KR20110129776A - 전동식스크롤압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 냉매가 유입 및 유출되는 하우징과, 하우징의 내부에 위치하여 구동축의 회전력을 발생시키는 구동부와, 구동부에 의하여 선회운동을 하는 선회스크롤과, 선회스크롤과의 사이에 압축공간을 형성하는 고정스크롤을 포함하여 냉매를 압축하는 스크롤압축부, 구동축과 선회스크롤 사이에 개재되어 구동축의 회전에 대하여 편심회전하고 구동축의 회전력을 선회스크롤에 전달하는 슬라이딩부시 포함하고, 하우징의 내부에는 윤활작용을 하도록 오일이 순환되는 오일유동유로가 형성되어 있으며, 슬라이딩 부시의 회전방향으로 진행하는 쪽의 단부에는 경사부가 형성되어 있고, 경사부는 오일유동유로 상에 위치하여, 순환되는 오일의 일부 또는 전부가 경사부를 가압함으로써, 슬라이딩부시의 편심에 의한 모멘트의 반대 방향으로 모멘트를 가하는 전동식스크롤압축기를 제공한다.
따라서, 본 발명은 틸팅을 저감할 수 있어 슬라이딩부시와 슬라이딩베어링의 편마모를 방지하여 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 안정적인 작동이 가능하고, 오일에 의한 저항력을 감소하여 소요되는 소비전력을 낮출 수 있다.

Description

전동식스크롤압축기 {Electromotive scroll compressor}

본 발명은 전동식스크롤압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬라이딩부시의 모멘트로 인한 틸팅(tilting)을 방지할 수 있는 전동식스크롤압축기의 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 전동식스크롤압축기는, 하우징과, 상기 하우징에 수용되며 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있는 고정스크롤과 구동축의 회전에 따라 선회하는 선회스크롤을 포함하는 스크롤압축부와, 구동축과 결합하여 회전력을 발생하는 구동부와, 상기 구동부와 상기 선회스크롤 사이에 개재되어 상기 구동축의 회전력을 상기 선회스크롤로 전달하고 상기선회스크롤의 선회운동을 유도하는 슬라이딩부시를 포함하고 있다.

그런데, 종래의 전동식스크롤압축기는, 상기 슬라이딩부시의 회전으로 인한 원심력과, 상기 원심력에 의한 모멘트 등의 영향으로 상기 슬라이딩부시의 틸팅(tilting)현상이 발생하여, 상기 슬라이딩부시 및 상기 슬라이딩부시와 구동축사이에 구비되는 베어링의 편마모가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 슬라이딩부시와 베어링의 편마모를 방지할 수 있는 전동식스크롤압축기의 구조를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 냉매가 유입 및 유출되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하여 구동축의 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부에 의하여 선회운동을 하는 선회스크롤과, 상기 선회스크롤과의 사이에 압축공간을 형성하는 고정스크롤을 포함하여 상기 냉매를 압축하는 스크롤압축부, 상기 구동축과 상기 선회스크롤 사이에 개재되어 상기 구동축의 회전에 대하여 편심회전하고 상기 구동축의 회전력을 상기 선회스크롤에 전달하는 슬라이딩부시 포함하고, 상기 하우징의 내부에는 윤활작용을 하도록 오일이 순환되는 오일유동유로가 형성되어 있으며, 상기 슬라이딩 부시의 회전방향으로 진행하는 쪽의 단부에는 경사부가 형성되어 있고, 상기 경사부는 상기 오일유동유로 상에 위치하여, 상기 순환되는 오일의 일부 또는 전부가 상기 경사부를 가압함으로써, 상기 슬라이딩부시의 편심에 의한 모멘트의 반대 방향으로 모멘트를 가하는 전동식스크롤압축기를 제공한다.

따라서, 본 발명은 틸팅을 저감할 수 있어 슬라이딩부시와 슬라이딩베어링의 편마모를 방지하여 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 안정적인 작동이 가능하고, 오일에 의한 저항력을 감소하여 소요되는 소비전력을 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식스크롤압축기를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 슬라이딩부시의 작동을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 슬라이딩부시를 A방향에서 봤을 때를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 B방향에서 봤을 때를 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식스크롤압축기를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 슬라이딩부시의 작동을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 슬라이딩부시를 A방향에서 봤을 때를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 B방향에서 봤을 때를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동식스크롤압축기(600)는, 하우징(100)과, 스크롤압축부와, 구동부(230)와, 편심작동부를 포함한다.

