KR102407092B1 - 차량용 전동압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 공조장치에 구비되는 배압식 전동압축기에 관한 것으로서, 추가 부품을 설치하거나 복잡한 유로구조를 설계하지 않고서도 전동압축기의 배압실 내부 압력을 적정 수준으로 유지시킬 수 있는 차량용 전동압축기 구조를 제공한다. 이를 위한 본 발명의 차량용 전동압축기는, 하우징 내에 고정되고, 일측에 냉매 가스가 흡입되는 흡입실이 형성된 고정스크롤과; 상기 고정스크롤과 맞물려 선회운동 하는 선회스크롤과; 상기 하우징 내부에 형성되어 회전축이 지지되며, 상기 선회스크롤과 함께 배압실을 형성하는 프레임;을 포함하며, 상기 선회스크롤의 배면 외곽 부분에는 상기 프레임 방향을 향해 돌출되어 상기 배압실을 실링하는 환형의 실링면이 형성되고, 상기 실링면에는 상기 배압실과 흡입실 사이를 연통하며 상기 배압실 내부의 오일을 상기 흡입실로 배출시키기 위한 환형의 배출홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전동압축기{Electric compressor for vehicle}
본 발명은 차량의 공조장치에 구비되는 전동압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 추가 부품을 설치하거나 복잡한 유로구조를 적용하지 않고서도 전동압축기의 배압실 내부 압력을 적정 수준으로 유지하는 것이 가능하여 전동압축기의 제조비용을 절감시킬 수 있고 조립공정을 단순화시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 전동압축기에 관한 것이다.
차량 내부에는 차량 실내의 적정 온도 유지, 공기 청정도 확보, 차량 윈도우의 안개나 서리 제거 등을 위한 공조 장치가 설치되며, 이와 같은 공조 장치는 일반적으로 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함한다.
압축기는 크게 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축시키는 왕복식 압축기와, 회전운동에 의해 냉매를 압축시키는 회전식 압축기로 분류되며, 왕복식 압축기는 다시 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수 개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식 압축기, 사판이 설치된 회전축을 사용하는 사판식 압축기 등으로 분류되며, 회전식 압축기는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식 압축기, 선회스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식 압축기 등으로 분류된다.
이러한 여러 종류의 압축기 중에서도 스크롤 압축기는 흡입, 압축 및 토출이 연속적으로 이루어지기 때문에 다른 압축기와 비교하였을 때 작동 과정에서 발생되는 진동 및 소음이 적고, 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있다는 장점이 있어 공조장치의 냉매 압축기로 널리 사용되고 있다.
스크롤 압축기는 일반적으로 고정랩이 형성된 고정스크롤 및 상기 고정랩과 맞물리는 선회랩이 형성된 선회스크롤을 포함하며, 상기 선회스크롤은 전동 모터의 회전축과 결합되어 전동 모터에서 발생되는 구동력에 의해 상기 고정스크롤에 대해 선회운동 하게 되고, 이로 인해 고정스크롤의 고정랩과 선회스크롤의 선회랩 사이에 형성되는 압축실의 부피가 연속적으로 변하면서 압축실 내로 유입된 냉매가 압축되게 된다.
스크롤 압축기는 상기와 같은 구조로 인해 냉매 압축 과정에서 선회스크롤과 고정스크롤 사이의 마찰이 발생할 수밖에 없으므로, 스크롤 압축기의 수명을 향상시키기 위해서는 고정스크롤과 선회스크롤 사이의 윤활이 매우 중요하다.
스크롤 압축기에서 일어나는 여러 부분의 윤활작용 중에서 압축실을 형성하는데 직접적인 관련이 있는 고정스크롤의 랩과 선회스크롤의 랩 사이의 마찰과 스크롤 선단의 팁실(Tip seal)과 상대 스크롤의 측판 사이의 마찰이 압축기의 성능에 크게 영향을 끼치는 부분이라고 할 수 있으며, 이중 후자의 경우는 전자의 경우보다 접촉면이 넓고 윤활 부분 주위에 여러 가지 조건이 하나의 실에 작용한다는 점에서 스크롤 압축기의 성능에 더 큰 영향을 끼친다고 볼 수 있다.
