KR20200093498A - 전동식 컴프레서 장치 - Google Patents

전동식 컴프레서 장치 Download PDF

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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, 회전축은, 단면상 중심에서 길이방향을 따라 관통된 유로; 편심부쉬가 배치된 일방향에 상기 유로와 연통되고 스윙핀이 삽입되는 제1핀삽입홀;이 형성되고, 편심부쉬는, 상기 회전축이 배치된 타방향에 상기 스윙핀이 삽입되는 제2핀삽입홀이 형성되며, 상기 스윙핀과 상기 제1핀삽입홀 사이로 냉매가 누출되는 것입니다.

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 토출실(1)로부터 배압실(2)로 이어지는 제1유로(3)와 배압실(2)로부터 흡입실(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 기술적 수단으로서 본 발명은,
하우징의 내부에 회전가능하게 지지되어 회전하는 회전축;
상기 회전축에 편심되게 결합되는 편심부쉬; 및
상기 편심부쉬와 상기 회전축을 상호 연결하는 스윙핀;
을 포함하고,
상기 회전축은, 단면상 중심에서 길이방향을 따라 관통된 유로와, 상기 편심부쉬가 배치된 일방향에 상기 유로와 연통되고 상기 스윙핀이 삽입되는 제1 핀삽입홀이 형성되고,
상기 편심부쉬는, 상기 회전축이 배치된 타방향에 상기 스윙핀이 삽입되는 제2 핀삽입홀이 형성되며,
상기 스윙핀과 상기 제1 핀삽입홀 사이로 냉매가 누출되는 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치를 제공한다.
본 발명의 전동식 컴프레서 장치는, 상기 하우징의 내부에 고정되는 센터플레이트; 상기 편심부쉬의 일방향에 배치되고, 상기 회전축에 의해 선회하는 선회 스크롤; 및 상기 센터플레이트와 상기 선회스크롤 사이에 상기 센터플레이트에 의해 둘러싸인 배압실을 더 포함할 수 있다.
상기 스윙핀의 외경은 상기 제1 핀삽입홀의 내경보다 작은 크기로 형성되고, 상기 스윙핀은 상기 제2 핀삽입홀에 압입되어 타단방향 외주면이 상기 제1 핀삽입홀에 슬라이딩 방식으로 결합되고, 일단방향 외주면이 상기 제2 핀삽입홀의 내주면과 상호 면접촉하여 고정될 수 있다.
상기 스윙핀은 상기 제1 핀삽입홀에 압입되고, 상기 스윙핀의 외경은 상기 제2 핀삽입홀의 내경보다 작은 크기로 형성되어 타단방향 외주면이 상기 제1 핀삽입홀의 내주면과 상호 면접촉하고, 일단방향 외주면이 상기 제2 핀삽입홀에 슬라이딩 방식으로 결합되며, 상기 제1핀 삽입홀은, 길이방향을 따라 홀유로홈이 형성될 수 있다.
상기 스윙핀은 상기 제1 핀삽입홀에 압입되고, 상기 스윙핀의 외경은 상기 제2 핀삽입홀의 내경보다 작은 크기로 형성되어 타단방향 외주면이 상기 제1 핀삽입홀의 내주면과 상호 면접촉하고, 일단방향 외주면이 상기 제2 핀삽입홀에 슬라이딩 방식으로 결합되며, 상기 스윙핀은, 길이방향을 따라 핀유로홈이 형성될 수 있다.
상기 제1 핀삽입홀은 상기 유로와 서로 다른 중심선상에 형성될 수 있다.
상기 선회스크롤은, 수직으로 배치된 원판형태의 선회스크롤경판과, 상기 선회스크롤경판의 일면으로부터 수평방향으로 돌출된 스파이럴 형상의 선회스크롤랩을 포함할 수 있다.
본 발명의 전동식 컴프레서 장치는, 상기 선회스크롤의 일방향에 배치되고, 내부에서 상기 선회스크롤이 선회하는 고정스크롤을 더 포함하며, 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 고정스크롤랩을 포함할 수 있다.
상기 선회스크롤경판과 상기 선회스크롤랩과 상기 고정스크롤경판 및 상기 고정스크롤랩에 의해 둘러싸여 형성되고, 상기 선회스크롤의 회전에 의해 상기 냉매 및 오일이 압축되는 압축실을 더 포함할 수 있다.
