KR100533044B1 - 스크롤 압축기의 마모 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 마모 방지 장치에 관한 것으로, 본 발명은 고정스크롤과, 이 고정스크롤에 치합하여 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 함께 형성하는 선회스크롤과, 선회스크롤을 축방향으로 회전 가능하게 지지하고 그 중앙부위에 축구멍을 관통 형성하는 프레임과, 프레임의 축구멍에 삽입하여 반경방향으로 지지하고 구동모터의 회전자에 결합하여 회전하면서 상기 선회스크롤에 회전력을 전달하는 구동축과, 프레임과 구동축의 미끄럼면 사이에 회전 가능하게 개재하여 그 외주면과 내주면이 각각 베어링면을 이루는 롤링부시와, 롤링부시를 프레임의 축구멍과 구동축의 외주면 사이에서 지지하는 부시지지부를 포함함으로써, 구동축이 고속으로 회전을 하더라도 롤링부시가 함께 회전을 하면서 상기한 구동축을 반경방향으로 지지하도록 하여 구동축이나 이에 접하는 프레임 사이의 마모를 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

스크롤 압축기의 마모 방지 장치{APPARATUS FOR PROTECTING ABRASION OF SCROOL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기의 마모 방지 장치에 관한 것으로, 특히 메인프레임이나 서브프레임과 구동축 사이에 자전 가능한 롤링부시를 개재하는 스크롤 압축기의 마모 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤식 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수 개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 방식이다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비한 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 중심에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 메인프레임(2)에 얹혀지고 구동축(4)에 결합하여 선회운동을 하는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)의 랩(5a)에 맞물려 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 나선형의 랩(6a)을 형성하여 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입영역(S1)과 토출영역(S2)으로 구획하는 동시에 공명실을 형성하여 토출소음기 역할을 하는 토출커버(7)와, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출커버(7)로 토출한 압축가스의 역류를 방지하는 역지밸브 조립체(8)를 포함하고 있다.

메인프레임(2)은 환형으로 형성하여 그 상면에 상기한 선회스크롤(5)이 안착되는 것으로, 그 중앙에는 구동축(4)을 반경방향으로 지지하는 축구멍(2a)을 형성하고 있다.

구동축(4)은 원봉 형상으로 형성하여 상기한 메인프레임(2)의 축구멍(2a)에 회전 가능하게 결합하는 것으로, 그 내부에 오일유로(4a)를 길게 관통 형성하고, 상단에는 상기한 선회스크롤(5)을 결합하는 구동핀부(4b)를 편심지게 형성하고 있다.

도면중 미설명 부호인 3A는 고정자, 3B는 회전자, 6b는 흡입구, 6c는 토출구, O는 선회스크롤의 자전방지기구인 올담링이다.

상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 인가한 전원에 의해 구동축(4)이 구동모터(3)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(5)은 고정스크롤(6)과의 랩(5a)(6a) 사이에 압축실(P)을 복수 개 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 구동축(4)은 상하 양측이 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시)에 의해 각각 반경방향으로 지지됨에 따라 상기한 구동축(4)의 편심 회전을 방지하면서 회전운동을 할 수 있는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에 있어서는, 구동축(4)이 회전을 하면서 이를 반경방향으로 지지하는 메인프레임(2)이나 서브프레임(미도시)과의 사이에 마모를 발생할 수 있으므로 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 메인프레임(2)의 축구멍(2a) 내주면에 내마멸성 재질로 된 프레임부시(9)를 구동축(4)과는 일정 간격(t1)을 가지도록 압입하여 상대적으로 연질인 메인프레임(2)이 구동축(4)과의 미끄럼접촉으로 인해 마모되는 것을 방지하고 있으나, 이는 결국 프레임부시(9)와 구동축(4) 사이에 새로운 마모 요소를 야기하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기의 마모 방지 장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 메인프레임이나 서브프레임과 이에 회전 가능하게 지지되는 구동축 사이의 마모를 방지할 수 있는 스크롤 압축기의 마모 방지 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 고정스크롤과, 이 고정스크롤에 치합하여 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 함께 형성하는 선회스크롤과, 선회스크롤을 축방향으로 회전 가능하게 지지하고 그 중앙부위에 축구멍을 관통 형성하는 프레임과, 프레임의 축구멍에 삽입하여 반경방향으로 지지하고 구동모터의 회전자에 결합하여 회전하면서 상기 선회스크롤에 회전력을 전달하는 구동축과, 프레임과 구동축의 미끄럼면 사이에 회전 가능하게 개재하여 그 외주면과 내주면이 각각 베어링면을 이루는 롤링부시와, 롤링부시를 프레임의 축구멍과 구동축의 외주면 사이에서 지지하는 부시지지부를 포함한 스크롤 압축기의 마모 방지 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 마모 방지 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 스크롤 압축기에서 메인프레임과 구동축을 분리하여 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명 스크롤 압축기에서 메인프레임과 구동축의 결합상태를 보인 종단면도이며, 도 6은 도 5의 "B"부를 보인 상세도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명 스크롤 압축기에서 메인프레임과 구동축의 결합상태에 대한 각각의 변형예를 보인 개략도이다.

