KR100343734B1

KR100343734B1 - 스크롤 압축기의 역회전 방지장치

Info

Publication number: KR100343734B1
Application number: KR1020000011767A
Authority: KR
Inventors: 남태희
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2002-07-20
Also published as: KR20010087909A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 역회전 방지장치에 관한 것으로, 본 발명은 메인 프레임과 고정스크롤사이에 결합되어 모터의 구동력을 전달받아 선회 운동하는 선회스크롤에 형성되는 걸림수단과 상기 메인 프레임에 직선 움직임 가능하도록 장착되어 상기 선회스크롤의 역회전 발생시 상기 걸림수단에 걸려 선회스크롤의 역회전을 방지하는 걸기수단을 포함하도록 구성하여 압축기의 정상 중 정지시 선회스크롤의 보스부에 구비된 걸림수단에 메인 프레임에 장착된 걸이수단이 걸려 선회스크롤의 역방향 선회운동을 방지함으로써 선회스크롤과 연동되는 부품들 사이의 충돌을 방지하여 충돌 소음 및 부품의 마모에 의한 파손을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 역회전 방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING REVERSE IN SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기의 역회전 방지장치에 관한 것으로, 특히 압축기의 작동 중 정지시 고압 상태의 냉매 가스가 역류함에 의해 선회스크롤이 역방향으로 선회 운동하는 것을 방지할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 역회전 방지장치에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기(1)내부에 메인 프레임(2)과 서브 프레임(3)이 각각 결합되고 상기 메인 프레임(2)과 서브 프레임(3)의 사이에 모터를 이루는 고정자(4) 및 회전자(5)가 설치되어 있다. 그리고 편심부(6a)가 구비된 회전축(6)이 상기 메인 프레임(2) 및 서브 프레임(3)에 각각 삽입됨과 아울러 상기 회전자(5)에 압입되어 있고, 상기 메인 프레임(2)의 상측에 고정스크롤(7)이 고정 결합되며 상기 메인 프레임(2)과 고정스크롤(7)사이에 선회스크롤(8)이 선회 운동 가능하도록 삽입되어 있다.

상기 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)은 인벌류트 곡선 형상으로 돌출 형성된 랩(7a)(8a)이 각각 형성되어 있어 그 선회스크롤(8)의 랩(8a)과 고정스크롤(7)의 랩(7a)이 선회 가능하도록 맞물려 있다. 또한 상기 선회스크롤(8)에 일정 외경과 길이를 갖도록 돌출 형성된 보스부(8b)가 상기 메인 프레임(2)에 일정 내경과 소정의 깊이를 갖도록 형성된 삽입홀(2b)에 삽입되어 있다. 그리고 상기 메인 프레임(2)의 삽입홀(2b)에 이어 관통 형성된 축 삽입구멍(8c)에 상기 회전축(6)이삽입됨과 아울러 그 회전축의 편심부(6a)가 선회스크롤의 보스부(8b)에 결합되어 있다.

상기 선회스크롤(8)과 메인 프레임(2)사이에 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 올담링(9)이 결합되어 있고 상기 고정스크롤(7)의 상면에 밀폐용기(1)의 내부를 고압부와 저압부로 분리하는 고저압 분리판(10)이 다수개의 체결볼트(11)에 의해 결합됨과 아울러 상기 고정스크롤의 토출포트(7b)를 통해 토출된 냉매 가스가 역류하는 것을 방지하도록 밸브스토퍼(12) 및 체크밸브(13)가 장착되어 있다.

상기 밀폐용기(1)의 저압부측에 냉매가스가 흡입되는 흡입관(14)이 결합되고 고압부측에 냉매가스가 토출되는 토출관(15)이 결합되어 있다. 그리고 상기 밀폐용기(1)의 저면에 회전축(6)의 내부에 형성된 오일유로(6b)를 통해 슬라이딩이 일어나는 부분에 공급되는 오일이 채워져 있다.

미설명 부호 7c는 흡입구이고, 16은 체결볼트이며, 8c는 선회스크롤 경판부이다.

