KR20100104196A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 스크롤 압축기는, 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 스크롤 랩이 각각 형성된 고정 스크롤과 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회 스크롤의 후면을 지지하며 내부에는 배압실이 형성되는 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 배치되는 스러스트 플레이트로 구성되는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 배치되어 상기 배압실 압력을 유지하는 스러스트 플레이트를 포함하되, 상기 메인 프레임의 전면에는 삽입홈이 형성되고, 상기 메인 프레임의 전면에는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에는 스러스트 플레이트가 압입 설치되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 스러스트 플레이트에 의해 냉매의 누출을 방지하여 배압실의 압력을 유지하므로 부품수, 가공공정 및 제조 비용을 감소시키는 효과가 있다.
스크롤 압축기, 스러스트 플레이트, 메인 프레임, 배압실, 냉매, 누출

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스러스트 플레이트에 의해 배압실의 압력을 유지하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 스크롤 압축기는 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있는 고정 스크롤과, 구동축의 회전에 따라 선회하는 선회 스크롤의 상대적인 운동을 통해 압축을 수행하는 장치로서 시중에 많은 종류가 개시되어 있다.
이하, 도 1을 참고하여 종래기술에 따른 스크롤 압축기를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 스크롤 압축기(CP)는, 하우징(10)과, 회전력이 발생되는 구동부(20)와, 흡입된 유체를 압축하기 위한 스크롤 압축부(30)와, 상기 하우징(10)의 내부에 배치되는 메인 프레임(40)으로 구성된다.
또한, 상기 스크롤 압축부(30)는 나선형의 스크롤 랩(31a)으로 구성되고 상기 구동부(20)의 회전에 관계없이 고정되어 있는 고정 스크롤(31)과, 구동부(30)의 회전에 따라 선회하며 상기 고정 스크롤(31)의 스크롤 랩(31a)과 결합하는 나선형의 스크롤 랩(32a)이 형성되는 선회 스크롤(32)로 구성된다.
그리고, 상기 메인 프레임(40)에는 배압실(41)이 형성되며, 상기 배압실(41)에 작용하는 냉매의 압력으로 상기 선회 스크롤(32)이 고정 스크롤(31) 측으로 밀착되어 압축중인 냉매가스의 누설을 방지하게 된다.
한편, 상기 선회 스크롤(32)과 메인 프레임(40) 사이에는 스러스트 플레이트(50)가 배치되며, 상기 스러스트 플레이트(50)는 상기 선회 스크롤(32)의 후면을 스러스트 지지한다.
이외에도, 상기 선회스크롤(32)과 스러스트 플레이트(50) 사이와 상기 메인프레임(40)과 스러스트 플레이트(50) 사이에는 배압실(41)에 작용하는 냉매의 누출을 방지하는 오링 등 복수 개의 실링부재(51)가 설치된다.
그러나, 종래기술에 따른 스크롤 압축기(CP)에 따르면, 복수 개의 실링부재(51)가 설치되어 부품 수가 증가하고, 상기 실링부재(51)가 설치되는 부위를 별도로 가공하므로 가공공정 및 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 메인 프레임에 압입되는 스러스트 플레이트에 의해 냉매의 누출을 방지하여 배압실의 압력을 유지하므로 부품수, 가공공정 및 제조 비용을 감소시키는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스크롤 압축기는, 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 스크롤 랩이 각각 형성된 고정 스크롤과 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회 스크롤의 후면을 지지하며 내부에는 배압실이 형성되는 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 배치되는 스러스트 플레이트로 구성되는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 배치되어 상기 배압실 압력을 유지하는 스러스트 플레이트를 포함하되, 상기 메인 프레임의 전면에는 삽입홈이 형성되고, 상기 메인 프레임의 전면에는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에는 스러스트 플레이트가 압입 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스러스트 플레이트는 삽입홈 외측으로 돌출되도록 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 스러스트 플레이트의 후단 모서리에는 삽입홈에 삽입되는 방향 으로 라운딩부가 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 스러스트 플레이트는 메인 프레임의 단차부를 감싸는 형상을 가지되, 상기 선회 스크롤과 접하는 지지부와 상기 지지부로부터 절곡되는 끼움부로 형성되는 것이 바람직하다.을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
또한, 상기 스러스트 플레이트의 지지부와 끼움부는 상기 단차부 방향으로 탄성력을 인가하도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 지지부에는 상기 삽입홈에 대응되는 삽입구가 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 삽입구의 후단 모서리에는 삽입홈에 삽입되는 방향으로 라운딩부가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기에 따르면, 메인 프레임에 압입되는 스러스트 플레이트에 의해 냉매의 누출을 방지하여 배압실의 압력을 유지하므로 부품수, 가공공정 및 제조 비용을 감소시키는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명 의 제1실시예에 따른 스크롤 압축기의 일부를 확대 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 스크롤 압축기의 일부를 확대 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(A)는, 하우징(100)과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 구동부에 의해 구동되는 구동축(200)과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩(510)으로 구성되고 구동축(200)의 회전에 관계없이 고정되어 있는 고정 스크롤(500)과, 구동축(200)의 회전에 따라 선회하며 나선형의 스크롤 랩(410)이 형성되는 선회 스크롤(400)로 구성되는 스크롤 압축부로 구성되어 있다.
