KR20220077945A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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KR20220077945A
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김기범
임정택
김성준
임혁주
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주식회사 두원공조
두원중공업(주)
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Abstract

본 발명은, 회전축 및 상기 회전축에 설치되는 모터가 내부에 수용되며, 냉매가 흡입되는 흡입구가 형성된 메인하우징; 상기 메인하우징의 상측에 배치되어 상기 회전축의 상단이 결합되며, 상기 회전축에 의해 공전되는 선회경판을 갖는 선회스크롤; 상기 메인 하우징과 상기 선회스크롤 사이에 개재되어 상기 선회스크롤과의 사이에 배압실이 형성되는 메인프레임; 상기 선회스크롤을 사이에 두고 상기 메인프레임의 상측에 설치되며, 상기 선회스크롤과의 사이에 냉매가 압축되는 압축실과 압축된 냉매가 토출되는 토출공이 형성되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤의 상측에 설치되며, 상기 고정스크롤과 상기 선회스크롤 사이의 상기 압축실에서 토출된 냉매가 외부로 토출되는 토출구가 형성된 커버하우징; 및 상기 메인프레임과 상기 선회경판 사이의 상기 회전축의 반경방향 외측에 배치되는 보강부재를 포함하는 스크롤 압축기를 제공한다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치됨으로써, 불균형의 냉매가스력으로 인하여 회전축이 회동 시에 발생되는 회전력의 변동을 감소시키고 회전축과 메인프레임 사이의 기밀이 가능하도록 한다.
따라서 본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치됨으로써, 불균형의 냉매가스력으로 인하여 회전축이 회동 시에 발생되는 변동을 감소시켜 회전축에 전달되는 진동을 저감시키고 회전축과 메인프레임 사이의 기밀이 가능하도록 하여 누설되는 냉매를 방지하고 적절한 배압이 발생되도록 한다.

Description

스크롤 압축기{Scroll compressor}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매를 흡입 및 압축하여 토출되도록 하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
자동차의 공조시스템에서 사용되는 차량용 스크롤 압축기는 냉매를 흡입 및 압축하여 토출하는 기능을 하는 장치이다.
일반적으로 스크롤 압축기는, 메인하우징, 메인프레임, 선회스크롤, 고정스크롤 및 커버하우징을 포함한다. 외부의 냉매는, 메인하우징을 통해 내부로 유입된다. 메인하우징과 메인프레임의 사이에는, 모터 및 모터와 결합되는 회전축이 수용된다. 메인프레임과 고정스크롤의 사이에는 회전축이 관통되는 선회스크롤이 개재된다. 그리고 선회스크롤이 공전함에 따라, 고정스크롤에 형성된 고정 랩(wrap)과, 선회스크롤에 형성된 선회 랩(wrap) 사이에서 냉매가 압축되게 된다. 이렇게 압축된 냉매는 커버하우징을 통해 외부로 토출되게 된다.
하지만 종래의 회전축이 관통되는 선회스크롤을 포함하는 스크롤 압축기는 고정랩에 압축실로부터 압축된 냉매가스가 토출되는 토출공이 편심되도록 형성되고 선회랩과 고정랩이 비대칭으로 형성되어 선회랩과 고정랩 사이의 압축실에 체적변화가 있어 냉매가스력이 불균형으로 발생된다.
즉, 스크롤압축기의 내부에서 냉매가스력이 불균형으로 발생되어지다 보니 회전축이 회동 시에 회전력의 변동에 크게 영향을 주게 된다.
따라서 스크롤 압축기가 적절하게 구동되지 못하여 냉매의 순환이 원활하게 되지 못하고 성능이 저하가 된다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 상기 메인프레임과 상기 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 적용되어 불균형으로 발생되는 냉매가스력으로 인한 회전축의 회전력 변동을 감소시키도록 하는 스크롤 압축기를 제공하고자 하는데 목적이 있다.
