KR102701866B1

KR102701866B1 - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR102701866B1
Application number: KR1020220128864A
Authority: KR
Inventors: 김정훈; 조찬걸; 한나라; 박지훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2022-10-07
Filing date: 2022-10-07
Publication date: 2024-09-03
Also published as: KR20240049729A

Abstract

스크롤 압축기가 개시된다. 상기 스크롤 압축기는, 구동모터, 회전축, 선회스크롤, 비선회스크롤, 원통쉘, 베이스, 하부베어링 및 하부캡을 포함하되, 하부베어링은 베이스의 베어링장착구멍을 관통하여 결합되며, 하부캡은 하부베어링을 수용하도록 베어링수용부를 구비하여 베이스에 결합될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링의 내주면 가공시 발생되는 이물질을 케이싱의 하단이 밀봉되기 전에 그 케이싱의 외부로 배출시킬 수 있어 이물질이 오일저장공간에 잔류하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 구동부 또는 전동부를 이루는 구동모터와 압축부의 위치에 따라 상부 압축식 또는 하부 압축식으로 구분될 수 있다. 상부 압축식은 압축부가 구동모터보다 상측에 위치하는 방식이고, 하부 압축식은 압축부가 구동모터보다 하측에 위치하는 방식이다. 이는 케이싱이 종형 또는 입형으로 설치된 예를 기준으로 한 분류이며, 케이싱이 횡형으로 설치되는 경우에는 좌측이 상측, 우측이 하측으로 구분될 수 있다.

또한, 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. 특허문헌 1(미국공개특허 US 2015/0345493 A)은 상부압축식이고 저압식인 스크롤 압축기를 도시하고 있다. 특허문헌 1은 케이싱의 일부를 이루는 원통쉘의 하단에 베이스를 용접하여 케이싱의 내부공간을 밀봉하고 있다. 다만 특허문헌 1은 하부베어링이 베이스로부터 이격되되, 회전축의 하단에 트로코이드기어로 된 오일펌프가 설치되어 회전축을 축방향으로 지지하고 있다.

특허문헌 2(미국특허 US6,247,909 B1)는 특허문헌 1과 같이 케이싱의 일부를 이루는 원통쉘의 하단에 베이스를 용접하여 케이싱의 내부공간을 밀봉하고 있다. 다만 특허문헌 2는 하부베어링이 베이스의 상면에 결합되되, 하부베어링의 내부에 원통형으로 된 반경방향베어링과 원판으로 된 축방향베어링이 각각 삽입되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 특허문헌 1과 같이 하부베어링이 베이스로부터 이격되는 경우에는 회전축을 포함한 압축부에 대한 축방향 지지력이 제한되는 반면, 특허문헌 2와 같이 하부베어링이 베이스에 밀착되는 경우에는 그 하부베어링의 조립후 반경방향베어링면 형성을 위한 내주면 가공시 발생되는 이물질이 저유공간에 잔류하였다가 급유시 오일과 함께 베어링면으로 유입되면서 베어링면을 마모시킬 수 있다.

또한, 종래의 스크롤 압축기는 케이싱을 이루는 원통쉘에 베이스가 삽입되어 결합되는 것이나, 이로 인해 케이싱의 저유용적이 원통쉘의 내경으로 제한되어 오일저장량이 한정될 수 있다.

미국 공개특허 US 2012/0107163 A1(공개일: 2012.05.03.) 미국특허 US6,247,909 B1 (등록일: 2001.06.19.)

본 발명의 목적은, 회전축을 포함한 압축부를 안정적으로 지지할 수 있는 하부베어링이 구비된 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 회전축을 포함한 압축부를 안정적으로 지지하면서도 하부베어링의 내주면 가공시 발생되는 이물질을 케이싱의 외부로 원활하게 배출할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 케이싱의 저유용적을 넓혀 오일저장량을 확대할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 구동모터, 회전축, 선회스크롤, 비선회스크롤, 원통쉘, 베이스, 하부베어링 및 하부캡을 포함할 수 있다. 상기 회전축은 상기 구동모터의 회전력을 전달한다. 상기 선회스크롤은 상기 회전축에 결합되어 선회운동을 한다. 상기 비선회스크롤은 상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성한다. 상기 원통쉘은 상기 구동모터가 삽입되어 고정되며, 양단이 개구된다. 상기 베이스는 상기 원통쉘의 하단에 삽입되도록 베이스삽입돌부가 구비되어 상기 원통쉘의 하단을 복개하며, 베어링장착구멍이 축방향으로 관통된다. 상기 하부베어링은 상기 베이스의 베어링장착구멍을 관통하여 결합되며, 상기 회전축을 지지한다. 상기 하부캡은 상기 하부베어링을 수용하도록 베어링수용부를 구비하여 상기 베이스에 결합될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링의 내주면 가공시 발생되는 이물질을 케이싱의 하단이 밀봉되기 전에 그 케이싱의 외부로 배출시킬 수 있어 이물질이 오일저장공간에 잔류하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

일례로, 상기 베어링장착구멍은 상기 베이스삽입돌부와 동일축선상에 형성될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링이 회전축과 동일축선상에 용이하게 결합될 수 있다.

예를 들어, 상기 베어링장착구멍의 주변에는 상기 하부베어링을 반경방향으로 지지하는 베어링지지돌부가 형성되고, 상기 베어링지지돌부는 환형으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링이 반경방향에 대해 안정적으로 지지될 수 있다.

다른 예로, 상기 하부베어링은, 고정돌부 및 베어링돌부를 포함할 수 있다. 상기 고정돌부는 상기 베이스에 고정될 수 있다. 상기 베어링돌부는 상기 베어링장착구멍을 관통하도록 상기 고정돌부에서 축방향으로 연장되고, 상기 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링이 베이스의 외부로 연장되어 하부베어링의 내주면 가공시 발생되는 이물질을 베이스의 외부로 쉽게 배출할 수 있다.

