KR100279639B1 - 스크롤 압축기의 하부프레임 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 하부프레임 구조에 관한 것이다. 종래에는 하부프레임의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 용접작업을 요함으로써 상기 용접에 의한 열변형으로 크랭크축의 축선이탈 현상이 발생되고, 부속부품이 많아 원가상승은 물론 작업의 비효율성 및 생산성 저하는 물론 기기의 성능 및 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 상.하로 관통된 원통형체로 형성되어 베이스에 상향으로 돌출되게 형성된 체결구에 결합되는 몸체부와; 상기 몸체부를 베이스의 체결구에 나선결합시키기 위한 체결수단과; 상기 몸체부가 결합된 베이스의 체결구 상에 위치되고, 몸체부에 수용된 크랭크축의 하단부와 접촉되어 상기 크랭크축의 회전을 용이하게 하는 드러스트 플레이트와; 상기 몸체부의 내측으로 베이스 상의 오일이 유입될 수 있도록 하는 오일공급수단으로 구성함으로써 용접에 의한 변형으로 크랭크축의 축선이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 작업의 효율성 및 생산성은 물론 원가절감과 함께 압축기의 성능 및 신뢰성을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

스크롤 압축기의 하부프레임 구조

본 발명은 스크롤 압축기(Scroll compressor)의 하부프레임 구조에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이 흡입구(1A)를 갖는 밀폐용기(1) 내의 상.하부측에 상.하부프레임(2)(2A)이 설치되어 있고, 이의 사이에는 코일이 감겨진 고정자(3) 내부에 영구자석으로 된 회전자(4)가 구비되어 전원 공급에 의한 전자기적인 상호 작용에 의해서 상기 회전자(4)가 고정자(3) 내부에서 회전하도록 구성되어 있다. 또한 상기 회전자(4)에는 수직봉 형태의 크랭크축(5)이 중앙부를 관통하는 식으로 압입 설치되어 있고, 상기 크랭크축(5)의 상.하단부는 각각 상기 상.하부프레임(2)(2A)에 회전가능하게 지지되어 있다. 그리고 상기 상부프레임(2)의 상부측에는 인벌류트 곡선으로 랩(Wrap)(6A)이 형성된 선회스크롤(6)이 상기 크랭크축(5)의 상단 편심부(5A)에 결합되어 있으며, 상기 선회스크롤(6)의 상부측에는 선회스크롤(6)의 랩(6A)과 서로 맞물려 압축실을 형성하는 고정스크롤(7)이 구비되어 있다. 이와함께 상기 상부프레임(2)과 선회스크롤(6) 사이에는 자전방지기구로써 올담링(8)이 형합되어 있고, 상기 고정스크롤(7)의 상부측에는 고.저압을 분리시키는 상부격막(9)과 이의 상부측 탑캡(1B) 사이의 공간부로 토출실(10)이 형성되어 있으며, 상기 고정스크롤(7) 및 상부격막(9)에는 압축된 냉매가스가 상기 토출실(11)로 토출될 수 있도록 토출포트(7B) 및 토출구(9A)이 형성됨과 아울러 토출된 냉매가스가 사이클을 이루는 다른 장치로 보내질 수 있도록 상기 토출실(10)에 토출파이프(11)가 형성되어 있다. 여기서 미설명 부호, 1C는 베이스이다.

