KR100202629B1 - 스크롤 압축기의 토출압 균일구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 토출압 균일구조에 관한 것으로, 종래에는 선회스크롤과 고정스크롤의 각 랩의 크기가 동일하게 형성되어 상기 고정스크롤 랩의 내측면으로 유입되는 냉매가스는 곧바로 토출구(정확하게는, 토출실)로 스며들게 되나, 상기 고정스크롤 랩의 외측면으로 유입되는 냉매가스는 최소한 랩의 폭만큼 지연되어 토출구에 도착하게 되므로, 토출압이 불균일하게 되어 토출효율이 저하되고 이를 만회하기 위하여 결국 과압축 손실이 발생하게 되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 상기 고정스크롤 중심랩의 내측면과 토출실을 형성하는 선회스크롤 중심랩의 내측면에 소정크기의 토출실 확장부를 형성하여 고정스크롤의 내,외측에서 유입되는 냉매가스의 유입시간차를 최소화함으로써, 상기 고정스크롤의 토출구를 통해 토출되는 냉매가스의 토출압을 균일하게 하고, 이를 통해 압축기의 냉매가스 토출효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

스크롤 압축기의 토출압 균일구조

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 선회스크롤의 중심부 랩의 내측면에 확장부를 형성하여 양측 포켓에서 압축된 각 냉매가스가 토출실로 균일하게 유입되도록 하는 스크롤 압축기의 토출압 균일구조에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(1)의 내측 상,하부에 상,하부프레임(2,3)이 설치되고, 그 상,하부프레임(2,3)의 사이에 고정자(4)가 고정,설치되며, 그 고정자(4)의 내주연에는 회전자(5)가 삽입,설치되고, 그 회전자(5)의 중앙에는 구동축(6)이 상부프레임(2)의 중앙부를 관통하도록 압입되며, 상기 상부프레임(2)의 상단면에는 인벌류트 곡선으로 랩(Wrap)(7a)이 형성된 선회스크롤(7)이 구동축(6)과 편심되게 결합되어 얹혀지고, 그 선회스크롤(7)의 상측에는 선회스크롤(7)의 랩과 서로 맞물려 압축실을 형성하는 고정스크롤(8)이 얹혀져 상부프레임(2)의 가장자리에 체결되며, 상기 상부프레임(2)과 선회스크롤(7)의 사이에는 자전방지기구인 올담링(9)이 형합되어 있다.

도면중 미설명 부호인 10은 토출커버, 11은 역지변 하우징, 12는 흡입파이프, 13은 토출파이프이다.

상기와 같이 구성된 스크롤 압축기는, 인가된 전원에 의해 고정자(4)의 내측에서 회전자(5)가 회전을 하면서 구동축(6)을 회전시키고, 그 구동축(6)은 선회스크롤(7)을 편심거리 만큼 편심회전을 시키게 되는데, 이때 상기 올담링(9)에 의해 선회스크롤(7)은 축중심을 원점으로 선회반경만큼 떨어진 거리에서 선회운동을 하게 된다. 이와 같은 선회스크롤(7)의 선회운동에 의해 그 선회스크롤(7)과 고정스크롤(8)의 각 랩(7a,8a) 사이에는 압축실이 형성되고, 그 압축실은 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게 되는 것이었다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉매가스가 선회스크롤(7)의 선회운동에 따라 고정스크롤의 흡입구(미도시)를 통해 흡입되어 동일체적으로 형성된 두개의 초승달형 포켓(Pocket, 또는 압축실)(P1,P2)에 갖히게 되고, 이 포켓(P1,P2)은 연속적으로 체적이 감소하면서 중심을 향하여 이동하는 과정에서 상기 냉매가스가 압축되며, 그 압축되는 냉매가스는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 선회스크롤이 고정스크롤의 중심측으로 점점 접근하면서 두 개의 초승달형 포켓(P1,P2)이 서로 합쳐지게 되고, 그 합쳐지는 냉매가스는 상대적으로 저압상태인 토출실로 급격히 유입되어 결국 고정스크롤(8)의 토출구(원형 점선으로 도시)(8b)를 통해서 압축된 냉매가스가 토출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같이 그 랩의 크기가 동일하게 형성된 선회스크롤(7)과 고정스크롤(8)이 상호작용으로 냉매가스를 토출하는 종래의 스크롤 압축기에 있어서는, 상기 고정스크롤(8)의 평면 중심에 형성된 토출구(8b)로 선회스크롤(7)이 이동하는 과정에서 냉매가스를 당겨 토출하기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정스크롤 랩(8a)의 내측면으로 유입되는 냉매가스(P2)는 곧바로 토출구(정확하게는, 토출실)(8b)로 스며들게 되나, 상기 고정스크롤 랩(8a)의 외측면으로 유입되는 냉매가스(P1)는 최소한 랩의 폭만큼 지연되어 토출구(8b)에 도착하게 되므로, 토출압이 불균일하게 되어 토출효율이 저하되고 이를 만회하기 위하여 결국 과압축 손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 고정스크롤 랩의 외측면으로 유입되는 냉매가스와 내측면으로 유입되는 냉매가스가 토출실에 도착하는 시간차를 최소화함으로써, 토출압을 균일하게 하고 이를 통해 과압축에 따른 손실을 최소화할 수 있는 스크롤 압축기의 토출압 균일구조를 제공하고자 하는데 있다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 구성을 보인 종단면도.

