KR0139332Y1 - 스크로올 압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉매를 고온고압으로 압축시키는 스크로올 압축기에 관한 것으로써, 특히 고정익(51)과, 토출홀(53)이 형성된 고정스크로올(50)과, 상기 고정스크로올(50)과 결합되며 선회익(41)이 형성된 선회스크로올(40)과, 상기 선회스크로올(40)이 선회운동되도록 회전운동하는 크랭크축(22)과, 상기 크랭크축(22)을 수용하며 상기 고정스크로올(50)과 결합되고 베어링부(32)가 형성된 프레임부재(30)로 이루어져 냉매를 압축시키는 스크로올 압축기에 있어서, 상기 선회스크로올(40)의 선회운동에 의해서 압축된 고온고압의 냉매가 집수되도록 상기 선회스크로올(40)에 형성된 집수홈(42)과, 상기 집수홈(42)으로 집수된 고온고압의 냉매의 흐름을 가이드하도록 상기 선회스크로올(40)에 형성된 제1 및 제2가이드통로(43)(44)와, 상기 제1 및 제2 가이드통로(43)(44)에 의해서 가이드된 고온고압의 냉매를 공급받아 상기 선회스크로올(40)에 힘을 가해 축향력을 감소시키도록 상기 프레임부재(30)에 형성된 공간부(34)로 이루어져 냉매의 압축효율을 보다 향상시킬 수 있는 스크로올 압축기에 관한 것이다.

Description

스크로올 압축기

제1도는 종래 예에 적용되는 로터리 압축기의 내부 구조를 도시한 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 스크로올 장착부위를 절결하여 도시한 평면도.

제3도는 본 고안에 적용되는 요부를 도시한 단면도.

제4도는 본 고안에 적용되는 프레임부재의 평면을 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

20 : 본체 22 : 크랭크축

30 : 프레임 부재 31 : 관통홀

32 : 베어링부 33 : 지지부

34 : 공간부 40 : 선회스크로올

41 : 선회익 42 : 집수홈

43 : 제1가이드통로 44 : 제2가이드통로

45 : 밀폐수단 50 : 고정스크로올

51 : 고정익 53 : 토출홀

본 고안은 선회스크로올(ORBITING SCROLL)의 선회운동에 의해서 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 스크로올 압축기에 관한 것으로써, 특히 선회스크로올이 선회운동될경우 선회스크로올에 작용되는 축향력(하향력-상향력)을 감소시켜 선회스크로올의 하면과 프레임부재의 베어링부의 마찰손실을 최소화시켜 선회스크로울이 보다 원활하게 선회운동되도록하여 냉매를 보다 효율적으로 압축시킬 수 있는 스크로올 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 선회스크로올의 선회운동에 의해서 냉매를 고온고압으로 압축시키는 스크로올 압축기는 여러가지 형태로 다양하게 제안되어 있다.

그 일예로써는 일본국의 송하전기산업주식회사(松下電器産業株式會社)에서 일본국에 1987년 1월 12일자로 일본국에 특허출원하여서 1987년 7월 18일자로 공개된 일본국 특허출원공개 소63-173889호가 있다.

일본국 특허출원공개 소63-173889호에 의한 스크로올 압축기는 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 고정스크로올(13)에 대해서 선회스크로올(10)을 요동회전자유롭게 치합시키고, 양 스크로올(13)(10)사이에 와류형의 압축공간을 형성하고, 상기 압축공간은 흡입측에서 토출측으로 향해서 연속 이행하는 복수개의 압축실로 구획되어서 유체를 압축하는 스크로올식 압축기구를 형성하고, 토출실(5)의 유류(油溜) 또는 토출실(5)을 통과한 유류(油溜) 또는 토출측과 흡입측과의 중간의 압력공간의 유류(油溜)를 상류측으로하고, 상기 유류(油溜)보다도 압력이 낮고, 상기 토출실(5)과 통하지않고 흡입실(33)과 연통한 제2압축실(40a)(40b)을 하류측으로하는 조절통로를 갖는 급유통로를 설치하고, 상기 급유통로의 하류측 개구부를 상기 흡입실(33)과 간혈적으로 연통하는 위치에 설치한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 종래의 스크로올 압축기는 압축기의 운전중에는 압력차에 의해서 윤활유가 급유통로를 통해 흡입실(33)을 통과해서 제2흡입실(40a)(40b)로 공급되고, 압축공간의 틈새를 유막밀봉시켜 압축기체의 누설을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