이와 같이 구성된 상기 스크롤 압축기는 먼저, 고정자(3)에 전원이 공급되고, 상기 고정자(3) 내부의 회전자(4)가 고정자(3)와의 전자기적인 상호 작용에 의해서 회전한다. 이에 따라 상기 회전자(4)의 중앙부에 압입 설치된 크랭크축(5)이 회전하고, 상기 크랭크축(5)의 회전에 의해서 크랭크축(5)의 상단 편심부(5A)에 설치된 선회스크롤(6)이 편심거리만큼 편심회전하는데, 이때 상기 선회스크롤(6)은 올담링(8)에 의해 축중심을 원점으로 선회반경만큼 떨어진 거리에서 선회운동을 하게 된다. 그리고 상기 선회스크롤(6)의 선회운동에 의해 그 선회스크롤(6)과 고정스크롤(7)의 각 랩(6A)(7A) 사이에는 압축실이 형성되고, 그 압축실은 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 밀폐용기(1)의 흡입구(1A)를 통해 상기 밀폐용기(1) 내부로 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게 된다. 또한 이 압축된 냉매가스는 고정스크롤(7)의 토출포트(7B) 및 상부격막(9)의 토출구(9A)를 통해 토출실(10)로 토출되고, 상기 토출실(10)로 토출된 압축 냉매가스는 다시 토출파이프(11)를 통해 사이클을 이루는 다른 장치, 즉 응축기로 보내지도록 하고 있다. 한편, 상기 하부베어링(2A)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 크랭크축(5)의 하부측을 지지하는 드러스트 플레이트(2B)와 상기 드러스트 플레이트(2B)의 하부 이탈을 방지하는 C링(2C)이 구비된다. 그리고 상기 부속부품이 내장된 하부베어링(2A)에는 용접성이 용이한 용접핀(2D)이 압입되어 용접으로 상기 하부베어링(2A)을 밀페용기(1) 내부에 고정 및 설치하도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 스크롤 압축기의 하부베어링 구조는 용접에 의해서 밀폐용기 내부에 설치되므로 상기 용접에 의한 열로 변형이 생겨 크랭크축의 축선 이탈을 초래할 뿐만 아니라 이로인해 압축기의 운전시 부하 및 로크를 유발시키는 문제점이 있었다. 또한 용접시에는 별도의 용접핀을 구비하여 하부프레임에 압입시켜 작업을 수행해야만 되므로 상기 용접핀의 압입을 위한 별도의 추가 공정이 요구될 뿐만 아니라 크랭크축의 지지를 위한 드러스트 플레이트 및 C링과 같은 부속부품이 요구됨으로써 구조의 복잡성 및 원가상승 그리고 작업의 비효율성 및 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다. 그리고 조립시 상기 C링의 오삽입 및 가공부의 불량에 따라 크랭크축이 탈락되는 경우가 많아 기기의 성능 및 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명의 목적은 구조가 간단하면서도 용접 작업없이 하부베어링을 밀폐용기 내부에 설치하는데 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래의 스크롤 압축기의 구조를 보인 부분 확대 단면도.

도 3은 도 1의 "A"부 단면도.

도 4a,도 4b는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 하부프레임 구조를 보인 것으로,

도 4a는 스크롤 압축기의 부분 단면도.

도 4b는 도 4a의 부분 확대 단면도.

**도면의주요부분에대한부호의설명**

1:밀폐용기 1A:흡입구

1B:탑캡 2,2A:상.하부프레임

3:고정자 4:회전자

5:크랭크축 5A:편심부

6:선회스크롤 6A,7A:랩(Wrap)

7:고정스크롤 7B:토출포트

8:올담링 9:상부격막

9A:토출구 10:토출실

11:토출파이프 20:베이스

21:체결구 22:제1나선부

30:몸체부 31:제2나선부

32:오일유입공 33:드러스트 플레이트

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 상.하로 관통된 원통형체로 형성되어 베이스에 상향으로 돌출되게 형성된 체결구에 결합되는 몸체부와; 상기 몸체부를 베이스의 체결구에 나선결합시키기 위한 체결수단과; 상기 몸체부가 결합된 베이스의 체결구 상에 위치되고, 몸체부에 수용된 크랭크축의 하단부와 접촉되어 상기 크랭크축의 회전을 용이하게 하는 드러스트 플레이트와; 상기 몸체부의 내측으로 베이스 상의 오일이 유입될 수 있도록 하는 오일공급수단으로 구성된 것을 특징으로 한 스크롤 압축기의 하부베어링 구조가 제공된다. 또한 상기 체결수단은 베이스의 체결구 외측 주연부를 따라 제1나선부를 형성하고, 몸체부의 내측 주연부에는 상기 체결구의 제1나선부와 결합되는 제2나선부를 형성하여서 된 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 오일공급수단은 몸체부의 주연부를 따라 베이스 상에 오일이 유입될 수 있는 수개의 오일유입공을 형성하여서 된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성을 보인 단면도이고, 도 4a,도 4b는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 하부프레임 구조를 보인 것으로서, 이 스크롤 압축기는 통상에서와 같이 베이스 상에 밀폐용기가 설치되고, 상기 밀폐용기 내의 상.하부측에 상.하부프레임이 설치되고, 이의 사이에는 고정자 내부에 회전자가 구비된다. 또한 상기 회전자에는 수직봉 형태의 크랭크축이 중앙부를 관통하는 식으로 압입 설치되고, 상기 크랭크축의 상.하단부는 각각 상기 상.하부프레임에 회전가능하게 지지된다. 그리고 상기 상부프레임의 상부측에는 각각 랩을 갖는 선회스크롤과 고정스크롤이 상호 맞물려지게 결합되며, 상기 상부프레임과 선회스크롤 사이에는 자전방지기구로써 올담링이 형합된다. 이와함께 토출포트가 형성된 상기 고정스크롤의 상부측에는 토출구가 형성된 상부격막과 이의 상부측 탑캡 사이의 공간부로 토출실이 형성되고, 토출실에는 토출파이프가 설치된다.

