KR102538446B1

KR102538446B1 - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR102538446B1
Application number: KR1020170016784A
Authority: KR
Inventors: 서정기; 김옥현; 김재엽; 이경재
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2023-06-01
Also published as: CN108397388A; KR20180091506A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 회전축; 상기 회전축에 의해 선회 운동하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 회전축과 상기 선회 스크롤의 사이를 회전 가능하게 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 선회 스크롤은 상기 베어링과 체결될 때 그 선회 스크롤의 변형을 방지하는 변형 방지부를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 상기 베어링이 선회 스크롤과 체결될 때 그 선회 스크롤의 변형을 방지하고, 상기 베어링에 의해 무게, 크기, 회전 밸런스, 내구성, 소음, 진동, 원가 및 패키지가 악화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은, 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고정 스크롤 및 그 고정 스크롤과 함께 압축실을 형성하고 그 고정 스크롤에 대하여 선회 운동을 하는 선회 스크롤을 포함하여 냉매를 압축할 수 있도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입,압축,토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토오크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0081675호에는 종래의 스크롤 압축기가 개시되어 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0081675호의 도 1을 참조하면, 종래의 스크롤 압축기는 케이싱(11)의 내부에 구동력을 발생시키는 모터(3), 상기 모터(3)에 의해 회전되는 회전축(4), 상기 회전축(4)에 의해 선회 운동하는 선회 스크롤(6), 상기 선회 스크롤(6)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(5)을 포함한다.

그리고, 종래의 스크롤 압축기는, 상기 모터(3)를 기준으로 일측에서 상기 케이싱(11)에 대하여 상기 회전축(4)을 회전 가능하게 지지하는 제1 베어링(82), 상기 모터(3)를 기준으로 타측에서 상기 케이싱(11)에 대하여 상기 회전축(4)을 회전 가능하게 지지하는 제2 베어링(81) 및 상기 제2 베어링(81)을 기준으로 상기 제1 베어링(82)의 반대측에서 상기 선회 스크롤(6)에 대하여 상기 회전축(4)을 회전 가능하게 지지하는 제3 베어링(83)을 포함한다.

그러나, 이러한 종래의 스크롤 압축기는 상기 선회 스크롤(6)과 상기 제3 베어링(83)의 체결 시 상기 선회 스크롤(6)이 변형되는 문제점이 있었다. 구체적으로, 제3 베어링은 선회 스크롤의 보스부에 체결될 때 그 제3 베어링의 이탈을 방지하기 위해 통상적으로 선회 스크롤의 보스부에 압입 체결되는데, 이러한 압입 체결에 의한 응력으로 인해 선회 스크롤이 도 1에 도시된 바와 같이 회전축의 축 방향으로 변형되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 선회 스크롤의 선회 랩과 고정 스크롤의 고정 경판부 사이에 사전에 결정된 간극보다 더 넓은 간극이 발생되고, 그 간극을 통해 냉매가 누설되어, 압축 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 이를 고려하여, 종래의 경우, 상기 간극을 사전에 결정된 수준으로 형성하기 위해, 제3 베어링(83)을 선회 스크롤에 체결한 후 선회 스크롤의 선회 랩의 선단부를 전체적으로 다시 깎는 후가공을 실행하기도 하나, 이 경우 제조원가가 상승될 뿐만 아니라 선회 랩의 휘어지는 문제점이 있었다.

한편, 상기 제3 베어링(83)이 볼 베어링으로 형성됨에 따라, 선회 스크롤과 제3 베어링의 조립체의 무게 및 크기가 증가되고, 회전 밸런스, 내구성, 소음, 진동, 원가 및 패키지가 악화되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0081675호

따라서, 본 발명은, 선회 스크롤과 회전축 사이를 지지하는 베어링이 선회 스크롤과 체결될 때 그 선회 스크롤의 변형을 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 베어링에 의해 무게, 크기, 회전 밸런스, 내구성, 소음, 진동, 원가 및 패키지가 악화되는 것을 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 회전축; 상기 회전축에 의해 선회 운동하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 회전축과 상기 선회 스크롤의 사이를 회전 가능하게 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 선회 스크롤은 상기 베어링과 체결될 때 그 선회 스크롤의 변형을 방지하는 변형 방지부를 포함하는 스크롤 압축기를 제공한다.

