KR20060035062A

KR20060035062A - 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20060035062A
Application number: KR1020040084143A
Authority: KR
Inventors: 조현웅
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-04-26
Also published as: KR101201905B1

Abstract

본 발명은 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 압축기의 운전시 운전조건에 따라 압축기구부로 공급되는 급유량이 조절될 수 있게 함으로써, 고속운전시 오일이 과다하게 유입됨에 따른 성능 저하를 방지할 수 있으며, 운전조건별로 최적의 급유상태가 유지될 수 있게 하여 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 내부에 소정량의 오일을 채운 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 고정 설치되는 고정스크롤에 맞물리며 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실을 형성하는 선회스크롤과; 상기 케이싱의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동모터와; 상기 구동모터의 구동력이 상기 선회스크롤로 전달될 수 있도록 일측은 상기 구동모터에 결합되고 다른 일측은 상기 선회스크롤에 결합되되, 그 내부에는 길이방향을 따라 상기 오일이 흡상되며 상기 선회스크롤의 각 베어링면으로 공급될 수 있도록 오일유로가 형성됨과 아울러 상기 오일유로에는 흡상되는 오일중 일부가 바이패스될 수 있도록 외부로 연통되는 바이패스공이 형성되어 있는 구동축과; 상기 선회스크롤의 각 베어링면으로 공급되는 오일량이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 구동축의 회전속도에 따른 원심력에 의해 선택적으로 상기 바이패스공을 개폐하는 바이패스밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기를 제공한다.

스크롤 압축기, 급유량, 바이패스공, 바이패스밸브, 편심, 스프링

Description

급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR WITH FUNCTION FOR ADJUSTING OIL SUPPLY QUANTITY}

도 1은 종래 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도

도 2는 종래 스크롤 압축기로서, 오일공급상태를 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도

도 4는 도 3의 요부를 확대 도시한 단면도

도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기로서, 바이패스밸브의 작동구조를 도시한 단면도

도 7은 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기의 다른 실시예를 도시한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

111 : 케이싱 112,113 : 상부,하부프레임

114 : 구동모터 115 : 고정스크롤

116 : 선회스크롤 117 : 구동축

117a : 오일유로 117b : 바이패스공

118 : 올담링 119 : 고저압분리판

120 : 펌프 130 : 체크밸브

140 : 바이패스밸브 141 : 밸브부재

141a : 축수용공 142 : 스프링부재

143 : 지지부재 144 : 편심하중부

본 발명은 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기의 운전시 운전조건에 따라 압축기구부로 공급되는 급유량이 조절될 수 있게 함으로써, 고속운전시 오일이 과다하게 유입됨에 따른 성능 저하를 방지할 수 있으며, 운전조건별로 최적의 급유상태가 유지될 수 있게 하여 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉매 가스 등의 유체를 압축하는 기기로서, 상기 압축기는 유체를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기, 왕복동식 압축기, 스크롤 압축기 등으로 분류하게 된다.

상기 스크롤 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 각 스크롤 사이에 복수개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심 방향으로 이동하면서 체적이 작아짐에 따라 냉매가 연속으로 흡입 압축되며 토출되는 방식이다.

첨부한 도 1은 종래 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 종 래 스크롤 압축기로서, 오일공급상태를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 스크롤 압축기는, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하되 일측에는 냉매가스가 흡입 및 토출될 수 있도록 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 구비되어 있는 케이싱(11)과, 상기 케이싱(11) 내부의 상하 양측에 각각 고정되는 상부프레임(12) 및 하부프레임(13)과, 상기 상부프레임(12)과 하부프레임(13) 사이에 장착되어 회전력을 발생시키는 구동모터(14)와, 상기 구동모터(14)의 회전자(14b) 중심에 압임됨과 아울러 상부프레임(12)을 통과하며 후술할 선회스크롤(16)에 결합되어 구동모터(14)의 회전력을 전달하는 구동축(17)과, 인벌류트 형상의 랩(15a)을 구비하여 상부프레임(12)의 상부에 고정 설치되는 고정스크롤(15)과, 인벌류트 형상의 랩(16a)을 구비하여 고정스크롤(15)에 맞물리며 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실(P)을 형성하도록 결합되어 고정스크롤(15)에 대해 상대운동하면서 냉매를 압축시키는 선회스크롤(16)과, 상기 선회스크롤(16)과 상부프레임(12) 사이에 설치되어 상기 선회스크롤(16)의 자전을 방지하면서 선회시키는 올담링(Oldham's ring)(18)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 상부프레임(12)의 중앙에는 구동축(17)을 반경 방향으로 지지하는 축구멍(12a)이 형성되어 있고, 이 축구멍(12a)의 상단부에는 선회스크롤(16)의 보스부(16b)가 선회운동될 수 있도록 보스수용홈(12b)이 확장 형성되어 있다.

