KR20020029224A - 스크롤 압축기의 스크롤부 냉매누설 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤형 압축기의 스크롤부 냉매누설 차단장치를 개선하여, 압축기의 압축성능을 향상시키고, 압축기의 수명을 연장시키도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 와권체(渦捲體)가 돌출형성된 고정스크롤과, 상기 고정스크롤의 와권체와 함께 맞물려 회전중심부로부터 멀어지는 쪽으로 고압부, 중압부 그리고 저압부를 이루는 압축실이 구획되도록 와권체가 돌출형성된 가동스크롤이 구비되어 이루어진 스크롤형 압축기에 있어서; 상기 와권체의 끝단에 형성되어 전체적으로 와권형상을 하는 홈형 삽입가이드와; 상기 삽입가이드에 삽입되어 상기 압축실을 밀봉시키는 와권형상의 실링부재와; 상기 실링부재가 상기 고압부의 압력에 의해 이동되지 못하도록 상기 실링부재를 잡아주는 이동방지수단이 포함되어 이루어진 스크롤형 압축기의 냉매누설 차단장치를 제공한다

Description

스크롤 압축기의 스크롤부 냉매누설 차단장치{device for intercepting refrigerant leakage of scroll part in a scroll compressor}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 스크롤 압축기 중 압축실을 이루는 스크롤부에 구비되는 냉매누설 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스크롤 압축기는 대향하는 한 쌍의 스크롤에 의해 형성되는 압축실의 체적을 변화시켜 냉매를 압축하는 압축기로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐 케이싱(10)과, 상기 밀폐 케이싱 내에 그 내부공간을 토출실(10a)과 흡입실(10b)로 구획하도록 설치된 경계막(20)과, 상기 경계막 저면부에 위치되고 와권체(31)가 돌출형성된 고정스크롤(30)과, 상기 고정스크롤의 와권체에 맞물려 압출실을 구획하도록 와권체(41)가 돌출형성된 가동스크롤(40)과, 상기 가동스크롤을 선회시키는 원동기(50)가 포함되어 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 스크롤 압축기는 다음과 같은 동작을 수행한다.

상기 스크롤 압축기로 전원이 공급되면, 상기 원동기(50)의 고정자(51)와 회전자(52) 사이에 유도전류가 발생하고, 상기 유도전류에 의해 상기 회전자와 결합된 축(53)이 회전하며, 상기 의 회전에 의해 가동스크롤(40)이 선회한다.

이 때, 냉매가스는 상기 흡입실(10b)과 연통된 흡입구(60)을 통해 상기 압축실로 유입되고, 상기 가동스크롤(40)의 선회운동에 의해 압축실 중심측으로 이동되면서 압축되며, 압축된 후 상기 토출실(10a)로 토출된다.

한편, 종래의 스크롤 압축기는 상기 고정스크롤(30)과 상기 가동스크롤(40)에 각각 돌출형성되는 와권체(31,41)의 끝단에는 냉매누설차단장치(70)가 더 구비되어 이루어진다.

그 이유는, 상기 가동스크롤(40)의 와권체(41)의 끝단이 상기 고정스크롤(30)의 디스크 저면에 접촉되고, 상기 고정스크롤의 와권체(31) 끝단이 상기 가동스크롤의 디스크 평면에 접촉되어 상기한 압축실을 이루는데, 이때 상기 압축실은 냉매가스를 압축하는 곳으로서, 압축된 냉매가스가 누설되면 압축기의 핵심 요소인 압축성능이 저하되므로 상기 각 와권체(31,41)의 끝단에 냉매누설차단장치(70)를 구비함이 바람직하기 때문이다.

여기서, 냉매누설차단장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 와권체(31,41)의 끝단에 홈(71)을 형성시키고, 상기 홈에 실링부재(72)를 삽입하되, 열팽창으로 인해 상기 실링부재가 상기 홈에서 이탈되지 못하도록 하기 위해, 도 3a와 같이, 상기 홈에 여유공간(S)이 발생하게끔 상기 홈의 길이보다 조금 작은 실링부재를 상기 홈에 삽입하여 이루어진다.

하지만, 상기와 같이 이루어진 종래기술인 냉매누설차단장치(70)는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

첫째, 스크롤 압축기가 동작되어 압축이 진행되면, 냉매가스는가동스크롤(40)의 선회운동에 의해 압축실의 중심으로 올수록 점점 고압이 되는데, 이때, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 실링부재(72)가 상기 압축실 중심의 고압 냉매가스에 의해 압축실 중심에서 밀려나고 그 밀려나는 정도가 상기 홈의 여유공간(S)만큼 밀려나게 된다. 따라서 실링부재가 밀려나 형성된 스크롤(30,40)의 디스크면과 상대 와권체(31,41)의 끝단 사이의 틈으로 상기 압축실 중심의 고압 냉매가 누설되어 압축기의 압축성능이 저하되는 문제가 발생된다.

