KR200394765Y1 - 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임에 관한 것으로, 상면부에는 선회스크롤을 지지하기 위한 스러스트베어링면이 형성되고, 상면부 중앙에는 회전축의 편심부와 결합되는 상기 선회스크롤의 보스부가 삽입되도록 요입된 보스부수용홈이 형성되며, 상기 보스부수용홈의 저면부에는 상기 회전축이 삽입되도록 상기 보스부수용홈의 직경 보다 작은 직경으로 관통 개구되며 그 내주면은 상기 회전축의 외주를 지지하는 축베어링면으로 하는 부시부가 형성되는 스크롤 압축기의 메인프레임에 있어서, 상기 부시부의 상면부에는 상기 축베어링면에서 이격되어 환형으로 요입된 상부방진홈이 형성됨으로써, 회전축에 의해 메인프레임의 부시부에 가해지는 충격을 극복하게 하여 부시부의 신뢰성을 향상시키고 압축기 전체적으로도 이상 진동의 일 요인을 개선한다.

Description

스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임{MAIN FRAME OF A SHOCK ABSORBING TYPE FOR A SCROLL COMPRESSOR}

본 고안은 스크롤 압축기의 메인프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전축의 회전에 따라 메인프레임의 부시부에 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임에 관한 것이다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 단면도이도, 도 2는 도 1의 요부확대도이며, 도 3은 도 1의 메인프레임의 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기는, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부 상부영역에 배치되어 냉매를 압축하는 압축부(21)와, 압축부(21)의 하측에 배치되어 압축부(21)에 구동력을 제공하는 전동모터부(41)를 구비하고 있다.

케이싱(11)의 일측에는 냉매를 흡입할 수 있도록 흡입관(13)이 설치되어 있으며, 흡입관(13)의 상측에는 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출관(15)이 구비되어 있다.

압축부(21)는, 인벌류트형상의 고정익(23)을 구비하여 고정배치되는 고정스크롤(22)과, 고정익(23)과 상호 협조적으로 냉매의 압축공간(S)을 형성하는 선회스크롤(32)과, 전동모터부(41)의 회전축(45)의 편심부(46)가 수용결합되는 보스부(34)를 구비하여 고정스크롤(22)에 대해 상대운동 가능하게 배치되는 선회스크롤(32)을 포함하여 구성되어 있다.

전동모터부(41)는, 케이싱(11)의 내부에 고정배치되는 고정자(43)와, 고정자(43)의 내부에 회전가능하게 배치되는 회전자(44)와, 회전자(44)의 축심을 따라 일체로 회전가능하게 결합되고 상단에 선회스크롤(32)을 편심운동시킬 수 있도록 편심부(46)가 형성된 회전축(45)을 구비하고 있다.

회전축(45)의 축심에는 케이싱(11)의 저부에 수용된 오일(18)이 유동할 수 있도록 오일공급로(47)가 형성되어 있으며, 하단부에는 회전 시 케이싱(11)의 하부에 저장된 오일(18)이 오일공급로(47)를 따라 공급될 수 있도록 오일펌프(48)가 구비되어 있다. 회전축(45)의 상단부에는, 앞서 언급한 바와 같이, 선회스크롤(32)의 보스부(34)의 내부에 삽입 결합되어 선회스크롤(32)을 편심운동시킬 수 있도록 편심부(46)가 형성되어 있다.

한편, 압축부(21)의 상측에는 케이싱(11)의 내부공간을 고압실(H)과 저압실(L)로 구획하는 고저압분리판(51)이 설치되어 있으며, 케이싱(11)의 내부의 하측에는 오일(18)이 저장되는 오일저장부(17)가 형성되어 있다. 회전축(45)의 축선방향을 따라 회전축(45)의 상부 및 하부에서는 회전축(45)을 회전가능하게 지지할 수 있도록 축베이링면(64',74)이 각각 형성되어 있는 메인프레임(61) 및 서브프레임(71)이 각각 구비되어 있다.

메인프레임(61)의 중앙에는 회전축(45)을 회전 가능하게 지지하는 축베어링면(64')을 내면에 구비한 부시부(64)가 형성되고, 부시부(64)의 상측에는 선회스크롤(32)의 보스부(34)가 편심운동가능하게 수용될 수 있도록 하는 보스부수용홈(63)이 형성되어 있다. 이러한 보스부수용홈(63)의 일측에는 내부에 수용된 오일(18)이 오일저장부(17)로 회수될 수 있도록 배유로(65)가 형성되어 있으며, 메인프레임(61)의 상면에는 선회스크롤(32)의 저면에 접촉되어 선회스크롤(32)을 지지하는 스러스트베어링면(62)이 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 회전축(45)이 회전되어 선회스크롤(32)이 고정스크롤(22)에 대하여 편심운동을 하게 되면, 압축공간(S)의 내부로 냉매가 흡입되어 압축되고 압축된 냉매는 고압실(H)로 토출된다.

