KR20180086749A

KR20180086749A - 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR20180086749A
Application number: KR1020170010575A
Authority: KR
Inventors: 김태경; 이호원; 김철환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-08-01

Abstract

본 발명에 따른 밀폐형 압축기는, 케이싱; 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 연결되는 회전축을 구비하는 구동 유닛; 상기 케이싱의 내부에 고정되도록 위치되는 제1 스크롤; 상기 회전축과 연결되어 회전되고, 상기 제1 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 상기 압축실과 연통되도록, 상기 케이싱 및 제1 스크롤을 관통하여 상기 제1 스크롤의 내면에 연통구를 형성하는 흡입유로; 및 상기 연통구를 선택적으로 개폐하도록 이루어지는 개폐부와, 상기 개폐부와 연결되고 상기 연통구와 인접하는 상기 제1 스크롤의 내면에 고정되는 고정부를 구비하는 흡입밸브를 포함한다. 이에 의해, 역류가 방지되는 기능이 흡입 측에서의 단순한 구조에 의해 달성될 수 있다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 흡입관과 압축 공간이 직접 연통되어 냉매를 공급받는 고압식 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉장고나 에어컨과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동 사이클로 약칭함)에 적용되고 있다. 압축기는 통상 전동기인 전동부와 그 전동부에 의해 작동되는 압축부가 밀폐된 케이싱의 내부공간에 함께 설치되는 경우를 밀폐형 압축기라고 하고, 전동부가 케이싱의 외부에 별도로 설치되는 경우를 개방형 압축기라고 할 수 있다. 가정용 또는 업소용 냉동기기는 대부분 밀폐형 압축기가 사용되고 있다.

압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 로터리식, 스크롤식 등으로 구분될 수 있다. 그 중에서도 스크롤 압축기는 고정스크롤과 선회스크롤 사이에 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하여 냉매를 연속으로 압축하는 방식이다.

나아가, 압축기는 전동부와 압축부의 위치에 따라 상부 압축식 또는 하부 압축식으로 구분될 수 있다. 상부 압축식은 압축부가 전동부보다 상측에 위치하는 방식이고, 하부 압축식은 압축부가 전동부보다 하측에 위치하는 방식이다.

이와 같은 밀폐형 압축기에 있어서, 초기에 냉매가 유입되는 흡입관은 통상적으로 케이싱의 측면에 형성된다. 특히, 로터리 압축기나 고압식으로 구성되는 스크롤 압축기에서, 케이싱의 측면으로 관통된 흡입관은 압축부 내부의 압축실과 직접 연통되어 냉매를 공급하도록 이루어진다.

한편, 밀폐형 압축기의 구동 정지 시, 압축실 내부에 존재하는 압축 냉매의 압력 분포에 의해 순간적인 역회전이 발생될 수 있다. 이때에는 베어링부에 오일이 공급되지 않는 상태에서 회전이 일어나므로, 마모 등 구조적 손상이 발생할 수 있는 위험이 있다. 따라서, 흡입관과 압축실이 서로 연통되는 지점에는, 특허문헌 1에 개시된 것과 같이 냉매의 역류를 방지하기 위한 밸브 구조가 형성될 수 있다. 특히, 냉매의 역류를 방지하는 밸브 구조는, 토출 측에 설치되는 것보다 흡입 측에 설치되는 것이 소음 저감 면에서 유리한 것으로 알려져 있다.

다만, 특허문헌 1과 같은 코일스프링 방식의 밸브는, 압축 공간을 넓히는 데 설계상의 제약 조건이 될 수 있어 문제가 된다. 회전축을 중심으로 회전축의 반경 방향으로 일정 공간을 차지하는 압축실은, 반경 방향으로 케이싱의 내주면까지 최대한 공간이 확보될수록 넓은 압축실 체적이 확보될 수 있기 때문이다. 특허문헌 1과 같은 경우에, 코일스프링 구조가 추가됨으로써 실제 압축기 케이싱의 외경보다 압축실의 내경은 10 mm 이상 작아지게 되어, 공간 활용 면에서 불리한 문제점이 있다.

따라서, 밀폐형 압축기의 흡입 측에서 역류 방지 기능을 수행함에 신뢰성이 확보되면서도, 회전축의 반경 방향으로 많은 공간을 차지하지 않는 흡입 밸브 구조에 대한 구체화를 통하여, 압축기의 소형화를 구현할 수 있는 여지가 있다.

특히, 소형화된 흡입 밸브를 흡입관의 단부에 위치시킴에 있어, 단순한 결합 구조에 의하면서도 지지 대상물로부터 동요되거나 분리되지 않도록 이루어지는 것이 중요하다.

등록특허공보 KR10-0575700 B1 (2006.04.25. 등록)

본 발명의 첫 번째 목적은, 흡입관과 압축실 공간 사이에 위치되어 냉매의 역류를 방지할 수 있는 밸브 구조물의 부피가 최소화된 밀폐형 압축기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은, 역류 방지 밸브 구조물이 고정스크롤에 장착된 상태에서 동요 또는 이탈되는 것이 방지되도록 이루어지는 밀폐형 압축기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 첫 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는, 케이싱; 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 연결되는 회전축을 구비하는 구동 유닛; 상기 케이싱의 내부에 고정되도록 위치되는 제1 스크롤; 상기 회전축과 연결되어 회전되고, 상기 제1 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 상기 압축실과 연통되도록, 상기 케이싱 및 제1 스크롤을 관통하여 상기 제1 스크롤의 내면(inner surface)에 연통구를 형성하는 흡입유로; 및 상기 연통구를 선택적으로 개폐하도록 이루어지는 개폐부와, 상기 개폐부와 연결되고 상기 연통구와 인접하는 상기 제1 스크롤의 내면에 고정되는 고정부를 구비하는 흡입밸브를 포함한다.

상기 제1 스크롤은, 상기 회전축이 관통되는 중심으로부터 나선형으로 연장 형성되는 고정랩; 상기 연통구를 구비하고 상기 고정랩을 둘러싸도록 상기 회전축의 원주방향으로 연장 형성되는 내측벽; 및 상기 고정랩 및 내측벽을 상기 회전축의 반경방향으로 서로 연결하도록 형성되며, 상기 고정부가 삽입 고정되도록 형성되는 단부 슬릿을 포함하는 단부벽을 포함할 수 있다.

상기 단부 슬릿은 상기 고정부를 상기 회전축의 축방향으로 삽입 가능하도록 상기 축방향으로 개방되도록 형성될 수 있다.

이와 함께, 상기 제2 스크롤은 상기 축방향으로 상기 압축실을 오버랩하는 경판부를 구비하고, 상기 경판부는 상기 단부 슬릿에 삽입된 고정부의 이탈을 방지하도록 상기 고정부를 지지하도록 이루어짐으로써, 본 발명의 두 번째 과제가 달성될 수 있다.

상기 흡입밸브는, 상기 축방향으로 상기 고정부의 높이가 상기 개폐부의 높이보다 큰 값을 갖도록 형성될 수 있다.

또는, 상기 단부 슬릿의 상기 축방향으로의 깊이는 상기 고정랩의 높이보다 작은 값을 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 스크롤은 상기 회전축의 축방향을 바라보도록 연장 형성되는 경판부를 구비하고, 상기 경판부는, 상기 고정부가 삽입 고정되도록 형성되는 경판부 슬릿을 구비할 수 있다.

아울러, 상기 고정부는 상기 제1 스크롤의 내면과 볼트 결합에 의해 고정되도록 관통 형성되는 체결홀을 구비할 수 있다.

다른 한편으로, 상기 흡입밸브는 상기 개폐부와 상기 개폐부를 사이에 두고 양 측에 서로 이격되도록 위치되는 고정부를 각각 서로 연결하도록 연장 형성되는 힌지부를 구비할 수 있다.

이때, 상기 제1 스크롤은 상기 연통구를 구비하고 상기 회전축의 원주방향으로 연장 형성되는 내측벽을 포함하고, 상기 내측벽은 상기 연통구를 사이에 두고 상기 고정부가 각각 삽입되도록 형성되는 측벽 슬릿을 구비할 수 있다.

이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫 번째, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 흡입밸브가 흡입유로의 연통구에 인접하게 고정되어 연통구를 개폐함으로써, 회전축의 반경 방향으로 흡입밸브가 차지하는 부피가 매우 작게 형성될 수 있다. 따라서, 밀폐형 압축기의 케이싱 크기 대비 압축실 공간의 확대가 가능하게 된다.

특히, 본 발명에 포함되는 흡입밸브는, 제1 스크롤의 단부벽에 형성되는 단부 슬릿에 삽입 장착되는 단순한 결합 구조로 장착될 수 있어, 부품 단순화 및 비용 절감이 달성될 수 있다.

