KR102186245B1 - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인축수부의 노출면이나 고정프레임 중 적어도 어느 하나에 안착되어 상기 회전축의 말단 뿐만 아니라 중간 부분도 지지되는 회전축을 구비한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

Description

압축기{A compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 냉매를 압축하는 압축부에 동력을 전달하는 회전축을 지지하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉장고나 에어컨과 같은 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되는 장치로서, 냉매를 압축함으로써 냉동사이클에서 열교환이 발생하는데 필요한 일을 제공하는 장치이다.

압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 회전자리식, 스크롤식 등으로 구분될 수 있다. 이 중 스크롤 압축기는 밀폐용기의 내부공간에 고정된 고정 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 함으로써 고정 스크롤의 고정랩과 선회 스크롤의 선회랩 사이에 압축실이 형성되는 압축기이다.

스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 서로 맞물린 스크롤 형상을 통해 연속적으로 압축되기 때문에 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있고, 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점이다. 이러한 이유로, 스크롤 압축기는 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있는 실정이다.

종래 스크롤 압축기는 외관을 형성하며 냉매가 배출되는 배출부을 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 고정되어 냉매를 압축하는 압축부와, 상기 케이스에 고정되어 상기 압축부를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 압축부와 상기 구동부는 상기 구동부에 결합되어 회전하는 회전축에 의해 연결된다.

상기 압축부는 케이스에 고정되고 고정랩을 구비하는 고정스크롤과, 상기 회전축에 의해 상기 고정랩에 맞물려 구동하는 선회랩을 포함하는 선회스크롤을 포함한다. 이러한, 종래 스크롤 압축기는 상기 회전축이 편심되어 구비되고, 상기 선회스크롤은 상기 편심된 회전축에 고정되어 회전하도록 구비된다. 이로써, 선회스크롤은 고정스크롤을 따라 공전(선회)하며 냉매를 압축한다.

이러한 종래 스크롤 압축기는 배출부 하부에 압축부가 구비되고, 구동부가 압축부의 하부에 구비되는 것이 일반적이며, 상기 회전축은 일단이 상기 압축부에 결합되고, 타단이 상기 구동부를 관통하여 구비되었다.

종래 스크롤 압축기는 압축부가 구동부보다 상부에 구비되어 배출부에 가깝게 구비되기 때문에 상기 압축부에 오일을 급유하는데 어려움이 있으며, 압축부에 연결된 회전축을 구동부 하부에서 별도로 지지하기 위해 하부프레임이 추가적으로 필요하다는 단점이 있었다. 또한, 종래 스크롤 압축기는 압축기 내부에서 냉매가 발생시키는 가스력과, 이를 지지하는 반력의 작용점이 일치하지 않으므로 스크롤이 진동(tilting)하여 효율 및 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 근자에는 상기 구동부가 상기 배출부의 하부에 구동부가 존재하고, 상기 구동부 하부에 압축부가 위치하는 스크롤 압축기가 등장하였다.(일명, 하부스크롤 압축기)

상기 하부 스크롤 압축기는 상기 배출부에 구동부가 압축부 보다 인접하게 구비되고, 상기 압축부가 상기 배출부에서 제일 멀리 이격되어 구비된다.

하부스크롤 압축기에서 상기 회전축은 일단이 구동부와 연결되고, 타단이 압축부에 지지되어 하부프레임이 생략되고, 케이스 하부에 저유된 오일이 구동부를 거치지 않고 압축부에 바로 공급될 수 있다는 장점이 있었다. 또한, 하부스크롤 압축기에서 상기 회전축이 압축부를 관통하여 연결되는 경우에는 가스력과 반력의 작용점이 회전축 상에서 일치되어 스크롤의 진동이나 전복모멘트를 상쇄하여 효율과 신뢰성을 보장할 수 있었다.

그러나, 상기 하부스크롤 압축기에서 상기 회전축이 압축부를 관통하여 일단이 지지된다고 하더라도, 타단은 상기 구동부에서 회전하도록 구비되는 회전자에 결합된다. 따라서, 상기 압축부와 결합되는 부분은 고정단으로 구비되더라도 구동부와 결합되는 부분은 자유단으로 구비된다.

이때, 스크롤 압축기는 상기 회전축의 편심을 보상할 수 있도록 상기 구동부에 결합되는 밸런서를 구비한다고 하더라도, 상기 밸런서의 하중 자체가 상기 회전축에 굽힘모멘트를 발생시키는 원인으로 작용할 수 있다.

따라서, 상기 회전축이 저속으로 회전할 경우에는 상기 밸런서가 충분히 상기 회전축의 편심을 보상할 수 있었으나, 상기 회전축이 고속으로 회전할 경우에는 상기 밸런서가 오히려 상기 회전축의 자유단에 과중한 부하로 작용하여 상기 회전축의 자유단이 휘어지는 문제가 있었다.

또한, 상기 회전축의 자유단에 구동부의 하중과 더불어 상기 밸런서의 하중이 함께 부가되어 상기 회전축의 자유단에 과도한 하중이 집중되는 문제가 있었다. 그 결과 종래 하부 스크롤 압축기는 구동시에 밸런서로 인해 더 과도한 진동이 발생하거나, 상기 회전축이 쉽게 휘어질 수 있는 문제가 있었다.

본 발명은 스크롤 압축기에서 회전축이 휘어지는 것을 방지하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 스크롤 압축기에서 회전축을 지지하는 지점을 증가시킬 수 있는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 회전축을 고속으로 회전하더라도 회전축의 휘어짐을 방지하여 신뢰성을 보장할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 회전축이 냉매를 압축하는 압축부의 일면에 지지될 수 있도록 하여 굽힘모멘트에 대한 저항력을 증가할 수 있는 압축기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 일측에 냉매가 토출되는 배출부를 구비하는 케이스, 상기 케이스의 내주면에 결합되는 구동부, 상기 구동부에서 상기 배출부와 멀어지는 방향으로 연장되어 회전하는 회전축, 상기 회전축에 결합되어 상기 냉매를 압축하는 압축부를 포함하고, 상기 압축부는 상기 회전축에 결합되어 상기 회전축이 회전하면 공전운동을 하도록 구비되고, 상기 회전축이 관통하는 선회관통홀을 포함하는 선회스크롤, 상기 선회스크롤과 맞물려 구비되어 상기 냉매를 공급받아 상기 냉매를 압축하여 토출시키도록 구비되고, 상기 회전축이 관통하는 고정축수부를 포함하는 고정스크롤, 상기 고정스크롤에 안착되어 상기 선회스크롤을 수용하도록 구비되고, 상기 회전축이 관통하는 메인축수부를 포함하는 메인프레임을 포함하고, 상기 회전축은 상기 메인축수부의 노출면이나 상기 고정프레임 중 적어도 어느 하나에 안착되어 상기 회전축을 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.

상기 회전축은 상기 구동부에 결합되는 메인축과, 상기 메인축에서 연장되어 상기 압축부를 관통하는 베어링부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 메인축에 구비되어 상기 메인축수부의 노출면에 안착되도록 구비되는 메인지지부 포함할 수 있다.

상기 메인지지부는 상기 메인축이 상기 베어링부보다 직경이 더 크게 구비되어 형성될 수 있다.

상기 메인지지부는 상기 메인축의 직경방향으로 돌출되어 상기 메인축수부의 노출면에 안착되도록 구비되는 지지대를 포함할 수 있다.

