KR101942914B1 - 압축기 - Google Patents

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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 구동력에 의해 회전되는 로터, 로터에 형성되며 유체가 흡입되는 흡입구, 흡입구로부터 연장 형성되고 로터의 길이 방향을 따라 형성되며 길이 방향을 따라 단면적이 확장되도록 형성된 이동로, 및 로터에 형성되며 이동로를 통해 이동되면서 압축된 유체가 이동로로부터 외부로 토출되는 토출구를 포함하는 압축기에 관한 것으로, 구조가 간단하고 습동에 의한 마모, 진동 및 소음 발생이 저감될 수 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예컨대 냉매와 같은 유체가 로터의 회전에 따라 이동하는 과정에서 이동 속도의 변화가 초래되어 압축되는 압축기에 관한 것이다.
유체를 압축하는 압축기는 다양한 기술 분야에 적용되고 있다. 차량용 공조시스템에서 냉매를 압축시키는 위해 사용되는 압축기의 경우도 유체를 압축하는 압축기의 일례가 된다.
차량용 공조시스템에 포함되는 압축기의 경우 다양한 방식의 압축기가 개발되고 있다. 구체적으로 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.
여기서, 왕복식에는 구동원의 구동력을, 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있고, 회전식에는 회전하는 회전축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
이 중에서 스크롤 압축기에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면, 스크롤 압축기는 외관을 형성하는 하우징 내부에 구동부, 압축부, 제어부가 각각 설치되고, 하우징의 내부 공간은 흡입실, 압축실, 토출실, 및 배압실로 구획된다.
여기서, 구동부는 하우징의 내부에 동축 상으로 장착되는 고정자와 회전자, 및 이들을 관통하여 설치되는 회전축을 포함하여 구성되고, 제어부는 하우징의 내측에 장착되는 PCB 등 각종 구동회로 및 소자들을 포함하여 구성된다.
그리고 압축부는 도 1에 도시된 일본공개특허공보 특개2012-67602(하기 특허문헌)와 같이, 하우징의 내부 일측에 고정되는 고정스크롤(10), 및 구동부에 의해 편심 회전하면서 고정스크롤(10)과 맞물려 압축실(15)을 형성하는 선회스크롤(11)을 포함하여 구성된다. 이때, 선회스크롤(11)은 부시(12) 및 베어링(13)에 의해 회전축(8)의 편심축(8a)에 편심 결합되며, 부시(12)와 회전축(8) 사이에는 부시(12)의 편심 회전에 따른 균형을 맞춰주기 위한 균형추(19)가 부시(12)와 일체로 형성된다.
이와 같은 스크롤 압축기는 전술한 바에서 알 수 있듯이 냉매가 압축되도록 하는 구조가 매우 복잡하다. 이러한 구조의 복잡성은 전술한 스크롤 압축기를 포함하여 종래의 압축기가 갖는 공통된 문제점이다.
뿐만 아니라, 종래의 압축기는 유체를 압축하는 과정에서 압축에 직접 관여하는 부품 간 습동이 수반됨에 따라 부품의 마모, 진동 및 소음이 유발되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여 습동되는 부품 사이에 윤활유가 개입되도록 하고 있지만 이 경우 개입된 윤활유가 냉매와 섞여 순환하게 되어, 압축된 냉매의 토출 이전에 냉매로부터 윤활유를 분리해내는 세퍼레이터가 별도로 더 구비되어야 하는 경우도 있다.
이처럼 종래의 압축기는 구조의 복잡성, 그리고 그에 따른 제조 공정의 복잡성, 경량화의 한계, 성능 개선의 한계 등 해소되어야 할 많은 문제점을 지니고 있다.
