KR102081339B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

고정랩을 구비하는 제1 스크롤, 상기 고정랩과 맞물려 선회운동을 하면서 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 선회랩과 상기 선회랩을 지지하는 경판부를 구비하는 제2 스크롤, 상기 제2 스크롤과의 사이에 배압공간이 형성되어 상기 배압공간의 압력에 의해 상기 제2 스크롤이 상기 제1 스크롤을 향하는 방향으로 지지되도록 하는 프레임 및 상기 경판부에 형성되는 가변 배압 유닛을 포함하며, 상기 가변 배압 유닛은 상기 압축실과 상기 배압공간을 연결하는 제1 및 제2 배압유로를 형성하며, 상기 제1 및 제2 배압유로는 상기 압축실의 서로 다른 위치와 연통되며, 상기 제2 스크롤의 선회 속도에 따라, 상기 제1 배압유로 또는 상기 제2 배압유로를 통하여 상기 압축실과 상기 배압공간이 연통되는 압축기에 관한 것이다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 스크롤 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 모터부가 설치되고, 모터부의 일측에 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어진 압축부가 설치된다. 그리고, 모터부와 압축부는 회전축으로 연결되어 모터부의 회전력이 압축부로 전달된다. 압축부로 전달되는 회전력은 선회 스크롤을 고정 스크롤에 대해 선회 운동시켜, 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 2개 한 쌍의 압축실을 형성하며, 냉매를 양쪽 압축실로 각각 흡입시켜 압축하고 동시에 토출하게 된다.

스크롤 압축 방식에 있어서, 선회 스크롤을 고정 스크롤에 밀착시키도록 가압하여 압축실의 밀폐 상태를 유지하는 배압공간이 형성된다. 통상적으로 배압공간은, 중간압실 또는 토출압실과 연통되도록 형성된다. 이에 따라, 배압공간에는 중간압 또는 토출압의 냉매가 수용되어 선회 스크롤을 고정 스크롤을 향하는 방향으로 가압하게 된다.

한편, 배압공간 내부로는 오일 유로를 통하여 오일이 유입될 수 있다. 유입된 오일은 선회 스크롤을 가압하는 스러스트 면 등의 마찰면의 윤활에 이용되며, 선회 스크롤의 회전 작동 과정에서 배압공간 외부로 유출되는 흐름을 형성한다.

다만, 종래 위와 같은 배압공간의 오일 유출입 구조는, 오일의 흐름이 전동식 압축기의 운전 환경에 따라 최적의 조건으로 형성되지 못하는 문제점이 있었다. 구체적으로, 압축기는 구동시 압축기의 구동시 선회 스크롤과 고정 스크롤의 밀착으로 인한 마찰 손실과 선회 스크롤와 고정 스크롤 사이의 틈을 통하여 누설되는 냉매에 의한 손실이 발생하여 효율이 저감된다.

이러한 손실들은 압축기의 운전 조건에 따라, 주된 손실 요인이 달라지게 된다. 압축기의 저속 운전시에는, 고정스크롤과 선회 스크롤 사이의 마찰보다 고정 스크롤와 선회 스크롤 사이의 틈을 통하여 누설되는 냉매로 인한 손실이 증가하게 된다. 따라서, 배압공간에 상대적으로 높은 배압이 형성되어 누설되는 냉매를 감소시키는 것이 요구된다.

반면에, 압축기의 고속 운전시에는, 고정 스크롤와 선회 스크롤 사이의 틈을 통하여 누설되는 냉매로 인한 손실보다 고정 스크롤와 선회 스크롤 사이의 마찰로 인한 손실이 증가하게 된다. 따라서, 배압공간에는 상대적으로 낮은 배압이 형성되어 고정스크롤과 선회 스크롤 사이의 마찰을 저감시키는 것이 요구된다.

즉, 따라서, 전동식 압축기의 운전 조건에 따라 배압공간 내부에 적절한 배압을 형성할 수 있는 방안이 마련되는 것이 요구된다.

본 발명의 일 목적은, 전술한 문제점을 해소하기 위하여 압축기의 운전 조건에 따라 적절한 배압이 형성될 수 있는 압축기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은, 선회 스크롤에 형성된 유로를 통하여 오일이 압축실에 유입될 수 있는 압축기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명을 따르는 압축기는 고정랩을 구비하는 제1 스크롤, 상기 고정랩과 맞물려 선회운동을 하면서 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 선회랩과 상기 선회랩을 지지하는 경판부를 구비하는 제2 스크롤, 상기 제2 스크롤과의 사이에 배압공간이 형성되어 상기 배압공간의 압력에 의해 상기 제2 스크롤이 상기 제1 스크롤을 향하는 방향으로 지지되도록 하는 프레임 및 상기 경판부에 형성되는 가변 배압 유닛을 포함하며, 상기 가변 배압 유닛은 상기 압축실과 상기 배압공간을 연결하는 제1 및 제2 배압유로를 형성하며, 상기 제1 및 제2 배압유로는 서로 다른 압력을 가지는 압축실과 연통되며, 상기 제2 스크롤의 선회 속도에 따라, 상기 제1 배압유로 또는 상기 제2 배압유로를 통하여 상기 압축실과 상기 배압공간이 연통될 수 있다.

여기서, 상기 가변 배압 유닛은, 상기 경판부 내부에 공간을 형성되는 가변 배압실, 상기 가변 배압실에서 이동 가능하게 구비되는 질량체 및 상기 질량체를 상기 경판부의 중심방향으로 탄성 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 질량체는 상기 질랑체의 원심력과 상기 탄성부재의 타성력에 의해 상기 제1 배압유로가 열리고 상기 제2 배압유로는 닫히는 제1 위치와 상기 제1 배압유로는 닫히고 상기 제2 배압유로는 열리는 제2 위치 사이를 이동할 수 있다.

여기서, 경판부는 상기 제1 스크롤과 마주하는 면을 관통하도록 형성되어 상기 압축실과 상기 가변 배압실을 연통하는 제1 홀과 제2 홀 및 상기 프레임과 마주하는 면을 관통하도록 형성되어 상기 가변 배압실과 상기 배압공간을 연통하는 제3 홀을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 배압유로는 상기 제1 홀과 상기 제3 홀을 포함하며, 상기 제2 배압유로는 상기 제2 홀과 상기 제3 홀을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 반경방향을 따라 배치되며, 상기 선회랩을 사이에 두고 반경방향으로 이격되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제3 홀은 상기 제1 홀과 제2 홀 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 홀 또는 제2 홀 중 어느 하나가 상기 제3 홀과 연통되는 경우, 다른 하나는 상기 질량체에 의해 막히도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 가변 배압실은 상기 경판부의 반경방향으로 연장되며, 상기 질량체는 상기 가변 배압실의 반경방향 길이보다 작게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 질량체는 상기 경판부의 반경방향으로 연장되며, 상기 질량체의 중심을 향하여 단면적이 감소하는 유로부를 형성할 수 있다.