도 1을 참조하면 본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비한 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(10) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(10)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 중심에 압입하고 메인프레임(10)을 관통하여 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(20)과, 메인프레임(10)과 구동축(20) 사이에 회전 가능하게 개재하여 마모를 방지하는 롤링부시(30)와, 메인프레임(10)에 얹혀지고 구동축(20)에 편심지게 결합하여 선회운동을 하는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)의 랩(5a)에 맞물려 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 나선형의 랩(6a)을 형성하여 메인프레임(10)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입영역(S1)과 토출영역(S2)으로 구획하는 동시에 토출소음기 역할을 하는 토출커버(7)와, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출한 가스의 역류를 방지하는 역지밸브 조립체(8)를 포함한다.

메인프레임(10)은 환형으로 형성하여 그 상면에 상기한 선회스크롤(5)이 안착되는 것으로, 그 중앙에는 구동축(20)을 반경방향으로 지지하는 축구멍(11)을 형성한다.

구동축(20)은 원봉 형상으로 형성하여 상기한 메인프레임(10)의 축구멍(11)에 회전 가능하게 결합하는 것으로, 그 내부에 오일유로(21)를 길게 관통 형성하고 상단에는 상기한 선회스크롤(5)을 결합하는 구동핀부(22)를 편심지게 형성한다.

롤링부시(30)는 도 4 내지 도 6에서와 같이 그 외주면과 내주면이 모두 매끄러운 원통모양으로 이루어져 그 중 외주면은 메인프레임(10)의 축구멍(11)에 일정 간격(t1)을 두고 미끄럼 접촉하는 한편 내주면은 구동축(20)의 외주면에 역시 일정 간격(t2)을 두고 미끄럼 접촉하도록 형성한다.

또, 롤링부시(30)가 메인프레임(10)과 구동축(20) 사이에 미끄럼 접촉한 상태로 삽입 위치를 유지하도록 상기 구동축(20)의 적당 높이 외주면에는 환형 또는 원호형의 지지돌기부(23)를 형성하거나, 또는 도 7에서와 같이 메인프레임(20)의 축구멍(21) 하단 내주면에 상기한 롤링부시(30)를 얹어 지지하는 지지돌기부(12)를 역시 환형이나 원호형으로 돌출 형성할 수도 있다.

또, 도 8에서와 같이 롤링부시(30)의 상단 외주면에 반경방향으로 돌출하여 메인프레임(10)의 축구멍(11) 상단에 얹어 상기한 롤링부시(30)가 지지될 수 있도록 역시 환형이나 원호형의 걸림돌기부(31)를 형성할 수도 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 6b는 흡입구, 6c는 토출구, O는 올담링이다.

상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 마모 방지 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 인가한 전원에 의해 구동축(20)이 구동모터(3)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(5)과 고정스크롤(6)의 랩(5a)(6a) 사이에는 복수 개의 압축실(P)을 쌍으로 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

여기서, 구동축(20)은 메인프레임(10)과 서브프레임(미도시)에 의해 반경방향으로 지지되어 고속으로 회전을 하게 되므로 이 구동축(20)의 고속회전시 구동축(20)의 외주면과 이에 접하는 메인프레임(10)이나 서브프레임(미도시)의 축구멍(11) 내주면 사이에 마모가 발생할 수 있으나, 본 발명과 같이 메인프레임(10)이나 서브프레임(미도시)의 축구멍(11)과 이 각 축구멍(11)에 삽입하는 구동축(20) 사이에 자유롭게 회전할 수 있는 롤링부시(30)를 회전 가능하게 개재하는 경우에는 구동축(20)이 고속으로 회전을 하더라도 상기한 롤링부시(30)가 구동축(20)과 함께 소정의 위상차를 두고 함께 회전함에 따라 메인프레임(10)이나 서브프레임(미도시)의 내주면과 이에 접하는 구동축(20)의 외주면이 상호 미끄럼 접촉에 의해 발생할 수 있는 마모를 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기의 마모 방지 장치는, 구동축을 반경방향으로 지지하는 프레임과 이 프레임의 축구멍에 삽입하여 회전하는 구동축 사이에 롤링부시를 회전 가능하게 개재함으로써, 구동축이 고속으로 회전을 하더라도 롤링부시가 함께 회전을 하면서 상기한 구동축을 반경방향으로 지지하도록 하여 구동축이나 이에 접하는 프레임 사이의 마모를 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 일부를 보인 종단면도,

