KR0136761B1 - Scroll compressor - Google Patents

Scroll compressor

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KR0136761B1
KR0136761B1 KR1019930002436A KR930002436A KR0136761B1 KR 0136761 B1 KR0136761 B1 KR 0136761B1 KR 1019930002436 A KR1019930002436 A KR 1019930002436A KR 930002436 A KR930002436 A KR 930002436A KR 0136761 B1 KR0136761 B1 KR 0136761B1
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이준현
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김광호
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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로 흡입된 유체를 프레임의 내측에 회전가능케 설치된 선회 스크롤의 작동에 따라 압축하여 토출시키는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 프레임(10)의 상측에 고정설치되며 저면에 환상돌기(12a)를 돌출형성시킨 상부 고정판(12)과, 상기 상부 고정판(12)의 하측에 상하이동 가능케 탄발설치되며 상기 환상돌기(12a)가 삽입되는 요홈(15b)을 주연부에 형성시킨 고정스크롤(15)과, 상기 상부 고정판(12) 및 고정 스크롤(15)의 사이에 형성되어 과압축시 압축가스가 유도되는 중압실(14)로 이루어져 과압축에 따른 스크롤 익의 변형을 방지하여 압축성능을 향상시킴과 동시에 소비전력을 절감할 수 있게 된다.The present invention relates to a scroll compressor, the scroll compressor for compressing and discharging the sucked fluid in accordance with the operation of the rotating scroll rotatably installed on the inside of the frame, fixed to the upper side of the frame 10 and the annular projection on the bottom ( A fixed scroll (15) formed at the periphery of the upper fixing plate (12) protrudingly formed, and the groove (15b) is installed on the lower side of the upper fixing plate (12) and the groove (15b) into which the annular projection (12a) is inserted. And a middle pressure chamber 14 formed between the upper fixing plate 12 and the fixed scroll 15 to induce compressed gas during overcompression, thereby preventing deformation of the scroll blades due to overcompression, thereby improving compression performance. At the same time, power consumption can be reduced.

Description

스크롤 압축기Scroll compressor

제1도 (a), (b)는 일반적인 스크롤 압축기의 작동원리를 설명하는 도면.1 (a) and (b) are diagrams explaining the operation principle of a general scroll compressor.

제2도는 종래의 스크롤 압축기를 나타내는 일부 종단면도.2 is a partial longitudinal sectional view showing a conventional scroll compressor.

제3도는 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 나타내는 결합단면도.3 is a combined cross-sectional view showing a scroll compressor according to the present invention.

제4도는 본 발명의 작동상태를 나타내는 결합단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10:프레임12:상부고장판10: Frame 12: upper fault plate

12a:환상돌기14:중압실12a: annular projection 14: medium pressure chamber

15:고정스크롤15a:요홈15: fixed scroll 15a: groove

15c:토출구16:시일링15c: Discharge port 16: Sealing

17:통공18:밸브판17: Through hole 18: Valve plate

19:스토퍼21:스프링19: stopper 21: spring

22:스피링캡22: Spring cap

본 발명은 공기조화기, 냉장고, 쇼우 케이스등의 냉동장치에 적용되어 냉매등의 유체를 압축시키기 위한 스크롤(SCROLL) 압축기에 관한 것으로서, 특히 압축기 과압축으로 인한 충격을 최소화하여 압축성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 된 스크롤 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor for compressing a fluid such as a refrigerant by applying to a refrigeration apparatus such as an air conditioner, a refrigerator, and a show case. It relates to a scroll compressor that can be improved.

