KR101518686B1 - 스크롤 구동장치 - Google Patents

스크롤 구동장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101518686B1
KR101518686B1 KR1020140193096A KR20140193096A KR101518686B1 KR 101518686 B1 KR101518686 B1 KR 101518686B1 KR 1020140193096 A KR1020140193096 A KR 1020140193096A KR 20140193096 A KR20140193096 A KR 20140193096A KR 101518686 B1 KR101518686 B1 KR 101518686B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scroll
shaft
hole
groove
main shaft
Prior art date
Application number
KR1020140193096A
Other languages
English (en)
Inventor
박승수
고중식
건 이
Original Assignee
박승수
고중식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박승수, 고중식 filed Critical 박승수
Priority to KR1020140193096A priority Critical patent/KR101518686B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101518686B1 publication Critical patent/KR101518686B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C2/04Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of internal axis type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C2/04Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of internal axis type
    • F04C2/045Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of internal axis type having a C-shaped piston
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

본 발명은 스크롤 구동장치에 관한 것으로, 나선 형상의 스크롤홈(11)과, 스크롤홈(11)의 하부에 형성되어 스크롤홈(11)의 일단과 연통되는 보조축설치홈(12)과, 스크롤홈(11)의 타단과 보조축설치홈(12)에 각각 형성되어 작동유체가 유출입하는 제1통기공(13) 및 제2통기공(14)을 포함하는 본체(10)와; 본체(10)에 설치되면서 중앙에 주축관통공(21)이 형성된 커버(20)와; 스크롤홈(11)에 삽입 설치되며, 스크롤 중앙부의 스크롤랩의 두께를 두껍게 하여 나선 형상으로 형성되는 스크롤본체(31)와, 스크롤본체(31)의 일단과 연결되어 보조축설치홈(12)에 설치되는 보조축설치블록(32)과, 스크롤본체(31)의 중앙을 관통하는 주축설치공(33A)과, 보조축설치블록(32)을 관통하여 형성된 적어도 두 개의 보조축설치공(33B, 33C)을 포함하는 회전스크롤(30)과; 주축설치공(33A)에 설치되어 일단은 본체(10)에 의해 지지되고, 타단은 커버(20)의 외측으로 돌출되는 주축(40) 및; 보조축설치공(33B, 33C)에 설치되어 양단이 각각 본체(10)와 커버(20)에 의해 지지되도록 설치되는 보조축(50)으로 이루어지고, 주축(40)과 보조축(50)은 각각 수평방향으로 서로 편심되도록 설치되는 것을 특징으로 하며, 이에 의해 간단하면서도 압축 또는 팽창이 효과적으로 이루어지는 스크롤 구동장치가 제공된다.

Description

스크롤 구동장치{Eccentric Scroll Unit for Expander or Compressor}
본 발명은 스크롤 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크롤홈의 내부에 회전스크롤을 삽입 설치한 상태에서 스크롤홈에 대해 회전스크롤을 상대 회전시켜 이 과정에서 생성되는 회전스크롤과 스크롤홈 사이의 밀폐공간의 용적변화에 의해 기체를 팽창 또는 압축시켜 배출하는 스크롤 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 스크롤 압축기 또는 스크롤 팽창기와 같은 스크롤 장치는 각각 하우징의 내부에 한 개씩의 회전스크롤과 고정스크롤을 구비하고, 유입구를 통해 하우징의 내부에 유입된 가스나 수증기 등의 기체를 압축 또는 팽창시켜 배출하는 기기로서, 이들 기기는 고정스크롤 사이에 설치된 회전스크롤을 고정스크롤에 대해 회전시킴으로써 이들 스크롤 사이에 형성되는 초승달 형상의 밀폐공간의 용적변화를 일으켜 이에 의해 기체의 흡입과 압축(또는 팽창) 및 토출 행정을 동시에 수행하여 압축기(또는 팽창기)에 유입된 기체를 압축(또는 팽창)시켜 배출한다.
