KR100371321B1 - 스크롤 압축기의 실링 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 특히 고정 스크롤과 선회 스크롤 사이의 축방향 누설을 방지하는 실(seal)재의 길이를 압축 성능에 영향을 미치지 않는 범위에서 최소화시킨 스크롤 압축기의 실링 구조에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은 고정 스크롤과 선회 스크롤의 랩에 인벌루트 형상의 실 그루브 각각 형성되고, 상기 실 그루브 안에 압축 과정 중의 가스 누설을 방지토록 팁 실이 각각 삽입된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 스크롤의 랩의 끝각을, 상기 실 그루브의 끝각을' 라 하면, 상기 고정 스크롤과 선회 스크롤의 실 그루브 중 적어도 어느 하나의 끝각(')은

Description

스크롤 압축기의 실링 구조{Sealing apparatus for scroll compressor}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 특히 고정 스크롤과 선회 스크롤 사이의 축방향 누설을 방지하는 실(seal)재의 길이를 압축 성능에 영향을 미치지않는 범위에서 최소화시킨 스크롤 압축기의 실링 구조에 관한 것이다.
도 1은 스크롤 압축기가 도시된 내부 구성도이고, 도 2는 스크롤 압축기의 실링 구조가 도시된 반경 방향의 단면도이며, 도 3은 종래 기술에 의한 스크롤 압축기의 실링 구조가 도시된 평면 개략도이다.
도 1을 참조하면, 스크롤 압축기는 밀폐형 케이스(1)의 내측 상,하부에 메인 프레임(20)과 서브 프레임(25)이 각각 설치되고, 상기 메인 프레임(20)의 상부에는 냉매 가스를 압축하여 토출하는 압축부(10)가 위치되며, 상기 메인 프레임(20)과 서브 프레임(25) 사이에는 상기 압축부(10)를 구동하기 위한 모터부(30)가 위치된다.
상기 모터부(30)는 고정자(31)에 전류가 인가되어 유동 전기가 발생하면 내측의 회전자(33)가 회전 운동하도록 되어 있고, 상기 회전자(33)의 중심에는 구동축(35)이 압입되어 이 구동축(35)이 회전되면서 상기 압축부(10)를 작동시키게 된다.
상기 압축부(10)는 인벌루트 형상의 랩(11a)을 갖는 고정 스크롤(11)과, 상기 인벌루트 곡선과 180도의 위상차를 가진 인벌루트 형상의 랩(15a)을 갖는 선회 스크롤(15)이 상호 마주하도록 맞물려서 압축실(C)을 형성토록 이루어져 있다.
상기와 같이 구성된 스크롤 압축기는 상기 모터부(30)의 고정자(31)에 전원이 인가되면 회전자(33)가 회전하면서 구동축(35)을 회전시키게 되고, 이 구동축(35)은 선회 스크롤(11)을 편심 거리만큼 편심 회전시키게 된다.
이때 상기 선회 스크롤(11)은 울담링(17)에 의해 축 중심을 원점으로 선회반경만큼 떨어진 거리에서 선회 운동을 하게 된다.
이와 같이 선회 스크롤(11)이 선회 운동을 하게 됨으로써 선회 스크롤(11)의 랩(11a)과 고정 스크롤(15)의 랩(15a) 사이에 압축실(C)이 형성되고, 이 압축실(C)은 지속적인 선회 운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되는 동시에 압력이 상승하여 토출 포트(18)를 통하여 토출되고, 토출된 가스는 토출실을 지나서 토출 파이프(19)를 통해 배출된다.
상기에서 가스를 압축하는 과정에서 손실을 최소화시키기 위해서는 압축 가스의 누설을 방지하여야 하는 바, 압축 가스의 누설은 축방향 틈새를 통한 반경 방향의 누설과 반경 방향의 틈새를 통한 접선 방향의 누설 등 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
이 중에서도 상대적으로 영향도가 높은 축방향 틈새를 통한 누설을 방지하기 위해 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 고정 스크롤(11) 또는 선회 스크롤(15)의 랩(11a)(15a)에 인벌루트 형상의 실 그루브(11b)(15b)를 형성하고, 이 실 그루브(11b)(15b) 안에 실(seal)재 즉, 팁 실(11c)(15c)을 삽입하여 압축 과정 중의 누설을 방지하게 된다.
즉, 압축기 운전 중에는 상기 팁 실(11c)(15c)이 상기 실 그루브(11b)(15b) 내에서 상호 공차에 의한 틈새 사이로 고압의 가스가 유입되면, 상기 팁 실(11c)(15c)이 실 그루브(11b)(15b) 내에서 부양되면서 상대 스크롤 쪽에 밀착되면서 압축 가스의 누설을 방지하게 된다.
