KR100533046B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스크롤 압축기는 내측에 수용공간을 가지는 밀폐 용기와, 그 밀폐 용기의 수용공간 내측 상부에 고정되는 상부 프레임과, 그 상부프레임에 고정되며 하면에 랩이 형성되어 있는 고정스크롤과, 상기 상부프레임과 고정스크롤의 사이에 회전가능하게 설치되며 상면에 랩이 형성되어 있는 선회스크롤과, 상기 고정스크롤에 형성되며 고정스크롤과 선회스크롤 사이의 압축공간에서 압축된 냉매가스가 토출되는 토출공과, 상기 밀폐 용기의 일측 상부에 고정되며 토출되는 고압의 냉매가스가 외부로 배출되는 배출관과, 상기 토출공의 출구부와 배출관을 직접연결하여 토출공을 통하여 토출되는 고압의 냉매가스가 배출관을 통하여 직접 배출되도록 하기 위한 토출가스 유도관과, 상기 토출공에 분지되어 토출공으로 역류되는 고압의 냉매가스가 역류될 수 있도록 설치되는 토출가스역류공과, 그 토출가스역류공의 출구측에 설치되어 토출가스역류공의 내부 압력과 외부압력의 차에 의해 개,폐되며 압력을 조절하는 차압밸브를 설치하여, 토출공을 통하여 토출되는 고압의 냉매가스가 토출가스 유도관에 의해 유도되어 배출관을 통해 외부로 배출되도록 함으로써, 밀폐 용기의 내부에서 고압부와 저압부를 구획하기 위한 별도의 부품이 불필요하므로, 그에 따른 부품의 절감 및 제조원가가 절감되어진다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축된 냉매가스가 고압부를 거치지 않고 토출파이프를 통하여 바로 토출되어지도록 함으로써 고압부와 저압부를 분리하기 위한 고저압 분리판 등의 여러 부품들을 배제할 수 있도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

공조기 및 냉동기의 압축기기로 사용되는 종래의 스크롤 압축기가 도 1과 도 2에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 내측에 수용공간을 가지는 밀폐 용기(1)의 내측 상부에 상부 프레임(2)이 고정되어 있고, 하부에는 하부 프레임(3)이 고정되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3)의 사이에는 고정자(4)와, 그 고정자(4)의 내측에 회전가능하게 결합되는 회전자(5)로 구성되는 전동기구부(6)가 설치되어 있는데, 그 회전자(5)의 상,하부에는 회전자(5)의 회전시 회전불균형이 조절될 수 있도록 밸런스 웨이트(BW)가 장착되어 있다.

또한, 상기 회전자(5)에 중심에 수직방향으로 형성되어 있는 축공(5a)에는 회전자(5)의 회전과 동시에 회전할 수 있도록 회전축(7)이 압입되어 있는데, 그와 같이 회전자(5)에 결합된 회전축(7)의 상단부는 상부 프레임(2)의 지지공(2a)에 회전가능하게 삽입되어 있고, 하단부는 하부 프레임(3)의 지지공(3a)에 회전가능하게 삽입되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(2)의 상측에는 상부 프레임(2)에 고정되는 고정 스크롤(8)과, 그 고정 스크롤(8)과 상부 프레임(2)의 사이에 회전가능하게 결합되는 선회 스크롤(9)로 이루어지는 압축기구부(10)가 설치되어 있는데, 그 선회 스크롤(9)의 하단부에 형성된 보스부(11)의 결합공(11a)에는 상기 회전축(7)의 상단부에 편심되도록 형성된 편심부(7a)가 삽입결합되어 있다.

또한, 상기 회전축(7)의 하단부에는 밀폐 용기(1)의 저부에 있는 오일(12)을 흡상하여 회전축(7)에 형성된 오일 유로(7b)를 통하여 압축기구부(10)의 마찰부위에 공급할 수 있도록 오일 피더(13)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 밀폐 용기(1)의 측면에는 냉매 가스를 흡입하는 흡입관(14)과 압축된 냉매가스를 토출하기 위한 배출관(15)이 높이차를 두고 설치되어 있고, 상기 고정 스크롤(8)의 상부에는 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 내부로 흡입된 저압상태의 냉매가스가 존재하는 저압부(20)와 그 흡입된 냉매가스가 압축기구부(10)에서 압축되어 배출관(15)을 통하여 토출되기 전에 존재하는 고압상태의 냉매가스가 존재하는 고압부(21)를 구획하는 고저압 분리판(16)이 고정되어 있다.

