KR20200065608A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 스크롤 압축기가 작동 중지되면서 발생되었던 충격음을 최소화 하여 소음 진동을 감소시킨 스크롤 압축기를 제공한다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고정 스크롤과 선회 스크롤로 냉매를 압축할 수 있도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.
압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 스크롤 압축기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 스크롤 압축기에서 샤프트 및 편심 부시를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 샤프트 및 편심 부시의 작동 원리를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 스크롤 압축기는 회전력을 발생시키는 구동원(2)과, 상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31)와, 상기 샤프트(31)의 일단부가 삽입되는 삽입홈(3211)과, 상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32)와, 상기 편심부(322)에 결합되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41) 및 상기 선회 스크롤(41)과 축 방향에서 마주보며 배치되고 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함한다.
상기 편심 부시(32)는 구동 시 액 냉매의 압축으로 인한 선회 스크롤(41)과, 상기 고정 스크롤(42)의 파손을 방지하기 위해, 상기 삽입홈(3211)과 상기 샤프트(31)의 일단부의 반경 방향 외측으로 유격이 존재하도록 형성된다.
상기 편심 부시(32)는 상기 샤프트(31)의 회전 운동이 즉시 상기 편심 부시(32)로 전달되지 않고 설계된 회전 유격에 따라 완충적으로 전달되도록 형성된다.
그러나, 이러한 종래의 스크롤 압축기는 상기 샤프트(31)의 회전 속도가 감속되거나 상기 샤프트(31)의 회전이 중단(오프)될 경우, 상기 편심 부시(32)의 관성 및 상기 편심 부시(32)와 상기 샤프트(31) 사이 회전 유격에 의해 상기 편심 부시(32)가 상기 샤프트(31)를 타격하여 충격음이 발생되었다.
상기 편심 부시(32)에 의해 발생되는 충격음은 압축기의 불필요한 소음 진동을 유발하게 되므로 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.
일본 공개특허공보 특개2012-67602호
본 발명은 스크롤 압축기가 구동 중 오프(Off)될 경우 샤프트와, 편심 부시가 접촉되는 접촉 면적을 변화시켜 마찰 또는 충격에 의한 충격음을 감소시킬 수 있는 스크롤 압축기를 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 회전력을 발생시키는 구동원(2); 상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31); 상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32); 상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41); 상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42) 및상기 샤프트(31)는 단부 외주면에 형성되고, 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 단부 외주면의 전체 구간에서 상기 편심 부시(32)의 내주면과 일부 접촉이 이루어지는 일시 접촉부(31a)와, 상기 편심 부시(32)의 내주면과 직접적인 접촉이 발생되지 않는 비 접촉부(31b)를 포함한다.
상기 편심 부시(32)는 상기 샤프트(31)의 일단부가 삽입되는 삽입 홈(3211)이 형성되고, 상기 샤프트(31)와 상기 삽입 홈(3211) 사이에는 반경 방향에서 이격된 간극(G)이 형성된다.
상기 일시 접촉부(31a)와 상기 비 접촉부(31b)는 상기 샤프트(31)의 원주 방향 전체에 형성되되, 상기 일시 접촉부(31a)는 상기 편심 부시(32)의 내주면과 최소한의 면적으로 점 접촉이 이루어진다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 외주면에서 소정의 높이로 돌출된 양각 형태로 형성되고, 상기 비 접촉부(31b)는 상기 일시 접촉부(31a)를 기준으로 음각으로 형성된다.
상기 일시 접촉부(31a)와, 상기 비 접촉부(31b)는 널링 가공으로 형성된다.