이와 같이 팁실이 적용된 스크롤 압축기는 압축실 내의 냉매가 반경방향으로 누설되는것을 막기 위해 고정스크롤과 선회스크롤 랩의 선단에 홈을 파고 그 곳에 팁실을 삽입한 구조로서, 이러한 팁실 압축기의 경우 배압실(Backpressure chamber)이 흡입실(Suction chamber)과 연동하여 접동부 윤활을 하기 때문에 배압실 내부로 냉매 누설이 발생하지 않는다.
반면, 배압식 스크롤 압축기의 경우 배압실을 고압으로 가압하는 방식이기 때문에 흡입실과 연동시 냉매의 누출이 발생되지 않도록 보다 많은 주의가 요구된다. 배압식 스크롤 압축기는 선회스크롤의 배면부에 위치하는 메인프레임에 형성된 유로를 통해 냉매 가스와 오일이 배압실로 공급되어 접동부의 냉각 및 윤활을 한 후 스크롤 흡입실로 배출되는 구조로서, 이러한 메인프레임에 형성된 냉매 및 오일 유로를 통해 배압실 내부로 냉매 가스와 오일을 공급할 경우 압축기의 성능 손실이 10% 이상으로 크게 발생한다. 그 이유는 배압식 압축기에서는 압축가스를 공급하기 때문에 스크롤 흡입실과 배압실 간의 압력차가 매우 커서 배출 유량만큼 압축기 성능 손실이 발생하기 때문이다. 이 때문에 종래에는 배압실의 압력이 과다할 경우 이를 적정수준으로 낮추기 위해서 배압실 내의 가스를 흡입실로 배출할 수 있도록 체크밸브를 설치하거나 긴 나선형 유로를 형성하는 스크류 등을 적용하는 방식으로 배압실 내의 압력을 적정 압력으로 유지하도록 하였다.
그러나, 이와 같은 종래의 방식은 배압실 내부를 적정 압력으로 유지하기 위해 체크밸브나 스크류 등의 추가 구성 부품을 설치해야만 하기 때문에 압축기의 제조비용을 증가시킬 뿐아니라 조립 공정도 복잡해져서 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1734122호(2017.05.02)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 배압식 스크롤 전동압축기에서 선회스크롤의 구조 변경을 통해 압축기 내부에 추가 구성물을 설치하지 않고서도 배압실 내부압력을 적정 수준으로 유지할 수 있도록 함으로써 제조비용을 절감시킬 수 있고 조립공정을 단순화시켜 제품의 생산성을 높일 수 있는 차량용 전동압축기를 제공하는 데에 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차량용 전동압축기는, 하우징 내에 고정되고, 일측에 냉매 가스가 흡입되는 흡입실이 형성된 고정스크롤과; 상기 고정스크롤과 맞물려 선회운동 하는 선회스크롤과; 상기 하우징 내부에 형성되어 회전축이 지지되며, 상기 선회스크롤과 함께 배압실을 형성하는 프레임;을 포함하며, 상기 선회스크롤의 배면 외곽 부분에는 상기 프레임 방향을 향해 돌출되어 상기 배압실을 실링하는 환형의 실링면이 형성되고, 상기 실링면에는 상기 배압실과 흡입실 사이를 연통하며 상기 배압실 내부의 오일을 상기 흡입실로 배출시키기 위한 환형의 배출홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배출홈의 안쪽에 위치한 실링면에는 상기 배압실과 배출홈을 연통하는 입구 슬롯이 형성되고, 상기 배출홈의 바깥쪽에 위치한 실링면에는 상기 배출홈과 흡입실을 연통하는 출구 슬롯이 형성될 수 있다.
