KR20240035305A - 스크롤 압축기 - Google Patents

스크롤 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR20240035305A
KR20240035305A KR1020230023468A KR20230023468A KR20240035305A KR 20240035305 A KR20240035305 A KR 20240035305A KR 1020230023468 A KR1020230023468 A KR 1020230023468A KR 20230023468 A KR20230023468 A KR 20230023468A KR 20240035305 A KR20240035305 A KR 20240035305A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bead portion
valve
injection valve
retainer
scroll compressor
Prior art date
Application number
KR1020230023468A
Other languages
English (en)
Inventor
이경재
김광진
전종현
정수철
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to CN202380013624.4A priority Critical patent/CN118103599A/zh
Priority to PCT/KR2023/004993 priority patent/WO2024071547A1/ko
Publication of KR20240035305A publication Critical patent/KR20240035305A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0085Prime movers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/10Stators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/20Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/30Casings or housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/40Electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/57Seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/30Retaining components in desired mutual position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 구비되는 모터와, 상기 모터에 의해 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤 및 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤을 포함하며, 상기 하우징은, 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실을 형성하는 리어 하우징을 포함하고, 상기 리어 하우징은, 상기 토출실과 상기 하우징의 외부로부터 냉매가 유입되는 도입실을 구획하는 격벽을 포함하며, 상기 고정 스크롤과 상기 리어 하우징의 격벽 사이에는 상기 도입실을 복개하고 상기 도입실의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 주입 밸브 조립체가 구비되며, 상기 격벽은 상기 주입 밸브 조립체의 측면 일부를 감싸도록 제1 면과, 상기 제1 면보다 높이가 높은 제2 면을 갖고, 상기 주입 밸브 조립체를 상기 리어 하우징에 체결하는 체결부재는 상기 제2 면의 반경방향 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기를 제공한다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스크롤 압축기의 압축실로 흡입압의 냉매 뿐만 아니라 중간압의 냉매를 도입하여 압축실로부터 토출되는 냉매 토출량을 증가시킴에 따라 압축기의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있으며, 주입 밸브 조립체의 형상을 단순화하고 체결부재를 도입실 측에 배치하여 포트의 위치를 자유롭게 변경할 수 있으면서 주입 밸브 조립체를 컴팩트화할 수 있는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.
압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 샤프트로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.
선행문헌 1(대한민국 공개특허공보 제2018-0094483호)에 개시된 종래의 스크롤 압축기는 흡입압의 냉매만이 압축실로 흡입되어 압축된 후 외부로 토출되는 일련의 과정을 거친다. 그러나, 이러한 종래의 스크롤 압축기에 있어서는, 압축실로부터 토출되는 냉매 토출량이 정해져 있어, 압축기의 성능 및 효율 향상에 한계가 있는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 선행문헌 2(대한민국 공개특허공보 제2021-0118743호)에는 압축기의 외부로부터 유입되는 중간압의 냉매를 압축실(C)로 안내하는 주입 유로를 개폐하기 위한 주입 밸브 및 누설 방지 수단을 포함하는 주입 밸브 조립체(700)가 구비되는 스크롤 압축기가 개시되고 있다.
구체적으로, 주입 밸브 조립체(700)는 커버 플레이트(710), 주입 밸브(720), 밸브 플레이트(730) 및 누설 방지 수단으로서 가스켓 리테이너(790)를 포함한다. 체결볼트(770)가 밸브 플레이트의 제1 체결홀(739a)과 가스켓 리테이너의 제3 체결홀(796) 및 커버 플레이트의 제2 체결홀(714)을 관통하여 리어 하우징의 체결홈(138a)에 체결됨으로써, 주입 밸브 조립체(700)가 리어 하우징(130)에 체결될 수 있다. 이로 인해, 가스켓 리테이너(790)는 커버 플레이트(710)와 밸브 플레이트(730) 사이에서 압착되어 그 사이를 밀봉하며, 주입 밸브(720)가 커버 플레이트(710)와 가스켓 리테이너(790) 사이에서 함께 압착되어 고정된다.
하지만, 주입 밸브 조립체(700)는 형상이 복잡하여 회전이 어렵기 때문에 차량별 도입포트(133)와 토출포트(131)의 위치에 따른 설계변경이 어렵다는 문제가 있다. 즉, 설계자유도가 높지 않다. 또한, 체결볼트(770)가 도입실(I)을 형성하는 제3 환형벽(138)의 외측에 배치되어 패키지가 커지게 된다는 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2018-0094483호(2018.08.23.공개) 대한민국 공개특허공보 제2021-0118743호(2021.10.01.공개)
본 발명은 스크롤 압축기의 압축실로 흡입압의 냉매 뿐만 아니라 중간압의 냉매를 도입하여 압축실로부터 토출되는 냉매 토출량을 증가시킴에 따라 압축기의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있으며, 주입 밸브 조립체의 형상을 단순화하고 체결부재를 도입실 측에 배치하여 포트의 위치를 자유롭게 변경할 수 있으면서 주입 밸브 조립체를 컴팩트화할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 하우징;과, 상기 하우징 내에 구비되는 모터;와, 상기 모터에 의해 회전되는 회전축;과, 상기 회전축에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤; 및 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤;을 포함하며, 상기 하우징은, 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실을 형성하는 리어 하우징;을 포함하고, 상기 리어 하우징은, 상기 토출실과 상기 하우징의 외부로부터 냉매가 유입되는 도입실을 구획하는 격벽을 포함하며, 상기 고정 스크롤과 상기 리어 하우징의 격벽 사이에는 상기 도입실을 복개하고 상기 도입실의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 주입 밸브 조립체가 구비되며, 상기 격벽은 상기 주입 밸브 조립체의 측면 일부를 감싸도록 제1 면과, 상기 제1 면보다 높이가 높은 제2 면을 갖고, 상기 주입 밸브 조립체를 상기 리어 하우징에 체결하는 체결부재는 상기 제2 면의 반경방향 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기를 제공한다.
