KR101130465B1

KR101130465B1 - 스크롤 압축기의 과열방지장치

Info

Publication number: KR101130465B1
Application number: KR1020050136135A
Authority: KR
Inventors: 김수철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2012-03-27
Also published as: KR20070072146A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 비정상적 운전시에 고압부에 포집된 오일의 회수를 위하여 개폐되는 개폐유닛의 개방 단면적을 더욱 크게 구성함으로 인해 과열방지장치의 신속한 작동을 가능케 함으로써 스크롤 압축기의 과열방지장치의 작동효율을 개선할 수 있고, 그와 동시에 그 구성이 단순하여 제작 및 결합을 용이하게 할 수 있는 압축기의 과열방지장치에 관한 것으로서, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키고 과부하시 모터의 전원을 일시적으로 오프 시키는 모터보호기가 포함되어 구성되는 구동모터와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 선회스크롤과 함께 압축실을 형성하며 그 상면에 냉매에서 분리되는 오일이 포집되는 오일포집부가 구비되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤의 오일포집부에 포집된 오일을 상기 구동모터의 모터보호기로 안내하는 오일안내부 및 상기 오일안내부의 일측에 그 일단이 연통되도록 고정 결합되어 상기 오일의 온도에 따라 휘어지는 정도가 변화하면서 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 열팽창계수가 다른 이종재질로 형성된 바이메탈 튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치를 제공한다.

스크롤 압축기, 모터보호기, 바이메탈 튜브, 오일 포집부, 바이메탈 띠

Description

스크롤 압축기의 과열방지장치{OVERHEATING PREVENTION APPARATUS FOR SCROLL COMPRESSOR}

도 1 내지 도 4는 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치를 도시한 것으로서,

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 내부구성을 도시한 종단면도이다.

도 2는 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치의 내부구성을 도시한 종단면도이다.

도 3은 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치의 내부구성을 도시한 평면도이다.

도 4는 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치의 개방상태를 도시한 종단면도이다.

도 5 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 도시한 것으로서,

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과열방지장치가 구비된 스크롤 압축기의 내부구성을 도시한 종단면도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 확대도시한 종단면도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 개방 상태를 도시한 종단면도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 변형예를 확대도시한 종단면도이다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 개방상태를 도시한 측면도이다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 변형예를 도시한 종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 케이스 120 : 오일

130 : 압축부 131 : 고정스크롤

134 : 토출구 140 : 올담링

144a : 고압측 144b : 저압측

155 : 오일튜브 161 : 선회스크롤

170 : 구동모터 179 : 모터보호기

200 : 개폐수단 205 : 연통부

207 : 오일 포집부 208 : 입구단

300 : 바이메탈 튜브 301 : 직각면

302 : 경사면 310 : 제1 관부

320 : 제2 관부 400 : 오일차단부

500 : 바이메탈 플레이트 501 : 바이메탈 띠

510 : 제1 팽창부 520 : 제2 팽창부

530 : 오일 유입홈

본 발명은 스크롤 압축기의 비정상적 운전시에 고압부에 포집된 오일의 회수를 위하여 개폐되는 개폐유닛의 개방 단면적을 더욱 크게 구성함으로 인해 과열방지장치의 신속한 작동을 가능케 함으로써 스크롤 압축기의 과열방지장치의 작동효율을 개선할 수 있고, 그와 동시에 그 구성이 단순하여 제작 및 결합을 용이하게 할 수 있는 압축기의 과열방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 공조기 분야에 널리 적용되는 저소음 고효율 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수개의 압축실을 쌍으로 형성하고 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 방식으로 구성되어 있는데, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 스크롤 압축기에는 스크롤 압축기가 비정상적으로 운전될 시에 과열되는 것을 방지하는 과열방지장치가 구비되어 있다.

이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 종래의 스크롤 압축기에 구비되는 과열방지장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치를 도시한 것으로서, 도 1은 종래의 스크롤 압축기의 내부구성을 도시한 종단면도이고, 도 2는 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치의 내부구성을 도시한 종단면도이며, 도 3은 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치의 내부구성을 도시한 평면도이고, 도 4는 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치의 개방상태를 도시한 종단면도이다.

도 1 내지 도 4에서 도시된 바와 같이 종래의 스크롤 압축기는 그 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 케이스(110)와, 케이스(110)의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부(130)와, 케이스(110)의 내부에 설치되어 압축부(130)에 구동력을 제공하는 구동모터(170)로 구성되어 있다.

