KR102630534B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 선회스크롤과 이를 마주보는 스크롤지지부재의 사이에 자전방지핀과 자전방지링으로 된 자전방지기구가 구비되되, 자전방지링을 이루는 링본체부의 축방향두께가 자전방지링이 삽입되는 링삽입홈의 축방향깊이보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 별도의 부재를 추가하지 않고도 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 물리적으로 이격시켜 오일이 유입될 수 있는 간격을 확보하고, 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에 오일이 원활하게 공급되어 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에서의 소착현상 또는/및 마찰손실을 억제할 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 핀앤링 방식의 자전방지기구에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 고정스크롤 또는 비선회스크롤에 대해 선회스크롤이 상대운동을 하면서 압축실을 형성하게 된다. 선회스크롤은 회전축에 결합되어 회전력을 전달받게 되나, 선회스크롤과 메인프레임 또는 선회스크롤과 비선회스크롤의 사이에는 자전방지기구가 구비되어 있다. 이에 따라 선회스크롤은 회전력을 전달받더라도 자전하지 않고 선회운동을 하게 된다.

자전방지기구에는 크게 올담링 방식과 핀앤링 방식으로 구분된다. 올담링 방식은 링에 형성된 키가 선회스크롤과 그 선회스크롤을 지지하는 부재 사이에 각각 미끄러지게 결합되어 선회스크롤의 자전운동을 억제하는 방식이다. 핀앤링 방식은 선회스크롤을 지지하는 부재에 핀이 결합되고, 선회스크롤에는 핀이 선회 가능하게 삽입되는 링이 구비되어 선회스크롤의 자전운동을 억제하는 방식이다. 물론 핀앤링 방식에서 핀과 링의 위치를 반대로 배치할 수도 있으나, 이하에서는 선회스크롤에 링이 결합되는 방식을 중심으로 설명한다.

특허문헌 1(미국공개특허 US2014/0369819 A1)은 구동원을 이루는 구동모터가 압축기 케이싱의 내부에 구비된 소위 '밀폐형 압축기'에서 핀앤링 방식이 적용되는 스크롤 압축기를 개시하고 있다. 이 경우에 메인프레임에 핀이, 선회스크롤에 링이 각각 삽입되며, 메인프레임과 선회스크롤의 사이에는 스러스트플레이트가 구비되어 있다.

특허문헌 2(미국등록특허 US11,092,155 B2)는 구동원을 이루는 가스엔진이 압축기 케이싱의 외부에 구비되어 압축기 케이싱의 외부로 노출된 구동축을 통해 구동력을 전달하는 소위 '개방형 압축기'에서 핀앤링 방식이 적용되는 스크롤 압축기를 개시하고 있다. 이 경우에는 선회스크롤에 핀이, 프론트하우징에 링이 각각 삽입되며, 프론트하우징과 선회스크롤의 사이에는 스러스트플레이트가 구비되어 있다.

하지만, 상기와 같은 종래의 자전방지링은 선회스크롤의 링삽입홈에 완전히 매립됨에 따라, 선회스크롤과 스러스트플레이트가 긴밀하게 접촉되거나 스러스트플레이트가 없는 경우에는 선회스크롤과 프론트하우징(메인프레임)이 긴밀하게 접촉된다. 이로 인해 선회스크롤과 스러스트플레이트 사이의 베어링면에 오일이 충분하게 공급되지 못하게 된다. 그러면 상기한 베어링면에서의 마찰손실이 증가하거나 소착현상이 발생되어 마모될 수 있다. 이는 오일펌프를 설치하기가 곤란한 횡형 스크롤 압축기는 물론 오일분리기가 압축기 케이싱의 외부에 구비되는 스크롤 압축기에서 더욱 크게 발생될 수 있다.

미국공개특허 US2014/0369819 A1(공개일: 2014.12.18.) 미국등록특허 US11,092,155 B2(등록일: 2021.08.17)

본 발명의 목적은, 핀앤링 방식의 자전방지기구가 적용되는 경우 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에서의 소착현상 또는/및 마찰손실을 억제할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에 오일이 원활하게 공급되도록 하는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 물리적으로 이격시켜 오일이 유입될 수 있는 간격을 확보할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 기존의 부품을 이용하여 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 물리적으로 이격시킬 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 물리적으로 이격시키는 부재에 오일이 저장될 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 물리적으로 이격시키는 부재의 신뢰성을 확보할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 고정스크롤, 선회스크롤, 자전방지핀, 링삽입홈 및 자전방지링을 포함할 수 있다. 상기 고정스크롤은 상기 케이싱의 내부에 고정될 수 있다. 상기 선회스크롤은 상기 고정스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤과의 사이에 압축실을 형성할 수 있다. 상기 스크롤지지부재는 상기 선회스크롤의 축방향 일측에 구비되어 상기 선회스크롤을 축방향으로 지지할 수 있다. 상기 자전방지핀은 상기 선회스크롤의 일측면과 이를 마주보는 상기 스크롤지지부재의 일측면 중에서 어느 한쪽에 구비될 수 있다. 상기 링삽입홈은 상기 자전방지핀이 구비되는 부재의 일측면을 마주보는 다른 부재의 일측면에 구비될 수 있다. 상기 자전방지링은 상기 링삽입홈에 삽입되며, 상기 자전방지핀이 결합되는 자전방지링을 포함할 수 있다. 상기 자전방지링은, 상기 링삽입홈에 회전 가능하게 결합되는 링본체부 및 상기 자전방지핀이 결합되는 핀결합부를 포함할 수 있다. 상기 링본체부의 축방향두께는, 상기 링삽입홈의 축방향깊이보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 별도의 부재를 추가하지 않고도 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 물리적으로 이격시켜 오일이 유입될 수 있는 간격을 확보하고, 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에 오일이 원활하게 공급되어 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에서의 소착현상 또는/및 마찰손실을 억제할 수 있다.

일례로, 상기 링본체부의 축방향두께는, 상기 링삽입홈의 축방향깊이의 2배 이하로 형성될 수 있다. 이를 통해, 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 적절하게 이격시켜 그 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이로 오일이 원활하게 유입되도록 하면서도 선회스크롤의 거동이 불안정하게 되는 것을 억제할 수 있다.

다른 예로, 상기 핀결합부는, 상기 링본체부의 중심으로부터 편심지게 구비될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀이 자전방지링의 일정한 위치에 결합되면서도 자전방지핀이 자전방지링에 대해 선회운동을 하면서 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 핀결합부는 상기 링본체부의 축방향 양쪽 측면 사이를 관통하거나 또는 한쪽 측면에서 기설정된 깊이만큼 함몰될 수 있다. 상기 핀결합부의 내경은, 상기 자전방지핀의 외경보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀이 자전방지링의 일정한 위치에 결합되면서도 그 자전방지핀이 자전방지링에 대해 원주방향으로 미끄러지면서 선회운동을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 자전방지핀의 일단은 상기 스크롤지지부재에 고정 결합되고, 상기 자전방지핀의 타단은 상기 핀결합부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀이 스크롤지지부재에 고정되어 그 자전방지핀을 자전방지링에 용이하게 결합할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 자전방지핀은 상기 핀결합부에서 단일체로 연장될 수 있다. 상기 스크롤지지부재에는 상기 자전방지핀이 회전 가능하게 결합되는 핀삽입홈이 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀과 자전방지링이 일체로 형성됨에 따라 자전방지핀과 자전방지링 사이의 조립공정을 배제하여 자전방지기구를 용이하게 조립할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 링본체부는, 상기 핀결합부를 제외한 전체가 막힌 원판형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 실질적인 축방향베어링면을 이루는 자전방지링의 미끄럼면적이 넓어져 선회스크롤을 안정적으로 지지하는 동시에 자전방지링의 면압이 감소하게 되어 신뢰성이 확보될 수 있다.

구체적으로, 상기 링본체부는, 전체가 동일한 두께로 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지링의 베어링면이 균일하게 유지되어 선회스크롤의 거동이 안정되고 자전방지링의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 링본체부의 내부에는, 상기 핀결합부의 일측에 살빼기부가 더 형성될 수 있다. 이를 통해, 실질적인 축방향베어링면을 이루는 자전방지링의 무게를 줄여 압축기 효율이 향상될 수 있다. 또한, 살빼기부에 오일이 저장되어 압축기의 재기동시 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에 오일이 신속하게 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 링본체부는, 상기 살빼기부와 상기 핀결합부의 사이에 상기 핀결합부를 감싸도록 보강부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지링의 무게를 줄이면서도 자전방지핀을 안정적으로 지지할 수 있다.

더 구체적으로, 상기 보강부의 면적은, 상기 살빼기부의 면적보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀을 안정적으로 지지하면서도 자전방지링의 무게를 최소화할 수 있다.

또한, 상기 보강부는 상기 살빼기부가 상기 핀결합부로부터 반경방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 상기 보강부의 외주면은, 상기 핀결합부와 동일한 중심을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀을 안정적으로 지지하면서도 보강부의 폭을 최소화하여 자전방지링의 무게를 최소화할 수 있다.

구체적으로, 상기 보강부의 외경은, 상기 핀결합부의 내경 대비 2배보다는 크거나 같고 4배보다는 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지링의 보강부를 최적화하여 자전방지링의 무게를 최소화하면서도 보강부를 포함한 자전방지링의 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 살빼기부는, 상기 링본체부의 축방향 양쪽 측면을 관통하여 형성될 수 있다. 이를 통해, 핀결합부를 포함한 자전방지링의 무게를 최소화하는 동시에 자전방지링에 오일이 저장되어 압축기의 재기동시 소착현상과 마찰손실을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 살빼기부는, 상기 링본체부의 축방향 한쪽 측면에서 함몰지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 핀결합부를 포함한 자전방지링의 무게를 줄이면서도 핀결합부의 강성을 높일 수 있다. 또한 링본체부의 설치방향에 따라 자전방지링의 면압을 낮춰 신뢰성을 높이고 선회스크롤을 안정적으로 지지하는 한편 자전방지링에 오일이 저장되어 압축기의 재기동시 소착현상과 마찰손실을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 고정스크롤, 선회스크롤, 자전방지핀, 링삽입홈 및 자전방지링을 포함할 수 있다. 상기 고정스크롤은 상기 케이싱의 내부에 고정될 수 있다. 상기 선회스크롤은 상기 고정스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤과의 사이에 압축실을 형성할 수 있다. 상기 스크롤지지부재는 상기 선회스크롤의 축방향 일측에 구비되어 상기 선회스크롤을 축방향으로 지지할 수 있다. 상기 자전방지핀은 상기 선회스크롤의 일측면과 이를 마주보는 상기 스크롤지지부재의 일측면 중에서 어느 한쪽에 구비될 수 있다. 상기 링삽입홈은 상기 자전방지핀이 구비되는 부재를 마주보는 다른 부재의 일측면에 구비될 수 있다. 상기 자전방지링은 상기 링삽입홈에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 상기 자전방지링은, 링본체부; 및 상기 링본체부의 내부에 구비되어 상기 자전방지핀이 결합되는 핀결합부를 포함할 수 있다. 상기 핀결합부는 상기 링본체부의 중심에 대해 편심지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀이 자전방지링의 일정한 위치에 결합되면서도 자전방지핀이 자전방지링에 대해 선회운동을 하면서 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.

일례로, 상기 선회스크롤을 마주보는 상기 스크롤지지부재의 일측면에는 급유홈이 형성될 수 있다. 상기 급유홈은, 상기 스크롤지지부재의 외주면과 내주면 사이를 연결하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일이 프론트하우징의 스크롤지지면과 이를 마주보는 부재 사이로 신속하게 공급될 수 있다.

