KR102565824B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 케이싱; 구동모터; 상기 구동모터의 회전자에 결합되어 함께 회전하는 회전축; 상기 회전축에 구비되어 상기 케이싱에 저장된 오일을 펌핑하는 오일피더; 상기 구동모터에 구비되는 프레임; 상기 프레임의 축방향 양측 중에서 상기 오일피더에 근접한 쪽에 구비되며, 상기 압축실에서 압축된 냉매가 상기 케이싱의 내부공간을 향해 토출되도록 토출구가 형성되는 제1 스크롤; 상기 회전축이 관통하여 결합되도록 회전축 결합부가 구비되고, 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 흡입실, 중간압실, 토출실로 이루어진 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 상기 토출구의 출구단에 구비되어 상기 케이싱의 내부공간으로 토출되는 냉매가 상기 압축실로 역류하는 것을 차단하는 체크밸브;를 포함하고, 상기 토출구의 출구단에는 상기 체크밸브가 닫힌 상태에서 상기 케이싱의 내부공간과 상기 압축실을 연통시키는 연통부가 형성됨으로써, 압축기의 정지시 케이싱으로 토출된 유체가 압축실로 역류하여 평압이 신속하게 진행될 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 압축기의 정지시 냉매의 역류를 방지하기 위한 체크밸브를 가지는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 케이싱의 내부공간에 고정스크롤이 고정되고, 고정스크롤에 선회스크롤이 맞물려 선회운동을 하면서 고정스크롤의 고정랩과 선회스크롤의 선회랩 사이에 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 두 개 한 쌍의 압축공간을 형성하는 압축기이다.

또, 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. 최근에는 편심부하를 낮춰 운전 속도가 180Hz 이상인 고효율 스크롤 압축기가 소개되고 있다.

또, 스크롤 압축기는 흡입관이 케이싱의 내부공간에 연통되는 저압식과, 흡입관이 압축부에 직접 연통되는 고압식으로 구분될 수 있다. 저압식의 경우 케이싱의 내부공간이 저압부인 흡입공간과 고압부인 토출공간으로 구분되고, 고압식의 경우 케이싱의 내부공간이 고압부인 토출공간을 형성하게 된다.

또, 스크롤 압축기는 저압식과 고압식에 관계없이 고정스크롤에 토출구가 형성되고, 토출구의 단부에 체크밸브를 설치하고 있다. 이에 따라, 압축기의 운전시에는 압축된 냉매가 체크밸브를 열고 토출공간을 이루는 케이싱의 내부공간으로 토출되는 반면, 압축기의 정지시에는 내부공간의 압력에 의해 체크밸브가 닫혀 압축부에서 내부공간으로 토출된 냉매가 압축부로 역류하는 것을 차단함으로써 선회스크롤이 역회전하는 것을 방지하고 있다.

또, 스크롤 압축기는 구동부와 압축부의 위치에 따라 상부압축식과 하부압축식으로 구분될 수 있는데, 압축부가 구동부보다 상측에 위치하면 상부압축식, 반대로 압축부가 구동부보다 하측에 위치하면 하부압축식이라고 한다. 이러한 상부압축식과 하부압축식의 경우에도 토출구의 단부에 체크밸브를 설치하는 것은 대체로 동일하다. 예를 들어, 한국공개특허 제10-2016-0020190호에 하부압축식 스크롤 압축기가 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 스크롤 압축기에서 압축부의 토출구에 체크밸브가 설치되는 경우에는, 압축기의 정지시 이미 토출된 냉매가 압축부로 역류하는 것을 차단하여 선회스크롤의 역회전을 방지하는데에는 유리하지만, 내부공간으로 토출된 고압의 냉매가 상대적으로 저압상태인 압축부(정확하게는 압축실)로 반입되는 것을 차단하여 토출공간과 압축실 사이의 평압이 이루어지는 것을 방해하는 역효과를 발생시키게 된다. 이에 따라, 압축기가 재기동을 시도할 때 압축실의 압력이 토출공간의 압력과 체크밸브의 탄성력을 이기고 체크밸브를 밀어내면서 압축된 냉매를 토출하기까지 상당한 시간이 소요되어, 결국 재기동이 실패하게 되면서 압축기 효율과 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

또, 상기와 같이 체크밸브가 압축부의 토출구에 설치되면, 압축기의 정지시 압축부에서 압축되던 중간압의 냉매가 흡입관쪽으로 역류하게 되어 냉동사이클의 응축기와 증발기 사이의 압력차가 저하될 수 있다. 이는, 압축기가 정지된 시간 동안 냉동사이클의 팬을 작동시키더라도 냉동사이클 장치의 잠열이 낮아 냉동사이클 장치의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제10-2016-0020190

본 발명의 목적은, 냉동사이클 장치가 정지되는 경우 케이싱의 내부공간과 압축부가 신속하게 평압을 이뤄 재기동될 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 압축기가 정지된 시간 동안에 냉동사이클 장치가 열교환을 하도록 하여 냉동사이클 장치의 효율을 높일 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 압축실을 기준으로 토출측에 체크밸브를 설치하되, 토출구의 주변에 냉매통로를 형성하여 압축기의 정지시 케이싱의 내부공간이 압축실과 연통되도록 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 케이싱의 외부에는 흡입관에 조립되는 어큐뮬레이터가 설치되고, 상기 어큐뮬레이터의 내부에 다른 체크밸브가 더 설치될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내부공간에 오일이 저장되는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전자에 결합되어 함께 회전하는 회전축; 상기 회전축에 구비되어 상기 케이싱에 저장된 오일을 펌핑하는 오일피더; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 프레임; 상기 프레임의 축방향 양측 중에서 상기 오일피더에 근접한 쪽에 구비되며, 압축실에서 압축된 냉매가 상기 케이싱의 내부공간을 향해 토출되도록 토출구가 형성되는 제1 스크롤; 상기 회전축이 관통하여 결합되도록 회전축 결합부가 구비되고, 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 흡입실, 중간압실, 토출실로 이루어진 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 및 상기 토출구의 출구단에 구비되어 상기 케이싱의 내부공간으로 토출되는 냉매가 상기 압축실로 역류하는 것을 차단하는 체크밸브를 포함하고, 상기 토출구의 출구단에는 상기 체크밸브가 닫힌 상태에서 상기 케이싱의 내부공간과 상기 압축실을 연통시키는 연통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 연통부는 상기 토출구의 출구단 주변에 소정의 깊이만큼 함몰지게 형성되고, 상기 연통부는 상기 체크밸브가 닫힌 상태에서 상기 체크밸브의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 토출구의 출구단 주변은 소정의 높이만큼 돌출되어 밸브시트면이 형성되고, 상기 연통부는 상기 밸브시트면의 측면과 상기 토출구의 내주면 사이에 연통되도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 체크밸브는 일단이 고정단을 형성하고, 타단이 자유단을 형성하며, 상기 자유단이 상기 고정단을 중심으로 회전하면서 상기 토출구를 개폐하고, 상기 연통부는 상기 체크밸브의 고정단에서 가장 멀리 위치하는 상기 토출구의 내주면에 연통되도록 상기 고정단에서 자유단 방향으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 연통부의 단면적은 상기 토출구의 단면적보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 토출구는 각각의 압축실에 독립적으로 연통되도록 복수 개가 형성되며, 상기 연통부는 상기 복수 개의 토출구에 각각 독립적으로 연통되도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 토출구는 서로 다른 단면적을 가지도록 형성되고, 상기 각각의 토출구에 형성되는 복수 개의 연통부는 서로 다른 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 각 연통부의 단면적는 상기 복수 개의 토출구의 단면적 크기에 비례하여 형성될 수 있다.

