KR102537146B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

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이경재
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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 센터 하우징; 상기 센터 하우징에 체결되며 흡입실을 형성하는 프론트 하우징; 상기 센터 하우징에 체결되며 압축기구 수용공간을 형성하는 리어 하우징; 상기 압축기구 수용공간에 구비되는 고정 스크롤; 및 상기 센터 하우징과 상기 고정 스크롤 사이에 개재되고 상기 고정 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 선회 스크롤;을 포함하고, 상기 고정 스크롤은 고정 스크롤 경판 및 상기 고정 스크롤 경판의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 하우징에 체결되며 상기 선회 스크롤의 선회공간을 형성하는 고정 스크롤 측판을 포함하고, 상기 센터 하우징의 외주부에는 상기 흡입실과 연통되는 유입공이 형성되고, 상기 고정 스크롤 측판의 선단면에는 상기 유입공의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구는 상기 고정 스크롤 측판의 선단면으로부터 음각지게 형성되는 제1 흡입구를 포함하고, 상기 제1 흡입구의 원주방향 길이는 상기 유입공의 원주방향 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 압축실에서 발생되는 소음이 외부로 방사되는 것이 방지되고, 냉매 토출량이 증가되며, 냉매가 압축실로 원활히 공급될 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
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 회전축으로 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 토오크를 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, 센터 하우징(110), 상기 센터 하우징(110)에 체결되며 흡입실(S1)을 형성하는 프론트 하우징(120), 상기 흡입실(S1)에 구비되는 모터(200), 상기 센터 하우징(110)을 기준으로 상기 프론트 하우징(120)의 반대측에서 상기 센터 하우징(110)에 체결되며 후술할 선회 스크롤(400)의 선회공간(S3)을 형성하는 고정 스크롤(500), 상기 센터 하우징(110)과 상기 고정 스크롤(500) 사이에 개재되고 상기 고정 스크롤(500)과 함께 압축실(S4)을 형성하는 선회 스크롤(400), 상기 센터 하우징(110)을 관통하여 상기 모터(200)와 상기 선회 스크롤(400)을 연결하는 회전축(300) 및 상기 고정 스크롤(500)을 기준으로 상기 센터 하우징(110)의 반대측에서 상기 고정 스크롤(500)에 체결되며 토출실(S5)을 형성하는 리어 하우징(130)을 포함한다.
여기서, 상기 센터 하우징(110)은 상기 흡입실(S1)의 냉매를 상기 선회공간(S3)으로 안내하는 유입공(112c)을 포함한다.
이러한 구성에 따른 종래의 스크롤 압축기는, 상기 모터(200)에 전원이 인가되면 상기 회전축(300)이 상기 모터(200)에 의해 회전되고, 상기 선회 스크롤(400)이 상기 회전축(300)으로부터 회전력을 전달받아 선회 운동되며, 상기 압축실(S4)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소된다. 그리고, 냉매는 상기 흡입실(S1)로부터 상기 유입공(112c)을 통해 상기 선회공간(S3)으로 유입되고, 상기 선회공간(S3)의 냉매는 상기 압축실(S4)로 유입되고, 상기 압축실(S4)로 유입된 냉매는 상기 압축실(S4)의 이동경로를 따라 중심측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출실(S5)로 토출된다.
그러나, 이러한 종래의 스크롤 압축기는, 상기 고정 스크롤(500)이 외부에 노출됨에 따라, 상기 압축실(S4)에서 발생되는 소음이 상기 고정 스크롤(500)을 통해 외부로 방사되는 문제점이 있었다.
한편, 압축실(S4)에서 발생되는 소음이 외부로 방사되는 것이 감소되도록 고정 스크롤(500)을 하우징(100)의 내부에 구비하는 방안이 고려될 수 있겠으나, 이 경우 선회 스크롤(400)의 선회 반경이 감소되어 냉매 토출량이 감소되는 문제점이 있었다. 또한, 이 경우, 고정 스크롤(500)이 유입공(112c)을 막아 냉매가 압축실(S4)로 원활히 공급되지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0094483호
따라서, 본 발명은, 압축실에서 발생되는 소음이 외부로 방사되는 것을 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 냉매 토출량을 증가시킬 수 있고, 냉매를 압축실로 원활히 공급할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 센터 하우징; 상기 센터 하우징에 체결되며 흡입실을 형성하는 프론트 하우징; 상기 센터 하우징에 체결되며 압축기구 수용공간을 형성하는 리어 하우징; 상기 압축기구 수용공간에 구비되는 고정 스크롤; 및 상기 센터 하우징과 상기 고정 스크롤 사이에 개재되고 상기 고정 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 선회 스크롤;을 포함하고, 상기 고정 스크롤은 고정 스크롤 경판 및 상기 고정 스크롤 경판의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 하우징에 체결되며 상기 선회 스크롤의 선회공간을 형성하는 고정 스크롤 측판을 포함하고, 상기 센터 하우징의 외주부에는 상기 흡입실과 연통되는 유입공이 형성되고, 상기 고정 스크롤 측판의 선단면에는 상기 유입공의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구는 상기 고정 스크롤 측판의 선단면으로부터 음각지게 형성되는 제1 흡입구를 포함하고, 상기 제1 흡입구의 원주방향 길이는 상기 유입공의 원주방향 길이보다 길게 형성되는 스크롤 압축기를 제공한다.
상기 고정 스크롤 측판은 상기 유입공과 축방향으로 중첩되게 형성될 수 있다.
상기 흡입구는 상기 제1 흡입구로부터 음각지게 형성되는 제2 흡입구를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 흡입구의 원주방향 길이는 상기 제1 흡입구의 원주방향 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
상기 선회 스크롤은 선회 스크롤 경판 및 상기 선회 스크롤 경판으로부터 돌출되고 상기 고정 스크롤과 치합되는 선회 스크롤 랩을 포함하고, 상기 제2 흡입구의 축방향 높이는 상기 선회 스크롤 경판의 축방향 높이보다 높게 형성될 수 있다.
상기 제2 흡입구는 상기 선회 스크롤 랩과 반경방향으로 중첩되게 형성될 수 있다.
상기 제1 흡입구의 축방향 높이는 상기 선회 스크롤 경판의 축방향 높이와 같거나 낮게 형성될 수 있다.
상기 제1 흡입구는 상기 선회 스크롤 경판과 반경방향으로 중첩되게 형성될 수 있다.
상기 유입공, 상기 제1 흡입구 및 상기 제2 흡입구는 각각 복수로 형성되고, 상기 복수의 제1 흡입구는 상기 복수의 유입공과 축방향으로 중첩되고, 상기 고정 스크롤 측판은 상기 복수의 제1 흡입구의 사이에서 상기 센터 하우징과 접촉되는 접촉부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 흡입구의 유동 단면적의 합은 상기 복수의 유입공의 유동 단면적의 합보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
상기 센터 하우징은, 상기 고정 스크롤과 상기 선회 스크롤을 지지하는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임의 강성을 보강하도록 상기 흡입실 측에서 방사형으로 형성되는 복수의 리브;를 포함하고, 상기 복수의 리브는 상기 유입공의 유동 단면적을 감소시키지 않도록 형성될 수 있다.
상기 복수의 리브는, 상기 유입공과 축방향으로 중첩되지 않는 비중첩 리브; 및 상기 유입공과 축방향으로 중첩되는 중첩 리브;를 포함하고, 상기 중첩 리브는, 상기 압축기구 수용공간 측으로부터 음각지게 형성되며 상기 유입공과 연통되는 절개부를 포함할 수 있다.
상기 절개부는 상기 유입공보다 상기 흡입실 측으로 더 음각지게 형성될 수 있다.
상기 복수의 리브 사이에는 그루브가 형성되고, 상기 절개부는 상기 그루브와 연통되게 형성될 수 있다.
상기 센터 하우징은 상기 센터 하우징의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에는 상기 센터 하우징과 상기 리어 하우징을 체결시키는 체결볼트가 삽입되는 체결홀이 형성될 수 있다.
상기 고정 스크롤 측판은 상기 체결부재와 간섭되지 않도록 상기 고정 스크롤 측판의 외주면으로부터 음각지게 형성된 오목부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부, 상기 체결홀 및 상기 오목부는 각각 복수로 형성되고, 상기 고정 스크롤 측판은 상기 복수의 그루브 사이에서 상기 센터 하우징과 접촉되는 접촉부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 센터 하우징; 상기 센터 하우징에 체결되며 흡입실을 형성하는 프론트 하우징; 상기 센터 하우징에 체결되며 압축기구 수용공간을 형성하는 리어 하우징; 상기 압축기구 수용공간에 구비되는 고정 스크롤; 및 상기 센터 하우징과 상기 고정 스크롤 사이에 개재되고 상기 고정 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 선회 스크롤;을 포함하고, 상기 고정 스크롤은 고정 스크롤 경판 및 상기 고정 스크롤 경판의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 하우징에 체결되며 상기 선회 스크롤의 선회공간을 형성하는 고정 스크롤 측판을 포함하고, 상기 센터 하우징의 외주부에는 상기 흡입실과 연통되는 유입공이 형성되고, 상기 고정 스크롤 측판의 선단면에는 상기 유입공의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구는 상기 고정 스크롤 측판의 선단면으로부터 음각지게 형성되는 제1 흡입구를 포함하고, 상기 제1 흡입구의 원주방향 길이는 상기 유입공의 원주방향 길이보다 길게 형성됨으로써, 압축실에서 발생되는 소음이 외부로 방사되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 선회 스크롤의 선회 반경을 증가시켜 냉매 토출량을 증가시킬 수 있고, 고정 스크롤이 유입공을 막지 않아 냉매를 압축실로 원활히 공급할 수 있다.
도 1은 종래의 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 스크롤 압축기에서 센터 하우징 및 압축기구를 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 6은 도 3의 평면도,
도 7은 도 3의 센터 하우징을 도시한 평면도,
도 8은 도 3의 센터 하우징을 도시한 하면도,
도 9는 도 7 및 도 8의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 스크롤 압축기에서 센터 하우징 및 압축기구를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이고, 도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이고, 도 6은 도 3의 평면도이고, 도 7은 도 3의 센터 하우징을 도시한 평면도이고, 도 8은 도 3의 센터 하우징을 도시한 하면도이며, 도 9는 도 7 및 도 8의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
첨부된 도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 하우징(100), 상기 하우징(100)의 내부에서 회전력을 발생시키는 모터(200), 상기 모터(200)에 의해 회전되는 회전축(300), 상기 회전축(300)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(400) 및 상기 선회 스크롤(400)에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실(S4)을 형성하는 고정 스크롤(500)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)은, 센터 하우징(110), 상기 센터 하우징(110)에 체결되며 흡입실(S1)을 형성하는 프론트 하우징(120) 및 상기 센터 하우징(110)을 기준으로 상기 프론트 하우징(120)의 반대측에서 상기 센터 하우징(110)에 체결되며 상기 선회 스크롤(400) 및 상기 고정 스크롤(500)을 수용하는 공간(이하, 압축기구 수용공간)(S2)을 형성하는 리어 하우징(130)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 센터 하우징(110)을 기준으로 상기 프론트 하우징(120) 측 방향(도 2에서 좌측 방향)을 전방이라 하고, 상기 센터 하우징(110)을 기준으로 상기 리어 하우징(130) 측 방향(도 2에서 우측 방향)을 후방이라 하겠다.
상기 센터 하우징(110)은, 상기 흡입실(S1)과 상기 압축기구 수용공간(S2)을 구획하며 상기 선회 스크롤(400) 및 상기 고정 스크롤(500)을 지지하는 메인 프레임(112) 및 상기 메인 프레임(112)의 외주부로부터 상기 프론트 하우징(120) 측으로 돌출되는 센터 하우징 측판(114)을 포함할 수 있다.
상기 메인 프레임(112)은 대략 원판형으로 형성되고, 상기 메인 프레임(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 메인 프레임(112)의 외주부에는 상기 흡입실(S1)과 연통되는 유입공(112c)이 형성될 수 있다.
상기 유입공(112c)은 상기 메인 프레임(112)을 상기 회전축(300)의 축방향(이하, 축방향)으로 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 메인 프레임(112)에서 상기 흡입실(S1)에 대향되는 면을 메인 프레임 전방면(112d)이라 하고, 상기 메인 프레임(112)에서 상기 압축기구 수용공간(S2)에 대향되는 면을 메인 프레임 후방면(112e)이라 하면, 상기 유입공(112c)은 상기 메인 프레임 전방면(112d)으로부터 상기 메인 프레임 후방면(112e)까지 상기 메인 프레임(112)을 관통하여 형성될 수 있다.
그리고, 상기 유입공(112c)은 상기 회전축(300)의 원주방향(이하, 원주방향)을 따라 연장 형성될 수 있다.
그리고, 상기 유입공(112c)은 복수로 형성되고, 상기 복수의 유입공(112c)은 원주방향을 따라 배열될 수 있다.
한편, 상기 센터 하우징(110)은 상기 메인 프레임(112)의 강성을 보강하기 위한 리브(R)를 더 포함할 수 있다.
상기 리브(R)는 상기 선회 스크롤(400) 및 상기 고정 스크롤(500)과 간섭되지 않도록 상기 흡입실(S1) 측에 형성될 수 있다. 즉, 상기 리브(R)는 상기 메인 프레임 전방면(112d)으로부터 상기 흡입실(S1) 측으로 돌출되어 형성될 수 있다.
그리고, 상기 리브(R)는 상기 메인 프레임(112)의 강성을 더욱 향상시키기 위해 복수로 형성되고, 상기 복수의 리브(R)는 상기 메인 프레임(112)의 중심부를 기준으로 방사형으로 형성되며, 상기 복수의 리브(R) 사이에는 그루브(G)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 리브(R)는 방사상으로 형성됨에 따라, 상기 복수의 유입공(112c) 사이에 배치되는 비중첩 리브(R1) 및 상기 유입공(112c)의 범위 내에 배치되는 중첩 리브(R2)를 포함할 수 있다.
상기 비중첩 리브(R1)는 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되지 않기 때문에 상기 유입공(112c)의 유동 단면적(축방향에 수직한 단면 상 유입공(112c)의 면적)을 감소시키지 않을 수 있다.
반면, 상기 중첩 리브(R2)는 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되기 때문에 상기 유입공(112c)의 유동 단면적을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 중첩 리브(R2)가 상기 메인 프레임 후방면(112e)까지 연장 형성될 경우에는 상기 유입공(112c)의 일부가 상기 중첩 리브(R2)에 의해 매립될 수 있다.
이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 유입공(112c)의 유동 단면적이 감소되지 않도록, 즉 상기 유입공(112c)이 상기 중첩 리브(R2)에 의해 매립되지 않도록, 상기 중첩 리브(R2)는 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되는 위치에서 상기 압축기구 수용공간(S2) 측으로부터 상기 흡입실(S1) 측으로 음각지게 형성되며 상기 유입공(112c)과 연통되는 절개부(C)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 절개부(C)는, 상기 흡입실(S1)의 냉매가 상기 유입실로 더욱 원활히 유입되도록, 상기 그루브(G)와도 연통되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 절개부(C)는 상기 유입공(112c)보다 상기 흡입실(S1) 측으로 더 음각지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 센터 하우징(110)은, 상기 센터 하우징(110)의 외경을 최소화하면서 내측 공간을 최대한 확보하기 위해, 상기 센터 하우징(110)의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출된 돌출부(116)를 포함하고, 상기 센터 하우징(110)과 상기 리어 하우징(130)을 체결시키는 체결볼트(미도시)가 삽입되는 체결홀(116a)이 상기 돌출부(116)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 체결볼트(미도시)는 복수로 구비되고, 상기 체결홀(116a)은 상기 복수의 체결볼트(미도시)에 대응되도록 상기 복수의 체결볼트(미도시)의 개수와 동일 개수로 형성되고, 상기 돌출부(116)는 상기 복수의 체결홀(116a)에 대응되도록 상기 복수의 체결홀(116a)의 개수와 동일 개수로 형성될 수 있다.
상기 프론트 하우징(120)은, 상기 메인 프레임(112)에 대향되고 상기 회전축(300)의 타단부를 지지하는 프론트 하우징 경판(122) 및 상기 프론트 하우징 경판(122)의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 하우징 측판(114)과 체결되며 상기 모터(200)를 지지하는 프론트 하우징 측판(124)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 메인 프레임(112), 상기 센터 하우징 측판(114), 상기 프론트 하우징 경판(122) 및 상기 프론트 하우징 측판(124)이 상기 흡입실(S1)을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 프론트 하우징 측판(124)에는 외부로부터 상기 흡입실(S1)로 냉매를 안내하는 냉매 흡입관(미도시)과 연통되는 흡입포트(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 리어 하우징(130)은, 상기 메인 프레임(112)에 대향되는 리어 하우징 경판(132) 및 상기 리어 하우징 경판(132)의 외주부로부터 돌출되고 상기 메인 프레임(112)의 외주부에 체결되는 리어 하우징 측판(134)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 메인 프레임(112), 상기 리어 하우징 경판(132) 및 상기 리어 하우징 측판(134)은 상기 압축기구 수용공간(S2)을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 리어 하우징 경판(132)에는 상기 압축실(S4)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실(S5)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 리어 하우징 경판(132)에는 상기 토출실(S5)의 냉매를 외부로 안내하는 냉매 토출관(미도시)과 연통되는 토출포트(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 모터(200)는 상기 프론트 하우징 측판(124)에 고정되는 고정자(210) 및 상기 고정자(210)의 내부에서 상기 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 메인 프레임(112)의 축수공(112a)을 관통하고 상기 회전축(300)의 타단부가 상기 프론트 하우징 경판(122)에 지지될 수 있다.
상기 선회 스크롤(400)은 상기 메인 프레임(112)과 상기 고정 스크롤(500) 사이에 개재되고, 원판형의 선회 스크롤 경판(410), 상기 선회 스크롤 경판(410)의 중심부로부터 상기 고정 스크롤(500) 측으로 돌출되는 선회 스크롤 랩(420) 및 상기 선회 스크롤 경판(410)의 중심부로부터 상기 선회 스크롤 랩(420)의 반대측으로 돌출되고 상기 편심 부시(310)와 체결되는 선회 스크롤 보스(430)를 포함할 수 있다.
상기 고정 스크롤(500)은 원판형의 고정 스크롤 경판(510), 상기 고정 스크롤 경판(510)의 중심부로부터 돌출되고 상기 선회 스크롤 랩(420)과 치합되는 고정 스크롤 랩(520) 및 상기 고정 스크롤 경판(510)의 외주부로부터 돌출되고 상기 메인 프레임(112)에 체결되며 상기 선회 스크롤(400)의 선회공간(S3)을 형성하는 고정 스크롤 측판(530)을 포함할 수 있다.
상기 고정 스크롤 경판(510)의 중심측에는 상기 압축실(S4)의 냉매를 상기 토출실(S5)로 토출하는 토출구(512)가 형성될 수 있다.
상기 고정 스크롤 측판(530)은, 상기 선회 스크롤(400)의 선회 반경이 최대한 증가되도록, 상기 리어 하우징 측판(134)과 간섭되지 않는 범위 내에서 최대한 상기 리어 하우징 측판(134)에 인접하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 고정 스크롤 측판(530)은 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 고정 스크롤 측판(530)은, 상기 고정 스크롤 측판(530)의 외경을 최대화하면서 상기 체결부재와 간섭되지 않도록, 상기 고정 스크롤 측판(530)의 외주면으로부터 음각지게 형성된 오목부(536)를 포함할 수 있다.
상기 오목부(536)는 상기 복수의 체결볼트(미도시)에 대응되도록 상기 복수의 체결볼트(미도시)의 개수와 동일 개수로 형성될 수 있다.
그런데, 상기 고정 스크롤 측판(530)이 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩됨에 따라, 상기 유입공(112c)이 상기 고정 스크롤 측판(530)에 의해 막힐 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 본 실시예에 따른 상기 고정 스크롤 측판(530)은 상기 센터 하우징(110)과 접촉되는 접촉부(534) 및 상기 유입공(112c)의 냉매를 상기 압축실(S4)로 안내하도록 상기 고정 스크롤 측판(530)의 선단면으로부터 음각지게 형성되는 흡입구(532)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 접촉부(534)는 상기 복수의 오목부(536) 사이에서 상기 센터 하우징(110)과 접촉될 수 있다. 그리고, 상기 접촉부(534)는 후술할 바와 같이 상기 흡입구(532)가 복수로 형성될 때 상기 복수의 흡입구(532)의 사이에서 상기 센터 하우징(110)과 접촉될 수 있다.
상기 흡입구(532)는, 상기 고정 스크롤 측판(530)의 강성이 상기 흡입구(532)에 의해 약화되는 것이 억제되도록, 다단으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입구(532)는, 상기 고정 스크롤 측판(530)의 선단면으로부터 상기 고정 스크롤 경판(510) 측으로 음각지게 형성되는 제1 흡입구(532a) 및 상기 제1 흡입구(532a)로부터 상기 고정 스크롤 경판(510) 측으로 더 음각지게 형성되는 제2 흡입구(532b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 흡입구(532a)는, 상기 유입공(112c)의 냉매뿐만 아니라 상기 압축기구 수용공간(S2)(더욱 정확히는, 고정 스크롤 측판(530)과 리어 하우징 측판(134) 사이 공간)의 냉매까지 상기 압축실(S4)로 원활히 안내되도록, 상기 제1 흡입구(532a)의 원주방향 길이(L2)가 상기 유입공(112c)의 원주방향 길이(L1)보다 길게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 흡입구(532a)는, 상기 제1 흡입구(532a)의 원주방향 길이(L2)가 길게 형성됨에 따라 상기 고정 스크롤 측판(530)의 면적이 감소되어 상기 고정 스크롤 측판(530)의 강성이 약화되는 것을 최소화하기 위해, 상기 제1 흡입구(532a)의 축방향 높이(메인 프레임 후방면(112e)으로부터 제1 흡입구(532a)까지의 축방향 거리)(H2)가 상기 선회 스크롤 경판(410)의 축방향 높이(메인 프레임 후방면(112e)으로부터 선회 스크롤 경판(410)의 후방면까지의 축방향 거리)(H1)와 같거나 낮게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 흡입구(532a)는 상기 유입공(112c) 및 상기 선회공간(S3)과 연통되되 상기 선회 스크롤 경판(410)과 상기 회전축(300)의 반경방향(이하, 반경방향)으로 중첩되게 형성될 수 있다.
그런데, 상기 제1 흡입구(532a)의 축방향 높이(H2)가 상기 선회 스크롤 경판(410)의 축방향 높이(H1)와 같거나 낮게 형성됨에 따라, 상기 제1 흡입구(532a)를 통해 상기 선회공간(S3)으로 유입되는 냉매는 상기 압축실(S4)에 단속적으로 공급될 수 있다. 즉, 상기 선회 스크롤(400)의 선회 운동에 의해, 상기 선회 스크롤 경판(410)이 상기 제1 흡입구(532a)로부터 멀어지고 가까워지는 것을 반복하게 되는데, 상기 선회 스크롤 경판(410)이 상기 제1 흡입구(532a)로부터 멀어질 때에는 상기 제1 흡입구(532a)가 상기 선회 스크롤 경판(410)에 의해 폐쇄되지 않을 수 있다. 이에 따라, 냉매가 상기 제1 흡입구(532a)를 통해 상기 선회공간(S3)으로 유입되고, 상기 선회공간(S3)의 냉매가 상기 흡입실(S1)로 공급될 수 있다. 반면, 상기 선회 스크롤 경판(410)이 상기 제1 흡입구(532a)에 가까워질 때에는 상기 제1 흡입구(532a)가 상기 선회 스크롤 경판(410)에 의해 폐쇄될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 흡입구(532a)를 통한 상기 선회공간(S3) 및 상기 압축실(S4)로의 냉매 공급이 끊어질 수 있다.
이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 냉매가 상기 압축실(S4)에 연속적으로 공급되도록, 상기 제2 흡입구(532b)가 더 형성되고, 상기 제2 흡입구(532b)의 축방향 높이(메인 프레임 후방면(112e)으로부터 제2 흡입구(532b)까지의 축방향 거리)(H3)가 상기 선회 스크롤 경판(410)의 축방향 높이(H1)보다 높게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 흡입구(532b)는 상기 선회 스크롤 랩(420)과 반경방향으로 중첩되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 흡입구(532b)는, 상기 고정 스크롤 측판(530)의 면적이 상기 제2 흡입구(532b)에 의해 감소되어 상기 고정 스크롤 측판(530)의 강성이 약화되는 것을 최소화하기 위해, 상기 제2 흡입구(532b)의 원주방향 길이(L3)가 상기 제1 흡입구(532a)의 원주방향 길이(L2)보다 짧게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 흡입구(532b)는 보틀 넥(bottle neck)이 되지 않도록 사전에 결정된 크기 이상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 흡입구(532b)의 유동 단면적(원주방향 상 제2 흡입구(532b)의 면적)이 상기 유입공(112c)의 유동 단면적보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 흡입구(532a)가 상기 복수의 유입공(112c)에 대응되도록 복수(복수의 유입공(112c)의 개수와 동일 개수)로 형성되고, 상기 제2 흡입구(532b)가 상기 복수의 제1 흡입구(532a)에 대응되도록 복수(복수의 제1 흡입구(532a)의 개수와 동일 개수)로 형성되는 경우에는, 상기 복수의 제2 흡입구(532b)의 유동 단면적의 합이 상기 복수의 유입공(112c)의 유동 단면적의 합보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.
즉, 상기 모터(200)에 전원이 인가되면 상기 회전축(300)이 상기 회전자(220)와 함께 회전될 수 있다.
그리고, 상기 선회 스크롤(400)이 상기 편심 부시(310)를 통해 상기 회전축(300)으로부터 회전력을 전달받아 선회 운동될 수 있다.
이에 따라, 상기 압축실(S4)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다.
그리고, 냉매는 상기 냉매 흡입관(미도시), 상기 흡입실(S1), 상기 그루브(G), 상기 절개부(C), 상기 유입공(112c), 상기 흡입구(532)를 통해 상기 압축실(S4)로 유입될 수 있다.
그리고, 상기 압축실(S4)로 흡입된 냉매는 상기 압축실(S4)의 이동경로를 따라 중심측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출구(512)를 통해 상기 토출실(S5)로 토출될 수 있다.
그리고, 상기 토출실(S5)로 토출된 냉매는 상기 냉매 토출관(미도시)을 통해 압축기의 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 상기 선회 스크롤(400)과 상기 고정 스크롤(500)이 상기 하우징(100)의 내부에 수용됨에 따라, 상기 압축실(S4)에서 발생되는 소음이 상기 하우징(100)에 의해 감소될 수 있다. 이에 의하여, 상기 압축실(S4)에서 발생되는 소음이 상기 하우징(100)의 외부로 방사되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 고정 스크롤 경판(510), 상기 고정 스크롤 측판(530), 상기 메인 프레임(112)이 상기 선회 스크롤(400)의 선회공간(S3)을 형성하고, 상기 고정 스크롤 측판(530)이 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되며 상기 리어 하우징 측판(134)에 최대한 인접하게 형성됨에 따라, 상기 선회 스크롤(400)의 선회 반경이 증가될 수 있다. 이에 의하여, 상기 압축실(S4)의 축방향 높이를 사전에 결정된 수준으로 유지하면서 냉매 토출량이 증가될 수 있다. 즉, 상기 선회 스크롤 랩(420)과 상기 고정 스크롤 랩(520)의 강성을 사전에 결정된 수준으로 유지하면서 냉매 토출량이 증가될 수 있다. 또는, 냉매 토출량을 사전에 결정된 수준으로 유지하면서 상기 하우징(100)의 외경이 감소될 수 있다. 이에 따라, 스크롤 압축기의 중량 및 원가가 절감될 수 있고, 차량 탑재성이 개선될 수 있다.
그리고, 상기 고정 스크롤 측판(530)의 선단면에 상기 흡입구(532)가 형성됨에 따라, 상기 고정 스크롤 측판(530)이 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되더라도 상기 유입공(112c)이 상기 고정 스크롤 측판(530)에 의해 가려지지 않을 수 있다.
그리고, 상기 흡입구(532)가 상기 제1 흡입구(532a) 및 상기 제2 흡입구(532b)를 포함함에 따라, 상기 고정 스크롤 측판(530)의 강성이 저하되는 것을 최소화하면서, 냉매가 상기 압축실(S4)로 원활히 공급될 수 있다.
그리고, 상기 메인 프레임(112)을 보강하기 위한 상기 복수의 리브(R)가 상기 비중첩 리브(R1)를 포함할 뿐만 아니라 상기 중첩 리브(R2)가 상기 절개부(C)를 포함함에 따라, 상기 유입공(112c)의 유동 단면적이 상기 복수의 리브(R)에 의해 감소되는 것이 방지될 수 있다. 이에 의하여, 냉매가 상기 압축실(S4)로 더욱 원활히 공급될 수 있다.
그리고, 상기 절개부(C)가 상기 유입공(112c)보다 상기 흡입실(S1) 측으로 더 음각지게 형성되어 상기 그루브(G)와 연통됨에 따라, 상기 흡입실(S1)의 냉매가 상기 유입공(112c)으로 원활히 유입될 수 있다. 이에 의하여, 냉매가 상기 압축실(S4)로 더욱 더 원활히 공급될 수 있다.
110: 센터 하우징 112: 메인 프레임
112c: 유입공 116: 돌출부
116a: 체결홀 120: 프론트 하우징
130: 리어 하우징 200: 모터
300: 회전축 400: 선회 스크롤
410: 선회 스크롤 경판 420: 선회 스크롤 랩
500: 고정 스크롤 510: 고정 스크롤 경판
530: 고정 스크롤 측판 532: 흡입구
534: 접촉부 536: 오목부
532a: 제1 흡입구 532b: 제2 흡입구
H1: 선회 스크롤 경판의 축방향 높이 H2: 제1 흡입구의 축방향 높이
H3: 제2 흡입구의 축방향 높이 L1: 유입공의 원주방향 길이
L2: 제1 흡입구의 원주방향 길이 L3: 제2 흡입구의 원주방향 길이
R1: 비중첩 리브 R2: 중첩 리브
S1: 흡입실 S2: 압축기구 수용공간
S3: 선회공간 S4: 압축실

Claims (17)

  1. 센터 하우징(110);
    상기 센터 하우징(110)에 체결되며 흡입실(S1)을 형성하는 프론트 하우징(120);
    상기 센터 하우징(110)에 체결되며 압축기구 수용공간(S2)을 형성하는 리어 하우징(130);
    상기 압축기구 수용공간(S2)에 구비되는 고정 스크롤(500); 및
    상기 센터 하우징(110)과 상기 고정 스크롤(500) 사이에 개재되고 상기 고정 스크롤(500)과 함께 압축실(S4)을 형성하는 선회 스크롤(400);을 포함하고,
    상기 고정 스크롤(500)은 고정 스크롤 경판(510) 및 상기 고정 스크롤 경판(510)의 외주부로부터 돌출되고 상기 선회 스크롤(400)의 선회공간(S3)을 형성하는 고정 스크롤 측판(530)을 포함하고,
    상기 센터 하우징(110)의 외주부에는 상기 흡입실(S1)과 연통되는 유입공(112c)이 형성되고,
    상기 고정 스크롤 측판(530)의 선단면에는 상기 유입공(112c)의 냉매를 상기 압축실(S4)로 안내하는 흡입구(532)가 형성되고,
    상기 흡입구(532)는 상기 고정 스크롤 측판(530)의 선단면으로부터 상기 고정 스크롤 경판(510) 측으로 음각지게 형성되어 상기 고정 스크롤 측판(530)의 일부를 개방하는 제1 흡입구(532a)를 포함하고,
    상기 제1 흡입구(532a)의 원주방향 길이(L2)는 상기 유입공(112c)의 원주방향 길이(L1)보다 길게 형성되고,
    상기 흡입구(532)는 상기 제1 흡입구(532a)로부터 상기 고정 스크롤 경판(510) 측으로 더 음각지게 형성되어 상기 고정 스크롤 측판(530)의 일부를 더 개방하는 제2 흡입구(532b)를 더 포함하는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 스크롤 측판(530)은 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되게 형성되는 스크롤 압축기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 흡입구(532b)의 원주방향 길이(L3)는 상기 제1 흡입구(532a)의 원주방향 길이(L2)보다 짧게 형성되는 스크롤 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 선회 스크롤(400)은 선회 스크롤 경판(410) 및 상기 선회 스크롤 경판(410)으로부터 돌출되고 상기 고정 스크롤(500)과 치합되는 선회 스크롤 랩(420)을 포함하고,
    상기 제2 흡입구(532b)의 축방향 높이(H3)는 상기 선회 스크롤 경판(410)의 축방향 높이(H1)보다 높게 형성되는 스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 흡입구(532b)는 상기 선회 스크롤 랩(420)과 반경방향으로 중첩되게 형성되는 스크롤 압축기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 흡입구(532a)의 축방향 높이(H2)는 상기 선회 스크롤 경판(410)의 축방향 높이(H1)와 같거나 낮게 형성되는 스크롤 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 흡입구(532a)는 상기 선회 스크롤 경판(410)과 반경방향으로 중첩되게 형성되는 스크롤 압축기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유입공(112c), 상기 제1 흡입구(532a) 및 상기 제2 흡입구(532b)는 각각 복수로 형성되고,
    상기 복수의 제1 흡입구(532a)는 상기 복수의 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되고,
    상기 고정 스크롤 측판(530)은 상기 복수의 제1 흡입구(532a)의 사이에서 상기 센터 하우징(110)과 접촉되는 접촉부(534)를 포함하는 스크롤 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 제2 흡입구(532b)의 유동 단면적의 합은 상기 복수의 유입공(112c)의 유동 단면적의 합보다 크거나 같게 형성되는 스크롤 압축기.
  11. 센터 하우징(110);
    상기 센터 하우징(110)에 체결되며 흡입실(S1)을 형성하는 프론트 하우징(120);
    상기 센터 하우징(110)에 체결되며 압축기구 수용공간(S2)을 형성하는 리어 하우징(130);
    상기 압축기구 수용공간(S2)에 구비되는 고정 스크롤(500); 및
    상기 센터 하우징(110)과 상기 고정 스크롤(500) 사이에 개재되고 상기 고정 스크롤(500)과 함께 압축실(S4)을 형성하는 선회 스크롤(400);을 포함하고,
    상기 고정 스크롤(500)은 고정 스크롤 경판(510) 및 상기 고정 스크롤 경판(510)의 외주부로부터 돌출되고 상기 선회 스크롤(400)의 선회공간(S3)을 형성하는 고정 스크롤 측판(530)을 포함하고,
    상기 센터 하우징(110)의 외주부에는 상기 흡입실(S1)과 연통되는 유입공(112c)이 형성되고,
    상기 고정 스크롤 측판(530)의 선단면에는 상기 유입공(112c)의 냉매를 상기 압축실(S4)로 안내하는 흡입구(532)가 형성되고,
    상기 흡입구(532)는 상기 고정 스크롤 측판(530)의 선단면으로부터 음각지게 형성되는 제1 흡입구(532a)를 포함하고,
    상기 제1 흡입구(532a)의 원주방향 길이(L2)는 상기 유입공(112c)의 원주방향 길이(L1)보다 길게 형성되고,
    상기 센터 하우징(110)은, 상기 고정 스크롤(500)과 상기 선회 스크롤(400)을 지지하는 메인 프레임(112); 및 상기 메인 프레임(112)의 강성을 보강하도록 상기 흡입실(S1) 측에서 방사형으로 형성되는 복수의 리브(R);를 포함하고,
    상기 복수의 리브(R)는 상기 유입공(112c)의 유동 단면적을 감소시키지 않도록, 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되지 않는 비중첩 리브(R1); 및 상기 유입공(112c)과 축방향으로 중첩되는 중첩 리브(R2);를 포함하고,
    상기 중첩 리브(R2)는, 상기 압축기구 수용공간(S2) 측으로부터 음각지게 형성되며 상기 유입공(112c)과 연통되는 절개부(C)를 포함하는 스크롤 압축기.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 절개부(C)는 상기 유입공(112c)보다 상기 흡입실(S1) 측으로 더 음각지게 형성되는 스크롤 압축기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 리브(R) 사이에는 그루브(G)가 형성되고,
    상기 절개부(C)는 상기 그루브(G)와 연통되게 형성되는 스크롤 압축기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 센터 하우징(110)은 상기 센터 하우징(110)의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출된 돌출부(116)를 포함하고,
    상기 돌출부(116)에는 상기 센터 하우징(110)과 상기 리어 하우징(130)을 체결시키는 체결볼트가 삽입되는 체결홀(116a)이 형성되는 스크롤 압축기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 고정 스크롤 측판(530)은 상기 체결볼트와 간섭되지 않도록 상기 고정 스크롤 측판(530)의 외주면으로부터 음각지게 형성된 오목부(536)를 포함하는 스크롤 압축기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 돌출부(116), 상기 체결홀(116a) 및 상기 오목부(536)는 각각 복수로 형성되고,
    상기 고정 스크롤 측판(530)은 상기 복수의 오목부(536) 사이에서 상기 센터 하우징(110)과 접촉되는 접촉부(534)를 포함하는 스크롤 압축기.
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