상기 메인지지부는 상기 메인축의 외주면에 결합되어 상기 메인축수부의 노출면에 안착되도록 구비되는 지지링을 포함할 수 있다.

상기 메인지지부는 상기 회전축의 회전중심에서 편심되어 구비될 수 있다.

상기 베어링부는 상기 메인축수부에 수용되는 메인베어링부와, 상기 선회관통홀에 수용되되 상기 회전축의 중심에서 일측으로 돌출되는 편심부와, 상기 고정축수부에 수용되는 고정베어링부를 포함하고, 상기 메인지지부는 상기 편심부의 편심을 보상하도록 구비될 수 있다.

상기 고정스크롤은 상기 케이스에 결합되고 상기 고정축수부가 연장되어 구비되는 고정경판을 더 포함하고, 상기 지지부는 상기 고정경판에 지지되어 상기 회전축의 하중을 지지하는 보조지지부를 더 포함할 수 있다.

상기 보조지지부는 상기 편심부에서 연장되어 상기 고정경판에 접촉되도록 구비될 수 있다.

상기 보조지지부는 상기 고정베어링부에서 연장되고 상기 편심부와 이격되어 상기 고정경판에 접촉되도록 구비되는 보조대를 포함할 수 있다.

상기 회전축은 상기 고정축수부를 관통하여 오일을 수집하는 오일피더와, 상기 오일피터에서 공급된 오일을 이동시키도록 상기 회전축의 길이방향을 따라 연장되는 공급유로를 포함하고, 상기 공급유로에서 공급되는 오일을 상기 지지부로 공급하는 윤활부를 더 포함할 수 있다.

상기 회전축은 상기 구동부에 결합되는 메인축과, 상기 메인축에서 연장되어 상기 압축부를 관통하는 베어링부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 메인축에 구비되어 상기 메인축수부의 노출면에 안착되도록 구비되는 메인지지부 포함하고, 상기 윤활부는 상기 메인지지부를 관통하여 구비하는 메인윤활부를 포함할 수 있다.

상기 고정스크롤은 상기 케이스에 결합되고 상기 고정축수부가 연장되어 구비되는 고정경판을 더 포함하고, 상기 지지부는 상기 고정경판에 지지되어 상기 회전축의 하중을 지지하는 보조지지부를 더 포함하고, 상기 윤활부는 상기 보조지지부를 관통하여 구비하는 보조윤활부를 더 포함할 수 있다.

상기 윤활부에 상기 케이스에 저유된 오일을 공급하도록 상기 오일피더에 결합되는 오일펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 스크롤 압축기에서 회전축이 휘어지는 것을 방지하는 효과가 있다.

본 발명은 스크롤 압축기에서 회전축을 지지하는 지점을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 회전축을 고속으로 회전하더라도 회전축의 휘어짐을 방지하여 신뢰성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 회전축이 냉매를 압축하는 압축부의 일면에 지지될 수 있도록 하여 굽힘모멘트에 대한 저항력을 증가할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명 하부 스크롤 압축기의 기본구조와 냉매사이클의 구조를 도시한 것이다.
도2는 본 발명 하부 스크롤 압축기 회전축 구조의 일실시예를 도시한 것이다.
도3은 본 발명 하부 스크롤 압축기 회전축 구조의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도4는 본 발명 하부 스크롤 압축기 회전축 구조의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도5는 본 발명 하부 스크롤 압축기 회전축 구조의 추가 실시예를 도시한 것이다.
도6는 본 발명 하부 스크롤 압축기 회전축 구조의 추가 실시예를 도시한 것이다.
도7는 본 발명 하부 스크롤 압축기 회전축 구조의 마지막 실시예를 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명 하부 스크롤 압축기가 적용된 냉동사이클(1)을 도시한 것이다. 도 1(a)를 참조하면, 하부 스크롤 압축기(10)가 적용될 수 있는 냉동 사이클 장치는 스크롤 압축기(10), 응축기(2) 및 응축팬(2a), 팽창기(3), 증발기(4) 및 증발팬(4a)가 폐루프를 이루도록 구비될 수 있다.

본 발명 스크롤 압축기(10)는 유체가 저장되거나 유동하는 공간을 구비하는 케이스(100), 상기 케이스(100)의 내주면에 결합되어 회전축(230)을 회전시키도록 구비되는 구동부(200), 상기 케이스 내부에서 상기 회전축(230)과 결합되어 유체를 압축하도록 구비되는 압축부(300)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 케이스(100)는 일측에 냉매가 토출되는 배출부(121)를 구비할 수 있다. 상기 케이스(100)는 원통형상으로 구비되어 상기 구동부(200)와 압축부(300)를 수용하는 수용쉘(110)과, 상기 수용쉘(110)의 일단에 결합되어 상기 배출부(121)가 구비되는 배출쉘(120)과, 상기 수용쉘(110)의 타단에 결합되어 상기 수용쉘(110)을 밀폐하는 차단쉘(130)을 포함할 수 있다.

상기 구동부(200)는 회전자기장을 생성시키는 고정자(210)와, 상기 회전자기장에 의해 회전하도록 구비되는 회전자(220)를 포함하고, 상기 회전축(230)은 상기 회전자(220)에 결합되어 상기 회전자(220)와 함께 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 고정자(210)는 그 내주면에 원주방향을 따라 다수 개의 슬롯이 형성되어 코일이 권선되어 구비되며 상기 수용쉘(110)의 내주면에 고정될 수 있다, 상기 회전자(220)는 영구자석이 결합되고상기 고정자(210) 내부에서 회전 가능하게 결합되어 회전동력을 발생시키도록 구비될 수 있다. 상기 회전축(230)는 상기 회전자(220)의 중심에 압입되어 결합될 수 있다.

상기 압축부(300)는 상기 수용쉘(110)에 결합되되 상기 구동부(200)에서 상기 배출부(121)에서 멀어지는 방향에 구비되는 고정스크롤(320)과, 상기 회전축(230)과 결합되어 고정스크롤(320)에 맞물려 압축실을 형성하는 선회스크롤(330)과, 상기 선회스크롤(330)을 수용하며 상기 고정스크롤(320)에 안착되어 상기 압축부(330)의 외관을 형성하는 메인프레임(310)을 포함할 수 있다.

결과적으로, 상기 하부 스크롤 압축기(10)는 상기 배출부(120)와 상기 압축부(300) 사이에 상기 구동부(200)가 배치된다. 다시말해, 상기 배출부(120)의 일측에 상기 구동부(200)가 구비되고, 상기 구동부(200)에서 상기 배출부(121)와 멀어지는 방향으로 상기 압축부(300)가 구비될 수 있다. 예를들어, 상기 배출부(121)가 상기 케이스(100)의 상부에 구비되는 경우, 상기 압축부(300)는 상기 구동부(200)의 하부에 구비되고, 상기 구동부(200)는 상기 배출부(120)와 상기 압축부(300) 사이에 구비될 수 있다.

이로써, 상기 케이스(100) 저면에 오일이 저유되는 경우, 상기 오일이 상기 구동부(200)를 거치지 않고 바로 상기 압축부(300)에 공급될 수 있다. 또한, 상기 압축부(300)에 상기 회전축(230)이 결합되어 지지됨으로써 별도로 회전축을 회전 가능하게 지지하는 하부프레임을 생략할 수 있다.