여기서 상기 케이스(110)의 일측에는 냉매를 흡입 및 토출할 수 있도록 흡입관(111) 및 토출관(113)이 각각 설치되어 있으며, 케이스(110)의 내부에는 압축부(130) 및 구동모터(170)를 각각 지지할 수 있도록 상부프레임(115) 및 하부프레임(117)이 각각 구비되어 있다.

그리고 상기 케이스(110)의 내부 저부에는 오일(120)을 수용할 수 있도록 오일수용부(119)가 형성되어 있으며, 상기 구동모터(170)는, 케이스(110)의 내부에 고정 배치되는 고정자(171)와, 고정자(171)의 내부에 회전축(175)을 중심으로 회전가능하게 배치되는 회전자(173)를 구비하고 있다.

또한 상기 고정자(171)의 일측에는 과열 시 구동모터(170)의 구동을 중지시키는 모터보호기(179)가 설치되어 있으며, 상기 회전축(175)의 축심에는 오일(120)을 상향 급송할 수 있도록 오일급송로(176)가 형성되어 있으며, 회전축(175)의 상 단에는 편심부(177)가 형성되어 있다.

상기 압축부(130)는, 인벌류트형상의 랩(132)을 구비하여 상부프레임(115)에 고정 결합되는 고정스크롤(131)과, 인벌류트형상의 랩(162)을 구비하여 고정스크롤(131) 및 상부프레임(115)에 대해 선회가능하게 편심부(177)에 결합되는 선회스크롤(161)을 구비하고 있고, 상기 고정스크롤(131)의 중앙영역에는 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출구(134)가 형성되어 있으며, 고정스크롤(131)의 상측에는 케이스(110)의 내부공간을 고압측과 저압측으로 분리 구획되도록 하는 고저압 분리판(141)이 설치되어 있다.

한편, 고정스크롤(131)에는 고압측과 저압측이 상호 연통될 수 있도록 연통부(135)가 형성되어 있고, 상기 고정스크롤(131)의 상면에는 냉매 가스의 온도 상승 시 연통부(135)가 개방되도록 하여 고압측의 냉매에 포함되어 있는 오일이 저압측으로 유동되도록 하는 열반응 밸브조립체(145)가 설치되어 있다.

또한 상기 고정스크롤(131)의 상면에는 열반응 밸브조립체(145)가 수용 결합될 수 있도록 두께방향을 따라 함몰되게 밸브수용부(137)가 형성되어 있고, 상기 연통부(135)의 일측에는 연통부(135)를 통해 유동된 상기 오일이 모터보호기(179)측으로 유동되도록 안내하는 덕트(152)가 설치되어 있다.

상기한 구성을 가지는 종래의 스크롤 압축기에 구비되는 상기 열반응 밸브조립체(145)는 원반형상을 가지는 밸브플레이트(146)와 원형 고리형상을 가지고 외측으로 반경방향을 따라 연장된 복수의 핑거(150) 및 밸브플레이트(146)의 상측에 배치되는 리테이너링(149)이 조립되어 구성된다.

여기서 상기 밸브플레이트(146)는 서로 다른 열팽창계수를 가지는 두 금속부재를 두께방향을 따라 층상으로 배열되게 접합하여 형성되어 있으며, 중앙영역에는 두께방향을 따라 일측으로 돌출되어 연통부(135)의 입구를 차단하도록 아래로 볼록하게 차단부(147)가 형성되어 있고, 상기 차단부(147)의 둘레에는 복수의 관통공(147)이 형성되어 있다.

즉, 상기 열반응 밸브조립체(145)는 상기 밸브플레이트(146)가 서로 다른 열팽창계수를 가지는 금속부재가 결합되어 형성되어 있고, 상기 리테이너링(149)은 외측에 복수의 핑거(150)를 구비하여 압입되도록 하고 있어, 스크롤 압축기가 정상상태일 때에는 상기 밸브플레이트(146)가 닫혀 있고, 스크롤 압축기가 비정상상태일 때에는 밸브플레이트(146)가 열리는 구조를 취하고 있다.