특허문헌 : 일본공개특허공보 특개2012-67602(2012.04.05 공개)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 구조적으로 간단하며, 유체의 압축 과정에서 습동 부위가 최소로 발생하는 압축기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 압축기는, 구동력에 의해 회전되는 로터, 상기 로터에 형성되며 유체가 흡입되는 흡입구, 상기 흡입구로부터 연장 형성되고 상기 로터의 길이 방향을 따라 형성되며 길이 방향을 따라 단면적이 확장되도록 형성된 이동로, 및 상기 로터에 형성되며 상기 이동로를 통해 이동되면서 압축된 유체가 상기 이동로로부터 외부로 토출되는 토출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 이동로는 상기 로터의 길이 방향을 따라 나선형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 로터는, 이너부, 및 상기 이너부의 외측을 감싸도록 형성되어 상기 이너부와 일체로 회전되는 아우터부를 포함하며, 상기 흡입구는 상기 이너부 또는 상기 아우터부에 형성되고, 상기 토출구는 상기 이너부 또는 상기 아우터부에 형성되며, 상기 이동로는 상기 아우터부의 내측면에서 상기 아우터부의 길이 방향을 따라 형성되는 그루브가 상기 이너부의 외측면에 의해 밀폐되어 형성되거나 또는 상기 이너부의 외측면에서 상기 이너부의 길이 방향을 따라 형성되는 그루브가 상기 아우터부의 내측면에 의해 밀폐되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 그루브는 길이 방향을 따라 나선형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기는, 하우징, 상기 하우징의 후방 내측면에서 전방으로 연장 형성된 고정축, 상기 하우징의 외부로부터 상기 하우징의 내부로 유체가 유입되도록 상기 고정축의 내부에 형성된 유입로, 상기 고정축에 결합되는 스테이터, 내부 공간에 상기 스테이터가 배치된 채 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 지지되는 로터, 상기 로터의 내측면에 형성되며 상기 유입로를 통해 유입된 유체가 흡입되는 흡입구, 상기 흡입구로부터 연장 형성되고 상기 로터의 길이 방향을 따라 형성되며, 길이 방향을 따라 단면적이 확장되도록 형성된 이동로, 및 상기 로터의 외측면에 형성되며 상기 이동로를 통해 이동되면서 압축된 유체가 상기 로터의 외부로 토출되는 토출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 이동로는 상기 로터의 길이 방향을 따라 나선형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 하우징의 전단부 내측면에 상기 고정축과 동축 방향이면서 후방으로 돌출되는 지지부가 형성되며, 상기 로터의 전단부는 상기 로터의 전단부 내주면 및 상기 지지부의 외주면 사이에 개재되는 제1 베어링에 의해 상기 하우징에 회전 가능하도록 지지되고, 상기 로터의 후단부는 상기 로터의 후단부 외주면과 상기 하우징의 내주면 사이에 개재되는 제2 베어링에 의해 상기 하우징에 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 로터는 내부 공간에 상기 스테이터가 배치되는 이너부, 및 상기 이너부의 외측을 감싸도록 형성되어 상기 이너부와 일체로 회전되는 아우터부를 포함하며, 상기 흡입구는 상기 이너부에 형성되고, 상기 토출구는 상기 아우터부에 형성되며, 상기 이동로는 상기 아우터부의 내측면에서 상기 아우터부의 길이 방향을 따라 형성되는 그루브가 상기 이너부의 외측면에 의해 밀폐되어 형성되거나, 또는 상기 이너부의 외측면에서 상기 이너부의 길이 방향을 따라 형성되는 그루브가 상기 아우터부의 내측면에 의해 밀폐되어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 그루브는 길이 방향을 따라 나선형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 토출구가 형성된 상기 로터의 외측면에 리드 밸브가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 하우징의 후단부에 상기 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 유입구가 형성되며, 상기 유입로는 상기 유입구와 연통할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기에 있어서, 상기 로터의 외측면에 반경 방향으로 연장되는 환상의 연장부가 형성되며, 상기 연장부의 일측면은 상기 하우징의 내측면에 지지될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, 단면적이 변화하는 이동로를 통해 유체가 이동하는 과정에서 압축되도록 하는 구조로서, 구조가 매우 간단하다. 이로 인해 제조 공정의 단순화, 제조 비용의 절감은 물론이고 압축기의 경량화를 실현할 수 있는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 유체가 이동로를 이동하는 과정에서 압축되므로, 유체의 압축에 직접 관여하는 구조상에서 습동 부위가 생기지 않는다. 이로 인해 부품의 마모나 진동, 소음이 발생하지 않는 이점이 있다. 또한 윤활유가 유체에 섞이는 일이 없게 되어 유체로부터 윤활유를 분리해내는 별도의 구조를 마련할 필요가 없다. 또한 윤활유가 섞이지 않은 압축 유체가 토출되므로, 종래 압축기와 비교하여 압축기의 성능이 크게 개선되는 이점이 있다.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 압축부를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축기를 도시한 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 아우터부를 절개하여 도시한 절개도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 동력전달장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축기를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 아우터부를 부분 절개하여 도시한 절개도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압축기(1)는 하우징(101,102), 고정축(130), 스테이터(stator, 200), 및 로터(rotor, 300)를 포함할 수 있다.
