KR20160097883A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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KR20160097883A
KR20160097883A KR1020150020318A KR20150020318A KR20160097883A KR 20160097883 A KR20160097883 A KR 20160097883A KR 1020150020318 A KR1020150020318 A KR 1020150020318A KR 20150020318 A KR20150020318 A KR 20150020318A KR 20160097883 A KR20160097883 A KR 20160097883A
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김홍민
임재훈
임권수
정수철
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한온시스템 주식회사
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0269—Details concerning the involute wraps
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Abstract

스크롤 압축기가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기는 로터에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤; 및 상기 회전 스크롤과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서의 고정 스크롤의 높이가 변화되는 높이 변화부를 포함한다.

Description

스크롤 압축기{Scroll compressor}
본 발명은 고정 스크롤과 회전 스크롤이 서로 간에 상대 회전이 이루어지면서 냉매의 열 팽창에 따른 상기 고정 스크롤의 열 팽창으로 인해 벽면 높이가 증가되는 현상을 방지하기 위한 것으로써, 상기 고정 스크롤의 중심부 벽면의 높이를 상대적으로 낮게 형성하여 냉매의 압축 과정 중 고정 스크롤 중심부 벽면의 도금층 훼손 및 파손을 방지하기 위한 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 스크롤 압축기는 로터리 압축기의 일종으로 인벌류트 치형의 두 개의 맞물린 스크롤이 선화운동을 하면서 압축이 이루어지는 압축기를 의미한다.
상기 스크롤 압축기는 기하학적으로 180의 위상차를 갖는 선회 스크롤과 고정 스크롤이 서로 간에 상대 회전이 이루어지면서 작동되는데, 상기 선회 스크롤과 고정 스크롤은 스크롤 형상의 날개(wrap)를 갖고 있으며 상기 날개는 동일한 형상을 갖는 인벌루트(involute) 곡선으로 되어 있다.
스크롤 압축기는 선회 스크롤과 고정 스크롤의 맞물림에 의해 초생달 모양의 압축실이 형성되어 압축사이클을 이루게 된다. 상기 압축실은 바깥쪽일수록 부피가 크고 중심에 가까울수록 부피가 작아지는 형태로 형성되는데, 외측에는 흡입실이 형성되고 중심부에는 토출구가 형성된다.
상기 스크롤 압축기에서 압축은 스크롤의 외곽 둘레에서 주어진 체적의 밀폐공간내의 밀봉된 흡입 가스와 스크롤의 상대적인 회전에 의해 토출구를 향해 압축공간의 크기가 점차 감소하게 되고 상기 토출구를 통해 토출된다.
이와 같이 스크롤 압축기에서 압축 과정이 이루어질 때 상기 토출구를 향해 이동하는 냉매의 압력과 온도는 높아지는데, 일 예로 토출부를 통해 토출되는 냉매의 온도는 130도 전후의 고온 상태의 온도로 토출되므로 고정 스크롤의 중심부에 위치된 부분에서 벽(wall)이 열 팽창되면서 상대적으로 높이가 높아지고 이로 인해 마찰로 인한 도금 벗겨짐 현상이 발생되거나 심한 경우에 파손이 발생되는 문제점이 유발되었다.
이 경우 냉매의 압축 및 팽창이 불안정한 상태로 이루어지면서 스크롤 압축기의 압축 효율이 저하되거나 파손에 따른 수리가 필요하게 되어 이에 대한 대처가 필요하게 되었다.
대한민국등록특허 제10-1300261호
본 발명의 실시 예들은 스크롤 압축기의 압축 챔버에서 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤의 중심부에서 냉매의 압축으로 인해 열 팽창이 발생되는 경우에도 상기 고정 스크롤의 안정적인 작동 및 파손을 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공 하고자 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 로터에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤; 및 상기 회전 스크롤과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서의 고정 스크롤의 높이가 변화되는 높이 변화부를 포함한다.
상기 제1 경사각은 0도 이상 180도 이내인 것을 특징으로 한다.
상기 높이 변화부는 상기 고정 스크롤의 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되는 제1 구간; 상기 제1 구간의 단부에서 상부를 향해 단차진 단차부 에서부터 상기 고정 스크롤의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간을 포함한다.
