KR20040107728A - 밀폐형 회전식 압축기의 오일 급유 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 오일 급유 구조에 관한 것으로서, 회전자와 연동하도록 그 중심을 관통하여 압입 고정되어 케이싱 내부에 고정된 고정스크롤과 상호 협조적으로 냉매를 압축하도록 선회 운동하는 선회스크롤에 회전력을 전달하도록 편심부가 결합됨과 아울러 상기 케이싱 하부에 고인 오일이 원심력에 의해 상부 마찰면에 공급되도록 길이 방향을 따라 내부 오일 유로가 관통 형성된 회전축을 갖는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 회전축은 오일 유로의 내주면 길이 방향을 따라 하나 이상의 나선 그루브를 형성함으로써, 회전축의 원심력에 의해 케이싱 저부에 고인 오일이 오일 유로 내주면 상에 형성된 나선 그르부를 따라 마찰면으로 공급되도록 하는 효과를 갖는다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 오일 급유 구조{OIL FEEDING STRUCTURE FOR HERMETIC ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전축의 원심력에 의해 케이싱 저부에 고인 오일이 각 마찰구동부로 보다 원활하게 공급될 수 있도록 하기 위한 밀폐형 회전식 압축기의 오일 급유 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 밀폐형 회전식 압축기는 케이싱의 밀폐된 일정 수용공간 내부에 회전력을 발생시키는 전동모터부와, 그 전동모터부에서 발생된 회전력을 이용하여 냉매를 흡입, 압축 후 토출하는 압축기구부로 이루어지며, 상기 압축기구부의 압축 방식에 따라 왕복동식 압축기, 회전식 압축기, 스크롤 압축기 등으로 구분된다.

이하, 상술된 종래의 스크롤 압축기를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 스크롤 압축기의 종단면도이고, 도 2는 종래 스크롤 압축기용 회전축의 종단면도이며, 도 3은 종래 스크롤 압축기용 회전축의 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 종래 스크롤 압축기(100)는 내부에 밀폐 공간을 형성하는 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내부에 배치되어 냉매를 압축하는 압축기구부(130)와, 압축기구부(130)에 구동력을 제공하는 전동모터부(120)와, 전동모터부(120)의 상 하측에 각각 배치되어 전동모터부(120)의 회전축(123)을 회전 가능하게 지지하는 메인프레임(114) 및 서브프레임(115)으로 구성된다.

상기 케이싱(110)은 상, 하단부가 개방된 원통형상의 케이싱 본체(111)와, 케이싱 본체(111)의 상부영역을 차단하도록 결합되는 상부캡(112)과, 케이싱본체(111)의 하부영역을 차단하도록 결합되는 하부캡(113)으로 이루어진다.

상기 압축기구부(130)는 인벌류트 형상의 고정랩(131a)과 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 중앙에 관통 형성되는 토출공(135)을 구비하여 케이싱(110)의 내부 상부영역에 고정 배치되는 고정스크롤(131)과, 상기 고정스크롤의 고정랩(131a)과 상호 협조적으로 냉매의 압축공간을 형성하는 인벌류트 형상의 선회랩(132a)을 구비하여 후기 회전축(123)의 편심부(128)에 결합되어 고정스크롤(131)에 대해 상대운동 함으로써 냉매를 압축하는 선회스크롤(132)로 이루어진다.

상기 전동모터부(120)는 케이싱 본체(111)의 내주면 상에 고정 배치되는 고정자(121)와, 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전자(122)와, 회전자(122)의 축중심을 관통하여 회전 가능하게 압입 결합되고 일 측에 편심부(128)가 형성된 회전축(123)을 구비하고 있다.

상기 회전축(124)의 길이 방향을 따라 케이싱 저부의 오일을 흡상시키기 위한 오일 유로(124)가 관통 형성되고, 그 하단부에는 회전시 원심력에 의해 오일(18)이 오일유로를 따라 공급될 수 있도록 오일피더(48)가 구비되어 있다.

상기 오일 유로는 도면에 도시하지 않았지만 각 마찰 구동부 즉, 회전축을 지지하는 메인프레임과 서브프레임의 레디얼 베어링부(151)(152) 또는 메인프레임과 선회스크롤의 스러스트 베어링부(153)와, 전동모터부(120)의 고정자(121)를 냉각시키기 위한 각각의 유출공(126)(127)들이 구비된다.

