KR100619723B1

KR100619723B1 - 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조

Info

Publication number: KR100619723B1
Application number: KR1019990042483A
Authority: KR
Inventors: 조양희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-10-02
Filing date: 1999-10-02
Publication date: 2006-09-06
Also published as: KR20010035762A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조에 관한 것으로, 본 발명은 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부에서 발생되는 구동력을 전달받아 냉매 가스를 압축하는 압축기구부가 내부에 장착되는 밀폐용기의 내부를 고압영역과 저압영역으로 분리하는 고저압 분리부재가 밀폐용기의 내주면과 밀착됨과 아울러 상기 압축기구부를 구성하는 고정스크롤의 상부에 고정 결합되도록 구성하여 상기 고저압 분리부재를 결합하는 과정에서 부품간, 즉 고저압 분리부재와 고정스크롤 등의 결합 변형을 최소화함으로써 가스가 압축되는 압축기구부의 압축 손실을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조{STRUCTURE FOR ENGAGING PARTS IN SCROLL COMPRESSOR}

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 일례를 도시한 단면도,

도 2는 종래 스크롤 압축기에서 고저압 분리부재가 분해된 상태를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 고저압 분리부재 결합구조가 구비된 스크롤 압축기의 단면도,

도 4는 본 발명의 고저압 분리부재 결합구조의 다른 일례를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 고저압 분리부재 결합구조의 또 다른 일례를 도시한 단면도,

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

20 ; 밀폐용기 30 ; 고저압 분리부재

32 ; 오일 고임부 40 ; 실링부재

본 발명은 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조에 관한 것으로, 특히 밀폐용기의 내부에 장착되어 가스를 압축하는 압축기구부의 상부에 장착되어 밀폐용기내부를 고압 영역과 저압 영역으로 분리하는 고저압 분리부재의 결합으로 인하여 발생되는 변형을 최소화할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 가스를 압축하는 기기로, 가스를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기(ROTARY COMPRESSOR), 왕복동식 압축기(RECIPROCATING COMPRESSOR), 스크롤 압축기(SCROLL COMPRESSOR) 등 여러 종류가 있다. 이와 같은 압축기는 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와 상기 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부로 구성되며 상기 스크롤 압축기는 고정스크롤에 선회 가능하도록 결합된 선회스크롤이 선회 운동하게 됨에 따라 내부 체적이 변화하면서 가스를 압축하게 된다.

도 1은 상기 스크롤 압축기의 일례를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 스크롤 압축기는 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐용기(1)의 내부 상,하측으로 상,하부 프레임(2)(3)이 각각 결합되며, 상기 상부 프레임(2)과 하부 프레임(3)의 사이에 전동기구부를 구성하는 고정자(4) 및 회전자(5)가 장착되어 있다.

그리고 상기 회전자(5)에 편심부(6a)가 형성된 회전축(6)이 압입되어 있고, 상기 상부 프레임(2)의 상측에 고정스크롤(7)이 고정 결합되며 상기 상부 프레임(2)과 고정스크롤(7)사이에 선회스크롤(8)이 삽입되어 있다. 상기 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)은 인벌류트 곡선 형상으로 돌출 형성된 랩(7a)(8a)이 각각 형성되어 있어 선회스크롤(8)의 랩(8a)이 고정스크롤(7)의 랩(7a)과 선회 가능하도록 결합되어 있다. 상기 선회스크롤(8)의 하부는 상기 회전축(6)의 회전력이 전달되도록 회전축의 편심부(6a)와 결합되고 상기 선회스크롤(8)의 하부에는 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 올담링(9)이 결합되어 있다.

그리고 상기 고정스크롤(7)의 상면에 밀폐용기(1)의 내부를 고압영역과 저압영역으로 분리하는 고저압 분리부재(10)가 결합되며, 그 고저압 분리부재(10)에 고온고압의 냉매가스의 흐름을 조절하는 가스흐름 조절수단(11)이 결합되어 있다. 상기 저압영역측에 위치하는 밀폐용기(1)에 냉매가스가 흡입되는 흡입관(12)이 결합되고 상기 고압영역측에 위치하는 밀폐용기(1)에 고압 상태의 냉매가스가 토출되는 토출관(13)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 7b는 토출포트이고, 14는 오일펌프이다.

상기 스크롤 압축기의 작동은 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되어 회전자(5)가 회전하게 되면 회전자(5)에 압입된 회전축(6)이 회전하면서 회전축 편심부(6a)의 편심된 거리를 반지름으로 하여 선회스크롤(8)을 원운동, 즉 공전 운동시키게 된다. 상기 선회스크롤(8)은 올담링(9)에 의해 자 전이 방지되면서 축 중심을 원점으로 하여 편심된 거리를 반경으로 선회원을 그리며 선회 운동하게 된다. 상기 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 고정스크롤(7)의 일측에 형성된 흡입구(미도시)로 냉매가스가 흡입되어 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)의 랩(7a,8a)에 의해 형성된 다수개의 압축포켓(P)으로 유입되며 그 압축포켓(P)은 선회스크롤(8)의 선회운동으로 중심으로 이동함과 동시에 체적이 점점 감소되면서 냉매가스를 압축하여 고정스크롤(7)에 형성된 토출포트(7b)를 통해 토출시키게 된다. 상기 토출포트(7b)로 토출되는 고온고압 상태의 냉매가스는 고저압 분리부재(10)에 의해 형성된 고압영역으로 유입되면서 토출관(13)을 통해 사이클을 구성하는 응축기(미도시)측으로 토출된다.

