KR100223440B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 본 발명은 밀폐 용기 형상으로 된 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하기 위해 설치되는 톱 플레이트와, 상기 톱 플레이트의 하부에 설치되어 인벌류트 형상의 랩을 갖는 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤에 설치된 랩과 상응하여 결합되는 랩이 설치되는 선회 스크롤과, 상기 선회스크롤의 하부에 지지되도록 설치되며 유로가 형성된 메인 프레임 등이 구비된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 톱 플레이트를 관통하여 고정 스크롤에 삽입되며 고정 스크롤의 토출구와 연통되는 통공을 갖는 슬리이브 부쉬와, 상기 톱 플레이트의 내부와 슬리이브 부쉬의 사이에 압입되는 실링 수단이 구비되므로써 조립시 구동축과 톱 플레이트 중심과의 얼라인 상태가 용접에 의해 변형되거나 본체의 형상 정도에 의해 틀어짐에 따라 실링 부재의 실링 상태에 불량이 발생되는 것을 방지할수 있으므로써 기기의 동작시 압축 불량을 일으키는 것을 사전에 예방할수 있고, 조립이 용이하여 작업 시간의 단축에 따른 생산성을 증대시킬수 있게 된다.

Description

스크롤 압축기

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기의 조립시 구동축과 톱 플레이트 중심과의 얼라인 상태가 용접에 의해 변형되거나 본체의 형상 정도에 의해 틀어짐에 따라 실링 부재의 실링 상태에 불량이 발생되는 것을 방지할수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 스크롤 압축기는 고효율, 저소음, 소형 및 경량성 등으로 인해 룸 에어콘이나 자동차 에어콘 분야에 사용되는 압축기로 그 유용성이 부각되고 있는데, 이와 같은 스크롤 압축기는 2개의 소용돌이 형상의 랩(Wrap)을 조합시켜 고정 스크롤과 선회 스크롤의 상대적인 회전 운동에 의해 기체 가스를 압축할 때 사용하는 기기이다.

종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 용기 형상의 본체(1) 상부에 그 내측 및 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(2)과 토출관(3)이 소정의 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 흡입관(2)과 토출관(3)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

또한, 상기 본체(1)내의 상부 및 하부에는 톱 플레이트(4a)와 서브 플레이트(5)가 설치되고, 상기 톱 플레이트(4a)는 중앙이 개구되어 그 외주면이 본체(1)의 내주면 상측에 부착되도록 설치되며, 상기 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 양분하고, 상기 톱 플레이트(4a)의 하부에는 고정 스크롤(8a)이 고정되며, 고정 스크롤(8a)의 하부에는 선회 스크롤(9)이 회전 가능하게 끼워진다.

또한, 상기 고정 스크롤(8a)은 그 하측면에 인벌류트 형상의 랩(10)이 구비되고, 상기 고정 스크롤(8a)의 중앙에는 톱 플레이트(4a)에 형성된 개구와 관통되는 토출구(11)가 형성되며, 상기 선회 스크롤(9)은 고정 스크롤(8a)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9)의 하부는 메인 프레임(13)에 의해 지지된다.

또한, 상기 메인 프레임(13)의 상부에는 선회 스크롤(9)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13)의 외주면 상부 일측에는 체결공(14)이 형성된 고정 보스(15)가 돌출 형성되어 고정 보스(15)상에 고정 스크롤(8a)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 선회 스크롤(9)의 하부와 메인 프레임(13)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8a)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.

그리고, 상기 선회 스크롤(9)의 하부에는 선회 스크롤(9)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되어 구성된다.

따라서, 모터(20)에 전원이 인가되면 구동하는 모터(20)의 회전력에 의해 회전자(19)가 회전함에 따라 회전자(19)의 구동축(28) 상단부에 연결된 선회 스크롤(9)이 회전하게 된다.

이때, 선회 스크롤(9)의 하부와 메인 프레임(13)의 상부 사이에 배치된 올댐 링(17)은 모터(20)의 구동력에 의해 회전하려는 상기 선회 스크롤(9)의 회전력은 저지한 상태에서, 다만 도 2a 내지 도 2d와 같이, 그 형상만을 유지한채 소폭의 진원을 형성하며 공회전하게 된다.

그 후, 미도시한 실내기(또는 증발기)에서 열교환을 한 다음 흡입관(2)을 통하여 흡입된 저온 및 저압의 기체가스는 도 2a의 일점 화살표와 같이, 상기 고정 스크롤(8a)과 상기 선회 스크롤(9)에 구비되는 인벌류트 형상의 랩(10)(12)에 의해 형성된 유로의 입구를 통해 유입된 후 도 2b 내지 도 2d와 같이, 상기 선회 스크롤(9)이 선회하며 그 밀폐 면적을 점차 감소시키는 동안에 상기 고정 스크롤(8a)과 선회 스크롤(9)의 랩(10)(12) 사이에 형성된 압축실(27)에서 고온 및 고압으로 압축된다.

