KR102589771B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 저유 공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤에 대해 선회 운동하며, 상기 고정스크롤의 일 측에서 상기 고정스크롤에 대해 선회 회전 가능하도록 배치되며 압축실을 형성하는 선회스크롤; 상기 고정스크롤의 일 측과 반대되는 타 측에 결합되며, 커버 하부면을 구비하는 토출 커버; 및 상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 포함하고, 상기 오일 피더의 내주의 내측에 구비되는 상기 커버 하부면에는 상기 오일 피더의 내측과 연통 가능하도록 토출 구멍이 형성되는 스크롤 압축기를 제공한다.

Description

스크롤 압축기{Scroll Compressor}
본 발명은 배관을 사용하지 않고 하부로 토출되는 냉매를 머플러를 통해 전열하여 오일 온도를 조절하는 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.
하부 압축 방식의 스크롤 압축기는, 고정스크롤 및 선회스크롤로 이루어지는 압축부가 선회스크롤을 선회시키도록 동력을 전달하는 전동부의 하측에 위치되어 냉매가스를 직접 공급받아 압축한 후 케이스 내의 상측 공간으로 제공하여 배출하는 하부 압축식의 고압 압축기가 많이 이용된다.
한편, 특허문헌 1에는 오일 온도 조절기능을 구비한 압축기가 개시된다.
특허문헌 1에는, 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 오일이 저장되는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 수용되어 냉매를 압축하는 압축부와, 일 측은 상기 압축부의 토출측에서 분기되고 타 측은 상기 케이싱의 내부의 오일과 접촉되게 상기 케이싱의 내부를 경유하여 응축기의 하류 측에 연결되는 고온냉매유로를 구비하여 상기 케이싱의 내부의 오일을 가열하는 오일가열부와, 일 측은 팽창장치의 하류 측에 연결되고 타 측은 상기 케이싱의 내부의 오일과 접촉되게 상기 케이싱의 내부를 경유하여 상기 케이싱의 외부에서 상기 케이싱과 연결되는 저온냉매유로를 구비하여 상기 케이싱의 내부의 오일을 냉각시키는 오일냉각부를 포함하는 압축기를 개시한다.
이와 같이, 특허문헌 1의 압축기는, 오일의 과도한 온도 변화에 기인한 윤활불량을 억제할 수 있는 오일온도조절기능을 구비한다.
특히, 토출 냉매 배관의 일부를 분지시켜 오일 저유 공간으로 배관을 배치하여 필요시에 밸브를 통해 오일을 가열하였다. 또한, 흡입 냉매 배관의 일부를 분지시켜 오일 저유 공간으로 배관을 배치하여 필요시에 밸브를 통해 오일을 냉각하였다. 이와 같은 두 경우를 통해 오일의 온도는 조절되었다.
특허문헌 1의 압축기는, 전술한 바와 같이, 흡입 및 토출 냉매 배관을 오일 저유 공간 내에 배치하여 저유 공간 내의 오일을 냉각하거나 가열하는 방식을 개시한다.
하지만, 특허문헌 1에서와 같은, 흡입 및 토출 냉매 배관을 오일 저유 공간 내에 배치함으로써 저유 공간 내의 오일을 냉각 또는 가열하는 방식의 압축기는, 저온이 방치되거나 초기 시동 시에 오일 과열도가 확보되지 않아서 오일이 저점도 상태로 운전되는 문제가 있었다. 오일이 저점도 상태로 운전되면 압축기 내부의 베어링이 손상되고 유면 저하가 발생되는 문제가 있었다.
따라서, 배관을 사용하지 않으면서 오일의 온도를 조절하는 방식의 스크롤 압축기의 개발이 요구된다.
특허문헌 1: 공개특허공보 제10-2005-0042223호
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 배관을 사용하지 않으면서 오일의 온도를 조절하는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 머플러를 통해 전열함으로써, 오일 저유 공간 내 오일의 온도를 조절하는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 오일이 저점도 상태로 공급되지 않도록 하는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 오일 저유 공간 내부의 오일이 토출 냉매와 직접 접촉되고 교반되는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 기 설정된 구동 조건에 최적화된 토출 오일 순환율(OCR, Oil Circulation Ratio)로 구동되는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 오일 저유 공간 내 오일의 온도를 조절하면서도, 분사되는 냉매에 의해 오일이 비산되는 것을 저감하기 위한 구조의 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 오일 저유 공간 부근 압축기 하부의 차압을 해소하기 위한 가스빼기홀을 적용함으로써 압축기의 순환 개선, 특히 압축기의 상부에서의 회수 오일 순환을 개선시키는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 저유 공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤에 대해 선회 운동하며, 상기 고정스크롤의 일 측에서 상기 고정스크롤에 대해 선회 회전 가능하도록 배치되며 압축실을 형성하는 선회스크롤; 상기 고정스크롤의 일 측과 반대되는 타 측에 결합되며, 커버 하부면을 구비하는 토출 커버; 및 상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 포함하고, 상기 오일 피더의 내주의 내측에 구비되는 상기 커버 하부면에는 상기 오일 피더의 내측과 연통 가능하도록 토출 구멍이 형성된다.
이로 인해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 배관을 사용하지 않으면서 오일 저유 공간 내의 오일의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 토출 커버의 토출 구멍이 오일 피더의 내측에 구비되는 커버 하부면에 형성됨에 의해 오일 저유 공간 내 오일의 온도를 조절하면서도, 분사되는 냉매에 의해 오일이 비산되는 것을 저감할 수 있다.
상기 토출 커버는, 상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤을 향해 연장되는 커버 측면부; 및 상기 커버 하부면, 상기 커버 측면부 및 상기 고정 스크롤에 둘러싸여 형성되는 공간인 토출 공간을 더 구비할 수 있다.
이로 인해, 토출 공간에 포집된 냉매가 머플러 홀을 통해 저유 공간으로 이동된다. 이에 따라, 저유 공간 내부의 오일이 토출 냉매와 직접적으로 접촉되고 교반될 수 있다.
상기 커버 하부면에는, 상기 고정 스크롤과 반대되는 일측에 배치되고, 상기 토출 구멍에 인접하게 배치되며, 상기 토출 구멍과 상기 일 방향으로 중첩되도록 연장되어, 상기 토출 구멍을 통과하는 냉매가 충돌되는 냉매 안내 부재가 구비될 수 있다.
이로 인해, 냉매 안내 부재는, 소정의 방향으로 연장되어 냉매의 유동을 상기 소정의 방향으로 가이드한다.
상기 오일 피더는, 상기 토출 커버에 관통 결합되는 오일 흡입관; 및 상기 오일 흡입관을 수용하여 이물질의 침입을 차단하는 차단 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 상기 선회스크롤을 사이에 두고, 상기 고정스크롤의 반대편에 고정 설치되는 메인프레임을 더 포함하고, 상기 메인프레임 및 상기 고정스크롤에는, 상기 저유 공간 내의 기체를 상기 케이싱의 외부으로 배출 가능하게 하는 가스빼기홀이 구비될 수 있다.
이와 같이, 밸런스웨이트의 내주에 가스빼기홀이 형성됨에 따라, 저유 공간 내의 고압의 냉매는 상대적으로 저압인 밸런스웨이트의 내주로 유동되어 케이싱 내부의 냉매 토출관을 통해 외부로 배출될 수 있게 되어 오일 저유 공간 부근 압축기 하부의 차압을 해소할 수 있다.
상기 가스빼기홀은, 상기 메인프레임의 상면에서 관통 형성되도록 구비되는 상부 연통부; 및 상기 저유 공간에 연통되고 상기 저유 공간 내의 냉매 가스 중 일부를 상기 상부 연통부로 제공 가능하게 하는 하부 연통부를 포함할 수 있다.
상기 가스빼기홀은, 상기 상부 연통부 및 상기 하부 연통부를 연통 가능하게 하도록 상기 메인프레임의 상면에서 상기 상부 연통부와 교차하는 방향으로 형성되는 중간 연통부를 더 포함할 수 있다.
상기 메인프레임은 하측면 가장자리에서 원통 형상으로 연장되는 프레임측벽부를 구비하며, 상기 고정스크롤은 측부에서 환형으로 형성되어 상기 프레임측벽부에 상하 방향으로 마주보도록 결합되는 고정측벽부를 구비하고, 상기 하부 연통부는, 상기 고정측벽부에서 상하 방향으로 형성되는 제1연통홀; 및 상기 프레임측벽부에서 상하 방향으로 형성되고, 상부는 상기 중간 연통부와 연통되고 하부는 상기 제1연통홀과 연통되는 제2연통홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 외부의 전원을 제공받아 회전력을 발생시켜서 상기 선회스크롤을 선회 회전 가능하게 하는 구동모터를 더 포함하고, 상기 구동모터 및 상기 메인프레임 사이에 배치되며 원주 방향으로 기 결정된 각도만큼 연장되도록 형성되는 밸런스 웨이트가 상기 구동모터의 회전에 의해 회전 가능하도록 상기 구동모터에 결합 설치되며, 상기 상부 연통부는 상기 밸런스 웨이트의 내주 공간에 더 구비될 수 있다.
상기 메인프레임은 상면에서 돌출 형성되고, 내주에 베어링이 설치되는 메인베어링수용부를 구비하고, 상기 상부 연통부는 상기 밸런스 웨이트의 내주 공간과 상기 메인베어링수용부의 외주 공간 사이에 더 구비될 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 메인프레임은 상면을 형성하는 프레임경판부 및 상기 프레임경판부에서 돌출 형성되고, 내주에 베어링이 설치되는 메인베어링수용부를 구비하고, 상기 상부 연통부는, 상기 프레임경판부에서 상하 방향으로 형성되는 메인연통홀; 및 상기 메인연통홀과 연통되고, 상기 밸런스웨이트의 내주 및 상기 메인베어링수용부 사이에 구비되는 상부배출공간을 포함할 수 있다.
또 다른 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 저유 공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤에 대해 선회 운동하며, 상기 고정스크롤의 일 측에서 상기 고정스크롤에 대해 선회 회전 가능하도록 배치되며 압축실을 형성하는 선회스크롤; 및 상기 선회스크롤을 사이에 두고, 상기 고정스크롤의 반대편에 고정 설치되는 메인프레임을 포함하고, 상기 메인프레임 및 상기 고정스크롤에는, 상기 저유 공간 내의 기체를 상기 케이싱의 외부으로 배출 가능하게 하는 가스빼기홀이 구비될 수 있다.
이와 같이, 밸런스웨이트의 내주에 가스빼기홀이 형성됨에 따라, 저유 공간 내의 고압의 냉매는 상대적으로 저압인 밸런스웨이트의 내주로 유동되어 케이싱 내부의 냉매 토출관을 통해 외부로 배출될 수 있게 되어 오일 저유 공간 부근 압축기 하부의 차압을 해소할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 가스빼기홀은, 상기 메인프레임의 상면에서 관통 형성되도록 구비되는 상부 연통부; 및 상기 저유 공간에 연통되고 상기 저유 공간 내의 냉매 가스 중 일부를 상기 상부 연통부로 제공 가능하게 하는 하부 연통부를 포함할 수 있다.
