KR100214632B1 - 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지방법 및 그 장치에 관한 것으로, 종래에는 구동축의 급유로를 통해 흡상되는 오일의 일부가 실링부 또는 별도의 오일공급로를 통해 압축실의 흡입부로 연속, 흡입되는 것이었으나,이는 흡상되는 오일이 고온임에도 불구하고 냉매가스의 흡입과정에도 공급되므로 인해 흡입가스를 과열시켜 결국 압축효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지 구조는 , 구동축의 급유로를 통해 흡상되는 오일의 일부가 고정스크롤과 선회스크롤 사이로 유입되도록 하여 그 고정스크롤과 선회스크롤의 미끄럼부를 윤활시키도록 하는 오일공급구를 냉매가스의 흡입완료시점에서 열려 압축이 진행되는 도중에 완전히 개방되었다가 냉매가스의 흡입개시시점에서 차단되도록 형성함으로써, 흡입가스와 오일이 혼입되지 않도록 하여 흡입가스의 과열을 방지하게 되고, 이를 통해 흡입가스의 흡입손실이 저감되어 압축효율이 향상된다.

Description

스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지 구조

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 압축실내로 유입되는 오일이 압축과정에서만 유입되도록하여 흡입가스의 과열을 방지함으로써, 압축기의 압축효율을 향상시키도록 하는 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지 구조에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기의 구조는 도1에 도시한 바와 같이, 하부 오일(0)이 담겨진 밀폐용기(1)의 내측에 메인프레임(2)이 설치되고, 그 메인프레임(2)의 상측에 인벌류트 곡선으로 랩(wrap)(3a)이 형성된 선회스크롤(3)이 얹혀지며, 그 선회스크롤(3)의 상단면에는 상기 선회스크롤의 랩과 맞물리는 고정스크롤(4)이 상기 메인프레임(2)의 가장자리부에 스크류(미도시)로 체결되고, 상기 선회스크롤(3)의 하단면 가장자리에는 자전방지기구인 올담링(5)이 형합되며, 상기 선회스크롤(3)의 중앙부에는 상기 오일(0)을 흡상하기 위한 오일펌프(P)가 구비된 구동축(6)이 결합되고, 그 구동축(6)의 중간부에는 회전자(7)가 압입되며, 그 회전자(7)의 외주연에는 고정자(8)가 장착되어 있다.

여기서, 상기 선회스크롤(3)의 하단면, 즉 랩(3a)의 반대편에는 상기 구동축(6)이 삽입, 결합되는 보스(3b)가 돌출, 형성되고, 그 보스(3b)에는 구동축(6)의 상단부에 형성된 구동핀(6b)이 조립되어 상기 구동축(6)의 회전운동을 선회스크롤(3)에 전달하며, 상기 보스(3b)와 구동핀(6b)의 사이에는 구동부시(9)가 개재되어 있다.

도면중 미설명 부호인(4a)(6a)(10)(11)(12)(13)은 각각 고정스크롤 랩, 급유로 흡입파이프,토출구, 역지밸브, 토출파이프이다.

상기와 같이 구성된 일반적인 스크롤 압축기는, 상기 회전자(7)와 고정자(8)에 전원이 인가되면, 상기 회전자(7)와 더불어 구동축(6)이 회전을 하게 되고,이와 함께 선회스크롤(3)이 고정스크롤(4)이 접촉되면서 선회운동을 하게 되며, 그 선회스크롤(3)의 공전에 따라 저온저압의 냉매가스가 흡입파이프(10)를 통해 흡입,압축되어 고온고압의 냉매가스가 되고, 그 고온고압이 냉매가스는 토출구(11)를 통해 토출되면서 쉘을 채운 후에 토출파이프(13)를 통해 외부로 토출되는 것이었다.

