KR20210105674A - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로 밀폐된 내부공간을 갖는 메인 하우징과 리어 하우징과 상기 리어 하우징 내에 형성되는 오일 유로와 상기 내부공간에 배치되어 구동축을 회전시키는 구동부와 상기 내부공간에 배치되며 압축실을 형성하는 고정 스크롤과 상기 구동축의 회전 운동에 의하여 선회 운동하는 선회 스크롤을 포함하는 압축기구부 및 상기 리어 하우징 측에 구비되어 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 자전방지기구를 포함하며, 상기 선회 스크롤은 상기 자전 방지기구가 삽입되는 복수 개의 자전 방지기구 결합홈과 상기 자전 방지기구 결합홈 중 최 인접한 자전 방지기구 결합홈 간을 연통하도록 형성되는 오일 그루브를 더 포함한다.

Description

스크롤 압축기{Scroll Compressor}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉매 가스 등의 유체를 압축하는 기기로서 유체를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기, 왕복동식 압축기, 스크롤 압축기 등으로 구분할 수 있다.

이 중 스크롤 압축기는 고정 스크롤과 선회 스크롤에 각각 형성된 랩들이 상대 선회운동을 하면서 양 스크롤 사이에 복수 개의 압축실이 형성된다.

상기 압축실은 냉매가 흡입되는 흡입구로부터 압축된 냉매가 토출되는 토출구 쪽으로 지속적으로 대략 중심 방향으로 이동하면서 체적이 작아짐에 따라 냉매가 연속으로 흡입 압축된다.

이러한 스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있으므로 차량용 공조시스템에 주로 적용되고 있다.

기존의 스크롤 압축기는 고정 스크롤이 리어 하우징 측에 배치되고 선회 스크롤이 구동부 측에 배치되며, 상기 선회 스크롤의 배면에 저압의 배압실이 형성되는 구조가 널리 사용되었다.

그러나, 최근에는 상기 선회 스크롤을 지지하기 위하여 상기 구동부와 상기 선회 스크롤 사이의 구비되는 메인 프레임의 삭제를 통한 부품 수 감소 및 제조비 절감을 위해 고정 스크롤이 모터 쪽에 배치되고 선회 스크롤이 리어 하우징 쪽에 배치된 형태의 스크롤 압축기가 개발되었다.

도 1은 상기한 바와 같이 메인 프레임을 삭제할 수 있는 종래의 스크롤 압축기의 단면도이다.

도 1을 참조하면 종래의 스크롤 압축기(1)는 메인 하우징(10)의 내부 공간에 구동부(30)에 의하여 회전하는 회전축(40)이 위치한다.

또한, 상기 메인 하우징(10) 후방에 결합하는 리어 하우징(20)에는 선회 스크롤(50)과 자전 방지 기구(60)가 위치한다.

이때, 상기 선회 스크롤(50)은 상기 리어 하우징(20)에 형성되는 지지 프레임(22)에 의하여 지지된다.

고정 스크롤(70)은 상기 선회 스크롤(50)과 구동부(30) 사이의 위치하고, 상기 고정 스크롤(70)과 상기 선회 스크롤(50) 사이에 복수의 압축실(80)이 형성되어 냉매가 압축된다.

보다 구체적으로 상기 메인 하우징(10)의 일측으로 유입된 냉매는 상기 압축실(80)로 유입되어 압축된 후, 토출 밸브(23)를 통하여 상기 리어 하우징(20)의 냉매 토출 공간(24)으로 토출된다.

이때, 토출된 냉매는 오일 분리기(25)에 의하여 오일이 분리된 후 상기 리어 하우징(20)의 상측으로 배출되고, 상기 오일 분리기(25)에 의하여 냉매와 분리된 오일은 상기 리어 하우징(20) 하부의 오일 저장 공간(26)에 저장된다.

한편, 상기 오일 저장 공간(26)에 저장된 오일은 상기 리어 하우징(20) 내의 고압인 토출압과 상기 선회 스크롤(50) 부근의 중간압과의 압력 차이에 의하여 상기 선회 스크롤(50) 방향으로 이동하게 된다.

