KR20230157133A

KR20230157133A - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20230157133A
Application number: KR1020220056748A
Authority: KR
Inventors: 허종태; 장기태; 문석환; 박건영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2022-05-09
Filing date: 2022-05-09
Publication date: 2023-11-16

Abstract

본 발명은, 저유 공간을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 저유 공간과 연통되는 오일 유로를 구비하는 회전축; 상기 회전축에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 맞물리도록 결합되어 상기 선회 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 상기 회전축의 외주와 상기 하우징의 사이에 결합되고, 서로 상대 회전하는 두 밀봉체에 의해 오일을 밀봉하는 씰링면을 구비하는 미케니컬 씰을 포함하고, 상기 오일 유로는, 출구가 상기 미케니컬 씰이 구비된 공간으로 연통되는 스크롤 압축기를 제공한다.

Description

스크롤 압축기{Scroll Compressor}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미케니컬 씰에 균일하게 오일을 공급할 수 있는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다. 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 로터리식, 스크롤식 등으로 구분될 수 있다.

왕복동식 압축기는 실린더 내 피스톤이 왕복운동으로 가스를 압축하는 압축기이고, 이 중 스크롤 압축기는 밀폐용기의 내부공간에 고정된 고정 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 함으로써 고정 스크롤의 고정랩과 선회 스크롤의 선회랩 사이에 압축실이 형성되는 압축기이다.

스크롤 압축기는 선회 스크롤과 비선회 스크롤이 서로 맞물려 결합되고, 선회 스크롤이 비선회 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하게 된다.

압축실은 외곽에 형성되는 흡입압실, 흡입압실에서 중심부를 향해 점차 체적이 감소하면서 연속으로 형성되는 중간압실, 중간압실의 중심쪽에 이어지는 토출압실로 이루어진다. 일반적으로, 흡입압실은 비선회 스크롤의 측면을 관통하여 형성되고, 중간압실은 밀봉되게 되며, 토출압실은 비선회 스크롤의 경판부를 관통하여 형성된다.

스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 저압식과 고압식으로 구분될 수 있다. 저압식은 냉매흡입관이 케이싱의 내부공간에 연통되어 저온의 흡입냉매가 케이싱의 내부공간을 통과한 후 흡입압실로 가이드되는 방식이고, 고압식은 냉매흡입관이 흡입압실에 직접 연결되어 냉매가 케이싱의 내부공간을 통과하지 않고 흡입압실에 직접 가이드되는 방식이다.

특허문헌 1에는, 스크롤 압축기가 개시된다. 특허문헌 1의 스크롤 압축기는, 고정 스크롤에 대해 가동 스크롤이 공전 선회함으로써 냉매를 압축하는 스크롤 유닛과 회전축의 회전운동을 상기 가동 스크롤의 공전 선회 운동으로 변환해 전달하는 크랭크 기구와 상기 스크롤 유닛이 수용되고 상기 스크롤 유닛의 외주 측에 위치하는 외주벽에 냉매의 흡입 포트를 가지는 하우징과 상기 하우징과 상기 회전축 사이를 밀봉하는 밀봉 장치를 구비하고, 상기 하우징은 상기 크랭크 기구가 위치하는 크랭크실과 상기 밀봉 장치가 위치하는 씰실과 상기 크랭크실과 상기 씰실을 연통하는 연통 구멍과 상기 씰실의 상기 연통 구멍 개구에서 상기 밀봉 장치의 부근에 이르는 제1 유도 홈을 가진다.

종래의 개방형 압축기는, 미케니컬 씰(mechanical seal)에 급유하기 위한 유로를 하우징과 기구부에 별도로 형성되어야 했다. 또한, 급유를 위해 강제 급유 펌프의 유로를 연결해주고, 흡입구나 펌프를 통해서 공급되는 냉매와 오일의 혼합 가스를 미케니컬 씰로 공급하는 방식이 요구되었다.

이러한 기존 방식은, 유로 구조를 형성하기 복잡하고, 하우징에 형성된 유로의 방향성에 따라서 오일 공급이 미케니컬 씰에 균일하게 공급되지 않게 되었다.

이로 인해, 미케니컬 씰의 밀봉력이 저하되고, 압축부의 회전축이 고속 회전함에 대한 신뢰성의 문제가 있었다.

일본 공개 특허공보 특개2017-14999(2017.1.19)

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 제1목적은, 미케니컬 씰에 균일하게 오일을 공급할 수 있는 구조의 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제2목적은, 미케니컬 씰로의 균일한 오일 공급을 통해, 미케니컬 씰의 밀봉력을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 압축부의 회전축이 고속 회전함에 대한 신뢰성을 개선할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 저유 공간을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 저유 공간과 연통되는 오일 유로를 구비하는 회전축; 상기 회전축에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 맞물리도록 결합되어 상기 선회 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 상기 회전축의 외주와 상기 하우징의 사이에 결합되고, 서로 상대 회전하는 두 밀봉체에 의해 오일을 밀봉하는 씰링면을 구비하는 미케니컬 씰을 포함하고, 상기 오일 유로는, 출구가 상기 미케니컬 씰이 구비된 공간으로 연통될 수 있다.

이로 인해, 오일은, 오일 유로의 출구를 통해서 미케니컬 씰의 씰링면으로 바로 공급될 수 있으며, 특히, 회전축이 회전함에 따라 오일이 공급될 수 있어서, 미케니컬 씰의 밀봉력이 향상되고, 고속 회전에 대한 신뢰성이 개선될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 오일 유로는, 상기 저유 공간으로부터의 오일을 제공받도록 상기 저유 공간에 연통되고, 상기 회전축의 내부에서 형성되는 오일 공급 유로; 및 상기 오일 공급 유로에 교차하도록 구비되고, 상기 미케니컬 씰이 결합되는 상기 회전축의 외주에 형성되어 상기 씰링면으로 오일을 공급 가능하게 하는 오일 토출 유로를 포함한다.

이로 인해, 오일은, 오일 공급 유로 및 오일 토출 유로를 통해서 미케니컬 씰의 씰링면으로 바로 공급될 수 있으며, 특히, 회전축이 회전함에 따라 오일이 공급될 수 있어서, 미케니컬 씰의 밀봉력이 향상되고, 고속 회전에 대한 신뢰성이 개선될 수 있다.

바람직하게는, 오일 공급 유로는 상기 오일 공급 유로는 상기 회전축의 내부에서 축방향과 나란하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 오일 공급 유로는 상기 회전축의 내부에서 축방향과 기 결정된 각도 만큼 경사지도록 형성될 수 있다.

오일 공급 유로가 회전축의 내부에서 축방향과 나란하거나, 경사진 구조로 인해, 오일 공급 유로를 따라서, 오일이 공급되어, 미케니컬 씰의 밀봉력이 향상되고, 고속 회전에 대한 신뢰성이 개선될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 미케니컬 씰은, 상기 회전축의 외주에 밀봉 가능하게 결합되는 회전밀봉부와 상기 오일 토출 유로에 연통되는 오일 유입 공간을 구비하고, 상기 회전축과 함께 회전 가능하도록 이루어지는 회동밀봉체; 및 상기 하우징의 내주에 밀봉 가능하도록 결합되는 고정밀봉부와 상기 회동밀봉체에 접촉되는 씰링고정면을 구비하는 고정밀봉체를 포함할 수 있다.

미케니컬 씰이, 오일 토출 유로에 연통되는 오일 유입 공간을 구비하는 구조에 의해, 오일 유로의 오일 공급 유로와 오일 토출 유로를 통과한 유로는 오일 유입 공간을 거쳐 회전밀봉부와 고정밀봉부 사이의 씰링면으로 오일의 공급이 가능하게 된다.

상기 회동밀봉체는, 상기 회전축의 외주에서 밀봉 가능하게 결합되는 제1부재; 및 상기 회전축의 외주에 결합되는 결합단부와, 상기 결합단부의 내측에 형성되어 오일이 유입되되 상기 제1부재와 함께 오일 유입 공간을 형성하고, 상기 제1부재에 결합되는 제2부재를 포함할 수 있다.

이와 같이, 회동밀봉체는 제1 및 제2부재를 포함함으로써, 회전축의 외주에 회동 가능하게 결합되면서, 오일 유로의 오일 공급 유로와 오일 토출 유로를 통과한 유로는 오일 유입 공간을 거쳐 회전밀봉부와 고정밀봉부 사이의 씰링면으로 오일의 공급이 가능하게 된다.

상기 오일 유로의 출구는, 상기 미키니컬 씰과 반경 방향으로 중첩될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 오일 토출 유로는 일 단이 상기 오일 유입 공간에 연통되도록 상기 회전밀봉부 및 상기 결합단부 사이에 배치될 수 있다.

만일, 오일 토출 유로가 회전밀봉부 및 결합단부 사이에 배치되지 않으면, 오일이 누설 밀봉되는 공간 이외로 누설될 우려가 있으며, 오일이 회동밀봉체의 외주를 통해서 씰링면으로 충분히 공급될 수 없게 된다. 따라서, 오일 토출 유로는 회전밀봉부 및 결합단부 사이에 배치되어 오일이 회동밀봉체의 외주를 통해서 씰링면으로 충분히 공급될 수 있게 되어야 한다.

상기 제1부재는, 외주면에 축방향으로 형성되어 상기 씰링면으로 오일의 공급을 유도하는 오일유도홈을 구비할 수 있다.

오일 유로를 통해 토출되어 제2부재의 오일 유입 공간을 통과한 오일은, 오일유도홈에 의해 씰링면으로 오일의 공급이 유도된다.

상기 오일유도홈은, 원주 방향으로 서로 이격되도록 복수로 형성될 수 있다.

특히, 오일유도홈이 원주 방향으로 이격되도록 복수 개로 형성되어 회전축이 회전됨에 따라 복수의 오일유도홈을 통해 씰링면으로의 오일의 공급이 보다 촉진되게 된다.