도면중 미설명 부호 116은 흡입관, 117은 토출관, 118은 고저압 분리판, 129는 밸런스 웨이트, 132a는 보스부, 133은 올담링, 134는 부싱, 140은 토출밸브 조립체이다.

이러한 구성에 의하여, 종래 스크롤 압축기는 인가된 전원에 의해 전동모터부(120)의 고정자(121)와 회전자(122) 사에에 자력 플럭스가 발생하고, 발생된 자력 플럭스에 의해 회전자(122)가 회전한다. 상기 회전자(122)가 회전함에 따라 회전자(122) 중심에 압입 고정된 회전축(123)이 회전하면서 편심부(127)에 결합된 선회스크롤(132)이 고정스크롤(131)에 대해 선회 운동하도록 하여 고정스크롤(131)의 고정랩(131a)과 선회스크롤(132)의 선회랩(132a)에 의해 형성된 압축공간의 체적변화에 의해 냉매가 흡입 압축 후 토출되도록 한다.

한편, 회전축(123)과 함께 오일유로(124) 저단부에 구비된 오일피더(125)가 회전하면서 케이싱(100) 내측 하부에 고인 오일을 오일유로(124)를 따라 흡상시켜 오일유로(124)로부터 분지된 각 배유구(126)를 통해 서브 프레임(115) 및 메인 프레임(114)의 레딩얼 베어링면(151)(152)과, 상기 메임 프레임(114)의 상면과 면접촉하는 선회스크롤(132)의 스러스트 베어링면(153)으로 공급하여 윤활시키고 또한, 전동모터부(120)의 상단에 비산되어 고정자(121)를 냉각하며 저부로 흘러내리도록 한다.

그러나, 오일유로(124)가 회전축(123)의 길이방향을 따라 내부에 입상 가설되기 때문에 각 마찰 구동부를 윤활하거나 또는 고정자(121)를 냉각하기에 충분한 량의 오일이 공급되지 못하여 각 마찰 구동부에서 마찰에 의한 마모 및 파손이 발생함과 아울러 고정자(121)의 과열에 의한 전동모터부(120)의 구동 효율이 감소하는 문제점을 갖는다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면 회전축 내부에 구비된 오일유로를 따라 보다 원활하게 오일이 공급되도록 하기 위한 스크롤 압축기의 오일 급유 구조의 제공을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 종단면도,

도 2는 종래 스크롤 압축기용 회전축의 종단면도,

도 3은 종래 스크롤 압축기용 회전축의 평면도,

도 4는 본 발명의 스크롤 압축기의 종단면도,

도 5는 본 발명의 스크롤 압축기용 회전축의 종단면도,

도 6은 본 발명의 스크롤 압축기용 회전축의 평면도,

*도면의 주요부분에 대한 설명*

10: 케이싱 14: 메인 프레임

15: 서브 프레임 20: 전동모터부

21: 고정자 22: 회전자

23: 회전축 24: 오일유로

24a: 나선 그루브 25: 오일피더

26: 배유구 26a: 오일 안내홈

27: 편심부 30: 압축기구부

31: 고정스크롤 32: 선회스크롤

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 회전자와 연동하도록 그 중심을 관통하여 압입 고정되어 케이싱 내부에 고정된 고정스크롤과 상호 협조적으로 냉매를 압축하도록 선회 운동하는 선회스크롤에 회전력을 전달하도록 편심부가 결합됨과 아울러 상기 케이싱 하부에 고인 오일이 원심력에 의해 상부 마찰면에 공급되도록 길이 방향을 따라 내부 오일 유로가 관통 형성된 회전축을 갖는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 회전축은 오일 유로의 내주면 길이 방향을 따라 적어도 하나의 나선 그루브가 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 스크롤 압축기의 오일 급유 구조에 의해 달성된다.

그리고, 회전자와 연동하도록 그 중심을 관통하여 압입 고정되어 케이싱 내부에 고정된 고정스크롤과 상호 협조적으로 냉매를 압축하도록 선회 운동하는 선회스크롤에 회전력을 전달하도록 편심부가 결합됨과 아울러 상기 케이싱 하부에 고인 오일이 원심력에 의해 상부 마찰면에 공급되도록 길이 방향을 따라 내부 오일 유로가 관통 형성된 회전축을 갖는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서, 상기 회전축의 선단부에 오일유로의 배유구와 연통되는 오일 안내홈이 구비됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유 구조에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 밀폐형 회전식 압축기의 오일 급유 구조를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 스크롤 압축기(1)는 내부에 밀폐 공간을 형성하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 배치되어 냉매를 압축하는 압축기구부(30)와, 압축기구부(30)에 구동력을 제공하는 전동모터부(20)와, 전동모터부(20)의 상 하측에 각각 배치되어 전동모터부(20)의 회전력을 전달하는 회전축(23)을 회전 가능하게 지지하는 메인프레임(14) 및 서브프레임(15)으로 구성된다.