위와 같이 스크롤 장치는 압축(또는 팽창)과 흡입 및 토출 행정이 거의 동시에 이루어지기 때문에 부하 토크가 작아 소음과 진동이 적다는 장점이 있으며, 또한 가동부분의 운동 반경이 작아 고속화가 가능하고, 또한 종래의 왕복동식 압축기에 비해 부품 수가 상대적으로 적기 때문에 소형으로 경량 제작이 가능하다.
그러나 종래의 스크롤 구동장치는 일반적으로 스크롤 측면에 원판 형상의 플레이트가 부착된 나선 형상의 회전스크롤이 나선 형상의 고정스크롤홈에 삽입되어 회전스크롤의 회전에 의해 고정스크롤과 회전스크롤 사이의 용적을 변화시키는 구조로 이루어져 있기 때문에 작동유체가 압축(팽창)하는 과정에서 압축(팽창)된 작동유체가 원판 형상으로 이루어진 회전스크롤의 측면플레이트에 작용, 즉 작동유체의 압력이 회전스크롤과 고정스크롤의 축 방향으로 작용하여 회전스크롤과 고정스크롤이 서로 벌어지는 방향으로 상당한 힘을 받게 되고, 이 때문에 회전스크롤의 회전 동작이 원활하게 이루어지지 못하게 되는 문제가 있으며 이러한 문제를 보완하기 위해 회전스크롤의 측면에 형성된 플레이트의 후면에 지지베어링 등을 설치하여 회전스크롤이 축방향으로 변위되지 않도록 하고 있으며, 따라서 구조가 복잡해지게 된다.
또한 고정스크롤 사이에서 회전하는 회전스크롤의 일측에 회전축이 설치되어 올담 커플링과 연결 작동되므로 회전축의 고정이 안정되지 못하고 대형 장치의 제작에 제한이 있다.
KR 10-0842301 B1 KR 10-0304483 B1 KR 10-0465543 B1 KR 10-0550777 B1 KR 10-0201206 B1
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 스크롤 장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구조가 간단하면서도 축방향의 압력이 작용하지 않고 회전스크롤의 중심부를 관통한 동력전달용 회전축이 스크롤의 양쪽에 견고하게 설치되어, 대형의 스크롤 장치에서 회전스크롤이 안정되게 구동되는 스크롤 구동장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 스크롤 장치를, 일 측면의 형성되는 나선 형상의 스크롤홈과, 스크롤홈의 하부에 형성되어 스크롤홈의 일단과 연통되는 보조축설치홈과, 스크롤홈의 타단과 보조축설치홈에 각각 형성되어 작동유체가 유출입하는 제1통기공 및 제2통기공을 포함하는 사각 박스 형상의 본체와; 본체의 일측면을 커버하도록 설치되면서 중앙에 양 측면을 관통하는 주축관통공이 형성된 커버와; 스크롤홈에 삽입 설치되며, 스크롤 중앙부의 스크롤랩의 두께를 두껍게 하여 나선 형상으로 형성되는 스크롤본체와, 스크롤본체의 일단과 연결되어 보조축설치홈에 설치되는 보조축설치블록과, 스크롤본체의 중앙을 관통하여 형성되는 주축설치공과, 보조축설치블록을 관통하여 형성된 적어도 두 개의 보조축설치공을 포함하는 회전스크롤과; 주축설치공에 설치되어 일단은 본체에 의해 지지되고, 타단은 주축관통공을 통해 커버의 외측으로 돌출되는 주축 및; 보조축설치공에 설치되어 양단이 각각 본체와 상기 커버에 의해 지지되도록 설치되는 보조축으로 이루어지고, 주축과 보조축은 각각 수평방향으로 서로 편심되도록 설치됨으로써 주축의 회전 동작에 의해 회전스크롤이 스크롤홈 내에서 회전 동작되면서 내부로 유입된 작동유체를 압축 또는 팽창시키도록 구성하는 것에 의해 달성된다.
