KR100390778B1 - 스크롤 압축기의 오일 급유구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 오일 급유구조에 관한 것으로, 종래 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 스러스트면에 급유하는 방식은 오일 저장부의 오일이 배출되지 않고 흘러 넘치는 방식으로 공급하였으나, 실제로 스러스트면에 부하가 가해지면 미소한 양의 오일만 공급되고, 그 나머지는 모두 배출될 수 밖에 없으므로 인해 부하가 커지는 대체 냉매용 압축기에서는 더 많은 양의 오일을 필요로 하게 되며, 필요한 오일량을 원활하게 공급해줄 수가 없으므로 인해 스러스트면의 오일 유막 단절이나 금속 마찰 등에 의한 마모 발생이 커지게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 발명은 스크롤 압축기에 설치되는 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 스러스트면에 항상 일정한 량의 오일을 원활하게 공급할 수 있도록 경판부에 오일 급유통로를 형성시키므로써 스러스트면의 오일 유막 단절이나 금속 마찰 등에 의한 마모 발생을 크게 감소시킬 수 있게 된다.

Description

스크롤 압축기의 오일 급유구조{OIL SUPPLY STRUCTURE FOR SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기의 오일 급유구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기에 설치되는 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 스러스트면에 항상 일정한 량의 오일을 원활하게 공급할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(21)내의 상,하부에 각각 메인 및 서브 프레임(8)(22)이 설치되고, 상기 메인 및 서브 프레임(8)(22)의 사이에는 모터(23)를 이루는 고정자(24) 및 회전자(25)가 설치되며, 상기 회전자(25)의 중앙을 관통하여 회전자(25)의 회전에 따라 연동하도록 설치된 크랭크축(1)의 상단에는 편심부(2)가 형성되고, 편심부(2)에는 반경 방향으로 가변되고 접선 방향으로 크랭크축(1)의 회전력을 전달받는 슬라이드 부쉬(3)가 삽입된다.

또한, 상기 메인 프레임(8) 상에는 인벌류트 형상의 랩(26)이 형성된 고정 스크롤(27)이 고정되고, 고정 스크롤(27)에 형성된 랩(26)에는 슬라이드 부쉬(3)와 미끄러지면서 압축 운동을 하는 선회 스크롤(4a)의 랩(28)이 선회가능하게 맞물리도록 설치되는 데, 상기 선회 스크롤(4a)의 하부는 크랭크축(1)의 편심부(2)에 삽입된 슬라이드 부쉬(3)와 결합되며, 상기 선회 스크롤(4a)의 하면과 메인 프레임(8)의 상면 사이에는 선회 스크롤(4a)의 자전을 방지하는 자전 방지기구인 올담링(29)이 결합된다.

그리고, 상기 밀폐 용기(21) 내의 고정 스크롤(27) 상면에는 밀폐 용기(21)의 내부를 고압부와 저압부로 분리하는 고저압 분리판(30)이 복수개의 볼트(31)에 의해 결합되고, 상기 고저압 분리판(30)의 중앙에는 압축 공간인 포켓 공간에서 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스의 흐름을 조절하기 위한 역지 밸브(32) 및 밸브 하우징(33)이 결합되며, 상기 밀폐 용기(21)의 측부에는 냉매 가스가 흡입 및 토출되는 흡입관(34) 및 토출관(35)이 설치되고, 상기 고정 스크롤(27)의 중앙에는 토출 포트(36)가 형성되며, 상기 밀폐 용기(21)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(23)의 회전자(25)가 회전하게 되면, 회전자(25)의 회전에 의해 크랭크축(1)이 회전하면서 편심부(2)의 편심된 거리를 반경으로 하여 선회 스크롤(4a)을 원운동, 즉 공전 운동시키게 된다.

상기 선회 스크롤(4a)은 자전 방지기구인 올담링(29)에 의해 자전이 방지되면서 크랭크축(1)의 중심을 원점으로 하여 선회 반경만큼 떨어진 거리에서 선회원을 그리며 선회 운동을 하게 되는데, 이때 상기 선회 스크롤(4a)의 선회 운동에 의해 고정 및 선회 스크롤(27)(4a)의 랩(26)(28)에 의해 압축 공간인 포켓이 형성되며, 이와 같은 포켓은 지속되는 선회 운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입되는 냉매 가스를 압축하여 고정 스크롤(27)의 토출 포트(36)를 통해 토출된다.