상기 가스빼기홀은, 상기 상부 연통부 및 상기 하부 연통부를 연통 가능하게 하도록 상기 메인프레임의 상면에서 상기 상부 연통부와 교차하는 방향으로 형성되는 중간 연통부를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 메인프레임은 하측면 가장자리에서 원통 형상으로 연장되는 프레임측벽부를 구비하며, 상기 고정스크롤은 측부에서 환형으로 형성되어 상기 프레임측벽부에 상하 방향으로 마주보도록 결합되는 고정측벽부를 구비하고, 상기 하부 연통부는, 상기 고정측벽부에서 상하 방향으로 형성되는 제1연통홀; 및 상기 프레임측벽부에서 상하 방향으로 형성되고, 상부는 상기 중간 연통부와 연통되고 하부는 상기 제1연통홀과 연통되는 제2연통홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 외부의 전원을 제공받아 회전력을 발생시켜서 상기 선회스크롤을 선회 회전 가능하게 하는 구동모터를 더 포함하고, 상기 구동모터 및 상기 메인프레임 사이에 배치되며 원주 방향으로 기 결정된 각도만큼 연장되도록 형성되는 밸런스 웨이트가 상기 구동모터의 회전에 의해 회전 가능하도록 상기 구동모터에 결합 설치되며, 상기 상부 연통부는 상기 밸런스 웨이트의 내주 공간에 더 구비될 수 있다.
상기 메인프레임은 상면을 형성하는 프레임경판부 및 상기 프레임경판부에서 돌출 형성되고, 내주에 베어링이 설치되는 메인베어링수용부를 구비하고, 상기 상부 연통부는, 상기 프레임경판부에서 상하 방향으로 형성되는 메인연통홀; 및 상기 메인연통홀과 연통되고, 상기 밸런스웨이트의 내주 및 상기 메인베어링수용부 사이에 구비되는 상부배출공간을 포함할 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 상기 고정스크롤의 일 측과 반대되는 타 측에 결합되며, 커버 하부면을 구비하는 토출 커버를 더 포함하고, 상기 커버 하부면에는 상기 토출 공간 및 상기 저유 공간과 연통되는 토출 구멍이 형성된다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 더 포함하고, 상기 토출 구멍은, 상기 오일 피더의 내주의 내측에 구비되는 상기 커버 하부면에서 상기 오일 피더의 내측과 연통 가능하도록 형성될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 배관을 사용하지 않으면서 오일 저유 공간 내의 오일의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 토출 커버의 토출 구멍이 오일 피더의 내측에 구비되는 커버 하부면에 형성됨에 의해 오일 저유 공간 내 오일의 온도를 조절하면서도, 분사되는 냉매에 의해 오일이 비산되는 것을 저감할 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 더 포함하고, 상기 토출 구멍은, 상기 오일 피더의 외주의 외측에 구비되는 상기 커버 하부면에서 상기 저유 공간과 연통 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 배관을 사용하지 않으면서 오일 저유 공간 내의 오일의 온도를 조절할 수 있다.
먼저, 토출 커버에 토출 공간 및 저유 공간과 연통되는 머플러 홀이 관통 형성된다.
따라서, 토출 공간에 포집된 냉매가 머플러 홀을 통해 저유 공간으로 이동된다. 이에 따라, 저유 공간 내부의 오일이 토출 냉매와 직접적으로 접촉되고 교반될 수 있다.
결과적으로, 스크롤 압축기의 시동 초기에 저유 공간 내부의 오일 온도가 보다 빠르게 상승될 수 있다.
또한, 저유 공간 내부의 오일 온도가 보다 빠르게 상승됨에 따라, 오일이 저점도 상태로 공급되는 것이 방지될 수 있다.
따라서, 저점도 오일에 의한 베어링 손상 및 유면의 저하 문제가 방지될 수 있다.
또한, 저유 공간 내부의 오일이 토출 냉매와 직접적으로 접촉 및 교반됨으로써, 별도의 냉매 배관의 분지를 사용하지 않으며, 동시에 저유 공간 내부의 오일 온도가 조절될 수 있다.
따라서, 스크롤 압축기의 구조가 보다 단순화될 수 있고, 스크롤 압축기의 제조 공정이 보다 축소될 수 있다.
더 나아가, 스크롤 압축기의 생산, 유지 및 보수 비용이 절감될 수 있다.
또한, 토출 커버에 구비되는 머플러 홀의 개수와 크기가 기 설정된 구동 조건에 따라 조절될 수 있다.
따라서, 스크롤 압축기가 기 설정된 구동 조건에 최적화된 토출 오일 순환율로 구동될 수 있다.
또한, 본 발명은, 토출 커버의 토출 구멍이 오일 피더의 내측에 구비되는 커버 하부면에 형성됨에 의해 오일 저유 공간 내 오일의 온도를 조절하면서도, 분사되는 냉매에 의해 오일이 비산되는 것을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명은, 오일 저유 공간 부근 압축기 하부의 차압을 해소하기 위한 가스빼기홀을 적용함으로써 압축기의 순환 개선, 특히 압축기의 상부에서의 회수 오일 순환을 개선시킬 수 있다.
특히, 본 발명은, 밸런스웨이트의 내주에 가스빼기홀이 형성됨에 따라, 저유 공간 내의 고압의 냉매는 상대적으로 저압인 밸런스웨이트의 내주로 유동되어 케이싱 내부의 냉매 토출관을 통해 외부로 배출될 수 있게 되어 오일 저유 공간 부근 압축기 하부의 차압을 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크롤 압축기를 포함하는 냉동 사이클 장치를 도시하는 계통도.
도 2는 본 발명의 스크롤 압축기를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 스크롤 압축기에서 회전축 및 압축부에서 윤활오일의 유동을 도시하는 개념도.
도 4는 본 발명의 스크롤 압축기에서 냉매의 유동의 일례를 도시하는 개념도.
도 5a는 종래의 스크롤 압축기의 시동 전 오일 및 냉매를 도시하는 개념도.
도 5b는 종래의 스크롤 압축기의 시동 직후 오일 및 냉매를 도시하는 개념도.
도 5c는 종래의 스크롤 압축기의 오일 과열도 확보 직전 상태를 도시하는 개념도.
도 6은 압축부를 분해하여 도시하는 사시도.
도 7은 도 6을 하부에서 바라본 압축부의 분해 사시도.
도 8은 토출 커버 및 오일 피더를 하측에서 바라본 사시도.
도 9는 토출 커버 및 오일 피더를 상측에서 바라본 사시도.
도 10은 토출 커버를 상측에서 바라본 평면도.
도 11a는 토출 커버에 토출 구멍이 일 위치에 형성된 위치를 도시하는 단면도.
도 11b는 도 11a에 토출 커버에 토출 구멍의 부근에 냉매 안내 부재가 설치된 예를 도시하는 단면도.
도 11c는 토출 커버에 토출 구멍이 다른 위치에 형성된 위치를 도시하는 단면도.
도 12는 본 발명의 스크롤 압축기의 압축부를 확대하여 도시하는 단면도.
도 13은 구동부에서의 가스빼기홀의 구조를 도시하는 사시도.
도 14는 구동부에서의 가스빼기홀의 구조를 도시하는 개념도.
도 15는 토출 구멍을 통과하는 토출 냉매를 통해 온도가 상승되는 실험 결과를 도시하는 그래프.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기(10)를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 "상측"은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기(10)를 지지하는 지지면에서 멀어지는 방향, 즉 전동부와 압축부를 중심으로 보면 전동부쪽이 상측을 의미한다. "하측"은 지지면에 가까워지는 방향, 즉 전동부와 압축부를 중심으로 보면 압축부쪽이 하측을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 "축방향"이라는 용어는 회전축(125)의 길이방향을 의미한다. "축방향"은 상하측 방향으로 이해될 수 있다. "반경방향"은 회전축(125)과 교차하는 방향을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서는 전동부와 압축부가 상하 축방향으로 배열되는 종형 스크롤 압축기(10)이면서 압축부가 전동부보다 하측에 위치하는 하부 압축식 스크롤 압축기(10)를 예로 들어 설명한다.
또한, 하부 압축식이면서 흡입통로를 이루는 냉매흡입관이 압축부에 직접 연결되고, 냉매토출관(116)이 케이싱(110)의 내부공간에 연통되는 고압식 스크롤 압축기(10)를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크롤 압축기(10)를 포함하는 냉동 사이클 장치를 도시하는 계통도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(10)를 포함하는 냉동 사이클 장치는 스크롤 압축기(10), 응축기(20), 팽창기(30) 및 증발기(40)가 폐루프를 이루도록 구성된다.
스크롤 압축기(10)의 냉매 토출관(116)에 응축기(20), 팽창기(30) 및 증발기(40)가 순차적으로 연결된다. 또한, 스크롤 압축기(10)의 흡입 측에 증발기(40)의 토출 측이 연결된다.
냉매 흡입관(115)의 일 측은 어큐뮬레이터(50)에 연결된다. 또한, 어큐뮬레이터(50)는 증발기(40)의 출구 측에 냉매관으로 연결된다.
따라서, 증발기(40)에서 어큐뮬레이터(50)로 이동하는 냉매는, 어큐뮬레이터(50)에서 액냉매가 분리된 후, 가스 냉매가 냉매 흡입관(115)을 통해 압축실로 직접 흡입된다.
이에 따라, 스크롤 압축기(10)에서 압축된 냉매가 응축기(20)를 향해 토출되고, 상기 냉매는 팽창기(30)와 증발기(40)를 순차적으로 통과하여 스크롤 압축기(10)로 다시 흡입되는, 일련의 과정이 반복된다.
도 2는 본 발명의 스크롤 압축기(10)를 도시하는 단면도이다.
도 2를 참조하여, 이하 스크롤 압축기(10)의 구조에 대하여 서술한다.
본 발명의 스크롤 압축기(10)는 인버터 스크롤 압축기일 수 있다. 또한, 본 발명의 스크롤 압축기(10)는 저속에서 고속까지 운전 가능하다. 또한, 본 발명의 스크롤 압축기(10)는 고압식이고 하부 압축식일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르는, 스크롤 압축기(10)는 케이싱(110), 고정스크롤(140), 선회스크롤(150), 토출 커버(160) 및 오일 피더(127)를 포함한다.
케이싱(110)은 저유 공간(S11)을 구비한다. 일례로, 케이싱(110)의 상측부에 구동 모터(120)가 설치될 수 있으며, 구동 모터(120)의 하측으로 메인 프레임(130), 선회스크롤(150), 고정스크롤(140) 및 토출 커버(160)가 순차적으로 설치될 수 있다.
구동 모터(120)는 외부로부터 전기적 에너지를 공급받아, 기계적 에너지로 전환시키는 전동부를 구성한다.
또한, 메인 프레임(130), 선회스크롤(150), 고정스크롤(140) 및 토출 커버(160)는 구동 모터(120)에서 발생된 기계적 에너지를 전달받아 냉매를 압축하는 압축부를 구성한다.
도 2를 참조하면, 전동부는 후술한 회전축(125)의 상단에 결합되고, 압축부는 회전축(125)의 하단에 결합되는 예가 도시된다. 즉, 본 발명의 스크롤 압축기(10)는 하부 압축식 구조일 수 있다.
정리하면, 스크롤 압축기(10)는 구동부와 압축부를 포함하며, 구동부와 압축부는 케이싱(110)의 내부 공간(110a)에 수용된다.
케이싱(110)은 원통 셸(111), 상부 셸(112) 및 하부 셸(113)을 포함할 수 있다.
원통 셸(111)은 양 단이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다.
원통 셸(111)의 상측 단부에는 상부 셸(112)이 결합될 수 있으며, 원통 셸(111)의 하측 단부에는 하부 셸(113)이 결합될 수 있다.
즉, 원통 셸(111)의 상하측 양 단부가 상부 셸(112) 및 하부 셸(113)과 각각 결합되어 덮어지고, 결합된 원통 셸(111), 상부 셸(112) 및 하부 셸(113)은 케이싱(110)의 내부 공간(110a)을 형성한다. 이때, 내부 공간(110a)은 밀폐된다.
밀폐된 케이싱(110)의 내부 공간(110a)은 하부 공간(S1), 상부 공간(S2), 저유 공간(S11) 및 토출 공간(S3)으로 분리된다.
