KR20030044244A - Back Pressure Chamber Sealing Structure of Scroll Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스크롤압축기의 배압실 실링구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 립실부재를 이용하여 고압측과 저압측에서의 냉매 누설을 차단할 수 있도록 한 배압실 실링구조에 관한 것이다.The present invention relates to a back pressure chamber sealing structure of a scroll compressor, and more particularly, to a back pressure chamber sealing structure capable of blocking refrigerant leakage on the high pressure side and the low pressure side using a lip seal member.
일반적으로, 스크롤압축기는 스크롤 랩의 가공을 위한 고정밀 CNC 가공기술의 발전에 의하여 압축기의 효율향상을 통해 냉동시스템 전체의 성능을 향상시키게되므로 에너지 절약의 관점에서 압축기의 고효율화 및 저소음, 저진동의 기술적 진보를 가져올 수 있었다.In general, the scroll compressor improves the performance of the entire refrigeration system by improving the efficiency of the compressor by the development of high-precision CNC machining technology for the processing of scroll wrap, so the technical advancement of compressor efficiency, low noise and low vibration in terms of energy saving Could bring.
스크롤압축기의 구조를 살펴보면, 전체적인 형태는 원형 단부판과 스파이럴 또는 인벌루트 랩이 일체형으로 되어 있는 구조로서, 선회스크롤부재는 대응되는 고정스크롤부재에 대하여 180°회전이동한 채, 두 스크롤부재들이 서로 끼워져서 각 덮개들 사이에 다수의 선 접촉부들을 형성하게 되고, 선회스크롤부재는 고정스크롤부재에 대해 편심축과 자전방지기능을 하는 오울드함 커플링에 의해 일정궤도를 따라 선회운동하면서 작동하게된다. 상기 각 부재들의 측면 사이에는 이동선접촉부가 형성되고, 선회스크롤부재의 축방향 바이어스에 의해 2개의 스크롤부재 사이에 밀봉면 접촉부를 형성하는데, 이때 두부재 내에 유체의 이동식 밀폐된 초승달 모양의 포켓들이 형성되고, 이상적으로 작동중인 두 부재들 사이에서는 어떤 상대회전도 없는 즉, 곡선 병진운동을 하게된다. 이때, 흡입유체를 포함하는 스크롤 압축기의 임의의 한 영역에서 토출압력을 포함하는 임의의 토출포트가 형성되어진 영역에 이르기까지 다수개의 초승달 모양의 유체포켓들이 형성된다. 상기 밀봉포켓이 토출포트쪽으로 이동함에 따라 밀봉포켓들이 있을때에도 각각의 포켓쌍은 서로 다른 체적을 가지게되고, 스크롤장치에서 토출포트영역의 압력은 흡입유체를 포함하는 영역의 압력보다 더 높게 된다.Looking at the structure of the scroll compressor, the overall shape is a structure in which the circular end plate and the spiral or involute wrap are integrated, and the rotating scroll member is rotated 180 ° with respect to the corresponding fixed scroll member, and the two scroll members It is inserted to form a plurality of line contacts between each cover, the swing scroll member is operated while pivoting along a certain track by the Ooldham coupling to the eccentric shaft and the anti-rotation function with respect to the fixed scroll member . A moving line contact portion is formed between the side surfaces of the members, and a sealing surface contact portion is formed between the two scroll members by an axial bias of the swing scroll member, wherein movable closed crescent pockets of fluid are formed in the two members. Ideally, there is no relative rotation, ie, curved translation, between the two members in operation. At this time, a plurality of crescent-shaped fluid pockets are formed from any one region of the scroll compressor including the suction fluid to a region where any discharge port including the discharge pressure is formed. As the sealing pocket moves toward the discharge port, each pocket pair has a different volume even when there are sealing pockets, and the pressure of the discharge port area in the scroll apparatus is higher than that of the area including the suction fluid.
