KR102182171B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

스크롤 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR102182171B1
KR102182171B1 KR1020190026741A KR20190026741A KR102182171B1 KR 102182171 B1 KR102182171 B1 KR 102182171B1 KR 1020190026741 A KR1020190026741 A KR 1020190026741A KR 20190026741 A KR20190026741 A KR 20190026741A KR 102182171 B1 KR102182171 B1 KR 102182171B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
journal
rotation shaft
scroll
sub
Prior art date
Application number
KR1020190026741A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200107517A (ko
Inventor
박상백
최중선
김철환
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020190026741A priority Critical patent/KR102182171B1/ko
Priority to US16/751,422 priority patent/US20200284257A1/en
Priority to EP20161371.8A priority patent/EP3705723B1/en
Publication of KR20200107517A publication Critical patent/KR20200107517A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102182171B1 publication Critical patent/KR102182171B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/02—Arrangements of bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/105—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one bearing surface providing angular contact, e.g. conical or spherical bearing surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/26—Systems consisting of a plurality of sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/26—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/60—Assembly methods
    • F04C2230/602—Gap; Clearance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings
    • F04C2240/52—Bearings for assemblies with supports on both sides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts
    • F04C2240/601—Shaft flexion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/14—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/50—Bearings

Abstract

케이싱; 상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터; 상기 구동 모터에 결합되어 회전 운동을 하는 회전축; 상기 구동 모터의 하부에 구비되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 하부에 구비되는 고정 스크롤; 상기 회전축이 삽입되어 편심지게 결합되며, 상기 고정 스크롤에 맞물려 선회 운동하는 선회 스크롤; 상기 메인 프레임과 상기 회전축 사이에 위치하는 제1 베어링; 및 상기 고정 스크롤과 상기 회전축 사이에 위치하는 제2 베어링을 더 포함하고, 상기 제1 베어링 및 상기 제2 베어링은 상기 회전축과의 간격이 높이에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기는 회전시 발생하는 편심현상에 의한 베어링의 성능저하를 방지하여 압축성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 구동하중에 의한 회전축의 편심현상을 보완하는 구조를 구비한 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다. 냉매를 압축함으로써 냉동사이클에서 열교환이 발생하는데 필요한 일을 제공하는 장치이다. 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 로터리식, 스크롤식 등으로 구분될 수 있다.
왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더에서 왕복운동을 하면서 압축공간의 체적을 가변시키는 방식이다. 로터리식 압축기는 전동부의 회전력을 이용하여 롤링피스톤의 선회운동을 하면서 냉매를 압축한다.
스크롤 압축기는 밀폐용기의 내부공간에 고정된 고정 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 함으로써 고정 스크롤의 고정랩과 선회 스크롤의 선회랩 사이에 압축실이 형성되는 압축기이다. 선회 스크롤이 회전시 압축실의 체적이 변화하면서 냉매를 흡입, 압축 및 토출하며 동작한다.
스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있고, 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.
이러한 스크롤 압축기는 구동 모터와 압축부의 위치에 따라 상부 압축식 또는 하부 압축식으로 구분될 수 있다. 상부 압축식은 압축부가 구동 모터보다 상측에 위치하는 방식이고, 하부 압축식은 압축부가 구동 모터보다 하측에 위치하는 방식이다.
여기에서, 하부 압축식 스크롤 압축기의 경우, 압축실에서 케이싱의 내부 공간으로 토출된 냉매가 저유 공간에 담긴 오일과 혼합되는 것을 방지하기 위해 고정 스크롤의 하면에 토출 커버가 밀봉 결합된다.
미국공개특허공보 제2017/0067466을 참조하면, 종래 스크롤 압축기는 외관을 형성하며 냉매가 배출되는 배출부을 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 고정되어 냉매를 압축하는 압축부와, 상기 케이스에 고정되어 상기 압축부를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 압축부와 상기 구동부는 상기 구동부에 결합되어 회전하는 회전축에 의해 연결된다.
상기 압축부는 케이스에 고정되고 고정랩을 구비하는 고정스크롤과, 상기 회전축에 의해 상기 고정랩에 맞물려 구동하는 선회랩을 포함하는 선회스크롤을 포함한다. 이러한, 종래 스크롤 압축기는 상기 회전축이 편심되어 구비되고, 상기 선회스크롤은 상기 편심된 회전축에 고정되어 회전하도록 구비된다. 이로써, 선회스크롤은 고정스크롤을 따라 공전(선회)하며 냉매를 압축한다.
도 1 은 종래 스크롤 압축기의 회전축과 베어링의 구조를 도시한 단면도이다. (a)는 베어링과 회전축(226)의 형태를 도시한 도면이고, (b)는 (a)의 단면도이다.
도 1의 (a)와 같이 회전축과 회전축의 둘레에 회전 가능하게 결합된 베어링은 메인프레임 및 고정 스크롤과 결합하여 회전축이 회전 시 위치가 고정되어 있다. 즉 메인 프레임과 고정 스크롤은 회전되지 않게 고정된 상태에서 회전축이 마찰을 최소화 하고 회전할 수 있도록 베어링이 개재된다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 베어링과 회전축은 맞닿지 않고 소정 간격 이격되도록 회전축의 직겨보다 조금 더 큰 내경을 가지도록 베어링을 설계할 수 있다. 스크롤 압축기는 압축공간의 체적 변화를 위해 선회 스크롤의 편심부를 포함한다. 편심부는 선회 스크롤의 회전시 체적변화를 충분히 유도할 수 있는 충분한 크기를 가져야 하나, 스크롤 압축기가 회전시 선회 스크롤이 위치하는 부분의 회전축이 휘어지는 현상이 발생한다.