보다 구체적으로 상기 오일 저장 공간(26)에 저장된 오일은 상기 리어 하우징(20) 내에 형성되며, 상기 리어 하우징(20)과 상기 선회 스크롤(50)의 배면 측을 연결하는 오일 유로(27)를 통하여 이동함에 따라, 상기 선회 스크롤(50)을 상기 고정 스크롤(70) 측으로 밀착시킨다.

한편, 도 2는 도 1에서 선회 스크롤(50)의 배면을 도시한 도면이며, 도 3은 종래의 스크롤 압축기가 작동함에 따라 상기 선회 스크롤(50)과 상기 리어 하우징(20) 사이에 오일이 공급되는 상태를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래의 스크롤 압축기의 선회 스크롤(50)은 배면에 복수 개의 핀(61)과 상기 핀(61)과 동일한 개수의 링(62)을 포함하는 자전 방지 기구(60)가 구비된다.

보다 구체적으로 상기 각각의 핀(61)은 상기 각각의 링(62)의 내주면에서 유동함에 따라, 상기 선회 스크롤(50)은 자전이 방지되고 상기 회전축(40)에 의하여 선회 운동을 한다.

또한, 상기 선회 스크롤(50)과 상기 리어 하우징(20) 사이에는 상기한 바와 같이 상기 오일 저장 공간(26)에 저장된 오일이 상기 오일 유로(27)를 통하여 공급된다.

그러나, 종래의 스크롤 압축기는 중간압이 형성되는 상기 선회 스크롤(50)과 상기 리어 하우징(20) 사이의 간격이 비교적 좁으며, 유체의 점성과 중력 등의 영향으로 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 오일이 상기 선회 스크롤(50)의 배면에 전체적으로 분포되지 못하는 문제점이 있다.

또한, 상기 선회 스크롤(50)과 상기 리어 하우징(20) 사이의 간격을 넓히게 되면 상기 선회 스크롤(50)이 상기 고정 스크롤(70)에 견고히 접촉되지 못함에 따라 압축 효율이 저하되는 문제점이 있다.

특히, 종래의 스크롤 압축기가 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상기 회전축(40)이 횡 방향으로 위치하도록 설치되는 경우 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 오일이 중력에 의하여 상기 선회 스크롤(50)의 배면 일부에만 분포된다.

이에 따라, 상기 선회 스크롤(50)이 선회 운동 시 오일의 공급이 충분히 이루어지지 않은 측의 상기 자전 방지 기구(60)와 상기 선회 스크롤(50)이 접촉하면서 진동과 소음이 다량 발생하는 문제점이 있다.

즉, 종래의 스크롤 압축기는 중간압이 형성되는 상기 선회 스크롤(50)과 상기 리어 하우징(20) 사이의 공간에 공급된 오일이 상기 선회 스크롤(50)의 배면에 전체적으로 분포되지 못함에 따라 발생하는 진동에 의하여 소음이 발생하는 것은 물론 더 나아가 상기 선회 스크롤(50) 및 상기 자전 방지 기구(60)가 마모 및 파손되는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

한편, 도 4는 마찰 확인용 페인트를 이용하여 종래의 스크롤 압축기에서 상기 선회 스크롤(50)의 거동 흔적을 촬영한 사진이다.

도 4를 참조하면, 종래의 스크롤 압축기에서 상기 고정 스크롤(70)에 접촉되는 상기 선회 스크롤(50)의 랩에 마찰 확인용 페인트가 고르게 분포되지 않고 특정 부분에 집중 분포되는 흔들림(Wobbling) 형태의 흔적을 확인할 수 있었다.

이러한 흔들림 형태의 흔적은 상기 선회 스크롤(50)이 상기 고정 스크롤(70)과 견고히 밀착되지 않음으로써 발생되는 것으로 이 역시 오일이 상기 선회 스크롤(50)의 배면에 전체적으로 분포되지 못함에 따라 발생한다.

