KR950005434Y1 - 스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활급유장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활급유장치

제 1 도는 본 고안 압축기의 구조를 보인 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 급유장치부 요부 확대도.

제 3 도는 제 1 도의 A-A′선 측단면도.

제 4a,b,c,d 도는 본 고안의 윤활유흡입, 토출작용도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 크랭크 샤프트 5 : 크랭크 핀

8 : 선회 스크롤 9 : 선회 스크롤 보스

10 : 스프링 11 : 급유 사절판

12 : 주 프레임 13 : 삽입공

14 : 내부공간 15 : 유입구멍

17 : 관 18 : 급유구멍

19 : 지지베어링 20, 20a : 경사돌기

23 : 내부구멍 24 : 급유구멍

24′ : 유출구멍

본 고안은 스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활급유장치에 관한 것으로, 특히 설치공간을 최소화하기 위하여 냉장고 또는 에어콘에 횡형의 스크롤 압축기를 설치함에 있어, 압축기의 윤활급유가 용이하도록 회전자의 크랭크 샤프트를 지지시키는 주 프레임과 크랭크 샤프트에 내부구멍을 형성하여 압축기 내부의 윤활유가 작동부에 공급되도록 한 것이다.

일반적으로 냉장고 또는 에어콘용으로 사용되는 압축기중에서 로우터리 압축기가 있고, 이중에서 스크롤 압축기는 형과 횡형으로 구분되는데, 설치공간을 많이 점유하는 종형 스크롤 압축기로부터 개선하여 최근에는 설치면적을 줄일 수 있는 횡형 스크롤 압축기를 적용하는 경우가 있다.

중형 스크롤 압축기인 경우에 있어서는 윤활급유에 별다른 문제점이 없겠으나, 횡형 스크롤 압축기인 경우에서는 윤활급유가 곤란한 문제점을 갖게 되는 것으로서 즉 , 밀폐되는 케이싱 내부의 프레임에 회전자를 갖는 크랭크 샤프트와 크랭크 샤프트 일측단에 편심형성된 크랭크 핀 및 크랭크 핀에 조합, 연동되는 선회 스크롤이 수평설치되기 때문에 압축기 내부의 윤활급유가 난해한 문제점을 갖는 것이다.

본 고안은 상기한 바와 같은 횡형 스크롤 압축기의 윤활급유 문제를 해결하고자 안출한 것으로서, 크랭크 샤프트의 중심부에 주 프레임의 압축실과 통하도록 내부구멍을 형성하여서 된 것으로, 이하 첨부도면과 관련하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

통상적으로 횡형 스크롤 압축기는 밀폐되는 쉘(1) 내부에 모터를 형성하도록 고정자(2)와 중심에 크랭크 샤프트(4)를 갖는 회전자(3)가 설치되고 크랭크 샤프트(4)의 입측단에 크랭크 핀(5)이 편심형성되며, 크랭크 핀(5)은 선회 스크롤(8)의 중앙부 일측에 형성된 선회스크롤 보스(9)에 헐거운 끼워맞춤으로 삽입된다.

크랭크 핀(5)측의 크랭크 샤프트(4) 부위는 쉘(1)에 고착된 주 프레임(12)의 지지베어링(19) 중심부에 회전 가능하게 지지되고 크랭크 샤프트(4)의 타단부에는 쉘(1) 내측면에 고착된 보조 프레임(6)에 지지되며 크랭크 핀(5)과 함께 선회 스크롤 (8)의 토스(9)는 주 프레임(12)에 편심형성된 내부공간(14)내에 위치되어 크랭크 샤프트(4)의 회전시 선회스크롤 보스(9)의 외주면이 내부공간(14)의 내주면에 선회접촉할 수 있게 된다.

내부공간(14)의 일측 삽입홈(13)에는 스프링과 같은 탄성부재(10)와 함께 급유 사절판(11)이 탄력설치되며 급유 사절판(11)의 선단명이 선회스크롤 보스(9)를 내부공간(14) 내면에 상기 밀착시키도록 되며, 쉘(1)의 양측에는 증발기로부터의 저압냉매를 고온, 고압으로 압축시켜 웅축기에 송출할 수 있도록 흡입관리 배기관이 연통설치되어 있다.

