KR20230091699A - 스크롤 압축기 및 이를 포함하는 가전기기 - Google Patents

Abstract

스크롤 압축기가 개시된다. 본 스크롤 압축기는, 하우징, 하우징의 내부에 고정되고, 고정랩을 포함하는 고정 스크롤, 고정 스크롤을 바라보는 일면에 배치되어 고정랩과 함께 압축실을 형성하는 선회랩 및 타면에 형성되는 제1 수용홈을 포함하는 선회 스크롤, 하우징의 내부에 고정되고, 선회 스크롤의 타면을 바라보는 일면에 형성되는 제2 수용홈을 포함하는 프레임, 선회 스크롤 및 프레임의 사이에 배치되어 선회 스크롤의 자전을 방지하는 가이드 부재 및 제1 수용홈 및 제2 수용홈 중 적어도 하나에 배치되고, 가이드 부재에 고정되는 내륜을 포함하는 복수의 베어링 부재를 포함한다.

Description

스크롤 압축기 및 이를 포함하는 가전기기{SCROLL COMPRESSOR AND HOME APPLIANCE INCLUDING THE SAME}

본 개시는 선회 스크롤의 자전을 방지하는 가이드 부재에 베어링 부재가 연결되어 마찰 손실이 저감되는 스크롤 압축기 및 이를 포함하는 가전기기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 각각 스파이럴(spiral) 형상의 랩(wrap)을 가지는 고정 스크롤과 선회 스크롤을 치합하고, 고정 스크롤에 대해 선회 스크롤을 선회시킴으로써 냉매를 압축하는 장치이다.

스크롤 압축기는 밀폐된 하우징 내에 고정된 고정 스크롤과 고정 스크롤에 대향하여 선회하는 선회 스크롤에 의해 형성되는 복수의 압축 포켓을 갖는다. 복수의 압축 포켓은 선회 스크롤의 선회 운동에 의해 고정 스크롤의 외주 쪽으로부터 중심을 향해 서서히 좁아진다. 냉매는 외주 쪽에 위치한 압축 포켓으로 흡입되고, 선회 스크롤의 회전에 의해 압축 포켓이 중심을 향해 이동하는 동안 냉매가 압축되며, 압축 포켓이 중심에 위치하면 최대로 압축된 냉매가 압축 포켓으로부터 밀폐된 하우징 내로 토출된다.

스크롤 압축기는, 선회 스크롤 자전을 방지하기 위하여 선회 스크롤과 프레임의 사이에 배치되는 가이드 부재를 포함한다. 그러나, 선회 스크롤이 선회 운동할 때, 가이드 부재가 선회 스크롤 및 프레임과 면 접촉된 상태로 상대 운동함에 따라, 큰 마찰 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 선회 스크롤의 자전을 방지하는 가이드 부재에 베어링 부재가 연결되어 마찰 손실이 저감되는 스크롤 압축기 및 이를 포함하는 가전기기를 제공함에 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 하우징, 상기 하우징의 내부에 고정되고, 고정랩을 포함하는 고정 스크롤, 상기 고정 스크롤을 바라보는 일면에 배치되어 상기 고정랩과 함께 압축실을 형성하는 선회랩 및 타면에 형성되는 제1 수용홈을 포함하는 선회 스크롤, 상기 하우징의 내부에 고정되고, 상기 선회 스크롤의 타면을 바라보는 일면에 형성되는 제2 수용홈을 포함하는 프레임, 상기 선회 스크롤 및 상기 프레임의 사이에 배치되어 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 가이드 부재 및 상기 제1 수용홈 및 상기 제2 수용홈 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 가이드 부재에 고정되는 내륜을 포함하는 복수의 베어링 부재를 포함할 수 있다.

상기 스크롤 압축기는, 상기 가이드 부재에 고정되는 일단 및 상기 복수의 베어링 부재의 각각의 내륜에 고정되는 타단을 포함하는 복수의 핀 부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 가이드 부재는, 상기 복수의 베어링 부재에 대응되는 위치에 각각 형성되는 복수의 삽입홀을 포함하고, 상기 복수의 핀 부재의 일단은 상기 복수의 삽입홀에 각각 삽입될 수 있다.

상기 복수의 베어링 부재의 내륜은, 상기 복수의 핀 부재의 타단을 각각 둘러쌀 수 있다.

상기 복수의 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 상기 선회 스크롤을 바라보는 일면과 이격 배치되는 외륜을 포함하고, 상기 제1 수용홈에 배치되는 제1 베어링 부재 및 상기 가이드 부재의 상기 프레임을 바라보는 타면과 이격 배치되는 외륜을 포함하고, 상기 제2 수용홈에 배치되는 제2 베어링 부재를 포함할 수 있다.

