KR100343732B1 - 스크롤 압축기의 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 구동 장치에 관한 것으로, 종래에는 크랭크축의 상단에 편심되어 형성된 구동핀과 슬라이드 부쉬 사이의 슬라이딩 운동을 하는 면에 윤활 작용을 하기 위한 오일을 공급할 수가 없으므로 인해 구동핀과 슬라이드 부쉬 사이의 마찰력을 감소시킬 수가 없어서 마모가 많이 발생하게 되고, 슬라이드 부쉬가 원활하게 제기능을 발휘할 수가 없게 되며, 선회 스크롤로 부터 크랭크축에 전달되는 하중과 그것을 지지하기 위한 크랭크축과 메인 프레임 사이의 거리가 길어서 크랭크축에 모멘트가 많이 걸리게 되므로 인해 작동시 크랭크축 및 메인 프레임의 안정성이 저하되어 압축기의 효율이 떨어지게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 발명은 밀폐 용기의 내부에 설치되며 상단부에 편심되어 지지홈이 형성되는 크랭크축과, 상기 크랭크축의 지지홈에 크랭크축과 슬라이딩되도록 삽입되는 구동핀과, 상기 구동핀과 일체로 형성되며 외주면에 선회 스크롤의 하부 중앙에 형성된 보스부가 삽입되는 슬라이드 부쉬로 구성되어 크랭크축과 구동핀 및 슬라이드 부쉬 사이의 슬라이딩 운동하는 마찰면에 오일을 원활하게 공급할 수 있도록 하여 윤활성의 향상에 의한 마찰력을 효율적으로 감소시킬 수 있어서 마모 발생을 저감시킬 수 있고, 동작시 크랭크축 및 이를 지지하는 메인 프레임의 안정성을 높일 수 있게 된다.

Description

스크롤 압축기의 구동 장치{DRIVING DEVICE FOR SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기의 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기의 밀폐 용기 내부에 설치되는 크랭크축과 구동핀 및 슬라이드 부쉬 사이의 슬라이딩 운동하는 마찰면에 오일을 원활하게 공급할 수 있으며, 동작시 크랭크축 및 이를 지지하는 메인 프레임의 안정성을 높일 수 있도록 한 것이다.

일반적인 종래의 스크롤 압축기는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(1)내의 상,하부에 각각 메인 및 서브 프레임(17A)(17)이 설치되고, 상기 메인 및 서브 프레임(17A)(17)의 사이에는 모터(10)를 이루는 고정자(18) 및 회전자(11)가 설치되며, 상기 회전자(11)의 중앙을 관통하여 회전자(11)의 회전에 따라 연동하도록 설치된 크랭크축(12A)의 상단에는 편심되어 구동핀(13A)이 형성되고, 구동핀(13A)에는 반경 방향으로 가변되고 접선 방향으로 크랭크축(12A)의 회전력을 전달받는 슬라이드 부쉬(19A)가 삽입된다.

또한, 상기 메인 프레임(17A) 상에는 인벌류트 형상의 랩(2a)이 형성된 고정 스크롤(2)이 고정되고, 고정 스크롤(2)에 형성된 랩(2a)에는 슬라이드 부쉬(19A)와 미끄러지면서 압축 운동을 하는 선회 스크롤(14)의 랩(14a)이 선회가능하게 맞물리도록 설치되는 데, 상기 선회 스크롤(14)의 하부는 크랭크축(12)의 구동핀(13)에 삽입된 슬라이드 부쉬(19)와 결합되며, 상기 선회 스크롤(14)의 하면과 메인 프레임(17A)의 상면 사이에는 선회 스크롤(14)의 자전을 방지하는 자전 방지기구인올담링(21)이 결합된다.

그리고, 상기 밀폐 용기(1) 내의 고정 스크롤(2) 상면에는 밀폐 용기(1)의 내부를 고압부와 저압부로 분리하는 고저압 분리판(9)이 복수개의 볼트(4a)에 의해 결합되고, 상기 고정 스크롤(2)의 중앙에는 토출 포트(6)가 형성되며, 상기 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6) 상부에는 압축 공간인 포켓 공간에서 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스의 흐름을 조절하기 위한 역지 밸브(21) 및 밸브 하우징(22)이 결합되며, 상기 밀폐 용기(1)의 측부에는 냉매 가스가 흡입 및 토출되는 흡입관(23) 및 토출관(16)이 설치되고, 상기 밀폐 용기(1)의 하부에는 슬라이딩 되는 부분에 공급되는 오일이 채워지도록 구성된다.

상기한 바와 같은 각 구성 부품을 포함하여 구성된 스크롤 압축기의 작동은 먼저, 인가되는 전류에 의해 모터(10)의 회전자(11)가 회전하게 되면, 회전자(11)의 회전에 의해 크랭크축(12A)이 회전하면서 구동핀(13A)의 편심된 거리를 반경으로 하여 선회 스크롤(14)을 원운동, 즉 공전 운동시키게 된다.