여기서 도 3을 참고하여 선회 스크롤을 중심으로 설명하면, 상기 실그루브(15b)의 인벌루트 형상은 중심부 쪽의 인벌루트 시작 각(α)이 고정 스크롤(11)과 선회 스크롤(15)이 서로 맞물렸을 때 토출구 쪽에 노출되지 않도록 형성되고, 바깥쪽 인벌루트 끝각(β)은 통상적인 스크롤의 랩(15a) 끝각보다 약 20°미만이 되게 최대한 실 그루브(15c)의 길이가 길게 형성된다.
물론 상기 실 그루브의(15b) 길이가 길어짐에 따라 팁 실(15c)의 길이도 그만큼 길어지게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 스크롤 압축기의 실링 구조는 실 그루브(11b)(15b)의 인벌루트 형상이 스크롤 랩(11a)(15a)과 거의 동일한 길이로 형성되기 때문에 실 그루브(11b)(15b)의 가공 길이가 길어지고 팁 실(11c)(15c)의 전체 길이가 길어져서 스크롤(11)(15)의 생산에 많은 시간이 소요되고, 제작비용이 그만큼 상승하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실 그루브 및 실재의 길이를 압축 성능이 저하되지 않는 범위에서 최소화시킴으로써 스크롤의 그루브 가공 시간을 단축하고 생산비용을 절감할 수 있도록 하는 스크롤 압축기의 실링 구조를 제공하는 데 있다.
도 1은 스크롤 압축기가 도시된 내부 구성도,
도 2는 스크롤 압축기의 실링 구조가 도시된 반경 방향의 단면도,
도 3은 종래 기술에 의한 스크롤 압축기의 실링 구조가 도시된 평면 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 실링 구조가 도시된 평면 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 압축 과정이 도시된 도면들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 고정 스크롤 51 : 고정 스크롤 랩
60 : 선회 스크롤 61 : 선회 스크롤 랩
63 : 실 그루브 65 : 팁 실
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 실링 구조는, 고정 스크롤과 선회 스크롤의 랩에 인벌루트 형상의 실 그루브 각각 형성되고, 상기 실 그루브 안에 압축 과정 중의 가스 누설을 방지토록 팁 실이 각각 삽입된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 스크롤의 랩의 끝각을, 상기 실 그루브의 끝각을' 라 하면, 상기 고정 스크롤과 선회 스크롤의 실 그루브 중 적어도 어느 하나의 끝각(')은로 설정된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 실링 구조가 도시된 평면 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 압축 과정이 도시된 도면들이다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기의 실링 구조를 도 4를 참조하여 선회 스크롤을 중심으로 설명하면, 선회 스크롤(60)의 랩(61)에 인벌루트 형상의 실 그루브(63)가 형성되고, 상기 실 그루브(63) 안에 압축 과정 중의 가스 누설을 방지할 수 있도록 팁 실(65)이 삽입된다.
즉, 상기 팁 실(65)은 압축 과정에서 상기 실 그루브(63) 내의 공차에 의한 틈새 사이로 유입되는 고압 가스에 의해 실 그루브(63) 내에서 부양되어 상대 고정 스크롤 쪽에 밀착되면서 압축 가스의 누설을 방지할 수 있도록 구성된다.
여기서 상기 실 그루브(63)의 인벌루트 형상의 시작 각은 고정 스크롤과 선회 스크롤(60)이 서로 맞물렸을 때 토출구 쪽에 노출되지 않도록 스크롤의 시작 지점에서 소정의 각(α)만큼 떨어진 위치로부터 시작된다.
그리고 상기 실 그루브(63)의 인벌루트 형상의 끝각(')은 스크롤의 랩 끝각()으로부터 30°~ 180°만큼 작게 형성된다.
즉, 스크롤의 랩(61)의 끝각을, 실 그루브(63)의 끝각을', 랩(61)의 끝각과 실 그루브(63)의 끝각 차이()를 β라 하면,로 형성되는 것이다.
따라서 상기한 선회 스크롤(60)의 실 그루브(63)의 끝각'의 설계 범위는로 설정되어 진다.
한편, 고정 스크롤의 랩에도 실 그루브가 형성되고, 상기 실 그루브 내에도 선회 스크롤 측에 밀착되어 압축 가스의 누설을 방지하는 팁 실이 설치되며, 상기 실 그루브의 끝각은 상기 선회 스크롤의 그루브 끝각과 같이 스크롤의 랩 끝각으로부터 30°~ 180°만큼 작게 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 실링 구조의 작용을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
실 그루브의 바깥쪽 형상의 누설에 영향을 미치는 공간은 항상 흡입 공간으로 작용하는 제1 챔버(C1)와 흡입 과정에서 압축 과정으로 이어지는 제2 챔버(C2)로 이루어진다.
