KR100664060B1

KR100664060B1 - 스크롤 압축기의 밸브 장치

Info

Publication number: KR100664060B1
Application number: KR1020040113242A
Authority: KR
Inventors: 김병직; 김명균
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2007-01-03
Also published as: KR20060074489A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 밸브 장치에 관한 것으로, 본 발명은 선회스크롤에 맞물려 연속으로 이동하도록 압축실을 이루는 고정스크롤에 최종 압축실에서 케이싱의 토출공간으로 연통하는 토출구를 형성하고, 중간 압축실에서 케이싱의 토출 공간으로 연통하는 적어도 한개 이상의 바이패스 구멍을 형성하는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 고정스크롤의 배면에 토출구를 개폐하는 역지밸브부와 적어도 한 개 이상의 바이패스 구멍을 개폐하는 각각의 바이패스 밸브부를 일괄 형성하여서 된 일체형 밸브판을 설치함으로써, 스크롤 압축기의 고정 스크롤 상면에 밸브 체결로 인한 조립 시간과 작업 공정수를 줄일 수 있게 되어 압축기의 제작시 생산성을 높여 생산비용을 절감할 수 있다.

Description

스크롤 압축기의 밸브 장치{VALVE ASSEMBLY OF SCROLL COMPRESSOR}

도 1은 종래 스크롤 압축기의 내부를 도시한 전체 단면도,

도 2는 종래 스크롤 압축기 상에서의 밸브 결합을 보인 사시도,

도 3은 본 발명 스크롤 압축기의 일체형 밸브 장치를 보인 밸브 조립판의 분해 사시도,

도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일체형 밸브 장치에서 압축기 상에 일체형 밸브가 체결된 상태를 보인 사시도,

도 5는 본 발명 스크롤 압축기의 일체형 밸브 장치에 대한 변형예를 보인 사시도,

도 6 및 도 7은 본 발명 스크롤 압축기의 일체형 밸브 장치에 대한 다른 실시예를 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 밀폐 용기 60 : 고정스크롤

81a, 111, 211 : 역지밸브 82a, 112, 212 : 배압밸브

83a, 113, 213 : 기동바이패스밸브

81b, 121, 221 : 역지밸브 리테이너

82b, 122, 222 : 배압밸브 리테이너

83b, 123, 223 : 기동바이패스밸브 리테이너

110 : 일체형 밸브판 120 : 일체형 리테이너판

본 발명은 스크롤 압축기의 밸브 장치에 관한 것으로, 특히 스크롤 압축기에서 고정 스크롤의 상면에 산재해 있는 각 밸브를 일체형 밸브 체결 부재로 형성하여 압축기의 고정스크롤 상면에 밸브 체결시 조립 시간을 단축시키는 스크롤 압축기의 밸브 장치에 관한 것이다.

도 1은 스크롤 압축기의 내부를 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 스크롤 압축기는 가스흡입관(11)과 가스토출관(12)을 구비하는 케이싱(10)과, 케이싱(10) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 상부프레임(20) 및 하부프레임(30)과, 상부프레임(20)과 하부프레임(30) 사이에 장착하여 회전력을 발생하는 구동모터(40)와, 구동모터(40)의 회전자(42) 중심에 압입하고 상부프레임(20)을 관통하여 구동모터(40)의 회전력을 전달하는 회전축(50)과, 상부프레임(20)의 상면에 고정 설치하고 상기한 가스흡입관(11)을 직접 결합하는 고정스크롤(60)과, 고정스크롤(60)에 맞물려 복수개의 압축실(P)을 형성하도록 상부프레임(20)의 상면에 선회 가능하게 얹히는 선회스크롤(70)로 구성하고 있다.

