KR102649532B1

KR102649532B1 - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR102649532B1
Application number: KR1020190028911A
Authority: KR
Inventors: 이경재; 서정기
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2024-03-21
Also published as: KR20200109621A

Abstract

본 발명은 냉매의 압축용량을 증대하기 위해 외벽을 제거한 고정스크롤이 배치된 스크롤 압축기에 있어서, 토출실의 오일분리부와 흡입실유로 및 배압실유로를 연결하는 오일회수부를 구성하기 위해 고정스크롤과 센터헤드를 연결하는 감압형 브릿지수단을 배치한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉매의 압축용량을 증대하기 위해 외벽을 제거한 고정스크롤이 배치된 스크롤 압축기에 있어서, 토출실의 오일분리부와 흡입실유로 및 배압실유로를 연결하는 오일회수부를 구성하기 위해 고정스크롤과 센터헤드를 연결하는 감압형 브릿지수단을 배치한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입,압축,토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토오크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.

스크롤 압축기의 경우 선회스크롤과 고정스크롤간의 상호 작용을 통해 냉매를 압축하게 된다. 이때 선회스크롤은 모터에 연결된 구동샤프트의 단부에 배치된 편심 부시에 연결되고, 구동샤프트의 회전에 따라 편심 부시에 의해 전달된 회전력으로 고정스크롤과의 압축 영역을 형성하게 된다.

이러한 스크롤 압축기는 전동식으로 구현될 수 있으며, 이 경우 전동 압축기의 분류에 속할 수 있다.

전동 압축기의 경우 모터를 구동하여 선회스크롤을 회전시키는데, 모터는 고정자와 회전자간의 전자기적 상호작용으로 회전력을 발생시켜, 회전자에 연결된 구동샤프트를 회전시키게 된다.

도 1에는 스크롤 압축기(1)의 일 예에 대한 측단면도가 게시되어 있다. 도 1를 참고하면, 흡입실(D)에서 압축실(C)로 냉매가 유입되면, 샤프트(2a)와 핀으로 연결된 편심부시(2c)가 회전하게 되고 이에 따라 편심부시(2c)와 연결된 선회스크롤(3a)도 회전하게 된다. 압축실(C)의 냉매는 선회스크롤(3a)와 고정스크롤(3b)간의 상호 압축 작용에 의해 압축되고 토출홀(3c)을 통해 토출실(4)로 유입된다.

이때 토출실(4)로 유입된 냉매에는 모터(미도시)가 배치된 흡입실(D)를 거쳐 온 것이어서 오일이 함유되어 있다.

종래의 스크롤 압축기에는 토출실(4)의 일편에 형성된 오일회수부(5)가 고정스크롤(3b)의 최외벽에 형성된 홀과 연결되고, 오일을 함유한 냉매는 홀을 따라 이동하면서, 적어도 하나 이상의 오리피스를 거치며 감압되며, 흡입실로 오일을 회귀시키게 된다.

최근에는 당해 업계에서는 스크롤 압축기의 압축용량을 증대하기 위한 노력이 계속되고 있다. 이를 위해 선회스크롤과 고정스크롤의 축방향 길이를 늘려 증대하는 방법, 선회스크롤과 고정스크롤의 반경방향 크기를 늘려 증대하는 방법 등이 고려되고 있다.

그런데 축방향 길이를 늘리는 경우 내구성이 취약해지는 문제가 있다. 따라서 반경방향으로 크기를 확대하는 방법이 논의되었고, 일 예로 고정스크롤의 최외벽을 제거하여 선회스크롤의 회전반경을 확대하여 압축용량을 늘리는 방법이 고려된다.

다만 이 경우 도 1에 게시된 고정스크롤(3b)을 기준으로 하면, 고정스크롤의 최외벽이 제거됨에 따라 오일회수유로를 가공될 고정스크롤(3)상의 외벽 영역이 없어, 오일분리부(5)와 배압실(B) 및 흡입실(D)을 연결하는데 문제가 발생한다.

