KR20150040509A - 스크롤 압축기 및 이를 포함하는 공기 조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기에는, 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터를 관통하여 회전되는 구동축; 상기 구동축의 상부를 지지하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 결합되는 하나 이상의 체결부를 가지며, 제 1 랩을 구비하는 고정 스크롤; 상기 고정 스크롤에 대하여 위상차를 갖도록 배치되며, 상기 제 1 랩과의 사이에서 회전 가능한 압축실을 형성하는 제 2 랩을 구비하는 선회 스크롤; 상기 압축실로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입부; 상기 고정 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 압축실로 냉매를 인젝션 하기 위한 제 1 유입부; 및 상기 고정 스크롤의 타측에 구비되며, 상기 제 1 유입부로 유입되는 냉매와 다른 압력의 냉매를 상기 압축실로 인젝션 하기 위한 제 2 유입부가 포함되며, 상기 제 1 유입부는, 상기 고정 스크롤의 중심부와, 상기 흡입부의 중심부를 연결하는 연장선을 상기 압축실의 회전 방향과 반대방향으로 제 1 설정각도만큼 회전시킨 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

스크롤 압축기 및 이를 포함하는 공기 조화기 {A scroll compressor and an air conditioner including the same}
본 발명은 스크롤 압축기 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.
공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.
상세히, 공기 조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되며, 이에 따라 실내공간의 냉방 또는 난방운전을 수행할 수 있다.
이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다.
실외기에는 외기와 열교환하는 실외 열교환기가 포함되며, 실내기에는 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기가 포함된다. 공기 조화기는 냉방 모드 또는 난방 모드로 전환 가능하게 작동될 수 있다.
상기 공기 조화기가 냉방모드로 운전되는 경우, 상기 실외 열교환기는 응축기, 상기 실내 열교환기는 증발기로 기능한다. 반면에, 상기 공기 조화기가 난방모드로 운전되는 경우, 상기 실외 열교환기는 증발기, 상기 실내 열교환기는 응축기로서 기능한다.
도 1에는, 종래의 냉매 사이클 p-h 선도가 도시된다. 도 6을 참조하면, 냉매는 상태 a에서 압축기로 흡입되며, 상기 압축기에서 압축된 후 b의 상태로 토출되어 응축기로 유입된다. b 상태의 냉매는 액상으로 형성될 수 있다.
그리고, 냉매는 상기 응축기에서 응축된 후 c의 상태로 토출되며, 팽창장치에서 교축되어 d의 상태, 즉 2상 상태로 변화된다. 상기 팽창장치에서 교축된 냉매는 증발기로 유입되며, 상기 증발기에서 열교환되어 a의 상태로 변화된다. a 상태의 냉매는 기상이며, 이 상태에서 상기 압축기로 유입된다. 이러한 냉매의 사이클이 반복된다.
이러한 종래기술에 의하면, 냉방 또는 난방 성능이 제한될 수 있다.
상세히, 외기 조건이 좋지 않을 경우, 즉 공기 조화기가 설치된 지역의 외기온도가 매우 높거나 매우 낮은 경우, 원하는 냉난방 성능을 얻기 위하여 충분한 냉매 순환량이 확보되어야 한다.
이를 위하여, 압축기의 능력을 증대하기 위하여 용량이 큰 압축기를 구비하여야만 하는데, 이 경우 공기 조화기의 제조 또는 설치비용이 증가되는 문제점이 있었다.
그리고, 응축기에서 토출되는 냉매의 상태가 과냉 상태일 경우, 즉 냉매의 과냉도가 확보되면 증발기의 증발능력, 즉 즉 d-a를 연결하는 라인의 하부 면적이 증가될 수 있음에도, 도 1과 같은 시스템에서는 냉매의 과냉도를 확보할 수 없으므로 이러한 성능의 향상을 기대할 수 없다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 냉매 주입유로를 이용하여 스크롤 압축기의 내부로 냉매를 인젝션 하는 히트 펌프 시스템을 출원하여 등록받은 바 있다 (발명의 명칭 : 히트 펌프, 등록번호 : 10-1280381, 이하 "선행특허"라 칭함).
그러나, 위 선행특허에 의한 경우, 단순히 제 1,2 냉매 주입포트를 형성하여 냉매의 인젝션을 수행하는 사상만이 개시될 뿐, 압축기에 형성된 인젝션 홀과 압축기의 흡입포트(냉매 흡입부)간에 위치가 특정되지 않는다.
실질적으로, 상기 인젝션 홀의 위치가 상기 흡입포트에 대하여 어느 위치에 형성되는지 여부는, 흡입 냉매 또는 인젝션 냉매의 유량을 증대할 수 있는지 여부에 많은 영향을 미칠 수 있다.
일례로, 인젝션 홀이 소정의 위치에 형성되어 스크롤 압축기 내에 냉매의 흡입이 완료되기 이전에 냉매의 인젝션이 너무 일찍 수행되는 경우, 흡입 챔버내에 압력이 높아져 압축기의 흡입냉매 유량이 감소하는 문제점이 발생될 수 있다.
다른 예로서, 인젝션 홀이 소정의 다른 위치에 형성되어 스크롤 압축기 내에 냉매의 흡입이 완료된 이후 냉매의 인젝션이 너무 늦게 수행되는 경우, 압축실의 내부 압력이 이미 상승된 후 인젝션이 수행되므로 인젝션 유량이 감소하는 문제점이 발생될 수 있다.
종래의 스크롤 압축기에 의하면, 이러한 문제점이 자주 발생되는 단점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 압축기로 인젝션 되는 냉매 유량을 증대할 수 있는 스크롤 압축기 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기에는, 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터를 관통하여 회전되는 구동축; 상기 구동축의 상부를 지지하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 결합되는 하나 이상의 체결부를 가지며, 제 1 랩을 구비하는 고정 스크롤; 상기 고정 스크롤에 대하여 위상차를 갖도록 배치되며, 상기 제 1 랩과의 사이에서 회전 가능한 압축실을 형성하는 제 2 랩을 구비하는 선회 스크롤; 상기 압축실로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입부; 상기 고정 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 압축실로 냉매를 인젝션 하기 위한 제 1 유입부; 및 상기 고정 스크롤의 타측에 구비되며, 상기 제 1 유입부로 유입되는 냉매와 다른 압력의 냉매를 상기 압축실로 인젝션 하기 위한 제 2 유입부가 포함되며, 상기 제 1 유입부는, 상기 고정 스크롤의 중심부와, 상기 흡입부의 중심부를 연결하는 연장선을 상기 압축실의 회전 방향과 반대방향으로 제 1 설정각도만큼 회전시킨 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 유입부는, 상기 고정 스크롤의 무게 중심부와, 상기 흡입부의 중심부를 연결하는 연장선을 상기 압축실의 회전 방향으로 제 2 설정각도만큼 회전시킨 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 설정각도는 80°~ 110°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 설정각도는 70°~ 100°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 유입부는, 상기 제 1 유입부에 대하여 180°의 위상차를 가지는 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 설정각도는 45°~ 65°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 설정각도는 115°~ 135°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 프레임의 중심부는, 체결부 중 서로 마주보는 2개의 체결부를 연결한 가상의 선과, 서로 마주보는 또 다른 2개의 체결부를 연결한 가상의 선이 만나는 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡입부를 통한 냉매의 흡입이 완료되는 시점의 구동축 회전각도가 0°라 할 때, 상기 제 1 유입부의 개방은 상기 구동축의 회전각도가 -60°~ -30°일 때 시작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡입부를 통한 냉매의 흡입이 완료되는 시점의 구동축 회전각도가 0°라 할 때, 상기 제 1 유입부의 개방은 상기 구동축의 회전각도가 -10°~ 10°일 때 시작되는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 스크롤 압축기에는, 제 1 랩을 구비하는 고정 스크롤; 상기 고정 스크롤에 대하여 위상차를 갖도록 배치되며, 상기 제 1 랩과의 사이에서 회전 가능한 압축실을 형성하는 제 2 랩을 구비하는 선회 스크롤; 상기 압축실로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입부; 상기 고정 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 압축실로 냉매를 인젝션 하기 위한 제 1 유입부; 및 상기 고정 스크롤의 타측에 구비되며, 상기 제 1 유입부로 유입되는 냉매와 다른 압력의 냉매를 상기 압축실로 인젝션 하기 위한 제 2 유입부가 포함되며, 상기 제 1 유입부는, 상기 고정 스크롤에 형성된 2개의 지점을 연결하는 연장선을 상기 압축실의 회전 방향과 반대방향으로 80°~ 110°만큼 회전시킨 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 2개의 지점에는, 상기 고정 스크롤의 무게 중심부를 나타내는 일 지점과, 상기 흡입부의 중심부를 나타내는 타 지점이 포함된다.