상기 선회 스크롤은, 선회 경판부; 상기 선회 경판부로부터 돌출되고 상기 고정 스크롤과 치합되는 선회 랩; 및 상기 선회 경판부로부터 돌출되고 상기 베어링과 체결되는 보스부;를 포함하고, 상기 베어링은 상기 보스부에 압입 체결되게 형성될 수 있다.

상기 베어링은 니들 롤러 베어링(needle roller bearing) 또는 슬라이드 부시(slide bush)로 형성될 수 있다.

상기 보스부는 환형으로 형성되고, 상기 선회 경판부는, 상기 보스부를 기준으로 반경방향 외측에 위치되는 제1 부위; 및 상기 보스부를 기준으로 반경방향 내측에 위치되는 제2 부위;를 포함하고, 상기 변형 방지부는, 상기 보스부와 상기 제1 부위 사이 연결부위의 강성을 약화시키는 노치부(notch portion); 및 상기 제2 부위의 강성을 증가시키는 돔부(dome portion); 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 제1 부위는 상기 선회 랩이 형성되는 압축면 및 그 압축면의 배면인 제1 배면을 포함하고, 상기 노치부는 상기 제1 배면에 음각지게 형성되고, 상기 보스부를 따라 환형으로 연장 형성될 수 있다.

상기 노치부는, 상기 보스부의 외주면으로부터 연장되는 제1 노치면; 및 상기 제1 배면으로부터 연장되는 제2 노치면;을 포함하고, 상기 제1 노치면과 상기 제2 노치면이 서로 예각을 이루도록 형성될 수 있다.

상기 노치부는 상기 제1 노치면과 상기 제2 노치면이 서로 선 접촉되게 형성될 수 있다.

상기 제2 부위는 상기 선회 랩이 형성되는 압축면 및 그 압축면의 배면인 제2 배면을 포함하고, 상기 돔부는 상기 제2 배면의 중심부로부터 돌출 형성될 수 있다.

상기 돔부와 상기 보스부 사이에는 상기 회전축의 선단면과 이격되는 오일 그루브가 형성되고, 상기 오일 그루브와 상기 회전축의 선단면 사이에는 상기 회전축과 상기 베어링 사이 윤활용 오일이 저장되는 오일 저장 공간이 형성될 수 있다.

상기 오일 그루브는 상기 돔부의 외주면, 상기 제2 배면 및 상기 보스부의 내주면으로 형성될 수 있다.

상기 압축면과 상기 제2 배면 사이 두께는 사전에 결정된 두께로 형성되고, 상기 압축면과 상기 돔부의 선단면 사이 두께는 상기 압축면과 상기 제2 배면 사이 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.

상기 제1 부위는 상기 그 압축면의 배면인 제1 배면을 포함하고, 상기 노치부는 상기 제1 배면에 음각지게 형성되고, 상기 압축면과 상기 노치부 사이 두께는 상기 압축면과 상기 돔부의 선단면 사이 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 회전축; 상기 회전축에 의해 선회 운동하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 회전축과 상기 선회 스크롤의 사이를 회전 가능하게 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 선회 스크롤은 상기 베어링과 체결될 때 그 선회 스크롤의 변형을 방지하는 변형 방지부를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 상기 베어링이 선회 스크롤과 체결될 때 그 선회 스크롤의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 상기 베어링에 의해 무게, 크기, 회전 밸런스, 내구성, 소음, 진동, 원가 및 패키지가 악화되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기에서 선회 스크롤을 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 스크롤 압축기에서 선회 스크롤을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기에서 선회 스크롤을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스크롤 압축기에서 선회 스크롤을 도시한 단면도,
도 6은 도 1의 선회 스크롤, 도 3의 선회 스크롤, 도 4의 선회 스크롤 및 도 5의 선회 스크롤 각각에 대한 베어링 압입에 따른 변형량을 비교한 도표이다.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 스크롤 압축기에서 선회 스크롤을 도시한 단면도이다. 한편, 도 6은 도 1의 선회 스크롤, 도 3의 선회 스크롤, 도 4의 선회 스크롤(후술할 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크롤 압축기에서의 선회 스크롤) 및 도 5의 선회 스크롤(후술할 본 발명의 제3 실시예에 따른 스크롤 압축기에서의 선회 스크롤) 각각에 대한 베어링 압입에 따른 변형량을 비교한 도표이다.