상기 제1 구간은 상기 고정 스크롤의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 90도까지의 구간에 해당되고, 상기 제2 구간은 90도에서 180도까지의 구간에 해당되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 로터에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤; 및 상기 회전 스크롤과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤의 높이가 변화되는 높이 변화부를 포함하되, 상기 높이 변화부는 상기 고정 스크롤의 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되고 상기 인벌류트 곡선을 따라 상부를 향해 제1,2 단차부로 단차진 상태로 연장된 제1 구간; 상기 제1 구간의 단부에서 상기 고정 스크롤의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간을 포함한다.
상기 제1 구간은 상기 고정 스크롤의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 90도까지의 구간에 해당되고, 상기 제2 구간은 90도에서 180도 구간에 해당되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 단차부와 제2 단차부의 단차진 높이는 동일 길이로 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 단차부는 상기 고정 스크롤의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된45도 까지의 구간에 해당되고, 상기 제1 단차부에서 상기 제2 단차부까지 연장된 구간은 45도에서 90도까지의 구간에 해당되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 로터에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤; 및 상기 회전 스크롤과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤의 높이가 변화되는 높이 변화부를 포함하되, 상기 높이 변화부는 상기 고정 스크롤의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되며 상기 고정 스크롤의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 제1 단차부와, 상기 제1 단차부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 높이가 증가된 선형 연장부를 포함하는 제1 구간; 상기 제1 구간에서부터 인벌류트 곡선을 따라 연장되고 상기 고정 스크롤의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간을 포함한다.
본 발명의 제4 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 로터에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤; 및 상기 회전 스크롤과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤의 높이가 변화되는 높이 변화부를 포함하되, 상기 높이 변화부는 상기 고정 스크롤의 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되고 상기 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 연장된 선형 연장부를 포함하는 제1 구간;
상기 제1 구간에서부터 인벌류트 곡선을 따라 연장되고 상기 고정 스크롤의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간을 포함한다.
본 발명의 실시 예들은 스크롤 압축기의 압축 챔버 내부에서 고온 상태로 압축되는 냉매의 온도로 인해 열 팽창이 이루어지는 고정 스크롤의 중심부에 위치된 벽면의 높이를 낮게 조정하여 상기 압축 챔버와의 간섭으로 인한 도금층의 훼손 및 파손을 방지하고 안정적인 작동을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 고정 스크롤의 중심부에서의 변형 및 파손이 방지되어 장기간 스크롤압축기를 사용하는 경우에도 노이즈 발생 및 수리로 인한 작동 중지를 예방할 수 있어 작동 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 고정 스크롤과 회전 스크롤을 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 높이 변화부를 선도로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 높이 변화부를 선도로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 높이 변화부를 선도로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제4 실시 에에 따른 스크롤 압축기의 높이 변화부를 선도로 도시한 도면.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 고정 스크롤과 회전 스크롤을 간략히 도시한 도면 이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 평면도 이며, 도 3은 본 발명의 제1 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 높이 변화부를 선도로 도시한 도면 이다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 스크롤 압축기(1)는 도금 처리가 이루어진 고정 스크롤과 회전 스크롤이 상대 회전되면서 냉매에 대한 압축이 이루어질 때 상기 고정 스크롤의 중심부에서 상기 냉매의 열 팽창으로 인해 생성된 고온의 온도 분위기에서 고정 스크롤의 벽(wall) 높이가 증가되는 것을 차단하여 냉매의 열 팽창으로 인한 도금층의 훼손과 파손을 방지한다.
이를 위해 본 발명은 로터(2)에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(10)과, 상기 회전 스크롤(10)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(20)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서의 상기 고정 스크롤(20)의 높이가 변화되는 높이 변화부(30)를 포함한다.
