KR20190140327A

KR20190140327A - 전동식 압축기

Info

Publication number: KR20190140327A
Application number: KR1020180067006A
Authority: KR
Inventors: 최용규; 성상훈; 김제훈; 최순용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-12-19

Abstract

본 발명은, 내부공간을 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 설치되고 중앙부에 상기 토출공간과 연통되도록 토출구가 형성되는 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤과의 사이에서 맞물려 선회 운동하여 체적이 변화되는 압축공간을 형성하는 제2 스크롤; 상기 제2 스크롤에 결합되어 구동모터의 회전력을 상기 제2 스크롤에 전달하는 회전축; 및 상기 토출구를 마주보도록 상기 회전축의 일측에 설치되고, 상기 회전축과 함께 회전하며, 상기 압축공간으로부터 상기 토출구를 따라 토출되는 압축된 냉매와 충돌하여 오일을 분리하는 오일분리판을 포함하는 전동식 압축기에 관한 것이다.

Description

전동식 압축기{MOTOR-OPERATED COMPRESSOR}

본 발명은 냉매를 압축하는 전동식 압축기에 관한 것이다.

차량용 공조시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 최근 자동차 부품의 전장화 추세에 따라 모터를 이용하여 전기로 구동되는 전동식 압축기의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

전동식 압축기는 여러 압축 방식 중에서 고압축비 운전에 적합한 스크롤 압축 방식이 주로 적용되고 있다. 이러한 스크롤 방식의 전동식 압축기는 밀폐된 케이싱의 내부에 회전모터가 설치되고, 모터부의 일측에 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어진 압축부가 설치된다. 그리고 모터부와 압축부는 회전축으로 연결되어 모터부의 회전력이 압축부로 전달하는 구조를 가진다. 압축부로 전달되는 회전력은 선회 스크롤을 고정 스크롤에 대해 선회 운동시켜, 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 2개 한 쌍의 압축공간을 형성하며, 냉매를 양쪽 압축공간으로 각각 흡입시켜 압축하고 동시에 토출하게 된다.

차량용 공조시스템에 적용되는 압축기는 차량의 엔진룸 구조상 주로 횡형으로 설치되는 것이 일반적이다. 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 전동 압축기는 압축기의 구동을 위한 모터부와 압축부가 횡방향으로 배열되어 회전축으로 연결되며 모터부에 의해 생성되는 구동력에 의해 회전축이 회전되면서 선회스크롤이 고정스크롤을 따라 선회 운동하도록 이루어진다.

전동식 압축기는 실링부재, 베어링, 회전축 및 압축부에 오일이 공급되어 윤활이 이루어져야 한다. 윤활에 사용된 오일은 토출공간에서 분리되어 저유부에 수용을 위해 오일분리기가 사용되는 것이 일반적이다. 이때, 윤활에 사용된 오일은 토출구를 통해 냉매와 함께 토출되므로 이를 분리하여 재사용하기 위해서는 토출된 냉매로부터 분리되어야 한다. 토출된 냉매로부터 오일이 적절히 분리되지 못하면, 압축기 내부에 오일이 부족한 현상이 발생하며 실링부재 또는 베어링에 오일이 원활히 공급되지 못해 마찰손실이 발생하여 압축기의 신뢰성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

KR 10-2015-0104998 (2015.09.16.공개)

본 발명의 일 목적은, 토출되는 냉매로부터 오일이 원활히 분리할 수 있는 전동식 압축기의 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 압축기 내에서 오일의 순환이 원활히 이루어져, 압축기 내부에서 오일이 부족한 현상이 방지되어 신뢰성이 향상될 수 있는 전동식 압축기의 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전동식 압축기는, 내부공간을 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 설치되고 중앙부에 상기 토출공간과 연통되도록 토출구가 형성되는 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤과의 사이에서 맞물려 선회 운동하여 체적이 변화되는 압축공간을 형성하는 제2 스크롤; 상기 제2 스크롤에 결합되어 구동모터의 회전력을 상기 제2 스크롤에 전달하는 회전축; 및 상기 토출구를 마주보도록 상기 회전축의 일측에 설치되고, 상기 회전축과 함께 회전하며, 상기 압축공간으로부터 상기 토출구를 따라 토출되는 압축된 냉매와 충돌하여 오일을 분리하는 오일분리판을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 오일분리판은, 상기 토출구가 형성된 위치를 지나도록 상기 회전축의 반경 방향으로 연장 형성되어 상기 토출구로부터 토출되는 압축된 냉매와 충돌될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이싱은, 일단이 개구된 원통형의 형상으로 이루어지는 메인하우징과 상기 메인하우징의 개구된 일단에 결합되는 리어하우징을 포함하며, 상기 리어하우징의 내측면에는 상기 오일분리판과 교차되는 방향으로 연장 되도록 제1 격벽부가 설치될 수 있다.