상기한 구성을 가지는 상기 열반응 밸브조립체(145)는 토출되는 냉매가스의 온도가 상승하게 되면 밸브플레이트(146)가 연통부(135)의 입구로부터 상승되도록 변형되고, 그로 인하여 상기 오일이 관통공(148)을 통과해 연통부(135)로 유입되고 덕트(152)를 따라 저압측으로 유동된다.

즉, 상기 케이스(110)의 내부 고압측에서 저압측으로 유동되는 오일은 스크롤 압축기의 내부 온도가 상승함에 따라 그 온도가 상승된 오일이며, 상기 오일의 온도가 과도하게 상승되면 모터보호기(179)가 동작하게 되어 결국 구동모터(170)의 구동이 중지됨으로써 스크롤 압축기의 과열을 방지할 수 있는 구조로 형성되어 있다.

그러나 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 스크롤 압축기의 과열방지장치를 구성하는 상기 열반응 밸브조립체(145)의 밸브플레이트(146)가 열리는 단면작은 상기 열반응 밸브조립체(145)를 제작할 때 설정된 단면적 이상으로 열리지 않음으로 인해 상기 오일이 누유되는 단면적이 좁을 수밖에 없는 구조를 취하고 있으며, 그로 인하여 상기 오일이 상기 모터보호기(179)로 전달되는 유량이 적음으로 인해 상기 모터보호기(179)가 작동되는 시간이 길어진다는 문제점이 있다.

또한 상기 열반응 밸브조립체(145)는 그 구성이 복잡함으로 인해 그 제작 및 스크롤 압축기에 장착하는 것이 쉽지 않음으로 인해 제조비용이 상승된다고 하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목작은, 스크롤 압축기의 고압부에 포집되는 오일이 저압부로 회수됨으로 인해 유 토출이 저감되고, 스크롤 압축기의 비정상적 운전시에 포집된 오일의 회수를 위하여 개폐되는 개폐유닛의 개방 단면적이 종래의 과열방지장치에 비하여 더욱 큰 단면적으로 구성됨으로 인해 과열방지장치의 신속한 작동을 가능케 함으로써 스크롤 압축기의 과열방지장치의 작동효율을 개선할 수 있고, 그와 동시에 그 구성이 단순하여 제작 및 결합을 용이하게 할 수 있는 스크롤 압축기의 과열방지장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일측면에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치는, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키고 과부하시 모터의 전원을 일시적으로 오프 시키는 모터보호기가 포함되어 구성되는 구 동모터와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 선회스크롤과 함께 압축실을 형성하며 그 상면에 냉매에서 분리되는 오일이 포집되는 오일포집부가 구비되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤의 오일포집부에 포집된 오일을 상기 구동모터의 모터보호기로 안내하는 오일안내부 및 상기 오일안내부의 일측에 그 일단이 연통되도록 고정 결합되어 상기 오일의 온도에 따라 휘어지는 정도가 변화하면서 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 열팽창계수가 다른 이종재질로 형성된 바이메탈 튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치를 제공한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치는, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키고 과부하시 모터의 전원을 일시적으로 오프 시키는 모터보호기가 포함되어 형성되는 구동모터와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 선회스크롤과 함께 압축실을 형성하며 그 상면에 냉매에서 분리되는 오일이 포집되는 오일포집부가 구비되는 고정스크롤과, 상기 고정스크롤의 오일포집부에 포집된 오일을 상기 구동모터의 모터보호기로 안내하는 오일안내부 및 상기 오일안내부의 일측에 고정 결합되어 상기 오일포집부에 포집된 오일의 온도에 따라 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 구간별 열팽창율이 다른 바이메탈 띠가 나선형으로 감기어 형성되는 바이메탈 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치를 제공한다.

상기와 같은 구성에 따르면, 스크롤 압축기의 고압부에 포집되는 오일이 저압부로 회수됨으로 인해 유 토출이 저감되고, 스크롤 압축기의 비정상적 운전시에 포집된 오일의 회수를 위하여 개폐되는 개폐유닛의 개방 단면적이 종래의 과열방지장치에 비하여 더욱 큰 단면적으로 구성됨으로 인해 과열방지장치의 신속한 작동을 가능케 함으로써 스크롤 압축기의 과열방지장치의 작동효율을 개선할 수 있고, 그와 동시에 그 구성이 단순하여 제작 및 결합을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

또한 이하에서 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치에 대해서 설명하고자 하는 부분 중 전술된 종래의 스크롤 압축기의 설명부분 및 그를 설명하기 위하여 첨부된 도면의 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다.

