KR0151286B1 - 스크롤 압축기의 고정스크롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축실입구가 개방되도록 고정 스크롤의 일측면을 개구하여 양쪽 압축실의 압력차에 의한 토출 맥동 및 수하 변동폭을 저감시켜 진동 및 소음이 대폭 감소된 정숙한 상태에서 기기의 운전효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 소용돌이 형상의 랩을 가진 고정 및 선회 스크롤(1)(4)이 맞물려 그 사이에 압축실(5)이 대칭되게 형성되며, 상기 압축실의 외곽 양 끝에 냉매가 압축실로 유입되기 위한 압축실입구(5a)(5b)가 형성된 스크롤 압축기에 있어서;

상기 각 압축실입구(5a)(5b)가 개방되도록 상기 고정 스크롤(1)의 측면에 고정 스크롤의 중심으로부터 180˚ 정도의 원주각을 갖도록 흡입포트를 형성하여, 상기 각 압축실입구가 개방되도록 상기 고정스크롤의 측면에 고정 스크롤의 중심으로부터 180˚ 정도의 원주각을 갖도록 흡입포트를 형성하여, 상기 각 흡입포트를 통해 유입되는 냉매가스가 각 압축실입구로 동시에 유입됨에 따라 상기 각 압축실 내의 압력이 균일해지도록 한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 고정스크롤

제1도는 일반적인 스크롤 압축기의 동작상태를 설명하기 위해 도식적으로 나타낸 평면도.

제2도는 일반적인 스크롤 압축기의 동작상태를 나타낸 P-V 선도.

제3도는 종래의 고정 및 선회 스크롤에서 냉매가스의 흡입시 압력차가 발생되는 상태를 설명하기 위한 평면도.

제4도는 제3도의 P-V 선도.

제5도는 본 발명에 따른 고정 및 선회 스크롤을 나타낸 평면도.

제6도는 제5도의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정 스크롤 2 : 흡입포트

5a, 5b : 압축실입구

본 발명은 스크롤 압축기의 고정 스크롤에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기에 설치되는 고정 스크롤의 일측면을 개구하여 고정 및 선회 스크롤의 랩 사이에 형성된 압축실에서의 토출맥동 및 부하변동을 저감시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 스크롤 압축기의 동작원리는 제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이, 인벌류트 곡선형상의 랩(Wrap)을 갖는 고정 스크롤(1a)과, 상기 인벌류트 곡선과 180˚의 위상차를 가진 인벌류트 곡선형상의 랩을 갖는 선회 스크롤(4)이 상호 대향되도록 포개져서 초생달 모양으로 된 한쌍의 압축실(5)을 형성하도록 되어 있어 전동기구부(도시는 생략함)의 구동에 따라 고정 스크롤(1a)에 대하여 선회 스크롤(4)이 자전이 방지된 채 선회 운동을 하면 압축실(5)이 중심부 쪽으로 움직이면서 체적이 감소되어 압축 작용을 하게 되며, 이 압축과정은 연속적이면서 대칭적으로 이루어지게 되어 부하 변동폭이 왕복동식이나 로타리 방식의 압축기보다 현저하게 작게 되므로 인해 진동 및 운전 효율 등의 측면에서 매우 유리하게 되고 이에 따라 냉장고 등과 같이 저소음을 요구하는 제품에 널리 사용된다.

종래 스크롤 압축기에서 냉매가스의 흡입 및 압축과정을 제3도를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

흡입파이프(도시는 생략함)를 통해 압축기의 본체 내부로 유입된 냉매가스는 보통 고정 스크롤(1a)의 일측면에 형성된 흡입포트(2a)를 통해 고정 스크롤(1a)의 내부로 들어오게 되는데, 이때 흡입된 냉매가스중 일부는 고정 스크롤(1a)의 흡입포트(2a)쪽에 형성된 제1안내통로(3a)를 통해 A 부분의 압축실(5)로 유입이 되어 압축이 시작되고, 다른 일부는 고정 스크롤(1a)의 제2안내통로(3b)를 따라 상기 흡입포트의 반대편에 형성되어 있는 B 부분의 압축실(5)에 유입되어 동시에 압축되기 시작한다.

이와 같이 상기 선회 스크롤(4)의 회전에 따라 한쌍의 압축실(5)로 유입된 냉매가스는 계속되는 선회 스크롤(4)의 선회운동으로 고정 스크롤(1a)의 중앙부쪽으로 이동하면서 더욱 압축된 후 고정 스크롤(1a)의 랩끝단이 동시에 선회 스크롤(4)의 랩에서 분리되는 순간, 한쌍으로 된 압축실(5)이 하나로 연동되므로 압축된 냉매가스와 동시에 상기 고정 스크롤(1a)의 중앙부 경판에 형성된 토출포트(6)를 통해 토출된다.