이때, 상기 제1 격벽부는, 상기 상기 오일분리판으로부터 일정한 거리만큼 이격되게 위치될 수 있다.

또한, 제1 격벽부는 상기 리어하우징의 내측면에 원호 형상으로 연장 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 스크롤의 경판부의 후면부에는 상기 오일분리판과 교차되는 방향으로 상기 리어하우징을 향해 연장되도록 제2 격벽부가 설치될 수 있다.

이때, 상기 제2 격벽부는, 상기 제1 스크롤의 경판부의 후면부에 원호 형상으로 연장 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 오일분리판은, 원판의 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

이때, 오일분리판과 상기 회전축은 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 오일분리판의 표면에는, 일정한 형상의 홈이 형성되거나, 설정된 간격으로 돌기가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 오일분리판은, 타원형의 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 오일분리판은, 다각형의 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

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

본 발명의 전동식 압축기에 의하면, 회전축과 함께 회전하는 오일분리판에 토출구로부터 토출된 압축 냉매가 충돌하여 오일의 분리가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 토출구로부터 토출되는 압축 냉매는 오일분리판 외에, 제1 격벽부에 의해 추가적으로 충돌하여 오일의 분리가 추가적으로 이루어질 수 있으며, 포집된 오일의 순환이 원활이 이루어져 압축기의 신뢰성 향상이 이루어질 수 있다.

또한, 오일분리판의 표면에 형성된 다양한 형상의 홈과 딤플에 의해, 오일분리판에 충돌되는 압축 냉매로부터 오일의 분리가 더욱 원활히 이루어질 수 있게 된다.

또한, 오일분리판이 원이 아닌 형상으로 이루어져, 회전축의 질량분포가 비대칭으로 구성되어 회전축에 가해지는 편심하중 또는 불평형력에 따른 효과를 상쇄시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 압축기를 보인 단면도이다.
도 2는, 도 1의 전동식 압축기의 점선 부분을 확대한 도면이다.
도 3a 와 도 3b는, 오일분리판의 표면의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4a는, 본 발명에 따른 전동식 압축기의 다른 실시예를 나타내는 도면으로 오일분리판이 변형되어 설치되는 모습을 나타낸다.
도 4b는, 도 4a에 도시된 오일분리판의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 전동식 압축기의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동식 압축기의 모습을 나타내는 도면이다.

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

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

본 명세서에 개시된 실시예를 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.

본 발명에 따른 전동식 압축기는 두 개의 스크롤이 맞물려 냉매를 압축하도록 이루어지는 스크롤 압축기일 수 있다. 본 발명에 따른 전동식 압축기는 작동 유체로 냉매를 흡입하여 압축하는 냉동 사이클 장치의 일 구성요소가 될 수 있다. 본 실시예에서는 이산화탄소(CO₂)를 작동 유체로 사용하는 전동식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 압축기(100)를 보인 단면도이다.

전동식 압축기(100)는, 케이싱(101)의 내부에 고정되는 프레임(102), 프레임(102)을 중심으로 그 프레임(102)의 일측에 구비되는 전동부인 구동모터(103) 및 프레임(102)의 타측에 구비되고 구동모터(103)의 회전력을 이용하여 냉매를 압축하는 압축부(105)로 이루어진다.

케이싱(101)은, 지면에 대해 횡방향으로 배치됨에 따라, 구동모터(103)와 압축부(105)는 횡방향을 따라 배열되며, 편의상 도 1의 좌측을 전방측, 우측을 후방측으로 지정하여 설명한다.

케이싱(101)은, 프레임(102), 구동모터(103), 압축부(105)가 설치되는 메인 하우징(111)과, 메인 하우징(111)의 개구된 후방단에 결합되어 복개하는 리어 하우징(112)을 포함한다. 메인 하우징(111)에는 흡기구(101a)가, 리어 하우징(112)에는 배기구(101b)가 각각 형성되고, 메인 하우징(111)의 내부에는 흡입공간(S1)이, 리어 하우징(112)의 내부에는 토출공간(S2)이 각각 형성된다.

