KR20130011656A

KR20130011656A - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20130011656A
Application number: KR1020110072964A
Authority: KR
Inventors: 이정재; 김홍원; 김민규; 김홍민; 임권수
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-01-30

Abstract

본 발명은 고정스크롤과 선회스크롤의 상대 회전에 의해 냉매의 압축이 이루어지는 스크롤 압축기에 있어서, 토출되는 냉매의 맥동을 저감시킬 수 있는 스크롤 압축기에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 토출구를 통해 고압실로 배출된 고압의 냉매를 다수의 유로로 분산시켜, 시간차를 가지고 토출포트에 도달케 함으로써 토출 맥동이 상쇄되도록 한 스크롤 압축기와 관련된다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정스크롤과 선회스크롤의 상대 회전에 의해 냉매의 압축이 이루어지는 스크롤 압축기에 있어서, 토출되는 냉매의 맥동을 저감시킬 수 있는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 작동유체를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.

이와 같은 압축기에는 실제로 작동유체를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.

왕복식에는, 크랭크를 사용하여 구동원의 구동력을 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식과, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 및 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다.

그리고 회전식에는, 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 회전스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

도 1에는 종래 기술에 의한 스크롤 압축기의 일 예가 단면도로 도시되어 있다. 이에 따르면, 스크롤 압축기(1)는 크게 구동부(3), 제어부(5), 및 압축부(7)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 구동부(3)는 압축기(1)의 회전 동력을 만들어내는 구동원으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 외체를 이루는 구동부 하우징(31)과 중간 하우징(32), 이 구동부 하우징(31)과 중간 하우징(32) 내에 설치되는 고정자(33), 그리고 이 고정자(33) 내부에서 회전하는 회전자(34)로 이루어진다.

이때, 구동부 하우징(31)은 구동부(3)의 외체를 이루는 부분으로서, 도시된 바와 같이 원통형으로 형성되는 것이 일반적이며, 제어부(5)와의 사이에 중간 하우징(32)이 개재될 수 있는데, 중간 하우징(32)의 바닥면 상에는 베어링 하우징(35)이 돌출 형성되고, 베어링 하우징(35)에는 구동부(3) 회전자(34)의 회전축(37)을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(36)이 고정 설치된다. 또한, 중간 하우징(32)에는 냉매를 흡입하기 위한 흡입포트(38)가 원주면 일측에 관통 형성된다.

고정자(33)는 내측에 동축 상으로 장착되는 회전자(34)와 함께 회전 구동력을 만드는 구동부분이며, 일종의 전자석으로서 구동부 하우징(31)의 내주면 상에 압입 등에 의해 고정 장착되는 고정자 코어(33a)와, 이 고정자 코어(33a)에 권선되는 코일(33b) 다발로 이루어진다.

또한, 회전자(34)는 위에서 언급한 바와 같이 고정자(33)의 내측에 동축 상으로 장착되어 회전 구동하는 부분으로서, 고정자(33)의 고정자 코어(33a) 중앙의 통공에 회전 가능하게 삽입되며, 중심 축선을 따라 길게 배치된 회전축(37)과, 이 회전축(37)의 외주면에 부착되는 영구자석(미도시)으로 구성된다.

따라서, 회전자(34)는 고정자(33)가 여자된 때에 모터의 구동원리에 따라 고정자(33)와의 상호 작용에 의해 회전 구동하게 되며, 회전축(37)은 베어링(36)을 통해 구동부 하우징(31)에 회전 가능하게 지지되어, 회전자(34)와 함께 회전한다.

한편, 제어부(5)는 구동부(3)의 동작을 제어하는 부분으로서, 구동부(3)의 고정자(33)에 전기적으로 연결되어, 고정자(33)를 여탈자시킴으로써 회전자(34)를 회전 구동 또는 정지시키게 되며, 이를 위해 제어부(5)는 중간 하우징(32)의 일측에 결합되는 헤드 하우징(51)과, 헤드 하우징(51)의 내부에 장착되는 PCB(52), 및 PCB(52) 상에 실장되는 다수의 소자 등 각종 전자 부품들을 포함하여 이루어진다.

압축부(7)는 구동부(3)에서 발생되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 냉매를 압축하는 부분이며, 도 1에 도시된 바와 같이 구동부(3)의 회전축(37) 후단에 연결된다.

