KR200391205Y1 - 로터리 압축기의 축점핑 댐핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치에 관한 것으로, 케이싱에 고정하는 프레임과, 프레임에 반경방향으로 지지되도록 구동모터의 회전자에 결합하여 그 구동모터의 구동력을 전달하는 구동축과, 구동축에 결합하여 선회운동을 하면서 고정스크롤과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실을 연속으로 이동하도록 형성하는 선회스크롤을 포함한 스크롤 압축기에 있어서, 구동축이 운전중에 선회스크롤 방향으로 점핑할 때 이 구동축의 점핑에 의한 충격을 흡수하도록 상기 프레임과 회전자 사이에 댐핑부재를 설치함으로써, 압축기의 운전시 구동축이 점핑하면서 선회스크롤과 충돌하는 것을 저지하고 이를 통해 압축기구부의 과도한 마찰이나 충돌로 인한 손상을 미연에 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

로터리 압축기의 축점핑 댐핑 장치{SHAFT JUMPING DAMPING APPARATUS FOR SCROLL COMPRESSOR}

본 고안은 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치에 관한 것으로, 특히 압축기의 운전중에 구동축이 점핑하여 선회스크롤에 부딪히는 것을 방지할 수 있는 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤식 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수 개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 방식이다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비한 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(3)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(3) 사이에 장착하는 구동모터(M)와, 구동모터(M)의 회전자(Mr)에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(M)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 메인프레임(2)에 얹혀지고 구동축(4)에 결합하여 선회운동을 하는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)의 랩(5a)에 맞물려 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 나선형의 랩(6a)을 형성하여 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입영역(S1)과 토출영역(S2)으로 구획하는 고저압분리판(7)과, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출영역(S2)으로 토출한 압축가스의 역류를 방지하는 역지밸브(8)를 포함하고 있다.

메인프레임(2)은 그 중앙에 구동축(4)을 반경방향으로 지지하도록 축구멍(2a)을 형성하고, 축구멍(2a)의 중앙에는 선회스크롤(5)의 보스부(5b)가 선회운동을 하도록 보스수용홈(2b)을 형성하고 있다.

구동축(4)은 그 상단에 편심진 구동핀부(4a)를 제외하고는 동일한 직경으로 형성하여 상기한 메인프레임(2)의 축구멍(2a)에 삽입 결합하고 있다.

도면중 미설명 부호인 9는 밸런스웨이트, Ms는 고정자이다.

상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 구동모터(M)에 전원을 인가하면 그 인가한 전원에 의해 구동축(4)이 구동모터(M)의 회전자(Mr)와 함께 회전을 하면서 구동력을 선회스크롤(5)에 전달하여 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(5)은 고정스크롤(6)과의 랩(5a,6a) 사이에 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 압축한다.

이때, 구동축(4)은 메인프레임(2)과 서브프레임(3)에 의해 반경방향으로 지지될 뿐만 아니라 서브프레임(3)에 의해서는 하방측 축방향으로 지지되어 지속적으로 회전운동을 하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에 있어서는, 구동축(4)이 종종 운전중에 위로 치솟는 소위 '축점핑 현상'이 발생하여 구동축(4)의 상단이 선회스크롤(5)을 치면서 선회스크롤(5)과 고정스크롤(6) 사이의 충돌로 인한 손상을 야기할 우려가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 구동축이 운전중에 점핑하더라도 압축기구부의 손상을 미연에 방지할 수 있는 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치를 제공하려는데 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱에 고정하는 프레임과, 프레임에 반경방향으로 지지되도록 구동모터의 회전자에 결합하여 그 구동모터의 구동력을 전달하는 구동축과, 구동축에 결합하여 선회운동을 하면서 고정스크롤과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실을 연속으로 이동하도록 형성하는 선회스크롤을 포함한 스크롤 압축기에 있어서, 구동축이 운전중에 선회스크롤 방향으로 점핑할 때 이 구동축의 점핑에 의한 충격을 흡수하도록 상기 프레임과 회전자 사이에 댐핑부재를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치를 제공한다.

