KR200410845Y1

KR200410845Y1 - 스크롤 압축기의 배유구조

Info

Publication number: KR200410845Y1
Application number: KR2020050037264U
Authority: KR
Inventors: 한나라
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2006-03-08

Abstract

본 고안에 의한 스크롤 압축기의 배유구조는, 일정량의 오일을 채운 케이싱의 내부에 고정 설치하는 프레임과, 일 측면에 나선형의 랩을 형성하여 프레임에 고정 설치하는 고정스크롤과, 고정스크롤의 랩에 치합하도록 일 측면에 나선형의 랩을 형성하여 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤과 함께 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 형성하는 선회스크롤과, 고정스크롤과 선회스크롤 사이에 개재하여 선회스크롤의 자전을 방지하는 자전방지부재를 포함한 스크롤 압축기에 있어서, 프레임에는 자전방지부재와의 사이로 공급되는 오일을 프레임의 외부로 배제하도록 오일도피유로를 형성함으로써, 자전방지홈으로 유입되는 오일이 신속하게 배제되도록 하여 자전방지홈에 오일이 과다하게 잔류하면서 올담링의 미끄럼운동을 방지하는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 선회스크롤이 안정적으로 선회운동을 하여 스크롤 압축기의 성능과 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

스크롤 압축기의 배유구조{OIL EXCLUSION STRUCTURE FOR SCROLL COMPRESSOR}

도 1은 종래 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 단면도,

도 2는 종래 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 분해 사시도,

도 3은 본 고안 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 단면도,

도 4는 본 고안 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 분해 사시도,

도 5는 본 고안 스크롤 압축기의 배유구조에 대한 변형예를 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11 : 메인프레임 11a : 축구멍

11b : 올담링유동홈 11c : 자전방지홈

11d : 오일도피유로 12 : 고정스크롤

13 : 선회스크롤 13c : 자전방지홈

14 : 구동축 15 : 올담링

15a : 링몸체 15b,15c : 제1,제2 자전방지돌기

본 고안은 스크롤 압축기의 배유구조에 관한 것으로, 특히 올담링의 키부가 삽입되는 메인프레임의 자전방지홈에 오일이 과다하게 잔류하는 것을 방지할 수 있는 스크롤 압축기의 배유구조에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤식 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수 개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 방식이다.

두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하기 위하여는 두 스크롤 사이 또는 회전운동을 하는 스크롤과 이를 지지하는 프레임 사이에 올담링(Oldham's Coupling)이라고 하는 자전 방지 기구를 개재하여 회전하려는 스크롤을 강제 선회 운동시켜 압축실의 체적이 연속으로 가변되도록 하는 것이다. 따라서, 올담링과 이를 지지하는 선회스크롤이나 프레임 사이에는 미끄럼부가 발생하며 이 미끄럼부의 윤활 상태는 압축기의 성능과 밀접한 관련이 있다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 분해 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래 스크롤 압축기는, 케이싱(C)에 고정한 메인프레임(1)에 얹어 고정하고 나선형의 랩(2a)을 구비한 고정스크롤(2)과, 고정스크롤(2)의 랩(2a)에 맞물려 결합하는 나선형의 랩(3a)을 구비하여 상기 메인프레임(1)과 고정스크롤(2)의 사이에 배치하는 선회스크롤(3)과, 구동모터(미도시)의 회전력을 선회스크롤(3)에 전달하도록 상기 구동모터의 회전자와 선회스크롤(3)을 연결하는 구동축(4)과, 선회스크롤(3)과 메인프레임(1) 사이에 결합하여 선회스크롤(3)의 자 전을 방지하는 올담링(5)을 포함하고 있다.

메인프레임(1)은 그 중앙부가 관통하여 구동축(4)이 회전 가능하게 관통하는 축구멍(1a)을 형성하고, 축구멍(1a)의 상단 주변에는 상기한 올담링(5)을 얹어 지지하는 올담링유동홈(1b)을 환형으로 형성하며, 올담링유동홈(1b)의 좌우 양측에는 후술할 올담링(5)의 제1 자전방지돌기(5b)(5b)가 일정 궤적 안에서 반경방향으로 미끄러지도록 삽입하는 자전방지홈(1c)(1c)을 형성하고 있다.

선회스크롤(3)은 원판모양으로 형성하여 그 상면은 전술한 랩(3a)을 나선형으로 형성하고, 저면 중앙에는 상기한 메인프레임(1)의 축구멍(1a)에 삽입되어 구동축(4)의 상단에 편심 결합하는 보스부(3b)를 형성하고, 보스부(3b)의 주변에는 후술할 올담링(5)의 제2 자전방지돌기(5c)(5c)가 일정 궤적 안에서 반경방향으로 미끄러지도록 삽입하는 자전방지홈(3c)(3c)을 형성하고 있다.

선회스크롤(3)의 자전방지홈(3c)(3c)은 메인프레임(1)의 자전방지홈(1c)(1c)과 직교하는 위치에 형성하고 있다.