상기 제2부재는, 상기 결합단부에서 돌출되도록 연장되고 상기 제1부재의 외주를 지지하는 지지측부가 복수개로 구비되고, 상기 복수 개의 지지측부 사이에는, 오일이 상기 오일유도홈을 통해 씰링면부로 제공 가능하도록 오일의 비산을 방지하는 스커트부가 구비될 수 있다.

상기 스커트부와 상기 오일유도홈은 원주 방향으로 중첩될 수 있다.

스커트부에 의해 오일의 비산이 방지되면서, 오일유도홈으로의 오일 유동을 집중적으로 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

상기 제1부재는 외주면에서 내측으로 이격되되 축방향으로 관통 형성되는 오일유도홀을 구비할 수 있다.

오일 유로를 통해 토출되어 제2부재의 오일 유입 공간을 통과한 오일은, 오일유도홀에 의해 씰링면으로 오일의 공급이 유도된다.

상기 오일유도홀은, 원주 방향으로 서로 이격되도록 복수로 형성될 수 있다.

특히, 오일유도홀이 원주 방향으로 이격되도록 복수 개로 형성되어 회전축이 회전됨에 따라 복수의 오일유도홀을 통해 씰링면으로의 오일의 공급이 보다 촉진되게 된다.

상기 제1부재는, 외주면에서 내측으로 이격되되 축방향으로 관통 형성되는 오일유도홀; 및 외주면에 축방향으로 형성되어 상기 씰링면으로 오일의 공급을 유도하는 오일유도홈을 구비할 수도 있다.

상기 제2부재는, 상기 결합단부에서 돌출되도록 연장되고 상기 제1부재의 외주를 지지하는 지지측부가 복수개로 구비되고, 상기 복수 개의 지지측부 사이에는, 오일이 상기 오일유도홀을 통해 씰링면부로 제공 가능하도록 오일의 비산을 방지하는 스커트부가 구비될 수 있다.

스커트부에 의해 오일의 비산이 방지되면서, 오일유도홀로의 오일 유동을 집중적으로 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

상기 씰링면은, 상기 고정밀봉체의 씰링고정면과, 이에 접촉되는 상기 회동밀봉체 사이에 구비될 수 있다.

이로 인해, 고정밀봉체와 회동밀봉체 사이에서 두밀봉체 간의 상대회전에 의해 씰링이 이루어지게 되고, 오일이 씰링면으로 공급될 수 있게 된다.

상기 오일 유로는, 상기 오일 공급 유로를 사이에 두고 상기 오일 토출 유로의 반대측에 구비되고, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 저유 공간의 오일이 유입되어 상기 오일 공급 유로로 제공 가능하게 하는 오일 유입 유로를 더 포함하고, 상기 오일 유입 유로는 상기 오일 공급 유로 보다 넓은 단면적을 구비할 수 있다.

오일 유로가 오일 유입 유로를 더 포함하는 구조에 의해, 회전축의 회전에 따라 저유 공간의 오일이 오일 유입 유로를 통하여, 오일 공급 유로와 오일 토출 유로로 제공되어 미케니컬 씰의 씰링면으로 제공되게 된다. 특히, 오일 유입 유로는 상기 오일 공급 유로 보다 넓은 단면적을 구비하여 오일 저부에서의 오일의 상승을 보다 촉진할 수 있다.

상기 오일 공급 유로의 내주에는 상기 회전축의 회전에 따라 오일의 공급을 유도하도록 나선방향으로 형성되는 급유홈이 형성될 수 있다.

급유홈에 의해 회전축의 회전에 따라 오일의 공급은 오일 공급 유로의 내부에서 촉진되어 오일 토출 유로를 통해서 씰링면으로 제공될 수 있게되게 된다.

본 발명의 스크롤 압축기는, 오일 유로가 회전축의 내부에서 축방향으로 형성되는 오일 공급 유로 및 오일 공급 유로에 교차하도록 구비되는 오일 토출 유로를 포함하여, 오일은, 오일 공급 유로 및 오일 토출 유로를 통해서 미케니컬 씰의 씰링면으로 바로 공급될 수 있으며, 특히, 회전축이 회전함에 따라 오일이 공급될 수 있어서, 미케니컬 씰의 밀봉력이 향상되고, 고속 회전에 대한 신뢰성이 개선될 수 있다.

또한, 미케니컬 씰이 상기 오일 토출 유로에 연통되는 오일 유입 공간을 구비하고, 상기 회전축과 함께 회전 가능하도록 이루어지는 회동밀봉체와, 회동밀봉체에 접촉되는 씰링고정면을 구비하는 고정밀봉체를 포함함으로써, 미케니컬 씰이, 오일 토출 유로에 연통되는 오일 유입 공간을 구비하는 구조에 의해, 오일 유로의 오일 공급 유로와 오일 토출 유로를 통과한 유로는 오일 유입 공간을 거쳐 회전밀봉부와 고정밀봉부 사이의 씰링면으로 오일의 공급이 가능하게 된다.

오일 토출 유로는 일 단이 회전밀봉부 및 결합단부 사이에 배치될 수 있어서, 오일이 누설 밀봉되는 공간 이외로 누설될 우려가 방지되고, 오일이 회동밀봉체의 외주를 통해서 씰링면으로 충분히 공급될 수 없게 된다. 따라서, 오일 토출 유로는 회전밀봉부 및 결합단부 사이에 배치되어 오일이 회동밀봉체의 외주를 통해서 씰링면으로 충분히 공급될 수 있다.

본 발명은, 오일공급창에 의해 오일은 오일 토출 유로에서 토출되고 오일 유입 공간에서 오일을 비산되게 하면서 씰링면으로의 오일의 공급을 가능하게 한다. 또한, 오일공급창에 의해, 오일을 비산시키면서 오일유도홈 또는 오일유도홀을 통한 오일 유동을 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

본 발명은, 제2부재는, 제1부재의 외주를 지지하는 지지측부가 복수개로 구비되고, 복수 개의 지지측부 사이에, 스커트부가 구비되어, 오일의 비산이 방지되면서, 오일유도홀로의 오일 유동을 집중적으로 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

도 1은 본 발명의 스크롤 압축기를 도시하는 평면도.
도 2는 본 발명의 스크롤 압축기를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 스크롤 압축기를 도시하는 분해 사시도.
도 4a는 본 발명의 오일 유로와, 미케니컬 씰의 구조를 도시하는 단면도.
도 4b는 본 발명의 오일 유로와, 미케니컬 씰의 구조를 확대하여 도시하는 단면도.
도 5a는 본 발명의 스커트부를 구비하는 미케니컬 씰의 일례를 도시하는 사시도.
도 5b는 본 발명의 스커트부를 구비하는 미케니컬 씰의 다른 일례를 도시하는 사시도.
도 6a는 본 발명의 오일공급창을 구비하는 미케니컬 씰의 일례를 도시하는 사시도.
도 6b는 본 발명의 오일공급창을 구비하는 미케니컬 씰의 다른 일례를 도시하는 사시도.
도 6c는 본 발명의 오일공급창을 구비하는 미케니컬 씰의 또 다른 일례를 도시하는 사시도.
도 7은 본 발명의 오일 유로에 급유홈이 형성되는 예를 도시하는 단면도.

이하, 본 발명에 관련된 스크롤 압축기(100)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 서로 다른 실시예라도 구조적, 기능적으로 모순이 되지 않는 한 어느 하나의 실시예에 적용되는 구조는 다른 하나의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 스크롤 압축기(100)를 도시하는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 스크롤 압축기(100)를 도시하는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 스크롤 압축기(100)를 도시하는 분해 사시도이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 스크롤 압축기(100)에 대하여 서술한다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 저유 공간(10c)을 구비하는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에 설치되고, 상기 저유 공간(10c)과 연통되는 오일 유로(36)를 구비하는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤(30)과, 상기 선회 스크롤(30)에 맞물리도록 결합되어 상기 선회 스크롤(30)과의 사이에 압축실(V)을 형성하는 고정 스크롤(40)과, 상기 회전축(20)의 외주와 상기 하우징(10)의 사이에 결합되고, 씰링면(84c)을 구비하는 미케니컬 씰(84)을 포함한다.

오일 유로(36)는, 출구가 상기 미케니컬 씰(84)이 구비된 공간으로 연통된다.

오일 유로(36)는 오일 공급 유로(36a) 및 오일 토출 유로(36b)를 포함할 수 있다.

오일 공급 유로(36a)는 회전축(20)의 내부에서 축방향으로 형성된다.

오일 토출 유로(36b)는 오일 공급 유로(36a)에 교차하도록 구비되는데, 미케니컬 씰(84)이 결합되는 상기 회전축(20)의 외주에 형성되어 상기 씰링면(84c)으로 오일을 공급 가능하게 한다.

이로 인해, 오일은, 오일 공급 유로(36a) 및 오일 토출 유로(36b)를 통해서 미케니컬 씰(84)로 바로 공급되는데, 특히, 회전축(20)이 회전함에 따라 오일이 공급될 수 있어서, 미케니컬 씰(84)의 밀봉력이 향상되고, 고속 회전에 대한 신뢰성이 개선될 수 있다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는 횡형 스크롤일 수 있다.

미케니컬 씰(84)이나, 오일 유로(36)의 세부 구성에 대해서는 후술하기로 하고, 일단 선회 스크롤(30)에 대해서 서술하기로 한다.

선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)에 대하여 선회 회전 가능하도록 배치된다.

선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)과 함께 압축실(V)을 형성하도록 이루어진다.

선회 스크롤(30)은, 고정 스크롤(40)의 고정랩(42)과 맞물려 압축실(V)을 형성하는 선회랩(32)과, 상기 선회랩(32)의 일 단에서 연결되며 기 결정된 폭으로 형성되는 선회경판부(31)와, 선회경판부(31)에서 선회랩(32)의 반대 방향으로 형성되는 축결합부(33)를 구비할 수 있다.

선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)을 마주보는 위치에 배치된다. 선회 스크롤(30)은 회전축(20)의 편심부시(25)에 결합된다. 이에 따라 선회 스크롤(30)은 회전축(20)에 선회 회전 가능하도록 결합된다.