도 2는 회전축이 회전시 회전축과 베어링을 도시한 도면이다. 선회 스크롤 부분이 편심되어 있어, 회전시 회전축이 도 3과 같이 휘어지게 된다.
선회 스크롤이 베어링과 접촉되어 마찰이 일어나면 유막이 일정하게 형성되지 못하고 선회 스크롤의 회전이 불안정해질 수 있다. 또한 마찰에 의한 마모와 동력부하가 증가될 수 있어 스크롤 압축기의 내구성 및 성능 저하가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 구동하중에 의한 회전축의 편심현상으로 인한 베어링의 성능저하를 개선할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
케이싱; 상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터; 상기 구동 모터에 결합되어 회전 운동을 하는 회전축; 상기 구동 모터의 하부에 구비되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 하부에 구비되는 고정 스크롤; 상기 회전축이 삽입되어 편심지게 결합되며, 상기 고정 스크롤에 맞물려 선회 운동하는 선회 스크롤; 상기 메인 프레임과 상기 회전축 사이에 위치하는 제1 베어링; 및 상기 고정 스크롤과 상기 회전축 사이에 위치하는 제2 베어링을 더 포함하고, 상기 제1 베어링 및 상기 제2 베어링은 상기 회전축과의 간격이 높이에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기를 제공한다.
상기 회전축은 중앙에서 일측 방향으로 무게중심이 치우쳐 배치될 수 있다.
상기 회전축은 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링 사이 구간이 비대칭으로 구성할 수 있다.
상기 제1 베어링은 상기 회전축과의 간격이 하부가 상부보다 넓게 형성할 수 있다.
상기 제2 베어링은 상기 회전축과의 간격이 상부가 하부보다 넓게 형성할 수 있다.
상기 제1 베어링 및 상기 제2 베어링 중 적어도 하나는 제1 지름을 가지는 제1 링과 상기 제1 지름보다 더 큰 제2 지름을 가지는 제2 링을 포함하고, 상기 제1 링과 상기 제2 링은 수직방향으로 나란히 배치될 수 있다.
상기 제1 베어링 및 상기 제2 베어링 중 적어도 하나는 내측면에 경사면을 포함하며 상기 회전축과 거리가 순차적으로 변화할 수 있다.
상기 제1 베어링에 둘러싸인 상기 회전축의 메인 저널과 상기 제2 베어링에 둘러싸인 상기 회전축의 서브 저널은 상부와 하부의 지름이 상이하게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는 회전축의 회전시 발생하는 편심현상에 의한 베어링의 성능저하를 방지하여 소음이 발생하는 것을 방지하고 압축성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한 마찰에 의한 내구성이 저하되는 것을 방지하여 압축기의 수명을 늘리고 유지보수를 위한 비용을 줄일 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1 및 도 2는 종래의 스크롤 압축기의 회전축과 베어링을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하는 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 스크롤 압축기의 회전축과 베어링을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하는 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기(1)는 내부공간을 갖는 케이싱(210), 내부공간의 상부에 구비되는 구동 모터(220), 구동 모터(220)의 하부에 배치되는 압축부(200), 구동 모터(220)의 구동력을 압축부(200)로 전달하는 회전축(226)을 포함할 수 있다.
여기에서, 케이싱(210)의 내부공간은 구동 모터(220)의 상측인 제1 공간(V1), 구동 모터(220)와 압축부(200)의 사이인 제2 공간(V2)을 포함한다. 그리고, 고정 스크롤(250)의 하부 공간은 고정 스크롤(250)의 하부에 밀봉결합된 토출 커버(270)에 의해 구획된 제3 공간(V3; 밀폐공간) 및 압축부(200)의 하측인 제4 공간(V4; 즉, 저유 공간)으로 구획될 수 있다.
케이싱(210)은 예를 들어, 원통형의 형상일 수 있고, 이에 따라, 케이싱(210)은 원통 쉘(211)을 포함할 수 있다. 또한 원통 쉘(211)의 상부에는 상부 쉘(212)이 설치되고, 원통 쉘(211)의 하부에는 하부 쉘(214)이 설치될 수 있다. 상부 및 하부 쉘(212, 214)은 예를 들어, 용접으로 원통 쉘(211)에 결합되어 내부공간을 형성할 수 있다.
여기에서, 상부 쉘(212)에는 냉매 토출관(216)이 설치될 수 있는데, 냉매 토출관(216)은 압축부(200)에서 제2 공간(V2)과 제1 공간(V1)으로 토출되는 압축된 냉매가 외부로 배출되는 통로이다. 참고로, 토출되는 냉매에 혼입된 오일을 분리하는 오일 세퍼레이터(미도시)가 냉매 토출관(216)과 연결될 수 있다.
하부 쉘(214)은 오일을 저장할 수 있는 저유 공간(V4)을 형성할 수 있다. 저유 공간(V4)은 압축기(1)가 원활하게 작동될 수 있도록 압축부(200)에 오일을 공급하는 오일챔버로서의 기능을 수행할 수 있다.
