KR20220131469A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 밀폐형 압축기는, 구동모터와 메인프레임의 사이에서 회전축에 구비되는 오일가이드를 포함하고, 상기 오일가이드는, 상기 메인프레임과 상기 회전축 사이의 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함하며, 상기 오일블록의 일단은 상기 메인프레임의 축지지돌부와 반경방향으로 중첩될 수 있다. 이를 통해, 압축부를 윤활하고 회수되는 오일이 비산되는 것을 억제하여 냉매토출관을 통해 케이싱의 외부로 유출되는 것을 줄일 수 있다. .

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

밀폐형 압축기는 케이싱의 내부공간에 전동부를 이루는 구동모터와 압축부가 함께 설치되는 것으로, 밀폐형 압축기는 구동모터가 설치된 케이싱의 내부공간에 채워지는 냉매의 압력에 따라 저압식 또는 고압식으로 구분될 수 있다.

전자는 케이싱의 내부공간에 흡입냉매가 채워져 흡입압을 형성하는 압축기이고, 후자는 케이싱의 내부공간에 토출냉매가 채워져 토출압을 형성하는 압축기이다. 이하에서 케이싱의 내부공간은 특별한 언급이 없는 한 구동모터가 설치된 공간으로 정의될 수 있다.

저압식 압축기는 케이싱의 내부공간이 저압부와 고압부로 분리되어 구동모터가 설치되는 저압부에 냉매흡입관이 연통되고, 고압부에는 냉매토출관이 연통되어 있다. 이에 따라 저압식 압축기는 저압부가 일종의 어큐뮬레이터의 역할을 하게 되어 냉매흡입관을 통해 케이싱의 내부공간으로 흡입되는 냉매가 저압부를 통과하면서 가스냉매로부터 액냉매 또는 오일이 분리될 수 있다.

고압식 압축기는 냉매흡입관이 케이싱의 내부공간에 연통되지 않고 압축실의 흡입측에 직접 연통되며, 케이싱의 내부공간은 냉매토출관이 연통되어 압축실의 토출측이 케이싱의 내부공간을 통해 냉매토출관에 직접 연통될 수 있다. 이에 따라 고압식 압축기는 압축부에서 토출되는 냉매가 케이싱의 내부공간을 통과한 후 냉매토출관을 통해 냉동사이클의 응축기를 향해 배출된다. 이때 냉매에는 오일이 섞인 상태로 압축부에서 토출되나, 냉매가 케이싱의 내부공간을 통과하면서 오일이 냉매로부터 분리되게 된다.

하지만, 압축부에서 토출되는 냉매는 케이싱의 내부공간을 넓게 순환하지 못하고 냉매토출관을 향해 빠르게 이동하게 되고, 이로 인해 오일이 냉매와 분리되지 못한 상태에서 냉매토출관을 통해 냉동사이클로 유출될 수 있다. 이는 압축기에서의 오일부족으로 인한 마찰손실의 원인이 된다.

특허문헌 1(한국특허공개: 제10-2009-0013042호)은 고압식 압축기에서 별도의 오일분리기가 케이싱의 외부에 설치된 예를 개시하고 있다. 특허문헌 1에서의 오일분리기는 케이싱의 내부공간에 연통되는 냉매토출관의 중간에 설치되어 있다.

이에 따라 압축부에서 케이싱의 내부공간으로 토출되는 냉매의 일부가 케이싱의 외부에서 냉매토출관에 연결된 오일분리기로 유입되고, 오일분리기에서 가스냉매와 오일(액냉매)이 분리되어 가스냉매는 냉매관을 통해 응축기로 이동하는 반면 가스냉매에서 분리된 오일은 오일회수관을 통해 오일펌프로 회수되도록 하여 유토출을 억제하고 있다. 하지만, 특허문헌 1은 케이싱의 외부에 별도의 오일분리기가 더 구비됨에 따라 부품수가 증가하여 제조비용이 증가할 수 있다.

특허문헌 2(한국등록특허 제10-0686747호)는 고압식 압축기에서 케이싱의 내부에 오일캡을 구비한 예를 개시하고 있다. 이는 압축부에서 케이싱의 내부공간으로 토출되는 냉매가 오일캡에 의해 구동모터의 하단까지 이동하였다가 그 구동모터를 통과하여 냉매토출관으로 배출되도록 함으로써 유토출을 억제하고 있다.

하지만, 특허문헌 2는 오일캡의 상단이 개구됨에 따라 메인프레임과 회전축 사이를 통해 오일캡의 내부로 회수되는 오일이 그 오일캡의 개구된 상단을 통해 냉매토출관으로 곧바로 이동하여 케이싱의 내부공간에서의 유분리 효과가 반감될 수 있다.

또한, 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 비롯한 종래의 고압식 압축기는 냉매토출관의 내측단부가 케이싱의 내주면에 일치하도록 연통되거나 얕게 삽입됨에 따라, 압축부에서 토출되는 냉매의 이동경로가 짧고 단순하게 되어 냉매로부터 오일을 분리하는데 불리할 수 있다.

또한, 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 비롯한 종래의 고압식 압축기는 냉매토출관의 단부가 케이싱의 내부로 깊게 삽입되더라도 그 냉매토출관의 내측단부가 직선으로 삽입되거나 또는 내측단부만 개구됨에 따라 냉매토출관에서의 토출유로가 한 방향이면서 크게 발생될 수 있다. 이로 인해 오일이 냉매와 함께 유로저항 없이 유출되면서 유토출량이 증가될 수 있다.

한국공개특허 제10-2009-0013042호 (공개일: 2009.02.04.) 한국등록특허 제10-0686747호 (등록일: 2007.02.16.)

본 발명의 목적은, 케이싱의 내부공간에 수용된 오일이 냉매토출관을 통해 케이싱의 외부로 유출되는 것을 억제할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 회전축의 외주면과 메인프레임의 내주면 사이에 형성되는 메인베어링면을 통해 압축부에서 회수되는 오일이 냉매토출관을 향해 이동하는 것을 차단하여 유토출을 억제할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 하여 메인베어링면에서 비산되는 오일이 오일블록에 막혀 냉매토출관으로 향하는 것을 억제할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 냉매토출관에서의 유로저항을 증가시켜 케이싱의 내부에서의 유분리 효과를 높일 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 냉매토출관으로 향하는 냉매의 토출경로를 복잡하게 하여 유로저항이 증가되도록 하는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 구동모터와 메인프레임 사이에 오일캡이 설치되고, 상기 오일캡의 상단에는 오일블록이 설치될 수 있다. 상기 오일블록은 상기 메인프레임과 적어도 일부가 반경방향으로 중첩되도록 설치될 수 있다. 이를 통해, 메인프레임에서 구동모터로 회수되는 오일이 비산되는 것을 포집하여 유토출을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부공간으로 냉매토출관이 구동모터와 메인프레임 사이로 삽입되되, 상기 냉매토출관의 내측단은 상기 구동모터의 코일과 축방향으로 중첩될 수 있다. 이를 통해, 냉매의 토출경로가 복잡하게 되어 유토출효과를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부공간으로 냉매토출관이 구동모터와 메인프레임 사이로 삽입되되, 상기 냉매토출관의 내측수용부는 곡면지거나 절곡될 수 있다. 이를 통해, 냉매의 토출경로가 더욱 복잡하게 되어 유토출효과를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 냉매토출관 중에서 케이싱의 내부공간에 수용되는 내측단부의 주면에 다수 개의 좁은 냉매통공 또는 슬릿이 형성될 수 있다. 이를 통해, 냉매가 좁은 냉매통공 또는 슬릿을 통과하면서 유분리 효과가 향상될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 케이싱, 구동모터, 회전축, 압축부, 메인프레임, 냉매흡입관, 냉매토출관, 오일가이드를 포함할 수 있다. 상기 케이싱은 내부공간이 밀폐되고, 상기 구동모터는 상기 케이싱의 내부공간에 구비되며, 상기 회전축은 상기 구동모터의 회전자에 결합되고, 상기 압축부는 상기 회전축에 결합되어 상기 케이싱의 내부공간에 구비된다. 상기 메인프레임은 상기 구동모터와 상기 압축부의 사이에 구비되고, 상기 회전축을 지지하는 축지지돌부가 환형으로 형성되어 상기 구동모터를 향해 연장된다. 상기 냉매흡입관은 상기 압축부에 연통되도록 상기 케이싱을 관통하여 상기 압축부에 결합된다. 상기 냉매토출관은 상기 케이싱을 관통하여 상기 케이싱의 내부공간에 연통된다. 상기 오일가이드는, 그 일단이 상기 메인프레임의 축지지돌부와 반경방향으로 중첩되어 상기 메인프레임과 상기 회전축 사이의 메인베어링면을 감싸도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축부를 윤활하고 회수되는 오일이 비산되는 것을 억제하여 냉매토출관을 통해 케이싱의 외부로 유출되는 것을 줄일 수 있다.

일례로, 상기 오일가이드는, 상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함할 수 있다. 상기 오일블록은, 상기 구동모터를 향하는 쪽의 내경과 상기 메인프레임을 향하는 쪽의 내경이 동일하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일블록을 용이하게 제조 및 조립할 수 있다.

일례로, 상기 오일가이드는, 상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함할 수 있다. 상기 오일블록은, 상기 구동모터를 향하는 쪽의 내경이 상기 메인프레임을 향하는 쪽의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 메인베어링면에서 비산되는 오일을 저유공간쪽으로 유도하여 유토출을 효과적으로 줄일 수 있다.

다른 예로, 상기 오일블록은, 상기 구동모터를 마주보는 내주측 모서리에 단차지거나 경사진 오일안내부가 더 구비될 수 있다. 이를 통해, 메인베어링면에서 비산되는 오일을 저유공간쪽으로 더욱 효과적으로 유도할 수 있다.

