KR19980050613A - Back Pressure Structure of Scroll Compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크롤 압축기의 배압구조에 관한 것으로, 종래에는 고정스크롤의 소정 위치에 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 의헤 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 함으로씨, 상기 고정스크롤의 기울어짐을 방지하고, 이를 통해 냉매가스의 누설이 방지되어 압축기의 효율이 상승되는 것은 물론 각 랩 또는 실링재의 마모가 방지되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a back pressure structure of a scroll compressor, and conventionally forms a back pressure hole communicating with a back pressure chamber at a predetermined position of a fixed scroll, and through the back pressure hole, medium pressure refrigerant gas enters the back pressure chamber and is fixed at the pressure. The scroll is in close contact with the turning scroll to prevent leakage of refrigerant gas, but the pressure difference in each compression chamber remains because the pressure in the back pressure chamber is uniform, so that the fixed scroll is inclined by the pressure difference between the compression chambers. There is a problem that the axial gap with the turning scroll, the refrigerant gas leaks into the gap, as well as too close to the opposite side where the gap is generated, each wrap or sealing material is worn, bar half on the back of the fixed scroll Ring-shaped back pressure chambers are formed symmetrically, and each back pressure chamber is installed in a pair of compression chambers. By forming an exhaust port communicating with the compression chamber of the uniform pressure of the pair of compression chambers to prevent the inclination of the fixed scroll, thereby preventing the leakage of refrigerant gas through which the efficiency of the compressor is increased as well Wear of the wrap or the sealing material is prevented to have an effect of improving the reliability of the product.
Description
본 발명은 스크롤 압축기의 배압에 관한 것으로, 특히 고정스크롤의 배면에 좌,우The present invention relates to the back pressure of the scroll compressor, in particular to the rear of the fixed scroll
대칭인 반(半)링형 배압실을 형성하고, 그 각 배압실의 소정위치에 배압공을 형성하여 한 쌍의 압축실을 동시에 연통시킴으로써, 압축실의 압력을 균일하게 하도록 하는 스크롤 압축기의 배압구조에 관한 것이다.A back pressure structure of a scroll compressor for forming a symmetric semi-ring back pressure chamber, and forming a back pressure hole at a predetermined position of each back pressure chamber to communicate a pair of compression chambers at the same time, thereby making the pressure in the compression chamber uniform. It is about.
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 상부 프레임(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.In the general scroll compressor, as shown in FIG. 1, upper and lower frames 2 and 3 are installed on the upper and lower inner sides of the sealed container 1, and stators between the upper and lower frames 2 and 3. (4) is fixed and installed, the rotor (5) is inserted and installed at the inner circumference of the stator (4), the drive shaft (6) in the center of the rotor (5) the central portion of the upper frame (2) It is press-fitted to penetrate the upper frame (2), the rotating scroll (7) having a wrap (7a) formed in the involute curve on the upper surface of the upper frame (2) is mounted eccentrically coupled with the drive shaft (6), the turning scroll On the upper side of the fixed scroll (8) which is engaged with the wrap of the swinging scroll (7) to form a compression chamber is mounted on the upper side and fastened to the edge of the upper frame (2), the upper frame (2) and the rotating scroll (7) ), The old dam ring 9, which is a rotation preventing mechanism, is formed.
도면중 미설명 부호인 10는 토출커버, 11은 역지변 하우징, 12은 흡입파이프, 13는 토출파이프이다.In the drawings, reference numeral 10 denotes a discharge cover, 11 a reverse displacement housing, 12 a suction pipe, and 13 a discharge pipe.
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 지속직인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게되는 것이었다.The scroll compressor configured as described above rotates the drive shaft 6 while the rotor 5 rotates inside the stator 4 by an applied power source, and the drive shaft 6 eccentrically rotates the scroll scroll 7. The eccentric rotation is made by the distance, wherein the turning scroll 7 is rotated at a distance separated by the turning radius from the axis of origin by the old dam ring 9. By the turning motion of the turning scroll 7, the compression chamber is formed between the turning scroll 7 and each wrap 7a, 8a of the fixed scroll 8, and the compression chamber is centered by the continuous turning motion. The volume was reduced as it moved to further compress the sucked refrigerant gas.