그리고 본 발명은 작동유체가 제1통기공을 통해 내부로 유입된 다음, 제2통기공을 통해 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 작동유체가 제2통기공을 통해 내부로 유입된 다음, 제1통기공을 통해 배출되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더하여 본 발명은, 주축은 양단에 일정폭의 제1, 2면접촉부가 형성되며, 주축설치공에 삽입되어 양단이 각각 외측으로 돌출되는 삽입축과; 내부에는 제1면접촉부가 삽입되는 삽입공이 형성되면서 외주면은 본체에 의해 지지되는 제1편심축 및; 내부에는 제2면접촉부에 삽입되는 삽입공이 형성되면서 주축관통공을 통과하여 커버의 외측으로 돌출 설치되는 제2편심축으로 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은, 보조축은 양단에 일정폭의 제1, 2면접촉부가 형성되며, 보조축설치공에 삽입되어 양단이 각각 외측으로 돌출되는 삽입축과; 내부에는 제1면접촉부가 삽입되는 삽입공이 형성되며, 외주면은 본체에 의해 지지되는 제1편심축 및; 내부에는 제2면접촉부에 삽입되는 삽입공이 형성되며, 외주면은 커버에 의해 지지되는 제2편심축으로 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더하여 본 발명은 본체 및 커버에는 각각 주축과 보조축의 일측단이 삽입되어 지지되는 베어링설치공이 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 제2통기공에는 상대적으로 폭이 넓게 형성되어 작동유체의 배출을 안내하는 가이드홈이 더 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 그 측면에 플레이트가 설치되지 않은 구조의 회전스크롤이 나선 형상의 스크롤홈에 삽입된 상태에서 상대 운동하여 작동유체를 팽창 또는 압축하기 때문에 작동유체가 팽창 또는 압축되는 과정에서 발생하는 압력이 주축 방향으로는 거의 작용하지 않으며, 따라서 본 발명은 종래의 스크롤 구동장치에서와 같이 회전스크롤의 플레이트판에 작용하는 축방향의 하중을 견고하게 지지하기 위한 지지수단이 구비될 필요가 없기 때문에 구조가 간단하다는 장점이 있다.
그리고 종래의 스크롤 구동장치에서는 회전스크롤의 일측에서 구동축이 연결되는 구조이기 때문에 구동축의 지지가 불안정하며 복잡하였으나, 본 발명은 회전스크롤의 중앙부를 관통하여 설치된 회전축이 회전스크롤의 양단에서 스크롤본체 및 스크롤커버에 설치된 베어링을 통해 고정되기 때문에 회전스크롤의 안정된 회전과 장치를 대형으로 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스크롤 구동장치의 실시예를 보인 사시도,
도 2는 도 1의 분리 사시도,
도 3은 도 1의 A-A선 단면도,
도 4는 도 1의 B-B선 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 본체의 예를 보인 사시도,
도 6은 도 5의 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 커버의 에를 보인 사시도,
도 8은 도 7의 배면도,
도 9는 본 발명에 따른 회전스크롤의 예를 보인 사시도,
도 10은 도 9의 정면도,
도 11은 본 발명에 따른 주축의 예를 보인 분리 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 주축의 예를 보인 단면도,
도 13은 본 발명에 따른 보조축의 예를 보인 분리 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 보조축의 예를 보인 단면도,
도 15 내지 도 18은 본 발명에 따른 스크롤 구동장치의 사용 예를 보인 사용 상태도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성과 작용을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 구조가 간단하면서도 축방향의 압력이 작용하지 않아 작동유체를 팽창 또는 압축하는 효율이 대폭 향상된 스크롤 구동장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본체(10), 커버(20), 회전스크롤(30), 주축(40) 및 보조축(50)으로 이루어지며, 이하에서는 각각의 구성에 대해 설명한다.
먼저, 본체(10)는 일 측면에 나선 형상의 스크롤홈(11)이 형성되고, 이 스크롤홈(11)의 내부에 후술하는 회전스크롤(30)이 삽입 설치되도록 사각 박스 형상으로 형성되며, 이러한 본체(10)는 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 일 측면의 가운데 부분에 형성되는 나선 형상의 스크롤홈(11)과, 이 스크롤홈(11)의 하부에 형성되어 스크롤홈(11)의 일단과 연통되는 보조축설치홈(12)과, 스크롤홈(11)의 타단 부분과 보조축설치홈(12)에 각각 형성되는 제1, 2통기공(13, 14)으로 이루어지고, 이때 제1, 2통기공(13, 14)에는 이들을 통해 작동유체가 선택적으로 유입 또는 배출되도록 유로(도시되지 않음)가 연결된다.
