WO2023243768A1 - 스크롤 압축기 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to scroll compressors, and particularly to double scroll compressors.
- a scroll compressor In a scroll compressor, a fixed scroll (or non-orbiting scroll) and an orbiting scroll that form the compression section are interlocked to form a pair of compression chambers.
- This scroll compressor has fewer parts and can rotate at high speeds because suction, compression, and discharge occur continuously while the orbiting scroll rotates. Additionally, since the torque required for compression is small and suction and compression occur continuously, noise and vibration are low. For this reason, scroll compressors are widely applied to air conditioners.
- Scroll compressors can be divided into single scroll compressors and double scroll compressors depending on the number of compression units.
- a single scroll compressor has one compression unit, and a double scroll compressor has multiple compression units.
- Patent Document 1 (US Patent Publication US2006/0204378 A1) is a method in which a drive motor is provided in the middle, and a first compression unit and a second compression unit are provided at both ends of a rotating shaft coupled to the rotor of the drive motor. Patent Document 1 states that as both compression parts are spaced apart from each other, it is difficult to share parts, which may increase manufacturing costs and increase the size of the compressor.
- the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor that can reduce manufacturing costs by reducing the number of parts in a double scroll compressor.
- the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor that can be miniaturized and lower manufacturing costs by stably supporting both compression parts while excluding the main frame in the double scroll compressor.
- the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor that can drive both compression units while applying one Oldham ring in a double scroll compressor, thereby reducing manufacturing costs.
- the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor that can stably support both compression parts while reducing the number of back pressure sealing members in a double scroll compressor, thereby reducing manufacturing costs.
- the scroll compressor may include a casing, a drive motor, a rotating shaft, a first compression unit, a second compression unit, and a back pressure chamber.
- the driving motor may be provided inside the casing.
- the rotation shaft may be coupled to the rotor of the drive motor, and a first eccentric portion and a second eccentric portion may be provided to be spaced apart in the axial direction.
- the first compression unit may include a first orbiting scroll that is coupled to the first eccentric portion of the rotation shaft and performs a orbital movement, and a first fixed scroll that engages the first orbital scroll to form a first compression chamber.
- the second compression unit may include a second orbital scroll that is coupled to the second eccentric portion of the rotation shaft and makes a turning movement, and a second fixed scroll that engages the second orbital scroll to form a second compression chamber.
- the back pressure chamber is provided between a rear surface of the first orbiting scroll and a rear surface of the second orbiting scroll facing the first orbiting scroll, and can support the first orbiting scroll and the second orbiting scroll in the axial direction, respectively.
- a back pressure sealing member forming the back pressure chamber may be provided on at least one of the back of the first orbiting scroll and the back of the second orbiting scroll facing the first orbiting scroll.
- an annularly depressed back pressure groove may be formed on at least one of the back of the first orbiting scroll and the back of the second orbiting scroll facing the first orbiting scroll.
- the back pressure sealing member may be provided on an inner circumferential side and an outer circumferential side of the back pressure groove, respectively.
- one Oldham ring may be provided between the rear surface of the first orbiting scroll and the rear surface of the second orbiting scroll facing the first orbiting scroll to suppress rotation of the first orbiting scroll and the second orbiting scroll.
- the Oldham ring can be applied to a double scroll compressor to simplify the structure of the anti-rotation mechanism and facilitate processing. Additionally, by suppressing the increase in the outer diameter of the compression section, the compressor can be miniaturized. Additionally, manufacturing costs can be lowered by reducing the number of Oldham rings in a double scroll compressor.
- the Oldham ring may include a ring body, a fixed key, a first turning key, and a second turning key.
- the ring body may be formed in an annular shape and disposed between the first orbiting scroll and the second orbiting scroll.
- the fixing key extends in the axial direction from the ring body and can be slidably inserted into the first fixing scroll or the second fixing scroll.
- the first turning key extends from the ring body in a first axis direction and can be slidably inserted into the first turning scroll.
- the second turning key extends from the ring body in a second axis direction and can be slidably inserted into the second turning scroll.
- the axial length of the fixed key may be longer than the axial length of the first turning key and the second turning key.
- first turning key and the second turning key may be formed symmetrically with respect to the ring body.
- a first keyway protrusion may extend in the radial direction on the outer peripheral surface of the first turning scroll, and a first turning keyway into which the first turning key may be slidably inserted in the radial direction may be formed in the first keyway protrusion.
- a second keyway protrusion extends in the radial direction on the outer peripheral surface of the second orbital scroll, and a second pivot keyway into which the second pivot key is slidably inserted in the radial direction may be formed in the second keyway protrusion.
- the first turning keyway and the second turning keyway may be formed on the same axis.
- At least one of one side of the first keyway protrusion and one side of the second keyway protrusion facing the first keyway protrusion receives an Oldham ring stepped lower than the back of the first orbiting scroll or the back of the second orbiting scroll.
- a face may be formed.
- the ring body of the Oldham ring may be inserted from the rear surface of at least one of the first orbiting scroll and the second orbiting scroll to the Oldham ring receiving surface.
- a first Oldham ring receiving surface is formed to be stepped on one side of the first keyway protrusion
- a second Oldham ring receiving surface is formed on one side of the second keyway protrusion facing the first Oldham ring receiving surface. This can be formed.
- the ring body of the Oldham ring may be inserted into the first orbiting scroll and the second orbiting scroll, respectively. Through this, the rigidity of the Oldham ring can be secured by keeping the axial length of the fixed key and/or the swing key of the Oldham ring as short as possible in the double scroll compressor.
- At least one of the first pivot keyway and the second pivot keyway may be open in the axial direction.
- At least one of the first pivot key groove and the second pivot key groove may be formed in a shape in which at least a portion of the other surface excluding the surface facing the Oldham ring in the axial direction is closed.
- a first Oldham ring is provided between the first orbiting scroll and the first fixed scroll facing it, and a second Oldham ring is provided between the second orbiting scroll and the second fixed scroll facing it. This can be provided. Through this, the reliability of the Oldham Ring can be increased by lowering the load on the Oldham Ring while excluding the main frame from the double scroll compressor.
- the first Oldham ring may include a first ring body, a first fixed key, and a first turning key.
- the first ring body may be formed in an annular shape and disposed between the first orbiting scroll and the first fixed scroll.
- the first fixing key extends from the first ring body in a first axis direction and can be slidably inserted into the first fixing scroll.
- the first turning key extends from the first ring body in a second axis direction and can be slidably inserted into the first turning scroll.
- the second Oldham ring may include a second ring body, a second fixed key, and a second turning key.
- the second ring body may be formed in an annular shape and disposed between the second orbiting scroll and the second fixed scroll.
- the second fixing key extends from the second ring body in a second axis direction and can be slidably inserted into the second fixing scroll.
- the second turning key extends from the second ring body in the first axis direction and can be slidably inserted into the second turning scroll.
- first eccentric portion and the second eccentric portion may be formed to be located on the same axis.
- first orbiting scroll and the second orbiting scroll perform orbital movement while receiving the same back pressure in the same area, thereby stabilizing the behavior of both orbiting scrolls. This effectively suppresses leakage between compression chambers and improves compression efficiency. You can.
- first eccentric portion and the second eccentric portion may be formed to be located on different axes. Through this, the centrifugal forces generated from both eccentric parts cancel each other out, thereby reducing compressor vibration.
- the scroll compressor according to the present invention includes a first orbiting scroll coupled to a first eccentric portion of the rotating shaft to form a first compression chamber, and a first orbiting scroll coupled to a second eccentric portion of the rotating shaft to form a second compression chamber. It is provided between the second orbiting scroll, the back of the first orbiting scroll, and the back of the second orbiting scroll facing it, and can support the first and second orbiting scrolls in the axial direction, respectively. Through this, the main frame can be excluded from the double scroll compressor, reducing the number of parts and simultaneously miniaturizing the compressor.
- the scroll compressor according to the present invention may be provided with a back pressure sealing member forming a back pressure chamber on at least one of the back of the first orbiting scroll and the back of the second orbiting scroll facing it.
- one Oldham ring may be provided between the rear surface of the first orbiting scroll and the rear surface of the second orbiting scroll facing the first orbiting scroll to suppress the rotation of the first orbiting scroll and the second orbiting scroll.
- the Oldham ring can be applied to a double scroll compressor to simplify the structure of the anti-rotation mechanism and facilitate processing. Additionally, by suppressing the increase in the outer diameter of the compression section, the compressor can be miniaturized. Additionally, manufacturing costs can be lowered by reducing the number of Oldham rings in a double scroll compressor.
- the first swing key and the second swing key may be formed to be symmetrical to each other about the ring body.
- the ring body of the Oldham ring can be inserted from the rear surface of at least one of the first orbiting scroll and the second orbiting scroll to the Oldham ring receiving surface.
- the scroll compressor according to the present invention is provided with a first Oldham ring between the first orbiting scroll and the first fixed scroll facing it, and a second Oldham ring between the second orbiting scroll and the second fixed scroll facing it. This can be provided. Through this, the reliability of the Oldham Ring can be increased by lowering the load on the Oldham Ring while excluding the main frame from the double scroll compressor.
- the first eccentric portion and the second eccentric portion may be formed to be located on the same axis.
- the first orbiting scroll and the second orbiting scroll perform orbital movement while receiving the same back pressure in the same area, thereby stabilizing the behavior of both orbiting scrolls. This effectively suppresses leakage between compression chambers and improves compression efficiency. You can.
- the first eccentric portion and the second eccentric portion may be formed to be located on different axes. Through this, the centrifugal forces generated from both eccentric parts cancel each other out, thereby reducing compressor vibration.
- FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a scroll compressor according to this embodiment.
- Figure 2 is a perspective view of the compressed part in Figure 1 disassembled and viewed from above.
- Figure 3 is a perspective view of the compressed part in Figure 1 disassembled and viewed from the bottom.
- Figure 4 is a perspective view showing parts of Figures 2 and 3 assembled.
- Figure 5 is a perspective view showing a portion of Figure 4 separated.
- Figure 6 is an enlarged perspective view of part "A" in Figure 5.
- Figure 7 is a cross-sectional view taken along line "IX-IX" of Figure 6.
- Figure 8 is a perspective view showing another embodiment of part "A" in Figure 7.
- Figure 9 is an exploded perspective view of another embodiment of the compression unit in Figure 1, viewed from above.
- Fig. 10 is a cross-sectional view taken along the line “X-X” in Fig. 9;
- Figure 11 is a cross-sectional view showing the assembly of Figure 9.
- Figure 12 is an exploded perspective view of another embodiment of the compression part in Figure 1, seen from above.
- Figure 13 is a cross-sectional view showing the compressed part of Figure 12 assembled.
- the "upper side” used in the following description refers to the direction away from the support surface supporting the scroll compressor according to the embodiment of the present invention, that is, when viewed centered on the drive unit (electric drive unit or drive motor) and the compression unit, the drive unit (electric drive unit or drive motor) is viewed from the center.
- the (drive motor) side refers to the upper side.
- “Lower side” refers to the direction approaching the support surface, that is, when looking at the driving part (electrical part or driving motor) and the compression part as the center, the compression part is the lower side.
- axial direction refers to the longitudinal direction of the rotation axis. “Axis” can be understood as an upward and downward direction. “Radial” means the direction intersecting the axis of rotation.
- the scroll compressor will be described by taking as an example a closed scroll compressor in which a driving part (electrical part or driving motor) and a compression part are provided in a casing.
- a driving part electric part or driving motor
- a compression part are provided in a casing.
- the same can be applied to an open compressor in which the driving part (electrical part or driving motor) is provided outside the casing and connected to the compression part provided inside the casing.
- the following description will take as an example a vertical scroll compressor in which the transmission unit and the compression unit are arranged in the vertical axial direction, and a lower compression type scroll compressor in which the compression unit is located lower than the drive unit (electric unit or drive motor).
- a horizontal scroll compressor in which the driving part (electrical part or drive motor) and the compression part are arranged left and right, as well as a top compression type scroll compressor in which the compression part is located above the driving part (electrical part or driving motor).
- FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a scroll compressor according to this embodiment
- FIG. 2 is a perspective view viewed from the top after disassembling the compression portion in FIG. 1
- FIG. 3 is a perspective view viewed from the bottom after disassembling the compression portion in FIG. 1.
- the double scroll compressor (hereinafter abbreviated as a scroll compressor) according to this embodiment has a drive motor 120 forming a transmission part installed in the upper half of the casing 110, and the drive motor 120 )
- a first compression section (C1) and a second compression section (C2) are provided on one side, respectively.
- the drive motor 120 forming the electric transmission unit is coupled to the upper end of the rotating shaft 125, which will be described later, and the first compression unit C1 and the second compression unit C2 are sequentially coupled to the lower end of the rotating shaft 125. Accordingly, the compressor has the lower compression structure described above, and the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2) are coupled to the drive motor 120 by one rotation shaft 125 and operate at the same speed. do.
- the casing 110 may include a cylindrical shell 111, an upper shell 112, and a lower shell 113.
- the cylindrical shell 111 has a cylindrical shape with openings at both top and bottom ends, the upper shell 112 is coupled to cover the open top of the cylindrical shell 111, and the lower shell 113 is the opening of the cylindrical shell 111. It is combined to cover the bottom. Accordingly, the internal space 110a of the casing 110 is sealed, and the sealed internal space 110a of the casing 110 is divided into a lower space (S1) and an upper space (S2) based on the driving motor 120. do.
- the lower space (S1) is a space formed below the driving motor 120, and the lower space (S1) is based on the compression section (C) including the first compression section (C1) and the second compression section (C2). It can be divided into storage space (S11) and discharge space (S12).
- the oil storage space (S11) is a space formed on the lower side of the compression section (C), and forms a space where mixed oil containing oil or liquid refrigerant is stored.
- the discharge space (S12) is a space formed between the upper surface of the compression unit (C) and the lower surface of the drive motor 120, and forms a space where the refrigerant compressed in the compression unit (C) or a mixed refrigerant mixed with oil is discharged. .
- the upper space (S2) is a space formed on the upper side of the drive motor 120, and forms an oil separation space where oil is separated from the refrigerant discharged from the compression unit (C).
- a refrigerant discharge pipe 116 communicates with the upper space S2.
- the lower space (S1) and the upper space (S2) may be communicated through an internal passage passing through the internal space (110a) of the casing 110, or may be communicated through an external passage passing through the outside of the casing 110.
- the lower space (S1) and upper space (S2) of the casing 110 are connected to the external passage (not shown). Poetry) can be communicated through.
- the lower space (S1) and the upper space (S2) of the casing 110 are not necessarily communicated through an external passage (not shown).
- a communication part (not shown) is formed between the first fixed scroll 141 and the second fixed scroll 142, which will be described later, so that the lower space S1 and the upper space S2 of the casing 110 are connected through an internal passage. It may be connected to (not shown).
- a refrigerant suction pipe 115 penetrates and is coupled to the side of the cylindrical shell 111. Accordingly, the refrigerant suction pipe 115 penetrates the cylindrical shell 111 forming the casing 110 in the radial direction and is coupled thereto.
- the refrigerant suction pipe 115 may be formed in an F-shape with one inlet and two outlets.
- one end of the refrigerant suction pipe 115 forming the inlet is connected to a refrigerant pipe (not shown) extending from the evaporator (not shown), and the other end of the refrigerant suction pipe 115 forming the outlet is connected to the first suction pipe 1151.
- the refrigerant is directly sucked into the first compression chamber (V1) and the second compression chamber (V2) through the first suction pipe 1151 and the second suction pipe 1152, respectively.
- the inner end of the refrigerant discharge pipe 116 is connected to the inner space 110a of the casing 110, specifically, the upper space S2 formed on the upper side of the drive motor 120. It penetrates and joins.
- An oil circulation pipe (not shown) may be coupled to the lower half of the lower shell 113 in the radial direction.
- the oil circulation pipe is open at both ends, and the other end of the oil circulation pipe may be coupled through the refrigerant suction pipe 115.
- An oil circulation valve (not shown) may be installed in the middle of the oil circulation pipe.
- the drive motor 120 includes a stator 121 and a rotor 122.
- the stator 121 is inserted and fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111, and the rotor 122 is rotatably provided inside the stator 121.
- the stator 121 includes a stator core 1211 and a stator coil 1212.
- the stator core 1211 is formed in an annular or hollow cylindrical shape and is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111 by hot pressing.
- the outer peripheral surface of the stator core 1211 is cut or recessed in a D-cut shape along the axial direction so that the oil separated in the upper space (S2) can be recovered into the reservoir space (S11).
- the stator coil 1212 is wound around the stator core 1211 and is electrically connected to an external power source through a power cable 1141 penetratingly coupled to the casing 110.
- a refrigerant passage (not indicated) is formed between the stator core 1211 and the stator coil 1212 so that the refrigerant discharged from the first compression section C1 moves to the upper space S2.
- the rotor 122 includes a rotor core 1221 and a permanent magnet 1222.
- the rotor core 1221 is formed in a cylindrical shape and is rotatably accommodated with a preset gap at the center of the stator core 1211. Accordingly, the gap between the stator core 1211 and the rotor core 1221 forms a refrigerant passage (not marked).
- the permanent magnet 1222 is embedded along the edge of the rotor core 1221, and the upper end of the rotation shaft 125 is coupled to the center of the rotor core 1221. Accordingly, the rotation shaft 125 rotates together with the rotor 122 and transmits the rotational force of the drive motor 120 to the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 forming the compression portion C.
- the rotation shaft 125 includes a main shaft portion 1251, a first bearing portion 1252, a second bearing portion 1253, an extension portion 1254, a first eccentric portion 1255, and a second eccentric portion 1256. do.
- the first bearing part 1252, the second bearing part 1253, and the shaft alignment part 1254 are formed on the same axis as the main shaft part 1251, and the first eccentric part 1255 and the second eccentric part 1256 ) is formed on an axis different from the main shaft portion 1251. Accordingly, when the rotation shaft 125 rotates, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 rotate eccentrically with respect to the axial center O of the rotation shaft 125.
- the main shaft portion 1251 forms the upper end of the rotating shaft 125 and is press-fitted and coupled to the rotor 122.
- the main shaft portion 1251 extends in the axial direction to be located on the same axis as the rotor 122. Accordingly, the main shaft 1251 rotates concentrically with the rotor 122.
- the first bearing portion 1252 is formed between the main shaft portion 1251 and the first eccentric portion 1255, and the second bearing portion 1253 is formed between the second eccentric portion 1256 and the lower end of the rotating shaft 125. is formed Accordingly, the first bearing part 1252 is inserted into the first fixed scroll 141, which will be described later, and is supported in the radial direction, and the second bearing part 1253 is inserted into the second fixed scroll 142, which will be described later, and is supported in the radial direction. can be supported.
