KR102163921B1 - 유체압축기 - Google Patents

유체압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR102163921B1
KR102163921B1 KR1020180117402A KR20180117402A KR102163921B1 KR 102163921 B1 KR102163921 B1 KR 102163921B1 KR 1020180117402 A KR1020180117402 A KR 1020180117402A KR 20180117402 A KR20180117402 A KR 20180117402A KR 102163921 B1 KR102163921 B1 KR 102163921B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scroll
plate
orbiting scroll
fixed scroll
pin
Prior art date
Application number
KR1020180117402A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200037964A (ko
Inventor
김진호
안성용
이재하
최세헌
최윤성
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020180117402A priority Critical patent/KR102163921B1/ko
Priority to US16/591,120 priority patent/US11480179B2/en
Publication of KR20200037964A publication Critical patent/KR20200037964A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102163921B1 publication Critical patent/KR102163921B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/066Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F04C18/0223Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving with symmetrical double wraps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0253Details concerning the base
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0071Couplings between rotors and input or output shafts acting by interengaging or mating parts, i.e. positive coupling of rotor and shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/70Safety, emergency conditions or requirements
    • F04C2270/72Safety, emergency conditions or requirements preventing reverse rotation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

본 발명은 유체압축기에 관한 것으로서, 구체적으로, 외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스 내에 고정되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤의 일측에서 상기 고정스크롤과 맞물려서 압축실을 구획하는 선회스크롤; 상기 선회스크롤에 구동력을 제공하는 모터; 및 상기 선회스크롤의 자전을 방지하기 위하여 상기 선회스크롤의 측면에 결합되는 하나 이상의 자전방지유닛을 포함하는 유체압축기에 관한 것이다.

Description

유체압축기{Fluid compressor}
본 발명은 유체압축기에 관한 것으로서, 구체적으로, 선회 스크롤의 자전을 방지하는 자전방지유닛에서 발생되는 진동 및 소음을 방지할 수 있는 유체 압축기에 관한 것이다.
유체압축기는 압축실을 형성하는 고정스크롤과 선회스크롤 및 상기 선회스크롤의 자전을 방지하는 자전방지유닛을 포함할 수 있다.
도 1은 종래의 유체압축기의 주요 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유체압축기는 메인프레임(1), 상기 메인프레임(1)의 상측에 결합되는 고정스크롤(2), 상기 메인프레임(1)과 상기 고정스크롤(2) 사이에 배치되고 상기 고정스크롤(2)과 맞물려서 압축실을 형성하는 선회스크롤(3)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도시되지 않은 회전축의 회전에 따라서 상기 선회스크롤(3)이 요동하면서 유체가 선회스크롤(3)과 고정스크롤(2) 사이에서 압측될 수 있다.
이때, 상기 메인프레임(1)과 상기 선회스크롤(3) 사이에는 상기 선회스크롤(3)의 자전을 방지하기 위한 자전방지유닛으로서 올담링(4)이 구비될 수 있다.
상기 올담링(4)은 상기 선회스크롤(3)을 향해 돌출된 제1돌기(5) 및 상기 메인프레임(1)을 향해 돌출된 제2돌기(7)를 포함한다. 그리고, 상기 선회스크롤(3)의하면에는 상기 제1돌기(5)가 삽입되는 제1홈(6)이 형성되고, 상기 메인프레임(1)의 상면에는 상기 제2돌기(7)가 삽입되는 제2홈(8)이 형성된다.
이러한 종래의 유체압축기는 운전 시에 상기 올담링(4)에서 진동 및 소음이 크게 발생되는 문제가 있다.
또한, 선회스크롤(3)에 구비되는 축수(베어링, 9)의 직경이 클수록 유체압축기의 고속 운전 시에 유리하다. 종래의 유체압축기는 상기 제1홈(6)으로 인해 선회스크롤(3)에 구비되는 축수(베어링)의 직경이 제한될 수 있는 문제가 있다.
나아가, 선회스크롤의 상부 및 하부에 각각 압축실이 형성되어 압축실이 2개인 유체압축기의 경우, 올담링의 배치가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 올담링의 배치를 위하여 압축실 외부에 상기 제1홈(6)의 길이만큼 추가 공간이 더 확보되어야 하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 유체압축기의 운전 시에 자전방지유닛으로 인한 진동 및 소음의 발생을 방지 또는 저감할 수 있는 유체압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 선회스크롤에 구비되는 축수의 직경이 자전방지유닛에 의해 제한되지 않는 유체압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 압축실이 2개인 경우에도, 압축실 외부의 추가 공간 없이도 자전방지유닛이 용이하게 배치될 수 있는 컴팩트한 구조의 유체압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스 내에 고정되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤의 일측에서 상기 고정스크롤과 맞물려서 압축실을 구획하는 선회스크롤; 상기 선회스크롤에 구동력을 제공하는 모터; 및 상기 선회스크롤의 자전을 방지하기 위하여 상기 선회스크롤의 측면에 결합되는 하나 이상의 자전방지유닛을 포함하는 유체압축기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 높이방향으로 컴팩트한 구조의 유체압축기가 구현될 수 있다.
상기 자전방지유닛은 선회스크롤의 반경방향을 향하는 상기 자전방지유닛의 움직임이 구속되도록 상기 고정스크롤에 일부분이 결합되는 플레이트; 및 상기 플레이트로부터 상기 선회스크롤의 측면을 향해 기설정된 길이로 돌출된 핀을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 선회스크롤의 측면에는 상기 핀이 삽입되는 기설정된 길이의 슬라이딩 홀이 형성될 수 있다.
이때, 상기 슬라이딩 홀의 길이는 상기 핀의 길이보다 긴 것이 바람직하다. 따라서, 상기 핀이 상기 슬라이딩 홀 내에서 슬라이딩 하더라도 상기 핀의 단부와 상기 슬라이딩 홀의 내측 단부가 충돌하지 않을 수 있다.
상기 고정스크롤은 제1경판 및 상기 제1경판의 일면으로부터 돌출된 제1스크롤을 구비하고, 상기 선회스크롤은 제2경판 및 상기 제2경판의 일면으로부터 돌출되어 상기 제1스크롤에 맞물리는 제2스크롤을 구비할 수 있다.
상기 슬라이딩 홀은 상기 제2경판의 측면 둘레로부터 상기 제2경판의 반경방향 내측을 향해 연장하도록 형성될 수 있다.
상기 케이스 내에 고정되고 상기 고정스크롤이 결합되는 메인프레임을 더 포함할 수 있고, 상기 고정스크롤과 상기 메인프레임 사이에 상기 선회스크롤이 배치될 수 있다.
