KR20190000035A - 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기는, 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터; 상기 구동모터에 결합되는 회전축; 상기 구동모터의 하측에 구비되는 프레임; 상기 프레임의 하측에 구비되고 일측면에 제1 랩이 형성되는 제1 스크롤; 상기 제1 랩과 맞물리는 제2 랩이 형성되고, 상기 회전축이 상기 제2 랩과 반경방향으로 중첩되도록 편심 결합되며, 상기 제1 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 그 제1 스크롤과의 사이에 압축실이 형성되고, 상기 압축실은 상기 냉동사이클의 증발기 출구측에 연결되는 제2 스크롤; 및 일단은 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매배관에서 분관되고, 타단은 상기 제1 스크롤을 관통하여 상기 압축실에 연결되는 인젝션부;를 포함할 수 있다.

Description

스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기{SCROLL COMPRESSOR AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}

본 발명은 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기에 관한 것으로, 특히 압축부가 전동부 하측에 위치하는 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기에 관한 것이다.

공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이러한 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 공기 조화기로 구분될 수 있다.

실외기에는 외기와 열교환하는 실외 열교환기가, 실내기에는 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기가 각각 포함된다. 공기 조화기는 냉방 모드 또는 난방 모드로 전환 가능하게 작동될 수 있다. 공기 조화기가 냉방 모드로 운전되는 경우에는 실외 열교환기는 응축기로, 실내 열교환기는 증발기로 각각 기능한다. 반면, 공기 조화기가 난방모드로 운전되는 경우에는 실외 열교환기는 증발기로, 실내 열교환기는 응축기로 각각 기능한다.

통상, 외기 조건이 좋지 않을 경우, 공기 조화기의 냉방 또는 난방 성능이 제한될 수 있다. 예를 들어, 공기 조화기가 설치된 지역의 외기온도가 매우 높거나 매우 낮은 경우, 공기 조화기가 원하는 냉난방 성능을 얻기 위하여는 충분한 냉매 순환량이 확보되어야 한다. 이를 위해 용량이 큰 압축기를 구비하는 경우에는 공기 조화기의 제조 및 설치비용이 증가되는 문제점이 있었다.

이를 감안하여, 압축기의 용량을 증대시키지 않고 압축기에서 토출된 냉매의 일부를 냉동 사이클의 중간에서 바이패스시켜 압축실의 중간으로 주입할 수 있다. 이를 인젝션 사이클이라고 하고, 이러한 인젝션 사이클이 적용된 공기 조화기 및 이 인젝션 사이클 타입의 공기 조화기에 적용된 스크롤 압축기가 알려져 있다.

알려진 바와 같이, 스크롤 압축기는 복수 개의 스크롤에 맞물려 상대 선회운동을 하면서 양쪽 스크롤 사이에 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 압축실을 형성하는 압축기이다. 이러한, 스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입,압축,토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토오크를 얻을 수 있다. 따라서, 스크롤 압축기는 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다. 최근에는 편심부하를 낮춰 운전 속도가 180Hz 이상인 고효율 스크롤 압축기가 소개되고 있다.

스크롤 압축기는 흡입관이 저압부를 이루는 케이싱의 내부공간에 연통되는 저압식과, 흡입관이 압축실에 직접 연통되는 고압식으로 구분될 수 있다. 이에 따라, 저압식은 구동부가 저압부인 흡입공간에 설치되는 반면, 고압식은 구동부가 고압부인 토출공간에 설치된다.

이러한 스크롤 압축기는 구동부와 압축부의 위치에 따라 상부압축식과 하부압축식으로 구분될 수 있는데, 압축부가 구동부보다 상측에 위치하면 상부압축식, 반대로 압축부가 구동부보다 하측에 위치하면 하부압축식이라고 한다.

스크롤 압축기에서는 통상 압축실의 압력이 상승하면서 선회스크롤이 고정스크롤(또는, 상하 이동은 가능한 비선회 스크롤도 포함됨)로부터 멀어지는 방향으로 가스력을 받게 된다. 그러면 선회스크롤이 고정스크롤로부터 멀어지면서 압축실 간 누설이 발생하여 압축손실이 증가하게 된다.

이를 감안하여, 스크롤 압축기에서는 고정랩과 선회랩의 선단면에 실링부재를 삽입하는 팁실방식을 적용하거나 또는 선회스크롤이나 고정스크롤의 배면에 중간압 또는 토출압을 이루는 배압실을 형성하여 그 배압실의 압력으로 선회스크롤 또는 고정스크롤을 상대측 스크롤로 가압하는 배압방식을 적용하고 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 인젝션 사이클에 적용되는 스크롤 압축기 및 공기조화기의 선행기술로는 대한민국 공개특허 제10-2010-0096791호(스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동기기) 및 대한민국 등록특허 제101382007호(스크롤 압축기 및 이를 포함하는 공기 조화기) 등이 있다.

하지만, 이들 선행기술은 모두 상부압축식 스크롤 압축기에 적용되는 것으로, 압축기의 구조 자체가 복잡하고 압축기의 운전속도에 따른 급유가 일정하지 않으며 제조비용이 과다하게 발생되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 상부압축식 스크롤 압축기는, 그 특성상 인젝션되는 냉매가 압축실의 상측에서 하측으로 주입되는 구조여서 액냉매가 압축실로 유입되는 것을 차단하는데 한계가 있었다. 즉, 상부 압축식 스크롤 압축기는 하부에 메인 프레임이 구비되고, 메인 프레임의 상측에 고정스크롤이 구비되며, 메인 프레임과 고정스크롤 사이에 선회스크롤이 배치된다. 따라서, 인젝션 구멍이 메인 프레임에 형성될 경우 그 인젝션 구멍이 선회스크롤의 경판부를 통과하여야 하므로 현실적으로 가능한 구조가 아닐 수 있다. 이에 따라, 인젝션 구멍은 압축실의 상측을 이루는 고정스크롤을 관통하여 형성하는 것이 일반적이다. 하지만, 인젝션 구멍이 압축실의 상측에서 관통되면 그 인젝션 구멍을 통해 냉매가 압축실로 주입되는 과정에서 가스냉매와 액냉매가 함께 압축실로 주입되어 압축 손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0096791호 대한민국 등록특허 제101382007호

본 발명의 목적은, 압축기의 구조를 간소화하여 압축기는 물론 그 압축기가 적용되는 냉동사이클의 제조비용을 낮출 수 있는 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 목적은, 압축기의 운전속도에 관계없이 급유성능을 높여 압축기는 물론 그 압축기가 적용되는 냉동사이클의 성능을 높일 수 있는 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 인젝션 사이클에 적용되는 압축기의 중간압실로 액냉매가 유입되는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내부공간은 냉동사이클장치의 응축기 입구측에 연결되는 토출관이 연통되도록 결합되는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터; 상기 구동모터에 결합되는 회전축; 상기 구동모터의 하측에 구비되는 프레임; 상기 프레임의 하측에 구비되고 일측면에 제1 랩이 형성되는 제1 스크롤; 상기 제1 랩과 맞물리는 제2 랩이 형성되고, 상기 회전축이 상기 제2 랩과 반경방향으로 중첩되도록 편심 결합되며, 상기 제1 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 그 제1 스크롤과의 사이에 압축실이 형성되고, 상기 압축실은 상기 냉동사이클의 증발기 출구측에 연결되는 제2 스크롤; 및 일단은 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매배관에서 분관되고, 타단은 상기 제1 스크롤을 관통하여 상기 압축실에 연결되는 인젝션부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 인젝션부는, 일단이 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매배관에서 분관되고 타단이 상기 케이싱에 관통 결합되는 인젝션관; 및 상기 인젝션관의 타단에 연결되고, 상기 제1 스크롤의 내부를 관통하여 상기 압축실에 연통되는 인젝션유로;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 인젝션유로는, 상기 제1 스크롤의 외주면에서 중심방향으로 형성되는 제1 유로; 및 일단은 상기 제1 유로에 연결되고, 타단은 상기 압축실에 연통되는 제2 유로;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 스크롤에는 상기 압축실에서 압축되는 냉매를 최종 압축실 전에 배출시키는 바이패스 구멍이 더 형성되고, 상기 인젝션부의 출구는 상기 바이패스 구멍이 연통되는 압축실보다 압력이 낮은 다른 압축실에 연통될 수 있다.

그리고, 상기 프레임과 제2 스크롤의 사이에는 배압실이 형성되고, 상기 제1 스크롤에는 상기 배압실과 압축실 사이가 연통되는 급유통로가 형성되며, 상기 인젝션부의 출구는 상기 급유통로가 연통되는 압축실보다 압력이 낮은 다른 압축실에 연통될 수 있다.

그리고, 상기 인젝션부의 출구는 상기 압축실로 흡입되는 냉매의 흡입완료 이후의 압축실에 형성되는 압축실에 연통될 수 있다.