또한, 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터를 관통하여 회전되는 구동축; 및 상기 구동축의 상부를 지지하는 메인 프레임이 더 포함되며, 상기 고정 스크롤에는, 상기 메인 프레임에 결합되는 다수의 체결부가 포함된다.
또한, 상기 고정 스크롤의 중심부는, 다수의 체결부 중 서로 마주보는 2개의 체결부를 연결한 가상의 선과, 서로 마주보는 또 다른 2개의 체결부를 연결한 가상의 선이 만나는 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 스크롤 압축기의 서로 다른 위치로 냉매가 인젝션 되도록 함으로써 시스템의 냉매 순환량을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 냉난방 성능이 향상될 수 있다는 효과가 있다.
그리고, 중간압력을 형성하는 냉매가 압축기로 인젝션 될 수 있으므로, 압축기에서 냉매를 압축하는 데 소요되는 동력을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 냉난방 효율이 증대될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 냉매가 냉매 흡입부를 통하여 압축기로 흡입 완료되기 전에 제 1 인젝션 유입부가 개방되기 시작되고 압축기의 냉매 1단 압축시 인젝션이 이루어질 수 있으므로, 인젝션 되는 냉매의 압력(중간압력)을 낮출 수 있고 이에 따라 인젝션 되는 냉매의 유량이 증가될 수 있다는 효과가 있다.
또한, 제 1 인젝션 유입부와 제 2 인젝션 유입부가 소정의 위상차를 가지고 압축기에 형성됨으로써, 제 1 인젝션 유입부와 제 2 인젝션 유입부의 개폐 시점이 최적화될 수 있으므로, 냉매의 인젝션 및 압축이 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
특히, 고정 스크롤의 중심부(C1)와 냉매 흡입부의 중심(C2)을 잇는 가상의 선(ℓ1)을 중심으로, 제 1 인젝션 유입부가 압축 반대방향으로 소정의 위치에 형성되고, 제 2 인젝션 유입부가 상기 가상의 선(ℓ1)을 중심으로 압축 방향으로 소정의 위치에 형성된다.
이와 같은 구성에 의하면, 냉매의 흡입이 완료된 시점에서 인젝션 홀의 개도가 일정수준 개방된 상태에 있을 수 있고, 이후 압축이 이루어지는 과정에서 인젝션 홀의 개도가 증대하여 냉매의 인젝션 유량이 많아질 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 공기 조화기의 운전에 따른 냉매 시스템을 보여주는 P-H 선도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 운전에 따른 냉매 시스템을 보여주는 P-H 선도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 토출 커버의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 일부 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기에서, 스크롤 랩과 인젝션 유입부의 배치 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인젝션 유입부의 배치에 따라 발생되는 효과를 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스크롤 압축기에서, 스크롤 랩과 인젝션 유입부의 배치 구성을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인젝션 유입부의 배치에 따라 발생되는 효과를 보여주는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스크롤 압축기에서, 스크롤 랩과 인젝션 유입부의 배치 구성을 보여주는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 운전에 따른 냉매 시스템을 보여주는 P-H 선도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(1)에는 냉매가 순환하는 냉동 사이클이 구동된다. 상기 공기 조화기(1)는 냉매의 순환 방향에 따라 냉방 또는 난방운전이 수행될 수 있다.
공기 조화기(1)가 냉방운전을 수행하는 경우, 상기 공기 조화기(1)에는, 냉매를 압축하기 위한 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매가 응축되도록 하는 응축기(20)와, 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매를 선택적으로 팽창시키기 위한 제 1 팽창장치(30) 및 제 2 팽창장치(60)와, 상기 제 1,2 팽창장치(30,60)를 거친 냉매가 증발되도록 하는 증발기(70) 및 이들 구성을 연결하며 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매관(15)이 포함된다.
상기 압축기(10)는 다단 압축 가능하도록 구성되며, 고정 스크롤과 선회 스크롤의 상대적인 위상차에 의하여 냉매가 압축되도록 구성되는 스크롤 압축기일 수 있다. 이와 관련된 설명은 후술한다.
상기 공기 조화기(1)에는, 상기 응축기(20)를 통과한 냉매가 과냉각 되도록 하는 복수의 과냉각 장치(40,50)가 포함된다. 상기 복수의 과냉각 장치(40,50)에는, 상기 제 1 팽창장치(30)를 통과한 냉매를 과냉각 시키는 제 2 과냉각 장치(50) 및 상기 제 2 과냉각 장치(50)를 거친 냉매를 과냉각 시키는 제 1 과냉각 장치(40)가 포함된다. 상기 응축기(20)에서 토출된 냉매는 상기 제 1 팽창장치(30)를 거치면서 팽창되지 않을 수 있다.
상기 공기 조화기(1)에는, 상기 제 1 팽창장치(30)를 통과한 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 바이패스 되도록 하는 제 2 인젝션 유로(90) 및 상기 제 2 인젝션 유로(90)에 구비되며 바이패스 되는 냉매의 양을 조절하는 제 2 인젝션 팽창부(95)가 포함된다. 냉매는 상기 제 2 인젝션 팽창부(95)를 통과하는 과정에서 팽창될 수 있다.
상기 제 1 팽창장치(30)를 통과한 냉매 중 바이패스 된 냉매를 "제 1 분지 냉매"라 하고, 분지냉매를 제외한 나머지 냉매를 "메인 냉매"라 이름한다. 상기 제 2 과냉각장치(50)에서는, 상기 메인 냉매와 제 1 분지 냉매간에 열교환이 이루어진다.
상기 제 1 분지 냉매는 상기 제 2 인젝션 팽창부(95)를 통과하면서 저온 저압으로 변하므로 상기 메인 냉매와 열교환 되는 과정에서 흡열하게 되며, 상기 메인 냉매는 상기 제 1 분지 냉매로 방열하게 된다. 따라서, 상기 메인 냉매는 과냉각 될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 과냉각장치(50)를 통과한 제 1 분지 냉매는 상기 제 2 인젝션 유로(90)를 통하여 상기 압축기(10)로 유입(인젝션) 된다.
상기 제 2 인젝션 유로(90)에는, 상기 압축기(10)로 냉매를 인젝션 하는 제 2 인젝션 유입부(91)가 포함된다. 상기 제 2 인젝션 유입부(91)는 상기 압축기(10)의 제 1 위치에 연결된다.
상기 공기 조화기(1)에는, 상기 제 2 과냉각 장치(50)를 통과한 메인 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 바이패스 되도록 하는 제 1 인젝션 유로(80) 및 상기 제 1 인젝션 유로(80)에 구비되며 바이패스 되는 냉매의 양을 조절하는 제 1 인젝션 팽창부(85)가 포함된다. 냉매는 상기 제 1 인젝션 팽창부(85)를 통과하는 과정에서 팽창될 수 있다.