상기 선회 스크롤(4a)의 선회 운동에 의해 고정 및 선회 스크롤(27)(4a)의랩(26)(28)이 이루는 포켓에서 압축된 고온 및 고압 상태의 냉매 가스는 고정 스크롤(27)의 토출 포트(36)를 통해 토출되어 고압부와 저압부를 나누는 고저압 분리판(30)을 통해 고압부로 유입되고, 이 고압부로 유입된 냉매 가스는 토출관(35)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(36)를 통해 고정 및 선회 스크롤(27)(4a)의 랩(26)(28)에 의해 형성되는 포켓의 내부로 유입되어 선회 스크롤(4a)을 역회전시키게 되므로써 랩(26)(28)의 파손 및 소음을 발생시킬 뿐만 아니라 압축 효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 고저압 분리판(30) 상에 설치된 역지 밸브(32) 및 밸브 하우징(33)이 고압부의 가스가 저압부로 역류하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

한편, 종래 스크롤 압축기의 운전중에는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(4a)의 경판부(5a) 저면과 메인 프레임(8) 상면 사이의 스러스트(Thrust)면(TS)에 마찰 발생을 감소시키기 위해 오일을 공급하게 된다.

즉, 상기 크랭크축(1)에 형성된 오일 공급공(7)을 통해 크랭크축(1)의 상단으로 상승되는 오일은 상기 크랭크축(1) 상단의 편심부(2)에 삽입된 슬라이드 부쉬(3)의 외주면과 선회 스크롤(4a)의 경판부(5a) 내주면의 사이에 공급됨과 아울러, 하부로 이동하여 상기 메인 프레임(8)의 배유홈(8a)을 통해 하부의 오일 저장부로 이동하게 된다.

이때, 일부의 오일은 상기 선회 스크롤(4a)의 보스부(6) 외주면을 타고 이동하여 선회 스크롤(4a)의 경판부(5a) 저면과 메인 프레임(8) 상면 사이의 스러스트면(TS)에 마찰 발생을 감소시키기 위해 공급된다.

그러나, 이와 같은 종래 선회 스크롤(4a)의 경판부(5a) 저면과 메인 프레임(8) 상면 사이의 스러스트면(TS)에 급유하는 방식은 오일 저장부의 오일이 배출되지 않고 흘러 넘치는 방식으로 공급하였으나, 실제로 스러스트면(TS)에 부하가 가해지면 미소한 양의 오일만 공급되고, 그 나머지는 모두 배출될 수 밖에 없으므로 인해 부하가 커지는 대체 냉매용 압축기에서는 더 많은 양의 오일을 필요로 하게 되며, 필요한 오일량을 원활하게 공급해줄 수가 없으므로 인해 스러스트면(TS)의 오일 유막 단절이나 금속 마찰 등에 의한 마모 발생이 커지게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스크롤 압축기에 설치되는 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 스러스트면에 항상 일정한 량의 오일을 원활하게 공급할 수 있도록 하여 스러스트면의 오일 유막 단절이나 금속 마찰 등에 의한 마모 발생을 크게 감소시킬 수 있는 스크롤 압축기의 오일 급유구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기를 나타낸 종단면도

도 2는 종래 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 오일 급유구조를 나타낸 종단면도

도 3은 본 발명에 따른 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 오일 급유구조를 나타낸 종단면도

도 4는 본 발명에 따른 선회 스크롤을 나타낸 종단면도

도 5는 본 발명에 따른 선회 스크롤을 나타낸 저면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1; 크랭크축 4; 선회 스크롤

5; 경판부 6; 보스부

7; 오일 공급공 8; 메인 프레임

9; 오일홈 10; 오일 급유통로

11; 제 1 수직 통로 12; 제 2 수직 통로

13; 수평 통로 14; 밀폐용 핀

TS; 스러스트면

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 선회 스크롤의 경판부 내부에 경판부 중심부에서 외주면에 이르도록 형성된 수평 통로와, 상기 수평 통로의 중심측 단부에 연결되며 경판부 저면에서 개구되어 크랭크축의 오일 공급공 상단에 연통되도록 형성된 제 1 수직 통로와, 상기 수평 통로의 도중에 연결되며 경판부 저면에서 개구되어 상기 메인 프레임의 상면에 형성된 오일홈에 연통되도록 형성된 제 2 수직 통로, 및 상기 수평 통로의 외주측 단부를 폐쇄하는 밀폐용 핀을 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유구조를 제공한다.