즉, 종래의 스크롤 압축기는 오일이 상기 선회 스크롤(50)의 배면에 전체적으로 분포되지 못함에 따라 상기 선회 스크롤(50)과 상기 고정 스크롤(70) 사이에 형성되는 압축실(80)의 밀폐가 완전히 이루어지지 않음으로써 압축 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 중간압이 형성되는 선회 스크롤과 리어 하우징 사이의 공간에 오일의 공급을 원활하게 할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 선회 스크롤의 선회 운동 시 자전 방지 기구와 상기 선회스크롤 간의 접촉으로 인하여 발생하는 소음과 진동을 저감할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 선회 스크롤의 흔들림을 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명은 중간압이 형성되는 선회 스크롤과 리어 하우징 사이의 공간에 오일의 공급을 원활하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 메인 하우징과 리어 하우징과 구동부 및 압축기구부를 포함한다.

상기 메인 하우징과 리어 하우징은 내부에 밀폐된 공간을 형성하도록 체결될 수 있다.

또한, 상기 리어 하우징은 내부에 오일 유로가 형성될 수 있다.

또한, 상기 구동부는 상기 메인 하우징과 리어 하우징에 의하여 형성된 내부 공간에 배치되어 구동축을 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 압축기구부는 상기 내부공간에 배치되며 압축실을 형성하는 고정 스크롤과 상기 구동축의 회전 운동에 의하여 선회 운동하는 선회 스크롤을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 리어 하우징 측에 구비되어 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 자전방지기구를 포함한다.

보다 바람직하게 상기 선회 스크롤은 상기 자전 방지기구가 삽입되는 복수 개의 자전 방지기구 결합홈과 상기 자전 방지기구 결합홈 중 최 인접한 자전 방지기구 결합홈 간을 연통하도록 형성되는 오일 그루브를 더 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 오일 유로의 출구는 상기 선회 스크롤 측에 위치하며, 상기 상기 오일 유로를 통하여 오일이 상기 리어 하우징과 상기 선회 스크롤 사이에 형성되는 공간으로 공급될 수 있다.

이에 따라, 상기 오일 유로를 통하여 상기 리어 하우징과 상기 선회 스크롤 사이로 공급된 오일은 상기 선회 스크롤의 선회 운동 시 상기 자전 방지기구와 댐핑 기능을 수행할 수 있다.

한편, 상기 리어 하우징은 오일 분리기를 더 포함하고, 상기 오일 유로의 입구는 상기 오일 분리기와 연통되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리어 하우징과 상기 선회 스크롤 사이에 스러스트 플레이트를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 자전 방지기구는 복수 개의 핀과 상기 핀의 개수와 동일한 개수의 링을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 링은 상기 자전 방지기구 결합홈에 삽입되며,

상기 핀은 일단이 상기 리어 하우징 측에 고정 결합되며 타단이 상기 링 내주면 측에 위치한다.

이에 따라, 본 발명은 상기 선회 스크롤의 선회 운동 시 상기 자전 방지 기구와 직접 접촉하지 않고 상기 오일에 의하여 간접 접촉함으로써 소음과 진동을 저감할 수 있다.

또한, 상기 스러스트 플레이트는 상기 핀에 의하여 관통되는 복수 개의 핀홀을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 리어 하우징은 상기 선회 스크롤 측에 형성되는 배압 챔버를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 고정 스크롤은 상기 구동축에 의하여 관통되는 구동축 관통부가 형성되는 고정 플레이트와 상기 고정 플레이트에서 상기 선회 스크롤 측으로 돌출 형성되는 고정 랩을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 선회 스크롤은 상기 구동축의 일단이 결합하는 구동축 결합부가 형성되는 선회 플레이트와 상기 선회 플레이트에서 상기 고정 스크롤 측으로 돌출 형성되는 선회 랩을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 선회 플레이트에는 상기 리어 하우징에 형성되는 토출실 측에 토출 밸브가 결합될 수 있다.

한편, 상기 자전 방지기구 결합홈은 원형이며, 상기 선회 플레이트의 중심에 방사형으로 일정 간격 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게 상기 자전 방지기구 결합홈은 상기 선회 플레이트의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 자전 방지기구 결합홈의 개수는 짝수 개로 형성되어 상기 선회 스크롤이 상기 고정 스크롤 측으로 안정적으로 부상할 수 있다.

