KR20070072102A - 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치는, 소정 량의 오일을 채우는 케이싱과, 상기 케이싱의 양측에 고정 설치하는 복수의 프레임과, 상기 프레임에 의해 반경방향으로 지지되어 구동모터의 회전력을 선회스크롤에 전달하여 그 선회스크롤이 고정스크롤과 맞물려 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하고 상기 케이싱의 오일을 흡상하여 습동부에 공급하는 구동축과, 상기 복수의 프레임중에서 케이싱의 오일에 잠기는 프레임의 일측면에 고정 결합하여 상기 구동축의 회전시 발생하는 거품을 차단하는 거품차단판을 포함함으로써, 오일이 거품화되면서 상승하는 것을 효과적으로 차단하여 오일의 공급량을 일정하게 유지하고 회전체와의 교반작용을 줄여 압축기 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 오일의 봉입량에 따라 거품차단판의 높낮이를 가변할 수 있어 거품 차단 효과를 더욱 높일 수 있다.

Description

스크롤 압축기의 포밍 저감 장치{APPARATUS FOR REDUCING FOAMING OF SCROLL COMPRESSOR}

도 1은 종래 스크롤 압축기를 보인 단면도,

도 2는 종래 스크롤 압축기에서 서브베어링을 파단하여 보인 사시도,

도 3은 본 발명 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 4는 본 발명 스크롤 압축기에서 서브베어링과 거품차단판을 보인 사시도,

도 5는 본 발명 스크롤 압축기에서 포밍저감장치의 변형예를 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이싱 20 : 구동모터

23 : 구동축 30 : 압축기구부

31 : 고정스크롤 32 : 선회스크롤

40 : 오일공급부 41 : 오일피더

42 : 거품차단판 42a : 관통구멍

42b : 오일통공 43 : 간격유지부재

본 발명은 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치에 관한 것으로, 특히 에어콘의 시스템 조건이나 냉매 또는 오일에 따라 거품차단판의 위치를 가변하여 포밍저감 효과를 높일 수 있는 스크롤 압축기의 포밍 저감 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 회전자에 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.

서브프레임(3)은 구동축(4)의 하반부를 반경방향으로 지지하거나 또는 구동 축(4)의 오일유로(4a)에 삽입 결합되는 오일흡입관(4b)을 반경방향으로 지지하도록 그 중앙에 관통구멍(3a)을 구비하는 원판모양으로 형성하여 상기한 케이싱(1)의 내주면에 용접 고정하고 있다. 또, 서브프레임(3)은 그 중앙의 관통구멍(3a)을 중심으로 원주방향을 따라 원호모양으로된 복수 개의 오일구멍(3b)을 형성하고 있다.

상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 구동모터(M)에 전원을 인가하면 그 인가한 전원에 의해 구동축(4)이 구동모터(M)의 회전자와 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, 오일에 잠기는 구동축(4)의 하단에는 오일피더(미도시)를 구비하거나 오일흡입관(4b)을 설치하고 있어 상기 구동축(4)의 회전시 케이싱(1)의 하반부에 충전되어 있던 오일이 오일피더 또는 오일흡입관(3b)을 통해 흡상되어 각 습동부를 윤활한다. 이 과정에서 상기한 오일피더 또는 오일흡입관(3b)이 케이싱(1) 내부의 오일을 휘저어 거품을 발생하게 되나 이 거품은 원판형으로 형성한 서브프레임(3)에 의해 유면으로 상승되려는 것이 저지되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에 있어서는, 서브프레임(3)으로 거품을 차단하도록 하여 에어콘의 환경이 변화되거나 오일 또는 냉매의 종류를 변경할 경우 오일량의 변동함에도 불구하고 상기한 서브프레임(3)의 고정 위치는 오일 량의 변동과 관계없이 설치되어 결국 유면 가까이에서 발생하는 거품은 효과적으로 저지하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 에어콘의 환경 변화 또는 오일이나 냉매의 종류 변화에 따른 케이싱 내 오일량의 변동에 대응하여 설치 높이를 달리할 수 있는 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정 량의 오일을 채우는 케이싱과, 상기 케이싱의 양측에 고정 설치하는 복수의 프레임과, 상기 프레임에 의해 반경방향으로 지지되어 구동모터의 회전력을 선회스크롤에 전달하여 그 선회스크롤이 고정스크롤과 맞물려 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하고 상기 케이싱의 오일을 흡상하여 습동부에 공급하는 구동축과, 상기 복수의 프레임중에서 케이싱의 오일에 잠기는 프레임의 일측면에 고정 결합하여 상기 구동축의 회전시 발생하는 거품을 차단하는 거품차단판을 포함한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명 스크롤 압축기에서 서브베어링과 거품차단판을 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명 스크롤 압축기에서 포밍저감장치의 변형예를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 포밍 저감 장치를 구비한 스크롤 압축기는, 소정량의 오일을 충전하도록 밀봉 형성하고 냉매흡입관(SP)과 냉매토출관(DP)을 연통 설치하며 상하 양측에 각각 메인프레임(11)과 서브프레임(12)을 고정 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 설치하여 회전력을 발생하는 구동모터(20)와, 케이싱(10)의 내부에 설치하여 상기 구동모터(20)에서 발생하는 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구부(30)와, 케이싱(10)의 오일을 펌핑하여 상기 압축기구부(30)에 공급하는 오일공급부(40)로 구성한다.

구동모터(20)는 케이싱(10)의 내부에 고정하여 외부에서 전원을 인가하는 고정자(21)와, 고정자(21)의 내부에 일정 공극을 두고 배치하여 상기한 고정자(21)와 상호 작용하면서 회전하는 회전자(22)와, 회전자(22)에 열박음으로 결합하여 구동모터(20)의 회전력을 압축기구부(30)에 전달하는 구동축(23)으로 이루어진다.

압축기구부(30)는 메인프레임(11)의 상면에 고정 설치하고 상기한 가스흡입관(SP)을 직접 결합하는 고정스크롤(31)과, 고정스크롤(31)에 맞물려 복수 의 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(11)의 상면에 선회 가능하게 얹히는 선회스크롤(32)과, 선회스크롤(32)과 메인프레임(11) 사이에 설치하여 상기 선회스크롤(32)의 자전을 방지하면서 선회시키는 올담링(Oldham's ring)(33)과, 고정스크롤(31)의 경판부 배면에 설치하여 케이싱(10)의 내부를 고압부와 저압부로 구획하는 고저압분리판(34)와, 고정스크롤(31)의 토출구(31c)를 개폐하여 토출가스의 역류를 차단하는 역지밸브(35)로 이루어진다.

오일공급부(40)는 구동축(23)의 하단에 설치하여 그 구동축(23)과 함께 회전을 하면서 케이싱(10)의 오일을 펌핑하는 오일피더(41)와, 서브프레임(12)의 일측면(도면에선 상면)에 고정 설치하여 케이싱(10)의 오일이 포밍되어 상승하는 것을 차단하는 거품차단판(42)으로 이루어진다.

거품차단판(42)은 원판 모양으로 형성하여 그 중앙에 상기한 구동축(23)이 관통할 수 있도록 관통구멍(42a)을 형성하고, 관통구멍(42a)의 주변에는 윤활을 마친 오일이나 가스흡입관(SP)을 통해 흡입되어 분리되는 오일이 흘러내릴 수 있도록 오일통공(42b)을 형성한다. 또, 오일통공(42b)의 주변에는 서브프레임(12)의 체결홈(12b)에 대응하여 볼트(B)로 체결할 수 있도록 복수의 체결구멍(42c)을 형성한다.

한편, 거품차단판(42)은 스크롤 압축기를 포함한 에어콘의 환경 변화나 케이싱에 주입하는 오일의 종류 또는 냉매의 종류 변화에 따라 상기 오일량이 변동할 수 있으므로 도 5에서와 같이 이 오일변동량에 따라 거품차단판(42)의 높이를 가변할 수 있도록 상기 서브프레임(12)과 거품차단판(42) 사이에 소정 두께의 간격유지부재(43)를 개재할 수 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 12a는 베어링구멍, 23a는 오일유로, 31a 및 32a는 고정스크롤과 선회스크롤의 랩, 31b는 흡입구이다.

상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 구동모터(20)에 인가한 전원에 의해 구동축(23)이 회전을 하면서 선회스크롤(32)이 편심거리 만큼 선회하고, 선회스크롤(32)과 고정스크롤(31)의 랩(31a,32a) 사이에 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(32)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 압축한다.

여기서, 오일에 잠기는 구동축(23)의 회전시 케이싱(10)의 하반부에 충전되어 있던 오일이 구동축(23)의 오일유로(23a)를 따라 흡상되어 각 습동부를 윤활하는데, 이때 구동축(또는, 오일피더 및 오일흡입관)(23)이 케이싱(10) 내부의 오일을 휘저어 거품을 발생하고 이 거품이 압축기구부(30)쪽으로 상승하려고 하나 이 거품은 거품차단판(42)에 의해 저지되어 유면으로 상승하지 못하게 된다.

이렇게 하여, 오일유면의 안정성을 높이고 오일이 냉매에 섞여 압축실로 과다하게 흡입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 유면을 안정시켜 오일의 흡입량을 일정하게 유지하고 회전체와의 교반작용을 막아 압축기 효율을 높일 수 있다.

또, 스크롤 압축기를 에어콘 등에 적용할 때 에어콘 주변의 환경이 변화되거나 압축기의 냉매나 오일의 종류에 따라 오일의 양이 가변될 수 있으므로 서브프레임은 구동축을 지지하기 위한 최적의 위치에 고정 설치하더라도 거품차단판의 위치를 오일의 봉입량에 따라 적절한 높이로 조절할 수 있어 거품 차단 효과를 높일 수 있다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치는, 서브프레임에 별도의 거품차단판을 고정 설치함으로써, 오일이 거품화되면서 상승하는 것을 효과적으로 차단하여 오일의 공급량을 일정하게 유지하고 회전체와의 교반작용을 줄여 압축기 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 오일의 봉입량에 따라 거품차단판의 높낮이를 가변할 수 있어 거품 차단 효과를 더욱 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 소정 량의 오일을 채우는 케이싱과,

   상기 케이싱의 양측에 고정 설치하는 복수의 프레임과,

   상기 프레임에 의해 반경방향으로 지지되어 구동모터의 회전력을 선회스크롤에 전달하여 그 선회스크롤이 고정스크롤과 맞물려 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하고 상기 케이싱의 오일을 흡상하여 습동부에 공급하는 구동축과,

   상기 복수의 프레임중에서 케이싱의 오일에 잠기는 프레임의 일측면에 고정 결합하여 상기 구동축의 회전시 발생하는 거품을 차단하는 거품차단판을 포함한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프레임과 거품차단판 사이에는 그 거품차단판의 높이를 가변하 수 있도록 간격유지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 포밍 저감 장치.

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