KR19980081081A - 스크로울형 콤프레서 - Google Patents

Abstract

상기 시일베어링의 평면도의 차나, 오일공급홈의 미소단차를 기인으로 하는 세로진동을 방지한 스크로울형 콤프레서를 제공한다. 시일베어링이 접동연계 하는 드러스트면에 오일공간과 연통하는 오일공급홈을 형성함으로써, 구동축이 경사진 경우에 시일베어링이 실질적으로 연계접동하는 상기 드러스트면의 실질드러스트영역을 일정하게 확보할 수가 있으므로, 시일베어링의 표면의 미소단차 또는 평면도의 차에 의한 샤프트의 상하동을 방지할 수 있다.

Description

스크로울형 콤프레서

이 발명은 냉동기, 공조장치의 냉매압축기로서 사용되는 압축기로서, 나선상으로 형성된 고정스크로울과, 이 고정스크로울에 맞물려서 압축실을 마련하는 요동스크로울을 가지며, 이 요동스크로울을 고정스크로울에 대하여 자전하지 않는 선회운동을 시키므로서 상기 압축실의 용적을 변화시켜서, 냉매를 압축하는 스크로울형 콤프레서에 관한 것이다.

특개평 7-97995호 공보에 개시되는 스크로울형 콤프레서는 구동수단에 의하여 회전하는 구동축과, 이 구동축의 하단면에서 축방향으로 뻗은 편심축과, 이 편심축에 장착되는 요동스크로울부재와, 이 요동스크로울부재가 맞물려서 압축실을 조성하는 고정스크로울부재와, 상기 구동축을 회전자유하도록 유지함과 동시에 상기 고정스크로울부재가 고정되는 블록을 가지는 것으로서, 상기 블록의 상부에는 오일저류통이 형성됨과 동시에, 메인베어링의 하단근방에 형성된 오일공간과 상기 요동스크로울부재가 선회하는 선회공간은, 시일베어링으로서 압력적으로 차단되는 것이다. 이로 인하여, 고압측과 저압측의 차압에 의하여 윤활유가 오일저류통에서 압축실이 흡입측에 이동하는 윤활유경로를 형성하는 것이다.

또한, 상기 예에 개시되는 상기 시일베어링은, 상기 구동축을 축방향으로 회전자유하도록 유지함과 동시에 상기 오일공간과 상기 선회공간을 압력적으로 차단하는 것이며, 더욱이 이예는, 이 시일베어링과 상기 구동축과의 사이에 개재되는 시일와셔 및 시일베어링의 하단측면 외방에 설치된 탄성부재를 개시하고 있다. 이로 인하여, 구동축이 경사진 경우의 부적상항을 탄성부재로서 흡수하도록 되어있다. 또한 시일보강재를 구비한것도 개시하고 있다.

또한, 상기 시일베어링의 상부측면에서 환상홈이 형성되며, 이 환상홈과 외주측면을 연통하는 복수의 방사홈이 형성되는 것을 개시하고 있다. 이로서, 오일공간내의 고압의 윤활유가 방사홈에 공급되므로서, 상기 구동축의 축방향 윗쪽으로의 가압력을 증가시킬 수가 있다.

그러나, 상기 구성의 콤프레서에 있어서, 조립의 불균형등으로 구동축(샤프트)가 기울어저 조립되었을 경우에는, 샤프트와 시일베어링과의 연계면, 또는 샤프트와 시일베어링과의 연계면 또는 샤프트와 시일베어링과의 사이에 개재하는 시일와셔와 시일베어링과의 연계면에는 실질적으로 연계되어 있는 실질드러스트영역과 실질적으로 떠오른 상태로 되어있는 비드러스트영역이 발생한다. 이로 인하여, 상기 실질드러스트영역내에 상기 오일공급홈이 점하는 비율이 큰 위치의 경우에는 드러스트영역내의 상기 실질드러스트영역내에 상기 오일공급홈이 점하는 비율이 작은 위치의 경우에는 드러스트영역의 변형량은 적어서 샤프트는 내려가지 않으므로, 상기 샤프트의 일회전에 의하여 상기 샤프트와 상기 오일공급홈의 수만큼 세로방향으로 진동하는 것이 되어서, 소음진동면에서 문제로 되어 있었다. 또 이 부적상항은, 상기 시일베어링의 평면도의 차에 의하여서도 발생하는 일이 확인되어 있다.

