KR20010035864A - Structure for reducing gas-leakage of scrollcompressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스크롤 압축기의 실링에 관한 것으로, 특히 선회스크롤과 고정스크롤 사이로 흡입가스가 누설되는 것을 최소화하는데 적합한 스크롤 압축기의 가스누설 저감구조에 관한 것이다.The present invention relates to sealing of a scroll compressor, and more particularly to a gas leakage reduction structure of a scroll compressor suitable for minimizing the leakage of suction gas between the swing scroll and the fixed scroll.
일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 이러한 압축기는 크게 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식(통상, 터보식이라고도 함) 그리고 베인식(통상, 회전식이라고도 함)으로 구분된다.Generally, a compressor converts mechanical energy into compressive energy of a compressive fluid, which is divided into reciprocating, scrolling, and centrifugal (commonly referred to as turbo) and vane (commonly referred to as rotary). .
이 중에서 상기 스크롤식 압축기는 피스톤의 직선운동을 이용하는 왕복동식 과는 달리 원심식이나 베인식과 같이 회전체를 이용하여 가스를 흡입 압축시켜 토출시키게 된다. 상기 스크롤식 압축기는 그 케이싱의 내부에 흡입가스가 충진되는지 아니면 토출가스가 충진되는지에 따라 저압식 스크롤 압축기 또는 고압식 스크롤 압축기로 나뉘어 진다.Among the scroll compressors, unlike the reciprocating type using the linear motion of the piston, the scroll compressor sucks and discharges the gas by using a rotating body such as a centrifugal type or a vane type. The scroll compressor is divided into a low pressure scroll compressor or a high pressure scroll compressor depending on whether suction gas or discharge gas is filled in the casing.
상기 저압식 스크롤 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 오일이 적정높이까지 채워진 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 상부프레임(2) 및 하부프레임(3)이 각각 고정되고, 그 상부프레임(2) 및 하부프레임(3)의 사이에는 고정자(4A) 및 회전자(4B)로 이루어진 구동모터(4)가 고정 설치되며, 그 구동모터(4)의 회전자(4B) 중심에는 구동축(5)이 상부프레임(2)을 관통하여 압입되고, 그 상부프레임(2)이 상면에는 인벌류트 곡선으로 랩(Wrap)(11)이 형성되어 구동축(5)에 편심되게 결합되는 선회스크롤(6)이 회전가능하게 얹혀져 설치되며, 상기 선회스크롤(6)의 상면에는 그 선회스크롤(6)의 랩(6a)에 치합되어 복수개의 압축실을 이루도록 인벌류트 곡선의 랩(7a)이 형성되는 고정스크롤(7)이 상부프레임(2)의 가장자리에 고정 설치되고, 상기 고정스크롤(7)의 상측에는 케이싱(1) 내부를 고압부와 저압부로 구획하는 토출커버(8)가 케이싱(1)의 내주면에 고정되며, 그 토출커버(8)의 가스토출공(8a) 상면에는 토출가스의 역류를 방지하는 역지밸브 조립체(9)가 설치되어 이루어져 있다.In the low pressure scroll compressor, as shown in FIG. 1, the upper frame 2 and the lower frame 3 are respectively fixed to upper and lower sides of the inner circumferential surface of the casing 1 filled with oil to an appropriate height, and the upper frame 2 A driving motor 4 consisting of a stator 4A and a rotor 4B is fixedly installed between the lower frame 3 and the lower frame 3, and a driving shaft 5 is formed at the center of the rotor 4B of the driving motor 4. The pivoting frame 6 is press-fitted through the upper frame 2, and the upper frame 2 is formed with a wrap 11 on the upper surface with an involute curve to be eccentrically coupled to the drive shaft 5. A fixed scroll which is rotatably mounted and provided with an involute curve wrap 7a formed on the upper surface of the swing scroll 6 to be engaged with the wrap 6a of the swing scroll 6 to form a plurality of compression chambers ( 7) is fixed to the edge of the upper frame (2), the casing (top) of the fixed scroll (7) 1) The discharge cover 8 which divides the inside into the high pressure part and the low pressure part is fixed to the inner peripheral surface of the casing 1, and the check valve which prevents reverse flow of discharge gas in the upper surface of the gaseous discharge hole 8a of the discharge cover 8 is carried out. The assembly 9 is provided.