윤활급유를 위하여 주프레임(12)에는, 급유사절판(11)과 선회스크롤 보스(9)에 의해 양분되는 내부공간(14)의 양측 공간중 일측 공간과 하부의 윤활유(16)가 고여 있는 있는 압축기 저부 공간을 연통시키기 위한 유입구멍(15)이 구비됨과 아울러 타측 공간을 주프레임(12)의 지지베어링(19)과 습동하는 크랭크 샤프트(4)의 급유구멍(24)과 연통시키는 급유구멍(18)이 구비되며, 상기 유입구멍(15)에는 그 끝단부가 윤활유(16)에 잠기는 관(17)이 연결되어 압축기 저부에 고여 있는 윤활유(16)가 유입구멍(15)을 통해 유입되어 선회스크롤 보스(9)에 의해 압축된 후 급유구멍(18)과 급유구멍(24)을 통해 크랭크 샤프트(4)와 지지베어링(19) 사이의 습동부위에 윤활유가 공급되도록 함과 아울러 크랭크 샤프트(4)의 내부구멍(23)과 그 끝단의 유출구멍(24′)을 통하여 보조 프레임(6)과 이에 지지된 크랭크 샤프트(4)의 끝단부 사이의 습동부위에 윤활유가 공급될 수 있도록 구성되어 있다.

지지베어링(19)의 내주면에 접하는 크랭크 샤프트(4)의 외주면 양측에는 다수의 경사돌기(20)(20a)가 둥간격으로 배열되고 이 크랭크 샤프트(4)의 양측 경사돌기(20)(20a) 사이에는 급유구멍(24)이 천공되면서 크랭크 샤프트(4)의 1회전마다 급유구멍(24)과 급유구멍(18)이 일치되어 통하며, 급유구멍(24)은 크랭크 샤프트(4)의 내부에 형성된 내부구멍(23)와 연통되고 내부구멍(23)의 출구는 보조 프레임(6)에 지지되는 크랭크 샤프트(4)타단의 유출구멍(24′)으로 이어지도록 한다.

내부구멍(23)은 크랭크 샤프트(4)의 중심선상에 위치한 급유구멍(24)로부터 유출구멍(24′)에 이르기까지 일정 경사각(θ)을 가지는 구성으로 된 것이다.

미설명부호 25,26은 내부공간(14)에 형성되는 저, 고압측이다.

상기한 바와 같은 본 고안의 횡형 스크롤 압축기의 윤활급유작용을 보면, 우선 냉매의 압축은 증발기(도시하지 않음)로부터의 냉매가 저압상태에서 쉘(1)의 흡입관으로 유입되어 회전하는 크랭크 샤프트(4)와 선회스크롤(8)에 의해 고온, 고압으로 압축되어 배기관을 통해 웅축기(도시하지 않음)에 송출되는 것으로 주지하는 바와 같다.

압축기의 작동중 크랭크 샤프트(4)의 고속회전과 동시에 크랭크 샤프트(4)의 크랭크 핀(5)과 여유있게 결합된 선회 스크롤(8)의 보스(9) 외주면은 주 프레임(12)의 지지베어링(19) 내주면에 밀착 접촉되면서 시계방향으로 선회운동하게 된다.

이때 내부공간(14)은 선회스크롤 보스(9)와 이에 접촉되어 상,하운동하는 급유 사절판(11)에 의하여 고압측(26)과 저압축(25)으로 양분된다.

저압축(25)은 급유 사절판(11)을 기준으로 하여 윤활유가 흡입되는 내부공간(14)의 좌측으로서 유입구멍(15)에 연통되는 부분이고 고압측(26)은 윤활유를 압축하여 배출하는 내부공간(14)의 우측으로서 급유구멍(18)과 연통하는 부분이 된다.

본 고안의 윤활유작용을 구체적으로 설명하면 제 4a 도에서와 같이 보스(9)가 내부공간(14)의 중심 좌측에 위치되어 시계방향으로 선회하여 가는 시점에서 내부공간(14)의 흡입공간 체적이 점차 증가하므로 흡입공간 즉, 저압측(25)에는 흡인력이 발생하여 압축기 저부의 윤활유(16)를 관(17)과 유입구멍(15)을 통해 빨아 올린다.

이와 때를 같이하여 저압축(25)의 흡입공간이 점차 증가하는 만큼 그 반대의 고압측(26)은 점차 체적이 감소되어 기 유입된 윤활유를 압축시키게 된다.

(a)도의 상태로부터 보스(9)가 90°의 각도로 선회된 상태를 (b)도에서 보이고 있다.

이때에는 보스(9)가 내부공간(14)의 중심상측에 위치하고 있어 저압측(25)과 고압측(26)의 윤활유 흡입, 토출이 동시에 이루어지는 것이며, (b)도의 상태로부터 (c)도의 상태로 보스(9)가 90°각도의 시계방향으로 옮겨간 상태에서 보스(9)는 내부공간(14)의 중심우측에 위치되어 윤활유의 토출을 완료하게 된다.