편심부시(25)를 통해 회전력을 전달받은 선회 스크롤(30)은 자전 방지 부재(70)에 의해 선회 운동하게 된다.

일례로, 선회 스크롤(30)은 고속 선회 회전 운동에 유리하도록 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.

본 발명에서, 도 2 및 도 3에서 도시되는, 선회 스크롤(30)은, 프론트 하우징(12)과 동종의 소재로 형성될 수 있는데, 이 경우에는, 선회 스크롤(30)과 프론트 하우징(12) 사이에 스러스트 플레이트(35)가 배치되게 된다.

반면, 선회 스크롤(30)은, 프론트 하우징(12)과 이종 소재로 형성될 수도 있다. 이 경우, 선회 스크롤(30)과 프론트 하우징(12)은, 직접 마찰할 수 있으며, 선회 스크롤(30)과 프론트 하우징(12) 사이에 별도의 스러스트 플레이트가 필요 없는 구조가 된다.

선회 스크롤(30)은 선회경판부(31), 선회랩(32) 축결합부(33) 및 링 수용홈(31a)을 포함한다.

선회경판부(31)는 후술하는 고정경판부(41)에 대응되는 판 모양으로 형성된다. 선회경판부(31)가 원에 해당하는 단면을 갖는다면, 선회경판부(31)는 원판의 형상을 갖는다.

선회경판부(31)는 고정 스크롤(40)의 고정랩(42)에 안착될 수 있다. 또한, 선회경판부(31)와 고정랩(42)은 스러스트 면을 형성할 수 있다.

선회경판부(31)의 양 면 중 프론트 하우징(12)을 향하는 면을 제1 면이라고 고정 스크롤(40)을 향하는 면을 제2 면이라고 할 때, 제1 면에는 링 수용홈(31a)이 형성되고, 제2 면에는 선회랩(32)이 형성된다.

도 2에는 선회경판부의 아래쪽에 형성되어 있는 제1 면의 좌측 및 우측에(단면 기준) 링 수용홈(31a)이 형성되는 예가 도시된다.

제1 면은, 프론트 하우징(12)과 연결되는 면으로 이해될 수 있다.

링 수용홈(31a)은 선회 스크롤(30)의 선회경판부(31)에서 원주 방향으로 서로 이격되도록 복수 개로 형성될 수 있다. 도 6에는 링 수용홈(31a)이 6개로 형성되고, 6개의 링 수용홈(31a)은 원주 방향으로 이격되도록 배치되는 예가 도시된다.

링 수용홈(31a)에 자전방지링(72)은 압입 방식에 의해 결합될 수 있다. 하지만, 반드시 이러한 압입에 의한 결합 방식에 한정되는 것은 아니고, 나사 결합 등 이외의 결합 방식으로 결합될 수도 있다.

링 수용홈(31a)에 결합된 자전방지링(72)에는, 후술하는 자전방지핀(71)이 선회 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 자전방지링(72)은 자전방지핀(71)에 대해 상대 선회 회전 가능하도록 이루어진다.

링 수용홈(31a)은 주변이 막힌 원형으로 형성될 수 있고, 경우에 따라서는 주변의 일부가 개방된 원호형으로 형성될 수도 있다. 링 수용홈(31a)은 원형으로 형성될 수 있다.

이러한, 자전방지핀(71)과 자전방지링(72)의 구조에 의해, 선회 스크롤(30)은 프론트 하우징(12)과, 고정 스크롤(40) 사이에서 자전이 방지되면서 선회 회전할 수 있다.

선회랩(32)은 선회경판부(31)의 제2 면으로부터 고정 스크롤(40)을 향해 인볼류트(involute) 곡선, 산술 와선(아르키메데스 와선, Archimedean spiral) 또는 대수 나선(로그 나선, Logarithmic spiral) 형상으로 돌출된다. 선회랩(32)은 그 외에도 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

선회랩(32)은 고정경판부(41)에 밀착될 수 있다. 마찬가지로 고정랩(42)도 선회경판부(31)에 밀착될 수 있다. 고정랩(42)의 축 방향 단부와 선회랩(32)의 축 방향 단부 중 적어도 하나에는 팁실이 설치되어 압축실(V)을 밀폐시킬 수 있다.

선회경판부(31)의 중심에는 축결합부(33)가 형성된다. 축결합부(33)는 선회경판부(31)의 제1 면으로부터 고정 스크롤(40)을 향해 돌출된다. 축결합부(33)는 선회랩(32)을 정의하는 인볼류트 형상의 기초원에 해당하는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라 축결합부(33)는 선회랩(32)의 가장 안쪽 부분을 형성한다.

선회랩(32)은 선회경판부(31)의 외주면까지 연장될 수 있다. 이로 인해, 선회랩(32)의 랩길이를 최대한으로 연장하여 흡입체적을 최대한 확보할 수 있게 된다.

또한, 축결합부(33)는 회전축(20)에 설치된 편심부시(25)를 수용하도록 원통 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 축결합부(33)는 보스 형상으로 이해될 수도 있다. 축결합부(33)는 회전축(20)에 설치된 편심부시(25)를 감싸도록 형성된다.

축결합부(33)의 내주면과, 편심부시(25)의 외주면 사이에는 제3베어링이 구비될 수 있다. 제3베어링은, 도 2를 참조하면, 니들베어링으로 이루어지는 예가 도시되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 부싱 베어링 또는 볼 베어링일 수도 있다.

고정 스크롤(40)과 선회 스크롤(30)은 서로 결합되어 한 쌍의 압축실(V)을 형성한다. 선회 스크롤(30)이 선회 운동함에 따라 압축실(V)의 용적이 반복적으로 변동되고, 이에 따라 압축실(V)에서 냉매 등의 유체가 압축된다.

고정 스크롤(40)은 상대적으로 회전축(20)에 멀게 배치되고, 선회 스크롤(30)은 상대적으로 회전축(20)으로부터 가깝게 배치된다. 고정 스크롤(40)은 축 방향으로 선회 스크롤(30)과 리어 하우징(13)의 사이에 배치된다. 또한, 선회 스크롤(30)은 축 방향으로 고정 스크롤(40)과 프론트 하우징(12)의 사이에 배치된다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 미들 하우징(11) 및 리어 하우징(13)을 더 포함할 수 있다.

전술한 프론트 하우징(12), 미들 하우징(11) 및 리어 하우징(13)은, 본 발명의 스크롤 압축기(100)의 외관을 이루는 하우징(10)을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 스크롤 압축기(100)의 하우징(10)은, 프론트 하우징(12), 미들 하우징(11) 및 리어 하우징(13)을 포함하도록 형성될 수 있다.

고정 스크롤(40)은 회전축(20)의 방사 방향에서 미들 하우징(11)에 의해 지지된다. 그리고 고정 스크롤(40)은 회전축(20)의 축 방향으로 리어 하우징(13)에 의해 지지된다.

선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)과 서로 마주하도록 배치된다. 선회 스크롤(30)은 회전축(20)의 편심부시(25)에 결합된다. 이에 따라 선회 스크롤(30)은 회전축(20)에 편심되게 결합되어 동심이 아닌 편심되도록 회전하게 된다. 즉, 선회 스크롤(30)은, 편심부시(25)가 결합되어 편심부시(25)를 통해 회전력을 전달받고, 선회 스크롤(30)은 자전 방지 부재(70)에 의해 자전이 방지되도록 가이드되어, 선회 운동 가능하게 된다.

이와 같이, 고정 스크롤(40)은, 선회 스크롤(30)과 마주하도록 배치되는데, 선회 스크롤(30)은 프론트 하우징(12)에 의해 축방향으로 지지되므로, 고정 스크롤(40)도, 축방향으로 프론트 하우징(12)에 의해 간접적으로 지지되는 구조로서 이해될 수 있다.

고정 스크롤(40)은 고정경판부(41) 및 고정랩(42)을 포함한다.

고정경판부(41)는 외주가 미들 하우징(11)의 내주에 고정 결합되고, 도 2를 기준으로 상부는 리어 하우징(13)에 의해 지지된다. 또한, 고정경판부(41)는 판 모양으로 형성된다. 고정경판부(41)는 원의 단면을 가질 수 있으며, 이 경우 고정경판부(41)는 원판의 형상을 갖는다.

고정경판부(41)의 양 면 중 리어 하우징(13)을 향하는 면을 제1 면이라고 하고, 선회 스크롤(30)을 향하는 면을 제2 면이라고 한다면, 상기 제1 면에는 구획돌부(41c) 및 바이패스안내홈(41c-1)이 형성되고, 제2 면에는 고정랩(42)이 형성된다.

고정랩(42)은 선회 스크롤(30)을 향해 인볼류트(involute) 곡선, 산술 와선(아르키메데스 와선, Archimedean spiral) 또는 대수 나선(로그 나선, Logarithmic spiral) 형상으로 돌출된다. 고정랩(42)은 그 외에도 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 고정랩(42)은 선회랩(32)과 맞물려 압축실(V)을 형성한다.

고정경판부(41)의 중심부에는 토출구(411)가 형성된다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 고정경판부(41)의 중심부에 토출구(411)가 한 개가 형성되는 예가 도시된다.

토출구(411)의 주변에는 적어도 한 개 이상의 바이패스구멍(412a, 412b)이 형성될 수 있다.

일례로, 바이패스구멍(412a, 412b)은 과압축을 억제하는 과압축방지용 제1바이패스구멍(412a) 및/또는 용량가변을 위한 용량가변용 제2바이패스구멍(412b)이 형성될 수 있다.

제1바이패스구멍(412a)은 토출구(411)의 인근 주변에서 각 압축실(V)마다 독립적으로 형성될 수 있다.

또한, 제2바이패스구멍(412b)은 제1바이패스구멍(412a)보다 토출구(411)로부터 더 먼 위치에서 각각의 압축실(V)마다 독립적으로 형성될 수 있다.