구체적으로, 상기 케이싱의 외부에는 상기 케이싱에서 토출되는 냉매에서 오일을 분리하는 오일분리기가 구비될 수 있다. 상기 오일분리기와 상기 케이싱의 내부를 연결하는 오일회수관이 구비될 수 있다. 상기 오일회수관은, 상기 선회스크롤과 상기 스크롤지지부재 사이를 반경방향으로 마주보는 위치에서 상기 케이싱의 내부에 연결될 수 있다. 이를 통해, 오일분리기가 압축기의 외부에 구비되는 경우 그 오일분리기에서 분리된 오일이 압축기 내부의 습동부를 이루는 프론트하우징과 선회스크롤 사이의 축방향베어링면에 원활하고 신속하게 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 선회스크롤과 이를 마주보는 스크롤지지부재의 사이에 자전방지핀과 자전방지링으로 된 자전방지기구가 구비되되, 자전방지링을 이루는 링본체부의 축방향두께가 자전방지링이 삽입되는 링삽입홈의 축방향깊이보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 별도의 부재를 추가하지 않고도 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 물리적으로 이격시켜 오일이 유입될 수 있는 간격을 확보하고, 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에 오일이 원활하게 공급되어 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에서의 소착현상 또는/및 마찰손실을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 링본체부의 축방향두께가 링삽입홈의 축방향깊이의 2배 이하로 형성될 수 있다. 이를 통해, 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이를 적절하게 이격시켜 그 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이로 오일이 원활하게 유입되도록 하면서도 선회스크롤의 거동이 불안정하게 되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 핀결합부가 링본체부의 중심으로부터 편심지게 구비될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀이 자전방지링의 일정한 위치에 결합되면서도 자전방지핀이 자전방지링에 대해 선회운동을 하면서 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 자전방지핀의 일단은 스크롤지지부재에 고정 결합되고, 자전방지핀의 타단은 핀결합부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀이 스크롤지지부재에 고정되어 그 자전방지핀을 자전방지링에 용이하게 결합할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 자전방지핀이 핀결합부에서 단일체로 연장되고, 스크롤지지부재에는 자전방지핀이 회전 가능하게 결합되는 핀삽입홈이 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀과 자전방지링이 일체로 형성됨에 따라 자전방지핀과 자전방지링 사이의 조립공정을 배제하여 자전방지기구를 용이하게 조립할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 링본체부 중에서 핀결합부를 제외한 전체가 막힌 원판형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 실질적인 축방향베어링면을 이루는 자전방지링의 미끄럼면적이 넓어져 선회스크롤을 안정적으로 지지하는 동시에 자전방지링의 면압이 감소하게 되어 신뢰성이 확보될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 링본체부의 내부에서 핀결합부의 일측에 살빼기부가 더 형성될 수 있다. 이를 통해, 실질적인 축방향베어링면을 이루는 자전방지링의 무게를 줄여 압축기 효율이 향상될 수 있다. 또한, 살빼기부에 오일이 저장되어 압축기의 재기동시 선회스크롤과 이를 마주보는 부재 사이에 오일이 신속하게 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 보강부의 외주면이 핀결합부와 동일한 중심을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 자전방지핀을 안정적으로 지지하면서도 보강부의 폭을 최소화하여 자전방지링의 무게를 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 살빼기부 링본체부의 축방향 양쪽 측면을 관통하여 형성될 수 있다. 이를 통해, 핀결합부를 포함한 자전방지링의 무게를 최소화하는 동시에 자전방지링에 오일이 저장되어 압축기의 재기동시 소착현상과 마찰손실을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 살빼기부가 링본체부의 축방향 한쪽 측면에서 함몰지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 핀결합부를 포함한 자전방지링의 무게를 줄이면서도 핀결합부의 강성을 높일 수 있다. 또한 링본체부의 설치방향에 따라 자전방지링의 면압을 낮춰 신뢰성을 높이고 선회스크롤을 안정적으로 지지하는 한편 자전방지링에 오일이 저장되어 압축기의 재기동시 소착현상과 마찰손실을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 선회스크롤을 마주보는 스크롤지지부재의 일측면에 급유홈이 형성되되, 급유홈은 스크롤지지부재의 외주면과 내주면 사이를 연결하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일이 프론트하우징의 스크롤지지면과 이를 마주보는 부재 사이로 신속하게 공급될 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 가스엔진히트펌프를 보인 계통도,
도 2는 도 1에서 압축기와 오일회수부의 연결관계를 보인 계통도,
도 3은 도 2에서 압축기의 일부를 분해하여 보인 사시도,
도 4는 도 3의 조립단면도,
도 5는 본 실시예에 따른 스크롤 압축기에서 압축부를 분해하여 보인 사시도,
도 6은 도 5에서 자전방지링이 결합된 선회스크롤의 배면을 보인 사시도,
도 7은 도 6의 배면도,
도 8은 도 7의 단면도,
도 9는 자전방지링의 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도,
도 10은 도 9의 평면도,
도 11은 도 10의 단면도,
도 12는 자전방지링의 또 다른 실시예를 보인 평면도,
도 13은 자전방지링의 또 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도,
도 14a 및 도 14b는 도 13의 자전방지링에 대한 설치예들을 각각 보인 단면도들,
도 15는 자전방지기구에 대한 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도,
도 16은 도 15의 단면도.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 핀앤링 방식의 자전방지기구가 적용되는 것으로, 가스엔진히트펌프에서 응축기, 팽창기 및 증발기와 함께 통상적인 공조용 냉동사이클을 구성하는 횡형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다.

하지만 본 발명은 스크롤 압축기에 통상적으로 적용되는 핀앤링 방식의 자전방지기구에 관한 것이어서 가스엔진히트펌프용 횡형 스크롤 압축기로 한정되지 않는다. 다시 말해 본 발명에 따른 핀앤링 방식의 자전방지기구는 선회스크롤에 범용적으로 적용될 수 있다. 다만 가스엔진히트펌프용 횡형 스크롤 압축기의 경우 케이싱의 용적이 작고 오일펌프를 설치하는데 제약이 있어 다른 유형의 압축기에 비해 선회스크롤과 이를 지지하는 스크롤지지부재 사이로의 급유가 곤란할 수 있다. 이에 이하에서는 가스엔진히트펌프용 횡형 스크롤 압축기를 중심으로 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 가스엔진히트펌프를 보인 계통도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 가스엔진히트펌프(1)는, 압축기(10), 응축기(20), 팽창기(30) 및 증발기(40)가 폐루프를 이루도록 구성된다. 즉, 압축기(10)의 토출측에 응축기(20), 팽창기(30), 증발기(40)가 차례대로 연결되고, 증발기(40)는 압축기의 흡입측에 연결된다.

본 실시예는 압축기(10)의 토출측, 다시 말해 압축기(10)와 응축기(20) 사이에는 후술할 오일분리기(161)가 구비되고, 오일분리기(161)의 제1출구측은 응축기(20)에 연결된 냉매순환관(50)이, 오일분리기(161)의 제2출구측은 압축기(10)의 흡입측을 향하는 오일회수관(162)이 각각 연결된다.

도면 중 미설명 부호인 2는 클러치조립체이고, 151은 냉매회수관이다.

상기와 같은 가스엔진히트펌프(1)는 압축기(10)에서 압축된 냉매는 응축기(20)를 향해 토출되되, 응축기(20)보다 상류측에 위치한 오일분리기(161)를 먼저 통과하게 된다. 오일분리기(161)에서 냉매와 오일이 분리되어 냉매는 응축기(20), 팽창기(30) 및 증발기(40)로 된 냉동사이클을 차례대로 거쳐 압축기(10)로 다시 흡입되는 반면 오일은 냉동사이클을 거치지 않고 오일분리기(161)에서 오일회수관(162)을 통해 압축기(10)로 회수된다.

다만, 오일회수관(162)이 냉매흡입관(115)에 연결(합관)되어 압축기(10)의 흡입측으로 연결될 수도 있으나, 이는 앞서 설명한 바와 같이 압축실(V)로 흡입되는 냉매의 비체적을 상승시켜 압축기의 체적효율이 저하될 수 있다. 이에 따라 본 실시예에서는 오일회수관(162)이 케이싱에 연결되는 지점이 냉매흡입관(115)이 케이싱에 연결되는 지점으로부터 가능한 한 멀리 떨어지면서도 후술할 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130) 사이의 축방향베어링면을 효과적으로 윤활할 수 있도록 배치되는 것이 유리하다.

도 2는 도 1에서 압축기와 오일회수부의 연결관계를 보인 계통도이고, 도 3은 도 2에서 압축기의 일부를 분해하여 보인 사시도이며, 도 4는 도 3의 조립단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기(10)는, 케이싱(110), 구동축(120), 압축부를 이루는 선회스크롤(130) 및 고정스크롤(140), 냉매회수부(150) 및 오일회수부(160)를 포함한다.

케이싱(110)은 메인하우징(111), 프론트하우징(112) 및 리어하우징(113)을 포함한다.

케이싱(110)은 압축기(10)의 외관을 이루는 것으로, 클러치조립체(2)의 일측에 배치되어 구동축(120)에 의해 클러치조립체(2)와 결합된다. 이하에서는 클러치조립체(2)를 마주보는 쪽을 전방, 그 반대쪽을 후방으로 정의하여 설명한다. 이에 따라 프론트하우징(112)은 클러치조립체(2)를 마주보는 쪽에 배치되는 하우징을, 리어하우징(113)은 반대쪽에 배치되는 하우징을 각각 지칭하게 된다.

메인하우징(111)은 양단이 개구된 원통형상으로 형성되어 압축부가 수용된다. 다시 말해 메인하우징(111)의 내부공간은 증발기(40)를 통과한 냉매가 흡입되는 흡입공간(110a)을 이룬다. 다만 메인하우징(111)의 흡입공간은 냉매뿐만 아니라 압축부를 포함한 습동부를 윤활하는 오일이 저장되는 저유공간(oil sump)을 이루기도 한다.

메인하우징(111)의 일단(전방단)은 프론트하우징(112)이 결합되어 복개되고, 메인하우징(111)의 타단(후방단)은 리어하우징(113)이 결합되어 복개된다. 이에 따라 메인하우징(111)의 내부공간은 프론트하우징(112)과 리어하우징(113)에 의해 밀봉된다. 하지만 프론트하우징(112)은 구동축(120)이 관통하여 결합됨에 따라 프론트하우징(112)과 구동축(120)의 사이에는 후술할 축실링부재(184)가 구비된다. 이에 따라 메인하우징(111)의 전방단은 프론트하우징(112)과 축실링부재(184)에 의해 밀봉되나, 편의상 이하에서는 메인하우징(111)의 일단은 프론트하우징(112)에 의해 밀봉되는 것으로 설명한다.

프론트하우징(112)과 리어하우징(113)은 메인하우징(111)에 용접 결합될 수도 있고, 볼트 체결되어 결합될 수도 있다. 본 실시예에서는 프론트하우징(112)과 리어하우징(113)이 메인하우징(111)에 볼트 체결된 예를 중심으로 설명한다.

메인하우징(111)의 일단에는 제1하우징돌부(111a)가 플랜지 형상으로 연장된다. 제1하우징돌부(111a)는 후술할 프론트하우징(112)의 커버부(1121)와 볼트 체결된다. 제1하우징돌부(111a)와 커버부(1121)의 사이에는 오링 또는 가스켓과 같은 제1실링부재(181)가 삽입될 수 있다.

메인하우징(111)의 후방단에는 제2하우징돌부(111b)가 플랜지 형상으로 연장된다. 제1하우징돌부(111a)와 후술할 리어하우징(113)의 제3하우징돌부(113a)와 볼트 체결된다. 제2하우징돌부(111b)와 제3하우징돌부의 사이에는 오링 또는 가스켓과 같은 제2실링부재(182)가 삽입될 수 있다.

메인하우징(111)의 외주면, 즉 제1하우징돌부(111a)와 제2하우징돌부(111b)의 사이의 외주면에는 제1연결돌부(미부호)가 형성된다. 제1연결돌부(미부호)에는 메인하우징(111)의 외측면과 내측면 사이를 관통하는 냉매흡입포트(1111)가 형성된다. 냉매흡입포트(1111)의 외측단은 냉매흡입관(115)에 연결되고, 냉매흡입포트(1111)의 내측단은 메인하우징(111)의 내주면으로 개구된다. 이에 따라 냉매흡입관(115)은 냉매흡입포트(1111)를 통해 케이싱(110)의 내부공간, 즉 흡입공간(110a)에 연통된다.

냉매흡입포트(1111)는 메인하우징(111)의 중간위치에 형성될 수 있으나, 후술할 제1흡입단(132a)에 가능한 한 근접하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 냉매흡입포트(1111)는 제1하우징돌부(111a)보다 제2하우징돌부(111b)에 인접하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 냉매흡입포트(1111)가 후술할 제1흡입단(132a)과 근접하게 되어 냉매흡입포트(1111)를 통해 압축실(V)로 흡입되는 냉매의 흡입저항을 낮출 수 있다.

