WO2016190490A1

WO2016190490A1 - 오일회수 수단을 구비한 압축기

Info

Publication number: WO2016190490A1
Application number: PCT/KR2015/009000
Authority: WO
Inventors: 문치명; 임권수; 임재훈; 정수철
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2016-12-01
Also published as: JP2017527738A; KR20160138750A; DE112015004113T5; CN107076150A; KR102141871B1; DE112015004113B4; US10527041B2; US20180347568A1; JP6389957B2; CN107076150B

Abstract

본 발명은 오일회수 수단을 구비한 압축기에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면, 메인 하우징; 상기 하우징에 선회 가능하게 장착되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 고정 스크롤의 토출측과 연통되는 토출 공간 및 상기 토출 공간 내에 포집된 오일이 일시적으로 저장되는 포집 공간을 구비하는 보조 하우징;을 포함하고, 상기 고정 스크롤에 형성되며 상기 포집 공간과 연통되는 오일회수 유로; 및 상기 메인 하우징에 형성되며, 상기 오일회수 유로와 연통되고 적어도 2개소에 오일을 공급하도록 분지되어 형성되는 오일공급 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기가 제공된다.

Description

오일회수 수단을 구비한 압축기{COMPRESSOR WITH AN OIL RETURN MEANS}

본 발명은 오일회수 수단을 구비한 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토출되는 냉매에 혼입된 오일을 압축기 내부공간으로 회수하기 위한 수단을 구비한 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

압축기는 로터를 회전시켜 압축 유닛을 구동시킴으로써 냉매를 압축하게 되는데, 로터와 같은 회전체를 비롯하여 압축 유닛의 구동체들은 고정체와 반복되는 마찰운동을 하게 되므로 윤활이 필수적으로 요구되고 있다. 특히, 스크롤 압축기에 있어서 고정스크롤과 선회스크롤 사이에서의 윤활은 더욱 중요하다. 동력손실을 최소화하고 마모로 인한 손상을 방지하기 위해서는 고정스크롤과 선회스크롤 사이의 마찰을 최소화하여야 하나, 압축 효율의 향상을 위해서는 고정스크롤 및 선회스크롤 사이에서의 냉매 누설을 최소화하여야 하여야 한다.

따라서, 종래부터 냉매에 오일을 혼입하여 압축실 내에서의 기계적인 마찰부위를 윤활하는 방식이 이용되어 왔다. 이러한 방식에 의하면, 오일 공급구조를 단순화할 수 있어 효율적이나, 냉매에 혼입되어 압축기 외부로 토출되는 오일로 인한 오일양 감소의 문제가 있게 된다.

이를 위해서, 오일분리기가 압축기와 함께 사용된다. 특정 형태에서는 압축기와는 별도로 구비된 오일분리기를 사용하는 경우도 있으나, 자동차와 같이 설치공간이 협소한 경우에는 압축기 하우징에 오일분리기를 일체로 형성하는 경우도 있다. 이러한 오일분리기는 토출되는 냉매와 부딪히면서 혼입된 오일을 포집하고 이를 다시 압축기 내부로 회수하게 된다. 그러나, 이렇게 회수된 오일을 압축기 내부로 공급함에 있어서, 필요한 부분에 적절한 유량으로 공급하여야 하지만 이를 위해서는 오일 공급 유로가 복잡해지는 문제가 있다. 따라서, 오일 공급 유로를 단순화하면서도 효율적으로 회수된 오일이 공급될 수 있도록 하는 수단을 필요로 하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 회수된 오일을 효율적으로 압축기 하우징 내부로 공급할 수 있는 오일회수 수단을 갖는 압축기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 메인 하우징; 상기 하우징에 선회 가능하게 장착되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 고정 스크롤의 토출측과 연통되는 토출 공간 및 상기 토출 공간 내에 포집된 오일이 일시적으로 저장되는 포집 공간을 구비하는 보조 하우징;을 포함하고, 상기 고정 스크롤에 형성되며 상기 포집 공간과 연통되는 오일회수 유로; 및 상기 메인 하우징에 형성되며, 상기 오일회수 유로와 연통되고 적어도 2개소에 오일을 공급하도록 분지되어 형성되는 오일공급 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기가 제공된다.

본 발명의 일측면에 의하면, 고정 스크롤 측에 하나의 오일 유로를 형성하고, 이와 나란하게 배치되는 다른 구성요소, 예를 들어 메인 하우징 내에 상기 오일 유로와 연통되는 또 다른 유로를 형성하되, 복수 개의 개소로 오일이 공급될 수 있도록 하고 있다.

여기서, 상기 메인 하우징에는 회전축이 수용되는 흡입공간이 형성되고, 상기 오일공급 유로는 상기 흡입공간과 연통되는 제1 오일공급 유로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 선회 스크롤의 배면과 상기 메인 하우징의 대향면 사이에 배압실이 형성되고, 상기 오일공급 유로는 상기 배압실과 연통되는 제2 오일공급 유로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 오일회수 유로에는 감압수단이 설치될 수 있다.