토출구(411), 제1바이패스구멍(412a) 및 제2바이패스구멍(412b)은 각각 밸브에 의해 개폐될 수 있다. 예를 들어 토출구(411)는 토출밸브(45)에 의해, 제1바이패스구멍(412a)은 제1바이패스밸브(46)에 의해, 제2바이패스구멍(412b)은 제2바이패스밸브(47)에 의해 개폐될 수 있다.

토출밸브(45), 제1바이패스밸브(46) 및 제2바이패스밸브(47)는 각각 독립적으로 구성될 수도 있고, 일부는 서로 연결되어 일체로 형성될 수도 있다. 본 실시예는 토출밸브(45)와 제1바이패스밸브(46) 및 제2바이패스밸브(47)는 각각 독립적으로 형성되어 결합될 수 있다.

한편, 고정경판부(41)의 후방면과 이를 마주보는 리어하우징(13)의 내부공간 사이에는 토출공간(10b)이 형성되되, 토출공간(10b)은 제1토출공간(10b1)과 제2토출공간(10b2)으로 분리될 수 있다. 예를 들어 고정경판부(41)의 후방면에는 리어하우징(13)을 향해 기설정된 높이만큼 연장되는 구획돌부(41c)가 형성될 수 있다.

구획돌부(41c)는 축방향투영시 대략 브이(V)자 형상의 링 형상으로 형성되어 제1토출공간(10b1)과 제2토출공간(10b2)을 분리할 수 있다. 예를 들어, 구획돌부(41c)의 바깥쪽에는 제1토출공간(10b1)이, 구획돌부(41c)의 안쪽에는 제2토출공간(10b2)이 각각 형성될 수 있다.

제1토출공간(10b1)은 앞서 설명한 냉매토출포트(13a)와 연통되고, 제2토출공간(10b2)은 앞서 설명한 바이패스포트(13b)와 연통될 수 있다. 토출밸브(45)와 제1바이패스밸브(46)는 제1토출공간(10b1)에 속하고, 제2바이패스밸브(47)는 제2토출공간(10b2)에 속하게 된다. 이에 따라 제1토출공간(10b1)은 양쪽 압축실(V)의 토출압실(미부호)에서 토출되거나 또는 양쪽 압축실(V)의 제1중간압실(미부호)에서 바이패스된 냉매를 후술할 냉매토출관(116)을 통해 냉동사이클의 응축기(20)로 안내하는 실질적인 토출공간을 이루고, 제2토출공간(10b2)은 양쪽 압축실(V)의 중간압실(제1중간압실보다 압력이 낮은 제2중간압실)에서 바이패스된 냉매를 후술할 냉매회수관(151)을 통해 케이싱(110)의 흡입공간(10a)으로 회수하는 일종의 바이패스공간을 이루게 된다.

구획돌부(41c)는 고정경판부(41)에만 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 고정경판부(41)를 마주보는 리어하우징(13)의 전방면에도 형성될 수 있다.

예를 들어 고정경판부(41)의 후방면에는 제1구획돌부(편의상 구획돌부의 도면부호와 혼용한다)(41c)가, 리어하우징(13)의 전방면에는 제2구획돌부(13c)가 서로 대응되도록 각각 형성될 수 있다.

구획돌부(41c)의 내부에는 바이패스안내홈(41c-1)이 형성된다. 바이패스안내홈(41c-1)은 양쪽 압축실(V)의 제2바이패스구멍(412b)을 함께 수용할 수 있도록 대략 브이(V)자 형상으로 형성된다. 구획돌부가 제1구획돌부(41c)와 제2구획돌부(13c)로 구분되는 경우 바이패스안내홈(41c-1)은 제1구획돌부(41c)와 제2구획돌부(13c)에 각각 형성될 수도 있고, 어느 한쪽 구획돌부에만 형성될 수도 있다.

도 2에는 바이패스안내홈(41c-1)이 제1구획돌부(41c)에 형성되는 예가 도시된다.

회전축(20)은, 발생된 동력에 의해 회전되며, 이러한 회전력을 선회 스크롤(30)에 전달하여 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 한다.

일례로, 회전축(20)은, 클러치 어셈블리(2)를 통해 전달되는 동력에 의해 회전되며, 회전력을 선회 스크롤(30)에 전달할 수 있다.

회전축(20)은, 프론트 하우징(12)의 내주에 회전 가능하도록 설치된다. 또한, 회전축(20)은, 선회 스크롤(30)의 축결합부(33)에 설치되어 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 한다.

바람직하게는, 회전축(20)은, 프론트 하우징(12)에 동심으로 배치될 수 있다.

회전축(20)은 후술하는 제1 및 제2베어링(85, 86)에 의해 지지될 수 있다.

회전축(20)에는, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 하도록 편심부시(25)가 설치될 수 있다. 이를 위해, 회전축(20)의 선회 스크롤(30)을 향하는 단부에는, 편심부시(25)가 결합되는, 결합핀(22)이 구비될 수 있다.

편심부시(25)에는 결합핀(22)이 삽입되는 결합홀이 편심부시(25)의 중심에 대해 편심되도록 구비된다.

결합핀(22)은, 회전축(20)의 후방단(도 2에서 상부)에서 회전축(20)의 중심에 대해 편심되도록 구비된다. 또한, 결합핀(22)에는 편심부시(25)가 회전 가능하도록 설치된다.

또한, 편심부시(25)에는 선회 스크롤(30)의 선회 회전을 돕는 서브 밸런스 웨이트(25a)가 구비될 수 있다. 서브 밸런스 웨이트(25a)는 선회 스크롤(30)의 축결합부(33)의 외주에 배치될 수 있다.

도 2에는 서브 밸런스 웨이트(25a)는 편심 부시(25)에 일체로 형성되는 예가 도시되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 서브 밸런스 웨이트(25a)는 편심 부시(25)에 별도의 부재로서 볼팅 등의 방식에 의해 결합되는 것도 가능하다.

도 2에는, 선회 스크롤(30)은 축결합부(33)의 내부에 회전축(20)의 편심부시(25)가 결합되고, 축결합부(33)의 외주에는 서브 밸런스 웨이트(25a)가 배치되어 있는 예가 도시된다.

이에 따라, 클러치 어셈블리(2)로부터 전달된 회전력에 의해 회전축(20)은 회전하고, 회전축(20)의 단부의 편심부시(25)는 편심 회전되어, 선회 스크롤(30)은 선회 회전 가능하게 된다.

전술한 바와 같이, 회전축(20)의 내부에는 저유 공간(10c)과 연통되는 오일 유로(36)가 구비될 수 있으며, 오일 유로(36)에서 유동하는 오일은, 미케니컬 씰(84)에 공급될 수 있으며, 이를 위해, 회전축(20)에는 미케니컬 씰(84)에 인접하도록 오일홀 또는 그루브가 형성될 수 있다.

도 4a는 본 발명의 오일 유로(36)와, 미케니컬 씰(84)의 구조를 도시하는 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 오일 유로(36)와, 미케니컬 씰(84)의 구조를 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하여, 오일 유로(36)에 대하여 서술한다.

오일 유로(36)는 오일 공급 유로(36a)와, 오일 토출 유로(36b)를 포함한다.

오일 토출 유로(36b)는, 오일 공급 유로(36a)에 교차하도록 구비되는데, 미케니컬 씰(84)이 결합되는 상기 회전축(20)의 외주에 형성되어 상기 씰링면(84c)으로 오일을 공급 가능하게 한다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 오일 공급 유로(36a)가 회전축(20)의 내부에서 축방향, 즉 도면 상에서 좌우 방향으로 형성되고, 오일 공급 유로(36a)의 좌측단에서 오일 공급 유로(36a)에 교차하는 방향, 즉 도면 상에서 상하 방향으로 오일 토출 유로(36b)가 형성되는 예가 도시된다.

오일 토출 유로(36b)는, 일 단이 회전밀봉부(84a-3) 및 결합단부(84a-2c) 사이에 배치되어야 한다. 오일 토출 유로(36b)가 회전밀봉부(84a-3) 및 결합단부(84a-2c) 사이에 배치되지 않으면, 오일이 누설 밀봉되는 공간 이외로 누설될 우려가 있으며, 오일이 회동밀봉체(84a)의 외주를 통해서 씰링면(84c)으로 충분히 공급될 수 없게 된다.

따라서, 오일 토출 유로(36b)는 회전밀봉부(84a-3) 및 결합단부(84a-2c) 사이에 배치되어 오일이 회동밀봉체(84a)의 외주를 통해서 씰링면(84c)으로 충분히 공급될 수 있게 되어야 한다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 오일 토출 유로(36b)의 상단이 회전밀봉부(84a-3) 및 결합단부(84a-2c) 사이에 배치되는 예가 도시된다. 보다 상세하게는, 도 4a 및 도 4b에서, 오일 토출 유로(36b)의 상단은 회전밀봉체의 우측단과, 결합단부(84a-2c) 사이에 배치되어 있다.

회전밀봉부(84a-3)는, 회동밀봉체(84a)가 회전되는 상태에서 회전밀봉체와 회전축(20) 사이를 밀봉 가능하게 할 수 있다. 일례로, 회전밀봉부(84a-3)는 오링일 수 있다.

또한, 오일 공급 유로(36a)는 하우징(10) 내에서 오일이 저장되는 저유공간(10c)와 연통되어서, 저유공간(10c)로부터 오일을 제공받을 수 있도록 이루어진다.

일례로, 회전축(20)이 회전함에 따라, 발생된 회전력에 의해 저유공간(10c)의 오일은 유동하여 오일 공급 유로(36a)로 제공되게 된다. 또한, 오일 공급 유로(36a)로 제공된 오일은 오일 토출 유로(36b)를 통해 미케니컬 씰(84)의 외부로 빠져나와 측부를 통과하면서 유동하여 씰링면(84c)으로 공급된다.

씰링면(84c)은, 서로 상대 회전하는 두 밀봉체에 의해 오일을 밀봉하는 면으로 이해될 수 있다.

