KR100558812B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 선회스크롤에 관한 것으로, 더 상세하게는 선회스크롤의 보스부에 오일을 배출할 수있는 배출로를 형성함에 따라 크랭크축의 급유로로부터 공급되는 과다한 오일로 인한 유로저항을 최소화하기 위하여,

상단면 중심에서 소정거리로 이격된 위치에 크랭크핀이 형성된 크랭크축과, 상기 크랭크핀의 외주면에 일정각도 내에서 회전 가능하게 결합된 편심부시와, 경판과 선회랩과 상기 편심부시가 결합되는 보스부로 구성된 선회스크롤을 포함하여 구성된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 크랭크축에 형성된 급유로를 통하여 공급되는 오일이 상기 편심부시와 크랭크핀의 상면에서 적체되지 않고 배출되도록 상기 보스부에 내부와 외부를 관통하는 배출로를 구비하되, 상기 배출로는 상기 보스부의 내부와 연결되는 부분이 보스부의 내부에 삽입된 베어링의 상단 위로 높게 형성되고 외측이 낮게 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

Description

스크롤 압축기{Scroll compressor}

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 구성을 나태낸 종단면도.

도 2는 종래 선회스크롤의 보스부와 크랭크축의 크랭크핀이 결합된 상태를 나타낸 요부 확대 단면도.

도 3은 본 발명 선회스크롤의 저면 상태를 나타낸 절개 사시도.

도 4는 도 5에 따른 개략적인 요부 종단면도.

도 5는 본 발명의 작동되는 상태를 나타낸 요부도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 요부 종단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

6 : 크랭크축

6a : 급유로

7 : 선회스크롤

7a : 랩 7b : 보스부

7c : 경판

10 : 크랭크핀 11 : 베어링

12 : 편심부시 20 : 오일

30 : 배출로

본 발명은 스크롤 압축기의 선회스크롤에 관한 것으로, 더 상세하게는 선회스크롤에 오일을 배출할 수있는 배출로를 형성함에 따라 크랭크축의 급유로로부터 공급되는 과다한 오일로 인한 유로저항을 최소화할 수 있도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기는 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가지고 있는 것으로, 본원에서는 크랭크축의 크랭크핀으로 편심부시가 결합된 구조를 참고하여 일예로 설명한다.

도시된 바와 같이 스크롤 압축기는, 쉘(1)의 내측 상.하부에 메인프레임(2)과 서브프레임(3)이 설치되고, 상기 메인프레임(2)과 서브프레임(3)의 사이에는 고정자(4)가 상기 쉘(1)의 내부에 형성되어 있으며, 상기 고정자(4)의 내부에는 인가된 전원에 의해 회전되는 회전자(5)가 구비되어 있고, 상기 회전자(5)의 중앙부에는 수직의 크랭크축(6)이 삽입 고정되어 회전자(5)와 함께 회전하도록 구성되어 있는 것으로서, 상기 크랭크축(6)의 상.하부는 메인프레임(2)과 서브프레임(3)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

그리고 상기 메인프레임(2)의 상단면에는 하부측이 크랭크축(6)과 결합되고 상부측에는 인벌류트 형상의 선회랩(7a)이 형성된 선회스크롤(7)이 구비되며, 상기 선회스크롤(7)의 상부측에는 선회랩(7a)과 맞물리는 고정랩(8a)을 갖는 고정스크롤(8)이 쉘(1)의 내부에 고정되어 선회스크롤(7)이 크랭크축(6)의 회전에 의해 선회운동을 함으로써 선회랩(7a)과 고정랩(8a) 사이에 형성된 압축실(22)의 내부로 유입되는 냉매가스를 압축하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 크랭크축(6)과 선회스크롤(7)의 결합은 크랭크축(6)의 상단면 중심에서 소정거리로 이격된 위치의 상방으로 돌출 형성된 크랭크핀(10)을 상기 선회스크롤(7)의 하부측 중앙부에 돌출 형성된 보스부(7b)로 삽입함으로써 이루어지게 되는 것이며, 보스부(7b)의 내부에는 베어링(11)이 강제 압입되어 있고, 크랭크핀(10)의 외측에는 편심부시(12)가 일정 각도 내에서 회전가능하게 결합되어 있다.

