KR0146145B1 - 스크롤 압축기의 축동력 전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 관한 것으로, 압축기가 여러 운전 조건에서 동작할 때 발생되는 반경방향 실링력의 변화에 따른 마모 발생을 해결한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 관한 것이다.

종래의 기술에서는 스크롤 압축기가 에어컨에 설치되어 운전될 때는 여러운전조건을 겪게 되는데, 그때마다 크랭크축 핀의 평면부에 작용하는 힘인 반경방향 실링력은 제5도에서와 같이 변화하게 된다. 즉 이러한 힘의 크기에 따라 경가각을 제어해 주어야만 슬라이드부시와 선회스크롤 보스 사이의 전체면 습동상태가 유지된다. 종래기술의 경우 경사각은 한 개의 값으로 결정되어 어려운 전조건에 대응할 수 없게 되는 문제점이 있어, 본 발명에서는 크랭크축과, 그 크랭크축의 상부에 도출된 크랭크 축 핀과, 그 크랭크축 핀이 삽입되는 슬라이드 부시를 구비한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 있어서, 상기 크랭크축의 일면에 볼록부를 형성하여 압축기가 여러운전조건에서 동작할 때 발생되는 반경방향 실링력의 변화에 따른 마모 발생을 해결하도록 하였다.

Description

스크롤 압축기의 축동력 전달장치

제1도는 종래의 기술에 의한 스크롤 압축기를 나타낸 종단면도.

제2도는 종래의 기술에 의한 스크롤 압축기의 크랭크축 핀 주위를 나타낸 상세단면도.

제3도는 종래의 기술에 의한 스크롤 압축기의 축 변형상태를 나타낸 단면도.

제4도는 종래의 기술에 의한 스크롤 압축기의 축 가공을 나타낸 것으로,

(a)도는 슬라이드부시 내부 평면부 경사가공을 나타낸 단면도.

(b)도는 슬라이드부시 외주부 경가가공을 나타낸 단면도.

(c)도는 크랭크축 핀의 평면부 경사가공을 나타낸 단면도.

(d)도는 크랭크축의 정상운전시 전체면의 습동상태를 나타내는 단면도.

제5도는 일반적인 압축기의 운전조건에 따른 반경방향 실링력변화를 나타낸 도표.

제6도는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 슬라이드부시를 종래의 기술과 비교하여 나타낸 분해 사시도로써,

(a)도는 종래의 기술에 의한 압축기의 슬라이드부시.

(b)도는 본 발명에 의한 압축기의 슬라이드부시.

제7도는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달을 나타낸 단면도.

제8도는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달의 다른 실시를 나타낸 슬라이드부시의 분해 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

16:슬라이드 부시 17:선회스크롤 보스

21, 22:볼록부

본 발명은 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 관한 것으로, 특히 압축기가 여러운전조건에서 동작할 때 발생되는 반경방향 실링력의 변황에 따른 마모 발생을 해결한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 관한 것이다.

종래의 기술에 의한 스크롤 압축기는 제1도 내지 제5도에 도시한 바와 같이, 압축기 본체(1) 내측의 상부에 위치한 고정스크롤(2)과, 상기 고정 스크롤(2) 하부에 결합되는 선회 스크롤(3)과, 상기 선회 스크롤(3)의 하부에 위치하는 메인 프레임(4)과, 상기 메인 프레임(4)의 중앙부를 관통하며 선회 스크롤(3)을 회전시키는 크랭크축(5)이 회전자(6)와 고정자(7)에 연결되어 있다.

상기 선회 스크롤(3) 하부에는 선회 스크롤(3)의 자전을 방지하기 위한 자전 방지기구인 올담링(8)이 설치되고, 선회 스크롤(3)의 공전을 위해 크랭크축(5)의 한쪽 끝단은 편심 되어져 있다.

