KR100223438B1 - 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조에 관한 것으로, 본 발명은 밀폐 용기 형상으로 된 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하기 위해 설치되는 톱 플레이트와, 상기 톱 플레이트의 하부에 설치되어 인벌류트 형상의 랩을 갖는 고정스크롤을 상호 결합시키도록 된 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조에 있어서, 상기 고정 스크롤의 상부에 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하는 톱 플레이트가 공간부를 갖도록 이격되어 결합되므로써 톱 플레이트를 용접 변형에 의한 상호 중심위치가 틀어짐이 없이 고정 스크롤에 용이하게 결합시킬수 있어서 조립시의 불량이 발생되는 것을 방지할수 있고, 톱 플레이트와 고정 스크롤 및 실링 부재의 구조를 단순화하여 편리한 상태에서 손쉽게 조립할수 있게 된다.

Description

스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조

본 발명은 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기에 설치되어 흡입실과 토출실을 분리시켜 주는 톱 플레이트를 용접 변형에 의한 상호 중심위치가 틀어짐이 없이 결합시킬수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 스크롤 압축기는 고효율, 저소음, 소형 및 경량성 등으로 인해 룸 에어콘이나 자동차 에어콘 분야에 사용되는 압축기로 그 유용성이 부각되고 있는데, 이와 같은 스크롤 압축기는 2개의 소용돌이 형상의 랩(Wrap)을 조합시켜 고정 스크롤과 선회 스크롤의 상대적인 회전 운동에 의해 기체 가스를 압축할 때 사용하는 기기이다.

종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 용기 형상의 본체(1) 상부에 그 내측 및 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(2)과 토출관(3)이 소정의 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 흡입관(2)과 토출관(3)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

또한, 상기 본체(1)내의 상부 및 하부에는 톱 플레이트(4a)와 서브 플레이트(5)가 설치되고, 상기 톱 플레이트(4a)는 중앙이 개구되어 그 외주면이 본체(1)의 내주면 상측에 부착되도록 설치되며, 상기 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 양분하고, 상기 톱 플레이트(4a)의 하부에는 고정 스크롤(8a)이 고정되며, 고정 스크롤(8a)의 하부에는 선회 스크롤(9)이 회전 가능하게 끼워진다.

또한, 상기 고정 스크롤(8a)은 그 하측면에 인벌류트 형상의 랩(10)이 구비되고, 상기 고정 스크롤(8a)의 중앙에는 톱 플레이트(4a)에 형성된 개구와 관통되는 토출구(11)가 형성되며, 상기 선회 스크롤(9)은 고정 스크롤(8a)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9)의 하부는 메인 프레임(13)에 의해 지지된다.

또한, 상기 메인 프레임(13)의 상부에는 선회 스크롤(9)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13)의 외주면 상부 일측에는 체결공(14)이 형성된 고정 보스(15)가 돌출 형성되어 고정 보스(15)상에 고정 스크롤(8a)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 선회 스크롤(9)의 하부와 메인 프레임(13)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8a)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.

그리고, 상기 선회 스크롤(9)의 하부에는 선회 스크롤(9)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되어 구성된다.

따라서, 모터(20)에 전원이 인가되면 구동하는 모터(20)의 회전력에 의해 회전자(19)가 회전함에 따라 회전자(19)의 구동축(25) 상단부에 연결된 선회 스크롤(9)이 회전하게 된다.

이때, 선회 스크롤(9)의 하부와 메인 프레임(13)의 상부 사이에 배치된 올댐 링(17)은 모터(20)의 구동력에 의해 회전하려는 상기 선회 스크롤(9)의 회전력은 저지한 상태에서, 다만 도 2a 내지 도 2d와 같이, 그 형상만을 유지한채 소폭의 진원을 형성하며 공회전하게 된다.

그 후, 미도시한 실내기(또는 증발기)에서 열교환을 한 다음 흡입관(2)을 통하여 흡입된 저온 및 저압의 기체가스는 도 2a의 일점 화살표와 같이, 상기 고정 스크롤(8a)과 상기 선회 스크롤(9)에 구비되는 인벌류트 형상의 랩(10)(12)에 의해 형성된 유로의 입구를 통해 유입된 후 도 2b 내지 도 2d와 같이, 상기 선회 스크롤(9)이 선회하며 그 밀폐 면적을 점차 감소시키는 동안에 상기 고정 스크롤(8a)과 선회 스크롤(9)의 랩(10)(12) 사이에 형성된 압축실(26)에서 고온 및 고압으로 압축된다.