여기서, 상기 압축실의 흡입측에 연통되는 흡입유로에는 상기 압축실을 기준으로 토출측에서 흡입측 방향으로 유체가 유동하는 것을 제한하는 다른 체크밸브가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전자에 결합되어 함께 회전하는 회전축; 상기 케이싱에 구비되는 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며 회전축에 결합되어 선회운동을 하는 제2 스크롤; 상기 제1 스크롤에 구비되며 상기 압축실로 냉매를 안내하는 흡입구; 상기 제1 스크롤에 구비되며 상기 압축실에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 내부공간으로 토출하도록 상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 토출구; 상기 토출구의 출구단에 설치되어 압축기의 정지시 상기 토출구를 차단하는 제1 체크밸브; 및 상기 토출구의 출구단에 구비되어, 상기 제1 체크밸브가 상기 토출구를 차단한 상태에서 상기 케이싱의 내부공간으로 토출된 냉매가 압축실 방향으로 역류하는 것을 허용하는 연통부를 포함하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 케이싱의 외부에는 흡입유로를 이루는 어큐뮬레이터가 더 구비되고, 상기 어큐뮬레이터의 내부에는 상기 압축실의 유체가 역류하는 것을 차단하는 제2 체크밸브가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 케이싱의 내부공간은 흡입관이 연결되는 흡입공간 및 토출관이 연결되는 토출공간으로 구분되고, 상기 흡입공간에는 그 흡입공간의 유체가 상기 흡입관 방향으로 역류하는 것을 차단하도록 제2 체크밸브가 설치될 수 있다.

여기서, 상기 제2 체크밸브는, 유체가 통과할 수 있도록 구멍이 구비되는 밸브플레이트; 및 유체의 유동방향을 기준으로 상기 밸브플레이트의 일측에 구비되어 압력차에 의해 움직이면서 상기 밸브플레이트의 구멍을 개폐하는 밸브판을 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 토출구에 체크밸브를 설치하되 토출구와 체크밸브 사이에 냉매통로를 이루는 연통부를 형성함으로써, 압축기를 포함한 냉동사이클 장치가 정지되는 경우 케이싱의 내부공간과 압축부가 연통부를 통해 서로 연통되어 그 케이싱의 내부공간으로 토출된 냉매가 압축부로 되면서 압축기의 내부가 신속하게 평압을 이루게 되고 이를 통해 압축기가 원활하게 재기동될 수 있다.

또, 압축실의 토출구에 체크밸브가 설치되되, 그 토출구 주변에 연통부를 형성함으로써, 압축기의 정지시 압축실에서 압축되는 고압의 냉매가 증발기 방향으로 흘러나가는 것을 차단할 수 있다. 그리고, 이를 통해 냉매가 응축기에서 증발기 방향으로 원활하게 흘러 압축기가 정지된 시간 동안에 냉동사이클 장치가 열교환을 할 수 있어 냉동사이클 장치의 효율을 높일 수 있다.

또, 체크밸브에 의해 개폐되는 압축실의 토출구에 연통부를 형성하는 동시에 압축실의 흡입측에 다른 체크밸브를 더 설치함에 따라, 압축기의 정지시 냉매가 케이싱의 내부공간에서 압축실로 역류할 수 있어 케이싱과 압축실이 신속하게 평압에 도달할 수 있고, 이 압축실로 역류하는 냉매는 증발기 방향으로 역류하지 못하게 되어 압축기가 정지된 시간 동안에도 냉동사이클 장치를 운전시켜 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기가 적용된 냉동사이클 장치를 보인 계통도,
도 2는 본 발명에 의한 하부 압축식 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도,
도 3은 도 2에 따른 스크롤 압축기에서, 압축부를 보인 횡단면도,
도 4는 도 2에 따른 제1 체크밸브를 설명하기 위해 보인 사시도,
도 5 및 도 6은 도 4의 "Ⅴ-Ⅴ" 및 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도,
도 7a 및 도 7b는 도 2에 따른 스크롤 압축기의 운전여부에 따른 냉매의 유동상태를 보인 설명하기 위해 보인 개략도,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 제1, 제2 체크밸브가 적용된 스크롤 압축기의 다른 실시예들을 보인 단면도.

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

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기가 적용된 냉동사이클 장치를 보인 계통도이고, 도 2는 본 발명에 의한 하부 압축식 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이며, 도 3은 도 2에 따른 스크롤 압축기에서, 압축부를 보인 횡단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 스크롤 압축기가 적용되는 냉동사이클 장치는, 압축기(1), 응축기(2) 및 응축팬(2a), 팽창기(3), 증발기(4) 및 증발팬(4a)이 폐루프를 이루도록 구성될 수 있다.

압축기(1)는 토출공간을 이루는 케이싱(10)의 내부공간(10a)에 구동모터를 이루며 회전력을 발생하는 전동부(20)가 설치되고, 전동부(20)의 하측에는 그 전동부(20)의 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축부(30)가 설치될 수 있다.

케이싱(10)은 밀폐용기를 이루는 원통 쉘(11)과, 원통 쉘(11)의 상부를 덮어 함께 밀폐용기를 이루는 상부 쉘(12)과, 원통 쉘(11)의 하부를 덮어 함께 밀폐용기를 이루는 동시에 저유공간(1b)을 형성하는 하부 쉘(13)로 이루어질 수 있다.

