KR101989524B1 - 전동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 전동식 압축기는, 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 상기 제2 스크롤을 사이에 두고 상기 제1 스크롤의 반대쪽에서 반경방향으로 고정되며, 상기 제2 스크롤과의 사이에 배압공간이 형성되어 상기 배압공간의 압력에 의해 상기 제2 스크롤이 상기 제1 스크롤을 향하는 방향으로 지지되도록 하는 프레임; 상기 압축실과 배압공간 사이를 연통시키는 배압통로; 및 상기 배압통로에 구비되어 유체가 상기 배압공간에서 압축실로 이동하는 것을 차단하는 체크밸브;를 포함할 수 있다.

Description

전동식 압축기{MOTOR OPERATED COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 전기 차량을 포함한 차량에 주로 적용되는 전동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 최근 자동차 부품의 전장화 추세에 따라 모터를 이용하여 전기로 구동되는 전동식 압축기의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

전동식 압축기는 여러 압축 방식 중에서 고압축비 운전에 적합한 스크롤 압축 방식이 주로 적용되고 있다. 이러한 스크롤 방식의 전동식 압축기는 밀폐된 케이싱의 내부에 회전모터로 된 전동부가 설치되고, 전동부의 일측에 고정스크롤과 선회스크롤로 이루어진 압축부가 설치되며, 전동부와 압축부는 회전축으로 연결되어 전동부의 회전력이 압축부로 전달된다. 압축부로 전달되는 회전력은 선회스크롤을 고정스크롤에 대해 선회운동을 시켜 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 2개 한 쌍의 압축실을 형성하여, 냉매를 양쪽 압축실로 각각 흡입시켜 압축하고 동시에 토출하는 방식이다.

상기와 같은 종래의 전동식 압축기는, 압축실에서 토출공간으로 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하고 분리된 오일의 일부를 선회스크롤의 배면에 구비된 배압공간으로 안내하여, 오일의 압력으로 선회스크롤을 고정스크롤 쪽으로 지지하는 방식이 알려져 있다. 이는, 선행기술1(일본공개특허 제2010-14108호, 공개일: 2010.1.21) 및 선행기술2(한국공개특허 제10-2016-0071899, 공개일: 2017.12.09)에 개시되어 있다.

또, 선행기술3(한국공개특허 제10-2013-0041740호, 공개일: 2013.04.25)과 같이 선회스크롤에 배압구멍을 형성하여, 압축실에서 압축되는 냉매의 일부를 배압공간으로 바이패스시켜 선회스크롤의 배면을 지지하는 기술도 알려져 있다.

이러한 기술은 스크롤 압축기 분야에서 비교적 널리 알려진 기술로서, 통상 중간압 배압방식이라고 할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 중간압 배압방식은, 중간압실의 압력이 배압공간의 압력보다 낮은 경우 압력차에 의해 배압공간의 냉매(또는/및 오일)가 배압구멍을 통해 중간압실로 역류하게 되고, 중간압실로 역류하는 냉매가 그 중간압실에서 압축되는 냉매의 압력에 비해 상대적으로 고압을 형성하게 되므로 과압축손실을 발생시키는 문제점이 있었다.

또, 종래의 중간압 배압방식은, 배압공간의 압력이 중간압실과 상호 연동됨에 따라 배압공간의 압력이 일정하게 유지되지 못하게 되고, 이로 인해 선회스크롤을 안정적으로 지지하지 못하여 선회스크롤의 거동이 불안정하게 되면서 압축실에서의 냉매누설이 발생되는 문제점도 있었다.

선행기술1: 일본공개특허 제2010-14108호(2010.01.21) 선행기술2: 한국공개특허 제10-2016-0071899호(2017.12.09) 선행기술3: 한국공개특허 제10-2013-0041740호(2013.04.25)

본 발명의 목적은, 압축실의 중간압실에서 압축되는 냉매의 일부를 배압공간으로 유도하여 배압공간의 압력으로 선회스크롤을 지지하는 방식에서, 중간압실과 배압공간의 압력차에 따라 냉매와 오일이 배압공간에서 중간압실로 역류하는 것을 억제할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 압축실과 배압공간의 사이를 선택적으로 개폐하여 압축실의 압력과 배압공간의 압력이 불안정하게 되는 것을 억제할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 압축실과 배압공간 사이를 개폐하는 과정에서 이상소음이 발생되는 것을 억제하거나 최소화할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 압축실과 배압공간 사이를 개폐하는 과정에서 밸브의 움직임을 일정하게 할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 압축실과 배압공간 사이를 개폐하기 위한 구조를 용이하게 조립할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 압축실과 배압공간 사이를 연결하되, 압축실과 배압공간 사이의 거리를 최소화하여 가공을 용이하게 할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선회스크롤의 배면에 구비되어 고정스크롤을 향하는 방향으로 배압력을 형성하도록 배압공간이 구비되고, 상기 고정스크롤과 선회스크롤 사이의 압축실과 상기 배압공간 사이를 연통시키는 통로가 형성되며, 상기 통로를 개폐하도록 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

그리고, 상기 선회스크롤은 상기 고정스크롤에 결합되는 프레임에 의해 지지되고, 상기 통로는 상기 고정스크롤과 상기 프레임을 관통하여 형성될 수 있다.

그리고, 상기 통로는 상기 선회스크롤을 관통하여 형성될 수 있다.

여기서, 상기 밸브는 피스톤 밸브로 이루어지고, 상기 밸브의 외주면과 일측면에 연결되어 통로를 개방하는 연통홈이 형성될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 상기 제2 스크롤을 사이에 두고 상기 제1 스크롤의 반대쪽에서 반경방향으로 고정되며, 상기 제2 스크롤과의 사이에 배압공간이 형성되어 상기 배압공간의 압력에 의해 상기 제2 스크롤이 상기 제1 스크롤을 향하는 방향으로 지지되도록 하는 프레임; 상기 압축실과 배압공간 사이를 연통시키는 배압통로; 및 상기 배압통로에 구비되어 유체가 상기 배압공간에서 압축실로 이동하는 것을 차단하는 체크밸브;를 포함하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 체크밸브는, 상기 압축실과 배압공간 사이의 압력차에 따라 상기 배압통로를 연통시키는 제1 위치 및 상기 배압통로를 차단하는 제2 위치 사이를 움직이는 피스톤 밸브로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 배압통로는, 일단은 상기 압축실에 연통되고 타단은 상기 배압공간에 연통되는 배압구멍 및 상기 배압구멍의 중간에 형성되어 상기 체크밸브를 수용하며 상기 체크밸브가 상기 제1 위치와 제2 위치 사이를 움직이도록 공간을 이루는 밸브수용홈으로 이루어지고, 상기 밸브수용홈의 내경은 상기 배압구멍의 내경보다 크게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 체크밸브는, 제1 측면과 제2 측면, 상기 제1 측면과 제2 측면 사이를 연결하는 주면을 가지며, 상기 제1 측면의 직경과 제2 측면의 직경은 상기 배압구멍의 내경보다 크고 상기 밸브수용홈의 내경보다 작게 형성되며, 상기 제1 위치에서는 상기 배압통로를 연통시키며 상기 제2 위치에서는 상기 배압통로를 차단하는 밸브부; 및 상기 밸브부의 주면에서 반경방향으로 연장되며, 상기 밸브수용홈의 내주면에 미끄럼 접촉하여 상기 밸브부를 상기 제1 위치 및 제2 위치로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드부;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 밸브부의 제1 측면에 형성되고, 상기 제2 위치에서 상기 배압구멍을 차단할 수 있도록 상기 배압구멍의 내경보다 크게 형성되는 개폐면; 상기 밸브부의 제2 측면에 형성되고, 상기 제1 위치에서 상기 밸브수용홈의 측면에 접하는 지지면; 및 상기 지지면에 소정의 깊이만큼 음각지고, 상기 밸브부의 주면으로 개구되며, 상기 제2 측면이 대면되는 배압구멍에 적어도 일부가 중첩되는 연통홈;을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 가이드부는 상기 밸브부의 주면 중에서 적어도 일부분을 제외한 부분에서 반경방향으로 돌출되도록 형성되며, 상기 연통홈은 상기 가이드부 사이의 빈공간에서 상기 밸브부의 주면으로 개구될 수 있다.