프레임(102)은 메인 하우징(111)의 전방측 개구단에 결합되고, 후술할 제1 스크롤(150)은 프레임(102)의 후방면에 고정 지지되며, 후술할 제2 스크롤(160)은 제1 스크롤(150)과 프레임(102)의 사이에서 선회운동을 하도록 프레임(102)의 후방면에 선회 가능하게 지지된다.

제2 스크롤(160)은 구동모터(103)의 회전자(132)에 결합된 회전축(133)에 편심 결합되어, 제1 스크롤(150)에 대해 선회운동을 하면서 그 제1 스크롤(150)과 함께 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성한다.

프레임(102)은 원판 모양으로 프레임 경판부(102a)가 형성되고, 프레임 경판부(102a)의 후방면에서 제1 스크롤(150)을 향해 돌출되어 후술할 제1 스크롤(150)의 측벽부가(152) 결합되는 프레임 측벽부(102b)가 형성된다.

프레임 측벽부(102b)의 내측에는 제2 스크롤(160)이 얹혀 축방향으로 지지되는 프레임 스러스트면(102c)이 형성되고, 프레임 스러스트면(102c)의 중앙에는 회전축(133)이 관통되는 프레임 축구멍(102d)이 형성되고, 프레임 축구멍(102d)의 내주면에는 볼베어링 또는 부시베어링으로 구성되는 베어링(미도시)이 설치될 수 있다.

구동모터(103)는 메인 하우징(111)의 내부에 고정되는 고정자(131)와, 고정자(131)의 내부에 위치하고 그 고정자(131)와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(132)와, 회전자(132)에 결합되어 그 회전자(132)와 함께 회전하면서 구동모터(103)의 회전력을 압축부(105)에 전달하는 회전축(133)을 포함한다.

구동 모터(103)는 고정자(131)와 회전자(132)를 포함하는 구조를 가지며, 고정자(131)와 일정한 거리의 공극을 가지는 회전자(132)는 고정자(131)와의 상호 작용에 의해 회전하게 된다. 회전자(132)가 회전축(133)을 기준으로 어느 일 방향으로 회전하게 되면, 회전자(132)와 결합된 회전축(133)의 회전력이 형성되게 된다.

고정자(131)는 코어(Core)에 코일(미도시)이 권선되는 구조를 가지며, 3상의 코일을 서로 인접하게 교번적으로 배치되는 방법으로 이루어질 수 있다.

고정자(131)는 10만rpm 이상의 고속 회전하는 구조에 적합하도록, 코어리스(coreless) 형으로 코일과 함께 몰딩되어 형성될 수 있다. 또한, 고정자(131)는 코어리스(Coreless) 형으로서, 주형용 에폭시 수지화합물(Casting Epoxy Resin System)을 통해 코일과 일체형으로 구성되는 것도 가능하다.

회전자(132)는, 고정자(131)에 전류가 공급되면 스테이터(120)와의 상호 작용에 의해 회전하여 회전력이 형성될 수 있게 된다. 회전자(132)의 내부에는 영구자석 분할모듈(미도시)이 설치되어 고속으로 회전하는 모터(100)에서 발생하는 철손과 영구자석의 표면에 형성되는 자계가 변화되면서 발생하는 표류부하손실은 줄어들게 될 것이다.

압축부(105)는, 프레임(102)에 지지되는 고정스크롤(이하, 제1 스크롤)(150)과, 프레임(102)과 제1 스크롤(150) 사이에 구비되어 선회운동을 하면서 제1 스크롤(150)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축공간(V)을 형성하는 선회스크롤(이하, 제2 스크롤)(160)을 포함한다. 프레임(102)과 제2 스크롤(160)의 사이에는 회전축(133)에 결합된 제2 스크롤(160)의 자전을 방지하는 자전방지기구로서의 올담링(170)이 구비될 수 있다.