- the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 extend from the main shaft portion 1251 to form the lower half of the rotating shaft 125, and are inserted into and coupled to the compression portion.
- the first eccentric portion 1255 is coupled to a first compression portion (C1) to be described later
- the second eccentric portion 1256 is coupled to a second compression portion (C2) to be described later. Accordingly, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 rotate at the same speed together with the main shaft portion 1251.
- the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be formed on the same axis or may be formed on different axes. In other words, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be formed to be eccentric by the same eccentric amount at the same rotation angle, or may be formed to be eccentric by different eccentric amounts at different rotation angles. In this embodiment, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 are formed on the same axis, so that the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 are symmetrical in the axial direction. I'm doing it.
- first orbiting scroll 151 coupled to the first eccentric portion 1255 and the second orbiting scroll 152 coupled to the second eccentric portion 1256 receive a symmetrical back pressure to form the first orbiting scroll and the second orbiting scroll 152.
- the behavior of the second orbiting scroll can be stabilized.
- an oil supply passage 126 is formed in a hollow shape inside the rotating shaft 125.
- the oil supply passage 126 may penetrate the inside of the rotating shaft 125 or may be formed by digging a groove to a preset height.
- a groove may be formed from the bottom of the rotation shaft 125 to the mid-height, for example, the first bearing portion 1252.
- An oil pickup 127 for pumping the oil filled in the oil reservoir space S11 may be coupled to the lower end of the rotating shaft 125. Accordingly, the oil filled in the oil storage space (S11) is sucked to the top of the rotating shaft 125 through the oil pickup 127 and the oil supply passage 126 when the rotating shaft 125 rotates and lubricates the sliding part.
- the oil supply passage 126 may be formed in the axial direction or may be formed inclined at a preset angle. This embodiment shows an example in which the oil supply passage 126 is formed to be inclined. Accordingly, the oil pumped by the oil pickup 127 is absorbed due to centrifugal force in the oil supply passage 126 and can be smoothly supplied to the sliding part.
- An oil supply hole penetrating the outer peripheral surface of the rotating shaft 125 is formed in the oil supply passage 126.
- a plurality of oil supply holes may be formed at predetermined intervals between the bottom and top of the oil supply passage 126.
- the first oiling hole (126a) is in the second bearing part (1253)
- the second oiling hole (126b) is in the second eccentric part (1256)
- the third oiling hole (126b) is in the first eccentric part (1255).
- 126c) a fourth oil supply hole 126d may be formed in the first bearing part 1252, respectively. Accordingly, the oil pumped through the oil supply passage 126 can be smoothly supplied to each bearing surface through each oil supply hole.
- the compression unit (C) includes a first compression unit (C1), a second compression unit (C2), and the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2).
- ) includes one Oldham ring (160) shared by The first compression section C1 and the second compression section C2 are provided on both sides of the Oldham ring 160 in the axial direction.
- the compression portion located on the lower side of the Oldham ring 160 will be defined as the first compression portion (C1)
- the compression portion located on the upper side of the Oldham ring 160 will be defined as the second compression portion (C2).
- the first compression unit (C1) includes a first fixed scroll (141) and a first orbiting scroll (151).
- the first fixed scroll 141 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111, and the first orbiting scroll 151 can be rotatably supported in the axial direction on the upper surface of the first fixed scroll 141. Accordingly, a pair of first compression chambers (V1) are formed between the first fixed scroll (141) and the first orbiting scroll (151) forming the first compression section (C1).
- the first fixed scroll 141 may include a first fixed head plate 1411, a first fixed side wall 1412, a first bearing protrusion 1413, and a first fixed wrap 1414. there is.
- the first fixing plate portion 1411 is formed in a disk shape, and a first bearing hole 1413a forming a first bearing protrusion 1413, which will be described later, is formed through the center in the axial direction.
- a first discharge port 1411a is formed around the first bearing hole 1413a, which will be described later, and the first discharge port 1411a is a discharge cover fixed to the second side (lower surface) of the first fixed end plate portion 1411. It is formed to open toward the discharge space 1451 of 145). Accordingly, the refrigerant compressed in the first compression chamber (V1) is discharged into the discharge space (1451) of the discharge cover (145) through the first discharge port (1411a).
- the first fixed side wall portion 1412 extends axially from the first side (top surface) edge of the first fixed head plate portion 1411 toward the first orbital plate portion 1511 of the first orbital scroll 151 and has an annular shape. can be formed. Accordingly, the first pivoting plate portion 1511 can be supported in the axial direction on the first fixed side wall portion 1412 so that it can pivot.
- a first suction port 1421 that penetrates the first fixed side wall 1412 in the radial direction is formed in the first fixed side wall 1412.
- the end of the first suction pipe 1151 penetrating the cylindrical shell 111 is inserted and coupled to the first suction port 1421 as described above. Accordingly, a portion of the refrigerant discharged from the evaporator is sucked into the first compression chamber (V1) through the first suction pipe 1151 and the first suction port 1421a of the refrigerant suction pipe 115.
- a fixing key groove 1412b is formed on the upper surface of the first fixing side wall portion 1412.
- the fixed key groove 1412b is formed to be long in the radial direction on both sides with a phase difference of 180° along the circumferential direction. Accordingly, the fixing key 160b of the Oldham ring 160, which will be described later, is slidably inserted in the radial direction into the fixing key groove 1412b to guide the turning movement of the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152. do.
- the fixed key groove 1412b is formed on the second fixed side wall 1422 of the second fixed scroll 142 or on the first fixed side wall 1412 and the second fixed side wall 1422. Each may be formed.
- the first bearing protrusion 1413 extends axially from the center of the first fixed head plate 1411 toward the lower shell 113. At the center of the first bearing protrusion 1413, a cylindrical first bearing hole 1413a is formed by penetrating in the axial direction, and the first bearing portion 1252 of the rotating shaft 125 is formed in the first bearing hole 1413a. It can be inserted and supported in the radial direction.
- the first bearing hole 1413a is formed on the same axis as the second bearing hole 1423a, which will be described later.
- a bearing member made of a bush bearing or ball bearing, etc. is provided on the inner peripheral surface of the first bearing hole 1413a to support the first bearing portion 1252 of the rotating shaft 125.
- the first fixing wrap 1414 may be formed to extend axially from the upper surface of the first fixing head plate portion 1411 toward the first orbiting scroll 151.
- the first fixed wrap 1414 engages with the first pivoting wrap 1512, which will be described later, to form a pair of first compression chambers V1.
- the first fixing wrap 1414 may be formed in an involute shape.
- the first fixed wrap 1414, together with the first swing wrap 1512 may be formed in various shapes other than an involute.
- the first fixed wrap 1414 has a shape of connecting a plurality of circular arcs with different diameters and origins, and the outermost curve may be formed in an approximately elliptical shape with a major axis and a minor axis.
- the first orbital wrap 1512 may also be formed in the same manner.
- FIG. 4 is a perspective view of parts of FIGS. 2 and 3 assembled
- FIG. 5 is a perspective view of parts of FIG. 4 separated
- FIG. 6 is an enlarged perspective view of part “A” of FIG. 5
- FIG. 7 is an enlarged perspective view of part “A” of FIG. It is a cross-sectional view “IX-IX” in FIG. 6, and
- FIG. 8 is a perspective view showing another embodiment of part “A” in FIG. 7.
- the first turning scroll 151 includes a first turning mirror plate part 1511, a first turning wrap 1512, and a first rotating shaft coupling part 1513. .
- the first pivot plate portion 1511 is formed in a disk shape, and a first pivot wrap 1512 is formed in the center of the lower surface, and the bottom edge of the first pivot disk portion 1511 is on the upper surface of the first fixed scroll 141. It is supported axially. Accordingly, while the first swing wrap 1512 is engaged with the first fixed wrap 1414, the first pivot plate portion 1511 is supported by the first fixed scroll 141 and makes a pivot movement.
- the first turning keyway 1511b is formed by extending in the radial direction from the outer peripheral surface of the first turning mirror plate portion 1511.
- the first turning keyway 1511b is formed on both sides with a 180° phase difference along the circumferential direction, like the previously described fixed keyway 1412b, but is formed with a 90° phase difference from the fixed keyway 1412b.
- the first turning key 160c of the Oldham ring 160 which will be described later, is slidably inserted into the first turning key groove 1511b, so that the first turning scroll 151 performs a turning movement with respect to the first fixed scroll 141. I do it.
- a first keyway protrusion (1511a) extending in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the first pivot plate portion (1511), and a first pivoting keyway (1511b) is formed at the center of the first keyway protrusion (1511a) in the radial direction. It is formed across.
- the first pivot keyway 1511b is formed in an approximately rectangular shape extending in the radial direction when projected in the axial direction. Accordingly, the first turning key 160c, which will be described later, inserted into the first turning key groove 1511b, is supported in both circumferential directions by the first turning key groove 1511b and slides in the radial direction.
- a first Oldham ring receiving surface 1511c is formed to be stepped on the upper surface of the first keyway protrusion 1511a.
- the upper surface of the first keyway protrusion 1511a is formed lower than the rear surface of the first pivot plate portion 1511. Accordingly, a portion of the ring body 160a of the Oldham ring 160, which will be described later, that is, the lower half of the ring body 160a, will be inserted into the outer peripheral surface of the first pivot plate portion 1511 up to the first Oldham ring receiving surface 1511c. You can.
- the Oldham ring 160 is provided between the back of the first pivot plate 1511 and the back of the second pivot plate 1521, and the backs of both pivot plates 1511 and 1521 are in sliding contact with each other. It can be.
- the overall outer diameter of the first pivot plate portion 1511 excluding the first keyway protrusion 1511a does not increase, compressor efficiency can be increased by lowering the weight of the first pivot scroll 151.
- the first Oldham Ring receiving surface 1511c may be excluded.
- the second Oldham ring receiving surface 1521c is formed only on the second orbiting scroll 152, so that the ring body 160a of the Oldham ring 160, which will be described later, can be inserted only into the second orbiting scroll 152.
- This also applies to the second orbiting scroll 152. That is, the second Oldham ring receiving surface 1521c is excluded and only the first Oldham ring receiving surface 1511c is provided, so that the ring body 160a of the Oldham ring 160 can be inserted only into the first orbiting scroll 151. In these cases, processing of the Oldham ring receiving surface can be simplified by reducing the number of processed surfaces.
- the first pivot keyway 1511b may be formed in a shape with an open outer peripheral surface, or may be formed in a closed shape on the outer peripheral surface.
- oil can be smoothly supplied between the first pivot keyway 1511b and the first pivot key 160c.
- the rigidity of the first turning keyway (1511b) can be improved as both ends of the first turning keyway (1511b) are connected to each other.
- the first pivot keyway 1511b shows an example in which the outer peripheral surface is open.
- first pivot keyway 1511b may be formed to penetrate in the axial direction, and one side may be formed in a closed structure. For example, as shown in FIGS. 6 and 7, both axial sides of the first pivot keyway 1511b may be opened. In this case, the bearing surface between the first turning keyway (1511b) and the first turning key (160c) is exposed on both sides in the axial direction, and oil is supplied in either direction of the axial direction. Oil supply to the bearing surface between the swing keys 160c can be smoothed.
- the first pivot key groove 1511b may be formed in a shape in which at least a portion of the other side surfaces other than the top surface where the first pivot key 160c of the Oldham ring 160 is inserted is closed.
- a keyway connection surface 1511d may be formed on the lower surface and the outer surface of the first pivot keyway 1511b, respectively. Accordingly, the axial lower end and the radial outer end of the first pivot keyway 1511b can be connected to each other by the keyway connecting surface 1511d.
- the oil flowing into the upper surface of the first turning keyway (1511b) is connected to the first turning keyway (1511d) by the keyway connecting surface (1511d). It can be stored in the turning key home (1511b). Then, oil is smoothly supplied between the first pivot key groove (1511b) and the first pivot key (160c) not only during the initial startup of the compressor but also during operation, thereby suppressing friction loss or wear.
- the rigidity of the first keyway protrusion 1511a including the first pivot keyway 1511b can be improved.
- the first keyway protrusion (1511a) including the first pivoting keyway (1511b) is formed in a cantilever shape, the first keyway protrusion (1511a) surrounds the first pivoting keyway (1511b) and is connected to each other, thereby forming the first pivoting keyway (1511b).
- the rigidity of the first keyway protrusion 1511a including (1511b) can be improved.
- the keyway connection surface 1511d may be formed on only one of the lower surface or the outer surface of the first pivot keyway 1511b.
- the keyway connection surface (1511d) is formed on the lower surface of the first turning keyway (1511b)
- the keyway connection surface (1511d) is formed on the outer surface of the first turning keyway (1511b). If formed, it may be advantageous in terms of rigidity.
- annular back pressure chamber 170 is formed between the first pivot plate portion 1511 and the second pivot disk portion 1521, which will be described later, facing the first pivot plate portion 1511. Accordingly, the first pivoting plate portion 1511 is axially supported in a direction toward the first fixed scroll 141 with respect to the second pivoting disk portion 1521, which will be described later, and is connected between compression chambers in the first compression chamber V1. Leakage can be effectively suppressed.
- a first sealing groove (1511e) and a second sealing groove (1511f) are formed on the rear surface of the first pivot plate portion 1511 to be spaced apart from each other by a preset distance in the radial direction, and the first sealing groove (1511e) and A back pressure groove 1511g that is depressed to a preset depth is formed between the second sealing grooves 1511f.
- the back pressure groove 1511g is also formed in an annular shape.
- a first back pressure sealing member 155 is inserted into the first sealing groove 1511e, and a second back pressure sealing member 156 is inserted into the second sealing groove 1511f.
- the first back pressure sealing member 155 is in contact with the back of the first pivot plate 1511 and the back of the second pivot plate 1521 to seal the inner circumference of the back pressure groove 1511g
- the second back pressure sealing member (156) contacts the rear surface of the first pivot plate portion 1511 and the rear surface of the second pivot disk portion 1521 to seal the outer circumferential side of the back pressure groove 1511g.
- the back pressure groove 1511g is sealed in the radial direction by the first back pressure sealing member 155 and the second back pressure sealing member 156, and at the same time, the back of the first pivot plate portion 1511 and the second pivot plate portion are sealed.
- the axial direction is sealed by the rear surface of 1521 to form the annular back pressure chamber 170 described above.
- the inner back pressure chamber 171 has the first back pressure sealing member 155 in between.
- the pressure space and the outer back pressure chamber 172 form an intermediate pressure space, respectively.
- the back pressure chamber 170 is formed in an annular shape as described above, but in this embodiment, the discharge ports 1411a and 1421a are arranged eccentrically from the axis center, so the back pressure chamber 170 also has discharge ports 1411a and 1421a. It can be formed eccentrically in an eccentric direction. Accordingly, the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 can be supported more stably.
- the first swing wrap 1512 may be formed to extend from the second side (lower surface) of the first pivot plate portion 1511 toward the first fixed scroll 141.
- the first orbital wrap 1512 engages with the first fixed wrap 1414 to form the first compression chamber V1.
- first orbital wrap 1512 is formed to correspond to the shape of the first fixed wrap 1414 described above, the description of the first orbital wrap 1512 will be replaced with the first fixed wrap 1414.
- the inner end of the first pivot wrap 1512 is formed in the central portion of the first pivot plate portion 1511, and the first rotation shaft engaging portion 1513 is formed in the axial direction at the central portion of the first pivot plate portion 1511. It can be formed through.
- the first eccentric portion 1255 of the rotation shaft 125 is rotatably inserted and coupled to the first rotation shaft coupling portion 1513.
- the outer periphery of the first rotation shaft coupling portion 1513 is connected to the first turning wrap 1512 and serves to form the first compression chamber V1 together with the first fixed wrap 1414 during the compression process.
- the first rotation shaft coupling portion 1513 may be formed at a height that overlaps the first pivot wrap 1512 on the same plane. That is, the first rotation shaft coupling portion 1513 may be disposed at a height where the first eccentric portion 1255 of the rotation shaft 125 overlaps the first pivot wrap 1512 on the same plane. Accordingly, the repulsion force and compression force of the refrigerant are applied to the same plane based on the first orbital plate portion 1511 and cancel each other out, thereby suppressing the tilt of the first orbital scroll 151 due to the action of the compression force and repulsion force. It can be.
- the second compression unit (C2) according to this embodiment is provided on the upper side of the Oldham ring 160, which will be described later, and the second compression unit (C2) is the first compression unit ( It is formed symmetrically to C1).
- the second compression unit C2 includes a second fixed scroll 142 and a second orbiting scroll 152.
- the second fixed scroll 142 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111 from the upper side of the Oldham ring 160, and the second orbiting scroll 152 is rotatable on the back of the second orbiting scroll 152 in the axial direction. can be supported. Accordingly, a pair of second compression chambers (V2) are formed between the second fixed scroll (142) and the second orbiting scroll (152) forming the second compression portion (C2).
- the second fixed scroll 142 includes a second fixed head plate portion 1421, a second fixed side wall portion 1422, a second bearing protrusion 1423, and a second fixed wrap 1424.
- the second fixing plate portion 1421 is formed in the shape of a disk, and a second bearing hole 1423a forming a second bearing protrusion 1423, which will be described later, is formed through the center in the axial direction.
- a second discharge port 1421a is formed around the second bearing hole 1423a.
- the second discharge port 1421a is formed to be located on the same axis as the first discharge port 1411a, that is, at the same rotation angle.
- the second discharge port 1421a is formed to communicate between the second compression chamber V2 and the internal space 110a of the casing 110. Accordingly, the refrigerant compressed in the second compression chamber (V2) is discharged into the internal space (110a) of the casing (110) through the second discharge port (1421a).
- the second fixed side wall portion 1422 extends axially from the edge of the first side (lower surface) of the second fixed head plate portion 1421 toward the second orbital plate portion 1521 of the second orbital scroll 152, which will be described later. It can be formed into a ring shape. Accordingly, the second pivoting plate portion 1521 can be supported in the axial direction on the second fixed side wall portion 1422 so that it can pivot.
- a second suction port 1422a is formed in the second fixed side wall portion 1422 in the radial direction.
- the second suction port 1422a is formed to be located on the same axis as the first suction port 1412a, that is, at the same rotation angle.
