KR20090027417A - 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 구동부에 의해 회전구동되며 후방에 베어링을 개재하여 하우징에 설치되는 구동축과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 토출실에 냉매를 공급하기 위한 토출포트가 형성된 고정 스크롤과, 구동축의 회전에 의해 선회하며 스크롤 랩이 형성되는 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부로 구성된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 스크롤 압축부에 의해 압축된 냉매가 상기 토출실로 보내지고, 상기 토출실의 냉매가 오일 분리기에서 오일과 가스로 분리되되, 가스는 냉매토출구를 통해 배출되고, 오일은 고정 스크롤에 형성된 복귀통로를 통해 배압실에 공급되며, 상기 오일은 구동축에 형성된 복귀유로를 지나 구동축의 후단에 배치된 배압조절밸브를 통해 하우징 내로 회귀하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 오일 분리기를 통해 냉매를 오일과 가스로 분리한 후 오일을 다시 배압실로 보내고 배압조절밸브에 의해 배압이 조절되면서 오일을 순환시키므로 윤활과 배압조절이 동시에 이루어진다는 이점이 있다.

스크롤, 압축기, 배압, 오일, 냉매, 선회, 오일 분리기

Description

오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기{A SCROLL COMPRESSOR IMPROVED IN FUNCTION OF OIL CIRCULATION AND BACK PRESSURE CONTROL}

본 발명은 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 특히 오일순환과 배압조절을 동시에 수행할 수 있도록 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기의 구조가 한국공개특허공보 제1998-0050613호에 개시되어 있으며, 도 1을 참조하여 그 구조에 대하여 간략히 기술하도록 한다.

도시된 바와 같이, 종래의 스크롤 압축기는, 밀폐용기(1)의 내측 상,하부에 상,하부프레임(2,3)이 설치되고, 그 상,하부프레임(2,3) 사이에 고정자(4)가 고정,설치되며, 그 고정자(4)의 내주연에는 회전자(5)가 삽입,설치되고, 그 회전자(5)의 중앙에는 구동축(6)이 상부프레임(2)의 중앙부를 관통하도록 압입되며, 상기 상부프레임(2)의 상단면에는 인벌류트 곡선으로 랩(Wrap)(7a)이 형성된 선회스크롤(7)이 구동축(6)과 편심되게 결합되어 얹혀진다.

그리고, 상기 선회스크롤(7)의 상측에는 선회스크롤(7)의 랩과 서로 맞물려 압축실을 형성하는 고정스크롤(8)이 얹혀져 상부프레임(2)의 가장자리에 체결되며, 상기 상부프레임(2)과 선회스크롤(7) 사이에는 자전방지기구인 올담링(9)이 결합되어 있다.

도면중 미설명 부호인 10은 토출커버, 11은 역지변 하우징, 12는 흡입파이프, 13은 토출파이프이다.

상기와 같이 구성된 종래의 스크롤 압축기는, 인가된 전원에 의해 고정자(4)의 내측에서 회전자(5)가 회전을 하면서 구동축(6)을 회전시키고, 그 구동축(6)은 선회스크롤(7)을 편심거리 만큼 편심회전을 시키게 되는데, 이때 상기 올담링(9)에 의해 선회스크롤(7)은 축의 중심을 원점으로 선회반경만름 떨어진 거리에서 선회운동을 하게 된다.

이와 같은 선회스크롤(7)의 선회운동에 의해 그 선회스크롤(7)과 고정스크롤(8)의 각 랩(7a,8a) 사이에는 압축실(포켓)이 형성되고, 그 압축실은 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입된 냉매가스를 더욱 압축하게 되는 것이다.

여기서, 상기 고정스크롤(8)의 배면과 토출커버(10)의 저면은 각각 한 번씩 요철(凹凸)구조로 성형되어 그 요철의 대응면에 배압실(14)이 형성되고, 그 배압실(14)의 일측에는 고정스크롤(8)의 압축실과 연통되는 배압공(14a)이 형성되며, 상기 배압실(14)의 양측에는 실링재(미도시)가 개재되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 스크롤 압축기는, 상기 고정스크롤(8)에 형성된 흡입구(미도시)를 통해 유입된 냉매가스가 선회스크롤(7)의 선회운동에 따라 스크롤 원주의 양끝단 부분에서 동시에 흡입되어 동일 체적으로 형성된 2개의 초승달형 포켓(Pocket, 또는 압축실)에 갇히게 되고, 이 포켓이 연속적으로 체적이 감소하면서 중심을 향하여 이동하는 과정에서 상기 냉매가스가 압축되는 것이었다.