상기 구동축(17)은 구동모터(14)의 회전자(14b)에 압입되어 상하 양측이 각각 상부프레임(12)과 하부프레임(13)에 의해 지지되고, 그 하단부에는 케이싱(11) 내의 오일을 강제 흡입하기 위한 펌프장치로서 용적식 펌프(20)가 구비되어 있으 며, 상기 구동축(17)의 내부에는 상기 용적식 펌프(20)를 통해 흡입된 오일을 흡상하여 각 베어링면을 윤활할 수 있도록 축 방향을 따라 길게 오일유로(17a)가 형성되어 있다.

상기 고정스크롤(15)의 경판부 저면에는 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(15a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부의 측면에는 가스흡입관(SP)을 통해 흡입압측 공간(S_ps)으로 흡입된 냉매가 압축실(P)로 흡입될 수 있도록 흡입구(도시하지 않음)가 형성되어 있으며, 경판부 상면 중앙에는 최종 압축실(P)에 압축된 압축가스가 토출압측 공간(S_pd)으로 토출될 수 있도록 토출구(15b)가 형성되어 있다.

또 상기 고정스크롤(15)의 상면에는 선택적으로 토출구(15b)를 개폐하며 냉매가스의 역류를 방지하는 체크밸브(30)가 구비되어 있고, 상기 고정스크롤(15)의 상부에는 케이싱(11)의 내부 공간을 토출압측 공간(S_pd)과 흡입압측 공간(S_ps)으로 분리 구획하는 고저압분리판(19)이 결합되어 있다.

상기 선회스크롤(16)의 경판부 상면에는 상기 고정스크롤(15)의 랩(15a)과 함께 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(16a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 구동축(17)이 결합되어 구동모터(14)의 동력을 전달받을 수 있도록 보스부(16b)가 형성되어 있으며, 이 보스부(16b)는 상부프레임(12)의 보스수용홈(12b)에 삽입되어 선회운동을 하도록 이루어져 있다.

한편 도면부호 14a는 구동모터(14)의 고정자를 나타낸다.

이하, 상기와 같은 구조로 이루어진 종래 스크롤 압축기의 작동구조를 설명하면 다음과 같다.

구동모터(14)에 전원이 인가되면, 구동축(17)이 구동모터(14)의 회전자(14b)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(16)이 올담링(18)에 의해 상부프레임(12)의 상면에서 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회스크롤(16)은 고정스크롤(15)과의 랩(15a,16a) 사이에서 한쌍의 압축실(P)을 연속하여 형성하게 되는 바, 이 압축실(P)이 선회스크롤(16)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동되며 체적이 감소됨에 따라 냉매가스가 연속으로 흡입 압축되며 토출된다.

여기서, 냉매가스는 가스흡입관(SP)을 통해 흡입압측 공간(S_ps)으로 흡입되었다가 흡입구를 통해 압축실(P)로 흡입되어 압축된 후 고정스크롤(15)의 토출구(15b)를 통해 토출압측 공간(S_pd)으로 토출되고, 그 후 이 냉매가스는 가스토출관(DP)을 통해 냉동사이클시스템(도시하지 않음)으로 토출된다.

반면, 케이싱(11) 내의 오일은 용적식 펌프(20)에 의해 강제 흡입된 후 구동축(17)의 회전에 따른 원심력에 의해 구동축(17)의 오일유로(17a)를 통해 흡상되면서 일부는 상부프레임(12)의 축구멍(12a)을 윤활하는 한편 일부는 선회스크롤(16)의 스러스트 베어링면과 상부프레임(12)의 스러스트 베어링면 및 각 베어링면의 사이에 공급되며 윤활이 이루어지게 한다.

