WO2021167288A1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

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WO2021167288A1
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이경재
서정기
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한온시스템 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a scroll compressor, and more particularly, to a scroll compressor capable of compressing a refrigerant using a fixed scroll and an orbiting scroll.
  • an air conditioning device for heating and cooling an interior is installed in a vehicle.
  • Such an air conditioner includes a compressor that compresses a low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant introduced from an evaporator into a high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant and sends it to a condenser as a configuration of a cooling system.
  • compressors There are two types of compressors: a reciprocating type for compressing a refrigerant according to a reciprocating motion of a piston, and a rotary type for performing compression while rotating.
  • the reciprocating type includes a crank type that transmits to a plurality of pistons using a crank depending on the transmission method of the drive source, and a swash plate type that transmits to a shaft with a swash plate installed.
  • a scroll type using orbiting scroll and fixed scroll.
  • Scroll compressors are widely used for refrigerant compression in air conditioners, etc. because they have the advantage of obtaining a relatively high compression ratio compared to other types of compressors and obtaining stable torque by smoothly connecting refrigerant suction, compression, and discharge strokes.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional scroll compressor.
  • a conventional scroll compressor includes a housing 100 , a motor 200 provided in the housing 100 , a rotating shaft 300 rotated by the motor 200 , and the rotating shaft 300 . ) and a fixed scroll 500 forming a compression chamber (C) together with the orbiting scroll 400 and the orbiting scroll 400 which are pivotally moved in association with the orbiting scroll 400 .
  • An object of the present invention is to provide a scroll compressor capable of improving the performance and efficiency of the compressor by increasing the amount of refrigerant discharged from the compression chamber.
  • One embodiment of the present invention for solving the above problems is a housing; and a motor provided in the housing; a rotating shaft rotated by the motor; , a fixed scroll forming a compression chamber together with the orbiting scroll; and a discharge valve disposed on one surface of the fixed scroll to open and close one or more discharge ports of the fixed scroll through which the refrigerant compressed in the compression chamber is discharged, wherein the discharge valve is disposed on one surface of the fixed scroll discharge lead plate; and a gasket retainer surrounding the discharge lead plate and disposed between one surface of the fixed scroll and the housing.
  • the discharge lead plate may be provided with one or more lead parts for respectively opening and closing the one or more discharge ports.
  • the lead unit may include: a head for opening and closing the discharge port in response to the position of the discharge port; and a leg portion extending in one direction from the head portion.
  • the head part and the leg part may be formed by a cutout on the discharge lead plate.
  • the gasket retainer may include one or more retainer portions that are inclined at positions corresponding to the one or more lead portions, respectively.
  • the inclination of the retainer part may limit a position at which the lid part can be opened to a maximum.
  • the housing may include: a center housing through which the rotation shaft passes; a front housing forming a motor accommodating space in which the motor is accommodated together with the center housing; and a rear housing, together with the center housing, forming a scroll accommodating space (S2) in which the orbiting scroll and the fixed scroll are accommodated.
  • An injection valve assembly for opening and closing an injection passage for guiding the refrigerant into the compression chamber may be provided.
  • the fixed scroll includes at least one inlet for guiding the refrigerant from one surface of the fixed scroll to the compression chamber, and the discharge lead plate is formed through the at least one inlet corresponding to the at least one inlet.
  • One or more communication ports may be provided.
  • the inner diameter of the communication hole may be greater than or equal to the inner diameter of the injection hole.
  • the gasket retainer may be provided with one or more insertion holes that are formed through the one or more injection holes.
  • the rear housing includes a first annular wall coupled to the center housing and forming a scroll receiving space in which the orbiting scroll and the fixed scroll are accommodated; and accommodated in the first annular wall. and a second annular wall forming a discharge chamber for accommodating the refrigerant discharged from the compression chamber; and a third annular wall accommodated in the second annular wall and covered by the injection valve assembly, wherein an outer periphery of the gasket retainer may be fixed by being compressed between the fixed scroll and the second annular wall.
  • the inside of the gasket retainer may be fixed by being pressed toward the fixed scroll by the injection valve assembly.
  • the injection valve assembly includes a cover plate covering the third annular wall and having an inlet through which the medium-pressure refrigerant flows; and the cover plate is coupled to one surface of the discharge valve side. and a valve plate having an outlet through which the refrigerant flowing in through the inlet flows out toward the discharge valve; and an injection valve interposed between the cover plate and the valve plate to selectively communicate the inlet and the outlet.
  • the valve plate includes a protrusion which protrudes from one surface of the discharge valve side of the valve plate toward the discharge valve and in which the outlet is extended, and at least a portion of the protrusion includes the insertion hole. can be inserted into
  • the protrusion includes: a large-diameter portion protruding from the discharge valve side surface of the valve plate toward the discharge valve; and a small-diameter portion protruding from the large-diameter portion toward the discharge valve and having an outer diameter smaller than an outer diameter of the large-diameter portion, wherein the small-diameter portion may be inserted into the insertion hole.
  • the axial length of the small-diameter portion may be shorter than the axial length of the insertion hole, or may be formed equal to the axial length of the insertion hole.
  • the communication port may communicate with the outlet and the injection port.
  • the present invention by introducing a refrigerant of a suction pressure as well as a refrigerant of an intermediate pressure into the compression chamber C of the scroll compressor, the amount of refrigerant discharged from the compression chamber can be increased, thereby improving the performance and efficiency of the compressor. .
  • the lead part can be formed in any direction on the discharge lead plate, the degree of freedom in designing the position of the lead part is high, and it is easy to prevent interference with the communication port.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional scroll compressor
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a scroll compressor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the rear housing side of the scroll compressor of FIG. 2 from another direction;
  • FIG. 4 is a partially sectional perspective view showing the rear housing separated from the scroll compressor of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a front view showing the rear housing separated from the scroll compressor of FIG. 2;
  • Figure 6 is a rear view of Figure 5;
  • FIG. 7 is a rear view of a fixed scroll in the scroll compressor of FIG. 2;
  • FIGS. 8 to 11 are cross-sectional views illustrating a fixed wrap, a pivot wrap and an inlet when the rotation angle of the rotation shaft is the first, second, third and fourth angles, respectively;
  • FIG. 12 is a diagram showing the opening and closing timing of the inlet
  • FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a rear housing and parts accommodated in the rear housing in the scroll compressor of FIG. 2;
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of the injection valve assembly of the components of FIG. 13;
  • FIG. 15 is a perspective view showing the rear surface of the cover plate in the injection valve assembly of FIG. 14;
  • Fig. 16 is a perspective view showing the rear surface of the valve plate in the injection valve assembly of Fig. 14;
  • 17 is a perspective view taken along line I-I of FIG. 14;
  • FIG. 18 is a front view of the fixed scroll in a state in which a discharge lead plate is disposed among the components of FIG. 13;
  • FIG. 19 is a front view of the gasket retainer of the parts of FIG. 13;
  • FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 3 .
  • the scroll compressor includes a housing 100 , a motor 200 provided in the housing 100 , and a rotating shaft 300 rotated by the motor 200 . ), the orbiting scroll 400 pivoting in association with the rotating shaft 300 , the fixed scroll 500 forming a compression chamber C together with the orbiting scroll 400 , and one surface of the fixed scroll 500 . It may include a discharge valve 600 for opening and closing the discharge port 512 of the fixed scroll through which the refrigerant compressed in the compression chamber (C) is discharged.
  • the compressor according to this embodiment the medium pressure refrigerant from the outside of the housing 100 (in a vapor compression refrigeration cycle including a scroll compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, for example, downstream of the condenser) It may further include an injection valve assembly 700 for forming an injection passage guiding to the compression chamber (C) and opening and closing the injection passage.
  • the injection passage includes an introduction port 133, an introduction chamber I, an inlet 712, an inclined space 734, a connection passage 738, an outlet 736, a communication hole 612, and an inlet ( 514) and extending from the rear housing 130 to the fixed scroll 500
  • the injection valve assembly 700 includes an inlet 712, an inclined space 734, a connection passage 738, and an outlet 736. ) and may be interposed between the rear housing 130 and the fixed scroll 500 , precisely between the rear housing 130 and the discharge valve 600 .
  • the housing 100 includes a center housing 110 through which the rotation shaft 300 passes, and a front forming a motor accommodation space S1 in which the motor 200 is accommodated together with the center housing 110 .
  • the housing 120 and the center housing 110 together with the orbiting scroll 400 and the fixed scroll 500 may include a rear housing 130 forming a scroll receiving space (S2) is accommodated.
  • the center housing 110 includes a center head plate 112 that partitions the motor accommodating space S1 and the scroll accommodating space S2 and supports the orbiting scroll 400 and the fixed scroll 500 , and the center A center side plate 114 protruding from the outer periphery of the head plate 112 toward the front housing 120 may be included.
  • the center head plate 112 is formed in a substantially circular plate shape, and in the center of the center head plate 112, a bearing hole 112a through which one end of the rotation shaft 300 passes and the orbiting scroll 400 are installed in the fixed scroll ( 500)
  • a back pressure chamber 112b for pressing toward the side may be formed.
  • an eccentric bush 310 for converting a rotational motion of the rotational shaft 300 into a rotational motion of the orbiting scroll 400 is formed at one end of the rotational shaft 300
  • the back pressure chamber 112b is the eccentric It also provides a space in which the bush 310 can be rotated.
  • a suction passage (not shown) for guiding the refrigerant flowing into the motor accommodating space S1 to the scroll accommodating space S2 may be formed on the outer periphery of the center head plate 112 , as will be described later.
  • the front housing 120 includes a front head plate 122 facing the center head plate 112 and supporting the other end of the rotation shaft 300 , and protruding from an outer periphery of the front head plate 122 , and the center side plate 114 . ) and may include a front side plate 124 for supporting the motor 200 .
  • the center head plate 112 , the center side plate 114 , the front head plate 122 , and the front side plate 124 may form the motor accommodation space S1 .
  • a suction port (not shown) for guiding the refrigerant of suction pressure from the outside to the motor accommodation space S1 may be formed in the front side plate 124 .
  • the rear housing 130 includes a rear head plate 132 opposite to the center head plate 112 , protruding from the rear head plate 132 and a circumference of the rear housing 130 .
  • a first annular wall 134 positioned on the outermost side in the direction, a second annular wall 136 protruding from the rear end plate 132 and accommodated in the first annular wall 134 and the rear end plate 132 and a third annular wall (138) protruding from and accommodated in the second annular wall (136), wherein the first annular wall (134), the second annular wall (136) and the third annular wall (138) are They may be formed to have different heights.
  • the first annular wall 134 is formed in an annular shape having a diameter approximately equal to that of the outer periphery of the center head plate 112 and is fastened to the outer periphery of the center head plate 112 to form the scroll accommodating space S2 . can do.
  • the second annular wall 136 is formed in an annular shape having a smaller diameter than the first annular wall 134, is in contact with the outer periphery of the fixed head plate 510 of the fixed scroll 500 to be described later, and the compression chamber ( A discharge chamber D for accommodating the refrigerant discharged from C) may be formed.
  • the second annular wall 136 is formed to be in contact with the fixed end plate 510, the fixed end plate 510 is precisely interposed between the gasket retainer 630 of the discharge valve 600, which will be described later. is formed in contact with the fixed scroll 500 and the center housing 110 by pressing the fixed scroll 500 toward the center housing 110 when the rear housing 130 is fastened to the center housing 110. 110 ) and may prevent leakage between the fixed scroll 500 and the center housing 110 .
  • the third annular wall 138 is formed in an annular shape having a smaller diameter than the second annular wall 136 , is spaced apart from the fixed end plate 510 , and is a cover plate 710 of the injection valve assembly 700 to be described later. ), it is possible to form an introduction chamber (I) for accommodating the refrigerant introduced through the introduction port (133).
  • a discharge port 131 for guiding the refrigerant in the discharge chamber D to the outside of the housing 100 is formed in the rear head plate 132 , and the discharge port 131 is a central portion of the rear head plate 132 .
  • the rear head plate 132 may be formed to extend in a radial direction from one side of the outer periphery of the rear head plate 132 .
  • a discharge port inlet 131a for guiding the refrigerant in the discharge chamber D to the discharge port 131 may be formed in the rear head plate 132 .
  • a tubular oil separator (not shown) for separating oil from the refrigerant is provided inside the discharge port 131 , and the oil separator allows the refrigerant flowing into the discharge port inlet 131a to pass through the outer circumferential surface of the oil separator.
  • the oil flows toward the center of the rear head plate 132 along the space between the discharge port 131 and the inner circumferential surface of the discharge port 131, then is turned and discharged along the inner circumference of the oil separator to one side of the outer circumference of the rear head plate 132. and may be formed to be separated.
  • an introduction port 133 through which a medium pressure refrigerant is introduced from the outside of the housing 100 is also formed in the rear head plate 132 , and the introduction port 133 is provided from the other side of the outer periphery of the rear head plate 132 .