메인 프레임(130)을 기준으로 상측에는 하부 공간(S1) 및 상부 공간(S2)이 형성되고, 하측에는 저유 공간(S11) 및 토출 공간(S3)이 형성된다.
하부 공간(S1)은 구동 모터(120)와 메인 프레임(130) 사이의 공간을 의미하고, 상부 공간(S2)은 구동 모터(120)의 상측 공간을 의미한다. 또한, 저유 공간(S11)은 토출 커버(160)의 하측 공간을 의미하고, 토출 공간(S3)은 토출 커버(160)와 고정스크롤(140) 사이의 공간을 의미한다.
원통 셸(111)의 측면에는 냉매 흡입관(115)의 일 단이 관통 결합된다. 구체적으로, 냉매 흡입관(115)의 일 단은 원통 셸(111)의 반경 방향으로 원통 셸(111)에 관통 결합된다.
냉매 흡입관(115)은 원통 셸(111)을 관통하여 고정스크롤(140)의 흡입 통공(1421, 도 6)에 직접 결합된다. 따라서, 냉매가 냉매 흡입관(115)을 통해 압축실(V)에 유입될 수 있다.
냉매 흡입관(115)의 상기 일 단과 다른 타 단에는 어큐뮬레이터(50)가 결합된다.
어큐뮬레이터(50)는 증발기(40)의 출구 측에 냉매관으로 연결된다. 따라서, 증발기(40)에서 어큐뮬레이터(50)로 이동하는 냉매가 어큐뮬레이터(50)에서 액냉매가 분리된 후, 가스 냉매가 냉매 흡입관(115)을 통해 압축실(V)로 직접 흡입된다.
상부 셸(112)의 상부에는 케이싱(110)의 내부 공간(110a)과 연통되는 냉매 토출관(116)이 관통 결합된다. 따라서, 압축부에서 케이싱(110)의 내부 공간(110a)으로 토출된 냉매가 냉매 토출관(116)을 통해 응축기(20)로 방출된다.
한편, 고정스크롤(140), 선회스크롤(150), 토출 커버(160) 및 오일 피더(127)의 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 스크롤 압축기(10)에서 회전축(125) 및 압축부에서 윤활오일의 유동을 도시하는 개념도이고, 도 4는 본 발명의 스크롤 압축기(10)에서 냉매의 유동을 도시하는 개념도이며, 도 5a는 종래의 스크롤 압축기의 시동 전 오일 및 냉매를 도시하는 개념도이고, 도 5b는 종래의 스크롤 압축기의 시동 직후 오일 및 냉매를 도시하는 개념도이다. 또한, 도 5c는 종래의 스크롤 압축기의 오일 과열도 확보 직전 상태를 도시하는 개념도이다.
이하, 도 3 내지 도 5c를 참조하여, 스크롤 압축기(10)에서의 오일 및 냉매의 유동과, 종래의 스크롤 압축기의 시동전, 시동 직후 및 오일 과열도 확보 직전 상태에서 대하여 서술한다.
본 발명의 스크롤 압축기(10)는 회전축(125)과 압축부 사이의 습동부를 윤활하는 오일이 사용되는데, 윤활 오일은, 저유 공간(S11)으로부터 흡상되어, 선회스크롤(150), 고정스크롤(140) 및 메인프레임(130) 각각과 회전축(125) 사이에 설치되는 베어링(171, 172, 173)과, 압축부에 공급되게 되는 예가 도 3에 도시된다.
특히, 회전축(125)의 내부오일통로(1261)를 통해 공급되는 오일은, 메인 프레임(130)에 구비된 제1 메인 오일 공급 유로(1326a) 및 제2 메인 오일 공급 유로(1326b)와, 고정스크롤(140)에 구비된 제1 고정 오일 공급 유로(1426a), 제2 메인 오일 공급 유로(1426b) 및 제3 메인 오일 공급 유로(1426c)를 통하여 압축부로 제공되는 예가 도시된다.
본 발명의 스크롤 압축기(10)는 회전축(125)을 통해 고압으로 형성된 오일 공급을 위해 차압 급유 구조를 가지게 된다.
또한, 도 4에는 압축부로부터 토출되는 냉매의 유동이 도시되는데, 압축실에서 토출 커버(160)를 향해 토출되는 냉매는 케이싱(110)의 상측으로 이동되게 되어 냉매토출관(116)을 통해 외부로 배출되게 되는데, 냉매에는 도 3에서 압축부에 공급된 오일도 일부 포함되어 있다. 케이싱(110) 내부의 상측에 구비된 내부 공간에서 분리된 오일은 오일회수홈(1211b)을 통해 저유 공간(S11)으로 유동하여 수용된다.
또한, 후술하는 바와 같이, 토출 커버(160)의 커버 하부면(1611)에는 토출 구멍(163)이 형성되어 압축실로부터 토출되는 냉매의 일부는 토출 구멍(163)을 통해 저유 공간(S11)으로 냉매가 제공됨으로써 오일의 온도는 조절되게 된다.
한편, 도 5a는 압축기의 시동 전의 오일 및 냉매가 저유 공간(S11)에 존재하는 예가 도시되는데, 저유 공간(S11) 내의 냉매는 일부가 적층된 오일 내에 섞여 있고, 다른 일부가, 적층된 오일의 상부에 수용되어 있다.
또한, 압축기의 시동 직후에는, 토출 과열도가 확보되지 않은 저점도 상태의 액냉매가 쌓이게 되는 예가 도 5b에 도시되어 있다. 압축기의 시동 직후에는 저온의 오일에 액냉매가 포화된 저점도 상태에 있게 되고, 이런 오일에 의해 선회스크롤, 고정스크롤 및 메인프레임 각각과 회전축 사이에 설치되는 베어링 손상 및 유면 저하가 발생할 수 있다.
또한 도 5c에는, 압축기 시동되어 오일이 가열되며 오일 과열도 확보 직전의 상태가 도시되어 있는데, 오일 액적이 증발되어 감소된 상태이며, 따라서 유면이 저하되어 있게 된다.
고정스크롤(140)은, 케이싱(110)의 내부에 설치된다. 고정스크롤(140)의 일 측에는 선회스크롤(150)이 선회 가능하도록 배치되는데, 고정스크롤(140)은 선회스크롤(150)과 함께 압축실을 형성하도록 이루어진다.
또한, 고정스크롤(140)의 일 측과 반대편에 구비되는 타 측에는, 토출 커버(160)가 설치된다.
한편, 고정스크롤(140)에는 고정랩(144)이 구비되도록 이루어진다. 고정스크롤(140)은, 서브축수구멍(1431)을 더 구비할 수도 있다.
고정스크롤(140)은 고정경판부(141), 고정측벽부(142), 서브베어링부(143) 및 고정랩(144)을 포함할 수 있는데, 고정스크롤(140)의 상세 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
선회스크롤(150)은, 고정스크롤(140)에 대해 선회 운동하며, 상기 고정랩(144)과 맞물려 압축실을 형성한다.
일례로, 선회스크롤(150)은, 고정스크롤(140)의 고정랩과 맞물려 압축실을 형성하는 선회랩(152)과, 상기 선회랩(152)의 일 단에서 연결되며 기 결정된 폭으로 형성되는 선회경판부(151)를 구비할 수 있는데, 선회스크롤(150)의 상세 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
회전축(125)은 케이싱(110)의 내부에서 일 방향으로 배치되고, 상기 고정스크롤(140) 및 선회스크롤(150)의 내주에 설치되어, 상기 선회스크롤(150)을 회전 가능하게 하도록 회전력을 전달하게 할 수 있다.
토출 커버(160)는 고정스크롤(140)의 압축실을 형성하는 일 측과 반대되는 타 측에 결합된다. 또한, 토출 커버(160)는 토출 커버(160)의 하부를 형성하는 커버 하부면(1611)을 구비한다.
커버 하부면(1611)에는 토출 구멍(163)이 형성된다.
오일 피더(127)는, 커버 하부면(1611)에서 상기 고정스크롤(140)과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간(S11)에 연통 가능하도록 형성된다.
토출 구멍(163)은 커버 하부면(1611) 중에서, 오일 피더(127)의 내주의 내측에 구비되는 커버 하부면(1611)에 형성된다. 또한, 토출 구멍(163)은 오일 피더(127)의 내주의 내측에 구비되는 커버 하부면(1611)에 형성됨으로써, 오일 피더(127)의 내측과 연통 가능하게 된다.
저유 공간(S11) 내에 흡입 및 토출 냉매 배관이 배치되어 오일을 냉각 또는 가열하는 방식의 종래의 압축기는, 저온이 방치되거나 초기 시동 시에 오일 과열도가 확보되지 않아서 오일이 저점도 상태로 운전되는데, 특히, 오일이 저점도 상태로 운전되면 압축기 내부의 베어링이 손상되고 유면 저하가 발생되는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기(10)는 배관을 사용하지 않으면서도 오일의 온도를 조절할 수 있게 되며, 토출 공간(S3)에 포집된 냉매가 토출 구멍(163)을 통해 저유 공간(S11)으로 이동된다. 이에 따라, 저유 공간(S11) 내부의 오일이 토출 냉매와 직접적으로 접촉되고 교반될 수 있으며, 스크롤 압축기(10)의 시동 초기에 저유 공간(S11) 내부의 오일 온도가 보다 빠르게 상승될 수 있다.
또한, 본 발명은, 토출 커버(160)의 토출 구멍(163)이 오일 피더(127)의 내측에 구비되는 커버 하부면(1611)에 형성됨에 의해 오일 저유 공간(S11) 내 오일의 온도를 조절하면서도, 분사되는 냉매에 의해 오일이 비산되는 것을 저감할 수 있다.
이를 가능하게 하는, 상기 커버 하부면(1611)에는 상기 오일 피더(127)의 내측과 연통 가능하도록 토출 구멍(163)이 형성되는 보다 상세한 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 고압식이고 하부 압축식인 스크롤 압축기(10)(이하, 스크롤 압축기(10)로 약칭하여 설명한다)는, 케이싱(110)의 상반부에 전동부를 이루는 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 하측에는 메인프레임(130), 고정스크롤(140), 선회스크롤(150), 토출 커버(160)가 차례대로 설치된다. 통상 구동모터(120)는 전동부를 이루며, 메인프레임(130), 고정스크롤(140), 선회스크롤(150), 토출 커버(160)는 압축부를 이룬다.
전동부는 후술할 회전축(125)의 상단에 결합되고, 압축부는 회전축(125)의 하단에 결합된다. 이에 따라, 압축기는 앞서 설명한 하부 압축식 구조를 이루며, 압축부는 회전축(125)에 의해 전동부에 연결되어 그 전동부의 회전력에 의해 작동하게 된다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부쉘(112), 하부쉘(113)을 포함할 수 있다. 원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상일 수 있고, 상부쉘(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합될 수 있고, 하부쉘(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합될 수 있다.
이에 따라, 케이싱(110)의 내부공간(110a)은 밀폐되고, 밀폐된 케이싱(110)의 내부공간(110a)은 구동모터(120)를 기준으로 하부공간(S1)과 상부공간(S2)으로 분리된다.
하부공간(S1)은 구동모터(120)의 하측에 형성되는 공간으로, 하부공간(S1)은 다시 압축부를 기준으로 저유 공간(S11)과 배출공간(S12)으로 구분될 수 있다.
저유 공간(S11)은 압축부의 하측에 형성되는 공간으로, 오일 또는 액냉매가 혼합된 혼합오일이 저장되는 공간을 이룬다. 배출공간(S12)은 압축부의 상면과 구동모터(120)의 하면 사이에 형성되는 공간으로, 압축부에서 압축된 냉매 또는 오일이 혼합된 혼합냉매가 토출되는 공간을 이룬다.