국내특허 공개번호:10-2016-0108037

본 발명은 상기와 같이 관련 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉매의 압축용량을 증대하기 위해 외벽을 제거한 고정스크롤이 배치된 스크롤 압축기에 있어서, 토출실의 오일분리부와 흡입실유로 및 배압실유로를 연결하는 오일회수부를 구성하기 위해 고정스크롤과 센터헤드를 연결하는 감압형 브릿지수단을 배치한 스크롤 압축기를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 형성된 구동부 수용공간에 배치되고 구동샤프트를 회전시키는 구동부; 상기 구동샤프트가 관통되며 배치되고 상기 케이싱에 연결되는 센터헤드; 상기 케이싱의 일측부에 형성되고 냉매가 토출되는 토출실; 상기 구동샤프트에 연결되는 선회스트롤; 상기 케이싱의 내부에 고정되고, 상기 선회스크롤과의 상호 연동으로 냉매를 압축하는 압축실을 형성하며, 상기 토출실의 오일분리부와 연결되는 제1 오일회수유로가 형성된 고정스크롤; 상기 센터헤드와 상기 선회스크롤간에 형성되는 배압실; 및 상기 제1 오일회수유로와 상기 센터헤드를 연결하며 배치되고, 냉매를 감압하여 오일을 회수하는 브릿지수단;을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 센터헤드에는 흡입실과 연결되는 제2 오일회수유로가 형성되고, 상기 브릿지수단은 상기 제2 오일회수유로와 연결되게 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 브릿지수단과 상기 제2 오일회수유로 사이에는 상기 배압실과 연결되는 배압실유로가 이어지는 분기점이 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 제2 오일회수유로에는 냉매를 감압하며 오일을 회수하는 감압오리피스;가 배치될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 고정스크롤은, 중앙측에 토출포트가 배치되고, 외측 둘레를 따라 방사방향으로 돌출된 신장부가 형성된 고정 경판부; 및 상기 고정 경판부에서 상기 선회스크롤 방향으로 돌기된 고정 랩;을 포함하되, 상기 신장부는 상기 케이싱의 내측 둘레를 따라 형성된 단턱부;에 삽입 고정되고, 상기 고정 랩의 외측 둘레는 개방되어 있고, 상기 제1 오일회수유로는 상기 고정 경판부상에서 상기 고정 랩의 외측에 형성되며, 상기 브릿지수단에 의해 상기 흡입실과 직접 연통되게 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 브릿지수단은, 상기 제1 오일회수유로와 상기 센터헤드에 압입 고정되며 배치되는 브릿지관; 상기 브릿지관의 내부에 배치되는 오리피스관; 및 상기 브릿지관의 내부에 배치되고 상기 오리피스관을 고정하는 고정블록;을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 브릿지수단은, 고정블록의 외측 둘레에 내측 방향으로 함몰되게 형성된 실링안착부; 및 상기 실링안착부에 배치되는 실링부재;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 오리피스관의 중앙측에는 냉매가 통과하는 오리피스홀에 형성되고, 상기 오리피스관의 외측 둘레에는 내측 방향으로 함몰되게 형성된 삽입홈이 배치될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 고정블록의 내측 둘레에는 상기 삽입홈에 끼워지는 돌기부가 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 고정블록상에서 상기 실링안착부의 공간확보를 위해, 상기 실링안착부는 상기 돌기부에 대응되는 위치의 외측에 배치될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 브릿지관은 상기 토출실의 압력과 상기 배압실의 압력간의 차압에 의해 상기 오리피스관 및 상기 고정블록이 이탈되지 않도록, 상기 제1 오일회수유로에서 상기 센터헤드 방향으로 갈수록 내경이 감소되는 내경감소부가 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 브릿지관은 상기 토출실의 압력과 상기 배압실의 압력간의 차압에 의해 이탈되지 않도록, 상기 센터헤드측보다 상기 제1 오일회수유로측에 상대적으로 깊게 압입고정될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 브릿지수단은, 상기 고정블록에서 상기 제1 오일회수유로 방향으로 연장되는 연장부; 및 상기 연장부에 배치되는 스크린메시;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 연장부는, 상기 오리피스관의 길이방향 양측을 지지하며, 상기 제1 오일회수유로 방향으로 신장되는 한 쌍의 신장바; 및 상기 한 쌍의 신장바의 단부를 연결하는 엔드블록;을 포함하되, 상기 스크린메시는 상기 고정블록과 상기 엔드블록 및 상기 한 쌍의 신장바가 형성하는 구획에 각각 배치될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 상기 연장부는, 상기 한 쌍의 신장바의 서로 마주보는 측에 형성되고, 상기 오리피스관의 단부를 고정하는 지지바;를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 냉매의 압축용량을 증대하기 위해 외벽을 제거한 고정스크롤과 센터헤드 사이에 브릿지관을 배치함으로써, 토출실의 오일분리부와 흡입실유로 및 배압실유로를 연결하는 오일회수부를 구성하여, 오일을 함유한 냉매가 흡입실과 배압실로 안정적으로 흐를 수 있도록 하였다.