한편, 상기 고정 스크롤(8)의 상면에는 고정 스크롤(8)에 형성된 토출공(8a)을 통하여 토출되는 냉매가스가 역류되지 않도록 개,폐하는 밸브 플레이트(17)와, 그 밸브 플레이트(17)가 이탈되지 않도록 가이드하는 밸브 가이드(18)로 구성되는 체크 밸브(19)가 결합되어 있고, 그 체크밸브(19)의 상측에는 소음을 차단하기 위한 머플러(22)가 설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 8b는 고정 스크롤의 랩이고, 8c는 냉매 유입공이며, 9a는 선회 스크롤의 랩이고, 23은 가스켓이며, 24는 슬라이딩 부시이다.

상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기는, 전원이 인가되면 전동기구부(6)의 회전자(5)가 회전을 하고, 그 회전자(5)의 회전에 의하여 회전축(7)이 회전을 하며, 그 회전축(7)의 상단부에 결합된 선회 스크롤(9)이 회전을 한다.

상기 선회 스크롤(9)의 회전은 회전축(7)의 중심에서 편심부(7a)의 중심까지의 거리인 편심거리를 선회 반경으로 하여 선회 운동을 하며, 그와 같이 선회하는 선회 스크롤(9)은 슬라이딩 부시(24)에 의하여 자전이 방지되어 진다.

상기와 같이 선회 스크롤(9)이 선회를 하면 랩(9a)이 상기 고정 스크롤(8)의 랩(8b)에 맞물려 선회운동을 하게 되는데, 이때 저압의 냉매가스가 상기 흡입관(14)을 통하여 밀폐 용기(1)의 저압부(20)로 유입되고, 그 유입된 냉매가스가 고정 스크롤(8)에 형성된 냉매유입공(8c)를 통하여 고정 스크롤(8)의 랩(8b)과 선회 스크롤(9)의 랩(9a) 사이에 형성되는 압축 포켓(P)으로 유입되며, 계속적인 선회 스크롤(9)의 회전에 의하여 압축 포켓(P)의 체적이 축소되어 냉매가스의 압축이 이루어짐과 아울러 중앙부분으로 이동되어 압축된 냉매가스가 고정 스크롤(8)의 토출공(8a)을 통하여 외부로 토출되어 진다.

그리고, 상기와 같이 토출되는 고압의 냉매가스는 체크밸브(19)와 머플러(22)를 거쳐 고압부(21)로 토출되어지고, 그와 같이 고압부(21)로 토출된 고압의 냉매가스는 배출관(15)을 통하여 외부로 배출되어지게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기는 압축기구부(10)에서 압축된 냉매가스가 배출관(15)을 통하여 배출되기 전에 일시적으로 저장되는 고압부(21)와 압축이 이루어지기 전의 저압의 냉매가스가 저장되는 저압부(20)가 밀폐 용기(1)의 내부에서 구획되기 위해 고저압 분리판(16)이 필수적으로 필요한 구조로서, 부품의 절감에 따른 제조원가의 절감에 한계가 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기 고저압 분리판(16)의 조립부위에 가스켓(23)을 설치함에도 불구하고, 조립과정에서 발생되는 편차에 의해 발생되는 틈새로 인하여 미세한 누설이 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 압축된 고압 냉매가스가 배출관을 통하여 직접배출되도록 하여 고압부와 저압부를 분리하는 고저압분리판과 가스켓의 사용이 배제될 수 있도록 한 스크롤 압축기를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내측에 수용공간을 가지는 밀폐 용기와,그 밀폐 용기의 수용공간 내측 상부에 고정되는 상부 프레임과,그 상부프레임에 고정되며 하면에 랩이 형성되어 있는 고정스크롤과,상기 상부프레임과 고정스크롤의 사이에 회전가능하게 설치되며 상면에 랩이 형성되어 있는 선회스크롤과,상기 고정스크롤에 형성되며 고정스크롤과 선회스크롤 사이의 압축공간에서 압축된 냉매가스가 토출되는 토출공과,상기 밀폐 용기의 일측 상부에 고정되며 토출되는 고압의 냉매가스가 외부로 배출되는 배출관과,상기 토출공의 출구부와 배출관을 직접연결하여 토출공을 통하여 토출되는 고압의 냉매가스가 배출관을 통하여 직접 배출되도록 하기 위한 토출가스 유도관과,상기 토출공에 분지되어 토출공으로 역류되는 고압의 냉매가스가 역류될 수 있도록 설치되는 토출가스역류공과,

그 토출가스역류공의 출구측에 설치되어 토출가스역류공의 내부 압력과 외부압력의 차에 의해 개,폐되며 압력을 조절하는 차압밸브를 포함하여 이루어지는 스크롤 압축기가 제공된다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 스크롤 압축기를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 압축기구부를 부분확대하여 보인 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 내측에 수용공간을 가지며 수직방향으로 배치되는 밀폐 용기(101)의 내측 상부에 상부 프레임(102)이 고정되어 있고, 하부에는 하부 프레임(103)이 상부 프레임(102)과 일정 높이차를 두고 고정되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(102)과 하부 프레임(103)의 사이에는 고정자(104)와, 그 고정자(104)의 내측에 회전가능하게 결합되는 회전자(105)로 구성되는 전동기구부(106)가 설치되어 있는데, 그 회전자(105)의 상,하부에는 회전자(105)의 회전시 회전불균형이 조절될 수 있도록 밸런스 웨이트(BW)가 장착되어 있다.

또한, 상기 회전자(105)의 중심에 수직방향으로 형성되어 있는 축공(105a)에는 회전축(107)이 압입되어 있는데, 그와 같이 회전자(105)에 결합된 회전축(107)의 상단부는 상부 프레임(102)의 지지공(102a)에 회전가능하게 삽입되어 있고, 하단부는 하부 프레임(103)의 지지공(103a)에 회전가능하게 삽입되어 있다.

그리고, 상기 상부 프레임(102)의 상측에는 상부 프레임(102)에 고정되는 고정 스크롤(108)과, 그 고정 스크롤(108)과 상부 프레임(102)의 사이에 회전가능하게 결합되는 선회 스크롤(109)로 이루어지는 압축기구부(110)가 설치되어 있는데, 그 선회 스크롤(109)의 하단부에 형성된 보스부(111)의 결합공(111a)에는 상기 회전축(107)의 상단부에 편심되도록 형성된 편심부(107a)가 삽입결합되어 있다.

또한, 상기 밀폐 용기(101)의 일측면에는 냉매 가스를 밀폐 용기(101)의 내측으로 흡입하기 위한 흡입관(114)이 설치되어 있고, 그 흡입관(114)의 상측에는 압축된 냉매가스를 외부로 배출하기 위한 배출관(115)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 고정 스크롤(108)에는 고정 스크롤(108)과 선회 스크롤(109) 사이에서 압축된 냉매가스가 토출되는 토출공(116)이 형성되어 있는데, 그 토출공(116)의 출구부와 상기 배출관(115)은 토출공(116)을 통해 토출되는 고압의 냉매가스가 배출관(115)을 통하여 직접 배출될 수 있도록 토출가스 유도관(120)에 의해 연결되어 있다.

한편, 상기 토출공(116)에 분지되어 토출공(116)으로 역류되는 고압의 냉매가스가 역류될 수 있도록 토출가스역류공(131)이 연통되도록 형성되어 있는데, 그 토출가스역류공(131)의 출구측에는 토출가스역류공(131)의 내부 압력과 외부압력의 차에 의해 개,폐되며 압력을 조절하는 차압밸브(132)가 설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 108b는 고정 스크롤의 랩이고, 108c는 냉매 유입공이며, 109a는 선회 스크롤의 랩이고, 140은 슬라이딩 부시이다.

상기와 같이 구성되어 있는 스크롤 압축기의 기본적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 전원이 인가되면 전동기구부(106)의 회전자(105)가 회전을 하고, 그 회전자(105)의 회전에 의하여 회전축(107)이 회전을 하며, 그 회전축(107)의 상단부에 결합된 선회 스크롤(109)이 회전을 한다.

상기와 같은 선회 스크롤(109)의 회전은 회전축(107)의 중심에서 편심부(107a)의 중심까지의 거리인 편심거리를 선회 반경으로 하여 선회 운동을 하는데, 그와 같이 선회 스크롤(109)이 선회를 하면 랩(109a)이 상기 고정 스크롤(108)의 랩(108b)에 맞물려 선회운동을 하게 된다.

