KR101682251B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서 스크롤 압축기(100)에는 압축기구부(140)를 통해 압축된 냉매가 토출되는 토출실(151)로부터 토출된 냉매가 선회하면서 이동하는 유분리실(152)이 형성되고, 외부와 연결되는 토출포트(155)가 상기 유분리실(152)과 연통되게 형성된다. 상기 유분리실(152)의 내부에는 상기 유분리실(152)에 유입된 냉매를 상기 토출포트(155)로 안내하는 원통 형상의 유분리기(160)가 설치된다. 그리고 상기 유분리실(152)의 내부에는 나선형의 오일안내홈(170)이 형성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 냉매와 섞인 오일은 상기 오일안내홈(170)의 내주면과 접촉하면서 분리되므로, 상대적으로 냉매의 속도가 저속일 때라도 오일안내홈(170)을 따라 회전하면서 냉매와 섞인 오일(O)이 원활하게 분리되고, 오일(O)이 분리된 냉매는 오일안내홈(170)을 따라 상기 유분리실의 내부로 원활하게 이동되는 이점이 있다.

Description

스크롤 압축기{Scroll compressor}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매로부터 오일이 원활하게 분리됨과 동시에 오일이 분리된 냉매가 유분리실의 내부를 향해 신속하게 이동될 수 있도록 구성되는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 스크롤 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 종래 기술의 후방하우징의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

이에 따르면, 스크롤 압축기(1)는 냉매가 외부로부터 흡입되는 전방하우징(10)과, 냉매의 압축이 이루어지는 중간하우징(30), 그리고 압축된 냉매가 토출되는 토출실(51)이 형성되는 후방하우징(50)을 포함한다. 상기 전방하우징(10)의 내부에는 모터실(10')이 형성된다. 상기 모터실(10')에는 상기 스크롤 압축기(1)의 구동원인 모터(12)가 설치되는 부분이다. 상기 전방하우징(10)의 일측에는 흡입포트(미도시)가 형성된다. 상기 흡입포트로 유입된 냉매는 상기 모터실(10')을 지나 냉매를 압축하기 위한 중간하우징(30)의 압축실(S)로 이동된다.

상기 모터(12)는 고정된 상태에서 자기장을 발생시키는 고정자(12a)와 상기 고정자(12a)의 자기장에 의하여 회전하는 회전자(12b)로 구성된다. 상기 고정자(12a)는 대략 그 중앙이 관통된 원통형상으로 박판형태의 코어편이 다수개 적층되어 만들어진다. 상기 고정자(12a)에는 코일이 권선된다. 상기 고정자(12a)에 권선된 코일에 전류가 흐르면, 상기 고정자(12a)에는 자기장이 형성된다.

상기 고정자(12a)의 외측에는 회전자(12b)가 설치된다. 상기 회전자(12b)는 대략 원통형상으로, 다수개의 코어편이 적층되어 형성된다. 상기 고정자(12a)의 코일에 전류가 흐르면 자기장이 발생하게 되어 상기 회전자(12b)가 회전하게 된다. 상기 회전자(12b)는 상기 회전자(12b)와 상기 전방하우징(10) 사이에 설치되는 베어링(B)에 의해 회전가능하게 지지된다.

상기 회전자(12b)의 중앙을 관통하여서는 회전축(14)이 압입된다. 따라서, 상기 회전자(12b)가 상기 고정자(12a)와 전자기적 상호작용하여 회전하게 되면, 회전축(14)도 함께 회전하게 된다. 상기 회전축(14)에는 편심부시(15)가 설치된다. 상기 편심부시(15)의 선단은 원형궤적을 그리면서 회전된다. 상기 편심부시(15)는 아래에서 설명될 선회스크롤(45)과 연결되어 상기 선회스크롤(45)을 공전시키는 역할을 한다.

상기 전방하우징(10)의 내면과 상기 모터(12) 사이에는 냉각유로(16)가 형성된다. 상기 흡입포트로부터 유입된 냉매가 중간하우징(30)의 압축실(S)로 유입되도록 하는 통로 역할을 한다. 이때, 냉매가 상기 냉각유로(16)를 통과하면서 모터(12) 및 상기 전방하우징(10)의 내주면을 냉각시킨다.

