 포함하여 구성되는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서 ;

   상기 상,하부베어링의 레이디얼 베어링면과 스러스트 베어링면의 접점부위를 경사지게 모따기하여 양방향 베어링면을 형성함과 아울러, 상기 상,하부베어링의 스러스트 베어링면에 평면접촉되는 회전축의 안착돌부면을 상기한 상,하부베어링의 양방향 베어링면에 곡면접촉되는 경사 베어링면이 형성되어 회전축과 상,하부베어링을 결합시키는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 마찰손실 저감구조.