그리고, 상기 연통홈은 상기 밸브부의 주면으로 개구되는 단부가 적어도 2개 이상 형성될 수 있다.

그리고, 상기 가이드부는 복수 개로 이루어지며, 상기 복수 개의 가이드부는 원주방향을 따라 등간격으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 가이드부는 한 개로 이루어지며, 상기 가이드부의 원호각은 180°보다 크거나 같게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 가이드부는 상기 밸브부와 동일한 두께를 가지거나 또는 얇게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 밸브수용홈의 내주면에는 상기 가이드부가 삽입되어 원주방향으로 구속되도록 하는 가이드홈이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 체크밸브의 이동방향 양쪽 중에서 적어도 어느 한 쪽에는 탄성부재가 더 구비될 수 있다.

여기서, 상기 배압통로는, 상기 제1 스크롤에 구비되어 상기 압축실에 연통된 제1 배압구멍; 및 상기 프레임에 구비되어 상기 배압구멍에 연통되는 제2 배압구멍;을 포함하고, 상기 제1 배압구멍과 제2 배압구멍은 서로 연통되고, 상기 제1 배압구멍과 제2 구멍의 사이에 상기 밸브수용홈이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 배압통로는, 상기 배압공간에 대향되는 상기 제2 스크롤에 관통되어 형성되고, 상기 배압통로의 중간에는 밸브수용홈이 형성되며, 상기 밸브수용홈에는 상기 체크밸브의 이동을 제한하는 마개부재가 삽입되어 결합되고, 상기 마개부재에는 상기 배압통로를 이루는 배압구멍이 형성될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 제1 스크롤과 제2 스크롤 사이에 형성되며, 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하면서 체적이 감소하여 유체를 압축하는 압축실; 상기 제2 스크롤과 상기 제2 스크롤을 지지하는 프레임 사이에 형성되며, 상기 제2 스크롤을 상기 제1 스크롤 쪽으로 지지하는 배압공간; 상기 압축실과 배압공간 사이를 연통시키는 배압유로; 상기 배압유로의 중간에 구비되는 밸브수용홈; 및 상기 밸브수용홈에 구비되어 상기 배압공간의 압력이 상기 압축실의 압력보다 높은 경우 상기 배압유로를 차단하는 체크밸브;를 포함하는 전동식 압축기가 제공될 수있다.

여기서, 상기 체크밸브는, 상기 배압유로의 내경보다 크고 상기 밸브수용홈의 내경보다 작게 형성되며, 일측면은 상기 제1 배압유로에 밀착되어 상기 제1 배압유로를 차단하고, 타측면은 상기 제2 배압유로에 밀착된 상태에서 상기 제1 배압유로와 제2 배압유로가 연통되도록 연통홈이 형성되는 밸브부; 및 상기 밸브부의 주면에서 원주방향을 따라 적어도 한 개 이상 돌출되어 형성되고, 상기 밸브수용홈의 내주면에 미끄럼 접촉되어 상기 밸브부를 안내하는 가이드부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 전동식 압축기는, 압축실과 배압공간 사이에 배압통로를 형성하되, 배압통로의 중간에 체크밸브를 설치함으로써, 재기동할 때와 같이 압축실의 압력이 일시적으로 낮은 경우 배압공간의 냉매와 오일이 압축실로 역류하는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 발명은, 압축실과 배압공간의 사이를 선택적으로 개폐함에 따라, 압축실의 압력과 배압공간의 압력이 불안정하게 되는 것을 억제하여 선회스크롤의 거동을 안정시켜 냉매를 균질하게 압축할 수 있다.

또, 본 발명은, 압축실과 배압공간 사이를 개폐하는 체크밸브의 일측에 탄성부재를 추가하여, 체크밸브가 개폐되는 과정에서 이상소음이 발생되는 것을 억제하거나 최소화할 수 있다.

또, 본 발명은, 압축실과 배압공간 사이를 개폐하는 체크밸브를 가이드돌부와 가이드홈으로 안내하여 밸브의 거동을 일정하게 함으로써, 통로의 위치를 일정하게 하여 체크밸브의 신뢰성을 높일 수 있다.

또, 본 발명은, 압축실과 배압공간 사이를 개폐하기 위한 체크밸브의 수용홈을 부재의 외측면에 형성함으로써, 체크밸브의 조립을 용이하게 할 수 있다.

또, 본 발명은, 압축실과 배압공간 사이를 연결하는 통로를 배압공간을 이루는 선회스크롤에 형성함으로써, 압축실과 배압공간 사이의 거리를 최소화하여 가공을 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도,
도 2는 도 1에 따른 압축기구부에서 고정측 랩과 선회측 랩이 결합된 상태를 보인 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 배압구멍이 고정스크롤과 프레임을 관통하여 형성되는 예를 보인 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 체크밸브를 전후 양쪽에서 각각 보인 사시도들,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 체크밸브가 밸브수용홈에 삽입된 상태를 전후 양쪽에서 각각 보인 단면도들,
도 6a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 체크밸브에 대한 다른 실시예들을 보인 것으로, 도 6a 및 도 6b는 가이드부가 한 개인 경우를, 도 7a 및 도 7는 가이드부가 두 개인 경우를, 도 8a 내지 도 8d는 연통홈을 보인 도면들,
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 체크밸브의 동작을 보인 것으로, 도 9a는 정상운전시, 도 9b는 기동시 동작을 보인 도면들,
도 10은 본 발명에 따른 체크밸브에 대한 다른 실시예를 보인 사시도,
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 체크밸브에 탄성부재가 구비되는 예를 보인 단면도들,
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 체크밸브와 밸브수용홈에 대한 다른 실시예들을 보인 단면도들,
도 14는 본 발명에 따른 배압구멍이 선회스크롤을 관통하여 형성되는 예를 보인 단면도.

이하, 본 발명에 의한 전동식 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 압축기구부에서 고정측 랩과 선회측 랩이 결합된 상태를 보인 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 저압식 전동 스크롤 압축기(이하, 전동식 압축기로 약칭함)는, 압축기 케이싱(101)의 내부에 전동부인 구동모터(103) 및 그 구동모터(103)의 회전력을 이용하여 냉매를 압축하는 압축기구부(105)로 이루어진다.