상기 전방하우징(10)의 내부에는 인버터실(18)이 형성된다. 상기 인버터실(18)은 도 1을 기준으로 상기 모터실(10')의 왼쪽에 형성된다. 상기 인버터실(18)은 상기 압축기(1)의 회전을 제어하는 인버터조립체(20)가 설치되는 공간이다.

상기 인버터조립체(20)는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터(미도시)와, 상기 인버터를 냉각시키는 냉각판(미도시)으로 구성된다. 상기 인버터는 상기 모터(12)와 전기적으로 연결되어 상기 모터(12)의 회전속도를 제어한다. 상기 모터(12)의 회전속도가 제어됨에 의해 냉매의 압축량이 제어되어 차량의 실내를 원하는 온도로 일정하게 유지된다.

상기 전방하우징(10) 및 후방하우징(50)의 사이, 즉, 상기 인버터조립체(20)가 설치된 상기 전방하우징(10)의 반대쪽에는 중간하우징(30)이 결합된다. 상기 중간하우징(30)의 내부에는 압축기구부(40)가 설치된다. 상기 압축기구부(40)는 상기 전방하우징(10)의 내부로 들어온 냉매를 흡입하여 압축하는 것으로, 상기 모터(12)로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하게 된다.

상기 압축기구부(40)는 고정스크롤(41)과 선회스크롤(45)의 상대회전에 의해 그 사이에 형성되는 압축실(S) 내부에 유입된 냉매를 압축하게 된다. 보다 자세하게 살펴보면, 상기 고정스크롤(41)은 상기 중간하우징(30)에 일체로 형성된다. 상기 고정스크롤(41)은 원판형상의 고정단판(42)의 일면에 와선형으로 고정랩(43)이 돌출되게 형성되어 구성된다. 상기 고정스크롤(41)의 중앙을 관통하여서는 토출구(41')가 형성되어 압축실(S)에서 압축된 냉매를 토출실(51)로 전달한다.

상기 선회스크롤(45)은 상기 회전축(14)과 편심부시(15) 사이에 설치되는 밸런스플레이트(17)에 올덤커플링(19)에 의해 회전가능하게 설치된다. 상기 선회스크롤(45)은 상기 고정스크롤(41)과 마주보게 설치되는데, 그 구성은 원판형상의 선회단판(46)의 일면에 와선형으로 선회랩(47)이 돌출되게 형성되어 구성된다.

상기 중간하우징(30)과 마주보는 선회스크롤(45)의 일면에는 보스(49)가 돌출되어 형성된다. 상기 보스(49)에는 회전축(14)의 편심부시(15)가 삽입되어 상기 회전축(14)에 의해 상기 선회스크롤(45)이 공전하게 된다.

상기 선회랩(47)은 상기 고정랩(43)과 협력하여 압축실(S)을 형성한다. 즉, 상기 선회스크롤(45)이 상기 고정스크롤(41)에 대해 공전함에 의해 상기 고정랩(43)과 선회랩(47)에 의해 형성되는 압축실(S)의 체적이 점차 작아지면서 냉매의 압축이 이루어지고 마지막에 상기 토출구(41')와 압축실(S)이 연통되어 냉매가 토출실(51)로 토출된다.

상기 중간하우징(30)의 후방, 즉, 상기 고정스크롤(41)의 토출구(41')와 마주보는 위치에는 후방하우징(50)이 결합된다. 상기 후방하우징(50)에는 상기 토출구(41')로부터 냉매가 토출되는 토출실(51)이 형성된다.

상기 후방하우징(50)에는 유분리실(52)이 형성된다. 상기 유분리실(52)은 상기 토출실(51)로 토출된 냉매가 유입되어 오일(O)이 분리되는 공간이다. 상기 유분리실(52)로 유입된 냉매는 선회류를 일으키면서 내부로 이동하게 된다. 이때, 냉매의 선회류에 의해서 생기는 원심력에 의해 냉매에 섞인 오일(O)이 분리된다.

