KR20200030390A - 전동식 압축기 - Google Patents

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KR20200030390A
KR20200030390A KR1020180109198A KR20180109198A KR20200030390A KR 20200030390 A KR20200030390 A KR 20200030390A KR 1020180109198 A KR1020180109198 A KR 1020180109198A KR 20180109198 A KR20180109198 A KR 20180109198A KR 20200030390 A KR20200030390 A KR 20200030390A
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KR1020180109198A
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장진용
김기만
성상훈
이경범
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 전동식 압축기는, 회전축에 편심되게 결합되며, 상기 회전축에 의해 선회 운동하는 제1 스크롤; 상기 제1 스크롤에 맞물려 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 및 상기 제1 스크롤을 상기 제2 스크롤에 대하여 선회 운동 시키도록 형성되는 올담링을 포함하고, 상기 제1 스크롤은 상기 제2 스크롤을 향하는 면의 반대쪽 면에 방사 방향을 따라 형성되는 키홈을 구비하고, 상기 올담링은, 환형의 링부; 상기 키홈에 미끄러짐 가능하게 결합되도록 상기 링부로부터 상기 키홈을 향해 돌출되는 키부; 및 상기 키부의 적어도 일부를 상기 올담링의 원주 방향에서 서로 이격되는 제1 부분과 제2 부분으로 구분되게 하도록 상기 올담링의 방사 방향을 따라 상기 키부에 형성되는 슬릿을 포함한다.

Description

전동식 압축기{MOTOR OPERATED COMPRESSOR}
본 발명은 모터에 의해 구동되는 전동식 압축기에 관한 것이다.
전동식 압축기로는 고압축비 운전에 적합한 스크롤 압축 방식이 널리 알려져 있다. 스크롤 압축 방식의 전동식 압축기(이하, 이 명세서에서 전동식 압축기로 약칭함)의 밀폐된 케이싱의 내부에는 구동모터로 구성되는 전동부가 설치된다. 그리고 전동부의 일 측에 고정스크롤과 선회스크롤로 구성되는 압축부가 설치된다. 전동부와 압축부는 회전축에 연결된다. 전동부의 회전력은 회전축을 통해 압축부로 전달된다. 그리고 압축부는 회전축을 통해 전달받은 회전력에 의해 냉매 등의 유체를 압축한다.
회전축에는 구동모터의 회전에 의한 회전력과 이 회전력에 반발하는 가스의 압축력 등이 가해진다. 이러한 회전력과 압축력 등은 회전축의 방사 방향(radial direction)에서 가해지며, 스크롤 압축기는 프레임에 부시 베어링 등의 저널 베어링을 구비하며, 저널 베어링은 회전축으로 하여금 원활하게 구동을 되도록 상기 회전축을 지지한다.
이러한 스크롤 방식의 전동식 압축기는, 선회스크롤의 자전운동을 방지하기 위한 자전방지기구를 구비한다. 자전방지기구는 올담링(Oldham ring)이 적용되거나 또는 핀앤링(pin and ring)이 적용될 수 있다.
핀앤링 방식은 자전방지기구의 내구성 향상으로 인한 신뢰성 향상 및 자전방지기구로 인한 압축기의 무게 증가를 억제할 수 있다는 점에서 올담링 방식에 비해 유리하다. 반면 핀앤링 방식은 복수 개의 핀과 링을 선회스크롤과 이에 접하는 부재에 각각 설치하여야 함에 따라 조립 측면에서 상대적으로 불리하다. 이에 핀앤링 방식보다는 올담링의 재질을 개선하여 핀앤링 방식을 대체하려는 연구가 지속되고 있다.
특히, 스크롤 압축기가 차량용 공조시스템에 적용되는 경우에는, 압축기의 무게 및 가공성 등을 고려하여 올담링은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 알루미늄을 올담링에 적용할 경우, 올담링의 무게를 낮출 수 있고, 가공성 및 생산성을 높일 수 있어 유리하다.
압축기의 무게 등을 고려하면 올담링은 물론 주변의 선회스크롤과 메인프레임, 또는 고정스크롤 역시 알루미늄으로 제작하는 것이 유리하다. 하지만, 이 경우 올담링과 상대 마찰면의 재질이 알루미늄으로 동일하기 때문에 마찰 특성이 현저히 나빠지게 된다. 최근에는 올담링의 키부의 마모 신뢰성을 개선하기 위한 기술이 소개되고 있다.
예컨대, 선행기술문헌 중 특허문헌 1(US 2017-0234313 A)은 올담링의 링부와 키부의 재질을 상이하게 형성하여 올담링의 무게를 낮추면서도 내마모성을 높일 수 있는 기술을 개시하였다. 특허문헌 2(KR 10-1997-0021751)는 올담링을 표면 처리하여 올담링이 선회스크롤 또는 고정스크롤과 용착되는 것을 억제하는 기술을 개시하였다.
그러나 상기 특허문헌들에 개시된 구조는 어느 경우든 키홈과 키부의 크기가 정밀하게 제작되지 않는 한, 올담링의 위치가 정위치로부터 틀어질 수 있고, 올담링의 위치가 틀어지게 되면 키부의 마모 신뢰성을 개선하기 어려워진다.
또한, 올담링의 표면에 윤활 재질 등으로 코팅층을 형성할 수도 있으나, 이는 별도의 코팅층 형성에 따른 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라 코팅층이 박리되거나 또는 장시간 사용시 마모되어 올담링이 손상되거나 마찰손실이 증가할 수 있다.
특허문헌 1: 미국공개특허 US 2017-0234313 A(2017.08.17) 특허문헌 2: 한국공개특허 제10-1997-0021751호(1997.05.28)
본 발명은 키홈과 키부의 크기가 정밀하게 제작되지 않더라도 키부에 인가되는 면압을 감소시킬 수 있는 구조의 전동식 압축기를 제안하기 위한 것이다.
본 발명은 올담링의 위치가 틀어짐으로 인해 키부가 키홈의 측벽에 선접촉될 수 있는 환경에서 키부가 키홈의 측벽에 면접촉을 유지할 수 있는 구조의 전동식 압축기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 올담링의 재질 변경을 통한 경도 상승이나, 마모 감소를 위한 별도 부재의 추가 없이, 키부의 구조 변경을 통해 마모 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전동식 압축기를 제시하기 위한 것이다.
본 발명은 키부와 키홈의 측벽 사이로 윤활유를 급유할 수 있는 구조의 전동식 압축기를 제안하기 위한 것이다.
본 발명의 전동식 압축기는 스크롤을 선회 운동 시키도록 형성되는 올담링을 포함하고, 상기 올담링은, 환형의 링부; 상기 올담링의 결합 상대물에 형성되는 키홈에 미끄러짐 가능하게 결합되도록 상기 링부로부터 상기 키홈을 향해 돌출되는 키부; 및 상기 키부의 적어도 일부를 상기 올담링의 원주 방향에서 서로 이격되는 제1 부분과 제2 부분으로 구분되게 하도록 상기 올담링의 방사 방향을 따라 상기 키부에 형성되는 슬릿을 포함한다.
상기 전동식 압축기는, 회전축에 편심되게 결합되며, 상기 회전축에 의해 선회 운동하는 제1 스크롤; 및 상기 제1 스크롤에 맞물려 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 제2 스크롤을 포함한다. 상기 제1 스크롤은 상기 제2 스크롤을 향하는 면의 반대쪽 면에 방사 방향을 따라 형성되는 키홈을 구비하며, 상기 제1 스크롤은 상기 올담링의 결합 상대물에 해당한다.
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는 상기 키홈의 측벽에 면접촉 되면서 미끄러진다.
상기 키부는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결하도록 형성되는 연결부를 더 구비한다.
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는 상기 연결부와의 경계에서 상기 키홈의 측벽에 의해 상기 올담링의 원주 방향을 따라 미소 변형된다.
상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 링부의 외경보다 상기 올담링의 방사 방향으로 더 돌출된다.
상기 슬릿은 상기 키부의 외면으로부터 상기 연결부까지 형성된다.
상기 링부에서 상기 키부가 돌출되는 방향은 상기 올담링의 높이 방향으로 정의된다.
상기 슬릿과 상기 연결부가 만나는 위치는 상기 올담링의 높이 방향에서 상기 링부의 외주면과 일치한다.
상기 슬릿과 상기 연결부의 경계는 상기 올담링의 높이 방향에 대하여 경사지게 형성된다.
상기 연결부는 상기 올담링의 높이 방향에서 상기 링부와 중첩되는 위치에 형성된다.
상기 올담링은 상기 올담링의 원주 방향을 따라 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 관통하도록 형성되는 급유홀을 구비한다.
상기 올담링은 상기 제1 부분과 상기 제2 부분에 형성되는 급유홀을 구비하고, 상기 급유홀은, 상기 제1 부분의 일면과 상기 제2 부분의 일면에서 상기 올담링의 높이 방향을 따라 형성되는 높이 방향 영역; 및 상기 높이 방향 영역에서 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 외측면을 향해 형성되는 원주 방향 영역을 포함한다.
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이의 간격은 상기 제1 부분의 최외곽면과 상기 제2 부분의 최외곽면으로 갈수록 점차 멀어지거나 점차 가까워지도록 형성된다.
상기 올담링은 상기 슬릿과 상기 연결부의 경계에 형성되는 홀을 더 포함하고, 상기 홀은 상기 슬릿과 상기 슬릿의 경계에서 상기 올담링의 높이 방향을 따라 상기 키부를 관통하도록 형성된다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 키부에 슬릿이 형성됨에 따라 키부가 미소 탄성 변형 가능한 제1 부분과 제2 부분을 포함하게 된다. 따라서 키부가 키홈 안에서 미끄러지면서 왕복 운동할 때 제1 부분 또는 제2 부분이 키부의 측벽에 의해 미소한 탄성 변형을 일으키게 되고, 키부의 모서리에 집중되던 압력을 제1 부분 또는 제2 부분의 외측면에 분산하여 인가받게 된다.