한편, 상기 밀폐용기(1)를 고압영역과 저압영역으로 분리하는 고저압 분리부재(10)는 소정의 면적을 갖도록 형성되어 상기 고정스크롤(7)의 상부에 다수개의 볼트(15)에 의해 체결됨과 아울러 밀폐용기(1)와 용접에 의해 접합되어 고정 결합된다. 상기 밀폐용기는 다수개의 피스(Piece)로 분리 제작된 다음 그 피스들을 용접에 의해 각각 결합하여 제작하게 되며 상기 고저압 분리부재(10)는 밀폐용기(1)를 구성하는 피스사이에 위치하여 함께 용접됨에 의해 접합된다. 즉, 상기 밀폐용기(1)의 일례로, 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내경과 일정 두께를 갖도록 형성된 원통체(A)와 상기 원통체(A)의 상부를 복개하도록 결합되는 상부캡(B)과 상기 원통체(A)의 하부에 결합되는 베이스캡(C)으로 구성되며 상기 고저압 분리부재(10)는 상부캡(B)과 원통체(A)사이에 위치한 상태에서 용접에 의해 접합되어 고정 결합된다. 상기 고저압 분리부재(10)는 상부캡(B)과 원통체(A)사이에 고정 결합된 상태 에서 밀폐용기(1)의 외부로 돌출된 상태가 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 고저압 분리부재의 결합 구조는 고저압 분리부재(10)가 용접에 의해 밀폐용기(1)에 접합되어 고정 결합되므로 고저압 분리부재(10)와 밀폐용기(1)를 용접시 발생되는 고온에 의해 열변형이 발생되어 고저압 분리부재(10)와 고정스크롤(7)사이에 체결력이 약화될 뿐만 아니라 밀폐용기(1) 및 고저압 분리부재(10)에서 발생되는 열변형이 고정스크롤(7)과 상부 프레임(2)에 전달되어 내부 압력누설이 발생하게 됨으로써 압력 손실을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 밀폐용기의 내부에 장착되어 가스를 압축하는 압축기구부의 상부에 장착되어 밀폐용기내부를 고압 영역과 저압 영역으로 분리하는 고저압 분리부재의 결합으로 인하여 발생되는 변형을 최소화할 수 있도록 한 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구동력을 발생시키는 전동기구부 및 그 전동기구부에서 발생되는 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부가 내부에 장착되는 밀폐용기와, 일정 두께를 갖는 원형판 형상으로 형성되며 그 외주면이 상기 밀폐용기의 내주면에 밀착됨과 아울러 그 테두리가 절곡되어 상기 밀폐용기의 내벽과 함께 오일이 고이는 오일 고임부를 형성하는 고저압 분리부재와, 상기 고저압 분리부재의 외주면에 결합되어 그 고저압 분리부재의 외주면과 밀폐용기의 내주면사이에 압력 누설을 방지하는 실링부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 스크롤 압축기 고저압 분리부재 결합구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 고저압 분리부재 결합구조가 구비된 스크롤 압축기의 일례를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면 먼저 스크롤 압축기는 종래의 구조와 유사한 구조로, 소정의 내부 공간을 갖도록 원통 형태로 형성된 밀폐용기(20)내부에 상하부 프레임(2)(3)이 각각 설치됨과 아울러 구동력을 발생시키는 전동기구부가 장착된다. 상기 전동기구부는 고정자(4)와 회전자(5)로 구성된다.

그리고 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부가 장착되며, 상기 압축기구부는 상기 상부 프레임(2)과 소정의 간격을 두고 결합되는 고정스크롤(7)과 상기 상부 프레임(2)과 고정스크롤(7)사이에 선회 운동 가능하도록 삽입되는 선회스크롤(8)과 상기 회전자(5)의 회전력을 선회스크롤(8)에 전달하는 회전축(6)과, 상기 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 자전방지수단인 올담링(9)을 포함하여 구성된다.

그리고 밀폐용기(20)내부를 토출가스가 위치하는 고압영역과 흡입가스가 위치하는 저압영역으로 구획하는 고저압 분리부재(30)가 결합된다. 상기 고저압 분리부재(30)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 두께를 가짐과 아울러 밀폐용기(20)의 내경과 상응하는 외경을 갖는 원형 형태로 형성되며 밀폐용기(20)의 내주면과 밀착됨과 아울러 상기 압축기구부를 구성하는 고정스크롤(7)의 상부에 고정 결합된다. 상기 고저압 분리부재(30)는 고정스크롤(7)에 다수개의 볼트(15)에 의해 체결되어 고정 결합된다. 그리고 상기 고저압 분리부재(30)에 고정스크롤(7)의 토출포트(7b)로 토출되는 고온 고압상태의 가스 흐름을 제어하는 가스흐름 제어수단(11)이 결합된다.

