KR20200031868A - 스크롤형 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로 특히, 밸런스 웨이트를 포함하는 스크롤형 압축기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 스크롤형 압축기에 있어서, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생하고 고정자와 회전자를 포함하는 모터; 상기 모터의 회전자에 결합되어 회전하는 회전축; 상기 모터의 일측에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 프레임; 상기 프레임에 결합되어 압축공간을 형성하는 고정 스크롤; 상기 회전축에 편심 결합되고, 상기 압축공간에 위치하며, 상기 고정 스크롤에 결합되어 선회운동을 하는 선회 스크롤; 및 상기 회전축에 결합되는 결합홀이 내측에 형성되고 상기 모터 회전자와 상기 프레임 사이에 결합되는 결합편 및 상기 결합편의 외주부분에 연장형성되는 중량부를 포함하는 밸런스 웨이트를 포함할 수 있다.

Description

스크롤형 압축기 {Scroll compressor}
본 발명은 압축기에 관한 것으로 특히, 밸런스 웨이트를 포함하는 스크롤형 압축기에 관한 것이다.
스크롤형 압축기는 밀폐된 케이싱의 내부공간에 고정 스크롤이 고정되고, 이 고정 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 하면서 냉매 등의 유체를 압축할 수 있는 압축기의 한 종류이다.
이러한 스크롤형 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으며, 또한 유체의 흡입, 압축 및 토출 과정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점을 가지므로 공조장치 등에서 냉매 압축용으로 널리 사용되고 있다.
스크롤형 압축기에는 편심된 선회 스크롤의 원심력에 의한 불평형력을 보상하기 위해 밸런스 웨이트(balance weight)가 구비될 수 있다.
보통 밸런스 웨이트는 회전축에 압입되거나, 모터의 회전자에 리벳에 의하여 결합되어 조립된다.
이러한 밸런스 웨이트는 보통 단조, 주조 등의 공정으로 두터운 형태로 제작된다.
이와 같이, 두꺼운 형태의 밸런스 웨이트가 회전축에 샤프트에 압입되기 위해서는 압입되는 부분의 두께 유지를 위해 두꺼운 철판을 사용하거나 한번 더 접어 압입부 면적을 확보해야 하며, 또한 압입 치수를 맞추기 위한 정밀 가공이 추가될 수 있다.
따라서, 이러한 부가적인 공수를 감소시키고, 효율적으로 밸런스 웨이트를 제작 및 조립할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 적은 공정으로 밸런스 웨이트를 제작 및 조립할 수 있는 스크롤형 압축기를 제공하고자 한다.
또한, 상대적으로 얇은 판형 소재를 이용하여 밸런스 웨이트를 제작 및 조립할 수 있는 스크롤형 압축기를 제공하고자 한다.
또한, 밸런스 웨이트 자체를 압입하여 결합하지 않고 슬라이딩 결합하여 조립할 수 있는 스크롤형 압축기를 제공하고자 한다.
이에 따라, 압입면 확보를 위한 추가 공정이나 정밀 가공이 필요하지 않은 스크롤형 압축기를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1 관점으로서, 본 발명은, 스크롤형 압축기에 있어서, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생하고 고정자와 회전자를 포함하는 모터; 상기 모터의 회전자에 결합되어 회전하는 회전축; 상기 모터의 일측에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 프레임; 상기 프레임에 결합되어 압축공간을 형성하는 고정 스크롤; 상기 회전축에 편심 결합되고, 상기 압축공간에 위치하며, 상기 고정 스크롤에 결합되어 선회운동을 하는 선회 스크롤; 및 상기 회전축에 결합되는 결합홀이 내측에 형성되고 상기 모터 회전자와 상기 프레임 사이에 결합되는 결합편 및 상기 결합편의 외주부분에 연장형성되는 중량부를 포함하는 밸런스 웨이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 밸런스 웨이트는, 상기 모터 회전자와 상기 회전축에 형성된 걸림턱 사이에 결합되어 설치될 수 있다.
또한, 상기 중량부는 균일한 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 중량부는 적어도 일 회 절곡된 절곡면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 절곡면은 상기 프레임의 외측 형상에 대응되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 결합편은 상기 회전축에 슬라이딩 공차를 가지고 결합될 수 있다.
또한, 상기 결합편은 상기 모터 회전자가 상기 회전축에 압입되어 고정 설치될 수 있다.