그리고 스크롤홈(11)의 중심 부분과 보조축설치홈(12)에는 각각 주축(40)과 보조축(50)의 일단을 베어링(BR2)에 의해 지지하기 위한 베어링설치공(15A, 15B, 15C)이 형성된다.
또한 제2통기공(14)에는 제2통기공(14)에 비해 상대적으로 폭이 넓게 형성됨으로써 본체(10) 내부의 작동유체가 제2통기공(14)으로 더욱 쉽게 안내되어 외부로 배출될 수 있도록 안내하는 가이드홈(14A)이 형성된다.
이에 더해 본체(10)의 모서리 부분에는 각각 관통공(H1)이 형성되고, 이 관통공(H1)과 후술하는 커버(20)의 관통공(H2)에는 볼트(B)가 관통 설치되고, 볼트(B)에 너트(N)가 체결됨으로써 본체(10)와 커버(20)가 서로 강건하게 밀착 결합된다.
이때 본체(10)의 일측면에는 둘레를 따라 O링설치홈(도시되지 않음)이 더 형성되고, 이 O링설치홈에 O링이 삽입 설치된 다음 본체(10)와 커버(20)가 서로 밀착 조립되는 것으로 실시될 수 있으며, 이러한 구성에 의해 본체(10) 내부에 형성된 스크롤홈(11)의 기밀성이 더욱 확보된다.
내부에 스크롤홈(11)이 형성된 본체(10)의 일측면을 커버하도록 본체(10)에 대응되는 크기의 사각 형상으로 형성되는 커버(20)는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 가운데 부분의 양측면을 관통하는 주축관통공(21)이 형성되고, 본체(10)의 베어링설치공(15A, 15B, 15C)과 서로 대향하는 위치에는 각각 주축(40)과 보조축(50)의 일단이 회전 동작 가능하게 베어링(BR2)이 삽입 설치되는 베어링설치공(22A, 22B, 22C)이 형성된다.
그리고 주축관통공(21)에는 후술하는 주축(40)이 주축관통공(21)에 삽입되어 설치될 때, 주축관통공(21)의 내주면과 주축(40)의 외주면 사이의 틈을 통해 작동유체가 외부로 누출되지 않도록 이들 사이의 기밀을 유지하기 위한 보조커버(60)가 더 설치된다.
이때 보조커버(60)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 측면이 반경방향의 외측으로 돌출되는 플랜지 형상의 판으로 이루어지고, 중앙에는 관통구멍(도면부호 없음)이 형성되며, 이 관통구멍에는 주축관통공(21)을 통과하여 외측으로 돌출되는 주축(40)이 삽입 설치되고, 이때 관통구멍의 내주면에는 O링이 설치되어 이 O링이 주축(40)의 외주면에 밀착됨으로써 본체(10)와 커버(20) 사이의 내부 기밀이 확보된다.
상기와는 달리 보조커버(60)를 별도로 설치하는 대신 주축관통공(21)의 내주면에 O링을 설치하는 것으로 변경하여 실시할 수도 있다.
본체(10)에 형성된 스크롤홈(11)에 삽입 설치되어 회전 운동에 따른 스크롤홈(11)과의 체적 변화에 의해 작동유체를 압축시키거나 또는 팽창시키는 회전스크롤(30)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 스크롤홈(11)의 내부에 설치되는 나선 형상의 스크롤본체(31)와, 스크롤본체(31)의 일단과 연결되어 보조축설치홈(12)에 설치되는 보조축설치블록(32)과, 스크롤본체(31)의 중앙 부분을 관통하여 형성되는 주축설치공(33A)과, 보조축설치블록(32)을 관통하여 형성되는 적어도 2 개의 보조축설치공(33B, 33C)으로 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 회전스크롤본체(31)는 중심부에서 약간 편심된 부위에 위치하는 스크롤랩의 일단이 태극문양(yin-yang symbol)형상으로 형성되고 회전스크롤본체(31)의 중앙부분의 스크롤랩의 두께를 두껍게 하여 주축설치공(33A)이 형성되며, 보조축설치블록(32)은 일정 길이를 가지는 직사각형 형상의 블록 양단 부분에 각각 보조축설치공(33B, 33C)이 형성되고, 주축설치공(33A)과 보조축설치공(33B, 33C)에는 양측 방향에서 각각 한 쌍의 베어링(BR1)이 삽입 설치되어 주축(40)과 보조축(50)이 베어링(BR1)에 의해 주축설치공(33A)과 보조축설치공(33B, 33C) 내에서 회전 동작되도록 설치된다.