따라서, 본 발명에 있어서의 상기 시일베어링의 평면도의 차나, 오일공급홈의 미소단차를 기인으로하는 세로 진동을 방지한 스크로울형 콤프레서를 제공함에 있다.

따라서, 이 발명은 입구파이프와 출구파이프가 장착되는 밀폐케이스와, 해당 밀폐케이스내에 배설된 구동수단과, 당해 구동수단에서 뻗는 구동축과, 해당 구동축의 일단을 회전 자유하도록 지지하는 메인베어링이 배설되고, 상기 밀폐케이스에 고착되는 블록과, 상기 구동축의 축방향의 일단면에서 편심하여 돌출하는 편심축과, 당해 편심축이 회동자유하도록 장착되며, 그 반대측에서 축방향에 나선상으로 뻗는 요동스크로울을 가지는 요동스크로울부재와, 상기 요동스크로울과 맞물려서 압축실을 형성하는 고정스크로울을 가지고, 상기 블록의 사이에 상기 요동스크로울부재를 요동자유하도록 협지(挾持)하여 상기 블록에 고정되는 고정스크로울부재와, 상기 구동축의 일단면과 상기 블록과의 사이에 배설되고, 상기 구동축의 일단면을 접동 자유하도록 유지함과 동시에 상기 요동스크로울측에 있는 선회공간과, 상기 블록상에 형성되는 오일저류통과 연통되는 상기 메인베어링측의 오일공간을 압력적으로 차단하는 시일베어링부를 구비하는 스크로울형 콤프레서에 있어서, 상기 시일베어링이 접동연계하는 드러스트면과, 상기 오일공간과 연통하는 오일공급구를 형성한 것에 있다.

따라서, 이 발명에 의하면, 시일베어링이 접동연계하는 드러스트면에 오일공간과 연통하는 오일공급홈을 형성하므로서, 구동축이 경사진 경우에 시일베어링이 실질적으로 연계접동하는 상기 드러스트면의 실질드러스트영역을 일정하게 확보할 수 있으므로, 구동축의 상하동을 방지할 수 있기 때문에, 상기 과제를 달성할 수가 있다.

또, 상기 드러스트면은, 상기 시일베어링과 상기 구동축의 사이에 배설되는 시일와셔의 상기 시일베어링측의 측면이며, 또한 상기 드러스트면은, 상기 시일베어링이 연계하는 구동축의 단면이다.

또, 이 발명에 있어서, 상기 오일공급홈은, 상기 시일베어링과의 연계접동면에 환상으로 형성된 환상홈과, 당해 환상홈과 상기 오일공간을 통과하는 복수의 방사홈에 의하여 구성되는 것이 바람직하다.

도 1은 이 발명의 실시형태에 관한 스크로울형 콤프레서의 개략 단면도.

도 2는 이 발명의 실시형태에 관한 스크로울형 콤프레서의 부분확대 단면도.