그런데, 종래 스크롤 압축기에 있어서는, 구동축의 고속회전시 선회스크롤(16)의 각 베어링면으로 공급되는 오일량이 급격히 증가됨에 따라 유토출량이 증가 되며 압축기의 성능 및 신뢰성을 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 상기 오일유로(17a)를 통해 각 베어링면으로 공급되는 오일량은 구동축(17)의 회전 속도에 비례하게 증가하게 되는 바, 과부하 운전조건 등에 의해 구동축이 고속으로 회전하게 될 경우, 그에 따른 원심력에 의해 오일유로(17a)를 통해 흡상되는 오일량이 급격하게 증가하게 되고, 이에 따라 유토출량이 급격히 증가되어 압축기 내부의 오일부족 현상이 발생되며 마찰손실이 가중되는 등 압축기의 성능 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 압축기의 운전시 운전조건에 따라 압축기구부로 공급되는 급유량이 조절될 수 있게 함으로써, 고속운전시 오일이 과다하게 유입됨에 따른 성능 저하를 방지할 수 있으며, 운전조건별로 최적의 급유상태가 유지될 수 있게 하여 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 소정량의 오일을 채운 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 고정 설치되는 고정스크롤에 맞물리며 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실을 형성하는 선회스크롤과; 상기 케이싱의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동모터와; 상기 구동모터의 구동력이 상기 선회스크롤로 전달될 수 있도록 일측은 상기 구동모터에 결합되고 다른 일측은 상기 선회스크롤에 결합되되, 그 내부에는 길이방향을 따라 상기 오일이 흡상되며 상기 선회스크롤 의 각 베어링면으로 공급될 수 있도록 오일유로가 형성됨과 아울러 상기 오일유로에는 흡상되는 오일중 일부가 바이패스될 수 있도록 외부로 연통되는 바이패스공이 형성되어 있는 구동축과; 상기 선회스크롤의 각 베어링면으로 공급되는 오일량이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 구동축의 회전속도에 따른 원심력에 의해 선택적으로 상기 바이패스공을 개폐하는 바이패스밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바이패스밸브는, 상기 구동축의 둘레에 일체로 회전 가능하게 결합됨과 아울러 상기 구동축의 직경 방향을 따라 상대 이동 가능하게 결합되어 상기 구동축의 회전속도에 따른 원심력에 의해 선택적으로 상기 구동축에 대해 편심 이동되며 상기 바이패스공을 개폐하는 밸브부재와; 상기 밸브부재의 일측에 신축 가능하게 배치되어 상기 밸브부재가 상기 바이패스공을 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브부재에는 그 중심에 대해 편심지게 축수용공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브부재에는 그 무게 중심이 편심될 수 있도록 편심하중부가 일체로 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동축과 상기 밸브부재에는 서로 면접촉되며 상대 회전이 구속될 수 있도록 각각 회전걸림면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브부재는 상기 구동축에 결합되는 지지부재에 의해 축 방향 유동이 구속되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 요부를 확대 도시한 단면도이다.

또한, 도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기로서, 바이패스밸브의 작동구조를 도시한 단면도이다.

한편, 도 7은 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 3 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기는, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하되 일측에는 냉매가스가 흡입 및 토출될 수 있도록 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 구비되어 있는 케이싱(111)과, 상기 케이싱(111) 내부의 상하 양측에 각각 고정되는 상부프레임(112) 및 하부프레임(113)과, 상기 상부프레임(112)과 하부프레임(113) 사이에 장착되어 회전력을 발생시키는 구동모터(114)와, 상기 구동모터(114)의 회전자(114b) 중심에 압임됨과 아울러 상부프레임(112)을 통과하며 후술할 선회스크롤(116)에 결합되어 구동모터(114)의 회전력을 전달하는 구동축(117)과, 인벌류트 형상의 랩(115a)을 구비하여 상부프레임(112)의 상부에 고정 설치되는 고정스크롤(115)과, 인벌류트 형상의 랩(116a)을 구비하여 고정스크롤(115)에 맞물리며 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실(P)을 형성하도록 결합되어 고정스크롤(115)에 대해 상대운동하면서 냉매를 압축시키는 선회스크롤(116)과, 상기 선회스크롤(116)과 상부프레임(112) 사이에 설치되어 상기 선회스크롤(116)의 자전을 방지하면서 선회시키는 올담링(Oldham's ring)(118)과, 상기 구동축(117) 상에 설치되어 선회스크롤(116)의 각 베어링면에 공급되는 오일량이 일정하게 유지될 수 있도록 선택적으로 후술할 오일유로(117a)를 통해 흡상되는 오일중 일부를 바이패스시키는 바이패스밸브(140)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 상부프레임(112)의 중앙에는 구동축(117)을 반경 방향으로 지지하는 축구멍(112a)이 형성되어 있고, 이 축구멍(112a)의 상단부에는 선회스크롤(116)의 보스부(116b)가 선회운동될 수 있도록 보스수용홈(112b)이 확장 형성되어 있다.