상기 제1 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 반경 방향을 따라 연장되는 제1 라인 상에 배치되는 한 쌍의 제1 베어링 부재를 포함하고, 상기 제2 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 반경 방향을 따라 연장되고 상기 제1 라인과 직교하는 제2 라인 상에 배치되는 한 쌍의 제2 베어링 부재를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 중심으로부터 동일한 거리에 위치하고, 상기 한 쌍의 제2 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 중심으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다.

상기 제1 베어링 부재의 외륜은, 상기 제1 수용홈의 내면과 접하고, 상기 제2 베어링 부재의 외륜은, 상기 제2 수용홈의 내면과 접할 수 있다.

상기 제1 수용홈은, 상기 선회 스크롤의 반경 방향으로 연장 형성되고, 상기 제2 수용홈은, 상기 프레임의 반경 방향으로 연장 형성될 수 있다.

상기 제1 수용홈의 일단 및 상기 제2 수용홈의 일단은, 상기 복수의 베어링 부재의 외륜과 맞물리는 곡면의 형상을 가질 수 있다.

상기 복수의 베어링 부재는, 외륜과 내륜 사이에 배치되는 복수의 롤링 부재를 각각 포함할 수 있다.

상기 복수의 베어링 부재의 외륜은, 상기 제1 수용홈 및 상기 제2 수용홈의 너비보다 작거나 같은 직경을 가질 수 있다.

상기 프레임은, 상기 고정 스크롤이 고정되는 외벽, 상기 선회 스크롤을 지지하고 상기 가이드 부재에 의해 둘러싸이는 내벽 및 상기 외벽과 상기 내벽의 사이에 배치되는 오목한 리세스를 포함하고, 상기 프레임의 내벽은, 상기 제2 수용홈이 연장되어 형성되는 그루브를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 냉매를 이용한 외부와의 열 교환을 통해 온도를 조절하는 가전기기는 냉매를 압축하기 위한 스크롤 압축기를 포함하고, 상기 스크롤 압축기는, 하우징, 상기 하우징의 내부에 고정되고, 고정랩을 포함하는 고정 스크롤, 상기 고정 스크롤을 바라보는 일면에 배치되어 상기 고정랩과 함께 압축실을 형성하는 선회랩 및 타면에 형성되는 제1 수용홈을 포함하는 선회 스크롤, 상기 하우징의 내부에 고정되고, 상기 선회 스크롤의 타면을 바라보는 일면에 형성되는 제2 수용홈을 포함하는 프레임, 상기 선회 스크롤 및 상기 프레임의 사이에 배치되어 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 가이드 부재 및 상기 제1 수용홈 및 상기 제2 수용홈 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 가이드 부재에 고정되는 내륜을 포함하는 복수의 베어링 부재를 포함할 수 있다.

상기 가전기기는, 에어컨, 냉장고 및 냉동고 중 하나일 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 스크롤 압축기를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 베어링 부재가 프레임의 수용홈에 배치되는 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 베어링 부재가 선회 스크롤의 수용홈에 배치되는 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 가이드 부재 및 베어링 부재의 분해 사시도이다.
도 6은 가이드 부재와 베어링 부재의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.

본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.

나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기의 사시도이다. 도 2는 도 1의 스크롤 압축기를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 냉동사이클은 압축, 응축, 팽창, 증발의 4가지 행정이 있으며, 압축, 응축, 팽창, 증발의 네 가지 행정은 냉매가 로터리 압축기(1), 응축기(2), 팽창 밸브(3), 증발기(4)를 순환하면서 발생될 수 있다.

로터리 압축기(1)는 냉매 가스를 고온, 고압의 상태로 압축하여 배출하며, 로터리 압축기(1)에서 배출되는 고온, 고압의 냉매 가스는 응축기(2)로 유입될 수 있다.

응축기(2)에서는 압축기(1)에서 압축된 냉매를 액상으로 응축하며, 응축 과정을 통해 주위로 열을 방출할 수 있다.

팽창 밸브(3)는 응축기(2)에서 응축된 고온, 고압 상태의 냉매를 저압 상태의 팽창시키고, 증발기(4)는 팽창 밸브(3)에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 증발 잠열을 이용하여 피 냉각 물체와 열 교환에 의하여 냉동 효과를 달성하면서 증발하여 저온 저압 상태의 냉매 가스를 로터리 압축기(1)로 복귀시키는 기능을 하며, 이러한 사이클을 통해 실내공간의 공기 온도를 조절 할 수 있다.

또한, 이러한 냉각 사이클을 구비하는 가전기기는 에어컨, 냉장고, 냉동고 중 하나일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 냉각 사이클을 구비하는 다양한 가전기기에 사용될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 로터리 압축기(1)는 상술한 가전기기뿐만 아니라, 압축기를 포함하는 다양한 기기에 사용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기(1)는, 하우징(10), 프레임(20), 서브 프레임(30), 고정 스크롤(40), 선회 스크롤(50), 구동 모터(60) 및 체크 밸브(70)를 포함할 수 있다.