또한 원통 쉘(211)의 측면에는 압축될 냉매가 유입되는 통로인 냉매 흡입관(218)이 설치될 수 있다. 냉매 흡입관(218)은 고정 스크롤(250)의 측면을 따라 압축실(S1)까지 관통되어 설치될 수 있다.
이러한 케이싱(210) 내측의 상부에는 구동 모터(220)가 설치될 수 있다. 구체적으로, 구동 모터(220)는 고정자(222) 및 회전자(224)를 포함할 수 있다.
고정자(222)는 예를 들어, 원통형일 수 있으며, 케이싱(210)에 고정될 수 있다. 고정자(222)는 그 내주면에 원주방향을 따라 다수 개의 슬롯(미도시)이 형성되어 코일(222a)이 권선된다. 또한 고정자(222)의 외주면에는 디컷(D-cut) 모양으로 절단되어 압축부(200)에서 토출되는 냉매 또는 오일이 통과하도록 냉매유로홈(212a)이 형성될 수 있다.
회전자(224)는 고정자(222)의 내부에 결합되고, 회전동력을 발생시킬 수 있다. 또한, 회전자(224)의 중심에 회전축(226)이 압입됨으로써 회전자(224)와 함께 회전축(226)이 회전운동할 수 있다. 회전자(224)에 의해 발생된 회전동력은 회전축(226)을 통하여 압축부(200)에 전달된다.
압축부(200)는 상기 구동 모터(220)의 하부에 위치하며, 상기 케이싱(210)에 결합된 고정 스크롤(250), 상기 회전축(226)과 결합되어 고정 스크롤(250)에 맞물려 압축실을 형성하는 선회 스크롤(240)과 선회스크롤(240)을 수용하며 고정 스크롤(250)에 안착되어 압축부(200의 외관을 형성하는 메인 프레임(230)을 포함할 수 있다. 메인 프레임(230)과 선회 스크롤(240) 사이에 설치되어 선회 스크롤(240)의 자전을 방지하는 올담링(150)을 더 포함할 수 있다.
메인 프레임(230)은 구동 모터(220)의 하부에 구비되고, 압축부(200)의 상부를 형성할 수 있다. 메인 프레임(230)에는 대략 원형을 갖는 프레임 경판부(이하, 제1 경판부)(232), 제1 경판부(232)의 중앙에 구비되고 회전축(226)이 관통하는 프레임 베어링(이하, 제1 베어링)(232a), 및 제1 경판부(232)의 외주부에서 하부로 돌출되는 프레임 측벽부(이하, 제1 측벽부)(231)가 구비될 수 있다.
제1 측벽부(231)는 외주부가 원통 쉘(211)의 내주면과 접하고, 하단부가 후술할 고정 스크롤 측벽부(255)의 상단부와 접할 수 있다.
제1 측벽부(231)에는 그 제1 측벽부(231)의 내부를 축 방향으로 관통하여 냉매 통로를 이루는 프레임 토출공(이하, 제1 토출공)(231a)이 구비될 수 있다. 제1 토출공(231a)은 입구가 후술할 고정 스크롤 토출공(256b)의 출구와 연결되고, 출구가 제2 공간(V2)과 연결될 수 있다.
제1 베어링(232a)은 제1 경판부(232)의 상면에서 구동 모터(220) 측으로 돌출 형성될 수 있다. 또한 제1 베어링(232a)에는 후술할 회전축(226)의 메인 저널(226c)이 관통 지지되도록 제1 회전부가 형성될 수 있다.
즉, 메인 프레임(230)의 중심에는 회전축(226)의 메인 저널(226c)이 회전 가능하게 삽입되어 지지되는 제1 베어링(232a)이 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
제1 경판부(232)의 상면에는 제1 베어링(232a)과 회전축(226) 사이에서 토출되는 오일을 포집하는 오일포켓(232b)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 오일포켓(232b)은 제1 경판부(232)의 상면에 음각지게 형성되고, 제1 베어링(232a)의 외주면을 따라 환형으로 형성될 수 있다.
메인 프레임(230)의 저면(즉, 하면)에는 고정 스크롤(250) 및 선회 스크롤(240)과 함께 공간을 형성하여 그 공간의 압력에 의해 선회 스크롤(240)을 지지하도록 배압실(S2)이 형성될 수 있다.
참고로, 배압실(S2)은 중간압 영역(즉, 중간압실)일 수 있고, 회전축(226)에 구비된 오일 공급 유로(226a)는 배압실(S2)보다 압력이 높은 고압 상태일 수 있다. 또한 회전축(226), 메인 프레임(230) 및 선회 스크롤(240)에 의해 둘러싸인 공간은 고압 영역일 수 있다.
이러한 고압 영역과 중간압 영역(S2)을 구분하기 위해 메인 프레임(230) 및 선회 스크롤(240) 사이에 배압 씰(seal)(280)이 구비될 수 있다. 배압 씰(280)은 예를 들어, 밀봉 부재 역할을 할 수 있다.
또한 메인 프레임(230)은 고정 스크롤(250)과 결합하여 선회 스크롤(240)이 선회 가능하도록 설치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 즉, 이러한 구조는 회전축(226)을 통해 압축부(200)에 회전동력이 전달될 수 있도록 회전축(226)을 감싸는 구조가 될 수 있다.