두 번째, 단부 슬릿은 회전축의 축방향으로 개방되어 고정부가 회전축의 축방향으로 삽입되고, 고정부의 삽입 후에 제2 스크롤에 의해 덮이도록 구성될 수 있다. 따라서, 조립 편의성이 달성될 수 있고, 조립된 상태에서 흡입밸브가 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

아울러, 고정부의 높이 또는 슬릿의 깊이가 구체적인 설정됨으로써, 냉매에 의한 가압으로 개폐부가 탄성 변형될 때 냉매가 유입될 수 있는 충분한 공간이 마련되고, 흡입밸브가 동요되는 것이 방지될 수 있다.

한편으로, 본 발명의 제1 스크롤 경판부에 경판부 슬릿이 추가되거나, 흡입밸브의 고정부에 볼트가 체결될 수 있는 체결홀이 형성됨으로써, 흡입밸브가 제1 스크롤로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다.

다른 한편으로, 본 발명의 흡입밸브는 개폐부의 양 단에 고정부가 각각 형성되고 힌지부에 의해 서로 연결되고 회전됨으로써, 신뢰성 있는 개폐 동작이 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 종단면도.
도 2는 도 1에 도시된 영역 A를 확대하여 보인 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 제1 스크롤 및 흡입밸브를 보인 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 흡입밸브를 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 스크롤 및 흡입밸브를 보인 평면도.
도 6은 도 4에 도시된 흡입밸브를 보인 사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡입밸브를 보인 사시도.
도 8은 도 6에 도시된 흡입밸브가 장착된 제1 스크롤을 보인 평면도.

이하, 본 발명에 관련된 밀폐형 압축기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예들을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기(100)의 종단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 영역 A를 확대하여 보인 사시도이다. 도 1에 보인 것과 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기(100)는 고압식 스크롤 압축기일 수 있다. 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기(100)는, 케이싱(110), 구동 유닛(120), 제1 스크롤(130) 및 제2 스크롤(140)을 포함한다.

케이싱(110)은 밀폐 공간을 형성하며, 본 실시예에서 케이싱(110) 내부 공간은 압축실(V)에서 압축되어 토출된 냉매가 머무르는 공간이 될 수 있다. 케이싱(110)에는 후술하는 흡입유로(170)가 장착될 수 있고, 압축된 냉매는 케이싱(110)의 상부에 연결되는 토출유로를 통해 빠져나가도록 이루어질 수 있다.

구동 유닛(120)은 스테이터(121) 및 로터(122)와, 회전축(125)을 포함한다. 케이싱(110)에 고정되도록 위치될 수 있는 스테이터(121)와, 스테이터(121)와 이격되고 중심부에는 회전축(125)이 연결되는 로터(122)는, 전원 공급에 의해 회전력을 발생시킨다.

한편, 제1 및 제2 스크롤(130, 140)은 압축 유닛의 일부를 이루는 구성요소들이다. 구체적으로, 압축 유닛은 스테이터(121)의 하 측에서 케이싱(110)의 내주면에 고정되는 메인 프레임(150), 메인 프레임(150)의 하측에 결합되는 비선회 스크롤(이하, 제1 스크롤(130)로 칭함) 및 메인 프레임(150)과 제1 스크롤(130) 사이에 위치하며 회전축(125)의 편심부(125a)에 결합되어 선회운동을 하면서, 제1 스크롤(130)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성하는 제2 스크롤(140)로 이루어져 있다.

제1 스크롤(130)은 대략 원형을 갖는 경판부(131)와, 경판부(131)의 상면에서 돌출되고 후술할 제2 스크롤(140)의 선회랩(142)과 맞물려 압축실(V)을 형성하는 고정랩(132)을 포함할 수 있다. 아울러, 고정랩(132)을 둘러싸도록, 경판부(131)의 상면에서 돌출되고 회전축(125)의 원주 방향으로 연장되는 내측벽(133)을 구비할 수 있다.

한편, 제1 스크롤(130)의 저면에는 토출되는 냉매를 수용하는 토출커버(160)가 결합될 수 있다. 토출커버(160)는 압축실(V)에서 토출된 냉매와 저유공간(S3)을 분리할 수 있도록 제1 스크롤(130)의 저면에 밀봉 결합될 수 있다.

메인 프레임(150)과 제1 스크롤(130)의 사이에는, 회전축(125)에 결합되어 선회운동을 하면서 제1 스크롤(130)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성하는 제2 스크롤(140)이 설치될 수 있다.

제2 스크롤(140)은 대략 원형을 갖는 경판부(141), 경판부(141)의 하면에서 돌출되어 고정랩(132)과 맞물리도록 형성되는 선회랩(142) 및 경판부(141)의 중앙에 형성되고 회전축(125)의 편심부(125a)에 회전 가능하게 결합되는 회전축 결합부(143)를 포함할 수 있다.

제2 스크롤(140)은 경판부(141)의 외주부가 내측벽(133)의 상단부에 안착되고, 선회랩(142)의 하단부가 제1 스크롤(130)의 경판부(131)의 상면에 밀착되어, 제1 스크롤(130)에 지지될 수 있다. 제2 스크롤(140)의 상면에는 자전을 방지하기 위한 올담링(151)이 장착될 수 있다.

회전축 결합부(143)의 외주부는 선회랩(142)과 연결되어 압축 과정에서 고정랩(132)과 함께 압축실(V)을 형성하는 역할을 하게 된다. 고정랩(132)과 선회랩(142)은 인볼루트(involute) 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 밀폐형 압축기(100)와 같은 고압식의 스크롤 압축기에서는, 흡입유로(170)가 고정랩(132)과 선회랩(142)에 의해 형성되는 압축실(V)과 직접 연통되도록 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 흡입유로(170)는 케이싱(110)의 측면에서 케이싱(110)과 제1 스크롤(130)을 관통하도록 형성될 수 있다. 흡입유로(170)는 압축실(V)과 연통됨으로써, 압축실(V)의 경계를 형성하는 제1 스크롤(130)의 내면(inner surface)에 연통구(133a)를 형성한다.

한편, 회전축(125)은 그 상부가 로터(122)의 중심에 압입되어 결합되는 반면 하부가 압축 유닛(특히, 메인 프레임(150)에 결합되어 회전축의 반경방향으로 지지될 수 있다.

그리고 회전축(125)의 내부에는 베어링부와 편심부(125a)에 오일을 공급하기 위한 오일 공급 유로(125b)가 형성될 수 있다. 오일 공급 유로(125b)는 압축 유닛이 구동 유닛(120)보다 하 측에 위치함에 따라 회전축(125)의 하단에서 대략 스테이터(121)의 하단이나 중간 높이, 또는 메인 베어링부의 상단보다는 높은 높이까지 홈파기로 형성될 수 있다.

그리고 회전축(125)의 하단에는 저유공간에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일 피더(126)가 결합될 수 있다. 오일 피더(126)는 회전축(125)의 오일 공급 유로(125b)에 삽입되어 결합되는 오일 공급관과, 오일 공급관의 내부에 삽입되어 오일을 흡상하도록 프로펠러와 같은 형상의 오일흡상부재로 이루어질 수 있다. 오일 공급관은 토출커버(160)의 관통구멍을 통과하여 저유공간에 잠기도록 설치될 수 있다.

로터(122) 또는 회전축(125)에는 소음 및 진동을 억제하기 위한 밸런스 웨이트(127)가 결합될 수 있다.

이상의 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기(100)는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 구동 유닛(120)에 전원이 인가되면, 로터(122)와 회전축(125)에 회전력이 발생되어 회전하고, 회전축(125)이 회전함에 따라 그 회전축(125)에 편심 결합된 제2 스크롤(140)이 올담링(151)에 의해 선회운동을 하게 된다.

그러면, 케이싱(110)의 외부에서 흡입유로(170)을 통하여 공급되는 냉매는 압축실(V)로 유입되고, 이 냉매는 제2 스크롤(140)의 선회운동에 의해 압축실(V)의 체적이 감소함에 따라 압축되어 토출커버(160)의 내부 공간으로 토출된다.

토출커버(160)의 내부 공간으로 토출된 냉매는 그 토출커버(160)의 내부 공간을 순환하며, 소음이 감소된 후 메인 프레임(150)과 구동 유닛(120)의 사이 공간으로 이동될 수 있다. 이어, 냉매는 구동 유닛(120)을 통과되어 케이싱(110) 상부의 토출유로(180)로 토출될 수 있다.

한편, 도 3은 도 1에 도시된 제1 스크롤(130) 및 흡입밸브(171)를 보인 평면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 흡입밸브(171)를 보인 사시도이다. 이하에서는 도 2 내지 4를 참조하여 흡입유로(170)의 단부에 구비되는 흡입밸브(171)의 일 실시예에 대해 설명한다.

흡입밸브(171)는, 본 발명의 밀폐형 압축기(100)의 동작 시 흡입유로(170)를 통하여 공급되는 냉매가 압축실(V)로 공급될 때에는 개방되고, 정지 시에는 폐쇄되어 냉매의 역류와 제2 스크롤(140)의 역회전을 방지하도록 기능한다.

도 3 및 4에 보인 것과 같이, 흡입밸브(171)는 기설정된 탄성 계수를 갖는 판형으로 이루어질 수 있고, 일 측에 형성되는 개폐부(171a)와 타 측에 형성되는 고정부(171b)를 포함한다. 개폐부(171a)는 흡입유로(170)와 압축실(V)이 연통되는 연통구(133a)를 오버랩할 수 있는 크기로 이루어지며, 연통구(133a) 주위를 둘러싸는 제1 스크롤(130)의 내면과 접촉 시 연통구(133a)를 밀폐할 수 있도록 형성된다.

고정부(171b)는 개폐부(171a)가 개폐 동작을 수행할 때 개폐부(171a)를 지지하는 역할을 수행한다. 특히, 도 2에 보인 것과 같이, 본 발명의 고정부(171b)는 연통구(133a)와 인접하는 제1 스크롤(130)의 내면에 고정될 수 있다. 즉, 흡입밸브(171)는 제1 스크롤(130)의 내면에 회전축(125)의 원주방향으로 길게 배치되고, 회전축(125)의 축방향으로는 판형으로 이루어지는 흡입밸브(171)의 두께만큼만 공간을 차지하게 된다.

본 발명의 밀폐형 압축기(100)가 정지된 상태에서, 개폐부(171a)는 연통구(133a)를 밀폐시키도록 제1 스크롤(130)의 내면과 접촉된 상태를 유지한다. 구동 유닛(120)에 전원이 인가되고 흡입유로(170)를 통해 냉매가 유입되기 시작하면, 흡입밸브(171)가 냉매의 유압에 의해 탄성 변형된다. 구체적으로, 고정부(171b)를 중심으로 개폐부(171a)가 제1 스크롤(130)의 내측으로 탄력적으로 회전되어, 연통구(133a)가 개방될 수 있다.

위와 같이 제1 스크롤(130)의 내면에 장착되어 개폐되는 흡입밸브(171)는, 회전축(125)의 반경방향으로는 종래의 코일스프링 구조 등에 비해, 내부를 차지하는 공간이 감소될 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 압축실(V)의 내경이 더 확대될 여지가 있게 되므로, 동일한 압축 용량 대비 소형화가 가능한 이점이 있다.

한편, 흡입밸브(171)의 고정부(171b)가 결합되는 제1 스크롤(130)의 내면은 구체적으로 도 3에 도시된 단부벽(134)이 될 수 있다. 단부벽(134)은 앞서 설명한 고정랩(132)과 내측벽(133)을 서로 연결하도록, 경판부(131)로부터 상 측으로 돌출 형성된다. 단부벽(134)은 흡입유로(170)가 제1 스크롤(130)을 관통하는 회전축(125)의 반경방향과 나란하게 연장되는 벽면을 형성할 수 있고, 흡입유로(170)가 연결되는 연통구(133a)에 인접하게 위치될 수 있다.

결과적으로, 도 3에 보인 것과 같이, 내측벽(133), 단부벽(134) 및 고정랩(132)에 의해 압축실(V)의 흡입 측 공간이 형성되며, 압축실(V)은 내측벽(133)과 고정랩(132)을 따라 회전축(125)의 원주방향으로 연장될 수 있다.

이때, 흡입밸브(171)의 고정부(171b)는 단부벽(134)에 형성되는 단부 슬릿(134a)에 삽입 장착될 수 있다. 단부 슬릿(134a)은 단부벽(134)에서 기설정된 깊이만큼 회전축(125)의 원주방향으로 리세스되도록 형성될 수 있고, 고정부(171b)가 삽입될 수 있도록 회전축(125)의 반경방향으로 고정부(171b)에 두께에 대응되는 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 고정부(171b)는 단부 슬릿(134a)에 압입을 통해 삽입 고정되어, 흡입밸브(171)의 작동 시 견고한 결합이 유지될 수 있다.

이와 같은 흡입밸브(171)의 결합 구조에 의해, 본 발명에 구비되는 흡입밸브(171)는 공간 절약뿐만 아니라 부품 단순화 및 비용 절감이 이루어질 수 있다.