상부공간(S2)은 구동모터(120)의 상측에 형성되는 공간으로, 압축부에서 토출되는 냉매로부터 오일이 분리되는 유분리공간을 이루게 된다. 상부공간(S2)에 냉매토출관(116)이 연통된다.
원통쉘(111)의 내부에는 전술한 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 삽입되어 고정된다. 구동모터(120)의 외주면과 메인프레임(130)의 외주면에는 원통쉘(111)의 내주면과 기설정된 간격만큼 이격되는 오일회수통로(Po1)(Po2)가 형성될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 오일회수유로와 함께 다시 설명한다.
원통쉘(111)의 측면으로 냉매흡입관(115)이 관통하여 결합된다. 이에 따라 냉매흡입관(115)은 케이싱(110)을 이루는 원통쉘(111)을 반경방향으로 관통하여 결합된다.
냉매흡입관(115)은 엘(L)자 형상으로 형성되어, 일단은 원통쉘(111)을 관통하여 압축부를 이루는 고정스크롤(140)의 흡입구(1421)에 직접 연통된다. 이에 따라, 냉매가 냉매흡입관(115)을 통해 압축실(V)에 유입될 수 있다.
또한, 냉매흡입관(115)의 타단은 원통쉘(111)의 밖에서 흡입통로를 이루는 어큐뮬레이터(미도시)에 연결된다. 어큐뮬레이터(미도시)는 증발기(미도시)의 출구측에 냉매관으로 연결된다. 이에 따라, 증발기(미도시)에서 어큐뮬레이터(미도시)로 이동하는 냉매는 그 어큐뮬레이터(미도시)에서 액냉매가 분리된 후 가스냉매가 냉매흡입관(115)을 통해 압축실(V)로 직접 흡입된다.
원통쉘(111)의 상반부 또는 상부쉘(112)에는 터미널 브라켓(미도시)이 결합되고, 터미널 브라켓에는 외부전원을 구동모터(120)에 전달하기 위한 터미널(미도시)이 관통 결합될 수 있다.
상부쉘(112)의 상부에는 케이싱(110)의 내부공간(110a), 구체적으로는 구동모터(120)의 상측에 형성되는 상부공간(S2)에 냉매토출관(116)의 내측단(116a)이 연통되도록 관통하여 결합된다.
냉매토출관(116)은 압축부에서 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 토출되는 압축된 냉매가 응축기(미도시)를 향해 외부로 배출되는 통로에 해당된다. 냉매토출관(116)은 후술할 회전축(125)과 동일축선상에 배치될 수 있다. 이에 따라 냉매토출관(116)과 평행하게 배치되는 벤츄리관은 회전축(125)의 축중심에 대해 편심지게 배치될 수 있다.
냉매토출관(116)에는 압축기(10)에서 응축기로 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하는 유분리장치(미부호)가 설치되거나 또는 압축기(10)에서 토출된 냉매가 다시 압축기(10)로 역류하는 것을 차단하는 체크밸브(미부호)가 설치될 수 있다.
하부쉘(113)의 하반부에는 오일순환관(미도시)의 일측 단부가 반경방향으로 관통 결합될 수 있다. 오일순환관은 양단이 개방되며, 오일순환관의 타단은 냉매흡입관(115)에 관통 결합될 수 있다. 오일순환관의 중간에는 오일순환밸브(미도시)가 설치될 수 있다.
오일순환밸브는 저유 공간(S11)에 저장된 오일량에 따라 개폐되거나 또는 설정된 조건에 따라 개폐될 수 있다. 예를 들어, 압축기의 운전초기에는 오일순환밸브가 열려 저유 공간(S11)에 저장된 오일이 냉매흡입관(115)을 통해 압축부로 순환되도록 하는 반면, 압축기의 정상운전시에는 오일순환밸브가 닫혀 압축기 내의 오일이 과도하게 유출되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 전동부를 이루는 구동모터(120)에 대하여 서술한다. 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내주면에 삽입되어 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.
고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.
고정자코어(1211)는 환형 또는 속빈 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다.
고정자코어(1211)의 중앙부에는 원형으로 관통되어 회전자(122)가 회전 가능하게 삽입되는 회전자수용부(1211a)가 형성된다. 고정자코어(1211)의 외주면에는 축방향을 따라 디컷(D-cut) 모양으로 절개되거나 함몰된 복수 개의 고정자측 오일회수홈(1211b)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.
회전자수용부(1211a)의 내주면에는 다수 개의 티스(미도시)와 슬롯(미도시)이 원주방향을 따라 번갈아 형성되고, 각각의 티스에는 고정자코일(1212)이 양쪽 슬롯을 통과하여 감겨진다.
보다 정확하게는, 슬롯은 원주방향으로 이웃하는 고정자코일 간 공간일 수 있다. 또한, 슬롯은 내부통로(120a)를 형성하며, 고정자코어(1211)의 내주면과 후술할 회전자코어(1221)의 외주면 사이에는 공극통로를 형성하며, 오일회수홈(1211b)은 외부통로를 형성한다. 내부통로(120a)와 공극통로는 압축부에서 배출되는 냉매가 상부공간(S2)으로 이동하는 통로를 형성하며, 외부통로는 상부공간(S2)에서 분리된 오일이 저유 공간(S11)으로 회수되는 제1 오일회수통로(Po1)를 형성하게 된다.
고정자코일(1212)은 고정자코어(1211)에 감겨지고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미도시)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다. 고정자코어(1211)와 고정자코일(1212)의 사이에는 절연부재인 인슐레이터(1213)가 삽입된다.
인슐레이터(1213)는 고정자코일(1212)의 뭉치를 반경방향으로 수용하도록 외주측과 내주측에 구비되어 고정자코어(1211)의 축방향 양쪽으로 연장될 수 있다.
회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.
회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 중심부에 형성된 회전자수용부(1211a)에 수용된다.
구체적으로, 회전자코어(1221)는 고정자코어(1211)의 회전자수용부(1211a)에 기설정된 공극(120a)만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1221)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.
회전자코어(1221)의 하단에는 밸런스웨이트(123)가 결합될 수 있다. 하지만, 밸런스웨이트(123)는 후술할 회전축(125)의 주축부(1251)에 결합될 수도 있다. 본 실시예는 밸런스웨이트(123)가 회전자코어(1221)의 하단에 결합된 예를 중심으로 설명한다.
또한, 밸런스웨이트(123)는, 회전자코어(1221)의 하단에 결합되어 회전자(122)의 회전에 의해 함께 회전하게 된다.
밸런스웨이트(123)의 내주에는, 토출 구멍(163)에 의한 하부 차압을 해소하기 위한, 가스빼기홀(190)이 구비될 수 있는데, 이에 대한 상세 구조는 후술하기로 한다.
회전자코어(1221)의 중앙에는 회전축(125)이 결합된다. 회전축(125)의 상단부는 회전자(122)에 압입되어 결합되고, 회전축(125)의 하단부는 메인프레임(130)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지된다.
회전자(122)에는 토출 냉매가 유동할 수 있는 공기 갭 혹은 와인딩 갭이 구비될 수 있다.
메인프레임(130)에는 회전축(125)의 하단부를 지지하도록 부시 베어링으로 된 메인 베어링(171)이 구비된다. 이에 따라, 회전축(125)의 하단부 중 메인프레임(130)에 삽입된 부분이 메인프레임(130)의 내부에서 원활하게 회전될 수 있다.
회전축(125)은 구동모터(120)의 회전력을 압축부를 이루는 선회스크롤(150)에 전달한다. 이에 의해, 회전축(125)에 편심 결합된 선회스크롤(150)이 고정스크롤(140)에 대해 선회운동 하게 된다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 회전축(125)은 주축부(1251), 제1 베어링부(1252), 고정 베어링부(1253), 편심부(1254)를 포함한다.
주축부(1251)는 회전축(125)의 상측 부분이며, 원기둥 형상으로 형성된다. 주축부(1251)는 회전자코어(1221)에 부분적으로 압입되어 결합될 수 있다.
제1 베어링부(1252)는 주축부(1251)의 하단에서 연장되는 부분이다. 제1 베어링부(1252)는 메인프레임(130)의 메인축수구멍(1331)에 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
고정 베어링부(1253)는 회전축(125)의 하측 부분을 의미한다. 고정 베어링부(1253)는 고정스크롤(140)의 서브축수구멍(1431)에 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다. 고정 베어링부(1253)의 중심축과 제1 베어링부(1252)의 중심축은 동일선상에 배열될 수 있다. 즉, 제1 베어링부(1252) 및 고정 베어링부(1253)는 동일한 중심축을 구비할 수 있다.
한편, 고정 베어링부(1253)의 외주에는 고정스크롤(140)의 내주에 결합되는 고정 베어링(172)이 압입 설치된다.
편심부(1254)는 제1 베어링부(1252)의 하단과 고정 베어링부(1253)의 상단 사이에 형성된다. 편심부(1254)는 후술할 선회스크롤(150)의 회전축 결합부(153)에 삽입되어 결합될 수 있다.
편심부(1254)는 제1 베어링부(1252) 및 고정 베어링부(1253)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다. 즉, 편심부(1254)의 중심축은 제1 베어링부(1252)의 중심축 및 고정 베어링부(1253)의 중심축에 대해 편심지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 회전축(125)이 회전을 하면 선회스크롤(150)은 고정스크롤(140)에 대해 선회운동을 할 수 있게 된다.
한편, 회전축(125)의 내부에는 제1 베어링부(1252), 고정 베어링부(1253), 편심부(1254)에 오일을 공급하기 위한 급유통로(126)가 중공형상으로 형성된다. 급유통로(126)는 회전축(125)의 내부에서 축방향을 따라 형성되는 내부오일통로(1261)를 포함한다.
내부오일통로(1261)는 압축부가 전동부보다 하측에 위치함에 따라 회전축(125)의 하단에서 대략 고정자(121)의 하단이나 중간 높이, 또는 제1 베어링부(1252)의 상단보다는 높은 위치까지 홈파기로 형성될 수 있다. 다만 도시되지 않은 실시예에서, 내부오일통로(1261)가 회전축(125)을 축방향으로 관통하여 형성될 수도 있다.
회전축(125)의 하단, 즉 고정 베어링부(1253)의 하단에는 저유 공간(S11)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일픽업(127)이 결합될 수 있다. 오일픽업(127)은 회전축(125)의 내부오일통로(1261)에 삽입되어 결합되는 급유관(1271)과, 급유관(1271)을 수용하여 이물질의 침입을 차단하는 차단부재(1272)로 이루어질 수 있다. 급유관(1271)은 토출 커버(160)를 관통하여 저유 공간(S11)의 오일에 잠기도록 하측으로 연장될 수 있다.
회전축(125)에는 내부오일통로(1261)에 연통되어 그 내부오일통로(1261)를 따라 상측으로 이동되는 오일을 제1 베어링부(1252), 고정 베어링부(1253), 편심부(1254)로 안내하는 복수 개의 급유구멍이 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 압축부가, 메인프레임(130), 고정스크롤(140), 선회스크롤(150) 및 토출 커버(160) 및 오일 피더(127)를 포함하는 예에 대하여 도시된다.
메인프레임(130)은, 선회스크롤(150)을 사이에 두고, 고정스크롤(140)의 반대편에 고정 설치된다. 또한, 메인프레임(130)은 선회스크롤(150)을 선회 회전 가능하도록 수용할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 메인프레임(130)은 프레임경판부(131), 프레임측벽부(132), 메인베어링수용부(133)를 포함할 수 있다.