원통 쉘(11)의 측면으로 냉매 흡입관(15)이 관통하여 압축부(30)의 흡입실에 직접 연통되고, 상부 쉘(12)의 상부에는 케이싱(10)의 내부공간(10a)과 연통되는 냉매 토출관(16)이 설치될 수 있다. 냉매 토출관(16)은 압축부(30)에서 케이싱(10)의 내부공간(10a)으로 토출되는 압축된 냉매가 외부로 배출되는 통로에 해당되며, 토출되는 냉매에 혼입된 오일을 분리하는 오일 세퍼레이터(미도시)가 냉매 토출관(16)과 연결될 수 있다.

케이싱(10)의 상부에는 전동부(20)를 이루는 고정자(21)가 고정 설치되고, 고정자(21)의 내부에는 그 고정자(21)와 함께 전동부(20)를 이루며 고정자(21)와의 상호작용에 의해 회전하는 회전자(22)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.

고정자(21)는 그 내주면에 원주방향을 따라 다수 개의 슬롯(미부호)이 형성되어 코일(25)이 권선되며, 그 외주면에는 디컷(D-cut) 모양으로 절단되어 원통 쉘(11)의 내주면과의 사이에 오일이 통과하도록 오일회수통로(211)가 형성될 수 있다.

고정자(21)의 하측에는 소정의 간격을 두고 압축부(30)를 이루는 메인 프레임(31)이 케이싱(10)의 내주면에 고정 결합될 수 있다. 메인 프레임(31)은 그 외주면이 원통 쉘(11)의 내주면에 열박음되거나 용접되어 고정 결합될 수 있다.

그리고 메인 프레임(31)의 가장자리에는 환형으로 된 프레임 측벽부(제1 측벽부)(311)가 형성되고, 중심에는 후술할 회전축(23)의 메인 베어링부(231)를 지지하기 위한 제1 축수부(312)가 형성될 수 있다. 제1 축수부에는 회전축(23)의 메인 베어링부(231)가 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 제1 축수구멍(312a)이 축방향으로 관통 형성될 수 있다.

메인 프레임(31)의 저면에는 회전축(23)에 편심 결합된 선회스크롤(이하, 제2 스크롤로 약칭함(33)을 사이에 두고 고정스크롤(이하, 제1 스크롤로 약칭함)(32)이 설치될 수 있다. 제1 스크롤(32)은 메인 프레임(31)에 고정 결합될 수도 있지만, 축방향으로 이동 가능하게 결합될 수도 있다.

그리고, 제1 스크롤(32)은 고정 경판부(이하, 제1 경판부)(321)가 대략 원판모양으로 형성되고, 제1 경판부(321)의 가장자리에는 메인 프레임(31)의 저면 가장자리에 결합되는 스크롤 측벽부(이하, 제2 측벽부)(322)가 형성될 수 있다.

그리고 제1 경판부(321)의 상면에는 후술할 선회랩(이하, 제2 랩으로 약칭함)(332)과 맞물려 압축실(V)을 이루는 고정랩(이하, 제1 랩으로 약칭함)(323)이 형성될 수 있다. 압축실(V)은 제1 경판부(321)와 제1 랩(323), 그리고 후술할 제2 랩(332)과 제2 경판부(331) 사이에 형성되며, 랩의 진행방향을 따라 흡입실, 중간압실, 토출실이 연속으로 형성되어 이루어질 수 있다.

여기서, 압축실(V)은 제1 랩(323)의 내측면과 제2 랩(332)의 외측면 사이에 형성되는 제1 압축실(V1)과, 제1 랩(323)의 외측면과 제2 랩(332)의 내측면 사이에 형성되는 제2 압축실(V2)로 이루어질 수 있다.

즉, 도 3에서와 같이, 제1 압축실(V1)은 제1 랩(323)의 내측면과 제2 랩(332)의 외측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P11, P12) 사이에 형성되고, 편심부의 중심(O)과 두 개의 접촉점(P11, P12)을 각각 연결한 두 개의 선이 이루는 각도 중 큰 값을 갖는 각도를 α라 할 때, 적어도 토출 개시 전에 α < 360°로 이루어진다. 또, 제2 압축실(V2)은 제1 랩(323)의 외측면과 제2 랩(332)의 내측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P21, P22) 사이에 형성된다.

따라서, 제1 압축실(V1)은 제2 압축실(V2)에 비해 냉매가 먼저 흡입되고 압축경로가 상대적으로 길지만 제2 랩(332)이 비정형성을 가지고 형성됨에 따라, 제1 압축실(V1)의 압축비가 제2 압축실(V2)에 비해 상대적으로 낮게 형성된다. 또, 제2 압축실(V2)은 제1 압축실(V1)에 비해 냉매가 나중에 흡입되고 압축경로가 상대적으로 짧지만 제2 랩(332)이 비정형성을 가지고 형성됨에 따라, 제2 압축실(V2)의 압축비는 제1 압축실(V1)에 비해 상대적으로 높게 형성된다.

그리고, 제2 측벽부(322)의 일측에는 냉매 흡입관(15)과 흡입실이 연통되는 흡입구(324)가 관통 형성되고, 제1 경판부(321)의 중앙부에는 토출실과 연통되어 압축된 냉매가 토출되는 토출구(325)가 형성될 수 있다. 토출구(325)는 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 모두 연통될 수 있도록 한 개만 형성될 수도 있지만, 각각의 압축실(V1)(V2)과 독립적으로 연통될 수 있도록 복수 개가 형성될 수도 있다.

토출구(325)의 출구단에는 그 토출구를 개폐하는 제1 체크밸브(37)가 설치될 수 있다. 이로써, 제1 체크밸브(37)는 압축기가 정상으로 운전할 때에는 압력차에 의해 개방되어 압축실(V)에서 압축된 냉매가 제1 체크밸브(27)를 밀면서 토출커버(34)의 내부공간(341)으로 토출되는 반면, 압축기가 정지될 때에는 폐쇄되어 토출커버(34)의 내부공간(341)으로 토출된 냉매가 압축실(V)로 역류하는 것을 차단할 수 있다.

제1 체크밸브(37)는 일단이 제1 스크롤(32)에 고정되고, 타단이 제1 스크롤(32)에 대해 자유상태인 자유단으로 형성된다. 자유단에는 토출구(325)의 내경보다 큰 직경을 가지는 개폐부가 형성된다.

