KR102123970B1 - 전동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전동식 압축기는, 모터실을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 모터실에 구비되며, 고정자와 회전자를 가지는 구동모터; 상기 회전자에 결합되는 회전축; 상기 구동모터의 일측에 구비되고, 상기 회전축이 축방향으로 관통하여 편심지게 결합되며, 상기 회전축에 의해 선회운동을 하는 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤에 결합되어 그 제1 스크롤과 함께 압축실을 형성하며, 상기 제1 스크롤을 관통하는 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 결합되는 제2 스크롤; 상기 제2 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 제2 스크롤과 함께 토출실을 형성하는 리어 하우징; 상기 제2 스크롤 또는 상기 리어 하우징에 구비되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 축수부; 상기 제2 스크롤 또는 상기 리어 하우징에 구비되어 상기 토출실과 상기 축수부의 내부 사이를 연통시키는 급유안내유로; 및 상기 급유안내유로에 삽입되어 그 급유안내유로를 통과하는 유체의 압력을 감압시키는 감압부재;를 포함할 수 있다.

Description

전동식 압축기{MOTOR OPERATED COMPRESSOR}

본 발명은 모터에 의해 구동되는 전동식 압축기에 관한 것이다.

전동식 압축기는 고압축비 운전에 적합한 스크롤 압축 방식의 전동식 압축기가 널리 알려져 있다. 스크롤 방식의 전동식 압축기(이하, 전동식 압축기로 약칭함)는 밀폐된 케이싱의 내부에 구동모터로 된 전동부가 설치되고, 전동부의 일측에 고정스크롤과 선회스크롤로 이루어진 압축부가 설치되며, 전동부와 압축부는 회전축으로 연결되어 전동부의 회전력이 압축부로 전달되도록 구성되어 있다.

이러한 전동식 압축기는 압축부에서 토출된 냉매에서 오일을 분리하고, 분리된 오일의 일부를 배압실 또는 베어링면으로 공급하게 된다. 선행기술1[일본 공개특허 제2013-155643호(공개일: 2013.08.15)]은 이원화된 급유통로를, 선행기술2[일본 공개특허 제2013-100812호(공개일: 2013.05.23)]은 일원화된 급유통로를 가지는 예를 각각 보이고 있다.

선행기술1에 따른 전동식 압축기는, 오일저장부에 저장된 오일이 배압 스프링판에서 감압된 후 메인 베어링과 서브 베어링에 급유되는 제1 급유통로와, 압축실의 오일이 선회랩을 통해 선회 베어링을 급유한 후 배압실 거쳐 모터실로 이동하는 제2 급유통로로 이루어져 있다.

선행기술2에 따른 전동식 압축기는, 압축실 혹은 토출실 내 오일로 선회 베어링을 급유한 후 배압실 거쳐 메인 베어링으로 급유되도록 하고, 이어 회전축 내부의 통로를 통해 서브 베어링을 급유한 후 모터실로 배출되도록 하는 한 개의 급유통로로 이루어져 있다.

상기와 같은 전동식 압축기에서는, 압축실에서 토출되는 고압의 냉매에서 오일을 분리하여 그 분리된 고압의 오일을 베어링 또는 배압실로 공급하는 것이어서, 오일이 베어링이나 배압실로 공급되기 전에 적정 압력으로 감압되어 공급되도록 하고 있다. 이를 위해, 급유통로를 길게 형성하여 오일이 긴 급유통로를 통과하면서 감압되도록 하거나 또는 랩에 급유통로를 형성하여 오일이 선회랩에 구비된 급유통로를 통과하면서 감압되도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전동식 압축기에서, 급유통로를 길게 형성하는 경우에는 급유통로가 복잡하게 형성되어 오일이 베어링면이나 배압실로 신속하게 공급되지 못할 수 있다. 또, 복수 개의 부재에 각각 구비된 급유통로를 서로 연통시켜야 하므로 가공오차 또는 조립오차가 발생할 수 있어 급유통로를 형성하기가 난해할 수 있다. 또, 급유통로가 일치하지 않게 가공되거나 조립되면 급유통로가 좁아지면서 이물질에 의해 막혀 오일이 원활하게 공급되지 않을 수도 있다. 또, 오일이 베어링면에 원활하게 공급되지 않거나 또는 배압실의 압력분포가 불균일하게 되어 선회스크롤의 거동이 불안정하게 되면서 압축효율이 저하될 수 있다.

또, 종래의 전동식 압축기에서, 급유통로를 선회랩에 형성하는 경우에는 그 선회랩과 마주보는 고정스크롤의 경판부 사이가 착탈되면서 오일이 선택적으로 유입되므로, 오일이 배압실에 신속하게 공급되지 못하는 것은 물론 배압력이 불안정하게 되어 앞서 설명한 바와 같이 압축효율이 저하될 수 있다. 또, 상대적으로 정밀한 가공이 요구되는 선회랩에 미세통공으로 된 급유통로를 형성하여야 하므로 선회랩의 변형이 발생되어 압축기의 신뢰성이 저하될 수 있다. 또, 급유통로가 압축실에 직접 연통됨에 따라 오일이 배압실에서 압축실로 역류하면서 압축실의 유효체적이 감소할 수 있으며, 배압실의 이물질이 압축실로 쉽게 유입될 수도 있다.

선행기술1: 일본 공개특허 제2013-155643호(공개일: 2013.08.15) 선행기술2: 일본 공개특허 제2013-100812호(공개일: 2013.05.23)

본 발명의 목적은, 감압유로를 짧고 단순하게 형성하면서도 감압효과를 높일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 감압유로를 한 개의 부재에 형성하여 가공오차 또는 조립오차로 인해 감압유로의 단면적이 과도하게 좁아지는 것을 방지할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 감압유로의 유효길이를 일정하게 확보하여 감압효과를 일정하게 유지하며, 이를 통해 배압실의 압력이 일정하게 유지되도록 하여 선회스크롤의 거동이 안정되도록 하고, 이를 통해 압축손실을 억제할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 감압유로가 항상 열린 상태를 유지하도록 하여 오일이 베어링면이나 압축실 또는 배압실로 신속하면서도 안정적으로 공급되도록 하여 신뢰성과 압축효율을 높일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 감압유로로 인해 선회스크롤 또는 고정스크롤의 가공이 곤란하게 되는 것을 방지하고 신뢰성을 높일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 감압유로를 통해 오일이 압축실로 역류하는 것을 억제할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 회전축의 일단이 토출실에 연통되는 경우, 회전축이 토출압의 오일에 의해 축방향으로 높은 하중을 받아 축방향으로의 마찰손실이 증가할 수 있다. 이에 따라, 축방향으로 받는 하중을 줄여 축방향 베어링의 수명을 늘리고 축방향으로의 마찰손실을 줄일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 회전축이 선회스크롤과 고정스크롤을 관통하여 결합되고, 상기 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되는 축수부가 상기 고정스크롤 또는 상기 고정스크롤을 중심으로 상기 선회스크롤의 반대쪽에서 상기 고정스크롤에 결합되는 하우징에 구비되는 전동식 압축기에서, 상기 축수부의 측벽면을 반경방향으로 관통하여 상기 축수부의 내부에 연통되도록 급유안내유로가 형성되고, 상기 급유안내유로의 내부에 감압부재가 삽입되며, 상기 급유안내구멍은 복수 개의 축중심을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 회전축이 선회스크롤과 고정스크롤을 관통하여 결합되고, 상기 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되는 축수부가 상기 고정스크롤 또는 상기 고정스크롤을 중심으로 상기 선회스크롤의 반대쪽에서 상기 고정스크롤에 결합되는 하우징에 구비되는 전동식 압축기에서, 상기 축수부의 측벽면을 반경방향으로 관통하여 상기 축수부의 내부에 연통되도록 급유안내유로가 형성되고, 상기 급유안내유로의 내부에 감압부재가 삽입되며, 상기 감압부재는 상기 급유안내유로에 축방향으로 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 회전축이 선회스크롤과 고정스크롤을 관통하여 결합되고, 상기 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되는 축수부가 상기 고정스크롤 또는 상기 고정스크롤을 중심으로 상기 선회스크롤의 반대쪽에서 상기 고정스크롤에 결합되는 하우징에 구비되는 전동식 압축기에서, 상기 축수부의 측벽면을 반경방향으로 관통하여 상기 축수부의 내부에 연통되도록 급유안내유로가 형성되고, 상기 급유안내유로의 내부에 감압부재가 삽입되며, 상기 감압부재의 내부에 감압유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 모터실을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 모터실에 구비되며, 고정자와 회전자를 가지는 구동모터; 상기 회전자에 결합되는 회전축; 상기 구동모터의 일측에 구비되고, 상기 회전축이 축방향으로 관통하여 편심지게 결합되며, 상기 회전축에 의해 선회운동을 하는 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤에 결합되어 그 제1 스크롤과 함께 압축실을 형성하며, 상기 제1 스크롤을 관통하는 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 결합되는 제2 스크롤; 상기 제2 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 제2 스크롤과 함께 토출실을 형성하는 리어 하우징; 상기 제2 스크롤 또는 상기 리어 하우징에 구비되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 축수부; 상기 제2 스크롤 또는 상기 리어 하우징에 구비되어 상기 토출실과 상기 축수부의 내부 사이를 연통시키는 급유안내유로; 및 상기 급유안내유로에 삽입되어 그 급유안내유로를 통과하는 유체의 압력을 감압시키는 감압부재;를 포함하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 축수부에서 반경방향으로 연장 형성되는 급유돌부가 형성되고, 상기 급유돌부에 상기 급유안내유로가 반경방향으로 관통되어 형성될 수 있다.