메인 프레임(230)의 저면에는 제1 스크롤을 이루는 고정 스크롤(250)이 결합될 수 있다.
구체적으로, 고정 스크롤(250)은 메인 프레임(230)의 하부에 구비될 수 있다.
또한 고정 스크롤(250)은 대략 원형을 갖는 고정 스크롤 경판부(제2 경판부)(254), 제2 경판부(254)의 외주부에서 상부로 돌출되는 고정 스크롤 측벽부(이하, 제2 측벽부)(255), 제2 경판부(254)의 상면에서 돌출되고 후술할 선회 스크롤(240)의 선회랩(241)과 치합되어(즉, 맞물려) 압축실(S1)을 형성하는 고정랩(251), 및 제2 경판부(254)의 배면(즉, 하면) 중앙에 형성되고 회전축(226)이 관통하는 고정 스크롤 축수부(이하, 제2 축수부)(252)를 구비할 수 있다.
제2 경판부(254)에는 압축된 냉매를 압축실(S1)로부터 토출 커버(270)의 내부공간으로 안내하는 토출구(253)가 형성될 수 있다. 또한 토출구(253)의 위치는 요구되는 토출압 등을 고려하여 임의로 설정될 수 있다.
여기에서, 토출구(253)가 하부 쉘(214)을 향해 형성됨에 따라 고정 스크롤(250)의 저면(즉, 하면)에는, 토출되는 냉매를 수용하고 해당 냉매를 오일과 혼합되지 않게 후술할 고정 스크롤 토출공(256b)으로 안내하기 위한 토출 커버(270)가 결합될 수 있다.
토출 커버(270)는 냉매의 토출유로와 저유 공간(V4)을 분리할 수 있도록 고정 스크롤(250)의 저면에 밀봉 결합될 수 있다. 또한 토출 커버(270)에는 회전축(226)의 서브 저널(226g)에 결합되어 케이싱(210)의 저유 공간(V4)에 잠기는 오일피더(271)가 관통하도록 관통구멍(미도시)이 형성될 수 있다.
참고로, 토출 커버(270)는 머플러(muffler)라고 칭하기도 하는바, 이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
한편, 제2 측벽부(255)는 외주부가 원통 쉘(211)의 내주면과 접하고, 상단부가 제1 측벽부(231)의 하단부와 접할 수 있다.
또한, 제2 측벽부(255)에는 그 제2 측벽부(255)의 내부를 축 방향으로 관통하여 제1 토출공(231a)과 함께 냉매 통로를 이루는 고정 스크롤 토출공(이하, 제2 토출공)(256b)이 구비될 수 있다.
제2 토출공(256b)은 제1 토출공(231a)에 대응되게 형성되고, 입구가 토출 커버(270)의 내부공간과 연결되고, 출구가 제1 토출공(231a)의 입구와 연결될 수 있다.
여기에서, 제2 토출공(256b)과 제1 토출공(231a)은 압축실(S1)에서 토출 커버(270)의 내부공간으로 토출된 냉매가 제2 공간(V2)으로 안내되도록, 제3 공간(V3)과 제2 공간(V2)을 연결시킬 수 있다.
그리고, 제2 측벽부(255)에는 냉매 흡입관(218)이 압축실(S1)의 흡입 측에 연결되도록 설치될 수 있다. 또한 냉매 흡입관(218)은 제2 토출공(256b)과 이격되게 설치될 수 있다.
제2 베어링(252)은 제2 경판부(254)의 하면에서 저유 공간(V4) 측으로 돌출 형성될 수 있다.
또한 제2 베어링(252)에는 회전축(226)의 후술할 서브 저널(226g)가 삽입되어 지지되도록 제2 회전부가 구비될 수 있다.
그리고, 제2 베어링(252)은 하단부가 회전축(226)의 서브 저널(226g) 하단을 지지하여 스러스트 베어링면을 이루도록 축 중심을 향해 절곡될 수 있다.
메인 프레임(230)과 고정 스크롤(250)의 사이에는 제2 스크롤을 이루는 선회 스크롤(240)이 설치될 수 있다.
구체적으로, 선회 스크롤(240)은 회전축(226)에 결합되어 선회운동을 하면서 고정 스크롤(250)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(S1)을 형성할 수 있다.
또한 선회 스크롤(240)은 대략 원형을 갖는 선회 스크롤 경판부(이하, 제3 경판부)(245), 제3 경판부(245)의 하면에서 돌출되어 고정랩(251)과 맞물리는 선회랩(241) 및 제3 경판부(245)의 중앙에 구비되고 회전축(226)의 후술할 편심부(226f)에 회전 가능하게 결합되는 회전축 결합부(242)를 포함할 수 있다.
선회 스크롤(240)의 경우, 제3 경판부(245)의 외주부가 제2 측벽부(255)의 상단부에 위치하고, 선회랩(241)의 하단부가 제2 경판부(254)의 상면에 밀착되어, 고정 스크롤(250)에 지지될 수 있다.
회전축 결합부(242)의 외주부는 선회랩(241)과 연결되어 압축과정에서 고정랩(251)과 함께 압축실(S1)을 형성하는 역할을 하게 된다.