상기와 같은 종래의 스크롤 압축기에서는, 고정스크롤(8)의 소정위치에 배압실(14)과 연통되는 하나의 배압공(14a)이 형성되어 있고, 그 배압공(14a)을 통하여 중간압의 냉매가스가 배압실(14)로 들어가 그 압력으로 고정스크롤(8)이 선회스크롤(7) 측으로 밀착되어 냉매가스의 누설을 방지하게 된다.

그러나, 종래에는 단지 냉매가 배압 조절기능만을 수행할 뿐 윤활 등을 위한 오일 순환기능은 수행하지 못하였다. 따라서, 별도의 오일순환 장치를 설치할 경우 전체 구조가 복잡해지고 제조가 어려운 문제점이 발생하였다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발명의 목적은 배압 조절기능과 윤활기능을 동시에 수행할 수 있는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 구동부의 윤활을 통해 내구성을 높일 수 있는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 구동축이 회전하여도 배압조절밸브에 미치는 영향을 작게 할 수 있는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 조립작업을 단순화하고 양산성을 제고할 수 있는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기는,

하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 하우징에 후방 베어링을 개재 하여 설치되며 구동부에 의해 회전구동되는 구동축과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 토출실에 냉매를 공급하기 위한 토출포트가 형성된 고정 스크롤과 구동축의 회전에 의해 선회하며 스크롤 랩이 형성되는 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회 스크롤과 구동축 사이에 연결된 편심 작용부와, 상기 선회 스크롤을 축방향으로 지지하며 상기 구동축을 회전 지지하는 메인 프레임을 포함하는 스크롤 압축기에 있어서,

상기 스크롤 압축부에 의해 압축된 냉매가 상기 토출실로 보내지고,

상기 토출실의 냉매가 오일 분리기에서 오일과 가스로 분리되되, 가스는 냉매토출구를 통해 배출되고, 오일은 고정 스크롤에 형성된 복귀통로를 통해 배압실에 공급되며,

상기 오일은 구동축에 형성된 복귀유로를 지나 구동축의 후단에 배치된 배압조절밸브를 통해 하우징 내로 회귀하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에는 스러스트 플레이트가 개재되어 있고, 상기 스러스트 플레이트와 대향하는 메인 프레임의 면에는 반경방향의 유동 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 유동 홈을 통과한 오일은 상기 편심 작용부를 통과하는 것을 특징으로 한다.

상기 배압조절밸브를 통과한 오일은 상기 후방 베어링을 지나 하우징 내로 회귀하는 것을 특징으로 한다.

상기 배압조절밸브는 구동축의 회전중심에 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 배압조절밸브는 사전에 조립되어 모듈화되어 있으며, 조립된 전체가 별도로 구동축에 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 배압조절밸브는 밸브 케이스와, 밸브 케이스 내에서 축방향으로 슬라이딩 운동하는 밸브부재와, 상기 밸브부재를 탄성지지하는 스프링과, 상기 밸브부재 및 스프링이 이탈을 방지하는 막음부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 배압조절밸브는 구동축 후단의 내부에 압입 설치되되, 내측 일부만 압입되는 것을 특징으로 한다.

상기 오일 분리기는, 하우징의 토출실 바닥에 고정 스크롤에 대향하는 개구가 형성된 원통 용기형의 오일분리부와, 오일분리부에 대향되게 배치되며 상기 개구를 덮는 오일 플레이트로 이루어지되,