상기와 같이 고온 및 고압으로 압축된 냉매는 상기 토출구(11)를 경유하여 토출실(7)을 거쳐서 토출관(3)을 통하여 토출된다.

그러나, 이와 같은 종래의 스크롤 압축기는 조립시 구동축(28)과 톱 플레이트(4a) 중심과의 얼라인(align) 상태가 용접에 의한 변형 및 본체(1)의 형상 정도에 의해 틀어지기 쉬워서 고정 스크롤(8a)의 상부와 톱 플레이트(4a)의 하부 사이에 설치된 제 1,2 실링 부재(25)(26)의 실링 상태가 불량해짐에 따라 배압실의 기능이 상실되어 압축 불량을 일으키게 되었다.

뿐만 아니라, 조립시 구동축(28)의 축심과 톱 플레이트(4a)의 축심을 일치시켜 조립해야 하므로 인해 작업자의 숙련도에 따라 품질의 변화에 영향을 미치게 되고, 실링의 수단으로 사용되고 있는 제 1,2 실링 부재(25)(26)의 단가가 비싸서 제작 단가의 상승을 초래하게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은 스크롤 압축기의 조립시 구동축과 톱 플레이트 중심과의 얼라인 상태가 용접에 의해 변형되거나 본체의 형상 정도에 의해 틀어짐에 따라 실링 부재의 실링 상태에 불량이 발생되는 것을 방지할수 있도록 하여 기기의 동작시 압축 불량을 일으키는 것을 사전에 예방할수 있는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 일반적인 스크롤 압축기의 압축시 동작 상태를 나타낸 횡단면도

도 3은 본 발명이 적용된 스크롤 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

4; 톱 플레이트 8; 고정 스크롤

9; 선회 스크롤 10,12; 랩

21; 통공 22; 슬리이브 부쉬

23; 커버 24; O-링

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밀폐 용기 형상으로 된 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하기 위해 설치되는 톱 플레이트와, 상기 톱 플레이트의 하부에 설치되어 인벌류트 형상의 랩을 갖는 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤에 설치된 랩과 상응하여 결합되는 랩이 설치되는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤의 하부에 지지되도록 설치되며 유로가 형성된 메인 프레임 등이 구비된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 톱 플레이트를 관통하여 고정 스크롤에 삽입되며 고정 스크롤의 토출구와 연통되는 통공을 갖는 슬리이브 부쉬와, 상기 톱 플레이트의 내부와 슬리이브 부쉬의 사이에 압입되는 실링 수단으로 구성된 스크롤 압축기가 제공되므로써 달성된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명이 적용된 스크롤 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분 및 부재에 대해서는 동일한 번호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 밀폐된 용기 형상의 본체(1) 상부에 그 내측 및 외측과 연통되어 냉매를 흡입 및 토출하는 흡입관(2)과 토출관(3)이 소정의 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 흡입관(2)과 토출관(3)은 미도시한 냉동 사이클의 실내기(또는 증발기)와 실외기(또는 응축기)측과 냉매관에 의해 연통 설치된다.

또한, 상기 본체(1)내의 상부 및 하부에는 톱 플레이트(4a)와 서브 플레이트(5)가 설치되고, 상기 톱 플레이트(4a)는 중앙이 개구되어 그 외주면이 본체(1)의 내주면 상측에 부착되도록 설치되며, 상기 본체(1)의 내부를 흡입실(6)과 토출실(7)로 양분하고, 상기 톱 플레이트(4a)의 하부에는 고정 스크롤(8a)이 고정되며, 고정 스크롤(8a)의 하부에는 선회 스크롤(9)이 회전 가능하게 끼워진다.

또한, 상기 고정 스크롤(8a)은 그 하측면에 인벌류트 형상의 랩(10)이 구비되고, 상기 고정 스크롤(8a)의 중앙에는 톱 플레이트(4)에 형성된 개구와 관통되는 토출구(11)가 형성되며, 상기 선회 스크롤(9)은 고정 스크롤(8a)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9)의 하부는 메인 프레임(13)에 의해 지지된다.

또한, 상기 메인 프레임(13)의 상부에는 선회 스크롤(9)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13)의 외주면 상부 일측에는 체결공(14)이 형성된 고정 보스(15)가 돌출 형성되어 고정 보스(15)상에 고정 스크롤(8a)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 선회 스크롤(9)의 하부와 메인 프레임(13)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.

그리고, 상기 선회 스크롤(9)의 하부에는 선회 스크롤(9)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되는데 이들 구성은 종래와 동일하다.

