KR20080019509A

KR20080019509A - 냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20080019509A
Application number: KR1020060081980A
Authority: KR
Inventors: 장인종; 박기원; 김정훈; 조용일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-04
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: KR101245587B1

Abstract

본 발명은 냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기에 관한 것으로, 밀폐형 케이스의 내부로 냉매를 안내하는 흡입파이프에 일단이 연결되는 연결부; 및 상기 연결부의 타단에 구비되어 상기 연결부를 통과한 냉매가 상기 밀폐형 케이스 내면을 따라 선회하도록 경사지게 형성된 배플을; 포함하여, 흡입된 냉매가 밀폐형 케이스의 내벽면을 따라 선회운동하면서 모터부에서 긴 정체시간을 가진 후 압축부로 유입되기 때문에 모터부를 냉각시키는 시간이 길어지고, 냉매에 함유된 액냉매가 압축부로 유입되는 양을 감소시킬 수 있는 냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기를 제공한다.

냉매 흡입안내장치, 배플

Description

냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기 {REFRIGERANT SUCTION GUIDING APPARATUS AND SCROLL COMPRESSOR APPLYING THE SAME}

도 1은 종래의 냉매 흡입안내장치를 구비한 스크롤 압축기의 단면도,

도 2는 도 1의 "A"부분의 상세도,

도 3은 종래의 냉매 흡입안내장치가 밀폐형 케이스에 설치된 상태를 도시한 사시도,

도 4는 종래의 냉매 흡입안내장치가 메인 프레임에 설치된 상태를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉매 흡입안내장치를 구비한 스크롤 압축기의 단면도,

도 6은 도 5의 "B"부분의 상세도,

도 7은 도 5에 따른 냉매 흡입안내장치를 도시한 사시도,

도 8은 도 5에 따른 냉매 흡입안내장치를 통과한 냉매의 유동방향을 측면에서 도시한 도면,

도 9는 도 8에 따른 밀폐형 케이스 상단에서 본 냉매의 유동방향을 도시한 도면이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

50: 밀폐형 케이스 52: 메인 프레임

54: 서브 프레임 60: 압축부

61: 고정 스크롤 63: 선회 스크롤

71: 흡입파이프 72: 연결부

73: 배플 73a: 제1안내부

73b: 제2안내부 74: 흡입실

75: 토출파이프

본 발명은 냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터를 냉각시키는 효과가 향상되며 액냉매가 압축부로 유입되는 양을 감소시킬 수 있는 냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 냉매 흡입안내장치를 갖는 스크롤 압축기의 단면도이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 밀폐형 케이스(1)의 상부에 냉매 가스를 압축하여 토출하는 압축부(10)가 메인 프레임(20)에 의해 지지된 상태로 위치되고, 상기 압축부(10)의 하측인 가운데 부분에는 상기 압축부(10)를 구동하기 위한 모터부(30)가 위치되며, 상기 모터부(30)의 하측에는 서브 프레임(25)이 위치된다.

상기 모터부(30)는 고정자(31)에 전류가 인가되어 유동 전기가 발생하면 내 측의 회전자(33)가 회전 운동하도록 되어 있고, 상기 회전자(33)의 중심에는 구동축(35)이 압입되어, 상기 구동축(35)이 회전되면서 상기 압축부(10)를 작동시키게 된다.

상기 압축부(10)는 인벌루트 형상의 랩을 갖는 고정 스크롤(11)과, 상기 인벌루트 곡선과 180도의 위상차르 가진 인벌루트 형상의 랩을 갖는 선회 스크롤(15)이 상호 마주하도록 맞물려서 압축실(C)을 형성하도록 이루어져 있다.

따라서, 상기 선회 스크롤(15)이 상기 고정 스크롤(11)에 대해 구동축(35)의 구동력으로 선회 운동되면서 압축실(C)의 체적을 감소시키는 압축 작용을 연속적으로 실시하게 된다.