한편, 상기 메인프레임(2)과 선회스크롤(3) 사이에는 자전방지기구인 올담링(9)이 구비되고, 크랭크축(6)의 내부에는 급유로(6a)가 상.하로 관통 형성되어 있으며, 회전자(5)에는 상.하로 각각 상부 균형추(13) 및 하부 균형추(14)가 형성되어 크랭크핀(10)에 의한 크랭크축(6)의 회전 불균형을 방지하도록 되어 있다.

여기서, 미설명 부호 15 및 16은, 흡입파이프 및 토출파이프이고, 17 및 18은 토출포트 및 토출실이며, 19는 역지변, 20은 오일, 21은 오일 프로펠러이다.

상기와 같이 구성된 스크롤 압축기는, 인가된 전원에 의해 회전자(5)가 고정자(4) 내부에서 회전하게 되고, 상기 회전자(5)에 의해 크랭크축(6)이 회전하게 됨으로써 크랭크핀(10)에 결합된 선회스크롤(7)이 크랭크축(6) 중심과 선회스크롤(7) 중심 사이의 선회반경을 따라 선회운동을 하게 되는 것이다.

또한, 상기 선회랩(7a)과 고정랩(8a) 사이에 형성된 압축실(22)은 선회스크 롤(7)의 지속적인 선회운동에 의하여 체적이 감소되어 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게 되고, 이렇게 압축된 고압의 냉매가스는 토출포트(17)를 통해 토출실(18)로 토출되고, 토출실(18) 내부의 냉매가스는 다시 토출파이프(16)를 통해 외부로 토출되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 선회스크롤(7)이 선회운동하는 과정에서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 크랭크축(6)으로 형성된 급유로(6a)를 통하여 상기 선회스크롤(7)이 선회운동을 하면서 보스부(7b)로 결합된 베어링(11)과 편심부시(12) 사이의 마찰을 저감시킴과 아울러 하부 측의 고정자와 회전자를 냉각시키기 위해 편심부시(12)의 상면으로 공급되는 오일(20)이 원활하게 배출되지 않는 문제점이 발생하였다.

다시말해서, 상기 크랭크축(6)의 크랭크핀(10)으로 결합되는 편심부시(12)는 압축부의 반경방향 실링을 위해 사용되는 것으로, 상기 크랭크핀과의 결합시 실링적인 면에서는 효과적이지만 크랭크핀(10)에 결합된 편심부시(12)와 베어링(11) 간의 틈새가 작게 됨에 따라 상기 크랭크축(6)의 급유로(6a)로부터 공급되는 오일(20)이 베어링(11)과 편심부시(12) 사이로 마찰저감을 위해 공급되고 난 나머지의 많은 량의 오일(20)이 상대적으로 편심부시(12)의 상면에서 적체되면서 오일의 유로저항 현상이 발생하였다.

그에 따라 오일의 유로저항으로 인한 상기 선회스크롤(7)의 선회운동에 지장을 초래하여 스크롤 압축기의 압축 능력을 떨어뜨려 성능 저하는 물론 편심부시가 원활하게 회전되지 않는 원인을 제공하였다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 목적은 스크롤 압축기의 선회스크롤에 형성된 보스부로 배출로를 구비함에 따라 크랭크축의 급유로로부터 공급되는 오일을 편심부시와 그 크랭크축의 상면에서 적체됨 없이 원활하게 배출되도록 하고, 베어링과 편심부시 사이로 필요로 하는 량 만큼의 오일은 원활하게 공급함과 동시에 나머지 오일은 원활하게 배출될 수 있도록 하며, 배출로를 통하여 배출되는 오일이 내부로 다시 유입되지 않고 외부 측으로 보다 용이하게 배출될 수 있도록 하는 데 있다.

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본 발명의 또 다른 목적은 오일의 배출이 더욱더 신속하게 외부로 배출될 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 선회스크롤의 보스부에 편심부시 없이 크랭크핀이 삽입되는 구조에서도 크랭크핀의 상면으로 공급되는 오일이 적체됨 없이 원활하게 배출이 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상단면 중심에서 소정거리로 이격된 위치에 크랭크핀이 형성된 크랭크축과, 상기 크랭크핀의 외주면에 일정각도 내에서 회전 가능하게 결합된 편심부시와, 경판과 선회랩과 상기 편심부시가 결합되는 보스부로 구성된 선회스크롤을 포함하여 구성된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 크랭크축에 형성된 급유로를 통하여 공급되는 오일이 상기 편심부시와 크랭크핀의 상면에서 적체되지 않고 배출되도록 상기 보스부에 내부와 외부를 관통하는 배출로를 구비하되, 상기 배출로는 상기 보스부의 내부와 연결되는 부분이 보스부의 내부에 삽입된 베어링의 상단 위로 높게 형성되고 외측이 낮게 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 전술하여 설명한 스크롤 압축기의 동일한 구조는 동일한 부호를 기재함과 아울러, 본원에서는 크랭크축의 크랭크핀에 편심부시가 결합되는 상태의 일예로 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 선회스크롤의 저면 상태를 나타낸 절개 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 개략적인 요부 종단면도이다.