또, 제1 스크롤(32)의 경판부(321) 중심에는 후술할 회전축(23)의 서브 베어링부(232)를 지지하는 제2 축수부(326)가 형성되고, 제2 축수부(326)에는 축방향으로 관통되어 서브 베어링부(232)를 반경방향으로 지지하는 제2 축수구멍(326a)이 형성될 수 있다.

그리고, 제1 스크롤(32)의 제1 경판부(321)와 후술할 회전축(23)의 편심부(233) 저면 사이에는 회전축(23)을 축방향으로 지지하는 스러스트 베어링부(327)이 형성될 수 있다.

한편, 제1 스크롤(32)의 하측에는 압축실(V)에서 토출되는 냉매를 수용하여 후술할 냉매유로로 안내하기 위한 토출커버(34)가 결합될 수 있다. 토출커버(34)는 그 내부공간(341)이 토출구(325)를 수용하는 동시에 압축실(V)에서 토출된 냉매를 케이싱(10)의 내부공간(10a)으로 안내하는 냉매유로(P_G)의 입구를 수용하도록 형성될 수 있다.

여기서, 냉매유로(P_G)는 유로 분리부(40)를 기준으로, 그 유로 분리부(40)의 안쪽에서 제1 스크롤(32)의 제2 측벽부(322)와 메인 프레임(31)의 제1 측벽부(311)를 차례로 관통하여 형성될 수도 있고, 제2 측벽부(322)의 외주면과 제1 프레임(311)의 외주면에 연속으로 홈지게 형성될 수도 있다.

한편, 제2 스크롤(33)은 메인 프레임(31)과 제1 스크롤(32) 사이에서 선회 가능하게 설치될 수 있다. 그리고 제2 스크롤(33)의 상면과 이에 대응하는 메인 프레임(31)의 저면 사이에는 제2 스크롤(33)의 자전을 방지하는 올담링(35)이 설치되고, 올담링(35)보다 안쪽에는 배압실(Bs)을 형성하는 실링부재(36)가 설치될 수 있다. 따라서, 배압실(Bs)은 실링부재(36)를 중심으로 그 실링부재(36)의 바깥쪽에서 메인 프레임(31)과 제1 스크롤(32) 그리고 제2 스크롤(33)에 의해 형성되는 공간으로 이루어지고, 이 배압실(Bs)은 제1 스크롤(32)에 구비되는 배압구멍(미도시)에 의해 중간 압축실(V)과 연통되어 중간압의 냉매가 채워짐으로써 중간압을 형성하게 된다. 하지만, 실링부재(36)의 안쪽에 형성되는 공간은 고압의 오일이 채워짐으로써 이 공간 역시 배압실의 역할을 할 수 있다.

제2 스크롤(33)은 선회 경판부(이하, 제2 경판부)(331)가 대략 원판모양으로 형성될 수 있다. 제2 경판부(331)의 상면은 배압실(Bs)이 형성되며, 저면에는 제1 랩(323)과 맞물려 압축실을 이루는 제2 랩(332)이 형성될 수 있다.

그리고, 제2 경판부(331)의 중앙부위에는 후술할 회전축(23)의 편심부(233)가 회전가능하게 삽입되어 결합되는 회전축 결합부(333)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.

회전축 결합부(333)는 제2 랩(332)의 내측 단부를 이루도록 그 제2 랩(332)에서 연장 형성될 수 있다. 이로써, 회전축 결합부(333)는 제2 랩(332)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성되어, 회전축(23)의 편심부(233)가 제2 랩(332)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이를 통해, 냉매의 반발력과 압축력이 제2 경판부를 기준으로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되어, 압축력과 반발력의 작용에 의한 제2 스크롤(33)의 기울어짐이 방지될 수 있다.

회전축 결합부(333)의 외주부는 제2 랩(332)과 연결되어 압축과정에서 제1 랩(323)과 함께 압축실(V)을 형성하는 역할을 하게 된다. 제2 랩(332)은 제1 랩(323)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 랩(332)과 제1 랩(323)은 직경과 원점이 서로 다른 다수의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 제1 랩(323)의 내측 단부(흡입단 또는 시작단) 부근에는 회전축 결합부(333)의 외주부측으로 돌출되는 돌기부(328)가 형성되는데, 돌기부(328)에는 그 돌기부로부터 돌출되도록 형성되는 접촉부(328a)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 랩(323)의 내측 단부는 다른 부분에 비해서 큰 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 랩(323) 중에서 가장 큰 압축력을 받게 되는 내측 단부의 랩 강도가 향상되어 내구성이 향상될 수 있다.

제1 랩(323)의 내측 단부와 대향되는 회전축 결합부(333)의 외주부에는 제1 랩(323)의 돌기부(328)와 맞물리게 되는 오목부(335)가 형성된다. 이 오목부(335)의 일측은 압축실(V)의 형성방향을 따라 상류측에 회전축 결합부(333)의 내주부에서 외주부까지의 두께가 증가하는 증가부(335a)가 형성된다. 이는 토출 직전의 제1 압축실(V1)의 길이를 짧게 하여, 결과적으로 제1 압축실(V1)의 압축비를 높일 수 있게 한다.

오목부(335)의 타측은 원호 형태를 갖는 원호면(335b)이 형성된다. 원호면(335b)의 직경은 제1 랩(323)의 내측 단부 두께 및 제2 랩(332)의 선회반경에 의해 결정되는데, 제1 랩(323)의 내측 단부 두께를 증가시키면 원호면(335b)의 직경이 커지게 된다. 이로 인해, 원호면(335b) 주위의 제2 랩 두께도 증가되어 내구성이 확보될 수 있고, 압축 경로가 길어져서 그만큼 제2 압축실(V2)의 압축비도 증가할 수 있다.

회전축(23)은 그 상부는 회전자(22)의 중심에 압입되어 결합되는 반면 하부는 압축부(30)에 결합되어 반경방향으로 지지될 수 있다. 이로써, 회전축(23)은 전동부(20)의 회전력을 압축부(30)의 제2 스크롤(33)에 전달하게 된다. 그러면 회전축(23)에 편심 결합된 제2 스크롤(33)이 제1 스크롤(32)에 대해 선회운동을 하게 된다.

회전축(23)의 하반부에는 메인 프레임(31)의 제1 축수구멍(312a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 메인 베어링부(231)가 형성되고, 메인 베어링부(231)의 하측에는 제1 스크롤(32)의 제2 축수구멍(326a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 서브 베어링부(232)가 형성될 수 있다. 그리고 메인 베어링부(231)와 서브 베어링부(232)의 사이에는 제2 스크롤(33)의 회전축 결합부(333)에 삽입되어 결합되도록 편심부(233)가 형성될 수 있다.