일반적으로 스크롤 압축기는 제1도에 도시한 바와 같이 동일한 형상으로 형성된 고정 스크롤(1) 및 선회 스크롤(2)이 서로 180°의 위상 차이를 갖고 압축실(3)을 형성하여 조합되어 있으며, 상기 선회 스크롤(2)은 고정 스크롤(1)의 중심 주위를 공전하게 되는데, 이때, 제1도(a)에 도시한 0°의 상태에서 냉매가스의 흡입이 완료되면, 상기 선회 스크롤(2)의 공전에 따라서 압축실(3)은 점차적으로 그 용적이 감소되어지고, 그 내부의 냉매가스는 압축되어 제1도(b)에 도시와같이 고정 스크롤(1)의 중심부에 형성된 토출구(4)를 통하여 배출되도록 하게 된다.In general, the scroll compressor has a fixed scroll (1) and the swinging scroll (2) formed in the same shape as shown in FIG. The swinging scroll 2 revolves around the center of the fixed scroll 1, and when the suction of the refrigerant gas is completed in the state of 0 ° shown in FIG. In accordance with the revolution, the compression chamber 3 gradually decreases in volume, and the refrigerant gas therein is compressed to discharge the discharge port 4 formed at the center of the fixed scroll 1 as shown in FIG. Discharge through.

종래에 이와같은 스크롤 압축기는 제2도에 도시한 바와 같이 프레임(5)의 상측에 고정 스크롤(1)을 체결하고, 상기 고정 스크롤(1)의 하측에는 회전축(6)의 편심구동에 따라 올덤 커플링(7)에 의해 공전하는 선회 스크롤(2)이 회전자유롭게 설치되어 있다.Conventionally, such a scroll compressor fastens the fixed scroll 1 to the upper side of the frame 5, as shown in FIG. 2, and to the lower side of the fixed scroll 1 according to the eccentric drive of the rotation shaft 6 The swinging scroll 2 which revolves by the coupling 7 is provided freely for rotation.

그러나, 상기한 종래의 스크롤 압축기는 선회 스크롤(2)의 공전에 따라 압축실(3)내에서 비압축성의 액냉매가 압축될때 과부하가 작용하게 되면, 그 충격력이 고정 및 선회 스크롤(1), (2)과 회전축(6)등에 전달됨으로써 스크롤 익을 변형시키거나 파손시켜 압축성능을 저하시킬 뿐만 아니라 이때 작용하는 과압이 상기 고정 및 선회 스크롤(1)(2)간에 축방향으로의 압력을 작용시켜 냉매의 누설로 인한 압축효율 및 그 신뢰성을 저하시킨다고 하는 문제점이 있다.However, in the conventional scroll compressor described above, when an incompressible liquid refrigerant is compressed in the compression chamber 3 according to the revolution of the swinging scroll 2, the impact force is fixed and the swinging scroll 1, ( 2) and the rotating shaft (6) to deform or break the scroll blades to reduce the compression performance, the overpressure acting at this time acts in the axial direction between the fixed and the rotating scroll (1) (2) refrigerant There is a problem in that the compression efficiency and reliability thereof due to leakage of the resin are lowered.

또, 상기 고정 및 선회 스크롤(1), (2)의 변형으로 인해 각 스크롤 익간이 접촉되면 스크롤 익의 이상마모 및 소음을 발생시킴과 동시에 회전축(6)을 구동시키는 구동수단에 과부하를 작용시켜 소비전력을 증대시키고, 압축된 고온고압의 냉매에 의해 고정 및 선회 스크롤(1), (2)로 고온의 열이 전달됨으로써 압축효율이 현저히 저하된다고 하는 문제점도 있다.In addition, when the scroll blades come into contact with each other due to the deformation of the fixed and swinging scrolls 1 and 2, abnormal wear and noise of the scroll blades are generated, and an overload is applied to the driving means for driving the rotating shaft 6. There is also a problem that the compression efficiency is significantly reduced by increasing the power consumption and transferring high temperature heat to the fixed and swinging scrolls 1 and 2 by the compressed high temperature and high pressure refrigerant.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진것으로서, 본 발명의 목적은 과압으로 인하여 발생되는 충격력을 흡수하여 최소화함으로써 압축성능 및 신뢰도를 향상시킴과 동시에 스크롤 익의 이상마모 및 소음의 발생을 최소화할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to improve the compression performance and reliability by absorbing and minimizing the impact force generated due to overpressure, while at the same time abnormal wear and noise of the scroll blades To provide a scroll compressor that can minimize the occurrence of.