상기 일시 접축부(31a)는 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 편심 부시(32)의 내주면과 접촉되고, 상기 비 접촉부(31b)는 상기 편심 부시(32)의 외주면과 상기 일시 접촉부(31a) 사이의 마찰 및 직접적인 접촉이 이루어질 경우 발생되는 충격 및 소음 방지를 위한 오일막을 제공하기 위한 오일의 이동을 위한 통로를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 축 방향을 따라 나선 형태로 형성된다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 축 방향을 따라 가로 방향으로 연장된다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 세로 방향으로 연장된다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 편심 부시(32)로 갈수록 상기 샤프트(31)의 축 방향에서 서로 간에 이격된 간격이 좁아지는 것을 특징으로 한다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 축 방향 일측에서 상기 편심 부시(32)가 형성된 타측 단부를 향해 경사지게 연장된다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 세로 방향에서 연장된 전체 구간 중 냉매에 포함된 오일이 상기 샤프트(31)의 축 방향을 따라 최단거리로 이동되도록 복수개로 분할된다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 원주 방향에서 서로 동일 간격으로 분할되고, 상기 분할된 각각의 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)를 정면에서 바라볼 때 대칭으로 배치된다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 회전력을 발생시키는 구동원(2); 상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31); 상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32); 상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41); 및 상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함하고, 상기 편심 부시(32)는 내주면에 형성되고, 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 외주면의 전체 구간에서 일부 접촉이 이루어지는 일시 접촉부(32c)를 포함한다.
본 발명의 제3 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 회전력을 발생시키는 구동원(2); 상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31); 상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32); 상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41); 및 상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함하고, 상기 편심 부시(32)는 내주면에 형성되고, 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 외주면의 전체 구간에서 일부 접촉이 이루어지는 홈부(32d)를 포함한다.
본 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 샤프트와 편심 부시의 접촉 면적을 변화시켜 충격음의 크기와 음색 변화를 도모하고자 한다.
본 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 간단한 가공으로 샤프트와 편심 부시 사이에서 발생되는 충격음을 최소화 하여 소음 발생을 감소시키고, 상기 샤프트와 상기 편심 부시의 충돌에 따른 변형 또는 파손을 최소화 할 수 있어 내구성 향상에 도모할 수 있다.
도 1은 종래의 스크롤 압축기를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 스크롤 압축기에서 샤프트 및 편심 부시를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도.
도 4는 도 3의 스크롤 압축기에서 샤프트 및 편심 부시를 도시한 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 샤프트의 접촉부와 비 접촉부를 일 예로 도시한 도면.
도 6 내지 도 12는 샤프트에 형성된 접촉부의 다양한 실시 예를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스크롤 압축기에서 샤프트 및 편심 부시를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스크롤 압축기에서 샤프트 및 편심 부시를 도시한 도면.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로 본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
첨부된 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 스크롤 압축기에서 샤프트 및 편심 부시를 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 샤프트의 접촉부와 비 접촉부를 일 예로 도시한 도면이다.
첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 회전력을 발생시키는 구동원(2)과, 상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트 조립체(3)와, 상기 샤프트 조립체(3)에 편심 결합되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41) 및 상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함한다.
상기 구동원(2)은 고정자(21) 및 회전자(22)가 구비된 모터로 구성되고, 상기 구동원(2)은 차량의 엔진과 연동되는 디스크 허브 조립체로 형성된다.
상기 샤프트 조립체(3)는 상기 회전자(22)와 함께 회전되는 샤프트(31) 및 상기 샤프트(31)에 결합되어 상기 샤프트(31)의 회전 운동을 편심 회전 운동으로 전환시키는 편심 부시(32)를 포함한다.
상기 샤프트(31)는 일 방향으로 연장되는 원통형으로 형성되고, 상기 샤프트(31)의 일단부에서 상기 편심 부시(32)와 결합되고, 상기 샤프트(31)의 타단부에서 상기 회전자(22)와 결합된다.
상기 편심 부시(32)는 상기 샤프트(31)의 일단부가 삽입되는 삽입홈(3211)을 갖는 보스부(321)와, 상기 보스부(321)로부터 돌출 형성되고 상기 샤프트(31)에 편심되는 편심부(322) 및 상기 편심 부시(32)의 전체적인 회전 균형을 맞추기 위해 상기 보스부(321)로부터 상기 편심부(322)의 반대측으로 돌출되는 웨이트 부(323)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시 예는 상기 편심 부시(32)에 결합된 상기 샤프트(31)의 반경방향으로 형성된 간극(G)이 형성되고, 상기 샤프트(31)는 단부 외주면에 형성되고, 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 단부 외주면의 전체 구간에서 상기 편심 부시(32)의 내주면과 일부 접촉이 이루어지는 일시 접촉부(31a)와, 상기 편심 부시(32)의 내주면과 직접적인 접촉이 발생되지 않는 비 접촉부(31b)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 스크롤 압축기의 가장 큰 기술적 특징은 샤프트(31)가 작동 중 오프(Off)될 경우 편심 부시(32)의 회전력에 의해 상기 샤프트(31)와 충돌 되면서 발생되는 충격음을 최소화 하여 불필요한 진동 소음의 발생을 예방하기 위해 상기 일시 접촉부(31a)가 상기 편심 부시(32)의 내주면과 최소한의 면적으로 점 접촉되면서 소음 발생을 방지한다.
