KR20190000171A - 스러스트면 윤활 구조가 구비된 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정 스크롤의 스러스트면에 형성된 오일 그루브를 통해 스러스트면의 윤활을 가능하게 하는 압축기에 관한 것이다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 고정 스크롤 측벽부의 스러스트면에 오일 그루브가 형성된 고정 스크롤을 포함함으로써 고정 스크롤의 스러스트면에 오일을 원활하게 공급할 수 있고, 오일 그루브로 안내된 오일이 고정 스크롤의 스러스트면에 공급되도록 함으로써 선회 스크롤에 대해 상방으로 작용하는 인젝션 압력을 추가할 수 있고, 이를 통해 가스력에 의해 선회 스크롤에 발생하는 전복 모멘트를 상쇄할 수 있다.

Description

스러스트면 윤활 구조가 구비된 압축기{COMPRESSOR HAVING LUBRICATION STRUCTURE FOR THRUST SURFACE}
본 발명은 고정 스크롤의 스러스트면에 형성된 오일 그루브를 통해 스러스트면 윤활 성능을 확보한 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다.
압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 로터리식, 스크롤식 등으로 구분될 수 있다.
이 중 스크롤 압축기는 밀폐용기의 내부공간에 고정된 고정 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 함으로써 고정 스크롤의 고정랩과 선회 스크롤의 선회랩 사이에 압축실이 형성되는 압축기이다.
스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있고, 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.
이러한 스크롤 압축기는 구동 모터와 압축부의 위치에 따라 상부 압축식 또는 하부 압축식으로 구분될 수 있다. 상부 압축식은 압축부가 구동 모터보다 상측에 위치하는 방식이고, 하부 압축식은 압축부가 구동 모터보다 하측에 위치하는 방식이다.
여기에서, 하부 압축식 스크롤 압축기의 경우에는 저유 공간과 압축부 사이의 거리가 짧아 상대적으로는 균일한 오일 공급이 가능하지만 구조적으로는 오일 공급이 어려울 수도 있다.
특히, 고정 스크롤의 스러스트면에 대한 오일 공급이 원활하지 못하여 고정 스크롤 또는 선회 스크롤의 마모가 촉진되고 이로 인해 기계적 손실이 증가된다는 문제가 있다.
그뿐만 아니라 하부 압축식 스크롤 압축기의 경우에는 압축시 발생하는 냉매의 반발력(즉, 가스력)에 의해 전복 모멘트가 발생하여 선회 스크롤이 기울어지거나 축방향으로 흔들리게 되면서 압축 효율이 저하된다는 문제도 있다.
본 발명의 목적은 고정 스크롤의 스러스트면에 오일을 원활하게 공급하여 고정 스크롤 또는 선회 스크롤의 과다 마모를 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 가스력에 의해 선회 스크롤에 발생하는 전복 모멘트를 상쇄하여 선회 스크롤의 기울어짐 또는 축방향 움직임을 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는 고정 스크롤 측벽부의 스러스트면에 오일 그루브가 형성된 고정 스크롤을 포함함으로써 고정 스크롤의 스러스트면에 오일을 원활하게 공급할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 오일 그루브로 안내된 오일이 고정 스크롤의 스러스트면에 공급되게 함으로써 선회 스크롤에 대해 상방으로 작용하는 인젝션 압력을 추가할 수 있고, 이를 통해 가스력에 의해 선회 스크롤에 발생하는 전복 모멘트를 상쇄할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는 오일 그루브를 통해 고정 스크롤의 스러스트면에 오일을 원활하게 공급할 수 있고, 이를 통해 고정 스크롤 또는 선회 스크롤의 과다 마모를 방지할 수 있다. 나아가 고정 스크롤 또는 선회 스크롤의 과다 마모로 인한 기계적 손실 및 압축 효율 저감도 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 고정 스크롤의 스러스트면에 오일이 원활하게 공급되도록 함으로써 가스력에 의해 선회 스크롤에 발생하는 전복 모멘트를 상쇄할 수 있다. 나아가 가스력에 의해 발생하는 전복 모멘트로 인한 선회 스크롤의 기울어짐 또는 축방향 움직임을 방지할 수 있고, 이를 통해 압축 효율도 개선할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 스크롤 압축기의 고정 스크롤을 설명하는 평면도이다.
도 3은 도 1의 스크롤 압축기에서의 오일 이동 흐름을 설명하는 개략도이다.
도 4 및 도 5는 종래에 가스력에 의해 발생된 전복 모멘트로 인해 선회 스크롤이 축방향으로 흔들리는 메커니즘을 설명한 개략도들이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 스크롤 압축기에서, 가스력에 의해 발생된 전복 모멘트를 상쇄하여 선회 스크롤의 축방향 흔들림을 방지하는 메커니즘을 설명한 개략도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하는 단면도이다. 도 2는 도 1의 스크롤 압축기의 고정 스크롤을 설명하는 평면도이다. 도 3은 도 1의 스크롤 압축기에서의 오일 이동 흐름을 설명하는 개략도이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기(1)는 내부공간을 갖는 케이싱(210), 내부공간의 상부에 구비되는 구동 모터(220), 구동 모터(220)의 하부에 배치되는 압축부(200), 구동 모터(220)의 구동력을 압축부(200)로 전달하는 회전축(226)이 포함될 수 있다.
여기에서, 케이싱(210)의 내부공간은 구동 모터(220)의 상측인 제1 공간(V1), 구동 모터(220)와 압축부(200)의 사이인 제2 공간(V2), 토출커버(270)에 의해 구획된 제3 공간(V3) 및 압축부(200)의 하측인 저유 공간(V4)으로 구획될 수 있다.
케이싱(210)은 예를 들어, 원통형의 형상일 수 있고, 이에 따라, 케이싱(210)은 원통 쉘(211)을 포함할 수 있다.
또한 원통 쉘(211)의 상부에는 상부 쉘(212)이 설치되고, 원통 쉘(211)의 하부에는 하부 쉘(214)이 설치될 수 있다. 상부 및 하부 쉘(212, 214)은 예를 들어, 용접으로 원통 쉘(211)에 결합되어 내부공간을 형성할 수 있다.
