KR200162303Y1 - 스크롤 압축기의 체크밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 스크롤 압축기의 체크밸브장치는 고정스크롤 및 선회스크롤에 의해 압축된 냉매를 토출하도록 분리판의 중심둘레에 형성한 토출공과, 상기 분리판의 중심에 고정 설치한 가이드핀과, 상기 가이드핀을 따라 상하 이동하며 상기 토출공을 개폐하도록 한 체크밸브를 포함하여 구성되어, 냉매의 토출시 체크밸브의 좌우유동을 막을 수 있어, 체크밸브가 밸브하우징에 부딪혀 발생하는 충격에 의한 소음을 줄일 수 있도록 하였다.

Description

스크롤 압축기의 체크밸브장치

본 고안은 스크롤 압축기에 있어서, 압축된 냉매를 토출할 때 적용되는 체크밸브에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 압축기 본체 내측의 상부에 고정스크롤(8)이 위치하고, 상기 고정 스크롤(8) 하부에 선회 스크롤(7)이 결합되며, 상기 선회 스크롤(7)의 하부에 메인 프레임(2)이 위치하고, 상기 메인 프레임(2)의 중앙부를 관통하며 선회 스크롤(7)을 회전시키는 크랭크축(6)이 회전자(5)와 고정자(4)에 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 장치에 의해, 흡입관(11)을 통해 흡입된 냉매가스는 선회 스크롤(7)의 선회 운동에 따라 냉매를 압축하게 되고, 압축된 냉매는 고정스크롤의 상부에 형성한 토출구를 통해 토출되게 된다.

스크롤 압축기의 압축원리를 도 2 및 도 3을 참조로 설명한다.

인벌루트 형상의 랩(wrap)을 갖는 고정스크롤(8)과 상기의 인벌루트 곡선과 180°의 위상차를 가진 인벌루트 형상의 랩(7a)을 갖는 선회스크롤(7)이 서로 마주 보도록 맞물려서 쌍으로 형성된 초생달 모양의 압축실(17)이 형성되게 되며, 고정된 고정스크롤(8)에 대하여 선회스크롤(7)이 자전이 방지된 채로 선회운동을 하면 압축실(17)이 중심부로 쪽으로 움직이면서 체적이 감소되어 압축작용을 하게 되며, 이 과정은 연속적이면서 대칭적으로 이루어지게 된다. 부하 변동폭이 왕복동식이나 로타리 압축기보다 현저하게 작게 되기 때문에 진동 및 소음, 신뢰성, 효율 등의 측면에서 크게 유리하게 된다.

압축과정을 보다 상세하게 설명하면, 흡입파이프(11)를 통해 압축기 내부로 유입된 냉매가스는 보통 고정스크롤(8)의 한쪽 측면에 형성된 흡입포트를 통해 스크롤 내부로 들어오게 된다. 이때 흡입가스는 고정스크롤 흡입포트쪽에 형성되는 압축실(17)로 유입이 되어 압축이 시작되고 일부는 고정스크롤의 안내통로를 따라 180°반대쪽에 형성되는 압축실(17')로 유입되어 동시에 압축되기 시작한다. 이와 같이 대칭적으로 동시에 압축되기 시작한 압축실의 냉매가스는 선회스크롤(7)이 선회운동을 함에 따라 스크롤 중심부 쪽으로 이동하면서 연속적으로 체적이 감소하게 되고, 상기 초생달 모양의 압축실이 중심부로 오게 되면 두개의 압축실(17)(17')은 서로 합쳐지고 이때 토출구(12)가 열리면서 토출이 시작된다.

상기 토출구(12)를 지난 냉매는 토출커버(13)의 상부 중심에 형성한 토출홀(13a)을 통해 빠져나가, 상기 토출홀(13a) 위에 복개한 밸브하우징(14)을 지나 토출된다.

도 4는 토출홀(13a) 및 그 위에 복개한 밸브하우징(22)과 상기 밸브하우징(22)내에 개재한 체크밸브(21)를 도시한 단면도로써, 토출측에서 이상압력시나 정지시 토출측으로 부터 압축실로의 역류가 생길수 있으며, 이에 의한 역회전으로 압축기에 손상을 줄 수 있다. 이를 방지하기 위하여 체크밸브(21)를 두는 경우가 많으며, 종래의 경우에는 도 4와 같은 구성에 의해 역압이 걸릴 경우에는 체크밸브(21)가 자동으로 닫히게 되어 있다.

그러나, 종래의 기술에서는 도 4와 같이, 체크밸브(21)의 자유도가 너무 커서 토출가스의 충격에 의한 진동 및 압력조건이 달라짐에 따라 밸브하우징(22)의 측면에 부딪혀 소음을 유발하는 문제점이 있는 바, 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 체크밸브의 측면으로의 움직임을 제한하는 가이드를 둠으로써, 밸브의 측면활동을 막아 충격에 의한 소음을 줄일수 있도록 한 스크롤 압축기의 체크밸브장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기를 나타내는 종단면도.

도 2는 일반적인 스크롤 압축기의 압축동작을 나타내는 랩 단면도.

도 3은 일반적인 스크롤 압축기의 스크롤 랩을 나타내는 사시도.

도 4는 종래의 기술에 의한 스크롤 압축기의 체크밸브장치를 나타내는 단면도.

도 5는 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 체크밸브장치를 나타내는 단면도.

도 6은 본 고안에 의한 체크밸브를 나타내는 사시도.

도 7은 본 고안에 의한 체크밸브의 다른 실시예를 나타내는 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

7 ; 선회스크롤 8 ; 고정스크롤

13 ; 분리판 31 ; 토출공

32 ; 가이드핀 33,43 ; 체크밸브

33a ; 원통형 안내부 33b ; 토출공 개폐판

34 ; 스프링

이러한, 본 고안의 목적은 고정스크롤 및 선회스크롤에 의해 압축된 냉매를 토출하도록 분리판의 중심둘레에 형성한 토출공과, 상기 분리판의 중심에 고정 설치한 가이드핀과, 상기 가이드핀을 따라 상하 이동하며 상기 토출공을 개폐하도록 한 체크밸브에 의해 달성된다.

이하, 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 체크밸브장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.

도 5는 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 체크밸브장치를 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 고안에 의한 체크밸브를 나타내는 사시도이며, 도 7은 본 고안에 의한 체크밸브의 다른 실시예를 나타내는 사시도를 각각 보인 것이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 체크밸브장치는 고정스크롤(8) 및 선회스크롤(7)에 의해 압축된 냉매를 토출하도록 분리판(13)의 중심둘레에 형성한 토출공(31)과, 상기 분리판(13)의 중심에 고정 설치한 가이드핀(32)과, 상기 가이드핀(32)을 따라 상하 이동하며 상기 토출공(31)을 개폐하도록 한 체크밸브(33)를 포함하여 구성된다.

상기 체크밸브(33)는 가이드핀(32)의 외주면을 따라 접하며 움직도록 형성한 원통형 안내부(33a)와, 상기 안내부(33a)의 하면에 일체로 형성한 토출공 개폐판(33b)으로 이루어 진다.

본 고안의 다른 실시예로 체크밸브(43)는 가이드핀(32)의 외주면을 따라 움직이도록 중심부에 형성한 안내공(43a)과, 상기 안내공(43a)의 둘레에 형성한 토출공 개폐판(43b)으로 이루어 진다.

상기 체크밸브의 상부에 탄성부재인 스프링(34)을 개재한 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의한 스크롤 압축기의 압축동작은 종래와 동일하여 생략한다.

본 고안은 분리판(13)의 중심에 체크밸브(33)를 안내할 수 있도록 가이드핀(32)을 세우고, 체크밸브(33)의 모양 또한 평면이 아니라, 파이프 모양인 원통형으로 제작하여, 냉매의 토출시 상기 가이드핀(32)을 따라서만 체크밸브(33)가 움직이도록 함으로써 밸브의 자유도를 제한하여 밸브의 진동을 제한하고, 측면에서 충돌하는 것을 방지하므로, 충돌에 의한 소음을 제거할 수 있다. 즉 스크롤내의 압축부에서 냉매가 압축되어 분리판(13)의 중심둘레에 형성한 토출공(31)을 통해 냉매가 토출될 때 원통형 안내부(33a)가 가이드핀(32)을 따라 상승하므로, 상기 안내부(33a)와 일체로 형성한 토출공 개폐판(33b)이 상기 토출공(31) 열어 냉매가 분리판(13) 상부로 토출되게 된다. 이때 상기 토출공 개폐판(33b)의 상부에 스프링(34)을 개재하므로, 토출되는 냉매의 압력이 일정압력 이하가 되면 복원력에 의해 상기 토출공(31)을 막도록 구성하였으며, 도 7과 같이, 체크밸브(43)의 형상을 도우넛 모양으로 중간에 안내공(43a)만을 형성하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 체크밸브장치는 고정스크롤 및 선회스크롤에 의해 압축된 냉매를 토출하도록 분리판의 중심둘레에 형성한 토출공과, 상기 분리판의 중심에 고정 설치한 가이드핀과, 상기 가이드핀을 따라 상하 이동하며 상기 토출공을 개폐하도록 한 체크밸브를 포함하여 구성되어, 냉매의 토출시 체크밸브의 좌우유동을 막을 수 있어, 체크밸브가 밸브하우징에 부딪혀 발생하는 충격에 의한 소음을 줄이는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 고정스크롤 및 선회스크롤에 의해 압축된 냉매를 토출하도록 분리판의 중심둘레에 형성한 토출공과, 상기 분리판의 중심에 고정 설치한 가이드핀과, 상기 가이드핀을 따라 상하 이동하며 상기 토출공을 개폐하도록 한 체크밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 체크밸브장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 체크밸브는 가이드핀의 외주면을 따라 접하며 움직도록 형성한 원통형 안내부와, 상기 안내부의 하면에 일체로 형성한 토출공 개폐판으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 체크밸브장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 체크밸브는 가이드핀의 외주면을 따라 움직이도록 중심부에 형성한 안내공과, 상기 안내공의 둘레에 형성한 토출공 개폐판으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 체크밸브장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 체크밸브의 상부에 탄성부재를 개재한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 체크밸브장치.