KR20240022816A - 스크롤 압축기 - Google Patents

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Abstract

스크롤 압축기가 제공된다. 상기 스크롤 압축기는 회전축의 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 상기 압축실로 안내하는 급유통로가 중간압실로부터 분리되어 오일유로와 압축실 사이를 연통시키도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 내부공간이 중간압실을 경유하지 않고 압축실에 직접 연통됨에 따라 운전압력비가 1.3 이하인 상태, 즉 케이싱의 내부공간과 압축실 간 차압이 크지 않더라도 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 압축실로 원활하게 공급될 수 있다.

Description

스크롤 압축기 {SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 케이싱의 내부압력과 압축실의 내부압력 간 차이를 이용하여 압축실에 오일을 공급하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
냉장고나 공기조화기 등의 냉동사이클에 적용되는 압축기는 냉매가스를 압축시켜 응축기로 전송하는 역할을 수행한다. 공기조화기에는 주로 로터리 압축기 또는 스크롤 압축기가 적용되고 있으며, 스크롤 압축기는 공기조화기는 물론 최근에는 공기조화기보다 더 높은 압축비를 요구하는 급탕기용 압축기에도 적용되고 있다.
스크롤 압축기는 구동부(또는 전동부)와 압축부가 케이싱의 내부에 함께 구비되는 밀폐형 스크롤 압축기와, 구동부(또는 전동부)는 케이싱의 외부에 구비되고 압축부만 케이싱의 내부에 구비되는 개방형 스크롤 압축기로 구분될 수 있다.
스크롤 압축기는 구동부 또는 전동부를 이루는 구동모터와 압축부의 위치에 따라 상부 압축식 또는 하부 압축식으로 구분될 수 있다. 상부 압축식은 압축부가 구동모터보다 상측에 위치하는 방식이고, 하부 압축식은 압축부가 구동모터보다 하측에 위치하는 방식이다. 이는 케이싱이 종형 또는 입형으로 설치된 예를 기준으로 한 분류이며, 케이싱이 횡형으로 설치되는 경우에는 편의상 좌측이 상측, 우측이 하측으로 구분될 수 있다.
스크롤 압축기는 압축부가 구비된 케이싱의 내부공간이 흡입압을 이루는 저압식 스크롤 압축기와, 토출압을 이루는 고압식 스크롤 압축기로 각각 구분될 수 있다. 상부 압축식 스크롤 압축기는 저압식 또는 고압식으로 구성될 수 있으나, 하부 압축식 스크롤 압축기는 냉매흡입관의 위치를 고려하여 고압식 스크롤 압축기로 구성되는 것이 일반적이다.
고압식 스크롤 압축기는 케이싱의 내부공간이 토출압을 형성함에 따라 케이싱의 내부압력과 압축실의 내부압력 간 차이(이하, 차압)를 이용하여 케이싱의 오일을 압축실로 공급하고 있다. 이에 따라 고압식 스크롤 압축기에서는 급유펌프를 간소화할 수 있다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 스크롤 압축기는 하부 압축식이며 고압식 스크롤 압축기로 정의될 수 있다.
특허문헌 1(대한민국 공개특허 제10-2018-0138479호)은 차압을 이용한 스크롤 압축기를 개시하고 있다. 특허문헌 1에서는 회전축의 오일유로를 통해 흡상되는 오일이 중간압실을 거쳐 압축실로 공급되는 예를 도시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는, 중간압실의 압력이 적정 압력을 유지하여야 함에 따라 운전압력비가 1.3 이하인 저압력비 운전에서는 급유가 곤란하게 되면서 스크롤 압축기 및 이를 적용한 에어콘에서의 저압력비 운전이 불가능하게 되는 문제가 있었다. 즉, 종래와 같이 중간압실을 경유하는 급유방식의 스크롤 압축기에서는 그 중간압실이 배압실을 형성함에 따라 중간압실의 압력이 적정 배압력을 확보하여야 한다. 이로 인해 운전압력비가 1.3 이하인 저압력비 운전이 제한되면서 스크롤 압축기 및 이를 적용한 에어콘의 효율이 저하될 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0138479호(공개일: 2018.12.31.)
본 발명의 목적은, 운전압력비가 1.3 이하인 저압력비 운전을 하면서도 케이싱의 내부공간과 압축실 간의 압력차를 이용하여 케이싱의 내부공간에 저장된 오일을 압축실로 원활하게 공급할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 압축실에 연통되는 급유통로가 중간압실과 분리되어 독립적으로 형성되도록 하는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 압축실에 연통되는 급유통로가 회전축의 회전각에 대해 연속으로 개방되도록 하는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 압축실에 연통되는 급유통로를 용이하게 형성하면서도 압축실로 공급되는 오일의 압력을 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 회전축, 선회스크롤, 고정스크롤, 메인프레임, 중간압통로 및 급유통로를 포함한다. 상기 케이싱의 내부공간에는 일정량의 오일이 저장된다. 상기 회전축은 상기 케이싱의 내부공간에 구비되며, 상기 케이싱의 오일을 안내하는 오일유로가 형성된다. 상기 선회스크롤은 상기 회전축에 결합되어 선회운동을 한다. 상기 고정스크롤은 상기 선회스크롤에 결합되어 압축실을 형성한다. 상기 메인프레임은 상기 선회스크롤을 사이에 두고 상기 고정스크롤의 반대쪽에 구비되어 상기 케이싱의 내부공간에 고정되며, 상기 선회스크롤 및 상기 고정스크롤과 함께 중간압실을 형성한다. 상기 중간압통로는 상기 중간압실에 연통된다. 상기 급유통로는 상기 회전축의 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 상기 압축실로 안내하며, 상기 중간압실로부터 분리되어 상기 오일유로와 상기 압축실 사이를 연통시키도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 내부공간이 중간압실을 경유하지 않고 압축실에 직접 연통됨에 따라 운전압력비가 1.3 이하인 상태, 즉 케이싱의 내부공간과 압축실 간 차압이 크지 않더라도 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 압축실로 원활하게 공급될 수 있다.
일례로, 상기 급유통로는, 제1급유통로 및 제2급유통로를 포함할 수 있다. 상기 제1급유통로는 상기 선회스크롤에 구비되며, 일단이 상기 회전축의 오일유로에 연통될 수 있다. 상기 제2급유통로는 상기 고정스크롤에 구비되며, 일단이 상기 제1급유통로에 연통되고 타단이 상기 압축실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 급유통로가 중간압실로부터 분리되어 케이싱의 내부공간이 중간압실을 경유하지 않고 압축실에 직접 연통될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1급유통로의 타단과 상기 제2급유통로의 일단은, 상기 선회스크롤의 선회운동시 적어도 일부가 연속으로 연통될 수 있다. 이를 통해, 급유통로가 중간압실에 연통되지 않고서도 케이싱의 오일을 압축실로 연속하여 공급되도록 안내할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1급유통로의 타단은 상기 고정스크롤을 마주보는 상기 선회스크롤의 제1스러스트면으로 관통되고, 상기 제2급유통로의 일단은 상기 선회스크롤을 마주보는 상기 고정스크롤의 제2스러스트면으로 관통될 수 있다. 이를 통해, 급유통로가 중간압실에 연통되지 않고서도 항상 연통되도록 형성될 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제1급유통로의 타단과 이를 마주보는 상기 제2급유통로의 일단 중에서 적어도 어느 하나는 비원형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 하이브리드랩 또는 타원랩으로 형성되어 스러스트면이 좁아지더라도 급유통로가 중간압실에 연통되지 않고서도 항상 연통되도록 형성될 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제1급유통로의 타단은 상기 제1스러스트면에서 원주방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 상기 제2급유통로의 일단은 상기 제2스러스트면에서 원주방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 이를 통해, 제1급유통로와 제2급유통로가 선회스크롤의 선회운동시에도 연속으로 연통되어 저압력비 운전에서도 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 압축실로 원활하게 공급될 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제2급유통로의 일단의 단면은 상기 제1급유통로의 타단의 단면적보다 넓게 형성될 수 있다. 이를 통해, 여유면적이 상대적으로 넓은 쪽 스러스트면에 급유통로의 단면적을 더 크게 형성함에 따라 제1급유통로와 제2급유통로가 선회스크롤의 선회운동시에도 연속으로 연통될 수 있다.
