KR960010176B1 - 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치 - Google Patents

Abstract

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Description

스크롤압축기의 축방향 누설방지장치

제1도는 종래 스크롤압축기의 단면도,

제2도는 종래 스크롤압축기의 축방향 밀봉장치의 단면도,

제3도는 종래 스크롤압축기의 압력부피선도,

제4도는 본 발명 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치의 단면도,

제5도는 제4도에 나타난 요부의 확대도로서

(가)는 요부 A의 확대도,

(나)는 요부 B의 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 고압공 102 : 고압실

103 : 가압부재 104 : 밀봉부재

105 : 가압부재 돌기부 106 : 핀

107 : 압축스프링 108 : 삽입구멍

본 발명은 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치에 관한 것으로 특히 스크롤롤랩의 팁부와 상대 스크롤 저면 사이의 틈새에 의하여 발생하는 누설을 방지하는 것이다.

종래 스크롤압축기 제1도와 같이 회전동력을 발생시키는 고정자(1) 및 회전자(2)와 상기 회전자(2)에 열박음되어 있는 주축(3)과 상기 주축(3)의 중심과 편심을 가지는 회전핀(4)과 상기 회전핀의 외주를 둘러싸는 회전부시(5)와 상기 회전부시의 외주면에 설치되어 선회운동으로 흡입구(6)에서 흡입한 냉매를 압축하는 선회스크롤(5)와 상기 회전부시의 외주면에 설치되어 선회운동으로 흡입구(6)에서 흡입한 냉매를 압축하는 선회스크롤(7)과 상기 선회스크롤 상면에 대향하여 고정되어 있는 고정스크롤(8)과 상기 고정스크롤 내부의 압축실(9)과 상기 압축실을 빠져 나온 고압의 냉매를 토출하는 토출구(10)와 상기 토출된 냉매가 잠시 머무르는 토출실(11)과 상기 부품들을 모두 포함하는 밀폐용기(12)로 구성되었다.

그리고, 상기 고정스크롤(8)과 상부격막(18) 사이에는 배압홀(13)을 통해 끌어들인 압축실(9)의 압력을 이용하여 고정스크롤(8)을 선회스크롤(9)쪽으로 밀어주는 배압실(14)이 구성되었다.

그리고, 미설명부호 15는 상기 고정스크롤(8)을 볼트(16)로 메인프레임(17)에 고정시키는 리프스프링(leep spring)이다.

이상과 같이 구성을 가지는 종래 고안의 구체적인 설명과 이에 따르는 문제점을 이하에서 기술한다.

흡입구(6)를 통해서 흡입된 냉매가스는 선회스크롤(7)의 선회에 따라 스크롤 원주의 두 부분에서 동시에 흡입된다.

이때, 형성되는 두개의 대칭인 초승달 모양의 포겟(pocket)은 체적이 감소하면서 중심을 향하여 압축, 이동한다.

그리고, 중심에서 압축된 포켓쌍이 서로 혼합되어 토출구(10)을 통해서 토출되는데, 대개 흡입에서 토출까지 과정은 주축(3)이 2~3회 정도 회전하면 완성된다.

상기 압축시에 냉매가스는 두가지 경로로 고압측 포켓에서 저압축 포켓으로 누설되는데, 스크롤랩의 팁부(t)와 상기 스크롤 저면 사이의 틈새에 의하여 발생하는 누설을 축방향 누설이라 하며, 양 스크롤(7,8) 랩 사이의 틈새에 의한 누설은 반경 방향 누설이라고 한다.

전체적인 누설의 양을 고려할 때 축방향 누설보다 더욱 크며 이에 대한 대처가 반드시 필요하다.

스크롤압축기의 축방향 누설을 방지하기 위하여 종래에는 제2도에 도시한 바와 같이 고정스크롤(8)을 메인프레임(17)에 리프스프링(15)에 의하여 볼트(16)로 체결하여 조립하고 고정스크롤(8)의 배면에 일정한 단면적을 갖는 배압실(14)을 구성한다.

그리고, 상기와 같이 구성된 상태에서 압축과정이 진행되는 가스의 압력(F1)이 배압공(13)을 통하여 배압실(14)로 보내지고 연이어 배압실(14)의 압력이 일정압력으로 형성되면서 고정스크롤(8)에 압력(F2)이 가해진다.

상기 가해진 압력(F2)에 의하여 고정스크롤(8)이 아래방향으로 움직여 스크롤랩의 팁부(t)와 상대 스크롤 저면 사이에 틈새를 최소화하여 이 틈새에서 발생하는 축방향 누설을 최소화한다.

그러나, 상기와 같이 배압실(14)의 압력(f2)을 이용하여 축방향누설을 방지하는 구조는 압축되는 가스의 일부를 빼내어 사용하므로 제3도 같은 동력손실이 발생하게 된다.