하우징(10)은 원통 형상의 밀폐 용기이며, 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)을 포함할 수 있다. 하우징(10)의 내부에는 프레임(20), 서브 프레임(30), 고정 스크롤(40), 선회 스크롤(50), 구동 모터(60), 체크 밸브(70)가 수용될 수 있다.

하우징(10)의 외면에 냉매가 유입되는 냉매 유입관(13)과 냉매가 배출되는 냉매 배출관(15)이 설치될 수 있다. 냉매 유입관(13)은 하우징(10)을 관통하며, 그 일단이 고정 스크롤(40)에 연결될 수 있다. 냉매 배출관(15)은 하우징(10)을 관통하며, 그 일단이 하우징(10)의 내부와 연통될 수 있다. 이에 따라, 냉매는 냉매 유입관(13)을 통해 하우징(10)에 설치된 고정 스크롤(40)로 유입되며, 냉매 배출관(15)을 통해 하우징(10)의 외부로 배출될 수 있다.

프레임(20)과 서브 프레임(30)은 하우징(10)의 내부에 상하로 일정 간격을 두고 이격 배치되며, 각각 하우징(10)의 내면에 고정될 수 있다. 프레임(20)과 서브 프레임(30) 사이에는 구동 모터(60)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.

프레임(20)의 상측에는 고정 스크롤(40)과 선회 스크롤(50)이 배치될 수 있다. 하우징(10)의 하부 중 서브 프레임(30)의 하측에는 하우징(10) 내부에 수용된 부품들을 윤활하고 냉각하는 오일 또는 윤활유가 저장된 저유조(32)가 마련될 수 있다.

프레임(20)은 대략 원판 형상으로 형성되며, 하면에 형성된 돌출부(21)를 포함할 수 있다. 프레임(20)의 돌출부(21)에는 축 지지구멍(22)이 형성되며, 축 지지구멍(22)에는 회전 샤프트를 지지하는 베어링 메탈(bearing metal)(23)이 설치될 수 있다. 베어링 메탈(23)에는 회전 샤프트(65)가 관통하도록 삽입되므로, 베어링 메탈(23)은 회전 샤프트(65)의 회전을 지지할 수 있다.

프레임(20)은 축 지지구멍(22)의 상측에는 축 지지구멍(22)의 내경보다 큰 내경을 갖는 보스 삽입홈(25)을 포함할 수 있다. 보스 삽입홈(25)은 축 지지구멍(22)과 연통할 수 있다.

프레임(20)은, 상면에 보스 삽입홈(25)의 상단을 형성하는 내벽(26)을 포함할 수 있다. 내벽(26)은 프레임(20)의 상면으로부터 상측으로 돌출되고 보스 삽입홈(25)을 둘러싸는 고리의 형상을 가질 수 있다.

내벽(26)의 상면은 선회 스크롤(50)과 접촉하여 지지하는 경면으로 형성될 수 있다. 또한, 내벽(26)의 상면에는 보스 삽입홈(25)을 둘러싸도록 오일 링(27)이 설치될 수 있다.

프레임(20)은, 내벽(26)의 외측에 배치되는 고리 형상의 리세스(28)를 포함할 수 있다. 리세스(28)는 선회 스크롤(50)과 함께 배압실을 형성할 수 있다. 배압실에는 저유조(32)에서 공급되는 오일이 충진될 수 있다.

또한, 선회 스크롤(50)과 프레임(20) 사이의 배압실에는 선회 스크롤(50)이 자전하는 것을 방지하는 가이드 부재(100)가 설치될 수 있다. 가이드 부재(100)는 올덤 링(oldham ring)으로 구현될 수 있다.

고정 스크롤(40)은 프레임(20)의 상측에 설치되고, 고정 스크롤(40)과 프레임(20)에 의해 형성된 공간에 선회 스크롤(50)이 수용될 수 있다.

선회 스크롤(50)은 고정 스크롤(40)과 맞물리며, 고정 스크롤(40)에 대해 선회 운동할 수 있도록 고정 스크롤(40)과 프레임(20) 사이에 설치될 수 있다.

고정 스크롤(40)은 몸체부(41)와 고정랩(43)을 포함할 수 있다.

몸체부(41)는 하우징(10)의 내면에 대응하는 형상으로 형성되며, 선회 스크롤(50)을 마주하는 면에는 고정 경면(42)이 형성된다. 고정랩(43)은 몸체부(41)의 고정 경면(42)에서 수직하게 연장되며, 일정 두께와 높이를 갖는 곡면으로 형성될 수 있다.

몸체부(41)의 상면에는 고정 스크롤(40)과 선회 스크롤(50)에 의해 압축된 냉매가 배출되는 토출구(45)가 형성될 수 있고, 몸체부(41)의 측면에는 냉매가 유입되는 인입구(46)가 형성될 수 있다. 인입구(46)는 하우징(10)에 설치된 냉매 유입관(13)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 냉매 유입관(13)을 통해 유입되는 냉매는 인입구(46)를 통해 고정 스크롤(40)의 내부로 인입될 수 있다.

