KR20200093492A

KR20200093492A - 전동식 컴프레서 장치

Info

Publication number: KR20200093492A
Application number: KR1020200093332A
Authority: KR
Inventors: 박인원; 오해진
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2020-08-05
Also published as: KR102416329B1

Abstract

본 발명은 컴프레서의 구동시, 별도의 감압기구 없이 감압을 구현하여 선회스크롤의 마모를 줄이고, 냉매의 압력을 조절하여 컴프레서의 효율을 증가시킬 수 있는 전동식 컴프레서 장치에 관한 것으로서, 제1실시예에서 웨어플레이트에는 배압실 및 토출압 챔버와 상호 연통되는 오리피스(ORIFICE)형상의 연통공이 형성되고, 제2실시예에서 연통공에는 외경이 연통공의 내경보다 작은 감압핀이 삽입되며, 제3실시예에서 센터플레이트의 일면에는 연통공과 배압실을 상호 연통시키는 미세홈이 형성된다.

Description

전동식 컴프레서 장치{MOTOR DRIVEN COMPRESSOR APPARATUS}

본 발명은 전동식 컴프레서 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴프레서의 구동시, 별도의 감압기구 없이 감압을 구현하여 선회스크롤의 마모를 줄이고, 냉매의 압력을 조절하여 컴프레서의 효율을 증가시킬 수 있는 전동식 컴프레서 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 냉방장치에 사용되는 전동식 컴프레서 장치는 증발기로부터 증발이 완료된 작동유체를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.

그리고, 전동식 컴프레서 장치에는 작동유체를 압축하는 부분이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.

상기 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식 및 상호 맞대어지는 고정스크롤과 선회스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

스크롤식은 한 상의 나선 형상의 스크롤 랩이 서로 맞물려 냉매를 압축한다.

이때, 이러한 한 쌍의 스크롤은 고정되어 있는 고정스크롤과 회전축의 회전력을 전달받아 선회운동을 하는 선회 스크롤로 이루어진다.

한편, 전동식 컴프레서 장치의 고성능, 신뢰성 및 저소음을 달성하기 위해서는 운동 부재인 선회 스크롤이 고정 스크롤에 충분히 밀착되어 압축 중인 냉매의 누설을 방지하는 것이 중요하다.

그리고, 선회 스크롤을 고정 스크롤에 밀착 시키는 방법으로 유압(냉매 가스 또는 오일)을 사용하며, 이를 배압이라고 한다.

배압은 선회 스크롤 및 고정 스크롤에 의해 냉매를 압축하여 발생하는 가스력에 의해 선회 스크롤이 고정 스크롤으로부터 떨어지게 하는 힘을 상쇄시킨다.

그러나, 과도한 배압은 선회 스크롤과 고정 스크롤 간의 마찰 손실을 증가시킴으로, 적절한 배압을 형성시켜야 한다.

이러한 배압은 도 1면에 도시된 토출압 챔버(1)로부터 배압실(2)로 이어지는 제1유로(3)와 배압실(2)로부터 흡입압 챔버(4)로 이어지는 제2유로(5) 간의 유량차를 이용하여 형성하고, 각 유로(3, 5)에 형성된 유량은 제1유로(3) 또는 제2유로(5)에 각각 배치된 감압기구(6)에 의해 조절된다.

한편, 상기와 같이 전동식 컴프레서 장치의 스크롤에 감압기구(6)를 설치하는 경우, 별도의 부재를 추가함으로써, 제조비 및 재료비가 상승되는 문제가 있다.

그리고, 협소한 공간 내부에 감압기구를 설치하기 위한 가공 등이 필요하며, 단순 압입 또는 볼트 체결 시, 체결면에서 발생하는 누설로 인해 감압량의 관리가 어려운 문제가 있어 성능 및 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.

등록특허공보 10-1151206(2012. 05. 16.)

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 컴프레서의 구동시, 별도의 감압기구 없이 감압을 구현하여 선회스크롤의 마모를 줄이고, 냉매의 압력을 조절하여 컴프레서의 효율을 증가시킬 수 있는 전동식 컴프레서 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 냉매가 유입되는 흡입압 챔버 및 유입된 상기 냉매가 압축되어 배출되는 토출압 챔버가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부에 고정되는 센터플레이트; 상기 하우징의 내부에 고정되고, 회전동력을 발생시키는 구동부; 상기 하우징의 내부에 회전가능하게 지지되어 상기 구동부의 회전동력에 의해 회전하는 회전축; 상기 센터플레이트의 일방향에 장착되는 웨어플레이트; 상기 웨어플레이트의 일방향에 배치되고, 상기 회전축에 의해 선회하는 선회스크롤; 및 상기 선회스크롤의 일방향에 배치되고, 내부에서 상기 선회스크롤이 선회하는 고정스크롤;을 포함하고, 상기 센터플레이트와 상기 선회스크롤 사이에는 상기 센터플레이트에 의해 둘러싸여 형성된 배압실이 형성되며, 상기 웨어플레이트에는 상기 배압실 및 상기 토출압 챔버와 상호 연통되는 연통공이 형성되고, 상기 연통공에는 외경이 상기 연통공의 내경보다 작은 감압핀이 삽입되는 전동식 컴프레서 장치가 제공된다.