실시 예에 따라, 상기 주입 밸브 조립체에는 상기 주입 밸브 조립체와 상기 체결부재의 헤드 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부가 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 주입 밸브 조립체는, 상기 격벽 상에 배치되고 상기 도입실의 냉매가 유입되는 유입구를 갖는 커버 플레이트;와, 상기 격벽에 결합되는 가스켓 리테이너;와, 상기 커버 플레이트와 상기 가스켓 리테이너 사이에 개재되어 상기 유입구를 개폐하는 주입 밸브; 및 상기 가스켓 리테이너에 결합되며, 상기 유입구를 통해 유입된 냉매가 유출되는 유출구를 갖는 밸브 플레이트;를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 체결부재의 헤드가 안착되는 상기 밸브 플레이트의 일면에는 상기 주입 밸브 조립체와 상기 체결부재의 헤드 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부가 구비되며, 상기 밀봉부는 상기 체결부재가 관통하기 위한 상기 밸브 플레이트의 체결홀을 둘러싸도록 돌출 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 체결부재의 헤드와 상기 밸브 플레이트의 일면 사이에는 상기 주입 밸브 조립체와 상기 체결부재의 헤드 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부가 삽입되어 상기 체결부재의 조임 시 압착될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가스켓 리테이너는, 둘레를 따라 연장되고 상기 밸브 플레이트를 향해 돌출되는 비드부; 및 상기 체결부재가 관통하기 위한 체결홀;을 포함하며, 상기 비드부는 상기 체결홀을 둘러쌀 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 비드부는, 반경방향 외측의 외측경사비드부, 반경방향 내측의 내측경사비드부 및 상기 외측경사비드부와 상기 내측경사비드부를 연결하는 돌출비드부를 포함하고, 상기 체결홀은 상기 외측경사비드부보다 반경방향 내측에 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 외측경사비드부는 상기 제2 면과 상기 밸브 플레이트 사이에서 조립 시 압착되고, 상기 내측경사비드부는 상기 제1 면과 상기 밸브 플레이트 사이에서 조립 시 압착될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가스켓 리테이너는, 상기 체결부재가 관통하기 위한 체결홀;과, 상기 체결홀의 반경방향 외측 둘레를 따라 연장되고 상기 커버 플레이트를 향해 돌출되는 제1 비드부; 및 상기 체결홀의 반경방향 내측 둘레를 따라 연장되고 상기 커버 플레이트를 향해 돌출되는 제2 비드부;를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가스켓 리테이너는, 상기 주입 밸브가 열리는 방향으로 경사 가공되는 리테이너부; 및 상기 밸브 플레이트를 향해 돌출되는 밸브 비드부;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 밸브 비드부는 상기 리테이너부의 경사가 시작되는 지점에 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 비드부의 돌출되는 높이는 상기 제2 비드부와 상기 밸브 비드부의 돌출되는 높이보다 클 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 밸브 비드부는 상기 리테이너부의 폭을 가로지르는 방향으로 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 주입 밸브는, 상기 유입구를 개폐하도록 밴딩되는 밸브부;를 포함하며, 상기 밸브부에는 길이 방향을 따라 연장되는 홀이 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 홀은 상기 밸브부의 폭방향상 중간에 구비되되, 상기 밸브부의 밴딩이 시작되는 지점으로부터 길이방향으로 연장될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가스켓 리테이너는, 원형의 몸체부;와, 상기 몸체부의 일측으로부터 상기 유입구를 향해 상기 밸브 플레이트에 가까워지도록 경사지게 연장되는 리테이너부; 및 상기 리테이너부를 지지하기 위해 상기 리테이너부와 상기 몸체부의 타측을 연결하며 경사지게 형성된 지지부;를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 몸체부로부터 상기 주입 밸브가 개방되는 방향으로 가장 멀리 이격된 상기 리테이너부의 단부에 상기 지지부가 연결되고, 상기 지지부에는 유동홀이 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 유동홀의 개구된 면은 상기 지지부로부터 상기 몸체부의 일부까지 연장되어, 상기 몸체부와 수평한 면과 상기 지지부의 경사진 면을 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 밸브 플레이트는 상기 리테이너부가 안착되는 경사공간을 포함하며, 상기 유출구는 상기 경사공간과 연통하고 상기 유동홀과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 체결부재가 관통하기 위한 상기 밸브 플레이트의 체결홀은 상기 경사공간의 반경방향 외측에 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스크롤 압축기의 압축실로 흡입압의 냉매 뿐만 아니라 중간압의 냉매가 도입됨으로써 압축실로부터 토출되는 냉매 토출량을 증가시킬 수 있어, 압축기의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따라 주입 밸브 조립체의 형상이 원형으로 형성되면 도입실에 대해 회전이 가능하여 차량별 포트의 위치에 따라 자유롭게 설계변경이 가능하고, 체결부재의 축력 및 가스켓 리테이너의 비드부에 의해 생성되는 면압이 둘레를 따라 전체적으로 균등하게 전달될 수 있다.
또한, 실시 예에 따라 체결부재가 도입실 측에, 즉 도입실을 형성하는 격벽의 제1 면에 배치되면 주입 밸브 조립체가 컴팩트화될 수 있고, 체결부재의 헤드가 안착되는 밸브 플레이트의 일면에 밀봉부가 구비되면 냉매누설이 방지될 수 있다.
또한, 실시 예에 따라 주입 밸브가 리테이너부 상에서 열리면 유입구를 통해 유입되는 냉매가 유출구로 유동될 수 있도록 리테이너부의 전방에는 유동홀이 형성되면, 가스켓 리테이너를 지나는 냉매의 유동이 간섭받지 않아 압력손실이 발생하지 않는다.
또한, 실시 예에 따라 가스켓 리테이너에서 체결홀의 반경방향 외측 둘레와 내측 둘레에 모두 비드부가 구비될 뿐만 아니라 리테이너부의 경사가 시작되는 지점에도 비드부가 구비되면, 주입 밸브의 밴딩 포인트를 정확하게 잡아줄 수 있다.
또한, 실시 예에 따라 주입 밸브의 밸브부에 홀이 형성되면, 주입 밸브의 개폐동작 시 비틀림을 방지하면서도 동력을 저감할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 도 1에서 리어 하우징을 분리하여 도시한 사시도,
도 3은 도 1에서 리어 하우징과 리어 하우징에 수용되는 주입 밸브 조립체를 분해하여 도시한 분해 사시도,
도 4는 도 3의 주입 밸브 조립체가 리어 하우징에 조립된 상태를 도시한 정면도,
도 5는 도 4의 일부 단면도,
도 6은 도 3의 커버 플레이트의 배면도,
도 7은 도 3의 주입 밸브의 배면도,
도 8은 도 3의 가스켓 리테이너를 다른 측면에서 바라본 사시도,
도 9는 도 3의 밸브 플레이트의 배면도,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스켓 리테이너를 도시한 정면도,
도 11은 도 10의 사시도,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주입 밸브를 도시한 정면도,
도 13은 도 10의 가스켓 리테이너 및 도 12의 주입 밸브를 포함하는 주입 밸브 조립체가 리어 하우징에 조립된 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 스크롤 압축기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기는, 하우징(100), 하우징(100) 내에 구비되는 모터(200), 모터(200)에 의해 회전되는 회전축(300), 회전축(300)에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤(400), 선회 스크롤(400)과 함께 압축실(C)을 형성하는 고정 스크롤(500) 및 고정 스크롤(500)의 일면 상에 배치되어 압축실(C)에서 압축된 냉매가 토출되는 고정 스크롤의 토출구(512)를 개폐하는 토출 밸브(600)를 포함한다. 여기서, 선행문헌 2의 스크롤 압축기의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하였으며, 동일한 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
그리고, 본 실시 예에 따른 스크롤 압축기는 하우징(100)의 외부(스크롤 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 증기압축식 냉동사이클에서, 예를 들어 응축기의 하류)로부터 중간압의 냉매를 압축실(C)로 안내하는 주입유로를 형성하고 주입 유로를 개폐하기 위한 주입 밸브 조립체(2700)를 더 포함한다.