상기 구동축(117)은 구동모터(114)의 회전자(114b)에 압입되어 상하 양측이 각각 상부프레임(112)과 하부프레임(113)에 의해 지지되고, 그 하단부에는 케이싱(111) 내의 오일을 강제 흡입하기 위한 펌프장치로서 용적식 펌프(120)가 구비되어 있으며, 상기 구동축(117)의 내부에는 상기 용적식 펌프(120)를 통해 흡입된 오일을 흡상하여 각 베어링면을 윤활할 수 있도록 축 방향을 따라 길게 오일유로(117a)가 형성되어 있다.

아울러, 상기 오일유로(117a)의 일측에는 이 오일유로(117a)를 통해 흡상되는 오일중 일부가 바이패스될 수 있도록 외부로 연통되는 바이패스공(117b)이 구동축의 직경 방향을 따라 관통 형성되어 있고, 상기 바이패스밸브(140)는 오일유로(117a)로 흡상되는 오일중 일부가 바이패스공(117b)을 통해 선택적으로 바이패스되며 선회스크롤(116)의 각 베어링면으로 공급되는 오일량이 일정하게 유지될 수 있 도록 구동축(117) 상에 설치되어 구동축(117)의 회전속도에 따른 원심력에 의해 선택적으로 바이패스공(117b)을 개폐하도록 구성되어 있다.

상기 바이패스밸브(140)는, 상기 구동축(117)의 둘레에 일체로 회전 가능하게 결합됨과 아울러 구동축(117)의 직경 방향을 따라 상대 이동 가능하게 결합되어 구동축(117)의 회전속도에 따른 원심력에 의해 선택적으로 구동축(117)에 대해 편심 이동되며 상기 바이패스공(117b)을 개폐하는 밸브부재(141)와, 상기 밸브부재(141)의 일측에 신축 가능하게 배치되어 밸브부재(141)가 바이패스공(117b)을 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링부재(142)를 포함하여 구성되어 있다.

즉, 상기 밸브부재(141)는 구동축(117)이 통과되며 일체로 회전 가능하게 결합됨과 아울러 구동축(117)의 직경 방향을 따라 상대 이동될 수 있도록 그 두께 방향을 따라 축수용공(141a)이 관통 형성된 중공의 원통 형상으로 형성되어 바이패스공(117b)이 형성된 구동축의 외주면에 축수용공(141a)의 내벽면이 선택적으로 밀착되며 바이패스공(117b)이 차단될 수 있도록 구성되는 바, 상기 밸브부재(141)는 그 무게 중심이 일측으로 편심되도록 축수용공(141a)이 중심에 대해 편심지게 형성되어 있다.

또 상기 밸브부재(141)와 구동축(117)이 일체로 회전 가능하게 결합될 수 있도록 구동축(117)의 외주면과 밸브부재(141)의 축수용공(141a) 내벽면에는 서로 면접촉되며 상대 회전이 구속될 수 있도록 각각 회전걸림면(117c,141b)이 형성되어 있다.

이와 같은 구조에 의해 상기 밸브부재(141)는 구동축(117)과 함께 일체로 회전될 수 있으며 그에 따른 원심력에 의해 밸브부재(141)의 편심질량부측이 구동축(117)과 이격된 상태로 회전되도록 편심 이동될 수 있다.

이때, 상기 밸브부재(141)의 편심질량부측이 구동축(117)과 밀착된 상태에서는 바이패스공(117b)이 차단되고, 이와 반대로 밸브부재(141)의 편심질량부측이 구동축(117)과 이격된 상태에서는 바이패스공(117b)이 개방된다.

상기 스프링부재(142)는 "C" 형상의 판스프링으로서, 축수용공(141a) 내부에 배치되어 밸브부재(141)가 바이패스공(117b)을 차단하는 위치 즉, 밸브부재(141)의 편심질량부측이 구동축과 밀착되는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하며 바이패스공(117b)이 차단될 수 있게 한다.