이처럼, 스크롤 압축기의 냉매가스 토출개시는 왕복동식이나 로타리 방식의 압축기에서와 같이 밸브에 의해서 일어나지 않으며, 고정 및 선회 스크롤(1a)(4)의 랩끝단의 형상에 의하여 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 종래의 스크롤 압축기는 고정 스크롤(1a)의 흡입포트(2a)로 흡입되는 냉매가스의 안내통로중 B 부분의 압축실(5)과 통하여진 제2안내통로(3b)가 A 부분의 압축실(5)과 통하여진 제1안내통로(3a)보다 좁기 때문에 냉매가스 흡입과정에서 압력강하가 발생되므로 흡입완료시 한쌍의 압축실(5)내로 유입된 냉매가스의 압력이 불균형을 이루게 된다.

이러한 상태로 압축행정을 진행하면 토출시 제4도와 같이 A로 표시한 압축실의 냉매가스 압력(Pb')은 점선과 같이 상승되지만, B 로 표시한 압력실의 냉매가스 압력(Pb)은 실선과 같이 A 의 압축실보다 낮아 상기 한쌍의 압축실에서의 토출 개시압력이 달라지게 되므로 냉매가스의 토출시 이상맥동이 발생되고, 이에 따라 진동발생등으로 인한 압축기의 운전효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스크롤 압축기에 설치되는 고정 스크롤의 흡입포트를 길게 형성하여 고정 및 선회 스크롤의 랩 사이에 형성되는 압축실에서의 토출맥동을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 부하변동을 줄일 수 있도록 하여 진동 및 소음이 대폭 감소된 정숙한 운전이 가능해질 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 소용돌이 형상의 랩을 가진 고정 및 선회스크롤이 맞물려 그 사이에 압축실이 대칭되게 형성되며, 상기 압축실의 외곽 양 끝에 냉매가 압축실로 유입되기 위한 압축실입구가 형성된 스크롤 압축기에 있어서;

상기 각 압축실입구가 개방되도록 상기 고정 스크롤의 측면에 고정 스크롤의 중심으로부터 180˚정도의 원주각을 갖도록 흡입포트를 형성하여, 상기 흡입포트를 통해 유입되는 냉매가스가 각 압축실입구로 동시에 유입됨에 따라 상기 각 압축실 내의 압력이 균일해지도록 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 고정 스크롤을 제공함에 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 제5도 및 제6도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 소용돌이 형상의 랩을 가진 고정 및 선회 스크롤(1)(4)이 맞물려 그 사이에 압축실(5)이 대칭되게 형성되며, 상기 압축실의 외곽 양 끝에 냉매가 압축실로 유입되기 위한 압축실입구(5a)(5b)가 각각 형성된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 압축실입구(5a)(5b)가 개방되도록 상기 고정 스크롤(1)의 측면에 고정 스크롤의 중심으로부터 180˚의 원주각을 갖는 흡입포트(2)를 형성한 것이다.

상기와 같이 압축실입구(5a)(5b)가 개방되어 있으므로 해서 고정 스크롤(1)의 밀폐된 구조에 의해 각 압축실입구로 냉매가스의 유입시점이 달랐던 기존의 구조에 비해 각 압축실입구로 냉매가스가 동일시점에서 유입된다.

따라서 고정 및 선회스크롤(1)(4)의 랩 사이에 형성된 압축실(5)에서의 토출 맥동을 저감시킬 수 있고, 부하의 변동폭을 감소시킬 수 있으므로 인해 진동 및 소음이 대폭 저감된 정숙한 상태에서 스크롤 압축기의 운전효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 스크롤 압축기에 설치된 고정 스크롤(1)의 측면에 형성된 흡입포트(2)가 고정 스크롤(1)의 외측면으로 부터 개구되어 있음에 의해 상기 흡입포트(2)를 통해 유입되는 냉매가스를 각 압축실입구(5a)(5b)로 동시에 유입할 수 있음에 따라 상기 각 압축실(5)로 흡입되는 냉매가스의 압력차에 의한 토출맥동 및 부하 변동폭을 저감시켜 진동 및 소음이 대폭 감소된 정숙한 상태에서의 운전이 가능하게 되므로 기기의 운전효율을 향상시키게 되는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 소용돌이 형상의 랩을 가진 고정 및 선회스크롤이 맞물려 그 사이에 압축실이 대칭되게 형성되며, 상기 압축실의 외곽 양 끝에 냉매가 압축실로 유입되기 위한 압축실입구가 형성된 스크롤 압축기에 있어서; 상기 각 압축실입구가 개방되도록 상기 고정스크롤의 측면에 고정스크롤의 중심으로부터 180˚정도의 원주각을 갖도록 흡입포트를 형성하여, 상기 흡입포트를 통해 유입되는 냉매가스가 각 압축실 입구로 동시에 유입됨에 따라 상기 각 압축실 내의 압력이 균일해 지도록 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 고정 스크롤.