하우징(100)은, 회전축(300)이 관통하는 센터 하우징(110), 모터(200)가 수용되는 모터 수용공간을 형성하는 프론트 하우징(120) 및 압축실(C)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실(D)을 형성하는 리어 하우징(130)을 포함하며, 주입 밸브 조립체(2700)는 고정 스크롤(500)과 리어 하우징(130) 사이에 개재될 수 있다. 주입 밸브 조립체(2700)는 리어 하우징(130) 내에 하우징의 외부로부터 냉매가 유입되는 도입실(I)을 복개하고, 도입실(I)의 냉매를 압축실(C)로 안내한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리어 하우징(130)은, 리어 경판으로부터 돌출되고 원주 방향 상 최외곽측에 위치되는 제1 환형벽(134), 리어 경판으로부터 돌출되고 제1 환형벽(134)에 수용되는 제2 환형벽(136) 및 리어 경판으로부터 돌출되고 제2 환형벽(136)에 수용되는 격벽(138)을 포함한다. 이때, 제1 환형벽(134), 제2 환형벽(136) 및 격벽(138)은 서로 상이한 높이를 갖도록 형성된다.
제1 환형벽(134)은 센터 하우징(110)에 체결되어 스크롤 수용공간을 형성하며, 제2 환형벽(136)은 고정 스크롤(500)에 접촉되어 토출실(D)을 형성한다. 여기서, 제2 환형벽(136)이 고정 스크롤(500)에 접촉됨에 따라, 리어 하우징(130)이 센터 하우징(110)에 체결될 때 고정 스크롤(500)을 센터 하우징(110) 측으로 가압하여 고정 스크롤(500)과 센터 하우징(110) 사이 체결력을 향상시키고 누설을 방지할 수 있다. 격벽(138)은 고정 스크롤(500)과 이격되도록 제2 환형벽(136)보다 짧은 돌출길이를 가지며, 후술할 바와 같이 주입 밸브 조립체(2700)의 커버 플레이트(2710)에 의해 복개되어 도입실(I)을 구획한다.
이때, 도 2 및 5에 도시된 바와 같이, 격벽(138)은 주입 밸브 조립체(2700)의 측면 일부를 감싸도록 제1 면(138a)과, 제1 면(138a)보다 높이가 높은 제2 면(138b)을 갖는다. 구체적으로, 제1 면(138a)과 제2 면(138b)은 평행하게 연장되되 제2 면(138b)은 제1 면(138a)보다 리어 경판으로부터 더 돌출되어 제1 면(138a)보다 높다. 제1 면(138a)은 제2 면(138b)보다 격벽의 반경방향 내측에 형성되어 제1 면(138a)과 제2 면(138b)에 의해 이루어지는 단차가 격벽의 내측 둘레에 오목하게 형성될 수 있다. 제1 면(138a)과 제2 면(138b)은 주입 밸브 조립체(2700)의 측면 일부와 마주보는 제3 면(138c)에 의해 연결된다. 제3 면(138c)은 제1 면(138a)으로부터 수직으로 연장되어 제2 면(138b)까지 연결될 수 있다.
리어 하우징(130)의 리어 경판에는 토출실(D)의 냉매를 하우징(100)의 외부로 안내하는 토출포트(131)가 형성되며, 도 4에 도시된 토출포트 입구(131a)를 통해 토출실(D)의 냉매가 토출포트(131)로 안내된다. 또한, 리어 하우징(130)의 리어 경판에는 하우징(100)의 외부로부터 중간압의 냉매가 도입되는 도입포트(133)도 형성되며, 도 2에 도시된 도입포트 출구(133a)를 통해 도입포트(133)로부터 도입실(I)로 중간압의 냉매가 안내될 수 있다.
여기서, 토출포트(131)와 도입포트(133)는 차량에 따라 그 위치가 달라질 수 있다. 이와 같이 차량별 포트의 위치에 따라 주입 밸브 조립체를 자유롭게 설계변경 하기 위해, 본 발명에 있어서 주입 밸브 조립체(2700)는 원형으로 형성될 수 있다. 즉, 주입 밸브 조립체(2700)가 원형으로 형성됨에 따라 도입실(I)에 대해 회전이 가능하여 차량별 포트의 위치에 따라 자유롭게 설계변경이 가능하다. 또한, 추후 설명할 체결볼트(770)의 축력 및 가스켓 리테이너(2790)의 비드부에 의해 생성되는 면압이 주입 밸브 조립체(2700)의 둘레를 따라 전체적으로 균등하게 전달될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 주입 밸브 조립체(2700)를 리어 하우징(130)에 체결하는 체결부재는 토출실(D) 측이 아닌 도입실(I) 측에, 구체적으로 격벽의 제1 면(138a)에 배치된다. 이하에서 체결부재는 체결볼트(770)인 것으로 설명하도록 한다. 이에 따라, 주입 밸브 조립체(2700)가 컴팩트화될 수 있으며 설계변경이 보다 용이해진다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 리어 하우징(130)에는 격벽의 제1 면(138a)에 체결볼트(770)가 삽입되는 제1 체결홈(139)이 형성된다.
이하, 도 3 내지 9를 참고하여 주입 밸브 조립체(2700)를 상세히 살펴보도록 한다. 주입 밸브 조립체(2700)는 도입실(I)과 고정 스크롤(500)의 주입구 사이를 연통 및 차폐시키도록 격벽(138)의 선단면에 구비된다.
구체적으로, 주입 밸브 조립체(2700)는, 격벽(138) 상에 배치되고 도입실(I)의 냉매가 유입되는 유입구(2712)를 갖는 커버 플레이트(2710)와, 격벽(138)에 결합되는 가스켓 리테이너(2790)와, 커버 플레이트(2710)와 가스켓 리테이너(2790) 사이에 개재되어 유입구(2712)를 개폐하는 주입 밸브(2720) 및 가스켓 리테이너(2790)에 결합되며, 유입구(2712)를 통해 유입된 냉매가 유출되는 유출구(2736)를 갖는 밸브 플레이트(2730)를 포함할 수 있다.