상기 하우징(100)은 상부 일측에 냉매가 유입되는 냉매유입구(110)가 형성되어 있고 유입된 상기 냉매가 압축되어 배출되는 냉매토출구(120)가 형성되어 있다. 또한, 상기 하우징(100)은 내부에 각 구성의 윤활작용을 하도록 오일이 순환되는 공지의 오일유동유로가 형성되어 있다.

상기 스크롤압축부는, 상기 하우징(100)에 결합되어 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 나선형의 고정랩(510)이 형성되어 있는 고정스크롤(500)과, 나선형의 선회랩(410)이 형성되어 있고 구동축(200)의 회전에 따라 선회하며 상기 고정스크롤(500)과의 사이에 압축공간(B)을 형성하는 선회스크롤(400)을 포함한다.

상기 구동부(230)는, 상기 하우징(100)의 내부에 위치하여 구동축(200)의 회전력을 발생시키는 역할을 하며, 하우징(100)의 내주면에서 중앙부에 공간부를 두고 환형으로 이루어진 고정자(210)와, 상기 고정자(210)의 공간부에 위치하고 중심부에 구동축(200)이 결합된 회전자(220)를 포함한다.

상기 편심작동부는, 슬라이딩부시(300)로서 상기 구동부(230)와 상기 선회스크롤(400) 사이에 개재되어 상기 구동축(200)의 회전력을 상기 선회스크롤(400)로 전달하고 상기 선회스크롤(400)의 선회운동을 유도하는 역할을 하며, 상기 구동축(200)과 상기 선회스크롤(400) 사이에 개재되어 상기 구동축(200)의 회전에 대하여 편심회전한다.

도 2를 참조하면, 상기 구동축(200)은, 상기 구동축(200)은 단부에 편심되게 결합되고 상기 구동축(200)과 일체로 연동하여 회전하는 편심축(210)이 일체로 결합되어 있으며, 상기 슬라이딩부시(300)와 상기 선회스크롤(400) 사이에는 슬라이딩베어링(350)이 구비되어 있다.

상기 슬라이딩부시(300)는 상기 편심축(210)이 삽입결합하는 축결합부(330)와, 단면형상이 반원형상으로 상기 축결합부(330)의 외주면에 일정하중을 가지고 편심되게 결합하는 편심부(320)를 포함한다(도 3참조).

또한, 상기 슬라이딩부시(300)는, 회전방향으로 진행하는 쪽의 단부에 경사부(340)가 형성되어 있으며, 가장자리에 위치하며 상기 회전 방향을 따라 두께가 일정한 제1가장자리부(311)와, 상기 제1가장자리부(311)로부터 연장되며 상기 경사부(340)가 형성되어 있는 제2가장자리부(312)를 포함한다. 여기서, 상기 경사부(340)는 일정각도로 경사진 경사면이지만, 전체적으로 경사지게 형성되되 경사면의 표면이 엠보싱이나 곡면 등 다양하게 적용할 수 있으며, 상기 경사면의 경사각도 및 면적은 후술하는 상쇄시키려고 하는 모멘트의 크기와 하우징(100) 내에서의 레이아웃 등 설계에 따라 다양하게 할 수 있다. 그리고, 상기 경사부(340)가 형성된 제2가장자리부(312)를 슬라이딩부시(300)의 회전방향의 쪽의 단부 일부분의 범위에 형성할 수 있지만 전체적으로 완만하게 경사진 구조로 형성할 수 있는 등 모멘트 방향에 대한 오일 저항력을 발생할 수 있는 경사진 구조로면 모두 가능하다.

한편, 상기 경사부(340)는, 상기 오일유동유로 상에 위치하여, 상기 슬라이딩부시(300)가 회전 시 상기 순환되는 오일의 일부 또는 전부가 상기 경사부(340)를 가압함으로써 상기 슬라이딩부시(300)의 틸팅을 저감시키는 역할을 하며 이에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

먼저, 본 실시예의 전동식스크롤압축기(600)에서 발생하는 틸팅현상은, 상기 슬라이딩부시(300)가 회전하면서 원심력(B)을 갖게 된 상태에서, 상기 슬라이딩베어링(350)의 중심(C1)과 상기 슬라이딩부시(300)의 중심(C2)이 축방향에 대한 가상의 수직면상으로 서로 어긋나게 위치함으로써 발생하는 모멘트(A)로 인하여 상기 슬라이딩부시(300)가 상기 편심축(210)에 대하여 슬라이딩운동을 함과 동시에 상기 모멘트방향으로 움직여서 발생하는 현상으로, 이러한 틸팅현상은 상기 슬라이딩부시(300)와 상기 슬라이딩베어링(350)의 편마모를 유발하는 요인이 된다.