그리고, 상기 급유안내유로는 양단이 개구되어 상기 토출실에 연통되는 제1 단이 급유입구를 형성하고, 상기 축수부의 내부에 연통되는 제2 단이 급유출구를 형성하며, 상기 급유입구와 급유출구의 사이에는 상기 감압부재가 삽입되는 감압부재 수용부가 형성되며, 상기 감압부재의 외주면과 상기 감압부재 수용부의 내주면 사이에 감압유로가 형성되도록 상기 감압부재 수용부의 반경방향 단면적은 상기 감압부재의 반경방향 단면적보다 크게 형성되고, 상기 급유입구, 감압부재 수용부, 급유출구는 연이어 연통되도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 급유출구는 상기 감압부재 수용부에 대해 편심지게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 감압부재 수용부의 축방향 길이는 상기 감압부재의 축방향 길이보다 크게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 감압부재 수용부의 축방향 길이는 상기 감압부재의 축방향 길이와 동일하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 급유출구와 상기 감압부재 수용부의 제1 단 사이에는 상기 감압부재를 축방향으로 지지하는 감압부재 지지부가 단차지게 형성되고, 상기 감압부재 지지부의 축방향 중심은 상기 급유출구의 축방향 중심에 대해 편심지게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 급유출구는 상기 급유입구과 축방향으로 동일 선상에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 감압부재는 상기 감압부재 수용부에 삽입되어 고정 결합될 수 있다.

그리고, 상기 감압부재는 중앙부에 축방향을 따라 감압통로가 관통 형성되고, 상기 감압통로는 상기 급유출구에 연통될 수 있다.

그리고, 상기 감압부재는 상기 감압부재가 결합되는 부재보다 경도가 낮은 재질로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 감압부재는 그 일단에 반경방향으로 확장되는 지지돌부가 형성되고, 상기 감압부재 수용부의 급유입구측 단부에는 상기 지지돌부가 축방향으로 지지되도록 지지홈부가 형성되며, 상기 급유출구와 상기 급유출구를 마주보는 상기 감압부재의 단부는 서로 이격되어 상기 감압유로와 급유출구가 연통되도록 연통공간이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 급유출구를 마주보는 상기 감압부재의 단부에는 상기 급유출구를 향해 연통공간부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 급유안내유로에는 이물질을 차단하는 이물질 차단부재가 더 구비되며, 상기 이물질 차단부재는 복수 개의 급유통공이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 이물질 차단부재는 상기 감압부재를 중심으로 상기 토출실쪽에 위치하도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 급유통공의 단면적은 상기 급유안내유로의 내주면과 상기 감압부재의 외주면 사이의 단면적보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 전동식 압축기는, 토출실을 이루는 고정스크롤 또는 리어 하우징에 급유안내유로를 가지는 급유돌부를 형성하고, 급유안내유로에 감압부재를 삽입하여 감압유로를 형성함으로써, 감압유로를 짧고 단순하게 형성하면서도 감압부재의 길이와 감압유로의 단면적을 용이하게 조절할 수 있어 감압효과를 높일 수 있다.

나아가, 감압유로를 고정스크롤 또는 리어 하우징 중에서 어느 한 쪽에만 형성함에 따라 가공오차 또는 조립오차를 줄일 수 있고, 이를 통해 감압유로의 단면적이 과도하게 좁아지는 것을 방지하여 감압정도를 용이하게 조절하는 동시에 압력산포를 균일화할 수 있다.

나아가, 급유안내유로의 입구와 출구가 감압부재의 길이방향 양쪽에 각각 형성됨에 따라, 감압유로의 유효길이를 일정하게 확보할 수 있고, 감압효과를 일정하게 유지함에 따라 배압실의 압력이 일정하게 유지될 수 있다. 이를 통해 선회스크롤의 거동이 안정되면서 압축실 간 누설을 방지하여 압축손실을 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 전동식 압축기는, 급유안내유로의 출구가 감압부재 수용부에 대해 편심되게 형성함에 따라, 급유안내유로의 출구가 감압유로와 항상 연통된 상태를 유지할 수 있다. 이를 통해 오일이 베어링면이나 압축실 또는 배압실로 신속하면서도 안정적으로 공급되도록 하여 신뢰성과 압축효율을 높일 수 있다.

나아가, 급유안내유로에 감압부재가 삽입되어 감압유로가 형성됨에 따라, 선회스크롤 또는 고정스크롤의 가공을 용이하게 되는 동시에 양쪽 스크롤 사이의 구동의 신뢰성을 높일 수 있다.

나아가, 감압유로가 압축실과 분리됨에 따라, 감압유로를 통해 오일이 압축실로 역류하는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 전동식 압축기는, 회전축이 수용된 오일수용공간보다 앞에 감압유로가 위치하도록 형성됨에 따라, 회전축이 축방향으로 받는 축방향 하중을 줄일 수 있다. 이를 통해 회전축이 토출압에 노출되는 것을 방지하여 회전축이 받는 축방향 하중을 줄일 수 있고, 회전축을 지지하는 베어링의 수명을 연장하는 동시에 마찰손실을 줄일 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 전동식 압축기의 외관을 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 전동식 압축기를 분해하여 보인 사시도,
도 3은 도 1에 따른 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도,
도 4는 도 3에 따른 감압장치를 분해하여 보인 사시도,
도 5는 도 4에 따른 감압장치를 조립하여 보인 단면도,
도 6은 도 5의 "V-V"선단면도로서, 급유출구와 감압부재 수용부의 상대 위치를 설명하기 위해 보인 도면,
도 7a는 도 5에 따른 감압장치에서 운전시 감압부재의 위치를 설명하기 위해 보인 개략도,
도 7b는 도 7a의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도,
도 8은 도 3에 따른 감압부재에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 9는 도 8에서의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도,
도 10은 도 3에 따른 감압부재에 대한 또다른 실시예를 보인 단면도,
도 11은 도 10에서의 "Ⅷ-Ⅷ"선단면도,
도 12는 본 발명에 따른 감압장치에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 13은 도 12의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도,
도 14는 본 발명에 따른 감압장치에서 감압부재를 고정하기 위한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 15는 도 14의 "Ⅹ-Ⅹ"선단면도,
도 16은 본 발명에 따른 감압장치에서 감압부재가 자유상태인 실시예를 보인 단면도,
도 17은 도 16에서 "XI-XI"선단면도,
도 18은 본 발명에 따른 전동식 압축기에서 급유입구에 구비된 이물질 차단부재를 보인 단면도,
도 19는 본 실시예에 따른 감압장치가 리어 하우징에 설치된 실시예를 보인 단면도.

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

도 1은 본 실시예에 따른 전동식 압축기의 외관을 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 전동식 압축기를 분해하여 보인 사시도이며, 도 3은 도 1에 따른 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터에 의해 구동되는 스크롤 방식의 전동식 압축기(이하, 전동식 압축기로 약칭함)는, 냉매를 압축하는 압축기 모듈(101)과, 압축기 모듈(101)의 전방측에 결합되어 압축기 모듈(101)의 구동을 제어하는 인버터 모듈(201)로 이루어질 수 있다. 압축기 모듈(101)과 인버터 모듈(201)은 연속으로 조립되거나 또는 각각 독립적으로 제작된 후 조립될 수 있다. 본 실시예는 후자를 대표예로 삼아 설명하지만, 전자와 후자가 혼합된 형태로 압축기 모듈과 인버터 모듈을 독립적으로 제작되되 연속하여 조립될 수도 있다.