일례로, 상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에는 상기 회전축에 구비되는 밸런스웨이트가 더 구비될 수 있다. 상기 오일가이드는, 상기 밸런스웨이트에 고정되고 상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함할 수 있다. 이를 통해, 오일블록을 안정적으로 설치할 수 있다.

다른 예로, 상기 밸런스웨이트는, 환형으로 형성되어 상기 회전축에 고정되는 고정질량부; 및 상기 고정질량부에서 반경방향으로 편심지게 연장되는 편심질량부를 포함할 수 있다. 상기 오일블록은 상기 편심질량부에 고정 결합될 수 있다. 이를 통해, 오일블록을 메인베어링면에 근접하게 배치하면서도 안정적으로 설치할 수 있다.

다른 예로, 상기 오일블록의 내경은, 상기 편심질량부의 외경보다는 작고 상기 고정질량부의 외경보다는 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일블록을 안정적으로 지지하면서도 오일이 저유공간으로 원활하게 회수되도록 유도할 수 있다.

일례로, 상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에는 상기 회전축에 구비되는 밸런스웨이트가 더 구비될 수 있다. 상기 오일가이드는, 그 내부에 상기 밸런스웨이트를 수용하여 상기 구동모터를 향해 연장되는 오일캡; 및 상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인프레임과 상기 회전축 사이의 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함할 수 있다. 이를 통해, 메인베어링면을 통해 회수되는 오일이 냉매토출관으로 휩쓸려 유출되는 것을 억제하여 압축기에서의 유토출량을 줄일 수 있다.

다른 예로, 상기 오일캡은, 상기 밸런스웨이트를 수용하는 오일안내부; 및 상기 오일안내부의 상단에서 절곡되어 상기 밸런스웨이트에 고정되는 캡고정부를 포함할 수 있다. 상기 오일블록은, 상기 캡고정부의 상면에 구비되어 상기 캡고정부와 함께 상기 밸런스웨이트에 결합될 수 있다. 이를 통해, 오일블록과 오일캡을 동일한 볼트로 체결할 수 있어 오일블록과 오일캡을 용이하게 조립할 수 있다.

다른 예로, 상기 캡고정부의 내경은 상기 오일블록의 내경보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 메인베어링에서 회수되는 오일에 대한 유로저항을 줄여 오일이 저유공간으로 원활하게 회수될 수 있다.

다른 예로, 상기 오일캡은, 상기 밸런스웨이트를 수용하는 오일안내부; 및 상기 오일안내부의 상단에서 절곡되어 상기 밸런스웨이트에 고정되는 캡고정부를 포함할 수 있다. 상기 오일블록은, 상기 캡고정부에서 단일체로 연장 형성될 수 있다. 이를 통해, 오일블록을 용이하게 형성하는 동시에 오일가이드의 무게를 낮춰 모터효율을 높일 수 있다.

다른 예로, 상기 오일블록은, 상기 캡고정부의 내주에서 상기 메인프레임을 향해 절곡되어 연장될 수 있다. 이를 통해, 오일블록과 축지지돌부 사이의 틈새를 줄여 회수되는 오일이 오일가이드 밖으로 유출되는 것을 최소화할 수 있다.

일례로, 상기 오일가이드는, 상기 회전축을 감싸도록 원통형으로 형성되어 상기 냉매토출관과 상기 메인베어링면 사이에 위치할 수 있다. 상기 오일가이드의 일단이 상기 메인프레임의 하면에 고정되어 상기 구동모터를 향해 연장될 수 있다. 이를 통해, 냉매토출관과 메인베어링면 사이를 더 완벽하게 차단하는 동시에 회전체의 부하를 줄여 모터효율이 향상될 수 있다.

일례로, 상기 압축부는 그 압축부에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 내부공간으로 안내하는 냉매안내통로가 구비되며, 상기 냉매안내통로의 출구측 단부는 상기 냉매토출관이 수용되는 공간에 연통될 수 있다. 상기 냉매토출관은, 상기 케이싱의 내부공간에 수용된 내측단이 상기 냉매안내통로의 출구측 단부보다 상기 회전축으로부터 더 가깝거나 같게 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축부에서 토출되어 케이싱의 내주면에 인접되게 이동하는 냉매의 토출경로가 복잡하게 되고, 이로 인해 냉매가 케이싱의 내부공간에서 길게 순환하게 되면서 유분리 효과가 향상될 수 있다.

일례로, 상기 냉매토출관의 내측단은 상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에서 상기 구동모터에 구비된 고정자코일과 축방향으로 중첩될 수 있다. 이를 통해, 냉매토출관의 내측단이 케이싱의 내주면에 인접한 냉매안내통로로부터 멀리 위치하도록 하여 냉매의 토출경로를 복잡하게 형성할 수 있다.

일례로, 상기 냉매토출관의 내측단은, 상기 케이싱의 내부공간에서 상기 회전축의 축중심을 향하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 냉매토출관을 용이하게 조립할 수 있다.

일례로, 상기 냉매토출관의 내측단은, 상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에서 상기 회전축의 축중심에 대해 편심진 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 냉매토출관을 용이하게 조립하면서도 냉매의 토출경로를 복잡하게 형성하여 유분리 효과를 높일 수 있다.

다른 예로, 상기 냉매토출관은 상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에서 상기 회전축의 회전방향을 따라 곡선 또는 경사지게 절곡될 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 내부공간에서 원주방향으로 유동하는 냉매가 냉매토출관으로 유입되는 것을 지연시켜 냉매로부터 오일이 원활하게 분리되도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 구동모터와 메인프레임 사이에 오일가이드가 설치되되, 오일가이드는 메인프레임과 회전축 사이의 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함하고, 오일블록의 일단은 메인프레임의 축지지돌부와 반경방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축부를 윤활하고 회수되는 오일이 비산되는 것을 억제하여 냉매토출관을 통해 케이싱의 외부로 유출되는 것을 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 구동모터를 마주보는 오일블록의 내주측 모서리에 단차지거나 경사진 오일안내부가 더 구비될 수 있다. 이를 통해, 메인베어링면에서 비산되는 오일을 저유공간쪽으로 더욱 효과적으로 유도할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 오일가이드는 오일캡과 오일블록으로 이루어지되, 오일캡은 회전축에 고정된 밸런스웨이트를 수용하여 구동모터를 향해 연장되고, 오일블록은 오일캡과 함께 밸런스웨이트에 고정되어 메인프레임을 향해 연장될 수 있다. 이를 통해, 메인베어링면을 통해 회수되는 오일이 냉매토출관으로 휩쓸려 유출되는 것을 억제하면서도 오일블록과 오일캡을 용이하게 조립할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 오일가이드는 오일캡과 오일블록으로 이루어지되, 오일캡은 회전축에 고정된 밸런스웨이트를 수용하여 구동모터를 향해 연장되고, 오일블록은 오일캡에서 단일체로 연장될 수 있다. 이를 통해, 오일블록을 용이하게 형성하는 동시에 오일가이드의 무게를 낮춰 모터효율을 높일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 오일가이드가 메인프레임의 하면에 고정되어 구동모터를 향해 연장될 수 있다. 이를 통해, 냉매토출관과 메인베어링면 사이를 더 완벽하게 차단하는 동시에 회전체의 부하를 줄여 모터효율이 향상될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 냉매토출관은 케이싱의 내부공간으로 길게 삽입되되, 메인프레임에 구비된 냉매안내통로의 출구측 단부보다 회전축으로부터 더 가깝거나 같게 위치할 수 있다. 이를 통해, 압축부에서 토출되어 케이싱의 내주면에 인접되게 이동하는 냉매의 토출경로가 복잡하게 되고, 이로 인해 냉매가 케이싱의 내부공간에서 길게 순환하게 되면서 유분리 효과가 향상될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 냉매토출관의 내측단이 케이싱의 내부공간에서 회전축의 축중심에 대해 편심진 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 냉매토출관을 용이하게 조립하면서도 냉매의 토출경로를 복잡하게 형성할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는, 냉매토출관이 케이싱의 내부공간에서 회전축의 회전방향을 따라 곡선 또는 경사지게 절곡될 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 내부공간에서 원주방향으로 유동하는 냉매가 냉매토출관으로 유입되는 것을 지연시켜 냉매로부터 오일이 원활하게 분리되도록 할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 상부압축식 스크롤 압축기가 적용된 냉동사이클 장치를 보인 계통도,
도 2는 본 실시예에 따른 상부압축식 스크롤 압축기를 보인 단면도,
도 3은 도 2에서 전동부의 일부와 압축부의 일부를 확대하여 보인 단면도,
도 4는 도 본 실시예에 따른 오일가이드를 분해하여 보인 사시도,
도 5는 도 4에 따른 오일가이드를 회전축에 조립한 상태를 보인 파단하여 보인 사시도,
도 6은 도 5의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 7은 도 6의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 8은 오일가이드에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 도 5의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 9는 오일가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 단면도,
도 10은 오일가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 단면도,
도 11은 도 2에서 다른 실시예의 냉매토출관이 적용된 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도,
도 12는 도 11에서 냉매토출관 주변을 확대하여 보인 단면도,
도 13은 도 12의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도,
도 14는 도 11에 따른 냉매토출관의 적용시 유분리 효과를 설명하기 위해 보인 개략도,
도 15는 냉매토출관에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 도 12의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도,
도 16은 도 2에서 또 다른 실시예의 냉매토출관이 적용된 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도,
도 17은 도 16에서 냉매토출관 주변을 확대하여 보인 단면도,
도 18은 도 17의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도,
도 19는 도 16에 따른 냉매토출관의 적용시 유분리 효과를 설명하기 위해 보인 개략도,
도 20은 도 2에서 또 다른 실시예의 냉매토출관이 적용된 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

앞서 설명한 바와 같이, 통상 밀폐형 압축기는 케이싱의 내부공간에 구동모터와 압축부가 함께 설치되어 회전축으로 결합되는 것으로, 구동모터가 설치된 케이싱의 내부공간(110a)에 채워진 냉매의 압력에 따라 저압식 밀폐형 압축기 또는 고압식 밀폐형 압축기로 구분될 수 있다.