상기 유분리실(52)에는 유분리기(60)가 설치된다. 상기 유분리기(60)는 원통 형상으로, 상기 토출포트(55) 및 상기 유분리실(52)을 향해 양측이 열려 있다. 상기 유분리기(60)는 상기 유분리실(52)에 압입되어 설치된다. 상기 유분리기(60)는 상기 유분리실(52)의 내측으로부터 소정 간격 이격되어 상기 유분리실(52)의 중앙에 설치된다. 상기 유분리실(52)로 유입된 냉매는 상기 유분리실(52)과 마주보는 상기 유분리기(60)의 입구(61)를 통해 상기 토출포트(55)로 토출된다.

상기 후방하우징(50)에는 상기 토출실(51)과 상기 유분리실(52) 사이를 연결하는 토출공(53)이 형성된다. 상기 토출실(51)로부터 토출된 냉매는 상기 토출공(53)을 통해 상기 유분리실(52)로 이동된다. 상기 토출공(53)을 통해 상기 유분리실(52)로 유입된 냉매는 상기 유분리실(52)을 선회하면서 생기는 원심력에 의해 오일(O)이 분리된다. 이때, 냉매로부터 분리된 오일(O)은 상기 유분리실(52)의 내주면에 점착되면서 내부로 이동하게 된다.

상기 유분리실(52)의 내측에는 오리피스통로(54)가 형성된다. 상기 오리피스통로(54)는 상기 압축실(S)과 상기 유분리실(52)을 연결하는 역할을 한다. 상기 유분리실(52)에 머무르던 오일(O)은 상기 오리피스통로(54)를 통해 상기 압축실(S)로 이동하게 된다.

상기 후방하우징(50)에는 토출포트(55)가 형성된다. 상기 토출포트(55)는 상기 토출실(55)과 외부와 연결하기 위해 형성된 부분이다. 상기 토출포트(55)를 통해 냉매가 공기조화장치의 다른 구성요소로 전달된다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 의한 스크롤 압축기에 의해 냉매가 압축되고 토출되는 과정을 설명한다.

상기 모터(12)의 구동에 의해 상기 회전축(14)이 회전되면, 상기 회전축(14)의 편심부시(15)는 그 선단이 원형궤적을 그리면서 회전된다. 이에 따라 상기 편심부시(15)에 연결된 상기 선회스크롤(45) 역시 원형궤적을 그리면서 공전된다.

상기 선회스크롤(45)의 회전운동에 의해 상기 고정스크롤(41)의 고정랩(43)과 상기 선회스크롤(45)의 선회랩(47)은 그 사이의 압축실(S)의 공간을 외측으로부터 중심을 향해 점점 줄어들도록 하면서 냉매를 압축하게 된다. 상기 압축실(S)에서 압축된 냉매는 상기 토출구(41')를 통해 토출실(51)로 배출된다.

상기 토출실(51)로 토출된 냉매는 상기 토출공(53)을 통해 상기 유분리실(52)로 유입된다. 상기 유분리실(52)로 유입된 냉매는 선회하면서 상기 유분리실(52)의 내부를 향해 이동하게 된다. 이때, 냉매와 섞인 오일(O)은 분리되면서 상기 유분리실(52)의 내주면에 점착되어 상기 유분리실(52)의 내부로 이동하게 된다. 그리고 오일(O)이 분리된 냉매는 상기 유분리기(60)의 입구(61)를 통해 빠져나와 상기 토출포트(55)를 통해 외부로 전달된다.

