KR20230116510A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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KR20230116510A KR1020220013539A KR20220013539A KR20230116510A KR 20230116510 A KR20230116510 A KR 20230116510A KR 1020220013539 A KR1020220013539 A KR 1020220013539A KR 20220013539 A KR20220013539 A KR 20220013539A KR 20230116510 A KR20230116510 A KR 20230116510A
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유병훈
성상훈
장진용
이병철
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엘지전자 주식회사
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Abstract

스크롤 압축기가 개시된다. 스크롤 압축기는 비선회스크롤에는 흡입구를 수용하여 케이싱의 내주면을 향해 반경방향으로 연장되는 흡입안내돌부가 구비되며, 흡입안내돌부에는 저압부로 흡입되는 냉매를 압축실로 안내하는 흡입가이드가 삽입될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관을 통해 케이싱의 저압부로 유입되는 흡입냉매의 일부는 흡입안내돌부 및 흡입가이드을 통과하여 고저압분리판쪽으로 가기 전에 압축실로 미리 흡입되어 냉매의 과열을 억제하여 냉매흡입량이 증가되는 한편, 흡입냉매의 다른 일부는 흡입안내돌부 및 흡입가이드로 곧바로 유입되지 않고 구동모터를 냉각함에 따라 압축기 효율이 향상되고 압축기의 운전대역이 확대될 수 있다.

Description

스크롤 압축기 {SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 흡입구의 내부에 흡입가이드를 갖는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
스크롤 압축기는 선회스크롤과 비선회스크롤이 맞물려 결합되고, 선회스크롤이 비선회스크롤에 대해 선회운동을 하면서 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하게 된다.
압축실은 외곽에 형성되어 흡입냉매가 유입되는 흡입압실, 흡입압실에서 중심부를 향해 체적이 연속으로 감소하면서 냉매가 압축되는 중간압실, 중간압실의 중심쪽에 이어져 압축된 냉매가 토출되는 토출압실로 이루어진다. 통상 흡입압실은 비선회스크롤의 측면을 관통하는 흡입구에 연통되고, 중간압실은 밀봉되며, 토출압실은 비선회스크롤의 경판부를 관통하는 토출구에 형성된다.
스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 고압식 스크롤 압축기와 저압식 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 고압식 스크롤 압축기는 냉매흡입관이 흡입압실에 직접 연결되어 냉매가 케이싱의 내부공간을 통과하지 않고 흡입압실에 직접 안내되는 방식이다. 저압식 스크롤 압축기는 케이싱의 내부공간이 고저압분리판 또는 냉매토출구가 연통된 토출플레넘(discharge plenum)에 의해 저압부와 고압부로 분리되고, 냉매흡입관이 저압부에 연통되어 저온의 흡입냉매가 케이싱의 내부공간을 통과한 후 흡입압실로 안내되는 방식이다.
특허문헌 1(한국공개특허 제10-2015-0126499호)에 개시된 저압식 스크롤 압축기는 흡입냉매의 일부가 저압부를 통과하면서 그 저압부에 설치된 구동모터를 냉각키게 되므로 압축기 효율이 향상될 수 있다. 하지만 저압식 스크롤 압축기는 흡입냉매가 구동모터와 접촉되어 온도가 상승한 상태로 압축실로 흡입됨에 따라 흡입압실에서의 비체적이 상승하게 되어 흡입손실이 발생될 수 있다.
또한, 저압식 스크롤 압축기는 구동모터와 접촉된 흡입냉매는 물론 구동모터와 접촉되지 않은 흡입냉매가 흡입압실로 흡입되는 과정에서 고압부에 노출된 고저압분리판(또는 토출플레넘)에 접촉되어 가열되거나 또는 고저압분리판(또는 토출플레넘)을 통해 전달되는 복사열에 의해 가열되면서 비체적이 상승하여 흡입손실이 발생될 수도 있다.
이에, 종래에는 특허문헌 2(미국공개특허 US2016/0298885 A1)와 같이 케이실의 저압부에 흡입도관(suction conduit)이 구비되는 저압식 스크롤 압축기가 제시되었다. 특허문헌 2에서의 흡입도관은 냉매흡입관과 흡입구 사이에 구비되어 냉매흡입관을 통과하는 냉매를 압축실로 안내하고 있다. 다만 흡입도관의 입구는 냉매흡입관으로부터 이격되어 냉매흡입관을 통과하는 냉매의 일부가 압축실로 흡입되기 전에 케이싱의 저압부로 유입되도록 허용하고 있다.
그러나, 상기와 같은 특허문헌 2는 흡입도관의 입구가 냉매흡입관의 출구단을 마주보도록 형성됨에 따라, 냉매흡입관을 통과하는 대부분의 냉매는 흡입도관을 통해 압축실로 흡입되게 된다. 이로 인해 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매량이 크게 감소하거나 미미하여 구동모터의 냉각효과가 저하될 수 있다. 이는 구동모터의 과열로 인해 운전영역이 좁아지게 될 수 있다.
한국 공개특허 제10-2015-0126499호(공개일: 2015.11.12.) 미국공개특허 US2016/0298885 A1 (공개일: 2016.l0.13.)
본 발명의 목적은, 저압식에서 흡입냉매의 비체적을 낮추면서도 구동모터를 적절하게 냉각할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 냉매흡입관을 통과하는 흡입냉매가 케이싱의 저압부와 압축부를 향해 적절하게 분배될 수 있도록 하는 스크롤 압축기를 제공하려는 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 압축부로 흡입되는 냉매가 고저압분리판에 의해 가열되는 것을 억제할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 고저압분리판, 냉매흡입관, 냉매토출관, 구동모터, 선회스크롤, 비선회스크롤 및 흡입가이드를 포함한다. 상기 고저압분리판은 상기 케이싱의 내부공간을 저압부와 고압부로 분리한니다. 상기 냉매흡입관은 상기 케이싱을 관통하여 상기 저압부에 연통된다. 상기 냉매토출관은 상기 케이싱을 관통하여 상기 고압부에 연통된다. 상기 구동모터는 상기 저압부의 내부에 설치된다. 상기 선회스크롤은 상기 구동모터에 회전축으로 결합되어 선회운동을 한다. 상기 비선회스크롤은 상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며, 상기 압축실에 연통되도록 흡입구가 형성된다. 상기 비선회스크롤에는 상기 흡입구를 수용하여 상기 케이싱의 내주면을 향해 반경방향으로 연장되는 흡입안내돌부가 구비되며, 상기 흡입안내돌부에는 상기 저압부로 흡입되는 냉매를 상기 압축실로 안내하는 흡입가이드가 삽입될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관을 통해 케이싱의 저압부로 유입되는 흡입냉매의 일부는 흡입안내돌부 및 흡입가이드을 통과하여 고저압분리판쪽으로 가기 전에 압축실로 미리 흡입되어 냉매의 과열을 억제하여 냉매흡입량이 증가되는 한편, 흡입냉매의 다른 일부는 흡입안내돌부 및 흡입가이드로 곧바로 유입되지 않고 구동모터를 냉각함에 따라 압축기 효율이 향상되고 압축기의 운전대역이 확대될 수 있다.
일례로, 상기 흡입안내돌부는 상기 구동모터에서 상기 고저압분리판쪽으로 함몰되는 가이드수용부가 형성될 수 있다. 상기 흡입가이드는, 상기 냉매흡입관의 출구단과 상기 흡입구 사이를 연통하는 흡입통로가 구비되어 상기 가이드수용부에 삽입될 수 있다. 이를 통해, 흡입냉매를 압축실로 안내하는 냉매안내부를 용이하게 형성하면서도 흡입냉매의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입가이드는 상기 흡입통로의 일단을 이루며 상기 저압부를 향해 개구되는 통로입구부와, 상기 흡입통로의 타단을 이루며 상기 흡입구를 향해 개구되는 통로출구부를 포함할 수 있다. 상기 통로입구부는, 상기 냉매흡입관의 출구단에 대해 교차되는 방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해, 흡입냉매가 압축실 뿐만 아니라 구동모터쪽으로도 적절하게 분배되어 이동할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 냉매흡입관의 출구단은 반경방향으로 개구되고, 상기 흡입가이드의 통로입구부는 상기 냉매흡입관의 축방향 일측에서 축방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관의 출구단과 흡입가이드가 서로 마주보지 않도록 배치됨에 따라 흡입냉매가 압축실과 구동모터를 향해 적절하게 분배되어 이동할 수 있다.