압축기 모듈(101)은 내부공간이 모터실(S1)을 이루고 모터실에 연통되도록 흡기구(111)가 형성되는 메인 하우징(110), 메인 하우징(110)의 모터실(S1)에 고정되는 전동부인 구동모터(120), 메인 하우징(110)의 외부에서 구동모터(120)의 일측에 구비되고 그 구동모터(120)의 회전력을 이용하여 냉매를 압축하는 압축부(105), 압축부(105)의 타측에 결합되어 토출실(S2)을 형성하는 리어 하우징(160)을 포함한다.

메인 하우징(110)은, 지면에 대해 횡방향으로 배치됨에 따라 구동모터(120)와 압축부(105)는 횡방향을 따라 배열되며, 구동모터(120)는 전방측에, 압축부(105)는 후방측에 각각 설치된다. 편의상 도 3의 좌측을 전방측, 우측을 후방측으로 지정하여 설명한다.

메인 하우징(110)은, 전방단이 개구되고 후방단이 일부 막힌 컵 단면 형상으로 형성된다. 메인 하우징(110)의 개구된 전방단에는 후술할 인버터 하우징(210)이 결합되어 밀봉되고, 메인 하우징(110)의 막힌 후방단에는 압축부(105)를 지지하는 프레임부(112)가 일체로 연장 형성된다. 메인 하우징(110)의 프레임부(112)에는 후술할 회전축(130)의 메인 베어링부(132)가 관통되어 회전 가능하게 지지되는 제1 축수부(113)가 원통 형상으로 형성된다.

제1 축수부(113)에는 부시베어링으로 된 제1 베어링(171)이 삽입되어 결합되고, 제1 축수부(113)의 내주면은 회전축(130)의 메인 베어링부(132)와 이격되어 후술할 배압실(S3)이 모터실(S1)과 연통될 수 있다. 메인 하우징(110)의 전방단 부근에 흡입관(미도시)이 연결되는 흡기구(111)가 형성됨에 따라, 본 실시예의 모터실(S1)은 일종의 흡입공간을 형성하게 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는 냉매가 모터실을 이루는 메인 하우징의 내부공간을 통해 압축부로 흡입됨에 따라 저압식 압축기를 형성하게 된다.

본 실시예에 따른 메인 하우징은 앞서 설명한 바와 같이 프레임부를 일체로 형성한다. 이에 따라, 메인 하우징에 프레임을 별도로 조립하는 과정을 배제하여 조립공수를 줄이는 동시에 구동모터의 조립성을 높일 수 있다.

한편, 구동모터(120)는, 메인 하우징(110)의 내주면에 삽입되어 고정되는 고정자(121)와, 고정자(121)의 내부에 위치하고 그 고정자(121)와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(122)를 포함한다. 회전자(122)에는 그 회전자(122)와 함께 회전하면서 구동모터(120)의 회전력을 압축부(105)에 전달하는 회전축(130)이 결합된다.

고정자(121)는 메인 하우징(110)에 고정자 코어(1211)를 열박음(또는 열간압입)하여 고정하게 된다. 따라서, 고정자(121)는 메인 하우징(110)에서의 삽입 깊이를 작게 하는 것이 조립작업이 용이하게 될 뿐만 아니라, 고정자(121)를 열박음하는 과정에서 고정자(121)의 동심도를 유지하는데 유리할 수 있다.

회전자(122)의 중앙에는 회전축(130)이 회전자 코어(1221)에 열박음(또는 열간압입)으로 결합된다. 회전축(130)은 구동모터(120)를 사이에 두고 양단을 반경방향으로 지지할 수도 있다. 하지만, 본 실시예와 같이 회전축(130)의 일단은 구동모터(120)의 일측, 즉 프레임부(112)와 고정스크롤(150)에서 반경방향으로 2점 지지되는 고정단이 되고, 구동모터(120)의 회전자(122)에 결합되는 회전축(130)의 타단은 반경방향으로 자유단이 될 수 있다.

회전축(130)은 회전자(122)에 결합되는 축부(131), 제1 축수부(113)에 회전 가능하게 반경방향으로 지지되는 메인 베어링부(132), 선회스크롤(140)에 편심지게 결합되는 편심부(133), 고정스크롤(150)의 제2 축수부(156)에 회전 가능하게 반경방향으로 지지되는 서브 베어링부(134)가 형성된다. 메인 베어링부(132)와 서브 베어링부(134)는 앞서 설명한 바와 같이 회전축(130)을 각각 반경방향으로 지지하게 되고, 편심부(133)는 구동모터(120)의 회전력을 선회스크롤(140)에 전달하여 선회스크롤(140)이 올담링(180)에 의해 선회운동을 하게 된다.

또, 도 3을 참조하면, 회전축(130)의 중간, 즉 메인 베어링부(132)와 편심부(133)의 사이에는 축방향 베어링돌부(135)가 반경방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 축방향 베어링돌부(135)의 축방향 베어링면(135a)은 제1 축수부(113)의 축방향 베어링면(113a)과 함께 스러스트면을 이루게 된다.

또, 회전축(130)의 내부에는 후방단에서 전방단을 향하는 방향으로 기설정된 깊이만큼 중공된 제2 급유안내유로(136)가 형성되고, 제2 급유안내유로(136)의 중간에는 메인 베어링부(132), 편심부(133), 서브 베어링부(134)의 외주면을 향해 각각의 급유구멍들(137a)137b)(137c)이 형성된다. 이에 대해서는 나중에 급유구조와 함께 다시 설명한다.

한편, 압축부(105)는 앞서 설명한 바와 같이, 프레임(130)에 축방향으로 지지되어 선회운동을 하는 선회스크롤(또는 제1 스크롤)(140)과, 선회스크롤(140)과 맞물려 결합되며 프레임(130)의 후방단에 고정 결합되는 고정스크롤(또는, 제2 스크롤)(150)을 포함한다. 선회스크롤(140)과 고정스크롤(150)의 사이에는 선회스크롤(140)의 선회운동시 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성하게 된다.

선회스크롤(140)은 프레임(130)의 후방면에 축방향으로 지지되고, 프레임(130)과 선회스크롤(140)의 사이에는 선회스크롤(140)의 자전을 방지하는 자전방지기구로서의 올담링(180)이 구비된다. 올담링(180)은 프레임(130)의 올담링 안착홈(133)에 삽입되어 구비되고, 자전방지기구는 올담링 뿐만 아니라 핀과 링으로 된 방식이 적용될 수도 있다.

또, 선회스크롤(140)은 선회스크롤 경판부(이하, 선회경판부)(141)가 대략 원판모양으로 형성되고, 선회경판부(141)의 전방면에는 후술할 고정랩(153)과 맞물려 그 고정랩(153)을 기준으로 내측면과 외측면에 각각 압축실(V)을 이루는 선회랩(142)이 형성된다.

선회경판부(141)에는 배압실(S3)과 중간압축실(V)을 연통시키는 배압구멍(141a)이 형성된다. 이에 따라, 배압실(S3)의 압력과 중간압축실의 압력 간 차이에 따라 오일 또는 냉매가 배압실(S3)과 중간압축실 사이를 이동하게 된다.

또, 선회경판부(141)의 중심에는 회전축(125)의 편심부(125d)가 회전 가능하게 결합되는 회전축 결합부(143)가 관통 형성된다. 회전축 결합부(143)는 원통 형상으로 형성되고, 회전축 결합부(143)의 내부에는 회전축(125)의 편심부(125d)와 베어링면을 이루는 제3 베어링(173)이 삽입되어 결합된다. 이에 따라, 회전축 결합부(또는 제3 베어링)(143)는 선회랩(142)과 반경방향으로 중첩되도록 형성되고, 회전축 결합부(143)는 가장 안쪽에 형성되는 선회랩(142)의 일부가 된다.

한편, 고정스크롤(150)은 앞서 설명한 바와 같이 메인 하우징(110)의 외부에서 프레임(130)의 후방면에 결합된다. 이 경우, 프레임(130)과 고정스크롤(150) 사이에는 오링 또는 가스켓과 같은 실링부재가 구비될 수 있다.

