KR20050027400A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 이는 종래 저압식 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤의 팁 끝단에 설치된 팁실을 제거함과 동시에, 선회 스크롤 하단에 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤을 부상시켜 상기 고정 스크롤에 밀착되게 하는 등의 챔버가 형성될 수 있도록 플레이트를 설치 구성하므로서, 저압식 스크롤 압축기의 장점(모터 효율의 향상 및 압축실로의 액상 냉매 유입 차단, 압축기 외부로의 오일 토출량 감소 등)을 그대로 유지되도록 함과 아울러, 상기 챔버에 의한 선회 스크롤이 고정 스크롤에 밀착되면서 압축실로부터의 냉매가스 누설이 차단됨에 따른 신뢰성이 종래 저압식 스크롤 압축기에 비해 크게 향상될 수 있는 탁월한 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 챔버로 토출된 냉매가스의 가압작용을 통해 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤에 밀착시켜 압축실로부터 가압된 냉매가스의 누설을 차단하므로서, 이로 인한 전체적인 압축기의 효율 역시 향상될 수 있는 탁월한 효과도 있다.

Description

스크롤 압축기{Scroll compressor}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 저압식 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤의 팁 끝단에 설치된 팁실을 제거함과 동시에, 선회 스크롤 하단에 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤을 부상시켜 상기 고정 스크롤에 밀착되게 하는 등의 챔버가 형성될 수 있도록 플레이트를 설치하므로서, 저압식 스크롤 압축기의 장점(모터 효율의 향상 및 압축실로의 액상 냉매 유입 차단, 압축기 외부로의 오일 토출량 감소 등)을 그대로 유지되도록 함과 아울러, 상기 챔버에 의한 선회 스크롤이 고정 스크롤에 밀착되면서 압축실로부터의 냉매가스 누설이 차단됨에 따른 신뢰성이 종래 저압식 스크롤 압축기에 비해 크게 향상되도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 스크롤 압축기는 두개의 소용돌이 모양을 조합하여 고정 스크롤과 선회 스크롤의 상대적인 운동을 통해 압축을 수행하는 것으로서, 고효율, 저소음, 소형 및 경량성 등으로 인해 룸 에어컨이나 자동차 에어컨 분야에 사용되는 것으로 그 유용성이 부각되고 있다.
이러한 스크롤 압축기는 케이싱의 내부에 흡입가스를 충진하는지 아니면 토출가스를 충진하는지에 따라 저압식과 고압식으로 구분되는데, 이와 같은 종래 스크롤 압축기 중 저압식 스크롤 압축기에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기 저압식 스크롤 압축기는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 케이스(15)와; 외부로부터 유체(냉매)가 유입되도록 하기 위한 흡입관(1) 및 흡입실(4)과; 상기 케이스(15) 내에 고정되며, 스테이터(2a) 및 로터(2b)로 이루어진 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)에 의해 회전되는 구동축(3); 및 상기 구동축(3)의 상단에 구동축(3)의 중심에서 편심되어 마련되는 구동축 편심부(3a)와; 흡입관(1)을 통해 흡입된 냉매가스를 압축할 수 있도록 상기 구동축 편심부(3a)에 고정되어 메인 프레임(5) 상측에 지지되는 선회 스크롤(7)과, 상기 선회 스크롤(7)과 맞물려 상기 메인 프레임(5) 상측에 고정되는 고정 스크롤(8)로 이루어진 압축 스크롤부와; 상기 선회 스크롤(7)의 자전을 방지함과 동시에, 상기 선회 스크롤(7)이 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회될 수 있도록 하는 올담링(6)과; 상기 올담링(6) 및 상기 선회 스크롤(7)을 지지하는 메인 프레임(5)과; 상기 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7)의 압축작용을 통해 압축된 고압의 냉매가스가 배출되도록 하기 위한 토출구(9)와; 상기 토출구(9)에 고정되며, 상기 토출구(9)을 통해 토출된 냉매가스의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(10)와; 상기 고정 스크롤(8) 배면에 결합되며, 상기 케이스(15) 내부를 저압의 냉매가스가 흡입되는 흡입실(4)과 고압의 냉매가스가 토출 축적되는 토출실(11)로 구획되게 하는 상부 격막(12)과; 상기 토출실(11)에 결합되어 고압의 냉매가스가 배출되도록 하기 위한 토출관(14)으로 구성되어 있다.