여기서, 상기 유로부의 길이는 상기 제1 홀과 제2홀 사이의 거리보다 작게 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 가변 배압 유닛은 상기 경판부의 원주 방향을 따라 복수개로 구비될 수 있다.

여기서, 가변 배압 유닛은 제2 스크롤의 중심을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제2 스크롤에 결합되어 전동부의 회전력을 전달하는 회전축이 더 포함되고, 상기 회전축은 상기 프레임과 제2 스크롤 그리고 상기 제1 스크롤을 순차적으로 관통하여 결합될 수 있다.

여기서, 상기 회전축은, 내부에서 축방향으로 연장되는 오일유로 및 상기 오일유로와 연통되며, 상기 프레임, 제2 스크롤 그리고 상기 제1 스크롤과 상기 회전축 사이의 베어링면으로 연통되는 복수 개의 급유구멍을 포함하고, 상기 복수 개의 급유구멍은 상기 배압공간과 연통될 수 있다.

여기서, 상기 급유구멍은 복수개로 이루어져, 상기 제2 스크롤과 중첩되는 영역과 상기 메인 프레임과 중첩되는 영역에 각각 형성되며, 상기 급유구멍 통하여 상기 배압공간으로 유입되는 오일은 상기 제1 배압유로 또는 제2 배압유로 중 어느 하나를 통하여 상기 압축실로 유입될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 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 및 상기 압축실과 상기 배압공간 사이에 배치되도록 상기 제2 스크롤 내부에 형성되는 가변 배압실 및 상기 가변 배압실은 상기 압축실의 서로 다른 위치와 연통되는 복수개의 배압유로를 포함하며, 상기 제2 스크롤의 구동속도에 따라, 복수개의 배압유로 중 어느 하나에 의해 상기 압축실과 상기 배압공간이 연통될 수 있다.

여기서, 제2 스크롤은 올담링의 키부와 결합되는 키홈이 형성되고, 상기 가변 배압실은 상기 키홈과 원주방향으로 간격을 두고 형성될 수 있다.

또한, 상기 압축실을 사이에 두고, 상기 가변 배압실의 반대쪽에 형성되어 오일을 저장하는 저유부를 더 포함하며, 상기 제2 스크롤에 회전력을 가하는 회전축에 형성된 오일유로를 통하여 상기 저유부에 저장된 유일이 상기 배압공간으로 유입되며, 상기 배압공간으로 유입된 오일은 상기 제1 및 제2 배압유로 중 어느 하나를 통하여 상기 압축실로 유입될 수 있다.

본 발명에 따른 전동식 압축기는, 선회 운동을 하는 제2 스크롤의 경판부에 형성되는 가변 배압 유닛에 의하여, 압축기의 구동 속도에 따라 다른 배압을 형성할 수 있다.

압축기를 고속으로 구동하는 경우, 배압공간에 상대적으로 낮은 배압이 형성되어 제1 스크롤과 제2 스크롤 사이의 마찰 손실이 저감될 수 있으며, 압축기를 저속으로 구동하는 경우 상대적으로 고압의 배압이 형성되어 제1 스크롤과 제2 스크롤 사이의 틈을 통하여 누설되는 냉매의 양이 저감될 수 있어, 압축기의 효율이 증가할 수 있다.

아울러, 선회 스크롤에 가변 배압실이 형성되므로, 가변 배압실을 형성하기 위하여 감소된 재료만큼 선회 스크롤의 무게를 줄일 수 있다.

또한, 고정 스크롤에 별도의 배압 유로를 형성하지 않아도 되므로, 기존의 배압 유로를 형성했던 공간만큼 스크랩을 더 크게 형성할 수 있다. 이에 더하여, 기존의 고정스크롤 및 프레임에 형성되는 배압 유로에 비해 유로의 길이가 짧게 형성되므로 압력 강하가 저감될 수 있다.

또한, 초기 기동시 압축실의 압력과 동일한 배압이 형성될 수 있으므로, 초기 기동 실패를 방지할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 배압유로가 압축실에 오일을 공급하는 오일유로로 활용될 수 있다. 이로 인하여, 압축실에 오일 공급이 원활해질 수 있다.

또한, 냉매의 일부가 배압공간으로 유입될 수 있으므로, 냉매의 과압축을 방지하기 위한 바이패스 구멍을 생략할 수 있다. 이로 인하여, 압축기의 전체 효율을 증가시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 압축기의 단면도.
도 2는 도 1에서 압축부의 일부를 확대하여 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 제2 스크롤의 사시도이다
도 4는 도 3에 도시된 제2 스크롤의 A에 따라 절단한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따르는 질량체의 사시도이며,
도 5b와 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 질량체의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 제2 스크롤의 사시도이다
도 7a는 도 3에 도시된 제2 스크롤의 B에 따라 절단한 단면도이다.
도 7b는 도 3에 도시된 제2 스크롤의 C에 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 가변 배압 유닛을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 의한 전동식 압축기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예들을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

단수의 표면은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에 따른 전동식 압축기는 두 개의 스크롤이 맞물려 냉매를 압축하도록 이루어지는 스크롤 압축기일 수 있다. 본 발명에 따른 전동식 압축기는 작동 유체로 냉매를 흡입하여 압축하는 냉동 사이클 장치의 일 구성요소가 될 수 있다. 본 실시예에서는 R-134a를 작동 유체로 사용하는 전동식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에서 압축부의 일부를 확대하여 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 저압식 전동 스크롤 압축기(이하, 전동식 압축기로 약칭함)는, 압축기 케이싱(이하, 케이싱으로 약칭함)(101)의 내부에 고정되는 프레임(102), 프레임(102)을 중심으로 그 프레임(102)의 일측에 구비되는 전동부인 구동모터(103) 및 프레임(102)의 타측에 구비되고 구동모터(103)의 회전력을 이용하여 냉매를 압축하는 압축부(105)로 이루어지는 압축기 모듈(100)과, 압축기 모듈(100)의 일측에 착탈 가능하게 결합되어 구동모터(103)의 회전속도를 제어하는 인버터 모듈(200)로 이루어질 수 있다.