제1 스크롤(150)은 고정스크롤 경판부(이하, 고정 경판부)(151)가 대략 원판 모양으로 형성되고, 고정 경판부(151)의 가장자리에는 프레임 측벽부(122)에 결합되는 고정스크롤 측벽부(이하, 스크롤 측벽부)(152)가 형성된다. 고정 경판부(151)의 전방면에는 후술할 선회랩(162)과 맞물려 압축공간(V)을 이루는 고정랩(153)이 형성되고, 고정 경판부(151)의 후방면에는 회전축(133)을 지지하는 축 지지부(151a)가 형성된다.

스크롤 측벽부(152)의 일측에는 흡입공간(S1)과 흡입실(미부호)이 연통되도록 흡입유로(154)가 형성되고, 고정 경판부(151)의 중앙부분에는 압축된 냉매가 토출공간(S2)으로 토출되는 토출구(155)가 형성된다.

토출구(155)는 압축된 냉매의 토출압력에 따라 개방 및 폐쇄가 가능한 토출밸브(156)가 설치될 수 있다.

제2 스크롤(160)은 선회스크롤 경판부(이하, 선회 경판부)(161)가 대략 원판모양으로 형성되고, 선회 경판부(161)의 후방면에는 고정랩(153)과 맞물려 압축공간을 이루는 선회랩(162)이 형성된다.

선회 경판부(161)의 중간에는 중간압 공간(S3)과 압축공간(중간압실)(V) 사이를 연통시키는 중간압 구멍(161a)이 형성된다. 이 중간압 구멍(161a)을 통해 중간압 공간(S3)으로 이동하는 오일이 압축실(V)로 공급될 수 있게 된다.

선회랩(162)은 고정랩(153)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있으며, 비 인벌류트 형상으로도 형성되는 것도 가능하다.

전동식 압축기(100)의 구동모터(103)에 전원이 인가되면, 회전축(133)이 회전자(132)와 함께 회전을 하면서 제2 스크롤(160)에 회전력을 전달하게 되고, 제2 스크롤(160)은 올담링(170)에 의해 선회운동을 하게 된다. 그러면 압축공간(V)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소하게 된다.

그러면, 냉매는 흡기구(101a)를 통해 흡입공간(S1)으로 유입되고, 흡입공간(S1)으로 유입된 냉매는 고정자(131)의 외주면과 메인 하우징(111)의 내주면에 형성되는 유로 또는 고정자(131)와 회전자(132) 사이의 공극을 통과하여 흡입유로(154)를 통해 압축실(V)로 흡입된다. 흡입된 냉매는 제1 스크롤(150)과 제2 스크롤(160)에 의해 압축되어 토출공간(S2)으로 토출되고, 이 냉매는 토출공간(S2)에서 오일은 분리되며, 압축된 냉매는 배기구(101b)를 통해 냉동사이클로 배출된다. 이때, 오일은 급유통로(Fo)를 통해 압축실과 각각의 베어링면으로 공급되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

메인 하우징(111)은 원통모양의 원통부(111a)가 형성되고, 원통부(111a)의 전방단에는 전면부(111b)가 형성되며, 원통부(111a)의 개구된 후방단에는 리어 하우징(112)이 밀봉 결합되도록 구성된다.

리어 하우징(112)은 메인 하우징(111)의 원통부(111a)에 결합되어 케이싱(101)의 내부를 밀봉하게 하는 역할을 한다. 리어 하우징(112)에는 토출공간(S2)이 형성되고, 토출공간(S2)의 일측에는 앞서 설명한 배기구(101b)가 형성된다.

케이싱(101)의 외부에는 압축기의 운전을 제어하기 위한 인버터 모듈(200)이 설치될 수 있다. 인버터 모듈(200)은 제1 스크롤(150) 및 제2 스크롤(160)이 위치되는 반대편 측인 전방부에 위치될 수 있다.

토출공간(S2)은 압축공간(V)에서 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하는 유분리부(S21)가 상반부에 형성되고, 유분리부(S21)에서 분리된 오일을 저장하는 저유부(S22)가 하반부에 형성되도록 구성된다.

본 발명에 따른 전동식 압축기(100)는 압축기의 습동부의 윤활과 간극 사이의 밀봉을 위해 오일을 사용하는 구조를 가진다. 오일은 냉매와 혼합되어 압축공간(V)과 토출공간(S2)으로 이동하게 되며, 배기구(101b)를 통해 냉동 사이클로 배출되게 된다. 냉동 사이클로 이동하는 오일의 양이 많아 압축기 내부의 오일의 양이 감소하게 되면, 베어링면의 마찰이 증가하여 압축기의 효율이 낮아지고 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 이에, 압축된 냉매와 함께 토출되는 오일을 분리하여 압축기 내부에서 순환되도록 하는 것이 필요하다.

