KR930001929Y1 - 스크롤 압축기의 축 밀폐기구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤 압축기의 축 밀폐기구

제1도는 본 고안에 의한 스크롤형 유체 배유 압축기의 수직 단면도.

제2도는 제1도의 스크롤 구조와 그 밀폐요소를 나타내는 분해 사시도.

제3도는 요부만의 설명용 확대 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하우징 11 : 전단부판

12 : 컵형 케이싱 13 : 고정 스크롤

14 : 궤도 스크롤 16 : 배출실

17 : 흡입실 18 : 구동축

19 : 흡입구 20 : 배출구

22, 23 : 밀폐요소 131,141 : 단부판

132,142 : 스크롤요소(또는 랩) 133 : 돌출부

134,144 : 홈 135 : 배출구멍

본 고안은 스크롤형 유체 배유 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이러한 압축기의 스크롤들 사이의 축 밀폐기구에 관한 것이다.

스크롤형 유체 배유 압축기는 공지의 기술로 알려져 있다. 예를들어, Creux의 미합중국 특허 제801,182호에서는 각각의 단부판과 나선형 랩(wrap) 또는 스크롤 요소를 갖고 있는 두개의 스크롤을 포함하는 압축기를 공개하고 있다. 이 스크롤들은 스크롤 요소가 각이지게 방사형 오프셋으로 맞물려 단부판과 스크롤 요소의 측벽에 의해 밀폐되는 압축공간 즉, 유체 포켓트를 형성하도록 서로가 상대하여 위치하게 된다. 여기서 유체포켓트는 스크롤의 회전을 방지하면서 하나의 스크롤을 궤도 운동하게 구동시키는 것에 의해 스크롤의 중심쪽으로 이동되어 압축되게 된다.

일반적으로 축 밀폐기구는 축방향으로 유체 포켓트를 밀폐시키는데 사용된다. 이러한 축 밀폐기구는 각 스크롤 요소의 축방향 단면과 이 단면에 인접해 있는 단부판 사이의 간극을 밀폐하기 위해 양 스크롤의 스크롤요소의 축방향 단부상에 위치한 밀폐요소를 포함하고 있다. 이러한 밀폐 요소는 스크롤 요소의 축방향 단면을 따라 형성된 홈에 끼워져 있게 된다. 스크롤 압축기에 사용되는 이러한 종류의 밀폐기구는 두가지 형태로 대별된다.

제1형태의 밀폐기구로는 일본국 특허출원 공개 제51-117304호와 동국 실용신안 등록출원 공개 제57-83293호에 기술된 것과 같은 유형이 있다.

이들 출원에서는 양 스크롤의 밀폐 요소가 그들의 각 홈에서 축방향으로 움직이게 되어있다. 이들 밀폐요소들은 홈의 저부에 배치된 스크링 요소의 반발력 또는 스크롤들 이의 압축 유체로부터의 배압(back pressure)에 의해 단부판에 붙게 된다.

제2형태의 밀폐기구로는 일본국 실용신안 등록출원 공개 57-180182호에 기술된 형태가 있다. 여기서는 밀폐기구의 각 밀폐요소들이 홈이 저부와 단부판 사이에 놓여진 다음 조립하는 동안 스크롤 요소와 단부판 사이의 틈을 채우도록 압축하여 변형시키게 된다. 따라서 두 밀폐요소들은 홈의 저부와 마주하는 단부판 사이로 뻗어나가게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2형태의 밀폐기구들에 있어서는, 스크롤 요소의 축방향 단면과 마주하는 단부판이 서로 접촉하고 있지 않아야 한다. 왜냐하면 열팽창을 고려하고 스크롤이 과도하게 마모되는 것을 방지하기 위하여 그들 사이에 축방향 간격을 유지시켜야만 하는 것이다.

