KR20220144445A

KR20220144445A - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20220144445A
Application number: KR1020210050620A
Authority: KR
Inventors: 장진용; 장기태; 이재상; 성상훈; 박홍희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-10-27
Also published as: KR102493238B1

Abstract

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱의 저압부로 흡입되는 냉매를 압축실로 안내하도록 흡입통로가 구비된 흡입가이드를 포함하고, 상기 흡입가이드는, 상기 흡입통로의 일단을 이루며 상기 저압부를 향해 개구되는 통로입구부와, 상기 흡입통로의 타단을 이루며 상기 흡입구를 향해 개구되는 통로출구부를 포함하며, 상기 통로입구부는, 상기 냉매흡입관의 출구단에 대해 교차되는 방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해 압축실로 흡입되는 냉매의 과열을 억제하여 냉매흡입량이 증가되는 한편 구동모터의 과열이 억제되어 압축기 효율을 향상되고 압축기의 운전대역이 확대될 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 케이싱의 내부에 구비되는 흡입가이드에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 선회스크롤과 비선회스크롤이 맞물려 결합되고, 선회스크롤이 비선회스크롤에 대해 선회운동을 하면서 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하게 된다.

압축실은 외곽에 형성되어 흡입냉매가 유입되는 흡입압실, 흡입압실에서 중심부를 향해 체적이 연속으로 감소하면서 냉매가 압축되는 중간압실, 중간압실의 중심쪽에 이어져 압축된 냉매가 토출되는 토출압실로 이루어진다. 통상 흡입압실은 비선회스크롤의 측면을 관통하는 흡입구에 연통되고, 중간압실은 밀봉되며, 토출압실은 비선회스크롤의 경판부를 관통하는 토출구에 형성된다.

스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 고압식 스크롤 압축기와 저압식 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 고압식 스크롤 압축기는 냉매흡입관이 흡입압실에 직접 연결되어 냉매가 케이싱의 내부공간을 통과하지 않고 흡입압실에 직접 안내되는 방식이다. 저압식 스크롤 압축기는 케이싱의 내부공간이 고저압분리판 또는 냉매토출구가 연통된 토출플레넘(discharge plenum)에 의해 저압부와 고압부로 분리되고, 냉매흡입관이 저압부에 연통되어 저온의 흡입냉매가 케이싱의 내부공간을 통과한 후 흡입압실로 안내되는 방식이다.

특허문헌 1(한국공개특허 제10-2015-0126499호)에 개시된 저압식 스크롤 압축기는 흡입냉매의 일부가 저압부를 통과하면서 그 저압부에 설치된 구동모터를 냉각키게 되므로 압축기 효율이 향상될 수 있다. 하지만 저압식 스크롤 압축기는 흡입냉매가 구동모터와 접촉되어 온도가 상승한 상태로 압축실로 흡입됨에 따라 흡입압실에서의 비체적이 상승하게 되어 흡입손실이 발생될 수 있다.

또한, 저압식 스크롤 압축기는 구동모터와 접촉된 흡입냉매는 물론 구동모터와 접촉되지 않은 흡입냉매가 흡입압실로 흡입되는 과정에서 고압부에 노출된 고저압분리판(또는 토출플레넘)에 접촉되어 가열되거나 또는 고저압분리판(또는 토출플레넘)을 통해 전달되는 복사열에 의해 가열되면서 비체적이 상승하여 흡입손실이 발생될 수도 있다.

이에, 종래에는 특허문헌 2(미국공개특허 US2016/0298885 A1)와 같이 케이실의 저압부에 흡입도관(suction conduit)이 구비되는 저압식 스크롤 압축기가 제시되었다. 특허문헌 2에서의 흡입도관은 냉매흡입관과 흡입구 사이에 구비되어 냉매흡입관을 통과하는 냉매를 압축실로 안내하고 있다. 다만 흡입도관의 입구는 냉매흡입관으로부터 이격되어 냉매흡입관을 통과하는 냉매의 일부가 압축실로 흡입되기 전에 케이싱의 저압부로 유입되도록 허용하고 있다.

그러나, 상기와 같은 특허문헌 2는 흡입도관의 입구가 냉매흡입관의 출구단을 마주보도록 형성됨에 따라, 냉매흡입관을 통과하는 대부분의 냉매는 흡입도관을 통해 압축실로 흡입되게 된다. 이로 인해 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매량이 크게 감소하거나 미미하여 구동모터의 냉각효과가 저하될 수 있다. 이는 구동모터의 과열로 인해 운전영역이 좁아지게 될 수 있다.

한국 공개특허 제10-2015-0126499호(공개일: 2015.11.12.) 미국공개특허 US2016/0298885 A1 (공개일: 2016.l0.13.)

본 발명의 목적은, 저압식에서 흡입냉매의 비체적을 낮추면서도 구동모터를 적절하게 냉각할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 냉매흡입관을 통과하는 흡입냉매가 케이싱의 저압부와 압축부를 향해 적절하게 분배될 수 있도록 하는 스크롤 압축기를 제공하려는 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 압축부로 흡입되는 냉매가 고저압분리판에 의해 가열되는 것을 억제할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부공간을 하측공간과 상측공간으로 분리하는 고저압분리판이 구비될 수 있다. 상기 케이싱의 하측공간에 연통되는 냉매흡입관이 구비될 수 있다. 상기 케이싱의 상측공간과 연통되는 냉매토출관이 구비될 수 있다. 상기 냉매흡입관의 상측에 흡입압실이 위치하도록 배치되는 압축부가 구비될 수 있다. 상기 냉매흡입관의 출구와 상기 압축부의 흡입압실 사이에 위치하는 흡입가이드가 구비되, 상기 흡입가이드는 상기 케이싱 또는 이를 마주보는 압축부에 결합될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관을 통해 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매가 흡입가이드에 의해 분배되어 그 일부는 고저압분리판을 피해 압축실로 직접 흡입되는 한편, 다른 일부는 구동모터쪽으로 안내되어 구동모터를 냉각할 수 있다. 이를 통해 압축실로 흡입되는 냉매의 과열을 억제하여 냉매흡입량이 증가되는 한편 구동모터의 과열이 억제되어 압축기 효율을 향상되고 압축기의 운전대역이 확대될 수 있다.

일례로, 상기 흡입가이드는 하향 개구되며, 상기 흡입압실을 향해 개구될 수 있다. 이를 통해,냉매흡입관을 통해 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매가 흡입가이드에 의해 분배되어 그 일부는 고저압분리판을 피해 압축실로 직접 흡입되는 한편, 다른 일부는 구동모터쪽으로 안내되어 구동모터를 냉각할 수 있다.

일례로, 상기 흡입가이드는 상기 흡입압실을 향하는 반경방향 측면을 제외한 다른 반경방향 측면과 상면은 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 고저압분리판을 통해 전달되는 복사열을 차단할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱, 고저압분리판, 냉매흡입관, 냉매토출관, 구동모터, 선회스크롤, 비선회스크롤, 흡입가이드를 포함할 수 있다. 상기 케이싱은 밀폐된 내부공간이 구비될 수 있다. 상기 고정압분리판은 상기 케이싱의 내부공간을 저압부와 고압부로 분리할 수 있다. 상기 냉매흡입관은 상기 케이싱을 관통하여 상기 저압부에 연통될 수 있다. 상기 냉매토출관은 상기 케이싱을 관통하여 상기 고압부에 연통될 수 있다. 상기 구동모터는 상기 저압부의 내부에 설치될 수 있다. 상기 선회스크롤은 상기 구동모터에 회전축으로 결합되어 선회운동을 할 수 있다. 상기 비선회스크롤은 상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며, 상기 압축실에 연통되도록 흡입구가 외주면을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 흡입가이드는 상기 저압부로 흡입되는 냉매를 상기 압축실로 안내하도록 흡입통로가 구비될 수 있다. 상기 흡입가이드는, 상기 흡입통로의 일단을 이루며 상기 저압부를 향해 개구되는 통로입구부와, 상기 흡입통로의 타단을 이루며 상기 흡입구를 향해 개구되는 통로출구부를 포함할 수 있다. 상기 통로입구부는, 상기 냉매흡입관의 출구단에 대해 교차되는 방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관을 통해 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매가 흡입가이드에 의해 분배되어 그 일부는 고저압분리판을 피해 압축실로 직접 흡입되는 한편, 다른 일부는 구동모터쪽으로 안내되어 구동모터를 냉각할 수 있다.

일례로, 상기 냉매흡입관의 출구단은 반경방향으로 개구되고, 상기 흡입가이드의 통로입구부는 축방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매가 흡입가이드에 의해 압축실과 구동모터를 향해 적절하게 분배될 수 있다.

일례로, 상기 흡입가이드는, 그 통로입구부의 적어도 일부가 상기 냉매흡입관의 출구단과 원주방향으로 중첩될 수 있다. 상기 통로입구부는, 상기 냉매흡입관의 출구단을 기준으로 상기 구동모터의 반대쪽에 위치할 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 저압부로 흡입되는 냉매가 압축실은 물론 구동모터쪽으로도 이동할 수 있어 압축실로의 냉매흡입량을 높이면서도 구동모터의 과열을 억제할 수 있다.

일례로, 상기 흡입가이드는, 상기 통로입구부와 상기 통로출구부가 교차되는 방향으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 통로연결부가 냉매흡입관과 교차되는 방향으로 위치할 수 있다.

다른 예로, 상기 통로입구부는 상기 구동모터를 향하는 방향으로 개구되고, 상기 통로출구부는 상기 비선회스크롤의 외주면을 향하는 방향으로 개구될 수 있다.