본 실시 예에 의한 샤프트(31)는 도면을 기준으로 원통형태로 형성되고 길이 방향을 따라 일정한 외경으로 연장된다. 또한 상기 편심 부시(32)를 향해 연장된 단부에 상기 편심 부시(32)와 결합되기 위해 결합핀(3113)이 형성된다.
상기 결합핀(3113)은 상기 샤프트(31)의 회전축 중앙에서 반경 방향 외측으로 편심되어 위치된다. 상기 결합핀(3113)은 소정의 직경을 갖는 원통형으로 형성되고, 상기 편심 부시(32)를 향해 도면에 도시된 길이로 연장된다.
상기 편심 부시(32)에 형성된 삽입홈(3211)은 상기 샤프트(31)가 상기 삽입홈(3211)의 내부에서 회전 가능하도록, 원통형으로 형성되고, 상기 삽입홈(3211)의 내경이 상기 샤프트(31)의 단부 외경보다 크게 형성된다.
상기 편심 부시(32)는 상기 샤프트(31)의 일단부가 삽입되는 삽입 홈(3211)이 형성되고, 상기 샤프트(31)와 상기 삽입 홈(3211) 사이에는 반경 방향에서 이격된 간극(G)이 형성되므로 상기 샤프트(31)가 회전 작동시 소정의 거리로 이격된 상태가 유지된다.
상기 삽입홈(3211)의 내경과 상기 샤프트(31)의 일단부에 해당되는 외경과의 치수 차이는 상기 샤프트(31)가 상기 삽입홈(3211)의 내부에서 회전 가능하되 소정의 각도만큼 회전되면 상기 삽입홈(3211)의 내주면에 접촉 지지되는 차이로 형성된다.
상기 결합홈(3212)은 상기 샤프트(31)에 대해 편심된 상기 결합핀(3113)에 대응되도록, 상기 삽입홈(3211)에 대해 반경 방향 외측으로 이격된 위치에 형성된다.
그리고, 상기 결합홈(3212)은 상기 결합핀(3113)이 내부에서 회전 가능하도록, 상기 삽입홈(3211)의 기저면으로부터 원통형으로 형성되되, 상기 결합홈(3212)의 내경이 상기 결합핀(3113)의 외경보다 크게 형성된다.
본 실시 예는 샤프트(31)의 회전이 중단될 경우 상기 편심 부시(32)가 상기 샤프트(31)를 타격하여 발생되는 충격음이 최소화 되도록 상기 샤프트(31)의 단부 외주면에 일시 접촉부(31a)와, 비 접촉부(31b)가 형성된다.
상기 일시 접촉부(31a)와 상기 비 접촉부(31b)는 상기 샤프트(31)의 원주 방향 전체에 형성되되, 상기 일시 접촉부(31a)는 상기 편심 부시(32)의 내주면과 최소한의 면적으로 점 접촉이 이루어진다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 편심 부시(32)의 내주면과 접촉 면적의 최소화를 통해 스크롤 압축기가 작동 정지될 경우 상기 일시 접촉부(31a)가 상기 편심 부심(32)의 내주면과 접촉 또는 충돌이 발생되는 소음 및 진동량이 최소화 되므로 종래의 사판식 압축기 작동 정지시 발생되었던 문제점을 해소할 수 있다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 외주면에서 소정의 높이로 돌출된 양각 형태로 형성되고, 상기 비 접촉부(31b)는 상기 일시 접촉부(31a)를 기준으로 음각으로 형성된다.
상기 일시 접촉부(31a)는 도면에 도시된 형태 이외에도 다른 형태로 변경 가능하며 특별히 특정 형태로 한정하지 않는다.