도 2는 종래 스크롤 압축기의 요부를 보인

도 3은 종래 스크롤 압축기의 토출과정을 보인 개략도.

도 4은 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 요부를 보인

도 5는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 토출과정을 보인 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

7': 선회스크롤 8': 고정스크롤

8b': 토출구 20 : 토출실 확장부

A1,A2 : 토출개시시점 P1,P2 : 압축실 또는 냉매가스

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선회스크롤 중심랩의 토출개시시점에서 선단부까지의 폭이 고정스크롤 중심랩의 토출개시시점에서 선단부까지의 폭보다 얇아지도록 선회스크롤 중심랩의 내측면에 소정크기의 토출실 확장부를 형성함을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 토출압 균일구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 토출압 균일구조를 첨부된 도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 토출압 균일구조가 형성된 스크롤 압축기는 도 4에 도시된 바와 같다.

즉, 상부프레임(미도시)의 상측에 얹히는 선회스크롤(7)과, 그 선회스크롤(7)과 맞물려 상부프레임(2)에 고정되고 그 중심평면에 토출구(8b)가 형성된 고정스크롤(8)에 있어서, 일반적인 선회스크롤(7)과 고정스크롤(8)의 각 랩(7a,8a) 형상은 상기 선회스크롤(7)과 고정스크롤(8)의 상호작용으로 형성되는 압축실(P1,P2)이 토출실(이하, 한 쌍의 압축실이 합쳐지는 부위를 일반적인 토출구와 구별하여 토출실이라 명명함)(P3)와 연통되는 시점, 즉 토출개시시점(A1,A2)에서 각 스크롤(7,8)의 단부까지 점차 그 폭이 좁아져 동일한 폭크기로 형성되고, 그 각 중심랩의 내측면에 둘러싸여 토출실이 형성되는 것이었으나, 본 발명에서는 선회스크롤(7')의 토출개시시점(A1)에서 선단부까지 중심랩의 폭이 고정스크롤(8')의 토출개시시점(A2)에서 선단부까지 중심랩의 폭보다 더욱 얇아지도록 선회스크롤(7') 중심랩의 내측면을 절삭가공 또는 성형하여 토출실 확장부(20)가 형성된다.

상기 토출실 확장부(20)는 선회스크롤(7')의 토출개시시점(A1)에서 선회스크롤(7') 중심랩의 단부까지 점차 그 폭이 넓어지도록 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 토출압 균일구조가 형성된 스크롤 압축기에 있어서, 그 일반적인 동작은 종래의 스크롤 압축기와 동일하므로 생략하고, 상기 토출압 균일구조가 토출실 형성과정에 미치는 작용효과에 대하여 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 선회스크롤(7')과 고정스크롤(8')의 상호작용으로 형성되는 두 개의 압축실(P1',P2')은 점점 중심으로 밀려들게 되고, 그 중심으로 밀려들면서 더욱 압축되는 냉매가스가 토출개시시점(A1,A2)에 도달하게 되면, 각 스크롤(7',8)의 중심랩 외측단이 타 스크롤(8',7')의 중심랩 내측면에서 이격되기 시작하여 상기 두 개의 압축실(P1',P2')이 하나의 토출실(P3')로 합쳐지게 되는데, 이때 상기 고정스크롤(8') 중심랩의 내측부에서 유입되는 냉매가스(P2')는 곧바로 토출실(P3')로 흘러들게 되고, 반면에 고정스크롤(8')의 외측부에서 유입되는 냉매가스(P1')는 선회스크롤(7') 중심랩의 내측면에 형성된 토출실 확장부(20)에 의해 보다 빠르게 토출실(P3')로 유입되어 토출구(8b')를 통해 토출되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 토출압 균일구조는, 상기 고정스크롤 중심랩의 내측면과 토출실을 형성하는 선회스크롤 중심랩의 내측면에 소정크기의 토출실 확장부를 형성하여 고정스크롤의 내,외측에서 유입되는 냉매가스의 유입시간차를 최소화함으로써, 상기 고정스크롤의 토출구를 통해 토출되는 냉매가스의 토출압을 균일하게 하고, 이를 통해 압축기의 냉매가스 토출효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 선회스크롤 중심랩의 토출개시시점에서 선단부까지의 폭이 고정스크롤 중심랩의 토출개시시점에서 선단부까지의 폭보다 얇아지도록 선회스크롤 중심랩의 내측면에 소정크기의 토출실 확장부를 형성함을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 토출압 균일구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 토출실 확장부는 토출개시시점에서 선회스크롤 중심랩의 선단부까지 점차 폭이 넓어지도록 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 토출압 균일구조.

Images