이와 같은 목적을 실현하기 위하여 이루어진 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 흡입된 유체를 프레임의 내측에 회전가능케 설치된 선회 스크롤의 작동에 따라 압축하여 토출시키는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 프레임의 상측에 고정설치되며 저면에 환상돌기를 돌출형성시킨 상부 고정판과, 상기 상부 고정판의 하측에 상하이동 가능케 탄발설치되며 상기 환상돌기가 삽입되는 요홈을 주연부에 형성시킨 고정스크롤과, 상기 상부 고정판 및 고정 스크롤의 사이에 형성된 중압실로 이루어져 과압축에 따른 스크롤 익의 변형을 방지하여 압축성능을 향상시킴과 동시에 소비전력을 절감할 수 있게 되는 것을 그 특징으로 한다.The scroll compressor according to the present invention made to achieve the above object is a scroll compressor for compressing and discharging the sucked fluid in accordance with the operation of the rotating scroll rotatably installed inside the frame, the fixed fixed to the upper side of the frame An upper fixing plate which protrudes an annular projection, a fixed scroll which is installed on the lower side of the upper fixing plate, and a fixed scroll formed on the periphery of the groove into which the annular projection is inserted, and a medium pressure formed between the upper fixing plate and the fixed scroll. It is characterized by being made of yarn to prevent the deformation of the scroll blades due to overcompression to improve the compression performance and at the same time reduce the power consumption.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면 제3도 및 제4도에 따라서 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4 of the accompanying drawings.

도면 제3도는 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 나타내는 결합단면도로서, 부호(10)은 일측에 냉매등의 유체가 흡입되는 흡입관(11)을 삽입설치한 프레임을 나타내고 있다.3 is a cross sectional view showing a scroll compressor according to the present invention, wherein reference numeral 10 denotes a frame in which a suction pipe 11 into which a fluid such as a refrigerant is sucked is inserted into one side.

상기 프레임(10)의 상측에는 상부 고정판(12)이 볼트(13)에 의해 체결되며, 상기 상부 고정판(12)의 저면에는 고리형상의 환상돌기(12a)가 돌출형성되어 있다.The upper fixing plate 12 is fastened by bolts 13 on the upper side of the frame 10, and an annular annular projection 12a protrudes from the bottom of the upper fixing plate 12.

그리고, 상기 상부 고정판(12)의 하측에는 소정간격을 두고 중압실(14)을 형성시킨 고정 스크롤(15)이 탄발설치되고, 상기 고정 스크롤(15)의 저면에는 스크롤 익(15a)이 돌출형성됨과 동시에 그 상단 주연부에는 상기 환상돌기(12a)가 삽입되는 요홈(15a)이 형성되어 있다.In addition, a fixed scroll 15 having a medium pressure chamber 14 formed thereon is provided below the upper fixed plate 12 at a predetermined interval, and a scroll blade 15a protrudes from a bottom of the fixed scroll 15. At the same time, a groove 15a into which the annular protrusion 12a is inserted is formed at the upper periphery thereof.

또, 상기 요홈(15b)내에는 시일링(16)을 삽입설치하여 중압실(14)이 밀폐되도록 하게 되며, 상기 고정 스크롤(15) 상에는 상기 중압실(14)로 냉매가스의 유통이 가능하도록 다수의 통공(17)이 형성되어 있다.In addition, the seal ring 16 is inserted and installed in the groove 15b to seal the medium pressure chamber 14, and the fixed scroll 15 allows the refrigerant gas to flow into the medium pressure chamber 14. A plurality of through holes 17 are formed.

또한, 상기 고정 스크롤(15)의 대략 중앙부에 형성된 토출구(15c)의 상단에는 토출가스의 역류를 방지하기 위한 밸브판(18)이 고정설치되고, 상기 밸브판(18)의 상측에는 이 밸브판(18)의 열림정도를 제한하는 스토퍼(19)가 상측으로 경사지게 고정설치되어 있다.In addition, a valve plate 18 is fixedly installed at the upper end of the discharge port 15c formed in the substantially center portion of the fixed scroll 15 to prevent the reverse flow of the discharge gas, and the valve plate 18 is located above the valve plate 18. The stopper 19 which restricts the opening degree of the 18 is fixedly inclined upward.