상기 플레이트의 일 부분은 상기 고정스크롤에 결합되고, 상기 플레이트의 나머지 부분은 상기 메인프레임에 결합될 수 있다.
상기 고정스크롤의 하면에는 상기 플레이트의 상부가 삽입되는 제1수용부가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 메인프레임에는 상기 플레이트의 하부가 삽입되며 상기 제1수용부에 마주하도록 배치되는 제2수용부가 형성될 수 있다.
상기 제1수용부 및 상기 제2수용부는 상기 플레이트의 폭보다 긴 길이로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 플레이트는 상기 제1수용부와 상기 제2수용부의 연장방향을 따라서 슬라이딩 가능하도록 상기 제1수용부 및 상기 제2수용부에 결합될 수 있다.
상기 메인프레임에는 상기 제2경판을 수용하는 수용공간이 구비될 수 있다. 상기 수용공간을 구획하는 상기 메인프레임의 내주면에 상기 제2수용부가 상기 메인프레임의 반경방향 외측으로 오목하게 형성될 수 있다.
상기 제1수용부는 상기 메인프레임의 제2에지부에 결합되는 상기 고정스크롤의 제1에지부의 두께방향으로 오목하게 형성될 수 있다.
상기 자전방지유닛은 상기 선회스크롤의 둘레방향을 따라서 기설정된 각으로 이격되어 복수개가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 슬라이딩 홀은 상기 자전방지유닛에 대응하도록 상기 선회스크롤의 둘레에 복수개가 형성될 수 있다.
복수개의 상기 핀이 상기 플레이트로부터 상기 선회스크롤의 측면을 향해 돌출하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 슬라이딩 홀은 상기 복수개의 핀에 대응하도록 상기 선회스크롤의 둘레에 복수개가 형성될 수 있다.
상기 플레이트는 기설정된 두께를 구비하는 사각형 또는 원형으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 핀은 상기 플레이트의 면에 수직으로 상기 플레이트로부터 돌출될 수 있다.
상기 핀은 원기둥 형태로 형성되고, 상기 슬라이딩 홀은 상기 핀에 대응하는 원통 형태로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 핀에는 상기 핀의 전체 길이에 걸쳐서 연장된 감압 홀이 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 핀의 외주면에는 상기 핀의 적어도 일부 길이에 걸쳐서 편평부가 형성될 수 있다.
상기 모터에 의해 상기 선회스크롤이 구동될 때, 상기 핀의 적어도 일부 둘레와 상기 슬라이딩 홀의 적어도 일부 내주면이 접한 상태로 유지될 수 있다. 따라서, 상기 자전방지유닛과 상기 선회스크롤 사이의 진동 및 소음이 저감될 수 있다.
상기 선회스크롤과 상기 핀은 서로 상이한 소재로 형성되고, 상기 선회스크롤과 상기 플레이트는 서로 동일한 소재로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 선회스크롤은 알루미늄으로 형성되고, 상기 핀은 알루미늄보다 강도가 큰 강재로 형성될 수 있다. 따라서, 유체압축기가 비교적 경량화될 수 있다.
제2실시예에 따르면, 상기 고정스크롤은 하측으로 돌출된 제1 상부 스크롤을 구비하는 상부 고정스크롤 및 상측으로 돌출된 제1 하부 스크롤을 구비하고 상기 상부 고정스크롤에 결합되는 하부 고정스크롤을 포함할 수 있다.
이때, 상기 선회스크롤은 상기 상부 고정스크롤과 상기 하부 고정스크롤 사이에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 선회스크롤은 상기 제1 상부 스크롤에 맞물리도록 상측으로 돌출된 제2 상부 스크롤 및 상기 제1 하부 스크롤에 맞물리도록 하측으로 돌출된 제2 하부 스크롤을 구비할 수 있다.
상기 상부 고정스크롤의 하면에는 상기 플레이트의 상부가 삽입되는 기설정된 길이의 상부 수용홈이 형성될 수 있다.
상기 하부 고정스크롤의 상면에는 상기 플레이트의 하부가 삽입되며 상기 제1수용부에 마주하도록 배치되는 기설정된 길이의 하부 수용홈이 형성될 수 있다.
상기 압축실은 상기 제1 상부 스크롤과 상기 제2 상부 스크롤 사이에 형성되는 제1압축실 및 상기 제1 하부 스크롤과 상기 제2 하부 스크롤 사이에 형성되는 제2압축실을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유체압축기의 운전 시에 자전방지유닛으로 인한 진동 및 소음의 발생을 방지 또는 저감할 수 있는 유체압축기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 선회스크롤에 구비되는 축수의 직경이 자전방지유닛에 의해 제한되지 않는 유체압축기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 압축실이 2개인 경우에도, 별도의 추가 공간 없이 자전방지유닛이 용이하게 배치될 수 있는 컴팩트한 구조의 유체압축기를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 유체압축기의 주요 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유체압축기의 단면도이다.
도 3의 (a)는 제1실시예에 따른 유체압축기의 주요 구성을 나타내는 분해사시도이고, (b)는 고정스크롤을 하측에서 본 도면이다.
도 4의 (a) 내지 (c)는 선회스크롤이 고정스크롤과 맞물린 상태로 요동하는 모습을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)는 선회스크롤에 결합되는 자전방지유닛의 일 실시예에 따른 배치를 나타내고, (b)는 다른 실시예에 따른 배치를 나타낸다.
도 6의 (a)는 일 실시예에 따른 자전방지유닛의 구조를 나타내고, (b)는 다른 실시예에 따른 자전방지유닛의 구조를 나타내며, (c)는 또 다른 실시예에 따른 자전방지유닛의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 유체압축기의 단면도이다.
도 8은 제2실시예에 따른 유체압축기의 주요 구성을 나타내는 분해사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 유체압축기를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서, 선회스크롤이 요동한다는 것은 선회스크롤이 회전축의 중심을 기준으로 공전한다는 것을 의미할 수 있다. 여기서, 회전축의 중심은 모터를 구성하는 로터의 반경방향 중심이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유체압축기의 단면도이다. 도 3의 (a)는 제1실시예에 따른 유체압축기의 주요 구성을 나타내는 분해사시도이고, (b)는 고정스크롤을 하측에서 본 도면이다.
이하, 도 2 및 3을 참조하여 제1실시예에 따른 유체압축기의 전체적인 구조에 대하여 설명한다. 다른 설명이 없더라도, 본 발명의 유체압축기는 고정스크롤 및 선회스크롤에 의해 유체가 압축되는 스크롤 압축기를 의미할 수 있다. 또한, 상기 유체는 기상 냉매가 될 수 있다.