도 3은 이 발명의 제1실시형태에 관한 시일베어링 근방의 구성을 나타낸 분해 사시도; 및

도 4는 이 발명의 제2실시형태에 관한 시일베어링 근방의 구성을 나타내는 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스크로울형 콤프레서 2 : 밀폐케이스

3 : 입구파이프 4 : 원통형케이스

5 : 출구파이프 6 : 전원단자

7A : 상개부(上蓋部) 7B : 하개부

8 : 구동부 9 : 압축부

10 : 여자코일 11 : 스테이터

12 : 로우터 13 : 구동축(샤프트)

14: 유지플레이트 15 : 베어링

16 : 블록 17 : 관통공

18 : 메인베어링 19 : 밸런스웨이트

20 : 스파이럴홈(나사선홈) 21 : 편심축

24 : 커버 25 : 각부(脚部)

26 : 냉매통로 27 : 오일제류동

28 : 고압공간 29 : 훅형상부

30 : 요동스크로울부재 40 : 압축실

50 : 고정스크로울부재 53 : 배출공

60 : 배출공간 80 : 드러스트 베어링

82 : 시일링

이하, 이 발명의 실시형태에 대하여 도면에 의하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 스크로울형 콤프레서(1)에 있어서, 밀폐케이스(2)는 입구파이프(3)가 설치되는 원통형케이스(4)와, 이 원통형케이스(4)의 상부 개구단을 폐새함과 동시에 출구파이프(5)와 전원단자(6)가 장착되는 상개부(上蓋部)(7A)와, 상기 원통케이스(4)의 하부 개구단을 폐새하는 하개부(下蓋部)(7B)에 의하여 구성되며, 이 밀폐케이스(2)내에 구동부(8)와 압축부(9)가 수납된다.

상기 구동부(8)는, 상기 밀폐케이스(2)의 내주측면에 고정됨과 동시에 주위에 여자코일(10)이 감기는 스테이터(11)와, 이 스테이터(11)와 대치하는 면에 복수의 자극을 가지는 영구자석이 장착된 로우터(12)와, 이 로우터(12)가 고착되는 구동축(샤프트)(13)에 의하여 구성되고, 상기 스테이터(11)가 여자코일(10)에 의하여 적의 여자되어서 상기 로우터(12)에 대하여 회전자계를 발생시키며, 상기 로우터(12)를 회전시키는 것이다.

상기 구동부(8)와 하기하는 압축부(9)를 연결하는 샤프트(13)는, 그 상단부분이 유지플레이트(14)에 장착된 베어링(15)에 의하여 회동자유하게 유지되고, 또 하단부분은 하기하는 블록(16)의 관통공(17)에 장착된 메인베어링(18)에 의하여 회전자유하도록 유지되어 있다. 또 상기 샤프트(13)에는, 하기하는 요동스크로울부재(30)의 회전밸런스를 유지하기 위한 밸런스웨이트(19)가 형성되어 있다. 또한 상기 샤프트(13)에는, 상기 메인베어링(18)과의 연계접동면에 회전방향으로 경사되어 형성된 나사선홈(20)이 형성되어서 이 연계접동부분의 윤활을 행하도록 되어 있으며, 또 상기 샤프트(13)의 축방향의 단부에는, 당해 샤프트(13)의 축심에서 편심하여 축방향으로 돌출하는 편심축(21)이 형성되고, 상기 나사선홈(20)의 선단부 근방에 형성된 구멍과 편심축(21)의 단면에 형성된 구멍을 연통하는 오일도입공(23)이 형성되어 있다.

상기 압축부(9)는 상기 밀폐케이스(2)의 내부측면에 고착된 블록(16)과 상기 샤프트(13)의 회전에 따라서 자전이 방지된 선회운동(이하, 요동운동이라고 함)을 행하는 요동스크로울부재(30)와, 당해 요동스크로울부재(30)에 맞물려서 압축실(40)을 조성하는 고정스크로울부재(50)에 의하여 구성된다.

