KR100434398B1 - 스크롤 압축기의 오일 배유구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스크롤 압축기의 오일 배유구조는 밀폐 용기(1)의 내측 상,하부에 상,하부 프레임(2)(3)이 고정되어 있고, 그 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3) 사이에 고정자(4)와 회전자(5)로 이루어진 전동기구부(6)가 설치되어 있으며, 상기 회전자(5)의 축공(5a)에 회전축(7)이 압입결합되어 있고, 그 회전축(7)의 상단부에 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(9)로 이루어진 압축기구부(10)가 결합되어 있으며, 그 고정 스크롤(8)의 상부에 저압부(20)와 고압부(21)를 분리하는 고저압 분리판(16)이 고정되어 있고, 상기 고정 스크롤(8)의 상면에 체크 밸브(19)가 설치되어 있는 스크롤 압축기에서, 상기 상부 프레임(2)의 오일포켓(OP)에 일측이 연통되도록 배유공(100)을 형성하고, 대각선방향으로 회전부하저감용 배유공(100')을 형성하여, 선회 스크롤(9)의 보스부(11)가 배유공(100)을 막을때 오일포켓(OP)의 오일중 일부가 회전부하저감용 배유공(100')을 통하여 배출되도록 함으로써, 회전축(7)의 회전부하에 의한 입력상승이 방지되어 진다.

Description

스크롤 압축기의 오일 배유구조{OIL DISCHARGE STRUCTURE OF SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 냉매가스 등의 액체를 압축하는 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일 포켓의 오일이 적절하게 배출되어 회전축의 회전부하가 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 스크롤 압축기의 오일 배유구조에 관한 것이다.

일반적으로 공조기 및 냉동기의 압축기기로 사용되는 종래의 스크롤 압축기가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 밀폐 용기(1)의 내측 상부에 상부 프레임(2)이 고정되어 있고, 하부에는 하부 프레임(3)이 고정되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3)의 사이에는 고정자(4)와, 그 고정자(4)의 내측에 회전가능하게 결합되는 회전자(5)로 구성되는 전동기구부(6)가 설치되어 있는데, 그 회전자(5)의 상,하부에는 회전자(5)의 회전시 회전불균형이 조절될 수 있도록 밸런스 웨이트(BW)가 장착되어 있다.

또한, 상기 회전자(5)의 중심에 수직방향으로 형성되어 있는 축공(5a)에는 회전자(5)의 회전과 동시에 회전할 수 있도록 회전축(7)이 압입되어 있는데, 그와 같이 회전자(5)에 결합된 회전축(7)의 상단부는 상부 프레임(2)의 지지공(2a)에 회전가능하게 삽입되어 있고, 하단부는 하부 프레임(3)의 지지공(3a)이 회전가능하게 삽입되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)의 상측에는 상부 프레임(2)에 고정되는 고정 스크롤(8)과, 그 고정 스크롤(8)과 상부 프레임(2)의 사이에는 회전가능하게 결합되는 선회 스크롤(9)로 이루어지는 압축기구부(10)가 설치되어 있는데, 그 선회 스크롤(9)의 하단부에 형성된 보스부(11)의 결합공(11a)에는 상기 회전축(7)의 상단부에 편심되도록 형성된 편심부(7a)가 삽입되어 있고, 그 편심부(7a)에는 압축부의 과압이 발생시 선회 스크롤(9)을 수평이동시켜서 압축가스가 저압부로 배출되도록 하기 위한 슬라이드 부시(SB)가 결합되어 있다.

또한, 상기 회전축(7)의 하단부에는 밀폐 용기(1)의 저부에 있는 오일(12)을 흡상하여 회전축(7)에 형성된 오일 유로(7b)를 통하여 압축기구부(10)의 마찰부위에 공급할 수 있도록 오일 피더(13)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 밀폐 용기(1)의 측면에는 냉매 가스를 흡입관(14)과 압축된 냉매가스를 토출하기 위한 토출관(15)이 높이차를 두고 설치되며, 상기 고정 스크롤(8)의 상부에는 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 내부로 흡입된 냉매가스가 존재하는 저압부(20)와 그 흡입된 냉매가스가 압축기구부(10)에서 압축되어 토출관(15)을 통하여 토출되기 전에 존재하는 고압부(21)를 구획하는 고저압 분리판(16)이 고정되어 있다.