도 5 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 도시한 것으로서, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과열방지장치가 구비된 스크롤 압축기의 내부구성을 도시한 종단면도이다.

도 5에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 과열방지장치가 구비된 스크롤 압축기는 케이스(100)와, 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키고 과부하시 모터의 전원을 일시적으로 오프 시키는 모터보호기(179)가 포함되어 구성되는 구동모터(170)와, 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 선회스크롤(161)과 함께 압축실을 형성하며 그 상면에 냉매에서 분리되는 오일(120)이 포집되는 오일포집부(207)가 구비되는 고정스크롤(131)과, 상기 고정스크롤(131)의 오일포집부(207)에 포집된 오일(120)을 상기 구동모터(170)의 모터보호기(179)로 안내하는 오일안내부및 상기 오일안내부의 일측에 그 일단이 연통되도록 고정 결합되어 상기 오일(120)의 온도에 따라 휘어지는 정도가 변화하면서 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 열팽창계수가 다른 이종재질로 형성된 바이메탈 튜브(300)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 바이메탈 튜브(300)는 그 둘레방향을 따라 열팽창계수가 작은 소재로 형성된 제1 관부(310)와 열팽창계수가 큰 소재로 형성된 제2 관부(320)가 상호 대향되도록 결합되어 형성된다.

또한 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단은 상기 바이메탈 튜브(300)의 내부에 형성된 유로(미도시)방향에 대하여 직각면(301) 또는 경사면(302) 중 어느 하나의 형상으로 구성됨이 바람직하며, 상기 바이메탈 튜브(300)는 그 일단이 상기 오일안내부의 일측에 압입 고정됨이 바람직하다.

그리고 상기 선회스크롤(161)과 상부프레임(115) 사이에는 올담 링(Oldham's ring)(140)이 구비되어 상기 선회스크롤(161)의 자전을 방지하면서 선회시키는 역할을 한다.

상기한 구성을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치가 작동되는 과정을 도 6 및 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 확대도시한 종단면도이며, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 개방상태를 도시한 종단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치는 상기 냉매에 포함된 오일(120)이 포집될 수 있도록 상기 고정스크롤(131)의 상면이 그 두께방향을 따라 함몰되어 형성되는 오일 포집부(207)와, 상기 고정스크롤(131)의 일측에 형성되는 고압측(144a)과 상기 고정스크롤(131)의 타측에 형성되는 저압측(144b)이 상호 연통되도록 상기 오일 포집부(207)에서 상기 고정스크롤(131)의 외부로 관통되어 연장 형성되는 오일안내부 및 상기 오일안내부의 일측에 그 일단이 연통되도록 고정 결합되어 상기 오일(120)의 온도에 따라 휘어지는 정도가 변화하면서 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 열팽창계수가 다른 이종재질로 형성된 바이메탈 튜브(300)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 바이메탈 튜브(300)는 그 둘레방향을 따라 열팽창계수가 작은 소재로 형성된 제1 관부(310)와 열팽창계수가 큰 소재로 형성된 제2 관부(320)가 상호 대향되도록 결합되어 상기 제1 관부(310) 및 제2 관부(320)가 상기 오일(120)의 온도 변화에 따라 각각 다른 팽창률로써 팽창함으로 인해 상기 바이메탈 튜브(300)가 만곡될 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 상기 바이메탈 튜브(300)는 스크롤 압축기가 정상상태로 운전 시에는 상기 오일(120)의 온도가 저온이므로 도 6에서 도시된 바와 같이 원래의 상태를 유지하다가 스크롤 압축기가 이상상태로 운전될 시에 발생되는 고온으로 인하여 상기 오일(120)의 온도가 고온으로 상승하게 되면 상기 제1 관부(310)와 제2 관부(320)의 열팽창 차이로 인하여 도 7에서 도시된 바와 같이 그 형상이 휘어지도록 구성된다.

이때 상기 바이메탈 튜브(300)는 열팽창이 작은 소재로 형성된 제1 관부(310) 측으로 구부러지게 됨으로 인해 상기 바이메탈 튜브(300)의 전체적인 형상이 만곡 되고, 상기 오일 포집부(207)에 포집되어 있는 오일(120)이 상기 바이메탈 튜브(300)의 타단을 통하여 그 내부에 형성된 유로(미도시)로 유입된다.

