KR100414079B1

KR100414079B1 - 스크롤 압축기의 배압구조

Info

Publication number: KR100414079B1
Application number: KR1019960069448A
Authority: KR
Inventors: 장영일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 2004-04-03
Also published as: KR19980050613A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 배압구조에 관한 것으로, 종래에는 고정스크롤의 소정위치에 배압실과 연통되는 하나의 배압공을 형성하여, 그 배압공을 통하여 중간압의 냉매가스가 배압실로 들어가 그 압력으로 고정스크롤은 선회스크롤 측으로 밀착되어 냉매가스의 누설을 방지하고자 하는 것이나, 배압실 내의 압력이 균일하므로 인해 각 압축실 간의 압력차는 잔존하게 되는 것이며, 이로 인해 고정스크롤이 압축실 간의 압력차에 의해 기울어지게 되어 선회스크롤과의 축방향 틈새가 발생되며, 그 틈새로 냉매가스가 누설되는 것은 물론 틈새가 발생되는 반대측에는 지나치게 밀착되어 각 랩 또는 실링재가 마모되는 문제점이 있었던 바, 상기 고정스크롤의 배면에 반링형의 배압실을 대칭되게 형성하고, 그 각 배압실에는 한 쌍의 압축실중에서 하나의 압축실에 연통되는 배기구를 형성하여 상기 한 쌍의 압축실 압력을 균일하게 함으로써, 상기 고정스크롤의 기울어짐을 방지하고, 이를 통해 냉매가스의 누설이 방지되어 압축기의 효율이 상승되는 것은 물론 각 램 또는 실링재의 마모가 방지되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Description

스크롤 압축기의 배압구조

본 발명은 스크롤 압축기의 배압에 관한 것으로, 특히 고정스크롤의 배면에 좌,우 대칭인 반(半)링형 배압실을 형성하고, 그 각 배압실의 소정위치에 배압공을형성하여 한 쌍의 압축실을 동시에 연통시킴으로써, 압축실의 압력을 균일하게 하도록 하는 스크롤 압축기의 배압구조에 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 10는 토출커버, 11은 역지변 하우징, 12은 흡입파이프, 13는 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 선회반경만름 떨어진 거리에서 선회운동을 하게 된다. 이와 같은 선회스크롤(7)의 선회운동에 의해 그 선회스크롤(7)과 고정스크롤(8)의 각 램(7a,8a) 사이에는 압축실이 형성되고, 그 압축실은 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게 되는 것이었다.

여기서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 고정스크롤(8)의 배면과 토출커버(10)의 저면은 각각 한번씩 요철(凹凸)구조로 성형되어 그 요철의 대응면에 배압실(14)이 형성되고, 그 배압실(14)의 일측에는 고정스크롤(8)의 압축실과 연통되는 배압공(14a)이 형성되며, 상기 배압실(14)의 양측에는 실링재(미도시)가 개재되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 스크롤 압축기는, 상기 고정스크롤(8)에 형성된 흡입구(미도시)를 통해 유입된 냉매가스가 선회스크롤(7)의 선회운동에 따라 스크롤 원주의 양끝단 부분에서 동시에 흡입되어 동일체적으로 형성된 두개의 초승달형 포켓(Pocket, 또는 압축실)에 갖히게 되고, 이 포켓은 연속적으로 체적이 감소하면서 중심을 향하여 이동하는 과정에서 상기 냉매가스가 압축되는 것이었다. 이때, 쌍을 이루는 상기 두 개의 압축실에 유입되는 냉매가스의 양이 서로 다르게 되어 각 압축실 간에는 압력차가 발생하게 되는데, 그 압력차는 고압의 압축실이 배기구를 지나는 과정에서 일부가 배압실(14)로 빠져나가는 반면에 저압의 압축실이 배기구를 지나는 과정에서 배압실(14)의 냉매가스 일부가 흘러들어 상기의 압력차가 해소되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스크롤 압축기에서는, 상기 고정스크롤(8)의 소정위치에 배압실(14)과 연통되는 하나의 배압공(14a)을 형성하여, 그 배압공(14a)을 통하여 중간압의 냉매가스가 배압실(14)로 들어가 그 압력으로 고정스크롤(8)은선회스크롤(7) 측으로 밀착되어 냉매가스의 누설을 방지하고자 하는 것이나, 배압실 내의 압력이 균일하므로 인해 도 2b에 도시된 바와 같이, 각 압축실 간의 압력차는 잔존하게 되는 것이며, 이로 인해 고정스크롤(8)이 압축실 간의 압력차에 의해 기울어지게 되어 선회스크롤(7)과의 축방향 틈새가 발생되며, 그 틈새로 냉매가스가 누설되는 것은 물론 틈새가 발생되는 반대측에는 지나치게 밀착되어 각 램(7a,8a) 또는 실링재(미도시)가 마모되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 고저압의 압축실과 두 개의 배압실을 각각 따로 연통시켜 각 압축실 간의 압력차를 해소함으로써, 상기 고정스크롤의 기울어짐을 방지하고, 이를 통해 냉매가스의 누설을 방지하여 압축기의 효율이 상승되는 것은 물론 각 랩 또는 실링재의 마모를 방지하여 압축기의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 스크롤 압축기의 배압구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 개략적인 구성을 보인 종단면도.

