KR20010107309A

KR20010107309A - structure for scroll in scroll-type fluid machine

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Publication number: KR20010107309A
Application number: KR1020000028729A
Authority: KR
Inventors: 허진; 이경섭; 강태규; 서원열
Original assignee: 황기연; 일진전기공업 주식회사
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2001-12-07

Abstract

본 발명은 스크롤형 유체기계의 스크롤 구조에 관한 것으로서, 모터의 구동력을 받아 회전하도록 된 선회스크롤의 선회랩 두께를 압축실의 전체 체적이 변하지 않는 범위내에서 고정스크롤의 고정랩 두께보다 더 두껍게하여 상기 선회스크롤의 재질을 고정스크롤의 재질보다 더 가벼운 재질로 사용하더라도 상기 선회랩의 강도가 고정랩의 강도보다 약화되는 일이 없도록 한 것이다.The present invention relates to a scroll structure of a scroll fluid machine, wherein the turning wrap thickness of the turning scroll which is rotated by the driving force of the motor is thicker than the fixed wrapping thickness of the fixed scroll within the range that the total volume of the compression chamber does not change. Even if the material of the turning scroll is made of a lighter material than that of the fixed scroll, the strength of the turning wrap does not become weaker than that of the fixed wrap.

이를 위해 본 발명은, 인벌류트 형상을 갖는 선회스크롤(8)의 선회랩(8a)과 인벌류트 형상을 갖는 고정스크롤(10)의 고정랩(10a)이 서로 맞물림에 따라 압축실(9)이 형성되고, 상기 선회스크롤(8)이 회전함에 따라 압축실(9) 내로 냉매가 흡입되어 압축된 다음 토출되는 스크롤형 유체기계에 있어서, 상기 선회스크롤(8)의 재질을 고정스크롤(10)의 재질보다 더 가벼운 재질로 하되, 압축실(9)의 전체 체적이 변하지 않는 범위내에서 상기 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 두께를 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 두께보다 더 두껍게 한 스크롤형 유체기계의 스크롤 구조에 관한 것이다.To this end, according to the present invention, the compression chamber 9 is engaged as the turning wrap 8a of the turning scroll 8 having the involute shape and the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10 having the involute shape are engaged with each other. And a scroll type fluid machine in which refrigerant is sucked into the compression chamber 9 and compressed after being discharged as the pivoting scroll 8 rotates, and the material of the pivoting scroll 8 is fixed to the fixed scroll 10. The thickness of the turning wrap 8a of the turning scroll 8 is greater than the thickness of the fixing wrap 10a of the fixing scroll 10 within a range of lighter than the material, but the total volume of the compression chamber 9 does not change. It is related with the scroll structure of a thickened scroll fluid machine.

Description

Structure for scroll in scroll-type fluid machine

본 발명은 스크롤형 유체기계 분야에 관련된 것으로서, 좀더 구체적으로는 압축실을 형성하는 선회스크롤과 고정스크롤중 상기 선회스크롤의 재질을 고정스크롤의 재질보다 더 가벼운 재질로 하면서도 상기 선회스크롤의 선회랩 강도가 고정스크롤의 고정랩보다 약화되지 않도록 한 스크롤형 유체기계의 스크롤 구조에 관한 것이다.The present invention relates to the field of scroll fluid machinery, and more specifically, the material of the swinging scroll and the fixed scroll forming the compression chamber is made of a lighter material than that of the fixed scroll, but the strength of the swinging scroll It relates to a scroll structure of a scroll fluid machine so that is not weakened than the fixed wrap of the fixed scroll.

일반적으로 스크롤형 유체기계는 한쌍의 스크롤인 고정스크롤과 선회스크롤을 사용하여 각종 유체(냉매, 공기, 물)를 흡입하여 압축한 다음 토출하거나 아니면 바로 흡입하여 펌핑하는 기기로서, 사용 유체가 냉매인 스크롤 압축기, 사용 유체가 공기인 에어 콤프레샤 등을 모두 포함하고, 그 구성은 크게 전체적인 외형을 이루는 본체부와, 구동력을 발생시키는 동력발생부와, 그리고 동력발생부에서 발생된 구동력을 받아 유체를 흡입하여 압축한 다음 토출하는 압축부로 나뉘어지는데, 상기 압축부의 구조는 거의 모든 스크롤형 유체기계가 동일 유사한 구조를 가지고 있다.In general, a scroll fluid machine is a device that sucks and compresses various fluids (refrigerant, air, water) by using a fixed scroll, which is a pair of scrolls, and a rotating scroll, and then discharges or pumps it by directly sucking it. It includes a scroll compressor, an air compressor in which the working fluid is air, and the like. The configuration includes a main body part, which generally constitutes an overall appearance, a power generation unit for generating driving force, and a driving force generated by the power generation unit. The compression unit is divided into a compression unit that compresses and then discharges. The structure of the compression unit has almost the same structure as almost all scroll fluid machines.

상기한 스크롤형 유체기계의 한 적용예중 유체가 냉매인 스크롤 압축기는 냉장고, 일반 공조용 에어컨, 자동차용 에어컨 등의 냉동사이클을 구성하는 한 요소로 사용되는데, 상기한 스크롤 압축기에서의 동력발생부는 상기 스크롤 압축기가 냉장고나 일반공조용 에어컨의 냉동사이클을 구성하는 한 요소로 사용될 경우 본체부 내에 별도로 마련되어 있지만, 자동차용 에어컨의 냉동사이클을 구성하는 한 요소로 사용될 경우에는 통상 자동차의 엔진 동력을 그대로 이용하고 있음에 따라 별도의 동력발생부는 존재하지 않는다.In one application example of the scroll type fluid machine, a scroll compressor whose fluid is a refrigerant is used as an element constituting a refrigeration cycle such as a refrigerator, a general air conditioning air conditioner, a car air conditioner, and the like. When a scroll compressor is used as a component of a refrigeration cycle of a refrigerator or a general air conditioner, it is provided separately in the main body. However, when a scroll compressor is used as a component of a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner, the engine power of a vehicle is usually used as it is. Therefore, there is no separate power generating unit.

그럼 여기서 본 발명과 그와 관련된 종래기술의 이해를 돕기 위해 냉장고 및 일반 공조용 에어컨의 냉동사이클을 구성하는 요소인 스크롤 압축기를 스크롤형 유체기계의 실시예로 하여 구체적으로 살펴보기로 하면 다음과 같다.Then, the scroll compressor which is an element constituting the refrigeration cycle of the refrigerator and the general air conditioner for the purpose of understanding the present invention and related art will be described in detail as an embodiment of the scroll fluid machine. .

내부에 공간부를 갖는 압축기 본체(1)의 일측으로 냉매를 흡입하기 위한 흡입파이프(2)가 고정되어 있고, 상기 압축기 본체(1) 내의 공간부에는 고정자(3a)와 회전자(3b)로 이루어져 구동력을 발생시키는 모터(3)가 고정되어 있으며, 상기 모터를 이루는 회전자(3b)의 중심에는 상기 모터(3)의 구동력을 받아 회전하도록 크랭크 샤프트(4)가 압입되어 있고, 상기 크랭크 샤프트는 압축기 본체(1) 내에 고정된 상부프레임(5) 및 하부프레임(6)에 의해 상,하부가 각각 베어링 지지되어 있으며, 상기 크랭크 샤프트(4)의 상단에는 인벌류트(involute) 형상의 선회랩(8a)을 갖는 선회스크롤(8)이 편심된 상태로 결합되어 있고, 상기 상부프레임(5)과 선회스크롤(8) 사이에는 크랭크 샤프트(4)의 회전에 따라 선회스크롤이 공전운동만 하도록 올담링(oldham ring)(7)이 설치되어 있으며, 상기 상부프레임(5)에는 선회스크롤(8)과 함께 압축실(9)을 형성하도록 상기 선회스크롤(8)의 선회랩(8a)과 맞물림되게 인벌류트 형상의 고정랩(10a)을 갖는 고정스크롤(10)이 제한된 자유도 범위내에서 축방향으로 순응력을 갖도록 결합되어 있고, 상기 고정스크롤의 중심부에는 압축실(9) 내부에서 압축된 냉매가 압축실을 빠져나가도록 고정스크롤 통공(11)이 형성되어 있으며, 상기 고정스크롤(10)의 상부에는 고압부와 저압부로 분리하도록외측둘레가 압축기 본체(1)의 상단에 고정된 상태로 압력분리판(12)이 지지되어 있고, 상기 압력분리판(12)의 상부에는 토출실(13)을 형성하도록 캡(14)의 하단이 압력분리판(12)과 함께 압축기 본체(1)에 고정되어 있으며, 상기 압력분리판(12)의 중심부에는 고정스크롤(10)에 형성된 고정스크롤 통공(11)을 통해 압축실(9)을 빠져나가는 냉매가 계속해서 캡(14)에 의해 형성된 토출실(13)을 향해 상방으로 이동될 수 있도록 압력분리판 통공(15)이 형성되어 있고, 상기 압력분리판(12)의 상부면에는 압축실(9)에서 빠져나와 압력분리판 통공(15)을 통해 상방으로 이동되는 냉매가 토출실(13)로 들어가도록 하면서도 상기 토출실로 들어가 있는 냉매는 다시 역류되지 않도록 하는 체크밸브(16)가 설치되어 있으며, 상기 토출캡(14)의 둘레면 적소에는 토출실(13) 내의 냉매를 외부로 배출하기 위한 배출파이프(17)가 고정되어 있고, 상기 고정스크롤(10)에는 압축실(9) 내의 일부 냉매가 직상방으로 이동되도록 하는 이동통로(18)가 형성되어 있으며, 상기 고정스크롤(10)의 상부면에는 고정스크롤과 압력분리판(12) 사이이 위치되면서 이동통로(18)를 통해 직상방으로 이동하는 냉매가 채워지도록 하는 배압실(19)이 원주를 따라 형성되어 있고, 상기 고정스크롤(10)의 상부면과 압력분리판(12)의 하부면 사이에는 각각 배압실(19)을 실링하여 주도록 링형상의 내측 실링부재(20) 및 외측 실링부재(21)가 설치되어 있다.A suction pipe 2 for sucking refrigerant to one side of the compressor main body 1 having a space therein is fixed, and the space in the compressor main body 1 includes a stator 3a and a rotor 3b. A motor 3 for generating a driving force is fixed, and a crank shaft 4 is press-fitted to rotate under the driving force of the motor 3 at the center of the rotor 3b constituting the motor. The upper and lower parts are bearing-supported by the upper frame 5 and the lower frame 6 fixed in the compressor main body 1, respectively. The upper end of the crankshaft 4 has an involute pivoting wrap ( The orbiting scroll (8a) having an 8a) is coupled in an eccentric state, between the upper frame (5) and the orbiting scroll (8) Old damling so that the orbiting scroll is only an orbital movement in accordance with the rotation of the crank shaft (4) (oldham ring) (7) is installed The upper frame 5 has a fixed wrap 10a having an involute shape to be engaged with the pivoting wrap 8a of the pivoting scroll 8 so as to form a compression chamber 9 together with the pivoting scroll 8. The scroll 10 is coupled to have a axial force in the axial direction within a limited degree of freedom, the fixed scroll through hole 11 to the refrigerant in the compression chamber (9) exit the compression chamber in the center of the fixed scroll (11) Is formed, and the pressure separation plate 12 is supported at the upper part of the fixed scroll 10 with the outer circumference fixed to the upper end of the compressor main body 1 so as to be separated into a high pressure part and a low pressure part. The lower end of the cap 14 is fixed to the compressor main body 1 together with the pressure separating plate 12 so as to form the discharge chamber 13 at the upper portion of the plate 12, and in the center of the pressure separating plate 12 Compression chamber (9) through a fixed scroll through hole (11) formed in the fixed scroll (10) The pressure separating plate through-hole 15 is formed so that the refrigerant flowing out can be continuously moved upward toward the discharge chamber 13 formed by the cap 14, and the upper surface of the pressure separating plate 12 is compressed. A check valve 16 is installed to allow the refrigerant, which escapes from the chamber 9 and moves upward through the pressure separator through-hole 15, into the discharge chamber 13 while preventing the refrigerant entering the discharge chamber from being flowed back. The discharge pipe 17 for discharging the refrigerant in the discharge chamber 13 to the outside is fixed in place of the circumferential surface of the discharge cap 14, the fixed scroll 10 in the compression chamber (9) A moving passage 18 is formed to allow some refrigerant to move upwards, and the upper surface of the fixed scroll 10 is positioned between the fixed scroll and the pressure separating plate 12 and directly upwards through the moving passage 18. Filled with refrigerant moving to A back pressure chamber 19 for locking is formed along the circumference, and a ring-shaped inner side seals the back pressure chamber 19 between an upper surface of the fixed scroll 10 and a lower surface of the pressure separating plate 12, respectively. The sealing member 20 and the outer sealing member 21 are provided.

따라서, 스크롤 압축기를 냉장고나 일반 공조용 에어컨의 냉동싸이클에 사용한 상태에서 상기 냉동싸이클이 운전되면, 압축기 본체(1) 내의 공간부에 고정되어 있는 모터(3)의 회전자(3b)가 회전하게 되므로 상기 회전자의 중심부에 압입된 크랭크 샤프트(4)도 함께 회전을 하는데, 이때 상기 크랭크 사프트의 상단에 편심된 상태로 결합되어 있는 선회스크롤(8)이 상부프레임(5)과 상기 선회스크롤(8) 사이에 설치되어 있는 올담링(7)에 의해 공전운동을 하게된다.Therefore, when the refrigeration cycle is operated while the scroll compressor is used for a refrigeration cycle of a refrigerator or an air conditioner for general air conditioning, the rotor 3b of the motor 3 fixed to the space part of the compressor main body 1 rotates. Therefore, the crankshaft 4 press-fitted in the center of the rotor also rotates, wherein the turning scroll 8 coupled to the upper end of the crank shaft in an eccentric state is the upper frame 5 and the turning scroll ( 8) The orbital movement is provided by the old dam ring (7) installed between.

한편 상기 모터(3)를 이루는 회전자(3b)의 회전에 의해 함께 회전하는 크랭크 샤프트(4)는 그 상,하부가 압축기 본체(1) 내의 공간부에 고정되어 있는 상,하부프레임(5)(6)에 의해 베어링 지지되어 있으므로 회전되는 과정에서 흔들리거나 하지 않고 안정을 이루게 됨은 이해 가능하다.On the other hand, the crankshaft 4 which rotates together by the rotation of the rotor 3b constituting the motor 3, the upper and lower frames 5, the upper and lower parts of which are fixed to the space in the compressor main body 1 Since the bearing is supported by (6), it can be understood that it is stable without being shaken in the rotating process.

이와 같이 상기 선회스크롤(8)이 선회하면, 상기 선회스크롤의 선회랩(8a)과 상부프레임(5)에 제한된 자유도의 범위내에서 축방향으로 순응력을 갖도록 결합되어 있는 고정스크롤(10)의 고정랩(10a)이 각각 일벌류트 형상을 가지면서 서로 맞물려 압축실(9)을 형성하고 있음을 감안할 때 상기 압축실의 체적이 변화되고, 이에 따라 흡입, 압축, 토출행정이 연속적으로 반복되는데, 상기 흡입행정시에는 냉매가스가 압축기 본체(1)의 둘레면 일측에 고정되어 있는 흡입파이프(2)를 통해 상기 압축기 본체(1) 내로 흡입된 다음 도시하지 않은 통로(틈새)를 통해 상기 압축실(9) 내로 흡입되고, 이 흡입된 냉매가스는 압축행정시에 압축되며, 이 압축된 냉매가스는 토출행정시 고정스크롤(10)의 중심부에 형성된 고정스크롤 통공(11)을 통해 상기 압축실(9)을 빠져나간다.When the swinging scroll 8 rotates as described above, the fixed scroll 10 is coupled to the swinging wrap 8a of the swinging scroll 8 and the upper frame 5 so as to be compliant in the axial direction within a limited degree of freedom. Given that the fixed wraps 10a each have a single volute shape and are engaged with each other to form the compression chamber 9, the volume of the compression chamber is changed, so that the suction, compression, and discharge strokes are continuously repeated. In the suction stroke, the refrigerant gas is sucked into the compressor main body 1 through the suction pipe 2 fixed to one side of the circumferential surface of the compressor main body 1 and then through the passage (slit) not shown. (9) is sucked into the refrigerant gas is compressed in the compression stroke, the compressed refrigerant gas is compressed through the fixed scroll through hole 11 formed in the center of the fixed scroll (10) during the discharge stroke ( 9) .

상기 고정스크롤(10)의 고정스크롤 통공(11)을 통해 압축실(9)을 빠져나간 고압의 냉매는 고압부와 저압부로 분리하고 있는 압력분리판(12)의 압력분리판 통공(15)을 통해 계속해서 상방으로 이동하다가 상기 압력분리판(12)의 상부면에 설치되어 있는 체크밸브(16)를 지나 캡(14)에 의해 형성된 토출실(13)로 들어간 다음 계속해서 상기 캡(14)의 둘레면 적소에 고정된 토출파이프(17)를 통해 토출된다.The high pressure refrigerant exiting the compression chamber 9 through the fixed scroll hole 11 of the fixed scroll 10 passes through the pressure separation plate through hole 15 of the pressure separation plate 12 separated into the high pressure part and the low pressure part. It continues to move upwards, passes through the check valve 16 provided on the upper surface of the pressure separating plate 12, enters the discharge chamber 13 formed by the cap 14, and then continues to the cap 14 The discharge pipe 17 is discharged through the discharge pipe 17 fixed in place.

한편 상기한 작용에서 선회스크롤(8)과 고정스크롤(10)에 의해 형성된 압축실(9) 내로 냉매가 흡입되어 압축된 다음 상기 압축실을 빠져나갈 때는 압축실(9) 내의 압력으로 인해 상기 고정스크롤(10)이 제한된 자유도 범위내에서 축방향으로 순응력을 가지고 있음에 따라 상기 고정스크롤(10)은 압축실(9)의 압력에 비례된 만큼 선회스크롤(8)과 대향되는 축방향으로 최대한 이동을 할려고 하는데, 만약 상기 고정스크롤(10)이 선회스크롤(8)과 대향되는 축방향으로 최대한 이동을 하게 된다면 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 끝단과 선회스크롤(8)의 바닥면 사이 및 상기 선회스크롤의 선회랩(8a) 끝단과 고정스크롤(10)의 바닥면 사이의 틈새가 필요이상 벌어지게 되므로 상기 압축실(9) 내의 냉매가스가 선회스크롤(8)의 선회랩(8a)과 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 사이의 틈새를 통해 누설되는 문제가 발생된다.On the other hand, when the refrigerant is sucked into the compression chamber 9 formed by the swinging scroll 8 and the fixed scroll 10 and then exits the compression chamber, the fixed pressure is caused by the pressure in the compression chamber 9. As the scroll 10 has a axial force within a limited degree of freedom, the fixed scroll 10 is in an axial direction opposite to the turning scroll 8 as proportional to the pressure of the compression chamber 9. If the fixed scroll 10 is to move as far as possible in the axial direction opposite to the turning scroll (8), the end of the fixed wrap (10a) of the fixed scroll (10) and the bottom of the turning scroll (8) Since the gap between the surface and the end of the turning wrap (8a) of the turning scroll and the bottom surface of the fixed scroll 10 is more than necessary, the refrigerant gas in the compression chamber (9) is the turning wrap of the turning scroll (8) 8a) and between the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10 There is a problem of leakage through the gap.

하지만 상기 압축실(9)에서 냉매가 압축된 다음 토출될 때는 이 냉매의 일부는 고정스크롤(10)에 형성된 이동통로(18)를 통해 직상방으로 이동되어 상기 압축실(9)을 빠져나가고, 이 빠져나간 냉매는 고정스크롤(10)의 상부면에 원주를 따라 형성되어 상기 고정스크롤과 압력분리판(12) 사이에 위치된 배압실(19)로 들어가 채워져 일정한 배압을 유지하게 되므로 이때부터는 고정스크롤(10)이 선회스크롤(8)을 향해 축방향 가압력을 가지게 되어 결국 압축실(9) 내에서 냉매가 압축된 다음 토출되는 동안 상기 고정스크롤(10)이 선회스크롤(8)과 대향되는 축방향으로 최대한 이동되거나 하지 않아 상기 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 끝단과선회스크롤(8)의 바닥면 사이 및 상기 선회스크롤의 선회랩(8a) 끝단과 고정스크롤(10)의 바닥면 사이의 틈새가 필요이상 벌어지게 되는 일이 없고, 이로 인해 상기 압축실(9) 내의 냉매가스가 선회스크롤(8)의 선회랩(8a)과 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 사이의 틈새를 통해 쉽게 누설되는 문제는 발생되지 않게된다.However, when the refrigerant is compressed in the compression chamber 9 and then discharged, a part of the refrigerant is moved upwardly through the moving passage 18 formed in the fixed scroll 10 to exit the compression chamber 9, The escaped refrigerant is formed along the circumference of the fixed scroll (10) along the circumference to enter the back pressure chamber (19) located between the fixed scroll and the pressure separation plate 12 to maintain a constant back pressure from this time fixed The scroll 10 has an axial pressing force toward the turning scroll 8 so that the fixed scroll 10 is opposed to the turning scroll 8 while the refrigerant is compressed and then discharged in the compression chamber 9. Direction between the end of the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10 and the bottom surface of the pivoting scroll 8 and the end of the pivoting wrap 8a of the pivoting scroll and the bottom of the fixed scroll 10 There's a gap between you This causes the refrigerant gas in the compression chamber 9 to easily leak through the gap between the swing wrap 8a of the swing scroll 8 and the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10. Will not occur.

또한 상기 배압실(19)로 냉매가 들어가 채워진 상태에서는 상기 배압실의 압력이 중간압으로서 고압측인 압축냉매 토출유로(고정스크롤에 형성된 고정스크롤 통공 및 압력분리판에 형성된 압력분리판 통공) 보다는 낮은 상태이므로 상기 압축냉매 토출유로 내의 냉매는 고정스크롤(10)과 압력분리판(12) 사이의 틈새를 통해 그보다 저압측인 배압실(19) 내로 누설될려고 함과 동시에 상기 배압실(19) 내의 냉매는 고정스크롤(10)과 압력분리판(12) 사이의 틈새를 통해 그보다 저압측인 배압실(19) 바깥쪽으로 누설될려고 하는데, 상기 고정스크롤(10)과 압력분리판(12) 사이에는 내측 실링부재(20) 및 외측 실링부재(21)가 설치되어 배압실(19)의 안쪽 및 바깥쪽을 실링하여 주고 있으므로 실제 상기 배압실 내로 고압측의 냉매가 누설되거나 상기 배압실(19) 내의 냉매가 저압측으로 누설되는 일은 거의 없게된다.In addition, when the refrigerant enters and fills the back pressure chamber 19, the pressure of the back pressure chamber is medium pressure, rather than the compressed refrigerant discharge flow path (the fixed scroll hole formed in the fixed scroll and the pressure separator plate formed in the pressure separator plate). Since it is in a low state, the refrigerant in the compressed refrigerant discharge passage tries to leak into the back pressure chamber 19 on the lower pressure side through the gap between the fixed scroll 10 and the pressure separating plate 12 and at the same time in the back pressure chamber 19. The refrigerant is to leak out of the back pressure chamber 19, which is a lower pressure side through the gap between the fixed scroll 10 and the pressure separator plate 12, the inner side between the fixed scroll 10 and the pressure separator plate 12 Since the sealing member 20 and the outer sealing member 21 are installed to seal the inside and the outside of the back pressure chamber 19, the refrigerant on the high pressure side leaks into the back pressure chamber or cold inside the back pressure chamber 19. Work is almost no leakage is to be the low pressure side.

한편 스크롤 압축기와 같은 스크롤형 유체기계는 제조 업체마다 고효율화 경쟁이 가속화되고 있으므로 여기에 발맞추어 사용되는 냉매 또한 높은 압력의 냉매로 대체되고 있음은 물론 압축기의 고효율화를 위해서는 선회스크롤(8)의 초기 기동 토크(torque)가 신속히 정상상태로 되어야 함에 따라 상기 선회스크롤의 재질이 고정스크롤(10)의 재질에 비해 가벼운 재질로서 만들어지고 있는 실정에 있다.On the other hand, scroll type fluid machines such as scroll compressors are accelerating competition among manufacturers, and the refrigerants used to keep pace with them are being replaced by high pressure refrigerants. As the torque should be brought to a steady state quickly, the material of the turning scroll is made of a lighter material than that of the fixed scroll 10.

즉, 통상적으로 사용되어 오고 있는 선회스크롤(8) 및 고정스크롤(10)은 다같이 그 재질이 주철재이므로 무게가 무겁고, 따라서 선회스크롤의 무게는 모터(3)의 초기기동시 그대로 부하로 작용하게 되므로 상기 주철재로 된 선회스크롤(8)을 사용할 경우 초기 회전이 신속하게 이루어지지 못함은 물론 초기 회전시에 소음이 심하게 일어나지만, 상기 선회스크롤의 재질을 고정스크롤의 재질인 주철재보다 더 가벼운 재질인 알루미늄재를 사용하였다면 그 무게가 고정스크롤보다 훨씬 가벼워지게 되므로 모터가 초기기동시에 부하를 작게 받게되어 상기 선회스크롤의 초기 회전이 신속하게 이루어짐에 따라 고효율화가 가능해 짐은 물론 초기 회전시에 발생되는 소음도 최소화 됨은 이해 가능하다.That is, the turning scroll 8 and the fixed scroll 10, which have been conventionally used, are all heavy because the material is cast iron, so the weight of the turning scroll acts as a load during initial startup of the motor 3 as it is. When using the turning scroll (8) made of the cast iron is because the initial rotation is not made quickly, as well as a bad noise occurs during the initial rotation, but the material of the turning scroll than the cast iron material of the fixed scroll If a lightweight aluminum material is used, the weight is much lighter than that of the fixed scroll, so that the motor receives a small load at initial startup, and as the initial rotation of the turning scroll is made rapidly, high efficiency can be achieved at the initial rotation. It is understood that the noise generated is also minimized.

이와 같이 스크롤 압축기와 같은 모든 스크롤형 유체기계에 있어서의 종래 스크롤 구조는, 압축실(9)을 형성하는 선회스크롤(8)의 선회랩(8a)과 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 두께가 모두 동일하게 되어 있다.As described above, the conventional scroll structure in all scroll fluid machines such as a scroll compressor includes a swing wrap 8a of the swing scroll 8 and a fixed wrap 10a of the fixed scroll 10 forming the compression chamber 9. All the thickness is the same.

따라서 상기 선회스크롤(8)의 재질이 고정스크롤(10)의 재질보다 더 가벼운 재질로 되어 있는 만큼 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 강도가 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 강도에 비해 현저히 떨어짐을 감안할 때 선회스크롤(8)의 회전시 선회랩(8a)과 고정랩(10a)이 접촉되면서 흡입, 압축, 토출과정을 반복적으로 수행하는 과정에서 상대적으로 고정스크롤(10)에 비해 가벼운 재질로 만들어진 선회스크롤(8)의 경우 선회랩(8a)이 쉽게 변형되거나 심할 경우 파손되는 문제점이 있었다.Therefore, as the turning scroll 8 is made of a lighter material than that of the fixed scroll 10, the turning wrap 8a of the turning scroll 8 is the strength of the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10. In view of the significant fall compared to the rotating scroll (8) and the rotating wrap (8a) and the fixed wrap (10a) in contact with the fixed scroll (10) in the process of repeatedly performing the suction, compression, discharge process In the case of the turning scroll 8 made of a lighter material, there was a problem in that the turning wrap 8a was easily deformed or broken.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 모터의 구동력을 받아 회전하도록 된 선회스크롤의 선회랩 두께를 고정스크롤의 고정랩 두께보다 더 두껍게하여 상기 선회스크롤의 재질을 고정스크롤의 재질보다 더 가벼운 재질로 사용하더라도 상기 선회랩의 강도가 고정랩의 강도보다 떨어지는 일이 없도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, the thickness of the turning lap of the turning scroll to be rotated by the driving force of the motor thicker than the fixed lap thickness of the fixed scroll to the material of the rotating scroll Even if it is used as a lighter material than the material, the purpose of the rotating wrap to ensure that the strength of the fixed wrap does not fall.

도 1은 종래 스크롤 구조가 스크롤형 유체기계의 일예인 스크롤 압축기에 적용된 상태를 나타낸 종단면도1 is a longitudinal sectional view showing a state where a conventional scroll structure is applied to a scroll compressor which is an example of a scroll fluid machine;

도 2는 종래 스크롤 구조인 선회스크롤의 선회랩과 고정스크롤의 고정랩이 맞물림된 상태를 개략적으로 나타낸 횡단면도로서, 선회스크롤의 회전이 180°이루어진 상태도Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the swing wrap of the swing scroll and the fixed scroll of the fixed scroll is a conventional scroll structure, the rotation of the swing scroll is 180 °

도 3은 본 발명 스크롤 구조가 스크롤형 유체기계의 일예인 스크롤 압축기에 적용된 상태를 나타낸 종단면도Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a state in which the scroll structure of the present invention is applied to a scroll compressor which is an example of a scroll fluid machine

도 4는 본 발명 스크롤 구조인 선회스크롤의 선회랩과 고정스크롤의 고정랩이 맞물림된 상태를 개략적으로 나타낸 횡단면도로서, 선회스크롤의 회전이 180°이루어진 상태도Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the swing wrap of the swing scroll and the fixed scroll of the fixed scroll is the scroll structure of the present invention, the rotation of the swing scroll is 180 °

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

8. 선회스크롤 8a. 선회랩8. Slewing scroll 8a. Turning wrap

9. 압축실 10. 고정스크롤9. Compression chamber 10. Fixed scroll

10a. 고정랩10a. Fixed wrap

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면, 인벌류트 형상을 갖는 선회스크롤의 선회랩과 인벌류트 형상을 갖는 고정스크롤의 고정랩이 서로 맞물림에 따라 압축실이 형성되고, 상기 선회스크롤이 회전함에 따라 압축실 내로 흡입된 냉매가 압축된 다음 토출되는 스크롤형 유체기계에 있어서, 상기 선회스크롤의 재질을 고정스크롤의 재질보다 더 가벼운 재질로 하되, 압축실의 전체 체적이 변하지 않는 범위내에서 상기 선회스크롤의 선회랩 두께를 고정스크롤의 고정랩 두께보다 더 두껍게 한 스크롤형 유체기계의 스크롤 구조가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, as the swing wrap of the swing scroll having an involute shape and the fixed wrap of the fixed scroll having an involute shape are engaged with each other, the compression chamber is formed, and the swing scroll rotates. Accordingly, in the scroll fluid machine in which the refrigerant sucked into the compression chamber is compressed and discharged, the turning scroll is made of a lighter material than that of the fixed scroll, but the turning volume is not changed within the range of the compression chamber. A scroll structure of a scroll fluid machine is provided in which the turning wrap thickness of the scroll is thicker than the fixed wrap thickness of the fixed scroll.

이하 본 발명을 실시예로 도시한 첨부된 도 3 내지 도 4를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 3은 본 발명 스크롤 구조가 스크롤형 유체기계의 일예인 스크롤 압축기에 적용된 상태를 나타낸 종단면도이고, 도 4는 본 발명 스크롤 구조인 선회스크롤의 선회랩과 고정스크롤의 고정랩이 맞물림된 상태를 개략적으로 나타낸 횡단면도로서, 선회스크롤의 회전이 180°이루어진 상태도이다.3 is a longitudinal sectional view showing a state in which the present invention scroll structure is applied to a scroll compressor which is an example of a scroll fluid machine, and FIG. 4 is a pivoting wrap of a swinging scroll of the present invention and a fixed wrap of a fixed scroll. It is a cross-sectional view which shows the state schematically, and is a state figure in which rotation of the turning scroll became 180 degrees.

본 발명은 선회스크롤(8)의 재질을 고정스크롤(10)의 재질보다 더 가벼운 재질로 하되, 압축실(9)의 전체 체적이 변하지 않는 범위내에서 상기 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 두께를 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 두께보다 더 두껍게 한 것이다.According to the present invention, the material of the turning scroll 8 is made of a lighter material than that of the fixed scroll 10, but the turning wrap 8a of the turning scroll 8 does not change in the entire volume of the compression chamber 9. The thickness is thicker than the thickness of the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10.

이와 같은 본 발명 스크롤 구조에 있어서는 압축실(9)의 전체 체적이 변하지 않는 범위내에서 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 두께가 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 두께보다 더 두꺼우므로 상기 선회스크롤(8) 및 고정스크롤(10)이 동일 재질인 주철로 만들어져 있는 종래와 비교할 때 상기 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 두께는 더 두꺼워진 반면 그 두꺼워진 선회랩 두께만큼 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 두께는 더 얇아지게 되어 비록 선회스크롤(8)의 재질이 고정스크롤(10)의 재질보다 더 가벼운 재질이라고 하더라도 상기 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 강도가 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 강도보다 약화되거나 하지 않게됨은 이해 가능하고, 이에 따라 선회스크롤(8)의 회전시 상기 선회스크롤의 선회랩(8a)과 고정스크롤(10)의 고정랩(10a)이 슬라이딩 접촉되는 과정에서 압축실(9)로 냉매가 흡입되어 압축된 다음 토출되기까지의 모든 작용이 정상적으로 수행되어 진다.In the scroll structure of the present invention as described above, the thickness of the turning wrap 8a of the turning scroll 8 is thicker than the thickness of the fixing wrap 10a of the fixed scroll 10 within the range that the total volume of the compression chamber 9 does not change. Therefore, the thickness of the turning wrap 8a of the turning scroll 8 is thicker than that of the turning scroll 8 and the fixed scroll 10, which is made of cast iron of the same material. The thickness of the fixed wrap (10a) of the fixed scroll (10) becomes thinner, even if the material of the swing scroll (8) is lighter than the material of the fixed scroll (10) of the swing wrap (8a) It is understood that the strength is not weakened or less than the strength of the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10, and thus the rotating wrap 8a and the fixed scroll 10 of the rotating scroll 8 are rotated when the rotating scroll 8 is rotated. In the process of the fixed wrap (10a) of sliding contact The refrigerant is sucked into the compression chamber (9) are performed successfully and all action to be compressed, and then discharged.

또한 본 발명 실시예에서 압축실(9)의 전체 체적이 변하지 않는 범위내에서 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 두께를 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 두께보다 더 두껍게 하기 위해 상기 선회스크롤(8)의 선회랩(8a) 두께 증가분 만큼 고정스크롤(10)의 고정랩(10a) 두께를 감소시켰지만 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 고정스크롤()의 고정랩() 두께를 감소시키지 않으면서 선회스크롤(8)의선회랩(8a) 두께만을 증가시키고 그 두께 증가분 만큼 상기 선회스크롤(8)과 고정스크롤(10) 사이인 압축실(9)의 상,하높이를 높여주어도 된다.In addition, in the embodiment of the present invention in order to make the thickness of the turning wrap 8a of the turning scroll 8 thicker than the fixing wrap 10a of the fixed scroll 10 within the range that the total volume of the compression chamber 9 does not change. Although the thickness of the fixed wrap 10a of the fixed scroll 10 is decreased by an increase in the thickness of the swing wrap 8a of the swing scroll 8, the thickness of the fixed wrap 10 of the fixed scroll 8 is not necessarily limited thereto. It is also possible to increase only the thickness of the turning wrap 8a of the turning scroll 8 and increase the height of the compression chamber 9 between the turning scroll 8 and the fixed scroll 10 by the thickness increase.

그러므로 본 발명은 선회스크롤의 재질이 고정스크롤의 재질보다 더 가벼운 재질로 되어 있더라도 상기 선회스크롤의 선회랩 강도는 고정스크롤의 고정랩 강도보다 떨어지거나 하지 않아 압축실 내로 냉매를 흡입하여 압축한 다음 토출하기 위해 상기 선회스크롤이 회전할 때 선회스크롤의 선회랩과 고정스크롤의 고정랩이 접촉되더라도 선회스크롤의 선회랩이 쉽게 변형되거나 파손되는 일이 없게되는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, even if the material of the turning scroll is lighter than the material of the fixed scroll, the turning lap strength of the turning scroll does not fall below the fixed lap strength of the fixed scroll so that the refrigerant is sucked into the compression chamber and compressed and discharged. To this end, even when the turning scroll of the turning scroll and the fixed wrap of the fixed scroll come into contact with the turning scroll, the turning wrap of the turning scroll is not easily deformed or broken.

Claims

As the turning wrap of the swing scroll having the involute shape and the fixed wrap of the fixed scroll having the involute shape are engaged with each other, a compression chamber is formed. As the swing scroll rotates, the refrigerant sucked into the compression chamber is compressed and then discharged. In the scroll-type fluid machine, the material of the rotating scroll is made of lighter than the material of the fixed scroll, but the thickness of the rotating wrap of the rotating scroll to the thickness of the fixed scroll within the range that the total volume of the compression chamber does not change A scroll structure of a scroll fluid machine, characterized in that it is thicker than that.