또한 회전스크롤(30)의 주축설치공(33A)을 관통하여 설치되는 주축(40)은 본체(10)와 커버(20) 사이에 설치되어 베어링에 의에 회전 가능하게 지지되며, 이때 주축(40)의 어느 일단은 관통공(21)을 통해 외측으로 돌출되도록 설치되며, 이 돌출된 주축(40)에는 발전기(도시되지 않음) 또는 모터(도시되지 않음)가 연결 설치되고, 이때 주축(40)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 양단에 각각 평면형상으로 이루어지면서 일정 폭을 가지는 평면 형상의 제1, 2면접촉부(41A, 41B)가 형성되면서 주축설치공(33A)에 삽입된 다음 양단은 각각 회전스크롤(30)의 양 측면으로 각각 돌출되는 삽입축(41)과, 내부에는 제1면접촉부(41A)가 삽입되는 삽입공(42A)이 형성되면서 외주면은 본체(10)에 의해 지지되는 제1편심축(42)과, 내부에는 제2면접촉부(41B)가 삽입되는 삽입공(43A)이 형성되고 외주면은 주축관통공(21)을 통과하여 커버(20)의 외측으로 돌출되도록 설치되는 제2편심축(43)으로 이루어지고, 이때 제2편심축(43)은 제1편심축(42)에 비해 상대적으로 길게 형성된다.
이때 삽입축(41)에 형성되는 제1, 2면접촉부(41A, 41B)는 위에서 설명한 바와 같이 평면 형상으로 이루어짐으로써 삽입축(41)의 단면은 반달 모양을 가지게 되고, 이들 삽입축(41)이 각각 삽입됨으로써 이들과 결합되는 삽입공(42A, 43A)도 반달 모양을 가지도록 형성되며, 이러한 구조에 의해 이들이 서로 조립하는 것만으로도 삽입축(41)과 제1, 2편심축(42, 43)이 일체로서 회전 동작하게 된다.
그리고 상기와 같은 주축(40)의 삽입축(41)의 중심선과 제1, 2편심축(42, 43)의 중심선은 각각 수평방향으로 일치하지 않고 상하로 일정 간격을 두고 서로 편심이 되도록 구성됨으로써 양측의 제1, 2편심축(42, 43)의 중심선을 기준으로 주축(40)이 회전 동작될 때 삽입축(41)이 편심 회전하면서 회전스크롤(30)이 함께 회전하게 된다.
회전스크롤(30)의 보조축설치공(33B, 33C)에 관통 설치되면서 그 양단은 각각 본체(10)와 커버(20)에 지지되는 보조축(50)은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 양단에 일정폭의 제1, 2면접촉부(51A, 51B)가 형성되면서 보조축설치공(33B, 33C)에 삽입되어 양단은 각각 외측으로 돌출되는 삽입축(51)과, 내부에는 제1면접촉부(51A)가 삽입되는 삽입공(52A)이 형성되면서 외주면은 본체(10)에 의해 지지되는 제1편심축(52)과, 내부에는 제2면접촉부(51B)에 삽입되는 삽입공(52A)이 형성되면서 외주면은 커버(20)에 의해 지지되는 제2편심축(53)으로 이루어진다.