이 때, 상기 오일회수 유로에는 상기 감압수단이 삽입되기 위한 설치공간이 형성되되, 상기 설치공간의 내경은 상기 오일회수 유로의 유입구 보다 큰 내경을 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 오일공급 유로의 토출측에서의 냉매 압력이 상기 제2 오일공급 유로의 토출측에서의 냉매 압력보다 낮게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 오일공급 유로에 감압수단이 설치될 수 있다.

여기서, 상기 제1 오일공급 유로에는 상기 감압수단이 삽입되기 위한 설치공간이 형성되되, 상기 설치공간의 내경은 상기 제1 오일공급 유로의 토출구 보다 큰 내경을 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 오일공급 유로는 상기 오일회수 유로의 토출구와 연통되는 공통의 유입구를 가질 수 있다.

여기서, 상기 선회 스크롤과 상기 메인 하우징 사이에는 상기 배압실을 실링하기 위한 실링수단이 구비되고, 상기 공통의 유입구는 상기 실링수단의 반경방향 외측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 감압수단은 외주면에 길이 방향을 따라서 나선형으로 연장되는 오일이송홈이 형성되는 오일이송부재를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 오일이송부재는 내부에 수압공간이 마련되고, 일측 단부에 상기 수압공간과 연통되는 연통홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 오일이송부재의 외주면에 끼워지는 커버를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한, 상기 감압수단은 내부에 길이 방향을 따라서 나선형으로 연장되는 오일이송홈이 형성되는 오일이송부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감압수단은, 오일이송부재; 및 상기 오일이송부재의 외주면에 끼워지고, 내측벽에 길이 방향을 따라서 나선형으로 연장되는 오일이송홈이 형성되는 커버;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정 스크롤과 상기 메인 하우징 사이에서의 냉매 누설을 방지하기 위한 실링수단이 고정 스크롤과 메인 하우징 사이에 개재되며, 상기 실링수단에는 상기 오일회수 유로와 상기 제1 오일공급 유로를 연통시키기 위한 통공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 감압 수단은 상기 고정 스크롤 및 메인 하우징 보다 낮은 강성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 회전축이 수용되는 흡입공간이 구비되는 메인 하우징; 상기 하우징에 선회 가능하게 장착되는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 상기 고정 스크롤의 토출측과 연통되는 토출 공간 및 상기 토출 공간 내에 포집된 오일이 일시적으로 저장되는 포집 공간을 구비하는 보조 하우징; 상기 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤측으로 가압하는 압력이 인가되며, 상기 메인 하우징에 형성되는 배압실; 상기 포집 공간과 연통되도록 상기 고정 스크롤에 형성되며, 내부에 감압수단이 구비되는 오일회수 유로; 상기 메인 하우징에 형성되며, 상기 오일회수 유로와 상기 흡입공간 사이에서 연장되는 제1 오일공급 유로; 상기 오일회수 유로 및 상기 제1 오일공급 유로에 각각 구비되는 감압수단; 및 상기 두 개의 감압수단 사이에서 분지되어 상기 배압실로 연통되는 제2 오일공급 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기가 제공된다.

여기서, 상기 제2 오일공급 유로는 상기 메인 하우징의 일측 단부에 유입구가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 선회 스크롤과 상기 메인 하우징 사이에는 상기 배압실을 실링하기 위한 실링수단이 구비되고, 상기 유입구는 상기 실링수단의 반경방향 외측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 오일회수 유로 및 상기 제1 오일공급 유로 중 적어도 하나에는 상기 감압수단이 삽입되기 위한 설치공간이 형성되되, 상기 설치공간의 일측 단부에는 단턱부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 단턱부는 상기 감압수단의 이동을 저지하여, 감압수단이 정위치에 위치하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 감압수단은 상기 메인 하우징 또는 상기 고정 스크롤의 내벽과 함께 오일의 이동 경로를 형성하는 오일이송홈을 갖는 오일이송부재를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 오일이송부재는 내부에 오일의 일부가 유입되도록 구성되고, 유입된 오일의 압력에 의해 상기 내벽을 향하여 팽창되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 오일이송부재는 상기 고정 스크롤 및 메인 하우징 보다 낮은 강성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 감압수단은 상기 오일이송부재의 외주면에 끼워지는 커버;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감압수단은 오일이송부재; 및 상기 오일이송부재의 외주면에 끼워지고, 내측벽에 길이 방향을 따라서 나선형으로 연장되는 오일이송홈이 형성되는 커버;를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일측면에 의하면, 고정 스크롤에 배치되는 하나의 회수 유로와 메인 하우징에 배치되는 복수 개의 공급 유로를 포함하므로 오일 공급유로를 단순화할 수 있게 된다.