그러나, 제1형태의 밀폐기구에 있어서는, 양쪽의 밀폐요소가 모두 축방향으로 한정된 거리만 이동하므로, 두 스크롤 요소의 상대적인 축방향 위치 설정이 곤란하게 된다. 즉, 한 스크롤 요소의 축방향 단면이 틈이 없게 다른 스크롤의 단부판 위에직접 놓여지면, 밀폐요소가 축방향으로 움직일 수 없게 되어 밀폐 요소는 재기능을 할 수 없게 된다. 따라서 스크롤들 사이에는 축방향 간극이 꼭 필요하게 되지만, 이 축방향 간극이 압축기 조립작업을 어렵게 한다. 또한, 이 스크롤들은 작동중에는 그 정해진 축방향 위치를 유지해야만 하므로 특별한 부가수단이 요구되어 압축기 구조가 복잡하게 된다.

제2형태의 밀폐 기구에서도, 양 밀폐요소가 스크롤 요소의 홈 저부와 마주하는 단부판 사이에 놓이게 되므로, 밀폐요소와 스크롤의 각 부품을 제조하는데 높은 정밀도를 요하게 되어 이러한 스크롤 압축기의 제조가 극히 곤란하게되는 문제점을 갖고 있게된다.

따라서 본 고안의 목적은 쉽게 조립할 수 있는 스크롤형 유체 배유 압축기를 제공함에 있다.

본 고안의 또다른 목적은 구조가 간단한 스크롤형 유체 배유 압축기를 제공함에 있다.

본 고안의 또다른 목적은 쉽게 생상할 수 있는 스크롤형 유체 배유 압축기를 제공함에 있다.

본 고안의 상기 목적들 및 또다른 목적들은 제1 및 제2단부판과 여기서 연장하는 스크롤 요소(나선형 랩(wrap))를 갖고 잇는 한쌍의 스크롤을 포함하는 스크롤형 유체 배유 압축기를 제공함으로써 달성된다. 여기서 각 스크롤 요소는 단부판에 마주하는 단부면 상에 형성된 홈부를 가지며, 밀폐 요소들은 각각의 홈부내에 위치하게 된다. 하나의 밀폐요소의 축방향 두께는 홈의 깊이와 같거나 크게 되어있고, 다른 밀폐요소의 축방향두께는 다른 홈의 깊이보다 더 적게, 다시말해, 다른 홈의 제부와 다른 스크롤의 단부판 사이의 길이보다 작게 되어있다. 따라서, 하나의 밀폐요소는 축방향으로 고정되고, 다른 밀폐요소는 스크롤 압축기를 보다 쉽게 제조하여 조립할 수 있게 하면서 스크롤의 적절한 축방향 밀폐가 되도록 이동할 수 있게 된다.

본 고안의 또 다른 목적들 및 특징들은 첨부하는 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세하게 기술하는 이하로부터 보다 분명하게 이해될 것이다.

제1도에서, 스크롤형 유체 압축기(1)는 전단부판(11)과 컵형 케이싱(12)으로 구성되는 압축기 하우징(10)을 갖고 있다. 하우징(10)내에는 고정스크롤(13)과 궤도 스크롤(14)이 배치된다. 고정 스크롤(13)은 단부판(131)과, 단부판(131)의 일면상에 형성된 스크롤 요소 또는 나선형 탭(132)과, 단부판(131)의 반대면상에 설치된 돌출부(133)를 포함한다. 돌출부(133)는 컵형 케이싱(12)을 관통하는 볼트(15)에 의하여 컵형 케이싱(12)의 저면부(121)의 내벽상에 고정되어 있다. 또 컵형 케이싱(12)에 고정된 고정스크롤(13)의 단부판(131)은, 단부판(131)의 외주면과 컵형케이싱(12)의 내벽면 사이를 밀폐하는 것에 의해, 컵형 케이싱(12)의 내벽면 사이를 밀폐하는 것에 의해, 컵형 케이싱(12)의 내부 공간을 배출실(16)과 흡입실(17)로 구분한다.

