KR100299507B1 - 스크롤형압축기 - Google Patents

Abstract

스크롤 유압장치는 밀폐 하우징과, 밀폐 하우징 내에 배치된 고정 스크롤과, 밀폐 하우징 내에 배치되며, 고정 스크롤과 맞물리고, 선회 운동하는 선회 스크롤과, 고정 스크롤과 선회 스크롤의 맞물림에 의해 형성된 압축 쳄버와, 압축 쳄버에 연결된 흡입 쳄버와, 흡입 쳄버로부터 배출 캐비티를 분리하는 구획부와, 압축 쳄버와 배출 캐비티 사이에 설치된 방출 밸브와, 방출 밸브의 헤드를 조정하기 위한 리테이너 및 상기 구획부를 통해 연장하여, 방출 밸브와 리테이너를 구획부에 고정시켜 설치된 압력 릴리프 밸브를 구비한다.

Description

스크롤형 압축기{Scroll Compressor}

본 발명은 공기조화장치용 냉동장치의 냉매 가스를 압축하는 데 사용되는 스크롤형 압축기에 관한 것이다. 본 출원은 일본국 특허출원 제 9-257982호에 의거한 것으로, 이하, 그 내용이 본문에서 참조된다.

종래의 스크롤형 압축기의 종단면이 도 3에 도시되어 있다.

도 3에 있어서, 컵형 본체(2)와 프론트 하우징(6)은 밀폐 하우징(1)을 구성하며, 이 밀폐 하우징(1) 내에는, 고정 스크롤(10)과 선회 스크롤(14)이 배치된다. 선회 스크롤(14)은 고정 스크롤(10)과 맞물리면서 회전 선회운동을 제공한다.

고정 스크롤(10)은 단부판(11)과 그의 내면으로부터 돌출하는 스파이럴 랩(12)을 구비하며, 이 단부판(11)은 볼트(도시하지 않음)에 의해 컵형 본체(2)에 체결된다.

밀폐 하우징(1) 내의 공간은, 단부판(11)의 외주면을 컵형 본체(2)의 내주면에 밀착시킴으로써 구획되어, 배출 캐비티(31)가 단부판(11)의 외측에 의해 형성되며, 흡입 쳄버(28)가 단부판(11)의 내측에 의해 형성된다.

전술한 종래의 스크롤형 압축기에 있어서, 압력 릴리프 밸브(60)는 컵형 본체(2)에 장착되며, 배출 캐비티(31) 내의 냉매 가스의 압력이 비정상으로 상승할 때, 압축 릴리프 밸브(60)가 개방되어, 밀폐 하우징(1)의 외부로 이러한 가스가 배출된다. 따라서, 배출 캐비티(31) 내의 냉매 가스의 압력이 비정상적으로 상승하여, 이 릴리프 밸브(60)가 개방할 때, 냉매 가스가 냉매 가스 회로에 공급되지 않으면, 냉동 기기의 성능이 악화된다.

전술한 바를 고려하여, 본 발명은 냉매 가스의 압력이 배출 캐비티(31) 내에서 비정상적으로 상승한 때, 냉매 가스가 배출 캐비티(31)로부터 배출된 후에라도, 냉매 회로에 냉매 가스를 보충하지 않고, 공조기 등과 같은 냉동 기기의 성능을 그대로 지속시킬 수 있는 스크롤형 압축기를 제공하고 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤형 압축기는 밀폐 하우징; 상기 밀폐 하우징 내에 배치된 고정 스크롤과, 밀폐 하우징 내에 배치되어, 고정 스크롤과 맞물리고, 선회 운동하는 선회 스크롤과, 고정 스크롤과 선회 스크롤의 맞물림에 의해 형성된 압축 쳄버와, 압축 쳄버에 연결된 흡입 쳄버와, 압축 쳄버에 연결된 배출 캐비티와, 배출 캐비티와 흡입 쳄버 사이에 설치된 방출 밸브와, 방출 밸브의 헤드를 조정하기 위한 리테이너와, 구획부를 통해 연장하여 방출 밸브와 리테이너를 구획부에 고정시켜 설치된 압력 릴리프 밸브를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 따르면, 압력 릴리프 밸브는 배출 캐비티와 흡입 쳄버를 분리하는 구획부에 설치되며, 배출 쳄버 내의 냉매 가스의 압력이 비정상적으로 상승할 때, 이 압력 릴리프 밸브가 개방하여, 흡입 쳄버 내로 배출 쳄버 내의 냉매 가스를 방출한다. 이 흡입 쳄버는 밀폐 하우징 내에 점유되기 때문에, 이러한 방출이 발생할 때, 새로운 냉매 가스를 공급할 필요가 없다.