그리고, 상기 인젝션부는 복수 개로 이루어지고, 상기 복수 개의 인젝션부는 회전축의 회전각을 기준으로 서로 다른 각도에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 인젝션부는 서로 다른 압력을 이루는 압축실에 각각 연통될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 인젝션부는 제1 인젝션부와 제2 인젝션부로 이루어지고, 상기 제1 인젝션부는 상기 압축실로 흡입되는 냉매의 흡입완료 이전의 압축실에 연통되며, 상기 제2 인젝션부는 상기 압축실로 흡입되는 냉매의 흡입완료 이후의 압축실에 연통될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내부공간은 냉동사이클장치의 응축기 입구측에 연결되는 토출관이 연통되도록 결합되는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터; 상기 구동모터에 결합되는 회전축; 상기 구동모터의 하측에 구비되는 프레임; 상기 프레임의 하측에 구비되고 일측면에 제1 랩이 형성되는 제1 스크롤; 상기 제1 랩과 맞물리는 제2 랩이 형성되고, 상기 제1 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 그 제1 스크롤과의 사이에 압축실이 형성되며, 상기 압축실은 상기 냉동사이클의 증발기 출구측에 연결되는 제2 스크롤; 및 일단은 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매배관에서 분관되고, 타단은 상기 제1 스크롤을 관통하여 상기 압축실에 연결되는 인젝션부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 응축부; 상기 응축부의 출구에 연결되는 제1 팽창부; 제1 팽창부의 출구에 연결되는 인젝션 열교환부; 상기 인젝션 열교환부의 출구에 연결되는 제2 팽창부; 상기 제2 팽창부의 출구에 연결되는 증발부; 및 상기 증발부의 출구에 연결되는 흡입부, 상기 응축부의 입구에 연결되는 토출부, 상기 인젝션 연결부의 출구에 연결되는 인젝션부를 가지는 압축기;를 포함하고, 상기 압축기는 앞서 설명한 스크롤 압축기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 조화기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 압축기의 토출부와 응축부 사이에는 냉매의 유동방향을 전환하는 냉매전환부가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 인젝션 열교환부는, 인젝션 팽창부; 및 상기 인젝션 팽창부를 통과한 냉매를 상기 제1 팽창부를 통과한 냉매와 열교환시키는 내부열교환부;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 인젝션 열교환부는 직렬로 연결되는 복수 개로 이루어지고, 상기 복수 개의 인젝션 열교환부는 상기 인젝션 팽창부와 내부열교환부를 각각 포함할 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 인젝션 열교환부는 서로 다른 압력을 가지는 압축실에 연통될 수 있다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 두 개 한 쌍의 스크롤로 이루어지는 압축부가 전동부보다 하측에 위치하도록 구성함에 따라, 압축기의 구조를 간소화하여 압축기는 물론 그 압축기가 적용되는 냉동사이클의 제조비용을 낮출 수 있다.

또, 앞서 설명한 바와 같이 압축부가 전동부보다 하측에 위치함에 따라, 압축기의 운전속도에 관계없이 급유성능을 높여 압축기는 물론 그 압축기가 적용되는 냉동사이클의 성능을 높일 수 있다.

또, 앞서 설명한 압축부 중에서도 압축실의 하면을 이루는 스크롤에 인젝션유로가 형성됨에 따라, 압축실로 액냉매가 유입되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어 압축기 효율 및 이를 구비한 냉동사이클의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 하부 압축식 스크롤 압축기를 보인 종단면도,
도 2는 도 1에서 압축부를 보인 횡단면도,
도 3은 도 1에서 습동부를 설명하기 위해 회전축의 일부를 보인 정면도,
도 4는 도 1에서 배압실과 압축실 사이의 급유통로 및 인젝션 유로를 설명하기 위해 보인 종단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에서 난방운전을 보인 시스템 계통도,
도 6은 도 5에 따른 공기 조화기에서 내부 열교환기의 일실시예를 보인 단면도,
도 7은 도 5에 따른 공기 조화기의 운전시 냉매 물성치 변화를 보여주는 P-H 선도,
도 8은 본 발명에 따른 하부 압축식 스크롤 압축기에서, 복수 개의 인젝션부를 가지는 압축부를 설명하기 위해 제1 스크롤을 보인 평면도,
도 9는 도 8에서 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 10은 도 8의 실시예에 따른 압축기가 적용된 공기 조화기에서 난방운전을 보인 시스템 계통도,
도 11은 도 10에 따른 공기 조화기에서 내부 열교환기의 일실시예를 보인 단면도,
도 12는 도 10에 따른 공기 조화기의 운전시 냉매 물성치 변화를 보여주는 P-H 선도,

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다. 참고로, 본 발명에 의한 스크롤 압축기는 압축부가 전동부보다 하측에 위치하는 하부 압축식 스크롤 압축기에서 회전축이 선회랩과 동일 평면상에서 중첩되는 유형의 하부압축식 스크롤 압축기이다. 이러한 유형의 스크롤 압축기는 고온 고압축비 조건의 냉동사이클에 적용하기에 적합한 것으로 알려져 있다.

도 1은 본 발명에 의한 하부 압축식 스크롤 압축기를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에서 압축부를 보인 횡단면도이며, 도 3은 도 1에서 습동부를 설명하기 위해 회전축의 일부를 보인 정면도이고, 도 4는 도 1에서 배압실과 압축실 사이의 급유통로및 인젝션 유로를 설명하기 위해 보인 종단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 하부 압축식 스크롤 압축기(1)는, 케이싱(10)의 내부에 구동모터를 이루며 회전력을 발생하는 전동부(20)가 설치되고, 전동부(20)의 하측에는 소정의 공간(이하, 중간공간)(10a)을 두고 그 전동부(20)의 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축부(30)가 설치될 수 있다.

케이싱(10)은 밀폐용기를 이루는 원통 쉘(11)과, 원통 쉘(11)의 상부를 덮어 함께 밀폐용기를 이루는 상부 쉘(12)과, 원통 쉘(11)의 하부를 덮어 함께 밀폐용기를 이루는 동시에 저유공간(10c)을 형성하는 하부 쉘(13)로 이루어질 수 있다.

원통 쉘(11)의 측면으로 냉매 흡입관(15)이 관통하여 압축부(30)의 흡입실에 직접 연통되고, 상부 쉘(12)의 상부에는 케이싱(10)의 상측공간(10b)과 연통되는 냉매 토출관(16)이 설치될 수 있다. 냉매 토출관(16)은 압축부(30)에서 케이싱(10)의 상측공간(10b)으로 토출되는 압축된 냉매가 외부로 배출되는 통로에 해당되며, 상측공간(10b)이 일종의 유분리 공간을 형성할 수 있도록 냉매 토출관(16)이 케이싱(10)의 상측공간(10b) 중간까지 삽입될 수 있다. 그리고 경우에 따라서는 냉매에 혼입된 오일을 분리하는 오일 세퍼레이터(미도시)가 상측공간(10b)을 포함한 케이싱(10)의 내부 또는 상측공간(10b) 내에서 냉매 흡입관(16)에 연결하여 설치될 수 있다.

전동부(20)는 고정자(21)와 그 고정자(21)의 안쪽에서 회전하는 회전자(22)로 이루어진다. 고정자(21)는 그 내주면에 원주방향을 따라 다수 개의 코일권선부(미부호)를 이루는 티스와 슬롯이 형성되어 코일(25)이 권선되며, 고정자(21)의 내주면과 회전자(22)의 외주면 사이의 간격과 코일권선부를 합쳐 제2 냉매유로(P_G2)가 형성된다. 이로써, 후술할 제1 냉매유로(P_G1)를 통해 전동부(20)와 압축부(30) 사이의 중간공간(10c)으로 토출되는 냉매는 전동부(20)에 형성되는 제2 냉매유로(P_G2)를 통해 그 전동부(20)의 상측에 형성되는 상측공간(10b)으로 이동하게 된다.

그리고 고정자(21)의 외주면에는 원주방향을 따라 다수 개의 디컷(D-cut)면(21a)이 형성되며, 디컷면(21a)은 원통 쉘(11)의 내주면과의 사이에 오일이 통과하도록 제1 오일유로(P_O1)가 형성될 수 있다. 이로써, 상측공간(10b)에서 냉매로부터 분리된 오일은 제1 오일유로(P_O1)와 후술할 제2 오일유로(P_O2)를 통해 하측공간(10c)으로 이동하게 된다.

고정자(21)의 하측에는 소정의 간격을 두고 압축부(30)를 이루는 프레임(31)이 케이싱(10)의 내주면에 고정 결합될 수 있다. 프레임(31)은 그 외주면이 원통 쉘(11)의 내주면에 열박음되거나 용접되어 고정 결합될 수 있다.