또한 상기한 구성을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 구성하는 상기 오일 포집부(207)에는 도 6 및 도 7에서 도시된 바와 같이 상기 스크롤 압축기가 정상적으로 운전될 시 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단이 그 일면에 상시 접촉되어 상기 오일(120)의 유입을 차단하고, 상기 스크롤 압축기가 비정상적으로 운전될 시 상기 바이메탈 튜브(300)가 휘어져 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단이 그 일면에서 접촉 해제되어 상기 오일(120)이 상기 입구단을 통하여 유입될 수 있도록 상기 바이메탈 튜브(300)가 구비된 위치와 인접되는 위치에 설치되는 오일차단부(400)가 구비된다.

즉, 상기 오일 포집부(207)에 전술한 오일차단부(400)가 더 설치됨으로 인해 상기 스크롤 압축기의 과열방지장치는 상기 스크롤 압축기가 정상적으로 운전될 시 도 6에서 도시된 바와 같이 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단이 상기 오일차단부(400)의 일면에 상시 접촉되어 상기 오일(120)의 유입을 차단한다.

그러나 상기 스크롤 압축기가 비정상적으로 운전될 시 상기 바이메탈 튜브(300)가 도 7에 도시된 바와 같이 제1 관부(310)와 제2 관부(320)의 열팽창 차이로 인하여 휘어져 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단이 상기 오일차단부(400)의 일면에서 접촉 해제되고, 그로 인하여 상기 오일(120)이 상기 바이메탈 튜브(300)의 내 측에 형성된 유로(미도시)를 통하여 상기 오일안내부로 유동된 후 상기 오일안내부의 타측으로부터 스크롤 압축기의 과열 시 구동모터(170)의 구동을 중지시키는 모터보호기(179)로 전달됨으로써 스크롤 압축기의 과열을 방지할 수 있는 구조로 형성된다.

여기서 상기 오일(120)은 소정의 점성을 가지고 상기 냉매에 분무상태로 섞여 있다가 응고되어 상기 오일 포집부(207)에 포집되는데, 그 온도가 저온일 때에는 그 점도가 높아 잘 유동되지 않지만, 스크롤 압축기가 운전됨에 있어 과열되었을 시 상기 스크롤 압축기에서 전달되는 열로 인하여 고온이 될 시에는 그 점도가 떨어져 쉽게 유동될 수 있는 상태로 변하게 된다.

상기와 같이 그 점성이 떨어져 쉽게 유동될 수 있는 상태로 변화된 오일(120)은 상기 바이메탈 튜브(300)의 내측에 마련된 유로(미도시)와 오일안내부 및 오일튜브(155)를 통하여 상기 모터보호기(197)로 원활히 전달된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 상기 바이메탈 튜브(300)의 바람직한 형태는 도 6에서 도시된 바와 같이 스크롤 압축기가 정상운전 시에는"ㄱ"형상으로 꺾여 있는 형태로 구성되고, 스크롤 압축기가 비정상적인 운전 시에는 도 7에서 도시된 바와 같이 상기 제1 관부(310) 및 제2 관부(320)의 열팽창으로 인하여 구부러져"I"형상인 곧바른 형태로 변형됨이 바람직하다.

또한 상기 오일차단부(400)는"ㄱ"자의 형상으로 꺾여 있는 형태로 구성된 바이메탈 튜브(300)의 타단에 접촉될 수 있도록 상기 바이메탈 튜브(300)가 구비된 위치와 인접되도록 상기 오일 포집부(207)의 저면에 설치됨이 바람직하다.

그러나 상기 바이메탈 튜브(300)의 형상과 상기 오일차단부(400)의 형상은 전술한 바에 한정되는 것이 아니라 상기 바이메탈 튜브(300)의 굽는 형상에 대하여 상기 바이메탈 튜브(300)의 타단을 폐쇄하거나 개방할 수 있는 위치와 형상이라면 그 어떠한 형태와 위치라도 상술한 개폐수단의 형태 및 배치위치로도 적용될 수 있음은 물론이다.