메인하우징(111)의 외주면, 즉 제1하우징돌부(111a)와 제2하우징돌부(111b)의 사이에는 제2연결돌부(미부호)가 형성된다. 제2연결돌부에는 메인하우징(111)의 외측면과 내측면 사이를 관통하는 리턴포트(1112)가 형성된다. 리턴포트(1112)의 외측단은 냉매회수관(또는 오일회수관)(151)에 연결되고, 리턴포트(1112)의 내측단은 메인하우징(111)의 내주면으로 개구된다. 이에 따라 냉매회수관(또는 오일회수관)(151)은 리턴포트(1112)를 통해 케이싱(110)의 내부공간, 즉 흡입공간(110a)에 연통된다.

리턴포트(1112)는 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130) 사이의 축방향베어링면에 근접하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 리턴포트(1112)는 제1하우징돌부(111a)와 냉매흡입포트(1111) 사이에서 축방향베어링면에 대해 반경방향으로 중첩되는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라 리턴포트(1112)를 통해 케이싱(110)의 흡입공간(110a)으로 회수되는 오일이 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130) 사이의 축방향베어링면으로 신속하게 공급되어 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130) 사이에서의 윤활효과를 높일 수 있다.

프론트하우징(112)은 메인하우징(111)의 전방단에 결합되어 메인하우징(111)의 내부공간, 즉 흡입공간(110a)을 밀봉하는 동시에 선회스크롤(130)을 축방향으로 지지한다. 이에 따라 프론트하우징(112)은 케이싱(110)의 일부로 이해될 수도 있고, 압축부의 일부를 이루는 프레임으로 이해될 수도 있다.

프론트하우징(112)은 차량에 적용시 압축기의 무게를 줄이기 위해 알루미늄 소재로 형성될 수도 있다. 하지만 건물공조용에 적용되는 압축기는 실외기에 고정 설치됨에 따라 프론트하우징(112)을 알루미늄 소재가 아니라 주철 소재가 적용될 수 있다. 이에 따라 차량용에 비해 부하가 큰 건물공조용에서의 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 프론트하우징(112)은 커버부(1121) 및 프레임부(1122)를 포함한다. 커버부(1121)는 케이싱(110)의 일부를 이루는 부분이고, 프레임부(1122)는 압축부의 일부를 이루는 부분이다.

커버부(1121)와 프레임부(1122)는 일체로 이루어질 수도 있고, 분리되어 조립될 수도 있다. 본 실시예는 커버부(1121)와 프레임부(1122)가 일체로 형성된 예를 도시하고 있으나, 커버부(1121)와 프레임부(1122)가 분리되어 조립된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 실시예에 따른 프론트하우징(112)의 커버부(1121)는 메인하우징(111)의 외부에서 그 메인하우징(111)의 전방단을 복개하는 부분으로, 전체적으로는 중앙부가 관통된 링모양의 원판형상으로 형성된다. 커버부(1121)의 외경은 메인하우징(111)의 외경, 더 정확하게는 앞서 설명한 제1하우징돌부(111a)의 외경과 거의 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라 커버부(1121)는 메인하우징(111)의 제1하우징돌부(111a)와 볼트 체결되어 메인하우징(111)의 전방단을 복개하게 된다.

커버부(1121)의 전방면에는 클러치조립체(2)를 향해 동일축선상으로 연장되는 커버돌부(1121a)가 형성된다. 커버돌부(1121a)는 클러치조립체(2)와의 사이에 클러치베어링(미부호)을 두고 클러치조립체(2)에 삽입되어 지지된다. 이에 따라 클러치조립체(2)의 구동부(미부호)가 커버돌부(1121a)에 대해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

커버부(1121)의 내부에는 축수용부(1121b)가 관통 형성된다. 축수용부(1121b)는 후술할 프레임부(1122)의 선회공간부(1122a)와 동일축선상에 형성된다. 이에 따라 구동축(120)은 커버부(1121)의 축수용부(1121b)와 프레임부(1122)의 선회공간부(1122a)를 통과하여 전방단은 클러치조립체(2)에, 후방단은 선회스크롤(130)에 각각 결합된다.

축수용부(1121b)는 다단으로 형성될 수 있다. 예를 들어 축수용부(1121b)의 전방측은 내경이 작고 후방측은 내경이 크게 형성될 수 있다. 전방측 축수용부(1121b1)에는 구동축(120)의 전방측을 지지하는 제1지지베어링(185)이, 후방측 축수용부(1121b2)에는 구동축(120)의 후방측을 지지하는 제2지지베어링(186)이 각각 구비될 수 있다.

제1지지베어링(185)과 제2지지베어링(186)은 각각 볼베어링으로 이루어질 수 있다. 하지만 경우에 따라서는 제1지지베어링(185)과 제2지지베어링(186)은 니들베어링이나 또는 부시베어링으로 이루어질 수도 있다. 다만 구동축(120)의 후방측에 압축부를 이루는 선회스크롤(130)이 결합됨에 따라, 제2지지베어링(186)은 제1지지베어링(185)에 비해 상대적으로 하중지지력이 큰 베어링으로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 축수용부(1121b)의 일측, 즉 전방측 축수용부(1121b1)와 후방측 축수용부(1121b2)의 사이에는 윤활공간부(1121c)가 형성될 수 있다. 윤활공간부(1121c)의 내경은 전방측 축수용부(1121b1)의 내경보다는 크고 후방측 축수용부(1121b2)의 내경보다는 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 전방측 축수용부(1121b1)에서 윤활공간부(1121c)를 거쳐 후방측 축수용부(1121b2)로 갈수록 내경이 단계적으로 증가하도록 형성될 수 있다.

윤활공간부(1121c)에는 축실링부재(184)가 구비된다. 구체적으로 축실링부재(184)는 제1지지베어링(185)과 제2지지베어링(186)의 사이, 다시 말해 윤활공간부(1121c)와 전방측 축수용부(1121b1)의 사이에 위치할 수 있다. 이에 따라 축실링부재(184)의 일부는 전방측 축수용부(1121b1), 다른 일부는 윤활공간부(1121c)에 각각 위치하게 된다.

축실링부재(184)는 통상 기계밀봉(mechanical seal)이 적용될 수 있다. 예를 들어 축실링부재(184)는 고정실링부(1841)와 가동실링부(1842)로 이루어질 수 있다. 고정실링부(1841)는 전방측 축수용부(1121b1)의 내주면에, 가동실링부(1842)는 구동축(120)의 외주면에 각각 결합될 수 있다. 이에 따라 구동축(120)의 회전시 가동실링부(1842)가 고정실링부(1841)에 밀착되어 전방측 축수용부(1121b1)와 윤활공간부(1121c)의 사이, 다시 말해 흡입공간(110a)의 전방측을 실링하게 된다.

본 실시예에 따른 프론트하우징(112)의 프레임부(1122)는 메인하우징(111)의 내부에 삽입되는 부분으로, 커버부(1121)에서 리어하우징(113)을 향해 단일체로 연장된다. 이에 따라 커버부(1121)와 프레임부(1122)를 체결할 필요가 없어 프론트하우징(112)을 용이하게 형성할 수 있다. 다만 앞서 설명한 바와 같이 프레임부(1122)는 커버부(1121)로부터 분리되어 별도로 제작된 후 볼트로 체결될 수도 있다. 이 경우 앞서 설명한 제2지지베어링(186) 및 축실링부재(184) 등을 용이하게 조립할 수 있다.

프레임부(1122)의 외주면은 메인하우징(111)의 내주면에 거의 밀착되어 결합될 수 있다. 다시 말해 프론트하우징(112)은 케이싱(110)에 열박음되거나 또는 용접될 수도 있다. 하지만 본 실시예에서는 프론트하우징(112)이 메인하우징(111)에 볼트 체결됨에 따라 프론트하우징(112)의 외주면은 메인하우징(111)의 내주면으로부터 이격될 수 있다. 이에 따라 프론트하우징(112)의 열이나 진동이 메인하우징(111)으로 전달되는 것을 억제할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았지만, 프레임부(1122)가 메인하우징(111)의 내부에 삽입됨에 따라 프레임부(1122)의 외주면과 이를 마주보는 메인하우징(111)의 내주면 사이에 제1실링부재(미도시)가 구비될 수도 있다.

프레임부(1122)는 환형으로 형성되며, 중앙부에 선회공간부(1122a)가 형성된다. 선회공간부(1122a)는 후술할 선회스크롤(130)의 구동축결합부(133)가 선회운동을 하는 공간으로, 축수용부(1121b) 및 윤활공간부(1121c)와 동일축선상에서 연통되도록 관통된다.

프레임부(1122)의 후방면은 스크롤지지면(1122b)을 형성한다. 다시 말해 선회스크롤(130)을 마주보는 프레임부(1122)의 후방면은 후술할 선회경판부(131)가 축방향으로 지지되는 스크롤지지면(1122b)을 형성하게 된다. 이에 따라 스크롤지지면(1122b)은 이를 마주보는 선회경판부(131)의 전방면과 함께 앞서 설명한 축방향베어링면을 형성하게 된다.

스크롤지지면(1122b)은 전체가 밋밋하도록 평평하게 형성될 수도 있고, 스크롤지지면(1122b)이 요철지도록 적어도 한 개 이상의 급유홈(1122c)이 형성될 수도 있다. 급유홈은 스크롤지지면(1122b)을 마주보는 선회경판부(131)의 전방면에 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 급유홈(1122b)이 스크롤지지면(1122b)에 형성되는 예를 도시하고 있다.

예를 들어, 급유홈(1122c)은 제1급유홈(1122c1) 및 제2급유홈(1122c2)으로 이루어질 수 있다. 제1급유홈(1122c1)은 복수 개로 이루어져 각각 반경방향으로 형성되고, 제2급유홈(1122c2)은 적어도 한 개 이상으로 이루어져 제1급유홈(1122c1)과 교차하도록 원주방향으로 형성될 수 있다. 다시 말해 복수 개의 제1급유홈(1122c1)은 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되는 반면, 제2급유홈(1122c2)은 제1급유홈(1122c1)을 가로질러 형성될 수 있다. 이에 따라 복수 개의 제1급유홈(1122c1)은 제2급유홈(1122c2)에 의해 서로 연통될 수 있다.

또한, 제1급유홈(1122c1)은 원주방향을 따라 등간격으로 형성될 수 있다. 다시 말해 제1급유홈(1122c1)은 원주방향을 따라 동일한 급유홈간격(α)을 두고 형성될 수 있다. 이에 따라 제1급유홈(1122c1)을 용이하게 형성하는 동시에 오일이 전체 축방향베어링면에 대략 균등하게 공급될 수 있다.

또한, 제1급유홈(1122c1) 동일한 규격, 즉 동일한 폭과 동일한 깊이로 형성될 수 있다. 다시 말해 각각의 제1급유홈(1122c1)은 원주방향을 따라 동일한 급유홈넓이(β)를 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1급유홈(1122c1)을 용이하게 형성하는 동시에 오일이 전체 축방향베어링면에 대략 균등하게 공급될 수 있다.

본 실시예에 따른 제2급유홈(1122c2)은 제1급유홈(1122c1)의 중간을 지나는 한 개 또는 반경방향으로 이격된 복수 개의 원형홈으로 형성될 수 있다. 제2급유홈(1122c2)은 제1급유홈(1122c1)과 동일한 깊이로 형성될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제1급유홈(1122c1)과 제2급유홈(1122c2)은 다양한 형상으로 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1급유홈(1122c1)은 외주측이 넓고 내주측이 좁은 테이퍼진 형상으로 형성될 수도 있고, 제2급유홈(1122c2)은 직선으로 형성될 수도 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 급유홈(1122c)은 제1급유홈(1122c1)과 제2급유홈(1122c2)으로 이루어지지 않을 수도 있다. 예를 들어 급유홈(1122c)은 제1급유홈(1122c1)만으로 형성될 수도 있고, 제2급유홈(1122c2)만으로 형성될 수도 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제1급유홈(1122c1)은 원주방향을 따라 서로 다른 간격과 서로 다른 규격으로 형성될 수도 있다.

한편, 스크롤지지면(1122b)에는 후술할 링삽입홈(또는 자전방지링)과 함께 자전방지기구(170)를 이루는 자전방지핀(171)이 구비된다. 자전방지핀(171)은 복수 개로 구비되어 원주방향을 따라 기설정된 간격, 예를 들어 후술할 급유홈(1122c)의 사이에 구비된다. 이에 따라 자전방지핀(171)은 후술할 링삽입홈(또는 자전방지링)(1131)과 함께 선회스크롤(130)의 자전운동을 억제하게 된다. 자전방지핀(171)에 대해서는 나중에 자전방지링(172)과 함께 다시 설명한다.