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

도 3은 본 발명에 따른 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 오일 급유구조를 나타낸 종단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 선회 스크롤을 나타낸 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 선회 스크롤을 나타낸 저면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 스크롤 압축기에 설치되는 크랭크축(1)의 상단에 편심부(2)가 형성되고, 편심부(2)에는 반경 방향으로 가변되고 접선 방향으로 크랭크축(1)의 회전력을 전달받는 슬라이드 부쉬(3)가 삽입되며, 선회 스크롤(4)의 경판부(5) 하부 중앙에 돌출 형성된 보스부(6)는 상기 크랭크축(1)의 편심부(2)에 삽입된 슬라이드 부쉬(3)와 결합된다.

또한, 상기 선회 스크롤(4)의 경판부(5)에는 상기 크랭크축(1)의 오일 공급공(7)을 통해 공급되는 오일을 메인 프레임(8)의 상면 일측에 형성된 오일홈(9) 및 선회 스크롤(4)의 경판부(5) 저면과 메인 프레임(8) 상면 사이의 스러스트면(TS)에 급유하기 위한 오일 급유통로(10)가 형성된다.

이때, 상기 오일 급유통로(10)는 경판부(5)의 하단에 형성되어 상기 크랭크축(1)의 오일 공급공(7) 및 메인 프레임(8)의 오일홈(9)과 각각 연통되는 제 1,2 수직 통로(11)(12)와, 제 1,2 수직 통로(11)(12)의 상단과 교차되도록 연통 형성되는 수평 통로(13)로 구성되며, 상기 수평 통로(13)의 경판부(5) 외주면쪽 단부에는 경판부(5) 외부로의 오일 유출을 방지하기 위한 밀폐용 핀(14)이 설치되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 스크롤 압축기가 운전을 하면 크랭크축(1)의 회전에 의해서 크랭크축(1)의 오일 공급공(7)을 통해서 오일이 상승하게 됨에 따라 오일 공급공(7)의 상단으로 토출된 오일의 일부는 슬라이드 부쉬(3)로 공급되고, 그 나머지 오일은 선회 스크롤(4)의 경판부(5)에 형성된 오일 급유통로(10)를 구성하는 상기 크랭크축(1)의 오일 공급공(7) 및 메인 프레임(8)의 오일홈(9)과 각각 연통되는 제 1,2 수직 통로(11)(12)중 제 1 수직 통로(11)를 통과하여 상기 제 1,2 수직 통로(11)(12)의 상단과 교차되도록 연통 형성된 수평 통로(13)를 거쳐 상기 제 2 수직 통로(12)를 통해 상기 메인 프레임(8) 상면 일측의 오일홈(9)으로 공급되므로 선회 스크롤(4)의 경판부(5) 저면과 메인 프레임(8) 상면 사이의 스러스트면(TS)에 항상 일정량의 오일을 원활하게 급유시킬 수 있게 된다.

따라서, 대체 냉매용 스크롤 압축기가 토출 압력의 상승으로 스러스트면(TS)의 면압이 증가하더라도 급유량이 감소하는 현상을 없앨 수 있어서 스러스트면(TS)의 윤활 작용이 항상 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있으므로 인해 스러스트면(TS)의 오일 유막 단절이나 금속 마찰 등에 의한 마모 발생을 크게 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 스크롤 압축기에 설치되는 선회 스크롤의 경판부 저면과 메인 프레임 상면 사이의 스러스트면에 항상 일정한 량의 오일을 원활하게 공급할 수 있도록 경판부에 오일 급유통로를 형성시키므로써 스러스트면의 오일 유막 단절이나 금속 마찰 등에 의한 마모 발생을 크게 감소시킬 수 있으므로 인해 스크롤 압축기의 신뢰성 및 효율성을 대폭 향상시킨 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 (3)

1. 선회 스크롤의 경판부 내부에 경판부 중심부에서 외주면에 이르도록 형성된 수평 통로와,

   상기 수평 통로의 중심측 단부에 연결되며 경판부 저면에서 개구되어 크랭크축의 오일 공급공 상단에 연통되도록 형성된 제 1 수직 통로와,

   상기 수평 통로의 도중에 연결되며 경판부 저면에서 개구되어 상기 메인 프레임의 상면에 형성된 오일홈에 연통되도록 형성된 제 2 수직 통로, 및

   상기 수평 통로의 외주측 단부를 폐쇄하는 밀폐용 핀을 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유구조.
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