KR101230732B1 - 수평형 스크롤 압축기 - Google Patents

수평형 스크롤 압축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제품을 경량화 시킴과 동시에 내부 부품의 교체 및 수리가 가능하도록 재조립 가능한 구조로 이루어진 수평형 스크롤 압축기를 개시한다.
본 발명은 케이싱 내부에 장착되는 고정스크롤과 선회스크롤로 이루어진 스크롤부재의 상대 운동에 의해 유체를 압축하는 수평형 스크롤 압축기에 있어서, 상기 케이싱은 내부 수용공간이 형성된 원통형상으로 이루어진 몸체와; 상기 몸체의 양 끝단 중 적어도 일측 끝단에 탈부착 가능하게 고정되어 상기 스크롤부재를 복개하는 커버; 를 포함하고, 상기 몸체의 내부 수용공간에는 상기 스크롤 부재가 탈부착 가능하게 고정되는 구조로 구성됨으로써, 제품의 분해 및 재조립이 용이하도록 하고, 몸체를 알루미늄 재질로 구성하는 것이 가능한 것이다.

Description

수평형 스크롤 압축기{HORIZONTAL SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 수평형 스크롤 압축기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 몸체에 커버와 스크롤부재를 착탈가능하게 결합하는 구조로 이루어져 재조립이 용이한 수평형 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 스크롤식 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수 개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 장치이다.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스크롤 압축기에서 고정스크롤의 고정상태를 보인 평단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 "A-A" 부분을 단면하여 도시한 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이 종래의 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비한 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임 사이에 장착하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 중심에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 메인프레임(2)에 얹혀지고 구동축(4)에 결합하여 선회운동을 하는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)의 랩(5a)에 맞물려 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 나선형의 랩(6a)을 형성하여 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입영역(S1)과 토출영역(S2)으로 구획하는 동시에 공명실을 형성하여 토출소음기 역할을 하는 토출커버(7)와, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출커버(7)로 토출한 압축가스의 역류를 방지하는 역지밸브 조립체(8)를 포함하고 있다.
메인프레임(2)은 평면투영 시 환형으로 형성하여 그 외주면은 케이싱의 내주면에 밀착하여 용접으로 고정하고, 가장자리에는 고정스크롤(6)을 얹은 상태에서 볼트 체결하기 위한 수 개의 체결홈(2a)과, 고정스크롤(6)의 장착위치를 지정하는 결합홀(2b)을 동일 원주상에 등간격으로 형성하고 있다. 상기 결합홀(2b)은 서로 대칭을 이루도록 두 곳에 형성되는 것이 바람직하다.
고정스크롤(6)은 평면투영시 환형으로 형성하여 그 가장자리에는 체결볼트(B)가 관통하여 상기한 메인프레임(2)의 체결홈(2a)에 체결되도록 수 개의 관통구멍(6d)과 고정스크롤(6)의 장착위치를 지정하는 관통홀(6e)을 동일 원주상에 등간격으로 형성하고 있다. 상기 관통홀(6e)은 결합홀(2b)과 짝을 이루도록 서로 대칭을 이루어 두 곳에 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 체결홈(2a) 및 결합홀(2b)과 관통구멍(6d) 및 관통홀(6e)은 메인프레임(2)과 고정스크롤(6)을 일직선으로 체결할 수 있도록 축방향으로 일치하도록 형성하고 있다.
도면중 미설명 부호인 3A는 고정자, 3B는 회전자, 6b는 흡입구, 6c는 토출구, O는 선회스크롤의 자전방지기구인 올담링, 9는 위치고정핀이다.
이러한 종래 구조의 스크롤 압축기는 상기 케이싱(1)이 메인프레임(2)과 용접으로 결합되는 일체형으로 이루어져 재조립이 불가하기 때문에, 내부 손상이 발생되는 경우 수리가 불가한 문제점이 있다.