상기 밀폐용기(20)의 내주면과 그 밀폐용기(20)의 내주면과 밀착되는 고저압 분리부재(30)사이에 압력 누설을 방지하는 실링부재(40)가 삽입된다. 상기 실링부재(40)는 밀폐용기(20)의 내주면에 접면되는 고저압 분리부재(30)의 테두리면에 실링홈(31)이 형성되고 상기 실링홈(31)에 실링부재(40)가 삽입된다.

또한 본 발명의 다른 변형예로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 밀폐용기(20)의 내주면과 그와 밀착되는 고저압 분리부재(30)사이에 압력 누설을 방지하는 오일이 고일 수 있도록 고저압 분리부재(30)에 오일 고임부(32)가 형성된다. 이와 같은 경우 고압영역과 저압영역사이의 실링력을 보다 높일 수 있게 된다.

상기 고저압 분리부재(30)의 결합과정은 고저압 분리부재(30)의 가장자리면이 밀폐용기(20)의 내주면에 접면되도록 밀폐용기(20)에 삽입함과 아울러 고정스크롤(7)에 안착시키 상태에서 다수개의 볼트에 의해 고저압 분리부재(30)와 고정스크롤(7)을 체결하여 고저압 분리부재(30)를 결합하게 된다. 그리고 실링부재(40)를 결합하게 될 경우 고저압 분리부재(30)의 실링홈(31)에 실링부재(40)를 삽입한 상태에서 밀폐용기(20)에 삽입하여 고정하게 된다.

이하, 본 발명의 스크롤 압축기 고저압 분리부재 결합구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 스크롤 압축기는 전원이 인가되어 전동기구부를 구성하는 회전자(5)가 회전하 게 되면 그 회전력이 회전축(6)을 통해 선회(8)스크롤에 전달되어 선회스크롤(8)이 선회 운동하게 된다. 상기 선회스크롤(8)이 고정스크롤(7)과 상부 프레임(2)사이에서 선회 운동하면서 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)에 의해 형성되는 압축포켓(P)의 체적 감소로 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 고정스크롤(7)에 형성된 토출포트(7b)를 통해 토출시키게 된다. 상기 토출포트(7b)에 의해 토출된 고온 고압 상태의 가스가 가스흐름 제어수단(11)을 거쳐 고저압 분리부재(30)에 의해 형성되는 고압영역을 통해 토출관(13)으로 토출된다.

상기 과정에서 고압영역의 가스가 고저압 분리부재(30)에 의해 저압영역으로 누설되는 것이 방지된다. 아울러 고저압 분리부재(30)에 실링부재(40)를 삽입하거나 오일 고임부(32)를 형성하여 오일을 이용하여 실링을 할 경우 실링 효과를 상당히 높일 수 있게 된다.

본 발명은 밀폐용기(20)내부를 고압영역과 저압영역으로 구획하는 고저압 분리부재(30)를 결합시 밀폐용기(20)내에 삽입하여 고저압 분리부재(30)의 테두리면이 밀폐용기(20)의 내주면에 접면된 상태에서 다수개의 볼트(15)로 고정스크롤(7)에 체결하여 고정 결합하게 되므로 고저압 분리부재(30)의 결합으로 인한 고저압 분리부재(30) 및 고정스크롤(7) 그리고 상부 프레임(2)의 변형을 최소화시키게 된다. 즉, 종래 용접으로 인한 열변형을 방지하게 된다. 또한 부품 조립시 고저압 분리부재(30)가 삽입된 상태에서 다수개의 볼트(15)를 체결하여 조립하게 되므로 조립 공정이 간단하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조는 밀폐용기내부를 고압영역과 저압영역으로 구획하는 고저압 분리부재를 결합하는 과정에서 부품간, 즉 고저압 분리부재와 고정스크롤 그리고 상부 프레임의 결합 변형을 최소화하게 됨으로써 가스가 압축되는 압축기구부의 압축 손실을 감소시키게 되어 압축 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

구동력을 발생시키는 전동기구부 및 그 전동기구부에서 발생되는 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부가 내부에 장착되는 밀폐용기와;

일정 두께를 갖는 원형판 형상으로 형성되며 그 외주면이 상기 밀폐용기의 내주면에 밀착됨과 아울러 그 테두리가 절곡되어 상기 밀폐용기의 내벽과 함께 오일이 고이는 오일 고임부를 형성하는 고저압 분리부재와;

상기 고저압 분리부재의 외주면에 결합되어 그 고저압 분리부재의 외주면과 밀폐용기의 내주면사이에 압력 누설을 방지하는 실링부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조.
제 1 항에 있어서, 상기 고저압 분리부재는 복수 개의 볼트에 의해 상기 압축기기부를 구성하는 고정스크롤의 상면에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 고저압 분리부재 결합구조.