한편, 본 발명에서의 특징부는 톱 플레이트(4)의 중앙부를 관통하여 상기 고정 스크롤(8)의 토출구(11)와 연통되는 통공(21)을 갖는 슬리이브 부쉬(22)가 고정 스크롤(8)에 삽입되고, 상기 톱 플레이트(4)의 상단부에는 슬리이브 부쉬(22)가 탈거되는 것을 방지하기 위한 커버(23)가 설치되며, 상기 톱 플레이트(4)의 내부와 슬리이브 부쉬(22)의 사이에는 실링재인 O-링(24)이 압입된다는 점이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 기본적인 동작 및 기능은 이미 상술한 종래의 기술 내용과 동일하므로 이에 대한 별도의 언급은 생략하기로 한다.

단지, 본 발명에서의 특징부인 톱 플레이트(4)의 중앙부를 관통하여 고정 스크롤(8)에 삽입되며 상기 고정 스크롤(8)의 토출구(11)와 연통되는 통공(21)이 형성되어 상기 톱 플레이트(4)의 상단부에 설치된 커버(23)에 의해 탈거가 방지되도록 설치된 슬리이브 부쉬(22)와, 상기 톱 플레이트(4)의 내부와 슬리이브 부쉬(22)의 사이에 압입된 실링재인 O-링(24)을 설치함에 따른 효과에 대해서만 구체적으로 설명한다.

즉, 톱 플레이트(4)의 중앙부를 관통하여 고정 스크롤(8)에 상기 고정 스크롤(8)의 토출구(11)와 연통되는 통공(21)이 형성된 슬리이브 부쉬(22)가 삽입된 상태에서 스크롤 압축기를 운전시킴에 따라 발생되는 가스 압력에 의해 구동축(28)의 하부 방향으로 트러스트 부하가 작동하면 톱 플레이트(4)의 하부면과 고정 스크롤(8)의 상부면 사이에 유격(약 0.8 ㎜ 정도)을 가지고 있어서 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(9)의 랩(10)(12) 사이에 형성된 압축실(27)쪽에 위치한 플랜지 배변에 작용하는 압력에 의해 상기한 슬리이브 부쉬(22)가 하방으로 움직이게 된다.

이때, 슬리이브 부쉬(22)와 맞대응하는 하부의 고정 스크롤(8)의 압축 작용시 발생하는 직상향 운동과 맞부디침으로 상호 일정 압력으로 대응할수 있으므로써 상기 슬리이브 부쉬(22)와 고정 스트롤(8)의 직접 접촉으로 작용하는 트러스트 부하를 효과적으로 감소시킬수 있게 된다.

또한, 상기 제 1,2 실링 부재(25)(26) 대신, 톱 플레이트(4)의 내부와 슬리이브 부쉬(22)의 사이에 O-링(24)을 설치하므로써 기기의 제작시 제작 단가를 절감시킬수 있으며, 톱 플레이트(4)와 슬리이브 부쉬(22) 및 고정 스크롤(8)간의 클리어런스(약 0.2 ㎜ 정도)를 충분하게 형성시키므로 조립시 구동축(28)의 축심과 톱 플레이트(4)의 축심을 러프(rough)하게 유지할수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 스크롤 압축기의 조립시 구동축과 톱 플레이트 중심과의 얼라인 상태가 용접에 의해 변형되거나 본체의 형상 정도에 의해 틀어짐에 따라 실링 부재의 실링 상태에 불량이 발생되는 것을 방지할수 있으므로써 기기의 동작시 압축 불량을 일으키는 것을 사전에 예방할수 있으므로 인해 기기의 신뢰성을 향상시킬수 있고, 조립이 용이하여 작업 시간의 단축에 따른 생산성을 증대시킬수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (3)

1. 밀폐 용기 형상으로 된 본체의 내부를 흡입실과 토출실로 구획하기 위해 설치되는 톱 플레이트와, 상기 톱 플레이트의 하부에 설치되어 인벌류트 형상의 랩을 갖는 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤에 설치된 랩과 상응하여 결합되는 랩이 설치되는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤의 하부에 지지되도록 설치되며 유로가 형성된 메인 프레임 등이 구비된 스크롤 압축기에 있어서,

   상기 톱 플레이트를 관통하여 고정 스크롤에 삽입되며 고정 스크롤의 토출구와 연통되는 통공을 갖는 슬리이브 부쉬와,

   상기 톱 플레이트의 내부와 슬리이브 부쉬의 사이에 압입되는 실링 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 톱 플레이트의 상단부에는 슬리이브 부쉬가 탈거되는 것을 방지하기 위한 커버가 설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 실링 수단이 O-링으로 된 된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.

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