압축기 케이싱(101)은 흡입관이 연결되는 흡기구(111a) 및 토출관이 연결되는 배기구(121a)가 구비되고, 흡기구(111a)에는 흡입공간(S1)이, 배기구(121a)에는 토출공간(S2)이 각각 연통된다. 흡입공간(S1)에는 구동모터(103)가 설치되어, 본 실시예의 압축기는 저압식 압축기를 이루게 된다.

그리고, 압축기 케이싱(101)은 구동모터(103)가 설치되는 메인 하우징(110)과, 메인 하우징(110)의 개구된 후방단에 결합되는 리어 하우징(120)으로 이루어진다. 메인 하우징(110)의 내부공간은 압축기구부(105)의 일측면과 함께 흡입공간(S1)을 형성하고, 리어 하우징(120)의 내부공간은 압축기구부(105)의 타측면과 함께 토출공간(S2)을 형성한다.

메인 하우징(110)은 원통모양으로 원통부(111)가 형성되고, 원통부(111)의 전방단은 일체로 연장되어 폐쇄되는 밀폐부(112)가 형성되며, 원통부(111)의 후방단은 개구되는 개구부(113)가 형성된다.

한편, 메인 하우징(110)의 내부에는 전동부를 이루는 구동모터(103)가 압입되어 결합된다. 구동모터(103)는 메인 하우징(110)의 내부에 고정되는 고정자(131)와, 고정자(131)의 내부에 위치하고 그 고정자(131)와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(132)를 포함한다.

고정자(131)는 메인 하우징(110)의 내주면에 열박음되어 고정된다. 회전자(132)는 내주면에 회전축(133)이 압입되어 결합된다.

회전축(133)은 회전자(132)의 중심에 결합되어 압축기구부(105)를 향하는 후방단이 후술할 프레임(140)과 고정스크롤(150)에 외팔보 형태로 지지된다.

한편, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 회전축에 결합된 선회스크롤이 프레임에 지지되어 고정스크롤에 대해 선회운동을 하면서 압축실을 이루도록 압축기구부가 형성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기구부(105)는 프레임(140)과, 프레임(140)에 지지되는 고정스크롤(이하, 제1 스크롤)(150)과, 프레임(140)과 제1 스크롤(150) 사이에 구비되어 선회운동을 하는 선회스크롤(이하, 제2 스크롤)(160)을 포함한다.

프레임(140)은 메인 하우징(110)의 전방측 개구단(113)에 결합되고, 제1 스크롤(150)은 프레임(140)의 후방면에 고정 지지되며, 제2 스크롤(160)은 제1 스크롤(150)과 프레임(140) 사이에서 선회운동을 하도록 프레임(140)의 후방면에 선회 가능하게 지지된다. 그리고 제2 스크롤(160)은 구동모터(103)의 회전자(132)에 결합된 회전축(133)에 편심 결합되어, 제1 스크롤(150)에 대해 선회운동을 하면서 그 제1 스크롤(150)과 함께 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성한다.

또, 프레임(140)은 원판 모양으로 프레임 경판부(141)가 형성되고, 프레임 경판부(141)의 후방면에서 제1 스크롤(150)을 향해 돌출되어 후술할 제1 스크롤(150)의 측벽부가(152) 결합되는 프레임 측벽부(142)가 형성된다.

그리고, 프레임 측벽부(142)의 내측에는 제2 스크롤(160)이 얹혀 축방향으로 지지되는 프레임 스러스트면(143)이 형성되고, 프레임 스러스트면(143)의 중앙에는 압축실(V)에서 압축되는 냉매의 일부가 오일과 함께 채워져 제2 스크롤(160)의 배면을 지지하는 배압공간(144)이 형성된다. 이에 따라, 배압공간(144)의 압력은 흡입공간(S1)의 압력과 압축실(V)의 최종 압력(즉, 토출압력) 사이의 중간압력을 이루게 된다. 이에 대해서는 나중에 압축실과 배압공간 사이를 개폐하는 체크밸브와 함께 다시 설명한다.

그리고, 배압공간(144)의 중간에는 회전축(133)이 관통되는 프레임 축구멍(145)이 형성되고, 프레임 축구멍(145)의 내주면에는 제1 베어링(미부호)이 구비된다. 제1 베어링은 부시베어링으로 이루어질 수 있지만, 경우에 따라서는 볼베어링으로 이루어질 수도 있다. 하지만, 부시베어링은 볼베어링에 비해 저렴하여 비용측면에서 유리할 뿐만 아니라, 조립이 용이하고 무게와 소음을 줄일 수 있어 유리하다.

배압공간(144)은 프레임(140)과 제2 스크롤(160) 사이의 스러스트면에 설치되는 제1 실링부재(191) 및 프레임(140)의 내주면과 회전축(133)의 외주면 사이에 설치되는 제2 실링부재(192)에 의해 밀봉될 수 있다. 하지만, 제2 실링부재(192)는 경우에 따라서는 배제될 수도 있다.

한편, 제1 스크롤(150)은 프레임(140)에 고정 결합되거나 또는 케이싱(110)에 압입되어 고정될 수 있다.

제1 스크롤(150)은 고정스크롤 경판부(이하, 고정측 경판부)(151)가 대략 원판모양으로 형성되고, 고정측 경판부(151)의 가장자리에는 프레임(140)의 측벽부(142)에 결합되는 고정스크롤 측벽부(이하, 제1 측벽부)(152)가 형성된다. 고정측 경판부(151)의 전방면에는 후술할 선회측 랩(162)과 맞물려 압축실(V)을 이루는 고정측 랩(153)이 형성된다. 고정측 랩(153)에 대해서는 나중에 선회측 랩(162)과 함께 설명한다.

제1 측벽부(152)의 일측에는 흡입공간(S1)과 흡입실(미부호)이 연통되도록 흡입유로(미도시)가 형성되고, 고정측 경판부(151)의 중앙부분에는 토출실과 연통되어 압축된 냉매가 토출공간(S2)으로 토출되는 토출구(155)가 형성된다. 토출구(155)는 후술할 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 모두 연통되도록 한 개만 형성될 수도 있고, 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 독립적으로 연통될 수 있도록 제1 토출구(155a)와 제2 토출구(155b)가 형성될 수도 있다.

한편, 제2 스크롤(160)은 프레임(140)과 제1 스크롤(150) 사이에 구비되고, 회전축(133)에 편심지게 결합되어 선회 가능하게 구비될 수 있다.

제2 스크롤(160)은 선회스크롤 경판부(이하, 선회측 경판부)(161)가 대략 원판모양으로 형성되고, 선회측 경판부(161)의 후방면에는 고정측 랩(153)과 맞물려 압축실을 이루는 선회측 랩(162)이 형성된다. 선회측 랩(162)은 고정측 랩(153)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

선회측 랩(162)은 직경과 원점이 서로 다른 다수의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 고정측 랩(153)도 마찬가지로 형성될 수 있다.