즉, 상기 선회 스크롤(15)은 자전하지 않고 공전 운동만 하게 되고, 상기 선회 스크롤(15)과 대향해 있는 고정 스크롤(11)과의 상호 운동에 의하여 초승달 모양의 압축 공간을 점차 줄여 감으로써 냉매를 압축시키고 결국에는 토출구(19)를 통하여 냉매를 토출시키게 된다.

도 2는 도 1의 "A"부분의 상세도로서, 종래의 냉매 흡입안내장치가 도시된 단면도이다.

종랭의 냉매 흡입안내장치는 밀폐형 케이스(1)의 일측면에 냉매가 흡입될 수 있도록 흡입 파이프(40)가 설치되고, 상기 밀폐형 케이스(1)의 내측에는 사이 흡입 파이프(40)의 냉매 유동 방향과 직교되는 방향으로 흡입 배플(43)이 수직으로 설치되어 있다.

여기서, 상기 흡입 배플(43)은 상기 흡입 파이프(40)를 통해 밀폐형 케이 스(1)의 내부로 유입된 냉매 가스를 상측과 하측으로 분배하는 역할을 하게 된다.

상기 흡입 파이프(40)로 유입되어 상기 흡입 배플(43)을 통해 분배된 냉매 중 상측으로 유동하는 냉매는 바로 흡입실(45) 쪽으로 유입되고, 하측으로 유동하는 냉매는 상기 모터부(30)를 냉각한 다음 상기 흡입실(45) 쪽으로 유입된다.

이와 같은 기능을 가지는 냉매 흡입안내장치는 메인 프레임(20)에 설치되는 형태와 밀폐형 케이스(1)에 설치되는 형태가 있다

도 3은 종래의 냉매 흡입안내장치가 밀폐형 케이스(1)에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 종래의 냉매 흡입안내장치가 메인 프레임(20)에 도시된 상태를 도시한 사시도이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉매 흡입안내장치를 갖는 스크롤 압축기는 흡입 배플(43)이 냉매 유동 방향에 대하여 수직한 평면형으로 구성되어 냉매를 상하측으로 유동시키기 때문에 모터부의 냉각효과가 불량할 뿐만 아니라 상측으로 분배되는 유동에는 액냉매가 많이 포함되어 있어서 압축효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 냉매 흡입안내장치를 메인 프레임(20)에 설치하는 형태는 흡입구(41)의 위치 설정시 메인 프레임(20)의 가공성을 고려해야 하는 제약성이 따르는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 모터부의 냉각효과를 증대시키고 압축부로 유입되는 액냉매의 양을 감소 시킬 수 있는 냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 연결부와 배플을 일체로 하여 설치위치의 제약없이 자유롭게 설치할 수 있는 냉매 흡입안내장치 및 이를 구비한 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 밀폐형 케이스의 내부로 냉매를 안내하는 흡입파이프에 일단이 연결되는 연결부; 및 상기 연결부의 타단에 구비되어 상기 연결부를 통과한 냉매가 상기 밀폐형 케이스 내면을 따라 선회하도록 경사지게 형성된 배플을; 포함하는 냉매 흡입안내장치를 제공한다.

상기와 같이 구성함으로써 흡입된 냉매가 밀폐형 케이스 내벽면을 따라 선회운동을 하게 되며 압축부로 흡입되기까지 밀폐형 케이스의 저압부인 모터부에서 긴 정체시간을 가지므로 모터부를 냉각시키는 효과가 향상되고 압축부로 유입되는 액냉매의 양이 줄어들게 된다.

여기서, 상기 배플은 상기 연결부와 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 냉매 흡입안내장치를 설치하고자 하는 위치에 따른 제약없이 자유롭게 냉매 흡입안내장치를 설치할 수 있다.

또한, 상기 배플은 출구쪽으로 갈수록 그 단면적이 감소하도록 형성되는 것이 효과적이다. 이는, 유입된 냉매를 배플의 출구에서 모은 후에 배출함으로써 마치 노즐과 유사한 기능을 하여 냉매의 응집력을 커지게 하고 이로 인해 접선방향의 운동성분을 유지하는 시간을 길어지게 하여 선회운동을 효과적으로 할 수 있게 하기 위함이다.