한편, 상기 고정 스크롤(15)의 상측에는 다수의 밀핀(20)이 고정설치되고, 상기 밀핀(20)에는 스프링(21)이 삽입설치되며, 상기 스프링(21)의 상측에는 상기 상부 고정판(12)의 저면에 상측이 삽입설치된 스프링 캡(22)이 씌워져 있다.On the other hand, a plurality of mil pin 20 is fixedly installed on the upper side of the fixed scroll 15, the spring 21 is inserted into the mil pin 20, the upper fixing plate 12 on the upper side of the spring 21 The spring cap 22 in which the upper side was inserted is attached to the bottom surface of the back side).

그리고, 상기 고정 스크롤(15)의 하측에는 소정간격을 두고 상기 스크롤 익(15a)과 대향하여 동일한 형상의 스크롤 익(23a)을 돌출형성시킨 선회 스크롤(23)이 회전축(24)의 상단에 메탈부시(25)를 개재하여 삽입설치되어 있으며, 상기 고정 및 선회 스크롤(15)(23)의 사이에는 냉매를 압축시키는 압축실(26)이 형성되어 있다.In addition, a pivoting scroll 23 which protrudes the scroll blades 23a having the same shape to face the scroll blades 15a at predetermined intervals below the fixed scroll 15 is formed on the top of the rotating shaft 24. It is inserted and inserted through the bush 25, and the compression chamber 26 which compresses a refrigerant | coolant is formed between the said fixed and the revolving scrolls 15 and 23. As shown in FIG.

또, 상기 고정 스크롤(15)의 상단에 형성된 토출구(15c)의 외측면에는 초기 기동시 고정 스크롤(15)의 지나친 하향에 의한 상기 고정 및 선회 스크롤(15), (23)이 접촉되는 것을 방지하기 위한 멈춤링(27)이 삽입설치되어 있다.In addition, the outer surface of the discharge port 15c formed at the upper end of the fixed scroll 15 is prevented from contacting the fixed and swinging scrolls 15 and 23 due to excessive downward movement of the fixed scroll 15 during initial startup. A stop ring 27 for insertion is inserted.

도면중 미설명 부호 28은 상기 선회 스크롤(23)이 회전축(24)의 회전에 따라 공전되도록 하는 올덤 커플링을 나타내고 있고, 부호 29는 압축된 냉매가스를 상측에 설치된 토출관(30)을 통하여 토출시키는 토출실을 나타내고 있다.In the figure, reference numeral 28 denotes an oldham coupling for allowing the pivoting scroll 23 to revolve as the rotational shaft 24 rotates, and reference numeral 29 denotes a compressed refrigerant gas through the discharge pipe 30 disposed above. The discharge chamber to discharge is shown.

다음에 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.Next, the operation and effects of the scroll compressor according to the present invention configured as described above will be described in detail.

먼저, 흡입관(11)을 통하여 냉매가 흡입되면 도시하지 않은 구동수단의 작동에 따라 편심 구동되는 회전축(24)이 회전하게 되는데, 이때 상기 회전축(24)의 회전력은 올덤 커플링(28)에 의해 선회 스크롤(23)을 공전시키게 된다.First, when the refrigerant is sucked through the suction pipe 11, the rotating shaft 24 which is driven eccentrically according to the operation of the driving means (not shown) is rotated, and the rotational force of the rotating shaft 24 is driven by the Oldham coupling 28. The swing scroll 23 is idle.