도 2는 종래 스크롤 압축기의 메인프레임과 구동축의 결합상태에 대한 일례를 보인 종단면도,

도 3은 도 2의 "A"부를 보인 상세도,

도 4는 본 발명 스크롤 압축기에서 메인프레임과 구동축을 분리하여 보인 사시도,

도 5는 본 발명 스크롤 압축기에서 메인프레임과 구동축의 결합상태를 보인 종단면도,

도 6은 도 5의 "B"부를 보인 상세도,

도 7 및 도 8은 본 발명 스크롤 압축기에서 메인프레임과 구동축의 결합상태에 대한 각각의 변형예를 보인 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 메인프레임 11 : 축구멍

20 : 구동축 30 : 롤링부시

12,23 : 지지돌기부 31 : 걸림돌기부

Claims (6)

1. 삭제
2. 고정스크롤과,

   이 고정스크롤에 치합하여 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 함께 형성하는 선회스크롤과,

   선회스크롤을 축방향으로 회전 가능하게 지지하고 그 중앙부위에 축구멍을 관통 형성하는 프레임과,

   프레임의 축구멍에 삽입하여 반경방향으로 지지하고 구동모터의 회전자에 결합하여 회전하면서 상기 선회스크롤에 회전력을 전달하는 구동축과,

   프레임과 구동축의 미끄럼면 사이에 회전 가능하게 개재하여 그 외주면과 내주면이 각각 베어링면을 이루는 롤링부시와,

   롤링부시가 프레임의 축구멍과 구동축의 외주면 사이에서 삽입 위치를 유지하면서 지속적으로 회전할 수 있도록 상기 구동축의 외주면에 돌출 형성하여 롤링부시를 지지하는 지지돌기부를 포함한 스크롤 압축기의 마모 방지 장치.
3. 고정스크롤과,

   이 고정스크롤에 치합하여 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 함께 형성하는 선회스크롤과,

   선회스크롤을 축방향으로 회전 가능하게 지지하고 그 중앙부위에 축구멍을 관통 형성하는 프레임과,

   프레임의 축구멍에 삽입하여 반경방향으로 지지하고 구동모터의 회전자에 결합하여 회전하면서 상기 선회스크롤에 회전력을 전달하는 구동축과,

   프레임과 구동축의 미끄럼면 사이에 회전 가능하게 개재하여 그 외주면과 내주면이 각각 베어링면을 이루는 롤링부시와,

   롤링부시가 프레임의 축구멍과 구동축의 외주면 사이에서 삽입 위치를 유지하면서 지속적으로 회전할 수 있도록 상기 프레임의 축구멍 하단 내주면에 돌출 형성하여 롤링부시를 지지하는 지지돌기부를 포함한 스크롤 압축기의 마모 방지 장치.
4. 고정스크롤과,

   이 고정스크롤에 치합하여 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 함께 형성하는 선회스크롤과,

   선회스크롤을 축방향으로 회전 가능하게 지지하고 그 중앙부위에 축구멍을 관통 형성하는 프레임과,

   프레임의 축구멍에 삽입하여 반경방향으로 지지하고 구동모터의 회전자에 결합하여 회전하면서 상기 선회스크롤에 회전력을 전달하는 구동축과,

   프레임과 구동축의 미끄럼면 사이에 회전 가능하게 개재하여 그 외주면과 내주면이 각각 베어링면을 이루는 롤링부시와,

   롤링부시가 프레임의 축구멍과 구동축의 외주면 사이에서 삽입 위치를 유지하면서 지속적으로 회전할 수 있도록 상기 롤링부시의 상단 외주면에 돌출 형성하여 프레임의 축구멍에 걸리는 걸림돌기부를 포함한 스크롤 압축기의 마모 방지 장치.
5. 제2항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,

   지지돌기부 또는 걸림돌기부는 환형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 마모 방지 장치.
6. 제2항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,

   지지돌기부 또는 걸림돌기부는 적어도 두 개 이상의 원호형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 마모 방지 장치.