한편, 상기 배플은 상기 밀폐형 케이스에 설치되거나 상기 밀폐형 케이스 내측 상부에 설치되는 메인 프레임에 설치될 수도 있다. 이로 인해, 스크롤 압축기의 설계 조건에 따라 적절하게 설치 위치를 결정할 수 있게 된다.

또한, 상기 목적은 흡입파이프 및 토출파이프가 형성된 밀폐형 케이스의 내측 상부에 설치되는 메인 프레임; 상기 밀폐형 케이스의 내측 하부에 설치되는 서브 프레임; 상기 메인 프레임의 상측에는 선회 스크롤 및 고정 스크롤이 구비되어 냉매 가스를 압축하여 토출하는 압축부; 상기 메인 프레임과 서브 프레임 사이에 설치되어 상기 압축부를 구동하는 모터부; 및 상기 흡입파이프에 일단이 연결되는 연결부 및 상기 연결부의 타단에 구비되어 상기 연결부를 통과한 냉매가 상기 밀폐형 케이스 내면을 따라 선회하도록 경사지게 형성된 배플을 구비한 냉매 흡입안내장치를; 포함하는 스크롤 압축기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 냉매 흡입안내장치는 상기 밀폐형 케이스 또는 상기 메인 프레임에 설치되고, 상기 배플은 상기 연결부와 일체로 형성된다.

이러한 발명의 목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명백해질 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉매 흡입안내장치를 구비한 스크롤 압축기의 단면도, 도 6은 도 5의 "B"부분의 상세도, 도 7은 도 5에 따른 냉매 흡입안내장치를 도시한 사시도, 도 8은 도 5에 따른 냉매 흡입안내장치를 통과한 냉매의 유동방향을 측면에서 도시한 도면, 도 9는 도 8에 따른 밀폐형 케이스 상단에서 본 냉매의 유동방향을 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 압축기는 밀폐형 케이스(50)의 내측 상부에 메인 프레임(52)이 설치되고, 하부에 서브 프레임(54)이 설치된다.

상기 메인 프레임(54)의 상측에는 고정 스크롤(61)과 선회 스크롤(63)이 구비되어 냉매를 압축하여 토출하는 압축부(60)가 구성되고, 상기 메인 프레임(52)과 서브 프레임(54) 사이에는 압축부(60)를 구동하기 위한 모터부(65)가 구성된다.

또한, 상기 메인 프레임(52)의 하측인 상기 밀폐형 케이스(50)의 일측에는 냉매가 유입될 수 있도록 흡입 파이프(71)가 설치되고, 상기 메인 프레임(52)의 상측에는 압축된 냉매가 토출되는 토출 파이프(75)가 설치된다.

특히, 상기 밀폐형 케이스(50)의 내부에는 상기 흡입 파이프(71)를 통해 유입된 냉매의 유로를 형성시켜 주며 냉매를 상부의 압축부(60)측과 하부의 모터부(65)측으로 분배하여 유동시킬 수 있도록 설치된 연결부(72)와, 상기 연결부(72)를 통과한 냉매에 혼합된 오일 및 액냉매가 상기 밀폐형 케이스(50)의 내벽면을 따라 선회하도록 하는 배플(73)을 구비한 냉매 흡입안내장치(70)가 설치된다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 냉매 흡입안내장치(70)는 상기 흡입 파이프(71)에 일단에 구비되는 연결부(72)와, 상기 연결부(72)를 통해 유입된 냉매를 양방향으로 유동시키기 위해 양측으로 형성된 배플(73)을 포함하여 구성된다.

상기 연결부(72)는 상기 밀폐형 케이스(50)에 설치된 흡입파이프(71)와 연통되도록 원통형으로 형성된다.

