KR100534571B1 - 스크롤 압축기의 슬라이드 부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 슬라이드 부시에 관한 것으로, 더 상세하게는 크랭크 축의 급유로로부터 공급되는 오일을 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 원활하게 공급하기 위하여,

선회스크롤의 하부에 베어링이 결합되어 형성된 보스부와 크랭크 축의 크랭크 핀 사이에 가변반경의 삽입공이 형성되어 삽입되는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시에 있어서, 상기 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공 상측에 상기 크랭크 축에 형성된 급유로를 통하여 공급되는 오일이 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 원활하게 공급되도록 형성되는 커버부재와; 상기 크랭크 핀의 상단면이 상기 커버부재의 밑면에 위치하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시에 관한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 슬라이드 부시{Slide bush of scroll compresser}

본 발명은 스크롤 압축기의 슬라이드 부시에 관한 것으로, 더 상세하게는 크랭크 축의 급유로로부터 공급되는 오일을 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 원활하게 공급할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 슬라이드 부시에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이 쉘(1)의 내측 상.하부에 메인프레임(2)과 서브프레임(3)이 설치되고, 상기 메인프레임(2)과 서브프레임(3)의 사이에는 고정자(4)가 상기 쉘(1)의 내부에 압입되어 있으며, 상기 고정자(4)의 내부에는 인가된 전원에 의해 회전되는 회전자(5)가 구비되어 있고, 상기 회전자(5)의 중앙부에는 수직의 크랭크축(6)이 삽입 고정되어 회전자(5)와 함께 회전하도록 구성되어 있는 것으로서, 상기 크랭크축(6)의 상.하부는 메인프레임(2)과 서브프레임(3)에 의해 회전가능하게 지지된다.

그리고 상기 메인프레임(2)의 상단면에는 하부측이 크랭크축(6)과 결합되고 상부측에는 인벌류트 형상의 선회랩(7a)이 형성된 선회스크롤(7)이 구비되며, 상기 선회스크롤(7)의 상부측에는 선회랩(7a)과 맞물리는 고정랩(8a)을 갖는 고정스크롤(8)이 쉘(1)의 내부에 고정되어 선회스크롤(7)이 크랭크축(6)의 회전에 의해 선회운동을 함으로써 선회랩(7a)과 고정랩(8a) 사이에 형성된 압축실(22)의 내부로 유입되는 냉매가스를 압축하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 크랭크축(6)과 선회스크롤(7)의 결합은 크랭크축(6)의 상단면 중심에서 소정거리로 이격된 위치의 상방으로 돌출 형성된 크랭크핀(10)을 상기 선회스크롤(7)의 하부측 중앙부에 돌출 형성된 보스부(7b)로 삽입함으로써 이루어지게 되는 것이며, 보스부(7b)의 내부에는 베어링(11)이 강제 압입되어 있고, 크랭크핀(10)의 외측에는 슬라이드 부시(12)가 회전가능하게 결합되어 있다.

한편, 상기 메인프레임(2)과 선회스크롤(3) 사이에는 자전방지기구인 올담링(9)이 구비되고, 크랭크축(6) 내부에는 급유로(6a)가 상.하로 관통 형성되어 있으며, 회전자(5)에는 상.하로 각각 상부 균형추(13) 및 하부 균형추(14)가 형성되어 크랭크핀(10)에 의한 크랭크축(6)의 회전 불균형을 방지하도록 되어 있다.

여기서, 미설명 부호 15 및 16은, 흡입파이프 및 토출파이프이고, 17 및 18은 토출포트 및 토출실이며, 19는 역지변, 20은 오일, 21은 오일 프로펠러이다.

이와같이 구성된 스크롤 압축기는, 인가된 전원에 의해 회전자(5)가 고정자(4) 내부에서 회전하게 되고, 상기 회전자(5)에 의해 크랭크축(6)이 회전하게 됨으로써 크랭크핀(10)에 결합된 선회스크롤(7)이 크랭크축(6) 중심과 선회스크롤(7) 중심 사이의 선회반경을 따라 선회운동을 하게 되는 것이다.

또한, 상기 선회랩(7a)과 고정랩(8a) 사이에 형성된 압축실(22)은 선회스크롤(7)의 지속적인 선회운동에 의하여 체적이 감소되어 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게 되고, 이렇게 압축된 고압의 냉매가스는 토출포트(17)를 통해 토출실(18)로 토출되고, 토출실(18) 내부의 냉매가스는 다시 토출파이프(16)를 통해 외부로 토출되는 것이다.