고정 스크롤(20)의 중심부는 토출구(미도시)가 배치된 위치에 해당되는데, 상기 토출구를 통해 배출되는 냉매의 온도는 130도 이상의 높은 고온 상태로 토출되므로, 상기 위치에 위치된 고정 스크롤(20)의 벽(wall) 높이는 냉매의 토출 온도에 영향을 받아 열팽창에 의한 부피 팽창이 이루어질 수 있으나, 후술할 높이 변화부(30)를 통해 회전 스크롤(10)과 상대 회전에 따른 간섭 및 파손이 방지된다.
인벌류트 곡선은 스크롤 압축기(1)에서 고정 스크롤(20)에 대해 회전 스크롤(10)이 상대 회전되면서 발생되는 유선형의 곡선을 의미하는데, 상기 고정 스크롤(20)의 중심부에서부터 인벌류트 곡선이 제1 경사각으로 도시된 부분까지 형성된 구간에 높이 변화부(30)가 형성된다.
상기 제1 경사각은 0도 이상 180도 이내의 경사각에 해당되고, 고정 스크롤(20)의 벽면에서 부피 팽창이 집중되는 경사각도에 해당되는데, 상기 높이 변화부(30)는 상기 고정 스크롤(20) 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤(20)의 외곽(E) 높이보다 상대적으로 낮게 유지되는 제1 구간(S1)과, 상기 제1 구간(S1)의 단부에서 상부를 향해 단차진 단차부(31) 에서부터 상기 고정 스크롤(20)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함한다.
참고로 제1 구간(S1)과 제2 구간(S2) 모두 인벌류트 곡선에 의해 형성된 구간에 해당되며 상기 구간을 제외한 나머지 구간의 온도는 60도 전후의 온도가 유지되므로 열 팽창에 따른 벽면의 부피 팽창은 거의 발생되지 않으므로 상기 제1 구간(S1)과 제2 구간(S2)에 대해서만 설명한다.
특히 본 발명에 의한 제1 실시 예에서 높이 변화부(30)는 고정 스크롤(20)의 벽면 높이가 증가되지 않고 외측에 위치된 벽면의 높이보다 상대적으로 낮게 형성되어 고온의 열 팽창으로 인해 고정 스크롤(20)의 중심부에 위치된 벽면에서 열 팽창이 발생되는 경우에도 변형을 안정적으로 방지할 수 있다.
상기 제1 구간(S1)은 상기 고정 스크롤(20)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 90도까지의 구간에 해당되고, 상기 제2 구간(S2)은 90도에서 180도까지의 구간에 해당되는데, 특히 상기 제1 구간(S1)은 제2 구간(S2)에 비해 고정 스크롤(20)의 중심부와 인접한 구간에 해당되므로 제2 구간(S2)에 비해 벽면의 높이가 낮게 연장된다.
제1 구간(S1)에서 단차부(31)를 통해 벽면의 높이가 증가된 후에 제2 구간(S2)은 동일한 높이가 유지되는데, 상기 단차부(31)의 높이는 0.1mm이내의 범위에서 상측으로 연장된다.
따라서 회전 스크롤(10)이 고정 스크롤(20)에 대해 상대 회전되면서 상기 고정 스크롤(20)의 중심부에서 고온의 온도 분위기가 유지되는 경우에도 제1 구간(S1)에서 고정 스크롤(20)의 벽면 상부는 간섭이 발생되지 않고 작동될 수 있으며 상기 고정 스크롤(20)에 형성된 도금층이 벗겨지지 않고 안정적으로 유지되어 내구성 및 작동성이 향상될 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 스크롤 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 또는 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 스크롤 압축기는 전술한 제1 실시 예의 스크롤 압축기(1)와 유사하나 제1 구간(S1)에서의 단차 형태가 상이한 구성으로 이루어진다.
이를 위해 본 발명은 로터(2)(도 1 참조)에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4)(도 1 참조) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(100); 및 상기 회전 스크롤(100)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(200)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤(200)의 높이가 변화되는 높이 변화부(300)를 포함하되, 상기 높이 변화부(300)는 상기 고정 스크롤(200)의 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤(200)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되고 상기 인벌류트 곡선을 따라 상부를 향해 제1,2 단차부(322, 324)로 단차진 상태로 연장된 제1 구간(S1)과, 상기 제1 구간(S1)의 단부에서 상기 고정 스크롤(20)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함한다.