고압식 밀폐형 압축기는 압축부에서 토출된 냉매가 곧바로 냉매토출관으로 이동하지 않고 가능한 한 케이싱의 내부공간을 순환한 후 냉매토출관으로 이동하도록 함으로써 유토출을 억제하고 있다. 반면, 압축부에 대한 윤활을 마친 오일은 가능한 한 신속하게 케이싱의 저유공간으로 회수되도록 하여 케이싱의 내부공간을 순환하는 냉매와 함께 유토출되는 것을 억제하고 있다.

본 실시예는 고압식 밀폐형 압축기에서 케이싱의 내부공간에 수용된 오일이 냉매토출관을 통해 유출되는 것을 억제하는 유토출억제장치에 관한 것으로, 이하에서는 고압식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 본 실시예에 따른 유토출억제장치는 스크롤 압축기에만 적용되지는 않는다. 예를 들어, 압축부가 롤러와 베인으로 이루어진 로터리 압축기에도 적용될 수 있다.

또한, 고압식 스크롤 압축기는 압축부의 설치위치에 따라 상부압축식과 하부압축식으로 구분될 수 있다. 전자는 압축부가 구동모터보다 상측에 설치되고, 후자는 압축부가 구동모터보다 하측에 설치된다. 본 실시예는 상부압축식 스크롤 압축기를 중심으로 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 상부압축식 스크롤 압축기가 적용된 냉동사이클 장치를 보인 계통도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 스크롤 압축기가 적용되는 냉동사이클 장치는, 압축기(10), 응축기(20), 팽창기(30), 증발기(40)가 폐루프를 이루도록 구성된다. 즉, 압축기(10)의 토출측에 응축기(20), 팽창기(30), 증발기(40)가 차례대로 연결되고, 압축기(10)의 흡입측에 증발기(40)의 토출측이 연결된다.

이에 따라, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 응축기(20)쪽으로 토출되고, 이 냉매는 팽창기(30)와 증발기(40)를 차례대로 거쳐 압축기(10)로 다시 흡입되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

도 2는 본 실시예에 따른 상부압축식 스크롤 압축기를 보인 단면도이고, 도 3은 도 2에서 전동부의 일부와 압축부의 일부를 확대하여 보인 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 고압식 스크롤 압축기(이하, 스크롤압축기로 설명한다)는, 케이싱(110)의 하반부에 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 상측에는 압축부가 설치된다. 압축부는 고정스크롤(140)과 선회스크롤(150)을 포함하고, 경우에 따라서는 선회스크롤(150)을 사이에 두고 고정스크롤(140)의 반대쪽에 구비되어 선회스크롤(150)을 지지하는 메인프레임(130)도 포함될 수 있다. 이하에서 압축부는 고정스크롤(140)과 선회스크롤(150)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

본 실시예에 따른 케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부캡(112), 하부캡(113)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)의 내부공간(110a)은 냉매의 유동순서를 기준으로 상부캡(112)의 내측에 구비된 상부공간(110b), 원통쉘(111)의 내측에 구비된 중간공간(110c), 하부캡(113)의 내측에 구비된 하부공간(110d)으로 구분될 수 있다. 이하에서 상부공간(110b)은 토출공간으로, 중간공간(110c)은 유분리공간으로, 하부공간(110d)은 저유공간으로 각각 정의될 수 있다.

원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 원통쉘(111)의 내주면에는 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 축방향을 따라 하반부와 상반부에 각각 삽입되어 고정된다.

원통쉘(111)의 중간공간(110c), 구체적으로 구동모터(120)와 메인프레임(130)의 사이에는 냉매토출관(116)이 관통되어 결합된다. 냉매토출관(116)은 원통쉘(111)에 직접 삽입되어 용접될 수도 있지만, 통상 원통쉘(111)과 동일 소재로 된 중간연결관(collar pipe)(117)이 원통쉘(111)에 삽입되어 용접되고, 중간연결관(117)에 동관으로 된 냉매토출관(116)이 삽입되어 용접될 수 있다.

냉매토출관(116)은 그 일단이 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 연결되고, 타단은 냉동사이클장치를 이루는 응축기(20)의 입구에 연결될 수 있다. 다시 말해 본 실시예는 냉매토출관(116)의 중간에 오일회수유닛(미도시)이 구비되지 않거나 설사 오일회수유닛이 구비되더라도 앞서 설명한 특허문헌 1에 개시된 오일회수유닛보다는 매우 작은 크기로 구비될 수 있다. 따라서 이하에서는 냉매토출관(116)이 곧바로 응축기(20)에 연결되는 것으로 이해될 수 있다.

냉매토출관(116)은 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 기설정된 길이만큼 삽입될 수 있다. 냉매토출관(116)중에서 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 삽입되는 부분을 내측수용부(1161)라고 정의하며, 냉매토출관(116)의 내측수용부(1161)는 구동모터(120)와 메인프레임(130)의 사이, 더 정확하게는 구동모터(120)의 고정자코일(1212)보다 상단과 메인프레임(130)의 하면 사이에 위치하도록 삽입될 수 있다. 이에 따라 냉매토출관(116)이 고정자코일(1212)에 간섭되지 않고 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 깊숙하게 삽입될 수 있다. 내측수용부(1161)의 형상을 포함한 냉매토출관(116)에 대해서는 나중에 다시 설명한다.

상부캡(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합된다. 상부캡(112)에는 냉매흡입관(115)이 관통하여 결합되고, 냉매흡입관(115)은 케이싱(110)의 상부공간(110b)을 통과하여 후술할 압축부의 흡입실(미부호)에 직접 연결된다. 이에 따라, 냉매는 냉매흡입관(115)을 통해 흡입실로 공급될 수 있다.

하부캡(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 하부캡(113)의 하부공간(110d)은 저유공간을 형성하게 되고, 저유공간에는 기설정된 양의 오일이 저장될 수 있다. 저유공간을 이루는 하부공간(110d)은 오일회수통로(미부호)를 통해 케이싱(110)의 상부공간(110b)과 중간공간(110c)에 연통될 수 있다. 이에 따라, 상부공간(110b)과 중간공간(110c)에서 냉매로부터 분리된 오일과 압축부에 공급되었다가 회수되는 오일은 후술할 회전자(122)의 오일회수구멍(1221b)을 통해 저유공간을 이루는 하부공간(110d)으로 회수되어 저장될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 케이싱(110)의 내부공간(110a)중에서 고압부를 이루는 중간공간(110c)의 하반부에 설치되며, 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.

고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.

고정자코어(1211)는 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다. 고정자코일(121a)은 고정자코어(1211)에 권선되고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미부호)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다.

회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.

회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 내부에 기설정된 공극만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1222)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.

또한, 회전자코어(1221)의 중심에는 회전축(125)이 압입되는 축고정구멍(1221a)이 형성되고, 축고정구멍(1221a)의 주변에는 적어도 한 개 이상의 오일회수구멍(1221b)이 형성될 수 있다. 예를 들어 오일회수구멍(1221b)은 축고정구멍(1221a)의 둘레를 따라 복수 개가 형성되고, 복수 개의 오일회수구멍(1221b)은 동일한 내경으로 형성될 수 있다. 하지만, 경우에 따라서는 복수 개의 오일회수구멍(1221b)은 서로 다른 내경으로 형성될 수도 있다. 오일회수구멍에 대하여는 오일가이드와 함께 나중에 다시 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 회전축(125)은 회전자(122)에 압입되어 결합된다. 회전축(125)의 상단부는 후술할 메인프레임(130)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되고, 회전축(125)의 하단부는 서브프레임(118)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향 및 축방향으로 지지된다.

구체적으로, 회전축(125)은 주축부(1251), 메인베어링부(1252), 서브베어링부(1253), 편심부(1254)를 포함할 수 있다.

주축부(1251)는 회전축(125)의 중간을 이루는 부분으로, 회전자코어(1221)에 구비된 축고정구멍(1221a)에 압입되어 결합된다. 주축부(1251)의 상단, 즉 메인베어링부(1252)에서 연장되는 부분에는 후술할 밸런스웨이트(180)가 압입되어 결합될 수 있다. 밸런스웨이트에 대해서는 오일가이드와 함께 나중에 다시 설명한다.

메인베어링부(1252)는 회전축(125)의 상단을 이루는 부분으로, 후술할 메인프레임(130)에 구비된 메인베어링(171)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다. 메인베어링부(1252)의 외경은 주축부(1251)의 외경보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 메인베어링부(1252)가 주축부(1251)에서 연장되는 부분은 단차지게 형성될 수 있다.

서브베어링부(1253)는 회전축(125)의 하단을 이루는 부분으로, 서브프레임(118)에 구비된 서브베어링(172)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다. 서브베어링부(1253)의 외경은 주축부(1251)의 외경보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 주축부(1251)와 서브베어링부(1253)의 사이에는 서브프레임(118)에 축방향으로 지지되는 스러스트베어링면이 단차지게 형성될 수 있다.

편심부(1254)는 후술할 선회스크롤(150)의 회전축결합부(152)가 삽입되는 부분으로, 메인베어링부(1252)의 내부에 형성될 수 있다. 예를 들어 편심부(1254)는 메인베어링부(1252)의 상단에서 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성되되, 편심부(1254)의 중심은 메인베어링부(1252)의 중심(즉, 축중심)에 대해 편심지게 형성될 수 있다. 이에 따라 구동모터(120)의 회전력이 편심부(1254)를 통해 선회스크롤(150)에 전달되어 선회스크롤(150)이 선회운동을 할 수 있다.