상기 오일분리부의 바닥에는 분리된 냉매가스가 통과하는 냉매토출구가 형성 되어 있고 그 측면에는 오일출구가 형성되어 있으며,

상기 오일 플레이트와 오일분리부의 개구 사이에는 냉매오일 유입구가 형성되어 있고,

상기 오일 플레이트의 전면에는 상기 오일분리부의 안쪽을 향해 돌출된 링형상의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 원통 용기형의 오일분리부의 바닥에는 상기 오일 플레이트를 향해 연장되며 상기 냉매토출구와 연통되는 냉매안내관이 형성되어 있으며, 상기 냉매유입공은 상기 링형상의 돌기부 안쪽에서 이격된 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 냉매오일 유입구는 상기 오일 분리부의 접선방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 오일 플레이트는 상기 고정 스크롤에 형성된 토출포트와 대향되게 배치된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 흡입압력으로 유지되는 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 구동부에 의해 회전구동되는 구동축과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 토출실에 냉매 를 공급하기 위한 토출포트가 형성된 고정 스크롤과 구동축의 회전에 의해 선회하며 스크롤 랩이 형성되는 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회스크롤을 축방향으로 지지하며 상기 구동축을 회전지지하는 메인 프레임을 포함하는 스크롤 압축기에 있어서,

상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에는 선회 스크롤을 고정 스크롤 측으로 밀착시키기 위한 배압실이 형성되고,

상기 구동축의 후단에는 상기 배압실의 압력을 유지하기 위한 배압조절밸브가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 하우징에 후방 베어링을 개재하여 설치되며 구동부에 의해 회전구동되는 구동축과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 토출실에 냉매를 공급하기 위한 토출포트가 형성된 고정 스크롤과 구동축의 회전에 의해 선회하며 스크롤 랩이 형성되는 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회 스크롤과 구동축 사이에 연결된 편심 작용부와, 상기 선회 스크롤을 축방향으로 지지하며 상기 구동축을 회전 지지하는 메인 프레임과, 상기 토출실의 냉매를 오일과 가스로 분리하는 오일 분리기를 포함하는 스크롤 압축기에 있어서,

상기 오일 분리기는, 하우징의 토출실 바닥에 고정 스크롤에 대향하는 개구가 형성된 원통 용기형의 오일분리부와, 오일분리부에 대향되게 배치되며 상기 개 구를 덮는 오일 플레이트로 이루어지되,

상기 오일분리부의 바닥에는 분리된 냉매가스가 통과하는 냉매토출구가 형성되어 있고 그 측면에는 오일출구가 형성되어 있으며,

상기 오일 플레이트와 오일분리부의 개구 사이에는 냉매오일 유입구가 형성되어 있고,

상기 오일 플레이트의 전면에는 상기 오일분리부의 안쪽을 향해 돌출된 링형상의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 오일 분리기를 통해 냉매를 오일과 가스로 분리한 후 오일을 다시 배압실로 보내고 배압조절밸브에 의해 배압이 조절되면서 오일을 순환시키므로, 윤활과 배압조절이 동시에 이루어진다는 이점이 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 서브 베어링 등 구동부의 윤활을 통해 내구성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 구동축의 회전중심에 배압조절밸브가 설치되어 있어 구동축이 회전하여도 배압조절밸브에 미치는 영향을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 배압조절밸브를 모듈로서 제작하여 조립할 수 있으므로 조립작업을 단순화하고 양산성을 제고할 수 있다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기(1000)는, 하우징(H)과, 회전력이 발생되는 구동부와; 상기 구동부에 의해 구동되며 앞쪽의 메인 베어링(240)과 후방의 베어링(730)을 개재하여 회전이 가능하게 설치되는 구동축(200)과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩(510)으로 구성되고 구동축(200)의 회전에 관계없이 고정되어 있는 고정 스크롤(500)과, 구동축(200)의 회전에 따라 선회하며 나선형의 스크롤 랩(410)이 형성되는 선회 스크롤(400)로 구성되는 스크롤 압축부로 구성되어 있다.

여기서, 상기 하우징(H)의 전방부에는 냉매토출구(681b)와 토출실(610)이 형성되어 있고, 하우징(H)의 중도부에는 냉매가 통과하는 통로가 형성되어 있으며, 하우징(H)의 후방부에는 냉매흡입구(750)와 흡입실(710)이 각각 형성되어 있다.

그러나, 각종 냉매흡입구, 흡입실, 냉매토출구 및 토출실이 전술한 바와 같이 형성될 이유는 없으며, 필요와 편의에 따라 하우징의 임의 위치에 각각 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 상기 하우징(H)이 전방 하우징(600)과 메인 하우징(300)으로 구성되어 있지만 3개 이상의 하우징으로 분할되어도 무방하다.