- the end of the second suction pipe 1152 penetrating the cylindrical shell 111 is inserted and coupled to the second suction port 1422a as described above. Accordingly, part of the refrigerant discharged from the evaporator is sucked into the second compression chamber (V2) through the second suction pipe 1152 and the second suction port 1422a of the refrigerant suction pipe 115.
- a fixed key groove 1412b may be formed on the lower surface of the second fixed side wall portion 1422.
- the fixed key groove 1412b is formed to be long in the radial direction on both sides with a phase difference of 180° along the circumferential direction, so that the fixed key (not shown) of the Oldham ring 160 can be slidably inserted in the radial direction.
- the second bearing protrusion 1423 extends axially from the center of the second fixed head plate 1421 toward the drive motor 120. At the center of the second bearing protrusion 1423, a cylindrical second bearing hole 1423a is formed by penetrating in the axial direction, and the second bearing portion 1253 of the rotating shaft 125 is formed in the second bearing hole 1423a. It can be inserted and supported in the radial direction.
- the second bearing hole 1423a is formed on the same axis as the bearing receiving portion 133 of the main frame 130 and the first bearing hole 1413a.
- a bearing member made of a bush bearing or ball bearing, etc. is provided on the inner peripheral surface of the second bearing hole 1423a to support the second bearing portion 1253 of the rotating shaft 125.
- the second fixing wrap 1424 may be formed to extend axially from the lower surface of the second fixing head plate portion 1421 toward the second orbiting scroll 152.
- the second fixed wrap 1424 engages with the second pivoting wrap 1522, which will be described later, to form a pair of second compression chambers V2.
- the second fixing wrap 1424 may be formed in an involute shape.
- the second fixed wrap 1424, together with the second swing wrap 1522 may be formed in various shapes other than the involute.
- the second fixed wrap 1424 has a shape of connecting a plurality of circular arcs with different diameters and origins, and the outermost curve may be formed in an approximately elliptical shape with a major axis and a minor axis.
- the second orbital wrap 1522 may also be formed in the same way.
- the second fixed wrap 1424 is formed to be symmetrical to the first fixed wrap 1414 described above.
- the second fixed wrap 1424 is formed identically to the first fixed wrap 1414 when projected in the axial direction (or along the axial direction).
- the second suction port 1422a may be formed on the same axis as the first suction port 1412a, and the second discharge port 1421a may be formed at the same rotation angle as the first discharge port 1411a.
- the second turning scroll 152 includes a second turning mirror plate part 1521, a second turning wrap 1522, and a second rotating shaft coupling part 1523. do.
- the second pivot plate portion 1521 is formed in a disk shape and is disposed to face the back of the first pivot disk portion 1511.
- the rear surface (lower surface) of the second pivot plate portion 1521 can be slidably contacted with the rear surface (upper surface) of the first pivot disk portion 1511 and supported in the axial direction. Accordingly, the space between the rear surface of the second pivot plate portion 1521 and the rear surface of the first pivot disk portion 1511 facing it is sealed by the first back pressure sealing member 155 and the second back pressure sealing member 156 described above.
- a back pressure chamber 170 is formed so that the second pivot plate portion 1521 can be supported in the axial direction by the first pivot plate portion 1511.
- a second keyway protrusion (1521a) extending in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the second pivot plate portion (1521), and a second pivoting keyway (1521b) is formed at the center of the second keyway protrusion (1521a) in the radial direction. It is formed across.
- the second pivot keyway 1521b is formed in an approximately rectangular shape extending in the radial direction when projected in the axial direction. Accordingly, the second turning key 160d, which will be described later, inserted into the second turning keyway 1521b, is supported in both circumferential directions by the first turning keyway 1511b and slides in the radial direction.
- a second Oldham ring receiving surface (1521c) is formed to be stepped on the lower surface of the second keyway protrusion (1521a).
- the lower surface of the second keyway protrusion 1521a is formed at a higher position than the rear surface of the second pivot plate portion 1521. Accordingly, another part of the ring body 160a of the Oldham ring 160, which will be described later, that is, the upper half of the ring body 160a, is inserted into the outer peripheral surface of the second pivot plate portion 1521 up to the second Oldham ring receiving surface 1521c. It can be.
- the Oldham ring 160 is provided between the back of the first pivot plate 1511 and the back of the second pivot plate 1521, and the backs of both pivot plates 1511 and 1521 are in sliding contact with each other. It can be.
- the overall outer diameter of the second pivot plate portion 1521 excluding the second keyway protrusion 1521a does not increase, compressor efficiency can be increased by lowering the weight of the second pivot scroll 152.
- the second pivot keyway 1521b may be formed in a shape with an open outer peripheral surface, or may be formed in a closed shape with an outer peripheral surface.
- oil can be smoothly supplied between the second pivot keyway 1521b and the second pivot key 160c.
- the rigidity of the second turning keyway (1521b) can be improved as both ends of the second turning keyway (1521b) are connected to each other.
- the second pivot keyway 1521b shows an example in which the outer peripheral surface is open.
- the second pivot keyway 1521b may be penetrating in the axial direction or may be formed in a structure in which one side is closed. For example, both axial sides of the second pivot keyway 1521b may be opened. In this case, the bearing surface between the second turning keyway (1521b) and the second turning key (160d) is exposed on both sides in the axial direction, and oil is supplied in either direction of the axial direction. Oil supply to the bearing surface between the swing keys 160d can be smoothed.
- one axial side and/or the radial outer side of the second pivot keyway 1521b may be formed in a closed structure.
- both circumferential sides of the second pivot keyway 1521b are connected to each other, so that the rigidity of the second pivot keyway 1521b can be improved.
- the back pressure chamber 170 described above is formed on the back of the second pivot plate portion 1521 and between the first pivot disk portion 1511.
- the back pressure chamber 170 may be formed by a first back pressure sealing member 155 and a second back pressure sealing member 156 provided on the back of the first pivot plate portion 1511.
- at least one of the first back pressure sealing member 155 and the second back pressure sealing member 156 may be provided on the back of the second pivot plate portion 1521.
- the first back pressure sealing member 155 and the second back pressure sealing member 156 are the first back pressure sealing member 155 and the second back pressure sealing member 156 disposed below. It may be advantageous to be provided on the orbiting scroll 151.
- the second swing wrap 1522 is formed extending from the second side (top surface) of the second pivot plate portion 1521 toward the second fixed scroll 142.
- the second orbital wrap 1522 engages with the second fixed wrap 1424 to form a second compression chamber V2.
- the description of the second orbital wrap 1522 will be replaced with the second fixed wrap 1424.
- the inner end of the second pivot wrap 1522 is formed in the central portion of the second pivot plate portion 1521, and the second rotation shaft engaging portion 1523 is formed in the central portion of the second pivot plate portion 1521 in the axial direction. It can be formed through.
- the second orbital wrap 1522 is formed to be symmetrical to the first orbital wrap 1512 described above.
- the second pivoting wrap 1522 is formed along the axial direction with the first pivoting wrap 1512. are formed identically.
- the second suction port 1422a may be formed on the same axis as the first suction port 1412a, and the second discharge port 1421a may be formed at the same rotation angle as the first discharge port 1411a.
- the second eccentric portion 1256 of the rotation shaft 125 is rotatably inserted and coupled to the second rotation shaft coupling portion 1523.
- the outer periphery of the second rotation shaft coupling portion 1523 is connected to the second turning wrap 1522 and serves to form the second compression chamber V2 together with the second fixed wrap 1424 during the compression process.
- the second rotation shaft coupling portion 1523 may be formed at a height that overlaps the second pivot wrap 1522 on the same plane. That is, the second rotation shaft coupling portion 1523 may be disposed at a height where the second eccentric portion 1256 of the rotation shaft 125 overlaps the second pivot wrap 1522 on the same plane. Accordingly, the repulsion force and compression force of the refrigerant are applied to the same plane based on the second orbital plate portion 1521 and cancel each other out, thereby suppressing the tilt of the second orbital scroll 152 due to the action of the compression force and repulsion force. It can be.
- the Oldham ring 160 is between the first compression part (C1) and the second compression part (C2), specifically, the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll. It is provided between (152) and coupled to the first orbiting scroll (151) and the second orbiting scroll (152), respectively. Accordingly, in the scroll compressor according to this embodiment, the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 can each make a orbital movement by one Oldham ring 160.
- the Oldham ring 160 includes a ring body 160a, a fixed key 160b, a first turning key 160c, and a second turning key 160d.
- the ring body 160a is located on the outside of the first pivot plate 1511 and/or the second pivot plate 1521, and the fixing key 160b is a fixing key 160b of the first pivot plate 1511. It is slidably inserted into the groove (1412b), the first turning key (160c) is slidably inserted into the first turning key groove (1511b) of the first turning scroll (151), and the second turning key (160d) is inserted into the second turning key (160d). It is slidably inserted into the second turning key groove (1521b) of the scroll (152). Accordingly, as described above, the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 are coupled to one Oldham ring 160, thereby limiting their respective rotational movements.
- the ring body 160a is formed in an annular shape and is inserted into the outside of the first pivot plate portion 1511 and/or the outside of the second pivot plate portion 1521. Accordingly, the inner diameter of the ring body 160a is formed to be larger than the outer diameter of the first pivot plate portion 1511 and/or the outer diameter of the second pivot plate portion 1521.
- the ring body 160a may be arranged to surround the outer peripheral surface of the first pivot plate portion 1511 or may be disposed to surround the outer peripheral surface of the second pivot disk portion 1521. However, the ring body 160a may be arranged to surround a portion of the outer peripheral surface of the first pivot plate portion 1511 and a portion of the outer peripheral surface of the second pivot disk portion 1521.
- This embodiment shows an example in which the ring body 160a is arranged to surround a portion of the outer peripheral surface of the first pivot plate portion 1511 and a portion of the outer peripheral surface of the second pivot disk portion 1521. Accordingly, the first turning key 160c and the second turning key 160d, which will be described later, can be formed to have the same axial length.
- the fixing key 160b extends in the axial direction from the lower surface (first side) of the ring body 160a.
- Two fixed keys 160b are formed with a phase difference of 180° along the circumferential direction to correspond to the previously described fixed key grooves 1412b. Accordingly, the fixing keys 160b are each slidably inserted into the fixing key grooves 1412b in the radial direction.
- the fixing key 160b As the fixing key 160b is coupled to the first fixing scroll 141 beyond the first pivot plate portion 1511, its axial length is greater than the axial length of the first pivot wrap 1512 and/or the second pivot wrap 1522. (long) formed. Accordingly, the fixed key 160b may be formed to have a larger circumferential length than the first pivot wrap 1512 and/or the second pivot wrap 1522. Through this, the fixing key 160b can secure rigidity while having a long axial length.
- the first pivot key 160c extends in the axial direction from the lower surface (first side) of the ring body 160a.
- the first pivot key 160c is axially moved between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the ring body 160a. It may be extended. Accordingly, the first pivot key 160c does not protrude from the ring body 160a in the radial direction but extends in the same axial direction as the fixed key 160b.
- the first turn key 160c may be formed into a rectangular or square cross-sectional shape when projected in the axial direction. Accordingly, the first turning key 160c is brought into surface contact with the previously described first turning key groove 1511b in the circumferential direction, so that reliability in the circumferential direction can be improved.
- Two first turning keys 160c are formed with a phase difference of 180° along the circumferential direction to correspond to the first turning key groove 1511b described above. Accordingly, the first turning key 160c is formed with a phase difference of 90° from the fixed key 160b along the circumferential direction.
- the axial length of the first pivot key (160c) is the axial length of the fixed key (160b). It is formed shorter. Accordingly, even if the circumferential length of the first pivot key 160c is formed to be smaller than the circumferential length of the fixed key 160b, the rigidity of the first pivot key 160c can be secured.
- the second pivot key 160d extends in the axial direction from the upper surface (second side surface) of the ring body 160a.
- the second pivot key 160d is axially moved between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the ring body 160a. It may be extended. Accordingly, the second pivot key 160d does not protrude from the ring body 160a in the radial direction but extends in the axial direction opposite to the fixed key 160b.
- the second turning key 160d may be formed into a rectangular or square cross-sectional shape when projected in the axial direction. Accordingly, the second turning key 160d is brought into surface contact with the previously described second turning key groove 1521b in the circumferential direction, so that reliability in the circumferential direction can be improved.
- Two second turning keys 160d are formed with a phase difference of 180° along the circumferential direction to correspond to the second turning key groove 1521b described above. Accordingly, the second turning key 160d is formed with a phase difference of 90° along the circumferential direction from the fixed key 160b, so that the second turning key 160d has the same circumferential direction as the first turning key 160c. It is formed on both sides of the axial direction at an angle.
- the axial length of the second pivot key (160d) is the axial length of the fixed key (160b). It is formed shorter. Accordingly, the circumferential length of the second turning key 160d may be made smaller than the circumferential length of the fixed key 160b. In other words, the axial and circumferential lengths of the second pivot key 160d may be formed to be the same as the axial and circumferential lengths of the first pivot key 160c.
- the scroll compressor according to this embodiment as described above operates as follows.
- the volumes of the first compression chamber (V1) and the second compression chamber (V2) are continuously formed toward the center from each suction pressure chamber (not marked) formed on the outside of each compression chamber (V1) (V2). It gradually decreases with each intermediate pressure chamber (not marked) and each discharge pressure chamber (not marked).
- the refrigerant that has passed through the refrigeration cycle device passes through the first suction pipe 1151 of the refrigerant suction pipe 115 toward the first suction pressure chamber forming the first compression chamber V1, and passes through the second suction pipe 1152 toward the first suction pressure chamber forming the first compression chamber V1. Each is sucked toward the second suction pressure chamber forming the second compression chamber (V2).
- each suction pressure chamber is compressed while moving to each discharge pressure chamber through each intermediate pressure chamber along the movement trajectory of the first compression chamber (V1) and the second compression chamber (V2), and the first compression chamber
- the refrigerant compressed in the chamber (V1) passes through the first discharge port (1411a) into the discharge space (1451) of the discharge cover (145), and the refrigerant compressed in the second compression chamber (V2) passes through the second discharge port (1421a).
- Each is discharged into the internal space 110a of the casing 110.
- the first fixed scroll 141 and the first orbiting scroll 151 are brought into close contact by the pressure of the back pressure chamber 170, and leakage between compression chambers in the first compression chamber V1 is suppressed, thereby compressing the first compression chamber. Compression efficiency in section C1 is improved.
- the second fixed scroll 142 and the second orbiting scroll 152 are in close contact with each other due to the pressure of the back pressure chamber 170, thereby suppressing leakage between compression chambers in the second compression chamber V2, thereby compressing the second compression chamber. Compression efficiency in section C2 is improved.
- the plurality of compression units (C1) (C2) are driven by one drive motor 120, thereby reducing the number of parts for the double scroll compressor, thereby lowering the manufacturing cost and miniaturizing the compressor.
- the main frame supporting the compression units (C1) (C2) can be excluded.
- the number of parts for the main frame in a double scroll compressor can be reduced, further lowering manufacturing costs and making the compressor more compact.
- one Oldham ring 160 is placed between the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 to constrain the rotation of both orbiting scrolls 151 and 152, thereby forming the Oldham ring 160.
- the number can be reduced. Through this, the number of parts for the Oldham ring 160 in the double scroll compressor can be reduced, thereby further lowering the manufacturing cost.
- the assembly structure is simpler than the pin-and-ring structure or cam structure, and processing is easier than the pin-and-ring structure or cam. Manufacturing costs can be reduced.
- the outer diameter of the fixed scroll (141) (142) and orbiting scroll (151) (152) must be increased, so miniaturization can be possible compared to these structures.
- back pressure sealing members 155 and 156 form a back pressure chamber 170 between the plurality of compression units to support both orbiting scrolls 151 and 152 in the axial direction.
- the number can be reduced. Through this, the number of parts for the back pressure sealing members 155 and 156 in the double scroll compressor can be reduced, thereby further lowering the manufacturing cost.
- the first eccentric portion and the second eccentric portion are formed symmetrically in the axial direction, but in some cases, the first eccentric portion and the second eccentric portion may be formed asymmetrically in the axial direction. In other words, the first eccentric portion and the second eccentric portion may be formed with a phase difference equal to the preset rotation angle.
- the description will focus on an example in which the first eccentric portion and the second eccentric portion are formed with a phase difference of 180°.
- FIG. 9 is an exploded perspective view of another embodiment of the compression unit in FIG. 1, viewed from above, FIG. 10 is a cross-sectional view along the line “X-X” of FIG. 9, and FIG. 11 is a cross-sectional view of FIG. 9 assembled.
- the scroll compressor according to this embodiment forms a double scroll compressor in which a first compression unit (C1) and a second compression unit (C2) are arranged along the axial direction, which is the scroll compressor described above. Same as
- the rotation shaft 125 is coupled to one drive motor 120, and the rotation shaft 125 has a first eccentric portion 1255 and a second eccentric portion 1256. It is formed eccentrically along the direction, and the first eccentric part 1255 has a first compression part (C1) including the first orbiting scroll 151, and the second eccentric part 1256 has a second compression part (C2). Each is combined.
- the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 are arranged to be in sliding contact with each other. Accordingly, the main frame is excluded between the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2), thereby reducing the number of parts in the double scroll compressor and miniaturizing the compressor.
- an Oldham ring 160 is disposed between the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 to prevent rotation of both orbiting scrolls. Accordingly, the rotation of both orbiting scrolls is restrained by the Oldham ring 160, making it possible to simplify the anti-rotation mechanism and miniaturize the compressor compared to the pin-and-ring structure or cam structure. In addition, since the rotation of both orbiting scrolls 151 and 152 is prevented by one Oldham ring 160, the number of parts in the double scroll compressor can be further reduced.
- first compression unit (C1) and the second compression unit (C2) are connected to one refrigerant suction pipe 115, and the first suction port 1412a of the first fixed scroll 141 connected to the refrigerant suction pipe 115.
- second suction port 1422a of the second fixed scroll 142 may be formed to be located on the same axis, that is, at the same rotation angle. Accordingly, not only is the assembly of the refrigerant suction pipe 115 easier, but the surrounding piping including the refrigerant suction pipe 115 can be simplified.
- the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 of the rotation shaft 125 may be formed asymmetrically.
- the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be formed with a phase difference of approximately 180° based on the rotation angle. Accordingly, the centrifugal forces generated in the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 are symmetrical and cancel each other out, thereby suppressing compressor vibration.
- the Oldham ring 160 includes a ring body 160a, a fixed key 160b, a first turning key 160c, and a second turning key 160d.
- the first turning key 160c or the second turning key 160d may extend longer in the radial direction than the outer peripheral surface of the ring body 160a.