고정 스크롤(60)은 그 중앙에 최종 압축포켓(P)에서 케이싱의 토출공간으로 연통하여 압축가스를 정상적으로 토출하는 토출구(63)를 형성하고, 중간 압축포켓(P)이나 초기 압축포켓(P)에는 각각 냉매가스의 일부를 미리 바이패스시켜 과압축을 방지하거나 초기 기동을 원활하게 하기 위한 배압구멍(64)과 기동바이패스구멍(65)을 형성하고 있다. 또, 토출구(63)의 상단에는 토출가스의 역류를 차단하기 위한 역지밸브(81a)를 설치하고, 배압구멍(64)과 기동바이패스구멍(66)의 상단에는 각각의 구멍을 개폐하는 배압밸브(82a)와 기동바이패스밸브(83a)를 각각의 볼트로 조여 고정 설치하고 있다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 역지밸브(81a)와 배압밸브(82a) 그리고 기동바이패스밸브(83a)는 각각 리드형의 밸브판과 그 밸브판의 열림량을 제한하는 리테이너(81b)(82b)(83b)로 이루어져 있다.

도면 중 미설명 부호인 41은 고정자, 61은 고정스크롤쪽 랩, 62는 흡입구, 71은 선회스크롤쪽 랩, 90은 고저압 분리판, F는 오일 피더, O는 올담링이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 스크롤 압축기의 밸브 조립 구조에 있어서는, 고정스크롤(60)의 상면에 역지밸브(81a)와 배압밸브(82a) 그리고, 기동 바이패스 밸브(83a)와 각각의 리테이너(81b)(82b)(83b)를 독립적으로 설치함에 따라 밸브 및 리테이너의 체결로 인한 조립 시간과 제조상의 작업 공정수가 많아져 압축기의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 고정스크롤의 상면에 설치하는 각종의 밸브와 리테이너를 간소하게 조립할 수 있는 스크롤 압축기의 일체형 밸브 조립 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선회스크롤에 맞물려 연속으로 이동하도록 압축실을 이루는 고정스크롤에 최종 압축실에서 케이싱의 토출공간으로 연통하는 토출구를 형성하고, 중간 압축실에서 케이싱의 토출 공간으로 연통하는 적어도 한개 이상의 바이패스 구멍을 형성하는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 고정스크롤의 배면에 토출구를 개폐하는 역지밸브부와 적어도 한 개 이상의 바이패스 구멍을 개폐하는 각각의 바이패스 밸브부를 일괄 형성하여서 된 일체형 밸브판을 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 밸브 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 밸브 장치를 첨부 도면에 도시한 제1 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 스크롤 압축기의 일체형 밸브 장치를 보인 밸브 조립판의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일체형 밸브 장치에서, 압축기 상에 일체형 밸브가 체결된 상태를 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명 스크롤 압축기의 일체형 밸브 장치에 대한 변형예를 보인 사시도이다.

도 1를 참조하면 본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 도 1은 스크롤 압축기의 내부를 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 스크롤 압축기는 가스흡입관(11)과 가스토출관(12)을 구비하는 케이싱(10)과, 케이싱(10) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 상부프레임(20) 및 하부프레임(30)과, 상부프레임(20)과 하부프레임(30) 사이에 장착하여 회전력을 발생하는 구동모터(40)와, 구동모터(40)의 회전자(42) 중심에 압입하고 상부프레임(20)을 관통하여 구동모터(40)의 회전력을 전달하는 회전축(50)과, 상부프레임(20)의 상면에 고정 설치하고 상기한 가스흡입관(11)을 직접 결합하는 고정스크롤(60)과, 고정스크롤(60)에 맞물려 복수개의 압축실(P)을 형성하도록 상부프레임(20)의 상면에 선회 가능하게 얹히는 선회스크롤(70)로 구성하고 있다. 고정스크롤(60) 상면에는 후술할 토출구와 배압구멍 그리고 기동바이패스구멍을 일괄 개폐할 수 있는 일체형 밸브판(110)과, 일체형 밸브판(110)의 배면에는 각 밸브부의 열림량을 제한하도록 각각의 리테이너를 구비한 일체형 리테이너 판(120)을 포함한다.

고정스크롤(60)은 그 경판부 저면에 선회스크롤의 랩과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축포켓(P)을 쌍으로 이루는 랩(61)(71)을 인벌루트 형상으로 형성하고, 최종 압축포켓(P)에서 케이싱의 토출공간으로 연통하여 정상적으로 압축가스를 토출하는 토출구(63)를 형성하며, 중간 압축포켓(P)에서 토출공간으로 연통하여 과압축 또는 저부하 조건시 압축가스의 일부를 미리 배제시키는 배압 구멍(64)을 형성하고, 초기 압축포켓(P)에서 토출공간으로 연통하여 기동시 부하를 저감시키는 기동바이패스구멍(65)을 형성한다.

일체형 밸브판(110)은 도 4에 제시된 바와 같이 압축포켓(P)을 따라 궤적을 가지는 인벌루트 형상으로 형성하되, 그 최종 개폐부가 상기한 토출구(63)를 개폐하는 역지밸브부(111)로 활용하는 한편 개폐부의 궤적을 따라서는 상기한 배압구멍(64)과 기동바이패스구멍(65)을 개폐하도록 각각 리드형의 배압밸브부(112)와 기동바이패스밸브부(113)를 절개 형성하여 이루어진다.

또, 개폐부가 인벌류트 형상으로 형성됨에 따라 그 개폐부가 나선형을 그리면서 동시에 개폐될 수 있으므로 상기한 역지밸브부(111)와 배압밸브부(112) 그리고 기동 바이패스밸브부(113)의 사이에는 각각의 밸브부가 압축기의 운전상태에 따라 독립적으로 개폐될 수 있도록 고정스크롤(60)의 상면에 볼트 체결하되, 얇은 일체형 밸브판(110)을 볼트로 직접 체결하는 경우 상기 밸브판(110)이 파손될 우려가 있으므로 도 4에서와 같이 후술할 일체형 리테이너 판(120)을 밸브판(110)의 배면에 대고 함께 볼트 체결 하는 것이 바람직하다.

일체형 리테이너판(120)은 상기한 역지밸브부(111)와 배압밸브부(112) 그리고 기동바이패스밸브부(113)의 부압면 쪽에 배치하여 각 밸브부의 열림량을 제한하도록 소정의 각도로 만곡지게 각각의 리테이너부(121)(122)(123)를 형성한다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이 일체형 밸브판(210)과 일체형 리테이너판(220)은 원판형으로 형성할 수도 있다. 예컨대, 일체형 밸브판(210)은 고정스크롤의 경판부 배면을 모두 덮을 수 있는 직경의 원판모양으로 형성하여 그 적당개소, 즉 토출구(63)와 배압구멍(64) 그리고 기동바이패스구멍(65)에 대응하는 위치에 리드형의 역지밸브부(211)와 배압밸브부(212) 그리고 기동바이패스밸브부(213)를 각각 독립적으로 절개 형성하여 상기한 고정스크롤의 배면에 볼트로 고정한다.

이 경우에도 전술한 일례에서와 같이 각각의 밸브부 부압면에는 소정의 각도로 만곡지게 각각의 리테이너부(221)(222)(223)를 구비한 일체형 리테이너판(220)을 상기한 일체형 밸브판(210)과 함께 고정스크롤의 배면에 고정 설치한다.

상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 밸브 장치는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 구동모터(40)에 전원을 인가하면, 회전축(50)이 회전자(42)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(70)이 올담링(O)에 의해 메인프레임(20)의 상면에서 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회스크롤(70)은 고정스크롤(60)과의 사이에서 두 개 한 쌍의 압축포켓(P)을 연속하여 형성하며, 이 압축포켓(P)은 선회스크롤(70)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출구(63)를 통해 케이싱(10)의 토출공간으로 토출한다. 여기서, 냉매가스의 압축시 압축포켓(P)에서 과압축되거나 저부하 조건에서 운전될 때 또는 기동토오크가 높은 경우에는 냉매가스의 일부가 상기한 배압구멍(64)이나 기동바이패스구멍(65)을 통해 미리 토출공간으로 배제되어 압축기의 성능을 높여주고 있다.