상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 수평형 스크롤 압축기의 외주면을 둘러싸는 케이싱을 몸체와 커버가 조립되는 구조로 구성하여 재조립이 가능하도록 한 수평형 스크롤 압축기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수평형 스크롤 압축기를 경량화 시킬 수 있는 수평형 스크롤 압축기를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수평형 스크롤 압축기는 케이싱 내부에 장착되는 고정스크롤과 선회스크롤로 이루어진 스크롤부재의 상대 운동에 의해 유체를 압축하는 수평형 스크롤 압축기에 있어서, 상기 케이싱은 내부 수용공간이 형성된 원통형상으로 이루어진 몸체와; 상기 몸체의 양 끝단 중 적어도 일측 끝단에 탈부착 가능하게 고정되어 상기 스크롤부를 복개하는 커버를 포함하고, 상기 몸체의 내부 수용공간에는 상기 스크롤 부재가 탈부착 가능하게 고정된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 몸체는 알루미늄 재질로 이루어진다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 몸체의 일측 끝단에는 상기 커버를 관통하는 고정볼트가 체결되는 체결탭과, 상기 스크롤 부재를 고정시키는 고정볼트가 체결되는 고정탭이 구비된 제1고정부가 형성된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 고정스크롤에는 상기 고정탭에 체결되는 고정볼트가 관통되는 제1관통홀과, 상기 선회스크롤을 내부에 수용하는 메인프레임에 체결되는 고정볼트가 관통되는 제2관통홀이 형성된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 몸체의 타측 끝단에는 상기 커버를 고정시키는 고정볼트가 체결되는 체결탭과, 상기 선회스크롤을 회전시키는 구동모터에 압입되는 고정링을 고정시키는 고정볼트가 체결되는 고정탭이 구비된 제2고정부가 형성된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 고정링은 상기 구동모터의 고정자에 열박음되는 열박음부와, 상기 열박음부의 일측 끝단에서 확장된 단면을 가지며 상기 제2고정부의 고정탭에 체결되는 고정볼트가 관통되는 제3관통홀이 형성되는 고정부로 이루어진다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예인 수평형 스크롤 압축기는 케이싱 및 스크롤 부재의 재조립이 가능한 구조로 이루어져 내부 부품의 교체 및 수리가 용이하다. 또한 케이싱을 이루는 몸체가 알루미늄 재질로 이루어져 제품의 경량화 시키는 효과가 있다.
도 1은 종래 구조의 스크롤 압축기의 일례를 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 스크롤 압축기의 고정스크롤를 도시한 평면도,
도 3은 도 2에 도시된 "A-A" 부분을 단면하여 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예인 수평형 스크롤 압축기를 정면도,
도 5는 수평형 스크롤 압축기를 도시한 평면도,
도 6은 도 5에 도시된 "B-B" 부분을 단면하여 도시한 단면도,
도 7은 도 5에 도시된 "C-C" 부분을 단면하여 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 수평형 스크롤 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 도 1을 인용한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예인 수평형 스크롤 압축기를 정면도이고, 도 5는 수평형 스크롤 압축기를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 "B-B" 부분을 단면하여 도시한 단면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 "C-C" 부분을 단면하여 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 수평형 스크롤 압축기는 버스나, 기차 또는 자동차나, 가정용 냉난방장치 등의 냉매싸이클에 장착되어 냉매를 압축하는 장치로서, 본 발명에서는 자동차에 장착되는 구조를 일예로 들어 설명한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예인 수평형 스크롤 압축기는 메인프레임(2) 및 서브프레임과, 구동모터(3), 구동축(4), 선회스크롤(5), 고정스크롤(6) 등이 내부 수용공간에 장착되는 케이싱(100)으로 이루어진다.
케이싱(100)은 메인프레임(2) 및 서브프레임과, 구동모터(3), 구동축(4), 선회스크롤(5), 고정스크롤(6) 등이 내부 수용공간에 장착되는 몸체(101)와, 상기 몸체(101)의 양 끝단 중 적어도 일측에 착탈 가능하게 장착되는 커버(102)로 구성된다. 몸체(110)는 일측만 개구부가 형성되고 그 일측에 상기 커버(102)가 착탈 가능하게 장착되는 구조로 구성될 수도 있으나, 도시된 바와 같이 몸체(110)는 양측에 개구부가 형성되고, 그 양측에 커버(102)가 착탈 가능하게 장착되는 구조로 구성되는 것이 바람직하다.