상기에서는 상기 오일(120)이 유입되는 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단이 상기 바이메탈 튜브(300)의 내부에 형성된 유로방향에 대하여 직각면(301)으로 구성된다고 하였으나, 그에 한정되는 것이 아니라 상기 오일이 상기 바이메탈 튜브(300)의 내부에 형성된 유로를 통하여 원활이 유입될 수 있고 또한 상기 오일이 상기 유로의 내부로 원활이 유입될 수 있는 구조라면 그 형상에 한정되지 않고 구성될 수 있다.

전술한 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단의 변형형상을 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 변형예를 확대도시한 종단면도로서, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 구성하는 상기 바이메탈 튜브(300) 입구단의 변형형상은 상기 바이메탈 튜브(300)의 내부에 형성된 유로방향에 대하여 소정의 경사를 이루어 형성되는 경사면(302)의 형상으로 구성됨이 바람직하다.

즉, 상기 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 구 성하는 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단은 상기 바이메탈 튜브(300)의 내부에 형성된 유로(미도시)방향에 대하여 소정의 경사를 이루어 형성되는 경사면(302)으로 구성됨으로 인해 상기 오일(120)이 상기 유로(미도시)로 유입되는 단면적이 더욱 커지게 된다.

그로 인하여 상기 스크롤 압축기의 과운전시 상기 오일(120)은 더욱 넓은 단면을 갖는 상기 바이메탈 튜브(300) 타측에 형성된 경사면(302)을 통하여 그 내부에 형성된 유로(미도시)로 더욱 원활하게 유입되고 또한 그로 인하여 상기 오일(120)이 상기 모터보호기(197)로 원활히 유동되어 더욱 원활한 스크롤 압축기의 과열을 방지할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

상기에서는 상기 바이메탈 튜브(300)의 입구단이 상기 바이메탈 튜브(300)의 내부에 형성된 유로방향에 대하여 직각면(301)이나 경사면(302)의 형상으로 구성될 수도 있다고 하였으나, 상술한 형태에만 한정되지 않으며 상기 냉매(120)가 원활히 유입될 수 있는 형상이라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있음은 물론이다.

그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치를 구성하는 상기 바이메탈 튜브(300)는 상기 오일안내부의 일측에 그 일단이 압입 고정되어 구성됨으로써 주위환경으로 인해 전달되는 압력이나 충격에 대하여 그 결합력이 저하되지 않는 구조를 제공할 수 있다.

이하, 도 9 및 도 11을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장 치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 개방상태를 도시한 측면도이다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치는 케이스(100)와, 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키고 과부하시 모터의 전원을 일시적으로 오프 시키는 모터보호기(179)가 포함되어 형성되는 구동모터(170)와, 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 선회스크롤(161)과 함께 압축실을 형성하며 그 상면에 냉매에서 분리되는 오일(120)이 포집되는 오일포집부(207)가 구비되는 고정스크롤(131)과, 상기 고정스크롤(131)의 오일포집부(207)에 포집된 오일(120)을 상기 구동모터(170)의 모터보호기(179)로 안내하는 오일안내부 및 상기 오일안내부의 일측에 고정 결합되어 상기 오일포집부(207)에 포집된 오일(120)의 온도에 따라 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 구간별 열팽창율이 다른 바이메탈 띠(501)가 나선형으로 감기어 형성되는 바이메탈 플레이트(500)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 바이메탈 플레이트(500)는 열팽창계수가 작은 소재로 형성된 제1 팽창부(510)와 열팽창계수가 큰 소재로 형성된 제2 팽창부(520)가 그 둘레방향을 따라 상호 대향 배치될 수 있도록 소정의 간격으로 상호 교번 배치되어 구성된다.

즉, 상기 바이메탈 띠(501)는 열팽창계수가 매우 다른 소재로 형성된 제1 팽창부(510)와 제2 팽창부(520)가 교번되도록 배치된 바이메탈 띠(501)가 권선됨으로써 그 외관이 구성되며, 상기 오일(120)의 온도 변화에 따라 상기 각각의 소재의 열팽창으로 인해 상기 제1 팽창부(510)와 제2 팽창부(520) 중 열팽창 계수가 큰 부 분이 팽창되어 확장됨으로 인해 상기 냉매(120)가 유입되는 오일 유입홈(530)이 형성되고 상기 오일 유입홈(530)을 통하여 상기 냉매(120)가 유입되거나 차폐되도록 구성된다.