  • a central portion of the rear head plate 132 extends in a radial direction of the rear head plate 132 and may communicate with the introduction chamber I.
  • a discharge chamber D, a discharge port 131, an introduction port 133, and an introduction chamber I are formed in the rear housing 130, and at least a portion of the introduction chamber I is formed in the discharge chamber (D), at least a portion of the discharge port 131 is accommodated in the introduction chamber (I), at least a portion of the introduction port 133 may be formed to be accommodated in the discharge chamber (D). .
  • the third annular wall 138 is formed to be received in the second annular wall 136 , and the third annular wall 138 is spaced apart from the fixed end plate 510 and the injection valve assembly As covered by 700 , at least a portion of the introduction chamber (I) may be accommodated in the discharge chamber (D). That is, the side portion of the introduction chamber I is formed to overlap the discharge chamber D in the radial direction of the rear housing 130 with the third annular wall 138 interposed therebetween, and the introduction chamber I ) may be formed to overlap the discharge chamber D in the axial direction of the rear housing 130 with the injection valve assembly 700 interposed therebetween.
  • the discharge port 131 extends from the center of the rear head plate 132 to one side of the outer periphery of the rear head plate 132 in the radial direction of the rear head plate 132, the discharge port 131 At least a portion may be accommodated in the introduction chamber (I). That is, at least a portion of the discharge port 131 may be formed to overlap the introduction chamber I in the axial direction of the rear housing 130 with the wall portion of the discharge port 131 interposed therebetween.
  • the introduction port 133 extends from the other side of the outer periphery of the rear head plate 132 to the center of the rear head plate 132 in the radial direction of the rear head plate 132, the introduction port 133 At least a portion may be accommodated in the discharge chamber (D). That is, at least a portion of the introduction port 133 may be formed to overlap the discharge chamber D in the axial direction of the rear housing 130 with the wall portion of the introduction port 133 interposed therebetween.
  • the discharge port 131 and the introduction port 133 may be formed such that the refrigerant of the discharge port 131 and the refrigerant of the introduction port 133 flow in a cross-flow direction. That is, the angle between the outlet of the discharge port 131 and the inlet of the introduction port 133 with respect to the center of the rear housing 130 may be formed to be 0° or more and less than 90°.
  • the third annular wall 138 has a fastening groove 138a into which a fastening bolt 770 for fastening the injection valve assembly 700 to the third annular wall 138 is inserted, and an injection valve to be described later.
  • the motor 200 includes a stator 210 fixed to the front side plate 124 and a rotor rotated by interaction with the stator 210 inside the stator 210 ( 220) may be included.
  • the rotation shaft 300 is fastened to the rotor 220 and penetrates the central portion of the rotor 220 , and one end of the rotation shaft 300 passes through the bearing hole 112a of the center mirror plate 112 . and the other end of the rotation shaft 300 may be supported on the front end plate 122 .
  • the orbiting scroll 400 is interposed between the center head plate 112 and the fixed scroll 500, and a circular plate-shaped orbiting head plate 410, from the center of the orbiting head plate 410 to the fixed scroll 500 side. It may include a protruding turning wrap 420 and a boss portion 430 protruding from the center of the turning end plate 410 to the opposite side of the turning wrap 420 and fastened to the eccentric bush 310 .
  • the fixed scroll 500 includes a disk-shaped fixed end plate 510, a fixed wrap protruding from the center of the fixed end plate 510 and meshing with the orbiting wrap 420 ( 520 , and a fixed side plate 530 protruding from the outer periphery of the fixed head plate 510 and fastened to the center head plate 112 .
  • the fixed head plate 510 includes a discharge port 512 for discharging the refrigerant from the compression chamber C to the discharge chamber D, and a refrigerant discharged from the injection valve assembly 700 to the compression chamber C. It may include an inlet 514 for guiding. A plurality of the discharge ports 512 are formed to prevent the refrigerant from being overcompressed, and the plurality of discharge ports 512 are interposed between the fixed head plate 510 and the injection valve assembly 700.
  • a discharge valve 600 is provided. can be opened and closed by
  • the compression chamber C is a first compression chamber located on a radially upper centrifugal side of the scroll accommodation space S2 and having a refrigerant pressure in a first pressure range.
  • the first compression chamber (C1), the second compression chamber (C2), and the third compression chamber (C3) may be formed in pairs of two, respectively.
  • the first compression chamber C1 includes a first outer compression chamber C11 formed by an outer circumferential surface of the orbiting wrap 420 and an inner circumferential surface of the fixed wrap 520, an inner circumferential surface of the orbiting wrap 420, and the It may include a first inner compression chamber (C12) formed by the outer peripheral surface of the fixing wrap (520).
  • the second compression chamber C2 includes a second outer compression chamber C21 formed by an outer circumferential surface of the orbiting wrap 420 and an inner circumferential surface of the fixed wrap 520 and an inner circumferential surface of the orbiting wrap 420 and the It may include a second inner compression chamber (C22) formed by the outer peripheral surface of the fixing wrap (520).
  • the third compression chamber C3 includes a third outer compression chamber C31 formed by an outer circumferential surface of the orbiting wrap 420 and an inner circumferential surface of the fixed wrap 520 and an inner circumferential surface of the orbiting wrap 420 and the third compression chamber C3. It may include a third inner compression chamber (C32) formed by the outer peripheral surface of the fixing wrap (520).
  • the discharge port 512 is a main discharge port 512a formed at the center of the fixed head plate 510 to discharge the refrigerant of the third outer compression chamber C31 and the third inner compression chamber C32.
  • a first sub discharge port 512b and the second inner compression formed on the radially outer side of the fixed head plate 510 with respect to the main discharge port 512a to discharge the refrigerant of the second outer compression chamber C21. It is formed on the radially outer side of the fixed head plate 510 with respect to the main outlet 512a to discharge the refrigerant of the seal C22, and the first sub outlet 512b is formed based on the main outlet 512a.
  • a second sub discharge port 512c formed on the opposite side may be included.
  • the inlet 514 may be formed in plurality to supply all of the refrigerant discharged from the injection valve assembly 700 to the pair of second compression chambers C2. That is, the inlet 514 includes a first inlet 514a communicating with the second outer compression chamber C21 and a second inlet 514b communicating with the second inner compression chamber C22, and the The first injection hole 514a and the second injection hole 514b may be formed on opposite sides of an imaginary line connecting the first sub discharge hole 512b and the second sub discharge hole 512c.
  • the present invention is not limited thereto, and a plurality of injection holes 514 may be formed on the same side based on an imaginary line connecting the first sub discharge hole 512b and the second sub discharge hole 512c.
  • the injection port 514 is provided with the second outer compression chamber C21 and the second inner side so that a pressure imbalance between the second outer compression chamber C21 and the second inner compression chamber C22 does not occur. It may be formed in communication with the compression chamber (C22) at the same time. That is, as shown in FIG. 12 , when communication between the first inlet 514a and the second outer compression chamber C21 is started, the second inlet 514b and the second inner compression chamber C22 ) may be formed to initiate communication between them.
  • the injection hole 514 may be formed to be shielded simultaneously with the second outer compression chamber C21 and the second inner compression chamber C22. That is, as shown in FIG. 12 , when the communication between the first inlet 514a and the second outer compression chamber C21 is terminated, the second inlet 514b and the second inner compression chamber C22 ) may be formed so that communication between them is terminated.
  • the injection port 514 may be formed as a long hole to increase the flow rate of the refrigerant injected into the compression chamber (C).
  • the inlet 514 may have a uniform cross-sectional shape so that pressure loss and flow rate loss do not occur while the refrigerant passes through the inlet 514 . That is, the inner diameter of the injection hole 514 may be formed as a predetermined value regardless of the axial position of the injection hole 514 .
  • the fixed wrap 520 may extend from the center side of the fixed scroll 500 toward the outer periphery, for example, in a logarithmic spiral shape.
  • the fixed side plate 530 is formed in an annular shape extending along the outer periphery of the fixed end plate 510 , and may include a fixed wrap entry part 532 connected to the fixed wrap 520 on one side.
  • the axial height of the fixed wrap inlet 532 is equal to the axial height of the fixed wrap 520 so that the refrigerant in the compression chamber C does not leak through the fixed wrap inlet 532 .
  • the radial thickness of the fixing wrap inlet 532 may be formed to be thicker than the radial thickness of the fixing wrap 520 to improve the support rigidity of the fixing wrap 520 .
  • the fixed side plate 530 has a radial thickness of a portion excluding the fixed lap entry 532 in the radial direction of the fixed lap entry 532 . It may be formed thinner than the thickness.
  • the injection valve assembly 700 may be formed on the front end surface of the third annular wall 138 to communicate and shield between the introduction chamber I and the injection port 514 .
  • the injection valve assembly 700 includes a cover plate 710 fastened to the front end surface of the third annular wall 138 to cover the introduction chamber I, and the cover plate 710 is a reference.
  • a valve plate 730 fastened to the cover plate 710 on the opposite side of the introduction chamber I and an injection valve 720 interposed between the cover plate 710 and the valve plate 730 may be included. have.
  • the cover plate upper surface 710a opposite to the third annular wall 138, the valve plate 730 and the injection valve 720 are attached to the cover plate 710. It may include an opposed cover plate lower surface 710b and an injection valve seating groove 710c formed to be engraved from the cover plate lower surface 710b at the center of the cover plate 710 .
  • cover plate 710 communicates with an inlet 712 that communicates the introduction chamber I and an inclined space 734 to be described later, and the fastening groove 138a, and is penetrated by the fastening bolt 770 . It may further include a second fastening hole 714 and a first positioning hole 716 that communicates with the first positioning groove 138b and penetrates by the positioning pin 780 .
  • the inlet 712 is formed through the center of the cover plate 710 from the top surface 710a of the cover plate to the injection valve seating groove 710c.
  • the second fastening hole 714 is formed on the outer periphery of the cover plate 710 and penetrates from the top surface 710a of the cover plate to the bottom surface 710b of the cover plate.
  • the first positioning hole 716 is formed between the inlet 712 and the second fastening hole 714 in the radial direction of the cover plate 710, and is formed from the cover plate upper surface 710a. It is formed through the injection valve seating groove (710c) or the lower surface of the cover plate (710b).
  • the injection valve 720 includes a head 722 that opens and closes the inlet 712 , a leg 724 supporting the head 722 , and the leg 724 .
  • ) may include a peripheral portion 726 for supporting the.
  • the head 722 may be formed in a disk shape having an outer diameter greater than an inner diameter of the inlet 712 .
  • the leg part 724 may be formed in a plate shape extending from the head part 722 to one side of the peripheral part 726 in one direction.
  • the peripheral portion 726 is accommodated in the injection valve seating groove 710c and has a ring shape for accommodating the head 722 and the leg 724, for example, in this embodiment, a rectangular ring shape. can be formed.
  • the peripheral portion 726 may include a second positioning hole 726a that communicates with the first positioning hole 716 and penetrates by the positioning pin 780 .
  • the peripheral portion 726 is disposed between the injection valve seating groove 710c and the valve plate 730 without a separate fastening member for fixing the injection valve 720 . It is fixed by pressing. To this end, the axial thickness of the peripheral portion 726 is determined by the axial depth of the injection valve seating groove 710c (more precisely, between the base surface of the injection valve seating groove 710c and the valve plate upper surface 730a to be described later).
  • the circumferential portion 726 in the axial direction It may be preferable that the thickness is designed to be greater than the axial depth of the injection valve seating groove 710c.
  • the valve plate 730 includes a valve plate upper surface 730a and a valve plate upper surface 730a facing the cover plate 710 and the injection valve 720 .
  • valve plate 730 may further include a protrusion 732 protruding from the lower surface of the valve plate 730b toward the first inlet 514a and the second inlet 514b. That is, the valve plate 730 includes a first protrusion 732a protruding from one side of the lower surface of the valve plate 730b toward the first inlet 514a and the second protrusion 732a from the other side of the lower surface of the valve plate 730b. A second protrusion 732b protruding toward the injection hole 514b may be included.
  • the first protrusion 732a includes a first large-diameter portion 732aa protruding from one side of the lower surface of the valve plate 730b toward the first inlet 514a and the first large-diameter portion 732aa from the first large-diameter portion 732aa. It may include a first small-diameter portion 732ab that further protrudes toward the first injection hole 514a. An outer diameter of the first large-diameter portion 732aa is larger than an outer diameter of the first small-diameter portion 732ab.
  • a second large-diameter portion 732ba protruding from the other side of the lower surface of the valve plate 730b toward the second inlet 514b and the second large-diameter portion 732ba from the second large-diameter portion 732ba.
  • a second small-diameter portion 732bb that further protrudes toward the injection hole 514b may be included.
  • An outer diameter of the second large-diameter portion 732ba is larger than an outer diameter of the second small-diameter portion 732bb.
  • valve plate 730 serves as a retainer of the injection valve 720 and includes an inclined space 734 for accommodating the refrigerant flowing in through the inlet 712, and the first protrusion 732a.
  • a first outlet 736a formed in and communicating with the first inlet 514a, a second outlet 736b formed in the second protrusion 732b and communicating with the second inlet 514b, and the inclined space
  • a first connection passage 738a for guiding the refrigerant of 734 to the first outlet 736a and a second connection passage 738b for guiding the refrigerant in the inclined space 734 to the second outlet 736b) may further include.
  • the valve plate upper surface 730a may be formed as a plane in contact with the cover plate lower surface 710b and the peripheral portion 726 of the injection valve 720, and the inclined space 734 is the valve plate upper surface ( 730a) may be formed to be engraved.
  • the inclined space 734 is formed when the injection valve 720 opens the inlet 712 , that is, the head 722 and the leg 724 of the injection valve 720 have a peripheral portion 726 . It may include a retainer surface for supporting the head 722 and the leg 724 of the injection valve 720 when it is opened while moving toward the valve plate 730 .
  • the first outlet 736a is formed to be engraved from the front end surface of the first protrusion 732a, more precisely, from the front end surface of the first small-diameter portion 732ab, and extends to the first large-diameter portion 732aa.
  • the second outlet 736b is formed to be engraved from the front end of the second protrusion 732b, more precisely, from the front end of the second small-diameter portion 732bb, and extends to the second large-diameter portion 732ba.
  • the first connection passage 738a may be engraved from the valve plate upper surface 730a, and may be formed to communicate one side of the inclined space 734 with the first outlet 736a.
  • the second connection passage 738b may be engraved from the upper surface 730a of the valve plate, and may be formed to communicate the other side of the inclined space 734 with the second outlet 736b.
  • the lower surface of the valve plate 730b is such that the discharge valve 600 is interposed between the fixed end plate 510 and the lower surface of the valve plate 730b, and the refrigerant discharged from the discharge port 512 is provided in the discharge chamber ( D) is formed to be spaced apart from the fixed end plate 510 so that it can flow.
  • the valve plate 730 is connected to the second fastening hole 714 and penetrated by the fastening bolt 770 from the valve plate upper surface 730a at the outer periphery of the valve plate 730 . It may further include a first fastening hole (739a) formed through to the lower surface (730b) of the valve plate. In addition, the valve plate 730 is in a second position formed to be concavely formed from the upper surface 730a of the valve plate so that it communicates with the second positioning hole 726a and the positioning pin 780 is inserted. It may further include a crystal groove (739b).
  • one end of the positioning pin 780 passes through the first positioning hole 716 and is inserted into the first positioning groove 138b, and the other end of the positioning pin 780 is By being inserted into the second positioning groove 739b through the second positioning hole 726a, the cover plate 710, the injection valve 720, and the valve plate 730 of the injection valve assembly 700 are can be sorted.
  • the fastening bolt 770 passes through the first fastening hole 739a and the second fastening hole 714 and is fastened to the fastening groove 138a, so that the injection valve assembly 700 is connected to the rear housing. It may be fastened to 130 .
  • a first sealing member 740 is interposed between the cover plate upper surface 710a and the third annular wall 138
  • a second sealing member 750 may be interposed between the valve plate upper surface 730a and the cover plate lower surface 710b.
  • a first groove 718 and a second groove 719 may be formed in the cover plate 710 .
  • the first groove 718 is for reducing the contact area between the head 722 of the injection valve 720 and the cover plate 710 to reduce collision noise, and collects and discharges foreign substances to the injection
  • the inner periphery of the first groove 718 is formed to overlap the outer periphery of the head 722 of the injection valve 720 in the axial direction, and the outer periphery of the first groove 718 is the injection valve 720 . It may be formed to be non-overlapping with the head 722 of the axial direction.
  • the inner diameter of the first groove 718 is smaller than the outer diameter of the head 722 of the injection valve 720
  • the outer diameter of the first groove 718 is the head of the injection valve 720 . It may be formed larger than the outer diameter of (722). This is to allow foreign substances collected in the first groove 718 to be discharged toward the inclined space 734 .
  • the second groove 719 is for collecting and discharging foreign substances to prevent foreign substances from being caught between the leg portion 724 of the injection valve 720 and the cover plate 710 , and the injection valve 720 . It may be formed to be engraved from the injection valve seating groove 710c at a position opposite to the leg portion 724 of the .
  • the second groove 719 is formed in a long hole shape, and the central portion of the second groove 719 is formed to overlap the leg portion 724 of the injection valve 720 in the axial direction, and the second groove ( Both ends of the 719 may be formed to be non-overlapping with the leg 724 of the injection valve 720 in the axial direction.
  • the long axis direction of the second groove 719 and the width direction of the leg portion 724 of the injection valve 720 are parallel to each other, and the long axis length of the second groove 719 is the injection valve 720 . It may be formed larger than the width of the leg portion 724 of the. This is to allow foreign substances collected in the second groove 719 to be discharged toward the inclined space 734 .
  • the discharge valve 600 is interposed between the fixed scroll 500 and the injection valve assembly 700 to communicate and block the discharge port 512 and the discharge chamber D.
  • the discharge valve 600 includes a discharge lead plate 610 positioned on the fixed head plate 510 of the fixed scroll and the discharge lead plate 610 and surrounds the rear housing 130 and the fixed scroll. and a gasket retainer 630 disposed between 500 .
  • the discharge lead plate 610 is positioned on a partial region of the fixed head plate 510 , and may be formed in a shape substantially similar to that of the fixed head plate 510 .
  • a communication port 612 for communicating the outlet 736 and the inlet 514 and a lid 620 for opening and closing the outlet 512 are formed in the discharge lead plate 610 .
  • the communication hole 612 is formed to correspond to the position of the injection hole 514 . That is, a first communication hole 612a corresponding to the first injection hole 514a and a second communication hole 612b corresponding to the second injection hole 514b are formed in the discharge lead plate 610 . At this time, the inner diameter of the communication port 612 is greater than the inner diameter of the injection port 514 so that pressure loss and flow rate loss do not occur in the process of the refrigerant flowing from the injection valve assembly 700 to the injection port 514 . or may be formed in the same way.
  • the lid part 620 is for opening and closing the discharge port 512 and is formed to correspond to the position of the discharge port 512 . That is, in the discharge lead plate 610 , a main lid part 622 for opening and closing the main discharge port 512a, a first sub lid part 624 for opening and closing the first sub discharge port 512b, and the second sub A second sub-lead part 626 for opening and closing the discharge port 512c is formed.
  • Each of the lid parts 622 , 624 , and 626 includes a head 622a , 624a , 626a that opens and closes the outlet 512 corresponding to the position of the outlet 512 , and the head 622a , 624a , 626a ) has leg parts 622b, 624b, and 626b extending in one direction, and the head parts 622a, 624a, 626a and leg parts 622b, 624b, 626b are cut on the discharge lead plate 610. formed by wealth.
  • the head parts 622a, 624a, 626a may be formed in a disk shape having an outer diameter larger than the inner diameter of the corresponding outlet 512, and the leg parts 622b, 624b, 626b are the head parts 622a, 624a, 626a) may be formed in a plate shape extending in one direction. Accordingly, the lead part 620 may be opened while moving in the direction of the injection valve assembly 700 with respect to the discharge lead plate 610, and may communicate the discharge port 512 and the discharge chamber D. have.
  • the lead part 620 may be formed in any direction on the discharge lead plate 610, the degree of freedom in positioning is high. That is, it is easy to design the position of the lead part 620 so that the lead part 620 does not interfere with the communication hole 612 corresponding to the position of the injection hole 514 .
  • the gasket retainer 630 surrounds the discharge lead plate 610 and is disposed on the fixed head plate 510 .
  • the outer periphery of the gasket retainer 630 may have a shape corresponding to a groove formed in the outer periphery of the fixed head plate 510 .
  • the gasket retainer 630 may be formed in a plate shape like the discharge lead plate 610 , and the gasket retainer 630 guides the opening position of the lead part 620 .
  • a retainer portion 640 for limiting is formed.
  • the retainer part 640 is formed to correspond to the position of the lead part 620 . That is, in the gasket retainer 630 , a main retainer portion 642 corresponding to the main lead portion 622 , a first sub retainer portion 644 corresponding to the first sub-lead portion 624 , and the first A second sub-retainer portion 646 corresponding to the second sub-lead portion 626 is formed.
  • the retainer part 640 may be formed by slanting the gasket retainer 630 , and according to a predetermined inclination, the position at which the lid part 620 can be maximally opened is limited.
  • the gasket retainer 630 may be fixed by being pressed toward the fixed scroll 500 by the injection valve assembly 700 and the rear housing 130 without a separate fastening member for fixing the gasket retainer 630 .
  • the outer periphery of the gasket retainer 630 is pressed against the fixing end plate 510 by the second annular wall 136 of the rear housing, and The inner side is compressed toward the fixed end plate 510 by the injection valve assembly 700 .
  • the discharge lead plate 610 may also be pressed and fixed together with the gasket retainer 630 , and the gasket retainer 630 may be disposed to surround the discharge lead plate 610 , thereby providing a discharge lead plate 610 .
  • ) serves to seal the surroundings.
  • the gasket retainer 630 is compressed between the fixed end plate 510 and the rear housing 130 , precisely the second annular wall 136 , such that the fixed end plate 510 and the rear housing 130 are compressed. ) to prevent leakage of the refrigerant inside the discharge chamber (D). For this reason, there is no need for a separate sealing member for sealing around the discharge lead plate 610 or sealing between the fixed end plate 510 and the rear housing 130 .
  • an insertion hole 632 for inserting at least a portion of the protrusion 732 of the valve plate 730 may be formed through the gasket retainer 630 .
  • the gasket retainer 630 has a first insertion hole 632a corresponding to the position of the first protrusion 732a and a second insertion hole 632b corresponding to the position of the second protrusion 732b.
  • the first small-diameter portion 732ab of the first protrusion 732a is inserted into the first insertion hole 632a, and the second small-diameter portion of the second protrusion 732b is inserted into the second insertion hole 632b. (732bb) may be inserted.
  • the inner diameter of the first insertion hole 632a is formed at the same level as the outer diameter of the first small diameter portion 732ab
  • the inner diameter of the second insertion hole 632b is the outer diameter of the second small diameter portion 732bb. can be formed at the same level as
  • the small-diameter portions 732ab and 732bb penetrate the gasket retainer 630 and come into contact with the discharge lead plate 610 , so that the communication port 612 and the outlet port 736 are contacted. ) can be communicated.
  • the large-diameter parts 732aa and 732ba contact the gasket retainer 630 without passing through, and press the gasket retainer 630 toward the fixed head plate 510, that is, to the discharge lead plate 610, Between the communication port 612 and the outlet port 736 may be sealed so that the refrigerant does not leak.
  • the axial length of the small-diameter portions 732ab and 732bb is preferably shorter than or equal to the axial length of the insertion hole 632 .
  • the present invention is not limited thereto, and the insertion port of the gasket retainer may serve to communicate the communication port and the outlet port with each other.
  • the main lead part 622 opens the main discharge port 512a
  • the first sub-lead part 624 opens the first sub-discharging port 512b
  • the pressure of the second outer compression chamber C21 is is lowered to a level included in the second pressure range
  • the second sub-lead part 626 opens the second sub-discharge port ( 512c) is opened to lower the pressure of the second inner compression chamber C22 to a level included in the second pressure range, thereby preventing the pressure of the refrigerant discharged from the main outlet 512a from becoming excessively higher than the discharge pressure. can That is, overcompression can be prevented.
  • the first sub-discharge port 512b and the second sub-discharge port 512c are formed to prevent a pressure imbalance between the second outer compression chamber C21 and the second inner compression chamber C22 from occurring. It may be formed in communication with the outer compression chamber (C21) and the second inner compression chamber (C22) at the same time. That is, when the communication between the first sub discharge port 512b and the second outer compression chamber C21 is started, the communication between the second sub discharge port 512c and the second inner compression chamber C22 is started. can be
  • the first sub discharge port 512b and the second sub discharge port 512c may be formed to be shielded simultaneously with the second outer compression chamber C21 and the second inner compression chamber C22. have. That is, when the communication between the first sub discharge port 512b and the second outer compression chamber C21 is terminated, the communication between the second sub discharge port 512c and the second inner compression chamber C22 is terminated.
  • grooves may be formed in the fixed head plate 510 to perform the same role as the first groove 718 and the second groove 719 for the head and leg portions of the discharge valve 600 .
  • the rotating shaft 300 rotates together with the rotor 220 , and the orbiting scroll 400 receives a rotational force from the rotating shaft 300 through the eccentric bush 310 . Receive it and rotate it. Due to this, the volume of the compression chamber (C) can be reduced while continuously moving toward the center side.
  • the refrigerant sucked into the compression chamber (C) may be compressed while moving toward the center along the movement path of the compression chamber (C) and discharged to the discharge chamber (D) through the discharge port (512),
  • the refrigerant having a discharge pressure discharged into the discharge chamber D may be discharged to the outside of the compressor through the discharge port 131 .
  • the refrigerant of the suction pressure may be introduced into the compression chamber C through the suction port (not shown), the motor accommodating space S1, the suction passage (not shown), and the scroll accommodating space S2. have.
  • an injection passage (introduction port 133, introduction chamber I), injection valve assembly 700, communication port ( 612) and the inlet 514), as not only the refrigerant of the suction pressure but also the refrigerant of the intermediate pressure are compressed and discharged, the refrigerant discharge amount may be increased compared to when only the refrigerant of the suction pressure is suctioned and compressed and discharged. Thereby, the performance and efficiency of the compressor may be improved.
  • the rear housing 130 includes the discharge chamber D and the discharge port 131 as well as the introduction port 133 and the introduction chamber I, that is, the discharge chamber D , as the discharge port 131, the introduction port 133, and the rear housing 130 having the introduction chamber (I) are integrally formed, the possibility of leakage is reduced, and the size, cost and weight are reduced.
  • the refrigerant guided to the injection port (514) passes through the third annular wall (138) and the injection valve assembly (700).
  • the refrigerant in the introduction chamber (I) and the refrigerant passing through the injection valve assembly 700 may be heated by receiving heat from the refrigerant in the discharge chamber (D). Accordingly, it is possible to prevent the liquid refrigerant from being injected into the compression chamber (C) through the injection port (514).
  • the refrigerant in the introduction chamber I passes through the wall portion of the discharge port 131 accommodated in the introduction chamber I. It may exchange heat with the refrigerant of the discharge port 131 . That is, the refrigerant in the introduction chamber I may be heated by receiving heat from the refrigerant in the discharge port 131 . Accordingly, it is possible to prevent the liquid refrigerant from being injected into the compression chamber C through the injection port 514 .
  • the refrigerant of the introduction port 133 passes through the wall portion of the introduction port 133 accommodated in the discharge chamber D. It may exchange heat with the refrigerant in the discharge chamber (D). That is, the refrigerant in the introduction port 133 may be heated by receiving heat from the refrigerant in the discharge chamber D. Accordingly, it is possible to prevent the liquid refrigerant from being injected into the compression chamber C through the injection port 514 .
  • the refrigerant of the introduction port 133 may exchange heat with the refrigerant of the discharge port 131 .
  • the refrigerant of the introduction port 133 may be heated by receiving heat from the refrigerant of the discharge port 131 . Accordingly, it is possible to prevent the liquid refrigerant from being injected into the compression chamber C through the injection port 514 .
  • the structure of the injection valve assembly is not limited to the above embodiment, and according to the position of the outlet of the injection valve assembly according to various embodiments, not only the inlet position of the fixed scroll but also the communication port of the discharge valve And of course, the position of the insertion hole may also be changed.
  • the positions of the lid part and the retainer part of the discharge valve may be changed according to the position of the discharge port of the fixed scroll.
  • the present invention by introducing a refrigerant of a suction pressure as well as a refrigerant of an intermediate pressure into the compression chamber C of the scroll compressor, the amount of refrigerant discharged from the compression chamber can be increased, thereby improving the performance and efficiency of the compressor. .
  • the lead part can be formed in any direction on the discharge lead plate, the degree of freedom in designing the position of the lead part is high, and it is easy to prevent interference with the communication port.
  • the present invention relates to a scroll compressor, and more particularly, to a scroll compressor capable of compressing a refrigerant using a fixed scroll and an orbiting scroll.

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 하우징;과, 상기 하우징 내에 구비되는 모터;와, 상기 모터에 의해 회전되는 회전축;과, 상기 회전축에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤;과, 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 고정 스크롤의 일면 상에 배치되어 상기 압축실에서 압축된 냉매가 토출되는 고정 스크롤의 하나 이상의 토출구를 개폐하는 토출 밸브;를 포함하며, 상기 토출 밸브는, 상기 고정 스크롤의 일면 상에 배치되는 토출리드 플레이트; 및 상기 토출리드 플레이트를 감싸며 상기 고정 스크롤의 일면과 상기 하우징 사이에 배치되는 가스켓 리테이너;를 포함하는, 스크롤 압축기를 제공한다.

Description

스크롤 압축기
본 발명은, 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고정 스크롤과 선회 스크롤로 냉매를 압축할 수 있도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.
압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 샤프트로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 스크롤 압축기를 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 스크롤 압축기는, 하우징(100), 상기 하우징(100) 내에 구비되는 모터(200), 상기 모터(200)에 의해 회전되는 회전축(300), 상기 회전축(300)에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤(400) 및 상기 선회 스크롤(400)과 함께 압축실(C)을 형성하는 고정 스크롤(500)을 포함한다.
이러한 구성에 따른 종래의 스크롤 압축기는, 상기 모터(200)에 전원이 인가되면 상기 회전축(300)이 상기 모터(200)의 회전자와 함께 회전되고, 상기 선회 스크롤(400)이 상기 회전축(300)에 연동되어 선회 운동되며, 이러한 선회 스크롤(400)의 선회 운동에 의해 냉매는 상기 압축실(C)로 흡입되어 압축되며, 상기 압축실(C)로부터 토출되는 일련의 과정이 반복된다.
그러나, 이러한 종래의 스크롤 압축기에 있어서는, 상기 압축실(C)로부터 토출되는 냉매 토출량이 정해져 있어, 압축기의 성능 및 효율 향상에 한계가 있는 문제점이 있었다.
본 발명은, 압축실로부터 토출되는 냉매 토출량을 증가시켜 압축기의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 하우징;과, 상기 하우징 내에 구비되는 모터;와, 상기 모터에 의해 회전되는 회전축;과, 상기 회전축에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤;과, 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 고정 스크롤의 일면 상에 배치되어 상기 압축실에서 압축된 냉매가 토출되는 고정 스크롤의 하나 이상의 토출구를 개폐하는 토출 밸브;를 포함하며, 상기 토출 밸브는, 상기 고정 스크롤의 일면 상에 배치되는 토출리드 플레이트; 및 상기 토출리드 플레이트를 감싸며 상기 고정 스크롤의 일면과 상기 하우징 사이에 배치되는 가스켓 리테이너;를 포함하는, 스크롤 압축기를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 토출리드 플레이트에는 상기 하나 이상의 토출구를 각각 개폐하기 위한 하나 이상의 리드부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 리드부는, 상기 토출구의 위치에 대응하여 토출구를 개폐하는 머리부; 및 상기 머리부로부터 일 방향으로 연장되는 다리부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 머리부 및 상기 다리부는 상기 토출리드 플레이트 상에 절개부에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 가스켓 리테이너에는, 상기 하나 이상의 리드부 각각에 대응하는 위치에 경사가공되는 하나 이상의 리테이너부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 리테이너부의 경사는 상기 리드부가 최대로 열릴 수 있는 위치를 제한할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 하우징은, 상기 회전축이 관통하는 센터 하우징; 상기 센터 하우징과 함께 상기 모터가 수용되는 모터 수용공간을 형성하는 프론트 하우징; 및 상기 센터 하우징과 함께 상기 선회 스크롤과 상기 고정 스크롤이 수용되는 스크롤 수용공간(S2)을 형성하는 리어 하우징;을 포함하며, 상기 토출 밸브와 상기 리어 하우징 사이에는, 상기 하우징의 외부로부터 중간압의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 주입 유로를 개폐하기 위한 주입 밸브 조립체가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고정 스크롤은, 고정 스크롤의 일면으로부터 상기 압축실로 냉매를 안내하기 위한 하나 이상의 주입구를 포함하며, 상기 토출리드 플레이트에는, 상기 하나 이상의 주입구에 대응하여 관통 형성되는 하나 이상의 연통구가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 연통구의 내경은, 상기 주입구의 내경보다 크거나, 상기 주입구의 내경과 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 가스켓 리테이너에는, 상기 하나 이상의 주입구에 대응하여 관통 형성되는 하나 이상의 삽입구가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 리어 하우징은, 상기 센터 하우징과 체결되며 상기 선회 스크롤과 상기 고정 스크롤이 수용되는 스크롤 수용공간을 형성하는 제1 환형벽;과, 상기 제1 환형벽에 수용되고 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실을 형성하는 제2 환형벽; 및 상기 제2 환형벽에 수용되고 상기 주입 밸브 조립체에 의해 복개되는 제3 환형벽;을 포함하며, 상기 가스켓 리테이너의 외주부는 상기 고정 스크롤과 상기 제2 환형벽 사이에서 압착되어 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 가스켓 리테이너의 내측은 상기 주입 밸브 조립체에 의해 상기 고정 스크롤 측으로 압착되어 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 주입 밸브 조립체는, 상기 제3 환형벽을 복개하며, 상기 중간압의 냉매가 유입되는 유입구를 갖는 커버 플레이트;와, 상기 커버 플레이트의 토출 밸브 측 일면에 결합되며, 상기 유입구를 통해 유입되는 냉매가 상기 토출 밸브 측으로 유출되는 유출구를 갖는 밸브 플레이트; 및 상기 커버 플레이트와 상기 밸브 플레이트 사이에 개재되어, 상기 유입구와 상기 유출구를 선택적으로 연통시키는 주입 밸브;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 밸브 플레이트는, 상기 밸브 플레이트의 토출 밸브 측 일면으로부터 상기 토출 밸브 측으로 돌출되고 내부에 상기 유출구가 연장 형성되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부의 적어도 일부는 상기 삽입구에 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 돌출부는, 상기 밸브 플레이트의 토출 밸브 측 일면으로부터 상기 토출 밸브 측으로 돌출되는 대경부; 및 상기 대경부로부터 상기 토출 밸브 측으로 돌출되고, 상기 대경부의 외경보다 작은 외경을 갖는 소경부;를 포함하며, 상기 삽입구에는 상기 소경부가 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 소경부의 축방향 길이는, 상기 삽입구의 축방향 길이보다 짧거나, 상기 삽입구의 축방향 길이와 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 연통구는 상기 유출구와 상기 주입구를 연통할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스크롤 압축기의 압축실(C)로 흡입압의 냉매 뿐만 아니라 중간압의 냉매가 도입됨으로써 압축실로부터 토출되는 냉매 토출량을 증가시킬 수 있어, 압축기의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 토출밸브에 있어서, 리드부가 토출리드 플레이트 상에서 어느 방향으로든 형성될 수 있으므로 리드부의 위치설계의 자유도가 높으며, 연통구와 간섭되지 않도록 하는 것이 용이하다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 스크롤 압축기에서 리어 하우징 측을 다른 방향에서 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 스크롤 압축기에서 리어 하우징을 분리하여 도시한 일부단면 사시도,
도 5는 도 2의 스크롤 압축기에서 리어 하우징을 분리하여 도시한 정면도,
도 6은 도 5의 배면도,
도 7은 도 2의 스크롤 압축기에서 고정 스크롤의 배면도,
도 8 내지 11은 회전축의 회전각이 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 각도일 때 고정 랩, 선회 랩 및 주입구를 도시한 단면도,
도 12는 주입구의 개폐 시기를 도시한 도표,
도 13은 도 2의 스크롤 압축기에서 리어 하우징과 리어 하우징에 수용되는 부품들을 도시한 분해 사시도,
도 14는 도 13의 부품들 중 주입 밸브 조립체를 도시한 분해 사시도,
도 15는 도 14의 주입 밸브 조립체에서 커버 플레이트의 배면을 도시한 사시도,
도 16은 도 14의 주입 밸브 조립체에서 밸브 플레이트의 배면을 도시한 사시도,
도 17은 도 14의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 절개한 사시도,
도 18은 도 13의 부품들 중 토출리드 플레이트가 배치된 상태의 고정 스크롤의 정면도,
도 19는 도 13의 부품들 중 가스켓 리테이너의 정면도,
도 20은 도 3의 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 스크롤 압축기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
우선, 도 2 내지 12를 참고하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기를 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 하우징(100), 상기 하우징(100) 내에 구비되는 모터(200), 상기 모터(200)에 의해 회전되는 회전축(300), 상기 회전축(300)에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤(400), 상기 선회 스크롤(400)과 함께 압축실(C)을 형성하는 고정 스크롤(500) 및 상기 고정 스크롤(500)의 일면 상에 배치되어 상기 압축실(C)에서 압축된 냉매가 토출되는 고정 스크롤의 토출구(512)를 개폐하는 토출 밸브(600)를 포함할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 압축기는, 상기 하우징(100)의 외부(스크롤 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 증기압축식 냉동사이클에서, 예를 들어 응축기의 하류)로부터 중간압의 냉매를 상기 압축실(C)로 안내하는 주입 유로를 형성하고 상기 주입 유로를 개폐하기 위한 주입 밸브 조립체(700)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 주입 유로는 후술할 도입포트(133), 도입실(I), 유입구(712), 경사공간(734), 연결유로(738), 유출구(736), 연통구(612) 및 주입구(514)를 포함하여 리어 하우징(130)으로부터 상기 고정 스크롤(500)까지 연장 형성되고, 상기 주입 밸브 조립체(700)는 유입구(712), 경사공간(734), 연결유로(738) 및 유출구(736)를 포함하며 리어 하우징(130)과 상기 고정 스크롤(500) 사이, 정확하게는 리어 하우징(130)과 상기 토출 밸브(600) 사이에 개재될 수 있다.
구체적으로, 상기 하우징(100)은, 상기 회전축(300)이 관통하는 센터 하우징(110), 상기 센터 하우징(110)과 함께 상기 모터(200)가 수용되는 모터 수용공간(S1)을 형성하는 프론트 하우징(120) 및 상기 센터 하우징(110)과 함께 상기 선회 스크롤(400)과 상기 고정 스크롤(500)이 수용되는 스크롤 수용공간(S2)을 형성하는 리어 하우징(130)을 포함할 수 있다.
상기 센터 하우징(110)은, 상기 모터 수용공간(S1)과 상기 스크롤 수용공간(S2)을 구획하며 상기 선회 스크롤(400) 및 상기 고정 스크롤(500)을 지지하는 센터 경판(112) 및 상기 센터 경판(112)의 외주부로부터 상기 프론트 하우징(120) 측으로 돌출되는 센터 측판(114)을 포함할 수 있다.
상기 센터 경판(112)은 대략 원판형으로 형성되고, 상기 센터 경판(112)의 중심부에는 상기 회전축(300)의 일단부가 관통하는 축수공(112a) 및 상기 선회 스크롤(400)을 상기 고정 스크롤(500) 측으로 가압하는 배압실(112b)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 회전축(300)의 일단부에는 상기 회전축(300)의 회전 운동을 상기 선회 스크롤(400)의 선회 운동으로 전환시키는 편심 부시(310)가 형성되고, 상기 배압실(112b)은 상기 편심 부시(310)가 회전될 수 있는 공간을 제공하기도 한다. 그리고, 상기 센터 경판(112)의 외주부에는 후술할 바와 같이 상기 모터 수용공간(S1)으로 유입되는 냉매를 상기 스크롤 수용공간(S2)으로 안내하는 흡입유로(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 프론트 하우징(120)은, 상기 센터 경판(112)에 대향되고 상기 회전축(300)의 타단부를 지지하는 프론트 경판(122) 및 상기 프론트 경판(122)의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 측판(114)과 체결되며 상기 모터(200)를 지지하는 프론트 측판(124)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 센터 경판(112), 상기 센터 측판(114), 상기 프론트 경판(122) 및 상기 프론트 측판(124)이 상기 모터 수용공간(S1)을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 프론트 측판(124)에는 외부로부터 흡입압의 냉매를 상기 모터 수용공간(S1)으로 안내하는 흡입포트(미도시)가 형성될 수 있다.
도 3 내지 6에 도시된 바와 같이, 상기 리어 하우징(130)은, 상기 센터 경판(112)에 대향되는 리어 경판(132), 상기 리어 경판(132)으로부터 돌출되고 상기 리어 하우징(130)의 원주 방향 상 최외곽측에 위치되는 제1 환형벽(134), 상기 리어 경판(132)으로부터 돌출되고 상기 제1 환형벽(134)에 수용되는 제2 환형벽(136) 및 상기 리어 경판(132)으로부터 돌출되고 상기 제2 환형벽(136)에 수용되는 제3 환형벽(138)을 포함하고, 상기 제1 환형벽(134), 제2 환형벽(136) 및 제3 환형벽(138)은 서로 상이한 높이를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제1 환형벽(134)은 상기 센터 경판(112)의 외주부와 대략 동등 수준의 직경을 갖는 환형으로 형성되어 상기 센터 경판(112)의 외주부에 체결되며, 상기 스크롤 수용공간(S2)을 형성할 수 있다.
상기 제2 환형벽(136)은 상기 제1 환형벽(134)보다 작은 직경을 갖는 환형으로 형성되고, 후술할 고정 스크롤(500)의 고정 경판(510)의 외주부에 접촉되며, 상기 압축실(C)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실(D)을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제2 환형벽(136)은 상기 고정 경판(510)에 접촉되게 형성됨에 따라, 정확하게는 후술할 토출 밸브(600)의 가스켓 리테이터(630)를 사이에 두고 상기 고정 경판(510)에 접촉되게 형성됨에 따라, 상기 리어 하우징(130)이 상기 센터 하우징(110)에 체결될 때 상기 고정 스크롤(500)을 센터 하우징(110) 측으로 가압하여 상기 고정 스크롤(500)과 상기 센터 하우징(110) 사이 체결력을 향상시키고 상기 고정 스크롤(500)과 상기 센터 하우징(110) 사이 누설을 방지할 수 있다.
상기 제3 환형벽(138)은 상기 제2 환형벽(136)보다 작은 직경을 갖는 환형으로 형성되고, 상기 고정 경판(510)으로부터 이격되며, 후술할 주입 밸브 조립체(700)의 커버 플레이트(710)에 의해 복개되어, 도입포트(133)를 통해 도입되는 냉매를 수용하는 도입실(I)을 형성할 수 있다.
상기 리어 경판(132)에는 상기 토출실(D)의 냉매를 상기 하우징(100)의 외부로 안내하는 토출포트(131)가 형성되는데, 상기 토출포트(131)는 상기 리어 경판(132)의 중심부로부터 상기 리어 경판(132)의 외주부 일측으로 상기 리어 경판(132)의 반경 방향으로 연장 형성될 수 있다. 그리고, 상기 리어 경판(132)에는 상기 토출실(D)의 냉매를 상기 토출포트(131)로 안내하는 토출포트 입구(131a)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 토출포트(131)의 내부에는 냉매로부터 오일을 분리시키는 관형의 오일 세퍼레이터(미도시)가 구비되고, 상기 오일 세퍼레이터는 상기 토출포트 입구(131a)로 유입된 냉매가 상기 오일 세퍼레이터의 외주면과 상기 토출포트(131)의 내주면 사이 공간을 따라 상기 리어 경판(132)의 중심 측으로 유동된 후 전향되어 상기 오일 세퍼레이터의 내주부를 따라 상기 리어 경판(132)의 외주부 일측으로 토출되는 과정에서 오일과 분리되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 리어 경판(132)에는 상기 하우징(100)의 외부로부터 중간압의 냉매가 도입되는 도입포트(133)도 형성되는데, 상기 도입포트(133)는 상기 리어 경판(132)의 외주부 타측으로부터 상기 리어 경판(132)의 중심부로 상기 리어 경판(132)의 반경 방향으로 연장 형성되고, 상기 도입실(I)과 연통될 수 있다.
이와 같이, 상기 리어 하우징(130)에는 토출실(D), 토출포트(131), 도입포트(133) 및 도입실(I)이 형성되며, 상기 도입실(I)의 적어도 일부는 상기 토출실(D)에 수용되고, 상기 토출포트(131)의 적어도 일부는 상기 도입실(I)에 수용되며, 상기 도입포트(133)의 적어도 일부는 상기 토출실(D)에 수용되게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제3 환형벽(138)이 상기 제2 환형벽(136)에 수용되게 형성됨에 따라, 그리고 상기 제3 환형벽(138)이 상기 고정 경판(510)과 이격되고 상기 주입 밸브 조립체(700)에 의해 복개됨에 따라, 상기 도입실(I)의 적어도 일부가 상기 토출실(D)에 수용될 수 있다. 즉, 상기 도입실(I)의 측부가 상기 제3 환형벽(138)을 사이에 두고 상기 리어 하우징(130)의 반경 방향으로 상기 토출실(D)과 중첩되게 형성되고, 상기 도입실(I)의 선단부가 상기 주입 밸브 조립체(700)를 사이에 두고 상기 리어 하우징(130)의 축 방향으로 상기 토출실(D)과 중첩되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 토출포트(131)가 상기 리어 경판(132)의 중심부로부터 상기 리어 경판(132)의 외주부 일측으로 상기 리어 경판(132)의 반경 방향으로 연장 형성됨에 따라, 상기 토출포트(131)의 적어도 일부가 상기 도입실(I)에 수용될 수 있다. 즉, 상기 토출포트(131)의 적어도 일부가 상기 토출포트(131)의 벽부를 사이에 두고 상기 리어 하우징(130)의 축 방향으로 상기 도입실(I)과 중첩되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 도입포트(133)가 상기 리어 경판(132)의 외주부 타측으로부터 상기 리어 경판(132)의 중심부로 상기 리어 경판(132)의 반경 방향으로 연장 형성됨에 따라, 상기 도입포트(133)의 적어도 일부가 상기 토출실(D)에 수용될 수 있다. 즉, 상기 도입포트(133)의 적어도 일부가 상기 도입포트(133)의 벽부를 사이에 두고 상기 리어 하우징(130)의 축 방향으로 상기 토출실(D)과 중첩되게 형성될 수 있다.
한편, 상기 토출포트(131)와 상기 도입포트(133)는 상기 토출포트(131)의 냉매와 상기 도입포트(133)의 냉매가 서로 크로스 플로우 방향으로 유동되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 리어 하우징(130)의 중심을 기준으로 상기 토출포트(131)의 출구와 상기 도입포트(133)의 입구 사이 각도가 0° 이상 90° 미만으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제3 환형벽(138)에는, 상기 주입 밸브 조립체(700)를 상기 제3 환형벽(138)에 체결시키기 위한 체결볼트(770)가 삽입되는 체결홈(138a) 및 후술할 주입 밸브 조립체(700)의 커버 플레이트(710), 주입 밸브(720) 및 밸브 플레이트(730)를 사전에 결정된 위치로 정렬시키기 위한 위치결정핀(780)이 삽입되는 제1 위치결정홈(138b)이 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모터(200)는, 상기 프론트 측판(124)에 고정되는 고정자(210) 및 상기 고정자(210)의 내부에서 고정자(210)와의 상호 작용으로 회전되는 회전자(220)를 포함할 수 있다.
상기 회전축(300)은, 상기 회전자(220)에 체결되되 상기 회전자(220)의 중심부를 관통하여, 상기 회전축(300)의 일단부가 상기 센터 경판(112)의 축수공(112a)을 관통하고 상기 회전축(300)의 타단부가 상기 프론트 경판(122)에 지지될 수 있다.
상기 선회 스크롤(400)은 상기 센터 경판(112)과 상기 고정 스크롤(500) 사이에 개재되고, 원판형의 선회 경판(410), 상기 선회 경판(410)의 중심부로부터 상기 고정 스크롤(500) 측으로 돌출되는 선회 랩(420) 및 상기 선회 경판(410)의 중심부로부터 상기 선회 랩(420)의 반대측으로 돌출되고 상기 편심 부시(310)와 체결되는 보스부(430)를 포함할 수 있다.
도 3 및 7에 도시된 바와 같이, 상기 고정 스크롤(500)은, 원판형의 고정 경판(510), 상기 고정 경판(510)의 중심부로부터 돌출되고 상기 선회 랩(420)과 치합되는 고정 랩(520) 및 상기 고정 경판(510)의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 경판(112)에 체결되는 고정 측판(530)을 포함할 수 있다.
상기 고정 경판(510)은, 상기 압축실(C)의 냉매를 상기 토출실(D)로 토출하는 토출구(512) 및 상기 주입 밸브 조립체(700)로부터 토출되는 냉매를 상기 압축실(C)로 안내하는 주입구(514)를 포함할 수 있다. 상기 토출구(512)는 냉매가 과압축되는 것을 방지하도록 복수로 형성되고, 상기 복수의 토출구(512)는 상기 고정 경판(510)과 상기 주입 밸브 조립체(700) 사이에 개재되는 토출 밸브(600)에 의해 개폐될 수 있다.
구체적으로, 상기 압축실(C)은, 도 8 내지 11에 도시된 바와 같이, 상기 스크롤 수용공간(S2)의 반경방향 상 원심 측에 위치되고 냉매의 압력이 제1 압력 범위인 제1 압축실(C1), 상기 제1 압축실(C1)보다 상기 스크롤 수용공간(S2)의 반경방향 상 구심 측에 위치되고 냉매의 압력이 상기 제1 압력 범위보다 높은 제2 압력 범위인 제2 압축실(C2) 및 상기 제2 압축실(C2)보다 상기 스크롤 수용공간(S2)의 반경방향 상 구심 측에 위치되고 냉매의 압력이 상기 제2 압력 범위보다 높은 제3 압력 범위인 제3 압축실(C3)을 포함하고, 상기 제1 압축실(C1), 제2 압축실(C2) 및 제3 압축실(C3)은 각각 두 개 한 쌍으로 형성될 수 있다.
상기 제1 압축실(C1)은, 상기 선회 랩(420)의 외주면과 상기 고정 랩(520)의 내주면에 의해 형성되는 제1 외측 압축실(C11) 및 상기 선회 랩(420)의 내주면과 상기 고정 랩(520)의 외주면에 의해 형성되는 제1 내측 압축실(C12)을 포함할 수 있다.
상기 제2 압축실(C2)은, 상기 선회 랩(420)의 외주면과 상기 고정 랩(520)의 내주면에 의해 형성되는 제2 외측 압축실(C21) 및 상기 선회 랩(420)의 내주면과 상기 고정 랩(520)의 외주면에 의해 형성되는 제2 내측 압축실(C22)을 포함할 수 있다.
상기 제3 압축실(C3)은, 상기 선회 랩(420)의 외주면과 상기 고정 랩(520)의 내주면에 의해 형성되는 제3 외측 압축실(C31) 및 상기 선회 랩(420)의 내주면과 상기 고정 랩(520)의 외주면에 의해 형성되는 제3 내측 압축실(C32)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 토출구(512)는, 상기 제3 외측 압축실(C31)과 상기 제3 내측 압축실(C32)의 냉매를 토출하도록 상기 고정 경판(510)의 중심측에 형성되는 메인 토출구(512a), 상기 제2 외측 압축실(C21)의 냉매를 토출하도록 상기 메인 토출구(512a)를 기준으로 상기 고정 경판(510)의 반경방향 외측에 형성되는 제1 서브 토출구(512b) 및 상기 제2 내측 압축실(C22)의 냉매를 토출하도록 상기 메인 토출구(512a)를 기준으로 상기 고정 경판(510)의 반경방향 외측에 형성되되, 상기 메인 토출구(512a)를 기준으로 상기 제1 서브 토출구(512b)의 반대측에 형성되는 제2 서브 토출구(512c)를 포함할 수 있다.
상기 주입구(514)는 상기 주입 밸브 조립체(700)로부터 토출되는 냉매를 상기 두 개 한 쌍의 제2 압축실(C2)에 모두 공급하도록 복수로 형성될 수 있다. 즉, 상기 주입구(514)는 상기 제2 외측 압축실(C21)과 연통 가능한 제1 주입구(514a) 및 상기 제2 내측 압축실(C22)과 연통 가능한 제2 주입구(514b)를 포함하고, 상기 제1 주입구(514a)와 상기 제2 주입구(514b)는 상기 제1 서브 토출구(512b)와 상기 제2 서브 토출구(512c)를 잇는 가상의 선을 기준으로 서로 반대측에 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 주입구(514)는 상기 제1 서브 토출구(512b)와 상기 제2 서브 토출구(512c)를 잇는 가상의 선을 기준으로 같은 측에 복수로 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 주입구(514)는, 상기 제2 외측 압축실(C21)과 상기 제2 내측 압축실(C22) 사이 압력 불균형이 발생되지 않도록, 상기 제2 외측 압축실(C21) 및 상기 제2 내측 압축실(C22)과 동시에 연통되게 형성될 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 주입구(514a)와 상기 제2 외측 압축실(C21) 사이 연통이 개시될 때, 상기 제2 주입구(514b)와 상기 제2 내측 압축실(C22) 사이 연통이 개시되게 형성될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 주입구(514)는 상기 제2 외측 압축실(C21) 및 상기 제2 내측 압축실(C22)과 동시에 차폐되게 형성될 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 주입구(514a)와 상기 제2 외측 압축실(C21) 사이 연통이 종료될 때, 상기 제2 주입구(514b)와 상기 제2 내측 압축실(C22) 사이 연통이 종료되게 형성될 수 있다.
상기 주입구(514)는 상기 압축실(C)로 주입되는 냉매의 유량 증가를 위해 장공으로 형성될 수 있다. 상기 주입구(514)는, 냉매가 상기 주입구(514)를 통과하는 과정에서 압력 손실 및 유량 손실이 발생되지 않도록, 단면 형상이 일정하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 주입구(514)의 내경은 상기 주입구(514)의 축방향 위치와 무관하게 사전에 결정된 값으로 형성될 수 있다.
상기 고정 랩(520)은 상기 고정 스크롤(500)의 중심측으로부터 외주부 측으로, 예를 들어 대수나선형으로 연장 형성될 수 있다. 상기 고정 측판(530)은 상기 고정 경판(510)의 외주부를 따라 연장되는 환형으로 형성되고, 일측에 상기 고정 랩(520)과 연결되는 고정 랩 초입부(532)를 포함할 수 있다.
상기 고정 랩 초입부(532)의 축방향 높이는, 상기 압축실(C)의 냉매가 상기 고정 랩 초입부(532)를 통해 누설되지 않도록, 상기 고정 랩(520)의 축방향 높이와 동등 수준으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 고정 랩 초입부(532)의 반경방향 두께는, 상기 고정 랩(520)의 지지 강성이 향상되도록, 상기 고정 랩(520)의 반경방향 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 이때, 상기 고정 스크롤(500)의 중량 및 원가 절감을 위해, 상기 고정 측판(530)은 상기 고정 랩 초입부(532)를 제외한 부위의 반경방향 두께가 상기 고정 랩 초입부(532)의 반경방향 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
다음으로는, 도 13 내지 17을 참고하여 상기 주입 밸브 조립체(700)에 관하여 상세히 살펴보도록 한다. 상기 주입 밸브 조립체(700)는 상기 도입실(I)과 상기 주입구(514) 사이를 연통 및 차폐시키도록 상기 제3 환형벽(138)의 선단면에 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 주입 밸브 조립체(700)는, 상기 제3 환형벽(138)의 선단면에 체결되어 상기 도입실(I)을 복개하는 커버 플레이트(710), 상기 커버 플레이트(710)를 기준으로 상기 도입실(I)의 반대측에서 상기 커버 플레이트(710)에 체결되는 밸브 플레이트(730) 및 상기 커버 플레이트(710)와 상기 밸브 플레이트(730) 사이에 개재되는 주입 밸브(720)를 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트(710)는, 도 14 및 15에 도시된 바와 같이, 상기 제3 환형벽(138)에 대향되는 커버 플레이트 상면(710a), 상기 밸브 플레이트(730)와 상기 주입 밸브(720)에 대향되는 커버 플레이트 하면(710b) 및 상기 커버 플레이트(710)의 중심부에서 상기 커버 플레이트 하면(710b)으로부터 음각지게 형성되는 주입 밸브 안착홈(710c)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버 플레이트(710)는, 상기 도입실(I)과 후술할 경사공간(734)을 연통시키는 유입구(712), 상기 체결홈(138a)과 연통되고 상기 체결볼트(770)에 의해 관통되는 제2 체결홀(714) 및 상기 제1 위치결정홈(138b)에 연통되고 상기 위치결정핀(780)에 의해 관통되는 제1 위치결정홀(716)을 더 포함할 수 있다.
상기 유입구(712)는 상기 커버 플레이트(710)의 중심부에서 상기 커버 플레이트 상면(710a)으로부터 상기 주입 밸브 안착홈(710c)까지 관통 형성된다. 상기 제2 체결홀(714)은 상기 커버 플레이트(710)의 외주부에 형성되고, 상기 커버 플레이트 상면(710a)으로부터 상기 커버 플레이트 하면(710b)까지 관통 형성된다. 또한, 상기 제1 위치결정홀(716)은 상기 커버 플레이트(710)의 반경방향 상 상기 유입구(712)와 상기 제2 체결홀(714) 사이에 형성되고, 상기 커버 플레이트 상면(710a)으로부터 상기 주입 밸브 안착홈(710c) 또는 상기 커버 플레이트 하면(710b)까지 관통 형성된다.
상기 주입 밸브(720)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 유입구(712)를 개폐하는 머리부(722), 상기 머리부(722)를 지지하는 다리부(724) 및 상기 다리부(724)를 지지하는 둘레부(726)를 포함할 수 있다. 상기 머리부(722)는 외경이 상기 유입구(712)의 내경보다 큰 원판형으로 형성될 수 있다. 상기 다리부(724)는 상기 머리부(722)로부터 상기 둘레부(726)의 일측까지 일방향으로 연장된 판형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 둘레부(726)는 상기 주입 밸브 안착홈(710c)에 수용되면서 상기 머리부(722)와 다리부(724)를 수용하는 고리 형상, 예를 들어 본 실시 예에서는 사각형의 고리 형상으로 형성될 수 있다. 상기 둘레부(726)는 상기 제1 위치결정홀(716)에 연통되고 상기 위치결정핀(780)에 의해 관통되는 제2 위치결정홀(726a)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 주입 밸브(720)는, 상기 주입 밸브(720)를 고정시키기 위한 별도의 체결부재 없이, 상기 둘레부(726)가 상기 주입 밸브 안착홈(710c)과 상기 밸브 플레이트(730) 사이에서 압착됨으로써 고정된다. 이를 위해, 상기 둘레부(726)의 축방향 두께가 상기 주입 밸브 안착홈(710c)의 축방향 깊이(더욱 정확하게는, 주입 밸브 안착홈(710c)의 기저면과 후술할 밸브 플레이트 상면(730a) 사이 거리)보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 이때, 공차에 의해 상기 둘레부(726)가 상기 주입 밸브 안착홈(710c)과 상기 밸브 플레이트(730) 사이에서 압착되지 않는 경우를 미연에 방지하기 위해, 상기 상기 둘레부(726)의 축방향 두께가 상기 주입 밸브 안착홈(710c)의 축방향 깊이보다 크게 설계되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 밸브 플레이트(730)는, 도 14, 16 및 17에 도시된 바와 같이, 상기 커버 플레이트(710) 및 상기 주입 밸브(720)에 대향되는 밸브 플레이트 상면(730a) 및 상기 밸브 플레이트 상면(730a)의 배면을 이루면서 상기 고정 스크롤(500)에 대향되는 밸브 플레이트 하면(730b)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 밸브 플레이트(730)는, 상기 밸브 플레이트 하면(730b) 으로부터 상기 제1 주입구(514a)와 상기 제2 주입구(514b) 측으로 돌출되는 돌출부(732)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 밸브 플레이트(730)는, 상기 밸브 플레이트 하면(730b)의 일측으로부터 상기 제1 주입구(514a) 측으로 돌출되는 제1 돌출부(732a) 및 상기 밸브 플레이트 하면(730b)의 타측으로부터 상기 제2 주입구(514b) 측으로 돌출되는 제2 돌출부(732b)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 돌출부(732a)는, 상기 밸브 플레이트 하면(730b)의 일측으로부터 상기 제1 주입구(514a) 측으로 돌출되는 제1 대경부(732aa) 및 상기 제1 대경부(732aa)로부터 상기 제1 주입구(514a) 측으로 더 돌출되는 제1 소경부(732ab)를 포함할 수 있다. 상기 제1 대경부(732aa)의 외경은 상기 제1 소경부(732ab)의 외경보다 크게 형성된다.
상기 제2 돌출부(732b)도 마찬가지로, 상기 밸브 플레이트 하면(730b)의 타측으로부터 상기 제2 주입구(514b) 측으로 돌출되는 제2 대경부(732ba) 및 상기 제2 대경부(732ba)로부터 상기 제2 주입구(514b) 측으로 더 돌출되는 제2 소경부(732bb)를 포함할 수 있다. 상기 제2 대경부(732ba)의 외경은 상기 제2 소경부(732bb)의 외경보다 크게 형성된다.
또한, 상기 밸브 플레이트(730)는, 상기 주입 밸브(720)의 리테이너(retainer) 역할을 하며 상기 유입구(712)를 통해 유입되는 냉매를 수용하는 경사공간(734), 상기 제1 돌출부(732a)에 형성되고 상기 제1 주입구(514a)와 연통되는 제1 유출구(736a), 상기 제2 돌출부(732b)에 형성되고 상기 제2 주입구(514b)와 연통되는 제2 유출구(736b), 상기 경사공간(734)의 냉매를 상기 제1 유출구(736a)로 안내하는 제1 연결유로(738a) 및 상기 경사공간(734)의 냉매를 상기 제2 유출구(736b)로 안내하는 제2 연결유로(738b)를 더 포함할 수 있다.
상기 밸브 플레이트 상면(730a)은 상기 커버 플레이트 하면(710b)과 상기 주입 밸브(720)의 둘레부(726)에 접촉되는 평면으로 형성될 수 있으며, 상기 경사공간(734)은 상기 밸브 플레이트 상면(730a)으로부터 음각지게 형성될 수 있다. 상기 경사공간(734)은, 상기 주입 밸브(720)가 상기 유입구(712)를 개방할 때, 즉 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)와 다리부(724)가 둘레부(726)에 대해 상기 밸브 플레이트(730) 측으로 이동하면서 열릴 때 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)와 다리부(724)를 지지하기 위한 리테이너 면을 포함할 수 있다.
상기 제1 유출구(736a)는 상기 제1 돌출부(732a)의 선단면, 더욱 정확하게는 상기 제1 소경부(732ab)의 선단면으로부터 음각지게 형성되며, 상기 제1 대경부(732aa)까지 연장 형성될 수 있다. 상기 제2 유출구(736b)는 상기 제2 돌출부(732b)의 선단면, 더욱 정확하게는 상기 제2 소경부(732bb)의 선단면으로부터 음각지게 형성되며, 상기 제2 대경부(732ba)까지 연장 형성될 수 있다.
상기 제1 연결유로(738a)는 상기 밸브 플레이트 상면(730a)으로부터 음각지게 형성되고, 상기 경사공간(734)의 일측과 상기 제1 유출구(736a)를 연통시키도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 연결유로(738b)는 상기 밸브 플레이트 상면(730a)으로부터 음각지게 형성되고, 상기 경사공간(734)의 타측과 상기 제2 유출구(736b)를 연통시키도록 형성될 수 있다.
상기 밸브 플레이트 하면(730b)은, 상기 토출 밸브(600)가 상기 고정 경판(510)과 상기 밸브 플레이트 하면(730b) 사이에 개재되도록, 그리고 상기 토출구(512)로부터 토출되는 냉매가 상기 토출실(D)로 유동될 수 있도록, 상기 고정 경판(510)과 이격되게 형성된다.
상기 밸브 플레이트(730)는, 상기 제2 체결홀(714)에 연통되도록, 그리고 상기 체결볼트(770)에 의해 관통되도록, 상기 밸브 플레이트(730)의 외주부에서 상기 밸브 플레이트 상면(730a)으로부터 상기 밸브 플레이트 하면(730b)까지 관통 형성되는 제1 체결홀(739a)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 밸브 플레이트(730)는, 상기 제2 위치결정홀(726a)에 연통되도록, 그리고 상기 위치결정핀(780)이 삽입되도록, 상기 밸브 플레이트 상면(730a)으로부터 음각지게 형성되는 제2 위치결정홈(739b)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 위치결정핀(780)의 일단부가 상기 제1 위치결정홀(716)을 관통하여 상기 제1 위치결정홈(138b)에 삽입되고, 상기 위치결정핀(780)의 타단부가 상기 제2 위치결정홀(726a)을 관통하여 상기 제2 위치결정홈(739b)에 삽입됨으로써, 상기 주입 밸브 조립체(700)의 커버 플레이트(710), 주입 밸브(720) 및 밸브 플레이트(730)가 정렬될 수 있다. 또한, 상기 체결볼트(770)가 상기 제1 체결홀(739a)과 상기 제2 체결홀(714)을 관통하여 상기 체결홈(138a)에 체결됨으로써, 상기 주입 밸브 조립체(700)가 상기 리어 하우징(130)에 체결될 수 있다.
한편, 상기 주입 밸브 조립체(700)가 상기 리어 하우징(130)에 체결될 때, 상기 커버 플레이트 상면(710a)과 상기 제3 환형벽(138) 사이에 제1 실링부재(740)가 개재되고, 상기 밸브 플레이트 상면(730a)과 상기 커버 플레이트 하면(710b) 사이에 제2 실링부재(750)가 개재될 수 있다.
한편, 상기 커버 플레이트(710)에는 제1 그루브(718)와 제2 그루브(719)가 형성될 수 있다.
상기 제1 그루브(718)는 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)와 상기 커버 플레이트(710) 사이 접촉 면적을 감소시켜 충돌 소음을 감소시키기 위한 것으로서, 그리고 이물질을 포집 및 배출시켜 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)와 상기 커버 플레이트(710) 사이에 이물질이 끼는 것을 방지하기 위한 것으로서, 상기 주입 밸브 안착홈(710c)으로부터 음각지면서 상기 유입구(712)의 주위를 둘러싸는 환형으로 형성될 수 있다. 상기 제1 그루브(718)의 내주부는 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)의 외주부와 축방향으로 중첩되게 형성되고, 상기 제1 그루브(718)의 외주부는 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)와 축방향으로 비중첩되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 그루브(718)의 내경은 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)의 외경보다 작게 형성되고, 상기 제1 그루브(718)의 외경은 상기 주입 밸브(720)의 머리부(722)의 외경보다 크게 형성될 수 있다. 이는, 상기 제1 그루브(718)에 포집된 이물질이 상기 경사공간(734) 측으로 배출되게 하기 위함이다.
상기 제2 그루브(719)는 이물질을 포집 및 배출시켜 상기 주입 밸브(720)의 다리부(724)와 상기 커버 플레이트(710) 사이에 이물질이 끼는 것을 방지하기 위한 것으로서, 상기 주입 밸브(720)의 다리부(724)에 대향되는 위치에서 상기 주입 밸브 안착홈(710c)으로부터 음각지게 형성될 수 있다. 상기 제2 그루브(719)는 장공형으로 형성되되, 상기 제2 그루브(719)의 중심부는 상기 주입 밸브(720)의 다리부(724)와 축방향으로 중첩되게 형성되고, 상기 제2 그루브(719)의 양단부는 상기 주입 밸브(720)의 다리부(724)와 축방향으로 비중첩되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 그루브(719)의 장축방향과 상기 주입 밸브(720)의 다리부(724)의 폭방향이 서로 평행하고, 상기 제2 그루브(719)의 장축길이가 상기 주입 밸브(720)의 다리부(724)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 이는, 상기 제2 그루브(719)에 포집된 이물질이 상기 경사공간(734) 측으로 배출되게 하기 위함이다.
다음으로는, 도 13 및 18 내지 20을 참고하여, 상기 토출 밸브(600)에 관하여 상세히 살펴보도록 한다. 상기 토출 밸브(600)는 상기 고정 스크롤(500)과 상기 주입 밸브 조립체(700) 사이에 개재되어, 상기 토출구(512)와 상기 토출실(D) 사이를 연통 및 차폐시키기 위한 것이다.
구체적으로, 상기 토출 밸브(600)는, 상기 고정 스크롤의 고정 경판(510) 상에 위치되는 토출리드 플레이트(610) 및 상기 토출리드 플레이트(610)를 감싸며 상기 리어 하우징(130)과 상기 고정 스크롤(500) 사이에 배치되는 가스켓 리테이너(gasket retainer)(630)를 포함할 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 상기 토출리드 플레이트(610)는 상기 고정 경판(510)의 일부 영역 상에 위치하되, 상기 고정 경판(510)의 형상과 대략 유사한 모양으로 형성될 수 있다. 상기 토출리드 플레이트(610)에는 상기 유출구(736)와 상기 주입구(514)를 연통하기 위한 연통구(612)와, 상기 토출구(512)를 개폐하기 위한 리드부(620)가 형성된다.
상기 연통구(612)는 상기 주입구(514)의 위치에 대응하여 형성된다. 즉, 상기 토출리드 플레이트(610)에는 상기 제1 주입구(514a)에 대응하는 제1 연통구(612a)와, 상기 제2 주입구(514b)에 대응하는 제2 연통구(612b)가 형성된다. 이때, 냉매가 상기 주입 밸브 조립체(700)로부터 상기 주입구(514)로 유동되는 과정에서 압력 손실 및 유량 손실이 발생되지 않도록, 상기 연통구(612)의 내경은 상기 주입구(514)의 내경보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
상기 리드부(620)는 상기 토출구(512)를 개폐하기 위한 것으로 상기 토출구(512)의 위치에 대응하여 형성된다. 즉, 상기 토출리드 플레이트(610)에는 상기 메인 토출구(512a)를 개폐하는 메인 리드부(622), 상기 제1 서브 토출구(512b)를 개폐하는 제1 서브 리드부(624) 및 상기 제2 서브 토출구(512c)를 개폐하는 제2 서브 리드부(626)가 형성된다. 상기 리드부(622, 624, 626) 각각은, 상기 토출구(512)의 위치에 대응하여 토출구(512)를 개폐하는 머리부(622a, 624a, 626a)와, 상기 머리부(622a, 624a, 626a)로부터 일 방향으로 연장되는 다리부(622b, 624b, 626b)를 가지며, 상기 머리부(622a, 624a, 626a)와 다리부(622b, 624b, 626b)는 상기 토출리드 플레이트(610) 상에 절개부에 의해 형성된다. 상기 머리부(622a, 624a, 626a)는 외경이 각각 대응하는 상기 토출구(512)의 내경보다 큰 원판형으로 형성될 수 있으며, 상기 다리부(622b, 624b, 626b)는 상기 머리부(622a, 624a, 626a)로부터 일방향으로 연장된 판형으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 리드부(620)는 상기 토출리드 플레이트(610)에 대해 상기 주입 밸브 조립체(700) 방향으로 이동하며 열릴 수 있고, 상기 토출구(512)와 상기 토출실(D)을 연통시킬 수 있다.
이때, 상기 리드부(620)는 상기 토출리드 플레이트(610) 상에서 어느 방향으로든 형성될 수 있으므로, 위치설계의 자유도가 높다. 즉, 상기 리드부(620)가 상기 주입구(514)의 위치에 대응하는 연통구(612)와 간섭되지 않도록, 상기 리드부(620)의 위치를 설계하는 것이 용이하다.
상기 가스켓 리테이너(630)는 상기 토출리드 플레이트(610)를 감싸며 상기 고정 경판(510) 상에 배치된다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 가스켓 리테이너(630)의 외주부는 상기 고정 경판(510)의 외주부에 형성된 홈에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 상기 가스켓 리테이너(630)는 상기 토출리드 플레이드(610)와 마찬가지로 플레이트 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 가스켓 리테이너(630)에는 상기 리드부(620)가 열리는 위치를 안내함과 동시에 제한하기 위한 리테이너부(640)가 형성된다. 상기 리테이너부(640)는 상기 리드부(620)의 위치에 대응하여 형성된다. 즉, 상기 가스켓 리테이너(630)에는, 상기 메인 리드부(622)에 대응하는 메인 리테이너부(642), 상기 제1 서브 리드부(624)에 대응하는 제1 서브 리테이너부(644) 및 상기 제2 서브 리드부(626)에 대응하는 제2 서브 리테이너부(646)가 형성된다. 상기 리테이너부(640)는 상기 가스켓 리테이너(630)에 경사가공을 통해 형성될 수 있으며, 정해진 경사에 따라 상기 리드부(620)가 최대로 열릴 수 있는 위치를 제한한다.
상기 가스켓 리테이너(630)는 이를 고정시키기 위한 별도의 체결부재 없이 상기 주입 밸브 조립체(700)와 상기 리어 하우징(130)에 의해 상기 고정 스크롤(500) 측으로 압착됨으로써 고정될 수 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가스켓 리테이너(630)의 외주부는 상기 리어 하우징의 제2 환형벽(136)에 의해 상기 고정 경판(510)에 압착되며, 상기 가스켓 리테이너(630)의 내측은 상기 주입 밸브 조립체(700)에 의해 상기 고정 경판(510) 측으로 압착된다.
이에 따라, 상기 토출리드 플레이트(610) 또한 상기 가스켓 리테이너(630)와 함께 압착되어 고정될 수 있으며, 상기 가스켓 리테이너(630)가 상기 토출리드 플레이트(610)를 둘러싸도록 배치됨으로써 토출리드 플레이트(610) 주위를 실링하는 역할을 한다. 더욱이, 상기 가스켓 리테이너(630)가 상기 고정 경판(510)과 상기 리어 하우징(130), 정확하게는 상기 제2 환형벽(136) 사이에서 압착됨으로써, 상기 고정 경판(510)과 상기 리어 하우징(130) 사이를 실링하여 상기 토출실(D) 내부의 냉매가 누설되지 않도록 한다. 이로 인해, 상기 토출리드 플레이트(610) 주위를 밀봉하거나, 상기 고정 경판(510)과 상기 리어 하우징(130) 사이를 밀봉하기 위한 별도의 실링부재가 필요하지 않다.
이때, 상기 가스켓 리테이너(630)에는 상기 밸브 플레이트(730)의 돌출부(732)의 적어도 일부가 삽입되기 위한 삽입구(632)가 관통 형성될 수 있다. 정확하게는, 상기 가스켓 리테이너(630)에는, 상기 제1 돌출부(732a)의 위치에 대응하는 제1 삽입구(632a)와, 상기 제2 돌출부(732b)의 위치에 대응하는 제2 삽입구(632b)가 형성되되, 상기 제1 삽입구(632a)에는 상기 제1 돌출부(732a)의 제1 소경부(732ab)가 삽입되며, 상기 제2 삽입구(632b)에는 상기 제2 돌출부(732b)의 제2 소경부(732bb)가 삽입될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 삽입구(632a)의 내경은 상기 제1 소경부(732ab)의 외경과 동일한 수준으로 형성되고, 상기 제2 삽입구(632b)의 내경은 상기 제2 소경부(732bb)의 외경과 동일한 수준으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 소경부(732ab, 732bb)가 상기 가스켓 리테이너(630)를 관통하여 상기 토출리드 플레이트(610)와 접촉됨으로써 상기 연통구(612)와 상기 유출구(736)가 연통될 수 있다. 이때, 상기 대경부(732aa, 732ba)는 상기 가스켓 리테이너(630)를 관통하지 않고 접촉하여 상기 가스켓 리테이너(630)를 상기 고정 경판(510) 측으로, 즉 상기 토출리드 플레이트(610)에 압착시킴으로써, 상기 연통구(612)와 상기 유출구(736) 사이에서 냉매가 누설되지 않도록 밀봉할 수 있다. 이를 위해, 상기 소경부(732ab, 732bb)의 축방향 길이는 상기 삽입구(632)의 축방향 길이보다 짧거나, 이와 동일한 것이 바람직하다.
하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 가스켓 리테이너의 삽입구가 상기 연통구와 상기 유출구를 서로 연통하는 역할을 할 수도 있다.
여기서, 상기 제3 외측 압축실(C31)과 상기 제3 내측 압축실(C32)의 압력이 토출압 수준에 이르면 상기 메인 리드부(622)가 상기 메인 토출구(512a)를 개방하는데, 상기 제2 외측 압축실(C21)의 압력이 상기 제2 압력범위를 초과할 경우 상기 제1 서브 리드부(624)가 상기 제1 서브 토출구(512b)를 개방하여 상기 제2 외측 압축실(C21)의 압력을 상기 제2 압력범위에 포함되는 수준으로 낮추고, 상기 제2 내측 압축실(C22)의 압력이 상기 제2 압력범위를 초과할 경우 상기 제2 서브 리드부(626)가 상기 제2 서브 토출구(512c)를 개방하여 상기 제2 내측 압축실(C22)의 압력을 상기 제2 압력범위에 포함되는 수준으로 낮추어, 상기 메인 토출구(512a)로부터 토출되는 냉매의 압력이 토출압보다 과하게 높아지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 과압축이 방지될 수 있다.
한편, 상기 제1 서브 토출구(512b)와 상기 제2 서브 토출구(512c)는 상기 제2 외측 압축실(C21)과 상기 제2 내측 압축실(C22) 사이 압력 불균형이 발생되지 않도록, 상기 제2 외측 압축실(C21) 및 상기 제2 내측 압축실(C22)과 동시에 연통되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 서브 토출구(512b)와 상기 제2 외측 압축실(C21) 사이 연통이 개시될 때 상기 제2 서브 토출구(512c)와 상기 제2 내측 압축실(C22) 사이 연통이 개시되게 형성될 수 있다.
그리고, 바람직하게는, 상기 제1 서브 토출구(512b)와 상기 제2 서브 토출구(512c)는 상기 제2 외측 압축실(C21) 및 상기 제2 내측 압축실(C22)과 동시에 차폐되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 서브 토출구(512b)와 상기 제2 외측 압축실(C21) 사이 연통이 종료될 때 상기 제2 서브 토출구(512c)와 상기 제2 내측 압축실(C22) 사이 연통이 종료되게 형성될 수 있다.
한편, 상기 고정 경판(510)에는 상기 토출 밸브(600)의 머리부와 다리부에 대해 상기 제1 그루브(718) 및 제2 그루브(719)와 동일한 역할을 하는 그루브가 형성될 수도 있다.
이하, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.
상기 모터(200)에 전원이 인가되면 상기 회전자(220)와 함께 상기 회전축(300)이 회전하고, 상기 선회 스크롤(400)이 상기 편심 부시(310)를 통해 상기 회전축(300)으로부터 회전력을 전달받아 선회 운동한다. 이로 인해, 상기 압축실(C)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다.
이에 따라, 상기 압축실(C)로 흡입된 냉매는 상기 압축실(C)의 이동경로를 따라 중심측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출구(512)를 통해 상기 토출실(D)로 토출될 수 있으며, 상기 토출실(D)로 토출된 토출압의 냉매는 상기 토출포트(131)를 통해 압축기의 외부로 배출될 수 있다.
이때, 흡입압의 냉매는 상기 흡입포트(미도시), 상기 모터 수용공간(S1), 상기 흡입유로(미도시) 및 상기 스크롤 수용공간(S2)을 통해 상기 압축실(C)로 유입될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 중간압의 냉매를 상기 압축실(C)로 안내하는 주입 유로(도입포트(133), 도입실(I), 주입 밸브 조립체(700), 연통구(612) 및 주입구(514))를 포함하여, 흡입압의 냉매 뿐만 아니라 중간압의 냉매까지 압축하여 토출함에 따라, 흡입압의 냉매만을 흡입 및 압축하여 토출할 때보다 냉매 토출량이 증가될 수 있다. 이에 의하여, 압축기의 성능 및 효율이 향상될 수 있다.
또한, 상기 리어 하우징(130)이 상기 토출실(D) 및 상기 토출포트(131) 뿐만 아니라 상기 도입포트(133) 및 상기 도입실(I)까지 포함함에 따라, 즉, 상기 토출실(D), 상기 토출포트(131), 상기 도입포트(133) 및 상기 도입실(I)을 갖는 상기 리어 하우징(130)이 일체로 형성됨에 따라, 누설 가능성이 감소되고, 크기, 원가 및 중량이 감소될 수 있다.
또한, 상기 도입실(I)의 적어도 일부가 상기 토출실(D)에 수용됨에 따라, 상기 주입구(514)로 안내되는 냉매는 상기 제3 환형벽(138)과 상기 주입 밸브 조립체(700)를 통해 상기 토출실(D)의 냉매와 열교환될 수 있다. 즉, 상기 도입실(I)의 냉매 및 상기 주입 밸브 조립체(700)를 통과하는 냉매가 상기 토출실(D)의 냉매로부터 열을 전달받아 가열될 수 있다. 이에 의하여, 액냉매가 상기 주입구(514)를 통해 상기 압축실(C)로 주입되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 상기 토출포트(131)의 적어도 일부가 상기 도입실(I)에 수용됨에 따라, 상기 도입실(I)의 냉매는 상기 도입실(I)에 수용된 토출포트(131)의 벽부를 통해 상기 토출포트(131)의 냉매와 열교환될 수 있다. 즉, 상기 도입실(I)의 냉매가 상기 토출포트(131)의 냉매로부터 열을 전달받아 가열될 수 있다. 이에 의하여, 액냉매가 상기 주입구(514)를 통해 상기 압축실(C)로 주입되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 상기 도입포트(133)의 적어도 일부가 상기 토출실(D)에 수용됨에 따라, 상기 도입포트(133)의 냉매는 상기 토출실(D)에 수용된 도입포트(133)의 벽부를 통해 상기 토출실(D)의 냉매와 열교환될 수 있다. 즉, 상기 도입포트(133)의 냉매가 상기 토출실(D)의 냉매로부터 열을 전달받아 가열될 수 있다. 이에 의하여, 액냉매가 상기 주입구(514)를 통해 상기 압축실(C)로 주입되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 상기 토출포트(131)의 냉매와 상기 도입포트(133)의 냉매가 서로 크로스 플로우 방향으로 유동됨에 따라, 상기 도입포트(133)의 냉매는 상기 토출포트(131)의 냉매와 열교환될 수 있다. 즉, 상기 도입포트(133)의 냉매가 상기 토출포트(131)의 냉매로부터 열을 전달받아 가열될 수 있다. 이에 의하여, 액냉매가 상기 주입구(514)를 통해 상기 압축실(C)로 주입되는 것이 방지될 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기에 있어서, 주입 밸브 조립체의 구조는 상기의 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 다양한 실시 예에 따른 주입 밸브 조립체의 유출구 위치에 따라, 고정 스크롤의 주입구 위치 뿐만 아니라 토출 밸브의 연통구 및 삽입구의 위치 또한 변경될 수 있음은 물론이다.
그리고, 고정 스크롤의 토출구 위치에 따라 토출 밸브의 리드부 및 리테이너부의 위치가 변경될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따르면, 스크롤 압축기의 압축실(C)로 흡입압의 냉매 뿐만 아니라 중간압의 냉매가 도입됨으로써 압축실로부터 토출되는 냉매 토출량을 증가시킬 수 있어, 압축기의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 토출밸브에 있어서, 리드부가 토출리드 플레이트 상에서 어느 방향으로든 형성될 수 있으므로 리드부의 위치설계의 자유도가 높으며, 연통구와 간섭되지 않도록 하는 것이 용이하다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
본 발명은, 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고정 스크롤과 선회 스크롤로 냉매를 압축할 수 있도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

Claims (17)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 구비되는 모터;
    상기 모터에 의해 회전되는 회전축;
    상기 회전축에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤;
    상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및
    상기 고정 스크롤의 일면 상에 배치되어 상기 압축실에서 압축된 냉매가 토출되는 고정 스크롤의 하나 이상의 토출구를 개폐하는 토출 밸브;를 포함하며,
    상기 토출 밸브는,
    상기 고정 스크롤의 일면 상에 배치되는 토출리드 플레이트; 및
    상기 토출리드 플레이트를 감싸며 상기 고정 스크롤의 일면과 상기 하우징 사이에 배치되는 가스켓 리테이너;를 포함하는, 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출리드 플레이트에는 상기 하나 이상의 토출구를 각각 개폐하기 위한 하나 이상의 리드부가 구비되는, 스크롤 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리드부는,
    상기 토출구의 위치에 대응하여 토출구를 개폐하는 머리부; 및
    상기 머리부로부터 일 방향으로 연장되는 다리부;를 포함하는, 스크롤 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 머리부 및 상기 다리부는 상기 토출리드 플레이트 상에 절개부에 의해 형성되는, 스크롤 압축기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가스켓 리테이너에는, 상기 하나 이상의 리드부 각각에 대응하는 위치에 경사가공되는 하나 이상의 리테이너부가 구비되는, 스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리테이너부의 경사는 상기 리드부가 최대로 열릴 수 있는 위치를 제한하는, 스크롤 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 회전축이 관통하는 센터 하우징; 상기 센터 하우징과 함께 상기 모터가 수용되는 모터 수용공간을 형성하는 프론트 하우징; 및 상기 센터 하우징과 함께 상기 선회 스크롤과 상기 고정 스크롤이 수용되는 스크롤 수용공간(S2)을 형성하는 리어 하우징;을 포함하며,
    상기 토출 밸브와 상기 리어 하우징 사이에는, 상기 하우징의 외부로부터 중간압의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 주입 유로를 개폐하기 위한 주입 밸브 조립체가 구비되는, 스크롤 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정 스크롤은, 고정 스크롤의 일면으로부터 상기 압축실로 냉매를 안내하기 위한 하나 이상의 주입구를 포함하며,
    상기 토출리드 플레이트에는, 상기 하나 이상의 주입구에 대응하여 관통 형성되는 하나 이상의 연통구가 구비되는, 스크롤 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연통구의 내경은, 상기 주입구의 내경보다 크거나, 상기 주입구의 내경과 동일하게 형성되는, 스크롤 압축기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 가스켓 리테이너에는, 상기 하나 이상의 주입구에 대응하여 관통 형성되는 하나 이상의 삽입구가 구비되는, 스크롤 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리어 하우징은,
    상기 센터 하우징과 체결되며 상기 선회 스크롤과 상기 고정 스크롤이 수용되는 스크롤 수용공간을 형성하는 제1 환형벽;
    상기 제1 환형벽에 수용되고 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실을 형성하는 제2 환형벽; 및
    상기 제2 환형벽에 수용되고 상기 주입 밸브 조립체에 의해 복개되는 제3 환형벽;을 포함하며,
    상기 가스켓 리테이너의 외주부는 상기 고정 스크롤과 상기 제2 환형벽 사이에서 압착되어 고정되는, 스크롤 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가스켓 리테이너의 내측은 상기 주입 밸브 조립체에 의해 상기 고정 스크롤 측으로 압착되어 고정되는, 스크롤 압축기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주입 밸브 조립체는,
    상기 제3 환형벽을 복개하며, 상기 중간압의 냉매가 유입되는 유입구를 갖는 커버 플레이트;
    상기 커버 플레이트의 토출 밸브 측 일면에 결합되며, 상기 유입구를 통해 유입되는 냉매가 상기 토출 밸브 측으로 유출되는 유출구를 갖는 밸브 플레이트; 및
    상기 커버 플레이트와 상기 밸브 플레이트 사이에 개재되어, 상기 유입구와 상기 유출구를 선택적으로 연통시키는 주입 밸브;를 포함하는, 스크롤 압축기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 밸브 플레이트는, 상기 밸브 플레이트의 토출 밸브 측 일면으로부터 상기 토출 밸브 측으로 돌출되고 내부에 상기 유출구가 연장 형성되는 돌출부를 포함하며,
    상기 돌출부의 적어도 일부는 상기 삽입구에 삽입되는, 스크롤 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 돌출부는, 상기 밸브 플레이트의 토출 밸브 측 일면으로부터 상기 토출 밸브 측으로 돌출되는 대경부; 및 상기 대경부로부터 상기 토출 밸브 측으로 돌출되고, 상기 대경부의 외경보다 작은 외경을 갖는 소경부;를 포함하며,
    상기 삽입구에는 상기 소경부가 삽입되는, 스크롤 압축기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소경부의 축방향 길이는, 상기 삽입구의 축방향 길이보다 짧거나, 상기 삽입구의 축방향 길이와 동일하게 형성되는, 스크롤 압축기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 연통구는 상기 유출구와 상기 주입구를 연통하는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
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