이와 같이 냉매는 상기 토출공(53)으로부터 빠른 속도로 빠져나와 상기 유분리실(52)에 유입되는데, 냉매가 상대적으로 저속으로 빠져나오는 경우, 상기 유분리실(52)의 내부를 선회하는 회전수가 줄어들게 되고, 상기 유분리실(52)의 내주면과 접촉하는 면적이 줄어들게 된다. 이와 같이 되면, 냉매로부터 오일이 제대로 분리되지 않은 상태에서 상기 유분리기(60)를 통해 상기 토출포트(55)로 빠져나가게 된다. 이와 같이, 오일이 상기 토출포트(55)를 통해 상기 스크롤 압축기(1)와 연결된 다른 기관으로 흘러들어가게 되면, 스크롤 압추기의 내구성이 저하되는 문제점이 발생된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유분리실(52)의 내주면과 상기 유분리기(60)의 외주면을 둘러서는 각각 다수개의 제1 및 제2접촉돌기(70,80)가 돌출되어 형성된다. 이와 같이 되면, 유입된 냉매가 상기 접촉돌기(70,80)와 부딪치면서 오일이 분리된다. 하지만 상기 접촉돌기(70,80)가 냉매의 유동을 방해가 되므로 유분리기 효율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉매로부터 오일이 원활하게 분리될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 냉매의 유동 방해를 최소화하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 냉매가 외부로부터 흡입되고, 내부에 냉매의 압축을 위한 구동력을 제공하는 모터가 설치되는 모터실이 형성되고; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축하는 압축실을 형성하는 압축기구부를 구비하며; 상기 압축기구부를 통해 압축된 냉매가 토출되는 토출실과, 상기 토출실로부터 토출된 냉매가 선회하면서 이동하는 유분리실이 형성되고, 외부와 연결되는 토출포트가 상기 유분리실과 연통되게 형성되며; 상기 유분리실의 내부에 설치되고, 상기 유분리실에 유입된 냉매를 상기 토출포트로 안내하는 원통 형상의 유분리기를 포함하여 구성되는 스크롤 압축기에 있어서; 상기 유분리실의 내주면을 둘러서는 나선형의 오일안내홈이 오목하게 형성되어, 상기 토출실에서 상기 유분리실로 토출되는 냉매는 상기 오일안내홈을 따라 상기 유분리실의 내부로 이동된다.

상기 오일안내홈은 상기 토출실과 상기 유분리실 사이를 연결하는 토출공으로부터 상기 유분리실의 내부를 향해 연장되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 오일안내홈은 상기 유분리기의 입구와 인접한 위치까지 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 유분리실의 내부에는 토출공으로부터 유분리실의 내부를 향해 나선형으로 오일안내홈이 형성되어, 냉매와 섞인 오일은 상기 오일안내홈의 내주면과 접촉하면서 분리된다. 따라서, 상대적으로 냉매의 속도가 저속일 때라도 상기 오일안내홈을 따라 회전하면서 냉매와 섞인 오일이 원활하게 분리되므로, 냉매가 오일과 함께 유분리기를 통해 외부로 빠져나가는 것이 방지된다. 따라서, 따라서, 압축기와 연결되는 다른 구성요소로 오일이 유입되는 것이 방지되므로, 냉방시스템 효율 향상 및 압축기의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 유분리실의 내부에 냉매와 섞인 오일을 분리하기 위해 나선형의 오일안내홈이 형성되고, 오일이 분리된 냉매는 상기 오일안내홈을 따라 상기 유분리실의 내부로 원활하게 이동된다. 따라서, 냉매 유동이 방해되는 것이 최소화되므로 압축기의 내구성이 향상되는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 스크롤 압축기의 구성을 보인 단면도.
도 2는 종래 기술의 요부 구성을 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 4는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 단면도.

이하 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 도면을 참고하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기(100)에는 냉매가 외부로부터 흡입되는 전방하우징(110), 상기 전방하우징(110)에 결합되어 냉매의 압축이 이루어지는 중간하우징(130), 그리고 상기 중간하우징(130)에 결합되고 압축된 냉매가 토출되는 토출실(151)이 형성되는 후방하우징(150)을 포함하여 구성된다. 상기 전방하우징(110), 중간하우징(130), 그리고 후방하우징(150)은 차례로 배열되어 볼트체결된다. 여기서, 상기 전방하우징(110), 중간하우징(130), 그리고 후방하우징(150)의 형상은 다양한 변형이 가능하고, 전체 하우징(110,130,150) 역시 다양한 구성으로 될 수 있다. 예를 들면, 전방하우징(110) 및 중간하우징(130)이 일체로 형성될 수 있고, 중간하우징(130) 및 후방하우징(150)이 일체로 형성될 수 있다.

상기 전방하우징(110)은 두 개의 하우징으로 구성되어, 서로 마주보는 면이 오목하게 형성되어 내부에 모터실(110')이 형성된다. 상기 모터실(110')에는 상기 스크롤 압축기(100)의 구동원인 모터(112)가 설치되는 부분이다. 상기 전방하우징(110)의 일측에는 흡입포트(미도시)가 형성된다. 상기 흡입포트로 유입된 냉매는 상기 모터실(110')을 지나 냉매를 압축하기 위한 중간하우징(130)의 압축실(S)로 이동된다.