또한, 상기 밸런스 웨이트는, 상기 밸런스 웨이트의 회전을 방지하는 회전 방지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전 방지부는, 상기 모터 회전자에 형성되는 삽입홈; 및 상기 결합편에 형성되고 상기 삽입홈에 삽입되는 돌기부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전 방지부는, 상기 모터 회전자에 설치되는 핀; 및 상기 결합편에 형성되고 상기 핀에 결합되는 핀 홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전 방지부는, 상기 모터 회전자의 적층 고정용 리벳 머리가 결합되는 리벳 홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합편에는 상기 걸림턱과 상기 모터 회전자 사이의 간격에 해당하는 폭을 가지는 연장결합부가 형성될 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2 관점으로서, 본 발명은, 스크롤형 압축기에 있어서, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생하고 고정자와 회전자를 포함하는 모터; 상기 모터의 회전자에 결합되어 회전하는 회전축; 상기 모터의 일측에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 프레임; 상기 프레임에 결합되어 압축공간을 형성하는 고정 스크롤; 상기 회전축에 편심 결합되고, 상기 압축공간에 위치하며, 상기 고정 스크롤에 결합되어 선회운동을 하는 선회 스크롤; 및 상기 모터 회전자와 상기 회전축에 형성된 걸림턱 사이에 결합되어 설치되어 상기 선회 스크롤의 선회에 의하여 발생하는 원심력을 상쇄하기 위한 밸런스 웨이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 밸런스 웨이트는, 상기 회전축에 결합되는 결합홀이 내측에 형성되고 상기 모터 회전자와 상기 걸림턱 사이에 결합되는 결합편; 및 상기 결합편의 일부 외주부분에 연장형성되는 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합편은 상기 회전축에 슬라이딩 공차를 가지고 결합될 수 있다.
또한, 상기 결합편은 상기 모터 회전자가 상기 회전축에 압입되어 고정 설치될 수 있다.
또한, 상기 밸런스 웨이트는, 상기 밸런스 웨이트의 회전을 방지하는 회전 방지부를 포함할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.
먼저, 본 발명에 의한 스크롤형 압축기는 모터 회전자를 압입하여 조립하면서 밸런스 웨이트가 고정 조립될 수 있어서 상대적으로 적은 공정으로 밸런스 웨이트를 제작 및 조립할 수 있다.
또한, 회전축에 압입하기 위한 압입면 확보를 위한 두께가 필요 없어서, 상대적으로 얇은 판형 소재를 이용하여 밸런스 웨이트를 제작 및 조립할 수 있다.
또한, 이와 같이, 밸런스 웨이트 자체를 압입하여 결합하지 않고 슬라이딩 결합하여 조립할 수 있으므로, 압입면 확보를 위한 추가 공정이나 정밀 가공이 필요하지 않은 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 스크롤 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 스크롤 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트가 설치된 상태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 결합편 및 핀 홀의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 스크롤 압축기를 나타내는 단면도이다. 도 1은 횡형 스크롤 압축기를 도시하고 있다.
이러한 횡형 스크롤 압축기는, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱(100)을 포함하고, 이러한 케이싱(100) 내에 유체를 압축하기 위한 구성 요소들이 설치될 수 있다. 즉, 케이싱(100) 내에, 모터(200), 회전축(300), 서로 맞물리는 고정 스크롤(500) 및 선회 스크롤(600), 그리고 회전축(300)이 설치되는 프레임(400)을 포함할 수 있다.
밀폐공간을 형성하기 위한 케이싱(100)은 횡형 실린더 형태로 형성될 수 있다. 이러한 케이싱(100)에는 냉매의 출입을 위한 흡입구(111) 및 토출구(112)가 형성될 수 있다.
이러한 케이싱(100)의 내부공간에는 회전력을 발생시키는 모터(200)가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 모터(200)의 회전자(210)와 결합되는 회전축(300)이 설치될 수 있다.
이러한 회전축(300)은 선회 스크롤(600)에 편심 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)는 회전축(300)을 통하여 선회 스크롤(600)이 선회 운동할 수 있는 회전력을 제공할 수 있다.
모터(200)의 일측에는 프레임(400)이 설치될 수 있다. 이러한 프레임(400)은 메인 프레임으로서 주철과 같은 경도가 높은 소재로 형성될 수 있다.
이러한 프레임(400)은 고정 스크롤(500) 및 선회 스크롤(600)이 설치될 수 있는 지지 구조를 제공할 수 있다. 즉, 프레임(400)에는 고정 스크롤(500)이 결합되어 압축 공간(501)을 형성할 수 있다.