그리고 프레임(31)의 가장자리에는 환형으로 된 프레임 측벽부(제1 측벽부)(311)가 형성되고, 제1 측벽부(311)의 외주면에는 원주방향을 따라 복수 개의 연통홈(311b)이 형성될 수 있다. 이 연통홈(311b)은 후술할 제1 스크롤(32)의 연통홈(322b)과 함께 제2 오일유로(P_O2)를 형성하게 된다.

또, 프레임(31)의 중심에는 후술할 회전축(50)의 메인 베어링부(51)를 지지하기 위한 제1 축수부(312)가 형성되고, 제1 축수부에는 회전축(50)의 메인 베어링부(51)가 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 제1 축수구멍(312a)이 축방향으로 관통 형성될 수 있다.

그리고 프레임(31)의 하면에는 회전축(50)에 편심 결합된 선회스크롤(이하, 제2 스크롤)(33)을 사이에 두고 고정스크롤(이하, 제1 스크롤)(32)이 설치될 수 있다. 제1 스크롤(32)은 프레임(31)에 고정 결합될 수도 있지만, 축방향으로 이동 가능하게 결합될 수도 있다.

한편, 제1 스크롤(32)은 고정 경판부(이하, 제1 경판부)(321)가 대략 원판모양으로 형성되고, 제1 경판부(321)의 가장자리에는 프레임(31)의 하면 가장자리에 결합되는 스크롤 측벽부(이하, 제2 측벽부)(322)가 형성될 수 있다.

제2 측벽부(322)의 일측에는 냉매 흡입관(15)과 흡입실이 연통되는 흡입구(324)가 관통 형성되고, 제1 경판부(321)의 중앙부에는 토출실과 연통되어 압축된 냉매가 토출되는 토출구(325)가 형성될 수 있다. 토출구(325)는 후술할 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 모두 연통될 수 있도록 한 개만 형성될 수도 있지만, 제1 압축실(V1)과 제2 압축실(V2)에 독립적으로 연통될 수 있도록 제1 토출구(325a)와 제2 토출구(325b)가 형성될 수 있다.

그리고 제2 측벽부(322)의 외주면에는 앞서 설명한 연통홈(322b)이 형성되고, 이 연통홈(322b)은 제1 측벽부(311)의 연통홈(311b)과 함께 회수되는 오일을 하측공간(10c)으로 안내하기 위한 제2 오일유로(P_O2)를 형성하게 된다.

또, 제1 스크롤(32)의 하측에는 압축실(V)에서 토출되는 냉매를 후술할 냉매유로로 안내하기 위한 토출커버(34)가 결합될 수 있다. 토출커버(34)는 그 내부공간이 토출구(325a)(325b)를 수용하는 동시에, 그 토출구(325a)(325b)를 통해 압축실(V)에서 토출된 냉매를 케이싱(10)의 상측공간(10b), 더 정확하게는 전동부(20)와 압축부(30) 사이의 공간으로 안내하는 제1 냉매유로(P_G1)의 입구를 수용하도록 형성될 수 있다.

여기서, 제1 냉매유로(P_G1)는 유로 분리유닛(40)의 안쪽, 즉 유로 분리유닛(40)을 기준으로 안쪽인 회전축(50)쪽에서 고정스크롤(32)의 제2 측벽부(322)와 프레임(31)의 제1 측벽부(311)를 차례로 관통하여 형성될 수 있다. 이로써, 유로 분리유닛(40)의 바깥쪽에는 앞서 설명한 제2 오일유로(P_O2)가 제1 오일유로(P_O1)와 연통되도록 형성된다.

그리고 제1 경판부(321)의 상면에는 후술할 선회랩(이하, 제2 랩)(33)과 맞물려 압축실(V)을 이루는 고정랩(이하, 제1 랩)(323)이 형성될 수 있다. 제1 랩(323)에 대해서는 나중에 제2 랩(332)과 함께 설명한다.

또, 제1 경판부(321)의 중심에는 후술할 회전축(50)의 서브 베어링부(52)를 지지하는 제2 축수부(326)가 형성되고, 제2 축수부(326)에는 축방향으로 관통되어 서브 베어링부(52)를 반경방향으로 지지하는 제2 축수구멍(326a)이 형성될 수 있다.

또, 제1 경판부(321)에는 압축되는 냉매의 일부를 미리 바이패스 시키는 바이패스 구멍(381)이 형성되고, 바이패스 구멍(381)의 출구단에는 바이패스 밸브(385)가 설치된다. 바이패스 구멍(381)은 흡입실과 토출실 사이에 위치하도록 압축실(V)의 진행방향을 따라 적당개소에 적어도 한 개 이상 형성될 수 있다. 그리고 바이패스 구멍(381)의 간격은 압축 기울기가 큰 압축실(V2)에서 토출측으로 갈수록 좁게 형성될 수 있다.

한편, 제2 스크롤(33)은 선회 경판부(이하, 제2 경판부)(331)가 대략 원판모양으로 형성될 수 있다. 제2 경판부(331)의 하면에는 제1 랩(322)과 맞물려 압축실을 이루는 제2 랩(332)이 형성될 수 있다.

제2 랩(332)은 제1 랩(323)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 제2 랩(332)은 직경과 원점이 서로 다른 다수의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 제1 랩(323)도 마찬가지로 형성될 수 있다.

제2 경판부(331)의 중앙부위에는 제2 랩(332)의 내측 단부를 이루며, 후술할 회전축(50)의 편심부(53)가 회전가능하게 삽입되어 결합되는 회전축 결합부(333)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.

회전축 결합부(333)의 외주부는 제2 랩(332)과 연결되어 압축과정에서 제1 랩(322)과 함께 압축실(V)을 형성하는 역할을 하게 된다.

또, 회전축 결합부(333)는 제2 랩(332)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성되어, 회전축(50)의 편심부(53)가 제2 랩(332)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이를 통해, 냉매의 반발력과 압축력이 제2 경판부를 기준으로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되어, 압축력과 반발력의 작용에 의한 제2 스크롤(33)의 기울어짐이 방지될 수 있다.

또, 회전축 결합부(333)는 제1 랩(323)의 내측 단부와 대향되는 외주부에 후술할 제1 랩(323)의 돌기부(328)와 맞물리게 되는 오목부(335)가 형성된다. 이 오목부(335)의 일측은 압축실(V)의 형성방향을 따라 상류측에 회전축 결합부(333)의 내주부에서 외주부까지의 두께가 증가하는 증가부(335a)가 형성된다. 이는 토출 직전의 제1 압축실(V1)의 압축 경로가 길어져, 결과적으로 제1 압축실(V1)의 압축비를 제2 압축실(V2)의 압력비에 근접하게 높일 수 있게 한다. 제1 압축실(V1)은 제1 랩(323)의 내측면과 제2 랩(332)의 외측면 사이에 형성되는 압축실로서, 제2 압축실(V2)과 구분하여 나중에 설명한다.

오목부(335)의 타측은 원호 형태를 갖는 원호압축면(335b)이 형성된다. 원호압축면(335b)의 직경은 제1 랩(323)의 내측 단부 두께(즉, 토출단의 두께) 및 제2 랩(332)의 선회반경에 의해 결정되는데, 제1 랩(323)의 내측 단부 두께를 증가시키면 원호압축면(335b)의 직경이 커지게 된다. 이로 인해, 원호압축면(335b) 주위의 제2 랩 두께도 증가되어 내구성이 확보될 수 있고, 압축 경로가 길어져서 그만큼 제2 압축실(V2)의 압축비도 증가할 수 있다.

또, 회전축 결합부(333)에 대응하는 제1 랩(323)의 내측 단부(흡입단 또는 시작단) 부근에는 회전축 결합부(333)의 외주부측으로 돌출되는 돌기부(328)가 형성되는데, 돌기부(328)에는 그 돌기부로부터 돌출되어 오목부(335)와 맞물리는 접촉부(328a)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 랩(323)의 내측 단부는 다른 부분에 비해서 큰 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 랩(323) 중에서 가장 큰 압축력을 받게 되는 내측 단부의 랩 강도가 향상되어 내구성이 향상될 수 있다.

한편, 압축실(V)은 제1 경판부(321)와 제1 랩(323), 그리고 제2 랩(332)과 제2 경판부(331) 사이에 형성되며, 랩의 진행방향을 따라 흡입실, 중간압실, 토출실이 연속으로 형성되어 이루어질 수 있다.

도 2와 같이, 압축실(V)은 제1 랩(323)의 내측면과 제2 랩(332)의 외측면 사이에 형성되는 제1 압축실(V1)과, 제1 랩(323)의 외측면과 제2 랩(332)의 내측면 사이에 형성되는 제2 압축실(V2)로 이루어질 수 있다.

즉, 제1 압축실(V1)은 제1 랩(323)의 내측면과 제2 랩(332)의 외측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P11, P12) 사이에 형성되는 압축실을 포함하고, 제2 압축실(V2)은 제1 랩(323)의 외측면과 제2 랩(332)의 내측면이 접촉하여 생기는 두 개의 접촉점(P21, P22) 사이에 형성되는 압축실을 포함한다.