선회측 경판부(161)의 중앙부위에는 선회측 랩(162)의 내측 단부를 이루며, 후술할 회전축(133)의 편심부(133a)가 회전가능하게 삽입되어 결합되는 회전축 결합부(163)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다. 회전축 결합부(163)의 외주부는 선회측 랩(162)과 연결되어 압축과정에서 고정측 랩(153)과 함께 압축실(V)을 형성하는 역할을 하게 된다.

또, 회전축 결합부(163)는 선회측 랩(162)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성되어, 회전축(133)의 편심부(133a)가 선회측 랩(162)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이를 통해, 냉매의 반발력과 압축력이 선회측 경판부를 기준으로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되어, 압축력과 반발력의 작용에 의한 제2 스크롤(160)의 기울어짐이 방지될 수 있다.

또, 회전축 결합부(163)는 고정측 랩(153)의 내측 단부와 대향되는 외주부에 후술할 고정측 랩(153)의 돌기부(153a)와 맞물리게 되는 오목부(163a)가 형성되고, 이 오목부(163a)의 일측은 압축실(V)의 형성방향을 따라 상류측에 회전축 결합부(163)의 내주부에서 외주부까지의 두께가 증가하는 증가부(163b)가 형성된다. 이는 토출 직전의 제1 압축실(V1)의 압축 경로가 길어져, 결과적으로 제1 압축실(V1)의 압축비를 제2 압축실(V2)의 압축비에 근접하게 높일 수 있게 한다.

오목부(163a)의 타측은 원호 형태를 갖는 원호압축면(163c)이 형성된다. 원호압축면(163c)의 직경은 고정측 랩(153)의 내측 단부 두께(즉, 토출단의 두께) 및 선회측 랩(162)의 선회반경에 의해 결정되는데, 고정측 랩(153)의 내측 단부 두께를 증가시키면 원호압축면(163c)의 직경이 커지게 된다. 이로 인해, 원호압축면(163c) 주위의 선회측 랩 두께도 증가되어 내구성이 확보될 수 있고, 압축 경로가 길어져서 그만큼 제2 압축실(V2)의 압축비도 증가할 수 있다.

또, 회전축 결합부(163)에 대응하는 고정측 랩(153)의 내측 단부(흡입단 또는 시작단) 부근에는 회전축 결합부(163)의 외주부측으로 돌출되는 돌기부(153a)가 형성되는데, 돌기부(153a)에는 그 돌기부로부터 돌출되어 오목부(163a)와 맞물리는 접촉부(153b)가 형성될 수 있다. 즉, 고정측 랩(153)의 내측 단부는 다른 부분에 비해서 큰 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 고정측 랩(153) 중에서 가장 큰 압축력을 받게 되는 내측 단부의 랩 강도가 향상되어 내구성이 향상될 수 있다.

한편, 압축실(V)은 고정측 경판부(151)와 고정측 랩(153), 그리고 선회측 랩(162)과 선회측 경판부(161) 사이에 형성되며, 랩의 진행방향을 따라 흡입실, 중간압실, 토출실이 연속으로 형성되어 이루어질 수 있다.

압축실(V)은 고정측 랩(153)의 내측면과 선회측 랩(162)의 외측면 사이에 형성되는 제1 압축실(V1)과, 고정측 랩(153)의 외측면과 선회측 랩(162)의 내측면 사이에 형성되는 제2 압축실(V2)로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 압축실(V1)은 고정측 랩(153)의 내측면과 선회측 랩(162)의 외측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P11, P12) 사이에 형성되는 압축실을 포함하고, 제2 압축실(V2)은 고정측 랩(153)의 외측면과 선회측 랩(162)의 내측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P21, P22) 사이에 형성되는 압축실을 포함한다.

여기서, 토출 직전의 제1 압축실(V1)은 편심부의 중심, 즉 회전축 결합부의 중심(O)과 두 개의 접촉점(P11, P12)을 각각 연결한 두 개의 선이 이루는 각도 중 큰 값을 갖는 각도를 α라 할 때, 적어도 토출 개시 직전에 α < 360°이고, 두 개의 접촉점(P11, P12)에서의 법선 벡터 사이의 거리 ℓ도 0보다 큰 값을 갖게 된다.

이로 인해, 토출 직전의 제1 압축실이 인볼류트 곡선으로 이루어진 고정측 랩과 선회측 랩을 갖는 경우에 비해서 더 작은 볼륨을 갖게 되므로, 고정측 랩(153)과 선회측 랩(162)의 크기를 늘리지 않고도 제1 압축실(V1)의 압축비와 제2 압축실(V2)의 압축비가 모두 향상될 수 있다.

도면중 미설명 부호인 137은 밸런스 웨이트이다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 구동모터(103)에 전원이 인가되면, 회전축(133)이 회전자(132)와 함께 회전을 하면서 제2 스크롤(160)에 회전력을 전달하게 되고, 제2 스크롤(160)은 자전방지기구에 의해 선회운동을 하게 되어, 압축실(V)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소하게 된다.

그러면, 냉매는 흡기구(111a)를 통해 흡입공간(S1)으로 유입되고, 흡입공간(S1)으로 유입된 냉매는 고정자(131)의 외주면과 메인 하우징(110)의 내주면에 형성되는 유로 또는 고정자(131)와 회전자(132) 사이의 공극을 통과하여 흡입유로(154)를 통해 압축실(V)로 흡입된다.

이때, 흡기구(111a)를 통해 흡입공간(S1)으로 흡입되는 냉매의 일부는 구동모터(103)를 통과하기 전에 메인 하우징(110)의 전방면인 밀폐부(112)와 먼저 접촉하게 된다. 따라서, 밀폐부(112)가 차가운 흡입냉매와 열교환되어 냉각되어, 메인 하우징(110)의 외측면에 부착된 인버터 모듈(미도시)을 방열시키게 된다.

한편, 흡입공간(S1)을 거쳐 압축실(V)로 흡입되는 냉매는 제1 스크롤(150)과 제2 스크롤(160)에 의해 압축되어 토출구(155)를 통해 토출공간(S2)으로 토출되고, 이 토출공간(S2)으로 토출되는 냉매는 토출공간(S2)에서 오일이 분리되어 냉매는 배기구(121a)를 통해 냉동사이클로 배출되는 반면 오일은 토출공간의 하부에 쌓이게 된다.

상기와 같이 제1 스크롤과 제2 스크롤 사이의 압축실에서 냉매가 압축되는 과정에서 압축실의 압력에 의해 선회스크롤인 제2 스크롤이 프레임쪽으로 밀려날 수 있다. 그러면, 제1 스크롤과 제2 스크롤 사이가 벌어지면서 압축실간 누설이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 제2 스크롤의 배면쪽, 즉 제2 스크롤과 프레임 사이에 형성되는 배압공간의 압력에 의해 억제될 수 있다.