이때, 상기 입구 슬롯은 선회스크롤의 하부측에 배치되고, 상기 출구 슬롯은 상기 입구 슬롯과 대향하는 선회스크롤의 상부측에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 전동압축기에는 상기 프레임에 고정되어 상기 선회스크롤의 실링면과 면접하는 스러스트 플레이트를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 프레임에는 스러스트 플레이트와 접촉을 이루며 축방향으로 탄성을 인가해주기 위한 오링이 설치될 수 있다.
또한, 상기 선회스크롤에는 고정스크롤과 선회스크롤에 의해 형성되는 압축실 내부의 냉매 가스를 상기 배압실로 공급하기 위한 배압홀이 형성될 수 있다.
아울러, 상기 프레임에는 상기 배압실 내부로 오일을 공급하기 위한 오일 유로가 형성될 수 있다.
한편, 상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 전동압축기의 선회스크롤은, 전면에 고정스크롤과 맞물리는 선회랩이 형성된 차량용 전동압축기의 선회스크롤에 있어서, 상기 선회랩의 맞은편에 위치한 상기 선회스크롤의 배면 외곽 부분에는 환형을 이루며 돌출된 형태의 실링면이 형성되고, 상기 실링면에는 배압실과 흡입실 사이를 연통하며 상기 배압실 내부의 오일을 상기 흡입실로 배출시키기 위한 환형의 배출홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 스러스트 플레이트와 접동하는 선회스크롤의 배면 외곽의 실링면에 입구 슬롯와, 환형의 배출홈, 및 출구 슬롯을 형성하여 배압실과 흡입실 사이에 형성된 압력차에 의해 배압실 내부의 오일이 일부의 냉매 가스와 함께 환형 배출홈을 따라 이동하여 흡입실측으로 연속적으로 배출되도록 함으로써 배압실 내부의 압력이 항상 적정수준의 압력으로 유지되도록 할 수 있고, 이에 따라 배압실 내부가 과도한 압력으로 유지됨으로써 발생하게 되는 압축손실 문제를 개선시킬 수 있다.
또한, 선회스크롤의 실링면에 형성된 환형의 배출홈을 따라 오일이 이동되는 과정에서 선회스크롤의 실링면과 스러스트 플레이트의 양 접촉면 사이의 윤활작용이 이루어지게 됨으로써 선회스크롤의 원활한 선회운동이 가능해질 수 있고, 접동 부위의 마찰 및 마모를 억제하여 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
아울러, 배압실 내부의 과도한 압력 상승을 억제하기 위해 종래와 같이 체크밸브 등의 추가 부품을 설치하거나 긴 나선형 유로 형성 등의 복잡한 유로설계가 필요없기 때문에 제조비용 증가 및 조립 공정이 복잡해지는 단점을 극복할 수 있다.
또한, 배압실의 압력이 적정 수준으로 유지되는 경우에는 배압실 내부의 냉매 가스가 오일에 의해 트랩(trap)되어 선회스크롤의 배출홈을 통해서 냉매 가스의 배출이 멈춰질 수 있고, 배압실 내의 압력이 적정압 이상이 되는 경우에 트랩된 오일을 밀어내고 냉매 가스가 배출되는 효과를 발휘할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전동압축기의 구조를 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 선회스크롤을 포함하는 주요부 구성을 보여주는 분리 사시도.
도 3은 도 2의 반대편 구조를 보여주는 분리 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 선회스크롤 구조를 보여주는 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 선회스크롤의 배면 구조를 보여주는 배면도.
도 6은 도 5의 A-A 섹션 단면도.
도 7은 도 5의 B-B 섹션 단면도.
도 8은 선회스크롤의 실링면에 형성된 배출홈 유로를 통해 배압실 내부의 오일이 흡입실로 배출되는 과정을 보여주는 예시도.
아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전동압축기 구조와, 이 전동압축기 내부에 구비되는 선회스크롤 구조에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전동압축기의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 선회스크롤 주변의 주요부 구성을 보여주는 분리 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 2를 반대편에서 바라본 구조를 도시한 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 전동압축기(100)는, 하우징(110) 내에 고정되는 고정스크롤(120)과, 상기 고정스크롤(120)과 맞물려 선회운동을 하는 선회스크롤(130)과, 전동모터(140)의 회전축(142)이 지지되며 상기 선회스크롤(130)과 함께 배압실(Backpressure chamber;BC)을 형성하는 프레임(150)을 포함한다.