도 2 및 3을 함께 참조하면, 제1실시예에 따른 유체압축기는 하나의 압축실을 포함하는 소위 싱글 유체압축기가 될 수 있다.
본 실시예에 따른 유체압축기(10)는 외관을 형성하는 케이스(100), 상기 케이스 내에 설치되는 고정스크롤(200), 상기 고정스크롤(200)의 일측에서 상기 고정스크롤(200)에 맞물리는 선회스크롤(300), 상기 선회스크롤(300)에 구동력을 제공하는 모터(500) 및 상기 선회스크롤(300)의 자전을 방지하는 하나 이상의 자전방지유닛(700)을 포함할 수 있다.
상기 케이스(100)는 압축 대상 유체가 유입되는 유입 유로(110) 및 압축된 유체가 토출되는 토출 유로(130)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 유입 유로(110)는 상기 케이스(100)의 상면에 구비될 수 있고, 상기 토출 유로(130)는 상기 케이스(100)의 측면에 구비될 수 있다.
상기 케이스(100)는 상기 유입 유로(110)와 상기 토출 유로(130)를 제외하고, 밀폐되도록 형성될 수 있다. 상기 케이스(100) 내의 하부에는 오일이 수용될 수 있다.
상기 고정스크롤(200)은 제1경판(250) 및 상기 제1경판(250)의 일면으로부터 돌출된 제1스크롤(제1랩이라고도 함, 260)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1스크롤(260)은 상기 제1경판(250)으로부터 하측으로 돌출하도록 형성될 수 있다.
상기 제1경판(250)에는 압축 대상 유체가 압축실로 유입되는 유입구(251) 및 압축실에서 압축된 유체가 토출되는 토출구(252)가 형성될 수 있다. 상기 유입구(251)는 상기 유입 유로(110)에 연통될 수 있다. 상기 토출구(252)로 토출된 유체는 상기 토출 유로(130)를 통해 상기 케이스(100)의 외부로 토출될 수 있다.
상기 제1스크롤(260)은 상기 제1경판(250)으로부터 연장된 측벽(270)에 의해 둘러싸일 수 있다.
상기 측벽(270)의 상단에 상기 제1경판(250)이 구비되고, 상기 측벽(270)의 하단에는 고정스크롤(200)의 반경방향 외측으로 돌출된 제1에지부(280)가 구비될 수 있다. 상기 제1경판(250), 상기 측벽(270) 및 상기 제1에지부(280)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1에지부(280)는 후술할 메인프레임(400)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 볼트 등의 체결부재에 의해 상기 제1에지부(280)가 메인프레임(400)에 결합될 수 있다.
상기 제1에지부(280)에는 반경방향 내측으로 오목하게 형성된 제1안내유로(283)가 구비될 수 있다. 상기 제1안내유로(283)는 상기 제1에지부(280)의 둘레방향을 따라서 기설정된 폭을 구비하도록 형성될 수 있다. 상기 제1토출구(252)로 토출된 유체는 상기 제1안내유로(283)를 경유하여 상기 토출 유로(130)로 안내될 수 있다.
상기 선회스크롤(300)은 제2경판(350) 및 상기 제2경판(350)의 일면으로부터 돌출된 제2스크롤(제2랩이라고도 함, 360)을 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 선회스크롤(300)은 상기 고정스크롤(200)의 하측에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2스크롤(360)은 상기 제2경판(350)으로부터 상측으로 돌출하도록 형성될 수 있다.
상기 고정스크롤(200)과 상기 선회스크롤(300) 사이에 상기 압축실이 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2스크롤(360)은 상기 제1스크롤(260)과 맞물릴 수 있으며, 상기 제1스크롤(260)과 상기 제2스크롤(360) 사이에 상기 압축실이 형성될 수 있다.
상기 선회스크롤(300)은 후술할 회전축(600)이 결합되는 축수(390)를 구비할 수 있다. 상기 축수(390)는 상기 제2경판(350)으로부터 연장될 수 있다. 구체적으로, 상기 축수(390)는 상기 제2경판(350)으로부터 상기 제2스크롤(360)과 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도시된 실시에에서, 상기 축수(390)는 상기 제2경판(350)의 반경방향 중앙부에서 하방으로 연장될 수 있다.
상기 회전축(600)의 상단이 상기 축수(390)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 회전축(600)의 상단에 편심부(610)가 구비될 수 있으며, 상기 편심부(610)가 상기 축수(390)에 결합될 수 있다.
유체압축기(10)는 상기 케이스(100) 내에 설치되는 메인프레임(400)을 포함할 수 있다. 상기 메인프레임(400)은 상기 케이스(100) 내에 고정되고, 상기 고정스크롤(200)이 상기 메인프레임(400)에 결합될 수 있다. 상기 선회스크롤(300)은 상기 고정스크롤(200)과 상기 메인프레임(400) 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 메인프레임(400)은 상기 고정스크롤(200)의 제1에지부(280)에 대응하는 제2에지부(480)를 구비할 수 있다. 상기 제1에지부(280)와 상기 제2에지부(480)의 결합을 통하여 상기 고정스크롤(200)이 상기 메인프레임(400)에 결합될 수 있다.
상기 메인프레임(400)은 상기 축수(390)가 요동 가능하게 삽입되는 축수 수용부(490)를 구비할 수 있다. 상기 축수(390)가 상기 축수 수용부(490)에서 편심 요동 가능하도록 상기 축수 수용부(490)는 축수(390)의 직경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.
상기 메인프레임(400)에는 상기 제2경판(360)을 수용하는 수용공간(450, 도 3 참조)이 구비될 수 있다. 상기 수용공간(450)은 상기 축수 수용부(490)의 상측에 마련될 수 있다.
상기 축수 수용부(490)의 상단에는 상기 제2경판(360)의 하면을 지지하는 링 형태의 지지면(455)이 마련될 수 있다.
상기 메인프레임(400)에는 상기 회전축(600)이 관통하고 상기 회전축(600)의 상부를 회전가능하게 지지하는 상부 지지부(491)가 구비될 수 있다. 상기 상부 지지부(491)는 상기 축수 수용부(490)의 하측에 마련될 수 있다.
상기 메인프레임(400)의 외주면에는 반경방향 내측으로 오목하게 형성된 제2안내유로(483)가 구비될 수 있다. 상기 제2안내유로(483)는 전술한 제1안내유로(283)에 대응하는 위치에 마련될 수 있다. 또한, 상기 제2안내유로(483)는 상기 메인프레임(400)의 둘레방향을 따라서 기설정된 폭을 구비하도록 형성될 수 있다. 상기 제1토출구(252)로 토출된 유체는 상기 제1안내유로(283) 및 상기 제2안내유로(483)를 순차적으로 경유하여 상기 토출 유로(130)로 안내될 수 있다.