상기 센터플레이트에의 일면에는 상기 배압실 및 상기 연통공과 상호 연통되는 제1냉매회수홀이 형성되고, 상기 고정스크롤의 타방향 외주면에서 수평방향으로 돌출된 벽면에는 상기 토출압 챔버 및 상기 연통공과 상호 연통되는 제2냉매회수홀이 형성될 수 있다.

상기 감압핀의 타면은 상기 제1냉매회수홀의 일면에 접할 수 있다.

상기 감압핀은 외주면으로부터 돌출되어 외주면 둘레를 따라 상호 거리를 두고 이격된 이탈방지돌기가 형성되고, 상기 이탈방지돌기는 상기 웨어플레이트의 타면에 접할 수 있다.

상기 선회스크롤은, 수직으로 배치된 원판형태의 선회스크롤경판; 및 상기 선회스크롤경판의 일면으로부터 수평방향으로 돌출된 스파이럴 형상의 선회스크롤랩; 을 포함할 수 있다.

상기 고정스크롤은, 수직으로 배치된 원판형태의 고정스크롤경판; 상기 고정스크롤경판의 중심을 일면으로부터 타면방향으로 관통하는 배출구; 상기 고정스크롤경판의 일단면에 배치되어 상기 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브; 상기 고정스크롤경판의 타면방향 외주면으로 수평방향으로 돌출된 벽면; 및 상기 선회스크롤랩에 대하여 180도 엇갈려 삽입되도록, 상기 고정스크롤경판의 타면으로부터 수평방향으로 돌출된 스파이럴 형상의 고정스크롤랩; 을 포함할 수 있다.

상기 선회스크롤경판과 상기 선회스크롤랩과 상기 고정스크롤경판 및 상기 고정스크롤랩에 의해 둘러싸여 형성되고, 상기 선회스크롤의 회전에 의해 상기 냉매 및 오일이 압축되는 압축실; 을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전동식 컴프레서 장치는, 연통공의 내경이 제1냉매회수홀의 내경보다 작은 크기로 이루어져 배압실로 유입되는 고압의 냉매를 중간압으로 효율적으로 강하시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 연통공이 오리피스 형상으로 형성됨으로써, 제2냉매회수홀에 별도의 감압장치가 없어도 제2냉매회수홀을 통해 배압실로 유입되는 고압의 냉매가 중간압으로 강하될 수 있는 효과가 있다.

그리고, 감압핀의 외주면과 연통공의 내주면 사이의 거리가 제2냉매회수홀의 내경보다 작게 형성됨으로써, 감압핀의 외주면과 연통공의 내주면 사이로 고압의 냉매가 통과 하면서 중간압으로 강하되어 배압실로 유입될 수 있는 효과가 있다.

아울러, 감압핀의 타단부는 연통공의 타방향으로 돌출되어 감압핀의 타면이 제1냉매회수홀의 일면에 접하고, 이탈방지돌기는 연통공의 주변에서 웨어플레이트의 타면에 접함으로써, 연통공과 감압핀 사이로 유동하는 냉매에 의해 일방향 및 타방향으로 움직이는 것을 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 미세홈의 일면으로부터 웨어플레이트의 타면까지의 공간은 제 2냉매회수홀의 내경보다 작게 형성됨으로써, 미세홈으로 고압의 냉매가 통과 하면서 중간압으로 강하되어 배압실로 유입될 수 있는 효과가 있다.

이로 인해, 토출압 챔버로부터 배압실로 냉매가 유입되는 제2냉매회수홀에 별도의 감압기구를 삭제함으로써 제조비 및 재료비를 절감할 수 있고, 협소한 공간 내부에 감압기구를 설치하는 작업이 삭제됨으로써, 제조 및 감압력의 관리가 용이하고, 이에 따라 배압성능 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

그리고, 밸브는 고정스크롤경판의 타면에 형성되어 배출구를 선택적으로 개폐시켜 압축실에 형성된 저압의 냉매가 고압에 이르기 전에는 배출구를 폐쇄하여 저압의 냉매가 배출구를 통해 토출압 챔버로 배츨되는 것을 방지함으로써, 압축실에 형성된 저압의 냉매는 고압에 이르기 전에 배출구를 통하여 압축실로부터 토출압 챔버로 배출되는 것이 효율적으로 차단될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 선회스크롤의 이동상태를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브의 작동상태를 나타낸 작동도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

제1실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 선회스크롤의 이동상태를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브의 작동상태를 나타낸 작동도이다.