또한, 상기 제1급유통로는, 제1선회급유부, 제2선회급유부, 및 제3선회급유부를 포함할 수 있다. 상기 제1선회급유부는 일단은 상기 오일유로에 연통되고, 타단은 상기 선회스크롤의 외주면을 향해 연장될 수 있다. 제2선회급유부는 일단은 상기 제1선회급유부에 연통되고, 타단은 상기 고정스크롤을 향해 개구될 수 있다. 제3선회급유부는 상기 고정스크롤을 마주보는 상기 제2선회급유부의 타단으로부터 원주방향으로 연장되어 상기 제2급유통로에 연통될 수 있다. 이를 통해, 제1급유통로가 중간압실에 연통되지 않으면서도 선회스크롤에 용이하게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제3선회급유부의 반경방향폭은, 상기 제2선회급유부의 내경보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 스러스트면에 형성되는 제3선회급유부의 단면적을 가능한 한 넓게 형성하여 제1급유통로가 제2급유통로와 연속으로 연통되도록 하는데 유리할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2선회급유부의 내경은, 상기 제1선회급유부의 내경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1선회급유부를 용이하게 가공하면서도 제2선회급유부를 통과하는 오일의 압력을 낮춰 저압력비 운전에서의 급유효과를 높일 수 있다.
또한, 상기 제2급유통로는, 제1고정급유부, 제2고정급유부, 제3고정급유부 및 제4고정급유부를 포함할 수 있다. 제1고정급유부는 일단은 상기 선회스크롤을 마주보는 면에서 개구되어 상기 제1급유통로에 연통되고, 타단은 상기 고정스크롤의 타측면을 향해 연장될 수 있다. 제2고정급유부는 일단은 상기 제1고정급유부의 타단에 연통되고, 타단은 상기 압축실을 향해 연장될 수 있다. 제3고정급유부는 일단은 상기 제2고정급유부에 연통되고, 타단은 상기 압축실에 연통되도록 개구될 수 있다. 제4고정급유부는 상기 선회스크롤을 마주보는 상기 제1고정급유부의 일단으로부터 원주방향으로 연장되어 상기 제1급유통로에 연통될 수 있다. 이를 통해, 제2급유통로가 중간압실에 연통되지 않으면서도 고정스크롤에 용이하게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제4고정급유부의 반경방향폭은, 상기 제1고정급유부의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 스러스트면에 형성되는 제4고정급유부의 단면적을 가능한 한 넓게 형성하여 제2급유통로가 제1급유통로와 연속으로 연통되도록 하는데 유리할 수 있다.
구체적으로, 상기 제4고정급유부는, 상기 제1고정급유부에 인접한 쪽의 단면적보다 상기 제1고정급유부로부터 먼쪽의 단면적이 더 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 고정스크롤의 스러스트면에서도 상대적으로 넓은 쪽에서의 제4고정급유부가 넓게 형성됨에 따라 제4고정급유부의 크기를 최대한 크게 형성할 수 있다. 아울러 제2급유통로가 제1급유통로와 연속으로 연통되도록 하는데 더 유리할 수 있다.
다른 예로, 상기 중간압통로는, 일단은 상기 압축실에 연통되고 타단은 상기 중간압실에 연통되어 상기 압축실에서 압축되는 냉매의 일부를 상기 중간압실로 안내하도록 상기 고정스크롤을 관통하여 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축실의 압력변화에 따라 중간압실의 압력이 능동적으로 가변되도록 하여 배압력이 적절하게 조절될 수 있다.
구체적으로, 상기 중간압통로의 일단은 상기 급유통로의 타단이 연통되는 압축실의 압력보다 높은 압력을 갖는 압축실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 중간압실은 선회스크롤을 고정스크롤쪽으로 지지할 수 있는 정도의 배압력을 형성하는 동시에 케이싱의 내부공간과 압축실 간 압력차가 크게 발생되어 저압력비 운전에서도 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 압축실로 원활하게 공급될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 중간압통로는, 일단은 상기 회전축의 오일유로에 연통되고 타단은 상기 중간압실에 연통되어 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 상기 중간압실로 안내하도록 상기 선회스크롤을 관통하여 형성될 수 있다. 이를 통해, 중간압통로를 통해 중간압실로 오일이 공급됨에 따라 중간압실의 압력을 높게 유지하여 양쪽 스크롤 사이를 긴밀하게 실링하는 동시에 선회스크롤과 고정스크롤 사이의 스러스트면에 대한 윤활효과를 높일 수 있다.
구체적으로, 상기 중간압통로는 상기 급유통로와 분리되어 별도로 형성될 수 있다. 이를 통해, 중간압실의 배압력은 일정하게 유지하는 동시에, 케이싱의 내부공간와 압축실 간 압력차가 낮은 저압력비 운전에서도 압축실에 오일을 원활하게 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 회전축의 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 상기 압축실로 안내하는 급유통로가 중간압실로부터 분리되어 오일유로와 압축실 사이를 연통시키도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 내부공간이 중간압실을 경유하지 않고 압축실에 직접 연통됨에 따라 운전압력비가 1.3 이하인 상태, 즉 케이싱의 내부공간과 압축실 간 차압이 크지 않더라도 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 압축실로 원활하게 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 급유통로가 선회스크롤에 구비되는 제1급유통로 및 고정스크롤에 구비되는 제2급유통로를 포함하되, 제1급유통로이 일단은 회전축의 오일유로에 연통되고, 제2급유통로의 일단은 제1급유통로에 연통되고 타단은 압축실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 급유통로가 중간압실로부터 분리되어 케이싱의 내부공간이 중간압실을 경유하지 않고 압축실에 직접 연통될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1급유통로의 타단이 고정스크롤을 마주보는 선회스크롤의 제1스러스트면으로 관통되고, 제2급유통로의 일단이 선회스크롤을 마주보는 고정스크롤의 제2스러스트면으로 관통될 수 있다. 이를 통해, 급유통로가 중간압실에 연통되지 않고서도 항상 연통되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1급유통로의 타단이 제1스러스트면에서 원주방향을 따라 길게 연장되고, 제2급유통로의 일단이 제2스러스트면에서 원주방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 이를 통해, 제1급유통로와 제2급유통로가 선회스크롤의 선회운동시에도 연속으로 연통되어 저압력비 운전에서도 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 압축실로 원활하게 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 중간압통로가 고정스크롤을 관통하여 형성되되, 중간압통로의 일단은 압축실에 연통되고 중간압통로이 타단은 중간압실에 연통되어 압축실에서 압축되는 냉매의 일부를 중간압실로 안내할 수 있다. 이를 통해, 압축실의 압력변화에 따라 중간압실의 압력이 능동적으로 가변되도록 하여 배압력이 적절하게 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 중간압통로가 선회스크롤을 관통하여 형성되되, 중간압통로의 일단은 회전축의 오일유로에 연통되고 중간압통로의 타단은 중간압실에 연통되어 올일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 중간압실로 안내할 수 있다. 이를 통해, 중간압통로를 통해 중간압실로 오일이 공급됨에 따라 중간압실의 압력을 높게 유지하여 양쪽 스크롤 사이를 긴밀하게 실링하는 동시에 선회스크롤과 고정스크롤 사이의 스러스트면에 대한 윤활효과를 높일 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 하부 압축식 스크롤 압축기를 보인 종단면도.
도 2는 도 1에서 선회스크롤과 고정스크롤을 분해하여 보인 사시도.
도 3은 도 2에서 선회스크롤을 보인 평면도.
도 4는 도 3의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도.
도 5는 도 2에서 고정스크롤을 보인 평면도.
도 6은 도 5의 "Ⅹ-Ⅹ"선단면도.
도 7은 선회스크롤과 고정스크롤이 결합된 상태를 축방향으로 보인 개략도.
도 8은 도 7에서 회전각의 변화에 따른 제3선회급유부와 제4고정급유부의 관계를 확대하여 보인 개략도.
도 9는 중간압통로에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 "상측"은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 지지하는 지지면에서 멀어지는 방향, 즉 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부를 중심으로 보면 구동부(전동부 또는 구동모터)쪽이 상측을 의미한다. "하측"은 지지면에 가까워지는 방향, 즉 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부를 중심으로 보면 압축부쪽이 하측을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 "축방향"이라는 용어는 회전축의 길이방향을 의미한다. "축방향"은 상하측 방향으로 이해될 수 있다. "반경방향"은 회전축과 교차하는 방향을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 스크롤 압축기는 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부가 케이싱에 구비되는 밀폐형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 구동부(전동부 또는 구동모터)가 케이싱의 외부에 구비되어 케이싱의 내부에 구비된 압축부에 연결되는 개방형 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서는 전동부와 압축부가 상하 축방향으로 배열되는 종형 스크롤 압축기이면서 압축부가 구동부(전동부 또는 구동모터)보다 하측에 위치하는 하부 압축식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부가 좌우로 배열되는 횡형 스크롤 압축기는 물론 압축부가 구동부(전동부 또는 구동모터)보다 상측에 위치하는 상부 압축식 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서는 하부 압축식이면서 흡입통로를 이루는 냉매흡입관이 압축부에 직접 연결되고, 냉매토출관이 케이싱의 내부공간에 연통되어 케이싱의 내부공간이 토출압을 이루는 고압식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 하부 압축식 스크롤 압축기의 내부를 보인 종단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 고압식이고 하부 압축식인 스크롤 압축기(이하, 스크롤 압축기로 약칭하여 설명한다)는, 케이싱(110)의 상반부에 전동부를 이루는 구동모터(120)가 구비되고, 구동모터(120)의 하측에는 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 고정스크롤(150) 및 토출커버(160)가 구비된다. 통상 구동모터(120)는 앞서 설명한 바와 같이 전동부를 이루며, 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 고정스크롤(150) 및 토출커버(160)는 압축부(C)를 이룬다.