상기 회전축(600)은 모터(500)에 연결될 수 있으며, 상기 모터(500)에 의해 회전될 수 있다. 상기 회전축(600)의 길이방향 중앙부가 상기 모터(500)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 모터(500)는 스테이터 및 상기 스테이터의 반경방향 중앙부에 배치되는 로터를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 회전축(600)의 길이방향 중앙부가 상기 로터에 결합될 수 있다.
상기 회전축(600)의 편심부(610)에 의한 진동을 감쇠하기 위하여, 상기 회전축(600)에는 하나 이상의 밸런서(810, 820)가 결합될 수 있다. 하나 이상의 밸런서(810)는 상기 모터(500)의 상부에서 상기 회전축(600)에 결합되는 상부 밸런서(810) 및 상기 모터(500)의 하부에서 상기 회전축(600)에 결합되는 하부 밸런서(820)를 포함할 수 있다.
유체압축기(10)는 상기 모터(500)의 하측에 배치되는 서브 프레임(910) 및 상기 서브 프레임(910)의 하측에서 상기 서브 프레임(910)에 결합되는 오일피더(930)를 더 포함할 수 있다.
상기 서브 프레임(910)은 상기 회전축(600)의 하단을 회전 가능하게 지지하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 프레임(910)에는 상기 회전축(600)의 하단을 회전 가능하게 지지하기 위한 하부 지지부(911)가 형성될 수 있다.
상기 오일피더(930)는 케이스(100)의 하부에 수용된 오일을 회전축(600)에 형성된 오일유로(650)를 통해 공급하도록 형성될 수 있다. 상기 오일유로(650)는 회전축(600)의 반경방향 중앙부에서 상기 회전축(600)의 길이방향으로 연장하도록 형성될 수 있다.
상기 오일피더(930)를 통해 공급되는 오일은 상기 오일유로(650)를 통해 회전축(600)의 상단과 축수(390) 사이, 및 회전축(600)과 상부 지지부(490) 사이 등의 마찰면으로 안내될 수 있다.
상기 자전방지유닛(700)은 상기 선회스크롤(300)의 자전을 방지하도록 형성될 수 있다. 상기 선회스크롤(300)의 자전을 방지하기 위하여 하나 이상의 자전방지유닛(700)이 상기 선회스크롤(300)의 측면에 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 자전방지유닛(700)은 플레이트(780) 및 상기 플레이트(780)로부터 상기 선회스크롤(300)의 측면을 향해 돌출된 핀(770)을 포함할 수 있다.
상기 플레이트(780)는 사각형 또는 원형으로 형성될 수 있으며, 기설정된 두께를 구비할 수 있다. 상기 플레이트(780)는 상기 고정스크롤(200) 및 상기 메인프레임(400) 중 적어도 하나에 일부분이 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 플레이트(780)는 상기 고정스크롤(200)에 일부분이 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 플레이트(780)는 상기 선회스크롤(300)의 반경방향을 향하는 상기 자전방지유닛(700)의 움직임이 구속되도록 상기 고정스크롤(200)에 일부분이 결합될 수 있다. 즉, 상기 플레이트(780)의 일부가 상기 고정스크롤(200)에 결합됨에 따라서, 상기 선회스크롤(300)의 반경방향을 향하는 상기 자전방지유닛(700)의 움직임이 방지될 수 있다.
상기 핀(770)은 상기 플레이트(780)에 결합되거나 또는 상기 플레이트(780)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 핀(770)은 상기 선회스크롤(300)의 측면을 향해 기설정된 길이로 연장될 수 있다. 상기 핀(770)은 상기 플레이트(780)의 일면에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 플레이트(780)의 일면은 상기 선회스크롤(300)의 측면을 마주하는 상기 플레이트(780)의 일면이 될 수 있다.
상기 선회스크롤(300)의 측면에는 상기 핀(770)이 삽입되는 기설정된 길이의 슬라이딩 홀(370)이 형성될 수 있다. 상기 핀(770)의 적어도 일부 길이는 상기 슬라이딩 홀(370)에 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다.
상기 슬라이딩 홀(370)은 상기 선회스크롤(300)의 측면으로부터 상기 선회스크롤(300)의 반경방향 중앙부를 향해 기설정된 길이로 연장될 수 있다. 상기 슬라이딩 홀(370)의 길이는 상기 핀(770)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 핀(770)의 자유단부와 상기 슬라이딩 홀(370)의 내측 단부가 충돌하는 것이 방지될 수 있다.
구체적으로, 상기 슬라이딩 홀(370)은 상기 제2경판(360)의 측면에 형성될 수 있다. 즉, 상기 슬라이딩 홀(370)은 상기 제2경판(360)의 측면 둘레로부터 상기 제2경판(360)의 반경방향 내측을 향해 연장하도록 형성될 수 있다.
따라서, 종래의 유체압축기와 달리, 선회스크롤(300)의 하측에 올담링과 같은 구성이 필요 없으므로, 본 발명에 따른 유체압축기는 컴팩트한 구조로 구현될 수 있다.
상기 플레이트(780)의 일부분은 상기 고정스크롤(200)에 결합되고, 상기 플레이트(780)의 나머지 부분은 상기 메인프레임(400)에 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 플레이트(780)의 상부는 상기 고정스크롤(200)에 결합되고, 상기 플레이트(780)의 하부는 상기 메인프레임(400)에 결합될 수 있다.
구체적으로, 고정스크롤(200)의 하면에는 상기 플레이트(780)의 상부가 삽입되는 제1수용부(285)가 형성되고, 상기 메인프레임(400)에는 상기 플레이트(780)의 하부가 삽입되는 제2수용부(485)가 형성될 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, 상기 제1수용부(285)는 상기 고정스크롤(200)의 제1에지부(280)의 하면에 형성될 수 있다. 상기 제1수용부(285)는 상기 제1에지부(280)의 두께 방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1수용부(285)는 상기 고정스크롤(200)의 높이방향으로 오목하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1수용부(285)는 기설정된 길이로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1수용부(285)는 상기 플레이트(780)의 폭보다 긴 길이로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 선회스크롤(300)이 요동하는 동안에 상기 플레이트(780)는 상기 제1수용부(285)의 길이방향으로 슬라이딩할 수 있다.