또한, 상기 고정 스크롤(8)의 상면에는 고정 스크롤(8)에 형성된 토출공(8a)을 통하여 토출되는 냉매가스가 역류되지 않도록 개,폐하는 밸브 플레이트(17)와, 그 밸브 플레이트(17)가 이탈되지 않도록 가이드하는 밸브 가이드(18)로 구성되는 체크 밸브(19)가 결합되어 있다.

한편, 상기 상부 프레임(2)의 내부 일측에는 오일 포켓(OP)에 저장되는 오일이 배출될 수 있도록 배유공(23)이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호 8b는 고정 스크롤의 랩이고, 8c는 냉매 유입공이며, 9a는 선회 스크롤의 랩이고, 18a는 고압가스 유입공이며, 16a는 배출공이고, 24는 올담링이다.

상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기는, 전원이 인가되면 전동기구부(6)의 회전자(5)가 회전을 하고, 그 회전자(5)의 회전에 의하여 회전축(7)이 회전을 하며, 그 회전축(7)의 상단부에 결합된 선회 스크롤(9)이 회전을 한다.

상기 선회 스크롤(9)의 회전은 회전축(7)의 중심에서 편심부(7a)의 중심까지의 거리인 편심거리를 선회 반경으로 하여 선회 운동을 하며, 그와 같이 선회하는 선회 스크롤(9)은 올담링(24)에 의하여 자전이 방지되어 진다.

상기와 같이 선회 스크롤(9)이 선회를 하면 랩(9a)이 상기 고정 스크롤(8)의 랩(8b)에 맞물려 선회운동을 하게 되는데, 이때 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 저압부(20)로 유입되고, 그 유입된 냉매가스가 고정 스크롤(8)에 형성된 냉매유입공(8c)를 통하여 고정 스크롤(8)의 랩(8b)과 선회 스크롤(9)의 랩(9a) 사이에 형성되는 압축 포켓(P)으로 유입되며, 계속적인 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 압축 포켓(P)의 체적이 축소되어 냉매가스의 압축이 이루어짐과 아울러 중앙부분으로 이동되어 압축된 냉매가스가 고정 스크롤(8)의 토출공(8a)을 통하여 외부로 토출되어 진다.

그리고, 상기와 같이 압축이 이루어지는 동안 밀폐 용기(1)의 내측 하부에 저장되어 있는 오일(12)은 회전축(7)의 회전과 함께 회전되는 오일 피더(13)에 의하여 흡상되고, 그 흡상된 오일(12)은 오일 유로(7b)를 따라 편심부(7a)의 상측으로 분출되고, 편심부(7a)와 슬라이딩 부시(SB) 사이의 틈사이를 따라 흘러내리며 윤할이 이루어지며, 그런 후 상부 프레임(2)의 오일 포켓(OP)에 점점 차여진 오일이 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 상부 프레임(2)의 스러스트면과 선회 스크롤(9)의 하면 사이의 마찰부위에 뿌려져서 윤할이 이루어진다.

또한, 상기와 같이 오일 포켓(OP)에 저장되는 오일들중 필요한 만큼 마찰부로 공급되고난 나머지의 오일은 상부 프레임(2)에 형성된 오일 배유공(23)을 통하여 배유된다

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기는 선회 스크롤(9)이 회전할때에 선회 스크롤의 보스부(11)가 도 2에서와 같이 배유공(23)의 반대쪽으로 이동할때는 오일 포켓(OP)에 채워진 오일이 배유공(23)을 통하여 외부로 배유되어지나, 도 3에서와 같이 보스부(11)가 배유공(23)의 출구쪽을 막는 경우에는 오일 포켓(OP)에 채워진 오일이 배출되지 못하므로 회전축(7)의 운전부하가 발생되어 입력 상승의 요인이 되어 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 선회 스크롤의 보스부가 회전시 배유가 원할하게 이루어져서 회전축의 운전부하가 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 스크롤 압축기의 오일 배유구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도.

도 2는 종래의 오일이 배유되는 상태의 평면도.

도 3은 종래의 오일이 배유되지 않는 상태의 평면도.

도 4는 본 발명의 오일 배유구조를 가지는 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도.

도 5는 본 발명에서 오일이 배유되는 상태의 평면도.