그리고 삽입축(51)의 제1, 2면접촉부(51A, 51B) 역시 주축(40)의 삽입축(41)에서와 똑같이 평면 절삭 가공에 의해 일정폭의 평면 형상을 가짐으로써 삽입축(51)의 단면은 반달 형상으로 가지게 되고, 이들과 결합되는 삽입공(52A, 53A)도 반달 모양을 가지도록 형성되며, 이러한 구조에 의해 이들이 서로 조립하는 것만으로도 삽입축(51)과 제1, 2편심축(52, 53)이 일체로서 회전 동작하게 된다.
상기와 같은 구조에 의해 주축(40)을 따라 회전스크롤(30)이 회전 동작하면서 본체(10)에 형성된 스크롤홈(11)을 따라 상대 운동할 때 보조축(50)은 회전스크롤(30)의 동작을 보조하여 안내하게 되고, 그 결과 회전스크롤(30)의 정확한 회전 동작이 이루어진다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 스크롤 구동장치는, 작동유체가 본체(10)의 제1통기공(13)을 통해 스크롤홈(11)으로 유입된 다음 제2통기공(14)을 통해 배출되도록 구성되어 작동유체를 팽창시키는 팽창기로서 사용되거나, 또는 제2통기공(14)을 통해 작동유체가 본체(10) 내부로 유입된 다음 스크롤홈(11)에 삽입된 회전스크롤(30)의 운동에 의해 압축되어 제1통기공(13)을 통해 배출되는 압축기로서 사용될 수 있는데, 이하에서는 본 발명의 스크롤 구동장치를 팽창기로 사용할 때의 동작과 압축기로 사용할 때의 동작을 나누어서 간략히 설명한다.
먼저, 본 발명의 스크롤 구동장치를 팽창기로 사용할 때에는 주축(40)에 기어나 벨트풀리 또는 발전기를 설치한 다음, 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이 제1통기공(13)을 통해 압력을 가지는 작동유체가 본체(10)의 가운데 부분으로 유입되어 작동유체가 팽창하려는 팽창력이 회전스크롤(30)에 작용하게 되면 스크롤홈(11)과 회전스크롤(30)에 의해 형성되는 초승달 형상의 밀폐공간의 용적이 변하면서 회전스크롤(30)이 상대 회전하게 되고, 이에 의해 작동유체는 점차 스크롤홈(11)의 외곽 부분으로 이동하여 보조축설치홈(12)의 제2통기공(14)을 통해 외부로 배출된다.
상기와 같은 동작이 연속하여 반복되면 작동유체의 팽창력에 의해 주축(40)이 회전 연속 동작되면서 동력이 발생되게 되며, 이에 의해 주축(40)에 설치된 기어나 벨트풀리를 통해 회전 동력이 그대로 사용되거나 또는 주축(40)에 설치된 발전기가 구동되면서 전기에너지가 생산된다.
다음, 본 발명에 따른 스크롤 구동장치를 압축기로 사용할 때에는 위에서 설명한 팽창기와 반대 방향 즉, 도 15 내지 도 18에 있어서의 회전방향과 반대방향으로 동작하면서 역으로 도 18에서 도 15까지의 과정을 거치면서 회전스크롤(30)과 주축(40)이 회전 동작되며, 이때 주축(40)에는 구동모터(도시되지 않음)가 설치되며, 이에 의해 회전스크롤(30)이 모터에 의해 회전 동작된다.
그리고 제2통기공(14)을 통해 유입된 작동유체가 보조축설치홈(12) 부분을 통해 본체(10)와 커버(20) 사이의 공간으로 공급되면 회전스크롤(30)의 회전 동작에 따른 밀폐공간의 용적이 작아지면서 그 밀폐공간에 유입된 작동유체가 점진적으로 압축되면서 중앙 부분에 형성된 제1통기공(13)을 통해 압축된 작동유체가 배출되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 본체에 고정스크롤이 별도로 설치되는 대신 나선 형상의 스크롤홈이 형성되기 때문에 종래의 스크롤 압축기(또는 스크롤 팽창기)에 비해 구조가 간단하고, 또한 스크롤홈에 회전스크롤이 삽입된 상태에서 상대 운동하면서 작동유체를 팽창 또는 압축하기 때문에 작동유체가 팽창 또는 압축되는 과정에서 발생하는 압력이 주축 방향으로는 거의 작용하지 않는다.