이때, 케이싱(100)에는 이러한 압축 공간(501)로부터 냉매 가스가 토출되는 토출실(101)을 포함하고, 토출구(112)는 이 토출실(101)에 구비되어, 토출실(101)의 냉매는 토출구(112)를 통하여 배출될 수 있다.
이러한 토출실(101)에서 오일은 냉매와 분리될 수 있으며, 이때, 하측에 분리된 오일은 오일픽업(113)을 통하여 흡입되어 회전하는 각 부분에 공급될 수 있다.
케이싱(100)의 흡입구(111) 측에는 별도의 인버터 공간(140)이 구비될 수 있고, 이러한 인버터 공간(140)에는 인버터(120)가 위치할 수 있다. 한편, 인버터 공간(140)의 내측으로 모터(200)와 연결되는 전원 커넥터(150)가 위치할 수 있다.
또한, 프레임(400)의 일측에는 회전축(300)을 회동 가능하게 고정시키면서 압축 공간을 실링하기 위한 실링 구조(310)가 설치될 수 있다. 한편, 경우에 따라, 케이싱(100)의 내측 단부측에도 베어링(도시되지 않음)이 설치되어 회전축(300)이 원활하게 회전할 수 있도록 도울 수 있다.
고정 스크롤(500)과 프레임(400) 사이에는 고정 스크롤(500)에 결합되어 이 고정 스크롤(500)에 대하여 선회 운동을 하는 선회 스크롤(600)이 설치될 수 있다.
이러한 선회 스크롤(600)은 회전축(300)에 연결되며, 회전축(300)의 중심과 편심되게 결합되어 선회 운동이 구현될 수 있다.
이때, 고정 스크롤(500) 프레임(400) 사이에는 원형을 이루는 탄성 플레이트(도시되지 않음)가 개재될 수 있다.
이와 같이, 스크롤형 압축기(100)에서는, 선회 스크롤(600)과 고정 스크롤(500)의 사이에 압축실(501)이 형성되어, 선회 스크롤(600)과 프레임(400)의 사이에 배압실(401)이 형성될 수 있다.
이러한 배압실(401) 내에는 선회 스크롤(600)의 선회에 의해 발생하는 원심력을 상쇄하기 위한 밸런스 웨이트(balance weight; 700)가 설치될 수 있다. 이러한 밸런스 웨이트(700)는 회전축(300)에 설치되고, 회전축(300)의 편심 방향과는 반대측에 설치될 수 있다.
즉, 밸런스 웨이트(700)는 프레임(400) 내측에서 회전축(300)에 압입되어 설치될 수 있다. 이와 같이, 밸런스 웨이트(700)는 회전축(300)에 압입되기 때문에 압입면의 두께를 확보하기 위해 비교적 두꺼운 철판이 이용될 수 있다. 또한, 밸런스 웨이트(700)는 배압실(401) 내부에 설치되므로, 이러한 두꺼운 철판의 구조가 한번 더 절곡되어 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
위에서 설명한 바와 같이, 이러한 제1 실시예에 의한 밸런스 웨이트(700)는 압입면의 두께를 확보하기 위하여 비교적 두꺼운 철판을 이용하여 형성될 수 있다.
즉, 밸런스 웨이트(700)는 회전축(300)에 압입되기 위한 일정 두께를 가지는 압입홀(701)이 형성된 환형부(703)와, 이 환형부(703)에서 일정 부분에 연장 형성된 중량부(702)를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 중량부(702)는 두꺼운 철판의 구조를 한번 절곡하여 형성될 수 있다. 이는 밸런스 웨이트(700)가 회전축에 압입되어 결합되기 위한 두께를 확보하기 위함일 수 있다. 또한, 이는 밸런스 웨이트(700)가 배압실(401) 내부에 설치되기 때문에 형상에 제한을 받을 수 있기 때문일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 이러한 중량부(702)는 이와 같이 절곡된 구조를 가지고 일정한 폭(A)을 가질 수 있다. 따라서, 선회 스크롤(600)의 선회에 의해 발생하는 원심력을 상쇄하기 위한 충분한 질량을 확보할 수 있다.
그러나, 이러한 구조를 가지는 밸런스 웨이트(700)의 폭(A)을 확보하기 위하여, 프레임(400)이 이러한 폭(A)을 포함할 수 있도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 전체 케이싱(100)의 폭이 이 폭(A) 만큼 더 커질 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 스크롤 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 이러한 제2 실시예에 의한 스크롤 압축기는, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱(100)을 포함하고, 이러한 케이싱(100) 내에 유체를 압축하기 위한 구성 요소들이 설치될 수 있다. 즉, 케이싱(100) 내에, 모터(200), 회전축(300), 서로 맞물리는 고정 스크롤(500) 및 선회 스크롤(600), 회전축(300)이 지지되는 프레임(410), 그리고 모터(200)와 프레임(410) 사이에서 회전축(300)에 결합되어 설치되는 밸런스 웨이트(710)를 포함할 수 있다.
