KR101677286B1

KR101677286B1 - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR101677286B1
Application number: KR1020100013203A
Authority: KR
Inventors: 박일영; 이준강; 원종보; 지용준
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2016-11-17
Also published as: KR20110093267A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것이다. 본 발명은 내부에 회전동력을 제공하는 모터부(33)가 구비되는 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 전방에 고정되어 설치되는 고정스크롤(37)과, 상기 고정스크롤(37)과 마주하도록 설치되고 편심회전됨에 따라 상기 고정스크롤(37)과의 사이에 부피가 변하는 냉매압축공간(39)을 형성하는 선회스크롤(38), 그리고 상기 모터부(33)의 회전동력을 상기 선회스크롤(38)에 전달하기 위해 구동축(40), 상기 구동축(40)과 편심결합되는 스크롤부싱(60), 상기 스크롤부싱(60)의 균형을 유지하는 균형추(50)로 구성되는 구동부를 포함하는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 구동축(40)의 선단 중앙에 중앙홀(43)이 형성되고, 상기 스크롤부싱(60)의 편심된 위치에는 상기 중앙홀(43)에 삽입되는 부싱돌기(63)가 형성되며, 상기 중앙홀(43)의 내경은 상기 부싱돌기(63)의 직경보다 큰 값을 가지고, 상기 중앙홀(43)의 내경과 상기 부싱돌기(63)의 외면 사이에 탄성재질의 완충링(45)이 설치됨을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 구동축의 헤드부에 형성된 중앙홀에 탄성재질의 완충링이 구비됨에 따라 중앙홀과 상기 중앙홀에 삽입되는 부싱돌기 사이에 발생하는 충격이 완화되므로, 이들 연결부 사이에서 발생하는 소음 및 진동이 최소화된다.

Description

스크롤 압축기{A SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동축과 스크롤부싱의 연결부 사이 간극에서 발생하는 진동 및 소음을 최소화하도록 구성된 스크롤 압축기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 대향하는 한 쌍의 스크롤을 가지며, 한 쌍의 스크롤에 의해 형성되는 압축공간의 체적이 변화함에 따라 압축공간 내의 냉매가 압축되는 방식이다. 한 쌍의 스크롤은 압축기에 고정되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤에 대하여 편심 회전하는 선회스크롤로 구성된다.

상기 선회스크롤을 회전시키기 위한 구동부는, 고정자의 유도전류에 의해 회전하는 회전자로부터 회전동력을 제공받는 구동축과, 상기 구동축과 편심연결되고 상기 선회스크롤의 배면에 안착되는 스크롤부싱, 그리고 상기 구동축과 스크롤부싱 사이에 설치되는 균형추로 구성된다.

상기 스크롤부싱의 중앙에서 벗어난 위치에는 부싱돌기가 형성된다. 그리고 상기 부싱돌기가 상기 균형추를 관통하고 구동축의 중앙홀에 삽입됨에 따라 상기 스크롤부싱, 균형추, 구동축이 서로 조립되어 연결된다.

종래기술에서는 상기 구동축이 고속회전할 때 발생하는 접선방향의 힘을 완충시켜주기 위해, 상기 중앙홀의 직경을 상기 부싱돌기의 직경보다 미세하게 크게 형성하였다. 하지만, 상기 중앙홀과 부싱돌기의 직경 차이에 의해 간극이 형성되며, 이러한 간극으로 인해 구동축의 고속회전시에 구동축과 스크롤부싱의 연결부에서 진동 및 소음이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 구동축과 스크롤부싱의 연결부에서 발생하는 진동 및 소음을 최소화하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 회전동력을 제공하는 모터부가 구비되는 하우징과, 상기 하우징의 전방에 고정되어 설치되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤과 마주하도록 설치되고 편심회전됨에 따라 상기 고정스크롤과의 사이에 부피가 변하는 냉매압축공간을 형성하는 선회스크롤, 그리고 상기 모터부의 회전동력에 의해 회전하는 구동축, 상기 구동축과 편심결합되는 스크롤부싱, 상기 스크롤부싱의 균형을 유지하는 균형추로 구성되고, 상기 모터부의 회전동력을 상기 선회스크롤에 전달하는 구동부를 포함하는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 구동축의 선단 중앙에 중앙홀이 형성되고, 상기 스크롤부싱의 편심된 위치에는 상기 중앙홀에 삽입되는 부싱돌기가 형성되며, 상기 중앙홀의 내경은 상기 부싱돌기의 직경보다 큰 값을 가지고, 상기 중앙홀의 내경과 상기 부싱돌기의 외면 사이에 탄성재질의 완충링이 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충링은 그 가장자리를 따라 오목부와 볼록부가 번갈아가며 형성되는 물결무늬 형상으로 될 수 있다.

