KR20060023814A - 스크롤 압축기의 진공방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 진공방지장치에 관한 것으로서, 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱과, 내부에 압축공간이 형성되도록 서로 상대운동 가능하게 결합되는 고정스크롤 및 선회스크롤과, 상기 케이싱의 내부 공간을 토출압측 공간과 흡입압측 공간으로 분리하는 고저압분리판을 구비한 스크롤 압축기의 상기 케이싱의 내부의 진공을 방지하는 스크롤 압축기의 진공방지장치에 있어서, 상기 고정스크롤의 일측 외면으로부터 내측으로 소정 깊이로 함몰되고 입구영역에 암나사부가 형성되어 있는 배압유로와; 상기 배압유로와 상기 토출압측 공간이 상호 연통되게 형성되는 토출압공과; 상기 배압유로와 상기 압축공간이 서로 연통되게 형성되는 중간압공과; 상기 배압유로의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 토출압공을 개폐하는 피스톤과; 상기 배압유로와 상기 흡입압측 공간이 서로 연통될 수 있게 형성된 흡입압공을 구비하여 일측은 상기 배압유로의 내부에 삽입되고 타측은 상기 암나사부에 나사결합되는 스토퍼와; 상기 피스톤이 상기 토출압공을 개방하는 위치로 이동되게 탄성력을 가하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 부품손상을 방지할 수 있고 조립작업을 용이하게 할 수 있으며 유동저항을 저감시킬 수 있는 스크롤 압축기의 진공방지장치가 제공된다.

Description

스크롤 압축기의 진공방지장치{VACUUM PREVENTION APPARATUS FOR SCROLL COMPRESSOR}
도 1은 종래의 스크롤 압축기의 진공방지장치의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 요부확대도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기의 진공방지장치의 사용상태의 단면도,
도 4는 도 3의 요부확대도,
도 5는 도 4의 스토퍼의 분리상태를 도시한 도면,
도 6은 도 5의 스토퍼의 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
33 : 고정스크롤 35 : 선회스크롤
53 : 배압유로 54 : 암나사부
55 : 토출압공 57 : 중간압공
59 : 피스톤 60 : 스프링
61 : 스토퍼 62 : 스프링지지부
64 : 가이드부 65 : 흡입압공
67 :공구삽입홈 66 : 수나사부
본 발명은, 스크롤 압축기의 진공방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부품손상을 방지할 수 있고 조립작업을 용이하게 할 수 있으며 유동저항을 저감시킬 수 있도록 한 스크롤 압축기의 진공방지장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 스크롤 압축기의 진공방지장치의 일 예를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 요부확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기는, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 수용 설치되어 냉매를 압축하는 압축부(31)와, 압축부(31)에 구동력을 제공하는 전동모터부(21)를 구비하고 있다.
케이싱(11)의 일측에는 냉매가 흡입 및 토출될 수 있도록 흡입관(13) 및 토출관(15)이 구비되어 있으며, 내부에는 압축부(31) 및 전동모터부(21)를 지지할 수 있도록 상하방향을 따라 서로 이격되게 상부프레임(17) 및 하부프레임(19)이 각각 설치되어 있다.
압축부(31)는, 인벌류트형상의 랩(34)을 구비하여 상부프레임(17)에 고정 설치되는 고정스크롤(33)과, 인벌류트형상의 랩(36)을 구비하여 고정스크롤(33)과 상호 협조적으로 압축공간(S)을 형성하도록 결합되어 고정스크롤(33)에 대해 상대운동하면서 냉매를 압축시키는 선회스크롤(35)을 구비하고 있다. 고정스크롤(33)에 는 케이싱(11)의 내부 공간을 토출압측 공간(Spd)과 흡입압측 공간(Sps)으로 분리 구획하는 고저압분리판(39)이 결합되어 있다.
전동모터부(21)는, 케이싱(11)의 내부에 고정 설치되는 고정자(23)와, 고정자(23)의 내부에 일측에 편심부(28)가 형성된 회전축(27)을 중심으로 회전가능하게 수용 설치되는 회전자(25)를 포함하여 구성되어 있다.
한편, 고정스크롤(33)에는 냉매가 흡입되지 아니하는 상태에서 선회스크롤(35)이 구동되어 흡입압측 공간(Sps)의 냉매가 모두 토출압측 공간(Spd)으로 압축 토출되어 흡입압측 공간(Sps)이 진공 상태로 되어 부품의 변형 및 손상 등 악영향이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 진공방지장치(41)가 마련되어 있다.