인버터 모듈(200)은 압축기 케이싱(101) 중에서 흡입공간(S1)을 이루는 부위에 접하도록 구비된다. 이에 따라, 흡입공간(S1)으로 흡입되는 차가운 냉매에 의해 인버터 모듈(200)의 스위칭 소자(220) 등에서 발생되는 열을 신속하게 방열시킬 수 있다.

또, 인버터 모듈(200)은 소정의 내부체적을 가지는 인버터 하우징(210)이 포함된다. 인버터 하우징(210)의 내부에는 구동모터(103)의 회전속도를 제어하기 위한 적어도 한 개 이상의 스위칭 소자(220)가 수용된다.

케이싱(101)은, 지면에 대해 횡방향으로 배치됨에 따라, 구동모터(103)와 압축부(105)는 횡방향을 따라 배열되며, 편의상 도 1의 좌측을 전방측, 우측을 후방측으로 지정하여 설명한다.

케이싱(101)은, 프레임(102), 구동모터(103), 압축부(105)가 설치되는 메인 하우징(111)과, 메인 하우징(111)의 개구된 후방단에 결합되어 복개하는 리어 하우징(112)을 포함한다. 메인 하우징(111)에는 흡기구(101a)가, 리어 하우징(112)에는 배기구(101b)가 각각 형성되고, 메인 하우징(111)의 내부에는 흡입공간(S1)이, 리어 하우징(112)의 내부에는 토출공간(S2)이 각각 형성된다.

프레임(102)은 메인 하우징(111)의 후방측 개구단에 결합되고, 후술할 제1 스크롤(150)은 프레임(102)의 후방면에 고정 지지되며, 후술할 제2 스크롤(160)은 제1 스크롤(150)과 프레임(102) 사이에서 선회운동을 하도록 프레임(102)의 후방면에 선회 가능하게 지지된다.

구동모터(103)는, 메인 하우징(111)의 내부에 고정되는 고정자(131)와, 고정자(131)의 내부에 위치하고 그 고정자(131)와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(132)와, 회전자(132)에 결합되어 그 회전자(132)와 함께 회전하면서 구동모터(103)의 회전력을 압축부(105)에 전달하는 회전축(133)을 포함한다.

압축부(105)는, 프레임(102)에 지지되는 고정스크롤(이하, 제1 스크롤)(150)과, 프레임(102)과 제1 스크롤(150) 사이에 구비되어 선회운동을 하면서 제1 스크롤(150)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(v)을 형성하는 선회스크롤(이하, 제2 스크롤)(160)을 포함한다. 프레임(102)과 제2 스크롤(160)의 사이에는 회전축(133)에 결합된 제2 스크롤(160)의 자전을 방지하는 자전방지기구로서의 올담링(170)이 구비될 수 있다.

제1 스크롤(150)은 고정스크롤 경판부(이하, 고정 경판부)(151)가 대략 원판모양으로 형성되고, 고정 경판부(151)의 가장자리에는 프레임 측벽부(122)에 결합되는 고정스크롤 측벽부(이하, 스크롤 측벽부)(152)가 형성된다. 고정 경판부(151)의 전방면에는 후술할 선회랩(162)과 맞물려 압축실(v)을 이루는 고정랩(153)이 형성되고, 고정 경판부(151)의 후방면에는 후술할 회전축(133)의 제2 베어링부(133d)를 지지하는 축 지지부(151a)가 형성된다.

스크롤 측벽부(152)의 일측에는 흡입공간(S1)과 흡입실(미부호)이 연통되도록 흡입유로(154)가 형성되고, 고정 경판부(151)의 중앙부분에는 토출실과 연통되어 압축된 냉매가 토출공간(S2)으로 토출되는 토출구(155)가 형성된다.

제2 스크롤(160)은 선회스크롤 경판부(이하, 선회 경판부)(161)가 대략 원판모양으로 형성되고, 선회 경판부(161)의 전방면에는 고정랩(153)과 맞물려 압축실(v)을 이루는 선회랩(162)이 형성된다.

선회랩(162)은 고정랩(153)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만, 비 인벌류트 형상으로도 형성될 수 있다.

상기와 같은 스크롤 압축기는, 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 올담링(170)에 의해 선회운동을 하게 된다. 그러면 압축실(v)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소하게 된다.

그러면, 냉매는 흡기구(101a)를 통해 흡입공간(S1)으로 유입되고, 흡입공간(S1)으로 유입된 냉매는 고정자(131)의 외주면과 메인 하우징(111)의 내주면에 형성되는 유로 또는 고정자(131)와 회전자(132) 사이의 공극을 통과하여 흡입유로(154)를 통해 압축실(v)로 흡입된다.

그러면, 이 냉매는 제1 스크롤(150)과 제2 스크롤(160)에 의해 압축되어 토출공간(S2)으로 토출되고, 이 냉매는 토출공간(S2)에서 오일이 분리되며, 냉매는 배기구(101b)를 통해 냉동사이클로 배출되는 반면 오일은 후술할 급유통로(Fo)를 통해 압축실(v)과 각각의 베어링면으로 공급되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

한편, 상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 횡방향으로 설치됨에 따라, 회전축을 적어도 2군데 이상에서 지지하여야 안정적으로 지지할 수 있다. 이를 위해, 회전축은 구동모터를 사이에 두고 양쪽에서 각각 지지할 수도 있고, 구동모터를 기준으로 한 쪽에서 지지할 수도 있다. 전자의 경우 압축기의 길이가 상대적으로 길어지는 반면, 후자의 경우 압축기의 길이가 짧아지는 장점이 있다.

앞서 개시한 도 1은 후자의 일례를 보인 도면이다. 이를 참조하여, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 급유구조를 살펴보면 다음과 같다.

즉, 회전축의 양단을 지지하기 위해서는 제2 스크롤(160)을 관통하는 회전축의 일단이 제1 스크롤(150)에 삽입되어 지지되거나 또는 제1 스크롤(150)을 더 관통하여 리어 하우징(112)에 삽입되어 지지될 수도 있다.

도 1을 다시 참조하면, 메인 하우징(111)은 전방단이 폐쇄되는 원통모양으로 형성되고, 후방단은 개구되어 리어 하우징(112)이 밀봉 결합된다.

리어 하우징(112)은 메인 하우징(111)에 결합되어 케이싱(101)의 내부를 밀봉하게 된다. 리어 하우징(112)에는 토출공간(S2)이 형성되고, 토출공간(S2)의 일측에는 앞서 설명한 배기구(101b)가 형성된다.