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 개제되어 있다.2A and 2B, the back surface of the fixed scroll 8 and the bottom surface of the discharge cover 10 are each formed in a concave-convex structure, and the back pressure chamber 14 is formed on a corresponding surface of the concave-convex surface. ) Is formed, and a back pressure hole 14a communicating with the compression chamber of the fixed scroll 8 is formed at one side of the back pressure chamber 14, and a sealing material (not shown) is provided at both sides of the back pressure chamber 14. have.
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 동일 체적으로 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 홀러들어 상기의 압력차가 해소되는 것이었다.In the conventional scroll compressor configured as described above, the refrigerant gas introduced through the suction port (not shown) formed in the fixed scroll 8 is simultaneously sucked at both ends of the scroll circumference according to the swinging motion of the swinging scroll 7. Two crescent pockets (Pocket, or compression chamber) formed in the same volume is provided, the pocket was to compress the refrigerant gas in the process of moving toward the center while decreasing the volume continuously. At this time, the amount of refrigerant gas flowing into the two compression chambers in the pair is different from each other, so that a pressure difference occurs between the compression chambers, and the pressure difference is a part of the back pressure chamber 14 while the high pressure compression chamber passes through the exhaust port. On the other hand, while the low pressure compression chamber passes through the exhaust port, a part of the refrigerant gas in the back pressure chamber 14 is introduced into the pressure difference chamber.
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)은 선회스크롤(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 측방향 틈새가 발생되며, 그 틈새로 냉매가스가 누설되는 것은 물론 틈새가 발생되는 반대측에는 지나치게 밀착되어 각 랩(7a,8a) 또는 실링재(미도시)가 마모되는 문제점이 있었다.But. In the conventional scroll compressor as described above, one back pressure hole 14a communicating with the back pressure chamber 14 is formed at a predetermined position of the fixed scroll 8, and the medium pressure refrigerant is passed through the back pressure hole 14a. The gas enters the back pressure chamber 14 and the fixed scroll 8 is brought into close contact with the turning scroll 7 to prevent leakage of the refrigerant gas, but the pressure in the back pressure chamber is uniform. Similarly, the pressure difference between the compression chambers is left, which causes the fixed scroll 8 to be inclined by the pressure difference between the compression chambers, thereby generating a lateral gap with the swinging scroll 7. There is a problem that each wrap (7a, 8a) or the sealing material (not shown) is worn too close to the opposite side of the leakage and of course the gap is generated.
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.Therefore, the present invention communicates the compression chamber of the high and low pressure and the two back pressure chambers separately to solve the pressure difference between the compression chambers, thereby preventing the inclination of the fixed scroll and preventing leakage of the refrigerant gas through the compressor. It is an object of the present invention to provide a back pressure structure of a scroll compressor that can improve the reliability of the compressor by preventing the wear of each wrap or sealing material as well as increasing the efficiency.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 개략적인 구성을 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a conventional scroll compressor.
도 2a와 도 2b는 종래 스크롤 압축기의 배압구조를 보인 평면도 및 종단면도.2A and 2B are a plan view and a longitudinal sectional view showing a back pressure structure of a conventional scroll compressor.
도 3은 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 압축기구부를 상세히 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing in detail the compression mechanism of the scroll compressor according to the present invention.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 배압구조를 보인 평면도 및 종단4A and 4B are plan and end views showing a back pressure structure of the scroll compressor according to the present invention.
면도.shave.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20:고정스크롤 21:토출구20: fixed scroll 21: discharge outlet
22,22' :제1,제2 배압공22,22 ': 1st, 2nd back pressure hole
B1,B2:제1,제2 배압실 P1,P2:제1,제2 압축실B1, B2: 1st, 2nd back pressure chamber P1, P2: 1st, 2nd compression chamber
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.In order to achieve the object of the present invention, the semi-ring-type back pressure chamber centered on the discharge port on the rear surface of the fixed scroll in which two compression chambers are formed in pairs so as to be symmetrically engaged with the turning scroll, the discharge cover And a back pressure hole is formed in the fixed scroll so that each back pressure chamber communicates with the pair of compression chambers at the same time, the back pressure structure of the scroll compressor is provided.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 배압구조를 첨부된 도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the back pressure structure of the scroll compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings.