또 상기 스프링부재(142)로서 판스프링 이외에 코일스프링 등 통상의 스프링(도시하지 않음)이 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 전술한 밸브부재(141)는 구동축(117)에 결합되는 지지부재(143)에 의해 축 방향 유동이 구속되도록 지지되어 있는 바, 상기 지지부재(143)로서는 씨링(C-Ring) 및 오링(O-Ring) 등과 같은 링형 지지부재(143) 등이 적용될 수 있다.

한편, 상기 고정스크롤(115)의 경판부 저면에는 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(115a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부의 측면에는 가스흡입관(SP)을 통해 흡입압측 공간(S_ps)으로 흡입된 냉매가 압축실(P)로 흡입될 수 있도록 흡입구(도시하지 않음)가 형성되어 있으며, 경판부 상면 중앙에는 최종 압축실(P) 에 압축된 압축가스가 토출압측 공간(S_pd)으로 토출될 수 있도록 토출구(115b)가 형성되어 있다.

또 상기 고정스크롤(115)의 상면에는 선택적으로 토출구(115b)를 개폐하며 냉매가스의 역류를 방지하는 체크밸브(130)가 구비되어 있고, 상기 고정스크롤(115)의 상부에는 케이싱(111)의 내부 공간을 토출압측 공간(S_pd)과 흡입압측 공간(S_ps)으로 분리 구획하는 고저압분리판(119)이 결합되어 있다.

상기 선회스크롤(116)의 경판부 상면에는 상기 고정스크롤(115)의 랩(115a)과 함께 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(116a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 구동축(117)이 결합되어 구동모터(114)의 동력을 전달받을 수 있도록 보스부(116b)가 형성되어 있으며, 이 보스부(116b)는 상부프레임(112)의 보스수용홈(112b)에 삽입되어 선회운동을 하도록 이루어져 있다.

한편 도면부호 114a는 구동모터(114)의 고정자를 나타낸다.

이하, 상기와 같은 구조로 이루어진 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기의 작동구조를 설명하면 다음과 같다.

구동모터(114)에 전원이 인가되면, 구동축(117)이 구동모터(114)의 회전자(114b)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(116)이 올담링(118)에 의해 상부프레임(112)의 상면에서 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회스크롤(116)은 고정스크롤(115)과의 랩(115a,116a) 사이에서 한쌍의 압축실(P)을 연속하여 형성하게 되는 바, 이 압축실(P)이 선회스크롤(116)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으 로 이동되며 체적이 감소됨에 따라 냉매가스가 연속으로 흡입 압축되며 토출된다.

여기서, 냉매가스는 가스흡입관(SP)을 통해 흡입압측 공간(S_ps)으로 흡입되었다가 흡입구를 통해 압축실(P)로 흡입되어 압축된 후 고정스크롤(115)의 토출구(115b)를 통해 토출압측 공간(S_pd)으로 토출되고, 그 후 이 냉매가스는 가스토출관(DP)을 통해 냉동사이클시스템(도시하지 않음)으로 토출된다.

반면, 케이싱(111) 내의 오일은 용적식 펌프(120)에 의해 강제 흡입된 후 구동축(117)의 회전에 따른 원심력에 의해 구동축(117)의 오일유로(117a)를 통해 흡상되면서 일부는 상부프레임(112)의 축구멍(112a)을 윤활하는 한편 일부는 선회스크롤(116)의 스러스트 베어링면과 상부프레임(112)의 스러스트 베어링면 및 각 베어링면의 사이에 공급되며 윤활이 이루어지게 한다.

한편, 이와 같이 오일유로(117a)를 선회스크롤(116)의 각 베어링면으로 공급되는 오일량은 압축기의 운전조건에 따라 본 발명의 바이패스밸브(140)에 의해 조절될 수 있다.

즉 도 5에서 도시한 바와 같이, 압축기의 저속운전 조건에서는 적정량의 오일이 오일유로(117a)를 통해 공급되는 바, 이때는 바이패스밸브(140)의 밸브부재(141)가 스프링부재(142)의 탄성력에 의해 가압되며 바이패스공(117b)을 차단시킨다.