여기서 상기 바이메탈 띠(501)를 구성하는 제1 팽창부(510)와 제2 팽창부(520)로는 대표적으로 열팽창율이 현저하게 차이가 나는 두 가지의 소재로 구성될 수 있는데, 여기서 상기 제1 팽창부(510) 측에는 열팽창이 큰 구리와 아연의 합금, 니켈과 망간 그리고 철의 합금, 니켈과 몰리브덴 그리고 철의 합금 또는 망간과 니켈 그리고 구리의 합금 등이 사용될 수 있으며, 제2 팽창부(520) 측에는 열팽창이 작은 니켈과 철의 합금과 같은 소재가 사용될 수 있다.

상기한 구성을 가지는 바이메탈 띠(501)로 구성된 상기 바이메탈 플레이트(500)는 스크롤 압축기가 정상상태로 운전 시에는 상기 오일(120)이 저온이므로 원래의 상태를 유지하다가 스크롤 압축기가 이상상태로 운전될 시 발생되는 열이 상기 오일에 전달되어 상기 오일(120)의 온도가 고온으로 상승하게 되면 상기 제1 팽창부(510)와 제2 팽창부(520)의 열팽창으로 인하여 그 형상이 변화한다.

이때 상기 바이메탈 플레이트(500)는 열팽창이 큰 소재로 형성된 제1 팽창부(510) 측이 상대적으로 열팽창이 작은 소재로 형성된 제2 팽창부(520) 측보다 더 많이 팽창하게 되어 상기 제1 팽창부(510) 측이 배치된 면의 틈새가 벌어져서 상기 오일(120)이 유입되는 오일 유입홈(530)이 형성되고, 오일 포집부(207)에 포집되어 있는 오일(120)이 상기 오일 유입홈(530)을 통하여 그 내부에 형성된 유로(미도시)로 유입되며, 상기 오일 유입홈(530)을 통하여 유입된 냉매(120)는 상기 바이메탈 플레이트(500)의 내측에 마련된 유로(미도시)와 오일안내부를 통하여 상기 모터보호기(197)로 원활히 전달된다.

그리고 상기 바이메탈 플레이트(500)는 상기 오일(120)의 압력에 의하여 아랫방향으로 함몰되지 않도록 하기 위하여 상기 바이메탈 띠(501)가 상기 오일 포집부(207)의 저면부에서부터 상측 방향으로 갈수록 좁아지는 원추형으로 감기어 형성됨이 바람직하며, 그 일단이 상기 오일안내부의 일측에 압입 고정됨이 바람직하다.

전술한 바와 같은 구성을 가지는 상기 각각의 실시예에 따른 본 발명의 스크롤 압축기의 과열방지장치를 구성하는 상기 오일 안내부는 상기 고정스크롤의 일측에 형성되는 고압측(144a)과 상기 고정스크롤의 타측에 형성되는 저압측(144b)이 상호 연통되도록 상기 오일 포집부(207)에서 상기 고정스크롤(131)의 외부로 관통되어 연장 형성되는 연통부(205)와, 상기 연통부(205)를 통하여 유동되는 상기 오일(120)을 모터보호기(179)로 안내하는 오일튜브(155)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 오일 안내부를 구성하는 상기 연통부(205)의 구체적인 구성을 도 12를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 12는 본 발명의 각각의 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치의 변형예를 도시한 종단면도로서, 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 각각의 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치에 구비되는 오일안내부는 상기 스크롤 압축기의 축 방향에 대하여 상기 모터보호기가 설치된 측으로 소정의 경사를 이루어 구성됨이 바람직하다.

여기서 상술한 바와 같은 각각의 구성을 가지는 본 발명의 각 실시예에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치에 구비되는 오일안내부를 구성하는 상기 연통부(205)는 상기 고정스크롤(131)의 일측에 형성되는 고압측(144a)과 상기 고정스크롤(131)의 타측에 형성되는 저압측(144b)이 상호 연통되도록 상기 오일 포집부(207)의 저면에 개구 형성되는 유입구(미도시)로부터 상기 고정스크롤(131)의 내부를 통하여 상기 고정스크롤(131)의 외부로 관통되어 연장 형성되어 있는데, 상기 연통부(205)의 형성방향을 변형함으로써 상기 냉매(120)가 더욱 원활하게 유동될 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이 상기 연통부(205)가 스크롤 압축기의 축 방향에 대하여 소정의 경사를 이루어 형성됨으로 인해 상기 연통부(205)의 내부를 유동하는 냉매(120)는 중력에 의하여 상기 연통부(205)의 내부를 더욱 원활하게 유동하게 되고, 그로 인하여 신속한 과열방지장치의 작동을 가능케 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 과열방지장치는, 스크롤 압축기의 고압부에 포집되는 오일이 저압부로 회수됨으로 인해 유 토출이 저감되고, 스크롤 압축기의 비정상적 운전시에 포집된 오일의 회수를 위하여 개폐되는 개폐유닛의 개방 단면적이 종래의 과열방지장치에 비하여 더욱 큰 단면적으로 구성됨으로 인해 과열방지장치의 신속한 작동을 가능케 함으로써 스크롤 압축기의 과열방지장치의 작동효율을 개선할 수 있고, 그와 동시에 그 구성이 단순하여 제작 및 결합을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

