KR20160116247A - 전동식 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 중심에 회전자 및 구동축이 배치되고, 상기 회전자를 중심으로 내부에는 고정자가 구성되며, 상기 고정자의 전자유도작용에 의해 상기 회전자 및 구동축이 회전하는 본체와; 일측면에 선회스크롤이 형성되고, 대향측면에는 상기 구동축의 일단과 연결되며, 상기 본체에 내장되어 상기 회전자가 회전함에 따라 선회운동을 하는 선회부재와; 상기 본체에 결합되고 상기 본체에 내장된 상기 선회부재 측으로 향하는 면에는 선회운동하는 상기 선회부재의 선회스크롤과 상응하며, 인입된 가스를 압축, 토출하도록 하는 고정스크롤이 형성되는 프레임을 포함하는 전동식 스크롤 압축기에 있어서, 상기 구동축의 일단으로 돌출되는 크랭크핀과 결합되며, 일면이 상기 선회부재에 밀착되는 슬라이딩 부쉬를 더 포함하고, 상기 선회스크롤의 일면과 상기 슬라이딩 부쉬 사이에는 토출포트와 연통하는 챔버가 형성되는 전동식 스크롤 압축기를 제공한다.
따라서, 선회부재와 슬라이딩 부쉬 사이에 커버 부재를 구비하고, 커버부재와 선회부재 일면 사이에 실 부재를 구비하여 챔버를 형성하며, 챔버가 토출포트와 연통됨으로써 토출포트의 압력으로 슬라이딩 부쉬의 틸팅을 억제하여 베어링의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

전동식 스크롤 압축기{Electric scroll compressor}

본 발명은 전동식 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기에서 반경방향 순응기구로 사용되는 슬라이딩 부쉬의 틸팅을 억제할 수 있는 전동식 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 전동식 스크롤 압축기는 일본 공개특허 제2003-184750호를 참조하여 하우징(6) 내부에 로터(1)와 스테이터(2)로 구성된 모터가 하우징 내부에 구비되고, 상기 모터에 전력을 공급함으로써 로터(1)와 연결된 구동축(3)이 회전되어, 상기 구동축(3)의 회전동력에 의해 가스 매체를 압축한다.

이때 상기 모터의 일측에는 나선형 스크롤이 형성되어 있고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있는 고정스크롤(4)과, 역시 나선형 스크롤이 형성되어 있고, 상기 구동축(3)의 회전에 따라 선회하는 선회스크롤(5)을 포함하되, 상기 고정스크롤(4)과 선회스크롤(5) 사이에 형성된 압축실에 냉매를 흡입한 상태에서 고정스크롤(4)에 대하여 선회스크롤(5)을 선회시킴으로써 스크롤 랩 사이에 부피가 변형하도록 형성되는 압축부를 통해 냉매가 압축된다.

종래 스크롤 압축기에서 반경방향 순응기구로 사용되는 편심부쉬 및 슬라이드 부쉬에는 선회스크롤(5)의 언발란스를 맞추기 위해 발란스 웨이트(미도시)가 장착된다.

그러나, 발란스 웨이트(미도시)의 편심 때문에 편심부쉬 및 슬라이드 부쉬는 틸팅(Tilting)되는 힘이 발생되고, 이로 인하여 베어링에는 이상 하중이 작용하게 되므로 베어링의 신뢰성이 전하되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 선회부재와 슬라이딩 부쉬 사이에 커버 부재를 구비하고, 선회부재와 커버 부재 사이에는 실 부재를 구비함으로써 토출포트와 연통하는 챔버를 형성하여 토출포트의 압력으로 슬라이딩 부쉬의 틸팅(Tilting)을 억제하도록 하는 전동식 스크롤 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부 중심에 회전자 및 구동축이 배치되고, 상기 회전자를 중심으로 내부에는 고정자가 구성되며, 상기 고정자의 전자유도작용에 의해 상기 회전자 및 구동축이 회전하는 본체와; 일측면에 선회스크롤이 형성되고, 대향측면에는 상기 구동축의 일단과 연결되며, 상기 본체에 내장되어 상기 회전자가 회전함에 따라 선회운동을 하는 선회부재와; 상기 본체에 결합되고 상기 본체에 내장된 상기 선회부재 측으로 향하는 면에는 선회운동하는 상기 선회부재의 선회스크롤과 상응하며, 인입된 가스를 압축, 토출하도록 하는 고정스크롤이 형성되는 프레임을 포함하는 전동식 스크롤 압축기에 있어서, 상기 구동축의 일단으로 돌출되는 크랭크핀과 결합되며, 일면이 상기 선회부재에 밀착되는 슬라이딩 부쉬를 더 포함하고, 상기 선회스크롤의 일면과 상기 슬라이딩 부쉬 사이에는 토출포트와 연통하는 챔버가 형성되는 전동식 스크롤 압축기를 제공한다.