도 3 및 6에 도시된 바와 같이 커버 플레이트(2710)는 원형의 플레이트로 형성되며, 도입실(I)의 냉매가 유입되는 한 쌍의 유입구(2712a, 2712b)를 포함한다. 즉, 도입실(I)의 일측과 연통되는 제1 유입구(2712a) 및 제1 유입구(2712a)와 독립적으로 형성되고 도입실(I)의 타측과 연통되는 제2 유입구(2712b)를 포함한다. 이때, 제1 유입구(2712a)와 제2 유입구(2712b)는 밸브 리프팅 포스(valve lifting force) 및 냉매 유입 유량 최대화를 위해 각각 장공으로 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 본 실시 예에서 커버 플레이트(2710)는 격벽의 제1 면(138a)에 면접하도록 제1 면(138a)과 제3 면(138c)으로 이루어지는 오목한 부분에 안착된다. 이에 따라, 커버 플레이트(2710) 자체가 토출실(D)과 도입실(I) 간의 내부 누설을 방지하는 실링역할을 할 수 있다. 이로 인해, 커버 플레이트(2710)와 리어 하우징의 격벽(138) 간에 별도의 오링(O-ring)과 오링을 위한 그루브의 가공이 필요 없으므로, 부품수와 가공시간 및 비용이 절감될 수 있고, 오링이 그루브에서 이탈하는 문제가 발생하지 않는다.
더욱이, 후술할 바와 같이 주입 밸브 조립체(2700)가 단차를 둘러싸도록 격벽의 제2 면(138b)에 결합되는 가스켓 리테이너(2790)를 포함함으로써, 단일의 실링부재(가스켓 리테이너)에 의해 토출실(D)과 도입실(I) 간의 내부 누설을 방지할 수 있다.
이때 격벽(138)은 원형으로 형성되는 주입 밸브 조립체(2700)와 마찬가지로 원형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 커버 플레이트(2710)가 단차의 오목한 부분에 안착되어 격벽(138)의 내부에서 도입실(I)을 복개할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 커버 플레이트(2710)가 주입 밸브(2720)를 고정되도록 지지하면서 실링 또한 만족하기 위하여, 제1 면(138a)과 제2 면(138b)의 높이차(h)는 커버 플레이트(2710)의 두께(t1)와 주입 밸브(2720)의 두께(t2)를 합한 것보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 치수를 만족함으로써 주입 밸브(2720)는 커버 플레이트(2710)와 가스켓 리테이너(2790) 사이에서 압착됨으로써 고정될 수 있다. 즉, 주입 밸브(2720)는 무조건 가스켓 리테이너(2790)에 접촉되어 고정될 수 있으며, 주입 밸브(2720)와 가스켓 리테이너(2790) 사이에 적당한 면압이 형성되므로, 냉매가 주입 밸브(2720)를 통해 유동될 때 발생하는 진동에 의한 주입 밸브(2720)의 파손이 방지될 수 있다.
커버 플레이트(2710)는 위치결정핀이 관통하는 제1 위치결정홀(2716)을 더 포함한다. 또한, 체결볼트(770)가 격벽(138)의 내측에 배치되므로, 커버 플레이트(2710)의 둘레에는 체결볼트(770)가 지나가기 위해 반경방향 내측으로 오목하게 형성되는 제2 체결홈(2714)이 형성된다.
도 3 및 7에 도시된 바와 같이, 주입 밸브(2720)는 원형의 몸체부(2726) 및 몸체부(2726)로부터 한 쌍의 유입구(2712a, 2712b)를 향해 각각 연장되는 한 쌍의 밸브부(2721a, 2721b)를 포함한다. 즉, 제1 유입구(2712a)를 개폐하기 위해 몸체부(2726)의 일측으로부터 제1 유입구(2712a)를 향해 연장되는 제1 밸브부(2721a) 및 제2 유입구(2712b)를 개폐하기 위해 몸체부(2726)의 타측으로부터 제2 유입구(2712b)를 향해 연장되는 제2 밸브부(2721b)를 포함한다. 본 실시 예에서 제1 밸브부(2721a)와 제2 밸브부(2721b)는 몸체부(2726)의 반대편에서 서로 나란하게 연장되고 있다. 몸체부(2726) 및 한 쌍의 밸브부(2721a, 2721b)는 부품수, 크기, 원가 및 중량 감소를 위해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 제1 밸브부(2721a)는 제1 유입구(2712a) 상에 배치되는 제1 머리부(2722a), 그리고 제1 머리부(2722a)와 몸체부(2726)를 연결하는 제1 다리부(2724a)로 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 제2 밸브부(2721b)는 제2 유입구(2712b) 상에 배치되는 제2 머리부(2722b), 그리고 제2 머리부(2722b)와 몸체부(2726)를 연결하는 제2 다리부(2724b)로 이루어질 수 있다.
몸체부(2726)는 제1 위치결정홀(2716)에 연통되고 위치결정핀이 관통하는 제2 위치결정홀(2727)을 더 포함한다. 또한, 주입 밸브(2720)의 둘레에는, 정확하게는 몸체부(2726)의 둘레에는 체결볼트(770)가 지나가기 위해 반경방향 내측으로 오목하게 형성되는 제3 체결홈(2728)이 형성된다.
도 3 및 8에 도시된 바와 같이 가스켓 리테이너(2790)는, 원형의 몸체부(2791)와, 몸체부(2791)로부터 한 쌍의 유입구(2712a, 2712b)를 향해 밸브 플레이트(2730)에 가까워지도록 경사지게 연장되는 한 쌍의 리테이너부(2794a, 2794b) 및 리테이너부를 지지하기 위해 몸체부(2791)와 한 쌍의 리테이너부(2794a, 2794b)를 각각 연결하며 경사지게 형성되는 한 쌍의 지지부(2795a, 2795b)를 포함한다. 가스켓 리테이너의 몸체부(2791) 둘레 형상 및 치수는 격벽(138)의 외측 둘레 형상 및 치수와 동일한 것이 바람직하다.
구체적으로, 가스켓 리테이너(2790)는, 제1 밸브부(2721a)에 대응되도록 몸체부(2791)의 일측으로부터 제1 유입구(2712a)를 향해 경사지게 연장되는 제1 리테이너부(2794a) 및 제2 밸브부(2721b)에 대응되도록 몸체부(2791)의 타측으로부터 제2 유입구(2712b)를 향해 연장되는 제2 리테이너부(2794b)를 포함한다. 또한, 제1 지지부(2795a)는 몸체부(2791)의 타측과 제1 리테이너부(2794a)를 연결하고, 제2 지지부(2795b)는 몸체부(2791)의 일측과 제2 리테이너부(2794b)를 연결한다.