고정스크롤(150)은 고정스크롤 경판부(이하, 고정경판부)(151)가 대략 원판모양으로 형성되고, 고정경판부(151)의 전방측 가장자리에는 프레임(130)의 후방측 지지면(이하, 지지면으로 약칭함)(130a)에 결합되는 스크롤 측벽부(152)가 형성된다.

스크롤 측벽부(152)는 환형으로 형성되고, 스크롤 측벽부(152)의 외주면은 고정스크롤(150)의 외벽을 이루며, 스크롤 측벽부(152)의 전방면(152a)은 후술할 실링부재(108c)를 사이에 두고 프레임(130)의 지지면(130a)에 결합된다. 스크롤 측벽부에 대해서는 실링부재와 함께 다시 설명한다.

고정경판부(151)의 전방면에는 선회랩(142)과 맞물려 압축실(V)을 이루는 고정랩(153)이 형성된다. 고정랩(153)은 선회랩(142)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 고정랩(153)은 선회랩(142)은 회전축(125)이 선회스크롤(140)의 중심을 관통하여 결합되는 경우에는 최종 압축실이 편심진 위치에 형성되면서 압축실 간 압력차가 크게 발생될 수 있다. 이는, 축관통 스크롤 압축기의 경우 최종 압축실이 스크롤의 중심으로부터 편심지게 형성되면서 한 쪽 압축실의 압력이 다른 쪽 압축실의 압력에 비해 크게 낮아지게 되기 때문이다. 따라서, 축관통 스크롤 압축기에서는 본 실시예와 같이 선회랩(142)과 고정랩(153)을 비 인벌류트 형상으로 형성하는 것이 유리하다.

또, 스크롤 측벽부(152)에는 프레임(130)의 프레임측 흡입구멍(135)과 연통되어 냉매를 흡입실로 안내하는 스크롤측 흡입구멍(154)이 형성된다. 스크롤측 흡입구멍(154)은 고정랩(153)과 선회랩(142)이 비대칭형인 경우에는 한 개만 형성될 수도 있지만, 본 실시예와 같이 대칭형인 경우에는 복수 개가 형성될 수 있다.

또, 고정경판부(151)의 중앙부분에는 최종 압축실(V)을 후술할 토출실(S2)과 연통시켜 냉매의 토출을 안내하는 토출구(155)가 형성된다. 토출구(155)는 압축실(V)에서 토출실(S3)을 향해 고정경판부(151)의 축방향 또는 경사진 방향으로 관통 형성될 수 있다. 토출구(155)는 제1 압축실과 제2 압축실에 모두 연통되도록 한 개만 형성될 수도 있고, 제1 압축실과 제2 압축실에 독립적으로 연통될 수 있도록 제1 토출구와 제2 토출구가 형성될 수도 있다.

또, 고정경판부(151)의 후방면에는 토출구(155)를 개폐하는 토출밸브(156)가 설치된다. 토출밸브(156)는 토추구(155)가 복수 개인 경우 낱개로 형성될 수도 있고, 복수 개가 일체로 형성될 수도 있다.

또, 고정경판부(151)의 중심에는 회전축(125)의 서브 베어링부(125c)가 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 제2 축수부(157)가 형성된다. 제2 축수부(157)는 고정경판부(151)에서 리어 하우징(160)을 향해 축방향으로 연장되어 형성될 수도 있고, 고정경판부(151)의 두께를 두껍게 확대하여 형성될 수도 있다. 하지만, 후자의 경우는 고정스크롤(150)의 무게가 증가할 뿐만 아니라, 불필요한 부분까지 두껍게 형성되면서 토출구(155)의 길이가 길어져 사체적이 증가할 수 있다. 따라서, 전자와 같이 고정경판부(151)의 일부를 돌출시키되, 예를 들어 토출구(155)가 형성되는 부분을 제외한 부분에 축방향으로 돌출시켜 제2 축수부(157)를 형성하는 것이 바람직하다.

제2 축수부(157)는 후방면이 막힌 원통 형상으로 형성되어 내주면에는 회전축(125)의 서브 베어링부(125c)와 베어링면을 이루는 제2 베어링(172)이 삽입되어 결합된다. 제2 베어링(172)은 부시베어링으로 이루어질 수 있고, 니들베어링으로 이루어질 수도 있다.

또, 제2 축수부(156)의 후방측 내부에는 회전축(130)의 단부보다 축방향으로 연장된 오일수용공간(156a)이 형성되고, 오일수용공간(156a)은 후술할 제1 급유안내유로(157a)와 제2 급유안내유로(136) 사이에 위치하게 된다. 제1 급유안내유로(157a)는 토출실(S2)에, 제2 급유안내유로(136)는 메인 베어링부(132), 서브 베어링부(134) 및 편심부(133)의 외주면들에 구비되는 각각의 베어링면으로 연통될 수 있다.

제1 급유안내유로(157a)는 고정스크롤(150)에 형성될 수도 있고, 후술할 리어 하우징(160)에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 급유안내유로(157a)가 고정스크롤(150)의 형성되는 경우에는 고정스크롤(150)의 후방면, 즉 고정스크롤(150)의 축방향 양쪽 측면 중에서 프레임부(112)를 마주보는 면을 제1 면(150a), 제1 면(150a)의 반대쪽 면을 제2 면(150b)이라고 할 때, 제2 면(150b)에는 리어 하우징(160)을 향하는 방향으로 돌출되는 급유돌부(157)가 형성되고, 급유돌부(157)에 제1 급유안내유로(157a)가 반경방향으로 형성될 수 있다. 제1 급유안내유로(157a)의 내부에는 후술할 감압부재(191)가 삽입되고, 감압부재(191)는 제1 급유안내유로(157a)의 입구에 삽입되는 마개부재(195)에 의해 지지될 수 있다.

제1 급유안내유로(157a)의 일단은 후술할 급유통공(195a)을 통해 고정경판부(151)의 외주면에 연통되고, 제1 급유안내유로(157a)의 타단은 오일수용공간(156a)의 내주면에 연통되도록 형성될 수 있다.

이에 따라, 리어 하우징(160)의 토출실(S2)에서 냉매로부터 분리된 고압의 오일은 압력차에 의해 제1 급유안내유로(157a)를 따라 오일수용공간(156a)으로 신속하게 이동하게 되고, 이 오일은 압력차에 의해 제2 급유안내유로(136)와 각각의 급유구멍(137a~137c)을 통해 각각의 베어링면으로 신속하게 공급될 수 있다. 제1 급유안내유로에 대해서는 나중에 이물질 차단부와 함께 다시 설명한다.

다시 도 3을 참조하면, 회전축(130)에는 한 개의 제1 급유안내유로(136)와 복수 개의 급유구멍(137a)(137b)(137c)이 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 급유안내유로(136)는 회전축(130)의 단부, 즉 오일수용공간(156a)에 수용된 회전축(130)의 후방단에서 전방단 방향으로 소정의 깊이만큼 축방향으로 형성되고, 복수 개의 급유구멍(137a)(137b)(137c)은 제1 급유안내유로(136)의 중간에서 축방향을 따라 일정 간격을 두고 형성될 수 있다.

복수 개의 급유구멍(137a)(137b)(137c)은 서브 베어링부(134)의 외주면으로 관통되는 제2 급유구멍(137b), 편심부(133)의 외주면으로 관통되는 제3 급유구멍(137c), 메인 베어링부(132)의 외주면으로 관통되는 제1 급유구멍(137a)으로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 오일수용공간(156a)에서 제1 급유안내유로(136)로 유입되는 오일은 제2 급유구멍(137b), 제3 급유구멍(137c), 제1 급유구멍(137a)을 차례대로 통과하여 각각의 베어링면으로 공급되게 된다.

리어 하우징(160)은 고정스크롤(150)의 후방면에 결합된다. 리어 하우징(160)의 전방면에는 고정스크롤(150)의 후방면과 함께 토출실(S2)을 형성한다. 리어 하우징(160)에는 토출실(S2)과 연통되어 그 토출실(S2)로 토출된 냉매를 배출하는 배기구(161)가 형성되며, 배기구(161)에는 유분리기(미도시)가 설치될 수 있다.

한편, 메인 하우징(110)의 양단 중에서 리어 하우징(160)의 반대쪽, 즉 메인 하우징(110)의 개구단을 이루는 전방단에는 인버터 하우징(210)이 결합되어 복개될 수 있다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 인버터 하우징(210)은 인버터 모듈(201)의 일부를 이루는 것으로, 인버터 하우징(210)은 인버터 커버(220)와의 사이에 인버터실(S4)을 형성하게 된다.