둘째, 스크롤 압축기가 동작되어 압축이 계속 진행되면 될수록, 상기 실링부재(72)가 상기 압축실 중심의 고압 냉매가스에 의해 압축실 중심에서 상기 홈의 여유공간(S)만큼 밀려난 후에도 상기 고압 냉매가스에 의해 계속해서 밀려나게 된다. 이때, 상기 실링부재는 길이방향 체적이 줄어드는 반면 너비방향 체적이 늘어나게 되어 상기 실링부재와 접촉되는 상기 스크롤(30,40)의 디스크면을 가압하게 된다. 따라서, 상기 실링부재와 상기 스크롤의 디스크면 사이에 상당한 마찰력이 발생되어 상기 가동스크롤(31)의 선회운동을 방해할 뿐만 아니라 상기 디스크 면을 마모시켜 수명을 단축시키게 된다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 스크롤형 압축기의 스크롤부 냉매누설 차단장치를 개선하여, 압축기의 압축성능을 향상시키고, 압축기의 수명을 연장시키는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 일반적으로 스크롤부 냉매누설(冷媒漏泄) 차단장치를 나타낸 도 1의 "A"부 상세도.

도 3a는 종래기술에 따른 냉매누설 차단장치의 실링부재 구비상태를 개략적으로 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도.

도 3b는 압축시 냉매누설 차단장치의 실링부재가 이동된 상태를 개략적으로 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 스크롤부 냉매누설 차단장치를 나타낸 것으로서, 실링부재 이동방지수단의 제1 실시예를 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도.

도 5는 실링부재 이동방지수단의 제2 실시예를 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도.

도 6a는 실링부재 이동방지수단의 제3 실시예를 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도.

도 6b는 도 6a의 Ⅱ-Ⅱ단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30: 고정스크롤 40: 가동스크롤

31,41: 와권체(渦捲體) 110: 삽입가이드

120: 실링부재 131: 홀더(holder)

132: 스톱퍼(stopper) 141: 핀구멍

142: 핀

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 와권체(渦捲體)가 돌출형성된 고정스크롤과, 상기 고정스크롤의 와권체와 함께 맞물려 회전중심부로부터 멀어지는 쪽으로 고압부, 중압부 그리고 저압부를 이루는 압축실이 구획되도록 와권체가 돌출형성된 가동스크롤이 구비되어 이루어진 스크롤형 압축기에 있어서; 상기 와권체의 끝단에 형성되어 전체적으로 와권형상을 하는 홈형 삽입가이드와; 상기 삽입가이드에 삽입되어 상기 압축실을 밀봉시키는 와권형상의 실링부재와; 상기 실링부재가 상기 고압부의 압력에 의해 이동되지 못하도록 상기 실링부재를 잡아주는 이동방지수단이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤형 압축기의 냉매누설 차단장치를 제공한다.

상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 스크롤부 냉매누설 차단장치를 나타낸 것으로서, 실링부재 이동방지수단의 제1 실시예를 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이고, 도 5는 실링부재 이동방지수단의 제2 실시예를 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이며, 도 6a는 실링부재 이동방지수단의 제3 실시예를 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 Ⅱ-Ⅱ단면도이다.

본 발명인 스크롤형 압축기의 스크롤부 냉매누설 차단장치(100)는, 도 4 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 와권체(31,41)의 끝단에 형성되어 전체적으로 와권형상을 하는 홈형 삽입가이드(110)와, 상기 삽입가이드에 삽입되어 상기 압축실을 밀봉시키는 와권형상의 실링부재(120)와, 상기 실링부재가 상기 고압부의 압력에 의해 이동되지 못하도록 상기 실링부재를 잡아주는 이동방지수단이 포함되어 이루어진다.

이 때, 본 발명의 일실시예 따른 상기 이동방지수단은, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 와권체(31,41) 중심부에 위치하는 상기 삽입가이드(110)의 끝단에 형성되되, 상기 삽입가이드의 타부위 보다 너비가 크도록 형성된 홈형 홀더(holder, 131)와, 상기 홀더에 삽입되어 이동되지 못하도록 상기 실링부재(120)의 끝단에 형성되되 상기 홀더와 동일형상을 한 스톱퍼(stopper, 132)로 이루어진다.

여기서, 상기 홀더의 형상은 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 원형 또는 총알형임이 바람직하다.