이때 압축부(7)는, 구동부 하우징(31)의 내부 후단에 회전 가능하게 장착되는 선회스크롤(71), 및 이 선회스크롤(71)과 짝을 이루어 냉매를 압축하는 고정스크롤(72)을 포함하여 구성되며, 선회스크롤(71)과 고정스크롤(72)의 상대회전에 의해, 그 사이에 형성되는 압축실(73) 내부로 유입된 냉매를 압축하게 된다.

보다 자세하게 살펴보면, 선회스크롤(71)은 중심을 향해 수렴하도록 스파이럴 형태로 만곡된 선회스크롤 랩(71a)이 후면에 돌출 형성되어 있으며, 이 선회스크롤 랩(71a)의 중심 부위에 구동부(3)의 회전축(37) 후단이 결합되어, 회전자(34)와 동기하여 회전하도록 되어 있다.

또한, 고정스크롤(72)은 구동부 하우징(31)의 내부 후단에 고정 설치되며, 선회스크롤(71)의 선회스크롤 랩(71a)과 정합되도록, 스파이럴 형태로 만곡된 고정스크롤 랩(72a)이 중심을 향해 수렴하도록 형성된다.

따라서, 선회스크롤(71)이 회전할 때, 상호 정합된 선회스크롤(71)과 고정스크롤(72)은 각각의 선회 및 고정스크롤 랩(71a,72a)의 상호 작용에 의해, 구동부(3)에서 선회 및 고정스크롤 랩(71a,72a)의 외연부로 흡입된 냉매를 그 중심부로 압축하며, 고압으로 압축된 냉매는 고정스크롤(72)을 관통하여 형성되는 토출구(72b)를 통해 후술하는 커버 하우징(74) 내의 고압실(75)로 토출된다.

이때, 커버 하우징(74)은 일측 개구부가 고정스크롤(72)의 후면을 향하도록 구동부 하우징(31)의 후단에 결합되는데, 커버 하우징(74)의 일측에는 압축된 냉매를 외부로 토출하기 위한 토출포트(76)가 관통 형성된다.

즉, 압축실(73)에서 압축된 냉매는 토출구(72b)를 통해 고압실(75)로 토출되며, 고압실(75)로 토출된 고압의 냉매는, 도 2에 도시된 바와 같이 커버 하우징(74) 내에 안내벽(81)으로 구획 형성된 유로(82)를 따라 유동하여 최종적으로는 토출포트(76)를 통해 외부로 공급되는 것이다.

이때, 이러한 냉매의 토출 동작이 선회스크롤(71)의 구동과 함께 단속적으로 행해지기 때문에, 토출되는 냉매의 맥동이 이루어지며, 이로 인해 진동과 노이즈가 발생하고 압축기의 성능이 저하된다.

종래의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 고압실(75)의 유로(82)에 방사상으로 형성된 비드(bead)(83)가 원주방향 유로(82)의 맥동을 감소시키는 역할을 하지만, 긴 유로(82)로 인해 압력손실이 발생하며, 유로(82)의 작은 토출홀(84)과 전체적인 유로(82)의 형상으로 인해, 압축기의 토출부에 많은 부하가 걸리게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 토출구를 통해 고압실로 배출된 고압의 냉매를 다수의 유로로 분산시켜, 시간차를 가지고 토출포트에 도달케 함으로써 토출 맥동이 상쇄되도록 한 스크롤 압축기와 관련된다.

또한 본 발명의 일실시예는, 종래 맥동 저감을 위해 커버 하우징의 바닥면에서 돌출 형성된 비드를 대부분 삭제하여 압력강하를 줄이고, 소요동력을 저감시킬 수 있는 스크롤 압축기와 관련된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 냉매를 흡입하여 고정스크롤과 선회스크롤에 의해 압축하는 압축부와, 압축부의 일측에 설치되며, 압축된 냉매가 외부 냉동회로로 토출되는 토출포트가 형성된 커버 하우징과, 압축부와 커버 하우징을 연통하는 토출구를 구비하고, 커버 하우징에는 토출구와 토출포트 사이에 고압실이 형성된 스크롤 압축기에 있어서, 고압실은, 다수개의 안내벽에 의해 구획됨과 동시에 안내벽에 의해 다수개의 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공된다.

여기서 다수의 유로는, 커버 하우징의 중앙부에서 반경방향으로 서로 이격하여 소정의 곡률로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 유로의 길이와 수력직경(hydraulic diameter)이 비례하는 것이 바람직하다.