이때 브릿지관 내부에는 갑압형 오리피스관을 배치하여 냉매가 감압되어 배압실로 공급될 수 있도록 하였다. 또한 고정스크롤측을 더 깊고 단단하게 압입고정되도록 하여 브릿지관이 차압으로 인해 이탈되는 것을 방지하였다. 그리고 브릿지관에 내경감소부를 형성하여 차압에 의해 오리피스관이 센터헤드측으로 밀리는 것을 차단하였다.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 오일회수부 구조를 나타낸 부분측단면도.
도 2는 본 발명인 스크롤 압축기의 일 실시예에 대한 측단면도.
도 3은 본 발명인 스크롤 압축기의 다른 실시예에 대한 측단면도.
도 4은 도 2에서 A 부분에 대한 확대도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에서 브릿지수단의 다른 형태를 나타낸 도면.
도 6는 본 발명에서 고정스크롤의 구조를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

우선 도 2를 참고하여, 본 발명이 적용되는 전동 압축기 또는 스크롤 압축기의 구조에 대해 살펴보도록 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 전동 압축기 또는 스크롤 압축기는, 케이싱(10), 상기 케이싱(10)의 내부에서 구동력을 발생시키는 구동부(20), 상기 구동부(20)에 의해 회전되는 구동샤프트(30), 상기 구동샤프트(30)에 의해 구동되어 냉매를 압축하는 압축기구(40)을 포함할 수 있다.

상기 케이싱(10)은, 상기 구동부(20)를 수용하는 제1 하우징(11), 상기 구동부(20)를 제어하는 인버터(50)을 수용하는 제2 하우징(12) 및 상기 압축기구(40)을 수용하는 제3 하우징(13)을 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징(11)은, 환형벽(11a), 상기 환형벽(11a)의 일단부를 복개하는 제1 격벽(11b) 및 상기 환형벽(11a)의 타단부를 복개하는 제2 격벽(11c)을 포함하고, 상기 환형벽(11a), 상기 제1 격벽(11b) 및 상기 제2 격벽(11c)이 상기 구동부(20)가 수용되는 구동부 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제2 하우징(12)은 상기 제1 격벽(11b) 측에 결합되어 상기 인버터(50)이 수용되는 인버터 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제3 하우징(13)은 상기 제2 격벽(11c) 측에 결합되어 상기 압축기구(40)이 수용되는 압축공간을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 제2 격벽(11c)은 상기 구동부 수용공간과 상기 압축공간을 구획하고, 상기 압축기구(40)을 지지하는 메인 프레임 역할을 수행하며, 그 제2 격벽(11c)의 중심 측에는 상기 구동부(20)와 상기 압축기구(40)을 연동시키는 상기 구동샤프트(30)이 관통하는 축수공(14a)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 압축기구(40)의 고정 스크롤(41)이 상기 제2 격벽(11c)에 체결되고, 상기 제3 하우징(13)이 그 고정 스크롤(41)에 체결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제3 하우징(13)이 상기 압축기구(40)을 수용하며 상기 제2 격벽(11c)에 체결될 수도 있다.

상기 구동부(20)는 상기 제1 하우징(11)에 고정되는 고정자(21) 및 상기 고정자(21)의 내부에서 상기 고정자(21)와의 상호 작용으로 회전되는 회전자(22)를 포함할 수 있다.

상기 구동샤프트(30)은 상기 회전자(22)의 중심부를 관통하여, 그 구동샤프트(30)의 일단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제1 격벽(11b) 측으로 돌출되고, 그 구동샤프트(30)의 타단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제2 격벽(11c) 측으로 돌출될 수 있다.

상기 구동샤프트(30)의 일단부(30a)는 상기 제1 격벽(11b)의 중심 측에 구비되는 제1 베어링(71)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제1 격벽(11b)의 중심 측에는 상기 제1 베어링(71) 및 상기 구동샤프트(30)의 일단부가 삽입되는 제1 지지홈(11d)이 형성되고, 상기 제1 베어링(71)은 상기 제1 지지홈(11d)과 상기 구동샤프트(30)의 일단부 사이에 개재될 수 있다.

상기 구동샤프트(30)의 타단부(30b)는 상기 제2 격벽(11c)의 축수공(14a)을 관통하여 상기 압축기구(40)에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(30)의 타단부(30b)는 연결핀(31)에 의해 편심 부시(33)가 연결된다. 상기 편심 부시(33)는 상기 압축기구(40)에 구비되는 제3 베어링(73)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 그리고 제3 베어링(73)과 연계되어 선회 스크롤(42)에 회전력을 전달하게 된다.

여기서, 상기 제2 격벽(11c)의 축수공(14a)에는 상기 제2 베어링(72)이 배치되는 제2 지지홈(14b)이 형성되고, 상기 제2 베어링(72)은 상기 제2 지지홈(14b)과 상기 회전축(30) 사이에 개재될 수 있다.

그리고, 상기 압축기구(40)의 선회 스크롤(42)에는 상기 제3 베어링(73)과 상기 편심 부시(33)가 삽입되는 보스부(42a)가 형성되고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(42a)와 상기 편심 부시(33) 사이에 개재될 수 있다.