이때, 고정스크롤의 토출구(63) 또는 배압구멍(64) 또는 기동바이패스구멍(65)을 개폐하는 역지밸브부(111)와 배압밸브부(112) 그리고 기동바이패스밸브부(113)를 인벌류트 또는 원판형의 일체형 밸브판(110)에 절개 형성하고, 상기 밸브부의 열림량을 제한하는 각각의 리테이너부(121)(122)(123)를 일체형 리테이너판(120)에 형성함으로써 상기한 각각의 구멍을 개폐하는 밸브와 리테이너를 용이하게 가공하여 조립할 수 있고 이를 통해 압축기의 조립시 조립부품수와 조립공정을 줄여 생산성을 높일 수 있다.

한편, 전술한 일 실시예에서는 일체형 밸브판의 배면에 일체형 리테이너를 설치하는 것을 일례로 설명하였으나, 경우에 따라서는 도 6 및 도 7에서와 같이 일 체형 밸브판(110)(210)의 각 밸브부((111)(112)(113))((211)(212)(213)) 배면에 낱개의 리테이너((132)(133))((231)(232)(233))를 각각 독립적으로 배치하여 상기한 일체형 밸브판과 함께 볼트로 체결 고정할 수도 있다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기의 밸브 장치는, 압축기의 고정스크롤 상면에 산재해 있는 역지밸브와 배압밸브 그리고 기동 바이패스 밸브와 이들 밸브의 열림량을 제한하는 리테이너를 각각 일체형으로 제작하여 고정스크롤에 조립함으로써, 압축기의 제작시 각각의 밸브에 대한 조립 공정을 간소화하고 조립시간을 줄여 압축기의 제조 공정상의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims

삭제
선회스크롤에 맞물려 연속으로 이동하도록 압축실을 이루는 고정스크롤에 최종 압축실에서 케이싱의 토출공간으로 연통하는 토출구를 형성하고, 중간 압축실에서 케이싱의 토출 공간으로 연통하는 적어도 한 개 이상의 바이패스 구멍을 형성하는 스크롤 압축기에 있어서,

인벌류트 형상으로 형성하고 그 개폐궤적을 따라 토출구를 개폐하는 역지밸브부와 각 바이패스 구멍을 개폐하는 적어도 한 개 이상의 바이패스 밸브부를 절개 형성하여 각각의 밸브부가 독립적으로 개폐되도록 일체형 밸브판을 고정스크롤에 고정 설치하여서 된 스크롤 압축기의 밸브 장치.
선회스크롤에 맞물려 연속으로 이동하도록 압축실을 이루는 고정스크롤에 최종 압축실에서 케이싱의 토출공간으로 연통하는 토출구를 형성하고, 중간 압축실에서 케이싱의 토출 공간으로 연통하는 적어도 한개 이상의 바이패스 구멍을 형성하는 스크롤 압축기에 있어서,

원판 형상으로 형성하고 적당개소에 토출구를 개폐하는 역지밸브부와 각 바이패스 구멍을 개폐하는 적어도 한 개 이상의 바이패스 밸브부를 절개 형성하여 각각의 밸브부가 독립적으로 개폐되도록 일체형 밸브판을 고정스크롤에 고정 설치하여서 된 스크롤 압축기의 밸브 장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 각 밸브부의 상면에 밸브의 열림량을 제한하는 수 개의 리테이너를 일체형 리테이너 판에 형성하여 상기한 일체형 밸브판과 함께 고정스크롤에 체결 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 밸브 장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

각 밸브부의 상면에 밸브의 열림량을 제한하는 낱개의 리테이너를 상기한 일체형 밸브판과 함께 각각 고정스크롤에 체결 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 밸브 장치.