상기 센터플레이트에는, 일면과 상기 배압실을 상호 연통시키는 제1 냉매회수홀이 형성되고, 상기 벽면에는, 상기 고정스크롤의 일단방향에 배치된 토출실과 상기 제1 냉매회수홀 사이에 형성되어 상기 토출실과 상기 제1 냉매회수홀을 상호 연통시키는 제2 냉매회수홀이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전동식 컴프레서 장치는, 스윙핀의 외경은 제1핀삽입홀의 내경보다 작게 형성되고, 제2핀삽입홀의 내경과 동일한 크기로 형성되어 배압실의 냉매가 스윙핀의 타단 외주면과 제1핀삽입홀의 내주면 사이로 누출되고, 스윙핀의 타단 외주면과 제1핀삽입홀의 내주면 사이 공간을 조절함으로써, 배압실의 압력을 적절한 중간압으로 형성시킬 수 있다.
이에 따라 배압실로부터 회전축으로 냉매가 누출되는 유로에 별도의 감압기구를 삭제함으로써 제조비 및 재료비를 절감할 수 있고, 협소한 공간 내부에 감압기구를 설치 작업이 삭제됨으로써, 제조 및 감압력의 관리가 용이하며, 배압성능 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 제1핀삽입홀(420)은 회전축(400)에서 편심부쉬(500)가 배치된 일방향 측면에 형성되어 유로(410)와 연통됨으로써, 배압실(730)의 냉매를 유로(410)로 용이하게 유동시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1핀삽입홀은 유로와 서로 다른 중심선상에 형성됨으로써, 제1핀삽입홀은 회전축에 결합되는 편심부쉬를 편심되게 결합시킬 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 토출실로 배츨되는 것을 방지함으로써, 압축실에 형성된 저압의 냉매는 고압에 이르기 전에 배출구를 통하여 압축실로부터 토출실로 배출되는 것이 밸브로 인해 효율적으로 차단될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.
도 3A는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.
도 3B는 도 3A에 도시된 A-A'를 따라 절단한 단면도.
도 4A는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도.
도 4B는 도 4A에 도시된 B-B'를 따라 절단한 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선회스크롤의 이동상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 밸브의 작동상태를 나타낸 작동도.
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.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도이고, 도 3A는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도이며, 도 3B는 도 3A에 도시된 A-A'를 따라 절단한 단면도이고, 도 4A는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치를 나타낸 단면도이고, 도 4B는 도 4A에 도시된 B-B'를 따라 절단한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선회스크롤의 이동상태를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 밸브의 작동상태를 나타낸 작동도이다.
본 실시예에 따른 전동식 컴프레서 장치는 하우징(100)과 센터플레이트(200)와 구동부(300)와 회전축(400)과 편심부쉬(500)와 선회스크롤(700)과 고정스크롤(800) 및 스윙핀(600)을 포함한다.
하우징(100)은 외측면에 외부로부터 저압의 냉매가 유입되는 흡입실(110) 및 유입된 냉매가 압축되어 배출되는 토출실(120)이 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 도 2에 도시된 바와 같이 센터플레이트(200)의 일면으로부터 배압실(730)을 이루는 센터플레이트(200)의 내주면이 상호 연통된 것으로서, 냉매를 선회스크롤(700)과 센터플레이트(200)사이의 공간인 배압실(730)로 보내는 역할을 한다.
구동부(300)는 컴프레서의 회전 동력을 만들어내는 구동원으로써, 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)와 제1핀삽입홀(420)이 형성된다.
유로(410)는 회전축(400)의 단면상 중심에서 길이방향을 따라 형성된 것으로서, 배압실(730)의 냉매가 회전축(400)의 외부로 배출되는 통로이다.
제1핀삽입홀(420)은 회전축(400)에서 편심부쉬(500)가 배치된 일방향 측면에 형성된 것으로서, 유로(410)와 연통된다.
이로 인해 제1핀삽입홀(420)은 배압실(730)의 냉매를 유로(410)로 용이하게 유동시킬 수 있다.
그리고, 제1삽입홀은 후술할 스윙핀(600)이 삽입된다.
특히, 제1핀삽입홀(420)은 도 2에 도시된 바와 같이 유로(410)와 서로 다른 중심선상에 형성된다.
이로 인해, 제1핀삽입홀(420)은 회전축(400)에 결합되는 편심부쉬(500)를 편심되게 결합시킬 수 있다.
편심부쉬(500)는 편심부쉬(500)에 결합되는 선회스크롤(700)의 편심회전에 따른 균형을 맞추기 위한 것으로 회전축(400), 더욱 상세하게는 회전축(400)의 일단"??*에 편심되게 형성된 제1핀삽입홀(420)에 결합되고 선회스크롤(700)을 선회시킨다.