첨부된 도 2, 도 3 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱(1), 상기 케이싱(1)의 내부에서 구동력을 발생시키는 모터(2), 상기 모터(2)에 의해 회전되는 회전축(3), 상기 회전축(3)에 의해 구동되어 냉매를 압축하는 압축기구(4)를 포함할 수 있다.

상기 케이싱(1)은, 상기 모터(2)를 수용하는 제1 하우징(11), 상기 모터(2)를 제어하는 인버터(5)를 수용하는 제2 하우징(12) 및 상기 압축기구(4)를 수용하는 제3 하우징(13)을 포함할 수 있다.

상기 제1 하우징(11)은, 환형벽(111), 상기 환형벽(111)의 일단부를 복개하는 제1 격벽(112) 및 상기 환형벽(111)의 타단부를 복개하는 제2 격벽(113)을 포함하고, 상기 환형벽(111), 상기 제1 격벽(112) 및 상기 제2 격벽(113)이 상기 모터(2)가 수용되는 모터 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제2 하우징(12)은 상기 제1 격벽(112) 측에 결합되어 상기 인버터(5)가 수용되는 인버터 수용공간을 형성할 수 있다.

상기 제3 하우징(13)은 상기 제2 격벽(113) 측에 결합되어 상기 압축기구(4)가 수용되는 압축공간을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 제2 격벽(113)은 상기 모터 수용공간과 상기 압축공간을 구획하고, 상기 압축기구(4)를 지지하는 메인 프레임 역할을 수행하며, 그 제2 격벽(113)의 중심 측에는 상기 모터(2)와 상기 압축기구(4)를 연동시키는 상기 회전축(3)이 관통하는 축수공(1131)이 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 상기 압축기구(4)의 후술할 고정 스크롤(41)이 상기 제2 격벽(113)에 체결되고, 상기 제3 하우징(13)이 그 고정 스크롤(41)에 체결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제3 하우징(13)이 상기 압축기구(4)를 수용하며 상기 제2 격벽(113)에 체결될 수도 있다.

상기 모터(2)는 상기 제1 하우징(11)에 고정되는 고정자(21) 및 상기 고정자(21)의 내부에서 상기 고정자(21)와의 상호 작용으로 회전되는 회전자(22)를 포함할 수 있다.

상기 회전축(3)은 상기 회전자(22)의 중심부를 관통하여, 그 회전축(3)의 일단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제1 격벽(112) 측으로 돌출되고, 그 회전축(3)의 타단부가 상기 회전자(22)를 기준으로 상기 제2 격벽(113) 측으로 돌출될 수 있다.

상기 회전축(3)의 일단부는 상기 제1 격벽(112)의 중심 측에 구비되는 제1 베어링(71)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제1 격벽(112)의 중심 측에는 상기 제1 베어링(71) 및 상기 회전축(3)의 일단부가 삽입되는 제1 지지홈(1122)이 형성되고, 상기 제1 베어링(71)은 상기 제1 지지홈(1122)과 상기 회전축(3)의 일단부 사이에 개재될 수 있다.

상기 회전축(3)의 타단부는 상기 제2 격벽(113)의 축수공(1131)을 관통하여 상기 압축기구(4)에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(3)의 타단부를 상기 제2 격벽(113)에 지지되는 비편심부(321)와 상기 압축기구(4)와 연결되는 편심부(322)로 구분하면, 상기 비편심부(321)는 상기 제2 격벽(113)의 축수공(1131)에 구비되는 제2 베어링(72)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 편심부(322)는 상기 압축기구(4)에 구비되는 제3 베어링(73)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제2 격벽(113)의 축수공(1131)에는 상기 제2 베어링(72)과 상기 비편심부(321)가 삽입되는 제2 지지홈(1132)이 형성되고, 상기 제2 베어링(72)은 상기 제2 지지홈(1132)과 상기 비편심부(321) 사이에 개재될 수 있다.

