KR102568206B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

스크롤 압축기가 개시된다. 이 스크롤 압축기는 회전축에 축방향 양단 사이를 관통하는 오일유로가 형성되고, 선회경판부에는 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 압축실로 안내하는 급유홀이 형성될 수 있다. 급유홀은 양단을 이루는 제1단과 제2단을 포함하고, 제1단은 회전축의 오일유로에 연통되며, 제2단은 압축실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 저압식 스크롤 압축기에서 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 압축실로 직접급유되어 압축실에서의 오일부족으로 인한 마찰손실 또는 압축효율저하를 억제할 수 있다.

Description

스크롤 압축기 {SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 압축실로 오일을 직접 공급하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

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

스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 방식에 따라 고압식과 저압식으로 구분될 수 있다. 고압식은 냉매흡입관이 흡입실에 직접 연통되어 흡입되는 냉매가 케이싱의 내부공간을 거치지 않고 압축실(흡입실)로 흡입되는 방식이고, 저압식은 냉매흡입관이 케이싱의 내부공간에 연통되어 흡입되는 냉매가 케이싱의 내부공간을 거친 후 압축실(흡입실)로 흡입되는 방식이다.

고압식 스크롤 압축기는 압축실에서 토출되는 냉매가 케이싱의 내부공간(정확하게는 오일이 저장된 저유공간)을 통과하게 되므로 케이싱의 내부공간의 압력이 압축실의 흡입측 압력보다 높다. 이에 따라 고압식 스크롤 압축기에서는 케이싱의 오일을 압축실로 직접(또는 강제)공급하는 직접급유구조를 채용할 수 있다. 특허문헌 1(일본공개특허 JP2010-180704 A)은 고압식 스크롤 압축기에서 직접급유구조가 개시된 예를 도시하고 있다.

저압식 스크롤 압축기는 냉매흡입관을 통해 흡입되는 냉매가 케이싱의 내부공간(정확하게는 오일이 저장된 저유공간)을 채우게 되므로 케이싱의 내부공간의 압력은 압축실(중간압실)의 압력보다 낮다. 이에 따라 저압식 스크롤 압축기에서는 케이싱의 오일을 압축실로 직접공급하는 직접급유구조를 채용하기가 어렵다. 이에 종래의 저압식 스크롤 압축기에서는 흡입실로 흡입되는 냉매에 오일이 섞여 흡입실로 자연 흡입되도록 하고 있다. 특허문헌 2(미국공개특허 US 2015/0345493 A1)은 저압식 스크롤 압축기를 도시하고 있다. 특허문헌 2에서도 직접급유구조는 도시되어 있지 않다. 이로 인해 저압식 스크롤 압축기에서는 압축실로 공급되는 급유량이 부족하게 되어 압축실에서의 마찰손실이 발생되거나 또는 압축실 간 누설로 인한 압축효율의 저하가 발생될 수 있다.

일본공개특허 JP2010-180704A(공개일: 2010.08.19.)

미국공개특허 US 2015/0345493 A1(공개일: 2015.12.03.)

본 발명의 목적은, 저압식 스크롤 압축기에서 압축실에서의 오일부족으로 인한 마찰손실 또는 압축효율저하를 억제할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 저압식 스크롤 압축기에서 압축실로 오일을 직접 공급할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 저압식 스크롤 압축기에서 양쪽 압축실로 각각 오일을 직접 공급할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 저압식 스크롤 압축기에서 압축기의 재기동시 오일이 압축실로 신속하게 공급될 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 저압식 스크롤 압축기에서 오일공급유로를 단축하여 오일이 신속하게 공급될 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 저압식 스크롤 압축기에서 압축실로부터 인접한 위치에 오일이 저유되도록 하여 재기동시 저유된 오일이 신속하게 공급되도록 하는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 저압식 스크롤 압축기에서 압축실로 공급되는 오일이 역류하는 것을 억제할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 저압식 스크롤 압축기에서 오일공급유로의 중간에 오일역류를 억제할 수 있는 부재가 구비될 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 저압식 스크롤 압축기에서 오일공급유로에 오일이 집중되도록 할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 비선회스크롤, 선회스크롤 및 회전축을 포함한다. 상기 케이싱은 흡입압을 이루는 저압부를 포함한다. 상기 비선회스크롤은 상기 케이싱의 저압부에 구비되며, 비선회경판부의 일측면에 비선회랩이 구비된다. 상기 선회스크롤은 상기 비선회랩을 마주보는 선회경판부의 일측면에 선회랩이 구비되어 상기 비선회스크롤과의 사이에 압축실을 형성한다. 상기 회전축은 상기 선회스크롤에 결합되어 상기 선회스크롤에 회전력을 전달한다. 상기 회전축에는 축방향 양단 사이를 관통하는 오일유로가 형성되고, 상기 선회경판부에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 압축실로 안내하는 급유홀이 형성될 수 있다. 상기 급유홀은 양단을 이루는 제1단과 제2단을 포함하고, 상기 제1단은 상기 오일유로에 연통되며, 상기 제2단은 상기 압축실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 저압식 스크롤 압축기에서 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 압축실로 직접급유되어 압축실에서의 오일부족으로 인한 마찰손실 또는 압축효율저하를 억제할 수 있다.

일례로, 상기 급유홀의 제2단은, 상기 회전축의 회전각을 기준으로 상기 압축실의 흡입완료각보다 큰 위치에 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축실로 흡입되는 오일이 흡입구쪽으로 누설되는 것을 억제할 수 있다.

다른 예로, 상기 급유홀의 제2단은, 상기 선회랩 중에서 최외곽 선회랩의 내주면과 이를 마주보는 상기 선회랩의 외주면 사이에 위치할 수 있다. 이를 통해, 비선회랩의 내측과 외측에 각각 구비되는 양쪽 압축실에 오일이 각각 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 급유홀의 제2단은, 상기 비선회랩의 내측에 형성되는 압축실과 상기 비선회랩의 외측에 형성되는 압축실에 번갈아 연통될 수 있다. 상기 비선회랩의 랩두께보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 양쪽 압축실 간 누설이 발생되는 것을 억제할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 선회스크롤은 상기 선회랩의 반대쪽 측면을 이루는 상기 선회경판부의 타측면에서 축방향으로 연장되어 상기 회전축이 결합되는 회전축결합부가 환형으로 형성될 수 있다. 상기 급유홀의 제1단은, 상기 회전축결합부의 내부와 연통될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 신속하게 급유홀로 안내될 수 있다.

예를 들어, 상기 급유홀의 제1단은 상기 회전축결합부의 내주면과 상기 선회경판부의 타측면이 연결되는 내측모서리에 형성될 수 있다. 상기 회전축결합부의 내부에서 상기 회전축의 축방향단면을 마주보는 상기 선회경판부의 타측면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 상기 급유홀의 제1단으로 안내되도록 제1안내부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 제1안내부에 의해 급유홀로 집중됨에 따라 급유홀의 오일이 압축실로 신속하게 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1안내부는, 상기 회전축의 축방향단면을 향해 돌출되어 그 외주면이 중심부에서 가장자리로 갈수록 상기 급유홀의 제1단에 근접하도록 경사지거나 곡면지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 급유홀의 입구쪽으로 더욱 신속하면서도 집중적으로 공급될 수 있다.

또한, 상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 급유홀의 제1단으로 안내하도록 제2안내부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 급유홀쪽으로 더욱 신속하게 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 제2안내부는 안내면 및 개구면을 포함할 수 있다. 상기 안내면은 상기 회전축의 축방향단면을 감싸도록 돌출되어 상기 회전축의 축방향단면의 원주방향을 따라 연장될 수 있다. 상기 개구면은 상기 안내면의 일부가 상기 제1급유홀의 제1단을 향하도록 개구될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 사방으로 비산되는 것을 차단하여 급유홀쪽으로 오일을 집중시켜 공급할 수 있다.

더 구체적으로, 상기 오일유로는 상기 회전축의 축방향단면의 중심에 대해 편심지게 개구될 수 있다. 상기 개구면은, 상기 오일유로가 편심진 방향에 대응하도록 위치할 수 있다. 이를 통해, 오일유로에서 발생되는 원심력을 최대한 활용할 수 있어 오일이 급유홀쪽으로 더욱 효과적으로 공급될 수 있다.

또한, 상기 급유홀의 제1단은 상기 회전축결합부의 내주면과 상기 선회경판부의 타측면이 연결되는 내측모서리에 형성될 수 있다. 상기 내측모서리에는 반경방향으로 함몰되는 제1저유부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1저유부에 소정량의 오일이 채워졌다가 압축기의 정지후 재기동시 급유홀로 신속하게 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1저유부는 상기 내측모서리에서 원주방향을 따라 환형으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1저유부의 체적을 확보하여 저유량을 늘리는 동시에 제1저유부가 급유호로가 연통됨에 따라 오일이 제1저유부를 따라 이동하면서 급유홀로 공급될 수 있다.

또한, 상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에는 제2저유부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 제2저유부에 소정량의 오일이 채워졌다가 압축기의 정지후 재기동시 급유홀로 신속하게 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 회전축의 축방향단면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 급유홀의 제1단으로 안내하도록 제2안내부가 형성될 수 있다. 상기 제2저유부는, 상기 제2안내부와 상기 오일유로의 사이에 형성될 수 있다. 이를 통해, 제2저유부의 체적을 최대한으로 확보하여 제2저유부에 저장되는 오일의 양을 늘릴 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 제1안내부, 제2안내부, 제1저유부 및 제2저유부 중에서 적어도 2개 이상을 포함할 수 있다. 상기 제1안내부는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 상기 급유홀의 제1단으로 안내되도록 상기 회전축결합부의 내부에서 상기 회전축의 축방향단면을 마주보는 상기 선회경판부의 타측면에는 형성될 수 있다. 상기 제2안내부는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 급유홀의 제1단으로 안내하도록 상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에 형성될 수 있다. 상기 제1저유부는 상기 회전축결합부와 상기 선회경판부가 연결되는 내측모서리에서 반경방향으로 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 제2저유부는 상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 급유홀로 집중되어 공급될 수 있고, 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부가 저장되었다가 압축기의 정지후 재기동시 신속하게 급유홀을 향해 공급될 수 있다.