도 2내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치는 하우징(100)과 센터플레이트(200)와 구동부(300)와 회전축(400)과 웨어플레이트(500)와 선회스크롤(700) 및 고정스크롤(800)을 포함한다.

하우징(100)은 외측면에 외부로부터 저압의 냉매가 유입되는 흡입압 챔버(110) 및 유입된 냉매가 압축되어 배출되는 토출압 챔버(120)가 형성된 것으로서, 본 발명에 따른 전동식 컴프레서 장치의 외관을 형성한다.

그리고, 하우징(100)은 센터플레이트(200)와 구동부(300)와 회전축(400) 등과 같은 각종 부품들을 외력으로부터 보호하고, 내부에 수납된 상기와 같은 각종 부품들을 견고하게 지지한다.

센터플레이트(200)는 하우징(100)의 내부에 고정되는 것으로서, 하우징(100)의 내부에 회전가능하게 고정된 회전축(400)을 지지한다.

이러한 센터플레이트(200)에는 제1냉매회수홀(210)이 형성된다.

제1냉매회수홀(210)은 센터플레이트(200)의 일면에 형성되어 배압실(730)과 상호 연통된 것으로서, 배압실(730)로 보내는 역할을 한다.

한편, 배압실(730)은 센터플레이트(200)와 선회스크롤(700) 사이에서 센터플레이트(200)에 의해 둘러싸여 형성된다.

이러한 배압실(730)은 선회스크롤(700)의 타면과 센터플레이트(200)에 의해 둘러싸여 형성된 것으로서, 배압실(730)에는 중간압의 냉매가 유입된다.

이로 인해, 컴프레서의 작동시, 배압실(730)에 유입된 냉매의 압력에 의해 선회스크롤(700)이 일방향으로 부상하게 된다.

구동부(300)는 컴프레서의 회전 동력을 만들어내는 동력원으로써, 하우징(100)의 내부에 고정되고, 회전동력을 발생시켜 회전축(400)을 회전시킨다.

이러한 구동부(300)는 스테이터(310: STATOR) 및 로터(320: ROTOR)를 포함한다.

스테이터(310)는 일종의 전자석으로 이루어짐이 바람직하며, 하우징(100)의 내주면에 압입 등에 의해 고정된다.

그리고, 스테이터(310)는 중공 원통형의 부재로서, 중심축선상에 로터(320)가 삽입되는 통공이 형성되고, 내주면에는 복수의 리브가 반경방향 안쪽으로 돌출되어, 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열됨으로써 통공을 형성하도록 되어 있다.

이때, 리브는 권선 코일을 권선하기 위해 스테이터(310)의 축방향을 따라 길게 연장된다.

로터(320)는 스테이터(310)의 내측에 동축 상으로 장착되어 회전 구동하는 부분으로서, 스테이터(310) 중앙의 통공에 회전 가능하게 삽입된다.

또한, 로터(320)는 스테이터(310)와의 상호작용에 의해 회전축(400)을 회전시키는 것으로서, 스테이터(310)가 여자될 때 모터의 구동원리에 따라 스테이터(310)와의 상호 작용에 의해 회전 구동한다.

따라서, 회전축(400)은 로터(320)에 의해 용이하게 회전할 수 있도록 베어링을 통해 센터플레이트(200) 및 하우징(100)에 회전 가능하게 지지된다.

회전축(400)은 센터플레이트(200)의 중심을 관통하여 하우징(100)의 타단방향 내측면에 회전가능하게 지지되는 것으로서, 하우징(100)의 내부에 장착되고, 로터(320)의 외주면에 장착된 구동부(300)의 회전동력에 의해 회전한다.

이러한 회전축(400)은 유로(410)가 형성된다.

유로(410)는 회전축(400)의 단면상 중심에서 길이방향을 따라 형성된 것으로서, 배압실(730)의 냉매가 회전축(400)의 외부로 배출되는 통로이다.

이러한 유로(410)에는 감압부재(420)가 장착된다.

감압부재(420)는 토출실(120)에서 제1냉매회수홀(210)을 통해 배압실(730)로 유입된 냉매를 흡입실(110)의 압력과 유사한 수준의 압력으로 강하시킨다.