그리고, 상기 압축기구(4)의 후술할 선회 스크롤(42)에는 상기 제3 베어링(73)과 상기 편심부(322)가 삽입되는 보스부(423)가 형성되고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(423)와 상기 편심부(322) 사이에 개재될 수 있다.

상기 압축기구(4)는, 상기 제2 격벽(113)을 기준으로 상기 모터(2)의 반대측에서 상기 제2 격벽(113)에 고정 결합되는 고정 스크롤(41) 및 상기 제2 격벽(113)과 상기 고정 스크롤(41) 사이에 구비되고 상기 고정 스크롤(41)에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하며 상기 회전축(3)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(42)을 포함할 수 있다.

상기 고정 스크롤(41)은 원판형의 고정 경판부(411) 및 상기 고정 경판부(411)의 압축면(411a)으로부터 돌출되어 상기 선회 스크롤(42)의 후술할 선회 랩(422)과 치합되는 고정 랩(412)을 포함할 수 있다.

상기 고정 경판부(411)의 중심 측에는 그 고정 경판부(411)를 관통하여 상기 압축실에서 압축된 냉매를 토출하는 토출포트(413)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 토출포트(413)는 상기 고정 스크롤(41)과 상기 제3 하우징(13) 사이에 형성되는 토출공간과 연통될 수 있다.

상기 선회 스크롤(42)은 원판형의 선회 경판부(421) 및 상기 선회 경판부(421)의 압축면(4211a, 4212a)으로부터 돌출되어 상기 고정 랩(412)과 치합되고 상기 압축실을 형성하는 선회 랩(422)을 포함할 수 있다.

상기 선회 경판부(421)에는 상기 선회 랩(422)의 반대측으로 돌출되고 상기 제3 베어링(73)을 통해 상기 회전축(3)과 결합되는 상기 보스부(423)가 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따른 본 실시예의 스크롤 압축기는, 상기 모터(2)에 전원이 인가되면 상기 회전축(3)이 상기 회전자(22)와 함께 회전을 하면서 상기 선회 스크롤(42)에 회전력을 전달할 수 있다. 그러면, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 회전축(3)의 편심부(322)에 의해 선회 운동을 하게 되어, 상기 압축실은 중심 측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다. 그러면, 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 환형벽(111)에 형성되는 냉매 유입구(미도시)를 통해 상기 모터 수용공간으로 유입될 수 있다. 그리면, 상기 모터 수용공간의 냉매는 상기 제1 하우징(11)의 제2 격벽(113)에 형성되는 냉매 통과공(미도시)을 통해 상기 압축실로 흡입될 수 있다. 그리면, 상기 압축실로 흡입된 냉매는 상기 압축실의 이동경로를 따라 중심측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출포트(413)를 통해 상기 토출공간으로 토출될 수 있다. 상기 토출공간으로 토출된 냉매는 상기 제3 하우징(13)에 형성되는 냉매 토출구를 통해 상기 스크롤 압축기의 외부로 배출되는 일련의 과정이 반복된다.

이 과정에서, 상기 회전축(3)은 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 선회 스크롤(42)은 상기 제3 베어링(73)에 의해 상기 회전축(3)에 대해 회전 가능하게 지지되는데, 상기 제3 베어링(73)은 그 제3 베어링(73)과 선회 스크롤(42)의 조립체(이하, 선회 운동체)의 무게 및 크기를 감소시키기 위해 상기 제1 베어링(71) 및 상기 제2 베어링(72)과 상이한 베어링(73)으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 케이싱(1)에 고정되는 상기 제1 베어링(71)과 상기 제2 베어링(72)은 마찰 손실 최소화를 위해 각각 볼 베어링으로 형성될 수 있다.