하우징(110)에 고정되는 고정스크롤(120)은 일측에 고정랩(121)이 형성되고, 상기 고정랩(121)은 선회스크롤(130)의 선회랩(131)과 맞물리며 압축실(Compressive chamber; CC)을 형성한다. 그리고, 고정스크롤(120)은 고정랩(121)의 외측부에 냉매 가스가 흡입되는 흡입실(Suction chamber; SC)이 형성된다.
선회스크롤(130)은 전동모터(140)의 회전축(142)과 편심을 이루며 결합되어 상기 전동모터(140)에서 발생되는 구동력에 의해 고정스크롤(120)에 대하여 선회운동을 하게 되고, 이에 따라 고정스크롤(120)의 고정랩(121)과 선회스크롤(130)의 선회랩(131) 사이에 형성되는 압축실(CC)의 부피가 연속적으로 변하면서 압축실(CC) 내로 유입된 냉매 가스의 압축이 이루어진다.
프레임(150)은 전동모터(140)의 회전축(142) 일측 단부를 지지하게 되며 상기 프레임(150)과 선회스크롤(130) 사이에 형성된 공간에는 편심축(144)의 회전이 이루어지면서 선회스크롤(130)의 선회운동시 상기 선회스크롤(130)이 고정스크롤(120) 방향으로 밀착되도록 압력을 가하도록 하는 배압실(BC)이 형성된다.
그리고, 상기 프레임(150)에는 외부로부터 오일이 공급될 수 있는 오일 유로(152)가 형성되어 상기 오일 유로(152)를 통해 배압실(BC) 내부로 오일이 공급됨으로써 서로 접하며 상대운동을 하는 부품들 간의 윤활작용을 수행하게 된다.
또한. 선회스크롤(130)의 중심부와 인접한 영역에는 축방향(S)으로 관통된 배압홀(132)이 형성되어 압축실(CC) 내의 냉매 가스가 상기 배압홀(132)을 통해 배압실(BC) 내부로 공급될 수 있다.
한편, 선회스크롤(130)과 프레임(150) 사이에는 선회운동을 하는 선회스크롤(130)의 배면부와 면접하면서 선회스크롤(130)과 프레임(150) 사이에 형성된 배압실(BC)의 실링이 유지되도록 하는 스러스트 플레이트(thrust plate;160)가 설치된다.
상기 스러스트 플레이트(160)는 선회스크롤(130)의 배면과 마주보는 프레임(150)의 전면부 상에 고정되는데, 이 경우 프레임(150)의 전면부에는 복수 개의 고정핀(157)이 설치되고, 스러스트 플레이트(160)에는 상기 고정핀(157)과 결합되는 고정홀(162)이 형성된다. 따라서, 스러스트 플레이트(160)는 상기 고정홀(162) 부분이 프레임(150)의 고정핀(157) 부분에 끼워져 결합됨으로써 축방향(S)의 유동은 허용하면서 반경방향의 유동은 허용하지 않는 구조로 프레임(150)의 전면부 상에 고정상태로 유지된다.
따라서, 배압실(BC) 내부로 공급된 냉매 가스 및 오일 중 일부는 상대운동을 하는 스러스트 플레이트(160)와 선회스크롤(130) 간의 접동 부위의 윤활을 수행한 후 선회스크롤(130)과 스러스트 플레이트(160) 사이에 형성된 유로를 통해 흡입실(SC)로 이동하여 배출될 수 있다.(이에 대해서는 뒤에서 구체적으로 설명하기로 한다.)
그리고, 상기 스러스트 플레이트(160)가 고정되는 상기 프레임(150)의 전면부에는 스러스트 플레이트(160)와 직접 접촉되면서 선회스크롤(130)의 선회운동 과정에서 스러스트 플레이트(160)에 축방향(S)으로 일정수준의 탄성을 인가해줄 수 있는 오링(O-Ring; 154)이 설치될 수 있다.
