KR102555754B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 선회 운동을 하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 결합되어 압축실을 형성하는 비선회 스크롤; 상기 선회 스크롤을 사이에 두고, 상기 비선회 스크롤의 반대편에서 상기 선회 스크롤을 회전 가능하도록 지지하며, 상기 비선회 스크롤에 지지 가능하도록 연결되는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤 사이에 배치되어 스러스트 면을 형성 가능하게 하는 플레이트를 포함하고, 상기 메인 프레임은, 기 결정된 폭을 가지고 환형으로 형성되며, 스크롤 지지면을 구비하고, 상기 플레이트는, 기 결정된 폭을 가지는 환형으로 형성되며, 상기 스크롤 지지면과 상기 선회 스크롤 사이에 배치되는 스크롤 압축기를 제공한다.

Description

스크롤 압축기{Scroll Compressor}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 형성되는 스러스트 면에서의 신뢰성을 향상시키기 위한 구조를 가지는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 선회 스크롤과 비선회 스크롤이 서로 맞물려 결합되고, 선회 스크롤이 비선회 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하게 된다.

압축실은 외곽에 형성되는 흡입압실, 흡입압실에서 중심부를 향해 점차 체적이 감소하면서 연속으로 형성되는 중간압실, 중간압실의 중심쪽에 이어지는 토출압실로 이루어진다. 일반적으로, 흡입압실은 비선회 스크롤의 측면을 관통하여 형성되고, 중간압실은 밀봉되게 되며, 토출압실은 비선회 스크롤의 경판부를 관통하여 형성된다.

스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 저압식과 고압식으로 구분될 수 있다. 저압식은 냉매흡입관이 케이싱의 내부공간에 연통되어 저온의 흡입냉매가 케이싱의 내부공간을 통과한 후 흡입압실로 가이드되는 방식이고, 고압식은 냉매흡입관이 흡입압실에 직접 연결되어 냉매가 케이싱의 내부공간을 통과하지 않고 흡입압실에 직접 가이드되는 방식이다.

특허문헌 1에는, 배압 관련 구조를 포함하는 스크롤 압축기가 개시되어 있는데, 구조상 메인 프레임과 비선회 스크롤 사이에 플레이트가 결합되어 있으며, 배면쪽의 스러스트 면으로 작용하게 되는 예가 개시되어 있다.

특허문헌 2에는 회전축의 편심부가 결합되는 보스부가 형성되어 선회 운동을 하면서 고정스크롤과 함께 압축실을 형성하는 선회스크롤과, 상기 선회스크롤의 스러스트 베어링면이 지지되는 스러스트 베어링면이 형성되고 상기 선회스크롤의 보스부가 삽입되도록 보스수용홈이 형성되는 메인프레임과, 상기 메인프레임의 외주면에 원주방향을 따라 원형 또는 환형으로 형성되는 그루브에 의해 상기 메인프레임이 자체 탄성력을 갖도록 하여 상기 선회스크롤과 메인프레임과의 마찰부하를 완충할 수 있도록 하는 탄성베어링부를 포함한 스크롤 압축기의 선회스크롤 지지 장치가 개시된다.

또한, 종래의 스크롤 압축기의 선회스크롤은 압축압력에 의해 힘을 받아 메인프레임 쪽으로 밀리게 되고 선회스크롤의 배면과 메인프레임면에 스러스트 베어링으로 작용한다. 일반적인 설계에서는 스러스트의 면적이 쉽게 확보되기 때문에 별도의 신뢰성을 위한 설계를 하지 않으나 예상보다 하중이 크게 작용하는 경우에 이 부분의 신뢰성을 확보하기 위해 오일을 넣어줄 수 있는 유로를 만들어 주기도 한다.

또한, 추가적으로 쓰러스트의 끝단의 살두께를 줄여 탄성변형을 만들어 하중지지를 보다 잘 할 수 있는 구조를 만들어 주는 경우도 있다.

이처럼, 고정 배압 구조의 스크롤 압축기는 선회스크롤의 배면과 메인 프레임 사이에서 큰 하중을 받으며, 선회스크롤의 배면과 메인 프레임 사이의 부분의 신뢰성을 개선하기 위해 급유를 하기도 한다.

또한, 선회스크롤의 배면과 메인 프레임 사이에 급유를 하는 방법 이외에도, 플레이트와 같은 별도의 부재를 적용하여 선회스크롤의 배면과 메인 프레임 사이의 마찰면을 상하지 않게 소재를 변경할 수도 있다.

종래의 탄성 베어링은, 측면으로 얇고 깊게 가공해야 하기에, 가공 측면에서 어려움이 있다.

또한, 플레이트의 적용에 있어서도, 스러스트의 하중 지지를 약간은 늘릴 수는 있으나, 컴팩트한 설계를 진행하는 경우에는 한계가 있다.

따라서, 스러스트 베어링에서 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가지는 구조의 스크롤 압축기의 개발이 요구된다.

미국 공개특허공보 US2014/0178232 A1 등록 특허 제10-0677271호

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 스러스트 베어링에서 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가지는 구조를 구비하는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 일 목적은, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 형성되는 스러스트 면에서의 신뢰성을 향상시키기 위한 구조를 가지는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 가이드 부재와 메인 프레임 사이의 체결면에서의 신뢰성을 향상시키기 위한 구조를 가지는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 기존의 상관 부품들과의 간섭을 회피할 수 있는 스러스트 베어링의 구조를 가지는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 회전축 또는 선회스크롤의 회전에 의해 함께 회전되지 않으며, 선회 스크롤 및 메인 프레임 사이에서 안정적으로 지지되는 스러스트 베어링의 구조를 가지는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 스러스트 면에 오일이 충분히 공급될 수 있게 하여, 마찰 손실을 감소시키고 신뢰성을 확보하는 구조의 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 선회 운동을 하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 결합되어 압축실을 형성하는 비선회 스크롤; 상기 선회 스크롤을 사이에 두고, 상기 비선회 스크롤의 반대편에서 상기 선회 스크롤을 회전 가능하도록 지지하며, 상기 비선회 스크롤에 지지 가능하도록 연결되는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤 사이에 배치되어 스러스트 면을 형성 가능하게 하는 플레이트를 포함하고, 상기 메인 프레임은, 기 결정된 폭을 가지고 환형으로 형성되며, 스크롤 지지면을 구비하고, 상기 플레이트는, 기 결정된 폭을 가지는 환형으로 형성되며, 상기 스크롤 지지면과 상기 선회 스크롤 사이에 배치되고, 상기 플레이트의 폭은 상기 스크롤 지지면의 폭 보다 크고, 상기 스크롤 지지면의 외주면 보다 반경 방향으로 돌출되도록 상기 플레이트의 외경은 상기 스크롤 지지면의 외경 보다 크도록 형성되고, 상기 플레이트의 내경은 상기 스크롤 지지면의 내경 보다 작게 형성된다.

이로 인해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 스러스트 베어링에서 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가질 수 있으며, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 형성되는 스러스트 면에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이러한 스크롤 지지면의 내외측으로 각각 삐져나오는 구조를 형성하여 플레이트의 양단부는 외팔보처럼 작용하게 되며, 이로 인해, 선회 스크롤이 기울어지거나 변형이 되었을 때 선회 스크롤이 변형하는 만큼 플레이트가 적절히 탄성 변형을 하여 선회 스크롤과 메인 프레임 사이의 마찰 손실을 감소시키게 되고 신뢰성을 확보할 수 있다.

바람직하게는, 상기 메인 프레임과 상기 선회 스크롤은 이종 소재이고, 상기 플레이트는 탄성 재질로 이루어지고 상기 메인 프레임 보다 탄성력이 높은 재질인 로 이루어질 수 있다.

스크롤 지지면의 안쪽에 구비되는 일 측 및 바깥쪽에 구비되는 타 측 중 적어도 하나는, 챔버(chamfer) 구조로 이루어지거나 라운딩(rounding)지도록 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 플레이트는 원주 방향으로의 회전이 방지되도록 적어도 일부가 상기 메인 프레임에 반경 방향으로 지지될 수 있다.

일례로, 상기 플레이트는 상기 메인 프레임을 향해 돌출 형성되며 서로 이격 배치되는 적어도 2개의 돌출부를 구비하고, 상기 스크롤 지지면에는 상기 돌출부 각각을 수용하도록 오목하게 형성되며 서로 이격 배치되는 적어도 2개의 홈부가 구비될 수 있다.

이러한, 회전 방지 구조에 의해, 플레이트는 메인 프레임에 회전이 방지되면서 지지될 수 있게 되며, 이로 인해 플레이트에 가해지는 면압이 낮아지며, 플레이트는 보다 안정적이며 큰 하중 지지력을 가지게 된다.

다른 일례로, 상기 메인 프레임은, 원주 방향을 따라 복수 개로 이루어지는 스크롤 고정부를 구비하고, 상기 스크롤 고정부에는 상기 비선회 스크롤을 운동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되고, 상기 플레이트는, 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어 상기 가이드 부재에 지지되는 가이드 지지부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 가이드 부재는 원통형의 형상으로 이루어지고, 상기 가이드 지지부는, 상기 가이드 부재의 외주의 일부에 접촉되어 지지되도록 오목하게 형성되는 오목부를 구비할 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 플레이트에는, 원주 방향을 따라 연장되는 오일유로가 형성되고, 상기 오일유로의 일단은 상기 플레이트의 내주면으로 개구될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 오일유로는, 내측에서 반경 방향으로 기 결정된 거리만큼 절개된 형상으로 형성되는 제1유로; 및 상기 제1유로의 일 측에서 원주 방향으로 형성되는 제2유로를 포함할 수 있다.

이로 인해, 제1 및 제2유로를 통해 플레이트의 상면 및 하면에 오일의 공급이 원활하게 되어 선회 스크롤과 메인 프레임 사이의 마찰 손실은 감소되게 되고 신뢰성이 확보될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 플레이트는, 내측 및 외측 사이의 일 위치에서 형성되고, 적어도 일 측이 절개되어 형성되는 탄성 수용부; 및 상기 탄성 수용부에서 탄성적으로 거동 가능하도록 상기 탄성수용부의 다른 일 측에서 연결되는 탄성 지지부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 탄성 수용부는 다각형의 형상으로 이루어지고, 상기 탄성 지지부는 상기 탄성 수용부에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 탄성 수용부 및 상기 탄성 지지부는, 각각 복수 개로 형성되며, 원주 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.