상기 압축기구(40)는, 상기 제2 격벽(11c)을 기준으로 상기 구동부(20)의 반대측에서 배치되는 고정 스크롤(41) 및 상기 고정 스크롤(41)에 치합되어 압축실(C)을 형성하며 상기 구동샤프트(30)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(42)을 포함할 수 있다.

상기 고정 스크롤(41)은 원판형의 고정 경판부(41a) 및 상기 고정 경판부(41a)의 압축면(41b)으로부터 돌출되어 상기 선회 스크롤(42)에 치합되는 고정 랩(41c)을 포함할 수 있다.

상기 고정 경판부(41a)의 중심 측에는 고정 경판부(41a)를 관통하여 상기 압축실에서 압축된 냉매를 토출하는 토출포트(41d)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 토출포트(41d)는 상기 고정 스크롤(41)과 상기 제3 하우징(13) 사이에 형성되는 토출공간과 연통될 수 있다.

이러한 구성에 따른 스크롤 압축기는, 상기 구동부(20)에 전원이 인가되면 상기 구동샤프트(30)이 상기 회전자(22)와 함께 회전을 하면서 상기 선회 스크롤(42)에 회전력을 전달할 수 있다. 그러면, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 구동샤프트(30)에 의해 선회 운동을 하게 되어, 상기 압축실(C)은 중심 측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다. 그러면, 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 환형벽(11a)에 형성되는 냉매 유입구(미도시)를 통해 상기 구동부 수용공간으로 유입될 수 있다. 그리면, 상기 구동부 수용공간의 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 제2 격벽(11c)에 형성되는 냉매 통과공(미도시)을 통해 상기 압축실로 흡입될 수 있다. 그리면, 상기 압축실(C)로 흡입된 냉매는 상기 압축실(C)의 이동경로를 따라 중심측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출포트(41d)를 통해 상기 토출공간으로 토출될 수 있다. 상기 토출공간으로 토출된 냉매는 상기 제3 하우징(13)에 형성되는 냉매 토출구를 통해 상기 스크롤 압축기의 외부로 배출되는 일련의 과정이 반복된다.

이 과정에서, 상기 구동샤프트(30)은 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 제3 베어링(73)에 의해 상기 구동샤프트(30)에 대해 회전 가능하게 지지되는데, 상기 제3 베어링(73)은 그 제3 베어링(73)과 선회 스크롤(42)의 조립체(이하, 선회 운동체)의 무게 및 크기를 감소시키기 위해 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)과 상이한 베어링(73)으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 케이싱(10)에 고정되는 상기 제1 베어링(71)과 상기 제2 베어링(72)은 마찰 손실 최소화를 위해 각각 볼 베어링으로 형성될 수 있다.

반면, 상기 선회 스크롤(42)과 함께 선회 운동됨에 따라 상기 선회 운동체의 무게 및 크기와 비례관계에 있는 상기 제3 베어링(73)은 볼 베어링보다 무게 및 크기가 작고 원가도 저렴한 니들 롤러 베어링(needle roller bearing) 또는 슬라이드 부시(slide bush) 베어링으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(423)에 사전에 결정된 압입력으로 압입 체결될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 주요특징인 호일회수부의 구조에 대해 살펴보도록 한다.

우선 본 발명의 스크롤 압축기에서 각 부분에 대한 압력을 다음과 같이, 상기 토출실(F)의 압력(Pd), 상기 배압실(B)의 압력(Pc) 및 상기 흡입실(D)의 압력(Ps)으로 정의하면, 각 지점의 압력값은 상기 토출실(F)의 압력(Pd) > 상기 배압실(B)의 압력(Pc) > 상기 흡입실(D)의 압력(Ps)으로 그 크기 순서가 결정된다.

본 발명의 일 실시예로는, 도 2, 도 4 및 도 6를 참고하면, 본 발명인 스크롤 압축기는 케이싱(10), 구동부(20), 센터헤드(80), 선회스크롤(42), 고정스크롤(41), 토출실(F), 배압실(B), 제1 오일회수유로(94), 브릿지수단(100)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 토출실(F)은 상기 케이싱(10)을 구성하는 상기 제3 하우징(13)의 내부에 형성되고, 상기 토출포트(41d)에서 냉매가 토출되는 공간일 수 있다. 상기 배압실(B)은 상기 센터헤드(80)와 상기 선회스크롤(42)간에 형성되는 공간일 수 있으며, 상기 배압실(B)로 유입된 냉매의 배압으로 상기 선회스크롤(42)을 상기 고정스크롤(41) 방향으로 밀어주게 된다.

상기 구동부(20)는 상기 케이싱(10)의 내부에 형성된 구동부 수용공간에 배치되고 구동샤프트(30)와 연결되어 회전시키도록 제공될 수 있다. 상기 구동부(20)는 전술한 바와 같이, 고정자와 회전자로 구성된 모터일 수 있다.

