KR20200090374A

KR20200090374A - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20200090374A
Application number: KR1020190007316A
Authority: KR
Inventors: 이경재; 서정기
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2020-07-29
Also published as: US20220025885A1; DE112020000463T5; JP2022513270A; KR102526939B1; CN113286946A; JP7133100B2; US11644033B2; WO2020153661A1; CN113286946B

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 선회 운동되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 선회 스크롤을 지지하는 메인 프레임;을 포함하고, 상기 고정 스크롤은 고정 스크롤 경판 및 상기 고정 스크롤 경판으로부터 돌출되는 고정 스크롤 랩을 포함하고, 상기 메인 프레임은 상기 선회 스크롤을 기준으로 상기 고정 스크롤 경판의 반대측에 구비되는 메인 프레임 경판 및 상기 메인 프레임 경판의 외주부로부터 상기 고정 스크롤 측으로 돌출되는 메인 프레임 측판을 포함하고, 상기 고정 스크롤 경판, 상기 메인 프레임 경판 및 상기 메인 프레임 측판이 상기 선회 스크롤의 선회 공간을 형성할 수 있다. 이에 따라, 사전에 결정된 크기를 갖는 케이싱의 내부에서 상기 선회 스크롤의 선회 반경이 증가되어, 선회 스크롤과 고정 스크롤이 케이싱의 내부에 수용되는 상태에서 냉매 토출량이 증가될 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은, 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고정 스크롤과 선회 스크롤로 냉매를 압축할 수 있도록 한 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입,압축,토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토오크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기를 도시한 단면도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 스크롤 압축기는, 하우징(10), 상기 하우징(10)의 내부에서 회전력을 발생시키는 모터(20), 상기 모터(20)에 의해 회전되는 회전축(30), 상기 회전축(30)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(50) 및 상기 선회 스크롤(50)에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실(C)을 형성하는 고정 스크롤(60)을 포함한다.

상기 하우징(10)은 센터 하우징(12), 상기 센터 하우징(12)에 체결되어 상기 모터(20)가 수용되는 제1 공간(S1)을 형성하는 프론트 하우징(14) 및 상기 센터 하우징 경판(12a)을 기준으로 상기 프론트 하우징(14)의 반대측에서 상기 센터 하우징(12)에 체결되어 상기 선회 스크롤(50)과 상기 고정 스크롤(60)이 수용되는 제2 공간(S2)을 형성하는 리어 하우징(16)을 포함한다.

상기 센터 하우징(12)은 상기 선회 스크롤(50)을 지지하는 센터 하우징 경판(12a) 및 상기 센터 하우징 경판(12a)의 외주부로부터 상기 프론트 하우징(14) 측으로 돌출되는 센터 하우징 측판(12b)을 포함한다.

상기 센터 하우징 경판(12a)의 중심 측에는 상기 회전축(30)의 일단부가 관통한다.

상기 프론트 하우징(14)은 상기 센터 하우징 경판(12a)에 대향되고 상기 회전축(30)의 타단부를 지지하는 프론트 하우징 경판(14a) 및 상기 프론트 하우징 경판(14a)의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 하우징 측판(12b)과 체결되며 상기 모터(20)를 지지하는 프론트 하우징 측판(14b)을 포함한다.

여기서, 상기 센터 하우징 경판(12a), 상기 센터 하우징 측판(12b), 상기 프론트 하우징 경판(14a) 및 상기 프론트 하우징 측판(14b)이 상기 제1 공간(S1)을 형성하는데, 상기 센터 하우징(12)과 상기 프론트 하우징(14)이 각각 별도로 형성된 후 서로 체결되는 것은 상기 모터(20)가 상기 제1 공간(S1)에 삽입 가능하게 하기 위함이다. 이때, 상기 센터 하우징(12)과 상기 프론트 하우징(14) 사이에서 누설이 발생될 수 있으므로, 상기 프론트 하우징 측판(14b)과 상기 센터 하우징 측판(12b) 사이에는 상기 제1 공간(S1)을 상기 하우징(10)의 외부로부터 밀봉시키는 제1 실링부재(70)가 개재된다.

상기 리어 하우징(16)은 상기 센터 하우징 경판(12a)에 대향되는 리어 하우징 경판(16a) 및 상기 리어 하우징 경판(16a)의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 하우징 경판(12a)의 외주부에 체결되는 리어 하우징 측판(16b)을 포함한다.

그리고, 상기 리어 하우징(16)은 상기 압축실(C)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실(D)을 더 포함한다.

여기서, 상기 센터 하우징 경판(12a), 상기 리어 하우징 경판(16a) 및 상기 리어 하우징 측판(16b)은 상기 제2 공간(S2)을 형성하는데, 상기 센터 하우징(12)과 상기 리어 하우징(16)이 각각 별도로 형성된 후 서로 체결되는 것은 상기 선회 스크롤(50)과 상기 고정 스크롤(60)이 상기 제2 공간(S2)에 삽입 가능하게 하기 위함이다. 이때, 상기 센터 하우징(12)과 상기 리어 하우징(16) 사이에서 누설이 발생될 수 있으므로, 상기 센터 하우징 경판(12a)과 상기 리어 하우징 측판(16b) 사이에는 상기 제2 공간(S2)을 상기 하우징(10)의 외부로부터 밀봉시키는 제2 실링부재(80)가 개재된다.