또한, 커버 하우징의 토출포트와 다수의 유로 사이에는 감쇄공간부가 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 다수의 유로 중 어느 하나의 단면적은, 그 내측에 인접하는 다른 하나의 단면적의 1.1배 ~ 1.5배인 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 토출구를 통해 고압실로 배출된 고압의 냉매가, 다수의 유로로 분산되어 시간차를 두고 토출포트에 도달하므로, 서로 상쇄되면서 맥동이 저감되는 효과가 있다.

또한, 맥동의 저감에 따라 부하변동이 감소되므로, 진동 및 노이즈가 대폭 감소된 정숙한 상태에서 스크롤 압축기의 운전 효율을 향상시킬 수 있다.

아울러, 종래 맥동의 저감을 위해 커버 하우징의 바닥면에 돌출 형성된 비드를 삭제할 수 있으므로, 유로 통과과정에서 압력강하를 줄일 수 있고, 따라서 소요동력이 저감되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 스크롤 압축기의 구성을 보인 단면도.
도 2는 종래 기술에 의한 커버 하우징의 구성을 보인 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 토출 맥동 저감 구조가 적용된 커버 하우징의 구성을 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 커버 하우징에 형성된 다수의 유로를 냉매가 통과하는 모습을 보인 사용상태도.
도 5는 도 3의 A'-A' 방향 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 커버 하우징에 형성된 다수의 유로를 냉매가 통과하는 모습을 보인 사용상태도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 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.

실시예

도 1에 도시된 바와 같이, 스크롤 압축기(1)의 경우 구동부 하우징(31)의 일측에 구비되는 흡입포트(38)를 통해 내부로 들어온 냉매가, 고정스크롤(72)과 선회스크롤(71)의 상대회전에 의해 압축실(73)에서 압축된 후, 토출포트(76)를 통해 외부로 공급된다.

이때, 고정스크롤(72)의 일측에는 내부에 공간부를 가진 커버 하우징(74)의 결합에 의해 고압실(75)이 형성된다. 그리고, 고정스크롤(72)의 중앙에는 압축실(73)과 고압실(75)을 연통하도록 토출구(72b)가 관통 형성된다.

따라서, 압축실(73)에서 압축된 냉매는 토출구(72b)를 통해 커버 하우징(74) 내의 고압실(75)로 유입되며, 커버 하우징(74)의 일측에 관통 형성되는 토출포트(76)를 통해 외부로 공급된다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 압축기의 경우, 커버 하우징(74) 내에 토출 맥동 저감 구조가 형성된다. 즉, 토출구(72b)를 통해 커버 하우징(74)의 고압실(75)로 유입된 냉매는 고압실(75) 내에서 토출포트(76)로 유동하는 과정에서 맥동이 저감되는 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 토출 맥동 저감 구조가 적용된 커버 하우징의 구성을 보인 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 커버 하우징(100)에는 다수의 안내벽이 형성된다.

이들 안내벽에 의해 커버 하우징(100) 내의 공간부로 이루어지는 고압실(75, 도 1 참조)이 다수의 공간으로 구획되며, 구획된 공간들은 각각 냉매의 유동방향을 안내하는 유로(A~F)가 된다. 이때, 구획 형성되는 유로의 개수는 커버 하우징(100)의 크기와 압축기의 성능을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.

고압실을 다수의 공간으로 구획하는 안내벽은, 차단벽(210)과 직선안내벽(221~226) 및 곡선안내벽(231~234)을 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서 차단벽(210)은, 토출구(72b, 도 1 참조)를 통해 고압실로 유입된 냉매가 별도의 유로를 거치지 않고 곧바로 토출포트(300)를 통해 배출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 토출구와 대향하는 커버 하우징(100)의 중앙부(110)와 토출포트(300) 사이에 차단벽(210)이 형성된다.

바람직하게는, 커버 하우징(100)의 중앙으로부터 토출포트(300) 방향으로 소정 거리 이격하여, 소정 각도를 가진 원호 형상으로 차단벽(210)이 형성된다. 또한, 커버 하우징(100)의 중앙부(110)라 함은 커버 하우징(100)의 중앙으로부터 차단벽(210)까지의 소정 반경으로 형성되는 공간부를 가리킴을 미리 밝혀둔다.