이와 동시에, 케이싱(110)의 흡입공간(110a), 즉 흡입공간(110a)의 하반부를 이루는 저유공간에 저장되어 있던 오일은 급유홈(1122c)을 통해 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130)의 사이(정확하게는 후술할 스러스트프레이트(135)와 프론트하우징(112)의 사이 및 스러스트플레이트(135)와 선회스크롤(130)과의 사이)로 공급될 수 있다.

자전방지핀(171)은 프레임부(1122)의 후방면에서 선회스크롤(130)을 향해 단일체로 연장될 수도 있고, 별도로 제작되어 후조립될 수도 있다. 본 실시예에서는 자전방지핀이 프레임부(1122)에 압입된 예를 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 리어하우징(113)은 일단(전방단)은 개구되고 타단(후방단)은 막힌 대략 원통형상으로 형성된다. 다시 말해 후술할 고정스크롤(140)을 마주보는 전방단은 개구되는 반면 고정스크롤(140)을 등지는 후방단은 막힌 형상으로 형성된다. 이에 따라 리어하우징(113)의 내부공간은 후술할 고정경판부(141)의 후방면과 함께 토출공간(110b)을 형성하여 압축실(V)에서 토출되는 냉매가 수용되게 된다.

리어하우징(113)의 전방단에는 앞서 설명한 제2하우징돌부(111b)에 볼트 체결되는 제3하우징돌부(113a)가 플랜지 형상으로 연장된다. 제3하우징돌부(113a)는 제2하우징돌부(111b)와의 사이에 앞서 설명한 제2실링부재(182)가 삽입되어 원주방향을 따라 볼트 체결된다.

도면으로 도시하지는 않았지만, 제2하우징돌부(111b)와 리어하우징(113)의 사이에 간격부재(spacer)(미도시)가 구비되어 볼트 체결될 수도 있다. 이 경우 리어하우징(113)의 전방단에는 메인하우징(111)을 향해 실링돌부(미도시)가 연장되고, 실링돌부의 외주면과 이를 마주보는 메인하우징(111)의 내주면 사이에 제2실링부재(미도시)가 구비될 수도 있다.

리어하우징(113)의 막힌 후방단에는 제3연결돌부(미부호)와 제4연결돌부(미부호)가 형성된다. 제3연결돌부는 리어하우징(113)의 후방단 중앙에 형성되고, 제4연결돌부는 제3연결돌부의 주변에 형성된다. 제3연결돌부에는 냉매토출포트(1131)가 형성되고, 제4연결돌부에는 바이패스포트(1132)가 형성된다. 냉매토출포트(1131)와 바이패스포트(1132)는 각각 리어하우징(113)의 내측면과 외측면 사이를 관통하여 형성된다.

냉매토출포트(1131)의 내측단은 후술할 토출구(1411)와 연통되도록 리어하우징(113)의 내주면으로 개구되고, 냉매토출포트(1131)의 외측단은 냉매토출관(116)과 연결된다. 이에 따라 리어하우징(113)의 내부공간, 즉 토출공간(110b)에 냉매토출관(116)이 냉매토출포트(1131)를 통해 연통된다. 냉매토출관(116)은 앞서 설명한 오일분리기(161)의 입구에 연결되고, 오일분리기(161)의 출구는 냉매순환관(50)을 통해 가스엔진히트펌프(1)를 이루는 냉동사이클의 응축기(20)와 연결된다.

바이패스포트(1132)의 내측단은 후술할 바이패스안내홈(1411c)에 연통되도록 리어하우징(113)의 내주면으로 개구되고, 바이패스포트(1132)의 외측단은 냉매회수관(151)에 연결된다. 이에 따라 리어하우징(113)의 내부공간, 즉 바이패스안내홈(1411c)은 바이패스포트(1132)에 의해 냉매회수관(151)의 제1단(151a)에 연통된다. 냉매회수관(151)의 제2단(151b)은 앞서 설명한 메인하우징(111)의 리턴포트(1112)에 직접 연결되거나 또는 오일회수관(162)을 통해 연결될 수 있다. 냉매회수관(151)의 제2단(151b)은 앞서 설명한 메인하우징(111)의 리턴포트(1112)에 직접 연결되는 예를 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 구동축(120)은 클러치조립체(2)를 통해 전달되는 구동력을 압축부, 다시 말해 선회스크롤(130)에 전달하는 것으로, 구동축(120)의 일부는 케이싱(110)의 외부에, 구동축(120)의 다른 일부는 케이싱(110)의 외부에 각각 배치된다.

구체적으로, 구동축(120)은 축부(121) 및 핀부(122)를 포함한다. 축부(121)는 클러치조립체(2)에 결합되고, 핀부(122)는 축부(121)에서 연장되어 후술할 편심부시(125)를 사이에 두고 선회스크롤(130)에 결합된다. 이에 따라 클러치조립체(2)를 통해 전달되는 구동력은 구동축(120)을 통해 선회스크롤(130)에 전달된다.

축부(121)는 프론트하우징(112)의 축수용부(1121b) 및 윤활공간부(1121c)와 동일축선상으로 배치된다. 축부(121)의 전방단은 프론트하우징(112)의 전방측 축수용부(1121b1)에 구비된 제1지지베어링(185)에 지지되고, 축부(121)의 후방단은 프론트하우징(112)의 후방측 축수용부(1121b2)에 구비된 제2지지베어링(186)에 지지된다. 축부(121)는 축방향으로 이격된 제1지지베어링(185)과 제2지지베어링(186)에 의해 2점에서 반경방향으로 지지되어 회전하게 된다.

축부(121)의 내부에는 오일유로(미도시)가 관통될 수 있다. 축부(121)의 전방단이 케이싱(110)의 외부로 노출됨에 따라 오일유로는 축부(121)의 중간에서 윤활공간부(1121c)를 향해 축부(121)의 외주면으로 관통될 수 있다.

핀부(122)는 축부(121)의 후방단에서 선회스크롤(130)을 향해 축방향으로 연장된다. 핀부(122)는 축부(121)의 축중심(O)에 대해 편심지게 형성되고, 핀부(122)에는 편심부시(또는 슬라이딩부시)(125)가 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라 구동축(120)의 회전력이 편심부시(125)를 사이에 둔 선회스크롤(130)에 전달되고, 선회스크롤(130)은 자전방지기구(170)에 의해 선회운동을 하게 된다.

편심부시(125)에는 프론트하우징(112)의 축수용부(1121b)에서 선회운동을 하는 서브밸런스웨이트(1251)가 단일체로 형성되거나 또는 압입되어 결합될 수 있다. 서브밸런스웨이트(1251)는 구동축(120)의 축중심(O)과 동일축선상에서 반원형상으로 형성되며, 편심부시(125)가 편심지는 방향에 대해 반대쪽에 형성된다. 이에 따라 서브밸런스웨이트(1251)는 프론트하우징(112)의 선회공간부(1122a)에서 회전하게 된다.

본 실시예에 따른 선회스크롤(130)은 편심부시(125)를 사이에 두고 구동축(120)의 후방단에 결합되어 프론트하우징(112)의 프레임부(1122)에 축방향으로 지지된다. 이에 따라 선회스크롤(130)은 프론트하우징(112)의 프레임부(1122)에 축방향으로 지지된 상태에서 구동축(120)을 통해 회전력을 전달받아 선회운동을 하게 된다.

구체적으로, 선회스크롤(130)은 선회경판부(131), 선회랩(132) 및 구동축결합부(133)를 포함한다. 선회스크롤(130)은 프론트하우징(112)보다 가벼운 소재, 예를 들어 알루미늄 소재로 형성될 수 있다. 이에 따라 밸런스웨이트의 부하를 줄여 압축기 효율을 높일 수 있다.

선회경판부(131)는 원판 모양으로 형성된다. 선회경판부(131)의 일측면(후방면)에는 후술할 고정랩(142)에 맞물려 압축실(V)을 이루는 선회랩(132)이 형성되고, 선회경판부(131)의 타측면(전방면)에는 편심부시(125)가 결합되어 구동축(120)을 통해 회전력을 전달받는 구동축결합부(133)가 형성된다. 이에 따라 선회경판부(131)의 후방면은 후술할 고정경판부(141)의 전방면과 함께 압축실(V)을 형성하는 반면, 선회경판부(131)의 전방면은 프론트하우징(112)의 스크롤지지면(1122b)에 축방향으로 지지되어 축방향베어링면을 형성하게 된다.

선회경판부(131)의 후방면과 스크롤지지면(1122b)의 사이에는 스러스트플레이트(thrust plate)(135)가 구비될 수 있다. 다만 축방향베어링면을 이루는 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130)이 서로 다른 소재로 제작되는 경우에는 앞서 설명한 스러스트플레이트(135)는 배제될 수도 있다. 하지만 본 실시예에서는 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130)이 이종재질이면서도 그 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130) 사이에 스러스트플레이트(135)가 구비되는 예를 중심으로 설명한다.

스러스트플레이트(135)는 선회스크롤(130) 또는/및 프론트하우징(112)과 다른 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어 프론트하우징(112)은 주철, 선회스크롤(130)은 알루미늄으로 각각 형성되고, 스러스트플레이트(135)는 프론트하우징(112) 또는/및 선회스크롤(130)보다 강성이 큰 강판으로 형성될 수 있다. 이에 따라 선회스크롤(130)과 프론트하우징(112) 사이를 더욱 효과적으로 윤활할 수 있다.

스러스트플레이트(135)는 환형으로 형성된다. 예를 들어 스러스트플레이트(135)는 프론트하우징(112)의 스크롤지지면(1122b)과 대략 동일한 형상으로 형성된다. 스러스트플레이트(135)에는 자전방지핀(171)이 삽입되도록 핀구멍(1351)이 형성된다. 핀구멍(1351)은 자전방지핀(171)과 대응하도록 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성된다. 이에 따라 스러스트플레이트(135)는 자전방지핀(171)에 의해 프론트하우징(112)의 스크롤지지면(1122b)에 결합될 수 있다.

선회경판부(131)의 전방면에는 자전방지기구(170)의 일부를 이루는 자전방지핀(171)이 선회 가능하게 삽입되도록 링삽입홈(1311)이 형성된다. 이에 따라 구동축(120)에 의해 회전력을 전달받는 선회스크롤(130)이 링삽입홈(1311)에 삽입되는 자전방지링(172)과 링삽입홈(1311)에 삽입되는 자전방지핀(171)에 의해 선회운동을 하게 된다.

링삽입홈(1311)은 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개가 형성된다. 링삽입홈(1311)은 주변이 막힌 원형으로 형성될 수도 있고, 경우에 따라서는 주변의 일부가 개방된 원호형으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 링삽입홈(1311)이 원형으로 형성된 예를 도시하고 있다.

링삽입홈(1311)에는 자전방지기구(170)의 일부를 이루는 자전방지링(172)이 회전 가능하게 삽입되고, 자전방지링(172)의 내부에는 앞서 설명한 자전방지핀(171)이 원주방향을 따라 미끄러지게 삽입된다. 자전방지링(172)에 대해서는 나중에 자전방지핀(171)과 함께 다시 설명한다.

선회랩(132)은 선회경판부(131)의 일측면(후방면)에서 고정스크롤(140)을 향해 연장된다. 선회랩(132)은 고정랩(143)과 대응하도록 인벌류트 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

선회랩(132)의 축방향단면에는 팁실홈이 형성되어 팁실부재(미부호)가 삽입될 수 있다. 이에 따라 선회랩(132)의 축방향단면을 통한 압축실간 축방향누설을 억제할 수 있다.

선회랩(132)은 선회경판부(131)의 외주면까지 연장될 수 있다. 이에 따라 선회랩(132)의 랩길이를 최대한으로 연장하여 흡입체적을 최대한으로 확보할 수 있다.

선회랩(132)의 감긴방향 끝단과 후술할 고정랩(142)의 감긴방향 끝단에는 양쪽 압축실(V1)(V2)에 각각 독립적으로 연통되는 제1흡입단(132a)과 제2흡입단(142a)이 각각 형성될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 고정랩(142)과 함께 다시 설명한다.