이때, 두 형태의 접촉부들은 두 스크롤부재들의 측면 또는 나선면들 사이에서 반경방향의 힘에 의해서 야기되는 이동선 접촉부 즉, 스크롤부재의 측면 사이에 축선방향으로 뻗은 접선접촉부들과, 각 부재의 선단부들과 밀봉면 사이에서 축선방향 순응력에 의해서 야기된 밀봉면접촉부로 표현되며, 상기 접촉부들은 스크롤부재들 사이에 이동식의 밀폐된 초승달 모양의 유체포켓을 형성하게된다. 따라서, 상기 두 형태의 접촉면들의 효과적인 밀봉은 높은 압축효율을 얻기위한 필요충분조건인 것이다.In this case, the two types of contact portions are moving line contact portions caused by radial forces between the side surfaces or the spiral surfaces of the two scroll members, that is, the tangential contact portions extending in the axial direction between the side surfaces of the scroll member, and the tip portions of each member. Expressed as a sealing surface contact caused by axially sway between the sealing surface and the sealing surface, the contacts form a movable sealed crescent fluid pocket between the scroll members. Thus, the effective sealing of the two types of contact surfaces is a necessary and sufficient condition for obtaining high compression efficiency.
또한, 스크롤압축기에서 압축가스의 누설 및 재질의 마모는 고정스크롤부재와 선회스크롤부재 사이에서 발생되는 틈새가 크거나 없음으로인해서 야기되는데, 이러한 틈새의 형태는 크게 두 스크롤부재의 옆면들 사이에서 발생하는 반경방향 틈새와, 고정스크롤부재의 밑면과 선회스크롤부재의 윗면 사이에서 발생하는 축방향 틈새로 구분된다. 현재 반경방향 틈새를 줄이기 위해서는 회전축과 선회스크롤사이에 컴플라이언스 커플링을 사용하는 방법이 개발되었으며, 축방향 틈새는 각 스크롤부재의 위 또는 아래에 배압실을 두는 구조가 개발되었다. 배압실 구조는 압축실내의 압축가스가 스크롤부재를 축방향으로 밀어낼때, 이 방향과 반대방향으로 배압실 압력이 스크롤부재를 밀어주게되어 축방향 틈새를 제어시키도록 하는 것이다.In addition, the leakage of compressed gas and the wear of the material in the scroll compressor are caused by a large or no gap between the fixed scroll member and the swing scroll member, which is largely formed between the sides of the two scroll members. It is divided into a radial clearance gap and an axial clearance occurring between the bottom surface of the fixed scroll member and the top surface of the swing scroll member. In order to reduce the radial clearance, a method of using a compliance coupling between the rotating shaft and the turning scroll has been developed. In the axial clearance, a back pressure chamber is provided above or below each scroll member. The back pressure chamber structure is such that when the compressed gas in the compression chamber pushes the scroll member in the axial direction, the back pressure chamber pressure pushes the scroll member in the opposite direction to control the axial clearance.
종래의 구조를 첨부된 예시도면을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the conventional structure in more detail with reference to the accompanying drawings as follows.
도 4는 종래의 실부재가 내재된 상태를 도시한 일부 확대단면도이다. 도시된 바와 같이, 상부에는 고/저압 분리판(10)이 구비되고, 그 아래에는 고정스크롤부재(20)가 자리잡고 있다. 이 고정스크롤부재(20)의 상부면에는 C자형의 실부재(30)가 갖추어지고, 배압실(40)이 형성되어 있다. 그런데, 이 설치구조는 실부재(30)와 고/저압분리판(10)이 직접적으로 접촉하고 있어 배압실(40)의 누설을 방지하도록 한 것이지만, 고정스크롤부재(20)의 상하운동에 따라 실부재(30)가 연속적으로 냉매압력에 의해 힘을 받게되어 실부재(30)가 파손되거나 실부재(30)의 내부 스프링(31)이 손상되어 실부재(30)로서의 기능을 수행하지 못하게되는 경우가 발생하였다.4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which a conventional seal member is embedded. As shown, the high / low pressure separation plate 10 is provided at the top, the fixed scroll member 20 is located below. The C-shaped seal member 30 is provided on the upper surface of the fixed scroll member 20, and the back pressure chamber 40 is formed. By the way, this installation structure is to prevent the leakage of the back pressure chamber 40 because the seal member 30 and the high / low pressure separation plate 10 is in direct contact, but according to the vertical movement of the fixed scroll member 20 The seal member 30 is continuously subjected to a force by the refrigerant pressure, so that the seal member 30 is broken or the inner spring 31 of the seal member 30 is damaged so that the seal member 30 cannot function as the seal member 30. The case occurred.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 냉매누설을 효과적으로 차단하여 압축기의 신뢰성을 향상시키도록 한 스크롤압축기의 배압실의 실링구조를 제공함에 발명의 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a sealing structure of a back pressure chamber of a scroll compressor to effectively block refrigerant leakage to improve the reliability of the compressor.