또한, 배압실(730)로부터 유입되어 감압부재(420)에 의해 강하된 냉매는 회전축(400)의 타단을 통해 회전축(400)의 외부로 배출된다.

이로 인해 감압부재(420)는 배압실(730)로부터 유입된 중간압의 냉매를 저압으로 강하되어 회전축(400)의 외부로 배출될 수 있다.

웨어플레이트(500)는 센터플레이트(200)의 일방향에 장착된 것으로서, 일면은 선회스크롤(700)의 타면과 접하고, 타면은 센터플레이트(200)의 일면과 접한다.

따라서, 웨어플레이트(500) 일면에는 선회스크롤(700)의 타면과 접하고, 타면에는 센터플레이트(200)의 일면과 접하여 웨어플레이트(500)의 양측면 공간을 상호간에 밀폐함으로써, 냉매 유동 경로상에서 상대적 저압부와 고압부를 상호 차단하여 냉매의 배압이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 컴프레서는 배압실(730)에 제1냉매회수홀(210)을 통해 유입된 냉매가 유출되지 않는 다면 배압실(730) 내부 압력이 토출압 또는 토출압과 유사하게 높아지므로 선회스크롤(700)이 일방향으로 과도하게 부상하여 작동효율이 저하될 수 있다.

따라서, 본원발명의 제1실시예에 따른 웨어플레이트(500)는 컴프레서 장치의 각 운전조건별 최적의 배압을 위해 연통공(510)이 형성된다.

연통공(510)은 배압실(730) 및 토출압 챔버(120)와 상호 연통되는 것으로서, 더욱 상세하게는 센터플플레이트의 제1냉매회수홀(210) 및 후술할 고정스크롤(800)의 제2냉매회수홀(841)과 상호 연통되는 것으로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 연통공(510)은 오리피스(ORIFICE)형상으로 형성된다.

이러한 오리피스형상으로 이루어진 연통공(510)은 냉매의 속력이 증가하면 압력이 감소한다는 베르누이의 원리를 이용한 것으로서, 토출압 챔버(120)로부터 배압실(730)로 유입된 고압의 냉매를 중간압으로 강하시킬 수 있다.

그리고, 연통공(510)의 크기는 컴프레서의 사용환경에 따라 적절한 크기로 설계되어 형성된다.

더욱 상세하게는 연통공(510)의 내경(D1)은 후술 할 고정스크롤(800)의 제2냉매회수홀(841)의 내경(D2)보다 작은 크기로 이루어진다.

이로 인해, 연통공(510)은 배압실(730)로 유입되는 고압의 냉매를 중간압으로 효율적으로 강하시킬 수 있다.

이로 인해, 본 발명의 제1실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치는 토출압 챔버(120)로부터 배압실(730)로 냉매가 유입되는 제2냉매회수홀(841)에 별도의 감압기구를 삭제함으로써 제조비 및 재료비를 절감할 수 있다.

그리고, 협소한 공간 내부에 감압기구를 설치하는 작업이 삭제됨으로써, 제조 및 감압력의 관리가 용이하고, 이에 따라 배압성능 및 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 토출압 챔버(120)로부터 배압실(730)로 유입되는 고압은 연통공(510) 내경(D1)의 크기에 따라 냉매의 압력이 결정된다.

이에 따라 컴프레서 장치의 각 운전조건별 최적의 배압을 유지하여, 컴프레서의 성능을 최적화할 수 있다.

선회스크롤(700)은 웨어플레이트(500)의 일방향에 배치된 것으로서, 편심부쉬(600)를 매개로 하여 회전축(400)에 고정되고, 회전축(400)의 회전력에 의해 선회 한다.

이러한 선회스크롤(700)은 선회스크롤경판(710) 및 선회스크롤랩(720)을 포함한다.

선회스크롤경판(710)은 수직으로 배치된 원판형태로 형성된 것으로서, 하우징(100)의 내부에 수용되어 웨어플레이트(500)의 일방향에 배치된다.

그리고, 선회스크롤경판(710)은 구동부(300)에서 발생하는 회전 구동력에 의해 회전하는 회전축(400)에 편심부쉬(600)를 매개로 하여 고정된다.

선회스크롤랩(720)은 선회스크롤경판(710)의 일면으로부터 수평방향으로 다수개가 돌출되고, 스파이럴(SPIRAL) 형상으로 형성된다.

한편, 선회스크롤랩(720)의 길이는 컴프레서가 작동하지 않은 상태에서 일단부가 고정스크롤랩(850)의 타면으로부터 소정간격 이격될 수 있는 거리로 형성된다.