상기 제2 챔버(C2)가 흡입 과정인 순간에서는 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이에 압력 차이가 존재하지 않으므로 랩의 끝각보다 β만큼 작은 각도까지는 실 그루브에서의 누설은 발생하지 않게 된다.
이후 제2 챔버(C2)가 압축 과정이 된 순간에는 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이에 압력 차이가 발생하여 누설이 발생할 수 있지만 상기 제2 챔버(C2)는 압축이 시작되는 공간으로 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이의 압력차가 스크롤의 중심부쪽으로 발생하는 압력보다 작으므로 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이에서 누설은 거의 발생하지 않게 된다.
한편 스크롤의 랩의 중심부에서 팁 실을 통한 누설은 부하 증가로 인한 압력 상승 및 온도 상승에 의한 냉력 저하로 나타나게 되나, 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이의 누설은 압축을 시작하는 순간에서의 누설에 의한 압력 증가에는 영향을 없고, 압축부로 흡입되는 냉매량이 줄어들어 냉력 및 압력이 저하된다.
따라서 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이의 누설을 방지하기 위해 행정 체적을 일정 정도 크게 하면 압축기의 성능에는 크게 영향을 미치지 않게 된다.
그리고 실 그루브를 통한 누설은 압축 과정에서 팁 실이 압력에 의해 부양될 때 팁 실과 실 그루브 사이의 공간을 통해 토출압과 흡입압의 압력 차이에 의해 가장 큰 영향을 미치게 된다.
하지만 본 발명에서는 상기 누설량이 흡입 공간에만 영향을 미치지 않고 일부 제2 챔버(C2)의 압축 과정 쪽으로 들어가므로 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2) 사이의 누설에 의한 냉매 흡입량 저감을 보완할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 스크롤 압축기의 실링 구조는 팁 실 및 실 그루브를 압축 효율이 저하되지 않은 최소한의 적정 크기로 구성되기 때문에 스크롤에 형성되는 그루브의 가공 시간을 단축하여 생산성 향상 및 원가 절감을 실현할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 고정 스크롤과 선회 스크롤의 랩에 인벌루트 형상의 실 그루브 각각 형성되고, 상기 실 그루브 안에 압축 과정 중의 가스 누설을 방지토록 팁 실이 각각 삽입된 스크롤 압축기에 있어서,
    상기 스크롤의 랩의 끝각을, 상기 실 그루브의 끝각을' 라 하면, 상기 고정 스크롤과 선회 스크롤의 실 그루브 중 적어도 어느 하나의 끝각(')은로 설정된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 실링 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102562599B (zh) * 2012-01-12 2014-07-23 南京肯特复合材料有限公司 涡旋压缩机密封条
CN104389786A (zh) * 2014-10-23 2015-03-04 浙江西田机械有限公司 一种压缩机压缩腔密封结构
CN110439820A (zh) * 2019-08-16 2019-11-12 上海爱卫蓝新能源科技有限公司 动静涡旋齿顶密封结构及压缩机
CN110469505A (zh) * 2019-09-19 2019-11-19 上海爱卫蓝新能源科技有限公司 动静涡旋自适应背压结构及压缩机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59176485A (ja) * 1983-03-26 1984-10-05 Mitsubishi Electric Corp スクロ−ル圧縮機
US4627799A (en) * 1984-08-27 1986-12-09 Sanden Corporation Axial sealing mechanism for a scroll type fluid displacement apparatus
JPH04121485A (ja) * 1990-09-12 1992-04-22 Toshiba Corp スクロール形圧縮機
JPH07229485A (ja) * 1994-02-18 1995-08-29 Tokico Ltd スクロール式流体機械および該スクロール式流体機械用シール部材の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59176485A (ja) * 1983-03-26 1984-10-05 Mitsubishi Electric Corp スクロ−ル圧縮機
US4627799A (en) * 1984-08-27 1986-12-09 Sanden Corporation Axial sealing mechanism for a scroll type fluid displacement apparatus
JPH04121485A (ja) * 1990-09-12 1992-04-22 Toshiba Corp スクロール形圧縮機
JPH07229485A (ja) * 1994-02-18 1995-08-29 Tokico Ltd スクロール式流体機械および該スクロール式流体機械用シール部材の製造方法

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