도시된 바와 같이 회전자의 중앙으로 삽입 결합되어 회전되도록 상단면 중 심에서 소정거리로 이격된 위치에 크랭크핀(10)이 형성된 크랭크축(6)과, 상기 크랭크핀의 외주면에 압축부의 반경방향 실링을 위해 일정각도 내에서 회전 가능하게 결합되는 편심부시(12)와, 경판(7c)과 선회랩(7a)과 베어링(11)이 삽입되어 상기 편심부시가 결합되는 보스부(7b)로 구성되어 크랭크축의 회전으로 인해 선회운동을 하는 선회스크롤(7)을 포함하여 구성된 스크롤 압축기에 있어서,

본 발명은 상기 크랭크축(6)의 회전에 의해 그에 형성된 급유로(6a)를 통하여 공급되는 오일이 상기 편심부시(12)와 크랭크핀(10)의 상면에서 적체됨으로 인해 발생하는 유로저항 현상을 최소화할 수 있도록 적체되지 않고 배출이 이루어질 수 있게 상기 보스부(7b)에 내부와 외부를 관통하는 배출로(30)를 구비하는 것을 나타낸 것이다.

또한, 상기 배출로(30)는 보스부(7b)의 내부와 연결되는 부분이 보스부의 내부로 삽입된 베어링(11)의 상단 위로 형성함에 따라 상기 편심부시와 크랭크핀의 상면으로 공급되는 오일이 편심부시와 베어링 사이로 필요로 하는 만큼만 원활하게 공급됨과 동시에 남는 오일은 상기 배출로를 거쳐 외부로 원활하게 배출될 수 있는 것이다.

또, 상기 배출로(30)는 보스부(7b)의 내부와 연결되는 부분이 높고 외측이 낮게 경사지도록 형성하므로서, 상기 배출로를 통하여 오일이 외부로 배출되어 질 때, 그 배출로로 인입된 부분의 오일이 다시 내측으로 유입되지 않고 외측으로만 경사진 배출로를 통하여 보다 원활하게 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 작동되는 상태를 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성을 함에 따라 상기 크랭크축(6)의 크랭크핀(10)으로 편심부시(12)와 함께 삽입되는 보스부(7b)에 의해 선회스크롤(7)이 지속적인 선회운동을 함과 아울러 상기 크랭크 축의 회전으로 인한 회전력에 의해 급유로(6a)를 통하여 공급되는 오일(20)은 상기 보스부(7b)로 삽입된 편심부시(12)와 크랭크핀(10)의 상면으로 공급된다.

이렇게, 상기 편심부시(12)와 크랭크핀(10)의 상면으로 공급된 오일(20)은 편심부시(12)와 보스부(7b)로 삽입된 베어링(11) 사이로 일정 량이 공급되어 회전에 따른 마찰을 저감시킴과 동시에 그 공급되고 남은 오일은 상기 선회스크롤의 보스부(7b)의 내부와 직접 외부로 관통된 배출로(30))를 통하여 외부 측으로 원활하게 배출될 수 있는 것이다.

그에 따라 상기 편심부시의 상면으로 오일이 적체됨으로 인한 유로 저항이 발생하지 않게 되어, 선회스크롤이 원활한 선회운동을 하게 됨에 따라 압축 효율을 향상시킴과 아울러 편심부시가 원활하게 회전될 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

또한, 상기 배출로(30)는 보스부(7b)의 내부와 연결되는 부분이 그 보스부(7b)의 내부로 결합되어 있는 베어링(11)의 상단 위로 형성됨에 따라 베어링(11)과 편심부시(12) 사이에는 필요로 하는 량 만큼의 오일을 공급함과 아울러 그 공급되고 남는 오일은 그 배출로를 통하여 원활하게 배출될 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.

또, 상기 배출로(30)는 보스부(7b)의 내부와 연결되는 부분은 높고 외측 부 분은 낮게 경사지도록 형성됨에 따라 그 배출로(30)로 배출되는 오일이 다시 보스부(7b)의 내부로 유입되지 않고 외부로만 원활하게 배출될 수 있는 조건도 갖는 것이다.