이런한 과정에서 상기 선회스크롤(3)과 고정스크롤(4)의 각 랩(3a)(4a)사이에 형성되는 압축실내에서 냉매가스가 누설되는 것을 방지하거나 또는 구동축(6)과 선회스크롤(3)의 보스부(3b) 및 구동축(6)과 메인프레임(2)의 베어링부(미도시)를 윤활하기 위하여 상기 오일(0)을 흡상하여 일부는 압축실로 유입시키고, 나머지는 습동부에 공급하는 것이었다. 그러나, 상기 압축실로 유입되는 오일(0)의 양이 적정량 이상이 되면, 그 비압축성이 오일(0)에 의해 압축효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 도2에 도시된 바와 같이, 상기 메인프레임(2)의 상단면과 선회스크롤(3)의 하단면 사이에 실링부(14)를 부가하여 상기 오일(0)이 압축실(R)로 과다하게 유입되는 것을 방지하고 있다.

여기서, 상기 실링부(14)는 메인프레임(2)의 상단면에 링형의 실링부재 삽입홈(14a)이 형성되고,그 삽입홈(14a)의 내측 저면에 링형의 탄성부재가 개재되며, 그 탄성부재(14b)의 상단면에 실링부재(14c)가 얹혀져 있다.

이와 같이 구성된 종래의 압축실 급유장치는, 상기 구동축(6)의 급유로(6a)를 통해 흡상되는 오일(0)이 구동핀(6b)의 상단부에서 흘러나오는 과정에서 일부는오일 유통로(15)를 거쳐 압축실(R)의 흡입부로 유입되고,나머지는 각 습동부로 유입되는데, 이때, 오일 유통로(15)로 유입되는 오일(0)은 상기 선회스크롤(3)이 공전하는 중에 실링부재(14c)의 상단면 등으로 연속적으로 흘러들어 결국 상기 고정스크롤(미도시)의 흡입부를 통해 압축실(R)로 연속, 흡입되는 것이었다.

한편, 별도로 도면을 제시하지는 않았지만, 상기 메인프레임의 상단면과 선회스크롤의 하단면 사이에 실링부를 부가하고, 그 대신에 상기 선회스크롤의 하단면 중에서 상기 실링부의 내측에서 선회스크롤의 흡입부측으로 연통되는 오일공급로를 형성하는 방안도 실시되고 있으나, 이 방안 역시 상기 오일이 압축실의 흡입부로 연속, 흡입되기는 마찬가지이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 압축실 급유장치는 , 상기 구동축(6)의 급유로(6a)를 통해 흡상되는 오일(0)의 일부가 실링부(14)또는 별도의 오일공급로를 통해 압축실(R)의 흡입부로 연속, 흡입되는 것이었으나,이는 흡상되는 오일(0)일 고온임에도 불구하고 냉매가스의 흡입과정에도 공급되므로 인해 흡입가스를 과열시켜 결국 압축효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 압축실로 유입되는 오일이 냉매가스의 흡입완료시점에서 공급이 시작되도록 하여 흡입가스가 과열되는 것을 미연에 방지하여 이를 통해 압축효율을 향상시킬 수 있는 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 스크롤 압축기의 구성을 보인 종단면도.

제2도는 종래 압축실의 급유장치를 보인 종단면도.

제3도는 본 발명에 의한 흡입가스 과열방지장치를 보인 종단면도.

제4a, 4b, 4c, 4d도는 각각 본 발명에 의한 오일공급구의 개폐과정을 보인 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 실링부 21 : 실링부재 삽입홈

22 : 탄성부재 23 : 실링부재

30 : 선회스크롤 31, 31' : 오일공급구

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 구동축의 급유로를 통해 흡상되는 오일의 일부가 고정스크롤과 선회스크롤 사이로 유입되도록 하여 그 고정스크롤과 선회스크롤의 미끄럼부를 윤활시키도록 오일공급구를 형성하는 것에 있어서, 상기 오일공급구가 냉매가스의 흡입완료시점에서 열려 압축이 진행되는 도중에 완전히 개방되었다가 냉매가스의 흡입개시시점에서 차단되도록 그 출구측이 선회 스크롤의 최외곽측 랩의 안쪽 평면에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지 구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 흡입가스 과열방지 구조를 첨부된 도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 흡입가스 과열방지 구조가 구비된 스크롤 압축기는, 구동축(6)의 급유공(6a)을 통해 흡상되는 오일(0)의 일부를 압축실(R)로 유입시켜 냉매가스의 누설을 방지하는데 있어서, 상기 오일(0)이 압축실(R)의 가스흡입과정에서는 유입되지 않도록 하여 압축효율을 향상하고자 하는 것으로,메인프레임(2)의 상단면(정확하게는, 선회스클로의 보스 외곽측에 대향하는 위치)에 형성된 실링부재 (23)가 설치되어 선회스크롤(30)과 밀착되며, 상기 실링부재 (23)내측의 선회스크롤(30)배면에서 상단 평면(30a)까지 관통되는 2개의 오일공급구(31)(31')가 형성된다.