편심부(1254)의 내주면에는 편심부베어링(173)이 구비될 수 있다. 편심부베어링(173)은 메인베어링(171) 및 서브베어링(172)과 같이 부시베어링으로 형성될 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 후술할 선회스크롤(150)의 회전축결합부(152)의 외주면에 삽입될 수도 있다.

또한, 회전축(125)의 내부에는 그 회전축(125)의 양단 사이를 관통하여 급유구멍(1255)이 형성될 수 있다. 급유구멍(1255)은 회전축(125)의 하단에서 편심부(1254)의 바닥면으로 관통되어 형성될 수 있다. 이에 따라 저유공간을 이루는 하부공간(110d)에 저장된 오일은 급유구멍(1255)을 통해 편심부(1254)의 내부로 공급될 수 있다.

또한, 회전축(125)의 하단, 정확하게는 급유구멍(1255)의 하단에는 오일픽업(126)이 설치될 수 있다. 오일픽업(126)은 저유공간(110d)에 저장된 오일에 잠기도록 설치될 수 있다. 이에 따라 저유공간(110d)에 저장된 오일은 오일픽업(126)에 의해 펌핑되어 급유구멍(1255)을 통해 흡상될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 구동모터(120)의 상측에 설치되고, 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다. 이에 따라 메인프레임(130)은 통상 주철로 형성된다.

메인프레임(130)은 메인플랜지부(131), 축지지돌부(132)를 포함한다.

메인플랜지부(131)는 환형으로 형성되어 원통쉘(111)의 중간공간(110c)에 수용된다. 예를 들어 메인플랜지부(131)의 외주면은 원형으로 형성되어 원통쉘(111)의 내주면에 밀착될 수 있다. 이 경우에는 메인플랜지부(131)의 외주면과 내주면 사이에 축방향으로 관통되는 적어도 한 개 이상의 오일회수구멍(미도시)이 형성될 수 있다.

또한, 메인플랜지부(131)의 외주면에는 적어도 한 개 이상의 프레임고정돌부(미부호)가 반경방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 프레임고정돌부의 외주면이 원통쉘(111)의 내주면에 밀착되어 고정될 수 있다. 이 경우 프레임고정돌부는 원주방향으로 이격되어 메인플랜지부(131)의 축방향 양쪽 측면 사이를 관통하는 제2 배출통로홈(1311)이 형성될 수 있다. 이에 따라 제2 배출통로홈(1311)의 상단은 후술할 고정스크롤(140)의 제1 배출통로홈(1421)과 연통되고, 제2 배출통로홈(1311)의 하단은 냉매토출관(116)이 연통되는 중간공간(110c)에 연통될 수 있다.

축지지돌부(132)는 메인플랜지부(131)의 중앙에서 구동모터(120)를 향해 연장되되, 축지지돌부(132)의 외경은 후술할 오일블록(192)의 내경보다 작게 형성된다. 이에 따라 축지지돌부(132)는 그 축지지돌부(132)를 감싸는 후술할 오일블록(192)에 기설정된 간격을 두고 수용된다.

축지지돌부(132)의 내측에는 축지지구멍(1321)이 형성된다. 축지지구멍(1321)은 메인플랜지부(131)의 축방향 양쪽 측면을 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라 메인플랜지부(131)는 환형으로 형성될 수 있다.

축지지구멍(1321)은 축방향 양단의 내경이 동일하게 형성되고, 축지지구멍(1321)의 내부에는 메인베어링(171)이 삽입되어 고정될 수 있다. 메인베어링(171)은 부시베어링으로 이루어질 수 있다. 이에 따라 축지지구멍(1321)의 내주면, 정확하게는 메인베어링(171)의 내주면은 회전축(125)에 구비된 메인베어링부(1252)의 외주면과 함께 메인베어링면(171a)을 형성하게 된다. 메인베어링면에 대해서는 오일가이드와 함께 나중에 다시 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 고정스크롤(140)은 고정경판부(141), 고정측벽부(142), 고정랩(143)을 포함할 수 있다.

고정경판부(141)는 원판 모양으로 형성될 수 있다. 고정경판부(141)의 외주면은 상부공간(110b)을 이루는 상부캡(112)의 내주면과 밀착되도록 형성되거나 또는 상부캡(112)의 내주면으로부터 이격되도록 형성될 수 있다.

또한, 고정경판부(141)의 가장자리에는 축방향으로 관통되어 흡입실(미부호)에 연통되는 흡입구(1411)가 형성되고, 흡입구(1411)에는 케이싱(110)의 상부캡(112)을 관통하는 냉매흡입관(115)이 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라 냉매흡입관(115)은 케이싱(110)의 상부공간(110b)을 통과하여 고정스크롤(140)의 흡입구(1411)에 직접 연통될 수 있다.

또한, 고정경판부(141)의 중앙에는 토출구(1412)와 바이패스구멍(미도시)이 형성되고, 고정경판부(141)의 상면에는 토출구(1412)를 개폐하는 토출밸브(145)와 바이패스구멍을 개폐하는 바이패스밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 이에 따라 압축실(V)에서 압축된 냉매는 고정스크롤(140)의 상측에서 상부캡(112)에 형성되는 상부공간(110b)으로 토출된다.

고정측벽부(142)는 고정경판부(141)의 가장자리에서 메인프레임(130)을 향해 환형으로 연장될 수 있다. 이에 따라 고정측벽부(142)는 하면이 메인프레임(130)의 상면, 즉 메인플랜지부(131)의 상면에 밀착되어 볼트 체결될 수 있다.

고정측벽부(142)의 외주면에는 적어도 한 개 이상의 제1 배출통로홈(1421)이 형성될 수 있다. 제1 배출통로홈(1421)은 고정스크롤(140)의 외주면에서 함몰되어 고정스크롤(140)의 축방향 양쪽 측면 사이를 연통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 배출통로홈(1421)은 고정경판부(141)의 상면에서 고정측벽부(142)의 하면으로 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 배출통로홈(1421)의 상단은 상부공간(110b)에 연통되고, 제1 배출통로홈(1421)의 하단은 메인프레임(130)에 구비된 제2 배출통로홈(1311)의 상단에 연통될 수 있다.

고정랩(143)은 고정경판부(141)의 하면에서 선회스크롤(150)을 향해 연장될 수 있다. 고정랩(143)은 인벌류트 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 고정랩(143)은 후술할 선회랩(153)과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(150)은 선회경판부(151), 회전축결합부(152), 선회랩(153)을 포함할 수 있다.

선회경판부(151)는 원판 모양으로 형성되고, 메인프레임(130)에 의해 축방향으로 지지되어 메인프레임(130)과 고정스크롤(140)의 사이에서 선회운동을 하도록 구비된다.

회전축결합부(152)는 선회스크롤(150)의 기하학적 중심에서 회전축(125)의 편심부(1254)를 향해 연장될 수 있다. 회전축결합부(152)는 회전축(125)의 편심부(1254)에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 이에 따라 선회스크롤(150)은 회전축(125)의 편심부(1254)와 회전축결합부(152)에 의해 선회운동하게 된다.

선회랩(153)은 선회경판부(151)의 상면에서 고정스크롤(140)을 향해 연장될 수 있다. 선회랩(153)은 고정랩(143)과 대응하도록 인벌류트 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

도면중 미설명 부호인 1161a는 냉매토출관의 내측단이다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 작용효과는 다음과 같다.

즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면, 회전축(125)에 편심 결합된 선회스크롤(150)이 선회운동을 하면서 고정스크롤(140)과의 사이에 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성하게 된다.

그러면, 압축실(V)은 선회스크롤이 선회운동을 하는 동안 흡입구(또는, 흡입실)(1411)에서 토출구(또는, 토출실)(1412)쪽으로 이동하면서 점차 체적이 좁아지게 된다.

그러면, 케이싱(110)의 외부에서 제공되는 냉매는 냉매흡입관(115)을 통하여 고정스크롤(140)의 흡입구(1411)를 통해 유입되고, 이 냉매는 선회스크롤(150)에 의해 최종 압축실 방향으로 이동하면서 압축된다. 이 냉매는 최종 압축실에서 고정스크롤(140)의 토출구(1412)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(상부공간)(110a)으로 토출되고, 제1 배출통로홈(1421)과 제2 배출통로홈(1311)으로 된 냉매안내통로를 통해 원통쉘(111)의 중간공간(110c) 또는 하부캡(113)의 하부공간(110d)으로 이동하게 된다.

그러면, 냉매는 케이싱(110)의 내부공간(110a)을 순환하면서 냉매로부터 오일이 분리되고, 냉매로부터 분리된 오일은 케이싱(110)의 하부공간(110d)을 이루는 저유공간으로 이동하여 저장되었다가 오일픽업(126)과 회전축(125)의 급유구멍(1255)을 통해 압축부로 공급되는 반면, 오일이 분리된 냉매는 냉매토출관(116)을 통해 케이싱(110)의 외부로 배출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 구동모터(120)와 메인프레임(130)의 사이에는 오일가이드(190)가 설치될 수 있다. 이를 통해 오일이 압축부를 윤활한 후 메인베어링면(171a)을 통해 저유공간을 이루는 하부공간(110c)으로 회수되는 과정에서 냉매와 혼합되어 냉매토출관(116)을 통해 케이싱(110)의 외부로 유출되는 것을 억제할 수 있다.

도 4는 도 본 실시예에 따른 오일가이드를 분해하여 보인 사시도이고, 도 5는 도 4에 따른 오일가이드를 회전축에 조립한 상태를 보인 파단하여 보인 사시도이며, 도 6은 도 5의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이고, 도 7은 도 6의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 오일가이드(190)는 오일캡(191)과 오일블록(192)을 포함할 수 있다. 오일캡(191)은 밸런스웨이트(180)를 기준으로 회전자(122)를 향해 연장되고, 오일블록(192)은 밸런스웨이트(180)를 기준으로 메인프레임(130)을 향해 연장될 수 있다.

