KR20030040901A - 스크롤 압축기의 오일 급유구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스크롤 압축기의 오일 급유구조는 밀폐 용기(1)의 내측 상,하부에 상,하부 프레임(2)(3)이 고정되어 있고, 그 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3) 사이에 고정자(4)와 회전자(5)로 이루어진 전동기구부(6)가 설치되어 있으며, 상기 회전자(5)의 축공(5a)에 회전축(7)이 압입결합되어 있고, 그 회전축(7)의 상단부에 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(9)로 이루어진 압축기구부(10)가 결합되어 있으며, 그 고정 스크롤(8)의 상부에 저압부(20)와 고압부(21)를 분리하는 고저압 분리판(16)이 고정되어 있고, 상기 고정 스크롤(8)의 상면에 체크 밸브(19)가 설치되어 있는 스크롤 압축기에서, 상기 선회 스크롤(9)의 하면에 오일이 흐르도록 대각선 방향으로 오일 유로홈(100)을 형성하여, 과압이 발생되어 선회 스크롤(9)의 하면이 상부 프레임(2)의 스러스트면(T)에 밀착되어도, 그 오일 유로홈(100)을 따라 흐르는 오일이 선회하는 선회 스크롤(9)의 하면에 지속적으로 공급되어 마찰부위에 공급되어 지므로, 오일이 공급되지 않는 상태에서 과도한 마찰에 의한 부품마모의 발생 및 오일의 특성변화가 발생되는 것이 방지된다.

Description

스크롤 압축기의 오일 급유구조{OIL SUPPLY STRUCTURE OF SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 냉매가스 등의 액체를 압축하는 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상부 프레임의 스러스트면에 충분한 오일의 급유가 이루어지도록 하여 마찰에 의한 마모 및 마찰열이 발생되는 것이 방지되도록 한 스크롤 압축기의 오일 급유구조에 관한 것이다.

일반적으로 공조기 및 냉동기의 압축기기로 사용되는 종래의 스크롤 압축기가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 밀폐 용기(1)의 내측 상부에 상부 프레임(2)이 고정되어 있고, 하부에는 하부 프레임(3)이 고정되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3)의 사이에는 고정자(4)와, 그 고정자(4)의 내측에 회전가능하게 결합되는 회전자(5)로 구성되는 전동기구부(6)가 설치되어 있는데, 그 회전자(5)의 상,하부에는 회전자(5)의 회전시 회전불균형이 조절될 수 있도록 밸런스 웨이트(BW)가 장착되어 있다.

또한, 상기 회전자(5)의 중심에 수직방향으로 형성되어 있는 축공(5a)에는 회전자(5)의 회전과 동시에 회전할 수 있도록 회전축(7)이 압입되어 있는데, 그와 같이 회전자(5)에 결합된 회전축(7)의 상단부는 상부 프레임(2)의 지지공(2a)에 회전가능하게 삽입되어 있고, 하단부는 하부 프레임(3)의 지지공(3a)이 회전가능하게 삽입되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)의 상측에는 상부 프레임(2)에 고정되는 고정 스크롤(8)과, 그 고정 스크롤(8)과 상부 프레임(2)의 사이에는 회전가능하게 결합되는 선회 스크롤(9)로 이루어지는 압축기구부(10)가 설치되어 있는데, 그 선회 스크롤(9)의 하단부에 형성된 보스부(11)의 결합공(11a)에는 상기 회전축(7)의 상단부에 편심되도록 형성된 편심부(7a)가 삽입되어 있고, 그 편심부(7a)에는 압축부의 과압이 발생시 선회 스크롤(9)을 수평이동시켜서 압축가스가 저압부로 배출되도록 하기 위한 슬라이드 부시(SB)가 결합되어 있다.

또한, 상기 회전축(7)의 하단부에는 밀폐 용기(1)의 저부에 있는 오일(12)을 흡상하여 회전축(7)에 형성된 오일 유로(7b)를 통하여 압축기구부(10)의 마찰부위에 공급할 수 있도록 오일 피더(13)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 밀폐 용기(1)의 측면에는 냉매 가스를 흡입관(14)과 압축된 냉매가스를 토출하기 위한 토출관(15)이 높이차를 두고 설치되며, 상기 고정 스크롤(8)의 상부에는 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 내부로 흡입된 냉매가스가 존재하는 저압부(20)와 그 흡입된 냉매가스가 압축기구부(10)에서 압축되어 토출관(15)을 통하여 토출되기 전에 존재하는 고압부(21)를 구획하는 고저압 분리판(16)이 고정되어 있다.