나아가, 단부 슬릿(134a)은 회전축(125)의 축방향으로 개방되도록 이루어질 수 있다. 즉, 제1 스크롤(130)의 단부벽(134)에서 상 측을 향해 개방되고, 상 측을 통하여 고정부(171b)가 단부 슬릿(134a)에 하 측에서부터(도 4에 도시된 화살표 방향으로) 삽입 장착될 수 있다.

아울러, 제2 스크롤(140)이 단부 슬릿(134a) 및 고정부(171b)를 덮어 압축실(V)을 형성할 때, 단부 슬릿(134a)과 고정부(171b)를 지지하도록 이루어질 수 있다. 이에 의해, 단부 슬릿(134a)에 삽입된 흡입밸브(171)가, 회전축(125)의 축방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

단부 슬릿(134a)에 고정부(171b)가 회전축(125)의 축방향으로 삽입 장착되고 제2 스크롤(140)의 경판부(131)에 의해 단부 슬릿(134a)의 개방된 상 측이 폐쇄됨으로써, 조립 시 편의성이 달성되면서도, 상대물의 지지에 의해 이탈이 방지될 수 있다.

한편, 흡입밸브(171)가 제2 스크롤(140)에 지지되어 이탈이 방지되면서도, 개폐부(171a)의 연통구(133a) 개방 시 원활한 냉매 유로가 확보되기 위하여, 회전축(125)의 축방향으로 개폐부(171a)와 고정부(171b)의 높이가 서로 다르게 이루어질 수 있다.

구체적으로 도 4에 보인 것과 같이, 본 발명의 흡입밸브(171)는 고정부(171b)의 높이(h1)가 개폐부(171a)의 높이(h2)보다 크도록 이루어질 수 있다. 구체적으로, 고정부(171b)의 높이는 단부 슬릿(134a)에 삽입된 상태에서 제2 스크롤(140)의 경판부(131)에 지지될 수 있는 높이를 갖고, 개폐부(171a)의 높이는 제2 스크롤(140)의 경판부(131)와 이격되어 탄성 변형될 수 있는 높이를 가질 수있다.

이러한 높이 차이에 의해, 흡입유로(170)로 유입되는 냉매에 의해 개폐부(171a)가 개방되었을 때, 개폐부(171a)와 제2 스크롤(140)의 경판부(131) 사이로도 냉매가 유입될 수 있다. 따라서, 흡입밸브(171)의 존재로 인해 냉매의 유로 저항이 추가되는 것이 완화될 수 있고, 압축기의 효율 저하가 방지될 수 있다.

다른 한편으로, 흡입밸브(171)는 회전축(125)의 축방향으로 제1 스크롤(130)의 경판부(131)와도 이격되도록 배치될 수 있다. 구체적으로는, 회전축(125)의 축방향으로 단부 슬릿(134a)의 높이가 고정랩(132)의 높이보다 작은 값을 갖도록 이루어짐으로써, 제1 스크롤(130)의 경판부(131)와 개폐부(171a)가 서로 이격될 수 있다.

결과적으로, 도 2에 보인 것과 같이, 본 발명의 밀폐형 압축기(100)에 구비되는 흡입밸브(171)는, 개폐부(171a)가 제1 및 제2 스크롤(140)의 경판부(131) 각각들로부터 이격되는 위치에서 개폐 동작이 수행될 수 있다. 개폐부(171a)와 연통구(133a)가 이격되어 연통구(133a)가 개방되었을 때, 냉매는 고정부(171b)가 존재하는 부분을 제외한 나머지 세 방향으로 개폐부(171a)를 우회하여 압축실(V) 내부로 원활하게 유입될 수 있게 된다.

이상에서는, 회전축(125)의 원주 방향으로 길게 배치되는 단순한 판형 구조의 흡입밸브(171)의 일 실시예를 설명하였다. 이하에서는, 판형의 흡입밸브(171)의 형상 및 결합 구조를 달리할 수 있는 다른 실시예 및 또 다른 실시예를 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 스크롤(230) 및 흡입밸브(271)를 보인 평면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 흡입밸브(271)를 보인 사시도이다. 본 실시예의 흡입밸브(271)는, 앞선 실시예와 달리 제1 스크롤(230)의 경판부(231)에 고정될 수 있고, 별도의 고정 부재를 수용하도록 형성될 수 있다.

도 6에 보인 것과 같이, 본 실시예의 흡입밸브(271)는 개폐부(271a)와 고정부(271b)를 구비하고, 고정부(271b)는 연통구(133a)가 위치되는 제1 스크롤(230)의 내벽에 고정된다. 다만, 본 실시예에서는, 고정부(271b)가 제1 스크롤(230)의 경판부(231)에 회전축(125)의 축방향(도 6에 보인 화살표 방향)으로 삽입 장착되도록 이루어진다.

고정부(271b)의 삽입 장착을 위해, 제1 스크롤(230)의 경판부(231)에는 경판부 슬릿(231a)이 형성된다. 경판부 슬릿(231a)은, 경판부(231)에서 회전축(125)의 축방향으로 리세스되도록 이루어질 수 있다. 고정부(271b)는, 경판부 슬릿(231a)에 삽입 장착될 수 있도록, 회전축(125)의 축방향으로 개폐부(271a)보다 돌출 형성될 수 있다. 이때, 고정부(271b)가 돌출되는 높이가 경판부 슬릿(231a)의 높이보다 큰 값을 갖도록 이루어지면, 개폐부(271a)와 제1 스크롤(230)이 서로 이격되도록 배치되어 냉매의 유로가 확보될 수 있다.

아울러, 본 실시예에서는, 볼트(271c)가 삽입될 수 있도록 고정부(271b)에 체결홀(271d)이 형성될 수 있다. 도 6에 보인 것과 같이, 체결홀(271d)은 판형의 고정부(271b)를 두께 방향으로 관통하도록 이루어질 수 있다. 고정부(271b)가 제1 스크롤(230)에 장착되고 체결홀(271d)에 볼트(271c) 등의 체결 수단이 장착되어 고정부(271b)와 제1 스크롤(230)을 서로 결합시킬 수 있다. 도 5에 보인 것과 같이 체결홀(271d)을 관통하는 볼트(271c)는 제1 스크롤(230)에 회전축(125)의 반경방향으로 삽입 장착될 수 있다.

한편, 도 5는 고정부(271b)가 경판부 슬릿(231a)에만 장착된 모습을 보이고 있으나, 앞서 설명한 일 실시예와 결합되어 고정부(271b)가 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 즉, 고정부(271b)는 회전축(125)의 축방향으로는 제1 스크롤(230)의 경판부(231)에 삽입 장착되고, 회전축(125)의 원주방향으로는 추가로 형성되는 단부 슬릿에 삽입되어 지지될 수 있고, 나아가 볼트 등의 체결 수단이 추가될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡입밸브(371)를 보인 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 흡입밸브(371)가 장착된 제1 스크롤(330)을 보인 평면도이다. 도 7 및 8은 복수 개의 고정부(371b)가 형성되는 흡입밸브(371) 구성에 의해, 개폐 동작의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있는 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 것이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 밀폐형 압축기(100)에 구비되는 흡입밸브(371)는, 개폐부(371a), 고정부(371b) 및 힌지부(371c)를 포함한다. 앞선 실시예와 마찬가지로 개폐부(371a)는 연통구(133a)를 덮어 개폐 가능하도록 형성될 수 있다. 다만, 본 실시예의 고정부(371b)는 개폐부(371a)를 사이에 두고 양 측에 서로 이격되도록, 두 개가 구비된다.

양 측의 고정부(371b)와 그 사이의 개폐부(371a)는, 힌지부(371c)에 의해 서로 연결된다. 힌지부(371c)는, 고정부(371b)와 개폐부(371a)를 연결하는 역할을 하며, 연통구(133a) 개폐 동작 시 탄성 변형이 집중적으로 일어나는 부분이 된다. 힌지부(371c)는 고정부(371b)가 제1 스크롤(330)에 삽입되는 하단부(도 7의 화살표 방향)의 반대 편인 상단부에서 고정부(371b)와 개폐부(371a)를 서로 연결하도록 형성될 수 있다.

본 실시예의 양 측 고정부(371b)가 제1 스크롤(330)에 장착되기 위하여, 제1 스크롤(330)의 내측벽(333)에는 측벽 슬릿(333b)이 형성될 수 있다. 측벽 슬릿(333b)은 도 8에 보인 것과 같이, 내측벽(333)의 연통구(133a)를 사이에 두고, 연통구(133a)의 양측으로 이격 배치될 수 있다. 앞선 일 실시예의 단부 슬릿(134a)과 마찬가지로, 측벽 슬릿(333b)들은 상 측을 향하여 개방되도록 형성될 수 있어, 측벽 슬릿(133b)들에 도 7에 보인 흡입밸브(371)가 하 측부터(도 7의 화살표 방향으로) 삽입 장착될 수 있다.