그리고, 컴프레서가 작동하여 선회스크롤(700)이 선회 하게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이 선회스크롤경판(710)이 고정스크롤(800)방향으로 부상하게 되고, 이로 인해, 선회스크롤랩(720)의 일단이 고정스크롤(800)의 일면에 접하게 된다.

고정스크롤(800)은 선회스크롤(700)의 일방향에 배치된 것으로서, 내부에서 선회스크롤(700)이 선회한다.

이러한 고정스크롤(800)은 고정스크롤경판(810)과 고정스크롤랩(850)과 배출구(820)와 밸브(830) 및 벽면(840)을 포함한다.

고정스크롤경판(810)은 수직으로 배치된 원판형태로 형성된 것으로서, 하우징(100)의 내부에 수용되어 선회스크롤(700)의 일방향에 배치된다.

고정스크롤랩(850)은 고정스크롤경판(810)의 타면으로부터 수평방향으로 다수개가 돌출되고, 스파이럴 형상으로 형성된 것으로서, 상기 선회스크롤랩(720)에 대하여 180도 엇갈려서 삽입된다.

한편, 고정스크롤랩(850)과 선회스크롤랩(720)은 상호 맞물려서 결합됨으로써, 고정스크롤랩(850)과 선회스크롤랩(720) 사이에는 다수개의 압축실(900)이 형성된다.

압축실(900)은 선회스크롤(700)의 회전에 의해 냉매가 압축되는 공간으로서, 선회스크롤랩(720)과 고정스크롤랩(850)이 상호 맞물려 결합될 때, 선회스크롤경판(710)과 선회스크롤랩(720)과 고정스크롤경판(810) 및 고정스크롤랩(850)에 의해 둘러싸여 다수개가 형성된다.

이러한 압축실(900)은 선회스크롤(700)의 회전에 의해 냉매가 압축되면 저압의 냉매가 고압에 이르도록 한다.

배출구(820)는 고정스크롤경판(810)의 중심을 일면으로부터 타면방향으로 관통하는 것으로서, 압축실(900)로부터 고압의 냉매가 토출압 챔버(120)로 배출되는 구멍이다.

밸브(830)는 고정스크롤경판(810)의 타면에 형성되어 배출구(820)를 선택적으로 개폐시킨다.

밸브(830)는 압축실(900)에 형성된 저압의 냉매가 고압에 이르기 전에는 배출구(820)를 폐쇄하여 저압의 냉매가 배출구(820)를 통해 토출압 챔버(120)로 배츨되는 것을 방지한다.

그리고, 구동부(300)의 작동으로 저압의 냉매가 고압으로 상승하게 되면, 냉매의 고압에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 밸브(830)가 개방되면서, 압축실(900)에 형성된 고압의 냉매가 배출구(820)를 통해 토출압 챔버(120)로 배출된다.

따라서, 압축실(900)에서 저압에서 중압으로 형성된 냉매가 고압에 이르기 전에 배출구(820)를 통하여 압축실(900)로부터 토출압 챔버(120)로 배출되는 것이 밸브(830)로 인해 효율적으로 차단될 수 있다.

벽면(840)은 고정스크롤경판(810)의 외주면으로부터 타면방향으로 수평하게 돌출된 것이다.

그리고, 벽면(840)은 타면이 센터플레이트(200)의 일면에 접한다.

한편, 벽면(840)의 사이에는 선회스크롤(700)의 선회스크롤랩(720)이 수용된다.

이때, 선회스크롤(700)의 직경은 벽면(840)의 내경보다 작은 크기로 이루어짐이 바람직하다.

이로 인해, 선회스크롤경판(710)의 회전 시, 선회스크롤경판(710)의 외주면이 벽면(840)의 내주면과의 마찰로 인한 손상이 발생되지 않아 선회스크롤(700)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이러한 벽면(840)에는 제2냉매회수홀(841)이 형성된다.

제2냉매회수홀(841)은 상기 고정스크롤(800)의 타방향 외주면으로부터 수평방향으로 돌출된 벽면(840)에서 상기 토출압 챔버(120) 및 상기 연통공(510)과 상호 연통된다.

그리고, 제2냉매회수홀(841)은 토출압 챔버(120) 및 연통공(510)과 상호 연통되는 것으로서, 토출압 챔버(120)의 내부에 모인 고압의 냉매를 압력차에 의해 연통공(510)을 통해 제1냉매회수홀(210)을 거쳐 배압실(730)로 보내는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 제1실시예에서는 연통공(510)이 오리피스 형상으로 형성된 바, 제2냉매회수홀(841)에 별도의 감압장치가 없어도 제2냉매회수홀(841)을 통해 배압실(730)로 유입되는 고압의 냉매가 중간압으로 강하될 수 있다.

제2실시예

이하, 본 발명에 따른 전동식 컴프레서 장치의 제2실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치는 하우징(100')과 센터플레이트(200')와 구동부(300')와 회전축(400')과 웨어플레이트(500')와 선회스크롤(700') 및 고정스크롤(800')을 포함한다.

한편, 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 전술한 제1실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

제1냉매회수홀(210')은 센터플레이트(200')의 일면에 형성되어 배압실(730')과 상호 연통된 것으로서, 냉매를 배압실(730')로 보내는 역할을 한다.

한편, 배압실(730')은 센터플레이트(200')와 선회스크롤(700') 사이에서 센터플레이트(200')에 의해 둘러싸여 형성된다.

이러한 배압실(730')은 선회스크롤(700')의 타면과 센터플레이트(200')에 의해 둘러싸여 형성된 것으로서, 배압실(730')에는 중간압의 냉매가 유입된다.

이로 인해, 컴프레서의 작동시, 배압실(730')에 유입된 냉매의 압력에 의해 선회스크롤(700')이 일방향으로 부상하게 된다.

제2냉매회수홀(841')은 상기 고정스크롤(800')의 타방향 외주면으로부터 수평방향으로 돌출된 벽면(840')에서 상기 토출압 챔버(120') 및 상기 연통공(510')과 상호 연통된다.

그리고, 제2냉매회수홀(841')은 토출압 챔버(120') 및 연통공(510')과 상호 연통되는 것으로서, 토출압 챔버(120')의 내부에 모인 고압의 냉매를 압력차에 의해 연통공(510')을 통해 제1냉매회수홀(210')을 거쳐 배압실(730')로 보내는 역할을 한다.

웨어플레이트(500')는 오리피스형상으로 형성된 제1실시예의 연통공(510)과 달리 일반적인 홈으로 형성되고, 내부에 감압핀(511')이 삽입된다.

한편, 배압실(730')에 제1냉매회수홀(210')을 통해 유입된 냉매가 유출되지 않는 다면 배압실(730') 내부압력이 토출압 또는 토출압과 유사하게 높아지므로 선회스크롤(700')이 일방향으로 과도하게 부상 하여 컴프레서의 작동효율이 저하될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 감압핀(511')의 외경(D3)은 연통공(510')의 내경(D4)보다 작게 형성된다.

즉, 감압핀(511')의 외주면과 연통공(510')내주면 사이의 거리는 제2냉매회수홀(841')의 내경(D5)보다 작게 형성된다.

이로 인해, 냉매의 속력이 증가하면 압력이 감소한다는 베르누이의 원리에 의해 감압핀(511')의 외주면과 연통공(510')의 내주면 사이로 고압의 냉매가 통과 하면서 중간압으로 강하되어 배압실(730') 로 유입될 수 있다.

그리고, 감압핀(511')의 외경과 연통공(510')의 내경 사이의 거리는 컴프레서의 사용환경에 따라 적절한 크기로 설계되어 형성될 수 있다.

이러한 감압핀(511')은 이탈방지돌기(512')가 형성된다.

이탈방지돌기(512')는 감압핀(511')의 외주면의 둘레를 따라 다수개가 상호 거리를 두고 이격되어 형성된 것으로서, 감압핀(511')과 연통공(510') 사이로 유입되는 냉매에 의해 연통공(510')에 삽입된 감압핀(511')이 움직이다가 연통공(510')으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

더욱 상세하게는 감압핀(511')의 타단부는 연통공(510')의 타방향으로 돌출되어 감압핀(511')의 타면이 제1냉매회수홀(210')의 일면에 접한다.

그리고, 감압핀(511')의 외주면 둘레를 따라 형성된 이탈방지돌기(512')는 연통공(510')의 주변에서 웨어플레이트(500')의 타면에 접한다.

이로 인해, 이탈방지돌기(512')는 연통공(510')과 감압핀(511') 사이로 유동하는 냉매에 의해 일방향 및 타방향으로 움직이는 것을 견고하게 고정할 수 있다.

제3실시예

이하, 본 발명에 따른 전동식 컴프레서 장치의 제3실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치는 하우징(100")과 센터플레이트(200")와 구동부(300")와 회전축(400")과 웨어플레이트(500")와 선회스크롤(700") 및 고정스크롤(800")을 포함한다.

한편, 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 전술한 제1실시예 및 제2실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

제1냉매회수홀(210")은 센터플레이트(200")의 일면에 형성되어 배압실(730") 및 후술할 미세홈(220")과 상호 연통된 것으로서, 냉매를 배압실(730")로 보내는 역할을 한다.

한편, 배압실(730")은 센터플레이트(200")와 선회스크롤(700") 사이에서 센터플레이트(200")에 의해 둘러싸여 형성된다.

이러한 배압실(730")은 선회스크롤(700")의 타면과 센터플레이트(200")에 의해 둘러싸여 형성된 것으로서, 배압실(730")에는 중간압의 냉매가 유입된다.

이로 인해, 컴프레서의 작동시, 배압실(730")에 유입된 냉매의 압력에 의해 선회스크롤(700")이 일방향으로 부상하게 된다.

제2냉매회수홀(841")은 고정스크롤(800")의 타방향 외주면으로부터 수평방향으로 돌출된 벽면(840")에서 토출압 챔버(120") 및 상기 연통공(510")과 상호 연통된다.

그리고, 제2냉매회수홀(841")은 토출압 챔버(120") 및 연통공(510")과 상호 연통되는 것으로서, 토출압 챔버(120")의 내부에 모인 고압의 냉매를 압력차에 의해 연통공(510")을 통해 제1냉매회수홀(210")을 거쳐 배압실(730")로 보내는 역할을 한다.

웨어플레이트(500")는 오리피스형상으로 형성된 제1실시예의 연통공(510)과 달리 일반적인 홈으로 형성된다.

그리고, 센터플레이트(200")의 일면에는 연통공(510")과 배압실(730")을 상호 연통시키는 미세홈(220")이 형성된다.

한편, 배압실(730")에에 제1냉매회수홀(210")을 통해 유입된 냉매가 유출되지 않는 다면 배압실(730") 내부압력이 토출압 또는 토출압과 유사하게 높아지므로 선회스크롤(700")이 일방향으로 과도하게 부상 하여 컴프레서의 작동효율이 저하될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 미세홈(220")의 일면에서 웨어플레이트(500")의 타면까지의 공간(D6)은 웨어플레이트(500")의 타면에서 제1냉매회수홀(210")의 일면까지의 공간(D8)보다 작게 형성된다.

이러한 미세홈(220")은 제1냉매회수홀(210") 및 연통공(510")과 상호 연통된 것으로서, 미세홈(220")의 일면으로부터 웨어플레이트(500")의 타면까지의 공간(D6)은 제 2냉매회수홀(841")의 내경(D7)보다 작게 형성된다.

이로 인해 미세홈(220")은 냉매의 속력이 증가하면 압력이 감소한다는 베르누이의 원리에 의해 미세홈(220")으로 통과하는 고압의 냉매를 중간압으로 강하시켜 배압실(730")로 유입시킬 수 있다.

그리고, 미세홈(220")의 일면으로부터 웨어플레이트(500")의 타면까지의 공간(D6)은 컴프레서의 사용환경에 따라 적절한 크기로 설계되어 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 전동식 컴프레서장치는 연통공(510, 510')의 내경(D1, D4)이 제2냉매회수홀(841, 841')의 내경(D2, D5)보다 작은 크기로 이루어져 배압실(730, 730')로 유입되는 고압의 냉매를 중간압으로 효율적으로 강하시킬 수 있다.

아울러, 토출압 챔버(120, 120' 120")로부터 배압실(730, 730', 730")로 냉매가 유입되는 제2냉매회수홀(841, 841', 841")에 별도의 감압기구를 삭제함으로써 제조비 및 재료비를 절감할 수 있고, 협소한 공간 내부에 감압기구를 설치하는 작업이 삭제됨으로써, 제조 및 감압력의 관리가 용이하고, 이에 따라 배압성능 및 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 연통공(510)이 오리피스 형상으로 형성됨으로써, 제2냉매회수홀(841)에 별도의 감압장치가 없어도 제2냉매회수홀(810)을 통해 배압실(730)로 유입되는 고압의 냉매가 중간압으로 강하될 수 있다.

그리고, 감압핀(511')의 외주면과 연통공(510')의 내주면 사이의 거리가 제2냉매회수홀(841')의 내경(D5)보다 작게 형성됨으로써, 감압핀(511')의 외주면과 연통공(810')의 내주면 사이로 고압의 냉매가 통과 하면서 중간압으로 강하되어 배압실(730')로 유입될 수 있다.

아울러, 감압핀(511')의 타단부는 연통공(510')의 타방향으로 돌출되어 감압핀(511')의 타면이 제1냉매회수홀(510')의 일면에 접하고, 이탈방지돌기(512')는 연통공(510')의 주변에서 웨어플레이트(500')의 타면에 접함으로써, 연통공(510')과 감압핀(511') 사이로 유동하는 냉매에 의해 일방향 및 타방향으로 움직이는 것을 견고하게 고정할 수 있다.

또한, 미세홈(220")의 일면으로부터 웨어플레이트(500")의 타면까지의 공간(D6)은 제 2냉매회수홀(841")의 내경(D7)보다 작게 형성됨으로써, 미세홈(220")으로 고압의 냉매가 통과 하면서 중간압으로 강하되어 배압실(730")로 유입될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100, 100', 100": 하우징 110: 흡입압 챔버
120, 120', 120": 토출압 챔버 200, 200', 200": 센터플레이트
210, 210', 210": 제1냉매회수홀
300, 300', 300": 구동부 310: 스테이터
320: 로터 400, 400', 400": 회전축
410: 유로 420: 감압부재
500, 500', 500": 웨어플레이트 510, 510', 510": 연통공
600: 편심부쉬 700, 700', 700": 선회스크롤
710: 선회스크롤경판 720: 선회스크롤랩
730, 730', 730": 배압실 800, 800', 800": 고정스크롤
810: 고정스크롤경판 820: 배출구
830: 밸브 840, 840', 840": 벽면
841, 841', 841": 제2냉매회수홀 850: 고정스크롤랩
900: 압축실

Claims

냉매가 유입되는 흡입압 챔버 및 유입된 상기 냉매가 압축되어 배출되는 토출압 챔버가 형성된 하우징;
상기 하우징의 내부에 고정되는 센터플레이트;
상기 하우징의 내부에 고정되고, 회전동력을 발생시키는 구동부;
상기 하우징의 내부에 회전가능하게 지지되어 상기 구동부의 회전동력에 의해 회전하는 회전축;
상기 센터플레이트의 일방향에 장착되는 웨어플레이트;
상기 웨어플레이트의 일방향에 배치되고, 상기 회전축에 의해 선회하는 선회스크롤; 및
상기 선회스크롤의 일방향에 배치되고, 내부에서 상기 선회스크롤이 선회하는 고정스크롤;을 포함하고,
상기 센터플레이트와 상기 선회스크롤 사이에는 상기 센터플레이트에 의해 둘러싸여 형성된 배압실이 형성되며,
상기 웨어플레이트에는 상기 배압실 및 상기 토출압 챔버와 상호 연통되는 연통공이 형성되고,
상기 연통공에는 외경이 상기 연통공의 내경보다 작은 감압핀이 삽입되는 전동식 컴프레서 장치.
제1항에 있어서,
상기 센터플레이트에의 일면에는 상기 배압실 및 상기 연통공과 상호 연통되는 제1냉매회수홀이 형성되고,
상기 고정스크롤의 타방향 외주면에서 수평방향으로 돌출된 벽면에는 상기 토출압 챔버 및 상기 연통공과 상호 연통되는 제2냉매회수홀이 형성되는 전동식 컴프레서 장치.
제2항에 있어서,
상기 감압핀의 타면은 상기 제1냉매회수홀의 일면에 접하는 전동식 컴프레서 장치.
제3항에 있어서,
상기 감압핀은 외주면으로부터 돌출되어 외주면 둘레를 따라 상호 거리를 두고 이격된 이탈방지돌기가 형성되고,
상기 이탈방지돌기는 상기 웨어플레이트의 타면에 접하는 전동식 컴프레서 장치.
제1항에 있어서,
상기 선회스크롤은,
수직으로 배치된 원판형태의 선회스크롤경판; 및
상기 선회스크롤경판의 일면으로부터 수평방향으로 돌출된 스파이럴 형상의 선회스크롤랩; 을 포함하는 전동식 컴프레서 장치.
제5항에 있어서,
상기 고정스크롤은,
수직으로 배치된 원판형태의 고정스크롤경판;
상기 고정스크롤경판의 중심을 일면으로부터 타면방향으로 관통하는 배출구;
상기 고정스크롤경판의 일단면에 배치되어 상기 배출구를 선택적으로 개폐하는 밸브;
상기 고정스크롤경판의 타면방향 외주면으로 수평방향으로 돌출된 벽면; 및
상기 선회스크롤랩에 대하여 180도 엇갈려 삽입되도록, 상기 고정스크롤경판의 타면으로부터 수평방향으로 돌출된 스파이럴 형상의 고정스크롤랩; 을 포함하는 전동식 컴프레서 장치.
제6항에 있어서,
상기 선회스크롤경판과 상기 선회스크롤랩과 상기 고정스크롤경판 및 상기 고정스크롤랩에 의해 둘러싸여 형성되고, 상기 선회스크롤의 회전에 의해 상기 냉매 및 오일이 압축되는 압축실; 을 포함하는 전동식 컴프레서 장치.