상기와 같이 고온 및 고압으로 압축된 냉매는 상기 토출구(11)를 경유하여 토출실(7)을 거쳐서 토출관(3)을 통하여 토출된다.

그러나, 이와 같은 종래의 스크롤 압축기는 본체(1)의 내부에 결합시키기 위해 톱 플레이트(4a)를 용접시 톱 플레이트(4a)가 한쪽으로 쏠리는 용접 변형이 빈번하게 발생됨에 따라 톱 플레이트(4a)를 고정 스크롤(8a)에 조립할 때 메인 프레임(13)에 결합되는 고정 스크롤(8a)과 본체(1)의 내부에 결합되는 톱 플레이트(4a)가 용접 변형으로 인해 상호 중심위치가 틀어져서 구동축(25)과의 얼라인(align)이 어긋나는 조립 불량이 빈번하게 발생되고, 또한 고정 스크롤(8a) 상부의 고정홈(27)과 톱 플레이트(4a) 하부의 보스부(24) 사이에 설치된 제 1,2 실링 부재(23a)(23b)의 실링 상태가 불량해짐에 따라 배압실의 기능이 상실되어 압축 불량을 일으키거나, 압축기의 잠김 현상을 초래하게 되었다.

뿐만 아니라, 제 1,2 실링 부재(23a)(23b)의 크기가 다름에 따른 높이차로 인해 조립시의 불편함이 따르고, 조립시 구동축(25)의 축심과 톱 플레이트(4a)의 축심을 일치시켜 조립해야 함에 따른 작업자의 숙련도에 따라 품질의 변화에 영향을 미치게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은 스크롤 압축기에 설치되어 흡입실과 토출실을 분리시켜 주는 톱 플레이트를 용접 변형에 의한 상호 중심위치가 틀어짐이 없이 고정 스크롤에 결합시킬수 있도록 하여 조립시의 불량이 발생되는 것을 방지할수 있는 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 일반적인 스크롤 압축기의 압축시 동작 상태를 나타낸 횡단면도

도 3은 본 발명을 나타낸 종단면도

도 4는 도 3의 실링 부재를 나타낸 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

4; 톱 플레이트 8; 고정 스크롤

21; 체결홈 22; 지지홈

23; 실링 부재 S; 공간부

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밀폐 용기 형상으로 된 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하기 위해 설치되는 톱 플레이트와, 상기 톱 플레이트의 하부에 설치되어 인벌류트 형상의 랩을 갖는 고정스크롤을 상호 결합시키도록 된 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조에 있어서, 상기 고정 스크롤의 상부에 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하는 톱 플레이트가 공간부를 갖도록 이격되어 결합된 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조가 제공되므로써 달성된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명을 나타낸 종단면도이고, 도 4는 도 3의 실링 부재를 나타낸 사시도로서, 종래의 기술과 동일한 부분 및 부재에 대해서는 동일한 번호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 밀폐된 용기 형상의 본체(1) 상부에 그 내측 및 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(2)과 토출관(3)이 소정의 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 흡입관(2)과 토출관(3)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

또한, 상기 본체(1)내의 상부 및 하부에는 톱 플레이트(4a)와 서브 플레이트(5)가 설치되고, 상기 톱 플레이트(4a)는 중앙이 개구되어 그 외주면이 본체(1)의 내주면 상측에 부착되도록 설치되며, 상기 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 양분하고, 상기 톱 플레이트(4a)의 하부에는 고정 스크롤(8a)이 고정되며, 고정 스크롤(8a)의 하부에는 선회 스크롤(9)이 회전 가능하게 끼워진다.

또한, 상기 고정 스크롤(8a)은 그 하측면에 인벌류트 형상의 랩(10)이 구비되고, 상기 고정 스크롤(8a)의 중앙에는 톱 플레이트(4)에 형성된 개구와 관통되는 토출구(11)가 형성되며, 상기 선회 스크롤(9)은 고정 스크롤(8a)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9)의 하부는 메인 프레임(13)에 의해 지지된다.