상기 스크롤 압축기의 작동은 먼저, 인가되는 전원에 의해 회전자(5)가 회전하게 되면 그 회전자(5)에 압입된 회전축(6)이 회전하면서 회전축 편심부(6a)를 통해 회전력이 선회스크롤(8)에 전달되며 그 선회스크롤(8)은 올담링(9)에 의해 자전이 방지되면서 고정스크롤(7)과 맞물려 선회 운동하게 된다. 상기 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 고정스크롤(7)의 일측에 형성된 흡입구(7c)를 통해 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)의 랩(7a,8a)에 의해 형성된 압축포켓(P)으로 흡입되며 그 압축포켓(P)은 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 중심으로 이동함과 동시에 체적이 점점 감소되면서 냉매가스를 압축하여 토출포트(7b)를 통해 토출시키게 된다. 상기토출포트(7b)로 토출되는 고온고압 상태의 냉매가스는 체크밸브(13) 및 고저압 분리판(10)에 의해 형성된 고압부로 유입되면서 토출관(13)을 통해 토출된다.

한편, 상기 스크롤 압축기의 작동 중 정상적인 운전 상태에서, 도 2a, 2b에 도시한 바와 같이, 토출압에 의해 체크밸브(13)가 토출포트(7b)를 열고 있는 상태가 되고 전원 공급 중단이나 기타 이유로 운전 정지시 고압부의 압력에 의해 체크밸브(13)가 하강하여 토출포트(7b)를 막게 됨으로써 고압부의 가스가 저압부로 흐르는 것을 막아주게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 구조는 운전 정지시 체크밸브(13)가 하강하여 토출포트(7b)를 막는 과정에서 고압부의 가스가 저압부로 역류하여 선회스크롤(8)의 역회전이 발생하게 됨으로써 선회스크롤(8)과 연동되는 부품들 사이에 충돌이 일어나 충돌 소음 및 파손을 유발시키게 될 뿐만 아니라 상기 체크밸브(13)의 개폐 작동에 의해 소음을 증가시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 모터의 토오크(Torque) 부족에 의해서 가압된 가스 압력에 비해 회전축의 토오크가 적은 경우 선회스크롤(8)의 역회전이 발생하게 되며 이를 방지하기 위하여 모터의 정동 토오크 상승이 필요하게 되는 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 압축기의 작동 중 정지시 고압 상태의 냉매 가스가 역류함에 의해 선회스크롤이 역방향으로 선회 운동하는 것을 방지할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 역회전 방지장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 일예를 도시한 종단면도,

도 2a,2b는 상기 스크롤 압축기를 구성하는 체크밸브의 작동상태를 각각 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 역회전 방지장치가 구비된 스크롤 압축기를 도시한 정단면도,

도 4,5는 본 발명의 스크롤 압축기의 역회전 방지장치를 도시한 정단면도 및 평단면도,

도 6,7은 본 발명의 스크롤 압축기의 역회전 방지장치의 작동상태를 각각 도시한 정단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

2 ; 메인 프레임 2b ; 삽입홀

2d ; 슬라이딩 홈 7 ; 고정스크롤

8 ; 선회스크롤 8b ; 보스부

8d ; 걸림홈 20 ; 슬라이더

21 ; 스프링

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 메인 프레임과 고정스크롤사이에 결합되어 모터의 구동력을 전달받아 선회 운동하는 선회스크롤에 형성되는 걸림수단과 상기 메인 프레임에 직선 움직임 가능하도록 장착되어 상기 선회스크롤의 역회전 발생시 상기 걸림수단에 걸려 선회스크롤의 역회전을 방지하는 걸기수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 역회전 방지장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 스크롤 압축기의 역회전 방지장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 스크롤 압축기 역회전 방지장치의 일례가 구비된 스크롤 압축기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 스크롤 압축기는 종래와 유사한 구성으로 밀폐용기(1)와 상기 밀폐용기(1)내부에 장착되는 메인 프레임(2) 및 서브 프레임(3)과 상기 메인 프레임(2)과 서브 프레임(3)사이에 장착되어 구동력을 발생시키는 모터와, 상기 메인 프레임(2)과 서브 프레임(3)에 삽입됨과 아울러 상기 모터를 구성하는 회전자(5)에 압입되는 회전축(6)과, 상기 메인 프레임(2)에 결합되는 고정스크롤(7)과 상기 고정스크롤(7)과 맞물려 선회 운동 가능하도록 고정스크롤(7)과 메인 프레임(2)사이에 삽입되는 선회스크롤(8)을 포함하여 구성된다.