도 2는 종래 슬라이드 부시의 구성을 나타낸 분리 사시도로, 도시된 바와 같이 슬라이드 부시(12)는 내주연에 크랭크 핀이 삽입되어 선회스크롤의 보스부에 삽입되어 이상압축시 선회스크롤이 반경방향으로 후퇴하도록 하는 가변반경의 삽입공(12a)이 형성되고, 외주연이 일측에는 절개된 모양의 급유홈(12b)이 형성되어 있다.

그에 따라 도 3a 및 도 3c에서와 같이 크랭크 축(6)의 회전에 따라 정상운전시에는 크랭크 핀(10)이 슬라이드 부시(12)와 함께 선회운동을 하게 되고, 액냉매나 오일 또는 이물질이 압축실로 유입되어 압축실 내의 압력이 비정상적으로 상승하였을 때 도 3b에서와 같이 슬라이드 부시(12)의 가변반경의 삽입공(12a) 상에서 반경방향으로 크랭크 핀(10)이 후퇴하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 작동하는 과정에서 상기 크랭크 축(6)으로 형성된 급유로(6a)를 통해 공급되는 오일(20)은 상기 선회스크롤(7)이 선회운동을 하면서 마찰면인 그 선회스크롤(7)의 보스부(7b)로 결합된 베어링(11)과 슬라이드 부시(12) 사이의 마찰을 저감시키는 윤활 역할과 하부 측의 고정자와 회전자를 냉각시키기 위해 그 크랭크 핀(10)의 상단으로 분출되어 진다.

그러나, 상기와 같이 크랭크 축의 급유로(6a)를 통하여 크랭크 핀(10)의 상면으로 분출되는 오일은 도 3c에서와 같이 압축실 내의 압력이 비정상적으로 상승하였을 때 반경방향으로 후퇴되도록 형성된 슬라이드 부시(12)의 삽입공(12a)을 통하여 대부분이 배출되므로서, 마찰면인 슬라이드 부시와 베어링 사이로 오일의 공급이 원활하게 이루어지지 않게 됨에 따라 마찰면에서 큰 마찰력이 발생하게 되었고, 그로 인해 크랭크 핀으로 삽입된 슬라이드 부시가 일측이 기울어지는 것과 같은 틸팅현상이 발생함에 따라 선회운동이 원활하게 이루어지지 않게 되어 압축효율이 저하되는 문제점이 초래되었다.

또한, 상기 크랭크 핀과 슬라이드 부시 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 높은 마찰열이 발생함에 따라 저압실 내의 온도를 상승시켜 압축효율을 더욱더 저하시킴과 아울러 결국에는 스크롤 압축기가 파손되어 사용하지 못하는 원인을 제공하기도 하였다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 목적은 슬라이드 부시가 적용된 스크롤 압축기에서 크랭크 축의 급유로를 통하여 공급되는 오일이 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 원활하게 공급이 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 압축실 내의 압력이 비정상적으로 상승하였때 발생하는 틸팅현상시 커버부재가 이탈되지 않도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제작이 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선회스크롤의 하부에 베어링이 결합되어 형성된 보스부와 크랭크 축의 크랭크 핀 사이에 가변반경의 삽입공이 형성되어 삽입되는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시에 있어서, 상기 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공 상측에 상기 크랭크 축에 형성된 급유로를 통하여 공급되는 오일이 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 원활하게 공급되도록 형성되는 커버부재와; 상기 크랭크 핀의 상단면이 상기 커버부재의 밑면에 위치하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 커버부재는 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공과 대응되게 형성되는 본체판과, 그 본체판에 상기 크랭크 축으로 형성된 급유로와 대응되는 위치로 급유공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 커버부재는 상기 가변반경의 삽입공에 압입되며, 상기 삽입공의 상단에는 상기 커버부재의 이탈방지를 위한 이탈방지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 커버부재는 슬라이드 부시의 가변반경의 삽입공 상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 전술하여 설명한 스크롤 압축기의 동일한 구조는 동일한 부호를 기재하여 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4a는 본 발명의 슬라이드 부시를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 따른 결합된 상태를 나타낸 종단면도이다.