상기 제1수용부(285)는 상기 제1수용부(285)의 길이방향 중앙에 대응하는 상기 고정스크롤(200)의 외주면의 접선에 평행하게 연장될 수 있다. 즉, 상기 고정스크롤(200)의 외주면에서 상기 제1수용부(285)의 길이방향 중앙에 대응하는 지점의 접선에 평행하게 상기 제1수용부(285)가 연장될 수 있다.
상기 제2수용부(485)는 상기 제1수용부(285)에 대응하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2수용부(485)는 상기 제1수용부(285)에 마주하도록 배치될 수 있다. 상기 제2수용부(485)의 길이는 상기 제1수용부(285)의 길이와 동일할 수 있다. 즉, 상기 제2수용부(485) 역시 상기 플레이트(780)의 폭보다 긴 길이로 연장될 수 있다.
상기와 같이, 상기 플레이트(780)는 상기 제1수용부(285)와 상기 제2수용부(485)의 연장방향을 따라서 슬라이딩 가능하도록 상기 제1수용부(285) 및 상기 제2수용부(485)에 결합될 수 있다.
상기 메인프레임(400)에 구비되는 수용공간(450)은 상기 메인프레임(400)의 내주면에 의해 구획될 수 있다. 그리고, 상기 제2수용부(485)는 상기 메인프레임(400)의 내주면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2수용부(485)는 상기 메인프레임(400)의 내주면에서 상기 메인프레임(400)의 반경방향 외측으로 오목하게 형성될 수 있다.
상기 핀(770)은 원기둥 형태로 형성되고, 상기 슬라이딩 홀(370)은 상기 핀(770)이 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 상기 핀(770)에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 모터(500)에 의해 상기 선회스크롤(300)이 구동될 때, 상기 핀(770)의 적어도 일부 둘레는 상기 슬라이딩 홀(370)의 적어도 일부 내주면과 접한 상태로 유지될 수 있다. 즉, 상기 선회스크롤(300)이 요동할 때, 상기 핀(770)의 적어도 일부 둘레는 상기 슬라이딩 홀(370)의 적어도 일부 내주면과 접한 상태로 유지되도록 상기 핀(770)과 상기 슬라이딩 홀(370)의 형상 및 크기 중 적어도 하나가 결정될 수 있다.
따라서, 상기 선회스크롤(300)과 상기 자전방지유닛(700)이 하나의 질량체로 움직이므로, 자전방지유닛(700)에 의한 진동 및 소음이 감소될 수 있다.
유체압축기(10)의 무게를 최소화하기 위하여, 상기 선회스크롤(300)은 가벼운 금속으로 형성될 수 있다. 상기 선회스크롤(300)과 상기 핀(770)의 소착을 방지하기 위하여, 상기 선회스크롤(300)과 상기 핀(770)은 서로 상이한 소재로 형성될 수 있다. 한편, 상기 플레이트(780)는 상기 선회스크롤(300)과 접촉하지 않으므로, 상기 선회스크롤(300)과 상기 플레이트(780)는 동일한 소재로 형성될 수 있다.
예를 들어, 유체압축기(10)의 경량화를 위하여, 상기 선회스크롤(300)은 알루미늄으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 플레이트(780) 역시 알루미늄으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 핀(770)은 알루미늄과 다른 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 핀(770)은 알루미늄보다 강도가 큰 강재로 형성될 수 있다.
선회스크롤(300)의 요동에 따른 부하를 분산시키기 위하여, 상기 자전방지유닛(700)은 상기 선회스크롤(300)의 둘레방향을 따라서 기설정된 각으로 이격되어 복수개가 구비될 수 있다.
이 경우, 상기 슬라이딩 홀(370)은 상기 자전방지유닛(700)에 대응하도록 상기 선회스크롤(300)의 둘레에 복수개가 형성될 수 있다. 즉, 상기 슬라이딩 홀(370)은 상기 핀(770)에 대응하도록 상기 선회스크롤(300)의 둘레에 복수개가 형성될 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 선회스크롤(300)이 고정스크롤(200)과 맞물린 상태로 요동하는 작동 원리에 대하여 설명한다.
도 4의 (a) 내지 (c)는 선회스크롤이 고정스크롤과 맞물린 상태로 요동하는 모습을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 4의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 선회스크롤(300)이 회전축의 편심부(610)에 연결되있으므로, 회전축이 회전될 때 상기 선회스크롤(300)은 고정스크롤(200)과 맞물린 상태로 요동할 수 있다.
선회스크롤(300)이 요동할 때, 상기 선회스크롤(300)의 자전을 방지하기 위하여, 복수개의 자전방지유닛(700)이 상기 선회스크롤(300)의 측면에 결합되 수 있다.
복수개의 자전방지유닛(700)은 자전방지유닛(700)의 반경방향 움직임을 구속하기 위하여 고정스크롤(200)에 형성된 제1수용부(285)에 결합되는 플레이트(780)를 각각 구비할 수 있다.
또한, 복수개의 자전방지유닛(700)은 상기 플레이트(780)로부터 상기 선회스크롤(300)의 측면을 향해 연장된 핀(770)을 각각 구비할 수 있다.
복수개의 자전방지유닛(700)에 구비되는 핀(770)이 전술한 선회스크롤(300)에 형성된 홀을 통해 순차적으로 슬라이딩하면서, 상기 선회스크롤(300)이 고정스크롤(200)과 맞물린 상태로 요동할 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 자전방지유닛(700)의 배치와 관련된 실시예들에 대하여 설명한다.
도 5의 (a)는 선회스크롤에 결합되는 자전방지유닛의 일 실시예에 따른 배치를 나타내고, (b)는 다른 실시예에 따른 배치를 나타낸다.
복수개의 자전방지유닛(700)이 선회스크롤(300)의 둘레에 기설정된 간격(예를 들어, 기설정된 각거리)으로 이격되어 배치될 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 3개의 자전방지유닛(700)이 선회스크롤(300)의 둘레방향을 따라서 120°의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 선회스크롤(300)의 구동에 의해 자전방지유닛(700)에 가해지는 부하는 3개의 자전방지유닛(700)에 분배될 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 2개의 자전방지 유닛(700)이 선회스크롤(300)의 둘레방향을 따라서 90°의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 선회스크롤(300)의 구동에 의해 자전방지유닛(700)에 가해지는 부하는 2개의 자전방지유닛(700)에 분배될 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 자전방지유닛(700)의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.
도 6의 (a)는 일 실시예에 따른 자전방지유닛의 구조를 나타내고, (b)는 다른 실시예에 따른 자전방지유닛의 구조를 나타내며, (c)는 또 다른 실시예에 따른 자전방지유닛의 구조를 나타낸다.