- the Oldham ring 160 may be formed as a whole in almost the same way as the above-described embodiment.
- the ring body 160a is formed in an annular shape, and has an outer diameter smaller than or equal to the outer diameter of the first fixed disk portion 1411 or the second fixed disk portion 1421, and the first rotating disk portion 1511 and/or the second fixed disk portion 1421. It may be formed larger than the outer diameter of the second turning mirror plate portion 1521. Accordingly, the ring body 160a may be inserted into the outer peripheral surface of the first pivot plate portion 1511 and/or the outer peripheral surface of the second pivot plate portion 1521. Through this, as in the above-described embodiment, the rear surface of the first pivot plate portion 1511 and the rear surface of the second pivot disk portion 1521 can be supported in the axial direction by slidingly contacting each other across the back pressure chamber 170. .
- the fixed key 160b is located on one axial side of the ring body 160a, and the first turning key 160c and the second turning key 160d are located on both axial sides of the ring body 160a on the same axis.
- the fixing key 160b is slidably inserted into the fixing key groove 1412b provided in the first fixing head plate portion (and/or the second fixing head plate portion), and the first pivot key 160c is inserted into the first pivot portion 1511.
- the second pivot key 160d is slidably inserted into the second pivot key groove 1521b of the second pivot plate portion 1521, respectively. Accordingly, in this embodiment as well, the rotational movements of the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 can be restricted by one Oldham ring 160.
- one of the first turning key 160c and the second turning key 160d (the second turning key in this embodiment) 160d has an outer peripheral surface that extends further outward than the outer peripheral surface of the ring body 160a. It is formed by extending. Accordingly, even if the second turning scroll 152 pivots far away from the Oldham ring 160, the second turning key 160d of the Oldham ring 160 is not connected to the second turning key groove (160d) of the second turning scroll 152. It is possible to suppress deviation from 1521b).
- the outer peripheral surface of the first rotating disk portion 1511 and the second pivoting disk portion 1521 )'s outer peripheral surface is located on the same axis. Due to this, the second turning key (160d) of the Oldham ring (160) slidably coupled to the first fixed scroll (141) does not come off from the second turning key groove (1521b) of the second turning scroll (152). Accordingly, in the above-described embodiment, the first turning key 160c and the second turning key 160d may be formed to be positioned on the same axis as the outer peripheral surface of the ring body 160a.
- the second pivot portion 1521 is larger than one side of the outer peripheral surface of the first pivot disk portion 1511.
- One side of the outer peripheral surface may protrude in the radial direction.
- the second turning key (160d) of the Oldham ring (160) slidably coupled to the first fixed scroll (141) may be separated from the second turning key groove (1521b) of the second turning scroll (152). Accordingly, in this embodiment, as shown in FIG.
- the inner peripheral surface of the second turning key 160d is formed to be located outside the inner peripheral surface of the ring body 160a, and the outer peripheral surface of the second turning key 160d is located outside the inner peripheral surface of the ring main body 160a. It may be formed to extend to be located outside the outer circumferential surface. Accordingly, the second turning key (160d) of the Oldham ring (160) slidably coupled to the first fixed scroll (141) can be prevented from being separated from the second turning key groove (1521b) of the second turning scroll (152). there is.
- one Oldham ring is used to prevent the rotation of the first and second orbiting scrolls, but in some cases, a plurality of Oldham rings are provided for the first and second orbiting scrolls, respectively. Can also be combined.
- FIG. 12 is an exploded perspective view of another embodiment of the compression unit in FIG. 1, and FIG. 13 is a cross-sectional view showing the compression unit of FIG. 12 assembled.
- the scroll compressor according to this embodiment forms a double scroll compressor in which a first compression unit (C1) and a second compression unit (C2) are arranged along the axial direction, which is the scroll compressor described above. Same as
- the rotation shaft 125 is coupled to one drive motor, and the rotation shaft 125 has a first eccentric portion 1255 and a second eccentric portion 1256 along the axial direction. It is formed eccentrically, and the first compression part (C1) including the first orbiting scroll 151 is coupled to the first eccentric part (1255), and the second compression part (C2) is coupled to the second eccentric part (1256). .
- the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 are arranged to be in sliding contact with each other, with a back pressure chamber 170 provided between both orbiting scrolls 151 and 152. Accordingly, the main frame is excluded between the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2), thereby reducing the number of parts in the double scroll compressor and miniaturizing the compressor.
- first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 of the rotation shaft 125 may be formed symmetrically or asymmetrically.
- first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 will be described focusing on an example in which they are formed symmetrically. However, even if they are formed asymmetrically, the basic configuration and resulting effects are similar to the embodiment of FIG. 1 described above. Since it is similar, a detailed description thereof will be replaced with a description of the embodiment of FIG. 1.
- Oldham rings 161 and 162 may be provided in the first compression section C1 and the second compression section C2, respectively. Accordingly, the Oldham rings (161) (162) are disposed adjacent to the fixed scrolls (141) (142) and orbiting scrolls (151) (152), respectively, and are used as fixed keys (161b) (162b) and/or orbiting keys (161c). The length of (162c) is reduced. Through this, even if the thickness of the fixed keys (161b) (162b) and/or the turning keys (161c) (162c) is reduced, the Oldham Ring including these fixed keys (161b) (162b) and/or turning keys (161c) (162c) The rigidity of (161)(162) can be secured.
- the first Oldham ring 161 is between the first fixed scroll 141 and the first orbiting scroll 151 according to this embodiment, and the second fixed scroll 142 and the second orbiting scroll 152 are provided.
- the second Oldham ring 162 may be disposed between each. Accordingly, the first orbiting scroll 151 can be prevented from rotating by the first Oldham ring 161, and the second orbiting scroll 152 can be prevented from rotating by the second Oldham ring 162.
- the first Oldham ring 161 and the second Oldham ring 162 may be arranged symmetrically or asymmetrically.
- first fixing key 161b of the first Oldham ring 161, which will be described later, and the second fixing key 162b of the second Oldham ring 162, which will be described later, are arranged symmetrically on the same axis
- the number of wrap turns (or rotation angle of the wrap) of the first fixed wrap 1414 and the second fixed wrap 1424 are formed to be the same, and the first suction port 1412a and the second suction port 1422a are arranged on the same axis. It can be.
- the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2) are connected through one refrigerant suction pipe 115, so that not only is the assembly of the refrigerant suction pipe 115 easy, but the surrounding piping can be simplified. .
- first fixing key 161b of the first Oldham ring 161 which will be described later
- second fixing key 162b of the second Oldham ring 162 which will be described later
- the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be disposed asymmetrically, so that the centrifugal force in the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be offset. This can reduce the vibration of the compressor.
- first Oldham ring 161 and the second Oldham ring 162 will be described focusing on an example in which the first Oldham ring 161 and the second Oldham ring 162 are arranged symmetrically.
- first Oldham ring 161 and the second Oldham ring 162 are arranged symmetrically.
- the basic configuration and resulting effects of the first Oldham ring 161 and the second Oldham ring 162 are similar, the following description will focus on the first Oldham ring 161.
- a first fixed key groove (1412a) is formed in the first fixed scroll 141
- a second fixed key groove (1422a) is formed in the second fixed scroll 142
- a first orbiting key groove (1422a) is formed in the first orbiting scroll (151).
- 1511b) a second turning keyway 1522b is formed in the second turning scroll 152, respectively.
- a first keyway protrusion 1511a is formed on the outer peripheral surface of the first orbiting scroll 151
- a first Oldham ring receiving groove 1511c is formed in a stepped manner on the upper surface of the first keyway protrusion 1511a.
- a second keyway protrusion (1521a) is formed on the outer peripheral surface of the second orbiting scroll (152), and a second Oldham ring receiving groove (1521c) is formed in a stepped manner on the lower surface of the second keyway protrusion (1521a). Accordingly, the first Oldham ring 161 is inserted and coupled to the first orbiting scroll 151, and the second Oldham ring 162 is inserted and coupled to the second orbiting scroll 152. Through this, an increase in the outer diameter of the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 can be suppressed, making it possible to miniaturize the compressor.
- the first Oldham ring 161 includes a first ring body 161a, a first fixing key 161b, and a first turning key 161c
- the second Oldham ring 161 includes a first ring body 161a, a first fixing key 161b, and a first turning key 161c
- the Oldham ring 162 includes a second ring body, a second fixed key 162b, and a second turning key 162c.
- the first ring body (161a) is connected to the second ring body (162a)
- the first fixing key (161b) is connected to the second fixing key (162b
- the first turning key (161c) is connected to the second turning key (162c).
- the second ring body (162a) is a description of the first ring body (161a)
- the second fixed key (162b) is a description of the first fixed key (161b)
- the second turning key (162c) is replaced by a description of the first turning key 161c.
- the first ring body 161a is formed in an annular shape and can be inserted into the outer peripheral surface of the first orbiting scroll 151 as in the above-described embodiments. However, as the first Oldham ring 161 is coupled only to the first fixed scroll 141 and the first orbiting scroll 151, the first ring body 161a may be inserted into the back of the first orbiting scroll 151. . Accordingly, when each Oldham ring (161) (162) is provided in the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2), between the first orbiting scroll (151) and the second orbiting scroll (152) The first Oldham ring (161) can be supported more stably while excluding the main frame. This is also the case for the 2nd Oldham Ring (162).
- the first fixing key 161b extends from the first side of the first ring body 161a toward the first fixing key groove 1411 of the first fixing head plate 1411, and the first ring main body 161a is the first fixing key groove 1411. As it is disposed adjacent to the first fixed scroll 141, the axial length of the first fixed key 161b can be formed to be almost the same as the axial length of the first pivot key 161c. Accordingly, the rigidity of the first fixing key 161b can be secured even if the thickness of the first fixing key 161b is not increased. This also applies to the second fixed key 162b inserted into the second fixed key groove 1422b of the second fixed scroll 142.
- the first turning key (161c) extends from the second side of the first ring body (161a) toward the first turning key groove (1511b), and the first ring body (161a) is adjacent to the first turning scroll (151). As it is arranged, the axial length of the first pivot key 161c can be formed to be almost the same as the axial length of the first fixed key 161b, as described above. This also applies to the second turning key 162c.
- the first Oldham ring 161 is between the first fixed scroll and the first orbiting scroll 151
- the second Oldham ring is between the second fixed scroll 142 and the second orbiting scroll 152 ( 162)
- the main frame may be excluded between the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152. Accordingly, manufacturing costs can be reduced by reducing the number of compressor parts, and miniaturization can be achieved by reducing the axial length of the compressor.
- the first Oldham ring 161 is disposed adjacent to the first fixed scroll 141, so that the length of the first fixed key 161b is formed to be almost the same as the length of the first pivot key 161c. It can be, and the second Oldham ring 162 is disposed adjacent to the second fixed scroll 142, so that the length of the second fixed key (162b) is formed to be almost the same as the length of the second pivot key (162c). You can. Accordingly, the thickness of the first fixed key (161b) is formed to be the same as that of the first turning key (161c), and the thickness of the second fixed key (162b) is formed to be the same as the thickness of the second turning key (162c). The rigidity of the dam ring (161) and the second Old Dam ring (162) can be secured.
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Abstract
스크롤 압축기가 제공된다. 상기 스크롤 압축기는 회전축의 제1편심부에 결합되어 제1압축실을 형성하는 제1선회스크롤과, 회전축의 제2편심부에 결합되어 제 2압축실을 형성하는 제2선회스크롤과, 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 제2선회스크롤의 배면 사이에 구비되어 제1선회스크롤과 제 2선회스크롤을 축방향으로 각각 지지하는 배압실을 포함한다. 이를 통해, 복식 스크롤 압축기에서 메인프레임을 배제하여 부품수를 줄이는 동시에 압축기를 소형화할 수 있다.
Description
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 복식 스크롤 압축기에 관한 것이다.
스크롤 압축기는 압축부를 이루는 고정스크롤(또는 비선회스크롤)과 선회스크롤이 서로 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실을 이룬다. 이러한 스크롤 압축기는 선회스크롤이 선회하는 동안 흡입, 압축 및 토출이 연속적으로 이루짐에 따라 부품수가 적고 고속회전이 가능하다. 또한 압축에 필요한 토크의 변동이 적고 연속적으로 흡입 및 압축이 일어나기 때문에 소음 및 진동이 작다. 이로 인해 스크롤 압축기는 공기조화기에 널리 적용되고 있다.
스크롤 압축기는 압축부의 개수에 따라 단식 스크롤 압축기 및 복식 스크롤 압축기로 구분할 수 있다. 단식 스크롤 압축기는 압축부가 한 개인 방식이고, 복식 스크롤 압축기는 압축부가 복수 개인 방식이다.
특허문헌 1(미국공개특허 US2006/0204378 A1)은 중간에 구동모터가 구비되고, 구동모터의 회전자에 결합된 회전축의 양단에 제1압축부와 제2압축부가 각각 구비되는 방식이다. 특허문헌 1은 양쪽 압축부가 서로 이격됨에 따라 부품의 공유가 곤란하여 제조비용이 증가하고 압축기의 크기가 비대하게 될 수 있다.
상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는, 제1압축부와 제2압축부가 구동모터를 사이에 두고 서로 이격됨에 따라 양쪽 압축부 중에서 어느 한쪽 압축부에서 이상운전이 발생되더라도 이를 신속하고 용이하게 해소하기가 곤란하고 그에 따른 제조비용도 상승할 수 있다. 예를 들어 선회스크롤을 고정스크롤쪽으로 지지하는 배압실의 압력이 과도하게 상승하여 선회스크롤과 고정스크롤이 과도하게 밀착되는 경우에는 이를 해소하기 위하여 양쪽 압축부에 밸브를 각각 구비하여야 하므로 과압해소동작이 지연될 수 있을 뿐만 아니라 제조비용도 증가될 수 있다.
본 발명의 목적은, 복식 스크롤 압축기에서 부품수를 줄여 제조비용을 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 복식 스크롤 압축기에서 메인프레임을 배제하면서도 양쪽 압축부를 안정적으로 지지할 수 있도록 하여 제조비용을 낮추고 소형화할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 복식 스크롤 압축기에서 한 개의 올담링을 적용하면서도 양쪽 압축부를 구동시킬 수 있어 제조비용을 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 복식 스크롤 압축기에서 배압실링부재의 개수를 줄이면서도 양쪽 압축부를 안정적으로 지지할 수 있어 제조비용을 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 구동모터, 회전축, 제1압축부, 제2압축부 및 배압실을 포함할 수 있다. 상기 구동모터는 상기 케이싱의 내부에는 구비될 수 있다. 상기 회전축은 상기 구동모터의 회전자에 결합되고, 제1편심부와 제2편심부가 축방향으로 이격되어 구비될 수 있다. 상기 제1압축부는 상기 회전축의 제1편심부에 결합되어 선회운동을 하는 제1선회스크롤과, 상기 제1선회스크롤에 맞물려 제1압축실을 형성하는 제1고정스크롤을 포함할 수 있다. 상기 제2압축부는 상기 회전축의 제2편심부에 결합되어 선회운동을 하는 제2선회스크롤과, 상기 제2선회스크롤에 맞물려 제2압축실을 형성하는 제2고정스크롤을 포함할 수 있다. 상기 배압실은 상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 사이에 구비되어 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤을 축방향으로 각각 지지할 수 있다. 이를 통해, 복식 스크롤 압축기에서 메인프레임을 배제하여 부품수를 줄이는 동시에 압축기를 소형화할 수 있다.
일례로, 상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 상기 배압실을 이루는 배압실링부재가 구비될 수 있다. 이를 통해 메인프레임을 배제하면서도 제1선회스크롤과 제2선회스크롤이 안정적으로 지지되어 압축실 간 누설이 효과적으로 억제될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 환형으로 함몰되는 배압홈이 형성될 수 있다. 상기 배압실링부재는, 상기 배압홈의 내주측과 외주측에 각각 구비될 수 있다. 이를 통해 가동부재인 제1선회스크롤과 제2선회스크롤 사이에 배압실이 안정적으로 형성될 수 있다.
다른 예로, 상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 사이에는 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤의 자전을 억제하는 한 개의 올담링이 구비될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 올담링을 적용하여 자전방지기구의 구조를 간소화하면서 가공을 용이하게 할 수 있다. 또한 압축부의 외경이 증가하는 것을 억제하여 압축기의 소형화를 이룰 수 있다. 또한 복식 스크롤 압축기에서 올담링의 개수를 줄여 제조비용을 낮출 수 있다.
구체적으로, 상기 올담링은 링본체, 고정키, 제1선회키 및 제2선회키를 포함할 수 있다. 상기 링본체는 환형으로 형성되어 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤 사이에 배치될 수 있다. 상기 고정키는 상기 링본체에서 축방향으로 연장되어 상기 제1고정스크롤 또는 상기 제2고정스크롤에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 상기 제1선회키는 상기 링본체에서 제1축방향으로 연장되어 상기 제1선회스크롤에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 상기 제2선회키는 상기 링본체에서 제2축방향으로 연장되어 상기 제2선회스크롤에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 한 개의 올담링을 이용하여 양쪽 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 고정키의 축방향길이는, 상기 제1선회키 및 상기 제2선회키의 축방향길이보다 길게 형성될 수 있다. 이를 통해 올담링이 제1선회스크롤과 제2선회스크롤 사이에 위치하면서도 그 올담링의 고정키가 고정스크롤에 미끄러지게 결합되어 한 개의 올담링으로 양쪽 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.
또는, 상기 제1선회키와 상기 제2선회키는, 상기 링본체를 중심으로 서로 대칭되게 형성될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 한 개의 올담링을 이용하여 양쪽 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.