이에, 본 발명에 따른 전동식 압축기(100)는, 토출구(155)로부터 토출되는 압축된 냉매로부터 오일 분리를 하기 위해 오일분리판(120)을 포함하는 구조를 가진다.

도 2는, 도 1의 전동식 압축기(100)의 점선 부분을 확대한 도면이다.

도 2에서 보는 바와 같이, 회전축(133)의 일측에는 오일분리판(120)이 설치될 수 있다.

오일분리판(120)은 토출구(155)를 마주보도록 회전축(133)의 일측에 설치되어 회전축(133)과 함께 회전하며, 압축공간(V)으로부터 상기 토출구(155)를 따라 토출되는 압축된 냉매와 충돌하여 오일을 분리하는 역할을 하게 된다.

오일분리판(120)은, 토출구(155)가 형성된 위치를 지나도록 회전축(133)의 반경 방향으로 연장 형성되고, 토출구(155)로부터 토출되는 압축된 냉매와 충돌하게 되면서 유분리부(S21)로 낙하될 수 있게 된다. 유분리부(S21)로 낙하된 오일은 저유부(S22)로 이동하게 되며 압축기의 구동으로 다시 순환될 수 있게 된다.

오일분리판(120)은 토출구(155)로부터 토출되는 압축된 냉매의 이동 방향과 교차되는 방향으로 회전축(133)의 일 측에 설치된다. 이때, 오일분리판(120)과 회전축(133)은 일체로 이루어지는 것이 가능할 것이다. 오일분리판(120)은 토출구(155)를 덮도록 위치되는 토출밸브(156)와 인접한 위치까지 연장 형성될 수 있게 된다.

오일분리판(120)은 회전축(133)에 결합되어 회전축(133)과 함께 회전하는데, 오일분리판(120)을 향해 이동하는 압축된 냉매에 포함되는 오일은 회전하는 오일분리판(120)과 충돌되며, 오일분리판(120)의 회전에 의한 원심력에 의해 오일은 오일분리판(120)의 외측으로 이동된 후 유분리부(S21)로 낙하할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 전동식 압축기(100)는, 오일분리판(120)의 표면에 토출구(155)로부터 토출되는 압축 냉매가 충돌될 수 있으며, 충돌된 후에는 회전축(133)과 함께 회전하는 오일분리판(120)에 의한 원심력에 의해 오일분리판(120)의 외측으로 이동된 후 비산되므로, 리어하우징(112)의 내측면을 따라 저유부(S22)로의 보다 원활히 이동될 수 있을 것이다.

도 3a 와 도 3b는, 오일분리판(120)의 표면의 모습을 나타내는 사시도이다.

오일분리판(120)의 표면에는 일정한 형상의 홈이 형성되도록 이루어질 수 있으며, 오일분리판(120)에 충돌된 오일은 일정한 형상의 홈의 표면에 접촉하면서 오일분리판(120)의 외측을 향해 보다 원활히 비산되어 리어하우징(112) 또는 메인하우징(111)의 내측면에 충돌한 후 저유부(S22)로 이동할 수 있다.

도 3a에서 보는 바와 같이, 토출구(155)를 마주보는 오일분리판(120)의 표면에는, 중심부에서 반경 방향을 향해 일정한 깊이의 홈이 방사형으로 형성될 수 있다. 방사형으로 형성되는 홈(120b)은 오일분리판(120)의 표면에 일정한 간격으로 형성될 수 있다.

또한, 도 3b에서 보는 바와 같이, 오일분리판(120)의 표면에는 중심부에서 반경 방향으로 일정한 나선형의 홈(120c)이 복수개 형성되도록 이루어지는 것도 가능할 것이다.

이외에도, 오일분리판(120)의 표면에는 일정한 돌기(미도시)가 복수개 형성되거나, 설정된 간격으로 복수개의 딤플(미도시)이 형성되어, 오일분리판(120)에 충돌되는 오일을 바깥쪽으로 비산시켜 리어하우징(112) 또는 메인하우징(111)의 내측면을 따라 저유부(S22)로의 이동을 원활히 하는 것이 가능하게 된다.

도 4a는, 본 발명에 따른 전동식 압축기(100)의 다른 실시예를 나타내는 도면으로 오일분리판(120')이 변형되어 설치되는 모습을 나타내며, 도 4b는, 도 4a에 도시된 오일분리판(120')의 모습을 나타내는 사시도이다.

앞서 살펴본 바와 다르게, 전동식 압축기(100)에 설치되는 오일분리판(120')은 반경이 일정한 원판의 플레이트 형상이 아닌, 비원형의 플레이트 형상으로 이루어지는 것도 가능하다.

오일분리판(120’)이 비원형으로 구성되는 경우, 회전축(133)의 질량분포가 비대칭으로 구성되므로, 회전축(133)에 가해지는 편심하중 또는 불평형력에 따른 효과를 상쇄시킬 수 있는 효과를 가져올 수 있게 된다. 즉, 오일분리판(120)이 원형이 아닌 경우, 제2 스크롤(160)의 편심된 운동에 따른 불균형을 보상하기 위한 도 1에 도시된 밸런스웨이트(134)의 역할 수행이 가능하므로, 구동모터(103)에 설치되는 밸런스웨이트(134)의 크기를 축소시키는 것이 가능하게 된다.

오일분리판(120’)은 타원형의 플레이트 형상으로 구성될 수 있으며, 사각형 또는 삼각형 등의 다각형의 플레이트 형상으로 구성되는 것도 가능할 것이다.

이때, 앞서 살펴본 바와 동일하게, 도 4b에서 보는 바와 같이 토출구(155)를 마주보는 오일분리판(120’)의 표면에는, 중심부에서 반경 방향을 향해 일정한 깊이의 홈이 방사형으로 형성될 수 있으며, 중심부에서 반경 방향으로 일정한 곡률을 가지도록 나선형의 홈(미도시)이 복수개 형성되는 것도 가능할 것이다. 또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 오일분리판(120’)의 표면에는 일정한 돌기가 복수개 형성되거나, 설정된 간격으로 복수개의 딤플이 형성되는 것도 가능하며, 오일분리판(120’)에 충돌되는 오일을 바깥쪽으로 비산시켜 리어하우징(112) 또는 메인하우징(111)의 내측면을 따라 저유부(S22)로의 이동을 원활히 할 수 있을 것이다.

도 5는, 본 발명에 따른 전동식 압축기(100)의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

앞서 살펴본 바와 같이, 전동식 압축기(100)의 케이싱은 일단이 개구된 원통형의 형상으로 이루어지는 메인하우징(111)과 메인하우징(111)의 개구된 일단에 결합되는 리어하우징(112)으로 구성된다.

이때, 본 실시예에 따른 전동식 압축기(100)는, 리어하우징(112)의 내측면에 제1 격벽부(121)가 설치되도록 구성될 수 있다.

제1 격벽부(121)는, 리어하우징(112)의 내측면에 오일분리판(120’)과 교차되는 방향으로 연장되게 설치될 수 있으며 오일분리판(120’)에 충돌된 후 비산되는 오일을 가이드하는 역할을 하게 된다.

또한, 제1 격벽부(121)는 리어하우징(112)으로부터 제1 스크롤(150)의 고정 경판부를 향해 연장되도록 이루어져 압축기의 구동에 의해 제1 스크롤(150)이 축방향으로 이동하는 것을 제한하는 역할을 하게 된다. 이때, 제1 격벽부(121)는 리어하우징(112)의 내측면과 제1 스크롤(150)의 고정 경판부(151)에 각각 접하도록 설치되는 것도 가능할 것이다. 이 경우, 제1 격벽부(121)의 일 측에는 토출구(155)로부터 토출된 냉매가 이동할 수 있도록 복수개의 홀(미도시)이 형성되어야 할 것이다.

제1 격벽부(121)는 원호 형상으로 이루어지며 리어하우징(112)의 내측면에 형성될 수 있다. 제1 격벽부(121)는 상기 상기 오일분리판(120’)으로부터 일정한 거리만큼 이격되도록 위치될 수 있다.

토출구(155)로부터 오일분리판(120’)을 향해 이동하는 압축 냉매에 포함된 오일은 오일분리판(120’)에 충돌후 및 원심력에 의해 비산되는데, 제1 격벽부(121)는 비산되는 오일이 배기구를 통해 배출되는 것을 막는 역할을 하게 된다. 제1 격벽부(121)의 내벽에 부딪힌 오일은 리어하우징(112)의 내벽을 타고 저유부(S22)로 이동할 수 있어, 오일의 회수가 원활히 이루어질 수 있어, 오일순환율(OCR)의 저감을 통한 압축기의 신뢰성 확보가 가능하게 된다.

도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 압축기(100)의 모습을 나타내는 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 압축기(100)는 제1 스크롤의 고정 경판부의 후면부에 제2 격벽부(122)가 추가로 설치되도록 구성될 수 있다.

제2 격벽부(122)는 오일분리판(120)과 교차되는 방향으로 리어하우징(112)을 향해 연장되도록 설치될 수 있다.

제2 격벽부(122)는 제1 스크롤(150)의 경판부(151)의 후면부에 원호 형상으로 연장 형성되도록 이루어질 수 있다.

제2 격벽부(122)는 오일이 포집되는 저유공간(S22)에 설치되며, 오일이 저유되는 공간을 물리적으로 분리하는 역할을 하게 된다. 이를 통해, 회전축(133)에 결합된 오일분리판(120)의 회전에 의해, 저유공간(S22)에 수용된 오일을 교반하는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, 본 실시예에 따른 전동식 압축기(100)의 제1 격벽부(121)는 리어하우징(112)의 내측면에 오일분리판(120')과 교차되는 방향으로 설치되어 오일분리판(120')에 충돌된 후 비산되는 오일을 가이드하는 역할을 하며, 제2 격벽부(122)는 저유부(S22)에 수용된 오일을 공간적으로 분리시키는 역할을 할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전동식 압축기(100)를 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.

S1: 흡입공간 S2: 토출공간
S3: 중간압공간 V: 압축공간
100: 전동식 압축기 101: 케이싱
101a: 흡기구 101b: 배기구
102: 프레임 103: 구동모터
111: 메인하우징 112: 리어하우징
120: 오일분리판 121: 제1 격벽부
122: 제2 격벽부 131: 스테이터
132: 로터 133: 회전축
134: 밸런스 웨이트 140: 제1 스크롤
141: 제1 경판부 143: 고정랩
144: 토출구 146: 씰링부
150: 제2 스크롤 151: 제2 경판부
152: 선회랩 156: 토출밸브
200: 인버터 모듈

Claims

내부공간을 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 케이싱;
상기 케이싱의 내부공간에 설치되고 중앙부에 상기 토출공간과 연통되도록 토출구가 형성되는 제1 스크롤;
상기 제1 스크롤과의 사이에서 맞물려 선회 운동하여 체적이 변화되는 압축공간을 형성하는 제2 스크롤;
상기 제2 스크롤에 결합되어 구동모터의 회전력을 상기 제2 스크롤에 전달하는 회전축; 및
상기 토출구를 마주보도록 상기 회전축의 일측에 설치되고, 상기 회전축과 함께 회전하며, 상기 압축공간으로부터 상기 토출구를 따라 토출되는 압축된 냉매와 충돌하여 오일을 분리하는 오일분리판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일분리판은, 상기 토출구가 형성된 위치를 지나도록 상기 회전축의 반경 방향으로 연장 형성되어 상기 토출구로부터 토출되는 압축된 냉매와 충돌되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 케이싱은, 일단이 개구된 원통형의 형상으로 이루어지는 메인하우징과 상기 메인하우징의 개구된 일단에 결합되는 리어하우징을 포함하며,
상기 리어하우징의 내측면에는 상기 오일분리판과 교차되는 방향으로 연장 되도록 제1 격벽부가 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제3항에 있어서,
상기 제1 격벽부는, 상기 오일분리판으로부터 일정한 거리만큼 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제3항에 있어서,
상기 제1 격벽부는, 상기 리어하우징의 내측면에 원호 형상으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제5항에 있어서,
상기 제1 스크롤의 경판부의 후면부에는 상기 오일분리판과 교차되는 방향으로 상기 리어하우징을 향해 연장되도록 제2 격벽부가 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제2 격벽부는, 상기 제1 스크롤의 경판부의 후면부에 원호 형상으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일분리판은, 원판의 플레이트 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일분리판과 상기 회전축은 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일분리판의 표면에는, 일정한 형상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일분리판의 표면에는, 설정된 간격으로 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일분리판은, 타원형의 플레이트 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일분리판은, 다각형의 플레이트 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.