도 6의 (a)를 참조하면, 본 실시예에 따른 자전방지유닛(700)은 사각형으로 형성되고 기설정된 두께를 가지는 플레이트(780) 및 상기 플레이트(780)로부터 수직으로 연장되는 하나의 핀(770)을 포함할 수 있다. 이 경우, 전술한 선회스크롤에도 상기 핀(770)에 대응하는 슬라이딩 홀(370)이 형성될 수 있음은 자명하다.
상기 핀(770)은 원기둥 형태로 형성되고, 상기 슬리이딩 홀(370)은 상기 핀(700)에 대응하는 원통 형태로 형성될 수 있다.
상기 핀(770)은 상기 플레이트(780)의 중앙부에 형성된 결합홀(785)에 결합될 수 있다.
상기 핀(770)이 선회스크롤에 형성된 슬라이딩 홀(370)에 슬라이딩할 때, 상기 핀(770)의 선단과 상기 슬라이딩 홀(370)의 내측단부 사이의 압력이 증가하면, 상기 핀(770)이 상기 슬라이딩 홀(370) 내에서 원활하게 슬라이딩할 수 없다.
따라서, 상기 슬라이딩 홀(370) 내의 압력을 낮추기 위하여, 상기 핀(770)에는 감압 홀(773)이 형성될 수 있다. 상기 감압 홀(773)은 상기 핀(770)의 반경방향 중앙부에 형성되고 상기 핀(770)의 전체 길이에 걸쳐서 연장될 수 있다.
도 6의 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 자전방지유닛(700)은 사각형으로 형성되고 기설정된 두께를 가지는 플레이트(780) 및 상기 플레이트(780)로부터 수직으로 연장되는 한 쌍의 핀(770)을 포함할 수 있다. 이 경우, 전술한 선회스크롤에도 상기 한 쌍의 핀(770)에 대응하는 슬라이딩 홀(370)이 형성될 수 있음은 자명하다.
또한, 상기 플레이트(780)에도 한 쌍의 핀(770)의 결합을 위한 한 쌍의 결합홀(785)이 형성될 수 있다.
상기 핀(770)은 전체적으로 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 슬라이딩 홀(370) 내의 압력을 낮추기 위하여, 상기 핀(770)의 외주면에는 상기 핀(770)의 적어도 일부 길이에 걸쳐서 연장된 편평부(775)가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 핀(770)의 후단은 상기 플레이트(780)에 형성된 결합홀(785)에 결합될 수 있다. 그리고, 상기 편평부(775)는 상기 핀(770)의 후단을 제외하고 상기 핀(770)의 길이방향으로 연장될 수 있다.
상기 편평부(775) 대신에 도 6의 (a)를 통해 설명한 감압홀(773)이 본 실시예에 적용될 수 있음은 자명하다. 또한, 도 6의 (a)를 통해 설명한 실시예에서도, 감압홀(773) 대신에 편평부(775)가 적용될 수 있음은 자명하다.
도 6의 (c)를 참조하면, 본 실시예에 따른 자전방지유닛(700)은 원형으로 형성되고 기설정된 두께를 가지는 플레이트(780) 및 상기 플레이트(780)로부터 수직으로 연장되는 한 쌍의 핀(770)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서, 핀(770)의 길이방향으로 감압홀(773)이 형성되어 있으나, 감압홀(773) 대신에 도 6의 (b)에서 설명한 편평부(775)가 핀(770)에 적용되는 것도 가능하다.
본 실시예에 따르면, 플레이트(780)가 원형으로 형성되어 있기 때문에, 전술한 제1수용부 및 제2수용부의 연장 방향으로 상기 플레이트(780)가 회전 및 슬라이딩할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, 상기 플레이트(780)와 제1 및 제2 수용부 사이의 마찰이 저감될 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 유체압축기에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 유체압축기의 단면도이고, 도 8은 제2실시예에 따른 유체압축기의 주요 구성을 나타내는 분해사시도이다.
이하, 도 7 및 8을 참조하여 제2실시예에 따른 유체압축기의 전체적인 구조에 대하여 설명한다. 제2실시예에 따른 유체압축기는 두 개의 압축실을 포함하는 소위 더블 유체압축기가 될 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 이하 제2실시예에 따른 유체압축기를 설명함에 있어서, 제1실시예와의 차이를 중심으로 설명한다.
제2실시예에 따른 유체압축기(10') 역시, 밀폐된 케이스(100)를 포하하고, 상기 케이스(100)에 유입 유로(110) 및 토출 유로(130)가 구비될 수 있다. 상기 유입 유로(110) 및 상기 토출 유로(130)는 상기 케이스(100)의 측면에 형성될 수 있다.
회전축(600)의 하단은 서브 프레임(910)에 지지될 수 있으며, 서브 프레임(910)의 하단에 오일피더(930)가 결합될 수 있다. 오일피더(930)를 통해 공급되는 오일은 회전축(600)에 형성된 오일유로(650)를 통해 베어링 등의 마찰면으로 안내될 수 있다.
상기 고정스크롤(200)은 상부 고정스크롤(210) 및 상기 상부 고정스크롤(210)의 하측에서 상기 상부 고정스크롤(210)에 결합되는 하부 고정스크롤(220)을 포함할 수 있다.
상기 상부 고정스크롤(210)은 하측으로 돌출된 제1 상부 스크롤(261)을 구비하고, 상기 하부 고정스크롤(220)은 상측으로 돌출된 제1 하부 스크롤(262)을 구비할 수 있다.
상기 상부 고정스크롤(210)과 상기 하부 고정스크롤(220) 사이에 선회스크롤(300)이 배치될 수 있다. 상기 선회스크롤(300)은 상측으로 돌출되는 제2 상부 스크롤(361) 및 하측으로 돌출되는 제2 하부 스크롤(362)을 구비할 수 있다. 상기 제2 상부 스크롤(361)은 상기 선회스크롤(300)의 제2경판(350)으로부터 상측으로 돌출될 수 있다. 또한, 상기 제2 하부 스크롤(362)은 상기 제2경판(350)으로부터 하측으로 돌출될 수 있다.
상기 제2 상부 스크롤(361)은 상기 제1 상부 스크롤(261)에 맞물리고, 상기 제2 하부 스크롤(362)은 상기 제1 하부 스크롤(262)에 맞물릴 수 있다. 본 실시예에서, 유체가 압축되는 압축실은 상기 제2 상부 스크롤(361)과 상기 제1 상부 스크롤(261)에 의해 구획되는 제1압축실(이하, "상부 압축실"이라고도 함), 및 상기 제2 하부 스크롤(362)과 상기 제1 하부 스크롤(262)에 의해 구획되는 제2압축실(이하, "하부 압축실"이라고도 함)을 포함할 수 있다.