이로 인해 키부의 재질 변경, 마모 감소를 위한 부재의 추가 없이도 키부에 인가되는 면압을 감소시키는 효과가 있다. 따라서 키부의 마모가 효과적으로 방지될 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 키부의 제1 부분 또는 제2 부분에 급유홀을 형성하여 키부와 키홈의 측벽 사이로 오일을 공급할 수 있게 된다. 따라서 제1 부분의 외측면과 키홈의 측벽, 제2 부분의 외측면과 키홈의 측벽 사이에서 발생하는 고체 마찰을 완화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 전동식 압축기의 외관을 보인 사시도다.
도 2는 도 1에 도시된 전동식 압축기에서 압축기 모듈과 인버터 모듈을 분리하여 보인 분해 사시도다.
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 전동식 압축기의 분해 사시도다.
도 4는 도1 과 도 2에 도시된 전동식 압축기의 단면도다.
도 5는 올담링, 메인 하우징의 프레임부, 제1 스크롤의 분해 사시도다.
도 6a와 도 6b는 키홈 내에서 미끄러지는 키부의 단면도다.
도 7은 올담링의 다른 실시예를 보인 개념도다.
도 8은 올담링의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
도 9는 올담링의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
도 10은 올담링의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
도 11은 올담링의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
도 12는 올담링의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
이하, 본 발명에 관련된 전동식 압축기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 전동식 압축기(1000)의 외관을 보인 사시도다.
전동식 압축기(1000)는 압축기 모듈(1100)과 인버터 모듈(1200)을 포함한다.
압축기 모듈(1100)은 냉매 등의 유체를 압축하기 위한 부품들의 집합을 가리킨다. 인버터 모듈(1200)은 압축기 모듈(1100)의 구동을 제어하기 위한 부품들의 집합을 가리킨다. 인버터 모듈(1200)은 압축기 모듈(1100)의 일 측에 결합될 수 있다. 전동식 압축기(1000)에 의해 압축되는 유체의 흐름을 기준으로 방향성을 설정한다면, 압축기 모듈(1100)의 일 측이란 상기 압축기 모듈(1100)의 전방측을 가리킨다. 유체는 흡기구(1111)로 유입되어 토출구(1171)로 배출되므로, 흡기구(1111)에 가깝게 배치되는 인버터 모듈(1200)은 압축기 모듈(1100)의 전방측에 결합되는 것으로 설명될 수 있다.
압축기 모듈(1100)의 외관은 메인 하우징(1110), 제2 스크롤(1162) 및 리어 하우징(1170)에 의해 형성될 수 있다.
메인 하우징(1110)은 속이 빈 원기둥, 다각 기둥 또는 그에 준하는 외관을 갖는다. 메인 하우징(1110)은 지면에 대하여 횡방향을 연장되도록 배치될 수 있다. 메인 하우징(1110)의 양단은 전부 또는 일부 개구될 수 있다. 구체적으로 메인 하우징(1110)의 전방단은 개구되며, 메인 하우징(1110)의 후방단은 일부 개구된다.
메인 하우징(1110)의 외주면에는 흡기구(1111), 메인 하우징 측 체결부(1112), 메인 하우징 측 고정부(1113) 등이 형성된다.
흡기구(1111)는 압축 대상 유체를 전동식 압축기(1000)의 내부 공간으로 공급하는 유로를 형성한다. 흡기구(1111)는 메인 하우징(1110)의 외주면에서 돌출될 수 있다. 흡기구(1111)는 압축 대상 유체를 전동식 압축기(1000)로 공급하는 흡입관(미도시)에 연결될 수 있다. 흡기구(1111)는 상기 흡입관과 결합되도록 상기 흡입관에 대응되는 형상을 갖는다.
메인 하우징 측 체결부(1112)는 압축기 모듈(1100)을 인버터 모듈(1200)과 결합시키기 위한 구성이다. 메인 하우징 측 체결부(1112)는 메인 하우징(1110)의 외주면에서 돌출될 수 있다. 메인 하우징 측 체결부(1112)는 메인 하우징(1110)의 외주면을 따라 복수로 형성될 수 있다. 복수의 메인 하우징 측 체결부(1112)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 메인 하우징 측 체결부(1112)에는 볼트 체결을 위한 체결 구멍(1112a)이 형성된다. 메인 하우징 측 체결부(1112)는 상기 체결 구멍(1112a)을 통해 인버터 모듈(1200)의 인버터 하우징(1210)과 볼트 체결되거나, 상기 인버터 하우징(1210)에 형성되는 인터버 하우징 측 체결부(1214)와 볼트 체결될 수 있다.
메인 하우징 측 고정부(1113)는 전동식 압축기(1000)를 고정하기 위한 구성이다. 메인 하우징 측 고정부(1113)는 메인 하우징(1110)의 외주면에서 돌출될 수 있다. 메인 하우징 측 고정부(1113)는 메인 하우징(1110)의 외주면을 따라 연장될 수 있다. 메인 하우징 측 고정부(1113)는 임의의 체결부재와 결합 가능한 고정홀(1113a)을 구비할 수 있다. 상기 고정홀(1113a)은 후술하게 될 회전축(1130, 도 3 참조)의 축 방향과 교차하는 방향을 향해 개구될 수 있다. 여기서 축 방향이란 회전축(1130)의 연장 방향을 의미한다. 메인 하우징 측 고정부(1113)는 메인 하우징(1110)의 일 측과 타 측에 각각 형성될 수 있다. 예컨대 도 1에서 메인 하우징 측 고정부(1113)는 메인 하우징(1110)의 상하에 각각 형성된다.
메인 하우징(1110)의 외주면에는 살빼기 홈(1114)이 형성될 수 있다. 살빼기 홈(1114)은 메인 하우징(1110)의 외주면을 따라 복수로 형성될 수 있다. 복수의 살빼기 홈(1114)은 서로 이격되게 배치될 수 있다. 살빼기 홈(1114)은 메인 하우징(1110)의 무게를 줄이는 역할을 한다.
메인 하우징(1110)의 외주면에는 제1 돌출부(1115)가 형성될 수 있다. 제1 돌출부(1115)는 메인 하우징(1110)의 외주면에서 축 방향 또는 축 방향과 평행한 방향을 따라 연장될 수 있다. 제1 돌출부(1115)의 내부에는 모터실(S1, 도2 참조)과 연통되는 제1 유로(1115a, 도 3 참조)가 형성될 수 있다.
제2 스크롤(1162)은 메인 하우징(1110)의 타 측 또는 메인 하우징(1110)의 후방측에 설치된다. 제2 스크롤(1162)의 측벽부(1162c)는 메인 하우징(1110)의 외주면에 대응되도록 형성될 수 있다. 제2 스크롤(1162)은 도 1에 도시된 바와 달리 메인 하우징(1110)의 내부에 설치될 수도 있다.
제2 스크롤(1162)의 외주면에도 메인 하우징(1110)과 마찬가지로 살빼기 홈(1162i)이 형성될 수 있다. 제2 스크롤(1162)의 외주면에 형성되는 살빼기 홈(1162i)은 복수로 형성될 수 있다. 복수의 살빼기 홈(1162i)은 서로 이격되게 배치될 수 있다. 살빼기 홈(1162i)은 제2 스크롤(1162)의 무게를 줄이는 역할을 한다.
리어 하우징(1170)은 제2 스크롤(1162)의 타측 또는 제2 스크롤(1162)의 후방측에 설치된다. 리어 하우징(1170)은 제2 스크롤(1162)의 후방측을 덮도록 형성될 수 있다.
리어 하우징(1170)은 토출구(1171), 체결 구멍(1172), 고정부(1173)를 포함한다.
토출구(1171)는 전동식 압축기(1000)에서 압축된 유체를 외부로 배출하는 유로를 형성한다. 토출구(1171)는 리어 하우징(1170)의 외주면에서 돌출될 수 있다. 토출구(1171)는 압축된 유체를 냉동사이클의 다음 장치로 공급하는 토출관(미도시)에 연결될 수 있다. 토출구(1171)는 상기 토출관과 결합되도록 상기 토출관에 대응되는 형상을 갖는다.
체결 구멍(1172)은 복수로 형성될 수 있다. 복수의 체결 구멍(1172)은 리어 하우징(1170)의 둘레를 따라 서로 이격되게 배치된다. 상기 체결 구멍(1172)을 통해 리어 하우징(1170)은 제2 스크롤(1162)에 볼트 체결될 수 있다.
리어 하우징(1170)의 측면은 단차를 형성하는 두 부분을 포함한다. 상기 체결 구멍(1172)이 형성되는 부분은 리어 하우징(1170)의 다른 부분과 단차를 형성할 수 있다. 상기 단차는 리어 하우징(1170)의 외주면을 따라 반복적으로 형성된다. 체결 구멍(1172)이 형성되는 부분은 상기 다른 부분에 비해 제2 스크롤(1162)에 가깝게 배치된다. 이에 따라 상기 체결 구멍(1172)에 삽입되는 볼트는 상대적으로 짧은 길이를 가질 수 있다.
고정부(1173)는 전동식 압축기(1000)를 고정하기 위한 구성이다. 고정부(1173)는 메인 하우징(1110)에 형성되는 고정부(1113)와 동일 내지 유사한 구성이다. 리어 하우징(1170)의 고정부(1173)는 리어 하우징(1170)의 외주면에서 돌출될 수 있다. 고정부(1173)는 리어 하우징(1170)의 측면을 따라 연장될 수 있다. 고정부(1173)는 임의의 체결부재와 결합 가능한 고정홀(1173a)을 구비할 수 있다. 상기 고정홀(1173a)은 후술하게 될 회전축(1130)의 축 방향과 교차하는 방향을 향해 개구될 수 있다.
인버터 모듈(1200)의 외관은 인버터 하우징(1210)과 인버터 커버(1220)에 의해 형성된다.