직선안내벽(221~226)은 토출구를 통해 고압실로 유입된 냉매를 각각의 유로(A~F)로 안내하는 역할을 한다. 이를 위해, 토출구와 대향하는 커버 하우징(100)의 중앙부(110) 일측으로부터, 후술하는 곡선안내벽(231~234) 또는 커버 하우징(100)의 내벽(120)까지 직선안내벽(221~226)이 연장 형성된다.

또한, 직선안내벽(221~226)은 소정 간격 서로 이격하여 형성됨으로써, 서로 인접하는 직선안내벽(221~226)과 직선안내벽(221~226) 사이의 공간이 직선유로(A1~F1)를 형성하며, 이 직선유로(A1~F1)는 후술하는 곡선안내벽(231~234)과 곡선안내벽(231~234) 사이의 공간으로 이루어지는 곡선유로(A2~F2)와 각각 연통한다.

이때, 토출구를 통해 고압실로 유입된 냉매는 각각의 유로(A~F)에 균일하게 분산되는 것이 바람직하다.

따라서, 각각의 직선유로(A1~F1)는, 커버 하우징(100)의 중앙으로부터 차단벽(210)까지의 거리를 반경으로 하는 가상의 원의 둘레를 따라 소정 간격 서로 이격하여 형성되는 것이 바람직한데, 서로 평행하게 형성되거나 방사상으로 형성될 수 있다.

이때, 차단벽(210)과 가장 가까이 형성되는 직선안내벽(221,222)은 차단벽(210)의 일측 단부와 함께 직선유로(A1,B1)를 형성하며, 차단벽(210)으로부터 가장 멀리 형성되는 직선안내벽(225,226)은 커버 하우징(100)의 내벽(120)까지 연장된다.

곡선안내벽(231~234)은 토출구를 통해 고압실로 유입된 냉매를 토출포트(300)로 안내하는 역할을 하며, 커버 하우징(100)의 중앙에서 반경방향으로 서로 이격하여 소정의 곡률로 형성된다.

따라서, 서로 인접하는 곡선안내벽(231~234)과 곡선안내벽(231~234) 사이의 공간으로 이루어지는 곡선유로(A2~F2) 역시 커버 하우징(100)의 중앙에서 반경방향으로 서로 이격하여 소정의 곡률로 형성되며, 각각의 곡선유로(A2~F2)에는 전술한 바와 같이 각각의 직선유로(A1~F1)가 연통된다.

이때, 커버 하우징(100)의 중앙으로부터 가장 가까이 형성된 곡선안내벽(231,232)은 전술한 차단벽(210)과 함께 곡선유로(A2,B2)를 형성하며, 커버 하우징(100)의 중앙으로부터 가장 멀리 형성된 곡선안내벽(233,234)은 커버 하우징(100)의 내벽(120)과 함께 곡선유로(E2,F2)를 형성한다.

한편, 커버 하우징(100)의 일측에는 압축된 냉매를 외부로 공급할 수 있도록 토출포트(300)가 형성되며, 토출포트(300)의 내측에는 전술한 각각의 곡선유로(A2~F2)들이 연통되는 감쇄공간부(400)가 형성된다.

이때, 감쇄공간부(400)로 연장되는 곡선안내벽(231~234)의 단부에는 유로 방향으로 돌출부(235)가 형성되어 돌출부(235) 사이의 간격이 노즐의 형상을 이루도록 할 수 있으며, 이처럼 돌출부(235)에 의해 이루어지는 노즐의 형상은 커버 하우징(100)의 중앙부(110)와 접하는 직선안내벽(221~226)의 단부에도 형성될 수 있다.

또한, 커버 하우징(100)의 중앙과 토출포트(300)를 잇는 가상의 직선(L)을 기준으로 하여, 좌우 양측에 각각의 곡선유로(A2~F2)들이 형성되는데, 이들 각각의 곡선유로(A2~F2)는 서로 길이가 상이하게 비대칭으로 형성된다.

이는, 곡선유로(A2~F2)의 길이를 서로 다르게 함으로써, 곡선유로(A2~F2)를 거쳐 전달되는 토출 맥동이 시간차를 갖고 감쇄공간부(400)에 차례로 도달하게끔 하기 위함이다. 따라서, 서로 다른 위상차를 갖는 맥동은 감쇄공간부(400)에서 최종적으로 상쇄되며, 토출포트(300)를 통해 외부로 공급되는 냉매의 맥동이 저감된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 커버 하우징에 형성된 다수의 유로를 냉매가 통과하는 모습을 보인 사용상태도이고, 도 5는 도 3의 A'-A' 방향 단면도이다.

본 실시예에서는 좌우 3개씩, 총 6개의 유로(A~F)가 형성된 예를 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 유로의 개수는 커버 하우징(100)의 규격과 압축기의 성능을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.

이하, 도 4의 실시예를 중심으로 본 발명을 설명하기로 한다.

커버 하우징(100)의 중앙과 토출포트(300)를 잇는 가상의 직선(L)을 기준으로 하여 좌우 양측에 각각 3개씩 곡선유로(A2~F2)들이 형성된다. 이때, 각각의 곡선유로(A2~F2)는 가상의 직선(L)에 대하여 좌우 비대칭으로 형성되므로, 직선유로(A1~F1)를 포함한 각각의 유로(A~F)의 길이는 서로 상이하다(L_A < L_B < L_C < L_D < L_E < L_F).

그리고, 각각의 유로(A~F)를 지나서 감쇄공간부(400)로 유입되는 냉매의 맥동압이 서로 상쇄되어 토출포트(300)를 통해 외부로 균일하게 공급될 수 있도록, 각각의 유로(A~F)에 흐르는 냉매의 양은 동일한 것이 바람직하다.

따라서, 유로(A~F)의 길이가 길수록 유로 저항이 높아지고 유체의 유동속도가 저하되므로, 길이가 가장 긴 유로(F)의 단면적을 가장 크게 하고, 길이가 가장 짧은 유로(A)의 단면적을 가장 작게 하는 것이 바람직하다(A_A < A_B < A_C < A_D < A_E < A_F).

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 커버 하우징(100)의 중앙으로부터 반경방향 외측으로 갈수록 유로의 길이가 길어지고 단면적이 커진다. 이때, 유로의 깊이를 a, 폭을 b라고 할 때, 유로의 수력직경(hydraulic diameter) D와 길이 L은 아래와 같은 관계를 가진다.

D_A/L_A = D_B/L_B = D_C/L_C = D_D/L_D = D_E/L_E = D_F/L_F

여기서, D = 2ab/(a+b)

또한, 각 유로(A~F)의 단면적의 총 합은 커버 하우징(100)의 중앙부(110) 면적과 동일한 것이 바람직하며, 각 유로(A~F)의 면적비율은 커버 하우징(100)의 중앙부(110)에서 반경방향 외측으로 갈수록 1.1배~1.5배, 바람직하게는 1.27배씩 증가하는 것이 바람직하다. 면적비율이 1.1배 보다 작으면 유로의 개수가 너무 많아져서 제작비용이 증가할 뿐만 아니라, 각각의 유로에 동일한 양의 냉매가 유입되지 않는 경우가 발생할 수 있고, 면적비율이 1.5배 보다 크면 배치할 수 있는 유로의 개수가 너무 적어서 감쇄공간부(400)에서 맥동이 충분히 상쇄되지 않아 작동 신뢰성이 저하되기 때문이다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 냉매는 아래와 같이 유동하게 된다.

구동부 하우징(31)의 일측에 구비되는 흡입포트(38)를 통해 냉매가 구동부 하우징(31)의 내부로 유입된다. 선회스크롤(71)의 회전운동에 의해 고정스크롤(72)의 고정스크롤 랩(72a)과 선회스크롤(71)의 선회스크롤 랩(71a)이 그 사이의 압축실(73)의 공간을 외측으로부터 중심을 향해 점점 줄어들도록 하면서 냉매를 압축하며, 압축된 냉매는 토출구(72b)를 통해 고압실(75)로 배출된다.

이때 냉매는 고압실(75)에서 토출구(72b)와 대응되는 커버 하우징(100)의 중앙부(110)로 유입되고, 차단벽(210)으로 인해 토출포트(300)로 직접 유동하지 못하고, 각각의 유로(A~F)로 분산 유입된다.

각각의 유로(A~F)는 직선유로(A1~F1)와 곡선유로(A2~F2)를 포함하는데, 곡선유로(A2~F2)는 커버 하우징(100)의 중앙에서 반경방향으로 서로 이격하여 소정의 곡률로 형성되고, 직선유로(A1~F1)는 커버 하우징(100)의 중앙으로부터 차단벽(210)까지의 거리를 반경으로 하는 가상의 원의 둘레를 따라 소정 간격 서로 이격하여 형성된다.