올담링(5)은 링몸체(5a)를 환형으로 형성하여 그 저면의 좌우 양측에는 상기한 메인프레임(1)의 자전방지홈(1c)(1c)에 반경방향으로 미끄러지도록 제1 자전방지돌기(5b)(5b)를 돌출 형성하고, 상면의 전후 양측에는 상기한 제1 자전방지돌기(5b)(5b)와 직교하는 위치에 상기 선회스크롤(3)의 자전방지홈(3c)(3c)과 반경방향으로 미끄러지도록 제2 자전방지돌기(5c)(5c)를 돌출 형성하고 있다.

도면중 미설명 부호인 4a는 오일유로, P는 압축실이다.

상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 구동모터(미도시)에 전원을 인가하면 구동모터에 압입한 구동축(4)이 회전을 하여 선회스크롤(3)이 올담링(5)에 의해 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(3)은 고정스크롤(2)과의 랩(2a)(3a) 사이에 복수 개의 압축실(P)을 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(3)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출한다.

이때, 구동축(4)이 고속으로 회전을 하면서 케이싱의 바닥에 채운 오일을 흡입하여 오일유로(4a)를 통해 상단으로 흡상하고, 이 오일은 구동축(4)의 상단에서 비산하여 일부는 메인프레임(1)과 구동축(4) 사이의 미끄럼부위를 윤활하는 한편 일부는 메인프레임(1)과 선회스크롤(3) 사이로 유입되어 미끄럼부위를 윤활하는 동시에 메인프레임(1)의 자전방지홈(1c)으로 유입되어 올담링(5)의 자전방지돌기(5b)와 메인프레임(1)의 자전방지홈(1c) 사이를 윤활하여 압축기가 원활하게 동작되도록 하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에서는, 메인프레임(1)의 자전방지홈(1c)으로 유입되는 오일이 자전방지돌기(5b)의 미끄럼운동 중에 상기한 자전방지홈(1c)을 넘어 케이싱(1)으로 회수되는 것이나, 자전방지홈(1c)의 외경 끝단이 케이싱(1)에 막혀 자전방지홈(1c)에 고인 오일이 원활하게 배제되지 못하면서 오히려 올담링(5)의 운동에 대해 저항요소로 작용하면서 모터의 입력손실을 야기할 우려가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안 출한 것으로, 자전방지홈으로 유입되는 오일의 일부를 신속하게 배제시켜 올담링이 원활하게 동작하도록 하는 스크롤 압축기의 배유구조를 제공하려는데 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 일정량의 오일을 채운 케이싱의 내부에 고정 설치하는 프레임과, 일 측면에 나선형의 랩을 형성하여 프레임에 고정 설치하는 고정스크롤과, 고정스크롤의 랩에 치합하도록 일 측면에 나선형의 랩을 형성하여 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤과 함께 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 형성하는 선회스크롤과, 고정스크롤과 선회스크롤 사이에 개재하여 선회스크롤의 자전을 방지하는 자전방지부재를 포함한 스크롤 압축기에 있어서, 프레임에는 자전방지부재와의 사이로 공급되는 오일을 프레임의 외부로 배제하도록 오일도피유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배유구조를 제공한다.

이하, 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 배유구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안 스크롤 압축기의 압축기구부를 보인 분해 사시도이며, 도 5는 본 고안 스크롤 압축기의 배유구조에 대한 변형예를 보인 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 스크롤 압축기는, 일정량의 오일을 채운 케이싱(C)에 고정하는 메인프레임(11)과, 메인프레임(11)에 고정하는 고정스크롤(12)과, 고정스크롤(12)과 맞물려 연속적으로 이동하는 한 쌍의 압축실(P)을 형성하는 선회스크롤(13)과, 선회스크롤(13)의 보스부(13b)에 편심지게 결합하여 구동모터(미도시)의 회전력을 선회스크롤(13)에 전달하는 구동축(14)과, 메인프레임(11)과 선회스크롤(13) 사이에 개재하여 선회스크롤(13)을 선회운동시키는 올담링(15)을 포함한다.

메인프레임(11)은 그 중앙부가 관통하여 구동축(14)이 회전 가능하게 관통하는 축구멍(11a)을 형성하고, 축구멍(11a)의 상단 주변에는 상기한 올담링(15)을 얹어 지지하는 올담링유동홈(11b)을 환형으로 형성하며, 올담링유동홈(11b)의 좌우 양측에는 올담링(15)의 제1 자전방지돌기(15b)(15b)가 일정 궤적 안에서 반경방향으로 미끄러지도록 삽입하는 복수 개의 자전방지홈(11c)(11c)을 형성하고, 자전방지홈(11c)(11c)의 외경측 끝단에는 그 자전방지홈(11c)(11c)으로 공급되는 오일의 일부를 신속하게 배제할 수 있도록 오일도피유로(11d)(11d)를 형성한다.

오일도피유로(11d)(11d)는 도 4에서와 같이 메인프레임(11)의 외주면에 소정의 깊이로 음형지게 홈형상으로 형성할 수도 있고, 도 5에서와 같이 메인프레임(11)의 자전방지홈(11c)(11c) 중간에서 구멍형상으로 관통하여 형성할 수도 있다.