또한, 상기 오일 그루브는 만곡부가 상기 선회 플레이트의 외주면 측에 형성되는 원호 형상일 수 있다.

또한, 상기 오일 그루브의 깊이는 상기 자전 방지기구 결합홈의 깊이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게 상기 각각의 오일 그루브의 중앙부에는 오일 저장홈이 형성될 수 있다.

이때, 상기 오일 저장홈은 상기 선회 플레이트의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 오일 그루브의 깊이는 상기 오일 저장홈의 깊이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스크롤 압축기는 중간압이 형성되는 선회 스크롤과 리어 하우징 사이의 공간에 고르게 오일을 분포시킴으로써 선회 스크롤의 선회 운동 시 자전 방지 기구와 접촉 시 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 선회 스크롤과 자전 방지 기구 간에 직접적인 접촉을 방지함으로써 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 선회 스크롤의 배면 측에 고르게 오일을 공급함으로써 구동 중인 선회 스크롤의 흔들림을 방지하여 압축 효율을 향상시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 스크롤 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1에서 선회 스크롤을 도시한 배면도이다.
도 3은 종래의 스크롤 압축기가 작동함에 따라 선회 스크롤의 배면에 공급되는 오일의 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 마찰 확인용 페인트를 이용하여 종래의 스크롤 압축기에서 선회 스크롤의 거동 흔적을 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 선회 스크롤을 도시한 배면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 선회 스크롤을 도시한 배면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기가 작동함에 따라 선회 스크롤의 배면에 공급되는 오일의 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 마찰 확인용 페인트를 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기에서 선회 스크롤의 거동 흔적을 촬영한 사진이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 스크롤 압축기를 실시 예들에 의거하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 단면도이다.

또한, 도 7과 8은 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기의 선회 스크롤을 도시한 배면도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 메인 하우징(100)과 리어 하우징(200)과 구동부(300) 및 압축 기구부(400)를 포함한다.

보다 구체적으로 상기 메인 하우징(100)은 전체적으로 일측이 개방된 원형의 박스 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 메인 하우징(100)은 일측에 냉매를 상기 메인 하우징(100) 내부로 흡입하는 냉매 흡입구(110)가 형성되고, 내부에 구동축 지지부(120)가 형성된다.

보다 바람직하게 상기 냉매 흡입구(110)는 상기 구동부(300) 측에 형성될 수 있다.

한편, 상기 리어 하우징(200)은 상기 메인 하우징(100)의 내부 공간을 밀폐시키도록 상기 메인 하우징(100)의 개방된 측에 체결된다.

또한, 상기 리어 하우징(200)의 일측에는 상기 냉매 흡입구(110)로 유입되어 상기 압축 기구부(400)에 의하여 압축된 냉매가 토출되는 토출구(210)가 형성된다.

또한, 상기 토출구(210) 측에는 상기 냉매에 혼합된 오일을 분리할 수 있는 오일 분리기(250)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 리어 하우징(200)은 상기 오일 분리기(250)에 의하여 냉매와 분리된 오일을 상기 압축 기구부(400) 측으로 공급할 수 있도록 내부에 오일 유로(260)가 형성된다.

보다 구체적으로 상기 오일 유로(260)는 입구가 상기 오일 분리기(250)와 연통되도록 형성되며, 출구가 상기 압축 기구부(400)과 연통되도록 형성된다.

한편, 상기 구동부(300)는 상기 메인 하우징(100)의 내주면에 배치되는 중공 원통 형상의 고정자(310)와 상기 고정자(310)의 내주면과 일정 간격으로 이격되어 회전하는 회전자(320) 및 구동축(330)을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 구동부(300)를 제어하기 위한 인버터 어셈블리(500)를 더 포함할 수 있다.

보다 바람직하게 상기 인버터 어셈블리(500)는 상기 구동부(300)에 인접하도록 상기 메인 하우징(100)의 일측에 결합할 수 있다.

즉, 상기 인버터 어셈블리(500)는 상기 리어 하우징(200)의 반대측에서 상기 메인 하우징(100)에 체결된다.