상기 고정스크롤(7)의 최외곽 랩(7a) 바깥쪽 평면에는 케이싱(1)의 저압부에 노출되어 선회스크롤(6)의 선회운동시 차별적으로 개폐되는 흡입실이 음각지게 형성되고, 상기 케이싱(1)의 측벽에는 냉매가스가 저압부로 흡입되도록 안내하는 흡입관(SP)이 연통 장착되어 있다.In the outer surface of the outermost wrap (7a) of the fixed scroll (7) is exposed to the low pressure portion of the casing (1) is formed in the inlet chamber to be differentially opened and closed during the swinging movement of the swing scroll (6), the casing On the side wall of (1), a suction pipe SP for guiding the refrigerant gas to be sucked into the low pressure part is provided in communication.
도면중 미설명 부호인 5a는 오일유로, 7b는 토출포트, DP는 토출관이다.In the figure, reference numeral 5a denotes an oil passage, 7b denotes a discharge port, and DP denotes a discharge tube.
상기와 같이 구성된 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.The scroll compressor configured as described above is operated as follows.
즉, 인가된 전원에 의해 고정자(4A)의 내측에서 회전자(4B)가 구동축(5)과 함께 회전을 하면서 선회스크롤(6)을 편심거리만큼 편심회전을 시키게 되고, 이와 함께 상기 선회스크롤(6)은 올담링(미부호)에 의해 축중심을 원점으로 선회반경 만큼 떨어진 거리에서 선회운동을 하게 되어 고정스크롤(7)과의 두 랩(6a,7a) 사이에 복수개의 압축실이 형성된다. 이 압축실은 선회스크롤(6)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게 되고, 이렇게 압축된 고압의 냉매가스는 상기 고정스크롤(7)의 토출포트(7b)를 통해 토출커버(8)의 내부로 토출되었다가 그 토출커버(8)의 가스토출공(8a) 및 토출관(DP)을 거쳐 압축기 외부로 토출된다.That is, while the rotor 4B rotates together with the drive shaft 5 inside the stator 4A by the applied power, the turning scroll 6 is eccentrically rotated by an eccentric distance, and the turning scroll ( 6) is rotated at a distance separated by the turning radius from the origin of the axis by the Old Daming (unsigned), and a plurality of compression chambers are formed between the two wraps 6a and 7a with the fixed scroll 7. . The compression chamber is moved to the center by the continuous turning movement of the turning scroll 6 to reduce the volume to further compress the sucked refrigerant gas, and the compressed high-pressure refrigerant gas is discharged from the fixed scroll 7. The liquid is discharged to the inside of the discharge cover 8 through 7b) and then discharged to the outside of the compressor via the gaseous discharge hole 8a and the discharge pipe DP of the discharge cover 8.
이때, 상기 냉매가스는 흡입관(SP)을 통해 케이싱(1)의 저압부로 유입 충진되고, 이 냉매가스는 상기 선회스크롤(6)의 선회운동시 열리는 고정스크롤(7)의 흡입실을 통해 각 랩(6a,7a)의 최외곽측에 형성되는 압축실로 유입되었다가 상기 선회스크롤(6)의 선회운동에 따라 점차 안쪽 압축실로 이동하면서 더욱더 압축되는 것이었다.At this time, the refrigerant gas is introduced into the low pressure portion of the casing (1) through the suction pipe (SP), the refrigerant gas is each wrap through the suction chamber of the fixed scroll (7) opened during the swinging movement of the swing scroll (6) It was introduced into the compression chamber formed on the outermost side of 6a, 7a and gradually compressed to the inner compression chamber according to the turning motion of the turning scroll 6.
그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에 있어서는 선회스크롤(6)과 고정스크롤(7) 사이에 형성되는 압축실이 상대적으로 저압부인 흡입실과 연통되고, 그 흡입실은 또다시 케이싱(1)의 저압부와 연통되므로, 상기 압축실에서 압축되는 가스의 일부가 상대적으로 저압부인 흡입실을 거쳐 케이싱(1)의 저압부로 누설되면서 압축기의 흡입손실을 유발시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional scroll compressor as described above, the compression chamber formed between the swing scroll 6 and the fixed scroll 7 communicates with the suction chamber which is a relatively low pressure portion, and the suction chamber is again connected with the low pressure portion of the casing 1. Since it is in communication, a part of the gas compressed in the compression chamber leaks to the low pressure part of the casing 1 through the suction chamber, which is a relatively low pressure part, causing a suction loss of the compressor.