프레임경판부(131)는 환형으로 형성되어 구동모터(120)의 하측에 설치된다. 프레임측벽부(132)는 메인프레임(130)의 하측면 가장자리에서 원통 형상으로 연장될 수 있는데, 일례로, 프레임측벽부(132)는 프레임경판부(131)의 하측면 가장자리에서 원통 형상으로 연장된다. 또한, 프레임측벽부(132)의 외주면은 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다. 이에 따라, 케이싱(110)의 하부공간(S1)을 이루는 저유 공간(S11)과 배출공간(S12)은 프레임경판부(131)와 프레임측벽부(132)에 의해 분리된다.
프레임측벽부(132)에는 배출통로의 일부를 이루는 제2 배출구멍(1321)이 축방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 제2 배출구멍(1321)은 후술할 고정스크롤(140)의 제1 배출구멍(1422)에 대응되도록 형성되어 그 제1 배출구멍(1422)과 함께 냉매배출통로(미부호)를 이루게 된다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 배출구멍(1321)은 원주방향으로 길게 형성되거나 또는 복수 개가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 배출구멍(1321)은 배출면적을 확보하면서도 반경방향 폭은 최소한으로 유지하여 메인프레임(130)의 동일 직경 대비 압축실 체적을 확보할 수 있다. 이는 고정스크롤(140)에 구비되어 배출통로의 일부를 이루는 제1 배출구멍(1422)도 동일하게 형성될 수 있다.
제2 배출구멍(1321)의 상단, 즉 프레임경판부(131)의 상면에는 복수 개의 제2 배출구멍(1321)을 수용하는 배출안내홈(1322)이 형성될 수 있다. 배출안내홈(1322)은 제2 배출구멍(1321)의 형성위치에 따라 적어도 한 개 이상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 배출구멍(1321)은 3개의 군으로 이루어질 경우, 배출안내홈(1322)은 3개의 군으로 된 제2 배출구멍(1321)을 각각 수용하도록 3개의 배출안내홈(1322)으로 형성될 수 있다. 3개의 배출안내홈(1322)은 원주방향으로 동일선상에 위치하도록 형성될 수 있다.
배출안내홈(1322)은 제2 배출구멍(1321)보다 넓게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 배출구멍(1321)은 후술할 **제1 오일회수홈(1323)과 원주방향으로 동일선상에 형성될 수 있다. 따라서 후술할 유로가이드(180)가 구비되는 경우에는 단면적이 작은 제2 배출구멍(1321)이 유로가이드(180)의 내측에 위치하기가 곤란하게 된다. 이에 제2 배출구멍(1321)의 단부에 배출안내홈(1322)을 형성하되, 그 배출안내홈(1322)의 내주측이 유로가이드(180)의 내측까지 반경방향으로 확장될 수 있다.
이를 통해 제2 배출구멍(1321)의 내경을 작게 형성하여 그 제2 배출구멍(1321)을 프레임(130)의 외주면 근처에 형성하면서도 유로가이드(180)에 의해 제2 배출구멍(1321)이 유로가이드(180)의 바깥쪽, 즉 고정자(121)의 외주면쪽으로 배척되지 않도록 할 수 있다.
메인프레임(130)의 외주면을 이루는 프레임경판부(131)의 외주면과 프레임측벽부(132)의 외주면에는 제2 오일회수통로(Po2)의 일부를 이루는 프레임오일회수홈(이하, 제1 오일회수홈(1211b))(1323)이 축방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 제1 오일회수홈(1323)은 한 개만 형성될 수도 있고, 메인프레임(130)의 외주면을 따라 원주방향으로 기설정된 간격을 두고 형성될 수도 있다. 이에 따라, 케이싱(110)의 배출공간(S12)은 제1 오일회수홈(1323)을 통해 케이싱(110)의 저유 공간(S11)과 연통되게 된다.
제1 오일회수홈(1323)은 후술할 고정스크롤(140)의 스크롤오일회수홈(이하, 제2 오일회수홈(1211b))(1423)과 대응되도록 형성되어 그 고정스크롤(140)의 제2 오일회수홈(1423)과 함께 제2 오일회수통로를 형성하게 된다.
메인베어링수용부(133)는 프레임경판부(131)의 중심부 상면에서 구동모터(120)를 향해 상향으로 돌출된다. 메인베어링수용부(133)는 원통 형상으로 된 메인축수구멍(1331)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 메인축수구멍(1331)에는 회전축(125)의 제1 베어링부(1252)가 삽입되어 반경방향으로 지지된다.
이하에서, 도 2 및 6을 참조하여 고정스크롤(140)에 대하여 서술하는데, 본 실시예에 따른 고정스크롤(140)은 고정경판부(141), 고정측벽부(142), 서브베어링부(143) 및 고정랩(144)을 포함할 수 있다.
고정경판부(141)는 외주면에 복수 개의 오목한 부분이 형성된 원판모양으로 형성되고, 중앙에는 후술할 서브베어링부(143)를 이루는 서브축수구멍(1431)이 상하 방향으로 관통 형성될 수 있다. 서브축수구멍(1431)의 주변에는 토출압실(Vd)과 연통되어 압축된 냉매가 후술할 토출 커버(160)의 배출공간(S12)으로 토출되는 토출구(1411,1412)가 형성될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 토출구는 후술할 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 모두 연통될 수 있도록 한 개만 형성될 수도 있다. 하지만, 본 실시예와 같이 제1 압축실(V1)에는 제1 토출구(미부호)가 연통되고, 제2 압축실(V2)에는 제2 토출구(미부호)가 연통될 수 있다. 이에 따라, 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에서 압축된 냉매는 서로 다른 토출구에 의해 각각 독립적으로 토출될 수 있다.
고정측벽부(142)는 고정경판부(141)의 상면 가장자리에서 상하 방향으로 연장되어 환형으로 형성될 수 있다. 고정측벽부(142)는 메인프레임(130)의 프레임측벽부(132)에 상하 방향으로 마주보도록 결합될 수 있다.
고정측벽부(142)에는 제1 배출구멍(1422)이 축방향으로 관통되어 형성된다. 제1 배출구멍(1422)은 원주방향으로 길게 형성되거나 또는 복수 개가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 배출구멍(1422)은 배출면적을 확보하면서도 반경방향 폭은 최소한으로 유지하여 고정스크롤(140)의 동일 직경 대비 압축실 체적을 확보할 수 있다.
제1 배출구멍(1422)은 고정스크롤(140)이 원통쉘(111)에 결합된 상태에서 앞서 설명한 제2 배출구멍(1321)과 연통된다. 이에 따라, 제1 배출구멍(1422)은 앞서 설명한 제2 배출구멍(1321)과 함께 냉매배출통로를 형성한다.
고정측벽부(142)의 외주면에는 제2 오일회수홈(1423)이 형성될 수 있다. 제2 오일회수홈(1423)은 메인프레임(130)에 구비된 제1 오일회수홈(1323)에 연통되어, 그 제1 오일회수홈(1323)을 통해 회수되는 오일을 저유 공간(S11)으로 안내하게 된다. 이에 따라, 제1 오일회수홈(1323)과 제2 오일회수홈(1423)은 후술할 토출 커버(160)의 오일회수홈(1612)과 함께 제2 오일회수통로(Po2)를 형성하게 된다.
고정측벽부(142)에는 고정측벽부(142)를 반경방향으로 관통하는 흡입구(1421)가 형성된다. 흡입구(1421)에는 원통쉘(111)을 관통한 냉매흡입관(115)의 단부가 삽입되어 결합된다. 이에 의해, 냉매가 냉매흡입관(115)을 통해 압축실(V)로 유입될 수 있다.
서브베어링부(143)는 고정경판부(141)의 중심부에서 토출 커버(160)를 향해 축방향으로 연장 형성된다. 서브베어링부(143)의 중심에는 원통 형상의 서브축수구멍(1431)이 축방향으로 관통 형성되고, 서브축수구멍(1431)에 회전축(125)의 고정 베어링부(1253)가 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라 회전축(125)의 하단(또는 고정 베어링부)이 고정스크롤(140)의 서브베어링부(143)에 삽입되어 반경방향으로 지지되고, 회전축(125)의 편심부(1254)는 서브베어링부(143)의 주변을 이루는 고정경판부(141)의 상면에 축방향으로 지지될 수 있다.
고정랩(144)은 고정경판부(141)의 상면에서 선회스크롤(150)을 향해 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 고정랩(144)은 후술할 선회랩(152)과 맞물려 압축실(V)을 형성한다. 고정랩(144)에 대해서는 나중에 선회랩(152)과 함께 설명한다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 선회스크롤(150)에 대하여 설명한다. 본 실시예에 따른 선회스크롤(150)은 선회경판부(151), 선회랩(152), 회전축 결합부(153)를 포함할 수 있다.
선회경판부(151)는 원판 형상으로 형성되어 메인프레임(130)에 수용된다. 선회경판부(151)의 상면은 메인프레임(130)에 배압실링부재(미부호)를 사이에 두고 축방향으로 지지될 수 있다.
선회랩(152)은 선회경판부(151)의 하면에서 고정스크롤(140)을 향해 연장 형성될 수 있다. 선회랩(152)은 고정랩(144)과 맞물려 압축실(V)을 형성한다.
선회랩(152)은 고정랩(144)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 선회랩(152)과 고정랩(144)은 인볼류트 외에 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 선회랩(152)은 직경과 원점이 서로 다른 다수 개의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 고정랩(144)도 마찬가지로 형성될 수 있다.
선회랩(152)의 내측 단부는 선회경판부(151)의 중앙부위에 형성되며, 선회경판부(151)의 중앙부위에는 회전축 결합부(153)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
회전축 결합부(153)에는 회전축(125)의 편심부(1254)가 회전 가능하게 삽입되어 결합된다. 이에 따라, 회전축 결합부(153)의 외주부는 선회랩(152)과 연결되어 압축과정에서 고정랩(144)과 함께 압축실(V)을 형성하는 역할을 하게 된다.
회전축 결합부(153)는 선회랩(152)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성될 수 있다. 즉, 회전축 결합부(153)는 회전축(125)의 편심부(1254)가 선회랩(152)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 냉매의 반발력과 압축력이 선회경판부(151)를 기초로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되고, 이를 통해 압축력과 반발력의 작용에 의한 선회스크롤(150)의 기울어짐이 억제될 수 있다.
회전축 결합부(153)는, 선회 베어링(173)의 외주에 접촉되어 상기 선회 베어링(173)을 지지하는 결합측부(미도시)를 구비할 수 있다.
또한, 회전축 결합부(153)는, 상기 선회 베어링(173)의 일 단에 접촉되어 상기 선회 베어링(173)을 지지하는 결합단부(미도시)를 더 구비할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 회전축 결합부(153)의 내주에 선회 베어링(173)의 외주에 접촉되도록 상하로 형성되는 결합측부가 도시되며, 선회 베어링(173)의 상단에 접촉되어 선회 베어링(173)을 지지하는 결합단부가 도시된다.
한편, 압축실(V)은 고정경판부(141)와 고정랩(144), 그리고 선회경판부(151)와 선회랩(152)으로 이루어지는 공간에 형성된다. 그리고, 압축실(V)은 고정랩(144)을 기준으로 그 고정랩(144)의 내측면과 선회랩(152)의 외측면 사이에 형성되는 제1 압축실(V1)과, 고정랩(144)의 외측면과 선회랩(152)의 내측면 사이에 형성되는 제2 압축실(V2)로 이루어질 수 있다.
이하, 도 2, 6 내지 10을 참조하여 토출 커버(160)에 대하여 서술한다.
전술한 바와 같이, 토출 커버(160)는 커버 하부면(1611)을 구비한다. 커버 하부면(1611)은, 도 2 등을 참조하면, 고정스크롤(140)의 저면과 이격되도록 배치되어 있는 예가 도시된다.
또한, 토출 커버(160)는 커버 측면부(1612) 및 토출 공간(S3)을 더 구비할 수 있다.