상기 센터헤드(80)는 상기 구동샤프트(30)가 관통되며 배치되고 상기 케이싱(10)에 볼트체결되어 연결될 수 있다. 자세한 구조는 전술한 바와 같다.

상기 선회스크롤(42)은 상기 구동샤프트(30)에 연결되어 상기 고정스크롤(41)에 대향하여 회전되며, 상기 고정스크롤(41)은 상기 케이싱(10)의 내부에 고정되고, 상기 선회스크롤(42)과의 상호 연동으로 냉매를 압축하는 압축실(C)을 형성하며, 상기 토출실(F)의 오일분리부(91)와 연결되는 제1 오일회수유로(94)가 형성될 수 있다.

구체적으로 상기 고정스크롤(41)은 고정 경판부(41a), 토출포트(41d), 고정 랩(41c) 및 신장부(41f)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 고정 경판부(41a)는 중앙측에 상기 토출실(F)과 연결된 토출포트(41d)가 배치되고, 외측 둘레를 따라 방사방향으로 돌출된 신장부(41f)가 형성될 수 있다. 상기 고정 랩(41c)은 상기 고정 경판부(41a)에서 상기 선회스크롤(42) 방향으로 돌기된 형태로 구성될 수 있다.

상기 신장부(41f)는 상기 케이싱(10)을 구성하는 제1 하우징(11)의 내부에 형성된 단턱부(11f)에 삽입되며, 상기 고정스크롤(41)의 위치를 고정하게 된다.

본 발명에서는 상기 고정스크롤(41)은 종래와 달리 외벽이 제거되어 있다. 이는 선회스크롤(42)의 반경방향 회전영역을 늘려 압축용량을 높이기 위함이다. 이에 따라 상기 고정 랩(41c)의 외측 둘레는 개방되어 있고, 상기 제1 오일회수유로(94)는 상기 고정 경판부(41a)상에서 상기 고정 랩(41c)의 외측에 형성될 수 있다.

다음 상기 브릿지수단(100)은 상기 제1 오일회수유로(94)와 상기 센터헤드(80)에 형성된 배압실유로(95) 및 흡입실유로(96)를 연결하고, 냉매를 감압하며 오일을 회수하도록 구성될 수 있다.

종래에는 고정스크롤(41)에 외벽이 존재하여 관통홀을 가공하고 오리피스를 배치하여 냉매를 감압하며 오일을 회수하였으나, 본 발명에서는 상기 고정스크롤(41)의 외벽이 제거되어 있으므로, 종래와 같이 외벽에 관통홀을 가공하는 것은 설계할 수 없다.

따라서 상기 토출실(F)의 오일분리부(91)와 연결된 제1 오일회수유로(94)와 상기 센터헤드(80)를 연결하는 구성이 요구되었고, 이는 본 발명에서 상기 브릿지수단(100)으로 구현된다.

이러한 상기 브릿지수단(100)은 브릿지관(110), 오리피스관(120), 고정블록(130) 및 실링부재(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 브릿지관(110)은 상기 제1 오일회수유로(94)와 상기 센터헤드(80)에 압입 고정되며 배치될 수 있다. 상기 오리피스관(120)은 상기 브릿지관(110)의 내부에 배치될 수 있다.

이때 상기 오리피스관(120)을 고정하기 위해 상기 고정블록(130)이 상기 브릿지관(110)의 내부에서 상기 오리피스관(120)의 둘레를 감싸며 배치될 수 있다. 상기 고정블록(130)의 내측 둘레에는 돌기부(137)가 형성되고, 돌기부(137)는 상기 오리피스관(120)의 둘레에 형성된 삽입홈(123)이 끼워져 결합되며, 상기 오리피스관(120)이 브릿지관(110)의 내부에 고정되도록 한다.

여기서 상기 브릿지관(110)은 상기 토출실(F)의 압력(Pd)와 상기 배압실(B)의 압력(Pc)간의 차압에 의해 상기 오리피스관(120) 및 상기 고정블록(130)이 상기 센터헤드(80) 방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 제1 오일회수유로(94)에서 상기 센터헤드(80) 방향으로 갈수록 내경이 감소되는 내경감소부(115)가 형성될 수 있다.

상기 배압실(B)의 압력(Pc)보다는 상기 토출실(F)의 압력(Pd)이 상대적으로 높게 형성되므로, 상기 브릿지관(110)의 내부에 배치된 상기 오리피스관(120) 및 상기 고정블록(130)은 상기 센터헤드(80) 방향으로 차압에 따른 힘을 받게 된다. 이때 상기 내경감소부(115)가 형성되어 있어, 상기 오리피스관(120) 및 상기 고정블록(130)은 상기 내경감소부(115)의 내면에 지지되며 밀리지 않고 위치가 유지되게 된다.