반면, 상기 선회 스크롤(42)과 함께 선회 운동됨에 따라 상기 선회 운동체의 무게 및 크기와 비례관계에 있는 상기 제3 베어링(73)은 볼 베어링보다 무게 및 크기가 작고 원가도 저렴한 니들 롤러 베어링(needle roller bearing) 또는 슬라이드 부시(slide bush) 베어링으로 형성될 수 있다.

이러한 상기 제3 베어링(73)은 상기 선회 운동체의 무게 및 크기를 감소시켜 스크롤 압축기 전체적인 무게, 크기, 회전 밸런스, 내구성, 소음, 진동, 원가 및 패키지를 개선시킬 수 있다.

그리고, 상기 제3 베어링(73)은 상기 보스부(423)에 사전에 결정된 압입력으로 압입 체결될 수 있다. 즉, 본 실시예와 달리 제3 베어링(73)이 볼 베어링으로 형성될 경우에는, 점 접촉되는 내륜과 볼 사이 및 외륜과 볼 사이에 과도한 힘이 인가되지 않도록, 제3 베어링(73)이 보스부(423)에 압입되지 않거나, 제3 베어링(73)이 보스부(423)에 압입되더라도 미약하게(상기 사전에 결정된 압입력보다 작은 압입력으로) 압입되어야 하고, 이에 따라, 제3 베어링(73)이 보스부(423)로부터 이탈되는 문제점이 발생될 수 있다. 하지만, 본 실시예의 경우, 상기 제3 베어링(73)은 볼 베어링보다 내구성이 우수한 니들 롤러 베어링 또는 슬라이드 부시 베어링으로 형성됨에 따라, 그 제3 베어링(73)이 볼 베어링으로 형성될 경우보다 더욱 큰 압입력으로 상기 보스부(423)에 압입 체결될 수 있다. 이에 의하여, 상기 제3 베어링(73)의 이탈이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.

한편, 상기 제3 베어링(73)과 상기 선회 스크롤(42) 사이 압입 체결에 따라 상기 선회 스크롤(42)에 변형이 발생되고, 냉매 누설 및 압축 성능 저하가 발생될 수 있다. 즉, 상기 제3 베어링(73)이 상기 회전축(3)의 축 방향을 따라 상기 보스부(423)에 압입되면, 상기 보스부(423), 상기 선회 경판부(421) 및 상기 선회 랩(422)에 축 방향 변형이 발생되고, 상기 선회 랩(422)의 선단부가 상기 고정 경판부(411)의 압축면(411a)으로부터 사전에 결정된 간극(G)보다 더욱 넓은 간극(G)으로 이격되고, 그 넓어진 간극(G)을 통해 냉매 누설이 발생되어, 압축 성능이 저하될 수 있다. 그리고, 이러한 선회 스크롤(42) 변형에 따른 문제점은 상기 제3 베어링(73)이 볼 베어링 대신 니들 롤러 베어링 또는 슬라이드 부시 베어링으로 형성되면서 더욱 큰 압입력으로 상기 보스부(423)에 압입 체결될수록 심화될 수 있다.

이를 고려하여, 본 실시예에 따른 상기 선회 스크롤(42)은 상기 제3 베어링(73)과 체결될 때 그 선회 스크롤(42)의 변형을 방지하는 변형 방지부(424)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 보스부(423)는 환형으로 형성되고, 상기 선회 경판부(421)는 상기 보스부(423)를 기준으로 반경방향 외측에 위치되는 선회 경판부 제1 부위(4211) 및 상기 보스부(423)를 기준으로 반경방향 내측에 위치되는 선회 경판부 제2 부위(4212)를 포함하는데, 상기 변형 방지부(424)는 상기 보스부(423)와 상기 선회 경판부 제1 부위(4211) 사이 연결부위의 강성을 약화시키는 노치부(notch portion)(4241)를 포함할 수 있다.

상기 노치부(4241)는 상기 선회 경판부 제1 부위(4211)의 제1 배면(4211b)(선회 경판부 제1 부위(4211) 측에서 선회 경판부의 압축면(4211a)의 배면을 이루는 면)에 음각지게 형성되고, 상기 보스부(423)의 외주부를 따라 환형으로 연장 형성될 수 있다.

