KR200145356Y1

KR200145356Y1 - 왕복동형 압축기

Info

Publication number: KR200145356Y1
Application number: KR2019960049493U
Authority: KR
Inventors: 좌성훈; 윤용섭
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-12-14
Filing date: 1996-12-14
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980036493U

Abstract

본 고안은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 그 목적은 회전자가 원활히 회전할 수 있도록 와셔와 지지베어링 상면과의 마찰계수를 줄이는 것이다.

본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 회전자(22)를 하부에서 지지하는 지지베어링(25)의 상면(25a)에 웨이브 형상의 와셔(260)를 설치하였다. 따라서 와셔(260)의 굴곡된 부분과 지지베어링(25)의 상면(25a)에 오일이 충진되는 공간부(261)가 형성됨으로써, 와셔(260)와 지지베어링(25) 상면(25a)에 유체윤활 상태를 유지하여 마찰계수가 줄어들게 되고, 결국 회전자(22)가 원활히 회전되어 압축기의 기계적 효율이 향상되는 이점이 있다.

Description

왕복동형 압축기

본 고안은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자의 하부와 접하여 이를 회전가능하게 지지하는 지지베어링의 마찰면에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동형 압축기는 냉매를 매개체로하여 압축, 응축 팽창, 증발과정이 연속적으로 수행되는 냉동사이클에서 냉매를 고온 고압으로 압축하여 외부로 내보내는 작용을 한다. 이러한 기능을 하는 일반적인 왕복동형 압축기는 도 1과 2에 보인 바와 같이, 상부용기(11)와 하부용기(12)가 결합되어 밀폐된 밀폐용기(10) 내부에 동력을 발생시키는 구동부(20)와 동력을 전달받아 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 압축부(30)로 구성된다.

구동부(20)는 밀폐용기(10)의 상부에 설치가 되며, 고정자(21)와 회전자(22) 그리고 회전자(22)와 결합되어 회전하고 그 하단에 편심축(24)이 일체로 마련된 회전축(23)이 구성된다. 또한 회전자(22)와 회전축(23)이 회전할 수 있게 지지해주는 지지베어링(25)이 회전자(22)의 하부에 설치되어 있다. 이 원형의 회전자(22)는 자장을 형성하는 고정자(21)와 상호작용하여 회전하는데, 내부에는 회전축(23)이 삽입되어 결합될 수 있도록 원통형의 구멍(22b)과 그 구멍(22b) 내부로 돌출된 돌출부(22a)가 형성되어 있다. 그리고 이러한 회전자(22)를 회전 가능하게 지지해주는 원통형의 지지베어링(25) 역시 내부에 원통형의 구멍(25b)이 형성되어 회전축(23)이 여유있게 삽입된다. 따라서 고정된 지지베어링(25) 상면(25a)이 회전자(22)의 돌출부(22a) 하면과 접함으로써, 회전자(22)를 회전가능하게 지지해준다. 한편, 돌출부(22a)의 하면과 지지베어링(25)의 상면(25a)이 접촉하는 부분에는 마찰계수를 줄이기 위해 와셔(26)가 설치되어 있는데, 이 와셔(26)는 고리형상의 판으로 되어 있으며 지지베어링(25) 상면(25a) 크기와 일치한다.

그리고 압축부(30)는 내부로 냉매를 흡입하여 압축하는 압축실이 마련된 실린더(31)와 압축실을 왕복운동하는 피스톤(32), 피스톤(32)과 편심축(24)을 연결하는 연결로드(33)를 구비하여 밀폐용기(10)의 하부에 설치된다.

또한 밀폐용기(10)의 저부에는 오일이 저장되고, 편심축(24)의 단부에는 이 오일을 구동부(20)와 압축부(30) 각각의 슬라이딩부로 펌핑시키기 위한 오일픽업장치(34)가 마련되어 있다.

이와 같이 구성된 왕복동형 압축기는 전원이 인가됨에 따라 회전자(22)는 고정자(21)와 상호작용하여 회전을 하게 되는데 회전축(23)도 일체로 회전하게 된다. 그리고 회전축(23)의 회전운동은 회전축(23)의 하단에 마련된 편심축(24)과 피스톤(32)을 연결시키는 연결로드(33)에 의해 직선왕복운동으로 변환됨으로써, 피스톤(32)이 실린더(31) 내부를 왕복운동하게 된다. 이에 따라 압축실로 냉매가 흡입되고 고온고압으로 압축된 후 외부로 토출된다. 또한 회전축(23)이 회전함에 따라 끝단에 설치되어 오일과 접해있는 오일픽업장치(34)가 회전하고, 오일은 원심력에 의해 펌핑되어 각 슬라이딩부에 공급됨으로써, 슬라이딩부를 냉각시키고 동시에 윤활작용을 한다.

즉, 회전자(22)의 연속되는 회전운동에 의해 피스톤(32)이 왕복운동하여 냉매의 흡입, 압축 토출이 연속적으로 반복 수행된다.

따라서 일반적인 왕복동형 압축기의 효율을 향상시키기 위해서는 회전자(22)의 회전을 원활하게 하는 것이 바람직한데, 종래의 왕복동형 압축기는 전원이 인가되어 회전하는 회전자(22)와 이를 회전할 수 있게 지지하는 고정된 지지베어링(25) 사이에 마찰저항이 발생하여 회전자의 원활한 회전이 방해된다. 따라서 도 2에 보인 바와 같이, 접촉하는 부분에 와셔(26)를 설치하고, 접촉면에 오일을 펌핑하여 마찰계수를 감소시켰다. 그러나 이 와셔(26)는 고리형상의 판으로 되어 있기 때문에, 회전자(22)의 회전시 같이 회전하면서 지지베어링(25)의 상면(25a)과 면접촉되어 슬라이딩함으로써 마찰계수를 줄이는 데에는 그 한계가 있었다.