보다 상세하게, 씰링면(84c)은, 회동밀봉체(84a)의 씰링단부(84a-1a)와, 고정밀봉체(84b)의 씰링수용부(84b-1)가 접촉되어 형성되는 면으로 이해될 수 있다.

도 5a를 참조하면, 회동밀봉체(84a)의 씰링단부(84a-1a)는 회동밀봉체(84a)의 일 단에서 돌출되어 형성될 수 있다. 씰링단부(84a-1a)는 기 결정된 폭을 가진 원형으로 형성될 수 있다. 또한, 고정밀봉체(84b)의 씰링수용부(84b-1)는 씰링단부(84a-1a)를 수용 가능하도록 턱이지도록 형성될 수 있다.

또한, 오일 공급 유로(36a)의 내주에는 급유홈이 형성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 급유홈은 나선방향으로 형성될 수 있는데, 급유홈에 의해 회전축(20)의 회전에 따라 오일의 공급은 오일 공급 유로(36a)의 내부에서 촉진되어 오일 토출 유로(36b)를 통해서 씰링면(84c)으로 제공되게 된다.

오일 유로(36)는 오일 유입 유로(36c)를 더 포함할 수 있다.

오일 유로(36)는 오일 공급 유로(36a)를 사이에 두고 상기 오일 토출 유로(36b)의 반대측에 구비되고, 상기 회전축(20)의 회전에 따라 상기 저유 공간(10c)의 오일이 유입되어 상기 오일 공급 유로(36a)로 제공 가능하게 할 수 있다.

오일 유로(36)가 오일 유입 유로(36c)를 더 포함하는 구조에 의해, 회전축(20)의 회전에 따라 저유 공간(10c)의 오일이 오일 유입 유로(36c)를 통하여, 오일 공급 유로(36a)와 오일 토출 유로(36b)로 제공되어 미케니컬 씰(84)의 씰링면(84c)으로 제공되게 된다.

오일 유입 유로(36c)는, 도 4a에서 오일 공급 유로(36a)의 우측단, 즉, 회전축(20)의 우측단에 형성될 수 있다.

또한, 도 4a를 기준으로 설명하면, 오일 유입 유로(36c)는 회전축(20)의 상단에 설치되는 편심부시의 좌측단과, 회전축(20)의 우측단 사이에 형성될 수 있다.

미케니컬 씰(84)은, 회전축(20)의 외주와 하우징(10)의 사이에 결합된다. 또한, 미케니컬 씰(84)은 오일 유로(36)를 통해 오일이 공급되는 씰링면(84c)을 구비한다.

또한, 미케니컬 씰(84)은 회동밀봉체(84a) 및 고정밀봉체(84b)를 포함할 수 있다.

회동밀봉체(84a)는 회전축(20)의 외주에 밀봉 가능하게 결합되는 회전밀봉부(84a-3)를 구비할 수 있다. 또한, 회동밀봉체(84a)는 오일 토출 유로(36b)에 연통되는 오일 유입 공간(84a-2a)을 구비할 수 있다. 회동밀봉체(84a)는 회전축(20)과 함께 회전 가능한 구조를 형성한다.

일례로, 회동밀봉체(84a)는 제1 및 제2부재(84a-2)를 포함할 수 있다.

제1부재(84a-1)는 회전축(20)의 외주에서 밀봉 가능하게 결합될 수 있다.

제2부재(84a-2)는, 회전축(20)의 외주에 결합되는 결합단부(84a-2c)와, 상기 결합단부(84a-2c)의 내측에 형성되어 오일이 유입되는 오일 유입 공간(84a-2a)을 구비한다. 또한, 제2부재(84a-2)는 제1부재(84a-1)에 결합될 수 있다.

도 4b 및 도 5a 등을 참조하면, 제2부재(84a-2)는 제1부재(84a-1)의 외주에 결합되는 예가 도시된다.

도 4a 및 도 4b에 도시되는 바와 같이, 제1부재(84a-1)는 밀봉 가능하게 회전축(20)의 외주를 감싸도록 결합된다. 또한, 제1부재(84a-1)는, 튜브형 단면을 가진 원통형으로 형성될 수 있다.

제2부재(84a-2)는 도 4b에서 우측에 구비되는 결합단부(84a-2c)가 회전축(20)의 외주에 결합된다. 또한, 제2부재(84a-2)는 결합단부(84a-2c)에서 원주 방향을 따라 도 6a에서 하측으로 돌출 형성되는 지지측부(84a-2b)가 구비되어 제1부재(84a-1)의 외주에 결합되게 된다.

한편, 제2부재(84a-2)의 내주에는 회전축(20)과의 사이에서 제2부재(84a-2)를 탄성적으로 지지하도록 탄성부재(84a-2e)가 설치될 수 있다.

도 5a는 본 발명의 스커트부(84a-2d)를 구비하는 미케니컬 씰(84)의 일례를 도시하는 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 스커트부(84a-2d)를 구비하는 미케니컬 씰(84)의 다른 일례를 도시하는 사시도이다.

이하, 스커트부(84a-2d)를 구비하는 미케니컬 씰(84)에 대하여 서술한다.

지지측부(84a-2b)는 복수로 형성될 수 있는데, 복수의 지지측부(84a-2b)에는 스커트부(84a-2d)가 연결될 수 있어서, 오일은 오일 유입 공간(84a-2a)에서 스커트부(84a-2d)에 의해 오일의 비산이 방지되면서, 제1부재(84a-1)의 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀을 통해 유동할 수 있다.

스커트부(84a-2d)는 원주 방향을 따라 연장 형성될 수 있으며, 제2부재(84a-2)의 결합단부(84a-2c)에 연결되는 구조를 형성할 수 있다.

스커트부(84a-2d)에 의해 오일 토출 유로(36b)에서 토출된 오일은 오일 유입 공간(84a-2a)에서 오일의 방지되면서 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 가능하게 한다. 보다 상세하게는, 스커트부(84a-2d)에 의해, 오일을 비산시키면서 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀을 통해 오일이 집중되도록 유동을 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

아울러, 스커트부(84a-2d)가 지지측부(84a-2b)에 연결되는 구조는, 오일공급창(84a-2e)이 형성되는 구조에 비해, 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀로의 오일의 집중을 가능하게 하여 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 촉진할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 제1부재(84a-1)는 오일유도홈(84a-1b)을 구비할 수 있다. 오일유도홈(84a-1b)은 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 유도할 수 있다. 오일유도홈(84a-1b)은 제1부재(84a-1)의 외주면에서 축방향으로 형성될 수 있다.

오일유도홈(84a-1b)은 복수 개로 형성될 수 있다. 일례로, 오일유도홈(84a-1b)은 원주 방향으로 이격되도록 복수 개로 형성되는 예가 도 5a에 도시된다.

오일 유로(36)를 통해 토출되어 제2부재(84a-2)의 오일 유입 공간(84a-2a)을 통과한 오일은, 오일유도홈(84a-1b)에 의해 씰링면(84c)으로 오일의 공급이 유도된다.

특히, 오일유도홈(84a-1b)이 원주 방향으로 이격되도록 복수 개로 형성되어 회전축(20)이 회전됨에 따라 복수의 오일유도홈(84a-1b)을 통해 씰링면(84c)으로의 오일의 공급이 보다 촉진되게 된다.

도 5b를 참조하면, 다른 예로서, 제1부재(84a-1)는 오일유도홀을 구비할 수도 있다. 오일유도홀도 오일유도홈(84a-1b)과 마찬가지로 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 유도할 수 있다. 오일유도홀은 제1부재(84a-1)의 외주에서 기 결정된 거리만큼 이격된 내측의 일 위치에서 축방향으로 관통되어 형성될 수 있다.

또한, 오일유도홀은, 원주 방향으로 서로 이격되도록 복수개로 형성될 수 있다.

오일 유로(36)를 통해 토출되어 제2부재(84a-2)의 오일 유입 공간(84a-2a)을 통과한 오일은, 오일유도홀에 의해 씰링면(84c)으로 오일의 공급이 유도된다.

특히, 오일유도홀이 원주 방향으로 이격되도록 복수 개로 형성되어 회전축(20)이 회전됨에 따라 복수의 오일유도홀을 통해 씰링면(84c)으로의 오일의 공급이 보다 촉진되게 된다.

이처럼, 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀이 제1부재(84a-1)에 형성되고, 또한 스커트부(84a-2d)가 제2부재(84a-2)에 형성되어서 오일 토출 유로(36b)에서 토출된 오일은 오일 유입 공간(84a-2a)에서 오일의 비산이 방지되면서 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 가능하게 한다.

보다 상세하게는, 스커트부(84a-2d)에 의해, 오일을 비산시키면서 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀을 통해 오일이 집중되도록 유동을 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

도 6a는 본 발명의 오일공급창(84a-2e)을 구비하는 미케니컬 씰(84)의 일례를 도시하는 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 오일공급창(84a-2e)을 구비하는 미케니컬 씰(84)의 다른 일례를 도시하는 사시도이며, 도 6c는 본 발명의 오일공급창(84a-2e)을 구비하는 미케니컬 씰(84)의 또 다른 일례를 도시하는 사시도이다.

도 6a 내지 도 6c를 참조하여, 본 발명의 오일공급창(84a-2e)을 구비하는 미케니컬 씰(84)에 대해 서술한다.

지지측부(84a-2b)는 복수로 형성될 수 있는데, 복수의 지지측부(84a-2b) 사이에는 오일공급창(84a-2e)이 구비될 수 있어서, 오일은 오일 유입 공간(84a-2a)에서 오일공급창(84a-2e)을 통해 제1부재(84a-1)의 측면으로 유동할 수 있다.

또한, 제2부재(84a-2)에 오일공급창(84a-2e)이 구비되는 경우, 도 6a에 도시되는 바와 같이, 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀이 형성되지 않을 수도 있다.

오일공급창(84a-2e)에 의해 오일은 오일 토출 유로(36b)에서 토출되고 오일 유입 공간(84a-2a)에서 오일을 비산되게 하면서 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 가능하게 한다.