상기와 같은 상태에서 상기 흡입관(114)을 통하여 밀폐 용기(101)의 내측으로 저압의 냉매가스가 유입되고, 그 유입된 냉매가스가 고정 스크롤(108)에 형성된 냉매유입공(108c)를 통하여 고정 스크롤(108)의 랩(108b)과 선회 스크롤(109)의 랩(109a) 사이에 형성되는 압축 포켓(P)으로 유입되며, 계속적인 선회 스크롤(109)의 회전에 의하여 압축 포켓(P)의 체적이 축소되어 냉매가스의 압축이 이루어짐과 아울러 중앙부분으로 이동되어 압축된 냉매가스가 고정 스크롤(108)의 토출공(116)을 통하여 토출되어 진다.

그리고, 상기와 같이 토출공(116)을 통하여 토출되는 고압의 냉매가스는 도 5에서 실선의 화살표로 표시된 것과 같이 토출공(116)의 출구부에 연결된 토출가스 유도관(120)에 의해 유도되어 배출관(115)을 통하여 외부로 배출되어 진다.

또한, 상기와 같이 토출가스 유도관(120)을 통하여 토출되는 고압의 냉매가스가 역류되면 점선으로 화살표로 표시된 것과 같이 토출공(116)의 입구부 보다 상대적으로 압력이 낮은 토출가스역류공(131)으로 역류가 되어 지는데, 이때 토출가스역류공(131)의 내부 압력과 외부압력을 차에 의해 차압밸브(132)가 열리며 배압이 이루어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 스크롤 압축기는 고정 스크롤에 형성된 토출공의 출구측과 배출관을 연결하는 토출가스 유도관을 설치하여, 토출공을 통하여 토출되는 고압의 냉매가스가 토출가스 유도관에 의해 유도되어 배출관을 통해 외부로 배출되도록 함으로써, 밀폐 용기의 내부에서 고압부와 저압부를 구획하기 위한 별도의 부품이 불필요하므로, 그에따른 부품의 절감 및 제조원가가 절감되어지는 효과가 있다.

또한, 종래와 같이 가스켓이 설치된 부분에서 발생되는 가스의 누설발생이 근본적으로 방지되어지는 효과가 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도.

도 2는 종래 스크롤 압축기의 압축기구부를 부분확대하여 보인 단면도.

도 3은 본 발명의 스크롤 압축기의 구조를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 압축기구부를 부분확대하여 보인 단면도.

도 5는 본 발명의 압축기구부에서 냉매가스가 토출되는 상태를 보인 부분단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 밀폐 용기 102 : 상부 프레임

108 : 고정 스크롤 108b,109a : 랩

109 : 선회 스크롤 115 : 배출관

116 : 토출공 120 : 토출가스 유도관

131 : 토출가스 역류공 132 : 차압밸브

Claims (2)

1. 내측에 수용공간을 가지는 밀폐 용기와,

   그 밀폐 용기의 수용공간 내측 상부에 고정되는 상부 프레임과,

   그 상부프레임에 고정되며 하면에 랩이 형성되어 있는 고정스크롤과,

   상기 상부프레임과 고정스크롤의 사이에 회전가능하게 설치되며 상면에 랩이 형성되어 있는 선회스크롤과,

   상기 고정스크롤에 형성되며 고정스크롤과 선회스크롤 사이의 압축공간에서 압축된 냉매가스가 토출되는 토출공과,

   상기 밀폐 용기의 일측 상부에 고정되며 토출되는 고압의 냉매가스가 외부로 배출되는 배출관과,

   상기 토출공의 출구부와 배출관을 직접연결하여 토출공을 통하여 토출되는 고압의 냉매가스가 배출관을 통하여 직접 배출되도록 하기 위한 토출가스 유도관과,

   상기 토출공에 분지되어 토출공으로 역류되는 고압의 냉매가스가 역류될 수 있도록 설치되는 토출가스역류공과,

   그 토출가스역류공의 출구측에 설치되어 토출가스역류공의 내부 압력과 외부압력의 차에 의해 개,폐되며 압력을 조절하는 차압밸브를 포함하여 이루어지는 스크롤 압축기.
2. 삭제