이에, 본 실시예는, 회전시 슬라이딩부시(300)가 오일에 의한 저항이 상기 모멘트를 상쇄하도록 상기 순환되는 오일의 일부 또는 전부가 도 4에 나타난 바와 같이 상기 경사부(340)를 가압(Fa,Fb)하게 상기 슬라이딩부시(300)에 경사부(340)를 형성하였다.

상기 경사부(340)는 상기 슬라이딩부시(300)의 모멘트의 반대 방향으로 모멘트를 가하도록 경사지게 형성되어 있으며, 본 실시예의 경우 도 2와 같이 상기 슬라이딩베어링(350)중심이 상기 슬라이딩부시(300)의 중심보다 전방에 위치하여 상기 슬라이딩부시(300)가 도시된 바와 같은 반시계방향으로 모멘트가 작용하는 경우이기 때문에 상기 경사부(340)는 전방으로 경사지게 형성한다.

한편, 상기 경사부(340)는 상기 슬라이딩 부시의 회전방향으로 진행하는 쪽의 단부에 형성되어 상기 슬라이딩부시(300)가 회전 시 받는 오일에 대한 저항을 낮추어 소비전력의 절감할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시예에 따른 전동식스크롤압축기(600)는, 상기 슬라이딩부시(300)에 발생하는 모멘트를 상기 경사부(340)에 작용하는 오일의 저항력을 이용하여 상쇄시킴으로써 틸팅을 저감하여 슬라이딩부시(300) 또는 슬라이딩베어링(350)의 편마모를 방지함은 물론 안정적인 운전이 가능하게 하고, 종래의 경사면이 없는 종래의 슬라이딩부시(300)에 비하여 오일의 저항력을 감소시켜 소비전력을 낮출 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

200... 구동축 210... 편심축
300... 슬라이딩부시 311... 제1가장자리부
312... 제2가장자리부 330... 축결합부
320... 편심부 340... 경사부
350... 슬라이딩베어링

Claims (7)

1. 냉매가 유입 및 유출되는 하우징과,
   상기 하우징의 내부에 위치하여 구동축의 회전력을 발생시키는 구동부와,
   상기 구동부에 의하여 선회운동을 하는 선회스크롤과, 상기 선회스크롤과의 사이에 압축공간을 형성하는 고정스크롤을 포함하여 상기 냉매를 압축하는 스크롤압축부,
   상기 구동축과 상기 선회스크롤 사이에 개재되어 상기 구동축의 회전에 대하여 편심회전하고 상기 구동축의 회전력을 상기 선회스크롤에 전달하는 슬라이딩부시 포함하고,
   상기 하우징의 내부에는 윤활작용을 하도록 오일이 순환되는 오일유동유로가 형성되어 있으며,
   상기 슬라이딩 부시의 회전방향으로 진행하는 쪽의 단부에는 경사부가 형성되어 있고, 상기 경사부는 상기 오일유동유로 상에 위치하여, 상기 순환되는 오일의 일부 또는 전부가 상기 경사부를 가압함으로써, 상기 슬라이딩부시의 편심에 의한 모멘트의 반대 방향으로 모멘트를 가하는 전동식스크롤압축기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 경사부는 경사면을 포함하는 전동식스크롤압축기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬라이딩 부시의 가장자리는,
   상기 회전 방향을 따라 두께가 일정한 제1가장자리부와, 상기 제1가장자리부로부터 연장되며 상기 경사부가 형성되어 있는 제2가장자리부를 포함하는 전동식스크롤압축기.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구동축은 단부에 편심되게 결합되고 상기 구동축과 일체로 연동하여 회전하는 편심축을 더 포함하고,
   상기 슬라이딩부시는 상기 편심축이 삽입결합하는 축결합부와, 단면형상이 반원형상으로 상기 축결합부의 외주면에 편심되게 결합하는 편심부를 포함하는 전동식스크롤압축기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 슬라이딩부시와 상기 선회스크롤 사이에는 슬라이딩베어링을 구비하는 전동식스크롤압축기.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 슬라이딩베어링의 중심과 상기 슬라이딩부시의 중심은 축방향에 대한 가상의 수직면이 서로 어긋나게 형성된 전동식스크롤압축기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 슬라이딩베어링중심은 상기 슬라이딩부시의 중심보다 전방에 위치하는 전동식스크롤압축기.

Images