또는, 상기 제1선회스크롤의 외주면에는 제1키홈돌부가 반경방향으로 연장되고, 상기 제1키홈돌부에는 상기 제1선회키가 반경방향으로 미끄러지게 삽입되는 제1선회키홈이 형성될 수 있다. 상기 제2선회스크롤의 외주면에는 제2키홈돌부가 반경방향으로 연장되고, 상기 제2키홈돌부에는 상기 제2선회키가 반경방향으로 미끄러지게 삽입되는 제2선회키홈이 형성될 수 있다. 상기 제1선회키홈과 상기 제2선회키홈은, 동일축선상에 형성될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 한 개의 올담링을 이용하여 양쪽 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1키홈돌부의 일측면과 이를 마주보는 상기 제2키홈돌부의 일측면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 상기 제1선회스크롤의 배면 또는 상기 제2선회스크롤의 배면보다 낮게 단차진 올담링수용면이 형성될 수 있다. 상기 올담링의 링본체는, 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽 선회스크롤의 배면에서 상기 올담링수용면까지 삽입될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 한 개의 올담링을 이용하여 양쪽 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속하면서도 올담링의 신뢰성을 확보할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제1키홈돌부의 일측면에는 제1올담링수용면이 단차지게 형성되고, 상기 제1올담링수용면을 마주보는 상기 제2키홈돌부의 일측면에는 제2올담링수용면이 형성될 수 있다. 상기 올담링의 링본체는, 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤에 각각 삽입될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 올담링의 고정키 및/또는 선회키의 축방향길이를 가능한 한 짧게 유지하여 올담링의 강성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 제1선회키홈과 상기 제2선회키홈 중에서 적어도 어느 한쪽은, 축방향으로 개구될 수 있다. 이를 통해 선회키홈과 선회키 사이로 오일이 원활하게 공급되어 올담링과 선회스크롤 사이에서의 마찰손실을 줄이는 동시에 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 상기 제1선회키홈과 상기 제2선회키홈 중에서 적어도 어느 한쪽은, 상기 올담링을 축방향으로 마주보는 면을 제외한 다른 면의 적어도 일부가 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해 선회키홈과 선회키 사이로 공급되는 오일의 일부가 선회키홈과 선회키 사이에 잔류하게 되어 올담링과 선회스크롤 사이에서의 마찰손실을 더욱 줄이는 동시에 신뢰성을 더욱 높일 수 있다. 나아가 선회키의 양측에 위치하는 선회키홈의 바닥면이 서로 연결됨에 따라 선회키홈의 강성이 향상될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제1선회스크롤과 이를 마주보는 상기 제1고정스크롤의 사이에는 제1올담링이 구비되고, 상기 제2선회스크롤과 이를 마주보는 상기 제2고정스크롤의 사이에는 제2올담링이 구비될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 메인프레임을 배제하면서도 올담링에 가해지는 부하를 낮춰 올담링에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1올담링은 제1링본체, 제1고정키 및 제1선회키를 포함할 수 있다. 상기 제1링본체는 환형으로 형성되어 상기 제1선회스크롤과 상기 제1고정스크롤 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1고정키는 상기 제1링본체에서 제1축방향으로 연장되어 상기 제1고정스크롤에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 상기 제1선회키는 상기 제1링본체에서 제2축방향으로 연장되어 상기 제1선회스크롤에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 상기 제2올담링은 제2링본체, 제2고정키 및 제2선회키를 포함할 수 있다. 상기 제2링본체는 환형으로 형성되어 상기 제2선회스크롤과 상기 제2고정스크롤 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2고정키는 상기 제2링본체에서 제2축방향으로 연장되어 상기 제2고정스크롤에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 상기 제2선회키는 상기 제2링본체에서 제1축방향으로 연장되어 상기 제2선회스크롤에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 각각의 압축부에 각각의 올담링이 구비됨에 따라 올담링에 부과되는 부하를 분산시킬 수 있고, 이로 인해 올담링에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제1편심부와 상기 제2편심부는, 동일축선상에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해 제1선회스크롤과 제2선회스크롤이 동일한 부위에서 동일한 배압력을 받으면서 선회운동운동을 하게 되어 양쪽 선회스크롤의 거동이 안정되고, 이로 인해 압축실 간 누설이 효과적으로 억제되어 압축효율이 향상될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제1편심부와 상기 제2편심부는, 서로 다른 축선상에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해 양쪽 편심부에서 발생되는 원심력이 서로 상쇄되어 압축기 진동이 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 스크롤 압축기는 회전축의 제1편심부에 결합되어 제1압축실을 형성하는 제1선회스크롤과, 회전축의 제2편심부에 결합되어 제2압축실을 형성하는 제2선회스크롤과, 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 제2선회스크롤의 배면 사이에 구비되어 제1선회스크롤과 제2선회스크롤을 축방향으로 각각 지지할 수 있다. 이를 통해, 복식 스크롤 압축기에서 메인프레임을 배제하여 부품수를 줄이는 동시에 압축기를 소형화할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 제2선회스크롤의 배면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 배압실을 이루는 배압실링부재가 구비될 수 있다. 이를 통해 메인프레임을 배제하면서도 제1선회스크롤과 제2선회스크롤이 안정적으로 지지되어 압축실 간 누설이 효과적으로 억제될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 제2선회스크롤의 배면 사이에는 제1선회스크롤과 제2선회스크롤의 자전을 억제하는 한 개의 올담링이 구비될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 올담링을 적용하여 자전방지기구의 구조를 간소화하면서 가공을 용이하게 할 수 있다. 또한 압축부의 외경이 증가하는 것을 억제하여 압축기의 소형화를 이룰 수 있다. 또한 복식 스크롤 압축기에서 올담링의 개수를 줄여 제조비용을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1선회키와 제2선회키는 링본체를 중심으로 서로 대칭되게 형성될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 한 개의 올담링을 이용하여 양쪽 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 올담링의 링본체는 제1선회스크롤과 제2선회스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽선회스크롤의 배면에서 올담링수용면까지 삽입될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 한 개의 올담링을 이용하여 양쪽 선회스크롤의 자전을 효과적으로 구속하면서도 올담링의 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1선회스크롤과 이를 마주보는 제1고정스크롤의 사이에는 제1올담링이 구비되고, 제2선회스크롤과 이를 마주보는 제2고정스크롤의 사이에는 제2올담링이 구비될 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서 메인프레임을 배제하면서도 올담링에 가해지는 부하를 낮춰 올담링에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1편심부와 제2편심부는 동일축선상에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해 제1선회스크롤과 제2선회스크롤이 동일한 부위에서 동일한 배압력을 받으면서 선회운동운동을 하게 되어 양쪽 선회스크롤의 거동이 안정되고, 이로 인해 압축실 간 누설이 효과적으로 억제되어 압축효율이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1편심부와 제2편심부는 서로 다른 축선상에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해 양쪽 편심부에서 발생되는 원심력이 서로 상쇄되어 압축기 진동이 감소될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기를 보인 종단면도.
도 2는 도 1에서 압축부를 분해하여 상측에서 보인 사시도.
도 3은 도 1에서 압축부를 분해하여 하측에서 보인 사시도.
도 4는 도 2 및 도 3에서 일부를 조립하여 보인 사시도.
도 5는 도 4에서 일부를 분리하여 보인 사시도.
도 6은 도 5의 "A"부를 확대하여 보인 사시도.
도 7은 도 6의 "IX-IX"선단면도.
도 8은 도 7의 "A"부에 대한 다른 실시예를 보인 사시도.
도 9는 도 1에서 압축부에 대한 다른 실시예를 분해하여 상측에서 보인 사시도.
도 10은 도 9의 "X-X"선단면도.
도 11은 도 9의 조립하여 보인 단면도.
도 12는 도 1에서 압축부에 대한 또 다른 실시예를 분해하여 상측에서 보인 사시도.
도 13은 도 12의 압축부를 조립하여 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.
도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에서 압축부를 분해하여 상측에서 보인 사시도이며, 도 3은 도 1에서 압축부를 분해하여 하측에서 보인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 복식 스크롤 압축기(이하, 스크롤 압축기로 약칭하여 설명한다)는, 케이싱(110)의 상반부에 전동부를 이루는 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 일측에는 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)가 각각 구비된다.
전동부를 이루는 구동모터(120)는 후술할 회전축(125)의 상단에 결합되고, 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)는 회전축(125)의 하단에 순차적으로 결합된다. 이에 따라 압축기는 앞서 설명한 하부 압축식 구조를 이루며, 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)는 한 개의 회전축(125)에 의해 구동모터(120)에 결합되어 동일한 속도로 작동하게 된다.
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 다시 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)를 포함한 압축부(C)를 기준으로 저유공간(S11)과 배출공간(S12)으로 구분될 수 있다.
저유공간(S11)은 압축부(C)의 하측에 형성되는 공간으로, 오일 또는 액냉매가 혼합된 혼합오일이 저장되는 공간을 이룬다. 배출공간(S12)은 압축부(C)의 상면과 구동모터(120)의 하면 사이에 형성되는 공간으로, 압축부(C)에서 압축된 냉매 또는 오일이 혼합된 혼합냉매가 토출되는 공간을 이룬다.
상부공간(S2)은 구동모터(120)의 상측에 형성되는 공간으로, 압축부(C)에서 토출되는 냉매로부터 오일이 분리하는 유분리공간을 이룬다. 상부공간(S2)에 냉매토출관(116)이 연통된다.
하부공간(S1)과 상부공간(S2)은 케이싱(110)의 내부공간(110a)을 관통하는 내부통로를 통해 연통될 수도 있고, 케이싱(110)의 외부를 통과하는 외부통로를 통해서도 연통될 수 있다. 본 실시예에서는 후술할 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2) 사이에서 메인프레임이 배제됨에 따라 케이싱(110)의 하부공간(S1)과 상부공간(S2)은 외부통로(미도시)를 통해 연통될 수 있다. 하지만 케이싱(110)의 하부공간(S1)과 상부공간(S2)이 반드시 외부통로(미도시)를 통해 연통되는 것은 아니다. 예를 들어 후술할 제1고정스크롤(141)과 제2고정스크롤(142) 사이에 연통부(미도시)를 형성하여 케이싱(110)의 하부공간(S1)과 상부공간(S2)이 내부통로(미도시)로 연통될 수도 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.
냉매흡입관(115)은 한 개의 입구와 두 개의 출구를 갖는 에프(F)자 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 입구를 이루는 냉매흡입관(115)이 일단은 증발기(미도시)에서 연장되는 냉매관(미도시)에 연결되고, 출구를 이루는 냉매흡입관(115)의 타단은 제1흡입관(1151)과 제2흡입관(1152)으로 분리되어 제1흡입관(1151)은 후술할 제1흡입구(1412a)에, 제2흡입관(1152)은 후술할 제2흡입구(1422a)에 각각 연결된다. 이에 따라 냉매가 제1흡입관(1151)과 제2흡입관(1152)을 통해 각각 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 직접 흡입된다.
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. 고정자코어(1211)의 외주면에는 축방향을 따라 디컷(D-cut) 모양으로 절개되거나 함몰되어 상부공간(S2)에서 유분리된 오일이 저유공간(S11)으로 회수될 수 있다.
고정자코일(1212)은 고정자코어(1211)에 감겨지고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 전원케이블(1141)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다. 고정자코어(1211)와 고정자코일(1212)의 사이에는 제1압축부(C1)에서 토출되는 냉매가 상부공간(S2)으로 이동하도록 냉매통로(미부호)가 형성된다.
회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.
회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 중심부에 기설정된 공극을 두고 회전 가능하게 수용된다. 이에 따라 고정자코어(1211)와 회전자코어(1221)의 사이의 공극은 냉매통로(미부호)를 형성하게 된다.
영구자석(1222)은 회전자코어(1221)의 가장자리를 따라 매립되고, 회전자코어(1221)의 중앙에는 회전축(125)의 상단부가 결합된다. 이에 따라 회전축(125)은 회전자(122)와 함께 회전하면서 구동모터(120)의 회전력을 압축부(C)를 이루는 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)에 전달한다.
회전축(125)은 주축부(1251), 제1베어링부(1252), 제2베어링부(1253), 연장부(1254), 제1편심부(1255) 및 제2편심부(1256)를 포함한다. 제1베어링부(1252), 제2베어링부(1253) 및 축정렬부(1254)는 주축부(1251)와 동일축선상에 형성되고, 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 주축부(1251)와 다른 축선상에 형성된다. 이에 따라 회전축(125)의 회전시 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심회전을 하게 된다.
주축부(1251)는 회전축(125)의 상단부를 이루며, 회전자(122)에 압입되어 결합된다. 주축부(1251)는 회전자(122)와 동일축선상에 위치하도록 축방향으로 연장된다. 이에 따라 주축부(1251)는 회전자(122)와 동심상에서 회전을 하게 된다.
제1베어링부(1252)는 주축부(1251)와 제1편심부(1255) 사이에 형성되고, 제2베어링부(1253)는 제2편심부(1256)와 회전축(125)의 하단 사이에 형성된다. 이에 따라 제1베어링부(1252)는 후술할 제1고정스크롤(141)에 삽입되어 반경방향으로 지지되고, 제2베어링부(1253)는 후술할 제2고정스크롤(142)에 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 주축부(1251)에서 연장되어 회전축(125)의 하반부를 이루며, 압축부에 삽입되어 결합된다. 예를 들어 제1편심부(1255)는 후술할 제1압축부(C1)에 결합되고, 제2편심부(1256)는 후술할 제2압축부(C2)에 결합된다. 이에 따라 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 주축부(1251)와 함께 동일속도로 회전하게 된다.
제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 동일축선상에 형성될 수도 있고, 서로 다른 축선상에 형성될 수도 있다. 다시 말해 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 동일 회전각에서 동일 편심량만큼 편심지게 형성될 수도 있고, 서로 다른 회전각에서 서로 다른 편심량만큼 편심지게 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 동일축선상에 형성되어 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 축방향으로 대칭된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 제1편심부(1255)에 결합되는 제1선회스크롤(151)과 제2편심부(1256)에 결합되는 제2선회스크롤(152)이 대칭적으로 배압력을 받아 제1선회스크롤과 제2선회스크롤의 거동이 안정될 수 있다.
또한, 회전축(125)의 내부에는 급유통로(126)가 중공 형상으로 형성된다. 급유통로(126)는 회전축(125)의 내부를 관통하거나 기설정된 높이까지 홈파기 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 회전축(125)의 하단에서 중간높이, 예를 들어 제1베어링부(1252)까지 홈파기 형성될 수 있다. 회전축(125)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 급유통로(126)를 통해 회전축(125)의 상단으로 흡상되면서 습동부를 윤활하게 된다.
급유통로(126)는 축방향으로 형성될 수도 있고, 기설정된 각도만큼 경사지게 형성될 수 있다. 본 실시예는 급유통로(126)가 경사지게 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 오일픽업(127)에 의해 펌핑된 오일이 급유통로(126)에서의 원심력으로 인해 흡상되어 습동부에 원활하게 공급될 수 있다.
급유통로(126)에는 회전축(125)의 외주면으로 관통되는 급유홀이 형성된다. 급유홀은 급유통로(126)의 하단에서 상단 사이에서 기설정된 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다. 예를 들어 제2베어링부(1253)에 제1급유홀(126a)이, 제2편심부(1256)에 제2급유홀(126b)이, 제1편심부(1255)에 제3급유홀(126c)이, 제1베어링부(1252)에 제4급유홀(126d)이 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 급유통로(126)를 통해 펌핑되는 오일이 각각의 급유홀을 통해 각각의 베어링면으로 원활하게 공급될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 압축부(C)는 제1압축부(C1), 제2압축부(C2) 및 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)에서 공유되는 한 개의 올담링(160)을 포함한다. 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)는 올담링(160)을 기준으로 축방향 양쪽에 각각 구비된다. 이하에서는 올담링(160)의 하측에 위치하는 압축부를 제1압축부(C1)로, 올담링(160)의 상측에 위치하는 압축부를 제2압축부(C2)로 각각 정의하여 설명한다.
본 실시예에 따른 제1압축부(C1)는 제1고정스크롤(141) 및 제1선회스크롤(151)을 포함한다.
제1고정스크롤(141)은 원통쉘(111)의 내주면에 고정되고, 제1선회스크롤(151)은 제1고정스크롤(141)의 상면에 회전 가능하게 축방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라 제1압축부(C1)를 이루는 제1고정스크롤(141)과 제1선회스크롤(151) 사이에는 두 개 한 쌍의 제1압축실(V1)이 형성된다.
본 실시예에 따른 제1고정스크롤(141)은 제1고정경판부(1411), 제1고정측벽부(1412), 제1베어링돌부(1413) 및 제1고정랩(1414)을 포함할 수 있다.
제1고정경판부(1411)는 원판모양으로 형성되고, 중앙에는 후술할 제1베어링돌부(1413)를 이루는 제1축수구멍(1413a)이 축방향으로 관통되어 형성된다.
후술할 제1축수구멍(1413a)의 주변에는 제1토출구(1411a)가 형성되고, 제1토출구(1411a)는 제1고정경판부(1411)의 제2측면(하면)에 고정되는 토출커버(145)의 토출공간(1451)을 향해 개구되도록 형성된다. 이에 따라 제1압축실(V1)에서 압축된 냉매는 제1토출구(1411a)를 통해 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로 토출된다.
제1고정측벽부(1412)는 제1고정경판부(1411)의 제1측면(상면) 가장자리에서 제1선회스크롤(151)의 제1선회경판부(1511)를 향해 축방향으로 연장되어 환형으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1고정측벽부(1412)에는 제1선회경판부(1511)가 선회 가능하도록 축방향으로 지지될 수 있다.
제1고정측벽부(1412)에는 그 제1고정측벽부(1412)를 반경방향으로 관통하는 제1흡입구(1421)가 형성된다. 제1흡입구(1421)에는 앞서 설명한 같이 원통쉘(111)을 관통한 제1흡입관(1151)의 단부가 삽입되어 결합된다. 이에 따라 증발기에서 배출된 냉매의 일부는 냉매흡입관(115)의 제1흡입관(1151)과 제1흡입구(1421a)를 통해 제1압축실(V1)로 흡입된다.
제1고정측벽부(1412)의 상면에는 고정키홈(1412b)이 형성된다. 고정키홈(1412b)은 원주방향을 따라 180°의 위상차를 두고 양쪽에서 각각 반경방향으로 길게 형성된다. 이에 따라 고정키홈(1412b)에는 후술할 올담링(160)의 고정키(160b)가 반경방향으로 미끄러지게 삽입되어 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 선회운동을 안내하게 된다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 고정키홈(1412b)은 제2고정스크롤(142)의 제2고정측벽부(1422)에 형성되거나 또는 제1고정측벽부(1412)와 제2고정측벽부(1422)에 각각 형성될 수도 있다.
제1베어링돌부(1413)는 제1고정경판부(1411)의 중심부에서 하부쉘(113)을 향해 축방향으로 연장 형성된다. 제1베어링돌부(1413)의 중심에는 원통 형상의 제1축수구멍(1413a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 제1축수구멍(1413a)에 회전축(125)의 제1베어링부(1252)가 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
제1축수구멍(1413a)은 후술할 제2축수구멍(1423a)과 동일축선상에 형성된다. 제1축수구멍(1413a)의 내주면에는 부시베어링 또는 볼베어링 등으로 이루어진 베어링부재가 구비되어 회전축(125)의 제1베어링부(1252)를 지지할 수 있다.