또한, 상기 급유홀의 내부에는 그 급유홀을 선택적으로 개폐하는 밸브부재가 구비될 수 있다. 이를 통해, 저압식 스크롤 압축기에서 오일유로와 압축실 사이를 연결하는 급유홀이 형성되되 그 급유홀에서 오일유로를 향해 오일이 역류하는 것을 억제할 수 있다.

구체적으로, 상기 급유홀은, 제1홀부, 제2홀부 및 제3홀부를 포함할 수 있다. 상기 제1홀부는 상기 제1단에서 상기 선회경판부의 외주면을 향해 연장될 수 있다. 상기 제1홀부에 연결되어 상기 선회경판부의 외주면을 향해 연장되며, 상기 제1홀부보다 내경이 크게 형성될 수 있다. 상기 제3홀부는 상기 제2홀부에서 상기 압축실을 향해 연장될 수 있다. 상기 밸브부재는, 상기 제1홀부와 상기 제2홀부의 사이에 구비되어 상기 제2단에서 상기 제1단으로 향하는 유체이동을 차단할 수 있다. 이를 통해, 급유홀의 중간에 밸브부재가 용이하게 설치되어 급유홀을 통한 냉매와 오일의 역류를 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 회전축에는 축방향 양단 사이를 관통하는 오일유로가 형성되고, 선회경판부에는 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 압축실로 안내하는 급유홀이 형성될 수 있다. 급유홀은 양단을 이루는 제1단과 제2단을 포함하고, 제1단은 회전축의 오일유로에 연통되며, 제2단은 압축실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 저압식 스크롤 압축기에서 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 압축실로 직접급유되어 압축실에서의 오일부족으로 인한 마찰손실 또는 압축효율저하를 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 급유홀의 제2단이 회전축의 회전각을 기준으로 압축실의 흡입완료각보다 큰 위치에 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축실로 흡입되는 오일이 흡입구쪽으로 누설되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 급유홀의 제2단이 선회랩 중에서 최외곽 선회랩의 내주면과 이를 마주보는 선회랩의 외주면 사이에 위치할 수 있다. 이를 통해, 비선회랩의 내측과 외측에 각각 구비되는 양쪽 압축실에 오일이 각각 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 급유홀의 제1단이 회전축결합부의 내부와 연통될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 신속하게 급유홀로 안내될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 회전축결합부의 내부에서 회전축의 축방향단면을 마주보는 선회경판부의 타측면에 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 급유홀의 제1단으로 안내되도록 제1안내부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 제1안내부에 의해 급유홀로 집중됨에 따라 급유홀의 오일이 압축실로 신속하게 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 선회경판부를 마주보는 회전축의 축방향단면에는 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 급유홀의 제1단으로 안내하도록 제2안내부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 급유홀쪽으로 더욱 신속하게 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 회전축결합부의 내주면과 선회경판부의 타측면이 연결되는 내측모서리에 반경방향으로 함몰되는 제1저유부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1저유부에 소정량의 오일이 채워졌다가 압축기의 정지후 재기동시 급유홀로 신속하게 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 선회경판부를 마주보는 회전축의 축방향단면에 제2저유부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 제2저유부에 소정량의 오일이 채워졌다가 압축기의 정지후 재기동시 급유홀로 신속하게 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 급유홀의 내부에 그 급유홀을 선택적으로 개폐하는 밸브부재가 구비될 수 있다. 이를 통해, 저압식 스크롤 압축기에서 오일유로와 압축실 사이를 연결하는 급유홀이 형성되되 그 급유홀에서 오일유로를 향해 오일이 역류하는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도,
도 2는 도 1에서 압축기의 내부를 파단하여 보인 사시도,
도 3은 도 1에서 선회스크롤을 보인 사시도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 도 4의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 6은 도 5에서 급유홀의 효과를 설명하기 위해 보인 단면도,
도 7은 도 1에서 제1안내부를 보인 단면도,
도 8은 도 1에서 제2안내부를 보인 분해사시도,
도 9는 도 8의 조립 평면도,
도 10은 도 9의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 11은 도 1에서 제1저유부를 보인 평면도,
도 12는 도 11의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도,
도 13은 도 1에서 제2저유부를 보인 평면도,
도 14는 도 11의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도,
도 15는 도 1에서 급유홀에 대한 다른 실시예를 보인 분해사시도,
도 16은 도 15의 조립 평면도,
도 17a 및 도 17b는 도 16에서 급유홀의 닫힘상태와 열림상태를 각각 보인 단면도들.

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

스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 고압식 스크롤 압축기와 저압식 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 이하에서는 고저압분리판에 의해 케이싱의 내부공간이 저압부와 고압부로 분리되며, 냉매흡입관이 저압부에 연통되는 저압식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다.

또한, 스크롤 압축기는 배압방식에 따라 비선회스크롤을 선회스크롤쪽으로 가압하는 비선회배압방식과 선회스크롤을 비선회스크롤쪽으로 가압하는 선회배압방식으로 구분될 수 있다. 이하에서는 비선회배압방식에 따른 스크롤 압축기를 중심으로 설명한다. 하지만 선회배압방식에서도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 스크롤 압축기는 회전축이 지면에 대해 수직하게 배치되는 종형 스크롤 압축기와 회전축이 지면에 대해 평행하게 배치되는 횡형 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 예를 들어 종형 스크롤 압축기에서 상측은 지면에 대해 반대쪽을, 하측은 지면을 향하는 쪽으로 정의될 수 있다. 이하에서는 종형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 횡형 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 스크롤 압축기는 전동부에 대한 압축부의 상대위치에 따라 상부압축식과 하부압축식으로 구분될 수 있다. 이하에서는 종형이면서 압축부가 전동부의 상측에 위치하는 상부압축식 스크롤 압축기를 중심으로 설명한다. 하지만 하부압축식 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에서 압축기의 내부를 파단하여 보인 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱(110)의 하반부에 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 상측에는 메인프레임(130), 선회스크롤(150), 비선회스크롤(140) 및 배압실조립체(160)가 차례대로 설치된다. 통상 구동모터(120)는 전동부를 이루며, 메인프레임(130), 비선회스크롤(140), 선회스크롤(150) 및 배압실조립체(160)는 압축부를 이룬다. 전동부는 회전축(125)의 일단에 결합되고, 압축부는 회전축(125)의 타단에 결합된다. 이에 따라, 압축부는 회전축(125)에 의해 전동부에 연결되어 전동부의 회전력에 의해 작동하게 된다.

케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부캡(112) 및 하부캡(113)을 포함한다.

원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 전술한 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 내주면에 삽입되어 고정된다. 원통쉘(111)의 상반부에는 터미널 브라켓(미도시)이 결합된다. 터미널 브라켓에는 외부전원을 구동모터(120)에 전달하기 위한 터미널(미도시)이 관통 결합된다. 원통쉘(111)의 상반부, 예를 들어 구동모터(120)의 상측에는 후술할 냉매흡입관(117)이 관통되어 결합된다.

상부캡(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합된다. 하부캡(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 원통쉘(111)과 상부캡(112)의 사이에는 후술할 고저압분리판(115)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 상부캡(112)에 함께 용접 결합된다. 원통쉘(111)과 하부캡(113)의 사이에는 후술할 지지브라켓(116)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 하부캡(113)에 함께 용접 결합된다. 이에 따라 케이싱(110)의 내부공간은 밀봉될 수 있다.

고저압분리판(115)의 테두리는 전술한 바와 같이 케이싱(110)에 용접 결합된다. 고저압분리판(115)의 중앙부는 상부캡(112)의 상측면을 향해 돌출되도록 절곡되어 후술할 배압실조립체(160)의 상측에 배치된다. 고저압분리판(115)보다 하측에는 냉매흡입관(117)이, 상측에는 냉매토출관(118)이 각각 연통된다. 이에 따라 고저압분리판(115)의 하측은 흡입공간을 이루는 저압부(110a)가, 상측에는 토출공간을 이루는 고압부(110b)가 각각 형성될 수 있다.

또한, 고저압분리판(115)의 중앙에는 관통구멍(115a)이 형성된다. 관통구멍(115a)에는 후술할 플로팅플레이트(165)가 착탈되는 실링플레이트(1151)가 삽입되어 결합된다. 저압부(110a)와 고압부(110b)는 플로팅플레이트(165)와 실링플레이트(1151)의 착탈에 의해 차단되거나 또는 실링플레이트(1151)의 고저압연통구멍(1151a)을 통해 연통될 수 있다.

또한, 하부캡(113)은 저압부(110a)를 이루는 원통쉘(111)의 하반부와 함께 오일저장공간(110c)을 형성한다. 다시 말해 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 하반부에 형성되는 것으로, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 일부를 이루게 된다. 오일저장공간(110c)에는 후술할 오일픽업(126)이 잠기고, 압축기의 운전시 오일픽업(126)에 의해 오일저장공간(110c)에 저장된 오일이 펌핑되어 후술할 회전축(125)의 오일유로(1252)를 통해 습동부로 공급된다. 오일이 습동부로 공급되는 구조에 대해서는 나중에 다시 설명한다.

다음으로 구동모터를 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 저압부(110a)의 하반부에 설치되며, 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.

고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.

고정자코어(1211)는 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다. 고정자코일(1212)은 고정자코어(1211)에 권선되고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미도시)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결될 수 있다.

회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.

회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되어 고정자코어(1211)의 내부에 기설정된 공극만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1222)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.

또한, 회전자코어(1221)의 중심에는 회전축(125)이 압입되어 결합된다. 회전축(125)의 상단에는 편심부(1251)가 구비되어 후술할 선회스크롤(150)이 편심지게 결합된다. 이에 따라 구동모터(120)의 회전력이 회전축(125)을 통해 선회스크롤(150)에 전달될 수 있다.

회전축(125)의 내부에는 오일유로(1252)가 관통되어 형성된다. 오일유로(1252)는 회전축(125)의 하단과 상단 사이를 관통하는 것으로, 원심력을 고려하여 기설정된 각도만큼 경사지게 형성된다.

회전축(125)의 하단에는 케이싱(110)의 하부에 저장된 오일을 흡상하기 위한 오일픽업(126)이 구비된다. 오일픽업(126)은 원심펌프, 점성펌프, 기어펌프 등 다양하게 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 원심펌프가 적용된 예를 도시하고 있다. 원심펌프의 적용시 제조비용이 절감될 수 있다.

다음으로 메인프레임에 대해 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 구동모터(120)의 상측에 설치되고, 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다.

본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 메인플랜지부(131), 메인베어링부(132), 선회공간부(133), 스크롤지지부(134), 올담링지지부(135) 및 프레임고정부(136)를 포함한다.

메인플랜지부(131)는 환형으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에 수용된다. 메인플랜지부(131)의 외경은 원통쉘(111)의 내경보다 작게 형성되어 메인플랜지부(131)의 외주면은 원통쉘(111)의 내주면으로부터 이격된다. 하지만 메인플랜지부(131)의 외주면에서 후술할 프레임고정부(136)가 반경방향으로 돌출된다. 프레임고정부(136)의 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 밀착되어 고정된다. 이에 따라 프레임(130)은 케이싱(110)에 대해 고정 결합된다.

메인베어링부(132)는 메인플랜지부(131)의 중심부 하면에서 구동모터(120)를 향해 하향으로 돌출된다. 메인베어링부(132)는 원통 형상으로 된 축수구멍(132a)이 축방향으로 관통된다. 축수구멍(132a)의 내주면에는 회전축(125)이 삽입되어 반경방향으로 지지된다.

선회공간부(133)는 메인플랜지부(131)의 중심부에서 메인베어링부(132)를 향해 기설정된 깊이와 외경으로 함몰된다. 선회공간부(133)는 후술할 선회스크롤(150)에 구비되는 회전축결합부(153)의 외경보다 크게 형성된다. 이에 따라 회전축결합부(153)는 선회공간부(133)의 내부에서 선회 가능하게 수용될 수 있다.

스크롤지지부(134)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 선회공간부(133)의 주변 둘레를 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라 스크롤지지부(134)는 후술할 선회경판부(151)의 하면이 축방향으로 지지된다.

올담링지지부(135)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 스크롤지지부(134)의 외주면을 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라 올담링(170)은 올담링지지부(135)에 삽입되어 선회 가능하게 수용된다.

프레임고정부(136)는 올담링지지부(135)의 외곽에서 반경방향으로 연장된다. 프레임고정부(136)는 환형으로 연장되거나 또는 원주방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되는 복수 개의 돌부로 연장된다. 본 실시예에서는 프레임고정부(136)가 원주방향을 따라 복수 개의 돌부로 형성된 예를 도시하고 있다.

다음으로 비선회스크롤을 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 비선회스크롤(140)은 선회스크롤(150)을 사이에 두고 메인프레임(130)의 상부에 배치된다. 비선회스크롤(140)은 메인프레임(130)에 고정 결합될 수도 있고, 상하방향으로 이동가능하게 결합될 수도 있다. 본 실시예에서는 비선회스크롤(140)이 메인프레임(130)에 대해 축방향으로 이동 가능하게 결합되는 예를 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 비선회스크롤(140)은 비선회경판부(141), 비선회랩(142), 비선회측벽부(143) 및 가이드돌부(144)를 포함한다.

비선회경판부(141)는 원판 모양으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에서 횡방향으로 배치된다. 비선회경판부(141)의 중앙부에는 토출구(1411), 바이패스구멍(1412), 스크롤측배압구멍(141c)이 각각 축방향으로 관통된다.

토출구(1411)는 제1압축실(V1)의 토출압실(미부호)과 제2압축실(V2)의 토출압실(미부호)이 서로 연통되는 위치에 형성된다. 바이패스구멍(1412)은 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)에 각각 연통되도록 형성된다. 스크롤측배압구멍(이하, 제1배압구멍)(141c)은 토출구(1411) 및 바이패스구멍(1412)으로부터 이격된다.

비선회랩(142)은 선회스크롤(150)을 마주보는 비선회경판부(141)의 하면에서 축방향으로 기설정된 높이만큼 연장되되, 토출구(1411)의 주변에서 비선회측벽부(143)를 향해 나선형으로 수회 감기도록 연장된다. 비선회랩(142)은 후술할 선회랩(152)과 대응되도록 형성되어 선회랩(152)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성할 수 있다.

예를 들어, 압축실(V)은 비선회랩(142)을 기준으로 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 이루어진다. 제1압축실(V1)은 비선회랩(142)의 외측면 쪽에 형성되고, 제2압축실(V2)은 비선회랩(142)의 내측면 쪽에 형성된다. 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 각각 흡입압실(미부호), 중간압실(미부호), 토출압실(미부호)이 연속으로 형성된다.

비선회측벽부(143)는 비선회랩(142)을 감싸도록 비선회경판부(141)의 하면 가장자리에서 축방향으로 연장되어 환형으로 형성된다. 비선회측벽부(143)의 외주면 일측에는 반경방향으로 관통되는 흡입구(143a)가 형성된다.

예를 들어, 흡입구(143a)는 후술할 복수 개의 가이드돌부(144) 사이에서 원주방향을 따라 기설정된 길이만큼 연장되는 원호 형상으로 형성된다. 이에 따라 냉매흡입관(117)을 통해 흡입되는 냉매는 가이드돌부(144)를 통과하여 흡입구(143a)로 신속하게 흡입될 수 있다.

가이드돌부(144)는 비선회측벽부(143)의 하측 외주면에서 반경방향으로 연장될 수 있다. 가이드돌부(144)는 한 개의 환형으로 형성될 수도 있고, 복수 개가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수도 있다. 본 실시예는 복수 개의 가이드돌부(144)가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되는 예를 중심으로 설명한다.

다음으로 선회스크롤을 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(150)은 회전축(125)에 결합되어 메인프레임(130)의 상면에 배치된다. 예를 들어 선회스크롤(150)은 메인프레임(130)과 비선회스크롤(140)의 사이에 구비된다. 메인프레임(130)과의 사이에는 자전방지기구인 올담링(170)이 구비된다. 이에 따라 선회스크롤(150)은 회전운동이 구속되면서 비선회스크롤(140)에 대해 선회운동을 하게 된다.

구체적으로, 선회스크롤(150)은, 선회경판부(151), 선회랩(152) 및 회전축결합부(153)를 포함한다.

선회경판부(151)는 대략 원판 형상으로 형성된다. 선회경판부(151)는 메인프레임(130)의 스크롤지지부(134)에 축방향으로 지지된다. 이에 따라 선회경판부(151)와 이를 마주보는 스크롤지지부(134)는 축방향베어링면(미부호)을 형성한다.

선회경판부(151)의 내부에는 급유홀(155)이 형성된다. 급유홀(155)은 선회경판부(151)를 관통하여 형성되며, 급유홀(155)의 제1단(155a)은 선회경판부(151)의 하면을, 급유홀(155)의 제2단(155b)은 선회경판부(151)의 상면을 각각 관통하여 형성된다. 다시 말해 급유홀(155)의 제1단(155a)은 회전축결합부(153)의 내부로 관통되어 오일유로(1252)와 연통되고, 급유홀(155)의 제2단(155b)은 선회경판부(151)의 상면을 관통하여 압축실(V)에 연통된다. 이에 따라 오일유로(1252)를 통해 흡상되는 오일이 급유홀(155)을 통해 압축실(V)로 직접 급유될 수 있다. 급유홀(155)에 대해서는 나중에 다시 설명한다.

선회랩(152)은 비선회랩(142)과 함께 압축실(V)을 형성한다.

선회랩(152)은 비선회스크롤(140)을 마주보는 선회경판부(151)의 상면에서 기설정된 높이로 돌출되어 나선형으로 형성된다. 선회랩(152)은 후술할 비선회스크롤(140)의 비선회랩(142)과 맞물려 선회운동을 하도록 그 비선회랩(142)에 대응되게 형성된다.

회전축결합부(153)는 선회경판부(151)의 하면에서 메인프레임(130)을 향해 돌출된다. 회전축결합부(153)는 내주면(153a)이 원통 형상으로 형성되되, 회전축(125)의 상단을 마주보는 회전축결합부(153)의 상면(153b)은 메인프레임(130)을 마주보는 선회경판부(151)의 하면보다 깊게 형성된다. 이에 따라 급유홀(155)의 입구를 포함하는 제1홀부(1551)가 회전축결합부(153)의 내부에 반경방향으로 연통되어 급유홀(155)을 용이하게 가공할 수 있다.

회전축결합부(153)의 내주면에는 회전축(125)의 편심부(1251)가 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라 구동모터(120)의 회전력이 회전축(125)의 편심부(1251)를 통해 회전축결합부(153)에 전달되고, 회전축결합부(153)에 전달된 회전력은 올담링(170)에 의해 제한되어 선회스크롤(150)을 선회시키게 된다.

다음으로 배압실조립체에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배압실조립체(160)는 비선회스크롤(140)의 상측에 구비된다. 이에 따라 배압실(160a)의 배압력(정확하게는 배압력이 배압실에 작용하는 힘)이 비선회스크롤(140)에 작용하게 된다. 다시 말해 비선회스크롤(140)은 배압력에 의해 선회스크롤(150)을 향하는 방향으로 눌려 압축실(V)을 실링하게 된다.

구체적으로, 배압실조립체(160)는 배압플레이트(161) 및 플로팅플레이트(165)를 포함한다. 배압플레이트(161)는 비선회경판부(141)의 상면에 결합된다. 플로팅플레이트(165)는 배압플레이트(161)에 미끄러지게 결합되어 그 배압플레이트(161)와 함께 배압실(160a)을 형성할 수 있다.

배압플레이트(161)는 고정판부(1611), 제1환형벽부(1612) 및 제2환형벽부(1613)를 포함한다.

고정판부(1611)는 중앙이 비어있는 환형의 판 형태로 형성된다. 플레이트측 배압구멍(이하, 제2배압구멍)(1611a)이 축방향으로 관통된다. 제2배압구멍(1611a)은 제1배압구멍(1413)과 연통되어 배압실(160a)에 연통된다. 이에 따라 제2배압구멍(1611a)은 제1배압구멍(1413)과 함께 압축실(V)과 배압실(160a) 사이를 연통시킨다.

제1환형벽부(1612) 및 제2환형벽부(1613)는 고정판부(1611)의 상면에서 그 고정판부(1611)의 내주면 및 외주면을 둘러싼다. 이에 따라 제1환형벽부(1612)의 외주면과 제2환형벽부(1613)의 내주면, 고정판부(1611)의 상면, 그리고 플로팅플레이트(165)의 하면은 환형으로 된 배압실(160a)을 형성하게 된다.

제1환형벽부(1612)에는 비선회스크롤(140)의 토출구(1411)와 연통되는 중간토출구(1612a)가 형성된다. 중간토출구(1612a)의 안쪽에는 체크밸브(이하, 토출밸브)(145)가 미끄러지게 삽입되는 밸브안내홈(1612b)이 형성된다. 밸브안내홈(1612b)의 중심부에는 역류방지구멍(1612c)이 형성된다. 이에 따라 토출밸브(145)는 토출구(1411)와 중간토출구(1612a) 사이를 선택적으로 개폐하여 토출된 냉매가 압축실로 역류하는 것을 차단하게 된다.

플로팅플레이트(165)는 환형으로 형성된다. 배압플레이트(161)보다 가벼운 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라 플로팅플레이트(165)는 배압실(160a)의 압력에 따라 배압플레이트(161)에 대해 축방향으로 이동을 하면서 고저압분리판(115)의 하측면과 착탈되게 된다. 예를 들어 플로팅플레이트(165)가 고저압분리판(115)에 접하게 되면, 토출된 냉매가 저압부(110a)로 누설되지 않고 고압부(110b)로 토출되도록 밀폐하는 역할을 하게 된다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 전원이 고정자(121)의 고정자코일(121a)에 인가되면, 회전자(122)가 회전축(125)과 함께 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(125)에 결합된 선회스크롤(150)이 비선회스크롤(140)에 대해 선회 운동을 하게 되고, 선회랩(152)과 비선회랩(142)의 사이에는 두 개 한 쌍으로 된 압축실(V)이 형성된다.

이 압축실(V)은 선회스크롤(150)의 선회운동에 따라 각각 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하면서 점차 체적이 감소된다. 이때 냉매는 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입되고, 이 냉매의 일부는 제1압축실(V1) 및 제2압축실(V2)을 이루는 각각의 흡입압실(미부호)로 곧바로 흡입되는 한편 나머지는 구동모터(120)쪽으로 이동하여 그 구동모터(120)를 냉각한 후 흡입압실(미부호)로 흡입된다.

다음, 흡입압실(미부호)로 흡입된 냉매는 압축실(V)의 이동경로를 따라 중간압실과 토출압실(미부호)을 향해 이동하면서 압축된다. 토출압실(미부호)로 이동하는 냉매는 토출밸브(145)를 밀면서 토출구(1411)와 중간토출구(1612a)를 통해 고압부(110b)로 토출되고, 이 냉매는 고압부(110b)를 채웠다가 냉매토출관(118)을 통해 냉동사이클의 응축기를 통해 배출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 중간압실(미부호)을 통과하면서 압축되는 냉매의 일부는 토출구(1411)에 도달하기 전에 바이패스구멍(1412)을 통해 각각의 압축실(V1)(V2)을 이루는 중간압실(미부호)에서 고압부(110b)를 향해 미리 바이패스되어, 냉매가 압축실에서 설정압력 이상으로 과압축되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 중간압실(미부호)을 통과하면서 압축되는 냉매의 또 다른 일부는, 토출구(1411)에 도달하기 전에 제1배압구멍(1413)을 통해 배압실(160a)로도 이동하여 배압실(160a)을 중간압으로 형성하게 된다. 그러면 플로팅플레이트(165)는 고저압분리판(115)을 향해 상승하여 그 고저압분리판(115)에 구비된 실링플레이트(1151)에 밀착하게 되고, 배압플레이트(161)는 배압실(160a)의 압력에 의해 비선회스크롤(140)을 향하는 방향으로 압력을 받아 하강하여 비선회스크롤(140)을 선회스크롤(150)쪽으로 가압하게 된다.

이때, 플로팅플레이트(165)가 상승하여 실링플레이트(1151)에 밀착됨에 따라, 케이싱(110)의 고압부(110b)는 저압부(110a)로부터 분리되어 각 압축실(V1)(V2)에서 고압부(110b)로 토출된 냉매가 저압부(110a)로 역류하는 것을 억제할 수 있게 된다. 반면 배압플레이트(161)가 비선회스크롤(140)을 향해 하강함에 따라, 비선회스크롤(140)이 선회스크롤(150)에 밀착되어 압축되는 냉매가 중간압실을 이루는 고압측 압축실에서 저압측 압축실로 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.

한편, 회전축(125)의 하단은 케이싱(110)의 오일저장공간(110c)에 저장된 오일에 담긴 상태에서 회전을 하게 된다. 그러면 오일저장공간(110c)의 오일은 오일픽업(126)에 의해 펌핑되고, 이 오일은 회전축(125)의 오일유로(1252)를 따라 흡상되어 회전축결합부(153)의 내부에서 비산된다. 이 오일의 일부는 회전축결합부(153)의 내주면(153a)을 따라 흘러내려 선회공간부(133)를 거쳐 이웃하는 부재들 사이의 베어링면으로 공급되는 한편, 일부의 오일은 회전축결합부(153)와 압축실(V) 사이를 연통시키는 급유홀(155)을 통해 압축실(V)로 직접 공급되어 압축실(V)을 이루는 비선회스크롤(140)과 선회스크롤(150) 사이를 윤활하게 된다.

다시 말해, 본 실시예에서는 선회스크롤(150)에 급유홀(155)이 형성되되, 급유홀(155)의 출구가 압축실(V) 내에 위치하여 오일이 압축실(V)에 직접 공급되도록 함에 따라, 케이싱(110)의 내부공간이 흡입압을 이루는 저압식 스크롤 압축기임에도 불구하고 오일을 압축실(V)에 충분하게 공급할 수 있다.

급유홀(155)은 한 개의 구멍으로 형성될 수도 있고, 서로 다른 압축실(V1)(V2)에 연통되는 복수 개의 구멍으로 형성될 수도 있다. 급유홀(155)이 복수 개인 경우에는 서로 다른 압축실(V1)(V2)에 오일을 개별적으로 공급할 수 있어 급유량을 높일 수 있다. 또한 급유홀(155)이 복수 개인 경우에는 각각의 급유홀이 동일한 내경으로 형성될 수도 있고 서로 다른 내경으로 형성될 수 있다. 하지만 이하에서는 급유홀(155)이 한 개인 경우를 중심으로 설명한다.

또한, 한 개의 급유홀(155)은 양단 사이가 한 개의 내경을 갖는 한 개의 구멍으로 형성될 수도 있다. 이 경우 급유홀(155)에 대한 가공이 간소화되어 제조비용을 낮출 수 있다. 하지만 한 개의 급유홀에서도 그 내경이 서로 다른 내경을 갖는 복수 개의 급유홀(155)로 형성될 수 있다. 이 경우 선회경판부(151)의 두께를 고려하여 형성될 수 있다. 예를 들어 선회경판부(151)가 두꺼운 경우에는 급유홀(155)을 단수 내경으로 형성할 수 있으나, 선회경판부(151)가 얇은 경우에는 급유홀(155)을 복수 내경으로 형성할 수 있다. 급유홀(155)이 복수 내경으로 형성되는 경우에는 응력이 집중되는 부분에서 급유홀(155)의 내경을 작게 형성하여 선회스크롤(150)에 대한 신뢰성을 높일 수 있다. 이하에서는 급유홀(155)이 복수 내경으로 형성되는 예를 중심으로 설명한다.

또한, 급유홀(155)은 굽혀져 형성될 수도 있고 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어 본 실시예에 따른 급유홀(155)은 선회경판부(151)의 양쪽 측면 사이를 관통하여야 하므로 급유홀(155)의 입구(155a)와 출구(155b) 사이에는 높이차가 발생된다. 이에 따라 급유홀(155)의 입구(155a)와 출구(155b) 사이는 적어도 1회 이상 굽혀지거나 또는 직선이되 경사지게 형성될 수 있다. 이하에서는 급유홀(155)이 굽혀져 형성되는 예를 중심으로 설명한다.