또한, 상기 스크롤 지지면에는 상기 탄성 지지부가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 탄성 지지부의 지지측단은 원주 방향에 대해 교차하는 방향으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 탄성 지지부는 상기 회전축의 축방향으로 절곡되어 상기 플레이트의 회전을 억제할 수 있다.

또한, 상기 메인 프레임은, 원주 방향을 따라 복수 개로 이루어지는 스크롤 고정부를 구비하고, 상기 스크롤 고정부에는 상기 비선회 스크롤을 운동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되고, 상기 플레이트는, 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어 상기 가이드 부재에 지지되는 가이드 지지부를 구비할 수 있다.

한편, 본 발명과 관련된 다른 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 선회 운동을 하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 결합되어 압축실을 형성하는 비선회 스크롤; 상기 선회 스크롤을 사이에 두고, 상기 비선회 스크롤의 반대편에서 상기 선회 스크롤을 회전 가능하도록 지지하며, 상기 비선회 스크롤에 지지 가능하도록 연결되는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤 사이에 배치되어 스러스트 면을 형성 가능하게 하는 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는, 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어 상기 메인 프레임에 지지되는 가이드 지지부를 구비하고, 상기 가이드 지지부는, 상기 메인 프레임에 접촉되어 지지되도록 오목하게 형성되는 오목부를 구비한다.

이로 인해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 스러스트 베어링에서 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가질 수 있으며, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 형성되는 스러스트 면에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기 메인 프레임은, 기 결정된 폭을 가지고 환형으로 형성되며, 스크롤 지지면을 구비하고, 상기 플레이트는, 기 결정된 폭을 가지는 환형으로 형성되며, 상기 스크롤 지지면과 상기 선회 스크롤 사이에 배치되며, 상기 플레이트의 폭은 상기 스크롤 지지면의 폭 보다 크도록 형성될 수 있다.

이러한 스크롤 지지면의 내외측으로 각각 삐져나오는 구조를 형성하여 플레이트의 양단부는 외팔보처럼 작용하게 되며, 이로 인해, 선회 스크롤이 기울어지거나 변형이 되었을 때 선회 스크롤이 변형하는 만큼 플레이트가 적절히 탄성 변형을 하여 선회 스크롤과 메인 프레임 사이의 마찰 손실을 감소시키게 되고 신뢰성을 확보할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 메인 프레임은, 원주 방향을 따라 복수 개로 이루어지는 스크롤 고정부를 구비하고, 상기 스크롤 고정부에는 상기 비선회 스크롤을 운동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되고, 상기 오목부는, 상기 가이드 부재에 지지될 수 있다.

이러한, 회전 방지 구조에 의해, 플레이트는 메인 프레임에 회전이 방지되면서 지지될 수 있게 되며, 이로 인해 플레이트에 가해지는 면압이 낮아지며, 플레이트는 보다 안정적이며 큰 하중 지지력을 가지게 된다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 플레이트는, 내측에서 반경 방향으로 기 결정된 거리만큼 절개된 형상으로 형성되는 제1유로; 및 상기 제1유로의 일 측에서 원주 방향으로 형성되는 제2유로를 포함할 수 있다.

이로 인해, 제1 및 제2유로를 통해 플레이트의 상면 및 하면에 오일의 공급이 원활하게 되어 선회 스크롤과 메인 프레임 사이의 마찰 손실은 감소되게 되고 신뢰성이 확보될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 플레이트는, 내측 및 외측 사이의 일 위치에서 형성되고, 적어도 일 측이 절개되어 형성되는 탄성 수용부; 및 상기 탄성 수용부에서 탄성적으로 거동 가능하도록 상기 탄성수용부의 다른 일 측에서 연결되는 탄성 지지부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 탄성 수용부는 다각형의 형상으로 이루어지고, 상기 탄성 지지부는 상기 탄성 수용부에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 탄성 수용부 및 상기 탄성 지지부는, 각각 복수 개로 형성되며, 원주 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.

이러한 플레이트가 탄성 수용부 및 탄성 지지부를 포함하는 구조에 의해, 가동시에 축방향 씰링력에 도움을 주어 빠른 압력 상승할 수 있게 한다.

본 발명의 스크롤 압축기는, 스러스트 베어링에서 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 형성되는 스러스트 면에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 가이드 부재와 메인 프레임 사이의 체결면에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 플레이트가 올담링의 제1키부와의 간섭되지 않도록, 제1키부와 접촉 가능한 부분에서, 양 측이 절개된 형상으로 이루어지는 절개단부를 구비할 수 있어서, 상관 부품들, 특히 올담링의 제1키부와의 간섭을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 회전축 또는 선회스크롤의 회전에 의해 함께 회전되지 않는 스러스트 베어링의 구조에 의해 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 플레이트가 제1 및 제2유로를 구비하여 급유에 유리하며, 종래의 그루브 구조에 비해 가공성이 용이하다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 플레이트의 내측과 외측은 메인 프레임의 스크롤의 지지면의 폭 보다 크며, 이러한 스크롤 지지면의 내외측으로 각각 삐져나오는 구조를 형성하여 플레이트의 양단부는 외팔보처럼 작용하게 된다.

이로 인해, 선회 스크롤이 기울어지거나 변형이 되었을 때 선회 스크롤이 변형하는 만큼 플레이트가 적절히 탄성 변형을 하여 선회 스크롤과 메인 프레임 사이의 마찰 손실을 감소시키게 되고 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 플레이트에 돌출부가 형성되고, 메인 프레임에는 홈부가 구비되는 구조에 의해, 회전축의 회전에 의해 선회 스크롤이 선회 운동을 하는 경우, 선회 스크롤 및 메인 프레임의 사이에서, 이러한 회전력에 의한 회전이 방지되며, 메인 프레임의 스크롤 지지면에 안정적으로 지지될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 플레이트에 제1 및 제2유로를 구비하여서, 공급되는 오일을 유동 가능하게 하는, 제1유로를 통해 유입된 오일은 제2유로를 지나가면서 플레이트의 상면과 하면으로 흐르게 되어, 스러스트 면에 오일이 충분히 공급될 수 있게 하며, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이의 마찰 손실은 감소되게 되고 신뢰성이 확보될 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 플레이트가 탄성 수용부 및 탄성 지지부를 포함하는 구조에 의해, 선회 스크롤과 비선회 스크롤 사이의 랩팁 간극을 최소화함으로써, 누설을 방지하고, 빠른 압력 상승을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 스크롤 압축기를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1을 분해하여 도시한 분해 사시도.
도 3은 메인 프레임, 플레이트, 선회 스크롤 및 비선회 스크롤을 분리하여 도시하는 분해사시도.
도 4는 메인 프레임, 선회 스크롤 및 이들 사이에 결합된 플레이트의 예를 도시하는 스크롤 압축기의 상부 단면도.
도 5a는 메인 프레임, 선회 스크롤 및 이들 사이에 플레이트가 결합되어 있는 예를 확대하여 도시하는 단면도.
도 5b는 메인 프레임, 선회 스크롤 및 이들 사이에 플레이트가 결합되어 있는 예를 확대하여 도시하는 단면도.
도 6은 메인 프레임에 챔버가 형성되고, 이에 플레이트가 탄성 변형하는 예를 도시하는 개념도.
도 7은 메인 프레임, 선회 스크롤 및 이들 사이에 플레이트의 동작 시의 일례를 도시하는 개념도.
도 8은 메인 프레임, 선회 스크롤 및 이들 사이에 플레이트의 동작 시의 다른 일례를 도시하는 개념도.
도 9는 플레이트의 일례를 도시하는 사시도.
도 10은 양 측에 절개단부가 구비된 플레이트의 예를 도시하는 사시도.
도 11은 회전 방지 구조를 구비한 플레이트의 일례를 도시하는 사시도.
도 12는 회전 방지 구조를 구비한 플레이트의 다른 일례가 메인 프레임이 설치된 예를 도시하는 사시도.
도 13은 도 12의 플레이트가 급유 유로를 구비하는 예를 도시하는 사시도.
도 14는 도 12의 플레이트가 탄성 수용부 및 탄성 지지부를 구비하는 예를 도시하는 사시도.

이하, 본 발명에 관련된 스크롤 압축기(100)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 서로 다른 실시예라도 구조적, 기능적으로 모순이 되지 않는 한 어느 하나의 실시예에 적용되는 구조는 다른 하나의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.

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

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.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 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.

도 1은 본 발명의 스크롤 압축기(100)를 도시하는 단면도이고, 도 2는 도 1을 분해하여 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 메인 프레임(130), 플레이트(190), 선회 스크롤(140) 및 비선회 스크롤(150)을 분리하여 도시하는 분해사시도이다.

이하, 본 실시예에 의한 스크롤 압축기(100)를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 선회 운동을 하도록 이루어지는 선회 스크롤(140), 선회 스크롤(140)에 결합되어 압축실(V)을 형성하는 비선회 스크롤(150), 선회 스크롤(140)을 사이에 두고, 상기 비선회 스크롤(150)의 반대편에서 상기 선회 스크롤(140)을 회전 가능하도록 지지하며, 또한 비선회 스크롤(150)에 지지 가능하도록 연결되는 메인 프레임(130) 및 상기 메인 프레임(130) 및 상기 선회 스크롤(140) 사이에 배치되어 스러스트 면을 형성 가능하게 하는 플레이트(190)를 포함한다.

선회 스크롤(140), 비선회 스크롤(150), 메인 프레임(130) 및 플레이트(190) 각각의 상세 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 선회 스크롤(140), 비선회 스크롤(150), 메인 프레임(130) 및 플레이트(190)를 내부에 수용하는 케이싱(110)을 더 포함할 수 있다.

케이싱(110)은 밀폐되는 내부 공간을 구비하도록 이루어진다. 케이싱(110)의 내부 공간은 상대적으로 저압으로 형성되는 흡입공간(111)과 상대적으로 고압으로 형성되는 토출공간(112)을 포함할 수 있다. 케이싱(110)은 일례로, 원통형의 형상으로 이루어질 수 있다.

