KR20240015432A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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Abstract

스크롤 압축기가 개시된다. 상기 스크롤 압축기는 밸브체결부재의 체결부재고정부는 밸브체결부재를 비선회스크롤에 고정하고, 밸브체결부재의 밸브고정부는 바이패스밸브를 비선회스크롤에 고정하며, 체결부재고정부는 밸브고정부보다 압축실로부터 축방향으로 멀리 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 고정하는 밸브체결부재가 비선회스크롤에 체결되는 체결두께를 확보하면서도 바이패스구멍 및/또는 토출구가 형성되는 부분에서의 경판두께를 줄여 바이패스구멍 및/또는 토출구에서의 사체적을 낮출 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것이다.
스크롤 압축기는 선회스크롤과 비선회스크롤이 맞물려 결합되고, 선회스크롤이 비선회스크롤에 대해 선회운동을 하면서 선회스크롤과 비선회스크롤 사이에 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하게 된다.
압축실은 외곽에 형성되는 흡입압실, 흡입압실에서 중심부를 향해 점차 체적이 감소하면서 연속으로 형성되는 중간압실, 중간압실의 중심쪽에 이어지는 토출압실로 이루어진다. 통상 흡입압실은 비선회스크롤의 측면을 관통하여 냉매흡입관에 연통되고, 중간압실은 밀봉되어 다단으로 연결되며, 토출압실은 비선회스크롤의 경판부 중앙을 관통하여 냉매토출관에 연통된다.
스크롤 압축기는 압축실이 연속으로 이동하도록 형성됨에 따라 운전중에 과압축이 발생될 수 있다. 이에 종래에는 토출구의 주변, 즉 토출구보다 상류측에 바이패스구멍을 형성하여 과압축되는 냉매를 미리 토출시키고 있다. 바이패스구멍에는 바이패스밸브가 구비되어 압축실의 압력에 따라 바이패스구멍을 개폐하고 있다. 바이패스밸브는 판형밸브 또는 리드밸브가 주로 적용되고 있다.
특허문헌 1(미국 공개특허 US2018/0038370 A1)은 판형밸브로 된 바이패스밸브가 적용된 스크롤 압축기를 개시하고 있다. 특허문헌 1은 복수 개의 바이패스구멍을 환형으로 형성된 한 개의 바이패스밸브로 개폐하는 것이나, 이는 바이패스밸브가 탄성부재에 의해 지지됨에 따라 부품수가 증가한다. 또한 바이패스밸브가 분리된 상태에서 작동하므로 모듈화가 곤란하여 압축기의 조립공수가 증가하게 될 수 있다. 또한 바이패스구멍의 길이가 길어져 토출지연으로 인한 과압축이 발생될 뿐만 아니라 사체적이 증가하여 지시효율이 저하될 수 있다.
특허문헌 2(대한민국 공개특허 제10-2014-0114212호) 및 특허문헌 3(미국 공개특허 US2015/0345493 A1)는 각각 리드밸브로 된 바이패스밸브가 적용된 스크롤 압축기를 개시하고 있다. 특허문헌 2 및 특허문헌 3은 각각 리벳 또는 핀을 이용하여 바이패스밸브를 비선회스크롤에 고정하는 것으로, 이는 비선회스크롤의 경판두께가 리벳깊이 또는 핀깊이만큼 확보되어야 하므로 그만큼 바이패스구멍의 길이가 길어지게 된다. 이로 인해 특허문헌 1과 같이 바이패스구멍을 통한 냉매배출이 지연되면서 과압축이 발생될 뿐만 아니라 바이패스구멍이 길어지는 만큼 사체적이 증가하여 지시효율이 저하될 수 있다.
미국 공개특허 US2018/0038370 A1(공개일: 2018.02.08.) 대한민국 공개특허 제10-2014-0114212호(공개일: 2014.09.26.) 미국 공개특허 US2015/0345493 A1(공개일: 2015.12.03.)
본 발명의 목적은, 압축실에서의 과압축을 억제하는 동시에 사체적을 줄일 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 바이패스구멍 및/또는 토출구의 길이를 줄여 그 바이패스구멍 및/토출구에서의 사체적을 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 바이패스구멍 및/또는 토출구의 길이를 줄이면서도 바이패스밸브 및/또는 토추밸브에 대한 체결길이를 확보할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 바이패스밸브 및/또는 토출밸브를 용이하게 조립할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 바이패스밸브 및/또는 토출밸브를 비선회스크롤에 체결하면서도 바이패스구멍 및/또는 토출구의 길이를 줄일 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 바이패스밸브 및/또는 토출밸브를 비선회스크롤에 체결하면서도 이들 밸브에 대한 체결구조를 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 선회스크롤, 비선회스크롤, 토출밸브, 바이패스밸브 및 밸브체결부재를 포함한다. 상기 선회스크롤은 상기 케이싱의 내부공간에서 회전축에 결합되어 선회운동을 한다. 상기 비선회스크롤은 상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며, 상기 압축실의 냉매가 토출되도록 토출구 및 바이패스구멍이 형성된다. 상기 토출밸브는 상기 토출구를 개폐하고, 상기 바이패스밸브는 상기 바이패스구멍을 개폐한다. 상기 밸브체결부재는 상기 바이패스밸브를 상기 비선회스크롤에 고정하는 것으로, 체결부재고정부 및 밸브고정부를 포함한다. 상기 체결부재고정부는 상기 밸브체결부재를 상기 비선회스크롤에 고정하고, 상기 밸브고정부는 상기 바이패스밸브를 상기 비선회스크롤에 고정한다. 상기 체결부재고정부는 상기 밸브고정부보다 상기 압축실로부터 축방향으로 멀리 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 고정하는 밸브체결부재가 비선회스크롤에 체결되는 체결두께를 확보하면서도 바이패스구멍 및/또는 토출구가 형성되는 부분에서의 경판두께를 줄여 바이패스구멍 및/또는 토출구에서의 사체적을 낮출 수 있다.
일례로, 상기 비선회스크롤의 배면에는 상기 바이패스밸브의 고정부가 고정되는 밸브고정홈 및 상기 바이패스밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 구비된다. 상기 밸브고정홈과 상기 밸브개폐홈은, 상기 비선회스크롤의 배면에서 서로 이격되어 기설정된 깊이로 함몰지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 리드밸브로 된 바이패스밸브를 비선회스크롤에 체결하면서도 바이패스구멍이 형성되는 부분에서의 경판두께를 줄일 수 있다.
다른 예로, 상기 비선회스크롤의 배면에는 상기 바이패스밸브의 고정부가 삽입되어 고정되는 밸브고정홈 및 상기 바이패스밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 구비된다. 상기 밸브고정홈은 체결부재고정면과 밸브지지면을 포함한다. 상기 체결부재고정면은 상기 밸브고정홈의 내주면에 구비되어 상기 밸브체결부재가 고정되고, 상기 밸브지지면은 상기 체결부재고정면보다 상기 압축실에 인접한 위치에서 상기 밸브고정홈의 축방향측면에 구비되어 상기 바이패스밸브의 고정부가 축방향으로 지지될 수 있다. 이를 통해, 바이패스구멍의 축방향길이를 줄이면서도 바이패스밸브를 비선회스크롤에 체결하기 위한 밸브체결부재의 체결두께를 확보할 수 있다.
구체적으로, 상기 체결부재고정면의 축방향길이는 상기 바이패스구멍의 축방향길이보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스구멍의 축방향길이를 줄이면서도 밸브체결부재를 비선회스크롤에 견고하게 체결할 수 있다.
또한, 상기 밸브체결부재의 체결부재고정부와 이를 마주보는 상기 체결부재고정면은 서로 맞물리는 형상으로 형성되고, 상기 밸브체결부재의 밸브고정부와 이를 마주보는 상기 밸브지지면은 평평하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 밸브체결부재로 바이패스밸브를 눌러 축방향에 대해 견고하게 고정할 수 있다
또한, 상기 바이패스밸브의 고정부에는 밸브지지구멍이 축방향으로 관통되고, 상기 밸브체결부재에는 상기 밸브지지구멍에 삽입되어 상기 바이패스밸브를 반경방향으로 지지하는 밸브지지돌부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 반경방향으로 걸어 바이패스밸브가 길이방향으로 이탈하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
예를 들어, 상기 밸브지지돌부의 축방향길이는, 상기 체결부재고정부의 축방향길이보다 짧게 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 반경방향으로 걸어 고정하면서도 비선회스크롤의 경판두께를 줄여 바이패스구멍에서의 사체적을 낮출 수 있다.
또한, 상기 밸브지지면에는 상기 밸브지지돌부가 삽입되도록 돌부수용홈이 축방향으로 기설정된 깊이만큼 함몰되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 밸브체결부재에 바이패스밸브를 반경방향으로 지지하면서도 밸브체결부재로 바이패스밸브를 축방향으로 눌러 견고하게 고정할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 돌부수용홈의 축방향깊이는, 상기 체결부재고정면의 축방향길이보다 얕게 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 반경방향으로 걸어 고정하면서도 비선회스크롤의 경판두께를 줄여 바이패스구멍에서의 사체적을 낮출 수 있다.
또한, 상기 바이패스밸브와 상기 밸브체결부재의 사이에는 상기 바이패스밸브의 열림량을 제한하는 리테이너가 구비될 수 있다. 상기 바이패스밸브의 고정부를 마주보는 상기 리테이너의 일단부에는 리테이너지지구멍이 상기 밸브지지구멍과 동일축선상에서 축방향으로 관통될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브는 물론 그 바이패스밸브를 지지하는 리테이너를 반경방향으로 걸어 고정함에 따라 바이패스밸브와 리테이너가 길이방향으로 이탈하는 것을 억제할 수 있다.
다른 예로, 상기 바이패스밸브의 고정부는 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 상기 밸브체결부재는 상기 바이패스밸브의 고정부를 마주보는 상기 밸브고정부의 단부면이 평평하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 축방향으로 눌러 견고하게 고정함에 따라 바이패스밸브를 반경방향으로 고정하기 위한 별도의 구조를 배제할 수 있다. 이에 따라 밸브체결부재와 바이패스밸브 그리고 비선회스크롤의 구조를 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있다.
구체적으로, 상기 바이패스밸브의 고정부와 상기 밸브체결부재의 사이에는 상기 바이패스밸브의 열림량을 제한하는 리테이너가 구비될 수 있다. 상기 바이패스밸브의 고정부를 마주보는 상기 리테이너의 일단부는 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브와 리테이너를 반경방향으로 고정하기 위한 별도의 구조를 배제하여 밸브체결부재와 바이패스밸브, 리테이너 그리고 비선회스크롤의 구조를 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있다.
또 다른 예로, 상기 비선회스크롤의 배면에는 상기 바이패스밸브의 고정부가 고정되는 밸브고정홈 및 상기 바이패스밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 구비될 수 있다. 상기 밸브고정홈과 상기 밸브개폐홈의 사이에는 상기 바이패스밸브의 탄성부가 삽입되 밸브지지홈이 기설정된 깊이만큼 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 밸브지지홈의 폭은 상기 밸브고정홈의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 반경방향으로 고정하기 위한 별도의 구조를 배제하면서도 바이패스밸브를 길이방향으로 구속할 수 있다. 이에 따라 바이패스밸브를 안정적으로 고정하는 동시에 밸브체결부재와 바이패스밸브 그리고 비선회스크롤의 구조를 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있다.
또 다른 예로, 상기 토출밸브의 일단은 상기 비선회스크롤에 고정되는 고정부가 형성되고, 상기 토출밸브의 타단은 고정부에서 연장되어 상기 토출구를 개폐하는 개폐부를 형성될 수 있다. 상기 바이패스밸브의 고정부가 삽입되어 고정되는 제1밸브고정홈과 제2밸브고정홈의 사이에는 상기 토출밸브의 고정부가 삽입되어 고정되는 제3밸브고정홈이 형성될 수 있다. 상기 토출밸브의 고정부는 상기 제3밸브고정홈에 체결되는 제3밸브체결부재에 의해 고정될 수 있다. 상기 제3밸브체결부재는 상기 토출밸브의 고정부보다 상기 압축실에서 먼 위치에서 상기 제3밸브고정홈에 체결될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브는 물론 토출밸브를 리드밸브로 형성할 수 있어 토출밸브의 자중에 의한 토출지연을 줄이는 동시에 토출면적을 확대하여 압축기 성능이 향상될 수 있다.