10: 본체 11: 스크롤홈
12: 보조축설치홈 13: 제1통기공
14: 제2통기공 14A: 가이드홈
15A, 15B, 15C: 베어링설치공 20: 커버
21: 주축관통공 22A, 22B, 22C: 베어링설치공
30: 회전스크롤 31: 스크롤본체
32: 보조축설치블록 33A: 주축설치공
33B, 33C: 보조축설치공 40: 주축
41: 삽입축 41A: 제1면접촉부
41B: 제2면접촉부 42: 제1편심축
42A: 삽입공 43: 제2편심축
43A: 삽입공 50: 보조축
51: 삽입축 51A: 제1면접촉부
51B: 제2면접촉부 52: 제1편심축
52A: 삽입공 53: 제2편심축
53A: 삽입공 60: 보조커버
B: 볼트 BR1, BR2: 베어링
H1, H2: 관통공 N: 너트

Claims (8)

  1. 일 측면에 형성되는 나선 형상의 스크롤홈(11)과, 상기 스크롤홈(11)의 하부에 형성되어 상기 스크롤홈(11)의 일단과 연통되는 보조축설치홈(12)과, 상기 스크롤홈(11)의 타단과 상기 보조축설치홈(12)에 각각 형성되어 작동유체가 유출입하는 제1통기공(13) 및 제2통기공(14)을 포함하는 사각 박스 형상의 본체(10)와;
    상기 본체(10)의 일측면을 커버하도록 설치되면서 중앙에 양 측면을 관통하는 주축관통공(21)이 형성된 커버(20)와;
    상기 스크롤홈(11)에 삽입 설치되며, 스크롤 중앙부의 스크롤랩의 두께를 두껍게 하여 나선 형상으로 형성되는 스크롤본체(31)와, 상기 스크롤본체(31)의 일단과 연결되어 상기 보조축설치홈(12)에 설치되는 보조축설치블록(32)과, 상기 스크롤본체(31)의 중앙을 관통하여 형성되는 주축설치공(33A)과, 상기 보조축설치블록(32)을 관통하여 형성된 적어도 두 개의 보조축설치공(33B, 33C)을 포함하는 회전스크롤(30)과;
    상기 주축설치공(33A)에 설치되어 일단은 상기 본체(10)에 의해 지지되고, 타단은 상기 주축관통공(21)을 통해 상기 커버(20)의 외측으로 돌출되도록 설치되는 주축(40) 및;
    상기 보조축설치공(33B, 33C)에 설치되어 양단이 각각 상기 본체(10)와 상기 커버(20)에 의해 지지되도록 설치되는 보조축(50)으로 이루어지고,
    상기 주축(40)과 상기 보조축(50)은 각각 수평방향으로 서로 편심되도록 설치됨으로써 상기 주축(40)의 회전 동작에 의해 상기 회전스크롤(30)이 상기 스크롤홈(11) 내에서 회전 동작되면서 내부로 유입된 작동유체를 압축 또는 팽창시키는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동유체는 상기 제1통기공(13)을 통해 내부로 유입된 다음, 상기 제2통기공(14)을 통해 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동유체는 상기 제2통기공(14)을 통해 내부로 유입된 다음, 상기 제1통기공(13)을 통해 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 주축(40)은, 양단에 일정 폭의 제1, 2면접촉부(41A, 41B)가 형성되며, 상기 주축설치공(33A)에 삽입되어 양단이 각각 외측으로 돌출되는 삽입축(41)과;
    내부에는 상기 제1면접촉부(41A)가 삽입되는 삽입공(42A)이 형성되면서 외주면은 상기 본체(10)에 의해 지지되는 제1편심축(42) 및;
    내부에는 상기 제2면접촉부(41B)에 삽입되는 삽입공(43A)이 형성되면서 상기 주축관통공(21)을 통과하여 상기 커버(20)의 외측으로 돌출 설치되는 제2편심축(43)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조축(50)은, 양단에 일정 폭의 제1, 2면접촉부(51A, 51B)가 형성되며, 상기 보조축설치공(33B, 33C)에 삽입되어 양단이 각각 외측으로 돌출되는 삽입축(51)과;
    내부에는 상기 제1면접촉부(51A)가 삽입되는 삽입공(52A)이 형성되며, 외주면은 상기 본체(10)에 의해 지지되는 제1편심축(52) 및;
    내부에는 상기 제2면접촉부(51B)에 삽입되는 삽입공(52A)이 형성되며, 외주면은 상기 커버(20)에 의해 지지되는 제2편심축(53)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버(20)의 측면에는 상기 주축관통공(21)을 커버하는 보조커버(60)가 더 구비되고, 상기 주축(40)은 상기 보조커버(60)를 관통하여 일단이 돌출되는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(10) 및 상기 커버(20)에는 각각 상기 주축(40)과 상기 보조축(50)의 일측단이 삽입되어 지지되는 베어링설치공(15A, 15B, 15C, 22A, 22B, 22C)이 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2통기공(14)에는 상대적으로 폭이 넓게 형성되어 작동유체의 배출을 안내하는 가이드홈(14A)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 구동장치.