상기 모터(112)는 고정된 상태에서 자기장을 발생시키는 고정자(112a)와 상기 고정자(112a)의 자기장에 의하여 회전하는 회전자(112b)로 구성된다. 상기 고정자(112a)는 대략 그 중앙이 관통된 원통형상으로 형성된다. 상기 고정자(112a)는 박판형태의 코어편이 다수개 적층되어 만들어지는 것으로, 내부에는 코일이 권선된다. 상기 고정자(112a)에 권선된 코일에 전류가 흐르면, 상기 고정자(112a)에는 자기장이 형성된다.

상기 고정자(112a)의 외측에는 회전자(112b)가 설치된다. 상기 회전자(112b)는 대략 원통형상으로, 다수개의 코어편이 적층되어 형성된다. 상기 고정자(112a)의 코일에 전류가 흐르면 자기장이 발생하게 되어 상기 회전자(112b)가 회전하게 된다. 상기 회전자(112b)는 상기 회전자(112b)와 상기 전방하우징(110)의 사이에 설치되는 베어링(B)에 의해 회전가능하게 지지된다.

상기 회전축(114)에는 편심부시(115)가 설치된다. 상기 편심부시(115)의 선단은 원형궤적을 그리면서 회전된다. 상기 편심부시(115)는 아래에서 설명될 선회스크롤(145)과 연결되어 상기 선회스크롤(145)을 공전시키는 역할을 한다.

상기 전방하우징(110)의 내면과 상기 모터(112) 사이에는 냉각유로(116)가 형성된다. 상기 흡입포트로부터 유입된 냉매가 중간하우징(130)의 압축실(S)로 유입되도록 하는 통로 역할을 한다. 이때, 냉매가 상기 냉각유로(116)를 통과하면서 모터(112) 및 상기 전방하우징(110)의 내주면을 냉각시킨다.

상기 전방하우징(110)의 내부에는 인버터실(118)이 형성된다. 좀 더 정확하게는 상기 인버터실(118)은 도 3을 기준으로 상기 모터실(110')의 왼쪽에 형성된다. 상기 인버터실(118)은 상기 스크롤 압축기(100)의 회전을 제어하는 인버터조립체(120)가 설치되는 공간이다.

상기 인버터조립체(120)는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 인버터(미도시)와, 상기 인버터를 냉각시키는 냉각판(미도시)으로 구성된다. 상기 인버터는 상기 모터(112)와 전기적으로 연결되어 상기 모터(112)의 회전속도를 제어한다. 상기 모터(112)의 회전속도가 제어됨에 의해 냉매의 압축량이 제어되어 차량의 실내를 원하는 온도로 일정하게 유지된다.

상기 전방하우징(110) 및 후방하우징(150)의 사이에는 중간하우징(130)이 설치된다. 상기 중간하우징(130)의 내부에는 압축기구부(140)가 설치된다. 상기 압축기구부(140)는 상기 전방하우징(110)의 내부로 들어온 냉매를 흡입하여 압축하는 것으로, 상기 모터(112)로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하게 된다.

상기 압축기구부(140)는 크게 고정스크롤(141)과 선회스크롤(145)로 구성되는데, 상기 고정스크롤(141) 및 선회스크롤(145)의 상대회전에 의해 그 사이에 형성되는 압축실(S) 내부에 유입된 냉매를 압축하게 된다. 본 실시예에서, 상기 고정스크롤(141)은 상기 중간하우징(130)에 일체로 형성된다. 상기 고정스크롤(141)의 중앙을 관통하여서는 토출구(141')가 형성되어 압축실(S)에서 압축된 냉매를 토출실(151)로 전달한다.

본 실시예에서 고정스크롤(141)은 중간하우징(130)과 일체로 형성되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 고정스크롤(141)은 중간하우징(130)과 별도로 구성되어 설치될 수 있다. 상기 고정스크롤(141)은 원판형상의 고정단판(142)과 상기 고정단판(142)에 와선형으로 돌출되게 형성되는 고정랩(143)으로 구성된다. 상기 고정랩(143)은 선회랩(147)과 협력하여 압축실(S)을 형성한다.

