KR101871385B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스크롤 압축기는, 베어링 튜브; 상기 베어링 튜브를 관통하는 구동축; 상기 베어링 튜브와 구동축 사이에 개재된 베어링; 및 상기 베어링을 베어링 튜브에 고정시키는 베어링 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 베어링 커버에 의해 베어링을 베어링 튜브에 밀착시킴에 따라 베어링 튜브의 열 팽창이 발생하여도 베어링의 회전(자전, 이탈)하는 것을 억제하는 효과가 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동축과 베어링의 회전에 의한 변형을 억제하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 구동축의 편심축부 상에 지지된 선회 스크롤(orbiting scroll), 및 고정 랩(stationary wrap)을 갖는 고정 끝판(end plate)을 구비한 고정 스크롤을 포함한다.

이러한 선회 스크롤의 선회 끝판 상의 선회 랩은 고정 랩과 맞물려서, 상기 고정 랩과 상기 선회 랩 사이에 밀폐실(sealed chamber)을 형성한다.

또한, 스크롤 압축기는 선회 스크롤이 자신의 축에 대하여 회전하는 것을 방지하기 위한 자전 방지부(self-rotation preventing mechanism)를 구비한다.

그리고, 구동축의 편심축부 및 자전 방지장치에 의해, 선회 스크롤을 편심적으로 회전시켜, 밀폐실 내의 용적을 중심부를 향하여 점차적으로 감소시킴으로써 압축하거나, 밀폐실 내의 용적을 중심부로부터 멀어지게 점차적으로 증대시킴으로써 감압하여 외주부로부터 토출한다.

이와 같은 스크롤 압축기에 관한 대표적인 예가 하기 특허문헌 1(이하, '종래기술 1'이라 한다)에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술 1의 스크롤 압축기는 구동축에 설치된 베어링을 지지하는 베어링 튜브가 하우징에 일체형으로 형성된다.

이에 따라, 하우징이 알루미늄 합금으로 형성된 경우, 스크롤 압축기의 구동시에 베어링 튜브가 열 팽창하여 베어링을 지탱하는 힘이 약해지므로 상기 볼 베어링은 상기 베어링 튜브 내에서 회전이 발생하게 된다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위해 하우징은 알루미늄 합금으로 형성되고 베어링 튜브는 주철로 형성된 스크롤 압축기가 하기 특허문헌 2(이하, '종래기술 2'이라 한다)에 개시되었다.

그러나, 종래기술 2의 스크롤 압축기는 구동축을 지지하는 베어링 튜브를 하우징에 분리 가능하게 조립하고, 상기 베어링 튜브는 볼트에 의해 상기 하우징에 고정하고 있으므로 조립 공수가 늘어나는 문제점이 있었다.

더욱이, 하우징과 베어링 튜브의 볼트 체결부위의 가공 등과 같이 전체적인 가공 공수도 늘어남에 따라 스크롤 압축기의 제조 원가가 높아지게 된다.

하기 특허문헌 3(이하, '종래기술 3'이라 한다)에는 베어링 튜브는 주철, 하우징은 알루미늄으로 각각 이종재질로 형성되며, 베어링 튜브를 하우징의 알루미늄 다이캐스팅시에 일체형으로 형성하는 스크롤 압축기가 개시되었다.

그러나, 종래기술 3은 스크롤 압축기의 구동시에 알루미늄 소재의 하우징이 열 팽창하여 베어링 튜브를 지탱하는 힘이 약해지므로 베어링 튜브의 자전이 발생하는 문제점이 있게 된다.

따라서, 베어링 튜브의 열 팽창에 의한 문제점을 개선한 스크롤 압축기의 개발이 요구되고 있다.

공개특허공보 제2007-0049556호(2007.05.11) 공개특허공보 제2006-0045343호(2006.05.17) 등록특허공보 제10-1535175호(2015.05.15)