본 발명은, 회전축 및 상기 회전축에 설치되는 모터가 내부에 수용되며, 냉매가 흡입되는 흡입구가 형성된 메인하우징; 상기 메인하우징의 상측에 배치되어 상기 회전축의 상단이 결합되며, 상기 회전축에 의해 공전되는 선회경판을 갖는 선회스크롤; 상기 메인 하우징과 상기 선회스크롤 사이에 개재되어 상기 선회스크롤과의 사이에 배압실이 형성되는 메인프레임; 상기 선회스크롤을 사이에 두고 상기 메인프레임의 상측에 설치되며, 상기 선회스크롤과의 사이에 냉매가 압축되는 압축실과 압축된 냉매가 토출되는 토출공이 형성되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤의 상측에 설치되며, 상기 고정스크롤과 상기 선회스크롤 사이의 상기 압축실에서 토출된 냉매가 외부로 토출되는 토출구가 형성된 커버하우징; 및 상기 메인프레임과 상기 선회경판 사이의 상기 회전축의 반경방향 외측에 배치되는 보강부재를 포함하는 스크롤 압축기를 제공한다.
상기 보강부재는, 상기 메인프레임으로부터 상측으로 이격되어 상기 회전축의 반경방향 외측에 배치된다.
상기 보강부재는, 상기 회전축의 반경방향 외측에 배치되는 제1보강부재와 상기 제1보강부재의 하측으로 결합되는 제2보강부재를 포함한다.
상기 제2보강부재는, 상측에서 하측으로 갈수록 반경방향의 폭이 좁아진다.
상기 제2보강부재는, 상기 메인프레임 단부와 대향되도록 배치된다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치됨으로써, 불균형의 냉매가스력으로 인하여 회전축이 회동 시에 발생되는 회전력의 변동을 감소시키고 회전축과 메인프레임 사이의 기밀이 가능하도록 한다.
따라서 본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치됨으로써, 불균형의 냉매가스력으로 인하여 회전축이 회동 시에 발생되는 변동을 감소시켜 회전축에 전달되는 진동을 저감시키고 회전축과 메인프레임 사이의 기밀이 가능하도록 하여 누설되는 냉매를 방지하고 적절한 배압이 발생되도록 한다.
도 1은 본 발명의 따른 스크롤 압축기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예로서, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치된 형상을 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예로서, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치된 형상을 도시한 확대도이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(100)는 메인하우징(110), 선회스크롤(120), 메인프레임(130), 고정스크롤(140), 커버하우징(150), 보강부재(160)를 포함한다.
상기 메인하우징(110)은, 회전축(112) 및 상기 회전축(112)에 설치되는 모터(111)가 내부에 수용되며, 냉매가 흡입되는 흡입구(미도시)가 형성된다.
여기서, 상기 흡입구(미도시)로 흡입된 냉매는 상기 모터(111) 및 상기 회전축(112)이 배치되는 상기 메인하우징(110) 내부의 공간인 흡입실(113)로 유입된다.
그리고 상기 흡입실(113)은 상기 흡입구(미도시)를 통해 유입된 냉매가 충진되며, 상기 흡입실(113)로 유입된 냉매는 상기 모터(111) 및 상기 회전축(112)과 접촉되어 상기 모터(111) 및 상기 회전축(112)을 냉각시킨다.
상기 선회스크롤(120)은 상기 메인하우징(110)의 상측에 배치되어 상기 회전축(112)의 상단이 결합되며, 상기 회전축(112)에 의해 공전되는 선회경판(121)과 상기 선회경판(121)의 상측에는 선회랩(122)이 연결되며 상기 회전축(112)이 관통된다.
상기 메인프레임(130)은 상기 메인하우징(110)과 상기 선회스크롤(120) 사이에 개재되어 상기 선회스크롤(120)과의 사이에 배압실(131)이 형성되며, 상기 배압실(131)에서 오일은 상기 흡입구(미도시)에서 유동된 냉매와 혼합되어 유동된다.
상기 고정스크롤(140)은 상기 메인프레임(130)의 상측에 안착되며, 상기 선회스크롤(120)이 공전함에 따라 상기 흡입실(113)로부터 냉매가 유동되어 압축되는 압축실(141)이 형성되는 고정랩(142)을 갖는다.