다른 예로, 상기 흡입가이드는, 상기 흡입구의 원주방향 양쪽에서 상기 흡입구를 수용하여 반경방향으로 연장되는 측벽부와, 상기 고저압분리판을 향하는 상기 측벽부의 축방향 일측면을 이루는 상벽부와, 상기 구동모터를 향하는 상기 측벽부의 축방향 타측면을 이루는 하벽부를 포함할 수 있다. 상기 상벽부는 상기 측벽부의 축방향 일측면을 복개하여 상기 측벽부와 함께 흡입통로를 형성하며, 상기 하벽부는 적어도 일부가 개구되어 상기 흡입통로의 통로입구부를 형성하고, 상기 측벽부의 일부는 상기 흡입구를 향해 개구되어 상기 흡입통로의 통로출구부를 형성할 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드의 통로입구부와 통로출구부가 서로 근접하게 연결되어 저압부로 흡입된 냉매가 압축실로 신속하게 흡입될 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입가이드는 단일체로 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드를 용이하게 제작할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입통로의 통로출구부를 마주보는 쪽에서의 상기 측벽부의 내주면과 상기 상벽부의 내주면 사이에는 기설정된 높이만큼 돌출되는 제1안내부가 더 형성될 수 있다. 상기 제1안내부는, 상기 흡입통로의 통로출구부를 향해 곡면지거나 경사진 제1안내면이 구비될 수 있다. 이를 통해, 흡입통로의 내부에서 냉매가 지체되지 않고 신속하게 압축실로 흡입되도록 하여 압축실의 체적효율을 높일 수 있다.
더 구체적으로, 상기 측벽부의 축방향 타측면에는 상기 냉매흡입관의 출구단을 향해 연장되는 제2안내부가 더 형성될 수 있다. 상기 제2안내부는, 축방향 투영시 상기 제1안내부와 반경방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 이를 통해, 저압부의 흡입냉매가 제2안내부를 따라 흡입가이드의 내부로 신속하게 유입되는 동시에, 제2안내부가 제1안내부에 연속하여 배치됨에 따라 흡입냉매가 압축실로 신속하게 흡입될 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제2안내부는 상기 측벽부의 외주면보다 반경방향으로 돌출되어 상기 냉매흡입관의 출구단과 이를 마주보는 상기 흡입안내돌부의 축방향 일측면 사이에 위치할 수 있다. 상기 제2안내부는, 상기 냉매흡입관의 출구단에서 상기 비선회스크롤을 향해 경사지거나 곡면지게 제2안내면이 형성될 수 있다. 이를 통해, 저압부의 흡입냉매가 제2안내면을 따라 흡입가이드의 내부로 더욱 신속하게 흡입될 수 있다. 아울러 흡입가이드가 흡입안내돌부를 가로막아 저압부의 흡입냉매가 흡입안내돌부의 하면과 접촉되는 것을 차단함으로써 흡입냉매의 과열을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기 측벽부의 축방향 타측면에는 상기 냉매흡입관의 출구단을 향해 연장되는 제2안내부가 더 형성될 수 있다. 상기 제2안내부는, 상기 측벽부의 외주면보다 반경방향으로 돌출되어 상기 냉매흡입관의 출구단과 이를 마주보는 상기 흡입안내돌부의 축방향 일측면 사이에 위치할 수 있다. 이를 통해, 저압부의 흡입냉매가 제2안내부를 따라 흡입가이드의 내부로 신속하게 이동하는 동시에 저압부의 흡입냉매가 비선회스크롤의 흡입안내돌부와 접촉되는 것을 차단하여 냉매의 과열을 억제할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2안내부는, 상기 냉매흡입관의 출구단에서 상기 흡입통로의 통로입구부를 향해 경사지거나 곡면지게 제2안내면이 상기 구동모터를 향하는 면에 형성될 수 있다. 이를 통해, 저압부의 흡입냉매가 더욱 신속하게 흡입가이드의 내부로 유입될 수 있다.
구체적으로, 상기 비선회스크롤은 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격될 수 있다. 상기 케이싱의 내주면으로부터 상기 제2안내부의 외주면까지의 제1간격은, 상기 케이싱의 내주면으로부터 상기 냉매흡입관의 출구단까지의 제2간격보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 제2안내부가 케이싱의 내주면과 비선회스크롤의 외주면 사이를 차단함에 따라 저압부의 흡입냉매가 케이싱과 비선회스크롤 사이의 틈새를 통해 고저압분리판쪽으로 빠져나가는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
다른 예로, 상기 흡입가이드는, 축방향 투영시 적어도 일부가 상기 선회스크롤과 중첩될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드가 선회스크롤에 축방향으로 지지되어 조립신뢰성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입가이드의 외주면은 상기 흡입안내돌부의 내주면에 접촉되어 결합될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드와 흡입안내돌부 사이의 조립구조를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 흡입가이드가 흡입안내돌부에 긴밀하게 결합되어 흡입가이드의 조립신뢰성이 향상되고 흡입가이드와 흡입안내돌부 사이에서 이상소음이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입가이드와 상기 흡입안내돌부 중에서 어느 한쪽에는 돌기가 형성되고 다른 쪽에는 상기 돌기가 삽입되어 결합되도록 홈이 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드를 흡입안내돌부에 쉽게 결합하면서도 흡입가이드와 흡입안내돌부 사이에서의 결합력을 높여 흡입가이드의 이탈로 인한 마찰손실 및 선회스크롤과 간섭을 억제할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입가이드는 체결부재에 의해 상기 흡입안내돌부에 결합될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드를 흡입안내돌부에 쉽게 결합하면서도 흡입가이드와 흡입안내돌부 사이에서의 결합력을 높여 흡입가이드의 이탈로 인한 마찰손실 및 선회스크롤과 간섭을 억제할 수 있다.
다른 예로, 상기 흡입가이드는, 상기 비선회스크롤보다 열전달계수가 낮은 소재로 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드의 단열효과를 높여 고저압분리판을 통해 고압부에서 저압부로 전달되는 열에 의해 흡입냉매가 가열되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 비선회스크롤에는 흡입구를 수용하여 케이싱의 내주면을 향해 반경방향으로 연장되는 흡입안내돌부가 구비되며, 흡입안내돌부에는 저압부로 흡입되는 냉매를 압축실로 안내하는 흡입가이드가 삽입될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관을 통해 케이싱의 저압부로 유입되는 흡입냉매의 일부는 흡입안내돌부 및 흡입가이드을 통과하여 고저압분리판쪽으로 가기 전에 압축실로 미리 흡입되어 냉매의 과열을 억제하여 냉매흡입량이 증가되는 한편, 흡입냉매의 다른 일부는 흡입안내돌부 및 흡입가이드로 곧바로 유입되지 않고 구동모터를 냉각함에 따라 압축기 효율이 향상되고 압축기의 운전대역이 확대될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 흡입가이드가 냉매흡입관의 출구단과 흡입구 사이를 연통하는 흡입통로가 구비되어 흡입안내돌부의 가이드수용부에 삽입될 수 있다. 이를 통해, 흡입냉매를 압축실로 안내하는 냉매안내부를 용이하게 형성하면서도 흡입냉매의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 흡입가이드의 상벽부가 측벽부의 축방향 일측면을 복개하여 측벽부와 함께 흡입통로를 형성하며, 흡입가이드의 하벽부는 적어도 일부가 개구되어 흡입통로의 통로입구부를 형성하고, 흡입가이드의 측벽부의 일부는 흡입구를 향해 개구되어 흡입통로의 통로출구부를 형성할 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드의 통로입구부와 통로출구부가 서로 근접하게 연결되어 저압부로 흡입된 냉매가 압축실로 신속하게 흡입될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 흡입가이드가 단일체로 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드를 용이하게 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 흡입통로의 통로출구부를 마주보는 쪽에서의 측벽부의 내주면과 상벽부의 내주면 사이에 기설정된 높이만큼 돌출되는 제1안내부가 더 형성되되, 제1안내부는 흡입통로의 통로출구부를 향해 곡면지거나 경사진 제1안내면이 구비될 수 있다. 이를 통해, 흡입통로의 내부에서 냉매가 지체되지 않고 신속하게 압축실로 흡입되도록 하여 압축실의 체적효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 측벽부의 축방향 타측면에 냉매흡입관의 출구단을 향해 연장되는 제2안내부가 더 형성되되, 제2안내부는 축방향 투영시 제1안내부와 반경방향으로 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 이를 통해, 저압부의 흡입냉매가 제2안내부를 따라 흡입가이드의 내부로 신속하게 유입되는 동시에, 제2안내부가 제1안내부에 연속하여 배치됨에 따라 흡입냉매가 압축실로 신속하게 흡입될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 흡입가이드가 비선회스크롤보다 열전달계수가 낮은 소재로 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드의 단열효과를 높여 고저압분리판을 통해 고압부에서 저압부로 전달되는 열에 의해 흡입냉매가 가열되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도.
도 2는 도 1에 따른 스크롤 압축기의 일부를 파단하여 보인 사시도.
도 3은 도 1에서 비선회스크롤에서 흡입가이드를 분리하여 보인 사시도.
도 4는 본 실시예에 따른 흡입가이드를 보인 사시도.
도 5는 도 4의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도.
도 6은 도 4에서 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 횡단면도.
도 7은 도 6의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도.
도 8a 및 도 8b는 도 4에서 흡입가이드의 결합구조에 대한 다른 실시예들.
도 9는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 다른 실시예를 보인 사시도.
도 10은 도 9의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도.