그리고 본 발명에서는 상기 브릿지관(110)은 상기 토출실(F)의 압력(Pd)과 상기 배압실(B)의 압력(Pc)간의 차압에 의해 이탈되지 않도록, 상기 센터헤드(80)에서의 압입 깊이(D2)보다 상기 제1 오일회수유로(94)에서의 압입 깊이(D1)가 상대적으로 더 깊게 압입고정될 수 있다.

즉 상기 토출실(F)의 압력(Pd)이 상기 배압실(B)의 압력(Pc)보다 더 높으므로, 차압에 의해 상기 브릿지관(110)은 상기 토출실(F)에서 상기 센터헤드(80) 방향으로 강한 힘을 받게 된다. 이는 상기 브릿지관(110)이 상기 제1 오일회수유로(94)에서 이탈되게 할 수 있기 때문에, 상기 제1 오일회수유로(94)상에 압입 깊이(D1)를 더 깊게 하여 단단히 고정되도록 하는 것이다.

다음 상기 고정블록(130)의 외측 둘레에는 실링안착부(131)가 형성되어 있으며, 상기 실링부재(140)는 상기 실링안착부(131)에 배치되며, 냉매 및 오일의 누설을 차단한다. 여기서 상기 실링안착부(131)가 형성되는 공간을 확보하기 위해, 상기 고정블록(130)상에서 상기 실링안착부(131)는 상기 돌기부(137)에 대응되는 위치의 외측에 배치될 수 있다.

상기 브릿지관(110)은 철, 알루미늄, 동관 등과 같은 금속 재질일 수 있으며, 인발(drawing)하여 외관을 형성할 수 있다. 또한 상기 고정블록(130)은 플라스틱 재질일 수 있으며, 사출 성형으로 제작할 수 있다. 상기 실링부재(140)는 고무, 실리콘 등의 재질일 수 있으며, O-ring 형태일 수 있다.

한편 다른 실시예로는, 도 3, 도 4 및 도 6를 참고하면, 본 발명인 스크롤 압축기는 케이싱(10), 구동부(20), 센터헤드(80), 선회스크롤(42), 고정스크롤(41), 토출실(F), 배압실(B), 제1,2 오일회수유로(94,97), 브릿지수단(100) 및 감압오리피스(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 케이싱(10), 구동부(20), 센터헤드(80), 선회스크롤(42), 고정스크롤(41), 토출실(F) 및 배압실(B)에 대한 설명은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 생략하도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 브릿지수단(100)은 상기 제1 오일회수유로(94)와 상기 센터헤드(80)에 형성된 배압실유로(95) 및 흡입실유로(96)로 분기되는 분기점(G)을 연결하고, 냉매를 감압하며 오일을 회수하도록 구성될 수 있다.

그리고 상기 감압오리피스(200)는 상기 분기점(G)과 상기 흡입실유로(96) 사이에 형성되는 제2 오일회수유로(97)에 배치되고, 냉매를 감압하며 오일을 회수하도록 구성될 수 있다.

따라서 상기 토출실(F)의 오일분리부(91)와 연결된 제1 오일회수유로(94)와 상기 분기점(G)을 연결하는 구성이 요구되었고, 이는 본 발명에서 상기 브릿지수단(100)으로 구현된다.

우선 상기 브릿지관(110)은 상기 제1 오일회수유로(94)와 상기 분기점(G)에 압입 고정되며 배치될 수 있다. 상기 오리피스관(120)은 상기 브릿지관(110)의 내부에 배치될 수 있다.

여기서 상기 브릿지관(110)은 상기 토출실(F)의 압력(Pd)와 상기 배압실(B)의 압력(Pc)간의 차압에 의해 상기 오리피스관(120) 및 상기 고정블록(130)이 상기 제2 오일회수유로(97) 방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 제1 오일회수유로(94)에서 상기 제2 오일회수유로(97) 방향으로 갈수록 내경이 감소되는 내경감소부(115)가 형성될 수 있다.

상기 배압실(B)의 압력(Pc)보다는 상기 토출실(F)의 압력(Pd)이 상대적으로 높게 형성되므로, 상기 브릿지관(110)의 내부에 배치된 상기 오리피스관(120) 및 상기 고정블록(130)은 상기 제2 오일회수유로(97) 방향으로 차압에 따른 힘을 받게 된다. 이때 상기 내경감소부(115)가 형성되어 있어, 상기 오리피스관(120) 및 상기 고정블록(130)은 상기 내경감소부(115)의 내면에 지지되며 밀리지 않고 위치가 유지되게 된다.