그러나, 이와 같은 스크로올 압축기는 선회스크로올(10)이 선회운동 될경우 선회스크로올(10)에 작용되는 축향력에 의해서 상기 선회스크로올(10)의 하면과 프레임(3)의 트러스트 베어링부(11)의 상면과의 마찰손실이 과다하게 발생되므로써 상기 선회스크로올(10)이 원활하게 선회운동되지 못해 냉매를 보다 원활하게 압축시키지 못했다.

즉, 상기 선회스크로올(10)이 냉매를 고온고압으로 압축시키기 위해서 선회운동되면, 상기 선회스크로올(10)에는 축향력이 발생되고, 상기 선회스크로올(10)에 작용되는 축향력은 냉매의 압축으로 인해서 발생되는 하향력과, 흡입 냉매로 인해서 발생되는 상향력에 의해 결정된다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 선회스크로올(10)에 작용되는 축향력은, 고온고압의 압축 냉매에 의해서 상기 선회스크로올(10)을 하부방향으로 압압시키는 하향력에서 흡입 냉매에 의해서 상기 선회스크로올(10)에 힘을 가하는 상향력을 뺀값으로써 식으로 표시하면,

F(축향력) = Fa(하향력) - Fb(상향력) 이다.

즉, 종래의 스크로올 압축기의 선회스크로올(10)에 작용되는 상향력(Fb)은 흡입 냉매에 의해 결정되고, 하향력(Fa)은 고온고압의 압축냉매에 의해서 작용되므로써 축향력의 크기는 크게된다.

따라서, 상기 선회스크로올(10)은 상기 프레임(3)방향으로 압압되고, 상기 선회스크로올(10)이 상기 프레임(3)방향으로 압압되므로써 상기 선회스크로올(10)의 하면과 상기 프레임(3)의 트러스트 베어링부(11)가 면접촉되어 상기 선회스크로올(10)이 선회운동될 경우 과다한 마찰력이 발생된다.

이로 인해서, 상기 선회스크로올(10)이 원활하게 선회운동되지 못하여 냉매의 압축효율이 저하된다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 여러가지 문제점들을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 선회스크로올에 작용하는 축향력을 저하시켜 선회스크로올이 선회운동될경우 원활한 선회운동이 되도록하여 냉매의 압축효율을 보다 향상시킬 수 있는 스크로올 압축기를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 스크로올 압축기는 고정익과 토출홀이 형성된 고정스크로올과, 상기 고정스크로올과 결합되며 선회익이 형성된 선회스크로올과 상기 선회스크로올이 선회운동되도록 회전운동하는 크랭크축과, 상기 크랭크축을 수용하며 상기 고정스크로올과 결합되고 베어링부가 형성된 프레임부재로 이러어져 냉매를 압축시키는 스크로올 압축기에 있어서, 상기 선회스크로올의 선회운동에 의해서 압축된 고온고압의 냉매가 집수되도록 상기 선회스크로올에 형성된 집수홈과, 상기 집수홈으로 집수된 고온고압의 냉매의 흐름을 가이드하도록 상기 선회스크로올에 형성된 제1 및 제2 가이드통로와, 상기 제1 및 제2가이드통로에 의해서 가이드된 고온고압의 냉매를 공급받아 상기 선회스크로올에 힘을 가하는 축향력을 감소시키도록 상기 프레임부재에 형성된 공간부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안에 의한 스크로올 압축기에 의하면, 선회스크로올의 선회운동에 의해서 압축된 냉매의 일부가 프레임부재에 형성된 공간부로 공급되므로써 선회스크로올의 축향력이 저하되어 선회스크로올과 베어링부의 마찰저항이 저하되어 선회스크로올이 보다 원활하게 선회운동되어 냉매를 보다 효율적으로 압축시켜 압축효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 고안의 스크로올 압축기에 의한 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제3도는 본 고안에 적용되는 요부를 도시한 단면도이고, 제4도는 본 고안에 적용되는 프레임부재의 평면을 도시한 평면도이다.