도 11은 도 9에서 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 종단면도.
도 12는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 다른 실시예를 보인 사시도.
도 13은 도 12의 "Ⅷ-Ⅷ"선단면도.
도 14은 도 12에서 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 종단면도.
이하, 본 실시예에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다. 앞서 설명한 바와 같이 스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 고압식 스크롤 압축기와 저압식 스크롤 압축기로 구분될 수 있고, 저압식 스크롤 압축기는 고저압분리판 또는 토출플레넘에 의해 케이싱의 내부공간이 저압부와 고압부로 분리되어 냉매흡입관이 저압부에 연통될 수 있다. 이하에서는 고저압분리판이 구비된 저압식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다.
아울러 스크롤 압축기는 회전축이 지면에 대해 수직하게 배치되는 종형 스크롤 압축기와 회전축이 지면에 대해 평행하게 배치되는 횡형 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 이하에서는 종형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 따라서, 이하에서 상측은 지면에 대해 반대쪽을, 하측은 지면을 향하는 쪽으로 정의될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 스크롤 압축기의 일부를 파단하여 보인 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱(110)의 하반부에 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 상측에는 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150) 및 배압실 조립체(160)가 차례대로 설치된다. 통상 구동모터(120)는 전동부를 이루며, 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150) 및 배압실 조립체(160)는 압축부를 이룬다. 전동부는 회전축(125)의 일단에 결합되고, 압축부는 회전축(125)의 타단에 결합된다. 이에 따라, 압축부는 회전축(125)에 의해 전동부에 연결되어 전동부의 회전력에 의해 작동하게 된다.
케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부캡(112) 및 하부캡(113)을 포함할 수 있다.
원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 전술한 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 내주면에 삽입되어 고정된다. 원통쉘(111)의 상반부에는 터미널 브라켓(미도시)이 결합되고, 터미널 브라켓에는 외부전원을 구동모터(120)에 전달하기 위한 터미널(미도시)이 관통 결합된다. 또, 원통쉘(111)의 상반부, 예를 들어 구동모터(120)의 상측에는 후술할 냉매흡입관(117)이 관통되어 결합된다.
상부캡(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합되고, 하부캡(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 원통쉘(111)과 상부캡(112)의 사이에는 후술할 고저압분리판(115)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 상부캡(112)에 함께 용접 결합되고, 원통쉘(111)과 하부캡(113)의 사이에는 후술할 지지브라켓(116)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 하부캡(113)에 함께 용접 결합될 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)의 내부공간은 밀봉된다.
고저압분리판(115)의 테두리는 전술한 바와 같이 케이싱(110)에 용접 결합되고, 고저압분리판(115)의 중앙부는 상부캡(112)을 향해 돌출되도록 절곡되어 후술할 배압실 조립체(160)의 상측에 배치된다. 고저압분리판(115)보다 하측에는 냉매흡입관(117)이, 상측에는 냉매토출관(118)이 각각 연통된다. 이에 따라, 고저압분리판(115)의 하측은 흡입공간을 이루는 저압부(110a)가, 상측에는 토출공간을 이루는 고압부(110b)가 각각 형성된다.
또한, 하부캡(113)은 저압부(110a)를 이루는 원통쉘(111)의 하반부와 함께 오일저장공간(110c)을 형성하게 된다. 다시 말해, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 하반부에 형성되는 것으로, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 일부를 이루게 된다.
다음으로 구동모터를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 저압부(110a)의 하반부에 설치되며, 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.
고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.
고정자코어(1211)는 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다. 고정자코일(1212)은 고정자코어(1211)에 권선되고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미도시)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다.
회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.
회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 내부에 기설정된 공극만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1222)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.
또, 회전자(122)의 중앙에는 회전축(125)이 결합된다. 회전축(125)의 상단부는 후술할 메인프레임(130)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되고, 회전축(125)의 하단부는 지지브라켓(116)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향 및 축방향으로 지지된다.
회전축(125)의 상단에는 후술할 선회스크롤(140)에 편심지게 결합되는 편심부(1251)가 형성되고, 회전축(125)의 하단에는 케이싱(110)의 하부에 저장된 오일을 흡상하기 위한 오일피더(1252)가 설치될 수 있다. 회전축(125)은 내부에 급유구멍(1253)이 축방향으로 관통되어 형성된다.
다음으로 메인프레임에 대해 설명한다.
본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 구동모터(120)의 상측에 설치되고, 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 메인프레임(130)은 메인플랜지부(131), 메인베어링부(132), 선회공간부(133), 스크롤지지부(134), 올담링수용부(135) 및 프레임고정부(136)를 포함한다.
메인플랜지부(131)는 환형으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에 수용된다. 메인플랜지부(131)의 외경은 원통쉘(111)의 내경보다 작게 형성되어 메인플랜지부(131)의 외주면은 원통쉘(111)의 내주면으로부터 이격된다. 하지만, 메인플랜지부(131)의 외주면에서 후술할 프레임고정부(136)가 반경방향으로 돌출되고, 이 프레임고정부(136)의 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 밀착되어 고정된다. 이에 따라, 프레임(130)은 케이싱(110)에 대해 고정 결합될 수 있다.
메인베어링부(132)는 메인플랜지부(131)의 중심부 하면에서 구동모터(120)를 향해 하향으로 돌출되어 형성된다. 메인베어링부(132)는 원통 형상으로 된 축수구멍(132a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 축수구멍(132a)의 내주면에는 부시베어링으로 된 메인베어링(미부호)이 삽입되어 고정 결합된다. 메인베어링에는 회전축(125)이 삽입되어 반경방향으로 지지된다.
선회공간부(133)는 메인플랜지부(131)의 중심부에서 메인베어링부(132)를 향해 기설정된 깊이와 외경으로 함몰되어 형성된다. 선회공간부(133)는 후술할 선회스크롤(140)에 구비되는 회전축결합부(143)의 외경보다 크게 형성된다. 이에 따라, 회전축결합부(143)는 선회공간부(133)의 내부에서 선회 가능하게 수용될 수 있다.
스크롤지지부(134)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 선회공간부(133)의 주변 둘레를 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라, 스크롤지지부(134)는 후술할 선회경판부(141)의 저면이 축방향으로 지지될 수 있다.
올담링수용부(135)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 스크롤지지부(134)의 외주면을 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라, 올담링(180)은 올담링수용부(135)에 삽입되어 선회 가능하게 수용될 수 있다.
프레임고정부(136)는 올담링수용부(135)의 외곽에서 반경방향으로 연장되어 형성된다. 프레임고정부(136)는 환형으로 연장되거나 또는 원주방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되는 복수 개의 돌부로 연장될 수 있다. 본 실시예에서는 프레임고정부(136)가 원주방향을 따라 복수 개의 돌부로 형성된 예를 도시하고 있다.
프레임고정부(136)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성됨에 따라, 프레임고정부(136)의 사이에는 일종의 흡입안내공간(S)이 형성된다. 따라서, 저압부(110a)로 흡입되는 냉매는 프레임고정부(136) 사이의 흡입안내공간(S)을 통해 후술할 흡입가이드(290)로 안내될 수 있다. 이에 따라, 축방향으로 보면 냉매흡입관(117)과 흡입가이드(290)는 흡입안내공간(S)의 범위내에 구비되는 것이 유로저항을 줄일 수 있어 바람직하다. 이에 대해서는 흡입가이드(290)와 함께 나중에 다시 설명한다.
다음으로 선회스크롤을 설명한다.
본 실시예에 따른 선회스크롤(140)은, 메인프레임(130)의 상면에 배치된다. 선회스크롤(140)은 메인프레임(130)과의 사이 또는 후술할 비선회스크롤(150)의 사이에 자전방지기구인 올담링(180)이 구비되어 선회운동을 하게 된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(140)은, 선회경판부(141), 선회랩(142) 및 회전축결합부(143)를 포함한다.
선회경판부(141)는 대략 원판 형상으로 형성된다.
선회랩(142)은 비선회스크롤(150)을 마주보는 선회경판부(141)의 상면에서 기설정된 높이로 돌출되어 나선형으로 형성된다. 선회랩(142)은 후술할 비선회스크롤(150)의 비선회랩(153)과 맞물려 선회운동을 하도록 그 비선회랩(153)에 대응되게 형성된다. 선회랩(142)은 비선회랩(153)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다.
여기서, 압축실(V)은 후술할 비선회랩(153)을 기준으로 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)로 이루어진다. 제1 압축실(V1)은 비선회랩의 외측면 쪽에 형성되고, 제2 압축실(V2)은 비선회랩의 내측면 쪽에 형성된다. 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)은 각각 흡입압실(V11, 미부호), 중간압실(V12, 미부호), 토출압실(V13, 미부호)이 연속으로 형성된다.
회전축결합부(143)는 선회경판부(141)의 하면에서 메인프레임(130)을 향해 돌출 형성된다. 회전축결합부(143)는 원통 형상으로 형성되며, 회전축결합부(143)의 내주면에는 편심부베어링(미부호)이 삽입되어 결합된다.