예를 들어, 밸런스웨이트(180)는 회전축(125)에 고정되는 고정질량부(181)와, 고정질량부(181)에서 편심지게 연장되는 편심질량부(182)를 포함할 수 있다.

고정질량부(181)는 환형으로 형성되어 회전자(122)의 상측에서 회전축(125)의 주축부(1251)에 고정되고, 편심질량부(182)는 고정질량부(181)의 외주면 일측에서 반경방향으로 편심지게 연장되어 부채꼴 모양의 원호형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 고정질량부(181)의 외경은 회전축(주축부)(125)의 외경보다는 크고 편심질량부(182)의 외경보다는 작게 형성될 수 있다.

다만, 후술할 오일캡(191)이 편심질량부(182)에 결합되어 고정자코일(1212)의 안쪽으로 삽입됨에 따라, 편심질량부(182)의 외경은 고정자코일(1212)의 내주면을 연결하는 가상원의 직경, 예를 들어 고정자코어(1211)의 내경보다는 작게 형성될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 오일캡(191)은 오일안내부(1911), 캡고정부(1912)를 포함할 수 있다.

오일안내부(1911)는 양단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 오일안내부(1911)의 상단은 후술할 캡고정부(1912)를 이용하여 밸런스웨이트(180)에 고정 결합되고, 오일안내부(1911)의 하단은 회전자(122)의 상단을 향해 연장된다. 다시 말해 오일안내부(1911)의 길이는 밸런스웨이트(180)의 상면에서 고정자코일(1212)의 상단까지의 거리보다는 길게 형성될 수 있다. 이에 따라 오일가이드(190)의 하단개구부(190a)를 이루는 오일안내부(1911)의 하단은 고정자코일(1212)의 안쪽으로 삽입될 수 있다.

오일안내부(1911)의 내경은 밸런스웨이트(180)의 외경, 즉 편심질량부(182)의 외경보다는 크거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 오일안내부(1911)의 내부에 밸런스웨이트(180)가 수용될 수 있다.

또한, 오일안내부(1911)의 내경은 회전축(125)의 축중심(O)에서 오일회수구멍(1221b)의 중심(O')까지를 반경으로 하는 가상원의 직경보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 예를 들어, 오일안내부(1911)의 내경은 그 오일안내부(1911)의 내부에 오일회수구멍(1221b)이 모두 수용될 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라 오일안내부(1911)를 따라 회수되는 오일이 오일회수구멍(1221b)으로 이동한 후 그 오일회수구멍(1221b)을 통과하여 저유공간(110d)으로 회수될 수 있다. 이를 통해 메인베어링면(171a)을 통해 회수되는 오일이 저유공간(110d)으로 신속하게 회수되어 유토출을 최소화할 수 있다.

캡고정부(1912)는 오일안내부(1911)의 상단에서 밸런스웨이트(180)의 상면을 향해 내측으로 절곡되어 환형으로 형성된다. 예를 들어 캡고정부(1912)의 내경은 편심질량부(182)의 외경보다는 작게 형성된다. 이에 따라 캡고정부(1912)는 밸런스웨이트(180)의 상단을 이루는 편심질량부(182)의 상면에 얹혀 축방향으로 지지될 수 있다.

캡고정부(1912)는 편심질량부(182)의 상면에 체결된다. 예를 들어 편심질량부(182)의 상면에는 체결홈(182a)이 형성되고, 캡고정부(1912)에는 편심질량부(182)의 체결홈(182a)과 동일축선상에 대응되도록 관통구멍(1912a)이 형성된다. 이에 따라 캡고정부(1912)는 편심질량부(182)에 볼트로 체결될 수 있다.

여기서, 후술할 오일블록(192)이 오일캡(191)의 오일안내부(1911) 또는 캡고정부(1912)로부터 독립적으로 형성되어 밸런스웨이트(180)에 고정될 수 있다. 이 경우에는 오일블록(192)에 체결구멍(192a)이 형성되되, 체결구멍(192a)은 캡고정부(1912)의 관통구멍(1912a) 및 편심질량부(182)의 체결홈(182a)과 동일축선상에 대응되도록 형성될 수 있다. 이를 통해 밸런스웨이트(180)에 오일가이드(190)와 오일블록(192)이 동일한 체결볼트(195)에 의해 체결됨에 따라 오일블록(192)을 포함한 오일가이드(190)를 용이하게 조립할 수 있다.

캡고정부(1912)의 내경은 편심질량부(182)의 외경보다는 작게 형성되되, 밸런스웨이트(180)의 고정질량부(181)의 외경보다는 크게 형성된다. 다시 말해 고정질량부(181)의 외주면과 캡고정부(1912)의 내주면 사이에는 기설정된 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 캡고정부(1912)의 내주면으로 이루어지는 오일가이드(190)의 중간개구부(190b)는 그 일부가 밸런스웨이트(180)의 편심질량부(182)에 의해 막히더라도 편심질량부(182)를 벗어난 구간, 즉 원주방향으로 고정질량부(181)가 형성된 구간에서는 항상 열린 상태가 될 수 있다. 그러면 오일안내부(1911)가 밸런스웨이트(180)에 의해 완전히 막히지 않고 일부는 개방된 상태를 유지하게 되어, 메인베어링면(171a)을 통해 회수되는 오일이 원활하게 오일회수구멍(1221b)으로 안내될 수 있다.

캡고정부(1912)의 내경은 가능한 한 크게 형성되는 것이 메인베어링면(171a)에서 비산되는 오일의 회수 측면에서 유리하다. 다만, 캡고정부(1912)의 외경(정확하게는 오일안내부의 외경)이 정해진 상태에서, 캡고정부(1912)의 내경을 과도하게 크게 형성하면 캡고정부(1912)의 폭이 너무 작아지게 된다. 그러면 캡고정부(1912)에서 연장되는 오일블록(192)을 안정적으로 고정하는데 어려울 수 있다. 이에 따라 캡고정부(1912)의 내경은 오일가이드(190)의 중간개구부(190b)의 면적이 확보되도록 가능한 한 크게 형성되되, 오일블록(192)이 안정적으로 고정될 수 있는 정도로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 캡고정부(1912)의 내경은 고정질량부(181)를 배제한 편심질량부(182)의 폭보다 대략 절반정도가 되도록 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 오일블록(192)은 오일캡(191)의 상단에서 구비된다. 다시 말해 오일블록(192)은 오일가이드(190)의 상단부를 이루는 부분으로, 오일캡(191)의 상단에서 메인프레임(130)를 향해 축방향으로 연장되도록 구비된다.

도 4 및 도 7을 참조하면, 오일블록(192)은 메인베어링면(171a) 감싸도록 환형으로 형성되되, 오일블록(192)의 상단이 메인베어링면(171a)의 하단보다는 높거나 적어도 같게 형성될 수 있다. 다시 말해 오일블록(192)은 메인베어링면(171a) 감싸도록 그 오일블록(192)의 적어도 일부가 메인베어링면(171a)을 이루는 축지지돌부(132)와 반경방향으로 중첩되도록 형성된다. 이에 따라 오일가이드(190)의 상단, 즉 오일블록(192)의 상단이 개구되더라도 메인베어링면(171a)을 통해 회수되는 오일이 오일가이드(190)의 상단개구부(190c)를 통해 냉매토출관(116)쪽으로 유출되는 것을 억제할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 오일블록(192)은 캡고정부(1912)에서 축방향으로 연장되되, 오일블록(192)의 내경은 메인베어링면(171a)의 내경보다 크고 캡고정부(1912)의 내경보다도 크거나 같게 형성된다. 이에 따라 메인베어링면(171a)을 통해 회수되는 오일은 오일캡(191)의 내부에 포집되어 회전자(122)의 오일회수구멍(1221b)으로 원활하게 안내될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 오일블록(192)은 오일안내부(1911) 또는 캡고정부(1912)에 대해 별도로 제작되어 후조립된다. 예를 들어, 오일블록(192)은 환형으로 형성되어 캡고정부(1912)의 상면에 얹힌 상태에서 그 캡고정부(1912)와 함께 밸런스웨이트(180)의 편심질량부(182)에 체결될 수 있다. 이 경우 오일블록(192)의 체결구멍(192a)은 앞서 설명한 바와 같이, 캡고정부(1912)의 관통구멍(1912a) 및 편심질량부(182)의 체결홈(182a)과 동일축선상에 형성됨으로써 오일블록(192)이 캡고정부(1912)와 함께 동일한 체결볼트(195)에 의해 편심질량부(182)에 체결될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 오일블록(192)은 그 내주면이 평평하게 형성된다. 예를 들어, 오일블록(192)의 내주면은 축방향 양단 사이의 내경이 단일하게 형성될 수 있다. 이에 따라 오일블록(192)의 제작을 용이하게 할 수 있다. 뿐만 아니라 오일블록(192)의 내주면과 이를 마주보는 축지지구멍(1321)의 외주면 사이의 간격을 긴밀하게 유지하면서도 용이하게 조립할 수 있다. 이를 통해 오일가이드의 내부에서 오일이 유출되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 오일블록(192)은 그 오일블록(192)의 내주면과 이를 마주보는 축지지돌부(132)의 외주면 사이의 제1 간격(t1)이 오일블록(192)의 내주면과 이를 마주보는 고정질량부(181)의 외주면 사이의 제2 간격(t2)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 메인베어링면(171a)의 하단에서 비산되는 오일이 오일블록(192)에 막혀 오일가이드(190)의 외부로 유출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 이를 통해 압축기에서의 유토출량을 낮출 수 있다.