상기 오일공급구(31)(31')는 상기 선회스크롤(30)의 중심에서 양측으로 각각 형성되는 것으로 냉매가스 흡입완료시점에서 동시에 개방되어 압축이 진행되는 도중에 완전히 개방되었다가 냉매가스의 흡입개시시점에서 차단되며, 상기 선회스크롤(30)의 공전운동에 따라 고정스크롤 랩(미도시)의 상단부에 의해 반복적으로 개폐된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인(6b)(9)(15)(30b)(32)(R)은 각각 구동핀, 구동부시,오일유통로, 선회스크롤 랩, 보스 압축실이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 흡입가스 과열방지장치의 동작을 설명하기 위하여 도3은 물론 도4a,4b,4c,4d가 순차적으로 제시된다.

즉, 상기 냉매가스는 흡입관(미도시)을 통해 유입되어 상기 선회스크롤(30)의 선회운동에 따라 스크롤(4.30)원주의 양끝단 부분에서 동시에 흡입되어 형성된 두 개의 초승달형 포켓(pocket)에 갖히게 되고, 이 포켓은 연속적으로 체적이 감소하면서 중심을 향하여 이동하는 과정에서 상기 냉매가스가 압축되는 것이다. 이때, 구동축(6)의 급유로(6a)를 통해 흡상되는 오일의 일부는 습동부간의 윤활제로 사용되고, 그 나머지는 상기 오일공급구(31)(31')를 거쳐 압축실(R)로 유입되어 냉매가스와 혼합되면서 가스의 누설을 방지하도록 하고 있는데, 그 압축실(R)로 유입되는 오일은 상기 오일공급구(31)(31')가 흡입완료시점(도4a)에서 개방되어 오일이 유입되기 시작하고, 그 냉매가스에 대한 압축이 진행되는 도중(도4a.도4c)에 완전 개방되며, 그 냉매가스에 대한 흡입진행시점(도4d)에서 다시 폐쇠되어 오일의 유입을 제한하게 되는 것이다. 이로써, 상기 압축실(R)로 유입되는 고온의 오일은 상기 압축실(R)이 흡입되는 과정에서는 유입되지 않아 흡입되는 냉매가스의 과열을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지구조는, 구동축의 급유로를 통해 흡상되는 오일의 일부가 고정스크롤과 선회스크롤 사이로 유입되도록 하여 그 고정스크롤과 선회스크롤의 미끄럼부를 윤활시키도록 하는 오일공급구를 냉매가스의 흡입완료시점에서 열려 압축이 진행되는 도중에 완전히 개방되었다가 냉매가스의 흡입개시시점에서 차단되도록 형성함으로써, 흡입가스와 오일이 혼입되지 않도록하여 흡입가스의 과열을 방지하게 되고, 이를 통해 흡입가스의 흡입손실이 저감되어 압축효율이 향상된다.

Claims (1)

1. 구동축의 급유로를 통해 흡상되는 오일의 일부가 고정스크롤과 선회스크롤 사이로 유입되도록 하여 그 고정스크롤과 선회스크롤의 미끄럼부를 윤활시키도록 오일공급구를 형성하는 것에 있어서. 상기 오일공급구가 냉매가스의 흡입완료시점에서 열려 압축이 진행되는 도중에 완전히 개방되었다가 냉매가스의 흡입개시시점에서 차단되도록 그 출구측이 선회스크롤의 최외곽측 랩의 안쪽 평면에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 흡입가스 과열방지 구조.