상기 선회 스크롤(14)은 자전 방지기구인 올담링(21)에 의해 자전이 방지되면서 크랭크축(12A)의 중심을 원점으로 하여 선회 반경만큼 떨어진 거리에서 선회원을 그리며 선회 운동을 하게 되는데, 이때 상기 선회 스크롤(14)의 선회 운동에 의해 고정 및 선회 스크롤(2)(14)의 랩(2a)(14a)에 의해 압축 공간인 포켓이 형성되며, 이와 같은 포켓은 지속되는 선회 운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입되는 냉매 가스를 압축하여 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6)를 통해 토출된다.

상기 선회 스크롤(14)의 선회 운동에 의해 고정 및 선회 스크롤(2)(14)의랩(2a)(14a)이 이루는 포켓에서 압축된 고온 및 고압 상태의 냉매 가스는 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6)를 거쳐 고압부와 저압부를 나누는 고저압 분리판(9)의 토출공(23)을 통해 고압부로 유입되고, 이 고압부로 유입된 냉매 가스는 토출관(16)을 통해 응축기(도시는 생략함)로 유입된다.

그리고, 스크롤 압축기의 운전중 잠시 운전을 정지한 후 다시 운전하게 될 경우에는 고압부의 가스가 저압부로 역류되어 토출 포트(6)를 통해 고정 및 선회 스크롤(2)(14)의 랩(2a)(14a)에 의해 형성되는 포켓의 내부로 유입되어 선회 스크롤(14)을 역회전시키게 되므로써 랩(2a)(14a)의 파손 및 소음을 발생시킬 뿐만 아니라 압축 효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6) 상부에 설치된 역지 밸브(21) 및 밸브 하우징(22)이 고압부의 가스가 저압부로 역류하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기한 스크롤 압축기의 정상 운전시 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6)를 통해 토출되는 고압의 냉매 가스는 상기 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6) 상단면을 덮고 있는 역지 밸브(21)를 밀어내게 되고, 역지 밸브(21)가 밀리면서 개방되어 고저압 분리판(9)의 내부로 유입되며, 고저압 분리판(9)의 내부에 유입된 냉매 가스는 고저압 분리판(9)에 형성된 토출공(23)을 통해 토출된다.

이때, 상기 고저압 분리판(9)의 토출공(23)을 통과한 냉매 가스의 양이 고저압 분리판(9)의 토출 공간에 남아 있는 냉매 가스의 양보다 많게 되는 경우에는 상기 고저압 분리판(9)의 상측부가 상대적으로 고압이 되어 역지 밸브(21)를 누르게 되고, 그 하방으로 눌리는 역지 밸브(21)가 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6) 상단면을 폐쇄하게 되어 고압의 냉매 가스가 고정 스크롤(2)의 토출 포트(6)로 역류하는 것을 막아주기 때문에 압축 기구부가 역회전하는 것을 방지하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 스크롤 압축기는 상기 크랭크축(12A)의 상단에 편심되어 형성된 구동핀(13A)과 슬라이드 부쉬(19A) 중앙부의 타원형으로 된 삽입공(40a)의 한쌍의 대향되는 평행면(40S)인 구동핀(13A)과 슬라이드 부쉬(19A) 사이의 슬라이딩 운동을 하는 면에 윤활 작용을 하기 위한 오일을 공급할 수가 없으므로 인해 구동핀(13A)과 슬라이드 부쉬(19A) 사이의 마찰력을 감소시킬 수가 없어서 마모가 많이 발생하게 되고, 슬라이드 부쉬(19A)가 원활하게 제기능을 발휘할 수가 없게 되며, 선회 스크롤(14)로 부터 크랭크축(12A)에 전달되는 하중과 그것을 지지하기 위한 크랭크축(12A)과 메인 프레임(17A) 사이의 거리(L)가 길어서 크랭크축(12A)에 모멘트가 많이 걸리게 되므로 인해 작동시 크랭크축(12A) 및 메인 프레임(17A)의 안정성이 저하되어 압축기의 효율이 떨어지게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스크롤 압축기의 밀폐 용기 내부에 설치되는 크랭크축과 구동핀 및 슬라이드 부쉬 사이의 슬라이딩 운동하는 마찰면에 오일을 원활하게 공급할 수 있도록 하여 윤활성의 향상에 의한 마찰력을 효율적으로 감소시킬 수 있어서 마모 발생을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 동작시 크랭크축 및 이를 지지하는 메인 프레임의 안정성을 높일 수 있는 스크롤 압축기의 구동 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 선회 스크롤 하부의 보스부와 크랭크축 상단에 형성된 구동핀 및 슬라이드 부쉬가 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도

도 3은 도 2의 결합된 상태를 나타낸 종단면도

도 4는 본 발명에 따른 선회 스크롤 하부의 보스부와 크랭크축 및 구동핀과 슬라이드 부쉬가 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도

도 5는 도 4의 결합된 상태를 나타낸 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1; 밀폐 용기 12; 크랭크축