방출 밸브와 방출 밸브의 헤드를 조정하기 위한 리테이너는 압력 릴리프 밸브에 의해 고정 스크롤의 단부판에 고정되기 때문에, 방출 밸브와 리테이너를 체결하는 데 사용되던 종래의 볼트가 불필요해져, 그 비용이 절감되게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤형 압축기를 도시한 종단면도,

도 2는 본 실시예를 구성하는 압력 릴리프 밸브를 도시한 종단면도,

도 3은 종래의 스크롤형 압축기를 도시한 종단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 밀폐 하우징 10 : 고정 스크롤

11, 15 : 단부판 12, 16 : 스파이럴 랩

14 : 선회 스크롤 15 : 단부판

17, 18 : 팁 시일 19a, 19b : 압축 쳄버

22 : 중앙 쳄버 20, 21, 23, 24, 25 : 선회구동기구

20 : 원통형 보스 21 : 드라이브 부시

24 : 슬라이드 홈 25 : 드라이브 핀

26 : 올드햄 링 28 : 흡입 쳄버

29 : 배출 포트 31 : 배출 캐비티

50 : 릴리프 밸브

이하, 본 발명을 실시예를 들어 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤형 압축기를 도시한 종단면도이다.

도 1에서, 참조 부호 '1'은 컵형 본체(2), 이 컵형 본체(2)에 볼트(도시하지 않음)에 의해 부착된 프론트 하우징(6)을 구비하는 밀폐 하우징을 나타낸다. 이 프론트 하우징(6)을 통과 연장하는 회전축(7)은 베어링(8, 9)에 의해 프론트 하우징(6)에 회전 자유롭게 되도록 지지된다.

밀폐 하우징(1) 내에는 고정 스크롤(10)과 선회 스크롤(14)이 배치된다. 고정 스크롤(10)은 단부판(11)과 그의 내면으로부터 돌출하는 스파이럴 랩(12)을 구비하며, 이 단부판(11)은 볼트(도시하지 않음)에 의해 컵형 본체(2)에 체결된다.

밀폐하우징의 내부 공간은 단부판(11)의 외주면의 O-링(34)을 컵형 본체(2)의 내주면에 밀착시킴으로써 구획되고, 이로써 배출 캐비티(31)는 단부판(11)의 외측에 형성되고, 흡입 쳄버(28)가 단부판(11)의 내측에 형성된다. 이 단부판(11)은 본 발명의 일부분이다.

더욱이, 배출 포트(29)는 단부판(11)의 중앙부를 관통하고, 이 배출 포트(29)는 방출 밸브(30)에 의해 개폐되는 그러한 방식으로 구성된다. 방출 밸브(30)의 헤드(head)는 리테이너(32)에 의해 조절되며, 방출 밸브(30)외 리테이너(32)의 일단은 압력 릴리프 밸브(50)에 의해 단부판(11)에 부착된다. 이하, 압력 릴리프 밸브(50)를 상세히 설명한다.

선회 스크롤(14)은 단부판(15)과 그의 내면으로부터 돌출하는 스파이럴 랩(16)을 구비하고, 이 스파이럴 랩(16)은 고정 스크롤(10)의 스파이럴 랩(12)과 실제로 동일한 형상을 갖는다. 선회 스크롤(14)과 고정 스크롤(10)은 서로 소정거리로 편심하여, 180°만큼 시프트되어 맞물린다.

이 스파이럴 랩(12)의 전방 단부면에 장착된 팁 시일(17)이 단부판(15)의 내면과 밀착하고 있고, 스파이럴 랩(16)의 전방 단부면에 장착된 팁 시일(18)은 단부판(11)의 내면과 밀착하여, 스파이럴 랩(12 및 16)의 측면들이 다수의 위치에서 선 접촉 상태에 있게 됨으로써, 다수의 압축 쳄버(19a 및 19b)가 스파이럴의 중앙에 대하여 점대칭으로 형성된다.

드라이브 부시(21)는 스월링 베어링(23)을 경유하여 단부판(15)의 외면의 중심부로부터 돌출하는 원통형 보스(20)의 내부와 회전 가능하게 결합하고, 회전축(7)의 내부 단으로부터 돌출하는 편심 드라이브 핀(25)은 드라이브 부시(21)를 관통하는 슬라이드 홈(24) 내에서 미끄럼 이동 자유롭게 되도록 결합한다.

선회 스크롤(14)의 공전 선회 운동에 기인한 동적 불균형을 균형잡기 위한 평형추(27)는 드라이브 부시(21)에 장착되며, 평형추(37)는 회전축(7)에 장착된다.