여기서, 상기 압축실(141)로부터의 불균형한 냉매가스력으로 상기 회전축(112)의 회전력 변동이 생기지 않도록 하기 위해 상기 메인프레임(130)과 상기 선회경판(121) 사이의 상기 회전축(112)의 반경방향 외측에 보강부재(160)가 배치되는데 이에 대한 설명은 후에 하기로 한다.
상기 커버하우징(150)은 상기 고정스크롤(140)의 상측에 안착되며, 압축된 냉매가 배출되는 토출구(151)가 형성된다.
그리고 상기 커버하우징(150)은 상기 고정스크롤(140)과의 사이에 상기 압축실(141)로부터 압축된 냉매가 토출되어 상기 고정스크롤(140)의 토출공(143)을 통하여 유입되는 토출실(152)이 형성되며, 오일분리기(미도시)가 구비된다.
여기서, 상기 토출공(143)을 통해 상기 토출실(152)로 유입된 냉매는 상기 오일분리기(미도시)로 원심분리의 원리에 의해 오일과 냉매가스로 분리되고 이 중에서 냉매가스는 상기 토출구(151)를 통해 배출되고, 오일은 오일통로(미도시)를 통해 상기 배압실(131)로 유동된다.
이하부터는, 본 발명의 스크롤압축기(100)의 제1실시예에 따른 상기 메인프레임(130)과 상기 선회경판(121) 사이의 상기 회전축(112)의 반경방향 외측에 보강부재(160)에 대해 보다 상세하게 설명하고자 한다.
한편, 상기 보강부재(160)는, 상기 메인프레임(130)으로부터 상측으로 이격되어 상기 회전축(112)의 반경방향 외측에 배치된다.
이로 인하여 상기 압축실(141)에서 불균형으로 발생되는 냉매가스력이 상기 회전축(112)에 적용되어 상기 회전축(112)이 회동 시에 발생되는 변동폭을 최소화하는 것이 가능하기에 상기 회전축(112)에 전달되는 진동을 저감시킨다.
또한, 상기 회전축(112)의 반경방향 외측에 상기 보강부재(160)가 설치됨에 따라 상기 회전축(112)과 상기 메인프레임(130) 사이에 냉매가스의 누설을 방지가 되기에 상기 회전축(112)과 상기 메인프레임(130) 사이의 기밀을 유지하는 것이 가능하게 된다.
따라서 상기 선회스크롤(120)의 전복을 방지하는 적절한 배압이 가능하도록 하여 본 발명의 스크롤 압축기(100)의 성능을 향상시킨다.
이하부터는, 본 발명의 스크롤압축기(100)의 제2실시예에 따른 메인프레임(230)과 선회경판(221) 사이의 회전축(212)의 반경방향 외측에 보강부재(260)에 대해 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이때, 본 발명의 제1실시예와 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하도록 하고 제1실시예와 동일한 부분인 선회랩(222) 고정랩(242) 선회경판(221) 고정스크롤(240)과 관련된 기본설명은 제외하도록 한다.
한편, 상기 보강부재(260)는, 상기 메인프레임(230)으로부터 상측으로 이격되어 상기 회전축(212)의 반경방향 외측에 배치된다.
이로 인하여 상기 압축실(241)에서 불균형으로 발생되는 냉매가스력이 상기 회전축(212)에 적용되어 상기 회전축(212)이 회동 시에 발생되는 변동폭을 최소화하는 것이 가능하기에 상기 회전축(212)에 전달되는 진동을 저감시킨다.
또한, 상기 보강부재(260)는 상기 회전축(212)의 반경방향 외측에 배치되는 제1보강부재(261)와 상기 제1보강부재(261)의 하측으로 결합되는 제2보강부재(262)를 포함한다.
여기서, 상기 제2보강부재(262)는, 상측에서 하측으로 갈수록 반경방향의 폭이 좁아지며, 상기 메인프레임(230) 단부와 대향되도록 배치된다.