이와 같은 제2 실시예에 의한 스크롤 압축기의 구조를 설명할 때, 제1 실시예와 실질적으로 동일한 부분은 동일한 도면부호를 참조하여 설명하기로 한다.
제1 실시예와 마찬가지로, 밀폐공간을 형성하기 위한 케이싱(100)은 횡형 실린더 형태로 형성될 수 있고, 이러한 케이싱(100)에는 냉매의 출입을 위한 흡입구(111) 및 토출구(112)가 형성될 수 있다.
케이싱(100)의 내부공간에는 회전력을 발생시키는 모터(200)가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 모터(200)의 회전자(210)와 결합되는 회전축(300)이 설치될 수 있다.
이러한 회전축(300)은 선회 스크롤(600)에 편심 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)는 회전축(300)을 통하여 선회 스크롤(600)이 선회 운동할 수 있는 회전력을 제공할 수 있다.
모터(200)의 일측에는 프레임(410)이 설치될 수 있다. 이러한 프레임(400)은 메인 프레임으로서 주철과 같은 경도가 높은 소재로 형성될 수 있다.
이러한 프레임(410)은 고정 스크롤(500) 및 선회 스크롤(600)이 설치될 수 있는 지지 구조를 제공할 수 있다. 즉, 프레임(410)에는 고정 스크롤(500)이 결합되어 압축 공간(501)을 형성할 수 있다.
이때, 케이싱(100)에는 이러한 압축 공간(501)로부터 냉매 가스가 토출되는 토출실(101)을 포함하고, 토출구(112)는 이 토출실(101)에 구비되어, 토출실(101)의 냉매는 토출구(112)를 통하여 배출될 수 있다.
이러한 토출실(101)에서 오일은 냉매와 분리될 수 있으며, 이때, 하측에 분리된 오일은 오일픽업(113)을 통하여 흡입되어 회전하는 각 부분에 공급될 수 있다.
케이싱(100)의 흡입구(111) 측에는 별도의 인버터 공간(140)이 구비될 수 있고, 이러한 인버터 공간(140)에는 인버터(120)가 위치할 수 있다. 한편, 인버터 공간(140)의 내측으로 모터(200)와 연결되는 전원 커넥터(150)가 위치할 수 있다.
또한, 프레임(410)의 일측에는 회전축(300)을 회동 가능하게 고정시키면서 압축 공간을 실링하기 위한 실링 구조(310)가 설치될 수 있다. 한편, 경우에 따라, 케이싱(100)의 내측 단부측에도 베어링(도시되지 않음)이 설치되어 회전축(300)이 원활하게 회전할 수 있도록 도울 수 있다.
고정 스크롤(500)과 프레임(410) 사이에는 고정 스크롤(500)에 결합되어 이 고정 스크롤(500)에 대하여 선회 운동을 하는 선회 스크롤(600)이 설치될 수 있다.
이러한 선회 스크롤(600)은 회전축(300)에 연결되며, 회전축(300)의 중심과 편심되게 결합되어 선회 운동이 구현될 수 있다.
이때, 고정 스크롤(500) 프레임(410) 사이에는 원형을 이루는 탄성 플레이트(도시되지 않음)가 개재될 수 있다.
이와 같이, 스크롤형 압축기(100)에서는, 선회 스크롤(600)과 고정 스크롤(500)의 사이에 압축실(501)이 형성되어, 선회 스크롤(600)과 프레임(410)의 사이에 배압실(411)이 형성될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 모터(200)와 프레임(410) 사이에는 회전축(300)에 밸런스 웨이트(710)가 결합되어 설치될 수 있다.
구체적으로, B 부분의 확대도를 참조하면, 밸런스 웨이트(710)는 프레임(410)의 일측과 모터(200)의 회전자(210) 사이에 설치될 수 있다.
이러한 밸런스 웨이트(710)는 회전축(300)에 형성된 걸림턱(301; 도 5 참조)과 모터(200)의 회전자(210) 사이에 설치될 수 있다. 또한, 이러한 모터(200)의 회전자(210)는 회전축(300)에 압입되어 고정 설치되기 때문에, 밸런스 웨이트(710)는 제1 실시예와 달리 압입을 위한 두꺼운 두께를 가지지 않을 수 있다.