제1고정랩(1414)은 제1고정경판부(1411)의 상면에서 제1선회스크롤(151)을 향해 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 제1고정랩(1414)은 후술할 제1선회랩(1512)과 맞물려 두 개 한 쌍의 제1압축실(V1)을 형성한다.
제1고정랩(1414)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 제1고정랩(1414)은 제1선회랩(1512)과 함께 인볼류트 외에 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1고정랩(1414)은 직경과 원점이 서로 다른 다수 개의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 제1선회랩(1512)도 마찬가지로 형성될 수 있다.
도 4는 도 2 및 도 3에서 일부를 조립하여 보인 사시도이고, 도 5는 도 4에서 일부를 분리하여 보인 사시도이며, 도 6은 도 5의 "A"부를 확대하여 보인 사시도이고, 도 7은 도 6의 "IX-IX"선단면도이며, 도 8은 도 7의 "A"부에 대한 다른 실시예를 보인 사시도이다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1선회스크롤(151)은 제1선회경판부(1511), 제1선회랩(1512) 및 제1회전축결합부(1513)를 포함한다.
제1선회경판부(1511)는 원판 형상으로 형성되어 하면 중앙부에는 제1선회랩(1512)이 형성되고, 제1선회경판부(1511)의 하면 가장자리는 제1고정스크롤(141)의 상면에 축방향으로 지지된다. 이에 따라 제1선회랩(1512)이 제1고정랩(1414)에 맞물린 상태에서 제1선회경판부(1511)는 제1고정스크롤(141)에 지지되어 선회운동을 하게 된다.
제1선회키홈(1511b)은 제1선회경판부(1511)의 외주면에서 반경방향으로 연장되어 형성된다. 제1선회키홈(1511b)은 앞서 설명한 고정키홈(1412b)과 같이 원주방향을 따라 180°의 위상차를 두고 양쪽에 각각 형성되되, 고정키홈(1412b)과는 90°의 위상차를 두고 형성된다. 이에 따라 제1선회키홈(1511b)에는 후술할 올담링(160)의 제1선회키(160c)가 미끄러지게 삽입되어 제1선회스크롤(151)이 제1고정스크롤(141)에 대해 선회운동을 하게 된다.
구체적으로, 제1선회경판부(1511)의 외주면에는 반경방향으로 연장되는 제1키홈돌부(1511a)가 형성되고, 제1키홈돌부(1511a)의 중앙에 제1선회키홈(1511b)이 반경방향으로 가로질러 형성된다. 다시 말해 제1선회키홈(1511b)은 축방향 투영시 반경방향으로 연장되는 대략 직사각형 모양으로 형성된다. 이에 따라 제1선회키홈(1511b)에 삽입되는 후술할 제1선회키(160c)는 제1선회키홈(1511b)에 의해 양쪽 원주방향으로 지지되어 반경방향으로 미끄러지게 된다.
제1키홈돌부(1511a)의 상면에는 제1올담링수용면(1511c)이 단차지게 형성된다. 다시 말해 제1키홈돌부(1511a)의 상면은 제1선회경판부(1511)의 배면보다 낮게 형성된다. 이에 따라 후술할 올담링(160)의 링본체(160a)의 일부, 즉 링본체(160a)의 하반부가 제1올담링수용면(1511c)까지 제1선회경판부(1511)의 외주면에 삽입될 수 있다. 이를 통해 올담링(160)이 제1선회경판부(1511)의 배면과 제2선회경판부(1521)의 배면의 사이에 구비되면서도 양쪽 선회경판부(1511)(1521)의 배면이 서로 미끄럼 접촉될 수 있다. 아울러 제1키홈돌부(1511a)를 제외한 제1선회경판부(1511)의 외경이 전체적으로 증가하지 않아 제1선회스크롤(151)의 무게를 낮춤으로써 압축기효율을 높일 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1올담링수용면(1511c)은 배제될 수도 있다. 이 경우에는 제2선회스크롤(152)에만 제2올담링수용면(1521c)이 형성되어 후술할 올담링(160)의 링본체(160a)가 제2선회스크롤(152)에만 삽입될 수 있다. 이는 제2선회스크롤(152)에서도 마찬가지이다. 즉 제2올담링수용면(1521c)이 배제되고 제1올담링수용면(1511c)만 구비되어 올담링(160)의 링본체(160a)가 제1선회스크롤(151)에만 삽입될 수도 있다. 이들 경우에는 올담링수용면에 대한 가공개수를 줄여 올담링수용면에 대한 가공을 간소화할 수 있다.
제1선회키홈(1511b)은 외주면이 개구된 형상으로 형성될 수도 있고, 외주면이 막힌 형상으로 형성될 수도 있다. 제1선회키홈(1511b)의 외주면이 개구되는 경우에는 제1선회키홈(1511b)과 제1선회키(160c) 사이로 오일이 원활하게 급유될 수 있다. 반면 제1선회키홈(1511b)의 외주면이 막힌 경우에는 제1선회키홈(1511b)의 양단이 서로 연결됨에 따라 제1선회키홈(1511b)에서의 강성이 향상될 수 있다. 본 실시예에서는 제1선회키홈(1511b)은 외주면이 개구된 예를 도시하고 있다.
또한, 제1선회키홈(1511b)은 축방향으로 관통되어 형성될 수도 있고, 한쪽 면은 막힌 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 도 6 및 도 7과 같이 제1선회키홈(1511b)의 축방향 양쪽 측면은 개구되어 형성될 수 있다. 이 경우에는 제1선회키홈(1511b)과 제1선회키(160c) 사이의 베어링면이 축방향 양쪽으로 노출되어 축방향 어느 쪽으로든 오일이 공급됨에 상기한 제1선회키홈(1511b)과 제1선회키(160c) 사이의 베어링면으로의 급유가 원활해질 수 있다.
하지만, 제1선회키홈(1511b)은 올담링(160)의 제1선회키(160c)가 삽입되는 상면을 제외한 다른 측면의 적어도 일부가 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 도 8과 같이 제1선회키홈(1511b)의 하면과 외측면에는 키홈연결면(1511d)이 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 제1선회키홈(1511b)의 축방향 하단과 반경방향 외측단이 키홈연결면(1511d)에 의해 서로 연결될 수 있다.
상기와 같이 제1선회키홈(1511b)의 하면과 외측면이 키홈연결면(1511d)에 의해 연결되면 제1선회키홈(1511b)의 상면으로 유입된 오일이 키홈연결면(1511d)에 의해 제1선회키홈(1511b)에 저장될 수 있다. 그러면 압축기의 초기 기동은 물론 운전시에도 제1선회키홈(1511b)과 제1선회키(160c)의 사이에 오일이 원활하게 공급되어 마찰손실이나 마모를 억제할 수 있다.
또한, 제1선회키홈(1511b)의 하면과 외측면이 키홈연결면(1511d)에 의해 연결됨에 따라 제1선회키홈(1511b)을 포함한 제1키홈돌부(1511a)의 강성이 향상될 수 있다. 다시 말해 제1선회키홈(1511b)을 포함한 제1키홈돌부(1511a)가 외팔보 형상으로 형성되더라도 제1키홈돌부(1511a)가 제1선회키홈(1511b)을 감싸면서 서로 연결됨에 따라 제1선회키홈(1511b)을 포함한 제1키홈돌부(1511a)의 강성이 향상될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 키홈연결면(1511d)은 제1선회키홈(1511b)의 하면이나 외측면 중에서 어느 한 쪽에만 형성될 수도 있다. 예를 들어 키홈연결면(1511d)이 제1선회키홈(1511b)의 하면에 형성되는 경우에는 급유측면 및 강성측면에서 유리하고, 키홈연결면(1511d)이 제1선회키홈(1511b)의 외측면에 형성되는 경우에는 강성측면에서 유리할 수 있다.
또한, 제1선회경판부(1511)와 이를 마주보는 후술할 제2선회경판부(1521)의 사이에는 환형으로 된 한 개의 배압실(170)이 형성된다. 이에 따라 제1선회경판부(1511)는 후술할 제2선회경판부(1521)에 대해 제1고정스크롤(141)을 향하는 방향으로 축방향 지지되어 제1압축실(V1)에서의 압축실 간 누설을 효과적으로 억제할 수 있다.
구체적으로, 제1선회경판부(1511)의 배면에는 제1실링홈(1511e)과 제2실링홈(1511f)이 반경방향으로 기설정된 간격만큼 이격되어 형성되고, 제1실링홈(1511e)과 제2실링홈(1511f)의 사이에는 기설정된 깊이만큼 함몰되는 배압홈(1511g)이 형성된다. 제1실링홈(1511e)과 제2실링홈(1511f)은 환형으로 형성됨에 따라 배압홈(1511g) 역시 환형으로 형성된다.
제1실링홈(1511e)에는 제1배압실링부재(first back pressure sealing member)(155)가 삽입되고, 제2실링홈(1511f)에는 제2배압실링부재(156)가 삽입된다. 제1배압실링부재(155)는 제1선회경판부(1511)의 배면과 제2선회경판부(1521)의 배면에 접촉되어 배압홈(1511g)의 내주측을 밀봉하고, 제2배압실링부재(156)는 제1선회경판부(1511)의 배면과 제2선회경판부(1521)의 배면에 접촉되어 배압홈(1511g)의 외주측을 밀봉하게 된다. 이에 따라 배압홈(1511g)은 제1배압실링부재(155)와 제2배압실링부재(156)에 의해서는 반경방향이 밀봉되는 동시에 제1선회경판부(1511)의 배면과 제2선회경판부(1521)의 배면에 의해서는 축방향이 밀봉되어 앞서 설명한 환형의 배압실(170)을 형성하게 된다.
또한, 배압실(170)은 토출압을 이루는 급유통로(126) 및 제1축수구멍(1413a)에 연통되므로, 제1배압실링부재(155)를 사이에 두고 내측배압실(171)은 토출압공간을, 외측배압실(172)은 중간압공간을 각각 이루게 된다.
배압실(170)은 앞서 설명한 바와 같이 환형으로 형성되되, 본 실시예에서의 토출구(1411a)(1421a)가 축중심으로부터 편심지게 배치됨에 따라 배압실(170) 역시 토출구(1411a)(1421a)가 편심진 방향으로 편심지게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.
제1선회랩(1512)은 제1선회경판부(1511)의 제2측면(하면)에서 제1고정스크롤(141)을 향해 연장 형성될 수 있다. 제1선회랩(1512)은 제1고정랩(1414)과 맞물려 제1압축실(V1)을 형성한다.
제1선회랩(1512)은 앞서 설명한 제1고정랩(1414)의 형상과 대응되게 형성되므로 제1선회랩(1512)에 대하여는 제1고정랩(1414)에 대한 설명으로 대신한다. 다만 제1선회랩(1512)의 내측 단부는 제1선회경판부(1511)의 중앙부위에 형성되며, 제1선회경판부(1511)의 중앙부위에는 제1회전축결합부(1513)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
제1회전축결합부(1513)에는 회전축(125)의 제1편심부(1255)가 회전가능하게 삽입되어 결합된다. 제1회전축결합부(1513)의 외주부는 제1선회랩(1512)과 연결되어 압축과정에서 제1고정랩(1414)과 함께 제1압축실(V1)을 형성하는 역할을 하게 된다.
제1회전축결합부(1513)는 제1선회랩(1512)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성될 수 있다. 즉, 제1회전축결합부(1513)는 회전축(125)의 제1편심부(1255)가 제1선회랩(1512)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이에 따라 냉매의 반발력과 압축력이 제1선회경판부(1511)를 기초로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되고, 이를 통해 압축력과 반발력의 작용에 의한 제1선회스크롤(151)의 기울어짐이 억제될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2압축부(C2)는 후술할 올담링(160)의 상측에 구비되는 것으로, 제2압축부(C2)는 제1압축부(C1)와 대칭되게 형성된다. 예를 들어 제2압축부(C2)는 제2고정스크롤(142) 및 제2선회스크롤(152)을 포함한다.
제2고정스크롤(142)은 올담링(160)의 상측에서 원통쉘(111)의 내주면에 고정되고, 제2선회스크롤(152)은 제2선회스크롤(152)의 배면에 회전 가능하게 축방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라 제2압축부(C2)를 이루는 제2고정스크롤(142)과 제2선회스크롤(152) 사이에는 두 개 한 쌍의 제2압축실(V2)이 형성된다.
본 실시예에 따른 제2고정스크롤(142)은 제2고정경판부(1421), 제2고정측벽부(1422), 제2베어링돌부(1423) 및 제2고정랩(1424)을 포함한다.
제2고정경판부(1421)는 원판모양으로 형성되고, 중앙에는 후술할 제2베어링돌부(1423)를 이루는 제2축수구멍(1423a)이 축방향으로 관통되어 형성된다. 제2축수구멍(1423a)의 주변에는 제2토출구(1421a)가 형성된다. 제2토출구(1421a)는 제1토출구(1411a)와 동일축선상에, 다시 말해 동일회전각에 위치하도록 형성된다.
제2토출구(1421a)는 제2압축실(V2)과 케이싱(110)의 내부공간(110a) 사이를 연통하도록 형성된다. 이에 따라 제2압축실(V2)에서 압축된 냉매는 제2토출구(1421a)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 토출하게 된다.
제2고정측벽부(1422)는 제2고정경판부(1421)의 제1측면(하면) 가장자리에서 후술할 제2선회스크롤(152)의 제2선회경판부(1521)를 향해 축방향으로 연장되어 환형으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제2고정측벽부(1422)에는 제2선회경판부(1521)가 선회 가능하도록 축방향으로 지지될 수 있다.
제2고정측벽부(1422)에는 그 제2고정측벽부(1422)를 반경방향으로 관통하는 제2흡입구(1422a)가 형성된다. 제2흡입구(1422a)는 제1흡입구(1412a)와 동일축선상에, 다시 말해 동일회전각에 위치하도록 형성된다.
제2흡입구(1422a)에는 앞서 설명한 같이 원통쉘(111)을 관통한 제2흡입관(1152)의 단부가 삽입되어 결합된다. 이에 따라 증발기에서 배출된 냉매의 일부는 냉매흡입관(115)의 제2흡입관(1152)과 제2흡입구(1422a)를 통해 제2압축실(V2)로 흡입된다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제2고정측벽부(1422)의 하면에는 고정키홈(1412b)이 형성될 수도 있다. 이 경우 고정키홈(1412b)은 원주방향을 따라 180°의 위상차를 두고 양쪽에서 각각 반경방향으로 길게 형성되어 올담링(160)의 고정키(미도시)가 반경방향으로 미끄러지게 삽입될 수 있다.
제2베어링돌부(1423)는 제2고정경판부(1421)의 중심부에서 구동모터(120)를 향해 축방향으로 연장 형성된다. 제2베어링돌부(1423)의 중심에는 원통 형상의 제2축수구멍(1423a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 제2축수구멍(1423a)에 회전축(125)의 제2베어링부(1253)가 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
제2축수구멍(1423a)은 메인프레임(130)의 축수용부(133) 및 제1축수구멍(1413a)과 동일축선상에 형성된다. 제2축수구멍(1423a)의 내주면에는 부시베어링 또는 볼베어링 등으로 이루어진 베어링부재가 구비되어 회전축(125)의 제2베어링부(1253)를 지지할 수 있다.
제2고정랩(1424)은 제2고정경판부(1421)의 하면에서 제2선회스크롤(152)을 향해 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 제2고정랩(1424)은 후술할 제2선회랩(1522)과 맞물려 두 개 한 쌍의 제2압축실(V2)을 형성한다.
제2고정랩(1424)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 제2고정랩(1424)은 제2선회랩(1522)과 함께 인볼류트 외에 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제2고정랩(1424)은 직경과 원점이 서로 다른 다수 개의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 제2선회랩(1522)도 마찬가지로 형성될 수 있다.
또한, 제2고정랩(1424)은 앞서 설명한 제1고정랩(1414)과 대칭되도록 형성된다. 다시 말해 제2고정랩(1424)은 제1고정랩(1414)과 축방향 투영시(또는 축방향을 따라) 동일하게 형성된다. 이에 따라 제2흡입구(1422a)는 제1흡입구(1412a)와, 제2토출구(1421a)는 제1토출구(1411a)와 각각 동일축선상에, 다시 말해 동일회전각에 각각 형성될 수 있다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 제2선회스크롤(152)은 제2선회경판부(1521), 제2선회랩(1522) 및 제2회전축결합부(1523)를 포함한다.
제2선회경판부(1521)는 원판 형상으로 형성되어 제1선회경판부(1511)의 배면을 마주보도록 배치된다. 다시 말해 제2선회경판부(1521)의 배면(하면)은 제1선회경판부(1511)의 배면(상면)에 서로 미끄러지게 접촉되어 서로 축방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라 제2선회경판부(1521)의 배면과 이를 마주보는 제1선회경판부(1511)의 배면 사이에는 앞서 설명한 제1배압실링부재(155)와 제2배압실링부재(156)에 의해 밀봉되는 배압실(170)이 형성되어 상기한 제2선회경판부(1521)가 제1선회경판부(1511)에 의해 축방향으로 지지될 수 있다.
구체적으로, 제2선회경판부(1521)의 외주면에는 반경방향으로 연장되는 제2키홈돌부(1521a)가 형성되고, 제2키홈돌부(1521a)의 중앙에 제2선회키홈(1521b)이 반경방향으로 가로질러 형성된다. 다시 말해 제2선회키홈(1521b)은 축방향 투영시 반경방향으로 연장되는 대략 직사각형 모양으로 형성된다. 이에 따라 제2선회키홈(1521b)에 삽입되는 후술할 제2선회키(160d)는 제1선회키홈(1511b)에 의해 양쪽 원주방향으로 지지되어 반경방향으로 미끄러지게 된다.
제2키홈돌부(1521a)의 하면에는 제2올담링수용면(1521c)이 단차지게 형성된다. 다시 말해 제2키홈돌부(1521a)의 하면은 제2선회경판부(1521)의 배면보다 높은 위치에 형성된다. 이에 따라 후술할 올담링(160)의 링본체(160a)의 다른 일부, 즉 링본체(160a)의 상반부가 제2올담링수용면(1521c)까지 제2선회경판부(1521)의 외주면에 삽입될 수 있다. 이를 통해 올담링(160)이 제1선회경판부(1511)의 배면과 제2선회경판부(1521)의 배면의 사이에 구비되면서도 양쪽 선회경판부(1511)(1521)의 배면이 서로 미끄럼 접촉될 수 있다. 아울러 제2키홈돌부(1521a)를 제외한 제2선회경판부(1521)의 외경이 전체적으로 증가하지 않아 제2선회스크롤(152)의 무게를 낮춤으로써 압축기효율을 높일 수 있다.