도 3은 도 1에서 선회스크롤을 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면도이며,

도 5는 도 4의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이고, 도 6은 도 5에서 급유홀의 효과를 설명하기 위해 보인 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 선회경판부(151)에는 급유홀(155)이 관통되어 형성되되, 급유홀(155)의 입구를 이루는 제1단(155a)은 회전축결합부(153)의 내부에, 급유홀(155)의 출구를 이루는 제2단(155b)은 압축실(V)의 내부에 각각 연통된다.

구체적으로, 급유홀(155)은 제1홀부(1551), 제2홀부(1552) 및 제3홀부(1553)를 포함한다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 급유홀(155)은 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552)가 동일한 내경으로 형성될 수도 있다. 이 경우에 급유홀(155)은 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552)는 반경방향구멍으로, 제3홀부(1553)는 축방향구멍으로 정의될 수 있다. 이하에서는 급유홀(155)이 앞서 설명한 바와 같이 제1홀부(1551), 제2홀부(1552), 제3홀부(1553)로 이루어진 예를 중심으로 설명한다. 하지만 급유홀(155)은 입구를 이루는 제1단(155a)과 출구를 이루는 제2단(155b)이 포함되는 한 제1단(155a)과 제2단(155b) 사이는 다양한 형상으로 연통되도록 형성될 수 있다.

제1홀부(1551)는 내측단을 이루며 급유홀(155)의 입구를 이루는 제1단(155a)을 포함한다. 제1단(155a)은 선회경판부(151)의 하면에서 메인프레임(130)의 선회공간부(133)를 향해 축방향으로 연장되는 회전축결합부(153)의 내부를 향해 반경방향으로 개구된다. 다시 말해 제1홀부(1551)에 포함되는 급유홀(155)의 제1단은 회전축결합부(153)의 내주면(153a)과 그 회전축결합부(153)의 내주면(153a)에서 연결되는 선회경판부(151)의 하면 사이의 내측모서리를 관통하여 회전축결합부(153)의 내부에 연통된다.

제1홀부(1551)는 축방향 투영시 회전축결합부(153)와 중첩되도록 형성된다. 예를 들어 제1홀부(1551)는 반경방향으로 연장되되, 축방향 투영시 회전축결합부(153)의 내주면(153a)과 외주면 사이의 간격보다 길게 형성된다. 이에 따라 제1홀부(1551)의 내경은 가능한 한 작게 형성되는 것이 회전축결합부(153)가 연장되는 부분에서의 선회경판부(151)의 두께를 두껍게 유지할 수 있다. 이를 통해 선회경판부(151)와 회전축결합부(153) 사이에서의 응력집중으로 인한 선회스크롤의 손상을 억제할 수 있다.

제2홀부(1552)는 제1홀부(1551)의 외측단에서 연장되어 선회경판부(151)의 외주면으로 관통된다. 다시 말해 제2홀부(1552)의 내측단은 제1홀부(1551)의 내측단에 연결되고, 제2홀부(1552)의 외측단은 선회경판부(151)의 외주면을 향해 개구된다. 하지만 제2홀부(1552)의 외측단은 별도의 마개부재(158)를 이용하여 밀봉된다. 이에 따라 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552)는 연결되어 한 개의 통로를 이루되, 내측단은 개구되는 반면 외측단은 막힌 형상이 된다.

제2홀부(1552)는 축방향 투영시 최외곽 선회랩과 중첩되도록 형성된다. 예를 들어 제2홀부(1552)는 제1홀부(1551)와 마찬가지로 반경방향으로 관통된다. 이에 따라 제2홀부(1552)는 제1홀부(1551)와 함께 반경방향구멍을 형성하게 된다.

또한, 제2홀부(1552)의 내경은 제1홀부(1551)의 내경보다 크게 반경방향으로 형성되되, 축방향 투영시 최외곽 선회랩(152)의 랩두께보다 길게 형성된다. 이에 따라 상대적으로 내경이 큰 제2홀부(1552)의 길이가 제1홀부(1551)에 비해 길게 형성됨에 따라 긴 반경방구멍에 대한 가공을 용이하게 할 수 있다.

제3홀부(1553)는 제2홀부(1552)의 중간에서 연장된다. 다시 말해 제3홀부(1553)의 일단은 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552)가 연결되는 제1연결면(155c) 근처에서 제2홀부(1552)의 상면을 축방향으로 관통하여 연통되고, 제3홀부(1553)의 타단은 선회경판부(151)의 상면을 축방향으로 관통하여 압축실에 연통된다. 이에 따라 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552) 그리고 제3홀부(1553)는 한 개의 통로를 이루게 된다.

제3홀부(1553)는 급유홀(155)을 출구를 이루는 제2단(155b)이 포함된다. 제2단은 압축실(V)에 직접 연통되되, 회전축(125)의 회전각을 기준으로 압축실(V)의 흡입완료각보다 큰 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어 급유홀(155)의 출구를 이루는 제2단(155b)은 선회랩(152) 중에서 흡입단(152a)을 포함하는 최외곽 선회랩(1521)의 내주면(1521a)과 이를 반경방향으로 마주보는 인접 선회랩(1552)의 외주면(1552a) 사이에 위치하되, 선회랩(152)의 흡입단(152a)과 선회경판부(151)의 중심(Os)을 연결하는 제1가상선(CL1)으로브터 180°의 회전각 범위내에 형성될 수 있다. 이에 따라 압축실(V)이 밀봉된 상태에서 그 압축실(V)로 오일이 유입됨에 따라 급유홀(155)을 통한 압축실(V)로의 직접급유가 안정적으로 유지될 수 있다.

다시 말해, 급유홀(155)의 출구를 이루는 제2단(155b)은 양쪽 선회랩(1551)(1552)의 중앙에 형성되되, 제2단(155b)의 내경은 비선회랩(142)의 랩두께보다 작거나 같게, 예를 들어 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 급유홀(155)의 제2단(155b)은 비선회랩(142)의 내측에 형성되는 제1압축실(V1)과 비선회랩(142)의 외측에 형성되는 제2압축실(V2)에 동시 연통되지 않고 번갈아 연통될 수 있다. 이를 통해 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)에 오일이 각각 공급되면서도 양쪽 압축실(V1)(V2)에서의 압축실 간 누설을 억제할 수 있다.

도면중 미설명 부호인 1511은 올담링의 키와 결합되는 키홈이다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 급유홀의 작용효과는 다음과 같다.

즉, 회전축의 오일유로(1252)를 통해 흡상되는 오일은 그 회전축(125)의 상단, 다시 말해 오일유로(1252)의 상단에서 비산되고, 이 오일의 일부는 급유홀(155)의 입구를 이루는 제1단(155a)을 통해 제1홀부(1551)의 내부로 유입된다. 이 오일은 제1홀부(1551)에서 제2홀부(1552)로, 제2홀부(1552)에서 제3홀부(1553)로 이동한다.

이때, 제3홀부(1553)의 타단을 이루며 급유홀(155)의 출구를 이루는 제2단(155b)이 연통되는 압축실(V)의 압력은 제3홀부(1553)를 포함한 급유홀(155) 내부의 압력보다 낮기 때문에 급유홀(155)의 오일은 그 급유홀(155)이 연통되는 압축실(V)로 유입된다.

이 오일은 선회스크롤(150)이 선회운동을 하는 동안 비선회랩(142)의 내측에 형성되는 제1압축실(V1)과 비선회랩(142)의 외측에 형성되는 제2압축실(V2)에 번갈아 연통되면서 양쪽 압축실(V1)(V2)로 고르게 공급된다.

이 오일은 압축실(V)을 이루는 비선회스크롤(140)과 선회스크롤(150) 사이에 유막을 형성하여 마찰면을 윤활하는 동시에 압축실(V) 사이를 실링하게 된다.

이렇게 하여, 케이싱의 내부공간이 흡입압을 이루는 저압식 스크롤 압축기에서도 그 케이싱의 내부공간에 저장된 오일을 압축실에 직접 공급할 수 있어 압축실에서의 오일부족으로 인한 마찰손실 또는 압축효율저하를 억제할 수 있다.

한편, 급유구조에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 회전축결합부의 상면이 평평하게 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 회전축에서 비산되는 오일을 급유홀로 안내하기 위한 안내부가 회전축결합부의 상면에 형성될 수도 있다.

도 7은 도 1에서 제1안내부를 보인 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 급유홀(155)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

예를 들어, 급유홀(155)은 단수 내경으로 형성되거나 복수 내경으로 형성될 수 있고, 복수 내경으로 형성될 경우 제1홀부(1551), 제2홀부(1552) 및 제3홀부(1553)로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1,2,3홀부(1551)(1552)(1553)는 전술한 실시예와 동일하게 형성될 수 있다.

다만, 본 실시예에서는 회전축결합부(153)의 내부에서 회전축(125)의 축방향단면(또는 회전축의 상단)(125a)을 마주보는 선회경판부(151)의 타측면(이하, 회전축결합부의 상면)에 제1안내부(1512)가 형성될 수 있다. 이에 따라 오일유로(1252)를 통해 흡상되는 오일은 제1안내부(1512)에 의해 급유홀(155)의 입구를 이루는 제1단(155a)으로 안내될 수 있다.

구체적으로, 제1안내부(1512)는 회전축결합부(153)의 상면(153b)에서 회전축(125)을 향해 기설정된 높이만큼 볼록하게 돌출되되, 제1안내부(1512)는 소정의 곡률(R)을 갖는 대칭형 반구형상으로 돌출될 수 있다. 예를 들어 제1안내부(1512)의 중심(Og)이 회전축(125)의 상단중심(Ot)과 동일축선상에 위치하도록 형성될 수 있다. 이 경우 오일유로(1252)의 중심(Op)이 회전축(125)의 상단중심(Ot)에 대해 편심지게 형성됨에 따라 오일유로(1252)의 중심(Op)은 회전축(125)의 상단중심(Ot)에 비해 급유홀(155)의 입구인 제1단(155a)에 근접하게 위치하게 된다. 이에 따라 오일유로(1252)에서 비산되는 오일은 제1안내부(1512)의 외주면에 충돌한 후 굴절되어 급유홀(155)의 제1단(155a)으로 더 많이, 더 신속하게 안내될 수 있다.

제1안내부(1512)의 외주면(표면)은 도면에서와 같이 볼록한 곡면으로 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 오목한 경사면으로 형성될 수도 있다. 또한 제1안내부(1512)의 외주면은 경사면으로 형성되거나 또는 단차면 등 다양한 형상으로 형성 수도 있다.

상기와 같이, 회전축결합부(153)의 상면(153b)에 제1안내부(1512)가 형성되면 오일유로(1252)의 상측 끝단(배출단)에서 비산되는 오일의 많은 양이 제1안내부(1512)에 의해 굴절되어 급유홀(155)로 안내되고, 이로 인해 원심력에 의한 급유홀(155)의 압력이 증가될 수 있다. 그러면 저압부(110a)에 속하는 케이싱(110)의 오일저장공간(110c)이 흡입압을 이루는 반면 급유홀(155)이 연통된 압축실(V)이 밀봉되어 중간압을 이루더라도, 급유홀(155)의 오일이 압축실(V)의 압력을 이기고 해당 압축실로 공급될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제1안내부는 비대칭으로 돌출된 돔형상으로 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1안내부는 그 제1안내부의 중심이 급유홀(155)의 제1단(155a)으로부터 멀어지는 방향으로 편심되게 형성될 수도 있다. 이 경우에는 오일유로(1252)에서 비산되는 오일의 더 많은 양이 급유홀(155)로 안내될 수 있다.

한편, 급유구조에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 회전축결합부의 상면에 안내부가 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 회전축결합부(153)의 상면(153b)을 마주보는 회전축의 축방향단면에 안내부가 형성될 수도 있다.

도 8은 도 1에서 제2안내부를 보인 분해사시도이고, 도 9는 도 8의 조립 평면도이며, 도 10은 도 9의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 급유홀(155)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

예를 들어, 급유홀(155)은 단수 내경으로 형성되거나 복수 내경으로 형성될 수 있고, 복수 내경으로 형성될 경우 제1홀부(1551), 제2홀부(1552) 및 제3홀부(1553)로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1,2,3홀부(1551)(1552)(1553)는 전술한 실시예와 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 회전축결합부(153)의 상면(153b)은 평평하게 형성될 수도 있고, 앞서 설명한 제1안내부(1512)가 형성될 수도 있다.

다만, 본 실시예에서는 선회경판부(151)를 마주보는 회전축(125)의 축방향단면(125a)에 제2안내부(125가 형성될 수 있다. 이에 따라 오일유로(1252)를 통해 흡상되는 오일은 제2안내부(1253)에 의해 급유홀(155)의 입구를 이루는 제1단(155a)으로 안내될 수 있다.

구체적으로, 제2안내부(1253)는 안내면(1253a) 및 개구면(1253b)을 포함할 수 있다. 이에 따라 오일유로(1252)를 통해 비산되는 오일은 안내면(1253a)에 의해 포집되어 회전축(125)의 축방향단면(125a)에 모이게 되고, 이 오일은 개구면(1253b)을 통해 급유홀(155)의 입구를 이루는 제1단(155a)으로 집중적으로 안내될 수 있다.

안내면(1253a)은 오일유로(1252)를 감싸도록 회전축(125)의 축방향단면(125a)에서 원주방향을 따라 기설정된 높이만큼 돌출되어 형성된다. 이는 회전축(125)의 축방향단면(125a)에서 가장자리를 빼고 중앙부가 축방향으로 함몰되어 안내면(1253a)이 형성되는 것으로 이해될 수 있다. 안내면(1253a)의 돌출높이, 즉 회전축(125)의 축방향단면(125a)의 함몰깊이는 회전축결합부(153)의 높이보다는 작게 형성되는 것이 회전축(125)의 강성측면에서 바람직하다.

안내면(1253a)은 도면에서와 같이 씨(C)자 단면 형상으로 형성될 수 있다. 안내면(1253a)은 오일유로(1252)가 편심되는 방향을 따라 연장되는 제2가상선(CL2)에 대해 대칭되게 형성되는 것이 급유측면에서 바람직하다.

안내면(1253a)의 원주방향길이는 반원보다 더 크게 형성될 수 있다. 하지만 안내면(1253a)의 원주방향길이는 반원만큼 형성되거나 또는 반원보다 작게 형성될 수도 있다. 이들 경우에도 안내면(1253a)은 오일유로(1252)가 편심되는 방향을 따라 연장되는 제2가상선(CL2)에 대해 대칭되게 형성되는 것이 급유측면에서 바람직하다.

개구면(1253b)은 안내면(1253a)의 양단 사이의 간격으로 정의될 수 있다. 개구면(1253b)의 원주방향길이는 안내면(1253a)의 원주방향길이와 반비례하게 된다. 예를 들어 안내면(1253a)의 반원보다 크면 개구면(1253b)의 원주방향길이는 반원보다 작게 형성된다.

개구면(1253b)은 오일유로(1252)가 편심진 방향에 대응하도록 위치하되, 오일유로(1252)가 편심되는 방향을 따라 연장되는 제2가상선(CL2)에 대해 대칭되게 형성되는 것이 급유측면에서 바람직하다.

상기와 같이 회전축(125)에 제2안내부(1253)가 형성되는 경우에도 그 작용효과는 전술한 도 7의 실시예와 유사하다. 즉, 오일유로(1252)의 상측 끝단(배출단)에서 비산되는 오일이 안내면(1253a)에 막히게 된다. 그러면 오일이 사방으로 흩어지지 않고 안내면(1253a)의 안쪽에 공간에 고이게 되고, 이 오일은 회전축(125)과 함께 회전하면서 높은 원심력을 받은 상태로 개구면(1253b)을 통해 배출된다.

그러면 오일의 압력이 증가한 상태로 급유홀(155)의 제1단(155a)으로 안내됨에 따라 급유홀(155)의 내 오일의 압력이 증가하게 된다. 그러면 저압부(110a)에 속하는 케이싱(110)의 오일저장공간(110c)이 흡입압을 이루는 반면 급유홀(155)이 연통된 압축실(V)이 밀봉되어 중간압을 이루더라도, 급유홀(155)의 오일이 압축실(V)의 압력을 이기고 해당 압축실로 공급될 수 있다.

한편, 급유구조에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 급유홀의 내부로 유입되지 못한 오일은 급유홀로부터 멀리 흘러나가게 되는 것이나, 경우에 따라서는 급유홀의 주변에 오일을 저장해 둘 수 있는 저유부가 형성될 수도 있다.

도 11은 도 1에서 제1저유부를 보인 평면도이고, 도 12는 도 11의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 급유홀(155)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

예를 들어, 급유홀(155)은 단수 내경으로 형성되거나 복수 내경으로 형성될 수 있고, 복수 내경으로 형성될 경우 제1홀부(1551), 제2홀부(1552) 및 제3홀부(1553)로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1,2,3홀부(1551)(1552)(1553)는 전술한 실시예와 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 회전축결합부(153)의 상면(153b) 및/또는 회전축(125)의 축방향단면(125a)은 평평하게 형성될 수도 있고, 앞서 설명한 제1안내부(1512) 및/또는 제2안내부(1253)가 형성될 수도 있다.

다만, 본 실시예에서는 급유홀(155)의 제1단(155a)은 회전축결합부(153)의 내주면(153a)과 상면(153b)이 연결되는 내측모서리에는 반경방향으로 함몰되는 제1저유부(1531)가 형성될 수 있다.

제1저유부(1531)는 내측모서리에서 원주방향을 따라 환형으로 형성될 수 있다. 제1저유부(1531)의 축방향폭은 급유홀(155)의 제1단(115a)을 이루는 제1홀부(1551)의 내경보다는 크거나 같게 형성될 수 있다.

상기와 같이 회전축결합부(153)의 내주면(153a)과 상면(153b) 사이에 제1저유부(1531)가 형성되는 경우에는 압축기의 운전중에는 오일유로(1252)의 상측 끝단에서 비산되는 오일의 일부가 제1저유부(1531)에 저장되게 된다.

이후, 압축기의 정지시에는 제1저유부(1531)에 저장된 오일을 제외하고는 모두 선회공간부(133)로 흘러내렸다가 부재 간 틈새를 통해 케이싱의 오일저장공간으로 모이게 된다. 이때, 압축기가 재기동을 하게 되면 오일저장공간에 저장된 오일이 회전축의 오일유로(1252)를 통해 흡상되어 각각의 습동면으로 공급되게 된다. 하지만 압축부는 회전축의 상단에서 구비됨에 따라 오일저장공간으로부터 가장 멀리 위치하게 되어 압축실로의 급유가 지연될 수 있다.

