KR20210149955A

KR20210149955A - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20210149955A
Application number: KR1020200066590A
Authority: KR
Inventors: 한영창
Original assignee: 두원중공업(주); 주식회사 두원전자; 학교법인 두원학원
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-12-10
Also published as: KR102379081B1

Abstract

본 발명은, 모터와, 상기 모터와 결합되는 회전축이 내부에 수용되는 메인하우징; 상기 메인하우징의 상측에 설치되는 메인프레임; 상기 메인프레임의 상측에 설치되는 고정스크롤; 상기 메인프레임과 고정스크롤의 사이에 배치되며, 상기 회전축에 의해 회전되는 회전스크롤; 상기 회전축과 회전스크롤의 사이에 배치되며, 상기 회전축의 상단에서 상기 회전축에 편심되게 돌출되는 편심돌기에 결합되는 슬라이딩 부시; 및 상기 고정스크롤의 상측에 설치되는 커버하우징을 포함하되, 상기 슬라이딩 부시는, 상기 편심돌기가 삽입되는 삽입홈이 형성된 보스와, 상기 보스의 반경방향 일 측에 결합되는 밸런스웨이트를 포함하며, 상기 편심돌기와 삽입홈의 내벽 사이에는, 공간이 형성되는 스크롤 압축기를 제공한다.

Description

스크롤 압축기{Scroll compressor}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 냉매를 흡입하여 압축시킨 후 이를 외부로 토출시키는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 스크롤 압축기란, 회전스크롤의 회전을 통하여 외부로부터 냉매를 흡입하여 압축시킨 후, 이를 외부로 토출시키는 장치를 의미한다. 이러한 스크롤 압축기는, 모터와 회전축이 수용되는 메인하우징과, 메인하우징의 상측에 설치되는 메인프레임과, 메인프레임의 상측에 설치되는 고정스크롤과, 메인프레임과 고정스크롤의 사이에 배치되며 회전축에 의해 회전하는 회전스크롤과, 고정스크롤의 상측을 덮는 커버하우징을 포함한다. 그리고 스크롤 압축기는, 회전축의 회전에 의해 회전스크롤이 회전하면, 외부로부터 메인하우징의 내부에 형성된 흡입실로 냉매가 흡입된 후, 흡입된 냉매가 회전스크롤과 고정스크롤의 사이에서 압축된 다음 커버하우징의 토출실을 통해 외부로 토출된다.

한편, 종래의 스크롤 압축기는, 고정스크롤과 회전스크롤 사이의 반경방향 밀봉력을 향상시키기 위하여, 슬라이딩 부시를 더 구비한다. 스크롤 압축기의 구성 부품들의 가공정도 따라 부품 간에 누적 공차가 발생되어, 스크롤 압축기의 구동 시 회전스크롤의 회전 반경이 미세하게 변화한다. 따라서 스크롤 압축기에서 슬라이딩 부시와 회전축의 편심돌기에 슬라이딩 부위를 마련함으로써, 선회스크롤의 랩과 회전스크롤의 랩에 반경방향의 밀봉력이 항상 가해지도록 할 수 있다.

이때, 종래의 스크롤 압축기에 의하면, 구동되는 스크롤 압축기가 정지를 할 시에, 압축실의 압력에 의해 회전스크롤의 랩이 고정스크롤의 랩으로부터 이격되면서 슬라이딩 부시가 후퇴를 하게 되고, 이에 따라 슬라이딩 부시가 회전축의 편심돌기를 타격을 하여 장치에서 충격 소음이 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 장치의 구동이 정지될 시에 발생되는 슬라이딩 부시의 후퇴량을 조정하여, 슬라이딩 부시와 회전축의 편심돌기와의 타격에 따른 충격 소음을 저감하는 데 목적이 있다.

상기 삽입홈의 내벽 중, 상기 회전축의 회전 시 상기 편심돌기와 가까워지는 부위를 제1내벽이라 하고, 상기 회전축의 정지 시 상기 편심돌기와 가까워지는 부위를 제2내벽이라 하였을 때, 상기 회전축의 회전 시를 기준으로, 상기 편심돌기와 상기 제2내벽의 사이 및 상기 편심돌기와 상기 제1내벽의 사이에는, 각각 공간이 형성된다.