상기 상부 고정스크롤(210)에는 상기 상부 압축실과 연통되는 상부 유입구(211) 및 상부 압축실에서 압축된 유체가 토출되는 상부 토출구(212)가 형성될 수 있다. 상기 상부 유입구(211)는 케이스(100)의 유입 유로(110)에 연통될 수 있다.
상기 하부 고정스크롤(220)에는 상기 하부 압축실과 연통되는 하부 유입구(221) 및 하부 압축실에서 압축된 유체가 토출되는 하부 토출구(222)가 형성될 수 있다. 상기 하부 유입구(221)는 케이스(100)의 유입 유로(110)에 연통될 수 있다.
상기 상부 토출구(212) 및 상기 하부 토출구(222)를 통해 토출된 유체는 케이스(100)의 토출 유로(130)로 안내될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 회전축(600)은 고정스크롤(200)과 선회스크롤(300)을 모두 관통할 수 있다. 특히, 선회스크롤(300)은 회전축(600)의 편심부(610)에 결합될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유체압축기(10')는 상부 고정스크롤(210)과 하부 고정스크롤(220) 사이에 배치되는 체결링(401)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 고정스크롤(210)과 상기 하부 고정스크롤(220)은 상기 체결링(401)을 통해 서로 결합될 수 있다.
또한, 상기 체결링(401)은 상기 상부 고정스크롤(210)과 하부 고정스크롤(220) 사이에서 상기 선회스크롤(300)의 제2경판(350)을 수용하기 위한 공간을 구획할 수 있다.
상기 체결링(401)에는 후술할 플레이트(780)에 대응하는 위치에 반경방향 외측으로 오목한 오목부(402)가 형성될 수 있다. 상기 오목부(402)에 의해 상기 플레이트(780)의 배치를 위한 공간이 마련될 수 있다.
본 실시예에서도, 선회스크롤(300)의 자전을 방지하기 위하여, 하나 이상의 자전방지유닛(700)이 선회스크롤(300)의 측면에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 선회스크롤(300)에 형성된 슬라이딩 홀에 자전방지유닛(700)의 핀(770)이 결합되는 것은 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 자전방지유닛(700)의 플레이트(780)는 상기 상부 고정스크롤(210) 및 상기 하부 고정스크롤(220)에 결합될 수 있다.
상기 상부 고정스크롤(210)의 하면에는 상기 플레이트(780)의 상부가 삽입되는 기설정된 길이의 제1수용홈(218)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하부 고정스크롤(220)의 상면에는 상기 플레이트(780)의 하부가 삽입되는 기설정된 길이의 제2수용홈(228)이 형성될 수 있다.
상기 제2수용홈(228)은 상기 제1수용홈(218)에 대응하도록 형성 및 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1수용홈(218) 및 상기 제2수용홈(228)에 대응하는 위치에 상기 체결링(401)의 오목부(402)가 배치될 수 있다.
상기 플레이트(780)는 상기 제1수용홈(218) 및 상기 제2수용홈(228)의 연장 방향으로 회전 이동 또는 슬라이딩 이동할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 자전방지유닛(700)는 상기 선회스크롤(300)의 둘레를 따라서 기설정된 간격으로 복수개가 구비될 수 있다. 상기 제1수용홈(218) 및 상기 제2수용홈(228)의 개수는 상기 자전방지유닛(700)의 개수와 동일할 수 있다.
제2실시예와 같은 더블 유체압축기의 경우, 올담링의 구성을 적용하기 위해서는 고정스크롤의 반경방향 외측으로 올담링이 배치되어야 한다. 따라서, 유체압축기의 직경이 증가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 자전방지유닛을 선회스크롤의 둘레에 결합함에 따라서, 유체압축기의 직경 증가를 방지할 수 있음과 동시에, 회전축을 지지하는 베어링의 직영을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 유체압축기의 운전 시에 자전방지유닛으로 인한 진동 및 소음의 발생을 방지 또는 저감될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 케이스 200 고정스크롤
300 선회스크롤 400 메인프레임
500 모터 600 회전축
700 자전방지유닛

Claims (20)

  1. 외관을 형성하는 케이스;
    상기 케이스 내에 고정되는 고정스크롤;
    상기 고정스크롤의 일측에서 상기 고정스크롤과 맞물려서 압축실을 구획하는 선회스크롤;
    상기 선회스크롤에 구동력을 제공하는 모터; 및
    상기 선회스크롤의 자전을 방지하기 위하여 상기 선회스크롤의 측면에 결합되는 하나 이상의 자전방지유닛을 포함하며,
    상기 자전방지유닛은,
    선회스크롤의 반경방향을 따라 상기 자전방지유닛의 움직임이 구속되도록 상기 고정스크롤에 일부분이 결합되며 기설정된 두께를 구비하는 원형으로 형성되는 플레이트; 및
    상기 플레이트로부터 상기 선회스크롤의 측면을 향해 기설정된 길이로 돌출된 핀;을 포함하고,
    상기 선회스크롤의 측면에는 상기 핀이 각각 삽입되는 기설정된 길이의 슬라이딩 홀이 형성되며,
    상기 슬라이딩 홀은 상기 선회스크롤의 둘레에 복수개 형성되고 상기 핀은 복수개의 상기 슬라이딩 홀에 대응되도록 복수개 형성되어, 상기 핀의 휨(warp)을 방지하며,
    상기 핀은 원기둥 형태로 형성되고,
    상기 슬라이딩 홀은 상기 핀에 대응하는 원통 형태로 형성되며,
    상기 핀의 외주면에는 상기 핀의 적어도 일부 길이에 걸쳐서 편평부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 홀의 길이는 상기 핀의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정스크롤은 제1경판 및 상기 제1경판의 일면으로부터 돌출된 제1스크롤을 구비하고, 상기 선회스크롤은 제2경판 및 상기 제2경판의 일면으로부터 돌출되어 상기 제1스크롤에 맞물리는 제2스크롤을 구비하며,
    상기 슬라이딩 홀은 상기 제2경판의 측면 둘레로부터 상기 제2경판의 반경방향 내측을 향해 연장하도록 형성된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 케이스 내에 고정되고 상기 고정스크롤이 결합되는 메인프레임을 더 포함하고,
    상기 고정스크롤과 상기 메인프레임 사이에 상기 선회스크롤이 배치되며,
    상기 플레이트의 나머지 부분은 상기 메인프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정스크롤의 하면에는 상기 플레이트의 상부가 삽입되는 제1수용부가 형성되고,
    상기 메인프레임에는 상기 플레이트의 하부가 삽입되며 상기 제1수용부에 마주하도록 배치되는 제2수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1수용부 및 상기 제2수용부는 상기 플레이트의 폭보다 긴 길이로 연장되며,
    상기 플레이트는 상기 제1수용부와 상기 제2수용부의 연장방향을 따라서 슬라이딩 가능하도록 상기 제1수용부 및 상기 제2수용부에 결합된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 메인프레임에는 상기 제2경판을 수용하는 수용공간이 구비되고,
    상기 수용공간을 구획하는 상기 메인프레임의 내주면에 상기 제2수용부가 상기 메인프레임의 반경방향 외측으로 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1수용부는 상기 메인프레임의 제2에지부에 결합되는 상기 고정스크롤의 제1에지부의 두께방향으로 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자전방지유닛은 상기 선회스크롤의 둘레방향을 따라서 기설정된 각으로 이격되어 복수개가 구비되고,