한편, 본 발명 하부 스크롤 압축기(10)는 상기 회전축(230)이 상기 선회스크롤(330) 뿐만 아니라 상기 고정스크롤(320)을 관통하여 상기 선회스크롤(330)과 상기 고정스크롤(320)에 모두 면접촉하도록 구비될 수 있다.

이로인해, 상기 압축부(300) 내부에 냉매 등의 유체가 유입될 때 발생하는 유입력 및 상기 압축부(300) 내부에서 냉매가 압축할 때 발생하는 가스력 및 이를 지지하는 반력이 상기 회전축(230)에 그대로 작용할 수 있다. 따라서, 상기 회전축(230)에 상기 유입력, 가스력, 반력이 하나의 작용점에 작용될 수 있다. 이로써, 상기 회전축(230)에 결합된 상기 선회스크롤(320)에 전복모멘트가 작용하지 않으므로 상기 선회스크롤이 진동(tilting)하거나, 전복되는 것이 원적으로 차단될 수 있다. 다시말해, 상기 선회스크롤(330)에서 발생하는 진동 중 축방향 진동까지 감쇄되거나 방지될 수 있으며, 상기 선회스크롤(330)의 전복 모멘트도 감쇠되거나 억제될 수 있다. 이로인해, 상기 하부 스크롤 압축기(10)에서 발생하는 소음 및 진동을 차단할 수 있다.

또한, 상기 회전축(230)을 상기 고정스크롤(320)이 면접촉하여 지지하므로, 상기 유입력 및 가스력이 상기 회전축(230)에 작용하여도 상기 회전축(230)의 내구성을 보강할 수 있다.

또한, 상기 냉매가 외부로 배출되면서 발생하는 배압력도 상기 회전축(230)이 일부 흡수 또는 지지하여, 상기 선회스크롤(330)과 상기 고정스크롤(320)이 축방향으로 과도하게 밀착되는 힘(수직항력)을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상기 선회스크롤(330)과 상기 고정스크롤(230) 사이의 마찰력을 크게 감소시킬 수 있다.

결과적으로, 상기 압축기(10)는 상기 압축부(300) 내부에서 상기 선회스크롤(330)의 축방향 흔들림 및 전복 모멘트를 감쇠하고, 상기 선회스크롤의 마찰력을 감소시켜 상기 압축부(300)의 효율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 압축부(300) 중 상기 메인프레임(310)은 상기 구동부(200)의 일측 또는 상기 구동부(300)의 하부에 구비되는 메인경판(311)과, 상기 메인경판(311)의 내주면에서 상기 구동부(200)와 멀어지는 방향으로 연장되어 상기 고정스크롤(330)에 안착되는 메인측판(312)과, 상기 메인경판(311)에서 연장되어 회전축(230)을 회전가능하게 지지하는 메인축수부(318)를 포함할 수 있다.

상기 메인경판(311) 또는 상기 메인측판(312)에는 상기 고정스크롤(320)에서 토출된 냉매를 상기 배출부(121)로 안내하는 메인홀이 더 구비될 수도 있다.

상기 메인경판(311)은 상기 메인축수부(318)의 외부에서 음각으로 형성되는 오일포켓(314)을 더 포함할 수 있다. 상기 오일포켓(314)은 환형으로 구비될 수 있으며, 상기 메인축수부(318)에서 편심되도록 구비될 수도 있다. 상기 오일포켓(314)은 상기 차단쉘(130)에 저유된 오일이 상기 회전축(230) 등을 통해 전달되면, 상기 고정스크롤(320)과 상기 선회스크롤(330)이 맞물리는 부분에 공급되도록 구비될 수 있다.

상기 고정스크롤(320)은 상기 메인경판(311)에서 상기 구동부(300)와 멀어지는 방향에서 상기 수용쉘(110)과 결합되어 구비되어 상기 압축부(300)의 타면을 형성하는 고정경판(321)과, 상기 고정경판(321)에서 상기 배출부(121)을 향하여 연장되어 상기 메인측판(312)에 접촉하도록 구비되는 고정측판(322), 상기 고정측판(322) 내주면에 구비되어 냉매가 압축되는 압축실을 형성하는 고정랩(323)을 포함할 수 있다.

한편, 상기 고정스크롤(320)은 상기 회전축(230)이 관통하도록 구비되는 고정관통홀(328)과, 상기 고정관통홀(328)에서 연장되어 회전축이 회전 가능하게 지지되는 고정축수부(3281)를 포함할 수 있다. 상기 고정축수부(3281)는 상기 고정경판(321)의 중앙에 구비될 수 있다.

상기 고정경판(321)의 두께는 상기 고정축수부(3281)의 두께와 동일하게 구비될 수 있다. 이 때에는 상기 고정축수부(3281)가 상기 고정경판(321)에 돌출되어 연장되는 것이 아니라, 상기 고정관통홀(328)에 내삽되어 구비될 수 있다.

상기 고정측판(322)에는 상기 고정랩(323)에 냉매를 유입시키는 유입홀(325)이 구비되고, 상기 고정경판(321)에는 상기 냉매가 배출되는 토출홀(326)이 구비될 수 있다. 상기 토출홀(326)은 상기 고정랩(323)의 중심방향에 구비될 수 있으나, 상기 고정축수부(3281)와 간섭을 피하기 위하여, 상기 고정축수부(3281)에서 이격되어 구비될 수 있고, 복수개로 구비될 수 있다.

상기 선회스크롤(330)은 상기 메인프레임(310)과 상기 고정스크롤(320) 사이에 구비되는 선회경판(331)과, 상기 선회경판에서 상기 고정랩(323)과 함께 압축실을 형성하는 선회랩(333)을 포함할 수 있다.

상기 선회스크롤(330)은 상기 회전축(230)이 회전가능하게 결합되도록 상기 선회경판(331)을 관통하여 구비되는 선회관통홀(338)을 더 포함할 수 있다.

상기 회전축(230)은 상기 선회관통홀(338)에 결합되는 부분이 편심되도록 구비될 수 있다. 이로써, 상기 선회스크롤(330)은 상기 회전축(230)이 회전하면 상기 고정스크롤(320)의 고정랩(323)을 따라 맞물려 운동하며 냉매를 압축시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 회전축(230)은 상기 구동부(200)에 결합되어 회전하는 메인축(231)과, 상기 메인축(231)에 연결되어 상기 압축부(300)와 회전 가능하게 결합되는 베어링부(232)가 구비될 수 있다. 상기 베어링부(232)는 상기 메인축(231)과 별도의 부재로 구비되어, 상기 메인축(231)을 내부에 수용하도록 구비될 수도 있고, 상기 메인축(231)과 일체로 구비될 수도 있다.

상기 베어링부(232)는 메인 프레임(310)의 메인축수부(318)에 삽입되어 회전가능하게 지지되도록 구비되는 메인 베어링부(232a)와, 고정 스크롤(320)의 고정축수부(3281)에 삽입되어 회전가능하게 지지되도록 구비되는 고정 베어링부(232c)와, 메인 베어링부(232a)와 고정 베어링부(232c) 사이에 구비되어 선회 스크롤(330)의 선회관통홀 (338)에 삽입되어 회전가능하게 지지되는 편심부(232b)를 포함할 수 있다.