상기 선회스크롤(8)은 소정의 면적을 갖도록 형성된 경판부(8c)의 일측면에 인벌류트 형상으로 돌출된 랩(8a)이 형성되고 그 경판부(8c)의 타측면에 일정 외경과 길이를 갖도록 돌출 형성된 보스부(8b)가 구비되어 이루어진다. 상기 메인 프레임(2)은 소정 형상으로 형성된 프레임 몸체(2a)에 일정 내경와 깊이를 갖도록 형성되어상기 보스부(8b)가 삽입되는 삽입홀(2b)이 구비되고 그 삽입홀(2b)에 이어 회전축(6)이 삽입되는 축 삽입구멍(2c)이 구비되어 이루어진다. 상기 회전축(6)은 메인 프레임(2)의 축 삽입구멍(2c)에 삽입됨과 아울러 그 일측에 형성된 편심부(6a)가 선회스크롤(8)의 보스부(8b)에 결합된다.

그리고, 도 4, 5에 도시한 바와 같이, 상기 선회스크롤(8)에 걸림수단이 구비되고 상기 메인 프레임(2)에 선회스크롤(8)의 역회전 발생시 상기 걸림수단에 걸려 선회스크롤(8)의 역회전을 방지하는 걸기수단이 설치된다. 상기 걸림수단은 선회스크롤(8)의 보스부 외주면에 형성된 다수개의 걸림홈(8d)으로 이루어진다. 상기 보스부(8b)의 외주면에 다수개의 형성되는 걸림홈(8d)은 한쪽 방향성을 갖도록 형성되며 그 걸림홈(8d)에 의해 다수개의 걸림턱(8e)이 형성된다. 상기 걸기수단은 선회스크롤의 보스부(8b)가 삽입되는 메인 프레임(2)의 삽입홀(2b) 내벽에 형성되는 복수개의 슬라이딩 홈(2d)과 소정 형상으로 형성되어 상기 슬라이딩 홈(2d)에 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 슬라이더(20)와, 상기 슬라이딩 홈(2d)에 삽입되어 슬라이더(20)가 선회스크롤(8)의 보스부(8b)에 탄성 접촉되도록 상기 슬라이더(20)를 탄성 지지하는 스프링(21)으로 이루어진다. 상기 슬라이딩 홈(2d)은 삽입홀(2b)의 중심을 기준으로 하여 직선 상으로 두개 형성됨이 바람직하다. 상기 스프링(21)은 소정의 길이를 갖는 코일 스프링이 사용됨이 바람직하다.

상기 선회스크롤(8)과 메인 프레임(2)사이에 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 올담링(9)이 결합되고 상기 고정스크롤(7)의 상면에 밀폐용기(1)의 내부를 고압부와 저압부로 분리하는 고저압 분리판(10)이 결합된다.

상기 밀폐용기(1)의 저압부측에 냉매가스가 흡입되는 흡입관(12)이 결합되고 고압부측에 냉매가스가 토출되는 토출관(13)이 결합된다. 그리고 상기 밀폐용기(1)의 저면에 회전축(6)의 내부에 형성된 오일유로(6b)를 통해 슬라이딩이 일어나는 부분에 공급되는 오일이 채워진다.