또한, 상기 메인 프레임(13)의 상부에는 선회 스크롤(9)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13)의 외주면 상부 일측에는 체결공(14)이 형성된 고정 보스(15)가 돌출 형성되어 고정 보스(15)상에 고정 스크롤(8a)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 선회 스크롤(9)의 하부와 메인 프레임(13)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.

그리고, 상기 선회 스크롤(9)의 하부에는 선회 스크롤(9)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되는데 이들 구성은 종래와 동일하다.

한편, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서의 특징부는 고정 스크롤(8)의 상부에 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 구획하는 톱 플레이트(4)가 공간부(S)를 갖도록 이격되어 결합되고, 상기 고정 스크롤(8)의 상부에 형성된 체결홈(21)과 상기 톱 플레이트(4)의 하부에 형성된 지지홈(22)의 사이에는 실링 부재(23)가 나사 결합되어 설치된다는 점이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 기본적인 동작 및 기능은 이미 상술한 종래의 기술 내용과 동일하므로 이에 대한 별도의 언급은 생략하기로 한다.

단지, 본 발명에서의 특징부인 고정 스크롤(8)의 상부에 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 구획하는 톱 플레이트(4)가 공간부(S)를 갖도록 이격되어 결합되고, 상기 고정 스크롤(8)의 상부에 형성된 체결홈(21)과 상기 톱 플레이트(4)의 하부에 형성된 지지홈(22)의 사이에 실링 부재(23)가 나사 결합됨에 따른 효과에 대해서만 구체적으로 설명한다.

즉, 고정 스크롤(8)과 톱 플레이트(4)를 결합시키고자 할 때에는 먼저, 고정 스크롤(8)의 상부에 형성된 체결홈(21)에 실링 부재(23)를 회전시켜 나사 결합시킨 다음 상기 톱 플레이트(4)의 하부에 형성된 지지홈(22)에 실링 부재(23)의 상단면을 삽입하여 밀착시킨 후 상기 톱 플레이트(4)의 외주면을 본체(1)의 내부에 용접시키므로써 상기 고정 스크롤(8)과 톱 플레이트(4)를 결합시킬수 있게 된다.

따라서, 상기한 방식으로 조립시 고정 스크롤(8)의 상부에 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 구획하는 톱 플레이트(4)가 하부에 보스부(24)를 형성시킴이 없이 단순화된 상태로 결합되어 고정 스크롤(8)과 톱 플레이트(4)의 사이에 충분한 여유 공간부(S)를 가지므로써 용접으로 인한 변형을 방지할수 있어서 고정 스크롤(8)과 톱 플레이트(4)의 상호 중심위치를 작업자가 용이하게 일치시킴에 따라 용접시 고정 스크롤(8)과 톱 플레이트(4)의 상호 중심위치가 틀어져 구동축(25)과의 얼라인이 어긋남에 따른 조립 불량의 발생을 방지할수 있으며, 실링 부재(23)의 구조를 단순화하여 편리한 상태에서 손쉽게 조립할수 있어서 생산성을 향상시킬수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 스크롤 압축기에 설치되어 흡입실과 토출실을 분리시켜 주는 톱 플레이트를 용접 변형에 의한 상호 중심위치가 틀어짐이 없이 고정 스크롤에 용이하게 결합시킬수 있으므로써 조립시의 불량이 발생되는 것을 방지할수 있고, 톱 플레이트와 고정 스크롤 및 실링 부재의 구조를 단순화하여 편리한 상태에서 손쉽게 조립할수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (2)

1. 밀폐 용기 형상으로 된 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하기 위해 설치되는 톱 플레이트와, 상기 톱 플레이트의 하부에 설치되어 인벌류트 형상의 랩을 갖는 고정스크롤을 상호 결합시키도록 된 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조에 있어서, 상기 고정 스크롤의 상부에 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하는 톱 플레이트가 공간부를 갖도록 이격되어 결합된 것을 특징으로하는 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 스크롤의 상부에 형성된 체결홈과 상기 톱 플레이트의 하부에 형성된 지지홈의 사이에 실링 부재가 결합된 것을 특징으로하는 스크롤 압축기의 톱 플레이트와 고정 스크롤 결합구조.

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