상기 선회스크롤(145)은 상기 회전축(114)과 편심부시(115) 사이에 설치되는 밸런스플레이트(117)에 올덤커플링(119)에 의해 회전가능하게 설치된다. 상기 선회스크롤(145)은 상기 고정스크롤(141)과 마주보게 설치된다. 상기 선회스크롤(145)은 원판형상의 선회단판(146)과 상기 선회단판(146)의 일면에 와선형으로 돌출되게 형성되는 선회랩(147)으로 구성된다.

상기 선회랩(147)은 상기 고정랩(143)과 협력하여 압축실(S)을 형성한다. 즉, 상기 선회스크롤(145)이 상기 고정스크롤(141)에 대해 공전함에 의해 상기 고정랩(143)과 선회랩(147)에 의해 형성되는 압축실(S)의 체적이 점차 작아지면서 냉매의 압축이 이루어지고 마지막에 상기 토출구(141')와 압축실(S)이 연통되어 냉매가 토출실(151)로 토출된다.

상기 선회랩(147)이 형성된 면과 반대되는 상기 선회스크롤(145)의 일면에는 보스(149)가 돌출되어 형성된다. 상기 보스(149)에는 회전축(114)의 편심부시(115)가 삽입되어 상기 회전축(114)에 의해 상기 선회스크롤(145)이 공전하게 된다.

상기 중간하우징(130)의 후방, 즉, 상기 고정스크롤(141)의 토출구(141')와 마주보는 위치에는 후방하우징(150)이 결합된다. 상기 후방하우징(150)에는 상기 토출구(141')로부터 냉매가 토출되는 토출실(151)이 형성된다.

상기 후방하우징(150)에는 유분리실(152)이 형성된다. 상기 유분리실(152)은 상기 토출실(151)로부터 유입된 냉매로부터 오일(O)을 분리시키기 위한 공간이다.

상기 후방하우징(150)에는 상기 토출실(151)과 상기 유분리실(152) 사이를 연결하는 토출공(153)이 형성된다. 상기 토출실(151)로부터 토출된 냉매는 상기 토출공(153)을 통해 상기 유분리실(152)로 이동된다. 상기 토출공(153)은 상기 유분리실(152)의 내부로부터 가장 먼 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 냉매가 상기 유분리실(152)을 선회하면서 오일(O)이 분리되도록 하기 위한 것이다.

상기 유분리실(152)에는 유분리기(160)가 설치된다. 상기 유분리기(160)는 상기 유분리실(152) 및 토출포트(155)을 향해 양측이 열려있는 원통 형상으로 형성된다. 상기 유분리기(160)는 축방향과 직교하는 방향으로 길게 연장되어 형성된다. 상기 유분리기(160)는 상기 유분리실(152)의 중앙에 설치된다. 상기 토출실(151)에서 유분리실(152)로 유입된 냉매는 선회류를 일으키면서 상기 유분리실(152)의 내부를 향해 이동하게 된다. 상기 유분리실(152)에서 오일(O)이 분리된 냉매는 상기 유분리기(160)의 입구(161)를 통해 상기 토출포트(155)로 빠져나간다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유분리기(160)는 상기 토출포트(155)와 인접한 상기 유분리실(152)의 내주면에 고정되는 고정부(161a)와, 상기 고정부(161a)로부터 상기 유분리실(152)의 내부를 향해 길게 연장되어 형성되는 몸체부(161b)로 구성된다. 상기 유분리기(160)의 고정부(161a)는 상기 유분리실(152)의 내주면에 압입되어 설치된다. 상기 몸체부(161b)의 외경은 상기 유분리실(152)의 내경보다 작게 형성된다.

상기 몸체부(161b)와 대응되는 위치의 상기 유분리실(152)의 내주면에는 오일안내홈(170)이 오목하게 형성된다. 상기 오일안내홈(170)은 상기 토출공(153)으로부터 상기 유분리실(152)의 내부를 향해 나선형으로 연장되어 형성된다. 상기 오일안내홈(170)은 상기 토출공(153)으로부터 빠져나온 냉매가 상기 오일안내홈(170)의 내주면과 접촉하면서 오일(O)이 원활하게 분리되도록 하는 역할을 한다.