이 때, 상기 선회 스크롤(7)의 팁 끝단에는 상기 압축실(P)의 고압측으로부터 저압측으로의 축방향 누설을 방지하기 위한 팁실(tip seal)(7b)이 설치되어 있다. 미 설명 부호 13은 상부쉘(13)을 나타낸 것이다.
이와 같이 구성된 저압식 스크롤 압축기의 작동과정을 간략히 살펴보면, 전원 인가시 상기 구동모터(2)의 구동을 통해 상기 구동모터(2)의 로터(2b)에 삽입 고정된 구동축(3)이 회전을 하게 되면서, 상기 구동축(3) 상단의 구동축 편심부(3a)에 고정된 선회 스크롤(7) 역시 연관작용으로 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회(공전)운동을 하게 되고, 흡입관(1)을 통해 압축실(P) 즉, 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7)이 맞물려 형성된 압축실(P) 내로 저온 저압의 냉매가스가 유입되게 되는데, 상기 압축실(P) 내로 유입된 냉매가스의 경우, 도 2 에 도시한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(7)의 선회운동을 통해 압축실(P)의 중심부로 이동되면서 고온 고압의 기체상태로 압축되게 되고, 상기와 같이 압축된 냉매가스는 토출구(9)를 통해 압축 스크롤부 외부로 배출됨과 동시에, 상기 케이스(15) 일측에 구비된 토출관(14)을 통해 스크롤 압축기 외부로 토출되게 된다.
이와 같이 구성된 저압식 스크롤 압축기의 경우, 도 1 에 도시한 바와 같이, 흡입관(1)을 통해 유입된 저온 저압의 냉매가스가 압축기 하부 즉, 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7)로 이루어진 압축 스크롤부 하부로부터 채워져 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7) 사이의 압축실(P)로 유입되어 상기 압축 스크롤부의 압축작용을 통해 가압되는 등, 상기 압축 스크롤부를 기준으로 압축 스크롤부의 하부측은 저압부를 형성하고, 상기 압축 스크롤부의 상부측은 고압부를 형성하므로서, 상기 압축기의 저압부측에 설치되어 있는 구동모터(2)의 주변 온도가 낮으므로 인한 구동모터(2)의 모터 효율이 높아지는 등의 장점이 있는 반면에, 도 3 에 도시한 바와 같이, 고온의 압축실(P) 내에 위치되는 팁실(7b) 즉, 상기 선회 스크롤(7)의 팁 끝단에 설치된 수지재질의 팁실(7b)이 상기 압축실(P) 내의 고온에 의해 녹게 되면서 상기 압축실(P)로부터 냉매가스가 누설되게 되는 등의 신뢰성에 커다란 문제가 발생하게 되면서 이로 인한 전체적인 압축기의 효율이 저하되는 커다란 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 고압식 스크롤 압축기가 제안된 바 있는데, 상기한 고압식 스크롤 압축기(미도시)의 경우, 도 1 및 도 2 에 도시한 저압식 스크롤 압축기와 같이 흡입관(1)을 통해 유입된 저온 저압의 냉매가스가 압축기 하부로부터 채워져 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7) 사이의 압축실(P)로 유입되어 상기 선회 스크롤(7)의 선회작용을 통해 가압되는 것이 아니라, 흡입관(미도시)을 통해 바로 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어진 압축 스크롤부(미도시)의 압축실(미도시)로 저온 저압의 냉매가스가 유입됨과 동시에, 상기 선회 스크롤의 선회작용을 통해 고온 고압으로 가압되면서 토출구(미도시)를 통해 압축기 내부 전체로 토출됨에 따른 상기 압축기 전체가 고압부로 형성되게 된다.