메인 베어링부(231)와 서브 베어링부(232)는 동일 축중심을 가지도록 동축 선상에 형성되고, 편심부(233)는 메인 베어링부(231) 또는 서브 베어링부(232)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다. 서브 베어링부(232)는 메인 베어링부(231)에 대해 편심지게 형성될 수도 있다.

편심부(233)는 그 외경이 메인 베어링부(231)의 외경보다는 작게, 서브 베어링부(232)의 외경보다는 크게 형성되어야 회전축(23)을 각각의 축수구멍(312a)(326a)과 회전축 결합부(333)를 통과하여 결합시키는데 유리할 수 있다. 하지만, 편심부(233)가 회전축(23)에 일체로 형성되지 않고 별도의 베어링을 이용하여 형성하는 경우에는 서브 베어링부(232)의 외경이 편심부(233)의 외경보다 작게 형성되지 않고도 회전축(23)을 삽입하여 결합할 수 있다.

그리고 회전축(23)의 내부에는 각 베어링부와 편심부에 오일을 공급하기 위한 오일공급유로(234)가 형성될 수 있다. 오일공급유로(234)는 압축부(30)가 전동부(20)보다 하측에 위치함에 따라 회전축(23)의 하단에서 대략 고정자(21)의 하단이나 중간 높이, 또는 메인 베어링부(231)의 상단보다는 높은 높이까지 홈파기로 형성될 수 있다.

그리고 회전축(23)의 하단, 즉 서브 베어링부(232)의 하단에는 저유공간(10b)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일피더(60)가 결합될 수 있다. 오일피더(60)는 회전축(23)의 오일공급유로(234)에 삽입되어 결합되는 오일공급관(61)과, 오일공급관(61)의 내부에 삽입되어 오일을 흡상하도록 프로펠러와 같은 오일흡상부재(미도시)로 이루어질 수 있다. 오일공급관(61)은 토출커버(34)을 통과하여 저유공간(10b)에 잠기도록 설치될 수 있다.

여기서, 각 베어링부와 편심부, 또는 각 베어링부의 사이에는 오일공급유로를 통해 흡상되는 오일이 각 베어링부와 편심부의 외주면으로 공급되도록 급유구멍 및/또는 급유홈이 형성될 수 있다. 따라서, 회전축(23)의 오일공급유로(234), 급유구멍(미부호) 및 급유홈(미부호)을 따라 메인 베어링부(231)의 상단방향으로 흡상되는 오일은 메인 프레임(31)의 제1 축수부(312) 상단에서 베어링면 밖으로 흘러나와 그 제1 축수부(312)를 따라 메인 프레임(31)의 상면으로 흘러내린 후, 그 메인 프레임(31)의 외주면(또는 상면에서 외주면으로 연통되는 홈)과 제1 스크롤(32)의 외주면에 연속으로 형성되는 오일통로(P_O)를 통해 저유공간(10b)으로 회수된다.

아울러, 압축실(V)에서 냉매와 함께 케이싱(10)의 내부공간(10a)으로 토출되는 오일은 케이싱(10)의 상부공간에서 냉매로부터 분리되어, 전동부(20)의 외주면에 형성되는 통로 및 압축부(30)의 외주면에 형성되는 오일통로(P_O)를 통해 저유공간(10b)으로 회수된다.

한편, 냉매 흡입관(15)의 중간, 즉 케이싱(10)의 외부에는 냉동사이클 장치의 증발기(4)에서 압축기 방향으로 흡입되는 냉매로부터 액냉매를 분류하는 어큐뮬레이터(70)가 설치된다.

어큐뮬레이터(70)는 냉매 흡입관(15)의 내경보다 큰 내경을 가지는 원통 형상으로 하우징부(71)가 구비되고, 하우징부(71)의 일단에는 그 하우징부(71)를 밀봉하기 위한 캡부(72)가 결합된다. 물론, 어큐뮬레이터(70)는 내경이 작은 단일체로 형성될 수도 있다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 전동부(20)에 전원이 인가되면, 회전자(22)와 회전축(23)에 회전력이 발생되어 회전하고, 회전축(23)이 회전함에 따라 그 회전축(23)에 편심 결합된 제2 스크롤(33)이 올담링(35)에 의해 선회운동을 하게 된다.

그러면, 도 8a와 같이 냉동사이클 장치의 응축기(2)와 증발기(4)를 거친 냉매가 어큐뮬레이터(70)의 체크밸브(80)를 통과하여, 냉매 흡입관(15)을 거쳐 압축실(V)로 유입된다. 이 냉매는 제2 스크롤(33)의 선회운동에 의해 압축실(V)의 체적이 감소함에 따라 압축되어 토출구(325)을 통해 토출커버(34)의 내부공간으로 토출된다.

그러면, 토출커버(34)의 내부공간(341)으로 토출된 냉매는 그 토출커버(34)의 내부공간(341)을 순환하며 소음이 감소된 후 메인 프레임(31)과 고정자(21) 사이의 공간으로 이동하고, 이 냉매는 고정자(21)와 회전자(22) 사이의 간극을 통해 전동부(20)의 상측공간으로 이동하게 된다.

그러면, 전동부(20)의 상측공간에서 냉매로부터 오일이 분리된 후 냉매는 냉매 토출관(16)을 통해 케이싱(10)의 외부로 배출되는 반면, 오일은 케이싱(10)의 내주면과 고정자(21) 사이의 유로 및 케이싱(10)의 내주면과 압축부(30)의 외주면 사이의 유로를 통해 케이싱(10)의 하부공간인 저유공간(10b)으로 회수되는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 냉동사이클 장치의 운전이 정지되면 압축기(1)도 정지(OFF)하여 압축실(V)에서의 압축부하가 제거된다. 하지만, 압축실에서의 압력부하가 제거되더라도 그 압축기(1)에서 냉동사이클로 배출되었던 냉매는 압축부를 기준으로 흡입측과 토출축 사이의 압력 차이에 의해 상대적으로 고압을 이루는 응축기(2)에서 상대적으로 저압을 이루는 증발기(4) 방향으로 이동을 하게 된다.

따라서, 압축기(1)가 정지된 상태, 즉 압축부(30)의 압축부하가 제거된 상태에서 냉동사이클 장치의 응축팬(2a)과 증발팬(4a)을 작동시키면 냉매가 압력 차이에 따라 이동하는 동안의 잠열을 이용하여 열교환을 지속할 수 있고, 이를 통해 냉동사이클 장치의 효율을 높일 수 있다.