상기 배플(73)은 소정의 각도로 양측으로 경사지게 형성된 제1안내부(73a)와, 상기 제1안내부(73a)의 길이방향을 따라 소정의 높이로 절곡지게 형성된 제2안내부(73b)로 이루어진다.

상기 제1안내부(73a)는 상기 연결부(72)와 연결되는 부분에서부터 냉매의 유로방향(F)을 따라 가면서 그 단면적이 점차 작아지도록 형성된다.

여기서, 상기 배플(73)의 출구쪽에서 바라본 상기 배플(73)의 단면 형상은 "ㄷ"자 형으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 국한되는 것은 아니며 반원형 또는 반타원형 등의 곡면으로 형성될 수도 있다.

점차 단면적이 작아지도록 형성된 상기 제1안내부(73a)와, 상기 제1안내부(73a)의 길이방향을 따라 절곡 형성된 제2안내부(73b)는 노즐과 유사한 작용을 하여 냉매의 응집력을 크게 함으로써 냉매가 유로(F)를 유지하면서 흐를 수 있게 한다.

여기서, 상기 배플(73)과 상기 연결부(72)는 일체로 형성된다. 여기서, 상기 연결부(72)와 배플(73)을 처음부터 하나의 부품으로 제작할 수도 있으며, 상기 연결부(72)와 배플(73)을 별개의 부품으로 각각 제작한 후, 용접 등의 방법에 의해 하나로 형성할 수도 있다. 이는, 냉매 흡입안내장치(70)를 설치하고자 하는 위치에 따른 제약없이 상기 냉매 흡입안내장치(70)를 설치할 수 있도록 하여 냉매 흡입안내장치(70)의 설치 편의성을 향상시키기 위함이다.

상기 냉매 흡입안내장치(70)는 상기 밀폐형 케이스(50)에 설치되거나 상기 메인 프레임(52)에 설치될 수 있다.

상기 냉매 흡입안내장치(70)를 상기 밀폐형 케이스(50)에 설치하는 경우에는, 상기 배플(73)의 제2안내부(73b)와 상기 밀폐형 케이스(50)의 내벽이 상호 접촉하여 양방향으로 유출되는 냉매의 유로(F)를 형성하게 되고, 이로 인해 냉매가 상기 밀폐형 케이스(50)의 내벽을 따라 선회하면서 흐를 수 있게 된다.

또한, 상기 냉매 흡입안내장치(70)를 상기 메인 프레임(52)에 설치할 수도 있는데, 이 경우에도 상기 배플(73)의 제2안내부(73b)와 상기 밀폐형 케이스(50)의 내벽이 상호 접촉하면서 양방향으로 유출되는 냉매의 유로(F)를 형성하게 된다.

한편, 본 발명은 흡입파이프(71) 및 토출파이프(75)가 형성된 밀폐형 케이스(50)의 내측 상부에 설치되는 메인 프레임(52); 상기 밀폐형 케이스(50)의 내측 하부에 설치되는 서브 프레임(54); 상기 메인 프레임(52)의 상측에는 선회 스크롤(63) 및 고정 스크롤(61)이 구비되어 냉매 가스를 압축하여 토출하는 압축부(60); 상기 메인 프레임(52)과 서브 프레임(54) 사이에 설치되어 상기 압축부(60)를 구동하는 모터부(65); 및 상기 흡입파이프(71)에 일단이 연결되는 연결부(72) 및 상기 연결부(72)의 타단에 구비되어 상기 연결부(72)를 통과한 냉매가 상기 밀폐형 케이스(50) 내면을 따라 선회하도록 경사지게 형성된 배플(73)을 구비 한 냉매 흡입안내장치(70)를; 포함하는 스크롤 압축기를 제공한다.