이하, 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치를 보인 단면도이며, 도 5는 본 고안 스크롤 압축기의 변형예에 의한 축점핑 댐핑 장치를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 고안에 의한 축점핑 댐핑 장치를 구비한 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비한 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(3)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(3) 사이에 장착하는 구동모터(M)와, 구동모터(M)의 회전자(Mr) 중심에 압입하여 회전력을 선회스크롤(5)에 전달하는 구동축(4)과, 구동축(4)에 결합하여 메인프레임(2)의 상면에 얹히는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)에 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입영역(S1)과 토출영역(S2)으로 구획하는 고저압분리판(7)과, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출영역(S2)으로 토출된 압축가스의 역류를 방지하는 역지밸브(8)과, 메인프레임(2)의 저면에 고정 설치하여 축점핑시 구동축(4)이 선회스크롤(5)과 충돌하는 것을 방지하는 댐핑부재(10)로 구성한다.

댐핑부재(10)는 메인프레임(2)과는 이종재질로 형성하되, 구동모터(M)의 회전자(Mr) 상단에 구비하는 밸런스웨이트(9)와의 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 테프론과 같이 금속에 비해 연성으로 된 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

또, 댐핑부재(10)는 이와 충돌하는 회전자(Mr)의 밸런스웨이트(9)가 회전함에 따라 일정한 충돌위치가 정해지지 않으므로 환형으로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 댐핑부재(10)는 도 5에서와 같이 회전자(Mr)의 밸런스웨이트(9) 상단에 고정 설치할 수도 있다. 이 경우에도 댐핑부재(10)는 회전자(Mr)와는 이종재질로 형성하되 탄성력을 가지도록 연성 재질로 형성하는 것이 바람직하고, 그 형상은 원호 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 2a는 축구멍, 2b는 보스수용홈, 4a는 구동핀부, Ms는 고정자이다.

상기와 같은 본 고안 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 구동모터(M)에 인가한 전원에 의해 구동축(4)이 회전을 하면서 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 선회스크롤(5)과 고정스크롤(6)의 랩(5a,6a) 사이에 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 압축한다.

이때, 구동축(4)은 초기 기동시 회전자(Mr)와 함께 축방향으로 점핑을 하면서 선회스크롤(5)과 충돌하여 압축기구부에 손상을 입힐 우려가 있으나, 구동축(4)이 점핑할 때 메인프레임(2)의 저면이나 회전자(Mr)의 상단, 즉 밸런스웨이트(9)의 상면에 각각 댐핑부재(10)를 설치함으로써 구동축(4)이 선회스크롤(5)과 충돌하기 전에 밸런스웨이트(9)가 메인프레임(2)의 댐핑부재(10)에 부딪히거나 밸런스웨이트(9)의 댐핑부재(10)가 메인프레임(2)에 부딪혀 상기 구동축(4)의 상단이 선회스크롤(5)에 부딪히는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이렇게 하여, 압축기의 기동시 구동축의 상단이 선회스크롤과 충돌하는 것을 막을 수 있고 이를 통해 선회스크롤과 고정스크롤이 과도하게 압착되면서 마모나 손상을 일으키는 것을 미연에 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 고안에 의한 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치는, 메인프레임과 회전자 사이에 댐핑부재를 설치함으로써, 압축기의 운전시 구동축이 점핑하면서 선회스크롤과 충돌하는 것을 저지하고 이를 통해 압축기구부의 과도한 마찰이나 충돌로 인한 손상을 미연에 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 종래 스크롤 압축기를 보인 단면도,

도 2는 종래 스크롤 압축기에서 축점핑 상태를 보인 단면도,

도 3은 본 고안 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 4는 본 고안 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치를 보인 단면도,

도 5는 본 고안 스크롤 압축기의 변형예에 의한 축점핑 댐핑 장치를 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

2 : 메인프레임 4 : 구동축

5 : 선회스크롤 6 : 고정스크롤

10 : 댐핑부재 Mr : 회전자

Claims (4)

1. 케이싱에 고정하는 프레임과, 프레임에 반경방향으로 지지되도록 구동모터의 회전자에 결합하여 그 구동모터의 구동력을 전달하는 구동축과, 구동축에 결합하여 선회운동을 하면서 고정스크롤과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실을 연속으로 이동하도록 형성하는 선회스크롤을 포함한 스크롤 압축기에 있어서,

   구동축이 운전중에 선회스크롤 방향으로 점핑할 때 이 구동축의 점핑에 의한 충격을 흡수하도록 상기 프레임과 회전자 사이에 댐핑부재를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치.
2. 제1항에 있어서,

   댐핑부재는 회전자의 상단에 대응하는 프레임의 저면에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치.
3. 제1항에 있어서,

   댐핑부재는 프레임의 저면에 대응하는 회전자의 상단에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   댐핑부재는 프레임 또는 회전자와는 이종재질인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 축점핑 댐핑 장치.