즉, 밸런스 웨이트(710)는 얇은 두께(C)를 가지는 판금 형태의 상대적으로 얇은 두께를 같은 금속을 이용하여 형성될 수 있다. 이와 같이, 밸런스 웨이트(710)는 회전축(300)에 슬라이딩 공차로 조립되고, 모터(200)의 회전자(210)는 회전축(300)에 압입되어 설치되면서 이 밸런스 웨이트(710)를 회전축(300)과 고정시킬 수 있다.
이러한 밸런스 웨이트(710)는 회전축(300)에 설치되고, 회전축(300)의 편심 방향과는 반대측에 설치될 수 있다. 이와 같은 밸런스 웨이트(710)는 선회 스크롤(600)의 선회에 의해 발생하는 원심력을 상쇄할 수 있다.
이와 같이, 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트(710)는 제1 실시예의 밸런스 웨이트(700)와 달리, 회전축(300)에 슬라이딩 공차를 가지고 조립되기 때문에, 제1 실시예와 같이 압입면의 두께를 확보하기 위한 비교적 두꺼운 구조가 아닌 상대적으로 얇은 두께(C)를 가질 수 있다.
이러한 밸런스 웨이트(710)에 대해서는 자세히 후술한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트(710)는 회전축(300)에 결합되는 결합홀(711)이 내측에 형성되고 모터 회전자(210)와 프레임(410) 사이에 결합되는 결합편(713) 및 이 결합편(713)의 외주부분에 연장형성되는 중량부(712)를 포함할 수 있다.
이러한 밸런스 웨이트(710)는 회전축(300)에 압입되어 고정되지 않고 슬라이딩 공차를 가지고 회전축(300)에 결합되므로 압입을 위한 두꺼운 두께를 가지지 않을 수 있다. 또한, 밸런스 웨이트(710)는 프레임(410) 내부의 배압실(411)에 설치되지 않고, 배압실(411) 외측에 설치될 수 있다.
따라서, 전체적으로 밸런스 웨이트(710)는 선회 스크롤(600)의 선회에 의해 발생하는 원심력을 상쇄할 수 있는 무게를 가진다면 형상에 제한을 받지 않을 수 있다.
이때, 밸런스 웨이트(710)는 판금형태의 얇은 두께(C)를 갖는 금속이 압축기 공간 내에서 설치되는 설치환경에 따라 절곡되거나 만곡되어 형성될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 예를 들면, 밸런스 웨이트(710)는 프레임(410)의 외측 형상에 대응되는 형상을 가지도록 절곡되거나 만곡되어 형성될 수 있는 것이다.
즉, 프레임(410)이 배압실(411)을 형성하면서 실링 구조(310)를 수납하기 위하여 모터(200) 측을 향하는 면이 각진 구조를 가지므로, 이러한 각진 구조에 대응되는 형상으로 절곡되거나 만곡되어 형성될 수 있는 것이다.
이에 따라, 밸런스 웨이트(710)의 중량부(712)는 균일한 두께(C)를 가질 수 있다.
또한, 밸런스 웨이트(710)의 중량부(712)는 적어도 일 회 절곡된 절곡면을 포함할 수 있다. 이때, 위에서 설명한 바와 같이, 이 절곡면은 프레임(410)의 외측 형상에 대응되어 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 밸런스 웨이트가 설치된 상태를 나타내는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 회전축(300)에는 걸림턱(301)이 형성될 수 있다. 즉, 회전축(300)에는 이 회전축(300)의 직경이 모터 회전자(210)의 반대측 방향으로 급격히 더 커지는 부분이 형성된다.
이때, 밸런스 웨이트(710)는 회전축(300)에 슬라이딩 공차(D)를 가지고 슬라이딩 결합될 수 있다. 여기서 슬라이딩 공차(D)란 밸런스 웨이트(710)의 결합홀(711)의 크기에 대한 사항으로서, 이 결합홀(711)을 통하여 밸런스 웨이트(710)가 회전축(300)에 결합될 때, 결합을 위하여 큰 외력이 필요하지 않을 정도의 공차(D)를 의미할 수 있다. 또한, 결합 후에 회전축(300)에 견고하게 고정되기 위해서는 별도의 고정수단이 필요한 경우를 의미할 수 있다.
이와 같이, 밸런스 웨이트(710)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 슬라이딩 결합될 수 있다.