상기 블록(16)에는 내부를 축방향으로 관통하는 상기 관통공(17)이 형성되고, 상기 메인베어링(18)을 통하여 상기 샤프트(13)를 회동자유하도록 유지하고 있다. 또, 이 블록(16)의 상면에는 상기 밸런스웨이트(19)의 회전범위를 둘러싸는 커버(24)가 설치되며, 당해 커버(24)의 각부(25)에는 냉매통로(26)가 형성되어 있다. 또, 블록(16)의 상부는 오일저류통(27)이 형성되고, 더욱이 이 오일저류통(27)의 상방은 상기 출구파이프(5)와 연통하는 고압공간(28)이 되는 것으로서, 이 오일저류통(27)은, 상기 샤프트(13), 상기 블록(16), 메인베어링(18)의 하단 및 하기하는 시일베어링(80)에 의하여 조성된 오일공간(72)과 오일통로(73)를 통하여 연통되는 것이다. 또한 이 오일공간(72)에는 상기 오일도입공(23) 및 상기 나사선홈(20)의 일단이 개구하고 있는 것이다.

또, 블록(16)의 하면에는, 하기하는 요동스크로울부재(30)의 자전을 방지하는 올담링(29)의 블록측의 훅형상부(29A)가 맞물리는 블록측 올담홈(70)이 형성되고, 또한 블록(16)의 측부근방에는 상기 냉매통로(26)와 연통하는 냉매통로공(71)이 형성된다.

요동스크로울부재(30)의 블록측 측면에는, 상기 편심축(21)이 삽착되는 요동베어링(31)과, 상기 올담링(29)의 요동스크로울측의 훅형상부(29B)가 맞물리는 요동스크로울측 올담홈(32)이 형성된다.

또 상기 요동베어링(31)에 상기 편심축(21)이 삽착되므로서, 상기 요동베어링(31)의 내부에 베어링 공간(33)이 조성된다. 또한 이 요동스크로울부재(30)의 고정스크로울측 측면에는, 나선상으로 형성된 요동스크로울(34)이 형성된다.

상기 고정스크로울부재(50)에는 상기 요동스크로울부재(30)의 요동스크로울(34)과 맞물려서 압축실(40)을 구성하는 고정스크로울(51)이 형성되며, 또한 외주측면 근방에는 상기 입구파이프(3)가 연통되어서 상기 압축실(40)의 흡입측이 되는 입구공간(52)이 형성되고, 또 중앙부분에는 상기 압축실(40)의 배출측이 되는 배출공(53)이 형성된다. 또 압축실(40)이 중간위치 근방에는, 압축실(40)내와 배출공간(60)을 연통하는 바이패스 통로(54)가 형성된다.

그리고, 고정스크로울부재(50)의 배출공(53)의 개구부에는, 첵밸브(61)를 유지함과 동시에 상기 바이패스통로(54)를 개폐하는 릴리이프밸브(62)를 유지 고정하는 유지플레이트(63)가 나사고정된다. 또한, 상기 배출공(53)의 배출측에는, 커버(74)에 의하여 조성된 배출공간(60)이 형성된다. 이 배출공간(60)은 냉매통로공(71) 및 냉매통로(26)를 통하여 고압공간(28)과 연통된다.

이상의 구성의 스크로울형 콤프레서(1)에 있어서, 상기 샤프트(13)가 회전하므로서, 요동스크로울부재(30)가 고정스크로울부재(50)에 대하여 요동운동을 행하여, 상기 압축실(40)의 용적을 변화시켜서 흡입공간(52)에서 흡입된 냉매를 압축하여 배출공(53)에서 배출하는 것이다.