도 6은 도 5의 반대쪽으로 배유되는 상태의 평면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 밀폐 용기 2 : 상부 프레임

3 : 하부 프레임 4 : 고정자

5 : 회전자 6 : 전동기구부

7 : 회전축 8 : 고정 스크롤

8a : 토출공 9 : 선회 스크롤

10 : 압축기구부 12 : 오일

100 : 배유공 100' : 회전부하저감용 배유공

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내측 저부에 오일이 채워진 밀폐 용기와, 그 밀폐 용기의 내측 상,하부에 고정되는 상,하부 프레임과, 그 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 설치되며 인가되는 전원에 의하여 동력이 발생될 수 있도록 고정자와 회전자로 이루어진 전동기구부와, 상기 회전자에 압입결합되는 회전축과, 그 회전축의 상단부에 결합되며 냉매가스를 압축할 수 있도록 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어진 압축기구부 및 상기 상부 프레임에 형성되어 오일포켓에 존재하는 오일중 일부를 배유하는 배유공을 포함하여 구성되는 스크롤 압축기에 있어서,상기 상부 프레임에 형성된 배유공의 대각선 방향에는 선회 스크롤의 보스부가 배유공을 막을때 오일포켓의 오일을 배유하여 회전축의 회전부하가 발생되는 것을 방지하기 위한 회전부하저감용 배유공을 형성하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 배유구조가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 스크롤 압축기의 오일 배유구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 오일 배유구조를 가지는 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도이고, 도 5는 본 발명에서 오일이 배유되는 상태의 평면도이며, 도 6은 도 5의 반대쪽으로 배유되는 상태의 평면도로서, 기본적인 압축기의 구성은 종래와 동일하므로 동일 부호를 부여하여 설명한다.

즉, 밀폐 용기(1)의 내측 상부에 상부 프레임(2)이 고정되어 있고, 하부에는 하부 프레임(3)이 상부 프레임(2)과 일정 높이차를 두고 고정되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3)의 사이에는 고정자(4)와, 그 고정자(4)의 내측에 회전가능하게 결합되는 회전자(5)로 구성되는 전동기구부(6)가 설치되어 있는데, 그 회전자(5)의 상,하부에는 회전자(5)의 회전시 회전불균형이조절될 수 있도록 밸런스 웨이트(BW)가 장착되어 있다.

또한, 상기 회전자(5)의 중심에 수직방향으로 형성되어 있는 축공(5a)에는 회전축(7)이 압입되어 있는데, 그와 같이 회전자(5)에 결합된 회전축(7)의 상단부는 상부 프레임(2)의 지지공(2a)에 회전가능하게 삽입되어 있고, 하단부는 하부 프레임(3)의 지지공(3a)에 회전가능하게 삽입되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)의 상측에는 상부 프레임(2)에 고정되는 고정 스크롤(8)과, 그 고정 스크롤(8)과 상부 프레임(2)의 사이에는 회전가능하게 결합되는 선회 스크롤(9)로 이루어지는 압축기구부(10)가 설치되어 있는데, 그 선회 스크롤(9)의 하단부에 형성된 보스부(11)의 결합공(11a)에는 상기 회전축(7)의 상단부에 편심되도록 형성된 편심부(7a)가 삽입결합되어 있고, 그 편심부(7a)에는 과압방지를 위하여 선회 스크롤(9)를 수평이동시킬 수 있도록 슬라이딩 부시(SB)가 결합되어 있다.

또한, 상기 회전축(7)의 하단부에는 밀폐 용기(1)의 저부에 있는 오일(12)을 흡상하여 회전축(7)에 형성된 오일 유로(7b)를 통하여 압축기구부(10)의 마찰부위에 공급할 수 있도록 오일 피더(13)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 밀폐 용기(1)의 측면에는 냉매 가스를 흡입관(14)과 압축된 냉매가스를 토출하기 위한 토출관(15)이 높이차를 두고 설치되며, 상기 고정 스크롤(8)의 상부에는 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 내부로 흡입된 냉매가스가 존재하는 저압부(20)와 그 흡입된 냉매가스가 압축기구부(10)에서 압축되어 토출관(15)을 통하여 토출되기 전에 존재하는 고압부(21)를 구획하는 고저압 분리판(16)이 고정되어 있다.

또한, 상기 상부 프레임(2)의 내부 일측에는 오일포켓(OP)과 연통되어 슬라이딩부시(SB)의 회전시 오일포켓(OP)에 존재하는 오일의 일부를 배유하기 위한 배유공(100)이 형성되어 있고, 그 대각선 방향에는 선회 스크롤(9)의 보스부(11) 측면이 상기 배유공(100)을 막을때 오일포켓(OP)에 존재하는 오일의 일부를 배유하여 회전축(7)가 회전부하가 걸리지 않고 원할하게 회전되어지도록 회전부하저감용 배유공(100')이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호 8b는 고정 스크롤의 랩이고, 8c는 냉매 유입공이며, 9a는 선회 스크롤의 랩이고, 18a는 고압가스 유입공이며, 16a는 배출공이고, 24는 올담링이다.