KR1020140193096A 2014-12-30 2014-12-30 스크롤 구동장치 KR101518686B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140193096A KR101518686B1 (ko) 2014-12-30 2014-12-30 스크롤 구동장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140193096A KR101518686B1 (ko) 2014-12-30 2014-12-30 스크롤 구동장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101518686B1 true KR101518686B1 (ko) 2015-05-11

Family

ID=53394217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140193096A KR101518686B1 (ko) 2014-12-30 2014-12-30 스크롤 구동장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101518686B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2985705B2 (ja) * 1995-02-20 1999-12-06 株式会社日立製作所 スクロール圧縮機
JP2003293966A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Tokico Ltd スクロール式流体機械
KR100749236B1 (ko) * 2004-12-27 2007-08-13 아네스토 이와타 가부시키가이샤 스크롤 유체 기계
JP4754061B2 (ja) * 2000-11-21 2011-08-24 サンデン株式会社 スクロール型圧縮機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2985705B2 (ja) * 1995-02-20 1999-12-06 株式会社日立製作所 スクロール圧縮機
JP4754061B2 (ja) * 2000-11-21 2011-08-24 サンデン株式会社 スクロール型圧縮機
JP2003293966A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Tokico Ltd スクロール式流体機械
KR100749236B1 (ko) * 2004-12-27 2007-08-13 아네스토 이와타 가부시키가이샤 스크롤 유체 기계

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100356506B1 (ko) 터보 압축기
US20110002797A1 (en) Rotary machine
EP2466068A1 (en) Scroll fluid machine
US9523361B2 (en) Scroll compressor having back pressure chamber that operatively contains a discharge pressure and an intermediate pressure during different periods of time within a single compression cycle
JP2009197795A (ja) 回転式流体機械
KR20100042168A (ko) 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동기기
KR101258090B1 (ko) 스크롤 압축기
KR101500302B1 (ko) 스크롤 압축기 및 팽창기
KR101518686B1 (ko) 스크롤 구동장치
US5788470A (en) Fluid machine having two spiral working mechanisms with a stepped shape section
KR20100060785A (ko) 로터리 압축기
KR100621001B1 (ko) 스크롤 압축기
JP2004270654A (ja) 回転型圧縮機
JPH05157063A (ja) スクロール型流体機械
JP2004346871A (ja) スクロール流体機械
KR20100036133A (ko) 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동기기
KR101563847B1 (ko) 스크롤 유닛
KR20190095020A (ko) 전동식 압축기
KR101518756B1 (ko) 동력발생용 스크롤 팽창기
JP2017053263A (ja) ロータリ圧縮機
JP4277995B2 (ja) 電動圧縮機及びその製造方法
KR20200109621A (ko) 스크롤 압축기
KR100427399B1 (ko) 고, 저압부가 일체로 장착된 스크롤 유체기계
KR101020752B1 (ko) 에어 컴프레셔
JP5916419B2 (ja) スクロール圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200113

Year of fee payment: 5

R401 Registration of restoration