제1 리테이너부(2794a)와 제2 리테이너부(2794b)는 몸체부(2791)로부터 연장될수록 밸브 플레이트(2730)에 가까워지도록 경사가공되므로, 주입 밸브(2720)가 열리면서 한 쌍의 유입구(2712)를 개방할 때 각각 제1 밸브부(2721a)와 제2 밸브부(2721b)를 지지하면서 최대로 열리는 위치를 제한할 수 있다. 본 실시 예에서 제1 리테이너부(2794a)와 제2 리테이너부(2794b)는 제1 밸브부(2721a)와 제2 밸브부(2721b)에 대응하여 몸체부(2791)의 반대편에서 서로 나란하게 연장되고 있다.
이때, 주입 밸브(2720)가 리테이너부(2794) 상에서 열리면 유입구(2712)를 통해 유입되는 냉매가 압력손실 없이 후술할 유출구(2736)로 유동될 수 있도록, 리테이너부(2794)의 전방에는 유동홀(2796)이 형성될 수 있다. 본 실시 예에서 지지부(2795)는 몸체부(2791)로부터 주입 밸브(2720)가 개방되는 방향으로 가장 멀리 이격된 리테이너부(2794)의 전방 단부에 연결되므로, 유동홀(2796)은 지지부(2795)에 형성될 수 있다. 즉, 제1 지지부(2795a)에 제1 유동홀(2796a)이 구비되어 제1 유입구(2712a)를 통해 유입된 냉매가 제1 유동홀(2796a)을 통해 후술할 제1 유출구(2736a)로 바로 흐를 수 있으며, 제2 지지부(2795b)에 제2 유동홀(2796b)이 구비되어 제2 유입구(2712b)를 통해 유입된 냉매가 제2 유동홀(2796b)을 통해 후술할 제2 유출구(2736b)로 바로 흐를 수 있는 것이다. 특히, 리테이너부(2794)와 지지부(2795)는 일렬로 배치되고 있다. 이로 인해, 유입구(2712)를 통해 유입되는 냉매가 리테이너부(2794)의 양 옆으로 흐르지 않고 유동홀(2796)을 통해 유출구(2736)로 바로 흐를 수 있으므로, 가스켓 리테이너(2790)를 지나는 냉매의 유동이 간섭받지 않아 압력손실이 발생하지 않는다.
또한, 유동홀(2796)의 개구된 면은 지지부(2795)로부터 몸체부(2791)의 일부까지 연장되어, 몸체부(2791)와 수평한 면과 지지부(2795)의 경사진 면을 포함할 수 있으며, 냉매의 유동 간섭이 더욱 최소화될 수 있다.
가스켓 리테이너(2790)는 둘레에, 정확하게는 몸체부(2791)의 둘레에 밸브 플레이트(2730)를 향해 돌출되는 비드부(2792)를 더 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 주입 밸브 조립체(2700)의 조립 시 비드부(2792)는 주입 밸브(2720)의 반경방향 외측에 배치된다. 이와 같이 가스켓 리테이너(2790)가 단차를 둘러싸도록 격벽의 제2 면(138b)에 결합되며 비드부(2792)가 둘레에 형성되므로, 체결볼트(770)의 체결력에 의해 격벽(138)과 밸브 플레이트(2730) 사이에서 비드부(2792)가 눌리면서 그 사이를 실링할 수 있다.
구체적으로, 비드부(2792)는 반경방향 외측의 외측경사비드부(2792a), 반경방향 내측의 내측경사비드부(2792b) 및 외측경사비드부(2792a)와 내측경사비드부(2792b)를 연결하는 돌출비드부(2792c)를 포함한다. 본 실시 예에서 외측경사비드부(2792a)와 내측경사비드부(2792b)는 동일한 높이까지 연장되어 돌출비드부(2792c)가 평면으로 형성된다. 이로 인해, 외측경사비드부(2792a)는 격벽의 제2 면(138b)과 밸브 플레이트(2730) 사이에서 조립 시 압착되고, 내측경사비드부(2792b)는 격벽의 제1 면(138a)과 밸브 플레이트(2730) 사이에서 조립 시 압착될 수 있다.
가스켓 리테이너(2790)는 또한 체결볼트(770)가 관통하기 위한 제4 체결홀(2797)과, 제2 위치결정홀(2727)에 연통되고 위치결정핀이 관통하는 제3 위치결정홀(2798)을 더 포함한다. 이때, 비드부(2792)는 체결볼트(770)에 의한 체결력을 지지하고 균등하게 전달할 수 있도록 제4 체결홀(2797)까지 둘러싼다. 구체적으로, 제4 체결홀(2797)은 외측경사비드부(2792a)보다 반경방향 내측에 형성되고, 내측경사비드부(2792b)와는 중첩되는 위치에 형성된다. 다만, 내측경사비드부(2792b)가 제4 체결홀(2797)을 지날 때에는 반경방향 내측으로 우회하여 제4 체결홀(2797)을 둘러싸도록 배치된다.
다음으로, 도 3 및 9에 도시된 바와 같이 밸브 플레이트(2730)는 원형의 플레이트로 형성되며, 한 쌍의 리테이너부(2794a, 2794b)가 안착되고 한 쌍의 유입구(2712a, 2712b)를 통해 유입된 냉매가 수용되는 한 쌍의 경사공간(2734a, 2734b)과, 한 쌍의 경사공간과 연통되고 냉매가 유출되는 한 쌍의 유출구(2736a, 2736b)를 포함한다. 즉, 제1 경사공간(2734a)에는 제1 리테이너부(2794a)가 안착되어 제1 유입구(2712a)를 통해 유입된 냉매가 수용된 후 제1 유출구(2736a)를 통해 유출되고, 제2 경사공간(2734b)에는 제2 리테이너부(2794b)가 안착되어 제2 유입구(2712b)를 통해 유입된 냉매가 수용된 후 제2 유출구(2736b)를 통해 유출되는 것이다. 제1 경사공간(2734a)과 제2 경사공간(2734b)은 제1 리테이너부(2794a)와 제2 리테이너부(2794b)에 대응하여 경사를 갖도록 음각지게 형성되고, 서로 나란하게 형성된다.
밸브 플레이트(2730)는 또한 고정 스크롤(500)의 주입구 측으로 돌출되는 제1 돌출부(2732a) 및 제2 돌출부(2732b)를 더 포함하되, 제1 유출구(2736a)는 제1 경사공간(2734a)으로부터 제1 돌출부(2732a)를 관통하고, 제2 유출구(2736b)는 제2 경사공간(2734b)으로부터 제2 돌출부(2732b)를 관통한다. 이로 인해 유출구(2736)에서 유출되는 냉매가 고정 스크롤(500)의 주입구를 통해 압축실(C)로 공급될 수 있다.