예를 들어, 상기 고정돌부는, 상기 베어링돌부의 일단에서 반경방향으로 연장되어 상기 원통쉘의 외부에서 상기 베이스의 외측면에 고정될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링을 베이스의 외부로 연장하면서도 그 하부베어링을 쉽게 고정할 수 있다.

구체적으로, 상기 베어링장착구멍과 상기 베이스삽입돌부의 사이에는 복수 개의 제1체결구멍이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되며, 상기 고정돌부에는 상기 제1체결구멍의 일부와 축방향으로 대응하도록 제2체결구멍이 형성될 수 있다. 상기 복수 개의 제1체결구멍 중에서 다른 일부는, 상기 고정돌부의 바깥에서 상기 하부캡의 상기 베어링수용부에 연통될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링을 베이스에 쉽게 체결하면서도 원통쉘의 내부공간과 베어링수용부를 쉽게 연통시킬 수 있다.

더 구체적으로, 상기 고정돌부는, 복수 개의 연장부가 반경방향으로 연장되어 축방향투영시 각진 단면 형상으로 형성되고, 상기 연장부에는 상기 제2체결구멍이 각각 형성될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링을 베이스에 체결하면서도 베이스에 구비되는 제1체결구멍의 일부가 하부베어링의 밖으로 노출되도록 하여 원통쉘의 내부공간과 베어링수용부가 원활하게 연통되도록 할 수 있다.

예를 들어, 상기 베어링돌부의 내주면에는 상기 회전축을 축방향으로 지지하는 축방향베어링부재가 구비될 수 있다. 이를 통해, 베어링돌부의 양단이 개구되면서도 회전축을 축방향으로 지지할 수 있다.

구체적으로, 상기 베어링돌부의 내주면에는 환형으로 구비되어 상기 축방향베어링부재가 상기 회전축을 향해 축방향으로 지지되는 베어링지지면이 단차지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 축방향베어링부재의 삽입시 삽입위치를 제한하여 축방향베어링부재를 용이하면서도 정확한 위치에 장착할 수 있다.

더 구체적으로, 상기 베어링지지면은 상기 구동모터를 향하는 쪽의 내경이 상기 하부캡을 향하는 쪽의 내경보다 작게 형성될 수 있다. 상기 베어링지지면의 축방향 일측에는 상기 축방향베어링부재를 상기 회전축의 반대방향으로 지지하도록 베어링지지부재 구비될 수 있다. 이를 통해, 축방향베어링부재를 용이하게 장착하면서도 그 축방향베어링부재를 축방향으로 지지할 수 있다.

또한, 상기 축방향베어링부재는 베어링본체가 환형으로 형성되고, 상기 베어링본체의 외주면에서 반경방향으로 연장되는 안내돌기가 형성될 수 있다. 상기 베어링돌부의 내주면에는 상기 안내돌기가 축방향으로 미끄러지게 삽입되는 안내홈이 형성될 수 있다. 이를 통해, 축방향베어링부재의 삽입시 그 축방향베어링부재의 틀어짐을 억제하여 회전축의 하단을 안정적으로 지지할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 하부캡은, 상기 베어링수용부의 내경이 상기 하부베어링의 외경보다 크거나 같게 형성되어 상기 하부베어링을 상기 베이스의 외측면에 고정될 수 있다. 이를 통해, 하부캡이 하부베어링을 수용한 상태에서 베이스의 외부에서 그 베이스의 베어링장착구멍을 복개할 수 있다.

예를 들어, 상기 베어링수용부의 내경은 상기 베이스삽입돌부의 외경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 하부캡의 크기를 최적화하여 제조비용의 상승을 억제할 수 있다.

또한, 상기 베어링수용부의 내경은 상기 베이스삽입돌부의 외경보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 하부캡의 체적이 증가하게 되어 케이싱의 오일저장공간이 확대될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 구동모터, 회전축, 선회스크롤, 비선회스크롤, 원통쉘, 베이스, 하부베어링 및 하부캡을 포함하되, 하부베어링은 베이스의 베어링장착구멍을 관통하여 결합되며, 하부캡은 하부베어링을 수용하도록 베어링수용부를 구비하여 베이스에 결합될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링의 내주면 가공시 발생되는 이물질을 케이싱의 하단이 밀봉되기 전에 그 케이싱의 외부로 배출시킬 수 있어 이물질이 오일저장공간에 잔류하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 하부베어링이 고정돌부 및 베어링돌부를 포함하되, 고정돌부는 베이스에 고정되고, 베어링돌부는 고정돌부에서 축방향으로 연장될 수 있다. 이를 통해, 하부베어링이 베이스의 외부로 연장되어 하부베어링의 내주면 가공시 발생되는 이물질을 베이스의 외부로 쉽게 배출할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 상기 하부캡은, 상기 베어링수용부의 내경이 상기 하부베어링의 외경보다 크거나 같게 형성되어 상기 하부베어링을 상기 베이스의 외측면에 고정될 수 있다. 이를 통해, 하부캡이 하부베어링을 수용한 상태에서 베이스의 외부에서 그 베이스의 베어링장착구멍을 복개할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 상기 베어링수용부의 내경은 상기 베이스삽입돌부의 내경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 하부캡의 크기를 최적화하여 제조비용의 상승을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 상기 베어링수용부의 내경은 상기 베이스삽입돌부의 내경보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 하부캡의 체적이 증가하게 되어 케이싱의 오일저장공간이 확대될 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도.
도 2는 도 1에서 하부베어링의 주변을 파단하여 보인 사시도.
도 3은 도 2를 상측에서 분해하여 보인 사시도.
도 4는 도 2를 하측에서 분해하여 보인 사시도.
도 5는 도 4에서 하부베어링을 분해하여 보인 사시도.
도 6은 도 2에서 하부베어링의 주변을 조립하여 보인 단면도.
도 7은 도 6의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도.
도 8은 도 2에서 하부캡의 조립위치를 보인 단면도.
도 9는 도 1에서 하부캡에 대한 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도.
도 10은 도 9에서 하부캡의 조립위치를 보인 단면도.