상기 케이싱(11)은 상, 하단부가 개방된 원통형상의 케이싱 본체(11)와, 케이싱 본체(11)의 상부영역을 차단하도록 결합되는 상부캡(12)과, 케이싱 본체(11)의 하부영역을 차단하도록 결합되는 하부캡(13)으로 이루어진다.

상기 압축기구부(30)는 인벌류트 형상의 고정랩(31a)과 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 중앙에 관통 형성되는 토출공(35)을 구비하여 케이싱(10)의 내부 상부영역에 고정 배치되는 고정스크롤(31)과, 상기 고정스크롤(31)의 고정랩(31a)과 상호 협조적으로 냉매의 압축공간을 형성하는 인벌류트 형상의 선회랩(31a)을 구비하여 회전축(23)의 편심부(28)에 결합되어 고정스크롤(31)에 대해 상대운동 함으로써 냉매를 압축하는 선회스크롤(32)로 이루어진다.

상기 전동모터부(41)는 케이싱 본체(11)의 내부에 고정 배치되는 고정자(21)와, 고정자(21)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전자(22)와, 회전자(22)의 축중심을 관통하여 회전 가능하게 압입 결합되고 일 측에 편심부(28)가 형성된 회전축(23)을 구비하고 있다.

상기 회전축(23)은 길이 방향을 따라 오일유로(24)가 관통 형성되고, 상기 오일 유로(24)를 따라 케이싱(10) 저부에 고인 오일을 흡상시키기 위한 오일피더(25)가 오일유로(24) 하단부에 삽입 고정되며, 상기 오일유로(24)를 따라 흡상된 냉매를 각 마찰 구동부 즉, 회전축을 회전가능하게 지지고정하는 서브 프레임(115) 및 메인 프레임(114)의 레딩얼 베어링면(151)(152)과, 상기 메임 프레임(114)의 상면과 면접촉하는 선회스크롤(132)의 스러스트 베어링면(153)으로 배출시키거나 또는 전동모터부(20)의 상측에 비산시켜 고정자(21)를 냉각하기 위한 배출공(26)(27)이 구비된다.

상기 오일유로(24)는 회전축(23)의 구동시 발생하는 원심력에 의해 케이싱(10) 저면에 고인 오일이 보다 잘 흡상되도록 하기 위해 유로 내벽의 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 나선 그루브(26a)가 형성된다.

또한, 편심부(28) 선단면에 구비된 배유구(26)은 회전축(23)의 구동에 따라 발생된 원심력에 의해 오일유로(24) 내벽의 나선 그루브(26a)를 따라 흡상되는 오일이 메인 프레임(114)의 스러스트면에 보다 잘 공급되도록 배유구(26)에 연장 형성되는 오일 안내홈(26a)이 구비된다.

상기 오일 안내홈(26a)은 회전축(23) 구동시 편심부(27)의 편심력에 의해 보다 더 오일이 잘 배분되도록 회전축(23)의 수직 중심선으로부터 최장거리를 갖는 배유구의 일측에 연장 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 오일 안내홈(26a)은 편심부(27) 선단면에 형성된 배유구(26)에만 한정되어 사용되지 않으며 모든 오일 배유구 끝단에 연장되도록 형성하여 오일의배유가 보다 잘 이루어지도록 함을 바람직하게 생각해볼 수 있다.

도면중 미설명 부호 16은 흡입관, 17은 토출관, 18은 고저압 분리판, 29는 밸런스 웨이트, 32a는 보스부, 33은 올담링, 34는 부싱, 40은 토출밸브 조립체이다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 스크롤 압축기의 오일 급유 구조의 작용효과를 살펴보면 먼저, 인가된 전원에 의해 전동모터부(20)의 고정자(21)와 회전자(22) 사에에 자력플럭스가 발생하고, 발생된 자력플럭스에 의해 회전자(22)가 회전함에 따라 회전자(22) 중심에 압입 고정된 회전축(23)이 회전하면서 편심부(27)에 결합된 선회스크롤(32)이 고정스크롤(31)에 대해 선회 운동하도록 하여 고정스크롤(31)의 고정랩(31a)과 선회스크롤(32)의 선회랩(32a)에 의해 형성된 압축공간의 체적변화에 의해 냉매가 흡입 압축 후 토출되도록 한다.