이때, 유동홀(2796)을 통해 유동된 냉매가 압력손실 없이 바로 유출구(2736)로 유출될 수 있도록, 제1 유출구(2736a)는 제1 유동홀(2796a)과 대응되는 위치에 배치되고, 제2 유출구(2736b)는 제2 유동홀(2796b)과 대응되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
밸브 플레이트(2730)는 또한 체결볼트(770)가 관통하기 위한 제5 체결홀(2737)과, 제3 위치결정홀(2798)에 연통되고 위치결정핀이 삽입되는 제4 위치결정홈(2739)을 더 포함한다. 밸브 플레이트의 제5 체결홀(2737)은 경사공간(2734)의 반경방향 외측에 배치되고 있다.
이에 따라, 위치결정핀이 제1 위치결정홀(2716), 제2 위치결정홀(2727) 및 제3 위치결정홀(2798)을 관통하여 제4 위치결정홈(2739)에 삽입됨으로써, 커버 플레이트(2710), 주입 밸브(2720), 가스켓 리테이너(2790) 및 밸브 플레이트(2730)가 정렬될 수 있다.
또한, 체결볼트(770)가 제5 체결홀(2737) 및 제4 체결홀(2797)을 관통하고 제3 체결홈(2728) 및 제2 체결홈(2714)을 지나 제1 체결홈(138a)에 체결됨으로써, 주입 밸브 조립체(2700)가 리어 하우징(130)에 체결될 수 있다.
이때, 체결볼트(770)가 도입실(I) 측에, 구체적으로 격벽의 제1 면(138a)에 배치되고 있으므로 냉매가 체결볼트(770)가 지나는 공간을 통해 누설될 우려가 있다. 이를 위해, 주입 밸브 조립체에는 주입 밸브 조립체(2700)와 체결볼트(770)의 헤드 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부가 구비될 수 있다.
본 실시 예에서 밀봉부(2738)는 도 3 및 5에 도시된 바와 같이 체결볼트(770)의 헤드가 안착되는 밸브 플레이트(2730)의 일면에 구비되되 밸브 플레이트의 제5 체결홀(2737)을 둘러싸도록 돌출 형성된다. 이에 따라, 체결볼트(770)가 체결되면서 밀봉부(2738)과 강하게 맞물리고, 체결볼트(770)의 헤드와 밸브 플레이트(2730)의 일면 사이가 밀봉될 수 있으므로 냉매누설이 방지된다.
하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 밀봉부가 별도의 오링 등으로 형성되고, 체결볼트(770)의 헤드와 밸브 플레이트(2730)의 일면 사이에 삽입되어 체결볼트의 조임 시 압착될 수도 있음은 물론이다.
다음으로는, 도 10 및 11을 참고하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스켓 리테이너(3790)를 살펴보도록 한다.
가스켓 리테이너(3790)는 상기에서 살펴본 바와 같이 체결볼트(770)가 관통하기 위한 제4 체결홀(3797)과, 주입 밸브가 열리는 방향으로, 즉 밸브 플레이트를 향하는 방향으로 경사 가공되는 한 쌍의 리테이너부(3794a, 3794b)를 포함한다.
다만, 본 실시 예에서 한 쌍의 리테이너부(3794a, 3794b)는 가스켓 리테이너(3790) 상에서 절개부에 의해 경사 가공되고 있다. 구체적으로, 가스켓 리테이너(3790)의 몸체부(3791)에서 U자형의 절개부에 의해 절개된 내측 부분이 리테이너부(3794)로서 경사 가공된다. 이때, 각 리테이너부(3794)의 양측에는 리테이너부의 경사 각도를 유지하기 위해, 리테이너부(3794)의 양측과 이와 마주보는 몸체부(3791)를 연결하는 한 쌍의 날개부(3795)가 구비된다. 이에 따라, 한 쌍의 날개부(3795)의 일측에는 U자형의 메인유동홀(3796c)이 형성될 수 있고, 타측에는 일자형의 한 쌍의 보조유동홀(3796d)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 주입 밸브가 열리면 메인유동홀(3796c)과 한 쌍의 보조유동홀(3796d)을 통해, 커버 플레이트의 유입구로 유입되는 냉매가 밸브 플레이트의 경사공간으로 유동될 수 있는 것이다.
여기서, 가스켓 리테이너(3790)는, 제4 체결홀(3797)의 반경방향 외측 둘레를 따라 연장되고 커버 플레이트를 향해 돌출되는 제1 비드부(3792d), 제4 체결홀(3797)의 반경방향 내측 둘레를 따라 연장되고 커버 플레이트를 향해 돌출되는 제2 비드부(3792e) 및 각 리테이너부(3794)에 구비되어 밸브 플레이트를 향해 돌출되는 밸브 비드부(3792f)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 비드부(3792d)와 제2 비드부(3792e)는 동일한 방향으로 돌출되는 반면, 밸브 비드부(3792f)는 제1 비드부(3792d) 및 제2 비드부(3792e)와 반대 방향으로 돌출된다.
이때, 누설의 중요도에 따라 비드부의 높이와 폭 등을 다르게 설정할 수 있다. 제1 비드부(3792d)는 토출실(D)에서의 고압의 토출압력의 누설을 막기 위한 것으로 가장 중요한 비드이다. 또한, 제2 비드부(3792e)는 스크롤의 회전에 따라 압축실(C) 내의 압력이 도입실(I) 내의 압력보다 높아질 때 냉매가 역류되는 것을 막기 위한 것이다. 따라서, 제1 비드부(3792d)의 돌출되는 높이는 제2 비드부(3792e)의 돌출되는 높이보다 크게 형성될 수 있다.(도 13 참고) 더욱이, 제1 비드부(3792d)의 폭도 제2 비드부(3792e)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 체결볼트(770)의 축력이 제1 비드부(3792d)에 더 많이 실릴 수 있어 확실한 실링이 가능한 것이다.
밸브 비드부(3792f)는 제1 비드부(3792d) 및 제2 비드부(3792e)와 다르게 실링이 목적이 아니며 주입 밸브의 밴딩 포인트(bending point)를 정확하게 잡아주기 위한 것이다. 이를 위해, 밸브 비드부(3792f)는 리테이너부(3794)에 구비되되 리테이너부(3794)의 경사가 시작되는 지점에 구비되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 밸브 비드부(3792f)가 주입 밸브의 밸브부의 밴딩이 시작되는 지점, 즉 밴딩 시 기준점이 되는 부분을 눌러줄 수 있는 것이다. 본 실시 예에서 밸브 비드부(3792f)는 리테이너부(3794)의 폭을 가로지르는 방향으로 한 쌍의 보조유동홀(3796d) 사이에 구비되고 있다.