본 발명에 의하면, 구동축의 헤드부에 형성된 중앙홀에 탄성재질의 완충링이 구비됨에 따라 중앙홀과 상기 중앙홀에 삽입되는 부싱돌기 사이에 발생하는 충격이 완화되고, 이들 사이의 간극도 최소화되므로, 이들 연결부 사이에서 발생하는 소음 및 진동이 최소화된다. 따라서 스크롤 압축기의 내구성 및 신뢰도가 높아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 단면도.
도 2는 본 발명을 구성하는 구동부를 보인 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 구동축을 상세하게 보인 사시도.
도 4는 본 발명에서 부싱돌기가 중앙홀 내에서 동작하는 모습을 보인 개념도.

이하 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기는 크게 내부에 모터부(33)가 구비되는 하우징(30)과 상기 하우징(30)의 전방에 구비되어 냉매를 압축하는 압축부(36)로 구성된다.

상기 하우징(30)은 전방하우징(30a)과 후방하우징(30b)으로 구성되어 있으며, 전방하우징(30a)과 후방하우징(30b)이 결합됨에 의해 형성되는 내부공간에는 상기 모터부(33)가 설치된다.

상기 모터부(33)는 고정자(33a)와, 상기 고정자(33a)를 둘러 감싸도록 형성되고 상기 고정자(33a)에 대하여 회전되는 회전자(33b)를 포함한다. 상기 회전자(33b)는 상기 고정자(33a)가 형성하는 상호유도전류에 의해 상기 고정자(33a)에 대하여 회전하게 된다.

상기 압축부(36)는 고정스크롤(37)과 상기 고정스크롤(37)에 대하여 회전하는 선회스크롤(38)로 구성되는데, 상기 고정스크롤(37)은 상기 전방하우징(30a)에 결합되어 스크롤 압축기의 외관 일부를 형성한다. 그리고 상기 고정스크롤(37)의 일면에 스크롤 랩(37a)이 형성되어 있다.

상기 선회스크롤(38)은 상기 고정스크롤(37)과 마주하게 설치되고, 상기 고정스크롤(37)의 스크롤 랩(37a)과 마주하는 면에 스크롤 랩(38a)이 형성되어 있다. 그리고 서로 마주하는 스크롤 랩(37a)(38a)에 사이에 냉매 압축공간(39)이 형성된다.

상기 선회스크롤(38)이 회전함에 따라 상기 냉매 압축공간(39)의 부피가 연속적으로 변화하게 되고, 그로 인해 상기 냉매 압축공간(39) 내부에 유입되는 냉매의 압축이 이루어진다.

상기 선회스크롤(38)을 회전시키는 구동부에 대해 설명한다. 상기 구동부는 상기 모터부(33)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 구동축(40)과, 상기 구동축(40)에 편심연결되고 상기 선회스크롤(38)의 배면에 안착되는 스크롤부싱(60), 그리고 상기 스크롤부싱(60)과 구동축(40) 사이에 설치되는 균형추(50)로 구성된다.

상기 구동축(40)은 상기 모터부(33)의 회전자(33b)에 고정되어 상기 회전자(33b)와 함께 회전한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(40)의 선단에는 납작한 원기둥형상의 헤드부(41)가 형성된다. 그리고 상기 헤드부(41)의 전면에 중심에서 벗어난 위치에는 편심핀(42)이 돌출되어 형성된다. 즉, 상기 편심핀(42)은 구동축(40)의 중심축과 편심되는 위치에 있다.

한편, 상기 헤드부(41)의 중앙에는 상기 스크롤부싱(60)에 형성된 부싱돌기(63)와의 결합을 위한 중앙홀(43)이 형성된다. 상기 구동축(40)의 고속회전시에 상기 부싱돌기(63)의 접선방향으로 발생하는 힘을 완충해주기 위해, 상기 중앙홀(43)의 내경은 상기 부싱돌기(63)의 직경보다 미세하게 큰 값을 가지도록 형성된다. 상기 중앙홀(43)의 내경과 부싱돌기(63)의 직경 차이에 의해 상기 중앙홀(43)에 삽입된 부싱돌기(63)의 외면과 상기 중앙홀(43)의 내면 사이에는 간극(C)(도 4참고)이 발생하게 된다.

도 3과 같이, 본 실시예에서는 상기 중앙홀(43)과 부싱돌기(63) 사이에 완충링(45)이 구비된다. 즉, 상기 중앙홀(43)의 내부에 완충링(45)이 설치된다. 상기 완충링(45)은 링형상으로 형성되며, 가장자리를 따라 오목부(46)와 볼록부(47)가 번갈아가며 형성되는 물결무늬 형상으로 되어 있다. 상기 완충링(45)은 상기 중앙홀(43)과 부싱돌기(63) 사이에 형성되는 간극(C)을 줄여주는 역할을 한다.