구동축결합부(133)는 선회스크롤(130)의 기하학적 중심에서 프론트하우징(112)을 향해 연장된다. 구동축결합부(133)는 원통형상으로 형성되며, 구동축결합부(133)의 내주면과 편심부시(125)의 외주면 사이에는 제3지지베어링(187)이 구비될 수 있다. 제3지지베어링(187)은 부시베어링이나 볼베어링 또는 니들베어링 등이 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 니들베어링이 적용된 예를 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 고정스크롤(140)은 메인하우징(111)에 삽입된 상태에서 전방면은 프론트하우징(112)에, 후방면은 리어하우징(113)에 각각 축방향으로 지지되어 고정된다. 이에 따라 케이싱(110)의 내부공간은 고정스크롤(140)을 중심으로 선회스크롤(130)을 수용하는 흡입공간(110a)과 고정스크롤(140)의 일부를 포함하는 토출공간(110b)으로 분리되고, 선회스크롤(130)은 고정스크롤(140)에 대해 선회운동을 하면서 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하게 된다.

구체적으로, 고정스크롤(140)은 고정경판부(141) 및 고정랩(142)을 포함한다.

고정경판부(141)는 원판 모양으로 형성된다. 고정경판부(141)의 외주면은 케이싱(110)의 내주면, 다시 말해 메인하우징(111)의 내주면에 거의 접촉되어 삽입될 수 있다. 고정경판부(141)의 외주면에는 제3실링부재(183)가 삽입될 수 있다. 이에 따라 고정경판부(141)의 외주면과 메인하우징(111)의 내주면 사이가 긴밀하게 밀봉되어 케이싱(110)의 내부공간이 전방측의 흡입공간(및 저유공간)(110a)과 후방측의 토출공간(110b)으로 분리될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 리어하우징(113)에 앞서 설명한 실링돌부(미도시)가 형성되는 경우에는 실링돌부의 내주면과 이를 마주보는 고정경판부(141)의 외주면 사이에 제3실링부재(미도시)가 삽입될 수도 있다.

고정경판부(141)의 중심부에는 토출구(1411)가 형성된다. 토출구(1411)는 양쪽 압축실(V)에 연통되도록 한 개가 형성되거나 또는 양쪽 압축실(V)에 각각 독립적으로 연통되도록 복수 개가 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 토출구(1411)가 한 개가 형성되는 예를 개시하고 있다.

토출구(1411)의 주변에는 적어도 한 개 이상의 바이패스구멍(1412a)(1412b)이 형성될 수 있다. 바이패스구멍(1412a)(1412b)은 과압축을 억제하는 과압축방지용 바이패스구멍(이하, 제1바이패스구멍)(1412a) 및/또는 용량가변을 위한 용량가변용 바이패스구멍(이하, 제2바이패스구멍)(1412b)이 형성될 수 있다. 제1바이패스구멍(1412a)은 토출구(1411)의 인근 주변에서 각 압축실(V)마다 독립적으로 형성되고, 제2바이패스구멍(1412b)은 제1바이패스구멍(1412a)보다 토출구(1411)로부터 더 먼 위치에서 각각의 압축실마다 독립적으로 형성될 수 있다.

토출구(1411), 제1바이패스구멍(1412a) 및 제2바이패스구멍(1412b)은 각각 밸브에 의해 개폐된다. 예를 들어 토출구(1411)는 토출밸브(145)에 의해, 제1바이패스구멍(1412a)은 제1바이패스밸브(146)에 의해, 제2바이패스구멍(1412b)은 제2바이패스밸브(147)에 의해 개폐된다.

토출밸브(145), 제1바이패스밸브(146) 및 제2바이패스밸브(147)는 각각 독립적으로 구성될 수도 있고, 일부는 서로 연결되어 일체로 형성될 수도 있다. 본 실시예는 토출밸브(145)와 제1바이패스밸브(146)는 각각 독립적으로 형성되어 결합되는 반면, 제2바이패스밸브(147)는 2개가 서로 연결되어 일괄 결합되는 예를 도시하고 있다.

한편, 고정경판부(141)의 후방면과 이를 마주보는 리어하우징(113)의 내부공간 사이에는 토출공간(110b)이 형성되되, 토출공간(110b)은 제1토출공간(110b1)과 제2토출공간(110b2)으로 분리될 수 있다. 예를 들어 고정경판부(141)의 후방면에는 리어하우징(113)을 향해 기설정된 높이만큼 연장되는 구획돌부(1413)가 형성될 수 있다.

구획돌부(1413)는 축방향투영시 대략 브이(V)자 형상의 링 형상으로 형성되어 제1토출공간(110b1)과 제2토출공간(110b2)을 분리할 수 있다. 예를 들어, 구획돌부(1413)의 바깥쪽에는 제1토출공간(110b1)이, 구획돌부(1413)의 안쪽에는 제2토출공간(110b2)이 각각 형성될 수 있다.

제1토출공간(110b1)은 앞서 설명한 냉매토출포트(1131)와 연통되고, 제2토출공간(110b2)은 앞서 설명한 바이패스포트(1132)와 연통될 수 있다. 토출밸브(145)와 제1바이패스밸브(146)는 제1토출공간(110b1)에 속하고, 제2바이패스밸브(147)는 제2토출공간(110b2)에 속하게 된다. 이에 따라 제1토출공간(110b1)은 양쪽 압축실(V)의 토출압실(미부호)에서 토출되거나 또는 양쪽 압축실(V)의 제1중간압실(미부호)에서 바이패스된 냉매를 후술할 냉매토출관(116)을 통해 냉동사이클의 응축기(20)로 안내하는 실질적인 토출공간을 이루고, 제2토출공간(110b2)은 양쪽 압축실의 중간압실(제1중간압실보다 압력이 낮은 제2중간압실)에서 바이패스된 냉매를 후술할 냉매회수관(151)을 통해 케이싱(110)의 흡입공간(110a)으로 회수하는 일종의 바이패스공간을 이루게 된다.

구획돌부(1413)는 고정경판부(141)에만 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 고정경판부(141)를 마주보는 리어하우징(113)의 전방면에도 형성될 수 있다. 예를 들어 고정경판부(141)의 후방면에는 제1구획돌부(편의상 구획돌부의 도면부호와 혼용한다)(1141)가, 리어하우징(113)의 전방면에는 제2구획돌부(1133)가 서로 대응되도록 각각 형성될 수 있다. 이 경우 냉매토출포트(1131)는 제2구획돌부(1133)의 바깥쪽에, 바이패스포트(1132)는 제2구획돌부(1133)의 안쪽에 각각 위치하도록 형성될 수 있다.

구획돌부(1413)의 내부에는 바이패스안내홈(1413a)이 형성된다. 바이패스안내홈(1413a)은 양쪽 압축실(V)의 제2바이패스구멍(1412b)(1412b)을 함께 수용할 수 있도록 대략 브이(V)자 형상으로 형성된다. 구획돌부가 제1구획돌부(1413)와 제2구획돌부(1133)로 구분되는 경우 바이패스안내홈은 제1구획돌부(1413)와 제2구획돌부(1133)에 각각 형성될 수도 있고, 어느 한쪽 구획돌부에만 형성될 수도 있다.

고정랩(142)은 고정경판부(141)의 일측면(전방면)에서 선회스크롤(130)을 향해 연장된다. 고정랩(142)은 선회랩(132)과 대응하도록 인벌류트 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

고정랩(142)의 축방향단면에는 팁실홈이 형성되어 팁실부재(미부호)가 삽입될 수 있다. 이에 따라 고정랩(142)의 축방향단면을 통한 압축실간 축방향누설을 억제할 수 있다.

고정랩(142)은 선회랩(132)과 마찬가지로 고정경판부(141)의 외주면까지 연장될 수 있다. 이에 따라 고정랩(142)의 랩길이를 최대한으로 연장하여 흡입체적을 최대한으로 확보할 수 있다.

고정랩(142)은 감긴방향 끝단이 선회랩(132)의 감긴방향 끝단과 대략 180°의 위상차를 두도록 배치된다. 예를 들어 선회랩(132)의 바깥쪽 끝단에는 후술할 제1흡입단(132a)이, 고정랩(142)의 바깥쪽 끝단에는 제2흡입단(142a)이 각각 형성된다. 이에 따라 고정랩(142)은 선회랩(132)과 함께 소위 대칭형 압축실을 형성하게 된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉매회수부(150)는 냉매회수관(151) 및 제1제어밸브(152)를 포함한다.

냉매회수관(151)은 앞서 설명한 바와 같이, 제1단(151a)은 리어하우징(113)의 제3연결돌부(미부호)에 체결되어 제2토출공간(110b2)에 연통된 바이패스포트(1132)에 연결되고, 제2단은 메인하우징(111)의 제2연결돌부에 체결되어 흡입공간(110a)에 연통된 리턴포트(1112)에 연결된다. 이에 따라 제2중간압실을 이루는 양쪽 압축실(V)에서 바이패스안내홈(1413a)으로 바이패스된 냉매는 냉매회수관(151)을 통해 케이싱(110)의 흡입공간(110a)으로 순환하여 재흡입된다.

제1제어밸브(152)는 냉매회수관(151)의 중간에 구비되어 그 냉매회수관(151)을 개폐한다. 제1제어밸브(152)는 체크밸브로 이루어지거나 또는 가스엔진히트펌프(1)의 제어부(미도시)에서 전달되는 전기신호를 받아 개폐되는 솔레노이드밸브로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 제1제어밸브(152)가 솔레노이드밸브로 이루어진 예를 도시하고 있다. 이에 따라 제1제어밸브(152)는 압축기의 용량을 낮출 필요한 경우 개방되어 바이패스안내홈(1413a)으로 바이패스된 냉매를 케이싱(110)의 흡입공간(110a)으로 순환시킴으로써 압축기를 세이빙운전모드로 전환시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 오일회수부(160)는 오일분리기(161), 오일회수관(162) 및 제2제어밸브(163)를 포함한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 오일분리기(161)의 상반부에 냉매토출관(116)이 연결되고, 오일분리기(161)의 상단(또는 상면)에는 응축기의 입구에 연결되는 냉매순환관(50)이 연결된다. 그리고 오일분리기(161)의 하단(또는 하반부)에는 케이싱(110)의 흡입공간을 향해 냉매회수관(151)에 합관되는 오일회수관(162)이 연결된다. 이에 따라 케이싱(110)의 제1토출공간(110b1)으로 토출되는 냉매와 오일은 냉매토출관(116)을 통해 오일분리기(161)의 오일분리공간(161a)로 유입되고, 오일분리공간(161a)에서 냉매와 오일이 일종의 사이크론효과에 의해 분리된다. 오일분리공간(161a)에서 분리된 가스냉매는 냉매순환관(50)을 통해 응축기(20)로 이동하는 반면, 오일분리공간(161a)에서 분리된 액상의 오일은 오일분리공간(161a)의 하반부에 모여 오일회수관(162)과 냉매회수관(151)을 거쳐 케이싱(110)의 흡입공간(110a)으로 회수된다.

오일회수관(162)은 앞서 설명한 바와 같이 제1단(162a)은 케이싱(110)의 외부에서 냉매토출관(116)에 구비된 오일분리기(161)에 연결되고, 제2단(162b)은 냉매회수관(151)의 중간에 연결된다. 다시 말해, 오일회수관(162)의 제1단(162a)은 오일분리기(161)의 하반부에 구비된 제2출구측에 연결되고, 오일회수관(162)의 제2단(162b)은 제1제어밸브(152)보다 하류측에서 냉매회수관(151)에 연결될 수 있다. 이에 따라 오일분리기(161)에서 분리된 오일은 오일회수관(162)을 통해 이동하게 되고, 이 오일은 냉매회수관(151)으로 합류하여 리턴포트(1112)를 통해 케이싱(110)의 흡입공간(110a)으로 회수된다.

제2제어밸브(163)는 오일회수관(162)의 중간에 구비되어 그 오일회수관(162)을 개폐한다. 제2제어밸브(163)는 체크밸브로 이루어지거나 또는 가스엔진히트펌프(1)의 제어부(미도시)에서 전달되는 전기신호를 받아 개폐되는 솔레노이드밸브로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 제2제어밸브(163)가 솔레노이드밸브로 이루어진 예를 도시하고 있다. 이에 따라 압축기에 오일이 필요한 경우 제2제어밸브(163)가 개방되어 오일분리기(161)에서 분리된 오일을 케이싱(110)의 흡입공간(110a)으로 회수함으로써 압축기에서의 마찰손실을 줄이고 신뢰성을 높일 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제2제어밸브(163)는 배제되거나 또는 역류를 방지하는 체크밸브로 이루어질 수도 있다. 이 경우 오일분리기(161)에서 분리된 오일은 연속적하여 흡입공간으로 회수될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았지만, 오일회수관(162)의 제2단(162b)이 제2연결돌부에 체결되어 리턴포트(1112)에 직접 연결되고, 오일회수관(162)의 중간에 냉매회수관(151)의 제2단(151b)이 연결될 수도 있다. 이 경우에도 냉매회수관(151)의 제2단(151b)은 제2제어밸브(163)보다 하류측에서 오일회수관(162)에 연결될 수 있다.