인버터실(S4)에는 기판 및 인버터 소자와 같은 인버터 부품(230)을 수용하게 되고, 인버터 하우징(210)과 인버터 커버(220)는 볼트 체결된다. 인버터 커버(220)는 인버터 하우징(210)이 메인 하우징(110)에 먼저 조립된 후 나중에 인버터 하우징(210)에 조립될 수도 있고, 인버터 하우징(210)과 인버터 커버(220)가 먼저 조립된 후에 인버터 하우징(210)을 메인 하우징(110)에 조립될 수도 있다. 전자와 후자는 인버터 하우징(210)을 메인 하우징(110)에 조립하는 방식에 따라 구분될 수 있다.

도면중 미설명 부호인 114는 제1 돌출부, 114a는 제1 유로, 138은 밸런스 웨이트, 154는 제2 돌출부, 154a는 제2 유로, 162는 지지돌부이다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 전동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 회전축(130)이 회전자(122)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(140)에 회전력을 전달하게 되고, 선회스크롤(140)은 올담링(180)에 의해 선회운동을 하게 된다. 그러면 압축실(V)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소하게 된다.

그러면, 냉매는 흡기구(101a)를 통해 흡입공간인 모터실(S1)로 유입되고, 모터실(S1)로 유입된 냉매는 고정자(121)의 외주면과 메인 하우징(110)의 내주면에 형성되는 유로 또는 고정자(121)와 회전자(122) 사이의 공극을 통과하여 메인 하우징(110)과 고정스크롤(150)에 구비되는 흡입유로(Fg)를 통해 압축실(V)로 흡입된다.

그러면, 이 냉매는 선회스크롤(140)과 고정스크롤(150)에 의해 압축되어 토출구(155)를 통해 토출실(S2)로 토출되고, 이 냉매는 토출실(S2)에서 오일이 분리된다. 오일이 분리된 냉매는 배기구(161)를 통해 냉동사이클로 배출되는 반면 오일은 미스트 상태로 급유통로를 이루는 제1 급유안내유로(157a), 오일수용공간(156a), 제2 급유안내유로(136), 급유구멍(137a~137c)을 통해 각각의 베어링면으로 공급되며, 이 오일의 일부는 배압실(S3)로 유입되어 선회스크롤(140)을 고정스크롤(150)쪽으로 지지하는 배압력을 형성하게 된다.

그러면, 선회스크롤(140)은 배압실(S3)의 배압력에 의해 고정스크롤(150)을 향하는 방향으로 지지되어 선회스크롤(140)과 고정스크롤(150) 사이의 압축실(V)을 실링하게 된다. 이때, 배압실(S3)의 오일 중에서 일부 오일은 선회경판부(141)에 구비된 배압구멍(141a)을 통해 압축실(V)로 유입되는 한편, 일부 오일은 메인 베어링부(132)와 제1 베어링(171) 사이를 통해 모터실(S1)로 유출되어 앞서 설명한 바와 같이 배압실(S3)이 유동압력을 형성하도록 하는 일련의 과정을 반복하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 전동식 압축기에서는, 앞서 설명한 바와 같이 토출실에서 냉매로부터 분리된 미스트 상태의 냉매오일이 제1 급유안내유로를 통해 제2 축수부에 구비된 오일수용공간으로 유입되고, 이 냉매오일은 회전축의 제2 급유안내유로와 각각의 급유구멍을 통해 각각의 베어링면과 배압실로 공급되게 된다.

이때, 냉매오일은 토출압에 준하는 높은 압력을 형성함에 따라, 이 고압의 냉매를 중간압으로 감압하여 각각의 베어링면과 배압실로 공급하여야 한다. 만약, 토출압에 준하는 고압의 냉매오일을 적정 압력으로 감압하지 않게 되면 냉매오일의 일부가 베어링면을 거쳐 압축실로 유입되고, 그러면 고압의 냉매오일에 의해 압축실에서 과압축이 발생되어 압축효율이 저하될 수 있다. 또, 냉매오일의 일부는 배압실로 유입되어 배압실의 압력을 과도하게 상승시키게 되고, 그러면 선회스크롤이 고정스크롤에 과도하게 밀착되어 마찰손실이 증가될 수 있다.

이에, 본 실시예에서는 토출실에서 냉매로부터 분리된 냉매오일이 베어링면과 배압실로 공급되기 전에 냉매오일의 압력을 적정 압력으로 감압시키는 감압장치가 구비될 수 있다. 본 실시예에 따른 감압장치는 베어링면과 배압실보다 상류쪽에 위치하는 급유통로에 설치될 수 있다. 이를 통해, 토출압에 준하는 고압의 냉매오일이 베어링면이나 배압실로 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

도 4는 도 3에 따른 감압장치를 분해하여 보인 사시도이고, 도 5는 도 4에 따른 감압장치를 조립하여 보인 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 감압장치(190)는 토출실(S2)과 오일수용공간(156a) 사이를 연통시키는 제1 급유안내유로(157a)에 삽입되는 감압부재(191)를 포함한다. 감압부재(191)는 소정의 길이와 단면적을 가지는 핀 부재로 이루어질 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 감압장치(190)는 감압부재(191)의 외주면과 제1 급유안내유로(157a)의 내주면 사이에 형성되는 감압유로(190a)의 단면적과 감압부재(191)의 길이에 의해 형성되는 감압유로(190a)의 길이를 이용하는 것이므로, 감압부재(191)의 직경과 길이는 토출실(S2)과 제1 급유안내유로(157a) 사이의 압력차이를 고려하여 적절하게 조절할 수 있다.

제1 급유안내유로(157a)는 양단이 개구되어 토출실(S2)에 연통되는 제1 단이 급유입구(1571)를 형성하고, 오일수용공간(156a)에 연통되는 제2 단이 급유출구(1572)를 형성하게 된다. 그리고, 급유입구(1571)와 급유출구(1572)의 사이에는 감압부재(191)가 삽입되는 감압부재 수용부(1573)가 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 감압부재 수용부(1573)에는 감압부재(191)의 외주면과 감압부재 수용부(1573)의 내주면 사이에 감압유로(190a)가 형성되도록 감압부재 수용부(1573)의 반경방향 단면적은 감압부재(191)의 반경방향 단면적보다 크게 형성된다. 이에 따라, 급유입구(1571)와 감압부재 수용부(1573), 그리고 급유출구(1572)는 서로 연통되게 된다.

여기서, 급유입구(1571)와 감압부재 수용부(1573), 그리고 급유출구(1572)는 축방향으로 동심 상에 형성될 수도 있다. 하지만, 급유입구(1571)와 감압부재 수용부(1573), 급유출구(1572)가 동심 상에 형성되게 되면 감압부재(191)에 의해 급유입구(1571)와 급유출구(1572)가 막힐 수 있다. 특히, 토출실(S2)이 오일수용공간(156a)에 비해 상대적으로 고압을 형성하게 되므로, 압축기의 운전시 감압부재(191)는 토출실(S2)의 압력에 의해 오일수용공간(156a)쪽으로 밀려나게 된다. 따라서, 급유입구(1571)는 감압부재(191)의 길이만 적절하게 조절하면 감압부재(191)에 의해 막힐 염려가 적으나, 급유출구(1572)는 감압부재(191)가 토출실(S2)의 압력에 의해 밀리면서 막힐 수 있다.

이를 감안하여, 본 실시예에서는 급유출구(1572)는 감압부재 수용부(1573)에 대해 편심지게 형성될 수 있다. 도 6은 도 5의 "V-V"선단면도로서, 급유출구와 감압부재 수용부의 상대 위치를 설명하기 위해 보인 도면이다.

다시 도 5를 참조하면, 급유출구(1572)의 축중심(O')은 감압부재 수용부(1573)의 축중심(O)에 비해 후방측, 즉 리어 하우징(160)쪽으로 더 이동하여 형성된다. 이에 따라, 도 6과 같이, 급유출구(1572)의 축중심(O')은 감압부재 수용부(1573)의 축중심(O)에 대해 일정 간격(t)만큼 이격되어 편심지도록 형성될 수 있다.