상기 선회 스크롤(23)의 공전에 따라 흡입관(11)을 통하여 압축실(26)내로 흡입된 액냉매는 각 스크롤 익(15a)(23a)에 의해 압축되어 고정 스크롤(15)에 형성된 토출구(15c)를 통하여 토출실(29)내로 토출되어지며, 토출구(15c)의 선단에 밸브판(18)이 개폐가능케 장착됨에 따라 토출된 가스는 역류하지 않고 토출관(30)을 통하여 용이하게 토출되어 진다.The liquid refrigerant sucked into the compression chamber 26 through the suction pipe 11 in accordance with the revolution of the revolving scroll 23 is compressed by the respective scroll blades 15a and 23a, and the discharge port 15c formed in the fixed scroll 15. Is discharged into the discharge chamber 29, and the discharged gas is easily discharged through the discharge pipe 30 without being flowed back as the valve plate 18 is mounted to be opened and closed at the tip of the discharge port 15c. .

이때, 압축실(26)내에 액압축등으로 인하여 과압축 및 과부하가 작용하게 되면 그 압력에 의해 고정 스크롤(15)이 제4도의 도시와 같이 상승하면서 상기 압축실(26)의 주변부로 과압축량 만큼의 가스를 배기시켜 과압축 현상을 방지하게 된다.At this time, if overcompression and overload are applied due to the liquid compression in the compression chamber 26, the fixed scroll 15 is raised by the pressure as shown in FIG. 4 and overcompressed to the periphery of the compression chamber 26. The amount of gas is exhausted to prevent overcompression.

즉, 상기 압축실(26)내에서 과압축 및 과부하가 작용하면 그 압력의 일부는 고정 스크롤(15)에 형성된 다수의 통공(17)을 통하여 중압실(14)로 유도됨과 동시에 스프링(12)을 압축시켜 상기 고정 스크롤(15)을 상승시킴으로써 과압축 현상을 해소시키게 된다.That is, when overcompression and overload are applied in the compression chamber 26, a part of the pressure is led to the medium pressure chamber 14 through a plurality of through holes 17 formed in the fixed scroll 15 and at the same time the spring 12. By compressing this, the fixed scroll 15 is raised to eliminate the overcompression phenomenon.

이때, 상기 상부 고정판(12)의 저면에 돌출형성된 환상돌기(12a)의 외측에는 시일링(16)이 삽입설치됨에 따라 상기 중압실(14)내의 가스가 누설되지 않게 되고, 이에따라 각 스크롤 익(15a), (23a)간의 변형이 방지됨은 물론 변형에 따른 국부적인 접촉이 방지됨으로써 압축기의 압축성능을 향상시키고 또 소비전력을 현저히 절감할 수 있게 된다.At this time, the seal ring 16 is inserted into the outer side of the annular projection 12a protruding from the bottom of the upper fixing plate 12 so that the gas in the medium pressure chamber 14 is not leaked, and thus each scroll blade ( The deformation between 15a) and (23a) is prevented as well as local contact due to the deformation is prevented, thereby improving the compression performance of the compressor and significantly reducing the power consumption.

그리고, 과압축 현상에 의해 상승된 고정 스크롤(15)은 스프링(21)의 탄발력에 의해 곧 하강하여 정상적인 압축작용을 계속적으로 수행하게 된다.The fixed scroll 15 raised by the overcompression phenomenon immediately descends due to the spring force of the spring 21 to continuously perform a normal compression action.

또, 상기 압축실(14)내의 냉매가스는 토출된 냉매가스의 온도보다 저온의 상태이므로 토출실(29)내의 고온이 직접 고정 스크롤(15) 및 선회 스크롤(23)로 전달되지 않게 됨으로써 압축효율은 더욱 향상되어 진다.In addition, since the refrigerant gas in the compression chamber 14 is lower than the temperature of the discharged refrigerant gas, the high temperature in the discharge chamber 29 is not directly transmitted to the fixed scroll 15 and the turning scroll 23, thereby compressing efficiency. Is further improved.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스크롤 압축기에 의하면 압축실내에 액압축등에 의해 과압축이 작용되어도 곧 그 압축력이 통공을 통하여 중압실로 유도됨과 동시에 고정 스크롤의 상승에 따라 압축실의 주변부로 배기됨으로써 과압축현상을 해소시켜 과압축에 따른 스크롤 익의 변형을 방지함은 물론 변형된 스크롤 익의 국부적인 접촉을 방지하여 압축기의 압축성능을 향상시키고 소비전력을 더욱 절감하게 된다.As described above, according to the scroll compressor according to the present invention, even if overcompression is performed by the liquid compression in the compression chamber, the compression force is induced into the medium pressure chamber through the through hole and exhausted to the periphery of the compression chamber as the fixed scroll rises. By eliminating the compression phenomenon, it prevents the deformation of the scroll blades due to overcompression, and also prevents local contact of the deformed scroll blades, thereby improving the compression performance of the compressor and further reducing the power consumption.