인버터 하우징(1210)은 메인 하우징(1110)의 양단 중 리어 하우징(1170)의 반대쪽, 즉 메인 하우징(1110)의 개구단을 형성하는 전방단에 결합되어, 메인 하우징(1110)의 전방단 개구를 덮는다. 인버터 하우징(1210)은 메인 하우징(1110)보다 큰 외주면을 가질 수 있다. 이에 따라 인버터 하우징(1210)은 메인 하우징(1110)보다 돌출된 형상을 가질 수 있다. 도 1에서는 인버터 하우징(1210)이 메인 하우징(1110)보다 상측으로 돌출된 형상을 갖는 것으로 도시되어 있다.
인버터 하우징(1210)에는 인버터 하우징 측 체결부(1214)와 커넥터부(1240)가 형성된다. 인버터 하우징 측 체결부(1214)는 인버터 모듈(1200)을 압축기 모듈(1100)과 결합시키기 위한 구성이다. 인버터 하우징 측 체결부(1214)는 인버터 하우징(1210)의 외주면에서 돌출될 수 있다. 인버터 하우징 측 체결부(1214)는 인버터 하우징(1210)의 외주면을 따라 복수로 형성될 수 있다. 복수의 인버터 하우징 측 체결부(1214)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 인버터 하우징 측 체결부(1214)에는 볼트 체결을 위한 체결 구멍(1214a, 도 2 참조)이 형성된다. 인버터 하우징 측 체결부(1214)는 상기 체결 구멍(1214a)을 통해 압축기 모듈(1100)의 메인 하우징(1110)과 볼트 체결될 수 있다.
메인 하우징 측 체결부(1112)는 인버터 하우징(1210)의 외면(1211)에 볼트 체결될 수도 있다.
커넥터부(1240)는 인버터 모듈(1200)의 내부에 설치되는 인버터 부품(1230, 도 2 참조) 및/또는 압축기 모듈(1100)의 내부에 설치되는 구동 모터(1120)로 전력을 제공하기 위해 설치된다. 여기서 인버터 부품(1230)이란 인쇄회로기판과 인버터 소자 등의 전기 부품을 포함하는 개념이다. 커넥터부(1240)는 상대 커넥터(미도시)와 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 상대 커넥터를 통해 공급되는 전력은 커넥터부(1240)를 통해 인버터 부품(1230) 및/또는 구동 모터(1120)로 제공된다.
인버터 커버(1220)는 인버터 하우징(1210)과 실질적으로 동일한 외주면을 가질 수 있다. 인버터 커버(1220)와 인버터 하우징(1210)은 둘레를 따라 서로 결합되어, 그 내부에 인버터 부품(1230)을 수용한다.
도 2는 도 1에 도시된 전동식 압축기(1000)에서 압축기 모듈(1100)과 인버터 모듈(1200)을 분리하여 보인 분해 사시도다.
압축기 모듈(1100)과 인버터 모듈(1200)을 서로 분리하면, 모터실(S1)이 시각적으로 노출된다.
모터실(S1)은 메인 하우징(1110)과 인버터 하우징(1210)의 결합에 의해 형성된다. 모터실(S1)이란 구동 모터(1120)가 설치되는 공간을 의미한다. 모터실(S1)의 밀봉을 위해 메인 하우징(1110)과 인버터 하우징(1210)의 결합 위치를 따라 오링과 같은 실링 부재(1213)가 설치될 수 있다.
구동 모터(1120)는 모터실(S1)에 설치된다. 구동 모터(1120)는 고정자(1121)와 회전자(1122)를 포함한다.
고정자(1121)는 메인 하우징(1110)의 내주면을 따라 설치되며, 상기 메인 하우징(1110)의 내주면에 고정된다. 고정자(1121)는 메인 하우징(1110)에 열박음(또는 열간압입)으로 삽입 및 고정된다. 따라서 메인 하우징(1110)에 삽입되는 고정자(1121)의 삽입 깊이를 작게(또는 얕게) 설정하는 것이 고정자(1121)의 조립 작업 용이성 확보에 유리하다. 나아가 고정자(1121)의 삽입 깊이를 작게 설정하는 것이 열박음 과정에서 고정자(1121)의 동심도를 유지하는데 유리하다.
회전자(1122)는 고정자(1121)에 의해 감싸이는 영역에 설치된다. 회전자(1122)는 고정자(1121)와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전된다.
회전축(1130)은 회전자(1122)의 중앙에 결합된다. 회전축(1130)은 회전자(1122)와 함게 회전하면서 구동 모터(1120)에서 발생하는 회전력을 후술하게 될 압축부(1160, 도 3 참조)에 전달한다. 회전축(1130)은 열박음(또는 열간압입)으로 회전자(1122)에 삽입 및 고정된다.
인버터 하우징(1210)에는 모터실(S1)을 향해 노출되는 전기 연결부(1250)가 설치된다. 전기 연결부(1250)는 인버터 모듈(1200)의 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된다. 전기 연결부(1250)는 구동 모터(1120)에 전력을 제공하도록 형성될 수 있다.
인버터 하우징(1210)의 외면(1211)에는 메인 하우징 측 체결부(1112)를 마주보는 체결 구멍(1215)이 형성될 수 있다. 상기 메인 하우징 측 체결부(1112)와 상기 체결 구멍(1215)은 서로 볼트 체결될 수 있다. 또한 앞서 설명된 것과 같이 인버터 하우징 측 체결부(1214)는 메인 하우징 측 체결부(1112)와 대응되도록 체결 구멍(1214a)을 가질 수 있다. 이에 따라 메인 하우징 측 체결부(1112)와 인버터 하우징 측 체결부(1214)가 서로 볼트 체결될 수 있다.
실링 돌출부(1212)는 인버터 하우징(1210)의 외면으로부터 돌출될 수 있다. 실링 돌출부(1212)의 둘레는 메인 하우징(1110)의 둘레에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예컨대 실링 돌출부(1212)는 원형으로 돌출될 수 있으며, 실링 돌출부(1212)의 내주면은 메인 하우징(1110)의 개구단 내주면에 접하도록 형성될 수 있다. 오링 등의 실링 부재(1213)는 메인 하우징(1110)의 개구단 내주면과 상기 실링 돌출부(1212)의 사이에 설치될 수 있다. 실링 부재(1213)는 실링 돌출부(1212)를 감싸도록 형성될 수 있다.
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 전동식 압축기(1000)의 분해 사시도다. 도 4는 도 1 과 도 2에 도시된 전동식 압축기(1000)의 단면도다.
전동식 압축기(1000)는 압축기 모듈(1100)과 인버터 모듈(1200)을 포함한다.
압축기 모듈(1100)은 메인 하우징(1110), 구동 모터(구동부 혹은 전동부, 1120), 압축부(1160) 및 리어 하우징(1170)을 포함한다.
먼저 메인 하우징(1110)에 대하여 설명한다.
메인 하우징(1110)의 전방단은 개구단이다. 상기 개구단을 제1 단이라고 한다면, 후방단에 해당하는 제2 단에는 프레임부(1116)가 형성된다. 프레임부(1116)는 메인 하우징(1110)과 일체로 형성될 수도 있고, 별개의 부재로 구비될 수도 있다. 프레임부(1116)가 메인 하우징(1110)과 일체로 형성되면, 메인 하우징(1110)에 프레임부(1116)를 별도로 조립하는 과정을 배제할 수 있으므로, 조립 공정의 수를 줄일 수 수 있는 동시에 구동 모터(1120)의 조립성도 향상될 수 있다.
프레임부(1116)는 메인 하우징(1110)의 내부 공간을 구획하는 경계를 형성한다. 프레임부(1116)가 메인 하우징(1110)의 제2 단에 형성됨에 따라 메인 하우징(1110)의 제2 단은 부분적으로 막힌 구조를 형성하게 된다.
프레임부(1116)의 전방측은 구동 모터(1120)를 향하는 방향(제1 단을 향하는 방향)으로 돌출된다. 반면 프레임부(1116)의 후방측은 구동 모터(1120)를 향하는 방향으로 적어도 2회 이상 단차지도록 리세스된다(recessed).
프레임부(1116)의 중심에는 제1 축수부(1116a)가 형성된다. 제1 축수부(1116a)는 상기 프레임부(1116)를 관통하는 회전축(1130)을 회전 가능하게 지지하도록 속이 빈 원기둥 형상으로 형성된다. 제1 축수부(1116a)에는 부시 베어링으로 형성되는 제1 베어링(1181)이 삽입될 수 있다.
제1 축수부(1116a)는 구동 모터(1120)를 향하는 방향으로 돌출될 수 있다. 구동 모터(1120)를 향하는 제1 축수부(1116a)의 일 단을 전방단이라고 할 수 있다. 또한 제1 축수부(1116a)는 제1 스크롤(1161)을 향하는 방향으로 돌출될 수 있다. 제1 스크롤(1161)을 향하는 제1 축수부(1116a)의 타 단을 후방단이라고 할 수 있다. 제1 축수부(1116a)의 후방단은 후술하게 될 밸런스 웨이트 수용홈(1116d)에 의해 감싸이는 위치에 형성된다.
프레임부(1116)의 후방측에는 스크롤 안착홈(1116b), 자전 방지 기구 안착홈(1116c) 및 밸런스 웨이트 수용홈(1116d)이 각각 형성된다. 스크롤 안착홈(1116b), 자전 방지 기구 안착홈(1116c), 밸런스 웨이트 수용홈(1116d) 그리고 제1 축수부(1116a)의 후방단은 연속적으로 단차지게 형성되어 배압실(S3)을 형성하게 된다.
스크롤 안착홈(1116b)은 제1 스크롤(1161)을 축 방향으로 지지하도록 형성된다. 제1 스크롤(1161)은 선회 경판부(1161a)를 구비하는데, 스크롤 안착홈(1116b)은 선회 경판부(1161a)에 대응되는 링 형태의 지지면을 형성한다. 링 형태의 지지면은 키홈(1116c1, 1116c2)에 의해 다수의 영역으로 구획될 수 있다.