또한, 상기 하우징(H)의 내부에는 구동축(200) 등을 내부에서 지지하기 위한 메인 프레임(860)을 별도로 구비한다.

또한, 상기 구동부는 고정자(210) 및 상기 고정자(210)의 내측에 위치하는 회전자(220)로 형성되는 구동 모터와, 구동 모터의 중심부에 끼워져서 회전하는 구동축(200)이 포함된다.

그리고, 상기 구동 모터에 의해 회전하는 구동축(200)의 앞쪽에는 메인 베어링(240)과 서브 베어링(250)이 설치되어 있으며, 상기 서브 베어링(250)은 상기 구동축(200)에 대하여 편심되게 설치된 편심작용부(260)의 둘레부분을 지지한다.

상기 구동축(200)의 내부에는 후술하는 전방 하우징(600)의 토출실(610)로부터 오일이 복귀하도록 복귀유로(290)가 길이방향으로 관통 형성되어 있다.

특히, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 구동축 복귀유로(290)의 후단에는 배압조절밸브(270)가 설치되어 있다. 따라서, 배압실(BAC)의 압력이 클 때 배압조절밸브(270)가 열려 오일이 배출되면서 일정하게 압력이 유지된다.

이러한 배압조절밸브(270)는 사전에 조립하여 모듈화함으로써 구동축(200)에의 삽입 설치작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 배압조절밸브(270)는 체크밸브로 구성되어 있어 소정 압력 이상이 작용하면 개방되는 구조로 되어 있다. 도면에서, 상기 배압조절밸브(270)는 밸브부재인 볼(271)과 상기 볼(271)을 탄성지지하는 스프링(272)과 상기 볼(271)과 스프링(272)의 이탈을 방지하는 막음부재(277)로 구성되어 있어 체크밸브로서의 기능을 용이하게 수행한다.

더욱이, 상기 배압조절밸브(270)는 구동축(200)의 회전중심에 설치되어 있어 구동축(200)의 회전에 따른 원심력의 영향을 적게 받도록 할 수 있다.

상기 배압조절밸브(270)를 통과한 오일은 후방 베어링(730)을 지나면서 윤활 하고, 이어서 하우징 내로 회귀한다.

상기 배압조절밸브(270)는 구동축(200) 후단의 내부에 억지끼워맞춤으로 압입 결합되어 있되, 내측 일부만 압입되도록 구성된 것이 좋다.

또한, 상기 후방 베어링(730)은 메인 하우징(600)에 대하여 슬라이딩이 가능하게 설치되는 것이 좋다. 이는 후방 베어링(730)이 메인 하우징(300)에 대하여 압입되는 경우 구동축(200)의 외경이 확대되어 후방 베어링(730)이 원활히 움직이지 않는 경우가 생기고 제작이 용이하지 않기 때문이다.

한편, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 스크롤 압축부는, 전방 하우징(600)에 대하여 고정되어 있으며 스크롤 랩(510)이 형성되어 있는 고정 스크롤(500)과, 상기 고정 스크롤(500)과 결합되는 것으로서 역시 나선형의 스크롤 랩(410)이 형성되는 선회 스크롤(400)로 구성되어 있다.

상기 구동축(200)에 설치된 편심작용부(260)는 서브 베어링(250)을 매개로 선회 스크롤(400)에 연결된다.

이에 따라서, 구동축(200)이 회전에 의해 상기 편심작용부(260)가 구동축(200)에 대하여 편심 회전하고, 결국 상기 편심작용부(260)에 서브 베어링(250)을 매개로 설치된 선회 스크롤(400)이 고정 스크롤(500)에 대하여 선회운동하게 된다.

그리고, 전술한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(400)의 선회운동에 따라 스크롤 랩(410)(510) 사이에 포켓이 형성되고, 그 부피가 연속적으로 변화하면서 냉매가 압축된다.

한편, 상기 메인 하우징(300)의 후방부와 구동축(200) 사이에는 베어링(730)이 설치되어 있으며, 상기 메인 하우징(300)의 베어링 설치면에는 베어링(730)과의 사이에 복귀된 오일이 유동하기 위한 축방향 홈(770)이 형성되어 있다.