케이싱(110)은 흡입공간(111)과 토출공간(112)을 분리시키도록 케이싱(110)의 내부에 설치되는 고저압 분리판(115)을 구비할 수 있다. 고저압 분리판(115)은 일례로, 후술하는 비선회 스크롤(150)의 상측에 설치될 수 있다. 도 1에는 고저압 분리판(115)의 상부에 구비된 케이싱(110)의 내부 공간에 토출공간(112)이, 고저압 분리판(115)의 하부에 구비된 케이싱(110)의 내부 공간에 흡입공간(111)이 도시된다.

또한, 케이싱(110)은 흡입공간(111)과 외부를 연통 가능하게 하는 흡입관(113), 및 토출공간(112)과 외부를 연통 가능하게 하는 토출관(114)을 구비할 수 있다.

케이싱(110)의 흡입 공간에는 고정자(121)와 회전자(122)를 포함하는 구동모터(120)가 설치될 수 있다. 고정자(121)는 케이싱(110)의 내주면에 열박음으로 고정되게 설치될 수 있고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하도록 배치된다.

고정자(121)에는 코일(121a)이 권선되는데, 코일(121a)은 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미도시)을 통해 전원을 공급하는 외부전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 회전자(122)의 중앙에는 회전축(125)이 삽입 결합된다.

회전축(125)의 상단부는 메인 프레임(130)에, 회전축(125)의 하단부는 서브 프레임(117)에 각각 회전 가능하게 삽입 결합되며, 이로 인해 회전축(125)은 반경 방향으로 지지되면서 회전하게 된다. 메인 프레임(130)과 서브 프레임(117)에는 회전축(125)을 지지하기 위한 메인 베어링(1181)과 서브 베어링(1182)이 각각 삽입 결합된다. 일례로, 메인 베어링(1181)과 서브 베어링(1182)은 각각 부시(bush) 베어링일 수 있다.

메인 프레임(130)은, 선회 스크롤(140)을 사이에 두고, 상기 비선회 스크롤(150)의 반대편에서 상기 선회 스크롤(140)을 회전 가능하도록 지지하며, 상기 비선회 스크롤(150)에 지지 가능하도록 연결된다.

메인 프레임(130)에는 비선회 스크롤(150)을 지지하도록 고정 가능하게 하는 스크롤 고정부(136)가 형성될 수 있다. 또한, 스크롤 고정부(136)는, 비선회 스크롤(150)을 고정 가능하게 하는 체결구멍(136a)을 구비할 수 있다.

스크롤 고정부(136)는 메인 프레임(130)의 원주방향을 따라 복수 개로 이루어지는데, 도 2에는 스크롤 고정부(136)가 메인 프레임(130)의 원주방향을 따라 4개로 이루어지는 예가 도시된다. 하지만, 반드시 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며, 스크롤 고정부(136)가 메인 프레임(130)의 원주방향을 따라 3개로 이루어지는 예도 가능할 것이다.

또한, 메인 프레임(130)은, 상기 회전축 결합부(143)를 선회 운동 가능하도록 수용하도록 내측에 형성되는 선회공간부(133)와, 상기 선회공간부(133)의 주위에 배치되며 상기 메인 프레임(130)의 상면에서 기 결정된 폭을 가지며 환형으로 형성되는 스크롤 지지면(134)을 구비한다.

플레이트(190)에 의해 형성되는 스러스트 면의 일 면은, 스크롤 지지면(134)에 접촉되고, 스러스트 면의 다른 일 면은 선회 스크롤(140)의 저면에 의해 접촉되게 된다. 즉, 스러스트 면은 메인 프레임(130) 및 선회 스크롤(140)에 의해 접촉되는 플레이트(190) 각각의 면을 포함하는 면으로 이해될 수 있고, 보다 상세하게는 스러스트 면은, 스크롤 지지면(134)과 선회 스크롤(140)의 저면에 의해 접촉되는 면일 수 있다. 스러스트 면에는 선회 스크롤(140)의 선회 회전에 의해 회전축(125)의 연장 방향을 따라 가해지는 힘이 가해질 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 메인 프레임(130)의 구조의 일례에 대해 보다 상세히 서술한다.

본 실시예에 따른 메인 프레임(130)은 케이싱(110)의 내벽면에 고정 결합되는 메인 플랜지부(131)를 포함한다. 메인 플랜지부(131)의 하부에는 구동모터(120)를 향해 하향으로 돌출되어 형성되는 메인 베어링부(132)가 구비된다.

메인 베어링부(132)에는 회전축(125)이 삽입되도록 축수구멍(132a)이 축방향으로 관통하여 형성되는데, 축수구멍(132a)의 내주면에는 부시 베어링으로 된 메인 베어링(1181)이 삽입되어 고정 결합되는 예가 도시된다. 메인 베어링(1181)에는 회전축(125)이 삽입되는데, 메인 베어링(1181)에 의해 회전축(125)은 반경방향으로 지지되면서 회전할 수 있게 된다.

메인 플랜지부(131)의 상면에는 선회 스크롤(140)을 축방향으로 지지하는 스크롤 지지면(134)이 구비되며, 메인 플랜지부(131)의 내부에는 선회 스크롤(140)의 회전축 결합부(143)가 선회 가능하게 수용되는 선회공간부(133)가 구비된다. 또한, 스크롤 지지면(134)의 외곽에는 올담링(180)이 선회 가능하게 수용되는 올담링 수용부(135)가 형성되고, 올담링 수용부(135)의 외곽에는 비선회 스크롤(150)을 축방향 및 반경방향으로 지지하는 스크롤 고정부(136)가 형성된다.

도 4는 메인 프레임(130), 선회 스크롤(140) 및 이들 사이에 결합된 플레이트(190)의 예를 도시하는 스크롤 압축기(100)의 상부 단면도이고, 도 5a는 메인 프레임(130), 선회 스크롤(140) 및 이들 사이에 플레이트(190)가 결합되어 있는 예를 확대하여 도시하는 단면도이며, 도 5b는 메인 프레임(130), 선회 스크롤(140) 및 이들 사이에 플레이트(190)가 결합되어 있는 예를 확대하여 도시하는 단면도이다. 또한, 도 6은 메인 프레임(130)에 챔버(134a)가 형성되고, 이에 플레이트(190)가 탄성 변형하는 예를 도시하는 개념도이다.

도 7은 메인 프레임(130), 선회 스크롤(140) 및 이들 사이에 플레이트(190)의 동작 시의 일례를 도시하는 개념도이고, 도 8은 메인 프레임(130), 선회 스크롤(140) 및 이들 사이에 플레이트(190)의 동작 시의 다른 일례를 도시하는 개념도이다.

도 9는 플레이트(190)의 일례를 도시하는 사시도이고, 도 10은 양 측에 절개단부(190c)가 구비된 플레이트(190)의 예를 도시하는 사시도이다.

도 4 및 도 5b를 참조하면, 플레이트(190)에 의해 형성되는 스러스트 면의 일 면은, 스크롤 지지면(134)에 접촉되고, 스러스트 면의 다른 일 면은 선회 스크롤(140)의 저면에 의해 접촉되게 형성된다.

전술한 바와 같이, 플레이트(190)는 스러스트 면을 형성 가능하게 하도록 상기 메인 프레임(130) 및 상기 선회 스크롤(140) 사이에 배치된다. 본 발명에서 스러스트 면이라 함은, 선회 스크롤(140) 및 메인 프레임(130) 사이에서 힘을 받는 플레이트(190)의 상면 또는 하면으로 이해될 수 있다.

플레이트(190)는, 탄성 변형이 가능한 얇은 판일 수 있다. 또한, 플레이트(190)는 스틸 재질일 수 있다.

한편, 메인 프레임(130)과 상기 선회 스크롤(140)은 이종 소재이고, 상기 플레이트(190)는 탄성 재질로 이루어지고 상기 메인 프레임(130) 보다 탄성력이 높은 재질일 수 있다.

플레이트(190)는 도 9에 도시된 바와 같이, 기 결정된 폭을 가지는 환형으로 형성될 수 있으며, 스크롤 지지면(134)과 선회 스크롤(140)의 저면 사이에 배치될 수 있다.

플레이트(190)는 환형으로 형성되기에, 선회 스크롤(140)의 회전축 결합부(143)의 외주로부터 기 결정된 거리만큼 이격되도록 중앙 부분에서 비어 있는 회전축 결합 수용부(192)를 구비할 수 있다.

도 4 내지 도 5b를 참조하면, 플레이트(190)는 상기 회전축 결합부(143)의 외주로부터 기 결정된 거리만큼 이격되도록 중앙 부분에서 비어 있는 회전축 결합 수용부(192)를 구비하는데, 도 4 내지 도 5b에는 원형의 향상으로 중앙 부분이 비어 있는 회전축 결합 수용부(192)가 도시되어 회전축 결합부(143)의 외주로부터 기 결정된 거리만큼 이격되게 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)은 기 결정된 폭을 가지며 환형으로 형성될 수 있어서, 플레이트(190)는 거의 유사한 형상의 스크롤 지지면(134)에 안착될 수 있게 된다.

도 3 내지 도 5b에는 원형으로 형성되고 기 결정된 폭을 구비한 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)과, 이와 마찬가지로 유사한 형상으로 형성되어 스크롤 지지면(134)에 안착되는 플레이트(190)의 예가 도시된다.

또한, 플레이트(190)의 폭은 스크롤 지지면(134)의 폭 보다 크도록 형성된다.

또한, 플레이트(190)의 외경은, 스크롤 지지면(134)의 외경 보다 크도록 형성되어 스크롤 지지면(134)의 외주면 보다 반경 방향으로 돌출된다.

또한, 플레이트(190)의 내경은 스크롤 지지면(134)의 내경 보다 작게 형성된다.

도 5a 및 도 5b에는 단면 상에서 플레이트(190)의 내측(190a) 및 외측(190b) 사이의 폭은 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)의 폭 보다 크도록 형성되는 예가 도시된다.

도 5a 및 도 5b에 도시되는 바와 같이, 단면 상에서 플레이트(190)의 좌우 간격은 메인 프레임(130)의 좌우 폭 보다 크도록 형성된다.

이와 같이, 플레이트(190)의 내측(190a)과 외측(190b)은 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)의 폭 보다 큰, 즉, 스크롤 지지면(134)의 내측 및 외측으로 각각 삐져나오는 구조를 형성하여 플레이트(190)의 양단부는, 이하 서술하는 바와 같은, 외팔보처럼 작용하게 된다.