본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 선회스크롤과 고정스크롤 사이의 압축실로 흡입되었던 냉매가스가 케이싱의 내부로 다시 누설되는 것을 최소화 할 수 있는 스크롤 압축기의 가스누설 저감구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional scroll compressor as described above, the gas leakage of the scroll compressor to minimize the leakage of the refrigerant gas sucked into the compression chamber between the swing scroll and the fixed scroll back into the casing The aim is to provide an abatement structure.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional scroll compressor.
도 2는 종래 스크롤 압축기에서 선회스크롤과 고정스크롤의 결합상태를 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a combined state of the scroll scroll and the fixed scroll in a conventional scroll compressor.
도 3은 종래 스크롤 압축기의 선회스크롤을 보인 평면도.Figure 3 is a plan view showing a rotating scroll of the conventional scroll compressor.
도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an example of the scroll compressor of the present invention.
도 5는 본 발명 스크롤 압축기에서 선회스크롤과 고정스크롤의 결합상태를 보인 종단면도.Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view showing a coupling state of the scroll scroll and the fixed scroll in the scroll compressor of the present invention.
도 6은 본 발명 스크롤 압축기의 선회스크롤을 보인 평면도.Figure 6 is a plan view showing a swing scroll of the present invention scroll compressor.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1 : 케이싱 8 : 토출커버(고,저압 분리판)1: casing 8: discharge cover (high and low pressure separation plate)
10 : 선회스크롤 10a : 랩10: turning scroll 10a: lap
11 : 실링돌조 20 : 고정스크롤11: sealing stone 20: fixed scroll
20a : 랩 21 : 실링홈조20a: wrap 21: sealing groove
SP : 흡입관SP: suction pipe
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부를 고압부와 저압부로 구획하는 토출커버가 장착되고, 상기 케이싱의 저압부측에 선회스크롤 및 그 선회스크롤과 함께 복수개의 압축실을 형성하는 고정스크롤이 구비되며, 상기 선회스크롤의 선회운동시 차별적으로 개폐되면서 저압부측의 냉매가스를 압축실로 유도하는 흡입실이 고정스크롤에 형성되되,In order to achieve the object of the present invention, the discharge cover for partitioning the inside of the casing into a high pressure portion and a low pressure portion is mounted, and a fixed scroll for forming a plurality of compression chambers together with the swing scroll and its swing scroll on the low pressure side of the casing The suction chamber is formed in the fixed scroll while inducing the refrigerant gas on the low pressure side to the compression chamber while being differentially opened and closed during the turning movement of the turning scroll.
상기 선회스크롤의 최외곽 랩 바깥쪽 평면과 이에 대향되는 고정스크롤의 최외곽 랩 바깥쪽 평면 사이에 냉매가스의 누설을 방지하는 실링부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 가스누설 저감구조가 제공된다.The gas leakage reduction structure of the scroll compressor is provided between the outermost outer surface of the outer wrap of the swing scroll and the outermost outer surface of the outermost wrap of the fixed scroll is provided to prevent the leakage of refrigerant gas. do.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 가스누설 저감구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the gas leakage reducing 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.
