KR100938798B1 - 스크롤식 냉매 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤식 냉매 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 압축기는, 페룰 (ferrule, 2) 에 의해 규정되고 흡입 체적과 압축 체적을 포함하는 밀봉 챔버; 및 흡입측에 배치되어 있으며 스테이터 (7) 와 로터 (8) (로터는 구동 샤프트 (26) 에 단단히 연결되어 있음) 를 포함하는 전기 모터를 포함한다. 스테이터 (7) 는, 압축기의 이동 페룰 (2) 과 함께 환형 체적 (13) 을 규정하고 또 모터의 코일 단부를 포함하면서 압축 체적 측을 향하고 있는 챔버 (11) 를 규정하는 중간 케이싱 (6) 에 의해 둘러싸여 있다. 압축 체적의 반대 측을 향하는 중간 케이싱의 단부가 압축 체적의 반대 측을 향하는 또는 압축 체적으로부터 후퇴되어 있는 스테이터의 단부에 배치되어 있다. 그리고, 페률의 가스 유입구에 도착하는 가스 중 적어도 일부를 코일 단부를 포함하는 챔버 (11) 내로 운반하기 위한 수단 (14) 이 제공되어 있다.
냉매 압축기

Description

스크롤식 냉매 압축기{SCROLL-TYPE REFRIGERANT COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤식 냉매 압축기에 관한 것이다.
스크롤식 압축기 (또는 스크롤 압축기) 는 흡입 체적과 압축 체적을 포함하는 쉘에 의해 규정되는 밀봉 외피를 포함하고, 두 체적은 압축단에 의해서 분리되어 있으며, 외피의 각 단부에 하나씩 위치하고 있다. 쉘은 냉각 가스 유입구를 포함하고 있다.
흡입 체적의 내부에는 전기 모터가 설치되는데, 이 전기 모터는 외측에 쉘에 대해 고정된 스테이터를 가지며 중심에 구동 샤프트 또는 크랭크샤프트에 연결된 로터를 갖는다. 구동 샤프트는, 길이 전체에 걸쳐 형성되어 있는 비축 (off-axis) 윤활 채널을 포함하는데, 이 채널에는 샤프트의 제 1 단부에 배치된 오일 펌프에 의해 외피의 저부에 있는 섬프로부터 오일이 공급된다. 윤활 채널은 샤프트의 여러 안내 베이링을 위한 윤활 오리피스를 포함하고 있다.
압축단은, 이동 벌류트 (volute) 의 스크롤에 결합되는 스크롤이 장착된 고정 벌류트를 포함한다. 두 스크롤은 적어도 하나의 가변체적 압축 챔버를 규정한다. 구동 샤프트의 제 2 단부에는, 이동 벌류트를 궤도 (orbital) 운동으로 구동하여 흡입 가스를 압축하는 크랭크가 장착된다.
이러한 유형의 압축기의 내부 유동 구성에 의해, 압축기에 공급되는 냉매 가스가 오일을 들어올릴 수 있다. 속도가 상대적으로 낮은 경우에도, 그리고 특히 오일 공급에 담긴 오일/냉매 혼합물에 거품이 일더라도, 오일은 예컨대, 베어링 누출로부터 오거나 또는 가스에 의해 공급되는 오일의 표면으로부터 쓸어 올려질 수 있다.
이러한 유형의 압축기의 작동 조건에 따라서, 압축기에서 나오는 냉매 가스 내 오일의 양이 과도하게 될 수 있다. 이러한 냉매 가스 내 오일의 과도한 양의 직접적인 결과는, 압축기의 하류에 위치하는 열교환기의 열교환 효율의 손실이다. 이는, 가스 내에서 운반되는 오일 소적 (droplet) 이 열교환기에 침전되어 교환기에 오일 층을 형성하는 경향이 있기 때문이다.
더욱이, 가스 내 오일의 양이 과도하게 되면, 섬프 내 오일 공급을 고갈시켜, 압축기의 고장이 발생할 수 있다.
이러한 다양한 상황을 완화하기 위해서, 오일/가스 혼합물을 분리하는 시스템이 이미 존재한다.
기존의 오일/가스 혼합물 분리 시스템 중 하나가, US 2004/0126261 에 개시되어 있다.
그 문헌에서는, 모터가, 흡입 체적과 압축 체적을 분리하는 본체에 고정되어 모터용 마운팅 역할을 하는 튜브 내에 완전히 설치된다. 튜브는, 한편으로 쉘과 함께 환형 체적을 규정하고, 다른 한편으로 모터 권선 단부를 포함하고 압축 체적을 향하는 챔버를 규정한다. 제 1 개구가 본체와 모터 사이에서 튜브에 형성 되어, 쉘에 형성된 가스 유입구를 통해 도착한 가스를 권선 단부를 포함하는 챔버 내로 운반한다. 제 2 개구가 압축 체적의 반대편 모터 측에 형성되어, 가스가 튜브로부터 빠져나와 튜브와 쉘 사이의 환형 체적 내로 전달될 수 있다.
실제적인 관점에서, 가스는 외부로부터 도달하여 모터 권선 단부를 포함하는 챔버 내로 직접 전달된 후, 압축 체적으로부터 가장 멀리 있는 쉘의 단부를 향해 유동한다. 유동은 로터와 스테이터 사이에서 주로 이루어지며, 스테이터와 그 스테이터를 포함하는 튜브 사이에서, 스테이터의 외주에서도 또한 이루어진다. 그리고, 섬프 영역으로부터 도착한 가스는 제 2 개구를 통과하여 튜브와 쉘 사이의 환형 공간 내로 전달된다. 가스의 방향과 속도를 수정하기 위해, 제 2 개구 앞에 변류기 (deflector) 가 배치되어 있다. 이처럼 가스의 방향과 속도를 수정하면, 오일/가스 혼합물이 분리되어, 가스는 가스가 흡입되는 압축단쪽으로 이동하게 되고, 오일은 오일 섬프 내로 중력 하에서 배수되게 된다.
작동 가능하도록 되기 위해서는, 이러한 시스템에서, 오일/가스 혼합물의 최적의 분리가 얻어지도록 가스 방향의 갑작스러운 변화와 가스 속도의 조절이 필요하다.
그러므로, 가변-성능 작동에서, 이러한 유형의 분리기는 낮은 효율이 문제될 수 있고, 높은 유량에서, 가스의 높은 속도로 인해, 오일/가스 분리 시간이 더욱 떠 짧아져, 오일 입자가 분리 후 가스 유동 내로 다시 쓸려 없어질 수 있다.
또한, 튜브의 유출구(들)를 통한 가스/오일 혼합물의 이동으로 인해, 오일/가스 혼합물이 국부적으로 가속될 수 있고, 이는 혼합물의 분리에 불리하다.
모터의 더 적은 상쇄는 튜브 하단부에 난류를 발생시킬 수 있음에 주목해야 한다. 이러한 난류는 오일/가스 혼합물의 분리 효율을 감소시킨다.
그러므로, 본 발명의 목적은 이러한 문제를 해결하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 압축기의 모든 작동 조건 하에서 효율적인 오일/가스 분리가 이루어지는 스크롤식 냉매 압축기를 제공하는 것이다.
이를 위해, 냉매 가스 유입구를 포함하는 쉘에 의해 규정되고, 본체의 각 측에 하나씩, 양 단부에 흡입 체적 및 압축 체적을 포함하는 밀봉 외피, 및
흡입측에, 쉘과 함께 환형 체적을 규정하는 스테이터 및 크랭크샤프트 형태의 구동 샤프트에 연결된 로터를 갖는 전기 모터를 포함하는 스크롤식 냉매 압축기로서,
구동 샤프트의 제 1 단부는 외피의 저부에 있는 섬프로부터 샤프트의 중앙 부분에 형성된 채널에 오일을 공급하는 오일 펌프를 구동하고,
상기 압축 체적은 이동 벌류트의 스크롤에 결합되는 스크롤이 장착된 고정 벌류트를 포함하고,
상기 두 스크롤은 1 이상의 가변체적 압축 챔버를 규정하며,
구동 샤프트의 제 2 단부에는, 이동 벌류트를 궤도 운동으로 구동하여 흡입 가스를 압축하는 장치가 장착된 본 발명의 압축기는,
상기 스테이터는, 한편으로 쉘과 함께 환형 체적을 규정하고 다른 한편으로 모터 권선 단부를 둘러싸고 있으며 압축 체적 측을 향하고 있는 챔버를 규정하는 중간 재킷에 의해 둘러싸이고,
압축 체적으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 중간 재킷의 단부가 압축 체적으로부터 멀어지는 쪽을 향하거나 또는 후퇴하는 스테이터의 단부에 위치하며, 쉘에 형성된 가스 유입구에 도착한 가스 중 적어도 일부를 권선 단부를 둘러싸고 있는 쳄버 내로 운반하기 위한 수단이 제공되어 있는 것을 특징으로 한다.