도시된 바와 같이 공지된 선회스크롤의 하부에 베어링이 결합되어 형성된 보스부와 크랭크 축(6)의 크랭크 핀(10) 사이로 압축실 내의 압력이 비정상적으로 상승하였을 때 반경방향으로 상기 크랭크 핀이 후퇴되도록 가변반경의 삽입공(12a)이 형성되어 삽입되는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시(12)에 있어,

본 발명은 상기 슬라이드 부시(12)에 형성된 가변반경의 삽입공(12a) 상측에 상기 크랭크 축에 형성된 급유로를 통하여 공급되는 오일이 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 원활하게 공급되도록 형성되는 커버부재(120)와;

상기 크랭크 핀(10)의 상단면이 상기 커버부재(120)의 밑면에 위치하도록 결합되는 것을 나타낸 것이다.

상기에서, 커버부재(10)는 그 슬라이드 부시(12)에 형성된 가변반경의 삽입공(12a)과 대응되게 형성되는 본체판(122)과, 그 본체판에 상기 크랭크 축(6)으로 형성된 급유로(6a)와 대응되는 위치로 급유공(124)을 형성함에 따라 상기 크랭크 축(6)의 급유로(6a)를 통해 공급되는 오일이 상기 본체판(122)의 급유공(124)을 거쳐 분출되면서 크랭크 핀의 상면과 슬라이드 부시의 상면을 타고 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 공급될 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 슬라이드 부시가 설치되어 사용되는 상태를 나타낸 요부 종단면도이다.

도시된 바와 같이 상기와 같이 구성됨에 따라 선회스크롤(7)의 하부에 베어링(11)이 결합되어 형성된 보스부(7b)에 슬라이드 부시(12)에 형성된 가변반경의 삽입공(12a)으로 크랭크 축(6)의 크랭크 핀(10)이 삽입되어 결합되되, 상기 가변반경의 삽입공(12a)에는 커버부재(120)인 본체판(122)이 압입되게 결합되고 상기 크랭크 핀(10)의 상면이 그 본체판(122)의 밑면과 접하도록 결합되어 진다.

그에 따라 상기 크랭크 축(6)의 회전으로 인한 오일이 그에 형성된 급유로(6a)를 통해 공급되어 크랭크 핀(10)의 상면으로 분출되면서 상기 커버부재(120)의 본체판(122)에 형성된 급유공(124)을 거쳐 본체판(122)의 상면으로 공급된다.

이렇게, 본체판(124)의 상면으로 공급된 오일(20)은 상면으로 타고 마찰면인 슬라이드 부시(12)와 베어링(11) 사이로 공급되어 윤활작용을 함에 따라 그 마찰면의 마찰저감을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기 크랭크 핀은 슬라이드 부시의 가변반경의 삽입공 상에 설치된 커버부재의 밑면에서 압축실 내의 압력이 비정상적으로 상승하였을 때 반경방향으로 후퇴가 원활하게 이루어질 수 있는 것이고, 상기 크랭크 축의 급유로로부터 공급되는 오일은 상기 슬라이드 부시의 가변반경의 삽입공을 통하여 배출되지 않고 커버부재의 본체판 급유공을 거쳐 본체판의 상면으로 타고 마찰면으로 원활하게 공급되어 선회스크롤이 원활한 선회운동을 할 수 있는 조건을 가지는 것이다.

도 6은 본 발명 슬라이드 부시의 다른 실시예를 나타낸 종단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 압축실 내의 압력이 비정상적으로 상승하였때 발생하는 틸팅현상시 상기 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공으로 압입된 커버부재가 이탈되지 않도록 하기 위하여,

상기 커버부재는(120)는 상기 가변반경의 삽입공(12a)에 압입되며, 상기 삽입공(12a)의 상단에는 상기 커버부재(120)의 이탈방지를 위한 이탈방지턱(125)이 형성되는 것을 나타낸 것이다.

상기에서, 가변반경의 삽입공 상단에 이탈방지턱이 형성된 상태에서 커버부재를 그 가변반경의 삽입공 하부로부터 삽입하여 압입한다.

그에 따라 가변반경의 삽입공으로 압입된 커버부재의 본체판이 이탈방지턱에 의해 지지되어 지므로서, 상기 크랭크 핀과 슬라이드 부시에 구동에 따른 틸팅현상시 가해지는 압력에도 커버부재가 이탈됨 없이 원활하게 지지되어 지는 것이다.