하우징(101,102)은 압축기(1)의 외형을 이루는 것으로, 도시된 바에서는 상호 결합되는 전방 하우징(101) 및 후방 하우징(102)을 포함하는 하우징이 개시되어 있다. 다만, 하우징(101,102)은 이와 같이 결합 구조로서 이루어질 수도 있고, 전방 하우징(101) 및 후방 하우징(102)이 일체로 된 하우징일 수도 있다.
하우징(101,102)의 내부에는 후술할 스테이터(200) 및 로터(300) 등의 부품이 내장될 수 있는 공간이 형성되어 있다. 그리고, 하우징(101,102)의 일측, 예컨대 후단부에는 하우징(101,102)의 외부로부터 후술할 유입로(131)를 통해 유체가 유입될 수 있도록 유입구(110)가 형성될 수 있다.
또한, 하우징(101,102)의 타측, 예컨대 도시된 바와 같이 하우징(101,102)의 상측에는 후술할 토출구(322)를 통해 토출된 냉매가 하우징(101,102)의 외부로 빠져나갈 수 있도록 토출포트(120)가 형성될 수 있다.
하우징(101,102)의 내부 공간에는 스테이터(200) 및 로터(300)가 내장된다. 우선, 스테이터(200)는 하우징(101,102)의 내부 공간에서 고정되어 위치하게 되는데, 스테이터(200)의 배치를 위해서 하우징(101,102)의 내측면에는 하우징(101,102)의 내부 공간으로 연장되는 고정축(130)이 형성될 수 있다. 고정축(130)은 예컨대 하우징(101,102)의 후단부 내측면에서 돌출되어 전방을 향해 연장 형성될 수 있다.
고정축(130)의 내부에는 하우징(101,102)의 외부로부터 하우징(101,102)의 내부로 유체가 유입될 수 있도록 유입로(131)가 형성된다. 유입로(131) 구조의 구체적인 일례로는 고정축(130) 내부에서 전, 후방으로 관통 형성되어 유입로(131)의 전단은 고정축(130)의 전단을 통해 개방되고, 유입로(131)의 후단은 전술한 유입구(110)와 연통되는 구조가 제시될 수 있다.
스테이터(200)는 내부에 전, 후방으로 관통하는 관통홀(201)이 형성될 수 있다. 스테이터(200)는 이 관통홀(201)을 통해 고정축(130)의 전단부에 예컨대 압입 결합되는 방식 등에 의해 결합되어 고정될 수 있다. 스테이터(200)는 고정축(130)에 결합된 상태에서 유입로(131)를 폐쇄하지 않는다. 구체적으로 고정축(130)의 전단으로 개방된 유입로(131)는 스테이터(200)의 관통홀(201)을 통하여 하우징(101,102)의 내부 공간으로 개방될 수 있다. 스테이터(200)는 후술할 로터(300)와의 관계에서 전자기력을 발생시켜 로터(300)가 회전될 수 있도록, 예컨대 영구자석을 포함하여 구성될 수 있다.
로터(300)는 내부 공간에 전술한 스테이터(200)가 배치되며, 로터(300)가 여자된 때 모터의 구동원리에 따라 스테이터(200)와의 상호 작용에 의해 회전될 수 있다. 로터(300)는 회전될 수 있도록 하우징 내에서 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 로터(300)의 구체적인 지지 구조에 관하여는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
한편, 로터(300)에는 흡입된 유체가 로터(300)의 회전에 따라 압축되도록 하는 수단이 마련될 수 있다. 유체의 압축수단은 유체가 이동하는 경로의 단면적이 변화되도록 함으로써 유체의 이동 과정에서 압축이 이루어지도록 하는 것일 수 있다. 이와 같은 유체 압축수단의 일례로, 단면적이 변화되는 이동로(301)를 포함하는 수단이 제시될 수 있다.