가스는 다음과 같은 방식으로 모터 주위를 유동한다: 가스 중 적어도 일부는 모터 권선 단부를 포함하는 챔버에 들어가고, 로터와 스테이터 사이를 지난 후 압축 체적으로부터 가장 멀리 떨어진 권선 단부에 다시 나타난다. 모터와 접촉하며 유동하는 윤활유-적재 가스가 오일 섬프로의 이 윤활유 회수를 조장하고, 모터의 냉각을 촉진한다. 그리고 나서, 가스 유동은 오일 섬프와 압축 체적으로부터 가장 멀리 떨어진 권선 단부 사이의 넓은 환형 체적 내로 확산된다. 그리고 나서, 가스 유동은 스테이터와 쉘 사이의 환형 체적 내로 이동하고, 가스가 흡입되는 압축단에 도달하기 전에 쉘과 권선 단부를 포함하는 챔버 사이의 환형 체적 내로 이동한다.
가스가 모터 공기간극 (airgap) 을 통해 유동하는 동안, 가스는 작은 체적을 통해 유동하고, 이로 인해 가스 유속이 증가하게 된다. 그러면, 가스가 모터 공기간극에서 나올 때, 매우 넓은 환형 체적 내로 갑작스럽게 확산된다. 이러한 가스 유동의 단면에서의 갑작스러운 변화는 가스 유동 속도의 큰 강하를 발생시킨다.
더욱이, 오일 섬프와 압축 체적으로부터 가장 멀리 있는 모터의 단부 사이의 환형 체적 내로의 가스의 확산은 가스 유동 방향의 변화를 또한 포함한다.
이러한 속도와 방향의 변화의 효과는, 오일/가스 혼합물을 효과적으로 분리하여, 가스는 압축단을 향해 유동하고 오일은 중력 하에서 오일 공급부 내로 배수되는 것이다.
그리고, 오일 섬프와 압축 체적으로부터 가장 멀리 있는 모터의 단부 사이의 환형 체적의 넓은 크기로 인해, 가스가 모터를 빠져나갈 때 도달하는 속도는 압축기가 가변 용량으로 사용되는 경우에도 낮게 유지된다.
그러므로, 오일/가스 분리는 압축기의 모든 작동 조건 하에서 계속 효율적으로 이루어지게 된다.
가스가 모터로부터 열을 가져가는 동안, 환형 공간을 통해 쉘을 가열하게 된다. 따라서, 모터의 열 손실 중 일부는 압축기 외부를 통해 직접 배출되어, 압축기의 성능을 감소시키는 벌류트 흡입부 (intake) 의 과열을 감소시킬 수 있다.
마지막으로, 모터를 지나 섬프로 되돌아오는 윤활유의 소적이 모터를 냉각시키고 압축기 섬프를 통해 열손실을 배출한다. 오일이 더 고온이기 때문에, 덜 용해된 냉매 유체를 포함하고 더 큰 윤활력 (lubricating power) 을 유지한다.
추상적으로 말하면, 벌류트로의 흡입부에서 과열이 적어지고, 우회로의 잠재적인 이용으로 인해, 흡입 커넥션과 벌류트 흡입부 사이의 총 압력 강하가 더 작아지고 압축기의 효율에 유리하게 된다.
이러한 압축기의 제 1 실시형태에서, 압축 체적 측에 위치되는 모터의 부분이 중간 재킷을 형성하는 튜브 내에 설치되고, 이 중간 재킷은 흡입 체적과 압축 체적을 분리하는 본체에 설치될 때 모터용 마운팅을 이루며, 냉매 가스가 유입될 수 있도록 본체와 모터 사이의 튜브에 오리피스가 형성되어 있다.
이러한 압축기의 다른 실시형태에서, 흡입 체적과 압축 체적을 분리하는 본체는, 모터측에, 중간 재킷을 형성하며 하우징 및 모터의 일 단부를 위한 마운팅 역할을 하는 관형 연장부를 포함하고, 냉매 가스가 유입될 수 있도록 본체의 관형 연장부에 오리피스가 형성되어 있다.
이러한 압축기의 제 3 실시형태에서, 모터가 쉘에 설치되고, 모터의 상단부가 캡으로 덮여 중간 재킷을 형성하고, 이 중간 재킷에는 냉매 가스가 유입될 수 있도록 오리피스가 형성되어 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 쉘에 형성된 유입 오리피스로부터 냉매 가스를 운반하기 위한 수단이, 권선 단부를 둘러싸고 있는 챔버를 규정하는 중간 재킷과 쉘에 각각 형성된 오리피스들을 연결하는 관형 슬리브이다.
상기 슬리브는 모터 권선 단부를 덮는 쉘 또는 중간 재킷에 설치되는 제 1 관형 부재, 및 제 1 관형 부재가 설치되지 않은 부재 쪽으로 스프링이 작용하고 제 1 관형 부재의 외측에서 미끄러지는 제 2 관형 부재를 포함하는 것이 유리하다.
이러한 배열에 의하면, 다른 부품들 사이의 차동 팽창, 부재들 사이의 공차, 및 조립 과정에서의 공차를 흡수할 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 권선 단부를 둘러싸고 있는 챔버 내로 냉매 가스를 운반하기 위한 수단은, 가스 유동 중 일부를 모터와 쉘 사이의 환형 체적 내로 직접 전달하는 우회로를 포함한다.
또한, 우회로는, 모터를 통과하는 가스 유량이 모터를 냉각하고 압력 손실을 최소화하는데 필요한 유량과 동일하게 되도록 계산될 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 본체에는, 권선 단부를 둘러싸고 있는 챔버를 압축 체적 측에 있는 구동 샤프트 베어링들을 포함하는 영역에 연결하는 1 이상의 개구가 형성되어 있다.
압축기는 가변속도 모터에 의해 구동될 수 있도록 하는 제어 수단을 포함하는 것이 유리하다.
구동 샤프트의 주 회전 축선은 수직방향이거나 또는 수평방향과 수직방향 사이로 기울어져 있을 수 있다.
본 발명의 비제한적인 예로서 여러 실시형태를 나타내는 개략적인 첨부 도면을 참조한 이하의 설명에 의해, 본 발명은 명확히 이해될 것이다.
도 1 은 제 1 압축기의 길이방향 단면도이다.
도 2 는 전기 모터와 이 전기모터를 둘러싸는 튜브의 횡방향 단면도이다.
도 3 은, 본체가 모터의 방향으로 연장부를 갖고 있는 제 2 압축기의 길이방향 단면도이다.
도 4 는 제 3 압축기의 길이방향 단면도이다.
도 5 및 도 6 은, 모터 구획에 냉매 유체를 공급하는 두 방법의 2 개의 부분 단면도이다.
도 7 은 다른 압축기의 개략도이다.
이하의 설명에서, 되풀이되는 부재는 모든 실시형태에서 동일한 도면부호로 표기하였다.
도 1 은 수직방향 위치를 하고 있는 스크롤 냉매 압축기를 보여준다. 그러나, 본 발명에 따른 압축기는 그 구성을 변경하지 않은 채로 기울어진 위치 또는 경사진 위치로 배치될 수 있다.