선회 스크롤(50)은 선회판(51), 선회랩(53), 및 보스부(55)를 포함할 수 있다.

선회판(51)은 일정 두께와 면적을 가지는 원판 형상으로 형성되며, 고정 스크롤(40)을 마주하는 일면(52a)은 경면으로 형성될 수 있다.

선회랩(53)은 선회판(51)의 일면(52a)에서 수직하게 연장되며, 일정 두께와 높이를 갖는 곡면으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 선회랩(53)은 선회랩(53)의 내면을 형성하는 내부 곡선과 선회랩(53)의 외면을 형성하는 외부 곡선이 인벌류트 곡선, 하이브리드(hybrid) 곡선 등으로 형성된 곡면으로 형성될 수 있다. 선회랩(53)은 고정 스크롤(40)의 고정랩(43)과 치합될 수 있도록 형성될 수 있다.

보스부(55)는 선회 스크롤(50)의 타면(52b)의 중앙에 형성될 수 있다. 보스부(55)에는 회전 샤프트(65)의 상단에 형성된 편심부(67)가 삽입될 수 있다.

선회 스크롤(50)의 선회랩(53)은 고정 스크롤(40)의 고정랩(43)과 맞물리고, 보스부(55)는 프레임(20)의 보스 삽입홈(25)에 삽입될 수 있다. 또한, 보스부(55)가 형성된 선회 스크롤(50)의 타면(52b)이 프레임(20)의 내벽(26)에 의해 지지될 수 있다. 이에 따라, 프레임(20)의 내벽(26)에 의해 지지되는 선회판(71)의 일면도 경면으로 형성될 수 있다.

고정 스크롤(40)의 고정랩(43)과 선회 스크롤(50)의 선회랩(53)에 의해 형성되는 복수의 압축 포켓이 고정 스크롤(40)의 인입구(46)로 인입된 냉매를 압축하는 압축실(S)을 형성할 수 있다.

구동 모터(60)는 고정자(61)와 회전자(62)를 포함할 수 있다. 고정자(61)는 하우징(10)의 내면에 고정될 수 있다. 회전자(62)는 고정자(61)의 내측에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 또한, 회전자(62)는 회전 샤프트(65)에 의해 관통 삽입될 수 있다. 회전 샤프트(65)는 회전자(62)에 고정되어, 회전 샤프트(85)와 일체로 회전할 수 있다.

회전 샤프트(65)는 일정 길이를 갖도록 형성된 축부(66)와 축부(66)의 일단에서 상측으로 연장 형성된 편심부(67)를 포함할 수 있다.

회전 샤프트(65)의 축부(66)에는 구동 모터(60)의 회전자(62)가 고정될 수 있다. 축부(66)의 일단은 프레임(20)의 돌출부(21)에 삽입되며, 돌출부(21)에 설치된 베어링 메탈(23)에 의해 지지될 수 있다.

회전 샤프트(65)의 편심부(67)는 선회 스크롤(50)의 보스부(55)에 삽입될 수 있다. 회전 샤프트(65)의 편심부(67)와 선회 스크롤(50)의 보스부(55) 사이에도 베어링 메탈(54)이 설치될 수 있다.

회전 샤프트(65)의 축부(66)에는 회전자(62)의 상측으로 밸런스 웨이트(64)가 설치될 수 있다. 축부(66)의 하측 부분은 서브 프레임(30)에 설치된 베어링 메탈(31)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 회전 샤프트(65)는 축부(66)와 편심부(67)를 관통하도록 형성된 오일 유로(68)를 포함할 수 있다. 회전 샤프트(65)의 하단에는 저유조(32)의 오일을 오일 유로(68)로 공급하는 오일 공급장치(33)가 설치될 수 있다.

오일 공급장치(33)의 일단은 하우징(10)의 저유조(32)에 잠길 수 있다. 이에 따라, 회전 샤프트(65)가 회전하면, 저유조(32)에 작용하는 압력과 오일 공급장치(33)에 의해 저유조(32)에 저장된 오일이 회전 샤프트(65)의 오일 유로(68)로 공급될 수 있다. 오일 유로(68)로 공급된 오일은 선회 스크롤(50)의 보스부(55) 및 프레임(20)의 베어링 메탈(23)로 공급될 수 있다.

체크 밸브(70)는 고정 스크롤(40)의 상면에 설치되어 토출구(45)를 선택적으로 개폐할 수 있다. 체크 밸브(70)는 고정 스크롤(40)의 토출 영역에 설치될 수 있다. 예를 들어, 고정 스크롤(40)의 상면의 반지름을 R이라고 할 때, 체크 밸브(70)는 고정 스크롤(40)의 중심에서 반지름이 0.3R인 가상원의 내부에 마련된 토출구(45)를 개폐할 수 있도록 설치될 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 스크롤 압축기(1)의 가이드 부재(100)에 대해 상세하게 설명한다.