더욱 구체적인 일례로, 로터(300)는 이너부(310)와 아우터부(320)를 포함할 수 있다. 이너부(310)는 내부에 공간이 형성되어 이 공간에 전술한 스테이터(200)가 배치될 수 있다. 유입구(110) 및 유입로(131)를 통해 유입된 유체는 스테이터(200)의 관통홀(201)을 통하여 이너부(310)의 내부 공간으로 유입될 수 있으며, 유입된 유체는 이너부(310)에 형성되는 흡입구(311)를 통해 흡입될 수 있다. 흡입구(311)는 이너부(310)의 내측면에서 이너부(310)의 두께 방향으로 관통되는 홀 형태로 형성될 수 있다.
아우터부(320)는 그 내면에 이너부(310)가 압입 결합되는 등의 방식으로 결합되어 이너부(310)의 외측면을 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 아우터부(320)는 이와 같이 형성되어 이너부(310)와 일체로 함께 회전된다. 아우터부(320)의 내측면에는 그루브(groove, 321)가 형성될 수 있다. 그루브(321)는 아우터부(320)의 길이 방향으로, 즉 도시된 바에서 전후 방향으로 연장 형성될 수 있다. 이때 그루브(321)는 도 3에 도시된 바와 같이 아우터부(320)의 길이 방향을 따라 나선형태로 형성될 수도 있다. 그루브(321)는 이너부(310)의 외측면에 의해 밀폐된다. 따라서 그루브(321)와 이너부(310) 외측면 사이에 형성된 공간(301)은 유체가 누설됨이 없이 이동될 수 있는 이동로(301)를 형성하게 된다. 다만, 그루브(321)의 일측, 예컨대 도시된 바에서 그루브(321)의 최 좌측(최 전방측)은 이너부(310)에 형성된 흡입구(311)와 연통될 수 있다. 따라서 유체는 흡입구(311)를 통해 이동로(301) 내로 흡입될 수 있으며, 흡입된 유체는 로터(300)의 회전에 따른 원심력의 작용으로 이동로(301)를 따라 이동로(301)의 길이방향으로 이동하게 된다. 이때 전술한 바와 같이 그루브(321)가 나선형태로 형성되는 경우에는 이동로(301)가 로터(300)의 길이방향을 따라 나선형태로 형성되므로 이동로(301)로 흡입된 유체는 로터(300)의 회전에 순응하면서 이동로(301)의 길이방향을 따라 이동될 수 있다. 아우터부(320)의 외측면에는 아우터부(320)의 두께 방향으로 관통되는 홀 형태의 토출구(322)가 형성될 수 있다. 이 토출구(322)가 형성되는 위치는 전술한 그루브(321)의 타측, 예컨대 도시된 바에서 그루브(321)의 최 우측(최 후방측)과 연통하는 위치에 형성될 수 있다. 이동로(301)를 따라 이동해온 유체는 이 토출구(322)를 통해 로터(300)의 외부로, 즉 로터(300)의 외측면 및 하우징의 내측면 사이 공간으로 토출될 수 있다.
한편, 전술한 이동로(301)는 이동로(301)의 길이방향을 따라 단면적이 확장되도록 형성된다. 이동로(301)의 단면적은 전술한 그루브(321)의 폭이나 깊이가 확장됨으로써 확장될 수 있다. 도시된 바에서는 일례로서, 흡입구(311)가 이동로(301)의 좌측(전방측)에, 그리고 토출구(322)가 이동로(301)의 우측(후방측)에 위치하는 예를 제시하고 있으며, 이 예에서 이동로(301)는 좌측에서 우측으로 갈수록 단면적이 커질 수 있다. 이동로(301)의 단면적이 이와 같이 변화됨으로써, 이동로(301)를 통해 이동하는 유체는 이동해 갈수록 감속된다. 유체가 이처럼 감속됨에 따라 이동로(301)의 우측으로 갈수록 이동로(301) 내의 유체는 압축될 수 있다. 본 실시예에 따른 압축기(1)는 이와 같이 유체의 이동을 유발하되 유체의 이동 과정에서 이동로(301)의 단면적을 변화시킴으로써 유체의 압축이 이루어지도록 한다. 압축된 유체는 토출구(322)를 통해 로터(300)의 외부로 토출될 수 있다. 이때, 토출구(322)가 형성된 아우터부(320)의 외측면에는 일정 압력 이상의 압축 유체가 토출될 수 있도록 리드 밸브(reed valve, 150)가 구비될 수 있다. 리드 밸브(150)를 통해 토출된 유체는 로터(300)의 외측면 및 하우징(101,102)의 내측면 사이의 공간을 통하면서 하우징(101,102)에 마련된 토출포트(120)를 통해 하우징(101,102)의 외부로 공급될 수 있다.