진공방지장치(41)는, 고정스크롤(33)의 일측 외면으로부터 반경방향을 따라 소정 깊이로 형성되는 배압유로(43)와, 배압유로(43)와 토출압측 공간(Spd)이 서로 연통되도록 형성되는 토출압공(44)과, 배압유로(43)와 압축공간(S)이 서로 연통되도록 형성되는 중간압공(45)과, 배압유로(43)의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 토출압공(44)을 개폐하는 피스톤(47)과, 피스톤(47)의 일측에서 피스톤(47)이 토출압공(44)을 개방하는 위치로 이동되게 탄성력을 가하는 스프링(48)과, 스프링(48)의 일측에서 스프링(48)을 지지하는 스토퍼(46)와, 스토퍼(46)의 이탈이 방지되도록 스토퍼(46)를 고정하는 고정핀(50)을 구비하고 있다.
스토퍼(46)의 축심에는 배압유로(43)와 흡입압측 공간(Sps)이 서로 연통될 수 있도록 흡입압공(49)이 관통형성되어 있으며, 고정스크롤(33)에는 고정핀(50)이 삽입 결합될 수 있도록 두께방향을 따라 핀공(36)이 형성되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 스크롤 압축기의 진공방지장치에 있어서는, 스프링(48)이 압축되게 스토퍼(46)를 배압유로(43)의 내부로 가압한 상태에서 반경방향을 따라 신축이 가능하게 일측이 절개된 원형 단면 형상을 가지는 고정핀(50)을 가압하여 핀공(36)에 삽입하도록 되어 있어, 조립이 곤란할 뿐만 아니라 상당한 시간이 소요된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 고정핀(50)이 삽입되는 핀공(36)은 고정스크롤(33)의 측연에 인접되게 형성하도록 되어 있어, 핀공(36) 주변 영역이 강도가 취약하게 되어 파손이 발생될 우려가 있다고 하는 문제점이 있다.
그리고, 고정핀(50)은 결합 후, 흡입압공(49)과 교차하도록 배치되어 있어, 토출압공(44)의 개방 시 토출압측 공간(Spd)으로부터 배압유로(43)로 유입되어 흡입압공(49)을 통해 유동되는 고온의 가스의 유동 저항을 증가시키게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 부품손상을 방지할 수 있고 조립작업을 용이하게 할 수 있으며 유동저항을 저감시킬 수 있는 스크롤 압축기의 진공방지장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱과, 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱과, 내부에 압축공간이 형성되도록 서로 상대운동 가능하게 결합되며 상기 케이싱의 내부에 배치되는 고정스크롤 및 선회스크롤과, 상기 케이싱의 내부 공간을 토출압측 공간과 흡입압측 공간으로 분리하는 고저압분리판을 구비한 스크롤 압축기의 상기 케이싱의 내부의 진공을 방지하는 스크롤 압축기의 진공방지장치에 있어서, 상기 고정스크롤의 일측 외면으로부터 내측으로 소정 깊이로 함몰되고 입구영역에 암나사부가 형성되어 있는 배압유로와; 상기 배압유로와 상기 토출압측 공간이 상호 연통되게 형성되는 토출압공과; 상기 배압유로와 상기 압축공간이 서로 연통되게 형성되는 중간압공과; 상기 배압유로의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 토출압공을 개폐하는 피스톤과; 상기 배압유로와 상기 흡입압측 공간이 서로 연통될 수 있게 형성된 흡입압공을 구비하여 일측은 상기 배압유로의 내부에 삽입되고 타측은 상기 암나사부에 나사결합되는 스토퍼와; 상기 피스톤과 상기 스토퍼 사이에 신축가능하게 개재되어 상기 피스톤이 상기 토출압공을 개방하는 위치로 이동되게 탄성력을 가하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 진공방지장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 스토퍼의 노출 단부에는 상기 스토퍼를 회전시키는 공구가 삽입될 수 있도록 공구삽입홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 스토퍼는, 상기 스프링의 일측 단부와 접촉되는 스프링지지부와, 상기 스프링지지부로부터 길이방향을 따라 점진적으로 직경이 축소되게 형성되어 상기 스프링이 상기 스프링지지부와 접촉되게 가이드하는 가이드부가 형성되어 있는 것 이 효과적이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기의 진공방지장치의 사용상태의 단면도이고, 도 4는 도 3의 요부확대도이며, 도 5는 도 4의 스토퍼의 분리상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 스토퍼의 측면도이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기는, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부(31)와, 압축부(31)에 구동력을 제공하는 전동모터부(21)를 구비하고 있다. 전동모터부(21)는, 케이싱(11)의 내부에 고정 설치되는 고정자(23)와, 일측에 편심부(28)가 형성된 회전축(27)을 중심으로 고정자(23)의 내부에 회전가능하게 설치되는 회전자(25)를 구비하고 있다.
압축부(31)는, 인벌류트형상의 랩(34)을 구비하여 상부프레임(17)에 고정 설치되는 고정스크롤(33)과, 인벌류트형상의 랩(36)을 구비하여 고정스크롤(33)과 상호 협조적으로 냉매의 압축공간(S)을 형성하도록 결합되고 저부는 회전축(27)의 편심부(28)에 결합되어 고정스크롤(33)에 대해 상대 운동하면 냉매를 압축하는 선회스크롤(35)을 구비하고 있다. 고정스크롤(33)의 상면에는 케이싱(11)의 내부 공간을 토출압측 공간(Spd)과 흡입압측 공간(Sps)으로 분리 구획하는 고저압분리판(39)이 결합되어 있다.
한편, 고정스크롤(33)에는 케이싱(11)의 내부에 진공이 발생되는 상태로 압축이 진행되는 것을 방지할 수 있도록 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기의 진공방지장치(51)가 설치되어 있다.
본 스크롤 압축기의 진공방지장치(51)는, 고정스크롤(33)의 일측 외면으로부터 반경방향을 따라 내측으로 소정 깊이로 함몰되고 입구영역에 암나사부(54)가 형성되어 있는 배압유로(53)와, 배압유로(53)와 토출압측 공간(Spd)이 상호 연통되게 형성되는 토출압공(55)과, 배압유로(53)와 압축공간(S)이 서로 연통되게 형성되는 중간압공(57)과, 배압유로(53)의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 토출압공(55)을 개폐하는 피스톤(59)과, 배압유로(53)와 흡입압측 공간(Sps)이 서로 연통될 수 있게 형성된 흡입압공(65)을 구비하여 일측은 배압유로(53)의 내부에 삽입되고 타측은 암나사부(54)에 나사결합되는 스토퍼(61)와, 피스톤(59)과 스토퍼(61) 사이에 신축가능하게 개재되어 피스톤(59)이 토출압공(55)을 개방하는 위치로 이동되게 피스톤(59)에 탄성력을 가하는 스프링(60)을 포함하여 구성되어 있다.
고정스크롤(33)의 두께방향을 따라 상면과 압축공간(S) 사이에 대응되는 상부 일측에는 외면으로부터 반경방향을 따라 소정 깊이로 배압유로(53)가 함몰되게 형성되어 있으며, 배압유로(53)의 일측에는 압축공간(S)의 중간압영역과 상호 연통되게 중간압공(57)이 관통형성되어 있다.
배압유로(53)의 길이방향을 따라 중간압공(57)의 일측에는 토출압측 공간(Spd)의 고온의 가스가 배압유로(53)의 내부로 유입될 수 있도록 두께방향을 따라 토출압공(55)이 관통형성되어 있으며, 배압유로(53)의 내부에는 배압유로(53)의 길이방향을 따라 슬라이딩되면서 토출압공(55)을 개폐하는 피스톤(59)이 수용 설치되어 있다. 피스톤(59)의 일측에는 배압유로(53)의 길이방향을 따라 신축 가능하게 배치되어 피스톤(59)이 토출압공(55)을 개방하는 위치로 이동되게 피스톤(59)에 탄성력을 가하는 스프링(60)이 개재되어 있다.
한편, 배압유로(53)의 입구영역에는 반경방향을 따라 확장된 암나사부(54)가 소정 길이구간에 걸쳐 형성되어 있으며, 암나사부(54)에는 스토퍼(61)가 분리가능하게 나사결합되어 있다.
스토퍼(61)에는 배압유로(53)와 흡입압측 공간(Sps)이 서로 연통될 수 있도록 축심을 따라 관통된 흡입압공(65)이 관통되게 형성되어 있으며, 배압유로(53)의 내부로 삽입되는 삽입측 단부영역에는 스프링(60)의 일측 단부와 접촉되어 스프링(60)을 지지할 수 있도록 스프링지지부(62)가 형성되어 있다. 스프링지지부(62)에는 점진적으로 직경이 축소되게 돌출되어 스토퍼(61)의 나사 결합 시 스프링(60)의 내부로 삽입되면서 스프링(60)의 단부가 스프링지지부(62)로 안내되도록 하는 가이드부(64)가 형성되어 있다.
스토퍼(61)의 길이방향을 따라 스프링지지부(62)의 대향측 외주면에는 암나사부(54)에 나사결합될 수 있도록 수나사부(66)가 형성되어 있으며, 흡입압공(65)의 주변에는 고정스크롤(33)의 외부에서 스토퍼(61)를 회전시키는 공구(미도시)의 선단부가 삽입 결합될 수 있도록 길이방향을 따라 소정 함몰되게 공구삽입홈(67)이 형성되어 있다. 여기서, 공구삽입홈(67)은 일(一)자 또는 십(十)자 드라이버가 삽입될 수 있도록 십자홈 형태로 구현되어 있으나, 육각 렌치의 선단이 삽입될 수 있게 육각형상의 렌치홈이 형성되도록 구성할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 배압유로(53)의 내부에 피스톤(59) 및 스프링(60)을 차례로 삽입하고, 가이드부(64)를 배압유로(53)의 내부로 삽입한 후 드라이버를 이용하여 스토퍼(61)를 회전시키면 신속하고 용이하게 결합이 완료된다.
정상적으로 냉매가 유입되는 상태에서 전동모터부(21)에 전원이 인가되어 선회스크롤(35)이 압축을 개시하면 피스톤(59)에는 압축공간(S)의 중간압이 작용하게 되고, 피스톤(59)은 토출압공(55)이 차단되는 위치로 이동되고 스프링(60)은 압축되면서 탄성력을 축적하게 된다.
한편, 흡입관(13)의 막힘 또는 차단 등에 의해 냉매의 흡입이 중지된 상태에서 압축이 진행되면 피스톤(59)에 작용하는 압축공간(S)의 중간압이 낮아지게 되고, 이에 기인하여 피스톤(59)은 스프링(60)의 탄성력에 의해 토출압공(55)이 개방되는 위치로 이동된다. 토출압공(55)이 개방되면 토출압측 공간(Spd)의 고압 고온의 가스는 배압유로(53)를 경유하여 흡입압공(65)을 통해 신속하게 흡입압측 공간(Sps)으로 유동되고, 이에 의해 전동모터부(21)의 도시 않은 과부하보호장치가 동작하여 진공 상태에서 압축 운전이 진행되는 것을 조기에 차단할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고정스크롤의 일측 외면으로부터 반경방향을 따라 내측으로 소정 깊이로 함몰되고 입구영역에 암나사부가 형성되어 있는 배압유로와, 배압유로와 토출압측 공간이 상호 연통되게 형성되는 토출압공과, 배압유로와 압축공간이 서로 연통되게 형성되는 중간압공과, 배압유로의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 토출압공을 개폐하는 피스톤과, 배압유로와 흡입압측 공간이 서로 연통될 수 있게 형성된 흡입압공을 구비하여 일측은 배압유로의 내부에 삽입되고 타측은 암나사부에 나사결합되는 스토퍼와, 피스톤과 스토퍼 사이에 신축가능하게 개재되어 피스톤이 토출압공을 개방하는 위치로 이동되게 피스톤에 탄성력을 가하는 스프링을 포함하도록 함으로써, 고정핀의 사용을 배제하여 핀공형성에 기인한 핀공 주변영역의 손상을 방지할 수 있고 조립 작업을 신속하고 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 유사 시 토출압측 공간의 고온의 가스의 유동이 원활하여 진공 상태의 운전을 조기에 중지시킬 수 있어 부품의 강제 열화를 억제시킬 수 있는 스크롤 압축기의 진공방지장치가 제공된다.

Claims (3)

  1. 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱과, 내부에 압축공간이 형성되도록 서로 상대운동 가능하게 결합되며 상기 케이싱의 내부에 배치되는 고정스크롤 및 선회스크롤과, 상기 케이싱의 내부 공간을 토출압측 공간과 흡입압측 공간으로 분리하는 고저압분리판을 구비한 스크롤 압축기의 상기 케이싱의 내부의 진공을 방지하는 스크롤 압축기의 진공방지장치에 있어서,
    상기 고정스크롤의 일측 외면으로부터 내측으로 소정 깊이로 함몰되고 입구영역에 암나사부가 형성되어 있는 배압유로와;
    상기 배압유로와 상기 토출압측 공간이 상호 연통되게 형성되는 토출압공과;
    상기 배압유로와 상기 압축공간이 서로 연통되게 형성되는 중간압공과;
    상기 배압유로의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 토출압공을 개폐하는 피스톤과;
    상기 배압유로와 상기 흡입압측 공간이 서로 연통될 수 있게 형성된 흡입압공을 구비하여 일측은 상기 배압유로의 내부에 삽입되고 타측은 상기 암나사부에 나사결합되는 스토퍼와;
    상기 피스톤과 상기 스토퍼 사이에 신축가능하게 개재되어 상기 피스톤이 상기 토출압공을 개방하는 위치로 이동되게 탄성력을 가하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 진공방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스토퍼의 노출 단부에는 상기 스토퍼를 회전시키는 공구가 삽입될 수 있도록 공구삽입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 진공방지장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 스프링의 일측 단부와 접촉되는 스프링지지부와, 상기 스프링지지부로부터 길이방향을 따라 점진적으로 직경이 축소되게 형성되어 상기 스프링이 상기 스프링지지부와 접촉되게 가이드하는 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 진공방지장치.
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