이러한 종래 고압식 스크롤 압축기는 전술한 저압식 스크롤 압축기의 문제점인 압축실(P) 내의 고온에 의해 팁실(7b)이 녹게 되면서 상기 압축실(P)로부터 냉매가스가 누설되는 것을 방지하기 위해 상기 선회 스크롤(7)의 팁 끝단에 설치된 팁실(7b)을 제거하므로서, 저압식 스크롤 압축기의 문제점이었던 신뢰성이 향상되는 장점이 있는 반면에, 상기와 같이 선회 스크롤의 선회작용을 통해 고온 고압으로 가압된 냉매가스가 토출구를 통해 압축기 내부 전체로 토출되면서 고온의 냉매가스에 의한 구동모터(미도시)의 주변 온도가 높아져 이로 인한 구동모터의 모터 효율이 크게 저하되게 되는 커다란 문제점이 있었다.
또한, 상기 토출구를 통해 압축기 내부 전체로 토출된 고온의 냉매가스 압에 의해 케이스(미도시) 내의 오일이 회전축(미도시)의 오일홀(미도시)을 통해 상승하면서 선회 스크롤 하단을 가압함은 물론, 상기 고온 고압의 냉매가스가 상기 선회 스크롤 하단에 역시 작용하게 되면서 상기 선회 스크롤의 팁부분이 고정 스크롤에 완전히 밀착된 상태를 이루게 되고, 상기와 같이 선회 스크롤이 고정 스크롤에 밀착된 상태에서 상기 선회 스크롤의 선회작용이 이루어질 경우, 심한 마찰작용에 의해 선회 스크롤이 마모되거나 또는 파손되게 되는 커다란 문제점도 있었다.
더욱이, 상기 토출구를 통해 토출된 고온 고압의 냉매가스가 압축기 내부 전체를 채운 다음, 압축기의 일측면에 형성된 토출관(미도시)을 통해 압축기 외부로 토출될 때, 압축기 내의 오일이 상기 구동모터 또는 구동축의 회전에 의해 비산하면서 상기 고온의 냉매가스에 의해 녹아 상기 냉매가스와 함께 토출되는 등의 오일 토출량이 많아지게 되는 커다란 문제점도 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 종래 저압식 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤의 팁 끝단에 설치된 팁실을 제거함과 동시에, 선회 스크롤 하단에 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤을 부상시켜 상기 고정 스크롤에 밀착되게 하는 등의 챔버가 형성될 수 있도록 플레이트를 설치하므로서, 저압식 스크롤 압축기의 장점을 그대로 유지되도록 함과 아울러, 상기 챔버에 의한 선회 스크롤이 고정 스크롤에 밀착되면서 압축실로부터의 냉매가스 누설이 차단됨에 따른 신뢰성이 종래 저압식 스크롤 압축기에 비해 크게 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기와 같이 챔버로 토출된 냉매가스의 가압작용을 통해 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤에 밀착시켜 압축실로부터 가압된 냉매가스의 누설을 차단하므로서, 이로 인한 전체적인 압축기의 효율 역시 향상되도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 종래 저압식 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤의 팁 끝단에 설치된 팁실을 제거함과 동시에, 선회 스크롤 하단에 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤을 부상시킬 수 있도록 하는 등의 챔버가 형성될 수 있도록 플레이트를 설치 구성한 본 발명의 스크롤 압축기에 의해 해결될 수 있는 바, 이하 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.
도 4 는 본 발명에 따른 선회 스크롤 및 플레이트, 올담링, 메인 프레임의 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 5 는 본 발명에 따른 선회 스크롤과 플레이트간의 배면 상태를 나타낸 것이다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 케이스(15)와; 상기 케이스(15) 내에 고정되며, 스테이터(2a) 및 로터(2b)로 이루어진 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)에 의해 회전되는 구동축(3)과; 상기 구동축(3)의 회전을 통해 선회 랩(17a)이 고정 랩(8a) 내에서 선회운동하면서 흡입된 냉매를 압축하는 선회 스크롤(17) 및 고정 스크롤(8)과; 상기 선회 스크롤(17)의 자전을 방지하며, 상기 선회 스크롤(17)이 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회될 수 있도록 상/하면에 상/하부키(6a, 6b)가 형성된 올담링(6)과; 상기 선회 스크롤(17) 하단에 설치되며, 상기 선회 스크롤(17)의 연통홀(17d)을 통해 토출된 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤(17)을 부상시켜 고정 스크롤(8)에 밀착되도록 챔버(25)를 형성하는 플레이트(20)와; 상기 올담링(6) 및 플레이트(20), 선회 스크롤(17) 등을 지지하는 메인 프레임(5);을 포함하여 구성되어 있다.