이후, 모터(200)의 회전자(210)는 밸런스 웨이트(710)가 결합된 방향과 동일한 방향으로 회전축(300)에 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)의 회전자(210)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 압입되어 결합될 수 있다.
이와 같이, 모터(200)의 회전자(210)가 밸런스 웨이트(710)와 접촉하여 고정될때까지, 정확하게는 도 6에서와 같이, 회전자(210)가 밸런스 웨이트(710)와 접촉하여 밸런스 웨이트(710)를 누르는 힘이 작용할 때까지 회전축(300)에 압입되어 설치될 수 있다.
이때, 밸런스 웨이트(710)의 결합편(713)은 회전축(300)의 결림턱(301)과 모터(200)의 회전자(210) 사이에 견고히 고정될 수 있다. 즉, 밸런스 웨이트(710)는 회전축(300)과 함께 동일한 회전 속도로 회전할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다. 또한, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 밸런스 웨이트(720)는 회전축(300)에 슬라이딩 공차(D)를 가지고 슬라이딩 결합될 수 있다.
이와 같이, 밸런스 웨이트(720)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 슬라이딩 결합될 수 있다.
이후, 모터(200)의 회전자(210)는 밸런스 웨이트(720)가 결합된 방향과 동일한 방향으로 회전축(300)에 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)의 회전자(210)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 압입되어 결합될 수 있다.
이와 같이, 모터(200)의 회전자(210)가 밸런스 웨이트(720)와 접촉하여 고정될때까지 회전축(300)에 압입되어 설치될 수 있다.
이러한 과정을 통하여, 밸런스 웨이트(720)의 결합편(723)은 회전축(300)의 결림턱(301)과 모터(200)의 회전자(210) 사이에 견고히 고정될 수 있다.
이때, 밸런스 웨이트(720)에는 이 밸런스 웨이트(720)가 회전축(300) 및 회전자(210)로부터 독립되어 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지부(724, 302)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 회전 방지부(724, 302)는 밸런스 웨이트(720)가 회전축(300) 및 모터(200)의 회전자(210)로부터 상대적으로 회전하지 않고 일체로 회전하기 위한 구성일 수 있다.
본 실시예에서, 회전 방지부는 모터(200)의 회전자(210)에 형성되는 삽입홈(302)와, 밸런스 웨이트(720)의 결합편(723)에서 돌출되어 형성되어 이 삽입홈(302)에 삽입되는 돌기부(724)를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 밸런스 웨이트(720)에 형성되는 돌기부(724)의 형상이 도시되어 있다.
이와 같은 밸런스 웨이트(720)는 회전축(300)에 결합되는 결합홀(721)이 내측에 형성되고 모터 회전자(210)와 프레임(410) 사이에 결합되는 결합편(723) 및 이 결합편(723)의 외주부분에 연장형성되는 중량부(722)를 포함할 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 제1 실시예 및 제2 실시예 중 적어도 어느 하나의 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다. 또한, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 의한 밸런스 웨이트를 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 밸런스 웨이트(730)는 회전축(300)에 슬라이딩 공차(D)를 가지고 슬라이딩 결합될 수 있다.
이와 같이, 밸런스 웨이트(730)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 슬라이딩 결합될 수 있다.
이후, 모터(200)의 회전자(210)는 밸런스 웨이트(730)가 결합된 방향과 동일한 방향으로 회전축(300)에 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)의 회전자(210)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 압입되어 결합될 수 있다.
이와 같이, 모터(200)의 회전자(210)가 밸런스 웨이트(730)와 접촉하여 고정될때까지 회전축(300)에 압입되어 설치될 수 있다.
이러한 과정을 통하여, 밸런스 웨이트(730)의 결합편(733)은 회전축(300)의 결림턱(301)과 모터(200)의 회전자(210) 사이에 견고히 고정될 수 있다.
이때, 밸런스 웨이트(730)에는 이 밸런스 웨이트(720)가 회전축(300) 및 회전자(210)로부터 독립되어 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지부(734, 735)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 회전 방지부(734, 735)는 밸런스 웨이트(730)가 회전축(300) 및 모터(200)의 회전자(210)로부터 상대적으로 회전하지 않고 일체로 회전하기 위한 구성일 수 있다.
본 실시예에서, 회전 방지부는 모터 회전자(210)에 설치되는 핀(735) 및 결합편(733)에 형성되고 핀(735)에 결합되는 핀 홀(734)을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 밸런스 웨이트(730)에 형성되는 핀 홀(734)의 형상이 도시되어 있다.