이때, 메인 베어링부(232a)와 고정 베어링부(232c)는 동일 축중심을 가지도록 동축 선상에 형성되고, 편심부(232b)는 무게 중심이 메인 베어링부(232a) 또는 고정 베어링부(232a)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다. 또한, 상기 편심부(232b)는 그 외경이 메인 베어링부(232a)의 외경 또는 고정 베어링부(232c)의 외경보다는 크게 형성될 수 있다. 이로써, 상기 편심부(232b)는 상기 베어링부(232)가 회전할 때 상기 선회스크롤(330)을 공전 운동시키면서 냉매를 압축하는 힘을 제공하며, 상기 선회스크롤(320)은 상기 고정스크롤(320)에서 상기 편심축(232b)에 의해 규칙적으로 선회 운동하도록 구비될 수 있다.

다만, 상기 선회스크롤(320)이 자전하는 것을 방지하기 위해, 본 발명 압축기(10)는 상기 선회스크롤(320)의 상부에 결합되는 올담링(Oldham's ring)(340)을 더 구비할 수 있다. 상기 올담링(340)은 선회 스크롤(330)과 메인 프레임(310) 사이에 구비되어 상기 선회스크롤(330) 및 상기 메인프레임(310)에 모두 접촉하도록 구비될 수 있다. 상기 올담링(340)은 전후좌우의 4방향으로 직선 운동하도록 구비되어 상기 선회스크롤(320)의 자전을 방지할 수 있다.

한편, 상기 회전축(230)은 상기 고정스크롤(320)를 완전히 관통하도록 구비되어 상기 압축부(300) 외부로 돌출되어 구비될 수도 있다. 이로써, 상기 압축부(300)의 외부 및 상기 차단쉘(130)에 저유된 오일과 상기 회전축(230)이 직접 접촉할 수 있고, 상기 회전축(230)은 회전하면서 상기 압축부(300) 내부에 오일을 공급할 수 있다.

상기 오일은 상기 회전축(230)을 통해 상기 압축부(300)에 공급될 수 있다. 상기 회전축(230) 또는상기 회전축의 내부에는 상기 오일을 메인 베어링부(232a)의 외주면, 고정 베어링부(232c)의 외주면, 편심부(232b)의 외주면에 공급하기 위한 오일 공급유로(234)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 오일공급유로(234)에는 복수의 급유홀(234a,b,c,d)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 급유 홀은 제1급유홀(234a), 제2급유홀(234b), 제3급유홀(234c), 제4급유홀(234d)을 포함할 수 있다. 먼저, 제1급유홀(234a)은 메인 베어링부(232a)의 외주면을 관통하도록 형성될 수 있다.

상기 제1급유홀(234a)은 오일 공급 유로(234)에서 메인 베어링부(232a)의 외주면으로 관통되도록 형성될 수 있다. 또한 제1급유홀(234a)은 예를 들어, 메인 베어링부(232a)의 외주면 중 상부를 관통하도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 메인 베어링부(232a)의 외주면 중 하부를 관통하도록 형성될 수도 있다. 참고로, 제1급유홀(234a)은 도면에 도시된 것과 달리, 복수개의 홀을 포함할 수도 있다. 또한 제1급유홀(234a)이 복수개의 홀을 포함하는 경우, 각 홀은 메인 베어링부(232a)의 외주면 중 상부 또는 하부에만 형성될 수도 있고, 메인 베어링부(232a)의 외주면 중 상부 및 하부에 각각 형성될 수도 있다.

또한, 상기 회전축(230)은 후술하는 머플러(500)를 관통하여 상기 케이스(100)의 저장된 오일에 접촉하도록 구비되는 오일피더(233, 도면부호 추가)를 포함할 수 있다. 상기 오일피더(233)는 상기 머플러(500)를 관통하여 상기 오일에 접촉하는 연장축(233a)와 상기 연장축(233a)의 외주면에 나선형으로 구비되고 상기 공급유로(234)에 연통하는 나선홈(233b)를 포함할 수 있다.

이로써, 상기 회전축(230)이 회전하면, 상기 나선홈(233b)과 상기 오일의 점성 및 상기 압축부(300) 내부의 고압 영역 및 중간압 영역의 압력차로 인해 상기 오일은 상기 오일피더(233) 및 상기 공급유로(234)를 통해 상승하고, 상기 복수개의 급유홀에 토출된다. 복수개의 급유홀(234a, 234b, 234c, 234d)을 통해 토출된 오일은 고정 스크롤(250)과 선회 스크롤(240) 사이에 유막을 형성하여 기밀 상태를 유지할 뿐만 아니라, 상기 압축부(300)의 구성들 간의 마찰 부분에서 발생된 마찰열을 흡수하여 방열하도록 구비될 수 있다.

상기 회전축(230)을 따라 안내된 오일은, 상기 제1급유홀(234a)를 통해 공급된 오일은 상기 메인 프레임(310)과 회전축(230)을 윤활하도록 구비될 수 있다. 또한, 제2급유홀(234b)을 통해 토출되어 선회 스크롤(240)의 상면에 공급될 수 있고, 선회 스크롤(240)의 상면에 공급된 오일은 포켓 홈(314)을 통해 중간압실로 안내될 수 있다. 참고로, 제2급유홀(234b) 뿐만 아니라 제1 급유홀(234a) 또는 제3 급유홀(234d)을 통해 토출된 오일이 포켓 홈(314)으로 공급될 수도 있다.

한편, 상기 회전축(230)을 따라 안내된 오일은 선회 스크롤(240)과 메인 프레임(230) 사이에 설치되는 올담링(340)과 고정 스크롤(320)의 고정측판(322)에 공급될 수 있다. 이를 통해, 고정 스크롤(320)의 고정측판(322) 및 올담링(340)의 마모를 저감할 수 있다. 또한, 상기 제3급유홀(234c)에 공급된 오일은 압축실에 공급됨으로써, 선회 스크롤(330)과 고정 스크롤(320) 간 마찰에 따른 마모를 저감시킬 뿐만 아니라, 유막을 형성하고, 방열하여 압축 효율을 개선시킬 수 있다.

한편, 지금까지 상기 하부 스크롤 압축기(10)가 회전축(230)의 회전을 이용하여 베어링에 오일을 급유하는 원심급유구조를 설명하였으나 이는 일 실시예일뿐, 압축부(300) 내부의 압력차를 이용하여 오일을 급유하는 차압 급유 구조 및 토로코이드 펌프 등을 통해 오일을 공급하는 강제급유구조도 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 압축된 냉매는 상기 고정랩(323)과 상기 선회랩(333)이 형성하는 공간을 따라 상기 토출홀(326)로 배출된다. 상기 토출홀(326)은 상기 배출부(121)를 향하여 구비되는 것이 더 유리할 수 있다. 상기 토출홀(326)에서 토출된 냉매가 유동방향의 큰 변화 없이 상기 배출부(121)로 전달되는 것이 가장 유리하기 때문이다.

그러나, 상기 압축부(300)가 상기 구동부(200)에서 상기 배출부(121)와 멀어지는 방향에 구비되어 있고, 상기 고정스크롤(320)이 상기 압축부(300)의 최외각에 구비되어야 하는 구조적인 특성 때문에 상기 토출홀(326)은 상기 배출부(121)와 반대방향으로 냉매를 분사하도록 구비된다.

다시말해, 상기 토출홀(326)은 상기 고정경판(321)에서 상기 배출부(121)에서 멀어지는 방향으로 냉매를 분사하도록 구비된다. 따라서, 상기 토출홀(326)로 냉매가 그대로 분사되면 냉매가 상기 배출부(121)로 원할하게 배출되지 않을 수 있고, 상기 차단쉘(130)에 오일이 저유되어 있는 경우 상기 냉매가 상기 오일과 충돌하여 냉각되거나 혼합될 우려가 있다.