상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기의 기본적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 전원이 인가되면 전동기구부(6)의 회전자(5)가 회전을 하고, 그 회전자(5)의 회전에 의하여 회전축(7)이 회전을 하며, 그 회전축(7)의 상단부에 결합된 선회 스크롤(9)이 회전을 하며, 그 선회 스크롤(9)의 회전은 회전축(7)의 중심에서 편심부(7a)의 중심까지의 거리인 편심거리를 선회 반경으로 하여 선회 운동을 하는데, 그와 같이 선회 스크롤(9)이 선회를 하면 랩(9a)이 상기 고정 스크롤(8)의 랩(8b)에 맞물려 선회운동을 하게 된다.

상기와 같은 상태에서 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 저압부(20)로 유입되고, 그 유입된 냉매가스가 고정 스크롤(8)에 형성된 냉매유입공(8c)를 통하여 고정 스크롤(8)의 랩(8b)과 선회 스크롤(9)의 랩(9a) 사이에 형성되는 압축 포켓(P)으로 유입되며, 계속적인 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 압축 포켓(P)의체적이 축소되어 냉매가스의 압축이 이루어짐과 아울러 중앙부분으로 이동되어 압축된 냉매가스가 고정 스크롤(8)의 토출공(8a)을 통하여 외부로 토출되어 진다.

그리고, 상기와 같이 압축이 이루어지는 동안 밀폐 용기(1)의 내측 하부에 저장되어 있는 오일(12)은 회전축(7)의 회전과 함께 회전되는 오일 피더(13)에 의하여 흡상되고, 그 흡상된 오일(12)은 오일 유로(7b)를 따라 편심부(7a)의 상측으로 분출되고, 편심부(7a)와 슬라이딩 부시(SB) 사이의 틈사이를 따라 흘러내리며 윤할이 이루어진 후, 상부 프레임(2)의 오일 포켓(OP)에 점점 차여진 오일이 상부 프레임(2)의 스러스트면과 선회 스크롤(9)의 하면 사이의 마찰부위에 공급되어 윤할이 이루어진다.

또한, 상기와 같이 회전축(7)의 회전에 의하여 슬라이딩부시(SB)와 선회 스크롤(9)이 선회를 할때에 도 5에서와 같이 선회하는 선회 스크롤(9)의 보스부(11)가 배유공(100)의 반대쪽인 회전부하저감용 배유공(100')쪽으로 선회할때에는 마찰부위에 공급하고 오일포켓(OP)에 존재하는 오일중 일부가 배유공(100)을 통하여 배유되고, 반대로 보스부(11)가 도 6에서와 같이 배유공(100)이 형성된 쪽으로 선회하여 배유공(100')을 막을때에는 회전부하저감용 배유공(100')을 통하여 오일포켓(OP)에 존재하는 오일중 일부가 배유되어 회전축(7)의 회전부하가 발생되는 것이 감소되어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 스크롤 압축기의 오일 배유구조는 상부 프레임의 일측에 오일포켓의 오일이 배유되도록 배유공을 형성하고, 그 배유공의 대각선 방향으로 회전부하저감용 배유공을 형성하여, 선회 스크롤이 선회시에 보스부가 배유공을 막을때 오일포켓의 오일이 회전부하저감용 배유공을 통하여 일정양 배유되어 회전축의 회전부하가 발생되는 것이 감소되고, 그에따라 회전축의 회전부하에 의한 압축기의 입력상승이 방지되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 내측 저부에 오일이 채워진 밀폐 용기와, 그 밀폐 용기의 내측 상,하부에 고정되는 상,하부 프레임과, 그 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 설치되며 인가되는 전원에 의하여 동력이 발생될 수 있도록 고정자와 회전자로 이루어진 전동기구부와, 상기 회전자에 압입결합되는 회전축과, 그 회전축의 상단부에 결합되며 냉매가스를 압축할 수 있도록 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어진 압축기구부 및 상기 상부 프레임에 형성되어 오일포켓에 존재하는 오일중 일부를 배유하는 배유공을 포함하여 구성되는 스크롤 압축기에 있어서,

   상기 상부 프레임에 형성된 배유공의 대각선 방향에는 선회 스크롤의 보스부가 배유공을 막을때 오일포켓의 오일을 배유하여 회전축의 회전부하가 발생되는 것을 방지하기 위한 회전부하저감용 배유공을 형성하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 배유구조.