다만, 전술한 바에서는 로터(300) 상에서 흡입구(311)가 좌측에, 그리고 토출구(322)가 우측에 형성되며, 이동로(301)의 단면적이 좌측에서 우측으로 갈수록 커지는 예를 설명하였으나, 이와 같도록 한정되는 것은 아니다. 흡입구(311) 및 토출구(322)가 앞서 설명된 것과 반대의 위치에 형성되고 이동로(301)의 단면적이 우측에서 좌측으로 갈수록 커지는 등의 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다.
한편, 로터(300)는 하우징(101,102) 내에서 회전 가능하도록 지지되는데, 지지 구조의 구체적인 일례를 설명하면 다음과 같다. 우선 하우징(101)의 전단부 내측면에 후방으로 돌출되는 지지부(140)가 형성될 수 있다. 지지부(140)는 고정축(130)과 동축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 지지부(140)는 이너부(310)의 전단부 내측 공간에 위치할 수 있으며, 지지부(140)의 외주면과 이너부(310)의 내주면 사이에 제1 베어링(170)이 개재됨으로써 이너부(310)의 전단부는 하우징(101) 내에서 회전 가능하도록 지지될 수 있다. 그리고, 아우터부(320)의 후단부 외주면과 하우징(102)의 후단부 내주면 사이에도 제2 베어링(180)이 개재될 수 있으며, 제2 베어링(180)에 의해 아우터부(320)의 후단부가 하우징(102) 내에서 회전 가능하도록 지지될 수 있다. 이너부(310) 및 아우터부(320)를 포함하는 로터(300)는 제1 베어링(170) 및 제2 베어링(180)에 의해 전, 후단부가 하우징(101,102) 내에서 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
로터(300)의 대략 중앙 부위 외측면, 구체적으로 아우터부(320)의 중앙 부위 외측면에는 반경 방향으로 연장되는 환상의 연장부(323)가 형성될 수 있다. 이 연장부(323)는 일측면, 도시된 바를 기준으로 좌측면이 하우징(101)의 내측면에 의해 지지될 수 있다. 로터(300)는 연장부(323)가 하우징(101)에 지지됨으로써 기울어짐이 방지된 채 안정적으로 회전될 수 있다. 이때, 연장부(323)의 좌측면과 하우징(101) 내측면 사이에는 도시된 바와 같이 실링부(161)가 개재될 수 있다. 실링부(161)는 실링부(161)를 경계로 하는 양쪽 공간에 대하여 상호 유체가 누설되지 않도록 함과 동시에 로터(300)의 회전시 마모나 진동 및 소음이 유발되지 않도록 유막 등의 다양한 실링 수단을 포함할 수 있다. 또한, 로터(300)의 후단부면, 구체적으로 아우터부(320)의 후단부면과 하우징의 후단부 내측면 사이에도 전술한 기능을 갖는 실링부(162)가 개재될 수 있다.
한편, 전술한 바에서는 로터(300)가 스테이터(200)와의 관계에서 모터의 구동 원리에 따라 회전 구동되는 것으로 설명되었지만, 반드시 이와 같도록 한정되는 것은 아니다. 로터(300)는 구조에 따라서는 전술한 스테이터(200)를 구비하지 않은 채 다양한 구동력 전달 구조에 의해 회전될 수 있다. 예컨대 차량의 엔진과 같은 구동원으로부터 풀리 등과 같은 동력전달부재를 매개로 동력을 전달받아 회전될 수도 있는 것이다.