인벌류트 곡선은 스크롤 압축기(1a)에서 고정 스크롤(200)에 대해 회전 스크롤(100)이 상대 회전되면서 발생되는 유선형의 곡선을 의미하는데, 상기 고정 스크롤(200)의 중심부에서부터 인벌류트 곡선이 제1 경사각으로 도시된 부분까지 형성된 구간에 높이 변화부(300)가 형성된다.
상기 제1 경사각은 0도 이상 180도 이내의 경사각에 해당되고, 고정 스크롤(200)의 벽면에서 부피 팽창이 집중되는 경사각도에 해당되는데, 상기 높이 변화부(300)는 상기 고정 스크롤(200) 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤(200)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되는 제1 구간(S1)과, 상기 제1 구간(S1)의 단부에서 상부를 향해 단차진 제2단차부(324) 에서부터 상기 고정 스크롤(200)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함한다.
참고로 제1 구간(S1)과 제2 구간(S2) 모두 인벌류트 곡선에 의해 형성된 구간에 해당되며 상기 구간을 제외한 나머지 구간의 온도는 60도 전후의 온도가 유지되므로 열 팽창에 따른 벽면의 부피 팽창은 거의 발생되지 않으므로 상기 제1 구간(S1)과 제2 구간(S2)에 대해서만 설명한다.
특히 본 발명에 의한 제2 실시 예에서 높이 변화부(300)는 고정 스크롤(200)의 벽면 높이가 증가되지 않고 외측에 위치된 벽면의 높이보다 상대적으로 낮게 형성되어 고온의 열 팽창으로 인해 고정 스크롤(200)의 중심부에 위치된 벽면에서 열 팽창이 발생되는 경우에도 변형을 안정적으로 방지할 수 있다.
상기 제1 구간(S1)은 상기 고정 스크롤(200)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 90도까지의 구간에 해당되고, 상기 제2 구간(S2)은 90도에서 180도까지의 구간에 해당되는데, 특히 상기 제1 구간(S1)은 제2 구간(S2)에 비해 고정 스크롤(200)의 중심부와 인접한 구간에 해당되므로 제2 구간(S2)에 비해 벽면의 높이가 낮게 연장된다.
제1 구간(S1)에서 제1단차부(322)와 제2 단차부(324)를 통해 벽면의 높이가 증가된 후에 제2 구간(S2)은 동일한 높이가 유지되는데, 상기 제1 구간(S1)에는 제1 단차부(322)와 제2 단차부(324)가 형성되어 있어 제1 실시 예와 다르게 단차부가 복수개 배치되어 고온의 열 팽창에 따른 부피 팽창이 이루어진다.
또한 상기 제1 단차부(322)와 제2 단차부(324)의 단차진 높이는 0.1mm이내의 범위에서 상측으로 연장된다. 참고로 상기 제1 단차부(322)와 제2 단차부(324)의 단차진 높이는 동일 길이로 연장된다.
제1 단차부(322)는 상기 고정 스크롤(200)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된45도 까지의 구간에 해당되고, 상기 제1 단차부(322)에서 상기 제2 단차부(322)까지 연장된 구간은 45도에서 90도까지의 구간에 해당된다.
이와 같이 제1 구간(S1)을 복수 개로 세분화하여 구획할 경우 고정 스크롤(200)의 중심부와 인접한 제1 단차부(322)는 제2 구간(S2)에 연장된 벽면의 높이보다 상대적으로 낮은 높이로 연장되므로 고온의 열 팽창이 발생되는 경우에도 압축 챔버(4)의 내측과 간섭이 발생되지 않고 고정 스크롤(200)의 안정적인 작동이 이루어진다.