그리고, 상기 노치부(4241)는, 상기 보스부(423)의 외주면으로부터 연장되는 제1 노치면(4241a) 및 상기 제1 배면(4211b)으로부터 연장되는 제2 노치면(4241b)을 포함하고, 상기 제1 노치면(4241a)과 상기 제2 노치면(4241b)이 서로 예각을 이루도록 형성될 수 있다.

이러한 상기 노치부(4241)는 상기 제3 베어링(73)과 상기 보스부(423) 사이 압입 체결 시 발생되는 응력이 그 노치부(4241)에 집중되게 함으로써 의도적으로 꺾임 변형될 수 있다. 즉, 상기 제1 노치면(4241a)과 상기 제2 노치면(4241b) 사이 각도가 작아져 그 제1 노치면(4241a)과 제2 노치면(4241b)이 서로 가까워지게 변형될 수 있다.

이에 의하여, 상기 보스부(423)의 변형이 상기 노치부(4241)로 흡수되고, 상기 보스부(423)의 변형이 상기 선회 경판부 제1 부위(4211)로 전파되는 것이 방지됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 선회 랩(422)의 선단부가 상기 고정 경판부의 압축면(411a)으로부터 사전에 결정된 간극(G)보다 더욱 넓어지는 것이 방지될 수 있다.

이에 따라, 선회 랩(422)과 고정 경판부(411) 사이 간극(G) 증가에 따른 냉매 누설 및 압축 성능 저하가 방지될 수 있다.

그리고, 상기 제3 베어링(73)의 압입에도 불구하고 상기 선회 랩(422)과 고정 경판부(411) 사이 간극(G)이 사전에 결정된 수준으로 유지됨에 따라, 상기 선회 랩(422)를 후가공할 필요가 없고, 제조원가 상승 및 선회 랩(422) 변형을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 상기 노치부(4241)는 상기 선회 스크롤(42)의 무게를 감소시켜 스크롤 압축기 전체적인 무게, 회전 밸런스, 내구성, 소음 및 진동을 개선할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 제1 실시예의 경우 상기 변형 방지부(424)는 상기 노치부(4241)를 구비하여 구성되나, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 선회 경판부 제2 부위(4212)에 형성되는 돔부(dome portion)(4242)를 구비하여 구성될 수도 있다.

상기 돔부(4242)는 상기 선회 경판부 제2 부위(4212)의 강성을 증가시킴으로써 상기 선회 경판부 제2 부위(4212)의 변형을 방지하는 부위로서, 상기 선회 경판부 제2 부위(4212)의 제2 배면(4212b)(선회 경판부 제2 부위(4212) 측에서 선회 경판부의 압축면(4212a)의 배면을 이루는 면)으로부터 돌출 형성될 수 있다. 즉, 상기 선회 경판부의 압축면(4212a)과 상기 제2 배면(4212b) 사이 두께는 압축 냉매의 반력을 견디되 상기 선회 스크롤(42)의 무게 및 크기를 최소화하는 사전에 결정된 두께(이하, 기준 두께(Ts))로 형성되는데, 상기 선회 경판부의 압축면(4212a)과 상기 돔부(4242)의 선단면(4242a) 사이 두께(이하, 돔부 두께(Td))는 상기 기준 두께(Ts)보다 두껍게 형성될 수 있다.

이러한 상기 돔부(4242)는 상기 선회 경판부 제2 부위(4212)의 강성을 증가시켜 그 선회 경판부 제2 부위(4212)의 변형을 방지함으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 선회 랩(422)의 선단부가 상기 고정 경판부의 압축면(411a)으로부터 사전에 결정된 간극(G)보다 더욱 넓어지는 것이 방지될 수 있다.