또한, 복수 개의 공급 유로에 의해 배압실과 흡입공간에 오일을 독립적으로 공급할 수 있게 되므로 효율적인 오일 공급이 가능하게 된다. 특히, 배압실과 직접 연통하는 오일공급 유로를 포함하므로 종래에 배압실로 간접적으로 오일을 공급하던 경우에 비해서, 배압실 내의 윤활성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 흡입공간에 추가적인 감압수단을 구비함으로써, 서로 다른 압력을 갖는 복수 개의 공간에 오일을 공급할 수 있게 된다.

또한, 감압수단을 오일이송부재 또는 커버를 포함하도록 함으로써, 제품 조립과정에서 오일이송유로가 파손되어 오일 공급이 불량해지는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 압축기의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1 중 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 부분을 분해하여 도시한 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 감압수단을 도시한 사시도이다.

도 5는 상기 감압수단의 내부 구조를 도시한 단면도이다.

도 6은 상기 감압수단의 변형예를 도시한 분해사시도이다.

도 7은 도 6에 도시된 감압수단이 적용된 상태를 도시한 도 2 상당도이다.

도 8은 상기 감압수단의 또 다른 변형예를 도시한 사시도이다.

도 9는 도 8에 도시된 감압수단의 절개사시도이다.

도 10은 상기 감압수단의 또 다른 변형예를 도시한 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 오일회수 수단을 구비한 압축기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 압축기의 제1 실시예가 도시되어 있다. 상기 제1 실시예(100)는 도시되지 않은 구동수단, 예를 들어 모터가 수납되는 공간을 갖는 메인 하우징(110)을 포함한다. 상기 메인 하우징(110)은 대체로 원통형태를 가지며, 상기 구동수단이 수납되는 공간은 압축대상인 냉매가 압축 수단 내부로 유입되기 전에 일시적으로 머물게 되는 흡입 공간(111)으로서 기능하게 된다.

상기 흡입 공간(111)의 내부에는 상술한 구동수단과 연결된 회전축(112)이 배치되고, 상기 회전축(112)의 단부에 삽입되는 고정핀(113)에 의해 회전축 단부에 카운터 매스(114)가 고정되어 있다. 상기 카운터 매스(114)는 후술할 선회 스크롤의 편심 회전으로 인한 진동을 상쇄하기 위해 장착되며, 카운터 매스의 단부는 상기 선회 스크롤(130)의 배면과 베어링(115)을 통해서 결합된다.

여기서, 상기 메인 베어링(110)의 일측 단부(도 1을 기준으로 좌측 단부)에는 배압실(116)이 형성된다. 상기 배압실(116)은 상술한 카운터 매스가 수납되도록 형성된 공간으로서, 상기 선회 스크롤(130)에 의해서 개방된 단부가 덮이도록 형성되어 있다. 따라서, 상기 배압실(116)은 상기 메인 하우징 및 선회 스크롤에 의해 닫힌 공간으로 정의될 수 있다..

한편, 상기 메인 하우징(110)의 하측에는 제1 오일공급 유로(117)가 형성된다. 상기 제1 오일공급 유로(117)는 일측 단부가 상기 메인 하우징의 단부로 노출되고, 타측 단부는 상기 흡입공간(111)과 연통되도록 형성된다. 구체적으로, 상기 노출된 단부는 냉매의 유입구(117a)로서 기능하게 되고, 상기 흡입공간측에 배치된 단부는 토출구(117b)로서 기능하게 된다. 따라서, 유입구로 유입된 냉매는 상기 제1 오일공급 유로(117)를 따라서 흡입공간으로 토출될 수 있다.

한편, 상기 유입구(117a)로부터 제2 오일공급 유로(118)가 분지된다. 상기 제2 오일공급 유로(118)는 상기 유입구(117a)로부터 상기 배압실(116)까지 연장되며, 상기 배압실(116)과 연통되는 토출구(118a)를 갖는다. 즉, 상기 제1 및 제2 오일공급 유로는 공통의 유입구(117a)를 갖지만, 그 토출구는 각각 상기 흡입공간 및 배압실측에 배치되어 있다. 따라서, 유입된 냉매는 상기 흡입공간과 배압실로 나뉘어서 공급되게 된다. 여기서, 상기 제1 오일공급 유로(117)의 내부에는 후술할 감압수단(150)이 배치된다. 상기 감압수단(150)은 상기 유입구(117a)로 유입된 냉매의 압력을 흡입공간의 압력으로 낮추도록 구성되는 것으로서, 상기 제1 오일공급 유로(117)의 내부에는 상기 감압수단(150)이 삽입되기 위한 삽입공간(119)이 형성된다.