제3도 및 제4도에 있어서, (20)은 증발기에서 증발된 냉매를 고온고압으로 압축시켜서 응축기로 공급하는 스크로올 압축기의 본체로써, 내부는 밀폐되고, 증발기에서 공급되는 냉매의 흐름을 가이드하는 흡입파이프와 고온고압으로 압축된 냉매가 응축기로 공급되도록 고온고압의 냉매의 흐름을 가이드하는 토출파이프가 배설되어 있다.

또, 상기 본체(20)의 내부에는 전원이 공급될경우 냉매가 압축되도록 회전운동되는 크랭크축(22)이 배설되어 있다.

또한, 상기 본체(20)의 내부에는 상기 크랭크축(22)이 통과되도록 대체로 중앙에 관통홀(31)이 형성된 프레임부재(30)가 배설되며, 상기 프레임부재(30)에는 후술하는 고정스크로올의 하면과 접촉되어서 후술하는 고정스크로올을 지지하는 지지부(33)와, 후술하는 선회스크로올이 원활하게 선회운동되도록 후술하는 선회스크로올을 지지하는 베어링부(32)가 형성되어 있다.

또, 상기 프레임부재(30)에는 고온고압의 냉매가 수용되어 후술하는 프레임부재에 힘을 가하도록 연속된 공간부(34)가 형성되고, 상기 공간부(34)의 내외측에는 상기 공간부(34)에 수용된 고온고압의 냉매가 외부로 누출되지 않도록 씰링부재(70)를 수용하는 내,외측씰링홈(341)(342)이 형성되어 있다.

한편, 그림에서 (40)은 상기 크랭크축(22)의 회전운동에 의해서 선회운동되는 선회스크로올로써, 상면에는 나선형의 연속된 선회익(41)이 돌설되고, 대체로 중앙에는 압푹된 냉매가 상기 공간부(34)로 가이드되도록 냉매를 집수하는 집수홈(42)이 형성 되있다.

또, 상기 선회스크로올(40)에는 상기 집수홈(42)에 집수된 고온고압의 냉매가 상기 공간구(34)로 공급되도록 고온고압의 냉매의 흐름을 가이드하는 제1 및 제2 가이드통로(43)(44)가 형성 되어있다.

또한, 상기 제 가이드통로(43)의 단부에는, 상기 제1가이드통로(43)에 가이드되어서 흐르는 냉매가 상기 본체(20)의 내부로 누출되지 않도록 밀폐수단(45)이 삽입되어 있다.

즉, 상기 선회스크로올(40)의 선회운동에 의해서 압축된 일부의 고온고압의 냉매는, 상기 집수홈(42)에 집수된 후, 상기 제1 및 제2가이드통로(43)(44)에 가이드되어 상기 프레임부재(30)의 공간부(34)로 공급되어서 상기 선회스크로올(40)에 힘을 가하여 선회스크로올(40)의 축향력(F)을 감소시킨다.

한편, 그림에서 (50)은 고정스크로올로써, 하면에는 나선형상의 연속된 고정익(51)이 돌설되고, 대체로 중앙에는 상기 선회스크로올(40)의 선회운동에 의해서 압축된 고온고압의 냉매가 상기 본체(20)의 내부 공간으로 토출되도록 냉매의 토출을 가이드하는 토출홀(53)이 천공되어 있다.

또, 상기 고정스크로올(50)과 상기 프레임부재(30)는 볼트등의 체결수단(60)에 의해 결합되어 있다.

다음은, 상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 스크로올 압축기의 작용효과를 설명한다.

먼저, 도시되지 않은 구동수단의 동력에 의해서 상기 크랭크축(22)이 회전운동되면, 상기 본체(20)에 배설된 도시되지 않은 흡입파이프에 가이드되어 증발기에서 증발된 냉매가 상기 본체(20)의 내부로 흡입되고, 상기 본체(20)의 내부로 흡입된 냉매는 상기 크랭크축(22)의 회전운동에 의해서 선회운동되는 상기 선회스크로올(40)에 의해서 고온고압으로 압축된다.

또, 상기 선회스크로올(40)의 선회운동에 의해서 고온고압으로 압축된 냉매의 대부분은 상기 고정스크로올(50)에 천공된 상기 토출홀(53)에 가이드되어서 상기 본체(20)의 내부 공간으로 토출되고, 일부의 냉매는 상기 선회스크로올(40)에 형성된 상기 집수홈(42)으로 공급된다.

또한, 상기 집수홈(42)으로 공급된 고온고압의 냉매는 상기 선회스크로올(40)에 형성된 상기 제1 및 제2가이드통로(43)(44)에 가이드 되어서 상기 프레임부재(30)에 형성된 상기 공간부(34)로 공급된다.

또, 상기 프레임부재(30)의 공간부(34)로 공급된 냉매는 상기 선회스크로올(40)에 힘을 가함으로써 상기 선회스크로올(40)이 보다 원할하게 회전되도록 촉진한다.

즉, 상기 프레임부재(30)의 공간부(34)로 공급된 고온고압의 냉매는 상기 선회스크로올(40)에 힘을 가하여, 상기 선회스크로올(40)의 하면과 상기 프레임부재(30)의 상면과의 사이에 발생되는 마찰력을 감소시키므로써 상기 선회스크로올(40)이 보다 원활하게 선회운동되어 보다 효율적으로 냉매가 압축된다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 선회스크로올(40)의 선회운동에 의해서 압축된 고온고압의 냉매가 상기 프레임부재(30)의 공간부(34)로 공급되어 상기 선회스크로올(30)에 힘을 가함으로써 상향력(Fb)이 증가되어 축향력(F)이 감소되고, 이 축향력(F)이 감소되므로써 상기 선회스크로올(30)이 원활하게 선회운동되어 냉매의 압축효율을 보다 향상되는 것이다.

또, 상기 선회스크로올(30)이 원활하게 회전되어 압축된 고온고압의 냉매는 상기 본체(20)에 배설된 도시되지 않은 토출파이프에 가이드되어서 응축기로 공급되는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 스크로올 압축기에 의하면 고온고압의 냉매에 의해서 축향력이 감소되므로써 선회스크로올이 원활하게 선회운동되어 압축효율을 보다 향상시킬 수 있다는 매우 실용적인 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 고정익(51)과 토출홀(53)이 형성된 고정스크로올(50)과, 상기 고정스크로올(50)과 결합되어 선회익(41)이 형성된 선회스크로올(40)과, 상기 선회스크로올(40)이 선회운동가능하도록 회전운동하는 크랭크축(22)과, 상기 크랭크축(22)을 수용하며 상기 고정스크로올(50)과 결합되고 베어링부(32)가 형성된 프레임부재(30)로 이루어져 냉매를 압축시키는 스크로올 압축기에 있어서, 상기 선회스크로올(40)이 이의 선회운동에 의해 압축된 냉매를 집수하도록 형성된 집수홈(42)과, 이 집수홈(42)으로부터 집수된 냉매를 가이드하도록 형성된 제1,2가이드통로(43,44) 및, 이 제1가이드통로(43)의 선단부에 배설되어 통로내 냉매의 유출을 막아주는 밀폐수단(45)을 구비하고; 상기 프레임부재(30)는 제1,2가이드통로(43,44)로부터 가이드되어온 냉매를 공급받아 이를 매개로 선회스크로올(40)에 힘을 가해 축향력을 감소시키도록 하는 공간부(34)와, 이 공간부(34)의 양측에 형성된 내,외측씰링홈(341,342)에 냉매의 기밀을 유지시키도록 장착된 씰링부재(70)를 구비하여 이루어진 스크로올 압축기.