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

통상, 스크롤 압축기는 회전축이 지면에 대해 수직하게 배치되는 종형 스크롤 압축기 및 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 또는 유사하게 적용될 수 있다. 따라서 이하에서 축방향은 회전축의 축방향으로, 반경방향은 회전축의 반경방향으로 이해되며, 축방향은 상하방향으로, 반경방향은 좌우측면으로, 내주면은 상면으로, 축방향 반경방향은 측면으로 각각 이해될 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 케이싱(110)의 하반부에는 전동부를 이루는 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 상측에는 압축부를 이루는 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150) 및 배압실조립체(160)가 설치된다. 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), 커버(112) 및 베이스(113)를 포함한다.

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

커버(112)는 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합된다. 원통쉘(111)과 커버(112)의 사이에는 후술할 고저압분리판(115)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 커버(112)에 함께 용접 결합된다. 이에 따라 케이싱(110)의 상부공간은 밀봉된다.

베이스(113)는 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 예를 들어 베이스(113)에는 후술할 베이스삽입돌부(113c)가 형성되어 원통쉘(111)의 하단에 압입된 상태로 용접되어 결합될 수 있다. 다만 본 실시예에 따른 베이스(113)는 후술할 하부베어링(180)이 관통되어 결합되도록 베어링장착구멍(113a)이 형성되고, 이 베어링장착구멍(113a)은 후술할 하부캡(114)에 의해 복개된다. 이에 따라 케이싱(110)의 하부공간은 밀봉된다.

또한, 베이스(113)는 원통쉘(111)의 하반부 및 후술할 하부캡(114)과 함께 오일저장공간(110c)을 형성하게 된다. 오일저장공간(110c)에 대해서는 나중에 베이스(113) 및 하부캡(114)과 함께 다시 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 연결된다.

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

회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 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 후술할 선회스크롤(140)이 편심지게 결합된다. 이에 따라 구동모터(120)의 회전력이 회전축(125)을 통해 선회스크롤(140)에 전달될 수 있다.

회전축(125)의 상단에는 후술할 선회스크롤(140)에 편심지게 결합되는 편심부(1251)가 형성된다. 회전축(125)의 하단에는 케이싱(110)의 하부에 저장된 오일을 흡상하기 위한 오일픽업(126)이 설치될 수 있다. 회전축(125)은 내부에 오일유로(1252)가 축방향으로 관통되어 형성된다.

도 1을 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(140)에 구비되는 회전축결합부(143)의 외경보다 크게 형성된다. 이에 따라 회전축결합부(143)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(141)의 저면이 축방향으로 지지될 수 있다.

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 수용될 수 있다.

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.

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

구체적으로, 선회스크롤(140)은, 선회경판부(141), 선회랩(142) 및 회전축결합부(143)를 포함한다.

선회경판부(141)는 대략 원판 형상으로 형성된다. 선회경판부(141)의 외경은 프레임(130)의 스크롤지지부(134)에 얹혀져 축방향으로 지지된다. 이에 따라 선회경판부(141)와 이를 마주보는 스크롤지지부(134)는 축방향베어링면(미부호)을 형성한다.

선회랩(142)은 비선회스크롤(150)을 마주보는 선회경판부(141)의 상면에서 기설정된 높이로 돌출되어 나선형으로 형성된다. 선회랩(142)은 후술할 비선회스크롤(150)의 비선회랩(152)과 맞물려 선회운동을 하도록 그 비선회랩(152)에 대응되게 형성된다. 이에 따라 선회랩(142)은 비선회랩(152)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다.

압축실(V)은 선회랩(142)을 기준으로 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 이루어진다. 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 각각 흡입압실(미부호), 중간압실(미부호), 토출압실(미부호)이 연속으로 형성된다. 이하에서는 선회랩(142)의 외측면과 이를 마주보는 비선회랩(152)의 내측면 사이에 형성되는 압축실을 제1압축실(V1)로, 선회랩(142)의 내측면과 이를 마주보는 비선회랩(152)의 외측면 사이에 형성되는 압축실을 제2압축실(V2)로 각각 정의하여 설명한다.

회전축결합부(143)는 선회경판부(141)의 하면에서 메인프레임(130)을 향해 돌출 형성된다. 회전축결합부(143)는 원통 형상으로 형성되어 부시베어링으로 된 선회베어링(미도시)이 압입될 수 있다.

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

본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 비선회경판부(151), 비선회랩(152), 비선회측벽부(153) 및 가이드돌부(154)를 포함한다.

비선회경판부(151)는 원판 모양으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에서 횡방향으로 배치된다. 비선회경판부(151)의 중앙부에는 토출구(1511), 바이패스구멍(1512), 스크롤측배압구멍(1513)이 각각 축방향으로 관통된다.

토출구(1511)는 비선회랩(152)의 내측 및 외측에 형성되는 양쪽 압축실(V1)(V2)의 토출압실(미부호)이 서로 연통되는 위치에 형성된다. 바이패스구멍(1512)은 양쪽 압축실(V1)(V2)에 각각 연통되도록 형성된다. 스크롤측배압구멍(이하, 제1배압구멍)(1513)은 토출구(1511) 및 바이패스구멍(1512)으로부터 이격된다.

비선회랩(152)은 선회스크롤(140)을 마주보는 비선회경판부(151)의 하면에서 축방향으로 기설정된 높이만큼 연장되되, 토출구(1511)의 주변에서 비선회측벽부(153)를 향해 나선형으로 수회 감기도록 연장된다. 비선회랩(152)은 선회랩(142)과 대응되도록 형성되어 선회랩(142)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성할 수 있다.

비선회측벽부(153)는 비선회랩(152)을 감싸도록 비선회경판부(151)의 하면 가장자리에서 축방향으로 연장되어 환형으로 형성된다. 비선회측벽부(153)의 외주면 일측에는 반경방향으로 관통되는 흡입구(1531)가 형성된다.