특히, 밸브 비드부(3792f)가 제1 비드부(3792d) 및 제2 비드부(3792e)와 다르게 밸브 플레이트를 향해 돌출됨으로써, 주입 밸브의 밸브부가 완전하게 열렸을 때 가스켓 리테이너의 리테이너부(3794)에 전체 면적이 고르게 닿을 수 있어 안정적으로 지지될 수 있다.(도 13 참고) 만약 밸브 비드부(3792f)가 제1 비드부(3792d) 및 제2 비드부(3792e)와 동일하게 커버 플레이트를 향해 돌출된다면, 밸브 비드부가 밸브부의 밴딩이 시작되는 지점을 눌러줄 수는 있으나 밸브부가 열릴 때 리테이너부(3794)의 면에 불안정하게 닿기 때문에 밸브부에 파손의 위험이 생길 수도 있다.
이때, 밸브 비드부(3792f)의 돌출되는 높이는 제2 비드부(3792e)의 돌출되는 높이와 같게 형성될 수 있다. 이 경우 제1 비드부(3792d)의 돌출되는 높이는 제2 비드부(3792e)와 밸브 비드부(3792f)의 돌출되는 높이보다 크게 형성될 수 있다.(도 13 참고)
다음으로는, 도 12를 참고하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주입 밸브(3720)를 살펴보도록 한다.
주입 밸브(3720)는 상기에서 살펴본 바와 같이 유입구를 개폐하도록 밴딩되는 한 쌍의 밸브부(3721a, 3721b)를 포함한다. 다만, 본 실시 예에서 한 쌍의 밸브부(3721a, 3721b)는 주입 밸브(3720)의 몸체부(3726)에서 절개부에 의해 절개된 내측 부분에 해당하며, 몸체부(3726)에 대해 밴딩 가능하다.
주입 밸브 조립체가 컴팩트화되면 주입 밸브의 밸브부(3721)의 길이 또한 짧아지게 되는데, 밸브부의 길이가 짧아지게 되면 밸브부를 열 때 필요한 동력이 더 커지게 된다. 또한, 소비 동력을 저감하기 위해 밸브부(3721)의 폭을 줄이게 되면 밸브부의 개폐 시 거동이 불안정하고 비틀림이 발생할 위험이 있다.
이를 해결하기 위해, 본 실시 예에서 한 쌍의 밸브부(3721a, 3721b) 각각에는 길이 방향을 따라 연장되는 홀(3729)이 구비된다. 본 실시 예에서 홀(3729)은 밸브부(3721)의 폭방향상 중간에 구비되되, 밸브부(3721)의 밴딩이 시작되는 지점으로부터 길이방향으로 대략 중간까지 연장되고 있다. 즉, 전체적인 밸브부(3721)의 폭은 넓게 유지하되 홀(3729)이 밸브부(3721)의 폭을 두 갈래로 나누어 몸체부(3726)와 연결되는 부분의 폭은 작아짐으로써 밸브부(3721)를 들어올리기 위한 동력이 저감될 수 있는 것이다.
이에 따라, 컴팩트한 패키지 내에서도 주입 밸브(3720)의 개폐동작 시 비틀림을 방지하면서도 동력을 저감할 수 있다.
도 13은 도 10의 가스켓 리테이너(3790) 및 도 12의 주입 밸브(3720)를 포함하는 주입 밸브 조립체가 리어 하우징(138)에 조립된 상태를 도시한 단면도이다. 주입 밸브 조립체의 커버 플레이트와 밸브 플레이트는 상기에서 살펴본 구조가 동일하게 적용될 수 있다.
도 13을 참고하면, 밸브 비드부(3792f)가 제1 비드부(3792d) 및 제2 비드부(3792e)와 반대 방향으로 돌출된 것을 볼 수 있다. 또한, 제1 비드부(3792d)의 높이와 폭이 제2 비드부(3792e) 및 밸브 비드부(3792f)의 높이와 폭보다 더 크게 형성된 것을 볼 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
100: 하우징 110: 센터 하우징
120: 프론트 하우징 130: 리어 하우징
131: 토출포트 131a: 토출포트 입구
133: 도입포트 133a: 도입포트 출구
134: 제1 환형벽 136: 제2 환형벽
138: 격벽 138a: 제1 면
138b: 제2 면 138c: 제3 면
139: 제1 체결홈 200: 모터
300: 회전축 400: 선회 스크롤
500: 고정 스크롤 512: 토출구
600: 토출 밸브 770: 체결볼트
2700: 주입 밸브 조립체 2710: 커버 플레이트
2712: 유입구 2714: 제2 체결홈
2716: 제1 위치결정홀 2720: 주입 밸브
2721: 밸브부 2722: 머리부
2724: 다리부 2726: 몸체부
2727: 제2 위치결정홀 2728: 제3 체결홈
2730: 밸브 플레이트 2732: 돌출부
2734: 경사공간 2736: 유출구
2737: 제5 체결홀 2738: 밀봉부
2739: 제4 위치결정홈 2790: 가스켓 리테이너
2791: 몸체부 2792: 비드부
2792a: 외측경사비드부 2792b: 내측경사비드부
2792c: 돌출비드부 2794: 리테이너부
2795: 지지부 2796: 유동홀
2797: 제4 체결홀 2798: 제3 위치결정홀
3720: 주입 밸브 3721: 밸브부
3726: 몸체부 3729: 홀
3790: 가스켓 리테이너 3791: 몸체부
3792d: 제1 비드부 3792e: 제2 비드부
3792f: 밸브 비드부 3794: 리테이너부
3795: 날개부 3796c: 메인유동홀
3796d: 보조유동홀 3797: 제4 체결홀

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 구비되는 모터;
    상기 모터에 의해 회전되는 회전축;
    상기 회전축에 연동되어 선회 운동되는 선회 스크롤; 및
    상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤;을 포함하며,
    상기 하우징은, 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실을 형성하는 리어 하우징;을 포함하고,
    상기 리어 하우징은, 상기 토출실과 상기 하우징의 외부로부터 냉매가 유입되는 도입실을 구획하는 격벽을 포함하며,
    상기 고정 스크롤과 상기 리어 하우징의 격벽 사이에는 상기 도입실을 복개하고 상기 도입실의 냉매를 상기 압축실로 안내하는 주입 밸브 조립체가 구비되며,
    상기 격벽은 상기 주입 밸브 조립체의 측면 일부를 감싸도록 제1 면과, 상기 제1 면보다 높이가 높은 제2 면을 갖고,
    상기 주입 밸브 조립체를 상기 리어 하우징에 체결하는 체결부재는 상기 제2 면의 반경방향 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주입 밸브 조립체에는 상기 주입 밸브 조립체와 상기 체결부재의 헤드 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주입 밸브 조립체는,
    상기 격벽 상에 배치되고 상기 도입실의 냉매가 유입되는 유입구를 갖는 커버 플레이트;
    상기 격벽에 결합되는 가스켓 리테이너;
    상기 커버 플레이트와 상기 가스켓 리테이너 사이에 개재되어 상기 유입구를 개폐하는 주입 밸브; 및
    상기 가스켓 리테이너에 결합되며, 상기 유입구를 통해 유입된 냉매가 유출되는 유출구를 갖는 밸브 플레이트;를 포함하는, 스크롤 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 체결부재의 헤드가 안착되는 상기 밸브 플레이트의 일면에는 상기 주입 밸브 조립체와 상기 체결부재의 헤드 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부가 구비되며, 상기 밀봉부는 상기 체결부재가 관통하기 위한 상기 밸브 플레이트의 체결홀을 둘러싸도록 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 체결부재의 헤드와 상기 밸브 플레이트의 일면 사이에는 상기 주입 밸브 조립체와 상기 체결부재의 헤드 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부가 삽입되어 상기 체결부재의 조임 시 압착되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 가스켓 리테이너는, 둘레를 따라 연장되고 상기 밸브 플레이트를 향해 돌출되는 비드부; 및 상기 체결부재가 관통하기 위한 체결홀;을 포함하며,
    상기 비드부는 상기 체결홀을 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비드부는, 반경방향 외측의 외측경사비드부, 반경방향 내측의 내측경사비드부 및 상기 외측경사비드부와 상기 내측경사비드부를 연결하는 돌출비드부를 포함하고,