전동부를 이루는 구동모터(120)는 후술할 회전축(125)의 상단에 결합되고, 압축부(C)는 회전축(125)의 하단에 결합된다. 이에 따라 압축기(10)는 앞서 설명한 하부 압축식 구조를 이루며, 압축부(C)는 회전축(125)에 의해 구동모터(120)에 연결되어 그 구동모터(120)의 회전력에 의해 작동하게 된다. 따라서 구동모터(120)는 압축부(C)를 구동시키는 구동부로 이해될 수 있으므로 이하에서는 구동모터를 전동부 또는 구동부로 혼용하여 설명할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부쉘(112), 하부쉘(113)을 포함할 수 있다. 원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 상부쉘(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합되고, 하부쉘(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 이에 따라 케이싱(110)의 내부공간(110a)은 밀폐되고, 밀폐된 케이싱(110)의 내부공간(110a)은 구동모터(120)를 기준으로 하부공간(S1)과 상부공간(S2)으로 분리된다.
하부공간(S1)은 구동모터(120)의 하측에 형성되는 공간으로, 하부공간(S1)은 압축부(C)를 기준으로 저유공간(S11)과 배출공간(S12)으로 구분될 수 있다.
상부공간(S2)은 구동모터(120)의 상측에 형성되는 공간으로, 압축부(C)에서 토출되는 냉매로부터 오일이 분리하는 유분리공간을 이룬다. 상부공간(S2)에 후술할 냉매토출관(116)이 연통된다.
원통쉘(111)의 내부에는 전술한 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 삽입되어 고정된다. 구동모터(120)의 외주면과 메인프레임(130)의 외주면에는 원통쉘(111)의 내주면과 기설정된 간격만큼 이격되는 오일회수통로(미부호)가 형성될 수 있다.
원통쉘(111)의 측면으로 냉매흡입관(115)이 관통하여 결합된다. 이에 따라 냉매흡입관(115)은 케이싱(110)을 이루는 원통쉘(111)을 반경방향으로 관통하여 결합된다.
상부쉘(112)의 상부에는 케이싱(110)의 내부공간(110a), 구체적으로는 구동모터(120)의 상측에 형성되는 상부공간(S2)에 냉매토출관(116)의 내측단이 연통되도록 관통하여 결합된다.
하부쉘(113)의 하반부에는 오일순환관(미도시)의 일측 단부가 반경방향으로 관통 결합될 수 있다. 오일순환관은 양단이 개방되며, 오일순환관의 타단은 냉매흡입관(115)에 관통 결합될 수 있다. 오일순환관의 중간에는 오일순환밸브(미도시)가 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내주면에 삽입되어 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.
고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.
고정자코어(1211)는 환형 또는 속빈 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다.
고정자코일(1212)은 고정자코어(1211)에 감겨지고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 전원케이블(미부호)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다. 고정자코어(1211)와 고정자코일(1212)의 사이에는 절연부재인 인슐레이터(1213)가 삽입된다.
회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.
회전자코어(1221)는 고정자코어(1211)에 기설정된 공극(미부호)만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1221)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.
회전자코어(1221)의 하단에는 밸런스웨이트(123)가 결합될 수 있다. 하지만, 밸런스웨이트(123)는 회전축(125)에 결합될 수도 있다. 본 실시예는 밸런스웨이트(123)가 회전축(125)에 결합된 예를 도시하고 있다. 밸런스웨이트(123)는 회전자의 하단쪽 및 상단쪽에 각각 설치되고, 둘은 서로 대칭되게 설치된다.
회전자코어(1221)의 중앙에는 회전축(125)이 결합된다. 회전축(125)의 상단부는 회전자(122)에 압입되어 결합되고, 회전축(125)의 하단부는 메인프레임(130)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지된다.
메인프레임(130)에는 회전축(125)의 하단부를 지지하도록 부시베어링으로 된 메인베어링(미부호)이 구비된다. 이에 따라 회전축(125)의 하단부 중 메인프레임(130)에 삽입된 부분이 메인프레임(130)의 내부에서 원활하게 회전될 수 있다.
회전축(125)은 구동모터(120)의 회전력을 압축부(C)를 이루는 선회스크롤(140)에 전달한다. 이에 따라 회전축(125)에 편심 결합된 선회스크롤(140)이 고정스크롤(150)에 대해 선회운동 하게 된다.
회전축(125)의 내부에는 케이싱(110)의 저유공간(S11)에 저장된 오일을 습동부로 안내하기 위한 오일유로(126)가 형성되고, 오일유로(126)의 하단에는 저유공간(S11)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일픽업(127)이 결합될 수 있다. 이에 따라 저유공간(S11)에 채워진 오일은 회전축(125)의 회전시 오일픽업(127)과 오일유로(126)를 통해 회전축(125)을 따라 흡상되면서 각각의 습동부로 공급될 수 있다.
오일유로(126)는 회전축(125)의 내부를 축방향 또는 경사진 방향으로 형성되는 제1오일유로(1261) 및 제1오일유로(1261)에서 회전축(125)의 외주면을 향해 관통되는 제2오일유로(1262)를 포함한다.
제1오일유로(1261)는 압축부(C)가 구동모터(120)보다 하측에 위치함에 따라 회전축(125)의 하단에서 대략 고정자(121)의 하단이나 중간 높이, 또는 후술할 메인베어링부(133)의 상단 주변까지 홈파기로 형성될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 제1오일유로(1261)가 회전축(125)을 축방향으로 관통하여 형성될 수도 있다.
제2오일유로(1262)는 각각의 습동부에 연통되도록 복수 개가 구비되며, 복수 개의 제2오일유로(1262)는 각각의 습동부에 대응하도록 축방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 압축부(C)는 메인프레임(130), 선회스크롤(140) 및 고정스크롤(150)을 포함한다. 예를 들어 고정스크롤(150)은 메인프레임(130)의 하측에 구비되고, 선회스크롤(140)은 고정스크롤(150)에 축방향으로 지지되어 메인프레임(130)과 고정스크롤(150)의 사이에 선회 가능하게 구비될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 프레임경판부(131), 프레임측벽부(132) 및 메인베어링부(133)를 포함한다. 프레임경판부(131)는 구동모터(120)의 하측에 설치된다. 프레임경판부(131)의 중앙에는 후술할 메인베어링부(133)를 이루는 메인축수구멍(1331)이 축방향으로 관통되어 형성된다. 프레임측벽부(132)는 프레임경판부(131)의 하측면 가장자리에서 원통 형상으로 연장되어 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다. 메인베어링부(133)는 회전축(125)이 회전 가능하게 삽입되도록 메인축수구멍(1331)이 구비되어 회전축(125)을 반경방향으로 지지한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(140)은 선회경판부(141), 선회랩(142) 및 회전축결합부(143)를 포함한다.
선회경판부(141)는 원판 형상으로 형성되어 프레임경판부(131)와 후술할 고정경판부(151)의 사이에 수용된다. 선회경판부(141)의 상면은 메인프레임(130)에 배압실링부재(미부호)를 사이에 두고 축방향으로 지지될 수 있다.
선회경판부(141)의 일측면, 즉 메인프레임(130)을 마주보는 선회경판부(141)의 상면 가장자리에는 외주면에서 기설정된 깊이만큼 함몰되는 선회측 키홈(1411)이 형성된다. 선회측 키홈(1411)은 반경방향으로 길게 형성되어 선회스크롤(140)의 자전을 방지하는 올담링(170)의 선회측 키(미도시)가 미끄러지게 삽입된다. 선회측 키홈(1411)의 깊이는 대략 선회경판부(141)의 두께 대비 절반 정도가 되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 후술할 제1급유통로(1911)가 선회측 키홈(1411)과 동일축선상에 형성될 경우에는 제1급유통로(1911)의 내경을 너무 작게 형성하여야 하거나 또는 선회경판부(141)의 두께를 너무 두껍게 형성하여야 하므로 부적절할 수 있다.
또한, 선회경판부(141)의 가장자리, 즉 프레임경판부(131) 및 프레임측벽부(132)를 마주보는 선회경판부(141)의 외측면에는 이들 프레임경판부(131) 및 프레임측벽부(132), 그리고 후술할 고정측벽부(152)와 함께 중간압실(Sm)을 형성할 수 있다. 중간압실(Sm)은 후술할 중간압통로(180)를 통해 압축실(V)과 연통되어 중간압(배압력)을 형성하게 된다. 이에 따라 선회경판부(141)는 중간압실(Sm)의 배압력을 받아 고정스크롤(150)쪽으로 축방향 지지되어 압축실(V) 간 누설이 억제될 수 있다. 중간압실(Sm) 및 중간압통로(180)에 대해서는 나중에 고정스크롤(150)과 함께 다시 설명한다.