이로 인하여 상기 회전축(212)과 상기 메인프레임(230) 사이의 기밀유지가 더욱 견고하게 되어 상기 회전축(212)과 상기 메인프레임(230) 사이에 냉매가스의 누설이 발생되지 않도록 하는 것이 가능하다.
따라서 상기 선회스크롤(220)의 전복을 방지하는 적절한 배압이 가능하도록 하여 본 발명의 스크롤 압축기(100)의 성능을 향상시킨다.
하지만 종래의 회전축이 관통되는 선회스크롤을 포함하는 축관통 스크롤 압축기는 고정랩에 압축실로부터 압축된 냉매가스가 토출되는 토출공이 편심되도록 형성되고 선회랩과 고정랩이 비대칭으로 형성되어 선회랩과 고정랩 사이의 압축실에 체적변화가 있어 냉매가스력이 불균형으로 발생되었다.
즉, 스크롤압축기의 내부에서 냉매가스력이 불균형으로 발생되어지다 보니 회전축이 회동 시에 회전력의 변동에 크게 영향을 주게 되었다.
따라서 스크롤 압축기가 적절하게 구동되지 못하여 냉매의 순환이 원활하게 되지 못하고 성능이 저하가 되는 문제점이 있었다.
하지만 본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치됨으로써, 불균형의 냉매가스력으로 인하여 회전축이 회동 시에 발생되는 회전력의 변동을 감소시키고 회전축과 메인프레임 사이의 기밀이 가능하도록 한다.
따라서 본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 메인프레임과 선회경판 사이의 회전축에 보강부재가 설치됨으로써, 불균형의 냉매가스력으로 인하여 회전축이 회동 시에 발생되는 변동을 감소시켜 회전축에 전달되는 진동을 저감시키고 회전축과 메인프레임 사이의 기밀이 가능하도록 하여 누설되는 냉매를 방지하고 적절한 배압이 발생되도록 한다.
100 : 스크롤압축기 110 : 메인하우징
111 : 모터 112,212 : 회전축
113 : 흡입실 120,220 : 선회스크롤
121,221 : 선회경판 122,222 : 선회랩
130,230 : 메인프레임 131 : 배압실
140,240 : 고정스크롤 141,241 : 압축실
142,242 : 고정랩 143 : 토출공
150 : 커버하우징 151 : 토출구
152 : 토출실 160,260 : 보강부재
261 : 제1보강부재 262 : 제2보강부재

Claims (5)

  1. 회전축 및 상기 회전축에 설치되는 모터가 내부에 수용되며, 냉매가 흡입되는 흡입구가 형성된 메인하우징;
    상기 메인하우징의 상측에 배치되어 상기 회전축의 상단이 결합되며, 상기 회전축에 의해 공전되는 선회경판을 갖는 선회스크롤;
    상기 메인 하우징과 상기 선회스크롤 사이에 개재되어 상기 선회스크롤과의 사이에 배압실이 형성되는 메인프레임;
    상기 선회스크롤을 사이에 두고 상기 메인프레임의 상측에 설치되며, 상기 선회스크롤과의 사이에 냉매가 압축되는 압축실과 압축된 냉매가 토출되는 토출공이 형성되는 고정스크롤;
    상기 고정스크롤의 상측에 설치되며, 상기 고정스크롤과 상기 선회스크롤 사이의 상기 압축실에서 토출된 냉매가 외부로 토출되는 토출구가 형성된 커버하우징; 및
    상기 메인프레임과 상기 선회경판 사이의 상기 회전축의 반경방향 외측에 배치되는 보강부재를 포함하는 스크롤 압축기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강부재는, 상기 메인프레임으로부터 상측으로 이격되어 상기 회전축의 반경방향 외측에 배치되는 스크롤 압축기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강부재는, 상기 회전축의 반경방향 외측에 배치되는 제1보강부재와 상기 제1보강부재의 하측으로 결합되는 제2보강부재를 포함하는 스크롤 압축기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2보강부재는, 상측에서 하측으로 갈수록 반경방향의 폭이 좁아지는 스크롤 압축기.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2보강부재는, 상기 메인프레임 단부와 대향되도록 배치되는 스크롤 압축기.
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