이를 방지하기 위해, 본 발명 압축기(10)는 상기 고정스크롤(320)의 최외각에 결합되어 상기 냉매를 상기 배출부(121)로 안내하는 공간을 제공하는 머플러(500)을 더 포함할 수 있다.

상기 머플러(500)는 상기 고정스크롤(320)에서 배출된 냉매를 상기 배출부(121)로 안내할 수 있도록 상기 고정스크롤(320) 중 상기 배출부(121)와 멀어지는 방향에 구비된 일면을 밀폐하도록 구비될 수 있다.

상기 머플러(500)는 상기 고정스크롤(320)에 결합되는 결합바디(520)와, 상기 결합바디(520)에서 연장되어 밀폐공간을 형성하는 수용바디(510)을 포함할 수 있다. 이로써, 상기 토출홀(326)에서 분사된 냉매는 상기 머플러(500)가 형성하는 밀폐공간을 따라 따라 유동방향을 전환하여 상기 배출부(121)로 배출될 수 있다.

한편, 상기 고정스크롤(320)은 상기 수용쉘(110)에 결합되어 구비되므로, 상기 냉매는 상기 고정스크롤(320)에 방해되어 상기 배출부(121)로 이동하는 것이 제한될 수 있다. 따라서, 상기 고정스크롤(320)은 상기 고정경판(321)을 관통하여 상기 냉매가 상기 고정스크롤(320)을 통과할 수 있는 바이패스홀(327)을 더 구비할 수 있다. 상기 바이패스홀(327)은 상기 메인홀(327)과 연통하도록 구비될 수 있다. 이로써, 상기 냉매는 상기 압축부(300)를 통과하여 상기 구동부(200)를 지나 상기 배출홀(121)로 배출될 수 있다.

한편, 상기 냉매는 상기 고정랩(323)의 외주면에서 내부를 향할수록 더 고압으로 압축되므로 상기 고정랩(323)과 상기 선회랩(333)의 내부는 고압상태를 유지한다. 따라서, 상기 선회스크롤의 배면에는 토출압력이 그대로 작용하게 되며 반작용으로 상기 선회스크롤에서 고정스크롤을 향하여 배압이 작용한다. 본 발명 압축기(10)는 상기 배압이 상기 선회스크롤(320)과 상기 회전축(230)이 결합된 부분에 집중하도록 하여 상기 선회랩(333)과 상기 고정랩(323) 사이 누설을 방지하는 배압씰(seal, 350)을 더 포함할 수 있다.

상기 배압씰(350)은 링형상으로 구비되어 내주면을 고압으로 유지하며, 외주면을 고압보다 낮은 중간압으로 분리시킨다. 따라서, 상기 배압이 상기 배압씰(350) 내주면에 집중되도록 하여 상기 선회스크롤(330)을 상기 고정스크롤(320)로 밀착시키도록 한다.

이때, 상기 토출홀(326)이 상기 회전축(230)과 이격되어 구비된 것을 고려하여, 상기 배압씰(350)도 상기 토출홀(326)을 향해 중심이 상기 토출홀을 향해 치우치도록 구비될 수 있다. 한편, 상기 압축부(300)에 공급된 오일이나, 상기 케이스(100)에 저유된 오일은 상기 냉매가 상기 배출부(121)로 배출됨에 따라 상기 냉매와 함께 상기 케이스(100)의 상부로 이동할 수 있다. 이때, 상기 오일은 상기 냉매보다 밀도가 커 상기 회전자(220)에 의해 발생한 원심력에 의해 상기 배출부(121)로 이동하지 못하고, 상기 배출쉘(110)과 상기 수용쉘(120)의 내벽에 부착된다. 상기 하부 스크롤 압축기(10)는 상기 케이스(100) 내벽에 부착된 오일을 상기 케이스(100)의 저유공간 또는 상기 차단쉘(130)에 회수할 수 있도록 상기 구동부(200)와 상기 압축부(300)는 외주면에 회수유로를 더 구비할 수 있다.

상기 회수유로는 상기 구동부(200)의 외주면에 구비되는 구동회수유로(201)와, 상기 압축부(300)의 외주면에 구비되는 압축회수유로(301)와, 상기 머플러(500)의 외주면에 구비되는 머플러회수유로(501)을 포함할 수 있다.

상기 구동회수유로(201)는 상기 고정자(210)의 외주면 중 일부가 함몰되어 구비되며, 상기 압축회수유로(301)는 상기 고정스크롤(320)의 외주면 중 일부가 함몰되어 구비될 수 있다. 또한, 상기 머플러회수유로(501)는 상기 머플러의 외주면 중 일부가 함몰되어 구비될 수 있다. 상기 구동회수유로(201), 상기 압축회수유로(301) 및 상기 머플러회수유로(501)는 서로 연통하여 오일이 통과할 수 있도록 구비될 수 있다.

전술한 것처럼, 상기 회전축(230)은 상기 편심부(232b)로 인해 무게 중심이 일측으로 치우쳐 구비되므로, 회전시 불균형한 편심 모멘트가 발생하여 전체적인 균형이 틀어질 수 있다. 따라서, 본 발명 하부 스크롤 압축기(10)는 상기 편심부(232b)로 인해 발생할 수 있는 편심 모멘트를 상쇄할 수 있는 밸런서(400)를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 압축부(300)는 상기 케이스(100)에 고정되어 있으므로, 상기 밸런서(400)는 회전하도록 구비되는 상기 회전축(230) 자체 또는 상기 회전자(220)에 결합되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 밸런서(400)는 상기 편심부(232b)의 편심 하중을 상쇄하거나 감소시킬 수 있도록 상기 회전자(220)의 하단 또는 압축부(300)를 향하는 일면에 구비되는 중심밸런서(410)와, 상기 편심부(232b) 또는 상기 하부밸런서(420) 중 적어도 어느 하나의 편심 하중 또는 편심모멘트를 상쇄하도록 상기 회전자(220)의 상단 또는 배출부(121)를 향하는 타면에 결합되는 외각밸런서(420)를 포함할 수 있다.

상기 중심밸런서(410)는 상기 편심부(232b)와 상대적으로 근접하여 구비되므로 상기 편심부(232b)의 편심하중을 직접적으로 상쇄할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 상기 중심밸런서(410)는 상기 편심부(232b)가 편심된 방향과 반대 방향으로 편심되어 구비되는 것이 바람직하다. 그 결과, 상기 회전축(230)이 저속 또는 고속으로 회전하여도 상기 편심부(232b)와 이격된 거리가 가까우므로 거의 균일하게 상기 편심부(232b)에서 발생하는 편심력 또는 편심하중을 효과적으로 상쇄할 수 있다.

상기 외각밸런서(420)는 상기 편심부(232b)가 편심된 방향과 반대 방향으로 편심되어 구비될 수도 있다. 그러나, 상기 외각밸런서(420)는 상기 중심밸런서(410)가 발생시키는 편심하중을 일부 상쇄할 수 있도록 상기 편심부(232b)와 대응되는 방향으로 편심되어 구비될 수도 있다.

이로써, 상기 중심밸런서(410)와 상기 외각밸런서(420)는 상기 편심축(232b)로 인해 발생하는 편심모멘트를 상쇄하여 상기 회전축(230)이 안정적으로 회전할 수 있도록 보조할 수 있다.

