KR100223439B1 - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 본 발명은 선회 스크롤의 추력을 받는 메인 프레임상의 윤활면에 형성되어 선회 스크롤상의 압력 릴리프홀 로부터 유도되는 토출압이 작용되는 압력실과, 상기 선회 스크롤의 경판에 형성되어 압력 릴리프홀 로부터 토출압을 유도하기 위한 제 1,2 압력 유도홀과, 상기 톱 플레이트의 내부와 고정 스크롤의 사이에 압입되는 실링 수단이 구비되므로써 선회 스크롤에 작용되는 과중한 추력을 크게 감소시켜 압축기의 기계 효율을 향상시킬수 있을 뿐만 아니라, 구조의 단순화로 인한 사용 부품수를 감소시켜 제작 단가를 절감시킬수 있게 된다.The present invention relates to a scroll compressor, the present invention is formed on the lubrication surface on the main frame subjected to the thrust of the swing scroll, the pressure chamber is applied to the discharge pressure induced from the pressure relief hole on the swing scroll, and formed in the hard plate of the swing scroll And the first and second pressure induction holes for inducing discharge pressure from the pressure relief hole, and sealing means press-fitted between the inside of the top plate and the fixed scroll, thereby greatly reducing the excessive thrust acting on the turning scroll. In addition to improving the mechanical efficiency of the system, it is possible to reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts used due to the simplified structure.
Description
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크롤 압축기에 설치되는 선회 스크롤에 작용되는 과중한 추력을 감소시킬수 있으며, 단순한 구조로서 제작 단가를 절감시킬수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly, to reduce the excessive thrust acting on the swinging scroll installed in the scroll compressor, it is possible to reduce the manufacturing cost as a simple structure.
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.In general, the scroll compressor is used as a compressor for room air conditioner or automobile air conditioner due to high efficiency, low noise, small size and light weight. Combination is a device used to compress gaseous gas by relative rotational movement of fixed scroll and swinging scroll.
종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성은 도 1 내지 도 3에 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.As shown in FIGS. 1 to 3, a conventional general scroll compressor has a
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(9a)이 회전 가능하게 끼워진다.In addition, a
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(9a)은 고정 스크롤(8a)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부는 메인 프레임(13a)에 의해 지지된다.In addition, the
또한, 상기 메인 프레임(13a)의 상부에는 선회 스크롤(9a)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13a)의 외주면 상부 일측에는 체결공(14)이 형성된 고정 보스(15)가 돌출 형성되어 고정 보스(15)상에 고정 스크롤(8)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치되는데, 이때 상기 체결 부재(16) 상에는 고정 스크롤(8a)을 선회 스크롤(9a) 쪽으로 밀어주는 탄성 복원력을 제공하기 위한 원형의 판스프링(30a)이 함께 체결된다.In addition, a lower side of the revolving
또한, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부와 메인 프레임(13a)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9a)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.In addition, an