이하, 본 발명의 스크롤 압축기에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 저압식 스크롤 압축기의 장점을 그대로 유지되도록 함과 아울러, 챔버(25) 내로 토출된 냉매가스에 의해 선회 스크롤(17)이 고정 스크롤(8)에 밀착되면서 압축실(P)로부터의 냉매가스 누설이 차단됨에 따른 신뢰성이 종래 저압식 스크롤 압축기에 비해 크게 향상될 수 있도록 하기 위하여, 종래 저압식 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤(7)의 팁 끝단에 설치된 팁실(7b)을 제거함과 동시에, 상기 팁실(7b)이 제거된 선회 스크롤(17) 하단에 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤(17)을 부상시켜 고정 스크롤(8)에 밀착되게 하는 등의 챔버(25)가 형성될 수 있도록 플레이트(20)를 설치한 것으로서, 이에 대한 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명과 전술한 종래와의 동일 구성에 대해서는 동일부호를 적용하기로 한다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 도 1 및 도 4와, 도 5 에 도시한 바와 같이, 케이스(15)와; 상기 케이스(15) 내에 고정되며, 스테이터(2a) 및 로터(2b)로 이루어진 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)에 의해 회전되는 구동축(3)과; 상기 구동축(3)의 회전을 통해 선회 랩(17a)이 고정 랩(8a) 내에서 선회운동하면서 흡입된 냉매를 압축하는 선회 스크롤(17) 및 고정 스크롤(8)과; 상기 선회 스크롤(17)의 자전을 방지하며, 상기 선회 스크롤(17)이 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회될 수 있도록 상/하면에 상/하부키(6a, 6b)가 형성된 올담링(6)과; 상기 선회 스크롤(17) 하단에 설치되며, 상기 선회 스크롤(17)의 연통홀(17d)을 통해 토출된 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤(17)을 부상시켜 고정 스크롤(8)에 밀착되도록 챔버(25)를 형성하는 플레이트(20)와; 상기 올담링(6) 및 플레이트(20), 선회 스크롤(17) 등을 지지하는 메인 프레임(5);을 포함하여 구성되어 있다.
이 때, 상기 선회 스크롤(17)은 종래 저압식 스크롤 압축기에서 발생되었던 문제점 즉, 압축실(P) 내의 고온에 의해 팁실(7b)이 녹았던 문제점을 해소하기 위하여 적용한 고압식 스크롤 압축기 중 팁실(7b)이 제거된 선회 스크롤(17)과 동일한 구조로 이루어져 있으며, 이 때 고압식 스크롤 압축기의 장점과 마찬가지로 상기 압축실(P)로부터 냉매가스가 누설되는 것을 차단함에 따른 신뢰성이 향상되는 특징을 갖게 된다.
또한, 상기 선회 스크롤(17) 저면 양 측면에는 상기 올담링(6)의 상부키(6a)와 결합되어 올담링(6)의 상단에서 직선운동이 이루어질 수 있도록 소정길이의 키홈(17c)이 형성되어 있는데, 특히 상기 선회 스크롤(17) 하단에 설치되는 플레이트(20)의 경우 역시 상기 선회 스크롤(17)과 함께 상기 올담링(6)의 상부키(6a)에 결합될 수 있도록 상기 플레이트(20)의 양 측면에 소정길이의 키홈(21)이 형성되어 있으며, 상기 선회 스크롤(17) 저면 양 측면과 상기 플레이트(20) 양 측면에 형성된 키홈(17c)(21)의 경우, 상기 올담링(6) 상단에서의 선회 스크롤(17)과 동일한 직선운동이 이루어질 수 있도록 동일 길이로 형성되어 있다.