궤도 스크롤(14)은 단부판(141)과 그 밑면상에 형성된 스크롤 요소 또는 나선형 랩(sipiral wrap)(142)을 포함하고 있다. 스크롤 요소(142)는 공지의 방법으로 유체 포켓트를 밀폐하는 다수의 선접촉을 형성하도록 각이 있는 방사상 오프셋으로 고정 스크롤(13)의 스크롤 요소(132)에 대해 서로 끼워져 있다. 전단부판(11)에는 구동축((18)이 회전할 수 있도록 관통 지지되어 있다. 궤도 스크롤(14)은 궤도 스크롤(14)을 궤도운동으로 구동시키기 위한 전단부판(11)에 의해 회전될 수 있게 지지된 구동축(18)에 연결된다.

구동기구의 축상에서 회전없이 궤도 스크롤(14)을 구동시키는 구동기구는 공지된 기술이므로 구동기구의 상세한 설명은 생략한다.

궤도 스크롤(14)이 궤도운동으로 구동되면, 컵형 케이싱(12)상에 있는 흡입구(19)에서 하우징(10)내의 흡입실(17)로 흐르는 유체는 스크롤 요소들(132,142) 사이에 형성된 유체 포켓트로 들어간다. 이 유체는 서서히 압축되면서 스크롤 요소의 중심쪽으로 이동된다. 스크롤 요소의 중심에서의 압축 유체는 고정 스크롤(13)의 단부판(131)에 형성된 배출구멍(135)을 통하여 배출실(16)로 이동된다. 이 압축 유체는 배출구(20)를 통해 하우징(10)밖으로 배출된다.

제1도 및 제2도에서, 스크롤 요소(132,142)의 축방향 단부상에는 홈(134,144)이 각각 형성된다. 스크롤 요소(132,142)는 고정 스크롤(13)과 궤도 스크롤(14)의 각 단부판(131,141)으로 부터 돌출한다. 각홈은 스크롤 요소의 나선을 따라서 연장되고, 밀폐요소(22,23)는 홈(134,144)에 각각 자리잡는다.

제3도를 참조하여 밀폐요소(22,23)와 각 부분과의 칫수관계를 설명한다.

고정 스크롤(13)의 스크롤 요소(132)의 축방향 단부면에 형성된 홈(134)내에 위치한 밀폐요소(22)의 축방향두께 DA1은 홈(134)의 깊이 DA2보다 크다.

따라서, 궤도 스크롤(14)과 고정 스크롤(13)이 서로 끼워지는 위치에 놓이게 되면, 궤도 스크롤(14)의 단부판(141)은 밀폐요소(22)와 맞닿는다. 밀폐요소(22)는 고정 스크롤(13)의 스크롤 요소(132)의 홈(134)저부면과 궤도 스크롤(14)의 단부판(141)사이에 설치된다. 이 결과, 고정 스크롤(13)과 궤도 스크롤(14)의 상대적 축방향 위치가 결정된다.

다른 밀폐요소(23)의 폭 WV1은 궤도 스크롤(14)의 스크롤 요소(142)의 축방향 단부면에 형성된 홈(144)의 폭 WB2보다 작다. 또한 밀폐요소(23)의 축방향 두께 DB1은 홈(144)의 저부면과 고정 스크롤(13)의 단부판(131)과의 간격 DB2 보다 작고, 고정스크롤(13)의 단부판(131)과 궤도 스크롤(14)의 스크롤 요소(142)의 축방향 단부면과의 간격 DB3보다는 크다. 따라서 밀폐요소(23)는 홈(144)내에서 예정된 범위에 의해 축방향 운동을 자유롭게 한다.

압축기를 조립할때는, 궤도 스크롤(14)이 고정 스크롤(13)에 대해 조여지기 때문에, 밀폐요소(22)는 궤도스크롤(14)의 단부판(141)에 항상 맞닿게 된다. 따라서 고정 스크롤(13)의 스크롤 요소(132)와 궤도 스크롤(14)의 단부판(141)사이는 밀폐요소(22)에 의해 밀폐된다.