상기 토출공(153)을 통해 빠져나온 냉매는 상기 오일안내홈(170)을 따라서 이동하므로, 상대적으로 저속인 냉매도 상기 오일안내홈(170)의 내주면을 따라 접촉하면서 오일(O)이 원활하게 분리되는 것이다. 그리고 상기 오일안내홈(170)과 접촉되는 면적이 냉매가 이동하는 동안 균일하므로, 냉매의 유동이 방해되는 것이 최소화된다. 상기 오일안내홈(170)은 도 4에 도시된 바와 같이, 단면으로 보았을 때, 반원 형상인 것이 바람직하다. 이는 오일(O)과 상기 오일안내홈(170)과의 접촉면적을 충분히 확보하기 위한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오일안내홈(170)은 상기 유분리기(160)의 입구(161)와 인접한 위치까지 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 오일안내홈(170)이 너무 짧게 형성되면, 냉매로부터 오일(O)이 충분하게 분리되지 못하고, 상기 오일안내홈(170)이 상기 유분리기(160)의 입구(161)보다 너무 길게 형성되면, 냉매가 상기 유분리실(152)에 머무르던 일부 오일(O)과 함께 이동할 수 있기 때문이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유분리실(152)의 내측에는 오리피스통로(154)가 형성된다. 상기 오리피스통로(154)는 토출포트(155)가 형성된 반대쪽 내측에 형성된다. 상기 유분리실(152)의 상기 오리피스통로(154)는 상기 압축실(S)과 상기 유분리실(152)을 연결하는 역할을 한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유분리실(152)에 머무르던 오일(O)은 상기 오리피스통로(154)를 통해 상기 압축실(S)로 이동하게 된다.

상기 후방하우징(150)에는 토출포트(155)가 형성된다. 상기 토출포트(155)는 상기 토출실(151)과 외부와 연결하기 위해 형성된 부분이다. 상기 토출포트(155)를 통해 냉매가 공기조화장치의 다른 구성요소로 전달된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 스크롤 압축기에 외부로부터 전원이 인가되면 상기 모터(112)가 작동되고, 상기 회전축(114)이 회전하면서 상기 편심부시(115)가 소정의 공전궤적을 구성한다. 이에 따라, 상기 편심부시(115)와 연결된 상기 선회스크롤(145) 역시 공전하게 된다. 즉, 상기 선회스크롤(145)은 고정된 회전축을 가지고 제자리에서 회전되는 것이 아니라, 상기 편심부시(115)의 이동궤적을 따라 원을 그리면서 공전되는 것이다. 하지만, 상기 선회스크롤(145)은 상기 올덤커플링(119) 때문에 자전하지는 않는다.

그리고 상기 흡입포트를 통해 전방하우징(110)의 내부로 유입된 냉매는 도 3에 도시된 화살표 A 방향으로 상기 냉각유로(116)를 따라 상기 베어링(B)을 통과하여 상기 선회랩(147)과 상기 중간하우징(130)의 내측면 사이로 이동하게 된다.

상기 선회스크롤(145)이 공전하면, 상기 선회스크롤(145)은 상기 고정스크롤(141)과 비교할 때, 상대이동하게 된다. 이에 따라, 상기 선회스크롤(145)의 선회랩(147)과 상기 고정스크롤(141)의 고정랩(143)에 의해 상기 압축실(S) 내부로 유입된 냉매가 압축된다.

즉, 상기 선회랩(147)과 중간하우징(130)의 내측면 사이로 이동한 냉매가 상기 선회랩(147)과 고정랩(143)에 의해 만들어진 압축실(S) 중에서 상대적으로 외측에 있는 부분으로부터 상대적으로 체적이 작아지는 중심을 향해 이동되면서 압축되는 것이다.

다음으로, 압축된 냉매는 상기 토출구(141')를 통해 상기 토출실(151)로 토출된다. 그리고 상기 토출구(141')를 통해 토출실(151)로 토출된 냉매는 상기 토출공(53)을 통해 상기 유분리실(152)로 유입된다.