구체적으로, 상기 제3밸브고정홈은 상기 제1밸브고정홈 및 상기 제2밸브고정홈으로부터 이격될 수 있다. 상기 제3밸브고정홈의 일측에는 상기 토출밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 형성될 수 있다. 상기 밸브개폐홈은 상기 제1밸브고정홈, 상기 제2밸브고정홈 및 상기 제3밸브고정홈에 함께 연결될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브는 물론 토출밸브를 리드밸브로 형성하면서도 비선회스크롤의 배면구조를 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있다.
또 다른 예로, 상기 비선회스크롤의 배면에 결합되어 상기 비선회스크롤을 상기 선회스크롤쪽으로 가압하는 배압실조립체가 구비될 수 있다. 상기 비선회스크롤의 배면을 마주보는 상기 배압실조립체의 배면에는 상기 밸브체결부재의 일부가 삽입되도록 체결부재수용홈이 형성될 수 있다. 이를 통해, 리드밸브로 된 바이패스밸브 및/또는 토출밸브를 비선회스크롤에 용이하게 체결하면서도 배압실조립체와 비선회스크롤을 긴밀하게 체결할 수 있다.
구체적으로, 상기 밸브체결부재는 상기 체결부재고정부를 상기 비선회스크롤에 체결하는 체결부재머리부가 구비될 수 있다. 상기 체결부재머리부의 적어도 일부는 상기 비선회스크롤의 배면보다 돌출되어 상기 배압실조립체의 체결부재수용홈에 삽입될 수 있다. 이를 통해, 리드밸브로 된 바이패스밸브 및/또는 토출밸브를 비선회스크롤에 고정하는 밸브체결부재가 배압실조립체에 은폐되도록 하여 배압실조립체와 비선회스크롤을 긴밀하게 체결할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 밸브체결부재의 체결부재고정부는 밸브체결부재를 비선회스크롤에 고정하고, 밸브체결부재의 밸브고정부는 바이패스밸브를 비선회스크롤에 고정하며, 체결부재고정부는 밸브고정부보다 압축실로부터 축방향으로 멀리 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 고정하는 밸브체결부재가 비선회스크롤에 체결되는 체결두께를 확보하면서도 바이패스구멍 및/또는 토출구가 형성되는 부분에서의 경판두께를 줄여 바이패스구멍 및/또는 토출구에서의 사체적을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 비선회스크롤의 배면에 바이패스밸브의 고정부가 고정되는 밸브고정홈 및 바이패스밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 구비되되, 밸브고정홈과 밸브개폐홈은 비선회스크롤의 배면에서 서로 이격되어 기설정된 깊이로 함몰지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 리드밸브로 된 바이패스밸브를 비선회스크롤에 체결하면서도 바이패스구멍이 형성되는 부분에서의 경판두께를 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 밸브고정홈의 내주면을 이루는 체결부재고정면에는 밸브체결부재가 고정되고, 밸브고정홈의 축방향측면을 이루는 밸브지지면은 체결부재고정면보다 압축실에 인접한 위치에서 바이패스밸브의 고정부를 축방향으로 지지할 수 있다. 이를 통해, 바이패스구멍의 축방향길이를 줄이면서도 바이패스밸브를 비선회스크롤에 체결하기 위한 밸브체결부재의 체결두께를 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 바이패스밸브의 고정부는 막힌 형상으로 형성되고, 밸브체결부재는 바이패스밸브의 고정부를 마주보는 밸브고정부의 단부면이 평평하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 축방향으로 눌러 견고하게 고정함에 따라 바이패스밸브를 반경방향으로 고정하기 위한 별도의 구조를 배제할 수 있다. 이에 따라 밸브체결부재와 바이패스밸브 그리고 비선회스크롤의 구조를 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 밸브고정홈과 밸브개폐홈의 사이에는 바이패스밸브의 탄성부가 삽입되는 밸브지지홈이 기설정된 깊이만큼 함몰되어 형성되고, 밸브지지홈의 폭은 밸브고정홈의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브를 반경방향으로 고정하기 위한 별도의 구조를 배제하면서도 바이패스밸브를 길이방향으로 구속할 수 있다. 이에 따라 바이패스밸브를 안정적으로 고정하는 동시에 밸브체결부재와 바이패스밸브 그리고 비선회스크롤의 구조를 간소화하여 제조비용을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 바이패스밸브의 고정부가 삽입되어 고정되는 제1밸브고정홈과 제2밸브고정홈의 사이에는 토출밸브의 고정부가 삽입되어 제3밸브체결부재로 고정되는 제3밸브고정홈이 형성되고, 제3밸브체결부재는 토출밸브의 고정부보다 압축실에서 먼 위치에서 제3밸브고정홈에 체결될 수 있다. 이를 통해, 바이패스밸브는 물론 토출밸브를 리드밸브로 형성할 수 있어 토출밸브의 자중에 의한 토출지연을 줄이는 동시에 토출면적을 확대하여 압축기 성능이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 비선회스크롤의 배면을 마주보는 배압실조립체의 배면에는 밸브체결부재의 일부가 삽입되도록 체결부재수용홈이 형성될 수 있다. 이를 통해, 리드밸브로 된 바이패스밸브 및/또는 토출밸브를 비선회스크롤에 용이하게 체결하면서도 배압실조립체와 비선회스크롤을 긴밀하게 체결할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용량 가변형 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도.
도 2는 도 1에서 비선회스크롤과 배압플레이트를 분해하여 보인 사시도.
도 3은 도 2에서 바이패스밸브를 비선회스크롤에서 분해하여 보인 사시도.
도 4는 도 2에서 바이패스밸브를 비선회스크롤에 조립하여 보인 단면도.
도 5는 도 2에서 바이패스밸브를 비선회스크롤에 조립하여 보인 평면도.
도 6은 도 5의 "A"부를 확대하여 보인 평면도.
도 7은 도 2에서 압축실의 냉매가 토출되는 과정을 설명하기 위해 보인 단면도.
도 8은 바이패스밸브의 조립구조에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도.
도 9는 도 8에서 바이패스밸브를 조립하여 보인 평면도.
도 10은 도 9의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도.
도 11은 토출밸브에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도.
도 12 및 도 13은 도 11에서 토출밸브 및 바이패스밸브를 조립하여 보인 평면도 및 단면도.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
통상, 스크롤 압축기는 케이싱의 내부공간에 구동부(전동부)와 압축부가 함께 설치되는지 여부에 따라 개방형 또는 밀폐형으로 구분될 수 있다. 전자는 구동부를 이루는 전동부가 압축부와 분리되어 구비되는 방식이고, 밀폐형은 전동부가 압축부와 같은 케이싱의 내부에 구비되는 방식이다. 이하에서는 밀폐형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명하지만, 반드시 밀폐형 스크롤 압축기로 한정되지 않는다. 다시 말해 본 발명은 전동부와 압축부가 분리되는 개방형 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 스크롤 압축기는 케이싱의 내부공간, 특히 밀폐형 스크롤 압축기에서 전동부를 수용하는 공간이 어떤 압력부를 형성하는가에 따라 저압식 압축기 또는 고압식 압축기로 구분된다. 전자는 상기 공간이 저압부를 형성하는 것으로 냉매흡입관이 상기 공간에 연통되고, 후자는 상기 공간이 고압부를 형성하는 것으로 냉매흡입관이 케이싱을 관통하여 압축부에 직접 연결된다. 본 실시예는 저압식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 저압식 스크롤 압축기에 한정되지는 않는다.
또한, 스크롤 압축기는 회전축이 지면에 대해 수직하게 배치되는 종형 스크롤 압축기 및 회전축이 지면에 대해 평행하게 배치되는 횡형 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 예를 들어 종형 스크롤 압축기에서 상측은 지면에 대해 반대쪽을, 하측은 지면을 향하는 쪽으로 정의될 수 있다. 이하에서는 종형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 횡형 스크롤 압축기에도 동일하게 또는 유사하게 적용될 수 있다. 따라서 이하에서 축방향은 회전축의 축방향으로, 반경방향은 회전축의 반경방향으로 이해되며, 축방향은 상하방향으로, 반경방향은 좌우측면으로, 내주면은 상면으로, 축방향 반경방향은 측면으로 각각 이해될 수 있다.
또한, 스크롤 압축기는 압축실 사이를 실링하는 방식에 따라 크게 팁실(tip seal)방식과 배압(back pressure)방식으로 구분될 수 있다. 배압방식은 선회스크롤을 비선회스크롤쪽으로 가압하는 선회배압방식과 이와는 반대로 비선회스크롤을 선회스크롤쪽으로 가압하는 비선회배압방식으로 구분될 수 있다. 이하에서는 비선회배압방식이 적용된 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 본 발명은 선회배압방식은 물론 팁실방식에서도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용량 가변형 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에서 비선회스크롤과 배압플레이트를 분해하여 보인 사시도이다.
이들 도면에서와 같이, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 케이싱(110)의 하반부에는 전동부를 이루는 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 상측에는 압축부를 이루는 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150) 및 배압실조립체(160)가 설치된다. 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.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부캡(112) 및 하부캡(113)을 포함한다.
원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 전술한 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 내주면에 삽입되어 고정된다. 원통쉘(111)의 상반부에는 터미널브라켓(미도시)이 결합된다. 터미널브라켓에는 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 결합된다. 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 결합된다. 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 결합된다. 고저압분리판(115)의 중앙부는 상부캡(112)의 상측면을 향해 돌출되도록 절곡되어 후술할 배압실조립체(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 형성될 수 있다.
또한, 고저압분리판(115)의 중앙에는 관통구멍(115a)이 형성된다. 관통구멍(115a)에는 후술할 플로팅플레이트(165)가 착탈되는 실링플레이트(1151)가 삽입되어 결합된다. 저압부(110a)와 고압부(110b)는 플로팅플레이트(165)와 실링플레이트(1151)의 착탈에 의해 차단되거나 또는 실링플레이트(1151)의 고저압연통구멍(1151a)을 통해 연통될 수 있다.
또한, 하부캡(113)은 저압부(110a)를 이루는 원통쉘(111)의 하반부와 함께 오일저장공간(110c)을 형성하게 된다. 다시 말해 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 하반부에 형성되는 것으로, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 일부를 이루게 된다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 저압부(110a)의 하반부에 설치되며, 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.
고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.
고정자코어(1211)는 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다. 고정자코일(1212)은 고정자코어(1211)에 권선되고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미도시)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다.
회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.
회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 내부에 기설정된 공극만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1222)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.
또한, 회전자코어(1221)의 중심에는 회전축(125)이 압입되어 결합된다. 회전축(125)의 상단에는 후술할 선회스크롤(140)이 편심지게 결합된다. 이에 따라 구동모터(120)의 회전력이 회전축(125)을 통해 선회스크롤(140)에 전달될 수 있다.
회전축(125)의 상단에는 후술할 선회스크롤(140)에 편심지게 결합되는 편심부(1251)가 형성된다. 회전축(125)의 하단에는 케이싱(110)의 하부에 저장된 오일을 흡상하기 위한 오일픽업(126)이 설치될 수 있다. 회전축(125)은 내부에 오일유로(1252)가 축방향으로 관통되어 형성된다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 구동모터(120)의 상측에 설치되고, 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다.
본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 메인플랜지부(131), 메인베어링부(132), 선회공간부(133), 스크롤지지부(134), 올담링지지부(135) 및 프레임고정부(136)를 포함한다.
메인플랜지부(131)는 환형으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에 수용된다. 메인플랜지부(131)의 외경은 원통쉘(111)의 내경보다 작게 형성되어 메인플랜지부(131)의 외주면은 원통쉘(111)의 내주면으로부터 이격된다. 하지만 메인플랜지부(131)의 외주면에서 후술할 프레임고정부(136)가 반경방향으로 돌출된다. 프레임고정부(136)의 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 밀착되어 고정된다. 이에 따라 프레임(130)은 케이싱(110)에 대해 고정 결합된다.
메인베어링부(132)는 메인플랜지부(131)의 중심부 하면에서 구동모터(120)를 향해 하향으로 돌출된다. 메인베어링부(132)는 원통 형상으로 된 축수구멍(132a)이 축방향으로 관통된다. 축수구멍(132a)의 내주면에는 회전축(125)이 삽입되어 반경방향으로 지지된다.
선회공간부(133)는 메인플랜지부(131)의 중심부에서 메인베어링부(132)를 향해 기설정된 깊이와 외경으로 함몰된다. 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.
올담링지지부(135)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 스크롤지지부(134)의 외주면을 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라 올담링(190)은 올담링지지부(135)에 삽입되어 선회 가능하게 수용될 수 있다.
프레임고정부(136)는 올담링지지부(135)의 외곽에서 반경방향으로 연장된다. 프레임고정부(136)는 환형으로 연장되거나 또는 원주방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되는 복수 개의 돌부로 연장된다. 본 실시예에서는 프레임고정부(136)가 원주방향을 따라 복수 개의 돌부로 형성된 예를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(140)은 회전축(125)에 결합되어 메인프레임(130)과 비선회스크롤(150)의 사이에 구비된다. 메인프레임(130)과 선회스크롤(140)과의 사이에는 자전방지기구인 올담링(190)이 구비된다. 이에 따라 선회스크롤(140)은 회전운동이 구속되면서 비선회스크롤(150)에 대해 선회운동을 하게 된다.
구체적으로, 선회스크롤(140)은, 선회경판부(141), 선회랩(142) 및 회전축결합부(143)를 포함한다.
선회경판부(141)는 대략 원판 형상으로 형성된다. 선회경판부(141)의 외경은 프레임(130)의 스크롤지지부(134)에 얹혀져 축방향으로 지지된다. 이에 따라 선회경판부(141)와 이를 마주보는 스크롤지지부(134)는 축방향베어링면(미부호)을 형성한다.
선회랩(142)은 비선회스크롤(150)을 마주보는 선회경판부(141)의 상면에서 기설정된 높이로 돌출되어 나선형으로 형성된다. 선회랩(142)은 후술할 비선회스크롤(150)의 비선회랩(152)과 맞물려 선회운동을 하도록 그 비선회랩(152)에 대응되게 형성된다. 이에 따라 선회랩(142)은 비선회랩(152)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다.
압축실(V)은 선회랩(142)을 기준으로 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 이루어진다. 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 각각 흡입압실(미부호), 중간압실(미부호), 토출압실(미부호)이 연속으로 형성된다. 이하에서는 선회랩(142)의 외측면과 이를 마주보는 비선회랩(152)의 내측면 사이에 형성되는 압축실을 제1압축실(V1)로, 선회랩(142)의 내측면과 이를 마주보는 비선회랩(152)의 외측면 사이에 형성되는 압축실을 제2압축실(V2)로 각각 정의하여 설명한다.
회전축결합부(143)는 선회경판부(141)의 하면에서 메인프레임(130)을 향해 돌출 형성된다. 회전축결합부(143)는 원통 형상으로 형성되어 부시베어링으로 된 선회베어링(미도시)이 압입될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 선회스크롤(140)을 사이에 두고 메인프레임(130)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.
본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 비선회경판부(151), 비선회랩(152), 비선회측벽부(153), 및 가이드돌부(154)를 포함한다.
비선회경판부(151)는 원판 모양으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에서 횡방향으로 배치된다. 비선회경판부(151)는 가장자리를 따라 복수 개의 배압체결홈(151b)이 형성된다. 이에 따라 후술할 배압플레이트(161)의 배압체결구멍(1611a)을 통과하는 배압체결볼트(177)가 비선회경판부(151)의 배압체결홈(151b)에 체결되어 비선회경판부(151)의 배면(상면)(151a)에 배압플레이트(161)가 볼트 체결될 수 있다.
비선회경판부(151)의 중앙부에는 토출구(1511), 바이패스구멍(1512) 및 제1배압구멍(1513)이 축방향으로 관통되어 형성된다. 토출구(1511)가 비선회경판부(151)의 중심에 형성되고, 바이패스구멍(1512)은 토출구(1511)보다 상류인 바깥쪽에, 제1배압구멍(1513)은 바이패스구멍(1512)보다 상류인 바깥쪽에 각각 형성될 수 있다.
토출구(1511)는 제1압축실(V1)의 토출압실(미부호)과 제2압축실(V2)의 토출압실(미부호)이 서로 연통되는 위치에 형성된다. 이에 따라 제1압축실(V1)에서 압축된 냉매와 제2압축실(V2)에서 압축된 냉매는 토출압실에서 합쳐져 토출구(1511)를 통해 토출공간인 고압부(110b)으로 토출된다.
바이패스구멍(1512)은 제1바이패스구멍(1512a) 및 제2바이패스구멍(1512b)을 포함한다. 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)은 각각 한 개씩의 구멍으로 형성될 수도 있고, 복수 개씩의 구멍으로 형성될 수 있다. 본 실시예는 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)이 복수 개씩의 구멍으로 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 선회랩(142)의 랩두께보다 작은 구멍으로 형성되면서도 전체 바이패스구멍(1512)의 면적을 확대할 수 있다.
제1바이패스구멍(1512a)은 제1압축실(V1)에 연통되고, 제2바이패스구멍(1512b)은 제2압축실(V2)에 연통된다. 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)은 토출구(1511)를 중심에 두고 원주방향을 따라 토출구(1511)의 양쪽, 다시 말해 토출구(1511)보다 흡입측에 각각 형성된다. 이에 따라 각 압축실(V1)(V2)에서 압축되는 냉매가 과압축되는 경우 토출구(1511)에 도달하기 전에 미리 바이패스되면서 과압축되는 것을 억제할 수 있다.
제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)은 토출구(1511)와 함께 후술할 밸브개폐홈(157)에 수용된다. 다시 말해 비선회경판부(151)의 배면(151a)에는 후술할 밸브개폐홈(157)이 기설정된 깊이만큼 함몰되어 형성되고, 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)은 토출구(1511)와 함께 밸브개폐홈(157)의 내부에 형성된다. 이에 따라 밸브개폐홈(157) 안에서의 제1바이패스구멍(1512a) 및 제2바이패스구멍(1512b)의 각 축방향길이(L2)가 비선회경판부(151)의 밸브개폐홈(157) 밖에서의 경판두께(이하, 제1경판두께)(T1)에서 밸브개폐홈(157)의 축방향깊이(D1)를 뺀 만큼 짧아지게 되어, 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)에서의 사체적이 감소될 수 있다. 이는 토출구(1511)도 마찬가지이다. 밸브개폐홈(157)에 대해서는 나중에 밸브고정홈(1561)(1562)과 함께 다시 설명한다.
제1배압구멍(1513)은 비선회경판부(151)를 축방향으로 관통하여 형성되며, 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 가지는 압축실(V)에 연통된다. 제1배압구멍(1513)은 한 개만 형성되어 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2) 중에서 어느 한쪽 압축실에 연통되거나 또는 복수 개가 구비되어 양쪽 압축실(V1)(V2)에 각각 연통될 수도 있다.
비선회랩(152)은 비선회경판부(151)의 하면에서 축방향으로 연장되어 형성된다. 비선회랩(152)은 비선회측벽부(153)의 내부에서 나선형으로 형성되며, 선회랩(142)과 맞물리도록 그 선회랩(142)과 대응되게 형성될 수 있다.
비선회측벽부(153)는 비선회랩(152)을 감싸도록 비선회경판부(151)의 하면 가장자리에서 축방향으로 연장되어 환형으로 형성된다. 비선회측벽부(153)의 외주면 일측에는 반경방향으로 관통되는 흡입구(1531)가 형성된다. 이에 따라 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 외곽에서 중심으로 갈수록 체적이 좁아지면서 흡입된 냉매를 압축하게 된다.
가이드돌부(154)는 비선회측벽부(153)의 하측 외주면에서 반경방향으로 연장될 수 있다. 가이드돌부(154)는 한 개의 환형으로 형성될 수도 있고, 복수 개가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수도 있다. 본 실시예는 복수 개의 가이드돌부(154)가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되는 예를 중심으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배압실조립체(160)는 비선회스크롤(150)의 상측에 구비된다. 이에 따라 배압실(160a)의 배압력(정확하게는 배압력이 배압실에 작용하는 힘)이 비선회스크롤(150)에 작용하게 된다. 다시 말해 비선회스크롤(150)은 배압력에 의해 선회스크롤(140)을 향하는 방향으로 눌려 양쪽 압축실(V1)(V2)을 실링하게 된다.
구체적으로, 배압실조립체(160)는 배압플레이트(161) 및 플로팅플레이트(165)를 포함한다. 배압플레이트(161)는 비선회경판부(151)의 상면에 결합된다. 플로팅플레이트(165)는 배압플레이트(161)에 미끄러지게 결합되어 그 배압플레이트(161)와 함께 배압실(160a)을 형성하게 된다.
배압플레이트(161)는 고정판부(1611), 제1환형벽부(1612) 및 제2환형벽부(1613)를 포함한다.
고정판부(1611)는 중앙이 비어있는 환형의 판 형태로 형성된다. 고정판부(1611)의 가장자리를 따라 복수 개의 배압체결구멍(1611a)이 형성된다. 이에 따라 고정판부(1611)는 배압체결구멍(1611a)을 통과하는 배압체결볼트(177)에 의해 비선회스크롤(150)에 볼트 체결된다.
고정판부(1611)에는 플레이트측 배압구멍(이하, 제2배압구멍)(1611b)이 축방향으로 관통된다. 제2배압구멍(1611b)은 제1배압구멍(1513)을 통해 압축실(V)에 연통된다. 이에 따라 제2배압구멍(1611b)은 제1배압구멍(1513)과 함께 압축실(V)과 배압실(160a) 사이를 연통시킨다.
제1환형벽부(1612) 및 제2환형벽부(1613)는 고정판부(1611)의 상면에서 그 고정판부(1611)의 내주면 및 외주면을 둘러싼다. 이에 따라 제1환형벽부(1612)의 외주면과 제2환형벽부(1613)의 내주면, 고정판부(1611)의 상면, 그리고 플로팅플레이트(165)의 하면은 환형으로 된 배압실(160a)을 형성하게 된다.
제1환형벽부(1612)에는 비선회스크롤(150)의 토출구(1511)와 연통되는 중간토출구(1612a)가 형성된다. 중간토출구(1612a)의 안쪽에는 토출밸브(171)가 미끄러지게 삽입되는 밸브안내홈(1612b)이 형성된다. 밸브안내홈(1612b)의 중심부에는 역류방지구멍(1612c)이 형성된다. 이에 따라 토출밸브(171)는 토출구(1511)와 중간토출구(1612a) 사이를 선택적으로 개폐하여 토출된 냉매가 압축실(V1)(V2)로 역류하는 것을 차단하게 된다.
플로팅플레이트(165)는 환형으로 형성된다. 플로팅플레이트(165)는 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 착탈되게 된다. 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.
한편, 비선회스크롤(150)과 배압실조립체(160)의 사이에는 토출밸브(171)와 바이패스밸브(1751)(1752)가 구비되어 앞서 설명한 토출구(1511)와 바이패스구멍(1512a)(1512b)을 개폐할 수 있다. 토출밸브(171)는 피스톤밸브로 이루어지고, 바이패스밸브(1751)(1752)는 리드밸브로 이루어질 수 있다. 하지만 경우에 따라서는 토출밸브(171)가 바이패스밸브와 마찬가지로 리드밸브로 이루어질 수도 있다. 이하에서는 토출밸브(171)가 피스톤밸브인 경우를 먼저 설명하고, 토출밸브(171)가 리드밸브인 경우에 대해서는 나중에 다른 실시예로 설명한다.
도 3은 도 2에서 바이패스밸브를 비선회스크롤에서 분해하여 보인 사시도이고, 도 4는 도 2에서 바이패스밸브를 비선회스크롤에 조립하여 보인 단면도이며, 도 5는 도 2에서 바이패스밸브를 비선회스크롤에 조립하여 보인 평면도이고, 도 6은 도 5의 "A"부를 확대하여 보인 평면도이다.
본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)의 배면(151a)에는 밸브수용홈부(155)가 압축실(V)을 향하는 방향으로 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성된다. 밸브수용홈부(155)의 일부에는 바이패스밸브(1751)(1752)가 삽입되고, 밸브수용홈부(155)의 다른 일부에는 앞서 설명한 바이패스구멍(1512a)(1512b)이 상기한 바이패스밸브(1751)(1752)에 의해 개폐되도록 형성된다. 이에 따라 바이패스밸브(1751)(1752)가 비선회스크롤(150)에 체결되면서도 바이패스구멍(1512a)(1512b)의 축방향길이(L2)가 짧아지면서 바이패스구멍(1512a)(1512b)에서의 사체적이 감소될 수 있다.
구체적으로, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 밸브수용홈부(155)는 밸브고정홈(1561)(1562), 밸브개폐홈(157) 및 밸브지지홈(1581)(1582)을 포함할 수 있다.
밸브고정홈(1561)(1562)은 후술할 바이패스밸브(1751)(1752)의 고정부(1751a)(1752a)가 삽입되어 고정되는 공간이고, 밸브개폐홈(157)은 (토출밸브는 물론) 후술할 바이패스밸브(1751)(1752)의 개폐부(1751b)(1752b)가 수용되는 공간이며, 밸브지지홈부(1581)(1582)는 후술할 바이패스밸브(1751)(1752)의 탄성부(1751c)(1752c)가 수용되는 공간이다. 이에 따라 밸브고정홈(1561)(1562)과 밸브지지홈(1581)(1582)은 후술할 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)와 제1탄성부(1751c)가 삽입되는 제1밸브고정홈(1561)과 제1밸브지지홈(1581)으로, 후술할 제2바이패스밸브(1752)의 제2고정부(1752a)와 제2탄성부(1752c)가 삽입되는 제2밸브고정홈(1562)과 제2밸브지지홈(1582)으로 각각 이루어질 수 있다. 또한, 밸브개폐홈(157)은 (토출밸브는 물론) 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b)와 제2바이패스밸브(1752)의 제2개폐부(1752b)가 함께 수용되도록 한 개의 밸브개폐홈(157)으로 이루어질 수 있다.
제1밸브고정홈(1561)은 제2밸브고정홈(1562)과 서로 대칭되게 형성되고, 제1밸브지지홈(1581)은 제2밸브지지홈(1582)과 서로 대칭되게 형성된다. 따라서 이하에서는 제1밸브고정홈(1561)과 제1밸브지지홈(1581)을 중심으로 설명하고, 제2밸브고정홈(1562)과 제2밸브지지홈(1582)은 제1밸브고정홈(1561)과 제1밸브지지홈(1581)에 대한 설명으로 대신한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1밸브고정홈(1561)은 제1체결부재고정면(1561a) 및 제1밸브지지면(1561b)을 포함할 수 있다. 제1체결부재고정면(1561a)은 후술할 제1밸브체결부재(181)의 제1체결부재고정부(1811)가 고정되는 부분이고, 제1밸브지지면(1561b)은 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)가 축방향으로 지지되는 부분이다. 이에 따라 제1체결부재고정면(1561a)은 원형단면형상으로 형성되고, 제1밸브지지면(1561b)은 평면으로 형성될 수 있다.
제1체결부재고정면(1561a)은 제1밸브고정홈(1561)의 내주면에 구비된다. 예를 들어 제1밸브고정홈(1561)이 비선회경판부(또는 비선회스크롤)(151)의 배면(151a)에서 기설정된 깊이만큼 함몰됨에 따라 제1체결부재고정면(1561a)의 축방향깊이(D1)는 제1밸브고정홈(1561)의 축방향깊이(D1)와 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1체결부재고정면(1561a)은 제1밸브지지면(1561b)보다 배압실조립체(160)에 인접한 위치, 다시 말해 제1밸브지지면(1561b)보다 압축실(V)로부터 멀리 위치하게 된다.
제1체결부재고정면(1561a)은 후술할 제1밸브체결부재(181)의 종류에 따라 나사산이 형성될 수도 있고, 평활관 형상으로 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1밸브체결부재(181)가 볼트(또는 나사)로 이루어지는 경우에는 제1체결부재고정면(1561a)은 나사산으로 형성되고, 제1밸브체결부재(181)가 리벳으로 이루어지는 경우에는 제1체결부재고정면(1561a)은 평활관 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예는 제1밸브체결부재(181)가 볼트로 이루어진 예를 중심으로 설명한다. 이에 따라 제1체결부재고정면(1561a)에는 제1나사산이 형성될 수 있다.
제1밸브지지면(1561b)은 앞서 설명한 바와 같이 평면으로 형성되되, 중앙에는 제1돌부수용홈(1561c)이 형성될 수 있다. 제1돌부수용홈(1561c)은 후술할 제1밸브지지구멍(1751d) 및 제1리테이너지지구멍(1761a)과 동일축선상에 형성될 수 있다. 이에 따라 후술할 제1밸브체결부재(181)의 제1밸브지지돌부(1813)가 제1리테이너지지구멍(1761a)과 제1밸브지지구멍(1751d)을 차례대로 통과한 후 제1돌부수용홈(1561c)에 삽입될 수 있다.
제1돌부수용홈(1561c)의 축방향깊이(D2)는 제1체결부재고정면(1561a)의 축방향길이보다 작게 형성될 수 있다. 다시 말해 제1체결부재고정면(1561a)의 축방향깊이(D1)가 제1돌부수용홈(1561c)의 축방향깊이(D2)보다 현저하게 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 후술할 제1밸브체결부재(181)가 비선회스크롤(150)에 안정적으로 체결되면서도 그 제1밸브체결부재(181)의 제1밸브지지돌부(1813)가 제1리테이너(1761)는 물론 제1바이패스밸브(1751)를 안정적으로 지지할 수 있다.
한편, 제2밸브고정홈(1562)은 제2체결부재고정면(1562a) 및 제2밸브지지면(1562b)을 포함하고, 제2밸브지지면(1562b)에는 제2돌부수용홈(1562c)이 형성될 수 있다. 제2체결부재고정면(1562a)은 제1체결부재고정면(1561a)과 대응하고, 제2밸브지지면(1562b)은 제1밸브지지면(1561b)에 대응하며, 제2돌부수용홈(1562c)은 제1돌부수용홈(1561c)에 대응할 수 있다. 따라서 이들 제2체결부재고정면(1561b), 제2밸브지지면(1562b) 및 제2밸브지지홈(1562c)에 대하여는 각각 제1체결부재고정면(1561a), 제1밸브지지면(1561b) 및 제1밸브지지홈(1563a)에 대한 설명으로 대신한다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 밸브개폐홈(157)은 앞서 설명한 바와 같이 한 개가 형성될 수 있다. 다시 말해 밸브개폐홈(157)은 (토출밸브는 물론) 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b)와 제2바이패스밸브(1752)의 제2개폐부(1752b)를 모두 수용할 수 있는 정도의 넓이를 가지도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 밸브개폐홈(157)이 대략 사각형 단면 형상으로 형성되어 중앙부에는 토출구(1511)가 형성되고, 토출구(1511)의 양쪽에는 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)이 각각 형성될 수 있다.
밸브개폐홈(157)은 앞서 설명한 제1밸브고정홈(및 제2밸브고정홈)(1561)과 대략 동일한 깊이로 함몰지게 형성된다. 이에 따라 제1밸브고정홈(및 제2밸브고정홈)(1561)에 고정되는 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)가 밸브개폐홈(157)에 수용되는 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b)와 일직선 상에 배치되면서 제1바이패스밸브(1751)의 거동이 안정될 수 있다.
구체적으로, 밸브개폐홈(157)은 밸브안착면(1571) 및 밸브수용면(1572)을 포함한다. 밸브안착면(1571)은 토출밸브(171)는 물론 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b)와 제2바이패스밸브(1752)의 제2개폐부(1752b)가 안착되는 바닥면을 이루며, 밸브수용면(1572)은 밸브안착면(1571)을 둘러싸는 측벽면을 이루게 된다.
밸브안착면(1571)은 평평하게 형성되어 앞서 설명한 토출구(1511)와 바이패스구멍(1512a)(1512b)이 각각 형성된다. 다시 말해 토출구(1511)와 바이패스구멍(1512a)(1512b)은 밸브안착면(1571)을 축방향으로 관통하여 형성된다. 이에 따라 토출구(1511)와 바이패스구멍(1512a)(1512b)이 밸브개폐홈(157)을 이루는 밸브수용면(1572)의 내부에 형성된다.
밸브수용면(1572)은 밸브안착면(1571)에 대해 직교하도록 형성될 수 있다. 다시 말해 밸브수용면(1572)은 비선회경판부(151)의 배면(151a)에서 압축실(V)을 향해 직교하는 방향으로 함몰지게 형성될 수 있다. 이에 따라 밸브수용면(1572)은 밸브안착면(1571) 및 비선회경판부(151)의 배면(151a)에 대해 수직한 방향으로 형성된다.
도면으로 도시하는 않았으나, 밸브수용면(1572)은 경사지거나 또는 곡면지게 형성될 수 있다. 예를 들어 밸브수용면(1572)은 배압실조립체(160)를 향해 단면적이 확대되도록 경사지거나 또는 곡면지게 형성될 수 있다. 이에 따라 밸브수용면(1572)에서의 유동저항이 감소되어 토출구(1511) 및/또는 바이패스구멍(1512a)(1512b)을 통해 토출되는 냉매가 밸브수용면(1572)을 타고 원활하게 배압실조립체(160)의 중간토출구(1612a)로 이동할 수 있다.
또한, 도면으로 도시하지는 않았으나, 밸브개폐홈(157)은 앞서 설명한 밸브고정홈(1561)(1562) 및 밸브지지홈(1581)(1582)과 마찬가지로 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어 밸브개폐홈(157)은 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b)만 수용하도록 제1밸브개폐홈(미도시) 및 제2바이패스밸브(1752)의 제2개폐부(1752b)만 수용하도록 제2밸브개폐홈(미도시)로 이루어질 수도 있다. 이 경우에도 제1밸브개폐홈(미도시)과 제2밸브개폐홈(미도시)은 밸브고정홈(1561)(1562) 및 밸브지지홈(1581)(1582)과 같이 축방향으로 함몰지게 형성될 수 있다. 그러면 제1바이패스구멍(1512a) 및 제2바이패스구멍(1512b)의 축방향길이(L2)는 제1밸브개폐홈 및/또는 제2밸브개폐홈 밖에서의 비선회경판부(151)의 경판두께보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해 제1바이패스구멍(1512a) 및 제2바이패스구멍(1512b)에서의 사체적을 줄일 수 있다. 물론 이 경우에도 제1밸브개폐홈(미도시) 및 제2밸브개폐홈(미도시)의 사이에는 토출밸브(171)를 수용하는 토출밸브개폐홈(미도시)이 제1밸브개폐홈(미도시) 및 제2밸브개폐홈(미도시)으로부터 분리 및/또는 연통되도록 형성되어 토출구(1511)에서의 사체적을 줄일 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1밸브지지홈(1581)은 제1밸브고정홈(1561)과 밸브개폐홈(157)의 사이에 구비되되, 밸브개폐홈(157)의 단면적은 물론 제1밸브고정홈(1561)의 단면적보다 작게 형성된다. 이에 따라 제1밸브고정홈(1561)과 제1밸브지지홈(1581)의 사이에는 일종의 걸림턱을 이루는 단차면(1561d)이 형성되어 후술할 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)가 상기한 단차면(1561d)에 걸려 반경방향(길이방향)으로 지지될 수 있다.
예를 들어, 제1밸브지지홈(1581)의 폭(W23)은 후술할 제1바이패스밸브(1751)의 제1탄성부(1751c)의 폭(W13)보다는 약간 크게 형성되되, 제1고정부(1751a)의 폭(미부호) 및/또는 제1개폐부(1751b)의 폭(W12)보다는 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 후술할 제1바이패스밸브(1751)의 제1탄성부(1751c)가 제1밸브지지홈(1581)에 삽입되어 반경방향(폭방향)으로 지지될 수 있다.
한편, 제2밸브지지홈(1582)은 제1밸브지지홈(1581)에 대응하도록 형성된다. 따라서 제2밸브지지홈(1582)에 대하여는 제1밸브지지홈(1581)에 대한 설명으로 대신한다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 토출밸브(171)는 배압플레이트(161)에 구비된 밸브안내홈(1612b)에서 축방향으로 미끄러지도록 삽입되어 앞서 설명한 토출구(1511)를 개폐하게 된다. 토출밸브(171)는 후술할 밸브개폐홈(157)에 삽입되어 토출구(1511)를 개폐함에 따라 토출구(1511)의 축방향길이(L1)가 단축되면서 토출구(1511)에서의 사체적이 감소하게 된다.
토출밸브(171)는 봉 또는 통형상으로 형성될 수 있다. 다시 말해 토출밸브(171)는 속찬 원봉 형상으로 형성될 수도 있고, 속빈 원통 형상으로 형성될 수도 있다. 본 실시예의 토출밸브(171)는 상단은 막히고 하단은 개구된 반원봉 또는 반원통 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 본 실시예의 토출밸브(171)는 무게를 줄이는 동시에 토출공간인 고압부(110b)의 오일이 토출밸브(171)의 내부에 적체되는 것을 방지할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 토출밸브(171)는 상단이 개구되고 하단이 막힌 반원봉 또는 반원통 형상으로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 토출밸브(171)는 무게를 줄이는 동시에 토출밸브(171)의 개폐면(미부호)이 토출구(1511)에 가까워져 사체적을 줄일 수 있다. 다만 이 경우에는 토출밸브(171)의 개폐면 주변에 내주면과 외주면 사이를 관통하는 배유구(미도시)가 형성되어 토출밸브(171)의 내부에 오일이 적체되는 것을 억제할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 바이패스밸브(1755)는 제1바이패스밸브(1751) 및 제2바이패스밸브(1752)를 포함한다. 다시 말해 제1바이패스구멍(1512a)은 제1바이패스밸브(1751)에 의해, 제2바이패스구멍(1512b)은 제2바이패스밸브(1752)에 의해 각각 개폐될 수 있다.
제1바이패스밸브(1751)와 제2바이패스밸브(1752)는 서로 분리되어 형성되거나 또는 서로 연결되어 형성될 수도 있다. 본 실시예는 제1바이패스밸브(1751)와 제2바이패스밸브(1752)가 서로 분리된 예를 중심으로 설명한다. 이 경우 제1바이패스밸브(1751)와 제2바이패스밸브(1752)는 서로 대칭되므로 이하에서는 제1바이패스밸브(1751)를 중심으로 설명하고, 제2바이패스밸브(1752)는 제1바이패스밸브(1751)에 대한 설명을 준용한다.
제1바이패스밸브(1751)는 제1고정부(1751a), 제1개폐부(1751b) 및 제1탄성부(1751c)를 포함한다. 제1고정부(1751a)는 제1바이패스밸브(1751)를 비선회스크롤(150)과 배압실조립체(160) 사이에 고정하는 부분이고, 제1개폐부(1751b)는 제1바이패스구멍을 개폐하는 부분이며, 제1탄성부(1751c)는 제1고정부(1751a)와 제1개폐부(1751b) 사이를 연결하여 제1개폐부(1751b)가 제1고정부(1751a)에 대해 탄력적으로 동작되도록 하는 부분이다.
제1고정부(1751a)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1고정부(1751a)는 후술할 제1밸브고정홈(1561)의 단면형상과 대략 동일한 형상, 즉 원형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1고정부(1751a)는 제1밸브고정홈(1561)에 삽입되어 후술할 제1밸브체결부재(181)에 의해 비선회스크롤(150)에 고정될 수 있다.
제1고정부(1751a)는 막힌 형상으로 형성될 수도 있지만, 본 실시예와 같이 제1고정부(1751a)의 중심에는 제1밸브지지구멍(1751d)이 축방향으로 관통되어 형성될 수 있다. 이 경우 후술할 제1리테이너(1761)에는 제1리테이너지지구멍(1761a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 제1밸브지지면(1561b)에는 제1돌기수용홈(1561c)이 함몰지게 형성될 수 있다. 이들 제1리테이너지지구멍(1761a)과 제1돌기수용홈(1561c)은 각각 제1밸브지지구멍(1751d)과 동일축선상에 형성될 수 있다. 이에 따라 후술할 제1밸브체결부재(181)의 제1밸브지지돌부(1813)가 상기한 제1리테이너지지구멍(1761a)과 제1밸브지지구멍(1751d)을 차례대로 관통하여 제1돌기수용홈(1561c)에 삽입될 수 있다.
그러면, 제1바이패스밸브(1751)와 제1리테이너(1761)는 제1밸브체결부재(181)의 단부, 즉 제1밸브고정부의 단부면과 제1밸브지지면(1561b) 사이에 긴밀하게 눌려 축방향으로 고정되는 동시에, 제1바이패스밸브(1751)와 제1리테이너(1761)가 상기한 제1밸브체결부재(181)의 제1밸브지지돌부(1813)에 의해 반경방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라 제1바이패스밸브(1751)와 제1리테이너(1761)가 제1밸브고정홈(1561)에서 요동없이 긴밀하게 고정될 수 있다.
제1개폐부(1751b)는 제1바이패스구멍(1512a)의 형상에 대응하여 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1바이패스구멍(1512a)이 한 개의 구멍으로 형성되는 경우에 제1개폐부(1751b)는 원형으로 형성될 수 있으나, 제1바이패스구멍(1512a)이 복수 개의 구멍으로 이루어져 선형으로 배열되는 경우에 제1개폐부(1751b)는 장방형으로 형성될 수 있다. 본 실시예는 제1바이패스구멍(1512a)이 복수 개로 이루어져 선형으로 배열되고 제1개폐부(1751b)가 장방형으로 형성된 예를 도시하고 있다.
제1개폐부(1751b)는 후술할 밸브개폐홈(157)의 내부에 수용된다. 후술할 밸브개폐홈(157)은 기설정된 깊이만큼 함몰되어 비선회경판부(151)의 배면(151a)보다 낮게 형성된다. 이에 따라 제1바이패스구멍(1512a)의 축방향길이(L2)가 줄어들어 그만큼 제1바이패스구멍(1512a)에서의 사체적이 감소될 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 제1탄성부(1751c)는 앞서 설명한 바와 같이 제1고정부(1751a)와 제1개폐부(1751b) 사이를 연결하는 것으로, 제1탄성부(1751c)의 폭(W13)은 제1고정부(1751a)의 폭(W11) 및/또는 제1개폐부(1751b)의 폭(W12)보다 좁거나 같게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1탄성부(1751c)의 폭(W13)이 제1고정부(1751a)의 폭(W11) 및 제1개폐부(1751b)의 폭(W12)보다 좁게 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 제1고정부(1751a)와 제1탄성부(1751c) 사이에는 단차면(1561d)이 형성되면서 제1고정부(1751a)가 후술할 제1밸브고정홈(1561)에 반경방향, 정확하게는 제1바이패스밸브(1751)의 길이방향으로 지지될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1리테이너(1761)는 제1바이패스밸브(1751)와 대략 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1리테이너(1761)는 제1바이패스밸브(1751)와 마찬가지로 길이방향을 따라 길게 연장되는 장방형으로 형성될 수 있다. 제1리테이너(1761)의 일단은 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)와 밀착되어 후술할 제1밸브체결부재(181)에 의해 고정되는 고정단을 형성하고, 제1리테이너(1761)의 타단은 비선회스크롤(150)의 밸브안착면(1571)으로부터 멀어지는 방향으로 휘어져 자유단을 형성하게 된다.
제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)를 마주보는 제1리테이너(1761)의 일단은 막힌 형상으로 형성되거나 또는 제1고정부(1751a)의 제1밸브지지구멍(1751d)과 동일축선상으로 관통되는 제1리테이너지지구멍(1761a)이 형성될 수도 있다. 본 실시예는 제1리테이너(1761)의 일단에 제1리테이너지지구멍(1761a)이 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 제1리테이너(1761)는 앞서 설명한 바와 같이 제1밸브체결부재(181)의 제1밸브지지돌부(1813)가 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
제2바이패스밸브(1752)는 제2고정부(1752a), 제2개폐부(1752b) 및 제2탄성부(1752c)를 포함한다. 제2고정부(1752a)는 제2바이패스밸브(1752)의 고정단을 이루는 부분으로 제1고정부(1751a)와 대응하고, 제2개폐부(1752b)는 제2바이패스밸브(1752)의 자유단을 이루는 부분으로 제1개폐부(1751b)와 대응하며, 제2탄성부(1752c)는 제2고정부(1752a)와 제2개폐부(1752b)를 연결하는 부분으로 제1탄성부(1751c)와 대응한다. 이에 따라 제2바이패스밸브(1752)에 대한 설명은 앞서 설명한 제1바이패스밸브(1751)에 대한 설명으로 대신한다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1리테이너(1761)와 제2리테이너(1762)가 비선회스크롤(150)을 마주보는 배압플레이트(161)의 배면(161a)에 단일체로 구비될 수도 있다. 이 경우에는 리테이너에 대한 제조비용을 배제할 수 있을 뿐만 아니라 리테이너에 대한 조립공수를 배제할 수 있어 그만큼 압축기에 대한 제조비용을 낮출 수 있다.
밸브체결부재(181)(182)는 제1바이패스밸브(1751)를 비선회스크롤(150)에 체결하는 제1밸브체결부재(181) 및 제2바이패스밸브(1752)를 비선회스크롤(150)에 체결하는 제2밸브체결부재(182)를 포함한다. 이에 따라 제1바이패스밸브(1751)와 제2바이패스밸브(1752)는 각각의 밸브체결부재(181)(182)에 의해 독립적으로 체결될 수 있다. 제1밸브체결부재(181)와 제2밸브체결부재(182)는 서로 대응되므로 이하에서는 제1밸브체결부재(181)를 중심으로 설명하고 제2밸브체결부재(182)에 대하여는 제1밸브체결부재(181)에 대한 설명으로 대신한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1밸브체결부재(181)는 제1체결부재고정부(1811), 제1밸브고정부(1812), 제1밸브지지돌부(1813) 및 제1체결부재머리부(1814)를 포함한다. 제1체결부재고정부(1811)는 제1밸브체결부재(181)가 비선회스크롤(150)에 고정되는 부분이고, 제1밸브고정부(1812)는 제1밸브체결부재(181)가 제1바이패스밸브(1751)를 제1리테이너(1761)와 함께 비선회스크롤(150)에 축방향으로 고정하는 부분이며, 제1밸브지지돌부(1813)는 제1밸브체결부재(181)가 제1바이패스밸브(1751)를 제1리테이너(1761)와 함께 비선회스크롤(150)에 반경방향으로 고정하는 부분이고, 제1체결부재머리부(1814)는 제1체결부재고정부(1811)를 비선회스크롤(150)에 체결하기 위한 부분이다. 제1밸브지지돌부(1813)는 제1바이패스밸브(또는 제1리테이너)(1751)에 따라서는 배제될 수도 있다. 하지만 본 실시예에서는 제1밸브지지돌부(1813)가 구비된 예를 먼저 설명하고, 제1밸브지지돌부(1813)가 배제된 예에 대해서는 나중에 설명한다.
구체적으로, 제1체결부재고정부(1811)는 원통 또는 원봉형상으로 형성되며, 외주면은 제1밸브고정홈(1561)의 내주면, 즉 제1체결부재고정면(1561a)과 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 제1체결부재고정부(1811)의 외주면에는 제2나사산이 형성되고, 이를 마주보는 제1체결부재고정면(1561a)의 내주면에 구비된 제1나사산에 나사 체결될 수 있다. 이에 따라 제1밸브체결부재(181)의 제1체결부재고정부(1811)는 비선회스크롤(150)의 제1밸브고정홈(1561)에 체결될 수 있다.
제1체결부재고정부(1811)의 축방향길이(L3)는 제1밸브고정홈(1561)의 축방향깊이(D1)와 동일하거나 약간 작게 형성될 수 있다. 다시 말해 제1체결부재고정부(1811)의 축방향길이(L3)는 제1밸브지지면(1561b)에서 비선회스크롤(150)의 배면(151a)까지의 축방향높이(H1)와 동일하거나 약간 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1체결부재고정부(1811)의 축방향길이(L3)는 후술할 제1밸브지지돌부(1813)의 축방향길이(L4)보다 현저하게 크게 형성될 수 있다.
이 경우, 제1밸브지지면(1561b)에서 비선회스크롤(150)의 배면(151a)까지의 축방향높이(H1)는 밸브개폐홈(157) 안에서의 비선회경판부(151)의 두께인 밸브안착면(1571)에서 압축실(V)까지의 경판두께(이하, 제2경판두께)(T2)보다 2배 이상 크기 때문에 제1밸브체결부재(181)에 대한 충분한 체결두께를 확보할 수 있다. 이에 따라 제1밸브체결부재(181)의 제1체결부재고정부(1811)는 비선회스크롤(150)의 제1밸브고정홈(1561)에 견고하게 체결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1밸브고정부(1812)는 제1밸브체결부재(181)의 축방향 일측면, 즉 제1밸브지지면(1561b)을 축방향으로 마주보는 제1밸브체결부재(181)의 하면으로 이루어질 수 있다. 이에 따라 제1밸브고정부(1812)는 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a), 정확하게는 제1리테이너(1761)의 일단을 제1밸브지지면(1561b)을 향해 축방향으로 가압하여 고정하게 된다.
제1밸브고정부(1812)는 평평하게 형성될 수도 있고, 제1밸브고정부(1812)에 접하는 제1리테이너(1761)를 견고하게 고정할 수 있도록 거칠기가 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1밸브체결부재(181)가 나사 체결되는 체결볼트인 경우에는 제1밸브고정부(1812)는 평평하게 형성될 수 있으나, 제1밸브체결부재(181)가 압입되는 체결리벳인 경우에는 제1밸브고정부(1812)는 거칠기가 형성될 수 있다. 이를 통해 제1밸브고정부(1812)가 제1바이패스밸브(1751)를 제1리테이너(1761)와 함께 견고하게 고정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1밸브지지돌부(1813)는 제1체결부재고정부(1811)의 일단, 즉 제1밸브고정부(1812)의 하단에서 제1밸브지지면(1561b)을 향해 연장될 수 있다. 예를 들어 제1밸브지지돌부(1813)는 제1밸브고정부(1812)의 중심에서 기설정된 길이만큼 연장될 수 있다.
구체적으로, 제1밸브지지돌부(1813)의 축방향길이(L4)는 제1리테이너(1761)의 제1리테이너지지구멍(1761a)과 제1바이패스밸브(1751)의 제1밸브지지구멍(1751d)을 차례대로 통과하여 제1밸브지지면(1561b)의 제1돌부수용홈(1561c)에 삽입되는 정도의 길이로 형성될 수 있다. 다시 말해 제1밸브지지돌부(1813)의 축방향길이(L4)는 제1체결부재고정부(1811)의 축방향길이(L3)보다 짧게 형성될 수 있다. 이에 따라 비선회경판부(151)의 제2경판두께(T2)를 얇은 형성하여 제1바이패스구멍(1512a)의 축방향길이(L1)를 짧게 형성하면서도 제1바이패스밸브(1751)를 제1리테이너(1761)와 함께 반경방향으로 견고하게 지지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1체결부재머리부(1814)는 제1밸브지지돌부(1813)는 제1체결부재고정부(1811)의 타단, 즉 제1밸브고정부(1812)의 상단에서 배압실조립체(160)를 향해 연장될 수 있다. 예를 들어 제1체결부재머리부(1814)는 비선회스크롤(150)의 배면(151a)으로부터 기설정된 높이만큼 돌출되도록 연장될 수 있다. 이에 따라 비선회스크롤(150)에 체결되는 제1체결부재고정부(1811)의 축방향길이(L3)를 충분하게 확보하여 제1밸브체결부재(181)가 제1바이패스밸브(1751)와 제1리테이너(1761)를 안정적으로 고정할 수 있다.
제1체결부재머리부(1814)가 비선회스크롤(150)의 배면(151a)으로부터 돌출되는 경우에는 배압실조립체(160)의 배면, 즉 배압플레이트(161)의 배면(161a)에 제1체결부재머리부(1814)가 삽입되도록 체결부재수용홈(1611c)이 형성될 수 있다. 이에 따라 비선회스크롤(150)에 체결되는 제1체결부재고정부(1811)의 축방향길이(L3)를 충분하게 확보하면서도 비선회스크롤(150)과 배압실조립체(160)를 긴밀하게 밀봉할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1체결부재머리부(1814)가 배제되고 제1체결부재고정부(1811)의 상단에 체결홈(미도시)이 형성될 수도 있다. 이 경우 배압실조립체(또는 배압플레이트)(160)의 배면(161a)에는 제1체결부재수용홈(1611c)이 형성될 필요가 없어 그만큼 배압실조립체(160)의 가공 및 조립이 용이하게 될 수 있다.
제2밸브체결부재(182)는 제2체결부재고정부(1821), 제2밸브고정부(1822), 제2밸브지지돌부(1823) 및 제2체결부재머리부(1824)를 포함한다. 제2체결부재고정부(1821)는 제2밸브체결부재(182)가 비선회스크롤(150)에 체결되는 부분으로 제1체결부재고정부(1811)와 대응하고, 제2밸브고정부(1822)는 제2바이패스밸브(1752)를 제2리테이너(1762)와 함께 비선회스크롤(150)에 축방향으로 고정하는 부분으로 제1밸브고정부(1812)와 대응하며, 제2밸브지지돌부(1823)는 제2바이패스밸브(1752)를 제2리테이너(1762)와 함께 비선회스크롤(150)에 대해 반경방향으로 고정하는 부분으로 제1밸브지지돌부(1813)와 대응하고, 제2체결부재머리부(1824)는 제2밸브체결부재(1821)를 비선회스크롤(150)에 체결하기 위한 부분으로 제1체결부재머리부(1814)와 대응한다. 이에 따라 제2밸브체결부재(182)에 대한 설명은 앞서 설명한 제1밸브체결부재(181)에 대한 설명으로 대신한다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 별도의 제1밸브체결부재(181)와 제2밸브체결부재(182)를 배제하고 비선회스크롤(150)과 배압실조립체(160)를 체결하는 배압체결부재(185)를 이용하여 제1바이패스밸브(1751)와 제2바이패스밸브(1752)를 비선회스크롤(150)에 체결할 수도 있다. 이 경우 별도의 제1밸브체결부재(181)와 제2밸브체결부재(182)를 배제함에 따라 부품수가 감소하여 그만큼 조립공정을 간소화할 수 있다. 이는 토출밸브(171)가 리드밸브로 이루어지는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
도면중 미설명 부호인 1711은 밸브스프링, 1762a는 제2리테이너지지구멍이다.
상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.
즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면, 회전축(125)에 편심 결합된 선회스크롤(140)이 올담링(190)에 의해 비선회스크롤(150)에 대해 선회운동을 하게 된다. 이때 선회스크롤(140)과 비선회스크롤(150)의 사이에는 연속으로 이동하는 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)이 형성된다. 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 선회스크롤(140)이 선회운동을 하는 동안 흡입구(또는, 흡입실)(1531)에서 토출구(또는, 토출실)(1511)쪽으로 이동하면서 점차 체적이 좁아지게 된다.
그러면, 냉매는 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입되고, 이 냉매의 일부는 제1압축실(V1) 및 제2압축실(V2)을 이루는 각각의 흡입압실(미부호)로 곧바로 흡입되어 압축되는 한편 나머지 냉매는 구동모터(120)쪽으로 이동하여 구동모터(120)를 냉각한 후 다른 냉매와 함께 흡입압실(미부호)로 흡입된다.
그러면, 이 냉매는 제1압축실(V1) 및 제2압축실(V2)의 이동경로를 따라 이동하면서 압축되고, 이 압축되는 냉매의 일부는 토출구(1511)에 도달하기 전에 제1배압구멍(1513)과 제2배압구멍(1611b)을 통해 배압플레이트(161)와 플로팅플레이트(165)에 의해 형성되는 배압실(160a)로 이동하게 된다. 이에 따라 배압실(160a)은 중간압을 형성하게 된다.
그러면, 플로팅플레이트(165)는 고저압분리판(115)을 향해 상승하여 그 고저압분리판(115)에 구비된 실링플레이트(1151)에 밀착된다. 이에 따라 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 된다. 그러면 비선회스크롤(150)을 선회스크롤(140)쪽으로 가압하게 된다. 이에 따라 비선회스크롤(150)이 선회스크롤(140)에 밀착되면서 양쪽 압축실의 냉매가 중간압실을 이루는 고압측 압축실에서 저압측 압축실로 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.
그러면, 냉매는 중간압실에서 토출압실쪽으로 이동하면서 설정된 압력까지 압축되고, 이 냉매는 토출구(1511)로 이동하여 토출밸브(171)를 열림방향으로 가압하게 된다. 그러면 토출밸브(171)는 토출압실의 압력에 밀려 밸브안내홈(1612b)을 따라 상승하되면서 토출구(1511)가 개방된다. 그러면 토출압실의 냉매는 토출구(1511)와 배압플레이트(161)에 구비된 중간토출구(1612a)를 통해 고압부로 배출되게 된다.
한편, 압축기의 운전중에 압축실의 압력이 기설정된 압력 이상으로 상승할 수 있다. 그러면 중간압실에서 토출압실로 이동하는 냉매의 일부는 토출압실에 도달하기 전에 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)을 통해 각각의 압축실(V1)(V2)을 이루는 중간압실에서 고압부(110b)를 향해 미리 바이패스되어 압축실(V1)(V2)에서의 과압축을 억제하게 된다.
도 7은 도 2에서 압축실의 냉매가 토출되는 과정을 설명하기 위해 보인 단면도이다.
도 7을 참조하면, 제1압축실(V1)의 압력과 제2압축실(V2)의 압력이 각각 설정압력보다 높은 경우에는 제1압축실(V1)에서 압축되는 냉매는 제1바이패스구멍(1512a)으로, 제2압축실(V2)의 냉매는 제2바이패스구멍(1512b)으로 이동하게 된다. 그러면 이들 바이패스구멍(1512a)(1512b)으로 이동하는 냉매는 그 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)을 차단하고 있는 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b) 및 제2바이패스밸브(1752)의 제2개폐부(1752b)를 밀어올리게 된다.
그러면, 제1개폐부(1751b)는 제1탄성부(1751c)와 함께 제1고정부(1751a)를 중심으로, 제2개폐부(1752b)는 제2탄성부(1752c)와 함께 제2고정부(1752a)를 중심으로 회전하면서 제1바이패스구멍(1512a) 및 제2바이패스구멍(1512b)으로부터 각각 이격된다.
그러면, 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)이 열리면서 제1압축실(V1)의 냉매는 제1바이패스구멍(1512a)을 통해, 제2압축실(V2)의 냉매는 제2바이패스구멍(1512b)을 통해 각각 밸브개폐홈(157)로 배출되고, 이 냉매는 토출구(1511)를 통해 밸브개폐홈(157)으로 토출되는 냉매와 함께 배압플레이트(161)의 중간토출구(1612a)를 통해 고압부(110b)로 배출된다. 이에 따라 압축실(V)에서 압축되는 냉매가 설정압력 이상으로 과압축되는 것을 억제하여 선회랩(142) 및/또는 비선회랩(152)의 손상을 억제하는 동시에 압축기 효율을 높일 수 있다.
이때, 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)와 제2바이패스밸브(1752)의 제2고정부(1752b)는 제1밸브체결부재(181)의 제1밸브고정부(1812)와 제2밸브체결부재의 제2밸브고정부에 의해 각각 축방향으로 눌려 고정되는 동시에 제1밸브체결부재(181)의 제1밸브지지돌부(1813)와 제2밸브체결부재의 제2밸브지지돌부에 의해 반경방향(길이방향)으로 걸려 고정된다. 이에 따라 제1바이패스밸브(1751)의 제1고정부(1751a)는 제1밸브고정홈(1561)에서, 제2바이패스밸브(1752)의 제2고정부(1752a)는 제2밸브고정홈(1562)에서 각각 이탈하지 않고 고정된 상태를 안정적으로 유지하게 된다.
또한, 제1바이패스밸브(1751)의 제1탄성부(1751c)는 제1밸브지지홈(1581)에, 제2바이패스밸브(1752)의 제2탄성부(1752c)는 제2밸브지지홈(1582)에 각각 삽입된 상태에서 반경방향(폭방향)으로 지지된다. 이에 따라 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b)와 제2바이패스밸브(1752)의 제2개폐부(1752b)는 각각 제위치를 유지하면서 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)을 안정적으로 개폐하게 된다.
이후, 압축실(V)의 과압축이 해소되어 적정압력으로 회복되면 제1바이패스밸브(1751)의 제1개폐부(1751b)는 제1탄성부(1751c)와 함께 제1고정부(1751a)를 중심으로, 제2바이패스밸브(1752)의 제2개폐부(1752b)는 제2탄성부(1752c)와 함께 제2고정부(1752a)를 중심으로 회전하면서 펴지게 되고, 그러면 제1개폐부(1751b)는 제1바이패스구멍(1512a)을, 제2개폐부(1752b)는 제2바이패스구멍(1512b)을 각각 차단하는 일련의 과정을 반복하게 된다.
이때, 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)에는 미처 토출되지 못한 고압의 냉매가 가둬지게 된다. 그러면 압축실(V1)(V2)의 압력이 불필요하게 상승하게 되면서 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)은 일종의 사체적을 이루게 된다. 따라서 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)이 구비된 밸브개폐홈(157)에서의 비선회스크롤(150)의 제2경판두께(T2)를 가능한 한 얇게 형성하는 것이 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)의 길이를 줄여 사체적을 낮추는데 유리하다.
하지만, 종래와 같이 바이패스밸브(1751)(1752)를 고정하는 밸브체결부재(181)(182)가 비선회스크롤(150)에 체결되는 경우에는 그 비선회스크롤(150)은 밸브체결부재(181)(182)가 바이패스밸브(1751)(1752)를 안정적으로 고정할 수 있는 정도의 체결두께(경판두께)가 필요하게 된다.
다시 말해, 밸브체결부재(181)(182)가 바이패스밸브(1751)(1752)보다 압축실(V)쪽에 인접한 위치에서 비선회스크롤(150)에 체결되는 경우에는 앞서 설명한 체결두께를 고려하여 비선회스크롤(150)의 제2경판두께(T2)를 줄이는데 한계가 있다. 이로 인해 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)의 축방향길이(L2)가 길어지면서 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)에서의 사체적이 증가할 수 있다.