상기 편심돌기의 중심으로부터 상기 제1내벽까지의 거리는, 상기 편심돌기의 중심으로부터 상기 제2내벽까지의 거리보다 더 크다.

상기 제1내벽은, 상기 편심돌기의 중심을 기준으로 하여 상기 밸런스웨이트 측에 배치되며, 상기 제2내벽은, 상기 편심돌기의 중심 기준 상기 밸런스웨이트의 반대 측에 배치된다.

상기 편심돌기는, 상측에서 보았을 때, 상기 제1내벽 및 제2내벽과 각각 대향하는 부위가 곡선 형상으로 형성된다.

상기 편심돌기는, 상측에서 보았을 때, 상기 제1내벽 및 제2내벽을 제외한 상기 삽입홈의 내벽과 접하는 부위가 직선 형상으로 형성된다.

상기 제2내벽은, 상측에서 보았을 때, 직선 형상으로 형성된다.

상기 제2내벽은, 상측에서 보았을 때, 곡선 형상으로 형성된다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 상기 회전스크롤의 회전 시 상기 편심돌기와 가까워지는 부위를 제1내벽이라 하고, 상기 회전스크롤의 정지 시 상기 편심돌기와 가까워지는 부위를 제2내벽이라 하였을 때, 상기 보스의 중심으로부터 상기 제1내벽까지의 거리가, 상기 보스의 중심으로부터 상기 제2내벽까지의 거리보다 더 크게 형성됨으로써, 장치의 구동이 정지될 시에 발생되는 슬라이딩 부시의 후퇴량을 조정할 수 있으며, 그에 따라 슬라이딩 부시와 회전축의 편심돌기와의 타격에 따른 충격 소음을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 회전축과 슬라이딩 부시의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 A 부분의 확대도이다.
도 4는 도 2에서 슬라이딩 부시가 편심돌기에 결합된 모습을 상측에서 도시한 것으로서, 회전축이 회전할 때의 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에서 슬라이딩 부시가 편심돌기에 결합된 모습을 상측에서 도시한 것으로서, 회전축이 정지할 때의 모습을 나타낸 도면이다.

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 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(100)는, 메인하우징(110), 메인프레임(120), 고정스크롤(130), 회전스크롤(140), 슬라이딩 부시(Sliding bush; 150) 및 커버하우징(160)을 포함한다.

상기 메인하우징(110)은, 내부에 냉매가 유입되는 흡입실이 형성되며, 상기 흡입실에는 모터(111)와, 상기 모터(111)와 결합되는 회전축(112)이 수용된다. 도 2를 참조하면, 상기 회전축(112)은, 상단에 편심돌기(113)가 돌출 형성된다. 상기 편심돌기(113)는, 상기 회전축(112)의 중심으로부터 반경방향을 따라 편심되게 배치된다.

상기 메인프레임(120)은, 상기 메인하우징(110)의 상측에 설치되며, 상기 메인하우징(110)의 흡입실을 형성한다. 상기 고정스크롤(130)은, 상기 메인프레임(120)의 상측에 설치되며, 하측으로 나선 형상의 랩(131)이 돌출 형성된다. 상기 회전스크롤(140)은, 상기 메인프레임(120)과 고정스크롤(130)의 사이에 배치되며, 상기 회전축(112)에 결합되어 상기 회전축(112)에 의해 회전한다. 상기 회전스크롤(140)은 상측으로 나선 형상의 랩(141)이 돌출 형성되는데, 상기 회전스크롤(140)의 랩(141)이 상기 고정스크롤(130)의 랩(131)과 맞물려 회전함에 따라, 상기 회전스크롤(140)과 고정스크롤(130)의 사이에서 냉매가 압축된다. 상기 커버하우징(160)은, 상기 고정스크롤(130)의 상측에 설치되며, 상기 고정스크롤(130)과 회전스크롤(140) 사이의 압축실에서 압축된 냉매가 외부로 토출되는 토출실이 형성된다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 슬라이딩 부시(150)는, 상기 고정프레임과 회전스크롤(140)의 사이에 배치되며, 상기 편심돌기(113)에 결합된다. 그리고 상기 회전스크롤(140)은, 상기 슬라이딩 부시(150)의 상측에 결합된다, 따라서 상기 회전축(112)이 회전함에 따라, 상기 회전스크롤(140)과 상기 슬라이딩 부시(150)는 함께 회전하게 된다.