또한, 상기 고정 스크롤(8)의 상면에는 고정 스크롤(8)에 형성된 토출공(8a)을 통하여 토출되는 냉매가스가 역류되지 않도록 개,폐하는 밸브 플레이트(17)와, 그 밸브 플레이트(17)가 이탈되지 않도록 가이드하는 밸브 가이드(18)로 구성되는 체크 밸브(19)가 결합되어 있다.

도면중 미설명 부호 8b는 고정 스크롤의 랩이고, 8c는 냉매 유입공이며, 9a는 선회 스크롤의 랩이고, 18a는 고압가스 유입공이며, 16a는 배출공이고, 20은 올담링이며, OP는 오일 포켓이고, T는 스러스트면이다.

상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기는, 전원이 인가되면 전동기구부(6)의 회전자(5)가 회전을 하고, 그 회전자(5)의 회전에 의하여 회전축(7)이 회전을 하며, 그 회전축(7)의 상단부에 결합된 선회 스크롤(9)이 회전을 한다.

상기 선회 스크롤(9)의 회전은 회전축(7)의 중심에서 편심부(7a)의 중심까지의 거리인 편심거리를 선회 반경으로 하여 선회 운동을 하며, 그와 같이 선회하는 선회 스크롤(9)은 올담링(20)에 의하여 자전이 방지되어 진다.

상기와 같이 선회 스크롤(9)이 선회를 하면 랩(9a)이 상기 고정 스크롤(8)의 랩(8b)에 맞물려 선회운동을 하게 되는데, 이때 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 저압부(20)로 유입되고, 그 유입된 냉매가스가 고정 스크롤(8)에 형성된 냉매유입공(8c)를 통하여 고정 스크롤(8)의 랩(8b)과 선회 스크롤(9)의 랩(9a) 사이에 형성되는 압축 포켓(P)으로 유입되며, 계속적인 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 압축 포켓(P)의 체적이 축소되어 냉매가스의 압축이 이루어짐과 아울러 중앙부분으로 이동되어 압축된 냉매가스가 고정 스크롤(8)의 토출공(8a)을 통하여 외부로 토출되어 진다.

그리고, 상기와 같이 압축이 이루어지는 동안 밀폐 용기(1)의 내측 하부에 저장되어 있는 오일(12)은 회전축(7)의 회전과 함께 회전되는 오일 피더(13)에 의하여 흡상되고, 그 흡상된 오일(12)은 오일 유로(7b)를 따라 도 2에서 화살표로 표시한 것과 같이, 편심부(7a)의 상측으로 분출되고, 편심부(7a)와 슬라이딩 부시(SB) 사이의 틈사이를 따라 흘러내리며 윤할이 이루어지며, 그런 후 상부 프레임(2)의 오일 포켓(OP)에 점점 차여진 오일이 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 상부 프레임(2)의 스러스트면(T)과 선회 스크롤(9)의 하면 사이의 마찰부위에 뿌려져서 윤할이 이루어진다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기는 압축과정에서 압력의 과부하가 걸릴때는 선회 스크롤(9)이 상부 프레임(2)의 스러스트면(T)에 강하게 밀착되면서 오일 포켓(OP)에서 뿌려지는 오일이 선회 스크롤(9)과 상부 프레임(2)의 사이의 마찰부위에 충분히 공급되지 못하여 마찰에 의한 부품의 마모가 심하게 발생되고, 마찰열에 의한 오일 특성변화를 유발하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 압축기의 과압발생시에도 선회 스크롤과 상부 프레임의 스러스트면 사이의 마찰부위에 충분한 오일이 공급되도록 하여 마찰에 의한 부품의 마모 및 오일의 특성변화를 유발하는 것을 방지하도록 하는데 적합한 스크롤 압축기의 오일 급유구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도.

도 2는 종래의 오일 급유구조를 보인 부분확대도.