여기서, 상기 돔부(4242)는, 그 돔부(4242) 형성에 따른 상기 선회 스크롤(42)의 무게 증가를 최소화하면서 상기 회전축(3)과 상기 제3 베어링(73) 사이 윤활 및 냉각을 위해, 상기 제2 배면(4212b)의 중심부로부터 돌출 형성될 수 있다. 즉, 상기 돔부(4242)는 상기 제2 배면(4212b)의 중심부에만 형성될 수 있다. 대신, 상기 돔부(4242)와 상기 보스부(423) 사이에는 상기 회전축(3)의 선단면(311)과 이격되는 오일 그루브(4243)가 형성되고, 상기 오일 그루브(4243)와 상기 회전축(3)의 선단면(311) 사이에는 상기 회전축(3)과 상기 제3 베어링(73) 사이를 윤활하기 위한 윤활용 오일이 저장되는 오일 저장 공간(4244)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 오일 그루브(4243)는 상기 돔부(4242)의 외주면(4242b), 상기 제2 배면(4212b) 및 상기 보스부(423)의 내주면(423b)으로 형성되고, 상기 돔부(4242)의 선단면(4242a)에 대해 상대적으로 음각지게 형성되며, 상기 보스부(423)의 내주부를 따라 환형으로 형성될 수 있다. 이러한 상기 돔부(4242), 상기 오일 그루브(4243) 및 상기 오일 저장 공간(4244)은, 상기 돔부(4242)에 의한 상기 선회 스크롤(42)의 무게 증가를 최소화할 뿐만 아니라, 오일을 저장하였다가 그 저장된 오일을 상기 제3 베어링(73)과 상기 회전축(3) 사이에 공급함으로써 그 제3 베어링(73)과 회전축(3) 사이를 윤활하고, 오일 순환에 의한 냉각 효과로 상기 선회 스크롤(42)의 변형을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예의 경우 상기 변형 방지부(424)는 상기 노치부(4241) 또는 상기 돔부(4242)를 구비하여 구성되나, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 변형 방지부(424)는 상기 노치부(4241) 및 상기 돔부(4242)를 모두 포함할 수 있고, 이 경우 그 작용 효과는 전술한 실시예들과 대동 소이할 수 있다. 다만, 이 경우, 상기 선회 경판부의 압축면(4211a)과 상기 노치부(4241)(더욱 정확히는 제1 노치면(4241a)과 제2 노치면(4241b) 사이 연결부위) 사이 두께(이하, 노치부 두께(Tn))는, 구조적 취약 부위인 상기 노치부(4241) 측에서도 압축 냉매의 반력을 견딜 수 있도록 상기 기준 두께(Ts)보다 두껍게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 그리고, 상기 노치부 두께(Tn)는 안전 계수를 고려하여 상기 돔부 두께(Td)보다 두껍게 형성되는 것이 더욱 바람직할 수 있다.

1: 케이싱 2: 모터
3: 회전축 41: 고정 스크롤
42: 선회 스크롤 73: 제3 베어링
311: 회전축의 선단면 411: 고정 경판부
411a: 고정 경판부의 압축면 412: 고정 랩
421: 선회 경판부 422: 선회 랩
423: 보스부 424: 변형 방지부
4211: 선회 경판부 제1 부위 4211a : 선회 경판부의 압축면
4211b: 제1 배면 4212: 선회 경판부 제2 부위
4212a: 선회 경판부의 압축면 4212b: 제2 배면
4241: 노치부 4241a: 제1 노치면
4241b: 제2 노치면 4242: 돔부
4242a: 돔부의 선단면 4242b: 돔부의 외주면
4243: 오일 그루브 4244: 오일 저장 공간