물론, 상기 축방향 홈(770)을 통해 배출된 오일은 상기 흡입실(710)로 유입된다. 그리고, 유입된 냉매는 메인 하우징(300)에 형성된 다수의 통공(미도시)을 통해 스크롤 압축부로 이동하게 된다.

도 2와 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전방 하우징(600)의 안쪽에는 토출실(610)이 형성되어 있고, 외주면 일측에는 상기 토출실(610)과 연통되는 냉매토출구(681b)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 전방 하우징(600)에는, 토출실(610)에 유입된 냉매를 오일과 가스로 분리하는 오일 분리기(680)가 형성되어 있다.

상기 오일 분리기(680)는, 전방 하우징(600)의 토출실(610) 바닥에 고정 스크롤(500)에 대향하는 개구(681a)가 형성된 원통 용기형의 오일분리부(681)와, 오일분리부(681)에 대향되게 배치되며 상기 개구(681a)를 덮는 오일 플레이트(682)로 이루어져 있다.

그리고, 상기 오일분리부(681)의 바닥에는 분리된 냉매가스가 통과하는 냉매토출구(681b)가 형성되어 있고 그 측면에는 오일출구(681c)가 형성되어 있다.

또한, 상기 오일 플레이트(682)와 오일분리부(681)의 개구(681a) 사이에는 냉매오일 유입구(682a)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 오일 플레이트(682)의 앞면에는 상기 오일분리부(681)의 안쪽을 향해 돌출된 링형상의 돌기부(682b)가 형성 되어 있다. 이에 따라, 상기 냉매오일 유입구(682a)를 통해 유입된 미스트형의 냉매오일이 돌기부(682b)의 둘레를 따라 회전하여 기액분리됨으로써 가스 냉매는 냉매토출구(681b)를 통해 배출되고 액체인 오일은 오일출구(681c)를 통해 고정 스크롤(500)에 길이방향으로 관통 형성된 복귀통로(580)를 통해 배압실(BAC)로 유입된다.

특히, 상기 원통 용기형의 오일분리부(681)의 바닥에는 상기 오일 플레이트(682)를 향해 연장되며 상기 냉매토출구(681b)와 연통되는 냉매안내관(681e)이 형성되어 있다. 상기 냉매안내관(681e)은 상기 링형상의 돌기부(682b) 안쪽에서 이격된 상태로 배치되어 있어 냉매오일 유입구(682a)를 통해 유입된 오일냉매를 효과적으로 안내하여 기액분리를 용이하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 냉매오일 유입구(682a)는 상기 오일 분리부(681)의 접선방향으로 형성되어 있어 냉매오일이 상기 냉매안내관(681e)과 링형상의 돌기부(682b) 사이를 원활하게 유동하게 된다.

또한, 상기 오일 플레이트(682)는 상기 고정 스크롤(500)에 형성된 토출포트(560)와 대향되게 배치되어 있어 토출된 냉매오일이 오일분리기(680)를 향해 지체없이 바로 유입될 수 있도록 하는 것이 좋다. 이때, 상기 토출포트(560)에는 토출된 냉매의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(630)가 설치될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 선회 스크롤(400)과 하우징 중도부(300)의 안쪽 단부 사이에는 선회 스크롤(400)의 선회운동을 지지하는 탄성의 스러스트 플레이트(870)가 개재되어 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 스러스트 플레이트(870)와 대향하는 메인 프레임(860)의 앞면에는 반경방향의 유동 홈(360)이 형성되어 있어, 복귀하는 오일이 배압실(BAC)로 자연스럽게 유동하게 된다.

기술되지 않은 구성부호 'G'는 가스켓이다.

이하, 전술한 구성에 따라 오일이 순환하는 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 메인 하우징(300)에 형성된 냉매흡입구(750)를 통해 흡입실(710)로 유입된 냉매는 오일과 냉매가스가 혼합된 상태로 선회 스크롤(400)과 고정 스크롤(500)의 나선형 스크롤 랩들(410)(510) 사이를 지나게 된다. 그리고, 상기 냉매는 스크롤 압축부를 지나면서 압축된 후 고정 스크롤(500)의 토출포트(560)를 통해 토출실(610)로 유입된다.

토출실(610)로 유입된 냉매는 오일 분리기(680)로 유입되어 원심분리의 원리에 의해 오일과 냉매가스로 분리된다. 이 중에서 가스는 전방 하우징(600)에 형성된 냉매토출구(681b)를 통해 다음 단계의 장치(응축기 등)로 배출되고 오일은 오일출구(681c)를 통해 아래쪽으로 이동하게 된다.

이어서, 오일은 고정 스크롤(500)에 형성된 복귀통로(580)를 통과하고, 스러스트 플레이트(870)에 대향하는 메인 하우징(300)의 선단 안쪽에 형성된 반경방향 홈(360)을 통해 배압실(BAC)로 이동함으로써, 상기 배압실(BAC)에 배압이 형성된다.

그리고, 배압실(BAC)에 유입된 오일은 서브 베어링(250)을 통과하면서 윤활 작용을 수행하게 되고 구동축(200)의 복귀유로(290)에 연속적으로 유입된다.

이때, 복귀유로(290)의 후단, 즉 구동축(200)의 후단에는 배압조절밸브(270)가 설치되어 있어, 배압이 기준치보다 작으면 배압조절밸브(270)는 개방되지 않으며, 기준치보다 클 때 개방되면서 오일이 함께 통과하게 된다.

복귀유로(290)와 배압조절밸브(270)를 통과한 오일은 상기 메인 하우징(300) 의 후단 안쪽에 베어링(730)과의 사이에 형성된 축방향 홈(770)을 통해 흡입실(710)로 복귀한다. 그리고, 새롭게 흡입된 오일과 혼합되어 스크롤 압축부로 다시 들어간다.

도 1a는 종래의 배압조절밸브 기능을 가지는 스크롤 압축기의 일 예를 나타내는 종단면도이다.

도 1b는 도 1a에서의 배압구조를 나타내는 평면도이다.

도 2a는 본 발명에 따른 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기의 실시예를 나타내는 종단면도이다.

도 2b는 도 2a에서 오일과 가스냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2a의 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에서 메인 프레임의 정면도이다.

도 5는 도 2a에서 배압조절밸브의 구성을 나타내는 상세 단면도이다.

도 6은 도 3에서 전방 하우징의 오일 분리기 구성을 나타내는 사시도이다.

도 7은 도 6에서 오일 분리기의 구성을 상세히 나타내는 종단면도이다.

<주요 구성부호의 설명>

200... 구동축

270... 배압조절밸브

290... 구동축 복귀유로

300... 메인 하우징

400... 선회 스크롤

500... 고정 스크롤

560... 토출포트

600... 전방 하우징

610... 토출실

681b... 냉매토출구

680... 오일 분리기

681... 오일 분리부

682... 오일 플레이트

683... 오일 분기관

710... 흡입실

750... 냉매흡입구

BAC... 배압실

H... 하우징

Claims (14)

1. 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 하우징에 후방 베어링을 개재하여 설치되며 구동부에 의해 회전구동되는 구동축과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 토출실에 냉매를 공급하기 위한 토출포트가 형성된 고정 스크롤과 구동축의 회전에 의해 선회하며 스크롤 랩이 형성되는 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회 스크롤과 구동축 사이에 연결된 편심 작용부와, 상기 선회 스크롤을 축방향으로 지지하며 상기 구동축을 회전 지지하는 메인 프레임을 포함하는 스크롤 압축기에 있어서,

   상기 스크롤 압축부에 의해 압축된 냉매가 상기 토출실로 보내지고,

   상기 토출실의 냉매가 오일 분리기에서 오일과 가스로 분리되되, 가스는 냉매토출구를 통해 배출되고, 오일은 고정 스크롤에 형성된 복귀통로를 통해 배압실에 공급되며,

   상기 오일은 구동축에 형성된 복귀유로를 지나 구동축의 후단에 배치된 배압조절밸브를 통해 하우징 내로 회귀하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에는 스러스트 플레이트가 개재되어 있 고, 상기 스러스트 플레이트와 대향하는 메인 프레임의 면에는 반경방향의 유동 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 유동 홈을 통과한 오일은 상기 편심 작용부를 통과하는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 배압조절밸브를 통과한 오일은 상기 후방 베어링을 지나 하우징 내로 회귀하는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 배압조절밸브는 구동축의 회전중심에 설치된 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 배압조절밸브는 사전에 조립되어 모듈화되어 있으며, 조립된 전체가 별도로 구동축에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 배압조절밸브는 밸브 케이스와, 밸브 케이스 내에서 축방향으로 슬라이딩 운동하는 밸브부재와, 상기 밸브부재를 탄성지지하는 스프링과, 상기 밸브부재 및 스프링이 이탈을 방지하는 막음부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
8. 제6항에 있어서,

   상기 배압조절밸브는 구동축 후단의 내부에 압입 설치되되, 내측 일부만 압입되는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 오일 분리기는, 하우징의 토출실 바닥에 고정 스크롤에 대향하는 개구가 형성된 원통 용기형의 오일분리부와, 오일분리부에 대향되게 배치되며 상기 개구를 덮는 오일 플레이트로 이루어지되,

   상기 오일분리부의 바닥에는 분리된 냉매가스가 통과하는 냉매토출구가 형성되어 있고 그 측면에는 오일출구가 형성되어 있으며,

   상기 오일 플레이트와 오일분리부의 개구 사이에는 냉매오일 유입구가 형성되어 있고,

   상기 오일 플레이트의 전면에는 상기 오일분리부의 안쪽을 향해 돌출된 링형 상의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 원통 용기형의 오일분리부의 바닥에는 상기 오일 플레이트를 향해 연장되며 상기 냉매토출구와 연통되는 냉매안내관이 형성되어 있으며, 상기 냉매유입공은 상기 링형상의 돌기부 안쪽에서 이격된 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 냉매오일 유입구는 상기 오일 분리부의 접선방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
12. 제10항에 있어서,

    상기 오일 플레이트는 상기 고정 스크롤에 형성된 토출포트와 대향되게 배치된 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.
13. 흡입압력으로 유지되는 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 구동부에 의해 회전구동되는 구동축과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 토출실에 냉매를 공급하기 위한 토출포트가 형성된 고정 스크롤과 구동축의 회전에 의해 선회하며 스크롤 랩이 형성되는 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회스크롤을 축방향으로 지지하며 상기 구동축을 회전지지하는 메인 프레임을 포함하는 스크롤 압축기에 있어서,

    상기 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에는 선회 스크롤을 고정 스크롤 측으로 밀착시키기 위한 배압실이 형성되고,

    상기 구동축의 후단에는 상기 배압실의 압력을 유지하기 위한 배압조절밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
14. 하우징과, 회전력이 발생되는 구동부와, 상기 하우징에 후방 베어링을 개재하여 설치되며 구동부에 의해 회전구동되는 구동축과, 흡입된 유체를 압축하기 위해 스크롤 랩으로 구성되고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있으며 토출실에 냉매를 공급하기 위한 토출포트가 형성된 고정 스크롤과 구동축의 회전에 의해 선회하며 스크롤 랩이 형성되는 선회 스크롤로 구성되는 스크롤 압축부와, 상기 선회 스크롤과 구동축 사이에 연결된 편심 작용부와, 상기 선회 스크롤을 축방향으로 지지하며 상기 구동축을 회전 지지하는 메인 프레임과, 상기 토출실의 냉매를 오일과 가스로 분리하는 오일 분리기를 포함하는 스크롤 압축기에 있어서,

    상기 오일 분리기는, 하우징의 토출실 바닥에 고정 스크롤에 대향하는 개구가 형성된 원통 용기형의 오일분리부와, 오일분리부에 대향되게 배치되며 상기 개구를 덮는 오일 플레이트로 이루어지되,

    상기 오일분리부의 바닥에는 분리된 냉매가스가 통과하는 냉매토출구가 형성되어 있고 그 측면에는 오일출구가 형성되어 있으며,

    상기 오일 플레이트와 오일분리부의 개구 사이에는 냉매오일 유입구가 형성되어 있고,

    상기 오일 플레이트의 전면에는 상기 오일분리부의 안쪽을 향해 돌출된 링형상의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일순환 및 배압조절 기능이 개선된 스크롤 압축기.

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