본 실시예의 고정부(371b)는 연통구(133a)의 양 측단에서 개폐부(371a)를 지지함으로써, 구조적으로 안정성이 증대되고, 연통구(133a)가 개폐되는 동작이 보다 신뢰성 있게 수행될 수 있다.

나아가, 본 실시예의 개폐부(371a)는 연통구(133a)의 형상에 대응되도록 대략 원판형으로 이루어질 수 있다. 원형의 개폐부(371a)에 의해, 압축기의 정지 시 원형의 연통구(133a)가 밀폐되는 것이 충분히 가능하면서도, 연통구(133a)가 개방되었을 때 유입되는 냉매가 불필요한 구조물에 가로막혀 유동 저항이 증가되는 것이 최소화될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

100: 밀폐형 압축기 110: 케이싱
120: 구동 유닛 121: 스테이터
122: 로터 125: 회전축
126: 오일 피더 127: 밸런스 웨이트
130, 230, 330: 제1 스크롤 131, 231: 경판부
132: 고정랩 133, 333: 내측벽
133a: 연통구 134: 단부벽
134a: 단부 슬릿 140: 제2 스크롤
141: 경판부 142: 선회랩
143: 회전축 결합부 150: 메인 프레임
151: 올담링 160: 토출커버
170: 흡입유로 171, 271, 371: 흡입밸브
171a, 271a, 371a: 개폐부 171b, 271b, 371b: 고정부
180: 토출유로 231a: 경판부 슬릿
271c: 볼트 271d: 체결홀
333b: 측벽 슬릿 371c: 힌지부

Claims

케이싱;
스테이터 및 로터와, 상기 로터에 연결되는 회전축을 구비하는 구동 유닛;
상기 케이싱의 내부에 고정되도록 위치되는 제1 스크롤;
상기 회전축과 연결되어 회전되고, 상기 제1 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 제2 스크롤;
상기 압축실과 연통되도록, 상기 케이싱 및 제1 스크롤을 관통하여 상기 제1 스크롤의 내면(inner surface)에 연통구를 형성하는 흡입유로; 및
상기 연통구를 선택적으로 개폐하도록 이루어지는 개폐부와, 상기 개폐부와 연결되고 상기 연통구와 인접하는 상기 제1 스크롤의 내면에 고정되는 고정부를 구비하는 흡입밸브를 포함하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 제1 스크롤은,
상기 회전축이 관통되는 중심으로부터 나선형으로 연장 형성되는 고정랩;
상기 연통구를 구비하고 상기 고정랩을 둘러싸도록 상기 회전축의 원주방향으로 연장 형성되는 내측벽; 및
상기 고정랩 및 내측벽을 상기 회전축의 반경방향으로 서로 연결하도록 형성되며, 상기 고정부가 삽입 고정되도록 형성되는 단부 슬릿을 구비하는 단부벽을 포함하는 밀폐형 압축기.
제2항에 있어서,
상기 단부 슬릿은 상기 고정부를 상기 회전축의 축방향으로 삽입 가능하도록 상기 축방향으로 개방되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제3항에 있어서,
상기 제2 스크롤은 상기 축방향으로 상기 압축실을 오버랩하는 경판부를 구비하고,
상기 경판부는 상기 단부 슬릿에 삽입된 상기 고정부의 이탈을 방지하도록 상기 고정부를 지지하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제4항에 있어서,
상기 흡입밸브는, 상기 축방향으로 상기 고정부의 높이가 상기 개폐부의 높이보다 큰 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제3항에 있어서,
상기 단부 슬릿의 상기 축방향으로의 높이는 상기 고정랩의 높이보다 작은 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 제1 스크롤은 상기 회전축의 축방향을 바라보도록 연장 형성되는 경판부를 구비하고,
상기 경판부는, 상기 고정부가 삽입 고정되도록 형성되는 경판부 슬릿을 구비하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 고정부는 상기 제1 스크롤의 내면과 볼트 결합에 의해 고정되도록 관통 형성되는 체결홀을 구비하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 흡입밸브는 상기 개폐부와 상기 개폐부를 사이에 두고 양 측에 서로 이격되도록 위치되는 고정부를 각각 서로 연결하도록 연장 형성되는 힌지부를 더 구비하는 밀폐형 압축기.
제9항에 있어서,
상기 제1 스크롤은 상기 연통구를 구비하고 상기 회전축의 원주방향으로 연장 형성되는 내측벽을 포함하고,
상기 내측벽은 상기 연통구를 사이에 두고 상기 고정부가 각각 삽입되도록 형성되는 측벽 슬릿을 구비하는 밀폐형 압축기.