케이스와,

상기 케이스의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키고 과부하시 모터의 전원을 일시적으로 오프 시키는 모터보호기가 포함되어 구성되는 구동모터와,

상기 케이스의 내부에 설치되어 선회스크롤과 함께 압축실을 형성하며 그 상면에 냉매에서 분리되는 오일이 포집되는 오일포집부가 구비되는 고정스크롤과,

상기 고정스크롤의 오일포집부에 포집된 오일을 상기 구동모터의 모터보호기로 안내하는 오일안내부 및

상기 오일안내부의 일측에 그 일단이 연통되도록 고정 결합되어 상기 오일의 온도에 따라 휘어지는 정도가 변화하면서 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 열팽창계수가 다른 이종재질로 형성된 바이메탈 튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제1항에 있어서,

상기 바이메탈 튜브는,

그 둘레방향을 따라 열팽창계수가 작은 소재로 형성된 제1 관부와 열팽창계수가 큰 소재로 형성된 제2 관부가 상호 대향되도록 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제1항에 있어서,

상기 오일 포집부에는,

상기 바이메탈 튜브의 입구단에 착탈될 수 있도록 오일차단부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제3항에 있어서,

상기 바이메탈 튜브의 입구단은,

상기 바이메탈 튜브의 내부에 형성된 유로방향에 대하여 직각면 또는 경사면 중 어느 하나의 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제3항에 있어서,

상기 바이메탈 튜브는,

그 일단이 상기 오일안내부의 일측에 압입 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
케이스와,

상기 케이스의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키고 과부하시 모터의 전원을 일시적으로 오프 시키는 모터보호기가 포함되어 형성되는 구동모터와,

상기 케이스의 내부에 설치되어 선회스크롤과 함께 압축실을 형성하며 그 상 면에 냉매에서 분리되는 오일이 포집되는 오일포집부가 구비되는 고정스크롤과,

상기 고정스크롤의 오일포집부에 포집된 오일을 상기 구동모터의 모터보호기로 안내하는 오일안내부 및

상기 오일안내부의 일측에 고정 결합되어 상기 오일포집부에 포집된 오일의 온도에 따라 상기 오일안내부를 개폐할 수 있도록 구간별 열팽창율이 다른 바이메탈 띠가 나선형으로 감기어 형성되는 바이메탈 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제6항에 있어서,

상기 바이메탈 플레이트는,

열팽창계수가 작은 소재로 형성된 제1 팽창부와 열팽창계수가 큰 소재로 형성된 제2 팽창부가 그 둘레방향을 따라 상호 대향 배치될 수 있도록 소정의 간격으로 상호 교번 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제7항에 있어서,

상기 바이메탈 플레이트는,

상기 오일 포집부의 저면부에서부터 상측 방향으로 갈수록 좁아지는 원추형으로 감기어 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제8항에 있어서,

상기 바이메탈 플레이트는,

그 일단이 상기 오일안내부의 일측에 압입 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 오일안내부는,

상기 고정스크롤의 일측에 형성되는 고압측과 상기 고정스크롤의 타측에 형성되는 저압측이 상호 연통되도록 상기 오일 포집부에서 상기 고정스크롤의 외부로 관통되어 연장 형성되는 연통부와,

상기 연통부를 통하여 유동되는 상기 오일을 모터보호기로 안내하는 오일튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.
제10항에 있어서,

상기 연통부는,

상기 스크롤 압축기의 축 방향에 대하여 상기 모터보호기가 설치된 측으로 소정의 경사를 이루어 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과열방지장치.