도 1 에 나타낸 압축기는 쉘 (2) 에 의해 규정되는 밀봉 외피를 포함하며, 쉘의 상단부 및 하단부는 커버 (3) 와 베이스 (4) 에 의해 각각 폐쇄되어 있다. 압축기의 중간 부분에는, 2 개의 체적, 즉 본체 (5) 의 아래에 있는 흡입 체적과 위에 있는 압축 체적을 규정하는 본체 (5) 가 존재한다. 본체에는, 튜브 (6) 가 설치되어 있고, 튜브의 내부에는, 중심에 로터 (8) 를 갖는 스테이터 (7) 를 포함하는 전기 모터가 설치되어 있다. 튜브 (6) 는, 예컨대 모터를 지지하도록 스테이터쪽으로 크림핑 (crimp) 될 수 있다. 튜브 (6) 의 하단부는 스테이터 (7) 의 하단부에 위치된다.
오리피스 (10) 가 쉘 (2) 에 형성되고 커넥터 (12) 에 연결되어, 가스가 압축기 내로 공급될 수 있다. 이 커넥터 (12) 는, 모터의 상부에서, 모터를 둘러싸고 있는 튜브 (6) 와 쉘 (2) 사이의 환형 체적 (13) 내로 개방되어 있다.
커넥터 (12) 는, 환형 공간을 관통하고 또 튜브 (6) 에 의해 규정되는 상부 챔버 (11) 내로 개방되어 있는 슬리브 (14) 에 의해, 환형 체적을 통해 연장되어 있으며, 상부 챔버는 모터 권선 단부를 둘러싸고 있다. 슬리브 (14) 에는 우회로 (15) 가 존재하며, 이는 환형 체적 (13) 과 소통하고 있다.
본체 (5) 에는, 가스 압축단 (16) 이 설치된다. 이 압축단은 하향 고정 스크롤 (18) 이 장착된 고정 벌류트 (17) 및 상향 스크롤 (20) 이 장착된 이동 벌류트 (19) 를 포함하고 있다. 두 벌류트의 두 스크롤 (18, 20) 은 서로 끼워 맞춰져서, 가변체적 압축 챔버 (22) 를 형성한다. 가스는 외부로부터 들어가고, 압축 챔버 (22) 는 이동 벌류트 (19) 가 고정 벌류트 (17) 에 대해 이동함에 따라 외측으로부터 감소하는 가변 체적을 갖고, 압축된 가스는 개구 (23) 를 통해 벌류트의 중심으로부터 빠져나와 챔버 (24) 내로 안내되고, 이곳으로부터 커넥터 (25) 를 통해 배출된다.
로터 (8) 는, 크랭크샤프트와 같이 상단부가 비축 (off-axis) 샤프트 (26) 에 연결되어 있다. 이 상단부는 이동 벌류트 (19) 의 부시 부재 (27) 에 결합되어 있다. 이것이 모터에 의해 회전되면, 샤프트 (26) 가 이동 벌류트를 구동하고, 이동 벌류트는 고정 벌류트 (17) 에 대하여 궤도 운동으로 커넥팅 피이스 (28) 에 의해 안내된다.
샤프트 (26) 는, 쉘 (2) 에 장착된 중심 피이스 (9) 내에 형성된 하측 베어링 (29), 그리고나서 본체 (5) 내에 형성된 중간 베어링 (30), 그리고나서 샤프트 (26) 와 부시 (27) 사이에 형성된 상측 베어링 (32) 에 의해 다른 부분에 대해 안내된다. 상측 베어링 (32) 을 담고 있는 체적은, 본체 (5) 의 개구 (21) 를 통해 챔버 (11) 와 소통하고 있다.
베이스 (4) 는 오일을 담는 섬프 (sump, 31) 를 규정하고, 오일 레벨은 도면 부호 "33"으로 나타내었다. 오일 욕에는 펌프 흡기 채널 (34) 의 단부가 잠기며, 이는 샤프트 축선에 대해 경사지고 이동 벌류트 (19) 에 인접한 샤프트 단부로 이어지는 채널 (35) 을 따라, 그리고 베어링과 동일 높이에 있는 오리피스 (36) 를 통해 베어링의 윤활을 위해 여러 베어링에 윤활유를 공급한다. 상부에서는, 본체 (5) 의 개구 (21) 를 통해 그리고 모터를 관통하는 틈 (interstice) 을 통해 조금씩 나오고, 베어링 (30, 32) 과 이동 벌류트 (19) 로부터 오일을 누출시켜 모터쪽으로 조금씩 떨어뜨려서, 모터를 통과하는 오일의 양을 증가시킴으로써, 윤활유가 섬프에 회수될 수 있다.