상기 제 1 인젝션 유로(80)로 바이패스 되는 냉매를 "제 2 분지 냉매"라 이름한다. 상기 제 1 과냉각장치(40)에서는, 상기 메인 냉매와 제 2 분지 냉매간에 열교환이 이루어진다.
상기 제 2 분지 냉매는 상기 제 1 인젝션 팽창부(85)를 통과하면서 저온 저압으로 변하므로 상기 메인 냉매와 열교환 되는 과정에서 흡열하게 되며, 상기 메인 냉매는 상기 제 2 분지 냉매로 방열하게 된다. 따라서, 상기 메인 냉매는 과냉각 될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 과냉각장치(40)를 통과한 제 2 분지 냉매는 상기 제 1 인젝션 유로(80)를 통하여 상기 압축기(10)로 유입(인젝션) 된다.
상기 제 1 인젝션 유로(80)에는, 상기 압축기(10)로 냉매를 인젝션 하는 제 1 인젝션 유입부(81)가 포함된다. 상기 제 1 인젝션 유입부(81)는 상기 압축기(10)의 제 2 위치에 연결된다. 즉, 상기 제 1 인젝션 유입부(81)와 제 2 인젝션 유입부(91)는 상기 압축기(10)의 서로 다른 위치에 연결된다.
상기 제 1 과냉각장치(40)를 통과한 냉매는 상기 제 2 팽창장치(60)를 통과하면서 팽창된 후, 상기 증발기(70)로 유입되며, 상기 증발기(70)에서 증발된 후 상기 압축기(10)의 흡입부로 흡입된다.
도 3을 참조하여, 공기 조화기를 순환하는 냉매 시스템의 P-H(압력-엔탈피) 선도를 설명한다.
상기 압축기(10)에 흡입되는 냉매(A 상태)는 상기 압축기(10)에서 압축되어 상기 제 1 인젝션 유로(80)를 통하여 상기 압축기(10)로 인젝션 된 냉매와 혼합된다. 혼합된 냉매는 B의 상태를 나타낸다. 냉매가 A 상태로부터 B 상태에 이르기까지 압축되는 과정을 "1단 압축"이라 칭한다.
냉매(B 상태)는 다시 압축되며, 압축된 냉매는 상기 제 2 인젝션 유로(90)를 통하여 상기 압축기(10)로 인젝션 된 냉매와 혼합된다. 혼합된 냉매는 C의 상태를 나타낸다. 냉매가 B 상태로부터 C 상태에 이르기까지 압축되는 과정을 "2단 압축"이라 칭한다.
냉매(C 상태)는 다시 압축되어 D의 상태가 된다. 냉매가 C 상태로부터 D 상태에 이르기까지 압축되는 과정을 "3단 압축"이라 칭한다.그리고, 냉매는 D의 상태에서 상기 응축기(20)로 유입되며, 상기 응축기(20)에서 토출되면 E의 상태를 나타낸다.
상기 응축기(20)를 통과한 냉매 중 바이패스 되어 상기 제 2 인젝션 팽창부(95)를 거친 냉매(제 1 분지 냉매)는 팽창(K 상태)되며, E 상태의 메인 냉매와 열교환 된다. 이 과정에서 E 상태의 메인 냉매는 G 상태로 과냉각 되며, K 상태의 제 1 분지 냉매는 상기 압축기(10)로 인젝션 된 후 상기 압축기(10) 내의 냉매와 혼합되어 C 상태를 나타낸다.
상기 제 2 과냉각 장치(50)를 통과한 메인 냉매(G 상태) 중 바이패스 되어 상기 제 1 인젝션 팽창부(85)를 거친 냉매(제 2 분지 냉매)는 M 상태로 팽창되며, 상기 메인 냉매와 열교환 된다. 이 과정에서 G 상태의 메인 냉매는 H 상태로 과냉각 되며, M 상태의 제 2 분지 냉매는 상기 압축기(10)로 인젝션 된 후 상기 압축기(10)내의 냉매와 혼합되어 B 상태를 나타낸다.
H 상태로 과냉각된 메인 냉매는 상기 제 2 팽창장치(60)에서 팽창된 후 상기 증발기(70)로 유입되며, 상기 증발기(70)에서 열교환 되어 상기 압축기(10)로 유입된다.
한편, D-H를 연결하는 선도의 압력을 "고압", C-K를 연결하는 선도의 압력, 즉 제 2 인젝션 유로(90)에서의 압력을 "제 2 중간압", B-M을 연결하는 선도의 압력, 즉 제 1 인젝션 유로(80)에서의 압력을 "제 1 중간압", A-I를 연결하는 선도의 압력을 "저압"이라 이름할 수 있다. 상기 압력의 크기는, 고압 > 제 2 중간압 > 제 1 중간압 > 저압의 관계식을 만족한다.
이 때, 상기 제 1 인젝션 유로(80)를 통하여 상기 압축기(10)로 인젝션 되는 유량(Q1)은 상기 고압과 제 1 중간압의 차이 압력에 비례할 수 있고, 상기 제 2 인젝션 유로(90)를 통하여 상기 압축기(10)로 인젝션 되는 유량(Q2)은 상기 고압과 제 2 중간압의 차이 압력에 비례할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 중간압과 제 2 중간압을 저압측에 형성시킬수록 상기 압축기(10)로 인젝션 되는 유량은 많아질 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 토출 커버의 구성을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기의 일부 구성을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기(10)에는, 외관을 형성하는 하우징(110)과, 상기 하우징의 상측을 차폐하는 토출 커버(112) 및 상기 하우징(110)의 하측에 구비되며 오일이 저장되는 베이스 커버(116)가 포함된다.
상기 토출 커버(112)에는, 상기 증발기(70)에서 증발된 냉매가 상기 압축기(10) 내로 흡입되도록 하는 냉매 흡입부(111)가 결합된다. 상기 냉매 흡입부(111)는 상기 토출 커버(112)를 관통하여 하방으로 연장되며, 상기 고정 스크롤(120)에 결합된다.
상기 스크롤 압축기(10)에는, 상기 하우징(110)의 내부에 수용되어 회전력을 발생시키는 모터(160)와, 상기 모터(160)의 중심을 관통하여 회전되는 구동축(150)과, 상기 구동축(150)의 상부를 지지하는 메인 프레임(140) 및 상기 메인 프레임(140)의 상측에 구비되어 냉매를 압축시키는 압축부가 포함된다.
상기 모터(160)에는, 상기 하우징(110)의 내주면에 결합되는 고정자(161) 및 상기 고정자(161)이 내부에서 회전되는 회전자(162)가 포함된다. 상기 구동축(150)은 회전자(162)의 중심부를 관통하도록 배치된다.
상기 구동축(150)의 중심부에는, 오일공급유로(157)가 어느 일측으로 편심되도록 형성되어, 상기 오일공급유로(157) 내부로 유입되는 오일은 상기 구동축(150)의 회전에 의하여 발생되는 원심력에 의하여 상승된다.
상기 구동축(150)의 하측에는 오일공급부(155)가 결합되어, 상기 구동축(150)과 함께 일체로 회전되면서 상기 베이스 커버(116)에 저장된 오일이 상기 오일공급유로(157)로 이동될 수 있도록 한다.
상기 압축부에는, 상기 메인 프레임(140)의 상면에 고정 설치되고 상기 냉매 흡입부(111)와 연통하는 고정 스크롤(120)과, 상기 고정 스크롤(120)에 맞물려 압축실을 형성하도록 상기 메인 프레임(140)의 상면에 선회 가능하게 지지되는 선회 스크롤(130) 및 상기 선회 스크롤(130)과 메인 프레임(140)의 사이에 설치되어 상기 선회 스크롤(130)의 자전을 방지하면서 선회시키는 올담링(131, Oldham's ring)이 포함된다. 상기 선회 스크롤(130)은 상기 구동축(150)에 결합되어, 상기 구동축(150)으로부터 회전력을 전달받는다.
상기 고정 스크롤(120)과 선회 스크롤(130)은 서로 180도의 위상차를 갖도록 배치된다. 상기 고정 스크롤(120)에는 스파이럴 형상의 고정 스크롤랩(123)이 구비되며, 상기 선회 스크롤(130)에는 스파이럴 형상의 선회 스크롤랩(132)이 구비된다. 편의상, 상기 고정 스크롤랩(123)을 "제 1 랩"이라 하고, 상기 선회 스크롤랩(132)을 "제 2 랩"이라 칭한다.
상기 압축실은 고정 스크롤랩(123) 및 선회 스크롤랩(132)의 맞물림에 의하여 복수 개가 형성될 수 있다. 상기 선회 스크롤(130)의 선회 운동에 의하여 상기 복수의 압축실에 유입된 냉매는 고압으로 압축될 수 있다. 그리고, 상기 고정 스크롤(120)의 상부 대략 중심부에는, 고압으로 압축된 냉매와 오일 유체가 토출되는 토출홀(121)이 형성된다.
상세히, 상기 복수의 압축실은 상기 선회 스크롤(130)의 선회 운동에 의하여, 상기 고정 스크롤(120)의 외부로부터 상기 토출홀(121)을 향하여 중심 방향으로 이동하면서 체적이 감소되고, 감소된 체적 내에서 냉매가 압축된 후 상기 토출홀(121)을 통하여 상기 고정 스크롤(120)의 외부로 토출된다.
상기 토출홀(121)을 통하여 배출된 유체는 상기 하우징(110)의 내부로 유입된 후, 토출관(114)을 통하여 배출된다. 상기 토출관(114)는 상기 하우징(110)의 측방에 결합될 수 있다.
한편, 상기 압축기(10)에는, 상기 제 1 인젝션 유로(80)를 유동하는 냉매가 상기 압축기(10)에 인젝션 되도록 하는 제 1 인젝션 유입부(81) 및 상기 제 2 인젝션 유로(90)를 유동하는 냉매가 상기 압축기(10)에 인젝션 되도록 하는 제 2 인젝션 유입부(91)가 결합된다.
상기 제 1 인젝션 유입부(81) 및 제 2 인젝션 유입부(91)는 상기 토출 커버(112)의 양측에 각각 결합될 수 있다.
상세히, 상기 제 1 인젝션 유입부(81)는 상기 토출 커버(112)의 일측에서, 상기 토출 커버(112)를 관통하여 상기 고정 스크롤(120)의 내부에 삽입된다. 그리고, 상기 제 2 인젝션 유입부(91)는 상기 토출 커버(112)의 타측에서, 상기 토출 커버(112)를 관통하여 상기 고정 스크롤(120)의 내부에 삽입된다.
상기 고정 스크롤(120)에는, 냉매를 상기 다수의 압축실로 인젝션 하기 위한 다수의 인젝션 홀(124,125)이 형성된다.
상기 다수의 인젝션 홀(124,125)에는, 상기 제 1 인젝션 유입부(81)가 결합되는 제 1 인젝션 홀(124) 및 상기 제 2 인젝션 유입부(91)가 결합되는 제 2 인젝션 홀(125)이 포함된다. 일례로, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 및 제 2 인젝션 유입부(91)는 상기 인젝션 홀(124,125)에 각각 삽입될 수 있다.
상기 선회 스크롤(130)이 회전되는 과정에서, 상기 선회 스크롤 랩(132)은 상기 제 1 인젝션 홀(124) 및 제 2 인젝션 홀(125)을 선택적으로 개폐시킨다.
상세히, 상기 선회 스크롤 랩(132)이 제 1 위치에 있을 때 또는 상기 구동축(150)이 제 1 각도에 있을 때, 상기 냉매 흡입부(111)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 고정 스크롤 랩(123)과 선회 스크롤 랩(132)이 이루는 개방된 공간에 유입된다.
그리고, 상기 선회 스크롤(130)이 계속 선회하면, 상기 개방된 공간은 상기 선회 스크롤 랩(132)에 의하여 차폐되어 흡입 챔버를 완성하게 된다. 여기서, 상기 흡입 챔버는 냉매가 흡입 완료된 상태의 저장 공간으로서 이해되며, 상기 선회 스크롤 랩(132)이 선회되면, 상기 흡입 챔버는 압축되기 시작하면서 압축실로 전환된다.
상기 선회 스크롤(130)이 계속 선회되면, 상기 고정 스크롤(120)의 외측 영역으로부터 내부 영역을 향하여 이동되면서 압축될 수 있다. 이 때, 상기 압축실은 반시계 방향(도 7 참조)으로 이동될 수 있다.
상기 압축실은 상기 토출홀(121)에 가까워지도록 이동되며, 상기 토출홀(121)에 다다르면 냉매는 상기 토출홀(121)을 통하여 토출된다. 이와 같이, 상기 선회 스크롤(130)의 선회 운동에 의하여, 압축실의 형성 및 냉매 압축의 과정이 반복적으로 수행된다.
한편, 이러한 냉매의 압축 과정에서, 상기 제 1,2 인젝션 유로(80,90)의 냉매는 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 2 인젝션 유입부(91)를 통하여 상기 복수의 압축실로 선택적으로 인젝션 된다.
상기 선회 스크롤(130)이 선회되는 과정에서, 상기 선회 스크롤 랩(132)은 상기 제 1 인젝션 홀(124) 또는 제 2 인젝션 홀(125)을 선택적으로 개방 또는 폐쇄하도록 움직인다. 상기 압축실이 상기 제 1 인젝션 홀(124) 또는 제 2 인젝션 홀(125)의 일측에 이동된 상태에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124) 또는 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되면 냉매는 해당 압축실로 인젝션 될 수 있다.
상기 제 1 인젝션 유입부(81)를 통하여 인젝션 되는 냉매는 제 1 중간압을 형성하므로, 상대적으로 냉매의 압축이 많이 이루어지기 전에 상기 압축실로 인젝션 될 수 있다. 반면에, 상기 제 2 인젝션 유입부(91)를 통하여 인젝션 되는 냉매는 제 2 중간압(제 1 중간압보다 큼)을 형성하므로, 상대적으로 냉매의 압축이 많이 이루어진 상태에서 상기 압축실로 인젝션 될 수 있다.
따라서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 상기 토출홀(121)로부터 반경 방향으로 상대적으로 멀리 떨어진 위치에 형성된다. 반면에, 상기 제 2 인젝션 홀(125)은 상기 토출홀(121)로부터 반경 방향으로, 상기 제 1 인젝션 홀(124)보다는 가까운 위치에 형성된다.
상기 제 1 인젝션 유입부(81) 및 제 2 인젝션 유입부(91)의 위치, 즉 상기 제 1 인젝션 홀(124) 및 제 2 인젝션 홀(125)의 위치에 따라, 냉매가 상기 압축실로 인젝션 될 때의 인젝션 홀(124,125)의 개도가 달라질 수 있다.
예를 들어, 선회 스크롤 랩(132)의 선회에 따라 압축실의 위치는 계속 이동하게 되는데, 압축실의 특정 위치를 기준으로, 상기 제 1,2 인젝션 홀(124,125)의 형성된 위치에 따라, 상기 제 1,2 인젝션 홀(124,125)은 완전히 닫힌 상태에 있을 수도 있고, 50% 정도 개방된 상태에 있을 수도 있고, 완전히 개방된 상태에 있을 수 있는 것이다.
한편, 상기 제 1,2 인젝션 유입부(81,82)의 위치라 함은, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매 흡입이 완료된 시점을 기준으로, 어느 정도의 선회 스크롤(130)의 회전이 이루어질 때 인젝션 유입부가 개방될 수 있는가에 대한 개념으로서 이해될 수 있다. 여기서, 상기 선회 스크롤(130)이 회전한 정도는 상기 구동축(150)이 회전한 정도에 대응될 수 있다.
달리 말하면, 본 발명의 실시예는, 상기 냉매 흡입부(111)를 통하여 냉매가 흡입되는 시점을 기준으로, 어느 정도의 압축이 이루어졌을 때 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 2 인젝션 유입부(91)를 통하여 인젝션이 이루어질 것인지 여부와 관련하여, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)의 위치와, 상기 제 2 인젝션 유입부(91) 또는 제 2 인젝션 홀(125)의 위치를 특정하는 것을 주요 특징으로 한다.
이와 관련한 자세한 설명은 이하에서 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스크롤 압축기에서, 스크롤 랩과 인젝션 유입부의 배치 구성을 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인젝션 유입부의 배치에 따라 발생되는 효과를 보여주는 그래프이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선회 스크롤(130)과 고정 스크롤(120)의 맞물림에 의하여, 압축실이 형성된다. 그리고, 상기 선회 스크롤(130)의 선회 운동에 의하여, 상기 압축실은 고정 스크롤(120)의 외측 부분으로부터 중심 방향으로 이동하면서 그 체적이 감소된다.
일례로, 상기 압축실에는, 제 1 압축실(181) 및 제 2 압축실(183)이 포함된다. 상기 선회 스크롤 랩(132)의 선회에 따라, 상기 제 1 압축실(181) 및 제 2 압축실(183)은 반시계 방향으로 회전한다. 그리고, 상기 제 1 압축실(181)이 계속 이동하면 상기 제 2 압축실(183)의 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1,2 압축실(181,183)이 회전되는 과정에서, 상기 선회 스크롤 랩(132)이 상기 제 1 인젝션 홀(124) 또는 제 2 인젝션 홀(125)을 개방하면 냉매는 상기 제 1 압축실(181) 또는 제 2 압축실(183)로 인젝션 될 수 있다.
상세히, 도 7에 도시되는 바와 같이, 상기 제 1 압축실(181)이 반시계 방향으로 회전되는 과정에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되면 냉매는 상기 제 1 인젝션 홀(124)을 통하여 상기 제 1 압축실(181)에 인젝션 될 수 있다.
이 때, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방 및 폐쇄는 온/오프의 개념이 아니라, 상기 선회 스크롤 랩(132)의 선회에 따라서 점점 열려지고 점점 닫혀지는 것을 의미한다.
한편, 상기 제 2 압축실(183)이 반시계 방향으로 회전되는 과정에서, 상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되면 냉매는 상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통하여 상기 제 2 압축실(183)에 인젝션 될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 인젝션 홀(125)의 개방 및 폐쇄는 온/오프의 개념이 아니라, 상기 선회 스크롤 랩(132)의 선회에 따라서 점점 열려지고 점점 닫혀지는 것을 의미한다.
상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)의 위치는, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매의 흡입이 완료되기 이전에, 즉 흡입 챔버가 완성되기 이전에(닫혀지기 이전에), 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되는 위치에 형성될 수 있다.
상세히, 상기 고정 스크롤(120)에는, 중심부 또는 무게 중심부(C1)와, 상기 냉매 흡입부(111)의 중심에 대응하는 중심부(C2)가 형성된다. 상기 무게 중심부(C1)는 상기 고정 스크롤(120) 또는 메인 프레임(140)의 무게 중심을 나타내는 위치로서 이해될 수 있다. 그리고, 상기 무게 중심부(C1)를 "제 1 중심부", 상기 중심부(C2)를 "제 2 중심부"라 이름한다.
상기 고정 스크롤(120)에는, 상기 메인 프레임(140)과 결합되는 다수의 체결부(190)가 포함된다. 상기 체결부(190)는 짝수 개로 구성될 수 있다. 일례로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 체결부(190)는 4개로 구성되어, 서로 이격된 제 1 체결부(190a), 제 2 체결부(190b), 제 3 체결부(190c) 및 제 4 체결부(190d)가 포함된다. 다만, 체결부(190)의 수는 이에 한정되지 않으며, 6개, 8개 또는 12개로 구성될 수 있다.
상기 제 1 체결부(190a) 및 제 2 체결부(190b)는 제 2 연장선(ℓ2)을 중심으로 일측에 위치되며, 상기 제 3 체결부(190c) 및 제 4 체결부(190d)는 상기 제 2 연장선(ℓ2)을 중심으로 타측에 위치될 수 있다.
상기 고정 스크롤(120)은 상기 다수의 체결부(190)를 통하여 상기 메인 프레임(140)에 결합되며, 이에 따라 상기 메인 프레임(140)의 상측에 균형이 잡힌 상태로 지지될 수 있다.
그리고, 상기 고정 스크롤(120)의 무게 중심부(C1)는 서로 마주보는 2개의 체결부를 연결하는 제 1 선과, 서로 마주보는 또 다른 2개의 체결부를 연결하는 제 2 선이 만나는 지점에 형성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 체결부(190a)와 제 3 체결부(190c)를 연결하는 제 1 선과, 상기 제 2 체결부(190b)와 제 4 체결부(190d)를 연결하는 제 2 선이 만나는 지점에 형성될 수 있다.
상기 제 1 중심부(C1)로부터 상기 제 2 중심부(C2)를 향하여 연장된 가상의 선을 제 1 연장선(ℓ1)이라 하고, 상기 제 1 중심부(C1)로부터 상기 제 1 연장선(ℓ1)에 수직한 방향을 향하여 연장된 가상의 선을 제 2 연장선(ℓ2)이라 한다.
상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)은 상기 제 1 연장선(ℓ1)을 상기 제 1 중심부(C1)를 중심으로 시계 방향으로 제 1 각도(θ1)만큼 회전한 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 시계 방향은, 압축실의 회전방향(반시계 방향)의 반대방향으로서 이해된다.
일례로, 상기 제 1 각도(θ1)는 80°~ 110°의 범위에 형성된다. 그리고, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)이 상기 제 1 각도(θ1)의 위치에 있는 경우, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은, 냉매의 흡입완료 시점, 즉 상기 흡입 챔버의 완성시점의 이전에 시작될 수 있다.
상세히, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매의 흡입이 완료되는 시점을 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°인 때로 보면, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은 상기 구동축(150)의 회전각도가 -30°~ -60°인 때 시작될 수 있다. 즉, 상기 제 1 각도(θ1)의 범위는 상기 구동축(150)의 회전각도를 기준으로 -30°~ -60°의 범위에 대응될 수 있다.
여기서, 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°일 때 냉매의 흡입이 완료되고, 상기 회전각도가 10°, 20°로 증가되면서 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도는 점점 증가하여 인젝션이 더 수행되고, 이와 함께 냉매의 압축이 계속 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
정리하면, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매의 흡입이 완료되기 전에 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되어 냉매의 인젝션이 시작되더라도, 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 완전히 개방되어 냉매의 인젝션량이 많아지는 시점은, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 흡입완료 이후, 냉매의 압축이 이루어지는 시점일 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 인젝션 홀이 소정 시간을 두고 서서히 개방되고 인젝션이 이루어지는 순간에도 압축실에서의 냉매 압축이 함께 이루어지는 바, 인젝션 홀이 너무 늦게 개방되면 이미 압축실의 압력이 소정 압력 이상으로 높아진 상태, 즉 압축실의 내부 저항이 커진 상태이므로, 압력 차이에 의하여 인젝션 될 수 있는 유량이 적어질 문제점을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제 2 인젝션 유입부(91) 또는 제 2 인젝션 홀(125)은 상기 제 1 연장선(ℓ1)을 상기 제 1 중심부(C1)을 중심으로 반시계 방향으로 제 2 각도(θ2)만큼 회전한 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반시계 방향은, 압축실의 회전방향에 대응하는 방향으로서 이해된다.
일례로, 상기 제 2 각도(θ2)는 70°~ 100°의 범위에 형성된다. 그리고, 상기 제 2 인젝션 유입부(91) 또는 제 2 인젝션 홀(125)은, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)에 대하여, 180°의 위상차를 가지게 된다.
즉, 상기 제 1 압축실(181)이 회전되는 과정에서, 상기 제 1 압축실(181)에 상기 제 1 인젝션 유입부(81)를 통한 냉매의 인젝션이 이루어진 후, 상기 제 1 압축실(181)이 180°더 회전되면 상기 제 1 압축실(181)에 상기 제 2 인젝션 유입부(91)를 통한 냉매의 인젝션이 이루어질 수 있다.
다시 말하면, 상기 제 2 인젝션 홀(125)은 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되기 시작하는 시점으로부터, 상기 구동축(150)의 회전각도(또는 선회 스크롤랩(132)의 회전각도)를 기준으로 180°만큼 경과된 시점에 개방되기 시작할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되기 시작하는 시점에는, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 상기 선회 스크롤랩(132)에 의하여 차폐될 수 있다.
또한, 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되기 시작한 이후 상기 구동축(150)이 상기 180°만큼 더 회전되는 구간동안, 상기 압축기(10)에서는 2단 압축이 이루어지며, 상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되기 시작하는 시점은, 상기 2단 압축이 완료되기 이전의 시점일 수 있다.
상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되기 시작한 시점으로부터 상기 구동축(150)이 더 회전되면, 상기 제 2 인젝션 홀(125)의 개도량은 더 커지게 되어 인젝션 되는 냉매량이 많아질 수 있다.
상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통하여 인젝션 된 냉매는 상기 압축기(10) 내의 냉매와 혼합되어 3단 압축 된다. 3단 압축 완료된 냉매는 상기 토출홀(121)을 통하여 상기 고정 스크롤(120)외부로 토출될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 선회 스크롤 랩(132)이 선회되는 과정에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 소정의 주기에 따라 개방 또는 폐쇄가 이루어질 수 있다.
도 8에는 구동축(150)의 회전각도에 따른 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도율 변화가 도시된다. 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방 및 폐쇄의 패턴은, 대략 정현파 파형과 유사한 파형을 가지도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 구동축(150)의 회전각도가 180°만큼 증가할 때, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개폐작용의 1주기가 완성된다. 그리고, 상기 파형의 하부 면적은 해당 시간에 대한 제 1 인젝션 홀(124)의 개방면적의 합으로서 이해될 수 있다. 여기서, 상기 해당 시간은, 상기 구동축(150)의 회전각도가 상기 1주기 만큼 회전될 때 경과되는 시간이다.
일례로, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 제 1 각도(θ1)가 80°에 형성되는 경우, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은 상기 구동축(150)의 회전각도가 -30°인 때 시작될 수 있다. 그리고, 상기 구동축(150)이 더 회전하여 냉매의 흡입이 완료된 시점에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 대략 5%만큼 개방된 상태에 있을 수 있다.
도 8은 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 제 1 각도(θ1)가 80°에 형성되는 경우에 대응하는, 구동축(150)의 회전각도를 도시한다. 즉, 냉매의 흡입이 완료된 시점, 즉 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°일 때, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 대략 5%만큼 개방된 상태에 있게 된다.
다른 예로서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 제 1 각도(θ1)가 110°에 형성되는 경우, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은 상기 구동축(150)의 회전각도가 -60°인 때 시작될 수 있다. 그리고, 상기 구동축(150)이 더 회전하여 냉매의 흡입이 완료된 시점에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 대략 23%만큼 개방된 상태에 있을 수 있다.
결국, 본 실시예에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 제 1 각도(θ1)가 80°~ 110°의 범위에 있게 되면, 흡입 챔버가 완성되는 시점에서 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 이미 대략 5% ~ 23%의 수준에서 개방된 상태에 있게 된다. 즉, 상기 흡입 챔버가 완성되는 순간 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 소정량만큼 개방된 상태이므로, 냉매의 인젝션이 쉽게 이루어질 수 있게 되고, 이에 따라 인젝션 량이 증대될 수 있게 된다.
다시 말하면, 상기 흡입 챔버의 완성 후 압축실로 인젝션이 이루어지기 시작할 때 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도가 설정 개도만큼 개방되면, 처음 인젝션 되는 유량이 다소 많아질 수 있고 냉매 유량의 관성력에 의하여 상기 압축실의 압력(내부 저항)을 극복하고 이후의 인젝션 유량이 증대될 수 있다.
그러나, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도가 5% 이하인 경우, 실질적으로 개도량이 미미하여, 처음 인젝션 되는 유량이 많지 않게 되고 이후 냉매의 인젝션 과정에서 상기 압축실의 압력(내부 저항)에 의하여 인젝션 되는 것이 제한될 수 있다.
반면에, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도가 23% 이상인 경우에는, 즉 흡입 완료되기 이전에 너무 빨리 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도가 개방되어 인젝션이 시작되는 경우에는, 인젝션 되는 냉매량의 압력에 의하여 오히려 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매 흡입이 제한되어 흡입 냉매유량이 감소하고 상기 인젝션 되는 냉매가 상기 냉매 흡입부(111)측으로 역류하는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 본 실시예는 흡입 완료되는 시점에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도가 5%에서 23% 개방되도록, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 압축기(10)로의 냉매 흡입이 완료되는 시점에서, 상기 제 1 인젝션 홀(124)을 통한 냉매의 인젝션이 이루어지게 되면, 상기 P-H 선도에서 상기 제 1 중간압이 낮게 형성되므로, 냉매의 인젝션량이 증대될 수 있다는 효과가 나타난다.
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제 1 실시예와 비교하여 일부 구성에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스크롤 압축기에서, 스크롤 랩과 인젝션 유입부의 배치 구성을 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인젝션 유입부의 배치에 따라 발생되는 효과를 보여주는 그래프이다.
도 9를 참조하면, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)은 상기 제 1 연장선(ℓ1)을 상기 제 1 중심부(C1)를 중심으로 시계 방향으로 제 3 각도(θ3)만큼 회전한 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 시계 방향은, 압축실의 회전방향(반시계 방향)의 반대방향으로서 이해된다.
일례로, 상기 제 3 각도(θ3)는 45°~ 65°의 범위에 형성된다. 그리고, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)이 상기 제 3 각도(θ3)의 위치에 있는 경우, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은, 냉매의 흡입완료 시점과 가까운 시점에 시작될 수 있다.
상세히, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매의 흡입이 완료되는 시점을 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°인 때로 보면, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은 상기 구동축(150)의 회전각도가 -10°~ 10°인 때 시작될 수 있다. 즉, 상기 제 3 각도(θ3)의 범위는 상기 구동축(150)의 회전각도를 기준으로 -10°~ 10°의 범위에 대응될 수 있다.
여기서, 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°일 때 냉매의 흡입이 완료되고, 상기 회전각도가 10°, 20°로 증가되면서 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도는 점점 증가하여 인젝션이 더 수행되고, 이와 함께 냉매의 압축이 계속 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
한편, 상기 제 2 인젝션 유입부(91) 또는 제 2 인젝션 홀(125)은 상기 제 1 연장선(ℓ1)을 상기 제 1 중심부(C1)을 중심으로 반시계 방향으로 제 4 각도(θ4)만큼 회전한 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반시계 방향은, 압축실의 회전방향에 대응하는 방향으로서 이해된다.
일례로, 상기 제 4 각도(θ4)는 115°~ 135°의 범위에 형성된다. 그리고, 상기 제 2 인젝션 유입부(91) 또는 제 2 인젝션 홀(125)은, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)에 대하여, 180°의 위상차를 가지게 된다.
즉, 상기 제 1 압축실(181)이 회전되는 과정에서, 상기 제 1 압축실(181)에 상기 제 1 인젝션 유입부(81)를 통한 냉매의 인젝션이 이루어진 후, 상기 제 1 압축실(181)이 180°더 회전되면 상기 제 1 압축실(181)에 상기 제 2 인젝션 유입부(91)를 통한 냉매의 인젝션이 이루어질 수 있다.
다시 말하면, 상기 제 2 인젝션 홀(125)은 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되기 시작하는 시점으로부터, 상기 구동축(150)의 회전각도(또는 선회 스크롤랩(132)의 회전각도)를 기준으로 180°만큼 경과된 시점에 개방되기 시작할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되기 시작하는 시점에는, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 상기 선회 스크롤랩(132)에 의하여 차폐될 수 있다.
상기 구동축(150)의 회전각도가 -10°에서 0°의 범위에 있을 때에는, 상기한 바와 같이 냉매의 흡입이 완료되기 이전에 상기 제 1 인젝션 홀(124)을 통하여 인젝션이 이루어지므로 인젝션 유량의 증대를 꾀할 수 있게 된다.
그리고, 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°에서 10°의 범위에 있을 때에는, 냉매의 흡입이 완료된 이후 상기 제 1 인젝션 홀(124)을 통하여 인젝션이 이루어지는 바 인젝션 유량을 증대시키는 데 다소 제한이 발생할 수 있다. 그러나, 상기 구동축(150)의 회전각도가 10°이상의 범위에 있는 경우와 비교할 때에는, 제한되는 양이 크지 않을 수 있다.
상세히, 도 10을 참조하면, 구동축(150)의 회전각도에 따른 제 1 압축실의 압력 변화가 도시된다.
일례로, 흡입챔버에서의 냉매의 흡입압력은 대략 3(kgf/cm2)로 형성되고, 토출압력이 대략 27(kgf/cm2)로 형성될 수 있다.
상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방이 상기 구동축(150)의 회전각도가 10°인 때 시작되는 경우, 냉매가 인젝션 되는 제 1 압축실(181)의 내부압력은 대략 3~4(kgf/cm2)로 형성된다.
그리고, 상기 제 2 인젝션 홀(125)의 개방은, 상기 구동축(150)이 더 회전되어, 상기 구동축(150)의 회전각도가 190°일 때 시작될 수 있다. 이 때, 냉매가 인젝션 되는 제 2 압축실(183)의 내부압력은 약 10~12(kgf/cm2)로 형성된다.
즉, 상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통하여 냉매가 인젝션 될 때, 상기 제 2 압축실(183)의 내부압력은 그리 높지 않게 형성된다. 상기 제 2 압축실(183)의 내부압력은 상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통하여 인젝션 되는 냉매의 압력보다 낮게 형성된다.
반면에, 본 실시예와 달리, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방이 상기 구동축(150)의 회전각도가 30°(점선 원)인 때 시작되는 경우, 냉매가 인젝션 되는 제 1 압축실(181)의 내부압력은 대략 4~5(kgf/cm2)로 형성된다.
그리고, 상기 제 2 인젝션 홀(125)의 개방은, 상기 구동축(150)이 더 회전되어, 상기 구동축(150)의 회전각도가 210°(점선 사각형)일 때 시작될 수 있다. 이 때, 냉매가 인젝션 되는 제 2 압축실(183)의 내부압력은 약 23~24(kgf/cm2)로 형성된다.
즉, 상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통하여 냉매가 인젝션 될 때, 상기 제 2 압축실(183)의 내부압력은 매우 높게 형성된다. 이 경우, 상기 제 2 압축실(183)의 내부 압력(내부 저항)은 인젝션 되는 냉매의 압력보다 크거나 또는 그 차이가 크지 않게 되어, 상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통한 냉매의 인젝션이 제한되는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 본 실시예는 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방이, 상기 구동축(150)의 회전각도가 10°이하인 때 시작되도록 함으로써, 상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통한 냉매의 인젝션이 용이하도록 하고, 이에 따라 인젝션 유량이 증대되도록 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 3 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 제 1 인젝션 유입부(또는 제 1 인젝션 홀) 및 제 2 인젝션 유입부(또는 제 2 인젝션 홀)를 결정하기 위한 기준점을 설정하는 방법에 있어서 차이가 있고 그 외의 설명은 유사하므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 유사한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스크롤 압축기에서, 스크롤 랩과 인젝션 유입부의 배치 구성을 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)의 위치는, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매의 흡입이 완료되기 이전에, 즉 흡입 챔버가 완성되기 이전에(닫혀지기 이전에), 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되는 위치에 형성될 수 있다.
상세히, 상기 고정 스크롤(120)에는, 상기 토출홀(121)의 중심부(C3)와, 상기 냉매 흡입부(111)의 중심에 대응하는 중심부(C2)가 형성된다. 상기 토출홀(121)의 중심부(C1)를 "제 1 중심부", 상기 중심부(C2)를 "제 2 중심부"라 이름할 수 있다.
상기 토출홀(121)의 중심부(C3)는 상기 고정 스크롤(120)의 대략 중심부에 형성되며, 제 1 실시예에서 설명한 무게 중심부(C1)에 인접하여 형성될 수 있다.
본 실시예는, 제 1 실시예에서 설명한 다수의 체결부(190)가 짝수 개로 이루어지지 않는 경우, 일례로 고정 스크롤(120)의 형상이 원형이 아닌, 다각형 또는 비대칭 형상으로 구성되는 경우, 서로 마주보는 2개의 체결부와, 서로 마주보는 또 다른 2개의 체결부를 이용하여 무게 중심부를 결정하는 것은 용이하지 않을 수 있다.
따라서, 고정 스크롤의 무게 중심부와 근접한 위치에 형성되는 토출홀(121)의 중심부(C3)를 이용하여, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 및 제 2 인젝션 유입부(91)의 위치를 결정할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 중심부(C3)로부터 상기 제 2 중심부(C2)를 향하여 연장된 가상의 선을 제 1 연장선(ℓ3)이라 하고, 상기 제 1 중심부(C3)로부터 상기 제 1 연장선(ℓ3)에 수직한 방향을 향하여 연장된 가상의 선을 제 2 연장선(ℓ2)이라 한다.
상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)은 상기 제 1 연장선(ℓ1)을 상기 제 1 중심부(C1)를 중심으로 시계 방향으로 제 1 각도(θ5)만큼 회전한 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 시계 방향은, 압축실의 회전방향(반시계 방향)의 반대방향으로서 이해된다.
일례로, 상기 제 1 각도(θ5)는 80°~ 110°의 범위에 형성된다. 그리고, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)이 상기 제 1 각도(θ5)의 위치에 있는 경우, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은, 냉매의 흡입완료 시점, 즉 상기 흡입 챔버의 완성시점의 이전에 시작될 수 있다.
상세히, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매의 흡입이 완료되는 시점을 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°인 때로 보면, 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개방은 상기 구동축(150)의 회전각도가 -30°~ -60°인 때 시작될 수 있다. 즉, 상기 제 1 각도(θ5)의 범위는 상기 구동축(150)의 회전각도를 기준으로 -30°~ -60°의 범위에 대응될 수 있다.
여기서, 상기 구동축(150)의 회전각도가 0°일 때 냉매의 흡입이 완료되고, 상기 회전각도가 10°, 20°로 증가되면서 상기 제 1 인젝션 홀(124)의 개도는 점점 증가하여 인젝션이 더 수행되고, 이와 함께 냉매의 압축이 계속 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
정리하면, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 냉매의 흡입이 완료되기 전에 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되어 냉매의 인젝션이 시작되더라도, 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 완전히 개방되어 냉매의 인젝션량이 많아지는 시점은, 상기 냉매 흡입부(111)를 통한 흡입완료 이후, 냉매의 압축이 이루어지는 시점일 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 인젝션 홀이 소정 시간을 두고 서서히 개방되고 인젝션이 이루어지는 순간에도 압축실에서의 냉매 압축이 함께 이루어지는 바, 인젝션 홀이 너무 늦게 개방되면 이미 압축실의 압력이 소정 압력 이상으로 높아진 상태, 즉 압축실의 내부 저항이 커진 상태이므로, 압력 차이에 의하여 인젝션 될 수 있는 유량이 적어질 문제점을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제 2 인젝션 유입부(91) 또는 제 2 인젝션 홀(125)은 상기 제 1 연장선(ℓ3)을 상기 제 1 중심부(C3)를 중심으로 반시계 방향으로 제 2 각도(θ6)만큼 회전한 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반시계 방향은, 압축실의 회전방향에 대응하는 방향으로서 이해된다.
일례로, 상기 제 2 각도(θ6)는 70°~ 100°의 범위에 형성된다. 그리고, 상기 제 2 인젝션 유입부(91) 또는 제 2 인젝션 홀(125)은, 상기 제 1 인젝션 유입부(81) 또는 제 1 인젝션 홀(124)에 대하여, 180°의 위상차를 가지게 된다.
즉, 상기 제 1 압축실(181)이 회전되는 과정에서, 상기 제 1 압축실(181)에 상기 제 1 인젝션 유입부(81)를 통한 냉매의 인젝션이 이루어진 후, 상기 제 1 압축실(181)이 180°더 회전되면 상기 제 1 압축실(181)에 상기 제 2 인젝션 유입부(91)를 통한 냉매의 인젝션이 이루어질 수 있다.
다시 말하면, 상기 제 2 인젝션 홀(125)은 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되기 시작하는 시점으로부터, 상기 구동축(150)의 회전각도(또는 선회 스크롤랩(132)의 회전각도)를 기준으로 180°만큼 경과된 시점에 개방되기 시작할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되기 시작하는 시점에는, 상기 제 1 인젝션 홀(124)은 상기 선회 스크롤랩(132)에 의하여 차폐될 수 있다.
또한, 상기 제 1 인젝션 홀(124)이 개방되기 시작한 이후 상기 구동축(150)이 상기 180°만큼 더 회전되는 구간동안, 상기 압축기(10)에서는 2단 압축이 이루어지며, 상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되기 시작하는 시점은, 상기 2단 압축이 완료되기 이전의 시점일 수 있다.
상기 제 2 인젝션 홀(125)이 개방되기 시작한 시점으로부터 상기 구동축(150)이 더 회전되면, 상기 제 2 인젝션 홀(125)의 개도량은 더 커지게 되어 인젝션 되는 냉매량이 많아질 수 있다.
상기 제 2 인젝션 홀(125)을 통하여 인젝션 된 냉매는 상기 압축기(10) 내의 냉매와 혼합되어 3단 압축 된다. 3단 압축 완료된 냉매는 상기 토출홀(121)을 통하여 상기 고정 스크롤(120)의 외부로 토출될 수 있다.
1 : 공기 조화기 10 : 압축기
20 : 응축기 30 : 제 1 팽창장치
40 : 제 1 과냉각장치 50 : 제 2 과냉각장치
60 : 제 2 팽창장치 70 : 증발기
80 : 제 1 인젝션유로 81 : 제 1 인젝션 유입부
90 : 제 2 인젝션유로 91 : 제 2 인젝션 유입부
111 : 냉매 흡입부 112 : 토출커버
120 : 고정 스크롤 121 : 토출홀
123 : 고정 스크롤랩 124 : 제 1 인젝션홀
125 : 제 2 인젝션홀 130 : 선회 스크롤
132 : 선회 스크롤랩

Claims (16)

  1. 구동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터를 관통하여 회전되는 구동축;
    상기 구동축의 상부를 지지하는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임에 결합되는 하나 이상의 체결부를 가지며, 제 1 랩을 구비하는 고정 스크롤;
    상기 고정 스크롤에 대하여 위상차를 갖도록 배치되며, 상기 제 1 랩과의 사이에서 회전 가능한 압축실을 형성하는 제 2 랩을 구비하는 선회 스크롤;
    상기 압축실로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입부;
    상기 고정 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 압축실로 냉매를 인젝션 하기 위한 제 1 유입부; 및
    상기 고정 스크롤의 타측에 구비되며, 상기 제 1 유입부로 유입되는 냉매와 다른 압력의 냉매를 상기 압축실로 인젝션 하기 위한 제 2 유입부가 포함되며,
    상기 제 1 유입부는,
    상기 고정 스크롤의 중심부와, 상기 흡입부의 중심부를 연결하는 연장선을 상기 압축실의 회전 방향과 반대방향으로 제 1 설정각도만큼 회전시킨 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유입부는,
    상기 고정 스크롤의 중심부와, 상기 흡입부의 중심부를 연결하는 연장선을 상기 압축실의 회전 방향으로 제 2 설정각도만큼 회전시킨 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 설정각도는 80°~ 110°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 설정각도는 70°~ 100°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유입부는,
    상기 제 1 유입부에 대하여 180°의 위상차를 가지는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 설정각도는 45°~ 65°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 설정각도는 115°~ 135°의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 스크롤의 중심부는,
    다수의 체결부 중 서로 마주보는 2개의 체결부를 연결한 가상의 선과,
    서로 마주보는 또 다른 2개의 체결부를 연결한 가상의 선이 만나는 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입부를 통한 냉매의 흡입이 완료되는 시점의 구동축 회전각도가 0°라 할 때, 상기 제 1 유입부의 개방은 상기 구동축의 회전각도가 -60°~ -30°일 때 시작되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입부를 통한 냉매의 흡입이 완료되는 시점의 구동축 회전각도가 0°라 할 때, 상기 제 1 유입부의 개방은 상기 구동축의 회전각도가 -10°~ 10°일 때 시작되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 스크롤에는 압축된 냉매가 토출되는 토출홀이 형성되며,
    상기 고정 스크롤의 중심부는, 상기 토출홀의 중심부인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  12. 제 1 랩을 구비하는 고정 스크롤;
    상기 고정 스크롤에 대하여 위상차를 갖도록 배치되며, 상기 제 1 랩과의 사이에서 회전 가능한 압축실을 형성하는 제 2 랩을 구비하는 선회 스크롤;
    상기 압축실로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입부;
    상기 고정 스크롤의 일측에 구비되며, 상기 압축실로 냉매를 인젝션 하기 위한 제 1 유입부; 및
    상기 고정 스크롤의 타측에 구비되며, 상기 제 1 유입부로 유입되는 냉매와 다른 압력의 냉매를 상기 압축실로 인젝션 하기 위한 제 2 유입부가 포함되며,
    상기 제 1 유입부는,
    상기 고정 스크롤에 형성된 2개의 지점을 연결하는 연장선을 상기 압축실의 회전 방향과 반대방향으로 80°~ 110°만큼 회전시킨 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 2개의 지점에는,
    상기 고정 스크롤의 중심부를 나타내는 일 지점과, 상기 흡입부의 중심부를 나타내는 타 지점이 포함되는 스크롤 압축기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    구동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터를 관통하여 회전되는 구동축; 및
    상기 구동축의 상부를 지지하는 메인 프레임이 더 포함되며,
    상기 고정 스크롤에는, 상기 메인 프레임에 결합되는 다수의 체결부가 포함되는 스크롤 압축기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고정 스크롤의 중심부는,
    다수의 체결부 중 서로 마주보는 2개의 체결부를 연결한 가상의 선과,
    서로 마주보는 또 다른 2개의 체결부를 연결한 가상의 선이 만나는 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항의 스크롤 압축기를 포함하는 공기 조화기.
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