도 3은 베어링 부재가 프레임의 수용홈에 배치되는 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 4는 베어링 부재가 선회 스크롤의 수용홈에 배치되는 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 5는 가이드 부재 및 베어링 부재의 분해 사시도이다. 도 6은 가이드 부재와 베어링 부재의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 선회 스크롤(50)은 고정 스크롤(40)을 바라보는 일면(52a)에 배치되는 선회랩(53) 및 타면(52b)에 형성되는 제1 수용홈(56)을 포함할 수 있다. 선회랩(53)은 고정 스크롤(40)의 고정랩(43)과 함께 압축실을 형성할 수 있다.

프레임(20)은, 선회 스크롤(50)의 타면(52b)을 바라보는 일면(20a)에 형성되는 제2 수용홈(24)을 포함할 수 있다.

가이드 부재(100)는, 선회 스크롤(50) 및 프레임(20)의 사이에 배치되어 선회 스크롤(50)의 자전을 방지할 수 있다.

스크롤 압축기(1)는, 복수의 베어링 부재(200)를 포함할 수 있다. 복수의 베어링 부재(200)는, 제1 수용홈(56) 및 제2 수용홈(24) 중 적어도 하나에 배치되고, 가이드 부재(100)에 고정되는 내륜(211, 221)을 포함할 수 있다.

베어링 부재(200)는 구름 베어링으로 볼 베어링 또는 롤러 베어링일 수 있으나, 베어링 부재(200)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.

베어링 부재(200)가 제1 수용홈(56) 및 제2 수용홈(24)에 삽입됨에 따라, 가이드 부재(100)는 프레임(20)에 대하여 제2 수용홈(24)의 길이 방향으로만 상대 이동할 수 있고, 선회 스크롤(50)은 가이드 부재(100)에 대하여 제1 수용홈(56)의 길이 방향으로만 상대 이동할 수 있다. 즉, 선회 스크롤(50)은 프레임(20)에 대하여 특정 방향으로 이동 방향이 제한되므로, 가이드 부재(100) 및 베어링 부재(200)는 선회 스크롤(50)의 자전을 방지할 수 있다.

또한, 가이드 부재(100)와 프레임(20)의 사이 및 가이드 부재(100)와 선회 스크롤(50)의 사이에서 구름 마찰이 발생하므로, 가이드 부재(100), 프레임(20) 및 선회 스크롤(50)의 사이에서 발생하는 마찰 손실이 최소화되고, 스크롤 압축기(1)의 압축 효율이 증대될 수 있다.

스크롤 압축기(1)는, 복수의 핀 부재(300)를 포함할 수 있다. 핀 부재(300)는 대략 원기둥의 형상을 가질 수 있다. 복수의 핀 부재(300)는, 가이드 부재(100)에 고정되는 일단(311, 321) 및 복수의 베어링 부재(200)의 각각의 내륜(211, 221)에 고정되는 타단(312, 322)을 포함할 수 있다.

가이드 부재(100)는, 복수의 베어링 부재(200)에 대응되는 위치에 각각 형성되는 복수의 삽입홀(110, 120)을 포함할 수 있다. 복수의 핀 부재(300)의 일단(311, 321)은 복수의 삽입홀(110, 120)에 각각 삽입될 수 있다.

복수의 베어링 부재(200)의 내륜(211, 221)은, 복수의 핀 부재(300)의 타단(312, 322)을 각각 둘러쌀 수 있다.

복수의 베어링 부재(200)는, 제1 베어링 부재(210) 및 제2 베어링 부재(220)를 포함할 수 있다.

제1 베어링 부재(210)는, 가이드 부재(100)의 선회 스크롤(50)을 바라보는 일면(101)과 이격 배치되는 외륜(212)을 포함하고, 선회 스크롤(50)의 제1 수용홈(56)에 배치될 수 있다.

제2 베어링 부재(220)는, 가이드 부재(100)의 프레임(20)을 바라보는 타면(102)과 이격 배치되는 외륜(222)을 포함하고, 프레임(20)의 제2 수용홈(24)에 배치될 수 있다.

제1 베어링 부재(210)의 외륜(212)의 하면은 가이드 부재(100)의 일면(101)보다 H1의 길이만큼 상측에 배치될 수 있다.

제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)의 상면은 가이드 부재(100)의 타면(102)보다 H2의 길이만큼 하측에 배치될 수 있다.

이에 따라, 제1 베어링 부재(210)의 외륜(212)은 가이드 부재(100)에 간섭받지 않고 제1 수용홈(56)의 내면에 접하여 자유롭게 회전할 수 있고, 제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)은 가이드 부재(100)에 간섭받지 않고 제2 수용홈(24)의 내면에 접하여 자유롭게 회전할 수 있다.