한편, 도1(b)를 참조하면, 상기 압축부(300)는 케이스(100)에 고정되어 있고, 상기 회전자(220)는 상기 고정자(210)에서 회전하도록 분리되어 구비되므로, 상기 회전축(230) 중 상기 압축부(300)에 결합되는 일단은 지지되나, 상기 구동부(200)에 결합되는 타단은 고정되거나 지지될 수 없다. 따라서, 상기 회전축(230) 상기 일단은 고정단 처럼 지지될 수 있으나, 상기 타단은 자유단으로 구비되어 지지되지 않는다. 따라서, 상기 회전축(230)은 외팔보(cantilever beam)와 같은 구조로 상기 케이스(100) 내부에서 지지될 수 있다.

이런 상황에서 상기 밸런서(400)가 상기 구동부(200)에 설치되는 경우, 상기 회전축(230)이 지지되지 않는 부분에 상기 밸런서(400)의 하중이 더 부가되는 것을 의미한다. 다시말해, 상기 밸런서(400)의 하중 자체가 상기 편심부(232b)의 편심을 해소할 수 있도록 구비되어 있다고 하더라도, 상기 밸런서(400)의 하중 자체가 상기 회전축(230)의 자유단에 부가된다.

따라서, 밸런서(400)는 상기 회전축(230)에 굽힘모멘트를 발생시킬 수 밖에 없다. 또한, 상기 회전축(230)이 고속으로 회전하는 경우에는, 상기 밸런서(400)는 더욱 큰 굽힘 모멘트와 진동을 발생시키는 원인으로 작용한다.

구체적으로, 상기 외각밸런서(410)가 설치되는 경우, 상기 외각밸런서(410)는 상기 회전축(230)의 고정단에서 가장 멀리 구비되어 있으므로, 상기 회전축(230)에 굽힘모멘트를 가장 크게 발생시킬 수 있다.

결과적으로, 상기 회전축(230)이 일정 수준 이상의 고속으로 회전하는 경우에는 상기 밸런서(400)의 하중자체로 인해 상기 회전축(230)에 굽힘모멘트가 추가로 발생하여 상기 회전축(230)이 일정각도 휘어지는 현상이 발생할 수 있다.

이때, 상기 회전축(230)의 회전속도가 더욱 빠를수록 상기 굽힘모멘트는 더욱 크게 발생할 수 있고, 이에 따라 상기 회전자(220)와 상기 고정자(210)가 서로 가까워 짐으로 인해 마찰 또는 충돌할 수 있고, 상기 회전축(230)이 소성변형되어 완전히 휘어질 수 있다.

따라서, 상기 하부 스크롤 압축기(10)의 내구성 및 안정성이 현격하게 감소하거나, 상기 회전축(230)이 밸런서(400)로 인한 굽힘 모멘트를 견딜 수 있는 임계속도 이상으로 구동하는 것이 원천적으로 제한되어 성능이 온전히 발휘될 수 없을 수 있다.

도2는 회전축의 내구성과 굽힘모멘트의 저항성을 향상시킬 수 있는 본 발명 하부 스크롤 압축기의 일실시예를 도시한 것이다.

도2를 참조하면, 상기 회전축(230)은 상기 메인축수부(318)의 노출면이나 상기 고정프레임(320) 중 적어도 어느 하나에 안착되어 상기 회전축을 지지하는 지지부(235)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전축(230)은 상기 지지부(235)를 구비하여, 말단 뿐만 아니라 중앙 부분이 상기 메인축수부(318)에도 지지될 수 있도록 구비될 수 있다. 이로써, 상기 회전축(230)은 상기 고정축수부(3281) 뿐만 아니라, 상기 메인축수부(318)에도 지지될 수 있다. 따라서, 회전축(230)에 부과되는 굽힘모멘트가 현저히 감소하여 회전축(230)이 고속으로 회전하더라도 휘어지는 것이 방지될 수 있다.

상기 지지부(235)는 상기 메인축수부(318)의 노출면에 상기 회전축(230)의 하중이 지지될 수 있도록 상기 메인축(231)에 구비되는 메인지지부(235a)를 포함할 수 있다.

상기 메인지지부(235)는 상기 메인축(231)의 외주면에 구비되어 상기 일단이 상기 메인축수부(318)의 일면에 지지될 수 있다. 따라서, 상기 회전축(230)이 상기 메인축부수(318)에 전부 수용되는 것이 아니라, 상기 회전축(230)의 일부가 상기 메인축수부(318)에 안착되어 하중의 일부를 상기 메인축수부(318)에 전달할 수 있다.

따라서, 상기 메인지지부(235a)로 인해 상기 회전축(230)의 양단 사이에 추가적으로 하중을 지지할 수 있는 지점이 발생하므로 부과되는 굽힘모멘트의 크기가 크게 감소할 수 있다.

상기 메인지지부(235a)는 상기 메인축(231)에서 상기 메인축수부(318)에 안착될 수 있도록 직경바향으로 연장되어 구비될 수 있다. 일례로, 상기 메인지지부(235a)는 상기 메인축(231)과 일체로 구비될 수 있고, 상기 메인축(231)이 상기 베어링부(232)보다 직경이 더 크게 구비되는 것으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 메인축(231)이 상기 메인축수부(318)의 관통홀보다 직경이 더 크게 구비되어 상기 메인축수부(318)의 노출면에 안착되도록 메인지지부(235a)를 구비한다고 볼 수 있다.

그 결과, 상기 메인축(231)의 직경이 더 증가되어 굽힘모멘트에 대한 내구성이 더 증가될 수 있다.

상기 메인지지부(235a)는 일단이 상기 메인축수부(318)에 전부 안착될 수 있도록 구비될 수 있으나, 타단은 상기 구동부(300)와 접촉되지 않을 수도 있다.

즉, 상기 메인지지부(235a)는 상기 메인축(231)에서 연장되되 상기 메인축(231)의 길이보다 짧게 구비될 수 있다. 또한, 상기 메인지지부(235a)는 상기 메인축(231)과 별도의 구성으로 구비되어 상기 메인축(231)을 수용하며 결합될 수도 있다.

나아가, 상기 메인지지부(235b)는 타단이 상기 회전자(220)의 일단과 접촉되어 상기 회전자(220)의 하중을 지지할 수 있도록 구비될 수도 있다.

도3은 상기 지지부(235)의 다른 실시예를 도시한 것이다.

상기 회전축(230)은 회전할 때 편심부(232b)로 인해 편심모멘트가 발생하게 되고, 이는 회전축(230)에 진동을 발생시키는 힘을 발생시키거나 회전축(230)이 휘어지게 만드는 굽힘모멘트를 생성하는 원인이 된다.

따라서, 상기 회전축(230)의 메인지지부(235a)는 상기 메인축(231)의 외주면에서 확장되어 구비되되 상기 회전축(230)의 회전중심에서 일측으로 편심되어 구비될 수 있다. 다시말해, 상기 메인지지부(235a)는 상기 회전축(230)의 회전중심에서 일측이 타측보다 더 두껍게 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 메인지지부(235a)는 상기 편심부(232b)가 편심된 반대 방향으로 더 편심되어 구비될 수 있다. 따라서, 상기 메인지지부(235a)가 발생하는 편심모멘트와 상기 편심부(232b)가 발생하는 편심모멘트가 적어도 일부 상쇄될 수 있다.