본 발명에 따른 전동식 스크롤 압축기에 있어서, 상기 선회스크롤과 상기 슬라이딩 부쉬 사이에 구비되며 상기 슬라이딩 부쉬가 상기 구동축에서 틸팅(Tilting)되는 것을 억제하는 커버 부재와, 상기 선회부재와 상기 커버 부재 사이에 구비되는 실(Seal) 부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 실(Seal) 부재에 의해 상기 챔버가 형성될 수 있다.

상기 슬라이딩 부쉬의 일면에는 상기 크랭크핀을 수용하는 수용홈이 형성될 수 있고, 상기 크랭크핀에는 돌출단이 돌출되게 구비될 수 있으며, 상기 수용홈에는 상기 돌출단이 관통하는 관통공이 형성될 수 있고, 상기 커버 부재의 일면에는 상기 돌출단이 삽입되는 삽입홈이 형성될 수 있다.

상기 커버 부재의 일면에 형성된 상기 삽입홈은 상기 관통공을 관통한 상기 돌출단의 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 전동식 스크롤 압축기는 선회부재와 슬라이딩 부쉬 사이에 커버 부재를 구비하고, 커버부재와 선회부재 일면 사이에 실 부재를 구비하여 챔버를 형성하며, 챔버가 토출포트와 연통됨으로써 토출포트의 압력으로 슬라이딩 부쉬의 틸팅을 억제하여 베어링의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 전동식 스크롤 압축기의 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 스크롤 압축기의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전동식 스크롤 압축기 전방의 선회부재와 프레임을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 선회부재의 일면과 슬라이딩 부쉬의 사이에 구비되는 커버 부재와 실 부재를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 변형된 슬라이딩 부쉬가 장착된 전동식 압축기 전방의 선회부재와 프레임을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 선회부재의 일면과 변형된 슬라이딩 부쉬 사이에 구비되는 커버 부재와 실 부재를 확대하여 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 스크롤 압축기의 단면도, 도 3은 도 2에 도시된 전동식 스크롤 압축기 전방의 선회부재와 프레임을 확대하여 도시한 도면, 도 4는 선회부재의 일면과 슬라이딩 부쉬의 사이에 구비되는 커버 부재와 실 부재를 확대하여 도시한 도면, 도 5는 변형된 슬라이딩 부쉬가 장착된 전동식 압축기 전방의 선회부재와 프레임을 확대하여 도시한 도면, 도 6은 선회부재의 일면과 변형된 슬라이딩 부쉬 사이에 구비되는 커버 부재와 실 부재를 확대하여 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 스크롤 압축기(100)의 본체(110)는 내부에 회전자(111) 및 구동축(113)이 배치되고, 상기 회전자(111)를 중심으로 내부에는 고정자(112)이 구성되며, 상기 고정자(113)의 전자유도작용에 의해 상기 회전자(111) 및 구동축(113)이 회전하게 된다.

상기 본체(110)의 내부에 수용되는 상기 회전자(111)와 고정자(112)는 일반적인 전동모터의 구성과 같이 상기 고정자(112)가 상기 본체(110)의 내측면을 따라 장착되고, 상기 회전자(111)는 상기 고정자(112)의 내부에 회전 가능하게 장착된다. 상기 구동축(113)은 상기 회전자(111)의 내부에 회전 가능하게 장착되어, 외부에서 공급되는 전원에 의해 상기 고정자(112)에서 전자기장이 발생되면, 전자유도작용에 의해 상기 조정자(112)의 내부에 장착된 상기 회전자(111) 및 구동축(113)이 회전운동하고, 상기 회전자(111)가 회전함에 다라 스크롤 압축이 이루어진다.

상기한 스크롤 압축이 이루어지기 위해 상기 본체(110)의 일측면에 나선형의 선회스크롤(121)이 형성된 선회부재(120)가 장착되는데, 상기 선회부재(120)는 상기 구동축(113)의 일단과 연결된다.

상기 회전자(111)가 상기 고정자(112)의 전자유도작용에 의해 회전함에 따라 상기 선회부재(120)가 회전되면서 상기 선회부재(120)의 일측면에 형성된 선회스크롤(121) 또한 선회운동하게 된다.

상기 본체(110)와 상기 선회부재(120) 사이에는 원 궤도상으로 운동하면서 상기 선회부재(120)의 자전을 방지하는 올덤커플링(미부호)이 더 구비될 수도 있다.

상기 본체(110)의 일측에는 프레임(130)이 결합되는데, 상기 프레임(130)에는 고정스크롤(131)이 형성되어 있으며, 상기 고정스크롤(131)은 상기 선회부재(120)의 선회스크롤(121)과 맞물리게 결합된다.

상기 프레임(130)이 상기 본체(110)에 결합됨에 따라 상기 프레임(130)의 고정스크롤(131)이 상기 선회스크롤(121)과 맞물리게 배치되어, 상기 선회스크롤(121)의 선회운동에 따라 인입된 가스를 압축, 토출하는 압축실을 형성하게 된다.

상기 선회부재(120)의 선회스크롤(121)과 상기 프레임(130)의 고정스크롤(131)의 너비에 따라 압축용량이 결정되는데, 상기 선회스크롤(121)과 고정스크롤(131)의 너비가 종래의 것보다 상대적으로 길면 압축용량이 증가되고, 반대로 종래의 것보다 너비가 상대적으로 짧으면 압축용량이 낮아진다.

상기 프레임(130)은 상기 본체(110)의 일단과 그 둘레가 같게 형성되는 것이 바람직하고, 상기 프레임(130)을 상기 본체(110)의 일단에 결합할 시 상기 프레임(130)과 상기 본체(110)의 일단 사이에는 오링(미도시)이 구비되어 상기 프레임(130)과 상기 본체(110) 일단 사이의 기밀이 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 프레임(130)의 일측에는 탑캡(TC)이 결합되는데, 상기 탑캡(TC)에는 냉매가 흡입되는 흡입포트(미부호)와, 압축된 냉매가 토출되는 토출포트(150)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 회전자(111)의 내부에 구비되는 상기 구동축(113)의 일단에는 크랭크핀(114)이 돌출되게 구비되며, 상기 크랭크핀(114)에는 일면이 상기 선회부재(120)의 일면과 밀착되는 슬라이딩 부쉬(140)가 장착된다. 상기 슬라이딩 부쉬(140)의 일면에는 상기 크랭크핀(114)을 수용하는 수용홈(142)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수용홈(142)은 밀폐된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이 상기 수용홈(142)에는 관통공(144)이 형성될 수 있고, 상기 크랭크핀(114)에는 상기 관통공(144)을 관통하는 돌출단(114a)이 형성될 수 있다. 상기 선회부재(120)의 일면에는 상기 슬라이딩 부쉬(140)의 일단이 삽입되는 삽입부(122)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 돌출단(114a)이 상기 관통공(144)을 관통함으로 인하여 후술되는 커버 부재(170)의 일면에는 상기 관통공(144)을 관통한 상기 돌출단(114a)이 삽입되는 삽입홈(171)이 형성되게 되며, 상기 삽입홈(171)은 상기 관통공(144)을 관통한 상기 돌출단(114a)의 형상과 대응되는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 선회부재(120)의 삽입부(122)에 삽입된 상기 슬라이딩 부쉬(140)와 상기 선회부재(120)의 삽입부(122) 일면 사이에는 커버 부재(170)가 구비되고, 상기 커버 부재(170)와 상기 선회부재(120)의 삽입부(122) 일면 사이에는 실 부재(180)이 구비되며, 상기 실 부재(180)에 의해 상기 토출포트(150)와 연통하는 챔버(160)가 형성되게 된다. 상기 선회부재(120)의 일면과 상기 슬라이딩 부쉬(140) 사이에 상기 챔버(160)가 형성됨으로 인하여 상기 토출포트(150)의 압력으로 상기 슬라이딩 부쉬(140)의 틸팅을 억제하게 된다.

여기서 상기한 본 발명에 따른 전동식 스크롤 압축기의 세부 구성 및 작동 예시는 공지의 전동식 스크롤 압축기와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 선회부재(120)와 슬라이딩 부쉬(140) 사이에 커버 부재(170)를 구비하고, 커버부재(170)와 선회부재(120) 일면 사이에 실 부재(180)를 구비하여 챔버(160)를 형성하며, 챔버(160)가 토출포트(150)와 연통됨으로써 토출포트(150)의 압력으로 슬라이딩 부쉬(140)의 틸팅을 억제하여 베어링의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

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

100 : 전동식 스크롤 압축기 110 : 본체
120 : 선회부재 121 : 선회스크롤
122 : 삽입부 130 : 프레임
131 : 고정스크롤 140 : 슬라이딩 부쉬
142 : 수용홈 144 : 관통공
150 : 토출포트 160 : 챔버
170 : 커버 부재 171 : 삽입홈
180 : 실 부재

Claims (5)

1. 내부 중심에 회전자 및 구동축이 배치되고, 상기 회전자를 중심으로 내부에는 고정자가 구성되며, 상기 고정자의 전자유도작용에 의해 상기 회전자 및 구동축이 회전하는 본체와; 일측면에 선회스크롤이 형성되고, 대향측면에는 상기 구동축의 일단과 연결되며, 상기 본체에 내장되어 상기 회전자가 회전함에 따라 선회운동을 하는 선회부재와; 상기 본체에 결합되고 상기 본체에 내장된 상기 선회부재 측으로 향하는 면에는 선회운동하는 상기 선회부재의 선회스크롤과 상응하며, 인입된 가스를 압축, 토출하도록 하는 고정스크롤이 형성되는 프레임을 포함하는 전동식 스크롤 압축기에 있어서,
   상기 구동축의 일단으로 돌출되는 크랭크핀과 결합되며, 일면이 상기 선회부재에 밀착되는 슬라이딩 부쉬를 더 포함하고,
   상기 선회스크롤의 일면과 상기 슬라이딩 부쉬 사이에는 토출포트와 연통하는 챔버가 형성되는 전동식 스크롤 압축기.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 선회스크롤과 상기 슬라이딩 부쉬 사이에 구비되며 상기 슬라이딩 부쉬가 상기 구동축에서 틸팅(Tilting)되는 것을 억제하는 커버 부재와,
   상기 선회부재와 상기 커버 부재 사이에 구비되는 실(Seal) 부재를 더 포함하며,
   상기 실(Seal) 부재에 의해 상기 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 스크롤 압축기.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬라이딩 부쉬의 일면에는 상기 크랭크핀을 수용하는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 스크롤 압축기.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 크랭크핀에는 돌출단이 돌출되게 구비되고, 상기 수용홈에는 상기 돌출단이 관통하는 관통공이 형성되며, 상기 커버 부재의 일면에는 상기 돌출단이 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 스크롤 압축기.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 커버 부재의 일면에 형성된 상기 삽입홈은 상기 관통공을 관통한 상기 돌출단의 형상과 대응되는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전동식 스크롤 압축기.

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