앞서 설명하였듯이, 배압공간은 압축실의 중간, 즉 중간압실에서 압축되는 냉매의 일부가 배압구멍을 통해 배압공간으로 공급되어, 배압공간의 압력은 중간압을 형성하게 된다. 따라서, 배압공간의 압력에 의한 힘으로 제2 스크롤을 제1 스크롤쪽으로 밀어 지지하게 되므로, 제2 스크롤이 제1 스크롤로부터 멀어지는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 배압구멍은 제1 스크롤과 프레임을 관통하여 형성될 수도 있고, 제2 스크롤을 관통하여 형성될 수도 있다. 도 3은 제1 스크롤과 프레임을 관통하여 형성되는 예를 보인 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 배압구멍(170)은 제1 스크롤(150)에 형성되는 제1 배압구멍(171)과, 프레임(140)에 형성되는 제2 배압구멍(172)으로 이루어질 수 있다.

제1 배압구멍(171)의 제1 단(171a)은 압축실(V)의 중간압실에 연통되도록 개구되고, 제1 배압구멍(171)의 제2 단(171b)은 고정측 경판부(151)의 후방면(즉, 프레임과 접하는 고정면)으로 개구되어 형성된다.

제2 배압구멍(172)의 제1 단(172a)은 제1 배압구멍(171)의 제2 단(171b)과 연통되도록 프레임측 측벽부(142)의 전방면(즉, 제1 스크롤과 접하는 고정면)으로 개구되어 형성되고, 제2 배압구멍(172)의 제2 단(172b)은 배압공간(144)의 측벽면에 연통되도록 개구되어 형성된다. 이에 따라, 제1 배압구멍(171)과 제2 배압구멍(172)은 서로 연통되어 압축실(V)과 배압공간(144)을 서로 연통시키게 된다.

상기와 같이 압축실(V)과 배압공간(144)의 사이를 제1 배압구멍(171)과 제2 배압구멍(172)으로 된 배압구멍(170)으로 연결하게 될 경우, 압축실(V)에서 압축되는 중간압의 냉매가 배압구멍(170)을 통해 배압공간(144)으로 이동하게 되고, 이 배압공간(144)으로 이동하는 중간압의 냉매에 의해 형성되는 배압력에 의해 제2 스크롤(160)이 제1 스크롤(150)을 향하는 방향으로 지지되게 된다.

하지만, 압축기가 운전과 정지, 그리고 재기동을 하는 과정에서 압축실의 압력은 가변되게 되고, 압축실의 압력이 가변됨에 따라 배압공간(144)내 압력과의 관계에도 변화가 발생하게 된다. 예를 들어, 압축기의 운전 초기 또는 세이빙 운전시에는 압축실(V)의 압력이 충분히 상승하지 못하여 중간압실의 압력이 배압공간(144)의 압력보다 낮았다가 압축기가 정상 운전에 도달하거나, 또는 파워 운전시에는 압축실(중간압실)(V)의 압력이 배압공간(144)의 압력보다 높아지게 되는 과정을 반복하게 된다. 이때, 압축실(V)의 압력이 배압공간(144)의 압력보다 높은 경우에는 압축실(중간압실)의 냉매(또는/및 오일)가 배압구멍(170)을 통해 배압공간(144)으로 이동하면서 정상적인 배압력을 발생할 수 있으나, 압축실(V)의 압력이 배압공간(144)의 압력보다 낮은 경우에는 오히려 배압공간(144)의 냉매(또는/및 오일)가 배압구멍(170)을 통해 중간압실로 역류할 수 있다. 그러면, 중간압실의 압력이 상승하면서 과압축으로 인한 압축효율이 저하될 수 있다.

이를 감안하여, 본 실시예에서는 배압구멍(170)의 중간에 밸브수용홈(175)을 형성하여 그 밸브수용홈(175)에서 압축실(중간압실)과 배압공간(144)의 압력차에 따라 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이를 이동하면서 배압구멍(170)을 선택적으로 개폐하는 체크밸브(180)가 설치될 수 있다. 여기서, 제1 위치(P1)는 배압통로(170)가 개방되는 위치이고, 제2 위치(P2)는 배압통로(170)가 차단되는 위치이다.

밸브수용홈(175)은 제1 배압구멍(171)이나 제2 배압구멍(172)의 중간, 즉 제1 배압구멍(171)이나 제2 배압구멍(172)의 제1 단(171a)(172a)과 제2 단(171b)(172b)의 사이에 형성될 수도 있지만, 가공이나 조립을 고려하면 제1 배압구멍(171)의 제2 단(171b) 또는 제2 배압구멍(172)의 제1 단(172a)에 형성하거나 또는 제1 배압구멍(171)의 제2 단(171b)과 제2 배압구멍(172)의 제1 단(172a)에 각각 절반씩 형성될 수도 있다. 이하에서는 제1 배압구멍(171)의 제2 단(171b)에 형성된 예를 중심으로 살펴본다.

밸브수용홈(175)은 제1 배압구멍(171)의 내경(D1)보다 큰 내경(D2)을 가지도록 원통형상의 홈으로 형성된다. 이에 따라, 밸브수용홈(175)의 제1 스크롤(150)쪽 단부에는 후술할 체크밸브(180)의 밸브부(181) 중에서 제1 측면을 이루는 개폐면(181a)이 착탈되도록 제1 밸브시트면(175a)이 형성될 수 있다. 제1 밸브시트면(175a)은 평평하게 형성되거나 경우에 따라서는 체크밸브(180)와의 실링력을 높이기 위한 실링면이 제1 배압구멍(171)을 감싸도록 단차지게 형성될 수도 있다.

또, 밸브수용홈(175)의 타단은 개구되되, 제2 배압구멍(172)의 내경(D1')이 제1 배압구멍(171)의 내경(D1)과 동일하게 형성됨에 따라, 프레임(140)의 전방면에 의해 제2 배압구멍(172)을 제외한 부분이 차단된다. 이에 따라, 제2 배압구멍(172)의 끝단 주변은 후술할 체크밸브(180)의 밸브부(181) 중에서 제2 측면을 이루는 지지면(181b)이 착탈되도록 제2 밸브시트면(175b)이 형성될 수 있다. 제2 밸브시트면 역시 제1 밸브시트면과 같이 평평하거나 실링면이 형성될 수도 있다.

한편, 체크밸브(180)는, 앞서 설명한 바와 같이 전체적으로는 압축실(V)과 배압공간(144) 사이의 압력차에 따라 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이를 움직이는 피스톤 밸브로 이루어질 수 있다.

상기 체크밸브(180)는, 배압구멍(170)을 실질적으로 개폐하는 밸브부(181)와, 밸브부(181)가 안정적으로 왕복운동을 하도록 안내하는 가이드부(182)로 이루어질 수 있다.

밸브부(181)는 제1 측면(개폐면(181a)과 제2 측면(지지면)(181b), 상기 제1 측면(181a)과 제2 측면(181b) 사이를 연결하는 주면을 가지는 짧은 원봉 모양 또는 소정의 두께를 가지는 원판이나 원반 모양으로 형성될 수 있다.

제1 측면(181a)의 직경(D3)과 제2 측면(181b)의 직경(D3)'은 배압구멍(170)의 내경(D1)(D1')보다 크고 밸브수용홈(175)의 내경(D2)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 밸브부(181)는 제1 위치(P1)에서는 배압구멍(170)을 연통시키며 제2 위치(P2)에서는 배압구멍(170)을 차단할 수 있다.