일례로, 상기 흡입가이드는, 제1 측벽부, 제2 측벽부, 외벽부, 내벽부, 상벽부, 하벽부를 포함할 수 있다. 상기 제1 측벽부 및 제2 측벽부는 상기 흡입구의 원주방향 양쪽에 각각 구비될 수 있다. 상기 외벽부는 상기 제1 측벽부의 외측단과 상기 제2 측벽부의 외측단을 연결할 수 있다. 상기 내벽부는 상기 제1 측벽부의 내측단과 상기 제2 측벽부의 내측단을 연결할 수 있다. 상기 상벽부는 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 그리고 상기 외벽부의 상측단을 연결할 수 있다. 상기 하벽부는 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 그리고 상기 외벽부의 하측단을 연결할 수 있다. 상기 통로입구부는 상기 하벽부의 적어도 일부가 개구되어 형성되고, 상기 통로출구부는 상기 내벽부의 적어도 일부가 개구되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관과 교차되는 방향으로 통로입구부가 형성되면서도 통로입구부의 면적을 확보할 수 있다.

다른 예로, 상기 비선회스크롤의 외주면에 단턱부가 형성될 수 있다. 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 중에서 적어도 어느 한 쪽에는, 원주방향으로 연장되어 상기 비선회스크롤의 단턱부에 지지되도록 고정돌기가 구비될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드를 비선회스크롤에 용이하면서도 안정적으로 고정할 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부에서 상기 구동모터를 향해 연장되는 흡입연장부가 더 구비될 수 있다. 상기 흡입연장부는, 적어도 일부가 상기 냉매흡입관의 출구단과 축방향 및 반경방향으로 중첩될 수 있다. 이를 통해, 압축실로의 냉매흡입량을 높일 수 있다.

또 다른 예로, 상기 흡입연장부는, 상기 구동모터를 마주보는 하단에서 상기 케이싱의 내주면까지의 제1 간격보다 상기 통로입구부에 접하는 상단에서 상기 케이싱의 내주면까지의 제2 간격이 더 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입냉매가 원활하게 압축실로 유입될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 흡입연장부는, 상기 구동모터를 마주보는 하단에서 상기 통로입구부에 접하는 상단으로 갈수록 상기 케이싱의 내주면으로부터 점점 멀어지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입냉매가 더욱 원활하게 압축실로 유입될 수 있다.

다른 예로, 상기 상벽부의 두께는 상기 상벽부를 제외한 다른 부분의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 이를 통해, 고저압분리판으로부터의 복사열을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 중에서 어느 한 쪽에는 적어도 일부가 개구되어 상기 통로입구부의 일부를 이루는 흡입구멍이 형성될 수 있다. 이를 통해, 측면에서도 통로입구부가 형성되어 그만큼 압축실로의 냉매흡입이 원활할 수 있다.

다른 예로, 상기 외벽부는 그 외주면이 상기 케이싱의 내주면에 밀착되도록 곡면으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 케이싱과 흡입가이드 사이의 틈새를 최소화하여 흡입가이드를 피해 고저압분리판쪽으로 향하는 냉매를 억제할 수 있다.

다른 예로, 상기 구동모터와 상기 비선회스크롤 사이에는 상기 선회스크롤을 지지하는 메인프레임이 더 구비될 수 있다. 상기 비선회스크롤에는 상기 메인프레임에 지지되는 복수 개의 가이드돌부가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다. 상기 복수 개의 가이드돌부 중에서 어느 한 개의 가이드돌부에는 그 외주면에서 내주면을 향해 기설정된 깊이만큼 함몰된 흡입안내홈이 형성될 수 있다. 상기 흡입가이드는, 상기 흡입안내홈을 이루는 양쪽 원주방향 내측면 사이에 수용될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드를 안정적으로 지지하는 동시에 비선회스크롤과 흡입가이드 사이의 틈새를 차단하여 흡입가이드를 피해 고저압분리판쪽으로 향하는 냉매를 억제할 수 있다..

또 다른 예로, 상기 외벽부는, 상기 제1 측벽부의 외측면과 상기 제2 측벽부의 외측면에서 원주방향으로 연장되는 실링연장부가 더 구비될 수 있다. 이를 통해, 케이싱과 비선회스크롤 사이의 틈새를 차단하여 흡입가이드를 피해 고저압분리판쪽으로 향하는 냉매를 억제할 수 있다.

다른 예로, 상기 흡입가이드는, 상기 비선회스크롤보다 열전달계수가 낮은 소재로 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드의 단열효과를 높여 고저압분리판을 통해 전달되는 복사열에 의해 냉매가 가열되는 것을 억제할 수 있다.

본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 저압부로 흡입되는 냉매를 압축실로 안내하도록 흡입통로가 구비된 흡입가이드가 구비되되, 흡입가이드의 통로입구부는 냉매흡입관의 출구단에 대해 교차되는 방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관을 통해 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매가 흡입가이드에 의해 분배되어 그 일부는 고저압분리판을 피해 압축실로 직접 흡입되는 한편, 다른 일부는 구동모터쪽으로 안내되어 구동모터를 냉각할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 냉매흡입관의 출구단은 반경방향으로 개구되고, 상기 흡입가이드의 통로입구부는 축방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 저압부로 유입되는 냉매가 흡입가이드에 의해 압축실과 구동모터를 향해 적절하게 분배될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 흡입가이드의 통로입구부가 하벽부의 적어도 일부가 개구되어 형성되고, 흡입가이드의 통로출구부는 내벽부의 적어도 일부가 개구되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 냉매흡입관과 교차되는 방향으로 통로입구부가 형성되면서도 통로입구부의 면적을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 제1 측벽부와 제2 측벽부 중에서 적어도 어느 한 쪽에는, 원주방향으로 연장되어 비선회스크롤의 단턱부에 지지되도록 고정돌기가 구비될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드를 비선회스크롤에 용이하면서도 안정적으로 고정할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 제1 측벽부와 제2 측벽부에서 구동모터를 향해 연장되는 흡입연장부가 냉매흡입관의 출구단과 축방향 및 반경방향으로 중첩될 수 있다. 이를 통해, 압축실로의 냉매흡입량을 높일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 흡입연장부가 하단에서 상단으로 갈수록 케이싱의 내주면까지의 점점 멀어지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입냉매가 더욱 원활하게 압축실로 유입될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 상벽부의 두께가 그 상벽부를 제외한 다른 부분의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 이를 통해, 고저압분리판으로부터의 복사열을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 제1 측벽부와 제2 측벽부 중에서 어느 한 쪽에는 적어도 일부가 개구되어 통로입구부의 일부를 이루는 흡입구멍이 형성될 수 있다. 이를 통해, 측면에서도 통로입구부가 형성되어 그만큼 압축실로의 냉매흡입이 원활할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 외벽부의 외주면이 케이싱의 내주면에 밀착되도록 곡면으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 케이싱과 흡입가이드 사이의 틈새를 최소화하여 흡입가이드를 피해 고저압분리판쪽으로 향하는 냉매를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 흡입가이드가 비선회스크롤보다 열전달계수가 낮은 소재로 형성될 수 있다. 이를 통해, 흡입가이드의 단열효과를 높여 고저압분리판을 통해 전달되는 복사열에 의해 냉매가 가열되는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도,
도 2는 도 1에 따른 스크롤 압축기의 일부를 파단하여 보인 사시도,
도 3은 도 2에서 압축부의 일부를 보인 사시도,
도 4는 본 실시예에 따른 흡입가이드를 분리하여 보인 사시도,
도 5는 도 4에 따른 흡입가이드를 내측에서 보인 사시도,
도 6은 도 5에 따른 흡입가이드를 외측에서 보인 사시도,
도 7은 본 실시예에 따른 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 평면도,
도 8은 도 7의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 9는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도,
도 10은 도 9의 흡입가이드가 결합된 상태를 보인 단면도,
도 11은 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도,
도 12는 도 11의 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 평면도,
도 13은 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도,
도 14는 도 13의 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 단면도,
도 15는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도.

이하, 본 실시예에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다. 앞서 설명한 바와 같이 스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 고압식 스크롤 압축기와 저압식 스크롤 압축기로 구분될 수 있고, 저압식 스크롤 압축기는 고저압분리판 또는 토출플레넘에 의해 케이싱의 내부공간이 저압부와 고압부로 분리되어 냉매흡입관이 저압부에 연통될 수 있다. 이하에서는 고저압분리판이 구비된 저압식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다.

아울러 스크롤 압축기는 회전축이 지면에 대해 수직하게 배치되는 종형 스크롤 압축기와 회전축이 지면에 대해 평행하게 배치되는 횡형 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 이하에서는 종형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 따라서, 이하에서 상측은 지면에 대해 반대쪽을, 하측은 지면을 향하는 쪽으로 정의될 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 스크롤 압축기의 일부를 파단하여 보인 사시도이며, 도 3은 도 2에서 압축부의 일부를 보인 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱(110)의 하반부에 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 상측에는 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150), 배압실 조립체(160)가 차례대로 설치된다. 통상 구동모터(120)는 전동부를 이루며, 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150), 배압실 조립체(160)는 압축부를 이룬다. 전동부는 회전축(125)의 일단에 결합되고, 압축부는 회전축(125)의 타단에 결합된다. 이에 따라, 압축부는 회전축(125)에 의해 전동부에 연결되어 전동부의 회전력에 의해 작동하게 된다.

케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부캡(112), 하부캡(113)을 포함할 수 있다.

원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 전술한 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 내주면에 삽입되어 고정된다. 원통쉘(111)의 상반부에는 터미널 브라켓(미도시)이 결합되고, 터미널 브라켓에는 외부전원을 구동모터(120)에 전달하기 위한 터미널(미도시)이 관통 결합된다. 또, 원통쉘(111)의 상반부, 예를 들어 구동모터(120)의 상측에는 후술할 냉매흡입관(117)이 관통되어 결합된다.

상부캡(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합되고, 하부캡(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 원통쉘(111)과 상부캡(112)의 사이에는 후술할 고저압분리판(115)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 상부캡(112)에 함께 용접 결합되고, 원통쉘(111)과 하부캡(113)의 사이에는 후술할 지지브라켓(116)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 하부캡(113)에 함께 용접 결합될 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)의 내부공간은 밀봉된다.

고저압분리판(115)의 테두리는 전술한 바와 같이 케이싱(110)에 용접 결합되고, 고저압분리판(115)의 중앙부는 상부캡(112)을 향해 돌출되도록 절곡되어 후술할 배압실 조립체(160)의 상측에 배치된다. 고저압분리판(115)보다 하측에는 냉매흡입관(117)이, 상측에는 냉매토출관(118)이 각각 연통된다. 이에 따라, 고저압분리판(115)의 하측은 흡입공간을 이루는 저압부(110a)가, 상측에는 토출공간을 이루는 고압부(110b)가 각각 형성된다.

또, 고저압분리판(115)의 중앙에는 관통구멍(115a)이 형성되고, 관통구멍(115a)에는 후술할 플로팅플레이트(165)가 착탈되는 실링플레이트(1151)가 삽입되어 결합된다. 이에 따라, 저압부(110a)와 고압부(110b)는 플로팅플레이트(165)와 실링플레이트(1151)의 착탈에 의해 차단되거나 연통된다.

실링플레이트(1151)는 환형으로 형성된다. 예를 들어, 실링플레이트(1151)의 중앙에는 저압부(110a)와 고압부(110b)를 연통시키는 고저압연통구멍(1151a)이 형성된다. 플로팅플레이트(165)는 고저압연통구멍(1151a)의 둘레를 따라 착탈된다. 이에 따라, 플로팅플레이트(165)가 배압력에 따라 축방향으로 승강되면서 실링플레이트(1151)의 고저압연통구멍(1151a)의 둘레에 착탈되고, 이 과정에서 저압부(110a)와 고압부(110b) 사이가 실링되거나 연통된다.

또, 하부캡(113)은 저압부(110a)를 이루는 원통쉘(111)의 하반부와 함께 오일저장공간(110c)을 형성하게 된다. 다시 말해, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 하반부에 형성되는 것으로, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 일부를 이루게 된다.

다음으로 구동모터를 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 저압부(110a)의 하반부에 설치되며, 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.

고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.

고정자코어(1211)는 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다. 고정자코일(121a)은 고정자코어(1211)에 권선되고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미도시)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다.

회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.

회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 내부에 기설정된 공극만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1222)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.

또, 회전자(122)의 중앙에는 회전축(125)이 결합된다. 회전축(125)의 상단부는 후술할 메인프레임(130)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되고, 회전축(125)의 하단부는 지지브라켓(116)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향 및 축방향으로 지지된다. 메인프레임(130)에는 회전축(125)의 상단부를 지지하는 메인베어링(171)이 구비되고, 지지브라켓(116)에는 회전축(125)의 하단부를 지지하는 서브 베어링(172)이 구비된다. 메인베어링(171)과 서브 베어링(172)은 각각 부시베어링으로 이루어진다.

회전축(125)의 상단에는 후술할 선회스크롤(140)에 편심지게 결합되는 편심부(1251)가 형성되고, 회전축(125)의 하단에는 케이싱(110)의 하부에 저장된 오일을 흡상하기 위한 오일피더(1252)가 설치될 수 있다. 회전축(125)은 내부에 급유구멍(1253)이 축방향으로 관통되어 형성된다.

다음으로 메인프레임에 대해 설명한다.

본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 구동모터(120)의 상측에 설치되고, 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 메인프레임(130)은 메인플랜지부(131), 메인베어링부(132), 선회공간부(133), 스크롤지지부(134), 올담링수용부(135), 프레임고정부(136)를 포함한다.

메인플랜지부(131)는 환형으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에 수용된다. 메인플랜지부(131)의 외경은 원통쉘(111)의 내경보다 작게 형성되어 메인플랜지부(131)의 외주면은 원통쉘(111)의 내주면으로부터 이격된다. 하지만, 메인플랜지부(131)의 외주면에서 후술할 프레임고정부(136)가 반경방향으로 돌출되고, 이 프레임고정부(136)의 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 밀착되어 고정된다. 이에 따라, 프레임(130)은 케이싱(110)에 대해 고정 결합될 수 있다.

메인베어링부(132)는 메인플랜지부(131)의 중심부 하면에서 구동모터(120)를 향해 하향으로 돌출되어 형성된다. 메인베어링부(132)는 원통 형상으로 된 축수구멍(132a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 축수구멍(132a)의 내주면에는 부시베어링으로 된 메인베어링(171)이 삽입되어 고정 결합된다. 메인베어링(171)에는 회전축(125)이 삽입되어 반경방향으로 지지된다.

선회공간부(133)는 메인플랜지부(131)의 중심부에서 메인베어링부(132)를 향해 기설정된 깊이와 외경으로 함몰되어 형성된다. 선회공간부(133)는 후술할 선회스크롤(140)에 구비되는 회전축결합부(143)의 외경보다 크게 형성된다. 이에 따라, 회전축결합부(143)는 선회공간부(133)의 내부에서 선회 가능하게 수용될 수 있다.

스크롤지지부(134)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 선회공간부(133)의 주변 둘레를 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라, 스크롤지지부(134)는 후술할 선회경판부(141)의 저면이 축방향으로 지지될 수 있다.

올담링수용부(135)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 스크롤지지부(134)의 외주면을 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라, 올담링(180)은 올담링수용부(135)에 삽입되어 선회 가능하게 수용될 수 있다.

프레임고정부(136)는 올담링수용부(135)의 외곽에서 반경방향으로 연장되어 형성된다. 프레임고정부(136)는 환형으로 연장되거나 또는 원주방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되는 복수 개의 돌부로 연장될 수 있다. 본 실시예에서는 프레임고정부(136)가 원주방향을 따라 복수 개의 돌부로 형성된 예를 도시하고 있다.

예를 들어, 프레임고정부(136)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개가 형성되며, 복수 개의 프레임고정부(136)에는 축방향으로 관통되는 볼트체결구멍(136a)이 각각 형성된다.

프레임고정부(136)는 후술할 비선회스크롤(150)의 가이드돌부(155)와 각각 축방향으로 대응되도록 형성되며, 볼트체결구멍(136a)은 후술할 가이드삽입구멍(154a)과 각각 축방향으로 대응되도록 형성된다.

볼트체결구멍(136a)의 내경은 가이드삽입구멍(154a)의 내경보다 작게 형성된다. 이에 따라, 볼트체결구멍(136a)의 상면 주변에는 가이드삽입구멍(154a)의 내주면에서 연장되는 단턱진 면이 형성되며, 이 단턱진 면에 가이드삽입구멍(154a)을 통과한 가이드부시(137)가 얹혀져 프레임고정부(136)에 축방향으로 지지된다.

가이드부시(137)는 볼트삽입구멍(137a)이 축방향으로 관통되는 속빈 원통 형상으로 형성된다. 각각의 가이드볼트(138)는 가이드부시(137)의 볼트삽입구멍(137a)을 관통하여 프레임고정부(136)의 볼트체결구멍(136a)에 각각 체결된다. 이에 따라, 비선회스크롤(150)은 메인프레임(130)에 축방향으로는 미끄러지게 지지되고 반경방향으로는 고정된다.

전술한 바와 같이, 프레임고정부(136)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성됨에 따라, 프레임고정부(136)의 사이에는 일종의 흡입안내공간(S)이 형성된다. 따라서, 저압부(110a)로 흡입되는 냉매는 프레임고정부(136) 사이의 흡입안내공간(S)을 통해 후술할 흡입가이드(190)로 안내될 수 있다. 이에 따라, 축방향으로 보면 냉매흡입관(117)과 흡입가이드(190)는 흡입안내공간(S)의 범위내에 구비되는 것이 유로저항을 줄일 수 있어 바람직하다. 이에 대해서는 흡입가이드(190)와 함께 나중에 다시 설명한다.

다음으로 선회스크롤을 설명한다.

본 실시예에 따른 선회스크롤(140)은, 메인프레임(130)의 상면에 배치된다. 선회스크롤(140)은 메인프레임(130)과의 사이 또는 후술할 비선회스크롤(150)의 사이에 자전방지기구인 올담링(180)이 구비되어 선회운동을 하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(140)은, 선회경판부(141), 선회랩(142), 회전축결합부(143)를 포함한다.

선회경판부(141)는 대략 원판 형상으로 형성된다.

선회랩(142)은 비선회스크롤(150)을 마주보는 선회경판부(141)의 상면에서 기설정된 높이로 돌출되어 나선형으로 형성된다. 선회랩(142)은 후술할 비선회스크롤(150)의 비선회랩(153)과 맞물려 선회운동을 하도록 그 비선회랩(153)에 대응되게 형성된다. 선회랩(142)은 비선회랩(153)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다.

여기서, 압축실(V)은 후술할 비선회랩(153)을 기준으로 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)로 이루어진다. 제1 압축실(V1)은 비선회랩의 외측면 쪽에 형성되고, 제2 압축실(V2)은 비선회랩의 내측면 쪽에 형성된다. 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)은 각각 흡입압실(V11, 미부호), 중간압실(V12, 미부호), 토출압실(V13, 미부호)이 연속으로 형성된다.

회전축결합부(143)는 선회경판부(141)의 하면에서 메인프레임(130)을 향해 돌출 형성된다. 회전축결합부(143)는 원통 형상으로 형성되며, 회전축결합부(143)의 내주면에는 편심부베어링(173)이 삽입되어 결합된다. 편심부베어링(173)은 부시베어링으로 이루어질 수 있다.

한편, 메인프레임(130)과 선회스크롤(140) 사이에는 그 선회스크롤(140)의 자전운동을 제한하는 올담링(180)이 구비된다. 전술한 바와 같이, 올담링(180)은 메인프레임(130)과 선회스크롤(140)에 대해 각각 미끄러지게 결합될 수도 있고, 선회스크롤(140)과 비선회스크롤(150)에 각각 미끄러지게 결합될 수도 있다.

다음으로 비선회스크롤을 설명한다.

본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 선회스크롤(140)의 상부에 배치된다. 비선회스크롤(150)은 메인프레임(130)에 고정 결합될 수도 있고, 상하방향으로 이동가능하게 결합될 수도 있다. 본 실시예에서는 비선회스크롤(150)이 메인프레임(130)에 대해 축방향으로 이동 가능하게 결합되는 예를 도시하고 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 비선회경판부(151), 비선회측벽부(152), 비선회랩(153)을 포함한다.

비선회경판부(151)는 원판 모양으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에서 횡방향으로 배치된다. 비선회경판부(151)의 중앙부에는 토출구(151a), 바이패스구멍(151b), 스크롤측배압구멍(151c)이 축방향으로 관통되어 형성된다.

토출구(151a)는 제1 압축실(V1)의 토출압실(미부호)과 제2 압축실(V2)의 토출압실(미부호)이 서로 연통되는 위치에 형성되며, 바이패스구멍(151b)은 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 각각 연통되도록 형성되며, 스크롤측배압구멍(이하, 제1 배압구멍)(151c)은 토출구(151a) 및 바이패스구멍(151b)으로부터 이격되어 형성된다.

비선회측벽부(152)는 비선회경판부(151)의 저면 가장자리에서 축방향으로 연장되어 환형으로 형성된다.

비선회측벽부(152)의 외주면 일측에는 흡입구(152a)가 반경방향으로 관통되어 형성되고, 흡입구(152a)의 원주방향 일측에는 비선회경판부(151)의 외주면에서 축방향을 따라 단차지게 연장되는 축방향 단차면(이하, 제1 단차면)(152b)이 형성된다. 흡입구(152a)는 비선회측벽부(152)의 외주면을 따라 기설정된 길이만큼 원호 형상으로 형성되고, 제1 단차면(152b)은 흡입구(152a)와 대략 동일한 높이 또는 흡입구보다 약간 높은 위치에서 원호 형상으로 형성된다. 이에 따라 후술할 흡입가이드(190)의 제1 고정돌기(191a)가 제1 단차면(152b)에 축방향으로 지지되고, 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)는 흡입구(152a)에 연통될 수 있다.

비선회측벽부(152)의 하측 외주면에는 반경방향으로 연장되는 가이드돌부(155)가 형성된다. 가이드돌부(155)에는 앞서 설명한 가이드삽입구멍(155a)이 각각 형성된다.

가이드돌부(155)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개가 구비되거나 또는 한 개가 구비될 수도 있다. 가이드돌부(155)가 복수 개인 경우에는 각각의 가이드돌부(155)에 가이드삽입구멍(155a)이 각각 형성되고, 가이드돌부(155)가 한 개인 경우에는 복수 개의 가이드삽입구멍(155a)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성된다. 본 실시예에서는 가이드돌부(155)가 복수 개인 경우를 예로 들어 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 복수 개의 가이드돌부(155) 중에서 냉매흡입관(117)의 출구단(177a)을 마주보거나 또는 냉매흡입관(117)의 출구단(177a)에서 인접한 가이드돌부(이하, 흡입측 가이드돌부)(1551)의 상측에는 흡입구(152a)가 형성되고, 흡입측 가이드돌부(1551)의 외주면에는 흡입안내홈(1551a)이 형성될 수 있다.

예를 들어, 흡입구(152a)는 비선회측벽부(152)의 외주면과 내주면 사이를 관통하여 형성되고, 흡입안내홈(1551a)은 흡입측 가이드돌부(1551)의 외주면 중앙에서 내주측을 향해 기설정된 깊이만큼 함몰져 형성될 수 있다.

흡입안내홈(1551a)은 반경방향으로 흡입측 가이드돌부(1551)의 중간까지 함몰될 수 있다. 이에 따라 흡입안내홈(1551a)의 내주측에는 흡입측 가이드돌부(1551)의 양쪽 내측면 사이를 연결하는 원주방향 연장부(1551b)가 형성되고, 원주방향 연장부(1551b)에 후술할 흡입가이드(190)의 측벽부(191)(192) 또는 하벽부(196)가 얹혀져 축방향으로 지지될 수 있다. 원주방향 연장부(1551b)는 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)와 간섭되어 흡입면적을 감소시킬 수 있으므로 가능한 한 좁게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 흡입안내홈(1551a)은 흡입측 가이드돌부(1551)의 내주측 뿌리, 즉 비선회측벽부(152)의 외주면까지 함몰될 수도 있다. 이 경우에는 흡입측 가이드돌부(1551)에 앞서 설명한 원주방향 연장부(1551b)가 발생되지 않거나 최소한으로 발생되어 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)를 가로막는 면적이 감소될 수 있다. 이 경우에는 흡입가이드(190)를 향하는 흡입냉매의 유로저항이 감소되어 구동모터(120)를 거치지 않고 압축실로 흡입되는 냉매흡입량이 증가될 수 있다.

또한, 도면으로 도시하지는 않았으나, 흡입구(152a)는 흡입측 가이드돌부(1551)의 중간에 형성되지 않고 복수 개의 가이드돌부(155) 중에서 원주방향으로 인접한 양쪽 가이드돌부(155)의 사이에 형성될 수도 있다. 이 경우에는 양쪽 가이드돌부(155) 사이에 앞서 설명한 원주방향 연장부(1551b)가 형성되지 않고 양쪽 가이드돌부(155)의 사이가 일종의 흡입안내공간을 형성하게 되므로 흡입면적이 확대될 수 있다.

한편, 흡입구(152a)와 흡입안내홈(1551a)은 축방향 투영시 반경방향으로 대략 동일선상에 중첩되도록 형성되고, 냉매흡입관(117)은 흡입구(152a)와 흡입안내홈(1551a)의 원주방향 범위내에 적어도 일부가 위치하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입되는 냉매에서 구동모터(120)를 향하지 않는 냉매는 흡입안내홈(1551a)을 통해 후술할 흡입가이드(190)로 신속하게 유입될 수 있다. 이에 대해서는 흡입가이드(190)와 함께 나중에 다시 설명한다.

비선회랩(153)은 나선형으로 형성되며, 선회랩(142)과 맞물리도록 그 선회랩(142)과 대응되게 형성될 수 있다. 비선회랩(153)에 대한 설명은 선회랩(142)에 대한 설명으로 대신한다.

한편, 본 실시예에 따른 배압실 조립체(160)는 비선회스크롤(150)의 상측에 설치된다. 이에 따라, 배압실(160a)의 배압력(정확하게는 배압력이 배압실에 작용하는 힘)에 의해 비선회스크롤(150)은 선회스크롤(140)을 향하는 방향으로 눌려 압축실(V)을 실링하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 배압실 조립체(160)는 배압플레이트(161), 플로팅플레이트(165)를 포함한다. 배압플레이트(161)는 비선회경판부(151)의 상면에 결합되고, 플로팅플레이트(165)는 배압플레이트(161)에 미끄러지게 결합되어 그 배압플레이트(161)와 함께 배압실(160a)을 형성한다.

배압플레이트(161)는 고정판부(1611), 제1 환형벽부(1612), 제2 환형벽부(1613)를 포함한다.

고정판부(1611)는 중앙이 비어있는 환형의 판 형태로 형성되며, 플레이트측 배압구멍(이하, 제2 배압구멍)(1611a)이 축방향으로 관통된다. 제2 배압구멍(1611a)은 제1 배압구멍(151c)과 연통되어 배압실(160a)에 연통된다. 이에 따라, 제2 배압구멍(1611a)은 제1 배압구멍(151c)과 함께 압축실(V)과 배압실(160a) 사이를 연통시킨다.

제1 환형벽부(1612) 및 제2 환형벽부(1613)는 고정판부(1611)의 상면에서 그 고정판부(1611)의 내주면 및 외주면을 둘러싸도록 형성된다. 제1 환형벽부(1612)의 외주면과 제2 환형벽부(1613)의 내주면, 고정판부(1611)의 상면, 그리고 플로팅플레이트(165)의 하면은 환형으로 된 배압실(160a)을 형성하게 된다.

제1 환형벽부(1612)에는 비선회스크롤(150)의 토출구(151a)와 연통되는 중간토출구(1612a)가 형성되고, 중간토출구(1612a)의 안쪽에는 체크밸브(이하, 토출밸브)(157)가 미끄러지게 삽입되는 밸브안내홈(1612b)이 형성되며, 밸브안내홈(1612b)의 중심부에는 역류방지구멍(1612c)이 형성된다. 이에 따라, 토출밸브(157)는 토출구(151a)와 중간토출구(1612a) 사이를 선택적으로 개폐하여 토출된 냉매가 압축실로 역류하는 것을 차단하게 된다.

플로팅플레이트(165)는 환형으로 형성되며, 배압플레이트(161)보다 가벼운 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 플로팅플레이트(165)는 배압실(160a)의 압력에 따라 배압플레이트(161)에 대해 축방향으로 이동을 하면서 고저압분리판(115)의 하측면과 착탈된다.

예를 들어, 플로팅플레이트(165)가 고저압분리판(115)에 접하게 되면, 토출된 냉매가 저압부(110a)로 누설되지 않고 고압부(110b)로 토출되도록 밀폐하는 역할을 하게 된다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 전원이 고정자(121)의 고정자코일(121a)에 인가되면, 회전자(122)가 회전축(125)과 함께 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(125)에 결합된 선회스크롤(140)이 비선회스크롤(150)에 대해 선회 운동을 하게 되고, 선회랩(142)과 비선회랩(153)의 사이에는 두 개 한 쌍으로 된 압축실(V)이 형성된다. 이 압축실(V)은 선회스크롤(140)의 선회운동에 따라 각각 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하면서 점차 체적이 감소된다.

이때, 냉매는 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입되고, 이 냉매의 일부는 제1 압축실(V1) 및 제2 압축실(V2)을 이루는 각각의 흡입압실(V11, 미부호)로 곧바로 흡입되는 한편 나머지는 구동모터(120)쪽으로 먼저 이동하였다가 나중에 흡입압실(V11, 미부호)로 흡입된다. 이에 대해서는 나중에 다시 설명한다.

그러면, 이 냉매는 압축실(V)의 이동경로를 따라 이동하면서 압축되고, 이 압축되는 냉매의 일부는 토출구(151a)에 도달하기 전에 제1 배압구멍(151c)을 통해 배압실(160a)로 이동하게 된다. 이에 따라, 배압플레이트(161)와 플로팅플레이트(165)에 의해 형성되는 배압실(160a)은 중간압을 형성하게 된다.

그러면, 플로팅플레이트(165)는 고저압분리판(115)을 향해 상승하여 그 고저압분리판(115)에 구비된 실링플레이트(1151)에 밀착된다. 그러면 케이싱(110)의 고압부(110b)는 저압부(110a)로부터 분리되어 각 압축실(V1)(V2)에서 고압부(110b)로 토출된 냉매가 저압부(110a)로 역류하는 것을 억제할 수 있게 된다.

반면, 배압플레이트(161)는 배압실(160a)의 압력에 의해 비선회스크롤(150)을 향하는 방향으로 압력을 받아 하강하게 되고, 비선회스크롤(150)을 선회스크롤(140)쪽으로 가압하게 된다. 그러면 비선회스크롤(150)이 선회스크롤(140)에 밀착되어, 압축되는 냉매가 중간압실을 이루는 고압측 압축실에서 저압측 압축실로 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.

이때, 냉매는 중간압실에서 토출압실쪽으로 이동하면서 설정된 압력까지 압축되지만, 압축기의 운전중에 발생되는 여러 조건에 의해서 냉매의 압력이 기설정된 압력 이상으로 상승할 수 있다. 그러면 중간압실에서 토출압실로 이동하는 냉매의 일부는 토출압실에 도달하기 전에 바이패스구멍(151b)을 통해 각각의 압축실(V1)(V2)을 이루는 중간압실에서 고압부(110b)를 향해 미리 바이패스된다. 그러면, 냉매가 압축실에서 설정압력 이상으로 과압축되는 것을 억제하여 압축기 효율을 높이고 안정성을 확보할 수 있다.

그리고 토출압실로 이동한 냉매는 토출밸브(157)를 밀면서 토출구(151a)와 중간토출구(1612a)를 통해 고압부(110b)로 토출되고, 이 냉매는 고압부(110b)를 채웠다가 냉매토출관(118)을 통해 냉동사이클의 응축기를 통해 배출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

한편, 고압부(110b)로 토출되는 냉매는 고온 고압 상태가 된다. 이 고온 고압 상태의 냉매는 고압부(110b)를 이루는 상부캡(112)과 고저압분리판(115)에 접촉되어 그 상부캡(112)과 고저압분리판(115)을 가열시키게 된다. 특히 고저압분리판(115)은 케이싱(110)의 내부공간을 저압부(110a)와 고압부(110b)로 분리하는 역할을 함에 따라, 압축기의 운전 중에는 고압부(110b)로 토출되는 냉매에 의해 고저압분리판(115)의 온도가 크게 상승하게 된다.

고저압분리판(115)의 온도가 상승하게 되면, 저압부(110a)로 흡입되는 흡입냉매의 일부가 압축실(V)로 흡입되기 전에 고저압분리판(115)에 접촉되어 전도열을 받거나 또는 고저압분리판(115)에서 발생되는 복사열 등에 의해 가열될 수 있다. 그러면 흡입냉매의 비체적이 상승하게 되어 압축실로 흡입되는 냉매흡입량이 감소하면서 압축기 효율이 저하될 수 있다.

이에, 본 실시예에서는 압축실의 입구, 즉 냉매흡입관(117)과 고저압분리판(115)의 사이에 흡입가이드(190)를 구비하여 흡입냉매가 고저압분리판(115)에 의해 직간접적으로 가열되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 압축실(V)로 흡입되는 냉매의 비체적이 상승하는 것을 억제하여 압축실(V)로 흡입되는 냉매량을 증가시킴으로써 압축기 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러 본 실시예에서는 흡입가이드(190)를 구비하되 흡입냉매의 일부가 구동모터(120)를 향해 이동하도록 안내할 수 있다. 이를 통해 흡입냉매의 일부가 구동모터(120)쪽으로 안내되어 구동모터(120)의 과열을 억제함으로써 압축기 효율을 더욱 향상시키는 동시에 구동모터(120)의 과열로 인해 운전가능영역(운전대역)이 축소되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 실시예에 따른 흡입가이드를 분리하여 보인 사시도이고, 도 5는 도 4에 따른 흡입가이드를 내측에서 보인 사시도이며, 도 6은 도 5에 따른 흡입가이드를 외측에서 보인 사시도이고, 도 7은 본 실시예에 따른 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 평면도이며, 도 8은 도 7의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는 냉매흡입관(117)과 고저압분리판(115)의 사이에 구비될 수 있다. 다시 말해, 흡입가이드(190)는 고저압분리판(115)보다는 하측이지만 냉매흡입관(117)보다는 상측에 구비될 수 있다. 이에 따라 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입된 흡입냉매가 흡입가이드(190)에 막혀 고저압분리판(115)으로 향하는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 흡입냉매가 고저압분리판(115)에 의해 직간접적으로 가열되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는 별도로 제작되어 비선회스크롤(150)에 결합될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(190)는 비선회스크롤(150)과는 다른 소재, 예를 들어 테프론과 같은 열전도계수가 낮은 소재로 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(190)를 통과하는 흡입냉매가 고저압분리판(115)을 통해 전달되는 복사열에 의해 가열되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는 비선회스크롤(150)과는 별개로 제작됨에 따라 그 흡입가이드(190)의 형상을 주변의 조건에 대응하여 다양하게 형성할 수 있다. 이를 통해 흡입냉매가 흡입가이드(190)를 비켜 고저압분리판(115)쪽으로 이동하는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는, 단일체이며 대략 육면체 형상의 속빈 박스 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 흡입가이드(190)는 제1 측벽부(191), 제2 측벽부(192), 외벽부(193), 내벽부(194), 상벽부(195), 하벽부(196)를 포함할 수 있다. 이들 벽부 중에서 제1 측벽부(191), 제2 측벽부(192), 외벽부(193), 상벽부(195)는 흡입통로를, 하벽부(196)는 흡입통로(190a)의 입구를 이루는 통로입구부(190b)를, 내벽부(194)는 흡입통로(190a)의 출구를 이루는 통로출구부(190c)를 각각 형성하게 된다.

제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192)는 흡입구(152a)의 원주방향 양쪽에 각각 구비되어 케이싱(110)을 이루는 원통쉘(111)의 내주면을 향해 대략 반경방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어 제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192)는 앞서 설명한 흡입측 가이드돌부(1551)에서 흡입안내홈(1551a)의 양쪽 측면과 대략 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 흡입안내홈(1551a)은 흡입구(152a)보다 짧게 형성될 수 있다. 다시 말해, 흡입측 가이드돌부(1551)의 원주방향 길이는 흡입구(152a)의 원주방향 길이보다 길게 형성되더라도 흡입측 가이드돌부(1551)의 주변 조건에 따라 흡입안내홈(1551a)의 원주방향 길이는 흡입구(152a)의 원주방향 길이보다 짧게 형성될 수 있다.

예를 들어, 외벽부(193)의 단면적은 내벽부(194)의 단면적보다 작거나 같게 형성되고, 흡입구(152a)의 적어도 일부는 흡입안내홈(1551a)에 대해 제1 측벽부(191)쪽 또는/및 제2 측벽부(192)쪽으로 편심지게 형성될 수 있다.

이 경우 제1 측벽부(191) 또는 제2 측벽부(192) 중에서 적어도 어느 한 쪽 측벽부(191)(192)는 흡입안내홈(1551a)의 측면 형상에 따라 곡면지게 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 흡입구(152a)는 흡입안내홈(1551a)에 대해 제2 측벽부(192)쪽으로 편심지게 형성되고, 제2 측벽부(192)는 외벽부(193)에서 내벽부(194)를 향해 제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192) 사이의 간격이 증가하도록 곡면형상으로 연장될 수 있다. 이에 따라 비선회스크롤(150)의 형상, 즉 흡입측 가이드돌부(1551)에 구비되는 흡입안내홈(1551a)의 원주방향 길이가 흡입구(152a)의 원주방향 길이보다 짧게 형성되더라도 흡입가이드(190)가 전체 흡입구(152a)를 수용할 수 있다.

제1 측벽부(191)의 하단과 제2 측벽부(192)의 하단은 흡입측 가이드돌부(1551)의 상면에 얹혀져 지지될 수도 있다. 하지만 제1 측벽부(191)의 하단 외측면과 제2 측벽부(192)의 하단 외측면은 흡입안내홈(1551a)의 내측면에 각각 밀착되어 지지될 수 있다.

예를 들어, 도 4를 참조하면 흡입안내홈(1551a)의 양쪽에 위치하는 흡입측 가이드돌부(1551)의 상면과 흡입측 가이드돌부(1551) 사이를 연결하는 원주방향 연장부(1551b)의 상면 사이에는 각각 원주방향 단차면(이하, 제2 단차면)(1551c)이 형성되고, 흡입가이드(190)를 이루는 제1 측벽부(191)의 하단 외측면과 제2 측벽부(192)의 하단 외측면이 앞서 설명한 제2 단차면에 각각 원주방향으로 거의 밀착될 수 있다. 이에 따라 제1 측벽부(191)와 이를 마주보는 흡입측 가이드돌부(1551)의 내측면, 제2 측벽부(192)와 이를 마주보는 흡입측 가이드돌부(1551)의 내측면 사이에 틈새가 발생되는 것을 억제하여 흡입냉매가 흡입가이드(190)를 비켜서 고저압분리판(115)을 향해 이동하는 것을 억제할 수 있다. 뿐만 아니라 제1 측벽부(191)가 흡입측 가이드돌부(1551)의 내측면에 밀착되어 지지됨에 따라 흡입가이드(190)가 비선회스크롤(150)에 안정적으로 고정될 수 있다.

한편, 제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192) 중에서 적어도 어느 한쪽 측벽부(191)(192)에는 흡입구멍(192b)이 더 형성될 수도 있다. 흡입구멍(192b)은 후술할 하벽부(196)와 함께 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)를 형성할 수 있다. 이 경우에는 통로입구부(190b)의 단면적이 확대될 수 있다. 이에 대해서는 도 15를 참조하여 나중에 다시 설명한다.

도 4, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)의 외벽부(193)는 제1 측벽부(191)의 외측단과 제2 측벽부(192)의 외측단을 연결하도록 형성될 수 있다. 외벽부(193)는 흡입통로(190a)의 외주측을 밀봉하도록 막힌 평면으로 형성되되, 원통쉘(111)의 내주면 또는 상부쉘(112)의 내주면에 대응하도록 막힌 곡면으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 외벽부(193)는 케이싱(110)을 이루는 원통쉘(111)의 내주면에 밀착될 수 있다. 다시 말해 외벽부(193)의 외주면은 케이싱(110)의 내주면(정확하게는 고저압분리판의 내주면이나, 이하에서는 편의상 케이싱의 내주면으로 정의하여 설명한다)과 동일한 곡률을 가지는 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 외벽부(193)의 외주면이 케이싱(110)의 내주면과 밀착되면서 흡입가이드(190)의 축방향 양쪽을 더욱 긴밀하게 실링함에 따라, 냉매흡입관(117)을 통해 흡입가이드(190)의 하측으로 흡입된 흡입냉매가 그 흡입가이드(190)를 피해 고저압분리판(115)쪽으로 흘러나가는 것을 억제할 수 있다.

다만, 이 경우에는 외벽부(193)를 포함한 흡입가이드(190)는 앞서 설명한 바와 같이 적어도 비선회스크롤(!50)보다는 열전도계수가 낮은 소재, 예를 들어 테프론과 같은 플라스틱 소재로 형성되는 것이 케이싱(110)을 통한 열전도를 억제할 수 있어 바람직하다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 외벽부(193)는 평면으로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 외벽부(193)의 외주면 양단에 케이싱(110)의 내주면과 동일한 곡률을 가진 실링돌부(미도시)가 더 형성될 수도 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 외벽부(193)를 포함한 흡입가이드(190)가 고저압분리판(115)과 같은 금속이거나 이에 준하는 열전도계수를 가지는 소재로 형성되는 경우에는 그 외벽부(193)가 케이싱(110)의 내주면으로부터 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.

외벽부(193)는 제1 측벽부(191)의 축방향 높이, 제2 측벽부(192)의 축방향 높이와 대략 동일하며 상벽부(195)의 원주방향 길이, 하벽부(196)의 원주방향 길이와 대략 동일하게 형성될 수 있다. 다시 말해 외벽부(193)는 흡입통로(190a)의 외측면을 이루는 일부 벽부(191)(192)(195)(196)들의 외측면과 동일한 면높이를 이루도록 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(190)를 용이하게 제작하여 조립할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)의 내벽부(194)는 제1 측벽부(191)의 내측단과 제2 측벽부(192)의 내측단을 연결하도록 형성될 수 있다. 내벽부(194)는 앞서 설명한 바와 같이 흡입가이드(190)의 통로출구부를 이루는 면으로, 전체가 개구되거나 또는 일부만 개구될 수도 있다. 본 실시예에서는 내벽부(194) 전체가 개구된 예를 도시하고 있다.

내벽부(194)의 단면적(또는 출구부의 단면적)은 흡입구(152a)의 단면적보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 내벽부(194)는 흡입구(152a) 전체를 수용할 수 있어 흡입통로(190a)에서의 유로저항을 최소화할 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)의 상벽부(195)는 제1 측벽부(191)의 상측단과 제2 측벽부(192)의 상측단 그리고 외벽부(193)의 상측단을 연결하도록 형성될 수 있다. 상벽부(195)는 흡입통로(!90a)의 상측면을 밀봉하도록 막힌 평면으로 형성될 수 있다.

상벽부(195)는 다른 벽부(191)(192)(193)(195)(196)들와 동일한 두께로 형성될 수 있다. 하지만 상벽부(195)는 고저압분리판(115)을 축방향으로 마주보는 면으로, 고저압분리판(115)으로부터 가장 인접하게 위치하게 된다. 따라서 상벽부(195)는 다른 벽부보다 두껍게 형성될 수 있다. 이에 대해서는 도 9 및 도 10을 참조하여 나중에 다시 설명한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)의 하벽부(196)는 앞서 설명한 바와 같이 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)를 이루도록 전체가 개구되거나 또는 일부만 개구되어 형성될 수 있다. 통로입구부(190b)는 가능한 한 넓게 형성되는 것이 흡입체적을 확보하는데 유리하다. 본 실시예에서는 하벽부(196)의 거의 전체가 개구된 예를 도시하고 있다.

하벽부(196)는 냉매흡입관(117)보다 상측에 배치되고, 하벽부(196)를 관통하는 중심선이 냉매흡입관(117)의 출구단을 관통하는 중심선에 대해 교차하는 방향, 구체적으로는 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.

예를 들어, 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)을 관통하는 중심선은 반경방향으로 형성되는 반면, 하벽부(196)를 관통하는 중심선은 축방향으로 형성될 수 있다. 이에 따라 하벽부(196)는 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)보다 상측에서 그 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)에 대해 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192)의 외측면에는 흡입가이드(190)를 비선회스크롤(150)에 고정하기 위한 고정돌기(191a)(192a)가 더 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 측벽부(191)의 외측면에서 제1 고정돌기(191a)가 연장되고, 제2 측벽부(192)의 외측면에서 제2 고정돌기(192a)가 연장될 수 있다.

구체적으로, 제1 고정돌기(191a)는 제1 측벽부(191)의 상단에서 원주방향으로 연장되고, 제2 고정돌기(192a)는 제2 측벽부(192)의 하단에서 제1 고정돌기(191a)의 반대쪽 원주방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 제1 고정돌기(191a)는 비선회측벽부(152)의 제1 단차면(152b)에 얹혀져 축방향으로 지지되고, 제2 고정돌기(192a)는 흡입측 가이드돌부(1551)의 상면에 얹혀져 축방향으로 지지될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제1 고정돌기(191a)와 제2 고정돌기(192a)는 제1 단차면(152b)과 제2 단차면의 위치에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 고정돌기(191a)와 제2 고정돌기(192a)는 앞선 실시예와 반대로 형성될 수도 있고, 서로 동일한 높이에서 형성될 수도 있다. 또는 제1 고정돌기(191a)와 제2 고정돌기(192a) 중에서 어느 한 쪽 고정돌기만 구비될 수도 있다.

한편, 통로입구부(190b)를 이루는 제1 측벽부(191)의 하단 내측면, 제2 측벽부(192)의 하단 내측면, 외벽부(193)의 하단 내측면에는 각각 단차부(미부호)가 연이어 형성될 수 있다. 이에 따라 통로입구부(190b)의 면적이 확대되어 흡입가이드로의 냉매유입이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)가 구비된 스크롤 압축기에서 냉매가 흡입되는 과정은 다음과 같다.

도 2 및 도 8을 참조하면, 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입된 냉매는 대략 상류측 냉매와 하류측 냉매로 분리될 수 있다. 상류측 냉매는 냉매흡입관(117)을 기준으로 상측으로, 하류측 냉매는 냉매흡입관(117)을 기준으로 하측으로 유동하는 냉매로 이해될 수 있다.

상류측 냉매는 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)를 통해 냉매통로(190a)로 유입되고, 흡입가이드(190)의 흡입통로(190a)를 따라 이동하여 흡입가이드(190)의 통로출구부(190c)와 흡입구(152a)를 통해 곧바로 압축실(흡입압실)(V)로 흡입된다. 이에 따라, 상류측 냉매는 구동모터(120)와 접촉되지 않게 되므로 압축실(V)로 흡입되는 냉매의 비체적이 상승하는 것을 줄여 압축기 효율이 향상될 수 있다.