상기 일시 접촉부(31a)와, 상기 비 접촉부(31b)는 널링 가공으로 형성되며, 이 경우 공작기계(미도시)를 통해 상기 샤프트(31)에 대한 가공을 신속하게 실시할 수 있다. 또한 상기 샤프트(31)에 대한 가공성이 향상되고, 대량 생산에 보다 유리해 지며 가공에 따른 작업 비용도 최소한으로 발생되므로 경제적으로도 유리해 진다.
상기 일시 접촉부(31a)는 원주 방향에 모두 형성되므로 상기 편심 부시(32)의 내주면의 영역 중 어느 부분과 접촉되는 경우에도 점접촉을 통해 접촉 또는 충돌에 의한 진동 및 소음 감소를 도모할 수 있다.
본 실시 예에 의한 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 편심 부시(32)의 내주면인 삽입홈(3211)에 점 접촉되고, 비 접촉부는(31b)는 상기 일시 접촉부(31a)가 상기 삽입홈(2111)과 마찰 및 직접적인 접촉이 이루어지면서 발생되는 충격 및 소음 방지를 위한 오일막을 제공하기 위한 오일의 이동을 위한 통로를 제공한다.
상기 스크롤 압축기는 상기 샤프트(31)가 위치된 내부에 소정의 오일이 냉매에 포함되어 있으므로 상기 샤프트(31)가 회전될 경우 축 방향을 따라 오일이 이동된다.
상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 편심 부시(32)의 내주면과 접촉이 필연적으로 발생되므로, 접촉에 따른 마찰 및 마모로 인한 고장이 발생되지 않도록 윤활을 위한 오일이 공급되는 것이 안정적인 작동을 위해 유리해진다.
본 실시 예는 이를 위해 상기 비 접촉부(31b)의 형상을 이용하여 소정의 오일이 상기 편심 부시(32)의 내주면을 향해 보다 안정적으로 공급되므로 함으로서 상기 일시 접촉부(31a)의 표면과 상기 편심 부시(32)의 내주면에 소정의 두께를 갖는 오일 막을 형성할 수 있다. 참고로 편심 부시(32)의 내주면은 삽입홈(3211)에 해당된다.
상기 오일 막은 두께를 특별히 한정하지 않으나 홈 형태로 형성된 상기 비 일시 접촉부(31a)에 의해 항시 일정량의 오일이 일시 접촉부(31a)와 편심 부시(32)의 내주면으로 공급된다.
따라서 상기 일시 접촉부(31a)와, 상기 편심 부시(32)의 내주면에는 오일이 일정하게 공급되고, 윤활을 위한 오일 막이 항시 일정하게 유지되므로 상기 일시 접촉부(31a)와 상기 편심 부시(32)의 직접적인 접촉 또는 충돌에 의해 발생되는 충격음을 감소시켜 소음 진동을 최소화 할 수 있다.
첨부된 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 의한 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 축 방향을 따라 나선 형태로 연장된다. 상기 일시 접촉부(31a)는 전술한 실시 예와 다르게 나선 형태로 연장되므로 오일이 비 접촉부(31b)를 따라 상기 편심 부시(32)의 내주면 또는 샤프트(31)의 단부를 향해 급격히 이동되지 않고 일정량이 항시 균일하게 공급된다.
또한 상기 오일은 상기 편심 부시(32)의 내주면 또는 일시 접촉부(31a)로 공급된 후에 신속히 이동되지 않고, 상기 비 접촉부(31b)의 배치된 형태에 의해 급격한 이동이 방지된다.
이 경우 오일은 항시 일시 접촉부(31a)와 편심 부시(32)의 내주면에 잔존하는데, 특히 스크롤 압축기의 작동이 중지되었다가 다시 재가동되는 경우에 오일 부족에 의한 오일 막 파괴를 방지하여 안정적인 윤활을 도모할 수 있다.
따라서 상기 일시 접촉부(31a)와 편심 부시(32)의 내주면은 오일 막이 일정하게 유지되므로 직접적인 접촉 또는 충돌에 의한 충격 및 소음 발생을 최소화 할 수 있다.
첨부된 도 7을 참조하면, 본 실시 예에 의한 일시 접촉부(31a)는 편심 부시(32)로 갈수록 상기 샤프트(31)의 축 방향에서 서로 간에 이격된 간격이 좁아질 수 있다.