도 1 에서, 큰 화살표는 가스 유동을 나타내고, 작은 화살표는 오일 유동을 나타낸다.
도 1 에 나타낸 실시형태에서, 샤프트 (26) 는 오일 회수 채널 (37) 을 또한 포함하는데, 이 채널은 샤프트 축선에 대해 평행하거나 또는 기울어져 있을 수 있으며, 이동 벌류트 샤프트 단부에 있는 개방 단부는 샤프트 중심에 있고, 모터의 저부에 있는 다른 개방 단부는 샤프트의 주위 벽에 있다.
회수 채널 (37) 은 다수의 횡단 오리피스 (39) 를 통해 윤활 채널 (35) 과 유리하게 소통하여, 베어링에 공급되는 오일의 가스제거를 촉진한다.
이러한 압축기의 작동은 다음과 같다. 오일 및 잠재적으로 액체인 입자를 운반하는 냉매 가스가 커낵터 (12) 를 통해 도착한다. 가스의 대부분은 튜브 (6) 에 의해 규정되는 모터 위 체적 내로 슬리브 (14) 를 통해 전달된다. 유동의 다른 부분은 우회로 (15) 를 통해 환형 체적 (13) 내로 전달되어, 압축단 (16) 쪽으로 직접 유동한다. 모터 위 체적에 도착한 가스는, 특히 상측 베어링 (32) 및 중간 베어링 (30) 으로부터 하측 베어링 (29) 쪽으로 유동하는 윤활유와 혼합된다. 가스와 윤활유의 혼합물은 모터를 통해 하방으로 이동하면서, 모터의 열 손실을 운반한다. 혼합물의 대부분은 로터와 스테이터 사이의 간극 (43), 및 도 2 에 나타낸 것처럼 스테이터의 편평한 부분이 있는 곳에 위치하는 스테이터와 튜브 (6) 사이의 간극 (44) 을 통과한다. 모터를 통해 하방으로 흐르는 혼합 유동은 모터의 저부에 도달하고, 혼합 유동에 하측 베어링으로부터의 오일 유동이 추가된다. 그러면, 가스/오일 혼합물은, 중심 피이스 (9) 와 모터 사이에 위치하는 넓은 환형 체적 (40) 내로 분산된다. 방향 변화와 속도 차이로 인해, 기상 유동으로부터 오일이 분리되어 섬프 (31) 내로 떨어진다. 그리고, 기상 유동은 환형 체적 (13) 내에서 압축단 (16) 쪽으로 상향 이동한다. 중력으로 인해 그리고/또는 제어된 가스 속도와 계산된 분리 시간으로 인해, 가스와 오일의 분리는 환형 체적 내 상향 이동 동안 계속된다.
오일 회수 채널 (37) 을 제공함으로써, 펌프에 의해 가해지는 유량과 회전 속도에 무관하게, 섬프로의 오일 회수를 보장하는 것 외에, 오일을 높은 유량으로 제거할 수 있다. 또한, 모터 저부의 냉각에 있어서, 많은 윤활유 회수 유량이 바람직한 인자이다.
모터를 통한 오일 유량이 개구 (21) 를 통한 유량에 의해 증대될 수 있다는 사실로, 모터를 더 양호하게 냉각할 수 있다.
이러한 구성으로, 그리고 처음에 언급한 것처럼, 벌류트에 들어가는 냉매 가 스의 과열이 적어지고, 압력 손실이 줄어든다. 그러므로, 이러한 구성은 냉동, 공기 조절 및 가변 속도를 위한 고효율 압축기 제조에 특히 적합하다.
