KR19990033696A - 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치에 관한 것으로, 본 발명은 고정 스크롤에 설치된 인벌류트 형상의 랩과 상응하여 결합되는 랩이 설치되는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤의 하부에 지지되도록 설치되며 오일 유로가 형성된 메인 프레임이 구비되는 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치에 있어서, 상기 메인 프레임과 선회 스크롤의 사이에 운전시 구동축의 하부 방향으로 작용하는 부하를 경감시키기 위한 탄성 부재가 설치되므로써 운전시의 가스 압력에 의한 트러스트 부하를 경감시킴과 동시에 선회 스크롤의 하부면과 메인 프레임의 상부면 사이의 마찰 및 마모 발생을 감소시킬수 있으므로 인해 부품의 사용 수명을 향상시킬수 있고, 안정된 상태에서 기기를 사용할수 있으며, 메인 프레임의 단순화에 의한 제작 시간을 단축시켜 생산성의 향상 및 제작 단가를 절감시킬수 있게 된다.

Description

스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치

본 발명은 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기에서 운전시의 가스 압력에 의한 트러스트 부하를 경감시킬수 있으며, 선회 스크롤의 하부면과 메인 프레임의 상부면 사이의 마찰 및 마모 발생을 줄일수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 스크롤 압축기는 고효율, 저소음, 소형 및 경량성 등으로 인해 룸 에어콘이나 자동차 에어콘 분야에 사용되는 압축기로 그 유용성이 부각되고 있는데, 이와 같은 스크롤 압축기는 2개의 소용돌이 형상의 랩(Wrap)을 조합시켜 고정 스크롤과 선회 스크롤의 상대적인 회전 운동에 의해 기체 가스를 압축할 때 사용하는 기기이다.

종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 용기 형상의 본체(1) 상부에 그 내측 및 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(2)과 토출관(3)이 소정의 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 흡입관(2)과 토출관(3)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

또한, 상기 본체(1)내의 상부 및 하부에는 톱 플레이트(4)와 서브 플레이트(5)가 설치되고, 상기 톱 플레이트(4)는 중앙이 개구되어 그 외주면이 본체(1)의 내주면 상측에 부착되도록 설치되며, 상기 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 양분하고, 상기 톱 플레이트(4)의 하부에는 고정 스크롤(8)이 고정되며, 고정 스크롤(8)의 하부에는 선회 스크롤(9a)이 회전 가능하게 끼워진다.

또한, 상기 고정 스크롤(8)은 그 하측면에 인벌류트 형상의 랩(10)이 구비되고, 상기 고정 스크롤(8)의 중앙에는 톱 플레이트(4)에 형성된 개구와 관통되는 토출구(11)가 형성되며, 상기 선회 스크롤(9a)은 고정 스크롤(8)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부는 메인 프레임(13a)에 의해 지지된다.

또한, 상기 메인 프레임(13a)의 상부에는 선회 스크롤(9a)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13a)의 외주면 상부 일측에는 체결공(14)이 형성된 고정 보스(15)가 돌출 형성되어 고정 보스(15)상에 고정 스크롤(8)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부와 메인 프레임(13a)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9a)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.

그리고, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부에는 선회 스크롤(9a)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되어 구성된다.

따라서, 모터(20)에 전원이 인가되면 구동하는 모터(20)의 회전력에 의해 회전자(19)가 회전함에 따라 회전자(19)의 구동축(23) 상단부에 연결된 선회 스크롤(9)이 회전하게 된다.

이때, 선회 스크롤(9a)의 하부와 메인 프레임(13a)의 상부 사이에 배치된 올댐링(17)은 모터(20)의 구동력에 의해 회전하려는 상기 선회 스크롤(9a)의 회전력은 저지한 상태에서, 다만 도 2a 내지 도 2d와 같이, 그 형상만을 유지한채 소폭의 진원을 형성하며 공회전하게 된다.

그 후, 미도시한 실내기(또는 증발기)에서 열교환을 한 다음 흡입관(2)을 통하여 흡입된 저온 및 저압의 기체가스는 도 2a의 일점 화살표와 같이, 상기 고정 스크롤(8)과 상기 선회 스크롤(9a)에 구비되는 인벌류트 형상의 랩(10)(12)에 의해 형성된 유로의 입구를 통해 유입된 후 도 2b 내지 도 2d와 같이, 상기 선회 스크롤(9a)이 선회하며 그 밀폐 면적을 점차 감소시키는 동안에 상기 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(9a)의 랩(10)(12) 사이에 형성된 압축실(26)에서 고온 및 고압으로 압축된다.

상기와 같이 고온 및 고압으로 압축된 냉매는 상기 토출구(11)를 경유하여 토출실(7)을 거쳐서 토출관(3)을 통하여 토출된다.

한편, 도 3에 나타낸 바와 같이 종래 메인 프레임(13a)의 상면에는 오일 유로(25)가 형성된 윤활면(26)이 형성되고, 상기 메인 프레임(13a)의 상면에 순차적으로 자전 방지기구인 올댐링(17)과 선회 스크롤(9a)의 하부면이 체결됨에 따라 압축기의 운전시 가스 압력에 의해 구동축(23)의 하부 방향으로 작용하는 부하를 상기한 윤활면(26)이 잡아주게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 스크롤 압축기에 메인 프레임(13a)을 설치할 때에는 메인 프레임(13a)의 상면에 윤활면(26)을 별도로 가공해야 하므로 인해 제작 시간이 많이 소요되어 생산성의 저하 및 제작 단가가 상승하게 되고, 운전시 윤활면(26)에 가해지는 부하로 인해 선회 스크롤(9a)의 하부면과 윤활면과의 마찰 및 마모가 발생되어 부품의 사용 수명이 떨어지게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은 스크롤 압축기에서 운전시의 가스 압력에 의한 트러스트 부하를 경감시킴과 동시에 선회 스크롤의 하부면과 메인 프레임의 상부면 사이의 마찰 및 마모 발생을 줄일수 있도록 하여 부품의 사용 수명을 향상시킬수 있을 뿐만 아니라 안정된 상태에서 기기를 사용할수 있는 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 일반적인 스크롤 압축기의 압축시 동작 상태를 나타낸 횡단면도

도 3은 도 1의 선회 스크롤과 메인 프레임이 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도

도 4는 본 발명에 따른 선회 스크롤과 메인 프레임이 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도

도 5는 도 4의 결합된 상태를 나타낸 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

9; 선회 스크롤 13; 메인 프레임

21,22; 고정홈 23; 구동축

24; 탄성 부재 24a; 캡

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고정 스크롤에 설치된 인벌류트 형상의 랩과 상응하여 결합되는 랩이 설치되는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤의 하부에 지지되도록 설치되며 오일 유로가 형성된 메인 프레임이 구비되는 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치에 있어서, 상기 메인 프레임과 선회 스크롤의 사이에 운전시 구동축의 하부 방향으로 작용하는 부하를 경감시키기 위한 탄성 부재가 설치된 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치가 제공되므로써 달성된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 선회 스크롤과 메인 프레임이 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 결합된 상태를 나타낸 종단면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분 및 부재에 대해서는 동일한 번호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 밀폐된 용기 형상의 본체(1) 상부에 그 내측 및 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(2)과 토출관(3)이 소정의 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 흡입관(2)과 토출관(3)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

또한, 상기 본체(1)내의 상부 및 하부에는 톱 플레이트(4)와 서브 플레이트(5)가 설치되고, 상기 톱 플레이트(4)는 중앙이 개구되어 그 외주면이 본체(1)의 내주면 상측에 부착되도록 설치되며, 상기 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 양분하고, 상기 톱 플레이트(4)의 하부에는 고정 스크롤(8)이 고정되며, 고정 스크롤(8)의 하부에는 선회 스크롤(9a)이 회전 가능하게 끼워진다.

또한, 상기 고정 스크롤(8)은 그 하측면에 인벌류트 형상의 랩(10)이 구비되고, 상기 고정 스크롤(8)의 중앙에는 톱 플레이트(4)에 형성된 개구와 관통되는 토출구(11)가 형성되며, 상기 선회 스크롤(9a)은 고정 스크롤(8)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부는 메인 프레임(13a)에 의해 지지된다.

또한, 상기 메인 프레임(13a)의 상부에는 선회 스크롤(9a)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13a)의 외주면 상부 일측에는 체결공(14)이 형성된 고정 보스(15)가 돌출 형성되어 고정 보스(15)상에 고정 스크롤(8)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부와 메인 프레임(13a)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9a)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.

그리고, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부에는 선회 스크롤(9a)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되는데 이들 구성은 종래와 동일하다.

한편, 본 발명에서의 특징부는 메인 프레임(13)의 상부 외주면에 복수개의 고정홈(21)이 형성되고, 상기 메인 프레임(13)의 상부에 안착되어 결합되는 선회 스크롤(9)의 하부면에는 일정한 선회 반경을 가지며 상기 고정홈(21)과 대응되는 복수개의 고정홈(22)이 형성되어 상기 메인 프레임(13)의 고정홈(21)과 선회 스크롤(9)의 고정홈(22) 사이에 각각 운전시 구동축(23)의 하부 방향으로 작용하는 부하를 경감시키기 위해 캡(24a)에 의해 상,하단이 고정된 스프링으로 된 탄성 부재(24)가 설치된 점이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 기본적인 동작 및 기능은 이미 상술한 종래의 기술 내용과 동일하므로 이에 대한 별도의 언급은 생략하기로 하고, 단지, 본 발명에서의 특징부인 메인 프레임(13)과 선회 스크롤(9)의 사이에 캡(24a)에 의해 상,하단이 고정된 스프링으로 된 복수개의 탄성 부재(24)를 설치함에 따른 효과에 대해서만 구체적으로 설명한다.

즉, 메인 프레임(13)의 상부 외주면에 형성된 복수개의 고정홈(21)과, 상기 메인 프레임(13)의 상부에 안착되어 결합되는 선회 스크롤(9)의 하부면에 일정한 선회 반경을 갖도록 형성되어 상기 고정홈(21)과 대응되는 복수개의 고정홈(22) 사이에 각각 탄성 부재(24)가 설치된 상태에서 압축기를 운전시킴에 따라 발생되는 가스 압력에 의해 구동축(23)의 하부 방향으로 트러스트 부하가 작용하면 상기 탄성 부재(24)가 압축되면서 그 탄성력에 의해 작용하는 트러스트 부하를 효과적으로 경감시킴과 동시에 탄성 부재(24)로 인해 상기 메인 프레임(13)의 상부면과 선회 스크롤(9) 하부면 사이의 직접적인 접촉을 배제할수 있으므로써 선회 스크롤(9)과 메인 프레임(13) 사이의 마찰 및 마모 발생을 크게 줄일수 있게 된다.

또한, 메인 프레임(13)의 상면에 별도의 윤활면(26)을 가공하지 않아도 됨에 따라 작업 능률의 향상에 의한 제작 시간을 단축시킬수 있어서 생산성을 증대시킬수 있고, 제작 단가를 절감시킬수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 스크롤 압축기에서 운전시의 가스 압력에 의한 트러스트 부하를 경감시킴과 동시에 선회 스크롤의 하부면과 메인 프레임의 상부면 사이의 마찰 및 마모 발생을 감소시킬수 있으므로써 부품의 사용 수명을 향상시킬수 있고, 안정된 상태에서 기기를 사용할수 있으며, 메인 프레임의 단순화에 의한 제작 시간을 단축시켜 생산성의 향상 및 제작 단가를 절감시킬수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 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 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (3)

1. 고정 스크롤에 설치된 인벌류트 형상의 랩과 상응하여 결합되는 랩이 설치되는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤의 하부에 지지되도록 설치되며 오일 유로가 형성된 메인 프레임이 구비되는 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치에 있어서,

   상기 메인 프레임과 선회 스크롤의 사이에 운전시 구동축의 하부 방향으로 작용하는 부하를 경감시키기 위한 탄성 부재가 설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 부재가 메인 프레임의 상부 외주면에 형성된 복수개의 고정홈과, 상기 메인 프레임의 상부에 안착되어 결합되는 선회 스크롤의 하부면에 일정한 선회 반경을 갖도록 형성되어 상기 고정홈과 대응되는 복수개의 고정홈 사이에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 부재가 캡에 의해 상,하단부가 고정된 스프링으로 된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 선회 스크롤 지지장치.