도 6에는 단면 상에서, 플레이트(190)의 좌측 단이 스크롤 지지면(134)이 형성되는 메인 프레임(130)의 좌측단 보다 돌출 형성되어 있으며, 플레이트(190)의 우측 단이 스크롤 지지면(134)이 형성되는 메인 프레임(130)의 우측단 보다 돌출 형성되는 예가 도시된다.

도 7을 참조하면, 선회 스크롤(140)의 선회 회전시에, 상대적으로 선회 스크롤(140)이 외측을 향해 기울어짐에 따라 플레이트(190)의 외측(190b)이 가압되어 플레이트(190)의 외측(190b)이 선회 스크롤(140)에 의해 눌려져서 탄성 변형되는 예가 도시된다.

또한, 도 8을 참조하면, 선회 스크롤(140)의 선회 회전시에, 상대적으로 선회 스크롤(140)이 내측을 향해 기울어짐에 따라 플레이트(190)의 내측(190a)이 가압되어 플레이트(190)의 내측(190a)이 선회 스크롤(140)에 의해 눌려져서 탄성 변형되는 예가 도시된다.

도 7 및 도 8과 같이, 선회 스크롤(140)은 선회 회전 시에, 플레이트(190)의 외측(190b) 및 내측(190a)으로 기울어지며, 하부의 플레이트(190)와 메인 베어링을 가압하게 되므로, 플레이트(190)의 내측(190a)과 외측(190b)은 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)의 폭 보다 큰 구조를 형성하여 플레이트(190)의 양단부는 외팔보처럼 작용하게 되는 것이다.

한편, 스크롤 지지면(134)의 안쪽에 구비되는 일 측 및 바깥쪽에 구비되는 타 측 중 적어도 하나는, 챔버(chamfer) 구조로 이루어지거나 라운딩(rounding)지도록 이루어질 수 있으며, 도 5b에는 스크롤 지지면(134)의 안쪽(우측) 일 측에 라운딩(134b)지도록 형성되고, 스크롤 지지면(134)의 바깥쪽(좌측) 타 측에 챔버(134a) 구조로 이루어지는 예가 도시된다. 또한, 도 6에는 스크롤 지지면(134)의 바깥쪽(좌측) 타 측에 챔버(134a) 구조로 이루어지는 예가 도시된다.

이로 인해, 선회 스크롤(140)이 기울어지거나 변형이 되었을 때 선회 스크롤(140)이 변형하는 만큼 플레이트(190)의 내측(190a) 및 외측(190b)이 적절히 탄성 변형을 하여 선회 스크롤(140)과 메인 프레임(130) 사이의 마찰 손실을 감소시키게 되고 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 11은 회전 방지 구조를 구비한 플레이트(190)의 일례를 도시하는 사시도이고, 도 12는 회전 방지 구조를 구비한 플레이트(190)의 다른 일례가 메인 프레임(130)이 설치된 예를 도시하는 사시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하여, 회전 방지 구조를 구비한 플레이트(190)에 대하여 서술한다.

플레이트(190)는 회전축(125)이 회전에 의해 선회 스크롤(140)이 선회 운동을 하는 경우, 이런 회전력에 의한 원주 방향으로의 회전이 방지되도록 적어도 일부가 메인 프레임(130)에 반경 방향으로 지지될 수 있다.

이러한, 플레이트(190)의 “회전 방지 구조”를 구현하기 위해, 일례로, 플레이트(190)는 돌출부(194)를 구비할 수 있다.

돌출부(194)는, 메인 프레임(130)을 향해 돌출 형성되는데, 서로 이격 배치되는 적어도 2개로 이루어질 수 있다.

돌출부(194)는, 일례로, 플레이트(190)의 일면을 핀 등을 프레스로 가압하여 형성될 수 있다. 하지만, 반드시 이러한 제조 방법에 한정되는 것은 아니며, 돌출부(194)는, 별도의 부재가 플레이트(190)에 접착 또는 결합된 방식 등으로도 형성될 수도 있다.

또한, 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)에는 돌출부(194) 각각을 수용하는 홈부가 구비될 수 있다. 홈부(134c)는, 돌출부(194) 각각을 수용하도록 오목하게 형성된다. 또한, 홈부(134c)는 적어도 2개로 이루어질 수 있으며, 서로 이격되도록 배치될 수 있다.

도 11에는 돌출부(194)가 플레이트(190)의 원주 방향을 따라 4개로 형성되며, 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)에는 돌출부(194)를 수용 가능하도록 홈부(134c)가 마찬가지로, 원주 방향을 따라 4개로 형성되는 예가 도시된다.

이로 인해, 회전축(125)의 회전에 의해 선회 스크롤(140)이 선회 운동을 하는 경우, 선회 스크롤(140) 및 메인 프레임(130)의 사이에서, 돌출부(194)가 홈부(134c)에 수용되는 구조에 의해 선회 스크롤(140)의 회전력에 의한 회전이 방지되며, 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)에 안정적으로 지지될 수 있게 된다.

또한, 플레이트(190)의 “회전 방지 구조”를 구현하기 위해, 다른 일례로, 플레이트(190)는 가이드 지지부(195)를 구비할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 메인 프레임(130)은 스크롤 고정부(136)가 원주 방향을 따라 복수 개로 형성되고, 스크롤 고정부(136)에는 가이드 부재(137)가 설치된다.

다른 일례의 플레이트(190)의 “회전 방지 구조”를 구현하는 플레이트(190)의 가이드 지지부(195)는, 플레이트(190)의 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어, 가이드 부재(137)에 지지되게 된다.

또한, 가이드 지지부(195)는, 오목부(195a)를 구비할 수 있다. 오목부(195a)는, 상기 가이드 부재(137)의 외주의 일부에 접촉되어 지지되도록 오목하게 형성될 수 있다.

도 13에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 플레이트(190)의 가이드 지지부(195)의 단부에 오목부(195a)가 구비되는데, 오목부(195a)가 가이드 부재(137)에 접촉되어 지지되는 것에 의해 플레이트(190)는 메인 프레임(130)에 회전이 방지되면서 지지될 수 있게 되며, 이로 인해 플레이트(190)에 가해지는 면압이 낮아지며, 플레이트(190)는 보다 안정적이며 큰 하중 지지력을 가지게 된다.

한편, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는 회전축(125)과 압축부 사이의 습동부를 윤활하는 오일이 사용되는데, 윤활 오일은, 저유 공간(S11)으로부터 흡상되어, 선회 스크롤(140) 및 메인프레임(130) 각각과 회전축(125) 사이에 설치되는 선회 베어링(1183), 메인 베어링(1181), 플레이트(190) 및 압축부에 공급될 수 있다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)에서 압축부는, 선회 스크롤(140)과 비선회 스크롤을 포함하여 냉매의 압축을 수행하는 구성으로 이해될 수 있다. 또한, 압축부는, 선회 스크롤(140) 및 비선회 스크롤을 지지하는 메인 프레임(130)까지 더 포함하는 구성으로 이해될 수도 있다.

또한, 회전축 결합부(143)의 내주와 회전축(125)의 외주 사이에는 선회 베어링(1183)이 설치되고, 메인 베어링부(132)에는 회전축(125)이 삽입되도록 축수구멍(132a)이 축방향으로 관통하여 형성되는데, 축수구멍(132a)의 내주면에는 부시 베어링으로 된 메인 베어링(1181)이 삽입되어 고정 결합될 수 있다.

저유 공간(S11)으로부터 흡상되는 오일은 선회 베어링(1183)과 메인 베어링(1181)에 공급되며, 또한, 플레이트(190)에 공급되게 된다.

도 13은 도 12의 플레이트(190)가 급유 유로를 구비하는 예를 도시하는 사시도이다.

본 발명은, 플레이트(190)에 형성되는 오일유로를 포함할 수 있다. 오일유로는 원주 방향을 따라 연장되고, 오일유로의 일단은 플레이트(190)의 내주면으로 개구될 수 있다.

도 13을 참조하면, 오일유로는 공급되는 오일을 유동 가능하게 하는, 제1 및 제2유로(196a, 196b)를 포함할 수 있다.

제1유로(196a)는, 플레이트(190)의 내측(190a)에서 반경 방향으로 기 결정된 거리만큼 절개된 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 제2유로(196b)는 제1유로(196a)의 일 측에서 원주 방향으로 형성될 수 있다.

도 13에는, 흡상된 오일이 유입되도록 플레이트(190)의 내측(190a)에서 반경 방향으로 절개되어 형성된 제1유로(196a)와, 제1유로(196a)에 연통되도록 원주 방향으로 형성되는 제2유로(196b)의 일례가 도시된다.

제2유로(196b)는 플레이트(190)의 내주와 나란하도록 형성되어 있으며, 제2유로(196b)의 양 단은 서로 이격되도록 구비된 예가 도시되나, 제2유로(196b)가 양단이 서로 연결된 원형상으로 이루어질 수도 있다.

제1유로(196a)를 통해 유입된 오일은 제2유로(196b)를 지나가면서 플레이트(190)의 상면과 하면으로 흐르게 되어, 스러스트 면에 오일이 충분히 공급될 수 있게 된다.

이로 인해, 제1 및 제2유로(196a, 196b)를 통해 플레이트(190)의 상면 및 하면에 오일의 공급이 원활하게 되어 선회 스크롤(140)과 메인 프레임(130) 사이의 마찰 손실은 감소되게 되고 신뢰성이 확보될 수 있다.

도 14는 도 12의 플레이트(190)가 탄성 수용부(197a) 및 탄성 지지부(197b)를 구비하는 예를 도시하는 사시도이다.

플레이트(190)는 탄성 수용부(197a) 및 탄성 지지부(197b)를 포함한다.

탄성 수용부(197a)는, 플레이트(190)의 내측(190a) 및 외측(190b) 사이의 일 위치에서 형성되고, 적어도 일 측이 절개되어 형성될 수 있다.

또한, 탄성 지지부(197b)는, 탄성 수용부(197a)에서 탄성적으로 거동 가능하도록 상기 탄성 수용부(197a)의 다른 일 측에서 연결될 수 있다.