커버 측면부(1612)는, 커버 하부면(1611)에서 고정스크롤(140)을 향해 연장될 수 있다.
커버 하부면(1611)과 커버 측면부(1612)에 의해 정의되는 토출 커버(160)의 내부에 고정스크롤(140)의 하면과 함께 토출 공간(S3)이 형성된다.
이때, 커버 하부면(1611)과 이에 연결되는 커버 측면부(1612)는 토출 공간(S3)을 구비하는 커버 하우징부(161)를 형성하는 것으로 이해될 수 있다.
커버 하부면(1611)의 중앙부에는 축 방향으로 관통되는 관통 구멍(1611a)이 형성될 수 있고, 상기 관통 구멍(1611a)에는 고정 경판부(141)에서 하측 방향으로 돌출된 서브 베어링부(143)가 삽입되어 결합된다.
커버 하부면(1611)은 케이싱(110)의 내주면과 서로 이격된다. 구체적으로, 커버 하부면(1611)은 하부 셸(113)과 서로 이격된다. 이때, 커버 하부면(1611)과 케이싱(110)의 내주면 사이에는 저유 공간(S11)이 형성된다.
커버 측면부(1612)는 커버 하부면(1611)에서 고정스크롤(140)을 향해 축 방향으로 연장되어 환형으로 형성된다.
커버 측면부(1612)는 고정스크롤(140)의 하면에 밀착되어 체결되도록, 커버 하우징부(161)의 외주면에서 바깥쪽으로 연장된다.
또한, 커버 측면부(1612)의 내주면에는 원주 방향을 따라 적어도 한 개 이상의 배출구멍수용홈(1613)이 형성될 수 있다.
배출구멍수용홈(1613)은 커버 측면부(1612)의 부분 중 방사상 외측을 향해 반경 방향으로 함몰지게 형성된 부분을 의미한다.
배출구멍수용홈(1613)이 형성되어 반경 방향 외측으로 함몰된 공간은 고정스크롤(140)의 스크롤 배출 구멍(142a)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
배출구멍수용홈(1613)을 제외한 커버 측면부(1612)의 내측면이 고정스크롤(140)의 외주면, 즉 고정 경판부(141)의 외주면에 밀착되어 일종의 실링부를 형성하게 된다.
커버 측면부(1612)의 외주면에는 원주 방향을 따라 기 설정된 간격을 두고 측면 오일 회수홈(1612b)이 형성될 수 있다.
커버 플랜지부(162)는 커버 측면부(1612)의 부분 중 배출구멍수용홈(1613)이 형성된 부분을 제외한 부분의 외주면에서 반경 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 커버 플랜지부(162)는 커버 측면부(1612)의 상측의 외주면에서 확장 형성된다.
커버 플랜지부(162)에는 토출 커버(160)를 고정스크롤(140)에 볼트로 체결하기 위한 체결 구멍(162a)이 형성될 수 있다.
체결 구멍(162a)의 사이에는, 원주 방향을 따라 기 설정된 간격을 두고 복수 개의 플랜지 오일 회수홈(162b)이 형성될 수 있다.
플랜지 오일 회수홈(162b)은 커버 플랜지부(162)의 외주면에서 반경 방향 안쪽(중앙쪽)으로 함몰되도록 형성될 수 있다.
한편, 토출 커버(160)의 하측에는 토출 구멍(163) 및 냉매 안내 부재(164)가 구비될 수 있으며, 이에 대한 설명은 후술한다.
커버 측면부(1612)는 케이싱(110)의 내주면에 밀착될 수 있으며, 원주방향을 따라 일부는 이격되는 오일회수홈(1612)을 외주에 구비할 수 있다.
전술한 바와 같이, 커버 하부면(1611)에는 토출 구멍(163)이 오일 피더(127)의 내측과 연통 가능하도록 형성되도록, 토출 구멍(163)은 커버 하부면(1611)의 중심으로부터 기 결정된 거리 안쪽에 배치되게 된다.
토출 구멍(163)은 직경이 0.5 mm 내지 4 mm일 수 있다.
또한, 토출 구멍(163)은 적어도 하나로 구비될 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기(10)는 배관을 사용하지 않으면서도 오일의 온도를 조절할 수 있게 되며, 토출 공간(S3)에 포집된 냉매가 토출 구멍(163)을 통해 저유 공간(S11)으로 이동된다. 이에 따라, 저유 공간(S11) 내부의 오일이 토출 냉매와 직접적으로 접촉되고 교반될 수 있으며, 스크롤 압축기(10)의 시동 초기에 저유 공간(S11) 내부의 오일 온도가 보다 빠르게 상승될 수 있다.
또한, 토출 커버(160)의 토출 구멍(163)이 오일 피더(127)의 내측에 구비되는 커버 하부면(1611)에 형성됨에 의해 오일 저유 공간(S11) 내 오일의 온도를 조절하면서도, 분사되는 냉매에 의해 오일이 비산되는 것을 저감할 수 있게 된다.
오일 피더(127)는, 오일 흡입관(1271) 및 차단 부재(1272)를 포함할 수 있다.
오일 흡입관(1271)은, 토출 커버(160)에 관통 결합될 수 있다. 일례로, 오일 흡입관(1271)은, 토출 커버(160)의 관통 구멍(1611a)에 결합될 수 있다.
도 2에는 오일 흡입관(1271)이 토출 커버(160)의 하측으로 관통 형성되는 예가 도시되는데, 저유 공간(S11)의 고압으로 형성된 오일을 흡입하여 회전축(125)을 통해 각각의 베어링(171, 172, 173) 및 압축실로 제공하게 된다. 한편, 회전축(125)의 내부에서 흡상된 오일이 각각의 베어링(171, 172, 173) 및 압축실(V)로 제공되는 예에 대해서는 도 3의 설명 부분에서 전술하였다.
오일 흡입관(1271)의 하부는, 저유 공간(S11)의 오일에 잠기도록 형성될 수 있다.
차단 부재(1272)는 오일 흡입관(1271)을 수용하여 이물질의 침입을 차단한다.
차단 부재(1272)의 측부는 일례로, 메쉬의 구조로 형성되어 이물질이 걸러지는 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 차단 부재(1272)에는 감압핀(1272a)이 구비될 수 있다. 감압핀(1272a)은, 토출 커버(160)의 토출 구멍(163)을 통해 배출되는 냉매의 압력을 감소시켜서, 차단 부재(1272)의 손상을 최소화하게 한다.
도 8 및 도 9에 도시되는 바와 같이, 감압핀(1272a)은, 차단 부재(1272) 내에서 토출 냉매가 유동하는 유로에 설치될 수 있다. 감압핀(1272a)은 일례로, 직경이 2 mm 내지 3 mm일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 토출 구멍(163)의 직경은, 0.5 mm 내지 4 mm일 수 있는데, 감압핀(1272a)이 설치되는 경우, 토출 구멍(163)의 직경은 4 mm 이상의 직경으로 구비될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 토출 커버(160)는 커버 측면부(1612)에 상단에서 커버 측면부(1612)의 외주를 향하도록 반경 방향으로 연장되어 고정스크롤(140)의 저면에 맞닿는 커버 플랜지부(162)를 더 구비할 수 있다.
커버 측면부(161)의 내주면에는 원주방향을 따라 적어도 한 개 이상의 배출구멍수용홈(1613)이 형성될 수 있다.
배출구멍수용홈(1613)은 바깥쪽을 향해 반경방향으로 함몰지게 형성되고, 배출통로를 이루는 고정스크롤(140)의 제1 배출구멍(1422)은 배출구멍수용홈(1613)의 내부에 위치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 배출구멍수용홈(1613)을 제외한 커버 하우징부(161)의 내측면이 고정스크롤(140)의 외주면, 즉 고정경판부(141)의 외주면에 밀착되어 일종의 실링부를 형성하게 된다.
배출구멍수용홈(1613)의 전체 원주각은 그 배출구멍수용홈(1613)을 제외한 토출공간(S3)의 내주면에 대한 전체 원주각보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라, 배출구멍수용홈(1613)을 제외한 토출공간(S3)의 내주면이 충분한 실링면적을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 커버플랜지부(162)가 형성될 수 있는 원주방향 길이를 확보할 수 있다.
커버플랜지부(162)는 실링부를 이루는 부분, 즉 커버 측면부(161)의 상단면중에서 배출구멍수용홈(1613)을 제외한 부분의 외주면에서 반경방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
커버플랜지부(162)에는 토출 커버(160)를 고정스크롤(140)에 볼트로 체결하기 위한 체결 구멍(162a)이 형성되고, 체결 구멍(162a)의 사이에는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개의 오일회수홈(1612b)이 반경방향으로 함몰지게 형성될 수 있다.
도 11a는 토출 커버(160)에 토출 구멍(163)이 일 위치에 형성된 위치를 도시하는 단면도이다.
도 11에는, 오일 피더(127)의 내주의 내측에 구비되는 상기 커버 하부면(1611)에는 상기 오일 피더(127)의 내주의 내측에 구비되는 커버 하부면(1611)에는 상기 오일 피더(127)의 내측과 연통 가능하도록 토출 구멍(163)이 형성되는 예가 도시된다.
또한, 도 11b에는 토출 커버(160)가, 토출 구멍(163)의 부근에 구비된 냉매 안내를 더 포함한 예가 도시된다. 냉매 안내 부재는 토출 구멍(163)에 이격되도록 토출 커버(160)에 구비되는데, 토출 구멍(163)을 통해 방출된 냉매의 유동을 가이드 한다.
일 실시 예에서, 냉매 안내 부재(164)는 커버 하부면(1611)의 고정 스크롤(140)과 반대되는 일측에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 냉매 안내 부재(164)는 커버 측면부(1612)의 외주면에 배치될 수 있다.
또한, 냉매 안내 부재(164)는, 소정의 방향으로 연장되어 냉매의 유동을 상기 소정의 방향으로 가이드한다.
도 11c는 토출 커버(160)에 토출 구멍(163)이 다른 위치에 형성된 위치를 도시하는 단면도이다. 도 11c에 도시된 바와 같이, 토출 구멍(163)은 토출 커버(160)에서, 오일 피더(127)의 외주의 외측에 구비될 수도 있다.
다음으로 유로가이드를 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 유로가이드(180)는 전동부와 압축부의 사이, 예를 들어 배출공간(S12)에 설치된다. 구체적으로 유로가이드(180)는 구동모터(120)의 하단을 마주보는 메인프레임(130)의 상단에 구비될 수 있다.
유로가이드(180)는 배출공간(S12)을 냉매배출유로와 오일회수유로로 분리한다. 이에 따라 압축부에서 배출공간(S12)으로 배출된 냉매는 내부통로(120a)와 공극통로(미도시)를 통해 상부공간(S2)으로 이동하게 되고, 상부공간(S2)에서 냉매로부터 분리된 오일은 저유 공간(S11)으로 회수될 수 있다.
유로가이드(180)는 한 개의 환형으로 형성될 수도 있고 복수 개의 원호 형상으로 형성될 수도 있다. 이하에서는 유로가이드(180)가 한 개의 환형으로 형성되는 예를 중심으로 설명하나, 복수 개의 원호 형상으로 형성되는 경우에도 냉매와 오일을 분리하기 위한 기본적인 구성과 그에 따른 작용효과는 유사하다.
예를 들어, 유로가이드(180)는 바닥부와, 외벽부와, 내벽부를 포함할 수 있다.
바닥부는 환형으로 형성되어 메인프레임(130)의 상면에 고정된다. 바닥부의 외주면에는 배출통로덮개부가 반경방향으로 연장되고, 배출통로덮개부에는 메인프레임(130)의 배출안내홈(1322)과 중첩되도록 배출통공이 관통될 수 있다.