상기와 같이, 오일가이드(190)의 상단에 오일블록(192)이 구비되되 그 오일블록(192)이 축지지돌부(132)와 중첩되도록 형성되는 경우에는 메인베어링면(171a)을 통해 저유공간(110d)으로 회수되는 오일이 오일가이드(190)의 외부로 유출되는 것을 억제하여 압축기에서의 유토출을 크게 낮출 수 있다.

특히, 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 수용되는 냉매토출관(116)의 내측수용부(1161)가 메인베어링면(171a)의 근처까지 깊숙하게 삽입되는 경우에는 그 메인베어링면(171a)을 통해 회수되는 오일의 일부가 오일가이드(190)를 넘어 냉매토출관(116)쪽으로 빨려들어 압축기에서의 유토출량(oil leakage loss)이 증가될 수 있다.

하지만, 본 실시예와 같이 오일가이드(190)의 상단에 메인베어링면(171a)과 축방향으로 중첩되는 오일블록(192)이 형성되는 경우에는 메인베어링면(171a)을 감싸는 오일가이드(190)가 일종의 오일장벽을 형성하게 되므로 오일이 오일가이드(190)를 넘어 냉매토출관(116)으로 유출되는 것을 최소한으로 억제할 수 있다. 이를 통해 압축기에서의 오일부족으로 인한 마찰손실을 줄일 수 있다.

한편, 오일블록에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 오일블록(192)의 내주면이 단일 내경으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 오일블록(192)의 내주면이 복수 개의 내경을 가지도록 형성될 수 있다.

도 8은 오일가이드에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 도 5의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 오일블록(192)은 오일실링부(1921)와 오일회수부(1922)를 포함한다. 오일실링부(1921)는 오일블록(192)의 내주면의 상반부에, 오일회수부(1922)는 오일실링부(1921)에서 연이어 오일블록(192)의 내주면의 하반부에 각각 형성된다.

오일실링부(1921)은 오일블록(1921)의 내주면을 따라 환형으로 형성된다. 오일실링부(1921)는 축지지돌부(132)의 외경과의 간격이 일정하도록 축중심(O)을 중심으로 동일한 반경을 가지도록 형성된다.

오일회수부(1922)는 오일블록(1921)의 내주면을 따라 환형으로 형성될 수도 있다. 하지만 오일블록(1921)이 밸런스웨이트(180)의 편심질량부(182)의 상면에 얹혀져 결합되므로, 편심질량부(182)와 중첩되는 부분에는 오일회수부(1922)가 형성될 필요가 없을 수 있다. 이에 따라 오일회수부(1922)는 원호형상, 즉 원주방향을 따라 편심질량부(182)를 제외하는 부분에 형성될 수 있다.

오일회수부(1922)는 오일블록(192)의 하단모서리에서 반경방향으로 기설정된 깊이를 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어 오일회수부(1922)는 오일블록(192)의 내주면에서 단차지게 형성될 수 있다. 이에 따라 오일실링부(1921)는 제1 내경으로 형성되고, 오일회수부(1922)는 제1 내경보다 큰 제2 내경으로 형성될 수 있다.

오일회수부(1922)는 축지지돌부(132)의 하단(출구측 단부)보다 높거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 축지지돌부(132)의 하단(출구측 단부)에서 비산되는 오일이 오일실링부에 충돌하는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 오일이 오일실링부(1921)를 따라 상단개구부(190c)쪽으로 유출되는 것을 최소화하여 압축기에서의 오일부족으로 인한 마찰손실을 더욱 낮출 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았지만, 오일회수부(1922)는 하단모서리로 갈수록 내경이 확대되도록 경사지게 형성될 수도 있다. 이 경우에도 오일회수부의 작용효과는 전술한 실시예와 유사할 수 있다.

한편, 오일가이드에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 오일블록(192)이 오일캡(191)에 대해 별도로 형성되어 밸런스웨이트(180)에 후조립되는 것이나, 경우에 따라서는 오일캡(191)과 오일블록(192)이 단일체로 형성될 수도 있다.

도 9는 오일가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 오일가이드(190)는 오일캡(191)과 오일블록(192)이 단일체로 형성될 수 있다.

예를 들어, 오일캡(191)을 이루는 오일안내부(1911)는 원통 형상으로 형성되고, 캡고정부(1912)는 오일안내부(1911)의 상단 내주면에서 반경방향으로 절곡되어 환형으로 형성된다.

오일블록(192)은 캡고정부(1912)의 내주에서 축방향으로 절곡되어 환형으로 형성된다. 이에 따라 오일안내부(1911) 및 캡고정부(1912)으로 된 오일캡(191)과 오일블록(192)이 단일 부품으로 이루어진 모듈형 오일가이드(190)가 형성될 수 있다.

상기와 같이 오일캡(191)과 오일블록(192)이 단일 부품으로 된 오일가이드(190)는 기본적인 구성과 그에 따른 작용 효과는 오일블록(192)이 오일캡(191)에 후조립되는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에서의 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 오일블록(192)을 오일캡(191)에 일체로 형성함에 따라 전체적인 오일가이드(190)의 제작이 용이하게 될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 오일블록(192)은 오일캡(191)과 동일한 두께로 형성될 수 있다. 즉, 전술한 실시예에서는 오일블록(192)의 체결넓이를 고려하여 반경방향 두께가 볼트를 체결할 수 있는 정도의 두께가 필요하였으나, 본 실시예에서는 오일블록(192)을 별도로 체결할 필요가 없으므로 그 오일블록(192)의 두께를 얇게 형성된다. 이에 따라 오일블록(192)의 두께가 전술한 실시예에 비해 얇게 형성됨에 따라 오일가이드(190)의 무게 및 단면적이 감소하여 모터효율이 향상될 수 있다.

한편, 오일가이드에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 오일가이드가 회전축에 결합된 밸런스웨이트에 조립되어 고정되는 것이나, 경우에 따라서는 고정자 또는 메인프레임과 같이 고정부재에 결합될 수도 있다.

도 10은 오일가이드에 대한 또 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 오일가이드(190)는 그 상단이 메인프레임(130)의 하면에 고정 결합될 수 있다.

예를 들어, 오일가이드(190)는 원통형상으로 형성되고, 오일가이드(190)의 상단에 가이드고정부(196)가 절곡되어 플랜지 형상으로 연장될 수 있다. 가이드고정부(196)는 메인프레임(130)의 하면에 볼트 체결될 수 있다.

이 경우 오일가이드(190)의 가이드고정부(196)는 상면이 평평하게 형성되어 메인프레임의 하면에 밀착되어 고정될 수 있다. 오일가이드(190)의 가이드고정부(196)는 제2 냉매안내홈(1311)과 메인베어링면(171a) 사이, 다시 말해 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)과 메인베어링면(171a) 사이에 위치하도록 고정될 수 있다. 이에 따라 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)과 메인베어링면(171a) 사이가 오일가이드(190)에 의해 완전히 분리되면서 메인베어링면(171a)을 통해 회수되는 오일이 곧바로 냉매토출관(116)으로 유입되는 것을 거의 완벽하게 방지할 수 있다.

아울러, 오일가이드(190)가 메인프레임(130)에 고정 결합됨에 따라, 회전자(122)를 비롯한 회전체의 전체 무게를 줄일 수 있어 그만큼 모터효율이 향상될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이 고압식 스크롤 압축기는 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서 냉매와 오일이 분리되어 오일은 저장되고 냉매는 냉매토출관(116)을 통해 압축기의 외부, 즉 케이싱(110)의 외부로 배출된다. 하지만 냉매토출관(116)이 구동모터(120)와 압축부의 사이, 즉 상부공간(토출공간)(110b)과 하부공간(저유공간)(110d)의 사이에 위치한 중간공간(110c)에 연통됨에 따라, 냉매와 함께 상부공간(110b)으로 토출된 오일이 냉매로부터 충분히 분리되지 못하고 중간공간(110c)에서 냉매토출관(116)으로 배출될 수 있다. 이로 인해 압축기에서의 유토출량이 증가하여 압축부에서의 마찰손실이 증가할 수 있다.

이를 고려하여 냉매토출관(116)의 주변에 별도의 오일분리부재(미도시)를 설치할 수도 있으나, 이는 부품수가 증가하여 제조비용이 증가할 수 있다. 이에 본 실시예에서는 냉매토출관(116)의 형상을 적절하게 형성하여 냉매토출관(116)의 주변에 별도의 오일분리부재를 설치하지 않고도 유분리 효과를 높일 수 있다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉매토출관(116)은 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 기설정된 깊이만큼 깊숙하게 삽입된다. 예를 들어, 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 수용되는 냉매토출관(116)의 내측단(1161a), 즉 내측수용부(1161)의 단부는 냉매안내통로의 출구측 단부를 이루는 제2 냉매안내홈(1311)의 하단보다 회전축(125)에 가깝게 위치하도록 삽입될 수 있다.

구체적으로, 케이싱(110)의 내주면으로부터 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)까지의 길이로 정의되는 냉매토출관(116)의 삽입깊이(L1)는, 케이싱(110)의 내주면으로부터 메인프레임(130)에 구비된 제2 냉매안내홈(1311)의 하단까지의 반경방향 길이(L2)보다 더 크게 형성된다.

예를 들어, 냉매토출관(116)은 앞서 설명한 바와 같이 고정자코일(1212)의 상단과 메인프레임(130)의 하면 사이, 즉 냉매토출관(116)의 내측수용부(1161)가 고정자코일(1212)과 축방향으로 중첩되는 위치까지 삽입될 수 있다. 이에 따라 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)은 제2 냉매안내홈(1311)의 하단으로부터 반경방향으로 멀리 위치할 수 있다.

상기와 같이, 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)이 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 깊숙하게 삽입되면 냉매안내통로의 출구측 단부를 이루는 제2 냉매안내홈(1311)의 하단으로부터 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)까지의 거리가 멀어지게 된다. 다시 말해 제2 냉매안내홈(1311)은 케이싱의 내주면에 인접하게 형성되는 반면 냉매토출관(116)의 입구를 이루는 내측단(1161a)은 케이싱(110)의 내주면으로부터 멀리 위치하게 된다.