또한, 이와 같은 밸런스 웨이트(730)는 회전축(300)에 결합되는 결합홀(731)이 내측에 형성되고 모터 회전자(210)와 프레임(410) 사이에 결합되는 결합편(733) 및 이 결합편(733)의 외주부분에 연장형성되는 중량부(732)를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 결합편 및 핀 홀의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 결합편(733)에 형성되는 핀 홀(734)은 결합편(733)을 이루는 원주부의 내부에 위치할 수 있고, 도 11b 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 결합편(733)에 형성되는 핀 홀(734)의 적어도 일부는 결합편(733)을 이루는 원주부의 외부에 위치할 수 있다.
이에 따라, 이 핀 홀(734)에 결합되는 핀(735)의 위치도 조절될 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 적어도 어느 하나의 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 12를 참조하면, 밸런스 웨이트(740)는 회전축(300)에 슬라이딩 공차(D)를 가지고 슬라이딩 결합될 수 있다.
이와 같이, 밸런스 웨이트(740)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 슬라이딩 결합될 수 있다.
이후, 모터(200)의 회전자(210)는 밸런스 웨이트(740)가 결합된 방향과 동일한 방향으로 회전축(300)에 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)의 회전자(210)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 압입되어 결합될 수 있다.
이와 같이, 모터(200)의 회전자(210)가 밸런스 웨이트(740)와 접촉하여 고정될때까지 회전축(300)에 압입되어 설치될 수 있다.
이러한 과정을 통하여, 밸런스 웨이트(740)의 결합편(743)은 회전축(300)의 결림턱(301)과 모터(200)의 회전자(210) 사이에 견고히 고정될 수 있다.
이때, 밸런스 웨이트(740)에는 이 밸런스 웨이트(740)가 회전축(300) 및 회전자(210)로부터 독립되어 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지부(744, 745a)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 회전 방지부(744, 745a)는 밸런스 웨이트(740)가 회전축(300) 및 모터(200)의 회전자(210)로부터 상대적으로 회전하지 않고 일체로 회전하기 위한 구성일 수 있다.
본 실시예에서, 회전 방지부는 모터 회전자(210)의 적층 고정용 리벳 머리(745a)가 결합되는 리벳 홀(744)을 포함할 수 있다.
모터 회전자(210)는 권선이 감기는 철심이 다수의 철판으로 이루어질 수 있고, 이러한 다수의 철판을 결합하는 리벳(745)이 구비될 수 있다.
회전 방지부는 이러한 리벳(745)을 이용할 수 있다. 즉, 리벳(745)의 머리(745a)가 결합되는 리벳 홀(744)이 밸런스 웨이트(740)의 결합편(743)에 형성되어, 밸런스 웨이트(740)가 회전축(300) 및 회전자(210)로부터 독립되어 회전하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 제1 실시예 내지 제4 실시예 중 적어도 어느 하나의 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 의한 밸런스 웨이트의 설치되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 13을 참조하면, 밸런스 웨이트(750)는 회전축(300)에 슬라이딩 공차(D)를 가지고 슬라이딩 결합될 수 있다.
이와 같이, 밸런스 웨이트(750)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 슬라이딩 결합될 수 있다.
이후, 모터(200)의 회전자(210)는 밸런스 웨이트(750)가 결합된 방향과 동일한 방향으로 회전축(300)에 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)의 회전자(210)는 걸림턱(301)의 반대측 방향으로부터 회전축(300)에 압입되어 결합될 수 있다.
이와 같이, 모터(200)의 회전자(210)가 밸런스 웨이트(750)와 접촉하여 고정될때까지 회전축(300)에 압입되어 설치될 수 있다.
이러한 과정을 통하여, 밸런스 웨이트(750)의 결합편(753)은 회전축(300)의 결림턱(301)과 모터(200)의 회전자(210) 사이에 견고히 고정될 수 있다.
이때, 밸런스 웨이트(750)의 결합편(753)에는 걸림턱(301)과 모터 회전자(210) 사이의 간격에 해당하는 폭을 가지는 연장결합부(754)가 형성될 수 있다.
압축기의 전체 구조에 따라서 밸런스 웨이트(750)와 모터 회전자(210) 사이의 거리가 상대적으로 멀 수 있다. 즉, 밸런스 웨이트(750)와 모터 회전자(210) 사이의 거리가 판형 형상을 가지는 결합편(753)의 두께보다는 멀 수 있다.