이때, 커버 하우징(100)의 중앙부(110) 면적과 각 유로(A~F)의 단면적 총합은 동일하며, 각각의 유로(A~F)로 분산 유입되는 냉매의 양은 동일하다. 즉, 각각의 유로(A~F)에는 동일한 양의 냉매가 유동한다.

냉매는 각각 분산 유입된 유로(A~F)를 따라 토출포트(300) 내측에 마련되는 감쇄공간부(400)로 유동한다. 이때, 각각의 유로(A~F)는 길이가 서로 상이하며, 유로(A~F)의 길이가 길수록 유로 저항이 높아져서 유동속도가 저하된다.

따라서, 각각의 유로(A~F)를 통과한 냉매는 시간차를 두고 감쇄공간부(400)에 차례로 유입되고, 위상차를 갖는 맥동압이 감쇄공간부(400)에서 최종 상쇄되며, 냉매는 토출포트(300)를 통해 외부로 공급된다.

이처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 압축기에 의하면, 고압의 냉매가 다수의 유로로 분산되어 시간차를 가지고 최종 토출포트(300)에 도달함으로써 토출 맥동이 상쇄된다. 따라서, 종래와 같이 맥동 저감을 위해 커버 하우징(100)의 바닥면에 별도의 비드(83, 도 2 참조)를 형성시킬 필요가 없어 제작비용이 절감되고, 비드에 의한 압력강하를 줄여 소요 동력을 저감시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 커버 하우징에 형성된 다수의 유로를 냉매가 통과하는 모습을 보인 사용상태도이다.

도 6에 도시된 실시예는 전술한 도 3 내지 도 5의 실시예와 주요 부분은 동일하며, 다만, 전술한 실시예에서는 직선유로(A1~F1)가 방사상으로 형성되었지만, 본 실시예의 직선유로(A1'~F1')는 서로 평행하게 형성된다는 점에서 차이가 있다.

이 경우, 각각의 직선유로(A1'~F1')의 단면적이 일정하게 형성되므로, 유로(A~F) 단면적의 총합이 커버 하우징(100)의 중앙부(110) 면적과 동일하도록 각각의 곡선유로(A2~F2)의 길이를 결정하는 것이 용이하다는 장점이 있다.

물론, 앞에서도 언급한 바와 같이, 유로의 개수는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 유로 단면적의 총합이 커버 하우징(100)의 중앙부(110) 면적과 동일하다는 전제하에서 직선유로의 배치 형태 역시 자유롭게 선택될 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 실시예에서, 도면상 제일 아래 부분의 직선유로(E1',F1')가, 전술한 도 3 내지 도 5의 실시예처럼 커버 하우징(100)의 내벽(120)에서 커버 하우징(100)의 중앙을 향하여 경사지게 기울어져서 형성되는 것도 가능하다.

L : 가상의 직선
A~F : 유로
A1~F1 : 직선유로
A2~F2 : 곡선유로
100 : 커버 하우징
110 : 중앙부
120 : 내벽
200 : 안내벽
210 : 차단벽
221~226 : 직선안내벽
231~234 : 곡선안내벽
235 : 돌출부
300 : 토출포트
400 : 감쇄공간부

Claims

냉매를 흡입하여 고정스크롤(72)과 선회스크롤(71)에 의해 압축하는 압축부(7)와,
상기 압축부(7)의 일측에 설치되며, 압축된 냉매가 외부 냉동회로로 토출되는 토출포트(300)가 형성된 커버 하우징(100)과,
상기 압축부(7)와 상기 커버 하우징(100)을 연통하는 토출구(72b)를 구비하고,
상기 커버 하우징(100)에는 상기 토출구와 상기 토출포트(300) 사이에 고압실(75)이 형성된 스크롤 압축기에 있어서,
상기 고압실(75)은, 다수개의 안내벽에 의해 구획됨과 동시에 상기 안내벽에 의해 다수개의 유로(A~F)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
청구항 1에 있어서, 상기 다수의 유로(A~F)는,
상기 커버 하우징(100)의 중앙부(110)에서 반경방향으로 서로 이격하여 소정의 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
청구항 1에 있어서, 상기 다수의 유로(A~F)는,
유로의 길이와 수력직경(hydraulic diameter)이 비례하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
청구항 1에 있어서,
상기 커버 하우징(100)의 토출포트(300)와 상기 다수의 유로(A~F) 사이에는 감쇄공간부(400)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 유로(A~F) 중 어느 하나의 단면적은, 그 내측에 인접하는 다른 하나의 단면적의 1.1배 ~ 1.5배인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.