자전 방지 기구 안착홈(1116c)은 스크롤 안착홈(1116b)에 의해 감싸이는 영역 내에 형성된다. 올담링(1150)은 링 형상의 링부(1151)를 구비하는데, 자전 방지 기구 안착홈(1116c)은 올담링(1150)의 링부(1151)에 대응되는 링 형태의 지지면을 형성한다. 자전 방지 기구 안착홈(1116c)은 스크롤 안착홈(1116b)보다 구동 모터(1120) 쪽으로 더욱 리세스된 위치에 형성된다.
자전 방지 기구 안착홈(1116c)에는 올담링(1150)의 키부(1152, 1153)를 안착시키기 위한 다수의 키홈(1116c1, 1116c2)이 형성된다. 키홈(1116c1, 1116c2)은 자전 방지 기구 안착홈(1116c)의 방사 방향(또는 반경 방향, radial direction)에 형성된다. 키홈(1116c1, 1116c2)은 자전 방지 기구 안착홈(1116c)을 따라 90°간격마다 하나씩 형성된다.
밸런스 웨이트 수용홈(1116d)은 자전 방지 기구 안착홈(1116c)에 의해 감싸이는 영역 내에 형성된다. 밸런스 웨이트 수용홈(1116d)은 밸런스 웨이트(1140)를 회전 가능하게 수용하도록 링 형성한다. 밸런스 웨이트 수용홈(1116d)은 링 형태로 형성될 수 있다.
제1 축수부(1116a)는 밸런스 웨이트 수용홈(1116d)에 의해 감싸이는 영역 내에 형성된다. 제1 축수부(1116a)는 밸런스 웨이트 수용홈(1116d)의 중심에서 메인 하우징(1110)의 후방측으로 돌출될 수 있다.
메인 하우징(1110)의 외주면에는 제1 돌출부(1115)가 형성된다. 제1 돌출부(1115)의 내부에는 모터실(S1)과 연통되는 제1 유로(1115a)가 형성된다. 제1 유로(1115a)는 제1 돌출부(1115)를 관통하도록 형성된다. 제1 유로(1115a)는 후술하게 될 제2 유로와 함께 압축실과 모터실(S1)을 서로 연통시키는 흡입 유로(Fg)를 형성한다.
메인 하우징(1110)의 제2 단 둘레에는 체결 구멍(1117)이 형성된다. 체결 구멍(1117)은 복수로 형성될 수 있다. 복수의 체결 구멍(1117)은 메인 하우징(1110)의 제2 단 둘레를 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 후술하게 될 제2 스크롤(1162)에도 체결 구멍(1162h)이 형성된다. 메인 하우징(1110)의 체결 구멍(1117)과 제2 스크롤(1162)의 체결 구멍(1162h)은 서로 대응되는 위치에 형성된다. 이에 따라 메인 하우징(1110)과 제2 스크롤(1162)이 서로 볼트 체결될 수 있다.
구동 모터(1120)는 앞서 도 2에서 설명한 것으로 갈음한다.
다음으로는 회전축(1130)에 대하여 설명한다.
회전축(1130)은 구동 모터 결합부(1131), 메인 베어링부(1132), 편심부(1133), 서브 베어링부(1134), 베어링 돌기부(1135), 급유 유로(1136)를 포함한다. 구동 모터 결합부(1131), 메인 베어링부(1132), 편심부(1133), 및 서브 베어링부(1134)는 회전축(1130)의 축 방향을 따라 연속적으로 형성된다. 구동 모터 결합부(1131), 메인 베어링부(1132), 편심부(1133), 및 서브 베어링부(1134)는 원기둥 모양을 가질 수 있으며, 각각의 외경은 서로 같거나 다를 수 있다.
구동 모터 결합부(1131)는 회전자(1122)에 결합된다. 구동 모터 결합부(1131)는 축 방향으로 연장되어 회전자(1122)의 중심을 관통할 수 있다.
메인 베어링부(1132)는 구동 모터 결합부(1131)로부터 축 방향으로 연장된다. 메인 베어링부(1132)는 구동 모터 결합부(1131)보다 큰 외경을 가질 수 있다. 메인 베어링부(1132)의 중심은 축 방향에서 구동 모터 결합부(1131)의 중심과 일치한다. 메인 베어링부(1132)는 프레임부(1116)의 제1 축수부(1116a)에 삽입되고, 제1 축수부(1116a)를 관통한다. 제1 축수부(1116a)는 메인 베어링부(1132)를 감싸도록 형성된다. 메인 베어링부(1132)의 둘레는 제1 축수부(1116a)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
편심부(1133)는 메인 베어링부(1132)로부터 축 방향으로 연장된다. 편심부(1133)는 메인 베어링부(1132)보다 작은 외경을 가질 수 있다. 편심부(1133)의 중심은 축 방향에서 구동 모터 결합부(1131)의 중심 및/또는 메인 베어링부(1132)의 중심과 일치하지 않는다. 따라서 편심부(1133)의 중심은 구동 모터 결합부(1131)의 중심 또는 메인 베어링부(1132)의 중심으로부터 편심된 위치에 형성된다. 편심부(1133)는 제1 스크롤(1161)의 회전축 결합부(1161c)에 삽입되고, 상기 회전축 결합부(1161c)를 관통한다.
서브 베어링부(1134)는 편심부(1133)로부터 축 방향으로 연장된다. 서브 베어링부(1134)는 편심부(1133)보다 작은 외경을 가질 수 있다. 서브 베어링부(1134)의 중심은 축 방향에서 구동 모터 결합부(1131)의 중심 및/또는 메인 베어링부(1132)의 중심과 일치한다. 서브 베어링부(1134)는 제2 스크롤(1162)의 제2 축수부(1162e)에 삽입된다. 제2 축수부(1162e)는 서브 베어링부(1134)를 감싸도록 형성된다. 서브 베어링부(1134)의 둘레는 제2 축수부(1162e)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
메인 베어링부(1132)와 편심부(1133)의 경계에는 베어링 돌기부(1135)가 형성될 수 있다. 베어링 돌기부(1135)는 회전축(1130)의 외주면을 따라 방사 방향(또는 반경 방향, radial direction)으로 돌출된다. 베어링 돌기부(1135)는 링 형상의 베어링면을 구비하고, 상기 베어링면은 제1 축수부(1116a)의 후방단을 마주보도록 배치된다. 상기 베어링면은 제1 축수부(1116a)의 후방단과 함께 스러스트면을 형성한다.
압축부(1160)에서 압축된 유체가 전동식 압축기(1000)의 후방측으로 토출되기 때문에, 전동식 압축기(1000)의 후방측은 전방측에 비해 고압이다. 따라서 회전축(1130)은 전동식 압축기(1000)의 전방측을 향하는 방향으로 압력을 받게 된다. 그러나 베어링 돌기부(1135)와 제1 축수부(1116a)가 스러스트면을 형성하므로, 베어링 돌기부(1135)에 의해 회전축(1130)의 축 방향 이동이 방지될 수 있다.
구동 모터 결합부(1131)의 중심, 메인 베어링부(1132)의 중심, 및 서브 베어링부(1134)의 중심은 축 방향에서 모두 일치한다. 따라서 이들의 중심을 회전축(1130)의 중심이라 할 수 있다. 또한 구동 모터 결합부(1131), 메인 베어링부(1132), 및 서브 베어링부(1134)를 포함하는 개념으로 축부라는 명칭을 사용할 수 있다. 구동 모터 결합부(1131), 메인 베어링부(1132), 및 서브 베어링부(1134)는 축부의 서로 다른 부분을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
급유 유로(1136)는 축 방향을 따라 축부 및/또는 편심부(1133)에 형성된다. 급유 유로(1136)는 축부의 중심에 형성되며, 급유 유로(1136)는 편심부(1133)의 중심으로부터 편심된 위치에 형성된다. 급유 유로(1136)는 유분리실(S2)에 저장된 오일의 공급 유로에 해당한다.
급유 구멍(1137)들은 회전축(1130)의 베어링면으로 오일을 공급하기 위해 회전축(1130)의 방사 방향을 따라 형성된다. 급유 유로(1136)와 급유 구멍(1137)들을 통해 오일은 회전축(1130)의 베어링면으로 공급될 수 있다.
축부의 중심을 회전축(1130)의 중심이라고 할 때, 편심부(1133)의 중심은 회전축(1130)의 중심으로부터 편심된 위치에 존재한다. 따라서 제1 스크롤(1161)은 회전축(1130)에 편심되게 결합되는 것으로 이해될 수 있으며, 편심부(1133)는 구동 모터(1120)의 회전력을 제1 스크롤(1161)에 전달하게 된다. 편심부(1133)를 통해 회전력을 전달받은 제1 스크롤(1161)은 올담링(1150)에 의해 선회운동 하게 된다.
다음으로는 밸런스 웨이트(1140)에 대하여 설명한다.
밸런스 웨이트(1140)는 회전축(1130)에 결합된다. 밸런스 웨이트(1140)는 회전축(1130)의 편심 하중(또는 편심량)을 상쇄하기 위해 설치된다. 밸런스 웨이트(1140)는 링부(1141)와 편심 질량부(1142)를 포함한다.
링부(1141)는 회전축(1130)에 결합되도록 회전축(1130)을 감싸는 링의 형상으로 형성된다. 링부(1141)의 외경은 회전축(1130)의 외경보다 크다.
편심 질량부(1142)는 링부(1141)의 테두리로부터 축 방향 또는 축 방향에 평행한 방향을 따라 연장된다. 편심 질량부(1142)는 링부(1141)의 테두리 360° 중에서 일정한 중심각을 갖는 호(arc)에서 축 방향 또는 축 방향에 평행한 방향을 향해 돌출된다. 이에 따라 편심 질량부(1142)는 회전축(1130)으로부터 이격된 위치에서 회전축(1130)을 부분적으로 감싼다.
다음으로는 올담링(1150)에 대하여 설명한다.
올담링(1150)은 제1 스크롤(1161)의 자전을 방지하는 자전 방지 기구다. 다만, 자전 방지 기구로는 올담링(1150)뿐만 아니라 핀과 링으로 된 기구물이 적용될 수도 있다. 올담링(1150)은 메인 하우징(1110)의 프레임부(1116)와 제1 스크롤(1161)의 사이에 배치된다. 올담링(1150)은 프레임부(1116)의 자전 방지 기구 안착홈(1116c)에 안착된다. 올담링(1150)은 축 방향에서 프레임부(1116)에 의해 지지된다.
올담링(1150)은 링부(1151)와 키부(1152, 1153)를 포함한다.
링부(1151)는 링 또는 링에 준하는 형태로 형성된다. 링부(1151)는 자전 방지 기구 안착홈(1116c)에 대응되는 크기로 형성된다. 링부(1151)는 자전 방지 기구 안착홈(1116c)에 안착된다.
키부(1152, 1153)는 링부(1151)에서 돌출된다. 키부(1152, 1153)는 한 쌍의 제1 키(1152)와 한 쌍의 제2 키(1153)로 구성된다.
한 쌍의 제1 키(1152)는 링부(1151)에서 서로 180°의 각도를 갖는 위치에 형성된다. 그리고 한 쌍의 제2 키(1153)도 링부(1151)에서 서로 180°의 각도를 갖는 위치에 형성된다. 제1 키(1152)와 제2 키(1153)는 링부(1151)를 따라 교번적으로 형성된다. 제1 키(1152)와 제2 키(1153)는 서로 90°의 각도를 갖는 위치에 형성된다.
제1 키(1152)는 링부(1151)의 방사 방향(또는 반경 방향, radial direction)과 제1 스크롤(1161)을 향해 돌출된다. 제1 키(1152)는 제1 스크롤 측 키홈(1161d)에 삽입된다. 또한 제1 키(1152)는 프레임부 측 키홈(1116c1)에 삽입될 수 있다.
제2 키(1153)는 링부(1151)의 방사 방향(또는 반경 방향, radial direction)을 향해 돌출된다. 제2 키(1153)는 프레임부(1116)를 향해 돌출될 수 있다. 제2 키(1153)는 프레임부 측 키홈(1116c2)에 삽입된다.
다음으로는 압축부(1160)에 대하여 설명한다.
압축부(1160)는 냉매 등의 압축 대상 유체를 압축하도록 형성된다. 압축부(1160)는 제1 스크롤(1161)과 제2 스크롤(1162)을 포함한다. 압축부(1160)는 제1 스크롤(1161)과 제2 스크롤(1162)에 의해 형성된다.
제1 스크롤(1161)은 구동 모터(1120)의 일 측에 구비된다. 제1 스크롤(1161)은 프레임부(1116)의 스크롤 안착홈(1116b)에 안착된다. 제1 스크롤(1161)은 프레임부(1116)에 의해 축 방향으로 지지된다.
제1 스크롤(1161)은 회전축(1130)의 편심부(1133)에 결합된다. 따라서 제1 스크롤(1161)은 회전축(1130)에 편심되게 결합된다. 편심부(1133)를 통해 회전력을 전달받은 제1 스크롤(1161)은 올담링(1150)에 의해 선회 운동하게 된다. 제1 스크롤(1161)은 선회 운동을 한다는 점에서 선회 스크롤이라 명명될 수 있다.
제2 스크롤(1162)은 제1 스크롤(1161)을 마주보는 위치에 고정된다. 제2 스크롤(1162)은 메인 하우징(1110)의 제2 단(후방단)에 결합된다. 제2 스크롤(1162)은 고정되어 있다는 점에서 고정 스크롤 또는 비선회 스크롤이라 명명될 수 있다. 제2 스크롤(1162)은 제1 스크롤(1161)과 리어 하우징(1170)의 사이에 배치된다.
제1 스크롤(1161)과 제2 스크롤(1162)은 서로 결합되어 한 쌍의 압축실(V)을 형성한다. 제1 스크롤(1161)이 선회 운동함에 따라 상기 압축실(V)의 용적이 반복적으로 변동되고, 이에 따라 압축실(V)에서 유체가 압축될 수 있다.
제1 스크롤(1161)은 선회 경판부(1161a), 선회랩(1161b) 및 회전축 결합부(1161c)를 포함한다.
선회 경판부(1161a)는 메인 하우징(1110)의 내주면에 대응되는 판 모양으로 형성된다. 메인 하우징(1110)의 내주면이 원에 해당하는 단면을 갖는다면, 선회 경판부(1161a)는 원판의 형상을 갖는다.
선회 경판부(1161a)의 양 면 중 제2 스크롤(1162)을 향하는 일 면을 제1 면이라고 할 때, 상기 제1 면에는 선회랩(1161b)이 돌출된다. 선회 경판부(1161a)의 양 면 중 프레임부(1116)를 향하는 타 면을 제2 면이라고 할 때, 상기 제2 면에는 제1 스크롤 측 키홈(1161d)이 형성된다. 제1 스크롤 측 키홈(1161d)은 올담링(1150)의 제1 키(1152)를 수용하도록 형성되며, 제1 스크롤 측 키홈(1161d)은 선회 경판부(1161a)의 반지름 방향을 따라 연장된다.
선회랩(1161b)은 선회 경판부(1161a)의 제1 면으로부터 제2 스크롤(1162)을 향해 인볼류트 곡선 형상으로 돌출된다. 인볼류트 곡선이란 임의의 반경을 갖는 기초원의 주위에 감겨있는 실을 풀어낼 때 실의 끝 부분이 그리는 궤적에 해당하는 곡선을 의미한다. 선회랩(1161b)은 후술할 고정랩(1162b)과 맞물려 상기 고정랩(1162b)의 내측면과 외측면에 각각 압축실(V)을 형성한다.
회전축 결합부(1161c)는 선회 경판부(1161a)의 중심에 형성된다. 회전축 결합부(1161c)는 회전축(1130)의 편심부(1133)를 수용하도록 속이 빈 원기둥 형상으로 형성된다. 회전축 결합부(1161c)는 선회 경판부(1161a)의 제1 면으로부터 제2 스크롤(1162)을 향해 돌출될 수 있다. 회전축 결합부(1161c)는 인볼류트 형상의 기초원에 해당하는 위치에 형성된다. 이에 따라 회전축 결합부(1161c)의 둘레는 앞서 선회랩(1161b)에서 설명된 인볼류트 곡선의 기초원을 형성할 수 있다. 따라서 회전축 결합부(1161c)는 선회랩(1161b)의 가장 안쪽 부분을 형성한다.
편심부(1133)는 회전축 결합부(1161c)를 축 방향으로 관통한다. 회전축 결합부(1161c)의 내부에는 제2 베어링(1182)이 삽입된다. 제2 베어링(1182)은 편심부(1133)와 회전축 결합부(1161c)의 사이에 배치된다. 제2 베어링(1182)은 회전축 결합부(1161c)에 삽입되는 편심부(1133)와 베어링면을 형성한다. 제2 베어링(1182)은 편심부(1133)를 감싸도록 속이 빈 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 제1 스크롤(1161)의 방사 방향에서 회전축 결합부(1161c) 및/또는 제2 베어링(1182)은 선회랩(1161b)과 중첩되도록 배치된다.
제2 스크롤(1162)은 고정 경판부(1162a), 고정랩(1162b), 측벽부(1162c), 제2 돌출부(1162d), 제2 축수부(1162e), 오일 안내 돌출부(1162f), 오일 안내 유로(1162g), 체결 구멍(1162h), 살빼기 홈(1162i), 오일 안내 영역(1162j), 및 토출 유로(1162k)를 포함한다.
고정 경판부(1162a)는 메인 하우징(1110)의 제2 단에 대응되는 판 모양으로 형성된다. 상기 제2 단의 둘레가 원에 해당하는 단면을 갖는다면, 고정 경판부(1162a)는 원판의 형상을 갖는다.
고정 경판부(1162a)의 양 면 중 제1 스크롤(1161)을 향하는 일 면을 제1 면이라고 할 때, 제1 면에는 고정랩(1162b)이 형성된다. 다만, 고정랩(1162b)은 도 3에서 시각적으로 확인되지 않고, 도 4에서 확인 가능하다. 고정 경판부(1162a)의 양 면 중 리어 하우징(1170)을 향하는 타 면을 제2 면이라고 할 때, 상기 제2 면에는 제2 축수부(1162e), 오일 안내 돌출부(1162f), 체결 구멍(1162h) 등이 형성된다.
고정랩(1162b)은 선회랩(1161b)과 마찬가지로 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 고정랩(1162b)의 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 고정랩(1162b)은 선회랩(1161b)과 맞물려 압축실(V)을 형성한다. 선회랩(1161b)은 고정랩(1162b)의 사이로 삽입되고, 고정랩(1162b)은 선회랩(1161b)의 사이로 삽입된다.
측벽부(1162c)는 고정 경판부(1162a)의 테두리를 따라 메인 하우징(1110)의 제2 단을 향해 돌출된다. 측벽부(1162c)는 제2 스크롤(1162)의 방사 방향(또는 반경 방향)에서 고정랩(1162b)을 감싸도록 형성된다.
제2 돌출부(1162d)는 측벽부(1162c)에서 돌출된다. 제2 돌출부(1162d)는 앞서 설명된 메인 하우징(1110)의 제1 돌출부(1115)와 대응되도록 형성된다. 제2 돌출부(1162d)의 내부에는 제2 유로(1162d1)가 형성된다. 제2 유로(1162d1)는 축 방향에 평행하게 형성될 수도 있고, 축 방향에 대해 경사지게 형성될 수도 있다. 제2 유로(1162d1)는 제1 돌출부(1115)의 내부에 형성되는 제1 유로(1115a)와 함께 흡입 유로(Fg)를 형성한다.
제2 유로(1162d1)가 축 방향으로 형성되면 고정 경판부(1162a)의 외경이 확대될 수 있다. 이에 따라 메인 하우징(1110)의 동일 외경 대비 고정랩(1162b)의 감긴 길이가 증가될 수 있다. 제2 유로(1162d1)가 경사지게 형성되면 압축실(V)의 동일 용량 대비 고정랩(1162b)의 감긴 길이가 줄어 들어 전동식 압축기(1000)가 소형화될 수 있다.
제2 축수부(1162e)는 고정 경판부(1162a)의 중심에 형성된다. 제2 축수부(1162e)는 회전축(1130)의 서브 베어링부(1134)를 수용하도록 형성된다. 제2 축수부(1162e)는 고정 경판부(1162a)에서 리어 하우징(1170)을 향해 축 방향으로 리세스 되어 형성될 수 있다. 회전축(1130)을 수용하는 면은 내면이라고 하고, 리어 하우징(1170)을 향하는 면을 외면이라고 할 때, 제2 축수부(1162e)는 내면에서 리스세되며, 외면에서 돌출된다.
제2 축수부(1162e)는 고정 경판부(1162a)의 두께를 도 3에 도시된 것보다 증가시켜 형성될 수도 있으나, 이 경우 제2 스크롤(1162)의 무게가 증가할 뿐만 아니라, 불필요한 부분까지 두껍게 형성되면서 사체적(dead volume)이 증가할 수 있다. 사체적이란 구조적 기능적으로 쓸모 없이 낭비되는 부피를 의미한다.
제2 스크롤(1162)은 회전축(1130)의 일 단을 마주보도록 배치된다. 제2 축수부(1162e)는 서브 베어링부(1134)의 외주면과 단부를 감싸도록 형성된다. 회전축(1130)의 서브 베어링부(1134)는 제2 축수부(1162e)에 삽입된다. 서브 베어링부(1134)는 제2 축수부(1162e)의 의해 방사 방향으로 지지된다.
제2 축수부(1162e)는 하나의 밑면이 막힌 원기둥 형상으로 형성된다. 제2 축수부(1162e)의 내부에는 제3 베어링(1183)이 삽입된다. 제3 베어링(1183)은 회전축(1130)의 서브 베어링부(1134)를 감싸도록 속이 빈 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 제3 베어링(1183)은 제2 축수부(1162e)와 서브 베어링부(1134)의 사이에 배치된다. 제3 베어링(1183)은 서브 베어링부(1134)와 베어링면을 형성한다. 제3 베어링(1183)은 부시 베어링으로 형성될 수 있고, 니들 베어링으로 형성될 수도 있다. 제2 스크롤(1162)의 방사 방향에서 제2 축수부(1162e)는 서브 베어링부(1134) 및/또는 제3 베어링(1183)과 중첩되도록 배치된다.
오일 안내 돌출부(1162f)는 제2 축수부(1162e)의 아래에 형성된다. 오일 안내 돌출부(1162f)는 제2 축수부(1162e)에서 아래 방향으로 돌출되거나, 고정 경판부(1162a)에서 리어 하우징(1170)을 향해 돌출된다. 오일 안내 돌출부(1162f)의 내부에는 오일 안내 유로(1162g)가 형성될 수 있다.
오일 안내 유로(1162g)는 유분리실(S2)에 저장된 오일을 회전축(1130)의 베어링면으로 공급되게 하도록 제2 스크롤(1162)을 관통한다. 예를 들어, 오일 안내 유로(1162g)는 오일 안내 돌출부(1162f)와 고정 경판부(1162a)를 관통하도록 형성될 수 있다. 회전축(1130)의 베어링면이란 메인 베어링부(1132)의 외주면, 편심부(1133)의 외주면, 서브 베어링부(1134)의 외주면을 의미한다. 오일의 일부는 배압실(S3)로 유입되어 제1 스크롤(1161)을 제2 스크롤(1162) 쪽으로 지지하는 배압력을 형성한다.
체결 구멍(1162h)은 메인 하우징(1110)의 체결 구멍(1117) 및 리어 하우징(1170)의 체결 구멍(1172)과 대응되는 위치에 형성된다. 체결 구멍(1162h)은 고정 경판부(1162a)의 둘레를 따라 형성될 수 있다. 체결 구멍(1162h)은 고정 경판부(1162a)와 측벽부(1162c)를 관통하도록 형성될 수 있다. 체결 구멍(1162h)은 살빼기 홈(1162i)이 형성되지 않는 위치에 형성되거나, 두 살빼기 홈(1162i)의 사이를 관통하는 위치에 형성될 수 있다. 측벽부(1162c)에 형성되는 살빼기 홈(1162i)은 앞서 설명한 것으로 갈음한다.
오일 안내 영역(1162j)은 제2 축수부(1162e)에 의해 감싸이는 영역에 형성된다. 오일 안내 영역(1162j)은 오일 안내 유로(1162h)와 급유 유로(1136)의 사이에 위치하게 된다. 오일 안내 유로(1162h)는 유분리실(S2)에 연통되고, 급유 유로(1136)는 회전축(1130)의 외주면에 구비되는 각각의 베어링면으로 연통될 수 있다.
토출 유로(1162k)는 압축실(V)에서 압축된 유체를 유분리실(S2)로 토출하는 유로에 해당한다. 토출 유로(1162k)는 고정 경판부(1162a)를 관통하도록 형성될 수 있다. 토출 유로를 개폐하기 위해 기설정된 압력 이상에서 개방되는 토출 밸브(1190)가 설치될 수 있다.
다음으로는 리어 하우징(1170)에 대하여 설명한다.
구동 모터(1120)가 압축부(1160)의 일 측에 형성된다면, 리어 하우징(1170)은 압축부(1160)의 타측에 형성된다. 이를테면 리어 하우징(1170)은 압축부(1160)를 기준으로 구동 모터(1120)의 반대쪽에 형성된다.
리어 하우징(1170)은 개구된 제1 단과 폐쇄된 제2 단을 구비한다. 구동 모터(1120) 쪽을 전방이라고 한다면, 제1 단은 전방단에 해당하고, 제2 단은 후방단에 해당한다. 리어 하우징(1170)에 형성되는 체결 구멍(1172)을 통해 볼트가 삽입된면, 이 볼트는 리어 하우징(1170)의 체결 구멍(1172)과 제2 스크롤(1162)의 체결 구멍(1162h)을 순차적으로 통과하여 메인 하우징(1110)의 체결 구멍(1117)에 결합된다. 이에 따라 메인 하우징(1110), 제2 스크롤(1162), 리어 하우징(1170)이 볼트 체결될 수 있다.
리어 하우징(1170)의 후방단은 제2 스크롤(1162)로부터 이격되어 있다. 이에 따라 리어 하우징(1170)과 제2 스크롤(1162)의 사이에는 유분리실(S2)이 형성된다. 유분리실(S2)은 압축부(1160)에서 압축된 후 토출되는 유체를 수용하는 공간에 해당하며, 회전축(1130)의 베어링면으로 공급될 오일을 수용하는 공간에 해당한다. 유분리실(S2)의 밀폐를 위해 리어 하우징(1170)과 제2 스크롤(1162)의 사이에는 가스켓과 같은 실링부재(미도시)가 설치될 수 있다.
리어 하우징(1170)은 제2 스크롤(1162)을 향해 돌출되는 지지 돌출부(1174)를 구비한다. 지지 돌출부(1174)는 제2 단의 내부면에서 돌출된다. 여기서 내부면이란 고정부(1173)가 돌출되는 외부면의 반대쪽 면을 가리킨다. 지지 돌출부(1174)는 제2 스크롤(1162)의 오일 안내 돌출부(1162f)와 접촉되는 위치까지 돌출될 수 있다. 지지 돌출부(1174)는 축 방향을 따라 제2 스크롤(1162)을 제1 스크롤(1161) 쪽으로 지지한다.
다음으로는 인버터 모듈(1200)에 대하여 설명한다.
메인 하우징(1110)의 양 단 중 리어 하우징(1170)의 반대쪽, 이를테면 메인 하우징(1110)의 개구단을 형성하는 전방단에는 인버터 하우징(1210)이 결합된다. 인버터 하우징(1210)은 인버터 커버(1220)와 결합되어 그 사이에 인버터실(S4)을 형성한다. 인버터 하우징(1210)과 인버터 커버(1220)는 볼트 체결될 수 있다.
인버터 부품(1230)은 상기 인버터실(S4)에 장착된다. 전기 연결부(1250)는 인버터 부품(1230)에 전기적으로 연결된다. 전기 연결부(1250)는 모터실(S1)을 향해 노출된다.
이하에서는 본 발명에서 제안하는 올담링(1150)의 구조에 대하여 설명한다.
도 5는 올담링(1150), 메인 하우징(1110)의 프레임부(1116), 제1 스크롤(1161)의 분해 사시도다.
올담링(1150)이 링부(1151)와 키부(1152, 1153)를 포함하는 것은 앞서 도 3을 참조하여 설명하였다. 본 발명의 전동식 압축기(1000)에서는 올담링(1150)에 추가로 슬릿(1154)이 키부(1152, 1153)에 형성된다.
슬릿(1154)은 키부(1152, 1153)의 적어도 일부를 올담링(1150)의 원주 방향에서 서로 이격되는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)으로 구분되게 하도록 상기 올담링(1150)의 방사 방향을 따라 형성된다. 올담링(1150)의 원주 방향이란 링부(1151)가 형성되는 방향을 가리킨다. 올담링(1150)의 방사 방향이란 링부(1151)의 중심으로부터 키부(1152, 1153)를 향하는 방향을 가리킨다.
슬릿(1154)이란 키부(1152, 1153)에 형성되는 좁은 틈새를 의미한다. 따라서 슬릿(1154)이 올담링(1150)의 방사 방향을 따라 키부(1152, 1153)에 형성되면, 키부(1152, 1153)의 적어도 일부가 두 부분으로 구분된다. 여기서 두 부분을 각각 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)으로 명명하였다.
키부(1152, 1153)는 연결부(1152c)를 더 포함한다. 연결부(1152c)란 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)을 서로 연결하도록 형성되는 부분을 가리킨다.
연결부(1152c)는 올담링(1150)의 높이 방향에서 링부(1151)와 중첩되는 위치에 형성된다. 여기서 올담링(1150)의 높이 방향이란 링부(1151)에서 키부(1152, 1153)가 돌출되는 방향을 가리킨다. 올담링(1150)의 높이 방향은 회전축(1130)의 연장 방향과 일치한다. 연결부(1152c)는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)을 서로 연결할 뿐만 아니라, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)을 링부(1151)에 연결시키는 역할을 한다.
슬릿(1154)은 키부(1152, 1153)의 외면으로부터 연결부(1152c)까지 형성된다. 연결부(1152c)는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)에 비해 상대적으로 올담링(1150)의 내측에 형성되고, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)은 연결부(1152c)에 비해 상대적으로 외측에 형성된다. 따라서 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)은 상기 연결부(1152c)에서 올담링(1150)의 방사 방향을 향해 돌출되는 것으로 이해될 수 있다.
키부(1152, 1153)에 슬릿(1154)이 형성됨에 따라 상기 키부(1152, 1153)의 적어도 일부가 사로 이격되는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)으로 나뉘게 되면, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)은 연결부(1152c)와의 경계(A, B)에서 미소한 탄성력을 갖게 된다. 특히 올담링(1150)은 주철 또는 알루미늄 재질로 형성될 수 있으며, 주철과 알루미늄 등의 금속은 본질적으로 탄성력을 갖는 재질이다. 키부(1152, 1153)에 슬릿(1154)이 형성되는 구조와 올담링(1150)의 재질에 의해 상기 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)에 탄성력이 부여될 수 있다.
한편 전동식 압축기(1000)의 설계에 따라 올담링(1150)의 설계 제한을 받는 경우가 있을 수 있다. 예컨대 링부(1151)의 크기가 일정 수준 이상 커질 수 없는 경우가 존재할 수 있다. 이 경우에는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 링부(1151)의 외경보다 올담링(1150)의 방사 방향으로 더 돌출될 수 있다. 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 링부(1151)의 외경보다 돌출되면 키부(1152, 1153)의 기능은 유지되는 대신 링부(1151)의 크기가 줄어들 수 있다. 그러므로 링부(1151)와 관련된 전동식 압축기(1000)의 설계 자유도가 향상될 수 있다.
슬릿(1154)과 연결부(1152c)가 만나는 위치 혹은 슬릿(1154)과 연결부(1152c)의 경계(C)는 올담링(1150)의 높이 방향에서 링부(1151)의 외주면과 일치할 수 있다. 슬릿(1154)과 연결부(1152c)가 만나는 위치(C)란 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 사이 공간을 통해 시각적으로 노출되는 연결부(1152c)의 일 면을 가리킨다. 상기 연결부(1152c)의 일 면이 링부(1151)의 외주면과 일치하게 되면, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 변형이 일어나는 경계(A, B)는 올담링(1150)의 높이 방향에서 연결부(1152c)의 외주면과 일치하게 된다.
만일 올담링(1150)의 크기가 일정하다는 전제 하에 상기 연결부(1152c)의 일 면이 올담링(1150)의 방사 방향에서 링부(1151)의 외주면보다 안쪽에 위치하게 되면, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 밑면이 링부(1151)에 연결되게 된다. 이에 따라 올담링(1150)의 원주 방향을 따라 탄성 변형될 필요가 있는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 링부(1151)의 저항으로 인해 탄성 변형되지 못할 수 있다.
반대로, 상기 연결부(1152c)의 일면이 올담링(1150)의 방사 방향에서 링부(1151)의 외주면보다 바깥쪽에 위치하게 되면, 제1 부분(1152a)과 연결부(1152c)의 경계(A), 제2 부분(1152b)과 연결부(1152c)의 경계(B)도 링부(1151)의 외주면보다 바깥쪽에 위치하게 된다. 따라서 상기 경계(A, B)에서 탄성 변형되어야 할 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 탄성 변형량이 후술하게 될 면압 완화에 불충분할 수 있다.
도 5에서 미설명된 도면부호 1161a1은 스크롤 측 스러스트 면에 해당한다. 프레임부(1116)의 스크롤 안착홈(1116b)에 형성되는 프레임부 측 스러스트 면에 대응된다.
이하에서는 전동식 압축기(1000)의 작동 시 키홈(1161a1, 1116c2) 내에서 미끄러지는 키부(1152, 1153)에 대하여 설명한다.
도 6a와 도 6b는 키홈(1161a1) 내에서 미끄러지는 키부(1152)의 단면도다.
앞서 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 구동 모터로부터 제공되는 구동력에 의해 회전축이 회전하게 되면, 회전축의 회전력은 제1 스크롤(1161)로 전달된다. 제1 스크롤(1161)은 올담링(1150)에 의해 제2 스크롤(1162)에 대하여 선회 운동하게 된다.
제2 스크롤(1162)이 선회 운동하는 동안 올담링(1150)의 키부(1152)는 제1 스크롤(1161)의 키홈(1161a1)에서 미끄러지면서 왕복 운동하게 된다. 키부(1152)가 키홈(1161a1) 안에서 미끄러지기 위해서는 키홈(1161a1)의 원주 방향 폭이 키부(1152)의 원주 방향 폭보다 커야 한다. 이에 따라 키부(1152)의 양 측면과 키홈(1161a1)의 양 측벽 사이에 간격이 존재하게 된다.
이 간격은 키부(1152)의 미끄러짐을 방해하지 않는 범위 내에서 가급적 작은 것이 바람직하다. 그러나 설계 자유도의 제한, 전동식 압축기(1000)의 제작 편차 등 여러 이유에 의해 상기 간격이 바람직한 값보다 큰 경우가 많다.
제1 스크롤(1161)이 선회 운동 하므로, 전동식 압축기(1000)가 작동하는 한 올담링(1150)과 제1 스크롤(1161)의 상대 위치는 지속적으로 변경된다. 따라서 키부(1152)의 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 중 어느 하나가 키홈(1161a1)의 측벽에 의해 가압될 때 올담링(1150)의 위치가 정위치로부터 살짝 틀어질 수 있다.
만일 키부(1152)가 직육면체 형상으로만 형성된다면, 올담링(1150)의 위치가 틀어짐으로 인해 키부(1152)의 모서리와 키홈(1161a1)의 측벽이 선접촉하는 결과가 발생하게 된다. 이에 따라 키부(1152)에 가해지는 압력이 키부(1152)의 모서리에 집중되게 되고, 키부(1152)의 모서리가 집중적으로 마모되는 결과가 발생하게 된다.
그러나 본 발명에서는 키부(1152)에 슬릿(1154)이 형성됨에 따라 키부(1152)가 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)을 포함하게 되고, 상기 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)은 연결부(1152c)와의 경계(A, B)에서 미소한 탄성을 갖게 된다. 제1 부분(1152a) 또는 제2 부분(1152b)은 키홈(1161a1)의 측벽에 의해 가압되어 올담링(1150)의 원주 방향을 따라 미소 변형된다. 도 6a와 도 6b를 비교하면 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리가 D1에서 D2로 작아졌음을 알 수 있다.
제1 부분(1152a) 또는 제2 부분(1152b)이 미소 변형되면, 제1 부분(1152a) 또는 제2 부분(1152b)은 키홈(1161a1)의 측벽에 면접촉 되면서 미끄러질 수 있다. 이로 인해 키부(1152)의 모서리에 집중되었던 압력이 제1 부분(1152a) 또는 제2 부분(1152b)의 측면에 분산되어 인가된다. 이를테면 선 단위로 인가되던 압력이 면 단위로 인가되기 때문에 키부(1152)의 마모가 효과적으로 억제될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다.
도 7은 올담링(1150)의 다른 실시예를 보인 개념도다.
전동식 압축기(1000)의 설계 자유도 제한으로 인해 키부(1152)가 링부(1151)의 높이 방향{올담링(1150)의 높이 방향 또는 회전축(1130)의 연장 방향도 같음}으로만 돌출되고, 링부(1151)의 방사 방향{올담링(1150)의 방사 방향 또는 회전축(1130)의 방사 방향도 같음}으로는 돌출되지 않는 경우가 존재한다. 이를테면 올담링(1150)의 방사 방향에서 키부(1152)의 최외곽면과 링부(1151)의 외주면이 서로 일치할 수 있다.
이러한 경우에는 도 7과 같이 슬릿(1154)과 연결부(1152c)의 경계(C)가 올담링(1150)의 높이 방향에 대하여 경사지게 형성될 수 있다. 슬릿(1154)과 연결부(1152c)의 경계(C)란 슬릿(1154)을 통해 노출되는 연결부(1152c)의 일 면을 가리키며, 상기 연결부(1152c)의 일 면은 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이에 배치된다. 슬릿(1154)과 연결부(1152c)의 경계(C)는 링부(1151)에서 멀어질수록 올담링(1150)의 중심을 향해 경사지게 기울어진다.
상기와 같은 구조에 의하면 제1 부분(1152a)과 연결부(1152c)의 경계, 제2 부분(1152b)과 연결부(1152c)의 경계 또한 슬릿(1154)와 연결부(1152c)의 경계(C)와 마찬가지로 경사지게 형성된다. 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 키홈(1161a1)에 삽입되어 미끄러지게 되면, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)은 키홈(1161a1)의 측벽에 의해 가압되어 연결부(1152c)와의 경계를 따라 미소 변형될 수 있다.
도 8은 올담링(1150)의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
올담링(1150)에는 오일을 공급받기 위한 급유홀(1155)이 형성될 수 있다. 급유홀(1155)은 올담링(1150)의 원주 방향을 따라 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)을 올담링(1150)의 원주 방향으로 관통하도록 형성된다.
앞서 도 4에서 설명된 급유 유로(1136)와 급유 구멍(1137)을 통해 회전축(1130)의 베어링면으로 공급된 오일은 올담링(1150)의 슬릿(1154)으로도 공급된다. 오일은 급유홀(1155)을 통해 슬릿(1154)으로부터 제1 부분(1152a)과 키홈(1161a1)의 측벽, 제2 부분(1152b)과 키홈(1161a1)의 측벽 사이로 공급된다. 이에 따라 키부(1152)가 키홈(1161a1)에서 미끄러지며 운동할 때 오일은 윤활 작용을 한다.
급유홀(1155)은 반드시 원주 방향으로 형성되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 급유홀(1155)은 높이 방향 영역과 원주 방향 영역을 포함할 수 있다. 높이 방향 영역은 제1 부분(1152a)의 일면과 제2 부분(1152b)의 일면에서 올담링(1150)의 높이 방향을 따라 형성된다. 여기서 제1 부분(1152a)의 일면과 제2 부분(1152b)의 일면이란 키홈(1161a1)의 바닥면을 바라보는 면을 가리킨다. 원주 방향 영역은 높이 방향 영역에서 절곡되어 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 외측면을 향해 형성된다. 이에 따라 급유홀(1155)은 "ㄱ(기억)"자 형상으로 형성될 수 있다. 전동식 압축기(1000)의 급유 구조에 따라 급유홀(1155)이 기억자 형상으로 형성되는 것이 오일 공급에 더욱 유리할 수 있다.
도 9는 올담링(1150)의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
앞서 설명된 실시예의 슬릿(1154)은 I(아이)자 형상을 갖는다고 한다면, 도 9에 도시된 슬릿(1154)은 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리를 점차 멀어지게 하거나 가까워지게 하는 형상을 갖는다.
슬릿(1154)은 연결부(1152c)와의 경계에서 제1 부분(1152a)의 최외곽면 및 제2 부분(1152b)의 최외곽면으로 갈수록 점차 커지도록 형성될 수 있다. 슬릿(1154)과 연결부(1152c)와의 경계는 실질적으로 선에 가까울 수 있다.
상기와 같은 슬릿(1154)의 형상으로 인해 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리는 슬릿(1154)과 연결부(1152c)의 경계에서 제1 부분(1152a)의 최외곽면 그리고 제2 부분(1152b)의 최외곽면으로 갈수록 점차 멀어진다.
올담링(1150)의 재질이 충분한 탄성력을 갖는 경우에는 도 9의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 연결부(1152c)와의 경계에서 미소 변형되면, 실질적으로 거리가 가까워지는 것은 제1 부분(1152a)의 최외곽면과 제2 부분(1152b)의 최외곽면이기 때문이다. 상기와 같은 구조에서는 제1 부분(1152a)의 최외곽면과 제2 부분(1152b)의 최외곽면이 앞서 설명되었던 실시예에 비해 더욱 많이 이격되어 있으므로, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 만일 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 충분한 탄성력을 가짐에도 불구하고, 너무 가까워서 서로 접촉된다면 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 탄성 변형량이 부족해 키부(1152)가 키홈(1161a1)의 측벽에 선접촉될 수 있다.
도 10은 올담링(1150)의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
슬릿(1154)은 연결부(1152c)와의 경계에서 제1 부분(1152a)의 최외곽면 및 제2 부분(1152b)의 최외곽면으로 갈수록 점차 작아지도록 형성될 수 있다. 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리는 슬릿(1154)과 연결부(1152c)와의 경계에서 가장 멀다. 그리고 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리는 슬릿(1154)과 연결부(1152c)의 경계에서 제1 부분(1152a)의 최외곽면으로 갈수록 그리고 제2 부분(1152b)의 최외곽면으로 갈수록 점차 가까워진다.
올담링(1150)의 재질이 높은 강성을 갖는 경우에는 도 10의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)이 높은 강성을 갖게 되면 키홈(1161a1)의 측벽에 의해 가압되더라도 탄성 변형량이 부족할 수 있기 때문이다. 그러나 올담링(1150)이 도 10의 구조를 갖게 되면, 제1 부분(1152a)과 연결부(1152c)의 경계, 그리고 제2 부분(1152b)과 연결부(1152c)의 경계에서 상대적으로 작은 면압에도 변형을 일으킬 수 있게 되므로, 높은 강성의 재질을 보완할 수 있다.
올담링(1150)이 도 10의 구조를 갖게 되면 높은 강성의 재질을 보완할 수 있는 반면, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 파손 위험이 있을 수 있다. 이하에서는 높은 강성의 재질을 보완하는 것은 물론, 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 파손을 방지할 수 있는 구조에 대하여 설명한다.
도 11과 도 12는 각각 올담링(1150)의 또 다른 실시예를 보인 개념도다.
올담링(1150)은 슬릿(1154)과 홀(1156)을 포함할 수 있다. 홀(1156)은 슬릿(1154)과 연결부(1152c)의 경계에 형성된다. 홀(1156)은 올담링(1150)의 높이 방향을 따라 키부(1152)를 관통하도록 형성된다. 홀(1156)은 도 11과 같이 원기둥 모양으로 형성될 수도 있고, 도 12와 같이 사각기둥 형상으로 형성될 수도 있다.
슬릿(1154)이 형성되는 위치에서는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리가 일정하다. 이에 반해 홀(1156)이 형성되는 위치에서는 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리가 일정할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어 도 11의 구조에서는 홀(1156)이 형성되는 위치에서 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리가 일정하지 않고, 올담링(1150)의 방사 방향을 따라 점차 멀어지다가 다시 가까워진다. 반면 도 12의 구조에서는 홀(1156)이 형성되는 위치에서 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b) 사이의 거리가 일정하다.
올담링(1150)의 방사 방향에서 슬릿(1154)과 홀(1156)을 통해 노출되는 연결부(1152c)의 일 면은, 도 11에서는 곡면, 도 12에서는 평면이라고 할 수 있다. 도 11과 도 12의 구조에서는 상기 일 면의 면적이 도 10의 구조에 비해 작다는 것을 시각적으로 알 수 있다. 따라서 도 11과 도 12의 구조에 의하면 제1 부분(1152a)과 연결부(1152c)의 연결 면적, 제2 부분(1152b)과 연결부(1152c)의 연결 면적이 도 10의 그것보다 넓다. 이로 인해 제1 부분(1152a)과 제2 부분(1152b)의 파손이 방지될 수 있다.
이상에서 설명된 전동식 압축기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (12)

  1. 회전축에 편심되게 결합되며, 상기 회전축에 의해 선회 운동하는 제1 스크롤;
    상기 제1 스크롤에 맞물려 상기 제1 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 제2 스크롤; 및
    상기 제1 스크롤을 상기 제2 스크롤에 대하여 선회 운동 시키도록 형성되는 올담링을 포함하고,
    상기 제1 스크롤은 상기 제2 스크롤을 향하는 면의 반대쪽 면에 방사 방향을 따라 형성되는 키홈을 구비하고,
    상기 올담링은,
    환형의 링부;
    상기 키홈에 미끄러짐 가능하게 결합되도록 상기 링부로부터 상기 키홈을 향해 돌출되는 키부; 및
    상기 키부의 적어도 일부를 상기 올담링의 원주 방향에서 서로 이격되는 제1 부분과 제2 부분으로 구분되게 하도록 상기 올담링의 방사 방향을 따라 상기 키부에 형성되는 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는 상기 키홈의 측벽에 면접촉 되면서 미끄러지는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 키부는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결하도록 형성되는 연결부를 더 구비하고,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 적어도 하나는 상기 연결부와의 경계에서 상기 키홈의 측벽에 의해 상기 올담링의 원주 방향을 따라 미소 변형되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 링부의 외경보다 상기 올담링의 방사 방향으로 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 키부는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결하도록 형성되는 연결부를 더 구비하고,
    상기 슬릿은 상기 키부의 외면으로부터 상기 연결부까지 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 링부에서 상기 키부가 돌출되는 방향은 상기 올담링의 높이 방향으로 정의되고,
    상기 슬릿과 상기 연결부가 만나는 위치는 상기 올담링의 높이 방향에서 상기 링부의 외주면과 일치하는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 링부에서 상기 키부가 돌출되는 방향은 상기 올담링의 높이 방향으로 정의되고,
    상기 슬릿과 상기 연결부의 경계는 상기 올담링의 높이 방향에 대하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 올담링의 높이 방향에서 상기 링부와 중첩되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 올담링은 상기 올담링의 원주 방향을 따라 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 관통하도록 형성되는 급유홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 링부에서 상기 키부가 돌출되는 방향은 상기 올담링의 높이 방향으로 정의되고,
    상기 올담링은 상기 제1 부분과 상기 제2 부분에 형성되는 급유홀을 구비하고,
    상기 급유홀은,
    상기 제1 부분의 일면과 상기 제2 부분의 일면에서 상기 올담링의 높이 방향을 따라 형성되는 높이 방향 영역; 및
    상기 높이 방향 영역에서 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 외측면을 향해 형성되는 원주 방향 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이의 간격은 상기 제1 부분의 최외곽면과 상기 제2 부분의 최외곽면으로 갈수록 점차 멀어지거나 점차 가까워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 링부에서 상기 키부가 돌출되는 방향은 상기 올담링의 높이 방향으로 정의되고,
    상기 키부는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결하도록 형성되는 연결부를 더 구비하며,
    상기 올담링은 상기 슬릿과 상기 연결부의 경계에 형성되는 홀을 더 포함하고,
    상기 홀은 상기 슬릿과 상기 슬릿의 경계에서 상기 올담링의 높이 방향을 따라 상기 키부를 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
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