하지만, 압축실(V)이 케이싱(10)의 내부공간(10a)에 연통되는 고압식 스크롤 압축기에서 토출구(325)에 체크밸브가 설치되는 경우에는 케이싱(10)의 내부공간(10a)으로 토출된 고압의 냉매가 압축기의 정지시 체크밸브에 의해 압축실(V)로 유입되지 못하게 된다. 그러면 흡입압(압축실의 압력)(Ps)과 토출압(케이싱 내부공간의 압력)(Pd)의 압력 차이가 작은 경우에도 재기동이 불가능하게 될 뿐만 아니라 평압 소요 시간을 길게 진행해야 한다. 그러나, 평압 소요 시간을 길게 진행할 경우에는 오일 누설이 증가하게 되므로 현실적으로는 평압 소요 시간을 길게 진행할 수 없을 수도 있다.

따라서, 평압 소요 시간을 가능한한 짧게 진행하여야 하는데, 그러면 압축기는 재기동에 필요한 평압에 미처 도달하지 못한 상태이므로 냉동사이클 장치를 재운전시키려고 해도 압축기는 재기동을 하지 못하게 된다. 더군다나, 평압 소요 시간을 짧게 설정하게 되면 차압 구간에서의 잠열을 이용하지 못하여 그만큼 에너지 효율이 저하될 수 있다.

이를 감안하여, 본 실시예에서는 도 2와 같이 압축실(V)과 케이싱(10)의 내부공간(10a) 사이를 연통시키는 토출구(325)에 제1 체크밸브(37)를 설치하되, 토출구(325)의 출구단에는 제1 체크밸브(37)가 닫힌 상태에서도 케이싱(10)의 내부공간(정확하게는, 토출커버의 내부공간)(10a)과 압축실(정확하게는, 토출구)(V) 사이를 연통시키는 연통부(329)를 형성함으로써, 케이싱(10)의 내부공간(10a)으로 토출된 고압의 냉매가 압축기(1)의 정지시 연통부를 토출구(325)로 유입되어 압축실(V)의 압력과 케이싱(10)의 내부공간 압력이 평압을 이루게 된다.

예를 들어, 연통부(329)는 토출구(325)의 출구단 주변에 소정의 깊이만큼 함몰진 홈(recess) 또는 덴트(dent) 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 연통부(329)는 제1 체크밸브(37)가 닫힌 상태에서도 그 제1 체크밸브(37)의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. 이로써, 제1 체크밸브(37)가 닫히더라도 연통부(329)가 제1 체크밸브(37)의 외부로 노출됨에 따라, 케이싱(10)의 내부공간(토출커버의 내부공간)(10a)과 압축실(V)이 연통부(329)를 통해 서로 연통될 수 있다. 이를 통해 케이싱(10)의 내부공간(10a)으로 토출되었던 냉매가 압축기의 정지시 연통부(329)와 토출구(325)를 통해 압축실(V)로 유입되고, 그러면 케이싱(10)의 내부공간(10a)과 압축실(V)이 신속하게 평압상태로 전환되어 압축기의 재기동이 가능한 상태가 될 수 있다.

여기서, 연통부(329)는 토출구(325)의 위치나 형상에 따라 서로 다른 위치 또는 다른 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 토출구(325)가 각 압축실에 독립적으로 연통되어 제1 토출구(325a)와 제2 토출구(325b)로 이루어진 경우, 제1 토출구(325a)에 형성되는 제1 연통부(329a)와 제2 토출구(325b)에 형성되는 제2 연통부(329b)는 제1 토출구(325a)와 제2 토출구(325b)의 단면적에 비례하여 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 4 내지 도 6에서와 같이, 제1 토출구(325a)의 단면적(A1)이 제2 토출구(325b)의 단면적(A2)보다 크면, 제1 연통부(329a)의 단면적(B1)이 제2 연통부(329b)의 단면적(B2)보다 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 하지만, 제1 토출구(325a)와 제2 토출구(325b)의 단면적이 동일한 경우에는 제1 연통부(329a)와 제2 연통부(329b)의 단면적도 동일하게 형성될 수 있다.

또, 제1 토출구(325a)가 밸브시트면(321a)의 가장자리 부근에 형성되는 경우에는 제1 연통부(329a)는 밸브시트면(321a)의 측면(321b)과 제1 토출구(325a)의 내주면 사이에 연통되도록 형성되고, 제2 토출구(325b)가 밸브시트면(321a) 중앙부에 형성되는 경우에는 제2 연통부(329b)는 제2 토출구(325b)에서 반경방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.

이들 경우, 연통부(329a)(329b)는 제1 체크밸브(37a)(37b)의 고정단(371)에서 가장 멀리 위치하는 지점, 즉 제1 토출구(325a)와 제2 토출구(325b)의 내주면 중에서 제1 체크밸브(37a)(37b)의 고정단(371)으로부터 가장 먼 지점에서 자유단(372) 방향으로 형성될 수 있다.

그리고 제1 연통부(329a)와 제2 연통부(329b)는 케이싱(10)의 내부공간(10a)에서 압축실(V) 방향으로 냉매가 원활하게 유입될 수 있도록 토출구를 기준으로 할 때 바깥쪽에서 안쪽방향으로 경사진 안내면(329c)이 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

이에 따라, 도 7a와 같이 압축기(1)가 정상운전시에는 제1 체크밸브(37)가 압축실(V)에서 압축된 냉매의 압력에 밀려 열리면서 냉매가 압축실(V)에서 케이싱(10)의 내부공간(10a)을 향해 원활하게 토출된다. 이 냉매는 응축기(2)와 팽창기(3), 그리고 증발기(4)를 거쳐 다시 압축기(1)의 압축실(V)로 유입된다.

반면, 도 7b와 같이 압축기(1)가 정지되면, 제1 체크밸브(37)는 압축실(V)의 압력이 케이싱(10)의 내부공간 압력보다 낮아지게 되어 각각의 토출구(325a)(325b)를 닫는다. 하지만, 압축기(1)가 정지된 상태에서도 상대적으로 고압 영역을 이루는 케이싱(10)의 내부공간(10a)에 있는 냉매가 제1 체크밸브(37a)(37b)가 닫힌 상태에서도 연통부(329a)(329b)와 토출구(325a)(325b)를 통해 역류하여 상대적으로 저압영역인 각각의 압축실(V)로 유입되고, 이를 통해 케이싱(10)의 내부공간 압력과 압축실(V)의 압력이 일치되는 평압 시간을 최소한으로 단축할 수 있다. 그리고, 이를 통해 냉매 흡입관(15)이 압축실(V)의 흡입측에 직접 연통되고 압축실(V)의 토출측이 케이싱(10)의 내부공간(10a)에 연통되는 소위 고압식 스크롤 압축기에서의 재기동이 원활하게 이루어질 수 있다.

