KR100223430B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스크롤 압축기를 개시한다. 개시된 본 발명은, 본체의 내부 상측에 구비되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤과 상응 설치된 선회스크롤과, 상단부는 상기 선회스크롤과 축지되고 하단부는 본체의 내부 하측에 구비된 서브 플레이트 및 서브 베어링과 축지되는 크랭크 샤프트를 구비한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 크랭크 샤프트의 하단부를 축지하는 상기 서브 베어링의 내측 하단부에는 상기 크랭크 샤프트가 역회전 됨을 방지하는 역회전 방지부재가 구비된 것을 특징으로 함으로써, 스크롤 압축기의 토출실에서 토출구측으로 역류하던 고온고압의 냉매에 의해 크랭크 샤프트가 역회전됨을 방지한다.

Description

스크롤 압축기

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기가 구동하던중 정지할 때 토출실에서 토출구측으로 역류하는 고온고압의 냉매에 의해 크랭크 샤프트가 역회전되고, 또, 그에 따라 소음이 발생됨을 방지하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 고효율, 저소음, 소형 및 경량성으로 인해 룸에어콘이나 자동차 에어콘분야의 압축기로 그 유용성이 부각되고 있다. 이러한 스크롤 압축기는 대향되는 한쌍의 스크롤의 회전에 의해 기체가스를 압축할 때 사용하는 것이다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 내부구성을 보인 종단면도 이다.

이에 도시된 바와 같이, 밀폐된 용기 형상의 본체(10) 상방에는, 그 내, 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(11)과 토출관(12)이 소정의 거리를 두고 이격 배치된다. 상기 흡입관(11)과 토출관(12)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

상기 본체(10)의 내부 상, 하측에는 톱 플레이트(20)와 서브 플레이트(30)가 설치된다.

상기 톱 플레이트(20)는 중앙이 개구되며 그 외주면이 본체(10)의 내주면 상측에 일체로 부착 형성되며 본체(10)의 내부를 흡입실(13)과 토출실(14)로 양분한다.

상기 서브 플레이트(30)는 도 2의 a)와 같이, 외주면에 형성된 돌출부(32)가 상기 본체(10)의 내주면 하측에 일체로 부착 형성되는 서브 프레임(31)을 가지며, 그 하방에는 체결부재(34)에 의해 서브 베어링(33)이 고정 설치된다.

또, 상기 톱 플레이트(20)는 중앙에 토출구(42)가 관통 형성되고, 그 토출구(42)의 상측에는 도 2의 b)와 같이, 방사상으로 삼발이(45)가 형성된 체크밸브(44)가 놓여진다. 상기 토출구(42)의 하방에는 압축실(43)이 형성되도록 하측면에 인벌류트 형상의 익(41)이 구비된 고정스크롤(40)이 고정되며, 그 하방에는 선회스크롤(50)이 회전 가능하게 끼워진다.

상기 선회스크롤(50)은 상기 고정스크롤(40)과 상응하며 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 익(51)이 구비된다.

또한, 상기 선회스크롤(50)은, 그 하측면 가장자리측이 프레임(60)의 가장자리 상측면과 원주방향에서 지지되되, 선회스크롤(50)의 하측과 프레임(60)의 상측 사이에 배치된 올드햄 링(70)에 의해 그 중심이 고정스크롤(40)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회 되도록 설치된다.

한편, 상기 선회스크롤(50)의 하측에는 선회스크롤(50)의 구동원인 모터(80)가 설치된다.

상기 모터(80)는 상기 본체(10)의 하측 내주면과 고정된 스테이터(81)와, 상기 스테이터(81)의 내측에 설치되는 로터(82)와, 상단부는 부시(84)가 게재된 상태에서 상기 선회스크롤(50)의 하측에 축지되고, 하단부는 상기 서브베어링(33)에 축지되며 상기 로터(82)가 압입된 크랭크 샤프트(83)로 구성된다.

즉, 모터(80)에 전원이 인가되면 로터(82)가 압입된 크랭크 샤프트(63)가 회전되며 그 상단부에 구비된 상기 선회스크롤(50)을 회전시킨다.

이때, 선회스크롤(50)의 하측과 프레임(60)의 상측사이에 배치된 상기 올드햄 링(70)은, 크랭크 샤프트(63)의 회전력에 의해 회전하려는 상기 선회스크롤(50)의 회전력은 저지한 상태에서, 다만 도 3의 a) 내지 d)와 같이, 그 형상만을 유지한채 소폭의 진원을 형성하며 공회전 시킨다.