    상기 슬라이딩 홀은 상기 자전방지유닛에 대응하도록 상기 선회스크롤의 둘레에 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 핀은 상기 플레이트의 면에 수직으로 상기 플레이트로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 모터에 의해 상기 선회스크롤이 구동될 때, 상기 핀의 적어도 일부 둘레와 상기 슬라이딩 홀의 적어도 일부 내주면이 접한 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 선회스크롤과 상기 핀은 서로 상이한 소재로 형성되고, 상기 선회스크롤과 상기 플레이트는 서로 동일한 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 선회스크롤은 알루미늄으로 형성되고, 상기 핀은 알루미늄보다 강도가 큰 강재로 형성된 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 고정스크롤은 하측으로 돌출된 제1 상부 스크롤을 구비하는 상부 고정스크롤 및 상측으로 돌출된 제1 하부 스크롤을 구비하고 상기 상부 고정스크롤에 결합되는 하부 고정스크롤을 포함하고,
    상기 선회스크롤은 상기 상부 고정스크롤과 상기 하부 고정스크롤 사이에 배치되며,
    상기 선회스크롤은 상기 제1 상부 스크롤에 맞물리도록 상측으로 돌출된 제2 상부 스크롤 및 상기 제1 하부 스크롤에 맞물리도록 하측으로 돌출된 제2 하부 스크롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 상부 고정스크롤의 하면에는 상기 플레이트의 상부가 삽입되는 기설정된 길이의 제1수용홈이 형성되고,
    상기 하부 고정스크롤의 상면에는 상기 플레이트의 하부가 삽입되며 상기 제1수용홈에 마주하도록 배치되는 기설정된 길이의 제2수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 압축실은 상기 제1 상부 스크롤과 상기 제2 상부 스크롤 사이에 형성되는 제1압축실 및 상기 제1 하부 스크롤과 상기 제2 하부 스크롤 사이에 형성되는 제2압축실을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
KR1020180117402A 2018-10-02 2018-10-02 유체압축기 KR102163921B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180117402A KR102163921B1 (ko) 2018-10-02 2018-10-02 유체압축기
US16/591,120 US11480179B2 (en) 2018-10-02 2019-10-02 Fluid compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180117402A KR102163921B1 (ko) 2018-10-02 2018-10-02 유체압축기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200037964A KR20200037964A (ko) 2020-04-10
KR102163921B1 true KR102163921B1 (ko) 2020-10-12

Family

ID=69945559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180117402A KR102163921B1 (ko) 2018-10-02 2018-10-02 유체압축기

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11480179B2 (ko)
KR (1) KR102163921B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3116572B1 (fr) * 2020-11-23 2022-11-18 Danfoss Commercial Compressors Un compresseur à spirales comportant un système de lubrification pourvu d’un agencement d’agitation d’huile

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795323A (en) * 1987-11-02 1989-01-03 Carrier Corporation Scroll machine with anti-rotation mechanism
JPH0357892A (ja) * 1989-07-24 1991-03-13 Mitsubishi Electric Corp スクロール流体機械
JPH05149264A (ja) * 1991-11-27 1993-06-15 Toshiba Corp スクロ−ル形圧縮機
JP3158938B2 (ja) * 1995-03-20 2001-04-23 株式会社日立製作所 スクロール流体機械及びこれを用いた圧縮気体製造装置
JPH08291794A (ja) * 1995-04-21 1996-11-05 Mitsubishi Electric Corp スクロール流体機械
JPH10110690A (ja) * 1996-08-09 1998-04-28 Hitachi Ltd スクロール形流体機械
JPH1113656A (ja) * 1997-06-20 1999-01-19 Fujitsu General Ltd スクロール圧縮機
WO2006068044A1 (ja) * 2004-12-21 2006-06-29 Daikin Industries, Ltd. スクロール型流体機械
US9945378B2 (en) * 2013-09-12 2018-04-17 Johnson Controls-Hitachi Air Conditioning Technology (Hong Kong) Limited Scroll compressor

Also Published As

Publication number Publication date
US20200102955A1 (en) 2020-04-02
US11480179B2 (en) 2022-10-25
KR20200037964A (ko) 2020-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4560021B2 (ja) スクロール型機械
US20180252216A1 (en) Scroll compressor
US9624928B2 (en) Scroll-type compressor with gas passage formed in orbiting plate to restrict flow from compression chamber to back pressure chamber
KR102027695B1 (ko) 스크롤 압축기
JP2002089463A (ja) スクロール型圧縮機
JPH0428916B2 (ko)
KR102292995B1 (ko) 스크롤형 압축기
JPH07139479A (ja) スクロール機械と、その製作方法
KR102163921B1 (ko) 유체압축기
JP7188200B2 (ja) スクロール型圧縮機
EP4033101A1 (en) Scroll compressor
CN112703317B (zh) 压缩机
JP3693041B2 (ja) スクロール圧縮機
JP5295087B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2001123969A (ja) スクロール流体機械
JP7325646B2 (ja) 圧縮機支持構造
JP2003301784A (ja) スクロール流体機械の自転防止機構
JP2010144685A (ja) スクリュー圧縮機
US11939976B2 (en) Scroll compressor
WO2022137923A1 (ja) スクロール型圧縮機
JP2707296B2 (ja) スクロール式流体機械
JP2541335B2 (ja) スクロ―ル型流体装置
JP7408011B2 (ja) 二段スクロール圧縮機
JP7233935B2 (ja) スクロール型流体機械
KR101731443B1 (ko) 밀폐형 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant