KR100575700B1

KR100575700B1 - 스크롤 압축기의 냉매흡입구조

Info

Publication number: KR100575700B1
Application number: KR1020040091033A
Authority: KR
Inventors: 신동구; 박진성; 조남규; 구인회
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-05-03

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 냉매흡입구조에 관한 것으로서, 흡입가스가 흡입되기 위한 흡입유로가 충분히 확보될 수 있도록 고정스크롤의 상면에 압축실과 연통되는 흡입구를 수직으로 형성하고 이 흡입구를 통해 냉매가스가 흡입될 수 있게 하되, 상기 흡입구에 연통되게 설치되어 냉매가스를 안내하는 가스흡입관이 연결관을 통해 고정스크롤의 판면 방향에 대해 수평으로 설치될 수 있게 함으로써, 압축기의 소형화를 구현할 수 있으며 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 선회스크롤과 맞물려 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실을 형성하되, 그 상면에는 상기 압축실로 냉매가스가 흡입될 수 있도록 상기 압축실과 연통되는 흡입구가 종 방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 고정스크롤과; 상기 흡입구에 연통되게 설치되어 냉매가스를 안내하는 가스흡입관과; 상기 고정스크롤에 설치되어 상기 가스흡입관이 상기 고정스크롤의 판면 방향에 대해 수평으로 설치될 수 있도록 상기 흡입구와 상기 가스흡입관을 연결하는 연결관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조를 제공한다.

스크롤 압축기, 흡입구, 가스흡입관, 수평, 연결관, 밸브

Description

스크롤 압축기의 냉매흡입구조{REFRIGERANT SUCTION STRUCTURE FOR SCROLL COMPRESSOR}

도 1은 종래 고압식 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도

도 2는 종래 고압식 스크롤 압축기로서, 고정스크롤의 흡입구 영역의 구조를 도시한 평면도

도 3은 종래 다른 고압식 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도

도 4는 본 발명에 따른 냉매흡입구조가 적용된 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도

도 5는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 냉매흡입구조로서, 연결관의 설치구조를 도시한 사시도

도 6은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 냉매흡입구조의 다른 실시예를 도시한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 케이싱 12 : 메인프레임

13 : 구동모터 14 : 구동축

15 : 고정스크롤 15b : 흡입구

15e : 흡입유로 16 : 선회스크롤

18 : 체크밸브 18a : 밸브부재

18b : 스프링 19 : 연결관

SP : 가스흡입관

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡입가스가 흡입되기 위한 흡입유로가 충분히 확보될 수 있도록 고정스크롤의 상면에 압축실과 연통되는 흡입구를 수직으로 형성하고 이 흡입구를 통해 냉매가스가 흡입될 수 있게 하되, 상기 흡입구에 연통되게 설치되어 냉매가스를 안내하는 가스흡입관이 연결관을 통해 고정스크롤의 판면 방향에 대해 수평으로 설치될 수 있게 함으로써, 압축기의 소형화를 구현할 수 있으며 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉매가스 등의 유체를 압축하는 기기로서, 상기 압축기는 유체를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기, 왕복동식 압축기, 스크롤 압축기 등으로 분류하게 된다.

상기 스크롤 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 각 스크롤 사이에 복수개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아짐에 따라 냉매가스가 연속으로 흡입 압축되며 토출되는 방식이다.

아울러 이와 같은 스크롤 압축기는 케이싱의 내부에 흡입가스가 채워지느냐 토출가스가 채워지느냐에 따라 크게 저압식과 고압식으로 구분된다.

첨부한 도 1은 종래 고압식 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래 고압식 스크롤 압축기로서, 고정스크롤의 흡입구 영역의 구조를 도시한 평면도이다.

또한, 도 3은 종래 다른 고압식 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 종래 고압식 스크롤 압축기는 고압상태를 유지하되 일측에는 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 구비되어 있는 케이싱(1)과, 상기 케이싱(1) 내부의 상하 양측에 각각 고정되는 메인프레임(2) 및 서브프레임(도시하지 않음)과, 상기 메인프레임(2)과 서브프레임(도시하지 않음) 사이에 장착되어 회전력을 발생시키는 구동모터(3)와, 상기 구동모터(3)의 회전자(3b) 중심에 압임됨과 아울러 메인프레임(2)을 통과하며 후술할 선회스크롤(6)에 결합되어 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 인벌류트 형상의 랩(5a)을 구비하여 메인프레임(2)의 상부에 고정 설치되는 고정스크롤(5)과, 인벌류트 형상의 랩(6a)을 구비하여 고정스크롤(5)에 맞물리며 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실(P)을 형성하도록 결합되어 고정스크롤(5)에 대해 상대운동하면서 냉매를 압축시키는 선회스크롤(6)과, 상기 선회스크롤(6)과 메인프레임(2) 사이에 설치되어 상기 선회스크롤(6)의 자전을 방지하면서 선회시키는 올담링(Oldham's ring)(7)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 가스흡입관(SP)은 케이싱(1)을 통과하여 고정스크롤(5)의 흡입구(5b)에 연통되게 설치되고, 상기 가스토출관(DP)은 메인프레임(2)을 중심으로 고정스크롤(5)의 반대쪽 케이싱(1)의 내부공간에 밀봉되게 설치된다.

상기 메인프레임(2)의 중앙에는 구동축(4)을 반경방향으로 지지하는 축구멍(2a)이 형성되어 있고, 이 축구멍(2a)의 상단부에는 선회스크롤(6)의 보스부(6b)가 선회운동될 수 있도록 보스수용홈(2b)이 확장 형성되어 있으며, 상면 가장자리에는 선회스크롤(6)의 배면과 함께 소정의 내부체적을 가지고 그 내부체적에 중간압측 압력의 냉매가스가 채워지도록 환형의 배압공간홈(2c)이 음형지게 형성되어 있다.

또, 상기 메인프레임(2)은 그 외주면이 케이싱(1)의 내주면에 밀착되게 용접으로 고정 결합하되, 가스토출관(DP)이 메인프레임(2)을 중심으로 고정스크롤(5)의 반대쪽에 설치됨에 따라 고정스크롤(5)을 통해 토출되는 토출가스가 가스토출관(DP)으로 유도될 수 있도록 메인프레임(2)의 외주면을 따라 적당개소에 가스연통홈(2d)이 형성되어 있다.

상기 구동축(4)은 구동모터(3)의 회전자(3b)에 압입되어 상하 양측이 각각 메인프레임(2)과 서브프레임에 의해 지지되고, 그 내부에는 케이싱(1)의 오일을 흡상하여 각 베어링면을 윤활할 수 있도록 축방향을 따라 길게 오일유로(4a)가 형성되어 있다.

상기 고정스크롤(5)의 경판부 저면에는 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(5a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부의 측면에는 상기 가스흡입관(SP)이 연통되기 위한 흡입구(5b)가 형성되어 있으며, 경판부 상면 중앙에는 최종 압축실(P)에 압축된 압축가스가 케이싱(1)의 상측 공간으로 토출될 수 있도록 토출구 (5c)가 형성되어 있고, 경판부 외주면에는 상기 메인프레임(2)의 가스연통홈(2d)과 연통되며 토출가스를 케이싱(1)의 하측 공간으로 안내하는 가스통과홈(5d)이 형성되어 있다.

또 상기 흡입구(5b)의 내부에는 이 흡입구(5b)를 선택적으로 개폐하며 냉매가스의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(8)가 구비되어 있는 바, 상기 체크밸브(8)는 흡입구(5b)의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 흡입구(5b)를 개폐하는 밸브부재(8a)와, 상기 흡입구(5b)의 내부 밸브부재(8a)의 일측에 신축 가능하게 배치되어 밸브부재(8a)가 흡입구(5b)를 차단하는 위치로 이동되도록 탄성력을 가하는 스프링(8b)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 선회스크롤(6)의 경판부 상면에는 상기 고정스크롤(5)의 랩(5a)과 함께 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(6a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 구동축(4)이 결합되어 구동모터(3)의 동력을 전달받을 수 있도록 보스부(6b)가 형성되어 있으며, 이 보스부(6b)는 메인프레임(2)의 보스수용홈(2b)에 삽입되어 선회운동을 하도록 이루어져 있다.

한편 도면부호 3a는 구동모터(3)의 고정자를 나타낸다.

이하, 상기와 같은 구조로 이루어진 종래 고압식 스크롤 압축기의 작동구조를 설명하면 다음과 같다.

구동모터(3)에 전원이 인가되면, 구동축(4)이 구동모터(3)의 회전자(3b)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(6)이 올담링(7)에 의해 메인프레임(2)의 상면에서 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회스크롤(6)은 고정스크롤(5)과의 랩 (5a,6a) 사이에서 한쌍의 압축실(P)을 연속하여 형성하게 되는 바, 이 압축실(P)이 선회스크롤(6)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동되며 체적이 감소됨에 따라 냉매가스가 연속으로 흡입 압축되며 토출된다.

여기서, 냉매가스는 가스흡입관(SP)을 통해 고정스크롤(5)의 흡입구(5b)로 직접 흡입되었다가 압축실(P)에서 압축된 후 고정스크롤(5)의 토출구(5c)를 통해 메인프레임(2)을 중심으로 케이싱(1)의 상측 내부공간으로 토출되고, 그 후 이 냉매가스는 고정스크롤(5)과 메인프레임(2)의 외주면에 구비된 가스통과홈(5d)과 가스연통홈(2d)을 통해 케이싱(1)의 하측 내부공간으로 이동되었다가 가스토출관(DP)을 통해 냉동사이클시스템(도시하지 않음)으로 토출된다.

반면, 오일은 구동축(4)의 고속회전시 원심력에 의해 구동축(4)의 오일유로(4a)를 통해 흡입되어 상단으로 흡상되면서 일부는 서브프레임의 축구멍을 윤활하는 한편 일부는 구동축(4)의 상단에서 비산되며 보스수용홈(2b)을 통해 메인프레임(2)의 축구멍(2a)을 윤활하면서 케이싱(1)의 바닥으로 회수된다.

그런데, 종래 고압식 스크롤 압축기에 있어서는, 가스흡입관(SP)이 설치되기 위한 흡입구(5b)가 고정스크롤(5)의 측면에 수평으로 형성됨에 따라 그 내부에 설치되는 체크밸브(8)에 의해 흡입유로(5e)의 흡입 단면적이 감소되는 구조적인 문제점이 있었다.

즉 첨부한 도 2와 같이, 냉매가스의 흡입시 체크밸브(8)의 밸브부재(8a)가 스프링(8b)을 압축하며 흡입구(5b)의 내측 선단부에 위치됨에 따라 흡입구(5b)의 내측 선단부에 압축실(P)과 연통되게 형성된 흡입유로(5e)가 밸브부재(8a)에 의해 차단되며 흡입 단면적이 감소되는 문제점이 있었다.

이와 같이 흡입유로(5e)의 흡입 단면적이 감소되며 냉매가스의 유로저항이 발생됨에 따라 흡입가스의 밀도가 낮아지게 되고 결국 냉매가스의 질량유량이 감소되어 압축기의 성능이 저하되는 문제점이 발생되었다.

이에 종래에는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 첨부한 도 3과 같이, 고정스크롤(5)의 상면에 가스흡입관(SP)이 연통되기 위한 흡입구(5b)를 종 방향을 따라 수직으로 형성하고, 이 흡입구(5b)를 통해 구동축(4)의 축방향을 따라 수직으로 가스흡입관(SP)이 설치되게 함으로써, 흡입유로를 충분히 확보할 수 있는 구조가 제시된 바 있다.

그러나, 이와 같은 구조의 경우에는 가스흡입관(SP)이 수직으로 설치됨에 따라 불가피하게 압축기의 높이가 커지게 되어 압축기의 소형화를 이룰 수 없는 문제점이 있었다.

또, 상기 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 케이싱의 상부와 측면에 각각 설치됨에 따라 유지 및 보수시 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 냉매가스가 흡입되기 위한 흡입유로를 충분히 확보하여 압축기의 성능을 향상 시킬 수 있음은 물론 압축기의 소형화를 구현할 수 있으며 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선회스크롤과 맞물려 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실을 형성하되, 그 상면에는 상기 압축실로 냉매가스가 흡입될 수 있도록 상기 압축실과 연통되는 흡입구가 종 방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 고정스크롤과; 상기 흡입구에 연통되게 설치되어 냉매가스를 안내하는 가스흡입관과; 상기 고정스크롤에 설치되어 상기 가스흡입관이 상기 고정스크롤의 판면 방향에 대해 수평으로 설치될 수 있도록 상기 흡입구와 상기 가스흡입관을 연결하는 연결관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 연결관은 입구측과 출구측의 방향이 서로 직각이 되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스흡입관은 상기 연결관의 입구측 내경에 압입 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입구의 내부와 상기 연결관의 내부 중 어느 일측에 설치되어 냉매가스의 역류를 방지하는 체크밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체크밸브는, 상기 흡입구의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 흡입구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재와, 상기 밸브부재의 일측에 신축 가능하게 배치되어 상기 밸브부재가 상기 흡입구를 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 연결관의 출구측 선단면에 실링면이 형성되도록 상기 연결관의 출구측 내경은 상기 밸브부재의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체크밸브는, 상기 연결관의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 연결관을 선택적으로 개폐하는 밸브부재와, 상기 밸브부재의 일측에 신축 가능하게 배치되어 상기 밸브부재가 연결관을 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브부재가 상기 연결관의 입구측에 결합된 가스흡입관의 선단면에 구속되며 실링면이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 냉매흡입구조가 적용된 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 냉매흡입구조로서, 연결관의 설치구조를 도시한 사시도이다.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 냉매흡입구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 4 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매흡입구조가 적용된 스크롤 압축기는, 고압상태를 유지하되 일측에는 냉매가스를 안내하기 위한 가스흡입관(SP)과 압축된 토출가스를 토출시키기 위한 가스토출관(DP)이 구비되어 있는 케이싱(11)과, 상기 케이싱(11) 내부의 상하 양측에 각각 고정되는 메인프레임(12) 및 서브프레임(도시하지 않음)과, 상기 메인프레임(12)과 서브프레임 사이에 장착되어 회전력을 발생시키는 구동모터(13)와, 상기 구동모터(13)의 회전자(13b) 중심에 압임됨과 아울러 메인프레임(2)을 통과하며 후술할 선회스크롤(6)에 결합되어 구동모터(13)의 회전력을 전달하는 구동축(14)과, 인벌류트 형상의 랩(15a)을 구비하여 메인프레임(12)의 상부에 고정 설치되는 고정스크롤(15)과, 인벌류트 형상의 랩(16a)을 구비하여 고정스크롤(15)에 맞물리며 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실(P)을 형성하도록 결합되어 고정스크롤(15)에 대해 상대운동하면서 냉매를 압축시키는 선회스크롤(16)과, 상기 선회스크롤(16)과 메인프레임(12) 사이에 설치되어 상기 선회스크롤(16)의 자전을 방지하면서 선회시키는 올담링(Oldham's ring)(17)과, 상기 고정스크롤(15)의 상면에 압축실(P)과 연통되게 종 방향을 따라 수직으로 형성되는 흡입구(15b)에 상기 가스흡입관(SP)이 연통되게 설치될 수 있도록 가스흡입관(SP)과 흡입구(15b)를 연결하되 상기 가스흡입관(SP)이 고정스크롤(15)의 판면 방향에 대해 수평으로 설치될 수 있도록 고정스크롤(15)에 설치되는 연결관(19)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 가스흡입관(SP)은 고정스크롤(15)의 판면 방향을 따라 수평으로 케이싱(11)의 측면을 통과하며 연결관(19)을 통해 고정스크롤(15)의 흡입구(15b)에 연통되게 설치되고, 상기 가스토출관(DP)은 메인프레임(12)을 중심으로 고정스크롤(15)의 반대쪽 케이싱(11)의 내부공간에 밀봉되게 설치된다.

상기 메인프레임(12)의 중앙에는 구동축(14)을 반경방향으로 지지하는 축구멍(12a)이 형성되어 있고, 이 축구멍(12a)의 상단부에는 선회스크롤(16)의 보스부(16b)가 선회운동될 수 있도록 보스수용홈(12b)이 확장 형성되어 있으며, 상면 가장자리에는 선회스크롤(16)의 배면과 함께 소정의 내부체적을 가지고 그 내부체적 에 중간압측 압력의 냉매가스가 채워지도록 환형의 배압공간홈(12c)이 음형지게 형성되어 있다.

또, 상기 메인프레임(12)은 그 외주면이 케이싱(11)의 내주면에 밀착되게 용접으로 고정 결합하되, 가스토출관(DP)이 메인프레임(12)을 중심으로 고정스크롤(15)의 반대쪽에 설치됨에 따라 고정스크롤(15)을 통해 토출되는 토출가스가 가스토출관(DP)으로 유도될 수 있도록 메인프레임(12)의 외주면을 따라 적당개소에 가스연통홈(12d)이 형성되어 있다.

상기 구동축(14)은 구동모터(13)의 회전자(13b)에 압입되어 상하 양측이 각각 메인프레임(12)과 서브프레임에 의해 지지되고, 그 내부에는 케이싱(11)의 오일을 흡상하여 각 베어링면을 윤활할 수 있도록 축방향을 따라 길게 오일유로(14a)가 형성되어 있다.