도 7은 본 발명 슬라이드 부시의 또 다른 실시예를 나타낸 종단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 상기 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공으로 압입되는 커버부재를 별도로 제작하지 않고 슬라이드 부시를 제작시 일체로 형성될 수 있도록,

상기 커버부재(120)는 그 슬라이드 부시(12)에 형성된 가변반경의 삽입공(12a) 상에 일체로 형성되는 것을 나타낸 것이다.

그에 따라 별도의 커버부재를 제작하여 슬라이드 부시의 가변반경의 삽입공으로 압입하여 설치하는 것이 아니라 슬라이드 부시 제작시에 그 자체에 커버부재를 일체화시키므로서, 번거러운 조립작업 없이 제작이 간단하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 스크롤 압축기의 선회스크롤 하부에 베어링이 결합되어 형성된 보스부와 크랭크 핀 사이에 결합되는 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공으로 압입되는 커버부재를 구비함에 따라 크랭크 축의 급유로로부터 공급되는 오일이 상기 가변반경의 삽입공을 통하여 배출되지 않고 마찰면인 슬라이드 부시와 베어링 사이로 원활하게 오일이 공급될 수 있도록 하므로서, 그 마찰면의 마찰저감을 최소화함에 따라 선회스크롤의 선회운동이 원활하게 이루어짐은 물론 마찰열 또한 발생되지 않게 되어 압축효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가지는 것이다.

또한, 커버부재가 압입되는 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공 상단에 커버부재가 이탈되는 것을 방지하고자 이탈방지턱을 형성하므로서, 압축실 내의 압력이 비정상적으로 상승하였때 발생하는 틸팅현상시 커버부재로 가해지는 압력에 의해서도 커버부재가 이탈되지 않는 효과도 갖는다.

또, 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공으로 형성되는 커버부재를 그 슬라이드 부시에 일체로 형성하므로서, 번거러운 조립작업이 한번의 제작공정을 통하여 간편하게 제작할 수 있는 효과도 갖는다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 구성을 나타낸 종단면도.

도 2는 종래 슬라이드 부시의 구성을 나타낸 분리 사시도.

도 3a 내지 도 3c는 종래의 슬라이드 부시 반경방향의 후퇴 상태를 나타낸 것으로,

도 3a는 정상 운전 상태를 나타낸 평단면도.

도 3b는 이상 운전에 의한 후퇴 상태를 나타낸 평단면도.

도 3c는 정상 운전 상태의 선회스크롤 보스부로 결합된 상태를 나타낸 종단면도.

도 4a는 본 발명의 슬라이드 부시를 나타낸 분해 사시도.

도 4b는 도 4a에 따른 결합된 상태를 나타낸 종단면도.

도 5는 본 발명의 슬라이드 부시가 설치되어 사용되는 상태를 나타낸 요부 종단면도.

도 6은 본 발명 슬라이드 부시의 다른 실시예를 나타낸 종단면도.

도 7은 본 발명 슬라이드 부시의 또 다른 실시예를 나타낸 종단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

6 : 크랭크 축

6a : 급유로

7 : 선회스크롤

7b : 보스부

10 : 크랭크 핀 11 : 베어링

12 : 슬라이드 부시

12a : 삽입공

120 : 커버부재

122 : 본체판 124 : 급유공

125 : 이탈방지턱

Claims (4)

1. 선회스크롤의 하부에 베어링이 결합되어 형성된 보스부와 크랭크 축의 크랭크 핀 사이에 가변반경의 삽입공이 형성되어 삽입되는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시에 있어서,

   상기 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공 상측에 상기 크랭크 축에 형성된 급유로를 통하여 공급되는 오일이 슬라이드 부시와 베어링 사이의 마찰면으로 원활하게 공급되도록 형성되는 커버부재와;

   상기 크랭크 핀의 상단면이 상기 커버부재의 밑면에 위치하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시.
2. 제1항에 있어서, 상기 커버부재는 그 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공과 대응되게 형성되는 본체판과, 그 본체판에 상기 크랭크 축으로 형성된 급유로와 대응되는 위치로 급유공이 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버부재는 상기 가변반경의 삽입공에 압입되며, 상기 삽입공의 상단에는 상기 커버부재의 이탈방지를 위한 이탈방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버부재는 슬라이드 부시에 형성된 가변반경의 삽입공 상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 슬라이드 부시.