한편, 선회경판부(141)의 내부에는 제1급유통로(191)가 형성된다. 제1급유통로(191)는 후술할 급유통로(190)의 일부를 이루는 것으로, 선회경판부(141)의 내부를 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어 제1급유통로(191)의 일단은 선회경판부(141)의 내주면으로 개구되거나 또는 프레임경판부(131)를 마주보는 상면으로 개구되어 오일유로(126)에 연통되고, 제1급유통로(191)의 타단은 선회경판부(141)의 하면, 즉 선회스크롤(140)의 스러스트면(이하, 제1스러스트면)(140a)으로 개구되어 후술할 제2급유통로(192)에 직접 연통될 수 있다. 이에 따라 제1급유통로(191)는 중간압실(Sm)을 거치지 않고 제2급유통로(192)에 연통될 수 있다. 그러면, 회전축(125)의 오일유로(126)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서 흡상된 오일의 일부는 제1급유통로(191)를 통해 제2급유통로(192)로 직접 이동한 후, 제2급유통로(192)를 통해 압축실(V)로 공급될 수 있다. 제1급유통로(191)에 대해서는 급유통로(190)의 다른 일부를 이루는 제2급유통로(192)와 함께 나중에 다시 설명한다.
선회랩(142)은 선회경판부(141)의 하면에서 후술할 고정경판부(151)를 향해 연장되고, 후술할 고정랩(154)과 맞물려 앞서 설명한 제1압축실(V1) 및 제2압축실(V2)을 형성한다.
선회랩(142)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 선회랩(142)은 고정랩(154)과 함께 인볼류트 외에 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 선회랩(142)은 직경과 원점이 서로 다른 다수 개의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 고정랩(154)도 마찬가지로 형성될 수 있다. 이하에서는 이를 하이브리드 랩형상으로 정의하여 설명할 수 있다.
선회랩(142)의 내측 단부는 선회경판부(141)의 중앙부위에 형성되며, 선회경판부(141)의 중앙부위에는 회전축결합부(143)가 축방향으로 관통 형성된다. 이에 따라 후술할 토출구(1511)는 선회스크롤(140)의 중심, 다시 말해 회전축결합부(143)로부터 편심진 위치에 형성된다.
회전축결합부(143)에는 회전축(125)이 회전가능하게 삽입되어 결합된다. 이에 따라 회전축결합부(143)의 외주부는 선회랩(142)과 연결되어 압축과정에서 고정랩(154)과 함께 제1압축실(V1)을 형성하게 된다.
회전축결합부(143)는 선회랩(142)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성된다. 즉, 회전축결합부(143)는 회전축(125)의 편심부(1251)가 선회랩(142)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치된다. 이에 따라 냉매의 반발력과 압축력이 선회경판부(141)를 기초로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되고, 이를 통해 압축력과 반발력의 작용에 의한 선회스크롤(140)의 기울어짐이 억제될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 고정스크롤(150)은 고정경판부(151), 고정측벽부(152), 서브베어링부(153) 및 고정랩(154)을 포함한다.
고정경판부(151)는 원판 형상으로 형성되어 프레임경판부(131)의 하측에 기설정된 간격을 두고 배치된다. 고정경판부(151)의 중앙에는 서브베어링부(153)를 이루는 서브축수구멍(1531)이 상하 방향으로 관통 형성된다. 서브축수구멍(1531)의 주변에는 후술할 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)에 각각 연통되어 압축된 냉매가 토출커버(160)의 머플러공간(160a)으로 토출되는 토출구(1511)가 형성된다.
토출구(1511)는 고정경판부(151)의 중심에서 편심진 위치에 형성된다. 다시 말해 고정경판부(151)의 중앙에 서브축수구멍(1531)이 형성됨에 따라 토출구(1511)는 서브축수구멍(1531)으로부터 편심진 위치에 형성된다.
고정측벽부(152)는 고정경판부(151)의 상면 가장자리에서 상하 방향으로 연장되어 메인프레임(130)의 프레임측벽부(132)에 결합된다. 고정측벽부(152)에는 고정측벽부(152)를 반경방향으로 관통하는 흡입구(1521)가 형성된다. 흡입구(1521)에는 앞서 설명한 같이 원통쉘(111)을 관통한 냉매흡입관(115)의 단부가 삽입되어 결합된다.
또한, 흡입구(1521)의 일측에는 중간압통로(180) 및 제2급유통로(192)가 형성된다. 다시 말해 흡입구(1521)의 원주방향 일측에는 중간압통로(180) 및 제2급유통로(192)가 형성된다. 이에 따라 중간압통로(180)와 제2급유통로(192)는 흡입구(1521)와 간섭되지 않으면서 고정측벽부(152)의 내부를 관통하여 서로 다른 압력을 갖는 압축실(V)에 각각 연통될 수 있다.
중간압통로(180)는 일단은 압축실(V)에 연통되고, 타단은 후술할 중간압실(Sm)에 직접 연통될 수 있다. 예를 들어 중간압통로(180)의 일단은 압축실(V) 중에서 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 이루는 압축실(V)에 연통되고, 중간압통로(180)의 타단은 고정경판부(151)와 고정측벽부(152)를 연속으로 관통하여 후술할 중간압실(Sm)을 이루는 고정측벽부(152)의 축방향측면, 즉 고정스크롤(150)의 스러스트면(이하, 제2스러스트면(150a)으로 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라 중간압실(Sm)은 그 중간압실(Sm)에 연통된 압축실(V)의 압력에 따라 적절하게 배압력을 형성할 수 있다.
다만, 중간압통로(180)의 일단은 후술할 급유통로(190)의 타단, 즉 급유통로(190)의 출구를 이루는 제3고정급유부(1923)의 타단이 연통되는 압축실(V)의 압력보다 높은 압력을 갖는 압축실(V)에 연통될 수 있다. 이에 따라 중간압실(Sm)은 선회스크롤(140)을 고정스크롤(150)쪽으로 지지할 수 있는 정도의 배압력을 형성하여 선회스크롤(140)과 고정스크롤(150) 사이를 안정적으로 실링할 수 있다.
또한, 중간압통로(180)의 타단은 선회스크롤(140)의 회전각을 기준으로 적어도 일부가 선회경판부(141)의 선회반경 범위 밖에 위치하도록 형성된다. 예를 들어 중간압통로(180)의 타단에는 제2스러스트면(150a)에서 반경방향으로 연장되는 중간압홈(180a)이 형성되되, 중간압홈(180a)은 선회스크롤(140)의 회전각을 기준으로 적어도 어느 한 시점에서는 선회경판부(141)의 선회반경 범위 밖으로 위치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 중간압통로(180)의 일단은 압축실(V)에 연속하여 연통되는 반면 중간압통로(180)의 타단은 중간압실(Sm)에 연속 또는/및 일시적으로 연통될 수 있다. 그러면 중간압실(Sm)의 압력은 앞서 설명한 바와 같이 압축실(V)의 압력에 따라 가변되면서 적절하게 배압력을 형성할 수 있다.
한편, 제2급유통로(192)는 급유통로(190)의 다른 일부를 이루는 것으로, 앞서 설명한 중간압통로(180)와는 분리되어 고정스크롤(150)의 내부에 형성될 수 있다. 예를 들어 제2급유통로(192)의 일단은 중간압실(Sm)에 연통되도록 고정측벽부(152)의 상면, 즉 고정스크롤(150)의 제2스러스트면(150a)으로 개구되고, 제2급유통로(192)의 타단은 압축실(V)에 연통되도록 고정경판부(151)의 상면으로 개구될 수 있다. 다시 말해 제2급유통로(192)의 일단은 제1급유통로(191)의 타단에 연통되고, 제2급유통로(192)의 타단은 회전축(125)의 회전각을 기준으로 압축실(V)이 흡입완료된 직후의 회전각에 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제2급유통로(192)는 중간압실(Sm)을 거치지 않고 제1급유통로(191)에 직접 연통될 수 있다. 그러면, 앞서 설명한 바와 같이 회전축(125)의 오일유로(126)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서 흡상된 오일의 일부는 제1급유통로(191)를 통해 제2급유통로(192)로 직접 이동한 후, 제2급유통로(192)를 통해 압축실(V)로 공급될 수 있다. 제2급유통로(192)에 대해서는 급유통로(190)의 다른 일부를 이루는 제1급유통로(191)와 함께 나중에 다시 설명한다.
서브베어링부(153)의 중심에는 원통 형상의 서브축수구멍(1531)이 축방향으로 관통되어 회전축(125)의 하단부를 반경방향으로 지지한다.
고정랩(154)은 고정경판부(151)의 상면에서 선회스크롤(140)을 향해 축방향으로 연장 형성된다. 고정랩(154)은 후술할 선회랩(142)과 맞물려 압축실(V)을 형성한다. 압축실(V)은 고정랩(154)의 내측면과 선회랩(142)의 외측면 사이에 제1압축실(V1)이, 고정랩(154)의 외측면과 선회랩(142)의 내측면 사이에 제2압축실(V2)이 형성된다.