제 4b 도로부터 4c 도까지의 윤활유 토출과정중 윤활유는 급유구멍(18)을 통해 지지베어링(19)과 회전하는 크랭크 샤프트(4) 사이에 급유되어 윤활작용을 행하게 되는 것이며, 윤활유는 다시 크랭크 샤프트의 양측 경사돌기(20)(20a)을 통해 고속회전하는 크랭크샤프트(4)의 원심력에 따라 그 내부에 일정경사각 (θ)을 갖고 형성된 내부구멍(23)을 타고 이동된다.

따라서 내부구멍(23) 내의 윤활유는 보조 프레임(6)에 지지된 크랭크샤프트(4)의 또 다른 유출구멍(24′)으로 급유되므로 크랭크 샤프트(4)의 양단부는 원활한 윤활급유상태를 갖게 되는 것이다.

그리고 제 4c 도로부터 윤활유 토출을 완료시킨 보스(9)는 4d 도와 같이 90°의 각도로 선회하여 내부공간(14)의 중심하측에 위치된 상태를 맞게 되고 이는 윤활급유의 흡입직적인 것으로서 상기한 바의 일련의 작용을 연속적으로 행함으로써 지속적인 크랭크 샤프트의 회전지지부 윤활이 이루어지는 것이다.

한편 주 프레임(12)의 지지베어링(19)이 형성된 급유구멍(18)을 분기 연장형성하여 선회 스크롤(8)과 주 프레임(12)의 접촉면 사이에 윤활유를 공급함으로써 선회 스크롤(8)의 보다 원할한 회전윤활을 도모할 수 있다.

이상과 같이 된 본 고안은 주 프레임에 윤활유를 흡상시킬 수 있는 흡입공과 윤활유를 압축하여 송출할 수 있는 급유구멍을 형성하고, 크랭크 샤프트에는 경사각을 갖는 내부구멍과 유출구멍을 형성함으로써 크랭크 샤프트의 원활한 회전지지는 물론 회전지지부의 마모, 발열, 소음요인을 대폭 제거할 수 있게 되었고, 아울러 횡형 스크롤 압축기의 윤활 급유 문제를 해결하여 압축기의 설치공간을 축소하려는 제품적용에 크게 기여할 수 있게 된 유용한 고안이다.

Claims (5)

1. 회전하는 크랭크 샤프트(4)와 이를 지지하는 주프레임(12) 및 크랭크 샤프트(4)의 일단인 크랭크핀(5)의 외주에 상입되어 크랭크 샤프트(4)의 회전에 따라 선회운동을 하는 선회스크롤(8)을 구비하며 선회운동하는 선회스크롤 보스(9)의 외주면의 운동궤적과 간섭되지 않는 주프레임(12) 중심부의 내부공간(14) 및 이 내부공간(14)에 임의로 위치하는 선회스크롤 보스(9)의 외주면과 항상 접촉하는 급유사절판(11) 및 그 타단에는 급유 사절판(11)이 항상 선회스크롤 보스(9)와 선접촉하도록 밀어주는 탄성부재(10) 및 급유사절판(11)이 주프레임(12)의 내부공간(14)에 대해 반경방향으로 왕복운동할 수 있도록 안내하는 급유사절판(11)의 두께와 같은 크기의 삽입홈(13) 및, 급유사절판(11)과 선회스크롤 보스(9)에 의해 양분되는 내부공간(14)중 일측공간을 하부의 오일과 연통시키기 위하여 주프레임(12) 내부에 형성되는 유입구멍(15)과 타측공간을 지지베어링(19)과 습동하는 크랭크 샤프트(4)간의 습동부위에 임하는 급유구멍(18)을 구비하여 하부의 윤활유(16)의 펌핑이 가능하게 하여서 됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활유급유장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 크랭크 샤프트(4)에는 주프레임(12)의 급유구멍(18)과 연통되는 급유구멍(24)을 형성하고, 크랭크 샤프트(4)내부에는 상기 급유구멍(24)과 연결되는 내부구멍(23)을 형성하며, 상기 내부구멍(23)이 끝나는 부분의 크랭크 샤프트(4)에는 유출구멍(24′)을 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활급유장치.
3. 제 1 항에 있어서, 주프레임(12)의 유입구멍(15) 끝부분에는 관(17)을 설치하여 상기 관(17)을 통해 윤활유가 유입구멍(15)로 유입되게 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활급유장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 크랭크 샤프트(4)의 내부구멍(23)은 급유구멍(24)으로부터 유출구멍(24′)에 이르기까지 일정한 경사각(θ)을 갖고 형성된 것임을 특징으로 하는 스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활급유 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 급유구멍(18)을 연장, 분기형성하여 선회스크롤(8)과 주 프레임(12)의 접촉면에 윤활유가 급유되도록 하여서 됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기(scroll compressor)의 윤활급유장치.