밸브부(181)의 제1 측면에는 제1 배압구멍(171)을 개폐하는 개폐면(181a)이 형성될 수 있다. 개폐면(181a)은 제2 위치(P2)에서 제1 배압구멍(171)을 차단할 수 있도록 제1 배압구멍(171)의 내경(D1)보다 크게 형성될 수 있다. 그리고 개폐면(181a)은 제1 측면 전체에 걸쳐서 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 제1 측면의 중심부에만 형성되고 가장자리에는 단차져 개폐면을 형성하지 않을 수도 있다.

밸브부(181)의 제2 측면에는 제2 배압구멍(172) 주변의 제2 밸브시트면(175b)에 착탈되도록 지지면(181b)이 형성될 수 있다. 지지면(181b)은 제1 위치(P1)에서 밸브수용홈(175)의 측면, 즉 제2 밸브시트면(175b)에 접하도록 평평하게 형성될 수 있다.

가이드부(182)는 적어도 한 개 이상 형성될 수 있다. 물론, 가이드부(182)가 복수 개인 경우가 체크밸브(180)의 거동 안정성 측면에서 유리하지만, 가이드부(182)의 개수가 많으면 마찰저항으로 인해 체크밸브(180)의 신속성이 저하될 수 있다. 따라서, 가이드부(182)는 마찰저항을 고려하여 가이드부(182)의 개수와 단면적을 적절하게 설계하는 것이 필요하다.

예를 들어, 가이드부(182)는 도 4a 내지 도 5b와 같이 3개로 형성될 수 있다. 이 경우 각각의 가이드부(182)는 원주방향을 따라 120°의 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다.

또, 가이드부(182)는 도 6a 및 도 6b와 같이 한 개만 형성될 수도 있다. 하지만, 가이드부(182)가 한 개인 경우는 가이드부(182)를 이루는 양쪽 측면의 사잇각(α)이 적어도 180°이상이 되도록 형성되어야 한다. 만약, 가이드부(182)를 이루는 양쪽 측면의 사잇각(α)이 180°미만이 되면 가이드부(182)의 양측면 사이의 개구측 각도가 180°이상이 되면서 결국 가이드부(182)의 외주면이 밸브수용홈(175)의 내주면으로부터 이격되면서 밸브역할을 하지 못하게 될 수 있다. 물론, 이 경우 가이드부(182)의 양쪽 측면 사이의 개구측 각도가 180°이상이 되더라도 그 개구측의 깊이가 얕으면 개폐면(181a)이 제1 배압구멍(171)을 개폐할 수 있다. 그러면 체크밸브(180)가 밸브로서의 역할을 할 수는 있다. 그렇더라도 체크밸브(180)의 밸브부(181)가 밸브수용홈(175)에서 거동이 일정하지 않고 요동을 치게 되므로 밸브소음이 발생될 수 있고 배압구멍을 균형적으로 개폐하지 못해 신뢰성이 저하될 수도 있다.

또, 가이드부(182)는 도 7a 및 도 7b와 같이, 양쪽에 각각 형성될 수도 있다. 이 경우, 가이드부(182)가 180°만큼 등간격으로 형성되는 것이 체크밸브(180)가 움직일 때 균형을 맞출 수 있어 바람직하고, 4개인 경우는 90°만큼 이격되게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 지지면(181b)의 중심부에는 소정의 깊이만큼 음각지게 형성되어, 지지면(181b)이 제2 밸브시트면(175b)에 접촉된 상태에서도 제2 배압구멍(172)이 개방되도록 하는 연통홈(183)이 형성될 수 있다.

연통홈(183)은, 밸브부(181)의 주면으로 개구되며, 지지면(181b)이 대면되는 제2 배압구멍(172)에 적어도 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다. 연통홈(183)은 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 연통홈(183)은 도 4b와 같이 티(T)자 모양으로 형성될 수 있다. 이 경우, 3개의 개구단(183a)은 가이드부(182)의 사이마다에서 각각 개구되어 일종의 연통유로를 형성할 수 있다.

또, 도 8a와 같이 연통홈(183)은 밸브부(181)의 한 쪽 외주면에서 개구되어 중앙부까지 연장 형성되거나, 또는 도 8b와 같이 밸브부(181)의 한 쪽 외주면에서 개구되어 중앙부까지 연장되고 중앙부에서 제2 배압구멍(172)보다 넓게 확대되어 형성될 수도 있다. 또는 도 8c와 같이 밸브부(181)의 양쪽 외주면을 가로질러 형성되거나, 또는 도 8d와 같이 밸브부(181)의 제2 측면(181b) 전체가 홈 형태로 단차져 연통홈(183)으로 활용되도록 형성될 수도 있다. 이 외에도, 연통홈(183)은 앞서 설명한 바와 같이, 밸브부(181)의 주면에서 개구되어 제2 배압구멍(172)에 연통될 수 있으면 어떤 형상이든 가능할 수 있다.

한편, 체크밸브(180)는 압력차에 의해 움직이는 피스톤 밸브임을 감안할 때 플라스틱과 같은 가벼우면서 윤활성이 있는 재료로 제작하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 전동식 압축기에서 배압구멍에 구비되는 체크밸브(180)의 작용 효과는 다음과 같다.

즉, 도 9a와 같이, 압축기가 정상운전을 하거나 또는 중간압실의 압력이 배압공간(144)의 압력보다 높은 경우에는, 중간압실(V)에서 압축되는 냉매의 일부가 제1 배압구멍(171)을 통해 밸브수용홈(175)쪽으로 이동을 하게 된다. 그러면 체크밸브(180)는 제1 배압구멍(171)을 통해 중간압실에서 배압공간(144)을 향하는 냉매에 의해 밀려나게 되어 제1 배압구멍(171)이 개방된다. 그러면, 제1 배압공간(144)에서 밸브수용홈(175)으로 이동하는 냉매는 체크밸브(180)의 제2 측면에 형성되는 지지면(181b) 사이의 연통홈(183)을 통해 제2 배압구멍(172)으로 이동하게 되고, 이 냉매는 배압공간(144)으로 유입되어 배압력을 형성하게 된다.

반면, 도 9b와 같이, 압축기가 정지하거나 또는 중간압실의 압력이 배압공간(144)의 압력보다 낮은 경우에는, 배압공간(144)의 냉매가 제2 배압구멍(172)을 통해 밸브수용홈(175)쪽으로 이동하게 된다. 그러면 체크밸브(180)는 제2 배압구멍(172)을 통해 배압공간(144)에서 중간압실을 향하는 냉매에 의해 밀려나게 되어 제1 배압구멍(171)쪽으로 이동하게 된다. 그러면, 체크밸브(180)의 개폐면(181a)이 밸브수용홈(175)의 제1 밸브시트면(175a)에 밀착되면서 제1 배압구멍(171)을 차단하게 된다. 그러면, 배압공간(144)의 냉매가 중간압실로 역류하는 것이 차단되게 된다. 이후, 압축실(중간압실)(V)의 압력이 일정 압력까지 상승하면 체크밸브(180)가 다시 제2 배압구멍(172)을 향하는 방향으로 밀려 배압구멍이 개방되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이렇게 하여, 배압공간은 압축기가 정지하거나 중간압실의 압력이 낮아지는 경우라도 압축기가 운전할 때 또는 중간압실의 압력이 배압공간의 압력보다 높은 때와 유사한 정도의 압력을 유지하게 되어, 압축기의 구동 초기에서도 제2 스크롤이 제1 스크롤로부터 과도하게 이격되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 압축실의 압력이 신속하게 토출압으로 상승하게 되어 압축기 효율이 향상될 수 있다.