보다 구체적으로 상기 인버터 어셈블리(500)는 상기 구동부(300)와 전기적으로 연결되어 상기 구동축(330)의 회전을 제어한다.

한편, 상기 압축 기구부(400)는 상기 메인 하우징(100)과 상기 리어 하우징(200)에 의하여 형성되는 밀폐된 내부 공간에 배치된다.

보다 바람직하게 상기 압축 기구부(400)는 상기 구동부(300)와 상기 리어 하우징(200) 사이에 형성된다.

또한, 상기 압축 기구부(400)는 고정 스크롤(410)과 선회 스크롤(420) 및 자전 방지기구(440)을 포함한다.

상기 고정 스크롤(410)은 상기 구동축(321)에 의하여 관통되는 구동축 관통부(413)가 형성되는 고정 플레이트(411)와 상기 고정 플레이트(411)에서 상기 선회 스크롤(420) 측으로 돌출 형성되는 고정 랩(412)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 구동축 관통부(413)는 상기 고정 플레이트(411)의 중심부에 형성되며, 상기 구동축 관통부(413)와 상기 구동축(321) 사이에는 제 1서브 베어링(350)이 설치되어 상기 구동축(321)의 외주면을 지지할 수 있다.

또한, 상기 구동축 관통부(413)는 상기 고정 플레이트(411)를 기준으로 상기 고정 랩(412)이 형성되는 면과 반대측 면에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 선회 스크롤(420)은 상기 구동축(321)의 일단이 결합하는 구동축 결합부(423)가 형성되는 선회 플레이트(421)와 상기 선회 플레이트(421)에서 상기 고정 스크롤(410) 측으로 돌출 형성되는 선회 랩(422)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 구동축 결합부(423)는 상기 선회 플레이트(421)의 중심부에 형성되며, 상기 구동축 결합부(423)와 상기 구동축(321)의 일단 측의 외주면 사이에는 제 2서브 베어링(360)이 설치된다.

즉, 상기 구동축(321)은 상기 구동축 지지부(120)에 일단이 지지되고, 타단이 상기 구동축 결합부(423)에 의하여 지지된다.

이때, 상기 구동축(321)의 일단 측의 외주면과 상기 구동축 지지부(120) 사이에는 메인 베어링(330)이 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 선회 스크롤(410)은 상기 리어 하우징(200) 측에 위치하는 상기 선회 플레이트(421)의 면에 형성되는 자전 방지기구 결합홈(424)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 자전 방지기구 결합홈(424)은 원형이며, 상기 선회 플레이트(421)의 중심에 방사형으로 일정 간격 이격되도록 형성된다.

또한, 상기 자전 방지기구 결합홈(424)은 상기 선회 플레이트(421)의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 자전 방지기구 결합홈(424)의 개수는 짝수 개이며, 보다 바람직하게는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 6개로 형성된다.

즉, 상기 자전 방지기구 결합홈(424)의 중심은 각각 상기 선회 플레이트(421)의 중심과 동일한 거리에 형성된다.

또한, 상기 선회 플레이트(421)는 상기 자전 방지기구 결합홈(424) 중에서 최 인접한 자전 방지기구 결합홈(424) 간을 연통하도록 형성되는 오일 그루브(426)를 더 포함한다.

보다 구체적으로 상기 오일 그루브(426)는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 만곡부가 상기 선회 플레이트(421)의 외주면 측에 형성되는 원호 형상인 것이 바람직하다.

한편, 상기 자전 방지기구(440)는 복수 개의 핀(441)과 상기 핀(441)의 개수와 동일한 개수의 링(442)을 포함한다.

보다 구체적으로 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 상기 링(441)은 상기 자전 방지기구 결합홈(424)에 삽입되며, 상기 핀(441)은 일단이 상기 리어 하우징(200) 측에 고정 결합되며, 타단이 상기 링(442) 내주면 측에 위치하도록 설치된다.

이에 따라, 상기 핀(441)은 상기 선회 스크롤(420)이 선회 운동하는 경우 상기 링(442)의 내주면을 벗어나지 못함으로 상기 선회 스크롤(420)의 자전이 방지될 수 있다.