한편, 제1 및 제2 베어링 부재(210, 220)의 내륜(211, 221)은 가이드 부재(100)에 고정되어 가이드 부재(100)와 일체로 이동할 수 있다.

제1 및 제2 베어링 부재(210, 220)는 원통의 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 베어링 부재(210, 220)의 내륜(211, 221) 및 외륜(212, 222)은 동일한 중심축을 갖는 환상 고리의 형상을 가질 수 있다.

제1 베어링 부재(210)는, 가이드 부재(100)의 반경 방향을 따라 연장되는 제1 라인(L1) 상에 배치되는 한 쌍의 제1 베어링 부재(210)를 포함할 수 있다.

제2 베어링 부재(220)는, 가이드 부재(100)의 반경 방향을 따라 연장되고 제1 라인(L1)과 직교하는 제2 라인(L2) 상에 배치되는 한 쌍의 제2 베어링 부재(220)를 포함할 수 있다.

복수의 핀 부재(300)는 한 쌍의 제1 핀 부재(310) 및 한 쌍의 제2 핀 부재(320)를 포함할 수 있다.

한 쌍의 제1 핀 부재(310)는 가이드 부재(100)에 고정되는 일단(311) 및 한 쌍의 제1 베어링 부재(210)의 각각의 내륜(211)에 고정되는 타단(312)을 포함할 수 있다.

가이드 부재(100)는, 한 쌍의 제1 베어링 부재(210)에 대응되는 위치에 각각 형성되는 한 쌍의 제1 삽입홀(110)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1 핀 부재(310)의 일단(311)은 한 쌍의 제1 삽입홀(110)에 각각 삽입될 수 있다.

한 쌍의 제1 핀 부재(320)는 가이드 부재(100)에 고정되는 일단(321) 및 한 쌍의 제2 베어링 부재(220)의 각각의 내륜(221)에 고정되는 타단(322)을 포함할 수 있다.

가이드 부재(100)는, 한 쌍의 제2 베어링 부재(220)에 대응되는 위치에 각각 형성되는 한 쌍의 제2 삽입홀(120)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 제2 핀 부재(320)의 일단(321)은 한 쌍의 제2 삽입홀(120)에 각각 삽입될 수 있다.

한 쌍의 제1 베어링 부재(210)는, 가이드 부재(100)의 중심으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다. 한 쌍의 제2 베어링 부재(220)는, 가이드 부재(100)의 중심으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다.

예를 들어, 가이드 부재(100)는 원형 고리의 형상을 갖고, 한 쌍의 제1 베어링 부재(210)와 한 쌍의 제2 베어링 부재(220)는 가이드 부재(100)에 연결될 수 있다.

제1 베어링 부재(210)의 외륜(212)은, 제1 수용홈(56)의 내면과 접할 수 있다. 제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)은, 제2 수용홈(24)의 내면과 접할 수 있다.

이에 따라, 가이드 부재(100)와 선회 스크롤(50)이 상대 이동할 때, 제1 베어링 부재(210)의 외륜(212)은 제1 수용홈(56)의 내면과 접하여 회전할 수 있다. 또한, 가이드 부재(100)와 프레임(20)이 상대 이동할 때, 제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)은 제2 수용홈(24)의 내면과 접하여 회전할 수 있다.

제1 수용홈(56)은, 선회 스크롤(50)의 반경 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제2 수용홈(24)은, 프레임(20)의 반경 방향으로 연장 형성될 수 있다.

제2 베어링 부재(220)는 제2 수용홈(24)에 삽입된 상태로 제2 수용홈(24)의 연장 방향을 따라 이동할 수 있고, 제2 베어링 부재(220)와 일체로 형성된 가이드 부재(100)도 프레임(20)에 대하여 제2 수용홈(24)의 연장 방향을 따라 상대 이동할 수 있다.

제1 베어링 부재(210)는 제1 수용홈(56)에 삽입된 상태로 제1 수용홈(56)의 연장 방향을 따라 이동할 수 있고, 선회 스크롤(50)은 제1 베어링 부재(210)와 일체로 형성된 가이드 부재(100)에 대하여 제2 수용홈(24)의 연장 방향을 따라 상대 이동할 수 있다.

이에 따라, 선회 스크롤(50)은 고정된 프레임(20)에 대하여 제1 수용홈(56)과 제2 수용홈(24)의 연장 방향에 의하여만 이동 방향이 결정되므로, 자전하지 않고 안정적으로 선회 이동할 수 있다. 제1 수용홈(56)의 연장 방향과 제2 수용홈(24)의 연장 방향은 서로 직교할 수 있다.