이러한 오링(154) 설치를 위하여 프레임(150)의 전면부에 함몰된 형태의 환형 오링홈(153)을 형성하고 상기 환형 오링홈(153) 부분에 오링(154)을 끼워 고정하게 되며, 이때, 상기 오링홈(153)에 고정된 오링(154)의 일부분은 프레임(150)의 전면부로부터 스러스트 플레이트(160) 방향으로 돌출되도록 형성하게 된다.
이렇게 되면, 선회스크롤(130)의 선회운동 과정에서 스러스트 플레이트(160)는 상기 오링(154)에 의해 축방향(S)으로 일정수준의 탄성을 유지하면서 선회스크롤(130)과 접동함에 따라 선회스크롤(130)이 안정적으로 선회운동을 수행할 수 있고, 오링(154)이 스러스트 플레이트(160)와 상대운동을 하지 않기 때문에 마찰로 인한 오링(154)의 마모 및 파손을 방지할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 선회스크롤(130)의 배면 구조를 상세하게 보여주는 사시도 및 배면도이다. 그리고, 도 6은 도 5의 A-A 섹션 단면도이고, 도 7은 도 5의 B-B 섹션 단면도이다. 또한, 도 8은 선회스크롤의 배면부 실링면에 형성된 배출홈의 유로를 통해 배압실 내부의 오일 및 가스가 흡입실로 배출되는 것을 예시한 것이다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 선회스크롤(130)은 고정스크롤(120)의 고정랩(121)과 맞물리는 선회랩(131)의 맞은편에 위치한 선회스크롤(130)의 배면부 외곽 부분에 환형 형상을 가지며 프레임(150) 방향을 향해 돌출된 실링면(133)이 형성된다.
상기 돌출된 실링면(133)은 선회스크롤(130)의 선회운동시 고정된 상태의 스러스트 플레이트(160)와 직접적으로 맞닿아 상대운동을 하며 배압실(BC)의 실링을 수행하는 동시에 상기 실링면(133)을 따라 이동하는 오일의 윤활작용을 통해 실링면(133)과 스러스트 플레이트(160) 간의 윤활이 이루어지게 된다.
구체적으로, 선회스크롤(130)의 실링면(133) 부분에는 상기 실링면(133)을 따라 형성되어 배압실(BC)과 흡입실(SC) 사이를 연통하는 환형 구조를 갖는 오일 유로인 배출홈(134)이 형성된다.
그리고, 상기 배출홈(134)의 안쪽 부분에 위치하는 실링면(133)에는 배압실(BC)과 배출홈(134)을 서로 연결하는 입구 슬롯(135)이 형성되고, 상기 배출홈(134)의 바깥 부분에 위치한 실링면(133)에는 배출홈(134)과 흡입실(SC)을 서로 연결하는 출구 슬롯(136)이 형성된다.
이에 따라, 배압실(BC) 내부의 오일 및 냉매 가스는 배압실(BC)과 흡입실(SC) 사이에 형성된 압력차에 의해 입구 슬롯(135)을 통해 배출홈(134)으로 유입되어 배출홈(134)을 따라 이동된 후 출구 슬롯(136)을 통해 흡입실(SC)로 배출될 수 있다.
이 경우, 상기 입구 슬롯(135)은 선회스크롤(130)의 최하단 부분에 배치되고, 출구 슬롯(136)은 상기 입구 슬롯(135)과 마주보는 선회스크롤(130)의 최상단 부분에 배치되어, 배압실(BC)의 내부공간 아래쪽에 고여 있는 오일은 상기 입구 슬롯(135)을 통해 배출홈(134)으로 용이하게 연속적으로 유입되는 한편 상기 배압실(BC) 내부의 냉매 가스의 대부분은 상기 배압실(BC)의 하부에 고여 있는 상태의 오일로 인해 배출홈(134)으로 원활히 유입되지 못하고, 냉매 가스의 일부만이 오일과 섞인 채로 배출홈(134)으로 유입된 후 출구 슬롯(136)을 통해 흡입실(SC)로 배출될 수 있다.