도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 5는 본 발명 스크롤 압축기에서 선회스크롤과 고정스크롤의 결합상태를 보인 종단면도이며, 도 6은 본 발명 스크롤 압축기의 선회스크롤을 보인 평면도이다.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an example of the scroll compressor of the present invention, Figure 5 is a longitudinal sectional view showing a combined state of the scroll scroll and the fixed scroll in the scroll compressor of the present invention, Figure 6 is a plan view showing a swing scroll of the scroll compressor of the present invention to be.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 가스누설 저감구조가 구비된 스크롤 압축기는, 케이싱(1)의 내부에 고정된 상부프레임(2)에 고정스크롤(20)이 고정되고, 그 고정스크롤(20)과 함께 복수개의 압축실을 형성하는 선회스크롤(10)이 상기 케이싱(1)에 장착된 구동모터(4)의 회전자(4B)에 일체되어 상기한 상부프레임(2)에 얹혀지며, 상기 고정스크롤(20)의 상측에 케이싱(1)의 내부를 고압부와 저압부로 구획하는 토출커버(8)가 케이싱(1)에 고정되고, 상기 토출커버(8)의 가스토출공(8a) 상면에는 토출가스의 역류를 방지하는 역지밸브 조립체(9)가 설치되며, 상기 케이싱(1)의 저압부로 냉매가스를 안내하는 흡입관(SP)이 상기한 저압부에 연통 설치되고, 상기 선회스크롤(10)의 최외곽 랩(10a) 바깥쪽 평면과 이에 대향되는 고정스크롤(20)의 최외곽 랩(20a) 바깥쪽 평면 사이에 냉매가스의 누설을 방지하도록 실링돌조(11)와 실링홈조(21)로 이루어진 실링부가 구비되어 구성된다.As shown in the scroll compressor having a gas leakage reducing structure according to the present invention, the fixed scroll 20 is fixed to the upper frame 2 fixed inside the casing (1), the fixed scroll 20 The rotating scroll 10 which forms a plurality of compression chambers together with the rotor 4B of the drive motor 4 mounted on the casing 1 is mounted on the upper frame 2 and fixed. A discharge cover 8 for dividing the inside of the casing 1 into a high pressure portion and a low pressure portion is fixed to the casing 1 on the upper side of the scroll 20, and discharged on the upper surface of the gas discharge hole 8a of the discharge cover 8. A check valve assembly 9 is installed to prevent backflow of gas. A suction pipe SP for guiding the refrigerant gas to the low pressure portion of the casing 1 is installed in communication with the low pressure portion. Outer wrap 10a Outer plane and outermost wrap 20a outer flat of fixed scroll 20 opposite thereto The sealing ridges 11 and the sealing portion seals consisting homjo 21 is provided to prevent leakage of the refrigerant gas is formed between.
상기 선회스크롤(10)의 상면에는 인벌류트 곡선으로 랩(Wrap)(10a)이 형성되고, 그 랩 중에서 압축실을 형성하지 않는 최외곽 랩의 바깥쪽 평면에는 후술할 환상의 실링홈조(21)에 삽입되어 래버린스 실을 이루는 환상의 실링돌조(11)가 형성된다.A wrap 10a is formed on an upper surface of the turning scroll 10 in an involute curve, and an annular sealing groove 21 to be described later is formed on the outer plane of the outermost wrap that does not form a compression chamber among the wraps. An annular sealing protrusion 11 is formed to be inserted into the labyrinth thread.
상기 고정스크롤(20)의 저면에는 상기한 선회스크롤(10)의 랩(10a)과 치합되어 압축실을 형성하는 인벌류트 곡선의 랩이 형성되고, 그 중에서 선회스크롤(10)의 실링돌조(11)와 대향되는 최외곽 랩의 바깥쪽 평면에는 상기한 실링돌조(11)와 함께 래버린스 실을 이루는 환상의 실링홈조(21)가 형성된다.The bottom of the fixed scroll 20 is formed with an involute curve wrap that is engaged with the wrap 10a of the swing scroll 10 to form a compression chamber, among which a sealing protrusion 11 of the swing scroll 10 is formed. In the outer plane of the outermost wrap opposite to)) is formed an annular sealing groove (21) forming a labyrinth thread together with the sealing protrusion (11).
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.
도면중 미설명 부호인 5a는 오일유로, 9A는 밸브 하우징, 9B는 역지밸브, 20b는 토출포트, DP는 토출관이다.In the figure, 5a is an oil passage, 9A is a valve housing, 9B is a check valve, 20b is a discharge port, and DP is a discharge tube.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 가스누설 저감구조가 구비된 스크롤 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.The general operation of the scroll compressor with a gas leakage reducing structure according to the present invention configured as described above is the same as in the prior art.