한편, 상기와 같이 토출구에 연통부가 형성되는 경우에는 압축기의 정지시 케이싱의 내부공간으로 토출된 냉매의 일부가 압축실로 역류하고, 이 압축실로 역류한 냉매가 냉매 흡입관과 어큐뮬레이터를 통해 증발기 방향으로 역류할 수 있다. 그러면, 냉매가 응축기에서 증발기 방향으로 원활하게 흐르지 못하면서 압축기 정지 시간 동안에 응축팬과 증발팬을 작동시키더라도 원하는 냉기나 온기를 발생시키지 못하면서 냉동사이클 효율이 저하될 수 있다.

이를 감안하여, 도 8에서와 같이, 어큐뮬레이터(70)의 내부에 제2 체크밸브(80)를 설치할 수 있다. 제2 체크밸브(80)는 압축기의 정지시 압축실(V)로 역류한 냉매가 증발기(4) 쪽으로 흘러나가는 것을 차단하는 역할을 한다.

여기서, 제2 체크밸브(80)는 냉매통공(811)이 형성되어 어큐뮬레이터(70)에 고정되는 밸브플레이트(81)와, 밸브플레이트(81)에 착탈하면서 냉매통공(811)을 선택적으로 개폐하는 밸브판(82)으로 이루어질 수 있다.

밸브플레이트(81)는 하우징부(71)의 내주면에 압입하거나 용접하여 고정할 수 있다. 하지만, 돌기와 홈과 같이 밸브플레이트(81)가 어큐뮬레이터(70)의 하우징부(71)에 고정하기 위한 구조라면 어떠한 구조도 가능하다. 예를 들어, 밸브플레이트(81)가 냉매의 흡입압 또는 토출압에 의해 밀려나지 않도록 후방측, 즉 증발기(4)를 향하는 쪽에는 어큐뮬레이터(70)의 하우징부(71)를 내주면 방향으로 눌러 고정돌부(711)를 형성하여 밸브플레이트(81)의 후측면을 지지하도록 할 수 있다.

그리고, 하우징부(71)의 하단측에는 밸브플레이트(81)의 전방면으로부터 밸브판(82)이 움직일 수 있는 공간을 두고 제한돌부(712)가 형성될 수 있다. 제한돌부(712)는 앞서 고정돌부(711)와 같이 어큐뮬레이터(70)의 하우징부(71)를 내주면 방향으로 눌러 형성할 수도 있지만, 별도의 링부재(미도시)를 압입하거나 용접하여 고정할 수도 있다. 또는, 캡부(72)를 하우징부(71)에 내삽하여 그 캡부(72)의 단부가 일종의 제한돌부 역할을 하도록 할 수도 있다.

밸브판(82)은 환형 판으로 형성되어 그 밸브판(82)이 밸브플레이트(81)로부터 이격되는 경우 밸브판(82)의 내부구멍(미부호)이 밸브플레이트(81)의 냉매통공(811)과 연통될 수 있다.

상기와 같이 어큐뮬레이터에 제2 체크밸브가 설치되면, 압축기의 정지시 케이싱의 내부공간에서 압축실로 역류한 냉매가 그 압축실에서 증발기 방향으로 역류하는 것을 차단할 수 있고, 이에 따라 케이싱(10)의 내부공간(10a)에 잔류하는 냉매는 압축기 정지시에도 응축기(2)에서 증발기(4) 방향으로 지속적으로 이동을 하게 된다.

따라서, 압축기(1)를 포함한 냉동사이클 장치 정지시에도 냉동사이클 장치의 증발팬(4a)과 응축팬(2a)을 작동시켜 냉동사이클 장치의 잠열을 충분히 이용할 수 있어 그만큼 냉동사이클 장치의 에너지 효율을 높일 수 있다.

또 한편, 전술한 실시예에서는 하부압축식이면서 고압식 스크롤 압축기에 적용된 예를 설명하였으나, 이는 반드시 하부압축식이면서 고압식 스크롤 압축기에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하부압축식이면서 저압식 스크롤 압축기에도 적용될 수 있다.

다만, 하부압축식이면서 저압식 스크롤 압축기인 경우에는 흡입관이 케이싱의 내부공간에 연결됨에 따라, 도 9와 같이 케이싱(10)의 외부에 별도의 어큐뮬레이터를 구비하지 않을 수 있으므로, 제1 체크밸브(37)는 연통부(329)를 가진 토출구(329)에 설치하고 제2 체크밸브(80)는 케이싱(10)의 내부에서 흡입관(9)의 단부에 설치할 수 있다.

이에 따라, 압축기의 정지시 제1 체크밸브(37)는 닫히지만 토출공간(D)의 냉매가 연통부(329)를 통해 압축실(V)로 역류하되, 이 냉매가 제2 체크밸브(80)에 의해 흡입관(15)을 통과하여 증발기 방향으로 역류하는 것은 차단할 수 있다. 이에 따른 기본적인 구성과 작용효과는 전술한 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또 한편, 전술한 실시예들에서는 하부압축식 스크롤 압축기에 대해 설명하였으나, 이는 반드시 하부압축식 스크롤 압축기에만 적용되는 것은 아니다. 예를 들어, 압축부가 전동부를 기준으로 오일피더의 반대쪽에 위치하는 소위 상부압축식 스크롤 압축기에서도 동일하게 적용될 수 있다.

이 경우, 압축방식 역시 굳이 고압식으로 한정되지 않고 저압식이면서 상부압축식 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 도 10과 같이 케이싱(10)의 내부공간이 흡입공간(S)과 토출공간(D)으로 구분되고, 제1 체크밸브는 연통부를 가지는 토출구에 설치하고, 제2 체크밸브(80)는 흡입공간(S)의 내부에서 그 흡입공간(S)에 연통되는 흡입관(15)의 단부에 설치될 수 있다.

