KR100186459B1 - 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조에 관한 것으로, 종래에는 냉매가 압축공간으로 유입되는 과정에서 밀폐용기의 내부를 유동하는 냉매가 배유파이프를 통해 배출되던 오일과 혼합된 상태에서 흡입구를 통해 고정스크롤과 선회스크롤이 이루는 압축공간으로 흡입되기 때문에 압축 공간으로 흡입되는 오일 양의 증가로 인해 상대적으로 냉매가스의 흡입량이 감소하여 압축효율을 저하시키는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 냉매를 압축공간으로 유입되도록 안내하는 경판에 오일을 분리하는 오일분리홈을 형성하여 압축공간으로 흡입되는 오일의 양을 최소화함으로써 압축공간에 흡입되는 냉매가스의 양을 상대적으로 증가시켜 압축효율을 높임과 더불어 토출되는 오일의 양이 감소시켜 전체사이클의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 흡입오일분리구조

제1도는 일반적인 스크롤 압축기를 도시한 종단면도.

제2도는 종래 스크롤 압축기의 냉매가스 흡입상태를 도시한 고정스크롤의 평면도.

제3도는 본 발명의 스크롤 압축기 냉매가스 흡입상태를 도시한 고정스크롤의 평면도.

제4도는 제3도의 A-A' 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐용기 7 : 고정스크롤

7a : 경판 7b : 오일분리홈

7e : 흡입구

본 발명은 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조에 관한 것으로, 특히 냉매가 압축되는 압축공간으로 오일이 유입되는 것을 최소화할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조에 관한 것이다.

일반적인 스크롤압축기는, 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 크랭크축(6)이 결합되어 있으며, 상기 상부프레임(2)에 고정스크롤(7)이 고정되어 있고, 상기 고정스크롤(7)의 하부에 선회스크롤(8)이 선회가능하도록 맞물려 있으며, 상기 선회스크롤(8)의 하부는 상기 크랭크축(6)에 결합되어 있다. 또한 상기 선회스크롤(8)의 하부에는 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 자전방지기구(9)가 결합되어 있다.

그리고 상기 밀폐용기(1)의 하부에는 슬라이딩되는 부분에 공급되는 오일이 채워져 있고, 상기 밀폐용기(1)의 측부에는 냉매가스가 흡입되는 흡입관(10)이 형성되어 있으며, 상기 고정스크롤(7)에는 토출포트(P)가 형성되어 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 선회스크롤(8)을 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)에 서로 맞물리게 각각 형성된 랩(R)에 의해 압축공간인 포켓이 형성되며 이 포켓은 지속되는 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 측부에 형성된 흡입구(미도시)를 통해 흡입되는 냉매가스를 압축하여 토출포트(P)를 통해 토출시키게 된다.

한편, 상기 밀폐용기(1)의 하부에 있는 오일은 냉매가스를 압축하는 과정에서 부품간 슬라이딩되는 부분에 공급되어 부품의 마모를 방지하고 작동을 원활하게 해 준다.

상기 오일이 공급되는 구조는 오일에 잠겨 있는 크랭크축(6)의 하단부에 결합된 오일펌프(P)에 의해 펌핑된 오일은 편심된 오일유로(6a)를 타고 크랭크축(6)의 회전에 의한 원심력에 의해 상승되어 일부는 크랭크축(6)의 상단부로 배출된 후 선회스크롤(8)의 보스(8a)와 이에 결합되는 크랭크축(6)의 단부사이에 결합되는 구동부시(11)의 슬라이딩부분에 급유된 다음, 선회스크롤(8)의 보스(8a)가 삽입되도록 상부프레임(2)의 상부에 형성된 선회스크롤 보스공간부(S)로 유입된 후 배유파이프(12)를 통해 밀폐용기(1)의 하부로 떨어진다.

또한, 오일유로(6a)를 타고 상승한 오일의 일부는 크랭크축(6)의 측부에 형성된 오일구멍(6b)을 통해 유입되어 상부프레임(2)의 상면과 선회스크롤(8)의 하면이 이루는 트러스트베어링면 및 기타 슬라이딩부분에 공급되고 공그된 오일은 배유파이프(12)를 통해 하부로 떨어지게 된다.

한편, 상기 고정스크롤(7)과 맞물려 있는 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 냉매가스가 압축공간으로 흡입되는 과정은 먼저 밀폐용기(1)의 측부에 결합된 흡입관(10)으로 유입된 냉매가스는 가이드판(13)에 의해 안내되어 일부는 상측으로 유동하여 고정스크롤(7)의 측부에 형성된 흡입구(미도시)로 흡입되고, 가이드판(13)에 의해 안내된 냉매의 일부는 회전자(5) 및 회전자(5)에 부착된 밸런스웨이트(14)의 회전력에 의해 밀폐용기(1)의 내부를 유동하여, 제2도에 도시한 바와 같이, 고정스크롤(7)의 측부에 형성된 냉매유로로 유입되고 유입된 냉매는 고정스크롤(7)의 측면에 형성된 경판(7a)을 따라 안내되어 압축공간의 흡입구로 흡입된다.

그러나 상기 냉매가 압축공간으로 유입되는 과정에서 밀폐용기(1)의 내부를 유동하는 냉매가 배유파이프(12)를 통해 배출되던 오일과 혼합된 상태에서 흡입구를 통해 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)이 이루는 압축공간으로 흡입되기 때문에 압축공간으로 흡입되는 오일 양의 증가로 인해 상대적으로 냉매가스의 흡입량이 감소하여 압축효율을 저하시키게 된다. 또한 압축기에서 토출되는 토출유량이 증가하게 되어 전체사이클의 효율을 저하시키는 단점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 냉매가 압축되는 압축공간으로 오일이 유입되는 것을 최소화할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 흡입관을 통해 유입된 냉매가 고정스크롤의 측면에 형성된 경판을 따라 안내되어 냉매가 압축되는 압축공간의 흡입구로 흡입되는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 경판을 이루는 고정스크롤의 플랜지부에 오일을 분리하는 오일분리홈이 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조가 제공된다.

상기 오일분리홈은 흡입구를 기준선으로 하여 플랜지부의 원주상에 1개 이상이 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조가 제공된다.

이하 본 발명의 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조는, 제3,4도에 도시한 바와 같이, 고정스크롤(7)의 측면에 형성되어 냉매를 압축공간으로 안내하는 경판(7a)에 냉매가스에 혼합된 오일을 분리하는 오일분리홈(7b)이 형성되어 이루어진다.

상기 고정스크롤(7)은 보통 내부에 인벌류트곡선 형태의 랩(R)이 형성되어 있는 원통형의 몸체부(7c)와 상기 몸체부(7c)에 직각으로 연장형성된 플랜지부(7d)를 구비하여 이루어진다. 상기 몸체부(7c)에는 랩(R)의 단부에 위치하는 측부에 흡입구(7e)가 형성되어 있고, 또한 흡입구(7e) 측부에 위치하는 플랜지부(7d)에 냉매가 유입되는 제1냉매유로(F)가 형성되어 있을 뿐만 아니라 반대편 플랜지부(7d)에도 또 하나의 제2냉매유로(F')가 형성되어 있다. 그리고 상기 플랜지부(7d)에는 방사형으로 고정스크롤(7)을 상부 프레임에 고정하기 위한 다수개의 나사공(7f)이 형성되어 있다.

한편, 상기 고정스크롤(7)의 플랜지부(7d)의 상면을 보통 경판(7a)이라 하며 이 경판(7a)에 소정의 폭과 길이를 갖는 오일분리홈(7b)이 형성된다. 그리고 상기 오일분리홈(7b)은 흡입구(7e)를 기준선으로 하여 양측에 각각 2개가 형성됨이 바람직하다.

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

먼저, 상기 고정스크롤(7)에 선회스크롤(8)이 맞물려 결합되고 고정스크롤(7)의 상면에 밀폐용기(1)의 내부를 고압부와 저압부로 분리하는 분리판(16)이 결합된 상태에서, 선회스크롤(8)이 선회운동하게 되면 흡입관(10)으로 유입된 냉매의 일부는 고정스크롤(7)에 형성되 제1냉매유로(F)로 유입되고 압축공간으로 유입되고 유입된 냉매의 일부는 밀폐용기(1)의 내부를 가로질러 고정스크롤(7)에 형성된 제2냉매유로(F')로 유입되고 유입된 냉매는 경판(7a)에 의해 안내되어 흡입구(7e)로 흡입된다. 상기 제2냉매유로(F')로 유입된 냉매를 밀폐용기(1)를 통하여 과정에서 오일과 섞인 상태이며, 이 오일이 혼합된 냉매가 경판(7a)을 지나는 과정에서 오일분리홈(7b)에 의해 냉매가스보다 상대적으로 비중이 높은 오일이 분리된다. 상기 오일이 분리된 냉매가스는 흡입구(7e)로 흡입되어 압축,토출된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 냉매가스가 압축되는 압축공간에 냉매가스에 혼합된 오일을 분리하여 냉매가스에 섞인 오일의 양이 최소화된 상태에서 냉매가스가 압축공간에 흡입하게 됨으로써 흡입되는 냉매가스의 증가로 압축효율을 높일 수 있다.

또한 압축공간으로 유입되는 오일의 양을 감소시킴으로써 토출되는 오일의 양이 감소함에 의해 사이클내로 유입되는 오일의 양이 감소되어 전체사이클의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 밀폐용기내부로 유입된 냉매가 고정스크롤의 측면에 형성된 경판을 따라 안내되어 냉매가 압축되는 압축공간의 흡입구로 흡입되는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 경판을 이루는 고정스크롤 플랜지부에 오일을 분리하는 오일분리홈이 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 오일분리홈은 흡입구를 기준선으로 하여 플랜지부의 원주상에 1개 이상 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 흡입오일분리구조.