도 2a와 도 2b는 종래 스크롤 압축기의 배압구조를 보인 평면도 및 종단면도.

도 3은 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 압축기구부를 상세히 보인 종단면도.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 배압구조를 보인 평면도 및 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 고정스크롤 21 : 토출구

22,22' : 제1,제2 배압공

B1,B2 : 제1,제2 배압실 P1,P2 : 제1,제2 압축실

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선회스크롤과 맞물려 대칭되도록 두개의 압축실이 각 한 쌍으로 형성되는 고정스크롤의 배면에 토출구를 중심으로 반(半)링형의 배압실이 요철져 토출커버로 구획되고, 그 각 배압실이 한 쌍의 압축실과 동시에 각각 연통되도록 배압공이 고정스크롤에 형성되어 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배압구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 배압구조를 첨부된 도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 배압실이 구비된 스크롤 압축기는 도 3a 및 도 3b에 도시된바와 같이, 상기 고정스크롤(20)이 선회스크롤(7)과 맞물려 두 개의 압축실(P1,P2)이 하나의 쌍으로 형성되고, 그 배면에는 밀폐용기(미도시)에 고정되어 고,저압부를 구획하는 토출커버(30)와 서로 요철져 토출구(21)를 중심으로 한 쌍의 반(半)링형 배압실(B1,B2)이 양측에 형성되며, 상기 한 쌍의 압축실(P1,P2)과 그에 대응하는 각 배압실(B1,B2)이 동시에 연통되도록 고정스크롤(20)의 양측에 배압공(22,22')이 형성된다.

여기서, 상기 각 배압실(B1,B2)의 냉매가스가 축방향 틈새를 통해 서로 혼입되지 않도록 하기 위하여 상기 배압실(B1,B2)의 양측 상단면에는 테프론 재질의 실링부재(미도시)가 고정스크롤(20)의 볼록한 단면과 토출커버(30)의 오목한 단면 사이에 삽입,개재되도록 한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 배압실이 구비된 스크롤 압축기의 일반적인 압축과정은 종래와 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 하고, 이하는 본 발명에 의한 배압실이 구비되어 압축되는 냉매가스의 순환과정과 그 작용에 대하여만 상세하게 설명하고자 한다.

즉, 상기 고정스크롤(20)의 흡입구(미도시)를 통해 유입되는 냉매가스는 고정스크롤(20)이 선회스크롤(7)과 상호작용을 하면서 두 개를 한 쌍으로 하는 압축실(P1,P2)에 각각 갇히게 되고, 그 각 압축실(P1,P2)에 갇힌 냉매가스는 상기 압축실(P1,P2)이 점차 중심부로 밀려 들어가게 되면서 함께 모이게 되는데, 여기서, 상기 고정스크롤(20)의 흡입구(미도시)가 양측 압축실에 공급하는 냉매가스의 양이서로 동일하지 않게 되므로, 그 한 쌍의 압축실(P1,P2)에는 압력차가 발생하게 된다. 이때, 제1 배압실(이하, B1는 제1 배압실 ; B2는 제2 배압실이라 명명함)과 연통되는 고압의 제1 압축실(이하, P1은 제1 압축실 ; P2는 제2 압축실로 명명함)에서 고압가스의 일부가 제1 배압공(이하, 22를 제1 배압공 ; 22' 를 제2 배압공으로 명명함)을 통해 상기 제1 배압실(B1)로 바이패스되어 그 제1 압축실(P1)의 압력을 일정량 저하시키는 반면에, 상기 제1 배압실(B1)과 동시에 연통되는 저압의 제2 압축실(P2)에는 제2 배압실(B2)의 중압가스가 제2 배압공(22')을 통해 유입되어 그 제2 압축실(P2)의 압력을 일정량 상승시키게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 배압구조는, 상기 고정스크롤의 배면에 반링형의 배압실을 대칭되게 형성하고, 그 각 배압실에는 한 쌍의 압축실중에서 하나의 압축실에 연통되는 배압공을 형성하여 각 배압실과 압축실의 압력을 균일하게 함으로써, 상기 고정스크롤의 기울어짐을 방지하고, 이를 통해 냉매가스의 누설이 방지되어 압축기의 효율이 상승되는 것은 물론 각 램 또는 실링재의 마모가 방지되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

선회스크롤과 맞물려 대칭되도록 두 개의 압축실이 각 한 쌍으로 형성되는 고정스크롤의 배면에 토출구를 중심으로 반(半)링형의 배압실이 요철져 토출커버로 구획되고, 그 각 배압실이 한 쌍의 압축실과 동시에 각각 연통되도록 배압공이 고정스크롤에 형성되어 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배압구조.
제1항에 있어서, 상기 각 배압실의 양측 상단면에는 고정스크롤과 토출커버의 사이에 축방향 틈새가 발생되지 않도록 실링부재가 개재됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 배압구조.