그리고 상기 완충링(45)은 탄성재질로 형성되어 탄성변형 가능하도록 구성된다. 상기 완충링(45)은 예를 들어 실리콘 재질이나 고무재질로 형성될 수 있다. 상기 완충링(45)이 탄성재질로 형성되어 있어 상기 부싱돌기(63)와 중앙홀(43) 사이에 발생하는 충격을 완화시켜준다.

도 4에는 이해를 돕기 위해 부싱돌기(63)와 중앙홀(43) 사이의 간극이 극대화되어 표현되었다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 부싱돌기(63)가 상기 중앙홀(43) 내면과 충돌할 때 완충링(45)이 탄성변형됨으로써 상기 부싱돌기(63)와 중앙홀(43) 내면의 충격을 완화시켜주게 된다. 상기 부싱돌기(63)가 완충링(45)을 눌러주지 않을 때에는 완충링(45)이 다시 원래 형상으로 복원된다.

한편, 상기 균형추(50)는 상기 스크롤부싱(60)의 편심회전에 따른 균형을 맞추어주기 위한 것으로, 일측에 상기 스크롤부싱(60)의 부싱돌기(63)가 관통하는 관통홀(53)이 형성된다. 상기 스크롤부싱(60)의 부싱돌기(63)가 상기 관통홀(53)과 중앙홀(43)에 차례로 삽입됨에 따라 상기 스크롤부싱(60)과 균형추(50)가 상기 구동축(40)과 결합된다.

이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 스크롤 부싱(60)의 부싱돌기(63)와 구동축(40) 헤드부(41)의 중앙홀(43) 사이 간극(C)에 물결무늬 형상의 완충링(45)이 설치됨으로써 상기 구동축(40)의 고속회전시에 상기 부싱돌기(63)의 원주방향의 순응 구조를 유지하면서도 간극(C)의 크기가 줄게 되며 상기 완충링(45)에 의해 충격이 완화되므로, 부싱돌기(63)과 중앙홀(43) 사이에서 발생하는 소음 및 진동이 줄어들게 된다.

도 1의 미설명 부호 70은 상기 모터부(33)를 제어하는 인버터(70)이다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30: 하우징 30a: 전방하우징
30b: 후방하우징 33: 모터부
33a: 고정자 33b: 회전자
36: 압축부 37: 고정스크롤
38: 선회스크롤 39: 냉매 압축공간
40: 구동축 41: 헤드부
42: 편심핀 43: 중앙홀
45: 완충링 46: 오목부
47: 볼록부 50: 균형추
60: 스크롤부싱 63: 부싱돌기

Claims

내부에 회전동력을 제공하는 모터부(33)가 구비되는 하우징(30)과,
상기 하우징(30)의 전방에 고정되어 설치되는 고정스크롤(37)과,
상기 고정스크롤(37)과 마주하도록 설치되고 편심회전됨에 따라 상기 고정스크롤(37)과의 사이에 부피가 변하는 냉매압축공간(39)을 형성하는 선회스크롤(38), 그리고
상기 모터부(33)의 회전동력에 의해 회전하는 구동축(40), 상기 구동축(40)과 편심결합되는 스크롤부싱(60), 상기 스크롤부싱(60)의 균형을 유지하는 균형추(50)로 구성되고, 상기 모터부(33)의 회전동력을 상기 선회스크롤(38)에 전달하는 구동부를 포함하는 스크롤 압축기에 있어서,
상기 구동축(40)의 선단 중앙에 중앙홀(43)이 형성되고, 상기 스크롤부싱(60)의 편심된 위치에는 상기 중앙홀(43)에 삽입되는 부싱돌기(63)가 형성되며, 상기 중앙홀(43)의 내경은 상기 구동축(40)의 고속회전시에 상기 부싱돌기(63)의 접선방향으로 발생하는 힘을 완충하도록 상기 부싱돌기(63)의 직경보다 큰 값을 가지고, 상기 중앙홀(43)의 내면과 상기 부싱돌기(63)의 외면 사이에 형성된 간극 (C)에 탄성재질의 완충링(45)이 설치되고,
상기 완충링(45)은 그 가장자리를 따라 오목부(46)와 볼록부(47)가 동일한 간격으로 번갈아가는 물결무늬 형상으로 형성되면서, 완충링(45)의 볼록부(47)는 중앙홀(43)의 내면과 접촉한 상태에서 부싱돌기(63)가 중앙홀(43) 내면과 충돌할 때 상기 완충링(45)은 탄성 변형되고, 상기 부싱돌기(63)가 완충링(43)을 눌러주지 않을 때에는 완충링(45)은 다시 원래 형상으로 복원되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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