일례로, 탄성 수용부(197a)는 다각형의 형상으로 이루어질 수 있고, 탄성 지지부(197b)도, 탄성 수용부(197a)에 대응되도록 다각형의 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 탄성 수용부(197a) 및 상기 탄성 지지부(197b)는, 각각 복수 개로 형성되며, 원주 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.

도 14에는, 탄성 수용부(197a)가 플레이트(190)의 내측(190a) 및 외측(190b) 사이의 대략 가운데 중앙 부분에 사각형의 형상으로 형성되며, 원주 방향으로 이격된 6개로 형성되는 예가 도시된다. 또한, 탄성 수용부(197a)는 탄성 지지부(197b)가 연결된 일 측을 제외한 3개의 측에서 절개되어 형성된 예가 도시된다.

또한, 도 14에 도시되는 바와 같이, 탄성 지지부(197b)는, 외측 단부에 형성되고 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)에 접촉 지지되는 지지측단(197b1) 및 지지측단(197b1)의 반대측에 구비되어 탄성 수용부(197a)에 연결되는 지지연결단(197b2)을 구비하도록 형성될 수 있다.

스크롤 지지면(134)에는 탄성 지지부(197b)가 삽입되는 홈(미도시)이 형성될 수 있고, 탄성 지지부(197b)의 지지측단(197b1)은 원주 방향에 대해 교차하는 방향으로 형성될 수 있다.

상기 탄성 지지부(197b)는 선회 스크롤(140)이 회전하는 회전축과 나란한 방향으로 절곡되어 상기 플레이트(190)의 회전을 억제할 수 있다.

선회 스크롤(140)이 회전하는 회전축과 나란한 방향은 회전축(125)의 연장 방향일 수 있다.

상기 플레이트(190)는, 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어 상기 가이드 부재(137)에 지지되는 가이드 지지부(195)를 구비할 수 있다.

한편, 탄성 수용부(197a)의 일 측에서 연결되는 탄성 지지부(197b)가 또한 도 14에 도시되어 있는데, 탄성 지지부(197b)도 탄성 수용부(197a)의 일 측에 연결되며, 4각형의 형상으로 형성되며, 6개로 이루어진 예가 도시되어 있다.

플레이트(190)에 형성되는 탄성 수용부(197a)와 탄성 지지부(197b)의 구조는, 도 14에 도시되는 바와 같이, 탄성 수용부(197a)의 세개의 변을 절개하고, 나머지 1개의 변을 구부린 형태로 제조될 수 있다. 하지만, 반드시 이러한 제조 방식에 한정되는 것은 아니다.

플레이트(190)가 탄성 수용부(197a) 및 탄성 지지부(197b)를 포함하는 구조에 의해, 가동시에 축방향 씰링력에 도움을 주어 빠른 압력 상승할 수 있게 한다. 즉, 플레이트(190)의 탄성력으로 인해, 선회 스크롤(140)과 비선회 스크롤(150) 사이의 랩팁 간극을 최소화함으로써, 누설을 방지하고, 빠른 압력 상승을 가능하게 한다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 플레이트(190)에 의해 메인 프레임(130)과 선회 스크롤(140)의 배면 사이에서 받는 큰 하중은 분산되며, 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 전술한 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)과 선회 스크롤(140)의 저면 사이에 스러스트 면을 형성하도록 플레이트(190)가 배치되는 구조에 의해, 플레이트(190)에 의해 메인 프레임(130)과 선회 스크롤(140)의 배면 사이에서 받는 큰 하중은 분산되며, 신뢰성이 향상될 수 있다.

이하, 본 발명의 선회 스크롤(140)의 구조에 대하여 전술하지 않았던 구조에 대하여 서술하기로 한다.

스크롤 고정부(136)는 원주방향을 따라 복수 개로 이루어지고, 각각의 스크롤 고정부(136)에는 체결구멍(136a)이 각각 구비된다. 또한, 스크롤 고정부(136)에는 가이드 부재(137)가 축방향으로 지지될 수 있는데, 가이드 부재(137)는, 후술할 비선회 스크롤(150)의 가이드구멍(154a)에 상대 이동 가능하도록 삽입된다.

일례로, 가이드 부재(137)는, 비선회 스크롤(150)을 상대 이동 가능하게 하는 가이드 부시(bush)일 수 있다.

가이드 부재(137)의 내주에는 축방향으로 관통되는 가이드볼트 구멍(137a)이 형성되고, 가이드볼트(138)가 가이드볼트 구멍(137a)을 관통하여 스크롤 고정부(136)의 체결구멍(136a)에 각각 체결된다. 이에 따라, 비선회 스크롤(150)은 메인 프레임(130)에 축방향으로는 미끄러지게 지지되고 반경방향으로는 고정된다.

선회 스크롤(140)은 선회 운동을 하도록 이루어진다. 선회 스크롤(140)의 일 면에는, 외부로부터 전달된 동력에 의해 회전 가능한 회전축(125)이 삽입되는 회전축 결합부(143)가 형성되는데, 도 2에는 후술하는 선회 스크롤(140)의 선회경판부(143)의 저면에서, 회전축 결합부(143)가 형성되어 있는 예가 도시된다.

또한, 플레이트(190)는 선회 스크롤(140)의 회전축 결합부(143)의 외주로부터 기 결정된 거리만큼 이격되도록 중앙 부분에서 비어 있는 회전축 결합 수용부(192)를 구비한다.

도 2 및 도 3를 참조하면, 플레이트(190)는 상기 회전축 결합부(143)의 외주로부터 기 결정된 거리만큼 이격되도록 중앙 부분에서 비어 있는 회전축 결합 수용부(192)를 구비하는데, 도 8에는 원형의 향상으로 중앙 부분이 비어 있는 회전축 결합 수용부(192)가 도시되어 회전축 결합부(143)의 외주로부터 기 결정된 거리만큼 이격되게 된다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 선회 스크롤(140)의 일례에 대하여 서술한다. 선회 스크롤(140)은 메인 프레임(130)의 상면에 배치된다. 선회 스크롤(140)은 메인 프레임(130)과 후술할 비선회 스크롤(150)의 사이에서 선회운동을 하게 된다. 본 실시예에 따른 선회 스크롤(140)은, 원판 형상의 선회경판부(143)와, 선회경판부(143)의 일측면에 나선형으로 형성되는 선회랩(142)을 포함한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 기 결정된 폭을 가진 원판 형상의 선회경판부(143)와, 선회경판부(143)의 상면에서 나선형의 단면이 상방향으로 연장되도록 형성된 선회랩(142)의 예가 도시된다. 선회랩(142)은 후술할 비선회 스크롤(150)의 비선회랩(153)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다.

여기서, 압축실(V)은 후술할 비선회랩(153)을 기준으로 외측면에 형성되는 제1압축실(V1)과 내측면에 형성되는 제2압축실(V2)로 이루어진다. 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 각각 흡입압실(미도시), 중간압실(미도시), 토출압실(미도시)이 연속으로 형성된다.

또한, 선회경판부(141)의 하면에는 회전축(125)이 결합되는 회전축 결합부(143)가 구비되어, 회전축(125)의 회전에 의해 선회 스크롤(140)은 함께 선회 회전 가능하게 된다.

회전축 결합부(143)의 내주와 회전축(125)의 외주 사이에는 선회 베어링(1183)이 설치될 수 있다.

본 발명에서, 플레이트(190)는 전술한 바와 같이, 메인 프레임(130) 및 상기 선회 스크롤(140) 사이에 배치되어 스러스트 면을 형성 가능하게 하는 구성이다.

또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 체결구멍(136a) 및 가이드구멍(154a)에는 가이드볼트(138)가 설치되어 비선회 스크롤(150), 메인 프레임(130) 및 플레이트(190)를 연결 가능하게 한다.

또한, 플레이트(190)는 선회 스크롤(140)의 회전축 결합부(143)의 외주로부터 기 결정된 거리만큼 이격되도록 중앙 부분에서 비어 있는 회전축 결합 수용부(192)를 구비한다.

플레이트(190)의 스러스트 면은, 회전축 결합 수용부(192)에서 기 결정된 거리만큼 형성되는데, 스러스트 면의 일 면과 다른 일 면은 각각 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)과, 선회 스크롤(140)의 저면에 접촉되도록 지지될 수 있다. 선회 스크롤(140)의 저면은 일례로, 전술한 선회경판부(143)의 저면으로 이해될 수 있다.

도 4 내지 도 5b에는 플레이트(190)의 하면이 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)에 접촉되어 지지되고, 플레이트(190)의 상면은 선회 스크롤(140)의 저면에 접촉되어 지지되는 예가 도시된다. 플레이트(190)의 상면 및 하면은 선회 스크롤(140) 및 메인 프레임(130) 사이에서 하중을 전달받는 스러스트 면으로 이해될 수 있다.

이와 같이, 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)과 선회 스크롤(140)의 저면 사이에 스러스트 면을 형성하도록 플레이트(190)가 배치되는 구조에 의해, 플레이트(190)에 의해 메인 프레임(130)과 선회 스크롤(140)의 배면 사이에서 받는 큰 하중은 분산되며, 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 선회 스크롤(140)의 선회 운동시에, 가이드 부재(137)의 외주의 일부에는 가이드 지지부(195)의 오목부(195a)가 접촉되어 지지되는 것에 의해 플레이트(190)는 선회 스크롤(140) 및 메인 프레임(130)의 스크롤 고정부(136) 사이에서 회전이 방지되면서 안정적으로 지지되어 신뢰성이 향상될 수 있다.

한편, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 메인 프레임(130)과 선회 스크롤(140) 사이에는 선회 스크롤(140)의 자전운동을 제한하는 올담링(180)을 더 포함할 수 있다.

올담링(180)은 메인 프레임(130)과 선회 스크롤(140)에 각각 미끄러지게 결합될 수도 있고, 선회 스크롤(140)과 비선회 스크롤(150)에 각각 미끄러지게 결합될 수도 있다.

올담링(180)은 선회 스크롤(140)의 저면에 삽입 가능하도록 돌출 형성되는 제1키부(185)를 구비할 수 있다. 또한, 도면에는 올담링(180)이 제1키부(185) 만을 구비하는 예가 도시되어 있으나, 올담링(180)은 비선회 스크롤(150)의 저면에 삽입 가능하도록 돌출 형성되는 제2키부(미도시)를 더 구비할 수도 있다.