도면중 미설명 부호인 126은 메인밸런스웨이트이다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작하게 된다.

즉, 가스엔진히트펌프(1)에 대한 운전이 선택되면, 클러치조립체(2)가 구동력을 구동축(120)에 전달하게 된다. 구동축(120)으로 전달된 구동력은 그 구동축(120)을 통해 선회스크롤(130)에 전달된다.

그러면, 선회스크롤(130)이 프론트하우징(112)에 지지된 상태에서 편심부시(125)의 편심거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회랩(132)과 고정랩(142)의 사이에서 흡입실, 중간압실, 토출실로 이루어진 두 개 한 쌍의 압축실(V)이 연속하여 형성된다. 압축실(V)은 선회스크롤(130)의 지속적인 선회운동에 의해 중심을 향해 이동하면서 체적이 감소되고, 냉매는 압축실(V)을 따라 이동하면서 압축되어 토출구(1411)를 통해 토출공간(110b), 정확하게는 제1토출공간(110b1)으로 토출된다.

이때, 압축실(V)의 냉매는 중간압실에서 토출압실쪽으로 이동하면서 설정된 압력까지 압축되지만, 압축기를 포함한 가스엔진히트펌프(1)의 운전중에 발생되는 여타의 조건에 의해서 냉매의 압력이 기설정된 압력 이상으로 상승할 수 있다. 그러면 중간압실에서 토출압실로 이동하는 냉매의 일부는 토출압실에 도달하기 전에 제1바이패스구멍(1412a)을 통해 각각의 압축실(V)에서 토출공간(110b), 정확하게는 제1토출공간(110b1)으로 미리 바이패스된다. 이를 통해 냉매가 양쪽 압축실(V)에서 설정압력 이상으로 과압축되는 것을 억제하여 압축기 효율을 높이고 압축부를 이루는 선회랩(132)과 고정랩(142)에 대한 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 압축기(10)를 포함한 가스엔진히트펌프(1)는 운전시 필요에 따라 운전용량을 가변할 수 있다. 예를 들어 파워운전인 경우에는 냉매회수부(150)의 제1제어밸브(152)를 닫아 흡입체적을 최대한으로 확보하는 반면, 세이빙운전인 경우에는 냉매회수부(150)의 제1제어밸브(152)를 열어 실질적인 흡입체적을 최소한으로 줄일 수 있다.

다시 말해, 세이빙운전시에는 제1제어밸브(152)가 열림에 따라 제2토출공간(110b2)이 흡입공간(110a)과 연통되게 된다. 그러면 압축실(V)로 흡입된 냉매의 일부가 제2바이패스구멍(1412b)을 통해 제2토출공간으로 바이패스된다. 이 냉매는 제2토출공간(110b2)과 흡입공간(110a)의 압력차에 의해 냉매회수관(151)과 리턴포트(1112)를 통해 흡입공간(110a)으로 유입되고, 이 냉매는 제1흡입단(132a) 및제2흡입단(142a)을 통해 양쪽 압축실(V1)(V2)로 각각 흡입된다.

한편, 토출구(1411) 및 제1바이패스구멍(1412a)을 통해 제1토출공간(110b1)으로 토출되는 냉매는 냉매토출포트(1131)와 냉매토출관(116)을 통해 냉동사이클장치의 응축기(20)를 향해 배출된다. 하지만 압축실(V)에서 제1토출공간(110b1)으로 토출되는 냉매에는 오일이 포함된다.38

상기와 같이 압축기(10)에서 냉매와 오일이 함께 냉동사이클장치를 향해 배출되는 경우에는 압축기(10)를 이루는 케이싱(110)의 내부에는 오일부족이 발생될 수 있다. 특히 가스엔진히트펌프(1)에 포함된 스크롤 압축기(10)는 케이싱(110)의 내부용적이 작아 오일저장량이 크지 않다. 이에 가스엔진히트펌프(1)에 포함된 스크롤 압축기(10)와 응축기(20)의 사이에는 오일분리기(161)가 구비되어 압축기(10)에서 토출되는 오일을 냉매로부터 분리하여 압축기(10)로 회수하고 있다.

오일분리기(161)는 압축기(10)의 내부에 구비되거나 또는 압축기(10)의 외부에 구비될 수 있다. 본 실시예와 같이 오일분리기(161)가 압축기(10)의 외부, 즉 냉매토출관(116)의 중간에 구비되는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 오일분리기(161)에서 분리된 오일을 압축기(10)의 케이싱(110)으로 회수하기 위한 오일회수관(162)이 구비된다. 다만 오일회수관(162)이 구비되는 경우 그 오일회수관(162)을 연결하기 위한 압축기의 형상이 복잡하게 되거나 또는 압축기 주변의 배관이 복잡하게 될 수 있다.

이에, 본 실시예에서는 오일회수관이 냉매회수관에 합관되어 압축기 케이싱에 연결될 수 있다. 이에 따라 냉매회수배관과 오일회수배관을 일원화하여 압축기의 주변배관을 간소화할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 오일분리관 또는 오일회수관이 연결된 냉매회수관이 프론트하우징과 선회스크롤 사이의 축방향베어링면에 인접하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 오일이 프론트하우징과 선회스크롤 사이로 신속하게 공급되어 그 프론트하우징과 선회스크롤 사이의 마찰손실을 줄여 압축기 효율이 향상될 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 프론트하우징의 스크롤지지면 또는 이를 마주보는 선회경판부의 전방면에 급유홈이 형성될 수 있다. 이에 따라 프론트하우징과 선회스크롤(또는 스러스트플레이트)이 밀착되더라도 그 프론트하우징과 선회스크롤 사이로 급유홈을 통해 오일이 신속하게 유입되어 마찰손실을 더욱 낮출 수 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따른 스크롤 압축기에서는 프론트하우징에 자전방지핀이, 선회스크롤에는 자전방지링이 각각 삽입되어 선회스크롤의 자전을 억제하고 있다.

하지만, 종래의 자전방지링은 선회스크롤의 링삽입홈에 완전히 매립됨에 따라, 선회경판부의 전방면과 스러스트플레이트의 후방면이 각각 긴밀하게 접촉되게 된다. 이로 인해 선회경판부의 전방면과 스러스트플레이트의 후방면과의 사이의 축방향베어링면에 오일이 충분하게 공급되지 못하게 된다. 그러면 축방향베어링면에서의 마찰손실이 증가하거나 소착현상이 발생되어 마모될 수 있다. 이는 스러스트플레이트가 배제되는 경우에도 프론트하우징과 선회스크롤 사이에서 유사한 현상이 발생될 수 있다.

이에, 본 실시예에서는 프론트하우징과 선회스크롤 사이, 구체적으로는 스러스트플레이트와 선회스크롤 사이를 이격시키는 이격부재가 구비될 수 있다. 다만 이격부재는 별도의 부품을 추가하지 않고 기존의 부품, 즉 자전방지링을 이용하여 형성할 수 있다. 이를 통해 스러스트플레이트와 선회스크롤 사이의 축방향베어링면으로 오일이 신속하고 충분하게 공급되어 축방향베어링면에서의 마찰손실이나 소착현상을 억제할 수 있다.

도 5는 본 실시예에 따른 스크롤 압축기에서 압축부를 분해하여 보인 사시도이고, 도 6은 도 5에서 자전방지링이 결합된 선회스크롤의 배면을 보인 사시도이며, 도 7은 도 6의 배면도이고, 도 8은 도 7의 단면도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 자전방지기구(170)는 자전방지핀(171) 및 자전방지링(172)을 포함할 수 있다. 이들 자전방지핀(171)과 자전방지링(172)은 각각 한 개씩 한 쌍을 이루며, 복수 개의 쌍이 원주방향을 따라 한 개씩 등간격으로 배치된다.

구체적으로, 자전방지핀(171)은 작은 원봉 형상으로 형성되되, 선회스크롤(130)과 프론트하우징(112)보다 경도와 강도가 높은 재질로 형성될 수 있다. 다시 말해 자전방지핀(171)은 후술할 자전방지링(172)의 핀결합부(1722)의 내경보다 작은 원봉 형상으로 형성되되, 알루미늄 소재로 된 선회스크롤(130)이나 주철 소재로 된 프론트하우징(112)보다 경도와 강도가 높은 소재, 예를 들어 강(steel)으로 형성될 수 있다. 이에 따라 자전방지핀(171)은 후술할 자전방지링(172)에 결합되어 선회스크롤(130)의 회전운동을 구속하더라도 파손되지 않고 신뢰성을 유지할 수 있다.

자전방지핀(171)은 앞서 설명한 바와 같이 프론트하우징(112)의 후방면, 즉 스크롤지지면(1122b)에서 원주방향을 따라 등간격으로 배치된다. 자전방지핀(171)은 스크롤지지면(1122b)에 구비된 핀삽입홈(1122d)에 회전 가능하게 결합될 수도 있으나, 핀삽입홈(1122d)에 견고하게 압입될 수도 있다. 본 실시예에서는 자전방지핀(171)이 핀삽입홈(1122d)에 압입된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 자전방지핀(171)은 압축기의 조립시 프론트하우징(112)으로부터 이탈하지 않아 조립성측면에서 유리할 수 있다.

자전방지핀(171)의 단부, 즉 자전방지링(172)에 삽입되는 쪽의 단부는 모따기하여 테이퍼지거나 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 따라 자전방지핀(171)이 후술할 자전방지링(172)의 핀결합부(1722)에 용이하게 삽입될 수 있다.

본 실시예에 따른 자전방지링(172)은 링본체부(1721) 및 핀결합부(1722)를 포함할 수 있다. 링본체부(1721)는 링삽입홈(1311)에 삽입되어 맞은편 부재인 스러스트플레이트(135)에 대해 선회스크롤(130)을 축방향으로 지지하며, 핀결합부(1722)는 자전방지핀(171)이 회전 가능하게 삽입되어 그 자전방지핀(171)을 회전방향으로 지지한다. 이에 따라 자전방지링(172)은 링삽입홈(1311)에서 원주방향으로 미끄러지면서 자전방지핀(171)을 중심으로 선회운동을 하여 선회스크롤(130)의 자전운동을 구속하게 된다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 링본체부(1721)는 자전방지핀(171)과 같은 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어 링본체부(1721)는 강(steel) 소재로 형성될 수 있다. 이에 따라 자전방지핀(171)이 핀결합부(1722)에서 원주방향으로 미끄러지더라도 자전방지핀(171)에 의해 마모되는 것을 최소화할 수 있다.

링본체부(1721)는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 링본체부(1721)는 전체가 대략 동일한 축방향두께를 가지는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 경우에 따라서는 링본체부(1721)는 일부가 두껍거나 얇게 형성될 수도 있다. 본 실시예는 링본체부(1721) 전체가 동일한 축방향두께로 형성된 예를 중심으로 설명한다.

링본체부(1721)는 원판 형상으로 형성되되, 링본체부(1721)의 외경은 링삽입홈(1311)의 내경보다 약간 작게 형성된다. 이에 따라 자전방지링(172)은 링삽입홈(1311)에 원주방향으로 미끄러지게 결합될 수 있다.

링본체부(1721)의 축방향두께(H1)는 링삽입홈(1311)의 축방향깊이(H2)보다는 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 링본체부(1721)의 일부가 링삽입홈(1311)의 밖으로 돌출되어 스러스트플레이트(135)와 접촉되게 된다. 그러면 링본체부(1721) 중에서 링삽입홈(1311) 밖으로 돌출된 높이만큼 선회스크롤(130)과 스러스트플레이트(135) 사이에 이격거리(△H)가 발생되고, 이격거리(△H)에 의해 형성된 틈새로 오일이 유입되어 선회스크롤(130)과 스러스트플레이트(135) 사이가 오일에 의해 윤활된다.