또한, 상기 메인지지부(235a)가 상기 편심부(232b)보다 길게 구비되는 경우에는 상기 메인지지부(235a)가 상기 편심부(232b)보다 편심된 정도가 작을 수 있다. 즉, 상기 메인지지부(235a)는 가장 두꺼운 부분이 상기 편심부(232b)의 두께보다 작을 수 있다. 이로써, 상기 메인지지부(235a)가 발생하는 편심모멘트의 총합과, 상기 편심부(232b)가 발생하는 편심부의 총합이 최대한 동일하여 상쇄될 수 있다.

이 경우에도, 상기 메인지지부(235a)는 일단이 상기 메인축수부(318)에 전부 안착될 수 있도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 메인지지부(235a)의 타단은 상기 회전자(220)를 지지할 수 있도록 구비될 수도 있다.

도4은 상기 지지부(235)의 다른 실시예를 도시한 것이다.

지지부(235a)는 상기 메인축(231)의 외주면에 구비되어 상기 메인축수부(318)의 노출면에 안착되도록 구비되는 지지대(2351a)을 포함할 수 있다.

상기 지지대(2351a)는 상기 메인축(231)과 일체로 구비될 수 있다. 또한, 상기 지지대(2351a)는 상기 메인축(231)의 외주면 중 상기 메인축수부(318)의 노출면에 대응되는 곳에 상기 메인축(231)의 외주면을 따라 돌출되어 구비될 수 있다.

따라서, 상기 지지대(2351a)는 상기 회전축(230)의 하중을 상기 메인축수부(318)에 전달할 수 있고, 상기 회전축(230)은 상기 고정축수부(3281) 뿐만 아니라 상기 지지대(2351a)로 상기 메인축수부(318)에도 지지될 수 있다. 이로써, 상기 회전축(230)에 부과되는 굽힘모멘트가 감소되거나, 분산되어 상기 회전축(230)이 휘어지는 것이 방지될 수 있다.

또한, 상기 지지대(2351a)의 두께는 상기 회전축(230)을 지지할 수 있다면 상대적으로 얇게 구비되어도 무방하다. 예를들어, 2mm 이하로 구비될 수 있다.

이로써, 상기 회전축(230)은 상기 지지대(2351a)만 추가로 구비하게 되므로, 상기 회전축(230)의 관성모멘트(I)가 크게 변화되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 지지대(2351a)를 구비하더라도 상기 회전축(230)을 회전시키기 위해 증가되는 에너지가 미미할 수 있고, 압축기(10)의 출력이 최대한 유지될 수 있다.

도5은 상기 지지부(235)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.

상기 지지부(235)는 상기 메인축(231)의 외주면에 결합되어 상기 메인축수부(318)의 노출면에 안착되도록 구비되는 지지링(240)을 더 포함할 수 있다. 상기 지지링(240)은 상기 메인축(231)에 억지 끼움결합되거나 용접되어 상기 메인축수부(318)에 면접촉하도록 구비될 수 있다. 이로써, 상기 회전축(230)이 상기 고정축수부(3281) 뿐만 아니라, 상기 메인축수부(318)에도 지지될 수 있도록 구비될 수 있다. 이로써, 상기 회전축(230)에 부과되는 굽힘모멘트가 감소되거나, 분산되어 상기 회전축(230)이 휘어지는 것이 방지될 수 있다.

또한, 상기 지지링(240)은 별도의 부재로 구비되므로 상기 회전축(230)보다 마찰력이나 내구성이 강한 재질로 구비될 수 있으며, 상기 회전축(230)을 가공하거나 성형하는 데 드는 절차를 생략할 수 있다. 예를들어, 상기 지지링(240)은 자기 윤활성 재질로 구비되어 마찰력이 상대적으로 작을 수 있다.

상기 지지링(240)은 상기 회전축(230)이 고속으로 회전할 때에도 상기 회전축(230)을 안정적으로 지지할 수 있다면 어떠한 두께와 폭으로 구비되어도 무방하다.

도6은 상기 지지부(235)의 추가 실시예를 도시한 것이다.

상기 지지부(235)는 상기 고정경판(321)에 지지되어 상기 회전축의 하중을 지지하는 보조지지부(235b)를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 보조지지부(235)는 상기 편심부(232b)에서 더 연장되거나 상기 편심부(232b)의 일단에 결합되어 상기 고정경판(321)에 지지될 수 있도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 회전축(230)은 상기 보조지지부(235)로 인해 상기 고정축수부(3281) 뿐만 아니라 상기 고정랩이 구비된 고정경판(321)의 일면에 안착되어 지지될 수 있다. 이로써, 상기 회전축(230)이 지지되는 부분이 상기 고정축수부(3281)에서 더 짧아지는 효과가 도출될 수 있고, 이에 따라 회전축(230)에 부과되는 굽힘모멘트의 크기가 감소될 수 있다.

상기 보조지지부(235)는 상기 편심부(232b)와 일체로 구비될 수도 있으나, 상기 편심부(232b)의 일단에 링으로 결합되어 상기 고정경판(321)에 접촉될 수 있도록 구비될 수 있다.

상기 보조지지부(235)는 상기 편심부(232b)와 다른재질로 구비될 수 있다. 예를들어, 자기 윤활성 재질로 구비될 수 있다.

상기 지지부(235)는 상기 메인지지부(235a)와 상기 보조지지부(235b)를 모두 포함할 수 있으나, 상기 보조지지부(235b)만 포함할 수도 있다.

도7은 상기 보조지지부(235b)의 다른 실시예를 도시한 것이다.

상기 보조지지부(235b)는 상기 고정베어링부(232a)에서 연장되고 상기 편심부(232b)와 이격되어 상기 고정경판(321)에 접촉되도록 구비되는 보조대(2352a)를 포함할 수 있다.

상기 보조대(2352a)는 상기 고정경판(321)에는 접촉되도록 구비되나, 상기 편심부(232b)와는 이격되어 구비될 수 있다. 또한, 상기 보조대(2352a)는 상기 회전축(230)과 별도의 구성으로 구비되어 상기 고정베어링부(232a)에 결합되어 구비될 수 있다. 따라서, 상기 편심부(232b)가 상기 고정경판(321)까지 무리하게 연장되는 것을 방지하여 상기 회전축(230)의 무게가 무거워지는 것을 방지할 수 있다.

도8은 상기 지지부를 윤활할 수 있는 마지막 실시예를 도시한 것이다.

도8을 참조하면, 상기 회전축(230)은 상기 공급유로(234)에서 공급되는 오일을 상기 지지부(235)로 공급하는 윤활부(235c)를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 지지부(235)는 상기 회전축(230)에 추가적으로 압축부(300)에 면접촉하도록 구비되어, 상기 회전축(230)에 부과되는 굽힘모멘트의 크기를 절감시키거나 분산시킨다. 그러나, 상기 회전축(230)이 고속으로 회전하면 상기 지지부(235)가 상기 고정스크롤(320)이나 상기 메인프레임(310)에 마찰되기 때문에 상기 지지부(235)나 상기 고정스크롤(320), 상기 메인프레임(310)이 마모될 수 있다.

또한, 상기 지지부(235)와 상기 압축부(300)의 추가적인 마찰로 인해 상기 압축부(300)의 온도가 필요이상으로 상승하여 오일이 열화되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 상기 회전축(230)은 상기 윤활부(235c)를 추가적으로 구비하여 상기 지지부(235)와 상기 압축부(300)가 접촉되는 지점에 오일을 공급할 수 있다. 이로써, 상기 지지부(235)나 상기 압축부(300)가 마모되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 마찰열을 오일이 흡수하도록 하여 급격한 온도상승을 방지할 수 있다.