본 발명에 의한 배압실이 구비된 스크롤 압축기는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와같이, 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)링힝 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.In the scroll compressor having a back pressure chamber according to the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, the fixed scroll 20 is engaged with the turning scroll 7 so that the two compression chambers P1 and P2 are one pair. And a rear half of the backing chamber B1 fixed to a sealed container (not shown) on the rear surface thereof, and having a discharge cover 30 for partitioning the high and low pressure parts and unevenly formed around the discharge port 21. And B2 are formed at both sides, and the back pressure holes 22 and 22 are provided at both sides of the fixed scroll 20 so that the pair of compression chambers P1 and P2 and the corresponding back pressure chambers B1 and B2 communicate at the same time. ') Is formed.
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 실링부제(미도시)가 고정스크롤(20)의 볼록한 단면과 토출커버(30)의 오목한 단면 사이에 삽입,개제 되도록 한다.Here, a sealing material (not shown) made of Teflon is fixed to both upper surfaces of the back pressure chambers B1 and B2 so that the refrigerant gases of the back pressure chambers B1 and B2 do not mix with each other through the axial gap. It is inserted and inserted between the convex end face of the scroll 20 and the concave end face of the discharge cover 30.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
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.Since the general compression process of the scroll compressor with a back pressure chamber according to the present invention configured as described above is the same as in the prior art, a detailed description will be omitted. Hereinafter, the circulation of the refrigerant gas provided with the back pressure chamber according to the present invention is compressed. Only the process and its action will be described in detail.
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 접차 중심부로 밀려 들어가게 되면서 함께 모이게 되는데, 여기서, 상기 고정스크롤(20)의 흡입구(미도시)가 양측 압축실에 공급하는 냉매가스의 양이 서로동일하지 않게 되므로, 그 한 쌍의 압축실(P1,P2)에는 압력차가 발생하게 된다.That is, the refrigerant gas flowing through the suction port (not shown) of the fixed scroll 20 is a compression chamber (P1, P2) of the two pairs while the fixed scroll 20 interacts with the swinging scroll (7) Each one gets stuck in) Refrigerant gas trapped in each of the compression chamber (P1, P2) is gathered together as the compression chamber (P1, P2) is pushed into the center of the contact, where the suction port (not shown) of the fixed scroll 20 is compressed on both sides Since the amount of the refrigerant gas supplied to the chamber is not the same, a pressure difference occurs in the pair of compression chambers P1 and P2.
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 통헤 유입되어 그 제2 압축실(P2)의 압력을 일정량 상승시키게 되는 것이다.At this time, a high pressure first compression chamber (hereinafter, P1 is a first compression chamber; P2 is a second compression) in communication with the first back pressure chamber (hereinafter, B1 is the first back pressure chamber; B2 is called the second back pressure chamber). Part of the high pressure gas is bypassed to the first back pressure chamber B1 through a first back pressure hole (hereinafter, 22 is referred to as a second back pressure hole). While the pressure of the first compression chamber P1 is decreased by a certain amount, the medium pressure gas of the second back pressure chamber B2 is supplied to the second compression chamber P2 at the low pressure in communication with the first back pressure chamber B1 at the same time. It flows in through the back pressure hole 22 ', and raises the pressure of the 2nd compression chamber P2 by a predetermined amount.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 배압구조는, 상기 고정스크롤의 배면에 반링형의 배압실을 대칭되게 형성하고, 그 각 배압실에는 한 쌍의 압축실증에서 하나의 압축실에 연통되는 배압공을 힝성하여 각 배압실과 압축실의 압력을 균일하게 함으로씨, 상기 고정스크롤의 기울어짐을 방지하고, 이를 통해 냉매가스의 누설이 방지되어 압축기의 효율이 상승되는 것은 물론 각 랩 또는 실링재의 마모가 방지되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.As described above, in the back pressure structure of the scroll compressor according to the present invention, a half ring-type back pressure chamber is symmetrically formed on the rear surface of the fixed scroll, and each back pressure chamber communicates with one compression chamber in a pair of compression chambers. By making the back pressure holes to be uniform, the pressure in each back pressure chamber and the compression chamber is uniform, thereby preventing the inclination of the fixed scroll, thereby preventing the leakage of refrigerant gas, thereby increasing the efficiency of the compressor as well as increasing the efficiency of each wrap or sealing material. Abrasion is prevented to improve the reliability of the product.
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