본 실시예에 따른 스크롤 압축기(100)에서, 올담링(180)은 선회 스크롤(140)과 미끄러지게 결합되는 예를 도시하였다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 링부(181)에는 그 일측면과 다른 일측면에 각각 제1키부(185)가 형성되는 예가 도시된다. 제1키부(185)는 선회 스크롤(140)의 제1키홈(141a)에 미끄러지게 삽입된다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 제2키부(미도시)는 비선회 스크롤(150)의 제2키홈(미도시)에 미끄러지게 결합될 수 있다.

일례로, 도 2를 참조하면, 제1키부(185)는 링부의 좌우 양측에서 상부를 향해 돌출되도록 형성되는 예가 도시된다. 도시되지는 않았지만, 제2키부도 링부의 전후 양측에서 상부를 향해 돌출되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1키부(185)는 상대적으로 낮은 위치에 배치되는 선회 스크롤(140)에 삽입되며, 제2키부는 상대적으로 높은 위치에 배치되는 비선회 스크롤(150)에 삽입되기에, 제2키부는 제1키부(185) 보다 상대적으로 높은 위치까지 연장되도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 플레이트(190)는 올담링(180)의 제1키부(185)와의 간섭되지 않도록, 제1키부(185)와 접촉 가능한 부분에서, 양 측이 절개된 형상으로 이루어지는 절개단부(190c)를 구비할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 플레이트(190)에 절개단부(190c)가 구비됨에 따라, 올담링(180)의 제1키부(185)와의 간섭이 방지될 수 있다.

비선회 스크롤(150)의 외주에는 가이드돌출부(154)가 돌출되도록 형성된다. 또한, 비선회 스크롤(150)의 외주에는 체결구멍(136a)에 연통 가능하도록 배치되는 가이드구멍(154a)이 구비된다.

가이드돌출부(154)는 비선회 스크롤(150)의 외주에서 원주 방향으로 복수 개로 형성될 수 있는데, 도 2에는 가이드돌출부(154)가 비선회 스크롤(150)의 외주에서 원주 방향으로 4 개로 형성되는 예가 도시된다. 하지만, 반드시 이러한 구조에 한정되는 것은 아니고, 가이드돌출부(154)가 비선회 스크롤(150)의 외주에서 원주 방향으로 3 개로 형성될 수도 있다.

다시, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 비선회 스크롤(150)의 일례에 대하여 보다 상세히 서술한다. 비선회 스크롤(150)은 선회 스크롤(140)의 상부에 배치된다. 비선회 스크롤(150)은 메인 프레임(130)에 고정 결합될 수도 있고, 상하 방향으로 이동 가능하게 결합될 수도 있다. 본 실시예에서는 비선회 스크롤(150)이 메인 프레임(130)에 대해 축방향으로 이동 가능하게 결합되는 예를 도시하고 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 비선회 스크롤(150)은, 비선회 스크롤(150)의 상부를 형성하고 원판 형상으로 형성되는 비선회경판부(151)와, 비선회경판부(151)의 하면 가장자리에서 하방향을 향해 환형으로 돌출되는 비선회 측벽부(152)와, 비선회 측벽부(152)의 안쪽에서 비선회경판부(151)의 하면에 구비되고 선회랩(142)과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실(V1, V2)을 형성하는 비선회랩(153)을 포함한다.

비선회 측벽부(152)의 측면에는 흡입공간(111)의 냉매가 흡입압실(미부호)로 흡입되도록 하는 흡입구(152a)가 형성되고, 비선회경판부(151)의 대략 중앙부에는 압축된 냉매가 토출압실(미부호)에서 토출공간(112)을 향해 토출되도록 하는 토출구(151a)가 형성된다. 도 2에는 비선회 측면부의 측면을 따라 기 결정된 길이만큼 절개된 형상으로 구비된 흡입구(152a)가 형성되고, 비선회경판부(143)의 중앙 부분에 원형 형상의 토출구(151a)가 형성되는 예가 도시된다.

토출구(151a)는 제1 압축실(V1)의 토출압실(미부호)과 제2 압축실(V2)의 토출압실(미부호)이 서로 연통되는 위치에 형성되며, 토출구(151a)의 주변에는 후술할 토출안내홈(1515)이 형성된다. 이에 따라, 토출구(151a)의 축방향 길이(L1)는 비선회경판부(151)의 축방향 길이(L2)보다 작게 형성된다. 토출구에 대해서는 나중에 다시 설명한다.

또, 비선회경판부(151)에는 바이패스구멍(151b)이 형성된다. 바이패스구멍(151b)은 흡입구(152a)와 토출구(151a)의 사이, 즉 중간압실(미부호)에서 비선회경판부(151)를 축방향으로 관통하여 후술할 중간토출구(163a)에 연통되도록 형성된다. 이에 따라, 압축실(V1, V2)에서 압축되는 냉매의 일부를 토출공간(112)으로 바이패스시켜 각 압축실(V1, V2)에서의 냉매의 과압축이 억제된다.

바이패스구멍(151b)은 제1압축실(V1)에 연통되는 제1바이패스구멍(151b1)과 제2압축실(V2)에 연통되는 제2 바이패스구멍(151b2)으로 이루어진다. 제1바이패스구멍(151b1)과 제2바이패스구멍(151b2)은 원주방향으로 대략 180°의 위상차를 두고 형성된다. 이에 따라, 제1 바이패스구멍(151b1)과 제2 바이패스구멍(151b2)은 토출구(151a)를 사이에 두고 양쪽에 각각 위치하게 되고, 제1바이패스구멍(151b1)과 제2바이패스구멍(151b2)은 제1바이패스밸브(171) 및 제2 바이패스밸브(172)에 의해 각각 개폐된다.

또한, 비선회경판부(151)에는 제1배압구멍(151c)이 형성되는데, 제1 배압구멍(151c)은 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 가지는 압축실(V)에 연통된다. 제1배압구멍(151c)은 제2배압구멍(162a)과 연통되도록 배치되는데, 제2배압구멍(162a)은 후술하는 배압실 조립체(160)의 지지판부에 구비된다. 제1배압구멍(151c)은 비선회 스크롤(150) 측에 형성된 배압구멍이고, 제2배압구멍은 배압실 조립체(160) 측에 형성된 배압구멍으로 이해될 수 있다.

또한, 비선회경판부(151)의 외주면에는 원주방향을 따라 복수 개의 가이드돌출부(154)가 형성되고, 복수 개의 가이드돌출부(154)에는 전술한 가이드구멍(154a)이 각각 형성된다.

한편, 본 실시예에 따른 배압실 조립체(160)는 비선회 스크롤(150)의 상측에 설치된다. 이에 따라, 배압실(S)의 배압력에 의해 비선회 스크롤(150)은 선회 스크롤(140)을 향하는 방향으로 눌려 압축실(V)을 실링하게 된다. 배압실(S)의 배압력은 냉매 및 기체가 토출됨에 따라, 배압실 내에서 작용되는 힘으로 이해될 수 있다.

배압실 조립체(160)는 비선회 스크롤(150)의 상면(150a)에 결합되는 배압판(161)와, 배압판(161)에 미끄러지게 결합되어, 배압판(161)와 함께 배압실(S)을 형성하는 플로팅 판부(165)를 포함한다. 플로팅 판부(165)는 일례로, 도 1에 도시되는 바와 같이, 배압판(161)의 상측에 삽입 설치될 수 있다.

일례로, 배압판(161)는 비선회 스크롤(150)의 상면(150a)에서 원주방향을 따라 복수 개의 볼트(미부호)에 의해 체결될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 볼트(미부호)는 배압실(S)의 내부에서 배압판(161)를 관통하여 비선회경판부(151)에 체결된다.

배압판(161)는 비선회경판부(151)와 접하는 지지판부(162)를 포함한다. 지지판부(162)는 중앙이 비어있는 환형의 판 형태로 형성되며, 전술한 제1배압구멍(151c)과 연통되는 제2배압구멍(162a)이 축방향으로 관통하여 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2배압구멍(162a)은 배압실(S)에 연통된다. 이에 따라, 제2 배압구멍(162a)은 제1배압구멍(151c)과 함께 압축실(V)과 배압실(S) 사이를 연통시킨다.

또한, 지지판부(162)의 상면에는 그 지지판부(162)의 내주면 및 외주면을 둘러싸도록 제1환형벽(163) 및 제2환형벽(164)이 형성된다. 제1환형벽(163)의 외주면과 제2환형벽(164)의 내주면, 지지판부(162)의 상면, 그리고 플로팅 판부(165)의 하면은 환형으로 된 배압실(S)을 형성하게 된다.

제1환형벽(163)에는 비선회 스크롤(150)의 토출구(151a)와 연통되는 중간토출구(163a)가 형성되고, 중간토출구(163a)의 안쪽에는 체크밸브(이하, 토출밸브)(173)가 미끄러지게 삽입되는 밸브안내홈(163b)이 형성된다. 토출밸브(173)는 토출구(151a)와 중간토출구(163a) 사이를 선택적으로 개폐하여 토출된 냉매가 압축실(V)로 역류하는 것을 차단하게 된다.

밸브안내홈에 연결되는 제1환형벽(163)의 상부에는 토출되는 냉매의 역류를 방지하는 역류방지구멍(163c)이 구비될 수 있다.

플로팅 판부(165)는 환형으로 형성되며, 배압판(161)보다 가벼운 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 플로팅 판부(165)는 배압실(S)의 압력에 따라 배압판(161)에 대해 축방향으로 이동을 하면서 고저압 분리판(115)의 하측면과 착탈된다.

예를 들어, 플로팅 판부(165)가 고저압 분리판(115)에 접하게 되면, 토출된 냉매가 흡입공간(111)으로 누설되지 않고 토출공간(112)으로 토출되도록 밀폐하는 역할을 하게 된다.

이하, 본 실시예에 의한 스크롤 압축기(100)의 동작에 대하여 서술한다.

즉, 고정자(121)의 코일(121a)에 전원이 인가되면 회전자(122)가 회전을 하게 되고, 회전자(122)에 결합된 회전축(125)이 회전자(122)와 함께 회전을 하게 된다.