상기 냉매 흡입안내장치(70)는 상기 밀폐형 케이스(50) 또는 상기 메인 프레임(52)에 설치된다. 또한, 상기 배플(73)은 상기 연결부(72)와 일체로 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 스크롤 압축기의 냉매 흡입장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

모터부(65)가 작동함에 따라 선회 스크롤(63)은 자전하지 않고 공전 운동하면서 고정 스크롤(61)과의 상호 운동에 의하여 냉매를 압축하여 토출 파이프(75) 쪽으로 토출시키게 된다.

이와 같이, 두 개의 고정 스크롤(61) 및 선회 스크롤(63)이 냉매를 압축하여 토출함에 따라 냉매는 흡입 파이프(71)를 통해 밀폐형 케이스(50)의 내부로 유입되고, 이렇게 유입된 냉매는 상기 연결부(72) 및 배플(73)의 안내에 따라 상측의 압축부(60)와 하측의 모터부(65)로 냉매를 분배하게 되고, 냉매에 함유되어 있는 오일 및 액냉매가 상기 압축부(60) 측으로 흡입되는 것을 방지하게 된다.

여기서, 상기 배플(73)의 제1안내부(73a)가 양측으로 일정한 각도를 이루며 경사지게 형성되어 있기 때문에, 상기 제1안내부(73a)를 통과한 냉매는 접선방향의 운동성분을 가지며 상기 밀폐형 케이스(50)의 내면을 따라 유동하게 된다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1안내부(73a)를 통과하여 상기 밀폐형 케이스(50)의 하측에 위치하는 모터부(65) 등의 저압부 측으로 흡입된 냉매는 상기 밀폐형 케이스(50)의 내벽면을 따라 선회운동을 하게 되며, 상기 압축부(60)로 흡입되기 전까지 모터부(65)를 포함한 저압부에서 긴 정체시간을 가진 후 상기 압축부(60)로 유입되어 압축된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 냉매 흡입안내장치의 배플의 제1안내부를 양측으로 일정 각도 경사지게 형성하여 흡입된 냉매가 밀폐형 케이스의 내벽면을 따라 선회운동하면서 모터부에서 긴 정체시간을 가진 후 압축부로 유입되기 때문에 모터부를 냉각시키는 시간이 길어지고, 냉매에 함유된 액냉매가 압축부로 유입되는 양을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 연결부와 배플이 일체로 형성된 냉매 흡입안내장치를 제공함으로써, 냉매 흡입안내장치를 설치하고자 하는 위치의 제약 없이 자유롭게 설치할 수 있다.

Claims

밀폐형 케이스의 내부로 냉매를 안내하는 흡입파이프에 일단이 연결되는 연결부; 및

상기 연결부의 타단에 구비되어 상기 연결부를 통과한 냉매가 상기 밀폐형 케이스 내면을 따라 선회하도록 경사지게 형성된 배플을; 포함하는 냉매 흡입안내장치.
제1항에 있어서,

상기 배플은 상기 연결부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 냉매 흡입안내장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 배플은, 출구쪽으로 갈수록 단면적이 작아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉매 흡입안내장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 배플의 단면은 다각형 단면 또는 곡면인 것을 특징으로 하는 냉매 흡입안내장치.
흡입파이프 및 토출파이프가 형성된 밀폐형 케이스의 내측 상부에 설치되는 메인 프레임;

상기 밀폐형 케이스의 내측 하부에 설치되는 서브 프레임;

상기 메인 프레임의 상측에는 선회 스크롤 및 고정 스크롤이 구비되어 냉매 가스를 압축하여 토출하는 압축부;

상기 메인 프레임과 서브 프레임 사이에 설치되어 상기 압축부를 구동하는 모터부; 및

상기 흡입파이프에 일단이 연결되는 연결부 및 상기 연결부의 타단에 구비되어 상기 연결부를 통과한 냉매가 상기 밀폐형 케이스 내면을 따라 선회하도록 경사지게 형성된 배플을 구비한 냉매 흡입안내장치를; 포함하는 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,

상기 냉매 흡입안내장치는 상기 밀폐형 케이스 또는 상기 메인 프레임에 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,

상기 배플은 상기 연결부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.