배기구(101b)의 내부 또는 배기구(101b)의 주변에는 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하는 오일분리기(미도시)가 별도로 설치되거나 또는 별도의 오일분리기 없이 오일분리부가 형성된다.

여기서, 토출공간(S2)은 압축실(v)에서 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하는 유분리부(S21)가 상반부에 형성되고, 유분리부(S21)에서 분리된 오일을 저장하는 저유부(S22)가 하반부에 형성된다. 저유부(S22)는 후술할 급유통로(Fo)를 통해 압축부(105)에 연통되어 저유부(S22)의 오일이 압축부(105) 또는 회전축(133)으로 공급된다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전축(133)은 축부(133a), 제1 베어링부(133b), 편심부(133c) 그리고 제2 베어링부(133d)로 구분될 수 있다.

축부(133a)는 회전자(132)를 이루는 회전자 코어에 압입되어 결합된다.

제1 베어링부(133b)는 후술할 프레임 축구멍(125)을 관통하여 회전 가능하게 결합된다. 프레임 축구멍(125)의 내주면에는 후술할 부시 베어링으로 된 제1 베어링(191)이 삽입되어 결합되고, 제1 베어링부(133b)의 외주면은 제1 베어링(191)의 내주면과 함께 제1 반경방향 베어링면을 형성하게 된다.

편심부(133c)는 제1 베어링부(133b)에서 회전축(133)의 일단부(이하, 제1 단부)쪽으로 연장되어 편심지게 형성되고, 제2 스크롤(160)의 회전축 결합부(163)를 관통하여 결합된다. 회전축 결합부(163)는 선회 경판부(161)의 중앙을 관통하여 형성된다. 회전축 결합부(163)의 내주면에는 부시 베어링으로 된 제2 베어링(192)이 삽입되어 결합되고, 제2 베어링(192)의 내주면은 편심부(133c)의 외주면과 제3 반경방향 베어링면을 형성하게 된다.

제2 베어링부(133d)는 편심부(133c)에서 제1 단부쪽으로 더 연장되어 제1 스크롤(150)의 축 지지부(151a)에 회전 가능하게 삽입된다. 축 지지부(151a)의 내주면에는 부시 베어링으로 된 제3 베어링(193)이 삽입되어 결합되고, 제2 베어링(193)의 내주면은 제2 베어링부(133d)의 외주면과 제2 반경방향 베어링면을 형성하게 된다. 하지만, 제3 베어링(193)은 굳이 부시 베어링으로만 한정되지 않는다. 즉, 제3 베어링(193)은 니들베어링이 적용될 수도 있다. 니들베어링의 경우 축방향 베어링으로도 활용될 수 있어 회전축(133)이 타단부(이하, 제2 단부)쪽으로 밀리는 것을 일정 정도 억제할 수 있다.

한편, 축 지지부(151a)는 제1 스크롤(150)의 고정 경판부(151)의 중앙에서 후방측, 즉 리어 하우징(112)을 향해 돌출 형성된다. 하지만, 축 지지부(151a)는 고정 경판부(151)에서 돌출되지 않은 상태로 형성될 수도 있다. 다만, 이 경우에는 고정 경판부(151)의 두께가 축 지지부(151a)의 깊이만큼 더 두껍게 형성될 수 있다.

또한, 축 지지부(151a)에는 그 축 지지부(151a)의 내부공간을 저유부(S22)에 연통시키는 연통구멍(151b)이 형성되고, 연통구멍(151b)에는 저유부(S22)를 향하도록 결합되는 급유관(141)이 연결될 수 있다. 하지만, 급유관으로 한정되지 않고 제1 스크롤(150)의 배면이나 리어 하우징(112)에 급유홈을 형성하여 연통구멍(151b)에 연결시킬 수도 있다.

한편, 회전축(133)의 내부에는 급유통로(Fo)의 일부를 이루는 오일유로(142)가 형성되고, 오일유로(142)의 중간에서는 복수 개의 급유구멍(142a, 142b, 142c)이 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성된다.

오일유로(142)는 회전축(133)의 중간위치까지 형성될 수 있다. 즉, 오일유로(142)의 길이 또는 깊이는 후술할 제1 급유구멍(142a) 및 제2 급유구멍(142b)과 모두 연통되어야 하므로, 회전축의 압축부측 단부로부터 상대적으로 먼 편심부측 급유구멍인 제2 급유구멍(142b)보다는 더 길게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 제1 급유구멍(142a)은 제2 스크롤(150)과 중첩되는 영역, 즉, 제1 베어링부(133b)와 중첩되도록 형성될 수 있다. 아울러, 제2 급유구멍(142b)은 압축부(105), 즉, 편심부(133c)와 중첩되도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 후술할 제2 급유구멍(142b)이 편심부(133c)의 범위내에 형성됨에 따라 오일유로(142) 역시 회전축(133)의 압축부측 단부(또는 제2 베어링부측 단부)에서 편심부(133c)의 범위까지 형성되는 것이 바람직하다. 오일유로(142)가 제2 급유구멍(142b)을 지나 더 깊이까지 형성되더라도 오일은 제1 급유구멍(142a)과 제2 급유구멍(142b)을 통해서만 배출되므로 굳이 오일유로(142)를 편심부 이상까지 깊게 형성할 필요는 없다. 다만, 오일유로를 제1 베어링부(133b)으로 더 길게 형성할 경우 회전축의 무게를 줄일 수 있어 모터 효율을 높일 수 있다.

복수 개의 급유구멍(142a, 142b)은 오일유로(142)를 통해 이동하는 오일이 각각의 베어링면으로 안내되도록 제2 베어링부(133d)와 편심부(133c)의 외주면을 향해 반경방향으로 관통될 수 있다. 복수 개의 급유구멍(142a, 142b)은 그들 급유구멍에 대응하는 제2 베어링부(133d) 및 편심부(133c)의 축방향 범위내에 형성될 수 있다. 복수 개의 급유구멍은 오일의 이동순서를 기준으로 하여, 제2 베어링부(133d)에 형성되는 급유구멍을 제1 급유구멍(142a)으로, 편심부(133c)에 형성되는 급유구멍을 제2 급유구멍(142b)으로 구분한다.