가이드돌부(154)는 비선회측벽부(153)의 하측 외주면에서 반경방향으로 연장될 수 있다. 가이드돌부(154)는 한 개의 환형으로 형성될 수도 있고, 복수 개가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수도 있다. 본 실시예는 복수 개의 가이드돌부(154)가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되는 예를 도시하고 있다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배압실조립체(160)는 비선회스크롤(150)의 상측에 구비된다. 이에 따라 배압실(160a)의 배압력(정확하게는 배압력이 배압실에 작용하는 힘)이 비선회스크롤(150)에 작용하게 된다. 다시 말해 비선회스크롤(150)은 배압력에 의해 선회스크롤(140)을 향하는 방향으로 눌려 양쪽 압축실(V1)(V2)을 실링하게 된다.

구체적으로, 배압실조립체(160)는 배압플레이트(161) 및 플로팅플레이트(165)를 포함한다. 배압플레이트(161)는 비선회경판부(151)의 상면에 결합된다. 플로팅플레이트(165)는 배압플레이트(161)에 미끄러지게 결합되어 그 배압플레이트(161)와 함께 배압실(160a)을 형성하게 된다.

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

고정판부(1611)에는 플레이트측 배압구멍(이하, 제2배압구멍)(1611a)이 축방향으로 관통된다. 제2배압구멍(1611a)은 제1배압구멍(1513)을 통해 압축실(V)에 연통된다. 이에 따라 제2배압구멍(1611a)은 제1배압구멍(1513)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(150)의 토출구(1511)와 연통되는 중간토출구(1612a)가 형성된다. 중간토출구(1612a)의 안쪽에는 토출밸브(155)가 미끄러지게 삽입되는 밸브안내홈(1612b)이 형성된다. 밸브안내홈(1612b)의 중심부에는 역류방지구멍(1612c)이 형성된다. 이에 따라 토출밸브(155)는 토출구(1511)와 중간토출구(1612a) 사이를 선택적으로 개폐하여 토출된 냉매가 압축실(V1)(V2)로 역류하는 것을 차단하게 된다.

플로팅플레이트(165)는 환형으로 형성된다. 플로팅플레이트(165)는 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.

도면중 미설명 부호인 O는 회전축의 중심이다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 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(140)이 비선회스크롤(150)에 대해 선회 운동을 하게 되고, 선회랩(142)과 비선회랩(152)의 사이에는 두 개 한 쌍으로 된 압축실(V)이 형성된다.

이 압축실(V)은 선회스크롤(140)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 양쪽 압축실(V)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.

또한, 중간압실(미부호)을 통과하면서 압축되는 냉매의 또 다른 일부는, 토출구(1411)에 도달하기 전에 배압실(160a)로도 유입되어 그 배압실(160a)이 중간압을 형성하게 된다. 그러면 비선회스크롤(150)이 선회스크롤(140)쪽으로 하강하여 선회스크롤(140)과의 사이를 실링함으로써 압축실 간 누설을 억제할 수 있게 된다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이 회전축(125)의 하단은 후술할 하부베어링(180)에 의해 지지되어 케이싱(110)의 오일저장공간(110c)에 저장된 오일에 잠긴 상태에서 회전을 하게 된다. 그러면 오일저장공간(110c)의 오일은 오일픽업(126)에 의해 펌핑되고, 이 오일은 회전축(125)의 오일유로(1253)를 따라 흡상되어 회전축결합부(143)의 내부에서 비산된다. 이 오일의 일부는 회전축결합부(143)의 내주면을 따라 흘러내려 선회공간부(133)를 거쳐 이웃하는 부재들 사이의 베어링면으로 공급되어 윤활하게 된다.

한편, 압축기는 조립공정에서 이물질이 발생되어 오일을 오염시킬 수 있다. 예를 들어 회전축의 하단부가 삽입되는 하부베어링은 원통쉘에 압입되는 베이스의 베이스삽입돌부와 동일축선상에 위치하여야 한다. 이를 위해 하부베어링의 내주면은 베이스를 조립한 후에 하부베어링의 내주면을 베이스삽입돌부에 대해 동축가공을 실시하게 되는데, 이때 발생되는 금속찌꺼기 등의 이물질이 베이스의 상면, 즉 오일저장공간에 잔류하게 된다. 이 이물질이 오일에 혼합되어 회전축의 오일유로를 따라 베어링면으로 유입될 수 있다. 그러면 베어링면이 이물질에 의해 손상되어 압축효율이 저하될 수 있다.

이에, 본 실시예에서는 개구된 베이스(113)의 중심부에 하부베어링이 관통되어 결합됨에 따라 그 하부베어링(180)의 내주면 가공시 발생되는 이물질이 베이스(113)의 상면, 즉 케이싱(110)의 오일저장공간(110c)에 잔류하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 개구된 베이스(113)의 중앙부를 별도의 캡부재인 하부캡(114)으로 복개하여 케이싱(110)의 내부공간을 밀봉할 수 있다.

도 2는 도 1에서 하부베어링의 주변을 파단하여 보인 사시도이고, 도 3은 도 2를 상측에서 분해하여 보인 사시도이며, 도 4는 도 2를 하측에서 분해하여 보인 사시도이고, 도 5는 도 4에서 하부베어링을 분해하여 보인 사시도이며, 도 6은 도 2에서 하부베어링의 주변을 조립하여 보인 단면도이고, 도 7은 도 6의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도이며, 도 8은 도 2에서 하부캡의 조립위치를 보인 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 베이스(113)는 축방향투영시 대략 사각형 모양으로 형성되되, 모서리는 반경방향으로 연장되어 고무와 같은 완충부재(미도시)가 구비될 수 있다. 이에 따라 베이스(113)는 원통쉘(111)의 하단을 복개하여 케이싱(110)의 일부를 이루면서 압축기 설치면에 고정되는 압축기고정부를 이루게 된다.