또, 오일저류통(27)에 수용된 윤활유는, 한편에서는 오일공간(72)에서 나사선홈(20)을 상승하여, 메인베어링(18)과 샤프트(13)와의 접동연계면을 윤활하여 오일저류통(27)에 회귀하는 제1의 윤활루우트를 따르며, 또는 다른쪽에서 고압공간(28)과 흡입공간(52)의 차압에 의하여 오일공간(72)에서 오일도입공(23)을 통하여 베어링공간(33)에 이르고, 편심축(21)과 요동베어링(31)의 연계접동면을 윤활하면서 상승하고, 요동스크로울부재의 요동베어링(31)의 선회범위인 선회공간(74)에서 요동스크로울부재(30)와 블록(16)과의 접동연계면인 드러스트가이드(76)를 윤활하며, 또한 올담링(29)과, 올담홈(32), (70)을 윤활하면 흡입공간(52)에 이르는 제2의 윤활루우트를 통과한다. 또한, 제2의 윤활루우트에서 흡입공간(52)에 도달한 윤활유는 냉매와 같이 흡인되어서 압축실(40)의 시일 및 요동스크로울부재(30)와 고정스크로울부재(50)의 당접면의 윤활을 행하여 냉매와 함께 고압공간(28)에 이르고, 여기서 오일분리되어서 오일저류통(27)에 회귀하는 것이다.

이 제2의 윤활루우트에 있어서, 오일공간(72)과 선회공간(75)은 시일베어링부(80)에 의하여 압력적으로 차단되며, 고압공간(28)과 흡입공간(52)의 압력차에 의하여 윤활유가 확실히 오일공간(72)에서 오일도입공(23)을 거처서 베어링공간(33)에 흐르도록 구성됨과 동시에, 이 시일베어링부(80)는 상기 샤프트(13)를 축방향의 지지하는 역할을 가지고 있다.

이 시일베어링부(80)는, 도 3에서 나타내는 것 같이 한상으로 형성된 시일베어링(82)과, 이 시일베어링(82)과 구동축(13)이 단부(13A)의 사이에 배설되는 시일와셔(81)와, 상기 시일베어링(82)과 블록(16)과의 사이에 설치되는 탄성링(83)에 의하여 구성된다. 상기 시일베어링(82)은 주철등에 의하여 환상에 형성된 것으로서, 소정의 면조도를 가지는 측면과, 하기하는 탄성링(83)이 장착되는 단차부(82A)를 가지고 있다.

또, 상기 탄성링(83)은 테플론등의 합성수지에 의하여 형성되는 것이며 시일베어링부(80)를 경사지우도록 걸리는 홈을 흡수하도록 되어 있다.

또, 상기 시일와셔(81)의 상기 시일베어링(82)과의 연계면에는 환상으로 형성된 환상홈(84)과, 이 환상홈(84)과 상기 오일공간(72)을 연통하도록 방사상으로 형성된 복수의 방사홈(85)에서 되는 오일공급홈이 형성되어 있다. 이로 인하여, 상기 오일공간(72)에 도달한 고압윤활유가 상기 방사홈(85)에서 환상홈(84)에 도달하기 때문에, 상기 고압공간(28)이 압력에 의하여 샤프트(13)에 걸리는 축방향의 힘을 상살할 수가 있어서, 샤프트(13)의 원활한 회전을 유지할 수 있는 것이다.

또 시일베어링측에 상기 조립시의 불균일등에 의한 샤프트(13)가 기울어진 경우, 시일와셔(81)와 상기 시일베어링(82)과의 접동연계면에는 실질적으로 상호접동연계하는 실질드러스트영역과 서로가 비접촉으로되는 비드러스트영역이 발생하는 것으로 되어서, 종래는 샤프트의 회전에 의한 변화하는 실질드러스트영역에 차지하는 오일공급홈의 다소의 차가 샤프트(13)의 상하동을 발생시켜 소음 및 진동의 원인이 되어 있었으나, 이 발명에 있어서는 상기와 같이 샤프트(13)와 협동하여 회전하는 시일와셔(81)측에 상기 오일공급홈(환상홈(84) 및 방사홈(85))을 형성한 것으로서, 샤프트측의 실질드러스트영역을 일정위치에 확보할 수가 있으므로서, 오일공급홈의 미소단차 또는 시일베어링의 접동면이 평면도의 차에 변화가 없어지므로서 종래와 같은 샤프트의 상하동을 방지할 수가 있는 것이다.

또, 상기 제1의 실시형태에 있어서, 시일베어링(82)이 접동연계하는 시일와셔(81)에 오일공급홈(84, 85)을 형성하도록 했으나, 도 4에 나타낸 것 같이, 시일와셔(81)를 사용하지 않고 직접 시일베어링(82)이 샤프트(13)의 단면(13A)에 연계접동하는 형태의 스크로울형 콤프레서에 있어서는 시일베어링(82)이 직접연계접동하는 샤프트 단면(13A)에 오일공급홈(84, 85)을 형성하여도 상기한 제1의 실시형태와 동일한 효과를 발휘할 수 있는 것이다.

이상 설명한 것 같이, 이 발명에 의하면, 오일공간과 선회공간과의 사이를 시일함과 동시에 샤프트를 축방향으로 지지하는 시일베어링부에 있어서, 시일베어링이 접동연계하는 시일와셔에 오일공급홈을 형성하므로서 샤프트가 경사진 경우에도, 오일공급홈이 형성된 시일와셔의 접동연계부분을 일정위치로 할 수 있기 때문에 시일베어링의 미소단차 및 평면도의 차에 의한 샤프트의 상하동을 방지할 수가 있기 때문에, 콤프레서의 저소음, 저진동을 달성할 수가 있다.

Claims (6)

1. 스크로울형 콤프레서에 있어서:

   입구파이프와 출구파이프가 장착되는 밀폐케이스;

   당해 밀폐케이스내에 배설된 구동수단;

   당해 구동수단에서 뻗는 구동축;

   당해 구동축의 일단을 회동자유하도록 지지하는 메인베어링이 배설되며, 상기 밀폐케이스에 고착되는 블록;

   상기 구동축의 축방향의 일단면에서 편심하여 돌출한 편심축;

   당해 편심축이 회동자유하도록 장착되고, 그 반대측에서 축방향으로 나선상으로 뻗는 요동스크로울을 가지는 요동스크로울부재;

   상기 요동스크로울과 맞물려서 압축실을 형성하는 고정스크로울을 가지며, 상기 블록과의 사이에 상기 요동스크로울부재를 요동자유하게 협지(挾持)하여 상기 블록에 고정되는 고정스크로울부재;

   상기 구동축의 일단면과 상기 블록과의 사이에 배설되고, 상기 구동축의 일단면을 접동자유하도록 유지함과 동시에 상기 요동스크로울측에 있는 선회공간;

   상기 블록상에 형성된 오일저류통과 연통된 상기 메인베어링측의 오일공간을 압력적으로 차단하는 시일베어링; 및

   상기 시일베어링이 접동연계하는 드러스트면에 형성되며, 상기 오일공간과 연통하는 오일공급홈으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 스크로울형 콤프레서.
2. 제1항에 있어서, 상기 드러스트면은 상기 시일베어링과 상기 구동축의 사이에 배설되는 시일와셔의 시일베어링측이 측면인 것을 특징으로 하는 스크로울형 콤프레서.
3. 제1항에 있어서, 상기 드러스트면은 상기 시일베어링이 연계하는 구동축의 단면인 것을 특징으로 하는 스크로울형 콤프레서.
4. 제1항에 있어서, 상기 오일공급홈은 상기 시일베어링과의 연계접동면에 환상으로 형성된 환상홈과, 당해 환상홈과 상기 오일공간을 연통하는 복수의 방사홈에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크로울형 콤프레서.
5. 제2항에 있어서, 상기 오일공급홈은 상기 시일베어링과의 연계접동면에 환상으로 형성된 환상홈과, 당해 환상홈과 상기 오일공간을 연통하는 복수의 방사홈에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크로울형 콤프레서.
6. 제3항에 있어서, 상기 오일공급홈은, 상기 시일베어링과의 연계접동면에 환상으로 형성되는 환상홈과, 당해 환상홈과 상기 오일공간을 연통하는 복수의 방사홈에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크로울형 콤프레서.