그 이유는, 상기 원형이나 상기 총알형은 라운드 형상을 함에 따라, 상기 홀더(131) 및 그에 상응하는 상기 스톱퍼(132)의 가공이 용이하며, 그리고 상기 홀더에 상기 스톱퍼를 용이하게 구비시킬 수 있다.

또한, 상기 홀더의 형상은 원형 또는 총알형뿐만 아니라 상기 조건인 삽입가이드의 타부위 보다 너비가 크도록 형성되는 범위에서 다양한 형상을 취할 수 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 이동방지수단은 다음과 같은 역할을 수행한다.

상기 이동방지수단은, 스크롤 압축기가 동작되어 상기 실링부재(120)가 상기 압축실 중심의 고압 냉매가스에 의해 압축실 중심에서 이탈되지 못하도록 상기 실링부재를 잡아주게 된다.

즉, 상기 삽입가이드(110)의 끝단 형상이 상기 삽입가이드의 너비보다 큰 형상을 취하고 있으며, 상기 실링부재의 스톱퍼(132) 또한 상기 삽입가이드의홀더(131)와 거의 동일형상을 함에 따라, 상기 고압 냉매가스의 영향이 미치더라도 상기 실링부재의 스톱퍼가 상기 홀더 걸리기 때문에 상기 실링부재의 이동은 차단되게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 이동방지수단은, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 와권체(31,41) 중심부에 위치하는 상기 삽입가이드(110)의 끝단부 바닥면에 핀구멍(141)이 형성되고, 상기 핀구멍에 삽입되어 이동되지 못하도록 상기 실링부재(120)의 끝단부 저면에 핀(142)이 형성되어 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동방지수단은 상기 본 발명의 일실시예에 따른 이동방지수단과 구조만 다를 뿐 동일한 역할을 수행한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 스크롤형 압축기의 냉매누설 차단장치의 구조를 개선하여 실링부재 이동방지수단을 구비함에 따라, 상기 실링부재가 상기 압축실 중심의 고압 냉매가스에 의해 압축실 중심에서 밀려나지 않기 때문에, 상기 압축실 중심의 냉매가스가 고압을 계속 유지하게 되어 압축성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 실링부재가 상기 압축실 중심의 고압 냉매가스에 의해 압축실중심에서 밀려나지 않기 때문에, 종래의 문제점인 상기 고압 냉매가스에 의해 계속해서 밀려나게 되어 발생되었던 상기 실링부재와 상기 스크롤의 디스크면 사이의 상당한 마찰력을 미연에 차단시킬 수 있다. 따라서, 상기 가동스크롤의 선회운동이 원활하게 이루어짐에 따라 압축성능을 향상시킬 수 있다.

이와 더불어, 마찰에 의한 각 스크롤의 디스크 면의 마모를 줄일 수 있어 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에 언급된 모든 효과를 다 포함한다.

Claims (5)

1. 와권체(渦捲體)가 돌출형성된 고정스크롤과, 상기 고정스크롤의 와권체와 함께 맞물려 회전중심부로부터 멀어지는 쪽으로 고압부, 중압부 그리고 저압부를 이루는 압축실이 구획되도록 와권체가 돌출형성된 가동스크롤이 구비되어 이루어진 스크롤형 압축기에 있어서,

   상기 와권체의 끝단에 형성되어 전체적으로 와권형상을 하는 홈형 삽입가이드와,

   상기 삽입가이드에 삽입되어 상기 압축실을 밀봉시키는 와권형상의 실링부재와,

   상기 실링부재가 상기 고압부의 압력에 의해 이동되지 못하도록 상기 실링부재를 잡아주는 이동방지수단이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤형 압축기의 냉매누설 차단장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동방지수단은;

   상기 와권체 중심부에 위치하는 상기 삽입가이드의 끝단부에 형성되되, 상기 삽입가이드의 타부위 보다 너비가 크도록 형성된 홈형 홀더와,

   상기 홀더에 삽입되어 이동되지 못하도록 상기 실링부재의 끝단에 형성되되 상기 홀더와 동일형상을 한 스톱퍼로 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤형 압축기의냉매누설 차단장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 홀더의 형상은 원형임을 특징으로 하는 스크롤형 압축기의 냉매누설 차단장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 홀더의 형상은 총알형임을 특징으로 하는 스크롤형 압축기의 냉매누설 차단장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동방지수단은;

   상기 와권체 중심부에 위치하는 상기 삽입가이드의 끝단부 바닥면에 핀구멍이 형성되고,

   상기 핀구멍에 삽입되어 이동되지 못하도록 상기 실링부재의 끝단부 저면에 핀이 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 스크롤형 압축기의 냉매누설 차단장치.