여기서, 토출 직전의 제1 압축실(V1)은 편심부의 중심, 즉 회전축 결합부의 중심(O)과 두 개의 접촉점(P11, P12)을 각각 연결한 두 개의 선이 이루는 각도 중 큰 값을 갖는 각도를 α라 할 때, 적어도 토출 개시 직전에 α < 360°이고, 두 개의 접촉점(P11, P12)에서의 법선 벡터 사이의 거리 ℓ도 0보다 큰 값을 갖게 된다.

이로 인해, 토출 직전의 제1 압축실이 인볼류트 곡선으로 이루어진 고정랩과 선회랩을 갖는 경우에 비해서 더 작은 볼륨을 갖게 되므로, 제1 랩(323)과 제2 랩(332)의 크기를 늘리지 않고도 제1 압축실(V1)의 압축비와 제2 압축실(V2)의 압축비가 모두 향상될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 제2 스크롤(33)은 프레임(31)과 고정스크롤(32) 사이에서 선회 가능하게 설치될 수 있다. 그리고 제2 스크롤(33)의 상면과 이에 대응하는 프레임(31)의 하면 사이에는 제2 스크롤(33)의 자전을 방지하는 올담링(35)이 설치되고, 올담링(35)보다 안쪽에는 후술할 배압실(S1)을 형성하는 실링부재(36)가 설치될 수 있다.

그리고 실링부재(36)의 바깥쪽에는 제2 스크롤(32)에 구비되는 급유구멍(321a)에 의해 중간압 공간을 형성하게 된다. 이 중간압 공간은 중간압실(V)과 연통되어 중간압의 냉매가 채워짐에 따라 배압실의 역할을 할 수 있다. 따라서, 실링부재(36)를 중심으로 안쪽에 형성되는 배압실을 제1 배압실(S1)이라고 하고, 바깥쪽에 형성되는 중간압 공간을 제2 배압실(S2)이라고 할 수 있다. 결국, 배압실(S1)은 실링부재(36)를 중심으로 프레임(31)의 하면과 제2 스크롤(33)의 상면에 의해 형성되는 공간으로, 이 배압실(S1)에 대해서는 후술할 실링부재와 함께 다시 설명한다.

한편, 유로 분리유닛(40)은 전동부(20)의 하면과 압축부(30)의 상면 사이에 형성되는 경유공간인 중간공간(10a)에 설치되어, 압축부(30)로부터 토출되는 냉매가 유분리 공간인 전동부(20)의 상측공간(10b)에서 저유공간인 압축부(30)의 하측공간(10c)으로 이동하는 오일과 간섭되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 유로 분리유닛(40)은 제1 공간(10a)을 냉매가 유동하는 공간(이하, 냉매 유동공간)과 오일이 유동하는 공간(이하, 오일 유동공간)으로 분리하는 유로 가이드를 포함한다. 유로 가이드는 그 유로 가이드 자체만으로 제1 공간(10a)을 냉매 유동공간과 오일 유동공간으로 분리할 수 있지만, 경우에 따라서는 복수 개의 유로 가이드를 조합하여 유로 가이드의 역할을 하도록 할 수도 있다.

본 실시예에 따른 유로 분리유닛은 프레임(31)에 구비되어 상향 연장되는 제1 유로 가이드(410)와, 고정자(21)에 구비되어 하향 연장되는 제2 유로 가이드(420)로 이루어진다. 제1 유로 가이드(410)와 제2 유로 가이드(420)가 축방향으로 중첩되어 중간공간(10a)이 냉매 유동공간과 오일 유동공간으로 분리될 수 있도록 한다.

여기서, 제1 유로 가이드(410)는 환형으로 제작되어 프레임(31)의 상면에 고정 결합되고, 제2 유로 가이드(420)는 고정자(21)에 삽입되어 권선코일을 절연하는 인슐레이터에서 연장 형성될 수 있다.

제1 유로 가이드(410)는 외측에서 상향 연장되는 제1 환벽부(411)와, 내측에서 상향 연장되는 제2 환벽부(412), 그리고 제1 환벽부(411)와 제2 환벽부(412) 사이를 연결하도록 반경방향으로 연장되는 환면부(413)로 이루어진다. 제1 환벽부(411)는 제2 환벽부(412)보다 높게 형성되고, 환면부(413)에는 압축부(30)에서 중간공간(10a)으로 연통되는 냉매구멍이 연통되도록 냉매통공이 형성될 수 있다.

그리고, 제2 환벽부(412)의 안쪽, 즉 회전축 방향에 제1 밸런스 웨이트(261)가 위치하며, 제1 밸런스 웨이트(261)는 회전자(22) 또는 회전축(50)에 결합되어 회전한다. 이때, 제1 밸런스 웨이트(261)가 회전하면서 냉매를 교반할 수 있지만, 제2 환벽부(412)에 의해 냉매가 제1 밸런스 웨이트(261)쪽으로 이동하는 것을 막아 냉매가 제1 밸런스 웨이트(261)에 의해 교반되는 것을 억제할 수 있다.

제2 유로 가이드(420)는 인슐레이터의 외측에서 하향 연장되는 제1 연장부(421)와, 인슐레이터의 내측에서 하향 연장되는 제2 연장부(422)로 이루어질 수 있다. 제1 연장부(421)는 제1 환벽부(411)와 축방향으로 중첩되도록 형성되어, 냉매 유동공간과 오일 유동공간으로 분리하는 역할을 한다. 제2 연장부(422)는 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있지만, 형성되더라도 제2 환벽부(412)와 축방향으로 중첩되지 않거나 중첩되더라도 냉매가 충분히 유동할 수 있도록 반경방향으로 충분한 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 회전축(50)은 그 상부는 회전자(22)의 중심에 압입되어 결합되는 반면 하부는 압축부(30)에 결합되어 반경방향으로 지지될 수 있다. 이로써, 회전축(50)은 전동부(20)의 회전력을 압축부(30)의 선회스크롤(33)에 전달하게 된다. 그러면 회전축(50)에 편심 결합된 제2 스크롤(33)이 제1 스크롤(32)에 대해 선회운동을 하게 된다.

회전축(50)의 하반부에는 프레임(31)의 제1 축수구멍(312a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 메인 베어링부(이하, 제1 베어링부)(51)가 형성되고, 제1 베어링부(51)의 하측에는 제1 스크롤(32)의 제2 축수구멍(326a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 서브 베어링부(이하, 제2 베어링부)(52)가 형성될 수 있다. 그리고 제1 베어링부(51)와 제2 베어링부(52)의 사이에는 회전축 결합부(333)에 삽입되어 결합되도록 편심부(53)가 형성될 수 있다.

제1 베어링부(51)와 제2 베어링부(52)는 동일 축중심을 가지도록 동축 선상에 형성되고, 편심부(53)는 제1 베어링부(51) 또는 제2 베어링부(52)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다. 제2 베어링부(52)는 제1 베어링부(51)에 대해 편심지게 형성될 수도 있다.

편심부(53)는 그 외경이 제1 베어링부(51)의 외경보다는 작게, 제2 베어링부(52)의 외경보다는 크게 형성되어야 회전축(50)을 각각의 축수구멍(312a)(326a)과 회전축 결합부(333)를 통과하여 결합시키는데 유리할 수 있다. 하지만, 편심부(53)가 회전축(50)에 일체로 형성되지 않고 별도의 베어링을 이용하여 형성하는 경우에는 제2 베어링부(52)의 외경이 편심부(53)의 외경보다 작게 형성되지 않고도 회전축(50)을 삽입하여 결합할 수 있다.

그리고 회전축(50)의 내부에는 각 베어링부와 편심부에 오일을 공급하기 위한 오일공급유로(50a)가 축방향을 따라 형성될 수 있다. 오일공급유로(50a)는 압축부(30)가 전동부(20)보다 하측에 위치함에 따라 회전축(50)의 하단에서 대략 고정자(21)의 하단이나 중간 높이, 또는 제1 베어링부(31)의 상단보다는 높은 위치까지 홈파기로 형성될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 회전축(50)을 축방향으로 관통하여 형성될 수도 있다.

그리고 회전축(50)의 하단, 즉 제2 베어링부(52)의 하단에는 하측공간(10c)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일피더(60)가 결합될 수 있다. 오일피더(60)는 회전축(50)의 오일공급유로(50a)에 삽입되어 결합되는 오일공급관(61)과, 오일공급관(61)을 수용하여 이물질의 침입을 차단하는 차단부재(62)로 이루어질 수 있다. 오일공급관(61)은 토출커버(34)를 관통하여 하측공간(10c)의 오일에 잠기도록 위치될 수 있다.

한편, 도 3에서와 같이, 회전축(50)의 각 베어링부(51)(52)와 편심부(53)에는 오일공급유로(50a)에 연결되어 각 습동부로 오일을 공급하기 위한 습동부 급유통로(F1)가 형성된다.

습동부 급유통로(F1)는 오일공급유로(50a)에서 회전축(50)의 외주면을 향해 관통되는 복수 개의 급유구멍(511)(521)(531)과, 각 베어링부(51)(52)와 편심부(53)의 외주면에는 급유구멍(511)(521)(531)에 각각 연통되어 각 베어링부(51)(52)와 편심부(53)를 윤활하는 복수 개의 급유홈(512)(522)(532)으로 이루어진다.

예를 들어, 제1 베어링부(51)에는 제1 급유구멍(511)과 제1 급유홈(512)이, 제2 베어링부(52)에는 제2 급유구멍(521)과 제2 급유홈(522)이, 그리고 편심부(53)에는 제3 급유구멍(531)과 제3 급유홈(532)이 각각 형성된다. 제1 급유홈(512)과 제2 급유홈(522), 그리고 제3 급유홈(532)은 각각 축방향 또는 경사방향으로 길게 장홈 형상으로 형성된다.

그리고, 제1 베어링부(51)와 편심부(53)의 사이, 편심부(53)와 제2 베어링부(52)의 사이에는 각각 환형으로 된 제1 연결홈(541)과 제2 연결홈(542)이 각각 형성된다. 이 제1 연결홈(541)은 제1 급유홈(512)의 하단이 연통되고, 제2 연결홈(542)은 제2 급유홈(522)의 상단이 연결된다. 이에 따라, 제1 급유홈(512)을 통해 제1 베어링부(51)를 윤활하는 오일의 일부는 제1 연결홈(541)으로 흘러내려 모이게 되고, 이 오일은 제1 배압실(S1)로 유입되어 토출압의 배압력을 형성하게 된다. 또, 제2 급유홈(522)을 통해 제2 베어링부(52)를 윤활하는 오일과 제3 급유홈(532)을 통해 편심부(53)를 윤활하는 오일은 제2 연결홈(542)으로 모여 회전축 결합부(333)의 선단면과 제1 경판부(321) 사이를 거쳐 압축부(30)로 유입될 수 있다.

그리고 제1 베어링부(51)의 상단방향으로 흡상되는 소량의 오일은 프레임(31)의 제1 축수부(312) 상단에서 베어링면 밖으로 흘러나와 그 제1 축수부(312)를 따라 프레임(31)의 상면(31a)으로 흘러내린 후, 그 프레임(31)의 외주면(또는 상면에서 외주면으로 연통되는 홈)과 제1 스크롤(32)의 외주면에 연속으로 형성되는 오일유로(P_O1)(P_O2)를 통해 하측공간(10c)으로 회수된다.

아울러, 압축실(V)에서 냉매와 함께 케이싱(10)의 상측공간(10b)으로 토출되는 오일은 케이싱(10)의 상측공간(10b)에서 냉매로부터 분리되어, 전동부(20)의 외주면에 형성되는 제1 오일유로(P_O1) 및 압축부(30)의 외주면에 형성되는 제2 오일유로(P_O2)를 통해 하측공간(10c)으로 회수된다. 이때, 전동부(20)와 압축부(30)의 사이에는 유로 분리유닛(40)이 구비되어, 상측공간(10b)에서 냉매로부터 분리되어 하츠공간(10c)으로 이동되는 오일이 압축부(20)에서 토출되어 상측공간(10b)으로 이동하는 냉매와 간섭되어 재혼합되지 않고 서로 다른 통로[(P_O1)(P_O2)][(P_G1)(P_G2)]를 통해 각각 오일은 하측공간(10c)으로, 냉매는 상측공간(10b)으로 이동할 수 있게 된다.

한편, 제2 스크롤(33)에는 오일공급유로(50a)를 통해 흡상되는 오일을 압축실(V)로 공급하기 위한 압축실 급유통로(F2)가 형성된다. 압축실 급유통로(F2)는 앞서 설명한 습동부 급유통로(F1)에 연결된다.

압축실 급유통로(F2)는 오일공급유로(50a)와 중간압 공간을 이루는 제2 배압실(S2) 사이에 연통되는 제1 급유통로(371)와, 제2 배압실(S2)과 압축실(V)의 중간압실에 연통되는 제2 급유통로(372)로 이루어질 수 있다.

물론, 압축실 급유통로는 제2 배압실(S2)을 경유하지 않고 오일공급유로(50a)에서 중간압실로 직접 연통되도록 형성될 수도 있다. 하지만, 이 경우에는 제2 배압실(S2)과 중간압실(V)을 연통시키는 냉매유로를 별도로 구비하여야 하고, 제2 배압실(S2)에 위치하는 올담링(35)에 오일을 공급하기 위한 오일유로를 별도로 구비해야 한다. 이로 인해 통로의 개수가 많아져 가공이 복잡하게 된다. 따라서, 냉매유로와 오일유로를 단일화하여 통로의 개수를 줄이기 위해서라도 본 실시예와 같이 오일공급유로(50a)와 제2 배압실(S2)을 연통시키고, 제2 배압실(S2)을 중간압실(V)에 연통시키는 것이 바람직할 수 있다.

이를 위해, 제1 급유통로(371)는 제2 경판부(331)의 하면에서 두께방향으로 중간까지 형성되는 제1 선회통로부(371a)가 형성되고, 제1 선회통로부(371a)에서 제2 경판부(331)의 외주면을 향해 제2 선회통로부(371b)가 형성되며, 제2 선회통로부(371b)에서 제2 경판부(331)의 상면을 향해 관통되는 제3 선회통로부(371c)가 형성된다.

그리고, 제1 선회통로부(371a)는 제1 배압실(S1)에 속하는 위치에 형성되고, 제3 선회통로부(371c)는 제2 배압실(S2)에 속하는 위치에 형성된다. 그리고 제2 선회통로부(371b)에는 그 제1 급유통로(371)를 통해 제1 배압실(S1)에서 제2 배압실(S2)로 이동하는 오일의 압력을 낮출 수 있도록 감압봉(375)이 삽입된다. 이로써, 감압봉(375)을 제외한 제2 선회통로부(371b)의 단면적은 제1 선회통로부(371a) 또는 제3 선회통로부(371c)제2 선회통로부(371b)작게 형성된다.

여기서, 제3 선회통로부(371c)의 단부가 올담링(35)의 안쪽, 즉 올담링(35)과 실링부재(36)의 사이에 위치하도록 형성되는 경우에는 그 제1 급유통로(371)를 통해 이동하는 오일이 올담링(35)에 막혀 제2 배압실(S2)로 원활하게 이동하지 못하게 된다. 따라서, 이 경우에는 제3 선회통로부(371c)의 단부에서 제2 경판부(331)의 외주면을 향해 제4 선회통로부(371d)가 형성될 수 있다. 제4 선회통로부(371d)는 도 4와 같이 제2 경판부(331)의 상면에 홈으로 형성될 수도 있고, 제2 경판부(331)의 내부에 구멍으로 형성될 수도 있다.

제2 급유통로(372)는 제2 측벽부(322)의 상면에서 두께방향으로 제1 고정통로부(372a)가 형성되고, 제1 고정통로부(372a)에서 반경방향으로 제2 고정통로부(372b)가 형성되며, 제2 고정통로부(372b)에서 중간압실(V)로 연통되는 제3 고정통로부(372c)가 형성된다.

도면중 미설명 부호인 70은 어큐뮬레이터이다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 하부 압축식 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 전동부(20)에 전원이 인가되면, 회전자(21)와 회전축(50)에 회전력이 발생되어 회전하고, 회전축(50)이 회전함에 따라 그 회전축(50)에 편심 결합된 선회스크롤(33)이 올담링(35)에 의해 선회운동을 하게 된다.

그러면, 케이싱(10)의 외부에서 냉매 흡입관(15)을 통하여 공급되는 냉매는 압축실(V)로 유입되고, 이 냉매는 선회스크롤(33)의 선회운동에 의해 압축실(V)의 체적이 감소함에 따라 압축되어 토출구(325a)(325b)를 통해 토출커버(34)의 내부공간으로 토출된다.

그러면, 토출커버(34)의 내부공간으로 토출된 냉매는 그 토출커버(34)의 내부공간을 순환하며 소음이 감소된 후 프레임(31)과 고정자(21) 사이의 공간으로 이동하고, 이 냉매는 고정자(21)와 회전자(22) 사이의 간격을 통해 전동부(20)의 상측공간으로 이동하게 된다.

그러면, 전동부(20)의 상측공간에서 냉매로부터 오일이 분리된 후 냉매는 냉매 토출관(16)을 통해 케이싱(10)의 외부로 배출되는 반면, 오일은 케이싱(10)의 내주면과 고정자(21) 사이의 유로 및 케이싱(10)의 내주면과 압축부(30)의 외주면 사이의 유로를 통해 케이싱(10)의 저유공간인 하측공간(10c)으로 회수되는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 하측공간(10c)의 오일은 회전축(50)의 오일공급유로(50a)를 통해 흡상되고, 이 오일은 각각의 급유구멍(511)(521)(531)과 급유홈(512)(522)(532)을 통해 제1 베어링부(51)와 제2 베어링부(52), 그리고 편심부(53)를 각각 윤활하게 된다.

이 중에서 제1 급유구멍(511)과 제1 급유홈(512)을 통해 제1 베어링부(51)를 윤활한 오일은 제1 베어링부(51)와 편심부(53) 사이의 제1 연결홈(541)으로 모이고, 이 오일은 제1 배압실(S1)로 유입된다. 이 오일은 거의 토출압을 형성하게 되어 제1 배압실(S1)의 압력도 거의 토출압을 형성하게 된다. 따라서, 제2 스크롤(33)의 중심부측은 토출압에 의해 축방향으로 지지할 수 있게 된다.

한편, 제1 배압실(S1)의 오일은 제2 배압실(S2)과의 압력차이에 의해 제1 급유통로(371)를 거쳐 제2 배압실(S2)로 이동을 하게 된다. 이때, 제1 급유통로(371)를 이루는 제2 선회통로부(371b)에는 감압봉(375)이 구비되어, 제2 배압실(S2)로 향하는 오일의 압력이 중간압으로 감압된다.

그리고, 제2 배압실(중간압 공간)(S2)로 이동하는 오일은 제2 스크롤(33)의 가장자리부를 지지하는 동시에 중간압실(V)과의 압력차이에 따라 제2 급유통로(372)를 통해 중간압실(V)로 이동하게 된다. 하지만, 압축기의 운전중에서 중간압실(V)의 압력이 제2 배압실(S2)의 압력보다 높아지게 되면 제2 급유통로(372)를 통해 중간압실(V)에서 냉매가 제2 배압실(S2)쪽으로 이동하게 된다. 다시 말해, 제2 급유통로(372)는 제2 배압실(S2)의 압력과 중간압실(V)의 압력 차이에 따라 냉매와 오일이 교차 이동하는 통로 역할을 한다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는 순환하는 냉매의 상변화를 이용하여 냉방 또는 난방을 실시할 수 있도록 하는 냉동사이클 장치가 구비된다.

냉동사이클 장치는 압축기와, 압축기의 토출측에 연결되어 압축된 냉매를 응축하는 응축부와, 응축부에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창부와, 팽창부에서 팽창된 냉매를 증발시키며 압축기의 흡입측에 연결되는 증발부와, 팽창부와 증발부의 사이에 구비되어 팽창부에서 팽창된 냉매의 일부를 증발부가 아닌 압축기의 중간압실로 주입하는 인젝션부를 포함한다. 이러한 냉동사이클 장치에 대해서는 나중에 공기조화기의 운전을 설명하면서 다시 살펴보고, 우선 본 실시예의 냉동사이클 장치에 적용되는 하부압축식 스크롤 압축기에서의 인젝션부를 설명한다.

본 실시예는 도 1과 같이 하부압축식 스크롤 압축기의 특성상 압축부(30)가 케이싱(10), 즉 원통쉘(11)의 하반부에 위치하게 되고, 그 중에서도 압축실을 이루는 제1 스크롤(31)이 압축부(30)의 하부를 이루게 된다. 따라서, 도 5와 같이 원통쉘(11)의 하단 주변에는 후술할 인젝션관(더 정확하게는 연결관)(L4)이 삽입되어 결합될 수 있도록 인젝션관 연결구멍(11a)이 형성되고, 인젝션관 연결구멍(11a)에는 그 인젝션관(L4)과 원통쉘(11) 사이의 용접을 위해 중간부재(11b)가 결합될 수 있다. 이로써, 인젝션관(L4)이 압력이 높은 케이싱(10)의 내부공간에 연통되더라도 냉매가 누설되는 것을 억제할 수 있다.

그리고, 제1 스크롤(32)의 제1 경판부(321)에는 원통쉘(11)의 인젝션 연결구멍(11a)을 통해 후술할 인젝션부와 연통되도록 인젝션유로(391)가 형성된다. 인젝션유로(391)는 제1 경판부(321)의 외주면에서 중심을 향해 반경방향으로 형성되는 제1 유로(391a)와, 제1 유로(391a)의 중심측 단부에서 중간압실(Vm)을 향해 관통되는 제2 유로(391b)로 이루어진다.

여기서, 제2 유로(391b)의 출구단은 흡입실(Vs)에 연통되도록 형성될 수도 있지만, 이 경우 인젝션유로(391)를 통해 인젝션되는 냉매(이하, 인젝션 냉매)가 흡입구(324)를 통해 흡입되는 냉매(이하, 흡입 냉매)보다 상대적으로 압력이 높아 흡입손실이 야기될 수 있다. 따라서, 제2 유로(391b)의 출구단은 흡입실(Vs)보다는 높은 압력을 가지는 중간압실(Vm)에 연통되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 제2 유로(391b)의 출구단은 가급적 토출구 주변에 형성되는 것이 압축손실을 줄일 수 있으나, 통상 바이패스 구멍(381)보다는 압력이 낮은 중간압실(Vm)에 연통되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 하지만, 바이패스 구멍(381)이 압축실(V)의 경로를 따라 복수 개가 형성되는 경우에는 제2 유로(391b)의 출구단이 반드시 바이패스 구멍(381)보다 압력이 낮은 중간압실에 연통되지 않을 수도 있다. 즉, 이 경우 제2 유로(391b)가 바이패스 구멍들(381) 사이에서 중간압실(Vm)에 연통될 수 있다.

한편, 상기와 같은 인젝션부를 가지는 하부압축 스크롤 압축기가 적용되는 공기조화기의 냉동사이클 장치는 다음과 같다.

즉, 앞서 설명한 바와 같이 냉동사이클 장치는, 압축부, 응축부, 팽창부, 증발부, 인젝션부로 이루어진다. 여기서, 압축부는 압축기(1), 응축부는 응축기(2)와 응축팬(2a), 팽창부는 제1 팽창밸브(3a)와 제2 팽창밸브(3b), 증발부는 증발기(4), 인젝션부는 인젝션 팽창밸브(5)와 인젝션 열교환기(6)로 각각 이루어질 수 있다.

그리고 이들 압축기(1), 응축기(2), 제1 팽창밸브(3a) 및 제2 팽창밸브(3b), 증발기(4), 인젝션 팽창밸브(5), 인젝션 열교환기(6)는 냉매의 유동을 안내하는 냉매배관(L)에 의해 폐루프를 이루도록 연결되고, 이 중에서 인젝션 팽창밸브(5)와 인젝션 열교환기(6)는 바이패스관(L3)과 인젝션관(L4)으로 냉매배관(L)에 연결되어 인젝션 사이클을 이루게 된다.

여기서, 인젝션 팽창밸브(5)는 그 개도를 조절하여 팽창정도를 조정할 수 있는 밸브로 이루어질 수 있다.

그리고, 압축기(1)의 토출측과 응축기(2)의 입구 사이에는 냉매의 유동방향을 전환하는 냉매전환밸브(7)가 설치된다. 이에 따라, 공기 조화기가 냉방운전 하는 경우, 실외 열교환기가 응축기이고 실내 열교환기가 증발기로 기능할 수 있다. 반면, 공기 조화기가 난방운전 하는 경우, 실내 열교환기가 응축기이고 실외 열교환기가 증발기로 기능할 수 있다.

압축기(1)는 앞서 설명한 바와 같이, 압축부(30)가 전동부(20)보다 하측에 위치하면서 회전축(50)이 선회스크롤을 이루는 제2 스크롤(33)을 관통하여 결합되는 하부압축식 축관통 스크롤 압축기로 이루어질 수 있다. 압축기에 대해서는 앞서 상세히 설명하였다.

응축기(2)와 제1 팽창밸브(3a) 및 제2 팽창밸브(3b), 그리고 증발기(4)는 통상적으로 알려진 구성들로서 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 인젝션 팽창밸브(5)는 냉매의 유통량을 제어할 수 있도록 개도량을 조절할 수 있는 밸브로 이루어지고, 인젝션 열교환기(6)는 외부관과 내부관을 가지는 이중관 열교환기가 적용될 수 있다.

도 6과 같이, 인젝션 열교환기(6)는 외부관(6a)의 입구는 제1 팽창밸브(3a)의 출구와 제1 냉매배관(L1)으로 연결되고, 외부관(6a)의 출구는 제2 팽창밸브(3b)의 입구와 제2 냉매배관(L2)으로 연결될 수 있다.

또, 인젝션 열교환기(6)의 내부관(6b) 입구는 제1 냉매배관(L1)에서 분관되는 바이패스관(L3)에 연결되고, 내부관(6b)의 출구는 인젝션관(L4)을 통해 후술할 압축기(1)의 인젝션유로(391)와 연결될 수 있다.

그리고 바이패스관(L3)의 중간에는 앞서 설명한 인젝션 팽창밸브(5)가 연결되어 설치될 수 있다.

이에 따라, 제1 팽창밸브(3a)를 통과하면서 1차 팽창된 액냉매는 외부관(6a)으로 유입되고, 이 냉매는 제2 팽창밸브(3b)로 이동하는 중에 분관된 바이패스관(L3)으로 바이패스되어 인젝션 팽창밸브(5)를 통과하게 된다. 인젝션 팽창밸브(5)를 통과하는 냉매는 그 인젝션 팽창밸브(5)에서 2차로 팽창되면서 액냉매와 가스냉매가 혼합된 상태가 된다.

이 인젝션 팽창밸브(5)를 거친 액냉매와 가스냉매는 인젝션 열교환기(6)의 내부관(6b)으로 유입되고, 이 내부관(6b)으로 유입되는 액냉매와 가스냉매는 외부관(6a)의 1차 팽창된 고온의 냉매와 열교환하여 그 외부관(6a)의 냉매로부터 열을 흡수하여 가스냉매로 변환되며, 이 2차 팽창된 가스냉매는 후술할 인젝션관(L4)을 통해 인젝션유로(391)로 안내되어 중간압실(Vm)로 주입된다.

도 5 및 도 7을 참조하여 공기 조화기를 순환하는 냉매 시스템의 압력-엔탈피 선도(P-H 선도)를 설명한다. 이는, 난방운전 기준이며, 이에 따라 실내 열교환기가 응축기(2)로, 실외 열교환기가 증발기(4)로 작동하게 된다.

즉, 압축기(1)에 흡입되는 냉매(A 상태)는 압축기(1)에서 압축되며 인젝션유로(L4)를 통하여 압축기(1)로 인젝션 된 냉매와 혼합된다. 혼합된 냉매는 B의 상태를 나타낸다. 냉매가 A 상태로부터 B상태에 이르기까지 압축되는 과정을 "1단 압축"이라 칭한다.

B 상태의 냉매는 다시 압축되며, 이 냉매는 C상태를 나타낸다. 냉매가 B 상태에서 C 상태에 이르기까지 압축되는 과정을 "2단 압축"이라 칭한다. 그리고, 냉매는 C의 상태에서 토출되어 응축기(2) 역할을 하는 실내 열교환기로 유입되며, 응축기(2)에서 배출되면 D의 상태를 나타낸다.

응축기(2)를 통과한 냉매는 제1 팽창밸브(3a)를 거쳐 “1차 팽창”되어 D 상태가 되고, 이 1차 팽창된 냉매는 인젝션 열교환기(6)의 외부관(6a)을 통과한 후 대부분의 냉매(순환냉매)는 제2 팽창밸브(3b)를 향하는 방향으로 이동하는 반면 일부 냉매(인젝션 냉매)는 인젝션 팽창밸브(5)가 열리면서 바이패스관(L3)으로 바이패스된다. 이때, 순환냉매는 인젝션 열교환기(6)의 외부관(6a)을 통과하면서 인젝션 열교환기(6)의 내부관(6b)을 통과하는 인젝션 냉매와 열교환되어 E 상태로 재응축되는데 이를 "2차 응축"이라 칭한다. 반면, 인젝션 냉매는 인젝션 팽창밸브(5)를 거쳐 "인젝션 팽창"되어 G 상태가 된 후 인젝션 열교환기(6)의 내부관(6b)을 통과하면서 "인젝션 증발"되어 과열도를 확보하게 된다.

제2 팽창밸브(3b)를 거친 순환냉매는 증발기(4)를 거쳐 A 상태가 되어 흡입관(15)을 통해 압축기(1)의 흡입실(Vs)로 흡입되는 반면, 인젝션 열교환기를 거친 인젝션 냉매는 인젝션 관(L4)를 통해 압축기의 중간압실(Vm)으로 주입되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기에서는, 냉매가 냉동사이클로부터 흡입관(15)을 통하여 제1 스크롤(32)의 흡입홈(324)으로 안내되고, 이 냉매는 흡입홈을 통해 흡입실(Vs)을 거쳐 중간압실(Vm)로 유입되며, 제2 스크롤(33)의 선회운동에 의해 그 제2 스크롤(33)과 제1 스크롤(32) 사이의 중앙으로 이동하면서 압축되었다가 토출실(Vd)에서 제1 스크롤(32)의 토출구(325)를 통해 토출커버(34)의 내부공간으로 토출되고, 이 냉매는 제1 냉매통로(P_G1)를 통해 케이싱(10)의 중간공간(10a)으로 배출되었다가 제2 냉매통로(P_G2)를 통해 상측공간(10b)으로 이동한 후 토출관(16)을 통해 냉동사이클로 배출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 압축기(1)에서 토출되는 가스냉매는 응축기(2)를 통과한 후 액냉매로 변환되어 제1 팽창밸브(3a)를 통과하게 되고, 이 제1 팽창밸브(3a)를 통과한 액냉매는 인젝션 열교환기(과냉각장치)(6)를 통과한 후 적어도 일부는 바이패스관(L3)으로 바이패스되며, 이 인젝션 냉매는 인젝션 팽창밸브(5)를 거쳐 인젝션 열교환기(6)를 다시 통과하여 인젝션관(L4)을 통해 압축기(1)의 중간압실(Vm)로 인젝션 된다.

그런데, 인젝션 냉매는 인젝션 팽창밸브(5)를 통과하면서 팽창되어 저온 저압의 액냉매와 가스냉매가 혼재된 상태가 되고, 이 인젝션 냉매는 인젝션 열교환기(6)의 내부관(6b)을 통과하면서 그 인젝션 열교환기(6)의 외부관(6a)을 통해 증발기 방향으로 이동하는 순환냉매로부터 열을 흡수하게 된다. 이에 따라, 인젝션 냉매는 가스냉매로 변환되어 인젝션관(L4)을 통해 인젝션유로(391)로 이동하는 반면, 순환냉매는 더 낮은 온도로 과냉각된 상태로 증발기(4)로 이동하게 된다.

여기서, 인젝션유로(391)로 유입되는 인젝션 냉매는 제1 스크롤(32)의 제1 유로(391a)와 제2 유로(391b)를 따라 이동하여 중간압실(Vm)로 유입된다. 이때, 제1 스크롤(32)은 그 제1 스크롤(32)의 상면에 압축실(V)이 형성됨에 따라 제1 스크롤 자체가 압축열에 의해 가열된다. 아울러, 제1 스크롤(32)은 토출커버(34)의 내부공간으로 토출되는 냉매에 의해서도 가열되어, 제1 스크롤(32)은 전체적으로 고온상태로 가열된다. 따라서, 인젝션 냉매는 제1 스크롤(32)의 제1 유로(391a)와 제2 유로(391b)를 통과하는 과정에서 제1 스크롤(32)과 열교환되면서 전도(heat conduction)에 의해 가열됨에 따라, 인젝션 냉매에 대한 과열도가 높아져 액냉매가 압축실로 유입될 우려를 낮출 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기조화기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 인젝션부가 한 개로 이루어진 경우이나, 본 실시예는 인젝션부가 2개의 인젝션부, 즉 제1 인젝션부와 제2 인젝션부로 이루어진 경우이다. 물론, 인젝션부는 2개 이상으로 이루어질 수도 있고, 이 경우에도 앞으로 설명할 2개인 경우와 대동소이하다.

그리고 본 실시예에 따른 압축기의 기본적인 구성은 전술한 실시예와 동일하다. 다만, 도 8 및 도 9와 같이 본 실시예에서의 압축기에는 제1 스크롤(32)의 제1 경판부(321)에 제1 인젝션유로(395)와 제2 인젝션유로(396)가 각각 형성된다.

여기서, 제1 인젝션유로(395)와 제2 인젝션유로(396)는 각각 제1 유로(395a)(396a)와 제2 유로(395b)(396b)로 이루어지고, 제1 인젝션유로(395)의 제2 유로(제1 인젝션측 제2 유로)(395b)의 출구와 제2 인젝션유로(396)의 제2 유로(제2 인젝션측 제2 유로)(396b)의 출구는 서로 다른 중간압실(Vm1)(Vm2)에 연통될 수 있다.

이 경우, 도 8과 같이 제1 인젝션측 제2 유로(395b)의 출구는 흡입행정이 완료되기 이전에, 제2 인젝션측 제2 유로(396b)의 출구는 흡입행정이 완료된 이후에 각각 위치하도록 형성될 수 있고, 더 정확하게는 제1 인젝션측 제2 유로(395b)와 제2 인젝션측 제2 유로(396b) 사이의 회전각(β)은 냉매의 압축진행방향으로 대략 150~200°범위내, 바람직하게는 대략 170°정도의 위상차를 두고 형성될 수 있다.

또, 제1 인젝션부와 제2 인젝션부의 기본적인 구성은 전술한 인젝션부의 기본적인 구성과 유사하다. 예를 들어, 도 10과 같이 제1 인젝션부(8)는 제1 인젝션 팽창밸브(81)와 제1 인젝션 열교환기(82)로 이루어지고, 제2 인젝션부(9)는 제2 인젝션 팽창밸브(91)와 제2 인젝션 열교환기(92)로 이루어질 수 있다. 제1 인젝션 열교환기(82)와 제2 인젝션 열교환기(92)는 앞서 설명한 인젝션 열교환기(6)와 같이 각각 이중관 구조로 형성될 수 있다.

그리고 제1 인젝션 열교환기(82)에 연결되는 제1 인젝션관(L41)이 제1 인젝션유로(395)에 연결되고, 제2 인젝션 열교환기(62)에 연결되는 제2 인젝션관(L42)은 제2 인젝션유로(396)에 연결된다.

여기서, 응축기(2)에서 증발기방향을 기준으로 제1 인젝션부(8)가 제2 인젝션부(9)보다 상류측, 즉 응축기(2)쪽에 위치하게 된다. 이에 따라, 제1 인젝션부(8)의 상류측에는 제1 팽창밸브(3a)가, 제2 인젝션부(9)의 하류측에는 제2 팽창밸브(3b)가 각각 연결된다.

그리고 제1 인젝션관(L41)은 제1 인젝션 열교환기(82)의 내부관(이하, 제1 내부관)(82b)에 연결되고, 제1 내부관(82b)과 함께 제1 인젝션 열교환기(82)를 이루는 외부관(이하, 제1 외부관)(82a)은 제1 바이패스관(L31)에 의해 제1 인젝션 팽창밸브(81)의 출구에 연결된다.

그리고 제2 인젝션관(L42)은 제2 인젝션 열교환기(92)의 내부관(이하, 제2 내부관)(92b)에 연결되고, 제2 내부관(92b)과 함께 제2 인젝션 열교환기(92)를 이루는 외부관(이하, 제2 외부관)(92a)은 제2 바이패스관(L32)에 의해 제2 인젝션 팽창밸브(91)의 출구에 연결된다. 제2 인젝션 팽창밸브(91)의 입구는 제1 외부관(82a)의 출구에 연결된다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기조화기의 운전은 전술한 실시예와 대동소이하다. 다만, 본 실시예는 인젝션부가 복수 개로 이루어짐에 따라, 냉매의 압축진행 방향을 기준으로 상류측에 연통되는 제1 인젝션부(8)를 통해 냉매가 먼저 인젝션되고, 상대적으로 하류측에 연통되는 제2 인젝션부(9)를 통해 냉매가 나중에 인젝션된다.

이로써, 냉매가 흡입되어 토출되는 한 번의 사이클에서 두 번의 인젝션이 일정 간격을 두고 진행됨에 따라, 압축성능이 더욱 향상될 수 있다. 이에 대한 효과는 도 12에 도시된 P-H 선도를 통해 확인할 수 있다. 이에 대해서는 전술한 실시예에서의 P-H 선도에 대한 설명으로 대신한다.

1 : 압축기 2 : 응축기
3a,3b : 제1,제2 팽창밸브 4 : 증발기
5 : 인젝션 밸브 6 : 인젝션 열교환기
6a : 외부관 6b : 내부관
8 : 제1 인젝션부 9 : 제2 인젝션부
10 : 케이싱 20 : 전동부
30 : 압축부 31 : 프레임
32 : 제1 스크롤 323 : 제1 랩
33 : 제2 스크롤 332 : 제2 랩
40 : 유로 분리유닛 50 : 회전축
60 : 오일피더 70 : 어큐뮬레이터
81,91 : 제1,제2 인젝션 밸브 82,92 : 제1,제2 인젝션 열교환기
L3,L31,L32 : 바이패스관 L4,L41,L42 : 인젝션관

Claims (15)

1. 내부공간은 냉동사이클장치의 응축기 입구측에 연결되는 토출관이 연통되도록 결합되는 케이싱;
   상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터;
   상기 구동모터에 결합되는 회전축;
   상기 구동모터의 하측에 구비되는 프레임;
   상기 프레임의 하측에 구비되고 일측면에 제1 랩이 형성되는 제1 스크롤;
   상기 제1 랩과 맞물리는 제2 랩이 형성되고, 상기 회전축이 상기 제2 랩과 반경방향으로 중첩되도록 편심 결합되며, 상기 제1 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 그 제1 스크롤과의 사이에 압축실이 형성되고, 상기 압축실은 상기 냉동사이클의 증발기 출구측에 연결되는 제2 스크롤; 및
   일단은 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매배관에서 분관되고, 타단은 상기 제1 스크롤을 관통하여 상기 압축실에 연결되는 인젝션부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인젝션부는,
   일단이 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매배관에서 분관되고 타단이 상기 케이싱에 관통 결합되는 인젝션관; 및
   상기 인젝션관의 타단에 연결되고, 상기 제1 스크롤의 내부를 관통하여 상기 압축실에 연통되는 인젝션유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 인젝션유로는,
   상기 제1 스크롤의 외주면에서 중심방향으로 형성되는 제1 유로; 및
   일단은 상기 제1 유로에 연결되고, 타단은 상기 압축실에 연통되는 제2 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 스크롤에는 상기 압축실에서 압축되는 냉매를 최종 압축실 전에 배출시키는 바이패스 구멍이 더 형성되고,
   상기 인젝션부의 출구는 상기 바이패스 구멍이 연통되는 압축실보다 압력이 낮은 다른 압축실에 연통되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 프레임과 제2 스크롤의 사이에는 배압실이 형성되고,
   상기 제1 스크롤에는 상기 배압실과 압축실 사이가 연통되는 급유통로가 형성되며,
   상기 인젝션부의 출구는 상기 급유통로가 연통되는 압축실보다 압력이 낮은 다른 압축실에 연통되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 인젝션부의 출구는 상기 압축실로 흡입되는 냉매의 흡입완료 이후의 압축실에 형성되는 압축실에 연통되는 것을 특징으로 스크롤 압축기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 인젝션부는 복수 개로 이루어지고, 상기 복수 개의 인젝션부는 회전축의 회전각을 기준으로 서로 다른 각도에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 복수 개의 인젝션부는 서로 다른 압력을 이루는 압축실에 각각 연통되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수 개의 인젝션부는 제1 인젝션부와 제2 인젝션부로 이루어지고,
   상기 제1 인젝션부는 상기 압축실로 흡입되는 냉매의 흡입완료 이전의 압축실에 연통되며, 상기 제2 인젝션부는 상기 압축실로 흡입되는 냉매의 흡입완료 이후의 압축실에 연통되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
10. 내부공간은 냉동사이클장치의 응축기 입구측에 연결되는 토출관이 연통되도록 결합되는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터;
    상기 구동모터에 결합되는 회전축;
    상기 구동모터의 하측에 구비되는 프레임;
    상기 프레임의 하측에 구비되고 일측면에 제1 랩이 형성되는 제1 스크롤;
    상기 제1 랩과 맞물리는 제2 랩이 형성되고, 상기 제1 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 그 제1 스크롤과의 사이에 압축실이 형성되며, 상기 압축실은 상기 냉동사이클의 증발기 출구측에 연결되는 제2 스크롤; 및
    일단은 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매배관에서 분관되고, 타단은 상기 제1 스크롤을 관통하여 상기 압축실에 연결되는 인젝션부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
11. 응축부;
    상기 응축부의 출구에 연결되는 제1 팽창부;
    제1 팽창부의 출구에 연결되는 인젝션 열교환부;
    상기 인젝션 열교환부의 출구에 연결되는 제2 팽창부;
    상기 제2 팽창부의 출구에 연결되는 증발부; 및
    상기 증발부의 출구에 연결되는 흡입부, 상기 응축부의 입구에 연결되는 토출부, 상기 인젝션 연결부의 출구에 연결되는 인젝션부를 가지는 압축기;를 포함하고,
    상기 압축기는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 스크롤 압축기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 압축기의 토출부와 응축부 사이에는 냉매의 유동방향을 전환하는 냉매전환부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
13. 제11항에 있어서, 상기 인젝션 열교환부는,
    인젝션 팽창부; 및
    상기 인젝션 팽창부를 통과한 냉매를 상기 제1 팽창부를 통과한 냉매와 열교환시키는 내부열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
14. 제13항에 있어서, 상기 인젝션 열교환부는 직렬로 연결되는 복수 개로 이루어지고,
    상기 복수 개의 인젝션 열교환부는 상기 인젝션 팽창부와 내부열교환부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 복수 개의 인젝션 열교환부는 서로 다른 압력을 가지는 압축실에 연통되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.

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