12a; 지지홈 13; 구동핀

14; 선회 스크롤 14B; 보스부

19; 슬라이드 부쉬 50; 오일 픽업홀

60; 급유홀

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 밀폐 용기의 내부에 설치되며 상단부에 편심되어 지지홈이 형성되는 크랭크축과, 상기 크랭크축의 지지홈에 크랭크축과 슬라이딩되도록 삽입되는 구동핀과, 상기 구동핀과 일체로 형성되며 외주면에 선회 스크롤의 하부 중앙에 형성된 보스부가 삽입되는 슬라이드 부쉬로 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 구동 장치가 제공된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 선회 스크롤 하부의 보스부와 크랭크축 및 구동핀과 슬라이드 부쉬가 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 결합된 상태를 나타낸 종단면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 스크롤 압축기의 밀폐 용기(1) 내부에 설치되는 크랭크축(12)의 상단부에 지지홈(12a)이 편심되어 형성되고, 슬라이드 부쉬(19)의 하단부에는 상기 지지홈(12a)에 크랭크축(12)과 슬라이딩되도록 삽입되는 구동핀(13)이 일체로 형성되며, 상기 슬라이드 부쉬(19)의 외주면에는 선회 스크롤(14)의 하부 중앙에 형성된 보스부(14B)가 삽입되고, 상기 슬라이드 부쉬(19)와 일체로 형성된 구동핀(13)에는 크랭크축(12)의 오일 픽업홀(50)과 연통되는 급유홀(60)이 형성되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 스크롤 압축기의 밀폐 용기(1) 내부에 설치되는 크랭크축(12)의 상단부에 형성된지지홈(12a)에 슬라이드 부쉬(19)의 하단부에 일체로 형성된 구동핀(13)이 삽입되고, 상기 슬라이드 부쉬(19)의 외주면에는 선회 스크롤(14)의 하부 중앙에 형성된 보스부(14B)가 삽입되며, 상기 슬라이드 부쉬(19)와 구동핀(13)에는 크랭크축(12)의 오일 픽업홀(50)과 연통되는 급유홀(60)이 형성되어 있으므로 스크롤 압축기의 운전시 상기 크랭크축(12)이 회전함에 따라 크랭크축(12) 하단의 오일 프로펠러(24)의 회전에 의해서 크랭크축(12)의 오일 픽업홀(50)과 상기 구동핀(13) 및 슬라이드 부쉬(19)의 급유홀(60)을 통해 오일이 펌핑된다.

따라서, 상기 크랭크축(12)의 오일 픽업홀(50)을 통해 크랭크축(12)의 상단부에 형성된 지지홈(12a) 내부면과 슬라이드 부쉬(19)의 하단부에 일체로 형성된 구동핀(13) 외주면 사이의 슬라이딩 운동하는 마찰면 및 상기 오일 픽업홀(50)과 연통되도록 구동핀(13)과 슬라이드 부쉬(19)에 형성된 급유홀(60)을 통해서 상기 슬라이드 부쉬(19)의 외주면과 선회 스크롤(14)의 하부 중앙에 형성된 보스부(14B) 내주면 사이의 마찰면으로 원활하게 오일을 공급할 수 있어서 마찰력을 감소시켜 마모 발생을 효율적으로 저감시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 크랭크축(12)의 상단부에 형성된 지지홈(12a)에 슬라이드 부쉬(19)의 하단부에 일체로 형성된 구동핀(13)을 삽입시키고, 상기 슬라이드 부쉬(19)의 외주면에 선회 스크롤(14)의 하부 중앙에 형성된 보스부(14B)를 삽입시키므로써 상기 선회 스크롤(14)로 부터 크랭크축(12)에 전달되는 하중과 그것을 지지하는 크랭크축(12)과 메인 프레임(17A)의 지지점 사이의 거리(L)를 크게 단축시킬 수 있어서 크랭크축(12)에 걸리는 모멘트를 효과적으로 줄일 수 있으므로 작동시 크랭크축(12) 및 메인 프레임(17A)의 안정성을 높일 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 스크롤 압축기의 밀폐 용기 내부에 설치되는 크랭크축과 구동핀 및 슬라이드 부쉬 사이의 슬라이딩 운동하는 마찰면에 오일을 원활하게 공급할 수 있으므로써 윤활성의 향상에 의한 마찰력을 효율적으로 감소시킬 수 있어서 마모 발생을 저감시킬 수 있으며, 동작시 크랭크축 및 이를 지지하는 메인 프레임의 안정성을 높일 수 있어서 압축기의 구동 효율을 향상시킬 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 밀폐 용기의 내부에 설치되며 상단부에 편심되어 지지홈이 형성되는 크랭크축과, 상기 크랭크축의 지지홈에 크랭크축과 슬라이딩되도록 삽입되는 구동핀과, 상기 구동핀과 일체로 형성되며 외주면에 선회 스크롤의 하부 중앙에 형성된 보스부가 삽입되는 슬라이드 부쉬로 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 구동 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이드 부쉬와 일체로 형성된 구동핀에는 크랭크축의 오일 픽업홀과 연통되는 급유홀이 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 구동 장치.