또, 부수적으로 상기 편심부시와 크랭크핀의 상면으로 공급되는 오일의 배출이 원활하게 이루어 지므로서, 그 배출되는 오일로 인해 하부 측의 고정자와 회전자의 냉각 효율 또한 높일 수 있는 조건도 갖는다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 요부 종단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 상기 크랭크축(6)의 급유로(6a)를 통하여 편심부시(12)와 크랭크핀(10)의 상면으로 공급되는 많은 량의 오일을 더욱더 신속하고 용이하게 배출이 이루어질 수 있도록 하기 위하여,

상기 배출로(30)를 방사상으로 다수 개를 구비하는 것을 나타낸 것이다.

그에 따라 상기 크랭크축의 급유로를 통하여 편심부시와 크랭크핀의 상면으로 공급된 오일을 상기 다수의 배출로를 통하여 배출되도록 함에 따라 크랭크축에 의해 많은 량의 오일이 공급되더라도 베어링(11)과 편심부시(12) 사이에는 마찰저감을 위한 필요로 하는 량의 오일을 공급하여 줌과 동시에 남는 오일은 적체됨 없이 신속하고 용이하게 배출하게 되는 것이다.

한편, 전술한 일실시 예는 크랭크축의 크랭크핀에 편심부시가 삽입되어 선회스크롤의 보스부로 결합되는 상태를 설명한 것이고, 공지의 스크롤 압축기에는 상기 크랭크축의 크랭크핀으로 편심부시와 같이 슬라이드 부시나 슬라이드 블럭이 삽입되는 가변 반경식이나, 항상 동일궤적으로 선회하도록 크랭크핀이 보스부로 직접 삽입되는 고정 반경식으로 나누어지는 바, 상기 가변 반경식이나 고정 반경식에 상관없이 상기 선회스크롤의 보스부에 배출로를 형성하므로서, 크랭크핀의 상면으로 공급되는 오일이 적체됨 없이 원활하게 배출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 스크롤 압축기의 선회스크롤에 배출로를 형성하고, 그 배출로의 오일이 유입되는 내부 측은 높고 배출되는 배출부 측은 낮게 경사지도록 형성함에 따라 크랭크축의 급유로를 통하여 크랭크핀과 편심부시의 상면으로 공급되는 오일이 원활하게 배출되도록 하므로서, 상기 편심부시와 크랭크핀의 상면에서 적체되는 오일로 인한 유로 저항을 극소화시킴에 따라 그 선회스크롤의 원활한 선회운동을 유도하여 스크롤 압축기의 성능을 향상 시킴과 아울러 편심부시가 원활하게 회전할 수 있는 효과와 함께 베어링과 편심부시 사이로 필요로 하는 량 만큼의 오일은 원활하게 공급함과 동시에 남는 오일 만이 용이하게 배출될 수 있는 효과는 물론 배출되는 오일이 다시 내부로 유입되지 않으면서 보다 원활하게 배출될 수 있는 효과도 갖는다.

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또, 배출로를 다수 개를 구비함에 따라 오일의 배출이 더욱더 신속하게 외부로 배출될 수 있는 효과도 갖는다.

또, 고정 반경식 또는 가변 반경식의 스크롤 압축기의 구조에 상관없이 선회 스크롤의 보스부에 배출로를 형성하므로서, 크랭크축의 급유로에서 공급되는 오일이 크랭크핀의 상면에서 적체됨 없이 원활하게 배출되어져 스크롤 압축기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과도 갖는다.

Claims (5)

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4. 상단면 중심에서 소정거리로 이격된 위치에 크랭크핀이 형성된 크랭크축과, 상기 크랭크핀의 외주면에 일정각도 내에서 회전 가능하게 결합된 편심부시와, 경판과 선회랩과 상기 편심부시가 결합되는 보스부로 구성된 선회스크롤을 포함하여 구성된 스크롤 압축기에 있어서,

   상기 크랭크축에 형성된 급유로를 통하여 공급되는 오일이 상기 편심부시와 크랭크핀의 상면에서 적체되지 않고 배출되도록 상기 보스부에 내부와 외부를 관통하는 배출로를 구비하되, 상기 배출로는 상기 보스부의 내부와 연결되는 부분이 보스부의 내부에 삽입된 베어링의 상단 위로 높게 형성되고 외측이 낮게 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
5. 삭제

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