따라서 회전 스크롤(100)이 고정 스크롤(200)에 대해 상대 회전되면서 상기 고정 스크롤(200)의 중심부에서 고온의 온도 분위가 유지되는 경우에도 제1 구간(S1)에서 고정 스크롤(200)의 벽면 상부는 간섭이 발생되지 않고 안정적으로 작동될 수 있으며 상기 고정 스크롤(200)에 형성된 도금층이 벗겨지지 않고 안정적으로 유지되어 내구성 및 작동성이 향상될 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 의한 스크롤 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 또는 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 스크롤 압축기(1b)는 로터(2)에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(1000)과, 상기 회전 스크롤(1000)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(2000)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤(2000)의 높이가 변화되는 높이 변화부(3000)를 포함하되, 상기 높이 변화부(3000)는 상기 고정 스크롤(2000)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되며 상기 고정 스크롤(2000)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 제1 단차부(3220)와, 상기 제1 단차부(3220)에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 높이가 증가된 선형 연장부(3230)를 포함하는 제1 구간(S1)과, 상기 제1 구간(S1)에서부터 인벌류트 곡선을 따라 연장되고 상기 고정 스크롤(2000)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함한다.
본 실시 예는 전술한 실시 예와 다르게 제1 구간(S1)에서 제1 단차부(3220)를 경유하여 상측으로 연장되고 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 제2 구간(S2)을 향해 고정 스크롤의 벽면 높이가 증가되어 상기 고정 스크롤(2000)의 중심부에서 열 팽창이 발생되는 경우에도 압축 챔버의 내측과 간섭에 따른 도금층의 손상 및 파손을 방지하여 스크롤 압축기의 안정적인 작동을 도모하고자 한다.
이를 위해 본 발명은 제1 구간(S1)에 제1 단차부(3220)와 선형 연장부(3230)가 형성되고, 상기 제1 단차부(3220)는 상기 고정 스크롤(2000)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된45도 까지의 구간에 해당되며, 상기 제1 단차부(3220)에서 선형 연장부(3230)에서는 인벌류트 곡선을 따라 높이가 도면에 도시된 상태로 증가되어 90도까지 연장된다.
이와 같이 연장된 경우 고정 스크롤(2000)의 중심부와 인접한 제1 단차부(3220)는 제2 구간(S2)에 연장된 벽면의 높이보다 상대적으로 낮은 높이로 연장되고, 제2 구간(S2)을 향해 벽면이 높이가 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 연장되므로 고온의 열 팽창이 발생되는 경우에도 압축 챔버(4)의 내측과 간섭이 발생되지 않고 고정 스크롤(2000)의 안정적인 작동이 이루어진다.
따라서 회전 스크롤(1000)이 고정 스크롤(2000)에 대해 상대 회전되면서 상기 고정 스크롤(2000)의 중심부에서 고온의 온도 분위가 유지되는 경우에도 제1 구간(S1)에서 고정 스크롤(2000)의 벽면 상부는 간섭이 발생되지 않고 안정적으로 작동될 수 있으며 상기 고정 스크롤(2000)에 형성된 도금층이 벗겨지지 않고 안정적으로 유지되어 내구성 및 작동성이 향상될 수 있다.
본 발명의 제4 실시 예에 의한 스크롤 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 또는 도 6을 참조하면, 스크롤 압축기(1c)는 로터에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(10000); 및 상기 회전 스크롤(10000)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(20000)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤(20000)의 높이가 변화되는 높이 변화부(30000)를 포함하되, 상기 높이 변화부(30000)는 상기 고정 스크롤(20000)의 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤(20000)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되고 상기 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 연장된 선형 연장부(32200)를 포함하는 제1 구간(S1)과, 상기 제1 구간(S1)에서부터 인벌류트 곡선을 따라 연장되고 상기 고정 스크롤의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함한다.
본 실시 예는 제1 구간(S1)에서 선형 연장부(32200)가 도면에 도시된 기울기로 제2 구간(S2)을 향해 연장된 후에 제2 구간(S2)에서 일정한 높이가 유지되는데, 이 경우 고온의 열 팽창이 발생되는 경우에도 압축 챔버(4)의 내측과 간섭이 발생되지 않고 고정 스크롤(20000)의 안정적인 작동이 이루어진다.