다만, 링본체부(1721)의 축방향두께(H1)가 너무 두꺼운 경우에는 링삽입홈(1311)으로부터 과도하게 돌출된다. 그러면 선회스크롤(130)에 대한 지지력이 약화되어 선회스크롤(130)의 거동이 불안정하게 될 수 있다. 이로 인해 압축실 간 누설이 초래될 수 있다. 이에 따라 링본체부(1721)의 축방향두께(H1)는 링삽입홈(1311)의 축방향깊이(H2) 대비 2배 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

본 실시예에 따른 핀결합부(1722)는 링본체부(1721)의 중심(Or)으로부터 편심지게 형성될 수 있다. 다시 말해 핀결합부(1722)는 링본체부(1721)의 내부에 형성되되, 링본체부(1721)의 중심으로부터 기설정된 간격만큼 편심진 위치에서 축방향으로 관통하여 형성된다. 하지만 핀결합부(1722)는 스러스트플레이트(135)를 마주보는 면에서 반대쪽으로 기설정된 깊이만큼 함몰될 수도 있다.

핀결합부(1722)는 앞서 설명한 바와 같이 자전방지핀(171)이 회전 가능하게 결합되는 것으로, 핀결합부(1722)의 내경은 자전방지핀(171)의 외경보다 약간 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 링본체부(1721)가 링삽입홈(1311)에서 선회운동을 할 때 자전방지핀(171)이 핀결합부(1722)에서 원주방향으로 미끄러지면서 선회스크롤(130)의 자전을 구속할 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 자전방지기구가 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130)의 사이, 다시 말해 스러스트플레이트(135)와 선회스크롤(130) 사이에 구비되는 경우에는 선회스크롤(130)이 스러스트플레이트(135)에 대해 축방향으로 이격되게 된다.

즉, 본 실시예에 따른 자전방지링(172)의 축방향두께(H1)는 그 자전방지링(172)이 삽입되는 링삽입홈(1311)의 축방향깊이(H2)보다 크게 형성된다. 이에 따라 자전방지링(172)이 링삽입홈(1311)에 삽입되더라도 자전방지링(172)의 일부가 링삽입홈(1311)의 밖으로 노출되게 된다.

그러면 자전방지링(172)이 일종의 스러스트베어링면을 형성하게 되어 스러스트플레이트(135)의 후방면은 선회경판부(131)의 전방면에 접촉하지 않고 자전방지링(172)이 돌출된 높이만큼 들뜨게 된다. 그러면 이 들뜬 틈새를 통해 오일이 스러스트플레이트(135)의 후방면은 선회경판부(131)의 전방면 사이로 유입되어 유막을 형성하게 된다. 이에 따라 압축기의 운전시 스러스트플레이트(135)의 후방면은 선회경판부(131)의 전방면 사이에서 마찰손실 또는/및 소착현상이 발생되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 자전방지기구에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 자전방지링의 링본체부가 원판형상으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 링본체부에 살빼기부가 더 형성될 수 있다.

도 9는 자전방지링의 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도이고, 도 10은 도 9의 평면도이며, 도 11은 도 10의 단면도이고, 도 12는 자전방지링의 또 다른 실시예를 보인 평면도이다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 자전방지기구(170)를 이루는 자전방지핀(171)과 자전방지링(172)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 자전방지링(172)의 내부에 살빼기부(1725)가 더 구비될 수 있다. 이에 따라 자전방지링(172)의 무게를 낮춰 그 자전방지링(172)을 포함한 회전체의 무게를 줄임으로써 압축기 및 이를 포함한 가스엔진히트펌프의 효율을 높일 수 있다.

예를 들어, 도 9 및 도 10에서와 같이 자전방지링(172)은 링본체부(1721) 및 핀결합부(1722)를 포함하되, 링본체부(1721)의 내부에는 기설정된 면적을 갖는 살빼기부(1725)가 형성된다.

살빼기부(1725)는 핀결합부(1722)와 중첩되지 않는 위치에서 편심지게 형성될 수 있다. 다시 말해 핀결합부(1722)는 링본체부(1721)의 중심(Or)으로부터 한쪽으로 편심지게 형성되므로, 살빼기부(1725)는 링본체부(1721)의 중심(Or)으로부터 핀결합부(1722)의 반대쪽으로 편심되게 형성될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 살빼기부(1725)는 링본체부(1721)의 축방향 양쪽 측면을 관통하여 형성될 수 있다. 다시 말해 살빼기부(1725)는 링본체부(1721)에서 구멍형상으로 형상으로 형성되되, 살빼기부(1725)의 외주면은 링본체부(1721)의 내주면을 이루며, 살빼기부(1725)의 내주면은 후술할 보강부(1726)의 외주면을 이루게 된다. 이에 따라 링본체부(1721)의 무게를 최소한으로 줄일 수 있다.

보강부(1726)는 앞서 설명한 바와 같이 살빼기부(1725)와 접하는 부분으로, 보강부(1726)의 외주면은 살빼기부(1725)의 내주면을 이루게 된다. 다시 말해 보강부(1726)는 살빼기부(1725)의 일측에서 핀결합부(1722)를 감싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라 링본체부(1721)에 살빼기부(1725)를 형성하면서도 핀결합부(1722)의 강성을 확보할 수 있다.

또한, 이 경우 보강부(1726)의 양단은 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 따라 보강부(1726)의 양단, 다시 말해 링본체부(1721)의 테두리측 내주면에서 보강부(1726)가 연결되는 부분에서의 응력집중으로 인한 손상(crack)을 억제할 수 있다.

보강부(1726)의 면적은 살빼기부(1725)의 면적과 반비례하게 된다. 예를 들어 보강부(1726)의 면적이 증가하면 살빼기부(1725)의 면적은 감소하게 된다. 따라서 보강부(1726)의 면적은 가능한 한 작게 형성하는 것이 자전방지링(172)의 무게를 줄이는 측면에서 유리하다. 이에 보강부(1726)의 면적은 살빼기부(1725)의 면적보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

보강부(1726)의 외주면(즉 살빼기부의 내주면)는 곡면으로 형성될 수 있다. 예를 들어 보강부(1726)의 외주면은 핀결합부(1722)의 중심(Op)과 동일한 중심을 가지는 원형곡면으로 형성되되, 보강부(1726)의 외경(D1)은 핀결합부(1722)의 내경(D2) 대비 2배보다는 크거나 같고 4배보다는 작거나 같은 정도로 형성될 수 있다.

도 10과 같이, 보강부(1726)의 외경(D1)이 핀결합부(1722)의 내경(D2)보다 대략 2배 만큼 크게 형성되는 경우에는 살빼기부(1725)의 면적이 보강부(1726)의 면적보다 훨씬 크게 된다. 이에 따라 자전방지링(172)의 무게를 크게 낮출 수 있다.

도 12와 같이 보강부(1726)의 외경(D1)이 핀결합부(1722)의 내경(D2)보다 대략 4배 만큼 크게 형성되는 경우에는 살빼기부(1725)의 면적이 보강부(1726)의 면적보다 약간 크게 된다. 다시 말해 보강부(1726)의 반경방향 폭이 도 10의 실시예에 비해 증가된다. 이에 따라 핀결합부(또는 보강부)(1722)의 손상을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 도 10 및 도 12의 실시예와 같이 링본체부(1721)에 살빼기부(1725)가 형성되는 경우에는 그 살빼기부(1725)의 내부공간이 일종의 저유공간을 형성할 수 있다. 이에 따라 실질적인 축방향베어링면을 이루는 자전방지링(172)과 스러스트플레이트(135)의 사이에 일정량의 오일이 보유되어 축방향베어링면에서의 윤활효과를 높일 수 있다.

한편, 자전방지기구에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 자전방지링의 살빼기가 구멍 형상으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 살빼기부(1725)가 홈 형상으로 형성될 수도 있다.

도 13은 자전방지링의 또 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도이고, 도 14a 및 도 14b는 도 13의 자전방지링에 대한 설치예들을 각각 보인 단면도들이다.

도 13 내지 도 14b를 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 자전방지기구(170)를 이루는 자전방지핀(171)과 자전방지링(172)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 도 9의 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 도 19의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 자전방지링(172)의 링본체부(1721)에 살빼기부(1725)가 구비되되, 살빼기부(1725)는 링본체부(1721)의 일측면에서 타측면으로 함몰지게 형성될 수 있다.

도 14a와 같이, 본 실시예에 따른 살빼기부(1725)는 스러스트플레이트(135)의 반대쪽 측면, 즉 링본체부(1721)의 후방면에서 스러스트플레이트(135)를 마주보는 링본체부(1721)의 전방면쪽으로 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성될 수 있다. 이에 따라 본 실시예의 자전방지링(172)은 전술한 도 9의 실시예와 같이 링본체부(1721)에 살빼기부(1725)가 형성됨에 따라 자전방지링(172)의 무게가 감소하여 압축기를 포함한 가스엔진히트펌프의 효율이 향상될 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 살빼기부(1725)가 홈 형상으로 형성됨에 따라 살빼기부(1725)의 반대쪽 측면은 일종의 미끄럼부(1727)를 형성하게 된다. 다시 말해 본 실시예와 같이 살빼기부(1725)가 링본체부(1721)의 후방면에서 전방면쪽으로 함몰됨에 따라, 스러스트플레이트(135)에 접하는 링본체부(1721)의 전방면은 원판형상을 유지하여 미끄럼부(1727)가 형성될 수 있다. 이에 따라 자전방지링(172)은 살빼기부(1725)가 형성되면서도 그 살빼기부(1725)의 반대쪽이 막힌 미끄럼부(1727)를 형성함에 따라 스러스트플레이트(135)에 대한 자전방지링(172)의 면압을 줄일 수 있다. 이를 통해 자전방지링(172)의 신뢰성을 확보하는 동시에 선회스크롤(130)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 살빼기부(1725)는 전술한 도 9*의 실시예와 같이 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 살빼기부(1725)가 도 14a의 실시예와 같이 살빼기부(1725)의 면적이 보강부(1726)의 면적보다 현저하게 크게 형성될 수 있다. 다시 말해 본 실시예에서는 살빼기부(1725)의 반대쪽 측면에 미끄럼부(1727)가 형성되고, 이 미끄럼부(1727)가 보강부(1726)에 연결된다. 이에 따라 미끄럼부(1727)는 실질적으로는 보강부(1726)에서 연장되는 형상이 되면서 전체적으로 보강부(1726)의 강성이 증가될 수 있다. 이에 따라 보강부(1726)의 폭을 최소한으로 줄이더라도 핀결합부(1722)를 안정적으로 유지할 수 있다.

반면, 도 14b와 같이 링본체부(1721)에 살빼기부(1725)가 홈 형상으로 형성되되, 전술한 도 14a의 실시예와는 반대방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어 살빼기부(1725)는 링본체부(1721)의 전방면에서 후방면쪽으로 함몰되어 형성될 수도 있다. 이 경우에는 미끄럼부(1727)가 링본체부(1721)의 후방면, 즉 선회스크롤(링삽입홈의 내벽면)(130)을 접하는 면에 형성되게 된다.

상기와 같이 미끄럼부(1727)가 링본체부(1721)의 후방면에 형성되는 경우에는 그 링본체부(1721)의 미끄럼부(1727)가 선회스크롤(130)의 링삽입홈(1311)에 삽입된 상태에서 링삽입홈(1311)의 내벽면에 미끄럼 접촉된다. 이에 따라 선회스크롤(130)에 대한 자전방지링(172)의 면압이 증가하는 것을 억제하여 자전방지링(172)의 신뢰성을 확보하는 동시에 선회스크롤(130)에 대한 지지력을 높일 수 있다.

또한, 본 실시예는 도 9의 실시예와 같이 살빼기부(1725)가 스러스트플레이트(135)를 마주보는 링본체부(1721)의 전방면에 형성됨에 따라 살빼기부(1725)의 내부공간이 일종의 저유공간을 형성할 수 있다. 이에 따라 실질적인 축방향베어링면을 이루는 자전방지링(172)과 스러스트플레이트(135)의 사이에 일정량의 오일이 보유되어 축방향베어링면에서의 윤활효과를 높일 수 있다.

한편, 자전방지기구에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 자전방지핀의 일단이 프론트하우징에 고정되고 자전방지핀의 타단이 자전방지링에 회전 가능하게 삽입되는 것이나, 경우에 따라서는 자전방지핀이 자전방지링에 단일체로 형성되어 프론트하우징에 회전 가능하게 삽입될 수도 있다.