그러면, 제2 냉매안내홈(1311)을 통과하여 냉매토출관(116)이 위치하는 중간공간(110c)으로 이동하는 냉매는, 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)을 향해 반경방향으로 길게 이동하여야 한다.

그러면, 냉매가 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서 유동하는 시간이나 유동경로가 길어지게 되면서 냉매로부터 오일이 분리되는 유분리 효과가 향상될 수 있다. 이를 통해 압축기에서의 오일부족으로 인한 마찰손실을 줄일 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 냉매토출관에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 냉매토출관이 단일 토출통로를 가지는 중공관으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 냉매토출관이 복수의 토출통로를 가지는 형상으로 형성될 수도 있다.

도 11은 도 2에서 다른 실시예의 냉매토출관이 적용된 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도이고, 도 12는 도 11에서 냉매토출관 주변을 확대하여 보인 단면도이며, 도 13은 도 12의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도이고, 도 14는 도 11에 따른 냉매토출관의 적용시 유분리 효과를 설명하기 위해 보인 개략도이다.

도 11 내지 도 13을 참조하면 본 실시예에 따른 냉매토출관(116)은 중공관으로 형성되되, 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 수용되는 내측수용부(1161)에 토출통로부(1162)가 형성될 수 있다. 이를 통해 냉매의 토출경로를 다양하게 형성하여 냉매로부터의 유분리효과를 더 높일 수 있다.

예를 들어, 냉매토출관(116)은 그 내측수용부(1161)의 주면에 토출통로부(1162)가 관통되어 형성된다. 토출통로부(1162)는 냉매토출관(116)의 주면을 관통하는 다수 개의 토출통공으로 이루어진다. 토출통로부(1162)는 원형이나 타원형 또는 직사각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

토출통로부(1162)는 냉매토출관(116)의 서브토출통로를 이루는 부분으로, 냉매토출관(116)의 메인토출통로를 이루는 중공부(116a)의 내경보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어 토출통로부(1162)를 이루는 다수의 토출통공 중에서 개별 토출통공의 단면적은 냉매토출관(116)의 단면적보다 작게 형성될 수 있다.

이에 따라, 중간공간(110c)으로 이동한 냉매의 일부는 개구된 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)을 통해 냉매토출관(116)의 중공(116a)으로 유입되고, 나머지 냉매는 내측수용부(1161)의 주면에서 개구된 토출통로부(1162)를 통해 냉매토출관(116)의 내부(중공)로 유입된다. 이 냉매는 냉매토출관(116)을 통해 압축기의 외부로 토출된다.

상기와 같이 냉매토출관(116)의 내측수용부(1161)에 다수 개의 토출통로부(1162)가 형성되는 경우에는 전체 유효토출면적이 증가될 수 있다. 하지만 도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉매토출관(116)은 냉매의 토출경로가 분산되면서 냉매경로가 복잡하게 될 수 있다. 이를 통해 냉매가 냉매토출관(116)으로 배출되기 전에 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 머무는 시간이 연장되면서 압축기에서의 유분리효과가 향상될 수 있다.

특히, 토출통로부(1162)의 내경이 냉매토출관(116)의 내경보다 작게 형성됨에 따라, 토출통로부(1162)에서의 유로저항이 증가하여 앞서 설명한 유분리효과가 더욱 향상될 수 있다.

본 실시예에 따른 토출통로부(1162)는 주면을 따라 규칙적으로 형성될 수도 있다. 다시 말해 토출통로부(1162)의 개수 또는 단면적은 내측수용부(1161)의 원주방향을 따라 균등하게 형성될 수도 있다. 하지만 냉매의 유동방향을 고려하여 토출통로부(1162)의 개수 또는 단면적이 상이하게 형성될 수도 있다.

통상, 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서 회전자(122)에 결합된 회전축(125)은 한 방향으로 회전을 하게 된다. 이로 인해 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서는 회전축(125)의 회전방향을 따라 한 방향으로의 냉매기류가 형성된다. 이에 따라 토출통로부(1162)는 냉매가 회전하는 방향을 마주보는 쪽과 그 반대쪽에서의 토출통로부(1162)의 밀도가 상이하게 형성될 수 있다.

도 15는 냉매토출관에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 도 12의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도이다.

도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉매토출관(116)은 축방향 중심선(CL)을 기준으로 원주방향 양쪽 측면에서의 토출통로부(1162)가 상이하게 형성되되, 양쪽 측면에서의 토출통로부(1162)의 전체 단면적이 상이하게 형성될 수 있다.

구체적으로, 제1 토출통로부(1162a)의 전체 단면적이 제2 토출통로부(1162b)의 전체 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 이하에서 제1 토출통로부(1162a)는 회전축(125)의 회전방향을 마주보는 측면(제1 측면)에 형성되는 토출통로부로 이해될 수 있고, 그 반대쪽 측면(제2 측면)에서의 토출통로부를 제2 토출통로부(1162b)라고 이해될 수 있다.

예를 들어, 제1 토출통로부(1162a)와 제2 토출통로부(1162b)는 각각 복수 개씩의 토출통공으로 이루어지되, 제1 토출통로부(1162a)를 이루는 토출통공의 개수는 제2 토출통로부(1162b)를 이루는 토출통공의 개수보다 적게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 측면에 구비되는 제1 토출통로부(1162a)의 밀도는 제2 측면에 구비되는 제2 토출통로부(1162b)의 밀도보다 작게 형성될 수 있다.

이를 통해, 본 실시예에서는 냉매토출관(116)의 제1 측면에서의 토출통로부(1162a)와 제2 측면에서의 토출통로부(1162b)가 상이하게 형성되되, 냉매의 유동방향을 고려하여 냉매와 직접 충돌하는 쪽의 토출통로부(제1 토출통로부)(1162a)는 그 반대쪽 토출통로부(제2 토출통로부)(1162b)보다 상대적으로 성기게 형성될 수 있다.

그러면 냉매토출관(116)에서의 메인토출통로를 이루는 중공(116a)과 서브토출통로를 이루는 토출통로부(1162)를 포함한 전체 토출통로의 단면적이 동일한 조건에서 냉매의 토출경로는 더욱 복잡하고 다양하게 형성될 수 있다. 이를 통해 냉매의 토출시간을 지연시켜 냉매로부터의 유분리효과를 더욱 높일 수 있다.

한편, 토출통로부에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 토출통로부가 냉매토출관(116)의 내측수용부(1161)의 주면에 관통 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 토출통로부(1162)가 냉매토출관(116)의 내측단에서 길이방향으로 쪼개진 슬릿형상으로 형성될 수도 있다.

도 16은 도 2에서 또 다른 실시예의 냉매토출관이 적용된 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도이고, 도 17은 도 16에서 냉매토출관 주변을 확대하여 보인 단면도이며, 도 18은 도 17의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도이고, 도 19는 도 16에 따른 냉매토출관의 적용시 유분리 효과를 설명하기 위해 보인 개략도이다.

도 16 내지 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉매토출관(116)은 전술한 실시예와 같이 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)이 냉매안내통로의 출구측 단부를 이루는 제2 냉매안내홈(1311)의 하단보다 회전축(125)에 더 가깝게 형성될 수 있다. 이에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에 따른 토출통로부(1162)는 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)에서 그 냉매토출관(116)의 길이방향을 따라 기설정된 깊이만큼 슬릿 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 내측수용부(1161)의 단부면을 이루는 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)은 토출통로부(1162)를 중심에 두고 양쪽이 막힌 형상으로 형성될 수 있다.

토출통로부(1162)는 냉매토출관(116)의 횡단면에 대한 축방향 중심선상에 위치하도록 형성될 수 있다. 다시 말해 토출통로부(1162)를 중심으로 원주방향 양쪽은 대칭되게 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 냉매토출관(116)에 슬릿 형상으로 토출통로부(1162)가 형성되면서도 냉매토출관(116)의 강도가 확보될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 토출통로부(1162)는 내측면통로부(1162c)와, 상하측 주면통로부(1162d)를 포함할 수 있다.

내측면통로부(1162c)는 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)에서 축방향(폭방향)으로 관통되도록 형성되고, 상하측 주면통로부(1162d)는 냉매토출관(116)의 내측수용부(1161)를 이루는 주면에서 반경방향(길이방향)으로 쪼개진 형상으로 형성된다.

내측면통로부(1162c)와 주면통로부(1162d)는 서로 연결되어 기설정된 폭과 길이를 갖는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 냉매토출관(116)은 내측수용부(1161)의 축방향 양쪽 측면(즉, 상부면과 하부면)과 그 내측수용부(1161)의 내측단(1161a)은 일부가 개구되지만 원주방향 양쪽 측면은 막힌 형상으로 형성될 수 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 본 실시예와 같이 토출통로부(1162)가 슬릿 형상으로 형성되는 경우에도 냉매의 토출경로가 복잡하게 형성되면서 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서의 냉매배출이 지연되고 이를 통해 압축기에서의 유토출이 억제되어 마찰손실을 줄일 수 있다.

다시 말해, 본 실시예에서도 냉매토출관(116)의 유효토출면적은 확보하면서도 냉매의 토출경로가 분산되고 단위면적당 토출통로의 면적이 좁아지게 된다. 이로 인해 냉매토출관(116)으로 유입되는 냉매에 대해 유동저항이 증가함에 따라, 냉매토출관(116)에서는 토출통로부(1162)를 통과하는 냉매로부터의 유분리효과가 더욱 향상될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 본 실시예의 경우에도 토출통로부(1162)는 복수 개가 형성될 수도 있다. 이 경우에 토출통로부(1162)가 등간격으로 형성될 수 있다. 이에 따른 작용효과는 토출통로부(1162)가 한 개의 슬릿으로 형성된 전술한 실시예와 유사하다.