즉, 배압실(BC) 내부의 압력은 선회스크롤(130) 외측에 위치한 흡입실(SC) 압력보다 상대적으로 높아 큰 압력차를 형성하기 때문에 이들 배압실(BC)과 흡입실(SC) 사이에 형성된 큰 압력차에 의해 배압실(BC) 하부공간에 고여 있는 오일이 일부의 냉매 가스와 함께 입구 슬롯(135)을 통해 배출홈(134)으로 유입된 후 배출홈(134)을 따라 이동되어 출구 슬롯(136)을 통해 흡입실(SC)로 연속적으로 빠져나갈 수 있게 됨으로써, 오일과 함께 흡입실(SC)로 빠져나가는 일부 냉매 가스로 인해 배압실(BC) 내부의 압력이 과도하게 상승되는 것이 억제될 수 있고, 아울러, 상기 배출홈(134)을 따라 이동되는 오일에 의한 윤활작용에 의해 선회스크롤(130)의 실링면(133)과 스러스트 플레이트(160) 사이의 윤활작용이 원활히 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 전동압축기(100)는 선회스크롤(130)의 배면 외곽의 실링면(133)에 입구 슬롯(135), 환형의 배출홈(134), 및 출구 슬롯(136)을 형성하여 배압실(BC)과 흡입실(SC) 사이에 형성된 압력차에 의해 배압실(BC) 내부의 오일이 일부의 냉매 가스와 함께 상기 환형 배출홈(134)을 따라 이동하여 흡입실(SC)측으로 연속적으로 배출되도록 함으로써 배압실(BC) 내부의 압력이 항상 적정수준의 압력으로 유지되도록 할 수 있기 때문에 배압실(BC) 내부가 과도한 압력으로 유지됨으로써 발생하게 되는 압축손실 문제를 개선시킬 수 있다.
아울러, 선회스크롤(130)의 실링면(133)에 형성된 환형의 배출홈(134)을 따라 오일이 이동되는 과정에서 선회스크롤(130)의 실링면(133)과 스러스트 플레이트(160)의 양 접촉면 사이의 윤활작용이 가능해질 수 있기 때문에 선회스크롤(130)의 원활한 선회운동이 가능해지고 접동 부위의 마찰 및 마모를 억제하여 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다
100 : 전동압축기 110 : 하우징
120 : 고정스크롤 121 : 고정랩
130 : 선회스크롤 131 : 선회랩
132 : 배압홀 133 : 실링면
134 : 배출홈 135 : 입구 슬롯
136 : 출구 슬롯 140 : 전동 모터
142 : 회전축 150 : 프레임
152 : 오일 유로 154 : 오링
160 : 스러스트 플레이트

Claims (10)

  1. 하우징 내에 고정되고, 일측에 냉매 가스가 흡입되는 흡입실이 형성된 고정스크롤;
    상기 고정스크롤과 맞물려 선회운동 하는 선회스크롤;
    상기 하우징 내부에 형성되어 회전축이 지지되며, 상기 선회스크롤과 함께 배압실을 형성하는 프레임;을 포함하며,
    상기 선회스크롤에는 상기 고정스크롤과 선회스크롤에 의해 형성되는 압축실 내부의 냉매 가스를 상기 배압실로 공급하기 위한 배압홀이 형성되고,
    상기 선회스크롤의 배면 외곽 부분에는 상기 프레임 방향을 향해 돌출되어 상기 배압실을 실링하는 환형의 실링면이 형성되고,
    상기 실링면에는 상기 배압실과 흡입실 사이를 연통하며 상기 배압실 내부의 오일을 상기 흡입실로 배출시키기 위한 환형의 배출홈이 형성되며,
    상기 배출홈의 안쪽에 위치한 실링면에는 상기 배압실과 상기 배출홈을 연통하는 입구 슬롯이 형성되고, 상기 배출홈의 바깥쪽에 위치한 실링면에는 상기 배출홈과 상기 흡입실을 연통하는 출구 슬롯이 형성되되,
    상기 입구 슬롯은 상기 선회스크롤의 최하단 부분에 배치되고, 상기 출구 슬롯은 상기 입구 슬롯과 대향하는 상기 선회스크롤의 최상단 부분에 배치되어, 상기 배압실과 흡입실 사이에 형성된 압력차에 의해 상기 배압실의 내부공간 아래쪽에 고여 있는 오일이 상기 입구 슬롯을 통해 상기 배출홈으로 원활하게 유입될 수 있는 반면 상기 배압실 내부의 냉매 가스는 상기 배압실의 하부에 고여 있는 오일에 의해 상기 배출홈으로 원활하게 유입되지 못하고, 상기 냉매 가스의 일부만이 상기 오일과 섞인 채로 상기 배출홈으로 유입된 후 상기 출구 슬롯을 통해 상기 흡입실로 배출되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동압축기.