고정랩(154)은 앞서 설명한 선회랩(144)의 형상과 대응되게 형성되므로 고정랩(154)에 대하여는 선회랩(142)에 대한 설명으로 대신한다.
도면중 미설명 부호인 1512는 바이패스구멍이다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.
즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 회전자(122)와 회전축(125)에 회전력이 발생되어 회전하고, 회전축(125)에 편심 결합된 선회스크롤(140)이 올담링(170)에 의해 고정스크롤(150)에 대해 선회운동을 하게 된다.
그러면, 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)의 체적이 각 압축실(V1)(V2)의 바깥쪽에서 중심쪽을 향해 점점 감소하게 된다. 그러면, 냉매가 냉매흡입관(115)을 통해 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 흡입된다.
그러면, 냉매는 각 압축실(V1)(V2)의 이동궤적을 따라 이동하면서 압축되고, 압축된 냉매는 압축실에 연통된 토출구(1511)를 통해 토출커버(160)의 머플러공간(160a)으로 토출된다.
그러면, 이 냉매는 고정스크롤(150)과 메인프레임(130)에 구비된 배출구멍(미부호)을 통해 메인프레임(130)과 구동모터(120) 사이의 배출공간(S12)으로 배출되고, 구동모터(120)를 통과하여 그 구동모터(120)의 상측에 형성된 케이싱(110)의 상부공간(S2)으로 이동하게 된다. 이 냉매는 상부공간(S2)에서 냉매와 오일로 분리되고, 냉매는 냉매토출관(116)을 통해 케이싱(110)의 외부로 배출되는 반면 냉매에서 분리된 오일은 앞서 설명한 오일회수통로(미부호)를 통해 케이싱(110)의 저유공간(S11)으로 회수된다. 이 오일은 회전축(125)의 오일유로(126)를 통해 각각의 습동부 및 압축실(V)로 공급되었다가 케이싱(110)의 저유공간(S11)으로 회수되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
한편, 선회랩과 고정랩이 기존의 인볼류트형상으로 형성되는 경우에는 그 선회랩과 고정랩의 최외곽 랩 바깥쪽에서 압축실을 형성하지 않는 여유면적이 비교적 넓게 남게 된다. 다시 말해 기존의 인볼류트 랩에서는 제1스러스트면과 제2스러스트면의 면적이 넓게 형성된다. 따라서 기존의 인볼류트 랩에서는 선회스크롤 또는 고정스크롤 중에서 어느 한 쪽에 원형홈을 넓게 형성하여 양쪽 스크롤의 급유통로, 즉 케이싱의 내부공간과 압축실 사이를 연결하는 급유통로가 연속으로 연통되도록 형성할 수 있다.
하지만, 앞서 설명한 하이브리드 랩형상 또는 타원 랩형상과 같이 최외곽 랩을 빈공간 없이 확장하는 경우에는 제1스러스트면과 제2스러스트면에서의 여유면적이 좁아지게 된다. 이로 인해 양쪽 급유통로가 연속으로 연통되도록 형성하기가 쉽지 않다. 이를 고려하여 종래에는 특허문헌 1과 같이 하이브리드 랩형상의 경우에 급유통로가 중간압실을 경유하여 양쪽 급유통로가 연속으로 연통되도록 형성하고 있다. 이는 행정체적을 최대한 확보하여 체적효율을 높일 수는 있으나, 케이싱의 내부공간의 압력과 압축실 간의 압력차가 증가하게 되어 저압력비 운전에는 불리하게 된다.
다시 말해, 급유통로가 중간압실을 경유하게 되면 중간압실의 압력, 즉 배압력이 적정 압력을 유지하여야 하여야 한다. 이에 따라 운전압력비가 1.3 이하인 저압력비 운전에서는 케이싱의 내부공간의 압력과 압축실 간의 압력차가 형성되지 않으면서 차압에 의한 급유가 원활하게 이루어지지 않게 된다. 이로 인해 스크롤 압축기 및 이를 적용한 에어콘에서의 저압력비 운전이 불가능하게 될 수 있다.
이에, 본 실시예에서는 선회스크롤과 고정스크롤에 비원형으로 된 급유홈을 각각 형성하여 선회스크롤의 급유통로와 고정스크롤의 급유통로가 연속하여 연통되도록 할 수 있다. 이에 따라 급유통로가 중간압실을 경유하지 않고도 케이싱의 내부공간과 압축실을 직접 연통시킬 수 있어 운전 압력비가 1.3 이하, 더 나아가 1.1 이하인 저압력비에서도 차압을 이용한 급유가 가능하게 될 수 있다.
도 2는 도 1에서 선회스크롤과 고정스크롤을 분해하여 보인 사시도이고, 도 3은 도 2에서 선회스크롤을 보인 평면도이며, 도 4는 도 3의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도이고, 도 5는 도 2에서 고정스크롤을 보인 평면도이며, 도 6은 도 5의 "Ⅹ-Ⅹ"선단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(140)에는 급유통로(190)의 일부를 이루는 제1급유통로(191)가, 고정스크롤(150)에는 급유통로(190)의 다른 일부를 이루는 제2급유통로(192)가 각각 형성된다. 제1급유통로(191)와 제2급유통로(192)는 서로 연통되어 단일 통로를 이루는 한 개의 급유통로(190)를 형성하게 된다. 이에 따라 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서 회전축(125)의 오일유로(126)를 따라 흡상되는 오일의 일부가 상기한 급유통로(190)를 통해 압축실(V)로 공급될 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1급유통로(191)는 제1선회급유부(1911), 제2선회급유부(1912) 및 제3선회급유부(1913)를 포함한다. 제1선회급유부(1911)는 제1급유통로(191)의 입구를, 제3선회급유부(1913)는 제1급유통로(191)의 출구를, 제2선회급유부(1912)는 제1급유통로(191)의 입구와 출구를 연결하는 연결부로 이해될 수 있다. 하지만 후술할 제2선회급유부(1912)의 타단은 제3선회급유부(1913)와 함께 제1급유통로(191)의 출구로 이해될 수도 있다.
제1선회급유부(1911)는 선회경판부(141)의 내부에서 외주면을 향해 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성될 수 있다. 제1선회급유부(1911)의 일단은 선회경판부(141)의 내주면, 다시 말해 회전축결합부(143)의 내주면에서 외주면을 향해 연장될 수도 있고, 프레임경판부(131)를 마주보는 선회경판부(141)의 내주면측 상면에 기설정된 깊이만큼 함몰된 홈이 형성되어 그 홈에서 선회경판부(141)의 외주면을 향해 연장될 수도 있다. 이하에서는 제1선회급유부(1911)가 선회경판부(141)의 내주면측 상면에서 외주면을 향해 연장된 예를 도시하고 있으나, 편의상 제1선회급유부(1911)의 내주면에서 외주면을 향해 연장되는 것으로 설명한다.
구체적으로, 제1선회급유부(1911)의 일단은 선회스크롤(140)의 내주면(정확하게는 내주측 상면)으로 개구되고, 제1선회급유부(1911)의 타단은 선회스크롤(140)의 외주면을 향해 횡방향(편의상 반경방향으로 이해될 수 있다)으로 연장될 수 있다. 다만, 제1선회급유부(1911)의 일단은 회전축(125)의 오일유로(126)에 연통되도록 선회스크롤(140)의 내주면을 관통하여 형성되는 반면, 제1선회급유부(1911)의 타단은 선회스크롤(140)의 외주면을 관통하더라도 별도의 마개부재(미부호)를 이용하여 폐쇄될 수 있다. 이에 따라 제1선회급유부(1911)의 타단은 중간압실(Sm)에 연통되지 않고 그 중간압실(Sm)에 대해 차단될 수 있다.
또한, 제1선회급유부(1911)는 축방향투영시 선회경판부(141)에 일측면에 구비된 올담링(170)의 선회측 키홈(1411)과 축방향으로 간섭되지 않는 위치, 다시 말해 선회측 키홈(1411)의 원주방향 일측에 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다. 이에 따라 제1선회급유부(1911)가 선회측 키홈(1411)과 간섭되는 것을 억제함으로써 선회경판부(141)의 두께를 두껍지 않게 유지하면서도 선회경판부(141)의 중간에서 제1선회급유부(1911)를 형성할 수 있다.
또한, 제1선회급유부(1911)의 내경(D11)은 후술할 제2선회급유부(1912)의 내경(D12)보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1선회급유부(1911)의 길이를 제2선회급유부(1912)의 길이보다 길게 형성하면서도 용이하게 가공할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1선회급유부(1911)의 내부에 감압부재(미도시)가 삽입될 수도 있다. 이 경우 제1선회급유부(1911)의 내경(D11)을 넓게 형성하면서도 그 제1선회급유부(1911)에서의 감압효과를 높여 압축실(V)로 유입되는 오일의 압력을 적정 압력으로 낮출 수 있다.