이에, 본 실시예에서는 앞서 설명한 바와 같이 밸브체결부재(181)(182)의 체결부재고정부(1811)(1821)가 바이패스밸브(1751)(1752)보다 압축실(V)로부터 멀리 위치하여 체결된다. 다시 말해 본 실시예에서는 밸브체결부재(181)(182)가 비선회스크롤(150)에 체결되는 밸브고정홈(1561)(1562)의 체결부재고정면(1561a)(1562a)이 바이패스밸브(1751)(1752)를 고정하는 밸브지지면(1561b)(1562b)보다 압축실(V)로부터 멀리 위치하여 형성된다.
그러면, 바이패스밸브(1751)(1752)를 비선회스크롤(150)에 안정적으로 체결하면서도 비선회스크롤(150)의 배면(151a)에 기설정된 깊이만큼 함몰된 밸브개폐홈(157)에 바이패스구멍(1512a)(1512b)이 형성될 수 있다. 이를 통해 바이패스구멍(1512a)(1512b)이 형성되는 밸브개폐홈(157)에서의 비선회스크롤(150)의 제2경판두께(T2)를 최소한으로 얇게 형성할 수 있다.
그러면, 바이패스밸브(1751)(1752)를 비선회스크롤(150)에 안정적으로 체결하면서도 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)의 길이를 최단화할 수 있다. 이를 통해 제1바이패스구멍(1512a)과 제2바이패스구멍(1512b)에서의 사체적을 최소화하여 압축효율을 높일 수 있다.
이는 토출밸브(171) 역시 마찬가지이다. 다시 말해 토출구(1511)가 앞서 설명한 밸브개폐홈(157)에 형성됨에 따라 토출구(1511)의 축방향길이(L1)가 최단화되고, 이를 통해 토출구(1511)에서의 사체적을 줄여 압축효율을 높일 수 있다.
한편, 바이패스밸브의 조립구조에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 바이패스밸브를 마주보는 밸브체결부재의 하단에 밸브지지부가 연장되어 바이패스밸브를 리테이너와 함께 반경방향으로 걸어 지지하는 것이나, 경우에 따라서는 밸브체결부재의 하단에서 밸브지지부가 배제되고 밸브체결부재의 축방향 체결력으로 바이패스밸브를 리테이너와 함께 고정할 수도 있다.
도 8은 바이패스밸브의 조립구조에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도이고, 도 9는 도 8에서 바이패스밸브를 조립하여 보인 평면도이며, 도 10은 도 9의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 비선회스크롤(150)과 배압실조립체(160)의 사이에 앞서 설명한 토출밸브(171)와 바이패스밸브(1751)(1752)가 각각 구비되어 토출구(1511)와 바이패스구멍(1512a)(1512b)을 개폐하게 된다. 이 토출밸브(171)와 바이패스밸브(1751)(1752)를 포함한 비선회스크롤(150)과 배압실조립체(160)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 유사하다.
예를 들어, 비선회경판부(151)의 배면(151a)에는 밸브고정홈(1561)(1562)이 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성되고, 밸브고정홈(1561)(1562)의 일측에는 밸브개폐홈(157)이 밸브고정홈(1561)(1562)의 깊이만큼 함몰지게 형성되며, 밸브고정홈(1561)(1562)과 밸브개폐홈(157)의 사이에는 밸브지지홈(1581)(1582)이 역시 밸브고정홈(1561)(1562)과 밸브개폐홈(157)의 깊이만큼 함몰지게 형성된다. 이에 따라 밸브고정홈(1561)(1562)과 밸브개폐홈(157) 그리고 밸브지지홈(1581)(1582)은 동일한 깊이로 함몰지게 형성되어 서로 연결된다.
밸브고정홈(1561)(1562)은 체결부재고정면(1561a)(1562a) 및 밸브지지면(1561b)(1562b)이 형성되고, 밸브개폐홈(157)에는 (토출구 및) 바이패스구멍(1512a)(1512b)이 형성된다. 체결부재고정면(1561a)(1562a)과 (토출구 및) 바이패스구멍(1512a)(1512b)은 앞서 설명한 도 3의 실시예와 동일하다. 이에 따라 바이패스밸브(1751)(1752)를 각각의 리테이너(1761)(1762)와 함께 비선회스크롤(150)의 배면(151a)에 견고하게 체결하면서도 (토출구 및) 바이패스구멍(1512a)(1512b)의 축방향길이(L2)를 최소한으로 형성하여 (토출구 및) 바이패스구멍(1512a)(1512b)에서의 사체적을 줄일 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 밸브지지면(1561b)(1562b) 및 이를 마주보는 밸브체결부재(181)(182)의 하단은 평평하게 형성될 수 있다. 다시 말해 본 실시예에 따른 밸브체결부재(181)(182)의 하단에서 전술한 실시예에서의 밸브지지돌부(1813)(1823)가 배제됨에 따라 이를 마주보는 밸브지지면(1561b)(1562b)에는 전술한 실시예에서의 돌부수용홈(1561c)(1562c)이 배제될 수 있다.
상기와 같이 밸브체결부재(181)(182)의 하단에서 밸브지지돌부(1813)(1823)가 배제되고 밸브지지면(1561b)(1562b)에서 돌부수용홈(1561c)(1562c)이 배제되는 경우에는 각각의 바이패스밸브(1751)(1752)와 리테이너(1761)(1762)를 고정하기 위한 구조, 즉 밸브체결부재(181)(182) 및/또는 밸브지지면(1561b)(1562b)의 구조를 단순화하여 이들 밸브체결부재(181)(182) 및/또는 비선회스크롤(150)의 제조 및 조립공정을 간소화할 수 있다.
다만, 본 실시예와 같이 밸브체결부재(181)(182)의 하단에서 밸브지지돌부(1813)(1823)가 배제되고 이를 마주보는 밸브지지면(1561b)(1562b)에서 돌부수용홈(1561c)(1562c)이 배제되는 경우에는 밸브지지면(1561b)(1562b)에 얹히는 바이패스밸브(1751)(1752)와 리테이너(1761)(1762)가 밸브체결부재(181)(182)의 밸브고정부(1812)(1822)에 의해 축방향으로 눌려 지지된다. 이로 인해 바이패스밸브(1751)(1752)와 리테이너(1761)(1762)의 조립신뢰성이 다소 저하될 수도 있다.
하지만, 앞서 설명한 바와 같이 밸브체결부재(181)(182)를 체결하는 체결부재고정면(1561a)(1562a)의 축방향깊이(D1)가 비선회경판부(151)의 제2경판두께(T2 대비 절반 이상으로 길게 형성됨에 따라 밸브체결부재(181)(182)에 대한 충분한 체결두께를 확보할 수 있다. 이를 통해 밸브체결부재(181)(182)가 비선회스크롤(정확하게는 비선회경판부)(150)에 견고하게 체결되면서 바이패스밸브(1751)(1752)와 리테이너(1761)(1762)를 밸브지지면(1561b)(1562b)에 강하게 가압할 수 있다. 그러면 밸브체결부재(181)(182)에 밸브지지돌부(1813)(1823)를 구비하지 않더라도 바이패스밸브(1751)(1752)와 리테이너(1761)(1762)를 비선회스크롤(150)에 견고하게 고정할 수 있다.
이와 동시에, 바이패스밸브(1751)(1752)의 고정부(1751a)(1752a)가 삽입되는 밸브고정홈(1561)(1562)의 폭(W21)이 바이패스밸브(1751)(1752)의 탄성부(1751c)(1752c)가 삽입되는 밸브지지홈(1581)(1582)의 폭(W23)보다 넓게 형성되는 경우에는 밸브고정홈(1561)(1562)과 밸브지지홈(1581)(1582)의 사이에는 일종의 걸림턱을 이루는 단차면(1561d)(미부호)이 각각 형성될 수 있다. 그러면 밸브체결부재(181)(182)에 밸브지지돌부(1813)(182)가 구비되지 않더라도 바이패스밸브(1751)(1752)와 리테이너(1761)(1762)가 폭방향은 물론 바이패스밸브(1751)(1752)의 개폐부(1751b)(1752b)를 향하는 길이방향으로 이탈되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 토출밸브에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예들에서는 토출밸브가 피스톤밸브로 이루어지는 것이나, 경우에 따라서는 토출밸브가 리드밸브로 이루어질 수도 있다.
도 11은 토출밸브에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도이고, 도 12 및 도 13은 도 11에서 토출밸브 및 바이패스밸브를 조립하여 보인 평면도 및 단면도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 기본구조는 전술한 실시예들과 유사하다. 다시 말해 스크롤 압축기는 케이싱(110), 구동모터(120), 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150), 배압실조립체(160)를 포함하고, 비선회스크롤(150)과 배압실조립체(160)의 사이에는 앞서 설명한 토출밸브(171)와 바이패스밸브(1751)(1752)가 구비된다. 이들 토출밸브(171)와 바이패스밸브(1751)(1752) 중에서 바이패스밸브(1751)(1752)는 전술한 실시예들과 동일한 리드밸브로 이루어진다. 이에 따라 비선회스크롤(150)의 배면(151a)에는 전술한 실시예들과 같은 밸브수용홈부(155), 즉 밸브고정홈(1561)(1562), 밸브개폐홈(157) 그리고 밸브지지홈(1581)(1582)이 형성될 수 있다. 이들 밸브고정홈(1561)(1562)과 밸브개폐홈(157) 그리고 밸브지지홈(1581)(1582)의 기본적인 구조 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예들과 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예들에서의 설명으로 대신한다. 이는 바이패스밸브(1751)(1752)를 고정하는 밸브체결부재(181)(182) 역시 마찬가지이다.
다만, 본 실시예에서는 토출밸브(171)가 리드밸브로 이루어질 수 있다. 예를 들어 토출밸브(171)는 고정부(171a), 개폐부(171b) 및 탄성부(171c)를 포함할 수 있다. 고정부(171a)는 토출밸브(171)가 비선회스크롤(150)에 고정되는 부분이고, 개폐부(171b)는 토출구(1511)를 개폐하는 부분이며, 탄성부(171c)는 고정부(171a)와 개폐부(171b) 사이를 탄력적으로 연결하는 부분이다. 이에 따라 본 실시예에서는 전술한 실시예들과 달리 비선회스크롤(150)의 배면(151a), 정확하게는 밸브개폐홈(157)의 외측에는 토출밸브(171)를 고정하기 위한 제3밸브고정홈(1563) 및 제3밸브지지홈(1583)이 더 형성될 수 있다.
구체적으로, 제3밸브고정홈(1563)은 제1밸브고정홈(1561)과 제2밸브고정홈(1562)의 사이에 형성되고, 제3밸브지지홈(1583)은 제1밸브지지홈(1581)과 제2밸브지지홈부의 사이에 형성될 수 있다. 이 경우에도 제3밸브고정홈(1563)은 제3밸브지지홈(1583)을 통해 밸브개폐홈(157)에 연결될 수 있다.
다시 말해, 제3밸브고정홈(1563)은 토출밸브(171)의 고정부(171a)가 삽입되어 고정되는 부분이고, 제3밸브지지홈(1583)은 토출밸브(171)의 탄성부(171c)가 삽입되어 지지되는 동시에 제3밸브고정홈(1563)을 밸브개폐홈(157)에 연결되는 부분이다. 이에 따라 제3밸브고정홈(1563)과 제3밸브지지홈(1583)은 밸브개폐홈(157)과 동일한 깊이로 형성될 수 있다.
또한, 제3밸브고정홈(1563)은 앞서 설명한 제1밸브고정홈(1561) 및/또는 제2밸브고정홈(1562)과 대응되도록 형성되며, 제3밸브지지홈(1583)은 앞서 설명한 제1밸브지지홈(1581) 및/또는 제2밸브지지홈(1582)과 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 제3밸브고정홈(1563)은 제3체결부재고정면(1563a) 및 제3밸브지지면(1563b)을 포함하며, 제2체결부재고정면(1563a)에는 토출밸브(171)의 고정부(171a)를 제3리테이너(1763)와 함께 제3밸브지지면(1563b)에 눌러 고정하는 제3밸브체결부재(183)가 체결될 수 있다.
다시 말해, 제3밸브체결부재(183)는 제1밸브체결부재(181) 및/또는 제2밸브체결부재(182)와 같이 제3체결부재고정부(1831), 제3밸브고정부(1832) 및 제3밸브지지돌부(1833)를 포함할 수 있다. 이들 제3체결부재고정부(1831), 제3밸브고정부(1832) 및 제3밸브지지돌부(1833)의 구조 및 그에 따른 효과는 각각 전술한 도 3의 실시예에서의 체결부재고정부(1811)(1821), 밸브고정부(1812)(1822) 및 밸브지지부(1813)(1823)에 대응하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예들에서의 설명으로 대신한다.