본 실시예와 같이 급유홀(155)의 입구를 이루는 제1단 주변에 제1저유부(1531)가 형성되는 경우에는 압축기의 재기동과 함께 제1저유부(1531)에 저장된 오일이 급유홀(155)의 제1단(155a)으로 유입될 수 있다. 이 오일은 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552) 그리고 제3홀부(1553)를 통해 압축실(V)로 신속하게 공급되어 그 압축실(V)을 이루는 비선회스크롤(140)과 선회스크롤(150) 사이를 윤활할 수 있다. 이를 통해 저압식 스크롤 압축기에서의 오일공급유로를 유로길이를 단축하여 압축기의 정지 후 재기동시에도 압축실(V)로 오일을 신속하게 공급될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제1저유부(1531)는 원호 형상으로 형성될 수도 있다. 이 경우에도 제1저유부(1531)는 제1홀부(1551)와 직접 연통될 수 있도록 형성되는 것이 제1저유부(1531)에 저장된 오일이 압축기의 재기동시 제1홀부(1551)로 신속하게 흘러들어갈 수 있어 바람직하다.

한편, 급유구조에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 저유부가 선회스크롤에 구비되는 것이나, 경우에 따라서는 저유부가 회전축에 형성될 수도 있다.

도 13은 도 1에서 제2저유부를 보인 평면도이고, 도 14는 도 11의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 급유홀(155)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

예를 들어, 급유홀(155)은 단수 내경으로 형성되거나 복수 내경으로 형성될 수 있고, 복수 내경으로 형성될 경우 제1홀부(1551), 제2홀부(1552) 및 제3홀부(1553)로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1,2,3홀부(1551)(1552)(1553)는 전술한 실시예와 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 회전축결합부(153)의 상면(153b) 및/또는 회전축의 축방향단면은 평평하게 형성될 수도 있고, 앞서 설명한 제1안내부(1512) 및/또는 제2안내부(1253)가 형성될 수도 있다.

다만, 본 실시예에서는 회전축결합부(153)의 상면(153b)을 마주보는 회전축(125)의 축방향단면(125a)에 제2저유부(1254)가 형성될 수 있다. 제2저유부(1254)는 오일유로(1252)부터 기설정된 간격을 두고 이격된 위치에 형성될 수 있다.

제2저유부(1254)는 도 13과 같이 한 개의 원형으로 형성될 수도 있지만, 복수 개의 원형으로 형성될 수도 있다. 이에 따라 오일유로(1252)를 통해 비산되는 오일의 일부가 압축기의 정지 후에도 급유홈(155)의 입구(155a) 근처에 구비된 제2저유부(1254)에 저장될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제2저유부(1254)는 원호형상 또는 초승달형상으로 형성될 수도 있다. 다시 말해 제2저유부(1254)는 가능한 한 넓고 깊게 형성되는 것이 저유량을 확보하는 측면에서 유리하므로, 제2저유부(1254)는 오일유로(1252)를 제외한 공간을 최대한 활용하여 넓게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 오일유로(1252)가 회전축(125)의 축방향단면(또는 상측단면)(125a)의 중심(Ot)으로부터 편심지게 형성됨에 따라 제2저유부(1254)는 앞서 설명한 바와 같이 원호형상 또는 초승달형상으로 형성될 수 있다.

또한, 회전축(125)의 축방향단면(125a)은 오일유로(1252)와 제2저유부(1254)를 제외하고는 평평하게 형성될 수도 있다. 이 경우에는 오일이 오일유로(1252)에서 비산됨에 따라 제2저유부(1254)에 오일이 완전히 채워지지 않을 수도 있다. 이에 도 8의 실시예와 같이 회전축의 축방향단면의 둘레를 따라 제2안내부(1253)가 형성되고, 제2안내부(1253)의 안쪽에 제2저유부(1254)가 형성될 수도 있다. 다시 말해 제2저유부(1254)는 오일유로(1252)와 제2안내부(1253)의 사이에 형성될 수 있다.

상기와 같이 제2안내부(1253)와 제2저유부(1254)가 형성되는 경우에는 오일유로(1252)에서 비산되는 오일이 제2안내부(1253)를 이루는 안내면(1253a)에 의해 차단되고, 이 오일은 제2안내부(1253)를 이루는 안내면(1253a)의 내주면을 따라 흘러내려 제2저유부(1254)에 저장될 수 있다. 이에 따라 제2저유부(1254)에는 오일이 거의 완전하게 채워지게 되어 압축기의 정지후 재기동시 급유홀(155)로 다량의 오일을 신속하게 공급할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 앞서 설명한 제1저유부(1531)와 제2저유부(1254)가 함께 형성될 수도 있다. 예를 들어 회전축결합부(153)의 내주면(153a)과 상면(153b)이 만나는 내측모서리에 제1저유부(1531)가, 회전축결합부(153)의 상면(153b)을 마주보는 회전축(125)의 축방향단면(125a)에 제2저유부(1254)가 각각 형성될 수 있다. 이들 제1저유부(1531)와 제2저유부(1254)는 앞서 설명한 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 압축기의 운전중에는 오일유로(1252)를 통해 비산되는 오일이 제1저유부(1531)와 제2저유부(1254)으로 각각 유입되어 저장되었다가 압축기의 정지후 재기동시 제1저유부(1531)와 제2저유부(1254)에서 급유홀(155)을 향해 비산되면서 오일을 압축실(V)에 신속하게 공급할 수 있다.

한편, 급유구조에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 급유홀의 양단이 항상 개방되는 것이나, 경우에 따라서는 급유홀이 선택적으로 개폐되도록 하여 오일이 역류하는 것을 차단할 수도 있다.

도 15는 도 1에서 급유홀에 대한 다른 실시예를 보인 분해사시도이고, 도 16은 도 15의 조립 평면도이며, 도 17a 및 도 17b는 도 16에서 급유홀의 닫힘상태와 열림상태를 각각 보인 단면도들이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 급유홀(155)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

예를 들어, 급유홀(155)은 단수 내경으로 형성되거나 복수 내경으로 형성될 수 있고, 복수 내경으로 형성될 경우 제1홀부(1551), 제2홀부(1552) 및 제3홀부(1553)로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1,2,3홀부(1551)(1552)(1553)는 전술한 실시예와 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 회전축결합부(153)의 상면(153b) 및/또는 회전축(125)의 축방향단면(125a)은 평평하게 형성될 수도 있고, 앞서 설명한 제1안내부(1512) 및/또는 제2안내부(1253)가 형성될 수도 있다.

또한, 회전축결합부(153)의 내측모서리 및/또는 회전축(125)의 축방향단면(125a)은 평평하게 형성될 수도 있고, 앞서 설명한 제1저유부(1531) 및/또는 제2저유부(1254)가 형성될 수도 있다.

다만, 본 실시예에서는 급유홀(155)을 선택적으로 개폐하는 밸브부재(156)가 구비될 수 있다. 밸브부재(156)는 급유홀(155)의 내부에 구비될 수도 있고 급유홀(155)의 외부에 구비될 수도 있다. 본 실시예에서는 밸브부재(156)가 급유홀(155)의 내부에 구비되는 예를 도시하고 있다.

구체적으로, 밸브부재(156)는 급유홀(155)의 중간, 예를 들어 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552)가 만나는 제1연결면에 구비될 수 있다. 제2홀부(1552)의 내경이 제1홀부(1551)의 내경보다 크게 형성되면서도 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552)의 사이에는 제1연결면이 단차지게 형성된다. 이에 따라 제1연결면에는 밸브부재(156)가 착탈 가능하게 구비될 수 있다.

밸브부재(156)는 밸브본체(1561) 및 탄성부재(1562)를 포함할 수 있다. 예를 들어 밸브본체(1561)는 전방면이 제1연결면(155c)에 착탈되도록 배치되고, 탄성부재(1562)는 밸브본체(1561)를 제1연결면(155c)쪽으로 탄력 지지하도록 밸브본체(1561)의 후방면에 배치될 수 있다.

밸브본체(1561)는 봉 또는 볼 형상으로 형성되어 제2홀부(1552)의 내부에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 예를 들어 제3홀부(1553)가 제1연결면(155c)보다 반경방향으로 외곽에서 제2홀부(1552)의 중간에 연통될 경우, 밸브본체(1561)는 제3홀부(1553)와 제1연결면(155c)의 사이에 배치될 수 있다. 다시 말해 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552)가 연결되는 면을 제1연결면(155c)이라고 하고, 제2홀부(1552)와 제3홀부(1553)가 연결되는 면을 제2연결면(155d)이라고 하면, 밸브본체(1561)는 제1연결면(155c)과 제2연결면(155d)의 사이에서 제2홀부(1552)를 따라 미끄러지도록 배치될 수 있다. 이에 따라 밸브본체(1561)는 탄성부재(1562)의 탄성력과 압축실(V)의 압력을 합한 힘에 의해 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552) 사이를 개폐할 수 있다.

탄성부재(1562)는 압축코일스프링으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 탄성부재(1562)는 압축기의 운전시에는 급유홀(155)의 제1단(155a)으로 유입되는 오일의 미는 힘과 선회스크롤(150)의 원심력에 의해 수축되는 반면, 압축기의 정지시 또는 압축실(V)의 압력이 임의의 값보다 상승하는 경우에는 밸브본체(1561)를 제1연결면(155c)쪽으로 밀어내도록 원상태로 신장될 수 있다.

상기와 같이 급유홀(155)의 내부에 밸브부재(156)가 구비되는 경우에는 그 밸브부재(156)가 일종의 역류방지밸브로 작용하여 압축기의 운전시에는 급유홀(155)의 제1단(155a)으로 유입되는 오일의 압력과 원심력에 의해 급유홀(155)의 제1단(155a)에서 제2단(155b)으로의 유체이동은 허용하는 반면, 급유홀(155)의 제2단(155b)에서 제1단(155a)으로의 유체이동은 차단할 수 있다.