또한, 상기 핀(441)과 링(442)의 개수는 상기 자전 방지기구 결합홈(424)의 개수와 동일한 것이 바람직하다.

한편, 상기 리어 하우징(200)은 상기 선회 스크롤(420)을 상기 고정 스크롤(410) 측으로 지지하는 지지 프레임(230)을 더 포함한다.

보다 바람직하게 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 지지 프레임(230)과 상기 선회 스크롤(420) 사이에 스러스트 플레이트(430)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스러스트 플레이트(430)는 상기 핀(441)에 관통될 수 있도록 형성되는 복수 개의 핀홀(431)을 포함한다.

보다 바람직하게 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 각각의 오일 그루브(426)의 중앙부에는 오일 저장홈(425)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 오일 저장홈(425)은 상기 선회 플레이트(421)의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기가 작동함에 따라 선회 스크롤의 배면에 공급되는 오일의 상태를 도시한 도면이다.

또한, 도 10은 마찰 확인용 페인트를 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크롤 압축기에서 선회 스크롤의 거동 흔적을 촬영한 사진이다.

도 6과 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 동작 및 세부 구성을 설명하면 하기와 같다.

상기 냉매 흡입구(110)를 통하여 유입된 냉매는 상기 구동부(300)를 거쳐 상기 압축 기구부(400)로 공급된다.

이때, 상기 압축 기구부(400)로 공급된 냉매는 상기 고정 스크롤(410)과 상기 선회 스크롤(420) 사이에 형성되는 압축 공간에서 압축이 이루어진다.

보다 구체적으로 상기 선회 스크롤(420)이 선회 운동함에 따라, 상기 선회 랩(422)이 상기 고정 랩(412)과 접촉 및 이격됨에 따라 상기 냉매를 흡입하고 압축하며 토출하는 압축 행정이 이루어진다.

이에 따라, 상기 선회 스크롤(420)과 상기 고정 스크롤(410) 사이에 형성되는 공간에는 비교적 고압의 환경이 조성된다.

한편, 상기 압축 기구부(400)에 의하여 압축된 냉매는 상기 리어 하우징(200) 내부에 형성되는 토출실(240)로 토출된다.

이때, 상기 선회 플레이트(421)에는 상기 토출실(240) 측으로 상기 냉매의 토출량을 조절할 수 있는 토출 밸브(220)가 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리어 하우징(200)은 상기 선회 스크롤(420)이 상기 고정 스크롤(410) 측에 밀착될 수 있도록 상기 선회 스크롤(420) 측에 형성되는 배압 챔버(270)를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 지지 프레임(230)과 상기 스러스트 플레이트(430) 사이에는 상기 냉매가 누설되지 않도록 배압 씰(280)이 구비되는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간에는 중간압의 환경이 조성된다.

이때, 중간압이란 상기 선회 스크롤(420)과 상기 고정 스크롤(410) 사이에 형성되는 공간에 조성되는 고압과 상기 구동부(300)와 상기 압축 기구부(400) 사이에 형성되는 공간에 조성되는 저압의 사이를 의미한다.

즉, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간에 형성되는 중간압에 의하여 상기 선회 스크롤(420)과 상기 고정 스크롤(410)의 간격이 조절된다.

한편, 상기 토출실(240)로 토출된 냉매는 상기 구동부(300)와 상기 압축 기구부(400)의 구동을 위한 오일(O)이 혼합된 상태로서 상기 오일 분리기(250)에 의하여 오일(O)이 분리된 후, 상기 토출구(210)를 통하여 외부로 배출된다.

한편, 상기 오일 분리기(250)에 의하여 분리된 오일(O)은 상기 오일 유로(260)를 통하여 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간에 공급된다.

이때, 상기 선회 스크롤(420)의 배면이란 상기 선회 랩(422)이 형성되는 상기 선회 플레이트(421)면과 반대측의 면을 의미한다.

즉, 상기 오일 유로(260)는 입구가 상기 오일 분리기와 연통되며, 출구가 상기 선회 스크롤(420)의 배면 측에 연통되도록 형성된다.