Claims

케이싱(1);
상기 케이싱(1)의 내부에서 구동력을 발생시키는 모터(2);
상기 모터(2)에 의해 회전되는 회전축(3);
상기 회전축(3)에 의해 선회 운동하는 선회 스크롤(42);
상기 선회 스크롤(42)과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤(41); 및
상기 회전축(3)과 상기 선회 스크롤(42)의 사이를 회전 가능하게 지지하는 베어링(73);을 포함하고,
상기 선회 스크롤(42)은 선회 경판부(421), 상기 선회 경판부(421)로부터 돌출되고 상기 고정 스크롤(41)과 치합되는 선회 랩(422), 상기 선회 경판부(421)로부터 돌출되고 상기 베어링(73)과 체결되는 보스부(423) 및 상기 베어링(73)과 체결될 때 그 선회 스크롤(42)의 변형을 방지하는 변형 방지부(424)를 포함하고,
상기 보스부(423)는 환형으로 형성되고,
상기 선회 경판부(421)는 상기 보스부(423)를 기준으로 반경방향 외측에 위치되는 제1 부위(4211) 및 상기 보스부(423)를 기준으로 반경방향 내측에 위치되는 제2 부위(4212)를 포함하고,
상기 변형 방지부(424)는 상기 보스부(423)와 상기 제1 부위(4211) 사이 연결부위의 강성을 약화시키는 노치부(notch portion)(4241)를 포함하고,
상기 제1 부위(4211)는 상기 선회 랩(422)이 형성되는 압축면(4211a) 및 그 압축면(4211a)의 배면인 제1 배면(4211b)을 포함하고,
상기 노치부(4241)는 상기 제1 배면(4211b)에 음각지게 형성되고, 상기 보스부(423)를 따라 환형으로 연장 형성되고,
상기 노치부(4241)는 상기 보스부(423)의 외주면으로부터 연장되는 제1 노치면(4241a) 및 상기 제1 배면(4211b)으로부터 연장되는 제2 노치면(4241b)을 포함하고, 상기 제1 노치면(4241a)과 상기 제2 노치면(4241b)이 서로 선 접촉되면서 예각을 이루도록 형성되어,
상기 베어링(73)이 상기 보스부(423)에 압입 체결 시, 상기 제1 노치면(4241a)과 상기 제2 노치면(4241b) 사이 각도가 작아져 상기 제1 노치면(4241a)과 상기 제2 노치면(4241b)이 서로 가까워지게 변형될 수 있는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 베어링(73)은 상기 보스부(423)에 압입 체결되는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 베어링(73)은 니들 롤러 베어링(needle roller bearing) 또는 슬라이드 부시(slide bush)로 형성되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 변형 방지부(424)는 상기 제2 부위(4212)의 강성을 증가시키는 돔부(dome portion)(4242)를 더 포함하는 스크롤 압축기.
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제4항에 있어서,
상기 제2 부위(4212)는 상기 선회 랩(422)이 형성되는 압축면(4211a, 4212a) 및 그 압축면(4211a, 4212a)의 배면인 제2 배면(4212b)을 포함하고,
상기 돔부(4242)는 상기 제2 배면(4212b)의 중심부로부터 돌출 형성되는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 돔부(4242)와 상기 보스부(423) 사이에는 상기 회전축(3)의 선단면(311)과 이격되는 오일 그루브(4243)가 형성되고,
상기 오일 그루브(4243)와 상기 회전축(3)의 선단면(311) 사이에는 상기 회전축(3)과 상기 베어링(73) 사이 윤활용 오일이 저장되는 오일 저장 공간(4244)이 형성되는 스크롤 압축기.
제9항에 있어서,
상기 오일 그루브(4243)는 상기 돔부(4242)의 외주면(4242b), 상기 제2 배면(4212b) 및 상기 보스부(423)의 내주면(423b)으로 형성되는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 압축면(4211a, 4212a)과 상기 제2 배면(4212b) 사이 두께(Ts)는 사전에 결정된 두께로 형성되고,
상기 압축면(4211a, 4212a)과 상기 돔부(4242)의 선단면(4242a) 사이 두께(Td)는 상기 압축면(4211a, 4212a)과 상기 제2 배면(4212b) 사이 두께(Ts)보다 두껍게 형성되는 스크롤 압축기.
제11항에 있어서,
상기 제1 부위(4211)는 상기 압축면(4211a, 4212a)의 배면인 제1 배면(4211b)을 포함하고,
상기 노치부(4241)는 상기 제1 배면(4211b)에 음각지게 형성되고,
상기 압축면(4211a, 4212a)과 상기 노치부(4241) 사이 두께(Tn)는 상기 압축면(4211a, 4212a)과 상기 돔부(4242)의 선단면(4242a) 사이 두께(Td)보다 두껍게 형성되는 스크롤 압축기.