이때, 도 3에 나타낸 바와 같이 올댐링(17)의 상부 및 하부에는 각각 2개의 키(17a)(17b)가 형성되어 상기 올댐링(17) 상부의 2개의 키(17a)는 선회 스크롤(9a)의 경판(25a) 하부에 형성된 고정홈(33)에 삽입되고, 상기 올댐링(17) 하부의 2개의 키(17b)는 메인 프레임(13a)상의 고정홈(34)에 삽입되어 상기한 선회 스크롤(9a)의 자전 운동을 방지하는 역할을 하게 된다.At this time, as shown in FIG. 3, two
그리고, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부에는 선회 스크롤(9a)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되어 구성된다.In addition, a lower portion of the
따라서, 모터(20)에 전원이 인가되면 구동하는 모터(20)의 회전력에 의해 회전자(19)가 회전함에 따라 회전자(19)의 구동축(35) 상단부에 연결된 선회 스크롤(9a)이 회전하게 된다.Therefore, when power is applied to the
이때, 선회 스크롤(9a)의 하부와 메인 프레임(13a)의 상부 사이에 배치된 올댐링(17)은 모터(20)의 구동력에 의해 회전하려는 상기 선회 스크롤(9a)의 회전력은 저지한 상태에서, 다만 도 2a 내지 도 2d와 같이, 그 형상만을 유지한채 소폭의 진원을 형성하며 공회전하게 된다.At this time, the
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(9a)에 구비되는 인벌류트 형상의 랩(10)(12)에 의해 형성된 유로의 입구를 통해 유입된 후 도 2b 내지 도 2d와 같이, 상기 선회 스크롤(9a)이 선회하며 그 밀폐 면적을 점차 감소시키는 동안에 상기 고정 스크롤(8a)과 선회 스크롤(9a)의 랩(10)(12) 사이에 형성된 압축실(29)에서 고온 및 고압으로 압축되고, 이때 압축실(29)의 압력을 받는 상기 선회 스크롤(9a)은 메인 프레임(13a)상의 오일 유로(36)가 형성된 윤활면(21)에서 공전 운동을 행하게 된다.Thereafter, the low-temperature and low-pressure gas gas that has been heat-exchanged in an indoor unit (or evaporator), not shown, is sucked through the
상기와 같이 고온 및 고압으로 압축된 냉매는 상기 토출구(11)를 경유하여 토출실(7)을 거쳐서 토출관(3)을 통하여 토출된다.The refrigerant compressed to high temperature and high pressure as described above is discharged through the
그러나, 이와 같은 종래의 스크롤 압축기는 조립시 구동축(35)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(31)(32)의 실링 상태가 불량해짐에 따라 배압실의 기능이 상실되어 압축 불량을 일으키게 되었다.However, such a conventional scroll compressor has a fixed scroll because the alignment state between the
뿐만 아니라, 조립시 구동축(35)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(31)(32)의 단가가 비싸서 제작 단가의 상승을 초래하게 되며, 선회 스크롤(9a)의 배면에 작용되는 과중한 추력으로 인하여 기계 손실이 증가되어 압축기의 효율이 저하되는 등의 많은 문제점이 있었다.In addition, when assembling, the shaft center of the
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은 스크롤 압축기에 설치되는 선회 스크롤에 작용되는 과중한 추력을 크게 감소시켜 압축기의 기계 효율이 저하되는 것을 방지할수 있을 뿐만 아니라 단순한 구조로서 사용 부품수를 감소시켜 제작 단가를 절감시킬수 있는 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention, that is, the object of the present invention is to significantly reduce the excessive thrust acting on the swinging scroll installed in the scroll compressor to prevent the mechanical efficiency of the compressor to be lowered as well as use as a simple structure It is to provide a scroll compressor that can reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts.
도 1은 종래의 일반적인 스크롤 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도Figure 1 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of a conventional general scroll compressor
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 일반적인 스크롤 압축기의 압축시 동작 상태를 나타낸 횡단면도2A to 2D are cross-sectional views showing an operating state during compression of the general scroll compressor of FIG.
도 3은 도 1의 고정 및 선회 스크롤과 올댐링 및 메인 프레임이 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a state in which the fixed and swinging scroll and the old dam ring and the main frame of FIG.