그러면, 회전축(125)에 결합된 선회 스크롤(140)이 비선회 스크롤(150)에 대해 선회 운동을 하게 되고, 선회랩(142)과 비선회랩(153) 사이에는 두 개 한 쌍으로 된 압축실(V)이 형성된다. 한 쌍의 압축실(V)은 선회 스크롤(140)의 선회운동에 따라 각각 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하면서 체적이 감소된다. 이에 따라, 케이싱(110)의 흡입공간(111)으로 흡입된 냉매는 각각의 압축실(V)로 흡입되어 압축되게 된다.

이때, 압축되는 냉매의 일부는 토출구(151a)에 도달하기 전에 제1배압구멍(151c)과 제2배압구멍(162a)을 통해 배압실(S)로 이동하게 된다. 이에 따라, 배압판(161)와 플로팅 판부(165)에 의해 형성되는 배압실(S)은 중간압을 형성하게 된다.

그러면, 플로팅 판부(165)는 상향으로 압력을 받아 고저압 분리판(115)에 밀착된다. 그러면, 케이싱(110)의 토출공간(112)과 흡입공간(111)이 분리되어, 토출공간(112)으로 토출된 냉매가 흡입공간(111)으로 누설되는 것을 방지하게 된다. 이때, 배압판(161)는 하향으로 압력을 받아 비선회 스크롤(150)을 선회 스크롤(140)을 향하는 방향으로 가압하게 된다. 그러면 비선회 스크롤(150)이 선회 스크롤(140)에 밀착되면서 압축실(V) 사이가 실링되어, 냉매가 고압측 압축실에서 저압측 압축실로 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.

또한, 배압판(161)에 의해 비선회 스크롤(150)을 선회 스크롤(140)을 향하는 방향으로 가압하게 되면, 전술한 플레이트(190)에 의해 하중이 분산되어, 메인 프레임(130)과 선회 스크롤(140) 사이에서 신뢰성이 향상되게 되며, 가이드 부재(137)와 메인 프레임(130) 사이의 체결면에서의 하중이 분산되어 신뢰성이 향상되게 된다.

보다 상세하게는, 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)과 선회 스크롤(140)의 저면 사이에 스러스트 면을 형성하도록 플레이트(190)가 배치되어, 플레이트(190)에 의해 메인 프레임(130)과 선회 스크롤(140)의 배면 사이에서 받는 큰 하중은 분산되며, 신뢰성이 향상될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 선회 스크롤(140)이 선회 회전을 할 때, 하방향으로 하중이 전달되게 되고, 플레이트(190)는 하중을 받게 된다.

플레이트(190)는, 선회 스크롤(140)의 회전에 의해 하중이 가해지게 되면, 하중에 따른 변형이 가능하고, 선회 스크롤(140)과의 접촉 면적이 넓게 유지된다.

이때, 플레이트(190)의 오목부(195a)가 가이드 부재(137)에 접촉되어 지지되는 것에 의해 플레이트(190)는 메인 프레임(130)에 회전이 방지되면서 지지될 수 있게 되며, 이로 인해 플레이트(190)에 가해지는 면압이 낮아지며, 플레이트(190)는 보다 안정적이며 큰 하중 지지력을 가지게 된다.

또한, 플레이트(190)에 구비된, 흡상된 오일이 유입되도록 플레이트(190)의 내측(190a)에서 반경 방향으로 절개되어 형성된 제1유로(196a)와, 제1유로(196a)에 연통되도록 원주 방향으로 형성되는 제2유로(196b)에 의해, 플레이트(190)의 상면 및 하면에 오일의 공급이 원활하게 되어 선회 스크롤(140)과 메인 프레임(130) 사이의 마찰 손실은 감소되게 되고 신뢰성이 확보될 수 있다.

또한, 플레이트(190)가 탄성 수용부(197a) 및 탄성 지지부(197b)를 포함하는 구조에 의해, 가동시에 축방향 씰링력에 도움을 주어 빠른 압력 상승할 수 있게 하고, 상기 선회 스크롤(140) 및 상기 메인 프레임(130) 사이에서 탄성적으로 지지될 수 있게 된다.

한편, 압축실(V)의 냉매는 중간압실(미부호)에서 압축되면서 토출압실(미부호)로 이동하게 되고, 중간압실에서 토출압실로 이동하는 냉매의 일부는 토출압실에 도달하기 전에 제1 바이패스구멍(151b1)과 제2 바이패스구멍(151b2)을 통해 각각의 중간압실에서 토출공간(112)을 향해 바이패스 된다. 그리고, 토출압실로 이동한 냉매는토출구(151a)를 통해 토출공간(112)을 향해 토출된다. 상기와 같이, 바이패스구멍을 통해 압축되는 냉매의 일부를 미리 바이패스시키게 되면 압축실(V)에서의 과압축을 억제할 수 있고, 이를 통해 압축기의 효율을 높일 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 비선회 스크롤(150)의 비선회경판부(151)는 그 상면이 전체적으로는 평평하게 형성된다. 다만, 비선회경판부(151)의 상면에는 앞서 설명한 토출구(151a), 바이패스 구멍(151b), 배압구멍(151c) 등이 축방향으로 관통 형성되고, 이들 토출구(151a)와 바이패스구멍(151b), 그리고 배압구멍(151c)의 주변에는 다수 개의 체결홈이 형성되거나 토출밸브 또는 바이패스밸브를 수용하는 홈들이 형성될 수 있다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 비선회 스크롤(150)의 비선회경판부(151)는 상면의 가장자리에 배압판(161)를 체결하기 위한 체결홈(1511)이 형성된다. 체결홈(1511)은 원주방향을 따라 대략 동일한 간격을 두고 복수 개가 형성된다.

복수 개의 체결홈(1511) 중에서 일부 체결홈의 사이에는 후술할 바이패스 밸브(171, 172)를 체결하는 밸브고정홈(1512a, 1512b)이 형성된다. 밸브고정홈(1512a, 1512b)은 후술할 토출안내홈(1515)을 사이에 두고 양쪽에 한 개씩 형성된다.

이하에서는, 제1 압축실(V1)에 연통된 제1 바이패스구멍(151b1)을 개폐하는 밸브를 제1 바이패스밸브(171)라고 하고, 제2 압축실(V2)에 연통된 제2 바이패스구멍(151b2)을 개폐하는 밸브를 제2 바이패스밸브(172)라고 정의한다. 또, 제1 바이패스밸브(171)를 체결하기 위한 밸브고정홈을 제1 밸브고정홈(1512a)이라고 하고, 제2 바이패스밸브(172)를 체결하기 위한 밸브고정홈을 제2 밸브고정홈(1512b)이라고 정의한다.

제1 밸브고정홈(1512a)의 일측에는 제1 바이패스구멍(151b1)이 형성되고, 제2 밸브고정홈(1512b)의 일측에는 제2 바이패스구멍(151b2)이 형성된다. 제1 밸브고정홈(1512a)과 제1 바이패스구멍(151b1)의 사이에는 제1 밸브완충홈(1513a)이 형성되고, 제2 밸브고정홈(1512b)과 제2 바이패스구멍(151b2)의 사이에는 제2 밸브완충홈(1513b)이 형성된다.

이에 따라, 제1 밸브고정홈(1512a)과 제1 밸브완충홈(1513a), 그리고 제1 바이패스구멍(151b1)은 대략 일직선상에 위치하게 되고, 제2 밸브고정홈(1512b)과 제2 밸브완충홈(1513b), 그리고 제2 바이패스구멍(151b2)은 대략 일직선 상에 위치하게 된다.

그리고, 제1 밸브고정홈(1512a)과 제1 밸브완충홈(1513a), 그리고 제1 바이패스구멍(151b1)을 제1 바이패스부(BP1)라고 하고, 제2 밸브고정홈(1512b)과 제2 밸브완충홈(1513b), 그리고 제2 바이패스구멍(151b2)을 제2 바이패스부(BP2)라고 할 수 있다. 제1 바이패스부(BP1)과 제2 바이패스부(BP2)는 제1 바이패스부(BP1)의 중심선과 제2 바이패스부(BP2)의 중심선이 서로 평행하도록 배치될 수 있다.

또, 제1 바이패스부(BP1)과 제2 바이패스부(BP2)는 토출구(151a)를 사이에 두고 배치된다. 이에 따라, 제1 밸브고정홈(1512a)과 제2 밸브고정홈(1512b)의 사이, 또는 제1 밸브완충홈(1513a)과 제2 밸브완충홈(1513b)의 사이, 또는 제1 바이패스구멍(151b1)과 제2 바이패스구멍(151b2)의 사이에 토출구(151a)가 위치하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 스크롤 압축기(100)와 관련하여 토출구(151a)는 비선회경판부(151)의 중심부에 형성된다. 토출구(151a)는 비선회경판부(151)의 하면에서 상면을 향해 축방향으로 관통되어 형성된다.

도 2를 참조하면, 토출구(151a)의 내경은 토출밸브(173)의 외경보다 작게 형성된다. 이에 따라, 토출구(151a)는 토출밸브(173)가 하강하면 닫히고, 상승하면 열리게 된다. 토출구(151a)의 출구단에는 밸브시트면이 형성된다. 밸브시트면은 토출구(151a)의 출구단을 감싸도록 환형으로 형성된다. 밸브시트면은 토출안내홈(1515)의 바닥면(1515c)보다는 높게 형성된다. 이에 따라, 밸브시트면(1516)을 제외한 토출안내홈(1515)의 바닥면(1515c)은 정밀 가공을 할 필요가 없어져 그만큼 토출안내홈(1515)의 가공을 용이하게 할 수 있다.

또, 밸브시트면(1516)은 후술할 토출안내홈(1515)에 의해 비선회경판부(151)의 상면(150a)보다는 낮게 형성된다. 이에 따라, 토출구(151a)의 축방향 길이는 비선회경판부(151)의 축방향 두께보다는 작게 형성될 수 있다.

한편, 토출구(151a)의 주변에는 토출안내홈(1515)이 형성된다. 본 실시예에 따른 토출안내홈(1515)은 비선회경판부(151)의 상면(150a)에서 토출구(151a)의 주변에 형성된다.