한편, 회전축(45)과 함께 오일펌프(48)가 회전을 개시하면 저부의 오일(18)은 오일공급로(47)를 따라 상향 이동되고, 상향 이동되는 오일(18) 중 일부는 서브프레임(71)의 베어링면으로 공급된다. 오일공급로(47)를 따라 상향 이동된 오일(18) 중 일부는 메인프레임(61)의 축베어링면(64')으로 공급되고, 나머지는 도 2에 도시된 바와 같이, 보스부(34)와 편심부(46) 사이를 경우해 보스부수용홈(63)으로 모이고, 일부는 배유로(65)를 통해 오일저장부(17)로 회수되고 일부는 스러스트베어링면(62)과 선회스크롤(32)의 저면의 접촉면 사이로 공급된다.

이러한 종래의 스크롤 압축기의 회전축(45)의 회전에 따르는 냉매 압축 과정에서, 회전축(45)이 축 정렬이나 휨에 의하여 메인프레임(61)의 부시부(64)에 충격을 가하게 된다.

메인프레임(61)의 부시부(64)도 탄성체이므로 일정 수준의 충격은 자체적으로 흡수하지만, 감당할 수 있는 한계 수준을 넘어서는 과도한 충격이 가해지게 되면 부시부(64)가 소성변형되게 된다. 그에 따라, 이상 마모가 발생하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안은 회전축의 이상 회전에 의해 메인프레임의 부시부에 가해지는 충격을 적절히 흡수할 수 있는 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임은 상면부에는 선회스크롤을 지지하기 위한 스러스트베어링면이 형성되고, 상면부 중앙에는 회전축의 편심부와 결합되는 상기 선회스크롤의 보스부가 삽입되도록 요입된 보스부수용홈이 형성되며, 상기 보스부수용홈의 저면부에는 상기 회전축이 삽입되도록 상기 보스부수용홈의 직경 보다 작은 직경으로 관통 개구되며 그 내주면은 상기 회전축의 외주를 지지하는 축베어링면으로 하는 부시부가 형성되는 스크롤 압축기의 메인프레임에 있어서, 상기 부시부의 상면부에는 상기 축베어링면에서 이격되어 환형으로 요입된 상부방진홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 부시부의 저면부에는 상기 축베어링면에서 이격되어 환형으로 요입된 하부방진홈이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 축베어링면으로 부터의 상기 상부방진홈과 하부방진홈의 이격거리는 상기 회전축 직경의 0.1~0.2배인 것이 바람직하다.

또한,상기 상부방진홈과 하부방진홈의 요입 깊이는 상기 부시부의 회전축방향 길이의 0.3~0.8배인 것이 바람직하다.

나아가, 상기 상부방진홈과 하부방진홈의 저면부는 라운드 형상을 가지는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 앞선 도면들과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고, 구체적인 설명은 앞서의 설명은 원용한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충격 흡수형 메인프레임을 설명하기 위한 요부확대도이고, 도 5는 도 4의 메인프레임의 평면도이며, 도 6은 도 4의 A 부분에 대한 확대도이다.

메인프레임(61)의 상면부에는 선회스크롤(32)을 지지하기 위한 스러스트베어링면(62)이 형성된다. 이러한 상면부의 중앙에는 회전축(45)의 편심부(46)와 결합되는 선회스크롤(32)의 보스부(34)가 삽입되도록 요입된 보스부수용홈(63)이 형성된다. 나아가, 보스부수용홈(63)의 저면부에는 회전축(45)이 삽입되도록 보스부수용홈(63)의 직경 보다 작은 직경으로 관통 개구되며 그 내주면은 회전축(45)의 외주를 지지하는 축베어링면(64')으로 하는 부시부(64)가 형성되어 있다.

이러한 메인프레임(61)의 부시부(64)의 상면부에는 축베어링면(64')으로부터 일정 간격을 두고서 이격되며 부시부(64) 상면부를 따라 환형으로 요입된 상부방진홈(67)이 구비된다. 이러한 상부방진홈(67)에 의해 상대적으로 외팔보 형태로 돌출하게 상부스프링(67')이 형성된다.

나아가, 부시부(64)의 저면부에서도 축베어링면(64')에서 일정 간격으로 이격되어 부시부(64)의 저면부를 따라 환형으로 요입된 하부방진홈(68)이 형성된다. 이러한 하부장진홈(68) 역시 그에 따라 상대적으로 돌출한 하부스프링(68')을 형성하게 된다.