상기 삽입공간(119)은 상기 제1 오일공급 유로(117)와 연통되도록 형성되되, 그 내경은 상기 토출구(117b)의 내경보다도 크게 형성된다. 이로 인해서, 상기 삽입공간(117)의 하류측 단부에는 단턱부(119a)가 형성된다. 즉, 상기 삽입공간(119)은 상기 메인 하우징(110)의 일측 단부까지 연장되고, 타측 단부는 상기 토출구(117b)와 연통되어, 상기 감압수단(150)이 메인 하우징의 일측 단부로부터 삽입될 수 있도록 형성된다. 이때, 상기 단턱부(119a)는 상기 감압수단이 정위치에 놓이도록 하는 스토퍼로서 기능할 뿐만 아니라, 상기 감압수단(150)을 통과한 냉매가 토출구(117b)로 유입되면서 직경 축소로 인한 추가 감압이 야기될 수 있도록 한다.

상기 메인 하우징(110)의 좌측 단부에 고정 스크롤(120)이 결합된다. 상기 고정 스크롤(120)은 상기 선회 스크롤의 스크롤(132)과 맞물리는 스크롤(122)을 포함하고, 이들 사이에서 압축 공간이 형성된다. 그리고, 상기 고정 스크롤(120)의 대략 중앙부에는 토출구(124)가 형성되어 압축된 냉매가 고정 스크롤 외부로 토출될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 고정 스크롤(120)의 하측에는 상술한 제1 오일공급 유로(117)와 연통되는 오일회수 유로(126)가 형성된다. 상기 오일회수 유로(126)는 상기 고정 스크롤의 양단부 사이에서 연장되고, 도 2에 도시된 바와 같이 양단부에 갹각 유입구(126a)와 토출구(126b)가 배치된다. 여기서, 상기 토출구(126b)는 상기 감압수단(150)이 배치되기 위한 설치공간(128)과 연통되며, 상기 설치공간(128)은 상술한 바와 같이 감압수단(150)이 삽입되기 위한 공간을 제공하도록 형성된다. 이를 통해서, 상기 유입구(126a) 측에 단턱부(126c)가 형성되어, 감압수단을 정위치에 위치시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 토출구(128b)는 상기 제1 오일공급 유로의 유입구(117a)와 연통된다. 아울러, 상기 오일회수 유로에는 감압수단(150)이 배치되어, 오일의 압력을 상기 흡입공간 내의 압력(이하, 흡입압력) 보다 큰 수준의 압력으로 감압한다. 따라서, 상기 유입구(117a)는 흡입압력과 토출압력 사이의 압력을 인가받게 되며, 이는 상기 배압실 내부에서 요구되는 압력과 일치하도록 조절될 수 있다.

한편, 상기 고정 스크롤(120)과 메인 하우징(110)의 사이에는 냉매의 누설을 방지하기 위한 가스켓(121, 도 3 참조)이 배치된다. 상기 가스켓(121)에는 상기 오일회수 유로 및 제1 오일공급 유로와 각각 연통되는 통공(121a)이 형성되어, 회수된 오일이 제1 오일공급 유로 내부로 흘러들어갈 수 있도록 한다. 여기서, 상기 가스켓(121)은 상술한 바와 같이 고정 스크롤과 메인 하우징 사이에서의 누출을 방지하기 위해 삽입되는 것이지만, 상기와 같은 통공을 형성하여 오일회수 유로 및 제1 오일공급 유로 사이에서의 누설 방지 기능도 겸하게 할 수 있다.

여기서, 상기 고정 스크롤(120)과 메인 하우징(110) 사이에 선회 스크롤(130)이 배치된다. 상기 선회 스크롤(130)은 상술한 바와 같이, 메인 하우징(110)에 대해서 선회 운동을 하도록 구성된다. 다만, 선회 스크롤(130)이 자전하는 것을 방기하기 위해서, 자전방지 홈(134) 및 가이드 핀(136)에 의해 결합되어 있다.

상기 선회 스크롤은 상기 고정 스크롤에 대해서 적정한 정도의 압력으로 밀착되어야 한다. 이를 위해서, 상기 선회 스크롤은 상기 회전축에 대허서, 축 방향을 따라서 이동가능하게 장착되고, 상기 배압실 내부에 인가된 압력에 따라 상기 선회 스크롤의 고정 스크롤에 대한 가압 정도가 조절될 수 있다. 상기 선회 스크롤의 좌측면에는 흡입압에서 토출압에 이르는 다양한 압력이 인가되며, 이러한 압력과 균형을 맞출 수 있도록 상기 배압실에는 흡입압과 토출압 사이의 중간압력이 인가되게 된다. 아울러, 배압실 내부의 압력을 적절 수준으로 유지하기 위해서, 배압실을 둘러싸도록 실링수단(138)이 배치된다.

한편, 상기 배압실에 인가되는 압력은 압축 중인 냉매의 일부를 배압실로 유입시켜서 인가된다. 이를 위해서, 상기 선회 스크롤의 양단을 관통하는 배압유로가 형성되고, 상기 배압유로의 양단부는 각각 압축실과 배압실에 연통되게 된다.