상기 편심부쉬(500)는 선회스크롤(700)에 회전가능하게 결합됨과 동시에 타면이 스윙핀(600)을 매개로 하여 회전축(400)에 핀결합된다.
이러한 편심부쉬(500)는 제2핀삽입홀(510)을 형성한다.
제2핀삽입홀(510)은 회전축(400)이 배치된 타방향에 형성되어 스윙핀(600)이 삽입된다.
스윙핀(600)은 편심부쉬(500)와 회전축(400)을 상호 연결하는 것으로서, 제2핀삽입홀(510)과 함께 선회스크롤(700)이 일회전시 더 이상의 스크롤간 접촉을 방지하는 역할을 한다.
스윙핀(600)은 타단이 제1핀삽입홀(420)을 통해 회전축(400)에 삽입되고, 일단이 제2핀삽입홀(510)을 통해 편심부쉬(500)에 삽입된다.
한편, 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 부상 하게되어 컴프레서의 작동효율이 저하될 수 있다.
따라서, 스윙핀(600)의 외경(D1)은 제1핀삽입홀(420)의 내경(D2)보다 작은 크기로 형성되고, 제2핀삽입홀(510)의 내경(D3)과 동일한 크기로 형성된다.
그리고, 스윙핀(600)은 타단 외주면이 제1핀삽입홀(420)에 슬라이딩 방식으로 결합되고, 일단 외주면이 제2핀삽입홀(510)의 내주면과 상호 면접촉하여 압입방식으로 고정된다.
즉, 배압실(730)의 냉매가 스윙핀(600)의 타단 외주면과 제1핀삽입홀(420)의 내주면 사이로 누출될 수 있다.
이로 인해, 스윙핀(600)의 외주면과 제1핀삽입홀(420)의 내주면 사이의 공간은 토출실(120)에서 제1냉매회수홀(210)을 통해 배압실(730)로 유입된 냉매를 흡입실(110)의 압력과 유사한 수준의 압력으로 강하시켜 배출할 수 있다.
한편, 배압실(730)의 압력은 스윙핀(600)의 외주면과 제1핀삽입홀(420)의 내주면 사이의 공간의 크기에 따라서 결정된다.
이에 따라 컴프레서 장치의 각 운전조건별 최적의 배압을 유지하여, 컴프레서의 성능을 최적화할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 전동식 컴프레서 장치는 배압실(730)로부터 회전축(400)으로 냉매가 누출되는 유로(410)에 별도의 감압기구를 삭제함으로써 제조비 및 재료비를 절감할 수 있다.
그리고, 협소한 공간 내부에 감압기구를 설치 작업이 삭제됨으로써, 제조 및 감압력의 관리가 용이하고, 이에 따라 배압성능 및 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이 스윙핀(600)의 외경(D1)은 제1핀삽입홀(420)의 내경(D2)과 동일한 크기로 형성되고, 제2핀삽입홀(510)의 내경(D3)보다 작은 크기로 형성된다.
그리고, 스윙핀(600)의 타단 외주면이 제1핀삽입홀(420)의 내주면과 상호 면접촉하여 압입방식으로 고정되고, 일단 외주면이 제2핀삽입홀(510)의 내주면에 슬라이딩 방식으로 결합된다.
이러한 제1핀삽입홀(420)에는 길이방향을 따라 홀유로홈(421)이 형성된다.
따라서, 배압실(730)의 냉매는 과도하게 압력이 높아지지 않도록 홀유로홈(421)으로 누출될 수 있다.
한편, 홀유로홈(421)은 배압실(730)로부터 유입된 중간압의 냉매가 용이하게 누출될 수 있다면, 제1핀삽입홀(420)의 내주면을 따라 상호 거리를 두고 이격되어 다수개로 형성됨도 가능하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 도 4A 및 도 4B에 도시된 바와 같이 스윙핀(600)의 외경(D1)이 본 발명의 다른 실시예와 같이 제1핀삽입홀(420)의 내경(D2)과 동일한 크기로 형성되고, 제2핀삽입홀(510)의 내경(D3)보다 작은 크기로 형성된다.
그리고, 스윙핀(600)의 타단 외주면이 제1핀삽입홀(420)의 내주면과 상호 면접촉하여 압입방식으로 고정되고, 일단 외주면이 제2핀삽입홀(510)의 내주면에 슬라이딩 방식으로 결합된다.
다만 본 발명의 또 다른 실시예에서는 본 발명의 다른 실시예와 달리 스윙핀(600)에서 제1핀삽입홀(420)의 내주면과 접하는 타단방향에 길이방향을 따라 핀유로홈(610)이 형성된다.
따라서, 배압실(730)의 냉매는 과도하게 압력이 높아지지 않도록 핀유로홈(421)으로 누출될 수 있다.
한편, 핀유로홈(610)은 배압실(730)로부터 유입된 중간압의 냉매가 용이하게 누출될 수 있다면, 스윙핀(600)의 외주면을 따라 상호 거리를 두고 이격되어 다수개로 형성됨도 가능하다.
선회스크롤(700)은 편심부쉬(500)의 일방향에 배치된 것으로서, 편심부쉬(500)를 매개로 하여 회전축(400)에 고정되고, 회전축(400)의 회전력에 의해 선회 한다.
이러한 선회스크롤(700)은 선회스크롤경판(710)과 선회스크롤랩(720) 및 배압실(730)을 포함한다.
선회스크롤경판(710)은 수직으로 배치된 원판형태로 형성된 것으로서, 하우징(100)의 내부에 수용되어 편심부쉬(500)의 일방향에 배치된다.
그리고, 선회스크롤경판(710)은 구동부(300)에서 발생하는 회전 구동력에 의해 회전하는 회전축(400)에 편심부쉬(500)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(820)의 타면으로부터 소정간격 이격될 수 있는 거리로 형성된다.
그리고, 컴프레서가 작동하여 선회스크롤(700)이 선회 하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 선회스크롤경판(710)이 고정스크롤(800)방향으로 부상하게 되고, 이로 인해, 선회스크롤랩(720)의 일단부가 고정스크롤(800)의 타면에 접하게 된다.
배압실(730)은 선회스크롤 경판(710)과 센터플레이트(200)에 의해 둘러싸여 형성된 것으로서, 배압실(730)에는 중간압의 냉매가 형성된다.
이로 인해, 컴프레서의 작동시, 배압실(730)에 유입된 냉매의 압력에 의해 선회스크롤(700)이 일방향으로 부상하게 된다.
고정스크롤(800)은 선회스크롤(700)의 일방향에 배치된 것으로서, 내부에서 선회스크롤(700)이 선회한다.
이러한 고정스크롤(800)은 고정스크롤경판(810)과 고정스크롤랩(820)과 배출구(840) 및 밸브(850)를 포함한다.
고정스크롤경판(810)은 수직으로 배치된 원판형태로 형성된 것으로서, 하우징(100)의 내부에 수용되어 선회스크롤(700)의 일방향에 배치된다.
고정스크롤랩(820)은 고정스크롤경판(810)의 타면으로부터 수평방향으로 다수개가 돌출되고, 스파이럴 형상으로 형성된 것으로서, 상기 선회스크롤랩(720)에 대하여 180도 엇갈려서 삽입된다.
한편, 고정스크롤랩(820)과 선회스크롤랩(720)은 상호 맞물려서 결합됨으로써, 고정스크롤랩(820)과 선회스크롤랩(720) 사이에는 다수개의 압축실(830)이 형성된다.
압축실(830)은 선회스크롤(700)의 회전에 의해 냉매가 압축되는 공간으로서, 선회스크롤랩(720)과 고정스크롤랩(820)이 상호 맞물려 결합될 때, 선회스크롤경판(710)과 선회스크롤랩(720)과 고정스크롤경판(810) 및 고정스크롤랩(820)에 의해 둘러싸여 다수개가 형성된다.
이러한 압축실(830)은 선회스크롤(700)의 회전에 의해 냉매가 압축되면 저압의 냉매가 고압에 이르도록 한다.
배출구(840)는 고정스크롤경판(810)의 중심을 일면으로부터 타면방향으로 관통하는 것으로서, 압축실(830)로부터 고압의 냉매가 토출실(120)로 배출되는 구멍이다.
밸브(850)는 고정스크롤경판(810)의 타면에 형성되어 배출구(840)를 선택적으로 개폐시킨다.
밸브(850)는 압축실(830)에 형성된 저압의 냉매가 고압에 이르기 전에는 배출구(840)를 폐쇄하여 저압의 냉매가 배출구(840)를 통해 토출실(120)로 배츨되는 것을 방지한다.
그리고, 구동부(300)의 작동으로 저압의 냉매가 고압으로 상승하게 되면, 냉매의 고압에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 밸브(850)가 개방되면서, 압축실(830)에 형성된 고압의 냉매가 배출구(840)를 통해 토출실(120)로 배출된다.
따라서, 압축실(830)에 형성된 저압의 냉매는 고압에 이르기 전에 배출구(840)를 통하여 압축실(830)로부터 토출실(120)로 배출되는 것이 밸브(850)로 인해 효율적으로 차단될 수 있다.
벽면(860)은 고정스크롤경판(810)의 외주면으로부터 타면방향으로 수평하게 돌출된 것이다.
그리고, 벽면(860)은 타면이 센터플레이트(200)의 일면에 접한다.
한편, 벽면(860)의 사이에는 선회스크롤(700)의 선회스크롤랩(720)이 수용된다.
이때, 선회스크롤(700)의 직경은 벽면(860)의 내경보다 작은 크기로 이루어짐이 바람직하다.
이로 인해, 선회스크롤경판(710)의 회전 시, 선회스크롤경판(710)의 외주면이 벽면(860)의 내주면과의 마찰로 인한 손상이 발생되지 않아 선회스크롤(700)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이러한 벽면(860)에는 제2냉매회수홀(861)이 형성된다.
제2냉매회수홀(861)은 토출실(120)과 제1냉매회수홀(210)을 상호 연통시키는 것으로서, 토출실(120)의 내부에 모인 고압의 냉매를 압력차에 의해 제1냉매회수홀(210)을 거쳐 배압실(730)로 보내는 역할을 한다.
한편, 배압실(730)에 고압이 직접 유입될 경우, 선회스크롤(700)이 일방향으로 과도하게 부상 하게되어 컴프레서의 작동효율이 저하될 수 있다.
따라서, 제2냉매회수홀(861)의 내부에 감압부재(862)가 장착된다.
감압부재(862)는 유체의 압력을 감소시키는 것으로서, 제2냉매회수홀(861)의 내부에 장착되어 토출실(120)로부터 배압실(730)로 이동하는 고압의 냉매 압력을 강하시킨다.
즉, 감압부재(862)는 제2냉매회수홀(861)을 통해 유입되는 고압의 냉매를 중간압으로 강하시켜 배압실(730)로 보낼 수 있다.
이로 인해, 감압부재(862)는 스윙핀(600)의 외주면과 제1핀삽입홀(420)의 내주면 사이의 공간 또는 홀유로홈(421) 또는 핀유로홈(610)과 함께 적절한 배압을 형성시킴으로써, 컴프레서의 작동효율을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 전동식 컴프레서 장치는 스윙핀(600)의 외경(D1)은 제1핀삽입홀(420)의 내경(D2)보다 작게 형성되고, 제2핀삽입홀(510)의 내경(D3)과 동일한 크기로 형성되어 배압실(730)의 냉매가 스윙핀(600)의 타단 외주면과 제1핀삽입홀(420)의 내주면 사이로 누출되고, 스윙핀(600)의 타단 외주면과 제1핀삽입홀(420)의 내주면 사이 공간을 조절함으로써, 배압실(730)의 압력을 적절한 중간압으로 형성시킬 수 있다.
이에 따라 배압실(730)로부터 회전축(400)으로 냉매가 누출되는 유로(410)에 별도의 감압기구를 삭제함으로써 제조비 및 재료비를 절감할 수 있고, 협소한 공간 내부에 감압기구를 설치 작업이 삭제됨으로써, 제조 및 감압력의 관리가 용이하며, 배압성능 및 신뢰성을 높일 수 있다.
그리고, 제1핀삽입홀(420)은 회전축(400)에서 편심부쉬(500)가 배치된 일방향 측면에 형성되어 유로(410)와 연통됨으로써, 배압실(730)의 냉매를 유로(410)로 용이하게 유동시킬 수 있다.
또한, 제1핀삽입홀(420)은 유로(410)와 서로 다른 중심선상에 형성됨으로써, 제1핀삽입홀(420)은 회전축(400)에 결합되는 편심부쉬(500)를 편심되게 결합시킬 수 있다.
그리고, 밸브(850)는 고정스크롤경판(810)의 타면에 형성되어 배출구(840)를 선택적으로 개폐시켜 압축실(830)에 형성된 저압의 냉매가 고압에 이르기 전에는 배출구(840)를 폐쇄하여 저압의 냉매가 배출구(840)를 통해 토출실(120)로 배츨되는 것을 방지함으로써, 압축실(830)에 형성된 저압의 냉매는 고압에 이르기 전에 배출구(840)를 통하여 압축실(830)로부터 토출실(120)로 배출되는 것이 밸브(850)로 인해 효율적으로 차단될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 하우징 110: 흡입실
120: 토출실 200: 센터플레이트
210: 제1냉매회수홀 300: 구동부
310: 스테이터 320: 로터
400: 회전축 410: 유로
420: 제1핀삽입홀 421: 홀유로홈
500: 편심부쉬 510: 제2핀삽입홀
600: 스윙핀 610: 핀유로홈
700: 선회스크롤 710: 선회스크롤경판
720: 선회스크롤랩 730: 배압실
800: 고정스크롤 810: 고정스크롤경판
820: 고정스크롤랩 830: 압축실
840: 배출구 850: 밸브
860: 벽면 861: 제2냉매회수홀
862: 감압부재

Claims (10)

  1. 하우징의 내부에 회전가능하게 지지되어 회전하는 회전축;
    상기 회전축에 편심되게 결합되는 편심부쉬; 및
    상기 편심부쉬와 상기 회전축을 상호 연결하는 스윙핀;
    을 포함하고,
    상기 회전축은, 단면상 중심에서 길이방향을 따라 관통된 유로와, 상기 편심부쉬가 배치된 일방향에 상기 유로와 연통되고 상기 스윙핀이 삽입되는 제1 핀삽입홀이 형성되고,
    상기 편심부쉬는, 상기 회전축이 배치된 타방향에 상기 스윙핀이 삽입되는 제2 핀삽입홀이 형성되며,
    상기 스윙핀과 상기 제1 핀삽입홀 사이로 냉매가 누출되는 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 고정되는 센터플레이트;
    상기 편심부쉬의 일방향에 배치되고, 상기 회전축에 의해 선회하는 선회 스크롤; 및
    상기 센터플레이트와 상기 선회스크롤 사이에 상기 센터플레이트에 의해 둘러싸인 배압실을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스윙핀의 외경은 상기 제1 핀삽입홀의 내경보다 작은 크기로 형성되고, 상기 스윙핀은 상기 제2 핀삽입홀에 압입되어 타단방향 외주면이 상기 제1 핀삽입홀에 슬라이딩 방식으로 결합되고, 일단방향 외주면이 상기 제2 핀삽입홀의 내주면과 상호 면접촉하여 고정되는 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스윙핀은 상기 제1 핀삽입홀에 압입되고, 상기 스윙핀의 외경은 상기 제2 핀삽입홀의 내경보다 작은 크기로 형성되어 타단방향 외주면이 상기 제1 핀삽입홀의 내주면과 상호 면접촉하고, 일단방향 외주면이 상기 제2 핀삽입홀에 슬라이딩 방식으로 결합되며,
    상기 제1핀 삽입홀은, 길이방향을 따라 홀유로홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 스윙핀은 상기 제1 핀삽입홀에 압입되고, 상기 스윙핀의 외경은 상기 제2 핀삽입홀의 내경보다 작은 크기로 형성되어 타단방향 외주면이 상기 제1 핀삽입홀의 내주면과 상호 면접촉하고, 일단방향 외주면이 상기 제2 핀삽입홀에 슬라이딩 방식으로 결합되며,
    상기 스윙핀은, 길이방향을 따라 핀유로홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 핀삽입홀은 상기 유로와 서로 다른 중심선상에 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 선회스크롤은, 수직으로 배치된 원판형태의 선회스크롤경판과, 상기 선회스크롤경판의 일면으로부터 수평방향으로 돌출된 스파이럴 형상의 선회스크롤랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 선회스크롤의 일방향에 배치되고, 내부에서 상기 선회스크롤이 선회하는 고정스크롤을 더 포함하며,
    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 고정스크롤랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 선회스크롤경판과 상기 선회스크롤랩과 상기 고정스크롤경판 및 상기 고정스크롤랩에 의해 둘러싸여 형성되고, 상기 선회스크롤의 회전에 의해 상기 냉매 및 오일이 압축되는 압축실을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센터플레이트에는, 일면과 상기 배압실을 상호 연통시키는 제1 냉매회수홀이 형성되고,
    상기 벽면에는, 상기 고정스크롤의 일단방향에 배치된 토출실과 상기 제1 냉매회수홀 사이에 형성되어 상기 토출실과 상기 제1 냉매회수홀을 상호 연통시키는 제2 냉매회수홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 컴프레서 장치.
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