또, 오일도피유로(11d)(11d)는 축방향으로 곧게 형성하는 경우 자전방지홈(11c)(11c)으로 유입되는 오일을 너무 신속하게 배제하여 자전방지돌기(12b)(12b)와의 사이에 건마찰이 발생할 우려가 있으므로 이를 감안하여 축방향에 대해 소정의 각도로 경사지게 형성할 수도 있다.

또, 오일도피유로(11d)(11d)의 구간별 단면적을 조절하여 배유량을 조절할 수도 있다. 예컨대, 오일을 신속하게 배제하기 위하여는 하단으로 갈수록 단면적을 넓게 형성하는 반면 오일을 느리게 배제하기 위하여는 하단으로 갈수록 단면적을 좁게 형성할 수 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 13a는 고정스크롤의 랩, 14a는 오일유로이다.

상기와 같은 본 고안 스크롤 압축기의 배유구조는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 구동모터(미도시)에 전원을 인가하여 구동축(14)이 회전을 하면, 구동축(14)에 편심 결합한 선회스크롤(13)이 올담링(15)에 의해 일정한 궤적을 따라 선회운동을 하고, 이 과정에서 선회스크롤(13)과 고정스크롤(12) 사이에 형성되는 압축실(P)이 선회운동의 중심으로 연속적으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 연속적으로 흡입 압축하면서 토출한다.

이때, 구동축(14)이 고속으로 회전을 하면서 케이싱(미도시)의 바닥에 채운 오일을 흡입하여 오일유로(14a)를 통해 상단으로 흡상하고, 이 오일은 구동축(14)의 상단에서 비산하여 일부는 메인프레임(11)과 구동축(14) 사이의 미끄럼부위를 윤활하는 한편 일부는 메인프레임(11)과 선회스크롤(13) 사이의 미끄럼부위로 유입된다. 이 메인프레임(11)과 선회스크롤(13) 사이로 유입되는 오일은 원심력에 의해 바깥쪽으로 흘러나가 메인프레임의 자전방지홈(11c)(11c)으로 유입되어 올담링(15)의 자전방지돌기(15b) 사이를 윤활하게 된다. 이렇게 메인프레임(11)의 자전방지홈(11c)(11c)으로 유입되는 오일은 자전방지돌기(15b)(15b)와의 미끄럼운동시 외경쪽으로 밀려나다가 오일도피유로(11d)(11d)를 통해 신속하게 배제됨으로써 오일이 올 담링(15)의 미끄럼운동을 방해하지 못하도록 하여 선회스크롤(13)이 안정적으로 선회운동을 할 수 있다.

본 고안에 의한 스크롤 압축기의 배유구조는, 올담링이 결합하는 메인프레임의 자전방지홈에 오일도피유로를 형성함으로써, 자전방지홈으로 유입되는 오일이 신속하게 배제되도록 하여 자전방지홈에 오일이 과다하게 잔류하면서 올담링의 미끄럼운동을 방지하는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 선회스크롤이 안정적으로 선회운동을 하여 스크롤 압축기의 성능과 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims

일정량의 오일을 채운 케이싱의 내부에 고정 설치하는 프레임과, 일 측면에 나선형의 랩을 형성하여 프레임에 고정 설치하는 고정스크롤과, 고정스크롤의 랩에 치합하도록 일 측면에 나선형의 랩을 형성하여 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤과 함께 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 형성하는 선회스크롤과, 고정스크롤과 선회스크롤 사이에 개재하여 선회스크롤의 자전을 방지하는 자전방지부재를 포함한 스크롤 압축기에 있어서,

프레임에는 자전방지부재와의 사이로 공급되는 오일을 프레임의 외부로 배제하도록 오일도피유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배유구조.
제1항에 있어서,

프레임과 선회스크롤에는 복수의 자전방지홈을 서로 직교하는 위치에 반경방향으로 형성하고, 이에 대응하는 자전방지부재는 상기 프레임과 선회스크롤의 자전방지홈에 각각 미끄러지게 삽입하도록 양측면에 각각 복수의 자전방지돌기를 반경방향으로 형성하며, 프레임의 외주면에는 상기 자전방지홈과 연결되어 그 자전방지홈에 고인 오일을 배제하도록 오일도피유로를 음형지게 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배유구조.
제1항에 있어서,

프레임과 선회스크롤에는 복수의 자전방지홈을 서로 직교하는 위치에 반경방향으로 형성하고, 이에 대응하는 자전방지부재는 상기 프레임과 선회스크롤의 자전방지홈에 각각 미끄러지게 삽입하도록 양측면에 각각 복수의 자전방지돌기를 반경방향으로 형성하며, 프레임의 자전방지홈 중간에는 그 자전방지홈에 고인 오일을 배제하도록 오일도피유로를 관통하여 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배유구조.
제2항 또는 제3에 있어서,

오일도피유로는 오일이 과도하게 배제되는 것을 방지하도록 소정의 각도로 경사지게 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배유구조.
제2항 또는 제3에 있어서,

오일도피유로는 길이방향의 단면적을 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배유구조.