제2선회급유부(1912)는 제1선회급유부(1911)에 연통되어 고정스크롤(150)을 향해 종방향으로 관통되어 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2선회급유부(1912)의 일단은 제1선회급유부(1911)에 연통되고, 제2선회급유부(1912)의 타단은 고정스크롤(150)을 향해 축방향으로 연장되어 관통될 수 있다. 예를 들어 제2선회급유부(1912)의 일단은 제1선회급유부(1911)에 연통되고, 제2선회급유부(1912)의 타단은 선회스크롤(140)의 스러스트면(즉, 제1스러스트면)(140a)을 이루는 선회경판부(141)의 하면으로 관통될 수 있다. 이에 따라 제2선회급유부(1912)는 압축실(V)과 중첩되지 않는 위치에서 제1스러스트면(140a)으로 개구될 수 있다.
또한, 제2선회급유부(1912)의 내경(D12)은 앞서 설명한 바와 같이 제1선회급유부(1911)의 내경(D11)보다 작게 형성될 수 있다. 다시 말해 제2선회급유부(1912)의 길이는 제1선회급유부(1911)의 길이보다 짧게 형성하는 대신, 제2선회급유부(1912)의 내경(D12)은 제1선회급유부(1911)의 내경(D11)보다 작게 형성할 수 있다. 이에 따라 제2선회급유부(1912)에서의 감압효과를 높여 압축실(V)로 유입되는 오일압력을 적정 압력으로 낮출 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제3선회급유부(1913)는 제2선회급유부(1912)에 연통되어 선회경판부(141)의 하면인 제1스러스트면(140a)에서 횡방향으로 연장될 수 있다.
구체적으로, 제3선회급유부(1913)는 고정스크롤(150)을 마주보는 제2선회급유부(1912)의 타단으로부터 원주방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해 제3선회급유부(1913)는 축방향 투영시 비원형 단면 형상으로 형성되되,제1스러스트면(140a)을 이루는 선회경판부(141)의 하면에서 기설정된 깊이만큼 함몰되는 홈(groove)으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제3선회급유부(1913)의 일단은 제2선회급유부(1912)의 타단에 연통되고, 제3선회급유부(1913)의 타단은 후술할 제2급유통로(192)의 제3고정급유부(1923)에 연통되도록 원주방향으로 연장될 수 있다.
또한, 제3선회급유부(1913)는 축방향투영시 선회측 키홈(1511)과 축방향으로 중첩되는 위치까지 연장될 수 있다. 다만 제3선회급유부(1913)는 선회측 키홈(1511)과 연통되지 않을 정도의 깊이로 형성될 수 있다. 이에 따라 제3선회급유부(1913)가 후술할 제2급유통로(192)에 가능한 한 근접된 위치까지 연장되면서도 제1급유통로(191)가 선회측 키홈(1511)을 통해 중간압실(Sm)에 연통되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제3선회급유부(1913)의 폭(D13)은 제2선회급유부(1912)의 내경(D12)보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 다시 말해 제3선회급유부(1913)는 양단 사이의 폭(D13)이 동일하게 형성되되, 제2선회급유부(1912)의 내경(D12)보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 본 실시예는 제3선회급유부(1913)의 폭(D13)은 제2선회급유부(1912)의 내경(D12)과 동일하게 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 상대적으로 좁은 선회스크롤(140)의 제1스러스트면(140a)에서 급유통로(190)를 확보하면서도 그 급유통로(190)와 선회경판부(141)의 외주면 사이의 실링거리를 확보할 수 있다.
한편, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제2급유통로(192)는 제1고정급유부(1921), 제2고정급유부(1922), 제3고정급유부(1923) 및 제4고정급유부(1924)를 포함한다. 제1고정급유부(1921)는 제4고정급유부(1924)와 함께 제2급유통로(192)의 입구를, 제3고정급유부(1923)는 제2급유통로(192)의 출구를, 제2고정급유부(1922)는 제2급유통로(192)의 입구와 출구를 연결하는 연결부로 이해될 수 있다.
제1고정급유부(1921)는 고정측벽부(152)에서 종방향으로 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1고정급유부(1921)의 일단은 선회스크롤(140)의 스러스트면(140a)을 마주보는 고정스크롤(150)의 스러스트면(즉, 제2스러스트면)(150a)으로 개구되고, 제1고정급유부(1921)의 타단은 고정스크롤(150)의 타측면, 즉 제2스러스트면(150a)의 반대쪽인 고정측벽부(152)의 하면을 향해 종방향(편의상 축방향으로 이해될 수 있다)으로 연장될 수 있다. 다만, 제1고정급유부(1921)는 제2스러스트면(150a)에서 축방향을 따라 기설정된 깊이를 갖는 홈으로 형성될 수도 있고, 고정측벽부(152)를 관통하되 별도의 마개를 이용하여 하면을 복개할 수도 있다. 본 실시예는 제1고정급유부(1921)가 제2스러스트면(150a)에서 기설정된 깊이만큼 함몰된 예를 도시하고 있다.
또한, 제1고정급유부(1921)의 일단은 선회경판부(141)의 하면, 즉 제1스러스트면(140a)에 항상 복개되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어 제1고정급유부(1921)의 일단은 선회경판부(141)의 선회궤적범위 안에 형성될 수 있다. 이에 따라 제1고정급유부(1921)의 일단은 선회경판부(141)의 선회운동 중에 그 선회경판부(141)와 축방향으로 중첩되는 위치에 형성됨에 따라 앞서 설명한 제1선회급유부(1911)의 타단과 같이 중간압실(Sm)에 연통되지 않고 그 중간압실(Sm)에 대해 차단될 수 있다.
또한, 제1고정급유부(1921)의 내경(D21)은 후술할 제4고정급유부(1924)의 폭(D24)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1고정급유부(1921)가 용량가변용 바이패스구멍(1512)과 같은 주변의 구성요소와 간섭되지 않으면서 고정측벽부(152)에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 제1고정급유부(1921)에서의 감압효과를 높여 압축실(V)로 유입되는 오일의 압력을 적정 압력으로 낮출 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1고정급유부(1921)의 내부에 감압부재(미도시)가 삽입될 수도 있다. 이 경우 제1고정급유부(1921)의 내경(D21)을 주변 구성요소와 간섭되지 않는 범위내에서 가능한 한 넓게 형성하면서도 그 제1고정급유부(1921)에서의 감압효과를 높여 압축실(V)로 유입되는 오일의 압력을 적정 압력으로 낮출 수 있다.
제2고정급유부(1922)는 제1고정급유부(1921)에 연통되어 횡방향으로 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2고정급유부(1922)의 일단은 제1고정급유부(1921)에 연통되고, 제2고정급유부(1922)의 타단은 압축실(V)을 향해 횡방향(편의상 반경방향으로 이해될 수 있다)으로 연장될 수 있다. 예를 들어 제2고정급유부(1922)의 일단은 고정스크롤(150)의 외주면으로 관통되고, 제2고정급유부(1922)의 타단은 고정측벽부(152)와 고정경판부(151)를 연속으로 홈파기하여 기설정된 깊이까지 연장될 수 있다. 이 경우 제2고정급유부(1922)의 일단은 별도의 마개부재(미부호)를 이용하여 밀폐되고, 제2고정급유부(1922)의 타단은 고정경판부(151)의 중간까지 홈파기되어 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제2고정급유부(1922)의 양단은 막힌 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 제2고정급유부(1922)는 횡방향으로 형성되되, 축중심(O)에 대해 비스듬하게 경사지는 방향으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제2고정급유부(1922)를 포함한 제2급유통로(192)는 고정경판부(151)를 관통하는 바이패스구멍(1512)은 물론 고정측벽부(152)를 관통하는 체결구멍(1522) 등을 피해 압축실(V)에 연통될 수 있다.
또한, 제2고정급유부(1922)의 내경은 후술할 제4고정급유부(1924)의 폭(D24)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 제2고정급유부(1922)가 용량가변용 바이패스구멍(1512)과 같은 주변의 구성요소와 간섭되지 않으면서 고정측벽부(152)에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 제1고정급유부(1921)에서의 감압효과를 높여 압축실(V)로 유입되는 오일의 압력을 적정 압력으로 낮출 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제2고정급유부(1922)의 내부에 감압부재(미도시)가 삽입될 수도 있다. 이 경우 제2고정급유부(1922)의 내경을 주변 구성요소와 간섭되지 않는 범위내에서 가능한 한 넓게 형성하면서도 그 제2고정급유부(1922)에서의 감압효과를 높여 압축실(V)로 유입되는 오일의 압력을 적정 압력으로 낮출 수 있다.