급유입구(1571)는 감압부재 수용부(1573)의 하단에 위치하는 것으로, 토출실(S2)의 바닥면으로부터 기설정된 만큼 이격되어 형성된다. 감압부재(191)는 급유입구(1571)를 통해 삽입되어야 하므로, 급유입구(1571)의 내경(D1)은 감압부재 수용부(1573)의 내경(D3)보다 크거나 같게 형성된다. 이에 따라, 급유입구(1571)의 내경(D1)은 감압부재(191)의 직경(D4)보다 크게 형성되므로, 감압부재(191)가 이탈되지 않도록 하기 위해서는 급유입구(1571)에 이탈방지부재가 삽입되어 급유입구(1571)의 일부를 막아야 한다. 이탈방지부재는 도면에서와 같이 마개부재(195)가 압입되거나 나사 결합될 수도 있고, 도면으로 도시하지는 않았으나 급유입구(1571)를 가로질러 측면에서 결합되는 핀 부재로 이루어질 수도 있다.

도 5와 같이 이탈방지부재가 마개부재(195)인 경우에는 냉매오일이 토출실(S2)에서 감압부재 수용부(1573)의 내부로 유입될 수 있도록 적어도 한 개 이상의 급유통공(195a)이 형성되게 된다. 급유통공(195a)은 중앙에 형성될 수도 있고, 가장자리에 형성될 수도 있다. 다만, 급유통공(195a)의 내경(D5)은 감압부재(191)가 빠지지 않도록 그 감압부재(191)의 외경(D4)보다 작게 형성된다.

또, 급유입구(1571)의 내경(D1)과 감압부재 수용부(1573)의 내경(D3)이 동일하게 형성될 수 있다. 하지만, 이 경우에는 마개부재(195)가 급유입구(1571)에 압입되거나 나사 결합되는 등 마개부재(195)가 토출실(S2)의 압력에 의해 감압부재 수용부(1573)쪽으로 밀리는 것을 억제할 수 있어야 한다. 따라서, 도 5와 같이, 급유입구(1571)의 내경(D1)이 감압부재 수용부(1573)의 내경(D3)보다 크게 형성되어, 급유입구(1571)가 일종의 마개부재 장착홈의 역할을 할 수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

상기와 같이 급유출구(1572)의 축중심이 감압부재(191)의 축중심에 대해 편심지게 형성되는 경우에는 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)의 내부에서 자유상태로 놓이더라도 급유출구(1572)가 감압부재(191)에 의해 막힐 우려는 현저하게 줄어들게 된다.

다시 도 5를 참조하면, 감압부재 수용부(1573)의 축방향 길이(L1)가 감압부재(191)의 축방향 길이(L2)보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 감압부재(191)는 감압부재 수용부(1573)의 내부에서 자유상태로 상하 이동할 수 있다.

도 7a는 도 5에 따른 감압장치에서 운전시 감압부재(191)의 위치를 설명하기 위해 보인 개략도이고, 도 7b는 도 7a의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도이다.

예를 들어, 압축기가 정지상태에서는 토출실(S2)의 압력이 오일수용공간(156a)의 압력과 동일하므로, 감압부재(191)는 무게에 의해 하강하여 마개부재(195)에 얹힌 상태가 된다.

이후, 압축기가 운전을 하게 되어 토출실(S2)에 냉매오일이 채워지게 되면, 냉매오일에 의해 감압부재(191)는 상측, 즉 급유출구(1572)쪽으로 밀려 올라가게 된다. 이때, 감압부재(191)가 급유출구(1572)를 가로막을 수 있으나, 급유출구(1572)의 축중심(O')이 감압부재 수용부(1573)의 축중심(O)에 대해 편심지게 형성되어 냉매오일은 감압유로(190a)에서 급유출구(1572)쪽으로 이동하게 된다. 그러면, 도 7a 및 도 7b와 같이, 감압부재 수용부(1573)에서의 냉매오일은 반경방향 투영시 감압부재(191)를 중심으로 급유출구(1572)(도면에서는 우측)쪽으로 몰리면서 감압부재(191)를 반대쪽 반경방향(도면에서는 좌측)으로 밀어내면서 감압유로(190a)를 확보하게 된다. 그러면, 감압유로(190a)와 급유출구(1572)는 항상 열린 상태가 되면서 토출실(S2)의 냉매오일이 오일수용공간(156a)으로 원활하게 이동할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 실시예에서는 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)의 내부에서 축방향으로 이동가능한 자유상태로 놓이더라도 감압부재(191)가 감압유로(190a), 즉 급유출구(1572)를 차단하는 것을 방지할 수 있다. 그러면, 냉매오일이 감압장치를 통과하면서 감압되어 베어링면과 압축실, 그리고 배압실로 원활하게 공급될 수 있다. 이를 통해, 냉매오일이 해당 부위로 신속하면서도 안정적으로 공급되어 압축기의 신뢰성과 압축효율이 향상될 수 있다.

아울러, 본 실시예에서는 제1 급유안내유로(157a)에 감압부재(191)를 삽입하여 감압유로(190a)를 형성함으로써, 감압유로(190a)를 짧고 단순하게 형성하면서도 감압부재(191)의 길이와 감압유로(190a)의 단면적을 용이하게 조절할 수 있어 감압효과를 높일 수 있다.

나아가, 감압유로(190a)를 고정스크롤(150)에만 형성함에 따라 감압유로(190a)에 대한 가공오차 또는 조립오차를 줄일 수 있고, 이를 통해 감압유로(190a)의 단면적이 과도하게 좁아지는 것을 방지하여 감압정도를 용이하게 조절하는 동시에 압력산포를 균일화할 수 있다.

나아가, 급유안내유로의 입구와 출구가 감압부재(191)의 길이방향 양쪽에 각각 형성됨에 따라, 감압유로(190a)의 유효길이를 일정하게 확보할 수 있다. 그러면, 감압효과를 일정하게 유지함에 따라 배압실(S3)의 압력이 일정하게 형성되도록 할 수 있고, 선회스크롤의 거동을 안정시킴으로써 압축실 간 누설을 방지하여 압축손실을 억제할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 제1 급유안내유로(157a)에 감압부재(191)를 삽입하여 감압유로(190a)를 형성함에 따라, 선회스크롤(140)의 랩 또는 고정스크롤(150)의 경판부를 축방향으로 관통하여 감압유로(190a)를 형성하는 것에 비해 선회스크롤(140)이나 고정스크롤(150)을 용이하게 가공할 수 있다. 이를 통해 양쪽 스크롤 사이로 냉매오일이 원활하게 유입되어 양쪽 스크롤 사이의 신뢰성을 높일 수 있다.

나아가, 감압유로(190a)가 압축실(V)으로부터 분리되어 형성됨에 따라, 감압유로(190a)를 통해 냉매오일이 압축실(V)로 역류하는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 회전축(130)이 수용된 오일수용공간(156a)보다 앞에 감압유로(190a)가 위치하도록 형성됨에 따라, 회전축(130)이 축방향으로 받는 축방향 하중을 줄일 수 있다. 이를 통해 회전축(130)이 토출압에 노출되는 것을 방지하여 회전축(130)이 받는 축방향 하중을 줄일 수 있고, 회전축(130)을 축방향으로 지지하는 베어링의 수명을 연장하는 동시에 마찰손실을 줄일 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)에 자유상태로 놓이는 것이나, 감압부재(191)는 감압부재 수용부(1573)에 고정 결합될 수도 있다. 도 8은 도 3에 따른 감압부재에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이고, 도 9는 도 8에서의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 감압부재 수용부(1573)의 축방향 길이(L1)는 감압부재(191)의 축방향 길이(L2)와 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 감압부재(191)의 상단은 감압부재 수용부(1573)의 제2 단과 급유출구(1572) 사이에 형성된 단차면(1573a)에 밀착되는 반면, 감압부재(191)의 하단은 급유입구(1571)에 결합된 마개부재(195)의 상면에 밀착되어 지지될 수 있다.

감압부재(191)는 감압부재 수용부(1573)와 같이 원형 단면 형상으로 형성될 수 있고, 감압부재(191)의 직경은 감압부재 수용부(1573)의 내경보다 작게 형성될 수 있다. 그리고, 감압부재(191)는 감압부재 수용부(1573)에 대해 편심지게 고정 결합된다. 이에 따라, 감압부재(191)의 외주면과 감압부재 수용부(1573)의 내주면 사이에는 감압유로(190a)가 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 감압장치의 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 유사하다. 다만, 본 실시예와 같이 감압부재(191)의 양단이 고정되도록 감압부재(191)의 축방향 길이(L2)와 감압부재 수용부(1573)의 축방향 길이(L1)를 동일하게 형성하는 경우 가공오차 또는 조립오차에 의해 감압부재(191)가 원하는 위치에 고정되지 않고 급유출구(1572)를 과도하게 차단할 수도 있다. 그러면, 감압유로(190a)와 연통되는 급유출구(1572)의 단면적이 충분하게 확보되지 않으면서 급유상태가 불량하게 될 수도 있다.