제2선회키홈(1521b)은 외주면이 개구된 형상으로 형성될 수도 있고, 외주면이 막힌 형상으로 형성될 수도 있다. 제2선회키홈(1521b)의 외주면이 개구되는 경우에는 제2선회키홈(1521b)과 제2선회키(160c) 사이로 오일이 원활하게 급유될 수 있다. 반면 제2선회키홈(1521b)의 외주면이 막힌 경우에는 제2선회키홈(1521b)의 양단이 서로 연결됨에 따라 제2선회키홈(1521b)에서의 강성이 향상될 수 있다. 본 실시예에서는 제2선회키홈(1521b)은 외주면이 개구된 예를 도시하고 있다.
또한, 제2선회키홈(1521b)은 축방향으로 관통되거나 한쪽 면은 막힌 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 제2선회키홈(1521b)의 축방향 양쪽 측면은 개구되어 형성될 수 있다. 이 경우에는 제2선회키홈(1521b)과 제2선회키(160d) 사이의 베어링면이 축방향 양쪽으로 노출되어 축방향 어느 쪽으로든 오일이 공급됨에 상기한 제2선회키홈(1521b)과 제2선회키(160d) 사이의 베어링면으로의 급유가 원활해질 수 있다.
하지만, 제2선회키홈(1521b)의 축방향 일측면 및/또는 반경방향 외측면은 막힌 구조로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 제2선회키홈(1521b)의 원주방향 양쪽 측면이 서로 연결되어 제2선회키홈(1521b)에서의 강성이 향상될 수 있다.
한편, 제2선회경판부(1521)의 배면에는 제1선회경판부(1511)와의 사이에 앞서 설명한 배압실(170)이 형성된다. 배압실(170)은 제1선회경판부(1511)의 배면에 구비되는 제1배압실링부재(155)와 제2배압실링부재(156)에 의해 형성될 수도 있다. 하지만 경우에 따라서는 제1배압실링부재(155)와 제2배압실링부재(156) 중에서 적어도 한 개는 제2선회경판부(1521)의 배면에 구비될 수도 있다. 다만, 본 실시예와 같이 제2선회스크롤이 제1선회스크롤(151)의 상측에 배치되는 경우에는 제1배압실링부재(155)와 제2배압실링부재(156)는 하측에 배치되는 제1선회스크롤(151)에 구비되는 것이 유리할 수 있다.
제2선회랩(1522)은 제2선회경판부(1521)의 제2측면(상면)에서 제2고정스크롤(142)을 향해 연장 형성된다. 제2선회랩(1522)은 제2고정랩(1424)과 맞물려 제2압축실(V2)을 형성한다.
제2선회랩(1522)은 앞서 설명한 제2고정랩(1424)의 형상과 대응되게 형성되므로 제2선회랩(1522)에 대하여는 제2고정랩(1424)에 대한 설명으로 대신한다. 다만, 제2선회랩(1522)의 내측 단부는 제2선회경판부(1521)의 중앙부위에 형성되며, 제2선회경판부(1521)의 중앙부위에는 제2회전축결합부(1523)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
또한, 제2선회랩(1522)은 앞서 설명한 제1선회랩(1512)과 대칭되도록 형성된다. 다시 말해 회전축(125)의 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 동일축선상에 형성됨에 따라 제2선회랩(1522)은 제1선회랩(1512)과 축방향을 따라 동일하게 형성된다. 이에 따라 제2흡입구(1422a)는 제1흡입구(1412a)와, 제2토출구(1421a)는 제1토출구(1411a)와 각각 동일축선상에, 다시 말해 동일회전각에 각각 형성될 수 있다.
제2회전축결합부(1523)에는 회전축(125)의 제2편심부(1256)가 회전가능하게 삽입되어 결합된다. 제2회전축결합부(1523)의 외주부는 제2선회랩(1522)과 연결되어 압축과정에서 제2고정랩(1424)과 함께 제2압축실(V2)을 형성하는 역할을 하게 된다.
제2회전축결합부(1523)는 제2선회랩(1522)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성될 수 있다. 즉, 제2회전축결합부(1523)는 회전축(125)의 제2편심부(1256)가 제2선회랩(1522)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이에 따라 냉매의 반발력과 압축력이 제2선회경판부(1521)를 기초로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되고, 이를 통해 압축력과 반발력의 작용에 의한 제2선회스크롤(152)의 기울어짐이 억제될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 올담링(160)은 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)의 사이, 구체적으로는 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152) 사이에 구비되어 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)에 각각 결합된다. 이에 따라 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)이 한 개의 올담링(160)에 의해 각각 선회운동을 할 수 있다.
올담링(160)은 링본체(160a), 고정키(160b), 제1선회키(160c) 및 제2선회키(160d)를 포함한다. 링본체(160a)는 제1선회경판부(1511) 및/또는 제2선회경판부(1521)의 외곽에 위치하고, 고정키(160b)는 제1선회경판부(1511)의 고정키(160b)홈(1412b)에 미끄러지게 삽입되며, 제1선회키(160c)는 제1선회스크롤(151)의 제1선회키홈(1511b)에 미끄러지게 삽입되고, 제2선회키(160d)는 제2선회스크롤(152)의 제2선회키홈(1521b)에 미끄러지게 삽입된다. 이에 따라 앞서 설명한 바와 같이 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)이 한 개의 올담링(160)에 결합되어 각각의 자전운동이 제한되게 된다.
링본체(160a)는 환형으로 형성되어 제1선회경판부(1511)의 외부 및/또는 제2선회경판부(1521)의 외부에 삽입된다. 이에 따라 링본체(160a)의 내경은 제1선회경판부(1511)의 외경 및/또는 제2선회경판부(1521)의 외경보다 크게 형성된다.
예를 들어, 링본체(160a)는 제1선회경판부(1511)의 외주면을 감싸도록 배치되거나 또는 제2선회경판부(1521)의 외주면을 감싸도록 배치될 수도 있다. 하지만 링본체(160a)는 제1선회경판부(1511)의 외주면 일부와 제2선회경판부(1521)의 외주면 일부를 함께 감싸도록 배치될 수도 있다. 본 실시예는 링본체(160a)는 제1선회경판부(1511)의 외주면 일부와 제2선회경판부(1521)의 외주면 일부를 함께 감싸도록 배치된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 후술할 제1선회키(160c)와 제2선회키(160d)가 동일한 축방향길이를 가지도록 형성될 수 있다.
고정키(160b)는 링본체(160a)의 하면(제1측면)에서 축방향으로 연장된다. 고정키(160b)는 앞서 설명한 고정키홈(1412b)과 대응하도록 두 개가 원주방향을 따라 180°의 위상차를 두고 형성된다. 이에 따라 고정키(160b)는 고정키홈(1412b)에 반경방향으로 각각 미끄러지게 삽입된다.
고정키(160b)는 제1선회경판부(1511)를 넘어 제1고정스크롤(141)에 결합됨에 따라 제1선회랩(1512) 및/또는 제2선회랩(1522)의 축방향길이보다는 크게(길게) 형성된다. 이에 따라 고정키(160b)는 제1선회랩(1512) 및/또는 제2선회랩(1522)보다는 원주방향길이가 크게 형성될 수 있다. 이를 통해 고정키(160b)는 축방향길이가 길게 형성되면서도 강성을 확보할 수 있다.
제1선회키(160c)는 링본체(160a)의 하면(제1측면)에서 축방향으로 연장된다. 다시 말해 회전축(125)의 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 대칭되게 형성됨에 따라 제1선회키(160c)는 링본체(160a)의 내주면과 외주면 사이에서 축방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 제1선회키(160c)는 링본체(160a)에서 반경방향으로 돌출되지 않고 고정키(160b)와 동일한 축방향으로 연장되게 된다.
제1선회키(160c)는 축방향 투영시 직사각형 또는 정사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1선회키(160c)가 앞서 설명한 제1선회키홈(1511b)에 원주방향으로 면접촉되어 원주방향으로의 신뢰성이 향상될 수 있다.
제1선회키(160c)는 앞서 설명한 제1선회키홈(1511b)과 대응하도록 두 개가 원주방향을 따라 180°의 위상차를 두고 형성된다. 이에 따라 제1선회키(160c)는 고정키(160b)와는 원주방향을 따라 90°의 위상차를 두고 형성되게 된다.
제1선회키(160c)는 인접한 제1선회경판부(1511)의 제1선회키홈(1511b)에 삽입됨에 따라 제1선회키(160c)의 축방향길이는 고정키(160b)의 축방향길이보다 짧게 형성된다. 이에 따라 제1선회키(160c)의 원주방향길이는 고정키(160b)의 원주방향길이보다 작게 형성되더라도 제1선회키(160c)의 강성을 확보할 수 있다.
제2선회키(160d)는 링본체(160a)의 상면(제2측면)에서 축방향으로 연장된다. 다시 말해 회전축(125)의 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 대칭되게 형성됨에 따라 제2선회키(160d)는 링본체(160a)의 내주면과 외주면 사이에서 축방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 제2선회키(160d)는 링본체(160a)에서 반경방향으로 돌출되지 않고 고정키(160b)와 반대쪽 축방향으로 연장되게 된다.
제2선회키(160d)는 축방향 투영시 직사각형 또는 정사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제2선회키(160d)가 앞서 설명한 제2선회키홈(1521b)에 원주방향으로 면접촉되어 원주방향으로의 신뢰성이 향상될 수 있다.
제2선회키(160d)는 앞서 설명한 제2선회키홈(1521b)과 대응하도록 두 개가 원주방향을 따라 180°의 위상차를 두고 형성된다. 이에 따라 제2선회키(160d)는 고정키(160b)와는 원주방향을 따라 90°의 위상차를 두고 형성되어, 결국 제2선회키(160d)는 제1선회키(160c)와는 원주방향으로 동일한 각도에서 축방향 양쪽에 각각 형성게 된다.
제2선회키(160d)는 인접한 제2선회경판부(1521)의 제2선회키홈(1521b)에 삽입됨에 따라 제2선회키(160d)의 축방향길이는 고정키(160b)의 축방향길이보다 짧게 형성된다. 이에 따라 제2선회키(160d)의 원주방향길이는 고정키(160b)의 원주방향길이보다 작게 형성될 수 있다. 다시 말해 제2선회키(160d)의 축방향길이 및 원주방향길이는 제1선회키(160c)와 축방향길이 및 원주방향길이와 동일하게 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.
즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 구동모터(120)에 회전력이 발생되어 회전자(122)가 회전하게 된다. 그러면 회전자(122)에 결합된 회전축(125)이 회전하고, 회전축(125)의 제1편심부(1255)에 결합된 제1선회스크롤(151)이 올담링(160)에 의해 제1고정스크롤(141)에 대해 선회운동을 하게 된다. 이와 동시에 회전축(125)의 제2편심부(1256)에 결합된 제2선회스크롤(152)이 상기한 올담링(160)에 의해 제2고정스크롤(142)에 대해 선회운동을 하게 된다.
그러면, 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)의 체적이 각 압축실(V1)(V2)의 바깥쪽에서 형성되는 각각의 흡입압실(미부호)에서 중심쪽을 향해 연속으로 형성되는 각각의 중간압실(미부호), 그리고 각각의 토출압실(미부호)로 갈수록 점점 감소하게 된다.
그러면, 냉동사이클장치를 통과한 냉매가 냉매흡입관(115)의 제1흡입관(1151)을 통해서는 제1압축실(V1)을 이루는 제1흡입압실쪽으로, 제2흡입관(1152)을 통해서는 제2압축실(V2)을 이루는 제2흡입압실쪽으로 각각 흡입된다.
그러면, 각각의 흡입압실로 흡입된 냉매는 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)의 이동궤적을 따라 각각의 중간압실을 거쳐 각각의 토출압실로 이동하면서 압축되고, 제1압축실(V1)에서 압축된 냉매는 제1토출구(1411a)를 통해 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로, 제2압축실(V2)에서 압축된 냉매는 제2토출구(1421a)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 각각 토출된다.
그러면, 제1압축실(V1)에서 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로 토출된 냉매는 제2압축실(V2)에서 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 토출되는 냉매와 섞여 구동모터(120)를 통과한 후 상부공간(S2)에서 유분리된다.
그러면, 상부공간(S2)에서 오일이 분리된 냉매는 냉매토출관(116)을 통해 냉동사이클의 응축기를 향해 이동하고, 상부공간(S2)에서 냉매로부터 분리된 오일은 케이싱(110)의 하부공간(S1)인 저유공간(S11)으로 회수되게 된다. 이 오일은 급유통로(126)를 통해 각각의 베어링면(미부호)으로 공급되고, 일부는 압축실(V)로 공급되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
이때, 급유통로(126)를 통해 펌핑되는 오일의 일부가 각각의 급유홀(126a~126c)을 통해 배압실(170)로 공급된다. 이 오일은 토출압을 형성함에 따라 오일의 압력 및 온도에 의해 제1배압실링부재(155)와 제2배압실링부재(156)가 각각의 실링홈(1511e)(1511f)에서 신속하게 부상하여 배압실(170)을 밀봉하게 된다.
그러면 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 사이에 적정한 배압력을 형성하게 되어 제1선회스크롤(151)은 제1고정스크롤(141)쪽으로, 제2선회스크롤(152)은 제2고정스크롤(142)쪽으로 밀어내게 된다.
그러면, 제1고정스크롤(141)과 제1선회스크롤(151)은 배압실(170)의 압력에 의해 긴밀하게 접촉되어 제1압축실(V1)에서의 압축실 간 누설이 억제되면서 제1압축부(C1)에서의 압축효율이 향상된다. 이와 동시에 제2고정스크롤(142)과 제2선회스크롤(152)은 배압실(170)의 압력에 의해 긴밀하게 접촉되어 제2압축실(V2)에서의 압축실 간 누설이 억제되면서 제2압축부(C2)에서의 압축효율이 향상된다.
이렇게 하여, 복수 개의 압축부(C1)(C2)가 한 개의 구동모터(120)에 의해 구동되도록 하여 복식 스크롤 압축기에 대한 부품수를 줄여 제조비용을 낮추면서도 압축기를 소형화할 수 있다.
또한, 복수 개의 압축부(C1)(C2)가 상호 지지되도록 배치됨에 따라 압축부(C1)(C2)를 지지하는 메인프레임을 배제할 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서의 메인프레임에 대한 부품수를 줄여 제조비용을 더욱 낮추는 동시에 압축기를 더욱 소형화할 수 있다.
또한, 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 사이에 한 개의 올담링(160)을 배치하여 양쪽 선회스크롤(151)(152)의 자전을 구속함에 따라 올담링(160)의 개수를 줄일 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서의 올담링(160)에 대한 부품수를 줄여 제조비용을 더욱 낮출 수 있다.
또한, 올담링(160)을 이용하여 양쪽 선회스크롤(151)(152)의 자전을 구속함에 따라 핀앤링 구조 또는 캠 구조에 비해 조립구조가 단순하게 되고, 핀앤링 또는 캠에 비해 가공이 용이하여 제조비용이 절감될 수 있다. 아울러 핀앤링 또는 캠의 적용시 고정스크롤(141)(142)과 선회스크롤(151)(152)의 외경이 증가하여야 하므로 이들 구조에 비해 소형화가 가능하게 될 수 있다.
또한, 복수 개의 압축부 사이에 한 개의 배압실(170)을 형성하여 양쪽 선회스크롤(151)(152)을 축방향 지지함에 따라 배압실(170)을 형성하는 배압실링부재(155)(156)의 개수를 줄일 수 있다. 이를 통해 복식 스크롤 압축기에서의 배압실링부재(155)(156)에 대한 부품수를 줄여 제조비용을 더욱 낮출 수 있다.
한편, 스크롤 압축기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 제1편심부와 제2편심부가 축방향으로 대칭되게 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 제1편심부와 제2편심부가 축방향으로 비대칭되게 형성될 수 있다. 다시 말해 제1편심부와 제2편심부가 기설정된 회전각만큼 위상차를 두고 형성될 수 있다. 이하에서는 제1편심부와 제2편심부가 180°의 위상차를 두고 형성된 예를 중심으로 설명한다.
도 9는 도 1에서 압축부에 대한 다른 실시예를 분해하여 상측에서 보인 사시도이고, 도 10은 도 9의 "X-X"선단면도이며, 도 11은 도 9의 조립하여 보인 단면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 축방향을 따라 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)가 배치되는 복식 스크롤 압축기를 이루며, 이는 전술한 스크롤 압축기와 동일하다.
예를 들어, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 한 개의 구동모터(120)에 회전축(125)이 결합되고, 회전축(125)에는 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 축방향을 따라 편심지게 형성되며, 제1편심부(1255)에는 제1선회스크롤(151)을 포함한 제1압축부(C1)가, 제2편심부(1256)에는 제2압축부(C2)가 각각 결합된다. 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)은 서로 미끄럼접촉되도록 배치된다. 이에 따라 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)의 사이에서 메인프레임이 배제되어 복식 스크롤 압축기에서의 부품수가 감소되고 압축기가 소형화될 수 있다.
또한, 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 사이에는 양쪽 선회스크롤의 자전을 방지하는 올담링(160)이 배치된다. 이에 따라 양쪽 선회스크롤의 자전을 올담링(160)으로 구속하게 되어 핀앤링구조 또는 캠구조에 비해 자전방지기구를 간소화하고 압축기를 소형화할 수 있다. 뿐만 아니라 양쪽 선회스크롤(151)(152)의 자전이 한 개의 올담링(160)에 의해 방지됨에 따라 복식 스크롤 압축기에서의 부품수가 더욱 감소될 수 있다.
또한, 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)는 한 개의 냉매흡입관(115)에 연결되고, 냉매흡입관(115)에 연결되는 제1고정스크롤(141)의 제1흡입구(1412a)와 제2고정스크롤(142)의 제2흡입구(1422a)가 동일축선상, 다시 말해 동일 회전각에 위치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 냉매흡입관(115)의 조립이 용이할 뿐만 아니라 냉매흡입관(115)을 포함한 주변의 배관이 간소화될 수 있다.