다만, 본 실시예에서는 바이패스밸브(1751)(1752)는 물론 토출밸브(171)가 리드밸브로 형성됨에 따라 토출밸브(171)가 피스톤밸브로 형성되는 것에 비해 토출밸브(171)의 응답속도가 향상될 수 있다. 이에 따라 토출밸브(171)가 신속하게 개폐되면서 압축효율이 향상되는 동시에 고압부의 냉매가 압축실(V)로 역류하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 토출밸브(171)가 리드밸브로 이루어짐에 따라 토출통로를 간소화하는 동시에 토출면적이 확대될 수 있다. 예를 들어 전술한 실시예들과 같이 토출밸브(171)가 피스톤밸브로 이루어지는 경우에는 배압플레이트(또는 플로팅플레이트)(161)에 밸브안내홈(1612b)이 형성되고, 밸브안내홈(1612b)의 주변에 중간토출구(1612a)가 형성되게 된다. 이로 인해 토출통로를 이루는 중간토출구(1612a)의 단면적이 감소하면서 전체적으로 토출통로의 면적이 감소되어 토출저항이 증가될 수 있다.
하지만, 본 실시예와 같이 토출밸브(171)가 리드밸브로 이루어지는 경우에는 앞서 설명한 배압플레이트(161) 또는 플로팅플레이트(165)에 별도의 밸브안내홈(미도시)이 구비될 필요가 없어 토출통로(중간토출구)(1612a)의 면적이 확대될 수 있다. 이를 통해 토출통로에서의 토출저항이 감소하여 압축기 성능이 향상될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제3밸브지지돌부(1833)는 도 8의 실시예와 같이 배제될 수도 있다. 그에 따른 작용효과는 도 8의 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 도 8의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 밸브조립체에 대한 실시예들은 밀폐형은 물론 개방형에서도 동일하게 적용될 수 있고, 저압식은 물론 고압식에서도 동일하게 적용될 수 있으며, 종형은 물론 횡형에서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 비선회배압방식은 물론 선회배압방식이나 팁실방식에서도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 선회배압방식이나 팁실방식에서는 비선회배압방식에 구비되는 배압실조립체(160)를 대신하여 별도의 플레이트를 비선회스크롤(고정스크롤)(150)의 배면(151a)에 고정하고, 그 플레이트를 이용하여 전술한 실시예들의 밸브조립체를 고정할 수 있다. 이들 실시예에서도 밸브조립체의 기본적인 구성이나 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예들과 거의 동일할 수 있다.
110: 케이싱 110a: 저압부(흡입공간)
110b: 고압부(토출공간) 110c: 오일저장공간
111: 원통쉘 112: 상부캡
113: 하부캡 115: 고저압분리판
115a: 관통구멍 116: 지지브라켓
117: 냉매흡입관 118: 냉매토출관
120: 구동모터 121: 고정자
1211: 고정자코어 1212: 고정자코일
122: 회전자 1221: 회전자코어
1222: 영구자석 125: 회전축
1251: 편심부 1252: 오일유로
126: 오일픽업 130: 메인프레임
131: 메인플랜지부 132: 메인베어링부
133: 선회공간부 134: 스크롤지지부
135: 올담링수용부 136: 프레임고정부
140: 선회스크롤 141: 선회경판부
142: 선회랩 143: 회전축결합부
150: 비선회스크롤 151: 비선회경판부
151a: 비선회경판부의 배면 151b: 배압체결홈
1511: 토출구 1512: 바이패스구멍
1512a: 제1바이패스구멍 1512b: 제2바이패스구멍
1513: 제1배압구멍 152: 비선회랩
153: 비선회측벽부 1531: 흡입구
154: 가이드돌부 155: 밸브수용홈부
1561,1562,1563: 제1,제2,제3밸브고정홈
1561a,1562a,1563a: 제1,제2,제3체결부재고정면
1561b,1562b,1563b: 제1,제2,제3밸브지지면
1561c,1562c: 제1,제2돌기수용홈 157: 밸브개폐홈
1571: 밸브안착면 1572: 밸브수용면
1581,1582,1583: 제1,제2,제3밸브지지홈
160: 배압실조립체 160a: 배압실
161: 배압플레이트 1611: 고정판부
1611a: 배압체결구멍 1611b: 제2배압구멍
1611c,1611d,1611e: 제1,제2,제3체결부재수용홈
1612: 제1환형벽부 1612a: 중간토출구
1612b: 밸브안내홈 1613: 제2환형벽부
165: 플로팅플레이트 171: 토출밸브
1751: 제1바이패스밸브 1751a: 제1고정부
1751b: 제1개폐부 1751c: 제1탄성부
1751d: 제1밸브지지구멍 1752: 제2바이패스밸브
1752a: 제2고정부 1752b: 제2개폐부
1752c: 제2탄성부 1761: 제1리테이너
1761a: 제1리테이너지지구멍 1762: 제2리테이너
1762a: 제2리테이너지지구멍 1763: 제3리테이너
181: 제1밸브체결부재 1811: 제1체결부재고정부
1812: 제1밸브고정부 1813: 제1밸브지지돌부
182: 제2밸브체결부재 1821: 제2체결부재고정부
1822: 제2밸브고정부 1823: 제2밸브지지돌부
183: 제3밸브체결부재 1831: 제3체결부재고정부
1832: 제3밸브고정부 1833: 제3밸브지지돌부
185: 배압체결부재 190: 올담링
D1: 밸브고정홈의 축방향깊이 및 체결부재고정면의 축방향깊이
D2: 돌부수용홈의 축방향깊이 H1: 밸브지지면에서 축방향높이
L1: 토출구의 축방향길이 L2: 바이패스구멍의 축방향길이
L3: 체결부재고정부의 축방향길이 L4: 밸브지지돌부의 축방향길이
T1: 밸브개폐홈 밖에서의 경판두께 T2: 밸브개폐홈 안에서의 경판두께
W11: 바이패스밸브의 고정부 폭 W12: 바이패스밸브의 개폐부 폭
W13: 바이패스밸브의 탄성부 폭 W21: 밸브고정홈의 폭
W23: 밸브지지홈의 폭 V,V1,V2: 압축실

Claims (17)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에서 회전축에 결합되어 선회운동을 하는 선회스크롤;
    상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며, 상기 압축실의 냉매가 토출되도록 토출구 및 바이패스구멍이 형성되는 비선회스크롤;
    상기 토출구를 개폐하는 토출밸브;
    상기 바이패스구멍을 개폐하는 바이패스밸브; 및
    상기 바이패스밸브를 상기 비선회스크롤에 고정하는 밸브체결부재를 포함하고,
    상기 밸브체결부재는 그 밸브체결부재가 상기 비선회스크롤에 고정되는 체결부재고정부 및 상기 바이패스밸브를 상기 비선회스크롤에 고정하는 밸브고정부를 구비하며,
    상기 체결부재고정부는,
    상기 밸브고정부보다 상기 압축실로부터 축방향으로 멀리 위치하도록 형성되는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비선회스크롤의 배면에는 상기 바이패스밸브의 고정부가 고정되는 밸브고정홈 및 상기 바이패스밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 구비되며,
    상기 밸브고정홈과 상기 밸브개폐홈은,
    상기 비선회스크롤의 배면에서 서로 이격되어 기설정된 깊이로 함몰지게 형성되는 스크롤 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비선회스크롤의 배면에는 상기 바이패스밸브의 고정부가 삽입되어 고정되는 밸브고정홈 및 상기 바이패스밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 구비되며,
    상기 밸브고정홈은,
    상기 밸브고정홈의 내주면에 구비되어 상기 밸브체결부재가 고정되는 체결부재고정면과, 상기 체결부재고정면보다 상기 압축실에 인접한 위치에서 상기 밸브고정홈의 축방향측면에 구비되어 상기 바이패스밸브의 고정부가 축방향으로 지지되는 밸브지지면을 포함하는 스크롤 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 체결부재고정면의 축방향길이는,
    상기 바이패스구멍의 축방향길이보다 크거나 같게 형성되는 스크롤 압축기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 밸브체결부재의 체결부재고정부와 이를 마주보는 상기 체결부재고정면은 서로 맞물리는 형상으로 형성되고,
    상기 밸브체결부재의 밸브고정부와 이를 마주보는 상기 밸브지지면은 평평하게 형성되는 스크롤 압축기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 바이패스밸브의 고정부에는 밸브지지구멍이 축방향으로 관통되고,
    상기 밸브체결부재에는,
    상기 밸브지지구멍에 삽입되어 상기 바이패스밸브를 반경방향으로 지지하는 밸브지지돌부가 형성되는 스크롤 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밸브지지돌부의 축방향길이는,
    상기 체결부재고정부의 축방향길이보다 짧게 형성되는 스크롤 압축기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 밸브지지면에는 상기 밸브지지돌부가 삽입되도록 돌부수용홈이 축방향으로 기설정된 깊이만큼 함몰되어 형성되는 스크롤 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 돌부수용홈의 축방향깊이는,
    상기 체결부재고정면의 축방향길이보다 얕게 형성되는 스크롤 압축기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 바이패스밸브와 상기 밸브체결부재의 사이에는 상기 바이패스밸브의 열림량을 제한하는 리테이너가 구비되고,
    상기 바이패스밸브의 고정부를 마주보는 상기 리테이너의 일단부에는 리테이너지지구멍이 상기 밸브지지구멍과 동일축선상에서 축방향으로 관통되는 스크롤 압축기.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 바이패스밸브의 고정부는 막힌 형상으로 형성되고,
    상기 밸브체결부재는,
    상기 바이패스밸브의 고정부를 마주보는 상기 밸브고정부의 단부면이 평평하게 형성되는 스크롤 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 바이패스밸브의 고정부와 상기 밸브체결부재의 사이에는 상기 바이패스밸브의 열림량을 제한하는 리테이너가 구비되고,
    상기 바이패스밸브의 고정부를 마주보는 상기 리테이너의 일단부는 막힌 형상으로 형성되는 스크롤 압축기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 비선회스크롤의 배면에는 상기 바이패스밸브의 고정부가 고정되는 밸브고정홈 및 상기 바이패스밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 구비되며,
    상기 밸브고정홈과 상기 밸브개폐홈의 사이에는 상기 바이패스밸브의 탄성부가 삽입되는 밸브지지홈이 기설정된 깊이만큼 함몰되어 형성되고,
    상기 밸브지지홈의 폭은,
    상기 밸브고정홈의 폭보다 작게 형성되는 스크롤 압축기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 토출밸브의 일단은 상기 비선회스크롤에 고정되는 고정부가 형성되고, 상기 토출밸브의 타단은 고정부에서 연장되어 상기 토출구를 개폐하는 개폐부를 형성하며,
    상기 바이패스밸브의 고정부가 삽입되어 고정되는 제1밸브고정홈과 제2밸브고정홈의 사이에는 상기 토출밸브의 고정부가 삽입되어 고정되는 제3밸브고정홈이 형성되고,
    상기 토출밸브의 고정부는 상기 제3밸브고정홈에 체결되는 제3밸브체결부재에 의해 고정되며,
    상기 제3밸브체결부재는,
    상기 토출밸브의 고정부보다 상기 압축실에서 먼 위치에서 상기 제3밸브고정홈에 체결되는 스크롤 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3밸브고정홈은 상기 제1밸브고정홈 및 상기 제2밸브고정홈으로부터 이격되고,
    상기 제3밸브고정홈의 일측에는 상기 토출밸브의 개폐부가 수용되는 밸브개폐홈이 형성되며,
    상기 밸브개폐홈은,
    상기 제1밸브고정홈, 상기 제2밸브고정홈 및 상기 제3밸브고정홈에 함께 연결되는 스크롤 압축기.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비선회스크롤의 배면에 결합되어 상기 비선회스크롤을 상기 선회스크롤쪽으로 가압하는 배압실조립체가 구비되고,
    상기 비선회스크롤의 배면을 마주보는 상기 배압실조립체의 배면에는 상기 밸브체결부재의 일부가 삽입되도록 체결부재수용홈이 형성되는 스크롤 압축기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 밸브체결부재는 상기 체결부재고정부를 상기 비선회스크롤에 체결하는 체결부재머리부가 구비되고,
    상기 체결부재머리부의 적어도 일부는,
    상기 비선회스크롤의 배면보다 돌출되어 상기 배압실조립체의 체결부재수용홈에 삽입되는 스크롤 압축기.

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