상기 슬라이딩 부시(150)는, 보스(151) 및 밸런스웨이트(152)를 포함한다. 상기 보스(151)는, 상기 편심돌기(113)가 삽입되는 삽입홈(153)이 형성된다. 상기 밸런스웨이트(152)는, 상기 보스(151)의 반경방향 일 측에 결합된다. 상기 슬라이딩 부시(150)는, 상측에서 보았을 때, 그 중심이, 상기 회전축(112)의 중심을 기준으로 하여 상기 벨런스웨이트(152)가 결합된 측으로 편심되게 배치된다. 따라서 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(112)이 시계방향으로 회전하는 경우, 상기 슬라이딩 부시(150)는 상기 밸런스웨이트(152)의 무게에 의해 상기 편심돌기(113) 측으로 힘을 받아 이동하게 된다. 그리고 이와 같이 상기 슬라이딩 부시(150)가 상기 편심돌기(113) 측으로 이동(전진)함에 따라, 상기 회전스크롤(140)의 랩(141)은 상기 고정스크롤(130)의 랩(131)으로 밀착하게 된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 삽입홈(153)의 내벽 중, 상기 회전축(112)의 회전 시, 즉 상기 슬라이딩 부시(150)의 전진 시 상기 편심돌기(113)와 가까워지는 부위를 제1내벽(154)이라 하고, 상기 회전축(112)의 정지 시, 즉 상기 슬라이딩 부시(150)의 후퇴 시 상기 편심돌기(113)와 가까워지는 부위를 제2내벽(155)이라 한다.

더욱 상세하게는, 상기 제1내벽(154)은, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)을 기준으로 하여, 상기 밸런스웨이트(152) 측에 배치된다. 그리고 상기 제2내벽(155)은, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)을 기준으로 하여, 상기 밸런스웨이트(152)의 반대 측에 배치된다.

따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(112)의 회전 시, 상기 제1내벽(154)은 상기 편심돌기(113)와 가까워지고, 상기 제2내벽(155)은 상기 편심돌기(113)로부터 멀어진다. 반대로 도 5를 참조하면, 상기 회전축(112)의 정지 시, 상기 제1내벽(154)은 상기 편심돌기(113)로부터 멀어지고, 상기 제2내벽(155)은 상기 편심돌기(113)와 가까워진다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(112)의 회전 시에는, 상기 편심돌기(113)와 상기 제1내벽(154)의 사이와, 상기 편심돌기(113)와 상기 제2내벽(155)의 사이에는, 각각 공간이 형성된다. 반대로 도 5를 참조하면, 상기 회전축(112)이 정지 시에는, 상기 슬라이딩 부시(150)가 후퇴함에 따라, 상기 편심돌기(113)와 상기 제1내벽(154)의 사이에는 공간이 존재하나, 상기 편심돌기(113)와 상기 제2내벽(155)의 사이에는 공간이 존재하지 않게 된다.

더욱 상세하게는, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)으로부터 상기 제1내벽(154)까지의 거리(D1)는, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)으로부터 상기 제2내벽(155)까지의 거리(D2)보다 크게 형성된다. 도 4를 참조하면, 상기 회전축(112)의 회전 시, 상기 제1내벽(154)은 상기 편심돌기(113) 측으로 인접하긴 하나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회전스크롤(140)의 랩(141)이 상기 고정스크롤(130)의 랩(131)에 닿게 되므로, 상기 제1내벽(154)은 상기 편심돌기(113)에 접하지는 않는다. 반대로 도 5를 참조하면, 상기 회전축(112)의 정지 시, 상기 제2내벽(155)은 상기 편심돌기(113) 측으로 인접함에 따라 상기 편심돌기(113)와 충돌하게 된다. 따라서 상기 회전축(112)의 정지 시 상기 제2내벽(155)과 편심돌기(113) 사이에는 충격 소음이 발생하게 된다.

이때, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(100)에 의하면, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)으로부터 상기 제1내벽(154)까지의 거리(D1)가, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)으로부터 상기 제2내벽(155)까지의 거리(D2)보다 더 크게 형성됨으로써, 장치의 구동이 정지될 시에 발생되는 슬라이딩 부시(150)의 후퇴량을 조정할 수 있다. 그에 따라 본 발명에 의하면, 장치의 구동이 정지될 시에, 슬라이딩 부시(150)와 회전축(112)의 편심돌기(113)와의 타격에 따라 발생되는 충격 소음을 저감할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 편심돌기(113)는, 상측에서 보았을 때, 상기 제1내벽(154) 및 제2내벽(155)과 각각 대향하는 부위가 곡선 형상으로 형성되며, 상기 제1내벽(154) 및 제2내벽(155)을 제외한 상기 삽입홈(153)의 내벽과 접하는 부위가 직선 형상으로 형성된다.