한편, 프레임(102)은 앞서 설명한 바와 같이 구동모터(103)와 압축부(105) 사이에 위치하는 것으로, 제2 스크롤(160)을 축방향으로 지지하게 된다. 또, 프레임(102)은 원판 모양으로 프레임 경판부(121)가 형성된다. 프레임 경판부(121)의 후방면 가장자리에는 제1 스크롤(150)의 측벽부(152)에 결합되는 프레임 측벽부(122)가 형성되고, 프레임 경판부(121)의 후방면 중앙부에는 배압공간(S3)이 형성된다. 그리고, 프레임 측벽부(122)의 내측에는 제2 스크롤(160)이 얹혀 축방향으로 지지되는 프레임 스러스트면이 형성된다.

여기서, 배압공간(S3)은 프레임(102)의 후방면과 이에 대향하는 제2 스크롤(160)의 선회 경판부(161) 사이에 형성되는 공간으로, 후술할 가변 배압 유닛(180)에 의해 연통되도록 형성된다. 이로 인하여, 배압공간(S3)은 가변 배압 유닛(180)을 통해 압축실(v)과 연통되어 배압공간(S3)의 압력과 압축실(v)의 압력 차이에 따라 냉매 또는 오일이 배압공간(S3)과 압축실(v)의 사이를 이동하게 된다. 따라서, 배압공간(S3)의 압력은 흡입공간(S1)의 압력과 압축실(v)의 최종 압력(즉, 토출압력) 사이의 중간압력을 이루게 되고, 배압공간(S3)의 배압력에 의해 제2 스크롤(160)의 배면을 지지하게 된다.

그리고, 배압공간(S3)을 이루는 프레임(102)의 중앙에는 앞서 설명한 프레임 축구멍(125)이 형성되고, 프레임 축구멍(125)의 내주면에는 회전축(133)의 외주면, 정확하게는 제1 베어링부(133b)의 외주면과의 사이에서 제1 반경방향 베어링면(B1)을 형성하는 제1 베어링(191)이 삽입되어 결합될 수 있다.

그리고, 프레임(102)에는 배압공간(S3)을 밀봉하기 위한 실링부재가 구비될 수 있다. 실링부재는 프레임(102)과 제1 스크롤(150) 사이에 배치되는 경판 실링부재(123)와 프레임(102)의 전방측에 구비되는 축 실링부재(1234)를 포함할 수 있다.

경판 실링부재(123)는 프레임 측벽부(122)와 제1 스크롤(150)의 측벽부(152)의 사이에 배치된다. 경판 실링부재(123)는 기 설정된 폭을 지닌 고리 형상으로 이루어질 수 있다. 경판 실링부재(123)의 적어도 일부는 제1 스크롤(150)과 제2 스크롤(160)의 사이에 배치되어 압축실(v)을 밀봉할 수 있다.

축 실링부재(1234)는 프레임(102)의 전방측에 구비되며, 회전축(133)과 프레임(102) 사이의 틈을 막도록 배치된다. 보다 구체적으로, 프레임(102)에는 회전축(133)을 방사방향으로 지지하는 면적을 증가시키도록 회전축(133)이 관통되는 중심부분에서 전방측을 향하여 돌출되는 중심벽부(126)가 형성된다. 중심벽부(126)는 회전축(133)을 감싸는 형태로 형성되며, 전술한 바와 같이 중심벽부(126)와 회전축(133) 사이에는 제1 베어링부(133b)가 배치된다. 중심벽부(126)의 전방측 단부에 축 실링부재(124)가 배치된다. 축 실링부재(124)는 회전축을 감싸도록 형성되며, O링 부재를 구비할 수 있다.

경판 실링부재(123)와 축 실링부재(124)에 의하여 배압공간(S3)은 밀봉된 상태를 유지하며, 누설로 인한 배압 변화를 최소화 할 수 있게 된다.

한편, 이러한 스크롤 압축기는 압축기의 구동 속도에 따라 필요한 배압이 다르다. 보다 구체적으로, 높은 구동 속도에서는 제1 스크롤(150)과 제2 스크롤(160) 사이의 마찰로 인한 손실의 비중이 증가하게 되므로, 상대적으로 낮은 배압이 요구된다.

반면에, 낮은 구동속도에서는 제1 스크롤(150)과 선회 스크롤(160) 사이의 마찰보다는 제1 스크롤(150)과 제2 스크롤(160) 사이의 틈을 통하여 누설되는 냉매로 인한 손실이 증가하게 되므로 높은 배압이 요구된다. 이에 따라, 본 발명에서는 구동속도에 따라 다른 배압이 형성될 수 있도록 가변 배압 유닛(180)을 구비한다.

이하, 본 발명에 따르는 가변 배압 유닛(180)에 대하여 구체적으로 설명한다.

전술한 바와 같이, 제2 스크롤(160)은 선회 경판부(161)에 형성되는 가변 배압 유닛(180)을 포함할 수 있다. 가변 배압 유닛(180)은 압축실(v)과 배압공간(S3)을 연결하는 복수의 배압유로를 형성한다.

가변 배압 유닛(180)은 제2 스크롤(160)의 구동 속도, 즉, 제2 스크롤(160)이 제1 스크롤(150)에서 선회하는 속도에 따라, 다른 배압유로가 압축실(v)과 배압공간(S3)을 연결하도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 가변 배압 유닛(180)은 제1 및 제2 배압유로를 구비할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 배압유로는 압축실(v)의 서로 다른 위치와 연통되며, 제2 스크롤의 선회 속도에 따라, 제1 배압유로 또는 제2 배압유로를 통하여 압축실(v)과 배압공간(S3)이 연통될 수 있다.

이 경우, 제1 및 제2 배압유로는 각각 압축실(v)의 서로 다른 압력을 갖는 부분과 배압공간(S3)을 연통시키므로, 배압공간(S3)에는 서로 다른 배압이 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따르는 제2 스크롤의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 제2 스크롤의 A에 따라 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2와 함께 이들 도면을 참고하면, 가변 배압 유닛(180)은 가변 배압실(181), 질량체(183), 탄성부재(184)를 포함할 수 있다.

가변 배압실(181)은 제2 스크롤(160)의 선회 경판부(161)에 형성된다. 가변 배압실(181)은 원기둥 형상의 공간으로 이루어질 수 있다. 가변 배압실(181)은 단면이 원형인 상태로 제2 스크롤(160)의 중심 방향으로 연장되도록 형성된다.

이러한, 가변 배압실(181)은 제2 스크롤(160)의 외주면에서 중심 방향으로 선회 스크롤 드릴 가공, 엔드밀 가공, 리머 가공과 같은 절삭 가공을 한 후, 커버(188)로 덮음으로써 형성될 수 있다.