도 1은 본 발명에 따른 제 1실시예를 나타낸 일부확대 단면도1 is a partially enlarged cross-sectional view showing a first embodiment according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 제 2실시예를 나타낸 일부확대 단면도2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a second embodiment according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 제 3실시예를 나타낸 일부확대 단면도Figure 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a third embodiment according to the present invention
도 4는 종래의 스크롤압축기의 실링구조를 나타낸 단면도Figure 4 is a cross-sectional view showing a sealing structure of a conventional scroll compressor
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
10 : 고/저압 분리판10: high / low pressure separator
20 : 고정스크롤부재20: fixed scroll member
40 : 배압실40: back pressure chamber
50 : U자형 실부재50: U-shaped thread member
60 : 역U자형 실부재60: inverted U-shaped seal member
70 : 플로팅플레이트70: floating plate
80 : O링80: O ring
90 : 래비린스형 플로팅플레이트90: labyrinth floating plate
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 통상의 스크롤압축기에 있어서, 고/저압 분리판과 고정스크롤부재 사이에 형성되는 배압실 주위에 U자형 실부재를 구비하고, 바깥쪽 저압측에는 역U자형 실부재를 구비한 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is provided with a U-shaped seal member around the back pressure chamber formed between the high / low pressure separation plate and the fixed scroll member in a conventional scroll compressor, the inverted U-shaped on the outer low pressure side Technical features of having a seal member.
또한, 고/저압 분리판과 고정스크롤부재의 상부 사이에 플로팅플레이트를 구비하고, 고정스크롤부재의 안쪽 고압측에는 U자형 실부재를 설치하며, 플로팅플레이트의 바깥쪽면에 역U자형 실부재를 구비하고, 플로팅플레이트의 상부에는 O링을 갖춘 것을 다른 특징으로 한다.In addition, a floating plate is provided between the high / low pressure separation plate and the upper portion of the fixed scroll member, an U-shaped seal member is installed on the inner high pressure side of the fixed scroll member, and an inverted U-shaped seal member is provided on the outer surface of the floating plate. , The upper portion of the floating plate is characterized by having an O-ring.
또한, 상기 플로팅플레트에 개재된 O링 대신에 래비린스형의 플로팅플레이트를 구비한 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, in addition to the O-ring interposed on the floating plate is characterized by having a labyrinth-type floating plate.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상기 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하고, 상세한 설명은 생략하며, 새로운 구성요소에 대해서만 새로운 부호를 부여하여 상세히 설명한다.The same components as in the prior art will be described with the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted, and only the new components will be given the new reference numerals and will be described in detail.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1실시예로서, 통상의 스크롤압축기에 있어서, 고/저압 분리판(10)과 고정스크롤부재(20) 사이에 형성되는 배압실(40) 주위에 U자형 실부재(50)가 구비되고, 바깥쪽 저압측에는 역U자형 실부재(60)를 구비한 구조이다.As shown in FIG. 1, the present invention is a first embodiment, in a conventional scroll compressor, around a back pressure chamber (40) formed between a high / low pressure separation plate (10) and a fixed scroll member (20). The U-shaped seal member 50 is provided, and the inverted U-shaped seal member 60 is provided on the outer low pressure side.
또한, 본 발명은 제 2실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 고/저압 분리판(10)과 고정스크롤부재(20)의 상부 사이에 플로팅플레이트(70)를 구비하고, 고정스크롤부재(20)의 안쪽 고압측에는 U자형 실부재(50)가 설치되며, 플로팅플레이트(70)의 바깥쪽면에 역U자형 실부재(60)가 구비되고, 플로팅플레이트(70)의 상부에는 O링(80)이 갖춘어져 있다.In addition, the present invention is a second embodiment, as shown in Figure 2, having a floating plate 70 between the high / low pressure separation plate 10 and the upper portion of the fixed scroll member 20, fixed scroll member U-shaped seal member 50 is installed on the inner side of the high pressure side, and an inverted U-shaped seal member 60 is provided on the outer surface of the floating plate 70, and an O-ring (top) of the floating plate 70 is provided. 80) are equipped.
또한, 본 발명은 제 3실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플로팅플레트(70)에 개재된 O링(80) 대신에 래비린스형의 플로팅플레이트(90)가 구비된 구조이다.In addition, according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a labyrinth-type floating plate 90 is provided instead of the O-ring 80 interposed in the floating plate 70. .