상기 제1내벽(154)은, 상기 편심돌기(113)의 대향면과 대응하여 곡선 형상으로 형성된다. 반면에 상기 제2내벽(155)은, 직선 형상으로 형성된다. 이와 같이 상기 제1내벽(154)이 곡선 형상으로 형성되고 상기 제2내벽(155)이 직선 형상으로 형성되는 경우, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)으로부터 상기 제1내벽(154)까지의 거리(D1)가, 상기 편심돌기(113)의 중심(C)으로부터 상기 제2내벽(155)까지의 거리(D2)보다 더 크게 형성되도록 할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 스크롤 압축기(100)에 의하면, 장치의 구동이 정지될 시에 발생되는 슬라이딩 부시(150)의 후퇴량을 조정할 수 있으며, 슬라이딩 부시(150)와 회전축(112)의 편심돌기(113)와의 타격에 따른 충격 소음을 저감할 수 있다.

다만, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 상기 제2내벽(155)은, 상기 제1내벽(154)과 마찬가지로 곡선으로 형성될 수도 있음은 물론이라 할 것이다.

100 : 스크롤 압축기 110 : 메인하우징
120 : 메인프레임 130 : 고정스크롤
140 : 회전스크롤 150 : 슬라이딩 부시
160 : 커버하우징

Claims

모터와, 상기 모터와 결합되는 회전축이 내부에 수용되는 메인하우징;
상기 메인하우징의 상측에 설치되는 메인프레임;
상기 메인프레임의 상측에 설치되는 고정스크롤;
상기 메인프레임과 고정스크롤의 사이에 배치되며, 상기 회전축에 의해 회전되는 회전스크롤;
상기 회전축과 회전스크롤의 사이에 배치되며, 상기 회전축의 상단에서 상기 회전축에 편심되게 돌출되는 편심돌기에 결합되는 슬라이딩 부시; 및
상기 고정스크롤의 상측에 설치되는 커버하우징을 포함하되,
상기 슬라이딩 부시는,
상기 편심돌기가 삽입되는 삽입홈이 형성된 보스와,
상기 보스의 반경방향 일 측에 결합되는 밸런스웨이트를 포함하며,
상기 편심돌기와 삽입홈의 내벽 사이에는, 공간이 형성되는 스크롤 압축기.
청구항 1에 있어서,
상기 삽입홈의 내벽 중, 상기 회전축의 회전 시 상기 편심돌기와 가까워지는 부위를 제1내벽이라 하고, 상기 회전축의 정지 시 상기 편심돌기와 가까워지는 부위를 제2내벽이라 하였을 때,
상기 회전축의 회전 시를 기준으로, 상기 편심돌기와 상기 제2내벽의 사이 및 상기 편심돌기와 상기 제1내벽의 사이에는, 각각 공간이 형성되는 스크롤 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 편심돌기의 중심으로부터 상기 제1내벽까지의 거리는, 상기 편심돌기의 중심으로부터 상기 제2내벽까지의 거리보다 더 큰 스크롤 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 제1내벽은, 상기 편심돌기의 중심을 기준으로 하여 상기 밸런스웨이트 측에 배치되며,
상기 제2내벽은, 상기 편심돌기의 중심 기준 상기 밸런스웨이트의 반대 측에 배치되는 스크롤 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 편심돌기는, 상측에서 보았을 때, 상기 제1내벽 및 제2내벽과 각각 대향하는 부위가 곡선 형상으로 형성된 스크롤 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 편심돌기는, 상측에서 보았을 때, 상기 제1내벽 및 제2내벽을 제외한 상기 삽입홈의 내벽과 접하는 부위가 직선 형상으로 형성된 스크롤 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 제2내벽은, 상측에서 보았을 때, 직선 형상으로 형성된 스크롤 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 제2내벽은, 상측에서 보았을 때, 곡선 형상으로 형성된 스크롤 압축기.