즉, 와셔(26)와 지지베어링(25)의 상면(25a) 사이에는 오일이 존재하여도 마찰부분의 유막이 얇아지고 접촉면이 상당히 많아지게 되어 유체역학적인 윤활효과를 발휘할 수 없는 경계윤활(境界潤滑), 또는 고체윤활 상태가 된다. 따라서 근원적인 마찰은 항시 존재하게 됨으로써 압축기의 기계적 효율이 떨어지게 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 회전자와 지지베어링 사이에 웨이브 된 와셔를 설치하여 마찰계수를 극소로함으로써, 회전자의 회전을 원활하여 압축기의 기계적 효율을 향상시키는 왕복동형 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 왕복동형 압축기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 종래 회전자와 이를 지지하는 지지베어링을 보인 개략적인 분해사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 회전자와 이를 지지하는 지지베어링을 보인 개략적인 분해사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10..밀폐용기 22..회전자 23..회전축 25..지지베어링

25a..상면 260..와셔 261..공간부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 저부에 오일이 저장된 밀폐용기, 밀폐용기의 내부에 장착되어 자장을 형성하는 고정자, 고정자와 상호작용하여 회전하는 회전자, 회전자가 회전할 수 있도록 지지해주는 지지베어링, 회전자와 결합되어 회전하는 회전축, 회전축으로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축부를 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서,

회전자와 접촉하는 지지베어링의 상면에는 오일이 충진되는 공간부를 형성하도록 웨이브형상의 와셔가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안이 적용되는 왕복동형 압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 와셔가 채용된 회전자와 지지베어링을 보인 것이다. 본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 와셔의 구조를 제외하고는 동일구성요소로 구성되어 있기 때문에, 동일한 것에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 설명하여 간략하게 설명한다.

왕복동형 압축기는 이에 도시한 바와 같이 밀폐용기(10)의 상부에 자장을 형성하는 고정자(21), 고정자(21)와 상호작용하여 회전하는 회전자(22)가 구성되어 있다. 이 회전자(22)에는 회전축(23)이 압입되는 구멍(22b)과 구멍(22b)내부로 돌출부(22a)가 형성되어 있어서 지지베어링(25)의 상면(25a)이 접하여 이를 지지할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 지지베어링(25)의 상면(25a)에는 돌출부(22a)와의 마찰계수를 줄이기 위한 수단으로 고리형상의 와셔(260)가 설치되어 있다. 이 와셔(260)는 판상으로 구성되어 있으며 면이 물결모양을 갖도록 웨이브(WAVE)형상으로 이루어져 있다. 따라서 와셔(260)는 회전자(22)의 돌출부(22a), 그리고 지지베어링(25) 상면(25a)과 면접촉을 하지 않아 굴곡된 부분에 오일이 충진될 수 있는 공간부(261)가 형성됨으로써, 오일픽업장치(34)에 의해 펌핑된 오일의 일부가 이 공간부(261)에 고이게 된다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 작동을 설명한다. 고정자(21)에 전원이 인가되면 저장이 형성되고, 이와 상호작용하여 지지베어링(25)이 지지하고 있는 회전자(22)가 회전을 한다. 또한 회전자(22)에 결합된 회전축(23)과 끝단에 부설된 오일픽업장치(34)가 같이 회전하면서 냉매가 흡입 압축되어 외부로 토출되고, 각각의 슬라이딩부에는 오일이 공급되어 냉각작용과 윤활작용을 동시에 수행된다. 따라서 웨이브 형상의 와셔(260)와 지지베어링(25) 상면(25a)사이에도 오일이 공급되는데, 이 오일은 웨이브 진 와셔(260)와 지지베어링(25) 상면(25a)을 흐르게 되고, 일부는 와셔(260) 굴곡부와 상면(25a)과의 틈새로 형성된 공간부(261)에 충진된다. 이 때, 공간부(261)에 충진된 오일은 점성을 갖고 있고, 와셔(260)의 회전에 따라 지지베어링(25)의 상면(25a)에 유막압력을 형성하게 된다.

즉, 굴곡부에 있는 오일은 계속적으로 회전하는 와셔(260)의 회전 마찰력에 의해 압력이 분포하게 되고, 이 압력에 의해 지지베어링(260)의 직접적인 접촉을 방지하게 된다. 결국 지지베어링(25)의 상면(25a)과 와셔(260)는 오일에 의해 완전히 분리되어 있는 유체윤환(流體潤滑)상태가 됨으로써, 회전자(22)와 지지베어링(25)의 마찰계수가 줄어들게 되고, 회전자(22)가 원활하게 회전할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 회전자를 하부에서 지지하는 지지베어링의 상면에 웨이브 형상의 와셔를 설치하였다. 따라서 와셔의 굴곡된 부분과 지지베어링의 상면에 오일이 충진되는 공간부가 형성됨으로써, 와셔와 지지베어링 상면에 유체윤활 상태를 유지하여 마찰계수가 줄어들게 되고, 결국 회전자가 원활히 회전되어 압축기의 기계적 효율이 향상되는 이점이 있다.

Claims

저부에 오일이 저장된 밀폐용기(10), 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착되어 자장을 형성하는 고정자(21), 상기 고정자(21)와 상호작용하여 회전하는 회전자(22), 상기 회전자(22)가 회전할 수 있도록 지지해주는 지지베어링(25), 상기 회전자(22)와 결합되어 회전하는 회전축(23), 상기 회전축(23)으로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축부(30)를 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서, 상기 회전자(22)와 접촉하는 상기 지지베어링(25)의 상면(25a)에는 오일이 충진되는 공간부(261)를 형성하도록 웨이브형상의 와셔(260)가 마련되는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기.