도 15는 자전방지기구에 대한 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도이고, 도 16은 도 15의 단면도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 스크롤 압축기의 자전방지기구(170)를 이루는 자전방지핀(171)과 자전방지링(172)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 도 6, 도 10, 도 12 및 도 13의 실시예들과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 도 6, 도 10, 도 12 및 도 13의 실시예들에 대한 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 자전방지핀(171)이 자전방지링(172)의 핀결합부(1722)에 삽입되어 고정되거나 또는 핀결합부(1722)에서 단일체로 연장될 수 있다. 예를 들어 본 실시예에서는 자전방지핀(171)의 일단은 프론트하우징(112)에 삽입되고, 자전방지핀(171)의 타단은 자전방지링(172)의 링본체부(1721)에서 편심진 핀결합부(1722)에 압입되거나 단일체로 형성될 수 있다.

이 경우, 프론트하우징(112)의 스크롤지지면(1122b)에는 핀삽입홈(1122d)이 형성되고, 핀삽입홈(1122d)에는 자전방지핀(171)의 일단이 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 예를 들어 핀삽입홈(1122d)은 자전방지핀(171)과 같이 원형홈으로 형성되되, 핀삽입홈(1122d)의 내경은 자전방지핀(171)의 외경보다 약간 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 자전방지링(172)은 선회스크롤(130)에 구비된 링삽입홈(1311)에 대해 원주방향으로 미끄러지는 반면 자전방지핀(171)은 프론트하우징(112)에 구비된 핀삽입홈(1122d)에 대해 원주방향으로 미끄러지게 된다. 이를 통해 구동축(120)의 회전력을 받는 선회스크롤(130)의 자전운동이 자전방지핀(171)과 자전방지링(172)에 의해 구속되어 선회운동을 하게 된다.

상기와 같이 자전방지핀(171)이 자전방지링(172)에 단일체로 형성되는 경우에는 압축기의 조립시 자전방지핀(171)과 자전방지링(172)을 별도로 조립할 필요가 없어 그만큼 압축기의 조립공수를 줄일 수 있다. 이를 통해 전술한 실시예들에 비해 제조비용을 낮출 수 있다.

한편, 전술한 실시예들에서는 오일분리기(161)가 케이싱(110)의 외부에 구비되는 예를 중심으로 설명하였으나, 오일분리기(161)가 케이싱(110)의 내부에 구비되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 실시예들에서는 구동원이 케이싱(110)의 외부에 구비된 소위 개방형 스크롤 압축기에 대해 설명하였으나, 구동원을 이루는 구동모터가 케이싱(110)의 내부에 구비된 소위 밀폐형 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 실시예들에서는 프론트하우징(112)과 선회스크롤(130) 사이에 스러스트플레이트(135)가 구비된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 스러스트플레이트가 배제된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 실시예들에서는 자전방지핀(171)이 프론트하우징(112)에, 자전방지링(172)이 선회스크롤(130)에 각각 결합되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 자전방지핀(171)이 선회스크롤(130)에, 자전방지링(172)이 프론트하우징(112)에 각각 결합되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

1: 가스엔진히트펌프 2: 클러치조립체
10: 압축기 20: 응축기
30: 팽창기 40: 증발기
50: 냉매순환관 110: 케이싱
110a: 흡입공간 110b: 토출공간
110b1: 제1토출공간 110b2: 제2토출공간
111: 메인하우징 111a: 제1하우징돌부
111b: 제2하우징돌부 1111: 냉매흡입포트
1112: 리턴포트 112: 프론트하우징
1121: 커버부 1121a: 커버돌부
1121b: 축수용부 1121b1: 전방측 축수용부
1121b2: 후방측 축수용부 1121c: 윤활공간부
1122: 프레임부 1122a: 선회공간부
1122b: 스크롤지지면 1122c: 급유홈
1122d: 핀삽입홈 113: 리어하우징
113a: 제3하우징돌부 1131: 토출포트
1132: 바이패스포트 1133: 제2구획돌부
115: 냉매흡입관 116: 냉매토출관
120: 구동축 121: 축부
122: 핀부 125: 편심부시
1251: 서브밸런스웨이트 130: 선회스크롤
131: 선회경판부 1311: 링삽입홈
132: 선회랩 133: 구동축결합부
135: 스러스트플레이트 351: 핀구멍
140: 고정스크롤 141: 고정경판부
1411: 토출구 1412a: 제1바이패스구멍
1412b: 제2바이패스구멍 1413: 구획돌부(제1구획돌부)
1413a: 바이패스안내홈 142: 고정랩
145: 토출밸브 146: 제1바이패스밸브
147: 제2바이패스밸브 150: 냉매회수부
151: 냉매회수관 151a: 냉매회수관의 제1단
151b: 냉매회수관의 제2단 152: 제1제어밸브
160: 오일회수부 161: 오일분리기
161a: 오일분리공간 162: 오일회수관
162a: 오일회수관의 제1단 162b: 오일회수관의 제2단
163: 제2제어밸브 170: 자전방지기구
171: 자전방지핀 172: 자전방지링
1721: 링본체부 1722: 핀결합부
1725: 살빼기부 1726: 보강부
1727: 미끄럼부 181: 제1실링부재
182: 제2실링부재 183: 제3실링부재
184: 축실링부재 1841: 고정실링부
1842: 가동실링부 185: 제1지지베어링
186: 제2지지베어링 187: 제3지지베어링
BS: 축방향베어링면 CL1: 리턴포트의 중심선
CL2: 리턴포트의 중심선에 직교하는 가상선
D1: 보강부의 외경 D2: 핀결합부의 내경
H1: 링본체부의 축방향두께 H2: 링삽입홈의 축방향깊이
O: 축중심 Or: 링본체부의 중심
Op: 핀결합부의 중심 V: 압축실
V1: 제1압축실 V2: 제2압축실
α,α1,α2: 급유홈간격 β,β1,β2: 급유홈넓이

Claims (18)

1. 케이싱;
   상기 케이싱의 내부에 고정되는 고정스크롤;
   상기 고정스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 선회스크롤;
   상기 선회스크롤의 축방향 일측에 구비되어 상기 선회스크롤을 축방향으로 지지하는 스크롤지지부재;
   상기 선회스크롤의 일측면과 이를 마주보는 상기 스크롤지지부재의 일측면 중에서 어느 한쪽에 구비되는 자전방지핀;
   상기 자전방지핀이 구비되는 부재를 마주보는 다른 부재의 일측면에 구비되는 링삽입홈; 및
   상기 링삽입홈에 회전 가능하게 삽입되는 자전방지링을 포함하고,
   상기 자전방지링은,
   상기 링삽입홈의 중심과 동일한 중심을 가지는 링본체부; 및
   상기 링본체부의 내부에 구비되어 상기 자전방지핀이 결합되는 핀결합부를 포함하며,
   상기 링본체부의 축방향두께는, 상기 링삽입홈의 축방향깊이보다 크게 형성되고,
   상기 링본체부의 내부에는 상기 핀결합부의 일측에 살빼기부가 형성되며,
   상기 링본체부는 상기 살빼기부와 상기 핀결합부의 사이에 상기 핀결합부를 감싸도록 보강부가 형성되고,
   상기 보강부는 상기 살빼기부가 상기 핀결합부로부터 반경방향으로 이격되어 형성되며,
   상기 보강부의 외주면의 중심은,
   상기 핀결합부의 내주면의 중심과 동심을 이루는 곡면으로 형성되고,
   상기 케이싱의 외부에는 상기 케이싱에서 토출되는 냉매에서 오일을 분리하는 오일분리기가 구비되며,
   상기 오일분리기와 상기 케이싱의 내부를 연결하는 오일회수관이 상기 선회스크롤과 상기 스크롤지지부재 사이를 반경방향으로 마주보는 위치에서 상기 케이싱의 내부에 연결되도록 구비되고,
   상기 선회스크롤을 마주보는 상기 스크롤지지부재의 스크롤지지면에는 급유홈이 형성되며,
   상기 급유홈은,
   상기 오일회수관에 연통되어 상기 스크롤지지부재의 외주면과 내주면 사이를 연결하며 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되는 복수 개의 제1급유홈; 및
   상기 복수 개의 제1급유홈을 가로질러 연통되도록 상기 스크롤지지면의 원주방향을 따라 환형으로 형성되는 적어도 한 개 이상의 제2급유홈을 포함하는 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 링본체부의 축방향두께는,
   상기 링삽입홈의 축방향깊이의 2배 이하인 스크롤 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 핀결합부는,
   상기 링본체부의 중심으로부터 편심지게 구비되는 스크롤 압축기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 핀결합부는 상기 링본체부의 축방향 양쪽 측면 사이를 관통하거나 또는 한쪽 측면에서 기설정된 깊이만큼 함몰되며,
   상기 핀결합부의 내경은,
   상기 자전방지핀의 외경보다 크게 형성되는 스크롤 압축기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 자전방지핀의 일단은 상기 스크롤지지부재에 고정 결합되고, 상기 자전방지핀의 타단은 상기 핀결합부에 회전 가능하게 결합되는 스크롤 압축기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 자전방지핀은 상기 핀결합부에서 단일체로 연장되고, 상기 스크롤지지부재에는 상기 자전방지핀이 회전 가능하게 결합되는 핀삽입홈이 형성되는 스크롤 압축기.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 보강부의 면적은,
    상기 살빼기부의 면적보다 작거나 같게 형성되는 스크롤 압축기.
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 보강부의 외경은,
    상기 핀결합부의 내경 대비 2배보다는 크거나 같고 4배보다는 작거나 같게 형성되는 스크롤 압축기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 살빼기부는,
    상기 링본체부의 축방향 양쪽 측면을 관통하여 형성되는 스크롤 압축기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 살빼기부는,
    상기 링본체부의 축방향 한쪽 측면에서 함몰지게 형성되는 스크롤 압축기.
16. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 고정되는 고정스크롤;
    상기 고정스크롤에 맞물려 선회운동을 하면서 상기 고정스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 선회스크롤;
    상기 선회스크롤의 축방향 일측에 구비되어 상기 선회스크롤을 축방향으로 지지하는 스크롤지지부재;
    상기 선회스크롤의 일측면과 이를 마주보는 상기 스크롤지지부재의 일측면 중에서 어느 한쪽에 구비되는 자전방지핀;
    상기 자전방지핀이 구비되는 부재를 마주보는 다른 부재의 일측면에 구비되는 링삽입홈; 및
    상기 링삽입홈에 회전 가능하게 삽입되는 자전방지링을 포함하고,
    상기 자전방지링은,
    상기 링삽입홈의 중심과 동일한 중심을 가지며, 상기 링삽입홈의 깊이보다 큰 축방향 두께를 가지는 링본체부; 및
    상기 링본체부의 내부에 구비되어 상기 자전방지핀이 결합되는 핀결합부를 포함하며,
    상기 핀결합부는 상기 링본체부의 중심에 대해 편심지게 형성되고,
    상기 링본체부는,
    상기 핀결합부를 제외한 전체가 막힌 원판형상으로 형성되며,
    상기 케이싱의 외부에는 상기 케이싱에서 토출되는 냉매에서 오일을 분리하는 오일분리기가 구비되고,
    상기 오일분리기와 상기 케이싱의 내부를 연결하는 오일회수관이 상기 선회스크롤과 상기 스크롤지지부재 사이를 반경방향으로 마주보는 위치에서 상기 케이싱의 내부에 연결되도록 구비되며,
    상기 선회스크롤을 마주보는 상기 스크롤지지부재의 스크롤지지면에는 급유홈이 형성되고,
    상기 급유홈은,
    상기 오일회수관에 연통되어 상기 스크롤지지부재의 외주면과 내주면 사이를 연결하며 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되는 복수 개의 제1급유홈; 및
    상기 복수 개의 제1급유홈을 가로질러 연통되도록 상기 스크롤지지면의 원주방향을 따라 환형으로 형성되는 적어도 한 개 이상의 제2급유홈을 포함하는 스크롤 압축기.
17. 제1항 내지 제6항, 제11항, 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1급유홈은,
    각각 동일한 폭과 깊이로 이루어져 원주방향을 따라 등간격으로 형성되는 스크롤 압축기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1급유홈은 각각 상기 제2급유홈과 동일한 폭과 동일한 깊이로 형성되는 스크롤 압축기.
    

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