KR100223433B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스크롤 압축기를 개시한다. 개시된 본 발명은, 본체의 내부 상측에 상응 설치되는 고정스크롤 및 선회스크롤과, 상기 선회스크롤을 지지하는 프레임과, 상단부는 상기 프레임에 축지되고 하단부는 본체의 내부 하측에 구비된 서브 플레이트에 축지되는 모터의 크랭크 샤프트로 구비된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 축지하는 상기 프레임과 상기 서브 플레이트에는 그 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 완충 축지하는 완충수단이 구비된 것을 특징으로 함으로써, 스크롤 압축기에서 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 축지하는 프레임과 서브 플레이트가 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 텐션을 갖고 지지한다.

Description

스크롤 압축기

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기에서 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 축지하는 프레임과 서브 플레이트가 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 텐션을 갖고 지지되도록 한 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 톱 플레이트(20)의 개구에는, 중앙에 토출구(42)가 관통 형성되고, 그 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 서브 플레이트(30)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 2의 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 2의 a)에 도시된 일점화살표와 같이, 상기 고정스크롤(40)과 상기 선회스크롤(50)에 구비되는 인벌류트 형상의 익(41)(51)에 의해 형성된 유로의 입구를 통해 유입된후, 도 2의 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 상기 토출실(14)로 토출된후, 상기 토출관(12)을 통하여 미도시한 실외기(또는 응축기)로 토출된다.

그러나, 이와 같은 일반적인 스크롤 압축기에서는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

즉, 스크롤 압축기의 구동 및 초기 기동중에 상기 크랭크 샤프트(83)측으로 가해지는 과부하가 장기간에 걸쳐서 반복될 경우 도 3의 일점선과 같이, 상기 프레임(60)측과 상기 서브 플레이트(30)에 각각 지지되는 상기 크랭크 샤프트(83)의 상, 하측이 휘어지며 변형이 발생되었다.

따라서, 상기와 같이 변형된 스크롤 압축기의 구동원인 상기 크랭크 샤프트는 원활한 회전을 할 수 없게 되므로, 결국 스크롤 압축기의 불량요인이 될 뿐만 아니라 제품의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 종래와 같은 스크롤 압축기에서 크랭크 샤프트가 간직하고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 축지하는 프레임과 서브 플레이트가 그 상, 하단부를 텐션을 갖고 지지토록 함으로써, 스크롤 압축기의 구동 및 초기 기동중에 크랭크 샤프트측으로 가해지는 과부하를 완충작용에 의해 흡수토록 하여 크랭크 샤프트의 상, 하측이 휘어지거나 변형이 발생됨을 방지하는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스크롤 압축기의 구동원인 크랭크 샤프트의 변형을 방지 함으로써, 스크롤 압축기의 불량 및 그에 따른 제품의 신뢰성을 유지하는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 단면도

도 2의 a) 내지 d)는 일반적인 스크롤 압축기의 압축동작을 보인 구성도

도 3은 종래 스크롤 압축기에서 적용되는 크랭크 샤프트의 변형상태를 보인 예시도

도 4는 본 발명이 적용된 스크롤 압축기의 단면도

도 5는 본 발명이 적용되는 프레임과 서브 플레이트의 제1 실시예를 보인 사시도

도 6은 본 발명이 적용되는 프레임과 서브 플레이트의 제2 실시예를 보인 사시도

도 7은 본 발명에 따른 프레임과 서브 플레이트의 제1 실시예를 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 40 ; 고정스크롤

41, 51 ; 익 42 ; 토출구

43 ; 압축실 50 ; 선회스크롤

60 ; 프레임 70 ; 올드햄 링

80 ; 모터 81 ; 스테이터

82 ; 로터 83 ; 크랭크 샤프트

84 ; 부시 90 ; 완충수단

91 ; 홈

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본체의 내부 상측에 상응 설치되는 고정스크롤 및 선회스크롤과, 상기 선회스크롤을 지지하는 프레임과, 상단부는 상기 프레임에 축지되고 하단부는 본체의 내부 하측에 구비된 서브 플레이트에 축지되는 모터의 크랭크 샤프트로 구비된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 축지하는 상기 프레임과 상기 서브 플레이트에는 그 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 완충 축지하는 완충수단이 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 프레임과 서브 플레이트의 제1 실시예를 보인 분해사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 프레임과 서브 플레이트의 제2 실시예를 보인 사시도 로써, 종래와 동일한 부분, 부재에 대해서는 동일 부재번호를 사용한다.