상기 모터(20)는 상기 프론트 하우징 측판(14b)에 고정되는 고정자 및 상기 고정자의 내부에서 상기 고정자와의 상호 작용으로 회전되는 회전자를 포함한다.

상기 회전축(30)은 상기 회전자에 체결되되 상기 회전자의 중심부를 관통하여, 상기 회전축(30)의 일단부가 상기 센터 하우징 경판(12a)을 관통하고 상기 선회 스크롤(50)을 선회 운동 시키기 위한 편심부시(40)와 체결되고, 상기 회전축(30)의 타단부가 상기 프론트 하우징 경판(14a)에 지지된다.

상기 선회 스크롤(50)은 원판형의 선회 스크롤 경판(52), 상기 선회 스크롤 경판(52)의 중심부로부터 상기 고정 스크롤(60) 측으로 돌출되는 선회 스크롤 랩(54) 및 상기 선회 스크롤 경판(52)으로부터 상기 선회 스크롤 랩(54)의 반대측으로 돌출되고 상기 편심부시(40)와 체결되는 선회 스크롤 보스(530)를 포함한다.

상기 고정 스크롤(60)은 원판형의 고정 스크롤 경판(62), 상기 고정 스크롤 경판(62)의 중심부로부터 돌출되고 상기 선회 스크롤 랩(54)과 치합되는 고정 스크롤 랩(64) 및 상기 고정 스크롤 경판(62)의 외주부로부터 돌출되고 상기 센터 하우징 경판(12a)과 체결되는 고정 스크롤 측판(66)을 포함한다.

여기서, 상기 압축실(C)에서 발생되는 소음이 상기 하우징(10)의 외부로 방사되는 것이 방지되도록, 상기 선회 스크롤(50)과 상기 고정 스크롤(60)은 상기 하우징(10)의 내부에 수용되고, 상기 센터 하우징 경판(12a), 상기 고정 스크롤 경판(62) 및 상기 고정 스크롤 측판(66)은 상기 선회 스크롤(50)의 선회 공간을 형성하고, 상기 고정 스크롤 측판(66)은 상기 리어 하우징 측판(16b)과 상기 선회 스크롤(50) 사이에 개재된다.

그러나, 이러한 종래의 스크롤 압축기는 선회 스크롤(50)과 고정 스크롤(60)이 하우징(10)의 내부에 수용되는 상태에서 냉매 토출량을 증가시키는데 어려움이 있었다. 구체적으로, 냉매 토출량 증가를 위해서는 상기 선회 스크롤(50)의 선회 반경이 증가되거나 상기 압축실(C)의 축 방향 높이가 증가되어야 한다. 하지만, 상기 리어 하우징 측판(16b)과 상기 선회 스크롤(50) 사이에 상기 고정 스크롤 측판(66)이 형성됨에 따라 사전에 결정된 크기를 갖는 하우징(10)의 내부에서 상기 선회 스크롤(50)의 선회 반경이 증가되기 어렵다. 특히, 상기 고정 스크롤 측판(66)은 상기 고정 스크롤(60)을 상기 센터 하우징 경판(12a)에 체결 시키기 위한 체결부재(미도시)가 관통하는 체결홀(미도시)을 포함하고 상기 체결홀(미도시)에 의한 상기 고정 스크롤 측판(66)의 강성 저하를 방지하도록 상기 리어 하우징 측판(16b)보다도 더 두껍게 형성됨에 따라, 상기 선회 스크롤(50)의 선회 반경이 증가되기 더 어렵다. 그리고, 상기 선회 스크롤 경판(52)과 상기 고정 스크롤 경판(62) 사이 거리가 증가되고, 상기 선회 스크롤 랩(54)의 높이와 상기 고정 스크롤 랩(64)의 높이가 증가될 경우, 상기 선회 스크롤(50)과 상기 고정 스크롤(60)의 내구성이 현저히 저하되므로, 상기 압축실(C)의 축 방향 높이가 증가되기도 어렵다.

대한민국 등록특허공보 제10-1905395호

따라서, 본 발명은, 선회 스크롤과 고정 스크롤이 케이싱의 내부에 수용되는 상태에서 냉매 토출량을 증가시킬 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 회전축; 상기 회전축에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 선회 스크롤을 지지하는 메인 프레임;을 포함하고, 상기 고정 스크롤은 고정 스크롤 경판 및 상기 고정 스크롤 경판으로부터 돌출되는 고정 스크롤 랩을 포함하고, 상기 메인 프레임은 상기 선회 스크롤을 기준으로 상기 고정 스크롤 경판의 반대측에 구비되는 메인 프레임 경판 및 상기 메인 프레임 경판의 외주부로부터 상기 고정 스크롤 측으로 돌출되는 메인 프레임 측판을 포함하고, 상기 고정 스크롤 경판, 상기 메인 프레임 경판 및 상기 메인 프레임 측판이 상기 선회 스크롤의 선회 공간을 형성하는 스크롤 압축기를 제공한다.

상기 메인 프레임 측판은 상기 케이싱과 상기 선회 스크롤 사이에 개재되고, 상기 선회 스크롤은 반경방향 상 상기 메인 프레임 측판에 대향되게 형성될 수 있다.

상기 메인 프레임 측판의 두께는 상기 케이싱의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.

상기 고정 스크롤은 상기 고정 스크롤 경판의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 케이싱에 체결되는 고정 스크롤 플랜지를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 프레임은 상기 메인 프레임 측판의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 케이싱에 체결되는 메인 프레임 플랜지를 더 포함할 수 있다.

상기 케이싱은, 상기 모터, 상기 회전축, 상기 선회 스크롤, 상기 고정 스크롤 및 상기 메인 프레임이 수용되는 수용공간을 갖는 제1 케이싱; 및 상기 제1 케이싱에 체결되며 상기 수용공간을 복개하는 제2 케이싱;을 포함할 수 있다.

상기 제1 케이싱은, 상기 회전축의 일단부를 지지하는 제1 케이싱 경판; 및 상기 제1 케이싱 경판의 외주부로부터 상기 제2 케이싱 측으로 돌출되고 상기 모터, 상기 메인 프레임 및 상기 고정 스크롤을 지지하는 제1 케이싱 측판;을 포함할 수 있다.

상기 제1 케이싱 측판은 상기 고정 스크롤 플랜지와 상기 메인 프레임 플랜지가 삽입되는 플랜지 삽입홈을 포함할 수 있다.

상기 플랜지 삽입홈은, 상기 제1 케이싱 측판의 내주면으로부터 절곡된 플랜지 삽입홈 기저면; 및 상기 플랜지 삽입홈 기저면으로부터 절곡되고 상기 제1 케이싱 측판의 선단면까지 연장되는 플랜지 삽입홈 내주면;을 포함할 수 있다.

상기 메인 프레임 플랜지는, 상기 플랜지 삽입홈 기저면에 접촉되는 메인 프레임 플랜지 기저면; 상기 메인 프레임 플랜지 기저면으로부터 절곡되고 상기 플랜지 삽입홈 내주면에 대향되는 메인 프레임 플랜지 외주면; 및 상기 메인 프레임 플랜지 외주면으로부터 절곡되고 상기 메인 프레임 플랜지 기저면의 배면을 이루는 메인 프레임 플랜지 상면;을 포함할 수 있다.

상기 고정 스크롤 플랜지는, 상기 메인 프레임 플랜지 상면에 접촉되는 고정 스크롤 플랜지 기저면; 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면으로부터 절곡되고 상기 플랜지 삽입홈 내주면에 대향되는 고정 스크롤 플랜지 외주면; 및 상기 고정 스크롤 플랜지 외주면으로부터 절곡되고 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면의 배면을 이루는 고정 스크롤 플랜지 상면;을 포함할 수 있다.

상기 고정 스크롤 플랜지는 상기 고정 스크롤 플랜지 상면으로부터 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면까지 상기 고정 스크롤 플랜지를 관통하는 제1 체결홀을 포함하고, 상기 메인 프레임 플랜지는 상기 메인 프레임 플랜지 상면으로부터 상기 메인 프레임 플랜지 기저면까지 상기 메인 프레임 플랜지를 관통하는 제2 체결홀을 포함하고, 상기 플랜지 삽입홈은 상기 플랜지 삽입홈 기저면으로부터 음각지게 형성되는 제3 체결홀을 포함하고, 상기 메인 프레임 플랜지와 상기 고정 스크롤 플랜지는 상기 제1 체결홀, 상기 제2 체결홀 및 상기 제3 체결홀에 삽입되는 체결부재에 의해 상기 제1 케이싱 측판에 체결될 수 있다.

상기 모터, 상기 회전축, 상기 선회 스크롤, 상기 고정 스크롤 및 상기 메인 프레임은 상기 제2 케이싱 측으로부터 상기 제1 케이싱 측으로 삽입되어 상기 수용공간에 수용될 수 있다.

상기 제1 케이싱과 상기 제2 케이싱 사이에는 상기 수용공간을 상기 케이싱의 외부로부터 밀봉시키는 실링부재가 형성되고, 상기 수용공간은 상기 실링부재에 의해서만 밀봉될 수 있다.

상기 압축실에서 토출되는 냉매로부터 분리되는 오일을 회수하는 오일회수유로를 더 포함하고, 상기 오일회수유로는 상기 메인 프레임 측판에 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 회전축; 상기 회전축에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 선회 스크롤을 지지하는 메인 프레임;을 포함하고, 상기 고정 스크롤은 고정 스크롤 경판 및 상기 고정 스크롤 경판으로부터 돌출되는 고정 스크롤 랩을 포함하고, 상기 메인 프레임은 상기 선회 스크롤을 기준으로 상기 고정 스크롤 경판의 반대측에 구비되는 메인 프레임 경판 및 상기 메인 프레임 경판의 외주부로부터 상기 고정 스크롤 측으로 돌출되는 메인 프레임 측판을 포함하고, 상기 고정 스크롤 경판, 상기 메인 프레임 경판 및 상기 메인 프레임 측판이 상기 선회 스크롤의 선회 공간을 형성함에 따라, 사전에 결정된 크기를 갖는 케이싱의 내부에서 상기 선회 스크롤의 선회 반경을 증가시켜, 선회 스크롤과 고정 스크롤이 케이싱의 내부에 수용되는 상태에서 냉매 토출량을 증가시킬 수 있다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 A부분 확대도,
도 4는 도 2의 스크롤 압축기를 다른 방향으로 절개하여 도시한 단면도,
도 5는 도 2의 스크롤 압축기에서 제1 케이싱을 도시한 사시도,
도 6은 도 2의 스크롤 압축기에서 메인 프레임을 도시한 사시도,
도 7은 도 2의 스크롤 압축기에서 고정 스크롤을 도시한 사시도,
도 8은 도 7의 배면을 도시한 사시도,
도 9는 도 6의 메인 프레임과 도 7의 고정 스크롤이 결합된 모습을 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A부분 확대도이고, 도 4는 도 2의 스크롤 압축기를 다른 방향으로 절개하여 도시한 단면도이고, 도 5는 도 2의 스크롤 압축기에서 제1 케이싱을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 2의 스크롤 압축기에서 메인 프레임을 도시한 사시도이며, 도 7은 도 2의 스크롤 압축기에서 고정 스크롤을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 배면을 도시한 사시도이며, 도 9는 도 6의 메인 프레임과 도 7의 고정 스크롤이 결합된 모습을 도시한 사시도이다.

첨부된 도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱(100), 상기 케이싱(100)의 내부에서 회전력을 발생시키는 모터(200), 상기 모터(200)에 의해 회전되는 회전축(300), 상기 회전축(300)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(500), 상기 선회 스크롤(500)에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실(C)을 형성하는 고정 스크롤(600) 및 상기 선회 스크롤(500)을 지지하는 메인 프레임(700)을 포함할 수 있다.

상기 케이싱(100)은 상기 모터(200), 상기 회전축(300), 상기 선회 스크롤(500), 상기 고정 스크롤(600) 및 상기 메인 프레임(700)이 수용되는 수용공간(S)을 갖는 제1 케이싱(110) 및 상기 제1 케이싱(110)에 체결되며 상기 수용공간(S)을 복개하는 제2 케이싱(120)을 포함할 수 있다.

상기 제1 케이싱(110)은 상기 회전축(300)의 일단부를 지지하는 제1 케이싱 경판(112) 및 상기 제1 케이싱 경판(112)의 외주부로부터 상기 제2 케이싱(120) 측으로 돌출되고 상기 모터(200), 상기 메인 프레임(700) 및 상기 고정 스크롤(600)을 지지하는 제1 케이싱 측판(114)을 포함할 수 있다.

상기 제1 케이싱 경판(112)은 대략 원판형으로 형성되고, 상기 제1 케이싱 경판(112)의 중심 측에 상기 회전축(300)의 일단부가 삽입되는 회전축 지지홈을 포함할 수 있다.

상기 제1 케이싱 측판(114)은 대략 환형으로 형성되고, 외부로부터 상기 수용공간(S)(더욱 정확히는, 후술할 제1 공간(S1))으로 냉매를 안내하는 냉매흡입관(미도시)과 연통되는 흡입포트(미도시)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 케이싱 측판(114)은 상기 제1 케이싱 측판(114)의 선단부 측에 후술할 고정 스크롤 플랜지(630)와 메인 프레임 플랜지(730)가 삽입되도록 상기 제1 케이싱 측판(114)의 선단면 및 상기 제1 케이싱 측판(114)의 내주면으로부터 음각지게 형성되는 플랜지 삽입홈(116)을 포함할 수 있다.

상기 플랜지 삽입홈(116)은 상기 제1 케이싱 측판(114)의 내주면으로부터 절곡된 플랜지 삽입홈 기저면(116a) 및 상기 플랜지 삽입홈 기저면(116a)으로부터 절곡되고 상기 제1 케이싱 측판(114)의 선단면까지 연장되는 플랜지 삽입홈 내주면(116b)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 플랜지 삽입홈(116)은 후술할 체결부재(800)가 삽입되도록 상기 플랜지 삽입홈 기저면(116a)으로부터 음각지게 형성되는 제3 체결홀(H3)을 포함할 수 있다.

상기 제2 케이싱(120)은 상기 고정 스크롤(600)에 대향되는 제2 케이싱 경판(122) 및 상기 제2 케이싱 경판(122)의 외주부로부터 돌출되고 상기 제1 케이싱 측판(114)에 체결되는 제2 케이싱 측판(124)을 포함할 수 있다.

상기 제2 케이싱 경판(122)은 상기 압축실(C)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실(D)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2 케이싱 경판(122)은 상기 토출실(D)의 냉매를 외부로 안내하는 냉매토출관(미도시)과 연통되는 토출포트(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 제2 케이싱 측판(124)은 상기 제1 케이싱 측판(114)에 체결 가능하도록, 그리고 후술할 고정 스크롤 플랜지(630)가 상기 플랜지 삽입홈(116)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록, 상기 제2 케이싱 측판(124)의 선단면이 상기 제1 케이싱 측판(114)의 선단면 및 후술할 고정 스크롤 플랜지 상면(636)에 대향되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 케이싱 측판(124)의 외경이 상기 제1 케이싱 측판(114)의 외경과 동등 수준으로 형성되고, 상기 제2 케이싱 측판(124)의 내경이 상기 플랜지 삽입홈(116)의 내경보다 작게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 케이싱(110)은 일체로 형성되는데, 상기 메인 프레임(700)이 상기 제1 케이싱(110)에 탈착 가능하게 형성됨에 따라 상기 제1 케이싱(110)이 일체로 형성되어도 상기 모터(200), 상기 회전축(300), 상기 선회 스크롤(500) 및 상기 고정 스크롤(600)이 상기 제2 케이싱(120) 측으로부터 상기 제1 하우징(110) 측으로 삽입되어 상기 수용공간(S)에 수용될 수 있다. 즉, 상기 모터(200)와 상기 회전축(300)이 상기 수용공간(S)에 먼저 삽입될 수 있다. 그 다음, 상기 메인 프레임(700)이 상기 수용공간(S)에 삽입되면서 상기 수용공간(S)을 상기 모터(200)가 수용되는 제1 공간(S1)과 상기 선회 스크롤(500) 및 상기 고정 스크롤(600)이 수용되는 제2 공간(S2)으로 구획할 수 있다. 그 다음, 상기 선회 스크롤(500)을 선회 운동시키기 위한 편심부시(400)가 상기 수용공간(S)(더욱 정확히는, 제2 공간(S2))으로 삽입되어 상기 회전축(300)에 체결되고, 상기 선회 스크롤(500)이 상기 수용공간(S)(더욱 정확히는, 제2 공간(S2))으로 삽입되어 상기 편심부시(400)에 체결될 수 있다. 그 다음, 상기 고정 스크롤(600)이 상기 수용공간(S)(더욱 정확히는, 제2 공간(S2))으로 삽입될 수 있다. 그 다음, 상기 제2 케이싱(120)이 상기 제1 케이싱(110)에 체결되어 상기 수용공간(S)을 복개할 수 있다.

한편, 상기 제1 케이싱 측판(114)의 선단면과 상기 제2 케이싱 측판(124)의 선단면 사이에서 누설이 발생될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 상기 제1 케이싱 측판(114)의 선단면과 상기 제2 케이싱 측판(124)의 선단면 사이에는 상기 수용공간(S)을 상기 케이싱(100)의 외부로부터 밀봉시키는 실링부재(900)가 형성될 수 있다.

상기 모터(200)는 상기 제1 케이싱 측판(114)에 고정되는 고정자 및 상기 고정자의 내부에서 상기 고정자와의 상호 작용으로 회전되는 회전자를 포함할 수 있다.

상기 회전축(300)은 상기 회전자에 체결되되 상기 회전자의 중심부를 관통하여 상기 회전축(300)의 일단부가 상기 메인 프레임(700)을 관통하고 상기 회전축(300)의 타단부가 상기 제1 케이싱 경판(112)에 지지될 수 있다.

상기 선회 스크롤(500)은 원판형의 선회 스크롤 경판(510), 상기 선회 스크롤 경판(510)의 중심부로부터 상기 고정 스크롤(600) 측으로 돌출되는 선회 스크롤 랩(520) 및 상기 선회 스크롤 경판(510)의 중심부로부터 상기 선회 스크롤 랩(520)의 반대측으로 돌출되고 상기 편심부시(400)와 체결되는 선회 스크롤 보스(530)를 포함할 수 있다.

상기 고정 스크롤(600)은 원판형의 고정 스크롤 경판(610), 상기 고정 스크롤 경판(610)의 중심부로부터 돌출되고 상기 선회 스크롤 랩(520)과 치합되는 고정 스크롤 랩(620) 및 상기 고정 스크롤 경판(610)의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 제1 케이싱(110)의 플랜지 삽입홈(116)에 삽입되는 고정 스크롤 플랜지(630)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 고정 스크롤 경판(610), 상기 고정 스크롤 랩(620) 및 상기 고정 스크롤 플랜지(630)는 상기 고정 스크롤(600)의 외관을 형성할 수 있다.

상기 고정 스크롤 경판(610)의 중심 측에는 상기 압축실(C)의 냉매를 상기 토출실(D)로 토출하는 토출공(612)이 형성될 수 있다.

상기 고정 스크롤 플랜지(630)는 상기 고정 스크롤(600)을 상기 제1 케이싱(110)에 체결시키기 위한 것으로서, 후술할 메인 프레임 플랜지(730)와 함께 상기 플랜지 삽입홈(116)에 삽입된 상태에서 상기 제1 케이싱(110)에 체결되도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 고정 스크롤 플랜지(630)는 후술할 메인 프레임 플랜지 상면(736)에 접촉되는 고정 스크롤 플랜지 기저면(632), 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면(632)으로부터 절곡되고 상기 플랜지 삽입홈 내주면(116b)에 대향되는 고정 스크롤 플랜지 외주면(634), 상기 고정 스크롤 플랜지 외주면(634)으로부터 절곡되고 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면(632)의 배면을 이루는 고정 스크롤 플랜지 상면(636) 및 상기 고정 스크롤 플랜지 상면(636)으로부터 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면(632)까지 상기 고정 스크롤 플랜지(630)를 관통하는 제1 체결홀(H1)을 포함할 수 있다.

상기 메인 프레임(700)은 상기 선회 스크롤(500)을 기준으로 상기 고정 스크롤 경판(610)의 반대측에 구비되는 메인 프레임 경판(710), 상기 메인 프레임 경판(710)의 외주부로부터 상기 고정 스크롤(600) 측으로 돌출되는 메인 프레임 측판(720) 및 상기 메인 프레임 측판(720)의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 제1 케이싱(110)의 플랜지 삽입홈(116)에 삽입되는 메인 프레임 플랜지(730)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 메인 프레임 경판(710), 상기 메인 프레임 측판(720) 및 상기 메인 프레임 플랜지(730)는 상기 메인 프레임(700)의 외관을 형성할 수 있다.

상기 메인 프레임 경판(710)에는 상기 회전축(300)의 일단부가 관통하는 축수공(712) 및 상기 회전축(300)의 일단부에 체결되는 상기 편심부시(400)가 회전될 수 있는 공간을 제공하며 상기 선회 스크롤(500)을 상기 고정 스크롤(600) 측으로 가압하는 배압실(714)이 형성될 수 있다.

상기 메인 프레임 측판(720)에는 상기 냉매흡입관(미도시)을 통해 상기 제1 공간(S1)으로 유입된 냉매를 상기 압축실(C)로 안내하도록 상기 메인 프레임 측판(720)을 관통하여 상기 제1 공간(S1)과 상기 제2 공간(S2)을 연통시키는 흡입공(722)이 형성될 수 있다.

상기 메인 프레임 플랜지(730)는 상기 메인 프레임(700)을 상기 제1 케이싱(110)에 체결시키기 위한 것으로서, 상기 고정 스크롤 플랜지(630)와 함께 상기 플랜지 삽입홈(116)에 삽입된 상태에서 상기 제1 케이싱(110)에 체결되도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 메인 프레임 플랜지(730)는 상기 플랜지 삽입홈 기저면(116a)에 접촉되는 메인 프레임 플랜지 기저면(732), 상기 메인 프레임(700) 기저면으로부터 절곡되고 상기 플랜지 삽입홈 내주면(116b)에 대향되는 메인 프레임 플랜지 외주면(734), 상기 메인 프레임 플랜지 외주면(734)으로부터 절곡되고 상기 메인 프레임 플랜지 기저면(732)의 배면을 이루는 메인 프레임 플랜지 상면(736) 및 상기 메인 프레임 플랜지 상면(736)으로부터 상기 메인 프레임 플랜지 기저면(732)까지 상기 메인 프레임 플랜지(730)를 관통하는 제2 체결홀(H2)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 메인 프레임 플랜지(730)와 상기 고정 스크롤 플랜지(630)는 상기 제1 체결홀(H1), 상기 제2 체결홀(H2) 및 상기 제3 체결홀(H3)에 삽입되는 체결부재(800)에 의해 상기 제1 케이싱 측판(114)에 체결될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.

즉, 상기 모터(200)에 전원이 인가되면 상기 회전축(300)이 상기 회전자와 함께 회전될 수 있다.

그리고, 상기 선회 스크롤(500)이 상기 편심부시(400)를 통해 상기 회전축(300)으로부터 회전력을 전달받아 선회 운동될 수 있다.

이에 따라, 상기 압축실(C)은 중심 측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다.

그리고, 냉매는 상기 냉매흡입관(미도시), 상기 제1 공간(S1), 상기 흡입공(722)을 통해 상기 제2 공간(S2)으로 유입될 수 있다.

그리고, 상기 제2 공간(S2)으로 유입된 냉매는 상기 압축실(C)로 흡입될 수 있다.

그리고, 상기 압축실(C)로 흡입된 냉매는 상기 압축실(C)의 이동경로를 따라 중심 측으로 이동되면서 압축되어 상기 토출공(612)을 통해 상기 토출실(D)로 토출될 수 있다.

그리고, 상기 토출실(D)로 토출된 냉매는 상기 냉매토출관(미도시)을 통해 압축기의 외부로 배출될 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 상기 선회 스크롤(500)과 상기 고정 스크롤(600)이 상기 케이싱(100)의 내부에 수용됨에 따라, 상기 압축실(C)에서 발생되는 소음이 상기 케이싱(100)에 의해 감소될 수 있다. 이에 의하여, 상기 압축실(C)에서 발생되는 소음이 상기 케이싱(100)의 외부로 방사되는 것이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 고정 스크롤 경판(610), 상기 메인 프레임 경판(710) 및 상기 메인 프레임 측판(720)이 상기 선회 스크롤(500)의 선회 공간을 형성하고, 상기 메인 프레임 측판(720)이 상기 케이싱(100)과 상기 선회 스크롤(500) 사이에 개재됨에 따라, 상기 압축실(C)에서 발생되는 소음이 상기 메인 프레임 측판(720)에 의해서도 감소될 수 있다. 이에 의하여, 상기 압축실(C)에서 발생되는 소음이 상기 케이싱(100)의 외부로 방사되는 것이 더욱 방지될 수 있다.

한편, 상기 고정 스크롤 경판(610), 상기 메인 프레임 경판(710) 및 상기 메인 프레임 측판(720)이 상기 선회 스크롤(500)의 선회 공간을 형성하고, 상기 메인 프레임 플랜지(730)를 통해 상기 제1 케이싱(110)에 체결되는 상기 메인 프레임 측판(720)이 상기 케이싱(100)과 상기 선회 스크롤(500) 사이에 개재됨에 따라, 상기 선회 스크롤(500)의 선회 반경이 증가될 수 있다.

구체적으로, 상기 메인 프레임 측판(720)은 상기 제1 케이싱(110)에 직접 체결되지 않고 상기 메인 프레임 플랜지(730)를 통해 상기 제1 케이싱(110)에 체결될 수 있다. 이에 따라, 상기 메인 프레임 측판(720)에는 상기 체결부재(800)가 삽입되는 체결공이 형성되지 않아, 상기 메인 프레임 측판(720)의 반경방향 두께가 얇게 형성되더라도 상기 메인 프레임 측판(720)의 강성이 확보될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 메인 프레임 측판(720)의 반경방향 두께는 상기 제1 케이싱 측판(114)의 반경방향 두께보다 얇게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 선회 스크롤(500)의 선회 반경은 상기 선회 스크롤(500)이 상기 메인 프레임 측판(720)과 간섭되지 않는 범위 내에서 최대로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 압축실(C)의 축 방향 높이를 사전에 결정된 수준으로 유지하면서 냉매 토출량이 증가될 수 있다. 즉, 상기 선회 스크롤 랩(520)과 상기 고정 스크롤 랩(620)의 강성을 사전에 결정된 수준으로 유지하면서 냉매 토출량이 증가될 수 있다.

또는, 냉매 토출량을 사전에 결정된 수준으로 유지하면서 상기 제1 케이싱 측판(114)의 외경이 감소될 수 있다. 이에 따라, 스크롤 압축기의 중량 및 원가가 절감될 수 있고, 차량 탑재성이 개선될 수 있다.

한편, 상기 메인 프레임(700)이 상기 케이싱(100)에 탈착 가능하게 형성됨에 따라, 상기 제1 케이싱(110)이 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용공간(S)은 상기 제1 케이싱(110)과 상기 제2 케이싱(120) 사이에 개재되는 상기 실링부재(900)에 의해서만 밀봉되면 충분하므로, 원가가 절감되고, 누설의 위험이 현저히 낮아질 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 상기 케이싱(100)의 내부에서 오일이 냉매와 함께 유동되며 각종 습동부를 윤활시키도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 공간(S1)에 오일이 저유되고, 상기 제1 공간(S1)의 오일은 상기 제1 공간(S1)의 냉매와 함께 상기 압축실(C)로 유동되고, 상기 압축실(C)로부터 상기 토출실(D)로 토출되는 냉매에 함유되어 있던 오일은 상기 토출실(D)에서 분리되며, 상기 토출실(D)에서 냉매로부터 분리된 오일은 도 4에 도시된 오일회수유로(W)를 통해 상기 제1 공간(S1) 및 상기 배압실(714)로 유동될 수 있다.

상기 오일회수유로(W)는, 상기 토출실(D)의 오일이 유입되도록 상기 고정 스크롤 경판(610)을 관통하여 상기 토출실(D)과 연통되는 제1 유로공(W1), 상기 제1 유로공(W1)의 오일이 유입되도록 상기 메인 프레임 측판(720)을 관통하여 상기 제1 유로공(W1)과 연통되는 제2 유로공(W2), 상기 제2 유로공(W2)을 통과하는 오일의 압력을 토출압에서 중간압으로 감압시키도록 상기 제2 유로공(W2)의 내부에 구비되는 제1 감압부재(R1), 상기 제2 유로공(W2)을 통과한 오일 중 일부를 상기 제1 공간(S1)으로 안내하도록 상기 메인 프레임 경판(710)을 관통하여 상기 제2 유로공(W2)과 상기 제1 공간(S1)을 연통시키는 제3 유로공(W3), 상기 제3 유로공(W3)을 통과하는 오일의 압력을 중간압으로부터 흡입압으로 감압시키도록 상기 제3 유로공(W3)의 내부에 구비되는 제2 감압부재(R2), 상기 제2 유로공(W2)을 통과한 오일 중 일부를 상기 배압실(714)로 안내하도록 상기 메인 프레임 경판(710)을 관통하여 상기 제2 유로공(W2)과 상기 배압실(714)을 연통시키는 제4 유로공(W4)을 포함할 수 있다.

여기서, 본 실시예의 경우, 상기 메인 프레임(700)이 상기 메인 프레임 측판(720)을 포함함에 따라, 상기 오일회수유로(W)를 형성하기 용이할 수 있다.

100: 케이싱 110: 제1 케이싱
112: 제1 케이싱 경판 114: 제1 케이싱 측판
116: 플랜지 삽입홈 116a: 플랜지 삽입홈 기저면
116b: 플랜지 삽입홈 내주면 120: 제2 케이싱
200: 모터 300: 회전축
500: 선회 스크롤 600: 고정 스크롤
610: 고정 스크롤 경판 620: 고정 스크롤 랩
630: 고정 스크롤 플랜지 632: 고정 스크롤 플랜지 기저면
634: 고정 스크롤 플랜지 외주면 636: 고정 스크롤 플랜지 상면
700: 메인 프레임 710: 메인 프레임 경판
720: 메인 프레임 측판 730: 메인 프레임 플랜지
732: 메인 프레임 플랜지 기저면 734: 메인 프레임 플랜지 외주면
736: 메인 프레임 플랜지 상면 800: 체결부재
900: 실링부재 H1: 제1 체결홀
H2: 제2 체결홀 H3: 제3 체결홀

Claims

케이싱(100);
상기 케이싱(100)의 내부에서 회전력을 발생시키는 모터(200);
상기 모터(200)에 의해 회전되는 회전축(300);
상기 회전축(300)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(500);
상기 선회 스크롤(500)에 치합되어 두 개 한 쌍의 압축실(C)을 형성하는 고정 스크롤(600); 및
상기 선회 스크롤(500)을 지지하는 메인 프레임(700);을 포함하고,
상기 고정 스크롤(600)은 고정 스크롤 경판(610) 및 상기 고정 스크롤 경판(610)으로부터 돌출되는 고정 스크롤 랩(620)을 포함하고,
상기 메인 프레임(700)은 상기 선회 스크롤(500)을 기준으로 상기 고정 스크롤 경판(610)의 반대측에 구비되는 메인 프레임 경판(710) 및 상기 메인 프레임 경판(710)의 외주부로부터 상기 고정 스크롤(600) 측으로 돌출되는 메인 프레임 측판(720)을 포함하고,
상기 고정 스크롤 경판(610), 상기 메인 프레임 경판(710) 및 상기 메인 프레임 측판(720)이 상기 선회 스크롤(500)의 선회 공간을 형성하는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 메인 프레임 측판(720)은 상기 케이싱(100)과 상기 선회 스크롤(500) 사이에 개재되고,
상기 선회 스크롤(500)은 반경방향 상 상기 메인 프레임 측판(720)에 대향되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 메인 프레임 측판(720)의 두께는 상기 케이싱(100)의 두께보다 얇게 형성되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 고정 스크롤(600)은 상기 고정 스크롤 경판(610)의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 케이싱(100)에 체결되는 고정 스크롤 플랜지(630)를 더 포함하는 스크롤 압축기.
제4항에 있어서,
상기 메인 프레임(700)은 상기 메인 프레임 측판(720)의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 케이싱(100)에 체결되는 메인 프레임 플랜지(730)를 더 포함하는 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,
상기 케이싱(100)은,
상기 모터(200), 상기 회전축(300), 상기 선회 스크롤(500), 상기 고정 스크롤(600) 및 상기 메인 프레임(700)이 수용되는 수용공간(S)을 갖는 제1 케이싱(110); 및
상기 제1 케이싱(110)에 체결되며 상기 수용공간(S)을 복개하는 제2 케이싱(120);을 포함하는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1 케이싱(110)은,
상기 회전축(300)의 일단부를 지지하는 제1 케이싱 경판(112); 및
상기 제1 케이싱 경판(112)의 외주부로부터 상기 제2 케이싱(120) 측으로 돌출되고 상기 모터(200), 상기 메인 프레임(700) 및 상기 고정 스크롤(600)을 지지하는 제1 케이싱 측판(114);을 포함하는 스크롤 압축기.
제7항에 있어서,
상기 제1 케이싱 측판(114)은 상기 고정 스크롤 플랜지(630)와 상기 메인 프레임 플랜지(730)가 삽입되는 플랜지 삽입홈(116)을 포함하는 스크롤 압축기.
제8항에 있어서,
상기 플랜지 삽입홈(116)은,
상기 제1 케이싱 측판(114)의 내주면으로부터 절곡된 플랜지 삽입홈 기저면(116a); 및
상기 플랜지 삽입홈 기저면(116a)으로부터 절곡되고 상기 제1 케이싱 측판(114)의 선단면까지 연장되는 플랜지 삽입홈 내주면(116b);을 포함하는 스크롤 압축기.
제9항에 있어서,
상기 메인 프레임 플랜지(730)는,
상기 플랜지 삽입홈 기저면(116a)에 접촉되는 메인 프레임 플랜지 기저면(732);
상기 메인 프레임 플랜지 기저면(732)으로부터 절곡되고 상기 플랜지 삽입홈 내주면(116b)에 대향되는 메인 프레임 플랜지 외주면(734); 및
상기 메인 프레임 플랜지 외주면(734)으로부터 절곡되고 상기 메인 프레임 플랜지 기저면(732)의 배면을 이루는 메인 프레임 플랜지 상면(736);을 포함하는 스크롤 압축기.
제10항에 있어서,
상기 고정 스크롤 플랜지(630)는,
상기 메인 프레임 플랜지 상면(736)에 접촉되는 고정 스크롤 플랜지 기저면(632);
상기 고정 스크롤 플랜지 기저면(632)으로부터 절곡되고 상기 플랜지 삽입홈 내주면(116b)에 대향되는 고정 스크롤 플랜지 외주면(634); 및
상기 고정 스크롤 플랜지 외주면(634)으로부터 절곡되고 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면(632)의 배면을 이루는 고정 스크롤 플랜지 상면(636);을 포함하는 스크롤 압축기.
제11항에 있어서,
상기 고정 스크롤 플랜지(630)는 상기 고정 스크롤 플랜지 상면(636)으로부터 상기 고정 스크롤 플랜지 기저면(632)까지 상기 고정 스크롤 플랜지(630)를 관통하는 제1 체결홀(H1)을 포함하고,
상기 메인 프레임 플랜지(730)는 상기 메인 프레임 플랜지 상면(736)으로부터 상기 메인 프레임 플랜지 기저면(732)까지 상기 메인 프레임 플랜지(730)를 관통하는 제2 체결홀(H2)을 포함하고,
상기 플랜지 삽입홈(116)은 상기 플랜지 삽입홈 기저면(116a)으로부터 음각지게 형성되는 제3 체결홀(H3)을 포함하고,
상기 메인 프레임 플랜지(730)와 상기 고정 스크롤 플랜지(630)는 상기 제1 체결홀(H1), 상기 제2 체결홀(H2) 및 상기 제3 체결홀(H3)에 삽입되는 체결부재(800)에 의해 상기 제1 케이싱 측판(114)에 체결되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 모터(200), 상기 회전축(300), 상기 선회 스크롤(500), 상기 고정 스크롤(600) 및 상기 메인 프레임(700)은 상기 제2 케이싱(120) 측으로부터 상기 제1 케이싱(110) 측으로 삽입되어 상기 수용공간(S)에 수용되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1 케이싱(110)과 상기 제2 케이싱(120) 사이에는 상기 수용공간(S)을 상기 케이싱(100)의 외부로부터 밀봉시키는 실링부재(900)가 형성되고, 상기 수용공간(S)은 상기 실링부재(900)에 의해서만 밀봉되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 압축실(C)에서 토출되는 냉매로부터 분리되는 오일을 회수하는 오일회수유로(W)를 더 포함하고,
상기 오일회수유로(W)는 상기 메인 프레임 측판(720)에 형성되는 스크롤 압축기.