참고로, 고정랩(251)과 선회랩(241)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
여기에서, 인볼류트 형상은 임의의 반경을 갖는 기초원의 주위에 감겨있는 실을 풀어낼 때 실의 단부가 그리는 궤적에 해당되는 곡선을 의미한다.
또한 회전축 결합부(242)에는 회전축(226)의 편심부(226f)가 삽입될 수 있다. 회전축 결합부(242)에 삽입된 편심부(226f)는 선회랩(241) 또는 고정랩(251)과 압축기의 반경방향으로 중첩될 수 있다.
여기에서, 반경방향은 축방향(즉, 상하방향)과 직교하는 방향(즉, 좌우방향)을 의미할 수 있고, 보다 구체적으로, 반경방향은 회전축을 기준으로 외측에서 내측을 향하는 방향 또는 내측에서 외측을 향하는 방향을 의미할 수 있다.
상기와 같이, 회전축(226)의 편심부(226f)가 선회 스크롤(240)의 경판부(245)를 관통하여 선회랩(241)과 반경방향으로 중첩되는 경우, 냉매의 반발력과 압축력이 제3 경판부(245)를 기준으로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 일정 부분 상쇄될 수 있다.
회전축(226)은 구동 모터(220)에 결합되며, 케이싱(210)의 저유 공간(V4)에 담긴 오일을 상부로 안내하기 위한 오일 공급 유로(226a)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 회전축(226)은 그 상부가 회전자(224)의 중심에 압입되어 결합되고, 그 하부는 압축부(200)에 결합되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
이로써, 회전축(226)은 구동 모터(220)의 회전력을 압축부(200)의 선회 스크롤(240)에 전달할 수 있다. 또한 이를 통해 회전축(226)에 편심 결합된 선회 스크롤(240)이 고정 스크롤(250)에 대해 선회운동을 하게 된다.
이러한 회전축(226)의 하부에는 메인 프레임(230)의 제1 베어링(232a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 메인 저널(226c)이 형성될 수 있다. 또한 메인 저널(226c)의 하부에는 고정 스크롤(250)의 제2 베어링(252)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 서브 저널(226g)가 형성될 수 있다.
그리고 메인 저널(226c)과 서브 저널(226g)의 사이에는 선회 스크롤(240)의 회전축 결합부(242)에 삽입되어 결합되는 편심부(226f)가 형성될 수 있다.
메인 저널(226c)과 서브 저널(226g)는 동일 축중심을 가지도록 동축 선상에 형성될 수 있다. 반면에, 편심부(226f)는 메인 저널(226c) 또는 서브 저널(226g)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다.
참고로, 편심부(226f)는 그 외경이 메인 저널(226c)의 외경보다는 작게, 서브 저널(226g)의 외경보다는 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 회전축(226)을 각각의 축수부(232a, 252)와 회전축 결합부(242)를 통과하여 결합시키는데 유리할 수 있다.
반면, 편심부(226f)가 회전축(226)에 일체로 형성되지 않고 별도의 베어링을 이용하여 형성될 수도 있다. 이 경우에는 서브 저널(226g)의 외경이 편심부(226f)의 외경보다 작게 형성되지 않고도 회전축(226)이 각각의 축수부(232a, 252)와 회전축 결합부(242)에 삽입되어 결합될 수 있다.
그리고 회전축(226)의 내부에는 저유 공간(V4)의 오일을 각 회전부(226c, 226g)의 외주면과 편심부(226f)의 외주면에 공급하기 위한 오일 공급 유로(226a)가 형성될 수 있다. 또한 회전축(226)의 회전부 및 편심부(226c, 226g, 226f)에는 오일 공급 유로(226a)에서 외주면으로 관통되는 오일 홀(228a, 228b, 228d, 228e)이 형성될 수 있다.
참고로, 오일 공급 유로(226a)를 통해 상부로 안내된 오일은, 오일 홀(228a, 228b, 228d, 228e)을 통해 토출되어 베어링면 등에 공급될 수 있다.
그리고 회전축(226)의 하단, 즉 서브 저널(226g)의 하단에는 저유 공간(V4)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일피더(271)가 결합될 수 있다.
오일피더(271)는 회전축(226)의 오일 공급 유로(226a)에 삽입되어 결합되는 오일공급관(273)과, 오일공급관(273)의 내부에 삽입되어 오일을 흡상하는 오일흡상부재(274)로 이루어질 수 있다.
여기에서, 오일공급관(273)은 토출 커버(270)의 관통구멍을 통과하여 저유 공간(V4)에 잠기도록 설치될 수 있고, 오일흡상부재(274)는 프로펠러처럼 기능할 수 있다.
또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 오일피더(271) 대신 저유 공간(V4)에 채워진 오일을 상부로 강제로 펌핑하기 위해 서브 저널(226g) 또는 토출 커버(270)에 트로코이드 펌프(trochoid pump; 미도시)가 설치될 수도 있다.
또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기는 메인 저널(226c)의 상단과 메인 프레임(230)의 상단 사이의 간극을 밀봉하기 위한 제1 실링 부재(미도시) 및 서브 저널(226g)의 하단과 고정 스크롤(250)의 하단 사이의 간극을 밀봉하기 위한 제2 실링 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
참고로, 이러한 제1 및 제2 실링 부재를 통해 오일이 베어링면을 따라 압축부(200) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 차압 급유 구조의 구현이 가능하고 냉매의 역류를 방지할 수 있다.