이러한 경우, 밸런스 웨이트(750)는 결합편(753)에서 연장 형성되는 연장결합부(754)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 연장결합부(754)의 폭은 압축기 내에서 밸런스 웨이트(750)와 모터 회전자(210) 사이의 거리에 해당할 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 제1 실시예 내지 제5 실시예 중 적어도 어느 하나의 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 서로 배치되는 사항이 아니라면, 특별한 언급이 없더라도, 어느 한 실시예에서 설명한 기술적 사항은 다른 실시예에서 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 스크롤형 압축기는 모터 회전자를 압입하여 조립하면서 밸런스 웨이트가 고정 조립될 수 있어서 상대적으로 적은 공정으로 밸런스 웨이트를 제작 및 조립할 수 있다.
또한, 회전축에 압입하기 위한 압입면 확보를 위한 두께가 필요 없어서, 상대적으로 얇은 판형 소재를 이용하여 밸런스 웨이트를 제작 및 조립할 수 있다.
또한, 이와 같이, 밸런스 웨이트 자체를 압입하여 결합하지 않고 슬라이딩 결합하여 조립할 수 있으므로, 압입면 확보를 위한 추가 공정이나 정밀 가공이 필요하지 않은 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 케이싱 200: 모터
210: 회전자 300: 회전축
301: 걸림턱 400, 410: 프레임
500: 고정 스크롤 600: 선회 스크롤
700, 710, 720, 730, 740, 750: 밸런스 웨이트
702, 712, 722, 732, 742, 752: 중량부
703, 713, 723, 733, 743, 754: 결합편

Claims (17)

  1. 스크롤형 압축기에 있어서,
    밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생하고 고정자와 회전자를 포함하는 모터;
    상기 모터의 회전자에 결합되어 회전하는 회전축;
    상기 모터의 일측에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 프레임;
    상기 프레임에 결합되어 압축공간을 형성하는 고정 스크롤;
    상기 회전축에 편심 결합되고, 상기 압축공간에 위치하며, 상기 고정 스크롤에 결합되어 선회운동을 하는 선회 스크롤; 및
    상기 회전축에 결합되는 결합홀이 내측에 형성되고 상기 모터 회전자와 상기 프레임 사이에 결합되는 결합편 및 상기 결합편의 외주부분에 연장형성되는 중량부를 포함하는 밸런스 웨이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트는, 상기 모터 회전자와 상기 회전축에 형성된 걸림턱 사이에 결합되어 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중량부는 균일한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중량부는 적어도 일 회 절곡된 절곡면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 절곡면은 상기 프레임의 외측 형상에 대응되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 결합편은 상기 회전축에 슬라이딩 공차를 가지고 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 결합편은 상기 모터 회전자가 상기 회전축에 압입되어 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트는, 상기 밸런스 웨이트의 회전을 방지하는 회전 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전 방지부는,
    상기 모터 회전자에 형성되는 삽입홈; 및
    상기 결합편에 형성되고 상기 삽입홈에 삽입되는 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 회전 방지부는,
    상기 모터 회전자에 설치되는 핀; 및
    상기 결합편에 형성되고 상기 핀에 결합되는 핀 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  11. 제8항에 있어서, 상기 회전 방지부는,
    상기 모터 회전자의 적층 고정용 리벳 머리가 결합되는 리벳 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 결합편에는 상기 걸림턱과 상기 모터 회전자 사이의 간격에 해당하는 폭을 가지는 연장결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  13. 스크롤형 압축기에 있어서,
    밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생하고 고정자와 회전자를 포함하는 모터;
    상기 모터의 회전자에 결합되어 회전하는 회전축;
    상기 모터의 일측에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 프레임;
    상기 프레임에 결합되어 압축공간을 형성하는 고정 스크롤;
    상기 회전축에 편심 결합되고, 상기 압축공간에 위치하며, 상기 고정 스크롤에 결합되어 선회운동을 하는 선회 스크롤; 및
    상기 모터 회전자와 상기 회전축에 형성된 걸림턱 사이에 결합되어 설치되어 상기 선회 스크롤의 선회에 의하여 발생하는 원심력을 상쇄하기 위한 밸런스 웨이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트는,
    상기 회전축에 결합되는 결합홀이 내측에 형성되고 상기 모터 회전자와 상기 걸림턱 사이에 결합되는 결합편; 및
    상기 결합편의 일부 외주부분에 연장형성되는 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  15. 제13항에 있어서, 상기 결합편은 상기 회전축에 슬라이딩 공차를 가지고 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 결합편은 상기 모터 회전자가 상기 회전축에 압입되어 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
  17. 제13항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트는, 상기 밸런스 웨이트의 회전을 방지하는 회전 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.

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