도 4는 본 발명이 적용된 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도Figure 4 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the compressor to which the present invention is applied
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
9; 선회 스크롤 13; 메인 프레임9; Turning
21; 윤활면 22; 압력 릴리프홀21;
23; 압력실 24; 실링재23;
25; 경판 26; 제 1 압력 유도홀25;
27; 제 2 압력 유도홀 28; O-링27; Second
30; 탄성 부재30; Elastic member
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 선회 스크롤의 추력을 받는 메인 프레임상의 윤활면에 형성되어 선회 스크롤상의 압력 릴리프홀 로부터 유도되는 토출압이 작용되는 압력실과, 상기 선회 스크롤의 경판에 형성되어 압력 릴리프홀 로부터 토출압을 유도하기 위한 제 1,2 압력 유도홀과, 상기 톱 플레이트의 내부와 고정 스크롤의 사이에 압입되는 실링 수단으로 구성된 스크롤 압축기가 제공되므로써 달성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a fixed plate having a top plate installed to divide the inside of the main body in a sealed container shape into a suction chamber and a discharge chamber, and an involute-shaped wrap installed under the top plate; In the scroll compressor is provided with a swing scroll is installed, the wrap coupled to the lap installed in the fixed scroll, and the main frame formed to support the lower portion of the swing scroll, the flow path is formed, the thrust of the swing scroll A pressure chamber formed on the lubricating surface on the receiving main frame and acting on the discharge pressure induced from the pressure relief hole on the swinging scroll; and a first and second pressure induction formed on the hard plate of the swinging scroll to induce the discharge pressure from the pressure relief hole. Sealing means press-fitted between the hole and the inside of the top plate and the fixed scroll; It is achieved to provide a scroll compressor constructed doemeurosseo.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention for achieving the above object will be described in detail.
도 4는 본 발명이 적용된 압축기의 내부 구성을 나타낸 종단면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분 및 부재에 대해서는 동일한 번호를 부여하여 본 발명을 설명한다.4 is a longitudinal sectional view showing an internal configuration of a compressor to which the present invention is applied, and the same reference numerals are given to the same parts and members as those in the prior art, and the present invention will be described.
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.According to the present invention, the
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(9a)이 회전 가능하게 끼워진다.In addition, a
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(9a)은 고정 스크롤(8a)에 설치된 랩(10)과 상응하여 결합되도록 상측에 인벌류트 형상의 랩(12)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부는 메인 프레임(13a)에 의해 지지된다.In addition, the
또한, 상기 메인 프레임(13a)의 상부에는 선회 스크롤(9a)의 하측이 안착되며, 상기 메인 프레임(13a)의 외주면 상부 일측에는 고정 스크롤(8)이 체결 부재(16)에 의해 고정 설치된다.In addition, a lower side of the revolving
또한, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부와 메인 프레임(13a)의 상부 사이에는 올댐링(17)이 배치되어 상기 선회 스크롤(9a)이 상기 올댐링(17)에 의해 그 중심이 고정 스크롤(8a)의 중심과 일치된 상태만을 유지한채 자전하지 않고 공전만을 반복하며 선회되도록 설치된다.In addition, an
그리고, 상기 선회 스크롤(9a)의 하부에는 선회 스크롤(9a)의 구동원인 고정자(18)와 회전자(19)로 된 모터(20)가 설치되는데 이들 구성은 종래와 동일하다.In addition, a
한편, 본 발명에서의 특징부는 도 4에 나타낸 바와 같이, 선회 스크롤(9)의 추력을 받는 메인 프레임(13)상의 윤활면(21)에 선회 스크롤(9)상의 압력 릴리프홀(22) 로부터 유도되는 토출압이 작용되는 환상의 압력실(23)이 형성되고, 압력실(23)에는 토출압과 저압을 분리시켜 주기 위한 실링재(24)가 삽입된다.On the other hand, the feature in the present invention is guided from the
또한, 압력실(23)상의 선회 스크롤(9)의 경판(25) 하부에는 경판(25)과 수평 방향으로 압력 릴리프홀(22) 로부터 토출압을 유도하기 위한 제 1 압력 유도홀(26)이 형성되는데, 제 1 압력 유도홀(26)의 출구는 토출압이 선회 스크롤(9)의 외주측에서 작용하지 않도록 밀봉되며, 상기 경판(25)의 하부에는 압력실(23) 및 제 1 압력 유도홀(26)과 연통되도록 경판(25)과 수직 방향으로 제 2 압력 유도홀(27)이 형성된다.In addition, a first
또한, 톱 플레이트(4)의 내부와 고정 스크롤(8) 상부의 사이에는 O-링(28)이 압입되고, 메인 프레임(13) 상에 고정 스크롤(8)을 체결 부재(16)로서 체결시에는 고정 스크롤(8)을 선회 스크롤(9) 측으로 밀어주기 위한 역할과 함께 압축실(29)내에 이물질 또는 액압축시 고정 스크롤(8)이 선회 스크롤(9) 로부터 분리된 후 복원력을 제공하기 위한 탄성 부재(30)가 상기 체결 부재(16)와 함께 체결된 점이다.In addition, an O-
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 기본적인 동작 및 기능은 이미 상술한 종래의 기술 내용과 동일하므로 이에 대한 별도의 언급은 생략하기로 하고, 본 발명의 효과에 대해서만 구체적으로 설명한다.Since the basic operation and function of the scroll compressor according to the present invention as described above are the same as the above-described prior art, a separate description thereof will be omitted and only the effects of the present invention will be described in detail.