가변 배압실(181)은 서로 마주보는 제1 면(181a)과 제2 면(181b), 제1 면(181a)과 제2 면(181b)을 연결하는 제3 면(181c)을 포함할 수 있다. 제1 면(181a)과 제2 면(181b)은 원형으로 이루어지는 가변 배압실(181)의 각 단부에 해당한다. 여기서, 제2 면(181b)은 커버(188)의 일면에 해당할 수 있으며, 제3 면(181c)은 가변 배압실(181)의 원주면에 해당할 수 있다.

한편, 제2 면(181b)에는 압축실(v)과 배압공간(S3)을 연통하는 제1 내지 제3 홀(182a, 182b, 182c)이 형성될 수 있다. 다시 말해, 선회 경판부(161)의 일면 및 타면을 각각 관통하도록 형성될 수 있다.

제1 홀(182a)과 제2 홀(182b)은 선회 경판부(161)의 제1 스크롤(150)과 마주하는 면을 관통하도록 형성되어 압축실(v)과 가변 배압실을 연통할 수 있다. 또한, 제3 홀(182c)은 선회 경판부(161)의 프레임(102)과 마주하는 면을 관통하도록 형성되어, 배압공간(S3)과 가변 배압실(181)을 연통한다.

여기서, 제1 홀(182a)과 제2 홀(182b)은 압축실(v)의 서로 다른 압력을 갖는 부분과 연통될 수 있도록 제2 스크롤(160)의 방사 방향을 따라 배치된다. 제1 홀(182a)과 제2 홀(182b)은 제1 홀(182a)은 제2 홀(182b) 보다 선회 스크롤의 중심에 가깝게 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1 홀(182a)과 제2 홀(182b)은 선회 경판부(161)에서 선회 스크랩(162)을 사이에 두고 형성될 수 있다. 제1 홀(182a)과 제2 홀(182b)은 동일한 압축실(v)의 서로 다른 압력을 갖는 부분과 각각 연통될 수 있다. 이로 인하여, 제1 홀(182a)에서 유입되는 냉매의 압력은 제2 홀(182b)에서 유입되는 냉매의 압력보다 클 수 있다.

이와 달리, 제1 홀(182)과 제2 홀(182b)은 이들 사이에 고정 스크랩(153)이 배치되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 홀(182a)과 제2 홀(182b)은 서로 다른 압축실(v)과 연통될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 홀(182a)과 제2 홀(182b)은 필요한 배압에 따른 적절한 설계를 통해 형성되는 위치가 정해질 수 있다.

제1 및 제2 홀(182a, 182b)은 각각 제2 스크롤(160)의 선회 운동에 따라 압축실(v)과 연통된 상태와 막힌 상태가 반복될 수 있다. 이를 위하여, 가변 배압실(181)에는 질량체(183)와 탄성부재(184)가 구비된다.

질량체(183)는 가변 배압실(181) 내부에서 슬라이드 이동 가능하게 구비된다. 질량체(183)는 외주면이 단차지게 형성된 원기둥 형상으로 이루어 질 수 있다. 질량체(183)의 길이는 가변 배압실(181) 내부에서 슬라이드 이동 가능하도록 가변 배압실(181)의 방사 방향으로 연장된 길이보다 작게 형성될 수 있다.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따르는 질량체의 사시도이며, 도 5b와 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 질량체의 사시도이다.

도면을 참고하면, 질량체(183)는 제1 부분(183a)과 제2 부분(183b)을 포함한다. 제1 부분(183a)은 가변 배압실(181)의 직경보다 작게 형성되어 제1 내지 제3 홀(182a, 182b, 182c)을 압축실(v) 또는 배압공간(S3)과 가변 배압실(181)을 연통할 수 있다.

제2 부분(183b)은 제1 부분(183a)의 양측 단부에 구비되어, 제1 홀(182a) 또는 제2 홀(182b)을 막는 부분이다. 제2 부분(183b)의 직경은 가변 배압실의 직경보다 실질적으로 동일하거나, 조금 작은 크기로 형성될 수 있다.

여기서, 제1 부분(183a)의 길이는 제1 홀(182a)과 제2 홀(182b) 사이의 거리보다 작게 형성될 수 있다. 이로 인하여, 제1 및 제2 홀(182a, 182b)이 제2 부분(183b)에 의해 모두 막히거나, 제1 및 제2 홀(182a, 182b) 중 어느 하나를 막을 수 있다.

도 5a를 참고하면, 제1 부분(183a)은 제2 부분(183b)의 직경보다 작은 직경을 갖는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다.

다만, 이에 한하지 않으며, 제1 부분은 양단의 직경이 제2 직경과 동일하게 형성되며, 중심으로 갈수록 직경이 감소하도록 형성될 수 있다. 도 5b를 참고하면, 제1 부분(283a)은 중심을 항하여 경사지게 형성될 수 있다. 이와 달리, 도 5c를 참고하면, 제1 부분(383a)은 중심을 향하여 오목한 곡면을 이루도록 형성될 수 있다.

한편, 가변 배압실(181)에는 질량체(183)에 탄성력을 인가하는 탄성부재(184)가 구비된다. 탄성부재(184)는 코일 스프링으로 이루어질 수 있다. 탄성부재(184)는 질량체(183)와 가변 배압실(181)의 제2 면(182b) 사이에 배치되어, 질량체(183)에 제2 스크롤(160)의 중심 방향으로 탄성력을 인가할 수 있다.

이하, 압축기의 구동 조건에 따라 서로 다른 배압을 형성하는 메커니즘에 대하여 설명한다.

가변 배압실(181)에 배치된 질량체(183)는 제2 스크롤의 구동에 따라 발생하는 원심력과 탄성부재(184)의 탄성력에 의해, 가변 배압실(181) 내에서의 제2 스크롤(160)의 반경 방향으로 슬라이드 이동할 수 있다.

이로 인하여, 질량체(183)는 제1 홀(182a)과 제3 홀(182c)을 연통시키거나 제2 홀(182b)과 제3 홀(182c)을 연통시키도록 위치할 수 있다. 여기서, 제1 홀(182a)과 제3 홀(182c)을 이르는 유로를 제1 배압유로, 제2 홀(182b)과 제3 홀(182c)을 이르는 유로를 제2 배압유로라고 할 수 있다.