  2. 삭제
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  4. 제1항에 있어서, 상기 프레임에 고정되어 상기 선회스크롤의 실링면과 면접하는 스러스트 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동압축기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프레임에는 상기 스러스트 플레이트와 접촉을 이루며 축방향으로 탄성을 인가해주기 위한 오링이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전동압축기.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 프레임에는 상기 배압실 내부로 오일을 공급하기 위한 오일 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 전동압축기.
  8. 전면에 고정스크롤과 맞물리는 선회랩이 형성된 차량용 전동압축기의 선회스크롤에 있어서,
    상기 선회스크롤에는 상기 고정스크롤과 선회스크롤에 의해 형성되는 압축실 내부의 냉매 가스를 배압실로 공급하기 위한 배압홀이 형성되고,
    상기 선회랩의 맞은편에 위치한 상기 선회스크롤의 배면 외곽 부분에는 환형을 이루며 돌출된 형태의 실링면이 형성되고,
    상기 실링면에는 배압실과 흡입실 사이를 연통하며 상기 배압실 내부의 오일을 상기 흡입실로 배출시키기 위한 환형의 배출홈이 형성되며,
    상기 배출홈의 안쪽에 위치한 실링면에는 상기 배압실과 상기 배출홈을 연통하는 입구 슬롯이 형성되고, 상기 배출홈의 바깥쪽에 위치한 실링면에는 상기 배출홈과 상기 흡입실을 연통하는 출구 슬롯이 형성되되,
    상기 입구 슬롯은 상기 선회스크롤의 최하단 부분에 배치되고, 상기 출구 슬롯은 상기 입구 슬롯과 대향하는 상기 선회스크롤의 최상단 부분에 배치되어, 상기 배압실과 흡입실 사이에 형성된 압력차에 의해 상기 배압실의 내부공간 아래쪽에 고여 있는 오일이 상기 입구 슬롯을 통해 상기 배출홈으로 원활하게 유입될 수 있는 반면 상기 배압실 내부의 냉매 가스는 상기 배압실의 하부에 고여 있는 오일에 의해 상기 배출홈으로 원활하게 유입되지 못하고, 상기 냉매 가스의 일부만이 상기 오일과 섞인 채로 상기 배출홈으로 유입된 후 상기 출구 슬롯을 통해 상기 흡입실로 배출되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동압축기의 선회스크롤.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6541872B2 (ja) * 2016-03-31 2019-07-10 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機、および冷凍サイクル装置
JP2020153296A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 スクロール圧縮機

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2870509B2 (ja) * 1996-11-15 1999-03-17 松下電器産業株式会社 スクロール気体圧縮機
KR101734122B1 (ko) 2013-04-12 2017-05-11 이래오토모티브시스템 주식회사 스크롤 압축기의 압축효율 개선 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6541872B2 (ja) * 2016-03-31 2019-07-10 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機、および冷凍サイクル装置
JP2020153296A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 スクロール圧縮機

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