뿐만 아니라, 압축기가 운전을 시작하거나 운전 초기와 같이 중간압실의 압력이 낮은 경우라도 배압공간에서 상대적으로 고압의 냉매가 중간압실로 역류하는 것을 차단할 수 있다. 이를 통해 중간압실에서의 압력맥동을 억제하여 압축과정이 균질하게 진행되도록 하는 동시에, 중간압실에서의 압력이 과도하게 상승하는 과압축손실을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 밸브부와 가이드부의 두께가 동일한 예를 살펴보았으나, 경우에 따라서는 밸브부의 두께보다 가이드부의 두께를 더 얇게 형성할 수도 있다. 예를 들어, 도 10과 같이, 밸브부(181)의 두께는 가이드부(182)의 두께보다 두껍게 형성되어, 밸브부(181)와 가이드부(182)가 접하는 부분에 단차면(182a)이 형성할 수도 있다. 이 경우, 가이드부(182)의 두께가 얇아져 그만큼 가이드부(182)가 밸브수용홈(175)의 내주면에 접하는 면적이 감소하게 되어 마찰저항이 경감될 수 있다. 그러면 체크밸브(180)가 보다 신속하게 움직일 수 있어 압축기의 재기동시 중간압실의 압력이 다소 낮더라도 체크밸브(180)가 신속하게 열리면서 배압공간(144)의 압력을 빠르게 상승시킬 수 있다.

또 한편, 전술한 실시예들에서는 체크밸브가 압력차에 의해서만 움직이는 것이었으나, 경우에 따라서는 체크밸브의 이동방향 양쪽 중에서 적어도 어느 한 쪽에 탄성부재가 설치될 수도 있다.

예를 들어, 도 11a과 같이, 탄성부재(186)가 체크밸브(180)의 제1 측면쪽에 설치되는 경우에는 배압구멍(170)이 더 신속하게 열릴 수 있고, 도 11b와 같이 탄성부재(186)가 체크밸브(180)의 제2 측면쪽에 설치되는 경우에는 배압구멍(170)이 더 신속하게 닫힐 수 있다. 그리고, 탄성부재(186)가 체크밸브(180)의 제1 측면(181a)과 제2 측면(181b)에 각각 설치되는 경우에는 체크밸브(180)가 개폐되는 과정에서 발생되는 밸브타음과 같은 소음을 흡수하여 전체적으로 체크밸브(180)로 인한 소음을 낮출 수 있다.

또 한편, 전술한 실시예들에서는 밸브수용홈(175)의 내주면이 원형으로 형성되고 체크밸브(180)의 가이드부(182)가 원호형상으로 형성되어 체크밸브(180)가 밸브수용홈(175)에서 회전 가능하게 구비되는 것이었다. 하지만, 밸브수용홈(175)과 체크밸브(180)가 원주방향으로 요철 결합되어 체크밸브(180)가 밸브수용홈(175)을 따라 정해진 경로에서 이동하도록 할 수도 있다.

예를 들어, 도 12와 같이, 밸브수용홈(175)의 내주면에는 체크밸브(180)의 가이드부(182)가 삽입되도록 가이드홈(175c)이 형성될 수 있다. 가이드홈(175c)은 밸브수용홈(175)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라, 체크밸브(180)는 가이드부(182)가 밸브수용홈(175)의 가이드홈(175c)에 삽입되어 원주방향으로의 회전이 구속되면서 동일한 경로를 따라 왕복운동을 하게 된다.

또는 도 13과 같이, 가이드부(182)의 외주면에 가이드홈(182b)이 형성되고, 밸브수용홈(175)의 내주면에 가이드돌기(175d)가 형성될 수도 있다. 밸브수용홈(175)의 가이드돌기(175d)는 가이드부(182)의 가이드홈(182b)에 삽입되어 체크밸브(180)가 원주방향으로 회전하는 것을 구속할 수도 있다. 물론, 가이드돌기와 가이드홈이 각각 가이드부와 밸브수용홈에 형성될 수도 있다.

상기와 같이, 밸브수용홈(175)에 체크밸브가 축방향으로 삽입되는 가이드홈(175c) 또는 가이드돌기(175d)가 형성되는 경우에는 체크밸브(180)가 원주방향으로 회전을 하지 않아 체크밸브(180)의 거동이 더욱 안정될 수 있다.

뿐만 아니라, 체크밸브(180)에 구비되는 연통홈(183)의 개구단(183a)이 일정한 위치, 예를 들어 최하점에 위치하도록 형성될 수 있다. 그러면 전동식 압축기가 횡방향으로 설치되는 경우 압축실(V)의 오일이 냉매와 함께 제1 배압구멍(171)을 통해 밸브수용홈(175)으로 유입되는 경우 오일의 일부가 밸브수용홈(175)의 바닥측에 깔리더라도 이 오일이 연통홈(183)을 통해 용이하게 제2 배압구멍(172) 쪽으로 이동할 수 있어 배압공간(144)의 압력이 보다 신속하게 적정압력으로 상승할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 전동식 압축기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 배압구멍이 제1 스크롤과 프레임을 관통하여 형성하는 것이었으나, 배압구멍은 선회스크롤인 제2 스크롤의 선회측 경판부를 관통하여 형성될 수도 있다. 도 14는 본 발명에 따른 배압구멍이 선회스크롤을 관통하여 형성되는 예를 보인 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 중간압실(V)에서 배압공간(144)을 향해 제1 배압구멍(271)이 형성되고, 제1 배압구멍(271)의 양단 중에서 일단(도면에서는 배압공간을 향하는 제2 단)에 밸브수용홈(275)이 확대 형성될 수 있다.

밸브수용홈(275)의 개구단에는 제2 배압구멍(272)을 가지는 마개부재(276)가 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 체크밸브(180)는 밸브수용홈(275)의 내부에서 왕복운동을 하게 된다. 마개부재(276)는 밸브수용홈(275)에 압입될 수도 있고, 나사모양으로 체결될 수도 있고 접착제나 용접을 이용하여 접합될 수도 있다.