또한, 베이스(113)의 중심부에는 후술할 하부베어링(180)이 관통하는 베어링장착구멍(113a)이 형성된다. 베어링장착구멍(113a)은 하부베어링(180)의 형상과 대응하도록 형성된다. 본 실시예에서는 후술할 하부베어링(180)의 베어링돌부(182)가 원통형상으로 형성됨에 따라 베어링장착구멍(113a) 역시 원통 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 베어링장착구멍(113a)의 주변에는 후술할 하부베어링(180)의 베어링돌부(182)를 반경방향으로 지지하는 베어링지지돌부(113b)가 형성될 수 있다. 예를 들어 베어링지지돌부(113b)는 축방향으로 연장되되, 베어링지지돌부(113b)가 하부캡(114)을 향하는 방향으로 연장될 수도 있고, 반대로 구동모터(120)를 향하는 방향으로 연장될 수도 있다. 본 실시예는 베어링지지돌부(113b)가 구동모터(120)를 향하는 방향으로 연장된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 베이스(113)의 두께가 얇게 형성되더라도 하부베어링(180)을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 베이스(113)의 외곽부, 즉 베어링장착구멍(113a)의 바깥쪽에는 원통쉘(111)에 삽입되어 고정되도록 베이스삽입돌부(113c)가 형성된다. 예를 들어 베이스삽입돌부(113c)는 환형으로 형성되되, 원통쉘(111)의 하단을 향해 기설정된 높이만큼 돌출될 수 있다. 이에 따라 베이스삽입돌부(113c)의 외주면이 원통쉘(111)의 내주면에 밀착되어 오일저장공간(110c)을 이루는 원통쉘(111)의 하단을 밀봉하게 된다.

또한, 베어링장착구멍(113a)과 베이스삽입돌부(113c)의 사이, 즉 베어링장착구멍(113a)의 주변에는 후술할 하부베어링(180)을 체결하기 위한 제1체결구멍(113d)이 형성될 수 있다. 제1체결구멍(113d)은 후술할 하부베어링(180)의 제2체결구멍(1811a)과 동일축선상에 대응하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1체결구멍(113d)과 제2체결구멍(1811a)에 삽입되어 체결되는 체결부재(184)에 의해 하부베어링(180)이 베이스(113)에 고정 결합될 수 있다.

제1체결구멍(113d)은 제2체결구멍(1811a)과 동일한 개수로 형성될 수도 있고, 제2체결구멍(1811a)보다 많게 형성될 수도 있다. 본 실시예는 제1체결구멍(113d)은 제2체결구멍(1811a)보다 많게 형성된 예를 도시하고 있다. 예를 들어 제1체결구멍(113d)은 베어링장착구멍(113a)의 주변, 정확하게는 베어링지지돌부(113b)의 바깥에서 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다. 이 경우 제1체결구멍(113d)의 일부는 베이스(113)와 하부베어링(180)을 체결하기 위한 체결부재(184)가 관통하도록 후술할 제2체결구멍(1811a)과 동일축선상에 형성될 수 있다. 그리고 나머지 제1체결구멍(113d)은 후술할 하부베어링(180)의 외부, 즉 고정돌부(181)의 외부에 노출되어 후술할 하부캡(114)의 베어링수용부(114a)와 연통되면서 원통쉘(111)의 내부공간과 하부캡(114)의 베어링수용부(114a) 사이에서의 일종의 오일통공을 형성하게 된다.

본 실시예에 따른 베이스(113)의 중심부, 즉 베어링장착구멍(113a)에는 회전축(125)의 하단을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 하부베어링(180)이 삽입되어 결합된다. 하부베어링(180)은 베이스(113)의 외측면, 즉 하면에 고정될 수도 있고, 베이스(113)의 내측면, 즉 상면에 고정될 수도 있다. 본 실시예는 하부베어링(180)이 베이스(113)의 외측면에 고정된 예를 도시하고 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 하부베어링(180)은 고정돌부(181) 및 베어링돌부(182)를 포함한다. 고정돌부(181)는 하부베어링(180)이 베이스(113)에 고정되는 부분이고, 베어링돌부(182)는 회전축(125)이 삽입되어 반경방향으로 지지되는 부분이다.

고정돌부(181)는 베어링돌부(182)의 하단에서 반경방향으로 연장되되, 환형단면형상으로 형성될 수도 있고, 또는 각진단면형상으로 형성될 수도 있다. 본 실시예는 고정돌부(181)가 각진단면형상으로 형성된 예를 도시하고 있다.

구체적으로, 고정돌부(181)는 복수 개(도면에서는 3개)의 연장부(1811)가 반경방향으로 연장되어 축방향투영시 대략 삼각형 모양의 각진단면형상으로 형성될 수 있다. 연장부(1811)에는 앞서 설명한 제2체결구멍(1811a)이 각각 형성될 수 있다. 다시 말해 제2체결구멍(1811a)은 각 제2체결구멍(1811a)의 중심을 연결한 가상원이 제1체결구멍(113d)의 중심을 연결하는 가상원과 동일한 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1체결구멍(113d)과 제2체결구멍(1811a)을 관통하는 체결부재(184)를 이용하여 하부베어링(180)의 고정돌부(181)를 베이스(113)의 하측면에 체결할 수 있다.

또한, 고정돌부(181)가 앞서 설명한 바와 같이 복수 개의 연장부(1811)가 반경방향으로 연장되어 형성됨에 따라 연장부(1811)의 사이는 직선면으로 형성될 수 있다. 이에 따라 복수 개의 제1체결구멍(113d) 중에서 제2체결구멍(1811a)과 서로 다른 축선상에 위치하는 제1체결구멍(113d), 즉 연장부(1811)와 축방향으로 중첩되지 않는 제1체결구멍(113d)은 고정돌부(181)의 외곽으로 노출되고, 이 고정돌부(181)의 외곽으로 노출되는 제1체결구멍(113d)은 원통쉘(111)의 내부공간과 후술할 하부캡(114)의 베어링수용부(114a)와 연통되어 일종의 오일통공을 형성하게 된다.

베어링돌부(182)는 원통형상으로 형성되되, 축방향 양단이 개구된다. 예를 들어 베어링돌부(182)의 외경은 베어링장착구멍(113a)의 내경보다 작거나 같게 형성되고, 베어링돌부(182)의 내경은 회전축(125)의 외경보다 크거나 같게 형성된다. 이에 따라 베어링돌부(182)는 베어링장착구멍(113a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되는 한편, 회전축(125)이 베어링돌부(182)의 내주면에 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.