여기서, 이들 상부방진홈(67) 및 하부방진홈(68)의 축베어링면(64')으로부터의 이격거리 또는 상부스프링(67') 및 하부스프링(68')의 두께(D)는 회전축(45) 직경의 0.1~0.2배이다. 이러한 배율이 0.1배 이하이거나 0.2배 이상이면, 상부스프링(67') 및 하부스프링(68')이 회전축(45)에서 멀어지는 반경방향으로 휘는 도중에 상부스프링(67') 및 하부스프링(68')이 부러지거나 제대로 휘지 않아서 제 기능을 수행할 수 없기 때문이다.

또한, 상부방진홈(67) 및 하부방진홈(68)의 요입 깊이(H)는 부시부(64)의 회전축(45)의 길이방향 길이(L)의 0.3~0.8배이다. 상부방진홈(67) 및 하부방진홈(68) 중 어느 하나만을 형성하는 경우에는 0.8배 까지 가능하나, 둘 다 형성하는 경우에는 각각 0.5배 미만이여야 함은 자명하다. 이러한 요입 깊이(H)가 위의 범위에 못 미치거나 초과하는 경우에는, 상부스프링(67') 및 하부스프링(68')이 회전축(45)에서 멀어지는 반경방향으로 휘는 도중에 상부스프링(67') 및 하부스프링(68')이 제대로 휘지 않거나 너무 쉽게 휘어서 원하는 탄력성을 제공할 수 없기 때문이다.

이러한 상부방진홈(67) 및 하부방진홈(68)의 요입된 저면은 라운드 형상을 가진다. 이로 인하여, 직각형으로 요입되게 가공하는 경우에 발생하는 각진 부분에서의 응력 집중을 방지할 수 있게 된다.

위와 같은 메인프레임(61)의 부시부(64)에 형성된 상부방진홈(67) 및 하부방진홈(68)을 채용하면, 회전축(45)의 이상 정렬이나 휨에 의해 축베어링면(64')을 통해 충격이 가해지는 경우 이를 상부스프링(67') 및 하부스프링(68')이 흡수하게 된다.

다시 말하자면, 상부스프링(67') 및 하부스프링(68')의 자유단은 이러한 충격에 의해 회전축(45)에서 멀어지는 반경방향으로 휘어지게 되고, 그에 따라 충격이 흡수된다.

이때, 상부방진홈(67)에는 오일공급로(47)를 통해 공급되어 보스부수용홈(63)으로 진행하는 오일이 유입되기에 그 완충력이 더욱 커지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임은 회전축에 의해 메인프레임의 부시부에 가해지는 충격을 극복하게 하여 부시부의 신뢰성을 향상시키고 압축기 전체적으로도 이상 진동의 일 요인을 개선하는 등의 효과가 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 단면도.

도 2는 도 1의 요부확대도.

도 3은 도 1의 메인프레임의 평면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충격 흡수형 메인프레임을 설명하기 위한 요부확대도.

도 5는 도 4의 메인프레임의 평면도.

도 6은 도 4의 A 부분에 대한 확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11: 케이싱 21: 압축부

41: 전동모터부 61: 메인프레임

67: 상부방진홈 67': 상부스프링

68: 하부방진홈 68': 하부스프링

Claims (5)

1. 상면부에는 선회스크롤을 지지하기 위한 스러스트베어링면이 형성되고, 상면부 중앙에는 회전축의 편심부와 결합되는 상기 선회스크롤의 보스부가 삽입되도록 요입된 보스부수용홈이 형성되며, 상기 보스부수용홈의 저면부에는 상기 회전축이 삽입되도록 상기 보스부수용홈의 직경 보다 작은 직경으로 관통 개구되며 그 내주면은 상기 회전축의 외주를 지지하는 축베어링면으로 하는 부시부가 형성되는 스크롤 압축기의 메인프레임에 있어서,

   상기 부시부의 상면부에는 상기 축베어링면에서 이격되어 환형으로 요입된 상부방진홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부시부의 저면부에는 상기 축베어링면에서 이격되어 환형으로 요입된 하부방진홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임.
3. 제2항에 있어서,

   상기 축베어링면으로 부터의 상기 상부방진홈과 하부방진홈의 이격거리는 상기 회전축 직경의 0.1~0.2배인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 상부방진홈과 하부방진홈의 요입 깊이는 상기 부시부의 회전축방향 길이의 0.3~0.8배인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 상부방진홈과 하부방진홈의 저면부는 라운드 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 충격 흡수형 메인프레임.