이를 감안하여, 감압부재 수용부(1573)의 상단인 제2 단에 감압부재 지지부가 형성될 수도 있다. 감압부재 지지부는 그 축중심이 급유출구(1572)의 축중심에 대해 편심지게 형성될 수 있다. 도 10은 도 3에 따른 감압부재에 대한 또다른 실시예를 보인 단면도이고, 도 11은 도 10에서의 "Ⅷ-Ⅷ"선단면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 감압부재 지지부(1574)의 축중심(O")은 급유출구(1572)의 축중심(O')으로부터 편심되되, 감압부재 수용부(1573)의 축중심(O)이 급유출구(1572)의 축중심(O')으로부터 편심되는 방향으로 감압부재 지지부(1574)가 편심지도록 형성될 수 있다. 즉, 감압부재 지지부(1574)의 축중심(O")은 감압부재 수용부(1573)의 축중심(O)을 중심으로 급유출구(1572)의 축중심(O')의 반대쪽에서 일직선상에 위치할 수 있다.

본 실시예에 따른 감압장치의 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 유사하다. 다만, 본 실시예와 같이 감압부재 수용부(1573)와 급유출구(1572)의 사이에 감압부재 지지부(1574)가 더 형성되게 되면 감압부재 수용부(1573)와 급유출구(1572)의 사이에 일종의 연통공간이 형성되고, 그러면 가공오차나 조립오차에 의해 감압부재(191)가 원하는 위치에 고정되지 않더라도 연통공간에 의해 감압유로(190a)와 급유출구(1572)가 과도하게 막히는 것을 방지하여 감압유로(190a)를 확보하는데 유리할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 전동식 압축기의 감압장치에서 급유출구와 감압부재 수용부에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 급유출구가 감압부재 수용부에 대해 편심지게 형성되도록 하여 급유출구가 막히는 것을 방지하는 것이나, 본 실시예에서는 급유출구(1572)가 감압부재 수용부(1573)에 대해 동심 상에 위치하도록 형성도면서도 급유출구(1572)가 막히는 것을 방지하고자 하는 것이다.

이 경우에는, 급유출구(1572)를 용이하게 형성할 수도 있다. 하지만, 앞서 설명한 바와 같이 급유출구(1572)가 감압부재 수용부(1573)와 동심 상에 형성되는 경우에는 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)의 내부에 자유상태로 움직이면서 급유출구(1572)를 막을 수 있다. 따라서, 이 경우에는 감압부재(191)가 급유출구(1572)를 막는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 중요하다.

도 12는 본 발명에 따른 감압장치에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이고, 도 13은 도 12의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 급유출구(1572)의 축중심(O')이 감압부재 수용부(1573)의 축중심(O)과 동심 상에 위치하도록 형성될 수 있다. 이 경우에도 급유출구(1572)의 내경(D2)은 감압부재 수용부(1573)의 내경(D3)보다 작게 형성될 수 있다.

감압부재(191)는 감압부재 수용부(1573)의 내주면에 삽입되어 고정될 수 있다. 다만, 이 경우에는 감압부재(191)의 중앙부에 감압유로(190a)를 축방향으로 관통 형성될 수 있다. 감압유로(190a)는 급유출구(1572)와 동심 상에 위치하도록 형성되고, 감압유로(190a)의 내경은 급유출구(1572)의 내경보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

나아가, 감압유로(190a)에 대한 가공성을 고려하면 감압부재(191)의 길이를 짧게 형성하는 것이 유리하지만, 감압효과를 고려하면 감압유로의 유효길이를 가능한 한 길게 형성는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 감압부재(191)의 길이(L2)를 최대한 감압부재 수용부(1573)의 길이(L1)와 동일하게 형성하는 것이 유리하다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이 감압유로(190a)의 가공성을 고려하여 가공이 용이한 부재, 즉 플라스틱과 같이 고정스크롤(150)보다 경도가 낮은 재질로 형성될 수 있다.

상기와 같이, 감압부재(191)의 중심에 감압유로(190a)를 형성하여 감압부재 수용부(1573)에 고정하는 경우에는 감압부재 수용부(1573)와 급유출구(1572)를 동심 상에 형성할 수 있다. 이 경우에는 감압부재 수용부(1573) 또는 급유출구(1572)를 용이하게 가공할 수 있다.

또, 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)에 삽입되어 고정됨에 따라, 감압부재를 지지하는 마개부재를 배제할 수 있어 부품수와 조립공수를 줄여 제조 비용을 낮출 수 있다. 물론, 도면으로 도시하지는 않았으나, 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)에 삽입된 상태에서 별도의 마개부재 또는 고정부재를 이용하여 감압부재를 지지할 수도 있다.

한편, 도 14는 본 발명에 따른 감압장치에서 감압부재를 고정하기 위한 다른 실시예를 보인 단면도이고, 도 15는 도 14의 "Ⅹ-Ⅹ"선단면도이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 감압부재(191)는 그 일단에 반경방향으로 확장되는 지지돌부(191a)가 형성되고, 감압부재 수용부(1573)의 제1 단에는 지지돌부(191a)가 축방향으로 지지되도록 지지홈부(또는, 급유입구)(1573b)가 반경방향으로 확장 형성될 수 있다.

지지돌부(191a)는 감압부재(191)의 축중심과 동심 상에 형성되고, 지지홈부(1573b)는 지지돌부(191a)와 대응되도록 감압부재 수용부(1573)의 축중심과 동심 상에 형성된다. 이에 따라, 지지돌부(191a)의 반경방향 일측에는 지지홈부(또는, 급유입구)(1573)의 내주면과 이격되어 감압유로(190a)와 연통되도록 연통유로(1573c)가 형성될 수 있다.

또, 지지돌부(191a)는 도 15와 같이 원형으로 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 장방형으로 형성될 수도 있다. 지지홈부(1573b)는 지지돌부(191a)와 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 지지홈부(1573b)의 반경방향 일측에는 연통유로(1573c)가 형성되어 토출실(S2)이 감압유로(190a)와 연통될 수 있다.

나아가, 감압부재(191)의 길이(L2)는 감압부재 수용부(1573)의 길이(L1)보다 짧게 형성될 수 있다. 이에 따라, 급유출구(1572)와 급유출구(1572)를 마주보는 감압부재(191)의 단부는 서로 이격되어 감압유로(190a)와 급유출구(1572)가 연통되도록 연통공간(190b)이 형성될 수 있다.

하지만, 도면으로 도시하지는 않았으나, 감압부재(191)의 길이(L2)가 감압부재 수용부(1573)의 길이(L1)와 동일하게 형성되고, 급유출구(1572)를 마주보는 감압부재(L2)의 단부에 연통홈이 단차지거나 경사지게 형성될 수도 있다. 이 경우에도 연통홈이 일종의 연통공간을 형성할 수 있다.

본 실시예에 따른 감압장치의 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 유사하다. 다만, 도 14와 같이 감압부재(191)에 지지돌부(191a)가 형성되어 축방향으로의 움직임이 제한되는 경우에는 감압부재(191)의 단부가 급유출구(1572)와 일정 간격만큼 이격된 연통공간(190b)이 확보될 수 있다. 이에 따라, 감압부재 수용부(157a)와 급유출구(1572)가 동심 상에 형성되더라도 연통공간(190b)에 의해 감압유로(190a)와 급유출구(1572)의 사이가 막히는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 감압장치(190)는 감압부재 수용부(1573)와 급유출구(1572)가 동심 상에 형성되면서도 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)의 내부에서 자유상태로 움직일 수 있도록 구성될 수도 있다. 도 16은 본 발명에 따른 감압장치에서 감압부재가 자유상태인 실시예를 보인 단면도이고, 도 17은 도 16에서 "XI-XI"선단면도이다.

도 16 및 도 17을 참조하면, 감압부재 수용부(1573)의 축중심(O)과 급유출구(1572)의 축중심(O')은 동심 상에 형성되고, 감압부재(191)의 길이(L2)는 감압부재 수용부(1573)의 길이(L1)보다 짧게 형성되며, 감압부재(191)의 외경(D4)은 감압부재 수용부(1573)의 내경(D3)보다 작게 형성된다. 이에 따라, 감압부재(191)의 외주면과 감압부재 수용부(1573)의 내주면 사이에는 감압유로(190a)가 형성된다.