상기 고정스크롤(15)의 경판부 저면에는 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(15a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부의 상면에는 압축실(P)로 냉매가스가 흡입될 수 있도록 압축실(P)과 연통되는 흡입구(15b)가 종 방향을 따라 수직으로 형성되어 있으며, 경판부 상면 중앙에는 최종 압축실(P)에 압축된 압축가스가 케이싱(11)의 상측 공간으로 토출될 수 있도록 토출구(15c)가 형성되어 있고, 경판부 외주면에는 상기 메인프레임(12)의 가스연통홈(12d)과 연통되며 토출가스를 케이싱(11)의 하측 공간으로 안내하는 가스통과홈(15d)이 형성되어 있다.

상기 연결관(19)은 고정스크롤(15)의 판면 방향을 따라 수평으로 설치되는 가스흡입관(SP)이 고정스크롤(15)의 상면에 수직으로 형성된 흡입구(15b)에 연통될 수 있도록 가스흡입관(SP)과 흡입구(15b)를 연결하는 중공의 연결부재로서, 그 입구측과 출구측의 방향이 서로 직각이 되도록 소정 형상으로 형성되어 있다.

이와 같은 연결관(19)은 고정스크롤(15)의 상면에 형성된 흡입구(15b)와 연통되게 배치된 후 볼트결합 또는 용접등의 체결방법에 의해 고정되며, 상기 가스흡입관(SP)이 연결관(19)의 입구측 내경에 압입 결합됨으로써 가스흡입관(SP)과 흡입구(15b)가 연통되게 연결된다.

또 상기 흡입구(15b)의 내부에는 압축실(P)로 흡입된 냉매가스가 다시 가스흡입관(SP) 측으로 역류되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(18)가 구비되어 있는 바, 상기 체크밸브(18)는 흡입구(15b)의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 흡입구(15b)를 선택적으로 개폐하는 밸브부재(18a)와, 상기 흡입구(15b)의 내부 밸브부재(18a)의 일측에 신축 가능하게 배치되어 밸브부재(18a)가 흡입구(15b)를 차단하는 위치로 이동되도록 탄성력을 가하는 스프링(18b)을 포함하여 구성되어 있다.

아울러 상기 연결관(19)의 출구측 내경은 밸브부재(18a)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 있는 바, 상기 밸브부재(18a)는 연결관(19)의 출구측 선단면에 구속되며 연결관(19)의 출구측 선단면에 실링면이 형성될 수 있게 한다.

상기 선회스크롤(16)의 경판부 상면에는 상기 고정스크롤(15)의 랩(15a)과 함께 두개 한쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(16a)이 인벌류트 형상으로 형성되어 있고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 구동축(14)이 결합되어 구동모터(13)의 동력을 전달받을 수 있도록 보스부(16b)가 형성되어 있으며, 이 보스부(16b)는 메인프레임(12)의 보스수용홈(12b)에 삽입되어 선회운동을 하도록 이루어져 있다.

한편 도면부호 13a는 구동모터(13)의 고정자를 나타낸다.

이하, 본 발명에 따른 냉매흡입구조가 적용된 스크롤 압축기의 작동구조를 설명하면 다음과 같다.

구동모터(13)에 전원이 인가되면, 구동축(14)이 구동모터(13)의 회전자(13b)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(16)이 올담링(17)에 의해 메인프레임(12)의 상면에서 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회스크롤(16)은 고정스크롤(15)과의 랩(15a,16a) 사이에서 한쌍의 압축실(P)을 연속하여 형성하게 되는 바, 이 압축실(P)이 선회스크롤(16)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동되며 체적이 감소됨에 따라 냉매가스가 연속으로 흡입 압축되며 토출된다.

여기서, 냉매가스는 가스흡입관(SP) 및 연결관(19)을 통해 고정스크롤(15)의 흡입구(15b)로 직접 흡입되었다가 압축실(P)에서 압축된 후 고정스크롤(15)의 토출구(15c)를 통해 메인프레임(12)을 중심으로 케이싱(11)의 상측 내부공간으로 토출되고, 그 후 이 냉매가스는 고정스크롤(15)과 메인프레임(12)의 외주면에 구비된 가스통과홈(15d)과 가스연통홈(12d)을 통해 케이싱(11)의 하측 내부공간으로 이동되었다가 가스토출관(DP)을 통해 냉동사이클시스템(도시하지 않음)으로 토출된다.