도 3 은 도 1 에 나타낸 압축기의 다른 실시형태를 보여주는데, 여기서 반복되는 부재는 이전과 동일한 도면부호로 표기하였다. 이 압축기에서, 모터가 튜브에 설치되지 있지 않다. 이 경우, 본체 (5) 는 모터의 상단부를 파지하는 하향 관형 연장부 (45) (마운팅 (mounting) 의 역할을 함) 를 포함하며, 이 연장부는 슬리부 (14) 를 통한 가스의 흡기를 위한 오리피스 (46) 를 포함하고 있다.
도 4 에 나타낸 실시형태에서, 모터는 칼라 (collar, 47) 를 통해 본체 (5) 가 아닌 쉘 (2) 에 직접 설치되어 있고, 이 칼라는 스테이터를 둘러싸고 있으며 또 스포크 (spoke, 48) 에 의해 쉘 (2) 에 연결되어 있다. 이러한 경우, 모터의 상단부는 캡 (49) 으로 덮여 챔버 (11) 가 규정되고, 이 챔버에는, 슬리브 (14) 를 통해 오리피스 (50) 를 경유하여 냉매 가스가 공급된다. 슬리브 (14) 와 캡 (49) 의 오리피스 (50) 사이의 공간 (15a) 은 우회로를 형성하여, 유체 유동의 일부가 환형 공간 (13) 에 직접 들어갈 수 있다. 이러한 형태에서, 유리하게는, 캡 (49) 이 크랭크샤프트의 상측 베어링으로부터 나오는 윤활유의 수집기 (49a) 를 형성할 수 있고, 오일이 샤프트와 캡 (49b) 의 중심 사이를 통과할 수 있고, 그러면 이 윤활유는 캡에 의해 규정되는 체적 내에서 냉매 가스와 혼합된다.
도 5 및 도 6 은, 모터 권선 단부를 둘러싸는 챔버 (11) 에 가스를 공급하는 슬리브의 두 실시형태를 보여준다. 도 5 및 도 6 에서, 모터를 개략적으로 나타내었으며, 도면부호 "7.8"로 표기하였다. 도 5 및 도 6 은 도 1 및 도 2 의 장치에 사용되는 슬리브를 보여주는데, 이러한 배치는 도 3 및 도 4 에 나타낸 실시형태에도 적용될 수 있다. 도 5 의 경우, 슬리브 (14) 는 튜브 (6) 에 설치된 관형 부재 (14a) 를 포함하고, 이 관형 부재 주위에서는, 쉘 (2) 의 벽에 대해 밀어내는 스프링 (52) 이 작용하는 관형 부재 (14b) 가 미끄러진다.
도 6 은 정반대의 배치를 보여주며, 이 경우, 관형 부재 (14a) 가 쉘 (2) 에 고정되어 있으며, 튜브 (6) 의 외측 벽에 대해 밀어내는 스프링 (52) 이 작용하는 부재 (14b) 를 안내한다.
도 7 은 본 발명에 따른 압축기의 다른 실시형태를 보여주는데, 여기서 구동 샤프트의 주 회전 축선은 실질적으로 수평방향이다.
이러한 위치의 결과, 펌프 (34) 가 오일 욕에 직접 잠기지 않고, 일 단부가 오일 내에 위치하는 흡입 튜브 (54) 를 구비하고 있으며, 배출 튜브 (25) 가 커버 (3) 의 중심에 위치해 있다.
본 발명은 예로써 위에서 설명한 압축기의 실시형태로 제한되지 않으며, 모든 대체 실시형태를 포함하는 것은 당연한 것이다. 특정 예로써, 압축기는 수직방향일 필요는 없으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 기울어져 있을 수 있다.