게다가, 회전 멈춤 기구는 선회 스크롤(14)의 단부판(15)의 외면의 외주 둘레와 프론트 하우징(6)의 내단면과의 사이에 설비된 올드햄 링(26)과 스러스트 베어링(36)을 구비한다.

회전축(7)이 회전을 일으키면, 선회 스크롤(14)은 편심 구동핀(25), 슬라이드 홈(24), 드라이브 부시(21), 스월링 베어링(23), 보스(20)로 이루어진 선회구동기구에 의해 구동되고, 선회 스크롤(14)은 반경이 공전 선회반경인 원 궤도 상을 공전 선회 운동한다. 반면, 그의 자전(자유 공전)은 올드햄 링(26)에 의해 방지된다.

선 접촉 상태에 있는 스파이럴 랩(12 및 16)의 측면은 스파이럴의 중앙을 향해 점차 이동하고, 그 결과, 압축 쳄버(19a 및 19b)가 그의 용적을 감소하면서, 스파이럴의 중앙 방향으로 이동한다.

이와 동시에, 흡입 포트(38)와 흡입 통로(39)를 통해 흡입 쳄버(28) 내로 흐르는 냉매 가스는 스파이럴 랩(12, 16)의 외부단 개구로부터 각각의 압축 쳄버(19a, 19b) 내로 도입되어, 압축 하에서 중앙 쳄버(22)로 급송된다. 여기서부터 배출 포트(29)를 통하여 방출 밸브(30)를 눌러 개방하고, 배출 캐비티(31) 내로 배출되며, 도시하지 않은 배출 파이프를 통해 유출하여, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기로 이루어진 냉매 회로 내를 순환한다.

압력 릴리프 밸브(50)는 고정 스크롤(10)의 단부판(11)을 거쳐 연장함으로써, 리테이너(32)와 방출 밸브(30)를 고정하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 압력 릴리프 밸브(50)는 볼트의 외형을 갖고, 그 축(56)의 단부의 외주에는 나삿니가 형성되어 있다. 게다가, 그 축을 따라, 관통 연장하는 가스 통로(59)가 형성되고, 그의 헤드부(55)는 가스 입구(51)를 형성하고, 축(56)의 단부는 가스 출구(54)를 형성하고 있다.

따라서, 배출 캐비티(31) 내의 냉매 가스 압력이 비정상적으로 상승하면, 이 가스는, 밸브(52)를 눌러 개방(도면의 우측 방향으로)함으로써, 가스 출구(54)로부터 흡입 쳄버(28) 내로 배출되어, 스프링(53)의 탄성력을 극복한다. '58'은 스프링 슈우이고, '61'은 O-링 이다.

이렇게 하여, 압력 릴리프 밸브(50)의 개방으로 인해, 배출 캐비티(31) 내의 압력이 감소하기 때문에, 고정 스크롤(10)의 스크롤 랩(12)과 선회 스크롤(14)의 스크롤 랩(19)의 마멸이 방지된다.

게다가, 압력 릴리프 밸브(50)가 개방한 때, 배출 캐비티(31) 내의 가스는 흡입 쳄버(28) 내로(즉, 밀폐 하우징(1) 내로) 방출되어, 종래의 경우와 같이 밀폐 하우징(1)의 외부로 방출되지 않으므로, 냉매 회로에 냉매 가스를 보충할 필요가 없게 된다.

결국, 방출 밸브(30)와 리테이너(32)는 압력 릴리프 밸브(50)에 의해 고정 스크롤(10)의 단부판(11)에 고정되기 때문에, 방출 밸브(30)와 리테이너(32)를 체결하는 데 사용되는 종래의 볼트가 불필요해져, 그 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 스크롤형 압축기에 있어서,

   밀폐 하우징과, 상기 밀폐 하우징 내에 배치된 고정 스크롤과, 상기 밀폐 하우징 내에 배치되며, 상기 고정 스크롤과 맞물려, 선회 운동하는 선회 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 선회 스크롤의 맞물림에 의해 형성된 압축 쳄버와, 상기 압축 쳄버에 연결된 흡입쳄버와, 상기 흡입 쳄버로부터 상기 배출 캐비티를 분리하는 구획부와, 상기 압축 쳄버와 배출 캐비티 사이에 제공된 방출 밸브와, 상기 방출 밸브의 헤드를 조정하기 위한 리테이너와, 상기 구획부를 통해 연장하여, 상기 방출 밸브와 리테이너를 상기 구획부에 고정시켜 설치된 압력 릴리프 밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,

   스크류가 상기 릴리프 밸브의 주변에 장착되어 상기 구획부에 부착되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.