베어링돌부(182)의 내주면은 베이스삽입돌부(113c)의 외주면과 동일축선상에 형성될 수 있다. 다시 말해 회전축(125)이 원통쉘(111)의 내주면 및 고정자(121)의 내주면과 동일축선상에 형성됨에 따라 회전축(125)의 하단이 삽입되는 베어링돌부(182)의 내주면 역시 원통쉘(111)의 내주면 및 베이스삽입돌부(113c)의 외주면과 동일축선상에 형성된다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 하부베어링(180)은 베이스(113)의 내측면, 즉 베이스(113)의 상면에 고정될 수도 있다. 예를 들어 하부베어링(180)의 고정돌부(181)가 베어링돌부(182)의 외주면 중간에서 반경방향으로 연장될 수도 있다. 이에 따라 베어링돌부(182)의 하단이 베이스(113)의 베어링장착구멍(113a)을 관통하여 결합된 후 하부베어링(180)의 고정돌부(181)가 베이스(113)의 상면에 얹혀져 체결될 수도 있다. 이 경우 하부베어링(180)의 고정돌부(181)가 베이스(113)에 축방향으로 지지됨에 따라 하부베어링(180)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 베어링돌부(182)의 내주면에는 회전축(125)의 하단을 축방향으로 지지하는 축방향베어링부재(185)가 삽입되어 고정된다. 예를 들어 베어링돌부(182)의 내주면 중에서 하반부에는 환형의 축방향베어링부재(185)가 회전축(125)을 향하는 방향으로 지지되는 베어링지지면(1821)이 단차지게 형성된다. 이에 따라 베어링돌부(182)의 내주면은 반경방향베어링면(182a)을 이루는 구동모터(120)쪽 내경이 베어링장착면(182b)을 이루는 하부캡(114)쪽 내경보다 작게 형성된다. 이를 통해, 축방향베어링부재(185)의 삽입시 그 축방향베어링부재(185)의 삽입위치를 제한하여 축방향베어링부재(185)를 용이하면서도 정확한 위치에 장착할 수 있다.

또한, 베어링돌부(182)의 내주면, 즉 베어링장착면(182b)의 내주면에는 축방향베어링부재(185)의 외주면에 구비된 안내돌기(1851)가 삽입되도록 안내홈(1822)이 형성된다. 예를 들어 안내돌기(1851)는 축방향베어링부재(185)의 외주면에서 반경방향으로 연장되어 형성되고, 안내홈(1822)은 베어링장착면(182b)의 내주면에서 축방향을 따라 연장된다. 이에 따라 안내돌기(1851)는 안내홈(1822)에 삽입되어 축방향을 따라 미끄러 결합된다.

안내돌기(1851)는 축방향베어링부재(185)의 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개(도면에서는 2개)가 형성되고, 안내홈(1822)은 안내돌기(1851)와 대응하도록 베어링장착면(182b)의 내주면에서 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개(도면에서는 2개)가 형성된다. 이에 따라 축방향베어링부재(185)의 삽입시 안내돌기(1851)가 안내홈(1822)을 따라 축방향으로 안내됨에 따라 축방향베어링부재(185)의 틀어짐을 억제하여 회전축(125)의 하단을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 베어링돌부(182)의 내주면, 즉 베어링장착면(182b)의 내주면 중에서 베어링지지면(1821)의 하측에는 축방향베어링부재(185)를 지지하는 베어링지지부재(186)가 삽입되는 베어링지지홈(1823)이 형성된다. 예를 들어 베어링지지부재는 씨링(C-ring)으로 형성되고, 베어링지지홈(1823)은 환형으로 형성될 수 있다. 이에 따라 베어링돌부(182)의 베어링장착면(812b)에 축방향베어링부재(185)를 삽입한 후 베어링지지부재(186)를 이용하여 축방향베어링부재(185)를 안정적으로 지지할 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 축방향베어링부재(185)는 반경방향베어링면(182a)쪽에 삽입될 수도 있다. 다시 말해 베어링돌부(182)의 상반부를 이루는 반경방향베어링면(182a)의 내경이 베어링돌부(182)의 하반부를 이루는 베어링장착면(182b)의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 축방향베어링부재(185)를 축방향으로 지지하는 베어링지지면(1821)은 반경방향베어링면(182a)의 내주면에서 중심부를 향해 단차지게 형성될 수도 있다. 이 경우에는 축방향베어링부재(185)를 지지하는 베어링지지부재(미도시)를 별도로 구비할 필요가 없어 그만큼 제조비용을 낮출 수 있다.

다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 하부캡(114)은 하부베어링(180)을 수용하는 베어링수용부(114a)를 구비하여 베이스(113)의 외측면, 즉 하면에 결합된다. 예를 들어 하부캡(114)은 "컵"단면 형상 또는 "뒤집어진 캡"단면 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예는 하부캡(114)이 "뒤집어진 캡"단면 형상으로 형성된 예를 도시하고 있다.

구체적으로, 하부캡(114)은 중앙부에 앞서 설명한 베어링수용부(114a)가 베이스(113)의 하측으로 연장되는 하부베어링(180)을 수용할 수 있는 깊이만큼 함몰지게 형성되고, 베어링수용부(114a)의 상단은 베이스(113)의 하면을 향해 개구된다. 하부캡(114)의 내경(D1)은 베어링장착구멍(113a)의 내경(D2)보다 크게 형성된다. 이에 따라 베이스(113)의 베어링장착구멍(113a)이 하부캡(114)에 의해 복개되어 케이싱(110)의 내부공간은 밀봉되게 된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 하부캡(114)의 내경(D1)은 앞서 설명한 바와 같이 베어링장착구멍(113a)의 내경(D2)보다는 크게 형성될 수 있다. 다시 말해 하부캡(114)의 내경(D1)은 베어링장착구멍(113a)의 주변에 구비된 제1체결구멍(113d)의 중심을 연결한 가상원(C1)의 직경(D4)보다는 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1체결구멍(113d) 중에서 하부베어링(180)의 고정돌부(181) 밖에 노출되는 제1체결구멍(113d)은 하부캡(114)의 베어링수용부(114a)에 축방향으로 중첩될 수 있다. 이를 통해 베어링수용부(114a)가 오일저장공간(110c)의 일부를 이루게 된다.