다만, 이 경우에는 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)의 내부에서 자유상태로 배치됨에 따라, 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)의 제2 단쪽으로 밀려 올라가면 급유출구(1572)를 차단할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 급유출구(1572)를 마주보는 감압부재(191)의 단부에 연통공간부(191b)가 형성될 수 있다.

연통공간부(191b)는 도면에서와 같이 급유출구(1572)를 향하는 방향으로 경사진 경사면으로 형성될 수도 있고, 도면으로 도시하지는 않았으나 단차면으로 형성될 수도 있다.

본 실시예에 따른 감압장치의 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 유사하다. 다만, 본 실시예와 같이 감압부재(191)의 단부에 연통공간부(191b)가 형성되면, 감압부재 수용부(1573)와 급유출구(1572)가 동심 상에 형성된 경우에 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)에서 자유상태로 놓이더라도 연통공간부(191b)로 인해 감압부재(191)가 급유출구(1572)를 막게 되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

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

즉, 전술한 실시예들에서는 제1 급유안내유로(157a)의 입구를 이루는 급유입구(1571)가 감압부재 수용부(1573)와 동일한 내경으로 형성되거나 또는 마개부재(195)가 삽입되는 경우에는 그 마개부재(195)에 단수 개 또는 복수 개의 급유통공(195a)이 형성되어 이루어질 수 있다. 다만, 전술한 실시예들에서는 급유입구(1571)의 내경, 즉 급유입구(1571)의 반경방향 단면적이 감압유로(190a)의 반경방향 단면적보다 크게 형성될 수도 있다.

그러면, 토출실(S2)에서 냉매오일에 혼입된 이물질이 급유입구(1571)를 통해 감압유로(190a)로 유입되어 감압유로(190a)를 막거나, 또는 이 감압유로(190a)를 통과하여 베어링면이나 압축실로 유입되어 베어링면 또는 압축실에서의 마모를 발생시킬 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에서는 급유입구(1571)에 이물질 차단부재가 구비될 수 있다. 이물질 차단부재는 메쉬와 같은 단순한 필터가 설치될 수도 있다. 하지만, 메쉬를 설치할 경우 냉매오일에 대한 유로저항이 증가하여 냉매오일의 흡입량이 감소할 수 있다. 도 18은 본 발명에 따른 전동식 압축기에서 급유입구에 구비된 이물질 차단부재를 보인 단면도이다.

도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 이물질 차단부재(196)는 급유입구(1571)에 설치되는 마개부재를 이용하여 형성될 수 있다. 이물질 차단부재(196)에는 복수 개의 급유통공(196a)이 형성되고, 복수 개의 급유통공(196a)은 동일한 방향, 즉 축방향으로 평행하게 형성될 수 있다. 각각의 급유통공(196a)의 단면적인 감압유로(190a)의 단면적보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 다른 실시예들, 예를 들어 감압부재(191)가 감압부재 수용부(1573)에 삽입되어 고정됨에 따라 별도의 마개부재가 설치되지 않는 실시예에서도 도 18과 같은 이물질 차단부재가 설치될 수 있다. 다만, 이 경우의 이물질 차단부재(196)는 얇은 판재로 형성되어 감압부재 수용부(1573)의 제1 단을 복개하도록 밀착된 상태에서 나사 또는 볼트로 체결될 수도 있다. 이 경우에도 이물질 차단부재(196)에는 복수 개의 급유통공(196a)이 동일한 방향으로 관통 형성될 수 있다.

상기와 같은 이물질 차단부재(196)가 설치되는 경우에는 감압유로(190a)로 이물질이 유입되는 것을 막아 감압유로(190a)가 막히거나 베어링면 또는 압축실로 이물질이 유입되어 마모가 발생되는 것을 억제하여 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 전동식 압축기에서 감압장치의 설치위치에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예에서는 감압장치가 고정스크롤에 구비되는 것이나, 본 실시예에서는 감압장치가 리어 하우징에 형성되는 것이다. 도 19는 본 실시예에 따른 감압장치가 리어 하우징에 설치된 실시예를 보인 단면도이다.

도 19를 참조하면, 리어 하우징(160)의 전방면에 축수부(162)가 고정스크롤(150)을 향해 돌출 형성되고, 축수부(162)의 하단에는 급유돌부(163)가 반경방향으로 길게 형성된다.

또, 축수부(162)의 내부에는 오일수용공간(162a)이 형성되고, 급유돌부(163)에는 제1 급유안내유로(163a)가 형성되며, 제1 급유안내유로(163a)에는 앞서 설명한 감압부재(191)가 삽입될 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 급유안내유로(163a)가 급유입구(1631), 급유출구(1632), 감압부재 수용부(1633)로 된 구성 및 그 제1 급유안내유로(163ㅁ)에 삽입되는 감압부재(191)의 구성은 전술한 실시예들과 동일하다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예와 같이 급유통로 및 감압장치가 리어 하우징에 구비될 경우에는 고정스크롤에 대한 가공이 단순하게 될 수 있다. 이에 따라, 리어 하우징에 비해 상대적으로 높은 정밀도를 요구하는 고정스크롤에 대한 가공을 단순화하여 고정스크롤의 가공오차를 줄일 수 있다.

Claims (16)

1. 모터실을 구비하는 하우징;
   상기 하우징의 모터실에 구비되며, 고정자와 회전자를 가지는 구동모터;
   상기 회전자에 결합되는 회전축;
   상기 구동모터의 일측에 구비되고, 상기 회전축이 축방향으로 관통하여 편심지게 결합되며, 상기 회전축에 의해 선회운동을 하는 제1 스크롤;
   상기 제1 스크롤에 결합되어 그 제1 스크롤과 함께 압축실을 형성하며, 상기 제1 스크롤을 관통하는 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 결합되는 제2 스크롤;
   상기 제2 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 제2 스크롤과 함께 토출실을 형성하는 리어 하우징;
   상기 제2 스크롤 또는 상기 리어 하우징에 구비되어 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 축수부;
   상기 제2 스크롤 또는 상기 리어 하우징에 구비되어 상기 토출실과 상기 축수부의 내부 사이를 연통시키는 급유안내유로; 및
   상기 급유안내유로에 삽입되어 그 급유안내유로를 통과하는 유체의 압력을 감압시키는 감압부재;를 포함하고,
   상기 축수부에서 반경방향으로 연장 형성되는 급유돌부가 형성되고, 상기 급유돌부에 상기 급유안내유로가 반경방향으로 관통되어 형성되며,
   상기 급유안내유로는 양단이 개구되어 상기 토출실에 연통되는 제1 단이 급유입구를 형성하고, 상기 축수부의 내부에 연통되는 제2 단이 급유출구를 형성하며,
   상기 급유입구와 급유출구의 사이에는 감압부재 수용부가 연통되도록 형성되고, 상기 감압부재 수용부의 내부에는 그 감압부재 수용부의 반경방향 단면적보다 작은 반경방향 단면적을 가지며 상기 감압부재 수용부의 길이보다 짧은 감압부재가 삽입되어 상기 감압부재의 외주면과 상기 감압부재 수용부의 내주면 사이에는 감압유로가 형성되며,
   상기 감압부재의 일단에는 상기 감압부재 수용부의 내경보다 크게 반경방향으로 확장되는 지지돌부가 형성되고, 상기 감압부재 수용부의 급유입구측 단부에는 상기 지지돌부가 축방향으로 지지되어 상기 감압부재가 상기 감압부재 수용부에 축방향으로 고정되도록 지지홈부가 단차지게 형성되며,
   상기 지지홈부의 반경방향 일측에는 상기 지지돌부의 외경보다 반경방향으로 편심지게 연장되어 상기 감압유로와 연통되는 연통유로가 형성되고,
   상기 급유출구와 상기 급유출구를 마주보는 상기 감압부재의 단부는 서로 이격되어 상기 감압유로를 통해 상기 급유출구가 상기 연통유로와 연통되도록 연통공간이 형성되는 전동식 압축기.
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14. 제1항에 있어서,
    상기 급유안내유로에는 이물질을 차단하는 이물질 차단부재가 더 구비되며, 상기 이물질 차단부재는 복수 개의 급유통공이 형성되고,
    상기 이물질 차단부재는 상기 감압부재를 중심으로 상기 토출실쪽에 위치하도록 형성되며,
    상기 급유통공의 단면적은 상기 급유안내유로의 내주면과 상기 감압부재의 외주면 사이의 단면적보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
    
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