이러한 질량체(183)의 위치는 전술한 바와 같이, 제2 스크롤(160)의 선회 운동에 따른 원심력과 탄성부재(184)의 탄성력과 합력에 의해 위치가 결정된다. 여기서, 제2 스크롤(160)은 회전 운동이 아닌 선회 운동을 하는 것이나, 질량체(183)의 관점에서는 일정 지점을 중심으로 회전 운동을 하는 것과 동일한 효과가 발생하게 된다. 이로 인하여, 질량체(183)는 제2 스크롤(160)의 선회 운동에 따라 제2 스크롤(160)의 방사 방향으로 원심력을 받게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 제2 스크롤(160)이 멈춰있는 경우, 질량체(183)는 탄성부재(184)의 탄성력에 의해 제2 스크롤(160)의 중심방향으로 치우친 상태로 위치하게 된다. 이때, 제2 스크롤(160)이 선회 운동을 하는 경우, 질량체(183)에 제2 스크롤(160)의 방사 방향으로 원심력이 가해지게 되어, 탄성부재(184)의 탄성력과 평형을 이루는 지점, 즉 반경 방향으로 일정 거리만큼 이동한 지점에 위치하게 된다.

여기서, 제2 스크롤(160)의 선회 운동 속도가 기 설정된 속도 미만인 경우, 질량체(183)의 제2 부분(183b)이 제2 홀(183b)을 가리며, 질량체(183)의 제1 부분(183a)이 제1 홀(182a)과 마주하게 된다. 이 경우, 압축실(v)과 배압공간(S3)은 제1 홀(182a), 가변 배압실(181) 및 제3홀(182c)에 의해 연통된다. 다시 말해, 압축실(v)과 배압공간(S3)은 제1 배압유로에 의해 연결되어, 상대적으로 높은 압력이 배압공간(S3)에 인가될 수 있다.

한편, 제2 스크롤(160)의 선회 운동 속도가 기 설정된 속도 이상으로 증가하는 경우, 질량체(183)의 원심력이 증가하게 되어 제2 스크롤(160)의 방사방향으로 치우친 상태로 위치하게 된다. 이 경우, 질량체(183)의 제2 부분(183b)이 제1 홀(182a)을 가리며, 질량체(183)의 제1 부분(183a)이 제2 홀(182b)과 마주하는 상태가 된다. 이 경우, 압축실(v)과 배압공간(S3)은 제2 홀(182b), 가변 배압실(181) 및 제3홀(182c)에 의해 연결된다. 즉, 배압공간(S3)은 제2 배압유로에 의해 상대적으로 낮은 압력이 형성된 압축실(v)과 연결되어 상대적으로 낮은 배압이 형성될 수 있다.

여기서, 제3 홀(183c)은 제1 홀(182a)과 제2 홀(183b) 사이에 배치되므로, 질량체(183)에 의해 가려지지 않을 수 있다. 따라서, 가변 배압실(181)과 배압공간(S3)을 연통되는 상태가 유지될 수 있다.

다만, 제2 스크롤(160)은 회전 운동을 하는 것이 아니므로, 일정한 속도로 구동되는 경우라도, 질량체(183)에는 지속적으로 동일한 원심력이 가해지지 않는다. 즉, 원심력이 가해지는 상태와 가해지지 않는 상태가 반복된다.

제2 스크롤(160)이 상대적으로 저속으로 선회 운동하는 경우, 질량체(183)에 가해지는 원심력보다 탄성부재(184)에 의한 탄성력이 크게 작용하여 질량체(183)는 제2 스크롤(160)의 중심을 향하여 치우친 상태에서 제1 홀(182a)을 연통시키거나 제1 홀(182a) 가리는 동작을 반복하게 된다. 그러나, 이 경우에도 제2 홀(182b)은 가려진 상태가 유지되므로, 배압공간(S3)에 상대적으로 고압의 배압이 유지될 수 있게 된다.

반대로, 제2 스크롤(160)이 고속으로 선회 운동하는 경우, 탄성부재(184)에 의한 탄성력보다 질량체에 가해지는 원심력이 크게 작용하여, 질량체(183)는 제2 스크롤(160)의 외주면을 향하여 치우친 상태에서 제2 홀(182b)을 연통시키거나 제2 홀(182b)을 가리는 동작을 반복하게 된다. 이 경우, 제1 홀(182a)은 가려진 상태가 유지되며, 제3 홀(182c)은 계속 연통되므로, 배압공간(S3)에 상대적으로 저압의 배압이 유지될 수 있게 된다.

이러한 메커니즘에 따라, 가변 배압 유닛(180)은 구동 속도에 따라 배압공간(S3)에 다른 배압을 형성할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 제2 스크롤의 사시도이며, 도 7a는 도 6에 도시된 제2 스크롤의 B에 따라 절단한 단면도이고, 도 7b는 도 6에 도시된 제2 스크롤의 C에 따라 절단한 단면도이다.

도면을 참고하면, 가변 배압 유닛(180)은 제2 스크롤(160)의 원주 방향을 따라 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우, 가변 배압 유닛(180)은 올담링(170)의 키부와 상기 키부와 결합되는 키홈이 형성되는 부분과 중첩되지 않게 배치될 수 있다.

또한, 복수의 가변 배압 유닛(180)들은 제2 스크롤(160)의 질량 중심이 편심되지 않도록 제2 스크롤(160)의 중심을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 스크롤(160)의 선회 운동에 의하여, 제2 스크롤의 중심을 기준으로 대칭되게 배치되는 각 가변 배압 유닛(180)들은 서로 180도 위상차를 가지게 된다.

제2 스크롤(160)이 고속으로 선회 운동하는 경우를 일 예로 들면, 어느 일 지점에서 일측에 배치된 가변 배압 유닛(180)의 질량체(183)가 제2 홀(182b)을 연통시키도록 위치하는 경우, 상기 일측에 배치된 가변 배압 유닛(180)과 반대측에 배치된 가변 배압 유닛(180)의 질량체(183)는 제2 홀(182b)을 가리도록 위치할 수 있다. 이로 인하여, 제2 스크롤(160)의 선회 운동에도 불구하고, 배압공간(S3)에는 지속적으로 일정한 배압이 유지될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 회전축(133)에는 오일유로(142)와 복수개의 급유구멍(142a, 142b, 142c)가 형성되며, 저유부(S22)에 저장된 오일들은 오일유로(142)와 복수개의 급유구멍(142a, 142b, 142c)를 통하여 제1 베어링부(133b), 편심부(133c), 제2 베어링부(133d)에 공급된다.

한편, 제1 베어링부(133b), 편심부(133c)에 공급되는 오일들은 배압공간(S3)으로 유입될 수 있다. 아울러, 배압공간(S3)으로 유입된 오일은 제1 및 제2 배압유로를 통하여 압축실(v)로 공급될 수 있다.