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열 팽창에 의한 베어링의 회전을 억제하는 스크롤 압축기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 베어링과 구동축에서 발생하는 열을 베어링 튜브의 외부로 배출하는 스크롤 압축기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스크롤 압축기는, 베어링 튜브; 상기 베어링 튜브를 관통하는 구동축; 상기 베어링 튜브와 구동축 사이에 개재된 베어링; 및 상기 베어링을 베어링 튜브에 고정시키는 베어링 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 튜브에는 베어링이 삽입되는 베어링 삽입부가 형성되며, 상기 베어링 커버는 베어링 삽입부의 외주면을 감싸도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 삽입부에는 베어링이 삽입되는 베어링 안착홈이 형성되며, 상기 베어링 안착홈은 상기 베어링이 베어링 삽입부의 단부로 돌출되는 깊이로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 커버는 베어링과 밀착하는 압박부재와 상기 압박부재에서 절곡되어 베어링 삽입부를 감싸는 지지부재로 구분 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 삽입부에는 상기 지지부재가 안착되는 체결홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 커버는 베어링 튜브보다 인장강도가 높은 소재로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동축에 체결되어 회전하는 쿨링팬이 구비되며, 상기 베어링 튜브에는 흡입구와 배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입구는 하우징 측 베어링과 인접하게 형성되며 상기 배출구는 쿨링팬과 인접하게 형성되어 있어 상기 쿨링팬에 의해 흡입구로 외기를 흡입하여 배출구로 배기하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기에 따르면, 베어링 커버에 의해 베어링을 베어링 튜브에 밀착시킴에 따라 베어링 튜브의 열 팽창이 발생하여도 베어링의 회전(자전, 이탈)하는 것을 억제하는 효과가 있다.

또한, 베어링 커버는 베어링 삽입부의 외주면을 감싸도록 형성되어 있어 베어링 삽입부의 열팽창을 억제하게 된다.

또한, 베어링 커버는 베어링 튜브보다 인장강도가 높은 소재로 형성되어 있어 베어링 삽입부의 열팽창을 물리적으로 억제하게 된다.

또한, 베어링 튜브에는 흡입구와 배출구가 형성되어 있어 쿨링팬의 회전에 의해 흡입구로 외기를 흡입하여 배출구를 통해 베어링 튜브 내기를 배출하여 구동축과 베어링에서 발생된 열을 베어링 튜브의 외부로 배출하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 "a"부 확대도이다.
도 3은 도 1의 베어링 커버를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 베어링 튜브를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 "a"부 확대도이며, 도 3은 도 1의 베어링 커버를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 베어링 튜브를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(C)는, 베어링 튜브(100)와, 상기 베어링 튜브(100)의 전방의 개방된 단부를 마감하며 나선 형상의 고정 랩(210)이 형성된 고정 스크롤(200)과, 상기 고정 스크롤과 대면하는 부위에 나선 형상의 선회 랩(310)이 형성된 선회 스크롤(300) 및 상기 선회 스크롤(300)과 베어링을 매개로 설치되는 선회 축부(410)가 형성되며 상기 베어링 튜브(100)에 관통 설치되는 구동축(400)으로 구성된다.

먼저, 상기 베어링 튜브(100)는 전술한 구성들이 실장되는 공간을 확보하도록 형성된다.

또한, 상기 선회 스크롤(300)의 선회 랩(310)은 고정 스크롤(200)의 고정 랩(210)과 맞물려서 상기 고정 랩(210)과 상기 선회 랩(310) 사이에는 밀폐실(sealed chamber)이 형성된다.

그리고, 상기 선회 스크롤(300) 후방에는 베어링 플레이트(320)가 배치된다.

한편, 상기 선회 스크롤(300)에는, 크랭크 핀 타입(crank-pin-type)의 자전 방지부(500)가 구비되어 있어 상기 고정 스크롤(200)에 대하여 선회 스크롤(300)이 구동축(400) 주위를 편심적으로 선회 회전하게 된다.

또한, 상기 베어링 튜브(100)와 구동축(400)의 사이에는 베어링(600)이 설치된다.

그리고, 상기 베어링(600)을 베어링 튜브(100)에 고정시키는 베어링 커버(700)가 더 구비된다. 베어링 튜브(100)와 베어링 커버(700)는 볼트에 의해 체결된다.

한편, 상기 구동축(400)에 체결되어 회전하는 쿨링팬(800)이 더 구비된다.

그 밖의 구조는 공지된 종래의 스크롤 압축기의 다양한 구성이 채용될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

이하, 본 발명의 주요 특징인 베어링 튜브(100)와 베어링 커버(700)를 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 베어링 튜브(100)에는 베어링(600)이 삽입되는 베어링 삽입부(110)가 형성되며, 상기 베어링 커버(700)는 베어링 삽입부(110)의 외주면을 감싸도록 형성된다.

또한, 상기 베어링 삽입부(110)에는 베어링(600)이 삽입되는 베어링 안착홈(120)이 형성되며, 상기 베어링 안착홈(120)은 상기 베어링(600)이 베어링 삽입부의 단부로 돌출되는 깊이로 형성된다.