상기 고정 스크롤(2)은 메인 프레임(4)에 리이프 스프링 및 보울트로 고정되어 축 방향으로 순응성을 가질수 있도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 장치에 의해, 흡입관을 통해 흡입된 냉매가스는 선회 스크롤(3) 의 선회 운동에 따라 스크롤 양끝단 두 부분에서 동시에 흡입되어, 선회 스크롤(3)과 고정 스크롤(2) 사이에 형성된 두 개의 대칭인 초승달 모양의 포켓에 갇히게 되고, 이 포켓은 연속적으로 체적이 감소하면서 중심을 향하여 이동하게 되는데 이로 인해 냉매 가스는 압축된다. 포켓이 중심부로 오게 되면 두 개의 포켓은 서로 합쳐지고 이때 토출구가 열리면서 토출이 시작된다. 대개 흡입부터 토출까지는 크랭크축은 2-3회 정도 회전하게 된다.

스크롤 압축기의 크랭크축의 동력전달 과정을 상술하면 다음과 같다.

크랭크축(5)을 지지하기 위해 주베어링(14) 및 부베어링을 사용하며, 크랭크축(5)상부는 외경이 작아진 형태의 크랭크축 핀(15)이 형성되며, 그 외주부엔 원통부시 형태의 슬라이드 부시(16)가 설치되고, 그 외주엔 선회 스크롤(3)의 보스(17)가 삽입된다. 크랭크축(5)이 회전할 때 변형모습은 제3도와 같이 된다. 크랭크축(5)이 휨에 따라 이에 연결된 슬라이드 부시(16)도 기울게 되고 그 결과 슬라이드 부시(16) 외주면과 선회 스크롤(3) 사이는 전체면 습동상태를 벗어나 부분 습동상태로 되고 그 결과 부분 습동면에 대향하는 선회스크롤보스(17) 내면엔 마모가 발생하여 신뢰성 결함이 발생한다. 이를 해결하기 위한 종래 기술은 슬라이드 부시(16) 내외부의 평면부 및 외주부를 크랭크축 핀(15)의 휨 만큼 미리 경사지게 가공하거나, 크랭크축 핀(15)의 평면부만 미리 경사지게 가공하는 방법을 택하고, 그 결과는 제4도의 d도와 같이 슬라이드부시 외주면과 선회스크롤보스 사이에는 전체면 습동상태를 유지하게 되어 부분 습동에 의한 마모발생이 억제된다.

그러나 이러한 종래의 기술에서는 스크롤 압축기가 에어컨에 설치되어 운전되기 전에 신뢰성 등을 테스트하기 위해 증발기 온도와 응축기 온도 또는 이에 대응하는 흡입압력 및 토출압력에 따라 행하는 여러 운전조건, 즉 압축기의 가혹조건이라는 것을 겪게 되는데, 그때마다 크랭크축 핀(15)의 평면부에 작용하는 힘임 반경방향 실링력은 제5도에서와 같이 변화하게 된다. 상기 에어컨의 신뢰성을 테스트하기 위한 여러조건 중 하나를 예로 들면 냉방표준 조건이라고 하는 것이 있는데, 이는 세계적인 표준으로 현재 업계에서 널리 사용되고 있는 운전조건이다. 즉 이러한 조건하에서 변화되는 힘의 크기에 따라 경사각을 제어해 주어야만 슬라이드 부시(16)와 선회스크롤보스(17) 사이의 전체면 습동상태가 유지된다. 결국 종래기술의 경우 경사각은 한 개의 값으로 결정되어 여러 운전조건에 대응할 수 없게 되는 문제점이 있다.

스크롤 압축기의 가변속 운전시에는 상술한 문제점이 더 심각해 진다. 왜냐하면 반경방향 실링력은 회전수의 제곱에 비례하기 때문이다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 압축기가 여러 운전조건에서 동작할 때 발생되는 반경방향 실링력의 변화에 따른 마모 발생을 해결한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 크랭크축과, 그 크랭크축의 상부에 도출된 크랭크축 핀과, 그 크랭크축 핀이 삽입되는 슬라이드 부시를 구비한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 있어서, 상기 크랭크축 핀의 일면에 볼록부를 형성하거나, 또는 슬라이드 부시의 내부 일면에 볼록부를 형성하여 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 설명한다.