회전자(224) 또는 회전축(226)에는 소음진동을 억제하기 위한 밸런스 웨이트(227)가 결합될 수 있다.
참고로, 밸런스 웨이트(227)는 구동 모터(220)와 압축부(200) 사이, 즉 제2 공간(V2)에 구비될 수 있다.
이어서, 본 발명의 실시예에 의한 스크롤 압축기(1)의 동작과정은 다음과 같다.
구동 모터(220)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면, 그 구동 모터(220)의 회전자(224)에 결합된 회전축(226)이 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(226)에 편심 결합된 선회 스크롤(240)이 고정 스크롤(250)에 대해 선회운동을 하면서 선회랩(241)과 고정랩(251) 사이에 압축실(S1)을 형성하게 된다. 압축실(S1)은 중심방향으로 점차 체적이 좁아지면서 연속하여 여러 단계로 형성될 수 있다.
한편, 케이싱(210)의 외부에서 냉매 흡입관(218)을 통하여 공급되는 냉매는 압축실(S1)로 직접 유입될 수 있다. 이 냉매는 선회 스크롤(240)의 선회운동에 의해 압축실(S1)의 토출실 방향으로 이동하면서 압축되었다가 토출실에서 고정 스크롤(250)의 토출구(253)를 통해 제3 공간(V3)으로 토출될 수 있다.
이 후, 제3 공간(V3)으로 토출되는 압축된 냉매는 제2 토출공(256b) 및 제1 토출공(231a)을 통해 케이싱(210)의 내부공간(즉, 제2 공간(V2) 및 제1 공간(V1))으로 토출되었다가 냉매 토출관(216)을 통해 케이싱(210)의 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
여기에서, 제3 공간(V3)으로 토출된 냉매는 토출 커버(270)에 의해 저유 공간(V4)으로 누설되지 않고 제2 토출공(256b)으로 안내될 수 있는 것이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 본 발명의 스크롤 압축기의 회전축(226)과 베어링을 도시한 도면이다.
회전축(226)은 구동 모터(220)에 결합하여 구동 모터(220)의 회전력을 전달 받아 회전한다. 회전축(226)은 메인 프레임(230), 선회 스크롤(240), 고정 스크롤(250) 및 토출 커버를 관통하고 하단부가 저유 공간에 잠긴다. 저유공간에 잠긴 회전축(226)의 하단부에 위치하는 오일피더(271)는 저유 공간의 오일을 흡수하여 회전축(226) 내부의 오일 공급 유로(226a)로 공급한다. 오일 공급 유로(226a)의 오일은 오일 공급 유로(226a)에서 외주면으로 관통되는 오일 홀(228a, 228b, 228d, 228e)를 통해 저널 베어링에 오일을 공급하여 회전축(226)과 베어링 사이의 회전력을 높이는 역할을 한다.
볼베어링은 특정 접촉지점에 힘이 집중되기 때문에 내구성 측면이나 부드러운 회전이 어려운 문제가 있다. 따라서 본 발명의 스크롤 압축기는 회전축 둘레를 따라 균일한 힘이 인가되도록 베어링과 회전축(226) 사이에 오일을 이용하여 회전력을 높이는 저널 베어링을 이용할 수 있다. 저널 베어링은 회전축(226)에 고정되지 않고 소정 간격 이격된 형태를 가진다. 회전하지 않는 메인 프레임(230)과 고정 스크롤(250)은 회전축(226)의 회전을 방해하지 않기 위해 회전축(226)과 소정거리 이격되어 배치된제1 베어링(232a)과 제2 베어링(252)를 포함한다.
제1 베어링(232a)으로 둘러싸인 회전축(226)을 메인 저널(226c)이라 하고 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c) 사이의 오일을 이용하여 메인 저널(226c)과 제1 베어링(232a)이 직접 맞닿지 않고 소정 간격을 유지하면서 회전축(226)이 회전할 수 있다. 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c)이 제1 회전부를 이룬다.
마찬가지로 제2 베어링(252)으로 둘러싸인 회전축(226)을 서브 저널(226g)이라 하고 제2 베어링(252)과 서브 저널 사이의 오일을 이용하여 서브 저널(226g)와 제2 베어링(252)이 직접 맞닿지 않고 소정 간격을 유지하면서 회전축(226)이 회전할 수 있다. 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g)가 제2 회전부를 이룬다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c) 사이 및 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g) 사이는 일정한 간격을 가지고 이격되어 있다.
선회 스크롤(240)이 위치하는 제1 베어링(232a)과 제2 베어링(252) 사이의 편심부(226f)는 비대칭 구조를 가지고 있기 때문에 회전축(226)이 구동부의 동력으로 회전하게 되면 편심부(226f)가 중심에서 조금 어긋나서 도 2의 (a)와 같이 회전축(226)이 휘어지게 된다. 회전축이 휘어지면 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c)이 맞닿아 마찰이 발생하고 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g)가 맞닿아 마찰이 발생하여 원활한 회전이 이루어지지 않는다.