이에 따라, 상기 오일 유로(260)를 통하여 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간으로 공급된 오일(O)은 상기 자전 방지기구 결합홈(424)에 저장된다.

또한, 상기 자전 방지기구 결합홈(424)에 저장된 오일(O)은 상기 오일 그루브(426)를 통하여 유동되어 상기 선회 스크롤(420)의 배면에 형성된 모든 자전 방지기구 결합홈(424)에 저장된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 선회 스크롤(420)의 선회 운동에 의하여 상기 자전 방지기구 결합홈(424)과 상기 자전 방지기구(440)가 접촉될 때, 상기 오일(O)이 댐핑 역할을 수행함에 따라 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 자전 방지기구 결합홈(424)과 상기 자전 방지기구(440)가 상기 오일(O)에 의하여 간접 접촉함으로써 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

보다 바람직하게 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 상기 선회 스크롤(420)의 배면에는 상기 오일 저장홈(425)이 더 형성되어 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간에 상기 오일(O)이 전체적으로 분포될 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명에 따른 압축기는 작동이 시작되면 도 9에 왼쪽에 도시되어 있는 바와 같이 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간 일부에 오일이 공급되고 일정 시간 이상 작동하게 되는 경우 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간에 상기 오일(O)이 전체적으로 분포된다.

한편, 상기 오일 그루브(426)의 깊이는 상기 자전 방지기구 결합홈(424)의 깊이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오일 그루브(426)의 깊이는 상기 오일 저장홈(425)의 깊이 보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

이는 상기 오일 유로(260)를 통한 오일의 공급이 원활하지 않은 경우에도 상기한 바와 같이 비교적 깊게 형성되는 상기 자전 방지기구 결합홈(424)과 상기 오일 저장홈(425)에 기 저장된 오일(O)이 점성 등에 의하여 일정량이 정체하도록 할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 오일 유로(260)를 통한 오일의 공급량이 적은 경우에도 상기 자전 방지기구 결합홈(424)과 상기 자전 방지기구(440)의 직접 접촉을 방지하여 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 상기 오일 저장홈(425)은 상기 자전 방지기구 결합홈(424)의 개수가 적어 상기 자전 방지기구 결합홈(424) 간의 간격이 비교적 큰 경우 상기한 바와 같이 상기 오일 유로(260)를 통한 오일의 공급량이 적은 경우가 지속되며, 상기 오일(O)이 어느 일측에 정체되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기한 바와 같이 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간에 상기 오일(O)이 전체적으로 분포됨에 따라, 상기 선회 스크롤(420)의 배면에 고른 배압을 제공함으로써 선회 스크롤(420)이 상기 오일(O)의 균일하지 않은 분포에 의하여 흔들리는 현상을 방지할 수 있다.

상기한 선회 스크롤(420)의 흔들림을 방지하기 위하여 보다 바람직하게 상기 자전 방지기구 결합홈(424)은 6개가 상기한 바와 같이 상기 선회 플레이트(421)의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 오일 저장홈(425)은 6개가 상기 선회 플레이트(421)의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성된다.

또한, 상기 오일 그루브(426)는 12개가 상기 선회 플레이트(421)의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성된다.

즉, 상기 선회 스크롤(420)은 상기한 바와 같이 상기 자전 방지기구 결합홈(424)과 상기 오일 저장홈(425) 및 상기 오일 그루브(426)의 형성 위치 및 개수에 의하여 어느 일측으로 편심되지 않도록 균일한 무게를 형성할 수 있다.

또한, 상기 선회 스크롤(420)은 상기 자전 방지기구 결합홈(424)과 상기 오일 저장홈(425)에 각각 저장되는 상기 오일(O)의 중량에 따른 편심으로 인한 흔들림이 방지될 수 있다.