반면 압축기의 고속운전 조건에서는 구동축(117)의 고속 회전에 따른 원심력에 의해 선회스크롤(116)의 각 베어링면으로 공급되는 오일량이 증가하게 되는 바, 이때는 도 6에서 도시한 바와 같이, 구동축(117)의 고속 회전에 따른 원심력에 의해 스프링부재(142)가 탄성력을 축적하는 상태로 벌어짐과 동시에 바이패스밸브(140)의 밸브부재(141)가 구동축(117)에 대해 그 직경 방향을 따라 편심 이동되며 바이패스공(117b)을 개방시켜 오일유로(117a)를 통해 흡상되는 오일중 일부가 바이패스될 수 있게 한다.

여기서 상기 바이패스공(117b)이 개폐되는 시점은 압축기의 용량 및 운전 조건 등에 따라 그에 적당한 스프링 상수값(k)을 갖는 스프링부재(142)를 적용함으로써 제어할 수 있다.

한편, 첨부한 도 7은 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기의 다른 실시예를 보인 것으로서, 전술한 밸브부재(141)에 그 무게 중심이 편심될 수 있도록 편심하중부(144)를 일체로 구비하여 구성한 것이다.

즉, 상기 밸브부재(141)의 일측에는 밸브부재(141)의 무게 중심이 편심될 수 있도록 편심하중부(144)가 일체로 구비되어 있는 바, 이와 같은 구조에 의해 상기 밸브부재(141)는 구동축과 함께 일체로 회전될 시 그에 따른 원심력에 의해 밸브부재(141)의 편심하중부(144)측이 구동축과 이격된 상태로 회전되도록 편심 이동될 수 있다.

아울러 상기 편심하중부(144)를 제외한 여타 구성 부분은 전술한 실시예와 동일하므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 본 발명은 압축기의 운전시 운전조건에 따라 압축기구부로 공급되 는 급유량이 조절될 수 있게 함으로써, 고속운전시 오일이 과다하게 유입됨에 따른 성능 저하를 방지할 수 있으며, 운전조건별로 최적의 급유상태가 유지될 수 있게 하여 신뢰성을 향상 시킬 수 있게 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절히 변경 가능한 것이다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기에 의하면, 압축기의 운전시 운전조건에 따라 압축기구부로 공급되는 급유량이 조절될 수 있게 함으로써, 고속운전시 오일이 과다하게 유입됨에 따른 성능 저하를 방지할 수 있으며, 운전조건별로 최적의 급유상태가 유지될 수 있게 하여 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

내부에 소정량의 오일을 채운 케이싱과;

상기 케이싱의 내부에 고정 설치되는 고정스크롤에 맞물리며 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실을 형성하는 선회스크롤과;

상기 케이싱의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동모터와;

상기 구동모터의 구동력이 상기 선회스크롤로 전달될 수 있도록 일측은 상기 구동모터에 결합되고 다른 일측은 상기 선회스크롤에 결합되되, 그 내부에는 길이방향을 따라 상기 오일이 흡상되며 상기 선회스크롤의 각 베어링면으로 공급될 수 있도록 오일유로가 형성됨과 아울러 상기 오일유로에는 흡상되는 오일중 일부가 바이패스될 수 있도록 외부로 연통되는 바이패스공이 형성되어 있는 구동축과;

상기 선회스크롤의 각 베어링면으로 공급되는 오일량이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 구동축의 회전속도에 따른 원심력에 의해 선택적으로 상기 바이패스공을 개폐하는 바이패스밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기.
제 1항에 있어서,

상기 바이패스밸브는, 상기 구동축의 둘레에 일체로 회전 가능하게 결합됨과 아울러 상기 구동축의 직경 방향을 따라 상대 이동 가능하게 결합되어 상기 구동축의 회전속도에 따른 원심력에 의해 선택적으로 상기 구동축에 대해 편심 이동되며 상기 바이패스공을 개폐하는 밸브부재와;

상기 밸브부재의 일측에 신축 가능하게 배치되어 상기 밸브부재가 상기 바이패스공을 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 밸브부재에는 그 중심에 대해 편심지게 축수용공이 형성된 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 밸브부재에는 그 무게 중심이 편심될 수 있도록 편심하중부가 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기.
제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동축과 상기 밸브부재에는 서로 면접촉되며 상대 회전이 구속될 수 있도록 각각 회전걸림면이 형성된 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기.
제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브부재는 상기 구동축에 결합되는 지지부재에 의해 축 방향 유동이 구속되도록 구성된 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 스프링부재는 "C" 형상의 판스프링인 것을 특징으로 하는 급유량 조절기능을 갖는 스크롤 압축기.