여기에서, 상부 쉘(212)에는 냉매 토출관(216)이 설치될 수 있는데, 냉매 토출관(216)은 압축부(200)에서 제2 공간(V2)과 제1 공간(V1)으로 토출되는 압축된 냉매가 외부로 배출되는 통로이다.
참고로, 토출되는 냉매에 혼입된 오일을 분리하는 오일 세퍼레이터(미도시)가 냉매 토출관(216)과 연결될 수 있다.
하부 쉘(214)은 오일을 저장할 수 있는 저유 공간(V4)을 형성할 수 있다.
저유 공간(V4)은 압축기가 원활하게 작동될 수 있도록 압축부(200)에 오일을 공급하는 오일챔버로서의 기능을 수행할 수 있다.
또한 원통 쉘(211)의 측면에는 압축될 냉매가 유입되는 통로인 냉매 흡입관(218)이 설치될 수 있다.
냉매 흡입관(218)은 고정 스크롤(250)의 측면을 따라 압축실(S1)까지 관통되어 설치될 수 있다.
이러한 케이싱(210) 내측의 상부에는 구동 모터(220)가 설치될 수 있다.
구체적으로, 구동 모터(220)는 고정자(222) 및 회전자(224)를 포함할 수 있다.
고정자(222)는 예를 들어, 원통형일 수 있으며, 케이싱(210)에 고정될 수 있다. 고정자(222)는 그 내주면에 원주방향을 따라 다수 개의 슬롯(미부호)이 형성되어 코일(222a)이 권선된다. 또한 고정자(222)의 외주면에는 디컷(D-cut) 모양으로 절단되어 압축부(200)에서 토출되는 냉매 또는 오일이 통과하도록 냉매유로홈(212a)이 형성될 수 있다.
회전자(224)는 고정자(222)의 내부에 결합되고, 회전동력을 발생시킬 수 있다. 또한, 회전자(224)의 중심에 회전축(226)이 압입됨으로써 회전자(224)와 함께 회전축(226)이 회전운동할 수 있다. 회전자(224)에 의해 발생된 회전동력은 회전축(226)을 통하여 압축부(200)에 전달된다.
압축부(200)는 메인 프레임(230), 고정 스크롤(250), 선회 스크롤(240) 및 토출 커버(270)를 포함할 수 있다.
참고로, 도면에 도시되어 있지 않지만, 압축부(200)는 올담링(Oldham's ring)을 더 구비할 수 있다. 올담링은 선회 스크롤(240)과 메인 프레임(230) 사이에 설치될 수 있다. 또한 올담링은 선회 스크롤의 자전을 방지하면서 고정 스크롤 상에서의 선회 스크롤의 선회 운동을 가능하게 한다.
메인 프레임(230)은 구동 모터(220)의 하부에 구비되고, 압축부(200)의 상부를 형성할 수 있다.
메인 프레임(230)에는 대략 원형을 갖는 프레임 경판부(이하, 제1 경판부)(232), 제1 경판부(232)의 중앙에 구비되고 회전축(226)이 관통하는 프레임 축수부(이하, 제1 축수부)(232a), 및 제1 경판부(232)의 외주부에서 하부로 돌출되는 프레임 측벽부(이하, 제1 측벽부)(231)가 구비될 수 있다.
제1 측벽부(231)는 외주부가 원통 쉘(211)의 내주면과 접하고, 하단부가 후술할 고정 스크롤 측벽부(255)의 상단부와 접할 수 있다.
제1 측벽부(231)에는 그 제1 측벽부(231)의 내부를 축 방향으로 관통하여 냉매 통로를 이루는 프레임 토출공(이하, 제1 토출공)(231a)이 구비될 수 있다. 제1 토출공(231a)은 입구가 후술할 고정 스크롤 토출공(256b)의 출구와 연결되고, 출구가 제2 공간(V2)과 연결될 수 있다.
제1 축수부(232a)는 제1 경판부(232)의 상면에서 구동 모터(220) 측으로 돌출 형성될 수 있다. 또한 제1 축수부(232a)에는 후술할 회전축(226)의 메인 베어링부(226c)가 관통 지지되도록 제1 베어링부가 형성될 수 있다.
즉, 메인 프레임(230)의 중심에는, 제1 베어링부를 이루는 회전축(226)의 메인 베어링부(226c)가 회전 가능하게 삽입되어 지지되는 제1 축수부(232a)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
제1 경판부(232)의 상면에는 제1 축수부(232a)와 회전축(226) 사이에서 토출되는 오일을 포집하는 오일포켓(232b)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 오일포켓(232b)은 제1 경판부(232)의 상면에 음각지게 형성되고, 제1 축수부(232a)의 외주면을 따라 환형으로 형성될 수 있다.
또한 메인 프레임(230)의 저면에는 고정 스크롤(250) 및 선회 스크롤(240)과 함께 공간을 형성하여 그 공간의 압력에 의해 선회 스크롤(240)을 지지하도록 배압실(S2)이 형성될 수 있다.
참고로, 배압실(S2)은 중간압 영역(즉, 중간압실)일 수 있고, 회전축(226)에 구비된 제1 오일 공급 유로(226a)는 배압실(S2)보다 압력이 높은 고압 상태일 수 있다. 또한 회전축(226), 메인 프레임(230) 및 선회 스크롤(240)에 의해 둘러싸인 공간은 고압 영역(도 3의 S3)일 수 있다. 즉, 메인 프레임(230)과 선회 스크롤(240) 사이에 고압 영역(도 3의 S3)과 중간압 영역이 형성될 수 있다.
또한 고압 영역(도 3의 S3)과 중간압 영역(S2)은 각각 회전축(226)으로부터 반경방향으로 이격되어 형성될 수 있다.
여기에서, 고압 영역(도 3의 S3)과 중간압 영역(S2)을 구분하기 위해 메인 프레임(230) 및 선회 스크롤(240) 사이에 배압 씰(seal)(280)이 구비될 수 있다. 배압 씰(280)은 예를 들어, 씰링 부재, 즉, 밀봉 부재 역할을 할 수 있다.
또한 메인 프레임(230)은 고정 스크롤(250)과 결합하여 선회 스크롤(240)이 선회 가능하도록 설치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 즉, 이러한 구조는 회전축(226)을 통해 압축부(200)에 회전동력이 전달될 수 있도록 회전축(226)을 감싸는 구조가 될 수 있다.
메인 프레임(230)의 저면에는 제1 스크롤을 이루는 고정 스크롤(250)이 결합될 수 있다.
구체적으로, 고정 스크롤(250)은 메인 프레임(230)의 하부에 구비될 수 있다.
또한 고정 스크롤(250)은 대략 원형을 갖는 고정 스크롤 경판부(제2 경판부)(254), 제2 경판부(254)의 외주부에서 상부로 돌출되는 고정 스크롤 측벽부(이하, 제2 측벽부)(255), 제2 경판부(254)의 상면에서 돌출되고 후술할 선회 스크롤(240)의 선회랩(241)과 치합되어(즉, 맞물려) 압축실(S1)을 형성하는 고정랩(251), 및 제2 경판부(254)의 배면 중앙에 형성되고 회전축(226)이 관통하는 고정 스크롤 축수부(이하, 제2 축수부)(252)를 구비할 수 있다.
제2 경판부(254)에는 압축된 냉매를 압축실(S1)로부터 토출커버(270)의 내부공간으로 안내하는 토출구(253)가 형성될 수 있다. 또한 토출구(253)의 위치는 요구되는 토출압 등을 고려하여 임의로 설정될 수 있다.
여기에서, 토출구(253)가 하부 쉘(214)을 향해 형성됨에 따라 고정 스크롤(250)의 저면에는, 토출되는 냉매를 수용하고 해당 냉매를 오일과 혼합되지 않게 후술할 고정 스크롤 토출공(256b)으로 안내하기 위한 토출커버(270)가 결합될 수 있다. 토출커버(270)는 냉매의 토출유로와 저유 공간(V4)을 분리할 수 있도록 고정 스크롤(250)의 저면에 밀봉 결합될 수 있다.
또한 토출커버(270)에는, 제2 베어링부를 이루는 회전축(226)의 서브 베어링부(226g)에 결합되어 케이싱(210)의 저유 공간(V4)에 잠기는 오일피더(271)가 관통하도록 관통구멍(276)이 형성될 수 있다.
한편, 제2 측벽부(255)는 외주부가 원통 쉘(211)의 내주면과 접하고, 상단부가 제1 측벽부(231)의 하단부와 접할 수 있다.
또한, 제2 측벽부(255)의 스러스트면에는 오일 그루브(290)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2 측벽부(255)의 상면은 스러스트면을 포함할 수 있고, 오일 그루브(290)는 예를 들어, 오일이 담길 수 있는 홈일 수 있다.
여기에서, 스러스트면은 제2 측벽부(255)의 상면 중 후술할 선회 스크롤 경판부(245)의 외주부의 하면과 맞닿는 면을 의미할 수 있다.
또한 오일 그루브(290)는 제2 측벽부(255)의 외주면을 따라 스러스트면에 형성되는 제1 오일 그루브(290')와 제1 오일 그루브(290') 및 고정랩(251) 사이의 스러스트면에 형성되는 제2 오일 그루브(290'')를 포함할 수 있다.
여기에서, 제1 오일 그루브(290')는 예를 들어, 링형 오일 그루브일 수 있다. 또한 제2 오일 그루브(290'')는 고정랩(251)의 시작 지점에 인접한 스러스트면에 형성된 보조 오일 그루브일 수 있다.
참고로, 고정랩(251)의 시작 지점은 고정랩(251)의 종료 지점보다 회전축(226)으로부터 반경방향으로 이격된 지점일 수 있다.
또한 도면에 도시되어 있지 않지만, 제1 오일 그루브(290')는 복수개의 링형 오일 그루브를 포함할 수 있고, 제2 오일 그루브(290'')는 서로 이격된 복수개의 보조 오일 그루브를 포함할 수도 있다.
그리고, 제1 오일 그루브(290')가 복수개이고, 제2 오일 그루브(290'')가 복수개인 경우, 링형 오일 그루브 사이에 보조 오일 그루브가 한 개씩 배치되도록 서로 교대로 제2 측벽부(255)의 스러스트면에 형성될 수도 있다.
또한, 제1 오일 그루브(290')가 복수개이고, 제2 오일 그루브(290'')가 복수개인 경우, 링형 오일 그루브가 연속적으로 제2 측벽부(255)의 스러스트면에 형성되고, 보조 오일 그루브가 고정랩(251)의 시작 지점에 인접한 스러스트면에만 형성될 수도 있다.
다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 제1 오일 그루브(290')와 제2 오일 그루브(290'')가 한 개씩 형성되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
회전축(226)에 구비된 제1 오일 공급 유로(226a)를 통해 상부로 안내된 오일은 메인 프레임(230)과 선회 스크롤(240)을 거쳐 오일 그루브(290)로 안내될 수 있다. 즉, 제1 오일 공급 유로(226a)를 통해 상부로 안내된 오일은 메인 프레임(230)과 선회 스크롤(240) 사이에 형성된 고압 영역(도 3의 S3) 및 중간압 영역(S2)을 순차적으로 거쳐 오일 그루브(290)로 안내될 수 있다.
여기에서, 오일 그루브(290)로 안내된 오일은 스러스트면에 공급되어 스러스트면의 마모를 방지할 수 있다.
한편, 제2 측벽부(255)에는 그 제2 측벽부(255)의 내부를 축 방향으로 관통하여 제1 토출공(231a)과 함께 냉매 통로를 이루는 고정 스크롤 토출공(이하, 제2 토출공)(256b)이 구비될 수 있다.
제2 토출공(256b)은 제1 토출공(231a)에 대응되게 형성되고, 입구가 토출커버(270)의 내부공간과 연결되고, 출구가 제1 토출공(231a)의 입구와 연결될 수 있다.
여기에서, 제2 토출공(256b)과 제1 토출공(231a)은 압축실(S1)에서 토출커버(270)의 내부공간으로 토출된 냉매가 제2 공간(V2)으로 안내되도록, 제3 공간(V3)과 제2 공간(V2)을 연결시킬 수 있다.
그리고, 제2 측벽부(255)에는 냉매 흡입관(218)이 압축실(S1)의 흡입 측에 연결되도록 설치될 수 있다. 또한 냉매 흡입관(218)은 제2 토출공(256b)과 이격되게 설치될 수 있다.
제2 축수부(252)는 제2 경판부(254)의 하면에서 저유 공간(V4) 측으로 돌출 형성될 수 있다.
또한 제2 축수부(252)에는 회전축(226)의 서브 베어링부(226g)가 삽입되어 지지되도록 제2 베어링부가 구비될 수 있다.
그리고, 제2 축수부(252)는 하단부가 회전축(226)의 서브 베어링부(226g) 하단을 지지하여 스러스트 베어링면을 이루도록 축 중심을 향해 절곡될 수 있다.
메인 프레임(230)과 고정 스크롤(250)의 사이에는 제2 스크롤을 이루는 선회 스크롤(240)이 설치될 수 있다.
구체적으로, 선회 스크롤(240)은 회전축(226)에 결합되어 선회운동을 하면서 고정 스크롤(250)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(S1)을 형성할 수 있다.
또한 선회 스크롤(240)은 대략 원형을 갖는 선회 스크롤 경판부(이하, 제3 경판부)(245), 제3 경판부(245)의 하면에서 돌출되어 고정랩(251)과 맞물리는 선회랩(241) 및 제3 경판부(245)의 중앙에 구비되고 회전축(226)의 편심부(226f)에 회전 가능하게 결합되는 회전축 결합부(242)를 포함할 수 있다.
선회 스크롤(240)의 경우, 제3 경판부(245)의 외주부가 제2 측벽부(255)의 상단부에 위치하고, 선회랩(241)의 하단부가 제2 경판부(254)의 상면에 밀착되어, 고정 스크롤(250)에 지지될 수 있다.
또한 제3 경판부(245)에는 후술할 회전축(226)의 제1 오일 공급 유로(226a)를 통해 고압 영역(도 3의 S3)으로 안내된 오일을 중간압 영역(S2)으로 안내하는 제2 오일 공급 유로(283)가 구비될 수 있다.
참고로, 제1 오일 공급 유로(226a)의 오일은 제1 오일 공급 유로(226a)에서 외주면으로 관통되는 오일홀(226b, 226d, 226e)을 통해 고압 영역(도 3의 S3)으로 안내될 수 있다.
또한 오일은 중간압 영역(S2)보다 상대적으로 고압 상태이기 때문에 제2 오일 공급 유로(283)를 통해 중간압 영역(S2)으로 원활하게 공급될 수 있다.
그리고, 제3 경판부(245)에는 중간압 영역(S2)으로 안내된 오일을 오일 그루브(290)로 안내하는 제3 오일 공급 유로(도 3의 285)가 구비될 수도 있다.
물론, 제3 경판부(245)에는 제3 오일 공급 유로(도 3의 285)가 구비되지 않을 수도 있지만, 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 제3 경판부(245)에 제3 오일 공급 유로(도 3의 285)가 구비되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
회전축 결합부(242)의 외주부는 선회랩(241)과 연결되어 압축과정에서 고정랩(251)과 함께 압축실(S1)을 형성하는 역할을 하게 된다.
참고로, 고정랩(251)과 선회랩(241)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
여기에서, 인볼류트 형상은 임의의 반경을 갖는 기초원의 주위에 감겨있는 실을 풀어낼 때 실의 단부가 그리는 궤적에 해당되는 곡선을 의미한다.
또한 회전축 결합부(242)에는 회전축(226)의 편심부(226f)가 삽입될 수 있다. 회전축 결합부(242)에 삽입된 편심부(226f)는 선회랩(241) 또는 고정랩(251)과 압축기의 반경방향으로 중첩될 수 있다.
여기에서, 반경방향은 축방향(즉, 상하방향)과 직교하는 방향(즉, 좌우방향)을 의미할 수 있고, 보다 구체적으로, 반경방향은 회전축의 외측에서 내측을 향하는 방향을 의미할 수 있다.
상기와 같이, 회전축(226)의 편심부(226f)가 선회 스크롤(240)의 경판부(245)를 관통하여 선회랩(241)과 반경방향으로 중첩되는 경우, 냉매의 반발력(즉, 가스력)과 압축력(즉, 배압)이 경판부(245)를 기준으로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 일정 부분 상쇄될 수 있다.
다만, 가스력에 의해 선회 스크롤(240)에 전복 모멘트가 발생하여 선회 스크롤(240)을 흔들리게 하거나 기울어지게 할 수 있다.
그러나 본 발명에서는, 오일 그루브(290)로 안내된 오일이 고정 스크롤(250)의 스러스트면에 공급됨으로써 인젝션 압력이 추가될 수 있다. 또한 추가된 인젝션 압력에 의해 가스력에 의한 전복 모멘트가 상쇄됨으로써 선회 스크롤(240)의 축방향 흔들림 또는 기울어짐이 방지될 수 있다.
이에 대한 자세한 내용은 후술하도록 한다.
회전축(226)은 구동 모터(220)에 결합되며, 케이싱(210)의 저유 공간(V4)에 담긴 오일을 상부로 안내하기 위한 제1 오일 공급 유로(226a)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 회전축(226)은 그 상부가 회전자(224)의 중심에 압입되어 결합되고, 그 하부는 압축부(200)에 결합되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
이로써, 회전축(226)은 구동 모터(220)의 회전력을 압축부(200)의 선회 스크롤(240)에 전달할 수 있다. 또한 이를 통해 회전축(226)에 편심 결합된 선회 스크롤(240)이 고정 스크롤(250)에 대해 선회운동을 하게 된다.
이러한 회전축(226)의 하부에는 메인 프레임(230)의 제1 축수부(232a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 메인 베어링부(226c)가 형성될 수 있다. 또한 메인 베어링부(226c)의 하부에는 고정 스크롤(250)의 제2 축수부(252)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 서브 베어링부(226g)가 형성될 수 있다.
그리고 메인 베어링부(226c)와 서브 베어링부(226g) 사이에는 선회 스크롤(240)의 회전축 결합부(242)에 삽입되어 결합되는 편심부(226f)가 형성될 수 있다.
메인 베어링부(226c)와 서브 베어링부(226g)는 동일 축중심을 가지도록 동축 선상에 형성되고, 편심부(226f)는 메인 베어링부(226c) 또는 서브 베어링부(226g)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다.
참고로, 편심부(226f)는 그 외경이 메인 베어링부(226c)의 외경보다는 작게, 서브 베어링부(226g)의 외경보다는 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 회전축(226)을 각각의 축수부(232a, 252)와 회전축 결합부(242)를 통과하여 결합시키는데 유리할 수 있다.
반면, 편심부(226f)가 회전축(226)에 일체로 형성되지 않고 별도의 베어링을 이용하여 형성될 수도 있다. 이 경우에는 서브 베어링부(226g)의 외경이 편심부(226f)의 외경보다 작게 형성되지 않고도 회전축(226)이 각각의 축수부(232a, 252)와 회전축 결합부(242)에 삽입되어 결합될 수 있다.
그리고 회전축(226)의 내부에는 저유 공간(V4)의 오일을 각 베어링부(226c, 226g)의 외주면과 편심부(226f)의 외주면에 공급하기 위한 제1 오일 공급 유로(226a)가 형성될 수 있다. 또한 회전축(226)의 베어링부 및 편심부(226c, 226g, 226f)에는 제1 오일 공급 유로(226a)에서 외주면으로 관통되는 오일홀(226b, 226d, 226e)이 형성될 수 있다.
그리고 회전축(226)의 하단, 즉 서브 베어링부(226g)의 하단에는 저유 공간(V4)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일피더(271)가 결합될 수 있다.
오일피더(271)는 회전축(226)의 제1 오일 공급 유로(226a)에 삽입되어 결합되는 오일공급관(273)과, 오일공급관(273)의 내부에 삽입되어 오일을 흡상하는 오일흡상부재(274)로 이루어질 수 있다.
여기에서, 오일공급관(273)은 토출커버(270)의 관통구멍(276)을 통과하여 저유 공간(V4)에 잠기도록 설치될 수 있고, 오일흡상부재(274)는 프로펠러처럼 기능할 수 있다.
또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 오일피더(271) 대신 저유 공간(V4)에 채워진 오일을 상부로 강제로 펌핑하기 위해 서브 베어링부(226g)에 트로코이드 펌프(trochoid pump; 미도시)가 결합될 수도 있다.
또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기는 메인 베어링부(226c)의 상단과 메인 프레임(230)의 상단 사이의 간극을 밀봉하기 위한 제1 실링 부재(미도시) 및 서브 베어링부(226g)의 하단과 고정 스크롤(250)의 하단 사이의 간극을 밀봉하기 위한 제2 실링 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
참고로, 이러한 제1 및 제2 실링 부재를 통해 오일이 베어링면을 따라 압축부(200) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 차압 급유 구조의 구현이 가능하고 냉매의 역류를 방지할 수 있다.
회전자(224) 또는 회전축(226)에는 소음진동을 억제하기 위한 밸런스 웨이트(227)가 결합될 수 있다.
참고로, 밸런스 웨이트(227)는 구동 모터(220)와 압축부(200) 사이, 즉 제2 공간(V2)에 구비될 수 있다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기(1)의 동작과정을 살펴보면, 다음과 같다.
구동 모터(220)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면, 그 구동 모터(220)의 회전자(224)에 결합된 회전축(226)이 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(226)에 편심 결합된 선회 스크롤(240)이 고정 스크롤(250)에 대해 선회운동을 하면서 선회랩(241)과 고정랩(251) 사이에 압축실(S1)을 형성하게 된다. 압축실(S1)은 중심방향으로 점차 체적이 좁아지면서 연속하여 여러 단계로 형성될 수 있다.
그러면, 케이싱(210)의 외부에서 냉매 흡입관(218)을 통하여 공급되는 냉매는 압축실(S1)로 직접 유입될 수 있다. 이 냉매는 선회 스크롤(240)의 선회운동에 의해 압축실(S1)의 토출실 방향으로 이동하면서 압축되었다가 토출실에서 고정 스크롤(250)의 토출구(253)를 통해 제3 공간(V3)으로 토출될 수 있다.
이 후, 제3 공간(V3)으로 토출되는 압축된 냉매는 제2 토출공(256b) 및 제1 토출공(231a)을 통해 케이싱(210)의 내부공간으로 토출되었다가 냉매 토출관(216)을 통해 케이싱(210)의 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
이어서, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 스크롤 압축기(1)에서의 오일 이동 흐름을 살펴보면, 다음과 같다.
참고로, 도 3은 스크롤 압축기(1)에서의 오일 이동 흐름을 살펴보기 위한 도면으로, 일부 구성요소는 생략하거나 개략적으로 표현하였다.
구체적으로, 저유 공간(도 1의 V4)에 저장되어 있던 오일은 회전축(226)의 제1 오일 공급 유로(도 1의 226a)를 통해 상부로 안내(즉, 이동 또는 공급)될 수 있다. 또한 상부로 안내된 오일은 제1 오일 공급 유로의 오일홀(226b, 226d, 226e)을 통해 고압 영역(S3)으로 안내될 수 있다.
고압 영역(S3)으로 안내된 오일은 선회 스크롤(240)에 구비된 제2 오일 공급 유로(283)를 통해 중간압 영역(S2)으로 안내될 수 있다. 또한 중간압 영역(S2)으로 안내된 오일은 제3 오일 공급 유로(285)를 통해 오일 그루브(290)로 안내되거나 선회 스크롤(240)의 상면 및 측면을 타고 흘러내려 오일 그루브(290)로 안내될 수 있다.
오일 그루브(290)로 안내된 오일은 고정 스크롤(250)과 선회 스크롤(240) 간 선회운동시 고정 스크롤(250)의 스러스트면으로 공급되어 고정 스크롤(250)과 선회 스크롤(240) 간 마찰로 인한 마모를 방지할 수 있다.
이하에서는, 도 1의 스크롤 압축기(1)에서, 스러스트면으로의 고압 오일 공급을 통해 선회 스크롤의 축방향 흔들림이 방지되는 메커니즘을 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5는 종래에 가스력에 의해 발생된 전복 모멘트로 인해 선회 스크롤이 축방향으로 흔들리는 메커니즘을 설명한 개략도들이다. 도 6 및 도 7은 도 1의 스크롤 압축기에서, 가스력에 의해 발생된 전복 모멘트를 상쇄하여 선회 스크롤의 축방향 흔들림을 방지하는 메커니즘을 설명한 개략도들이다.
먼저, 도 4 및 도 5를 참조하면, 종래의 스크롤 압축기에서는, 선회 스크롤(240)에 대해 상방으로 가스력 및 스러스트 반력이 작용하였다. 또한 가스력 및 스러스트 반력에 대한 반력으로 선회 스크롤(240)에 대해 하방으로 중간압 배압 및 토출 배압이 작용하였다.
여기에서, 스러스트 반력은 고정 스크롤의 스러스트면과 선회 스크롤(240) 간 마찰에 의해 작용하는 반력일 수 있고, 중간압 배압은 중간압 영역에 의한 배압일 수 있으며, 토출 배압은 냉매 토출시 발생되는 배압일 수 있다.
즉, 스크롤 압축기의 압축 동작시에는 냉매의 반발력(즉, 가스력)이 압축실에서 선회 스크롤(240)에 대해 상방으로 작용하면, 이에 대한 반력으로서 배압실에서 선회 스크롤(240)에 대해 하방으로 압축력(즉, 배압)이 가해지게 된다.
다만, 도 5에 도시된 바와 같이, 가스력이 특정 지점에 편중되어 강하게 작용하거나 가스력과 배압이 각각 작용하는 지점이 반경 방향으로 이격되어 있는 경우, 선회 스크롤(240)에 전복 모멘트가 발생할 수 있다. 또한 전복 모멘트로 인해 선회 스크롤(240)이 기울어지거나 축방향 흔들림이 심해질 수 있다.
이에 반해, 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기(1)에서는, 선회 스크롤(240)에 대해 상방으로 가스력, 스러스트 반력 및 인젝션 압력이 작용할 수 있다. 또한 가스력, 스러스트 반력 및 인젝션 압력에 대한 반력으로 선회 스크롤(240)에 대해 하방으로 중간압 배압 및 토출 배압이 작용할 수 있다.
여기에서, 인젝션 압력은 고압의 오일이 고정 스크롤(250)의 스러스트면에 공급되면서 발생된 압력일 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 고정 스크롤(250)의 스러스트면에 공급된 오일로 인해 선회 스크롤(240)에 작용하는 스러스트 반력의 프로파일이 변경될 수 있다. 또한 스러스트 반력과 동일한 방향으로 선회 스크롤(240)에 작용하는 인젝션 압력이 추가될 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 가스력이 특정 지점에 편중되게 강하게 작용하거나 가스력과 배압이 각각 작용하는 지점이 반경 방향으로 이격되어 선회 스크롤(240)에 전복 모멘트가 발생한다 하더라도, 인젝션 압력을 통해 해당 전복 모멘트를 상쇄할 수 있다. 따라서, 선회 스크롤(240)의 기울어짐 또는 축방향 흔들림을 방지할 수 있다.
물론, 선회 스크롤(240)이 약간 기울어지거나 축방향으로 흔들릴 수는 있지만 종래 대비 그 기울어짐 정도 또는 축방향 흔들림이 저감될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(1)는 오일 그루브(290)를 통해 고정 스크롤(250)의 스러스트면에 오일을 원활하게 공급할 수 있고, 이를 통해 고정 스크롤(250) 또는 선회 스크롤(240)의 과다 마모를 방지할 수 있다. 나아가 고정 스크롤(250) 또는 선회 스크롤(240)의 과다 마모로 인한 기계적 손실 및 압축 효율 저감도 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스크롤 압축기(1)는 고정 스크롤(250)의 스러스트면에 오일이 원활하게 공급되도록 함으로써 가스력에 의해 선회 스크롤(240)에 발생하는 전복 모멘트를 상쇄할 수 있다. 나아가 가스력에 의해 발생하는 전복 모멘트로 인한 선회 스크롤(240)의 기울어짐 또는 축방향 이동을 방지할 수 있고, 이를 통해 압축 효율도 개선할 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
200: 압축부 210: 케이싱
220: 구동 모터 226: 회전축
230: 메인 프레임 240: 선회 스크롤
250: 고정 스크롤 290: 오일 그루브

Claims (19)

  1. 하부의 저유 공간에 오일이 저장되는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터;
    상기 구동 모터에 결합되고, 상기 케이싱의 상기 저유 공간에 담긴 오일을 상부로 안내하도록 제1 오일 공급 유로가 구비되는 회전축;
    상기 구동 모터의 하부에 구비되는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 하부에 구비되고, 고정 스크롤 경판부와 상기 고정 스크롤 경판부의 외주부에서 상부로 돌출되도록 형성된 고정 스크롤 측벽부와 상기 고정 스크롤 경판부의 상면에서 돌출되는 고정랩이 구비되며, 상기 고정 스크롤 측벽부의 스러스트면에 오일 그루브가 형성된 고정 스크롤; 및
    상기 메인 프레임과 상기 고정 스크롤 사이에 구비되고, 상기 회전축이 관통하여 결합되는 회전축 결합부가 구비된 선회 스크롤 경판부와 상기 고정랩과 맞물려 압축실을 형성하는 선회랩이 구비된 선회 스크롤을 포함하는
    스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 오일 공급 유로를 통해 상부로 안내된 오일은 상기 메인 프레임과 상기 선회 스크롤 사이에 형성된 고압 영역 및 중간압 영역을 순차적으로 거쳐 상기 오일 그루브로 안내되는
    스크롤 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선회 스크롤 경판부에는 상기 제1 오일 공급 유로를 통해 상기 고압 영역으로 안내된 오일을 상기 중간압 영역으로 안내하는 제2 오일 공급 유로가 구비되고,
    상기 중간압 영역으로 안내된 오일은 상기 스러스트면에 공급되도록 상기 오일 그루브로 안내되는
    스크롤 압축기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고압 영역과 상기 중간압 영역을 구분하기 위해 상기 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤 사이에 구비되는 배압 씰(seal)을 더 포함하는
    스크롤 압축기
  5. 제2항에 있어서,
    상기 오일 그루브로 안내된 오일은 상기 고정 스크롤의 상기 스러스트면에 공급되고,
    상기 고정 스크롤의 상기 스러스트면에 공급된 오일로 인해 상기 선회 스크롤에 작용하는 스러스트 반력의 프로파일이 변경되고, 상기 스러스트 반력과 동일한 방향으로 상기 선회 스크롤에 작용하는 인젝션 압력이 추가되는
    스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 선회 스크롤에 대해 상방으로 가스력, 상기 스러스트 반력 및 상기 인젝션 압력이 작용하고, 상기 가스력, 상기 스러스트 반력 및 상기 인젝션 압력에 대한 반력으로 상기 선회 스크롤에 대해 하방으로 중간압 배압 및 토출 배압이 작용하되,
    상기 인젝션 압력은 상기 가스력에 의해 상기 선회 스크롤에 발생하는 전복 모멘트를 상쇄하는
    스크롤 압축기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 고압 영역과 상기 중간압 영역은 각각 상기 회전축으로부터 반경방향으로 이격되어 형성되는
    스크롤 압축기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고정 스크롤 측벽부의 상면은 상기 스러스트면을 포함하는
    스크롤 압축기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 오일 그루브는,
    상기 고정 스크롤 측벽부의 외주면을 따라 상기 스러스트면에 형성되는 제1 오일 그루브와,
    상기 제1 오일 그루브와 상기 고정랩 사이의 상기 스러스트면에 형성되는 제2 오일 그루브를 포함하는
    스크롤 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 오일 그루브는 상기 고정랩의 시작 지점에 인접한 상기 스러스트면에 형성되고,
    상기 고정랩의 시작 지점은 상기 고정랩의 종료 지점보다 상기 회전축으로부터 반경방향으로 이격된 지점인
    스크롤 압축기.
  11. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 고정되는 고정자와 상기 고정자의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자를 구비하는 구동 모터;
    상기 회전자에 결합되어 상기 회전자와 함께 회전하는 회전축;
    상기 구동 모터의 하부에 배치되는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임의 하부에 구비되고 스러스트면에 오일 그루브가 형성된 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 상기 메인 프레임 사이에 구비되고 상기 고정 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 선회 스크롤을 구비하는 압축부; 및
    상기 케이싱의 내부에 위치하는 저유 공간을 포함하되,
    상기 회전축에 구비된 제1 오일 공급 유로를 통해 상기 저유 공간에서 상부로 안내된 오일은 상기 압축부에 구비된 제2 오일 공급 유로를 통해 상기 오일 그루브로 안내되는
    스크롤 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 오일 그루브는,
    상기 고정 스크롤의 외주면을 따라 상기 스러스트면에 형성된 링형 오일 그루브와
    상기 링형 오일 그루브와 상기 회전축 사이의 상기 스러스트면에 형성된 보조 오일 그루브를 포함하는
    스크롤 압축기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 메인 프레임과 상기 선회 스크롤 사이에는 고압 영역 및 중간압 영역이 형성되고,
    상기 회전축에 구비된 제1 오일 공급 유로를 통해 상기 저유 공간에서 상부로 안내된 오일은 상기 제1 오일 공급 유로를 통해 상기 고압 영역으로 안내되고,
    상기 고압 영역으로 안내된 오일은 상기 제2 오일 공급 유로를 통해 상기 중간압 영역으로 안내되며,
    상기 중간압 영역으로 안내된 오일은 상기 스러스트면에 공급되도록 상기 링형 오일 그루브 및 상기 보조 오일 그루브로 안내되는
    스크롤 압축기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 압축부에는 상기 고압 영역과 상기 중간압 영역을 구분하기 위해 상기 메인 프레임 및 상기 선회 스크롤 사이에 배압 씰이 구비되는
    스크롤 압축기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 선회 스크롤에는 상기 회전축이 관통하여 결합되는 회전축 결합부가 형성된 선회 스크롤 경판부가 구비되고,
    상기 제2 오일 공급 유로는 상기 선회 스크롤 경판부에 구비되는
    스크롤 압축기.
  16. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 하부에 구비되고, 고정 스크롤 경판부와, 상기 고정 스크롤 경판부의 외주부에서 상부로 돌출되도록 형성된 고정 스크롤 측벽부와 상기 고정 스크롤 경판부의 상면에서 돌출되는 고정랩이 구비되며, 상기 고정 스크롤 측벽부의 스러스트면에 오일 그루브가 형성된 고정 스크롤; 및
    상기 메인 프레임과 상기 고정 스크롤 사이에 구비되고, 회전축이 삽입되어 편심지게 결합되도록 회전축 결합부가 구비되는 선회 스크롤 경판부와, 상기 선회 스크롤 경판부에서 돌출되고 상기 고정랩에 맞물려 압축실을 형성하는 선회랩이 구비되는 선회 스크롤을 포함하되,
    상기 회전축에 구비된 제1 오일 공급 유로를 통해 저유 공간에서 상부로 안내된 오일은 상기 메인 프레임과 상기 선회 스크롤을 순차적으로 거쳐 상기 오일 그루브로 안내되는
    스크롤 압축기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 오일 그루브는,
    상기 고정 스크롤 측벽부의 외주면을 따라 상기 스러스트면에 링형으로 형성되는 제1 오일 그루브와,
    상기 제1 오일 그루브와 상기 고정랩 사이의 상기 스러스트면에 형성되는 제2 오일 그루브를 포함하는
    스크롤 압축기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 선회 스크롤 경판부에는 상기 제1 오일 공급 유로를 통해 상기 고압 영역으로 안내된 오일을 상기 중간압 영역으로 안내하는 제2 오일 공급 유로가 구비되고,
    상기 중간압 영역으로 안내된 오일은 상기 스러스트면에 공급되도록 상기 오일 그루브로 안내되는
    스크롤 압축기.
  19. 내부의 저유 공간에 오일이 저장되는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터;
    상기 구동 모터에 결합되고, 상기 케이싱의 상기 저유 공간에 담긴 오일을 상부로 안내하도록 제1 오일 공급 유로가 구비되는 회전축;
    상기 구동 모터의 일측에 구비되는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 일측에 구비되고, 스러스트면에 오일 그루브가 형성된 고정 스크롤; 및
    상기 메인 프레임과 상기 고정 스크롤 사이에 구비되고, 상기 고정 스크롤과 압축실을 형성하도록 상기 고정 스크롤에 맞물려 선회 운동하는 선회 스크롤을 포함하되,
    상기 제1 오일 공급 유로를 통해 상부로 안내된 오일은 상기 메인 프레임과 상기 선회 스크롤을 거쳐 상기 오일 그루브로 안내되는
    스크롤 압축기.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200099862A (ko) * 2019-02-15 2020-08-25 엘지전자 주식회사 진동 저감구조를 구비한 스크롤 압축기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03202682A (ja) * 1989-12-29 1991-09-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気体圧縮機
KR20110064663A (ko) * 2009-12-08 2011-06-15 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동기기

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030495A (ja) 1983-07-29 1985-02-16 Hitachi Ltd ロ−タリ式圧縮機の給油機構
US4596520A (en) 1983-12-14 1986-06-24 Hitachi, Ltd. Hermetic scroll compressor with pressure differential control means for a back-pressure chamber
JPH0733829B2 (ja) 1986-02-03 1995-04-12 松下電器産業株式会社 スクロ−ル圧縮機
KR910001824B1 (ko) 1987-08-10 1991-03-26 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 스크롤 압축기의 급유장치
US4768936A (en) 1987-11-27 1988-09-06 Carrier Corporation Scroll compressor with oil pickup tube in oil sump
JP3245922B2 (ja) 1992-01-30 2002-01-15 松下電器産業株式会社 据置き型電気掃除機
JPH0754784A (ja) 1993-08-09 1995-02-28 Hitachi Ltd 軸貫通スクロール圧縮機
JPH07259757A (ja) 1994-03-24 1995-10-09 Sanyo Electric Co Ltd 回転式スクロール圧縮機
WO1996020345A1 (en) 1994-12-23 1996-07-04 Bristol Compressors, Inc. Scroll compressor having bearing structure in the orbiting scroll to eliminate tipping forces
EP0859914A1 (de) * 1995-11-06 1998-08-26 Bitzer Kühlmaschinenbau GmbH Spiralverdichter
JP3045961B2 (ja) 1996-06-14 2000-05-29 松下電器産業株式会社 スクロール気体圧縮
JP2778585B2 (ja) 1996-06-14 1998-07-23 松下電器産業株式会社 スクロール気体圧縮機
JP3635794B2 (ja) 1996-07-22 2005-04-06 松下電器産業株式会社 スクロール気体圧縮機
JP3774964B2 (ja) 1996-12-10 2006-05-17 株式会社日立製作所 スクロール圧縮機
US6171086B1 (en) 1997-11-03 2001-01-09 Carrier Corporation Scroll compressor with pressure equalization groove
JP3731069B2 (ja) 2002-07-29 2006-01-05 ダイキン工業株式会社 圧縮機
ES2817951T3 (es) 2004-12-22 2021-04-08 Mitsubishi Electric Corp Compresor de espiral
US7639540B2 (en) * 2007-02-16 2009-12-29 Mosaid Technologies Incorporated Non-volatile semiconductor memory having multiple external power supplies
JP2009036069A (ja) 2007-08-01 2009-02-19 Sanden Corp スクロール型流体機械
US7997883B2 (en) 2007-10-12 2011-08-16 Emerson Climate Technologies, Inc. Scroll compressor with scroll deflection compensation
KR101487822B1 (ko) 2008-11-14 2015-01-29 엘지전자 주식회사 밀폐형 압축기 및 이를 적용한 냉동기기
JP5201113B2 (ja) 2008-12-03 2013-06-05 株式会社豊田自動織機 スクロール型圧縮機
JP4941480B2 (ja) 2009-02-03 2012-05-30 パナソニック株式会社 スクロール圧縮機
JP5199951B2 (ja) 2009-06-01 2013-05-15 日立アプライアンス株式会社 スクロール圧縮機
JP2011038480A (ja) 2009-08-12 2011-02-24 Sanden Corp スクロール型流体機械
JP5562263B2 (ja) 2011-01-11 2014-07-30 アネスト岩田株式会社 スクロール流体機械
KR101059880B1 (ko) 2011-03-09 2011-08-29 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
JP5152359B2 (ja) * 2011-03-23 2013-02-27 ダイキン工業株式会社 スクロール型圧縮機
KR101810461B1 (ko) * 2011-03-24 2017-12-19 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
CN102817840B (zh) 2011-06-07 2014-08-27 思科涡旋科技(杭州)有限公司 一种带有绕动式推力轴承的涡卷式容积位移装置
KR101480472B1 (ko) 2011-09-28 2015-01-09 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
JP6022375B2 (ja) 2013-02-21 2016-11-09 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド スクロール圧縮機
FR3006387B1 (fr) 2013-05-31 2016-02-19 Danfoss Commercial Compressors Compresseur a spirale
WO2014198215A1 (zh) 2013-06-14 2014-12-18 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 涡旋压缩机以及定涡旋部件和动涡旋部件
JP5765379B2 (ja) 2013-08-10 2015-08-19 ダイキン工業株式会社 スクロール圧縮機
WO2015085823A1 (zh) * 2013-12-12 2015-06-18 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 涡旋压缩机
KR102234708B1 (ko) 2014-08-06 2021-04-01 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR102226457B1 (ko) * 2014-08-08 2021-03-11 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR102241201B1 (ko) 2014-08-13 2021-04-16 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR102245438B1 (ko) 2014-08-19 2021-04-29 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR101729579B1 (ko) 2015-05-18 2017-04-24 엘지전자 주식회사 압축기
KR102303545B1 (ko) 2017-05-12 2021-09-17 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03202682A (ja) * 1989-12-29 1991-09-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気体圧縮機
KR20110064663A (ko) * 2009-12-08 2011-06-15 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동기기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200099862A (ko) * 2019-02-15 2020-08-25 엘지전자 주식회사 진동 저감구조를 구비한 스크롤 압축기

Also Published As

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US10697455B2 (en) 2020-06-30
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US20180372098A1 (en) 2018-12-27

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