이러한 구성을 통하여 상기 선회 스크롤(420)의 흔들임이 최소화 되는 것은 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 상기 선회 랩(422)의 상면에 마찰 확인용 페인트가 특정 부분에 집중 분포되지 않고 고르게 분포되어 있는 것을 통하여 확인할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 상기 선회 스크롤(420)이 상기 스러스트 플레이트(430)와 상기 선회 스크롤(420)의 배면 사이의 공간에 균일하게 오일(O)이 공급 및 분포됨에 따라 상기 선회 스크롤(420)의 흔들림을 방지함으로써 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.

본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.

아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

O. 오일
100. 메인 하우징
110. 냉매 흡입구
120. 구동축 지지부
200. 리어 하우징
210. 토출구
220. 토출 밸브
230. 지지 프레임
240. 토출실
250. 오일 분리기
260. 오일 유로
270. 배압 챔버
280. 배압 씰
300. 구동부
310. 고정자
320. 회전자
321. 구동축
322. 편심부
330. 메인 베어링
340. 밸런스 웨이트
350. 제 1서브 베어링
360. 제 2서브 베어링
400. 압축 기구부
410. 고정 스크롤
411. 고정 플레이트
412. 고정 랩
413. 구동축 관통부
420. 선회 스크롤
421. 선회 플레이트
422. 선회 랩
423. 구동축 결합부
424. 자전 방지기구 결합홈
425. 오일 저장홈
426. 오일 그루브
430. 스러스트 플레이트
431. 핀홀
440. 자전 방지기구
441. 핀
442. 링
500. 인버터 어셈블리

Claims (10)

1. 밀폐된 내부공간을 갖는 메인 하우징과 리어 하우징;
   상기 리어 하우징 내에 형성되는 오일 유로;
   상기 내부공간에 배치되어 구동축을 회전시키는 구동부;
   상기 내부공간에 배치되며 압축실을 형성하는 고정 스크롤과 상기 구동축의 회전 운동에 의하여 선회 운동하는 선회 스크롤을 포함하는 압축기구부; 및
   상기 리어 하우징 측에 구비되어 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 자전방지기구를 포함하며,
   상기 선회 스크롤은 상기 자전 방지기구가 삽입되는 복수 개의 자전 방지기구 결합홈과 상기 자전 방지기구 결합홈 중 최 인접한 자전 방지기구 결합홈 간을 연통하도록 형성되는 오일 그루브를 더 포함하는 스크롤 압축기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 오일 유로의 출구는 상기 선회 스크롤 측에 위치하며,
   상기 오일 유로를 통하여 오일이 상기 리어 하우징과 상기 선회 스크롤 사이에 형성되는 공간으로 공급되는 스크롤 압축기.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 리어 하우징과 상기 선회 스크롤 사이에 스러스트 플레이트를 더 포함하는 스크롤 압축기.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 자전방지기구는 복수 개의 핀과 상기 핀의 개수와 동일한 개수의 링을 포함하며,
   상기 링은 상기 자전 방지기구 결합홈에 삽입되며,
   상기 핀은 일단이 상기 리어 하우징 측에 고정 결합되며 타단이 상기 링 내주면 측에 위치하는 스크롤 압축기.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 스러스트 플레이트는 상기 핀에 의하여 관통되는 복수 개의 핀홀을 더 포함하는 스크롤 압축기.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 선회 스크롤은 상기 구동축의 일단이 결합하는 구동축 결합부가 형성되는 선회 플레이트와 상기 선회 플레이트에서 상기 고정 스크롤 측으로 돌출 형성되는 선회 랩을 포함하며,
   상기 선회 플레이트에는 상기 리어 하우징에 형성되는 토출실 측에 토출 밸브가 결합하는 스크롤 압축기.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 자전 방지기구 결합홈은 원형이며, 상기 선회 플레이트의 중심에 방사형으로 일정 간격 이격되도록 형성되는 스크롤 압축기.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 각각의 오일 그루브의 중앙부에는 오일 저장홈이 형성되는 스크롤 압축기.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 오일 저장홈은 상기 선회 플레이트의 중심을 지나는 반경 방향의 직선을 기준으로 대칭되도록 형성되는 스크롤 압축기.
   
10. 제 8항에 있어서,
    상기 오일 그루브의 깊이는 상기 오일 저장홈의 깊이보다 낮게 형성되는 스크롤 압축기.

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