그리고 본 발명에서는 상기 브릿지관(110)은 상기 토출실(F)의 압력(Pd)과 상기 배압실(B)의 압력(Pc)간의 차압에 의해 이탈되지 않도록, 상기 제2 오일회수유로(97)에서의 압입 깊이(D2) 또는 상기 제2 오일회수유로(97)이 형성되어 있지 않은 경우에는 센터헤드(80)보다 상기 제1 오일회수유로(94)에서의 압입 깊이(D1)가 상대적으로 더 깊게 압입고정될 수 있다.

즉 상기 토출실(F)의 압력(Pd)이 상기 배압실(B)의 압력(Pc)보다 더 높으므로, 차압에 의해 상기 브릿지관(110)은 상기 토출실(F)에서 상기 분기점(G) 방향으로 강한 힘을 받게 된다. 이는 상기 브릿지관(110)이 상기 제1 오일회수유로(94)에서 이탈되게 할 수 있기 때문에, 상기 제1 오일회수유로(94)상에 압입 깊이(D1)를 더 깊게 하여 단단히 고정되도록 하는 것이다.

다음으로, 도 5a 및 도 5b를 참고하면, 상기 브릿지수단(100)의 다른 형태가 게시되어 있다. 상기 브릿지수단(100)의 다른 형태에서는 상기 브릿지관(110), 상기 오리피스관(120), 상기 고정블록(130), 상기 내경감소부(115), 상기 실링부재(140) 이외에 연장부(133) 및 스크린메시(135)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 연장부(133)는 상기 고정블록(130)상에서 상기 제1 오일회수유로(94) 방향으로 연장되게 구성될 수 있다.

이러한 상기 연장부(133)는 신장바(133a), 엔드블록(133b) 및 지지바(133c)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 신장바(133a)는 상기 오리피스관(120)의 길이방향 양측을 지지하며, 상기 제1 오일회수유로(94) 방향으로 신장되게 구성될 수 있다. 그리고 상기 엔드블록(133b)은 상기 한 쌍의 신장바(133a)의 단부를 연결하도록 구성될 수 있다. 또한 상기 지지바(133c)는 상기 한 쌍의 신장바(133a)의 서로 마주보는 측에 형성되고, 상기 오리피스관(110)의 단부를 고정하도록 제공될 수 있다. 상기 연장부(133)는 스크린메시(135)의 배치영역을 형성함과 동시에 오리피스관(110)의 배치위치를 고정해주는 기능을 하게 된다.

그리고 상기 스크린메시(135;screen mesh)는 상기 연장부(133)상에 고정 배치될 수 있다. 상기 스크린메시(135)는 상기 신장바(133a)를 기준으로 양측에 한 쌍이 배치될 수 있다.

상기 스크린메시(135)는 상기 토출실(F)의 오일분리부(91)에서 오일을 함유한 상태로 유입되는 냉매에 포함될 수 있는 이물질을 제거하여 오리피스홀(121)이 막히는 것을 방지하는 필터 기능을 수행할 수 있다.

이상의 사항은 스크롤 압축기의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

10:케이싱 11:제1 하우징
11a:환형벽 11b:격벽
11d:제1 지지홈 11f:단턱부
12:제2 하우징 13:제3 하우징
14a:축수공 14b:제2 지지홈
20:구동부 21:고정자
22:회전자
30:구동샤프트 30a:구동샤프트의 일단부
30b:구동샤프트의 타단부
40:압축기구 41:고정 스크롤
41a:고정 경판부 41b:압축면
41c:고정 랩 41d:토출포트
41f:신장부
42:선회 스크롤
50:인버터
71:제1 베어링 72:제2 베어링
73:제3 베어링
80:센터헤드
91:오일분리부 93:오일회수부
94:제1 오일회수유로 95:배압실유로
96:흡입실유로(삭제) 97:제2 오일회수유로
100:브릿지수단 110:브릿지관
115:내경감소부 120:오리피스관
121:오리피스홀 123:삽입홈
130:고정블록 131:실링안착부
133;연장부 135:스크린메시
137:돌기부 140:실링부재
200:감압오리피스
B:배압실 D:흡입실
F:토출실 G:분기점