Claims (11)

  1. 냉매 가스 유입구 (10) 를 포함하는 쉘 (2) 에 의해 규정되고, 본체 (5) 의 각 측에 하나씩, 양 단부에 흡입 체적 및 압축 체적을 포함하는 밀봉 외피, 및
    쉘 (2) 과 함께 환형 체적을 규정하는 스테이터 (7) 및 크랭크샤프트 형태의 구동 샤프트 (26) 에 연결된 로터 (8) 를 가지며 흡입측에 있는 전기 모터를 포함하는 스크롤식 냉매 압축기이며,
    구동 샤프트의 제 1 단부는 외피의 저부에 있는 섬프로부터 샤프트의 중앙 부분에 형성된 채널에 오일을 공급하는 오일 펌프를 구동하고,
    상기 압축 체적은 이동 벌류트 (19) 의 스크롤 (20) 에 결합되는 스크롤 (18) 이 장착된 고정 벌류트 (17) 를 포함하며,
    상기 두 스크롤 (18, 20) 은 1 이상의 가변체적 압축 챔버 (22) 를 규정하며,
    구동 샤프트 (26) 의 제 2 단부에는, 이동 벌류트 (19) 를 궤도 운동으로 구동하여 흡입 가스를 압축하는 장치가 장착된 스크롤식 냉매 압축기에 있어서,
    상기 스테이터 (7) 는, 한편으로 쉘 (2) 과 함께 환형 체적 (13) 을 규정하고 다른 한편으로 모터 권선 단부를 둘러싸고 있으며 압축 체적 측을 향하고 있는 챔버 (11) 를 규정하는 중간 재킷 (6, 45, 49) 에 의해 둘러싸이고,
    압축 체적으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 중간 재킷의 단부가 압축 체적으로부터 멀어지는 쪽을 향하거나 또는 후퇴하는 스테이터의 단부에 위치하며, 쉘에 형 성된 가스 유입구에 도착한 가스 중 적어도 일부를 권선 단부를 둘러싸고 있는 쳄버 (11) 내로 운반하기 위한 수단 (14) 이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서, 압축 체적 측에 위치되는 모터의 부분이 중간 재킷을 형성하는 튜브 (6) 내에 설치되고, 이 중간 재킷은 흡입 체적과 압축 체적을 분리하는 본체에 설치될 때 모터용 마운팅을 이루며, 냉매 가스가 유입될 수 있도록 본체 (5) 와 모터 사이의 튜브 (6) 에 오리피스가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 체적과 압축 체적을 분리하는 본체 (5) 는, 모터 (7, 8) 측에, 중간 재킷을 형성하며 하우징 및 모터의 일 단부를 위한 마운팅 역할을 하는 관형 연장부 (45) 를 포함하고, 냉매 가스가 유입될 수 있도록 본체의 관형 연장부에 오리피스 (46) 가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서, 모터 (7, 8) 가 쉘 (2) 에 설치되고, 모터의 상단부가 캡 (49) 으로 덮여 중간 재킷을 형성하고, 이 중간 재킷에는 냉매 가스가 유입될 수 있도록 오리피스가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 쉘 (2) 에 형성된 유입 오리피스 (10) 로부터 냉매 가스를 운반하기 위한 수단이, 권선 단부를 둘러싸고 있는 챔버 (11) 를 규정하는 중간 재킷 (6, 45, 49) 과 쉘 (2) 에 각각 형성된 오리피스들을 연결하는 관형 슬리브 (14) 인 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 슬리브 (14) 는 모터 권선 단부를 덮는 쉘 (2) 또는 중간 재킷 (6, 45, 49) 에 설치되는 제 1 관형 부재 (14a), 및 제 1 관형 부재가 설치되지 않은 부재 쪽으로 스프링 (52) 이 작용하고 제 1 관형 부재의 외측에서 미끄러지는 제 2 관형 부재 (14b) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 권선 단부를 둘러싸고 있는 챔버 (11) 내로 냉매 가스를 운반하기 위한 수단 (14) 은, 가스 유동 중 일부를 모터 (7, 8) 와 쉘 (2) 사이의 환형 체적 (13) 내로 직접 전달하는 우회로 (15) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체 (5) 에는, 권선 단부를 둘러싸고 있는 챔버 (11) 를 압축 체적 측에 있는 구동 샤프트 (26) 베어링들을 포함하는 영역에 연결하는 1 이상의 개구 (21) 가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 가변속도 모터에 의해 구동될 수 있도록 하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 샤프트 (26) 의 주 회전 축선이 본질적으로 수직방향인 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 샤프트 (26) 의 주 회전 축선이 본질적으로 수평방향인 것을 특징으로 하는 스크롤식 냉매 압축기.
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