외벽부는 바닥부의 거의 외주면에서 인슐레이터를 향해 연장된다. 외벽부는 인슐레이터(1213)와 중첩되도록 인슐레이터(1213)의 내부 또는 외부에 삽입될 수 있다. 외벽부는 원주방향을 따라 연장되는 환형으로 형성될 수도 있고, 원호 형상으로 형성될 수도 있다.
외벽부가 환형으로 형성되는 경우에는 외벽부의 직경이 인슐레이터(1213)의 직경보다 작거나 크게 형성될 수 있고, 또는 외벽부의 상단이 인슐레이터(1213)의 하단으로부터 이격되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 외벽부와 인슐레이터(1213)와의 사이에 간극이 발생되어 외벽부의 안쪽으로 배출되는 냉매(액냉매)가 외측공간(S12b)으로 이동할 수 있고, 이를 통해 액냉매가 액냉매배출유닛을 통해 신속하게 압축기의 외부로 배출될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 환형인 외벽부와 인슐레이터(1213) 사이에 간극과 같은 연통로가 형성되지 않는 경우에는 바닥부 또는 이를 마주보는 메인프레임(130)의 상면에 내측공간(S12a)과 외측공간(S12b)을 연통시키는 연통홈(미도시)이 형성될 수 있다.
내벽부는 바닥부의 거의 내주면에서 인슐레이터(1213)를 향해 연장된다. 내벽부는 축방향으로 연장될 수도 있고, 도면에서와 같이 밸런스웨이트(123)를 감싸도록 절곡 형성되어 연장될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 커버 하부면(1611)에 형성되는 토출 구멍(163)을 통해 토출 냉매가 저유 공간(S11)으로 제공되기에, 저유 공간(S11)으로 하부에는 차압이 발생할 수 있는데, 이를 해소하기 위해, 가스빼기홀(190)이 압축부의 측부 및 상부에 형성될 수 있다.
가스빼기홀(190)은, 토출 구멍(163)을 통한 저유 공간(S11)으로 냉매의 제공에 의해 저유 공간(S11)에 압력이 높아지는 것을 완화시키기 위해 압축부에 구비되어, 회전자코어(1221)를 통해 케이싱(110)의 내부공간으로 토출하여 냉매토출관(116)을 통해 저유 공간(S11)의 냉매를 외부로 배출 가능하게 하여 저유 공간(S11)의 냉매로 인한 압력을 저감하게 한다.
일례로, 가스빼기홀(190)은 압축부의 상부에 형성되는 상부 연통부(191), 압축부의 측부에서 하방향으로 형성되는 하부 연통부(193) 및 상부 연통부(191)와 하부 연통부(193) 사이에서 연통되는 중간 연통부(195)를 포함할 수 있다.
상부 연통부(191)는, 밸런스웨이트(123)의 내주에서 형성되어 냉매를 압축기의 상부로 유동 가능하게 하는데, 밸런스웨이트(123)의 내주와 메인프레임(130)의 메인베어링수용부(133) 사이에서 상하 방향으로 구비될 수 있다.
밸런스웨이트(123)는, 구동모터의 회전자와 함께 회전하도록 구성되며, 밸런스웨이트(123)가 회전함에 따라 밸런스웨이트(123)의 내주는 저유 공간(S11)에 비해 상대적으로 저압을 형성하기에, 가스빼기홀(190)을 통해서, 저유 공간(S11) 내의 고압의 냉매는 상대적으로 저압인 밸런스웨이트(123)의 내주로 유동되어 케이싱(110) 내부의 냉매토출관(116)을 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.
또한, 밸런스웨이트(123)는, 기 결정된 각도만큼 원주 방향으로 연장되도록 형성되는데, 170도 내지 190도 연장되는 대략 반원 구조로 형성될 수 있으며, 원주 방향으로 대략 절반가량 비어있는 구조를 형성한다. 이러한, 밸런스웨이트(123)의 구조에 의해, 밸런스웨이트(123)가 연장되지 않은 비어있는 공간을 통해 상부로 유동 가능한 구조를 형성하게 된다.
일례로, 상부 연통부(191)는, 메인연통홀(191a) 및 상부배출공간(191b)을 포함할 수 있다.
메인연통홀(191a)은, 메인프레임(130)의 상측에 구비된 프레임경판부(131)에서 상하 방향으로 형성될 수 있다.
상부배출공간(191b)은, 밸런스웨이트(123)의 내주와 메인프레임(130)의 메인베어링수용부(133) 사이에 구비되는 공간이다.
도 12 내지 도 13b를 참조하면, 밸런스웨이트(123)의 내주에 상부 연통부(191)가 형성되고, 밸런스웨이트(123)가 연장되지 않은 공간을 통해 상부로 유동되는 예가 도시된다.
하부 연통부(193)는, 압축부의 외측, 보다 상세하게는 고정스크롤(140)의 고정측벽부와 메인프레임(130)의 프레임측벽부 외측에서 상하 방향으로 형성될 수 있다.
하부 연통부(193)는 토출 커버(160) 내에 형성되는 공간인 토출 공간(S3)에 연통되어 토출 공간(S3) 내의 냉매 가스 중 일부를 중간 연통부(195)를 통해 상부 연통부(191)로 제공 가능하게 한다.
일례로, 하부 연통부(193)는 제1연통홀(193a) 및 제2연통홀(193b)을 포함할 수 있다.
제1연통홀(193a)은 고정스크롤(140)의 고정측벽부(142)에서 상하 방향으로 연통될 수 있으며, 도 12에서, 상부는 제2연통홀(193b)과 연통되고 하부는 저유 공간(S11)에 연통될 수 있다.
제2연통홀(193b)은 메인프레임(130)의 프레임측벽부(132)에서 상하 방향으로 연통될 수 있으며, 도 12에서, 상부는 중간 연통부(195)와 연통되고 하부는 제1연통홀(193a)에 연통될 수 있다.
또한, 중간 연통부(195)는, 메인 프레임(130)의 프레임경판부(131)에서, 상부 연통부(191) 및 하부 연통부(193) 사이를 연통하도록 측방향으로 형성될 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 토출 커버(160) 내의 토출 공간(S3)과 연통 가능하도록 고정스크롤(140)의 고정측벽부(142)와 메인프레임(130)의 프레임경판부(131)에 상하 방향으로 형성되는 하부 연통부(193)가 형성되는 예가 도시되고, 중간 연통부(195)가, 메인 프레임(130)의 프레임경판부(131)에서, 상부 연통부(191) 및 하부 연통부(193) 사이를 연통하도록 측방향으로 형성되어 있으며, 상부 연통부(191)가 밸런스웨이트(123)의 내주와 메인프레임(130)의 메인베어링수용부(133) 사이에서 상하 방향으로 구비되어 있는 예가 도시된다.
이러한 구조의 가스빼기홀(190)에 의해, 저유 공간(S11)에 유입되는 토출 냉매로 인한 차압의 해소가 가능하게 되어, 압축기의 순환 개선, 특히 압축기의 상부에서의 회수 오일 순환을 개선시킬 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기(10)는 다음과 같이 동작된다.
즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 회전자(122)와 회전축(125)에 회전력이 발생되어 회전하고, 회전축(125)에 편심 결합된 선회스크롤(150)이 올담링(170)에 의해 고정스크롤(140)에 대해 선회운동을 하게 된다.
그러면, 압축실(V)의 체적이 압축실(V)의 바깥쪽에 형성되는 흡입압실(Vs)에서 중심쪽을 향해 연속으로 형성되는 중간압실(Vm), 그리고 중앙부의 토출압실(Vd)로 갈수록 점점 감소하게 된다.
그러면, 냉매가 냉동사이클의 응축기(미도시)와 팽창기(미도시), 그리고 증발기(미도시)로 이동하였다가 어큐뮬레이터(미도시)로 이동하게 되고, 이 냉매는 냉매흡입관(115)을 통해 압축실(V)을 이루는 흡입압실(Vs)쪽으로 이동을 하게 된다.
그러면, 흡입압실(Vs)로 흡입된 냉매는 압축실(V)의 이동궤적을 따라 중간압실(Vm)을 거쳐 토출압실(Vd)로 이동하면서 압축되고, 압축된 냉매는 토출압실(Vd)에서 토출구(1411,1412)를 통해 토출 커버(160)의 배출공간(S12)으로 토출된다.
그러면, 토출 커버(160)의 배출공간(S12)으로 토출된 냉매(냉매에는 오일이 혼합되어 혼합냉매를 이룬다. 다만, 설명중에는 혼합냉매 또는 냉매로 혼용할 수 있다)는 토출 커버(160)의 배출구멍수용홈(1613)과 고정스크롤(140)의 제1 배출구멍(1422)을 통해 메인프레임(130)과 구동모터(120) 사이에 형성된 배출공간(S12)으로 이동된다. 이 혼합냉매는 구동모터(120)를 통과하여 구동모터(120)의 상측에 형성된 케이싱(110)의 상부공간(S2)으로 이동하게 된다.
상부공간(S2)으로 이동된 혼합냉매는 상부공간(S2)에서 냉매와 오일로 분리되고, 냉매(또는 오일이 분리되지 않은 일부 혼합냉매)는 냉매토출관(116)을 통해 케이싱(110)의 외부로 배출되어 냉동사이클의 응축기로 이동하게 된다.
반면, 상부공간(S2)에서 냉매로부터 분리된 오일(또는 액냉매가 혼합된 혼합오일)은 케이싱(110)의 내주면과 고정자(121) 사이의 제1 오일회수통로(Po1)를 통해 하부공간(S1)을 향해 이동하게 되고, 하부공간(S1)으로 이동한 오일은 케이싱(110)의 내주면과 압축부의 외주면 사이에 형성된 제2 오일회수통로(Po2)를 통해 압축부의 하부에 형성되는 저유 공간(S11)으로 회수된다.
이 오일은 급유통로(126)를 통해 각각의 베어링면(미부호)으로 공급되고, 일부는 압축실(V)로 공급된다. 베어링면과 압축실(V)로 공급되는 오일은 냉매와 함께 토출 커버(160)로 토출되어 회수되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
이때, 배출공간(S12)을 이루는 구동모터(120)의 하단과 메인프레임(130)의 상단 사이에는 냉매배출통로와 오일회수통로를 분리하는 유로가이드(180)가 설치됨에 따라, 압축부에서 토출되어 상부공간(S2)으로 이동하는 냉매와 상부공간(S2)에서 하부공간(S1)으로 이동하는 오일이 서로 섞이는 것을 억제할 수 있다.
또한, 토출 공간(S3)을 형성하는 토출 커버(160)의 커버 하부면(1611)에는 토출 구멍(163)이 형성되는데, 토출 구멍(163)은 오일 피더(127)의 내주의 내측에 구비되기에, 토출 구멍(163)을 통과하는 토출 냉매는 오일 피더(127)의 내측에서 분사되기에, 저유 공간(S11) 내 오일의 온도를 조절하면서도, 분사되는 냉매에 의해 오일이 비산되는 것을 저감할 수 있게 한다.
또한, 토출 구멍(163)을 통해 토출 냉매가 저유 공간(S11)으로 제공됨에 따라, 저유 공간(S11)에는 압력이 상승하여 차압이 생기게 되는데, 저유 공간(S11) 내의 압력이 상승된 냉매는 가스빼기홀(190)의 하부 연통부(193), 중간 연통부(195) 및 상부 연통부(191)를 통과하여, 회전자에 구비된 공기 갭 혹은 와인딩 갭을 통해 상측으로 유동하여 냉매 토출관(116)을 통해 외부로 배출되게 된다.
도 15는 토출 구멍(163)을 통과하는 토출 냉매를 통해 온도가 상승되는 실험 결과를 도시하는 그래프이다.