제1 수용홈(56) 및 제2 수용홈(24)의 일단은, 복수의 베어링 부재(200)의 외륜(212, 222)과 맞물리는 곡면의 형상을 가질 수 있다.

제1 수용홈(56)의 일단은, 제1 베어링 부재(210)의 외륜(212)과 맞물리는 곡면의 형상을 가질 수 있다. 제1 수용홈(56)의 타단은, 선회 스크롤(50)의 외측으로 개방될 수 있다.

제2 수용홈(24)의 일단은, 제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)과 맞물리는 곡면의 형상을 가질 수 있다. 제2 수용홈(24)의 타단은, 제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)과 맞물리는 곡면의 형상을 가질 수 있다.

이에 따라, 베어링 부재(200)가 제1 수용홈(56)이나 제2 수용홈(24)의 끝단으로 이동하여도, 베어링 부재(200)는 파손되지 않으며 제1 및 제2 수용홈(56, 24)과의 충돌에 따른 마찰 손실이 최소화될 수 있다.

복수의 베어링 부재(200)는, 외륜(212, 222)과 내륜(211, 221) 사이에 배치되는 복수의 롤링 부재(213, 223)를 각각 포함할 수 있다.

제1 베어링 부재(210)는, 외륜(212)과 내륜(211) 사이에 배치되는 복수의 롤링 부재(213)를 포함할 수 있다. 제2 베어링 부재(220)는, 외륜(222)과 내륜(221) 사이에 배치되는 복수의 롤링 부재(223)를 포함할 수 있다.

롤링 부재(213, 223)는 구 형상을 갖는 볼이거나 롤러일 수 있으나, 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라, 베어링 부재(200)의 외륜(212, 222)과 내륜(211, 221)은 상대 운동 할 수 있다.

이에 따라, 가이드 부재(100)와 프레임(20)의 사이 및 가이드 부재(100)와 선회 스크롤(50)의 사이에서 구름 마찰이 발생하므로, 가이드 부재(100), 프레임(20) 및 선회 스크롤(50)의 사이에서 발생하는 마찰 손실이 최소화되고, 스크롤 압축기(1)의 압축 효율이 증대될 수 있다.

복수의 베어링 부재(200)의 외륜(212, 222)은, 제1 수용홈(56) 및 제2 수용홈(24)의 너비보다 작거나 같은 직경을 가질 수 있다.

제1 베어링 부재(210)의 외륜(212)은, 제1 수용홈(56)의 너비보다 작거나 같은 직경(D1)을 가질 수 있다. 제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)은, 제2 수용홈(24)의 너비보다 작거나 같은 직경(D2)을 가질 수 있다.

이에 따라, 제1 베어링 부재(210)는 제1 수용홈(56)의 내부 공간으로 삽입되고, 제2 베어링 부재(220)는 제2 수용홈(24)의 내부 공간으로 삽입될 수 있다.

프레임(20)은, 고정 스크롤(40)이 고정되는 외벽(29), 선회 스크롤(50)을 지지하고 가이드 부재(100)에 의해 둘러싸이는 내벽(26) 및 외벽(29)과 내벽(26)의 사이에 배치되는 오목한 리세스(28)를 포함할 수 있다.

고정 스크롤(40)은 프레임(20)의 외벽(29)에 고정되어 프레임(20)과 함께 하우징(10)의 내부에 고정 배치될 수 있다.

가이드 부재(100)의 환상의 고리 현상을 가지고, 프레임(20)의 리세스(28)에 배치될 수 있다. 프레임(20)의 제2 수용홈(24)이 형성되는 프레임(20)의 일면(20a)은 리세스(28)의 하부를 정의할 수 있다. 제2 수용홈(24)과 리세스(28)는 상호 연통할 수 있다.

프레임(20)의 내벽(26)은, 제2 수용홈(24)이 연장되어 형성되는 그루브(26a)를 포함할 수 있다. 프레임(20)의 외벽(29)은, 제2 수용홈(24)이 연장되어 형성되는 그루브(29a)를 포함할 수 있다.

내벽(26)의 그루브(26a)와 외벽(29)의 그루브(29a)는 제2 베어링 부재(220)의 외륜(222)과 맞물리는 오목한 곡면의 형상을 가질 수 있다.