이하, 본 발명의 스크롤 압축기 역회전 방지장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 스크롤 압축기는 전원이 인가되면 모터의 구동력이 회전축(6)을 통해 압축기구부를 구성하는 선회스크롤(8)에 전달되며 그 선회스크롤(8)은 올담링(9)에 의해 자전이 방지되어 상기 고정스크롤(7)과 맞물려 선회 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키게 된다.

이와 같이 압축기가 정상적으로 작동하게 될 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 메인 프레임(2)에 삽입된 슬라이더(20)가 스프링(21)에 의해 선회스크롤(8)의 보스부(8b)에 탄성 지지된 상태로 선회스크롤(8)이 선회 운동하게 된다. 이때 선회스크롤(8)은 시계방향으로 선회 운동하게 되며 이로 인하여 선회스크롤 보스부(8b)에 형성된 걸림수단, 즉 걸림홈(8d)에 슬라이더(20)가 걸리지 않으면서 선회스크롤(8)이 선회 운동하게 된다. 상기 선회스크롤 보스부(8b)에 형성된 걸림홈(8d)내에 슬라이더(20)가 위치하게 되면 슬라이더(20)가 스프링(21)에 의해 탄성 지지되므로 선회스크롤 보스부(8b)측으로 직선 움직임하게 되고 상기 슬라이더(20)가 걸림홈(8d)에서 빠져 나오게 되면 슬라이더(20)가 메인 프레임(2)측으로 직선 움직임하게 된다.

그리고 압축기의 작동 중 정지하게 될 경우, 즉 전원 공급이 중단되거나 고압부의 압력이 순간적으로 과다하여 회전축의 토오크가 가스 압력보다 작아 작동이 정지되어 고압부의 고압 가스가 저압부로 유입됨에 의해 선회스크롤(8)이 역방향, 즉 반시계 방향으로 선회 운동하게 되면, 도 7에 도시한 바와 같이, 걸기수단을 구성하는 슬라이더(20)에 선회스크롤의 보스부(8b)에 형성된 걸림수단, 즉 걸림홈(8d)이 걸리게 되어 선회스크롤(8)의 역방향 선회 운동이 방지된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 역회전 방지장치는 압축기의 정상 운전시 선회스크롤의 선회 운동이 원활하게 이루어지고 압축기의 운전 중 정지하게 되면 선회스크롤의 보스부에 구비된 걸림수단이 메인 프레임에 장착된 걸이수단에 걸려 선회스크롤의 역방향 선회운동이 방지되어 선회스크롤의 역방향 선회 운동으로 인하여 발생되는 부품들 사이의 충돌을 방지하게 됨으로써 충돌 소음 및 부품의 마모에 의한 파손을 억제하게 되어 압축기의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 선회스크롤 역회전 방지 역할을 하는 밸브스토퍼 및 체크밸브의 사용을 배제하게 하게 됨으로써 체크밸브의 작동 소음을 근원적으로 차단하게 되어 압축기의 신뢰성을 한층 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

메인 프레임과 고정스크롤사이에 결합되어 모터의 구동력을 전달받아 선회 운동하는 선회스크롤에 형성되는 걸림수단과 상기 메인 프레임에 직선 움직임 가능하도록 장착되어 상기 선회스크롤의 역회전 발생시 상기 걸림수단에 걸려 선회스크롤의 역회전을 방지하는 걸기수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 역회전 방지장치.
제1항에 있어서, 상기 걸림수단은 선회스크롤의 보스부 외주면에 한쪽 방향성을 갖도록 한 방향으로 형성된 다수개의 걸림홈으로 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 역회전 방지장치.
제1항에 있어서, 상기 걸기수단은 선회스크롤의 보스부가 삽입되는 메인 프레임의 삽입홀 내벽에 형성되는 복수개의 슬라이딩 홈과 소정 형상으로 형성되어 상기 슬라이딩 홈에 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 슬라이더와, 상기 슬라이딩 홈에 삽입되어 슬라이더가 선회스크롤의 보스부에 탄성 접촉되도록 상기 슬라이더를 탄성 지지하는 스프링으로 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 역회전 방지장치.