다시 말해, 저압식 스크롤 압축기의 경우에는 케이싱(110)의 내부공간 압력이 흡입압을 형성하는 반면 압축실(V)의 압력은 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 형성하게 된다. 이로 인해 본 실시예에서와 같이 급유홀(155)의 제2단(155b)이 흡입완료각 이후에 위치하도록 형성되면 급유홀(155)의 제2단(155b)을 포함하는 압축실(V)의 압력이 급유홀(155)의 제1단(155a)을 포함하는 회전축결합부(153)의 내부압력보다 높을 수 있다.

그러면 급유홀(155)이 압축실(V)에서 회전축결합부(153)쪽으로 냉매와 오일이 역류할 수 있다. 이때 도 17a와 같이 밸브부재(156)를 이루는 밸브본체(1561)가 압축실(V)의 압력과 탄성부재(1562)의 탄성력(복원력)에 의해 제1연결면(155c)쪽으로 밀려 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552) 사이를 차단하게 된다. 그러면 급유홀(155)이 밸브부재(156)에 의해 차단되어 압축실(V)에서 회전축결합부(153)쪽으로 냉매와 오일이 역류하여 누설되는 것을 억제할 수 있다.

이후, 도 17b와 같이 급유홀(155)의 제2단(155b)이 연통된 압축실(V)의 압력이 임의의 압력 이하로 떨어지게 되면 회전축결합부(153)의 내부에서 급유홀(155)의 제1단(155a)으로 유입되는 오일에 의해 밸브본체(1561)가 탄성부재(1562)와 함께 외곽으로 밀리면서 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552) 사이가 개방된다. 그러면 회전축결합부에서 압축실(V)로의 오일이 원활하게 공급될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 밸브부재(156)는 제1홀부(1551)와 제2홀부(1552) 그리고 제3홀부(1553) 사이에 배치될 수도 있다. 예를 들어 제1연결면(155c)이 제2연결면(155d)과 근접되게 형성되어 밸브부재(156)가 제1연결면(155c)과 제2연결면(155d)을 동시에 개폐하도록 배치될 수도 있다. 이 경우에는 밸브부재(156)의 반응속도가 향상되어 급유홀(155)을 더욱 신속하게 개폐할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 밸브부재(156)는 다양하게 변형될 수 있다.

한편, 본 실시예들에서는 급유홀(155)을 기본으로 구비하되, 제1안내부, 제2안내부, 제1저유부, 제2저유부가 각각 형성되는 예를 각각 설명하였으나, 경우에 따라서는 이들 4개의 구성요소가 최소한 2개 이상씩 교차하여 구비될 수도 있다. 또한 이들 경우에도 밸브부재는 각각 구비될 수 있다. 이에 대한 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예들에 대한 설명으로 대신한다.

110: 케이싱 110a: 저압부(흡입공간)
110b: 고압부(토출공간) 110c: 오일저장공간
111: 원통쉘 112: 상부캡
113: 하부캡 115: 고저압분리판
115a: 관통구멍 1151: 실링플레이트
1151a: 고저압연통구멍 116: 지지브라켓
117: 냉매흡입관 118: 냉매토출관
120: 구동모터 121: 고정자
1211: 고정자코어 1212: 고정자코일
122: 회전자 1221: 회전자코어
1222: 영구자석 125: 회전축
125a: 회전축의 축방향단면 125a-1251: 편심부
125b-1252: 오일유로 1253: 제2안내부
1253a: 안내면 1253b: 개구면
1254: 제2저유부 126: 오일픽업
130: 메인프레임 131: 메인플랜지부
132: 메인베어링부 132a: 축수구멍
133: 선회공간부 134: 스크롤지지부
135: 올담링지지부 136: 프레임고정부
140: 비선회스크롤 141: 비선회경판부
141a: 비선회경판부의 내측면 1411: 토출구
1412: 바이패스구멍 1413: 제1배압구멍
142: 비선회랩 143: 비선회측벽부
143a: 흡입구 144: 가이드돌부
145: 토출밸브 150: 선회스크롤
151: 선회경판부 1512: 제1안내부
152: 선회랩 152a: 흡입단
1521: 최외곽 선회랩 1521a: 최외곽 선회랩의 내주면
1522: 인접 선회랩 1522a: 인접 선회랩의 내주면
153: 회전축결합부 153a: 회전축결합부의 내주면
153b: 회전축결합부의 상면 1531: 제1저유부
155: 급유홀 155a: 제1단(입구)
155b: 제2단(출구) 155c: 제1연결면
155d: 제2연결면 1551: 제1홀부
1552: 제2홀부 1553: 제3홀부
156: 밸브부재 1561: 볼밸브
1562: 탄성부재 158: 마개부재
160: 배압실조립체 160a: 배압실
161: 배압플레이트 1611: 고정판부
1611a: 제2배압구멍 1612: 제1환형벽부
1612a: 중간토출구 1612b: 밸브안내홈
1612c: 역류방지구멍 1613: 제2환형벽부
165: 플로팅플레이트 170: 올담링
CL1: 제1가상선 CL2: 제2가상선
Og: 제1안내부의 중심 Op: 오일유로의 중심
Os: 선회스크롤의 중심 Ot: 회전축의 상단중심
V, V1,V2: 압축실

Claims (17)

1. 흡입압을 이루는 저압부를 포함하는 케이싱;
   상기 케이싱의 저압부에 구비되며, 비선회경판부의 일측면에 비선회랩이 구비되는 비선회스크롤;
   상기 비선회랩을 마주보는 선회경판부의 일측면에 선회랩이 구비되어 상기 비선회스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 선회스크롤; 및
   상기 선회스크롤에 결합되어 상기 선회스크롤에 회전력을 전달하는 회전축을 포함하며,
   상기 회전축에는 축방향 양단 사이를 관통하는 오일유로가 형성되고, 상기 선회경판부에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 압축실로 안내하는 급유홀이 형성되며,
   상기 급유홀은 양단을 이루는 제1단과 제2단을 포함하고,
   상기 제1단은 상기 오일유로에 연통되고, 상기 제2단은 상기 압축실에 연통되며,
   상기 선회스크롤은 상기 선회랩의 반대쪽 측면을 이루는 상기 선회경판부의 타측면에서 축방향으로 연장되어 상기 회전축이 결합되는 회전축결합부가 환형으로 형성되고,
   상기 급유홀의 제1단은, 상기 회전축결합부의 내부와 연통되도록 상기 회전축결합부의 내주면과 상기 선회경판부의 타측면이 연결되는 내측모서리에 형성되며,
   상기 내측모서리에는 반경방향으로 함몰되는 제1저유부가 형성되는 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 급유홀의 제2단은,
   상기 회전축의 회전각을 기준으로 상기 압축실의 흡입완료각보다 큰 위치에 형성되는 스크롤 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 급유홀의 제2단은,
   상기 선회랩 중에서 최외곽 선회랩의 내주면과 이를 마주보는 상기 선회랩의 외주면 사이에 위치하는 스크롤 압축기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 급유홀의 제2단은,
   상기 비선회랩의 내측에 형성되는 압축실과 상기 비선회랩의 외측에 형성되는 압축실에 번갈아 연통되며, 상기 비선회랩의 랩두께보다 작거나 같게 형성되는 스크롤 압축기.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전축결합부의 내부에서 상기 회전축의 축방향단면을 마주보는 상기 선회경판부의 타측면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 상기 급유홀의 제1단으로 안내되도록 제1안내부가 형성되는 스크롤 압축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1안내부는,
   상기 회전축의 축방향단면을 향해 돌출되어 그 외주면이 중심부에서 가장자리로 갈수록 상기 급유홀의 제1단에 근접하도록 경사지거나 곡면지게 형성되는 스크롤 압축기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 급유홀의 제1단으로 안내하도록 제2안내부가 형성되는 스크롤 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2안내부는,
   상기 회전축의 축방향단면을 감싸도록 돌출되어 상기 회전축의 축방향단면의 원주방향을 따라 연장되는 안내면; 및
   상기 안내면의 일부가 상기 급유홀의 제1단을 향하도록 개구되는 개구면으로 이루어지는 스크롤 압축기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 오일유로는 상기 회전축의 축방향단면의 중심에 대해 편심지게 개구되고,
    상기 개구면은,
    상기 오일유로가 편심진 방향에 대응하도록 위치하는 스크롤 압축기.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 제1저유부는 상기 내측모서리에서 원주방향을 따라 환형으로 형성되는 스크롤 압축기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에는 제2저유부가 형성되는 스크롤 압축기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 회전축의 축방향단면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 급유홀의 제1단으로 안내하도록 제2안내부가 형성되고,
    상기 제2저유부는,
    상기 제2안내부와 상기 오일유로의 사이에 형성되는 스크롤 압축기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 회전축결합부의 내부에서 상기 회전축의 축방향단면을 마주보는 상기 선회경판부의 타측면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 상기 급유홀의 제1단으로 안내되도록 제1안내부가 형성되고,
    상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에는 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일을 상기 급유홀의 제1단으로 안내하도록 제2안내부가 형성되며,
    상기 선회경판부를 마주보는 상기 회전축의 축방향단면에는 제2저유부가 형성되는 스크롤 압축기.
16. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제10항, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급유홀의 내부에는 그 급유홀을 선택적으로 개폐하는 밸브부재가 구비되는 스크롤 압축기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 급유홀은,
    상기 제1단에서 상기 선회경판부의 외주면을 연장되는 제1홀부;
    상기 제1홀부에 연결되어 상기 선회경판부의 외주면을 향해 연장되며, 상기 제1홀부보다 내경이 큰 제2홀부; 및
    상기 제2홀부에서 상기 압축실을 향해 연장되는 제3홀부를 포함하고,
    상기 밸브부재는,
    상기 제1홀부와 상기 제2홀부의 사이에 구비되어 상기 제2단에서 상기 제1단으로 향하는 유체이동을 차단하는 스크롤 압축기.
    

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