도 2를 참조하면, 토출안내홈(1515)은 비선회경판부(151)의 상면(150a)에서 그 반대쪽인 하면(미부호)을 향해 축방향으로 기설정된 깊이만큼 함몰되어 형성된다. 토출안내홈(1515)은 평면 투영시 장홈 형상으로 형성된다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 스러스트 베어링에서 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 선회 스크롤(140)과 메인 프레임(130) 사이에 형성되는 스러스트 면에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 가이드 부재(137)와 메인 프레임(130) 사이의 체결면에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 플레이트(190)가 올담링(180)의 제1키부(185)와의 간섭되지 않도록, 제1키부(185)와 접촉 가능한 부분에서, 양 측이 절개된 형상으로 이루어지는 절개단부(190c)를 구비할 수 있어서, 상관 부품들, 특히 올담링(180)의 제1키부(185)와의 간섭을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 회전축(125) 또는 선회 스크롤(140)의 회전에 의해 함께 회전되지 않는 스러스트 베어링의 구조에 의해 면압을 낮추고, 보다 큰 하중 지지 능력을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 플레이트(190)가 제1 및 제2유로(196a, 196b)를 구비하여 급유에 유리하며, 종래의 그루브 구조에 비해 가공성이 용이하다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 플레이트(190)의 내측(190a)과 외측(190b)은 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)의 폭 보다 크며, 이러한 스크롤 지지면(134)의 내외측으로 각각 삐져나오는 구조를 형성하여 플레이트(190)의 양단부는 외팔보처럼 작용하게 된다.

이로 인해, 선회 스크롤(140)이 기울어지거나 변형이 되었을 때 선회 스크롤(140)이 변형하는 만큼 플레이트(190)가 적절히 탄성 변형을 하여 선회 스크롤(140)과 메인 프레임(130) 사이의 마찰 손실을 감소시키게 되고 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 플레이트(190)에 돌출부(194)가 형성되고, 메인 프레임(130)에는 홈부가 구비되는 구조에 의해, 회전축(125)의 회전에 의해 선회 스크롤(140)이 선회 운동을 하는 경우, 선회 스크롤(140) 및 메인 프레임(130)의 사이에서, 이러한 회전력에 의한 회전이 방지되며, 메인 프레임(130)의 스크롤 지지면(134)에 안정적으로 지지될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 플레이트(190)에 제1 및 제2유로(196a, 196b)를 구비하여서, 공급되는 오일을 유동 가능하게 하는, 제1유로(196a)를 통해 유입된 오일은 제2유로(196b)를 지나가면서 플레이트(190)의 상면과 하면으로 흐르게 되어, 스러스트 면에 오일이 충분히 공급될 수 있게 하며, 선회 스크롤(140)과 메인 프레임(130) 사이의 마찰 손실은 감소되게 되고 신뢰성이 확보될 수 있게 한다.

이상에서 설명한 스크롤 압축기(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 스크롤 압축기
110: 케이싱
120: 구동모터 121: 고정자
122: 회전자 125:회전축
130: 메인 프레임 131:메인 플랜지부
132: 메인 베어링부 133:선회공간부
132a: 축수구멍 134: 스크롤 지지면
134a: 챔버 134b:라운딩
134c: 홈부 135:올담링 수용부
136:스크롤 고정부 137:가이드 부재
140:선회 스크롤 141:선회경판부
142:선회랩 143:회전축 결합부
150:비선회 스크롤 151:비선회경판부
152:비선회 측벽부 153:비선회랩
180:올담링 185:제1키부
190: 플레이트 192:회전축 결합 수용부
190a: 내측 190b :외측
190c: 절개단부 194:돌출부
195: 가이드 지지부195a :오목부
196a: 제1유로 196b :제2유로
197a: 탄성 수용부197b :탄성 지지부
197b1: 지지측단 197b2:지지연결단

Claims (20)

1. 선회 운동을 하는 선회 스크롤;
   상기 선회 스크롤에 결합되어 압축실을 형성하는 비선회 스크롤;
   상기 선회 스크롤을 사이에 두고, 상기 비선회 스크롤의 반대편에서 상기 선회 스크롤을 회전 가능하도록 지지하며, 상기 비선회 스크롤에 지지 가능하도록 연결되는 메인 프레임; 및
   상기 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤 사이에 배치되어 스러스트 면을 형성 가능하게 하는 플레이트를 포함하고,
   상기 메인 프레임은, 기 결정된 폭을 가지고 환형으로 형성되며, 스크롤 지지면을 구비하고,
   상기 플레이트는, 기 결정된 폭을 가지는 환형으로 형성되며, 상기 스크롤 지지면과 상기 선회 스크롤 사이에 배치되고,
   상기 플레이트의 폭은 상기 스크롤 지지면의 폭 보다 크고,
   상기 스크롤 지지면의 외주면 보다 반경 방향으로 돌출되도록 상기 플레이트의 외경은 상기 스크롤 지지면의 외경 보다 크도록 형성되고,
   상기 플레이트의 내경은 상기 스크롤 지지면의 내경 보다 작게 형성되고,
   상기 플레이트는,
   내측 및 외측 사이의 일 위치에서 형성되고, 적어도 일 측이 절개되어 형성되는 탄성 수용부; 및
   상기 탄성 수용부에서 탄성적으로 거동 가능하도록 상기 탄성 수용부의 다른 일 측에서 연결되는 탄성 지지부를 포함하는 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 프레임과 상기 선회 스크롤은 이종 소재이고, 상기 플레이트는 탄성 재질로 이루어지고 상기 메인 프레임 보다 탄성력이 높은 재질인 스크롤 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스크롤 지지면의 안쪽에 구비되는 일 측 및 바깥쪽에 구비되는 타 측 중 적어도 하나는, 챔퍼(chamfer) 구조로 이루어지거나 라운딩(rounding)지도록 이루어지는 스크롤 압축기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는 원주 방향으로의 회전이 방지되도록 적어도 일부가 상기 메인 프레임에 반경 방향으로 지지되는 스크롤 압축기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 플레이트는 상기 메인 프레임을 향해 돌출 형성되며 서로 이격 배치되는 적어도 2개의 돌출부를 구비하고,
   상기 스크롤 지지면에는 상기 돌출부 각각을 수용하도록 오목하게 형성되며 서로 이격 배치되는 적어도 2개의 홈부가 구비되는 스크롤 압축기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 메인 프레임은, 원주 방향을 따라 복수 개로 이루어지는 스크롤 고정부를 구비하고, 상기 스크롤 고정부에는 상기 비선회 스크롤의 운동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되고,
   상기 플레이트는, 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어 상기 가이드 부재에 지지되는 가이드 지지부를 구비하는 스크롤 압축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가이드 부재는 원통형의 형상으로 이루어지고,
   상기 가이드 지지부는, 상기 가이드 부재의 외주의 일부에 접촉되어 지지되도록 오목하게 형성되는 오목부를 구비하는 스크롤 압축기.
8. 제1항 내지 제5항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 플레이트에는, 원주 방향을 따라 연장되는 오일유로가 형성되고, 상기 오일유로의 일단은 상기 플레이트의 내주면으로 개구되는 스크롤 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 오일유로는,
   내측에서 반경 방향으로 기 결정된 거리만큼 절개된 형상으로 형성되는 제1유로; 및
   상기 제1유로의 일 측에서 원주 방향으로 형성되는 제2유로를 포함하는 스크롤 압축기.
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 수용부는 다각형의 형상으로 이루어지고, 상기 탄성 지지부는 상기 탄성 수용부에 대응되는 형상으로 형성되는 스크롤 압축기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 수용부 및 상기 탄성 지지부는, 각각 복수 개로 형성되며, 원주 방향을 따라 이격 배치되는 스크롤 압축기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 스크롤 지지면에는 상기 탄성 지지부가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 탄성 지지부의 지지측단은 원주 방향에 대해 교차하는 방향으로 형성되는 스크롤 압축기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 지지부는 선회 스크롤이 회전하는 회전축과 나란한 방향으로 절곡되어 상기 플레이트의 회전을 억제하는 스크롤 압축기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임은, 원주 방향을 따라 복수 개로 이루어지는 스크롤 고정부를 구비하고, 상기 스크롤 고정부에는 상기 비선회 스크롤의 운동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되고,
    상기 플레이트는, 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어 상기 가이드 부재에 지지되는 가이드 지지부를 구비하는 스크롤 압축기.
16. 선회 운동을 하는 선회 스크롤;
    상기 선회 스크롤에 결합되어 압축실을 형성하는 비선회 스크롤;
    상기 선회 스크롤을 사이에 두고, 상기 비선회 스크롤의 반대편에서 상기 선회 스크롤을 회전 가능하도록 지지하며, 상기 비선회 스크롤에 지지 가능하도록 연결되는 메인 프레임; 및
    상기 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤 사이에 배치되어 스러스트 면을 형성 가능하게 하는 플레이트를 포함하고,
    상기 플레이트는, 적어도 2 부분의 외주에서 반경 방향으로 연장되어 상기 메인 프레임에 지지되는 가이드 지지부를 구비하고,
    상기 가이드 지지부는, 상기 메인 프레임에 접촉되어 지지되도록 오목하게 형성되는 오목부를 구비하는 스크롤 압축기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 메인 프레임은, 기 결정된 폭을 가지고 환형으로 형성되며, 스크롤 지지면을 구비하고,
    상기 플레이트는, 기 결정된 폭을 가지는 환형으로 형성되며, 상기 스크롤 지지면과 상기 선회 스크롤 사이에 배치되며,
    상기 플레이트의 폭은 상기 스크롤 지지면의 폭 보다 크도록 형성되는 스크롤 압축기.
18. 제16항에 있어서,
    상기 메인 프레임은, 원주 방향을 따라 복수 개로 이루어지는 스크롤 고정부를 구비하고, 상기 스크롤 고정부에는 상기 비선회 스크롤의 운동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되고,
    상기 오목부는, 상기 가이드 부재에 지지되는 스크롤 압축기.
19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    내측에서 반경 방향으로 기 결정된 거리만큼 절개된 형상으로 형성되는 제1유로; 및
    상기 제1유로의 일 측에서 원주 방향으로 형성되는 제2유로를 포함하는 스크롤 압축기.
20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    내측 및 외측 사이의 일 위치에서 형성되고, 적어도 일 측이 절개되어 형성되는 탄성 수용부; 및
    상기 탄성 수용부에서 탄성적으로 거동 가능하도록 상기 탄성 수용부의 다른 일 측에서 연결되는 탄성 지지부를 포함하는 스크롤 압축기.

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