부연하면 본 발명에 따른 완충수단에 대해서는 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 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 톱 플레이트(20)의 개구에는, 중앙에 토출구(42)가 관통 형성되고, 그 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 서브 플레이트(30)에 축지되며 상기 로터(82)가 압입된 크랭크 샤프트(83)로 구성되는데 이들 구성은 일반적인 스크롤 압축기의 내부구성과 동일하다.

다만, 본 발명에서의 특징부는, 상기 크랭크 샤프트(83)의 상, 하단부를 각각 축지하는 상기 프레임(60)과 상기 서브 플레이트(30)에는 그 크랭크 샤프트(83)의 상, 하단부를 완충 축지하는 완충수단(90)이 구비된다는 점이다.

바람직하게는, 상기 완충수단(90)은 상기 프레임(60)과 상기 서브 플레이트(30)의 내측 상,하방에 상응하며 내곡 형성된 홈(91)으로 구성함이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 홈(91)은 도 5와 같이, 상기 프레임(60)과 상기 서브 플레이트(30)의 내측 상, 하방에 원주방향으로 일체로 내곡 형성되도록 구성할 수 있지만, 도 6과 같이, 상기 프레임(60)과 상기 서브 플레이트(30)의 내측 상, 하방에 일정한 간격을 두고 원주방향으로 방사상으로 상응하며 형성되도록 구성할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명이 적용된 스크롤 압축기는, 종래와 동일하게 크랭크 샤프트(83)의 상, 하단부를 각각 축지하고, 또, 도 1 내지 도 3을 참조로 상술했던 일반적인 스크롤 압축기의 동작과 동일하므로 이에 대한 별도의 설명은 생략한다.

다만, 본 발명에서의 특징부는, 상기 크랭크 샤프트(83)의 상, 하단부를 축지하는 상기 프레임(60) 및 상기 서브 플레이트(30)가 각각 텐션이 부여된 상태에서 크랭크 샤프트(83)의 상, 하단부를 축지한다는 점이다.

따라서, 종래와 같이 스크롤 압축기의 구동 및 초기 기동중에 상기 크랭크 샤프트(83)측으로 과부하가 장기간에 걸쳐서 반복하며 가해지더라도, 상기 프레임(60)측과 상기 서브 플레이트(30)에는 완충수단의 기능을 하는 홈(91)이 형성된 관계로 상기 크랭크 샤프트(83)의 상, 하측이 과부하에 의해 휘어지거나 그에 따른 변형이 발생되지 않는다는 점이다.

따라서, 종래와 같이, 스크롤 압축기의 구동 및 초기 기동중에 크랭크 샤프트측으로 가해지는 과부하의 누적에 의해 크랭크 샤프트의 상, 하단부가 휘어지거나 변형이 발생되어 스크롤 압축기의 구동부가 원활한 회전을 할 수 없었고, 그에 따라 스크롤 압축기의 신뢰성을 저하시키며 제품의 불량요인으로 지적되었던 문제점은 해결된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 스크롤 압축기에서 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 축지하는 프레임과 서브 플레이트가 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 텐션을 갖고 지지토록 함으로써, 스크롤 압축기의 구동 및 초기 기동중에 크랭크 샤프트측으로 가해지는 과부하에 의해 그 상, 하측이 휘어지거나 변형이 발생됨을 방지하고, 또, 그에 따라 제품의 신뢰성을 유지하는 등의 특징이 있다.

지금까지는 본 발명에 따른 완충수단의 바람직한 제1, 2 실시예를 일예로들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본원 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 본체의 내부 상측에 상응 설치되는 고정스크롤 및 선회스크롤과, 상기 선회스크롤을 지지하는 프레임과, 상단부는 상기 프레임에 축지되고 하단부는 본체의 내부 하측에 구비된 서브 플레이트에 축지되는 모터의 크랭크 샤프트로 구비된 스크롤 압축기에 있어서,

   상기 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 각각 축지하는 상기 프레임과 상기 서브 플레이트에는 그 크랭크 샤프트의 상, 하단부를 완충 축지하는 완충수단이 구비된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 완충수단은 상기 프레임과 상기 서브 플레이트의 내측 상,하방에 상응하며 내곡 형성된 홈인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 홈은 상기 프레임과 상기 서브 플레이트의 내측 상, 하방에 원주방향으로 일체로 내곡 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 홈은 상기 프레임과 상기 서브 플레이트의 내측 상, 하방에 일정한 간격을 두고 원주방향으로 방사상으로 상응 형성된 것을 포함하는 스크롤 압축기.

Images