따라서, 미도시한 실내기(또는 증발기)에서 열교환을 이룬후 상기 흡입관(11)을 통하여 흡입된 저온저압의 기체가스는 도 3 a)의 일점화살표와 같이, 상기 고정스크롤(40)과 상기 선회스크롤(50)에 구비되는 인벌류트 형상의 익(41)(51)에 의해 형성된 유로의 입구를 통해 유입된후, 도 3의 b) 내지 d)와 같이, 상기 선회스크롤(40)이 선회하며 그 밀폐면적을 점차 감소시키는 동안에 상기 압축실(43)에서 고온고압으로 압축된다.

상기와 같이, 고온고압으로 압축된 냉매는 상기 고정스크롤(40)에 관통 형성된 상기 토출구(42)를 통하여 그 상측에 놓여진 상기 체크밸브(44)를 개방시키며 상기 토출실(14)로 토출된후, 상기 토출관(12)을 통하여 미도시한 실외기(또는 응축기)로 토출된다.

그러나, 이와 같은 일반적인 스크롤 압축기에서는 다음과 같은 문제점이 발생된다.

즉, 상술했던 바와 같이 구동하던 스크롤 압축기가 정지하게 되면, 상기 토출실(14)의 압력이 상기 토출구(42)측과, 그 상측을 밀폐하는 체크밸브(44)로 작용되어 체크밸브(44)에 형성된 삼발이(45)에 균열 및 그에 따른 파손이 발생되는 문제점이 있었다.

더 상세하게는, 체적이 큰 상기 토출실(14)의 압력이 상대적으로 체적이 작은 상기 토출구(42)를 통하여 작용되면, 그 압력에 의해 상기 토출구(42)를 밀폐하던 상기 체크밸브(44)에 균열 및 그에 따른 파손이 유발된다.

따라서, 균열 및 파손에 의해 손상된 체크밸브(44)와 토출구(42)의 내주면 사이에 형성된 공간을 통하여 고온고압의 냉매가 역류하며 일방향으로 회전하는 상기 크랭크 샤프트(83)를 역회전시키게 되고, 그에 따른 소음이 유발되어 제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 종래와 같은 스크롤 압축기가 갖고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 스크롤 압축기의 토출실에서 토출구를 향하여 역류하는 고온고압의 냉매에 의해 크랭크 샤프트가 역회전 됨을 방지하는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고온고압의 냉매가 토출구를 통하여 역류하며, 그 힘에 의해 크랭크 샤프트를 역회전 시키려는 힘이 발생되더라도 크랭크 샤프트가 역회전 되지 않도록 함으로써, 그에 따른 소음이 유발됨을 방지하는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 단면도

도 2의 a)는 일반적인 스크롤 압축기에서 서브 플레이트와 서브 베어링을 보인 분해사시도

도 2의 b)는 일반적인 스크롤 압축기에서 토출구를 밀폐하는 체크밸브를 보인 사시도

도 3의 a) 내지 d)는 일반적인 스크롤 압축기의 압축동작을 보인 구성도

도 4는 본 발명에 따른 역회전 방지부재가 설치된 스크롤 압축기의 단면도

도 5는 본 발명에 따른 역회전 방지부재가 설치되는 상태를 보인 분해 사시도

도 6은 본 발명에 따른 역회전 방지부재가 설치되는 상태를 보인 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ; 스크롤 압축기 본체 11 ; 흡입관

12 ; 토출관 13 ; 흡입실

14 ; 토출실 20 ; 톱 플레이트

30 ; 서브 플레이트 33 ; 서브 베어링

40 ; 고정 스크롤 41, 51 ; 익

42 ; 토출구 43 ; 압축실

44 ; 체크밸브 50 ; 선회 스크롤

60 ; 프레임 80 ; 모터

81 ; 스테이터 82 ; 로터

83 ; 크랭크 샤프트 84 ; 부시

90 ; 역회전 방지부재

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본체의 내부 상측에 구비되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤과 상응 설치된 선회스크롤과, 상단부는 상기 선회스크롤과 축지되고 하단부는 본체의 내부 하측에 구비된 서브 플레이트 및 서브 베어링과 축지되는 크랭크 샤프트를 구비한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 크랭크 샤프트의 하단부를 축지하는 상기 서브 베어링의 내측 하단부에는 상기 크랭크 샤프트가 역회전 됨을 방지하는 역회전 방지부재가 구비된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기를 제공한다.

이하에서는 이러한 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명이 적용되는 일반적인 스크롤 압축기의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 역회전 방지부재가 설치된 상태를 보인 분해 사시도이며, 도 6은 도 5의 종단면도 로써, 설명의 편의를 위해 종래와 동일한 부분, 부재에 대해서는 동일부재 번호를 부여한다.