편심부(226f)가 일측으로 치우치게 되므로 제 1 베어링(232a) 및 제2 베어링(252)가 메인 저널(226c) 및 서브 저널(226g)와 닿는 부분은 편심부(226f)에 가까운 쪽이 된다. 즉, 제1 베어링(232a)의 하부와 제2 베어링(252)의 상부가 맞닿게 된다. 상기 문제를 해소하기 위해 본 발명의 제1 회전부의 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c) 사이의 간격이 상하방향으로 상이하고, 제2 회전부의 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g) 사이의 간격이 상하 방향으로 상이하게 형성할 수 있다. 즉, 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c)의 간격은 하부가 상부 보다 넓고 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g)의 간격은 하부가 상부보다 좁다.
제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c) 사이의 간격 및 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g) 사이의 간격이 상하방향으로 차이가 나도록 구성하기 위해서는 제1 베어링(232a)와 제2 베어링(252)의 디자인을 종래와 달리하거나 메인 저널(226c) 또는 서브 저널(226g)의 형태를 종래와 달리할 필요가 있다.
도 4의 (a)와 같이 제1 베어링(232a)과 제2 베어링(252)은 상하 방향으로 배치된 서로 상이한 지름을 가지는 복수개의 링으로 구성될 수 있다. 제1 링보다 제2 링은 더 지름이 크기 때문에 메인 저널(226c) 또는 서브 저널(226g)과 간격은 제2 링이 제1 링보다 더 크다. 제2 링 부분은 회전축이 중심으로부터 편심되어 회전하기 때문에 제1 링보다 더 크게 형성하여 회전축과 베어링이 닿는 것을 피할 수 있다.
제1 베어링(232a)은 제1 링(2321)이 상부에 제2 링(2322)이 하부에 위치하고 제2 베어링(252)은 제1 링(2521)이 하부에 제2 링(2522)이 상부에 위치하도록 배치할 수 있다.
도 4의 (b)와 같이 제2 링(2322, 2522)이 종래의 베어링보다 사이즈가 크기 때문에 메인 저널(226c) 및 서브 저널(226g)과 닿지 않고 회전하여 마찰에 의한 회전력 저하나 내구성이 떨어지는 문제를 해소할 수 있으며 소음을 줄일 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 링의 개수를 베어링 당 1개로 구성하였으나, 복수개의 링을 이용할 수 있으며, 제1 링과 제2 링이 독립된 링으로 구성할 수도 있고, 내측면에 계단형상으로 단차를 가지는 형식으로 구성할 수도 있다. 또한 단수가 2단이 아닌 3단 이상으로 구성할 수도 있다. 각 단의 높이도 단마다 다르게 형성할 수도 있다.
도 5의 (a)와 같이 제1 베어링(232a)과 제2 베어링(252)은 상하방향으로 경사면을 가질 수 있다. 제1 베어링(232a)은 상부가 좁고 하부가 넓은 경사면을 제2 베어링(252)은 상부가 넓고 하부가 좁은 경사면을 가지도록 형성할 수 있으며, 제1 베어링(232a)과 제2 베어링(252)의 경사면에 의해 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c)의 간격 및 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g) 사이의 간격이 상부와 하부가 상이하게 형성할 수 있다.
도 5의 (b)와 같이 회전축이 회전시에도 제1 베어링(232a)의 하부와 메인 저널(226c)이 닿지 않고 제2 베어링(252)의 상부가 서브 저널(226g)과 닿지 않고 회전하여 마찰에 의한 회전력 저하나 내구성이 떨어지는 문제를 해소할 수 있으며 소음을 줄일 수 있다.
베어링의 경사면은 상부부터 하부까지 같은 기울기를 가질 수도 있고 위치에 따라 경사면의 기울기가 상이하거나 곡면의 경사면을 가지도록 형성할 수도 있다.
도 6의 (a)와 같이 제1 베어링(232a)과 제2 베어링(252)은 동일한 지름을 가지나, 메인 저널(226c)과 서브 저널(226g)의 지름이 상부와 하부가 상이한 형태를 가질 수 있다. 도 5의 (a)와 반대로 회전축(226)에 경사면이 형성된 형태로 메인 저널(226c)은 상부의 지름이 하부보다 크고 서브 저널(226g)는 상부의 지름이 하부보다 작아 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c)의 간격 및 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g) 사이의 간격이 상부와 하부가 상이하게 형성할 수 있다.
이처럼 제1 베어링(232a)과 메인 저널(226c)의 간격 및 제2 베어링(252)과 서브 저널(226g) 사이의 간격이 상부와 하부가 상이하게 형성하여 회전축(226)이 회전하며 선회 스크롤(240)이 회전시 발생하는 회전축(226)의 휨현상에 의한 제1 베어링(232a) 및 제2 베어링(252)의 성능 저하 문제를 해소할 수 있다.
상기에서 살펴본 실시예는 제1 베어링(232a)와 제2 베어링(252)가 편심부(226f)를 중심으로 상하 대칭으로 구성되나, 반드시 대칭적인 구조를 가질 필요 없고, 도 4 내지 도 6의 실시예를 혼용하여 구성할 수 있다.