한편, 냉매토출관에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서의 냉매토출관(116)은 그 내측단(1161a)이 회전축(125)의 축중심(O)을 향하도록 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)이 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심진 방향을 향하도록 형성될 수도 있다.

도 20은 도 2에서 또 다른 실시예의 냉매토출관이 적용된 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도이다.

도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉매토출관(116)은 그 내측수용부(1161)의 단부, 즉 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)이 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심진 방향을 향하도록 곡면지게 형성될 수 있다.

예를 들어, 본 실시예에서의 냉매토출관(116)은 그 내측수용부(1161) 회전축(125)의 회전방향에 순응하는 방향(즉, 회전축이 시계방향으로 회전하면 내측수용부도 시계방향으로 곡면지게)으로 곡면지게 형성될 수 있다. 이에 따라 냉매토출관(116)의 내측단(1161a)은 회전축(125)의 회전방향으로 유동하는 냉매를 등지게 된다.

그러면 냉매는 냉매토출관(116)이 내측단(1161a)으로 곧바로 유입되지 않고 그 냉매토출관(116)의 곡면진 외주면을 따라 돌게 된다. 그러면 케이싱(110)의 내부공간(110a)에서 냉매토출관(116)으로 유입되는 냉매의 토출시간이 지연되어 냉매로부터의 유분리효과가 더욱 향상될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 냉매토출관(116)은 그 내측단(1161a)이 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심진 방향을 향하도록 절곡되어 형성될 수 있다. 이 경우에도 그 작용효과는 앞선 실시예와 유사하다.

또한, 도면으로 도시하지는 않았으나, 냉매토출관(116)은 그 내측수용부(1161)가 직선으로 형성되면서도 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심진 방향을 향하도록 비스듬하게 조립될 수 있다. 이 경우에도 냉매토출관(116)은 회전축(125)의 회전방향에 대해 순응하는 방향으로 편심지게 형성될 수 있고, 이로 인해 냉매의 토출경로를 복잡하게 형성하여 유분리효과를 높일 수 있다.

또한, 도면으로 도시하지는 않았으나, 냉매토출관(116)은 그 내측단(1161a)이 곡면지거나 절곡되는 경우에도 그 내측수용부(1161)에는 복수 개의 토출통공 또는 슬릿형상으로 된 토출통로부(1162)가 형성될 수 있다. 이들 경우 냉매로부터의 유분리효과는 더욱 향상될 수 있다.

10: 압축기 20: 응축기
30: 팽창기 40: 증발기
110: 케이싱 110a: 내부공간
110b: 상부공간(토출공간) 110c: 중간공간(유분리공간)
110d: 하부공간(저유공간) 111: 원통쉘
112: 상부캡 113: 하부캡
115: 냉매흡입관 116: 냉매토출관
116a: 중공 1161: 내측수용부
1161a: 내측단(단부면) 1162: 토출통로부
1162a: 제1 토출통로부 1162b: 제2 토출통로부
1162c: 내측면통로부 1162d: 주면통로부
117: 중간연결관 118: 서브프레임
120: 구동모터 121: 고정자
1211: 고정자코어 1212: 고정자코일
122: 회전자 1221: 회전자코어
1221a: 축고정구멍 1221b: 오일회수구멍
1222: 영구자석 125: 회전축
1251: 주축부 1252: 메인베어링부
1253: 서브베어링부 1254: 편심부
1255: 급유구멍 126: 오일픽업
130: 메인프레임 131: 메인플랜지부
1311: 제2 냉매안내홈 132: 축지지돌부
1321: 축지지구멍 140: 고정스크롤
141: 고정경판부 1411: 흡입구
1412: 토출구 145: 토출밸브
142: 고정측벽부 1421: 제1 냉매안내홈
143: 고정랩 150: 선회스크롤
151: 선회경판부 152: 회전축결합부
153: 선회랩 160: 올담링
171: 메인베어링 172: 서브베어링
173: 편심부베어링 180: 밸런스웨이트
181: 고정질량부 182: 편심질량부
183a: 체결홈 190: 오일가이드
190a: 하단개구부 190b: 중간개구부
190c: 상단개구부 191: 오일캡
1911: 오일안내부 1912: 캡고정부
1912a: 관통구멍 192: 오일블록
192a: 체결구멍 1921: 오일실링부
1922: 오일회수부 195: 체결볼트
196: 가이드고정부 CL: 축방향 중심선
L1: 냉매토출관의 삽입깊이 L2: 냉매안내통로의 반경방향 길이
O: 축중심(메인베어링부의 중심) O': 오일회수구멍의 중심
V: 압축실

Claims (18)

1. 내부공간이 밀폐된 케이싱;
   상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터;
   상기 구동모터의 회전자에 결합되는 회전축;
   상기 회전축에 결합되어 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 압축부;
   상기 구동모터와 상기 압축부의 사이에 구비되고, 상기 회전축을 지지하는 축지지돌부가 환형으로 형성되어 상기 구동모터를 향해 연장되는 메인프레임;
   상기 압축부에 연통되도록 상기 케이싱을 관통하여 상기 압축부에 결합되는 냉매흡입관;
   상기 케이싱을 관통하여 상기 케이싱의 내부공간에 연통되는 냉매토출관; 및
   상기 구동모터와 상기 메인프레임의 사이에서 상기 회전축에 구비되는 오일가이드를 포함하고,
   상기 오일가이드는,
   그 일단이 상기 메인프레임의 축지지돌부와 반경방향으로 중첩되어 상기 메인프레임과 상기 회전축 사이의 메인베어링면을 감싸는 밀폐형 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 오일가이드는,
   상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함하고,
   상기 오일블록은,
   상기 구동모터를 향하는 쪽의 내경과 상기 메인프레임을 향하는 쪽의 내경이 동일하게 형성되는 밀폐형 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 오일가이드는,
   상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함하고,
   상기 오일블록은,
   상기 구동모터를 향하는 쪽의 내경이 상기 메인프레임을 향하는 쪽의 내경보다 크게 형성되는 밀폐형 압축기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 오일블록은,
   상기 구동모터를 마주보는 내주측 모서리에 단차지거나 경사진 오일안내부가 더 구비되는 밀폐형 압축기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에는 상기 회전축에 구비되는 밸런스웨이트가 더 구비되고,
   상기 오일가이드는,
   상기 밸런스웨이트에 고정되고 상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함하는 밀폐형 압축기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 밸런스웨이트는,
   환형으로 형성되어 상기 회전축에 고정되는 고정질량부; 및
   상기 고정질량부에서 반경방향으로 편심지게 연장되는 편심질량부를 포함하고,
   상기 오일블록은 상기 편심질량부에 고정 결합되는 밀폐형 압축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 오일블록의 내경은,
   상기 편심질량부의 외경보다는 작고 상기 고정질량부의 외경보다는 크게 형성되는 밀폐형 압축기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에는 상기 회전축에 구비되는 밸런스웨이트가 더 구비되고,
   상기 오일가이드는,
   그 내부에 상기 밸런스웨이트를 수용하여 상기 구동모터를 향해 연장되는 오일캡; 및
   상기 메인프레임을 향해 연장되어 상기 메인프레임과 상기 회전축 사이의 메인베어링면을 감싸는 오일블록을 포함하는 밀폐형 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 오일캡은,
   상기 밸런스웨이트를 수용하는 오일안내부; 및
   상기 오일안내부의 상단에서 절곡되어 상기 밸런스웨이트에 고정되는 캡고정부를 포함하며,
   상기 오일블록은,
   상기 캡고정부의 상면에 구비되어 상기 캡고정부와 함께 상기 밸런스웨이트에 결합되는 밀폐형 압축기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 캡고정부의 내경은 상기 오일블록의 내경보다 크거나 같게 형성되는 밀폐형 압축기.
11. 제8항에 있어서,
    상기 오일캡은,
    상기 밸런스웨이트를 수용하는 오일안내부; 및
    상기 오일안내부의 상단에서 절곡되어 상기 밸런스웨이트에 고정되는 캡고정부를 포함하며,
    상기 오일블록은,
    상기 캡고정부에서 단일체로 연장 형성되는 밀폐형 압축기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 오일블록은,
    상기 캡고정부의 내주에서 상기 메인프레임을 향해 절곡되어 연장되는 밀폐형 압축기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 오일가이드는,
    상기 회전축을 감싸도록 원통형으로 형성되어 상기 냉매토출관과 상기 메인베어링면 사이에 위치하고,
    상기 오일가이드의 일단이 상기 메인프레임의 하면에 고정되어 상기 구동모터를 향해 연장되는 밀폐형 압축기.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축부는 그 압축부에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 내부공간으로 안내하는 냉매안내통로가 구비되며,
    상기 냉매안내통로의 출구측 단부는 상기 냉매토출관이 수용되는 공간에 연통되고,
    상기 냉매토출관은,
    상기 케이싱의 내부공간에 수용된 내측단이 상기 냉매안내통로의 출구측 단부보다 상기 회전축으로부터 더 가깝거나 같게 위치하는 밀폐형 압축기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 냉매토출관의 내측단은,
    상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에서 상기 구동모터에 구비된 고정자코일과 축방향으로 중첩되는 밀폐형 압축기.
16. 제14항에 있어서,
    상기 냉매토출관의 내측단은,
    상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에서 상기 회전축의 축중심을 향하도록 형성되는 밀폐형 압축기.
17. 제14항에 있어서,
    상기 냉매토출관의 내측단은,
    상기 구동모터와 상기 메인프레임 사이에서 상기 회전축의 축중심에 대해 편심진 방향을 향하도록 형성되는 밀폐형 압축기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 냉매토출관은 상기 케이싱의 내부공간에서 상기 회전축의 회전방향을 따라 곡선 또는 경사지게 절곡되는 밀폐형 압축기.

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