이와 같이 구성된 본 발명은 U자형 실부재(50)로 인해 고압측의 냉매가 배압실(40)방향으로 역류하는 방지할 수 있고, 역U자형 실부재(60)로 인해 배압실(40)의 냉매가 저압측으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.The present invention configured as described above can prevent the refrigerant on the high pressure side from flowing backward in the direction of the back pressure chamber 40 due to the U-shaped seal member 50, It is possible to prevent the refrigerant from leaking to the low pressure side.
여기서, 실부재를 U자형으로 채용하였으므로, 실부재와 고/저압 분리판(10), 실부재와 고정스크롤부재(20)사이가 면접촉을 하게되므로 그만큼 밀봉력이 증대된다. 그리고, 고정스크롤부재(20)의 상하 움직임에 따라 실부재의 움직임이 상대적으로 감소하여 실부재의 내구성을 향상시킬 수 있다.Here, since the seal member is U-shaped, the sealing force is increased by the surface contact between the seal member and the high / low pressure separator 10, the seal member and the fixed scroll member 20. In addition, as the fixed scroll member 20 moves up and down, the movement of the seal member is relatively decreased, thereby improving durability of the seal member.
또한, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2실시예로서, 고/저압 분리판(10)과 고정스크롤부재(20) 사이의 배압의 변화에 따라 상하로 움직일 수 있도록 플로팅플레이트(70)가 갖추어져 있고, 이 플로팅플레이트(70)와 고정스크롤부재(20) 사이에 제 1실시예와 같이 U자형 실부재(50)가 갖추어져 있어 배압실(40)에서의 냉매의 누설을 방지하여 압축기의 성능을 향상시킨다.In addition, the present invention, as shown in Figure 2, the second embodiment, the floating plate 70 to move up and down in accordance with the change in the back pressure between the high / low pressure separation plate 10 and the fixed scroll member 20 And a U-shaped seal member 50 is provided between the floating plate 70 and the fixed scroll member 20 as in the first embodiment to prevent leakage of the refrigerant in the back pressure chamber 40. Improves performance.
실부재와 플로팅플레이트는 각각 분리되어 있으며, 플로팅플레이트(70)가 고/저압 분리판(10)의 영향을 받지 않도록 하여 고/저압 분리판(10)의 용접시 실부재가 한쪽방향으로 쏠리는 현상을 방지하도록 한 것이다. 또한, 고/저압 분리판(10)과 플로팅플레이트(70)사이에는 O링(80)이 설치되어 있어 플로팅플레이트(70) 상부에서의 냉매누설을 방지하도록 하는 것이다.The seal member and the floating plate are separated from each other, and the seal member is oriented in one direction during welding of the high / low pressure separator 10 by preventing the floating plate 70 from being affected by the high / low pressure separator 10. It is to prevent. In addition, the O-ring 80 is installed between the high / low pressure separator 10 and the floating plate 70 to prevent leakage of refrigerant from the upper portion of the floating plate 70.
또한, 플로팅플레이트(70)가 배압의 변화에 따라 상하로 작동할 수 있어 배압실(40)의 체적이 변화될때, 배압에 의한 힘이 고정스크롤부재(20)에 최적의 상태로 작용할 수 있고, 실부재에 의한 밀봉력이 증가한다.In addition, the floating plate 70 can be operated up and down according to the change in the back pressure, when the volume of the back pressure chamber 40 is changed, the force by the back pressure can act on the fixed scroll member 20 in an optimal state, The sealing force by the seal member increases.
또한, 본 발명은 제 3실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2실시예와 같이 O링(80)대신에 래비린스형(미로형) 플로팅플레이트(100)를 구비하여 냉매의 누설을 차단한다.In addition, according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a labyrinth-type (labyrinth type) floating plate 100 is provided in place of the O-ring 80 as in the second embodiment, so that the refrigerant leaks. To block.
이와 같이, 본 발명은 U자형 실부재 및 플로팅플레이트,O링을 사용하여 적절하게 배치하므로써 스크롤압축기의 배압실의 밀봉을 확실하게 할 수 있어 결과적으로 압축기의 성능이 향상되는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention can ensure the sealing of the back pressure chamber of the scroll compressor by appropriately using the U-shaped seal member, the floating plate, and the O-ring, resulting in the effect of improving the performance of the compressor.
Claims (3)
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| KR1020010074941A KR20030044244A (en) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Back Pressure Chamber Sealing Structure of Scroll Compressor |
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| KR20030044244A true KR20030044244A (en) | 2003-06-09 |
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Family Applications (1)
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| KR (1) | KR20030044244A (en) |
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |