KR20200140068A - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 밀폐된 내부공간을 가지는 하우징; 상기 하우징의 내부공간에 구비되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 회전축; 상기 구동모터의 일측에 구비되는 프레임; 상기 회전축에 결합되고, 상기 프레임에 지지되어 선회운동을 하는 선회스크롤; 및 상기 선회스크롤에 맞물려 결합되며 상기 선회스크롤과 함께 흡입압실, 중간압실, 토출압실로 된 압축실을 형성하는 고정스크롤;을 포함하고, 상기 선회스크롤과 상기 고정스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽은, 맞은 편 스크롤과 맞물리는 바디부와, 상기 바디부에 결합되는 커버부로 이루어지며, 상기 바디부와 커버부는 이종재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 압축기의 무게를 줄이면서도 마모특성을 개선할 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 모터에 의해 구동되는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 밀폐된 하우징의 내부공간에 구동모터로 된 전동부가 설치되고, 전동부의 일측에 고정스크롤과 선회스크롤로 이루어진 압축부가 설치된다. 전동부와 압축부는 회전축으로 연결되어 전동부의 회전력이 압축부로 전달되면서 압축대상인 냉매를 압축하게 된다.

이러한 스크롤 압축기는 용도에 따라 크게 공조용 또는 차량용으로 구분될 수 있다. 공조용의 경우에는 실외기에 설치되어 고정되므로 압축기의 무게는 중요한 인자가 아닐 수 있다. 반면, 차량용의 경우에는 이동을 전제로 하기 때문에 압축기의 무게가 매우 중요한 인자가 될 수 있다.

이에 따라, 최근에는 차량용 스크롤 압축기의 경우 대부분의 부품을 알루미늄합금과 같은 경량 소재로 제작하는 기술이 개발되고 있다. 하지만, 선회스크롤과 고정스크롤은 서로 마찰하는 부재여서 두 스크롤을 알루미늄 소재로 제작할 경우 동종재질에 따른 마찰손실이 더욱 증가할 수 있다.

이에, 종래에는 선회스크롤은 알루미늄 소재로 제작하는 반면 고정스크롤은 윤활성이 좋은 주철 소재로 제작하는 방안이 알려져 있다. 이는, 선회스크롤과 고정스크롤 간의 동종재질에 따른 마찰손실을 줄이는데는 효과적일 수 있지만, 고정스크롤의 무게가 증가하여 압축기를 경량화하는데는 불리하게 되는 문제가 있었다. 이는 스크롤 압축기를 차량에 채용할 때 차량의 무게를 증가시켜 차량의 에너지 효율이 저하되는 문제가 있었다.

이에, 종래에는 선회스크롤 또는 고정스크롤을 플라스틱 또는 알루미늄 소재로 제작하고 표면에 NiP 코팅, 아노다이징 코팅, 아연코팅 등을 실시하는 방안이 제안되었다. 선행문헌 1(한국공개특허 제10-2006-0008337호)에 앞서 설명한 스크롤 압축기의 코팅기술이 개시되었다. 하지만, 이는 코팅 공정이 복잡하여 제조 비용이 상승하는 문제가 있었다.

또, 종래에는 선회스크롤 또는 고정스크롤을 소결하여 제작하는 방안도 제안되었다. 선행문헌 2(한국공개특허 제2003-0064251호)에 앞서 설명한 스크롤 압축기의 소결기술이 개시되었다. 하지만, 이는 치수관리에 유리하나 선회스크롤 또는 고정스크롤의 무게를 낮추는데는 한계가 있었다.

선행문헌 1: 한국공개특허 제10-2006-0008337호(공개일: 2006.01.26.) 선행문헌 2: 한국공개특허 제2003-0064251호(공개일: 2003.07.31.)

본 발명의 목적은, 무게를 줄이면서도 마모특성을 개선할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명은, 생산이 용이하면서도 무게를 줄이고 마모특성을 개선할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명은, 한 개의 부재를 이종재질로 제작하면서도 생산이 용이한 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명은, 마찰면을 이루는 부분과 마찰면을 이루지 않는 부분을 구분하여 이종재질로 제작함에 따라 무게를 줄이고 마모특성을 개선하며 생산이 용이한 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명은, 마찰면을 이루는 부분과 마찰면을 이루지 않는 부분을 구분하여 마찰면을 이루는 부재는 마찰을 이루지 않는 부재에 비해 체적을 작게 형성함에 따라 무게를 줄이고 마모특성을 개선할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명은, 압축기를 차량에 탑재할 때 차량의 무게를 낮춰 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 고정스크롤 또는 선회스크롤 중에서 마찰면을 형성하는 부분에는 주철로 형성하고, 상기 마찰면을 형성하지 않는 면은 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 플라스틱으로 형성되는 부분은 상기 주철로 형성되는 부분에 인서트 몰딩되어 형성될 수 있다.

그리고, 상기 주철로 형성되는 부분에는 상기 플라스틱 사출 성형시 그 플라스틱 사출물이 유입되어 축방향으로 결속되도록 절곡된 걸림돌기가 형성될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 하우징에 선회스크롤과 고정스크롤로 이루어진 압축부를 설치하되, 선회스크롤 또는 고정스크롤은 이종재질로 형성되고, 상기 선회스크롤과 고정스크롤이 마주보는 면은 각각 이종재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 선회스크롤과 고정스크롤 중에서 이종재질로 형성되는 스크롤은 마찰면에 주철이 형성되고, 상기 마찰면이 주철로 된 스크롤과 마주보는 다른 스크롤은 알루미늄합금으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하우징은 이종재질로 형성되고, 내부층은 외부층에 비해 강성이 높은 재질로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 하우징에는 상기 압축부를 지지하는 프레임이 더 구비되고, 상기 프레임은 이종재질로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 프레임은 마찰면을 이루는 부분에는 상대적으로 강성이 큰 재질로 형성되고, 마찰면을 이루지 않는 부분에는 상대적으로 가벼운 재질로 형성될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐된 내부공간을 가지는 하우징; 상기 하우징의 내부공간에 구비되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 회전축; 상기 구동모터의 일측에 구비되는 프레임; 상기 회전축에 결합되고, 상기 프레임에 지지되어 선회운동을 하는 선회스크롤; 및 상기 선회스크롤에 맞물려 결합되며 상기 선회스크롤과 함께 흡입압실, 중간압실, 토출압실로 된 압축실을 형성하는 고정스크롤;을 포함하고, 상기 선회스크롤과 상기 고정스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽은, 맞은 편 스크롤과 맞물리는 바디부와, 상기 바디부에 결합되는 커버부로 이루어지며, 상기 바디부와 커버부는 이종재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 바디부는 맞은 편 스크롤의 마찰면과 이종재질로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 바디부는, 상기 커버부의 일측면에 결합되는 베이스부; 및 상기 베이스부의 일측면에서 연장되어 맞은 편 스크롤과 맞물리는 랩부;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 베이스부는 결속부가 요철지게 형성되고, 상기 결속부에 상기 커버부의 일부가 삽입되어 결합될 수 있다.

그리고, 상기 바디부에는 상기 커버부보다 높은 강성을 가지는 보강부가 더 포함되고, 상기 보강부는 축방향 양쪽 측면 중에서 적어도 어느 한쪽 면이 상기 프레임 또는 상기 하우징에 접할 수 있다.

그리고, 상기 보강부는 상기 바디부에서 연장 형성되어 상기 커버부에 결합될 수 있다.

그리고, 상기 보강부는 축방향으로 관통되어 중공 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 프레임은, 바디부와, 상기 바디부에 결합되는 커버부로 이루어지며, 상기 프레임을 이루는 바디부와 커버부는 이종재질로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 하우징은, 바디부와, 상기 바디부에 결합되는 커버부로 이루어지고, 상기 하우징을 이루는 바디부와 커버부는 이종재질로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 바디부는 주철 소재로 이루어지고, 상기 커버부는 수지 소재로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 커버부의 체적이 상기 바디부의 체적보다 크게 형성될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐된 내부공간을 가지는 제1 부재; 상기 제1 부재의 내부공간에 고정되는 제2 부재; 상기 제2 부재에 의해 축방향으로 지지되어 선회운동을 하는 제3 부재; 및 상기 제3 부재에 맞물려 결합되며 상기 제1 부재와 함께 흡입압실, 중간압실, 토출압실로 된 압축실을 형성하는 제4 부재;를 포함하고, 상기 제1 부재 내지 상기 제4 부재 중에서 적어도 어느 한 개의 부재는 서로 다른 소재로 형성되어 결합된 복수 개의 부분으로 이루어지며, 상기 복수 개의 부분은 단위 면적당 질량이 다른 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 부분은 제1 부분과 제2 부분으로 이루어지고, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 높은 내마모성을 가지는 소재로 형성되며, 상기 제1 부분은 다른 부재와 접하는 위치에서 해당 부재의 표면을 형성할 수 있다.

그리고, 상기 제1 부분에는 요철된 이탈방지부가 형성되고, 상기 이탈방지부에 상기 제2 부분이 요철 결합될 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 부분은 제1 부분과 제2 부분으로 이루어지고, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 높은 강성을 가지는 소재로 형성되며, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분의 내부에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 제1 부분은 주철 소재로 이루어지고, 상기 제2 부분은 수지 소재로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제2 부분의 체적이 상기 제1 부분의 체적보다 크게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 고정스크롤 또는 선회스크롤 중에서 한쪽 스크롤의 마찰면에는 주철로 된 바디부를 형성하고, 마찰면을 이루지 않는 부분은 플라스틱 재질로 커버부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 다른쪽 스크롤은 경량 소재인 알루미늄으로 제작할 수 있어 모터효율을 높일 수 있다.

또, 본 발명은, 바디부를 주철로 형성하더라도 그 바디부의 체적을 커버부의 체적보다 작게 형성함에 따라, 바디부와 커버부로 된 스크롤의 무게가 증가하는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 압축기를 경량화하면서도 동종재질의 경우 발생될 수 있는 마모특성을 억제하여 압축기 성능이 향상될 수 있다.

또, 본 발명은. 경량화되면서도 마모특성이 개선된 압축기를 구현하여 차량에 적용시 차량의 무게를 경감시킬 수 있고 이를 통해 차량이 에너지 효율을 높일 수 있다.

또, 본 발명은, 고정스크롤 또는 선회스크롤 외에 프레임과 하우징 역시 바디부와 커버부로 형성함에 따라, 압축기를 무게를 더욱 낮춰 압축기 및 이를 채용한 차량의 에너지 효율을 더욱 높일 수 있다.

또, 발명은, 또, 본 발명은, 바디부와 커버부를 인서트 몰딩에 의해 제작함에 따라, 바디부와 커버부의 결속력을 높이면서도 제조공정을 간소화하여 상기한 부품들을 복수 개의 부재로 제작하면서도 제조비용의 증가를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 보인 단면도,
도 2는 본 실시예에 따른 고정스크롤을 후방측에서 파단하여 보인 사시도,
도 3은 본 실시예에 따른 고정스크롤을 전방측에서 보인 사시도,
도 4는 도 3의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 5는 도 4의 "A"부를 확대하여 보인 단면도,
도 6은 본 실시예에 따른 고정스크롤에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 7은 본 실시예에 따른 선회스크롤을 보인 사시도,
도 8은 도 7에 따른 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 9는 도 8에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 10은 본 실시예에 따른 프레임을 설명하기 위해 보인 스크롤 압축기의 단면도,
도 11은 본 실시예에 따른 하우징을 설명하기 위해 보인 스크롤 압축기의 단면도.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 보인 단면도이다.

도 1에 도시된 스크롤 압축기는 차량에 적용되는 전동식 압축기를 예로 들어 도시한 것으로, 통상의 전동식 압축기는 압축기 모듈과 인버터 모듈을 구비하나, 도 1에서는 인버터 모듈을 배제하고 압축기 모듈을 중심으로 보인 도면이다. 따라서, 이하에서는 전동식 압축기를 예로 들어 설명하지만, 통상적인 스크롤 압축기에는 동일하게 적용될 수 있다.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 하우징(110), 구동모터(120), 프레임(140), 압축부(105)을 포함한다.

하우징(110)은 압축기 모듈의 외관을 형성한다. 따라서, 압축기 모듈을 이루는 구동모터(120), 프레임(140), 압축부(105)는 하우징(110)의 밀폐된 내부공간에 수용된다.

하우징(110)은 지면에 대해 횡방향으로 배치됨에 따라 구동모터(120)와 압축부(105)는 횡방향을 따라 배열되며, 구동모터(120)는 전방측에, 압축부(105)는 후방측에 각각 설치된다. 편의상 도 1의 우측을 전방, 좌측을 후방으로 정의하여 설명한다.

하우징(110)은 모터실(S1)을 형성하는 메인 하우징(111)과, 토출실(S2) 및 유분리실(미부호)을 형성하는 리어 하우징(112)을 포함한다. 메인 하우징(111)의 후방단과 리어 하우징(112)의 전방단은 서로 결합되어 하우징(110)의 내부공간이 밀폐된다.

메인 하우징(111)은 모터실(S1)에 연통되도록 흡기구(1111)가 관통 형성된다. 흡기구(1111)는 구동모터(120)를 기준으로 압축부(105)의 반대쪽인 메인 하우징(111)의 전방단 부근을 관통하여 형성된다. 이에 따라, 흡기구(1111)를 통해 모터실(S1)의 내부로 흡입되는 냉매는 구동모터(120)를 통과하여 압축부(105)로 흡입된다.

리어 하우징(112)은 후술할 고정스크롤(160)의 후방측에서 메인 하우징(111)에 결합된다. 리어 하우징(112)에는 유분리실에 연통되어 그 유분리된 냉매를 응축기(미도시)로 배출하는 배기구(1123)가 형성된다. 이에 따라, 토출실(S2)로 토출되는 냉매는 유분리실에서 오일을 분리한 후 냉매는 배기구(1123)를 통해 압축기의 외부로 배출된다.

한편, 도 1을 참고하면, 구동모터(120)는 고정자(121), 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 메인 하우징(111)의 내주면에 삽입되어 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 위치하고 그 고정자(121)와의 상호작용에 의해 회전한다.

구동모터는 회전모터로서, 스크롤 압축기에서 널리 알려져 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 회전자(122)의 중심에는 회전축(130)이 열박음(또는 열간압입)으로 결합된다. 이에 따라, 회전축(130)은 구동모터(120)를 사이에 두고 양단이 각각 반경방향으로 지지된다.

예를 들어, 회전축(130)의 일단은 후술할 프레임(140)에 구비된 메인 베어링(171)에 의해 반경방향으로 지지되고, 회전축(130)의 타단은 메인 하우징(111)의 내벽면에 구비된 서브 베어링(172)에 의해 반경방향으로 지지된다.

하지만, 회전축(130)은 압축기의 형태에 따라서는 구동모터(120)의 일측에서만 반경방향으로 지지될 수도 있다. 이 경우, 회전축(130)의 일단은 고정단이, 타단은 자유단이 될 수 있다.

한편, 구동모터(120)의 후방측에는 앞서 설명한 프레임(140)이 구비되고, 회전축(130)의 일단은 프레임(140)에 구비되는 메인 베어링(171)에 의해 반경방향 및 축방향으로 지지된다.

도 1을 참고하면, 프레임(140)은 원판 형상으로 형성되어, 구동모터(120)를 기준으로 할 때 메인 하우징(111)의 후방측에 삽입되어 결합된다. 프레임(140)은 하우징(110)에 용접되어 고정될 수도 있고, 메인 하우징(111)과 리어 하우징(112)의 사이에서 두 하우징(111)(112) 간의 체결력을 이용하여 고정될 수도 있다. 본 실시예는 후자에 의해 고정된다.

프레임(140)의 후방면 중앙에는 메인 베어링(171)을 수용하는 베어링 수용부(141)가 형성되고, 베어링 수용부(141)의 중앙에는 회전축(130)을 수용하는 축수구멍(142)이 축방향으로 관통 형성된다.

여기서, 메인 베어링(171)은 부시 베어링으로 이루어질 수도 있으나, 도 1과 같이 깊은 홈 볼 베어링으로 이루어질 수도 있다. 메인 베어링(171)이 볼 베어링으로 이루어짐에 따라, 프레임(140)의 축수구멍(142)을 통과하는 회전축(130)은 메인 베어링(171)에 의해 반경방향 및 축방향으로 지지된다.

또, 축수구멍(142)의 전방단에는 제1 실링부재(181)가 삽입된다. 제1 실링부재(181)는 유(U)자 단면 형상으로 형성되어 회전축(130)의 외주면을 감싸도록 환형으로 형성된다. 이에 따라, 제1 실링부재(181)는 후술할 제2 실링부재와 배압실(S3)을 실링하게 된다.

또, 프레임(140)의 가장자리에는 메인 하우징(111)의 모터실(S1)로 흡입되는 냉매를 압축부(105)로 안내하는 흡입통공(143)이 형성된다. 흡입통공(143)은 한 개가 형성될 수도 있지만, 프레임(140)의 가장자리에서 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다. 이에 따라, 모터실(S1)로 흡입되는 냉매는 흡입통공(143)은 압축실(V)으로 흡입된다.

또, 프레임(140)의 후방면에서 베어링 수용부(141)와 흡입통공(143)의 사이에는 선회스크롤(150)의 자전을 방지하기 위한 자전방지기구(미도시)가 구비된다. 자전방지기구는 도면으로 도시하지는 않았으나, 올담링 또는 핀앤링 구조가 적용될 수 있다. 이는 스크롤 압축기에서는 알려져 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 압축부(105)는 선회스크롤(또는, 제1 스크롤)(150), 고정스크롤(또는, 제2 스크롤)(160)을 포함한다. 선회스크롤(150)은 회전축(130)에 결합되어 선회운동을 하고, 고정스크롤(160)은 프레임(140)과 함께 메인 하우징(111)과 리어 하우징(112)의 사이에 고정된다.

도 1을 참고하면, 선회스크롤(150)은 프레임(140)의 내부에 삽입되어 축방향으로 지지되는 것으로, 선회경판부(151), 선회랩(152)을 포함한다.

선회경판부(151)는 대략 원판모양으로 형성된다. 선회경판부(151)의 외경은 후술할 고정스크롤(160)의 측벽부(162)의 내경보다 작게 형성된다. 이에 따라, 선회스크롤(150)은 고정스크롤(160)의 내부로 삽입된다. 하지만, 이는 압축기의 형태에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 선회경판부(151)는 고정스크롤(160)의 측벽부(162)의 내경보다 크게 형성되어 고정스크롤(10)의 측벽부(162) 저면과 스러스트면을 형성할 수도 있다.

또, 선회경판부(151)의 후방면에는 후술할 고정랩과 맞물리는 선회랩(152)이 형성된다. 이에 따라, 선회경판부(151)의 후방면은 선회랩(152)와 함께 압축실을 형성하게 된다. 압축실(V)은 바깥쪽에서 안쪽으로 가면서 흡입압실(V1), 중간압실(V2), 토출압실(V3)이 연속으로 이어지도록 형성된다.

선회경판부(151)의 전방면 가장자리에는 프레임(140)과의 사이를 실링하는 제2 실링부재(182)가 결합된다. 제2 실링부재(182)는 앞서 설명한 제1 실링부재(181)와 함께 배압실(S3)을 실링하게 된다.

선회경판부(151)의 중앙부에는 중간압실(V2)을 배압실(S3)에 연통시키는 배압구멍(1511)이 형성된다. 이에 따라, 배압실(S3)의 압력과 중간압실(V2)의 압력 간 차이에 따라 냉매와 오일이 배압실(S3)과 중간압실(V2) 사이를 이동하게 된다.

선회랩(152)은 선회경판부(151)의 후방면에서 일체로 연장되어 형성된다. 선회랩(152)은 인벌류트 형상이나 대수나선 형상, 또는 비 인벌류트 형상 등 압축기의 형태에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 이는 스크롤 압축기에서는 알려져 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또, 선회경판부(151)의 전방면 중앙에는 보스부(153)이 형성되고, 보스부(153)에는 편심 베어링(173)이 삽입되어 결합된다. 편심 베어링(!73)은 부시 베어링 또는 볼 베어링이 적용될 수 있다.

한편, 고정스크롤(160)은 앞서 설명한 바와 같이 하우징(110)에 고정 결합되어 선회스크롤(150)과 함께 흡입압실, 중간압실, 토출압실로 된 압축실을 두 개 한 쌍으로 형성한다.

본 실시예에 따른 고정스크롤(160)은, 고정경판부(161), 측벽부(162) 및 고정랩(163)을 포함한다.

고정경판부(161)는 대략 원판모양으로 형성된다. 다만, 고정경판부(161)의 외주면에는 하우징(110)의 내주면에 돌출되는 체결돌부(미부호)가 맞물려 삽입되도록 체결홈부(미부호)가 형성될 수 있다.

또, 고정경판부(161)의 가장자리에는 경우에 따라서는 체결볼트(미도시)가 관통되는 관통구멍(미도시)이 형성될 수도 있다. 이 경우, 관통구멍의 주변까지 후술할 베이스가 연장 형성되어 그 베이스에 관통구멍이 형성될 수 있다.

또, 고정경판부(161)의 중심 부근에는 토출구(1611)가 형성된다. 토출구(1611)는 최종 압축실인 토출압실(V3)에서 토출실(S2)로 냉매를 토출하게 되므로, 고정경판부(161)의 후방면에는 토출구(1611)를 개폐하는 체크밸브(164)가 설치된다.

측벽부(162)는 고정경판부(161)의 전방면 가장자리에서 환형으로 돌출되어 형성된다. 측벽부(162)의 외주면에는 프레임(140)의 흡입통공(143)과 연통되는 흡입안내홈(1621)이 축방향을 따라 형성되고, 흡입안내홈(1621)의 중간에는 측벽부(162)를 관통하는 흡입구(1622)가 형성된다.

또, 측벽부(162)의 축방향 높이는 후술할 고정랩(163)의 축방향 높이보다 높게 형성되고, 측벽부(162)의 내경은 선회경판부(151)의 외경보다 크게 형성된다. 이에 따라, 선회스크롤(150)은 고정스크롤(160)의 측벽부(162) 안쪽에 삽입되어 선회운동을 하게 된다.

고정랩(162)은 고정경판부(161)의 전방면에서 일체로 연장되어 형성된다. 고정랩(162)은 앞서 설명한 선회랩(152)과 같이 인벌류트 형상이나 대수나선 형상 등 다양하게 형성될 수 있다. 이에 대해서도 선회랩과 마찬가지로 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 메인 하우징(111)의 양단 중에서 리어 하우징(112)의 반대쪽, 즉 메인 하우징(111)의 전방단에는 앞서 설명한 인버터 모듈(미부호)이 결합될 수 있다. 인버터 모듈은 차량에 적용되는 스크롤 압축기에서 알려져 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도면중 미설명 부호인 전방측 공간(S11), S12는 후방측 공간이다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 전동식 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 회전축(130)이 회전자(122)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(150)에 회전력을 전달하게 되고, 선회스크롤(150)은 자전방지기구(미부호)에 의해 고정스크롤(160)에 대해 선회운동을 하게 된다. 그러면 압축실(V)은 중심을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소하게 된다.

그러면, 냉매는 흡기구(1111)를 통해 모터실(S1)을 이루는 공간 중에서 구동모터(120)를 기준으로 전방측 공간(S11)으로 유입되고, 이 냉매는 구동모터(120)를 통과하여 그 구동모터(120)를 기준으로 후방측 공간(S12)으로 이동하게 된다.

그러면, 냉매는 프레임(140)에 구비된 흡입통공(143)를 통해 압축실(V)로 흡입되고, 이 냉매는 선회스크롤(150)과 고정스크롤(160)에 의해 압축되어 토출구(1611)를 통해 토출실(S2)로 토출되며, 이 냉매는 유분리기(미도시)에 의해 오일이 분리되어 배기구(1123)를 통해 냉동사이클로 배출되는 반면 분리된 오일은 미스트 상태로 배압실(S3) 또는 모터실(S1)로 회수된다.

이때, 압축실(V)에서 압축되는 냉매의 일부는 배압구멍(1511)을 통해 배압실(S3)로 이동하고, 배압실(S3)로 유입되는 냉매에 의해 배압력을 형성하게 된다.

그러면, 선회스크롤(150)은 배압실(S3)의 배압력에 의해 고정스크롤(160)을 향하는 방향으로 지지되어 선회스크롤(150)과 고정스크롤(160) 사이의 압축실(V)을 실링하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 스크롤 압축기에서는, 앞서 설명한 바와 같이 선회스크롤이 고정스크롤에 대해 선회운동을 함에 따라 선회스크롤은 가능한 한 가벼운 소재로 제작되는 것이 압축기 효율 측면에서 유리하다. 특히, 차량에 적용되는 경우에는 압축기의 무게가 자동차 효율과 연관되므로 차량용 압축기의 무게는 가벼울 수록 좋다.

이에, 선회스크롤은 물론 고정스크롤 역시 알루미늄과 같은 경량 소재로 제작할 수 있다. 하지만 고정스크롤은 선회스크롤과 마찰면을 형성하게 되므로, 마모특성을 고려하면 고정스크롤을 선회스크롤과 동종재질로 형성하기가 어렵다. 따라서, 본 발명은 고정스크롤을 선회스크롤과 동종재질로 형성하지 않으면서도 무게를 줄일 수 있는 구조를 제공하고자 하는 것이다.

도 2는 본 실시예에 따른 고정스크롤을 후방측에서 파단하여 보인 사시도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 고정스크롤을 전방측에서 보인 사시도이며, 도 4는 도 3의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이고, 도 5는 도 4의 "A"부를 확대하여 보인 단면도이다.

본 실시예에 따른 고정스크롤(160)은 앞서 설명한 바와 같이 고정경판부(161), 측벽부(162), 고정랩(163)을 포함한다. 하지만, 이는 고정스크롤을 기능적으로 구분하여 정의한 것이고, 형상에 따라 구분하여 다음과 같이 정의될 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 고정스크롤은 고정측 바디부(165)와 고정측 커버부(166)를 포함할 수 있다. 즉, 고정측 바디부(165)의 일부와 고정측 커버부(166)의 일부는 전술한 고정경판부(161)를 형성하며, 고정측 바디부(165)의 다른 일부와 고정측 커버부(166)의 다른 일부는 측벽부(162)를 형성하며, 고정측 바디부(165)의 또다른 일부와 고정측 커버부(166)의 또다른 일부는 고정랩(163)을 형성한다. 이는 설명의 편의상 고정스크롤의 각 부분을 구분한 것으로, 앞서 설명한 고정스크롤과 동일한 것이다.

본 실시예에 따른 고정스크롤의 고정측 바디부(165)와 고정측 커버부(166)는 이종재질로 형성된다. 이하에서는 재질, 소재, 재료가 동일한 의미로 사용된다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 고정측 바디부(165)는, 앞서 설명한 고정랩(163)을 형성하는 부분이다. 따라서, 고정측 바디부(165)는 선회스크롤(150)의 선회랩(152)과 맞물려 마찰면을 형성하게 된다. 이에 따라, 고정측 바디부(165)는 고정랩(163)에 국한되어 형성될 수 있다.

하지만, 선회랩(152)의 선단면이 접촉되는 부분, 즉 고정랩(163)이 연장되는 고정경판부(161)의 전방면도 선회랩(152)의 선단면과 마찰면을 형성하게 된다. 따라서, 고정측 바디부(165)는 앞서 정의한 것과 같이 고정랩(163)과 고정경판부(61)의 전방면을 포함하는 부분이 된다.

또, 고정측 바디부(165)는 측벽부(162)의 내주면 일부도 포함될 수 있다. 예를 들어, 고정스크롤(160)의 측벽부(162) 중에서 흡입구(1622) 주변의 일부는 선회랩(152)의 외측면과 마찰면을 형성하게 된다. 따라서, 측벽부(162)의 내주면 중에서 원주방향을 따라 대략 1/2 정도는 실질적인 고정랩(163)의 역할을 하게 되므로, 이 부분은 고정측 바디부(165)에 포함될 수 있다. 도 2 내지 도 4에서도 이 부분은 측벽부(162)의 선단면보다는 낮게 도시되어 있다.

상기와 같이, 본 실시예에 따른 고정측 바디부(165)가 고정랩과 고정경판부 그리고 측벽부의 일부까지 포함하므로, 고정측 바디부(165)는 고정측 랩부(1651)와 고정측 베이스부(1652)로 다시 구분하여 설명할 수 있다.

예를 들어, 고정측 랩부(1651)는 앞서 설명한 바와 같이, 고정랩(163)을 형성하는 부분으로 대략 나선형으로 형성되며, 고정측 랩부(1651) 전체가 단일한 소재로 형성된다. 고정측 랩부(1651)를 형성하는 소재는 선회스크롤(150)과 이종재질이면서 선회스크롤(150)에 비해 윤활성이 좋고 강성이 높은 소재로 형성될 수 있다. 통상, 고정측 랩부(1651)는 주철로 형성될 수 있다.

하지만, 고정측 랩부(1651)는 복수 개의 소재로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 고정측 랩부(1651)의 내부층은 수지 또는 알루미늄과 같은 같은 가벼운 소재로 형성되고, 고정측 랩부(1651)의 외부층은 주철과 같은 무겁지만 높은 강성을 진는 소재로 형성될 수 있다. 또, 외부층은 NiP 코팅, 아노다이징 코팅, 아연코팅 등으로 코팅면을 형성할 수도 있다. 이는, 고정측 랩부(1651)의 무게를 줄이는 동시에 고정스크롤(160)의 표면 전체를 코팅하는 것에 비해 부분 코팅을 실시할 수 있므로 그만큼 코팅에 따른 비용의 절감을 기대할 수는 있다.

다만, 고정측 랩부(1651)는 랩두께가 고정경판부(161)에 비해 두껍지 않고 형상이 복잡하다는 것을 고려하면 주철과 같은 단일 소재로 형성하는 것이 제조비용 측면이나 신뢰성 측면에서 유리할 수도 있다.

고정측 베이스부(1652)는 고정측 랩부(1651)와 단일체로 연장 형성된다. 이에 따라, 고정측 베이스부(1652)는 고정측 랩부(1651)와 마찬가지로 이종 소재로 형성될 수도 있지만, 단일 소재로 형성하는 것이 유리할 수 있다. 이 경우, 고정측 베이스부(1652)는 고정측 랩부(1651)와 마찬가지로 주철 소재로 형성된다.

또, 고정측 베이스부(1652)는 단순 원판 형태로 형성될 수 있다. 하지만, 고정측 베이스부(1652)는 그 후방면과 테두리면이 커버부(166)와 결합되는 것이어서, 고정측 베이스부(1652)의 후방면이나 테두리면에는 결속부(1652a)가 형성되는 것이 바람직하다. 결속부(1652a)는 이탈방지부라고도 할 수 있다.

예를 들어, 도 5와 같이, 결속부(1652a)는 고정측 랩부(1651)의 테두리를 따라 환형 또는 원호 형상으로 리세스되어 결속홈(1652a1)이 요철지게 형성될 수 있다. 그러면, 후술할 고정측 커버부(166)를 인서트 몰딩할 때 고정측 커버부(166)를 이룰 사출물의 일부가 고정측 베이스부(1652)에 구비된 결속부(1652a)의 결속홈(1652a1)으로 유입되어 일종의 결속돌기(1661a)를 형성하게 될 수 있다. 이에 따라, 고정측 커버부(166)가 고정측 바디부(165)에 축방향으로 지지될 수 있다.

또, 결속부(1652a)는 고정측 베이스부(1652)의 후방면이나 테두리면에 요철보다는 얕은 거칠기 형태로 형성될 수도 있다. 그러면 인서트 몰딩시 고정측 커버부(166)를 이루는 사출물이 고정측 베이스부(1652)의 후방면이나 테두리면에 견고하게 결합될 수 있다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 고정측 바디부(165)와 고정측 커버부(166)는 접착제를 이용하여 결합하거나 압입하여 결합할 수도 있다.

또, 고정측 베이스부(1652)의 중앙에는 밸브안착부(1653)가 연장 형성될 수 있다. 밸브안착부(1653)에는 앞서 설명한 토출구(1611)가 관통하여 형성되고, 토출구(1611)의 주변에는 체크밸브(164)를 체결하기 위한 체결홈(1612)이 형성된다. 이에 따라, 밸브안착부(1653)는 고정측 베이스부(1652)와 같은 주철로 형성되어 체크밸브(164)를 볼트 체결할 때 높은 체결력을 확보할 수 있다.

밸브안착부(1653)의 외주면에도 전술한 결속부(1653a)가 더 형성될 수 있다. 그러면, 이 결속부(1653a)에 고정측 커버부(166)가 삽입되어 고정측 바디부(165)와 고정측 커버부(166)는 더욱 견고하게 결합될 수 있다.

또, 고정측 랩부(1651)와 고정측 베이스부(1652)를 포함하는 고정측 바디부(165)는 후술할 고정측 커버부(166)에 비해 얇거나 작게 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 고정측 바디부(165)의 체적은 상대적으로 가벼운 소재 된 고정측 커버부(166)의 체적에 비해 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 고정스크롤(160)의 무게를 줄일 수 있다.

한편, 고정측 커버부(166)는 주로 고정스크롤(160)의 고정경판부(161)의 일부와 측벽부(162)의 일부를 이루는 부분이다. 따라서, 고정측 커버부(166)는 고정측 바디부(165)와는 달리 선회스크롤(150)과 맞물리는 마찰면을 형성하지 않는다. 대신, 고정측 커버부(166)는 고정측 바디부(165)를 지지하는 역할을 한다.

이에 따라, 고정측 커버부(166)는 선회스크롤(150)과 같은 알루미늄 재질로 형성되더라도 무방하다. 하지만, 본 실시예와 같이 고정측 커버부(166)는 알루미늄보다 가볍고 제작이 용이한 수지 계열로 형성될 수 있다.

이 경우, 고정측 커버부(166)는 인서트 몰딩 공법을 이용하여 제작될 수 있다. 인서트 몰딩 공법은 압축기 산업분야에서 널리 알려진 기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 플라스틱 사출물이 금형 안에서 고정측 바디부(165)의 결속부(1652a)(1653a)로 스며들어 경화되면서 고정측 바디부(165)와 고정측 커버부(166) 사이를 견고하게 결합시킬 수 있다.

또, 경우에 따라서는 고정측 커버부(166)에 배압구멍(미도시)이 형성될 수 있다. 배압구멍은 압축기의 조립시 마찰되거나 강한 체결력이 부과되지 않는 부분이므로, 수지 계열의 고정측 커버부(166)에 형성되더라도 무방하다.

또, 고정측 커버부(166)는 앞서 설명한 바와 같이 측벽부(162)의 일부를 포함할 수 있다. 측벽부(162)의 내주면 중에서 선회랩(152)과 마찰면을 형성하지 않는 부위, 예를 들어 흡입구(1622)보다 더 바깥쪽에 위치하는 측벽부(162)의 내주면 부분에는 고정측 바디부(165)에 포함되지 않는 고정측 커버부(166)가 형성되도록 할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 고정스크롤(160)에서는 고정측 바디부(165)에서 연장되는 고정측 보강부(167)가 더 구비될 수도 있다. 도 6은 본 실시예에 따른 고정스크롤에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 6를 참고하면, 본 실시예에 따른 고정측 보강부(167)는 측벽부(162)를 이루는 부분에 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 측벽부(162)는 환형으로 형성되어 그 전방면이 프레임(140)의 후방면에 밀착되고, 후방면이 리어 하우징(112)에 밀착된다. 이에 따라, 측벽부(162)는 리어 하우징(112)을 메인 하우징(111)에 체결할 때 발생되는 축방향 체결력을 전달받게 된다.

이때, 측벽부(162)의 강성이 낮으면 리어 하우징(112)과 메인 하우징(111)을 체결하는 과정에서 측벽부(162)는 좌굴응력이 집중되면서 변형될 수 있다. 그러면 프레임(140)과 고정스크롤(160) 사이의 간격이 적절하게 유지되지 못하면서 선회스크롤(150)과 고정스크롤(160) 사이에서의 마찰손실이 증가할 수 있다.

이에, 본 실시예와 같이 측벽부(162)를 이루는 부분에 축방향 지지력을 높이는 고정측 보강부(167)이 삽입될 수 있다.

고정측 보강부(167)는 도 6과 같이 고정측 바디부(165)에서 연장되어 형성될 수도 있다. 이때, 고정측 보강부(165)는 측벽부(162)의 내주면으로 노출되도록 형성할 수도 있고, 경우에 따라서는 측벽부(162)의 내부에 매입되도록 형성할 수도 있다.

또, 고정측 보강부(167)는 속찬 봉 형상으로 형성될 수도 있지만 중공 형상으로 형성될 수도 있다. 중공 형상인 경우에는 체결볼트가 고정측 보강부(167)를 관통하도록 체결구조를 형성할 수도 있다.

또, 도면으로 도시하지는 않았으나, 고정측 보강부(167)는 고정측 바디부(165)에서 분리되어 독립적으로 형성될 수도 있다. 다만, 이 경우에는 고정측 커버부(166)의 형성시 고압으로 주입되는 플라스틱 사출물에 의해 제위치를 벗어날 수 있다. 따라서, 이 경우에는 고정측 보강부(167)가 고정측 커버부(166)의 인서트 몰딩시 제위치를 유지할 수 있도록 고정구조가 보완되는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 고정스크롤이 이종재질로 된 고정측 바디부와 고정측 커버부로 형성되는 경우에는 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 본 실시예에 따른 고정측 바디부(165)는 주철로 형성된다. 이에 따라, 고정측 바디부(165)와 마찰면을 이루는 선회스크롤(150)은 경량 소재인 알루미늄으로 제작할 수 있어 모터효율을 높일 수 있다. 하지만, 고정측 바디부(165)가 주철로 형성됨에 따라 고정스크롤(160)의 무게가 증가할 수 있다.

하지만, 본 실시예에 따른 고정스크롤(160)은 고정측 커버부(166)가 플라스틱과 같은 가벼운 소재로 형성되고, 가벼운 고정측 커버부(166)의 체적이 무거운 고정측 바디부(165)의 체적보다 크게 형성된다. 이에 따라, 전체적으로는 고정스크롤(160)의 무게를 줄일 수 있거나 마찰특성을 감안한 고정스크롤(160)의 무게 증가를 최소화할 수 있다.

더 나아가, 본 실시예는 선회스크롤(150)과 마찰면을 이루는 고정측 바디부(165)가 그 선회스크롤(150)과는 다른 재질로 형성됨에 따라 마모특성을 개선하여 마찰손실을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 고정스크롤이 적용된 스크롤 압축기의 효율을 높일 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 고정스크롤은, 고정측 바디부(165)와 고정측 커버부(166)로 형성하되, 고정측 커버부(166)를 고정측 바디부(165)에 대해 인서트 몰딩으로 제작함에 따라 고정스크롤을 용이하게 제작할 수 있다. 이에 따라, 고정스크롤을 경량화하고 마모특성을 개선하면서도 제작을 용이하게 하여 생산비용을 낮추거나 과도하게 상승하는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 고정스크롤은. 경량화되면서도 마모특성이 개선되어 압축기를 경량화할 수 있고, 이 경량화된 압축기를 차량에 적용시 차량의 무게를 경감시킬 수 있어 차량이 에너지 효율을 높일 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 스크롤 압축기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 고정스크롤이 이종재질로 형성되는 것이나, 본 실시예는 선회스크롤이 이종재질로 형성되는 것이다.

도 7은 본 실시예에 따른 선회스크롤을 보인 사시도이고, 도 8은 도 7에 따른 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도이며, 도 9는 도 8에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(150)은 선회측 바디부(155) 및 선회측 커버부(156)를 포함한다.

선회측 바디부(155)는 앞서 설명한 고정스크롤(160)의 고정측 바디부(165)와 유사하다. 이에 따라, 선회측 바디부(155)는 선회측 랩부(1551)와 선회측 베이스부(1552)로 이루어진다.

선회측 랩부(1551)는 고정측 랩부(1651)와 대응되도록 형성되고, 선회측 베이스부(1552)는 고정측 베이스부(1652)와 대응되도록 형성된다. 하지만, 선회측 랩부(1551) 및 선회측 베이스부(1552)는 고정측 랩부(1651) 및 고정측 베이스부(1652)와 동일하게 형성되지는 않을 수 있다. 특히, 선회측 베이스부(1552)는 고정측 베이스부(1652)와는 다소 상이할 수 있다. 다만, 이는 선회경판부(151)가 고정경판부(161)와 상이하게 형성되기 때문이므로, 전체적으로는 유사하게 형성된다고 할 수 있다.

또, 선회측 랩부(1551)는 고정측 랩부(1651)와, 선회측 베이스부(1552)는 고정측 베이스부(1652)와 동일한 소재 및 동일한 방식으로 형성될 수 있다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또, 본 실시예의 선회측 베이스부(1552)는 도 8과 같이 고정스크롤(160)을 향하는 선회경판부(151)의 후방면에만 형성될 수도 있다. 하지만, 본 실시예의 선회측 베이스부(1552)는 도 9와 같이 고정스크롤(160)을 향하는 선회경판부(151)의 후방면 및 프레임(140)을 향하는 선회경판부(151)의 전방면에 각각 형성될 수 있다.

즉, 선회스크롤(150)은 전방면이 프레임(또는 스러스트 플레이트)(140)과 마찰면을 형성함에 따라, 고정스크롤(160)을 마주보는 선회스크롤의 후방면은 물론 프레임(또는 스러스트 플레이트)(140)를 마주보는 전방면이 각각 마찰면을 형성할 수 있다.

이에 따라, 본 실시예는 선회경판부(151)의 후방면에 제1 선회측 베이스부(1552a)가 형성되고, 선회경판부(151)의 전방면에 제2 선회측 베이스부(1552b)가 형성될 수 있다.

이때, 제1 선회측 베이스부(1552a)는 선회경판부(151)의 후방면 전체에 형성되는 반면, 제2 선회측 베이스부(1552b)는 프레임(140)과 접하는 가장자리 부분에만 형성될 수 있다.

또, 선회측 베이스부(1552)가 선회경판부(151)의 후방면에만 형성되는 경우에는 그 선회측 베이스부(1552)의 테두리면에 결속부(1552c)가 형성될 수 있다. 결속부(1552c)는 앞서 설명한 고정스크롤(160)의 결속부(1652a)와 그 형상 및 효과가 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

반면, 선회측 베이스부(1552)가 선회경판부(151)의 후방면 및 전방면에 각각 형성되는 경우에는 별도의 결속부가 형성되지 않을 수 있다. 이는, 도 9와 같이, 선회측 커버부(156)가 제1 선회측 베이스부(1552a)와 제2 선회측 베이스부(1552b)의 사이에 인서트 몰딩으로 형성되면서 결속될 수 있기 때문이다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 선회스크롤(150)이 이종재질로 형성됨에 따른 작용 효과는 앞서 설명한 고정스크롤의 경우와 동일하다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예는 선회스크롤의 축방향 양쪽 측면에 제1 선회측 베이스부(1552a)와 제2 선회측 베이스부(1552b)를 각각 배치하는 경우에는 고정스크롤(160)과 프레임(140)을 동종재질로 형성할 수 있다.

예를 들어, 선회스크롤(150)의 양쪽 측면이 고정스크롤(160) 및 프레임(140)과 각각 마찰면을 형성하게 된다. 하지만, 선회스크롤(150)의 양쪽 측면에 주철로 된 제1 선회측 베이스부(1552a)와 제2 선회측 베이스부(1552b)를 배치함에 따라 고정스크롤(160)과 프레임(140)을 각각 알루미늄 소재로 형성할 수 있다. 이에 따라, 고정스크롤(160)과 프레임(140)을 동종재질로 형성하되, 가볍고 성형성이 우수한 소재로 제작할 수 있어 그만큼 압축기의 무게를 줄이면서도 마찰손실을 줄일 수 있어 압축기 효율을 높일 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 고정스크롤과 선회스크롤을 모두 이종재질로 형성할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 스크롤 압축기에 대한 다른 실시예에 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 압축부를 이루는 고정스크롤 또는 선회스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽 스크롤을 이종재질로 형성하는 것이나, 본 실시예는 프레임이 이종재질로 형성되는 것이다. 이 경우, 고정스크롤과 선회스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽 스크롤이 이종재질로 형성될 수도 있다.

도 10은 본 실시예에 따른 프레임을 설명하기 위해 보인 스크롤 압축기의 단면도이다. 도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 프레임(140)은 프레임 바디부(145) 및 프레임 커버부(146)를 포함한다.

프레임 바디부(145)는 프레임(140)의 후방면에 형성되고, 프레임 커버부(146)는 프레임(140)의 전방면에 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 프레임 바디부(145)는 선회스크롤(150)과 마찰면을 형성하거나 선회스크롤(150)과의 사이에 위치한 스러스트 플레이트(미도시)에 접할 수 있다.

프레임 바디부(145)는 프레임(140)의 후방면 전체, 예를 들어 배압실(S3)과 베어링 수용홈(141)의 내측면에 형성될 수 있다. 하지만, 프레임 바디부(145)는 마찰면을 형성하는 부분에 형성되거나 또는 다른 부재와 체결되는 부분에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 프레임 바디부(145)는 프레임(140)의 후방면 가장자리를 이루는 스러스트면에 형성될 수 있다.

프레임 커버부(146)는 프레임 바디부(145)를 이루는 프레임(140)의 후방면을 제외하고 프레임(140)의 전방면에 형성될 수 있다. 하지만, 경우에 따라서는 프레임 커버부(146)는 프레임 바디부(145)가 내장되도록 인서트 몰딩하여 형성될 수도 있다.

한편, 프레임 커버부(146)에는 프레임 보강부(147)가 더 형성될 수 있다. 프레임 보강부(147)는 프레임(140)의 가장자리에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 프레임(140)은 고정스크롤(160)과 함께 메인 하우징(111)과 리어 하우징(112)의 사이에 구비됨에 따라, 프레임(140)은 메인 하우징(111)과 리어 하우징(112)의 체결시 축방향 체결력을 받게 된다. 따라서, 프레임 보강부(147)가 프레임 바디부(145)의 테두리에서 축방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 그러면 프레임 보강부(147)가 프레임(140)의 테두리 부근의 후방면에서 전방면쪽으로 연장되어 형성된다. 그러면, 프레임 보강부(147)는 메인 하우징(111)과 리어 하우징(112)의 체결시 프레임(140)이 변형되는 것을 억제할 수 있다.

또, 도면으로 도시하지는 않았으나, 프레임 바디부(145)의 가장자리 또는 프레임 보강부(147)는 중공 형상으로 된 체결홈이 형성될 수 있다.

한편, 프레임 바디부(145) 및 프레임 커버부(146)는 앞서 설명한 고정스크롤 또는 선회스크롤의 바디부 및 커버부들과 각각 동일한 소재 및 제조방법으로 형성될 수 있다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또, 그에 따른 작용 효과 역시 전술한 실시예들과 유사하므로 이에 대한 설명도 생략한다. 다만, 본 실시예는 고정스크롤과 선회스크롤은 물론 프레임도 이종재질로 형성함에 따라, 압축기의 무게를 더욱 줄일 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 고정스크롤과 선회스크롤은 각각 단일재질로 형성되는 반면 프레임만 이종재질로 형성될 수도 있다. 이에 대한 기본적인 효과는 전술한 실시예들에서 설명한 효과와 유사하다.

한편, 본 발명에 의한 스크롤 압축기에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 압축부를 이루는 고정스크롤과 선회스크롤, 그리고 프레임이 이종재질로 형성되는 것이나, 본 실시예는 하우징이 이종재질로 형성되는 것이다. 이 경우, 고정스크롤과 선회스크롤, 프레임 중에서 적어도 어느 한쪽은 이종재질로 형성될 수 있다.

도 11은 본 실시예에 따른 하우징을 설명하기 위해 보인 스크롤 압축기의 단면도이다. 도 11을 참고하면, 하우징(110)을 이루는 메인 하우징(111)과 리어 하우징(112)은 각각 하우징 바디부(115a)(115b) 및 하우징 커버부(116a)(116b)를 포함한다.

예를 들어, 메인 하우징(111)은 메인측 하우징 바디부(115a)와 메인 측 하우징 커버부(116a)로 이루어지고, 리어 하우징(112)은 리어측 하우징 바디부(115b)와 리어측 하우징 커버부(116b)로 이루어진다.

이들 양쪽 하우징측 바디부(115a)(115b)들은 각각 앞서 고정스크롤(160), 선회스크롤(150), 프레임(140) 등에서 설명한 바디부들과 같이 주철로 형성될 수 있고, 양쪽 하우징측 커버부(116a)(116b)들은 각각 앞서 고정스크롤(160), 선회스크롤(150), 프레임(140) 등에서 설명한 커버부들과 같이 플라스틱 사출물로 인서트 몰딩하여 형성될 수 있다.

이때, 하우징(110)은 압축기의 구조상 다른 부재와 마찰면을 형성하지 않기 때문에 하우징 바디부(115a)(115b)가 외부로 노출될 필요가 없다. 따라서, 하우징 바디부(115a)(115b)는 하우징 커버부(116a)(116b)의 내부에 매입되도록 몰딩되는 것이 바람직하다.

또, 메인 하우징측 바디부(115a)와 리어 하우징측 바디부(115b)는 서로 마주보는 면에 체결구멍 또는 체결홈이 형성될 수 있다. 이에 따라, 메인 하우징(111)과 리어 하우징(112)을 체결할 때, 그 체결되는 부위가 주철과 같이 높은 강성을 가지는 소재로 형성되어 체결강도를 높일 수 있다. 그러면, 압축기의 무게를 줄이면서도 하우징(110)의 내부공간을 긴밀하게 실링할 수 있어 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 실시예에 따른 이종재질로 된 하우징의 작용 효과는 앞서 설명한 실시예들과 유사하다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예는 고정스크롤, 선회스크롤, 프레임 및 하우징도 이종재질로 형성함에 따라, 압축기의 무게를 더욱 줄일 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 고정스크롤, 선회스크롤 및 프레임은 각각 단일재질로 형성되는 반면 하우징만 이종재질로 형성될 수도 있다. 이에 대한 기본적인 효과는 전술한 실시예들에서 설명한 효과와 유사하다.

한편, 전술한 실시예들에서는 회전축이 선회스크롤의 일측면에 결합되는 예를 중심으로 설명하였으나, 회전축이 선회스크롤을 관통하는 축관통 스크롤 압축기에서도 동일하게 적용될 수 있다.

본 실시예에 따른 스크롤 압축기에서의 기본적인 구성과 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

110: 하우징 111: 메인 하우징
112: 리어 하우징 115a,115b: 하우징 바디부
116a,116b: 하우징 커버부 120: 구동모터
130: 회전축 140: 프레임
141: 플랜지부 145: 프레임 바디부
146: 프레임 커버부 147: 프레임 보강부
105: 압축부 150: 선회스크롤
151: 선회경판부 152: 선회랩
155: 선회측 바디부 156: 선회측 커버부
157: 선회측 보강부 160: 고정스크롤
161: 고정경판부 162: 측벽부
163: 고정랩 165: 고정측 바디부
166: 고정측 커버부 167: 고정측 보강부

Claims (17)

1. 밀폐된 내부공간을 가지는 하우징;
   상기 하우징의 내부공간에 구비되는 구동모터;
   상기 구동모터의 회전력을 전달하는 회전축;
   상기 구동모터의 일측에 구비되는 프레임;
   상기 회전축에 결합되고, 상기 프레임에 지지되어 선회운동을 하는 선회스크롤; 및
   상기 선회스크롤에 맞물려 결합되며 상기 선회스크롤과 함께 흡입압실, 중간압실, 토출압실로 된 압축실을 형성하는 고정스크롤;을 포함하고,
   상기 선회스크롤과 상기 고정스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽은,
   맞은 편 스크롤과 맞물리는 바디부와, 상기 바디부에 결합되는 커버부로 이루어지며,
   상기 바디부와 커버부는 이종재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 바디부는 맞은 편 스크롤의 마찰면과 이종재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 바디부는,
   상기 커버부의 일측면에 결합되는 베이스부; 및
   상기 베이스부의 일측면에서 연장되어 맞은 편 스크롤과 맞물리는 랩부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 베이스부는 결속부가 요철지게 형성되고,
   상기 결속부에 상기 커버부의 일부가 삽입되어 축방향으로 구속되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 바디부에는 상기 커버부보다 높은 강성을 가지는 보강부가 더 포함되고,
   상기 보강부는 축방향 양쪽 측면 중에서 적어도 어느 한쪽 면이 상기 프레임 또는 상기 하우징에 접하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 보강부는 상기 바디부에서 연장 형성되어 상기 커버부에 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 보강부는 축방향으로 관통되어 중공 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 프레임은,
   바디부와, 상기 바디부에 결합되는 커버부로 이루어지며,
   상기 프레임을 이루는 바디부와 커버부는 이종재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은,
   바디부와, 상기 바디부에 결합되는 커버부로 이루어지고,
   상기 하우징을 이루는 바디부와 커버부는 이종재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바디부는 주철 소재로 이루어지고, 상기 커버부는 수지 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 커버부의 체적이 상기 바디부의 체적보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
12. 밀폐된 내부공간을 가지는 제1 부재;
    상기 제1 부재의 내부공간에 고정되는 제2 부재;
    상기 제2 부재에 의해 축방향으로 지지되어 선회운동을 하는 제3 부재; 및
    상기 제3 부재에 맞물려 결합되며 상기 제1 부재와 함께 흡입압실, 중간압실, 토출압실로 된 압축실을 형성하는 제4 부재;를 포함하고,
    상기 제1 부재 내지 상기 제4 부재 중에서 적어도 어느 한 개의 부재는 서로 다른 소재로 형성되어 결합된 복수 개의 부분으로 이루어지며,
    상기 복수 개의 부분은 단위 면적당 질량이 다른 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 복수 개의 부분은 제1 부분과 제2 부분으로 이루어지고, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 높은 내마모성을 가지는 소재로 형성되며,
    상기 제1 부분은 다른 부재와 접하는 위치에서 해당 부재의 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 부분에는 요철된 이탈방지부가 형성되고, 상기 이탈방지부에 상기 제2 부분이 요철 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
15. 제12항에 있어서,
    상기 복수 개의 부분은 제1 부분과 제2 부분으로 이루어지고, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분보다 높은 강성을 가지는 소재로 형성되며,
    상기 제1 부분은 상기 제2 부분의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
16. 제13항 내지 제15항 중에서 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 주철 소재로 이루어지고, 상기 제2 부분은 수지 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 부분의 체적이 상기 제1 부분의 체적보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.

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