상기 일시 접촉부(31a)가 이와 같이 형성될 경우 샤프트(31)가 작동 중 오프(Off)될 경우 편심 부시(32)의 회전력에 의해 상기 샤프트(31)와 충돌되면서 발생되는 충격음은 상기 일시 접촉부(31a)가 편심 부시(32)의 내주면에 해당되는 삽입홈(3211)과 점 접촉되면서 최소화된다.
그리고 냉매에 포함된 오일은 상기 샤프트(31)의 축 방향을 따라 이동한 뒤에 편심 부시(32)의 내주면에서 소정의 시간 동안 윤활을 도모하되, 상기 일시 접촉부(31a)의 이격된 간격이 좁아지는 구조에 의해 보다 많은 양의 오일이 샤프트(31)와 편심 부시(32)의 내주면 사이에 형성된다.
따라서 샤프(31)는 상기 편심 부시(32)의 내주면과 충돌이 발생되는 경우에도 소음이 저감되고, 오일막 또한 안정적으로 유지된다.
첨부된 도 8을 참조하면, 본 실시 예에 의한 일시 접촉부(31a)는 샤프트(31)의 단부에서 축 방향을 따라 가로 방향으로 연장된다. 참고로 가로 방향은 샤프트(310)의 축 방향으로 정의한다.
상기 일시 접촉부(31a)가 도면에 도시된 바와 같이 연장될 경우 오일이 상기 편심 부시(32)를 향해 빠르게 이동할 수 있으므로 항시 일정량의 오일이 상기 일시 접촉부(31a)와 상기 편심 부시(32)에 공급된다.
또한 상기 편심 부시(32)의 내주면과 상기 일시 접촉부(31a)에 오일 부족으로 인한 오일 막의 파괴가 발생될 확률이 감소하므로 접촉에 따른 충격음을 감소시킨다.
상기 일시 접촉부(31a)는 샤프트(31)의 축 방향 단부에서 소정의 길이로 연장되고, 오일은 도면 기준으로 축 방향을 따라 이동된다. 일 예로 상기 편심 부시(32)가 도면을 기준으로 좌측 단부를 향해 이동된다.
이 경우 오일은 상기 편심 부시(32)를 향해 항시 일정하게 이동되므로 스크롤 압축기가 작동이 정지될 경우 발생되는 충격음이 감소된다. 또한 스크롤 압축기가 작동 정지된 후에 재가동 하는 경우에도 상기 일시 접촉부(31a)와 상기 편심 부시(32)의 내주면에 오일 막이 유지되므로 윤활과 소음 감소를 동시에 도모할 수 있다.
첨부된 도 9를 참조하면, 본 실시 예에 의한 일시 접촉부(31a)는 샤프트(31)의 축 방향 일측에서 상기 편심 부시(32)가 형성된 타측 단부를 향해 경사지게 연장된다.
상기 일시 접촉부(31a)가 이와 같이 형성될 경우 냉매에 포함된 오일은 화살표로 도시된 바와 같이 샤프트(31)의 축 방향에서 보다 빠르게 공급된다.
예를 들면 상기 일시 접촉부(31a)가 도면 기준으로 샤프트(31)의 단부로 갈수록 면적이 좁아지는 노즐로 형성되므로 윤활을 위한 오일 공급이 항시 안정적으로 이루어지고, 소량의 오일 또한 신속하게 편심 부시(32)의 내주면으로 공급 될 수 있다.
첨부된 도 10을 참조하면, 본 실시 예에 의한 일시 접촉부(31a)는 샤프트(31)의 단부에서 세로 방향으로 연장된다. 상기 실시 예는 도 에서 도시된 나선 형태의 배치와 유사하며 상기 일시 접촉부(31a)가 도면에 도시된 바와 같이 연장될 경우 오일은 도면 기준으로 샤프트(31)의 원주 방향에 잔존하게 된다.
이 경우 오일은 점 접촉이 이루어지는 일시 접촉부(31a)에 항시 잔존하게 되고, 상기 일시 접촉부(31a)와 점접촉이 이루어지는 편심 부시(32)의 내주면에도 오일이 잔존하거나, 안정적인 오일 막이 유지되므로 스크롤 압축기가 작동 중지되면서 발생되는 충격음이 감소하게 된다.