즉, 제1 및 제2 배압유로는 오일 공급 유로로 활용될 수 있다. 이 경우, 오일은 압축실(v)에 유입되어 고정 스크롤와 선회 스크롤을 윤활할 수 있을 뿐만 아니라, 적어도 일부는 질량체와 가변 배압실 사이를 윤활할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 가변 배압 유닛(280)을 나타낸 도면이다.

도면을 참고하면, 탄성부재(284)는 제1 및 제2 탄성부재(284a, 284b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 탄성부재(284a, 284b)는 가변 배압실 내에서 질량체를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 탄성부재(284a)는 제1 면(281a)과 질량체(283) 사이에 배치되며, 제2 탄성부재(284b)는 제2 면(281b)과 질량체(283) 사이에 배치될 수 있다.

이 경우, 제1 탄성부재(284a)는 질량체(283)에 제2 스크롤(160)의 방사 방향으로 탄성력을 가하며, 제2 탄성부재(284b)는 질량체(283)에 제2 스크롤(60)의 중심방향으로 탄성력을 가하게 된다. 즉, 가변 배압 유닛(280)은 가변 배압실(281)에 제1 탄성부재(284a), 질량체(283), 제2 탄성부재(284b)가 순차적으로 삽입됨으로써 형성될 수 있다.

한편, 제1 및 제2 탄성부재(284a, 284b)는 서로 다른 탄성계수를 가질 수 있다. 이 경우, 서로 다른 탄성계수를 갖는 제1 및 제2 탄성부재(284a, 284b)를 통하여, 가변 배압 유닛(280)의 설계시 합성 탄성계수를 용이하게 조절할 수 있다. 아울러, 질량체(283)와 제1 면(281a)의 충돌을 방지하여 내구도가 향상될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전동식 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

Claims (15)

1. 고정랩을 구비하는 제1 스크롤;
   상기 고정랩과 맞물려 선회운동을 하면서 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 선회랩과 상기 선회랩을 지지하는 경판부를 구비하는 제2 스크롤;
   상기 제2 스크롤과의 사이에 배압공간이 형성되어 상기 배압공간의 압력에 의해 상기 제2 스크롤이 상기 제1 스크롤을 향하는 방향으로 지지되도록 하는 프레임; 및
   상기 경판부에 형성되는 가변 배압 유닛을 포함하며,
   상기 가변 배압 유닛은 상기 압축실과 상기 배압공간을 연결하는 제1 및 제2 배압유로를 형성하며,
   상기 제1 및 제2 배압유로는 서로 다른 압력을 가지는 압축실과 연통되며,
   상기 제2 스크롤의 선회 속도에 따라, 상기 제1 배압유로 또는 상기 제2 배압유로를 통하여 상기 압축실과 상기 배압공간이 연통되고,
   상기 가변 배압 유닛은,
   상기 경판부 내부에 공간을 형성되는 가변 배압실;
   상기 가변 배압실에서 이동 가능하게 구비되는 질량체; 및
   상기 질량체를 상기 경판부의 중심방향으로 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며,
   상기 질량체는 상기 질량체의 원심력과 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 제1 배압유로가 열리고 상기 제2 배압유로는 닫히는 제1 위치와 상기 제1 배압유로는 닫히고 상기 제2 배압유로는 열리는 제2 위치 사이를 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 압축기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 경판부는,
   상기 제1 스크롤과 마주하는 면을 관통하도록 형성되어 상기 압축실과 상기 가변 배압실을 연통하는 제1 홀과 제2 홀; 및
   상기 프레임과 마주하는 면을 관통하도록 형성되어 상기 가변 배압실과 상기 배압공간을 연통하는 제3 홀을 포함하며,
   상기 제1 배압유로는 상기 제1 홀과 상기 제3 홀을 포함하며,
   상기 제2 배압유로는 상기 제2 홀과 상기 제3 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 반경방향을 따라 배치되며, 상기 선회랩을 사이에 두고 반경방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 압축기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제3 홀은 상기 제1 홀과 제2 홀 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 홀 또는 제2 홀 중 어느 하나가 상기 제3 홀과 연통되는 경우, 다른 하나는 상기 질량체에 의해 막히는 것을 특징으로 하는 압축기.
7. 제3항에 있어서,
   상기 가변 배압실은 상기 경판부의 반경방향으로 연장되며,
   상기 질량체는 상기 가변 배압실의 반경방향 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 질량체는,
   제1 및 제2 배압유로를 형성하도록, 단면이 상기 가변 배압실의 직경보다 작게 형성되는 제1 부분; 및
   상기 제1 부분의 양측에 구비되며, 단면이 상기 가변 배압실의 직경과 대응되도록 형성되는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 부분의 반경방향 길이는 상기 제1 홀과 제2홀 사이의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 압축기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 가변 배압 유닛은 상기 제2 스크롤의 원주 방향을 따라 복수개로 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 가변 배압 유닛은 상기 제2 스크롤의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스크롤에 결합되어 전동부의 회전력을 전달하는 회전축이 더 포함되고,
    상기 회전축은 상기 프레임과 제2 스크롤 그리고 상기 제1 스크롤을 순차적으로 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 회전축은,
    내부에서 축방향으로 연장되는 오일유로; 및
    상기 오일유로와 연통되며, 반경방향으로 연장되어, 상기 프레임, 제2 스크롤 그리고 상기 제1 스크롤과 상기 회전축 사이의 베어링면으로 연통되는 복수 개의 급유구멍을 포함하고,
    복수 개의 상기 급유구멍은 상기 배압공간과 연통되는 것을 특징으로 하는 압축기.
14. 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; 및
    상기 압축실과 상기 배압공간 사이에 배치되도록 상기 제2 스크롤 내부에 형성되는 가변 배압실;
    상기 가변 배압실은 상기 압축실의 서로 다른 위치와 연통되는 복수 개의 배압유로를 포함하며,
    상기 제2 스크롤의 구동속도에 따라, 복수 개의 배압유로 중 어느 하나에 의해 상기 압축실과 상기 배압공간이 연통되고,
    상기 가변 배압실은 상기 제2 스크롤의 원주 방향을 따라 복수개로 구비되며,
    상기 가변 배압실은 상기 제2 스크롤의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
15. 제14항에 있어서,
    제2 스크롤은 올담링의 키부와 결합되는 키홈이 형성되고,
    상기 가변 배압실은 상기 키홈과 원주방향으로 기 설정된 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.

Images