Claims

케이싱;
상기 케이싱의 내부에 형성된 구동부 수용공간에 배치되고 구동샤프트를 회전시키는 구동부;
상기 구동샤프트가 관통되며 배치되고 상기 케이싱에 연결되는 센터헤드;
상기 케이싱의 일측부에 형성되고 냉매가 토출되는 토출실;
상기 구동샤프트에 연결되는 선회스크롤;
상기 케이싱의 내부에 고정되고, 상기 선회스크롤과의 상호 연동으로 냉매를 압축하는 압축실을 형성하며, 상기 토출실의 오일분리부와 연결되는 제1 오일회수유로가 형성된 고정스크롤;
상기 센터헤드와 상기 선회스크롤간에 형성되는 배압실; 및
상기 제1 오일회수유로와 상기 센터헤드를 연결하며 배치되고, 냉매를 감압하여 오일을 회수하는 브릿지수단;을 포함하고,
상기 브릿지수단은,
상기 제1 오일회수유로와 상기 센터헤드에 압입 고정되며 배치되는 브릿지관;
상기 브릿지관의 내부에 배치되는 오리피스관; 및
상기 브릿지관의 내부에 배치되고 상기 오리피스관을 고정하는 고정블록;을 포함하고,
상기 브릿지관은 상기 토출실의 압력과 상기 배압실의 압력간의 차압에 의해 상기 오리피스관 및 상기 고정블록이 이탈되지 않도록, 상기 제1 오일회수유로에서 상기 센터헤드 방향으로 갈수록 내경이 감소되는 내경감소부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 센터헤드에는 흡입실과 연결되는 제2 오일회수유로가 형성되고, 상기 브릿지수단은 상기 제2 오일회수유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 브릿지수단과 상기 제2 오일회수유로 사이에는 상기 배압실과 연결되는 배압실유로가 이어지는 분기점이 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 제2 오일회수유로에는 냉매를 감압하며 오일을 회수하는 감압오리피스;가 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제3항에 있어서,
상기 고정스크롤은,
중앙측에 토출포트가 배치되고, 외측 둘레를 따라 방사방향으로 돌출된 신장부가 형성된 고정 경판부; 및
상기 고정 경판부에서 상기 선회스크롤 방향으로 돌기된 고정 랩;을 포함하되,
상기 신장부는 상기 케이싱의 내측 둘레를 따라 형성된 단턱부;에 삽입 고정되고,
상기 고정 랩의 외측 둘레는 개방되어 있고, 상기 제1 오일회수유로는 상기 고정 경판부상에서 상기 고정 랩의 외측에 형성되며, 상기 브릿지수단에 의해 상기 흡입실과 직접 연통되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 브릿지수단은,
고정블록의 외측 둘레에 내측 방향으로 함몰되게 형성된 실링안착부; 및
상기 실링안착부에 배치되는 실링부재;
를 포함하는 스크롤 압축기.
제7항에 있어서,
상기 오리피스관의 중앙측에는 냉매가 통과하는 오리피스홀에 형성되고, 상기 오리피스관의 외측 둘레에는 내측 방향으로 함몰되게 형성된 삽입홈이 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 고정블록의 내측 둘레에는 상기 삽입홈에 끼워지는 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제9항에 있어서,
상기 고정블록상에서 상기 실링안착부의 공간확보를 위해, 상기 실링안착부는 상기 돌기부에 대응되는 위치의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 브릿지관은 상기 토출실의 압력과 상기 배압실의 압력간의 차압에 의해 이탈되지 않도록, 상기 센터헤드측보다 상기 제1 오일회수유로측에 상대적으로 깊게 압입고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
케이싱;
상기 케이싱의 내부에 형성된 구동부 수용공간에 배치되고 구동샤프트를 회전시키는 구동부;
상기 구동샤프트가 관통되며 배치되고 상기 케이싱에 연결되는 센터헤드;
상기 케이싱의 일측부에 형성되고 냉매가 토출되는 토출실;
상기 구동샤프트에 연결되는 선회스크롤;
상기 케이싱의 내부에 고정되고, 상기 선회스크롤과의 상호 연동으로 냉매를 압축하는 압축실을 형성하며, 상기 토출실의 오일분리부와 연결되는 제1 오일회수유로가 형성된 고정스크롤;
상기 센터헤드와 상기 선회스크롤간에 형성되는 배압실; 및
상기 제1 오일회수유로와 상기 센터헤드를 연결하며 배치되고, 냉매를 감압하여 오일을 회수하는 브릿지수단;을 포함하고,
상기 브릿지수단은,
상기 제1 오일회수유로와 상기 센터헤드에 압입 고정되며 배치되는 브릿지관;
상기 브릿지관의 내부에 배치되는 오리피스관;
상기 브릿지관의 내부에 배치되고 상기 오리피스관을 고정하는 고정블록;
상기 고정블록에서 상기 제1 오일회수유로 방향으로 연장되는 연장부; 및
상기 연장부에 배치되는 스크린메시;를 포함하고,
상기 연장부는,
상기 오리피스관의 길이방향 양측을 지지하며, 상기 제1 오일회수유로 방향으로 신장되는 한 쌍의 신장바;
상기 한 쌍의 신장바의 단부를 연결하는 엔드블록; 및
상기 한 쌍의 신장바의 서로 마주보는 측에 형성되고, 상기 오리피스관의 단부를 고정하는 지지바;를 포함하고,
상기 스크린메시는 상기 고정블록과 상기 엔드블록 및 상기 한 쌍의 신장바가 형성하는 구획에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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