그리고, 상기 선회 스크롤(17)의 연통홀(17d)을 통해 토출된 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 상기 선회 스크롤(17)을 부상시키기 위한 챔버(25)를 형성하기 위하여, 상기 선회 스크롤(17) 저면엔 상기 연통홀(17d)과 연결된 소정깊이의 원형홈(17e)이 형성되어 있고, 상기 플레이트(20) 상면엔 상기 원형홈(17e)과 대응 결합되는 원형돌기(22)가 형성되어 있다.
더욱이, 상기 연통홀(17d)을 통해 챔버(25) 내로 토출된 냉매가스의 누설을 방지하기 위해 상기 플레이트(20)의 원형돌기(22) 상부에 시일부재(30)가 설치되어 있는데, 이 때 시일부재(30)는 상기 원형돌기(22)의 원주면상에 형성된 시일부재 결합홈(23)에 삽착되되, 냉매가스의 작용시 유동이 가능하도록 설치되어 있다.
또한, 상기 시일부재(30)의 경우, 열에 강한 수지재질로 이루어져 있으면서 단면형상이 "ㄷ"자 형태의 링 형상으로 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 스크롤 압축기 중 메인 프레임과 올담링, 플레이트, 선회 스크롤의 결합과정 및 상기 선회 스크롤의 연통홀을 통해 선회 스크롤과 플레이트 사이에 형성된 챔버 내로 토출된 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 상기 선회 스크롤을 부상시켜 고정 스크롤에 밀착되는 작용상태를 설명하면 다음과 같다.
도 6 은 본 발명에 따른 스크롤 압축기 중 메인 프레임과 올담링, 플레이트, 선회 스크롤의 결합 단면도를 나타낸 것이고, 도 7 은 도 6과 같이 결합된 상태에서 선회 스크롤의 연통홀을 통해 선회 스크롤과 플레이트 사이에 형성된 챔버 내로 토출된 중간압 상태의 냉매가스를 이용해 상기 선회 스크롤을 부상시켜 고정 스크롤에 밀착되는 상태를 나타낸 것이다.
먼저, 메인 프레임(5)과 올담링(6), 플레이트(20), 선회 스크롤(17)의 결합과정으로서, 스러스트 베어링부(5b)가 형성된 메인 프레임(5) 상단에 올담링(6)이 설치되게 되는데, 이 때 올담링(6)은 상기 메인 프레임(5)을 기준으로 전/후 직선운동이 이루어질 수 있도록 메인 프레임(5)의 원주면 상에 형성된 키홈(5a)에 상기 올담링(6)의 하부키(6b)가 각각 결합된 상태로 상기 스러스트 베어링부(5b) 보다 아래쪽에 설치되게 된다.
이후, 양 측면에 키홈(21)이 형성된 플레이트(20)가 올담링(6)이 설치된 메인 프레임(5) 상단에 설치되게 되는데, 이 때 상기 플레이트(20)는 올담링(6)의 상부키(6a)에 키홈(21)이 결합된 상태로 메인 프레임의 스러스트 베어링부(5b)에 얹혀져 설치되고, 상기 메인 프레임(5)의 스러스트 베어링부(5b)에 얹혀진 플레이트(20) 상단에 선회 스크롤(17)이 설치되게 된다.
특히 상기 플레이트(20)와 선회 스크롤(17)간의 결합과정을 살펴보면, 상기 선회 스크롤(17)의 저면에 소정깊이로 형성된 원형홈(17e)에 상기 플레이트(20)의 상단에 형성된 원형돌기(22)를 대응시켜 결합시키되, 상기 플레이트(20)의 양 측면에 형성된 키홈(21)과 결합된 올담링(6)의 상부키(6a)와 상기 선회 스크롤(17) 저면 양 측면에 형성된 키홈(17c)을 결합시키므로서, 상기 메인 프레임(5)과 올담링(6), 플레이트(20), 선회 스크롤(17)간의 결합과정이 종료되게 되는데, 이 때 상기 플레이트(20)와 선회 스크롤(17) 사이에는 상기 선회 스크롤(17)의 원형홈(17e)에 플레이트(20)의 원형돌기(22)가 결합됨에 따른 챔버(25) 즉, 상기 선회 스크롤(17)의 중앙에 형성된 연통홀(17d)과 연계된 챔버(25)가 형성되게 되고, 상기 챔버(25) 내에는 플레이트(20)의 원형돌기(22) 원주면상에 설치된 시일부재(30)가 위치되게 된다.