또한, 오일공급창(84a-2e)을 통과하게 되기에, 오일은 비산되면서 제1부재(84a-1)의 측면을 따라 유동하여 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

또한, 제1부재(84a-1)에 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀이 형성되는 경우, 오일공급창(84a-2e)을 통과하면서 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀을 통한 오일 유동을 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

또한, 지지측부(84a-2b)가 복수로 형성되고 이 사이에 오일공급창(84a-2e)이 구비되는 구조로 인해, 서로 이격되는 지지측부(84a-2b)를 통해 제2부재(84a-2)가 제1부재(84a-1)에 결합에 유리한 구조가 되어 조립 신뢰성을 향상시킨다.

아울러, 오일공급창(84a-2e)이 지지측부(84a-2b) 사이에 구비되는 구조는, 스커트부(84a-2d)가 형성되는 구조에 비해, 오일 비산에 의한 압력을 적게 받아 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 6b에 도시되는 바와 같이, 제1부재(84a-1)는 오일유도홈(84a-1b)을 구비할 수 있다. 오일유도홈(84a-1b)은 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 유도할 수 있다. 오일유도홈(84a-1b)은 제1부재(84a-1)의 외주면에서 축방향으로 형성될 수 있다.

오일유도홈(84a-1b)은 복수 개로 형성될 수 있다. 일례로, 오일유도홈(84a-1b)은 원주 방향으로 이격되도록 복수 개로 형성되는 예가 도 6b에 도시된다.

도 6c에 도시되는 바와 같이, 다른 예로서, 제1부재(84a-1)는 오일유도홀을 구비할 수도 있다. 오일유도홀도 오일유도홈(84a-1b)과 마찬가지로 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 유도할 수 있다. 오일유도홀은 제1부재(84a-1)의 외주에서 기 결정된 거리만큼 이격된 내측의 일 위치에서 축방향으로 관통되어 형성될 수 있다.

제2부재(84a-2)는, 상기 결합단부(84a-2c)에서 돌출되도록 연장되고 상기 제1부재(84a-1)의 외주를 지지하는 지지측부(84a-2b)가 복수개로 구비되고, 상기 복수 개의 지지측부(84a-2b) 사이에는, 오일이 상기 오일유도홀을 통해 씰링면(84c)부로 제공 가능하도록 오일의 비산을 방지하는 스커트부(84a-2d)가 구비될 수도 있다.

스커트부(84a-2d)에 의해 오일의 비산이 방지되면서, 오일유도홀로의 오일 유동을 집중적으로 가능하게 하고, 이를 통해 씰링면(84c)으로의 오일의 공급을 촉진하게 한다.

한편, 리어하우징(13)은 일단(전방단)은 개구되고, 타단(후방단)은 막힌 대략 원통형상으로 형성된다.

본 발명에서 전방 및 후방은, 프론트 하우징(12) 및 리어 하우징(13)의 명칭에서 알 수 있듯이, 프론트 하우징(12) 측이 전방이고, 리어 하우징(13) 측이 후방인 것으로 이해될 수 있다.

다시 말해, 고정 스크롤(40)을 마주보는 전방단은 개구되는 반면 고정 스크롤(40)을 등지는 후방단은 막힌 형상으로 형성된다.

이에 따라 리어하우징(13)의 내부공간은 후술할 고정경판부(41)의 후방면과 함께 토출공간(10b)을 형성하여 압축실(V)에서 토출되는 냉매가 수용되게 된다.

리어하우징(13)의 전방단에는 앞서 설명한 미들 플랜지부(11d)에 볼트 체결되는 리어 플랜지부(13a)가 플랜지 형상으로 연장된다. 리어 플랜지부(13a)는 미들 플랜지부(11d)와의 사이에 앞서 설명한 제2실링부재(82)가 삽입되어 원주방향을 따라 볼트 체결된다.

리어하우징(13)의 막힌 후방단에는 제3연결돌부(미부호)와 제4연결돌부(미부호)가 형성된다. 제3연결돌부는 리어하우징(13)의 후방단 중앙에 형성되고, 제4연결돌부는 제3연결돌부의 주변에 형성된다. 제3연결돌부에는 냉매토출포트(13a)가 형성되고, 제4연결돌부에는 바이패스포트(13b)가 형성된다. 냉매토출포트(13a)와 바이패스포트(13b)는 각각 리어하우징(13)의 내측면과 외측면 사이를 관통하여 형성된다.

프론트 하우징(12)은, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하도록 지지한다.

일례로, 프론트 하우징(12)은, 선회 스크롤(30)의 링 수용홈(31a)이 형성되는 제2 면을 지지할 수 있다.

프론트 하우징(12)은, 클러치 어셈블리(2)와, 선회 스크롤(30) 사이에 배치될 수 있다.

프론트 하우징(12)은 주철 재질로 형성될 수 있다. 프론트 하우징(12)이 주철 재질로 형성됨으로써, 본 발명의 스크롤 압축기(100)가 상업용 히트 펌프에 적용됨에 있어, 자동차 공조용 압축기에 적용되는 경우에 비해, 상대적으로, 부하가 크고 압축기의 이동이 필요 없으므로 신뢰성의 측면에서 유리하다.

한편, 프론트 하우징(12)은, 차량에 적용시에는 압축기의 무게를 줄이기 위해 알루미늄 또는 주철인 소재로 형성될 수 있다.

한편, 프론트 하우징(12)은 미들 하우징(11)의 전방단에 결합되어 미들 하우징(11)의 내부 공간인 흡입공간(10a)을 밀봉하면서도, 선회 스크롤(30)을 축방향으로 지지할 수 있다. 이처럼, 프론트 하우징(12)은, 하우징(10)의 일부를 형성하면서도, 압축부를 이루는 프레임으로서의 기능도 수행하게 된다.

이하, 프론트 하우징(12)의 세부 구성에 대하여 서술하기로 한다.

프론트 하우징(12)은, 하우징(10) 플랜지부(12a) 및 지지벽부(12b)를 포함할 수 있다.

하우징(10) 플랜지부(12a)의 일면은, 클러치 어셈블리(2)를 향하고, 다른 일면은 선회 스크롤(30)을 향하도록 배치된다.

또한, 하우징(10) 플랜지부(12a)는, 미들 하우징(11)의 미들 플랜지부(11d)에 결합됨으로써, 프론트 하우징(12)은, 미들 하우징(11)에 고정 지지되면서, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하도록 지지하게 된다.

또한, 하우징(10) 플랜지부(12a)는 전술한 바와 같이, 압축기의 외부를 일부 형성하여 하우징(10)의 일부로서의 기능을 수행할 수 있다.

또한, 하우징(10) 플랜지부(12a)는, 프론트 하우징(12)의 외주에서 반경 방향으로 연장되는 플랜지 형상으로 이루어진다. 일례로, 하우징(10) 플랜지부(12a)는 원의 단면을 가질 수 있으며, 이 경우 하우징(10) 플랜지부(12a)는 원판의 형상을 갖는다.

또한, 프론트 하우징(12)에는 축결합부(12d, 12f)가 구비될 수 있다. 프론트 하우징(12)의 전방 단부(도 2를 기준으로 하부)에는 제1축결합부(12d)가 구비될 수 있다. 제1축결합부(12d)에는 회전축(20)이 설치될 수 있다.

축결합부(12d, 12f)는 전방측에 작은 내경의 제1축결합부(12d)와, 후방측에 큰 내경의 제2축결합부(12f)를 포함할 수 있다.

제1축결합부(12d)는, 내경이 작고, 제2축결합부(12f)은 내경이 크게 형성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 프론트 하우징(12)의 지지벽부(12b)가 제1 및 제2축결합부(12d, 12f)를 구비하는 예가 도시된다.

또한, 제1 및 제2축결합부(12d, 12f)에는 제1 및 제2베어링(85, 86)이 설치될 수 있다.

제1 및 제2베어링(85, 86)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 볼 베어링일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 니들 베어링 또는 부싱 베어링일수도 있다.

또한, 제2베어링(86)에는 선회 스크롤(30)이 인접 배치되며, 선회 스크롤(30)의 회전에 의한 진동이 전달됨에 따라, 제2베어링(86)은 제1베어링(85) 보다 하중지지력이 큰 베어링으로 이루어질 수 있다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 회전축(20)의 하부(전방)는 제1베어링(85)에 의해 지지되고, 회전축(20)의 상부는 제2베어링(86)에 의해 지지되게 된다.

한편, 축방향으로 제1 및 제2베어링(85, 86)의 사이에서, 회전축(20)에는 미케니컬 씰(84)이 설치될 수 있다. 미케니컬 씰(84)은 회전축(20)과, 프론트 하우징(12)의 내주 사이에 설치될 수 있으며, 흡입공간(10a)의 전방을 실링하게 된다.

미케니컬 씰(84)은 고정밀봉체(84b)와 회동밀봉체(84a)를 포함할 수 있다.

고정밀봉체(84b)는 프론트 하우징(12)의 전방에 구비된 축결합부(12d)의 내주면에 고정 결합되고, 회동밀봉체(84a)는 윤활공간부(12d-1)에서 회전축(20)과 함께 회전하도록 회전축(20)의 외주면에 결합될 수 있다.

이에 따라, 회전축(20)의 회전시 회동밀봉체(84a)가 고정밀봉체(84b)에 밀착되어 프론트 하우징(12)의 전방에 구비된 축수용부(12e)와 윤활공간부(12d-1)의 사이, 다시 말해 흡입공간(10a)의 전방측을 실링하게 된다.

하우징(10) 플랜지부(12a)의, 선회 스크롤(30)을 향하는 면에 지지벽부(12b)가 형성될 수 있다.

지지벽부(12b)는, 하우징(10) 플랜지부(12a)의 선회 스크롤(30)을 향하는 면에 돌출 형성될 수 있다.

또한, 지지벽부(12b)는 양 단이 개방된 원통형의 구조로 형성될 수 있다.

지지벽부(12b)의 내부에는 선회 스크롤(30)에 회전력을 전달하는 회전축(20)이 수용될 수 있다.

또한, 지지벽부(12b)의 내주에는 선회공간부(12b-1)가 구비되는데, 선회공간부(12b-1)는 선회 스크롤(30)의 결합부(33)가 선회 운동하는 공간으로 축수용부 등의 내부 공간과 서로 연통되도록 형성될 수 있다.

지지벽부(12b)의 외주의 직경은, 선회경판부(31)의 직경 보다 크도록 형성되어야 한다. 또한, 지지벽부(12b)는, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 지지하게 충분한 강성을 유지하도록 기 결정된 폭을 구비하는 것이 바람직하다.

지지벽부(12b)는 하우징(10) 플랜지부(12a)의 외주에서 반경 방향으로 소정 거리 내측에 배치될 수 있다.

또한, 지지벽부(12b)의 외주면은 미들 하우징(11)의 내주면에 밀착된다. 이에 따라 하우징(10) 플랜지부(12a)가 미들 하우징(11)의 내측에 고정될 수 있다.

지지벽부(12b)는, 선회 스크롤(30)이 선회 회전 가능하게 지지하는 선회 지지면(12a-1)을 구비한다. 도 4 등에는 지지벽부(12b)의 상면에 선회 지지면(12a-1)이 구비되어 있으며, 선회 지지면(12a-1)과 선회 스크롤(30) 사이에는 스러스트 플레이트(35)가 설치될 수 있다.

즉, 프론트 하우징(12)과 선회 스크롤(30) 사이에 스러스트 플레이트(35)가 설치되는 구조가 된다.

지지벽부(12b)의 “후방면”에 형성되는 것으로 이해될 수 있다.

한편, 선회 지지면(12a-1)에는 자전방지핀(71) 및 오일 공급홈(12c)의 구성이 형성될 수 있으며, 이들에 대해서는 후술하기로 한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지벽부(12b)는, 미들 하우징(11)의 내주에 삽입될 수 있다. 또한, 프론트 하우징(12)은, 미들 하우징(11)에 열박음 또는 용접에 의해 결합될 수 있다.

또한, 지지벽부(12b)는, 하우징(10) 플랜지부(12a)와 일체로 형성될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 지지벽부(12b)는 하우징(10) 플랜지부(12a)와 별도의 부재로 형성되어 서로 볼트 등에 의해 결합될 수도 있다. 이 경우, 전술한 제1 및 제2베어링(85, 86)과 미케니컬 씰(84) 등의 구성을 용이하게 조립할 수 있다.

자전 방지 부재(70)는 선회 스크롤(30)의 자전을 방지하면서, 선회 스크롤(30)을 선회 운동시키도록 형성된다. 자전 방지 부재(70)가 없다면 선회 스크롤(30)은 회전축(20)에 의해 전달된 구동력에 의해 자전하게 될 것이다. 즉, 자전 방지 부재(70)에 의해 선회 스크롤(30)의 자전은 방지되고 선회 스크롤(30)을 선회 운동하게 한다.

자전 방지 부재(70)는 자전방지핀(71)과 자전방지링(72)을 포함할 수 있다. 자전방지핀(71)과 자전방지링(72)은 각각 복수로 구비될 수 있다. 도 3을 참조하면, 도시된 바와 같이, 자전방지핀(71)과 자전방지링(72)은 각각 6개씩 구비될 수 있다. 다만, 이에 한하는 것은 아니며, 자전방지핀(71)과 자전방지링(72)은 각각 다른 개수로 구비될 수 있다.

이하, 자전방지핀(71)과 자전방지링(72)의 구조에 대해 서술한다.

선회 지지면(12a-1)에는, 선회 스크롤(30)을 향하여 돌출 형성되는 자전방지핀(71)이 구비된다.

자전방지핀(71)은 별도의 부재로서 구비될 수 있다. 이 경우, 선회 지지면(12a-1)에는 자전방지핀(71)이 결합되는 핀결합홀(12a-2)이 형성될 수 있다. 핀결합홀(12a-2)은 자전방지핀(71)이 결합되도록 복수 개로 형성되며 복수의 핀결합홀(12a-2)은 원주 방향을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다.

하지만, 반드시 자전방지핀(71)이 별도의 부재로서 설치되는 구조에 한정되는 것은 아니고, 자전방지핀(71)은, 선회 지지면(12a-1)에 일체로 형성될 수도 있다.

선회 지지면(12a-1)에서 자전방지핀(71)의 사이에는, 후술하는 오일 공급홈(12c)이 구비될 수 있다.

한편, 전술한 선회 스크롤(30)의 링 수용홈(31a)에 결합된 자전방지링(72)에는, 선회 지지면(12a-1)에 구비된 자전방지핀(71)이 선회 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 자전방지링(72)은 자전방지핀(71)에 대해 상대 선회 회전 가능하도록 이루어진다.

자전방지링(72)은 자전방지핀(71)에 의해 반경 방향의 거동이 구속되어 자전을 방지하면서 선회 스크롤(30)과 같이 선회 운동을 하게 된다.

자전방지링(72)은, 링 수용홈(31a)에 고정 또는 회전 가능하도록 삽입된다. 또한, 자전방지링(72)에는 자전방지핀(71)이 자전방지링(72)의 내주에서 원주 방향을 따라 미끄러지게 삽입된다. 자전방지링(72)은 원형고리의 형상일 수 있고, 일측이 개방된 C형의 형상일 수도 있다. 본 발명에서는, 링 수용홈(31a)과 마찬가지로 원형고리의 형상으로 형성된 예가 도시된다.

이러한, 자전방지핀(71)과 자전방지링(72)의 구조에 의해, 선회 스크롤(30)은 프론트 하우징(12)과, 고정 스크롤(40) 사이에서 선회 회전할 수 있다.

한편, 지지벽부(12b)에는, 프론트 하우징(12)과, 선회 스크롤(30) 사이의 면에 오일의 공급을 가능하게 하는 오일 공급홈(12c)이 형성될 수 있다.

오일 공급홈(12c)은, 지지벽부(12b)의 선회 지지면(12a-1)에서 오목하게 형성될 수 있다.

오일 공급홈(12c)은, 선회 지지면(12a-1)에서 원주 방향, 및 이에 교차하는 반경 방향 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.

이로 인해, 하우징(10)의 내주에 수용되어 있는 오일은, 선회 스크롤(30)의 회전에 따라, 프론트 하우징(12)의 오일 공급홈(12c)을 통해, 선회 지지면(12a-1)에서 유동할 수 있게 되고, 프론트 하우징(12)과, 선회 스크롤(30) 사이에서 급유를 가능하여 신뢰성을 향상시킨다.

하우징(10)의 내부에는 흡입공간(10a)이 구비되며, 저유공간(10c)은 흡입공간(10a)의 하반부를 형성한다. 저유공간(10c)에는 오일이 저장되며, 오일 공급홈(12c)을 통해 프론트 하우징(12)과 선회 스크롤(30)의 사이로 오일이 공급될 수 있는 것이다.

한편, 오일은, 압축실(V)에서 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하여 압축기로 다시 회수하는 오일회수장치로부터 공급된 오일일 수도 있다.

일례로, 오일 공급홈(12c)은, 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수 개의 오일 공급홈(12c)은, 원주 방향으로 서로 이격될 수 있고, 선회 지지면(12a-1)에서 프론트 하우징(12)의 내주 및 외주를 관통하여 형성될 수 있다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 클러치 어셈블리(2)를 더 포함할 수 있다.

클러치 어셈블리(2)는, 클러치 플레이트(2a), 풀리(2b) 및 코일부(2c)를 포함할 수 있다.

클러치 플레이트(2a)는, 외부에 구비된 전동부(미도시)에 전원이 인가되어 전동부가 구동되면, 이에 연결된 클러치 플레이트(2a)가 구동하여, 풀리(2b) 및 코일부(2c)를 포함한 클러치 어셈블리(2)의 동작을 가능하게 한다.

풀리(2b)는 외부에 구비된 전동부에서 발생된 동력을 전달받아 회전될 수 있다.

풀리(2b)에는 외부에서 발생된 동력이 전달될 수 있도록 벨트 등이 설치될 수 있다. 풀리(2b)의 회전에 의해 회전축(20)은 회전되어, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 할 수 있다.

일례로, 클러치 어셈블리(2)의 풀리(2b)는, 외부에 구비된 전동부에서 발생된 동력이 외부의 전동부에 결합된 풀리(2b)에 의해 전달되어 회전할 수 있다. 이 경우, 외부의 전동부에 결합된 풀리는, 외부의 전동부에 의해 직접 회전하는 구동풀리이고, 클러치 어셈블리(2)의 풀리(2b)는 구동풀리(2b)에 벨트에 의해 연결되어 간접적으로 회전하는 동종풀리(2b)로 이해될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(100)의 동작에 대해 서술한다.

즉, 스크롤 압축기(100), 응축기, 팽창기 및 증발기가 폐루프를 이루도록 구성된 가스엔진히트펌프에 대한 운전이 선택되면, 클러치 어셈블리(2)가 구동력을 회전축(20)에 전달하게 된다. 회전축(20)으로 전달된 구동력은 그 회전축(20)을 통해 선회 스크롤(30)에 전달된다.

그러면, 선회 스크롤(30)이 프론트하우징(12)에 지지된 상태에서 편심부시(25)의 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회랩(32)과 고정랩(42)의 사이에서 흡입실, 중간압실, 토출실로 이루어진 두 개 한 쌍의 압축실(V)이 연속하여 형성된다. 압축실(V)은 선회 스크롤(30)의 지속적인 선회운동에 의해 중심을 향해 이동하면서 체적이 감소되고, 냉매는 압축실(V)을 따라 이동하면서 압축되어 토출구(411)를 통해 토출공간(10b), 즉, 도 2의 제1토출공간(10b1)으로 토출된다.

