KR100186426B1 - 스크롤 압축기의 선회스크롤구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 선회스크롤구조에 관한 것으로, 본 발명의 선회스크롤구조는 냉매가스의 압축이 이루어지는 스크롤부와 크랭크축의 회전력이 전달되는 경판배면부를 각각 분리하여 형성하고 상기 스크롤부와 경판배면부를 상, 하 이동가능하도록 연결수단으로 연결하며 그 사이에 탄성지지수단을 삽입하여 이루어지도록 함으로써, 선회스크롤의 안정된 선회운동으로 냉매가스의 누설을 방지함과 더불어 토출유량의 감소시켜 압축효율을 높이고, 또한 압축기의 초기 기동부하를 감소시킴으로써 안정된 운전이 이루어지게 하여 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 선회스크롤구조

제1도는 일반적인 스크롤 압축기의 구조를 도시한 종단면도.

제2도는 종래 스크롤 압축기의 선회스크롤구조 및 압축기구부를 도시한 단면도.

제3도는 본 발명의 스크롤 압축기 선회스크롤구조 및 상기 선회스크롤이 결합된 압축기구부를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 상부프레임 6 : 크랭크축

8 : 선회스크롤 14 : 스크롤부

15 : 경판배면부 16 : 탄성지지수단

17 : 연결핀 H : 핀공

본 발명은 스크롤 압축기의 선회스크롤구조에 관한 것으로, 특히 선회운동이 안정적으로 이루어질 수 있고 냉매가스가 압축되는 압축공간으로 오일이 유입되는 것을 최소화할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 선회스크롤구조에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기는, 제1도에 도시한 바와 같이, 본체를 이루며 내부가 밀폐된 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부 상측으로 상부프레임(2)이 결합되어 있고, 상기 밀폐용기(1) 내부 하측으로 하부프레임(3)이 결합되어 있으며, 상기 상부프레임(2)과 하부프레임(3)의 사이에 모터를 이루는 고정자(4) 및 회전자(5)가 설치되어 있다. 그리고 상기 회전자(5)의 중심에 회전자(5)의 회전에 따라 함께 회전하는 편심부(6a)가 형성된 크랭크축(6)이 결합되어 있으며, 상기 상부프레임(2)에 고정스크롤(7)이 고정되어 있다. 그리고 상기 고정스크롤(7)의 하부에 선회스크롤(8)이 선회가능하도록 맞물려 있으며, 상기 선회스크롤(8)의 하부에는 돌출된 허브(8a)가 형성되어 있어 상기 크랭크축(6)의 편심부(6a)와 결합되어 있다. 또한 상기 선회스크롤(8)의 하부에는 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 자전방지기구(9)가 결합되어 있다.

그리고 상기 고정스크롤(7)의 상면에 밀폐용기(1)의 내부를 고압부와 저압부로 구분하는 분리판(10)이 결합되어 있고 상기 분리판(10)의 가운데 유출공(10a)이 형성됨과 더불어 그 상측으로 고압부의 압력이 저압부로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브(11)가 설치되어 있다. 상기 밀폐용기(1)의 측부에는 냉매가스가 흡입되는 흡입관(12) 및 토출관(13)이 형성되어 있으며, 상기 고정스크롤(7)에는 토출포트(7a)가 형성되어 있다. 또한 상기 밀폐용기(1)의 하부에는 슬라이딩되는 부분에 공급되는 오일이 채워져 있다.

상기한 바와 같은 각 구성부품을 포함하여 구성된 스크롤 압축기의 작동은 먼저, 인가되는 전류에 의해 회전자(5)가 회전하게 되면 회전자(5)의 회전에 의해 크랭크축(6)이 회전하면서 크랭크축(60 편심부(6a)의 편심된 거리를 반지름으로 하여 선회스크롤(8)을 원운동, 즉 공전운동시키게 된다. 상기 선회스크롤(8)은 자전방지기구(9)에 의해 자전이 방지되면서 축 중심을 원점으로 하여 선회반경 만큼 떨어진 거리에서 선회원을 그리며 선회운동하게 된다. 상기 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)사이에 압축공간인 포켓이 형성되며 이 포켓은 지속되는 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입되는 냉매가스를 압축하여 토출포트(7a)를 통해 토출시키게 된다.

또한 상기 밀폐용기(1)의 하부에 있는 오일은 크랭크축(6)의 회전에 의해 크랭크축(6)내부에 형성된 오일유로(6b)를 통해 흡상되어 선회스크롤(8)과 크랭크축(6) 등의 슬라이딩되는 부분에 공급되어 윤활작용을 하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 작동과정에서 선회스크롤(8)이 선회운동하면서 냉매가스를 압축하고 토출시키는 과정에서 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)사이에 발생되는 내부압력이 불균형하며 이로 인하여 선회스크롤(8)의 경판에 작용하는 압력분포가 분균일하여 선회스크롤(8)이 기울어진 상태에서 불안정한 선회운동하게 됨으로써 냉매가스압력의 누설로 인하여 압축효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 크랭크축(6)의 편심부(6a)와 이에 연결되는 허브(8a)부분의 편심회전으로 인하여 오일이 휘져어지게 되는 오일이 선회스크롤(8)을 타고 올라 고정스크롤(7)에 형성된 흡입구(7b)를 통해 압축공간으로 유입되어 토출됨으로써 오일토출량이 많아지는 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 선회운동이 안정적으로 이루어질 수 있고 냉매가스가 압축되는 압축공간으로 오일이 유입되는 것을 최소화할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 선회스크롤구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 상부프레임에 고정된 고정스크롤과 맞물려 크랭크축의 회전력을 전달받아 선회운동하면서 냉매가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 선회스크롤을 구비한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 선회스크롤이 냉매가스의 압축이 이루어지는 스크롤부와 크랭크축의 회전력이 전달되는 경판배면부가 각각 분리되어 형성되고 상기 스크롤부와 경판배면부가 상, 하 이동가능하도록 연결수단이 연결되며 그 사이에 탄성지지수단이 삽입되어 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회스크롤구조가 제공된다.

상기 연결수단은 스크롤부의 하면과 경판배면부의 상면에 수개의 핀공이 각각 형성되고 상기 핀공에 연결핀이 삽입되어 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회스크롤구조가 제공된다.

상기 탄성지지수단은 판스프링으로 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회스크롤구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 스크롤 압축기 선회스크롤구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 스크롤 압축기 선회스크롤구조는, 제3도에 도시한 바와 같이, 상부프레임(2)에 고정된 고정스크롤(7)과 맞물림과 더불어 크랭크축(6)의 회전력을 전달받아 선회운동하면서 냉매가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 선회스크롤(8)을 구비한 스크롤 압축기에서, 상기 선회스크롤(8)이 냉매가스의 압축이 이루어지는 스크롤부(14)와 크랭크축(6)의 회전력이 전달되는 경판배면부(15)가 각각 분리되어 형성되고 상기 스크롤부(14)와 경판배면부(15)가 상, 하 이동가능하도록 연결수단이 연결되며 그 사이에 탄성지지수단(16)이 삽입되어 이루어진다.

상기 스크롤부(14)는 소정의 면적을 갖는 경판(14a)과 상기 경판(14a)의 상면에 형성된 랩(14b)을 구비하여 형성되며, 상기 경판배면부(15)는 소정의 면적을 갖는 배면판(15a)과 상기 배면판(15b)의 하면에 돌출되게 형성되어 크랭크축(6)의 편심부(6a)와 결합되는 허브(15b)를 구비하여 형성된다. 또한 스크롤부(14)를 이루는 경판(14a)의 면적이 경판배면부(15)를 이루는 배면판(15a)의 면적보다 크게 형성됨이 바람직하다.

상기 연결수단은 스크롤부(14)의 하면과 경판배면부(15)의 상면에 수개의 핀공(H)이 각각 형성되고 상기 핀공(H)에 연결핀(17)이 삽입되어 이루어진다. 상기 핀공(H)은 스크롤부(14)와 경판배면부(15)에 면에 수직으로 각각 4개씩 형성되고 이에 4개의 연결핀(17)이 삽입됨이 바람직하다. 또한 상기 핀공(H)은 연결핀(17)이 여유있게 삽입되도록 형성됨이 바람직하다.

상기 탄성지지수단(16)은 판스프링으로 형성됨이 바람직하고, 상기 판스프링은 원형고리형태로 다수개의 웨이브가진 절곡면을 갖도록 형성됨이 바람직하다.

이하, 본 발명의 스크롤 압축기 선회스크롤구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 선회스크롤은 일반적으로 스크롤 압축기에 결합됨과 같이 고정스크롤(7)과 맞물려 고정스크롤(7)과 상부프레임(2)사이에 위치하도록 결합되며 경판배면부(15)의 허브(15b)에 크랭크축(6)이 편심부(6a)를 통해 경판배면부(15)에 전달되면 경판배면부(15)의 회전과 함께 경판배면부(15)의 회전력이 연결핀(17)에 의해 스크롤부(14)에 전달되어 전체 선회스크롤이 선회운동하게 된다. 상기 선회스크롤의 선회운동은 고정스크롤(7)과 맞물려 이루어지면서 냉매가스를 흡입하여 압축, 토출시키게 된다.

본 발명의 선회스크롤은 냉매가스를 압축하는 과정에서 발생되는 압력불균형으로 인하여 경판에 가해지는 불균일한 압력분포는 탄성지지수단(16)에 의해 지지되어 선회스크롤이 기울어져 선회운동하는 것을 방지하게 됨으로써 안정된 선회운동 상태에서 냉매가스를 압축하게 되어 냉매의 누설이 방지된다.

또한, 크랭크축(6) 편심부의 회전에 의해 오일이 휘져어지게 되면 이는 스크롤부(14)와 경판배면부(15)사이로 유입, 유동하게 되어 고정스크롤(7)에 형성된 흡입구(7b)로 유입되는 것을 최소화시키게 됨으로써 압축공간으로 유입되는 오일이 억제되어 토출유량을 감소시키게 된다.

또한 압축기의 초기 기동시 압축공간으로 유입되는 냉매가스의 압력이 고압부보다 높은 상태이며 이로 인하여 선회스크롤에 과부하가 걸리게 되는데 이는 탄성지지수단(16)에 의해 부하가 완화되어 기동부하를 감소시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 안정된 선회운동으로 냉매가스의 누설을 방지하게 됨과 더불어 토출유량의 감소시켜 압축효율을 높을 수 있는 효과가 있다. 또한 압축기의 초기 기동부하를 감소시킴으로써 안정된 운전이 이루어지게 하여 신뢰성을 향상시키게 된다.

Claims (3)

1. 상부프레임에 고정된 고정스크롤과 맞물려 크랭크축의 회전력을 전달받아 선회운동하면서 냉매가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 선회스크롤을 구비한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 선회스크롤이 냉매가스의 압축이 이루어지는 스크롤부와 크랭크축의 회전력이 전달되는 경판배면부가 각각 분리되어 형성되고 상기 스크롤부와 경판배면부가 상, 하 이동가능하도록 연결수단이 연결되며 그 사이에 탄성지지수단이 삽입되어 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회스크롤구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결수단은 스크롤부의 하면과 경판배면부의 상면에 수개의 핀공이 각각 형성되고 상기 핀공에 연결핀이 삽입되어 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회스크롤구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄성지지수단은 판스프링으로 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회스크롤구조.