이에 따라, 압축기의 정지시 토출공간(D)의 냉매가 연통부(329)를 통해 압축실로 역류하되, 이 냉매는 제2 체크밸브(80)에 의해 흡입관(15)을 통과하여 증발기 방향으로 역류하는 것은 차단할 수 있다. 이러한 저압식 스크롤 압축기에서의 기본적인 구성과 작용 효과 역시 전술한 실시예들과 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

1 : 압축기 2 : 응축기
4 : 증발기 10 : 케이싱
10a : 케이싱의 내부공간 20 : 전동부
30 : 압축부 32 : 제1 스크롤
37,37a,37b : 제1 체크밸브 325,25a,325b : 토출구
329,329,329b : 연통부 70 : 어큐뮬레이터
71 : 하우징부 711 : 고정돌부
712 : 제한돌부 72 : 캡부
80 : 체크밸브 81 : 밸브플레이트
811 : 냉매통공 82 : 밸브판

Claims (13)

1. 내부공간에 오일이 저장되는 케이싱;
   상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터;
   상기 구동모터의 회전자에 결합되어 함께 회전하는 회전축;
   상기 회전축에 구비되어 상기 케이싱에 저장된 오일을 펌핑하는 오일피더;
   상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 프레임;
   상기 프레임의 축방향 양측 중에서 상기 오일피더에 근접한 쪽에 구비되며, 압축실에서 압축된 냉매가 상기 케이싱의 내부공간을 향해 토출되도록 토출구가 형성되는 제1 스크롤;
   상기 회전축이 관통하여 결합되도록 회전축 결합부가 구비되고, 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 흡입실, 중간압실, 토출실로 이루어진 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 및
   상기 토출구의 출구단에 구비되어 상기 케이싱의 내부공간으로 토출되는 냉매가 상기 압축실로 역류하는 것을 차단하는 체크밸브;를 포함하고,
   상기 토출구의 출구단에는 상기 체크밸브가 닫힌 상태에서 상기 케이싱의 내부공간과 상기 압축실을 연통시키는 연통부가 형성되며,
   상기 연통부의 단면적은 상기 토출구의 단면적보다 작게 형성되고,
   상기 연통부에는 상기 케이싱의 내부공간에서 상기 압축실을 향하는 방향으로 냉매를 안내하도록 상기 토출구의 바깥쪽에서 안쪽으로 경사지게 안내면이 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연통부는 상기 토출구의 출구단 주변에 소정의 깊이만큼 함몰지게 형성되고,
   상기 연통부는 상기 체크밸브가 닫힌 상태에서 상기 체크밸브의 외부로 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 토출구의 출구단 주변은 소정의 높이만큼 돌출되어 밸브시트면이 형성되고,
   상기 연통부는 상기 밸브시트면의 측면과 상기 토출구의 내주면 사이에 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 체크밸브는 일단이 고정단을 형성하고, 타단이 자유단을 형성하며, 상기 자유단이 상기 고정단을 중심으로 회전하면서 상기 토출구를 개폐하고,
   상기 연통부는 상기 체크밸브의 고정단에서 가장 멀리 위치하는 상기 토출구의 내주면에 연통되도록 상기 고정단에서 자유단 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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6. 제1항에 있어서,
   상기 토출구는 각각의 압축실에 독립적으로 연통되도록 복수 개가 형성되며,
   상기 연통부는 상기 복수 개의 토출구에 각각 독립적으로 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수 개의 토출구는 서로 다른 단면적을 가지도록 형성되고,
   상기 각각의 토출구에 형성되는 복수 개의 연통부는 서로 다른 단면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 각 연통부의 단면적는 상기 복수 개의 토출구의 단면적 크기에 비례하여 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
9. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 압축실의 흡입측에 연통되는 흡입유로에는 상기 압축실을 기준으로 토출측에서 흡입측 방향으로 유체가 유동하는 것을 제한하는 다른 체크밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
10. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터;
    상기 구동모터의 회전자에 결합되어 함께 회전하는 회전축;
    상기 케이싱에 구비되는 제1 스크롤;
    상기 제1 스크롤에 맞물려 압축실을 형성하며 회전축에 결합되어 선회운동을 하는 제2 스크롤;
    상기 제1 스크롤에 구비되며 상기 압축실로 냉매를 안내하는 흡입구;
    상기 제1 스크롤에 구비되며 상기 압축실에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 내부공간으로 토출하도록 상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 제1 및 제2 토출구;
    상기 토출구의 출구단에 설치되어 압축기의 정지시 상기 제1 및 제2 토출구를 각각 차단하는 복수 개의 제1 체크밸브; 및
    상기 제1 및 제2 토출구의 출구단에서 상기 제1 및 제2 토출구의 단면적보다 작은 단면적을 가지도록 각각 구비되어, 상기 복수 개의 제1 체크밸브가 상기 제1 및 제2 토출구를 각각 차단한 상태에서 상기 케이싱의 내부공간으로 토출된 냉매가 압축실 방향으로 역류하는 것을 허용하는 제1 및 제2 연통부를 포함하고,
    상기 제1 토출구의 출구단 주변은 소정의 높이만큼 돌출되어 밸브시트면이 형성되며, 상기 제1 연통부는 상기 밸브시트면의 측면과 상기 토출구의 내주면 사이에 연통되도록 형성되고,
    상기 제2 토출구의 출구단 주변에 소정의 깊이만큼 함몰지게 형성되며, 상기 제2 연통부는 상기 체크밸브가 닫힌 상태에서 상기 체크밸브의 외부로 노출되도록 형성되고,
    상기 제1 연통부와 상기 제2 연통부에는 상기 케이싱의 내부공간에서 상기 압축실을 향하는 방향으로 경사진 안내면이 형성되는 스크롤 압축기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 케이싱의 외부에는 흡입유로를 이루는 어큐뮬레이터가 더 구비되고,
    상기 어큐뮬레이터의 내부에는 상기 압축실의 유체가 역류하는 것을 차단하는 제2 체크밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
12. 제10항에 있어서,
    상기 케이싱의 내부공간은 흡입관이 연결되는 흡입공간 및 토출관이 연결되는 토출공간으로 구분되고,
    상기 흡입공간에는 그 흡입공간의 유체가 상기 흡입관 방향으로 역류하는 것을 차단하도록 제2 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제2 체크밸브는,
    유체가 통과할 수 있도록 구멍이 구비되는 밸브플레이트; 및
    유체의 유동방향을 기준으로 상기 밸브플레이트의 일측에 구비되어 압력차에 의해 움직이면서 상기 밸브플레이트의 구멍을 개폐하는 밸브판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.

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