제3고정급유부(1923)는 제2고정급유부(1922)에 연통되어 압축실(V)에 연통되도록 고정경판부(151)의 내부를 종방향으로 관통하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 제3고정급유부(1923)의 일단은 제2고정급유부(1922)의 타단에 연통되고, 제3고정급유부(1923)의 타단은 압축실(V)을 이루는 고정경판부(151)의 상면을 관통하여 압축실(V)에 연통될 수 있다. 이에 따라 제2급유통로(192)는 회전축(125)의 오일유로(126)에 연통된 제1급유통로(191)와 압축실(V) 사이를 연결할 수 있다.
제2급유통로(192)의 출구를 이루는 제3고정급유부(1923)의 타단은 앞서 설명한 바와 같이 압축실(V)에 연통되되, 가능한 한 흡입이 완료되어 압축이 개시되는 시점, 즉 흡입완료각 또는/및 압축개시각 직후, 예를 들어 흡입완료각 또는/및 압축개시각(α) 이후의 10°~ 20°범위 내에서 압축실(V)과 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 압력비가 1.1 이하인 저압력비 운전에서도 케이싱(110)의 저유공간(S11)에 저장된 오일이 압축실(V)로 원활하게 유입될 수 있다.
다만, 제3고정급유부(1923)의 타단은 앞서 설명한 바와 같이 중간압통로(180)의 입구를 이루는 중간압통로(180)의 일단이 연통되는 압축실(V)의 압력보다 낮은 압력을 갖는 압축실(V)에 연통될 수 있다. 이에 따라 케이싱(110)의 내부공간(110a)과 압축실(V) 간 압력차가 크게 발생되어 저압력비 운전에서도 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 저장된 오일이 압축실(V)로 원활하게 공급될 수 있다.
또한, 제3고정급유부(1923)의 타단은 최외곽 고정랩(154)과 그 최외곽 고정랩을 반경방향으로 마주보는 고정랩(154) 사이의 중앙에 형성되되, 제3고정급유부(1923)의 내경(D23)은 선회랩(142)의 랩두께보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 선회랩(142)의 선회운동시 제3고정급유부(1923)의 타단이 양쪽 압축실(V)에 번갈아 연통되면서 양쪽 압축실(V)에 오일을 고르게 공급할 수 있다.
또한, 제3고정급유부(1923)의 내경(D23)은 후술할 제4고정급유부(1924)의 폭(D24)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 제2고정급유부(1922)가 용량가변용 바이패스구멍(1512)과 같은 주변의 구성요소와 간섭되지 않으면서 고정측벽부(152)에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 제1고정급유부(1921)에서의 감압효과를 높여 압축실로 유입되는 오일의 압력을 적정 압력으로 낮출 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제4고정급유부(1924)는 제1고정급유부(1921)의 일단에 연통되어 고정스크롤(150)의 제2스러스트면(150a)에 형성될 수 있다.
구체적으로, 제4고정급유부(1924)는 선회스크롤(140)을 마주보는 제1고정급유부(1921)의 일단에 연통되되, 고정측벽부(152)의 상면을 이루는 제2스러스트면(150a)에서 기설정된 깊이를 갖는 홈으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제4고정급유부(1924)는 제1급유통로(191)를 이루는 제3선회급유부(1913)와 연통될 수 있다.
또한, 제4고정급유부(1924)는 축방향 투영시 비원형 단면 형상으로 형성되되, 제4고정급유부(1924)의 폭(D24)은 제1고정급유부(1921)의 내경(D21)보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어 제4고정급유부(1924)는 고정랩(154)의 형성방향(또는 원주방향)과 대략 유사한 방향인 제1횡방향으로는 고정랩(154)을 따라 길게 연장되고, 제1횡방향에 대략 직교하는 방향인 제2횡방향으로의 길이(제2횡방향길이)(L22)는 제1횡방향길이(L21)보다는 짧지만 제1고정급유부(1921)의 내경(D21)보다는 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 제4고정급유부(1924)의 폭(또는, 단면적)(D24)은 제1고정급유부(1921)의 내경(또는, 단면적)(D21)보다 크게 형성되어 제4고정급유부(1924)를 포함하는 제2급유통로(192)가 제3선회급유부(1913)를 포함하는 제1급유통로(191)와 끊김 없이 연속으로 연통될 수 있다.
또한, 제4고정급유부(1924)는 제1고정급유부(1921)에 인접한 쪽의 단면적보다 제1고정급유부(1921)로부터 먼쪽의 단면적이 더 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 고정스크롤(150)의 제2스러스트면(150a)에서도 상대적으로 넓은 쪽에서의 제4고정급유부(1924)가 넓게 형성되면서 제4고정급유부(1924)의 크기를 최대한 크게 형성할 수 있다. 아울러 이는 제2급유통로(192)가 제1급유통로(191)와 연속으로 연통되도록 하는데도 더 유리할 수 있다.
또한, 제4고정급유부(1924)의 폭(D24)은 제1급유통로(191)를 이루는 제3선회급유부(1913)의 폭(D13)보다 크게 형성될 수 있다. 다시 말해 고정스크롤(150)의 제2스러스트면(150a)은 선회스크롤(140)의 제1스러스트면(140a)에 비해 실링거리를 고려한 여유면적이 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 따라서 제4고정급유부(1924)의 폭(D24)은 제3선회급유부(1913)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 선회경판부(141)의 제1스러스트면(140a)에 구비된 제3선회급유부(1913)의 폭(D13)이 제1선회급유부(1911)의 내경(D11)보다 작게 형성되더라도 제4고정급유부(1924)의 폭(D24)이 제3선회급유부(1913)의 폭(D13)보다 크게 형성되므로 제3선회급유부(1913)가 제4고정급유부(1924)와 끊김 없이 연속하여 연통될 수 있다.
도 7은 선회스크롤과 고정스크롤이 결합된 상태를 축방향으로 보인 개략도이고, 도 8은 도 7에서 회전각의 변화에 따른 제3선회급유부와 제4고정급유부의 관계를 확대하여 보인 개략도이다.
도 7을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 제1급유통로(191)가 중간압실(Sm)을 거치지 않고 와 제2급유통로(192)에 직접 연결됨에 따라, 케이싱(110)의 저유공간(S11)에 저장된 오일이 제1급유통로(191)와 제2급유통로(192)를 통해 압축실(V)로 곧바로 공급된다.
이때, 제1급유통로(191)의 일부를 이루는 제3선회급유부(1913)는 선회스크롤(140)의 제1스러스트면(140a)에 형성됨에 따라 선회경판부(141)의 선회운동시 제2급유통로(192)의 일부를 이루는 제4고정급유부(1924)에 대해 선회운동을 하게 된다. 이에 따라 제3선회급유부(1913)와 제4고정급유부(1924)는 형상 또는 형성위치에 따라서는 서로 이격될 수도 있다.
하지만, 앞서 설명한 바와 같이 제3선회급유부(1913)는 원주방향을 따라 길게 연장되고, 제4고정급유부(1924)는 제3선회급유부(1913)와 같이 원주방향으로 길게 연장되면서도 반경방향으로도 넓게 형성되어 제3선회급유부(1913)와 축방향으로 중첩되는 위치에 형성된다. 그러면 제3선회급유부(1913)가 선회운동을 하더라도 그 제3선회급유부(1913)의 적어도 일부는 제4고정급유부(1924)의 형성범위 내에 위치하게 된다.
그러면, 도 8과 같이 제3선회급유부(1913)와 제4고정급유부(1924)는 끊김 없이 연속으로 연결된 상태를 유지하게 된다. 그러면 케이싱(110)의 저유공간(S11)에 저장된 오일은 중간압실(Sm)을 경유하지 않고 양쪽 압축실(V1)(V2)에 번갈아 연통되는 급유통로(190)를 통해 양쪽 압축실(V1)(V2)로 직접 공급될 수 있다. 그러면 케이싱(110)의 내부공간(110a)의 압력과 압축실(V)의 압력 간 차이가 1.3 이하, 더 나아가서는 1.1 이하인 저압력비 운전에서도 차압을 이용한 압축실 급유가 가능하게 될 수 있다. 이를 통해 하이브리드랩을 구비한 스크롤 압축기 및 이를 적용한 공기조화기에서의 저압력비 운전이 가능하게 되어 그만큼 스크롤 압축기 및 공기조화기의 효율을 높일 수 있다.
한편, 중간압통로에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 중간압통로가 고정스크롤에 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 중간압통로가 선회스크롤에 형성될 수도 있다.
도 9는 중간압통로에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 스크롤 압축기의 기본적인 구조 및 그에 따른 작용 효과는 도 1에 도시된 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 도 1의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.
다만, 본 실시예에서는 선회스크롤(140)에 중간압통로(180)가 형성될 수 있다. 예를 들어 중간압통로(180)는 급유통로(190)와는 분리되어 선회경판부(141)를 반경방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라 중간압통로(180)를 통해 중간압실(Sm)로 오일이 공급됨에 따라 그 중간압실(Sm)의 압력을 비교적 높게 유지하여 선회스크롤(140)과 고정스크롤(150) 사이를 긴밀하게 밀봉하는 동시에 선회스크롤(140)과 고정스크롤(150) 사이의 스러스트면(140a)(150b)에 대한 윤활효과를 높일 수 있다.