한편, 메인프레임(130)과 선회스크롤(140) 사이에는 그 선회스크롤(140)의 자전운동을 제한하는 올담링(180)이 구비된다. 전술한 바와 같이, 올담링(180)은 메인프레임(130)과 선회스크롤(140)에 대해 각각 미끄러지게 결합될 수도 있고, 선회스크롤(140)과 비선회스크롤(150)에 각각 미끄러지게 결합될 수도 있다.
다음으로 비선회스크롤을 설명한다.
본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 선회스크롤(140)의 상부에 배치된다. 비선회스크롤(150)은 메인프레임(130)에 고정 결합될 수도 있고, 상하방향으로 이동가능하게 결합될 수도 있다. 본 실시예에서는 비선회스크롤(150)이 메인프레임(130)에 대해 축방향으로 이동 가능하게 결합되는 예를 도시하고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 비선회경판부(151), 비선회측벽부(152) 및 비선회랩(153)을 포함한다.
비선회경판부(151)는 원판 모양으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에서 횡방향으로 배치된다. 비선회경판부(151)의 중앙부에는 토출구(151a), 바이패스구멍(151b), 스크롤측배압구멍(151c)이 축방향으로 관통되어 형성된다.
토출구(151a)는 제1 압축실(V1)의 토출압실(미부호)과 제2 압축실(V2)의 토출압실(미부호)이 서로 연통되는 위치에 형성되며, 바이패스구멍(151b)은 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 각각 연통되도록 형성되며, 스크롤측배압구멍(이하, 제1배압구멍)(151c)은 토출구(151a) 및 바이패스구멍(151b)으로부터 이격되어 형성된다.
비선회측벽부(152)는 비선회경판부(151)의 저면 가장자리에서 축방향으로 연장되어 환형으로 형성된다. 비선회측벽부(152)의 외주면 일측에는 흡입구(152a)가 반경방향으로 관통되어 형성된다. 흡입구(152a)는 냉매흡입관(117)보다 상측에 위치하도록 형성된다.
비선회측벽부(152)는 비선회랩(153)과 대략 동일한 높이로 형성되고, 비선회측벽부(152)의 외주면에는 반경방향으로 연장되는 가이드돌부(155)가 형성된다.
가이드돌부(155)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개가 구비되거나 또는 한 개가 구비될 수도 있다. 본 실시예에서는 가이드돌부(155)가 복수 개인 경우를 예로 들어 설명한다.
비선회측벽부(152)의 외주면 일측에는 흡입안내돌부(156)가 형성된다. 흡입안내돌부(156)에는 가이드수용부(1561)가 형성되고, 가이드수용부(1561)에는 후술할 흡입가이드(290)가 삽입되어 결합된다.
예를 들어, 흡입안내돌부(156)는 축방향으로 볼 때 냉매흡입관(117)에 중첩되거나 적어도 냉매흡입관(117)에 근접하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 흡입안내돌부(156)는 냉매흡입관(117)의 상측이면서 고저압 분리판(115)의 하측에 위치하게 된다.
흡입안내돌부(156)는 복수 개의 가이드돌부(155) 중에서 서로 이웃하는 가이드돌부(155) 사이에서 연장되어 형성되거나 또는 어느 한 개의 가이드돌부(155)에서 연장되어 형성될 수 있다.
가이드수용부(1561)의 일단은 냉매흡입관(117)을 향하는 방향으로 개구되고, 타단은 압축실(V)을 이루는 흡입압실(V11, 미부호)을 향하는 방향으로 개구되도록 형성된다. 예를 들어 가이드수용부(1561)는 입구를 이루는 일단이 냉매흡입관(117)을 향해 하향 개구되고, 출구를 이루는 타단은 압축실(V)을 향해 반경방향으로 개구되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 유입되는 흡입냉매는 가이드수용부(1561)와 동일한 형상으로 형성되는 흡입가이드(290)를 통해 흡입압실(V11, 미부호)로 흡입될 수 있다. 가이드수용부(1561)에 대해서는 흡입가이드(290)와 함께 나중에 다시 설명한다.
비선회랩(153)은 나선형으로 형성되며, 선회랩(142)과 맞물리도록 그 선회랩(142)과 대응되게 형성될 수 있다. 비선회랩(153)에 대한 설명은 선회랩(142)에 대한 설명으로 대신한다.
본 실시예에 따른 배압실 조립체(160)는 비선회스크롤(150)의 상측에 설치된다. 이에 따라, 배압실(160a)의 배압력(정확하게는 배압력이 배압실에 작용하는 힘)에 의해 비선회스크롤(150)은 선회스크롤(140)을 향하는 방향으로 눌려 압축실(V)을 실링하게 된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 배압실 조립체(160)는 배압플레이트(161), 플로팅플레이트(165)를 포함한다. 배압플레이트(161)는 비선회경판부(151)의 상면에 결합되고, 플로팅플레이트(165)는 배압플레이트(161)에 미끄러지게 결합되어 그 배압플레이트(161)와 함께 배압실(160a)을 형성한다.
배압플레이트(161)는 고정판부(1611), 제1환형벽부(1612) 및 제2환형벽부(1613)를 포함한다.
고정판부(1611)는 중앙이 비어있는 환형의 판 형태로 형성되며, 플레이트측 배압구멍(이하, 제2배압구멍)(1611a)이 축방향으로 관통된다. 제2배압구멍(1611a)은 제1배압구멍(151c)과 연통되어 배압실(160a)에 연통된다. 이에 따라, 제2배압구멍(1611a)은 제1배압구멍(151c)과 함께 압축실(V)과 배압실(160a) 사이를 연통시킨다.
제1환형벽부(1612) 및 제2환형벽부(1613)는 고정판부(1611)의 상면에서 그 고정판부(1611)의 내주면 및 외주면을 둘러싸도록 형성된다. 제1환형벽부(1612)의 외주면과 제2환형벽부(1613)의 내주면, 고정판부(1611)의 상면, 그리고 플로팅플레이트(165)의 하면은 환형으로 된 배압실(160a)을 형성하게 된다.
제1환형벽부(1612)에는 비선회스크롤(150)의 토출구(151a)와 연통되는 중간토출구(1612a)가 형성되고, 중간토출구(1612a)의 안쪽에는 체크밸브(이하, 토출밸브)(157)가 미끄러지게 삽입되는 밸브안내홈(1612b)이 형성되며, 밸브안내홈(1612b)의 중심부에는 역류방지구멍(1612c)이 형성된다. 이에 따라, 토출밸브(157)는 토출구(151a)와 중간토출구(1612a) 사이를 선택적으로 개폐하여 토출된 냉매가 압축실로 역류하는 것을 차단하게 된다.
플로팅플레이트(165)는 환형으로 형성되며, 배압플레이트(161)보다 가벼운 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 플로팅플레이트(165)는 배압실(160a)의 압력에 따라 배압플레이트(161)에 대해 축방향으로 이동을 하면서 고저압분리판(115)의 하측면과 착탈된다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.
즉, 전원이 고정자(121)의 고정자코일(1212)에 인가되면, 회전자(122)가 회전축(125)과 함께 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(125)에 결합된 선회스크롤(140)이 비선회스크롤(150)에 대해 선회 운동을 하게 되고, 선회랩(142)과 비선회랩(153)의 사이에는 두 개 한 쌍으로 된 압축실(V)이 형성된다. 이 압축실(V)은 선회스크롤(140)의 선회운동에 따라 각각 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하면서 점차 체적이 감소된다.
이때, 냉매는 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입되고, 이 냉매의 일부는 제1 압축실(V1) 및 제2 압축실(V2)을 이루는 각각의 흡입압실(V11, 미부호)로 곧바로 흡입되는 한편 나머지는 구동모터(120)쪽으로 먼저 이동하였다가 나중에 흡입압실(V11, 미부호)로 흡입된다. 이에 대해서는 나중에 다시 설명한다.
그러면, 이 냉매는 압축실(V)의 이동경로를 따라 이동하면서 압축되고, 이 압축되는 냉매의 일부는 토출구(151a)에 도달하기 전에 제1배압구멍(151c)을 통해 배압실(160a)로 이동하게 된다. 이에 따라, 배압플레이트(161)와 플로팅플레이트(165)에 의해 형성되는 배압실(160a)은 중간압을 형성하게 된다.
그러면, 플로팅플레이트(165)는 고저압분리판(115)을 향해 상승하여 그 고저압분리판(115)에 구비된 실링플레이트(1151)에 밀착된다. 그러면 케이싱(110)의 고압부(110b)는 저압부(110a)로부터 분리되어 각 압축실(V1)(V2)에서 고압부(110b)로 토출된 냉매가 저압부(110a)로 역류하는 것을 억제할 수 있게 된다.
반면, 배압플레이트(161)는 배압실(160a)의 압력에 의해 비선회스크롤(150)을 향하는 방향으로 압력을 받아 하강하게 되고, 비선회스크롤(150)을 선회스크롤(140)쪽으로 가압하게 된다. 그러면 비선회스크롤(150)이 선회스크롤(140)에 밀착되어, 압축되는 냉매가 중간압실을 이루는 고압측 압축실에서 저압측 압축실로 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.
이때, 냉매는 중간압실에서 토출압실쪽으로 이동하면서 설정된 압력까지 압축되지만, 압축기의 운전중에 발생되는 여러 조건에 의해서 냉매의 압력이 기설정된 압력 이상으로 상승할 수 있다. 그러면 중간압실에서 토출압실로 이동하는 냉매의 일부는 토출압실에 도달하기 전에 바이패스구멍(151b)을 통해 각각의 압축실(V1)(V2)을 이루는 중간압실에서 고압부(110b)를 향해 미리 바이패스된다. 그러면, 냉매가 압축실에서 설정압력 이상으로 과압축되는 것을 억제하여 압축기 효율을 높이고 안정성을 확보할 수 있다.
그리고 토출압실로 이동한 냉매는 토출밸브(157)를 밀면서 토출구(151a)와 중간토출구(1612a)를 통해 고압부(110b)로 토출되고, 이 냉매는 고압부(110b)를 채웠다가 냉매토출관(118)을 통해 냉동사이클의 응축기를 통해 배출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
한편, 고압부(110b)로 토출되는 냉매는 고온 고압 상태가 된다. 이 고온 고압 상태의 냉매는 고압부(110b)를 이루는 상부캡(112)과 고저압분리판(115)에 접촉되어 그 상부캡(112)과 고저압분리판(115)을 가열시키게 된다. 특히 고저압분리판(115)은 케이싱(110)의 내부공간을 저압부(110a)와 고압부(110b)로 분리하는 역할을 함에 따라, 압축기의 운전 중에는 고압부(110b)로 토출되는 냉매에 의해 고저압분리판(115)의 온도가 크게 상승하게 된다.
고저압분리판(115)의 온도가 상승하게 되면, 저압부(110a)로 흡입되는 흡입냉매의 일부가 압축실(V)로 흡입되기 전에 고저압분리판(115)에 접촉되어 전도열을 받거나 또는 고저압분리판(115)에서 발생되는 복사열 등에 의해 가열될 수 있다. 그러면 흡입냉매의 비체적이 상승하게 되어 압축실로 흡입되는 냉매흡입량이 감소하면서 압축기 효율이 저하될 수 있다.
이에, 본 실시예에서는 압축실의 입구, 즉 냉매흡입관(117)과 고저압분리판(115)의 사이에 흡입안내돌부(156) 및 흡입가이드(290)를 구비하여 흡입냉매가 고저압분리판(115)에 의해 직접 및/또는 간접적으로 가열되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 압축실(V)로 흡입되는 냉매의 비체적이 상승하는 것을 억제하여 압축실(V)로 흡입되는 냉매량을 증가시킴으로써 압축기 효율을 향상시킬 수 있다.
아울러 본 실시예에서는 흡입안내돌부(156) 및 흡입가이드(290)를 구비하되 흡입냉매의 일부가 구동모터(120)를 향해 이동하도록 안내할 수 있다. 이를 통해 흡입냉매의 일부가 구동모터(120)쪽으로 안내되어 구동모터(120)의 과열을 억제함으로써 압축기 효율을 더욱 향상시키는 동시에 구동모터(120)의 과열로 인해 운전가능영역(운전대역)이 축소되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 도 1에서 비선회스크롤에서 흡입가이드를 분리하여 보인 사시도이고, 도 4는 본 실시예에 따른 흡입가이드를 보인 사시도이며, 도 5는 도 4의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도이고, 도 6은 도 4에서 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 횡단면도이며, 도 7은 도 6의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입안내돌부(156)의 내부에 가이드수용부(1561)가 함몰지게 형성되고, 가이드수용부(1561)에는 단열소재로 된 흡입가이드(290)가 삽입되어 결합된다. 이에 따라 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 흡입되는 냉매가 고저압분리판(115)에 접촉되는 것을 억제하는 동시에 흡입가이드(290)를 거쳐 압축실(V)로 흡입되는 냉매가 비선회스크롤(150)에 의해 과열되는 것을 억제할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 흡입안내돌부(156)는 앞서 설명한 바와 같이 흡입구(152a)의 둘레를 감싸는 동시에 케이싱(110)의 내주면을 향해 반경방향으로 돌출된다. 이에 따라 흡입안내돌부(156)는 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)과 고저압분리판(115)의 사이에 위치하게 되어 냉매흡입관(117)을 통해 흡입되는 냉매가 고저압분리판(115)쪽으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.
흡입안내돌부(156)는 내부에 가이드수용부(1561)가 형성된다. 다시 말해 흡입안내돌부(156)는 구동모터(120)를 향하는 하면(미부호)에서 고저압분리판(115)을 향하는 상면(미부호)쪽으로 기설정된 깊이만큼 함몰되어 가이드수용부(1561)가 형성된다. 이에 따라 흡입안내돌부(156)의 내주면은 가이드수용부(1561)를 형성하게 된다.
가이드수용부(1561)의 하측면(1561a)은 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)을 향해 개구되는 반면, 가이드수용부(1561)의 상측면(1561b)은 고저압분리판(115)을 향해 막힌 형상으로 형성된다.
또한, 가이드수용부(1561)의 하측면(1561a)과 상측면(1561b) 사이를 연결하는 측벽면(1561c)은 원주방향을 따라 일부는 상측면(1561b)과 함께 막히는 반면, 나머지 일부는 하측면(1561a)과 함께 개구된다. 다시 말해 가이드수용부(1561)의 측벽면(1561c)은 외주측은 둘레를 따라 막히지만 내주측은 흡입구(152a)를 향해 개구된다. 이에 따라 가이드수용부(1561)는 전체적으로는 대략 육면체의 속빈 박스 형상으로 형성되되, 하측면(1561a)과 측벽면(1561c)의 일부는 개구되어 후술할 흡입가이드(290)의 흡입통로(290a)가 형성되도록 할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(290)는 흡입안내돌부(156)의 내부형상, 다시 말해 가이드수용부(1561)의 형상과 거의 동일하게 형성된다. 다시 말해 흡입가이드(290)는 가이드수용부(1561)와 같은 대략 속빈 육면체 형상으로 형성된다. 이에 따라 흡입가이드(290)의 외주면은 가이드수용부(1561)의 내주면에 밀착되거나 거의 밀착되어 일체로 결합된다.
흡입안내돌부(156)를 포함하는 비선회스크롤(150)은 주철로 형성되는 반면 흡입가이드(290)는 테프론과 같은 단열플라스틱으로 형성되거나 또는 단열금속으로 형성될 수 있다. 하지만 흡입가이드(290)는 반드시 단열소재로 한정되지 않고 열전도계수가 낮은 소재, 예를 들어 비선회스크롤보다 열전도계수가 낮은 소재면 족하다. 다만 흡입되는 냉매의 비체적을 최대한 낮추기 위해서는 흡입가이드(290)는 단열소재로 형성되는 것이 유리하다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 흡입가이드(290)는 측벽부(291), 상벽부(292) 및 하벽부(293)를 포함할 수 있다.
측벽부(291)는 흡입구(152a)의 원주방향 양쪽에서 흡입구(152a)를 수용하여 반경방향으로 연장된다. 상벽부(292)는 고저압분리판(115)을 향하는 측벽부(291)의 상면인 축방향 일측면을 이루며, 하벽부(293)는 구동모터를 향하는 측벽부(291)의 하면인 축방향 타측면을 이룬다. 다시 말해 흡입가이드(290)는 측벽부(291), 상벽부(292) 및 하벽부(293)에 의해 대략 육면체의 속빈 박스 형상으로 형성되게 된다.
다만, 상벽부(292)는 측벽부(291)의 축방향 일측면을 복개하여 그 측벽부(291)와 함께 흡입통로(290a)를 이루는 공간을 형성하고, 하벽부(293)는 적어도 일부 또는 전체가 개구되어 흡입통로(290a)의 통로입구부(290b)를 형성하며, 측벽부(291)는 그 일부가 흡입구(152a)를 향해 슬릿형상으로 개구되어 흡입통로(290a)의 통로출구부(290c)를 형성하게 된다. 이에 따라 흡입가이드(290)의 내부에는 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 흡입된 냉매를 압축실(V)로 안내하는 흡입통로(290a)를 형성하되, 흡입가이드(290)의 하면에는 통로입구부(290b)가, 측면에는 통로출구부(290c)가 각각 형성되게 된다.
여기서, 하벽부(293)와 측벽부(291)의 일부가 연결되며, 이로 인해 하벽부(293)가 이루는 통로입구부(290b)는 측벽부(291)의 일부가 이루는 통로출구부(290c)와 연결되게 된다. 이에 따라 통로출구부(290c)를 이루는 양쪽 측벽부(291)가 신축성을 갖게 되므로 흡입가이드(290)가 가이드수용부(1561)에 탄력적으로 삽입되어 단단하게 결합될 수 있다.
도 5를 참조하면, 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 내주면은 거의 직교하도록 연결된다. 이에 따라 동일한 측벽부높이(H1)를 기준으로 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 내주면이 이루는 흡입통로(290a)의 체적을 최대로 확보할 수 있다.
흡입가이드(290)는 전체가 거의 동일한 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어 측벽부(291)와 상벽부(292)는 동일한 두께로 형성되어 단일체로 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(290)를 용이하게 제작할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 흡입가이드(290)의 일부는 후조립될 수도 있다. 예를 들어 하벽부(293)의 일부만 개구되고 하벽부(293)의 나머지 일부는 측벽부(291)의 축방향 타측면을 부분적으로 복개할 수도 있다. 이 경우 측벽부(291)와 상벽부(292)는 단일체로 형성되는 반면 부분적으로 복개되는 하벽부(293)는 측벽부(291)의 축방향 타측면에 접착하여 형성될 수도 있다.
흡입가이드(290)는 가이드수용부(1561)의 내부에 완전히 삽입되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 도 5와 같이 흡입가이드(290)의 측벽부높이(H1)는 가이드수용부(1561)의 축방향높이(H2)보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(290)는 흡입안내돌부(156)에서 노출되지 않도록 삽입된 상태에서 흡입가이드(290)의 외주면이 가이드수용부(1561)의 내주면에 접촉되어 결합될 수 있다. 이를 통해 흡입가이드(290)가 선회스크롤(140)의 선회운동과 간섭되는 것을 억제하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 흡입가이드(290)는 선회스크롤(140)과 축방향 투영시 중첩되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 흡입가이드(290)는 측벽부(291)의 일부, 정확하게는 흡입구(152a) 주변에 위치하게 되는 통로출구부(290c) 주변의 측벽부(291)가 선회경판부(141)의 선회범위 내에 위치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(290)의 측벽부높이(H1)가 가이드수용부(1561)의 축방향높이(H2)와 동일한 경우에 흡입가이드(290)의 통로입구부(290b)를 이루는 측벽부(291)의 하면이 선회경판부(141)의 상면에 미끄러지게 접촉되어 흡입가이드(290)가 선회경판부(141)에 의해 축방향으로 지지될 수 있다.
상기와 같이 비선회스크롤에 흡입가이드가 구비되는 경우에 냉매의 흡입과정은 다음과 같다.
즉, 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입된 냉매는 대략 상류측 냉매와 하류측 냉매로 분리되게 된다. 상류측 냉매는 냉매흡입관(117)을 기준으로 상측으로, 하류측 냉매는 냉매흡입관(117)을 기준으로 하측으로 유동하는 냉매로 이해될 수 있다.
상류측 냉매는 흡입가이드(290)의 입구를 이루는 흡입통로(290a)의 통로입구부(290b)를 통해 흡입통로(290a)의 내부로 유입되어 흡입통로(290a)를 따라 이동하고, 흡입가이드(290)의 출구를 이루는 흡입통로(290a)의 통로출구부(290c)를 통해 비선회스크롤의 흡입구(152a)쪽으로 이동하여 압축실(흡입압실)(V)로 곧바로 흡입되게 된다. 이에 따라, 상류측 냉매는 구동모터(120)와 접촉되지 않게 되므로 압축실(V)로 흡입되는 냉매의 비체적이 상승하는 것을 줄여 압축기 효율이 향상될 수 있다.
이때, 상류측 냉매는 고저압분리판(115)쪽으로 이동할 수 있으나, 고저압분리판(115)과 냉매흡입관(117)의 출구단(117a) 사이에 위치한 흡입가이드(290)에 막히게 된다. 그러면 상류측 냉매가 고저압분리판(115)에 접촉되는 것이 억제되게 된다. 이에 따라 흡입냉매가 압축실(V)로 흡입되기 전에 고저압분리판(115)에 접촉되어 전도열로 인해 가열되거나 또는 고저압분리판(115)의 주변에서 복사열로 인해 가열되는 것이 억제될 수 있다. 이를 통해 흡입냉매의 체적효율이 향상되어 압축기 성능이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 흡입가이드(290)의 통로입구부(290b)가 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)보다 축방향 상측에 배치됨에 따라, 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 흡입된 흡입냉매의 일부는 압축실(V)을 향해 이동하지 않고 하류측 냉매를 형성하면서 구동모터(120)를 향해 이동하게 된다.
하류측 냉매는 케이싱(110)의 저압부(110a)를 순환하면서 구동모터(120)와 접촉되어 그 구동모터(120)를 냉각한 후, 다시 상승하여 흡입가이드(290)를 통해 압축실(V)로 흡입된다. 이에 따라, 구동모터는 하류측 냉매에 의해 냉각되어 과열이 억제되면서 압축기의 운전대역이 확대될 수 있다.
한편, 흡입가이드에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 흡입가이드가 가이드수용부에 열박음이나 소재가 갖는 탄성을 이용하여 압입되는 것이나, 경우에 따라서는 흡입가이드와 가이드수용부의 사이를 강제결합하는 결합부가 더 형성될 수도 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 4에서 흡입가이드의 결합구조에 대한 다른 실시예들이다.
도 8a를 참조하면, 본 실시예에 따른 가이드수용부(1561)와 흡입가이드(290)의 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 거의 동일하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에서의 가이드수용부(1561) 및 흡입가이드(290)에 대한 설명으로 대신한다.
다만, 본 실시예에서는 흡입가이드(290)의 외주면과 이를 마주보는 가이드수용부(1561)의 내주면에는 각각 서로 맞물려 결합되는 결합부가 형성되되, 결합부는 후크돌기(2911)와 후크홈(2912)으로 이루어질 수 있다. 이하에서는 흡입가이드(290)의 외주면에 후크돌기(2911)가, 가이드수용부(1561)의 내주면에 후크홈(2912)이 각각 형성되는 예를 중심으로 설명한다.
흡입가이드(290)의 측벽부(291)의 외주면에 적어도 한 개 이상의 후크돌기(2911)가 형성되고, 흡입가이드(290)의 측벽부(291)의 외주면을 마주보는 가이드수용부(1561)의 내주면에 후크돌기(2911)와 대응되도록 후크홈(2912)이 형성된다.
후크돌기(2911)와 후크홈(2912)은 쐐기단면형상으로 형성될 수도 있고, 반구단면형상으로 형성될 수도 있다. 이는 흡입가이드(290)의 소재에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 흡입가이드(290)가 상대적으로 경질인 경우에는 반구단면형상으로, 연질인 경우에는 쐐기단면형상으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
후크돌기(2911)와 후크홈(2912)은 가능한 한 하벽부(293) 근처, 예를 들어 후크돌기(2911)와 후크홈(2912)은 측벽부(291)를 기준으로 중간높이보다 낮은 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(290)가 단열금속과 같은 상대적으로 높은 강성을 갖는 소재로 형성되더라도 후크돌기(2911)를 후크홈(2912)에 용이하게 조립할 수 있다. 아울러 후크돌기(2911)를 후크홈(2912)에 삽입하는 과정에서 후크돌기(2911)가 가이드수용부(1561)의 측벽면(1561c)에 마모되는 것을 최소화하여 후크돌기(2911)와 후크홈(2912)의 조립상태, 다시 말해 흡입가이드(290)의 결합상태를 견고하게 유지할 수 있다.
상기와 같이 후크돌기(2911)와 후크홈(2912)을 이용하여 흡입가이드(290)가 흡입안내돌부(156)의 가이드수용부(1561)에 결합되는 경우에는 그 흡입안내돌부(156)에 대한 흡입가이드(290)의 결합력이 향상될 수 있다. 이에 따라 압축기의 조립시 흡입가이드(290)로 인한 장애를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예와 같은 종형 스크롤 압축기에서는 흡입안내돌부(156)의 가이드수용부(1561)가 하향 개구됨에 따라 운전상태에 따라서는 흡입가이드(290)가 가이드수용부(1561)로부터 이탈될 수도 있다. 그러면 흡입가이드(290)가 선회스크롤과 접촉되어 마찰되거나 또는 선회스크롤(140)의 선회운동에 간섭될 수도 있다.
하지만, 본 실시예와 같이 흡입가이드(290)가 흡입안내돌부(156)에 후크 결합되는 경우에는 흡입가이드(290)가 흡입안내돌부(156)에 안정적으로 고정되어 그 흡입안내돌부(156)의 가이드수용부(1561)로부터 이탈되는 것을 물리적으로 억제할 수 있다.
한편, 도 8b와 같이 본 실시예에 따른 흡입가이드(290)는 체결부재에 의해 흡입안내돌부(156)에 결합될 수도 있다. 예를 들어 흡입가이드(290)가 흡입안내돌부(156)의 가이드수용부(1561)에 삽입되되, 흡입가이드(290)의 측벽부(291)와 가이드수용부(1561)의 상면 사이를 체결나사(2921)를 이용하여 체결할 수 도 있다.
이 경우에도 흡입가이드(290)는 구체적인 형상이나 그에 따른 작용효과는 전술한 도 8a의 실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 체결부재 및 체결위치는 다양하게 변경 가능하다.
한편, 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예들에서는 측벽부와 상벽부는 거의 직교하도록 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 측벽부와 상벽부의 사이가 기설정된 각도만큼 경사지거나 곡면으로 형성될 수도 있다.
도 9는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 10은 도 9의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도이며, 도 11은 도 9에서 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 종단면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 가이드수용부(1561)를 포함한 흡입가이드(290)의 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예들과 거의 동일하다. 따라서 가이드수용부(1561)를 포함한 흡입가이드(290)에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예들에서의 흡입가이드(290)에 대한 설명으로 대신한다.
또한, 본 실시예에 따른 흡입가이드(290)는 가이드수용부(1561)에 압입되거나, 또는 후크결합되거나, 또는 나사결합될 수 있다. 이에 대해서도 전술한 실시예들에서의 흡입가이드(290)에 대한 설명으로 대신한다.
다만, 본 실시예에서는 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 하면 사이에 제1안내부(294)가 형성될 수 있다. 예를 들어 제1안내부(295)는 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 하면이 만나는 내측모서리에서 기설정된 높이만큼 돌출될 수 있다.
다시 말해, 제1안내부(295)는 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 하면이 만나는 내측모서리에 구비되는 일종의 살붙이부로 이해될 수 있다. 제1안내부(295)는 상기한 내측모서리중에서 흡입통로(290a)의 통로출구부(290c)를 마주보는 쪽의 내측모서리에 형성될 수 있다. 내측모서리는 통로입구부(290b)와 통로출구부(290c)로부터 멀리 떨어져 위치함에 따라 흡입통로(290a)로서의 역할은 상대적으로 적다. 이에 따라 흡입통로(290a)의 내부에 살붙이부를 형성하면서도 흡입통로(290a)의 체적감소를 최소화할 수 있다.
제1안내부(295)는 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 하면 사이를 연결하여 흡입통로(290a)의 내주면을 이루는 제1안내면(295a)이 형성되되, 제1안내면(295a)은 통로입구부(290b)에서 통로출구부(290c)를 향해 곡면지거나 경사지게 형성될 수 있다. 다시 말해 제1안내면(295a)은 측벽부(291)의 하단에서 상벽부(292)의 하면 사이를 곡면이나 경사면으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 제1안내면(295a)이 내측모서리를 향해 기설정된 곡률을 갖는 곡면으로 함몰된 예를 도시하고 있다.
상기와 같이 흡입통로(290a)를 이루는 내측모서리에 제1안내부(295)가 형성되는 경우에는 그 내측모서리에서 흡입통로(290a)의 내면깊이가 얕아지게 된다. 그러면 흡입냉매가 그 제1안내부(295)에 의해 굴절되면서 내측모서리의 근처에서의 냉매의 와류현상이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라 흡입냉매가 흡입통로의 내부에서 지체되지 않고 신속하게 압축실로 흡입되어 압축실의 체적효율이 향상될 수 있다.
또한, 흡입통로(290a)의 내면을 이루는 제1안내부(295)의 제1안내면(295a)이 곡면 또는 경사면으로 형성됨에 따라 측벽부(291)의 내주면, 제1안내면(295a) 및 상벽부(292)의 내주면으로 이어지는 흡입통로(290a)의 내면각도가 각각 둔각(obtuse angle)을 이루게 된다. 이에 따라 냉매의 유동각도가 완만해지면서 냉매의 유동저항이 감소할 수 있다. 이를 통해 냉매가 더욱 신속하게 압축실을 향해 이동하여 압축실의 체적효율이 더욱 향상될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1안내면(295a)은 입체면으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1안내면(295a)은 흡입통로(290a)의 통로출구부(290c)를 향해 거의 깔대기 형상으로 집중되도록 형성될 수도 있다. 이 경우 냉매의 와류현상을 더욱 효과적으로 억제하는 동시에 냉매의 유동속도를 더욱 높일 수 있다.
한편, 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예들에서는 흡입가이드의 하단이 가이드수용부의 밖으로 노출되지 않도록 삽입되는 것이나, 경우에 따라서는 흡입가이드의 일부가 가이드수용부의 밖으로 노출될 수도 있다.
도 12는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 13은 도 12의 "Ⅷ-Ⅷ"선단면도이며, 도 14은 도 12에서 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 종단면도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 가이드수용부(1561)를 포함한 흡입가이드(290)의 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예들과 거의 동일하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예들에서의 가이드수용부(1561)를 포함한 흡입가이드(290)에 대한 설명으로 대신한다.
또한, 본 실시예에 따른 흡입가이드(290)는 가이드수용부(1561)에 압입되거나, 또는 후크결합되거나, 또는 나사결합될 수 있다. 이에 대해서도 전술한 실시예들에서의 흡입가이드(290)에 대한 설명으로 대신한다.
또한, 본 실시예에 따른 흡입가이드(290)는 도 3의 실시예와 같이 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 하면이 직교하도록 형성될 수도 있고, 도 9의 실시예와 같이 측벽부(291)의 내주면과 상벽부(292)의 하면 사이에 제1안내면(295a)을 갖는 제1안내부(295)가 형성될 수 있다. 이에 대해서도 전술한 실시예들에서의 흡입가이드(290)에 대한 설명으로 대신한다.
다만, 본 실시예에서는 측벽부(291)의 하면을 이루는 축방향 타측면에서 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)을 향해 연장되는 제2안내부(296)가 더 형성될 수 있다. 제2안내부(296)는 측벽부(291)의 외주면보다 반경방향으로 돌출되도록 연장될 수 있다.
제2안내부(296)는 축방향 및 반경방향으로 연장되어 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)과 이를 마주보는 흡입안내돌부(156)의 축방향 일측면 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2안내부(296)는 측벽부(291)의 하단에서 냉매흡입관(117)을 향해 축방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해 제2안내부(296)는 흡입통로(290a)의 외부로 연장되어 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)과 이를 축방향으로 마주보는 비선회스크롤(150)의 하단, 즉 흡입안내돌부(156)의 하면 사이에 위치하게 된다.
또한, 제2안내부(296)는 케이싱(110)의 내주면을 향해 반경방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해 제2안내부(296)는 축방향 투영시 비선회스크롤(150)의 하단을 이루는 흡입안내돌부(156)의 하면과 중첩될 수 있다. 이에 따라 제2안내부(296)는 흡입가이드(290)의 입구를 이루는 흡입통로(290a)의 통로입구부(290b)를 가리지 않으면서도 비선회스크롤(150)의 일부를 이루는 흡입안내돌부(156)의 하면을 가릴 수 있다.
상기와 같이 냉매흡입관(117)과 비선회스크롤(150) 사이로 제2안내부(296)가 연장되는 경우에는 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 흡입된 흡입냉매가 제2안내부(296)를 타고 흡입가이드(290)의 흡입통로(290a)를 향해 신속하게 이동하게 되므로 압축실의 체적효율이 향상될 수 있다.
또한, 제2안내부(296)는 구동모터(120)를 향하는 면에 제2안내면(296a)이 형성되되, 제2안내면(296a)은 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)에서 흡입통로(290a)의 통로입구부(290b)를 향해 경사지거나 곡면지게 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입냉매가 제2안내면(296a)을 따라 흡입가이드(290)의 흡입통로(290a)를 향해 더욱 원활하게 이동할 수 있다.
또한, 제2안내부(296)는 그 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 접촉될 수도 있고, 케이싱(110)의 내주면으로부터 이격될 수 있다. 제2안내부(296)가 케이싱(110)의 내주면에 접촉되는 경우에는 흡입냉매가 고저압분리판(115)을 향해 이동하는 것을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다. 반면, 제2안내부(296)가 케이싱(110)의 내주면으로부터 이격되는 경우에는 케이싱(110)의 조립시 용접열에 의해 흡입가이드(290)가 손상되는 것을 억제할 수 있어 그만큼 흡입가이드(290)에 대한 소재선택에 유리할 수 있다.
다만, 제2안내부(296)가 케이싱(110)의 내주면으로부터 이격되는 경우에는 케이싱(110)과 제2안내부(296) 사이의 거리가 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)이 케이싱(110)에 삽입되는 깊이보다는 작거나 같게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
예를 들어, 케이싱(110)의 내주면으로부터 제2안내부(296)의 외주면까지의 거리를 제1간격(G1), 케이싱(110)의 내주면으로부터 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)까지의 깊이를 제2간격(G2)이라고 정의할 때, 제1간격(G1)은 제2간격(G2)보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 제2안내부(296)는 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)보다 바깥쪽, 즉 케이싱(110)의 내주면에 반경방향으로 더 근접하거나 적어도 같게 위치하게 된다.
상기와 같이 제2안내부(296)가 흡입통로(290a)의 외부에서 케이싱(110)의 내주면을 향해 연장될 경우에는 흡입냉매가 제2안내부(296)에 막혀 흡입안내돌부(156)의 외주면쪽으로 이동하지 못하게 된다. 그러면 케이싱(110)의 내주면과 흡입안내돌부(156)의 외주면 사이에 틈새를 통해 고저압분리판(115)쪽으로 이동하는 냉매량을 줄일 수 있다. 이를 통해 제2안내부(296)에 의해 흡입냉매가 비선회스크롤(150)과 접촉되는 것을 차단하여 흡입냉매의 과열을 억제할 수 있다.
이는 본 실시예와 같이 상부 압축식이며 비선회스크롤 배압방식에 적용시 효과적일 수 있다. 즉 상부 압축식이며 비선회스크롤 배압방식 스크롤 압축기의 경우에는 비선회스크롤(150)이 배압력에 따라 축방향을 따라 이동하여야 하므로 비선회스크롤(150)은 케이싱(110)의 내주면으로부터 이격된다. 이로 인해 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 흡입되는 흡입냉매가 케이싱(110)의 내주면과 비선회스크롤(150)의 외주면 사이의 틈새를 통해 고저압분리판(115)쪽으로 흘러나갈 수 있으나, 이를 앞서 설명한 바와 같이 제2안내부(296)가 일정정도 차단하게 되어 흡입냉매가 고저압분리판(115)을 통해 전달되는 고압부(110b)의 열에 의해 과열되는 것을 억제할 수 있다.
110: 케이싱 110a: 저압부(흡입공간)
110b: 고압부(토출공간) 110c: 오일저장공간
111: 원통쉘 112: 상부캡
113: 하부캡 115: 고저압분리판
115a: 관통구멍 116: 지지브라켓
117: 냉매흡입관 118: 냉매토출관
120: 구동모터 121: 고정자
1211: 고정자코어 1212: 고정자코일
122: 회전자 1221: 회전자코어
1222: 영구자석 125: 회전축
1251: 편심부 1252: 오일피더
1253: 오일유로 130: 메인프레임
131: 메인플랜지부 132: 메인베어링부
132a: 축수구멍 133: 선회공간부
134: 스크롤지지부 135: 올담링수용부
136: 프레임고정부 138: 가이드볼트
140: 선회스크롤 141: 선회경판부
142: 선회랩 143: 회전축 결합부
150: 비선회스크롤 151: 비선회 경판부
151a: 토출구 151b: 바이패스구멍
151c: 제1배압구멍 152: 비선회측벽부
152a: 흡입구 153: 비선회랩
155: 가이드돌부 156: 흡입안내돌부
1561: 가이드수용부 1561a: 가이드수용부의 하측면
1561b: 가이드수용부의 상측면 1561c: 가이드수용부의 측벽면
157: 토출밸브 160: 배압실조립체
160a: 배압실 161: 배압 플레이트
1611: 고정판부 1611a: 제2배압구멍
1612: 제1환형벽부 1612a: 중간토출구
1612b: 밸브안내홈 1612c: 역류방지구멍
1613: 제2환형벽부 165: 플로팅플레이트
180: 올담링 290: 흡입가이드
290a: 흡입통로 290b: 통로입구부
290c: 통로출구부 291: 측벽부
2911: 후크돌기 2912: 후크홈
292: 상벽부 2921: 체결나사
293: 하벽부 295: 제1안내부
295a: 제1안내면 296: 제2안내부
296a: 제2안내면 G1: 제1 간격
G2: 제2 간격 H1: 측벽부높이
H2: 가이드수용부의 축방향높이 V, V1,V2: 압축실
V11: 흡입압실 V12: 중간압실
V13: 토출압실

Claims (17)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간을 저압부와 고압부로 분리하는 고저압분리판;
    상기 케이싱을 관통하여 상기 저압부에 연통되는 냉매흡입관;
    상기 케이싱을 관통하여 상기 고압부에 연통되는 냉매토출관;
    상기 저압부의 내부에 설치되는 구동모터;
    상기 구동모터에 회전축으로 결합되어 선회운동을 하는 선회스크롤; 및
    상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며, 상기 압축실에 연통되도록 흡입구가 형성되는 비선회스크롤을 포함하고,
    상기 비선회스크롤에는 상기 흡입구를 수용하여 상기 케이싱의 내주면을 향해 반경방향으로 연장되는 흡입안내돌부가 구비되며,
    상기 흡입안내돌부에는 상기 저압부로 흡입되는 냉매를 상기 압축실로 안내하는 흡입가이드가 삽입되는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입안내돌부는 상기 구동모터에서 상기 고저압분리판쪽으로 함몰되는 가이드수용부가 형성되고,
    상기 흡입가이드는,
    상기 냉매흡입관의 출구단과 상기 흡입구 사이를 연통하는 흡입통로가 구비되어 상기 가이드수용부에 삽입되는 스크롤 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡입가이드는,
    상기 흡입통로의 일단을 이루며 상기 저압부를 향해 개구되는 통로입구부와,
    상기 흡입통로의 타단을 이루며 상기 흡입구를 향해 개구되는 통로출구부를 포함하며,
    상기 통로입구부는,
    상기 냉매흡입관의 출구단에 대해 교차되는 방향으로 개구되는 스크롤 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 냉매흡입관의 출구단은 반경방향으로 개구되고, 상기 흡입가이드의 통로입구부는 상기 냉매흡입관의 축방향 일측에서 축방향으로 개구되는 스크롤 압축기
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡입가이드는,
    상기 흡입구의 원주방향 양쪽에서 상기 흡입구를 수용하여 반경방향으로 연장되는 측벽부와, 상기 고저압분리판을 향하는 상기 측벽부의 축방향 일측면을 이루는 상벽부와, 상기 구동모터를 향하는 상기 측벽부의 축방향 타측면을 이루는 하벽부를 포함하고,
    상기 상벽부는 상기 측벽부의 축방향 일측면을 복개하여 상기 측벽부와 함께 흡입통로를 형성하며, 상기 하벽부는 적어도 일부가 개구되어 상기 흡입통로의 통로입구부를 형성하고, 상기 측벽부의 일부는 상기 흡입구를 향해 개구되어 상기 흡입통로의 통로출구부를 형성하는 스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 흡입가이드는 단일체로 형성되는 스크롤 압축기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 흡입통로의 통로출구부를 마주보는 쪽에서의 상기 측벽부의 내주면과 상기 상벽부의 내주면 사이에는 기설정된 높이만큼 돌출되는 제1안내부가 더 형성되고,
    상기 제1안내부는,
    상기 흡입통로의 통로출구부를 향해 곡면지거나 경사진 제1안내면이 구비되는 스크롤 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측벽부의 축방향 타측면에는 상기 냉매흡입관의 출구단을 향해 연장되는 제2안내부가 더 형성되고,
    상기 제2안내부는,
    축방향 투영시 상기 제1안내부와 반경방향으로 적어도 일부가 중첩되는 스크롤 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2안내부는 상기 측벽부의 외주면보다 반경방향으로 돌출되어 상기 냉매흡입관의 출구단과 이를 마주보는 상기 흡입안내돌부의 축방향 일측면 사이에 위치하며,
    상기 제2안내부는,
    상기 냉매흡입관의 출구단에서 상기 비선회스크롤을 향해 경사지거나 곡면지게 제2안내면이 형성되는 스크롤 압축기.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 측벽부의 축방향 타측면에는 상기 냉매흡입관의 출구단을 향해 연장되는 제2안내부가 더 형성되고,
    상기 제2안내부는,
    상기 측벽부의 외주면보다 반경방향으로 돌출되어 상기 냉매흡입관의 출구단과 이를 마주보는 상기 흡입안내돌부의 축방향 일측면 사이에 위치하는 스크롤 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2안내부는,
    상기 냉매흡입관의 출구단에서 상기 흡입통로의 통로입구부를 향해 경사지거나 곡면지게 제2안내면이 상기 구동모터를 향하는 면에 형성되는 스크롤 압축기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 비선회스크롤은 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되고,
    상기 케이싱의 내주면으로부터 상기 제2안내부의 외주면까지의 제1간격은, 상기 케이싱의 내주면으로부터 상기 냉매흡입관의 출구단까지의 제2간격보다 작거나 같은 스크롤 압축기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 흡입가이드는,
    축방향 투영시 적어도 일부가 상기 선회스크롤과 중첩되는 스크롤 압축기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 흡입가이드의 외주면은 상기 흡입안내돌부의 내주면에 접촉되어 결합되는 스크롤 압축기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 흡입가이드와 상기 흡입안내돌부 중에서 어느 한쪽에는 돌기가 형성되고 다른 쪽에는 상기 돌기가 삽입되어 결합되도록 홈이 형성되는 스크롤 압축기.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 흡입가이드는 체결부재에 의해 상기 흡입안내돌부에 결합되는 스크롤 압축기.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입가이드는,
    상기 비선회스크롤보다 열전도계수가 낮은 소재로 형성되는 스크롤 압축기.

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