이와 같이, 상기 유분리실(152)로 유입된 냉매는 도 4에 도시된 화살표 A 방향으로 상기 오일안내홈(170)을 따라 선회하게 되고, 선회류에 의해 생기는 원심력과 상기 오일안내홈(170)의 내주면과 접촉되면서 냉매에 섞인 오일(O)이 분리된다. 이때, 상기 오일안내홈(170)은 나선형으로 형성되므로, 상기 토출공(153)에 빠져나온 냉매가 상대적으로 저속이더라도 상기 오일안내홈(170)을 따라 내주면과 접촉하면서 오일(O)이 원활하게 분리된다. 그리고 상기 오일안내홈(170)과 접촉되는 면적이 냉매가 이동하는 동안 균일하므로, 냉매의 유동이 방해되는 것이 최소화된다.

이와 같이, 상기 유분리실(152)로 유입된 냉매는 상기 오일안내홈(170)을 따라 선회하게 되고, 선회류 및 상기 오일안내홈(170)의 내주면에 접촉되면서 냉매에 섞인 오일(O)이 분리된다. 이와 같이 분리된 오일(O)은 상기 유분리실(152)의 내부로 원활하게 이동된다.

상기 유분리실(152)의 내부로 이동된 오일(O)은 상기 오리피스통로(154)를 통해 상기 압축실(S)로 다시 유입되고, 오일(O)이 분리된 냉매는 도 4에 도시된 화살표 B 방향으로 상기 유분리기(160)의 입구(162)를 통해 상기 토출포트(155)로 빠져나간다.

이와 같이, 냉매에 섞인 오일(O)은 상기 오일안내홈(170)과 접촉되면서 원활하게 분리되고, 오일(O)이 분리된 냉매는 상기 오일안내홈(170)을 따라 상기 유분리실(152) 내부로 신속하게 이동되면서 유분리기(160)를 통해 외부로 빠져나가게 된다.

그리고 상기 유분리기(160)를 통해 상기 토출포트(155)로 빠져나온 냉매는 공기조화장치의 다른 구성요소로 전달된다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명 실시예에서, 오일안내홈(170)은 유분리실(152)의 내주면을 둘러 형성되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 유분리기(160)의 외주면에도 오일분리홈이 오목하게 형성될 수 있다.

100: 스크롤 압축기 110: 전방하우징
112: 모터 114: 회전축
115: 편심부시 120: 인버터조립체
130: 중간하우징 140: 압축기구부
141: 고정스크롤 147: 선회랩
S: 압축실 150: 후방하우징
153: 토출공 154: 오리피스통로
160: 유분리기 170: 오일안내홈

Claims (3)

1. 냉매가 외부로부터 흡입되고, 내부에 냉매의 압축을 위한 구동력을 제공하는 모터(112)가 설치되는 모터실(110')이 형성되고;
   상기 모터(112)로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축하는 압축실(S)을 형성하는 압축기구부(140)를 구비하며;
   상기 압축기구부(140)를 통해 압축된 냉매가 토출되는 토출실(151)과, 상기 토출실(151)로부터 토출된 냉매가 선회하면서 이동하는 유분리실(152)이 형성되고, 외부와 연결되는 토출포트(155)가 상기 유분리실(152)과 연통되게 형성되며;
   상기 유분리실(152)의 내부에 설치되고, 상기 유분리실(152)에 유입된 냉매를 상기 토출포트(155)로 안내하는 원통 형상의 유분리기(160)를 포함하여 구성되는 스크롤 압축기에 있어서;
   상기 유분리실(152)의 내주면을 둘러서는 나선형의 오일안내홈(170)이 오목하게 형성되어, 상기 토출실(151)에서 상기 유분리실(152)로 토출되는 냉매는 이동하는 동안 균일한 접촉면적으로 상기 나선형의 오일안내홈(170)을 따라 상기 유분리실(152)의 내부로 이동됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 오일안내홈(170)은 상기 토출실(151)과 상기 유분리실(152) 사이를 연결하는 토출공(153)으로부터 상기 유분리실(152)의 내부를 향해 연장되어 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 오일안내홈(170)은 상기 유분리기(160)의 입구(161)와 인접한 위치까지 형성됨을 특징으로 하는 스크롤 압축기.

Images