즉, 인가된 전원에 의해 회전하는 회전자(4B)와 함께 구동축(5)이 회전을 하면서 선회스크롤(10)을 편심거리만큼 편심회전을 시키나, 이 선회스크롤(10)은 축중심을 원점으로 선회반경 만큼 떨어진 거리에서 선회운동을 하게 되어 고정스크롤(20)과의 두 랩(10a,20a) 사이에 복수개의 압축실이 형성되면서 케이싱(1)의 저압부에 충진되어 있던 냉매가스를 흡입 압축시켜 고정스크롤(20)의 토출포트(20b)로 토출시키게 된다.That is, while the driving shaft 5 rotates with the rotor 4B rotated by the applied power, the pivoting scroll 10 is eccentrically rotated by an eccentric distance, but the pivoting scroll 10 has the origin of the shaft center as the origin. Swivel movement is performed at a distance as far as the turning radius, so that a plurality of compression chambers are formed between the two wraps 10a and 20a with the fixed scroll 20, and the refrigerant gas filled in the low pressure part of the casing 1 is sucked and compressed. To be discharged to the discharge port 20b of the fixed scroll 20.
이때, 상기 선회스크롤(10)과 고정스크롤(20) 사이의 압축실로 흡입되었던 냉매가스는 그 압축실보다 상대적으로 저압측을 형성하는 흡입실을 통해 케이싱(1)의 저압부로 역류할 우려가 있으나, 상기 선회스크롤(10)의 바깥쪽에 형성된 실링돌조(11)와 이에 대향되도록 고정스크롤(20)의 바깥쪽에 형성된 실링홈조(21)에 의해 래버린스 실이 구비되므로 상기한 압축실로부터 흡입실로 역류하는 냉매가스가 이 래버린스 실에 의해 차단되어 압축가스의 누설이 최소한으로 방지된다.At this time, the refrigerant gas that has been sucked into the compression chamber between the swing scroll 10 and the fixed scroll 20 may flow back to the low pressure portion of the casing 1 through the suction chamber forming a relatively low pressure side than the compression chamber. Since the labyrinth seal is provided by the sealing protrusion (11) formed on the outside of the swing scroll (10) and the sealing groove (21) formed on the outside of the fixed scroll (20) so as to face it, the flow back from the compression chamber to the suction chamber. The refrigerant gas is blocked by the labyrinth seal to minimize the leakage of compressed gas.
또한, 상기 냉매가스에는 오일이 함유되어 있어 이 오일이 냉매가스와 함께 실링돌조(11)와 실링홈조(21)로 이루어진 실링부를 빠져 나오면서 분리되고, 그 중 오일은 상기 실링돌조(11)와 실링홈조(21) 사이에 잔류되어 유막을 형성하면서 윤활작용을 하게 됨은 물론 냉매가스에 대한 실링작용을 하게 되는 것이다.In addition, the refrigerant gas contains oil, so that the oil is separated while exiting the sealing portion consisting of the sealing protrusion (11) and the sealing groove (21) together with the refrigerant gas, of which the oil is sealed with the sealing protrusion (11) Remaining between the grooves 21 to form an oil film to lubrication, as well as to seal the refrigerant gas.
본 발명에 의한 스크롤 압축기의 가스누설 저감구조는, 케이싱의 저압부측에 배치되는 선회스크롤의 최외곽 랩 바깥쪽 평면과 이에 대향되는 고정스크롤의 최외곽 랩 바깥쪽 평면 사이에 래버린스 실을 형성하여 냉매가스의 누설을 방지하도록 실링돌조 및 실링홈조를 각각 형성함으로써, 상기 선회스크롤과 고정스크롤 사이의 압축실로 흡입되었던 냉매가스가 케이싱의 내부로 다시 누설되는 것을 최소화하여 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다.The gas leakage reduction structure of the scroll compressor according to the present invention forms a labyrinth seal between the outermost wrap outer plane of the turning scroll disposed on the low pressure side of the casing and the outermost wrap outer plane of the fixed scroll opposite thereto. By forming a sealing protrusion and a sealing groove to prevent leakage of refrigerant gas, respectively, the refrigerant gas sucked into the compression chamber between the swing scroll and the fixed scroll can be minimized from leaking back into the casing, thereby improving the performance of the compressor. .
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101138389B1 (en) * | 2009-10-21 | 2012-04-26 | 주식회사 코디박 | Screw rotor type vaccum pump with built in motor |
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1999
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