이에 따라, 상기 베어링 삽입부보다 상대적으로 돌출된 베어링(600)은 베어링 커버(700)에 의해 압박하여 베어링 튜브의 열변형에 따른 회전(자전, 이탈)을 억제하게 된다.

그리고, 상기 베어링 커버(700)는 베어링과 밀착하는 압박부재(710)와 상기 압박부재(710)에서 홈가공 또는 절곡되어 베어링 삽입부(110)를 감싸는 지지부재(720)로 구분 형성된다. 상기 지지부재(720)는 압박부재(710)보다 두께가 두껍게 형성된다.

한편, 상기 베어링 삽입부(110)에는 상기 지지부재(720)가 안착되는 체결홈(111)이 형성된다.

또한, 상기 베어링 커버(700)는 베어링 튜브(100)보다 인장 강도가 높은 소재로 형성되며, 상기 베어링 커버의 재질은 인장 강도가 58kgf/㎟인 SMC45C가 적용되며 상기 베어링 튜브의 재질은 인장 강도가 25.5kgf/㎟인 GC250이 적용된다.

즉, 상기 베어링 커버(700)에 의해 베어링(600)을 베어링 튜브(100)의 베어링 삽입부(110)에 밀착시킴에 따라 구동축과 베어링의 회전에 의한 베어링 튜브(100)의 열 팽창이 발생하여도 베어링(600)의 회전(자전, 이탈)하는 것을 억제하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 베어링 커버(700)는 베어링 삽입부(110)의 외주면을 감싸도록 형성되어 있어 베어링 삽입부(110)의 열팽창을 억제하게 된다.

더욱이, 상기 베어링 커버(700)는 베어링 튜브(100)보다 인장강도가 높은 소재로 형성되어 있어 베어링 삽입부(110)의 열팽창을 물리적으로 억제하게 된다.

그리고, 상기 베어링 튜브(100)에는 흡입구(101)와 배출구(102)가 형성되며, 상기 흡입구(101)는 하우징 측 베어링(600)과 인접하게 형성되며 상기 배출구(102)는 쿨링팬(800)과 인접하게 형성되어 있어 상기 쿨링팬(800)에 의해 흡입구(101)로 외기를 흡입하여 배출구(102)로 배기하여 베어링과 구동축에서 발생하는 열을 베어링 튜브의 외측으로 배출하게 된다.

한편, 상기 흡입구(101)와 배출구(102)는 베어링 튜브(100)의 외주면을 따라 복수개 형성되며, 특히 베어링 튜브(100)의 하단(설치면을 향하는 부분)에도 흡입구(101)와 배출구(102)가 형성되어 응축된 수분이 배출된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

C - 스크롤 압축기 100 - 베어링 튜브
200 - 고정 스크롤 300 - 선회스크롤
400 - 구동축 500 - 자전방지부
600 - 베어링 700 - 베어링 커버

Claims (7)

1. 베어링 튜브;
   상기 베어링 튜브를 관통하는 구동축;
   상기 베어링 튜브와 구동축 사이에 개재된 베어링; 및
   상기 베어링을 베어링 튜브에 고정시키는 베어링 커버;를 포함하되,
   상기 베어링 튜브의 전단에는 베어링이 삽입되도록 돌출 형성된 베어링 삽입부가 형성되며,
   상기 베어링 커버는 베어링 삽입부의 외주면을 감싸도록 형성되고,
   상기 베어링 삽입부에는 베어링이 삽입되는 내부 공간인 베어링 안착홈이 형성되며, 상기 베어링 안착홈은 상기 베어링이 베어링 삽입부의 단부로 돌출되는 깊이로 형성되며,
   상기 베어링 커버는 상기 베어링 삽입부의 단부로 돌출된 베어링과 밀착하는 압박부재와 상기 압박부재에서 절곡되어 베어링 삽입부를 감싸는 지지부재로 구분 형성되고,
   상기 베어링 삽입부에는 외주면을 따라 상기 지지부재가 안착되는 체결홈이 형성되며,
   상기 베어링 커버는 베어링 튜브보다 인장강도가 높은 소재로 형성되고,
   상기 구동축에 체결되어 회전하는 쿨링팬이 구비되며,
   상기 베어링 튜브에는 흡입구와 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 흡입구는 하우징 측 베어링과 인접하게 형성되며 상기 배출구는 쿨링팬과 인접하게 형성되어 있어 상기 쿨링팬에 의해 흡입구로 외기를 흡입하여 배출구로 배기하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
   

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