따라서 본 실시 예는 전술한 일시 접촉부(31a)의 다양한 실시 예에 의해 편심 부시(32)와 일시 접촉부(31a)에 안정적인 오일 막이 형성되므로 점접촉에 따른 충격음을 최소화 하고, 오일 막의 안정적인 유지에 도모할 수 있다.
첨부된 도 11을 참조하면, 본 실시 예에 의한 일시 접촉부(31a)는 샤프트(31)의 세로 방향에서 연장된 전체 구간 중 냉매에 포함된 오일이 상기 샤프트(31)의 축 방향을 따라 최단거리로 이동되도록 복수개로 분할된다.
냉매에 포함된 오일은 상기 일시 접촉부(31a)가 샤프트(31)의 세로 방향에 형성된 구조적인 특징에 의해 상기 샤프트(31)의 원주 방향에서 이루어지나, 상기 일시 접촉부(31a)가 도면에 도시된 바와 같이 분할되어 있으므로 화살표 방향을 따라 오일이 샤프트(31)의 단부를 향해 최단 거리로 이동된다.
이 경우 편심 부시(32)는 내주면에 항시 일정량의 오일이 공급되므로 오일 막의 두께가 얇아지지 않고 안정적으로 유지되고, 샤프트(31)와 충돌이 발생되는 경우에도 소음 발생이 최소화 된다.
첨부된 도 12를 참조하면, 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 원주 방향에서 서로 동일 간격으로 분할되고, 상기 분할된 각각의 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)를 정면에서 바라볼 때 대칭으로 배치된다.
일 예로 시계 방향을 기준으로 12시 방향과, 3시 방향과, 6시 방향과 9시 방향 위치에서 각각 분할되어 있고, 상하 좌우 각각 대칭으로 분할된다. 이 경우 냉매에 포함된 오일은 서로 간에 분할된 위치에서 오일이 편심 부시(32)의 내주면을 향해 여러 방향에서 공급되므로 상기 샤프트(31)가 회전되다가 특정 위치에서 정지되는 경우에도 오일막이 항시 일정하게 유지된다.
또한 샤프트(31)와 충돌이 발생되는 경우에도 소음 발생이 최소화 된다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 스크롤 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 3 또는 도 13을 참조하면, 본 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 회전력을 발생시키는 구동원(2)과, 상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31)와, 상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32)와, 상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41) 및 상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함하고, 상기 편심 부시(32)는 내주면에 형성되고, 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 외주면의 전체 구간에서 일부 접촉이 이루어지는 일시 접촉부(32c)를 포함한다.
제2 실시 예는 전술한 제1 실시 예와 다르게 편심 부시(32)의 내측에 일시 접촉부(32c)가 형성된다. 상기 일시 접촉부(32c)는 원주 방향에서 소정의 높이로 돌출되며 상기 샤프트(31)의 단부와 점 접촉된다.
이와 같이 점접촉이 이루어질 경우 충격음은 종래에 비해 낮은 충격음으로 발생되므로 소음 감소를 도모할 수 있다.
상기 일시 접촉부(32c)는 샤프트(31)의 외주면과 최소한의 면적으로 점접촉이 이루어지므로 접촉 면적 감소를 통한 충격음의 감소를 도모할 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 의한 의한 스크롤 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 3 또는 도 14를 참조하면, 본 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 회전력을 발생시키는 구동원(2)과, 상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31)와, 상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32)와, 상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41) 및 상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함한다.
또한 상기 편심 부시(32)는 내주면에 형성되고, 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 외주면의 전체 구간에서 일부 접촉이 이루어지는 홈부(32d)를 포함한다.
상기 홈부(32d)는 전술한 제2 실시 예의 일시 접촉부(31a)와 다르게 홈부(32d)와 홈부(32d)가 서로 간에 연결되는 위치에서 상기 샤프트(31)의 외주면과 점 접촉을 통해 스크롤 압축기의 작동이 중지될 때 발생되는 충격음을 최소화 할 수 있다.