부연하면, 본 발명에 따른 역회전 방지부재에는 도면부호 90을 부여하여 설명한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 본체(10) 상방에는, 그 내, 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(11)과 토출관(12)이 소정의 거리를 두고 이격 배치된다. 상기 흡입관(11)과 토출관(12)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

상기 본체(10)의 내부 상, 하측에는 톱 플레이트(20)와, 서브 베어링(33)이 고정된 서브 플레이트(30)가 설치된다.

또, 상기 톱 플레이트(20)의 중앙에 관통된 토출구(42)의 상측에는 도 2 와 같이, 방사상으로 삼발이(45)가 형성된 통상적인 체크밸브(44)가 놓여진다.

한편, 상기 토출구(42)의 하방에는 압축실(43)이 형성되도록 하측면에 인벌류트 형상의 익(41)이 구비된 고정스크롤(40)이 고정되며, 그 하방에는 선회스크롤(50)이 회전 가능하게 끼워진다.

상기 선회스크롤(50)은 상기 고정스크롤(40)과 상응하며 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 익(51)이 구비된다.

또한, 상기 선회스크롤(50)은, 그 하측면 가장자리측이 프레임(60)의 가장자리 상측면과 원주방향에서 지지되되, 선회스크롤(50)의 하측과 프레임(60)의 상측 사이에 배치된 올드햄 링(70)에 의해 그 중심이 고정스크롤(40)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회 되도록 설치된다.

그리고, 상기 선회스크롤(50)의 하측에는 선회스크롤(50)의 구동원인 모터(80)가 설치된다.

상기 모터(80)는 상기 본체(10)의 하측 내주면과 고정된 스테이터(81)와, 상기 스테이터(81)의 내측에 설치되는 로터(82)와, 상단부는 부시(84)가 게재된 상태에서 상기 선회스크롤(50)의 하측에 축지되고, 하단부는 상기 서브베어링(33)에 축지되며 상기 로터(82)가 압입된 크랭크 샤프트(83)로 구성되는데 이들 구성은 일반적인 스크롤 압축기의 내부구성과 대동소이 하다.

다만, 본 발명에서의 특징부는, 도 5 내지 도 6 과 같이, 상기 크랭크 샤프트(83)의 하단부를 축지하는 상기 서브 베어링(33)의 내측 하단부에는 상기 크랭크 샤프트(83)가 역회전 됨을 방지하는 역회전 방지부재(90)가 구비된다는 점이다.

바람직하게는 상기 역회전 방지부재(90)는 상기 크랭크 샤프트(83)와 동일한 회전방향으로는 회전하고, 타 방향으로는 회전되지 않도록 일방향 클러치로 구성함이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명이 적용되는 스크롤 압축기의 동작 및 기능은, 이미 상술한 종래의 기술내용과 동일하므로 이에 대한 별도의 언급은 생략한다.

다만, 본 발명에서의 특징부는, 상기 크랭크 샤프트(83)의 하단부를 축지하는 상기 서브 베어링(33)의 내측 하단부에는 역회전 방지부재(90)의 기능을 하는 일방향 클러치가 설치되어 구동하던 스크롤 압축기가 구동을 정지하더라도 크랭크 샤프트(83)가 역회전 하지 않는다는 점이다.

따라서, 종래와 같이, 구동하던 스크롤 압축기가 정지하면, 토출실의 압력이토출구측과, 그 상측을 밀폐하는 체크밸브로 작용되어 체크밸브에 형성된 삼발이에 균열 및 그에 따른 파손이 발생되었고, 또, 그와 같이, 균열 및 파손된 체크밸브와 토출구의 내주면 사이에 형성된 공간을 통하여 고온고압의 냉매가 역류하며 일방향으로 회전하던 크랭크 샤프트를 역회전시킴에 따라 소음이 유발되었던 종래의 문제점은 해결된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 스크롤 압축기의 토출실에서 토출구측으로 역류하던 고온고압의 냉매에 의해 크랭크 샤프트가 역회전됨을 방지하고, 또, 그에 따라 크랭크 샤프트의 역회전에 따른 소음이 발생됨을 방지 함으로써, 제품의 신뢰성을 향상시키는 등의 특징이 있다.

지금까지는, 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 한정하여 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양하게 변경 사용이 가능하다.

Claims (2)

1. 본체의 내부 상측에 구비되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤과 상응 설치된 선회스크롤과, 상단부는 상기 선회스크롤과 축지되고 하단부는 본체의 내부 하측에 구비된 서브 플레이트 및 서브 베어링과 축지되는 크랭크 샤프트를 구비한 스크롤 압축기에 있어서, 상기 크랭크 샤프트의 하단부를 축지하는 상기 서브 베어링의 내측 하단부에는 상기 크랭크 샤프트가 역회전 됨을 방지하는 역회전 방지부재가 구비된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 역회전 방지부재는 일방향 클러치인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.

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