KR101275177B1 - 스크롤압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤압축기에 관한 것으로서, 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 고정되는 메인프레임과; 상기 메인프레임에 얹혀지는 고정스크롤과; 상기 고정스크롤이 상기 케이싱의 내주면에 강제 압입시 성형변형됨을 방지하는 압입링과; 상기 고정스크롤을 상기 메인프레임에 체결시키고 상기 고정스크롤 및 압입링을 축방향으로 지지하는 복수의 다단볼트를; 포함하여 구성됨으로써,
다양한 작업환경에서 압입링이 축방향으로 들뜨는 현상을 방지할 수 있어 케이싱 내부를 흡입공간과 토출공간으로 완전히 밀봉을 할 수 있다. 이에 의해 토출공간(S2)으로 토출되는 냉매가스가 흡입공간(S1)으로 누설되는 것을 방지할 수 있어 압축효율을 높일 수 있다.
스크롤압축기, 고정스크롤, 압입링

Description

스크롤압축기{SCROLL COMPRESSOR}
도 1은 종래의 스크롤압축기의 일례를 보인 측단면도이고,
도 2는 도 1의 일단볼트 부분을 확대 도시한 측단면도이며,
도 3은 본 발명의 스크롤압축기의 일 실시예를 보인 측단면도이며,
도 4는 도 3의 다단볼트 부분을 확대 도시한 측단면도이며,
도 5는 본 발명의 스크롤압축기의 다른 실시예를 보인 측단면도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
201: 케이싱 202: 메인프레임
206: 고정스크롤 206e: 결합공
207: 압입링 207a: 통공
208, 308: 다단볼트 208a: 몸체부
208b: 제1지지부 208c: 제2지지부
H: 단차 H': 압입링의 축방향 두께
S1: 흡입공간 S2: 토출공간
본 발명은 스크롤압축기에 관한 것으로, 특히 다양한 작업환경에서 압입링이 들뜨는 현상을 방지하여 케이싱 내부를 흡입공간과 토출공간으로 완전히 밀봉할 수 있는 스크롤압축기에 관한 것이다.
일반적으로 스크롤압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수의 압축실을 쌍으로 형성하고, 상기 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축 및 토출하는 방식이다.
이하, 종래 스크롤압축기를 첨부도면에 도시한 일례에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은 종래의 스크롤압축기의 일례를 보인 측단면도이고, 도 2는 도 1의 일단볼트 부분을 확대 도시한 측단면도이다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이 종래의 스크롤압축기는 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 구비된 케이싱(101)과, 상기 케이싱(101)의 내주면 상하 양측에 각각 고정되는 메인프레임(102) 및 서브프레임(미도시)과, 상기 메인프레임(102)과 서브프레임 사이에 장착되는 구동모터(103)와, 상기 구동모터(103)의 회전자(103b) 중심에 압입되고 상기 메인프레임(102)을 관통하여 상기 구동모터(103)의 회전력을 전달하는 구동축(104)과, 상기 메인프레임(102)에 얹혀지고 상기 구동축(104)에 결합하여 선회운동을 하는 선회스크롤(105)과, 상기 선회스크롤(105)의 랩(105a)에 맞물려 복수의 압축실(P)을 형성하도록 나선형의 랩(106a)을 형성하고 상기 메인프레임(102)의 상면에 얹혀지는 고정스크롤(106)과, 상기 선회스크롤(105)과 메인프 레임(102) 사이에 결합하여 상기 선회스크롤(105)의 자전을 방지하는 올담링(109)과, 상기 고정스크롤(106)의 경판부 배면 중앙에 결합하여 후술할 토출공간(S2)으로 토출한 냉매가스의 역류를 방지하는 역지밸브(110)와, 상기 고정스크롤(106)의 경판부 배면에 냉매가스의 일부를 미리 바이패스시키도록 형성된 바이패스밸브(111)를 포함하여 구성된다.
상기 선회스크롤(105)은 그 경판부 상면에 후술할 고정스크롤(106)의 랩(106a)과 함께 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(105a)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 구동축(104)과 결합하여 구동모터(103)의 동력을 전달받는 보스부(105b)를 구비한다.
상기 고정스크롤(106)은 그 경판부 저면에 상기한 선회스크롤(105)의 랩(105a)과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(106a)을 인벌류트 형상으로 형성한다. 또, 그 경판부의 측면에는 상기한 가스흡입관(SP)에 연통되는 흡입구(106b)가 형성되고, 경판부 상면 중앙으로는 최종 압축실(P)의 중앙에서 연통하여 냉매가스를 케이싱(101)의 토출공간(S2)으로 토출하는 토출구(106c)가 형성되며, 압축실(P)에서 경판부 배면쪽으로 관통하여 냉매가스의 일부를 미리 바이패스시키는 바이패스구멍(106d)이 형성된다.
또, 상기 고정스크롤(106)의 상면과 외주면의 일부를 음형지게 형성하고 그에 연성재질인 환형의 압입링(107)이 감싸듯이 배치되어 상기 고정스크롤(106)이 상기 케이싱(101)의 내주면에 강제 압입시 성형변형이 방지되도록 한다.
이에 의해 상기 케이싱(101) 내부가 저압의 냉매가스가 채워지는 흡입공 간(S1)과 고압의 냉매가스가 채워지는 토출공간(S2)으로 구획된다.
또, 상기 고정스크롤(106)의 상면에는 상기 압입링(107)을 관통함과 아울러 상기 고정스크롤(106)을 상기 메인프레임(102)에 고정하는 복수의 일단볼트(108)가 구비된다.
상기 일단볼트(108)는 그 외주면의 일부가 상기 압입링(107)에 형성된 통공(107a)과 상기 고정스크롤(106)의 상면에 형성된 결합공(106e)을 통과하여 상기 메인프레임(102)에 형성된 체결공(도면부호 생략)에 결합되는 몸체부(108a)와, 상기 몸체부(108a)에서 환형으로 돌출되어 상기 고정스크롤(106)을 축방향으로 지지하는 지지부(108b)로 구성된다.
여기서, 상기 압입링(107)은 재질이 연성인 관계로 상기 일단볼트(108)의 지지부(108b)에 의해 일측 부분에 축방향 힘이 가해지면 상기 일측이 함몰이 되고 타측이 상대적으로 들리게 되는 등 성형변형되므로 상기 압입링(107)은 상기한 지지부(108b)의 축방향 힘을 회피하도록 그 통공(107a)의 내경이 상기 지지부(108b)의 외경보다 넓게 형성된다.
도면 중 미설명 부호인 103a는 고정자, 104a는 오일유로이다.
그러나, 이와 같은 종래의 스크롤압축기는 상기 압입링(107)이 감싸듯이 배치된 상기 고정스크롤(106)이 케이싱(101)의 내주면에 열박음 방식에 의한 강제 압입되는 과정에서 상기 압입링(107)이 상기 고정스크롤(106)과 정위치가 되지 않거나, 컨베이어(미도시)에 의한 이동시 진동에 의해 일부분이 들뜨는 현상이 생길 수 있어 케이싱(101) 내부를 흡입공간(S1)과 토출공간(S2)으로 구획에 따른 완전한 밀 봉을 이루는데 한계가 있다.
이에 의해 토출공간(S2)으로 토출되는 고압의 냉매가스가 밀봉되지 않은 틈새를 통해 흡입공간(S1)으로 누설됨으로써 압축효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 다양한 작업환경에서 압입링이 들뜨는 현상을 방지하여 케이싱 내부를 흡입공간과 토출공간으로 완전히 밀봉을 할 수 있는 스크롤압축기를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해, 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 고정되는 메인프레임과; 상기 메인프레임에 얹혀지는 고정스크롤과; 상기 고정스크롤이 상기 케이싱의 내주면에 강제 압입시 성형변형됨을 방지하는 압입링과; 상기 고정스크롤을 상기 메인프레임에 체결시키고 상기 고정스크롤 및 압입링을 축방향으로 지지하는 복수의 다단볼트를; 포함하는 스크롤압축기를 제공한다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 의한 스크롤압축기에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 스크롤압축기의 일 실시예를 보인 측단면도이고, 도 4는 도 3의 다단볼트 부분을 확대 도시한 측단면도이다.
도 3, 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 스크롤압축기는 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 구비된 케이싱(201)과, 상기 케이싱(201)의 내주면 상하 양측에 각 각 고정되는 메인프레임(202) 및 서브프레임(미도시)과, 상기 메인프레임(202)과 서브프레임 사이에 장착되는 구동모터(203)와, 상기 구동모터(203)의 회전자(203b) 중심에 압입되고 상기 메인프레임(202)을 관통하여 상기 구동모터(203)의 회전력을 전달하는 구동축(204)과, 상기 메인프레임(202)에 얹혀지고 상기 구동축(204)에 결합하여 선회운동을 하는 선회스크롤(205)과, 상기 선회스크롤(205)의 랩(205a)에 맞물려 복수의 압축실(P)을 형성하도록 나선형의 랩(206a)을 형성하고 상기 메인프레임(202)의 상면에 얹혀지는 고정스크롤(206)과, 상기 선회스크롤(205)과 메인프레임(202) 사이에 결합하여 상기 선회스크롤(205)의 자전을 방지하는 올담링(209)과, 상기 고정스크롤(206)의 경판부 배면 중앙에 결합하여 후술할 토출공간(S2)으로 토출한 냉매가스의 역류를 방지하는 역지밸브(210)와, 상기 고정스크롤(206)의 경판부 배면에 냉매가스의 일부를 미리 바이패스시키도록 형성된 바이패스밸브(211)를 포함하여 구성된다.
상기 선회스크롤(205)은 그 경판부 상면에 후술할 고정스크롤(206)의 랩(206a)과 함께 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(205a)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 구동축(204)과 결합하여 구동모터(203)의 동력을 전달받는 보스부(205b)를 구비한다.
상기 고정스크롤(206)은 그 경판부 저면에 상기한 선회스크롤(205)의 랩(205a)과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(206a)을 인벌류트 형상으로 형성한다. 또, 그 경판부의 측면에는 상기한 가스흡입관(SP)에 연통되는 흡입구(206b)가 형성되고, 경판부 상면 중앙으로는 최종 압축실(P)의 중앙에서 연통하 여 냉매가스를 케이싱(201)의 토출공간(S2)으로 토출하는 토출구(206c)가 형성되며, 압축실(P)에서 경판부 배면쪽으로 관통하여 냉매가스의 일부를 미리 바이패스시키는 바이패스구멍(206d)이 형성된다.
또, 상기 고정스크롤(206)의 상면과 외주면의 일부를 음형지게 형성하고 그에 연성재질인 환형의 압입링(207)이 감싸듯이 배치되어 상기 고정스크롤(206)이 상기 케이싱(201)의 내주면에 강제 압입시 성형변형이 방지되도록 한다.
이에 의해 상기 케이싱(201) 내부가 저압의 냉매가스가 채워지는 흡입공간(S1)과 고압의 냉매가스가 채워지는 토출공간(S2)으로 구획된다.
여기서 상기 고정스크롤(206)의 상면에는 상기 압입링(207)과 고정스크롤(206)을 통과함과 동시에 상기 메인프레임(202)에 체결되어 상기 압입링(207) 및 고정스크롤(206)을 축방향으로 지지하는 복수의 다단볼트(208)가 구비된다.
상기 다단볼트(208)는 그 외주면의 일부가 상기 압입링(207)의 가로부(207c)에 형성된 통공(207a)과 상기 고정스크롤(206)에 형성된 결합공(206e)을 차례로 통과하여 상기 메인프레임(202)의 체결공(도면부호 생략)에 결합되는 몸체부(208a)와, 상기 몸체부(208a)에서 반경방향으로 연장되어 상기 통공(207a)을 통과하여 상기 고정스크롤(206)의 상면에 밀착되어 그 고정스크롤(206)을 축방향으로 지지하는 제1지지부(208b)와, 상기 제1지지부(208b)에서 상기 몸체부(208a)의 반경방향으로 더욱 연장되고 상기 제1지지부(208b)와 축방향으로 단차(H)지게 형성되어 상기 압입링(207)을 축방향으로 지지하는 제2지지부(208c)를 포함하여 구성된다.
상기 압입링(207)은 재질이 연성인 관계로 상기 다단볼트(208)의 제1지지부(208b)에 의해 일측 부분에 축방향 힘이 가해지면 상기 일측이 함몰이 되고 타측이 상대적으로 들리게 되는 등 성형변형되므로 상기 압입링(207)은 상기한 제1지지부(208b)의 축방향 힘을 회피하도록 그 통공(207a)의 내경이 상기 제1지지부(208b)의 외경보다 넓게 형성된다. 하지만, 상기 압입링(207)의 제2 지지부(208c)의 외경은 상기 압입링(207)의 가로부(207c)를 축방향으로 지지하여야 하므로 상기 통공(207a)의 내경, 즉 제1 지지부(208b)의 외경보다는 크게 형성되어야 한다.
그리고 상기 압입링은 정면 투영시 기역자(ㄱ) 단면 형상으로 형성되어 상기 케이싱(201)의 내주면과 고정스크롤(206)의 외주면 사이에 배치되는 세로부(207b)와, 상기 세로부(207b)의 상단에서 횡방향으로 절곡되어 상기 고정스크롤(206)의 상단면에 밀착되는 가로부(207c)로 이루어질 수 있다. 상기 가로부(207c)에 상기 통공(207a)이 형성될 수 있다.
또, 상기 제2지지부(208c)는 상기 압입링(207)이 축방향으로 들뜨는 현상을 최소한으로 구속하도록 상기 압입링의 축방향 두께(H')를 고려하여 상기 제1지지부(208b)와의 단차(H)를 조절한다.
한편, 전술한 다단볼트의 형상은 압입링이 축방향으로 들뜨는 현상을 구속할 수 있는 형상이면 다양하게 변형실시 가능한바 도 5를 참조하면, 변형된 형상의 다단볼트(308)는 일 실시예와 같이 메인프레임(202)에 결합되지 않고 고정스크롤(206)의 상면에 형성된 결합공(206e)(도 4 참조)과 결합하여 상기 압입링을 축방향으로 지지하도록 형성될 수 있다.
도면 중 미설명 부호인 203a는 고정자, 204a는 오일유로이다.
이와 같은 본 발명의 스크롤압축기는 상기 압입링(207)의 세로부(207b)와 가로부(207c)가 상기 고정스크롤(206)의 외주면과 상면을 함께 감싸듯이 밀착되는 동시에 상기 다단볼트(208)의 몸체부(208a)와 제1 지지부(208b)가 상기 압입링(207)의 가로부(207c)에 구비된 통공(207a)을 통과하여 상기 몸체부(208a)는 고정스크롤(206)의 결합공(206e)에 체결되는 한편 상기 제1 지지부(208b)는 상기 고정스크롤(206)의 상면에 밀착되어 지지될 수 있다. 그리고 상기 다단볼트(208)의 제2 지지부(208c)는 상기 압입링(207)의 통공(207a)보다 크게 형성되어 그 통공(207a) 주변을 지지하게 된다. 이에 따라, 상기 고정스크롤(206)이 케이싱(201)의 내주면에 열박음 방식에 의한 강제 압입되는 과정에서 상기 압입링(207)이 상기 고정스크롤(206)과의 배치가 틀어질 우려가 없고, 컨베이어(미도시)에 의한 이동시 진동에 의해 들뜨는 현상을 구속할 수 있어 케이싱(201) 내부를 흡입공간(S1)과 토출공간(S2)으로 구획에 따른 완전한 밀봉을 이룰 수 있다.
본 발명의 스크롤압축기는 다양한 작업환경에서 압입링이 축방향으로 들뜨는 현상을 방지할 수 있어 케이싱 내부를 흡입공간과 토출공간으로 완전히 밀봉을 할 수 있다.
이에 의해 토출공간(S2)으로 토출되는 냉매가스가 흡입공간(S1)으로 누설되는 것을 방지할 수 있어 압축효율을 높일 수 있다.

Claims (4)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 고정되는 메인프레임;
    상기 메인프레임에 얹혀져 결합되고 축방향으로 결합공이 형성되는 고정스크롤;
    상기 고정스크롤의 외주면과 상기 케이싱의 내주면에 사이에 개재되는 세로부와, 상기 세로부에서 절곡 형성되어 상기 고정스크롤의 상면에 얹히는 가로부와, 상기 고정스크롤의 결합공에 대응되도록 상기 가로부에 관통 형성되는 통공을 갖는 압입링; 및
    상기 압입링이 상기 고정스크롤에 지지되도록 하는 볼트부재;를 포함하고,
    상기 볼트부재는
    상기 압입링의 통공을 통과하여 상기 고정스크롤의 결합공에 결합되는 몸체부;
    상기 몸체부의 상단에서 반경방향으로 연장되어 상기 고정스크롤의 상면에 밀착되는 제1 지지부; 및
    상기 제1 지지부의 상단에서 반경방향으로 연장되어 상기 압입링의 통공 주변을 지지하는 제2 지지부;로 이루어지며,
    상기 통공의 내경은 상기 제1 지지부의 외경보다 크게 형성되는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼트부재의 몸체부는 상기 고정스크롤의 결합공을 통과하여 상기 메인프레임에 체결되는 스크롤 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 볼트부재의 몸체부는 상기 고정스크롤의 결합공에 체결되는 스크롤압축기.
  4. 삭제
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