상기 윤활부(235c)는 상기 메인지지부(235a)를 관통하여 구비하는 메인윤활부(2351c)를 포함할 수 있다. 상기 메인지지부(235a)가 상기 메인축(231)의 길이방향을 따라 구비되거나, 상기 메인축(231)에서 돌출되는 지지대(2351a)로 구비되거나, 상기 메인축(231)과 별도로 구비된 지지링(240)으로 구비될 때, 상기 메인윤활부(2351c)는 상기 메인지지부(235a)와 상기 메인축수부(318)이 접촉하는 부분에 오일을 공급하도록 구비될 수 있다. 상기 메인윤활부(2351c)는 상기 메인지지부(235a)의 외주면 일부에서 상기 회전축(230)에 구비된 공급유로(234)까지 관통하는 홀로 구비될 수 있다.

또한, 상기 윤활부(235c)는 상기 보조지지부(235b)를 관통하여 구비하는 보조윤활부(2351b)를 더 포함할 수 있다. 상기 보조지지부(235b)가 상기 편심부(232b)에서 상기 고정경판(321)을 향하여 연장되어 구비되거나 상기 고정베어링부(232c)에서 연장되어 구비되거나, 상기 회전축(230)과 별도의 구성으로 구비될 때, 상기 보조윤활부(2352c)는 상기 보조지지부(235b)와 상기 고정경판(321)dl 접촉하는 부분에 오일을 공급하도록 구비될 수 있다. 상기 보조윤활부(2352c)는 상기 보조지지부(235b)의 외주면 일부에서 상기 회전축(230)에 구비된 공급유로(234)까지 관통하는 홀로 구비될 수 있다.

이때, 상기 회전축(230)은 상기 윤활부(235c)로 오일을 원할하게 공급하도록 유도하는 오일펌프(250)을 더 포함할 수 있다. 상기 오일펌프(250)는 트로코이드 펌프 등으로 구비되어 상기 회전축(230)이 회전할 때 상기 케이스(100)의 저유공간에 저유된 오일을 상기 급유홀(234) 뿐만 아니라 상기 윤활부(235c)까지 원활하게 공급할 수 있도록 유도할 수 있다.

따라서, 상기 오일펌프(250)는 상기 윤활부(235c)로 인해 오일의 배출량이 증가한다고 하더라도 원활하게 오일 공급을 유지시킬 수 있다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1 냉매사이클 10 압축기
100 케이스 110 수용쉘 120 배출쉘 121 배출부 130 밀폐쉘
200 구동부
300 압축부
310 메인프레임 311 메인경판 318 메인관통홀 3181 메인축수부
320 고정스크롤 321 고정경판
330 선회스크롤
340 올담링 350 배압씰(seal)
400 구동밸런서
500 머플러 510 수용바디 520 결합바디 541 머플러 축수부
235 지지부 250 오일펌프

Claims (14)

1. 일측에 냉매가 토출되는 배출부를 구비하는 케이스;
   상기 케이스의 내주면에 결합되는 구동부;
   상기 구동부에서 상기 배출부와 멀어지는 방향으로 연장되어 회전하는 회전축;
   상기 회전축에 결합되어 상기 냉매를 압축하는 압축부;를 포함하고,
   상기 압축부는
   상기 회전축에 결합되어 상기 회전축이 회전하면 공전운동을 하도록 구비되고, 상기 회전축이 관통하는 선회관통홀을 포함하는 선회스크롤;
   상기 선회스크롤과 맞물려 구비되어 상기 냉매를 공급받아 상기 냉매를 압축하여 토출시키도록 구비되고, 상기 회전축이 관통하는 고정축수부를 포함하는 고정스크롤;
   상기 고정스크롤에 안착되어 상기 선회스크롤을 수용하도록 구비되고, 상기 회전축이 관통하는 메인축수부를 포함하는 메인프레임;을 포함하고,
   상기 구동부는
   상기 케이스의 내주면에 결합되어 회전자기장을 발생시키는 고정자와 상기 고정자 내측에서 상기 회전자기장에 의해 회전하도록 구비되는 회전자를 포함하고,
   상기 회전축은
   상기 회전자에 결합되어 상기 압축부를 향하여 연장되는 메인축과,
   상기 메인축에서 연장되어 상기 압축부를 관통하는 베어링부와,
   상기 메인축수부의 노출면이나 상기 고정스크롤 중 적어도 어느 하나에 안착되어 상기 회전축을 지지하여 상기 회전축이 휘어지는 것을 방지하는 지지부를 포함하며,
   상기 지지부는
   상기 메인축의 직경이 상기 베어링부의 직경보다 크도록 상기 메인축의 직경을 확장시키는 메인지지부를 포함하고,
   상기 메인지지부는
   일단이 상기 메인축수부의 노출면에 접촉되고, 상기 일단에서 상기 회전자에 수용되도록 상기 메인축의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 메인축의 외주면을 따라 상기 메인축의 직경을 동일한 길이만큼 확장시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 메인지지부는
   상기 메인축의 직경방향으로 돌출되어 상기 메인축수부의 노출면에 안착되도록 구비되는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 메인지지부는
   상기 메인축의 외주면에 결합되어 상기 메인축수부의 노출면에 안착되도록 구비되는 지지링을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 고정스크롤은
   상기 케이스에 결합되고 상기 고정축수부가 연장되어 구비되는 고정경판을 더 포함하고,
   상기 지지부는
   상기 고정경판에 지지되어 상기 회전축의 하중을 지지하는 보조지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 베어링부는
   상기 메인축수부에 수용되는 메인베어링부와,
   상기 선회관통홀에 수용되되 상기 회전축의 중심에서 일측으로 돌출되는 편심부와,
   상기 고정축수부에 수용되는 고정베어링부를 포함하고,
   상기 보조지지부는
   상기 편심부에서 연장되어 상기 고정경판에 접촉되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 보조지지부는 상기 고정베어링부에서 연장되고 상기 편심부와 이격되어 상기 고정경판에 접촉되도록 구비되는 보조대를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 회전축은
    상기 고정축수부를 관통하여 오일을 수집하는 오일피더와,
    상기 오일피더에서 공급된 오일을 이동시키도록 상기 회전축의 길이방향을 따라 연장되는 공급유로를 포함하고,
    상기 공급유로에서 공급되는 오일을 상기 지지부로 공급하는 윤활부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 회전축은
    상기 구동부에 결합되는 메인축과,
    상기 메인축에서 연장되어 상기 압축부를 관통하는 베어링부를 포함하고,
    상기 지지부는
    상기 메인축에 구비되어 상기 메인축수부의 노출면에 안착되도록 구비되는 메인지지부를 포함하고,
    상기 윤활부는 상기 메인지지부를 관통하여 구비하는 메인윤활부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 고정스크롤은
    상기 케이스에 결합되고 상기 고정축수부가 연장되어 구비되는 고정경판을 더 포함하고,
    상기 지지부는
    상기 고정경판에 지지되어 상기 회전축의 하중을 지지하는 보조지지부를 더 포함하고,
    상기 윤활부는 상기 보조지지부를 관통하여 구비하는 보조윤활부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
14. 제11항에 있어서,
    상기 윤활부에 상기 케이스에 저유된 오일을 공급하도록 상기 오일피더에 결합되는 오일펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
    
    

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