이에 따라, 제2 베어링 부재(220)가 제2 수용홈(24)의 끝단으로 이동하여도, 제2 베어링 부재(220)는 파손되지 않으며 프레임(20)의 내벽(26) 및 외벽(29)과의 충돌에 따른 마찰 손실이 최소화될 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1: 로터리 압축기 10: 하우징
20: 프레임 30: 서브 프레임
40: 고정 스크롤 50: 선회 스크롤
60: 구동 모터 70: 체크 밸브
100: 가이드 부재 200: 베어링 부재
300: 삽입홀

Claims (15)

1. 하우징;
   상기 하우징의 내부에 고정되고, 고정랩을 포함하는 고정 스크롤;
   상기 고정 스크롤을 바라보는 일면에 배치되어 상기 고정랩과 함께 압축실을 형성하는 선회랩 및 타면에 형성되는 제1 수용홈을 포함하는 선회 스크롤;
   상기 하우징의 내부에 고정되고, 상기 선회 스크롤의 타면을 바라보는 일면에 형성되는 제2 수용홈을 포함하는 프레임;
   상기 선회 스크롤 및 상기 프레임의 사이에 배치되어 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 가이드 부재; 및
   상기 제1 수용홈 및 상기 제2 수용홈 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 가이드 부재에 고정되는 내륜을 포함하는 복수의 베어링 부재;를 포함하는, 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 부재에 고정되는 일단 및 상기 복수의 베어링 부재의 각각의 내륜에 고정되는 타단을 포함하는 복수의 핀 부재;를 더 포함하는, 스크롤 압축기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가이드 부재는, 상기 복수의 베어링 부재에 대응되는 위치에 각각 형성되는 복수의 삽입홀을 포함하고,
   상기 복수의 핀 부재의 일단은 상기 복수의 삽입홀에 각각 삽입되는, 스크롤 압축기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 베어링 부재의 내륜은, 상기 복수의 핀 부재의 타단을 각각 둘러싸는, 스크롤 압축기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 베어링 부재는,
   상기 가이드 부재의 상기 선회 스크롤을 바라보는 일면과 이격 배치되는 외륜을 포함하고, 상기 제1 수용홈에 배치되는 제1 베어링 부재 및
   상기 가이드 부재의 상기 프레임을 바라보는 타면과 이격 배치되는 외륜을 포함하고, 상기 제2 수용홈에 배치되는 제2 베어링 부재를 포함하는, 스크롤 압축기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 반경 방향을 따라 연장되는 제1 라인 상에 배치되는 한 쌍의 제1 베어링 부재를 포함하고,
   상기 제2 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 반경 방향을 따라 연장되고 상기 제1 라인과 직교하는 제2 라인 상에 배치되는 한 쌍의 제2 베어링 부재를 포함하는, 스크롤 압축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 한 쌍의 제1 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 중심으로부터 동일한 거리에 위치하고,
   상기 한 쌍의 제2 베어링 부재는, 상기 가이드 부재의 중심으로부터 동일한 거리에 위치하는, 스크롤 압축기.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제1 베어링 부재의 외륜은, 상기 제1 수용홈의 내면과 접하고,
   상기 제2 베어링 부재의 외륜은, 상기 제2 수용홈의 내면과 접하는, 스크롤 압축기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 수용홈은, 상기 선회 스크롤의 반경 방향으로 연장 형성되고,
   상기 제2 수용홈은, 상기 프레임의 반경 방향으로 연장 형성되는, 스크롤 압축기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수용홈의 일단 및 상기 제2 수용홈의 일단은, 상기 복수의 베어링 부재의 외륜과 맞물리는 곡면의 형상을 갖는, 스크롤 압축기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 베어링 부재는, 외륜과 내륜 사이에 배치되는 복수의 롤링 부재를 각각 포함하는, 스크롤 압축기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 베어링 부재의 외륜은, 상기 제1 수용홈 및 상기 제2 수용홈의 너비보다 작거나 같은 직경을 갖는, 스크롤 압축기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 고정 스크롤이 고정되는 외벽, 상기 선회 스크롤을 지지하고 상기 가이드 부재에 의해 둘러싸이는 내벽 및 상기 외벽과 상기 내벽의 사이에 배치되는 오목한 리세스를 포함하고,
    상기 프레임의 내벽은, 상기 제2 수용홈이 연장되어 형성되는 그루브를 포함하는, 스크롤 압축기.
14. 냉매를 이용한 외부와의 열 교환을 통해 온도를 조절하는 가전기기에 관한 것으로,
    상기 가전기기는 냉매를 압축하기 위한 스크롤 압축기를 포함하고,
    상기 스크롤 압축기는,
    하우징;
    상기 하우징의 내부에 고정되고, 고정랩을 포함하는 고정 스크롤;
    상기 고정 스크롤을 바라보는 일면에 배치되어 상기 고정랩과 함께 압축실을 형성하는 선회랩 및 타면에 형성되는 제1 수용홈을 포함하는 선회 스크롤;
    상기 하우징의 내부에 고정되고, 상기 선회 스크롤의 타면을 바라보는 일면에 형성되는 제2 수용홈을 포함하는 프레임;
    상기 선회 스크롤 및 상기 프레임의 사이에 배치되어 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 가이드 부재; 및
    상기 제1 수용홈 및 상기 제2 수용홈 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 가이드 부재에 고정되는 내륜을 포함하는 복수의 베어링 부재;를 포함하는, 가전기기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 가전기기는, 에어컨, 냉장고 및 냉동고 중 하나인 가전기기.

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