한편, 회전축(23)과 함께 오일유로(24) 저단부에 구비된 오일피더(25)가 회전하면서 케이싱(10) 하부에 고인 오일을 오일유로(24)를 따라 흡상시켜 각 배유구(26)(27)을 통해 각 마찰 구동부를 윤활 및 고정자를 냉각하도록 한다.

이때, 상기 오일유로(24) 내부의 길이 방향을 따라 형성된 복수개의 나선 그르브(24a)를 따라 원심력에 의해 케이싱(10) 저부의 오일이 보다 잘 흡상되어 각 마찰 구동부에 공급되도록 함으로써 마찰에 의한 부품의 파손 및 과열에 의한 전동 모터의 효율 저하를 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 회전축(23)의 편심부(28) 선단면에 형성된 오일 안내홈(26a)을 통해 편심부(28) 선단면에 형성된 배유구(26)으로 배출되는 오일이 보다 잘 배분되도록 함으로서 선회스크롤(32)과 이에 면접촉하는 메임 프레임(14)의 스러스트 베어링면에 보다 원활한 윤활이 이루어지도록 한다.

이처럼, 상기 오일유로(24) 내주면 상에 구비된 나선 그루브(24a)에 의해 케이싱(10) 저부의 오일이 보다 잘 입상되도록 하며 특히, 스클롤 압축기(1)의 저속운전 시 각 마찰 구동부를 윤활하는데 필요한 적정량의 오일이 입상시켜 공급하도록 한다. 또한, 나선 그루브(24a)가 형성된 오일유로(24)를 따라 공급된 오일이 배유구(26)에 끝단부에 연장 형성된 오일 안내홈(26a)의해 보다 잘 분배되어 원활한 윤활이 이루어지도록 할 수 있다.

그리고, 본 발명의 오일 급유 구조에서 제안하는 상기 나선 그루브(24a)와 오일 안내홈(16a)은 선택적으로 사용하더라도 오일 급유에 대한 각각의 진일보한 효과를 갖음을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오일 유로 내주면상에 복수개의 나선 그르브를 형성하여 케이싱 저부의 오일이 보다 잘 흡상되도록 하며 특히, 스클롤 압축기의 저속 운전시에도 적정 오일유량을 갖도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 배출공 선단부에 연장되는 오일 안내홈을 형성하여 오일유로를 따라 공급된 오일이 보다 잘 배분되도록 하며 특히, 회전축의 편심부 선단부에 형성된 오일 안내홈의 경우 편심력에 의해 보다 오일이 보다 잘 배분되도록 한다.

Claims (4)

1. 회전자와 연동하도록 그 중심을 관통하여 압입 고정되어 케이싱 내부에 고정된 고정스크롤과 상호 협조적으로 냉매를 압축하도록 선회 운동하는 선회스크롤에 회전력을 전달하도록 편심부가 결합됨과 아울러 상기 케이싱 하부에 고인 오일이 원심력에 의해 상부 마찰면에 공급되도록 길이 방향을 따라 내부 오일 유로가 관통 형성된 회전축을 갖는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서,

   상기 회전축은 오일 유로의 내주면 길이 방향을 따라 적어도 하나의 나선 그루브가 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유 구조.
2. 회전자와 연동하도록 그 중심을 관통하여 압입 고정되어 케이싱 내부에 고정된 고정스크롤과 상호 협조적으로 냉매를 압축하도록 선회 운동하는 선회스크롤에 회전력을 전달하도록 편심부가 결합됨과 아울러 상기 케이싱 하부에 고인 오일이 원심력에 의해 상부 마찰면에 공급되도록 길이 방향을 따라 내부 오일 유로가 관통 형성된 회전축을 갖는 밀폐형 회전식 압축기에 있어서,

   상기 회전축의 선단부에 오일유로의 배유구와 연통되는 오일 안내홈이 구비됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유 구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 회전축의 선단부에 상기 오일 유로의 배유구와 연통되는 오일 안내홈이구비됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유 구조.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 오일 안내홈은 상기 회전축 중심으로부터 최장 거리를 갖는 배유구 측면에 연통 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 오일 급유 구조.