또, 토출실내의 고온이 상부고정판 및 중압실에 의해 고정 및 선회 스크롤로 직접 전달되지 않게 되어 압축효율을 더욱 증대시킬 수 있으며, 이에따라 압축기의 신뢰성이 더욱 향상되는 탁월한 효과를 갖는다.In addition, the high temperature in the discharge chamber is not directly transmitted to the fixed and swing scroll by the upper fixing plate and the medium pressure chamber can further increase the compression efficiency, thereby having an excellent effect of further improving the reliability of the compressor.

Claims (6)

흡입된 유체를 프레임의 내측에 회전가능케 설치된 선회 스크롤의 작동에 따라 압축하여 토출시키는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 프레임(10)의 상측에 고정설치되며 저면에 환상돌기(12a)를 돌출형성시킨 상부고정판(12)과, 상기 상부고정판(12)의 하측에 상하이동 가능케 탄발설치되며 상기 환상돌기(12a)가 삽입되는 요홈(15a)을 주연부에 형성시킨 고정 스크롤(15)과, 상기 상부고정판(12) 및 고정 스크롤(15)의 사이에 형성되어 과압축시 압축가스가 유도되는 중압실(14)로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.In the scroll compressor for compressing and discharging the sucked fluid in accordance with the operation of the rotating scroll rotatably installed inside the frame, the upper fixing plate fixed to the upper side of the frame 10 and protruding the annular projection (12a) on the bottom (12), a fixed scroll (15) formed at the periphery of the upper fixing plate (12) and the groove (15a) is installed on the lower side of the upper fixing plate 12 and the annular projection (12a) is inserted into the periphery, and the upper fixing plate (12) And a medium pressure chamber (14) formed between the fixed scroll (15) and guided compressed gas during overcompression. 제1항에 있어서, 상기 고정 스크롤(15)은 스프링(21)에 의해 탄발설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.The scroll compressor according to claim 1, wherein the fixed scroll (15) is elastically installed by a spring (21). 제2항에 있어서, 상기 스프링(21)은 그 상측에 스프링 캡(22)이 삽입설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.The scroll compressor according to claim 2, wherein the spring (21) has a spring cap (22) inserted thereon. 제1항에 있어서, 상기 상부 고정판(12)은 그 저면에 돌출형성된 환상돌기(12a)의 외측에 밀폐가능토록 시일링(16)이 삽입설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.The scroll compressor according to claim 1, wherein the upper fixing plate (12) has a sealing ring (16) inserted in the outer side of the annular protrusion (12a) protruding from the bottom thereof. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정 스크롤(15)은 토출구(15c)의 상단에 토출가스의 역류를 방지하는 밸브판(18) 및 이 밸브판(18)의 열림정도를 제한하는 스토퍼(19)가 고정설치된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.3. The fixed scroll (15) according to claim 1 or 2, wherein the fixed scroll (15) has a valve plate (18) for preventing backflow of discharge gas at the upper end of the discharge port (15c) and a stopper for limiting the opening degree of the valve plate (18). Scroll compressor, characterized in that 19 is fixed. 제1항에 있어서, 상기 고정 스크롤(15)은 상기 중압실(14)과 연통되도록 다수의 통공(17)이 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.The scroll compressor according to claim 1, wherein the fixed scroll (15) is formed with a plurality of through holes (17) to communicate with the medium pressure chamber (14).
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