몸체(101)의 양 끝단 개구부에는 둘레면을 따라 각각 제1고정부(103)와 제2고정부(104)가 형성된다.
제1고정부(103)에는 일부 확장된 두께를 가지며, 끝단면을 따라 다수개의 고정탭(103b)이 형성된다. 고정탭(103b)의 외측 방향으로 일정간격을 두고 다수개의 체결탭(103a)가 형성된다. 체결탭(103a)에는 커버(102)를 관통하는 고정볼트(B1)가 체결되어 커버(102)를 몸체(101)에 고정시킨다. 고정탭(103b)에는 스크롤 부재(130)를 이루는 고정스크롤(6)을 관통하는 고정볼트(B2)가 체결되어 스크롤 부재(130)를 몸체(101)에 착탈가능하게 고정시킨다.
선회스크롤(5)과 고정스크롤(6)이 조립되어 스크롤 부재(130)를 이룬다. 선회스크롤(5)은 메인프레임(2)의 내부에 수용된다. 고정스크롤(6)에는 둘레면에 고정탭(103b)에 체결되는 고정볼트(B2)가 관통돌 수 있도록 다수개의 제1관통홀(6a)이 형성되고, 제1관통홀(6a)이 형성된 위치에서 내측 방향으로 일정 간격을 두고 다수개의 제2관통홀(6b)가 형성된다. 제2관통홀(6b)를 관통한 고정볼트(B3)가 메인프레임(2)에 형성된 체결홈에 체결되면서 고정스크롤(6)은 선회스크롤(5)과 상대운동가능하게 조립된 상태로 메임프레임(2)과 결합된 상태를 유지하게 된다. 제1관통홀(6a)를 관통한 고정볼트(B2)가 고정탭(103b)에 체결되면서 선회스크롤(5) 및 메인프레임(2)과 결합된 고정스크롤(6)이 몸체(101)와 결합된 상태를 유지하게 된다.
제2고정부(104)는 일부 확장된 두께를 가지며, 끝단면을 따라 다수개의 체결탭(104a)이 형성된다. 체결탭(104a)의 내측 방향으로 일정 간격을 두고 다수개의 고정탭(104b)이 형성된다. 체결탭(104a)에는 커버(102)를 관통하는 고정볼트(B1)가 체결되어 커버(102)를 몸체(101)에 고정시킨다. 고정탭(104b)에는 후술할 고정링(110)을 관통하는 고정볼트(B4)가 체결되어 고정링(110)을 몸체(101)에 탈부착 가능하게 고정시킨다.
상기 고정링(110)은 구동모터(3)의 고정자(3A)에 열박음되는 열박음부(111)와, 열박음부(111)의 일측 끝단에서 확장된 단면을 가지며 제2고정부(104)의 고정탭(104b)에 체결되는 고정볼트(B4)가 관통되는 제3관통홀(112a)이 형성되는 고정부(112)로 이루어진다. 또한 제2고정부(104)의 내측에는 고정부(112)가 안착될 수 있도록 단턱이 형성되는 것이 바람직하다. 구동모터(3)는 선회스크롤(5)를 구동시키는 회전력을 발생시키는 장치로서, 선회스크롤(5)에 연결되는 회전축에 연결된 회전자(3B)와, 회전자(3B)를 둘러싸는 고정자(3A)로 이루어진다. 열박음부(111)는 원형 관 형상으로 이루어지고, 그 내경부에 고정자(3A)의 외주면이 억지끼워 맞춤작업으로 열박음 된다.
도시되진 않았지만, 제1 및 제2고정부(103, 104)와 커버(102) 사이에는 가스캣이 장착되어 가스의 누출을 방지한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제1 실시예인 수평형 스크롤 압축기는 몸체(101)의 양 끝단 개구부에 형성된 제1고정부(103) 및 제2고정부(104)에 커버(102), 고정스크롤(6) 및 고정링(110)이 고정볼트(B1, B2, B3, B4)에 의해 탈부착 가능하게 장착되는 구조로 이루어져 재조립이 가능한 특징을 갖는다.
따라서 수평형 스크롤 압축기의 작동 중에 발생될 수 있는 오일 막힘이나 내부 부품의 손상이 발생되는 경우 커버(102), 스크롤부재(130) 및 고정링(110)를 분리시키고, 내부 부품의 교체 및 수리가 가능하게 되는 것이다.
또한 케이싱(100)을 이루는 몸체(101)이 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 가능하므로, 수평형 스크롤 압축기를 경량화 시킬 수 있게 된다. 즉, 기존 수평형 스크롤 압축기의 경우 용접에 의해 커버나 메인프레임을 케이싱에 결합시키는 방법을 사용하므로 다른 부품과 재질이 다른 알루미늄으로 몸체(101)를 구성하는 경우 용접결합에 어려움이 발생되므로 경량화에 한계가 있었다. 그러나 본 발명의 경우 볼트(B1, B2, B3, B4) 등에 의해 조립되는 구조로 구성됨으로써, 몸체(101)를 알루미늄 재질로 구성하는 것이 가능하게 된 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
5 : 선회스크롤 6 : 고정스크롤
100 : 케이싱 101 : 몸체
102 : 커버 103 : 제1고정부
104 : 제2고정부 110 : 고정링
130 : 스크롤 부재 140 : 연결링
B1, B2, B3, B4 : 고정볼트

Claims (6)

  1. 케이싱(100) 내부에 장착되는 고정스크롤(6)과 선회스크롤(5)로 이루어진 스크롤 부재(130)의 상대 운동에 의해 유체를 압축하는 수평형 스크롤 압축기에 있어서,
    상기 케이싱(100)은 내부 수용공간이 형성된 원통형상으로 이루어진 몸체(101)와; 상기 몸체(101)의 양 끝단 중 적어도 일측 끝단에 탈부착 가능하게 고정되어 상기 스크롤 부재(130)를 복개하는 커버(102); 를 포함하고,
    상기 몸체(101)의 내부 수용공간에는 상기 스크롤 부재(130)가 탈부착 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 수평형 스크롤 압축기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 몸체(101)는 알루미늄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평형 스크롤 압축기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 몸체(101)의 일측 끝단에는
    상기 커버(102)를 관통하는 고정볼트(B1)가 체결되는 체결탭(103a)과, 상기 스크롤 부재(130)를 고정시키는 고정볼트(B2)가 체결되는 고정탭(103b)이 구비된 제1고정부(103)가 형성되는 것을 특징으로 하는 수평형 스크롤 압축기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 고정스크롤(6)에는
    상기 고정탭(103b)에 체결되는 고정볼트(B2)가 관통되는 제1관통홀(6a)과,
    상기 선회스크롤(5)을 내부에 수용하는 메인프레임(2)에 체결되는 고정볼트(B3)가 관통되는 제2관통홀(6b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 수평형 스크롤 압축기.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체(101)의 타측 끝단에는
    상기 커버(102)를 고정시키는 고정볼트(B1)가 체결되는 체결탭(104a)과, 상기 선회스크롤(5)을 회전시키는 구동모터(3)에 압입되는 고정링(110)을 고정시키는 고정볼트(B4)가 체결되는 고정탭(104b)이 구비된 제2고정부(104)가 형성되는 것을 특징으로 하는 수평형 스크롤 압축기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 고정링(110)은
    상기 구동모터(3)의 고정자(3A)에 열박음되는 열박음부(111)와,
    상기 열박음부(111)의 일측 끝단에서 확장된 단면을 가지며 상기 제2고정부(104)의 고정탭(104b)에 체결되는 고정볼트(B4)가 관통되는 제3관통홀(112a)이 형성되는 고정부(112)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평형 스크롤 압축기.
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