도 15를 참조하면, 저온방치/초기시동 시, 저온 상태의 오일(저점도)을 히터 혹은 분지 배관을 사용하지 않고, 토출 구멍(163)을 통과하는 토출 냉매를 통해 빠른 시간 내 온도가 상승 가능하다. 특히, 기존대비 12~14도 상승된 예가 도 15에 도시된다.
이상에서 설명한 스크롤 압축기(10)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.
10: 스크롤 압축기
110:케이싱 115:냉매흡입관
116:냉매토출관 1211b:오일회수홈
120:구동모터 121:고정자
122:회전자
1221:회전자코어
125:회전축 123:밸런스웨이트
130:메인프레임 131:프레임경판부
132:프레임측벽부 133:메인베어링수용부
1321:제2 배출구멍 1323: 제1 오일회수홈
1326a: 제1 메인 오일 공급 유로1326b :제2 메인 오일 공급 유로
140:고정스크롤 1422:제1 배출구멍
1423:제2 오일회수홈 1426a: 제1 고정 오일 공급 유로
1426b :제2 메인 오일 공급 유로1426c: 제3 메인 오일 공급 유로
141:고정경판부 142:고정측벽부
143:서브베어링부 144:고정랩
150:선회스크롤
160:토출 커버 161:커버 하우징부
1611:커버 하부면 1611a: 관통 구멍
163:토출 구멍
162:커버 플랜지부 1612:커버 측면부
1612a: 토출 안내홈 1613:배출구멍수용홈
127:오일 피더 1271:오일 흡입관
1272:차단 부재 1272a: 감압핀
S3:토출 공간
S11:저유 공간
S12:배출공간
190:가스빼기홀 191:상부 연통부
191a: 메인연통홀 191b: 상부배출공간
193:하부 연통부 193a: 제1연통홀
193b: 제2연통홀 195:중간 연통부

Claims (20)

  1. 저유 공간을 구비하는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정스크롤;
    상기 고정스크롤에 대해 선회 운동하며, 상기 고정스크롤의 일 측에서 상기 고정스크롤에 대해 선회 회전 가능하도록 배치되며 압축실을 형성하는 선회스크롤;
    상기 고정스크롤의 일 측과 반대되는 타 측에 결합되며, 커버 하부면을 구비하는 토출 커버; 및
    상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 포함하고,
    상기 오일 피더의 내주의 내측에 구비되는 상기 커버 하부면에는 상기 오일 피더의 내측과 연통 가능하여 상기 압축실로부터 토출되는 냉매의 일부를 상기 저유 공간으로 제공 가능하게 하는 토출 구멍이 형성되고,
    상기 커버 하부면에는,
    상기 고정 스크롤과 반대되는 일측에 배치되고, 상기 토출 구멍에 인접하게 배치되며, 상기 토출 구멍과 나란하되 단부는 절곡되도록 연장되어, 상기 토출 구멍을 통과하는 냉매가 충돌되는 냉매 안내 부재가 구비되는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출 커버는,
    상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤을 향해 연장되는 커버 측면부; 및
    상기 커버 하부면, 상기 커버 측면부 및 상기 고정 스크롤에 둘러싸여 형성되는 공간인 토출 공간을 더 구비하는 스크롤 압축기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오일 피더는,
    상기 토출 커버에 관통 결합되는 오일 흡입관; 및
    상기 오일 흡입관을 수용하여 이물질의 침입을 차단하는 차단 부재를 포함하는 스크롤 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선회스크롤을 사이에 두고, 상기 고정스크롤의 반대편에 고정 설치되는 메인프레임을 더 포함하고,
    상기 메인프레임 및 상기 고정스크롤에는, 상기 저유 공간 내의 기체를 상기 케이싱의 외부으로 배출 가능하게 하는 가스빼기홀이 구비되는 스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가스빼기홀은,
    상기 메인프레임의 상면에서 관통 형성되도록 구비되는 상부 연통부; 및
    상기 저유 공간에 연통되고 상기 저유 공간 내의 냉매 가스 중 일부를 상기 상부 연통부로 제공 가능하게 하는 하부 연통부를 포함하는 스크롤 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스빼기홀은,
    상기 상부 연통부 및 상기 하부 연통부를 연통 가능하게 하도록 상기 메인프레임의 상면에서 상기 상부 연통부와 교차하는 방향으로 형성되는 중간 연통부를 더 포함하는 스크롤 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메인프레임은 하측면 가장자리에서 원통 형상으로 연장되는 프레임측벽부를 구비하며, 상기 고정스크롤은 측부에서 환형으로 형성되어 상기 프레임측벽부에 상하 방향으로 마주보도록 결합되는 고정측벽부를 구비하고,
    상기 하부 연통부는,
    상기 고정측벽부에서 상하 방향으로 형성되는 제1연통홀; 및
    상기 프레임측벽부에서 상하 방향으로 형성되고, 상부는 상기 중간 연통부와 연통되고 하부는 상기 제1연통홀과 연통되는 제2연통홀을 포함하는 스크롤 압축기.
  9. 저유 공간을 구비하는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정스크롤;
    상기 고정스크롤에 대해 선회 운동하며, 상기 고정스크롤의 일 측에서 상기 고정스크롤에 대해 선회 회전 가능하도록 배치되며 압축실을 형성하는 선회스크롤;
    상기 고정스크롤의 일 측과 반대되는 타 측에 결합되며, 커버 하부면을 구비하는 토출 커버; 및
    상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 포함하고,
    상기 오일 피더의 내주의 내측에 구비되는 상기 커버 하부면에는 상기 오일 피더의 내측과 연통 가능하여 상기 압축실로부터 토출되는 냉매의 일부를 상기 저유 공간으로 제공 가능하게 하는 토출 구멍이 형성되고,
    상기 선회스크롤을 사이에 두고, 상기 고정스크롤의 반대편에 고정 설치되는 메인프레임을 더 포함하고,
    상기 메인프레임 및 상기 고정스크롤에는, 상기 저유 공간 내의 기체를 상기 케이싱의 외부으로 배출 가능하게 하는 가스빼기홀이 구비되고,
    상기 가스빼기홀은,
    상기 메인프레임의 상면에서 관통 형성되도록 구비되는 상부 연통부; 및
    상기 저유 공간에 연통되고 상기 저유 공간 내의 냉매 가스 중 일부를 상기 상부 연통부로 제공 가능하게 하는 하부 연통부를 포함하고,
    외부의 전원을 제공받아 회전력을 발생시켜서 상기 선회스크롤을 선회 회전 가능하게 하는 구동모터를 더 포함하고,
    상기 구동모터 및 상기 메인프레임 사이에 배치되며 원주 방향으로 기 결정된 각도만큼 연장되도록 형성되는 밸런스 웨이트가 상기 구동모터의 회전에 의해 회전 가능하도록 상기 구동모터에 결합 설치되며,
    상기 상부 연통부는 상기 밸런스 웨이트의 내주 공간에 더 구비되는 스크롤 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메인프레임은 상면에서 돌출 형성되고, 내주에 베어링이 설치되는 메인베어링수용부를 구비하고,
    상기 상부 연통부는 상기 밸런스 웨이트의 내주 공간과 상기 메인베어링수용부의 외주 공간 사이에 더 구비되는 스크롤 압축기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 메인프레임은 상면을 형성하는 프레임경판부 및 상기 프레임경판부에서 돌출 형성되고, 내주에 베어링이 설치되는 메인베어링수용부를 구비하고,
    상기 상부 연통부는,
    상기 프레임경판부에서 상하 방향으로 형성되는 메인연통홀; 및
    상기 메인연통홀과 연통되고, 상기 밸런스웨이트의 내주 및 상기 메인베어링수용부 사이에 구비되는 상부배출공간을 포함하는 스크롤 압축기.
  12. 저유 공간을 구비하는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정스크롤;
    상기 고정스크롤에 대해 선회 운동하며, 상기 고정스크롤의 일 측에서 상기 고정스크롤에 대해 선회 회전 가능하도록 배치되며 압축실을 형성하는 선회스크롤;
    상기 선회스크롤을 사이에 두고, 상기 고정스크롤의 반대편에 고정 설치되는 메인프레임; 및
    외부의 전원을 제공받아 회전력을 발생시켜서 상기 선회스크롤을 선회 회전 가능하게 하는 구동모터를 포함하고,
    상기 메인프레임 및 상기 고정스크롤에는, 상기 저유 공간 내의 기체를 상기 케이싱의 외부으로 배출 가능하게 하는 가스빼기홀이 구비되고,
    상기 가스빼기홀은, 상기 메인프레임의 상면에서 관통 형성되도록 구비되는 상부 연통부를 포함하고,
    상기 구동모터 및 상기 메인프레임 사이에 배치되며 원주 방향으로 기 결정된 각도만큼 연장되도록 형성되는 밸런스 웨이트가 상기 구동모터의 회전에 의해 회전 가능하도록 상기 구동모터에 결합 설치되며,
    상기 상부 연통부는 상기 밸런스 웨이트의 내주 공간에 더 구비되는 스크롤 압축기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가스빼기홀은,
    상기 저유 공간에 연통되고 상기 저유 공간 내의 냉매 가스 중 일부를 상기 상부 연통부로 제공 가능하게 하는 하부 연통부를 더 포함하는 스크롤 압축기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가스빼기홀은,
    상기 상부 연통부 및 상기 하부 연통부를 연통 가능하게 하도록 상기 메인프레임의 상면에서 상기 상부 연통부와 교차하는 방향으로 형성되는 중간 연통부를 더 포함하는 스크롤 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메인프레임은 하측면 가장자리에서 원통 형상으로 연장되는 프레임측벽부를 구비하며, 상기 고정스크롤은 측부에서 환형으로 형성되어 상기 프레임측벽부에 상하 방향으로 마주보도록 결합되는 고정측벽부를 구비하고,
    상기 하부 연통부는,
    상기 고정측벽부에서 상하 방향으로 형성되는 제1연통홀; 및
    상기 프레임측벽부에서 상하 방향으로 형성되고, 상부는 상기 중간 연통부와 연통되고 하부는 상기 제1연통홀과 연통되는 제2연통홀을 포함하는 스크롤 압축기.
  16. 삭제
  17. 제14항에 있어서,
    상기 메인프레임은 상면을 형성하는 프레임경판부 및 상기 프레임경판부에서 돌출 형성되고, 내주에 베어링이 설치되는 메인베어링수용부를 구비하고,
    상기 상부 연통부는,
    상기 프레임경판부에서 상하 방향으로 형성되는 메인연통홀; 및
    상기 메인연통홀과 연통되고, 상기 밸런스웨이트의 내주 및 상기 메인베어링수용부 사이에 구비되는 상부배출공간을 포함하는 스크롤 압축기.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 고정스크롤의 일 측과 반대되는 타 측에 결합되며, 커버 하부면을 구비하되 상기 고정스크롤과의 사이에서 토출 공간을 형성하는 토출 커버를 더 포함하고,
    상기 커버 하부면에는 상기 토출 공간 및 상기 저유 공간과 연통되는 토출 구멍이 형성되는 스크롤 압축기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 더 포함하고,
    상기 토출 구멍은, 상기 오일 피더의 내주의 내측에 구비되는 상기 커버 하부면에서 상기 오일 피더의 내측과 연통 가능하도록 형성되는 스크롤 압축기.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 커버 하부면에서 상기 고정 스크롤과 반대 방향으로 향하도록 결합되어, 상기 저유 공간에 연통 가능하도록 형성되는 오일 피더를 더 포함하고,
    상기 토출 구멍은, 상기 오일 피더의 외주의 외측에 구비되는 상기 커버 하부면에서 상기 저유 공간과 연통 가능하도록 형성되는 스크롤 압축기.

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