이러한 스크롤 압축기에 있어, 본 발명의 하부프레임은 상.하로 관통된 원통형의 몸체부(30)로 형성된다. 그리고 밀폐용기(1)의 하부측 베이스(20) 중앙부에는 디프 드로오잉(Deep drawing) 가공으로 상기 몸체부(30)가 결합될 수 있는 체결구(21)를 상향으로 돌출되게 형성한다. 또한 상기 몸체부(30)를 체결구(21)에 착탈식으로 결합시킬 수 있는 수단으로서, 상기 베이스(20)의 체결구(21) 외측 주연부를 탭(Tap) 가공하여 제1나선부(22)를 형성하고, 상기 몸체부(30)의 내측 주연부도 역시 탭(Tap) 가공으로 제2나선부(31)를 형성하여 상호 나선결합될 수 있도록 구성한다. 이와함께 상기 몸체부(30)의 직경은 내부로 삽입되는 크랭크축(5)을 회전이 가능하면서 유동되지 않게 지지할 수 있는 범위로 형성되고, 상기 몸체부(30)의 제2나선부(31) 상부측 주연부에는 수개의 오일유입공(32)이 형성된다. 또한 상기 몸체부(30)가 결합된 베이스(20)의 체결구(21) 상에는 상기 오일유입공(32)을 통해 몸체부(30) 내로 유입되어 형성된 유막으로 베어링 역할을 하는 드러스트 플레이트(trust plate)(33)가 위치한다. 상기 드러스트 플레이트(33)는 비교적 두께가 얇은 원형판체로 형성된다. 이와같이 구성된 본 발명은 먼저, 몸체부(30)의 내측 주연부에 형성된 제2나선부(31)를 베이스(20)의 체결구(21) 외측 주연부에 형성된 제1나선부(22)에 나선결합시켜 조립한다. 그런 다음 상기 베이스(20)의 체결구(21)에 결합된 몸체부(30) 내에 베어링 역할을 하는 원형판체 형상의 드러스트 플레이트(33)를 삽입시켜 베이스(20)의 체결구(21) 상에 위치시킨 후, 크랭크축(5)을 몸체부(30) 내로 삽입시킴으로써 일련의 조립을 완료하게 되는 것으로, 상기 베이스(20) 상의 오일은 몸체부(30)의 오일유입공(32)을 통해서 상기 몸체부(30) 내로 유입되고, 이 유입된 오일은 베이스(20)의 체결구(21) 상의 드러스트 플레이트(33)와 상기 체결구(21)의 상면 사이에서 유막을 형성하게 된다. 이에 따라 드러스트 플레이트(33)는 베어링 기능을 갖게 되고, 상기 드러스트 플레이트(33)와 접촉된 크랭크축(5)은 원활하게 회전됨으로써 상기 크랭크축(5)을 회전가능하게 지지할 수 있게 되는 것이다.

이같이 본 발명은 별도의 부속부품이나 용접없이 하부베어링을 직접 밀폐용기의 베이스에 설치할 수 있도록 함으로써 용접에 의한 변형으로 크랭크축의 축선이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 작업의 효율성 및 생산성은 물론 원가절감과 함께 압축기의 성능 및 신뢰성을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (3)

1. 상.하로 관통된 원통형체로 형성되어 베이스에 상향으로 돌출되게 형성된 체결구에 결합되는 몸체부와; 상기 몸체부를 베이스의 체결구에 나선결합시키기 위한 체결수단과; 상기 몸체부가 결합된 베이스의 체결구 상에 위치되고, 몸체부에 수용된 크랭크축의 하단부와 접촉되어 상기 크랭크축의 회전을 용이하게 하는 드러스트 플레이트와; 상기 몸체부의 내측으로 베이스 상의 오일이 유입될 수 있도록 하는 오일공급수단으로 구성된 것을 특징으로 한 스크롤 압축기의 하부베어링 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 체결수단은 베이스의 체결구 외측 주연부를 따라 제1나선부를 형성하고, 몸체부의 내측 주연부에는 상기 체결구의 제1나선부와 결합되는 제2나선부를 형성하여서 된 것을 특징으로 한 스크롤 압축기의 하부베어링 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 오일공급수단은 몸체부의 주연부를 따라 베이스 상에 오일이 유입될 수 있는 수개의 오일유입공을 형성하여서 된 것을 특징으로 한 스크롤 압축기의 하부베어링 구조.