이때, 상류측 냉매는 흡입가이드(190)에 의해 고저압분리판(115)쪽으로 이동하는 것이 억제될 수 있다. 이에 따라 흡입냉매가 압축실(V)로 흡입되기 전에 고저압분리판(115)에 접촉되어 전도열로 인해 가열되거나 또는 고저압분리판(115)의 주변에서 복사열로 인해 가열되는 것이 억제될 수 있다. 이를 통해 압축기 효율이 더욱 향상될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)는 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)보다 축방향 상측에 배치된다. 이에 따라 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 흡입된 흡입냉매의 일부는 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)로 곧바로 흡입되지 않고 앞서 설명한 바와 같이 하류측 냉매를 형성하면서 구동모터(120)를 향해 이동하게 된다.

하류측 냉매는 케이싱(110)의 저압부(110a)를 순환하면서 구동모터(120)와 접촉되어 그 구동모터(120)를 냉각한 후, 다시 상승하여 흡입가이드(190)를 통해 압축실(V)로 흡입된다. 이에 따라, 구동모터는 하류측 냉매에 의해 냉각되어 과열이 억제되면서 압축기의 운전대역이 확대될 수 있다.

한편, 흡입가이드에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 흡입통로를 이루는 벽부가 모두 동일한 두께로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 일부 벽부가 다른 벽부보다 두껍게 형성될 수 있다.

도 9는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도이고, 도 10은 도 9의 흡입가이드가 결합된 상태를 보인 단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드의 기본적인 형상 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예들과 유사하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예들에 대한 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는 흡입통로(190a)를 이루는 벽부들 중에서 일부 벽부, 구체적으로 상벽부(195)의 두께(t1)는 다른 벽부들(191)(192)(193)(195)(196)의 두께(t2)보다 두껍게 형성될 수 있다.

예를 들어, 상벽부(195)의 두께(t1)는 제1 측벽부(191) 또는 제2 측벽부(192)의 두께(t2)보다 대략 2배 또는 그 이상 두껍게 형성될 수 있다.

상기와 같이, 상벽부(195)의 두께(t1)가 다른 벽부들(191)(192)(193)(195)(196)의 두께(t2)보다 두껍게 형성되는 경우에는 고저압분리판(115)을 통해 흡입가이드(190)로 전달되는 복사열을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.

다시 말해, 상벽부(195)는 고저압분리판(115)을 축방향으로 마주보는 면으로, 다른 벽부들(191)(192)(193)(195)(196)보다 고저압분리판(115)으로부터 가장 인접하게 위치하게 된다. 따라서 상벽부(195)는 다른 벽부보다 두껍게 형성되면 고저압분리판(115)을 통해 전달되는 복사열을 효과적으로 차단할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 상벽부(195)의 외측면(상면) 또는 내측면에 단열코팅하거나 단열층을 추가할 수 있다. 또한 상벽부(195) 외에 제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192)의 두께도 상벽부(195)와 같이 외벽부(193)나 내벽부(194) 등보다 더 두껍게 형성될 수도 있다.

한편, 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 외벽부와 흡입통로를 이루는 벽부들의 외측면과 동일한 면높이를 가지도록 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 외벽부가 흡입통로를 이루는 벽부들의 외측면에서 돌출되도록 형성될 수 있다.

도 11은 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 12는 도 11의 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 평면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는 전체적으로는 앞서 설명한 도 4의 흡입가이드(190)와 유사하게 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(190)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과에 대하여는 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 외벽부(193)의 원주방향 양쪽에는 각각 실링연장부(193a)(193a)가 구비될 수 있다. 예를 들어 실링연장부(193a)(193a)는 제1 측벽부(191)의 외측면 및 제2 측벽부(192)의 외측면보다 원주방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

실링연장부(193a)(193a)의 외주면은 이를 마주보는 케이싱(110)의 내주면과 거의 면접촉하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 실링연장부(193a)(193a)의 외주면은 외벽부(193)의 외주면 곡률과 동일하게 연장될 수 있다.

실링연장부(193a)(193a)의 내주면은 이를 마주보는 흡입측 가이드돌부(1551)의 모서리 형상과 대응하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 도 12와 같이 흡입측 가이드돌부(1551)의 모서리가 곡면지게 형성되는 경우에는 실링연장부(193a)(193a)의 내주면도 이에 대응하여 곡면지게 형성될 수 있다.

상기와 같이, 외벽부(193)의 원주방향 양단에서 실링연장부(193a)(193a)가 각각 형성되는 경우에는 흡입가이드(190)가 흡입안내홈(1551a)의 내측면 사이에 틈새를 두고 수용되더라도 그 흡입안내홈(1551a)의 내측면과 흡입가이드(190) 사이에 발생되는 틈새를 최소화할 있다. 이에 따라 냉매흡입관(117)을 통해 흡입가이드(190)의 하측으로 흡입된 흡입냉매가 그 흡입가이드(190)를 피해 고저압분리판(115)쪽으로 흘러나가는 것을 더욱 억제할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 외벽부(193)는 제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192)에서 구동모터(120)를 향하는 방향, 즉 하측으로 연장될 수 있다. 이 경우 외벽부(193)는 냉매흡입관(117)의 출구단과 축방향으로 중첩되지 않는 길이만큼 연장되는 것이 흡입냉매의 유동저항측면에서 바람직하다.

즉, 전술한 실시예에서는 흡입가이드의 하단이 냉매흡입관의 상측에서 평평하게 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 흡입가이드의 하단이 냉매흡입관보다 하측으로 연장될 수도 있다.

도 13은 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 14는 도 13의 흡입가이드가 조립된 상태를 보인 단면도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는 전체적으로는 전술한 실시예와 유사하게 형성될 수 있다. 예를 들어 흡입가이드(190)는 제1 측벽부(191), 제2 측벽부(192), 외벽부(193), 내벽부(194), 상벽부(195), 하벽부(196)를 포함할 수 있다. 이들 벽부 중에서 제1 측벽부(191), 제2 측벽부(192), 외벽부(193), 상벽부(195)는 흡입통로(10a)를, 하벽부(196)는 흡입통로(190a)의 입구를 이루는 통로입구부(190b)를, 내벽부(194)는 흡입통로(190a)의 출구를 이루는 통로출구부(190c)를 각각 형성하게 된다.

상기와 같은 흡입가이드(190)는 통로입구부(190b)를 이루는 하벽부(196)가 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)보다는 상측에 위치하며, 냉매흡입관(117)과는 교차되는 방향으로 배치되게 된다. 이에 따라 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부로 흡입된 냉매의 일부는 흡입가이드(190)를 통해 압축실(V)로 직접 흡입되는 반면 다른 냉매는 구동모터(120)를 향해 흘러나가 그 구동모터(120)를 냉각시킨 후 흡입가이드(190)로 흡입되게 된다. 이는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에서의 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 하벽부(196)에서 구동모터(120)를 향해 연장되거나 또는 제1 측벽부(191)와 제2 측벽부(192)에서 구동모터(120)를 향해 연장되는 흡입연장부(197)가 더 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 하벽부(196) 전체가 개구되므로 흡입연장부는 제1 측벽부(191)의 하단과 제2 측벽부(192)의 하단에서 연장된 예를 개시하고 있다.

본 실시예에 따른 흡입연장부(197)는 적어도 일부가 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)과 반경방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 흡입연장부는 그 하단이 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)보다 하측에 위치할 수 있도록 구동모터(120)를 향해 연장될 수 있다. 이에 따라 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)가 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)보다 높게 배치되더라도 하류측 냉매의 일부가 흡입연장부(197)에 의해 압축실로 안내될 수 있다. 이를 통해 하류측 냉매가 구동모터(120)와 접촉되어 가열되는 것을 적절하게 줄여 압축기 효율을 높일 수 있다.

본 실시예에 따른 흡입연장부(197)는 축방향으로 평행하게 형성될 수도 있다. 하지만 흡입연장부(197)는 그 하단보다 상단이 케이싱(110)의 내주면으로부터 멀리 위치하도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들어, 구동모터(120)를 마주보는 하단에서 케이싱(110)의 내주면까지를 제1 간격(G1), 통로입구부(190b)에 접하는 상단에서 케이싱(110)의 내주면까지를 제2 간격(G2)이라고 할 때, 제1 간격(G1)보다 제2 간격(G2)이 더 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 흡입연장부(197)는 하단에서 상단으로 갈수록 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)으로부터 멀어지게 되어, 저압부(110a)로 흡입된 냉매가 흡입가이드(190)쪽으로 보다 원활하게 유입될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 흡입연장부(197)는 평면으로 형성될 수도 있지만, 냉매흡입관(117)의 출구단(117a)을 감싸도록 원호단면형상 또는 쐐기단면형상 등으로 형성될 수도 있다. 흡입연장부(197)가 원호단면형상 또는 쐐기단면형상 등으로 형성될 경우에는 냉매흡입관(117)을 통해 저압부(110a)로 흡입된 냉매가 그 냉매흡입관(117)을 마주보는 흡입연장부(197)의 내주면에 의해 모아져 흡입가이드(190)로 보다 원활하게 유입될 수 있다.

즉, 전술한 실시예에서는 흡입가이드의 측면을 이루는 제1 측벽부와 제2 측벽부가 막힌 형상으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 제1 측벽부와 제2 측벽부 중에서 적어도 어느 한 쪽 측벽부에 흡입구멍이 형성될 수도 있다.

도 15는 도 1에 따른 흡입가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도이다.

도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입가이드(190)는 전체적으로는 앞서 설명한 실시예들과 거의 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예들에 대한 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 제2 측벽부(192)에 흡입구멍(192b)이 더 형성될 수도 있다. 흡입구멍(192b)은 후술할 하벽부(196)와 함께 흡입가이드(190)의 통로입구부(190b)를 형성할 수 있다. 흡입구멍(192b)은 제2 측벽부(192)의 중간에 관통되어 형성될 수도 있고, 하벽부(196)에서 연장되어 형성될 수도 있다.