    상기 체결홀은 상기 외측경사비드부보다 반경방향 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외측경사비드부는 상기 제2 면과 상기 밸브 플레이트 사이에서 조립 시 압착되고, 상기 내측경사비드부는 상기 제1 면과 상기 밸브 플레이트 사이에서 조립 시 압착되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 가스켓 리테이너는,
    상기 체결부재가 관통하기 위한 체결홀;
    상기 체결홀의 반경방향 외측 둘레를 따라 연장되고 상기 커버 플레이트를 향해 돌출되는 제1 비드부; 및
    상기 체결홀의 반경방향 내측 둘레를 따라 연장되고 상기 커버 플레이트를 향해 돌출되는 제2 비드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가스켓 리테이너는,
    상기 주입 밸브가 열리는 방향으로 경사 가공되는 리테이너부; 및
    상기 밸브 플레이트를 향해 돌출되는 밸브 비드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 밸브 비드부는 상기 리테이너부의 경사가 시작되는 지점에 구비되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 비드부의 돌출되는 높이는 상기 제2 비드부와 상기 밸브 비드부의 돌출되는 높이보다 큰 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 밸브 비드부는 상기 리테이너부의 폭을 가로지르는 방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 주입 밸브는,
    상기 유입구를 개폐하도록 밴딩되는 밸브부;를 포함하며,
    상기 밸브부에는 길이 방향을 따라 연장되는 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 홀은 상기 밸브부의 폭방향상 중간에 구비되되, 상기 밸브부의 밴딩이 시작되는 지점으로부터 길이방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 가스켓 리테이너는,
    원형의 몸체부;
    상기 몸체부의 일측으로부터 상기 유입구를 향해 상기 밸브 플레이트에 가까워지도록 경사지게 연장되는 리테이너부; 및
    상기 리테이너부를 지지하기 위해 상기 리테이너부와 상기 몸체부의 타측을 연결하며 경사지게 형성된 지지부;를 포함하는, 스크롤 압축기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 몸체부로부터 상기 주입 밸브가 개방되는 방향으로 가장 멀리 이격된 상기 리테이너부의 단부에 상기 지지부가 연결되고, 상기 지지부에는 유동홀이 형성되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 유동홀의 개구된 면은 상기 지지부로부터 상기 몸체부의 일부까지 연장되어, 상기 몸체부와 수평한 면과 상기 지지부의 경사진 면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 밸브 플레이트는 상기 리테이너부가 안착되는 경사공간을 포함하며,
    상기 유출구는 상기 경사공간과 연통하고 상기 유동홀과 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 체결부재가 관통하기 위한 상기 밸브 플레이트의 체결홀은 상기 경사공간의 반경방향 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 스크롤 압축기.
KR1020230023468A 2022-09-08 2023-02-22 스크롤 압축기 KR20240035305A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202380013624.4A CN118103599A (zh) 2022-09-08 2023-04-13 涡旋式压缩机
PCT/KR2023/004993 WO2024071547A1 (ko) 2022-09-08 2023-04-13 스크롤 압축기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220123776 2022-09-08
KR20220123776 2022-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240035305A true KR20240035305A (ko) 2024-03-15

Family

ID=90272836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230023468A KR20240035305A (ko) 2022-09-08 2023-02-22 스크롤 압축기

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20240035305A (ko)
CN (1) CN118103599A (ko)
WO (1) WO2024071547A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180094483A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 한온시스템 주식회사 스크롤 압축기
KR20210118743A (ko) 2020-03-23 2021-10-01 한온시스템 주식회사 스크롤 압축기

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11141474A (ja) * 1997-11-06 1999-05-25 Zexel:Kk スクロール型コンプレッサのバルブ構造
JP2015129475A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6187266B2 (ja) * 2014-01-08 2017-08-30 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
KR102454720B1 (ko) * 2018-05-24 2022-10-14 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180094483A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 한온시스템 주식회사 스크롤 압축기
KR20210118743A (ko) 2020-03-23 2021-10-01 한온시스템 주식회사 스크롤 압축기

Also Published As

Publication number Publication date
CN118103599A (zh) 2024-05-28
WO2024071547A1 (ko) 2024-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210118743A (ko) 스크롤 압축기
US11898558B2 (en) Scroll compressor
CN113966439B (zh) 涡旋式压缩机
KR20200090376A (ko) 스크롤 압축기
US11982277B2 (en) Scroll compressor
US20220381242A1 (en) Scroll compressor
US11971030B2 (en) Scroll compressor
CN113646536B (zh) 涡旋式压缩机
KR20220118896A (ko) 스크롤 압축기
US11891994B2 (en) Scroll compressor
KR20240035305A (ko) 스크롤 압축기
US11746783B2 (en) Rotary compressor
KR20240044607A (ko) 스크롤 압축기
KR20240037140A (ko) 스크롤 압축기
KR102663577B1 (ko) 전동압축기
KR20230164810A (ko) 스크롤 압축기
KR20240036770A (ko) 스크롤 압축기
KR102407092B1 (ko) 차량용 전동압축기
JP2024041039A (ja) スクロール圧縮機
CN217107425U (zh) 涡旋压缩机
KR20230149390A (ko) 스크롤 압축기
KR20230072575A (ko) 스크롤 압축기
KR20210144464A (ko) 스크롤 압축기
CN117703766A (zh) 涡旋压缩机
KR100539826B1 (ko) 용량 가변형 회전식 압축기의 바이패스밸브 조립체