구체적으로, 중간압통로(180)의 일단은 회전축(125)의 오일유로(126)에 연통되고, 중간압통로(180)의 타단은 중간압실(Sm)에 연통될 수 있다. 이에 따라 회전축(125)의 오일유로(126)를 통해 흡상되는 오일의 일부가 중간압통로(180)를 통해 중간압실(Sm)에 공급될 수 있다. 이를 통해 중간압실(Sm)의 압력, 즉 배압력은 중간압통로(180)를 통해 중간압실(Sm)로 공급되는 오일의 압력에 의해 조절될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 중간압통로(180)의 내부에 감압핀과 같은 감압부재(미도시)가 삽입되어 중간압실(Sm)로 유입되는 오일이 압력을 낮출 수 있다. 하지만, 감압부재가 반드시 필요한 것은 아니고 경우에 따라서는 감압부재 없이 중간압통로(180)의 내경을 이용하여 중간압실(Sm)의 압력, 즉 배압력을 조절할 수도 있다.
한편, 본 실시예에서도 급유통로(190)는 선회스크롤(140)에 구비되는 제1급유통로(191) 및 고정스크롤(150)에 구비되는 제2급유통로(192)를 포함한다. 제1급유통로(191)와 제2급유통로(192)는 서로 연통되며, 이들 제1급유통로(191)와 제2급유통로(192)는 중간압실(Sm)을 경유하지 않고 직접 연통될 수 있다. 이에 따라 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 저장된 오일이 중간압실(Sm)을 거치지 않고 압축실(V)로 직접 공급될 수 있다. 이를 통해 본 실시예에서도 1.3 이하, 더 바람직하게는 1.1 이하의 저압력비 운전이 가능하게 될 수 있다. 이들 제1급유통로(191)와 제2급유통로(192)는 전술한 도 1의 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
110: 케이싱 110a: 내부공간
111: 원통쉘 112: 상부쉘
113: 하부쉘 115: 냉매흡입관
116: 냉매토출관 116a: 냉매토출관의 입구
120: 구동모터 121: 고정자
1211: 고정자코어 1212: 고정자코일
1213: 인슐레이터 122: 회전자
1221: 회전자코어 1222: 영구자석
125: 회전축 126: 오일유로
1261: 제1오일유로 1262: 제2오일유로
127: 오일픽업 130: 메인프레임
131: 프레임경판부 132: 프레임측벽부
133: 메인 베어링부 1331: 메인축수구멍
140: 선회스크롤 140a: 제1스러스트면
141: 선회경판부 1411: 선회측 키홈
142: 선회랩 143: 회전축결합부
150: 고정스크롤 150a: 제2스러스트면
151: 고정경판부 1511: 토출구
1512: 바이패스구멍 152: 고정측벽부
1521: 흡입구 1522: 체결구멍
153: 서브 베어링부 1531: 서브축수구멍
154: 고정랩 160: 토출커버
160a: 머플러공간 170: 올담링
180: 중간압통로 180a: 중간압홈
190: 급유통로 191: 제1급유통로
1911: 제1선회급유부 1912: 제2선회급유부
1913: 제3선회급유부 192: 제2급유통로
1921: 제1고정급유부 1922: 제2고정급유부
1923: 제3고정급유부 1924: 제4고정급유부
C: 압축부 D11: 제1선회급유부의 내경
D12: 제2선회급유부의 내경 D13: 제3선회급유부의 폭
D21: 제1고정급유부의 내경 D22: 제2고정급유부의 내경
D23: 제3고정급유부의 내경 D24: 제4고정급유부의 폭
L21: 제4고정급유부의 제1횡방향길이 L22: 제4고정급유부의 제2횡방향길이
O: 축중심 S1: 하부공간
S11: 저유공간 S12: 배출공간
S2: 상부공간 Sm: 중간압실
V, V1,V2: 압축실 α: 흡입완료각(압축개시각)

Claims (17)

  1. 일정량의 오일이 저장되는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되며, 상기 케이싱의 오일을 안내하는 오일유로가 형성되는 회전축;
    상기 회전축에 결합되어 선회운동을 하는 선회스크롤;
    상기 선회스크롤에 결합되어 압축실을 형성하는 고정스크롤;
    상기 선회스크롤을 사이에 두고 상기 고정스크롤의 반대쪽에 구비되어 상기 케이싱의 내부공간에 고정되며, 상기 선회스크롤 및 상기 고정스크롤과 함께 중간압실을 형성하는 메인프레임;
    상기 중간압실에 연통되는 중간압통로; 및
    상기 회전축의 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 상기 압축실로 안내하는 급유통로를 포함하고,
    상기 급유통로는,
    상기 중간압실로부터 분리되어 상기 오일유로와 상기 압축실 사이를 연통시키도록 형성되는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급유통로는,
    상기 선회스크롤에 구비되며, 일단이 상기 회전축의 오일유로에 연통되는 제1급유통로; 및
    상기 고정스크롤에 구비되며, 일단이 상기 제1급유통로에 연통되고 타단이 상기 압축실에 연통되는 제2급유통로를 포함하는 스크롤 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1급유통로의 타단과 상기 제2급유통로의 일단은,
    상기 선회스크롤의 선회운동시 적어도 일부가 연속으로 연통되는 스크롤 압축기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1급유통로의 타단은 상기 고정스크롤을 마주보는 상기 선회스크롤의 제1스러스트면으로 관통되고,
    상기 제2급유통로의 일단은 상기 선회스크롤을 마주보는 상기 고정스크롤의 제2스러스트면으로 관통되는 스크롤 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1급유통로의 타단과 이를 마주보는 상기 제2급유통로의 일단 중에서 적어도 어느 하나는 비원형 단면 형상으로 형성되는 스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1급유통로의 타단은 상기 제1스러스트면에서 원주방향을 따라 길게 연장되고,
    상기 제2급유통로의 일단은 상기 제2스러스트면에서 원주방향을 따라 길게 연장되는 스크롤 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2급유통로의 일단의 단면은 상기 제1급유통로의 타단의 단면적보다 넓게 형성되는 스크롤 압축기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1급유통로는,
    일단은 상기 오일유로에 연통되고, 타단은 상기 선회스크롤의 외주면을 향해 연장되는 제1선회급유부;
    일단은 상기 제1선회급유부에 연통되고, 타단은 상기 고정스크롤을 향해 개구되는 제2선회급유부; 및
    상기 고정스크롤을 마주보는 상기 제2선회급유부의 타단으로부터 원주방향으로 연장되어 상기 제2급유통로에 연통되는 제3선회급유부를 포함하는 스크롤 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3선회급유부의 반경방향폭은,
    상기 제2선회급유부의 내경보다 크거나 같은 스크롤 압축기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2선회급유부의 내경은,
    상기 제1선회급유부의 내경보다 작거나 같은 스크롤 압축기.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제2급유통로는,
    일단은 상기 선회스크롤을 마주보는 면에서 개구되어 상기 제1급유통로에 연통되고, 타단은 상기 고정스크롤의 타측면을 향해 연장되는 제1고정급유부;
    일단은 상기 제1고정급유부의 타단에 연통되고, 타단은 상기 압축실을 향해 연장되는 제2고정급유부;
    일단은 상기 제2고정급유부에 연통되고, 타단은 상기 압축실에 연통되도록 개구되는 제3고정급유부; 및
    상기 선회스크롤을 마주보는 상기 제1고정급유부의 일단으로부터 원주방향으로 연장되어 상기 제1급유통로에 연통되는 제4고정급유부를 포함하는 스크롤 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제4고정급유부의 반경방향폭은,
    상기 제1고정급유부의 내경보다 크게 형성되는 스크롤 압축기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제4고정급유부는,
    상기 제1고정급유부에 인접한 쪽의 단면적보다 상기 제1고정급유부로부터 먼쪽의 단면적이 더 크게 형성되는 스크롤 압축기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간압통로는,
    일단은 상기 압축실에 연통되고 타단은 상기 중간압실에 연통되어 상기 압축실에서 압축되는 냉매의 일부를 상기 중간압실로 안내하도록 상기 고정스크롤을 관통하여 형성되는 스크롤 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중간압통로의 일단은 상기 급유통로의 타단이 연통되는 압축실의 압력보다 높은 압력을 갖는 압축실에 연통되는 스크롤 압축기.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간압통로는,
    일단은 상기 회전축의 오일유로에 연통되고 타단은 상기 중간압실에 연통되어 상기 오일유로를 통해 흡상되는 오일의 일부를 상기 중간압실로 안내하도록 상기 선회스크롤을 관통하여 형성되는 스크롤 압축기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 중간압통로는 상기 급유통로와 분리되어 별도로 형성되는 스크롤 압축기.
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