흡입구멍(192b)은 원주방향 연장부(1551b)와 간섭되지 않는 범위내에서 가능한 한 크게 형성되는 것이 흡입가이드(190)의 지지강도를 확보하면서도 흡입면적을 확대하는 측면에서 유리할 수 있다.

상기와 같이 제1 측벽부(191) 또는/및 제2 측벽부(192)에 통로입구부(190b)를 이루는 흡입구멍(192b)이 형성되는 경우에는 전체 통로입구부(190b)의 단면적이 확대될 수 있다. 이에 따라 흡입냉매가 흡입가이드(190)로 보다 원활하게 유입되어 체적효율을 높일 수 있다.

한편, 전술한 실시예들에서는 흡입가이드(190)의 외벽부(193)가 케이싱(110)으로부터 이격되는 것이나, 경우에 따라서는 흡입가이드(190)의 외벽부(193)가 케이싱(110)의 내주면에 고정될 수도 있다. 예를 들어, 케이싱(110)의 내주면에는 가이드브라켓(미도시)이 고정되고, 가이드브라켓에 흡입가이드(190)가 결합될 수 있다. 가이드브라켓은 냉매흡입관(117)과 고저압분리판(115) 사이에 위치하며, 흡입가이드(190)는 전술한 실시예들과 유사하게 형성될 수 있다. 다만, 흡입가이드(190)가 금속재질인 경우에는 흡입가이드(190)를 케이싱(110)에 직접 용접하여 고정할 수도 있다.

상기와 같이 흡입가이드(190)의 외벽부(193)가 케이싱(110)에 고정되는 구조는 그 흡입가이드(190)의 내벽부(194)가 비선회스크롤(150)로부터 이격될 수도 있고, 비선회스크롤(150)에도 결합될 수도 있다. 이에 따라 흡입가이드(190)의 외벽부(193)가 케이싱(110)에 고정되는 구조에서는 비선회스크롤(150)이 케이싱(110)에 고정되는 구조에서 더욱 적합할 수 있다. 이 경우에도 흡입가이드(190)는 기본적인 구성이나 작용 효과는 전술한 실시예들과 유사하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예들에 대한 설명으로 대신한다.

110: 케이싱 110a: 저압부(흡입공간)
110b: 고압부(토출공간) 110c: 오일저장공간
111: 원통쉘 112: 상부캡
113: 하부캡 115: 고저압분리판
115a: 관통구멍 1151: 실링플레이트
1151a: 고저압연통구멍 116: 지지브라켓
117: 냉매흡입관 118: 냉매토출관
120: 구동모터 121: 고정자
1211: 고정자코어 1212: 고정자코일
122: 회전자 1221: 회전자코어
1222: 영구자석 125: 회전축
1251: 편심부 1252: 오일피더
1253: 오일유로 130: 메인프레임
131: 메인플랜지부 132: 메인베어링부
132a: 축수구멍 133: 선회공간부
134: 스크롤 지지부 135: 올담링 수용부
136: 프레임 고정부 136a: 볼트체결구멍
137: 가이드부시 137a: 볼트삽입구멍
138: 가이드볼트 140: 선회 스크롤
141: 선회 경판부 142: 선회랩
143: 회전축 결합부 150: 비선회 스크롤
151: 비선회 경판부 151a: 토출구
151b: 바이패스구멍 151c: 제1 배압구멍
152: 비선회측벽부 152a: 흡입구
152b: 축방향 단차면(제1 단차면) 153: 비선회랩
155: 가이드돌부 155a: 가이드삽입구멍
1551a: 흡입안내홈 1551b: 원주방향 연장부
1551c: 원주방향 단차면(제2 단차면) 157: 토출밸브
160: 배압실조립체 160a: 배압실
161: 배압 플레이트 1611: 고정판부
1611a: 제2 배압구멍 1612: 제1 환형벽부
1612a: 중간토출구 1612b: 밸브안내홈
1612c: 역류방지구멍 1613: 제2 환형벽부
165: 플로팅플레이트 171: 메인베어링
172: 서브베어링 173: 편심부베어링
180: 올담링 190: 흡입가이드
190a: 흡입통로 190b: 통로입구부
190c: 통로출구부 191: 제1 측벽부
191a: 제1 고정돌기 192: 제2 측벽부
192a: 제2 고정돌기 192b: 흡입구멍
193: 외벽부 193a: 실링연장부
194: 내벽부 195: 상벽부
196: 하벽부 197: 흡입연장부
G1: 제1 간격 G2: 제2 간격
S: 흡입안내공간 t1: 상벽부 두께
t2: 제2 측벽부 두께 V, V1,V2: 압축실
V11: 흡입압실 V12: 중간압실
V13: 토출압실

Claims

케이싱;
상기 케이싱의 내부공간을 저압부와 고압부로 분리하는 고저압분리판;
상기 케이싱을 관통하여 상기 저압부에 연통되는 냉매흡입관;
상기 케이싱을 관통하여 상기 고압부에 연통되는 냉매토출관;
상기 저압부의 내부에 설치되는 구동모터;
상기 구동모터에 회전축으로 결합되어 선회운동을 하는 선회스크롤;
상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며, 상기 압축실에 연통되도록 흡입구가 외주면을 관통하여 형성되는 비선회스크롤; 및
상기 저압부로 흡입되는 냉매를 상기 압축실로 안내하도록 흡입통로가 구비된 흡입가이드를 포함하고,
상기 흡입가이드는,
상기 흡입통로의 일단을 이루며 상기 저압부를 향해 개구되는 통로입구부와, 상기 흡입통로의 타단을 이루며 상기 흡입구를 향해 개구되는 통로출구부를 포함하며,
상기 통로입구부는,
상기 냉매흡입관의 출구단에 대해 교차되는 방향으로 개구되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 냉매흡입관의 출구단은 반경방향으로 개구되고, 상기 흡입가이드의 통로입구부는 축방향으로 개구되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 흡입가이드는, 그 통로입구부의 적어도 일부가 상기 냉매흡입관의 출구단과 원주방향으로 중첩되며,
상기 통로입구부는,
상기 냉매흡입관의 출구단을 기준으로 상기 구동모터의 반대쪽에 위치하는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 흡입가이드는,
상기 통로입구부와 상기 통로출구부가 교차되는 방향으로 형성되는 스크롤 압축기.
제4항에 있어서,
상기 통로입구부는 상기 구동모터를 향하는 방향으로 개구되고, 상기 통로출구부는 상기 비선회스크롤의 외주면을 향하는 방향으로 개구되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 흡입가이드는,
상기 흡입구의 원주방향 양쪽에 각각 구비되는 제1 측벽부 및 제2 측벽부;
상기 제1 측벽부의 외측단과 상기 제2 측벽부의 외측단을 연결하는 외벽부;
상기 제1 측벽부의 내측단과 상기 제2 측벽부의 내측단을 연결하는 내벽부;
상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 그리고 상기 외벽부의 상측단을 연결하는 상벽부; 및
상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 그리고 상기 외벽부의 하측단을 연결하는 하벽부를 포함하며,
상기 통로입구부는 상기 하벽부의 적어도 일부가 개구되어 형성되고, 상기 통로출구부는 상기 내벽부의 적어도 일부가 개구되어 형성되는 스크롤 압축기.
제6항있어서,
상기 비선회스크롤의 외주면에 단턱부가 형성되고,
상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 중에서 적어도 어느 한 쪽에는, 원주방향으로 연장되어 상기 비선회스크롤의 단턱부에 지지되도록 고정돌기가 구비되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부에서 상기 구동모터를 향해 연장되는 흡입연장부가 더 구비되고,
상기 흡입연장부는,
적어도 일부가 상기 냉매흡입관의 출구단과 축방향 및 반경방향으로 중첩되는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 흡입연장부는,
상기 구동모터를 마주보는 하단에서 상기 케이싱의 내주면까지의 제1 간격보다 상기 통로입구부에 접하는 상단에서 상기 케이싱의 내주면까지의 제2 간격이 더 크게 형성되는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 흡입연장부는,
상기 구동모터를 마주보는 하단에서 상기 통로입구부에 접하는 상단으로 갈수록 상기 케이싱의 내주면으로부터 점점 멀어지도록 경사지게 형성되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 상벽부의 두께는 상기 상벽부를 제외한 다른 부분의 두께보다 두껍게 형성되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부 중에서 어느 한 쪽에는 적어도 일부가 개구되어 상기 통로입구부의 일부를 이루는 흡입구멍이 형성되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 외벽부는 그 외주면이 상기 케이싱의 내주면에 밀착되도록 곡면으로 형성되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 구동모터와 상기 비선회스크롤 사이에는 상기 선회스크롤을 지지하는 메인프레임이 더 구비되고,
상기 비선회스크롤에는 상기 메인프레임에 지지되는 복수 개의 가이드돌부가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되며,
상기 복수 개의 가이드돌부 중에서 어느 한 개의 가이드돌부에는 그 외주면에서 내주면을 향해 기설정된 깊이만큼 함몰된 흡입안내홈이 형성되고,
상기 흡입가이드는,
상기 흡입안내홈을 이루는 양쪽 원주방향 내측면 사이에 수용되는 스크롤 압축기.
제14항에 있어서,
상기 외벽부는,
상기 제1 측벽부의 외측면과 상기 제2 측벽부의 외측면에서 원주방향으로 연장되는 실링연장부가 더 구비되는 스크롤 압축기.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡입가이드는,
상기 비선회스크롤보다 열전달계수가 낮은 소재로 형성되는 스크롤 압축기.