즉, 도면에서 표시된 구간(S)은 압축실(9)와 배압공(13)이 연통되어 있으므로 나타나는 손실을 의미한다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 스크롤압축기 토출실로 토출된 고압냉매가스의 일부가 고정스크롤을 아래로 밀어붙여 축방향 밀봉을 하도록 하는 가압수단을 구성하고,상기 가압수단이 고정스크롤을 일정량만큼 누르도록 고정스크롤을 지지하는 지지수단등을 구비함으로써 스크롤랩의 팁부와 상대 스크롤저면 사이의 틈새에 의하여 발생하는 누설을 방지하는데 목적이 있다.

본 발명 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치는 제4도 내지 제5도에 도시한 바와 같이 토출실(11)의고압의 냉매가스를 이용하여 고정스크롤(8)을 누르는 가압수단과, 상기 가압수단이 작동될 때 고정스크롤(8)이 일정량 만큼만 눌리도록 고정스크롤(8)을 지지하는 지지수단으로 구성하였다.

그리고, 상기 가압수단은 토출실(11)의 고압의 냉매가스를 유입하는 고압공(101)과 상기 고압공으로 들어온 고압의 가스를 모으는 고압실(102)과 상기 고압실을 가득 채운 고압가스에 의하여 고정스크롤(8)을 직접적으로 누르는 가압부재(103)와 상기 가압부재의 측면에 형성되어 고압가스가 흡입부쪽으로 누출되는 것을 차단하는 차단수단으로 구성하였다.

그리고, 상기 지지수단은 고정스크롤(8)을 메인프레임(17)에 조립하기 위한 편(106)과 상기 핀을 탄성으로 지지하는 압축스프링(107)과 상기 핀과 압축스프링이 삽입되는 삽입구멍(108)으로 구성하였다.

그리고, 상기 차단수단은 토출실에서 흡입측으로 누설을 막는 밀봉부재(104)와, 상기 밀봉부재에 연이어 재차 토출실에서 흡입측으로의 누설을 막는 가압부재돌기부(105)로 구성하였다.

그리고, 여타의 부품은 종래와 같게 구성되므로 본 발명의 설명을 위해서 일부의 종래 부호는 변경없이 사용한다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 설명을 구체적인 설명과 이에 따르는 효과를 이하에서 기술한다.

고정스크롤(8)을 초기 기동부하를 줄이기 위하여 메인프레임(17)의 삽입구멍(108)에 삽입된 압축스프링(107)에 의하여, 일정량만큼 스크롤팁부(t)와 스크롤저면 사이에 틈새를 띄워 준 상태에서 압축기가 기동되면, 압축되어 토출구(10)를 통하여 토출실로 토출된 가스의 일부가 고압공(101)으로 보내지고, 연이어 고압실(102)을 가득 채운 토출가스는 가압부재(103)에 힘을 가한다.

이때, 가압부재(103)는 고정스크롤(8)을 아래방향으로 밀어붙여 스크롤 팁부(t)와 스크롤 저면 사이의 틈새를 적정하게 최소화하여 축방향 누설을 막는다.

한편, 토출실(11)에서 흡입부로의 누설을 일차로 밀봉부재(104)가 차단하고 재차 가압부재 돌기부(105)가 고정스크롤(8)에 밀어붙여서 차단한다.

이와 같이 본 발명은 토출된 냉매가스를 사용함으로써 종래 고안이 압축되던 가스의 일부를 배압실로 보내어 제3도에 실선으로 도시된 바와 같은 동력손실 등을 초래하는 것에 비하여 제3도에 점선으로 도시된 바와 같은 동력 손실을 줄였다.

또한 좌,우 압축포켓의 불균형으로 인한 모우멘트가 발생하지 않으므로 발란싱 측면에서도 우수하다.

Claims (2)

1. 스크롤압축기의 토출실로 토출된 고압냉매가스의 일부가 고정스크롤을 하향 이동시켜 축방향 밀봉을 하도록 고압공으로 유입되어 고압실에 가득 채워진 고압냉매가스에 밀려 고정스크롤을 직접적으로 누르는 가압부재와, 가압부재의 측면에 형성되어 고압가스가 흡입부쪽으로 유출되는 것을 차단하는 차단수단과, 상기 고정스크롤을 메인프레임에 조립하기 위한 핀과, 상기 핀과 핀을 탄성으로 지지하는 탄성부재가 삽입되는 삽입구멍을 구성하는 것을 특징으로 하는 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치.
2. 제1항에 있어서, 차단수단은 토출실에서 흡입측으로의 누설을 막도록 가압부재와 고압실의 사이를 막아주는 밀봉부재와, 상기 밀봉부재에 연이어 재차 토출실에서 흡입실으로의 누설을 막을 수 있도록 가압부재에 돌기부를 구성한 것을 특징으로 하는 스크롤압축기의 축방향 누설방지장치.