또한, 하부캡(114)의 내경(D1)은 베이스삽입돌부(113c)의 외경(및/또는 내경)(D3)보다는 작거나 같게 형성될 수 있다. 다시 말해 하부캡(114)은 베이스(113)의 베이스삽입돌부(113c)보다 안쪽에 위치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 하부캡(114)의 크기를 최적화하여 제조비용의 상승을 억제할 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 베이스(113)에 베어링장착구멍(113a)을 관통 형성하되, 그 베어링장착구멍(113a)을 별도의 하부캡(114)으로 복개하여 후조립함에 따라 오일저장공간(110c)에 이물질이 잔류하는 것을 억제할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 베어링돌부(182)는 베이스(113)에 조립한 후에 그 내주면에 대한 후가공, 즉 반경방향베어링면(182a)을 형성하기 위한 내주면 가공을 실시하게 된다. 예를 들어 베이스(113)의 베이스삽입돌부(113c)를 원통쉘(111)에 압입하여 고정한 후에 베이스(113)에 하부베어링(180)의 체결하고, 베어링돌부(182)의 내주면을 후가공하여 그 베어링돌부(182)의 내주면에 회전축(125)의 하단을 반경방향으로 지지하는 반경방향베어링면(182a)이 형성되도록 한다. 이 경우에 반경방향베어링면(182a)을 이루는 베어링돌부(182)의 내주면은 원통쉘(111)의 내주면, 즉 베이스삽입돌부(113c)의 외주면과 동일축선상에 형성되도록 한다.

이때, 베어링돌부(182)의 내주면을 가공하는 과정에서 금속찌꺼기와 같은 이물질이 발생하게 되고, 이 이물질이 오일에 섞여 베어링면으로 유입되면 그 베어링면을 마모시켜 압축기 성능이 저하될 수 있다.

하지만, 본 실시예에서는 베어링돌부(182)의 하단이 개구되는 것은 물론 그 베어링돌부(182)의 하단이 베이스(113)를 관통하여 베이스(113)의 외부에 위치하게 된다. 이후, 하부베어링(180)을 수용하는 하부캡(114)은 베어링돌부(182)의 내주면에 대한 동축가공(또는 내주면 가공)을 실시한 후, 베이스(113)의 베어링장착구멍(113a)을 복개하여 그 베이스(113)의 하면에 용접된다. 이에 따라 베어링돌부(182)의 가공시 발생되는 금속찌꺼기 등의 이물질을 케이싱(110)의 하단이 밀봉되기 전에 그 케이싱(110)의 외부로 배출시킬 수 있다. 이를 통해 이물질이 케이싱(110)의 내부공간, 즉 오일저장공간(110c)에 잔류하여 오일에 섞이는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 하부캡에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 하부캡의 내경이 베이스삽입돌부의 내경보다 작거나 같게 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 하부캡의 내경이 베이스삽입돌부의 내경보다 크거나 같게 형성될 수도 있다.

도 9는 도 1에서 하부캡에 대한 다른 실시예를 파단하여 보인 사시도이고, 도 10은 도 9에서 하부캡의 조립위치를 보인 단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 베이스(113), 하부베어링(180), 하부캡(114)을 포함한 스크롤 압축기의 기본적인 구조는 전술한 실시예의 그것들과 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 베이스(113)의 외측면, 즉 하면에 용접되어 베이스(113)의 베어링장착구멍(113a)을 복개하는 하부캡(114)의 내경이 전술한 실시예보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 베어링수용부(114a)의 체적을 확대하여 오일저장공간(110c)을 최대한 크게 형성할 수 있다.

예를 들어, 하부캡(114)은 베이스(113)를 향하는 면이 개구되도록 함몰되어 중앙에 베어링수용부(114a)가 형성되되, 하부캡(또는 베어링수용부)(114)의 내경(D1)은 원통쉘(111)을 향해 환형으로 돌출되는 베이스삽입돌부(113c)의 외경(및/또는 내경)(D3)보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 하부캡(또는 베어링수용부)(114)의 내경(D1)이 베이스삽입돌부(113c)의 외경(및/또는 내경)(D3)보다 크게 형성된 예를 도시하고 있다.

이 경우에도 베어링수용부(114a)의 깊이는 전술한 실시예의 베어링수용부(114a)의 깊이와 동일하게, 예를 들어 하부베어링(180)을 수용할 수 있는 깊이로 형성될 수 있다.

상기와 같이 하부캡(또는 베어링수용부)(114)의 내경(D1)이 베이스삽입돌부(113c)의 외경(및/또는 내경)(D3)보다 크거나 같게 형성됨에 따라 그만큼 베이스수용부(114a)의 체적이 증가하게 되고, 이에 따라 오일저장공간(110c)의 체적이 확대되어 케이싱(110)의 내경 및 길이가 동일하더라도 오일저장용량이 증가될 수 있다. 이를 통해 압축기를 포함하는 냉동사이클장치에서의 오일부족을 미연에 방지하여 압축기의 효율 및/또는 냉동사이클장치의 효율이 향상될 수 있다.

한편, 전술한 실시예들에서는 비선회스크롤의 배면에 배압플레이트(161)와 플로팅플레이트(165)로 이루어진 배압실조립체(160)가 구비되는 구조를 중심으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 배압실조립체(160)가 배제되고 비선회스크롤(150)이 케이싱(110) 및/또는 메인프레임(130)에 체결되어 고정되는 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다. 이 실시예에서도 베이스(113), 하부베어링(180) 및 하부캡(114)의 기본적인 구성이나 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예들과 거의 동일할 수 있다.