이와 같이 결합된 상태에서 전원을 인가시킬 경우, 구동모터(2)의 구동을 통해 구동축(3) 및 구동축 편심부(3a)가 회전을 하면서 선회 스크롤(17)이 고정 스크롤(8) 내에서 선회운동을 하게 되고, 상기와 같이 선회 스크롤(17)의 선회운동에 따른 압축작용(도 2 참조)을 통해 저온 저압의 냉매가스가 고온 고압으로 가압되게 되는데, 상기와 같이 냉매가스의 가압과정 중 상기 선회 스크롤(17)에 형성된 연통홀(17d)을 통해 중간압 상태의 냉매가스가 상기 선회 스크롤(17)과 플레이트(20) 사이에 형성된 챔버(25) 즉, 상기 선회 스크롤(17)의 원형홈(17e)에 플레이트(20)의 원형돌기(22)가 결합되어 형성된 챔버(25) 내로 토출되게 되고, 상기 챔버(25) 내로 토출된 냉매가스에 의해 상기 선회 스크롤(17)은 소정높이로 부상하여 고정 스크롤(8)에 밀착되게 되고, 상기 플레이트(20)는 상기 메인 프레임(5)의 스러스트 베어링부(5b)에 밀착되게 된다.
이 때, 상기 챔버(25) 내로 토출된 중간압 상태의 냉매가스에 의해 선회 스크롤(17)이 부상되는 상태를 좀더 상세히 설명하면, 이는 도 7 에 도시한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(17)의 연통홀(17d)을 통해 중간압 상태의 냉매가스가 챔버(25) 내로 토출되게 되면, 냉매가스는 챔버(25) 내에 위치되어 있는 시일부재(30) 즉, 상기 플레이트(20)의 원형돌기(22) 원주면에 설치된 시일부재(30)를 가압하여 상기 시일부재(30)가 원형돌기(22)의 시일부재 결합홈(23) 외주면 쪽으로 밀착됨과 동시에, 상기 시일부재(30)의 하단으로부터 작용되는 일부 냉매가스에 의해 상승하게 되고, 또 다른 일부 냉매가스에 의해 상기 시일부재(30)의 단면인 "ㄷ"자 형상이 벌어지게 되면서 상기 선회 스크롤(17)이 고정 스크롤(8) 측으로 부상하게 되고, 상기와 같이 선회 스크롤(17)의 부상작용에 따른 선회 스크롤(17)의 팁 끝단이 상기 고정 스크롤(8)에 밀착되게 되면서 도 1 의 종래 저압식 스크롤 압축기의 문제점 즉, 압축실(P) 내의 고온에 의해 선회 스크롤(7) 끝단의 팁실(7b)이 녹았던 문제점을 해소함과 아울러, 종래 고압식 스크롤 압축기의 장점인 상기 압축실(P)로부터의 냉매가스 누설을 차단함에 따른 신뢰성이 향상되는 등의 특징을 이룰 수 있게 된다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 종래 저압식 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤의 팁 끝단에 설치된 팁실을 제거함과 동시에, 선회 스크롤 하단에 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 선회 스크롤을 부상시켜 상기 고정 스크롤에 밀착되게 하는 등의 챔버가 형성될 수 있도록 플레이트를 설치하므로서, 저압식 스크롤 압축기의 장점(모터 효율의 향상 및 압축실로의 액상 냉매 유입 차단, 압축기 외부로의 오일 토출량 감소 등)을 그대로 유지되도록 함과 아울러, 상기 챔버에 의한 선회 스크롤이 고정 스크롤에 밀착되면서 압축실로부터의 냉매가스 누설이 차단됨에 따른 신뢰성이 종래 저압식 스크롤 압축기에 비해 크게 향상될 수 있는 탁월한 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 챔버로 토출된 냉매가스의 가압작용을 통해 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤에 밀착시켜 압축실로부터 가압된 냉매가스의 누설을 차단하므로서, 이로 인한 전체적인 압축기의 효율 역시 향상될 수 있는 탁월한 효과도 있다.