따라서 본 실시 예는 스크롤 압축기의 작동 또는 작동 중지에 따라 발생되는 불필요한 소음 발생을 최소화 하여 충격으로 인한 변형 발생을 최소화 하고 안정적인 작동을 도모할 수 있다.
2: 구동원
31: 샤프트
31a : 접촉부
31b : 비 접촉부
32: 편심 부시
32c : 접촉부
32d : 홈부
41: 선회 스크롤
42: 고정 스크롤
322: 편심부

Claims (15)

  1. 회전력을 발생시키는 구동원(2);
    상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31);
    상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32);
    상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41);
    상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42); 및
    상기 샤프트(31)는 단부 외주면에 형성되고, 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 단부 외주면의 전체 구간에서 상기 편심 부시(32)의 내주면과 일부 접촉이 이루어지는 일시 접촉부(31a)와, 상기 편심 부시(32)의 내주면과 직접적인 접촉이 발생되지 않는 비 접촉부(31b)를 포함하는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편심 부시(32)는 상기 샤프트(31)의 일단부가 삽입되는 삽입 홈(3211)이 형성되고, 상기 샤프트(31)와 상기 삽입 홈(3211) 사이에는 반경 방향에서 이격된 간극(G)이 형성된 스크롤 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)와 상기 비 접촉부(31b)는 상기 샤프트(31)의 원주 방향 전체에 형성되되,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 편심 부시(32)의 내주면과 점 접촉이 이루어지는 스크롤 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 외주면에서 소정의 높이로 돌출된 양각 형태로 형성되고, 상기 비 접촉부(31b)는 상기 일시 접촉부(31a)를 기준으로 음각으로 형성된 스크롤 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)와, 상기 비 접촉부(31b)는 널링 가공으로 형성된 스크롤 압축기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 일시 접축부(31a)는 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 편심 부시(32)의 내주면과 접촉되고, 상기 비 접촉부(31b)는 상기 편심 부시(32)의 외주면과 상기 일시 접촉부(31a) 사이의 마찰 및 직접적인 접촉이 이루어질 경우 발생되는 충격 및 소음 방지를 위한 오일막을 제공하기 위한 오일의 이동을 위한 통로를 제공하는 스크롤 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 축 방향을 따라 나선 형태로 형성된 스크롤 압축기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 축 방향을 따라 가로 방향으로 연장된 스크롤 압축기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 단부에서 세로 방향으로 연장된 스크롤 압축기.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 편심 부시(32)로 갈수록 상기 샤프트(31)의 축 방향에서 서로 간에 이격된 간격이 좁아지는 스크롤 압축기.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 축 방향 일측에서 상기 편심 부시(32)가 형성된 타측 단부를 향해 경사지게 연장된 스크롤 압축기.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 세로 방향에서 연장된 전체 구간 중 냉매에 포함된 오일이 상기 샤프트(31)의 축 방향을 따라 최단거리로 이동되도록 복수개로 분할된 스크롤 압축기
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)의 원주 방향에서 서로 동일 간격으로 분할되고, 상기 분할된 각각의 일시 접촉부(31a)는 상기 샤프트(31)를 정면에서 바라볼 때 대칭으로 배치된 스크롤 압축기.
  14. 회전력을 발생시키는 구동원(2);
    상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31);
    상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32);
    상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41); 및
    상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함하고,상기 편심 부시(32)는 내주면에 형성되고, 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 외주면의 전체 구간에서 일부 접촉이 이루어지는 일시 접촉부(32c)를 포함하는 스크롤 압축기.
  15. 회전력을 발생시키는 구동원(2);
    상기 구동원(2)에 의해 회전되는 샤프트(31);
    상기 샤프트(31)의 일측 단부에 결합되고, 상기 샤프트(31)가 축 방향에서 회전될 때 편심력이 발생되는 편심부(322)를 갖는 편심 부시(32);
    상기 편심부(322)에 연동되어 선회 운동을 하는 선회 스크롤(41); 및
    상기 선회 스크롤(41)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(42)을 포함하고,
    상기 편심 부시(32)는 내주면에 형성되고, 상기 샤프트(31)의 회전이 중지될 경우 상기 샤프트(31) 외주면의 전체 구간에서 일부 접촉이 이루어지는 홈부(32d)를 포함하는 스크롤 압축기.
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