그리고, 본 발명에서는 상기 하우징(100)이 전방 하우징(600), 메인 하우징(300) 및 후방 하우징(700) 3개로 구성되어 있지만, 필요에 따라 2개로 분할될 수도 있다.
여기서, 전방 하우징(600)에는 토출관(미도시)과 토출실(610)이 형성되어 있고, 하우징(100)의 중도부에는 냉매가 통과하는 통로가 형성되어 있으며, 하우징(100)의 후방부에는 흡입관(미도시)과 흡입실(710)이 각각 형성되어 있다.
그러나, 각종 흡입관, 흡입실, 토출관 및 토출실이 전술한 바와 같이 형성될 이유는 없으며, 필요와 편의에 따라 하우징의 임의 위치에 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 하우징(100)의 내부에는 구동축(200) 등을 내부에서 지지하기 위한 메인 프레임(800)을 별도로 구비하며, 상기 메인 프레임과(800) 선회 스크롤(400) 사이에는 배압실(BAC)이 형성된다.
그리고, 상기 구동부는 고정자(210) 및 상기 고정자(210)의 내측에 위치하는 회전자(220)로 형성되는 구동 모터(230)와, 구동 모터(230)의 중심부에 끼워져서 회전하는 구동축(200)이 포함된다.
또한, 상기 구동 모터(230)에 의해 회전구동되는 구동축(200)의 앞쪽에는 메인 베어링(240)과 서브 베어링(250)이 설치되어 있으며, 상기 서브 베어링(250)은 상기 구동축(200)에 대하여 편심되게 설치된 편심작용부(260)의 둘레부분을 지지한다.
또한, 상기 스크롤 압축부는, 전방 하우징(600)에 대하여 고정되어 있으며 스크롤 랩(510)이 형성되어 있는 고정 스크롤(500)과, 상기 고정 스크롤(500)과 결합되는 것으로서 역시 나선형의 스크롤 랩(410)이 형성되는 선회 스크롤(400)로 구성되어 있다.
그리고, 상기 구동축(200)에 설치된 편심작용부(260)는 서브 베어링(250)을 매개로 선회 스크롤(400)에 연결된다.
이에 따라서, 구동축(200)이 회전함에 따라 상기 편심작용부(260)가 구동축(200)에 대하여 편심회전하고, 결국 상기 편심작용부(260)에 서브 베어링(250)을 매개로 설치된 선회 스크롤(400)이 고정 스크롤(500)에 대하여 선회운동하게 된다.
그리고, 전술한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(400)의 선회운동에 따라 스크롤 랩(410)(510) 사이에 포켓이 형성되고, 그 부피가 연속적으로 변화하면서 냉매가 압축된다.
또한, 상기 고정 스크롤(500)의 중앙부에는 압축된 냉매를 전방 하우징(600)의 토출실(610)로 내보내기 위한 토출포트(560)가 형성되어 있다.
한편, 상기 선회 스크롤(400)의 선회운동에 의해 포켓에는 고압이 발생하며 상기 선회 스크롤(400)은 상기 고정 스크롤(500)과 멀어지는 방향으로 이동하려는 힘이 작용한다.
이 경우, 상기 스크롤 랩(410)(510)의 사이가 벌어지며 압축효율이 저하된다. 이를 방지하기 위해 상기 토출포트(560)로 배출된 냉매의 일부는 상기 하우징(100)의 내부통로를 따라 상기 메인프레임(800)의 배압실(BAC)로 안내되어 상기 선회 스크롤(400) 후면으로 압력을 가해준다. 이러한 냉매의 순환구조는 공지이므로 구체적인 설명은 생략한다.
아울러, 상기 배압실(BAC)로 가해지는 압력이 높은 경우 상기 선회 스크롤(400)과 상기 고정 스크롤(500)은 서로 밀착하여 운동성이 저하되어 이 또한 압축효율이 저하된다. 따라서, 상기 선회 스크롤(400)에 가해지는 배압력은 적절하게 조절됨이 바람직하다.
그리고, 상기 선회 스크롤(400)과 메인 프레임(800) 사이에는 상기 선회 스크롤(400)의 후면을 지지하는 스러스트 플레이트(900)가 배치되며, 상기 스러스트 플레이트(900)는 상기 배압실(BAC)의 냉매 누출을 방지하여 상기 배압실(BAC) 압력을 유지하게 되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 스러스트 플레이트의 설치구조를 설명하면 다음과 같다.