즉, 선회 스크롤(9)의 추력을 받는 메인 프레임(13)상의 윤활면(21)에 환상의 압력실(23)이 형성되므로 압축기의 작동시 도 3에 도시한 선회 스크롤(9)상의 압력 릴리프홀(22) 로부터 유도되는 토출압이 작용됨에 따라 상기 선회 스크롤(9)을 고정 스크롤(8) 측으로 밀어주는 힘을 부가해주게 되고, 상기 압력실(23)에는 실링재(24)가 삽입되므로 작동시 발생되는 토출압과 저압을 상기 실링재(24)에 의해 효과적으로 분리시킬수 있게 된다.That is, since the
또한, 압력실(23)상의 선회 스크롤(9)의 경판(25) 하부에는 경판(25)과 수평 방향으로 제 1 압력 유도홀(26)이 형성되고, 상기 경판(25)의 하부에는 압력실(23) 및 제 1 압력 유도홀(26)과 연통되도록 경판(25)과 수직 방향으로 제 2 압력 유도홀(27)이 형성되므로 압축기의 작동시 상기 제 1 및 제 2 압력 유도홀(26)(27)이 선회 스크롤(9)의 압력 릴리프홀(22) 로부터 토출되는 압력을 효과적으로 유도할수 있어서 상기 선회 스크롤(9)에 작용하는 과중한 추력을 크게 감소시켜 압축기의 기계 효율을 향상시킬수 있으며, 상기 제 1 압력 유도홀(26)의 출구는 밀봉되어 있으므로 토출압이 선회 스크롤(9)의 외주측에서 작용하는 것을 방지할수 있게 된다.In addition, a first
또한, 톱 플레이트(4)의 내부와 고정 스크롤(8) 상부의 사이에 고가의 제 1,2 실링 부재(31)(32) 대신에, O-링(28)이 압입되므로 기기의 제작시 제작 단가를 절감시킬수 있으며, 메인 프레임(13) 상에 고정 스크롤(8)을 체결 부재(16)로서 체결시 고무로 된 탄성 부재(30)가 함께 체결되므로 고정 스크롤(8)을 선회 스크롤(9) 측으로 밀어주는 탄성력을 제공함과 동시에 압축실(29)내에 이물질 또는 액압축시 고정 스크롤(8)이 선회 스크롤(9) 로부터 분리된 후 복원력을 제공할수 있게 된다.In addition, instead of the expensive first and
이상에서와 같이, 본 발명은 스크롤 압축기에 설치되는 선회 스크롤에 작용되는 과중한 추력을 크게 감소시켜 압축기의 기계 효율을 향상시킬수 있을 뿐만 아니라, 구조의 단순화로 인한 사용 부품수를 감소시켜 제작 단가를 절감시킬수 있으므로 인해 기기의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.As described above, the present invention can not only improve the mechanical efficiency of the compressor by greatly reducing the heavy thrust acting on the swinging scroll installed in the scroll compressor, but also reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts used due to the simplification of the structure. It is a very useful invention that greatly improves the efficiency and reliability of the device.
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.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
Claims (6)
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