이때 상기 흡입구(15b)는 고정스크롤(15)의 상면에 종 방향을 따라 수직으로 설치되어 있는 바, 이와 같은 구조는 도 5와 같이 압축실(P)로 냉매가스가 흡입되기 위한 흡입유로(15e)가 고정스크롤(15)의 두께 방향을 따라 충분히 확보될 수 있는 구조로서, 냉매가스가 흡입됨에 따라 흡입구(15b)의 내측 선단부에 체크밸브(18)의 밸브부재(18a)가 위치된다 하더라도 일정 이상의 흡입유로(15e)가 안정적으 로 확보될 수 있게 한다.

한편, 첨부한 도 6은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 냉매흡입구조의 다른 실시예를 보인 것으로서, 냉매가스의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(18)가 연결관(19)의 내부에 설치되도록 구성한 것이다.

아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

즉, 가스흡입관(SP)과 흡입구(15b)를 연결하는 연결관(19)의 내부에는 압축실(P)로 흡입된 냉매가스가 다시 가스흡입관(SP) 측으로 역류되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(18)가 구비되어 있는 바, 상기 체크밸브(18)는 연결관의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 연결관(19)을 선택적으로 개폐하는 밸브부재(18a)와, 상기 밸브부재(18a)의 일측에 신축 가능하게 배치되어 밸브부재(18a)가 연결관(19)을 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링(18b)을 포함하여 구성되어 있다.

아울러 밸브부재(18a)는 연결관(19)의 입구측에 결합된 가스흡입관(SP)의 선단면에 구속되며 실링면이 형성되도록 구성되어 있다.

이와 같이 냉매가스의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(18)가 연결관(19)의 내부에 설치되는 구조는, 냉매가스의 흡입시 체크밸브(19)에 의해 흡입유로(15e)의 흡입 단면적이 감소되는 것을 미연에 방지할 수 있게 함으로써 충분한 흡입유로(15e)가 확보될 수 있게 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명 의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절히 변경 가능한 것이다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 냉매흡입구조에 의하면, 고정스크롤의 상면에 압축실과 연통되는 흡입구를 종 방향을 따라 수직으로 형성 함으로써, 흡입유로를 충분히 확보할 수 있으며 압축기의 성능을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러 상기 흡입구에 연통되게 설치되는 가스흡입관이 연결관을 통해 고정스크롤의 판면 방향을 따라 수평으로 설치될 수 있게 함으로써, 압축기의 소형화를 구현할 수 있으며 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

선회스크롤과 맞물려 연속으로 이동하는 두개 한쌍의 압축실을 형성하되, 그 상면에는 상기 압축실로 냉매가스가 흡입될 수 있도록 상기 압축실과 연통되는 흡입구가 종 방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 고정스크롤과;

상기 흡입구에 연통되게 설치되어 냉매가스를 안내하는 가스흡입관과;

상기 고정스크롤에 설치되어 상기 가스흡입관이 상기 고정스크롤의 판면 방향에 대해 수평으로 설치될 수 있도록 상기 흡입구와 상기 가스흡입관을 연결하는 연결관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.
제 1항에 있어서,

상기 연결관은 입구측과 출구측의 방향이 서로 직각이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.
제 1항에 있어서,

상기 가스흡입관은 상기 연결관의 입구측 내경에 압입 결합된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 흡입구의 내부와 상기 연결관의 내부 중 어느 일측에 설치되어 냉매가 스의 역류를 방지하는 체크밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.
제 4항에 있어서,

상기 체크밸브는, 상기 흡입구의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 흡입구를 선택적으로 개폐하는 밸브부재와, 상기 밸브부재의 일측에 신축 가능하게 배치되어 상기 밸브부재가 상기 흡입구를 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.
제 5항에 있어서,

상기 연결관의 출구측 선단면에 실링면이 형성되도록 상기 연결관의 출구측 내경은 상기 밸브부재의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.
제 4항에 있어서,

상기 체크밸브는, 상기 연결관의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 연결관을 선택적으로 개폐하는 밸브부재와, 상기 밸브부재의 일측에 신축 가능하게 배치되어 상기 밸브부재가 연결관을 차단하는 위치로 이동하도록 탄성력을 가하는 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.
제 7항에 있어서,

상기 밸브부재가 상기 연결관의 입구측에 결합된 가스흡입관의 선단면에 구속되며 실링면이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 냉매흡입구조.