도 3은 본 발명의 오일 급유구조를 가지는 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명에 따른 선회 스트롤의 하면을 보인 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 오일급유동작을 보인 부분확대도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 밀폐 용기 2 : 상부 프레임

3 : 하부 프레임 4 : 고정자

5 : 회전자 6 : 전동기구부

7 : 회전축 8 : 고정 스크롤

8a : 토출공 9 : 선회 스크롤

10 : 압축기구부 12 : 오일

100 : 오일 유로홈

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내측 저부에 오일이 채워진 밀폐 용기와, 그 밀폐 용기의 내측 상,하부에 고정되는 상,하부 프레임과, 그 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 설치되며 인가되는 전원에 의하여 동력이 발생될 수있도록 고정자와 회전자로 이루어진 전동기구부와, 상기 회전자에 압입결합되는 회전축과, 그 회전축의 상단부에 결합되며 냉매가스를 압축할 수 있도록 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어진 압축기구부를 포함하여 구성되는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 선회 스크롤의 하면에 오일을 공급하기 위한 오일 유로홈을 형성하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유구조가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 스크롤 압축기의 오일 급유구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 오일 급유구조 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 회전 스트롤의 하면을 보인 평면도로서, 기본적인 압축기의 구성은 종래와 동일하므로 동일 부호를 부여하여 설명한다.

즉, 밀폐 용기(1)의 내측 상부에 상부 프레임(2)이 고정되어 있고, 하부에는 하부 프레임(3)이 상부 프레임(2)과 일정 높이차를 두고 고정되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3)의 사이에는 고정자(4)와, 그 고정자(4)의 내측에 회전가능하게 결합되는 회전자(5)로 구성되는 전동기구부(6)가 설치되어 있는데, 그 회전자(5)의 상,하부에는 회전자(5)의 회전시 회전불균형이 조절될 수 있도록 밸런스 웨이트(BW)가 장착되어 있다.

또한, 상기 회전자(5)의 중심에 수직방향으로 형성되어 있는 축공(5a)에는 회전축(7)이 압입되어 있는데, 그와 같이 회전자(5)에 결합된 회전축(7)의 상단부는 상부 프레임(2)의 지지공(2a)에 회전가능하게 삽입되어 있고, 하단부는 하부 프레임(3)의 지지공(3a)에 회전가능하게 삽입되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)의 상측에는 상부 프레임(2)에 고정되는 고정 스크롤(8)과, 그 고정 스크롤(8)과 상부 프레임(2)의 사이에는 회전가능하게 결합되는 선회 스크롤(9)로 이루어지는 압축기구부(10)가 설치되어 있는데, 그 선회 스크롤(9)의 하단부에 형성된 보스부(11)의 결합공(11a)에는 상기 회전축(7)의 상단부에 편심되도록 형성된 편심부(7a)가 삽입결합되어 있고, 그 편심부(7a)에는 과압방지를 위하여 선회 스크롤(9)를 수평이동시킬 수 있도록 슬라이딩 부시(SB)가 결합되어 있다.

또한, 상기 회전축(7)의 하단부에는 밀폐 용기(1)의 저부에 있는 오일(12)을 흡상하여 회전축(7)에 형성된 오일 유로(7b)를 통하여 압축기구부(10)의 마찰부위에 공급할 수 있도록 오일 피더(13)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 밀폐 용기(1)의 측면에는 냉매 가스를 흡입관(14)과 압축된 냉매가스를 토출하기 위한 토출관(15)이 높이차를 두고 설치되며, 상기 고정 스크롤(8)의 상부에는 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 내부로 흡입된 냉매가스가 존재하는 저압부(20)와 그 흡입된 냉매가스가 압축기구부(10)에서 압축되어 토출관(15)을 통하여 토출되기 전에 존재하는 고압부(21)를 구획하는 고저압 분리판(16)이 고정되어 있다.

한편, 상기 선회 스크롤(9)의 하면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 압축기의 과부하가 걸려서 선회 스크롤(9)의 하면이 상부 프레임(2)의 스러스트면(T)에 밀착되어 틈새가 발생되지 않더라도 선회 스크롤(9)과 스러스트면(T) 사이의 마찰부위로 오일이 공급될 수 있도록 대각선 방향으로 오일 유로홈(100)이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호 8b는 고정 스크롤의 랩이고, 8c는 냉매 유입공이며, 9a는 선회 스크롤의 랩이고, 18a는 고압가스 유입공이며, 16a는 배출공이고, 20은 올담링이고, OP는 오일 포켓이며, T는 스러스트면이다.

상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기의 기본적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 전원이 인가되면 전동기구부(6)의 회전자(5)가 회전을 하고, 그 회전자(5)의 회전에 의하여 회전축(7)이 회전을 하며, 그 회전축(7)의 상단부에 결합된 선회 스크롤(9)이 회전을 하며, 그 선회 스크롤(9)의 회전은 회전축(7)의 중심에서 편심부(7a)의 중심까지의 거리인 편심거리를 선회 반경으로 하여 선회 운동을 하는데, 그와 같이 선회 스크롤(9)이 선회를 하면 랩(9a)이 상기 고정 스크롤(8)의 랩(8b)에 맞물려 선회운동을 하게 된다.

상기와 같은 상태에서 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 저압부(20)로 유입되고, 그 유입된 냉매가스가 고정 스크롤(8)에 형성된 냉매유입공(8c)를 통하여 고정 스크롤(8)의 랩(8b)과 선회 스크롤(9)의 랩(9a) 사이에 형성되는 압축 포켓(P)으로 유입되며, 계속적인 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 압축 포켓(P)의 체적이 축소되어 냉매가스의 압축이 이루어짐과 아울러 중앙부분으로 이동되어 압축된 냉매가스가 고정 스크롤(8)의 토출공(8a)을 통하여 외부로 토출되어 진다.

그리고, 상기와 같이 압축이 이루어지는 동안 밀폐 용기(1)의 내측 하부에 저장되어 있는 오일(12)은 회전축(7)의 회전과 함께 회전되는 오일 피더(13)에 의하여 흡상되고, 그 흡상된 오일(12)은 도 5에 화살표로 표시한 것과 같이, 오일 유로(7b)를 따라 편심부(7a)의 상측으로 분출되고, 편심부(7a)와 슬라이딩 부시(SB) 사이의 틈사이를 따라 흘러내리며 윤할이 이루어진 후, 상부 프레임(2)의 오일 포켓(OP)에 점점 차여진 오일이 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 선회 스크롤(9)의 하면에 형성된 오일 유로홈(100)을 따라 흐르며 상부 프레임(2)의 스러스트면(T)과 선회 스크롤(9)의 하면 사이의 마찰부위에 공급되어 윤할이 이루어진다.

즉, 압축기의 과압이 발생되어 선회 스크롤(9)의 하면이 상부 프레임(2)의 스러스트면(T)에 밀착되어도, 선회 스크롤(9)에 형성된 오일 유로홈(100)을 따라 흐르는 오일이 선회하는 선회 스크롤(9)의 하면에 지속적으로 공급되어 마찰부위에 공급되므로, 종래와 같이, 과압발생시 마찰에 의한 부품마모의 발생과 오일 특성변화가 발생되지 않게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 스크롤 압축기의 오일 급유구조는 선회 스크롤의 하면에 대각선 방향으로 오일 유로홈을 형성하여, 오일이 오일 유로홈을 따라 지속적으로 공급되도록 하고, 압축기의 과압이 발생되어 선회 스크롤의 하면이 상부 프레임의 스러스트면에 밀착되어도, 그 오일 유로홈을 따라 흐르는 오일이 선회하는 선회 스크롤의 하면에 지속적으로 공급되어 마찰부위에 공급되도록 함으로써, 오일이 공급되지 않는 상태에서 과도한 마찰에 의한 부품마모의 발생 및 오일의 특성변화를 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 내측 저부에 오일이 채워진 밀폐 용기와, 그 밀폐 용기의 내측 상,하부에 고정되는 상,하부 프레임과, 그 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 설치되며 인가되는 전원에 의하여 동력이 발생될 수 있도록 고정자와 회전자로 이루어진 전동기구부와, 상기 회전자에 압입결합되는 회전축과, 그 회전축의 상단부에 결합되며 냉매가스를 압축할 수 있도록 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어진 압축기구부를 포함하여 구성되는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 선회 스크롤의 하면에 오일을 공급하기 위한 오일 유로홈을 형성하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오일 유로홈은 대각선 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유구조.