따라서 회전 스크롤(10000)이 고정 스크롤(20000)에 대해 상대 회전되면서 상기 고정 스크롤(20000)의 중심부에서 고온의 온도 분위가 유지되는 경우에도 제1 구간(S1)에서 고정 스크롤(20000)의 벽면 상부는 간섭이 발생되지 않고 안정적으로 작동될 수 있으며 상기 고정 스크롤(20000)에 형성된 도금층이 벗겨지지 않고 안정적으로 유지되어 내구성 및 작동성이 향상될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
2 : 로터
4 : 압축 챔버
10, 100, 1000, 100000 : 회전 스크롤
20, 200, 2000, 20000 : 고정 스크롤
30, 3000, 3000, 30000 : 높이 변화부
S1 : 제1 구간
S2 : 제2 구간
3230, 32200 : 선형 연장부

Claims (10)

  1. 로터(2)에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(10); 및
    상기 회전 스크롤(10)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(20)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서의 고정 스크롤(20)의 높이가 변화되는 높이 변화부(30)를 포함하는 스크롤 압축기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 경사각은,
    0도 이상 180도 이내인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 높이 변화부(30)는,
    상기 고정 스크롤(20) 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤(20)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되는 제1 구간(S1);
    상기 제1 구간(S1)의 단부에서 상부를 향해 단차진 단차부(31) 에서부터 상기 고정 스크롤(20)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함하는 스크롤 압축기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 구간(S1)은,
    상기 고정 스크롤(20)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 90도까지의 구간에 해당되고, 상기 제2 구간(S2)은 90도에서 180도 까지의 구간에 해당되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 로터(2)에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(100); 및
    상기 회전 스크롤(100)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(200)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤(20)의 높이가 변화되는 높이 변화부(300)를 포함하되,
    상기 높이 변화부(300)는,
    상기 고정 스크롤(200)의 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤(200)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되고 상기 인벌류트 곡선을 따라 상부를 향해 제1,2 단차부(322,324)로 단차진 상태로 연장된 제1 구간(S1);
    상기 제1 구간(S1)의 단부에서 상기 고정 스크롤(200)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함하는 스크롤 압축기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 구간(S1)은,
    상기 고정 스크롤(200)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 90도까지의 구간에 해당되고, 상기 제2 구간(S2)은 90도에서 180도 구간에 해당되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 단차부(322)와 제2 단차부(324)의 단차진 높이는 동일 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 단차부(322)는 상기 고정 스크롤(200)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된45도 까지의 구간에 해당되고,
    상기 제1 단차부(322)에서 상기 제2 단차부(324)까지 연장된 구간은 45도에서 90도까지의 구간에 해당되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  9. 로터(2)에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(1000); 및
    상기 회전 스크롤(1000)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(2000)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤(2000)의 높이가 변화되는 높이 변화부(3000)를 포함하되,
    상기 높이 변화부(3000)는,
    상기 고정 스크롤(2000)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되며 상기 고정 스크롤(2000)의 중심부에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 연장된 제1 단차부(3220)와, 상기 제1 단차부(3220)에서 상기 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 높이가 증가된 선형 연장부(3230)를 포함하는 제1 구간(S1);
    상기 제1 구간(S1)에서부터 인벌류트 곡선을 따라 연장되고 상기 고정 스크롤(2000)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함하는 스크롤 압축기.
  10. 로터(2)에서 발생된 회전력을 전달받아 압축 챔버(4) 내부에서 회전이 이루어지는 회전 스크롤(10000); 및
    상기 회전 스크롤(10000)과 상대 회전이 이루어지는 고정 스크롤(20000)의 중심부에서 형성되는 인벌류트 곡선에 따른 제1 경사각에서 상기 고정 스크롤(20)의 높이가 변화되는 높이 변화부(30000)를 포함하되,
    상기 높이 변화부(30000)는,
    상기 고정 스크롤(20000)의 중심부의 높이가 상기 고정 스크롤(20000)의 외곽 높이보다 상대적으로 낮게 유지되고 상기 인벌류트 곡선을 따라 선형 상태로 연장된 선형 연장부(32200)를 포함하는 제1 구간(S1);
    상기 제1 구간(S1)에서부터 인벌류트 곡선을 따라 연장되고 상기 고정 스크롤(20000)의 외곽 높이와 동일하게 유지되는 제2 구간(S2)을 포함하는 스크롤 압축기.

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