예를 들면 제1 베어링(232a)는 지름이 다른 제1 링(2321)과 제2 링(2322)으로 구성하고 제2 베어링(252)는 내측면에 경사면을 가지는 베어링을 이용할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 스크롤 압축기(1)는 회전축(226)의 회전시 발생하는 편심현상에 의한 베어링의 성능저하를 방지하여 소음이 발생하는 것을 방지하고 압축성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한 마찰에 의한 내구성이 저하되는 것을 방지하여 압축기(1)의 수명을 늘리고 유지보수를 위한 비용을 줄일 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
200: 압축부 210: 케이싱
220: 구동 모터 226: 회전축
230: 메인 프레임 240: 선회 스크롤
250: 고정 스크롤 270: 토출 커버

Claims (8)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터;
    상기 구동 모터에 결합되어 회전 운동을 하며 메인저널, 편심부 및 서브저널을 포함하는 회전축;
    상기 구동 모터의 하부에 구비되는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 하부에 구비되는 고정 스크롤;
    상기 편심부에 결합되며, 상기 고정 스크롤에 맞물려 선회 운동하는 선회 스크롤;
    상기 메인 프레임과 상기 메인저널 사이에 위치하는 제1 베어링; 및
    상기 고정 스크롤과 상기 서브저널 사이에 위치하는 제2 베어링을 더 포함하고,
    상기 제1 베어링 및 상기 제2 베어링은 상기 회전축과의 간격이 높이에 따라 상이하며,
    상기 편심부는 상기 메인저널 및 상기 서브저널 사이에 위치하고, 상기 회전축의 중심에서 비대칭적인 단면을 가지며,
    상기 메인저널 및 상기 서브저널은 상기 편심부 방향으로 지름이 작아지는 경사면을 가지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전축은 중앙에서 일측 방향으로 무게중심이 치우쳐 배치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전축은 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링 사이 구간이 비대칭으로 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베어링은 상기 회전축과의 간격이 하부가 상부보다 넓은 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 베어링은 상기 회전축과의 간격이 상부가 하부보다 넓은 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베어링 및 상기 제2 베어링 중 적어도 하나는
    제1 지름을 가지는 제1 링과 상기 제1 지름보다 더 큰 제2 지름을 가지는 제2 링을 포함하고,
    상기 제1 링과 상기 제2 링은 수직방향으로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베어링 및 상기 제2 베어링 중 적어도 하나는
    내측면에 경사면을 포함하며 상기 회전축과 거리가 순차적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 삭제
KR1020190026741A 2019-03-08 2019-03-08 스크롤 압축기 KR102182171B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190026741A KR102182171B1 (ko) 2019-03-08 2019-03-08 스크롤 압축기
US16/751,422 US20200284257A1 (en) 2019-03-08 2020-01-24 Scroll compressor
EP20161371.8A EP3705723B1 (en) 2019-03-08 2020-03-06 Scroll compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190026741A KR102182171B1 (ko) 2019-03-08 2019-03-08 스크롤 압축기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200107517A KR20200107517A (ko) 2020-09-16
KR102182171B1 true KR102182171B1 (ko) 2020-11-24

Family

ID=69779944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190026741A KR102182171B1 (ko) 2019-03-08 2019-03-08 스크롤 압축기

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200284257A1 (ko)
EP (1) EP3705723B1 (ko)
KR (1) KR102182171B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2712914B2 (ja) * 1991-03-04 1998-02-16 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT107213B (de) * 1926-07-16 1927-09-10 Georg Dr Ing Dettmar Wellenlagerung.
JPH0783179A (ja) * 1993-09-16 1995-03-28 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
JP3642604B2 (ja) * 1995-04-21 2005-04-27 東芝キヤリア株式会社 スクロール式圧縮機
JP4629567B2 (ja) * 2005-12-14 2011-02-09 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
KR101238205B1 (ko) * 2006-06-22 2013-03-04 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 베어링장치
JP5075810B2 (ja) * 2008-12-26 2012-11-21 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械
KR101718045B1 (ko) 2015-09-07 2017-03-20 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2712914B2 (ja) * 1991-03-04 1998-02-16 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
EP3705723B1 (en) 2023-02-22
KR20200107517A (ko) 2020-09-16
EP3705723A1 (en) 2020-09-09
US20200284257A1 (en) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11248608B2 (en) Compressor having centrifugation and differential pressure structure for oil supplying
US8215933B2 (en) Scroll compressor and refrigerating machine having the same
US6264446B1 (en) Horizontal scroll compressor
KR20100010456A (ko) 압축기
KR102492941B1 (ko) 개선된 랩 구조를 구비한 압축기
EP3567212A1 (en) Compressor having oldham's ring
KR102182171B1 (ko) 스크롤 압축기
US11441562B2 (en) Scroll compressor having noise reduction structure
US11434908B2 (en) Compressor having lubrication structure for thrust surface
KR20190001070A (ko) 냉매 토출 구조가 개선된 압축기
KR102492951B1 (ko) 올담링을 구비한 압축기
KR102548470B1 (ko) 올담링을 구비한 압축기
KR102383135B1 (ko) 원심 급유 구조가 구비된 압축기
KR101988719B1 (ko) 편심부 하면에 오일 그루브가 구비된 압축기
US20230383747A1 (en) Scroll compressor
KR20190001069A (ko) 올담링을 구비한 압축기
KR20190000176A (ko) 스파이럴 오일 그루브 구조가 구비된 압축기
KR20190004985A (ko) 점차적 유로 면적 변화 구조가 구비된 압축기
JP2008002423A (ja) スクロール圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant