KR100191728B1

KR100191728B1 - 스크롤 펌프의 펌핑구조

Info

Publication number: KR100191728B1
Application number: KR1019960067391A
Authority: KR
Inventors: 정문기; 이성빈
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1999-06-15
Also published as: US6164939A; JP2942528B2; KR19980048749A; JPH10184559A

Abstract

본 발명은 스크롤 펌프에 관한 것으로서, 종래에는 선회스크롤과 고정스크롤의 접하는 부분이 작동유체를 이송시키는 역할을 수행하므로서, 상기 작동유체의 누수를 방지할수 있도록 고정스크롤 및 선회스크롤의 접촉면을 정밀가공해야 하는등 가공비에 따른 제조원가가 상승하게 되고, 또한 토출구의 작동유체 압력이 전동기의 구동력에 의지하고 있지만, 상기 작동유체가 바깥쪽에서 안쪽으로 이송됨에 따라 상기 작동유체의 원심력으로 인해 전동기가 파손될 우려가 있어 토출구를 통해 외부로 펌핑되는 작동유체의 압력이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 비압축성 작동유체처럼 밀도가 커서 원심력이 전동기의 구동력에 대해 상대적인 영향을 미칠수 있는 상태에서 스크롤펌프의 펌핑시 작동유체가 안쪽에서 바깥쪽으로 펌핑될수 있도록 흡입구 및 토출구의 방향을 변형시키므로서, 전동기의 구동력을 상대적으로 감소시킨 후 작동유체의 원심력을 이용하여 스크롤간의 밀봉효과 및 윤활작용을 상승시킴에 따라 가공성과 각각의 스크롤 접촉에 의한 마모를 해결함은 물론 스크롤펌프의 토출압을 상승시키고자 하는 스크롤 펌프의 펌핑구조이다.

Description

스크롤 펌프의 펌핑구조

본 발명은 스크롤 펌프에 관한 것으로서, 특히 스크롤펌프의 펌핑구조 및 방법에 있어서 비압축성 작동유체처럼 밀도가 커서 원심력이 전동기의 구동력에 대해 상대적인 영향을 미칠수 있는 상태에서 스크롤펌프의 펌핑시 작동유체가 안쪽에서 바깥쪽으로 펌핑될수 있도록 흡입구 및 토출구의 방향을 변형시킨 스크롤 펌프의 펌핑구조에 관한 것이다.

종래 스크롤 펌프의 펌핑구조는 도 1에 도시된 바와같이, 구동축(도시안됨) 및 편심축(도시안됨)을 통해 전달되는 전동기의 구동력에 따라 선회하면서 마주 끼워져 있는 고정스크롤(1)과 선접촉을 함과 동시에 상기 고정스크롤(1)의 중심에 대한 편심축의 편심거리만큼 반지름을 가지고 공전운동하는 선회스크롤(2)과, 상기 선회스크롤(2)의 공전운동시 작동유체가 유입될수 있도록 스크롤펌프의 측부에 가공되어 형성된 흡입구(3)와, 상기 흡입구(3)에 유입된 작동유체가 외부로 펌핑될수 있도록 스크롤펌프의 상면부에 가공되어 형성된 토출구(4)로 이루어진 구조로서, 이의 동작을 살펴보면, 전동기로부터 구동축 및 편심축을 통해 전달되는 구동력에 의해 선회스크롤(2)이 마주 끼워져 있는 고정스크롤(1)과 선접촉을 하면서 공전운동만을 하게 되는 것으로서, 이는 상기 선회스크롤(2) 및 케이싱(도시안됨)사이에 연결된 자전방지기구(도시안됨)에 의해 선회스크롤(2)의 자전운동이 방지되므로서 가능한 것이다.

이때, 상기 선회스크롤(2)의 공전운동에 따라 스크롤펌프의 측부에 가공되어 형성된 흡입구(3)를 통해 작동유체가 상기 선접촉하는 고정스크롤(1) 및 선회스크롤(2)사이에 생기는 공간으로 유입되는 것으로, 상기 유입된 작동유체는 선회스크롤(2)의 계속적인 공전운동에 따라 고정스크롤(1)의 중심쪽으로 이동함과 동시에 스크롤펌프의 상면부에 가공되어 형성된 토출구(4)를 통해 외부로 펌핑되는 것이다.

그러나, 상기 선행기술에 의한 스크롤펌프의 펌핑구조는 선회스크롤(2)과 고정스크롤(1)의 접하는 부분이 작동유체를 이송시키는 역할을 수행하므로서, 상기 작동유체의 누수를 방지할수 있도록 고정스크롤(1) 및 선회스크롤(2)의 접촉면을 정밀가공해야 하는등 가공비에 따른 제조원가가 상승하게 되고, 또한 토출구(4)의 작동유체 압력이 전동기의 구동력에 의지하고 있지만, 상기 작동유체가 바깥쪽에서 안쪽으로 이송됨에 따라 상기 작동유체의 원심력으로 인해 전동기가 파손될 우려가 있어 토출구(4)를 통해 외부로 펌핑되는 작동유체의 압력이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 비압축성 작동유체처럼 밀도가 커서 원심력이 전동기의 구동력에 대해 상대적인 영향을 미칠수 있는 상태에서 스크롤펌프의 펌핑시 작동유체가 안쪽에서 바깥쪽으로 펌핑될수 있도록 흡입구 및 토출구의 방향을 변형시키므로서, 전동기의 구동력을 상대적으로 감소시킨 후 작동유체의 원심력을 이용하여 스크롤간의 밀봉효과 및 윤활작용을 상승시킴에 따라 가공성과 각각의 스크롤 접촉에 의한 마모를 해결함은 물론 스크롤펌프의 토출압을 상승시키고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래 스크롤 펌프의 펌핑구조를 보인 평면도.

도 2는 본 발명 스크롤 펌프의 펌핑구조를 보인 평면도.

도 3은 본 발명 스크롤 펌프의 펌핑구조를 보인 측단면도.

도 4는 본 발명 스크롤 펌프의 펌핑구조에 의해 생성된 각 스크롤간의 좌우 간극상세도.

도 5는 본 발명 스크롤 펌프의 펌핑구조에 의해 생성된 각 스크롤간의 상하 간극상세도.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 스크롤펌프의 펌핑구조는 첨부된 도 2 및 도 3에 도시된 바와같이, 구동축(5) 및 편심축(6)을 통해 전달되는 전동기의 구동력에 따라 선회하면서 마주 끼워져 있는 고정스크롤(1)과 선접촉을 함과 동시에 상기 고정스크롤(1)의 중심에 대한 편심축(6)의 편심거리만큼 반지름을 가지고 공전운동하는 선회스크롤(2)로 이루어진 종래 스크롤펌프의 펌핑구조에 있어서,

상기 선회스크롤(2)의 선회동작에 따라 비압축성 작동유체가 스크롤펌프내로 유입될수 있도록 상기 고정스크롤(1)의 중앙상단에 설치된 흡입구(11)와, 상기 흡입구(11)를 통해 유입된 비압축성 작동유체가 스크롤펌프 외부로 펌핑될수 있도록 유도저항을 최소화시킨 상기 고정스크롤(1)의 측면부에 설치된 토출구(12)와, 상기 토출구(12)를 통해 펌핑되는 비압축성 작동유체의 압력을 상승시킬수 있도록 상기 선회스크롤(2)의 외부에 형성시킨 압력상승실(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명 스크롤펌프의 펌핑구조는, 전동기로부터 구동축(5) 및 편심축(6)을 통해 전달되는 구동력에 의해 선회스크롤(2)이 마주 끼워져 있는 고정스크롤(1)과 선접촉을 하면서 공전운동만을 하게 되는 것으로, 이는 상기 선회스크롤(2) 및 케이싱(7)사이에 연결된 자전방지기구(8)에 의해 선회스크롤(2)의 자전운동이 방지되므로서 가능한 것이다.

이때, 비압축성 작동유체가 스크롤펌프의 중앙상단에 설치된 흡입구(11)를 통해 선접촉하는 상기 고정스크롤(1) 및 선회스크롤(2)의 안쪽으로 유입되면, 상기 선회스크롤(2)이 공전운동을 하면서 고정스크롤(1)과의 선접촉위치를 바깥쪽으로 이동시키게 되고, 상기 선접촉위치의 이동에 따라 안쪽으로 유입된 비압축성 작동유체는 상기 고정스크롤(1) 및 선회스크롤(2)사이에 생긴 공간으로 밀려들어오게 되는 것이다.

그리고, 상기 선회스크롤(2)의 계속적인 공전운동을 하면, 상기 흡입구(11)를 통한 비압축성 작동유체도 계속적으로 상기 고정스크롤(1) 및 선회스크롤(2)사이에 생긴 공간으로 밀려들어오는 것으로, 상기 선회스크롤(2)이 1회전하는 순간 선접촉위치가 상기 고정스크롤(1) 및 선회스크롤(2)의 양끝단에 위치하게 되므로서, 유입되는 비압축성 작동유체를 도 2에 도시된 바와같이 일정부피 즉, 펌핑공간(P)에 가두게 되며, 상기 선회스크롤(2)이 계속적으로 공전운동을 하면 각각의 스크롤(1)(2) 끝단의 선접촉부위가 없어짐과 동시에 안쪽끝단의 선접촉부위가 바깥쪽으로 이동하여 유입되는 비압축성 작동유체는 바깥쪽으로 펌핑되는 것이다.

이때, 상기 바깥쪽으로 펌핑되는 비압축성 작동유체는 바로 토출되지 않고 상기 선회스크롤(2)의 외부에 형성된 압력상승실(13)에서 머물면서 압력상승 효과를 얻은 후, 최종적으로 유도저항이 최소화될수 있도록 고정스크롤(1)의 측면부에 설치된 토출구(12)를 통해 토출되므로서, 스크롤펌프에서의 비압축성 작동유체의 펌핑이 이루어지는 것이다.

즉, 상기 비압축성 작동유체의 원심력에 의해 펌핑효과가 촉진됨은 물론 선접촉부위에 저항을 주지 않게 되므로, 최종적으로는 상기 토출구(12)를 통해 외부로 토출되는 비압축성 작동유체가 적정압력까지 상승이 이루어지므로서, 상기 고정스크롤(1)과 선회스크롤(2)사이에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 일정간극(A)(B)이 유지되면서 비압축성 작동유체의 누설을 방지할수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 비압축성 작동유체처럼 밀도가 커서 원심력이 전동기의 구동력에 대해 상대적인 영향을 미칠수 있는 상태에서 스크롤펌프의 펌핑시 작동유체가 안쪽에서 바깥쪽으로 펌핑될수 있도록 흡입구 및 토출구의 방향을 변형시키므로서, 전동기의 구동력을 상대적으로 감소시킨 후 작동유체의 원심력을 이용하여 스크롤간의 밀봉효과 및 윤활작용을 상승시킴에 따라 가공성과 각각의 스크롤 접촉에 의한 마모를 해결함은 물론 스크롤펌프의 토출압을 상승시키는 효과가 있는 것이다.

Claims

구동축(5) 및 편심축(6)을 통해 전달되는 전동기의 구동력에 따라 선회하면서 마주 끼워져 있는 고정스크롤(1)과 선접촉을 함과 동시에 상기 고정스크롤(1)의 중심에 대한 편심축(6)의 편심거리만큼 반지름을 가지고 공전운동하는 선회스크롤(2)로 이루어진 종래 스크롤펌프의 펌핑구조에 있어서,

상기 선회스크롤(2)의 선회동작에 따라 비압축성 작동유체가 스크롤펌프내로 유입될수 있도록 상기 고정스크롤(1)의 중앙상단에 설치된 흡입구(11)와, 상기 흡입구(11)를 통해 유입된 비압축성 작동유체가 스크롤펌프 외부로 펌핑될수 있도록 유도저항을 최소화시킨 상기 고정스크롤(1)의 측면부에 설치된 토출구(12)와, 상기 토출구(12)를 통해 펌핑되는 비압축성 작동유체의 압력을 상승시킬수 있도록 상기 선회스크롤(2)의 외부에 형성시킨 압력상승실(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크롤 펌프의 펌핑구조.
제 1 항에 있어서, 압력상승실(13)에 의해 비압축성 작동유체가 적정압력까지 상승됨에 따라 비압축성 작동유체의 약간의 누설을 허용할 수 있도록 고정스크롤(1)과 선회스크롤(2)사이에 일정간극(A)(B)을 유지시킨 것을 특징으로 하는 스크롤 펌프의 펌핑구조.