제5도는 일반적인 압축기의 운전조건에 따른 반경방향 실링력변화를 나타낸 도표이고, 제6도는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 슬라이드부시를 종래의 기술과 비교하여 나타낸 분해 사시도로써, (a)도는 종래의 기술에 의한 압축기의 크랭크축핀과 슬라이드부시이고, (b)도는 본 발명에 의한 압축기의 크랭크축핀과 슬라이드부시이며, 제7도는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달을 나타낸 단면도이고, 제8도는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달의 다른 실시례를 나타낸 슬라이드부시의 분해 사시도를 각각 도시한 것이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치는 크랭크축(5)과, 그 크랭크축(5)의 상부에 돌출된 크랭크축 핀과, 그 크랭크축 핀이 삽입되는 슬라이드 부시를 구비한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 있어서, 상기 크랭크축 핀(11)의 일면에 볼록부(21)를 형성한다.

또 다른 실시예는 도 8로서, 상기 크랭크축 핀의 일면에 볼록부를 형성하는 대신에 슬라이드 부시(16)의 내부 평면부에 볼록부(22)를 형성함으로써 동일한 효과를 갖도록 구성한다.

종래구성과 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 부여 하였다.

이와 같이 형성된 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제5도에서 처럼 여러 운전조건에 따라 크랭크축 핀(15)에 작용하는 반경방향 실링력은 변화하게 되고 그 작용에 의해 크랭크축 핀(15)은 휘게 된다. 그러나 본 발명에 의한 크랭크축 핀(15)은 볼록한 형상에 의해 슬라이드 부시(16)와는 선 접촉을 하게 되고, 그 결과 슬라이드 부시(16) 자체가 기울게 되는 현상은 발생하지 않는다. 따라서 슬라이드 부시(16)와 선회스크롤보스(17) 사이에는 부분 습동상태가 생기지 않은 채 전체면 습동상태를 유지하게 된다. 특히 가변속 운전같이 반경방향 실링력의 큰 변화가 유발되는 운전조건시에도 상기 동작원리에 의해 마모를 방지시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시례로는 슬라이드 부시(16) 내부의 기존 평면부에 (22)를 설치하고, 이에 대향하는 크랭크축 핀(15)은 평면부를 형성하여 조립한 후 슬라이드 부시(16)의 외주에 선회스크롤보스(17)가 결합되어 같은 효과를 얻을수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치 크랭크축과, 그 크랭크축의 상부에 돌출된 크랭크축 핀과, 그 크랭크축 핀이 삽입되는 슬라이드 부시를 구비한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 있어서, 상기 크랭크축 핀의 일면에 볼록부를 형성하여 압축기가 여러 운전조건에서 동작할 때 발생되는 반경방향 실링력의 변화에 따른 마모 발생을 해결하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 크랭크축과, 그 크랭크축의 상부에 돌출된 크랭크축 핀과, 그 크랭크축 핀이 삽입되는 슬라이드 부시를 구비한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 있어서, 상기 크랭크축 핀의 일명에 볼록부를 형성하여, 상기 크랭크축 핀에 작용하는 반경방향 실링력의 변화에 대응하도록 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 축동력 전달장치.
2. 크랭크축과, 그 크랭크축의 상부에 돌출된 크랭크축 핀과, 그 크랭크축 핀이 삽입되는 슬라이드 부시를 구비한 스크롤 압축기의 축동력 전달장치에 있어서, 상기 슬라이드 부시의 내부 일면에 볼록부를 형성하여, 상기 크랭크축 핀에 작용하는 반경방향 실링력의 변화에 대응하도록 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 축동력 전달장치.