미폐요소(23)는 압축기의 작동중에 생기는 유체 포켓트 P1, P2간의 압력차에 의해 홈(144)의 측벽을 향해 조여지고, 또한 배열에 의해 고정스크롤(13)의 단부판(131)을 향해서도 조여진다. 따라서, 고정 스크롤(13)의 단부판(131)과 궤도 스크롤(14)의 스크롤 요소(142)의 사이가 밀폐요소(23)에 의해 밀폐된다.

상기한 압축기에서는, 고정 스크롤(13)내의 하나의 밀폐요소(22)는 고정되고 궤도 스크롤(14)내의 다른 밀폐요소(23)는 이동될 수 있는 형태이지만, 이것과는 반대의 구조도 역시 사용될 수 있다. 즉, 밀폐요소(22)가 궤도 스크롤(14)의 스크롤 요소(142)의 홈(144)내로 삽입되고, 밀폐요소(23)는 고정 스크롤(13)의 스크롤 요소(132)의 홈(134)내로 삽입될 수도 있다.

실시예를 통해 상기한 바와 같이, 본 고안예 의하면 초기의 맞붙임 전의 칫수 DA1-DA2의 크기를 설정하는 것만으로도 축방향에 있어서의 상대 위치가 결정되므로, 조립 작업이 용이하고 구조가 간단한 스크롤형 압축기를 제공할 수 있다. 또한 이 압축기에 의하면 한쪽의 밀폐요소는 이동될 수 있기 때문에 밀폐요소 자체 및 스크롤 요소의 각 부분의 정밀도에 관한 조건이 완화되어 제작이 용이하다는 이점도 있다.

본 고안을 바람직한 실시예와 관련하여 상세하게 기술하였으나, 상기 실시예는 본 고안의 예시하기 위한것뿐이지 본 고안을 이것으로 국한하는 것은 아니다. 당해 기술분야의 통상 전문가들은 본 고안 사상의 범위내에서 다른 변경이나 수정이 있을 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 하우징과, 한쌍의 스크롤 및 구동수단을 포함하고, 상기 하나의 스크롤은 상기 하우징에 대하여 고정배열되어 있고 제1스크롤 요소가 상기 하우징의 내부로 연장된 단부판을 갖고 있고, 다른 하나의 스크롤은 상기 하우징의 내부에서 비회전 궤도 운동을 위해 움직일 수 있게 배열되며 또 제2스크롤 요소가 연장된 단부판을 갖고 있고, 상기 제1 및 제2스크롤 요소는 적어도 한쌍의 밀폐된 유체 포켓트를 한정하도록 다수의 선접촉을 이루도록, 어떤 각도로 방사상 오프셋되게 서로 맞춰져있고, 상기 구동수단은 상기 선접촉과 상기 다른 스크롤의 궤도 운동을 하도록 상기 다른 스크롤에 작동할 수 있게 연결된 스크롤형 유체 배유 압축기에 있어서, 상기 각각의 제1및 제2스크롤 요소의 상기 각 단부판에 마주하여 축단부면상에 형성된 홈부와, 상기 한 홈부의 깊이보다 크거나 동일한 축방향 두께를 가지며 상기 한 홈부내에 배열된 제1밀폐요소 및, 상기 다른 홈부의 저부면과 마주하는 스크롤의 상기 단부판 사이의 간격보다 작은 축방향 두께를 가지며 상기 다른 홈부내에 배열된 제2밀폐요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체 배유 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1밀폐요소의 폭은 상기 제1밀폐요소가 상기 한 홈부내에 고정되도록 상기 한 홈부의 폭과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체 배유 압축기.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2밀폐요소의 폭은 상기 제2밀폐요소가 상기 스크롤쌍내의 유체 포켓트의 유체압력에 대하여 상기 다른 홈부내에서 축방향으로 움직일 수 있도록 상기 다른 홈부의 폭보다 작은 것을 특징으로하는 스크롤형 유체 배유 압축기.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1밀폐요소는 상기 고정 배열된 한 스크롤의 홈부내에 위치되고, 상기 제2밀폐요소는 상기 움직일 수 있게 배열된 다른 스크롤의 상기 홈부내에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤형유체 배유 압축기.