이 때, 회전축(20)의 외주와 하우징(10)의 사이에 미케니컬 씰(84)이 결합되고, 회전축(20)에 오일 공급 유로(36a)와 오일 토출 유로(36b)가 형성되어서, 저유공간(10c)의 오일은 오일 유로(36)의 오일 공급 유로(36a)와 오일 토출 유로(36b)를 통과하게 된다.

또한, 오일 토출 유로(36b)를 통과한 오일은, 미케니컬 씰(84)의 제2부재(84a-2)의 오일 유입 공간(84a-2a)을 지나서, 제2부재(84a-2)의 측부를 이동하여 씰링면(84c)으로 공급되게 된다.

이때, 스커트부(84a-2d)에 의해 오일의 비산이 방지되면서, 오일유도홈(84a-1b) 또는 오일유도홀에 오일이 집중 공급될 수 있게 되며, 씰링면(84c)으로의 오일 공급이 보다 촉진되게 된다.

본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 오일 유로(36)가 회전축(20)의 내부에서 축방향으로 형성되는 오일 공급 유로(36a) 및 오일 공급 유로(36a)에 교차하도록 구비되는 오일 토출 유로(36b)를 포함하여, 오일은, 오일 공급 유로(36a) 및 오일 토출 유로(36b)를 통해서 미케니컬 씰(84)의 씰링면(84c)으로 바로 공급될 수 있으며, 특히, 회전축(20)이 회전함에 따라 오일이 공급될 수 있어서, 미케니컬 씰(84)의 밀봉력이 향상되고, 고속 회전에 대한 신뢰성이 개선될 수 있다.

또한, 미케니컬 씰(84)이 상기 오일 토출 유로(36b)에 연통되는 오일 유입 공간(84a-2a)을 구비하고, 상기 회전축(20)과 함께 회전 가능하도록 이루어지는 회동밀봉체(84a)와, 회동밀봉체(84a)에 접촉되는 씰링고정면(84b-2)을 구비하는 고정밀봉체(84b)를 포함함으로써, 미케니컬 씰(84)이, 오일 토출 유로(36b)에 연통되는 오일 유입 공간(84a-2a)을 구비하는 구조에 의해, 오일 유로(36)의 오일 공급 유로(36a)와 오일 토출 유로(36b)를 통과한 유로는 오일 유입 공간(84a-2a)을 거쳐 회전밀봉부(84a-3)와 고정밀봉부(84b-3) 사이의 씰링면(84c)으로 오일의 공급이 가능하게 된다.

오일 토출 유로(36b)는 일 단이 회전밀봉부(84a-3) 및 결합단부(84a-2c) 사이에 배치될 수 있어서, 오일이 누설 밀봉되는 공간 이외로 누설될 우려가 방지되고, 오일이 회동밀봉체(84a)의 외주를 통해서 씰링면(84c)으로 충분히 공급될 수 없게 된다. 따라서, 오일 토출 유로(36b)는 회전밀봉부(84a-3) 및 결합단부(84a-2c) 사이에 배치되어 오일이 회동밀봉체(84a)의 외주를 통해서 씰링면(84c)으로 충분히 공급될 수 있다.

이상에서 설명한 스크롤 압축기(100)은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100:스크롤 압축기
10:하우징 10b:토출공간
10b1:제1토출공간 10b2:제2토출공간
11a: 냉매흡입포트 11b: 리턴 포트
13a: 냉매토출포트
12:프론트 하우징 12a: 하우징 플랜지부
12b: 지지벽부 12b-1:선회공간부
12a-1:선회 접촉면 12a-2:핀결합홀
12c: 오일 공급홈
12d :축결합부 12d-1:윤활공간부
12e :축수용부
11:미들 하우징
13:리어 하우징 13d: 리어플랜지부
30:선회 스크롤 32:선회랩
V: 압축실 31:선회경판부
31a: 링 수용홈 33:축결합부
40:고정 스크롤 41:고정경판부
411:토출구 412a: 제1바이패스구멍
412b: 제2바이패스구멍 42:고정랩
41c: 구획돌부 41c-1:바이패스안내홈
20:회전축 22:결합핀
25:편심부시 25a :서브 밸런스 웨이트
84:축실링부재 70:자전 방지 부재
31a:링 수용홈 71:자전방지핀
72:자전방지링 2:클러치 어셈블리
2a: 클러치 플레이트 2b: 풀리 2c :코일부
85:제1베어링 86:제2베어링
36:오일 유로 36a: 오일 공급 유로
36b: 오일 토출 유로 10c :저유공간
84:미케니컬 씰 84c :씰링면
84a: 회동밀봉체 84a-3:회전밀봉부
84a-1:제1부재 84a-1a :씰링단부
84a-1b: 오일유도홈 84a-2:제2부재
84a-2c: 결합단부 84a-2b :지지측부
84a-2d: 스커트부 84a-2e: 오일공급창
84a-2a: 오일 유입 공간 84a-2e: 탄성부재
84b: 고정밀봉체 84b-3:고정밀봉부
84b-1:씰링수용부 84b-2:씰링고정면

Claims

저유 공간을 구비하는 하우징;
상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 저유 공간과 연통되는 오일 유로를 구비하는 회전축;
상기 회전축에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤;
상기 선회 스크롤에 맞물리도록 결합되어 상기 선회 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 고정 스크롤;
상기 회전축의 외주와 상기 하우징의 사이에 결합되고, 서로 상대 회전하는 두 밀봉체에 의해 오일을 밀봉하는 씰링면을 구비하는 미케니컬 씰을 포함하고,
상기 오일 유로는, 출구가 상기 미케니컬 씰이 구비된 공간으로 연통되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일 유로는,
상기 저유 공간으로부터의 오일을 제공받도록 상기 저유 공간에 연통되고, 상기 회전축의 내부에서 형성되는 오일 공급 유로; 및
상기 오일 공급 유로에 교차하도록 구비되고, 일 단이 상기 미케니컬 씰이 결합되는 상기 회전축의 외주에 형성되어 상기 씰링면으로 오일을 공급 가능하게 하는 오일 토출 유로를 포함하는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 오일 공급 유로는 상기 회전축의 내부에서 축방향과 나란하도록 형성되는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 오일 공급 유로는 상기 회전축의 내부에서 축방향과 기 결정된 각도 만큼 경사지도록 형성되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 미케니컬 씰은,
상기 회전축의 외주에 밀봉 가능하게 결합되는 회전밀봉부와 상기 오일 토출 유로에 연통되는 오일 유입 공간을 구비하고, 상기 회전축과 함께 회전 가능하도록 이루어지는 회동밀봉체; 및
상기 하우징의 내주에 밀봉 가능하도록 결합되는 고정밀봉부와 상기 회동밀봉체에 접촉되는 씰링고정면을 구비하는 고정밀봉체를 포함하는 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,
상기 회동밀봉체는,
상기 회전축의 외주에서 밀봉 가능하게 결합되는 제1부재; 및
상기 회전축의 외주에 결합되는 결합단부와, 상기 결합단부의 내측에 형성되어 오일이 유입되되 상기 제1부재와 함께 오일 유입 공간을 형성하고, 상기 제1부재에 결합되는 제2부재를 포함하는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제2부재는, 상기 결합단부에서 돌출되도록 연장되고 상기 제1부재의 외주를 지지하는 지지측부가 복수개로 구비되고,
상기 복수 개의 지지측부 사이에는, 오일이 씰링면부로 제공 가능하도록 오일공급창이 형성되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 오일 토출 유로는 일 단이 상기 오일 유입 공간에 연통되도록 상기 회전밀봉부 및 상기 결합단부 사이에 배치되는 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일 유로의 출구는, 상기 미키니컬 씰과 반경 방향으로 중첩되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1부재는, 외주면에 축방향으로 형성되어 상기 씰링면으로 오일의 공급을 유도하는 오일유도홈을 구비하는 스크롤 압축기.
제10항에 있어서,
상기 오일유도홈은,
원주 방향으로 서로 이격되도록 복수로 형성되는 스크롤 압축기.
제10항에 있어서,
상기 제2부재는, 상기 결합단부에서 돌출되도록 연장되고 상기 제1부재의 외주를 지지하는 지지측부가 복수개로 구비되고,
상기 복수 개의 지지측부 사이에는, 오일의 비산을 방지하는 스커트부가 구비되는 스크롤 압축기.
제12항에 있어서,
상기 스커트부와 상기 오일유도홈은 원주 방향으로 중첩되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1부재는 외주면에서 내측으로 이격되되 축방향으로 관통 형성되는 오일유도홀을 구비하는 스크롤 압축기.
제14항에 있어서,
상기 오일유도홀은,
원주 방향으로 서로 이격되도록 복수로 형성되는 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제1부재는,
외주면에서 내측으로 이격되되 축방향으로 관통 형성되는 오일유도홀; 및
외주면에 축방향으로 형성되어 상기 씰링면으로 오일의 공급을 유도하는 오일유도홈을 구비하는 스크롤 압축기.
제14항에 있어서,
상기 제2부재는, 상기 결합단부에서 돌출되도록 연장되고 상기 제1부재의 외주를 지지하는 지지측부가 복수개로 구비되고,
상기 복수 개의 지지측부 사이에는, 오일이 상기 오일유도홀을 통해 씰링면으로 제공 가능하도록 오일의 비산을 방지하는 스커트부가 구비되는 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,
상기 씰링면은, 상기 고정밀봉체의 씰링고정면과, 이에 접촉되는 상기 회동밀봉체 사이에 구비되는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 오일 유로는,
상기 오일 공급 유로를 사이에 두고 상기 오일 토출 유로의 반대측에 구비되고, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 저유 공간의 오일이 유입되어 상기 오일 공급 유로로 제공 가능하게 하는 오일 유입 유로를 더 포함하고,
상기 오일 유입 유로는 상기 오일 공급 유로 보다 넓은 단면적을 구비하는 스크롤 압축기.
제2항에 있어서,
상기 오일 공급 유로의 내주에는 상기 회전축의 회전에 따라 오일의 공급을 유도하도록 나선방향으로 형성되는 급유홈이 형성되는 스크롤 압축기.