다만, 본 실시예서는 회전축(125)의 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 비대칭으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 회전각을 기준으로 대략 180°위상차를 두고 형성될 수 있다. 이에 따라 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)에서 발생되는 원심력이 서로 대칭되면서 상쇄되어 압축기 진동이 억제될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 올담링(160)은 링본체(160a), 고정키(160b), 제1선회키(160c) 및 제2선회키(160d)를 포함하되, 제1선회키(160c) 또는 제2선회키(160d)는 링본체(160a)의 외주면보다 반경방향으로 더 길게 연장될 수 있다.
올담링(160)은 전체적으로는 전술한 실시예와 거의 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들어 링본체(160a)는 환형으로 형성되고, 제1고정경판부(1411) 또는 제2고정경판부(1421)의 외경보다는 작거나 같게, 제1선회경판부(1511) 및/또는 제2선회경판부(1521)의 외경보다는 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 링본체(160a)는 제1선회경판부(1511)의 외주면 및/또는 제2선회경판부(1521)의 외주면에 삽입될 수 있다. 이를 통해 전술한 실시예와 같이 제1선회경판부(1511)의 배면과 제2선회경판부(1521)의 배면이 배압실(170)을 사이에 두고 서로 미끄럼 접촉되어 축방향으로 지지될 수 있다.
또한, 고정키(160b)는 링본체(160a)의 축방향 일측면에서, 제1선회키(160c)와 제2선회키(160d)는 동일축선상에서 링본체(160a)의 양쪽 축방향 측면에서 각각 연장될 수 있다. 고정키(160b)는 제1고정경판부(및/또는 제2고정경판부)에 구비된 고정키홈(1412b)에 미끄러지게 삽입되고, 제1선회키(160c)는 제1선회경판부(1511)의 제1선회키홈(1511b)에, 제2선회키(160d)는 제2선회경판부(1521)의 제2선회키홈(1521b)에 각각 미끄러지게 삽입된다. 이에 따라 본 실시예에서도 한 개의 올담링(160)으로 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 자전운동을 구속할 수 있다.
이 경우 제1선회키(160c)와 제2선회키(160d) 중에서 어느 한 쪽 선회키(본 실시예는 제2선회키)(160d)는 외주면이 링본체(160a)의 외주면보다 바깥으로 더 연장되어 형성된다. 이에 따라 제2선회스크롤(152)이 올담링(160)에 대해 멀리 선회운동을 하더라도 그 올담링(160)의 제2선회키(160d)가 제2선회스크롤(152)의 제2선회키홈(1521b)으로부터 이탈되는 것을 억제할 수 있다.
다시 말해, 전술한 실시예에서와 같이 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 대칭으로 형성되는 경우에는 제1선회경판부(1511)의 외주면과 제2선회경판부(1521)의 외주면이 동일축선상에 위치하게 된다. 이로 인해 제1고정스크롤(141)에 미끄러지게 결합된 올담링(160)의 제2선회키(160d)가 제2선회스크롤(152)의 제2선회키홈(1521b)으로부터 이탈되지 않는다. 이에 따라 전술한 실시예에서는 제1선회키(160c)와 제2선회키(160d)가 각각 링본체(160a)의 외주면과 동일축선상에 위치하도록 형성될 수 있다.
반면, 본 실시예와 같이 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 비대칭으로 형성되는 경우에는 제1선회경판부(1511)의 외주면 일측보다 제2선회경판부(1521)의 외주면 일측이 반경방향으로 돌출될 수 있다. 이로 인해 제1고정스크롤(141)에 미끄러지게 결합된 올담링(160)의 제2선회키(160d)가 제2선회스크롤(152)의 제2선회키홈(1521b)으로부터 이탈될 수 있다. 이에 본 실시예에서는 도 10과 같이 제2선회키(160d)의 내주면은 링본체(160a)의 내주면보다 바깥쪽에 위치하도록 형성되고, 제2선회키(160d)의 외주면은 링본체(160a)의 외주면보다 바깥쪽에 위치하도록 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라 제1고정스크롤(141)에 미끄러지게 결합된 올담링(160)의 제2선회키(160d)가 제2선회스크롤(152)의 제2선회키홈(1521b)으로부터 이탈되는 것을 억제할 수 있다.
상기와 같이 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 비대칭으로 형성되는 경우에도 스크롤 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 거의 유사하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다. 다만, 본 실시예에서는 앞서 설명한 바와 같이 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)에서 발생되는 편심하중이 서로 상쇄되어 압축기 진동이 억제될 수 있다. 이에 따라 밸런스웨이트를 작게 하거나 또는 삭제할 수 있어 제조비용을 낮추는 동시에 압축기를 소형화할 수 있다.
한편, 스크롤 압축기에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 한 개의 올담링으로 제1선회스크롤과 제2선회스크롤의 자전을 방지하는 것이나, 경우에 따라서는 복수 개의 올담링이 구비되어 제1선회스크롤과 제2선회스크롤에 각각 결합될 수도 있다.
도 12는 도 1에서 압축부에 대한 또 다른 실시예를 분해하여 상측에서 보인 사시도이고, 도 13은 도 12의 압축부를 조립하여 보인 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 축방향을 따라 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)가 배치되는 복식 스크롤 압축기를 이루며, 이는 전술한 스크롤 압축기와 동일하다.
예를 들어, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 한 개의 구동모터에 회전축(125)이 결합되고, 회전축(125)에는 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 축방향을 따라 편심지게 형성되며, 제1편심부(1255)에는 제1선회스크롤(151)을 포함한 제1압축부(C1)가, 제2편심부(1256)에는 제2압축부(C2)가 각각 결합된다. 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)은 양쪽 선회스크롤(151)(152)의 사이에 배압실(170)이 구비되어 서로 미끄럼접촉되도록 배치된다. 이에 따라 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)의 사이에서 메인프레임이 배제되어 복식 스크롤 압축기에서의 부품수가 감소되고 압축기가 소형화될 수 있다.
또한, 회전축(125)의 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 대칭으로 형성될 수도 있고, 비대칭으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 대칭으로 형성된 예를 중심으로 설명하나, 비대칭으로 형성된 경우에도 기본적인 구성과 그에 따른 효과는 앞서 설명한 도 1의 실시예와 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 도 1의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.
다만, 본 실시예에서는 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)에 각각의 올담링(161)(162)이 구비될 수 있다. 이에 따라 올담링(161)(162)은 고정스크롤(141)(142)과 선회스크롤(151)(152)에 각각 인접하게 배치되어 고정키(161b)(162b) 및/또는 선회키(161c)(162c)의 길이가 줄어들게 된다. 이를 통해 고정키(161b)(162b) 및/또는 선회키(161c)(162c)의 두께를 줄이더라도 이들 고정키(161b)(162b) 및/또는 선회키(161c)(162c)를 포함한 올담링(161)(162)의 강성이 확보될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 제1고정스크롤(141)과 제1선회스크롤(151)의 사이에는 제1올담링(161)이, 제2고정스크롤(142)과 제2선회스크롤(152)의 사이에는 제2올담링(162)이 각각 배치될 수 있다. 이에 따라 제1선회스크롤(151)은 제1올담링(161)에 의해, 제2선회스크롤(152)은 제2올담링(162)에 의해 각각 자전이 방지될 수 있다.
제1올담링(161)과 제2올담링(162)은 서로 대칭되게 배치될 수도 있고, 비대칭되게 배치될 수도 있다.
예를 들어, 후술할 제1올담링(161)의 제1고정키(161b)와 후술할 제2올담링(162)의 제2고정키(162b)가 동일축선상에 대칭되게 배치되는 경우에는 제1고정랩(1414)과 제2고정랩(1424)의 랩의 턴수(또는 랩의 회전각)가 동일하게 형성되면서도 제1흡입구(1412a)와 제2흡입구(1422a)가 동일축선상에 배치될 수 있다. 이 경우에는 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)가 한 개의 냉매흡입관(115)으로 연결되어 그 냉매흡입관(115)의 조립이 용이할 뿐만 아니라 주변의 배관이 간소화될 수 있다.
반면, 후술할 제1올담링(161)의 제1고정키(161b)와 후술할 제2올담링(162)의 제2고정키(162b)가 서로 다른 축선상에 대칭되게 배치되는 경우에는 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 비대칭으로 배치될 수 있어 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)에서의 원심력이 상쇄될 수 있다. 이를 통해 압축기의 진동을 줄일 수 있다.
이하에서는 제1올담링(161)과 제2올담링(162)은 서로 대칭되게 배치된 예를 중심으로 설명한다. 또한 제1올담링(161)과 제2올담링(162)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 유사하므로 이하에서는 제1올담링(161)을 중심으로 설명한다.
제1고정스크롤(141)에는 제1고정키홈(1412a)이, 제2고정스크롤(142)에는 제2고정키홈(1422a)이 각각 형성되고, 제1선회스크롤(151)에는 제1선회키홈(1511b)이, 제2선회스크롤(152)에는 제2선회키홈(1522b)이 각각 형성된다. 제1선회스크롤(151)의 외주면에는 제1키홈돌부(1511a)가 형성되고, 제1키홈돌부(1511a)의 상면에는 제1올담링수용홈(1511c)이 단차지게 형성된다. 제2선회스크롤(152)의 외주면에는 제2키홈돌부(1521a)가 형성되고, 제2키홈돌부(1521a)의 하면에는 제2올담링수용홈(1521c)이 단차지게 형성된다. 이에 따라 제1올담링(161)은 제1선회스크롤(151)에 삽입되어 결합되고, 제2올담링(162)은 제2선회스크롤(152)에 삽입되어 결합된다. 이를 통해 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 외경이 증가하는 것을 억제하여 압축기의 소형화를 이룰 수 있다.
다시 말해, 본 실시예에 따른 제1올담링(161)은 제1링본체(161a), 제1고정키(161b) 및 제1선회키(161c)를 포함하고, 본 실시예에 따른 제2올담링(162)은 제2링본체, 제2고정키(162b) 및 제2선회키(162c)를 포함한다. 제1링본체(161a)는 제2링본체(162a)와, 제1고정키(161b)는 제2고정키(162b)와, 제1선회키(161c)는 제2선회키(162c)와 각각 대응하므로, 제2링본체(162a)는 제1링본체(161a)에 대한 설명으로, 제2고정키(162b)는 제1고정키(161b)에 대한 설명으로, 제2선회키(162c)는 제1선회키(161c)에 대한 설명으로 각각 대신한다.
제1링본체(161a)는 환형으로 형성되어 전술한 실시예들과 같이 제1선회스크롤(151)의 외주면에 삽입될 수 있다. 하지만 제1올담링(161)이 제1고정스크롤(141)과 제1선회스크롤(151)에만 결합됨에 따라 제1링본체(161a)는 제1선회스크롤(151)의 배면에 삽입될 수도 있다. 이에 따라 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)에 각각의 올담링(161)(162)이 구비되는 경우 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 사이에서 메인프레임을 배제하면서도 제1올담링(161)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다. 이는 제2올담링(162)도 마찬가지이다.
제1고정키(161b)는 제1링본체(161a)의 제1측면에서 제1고정경판부(1411)의 제1고정키홈(1411)을 향해 연장되되, 제1링본체(161a)가 제1고정스크롤(141)에 인접하게 배치됨에 따라 제1고정키(161b)의 축방향길이는 제1선회키(161c)의 축방향길이와 거의 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1고정키(161b)의 두께를 두껍게 형성하지 않더라도 제1고정키(161b)의 강성을 확보할 수 있다. 이는 제2고정스크롤(142)의 제2고정키홈(1422b)에 삽입되는 제2고정키(162b)도 마찬가지이다.
제1선회키(161c)는 제1링본체(161a)의 제2측면에서 제1선회키홈(1511b)을 향해 연장되되, 제1링본체(161a)가 제1선회스크롤(151)에 인접하게 배치됨에 따라 제1선회키(161c)의 축방향길이는 앞서 설명한 바와 같이 제1고정키(161b)의 축방향길이와 거의 동일하게 형성될 수 있다. 이는 제2선회키(162c)도 마찬가지이다.
상기와 같이 제1고정스크롤과 제1선회스크롤(151)의 사이에는 제1올담링(161)이, 제2고정스크롤(142)과 제2선회스크롤(152)의 사이에는 제2올담링(162)이 각각 구비되는 경우에도 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)의 사이에서 메인프레임이 배제될 수 있다. 이에 따라 압축기의 부품수를 줄여 제조비용을 낮추고, 압축기의 축방향길이를 낮춰 소형화를 이룰 수 있다.
또한, 이 경우에는 제1올담링(161)은 제1고정스크롤(141)에 인접되게 배치됨에 따라 제1고정키(161b)의 길이가 제1선회키(161c)의 길이와 거의 동일하게 형성될 수 있고, 제2올담링(162)은 제2고정스크롤(142)에 인접되게 배치됨에 따라 제2고정키(162b)의 길이가 제2선회키(162c)의 길이와 거의 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1고정키(161b)의 두께를 제1선회키(161c)와 동일하게, 제2고정키(162b)의 두께를 제2선회키(162c)의 두께와 동일하게 형성하면서도 제1올담링(161)과 제2올담링(162)의 강성을 확보할 수 있다.
Claims (16)
- 케이싱;상기 케이싱의 내부에 구비되는 구동모터;상기 구동모터의 회전자에 결합되고, 제1편심부와 제2편심부가 축방향으로 이격되어 구비되는 회전축;상기 회전축의 제1편심부에 결합되어 선회운동을 하는 제1선회스크롤과, 상기 제1선회스크롤에 맞물려 제1압축실을 형성하는 제1고정스크롤을 갖는 제1압축부;상기 회전축의 제2편심부에 결합되어 선회운동을 하는 제2선회스크롤과, 상기 제2선회스크롤에 맞물려 제2압축실을 형성하는 제2고정스크롤을 갖는 제2압축부; 및상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 사이에 구비되어 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤을 축방향으로 각각 지지하는 배압실을 포함하는 스크롤 압축기.
- 제1항에 있어서,상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 상기 배압실을 이루는 배압실링부재가 구비되는 스크롤 압축기.
- 제2항에 있어서,상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 환형으로 함몰되는 배압홈이 형성되고,상기 배압실링부재는,상기 배압홈의 내주측과 외주측에 각각 구비되는 스크롤 압축기.
- 제1항에 있어서,상기 제1선회스크롤의 배면과 이를 마주보는 상기 제2선회스크롤의 배면 사이에는 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤의 자전을 억제하는 한 개의 올담링이 구비되는 스크롤 압축기.
- 제4항에 있어서,상기 올담링은,환형으로 형성되어 상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤 사이에 배치되는 링본체;상기 링본체에서 축방향으로 연장되어 상기 제1고정스크롤 또는 상기 제2고정스크롤에 미끄러지게 삽입되는 고정키;상기 링본체에서 제1축방향으로 연장되어 상기 제1선회스크롤에 미끄러지게 삽입되는 제1선회키; 및상기 링본체에서 제2축방향으로 연장되어 상기 제2선회스크롤에 미끄러지게 삽입되는 제2선회키를 포함하는 스크롤 압축기.
- 제5항에 있어서,상기 고정키의 축방향길이는,상기 제1선회키 및 상기 제2선회키의 축방향길이보다 길게 형성되는 스크롤 압축기.
- 제5항에 있어서,상기 제1선회키와 상기 제2선회키는,상기 링본체를 중심으로 서로 대칭되게 형성되는 스크롤 압축기.
- 제5항에 있어서,상기 제1선회스크롤의 외주면에는 제1키홈돌부가 반경방향으로 연장되고, 상기 제1키홈돌부에는 상기 제1선회키가 반경방향으로 미끄러지게 삽입되는 제1선회키홈이 형성되며,상기 제2선회스크롤의 외주면에는 제2키홈돌부가 반경방향으로 연장되고, 상기 제2키홈돌부에는 상기 제2선회키가 반경방향으로 미끄러지게 삽입되는 제2선회키홈이 형성되며,상기 제1선회키홈과 상기 제2선회키홈은, 동일축선상에 형성되는 스크롤 압축기.
- 제8항에 있어서,상기 제1키홈돌부의 일측면과 이를 마주보는 상기 제2키홈돌부의 일측면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 상기 제1선회스크롤의 배면 또는 상기 제2선회스크롤의 배면보다 낮게 단차진 올담링수용면이 형성되고,상기 올담링의 링본체는,상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤 중에서 적어도 어느 한쪽 선회스크롤의 배면에서 상기 올담링수용면까지 삽입되는 스크롤 압축기.
- 제9항에 있어서,상기 제1키홈돌부의 일측면에는 제1올담링수용면이 단차지게 형성되고, 상기 제1올담링수용면을 마주보는 상기 제2키홈돌부의 일측면에는 제2올담링수용면이 형성되며,상기 올담링의 링본체는,상기 제1선회스크롤과 상기 제2선회스크롤에 각각 삽입되는 스크롤 압축기.
- 제8항에 있어서,상기 제1선회키홈과 상기 제2선회키홈 중에서 적어도 어느 한쪽은, 축방향으로 개구되는 스크롤 압축기.
- 제8항에 있어서,상기 제1선회키홈과 상기 제2선회키홈 중에서 적어도 어느 한쪽은, 상기 올담링을 축방향으로 마주보는 면을 제외한 다른 면의 적어도 일부가 막힌 형상으로 형성되는 스크롤 압축기.
- 제1항에 있어서,상기 제1선회스크롤과 이를 마주보는 상기 제1고정스크롤의 사이에는 제1올담링이 구비되고,상기 제2선회스크롤과 이를 마주보는 상기 제2고정스크롤의 사이에는 제2올담링이 구비되는 스크롤 압축기.
- 제13항에 있어서,상기 제1올담링은,환형으로 형성되어 상기 제1선회스크롤과 상기 제1고정스크롤 사이에 배치되는 제1링본체;상기 제1링본체에서 제1축방향으로 연장되어 상기 제1고정스크롤에 미끄러지게 삽입되는 제1고정키; 및상기 제1링본체에서 제2축방향으로 연장되어 상기 제1선회스크롤에 미끄러지게 삽입되는 제1선회키를 포함하고,상기 제2올담링은,환형으로 형성되어 상기 제2선회스크롤과 상기 제2고정스크롤 사이에 배치되는 제2링본체;상기 제2링본체에서 제2축방향으로 연장되어 상기 제2고정스크롤에 미끄러지게 삽입되는 제2고정키; 및상기 제2링본체에서 제1축방향으로 연장되어 상기 제2선회스크롤에 미끄러지게 삽입되는 제2선회키를 포함하는 스크롤 압축기.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1편심부와 상기 제2편심부는, 동일축선상에 위치하도록 형성되는 스크롤 압축기.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1편심부와 상기 제2편심부는, 서로 다른 축선상에 위치하도록 형성되는 스크롤 압축기.
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