상기 고정 스크롤(120)의 좌측 단부에는 보조 하우징(140)이 배치된다. 상기 보조하우징은 상기 토출구(124)와 중간유로(141)에 의해 연통되는 토출공간(142)을 제공하며, 이로 인해서 압축된 냉매는 상기 토출공간(142)으로 유입된다. 이렇게 유입된 압축 냉매는 도시되지 않은 토출포트를 통해서 압축기 외부로 토출되는데, 상기 토출공간(142)의 내부에는 상기 토출포트와 연통되도록 배치되는 유분리기(144)가 배치된다.

상기 유분리기(144)는 내부가 비어있는 관 형태를 가지며, 일측단부만이 상기 토출포트와 연통되도록 배치된다. 따라서, 토출공간으로 유입된 압축 냉매는 상기 토출포트를 통해 외부로 배출될 때까지, 상기 유분리기를 포함한 토출공간 내벽과 부딪히게 되며, 이 과정에서 압축 냉매에 혼입되어 있던 오일이 분리되어 토출공간 내부에 머물게 된다.

이렇게 분리된 오일은 자중에 의해, 상기 토출공간(142) 하부에 마련되는 포집공간(145)에 고여있게 된다. 상기 포집공간(145)은 복귀유로(148)를 통해서 상기 오일회수 유로(126)와 연통된다. 이로 인해, 분리된 오일이 상기 오일회수 유로 내부로 유입될 수 있다. 이렇게 유입된 오일은 상기 감압수단에 의해 야기된 압력차에 따라서 상기 배압실 및 흡입공간으로 분배된다. 이때, 상기 오일은 필터(146)를 통과하면서, 이물질이 걸러진 상태로 공급될 수 있다.

이제 상기 실시예의 작동에 대해서 설명한다.

흡입공간으로부터 상기 압축실 내부로 유입된 냉매는 오일과 함께 압축된 후 토출공간(142)을 거쳐서 외부로 토출된다. 이 과정에서, 혼입된 오일의 일부는 상기 보조하우징 내부에서 분리되어 포집공간(145)에 포집된 후, 필터(146)를 거쳐서 오일회수 유로(126)로 유입된다. 그리고, 감압수단(150)을 통과하면서 배압실과 유사한 압력으로 감압되어 제1 및 2 오일공급 유로 내부로 유입된다.

유입된 오일의 일부는 상기 제1 오일공급 유로를 통해 흡입공간으로 유입되고, 나머지 일부는 상기 제2 오일공급 유로를 통해 배압실로 유입된다. 이때, 제1 오일공급 유로에 구비되는 감압수단으로 인해서 오일은 흡입압력으로 감압되어 흡입공간으로 재공급되게 된다. 따라서, 복수 개의 유로를 구비하고 그 중 일부에 감압수단을 설치하는 것을 통해서 압축기 내부의 필요한 장소에 원하는 압력을 갖는 오일을 공급할 수 있게 된다.

또한, 전체를 개별 유로로 구성하지 않고, 하나의 오일회수 유로로부터 오일이 분배되도록 함으로써, 압축기의 내부 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 하우징의 강성도 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 제2 오일공급 유로의 유입구가 실링수단의 반경방향 외측에 배치되어 있고 메인 하우징 내부를 관통하도록 형성되어 있으므로 실링수단을 따라서 오일공급 유로가 형성된 경우에 비해서 보다 원활하게 오일을 공급할 수 있다. 또한, 두 개의 감압수단을 이용하여 제2 오일공급 유로의 유입구가 중간압 인가 지점에 배치되도록 함으로써, 유입구를 실링수단 외측에 구비하더라도 누설에 대한 우려를 불식시킬 수 있다.

한편, 상기 감압수단은 임의의 형태를 가질 수 있다. 즉, 감압수단은 상기 오일회수 유로 또는 오일공급 유로의 일부분의 단면적을 축소한 형태로 구현될 수도 있으며, 도시된 바와 같이 별도의 감압수단을 삽입하여 구현할 수도 있다.

도 2 및 도 3은 이러한 감압수단의 일 예를 도시한 것으로서, 상기 감압수단(150)은 길이 방향으로 연장되는 원통형의 형태를 갖는 오일이송부재로서 구현된다. 여기서, 상기 감압수단도 감압수단과 동일하게 형성될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 상기 감압수단을 오일이송부재로 칭한다. 상기 오일이송부재의 외주면에는 길이방향을 따라서 연장되는 나선형의 오일이송홈(152)이 형성되고, 상기 오일이송홈(152)은 제1 오일공급 유로의 내벽과 함께 오일이 이송경로를 제공한다.

종래에는 오일이 지나는 유로 내부를 가공하여 특정한 형태를 갖도록 하여 감압이 이루어지도록 한 것에 비해서, 본 발명에서는 감압수단 설치공간을 형성한 후 그 내부에 별도로 제조한 감압수단을 설치하도록 함으로써, 감압수단을 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 제조 공정도 단순화할 수 있게 된다.

여기서, 상기 감압수단은 임의의 재질로 이루어질 수 있으며, 일 예로서 상기 감압수단은 상기 감압수단이 삽입되는 부분의 재질보다 강성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 상기 실시예에서 상기 고정 스크롤 및 메인 하우징은 주철 또는 탄소강 등으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 감압수단은 그보다 낮은 강성을 갖는 재질, 예를 들어 수지 재질 등으로 이루어질 수 있다. 이렇게 감압수단이 더 낮은 강성을 갖도록 함으로써, 감압수단이 상기 고정 스크롤 및 메인 하우징에 형성된 설치공간 내에 억지끼움 방식으로 고정되도록 할 수 있다.

이를 통해서, 별도의 고정 수단을 필요로 하지 않게 될 뿐만 아니라, 어느 정도의 가공 공차도 상기 감압수단이 변형되면서 흡수할 수 있으므로, 제조 공정을 단순화할 수 있게 된다.

한편, 도 5를 참조하면, 상기 오일이송부재(150)는 중공형의 형태를 가지며, 일측 단부가 개방단부(151)로 이루어져 있어, 상기 개방단부(151)를 통해 오일이송부재의 내부공간(153)이 외부와 연통되게 된다. 그리고, 상기 개방단부(151)와 대향하는 타측 단부는 폐쇄단부로 이루어져 있다. 여기서, 상기 개방단부(151)는 상기 오일이송부재의 양단부 중에서 상대적으로 고압측과 대향하도록 배치된다. 예를 들어, 상기 오일회수 유로 내에 배치된 오일이송부재(150)는 상기 토출공간 측으로 개방단부(151)가 배치되며, 상기 제1 오일공급 유로 내에 배치된 오일이송부재(150)는 상기 고정 스크롤을 대향하도록 개방단부(151)가 배치된다.

따라서, 상기 개방단부(151)를 통해 오일의 일부가 상기 내부공간(153), 즉 수압공간으로 유입된다. 이렇게 유입된 오일은 오일이송부재를 반경 방향 외측, 즉 상기 설치공간(128)의 내벽을 향하여 가압하게 된다. 이로 인해서, 오일이송부재(150)의 외주면에 형성되는 오일이송홈(152)이 설치공간 내벽에 밀착되고, 그에 따라 오일이 오일이송홈을 가로질러서(도 5를 기준으로 좌에서 우 방향으로) 이동하는 것이 방지된다. 이로 인해, 오일의 나선 이동이 촉진되고 오일의 유동 경로가 증대되어 감압 효과가 커지도록 할 수 있다.

즉, 상기 제1 오일공급 유로(117)를 통과하던 오일이 오일이송부재(150)에 도달하면 오일이송홈(152)을 따라 이동하여 오일공급 유로(117)를 통과하게 되는데, 오일이송홈(152)이 원기둥 형상의 오일이송부재(150) 외주면에 나사산과 같이 형성됨으로써 오일공급 유로(117)를 직선으로 통과하는 오일에 비해 이동거리가 길어지게 되고, 그로 인해 오일의 압력이 감소하게 된다. 이와 같이 감압된 오일은 흡입공간으로 공급되어 회전축 또는 구동수단을 윤활시키게 된다.

한편, 상기 감압수단은 도 4 및 도 5에 도시된 형태로도 구현될 수 있다. 상기 도 4 및 도 5에 도시된 변형예를 참조하면, 상기 변형예는 상기 오일이송부재(150)의 외주면에 끼워지는 커버(154)를 포함한다.

상기 커버(154)는 관형상으로 형성되어 원기둥 형상의 오일이송부재(150) 외주면에 끼워진다. 따라서, 상기 오일이송부재(150)의 외주면에 형성된 오일이송홈(152)이 상기 커버(154)에 의해 덮히게 되고, 조립시 고정 스크롤 또는 메인 하우징에 형성된 오일회수 유로 또는 오일공급 유로의 입구 선단이나 내측벽에 오일이송홈(152)이 부딪히지 않게 보호된다.

상기 커버(154)의 내경은 상기 오일이송부재(150)의 외경과 동일하게 형성되어 오일이송홈(152)의 선단과 커버(154)의 내측벽이 밀착되게 결합된다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 커버(154)의 내측벽과 오일이송홈(152)이 오일을 이송시키는 통로를 형성하게 된다. 상기 커버(154)의 외경은 오일공급 유로의 내경과 동일하게 형성되어 커버(154)가 오일공급 유로의 내측벽에 밀착되게 끼워진다. 상기 커버(154)는 강성을 지닌 재질로 형성되는 것도 가능하나 연성의 재질로 형성될 수도 있다.

상기 커버(154)가 강성의 재질로 형성된 경우, 커버(154)의 강성으로 인해 관형상이 변형되지 않아 커버(154)의 내부로 상기 오일이송부재(150)가 슬라이딩하면서 쉽게 끼워질 뿐만 아니라, 커버(154)가 메인 하우징(110)의 오일공급 유로(117)로 슬라이딩하면서 쉽게 끼위지게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 오일공급 유로(117)는 상기 오일이송부재(150)와 커버(154)의 조립체가 끼워진 상태에서 위치가 고정될 수 있도록 단차지게 형성되어 있다.

한편, 상기 커버(154)가 고무와 같은 연성의 재질로 형성되면 탄력이 있으므로 커버(154)가 오일이송부재(150)의 외주면에 밀착되게 끼워질 수 있게 될 뿐만 아니라, 커버(154)가 하우징의 오일공급 유로(117) 내측벽에 밀착되어 견고하게 고정될 수 있게 된다.

한편, 상기 감압수단은 도 6 및 도 7에 도시된 형태로도 변형될 수 있다. 상기 변형예에서는 오일이송부재(160)의 내부에 그 길이방향을 따라 오일이송홈(162)을 구비하고 있다.

상기 오일이송부재(160)는 원기둥 형상으로 형성되어 메인 하우징(110)의 오일공급 유로(117)를 따라 길이방향으로 삽입된다. 상기 오일이송홈(162)은 상기 오일이송부재(160)의 길이방향을 따라 나선형으로 형성되어 있다. 따라서, 오일이 상기 오일이송홈(162)을 따라 나선이동을 하면서 오일이송부재(160)를 통과하게 된다. 이때 오일이 이동하는 거리는 오일공급 유로(117)를 직선으로 통과하는 오일에 비해 길어져 오일의 압력이 감소하게 된다.

상기 변형예에서 상기 오일이송홈(162)은 도 4 및 도 5에 도시된 변형예와는 달리 오일이송부재(160)의 내부에 형성됨으로써 외부로 노출되지 않게 된다. 따라서, 조립시 메인 하우징(110)의 오일공급 유로(117)의 입구 선단이나 내측벽에 오일이송홈(162)이 부딪히지 않게 된다.

상기 오일이송홈(162)의 선단에는 오일안내홈(164)이 형성되어 있다. 상기 오일안내홈(164)은 상기 오일이송홈(162)으로 오일이 포집되어 안내될 수 있도록 오일이송홈(162)의 단면적보다 크게 형성되어 있다. 상기 변형예의 오일이송부재(160)는 오일이송홈(162)을 내부에 구비함으로써 상기 커버(154)를 별도로 구비하지 않고도 오일이송홈(162)이 이루는 유로가 조립시 손상되어 막히지 않게 온전하게 보전할 수 있게 된다.

또한, 상기 감압수단은 도 8에 도시된 형태로도 변형될 수 있다. 도 8을 참조하면, 상기 변형예에 도시된 감압수단(170)은 오일이송부재(172), 및 상기 오일이송부재(172)의 외주면에 끼워지고 내측벽(174a)에 오일이송홈(174b)이 형성된 관형상의 커버(174)를 포함한다. 상기 오일이송부재(172)는 원기둥 형상으로 형성되어 메인 하우징(110)의 오일공급 유로(117)를 따라 길이방향으로 삽입된다.

상기 오일이송홈(174b)은 상술한 바와 같은 오일이송부재(150)에 형성되는 것이 아니라 커버(174)의 내측벽(174a)에 형성된다. 상기 오일이송부재(172)의 외주면은 매끄러운 면으로 형성되고, 상기 커버(174)의 내측벽(174a)에 나사산 형상의 오일이송홈(174b)이 형성됨으로써 오일이송부재(172)의 외주면과 커버(174)의 오일이송홈(174b)이 오일통로를 형성하게 된다.

상기 커버(174)의 오일이송홈(174b)은 상기 커버(174)의 길이방향을 따라 나선형으로 형성되어 있다. 따라서, 오일이 상기 오일이송홈(174b)을 따라 나선이동을 하면서 오일이송부재(172)를 통과하게 된다. 이때 오일이 이동하는 거리는 오일공급 유로(117)를 직선으로 통과하는 오일에 비해 길어져 오일의 압력이 감소하게 된다.

Claims

메인 하우징;

상기 하우징에 선회 가능하게 장착되는 선회 스크롤;

상기 선회 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 고정 스크롤; 및

상기 고정 스크롤의 토출측과 연통되는 토출 공간 및 상기 토출 공간 내에 포집된 오일이 일시적으로 저장되는 포집 공간을 구비하는 보조 하우징;을 포함하고,

상기 고정 스크롤에 형성되며 상기 포집 공간과 연통되는 오일회수 유로; 및

상기 메인 하우징에 형성되며, 상기 오일회수 유로와 연통되고 적어도 2개소에 오일을 공급하도록 분지되어 형성되는 오일공급 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제1항에 있어서,

상기 메인 하우징에는 회전축이 수용되는 흡입공간이 형성되고, 상기 오일공급 유로는 상기 흡입공간과 연통되는 제1 오일공급 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제2항에 있어서,

상기 선회 스크롤의 배면과 상기 메인 하우징의 대향면 사이에 배압실이 형성되고, 상기 오일공급 유로는 상기 배압실과 연통되는 제2 오일공급 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제2항에 있어서,

상기 오일회수 유로에는 감압수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제4항에 있어서,

상기 오일회수 유로에는 상기 감압수단이 삽입되기 위한 설치공간이 형성되되, 상기 설치공간의 내경은 상기 오일회수 유로의 유입구 보다 큰 내경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제3항에 있어서,

상기 제1 오일공급 유로의 토출측에서의 냉매 압력이 상기 제2 오일공급 유로의 토출측에서의 냉매 압력보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제6항에 있어서,

상기 제1 오일공급 유로에 감압수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제7항에 있어서,

상기 제1 오일공급 유로에는 상기 감압수단이 삽입되기 위한 설치공간이 형성되되, 상기 설치공간의 내경은 상기 제1 오일공급 유로의 토출구 보다 큰 내경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제3항에 있어서,

상기 제1 및 제2 오일공급 유로는 상기 오일회수 유로의 토출구와 연통되는 공통의 유입구를 갖는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제9항에 있어서,

상기 선회 스크롤과 상기 메인 하우징 사이에는 상기 배압실을 실링하기 위한 실링수단이 구비되고, 상기 공통의 유입구는 상기 실링수단의 반경방향 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제5항 또는 제7항에 있어서,

상기 감압수단은 외주면에 길이 방향을 따라서 나선형으로 연장되는 오일이송홈이 형성되는 오일이송부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제11항에 있어서,

상기 오일이송부재는 내부에 수압공간이 마련되고, 일측 단부에 상기 수압공간과 연통되는 연통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제1항에 있어서,

상기 고정 스크롤과 상기 메인 하우징 사이에서의 냉매 누설을 방지하기 위한 실링수단이 고정 스크롤과 메인 하우징 사이에 개재되며,

상기 실링수단에는 상기 오일회수 유로와 상기 제1 오일공급 유로를 연통시키기 위한 통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제5항 또는 제7항에 있어서,

상기 감압 수단은 상기 고정 스크롤 및 메인 하우징 보다 낮은 강성을 갖는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
회전축이 수용되는 흡입공간이 구비되는 메인 하우징;

상기 하우징에 선회 가능하게 장착되는 선회 스크롤;

상기 선회 스크롤과 맞물려 압축실을 형성하는 고정 스크롤;

상기 고정 스크롤의 토출측과 연통되는 토출 공간 및 상기 토출 공간 내에 포집된 오일이 일시적으로 저장되는 포집 공간을 구비하는 보조 하우징;

상기 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤측으로 가압하는 압력이 인가되며, 상기 메인 하우징에 형성되는 배압실;

상기 포집 공간과 연통되도록 상기 고정 스크롤에 형성되며, 내부에 감압수단이 구비되는 오일회수 유로;

상기 메인 하우징에 형성되며, 상기 오일회수 유로와 상기 흡입공간 사이에서 연장되는 제1 오일공급 유로;

상기 오일회수 유로 및 상기 제1 오일공급 유로에 각각 구비되는 감압수단; 및

상기 두 개의 감압수단 사이에서 분지되어 상기 배압실로 연통되는 제2 오일공급 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제15항에 있어서,

상기 제2 오일공급 유로는 상기 메인 하우징의 일측 단부에 유입구가 구비되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제16항에 있어서,

상기 선회 스크롤과 상기 메인 하우징 사이에는 상기 배압실을 실링하기 위한 실링수단이 구비되고, 상기 유입구는 상기 실링수단의 반경방향 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제15항에 있어서,

상기 오일회수 유로 및 상기 제1 오일공급 유로 중 적어도 하나에는 상기 감압수단이 삽입되기 위한 설치공간이 형성되되, 상기 설치공간의 일측 단부에는 단턱부가 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제18항에 있어서,

상기 단턱부는 상기 감압수단의 이동을 저지하여, 감압수단이 정위치에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.
제15항에 있어서,

상기 고정 스크롤과 상기 메인 하우징 사이에서의 냉매 누설을 방지하기 위한 실링수단이 고정 스크롤과 메인 하우징 사이에 개재되며,

상기 실링수단에는 상기 오일회수 유로와 상기 제1 오일공급 유로를 연통시키기 위한 통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 오일회수 수단을 갖는 압축기.