마개부재(276)의 중심에는 제1 배압구멍(271)과 함께 배압통로를 이루는 제2 배압구멍(272)이 관통 형성될 수 있다. 제2 배압구멍(272)은 앞서 설명한 실시예와 같이 체크밸브(180)의 연통홈(183)과 항상 연통되는 위치와 크기로 형성되고, 체크밸브(180)의 개폐면(181)은 제1 배압구멍(271)을 개폐할 수 있도록 제1 배압구멍(271)의 내경보다 크게 형성된다. 그 외의 체크밸브(180) 및 배압구멍에 대한 기본적인 구성이나 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 유사하다. 다만, 본 실시예는 전술한 실시예에 비해 가공이 용이할 수 있다. 즉, 전술한 실시예들에서는 배압구멍(170)이 제1 스크롤(150)과 프레임(140)을 관통하여 형성됨에 따라, 배압구멍(170)의 경로가 길어지게 된다. 이에 따라, 배압구멍(170)을 형성하기가 곤란하고, 제1 배압구멍(171)과 제2 배압구멍(172)을 정확하게 일치시켜야 하므로 그만큼 가공의 정밀도가 요구될 수 있다. 하지만, 본 실시예와 같이 제2 스크롤(160)의 경판부(161)에 배압구멍(1270)을 형성하는 경우에는 배압구멍(1270)의 길이가 짧을 뿐만 아니라 한 개의 부재에 배압구멍(270)을 형성하게 되므로 가공이 유리할 수 있다. 또, 배압구멍(170)의 길이가 짧아져 그만큼 냉매의 압력강하를 억제하여 배압공간(144)의 배압력을 신속하게 높일 수 있다.

101: 케이싱 120: 리어 하우징
103: 구동모터 140: 프레임
141: 프레임 경판부 144: 배압공간
150: 고정스크롤(제1 스크롤) 151: 고정측 경판부
153: 고정측 랩 160 : 선회스크롤(제2 스크롤)
161: 선회측 경판부 162: 선회측 랩
170: 배압구멍 171,271: 제1 배압구멍
172,272: 제2 배압구멍 175,275: 밸브수용홈
180: 체크밸브 181: 밸브부
182: 가이드부 183: 연통부
186: 탄성부재 276: 마개부재

Claims (16)

1. 제1 스크롤;
   상기 제1 스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 제2 스크롤;
   상기 제2 스크롤을 사이에 두고 상기 제1 스크롤의 반대쪽에서 반경방향으로 고정되며, 상기 제2 스크롤과의 사이에 배압공간이 형성되어 상기 배압공간의 압력에 의해 상기 제2 스크롤이 상기 제1 스크롤을 향하는 방향으로 지지되도록 하는 프레임;
   상기 압축실과 배압공간 사이를 연통시키며, 일단은 상기 압축실에 연통되고 타단은 상기 배압공간에 연통되는 배압구멍 및 상기 배압구멍의 중간에 형성되는 밸브수용홈으로 이루어지고, 상기 밸브수용홈의 내경은 상기 배압구멍의 내경보다 크게 형성되는 배압통로; 및
   상기 배압통로에 구비되어 유체가 상기 배압공간에서 압축실로 이동하는 것을 차단하는 체크밸브;를 포함하고,
   상기 체크밸브는,
   제1 측면과 제2 측면, 상기 제1 측면과 제2 측면 사이를 연결하는 주면을 가지며, 상기 제1 측면의 직경과 상기 제2 측면의 직경은 상기 배압통로의 내경보다 크게 형성되며, 상기 제2 측면에 음각지게 구비되어 상기 배압구멍에 적어도 일부가 중첩되도록 연통홈이 형성되고, 상기 배압통로를 연통시키는 제1 위치에서는 상기 배압통로를 연통시키며 상기 배압통로를 차단하는 제2 위치에서는 상기 배압통로를 차단하는 밸브부; 및
   상기 밸브부의 주면 중에서 적어도 일부분을 제외한 부분에서 반경방향으로 연장되며, 상기 밸브수용홈의 내주면에 미끄럼 접촉하여 상기 밸브부를 상기 제1 위치 및 제2 위치로 안내하는 적어도 한 개 이상의 가이드부; 를 포함하며,
   상기 가이드부는 상기 밸브부의 주면 중에서 적어도 일부분을 제외한 부분에서 반경방향으로 돌출되도록 형성되며,
   상기 연통홈은 상기 가이드부 사이의 빈공간에서 상기 밸브부의 주면으로 개구되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 체크밸브는, 상기 압축실과 배압공간 사이의 압력차에 따라 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이를 움직이는 피스톤 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 밸브부는,
   상기 밸브부의 제1 측면에 형성되고, 상기 제2 위치에서 상기 배압구멍을 차단할 수 있도록 상기 배압구멍의 내경보다 크게 형성되는 개폐면; 및
   상기 밸브부의 제2 측면에서 상기 연통홈을 제외한 부분에 형성되고, 상기 제1 위치에서 상기 밸브수용홈의 측면에 접하는 지지면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 연통홈은 상기 밸브부의 주면으로 개구되는 단부가 적어도 2개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부는 복수 개로 이루어지며, 상기 복수 개의 가이드부는 원주방향을 따라 등간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부는 한 개로 이루어지며, 상기 가이드부의 원호각은 180°보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 밸브부와 동일한 두께를 가지거나 또는 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 밸브수용홈의 내주면에는 상기 가이드부가 삽입되어 원주방향으로 구속되도록 하는 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 체크밸브의 이동방향 양쪽 중에서 적어도 어느 한 쪽에는 탄성부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 배압통로는,
    상기 제1 스크롤에 구비되어 상기 압축실에 연통된 제1 배압구멍; 및
    상기 프레임에 구비되어 상기 배압구멍에 연통되는 제2 배압구멍;을 포함하고,
    상기 제1 배압구멍과 제2 배압구멍은 서로 연통되고, 상기 제1 배압구멍과 제2 구멍의 사이에 상기 밸브수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 배압통로는, 상기 배압공간에 대향되는 상기 제2 스크롤에 관통되어 형성되고,
    상기 배압통로의 중간에는 밸브수용홈이 형성되며, 상기 밸브수용홈에는 상기 체크밸브의 이동을 제한하는 마개부재가 삽입되어 결합되고,
    상기 마개부재에는 상기 배압통로를 이루는 배압구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
15. 제1 스크롤과 제2 스크롤 사이에 형성되며, 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하면서 체적이 감소하여 유체를 압축하는 압축실;
    상기 제2 스크롤과 상기 제2 스크롤을 지지하는 프레임 사이에 형성되며, 상기 제2 스크롤을 상기 제1 스크롤 쪽으로 지지하는 배압공간;
    상기 압축실과 배압공간 사이를 연통시키는 제1 배압유로 및 제2 배압유로;
    상기 제1 배압유로와 상기 제2 배압유로의 중간에 구비되는 밸브수용홈; 및
    상기 밸브수용홈에 구비되어 상기 배압공간의 압력이 상기 압축실의 압력보다 높은 경우 상기 배압유로를 차단하는 체크밸브;를 포함하고,
    상기 체크밸브는,
    상기 배압유로의 길이방향으로 상기 제1 배압유로 및 제2 배압유로와 중첩되는 위치에 형성되고, 상기 배압유로의 내경보다 크고 상기 밸브수용홈의 내경보다 작게 형성되며, 일측면은 상기 제1 배압유로에 밀착되어 상기 제1 배압유로를 차단하고, 타측면은 상기 제2 배압유로에 밀착된 상태에서 상기 제1 배압유로와 제2 배압유로가 연통되도록 연통홈이 형성되는 밸브부; 및
    상기 밸브부의 주면에서 원주방향을 따라 적어도 한 개 이상 돌출되어 형성되고, 상기 밸브수용홈의 내주면에 미끄럼 접촉되어 상기 밸브부를 안내하는 가이드부;를 포함하는 전동식 압축기.
    
    
    
    
16. 삭제

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