더욱이, 상기 챔버 내로 토출된 냉매가스의 누설을 방지하기 위해 플레이트 상단에 시일부재가 설치되어 상기 챔버 내에 위치되지만, 상기 시일부재의 경우 스크롤 압축기의 저압부측에 위치되어 있기 때문에, 종래 압축실 내에 위치되었던 시일부재(선회 스크롤 끝단에 설치된 팁실)와 같이 녹거나, 또는 손상되지 않고 상기 챔버 내를 원활히 밀폐시킬 수 있는 탁월한 효과도 있다.
도 1 은 일반적인 스크롤 압축기의 단면도.
도 2 는 종래 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤과 고정 스크롤에 결합된 선회 스크롤의 작용 상태도.
도 3 은 종래 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤 및 올담링, 메인 프레임의 분해 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 선회 스크롤 및 플레이트, 올담링, 메인 프레임의 분해 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 선회 스크롤과 플레이트간의 배면 상태도.
도 6 은 본 발명에 따른 스크롤 압축기 중 메인 프레임과 올담링, 플레이트, 선회 스크롤의 결합 단면도.
도 7 은 도 6과 같이 결합된 상태에서 선회 스크롤의 연통홀을 통해 선회 스크롤과 플레이트 사이에 형성된 챔버 내로 토출된 중간압 상태의 냉매가스를 이용해 상기 선회 스크롤을 부상시켜 고정 스크롤에 밀착되는 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1. 흡입관 2. 구동모터
3. 구동축 5. 메인 프레임
6. 올담링 7, 17. 선회 스크롤
7a, 17a. 선회 랩 7b. 팁실
7c, 17c. 키홈 8. 고정 스크롤
9. 토출구 10. 체크 밸브
11. 토출실 12. 상부 격막
14. 토출관 15. 케이스
17d. 연통홀 17e. 원형홈
20. 플레이트 21. 키홈
22. 원형돌기 23. 시일부재 결합홈
25. 챔버 30. 시일부재

Claims (5)

  1. 케이스와;
    상기 케이스 내에 고정되며, 스테이터 및 로터로 이루어진 구동모터와;
    상기 구동모터에 의해 회전되는 구동축과;
    상기 구동축의 회전을 통해 선회 랩이 고정 랩 내에서 선회운동하면서 흡입된 냉매를 압축하는 선회 스크롤 및 고정 스크롤과;
    상기 선회 스크롤의 자전을 방지하며, 상기 선회 스크롤이 상기 고정 스크롤 내에서 선회될 수 있도록 상/하면에 상/하부키가 형성된 올담링과;
    상기 선회 스크롤 하단에 설치되며, 상기 선회 스크롤의 연통홀을 통해 토출된 중간압이나 토출압 상태의 냉매가스를 이용해 상기 선회 스크롤을 부상시켜 상기 고정 스크롤에 밀착되도록 챔버를 형성하는 플레이트와;
    상기 올담링 및 플레이트, 선회 스크롤 등을 지지하는 메인 프레임;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트 양 측면에는 상기 선회 스크롤과 함께 상기 올담링의 상부키에 결합될 수 있도록 소정길이의 키홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연통홀을 통해 토출된 냉매가스를 이용해 상기 선회 스크롤을 부상시키기 위한 챔버를 형성하기 위하여, 상기 선회 스크롤 저면엔 상기 연통홀과 연결된 소정깊이의 원형홈이 형성되고, 상기 플레이트 상면엔 상기 원형홈과 대응 결합되는 원형돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연통홀을 통해 챔버 내로 토출된 냉매가스의 누설을 방지하기 위해 상기 플레이트의 원형돌기 상부에 시일부재가 설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 시일부재는 단면형상이 "ㄷ"자 형태의 링 형상인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012111863A1 (ko) * 2011-02-17 2012-08-23 Lee Jae Young 스크롤 압축기의 더스트 시일 고정장치
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