제1실시예
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 스러스트 플레이트(900)의 설치구조로서, 상기 메인 프레임(800)에는 스러스트 플레이트(900)가 압입 설치되는 삽입홈(810)이 형성되며, 상기 스러스트 플레이트(900)는 삽입홈(810) 외측으로 돌출되도록 설치되어 선회 스크롤(400)의 후면을 지지하도록 구성된다.
즉, 상기 메인 프레임(800)에 형성된 상기 삽입홈(810)에 상기 스러스트 플레이트(900)가 밀착 삽입되어 상기 배압실(BAC)에 작용하는 냉매의 누출을 방지하게 되는 것이다.
한편, 상기 선회 스크롤(400)과 스러스트 플레이트(900) 사이에는 팁씰(401)이 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 배압실(BAC)측 압력이 높아 선회 스크롤(400)이 전방으로 미세 이동하는 경우에도 팁씰(401)이 부상하여 스러스트 플레이트(900)와의 접촉을 유지한다.
아울러, 상기 메인 프레임(800)의 표면으로 돌출설치되는 상기 스러스트 플레이트(900)에 의해 상기 선회 스크롤(400)과 메인 프레임(800)은 간극이 발생하여 서로 간의 간섭이 방지된다.
또한, 상기 스러스트 플레이트(900)의 후단 모서리에는 삽입홈(810)에 삽입되는 방향으로 라운딩부(910)가 형성되며 상기 삽입홈(810)에 스러스트 플레이트(900)를 원활하게 압입할 수 있게 된다.
이와 같이 구성되는 스러스트 플레이트(900)의 삽입구조에 의해 종래기술과는 달리 냉매의 누출을 방지하는 팁씰(401) 등 씰링부재의 수를 줄여줄 수 있어 부품수, 가공공정 및 제조 비용을 감소시키게 되는 것이다.
제2실시예
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 스러스트 플레이트(900')의 설치구조로서, 상기 스러스트 플레이트(900')는 메인 프레임(800)의 내측을 감싸도록 'ㄴ'자 단면인 선회 스크롤(400)과 접촉하는 지지부(910')와 지지부(910')로부터 절곡되는 끼움부(920')로 형성되며, 상기 스러스트 플레이트(900')의 지지부(910')와 끼움부(920')는 서로 마주보는 방향으로 탄성력을 인가하도록 형성된다.
이에 따라, 상기 지지부(910')와 끼움부(920')의 탄성력에 의해 메인 프레임(800)의 내측과 밀착되어 안정적으로 고정되는 것이다.
이를 위해, 상기 끼움부(920')는 미리 미소하게 탄성 변형 시킨 후 설치하는 공정이 요구된다.
또한, 상기 지지부(910')는 선회 스크롤(400)과 메인 프레임(800) 사이에 배치되고, 상기 끼움부(920')는 메인 프레임(800)의 내측에 끼움되어 스러스트 플레이트(900')와 메인 프레임(800) 사이로 배압실(BAC)의 냉매가 누출되는 것을 방지한다.
한편, 상기 메인 프레임(800)에는 스러스트 플레이트(900')의 지지부(910')가 압입 설치되는 삽입홈(810)이 형성되며, 상기 지지부(910')에는 상기 삽입홈(810)에 대응되는 삽입구(911')가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 삽입구(911')의 후단 모서리에는 삽입홈(810)에 삽입되는 방향 으로 라운딩부(911a')가 형성되어 상기 삽입홈(810)에 삽입구(911a')가 원활하게 압입되도록 구성된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스크롤 압축기의 일부를 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 스크롤 압축기의 일부를 확대 도시한 단면도이다.
*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명*
A - 스크롤 압축기 100 - 하우징
200 - 구동축 300 - 메인 하우징
400 - 선회 스크롤 500 - 고정 스크롤
600 - 전방하우징 800 - 메인 프레임
900 - 스러스트 플레이트

Claims (7)

  1. 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 스크롤 랩이 각각 형성된 고정 스크롤과 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회 스크롤의 후면을 지지하며 내부에는 배압실이 형성되는 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 배치되는 스러스트 플레이트로 구성되는 스크롤 압축기에 있어서,
    상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 배치되어 상기 배압실 압력을 유지하는 스러스트 플레이트를 포함하되,
    상기 메인 프레임의 전면에는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에는 스러스트 플레이트가 압입 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스러스트 플레이트는 삽입홈 외측으로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스러스트 플레이트의 후단 모서리에는 삽입홈에 삽입되는 방향으로 라운딩부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스러스트 플레이트는 메인 프레임의 단차부를 감싸는 형상을 가지되, 상기 선회 스크롤과 접하는 지지부와 상기 지지부로부터 절곡되는 끼움부로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스러스트 플레이트의 지지부와 끼움부는 상기 단차부 방향으로 탄성력을 인가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 지지부에는 상기 삽입홈에 대응되는 삽입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 삽입구의 후단 모서리에는 삽입홈에 삽입되는 방향으로 라운딩부가 형 성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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