또한, 전술한 바에서는 그루브(321)가 아우터부(320)의 내측면에서 형성되고 이 그루브(321)가 이너부(310)의 외측면에 의해 밀폐되면서 이동로(301)가 형성되는 것으로 설명되었으나, 이와 반대로 그루브가 이너부(310)의 외측면에서 형성되고 이 그루브가 아우터부(320)의 내측면에 의해 밀폐되면서 이동로(301)가 형성되는 것도 가능하다. 그리고, 흡입구(311)는 이너부(310)에서, 토출구(322)가 아우터부(320)에 형성되는 것으로 특정되어 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 설계상 필요에 따라서는 이너부(310) 또는 아우터부(320)에서 형성될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 압축기 101: 전방 하우징
102: 후방 하우징 110: 유입구
120: 토출포트 130: 고정축
131: 유입로 140: 지지부
150: 리드 밸브 161, 162: 실링부
170: 제1 베어링 180: 제2 베어링
200: 스테이터 201: 관통홀
300: 로터 301: 이동로
310: 이너부 311: 흡입구
320: 아우터부 321: 그루브
322: 토출구 323: 연장부

Claims (8)

  1. 하우징(101,102);
    상기 하우징의 후방 내측면에서 전방으로 연장 형성된 고정축(130);
    상기 하우징의 외부로부터 상기 하우징의 내부로 유체가 유입되도록 상기 고정축(130)의 내부에 형성된 유입로(131);
    상기 고정축(130)에 결합되는 스테이터(200);
    내부 공간에 상기 스테이터(200)가 배치된 채 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 지지되는 로터(300);
    상기 로터(300)의 내측면에 형성되며, 상기 유입로(131)를 통해 유입된 유체가 흡입되는 흡입구(311);
    상기 흡입구(311)로부터 연장 형성되고, 상기 로터(300)의 길이 방향을 따라 형성되며, 길이 방향을 따라 단면적이 확장되도록 형성된 이동로(301); 및
    상기 로터(300)의 외측면에 형성되며, 상기 이동로(301)를 통해 이동되면서 압축된 유체가 상기 로터(300)의 외부로 토출되는 토출구(322)를 포함하는 압축기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동로(301)는 상기 로터(300)의 길이 방향을 따라 나선형태로 형성된 압축기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징의 전단부 내측면에 상기 고정축(130)과 동축 방향이면서 후방으로 돌출되는 지지부(140)가 형성되며,
    상기 로터(300)의 전단부는, 상기 로터(300)의 전단부 내주면 및 상기 지지부(140)의 외주면 사이에 개재되는 제1 베어링(170)에 의해 상기 하우징에 회전 가능하도록 지지되고,
    상기 로터(300)의 후단부는, 상기 로터(300)의 후단부 외주면과 상기 하우징의 내주면 사이에 개재되는 제2 베어링(180)에 의해 상기 하우징에 회전 가능하도록 지지되는 압축기.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 로터(300)는,
    내부 공간에 상기 스테이터(200)가 배치되는 이너부(310); 및
    상기 이너부(310)의 외측을 감싸도록 형성되어 상기 이너부(310)와 일체로 회전되는 아우터부(320)를 포함하며,
    상기 흡입구(311)는 상기 이너부(310)에 형성되고, 상기 토출구(322)는 상기 아우터부(320)에 형성되며,
    상기 이동로(301)는 상기 아우터부(320)의 내측면에서 상기 아우터부(320)의 길이 방향을 따라 형성되는 그루브(321)가 상기 이너부(310)의 외측면에 의해 밀폐되어 형성되거나, 또는 상기 이너부(310)의 외측면에서 상기 이너부(310)의 길이 방향을 따라 형성되는 그루브가 상기 아우터부(320)의 내측면에 의해 밀폐되어 형성된 압축기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 그루브(321)는 길이 방향을 따라 나선형태로 형성된 압축기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 토출구(322)가 형성된 상기 로터(300)의 외측면에 리드 밸브(150)가 형성된 압축기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징의 후단부에 상기 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 유입구(110)가 형성되며, 상기 유입로(131)는 상기 유입구(110)와 연통하는 압축기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 로터(300)의 외측면에 반경 방향으로 연장되는 환상의 연장부(323)가 형성되며, 상기 연장부(323)의 일측면은 상기 하우징의 내측면에 지지되는 압축기.
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06123291A (ja) * 1992-08-28 1994-05-06 Toshiba Corp 流体圧縮機
JPH06257582A (ja) * 1993-03-03 1994-09-13 Toshiba Corp 流体圧縮機
JP3388798B2 (ja) * 1993-03-29 2003-03-24 東芝キヤリア株式会社 流体圧縮機
JP5612411B2 (ja) 2010-09-21 2014-10-22 株式会社ヴァレオジャパン スクロール型圧縮機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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