KR20050118608A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 회전축(33)은 하부가 하부베어링(34)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 회전축(33)의 중간부 외면에는 회전자(32)가 설치되고, 이 회전자(32)는 하부베어링(34)의 상단에 지지되어 회전하게 된다.

이때, 회전자(32)의 무게중심이 하부베어링(34)의 중심보다 높은 곳에 위치하게 되어서 회전축(33)에 회전불균형력이 발생하게 되는데, 이같은 회전불균형력을 상쇄시키도록 회전축(33)의 상부에는 지지베어링(40)이 설치되게 된다.

이러한 지지베어링(40)은 내륜(42)이 회전축(33)에 압입 고정되게 되고, 외륜(43)은 고정자(31) 상단에 고정된 고정부재(50)에 고정되게 된다.

Description

밀폐형 압축기{Hermetic Compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전축을 지지하는 베어링을 갖춘 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 밀폐공간 내로 냉매를 흡입하여 압축한 후 토출하는 장치로써, 냉매를 압축하는 압축장치와 이를 구동하는 구동장치로 구성된다.

압축장치는 밀폐공간을 형성하는 밀폐용기 내부에 마련되는 것으로, 압축실을 형성하는 실린더블록과, 압축실 내부를 왕복 운동하는 피스톤을 구비하고, 실린더블록 일측에는 외부와 연통된 흡입실 및 토출실이 각각 형성된 실린더헤드가 결합된다.

구동장치는 자장을 형성하는 고정자와, 고정자와 전기적으로 상호 작용하여 회전하는 회전자와, 회전자의 중공부에 압입 고정되어 회전자와 함께 회전하는 회전축과, 회전축은 그 하부가 실린더블록 일측에 마련되는 하부베어링에 의해 회전 가능하게 지지되게 되며, 회전축의 하단부에는 회전축의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜줌으로써 피스톤을 진퇴시키는 커넥팅로드가 설치되게 된다.

그러나, 이러한 구성의 종래 밀폐형 압축기는 회전자가 하부베어링의 상단에 지지되게 됨에 따라 회전자의 무게중심이 하부베어링의 중심보다 높은 곳에 위치하게 되어서 회전축에 회전불균형력이 발생하게 된다.

이에 따라, 회전축은 편심 회전하게 되어 회전축과 하부베어링 사이의 마찰이 증대되어 진동 및 그에 따른 소음을 유발하게 되는 문제점이 있다.

또한, 회전축과 함께 회전자 또한 편심 회전하게 되어 회전자와 고정자 사이의 간극이 가변되게 된다. 따라서, 압축기의 구동효율이 전체적으로 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 하부베어링 내부를 회전하는 회전축이 편심되는 것을 방지하여 하부베어링과 회전축 사이의 마찰 진동 및 소음을 저감하고, 압축기의 구동효율을 전체적으로 향상시킬 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 전원을 인가받아 자장을 형성하는 고정자, 상기 고정자와 전자기적으로 상호 작용하며 회전하는 회전자와, 상기 회전자 내부에 삽입되어 상기 회전자와 함께 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 하부를 회전 가능하게 지지하며 그 상단이 상기 회전자를 지지하는 하부베어링을 구비한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 회전축의 상부를 지지하는 지지베어링과, 상기 지지베어링을 고정하기 위한 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부재는 상기 고정자 상단에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지베어링은 볼을 중심으로 양측에 각각 내륜 및 외륜이 마련되는 레이디얼베어링을 포함하고, 상기 외륜은 상기 고정부재에 고정되고, 상기 내륜에는 상기 회전축이 압입 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외륜에는 상기 고정부재와 볼트 체결하기 위한 체결공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부재는 하면이 개방된 원통부와, 상기 원통부 하단에 마련되어 상기 고정자 상단에 고정되는 고정부를 구비하며, 상기 원통부는 상기 내륜 및 상기 회전축의 상부에 개방홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개방홀의 직경은 상기 내륜의 외경보다 크고 상기 외륜의 외경보다 작게 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전체 구조를 도시한 측단면도이다.

도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는, 밀폐공간을 형성하는 밀폐용기(10) 내부에 냉매를 압축하도록 하측에 마련되는 압축장치(20)와, 그 상측에 마련되어 압축장치(20)를 구동하기 위한 구동장치(30)를 포함하여 구성된다.

압축장치(20)는 압축실(21a)이 형성된 실린더블록(21)과, 압축실(21a) 내를 진퇴하며 냉매를 압축하는 피스톤(22)을 구비하고, 실린더블록(21) 일측에는 외부와 연통된 흡입실(23a) 및 토출실(23b)이 각각 형성된 실린더헤드(23)가 결합되며, 실린더블록(21)과 실린더헤드(23) 사이에는 냉매의 유출입을 제어하는 밸브장치(24)가 마련된다.

구동장치(30)는 압축장치(20)에서 냉매의 압축이 이루어지도록 피스톤(22)을 진퇴 시키는 것으로, 전원을 인가받아 자장을 형성하는 고정자(31)와, 상기 고정자(31)와 전자기적으로 상호 작용하며 회전하는 회전자(32)와, 회전자(32) 내부에 압입 고정되어 회전자(32)와 일체로 회전하는 회전축(33)을 포함하여 구성된다.

회전축(33)은 실린더블록(21) 일측에 마련되는 하부베어링(34)에 의해 회전 가능하게 지지되게 되며, 회전축(33)의 하단부에는 회전축(33)의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜줌으로써 피스톤(22)을 진퇴시키는 커넥팅로드(35)가 설치되게 된다.

하부베어링(34)은 전체적으로 원통형상을 갖는 것으로, 내부에 회전축(33)이 삽입되는 중공부(34a)가 형성되며, 이 중공부(34a)에 회전축(33)의 하부가 위치하게 된다.

또, 회전축(33)의 중간부 외면에는 회전자(32)가 설치되며, 이러한 회전자(32)는 하부베어링(34)의 상단에 지지되어 회전하게 된다.

이와 같이, 회전자(32)의 무게중심이 하부베어링(34)의 중심보다 높은 곳에 위치하게 되어서 회전축(33)에 회전불균형력이 발생하게 되는데, 이러한 회전불균형력을 상쇄시키도록 회전축(33)의 상부에는 지지베어링(40)이 설치되게 된다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지지베어링(40)은 레이디얼베어링 타입으로 볼(41)을 중심으로 양측에 각각 링 형상의 내륜(42)과 외륜(43)이 마련되게 된다.

그리고 지지베어링(40)의 내륜(42)은 회전축(33)에 압입 고정되게 되고, 외륜(43)은 별도의 고정부재(50)에 의해 고정되게 된다.

고정부재(50)는 하면이 개방된 원통형상을 갖는 원통부(51)와, 원통부(51) 하단으로부터 외측으로 연장된 고정부(52)를 구비하며, 원통부(51)는 내륜(42) 및 회전축(33)의 상부에 개방홀(53)이 형성되게 된다. 개방홀(53)은 회전축(33) 및 내륜(42)과 고정부재(50) 간의 간섭을 방지하기 위한 것으로, 그 직경이 내륜(42)의 외경보다 크고 외륜(43)의 외경보다 작은 범위 내에서 형성되게 되며, 실질적으로 내륜(42)의 외경과 동일하게 마련되는 것이 바람직하다.

또, 고정부재(50)의 개방홀(53) 주위에는 지지베어링(40)의 외륜(43)과 볼트 (B) 체결되도록 결합공(54)이 형성되고, 지지베어링(40)의 외륜(43)에는 결합공(54)에 대응되는 체결공(44)이 형성되게 된다.

다음에는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 동작 및 그에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 고정자(31)에 전원이 인가되면, 고정자(31)에 형성된 자장과 전자기적 상호작용을 하며 회전자(32)가 회전하게 되고, 이와 더불어 회전축(33) 또한 동시에 회전을 하게 된다. 그리고 회전축(33)의 회전 운동을 통해 회전축(33) 하단에 연결된 커넥팅로드(35)가 직선 왕복 운동을 하며 피스톤(22)을 진퇴시켜 압축실(21a)의 냉매를 압축하게 된다.

이때, 회전축(33)은 하부베어링(34)을 통해 회전 가능하게 지지되고, 회전자(32)는 하부베어링(34)의 상단에 지지되어 회전축(33)과 동시에 회전을 하게 되는데, 회전자(32)가 하부베어링(34)의 상단에 지지되게 됨에 따라 회전자(32)의 무게중심이 하부베어링(34)의 중심보다 높은 곳에 위치하게 되어서 회전축(33)에 회전불균형력이 발생하게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 하부베어링(34) 뿐만 아니라 회전축(33)의 상부를 지지하는 별도의 지지베어링(40)을 더 구비하고 있으므로, 회전축(33)의 회전불균형력을 상쇄시켜 회전축(33)이 치우침 없이 균형있게 회전할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전축의 하부가 하부베어링을 통해 지지되고, 회전축의 상부는 지지베어링을 통해 지지되게 된다.

따라서, 회전축이 편심없이 균형있게 회전할 수 있게 됨에 따라 회전축의 마모 및 마찰을 줄이고, 압축기 내부 진동을 저감할 수 있게 된다.

또한, 회전축과 더불어 회전자 또한 균형있게 회전하게 됨으로써, 회전자와 고정자 사이의 간극을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

이에 따라, 전자기력이 균형있게 유도되어 구동효율 및 압축효율을 전체적으로 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전체 구조를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 있어서 요부를 발췌하여 개략적으로 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 마련된 고정부재를 보인 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 밀폐용기, 20 : 압축장치,

21 : 실린더블록, 22 : 피스톤,

30 : 구동장치, 31 : 고정자,

32 : 회전자, 33 : 회전축,

34 : 하부베어링, 35 : 커넥팅로드,

40 : 지지베어링, 41 : 볼,

42 : 내륜, 43 : 외륜,

44 : 체결공, 50 : 고정부재,

51 : 원통부, 52 : 고정부,

53 : 개방홀, 54 : 결합공.

Claims (6)

1. 전원을 인가받아 자장을 형성하는 고정자, 상기 고정자와 전자기적으로 상호 작용하며 회전하는 회전자와, 상기 회전자 내부에 삽입되어 상기 회전자와 함께 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 하부를 회전 가능하게 지지하며 그 상단이 상기 회전자를 지지하는 하부베어링을 구비한 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 회전축의 상부를 지지하는 지지베어링과, 상기 지지베어링을 고정하기 위한 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정부재는 상기 고정자 상단에 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지베어링은 볼을 중심으로 양측에 각각 내륜 및 외륜이 마련되는 레이디얼베어링을 포함하고,

   상기 외륜은 상기 고정부재에 고정되고,

   상기 내륜에는 상기 회전축이 압입 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 외륜에는 상기 고정부재와 볼트 체결하기 위한 체결공이 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 고정부재는 하면이 개방된 원통부와, 상기 원통부 하단에 마련되어 상기 고정자 상단에 고정되는 고정부를 구비하며,

   상기 원통부는 상기 내륜 및 상기 회전축의 상부에 개방홀이 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 개방홀의 직경은 상기 내륜의 외경보다 크고 상기 외륜의 외경보다 작게 마련되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.