110: 케이싱 110a: 저압부(흡입공간)
110b: 고압부(토출공간) 110c: 오일저장공간
111: 원통쉘 112: 상부캡
113: 베이스 113a: 베어링장착구멍
113b: 베어링지지돌부 113c: 베이스삽입돌부
113d: 제1체결구멍 114: 하부캡
114a: 베어링수용부 115: 고저압분리판
116: 냉매흡입관 117: 냉매토출관
120: 구동모터 121: 고정자
1211: 고정자코어 1212: 고정자코일
122: 회전자 1221: 회전자코어
1222: 영구자석 125: 회전축
1251: 편심부 1252: 오일유로
1253: 오일유로 130: 메인프레임
131: 메인플랜지부 132: 메인베어링부
132a: 축수구멍 133: 선회공간부
134: 스크롤지지부 135: 올담링지지부
136: 프레임고정부 140: 선회스크롤
141: 선회경판부 142: 선회랩
143: 회전축결합부 150: 비선회스크롤
151: 비선회경판부 1511: 토출구
1512: 바이패스구멍 1513: 제1배압구멍
152: 비선회랩 153: 비선회측벽부
1531: 흡입구 154: 가이드돌부
145: 토출밸브 160: 배압실조립체
160a: 배압실 161: 배압플레이트
1611: 고정판부 1611a: 제2배압구멍
1612: 제1환형벽부 1612a: 중간토출구
1612b: 밸브안내홈 1612c: 역류방지구멍
1613: 제2환형벽부 165: 플로팅플레이트
170: 올담링 180: 하부베어링
181: 고정돌부 1811: 연장부
1811a: 제2체결구멍 182: 베어링돌부
182a: 반경방향베어링면 182b: 베어링장착면
1821: 베어링지지면 1822: 안내홈
1823: 베어링지지홈 184: 체결부재
185: 축방향베어링부재 1851: 안내돌기
186: 베어링지지부재 C1: 가상원
D1: 하부캡의 내경 D2: 베어링장착구멍의 내경
D3: 베이스삽입돌부의 외경 D4: 가상원의 직경
O: 회전축의 중심 V,V1,V2: 압축실

Claims

구동모터;
상기 구동모터의 회전력을 전달하는 회전축;
상기 회전축에 결합되어 선회운동을 하는 선회스크롤;
상기 선회스크롤에 맞물려 압축실을 형성하는 비선회스크롤;
상기 구동모터가 삽입되어 고정되며, 양단이 개구되는 원통쉘;
상기 원통쉘의 하단을 복개하도록 결합되어 상기 원통쉘과 함께 케이싱의 일부를 이루어 압축기 설치면에 고정되고, 상기 원통쉘의 하단에 삽입되는 베이스삽입돌부가 상기 원통쉘을 마주보는 일측면에서 상기 원통쉘을 향해 돌출되어 구비되며, 베어링장착구멍이 축방향으로 관통되는 베이스;
상기 베이스의 베어링장착구멍을 관통하여 결합되며, 상기 회전축을 지지하는 하부베어링; 및
상기 하부베어링을 수용하도록 베어링수용부를 구비하며, 상기 원통쉘을 등지는 상기 베이스의 타측면에서 상기 원통쉘로부터 이격되어 상기 베이스에 결합되는 하부캡을 포함하며,
상기 하부캡은,
상기 베어링수용부의 내경이 상기 베이스삽입돌부의 외경보다 크게 형성되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 베어링장착구멍은,
상기 베이스삽입돌부와 동일축선상에 형성되는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 베어링장착구멍의 주변에는 상기 하부베어링을 반경방향으로 지지하는 베어링지지돌부가 형성되고,
상기 베어링지지돌부는 환형으로 형성되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 하부베어링은,
상기 베이스에 고정되는 고정돌부; 및
상기 베어링장착구멍을 관통하도록 상기 고정돌부에서 축방향으로 연장되고, 상기 회전축이 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되는 베어링돌부를 포함하는 스크롤 압축기.
제4항에 있어서,
상기 고정돌부는,
상기 베어링돌부의 일단에서 반경방향으로 연장되어 상기 원통쉘의 외부에서 상기 베이스의 외측면에 고정되는 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,
상기 베어링장착구멍과 상기 베이스삽입돌부의 사이에는 복수 개의 제1체결구멍이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되며, 상기 고정돌부에는 상기 제1체결구멍의 일부와 축방향으로 대응하도록 제2체결구멍이 형성되고,
상기 복수 개의 제1체결구멍 중에서 다른 일부는,
상기 고정돌부의 바깥에서 상기 하부캡의 상기 베어링수용부에 연통되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 고정돌부는,
복수 개의 연장부가 반경방향으로 연장되어 축방향투영시 각진 단면 형상으로 형성되고, 상기 연장부에는 상기 제2체결구멍이 각각 형성되는 스크롤 압축기.
제4항에 있어서,
상기 베어링돌부의 내주면에는 상기 회전축을 축방향으로 지지하는 축방향베어링부재가 구비되는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 베어링돌부의 내주면에는 환형으로 구비되어 상기 축방향베어링부재가 상기 회전축을 향해 축방향으로 지지되는 베어링지지면이 단차지게 형성되는 스크롤 압축기.
제9항에 있어서,
상기 베어링지지면은 상기 구동모터를 향하는 쪽의 내경이 상기 하부캡을 향하는 쪽의 내경보다 작게 형성되고,
상기 베어링지지면의 축방향 일측에는 상기 축방향베어링부재를 상기 회전축의 반대방향으로 지지하도록 베어링지지부재가 구비되는 스크롤 압축기.
제9항에 있어서,
상기 축방향베어링부재는 베어링본체가 환형으로 형성되고, 상기 베어링본체의 외주면에서 반경방향으로 연장되는 안내돌기가 형성되며,
상기 베어링돌부의 내주면에는 상기 안내돌기가 축방향으로 미끄러지게 삽입되는 안내홈이 형성되는 스크롤 압축기.
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