KR970000338B1

KR970000338B1 - 스크롤형 압축기

Info

Publication number: KR970000338B1
Application number: KR1019880015322A
Authority: KR
Inventors: 가즈또 기꾸찌; 시게미 시미즈
Original assignee: 산덴 가부시끼가이샤; 우시구보 도모아끼
Priority date: 1987-11-21
Filing date: 1988-11-21
Publication date: 1997-01-08
Also published as: EP0317900B1; AU608387B2; CA1331750C; JPH01138389A; US4932845A; KR890008455A; EP0317900A2; EP0317900A3; AU2567288A; DE3869742D1; JP2675313B2

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤형 압축기

제1도는 종래 기술에 따른 스크롤형 압축기의 수직 종단면도.

제2도는 본 발명에 따른 밀봉식 스크롤형 압축기의 수직 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 케이싱 12 : 소통공

13 : 구동축 14,15 : 플레인 베어링

16 : 핀부재 17 : 부싱

20 : 고정스크롤 21,31 : 원형단부판

25 : 1방향밸브 30 : 선회스크롤

41 : 고정자 42 : 회전자

60 : 흡입실 85 : 흡입기체유입관

86 : 배출기체출구관

본 발명은 스크롤형 압축기, 보다 상세하게는 밀봉스크롤형 압축기의 윤활장치에 관한 것이다.

밀봉스크롤형 압축기는 일본 특허출원공고 제61-87994호 개시되어 있는 것으로서 제1도에 도시되어 있다. 밀봉하우징은 배압으로 유지된 내부실(1)을 포함한다. 상호결합하는 스크롤(2 및 3) 및 구동축(130)을 포함하는 구동장치의 전방단을 포함하고 있는 압축장치는 격벽(110)뒤의 내부실(1)로부터 격리되어 있다. 채늘(5)은 상호결합하는 스크롤(2 및 3)의 중앙포켓(6)과 쳄버(7)를 연결한다. 냉동기체는 유입구(850)를 통해 흐르며 스크롤(2 및 3)에 의해 압축되어서 중앙포켓(700), 구멍(240)을 통해 배출실(500)로 유동하며 결국에는 출구(860)를 통해 냉동시스템의 외부요소로 흘러간다.

포켓(6)의 조정압력은 베어링(141-143)을 포함하고 있는 구동장치의 전방단을 내포하는 쳄버(7)에서 유지된다. 압축기가 동작할때, 내부실(1)의 바닥에 가라앉는, 냉동기체와 혼합된 윤활용 오일은 내부실(1)의 배압과 조정압력과의 압력차로 인해 구동장치의 베어링(141-143)을 윤활시키기 위해 채늘(8)을 통해 유동한다.

그러나, 내부실이 흡압으로 유지된 밀봉스크롤형 압축기에 상기 윤활장치를 이용한다는 것은 어렵다. 흡압이 배압과 조정압력보다 낮기 때문에, 윤활용 유체는 이 형식의 압축기의 구동장치에 흐르지 않을 것이다.

본 발명의 주목적은 밀봉하우징의 내부실이 흡입으로 유지된 밀봉스크롤형 압축기에 사용하기 위한 효과적이고도 간략화된 윤활장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 압축기는 밀봉하우징안에 배치된 고정스크롤과 선회스크롤을 포함한다. 고정스크롤은 제1외피 또는 나선요소가 하우징의 내부로 뻗는 제1단부판을 포함한다.

고정스크롤의 단부판은 하우징을 배출실과 흡입실로 나눈다. 제1나선요소는 흡입실에 놓여진다. 선회스크롤은 제2외피 또는 나선요소가 뻗는 제2단부판을 포함한다. 제1 및 제2나선요소는 각도 및 방사상 옵셋으로 상호결합되어 적어도 1쌍의 밀봉유체포켓을 한정하는 다수의 선접촉을 형성시킨다.

구동장치는 하우징에 지지된 모터를 포함한다. 구동장치는 선회스크롤에 동작가능하게 연결되어서 그의 선회운동을 실행시킨다. 회전방지구는 유체포켓이 체적이 포켓들 속의 냉동기체를 최외측 포켓으로부터 안쪽으로 중앙포켓쪽으로 압축하여 변화하게끔 하는 선회운동중에 선회스크롤의 회전을 방지한다. 압축된 기체는 중앙포켓으로부터 고장스크롤의 단부판에 있는 체늘을 통해 배출실로 유동한다.

구동장치 역시 고정된 플레인 베어링을 통해 내부블록부재속에 회전가능하게 지지된 구동축을 포함한다. 내부블록부재는 하우징에 고착되어서 흡입실을 제1흡입실구역 및 회전방지구를 포함하는 제2흡입실 구역으로 분할한다. 축방향보어는 구동축안에 형성됨과 아울러 구동축을 통해 뻗혀서 제1흡입실구역에 유도되는 적어도 하나의 반경방향보어에 연결된다. 구동축의 일단은 축방향보어의 개방단을 포함하고 아울러 압축기의 유입구에 아주 근접된 상태로 놓여진다. 구동축의 타단은 축방향보어가 구동축속에서 종단하는 위치의 전방에 있는 돌출핀 쪽으로 뻗혀있다. 적어도 하나의 변경방향 구멍이 구동축의 지지부분을 통해 형성되어 축방향보어에 연결된다. 적어도 하나의 헬리컬 나선홈이 구동축의 외면에 형성되어 반경방향 구멍에 연결된다.

축방향보어의 끝단은 돌출핀을 통해 뻗어서 선회스크롤의 단부판에 인접한 틈새로 개방하는 좁은 옵셋통로에 연결된다. 돌출핀은 선회스크롤의 환형돌출부속에 위치한 부싱을 통하여 신장한다. 제2고정플레인 베어링은 부싱의 외주면에 배치된다. 제2베어링은 선회스크롤의 단부판으로부터 신장하는 환형돌기부 속의 부싱을 지지한다. 최소한 하나 이상의 홈이 부싱의 외부면에 형성된다.

동작중, 냉동기체는 축방향보어로부터 반경방향보어와 옵셋채늘을 향해 유동하는 윤활용 유체를 포함한다. 유체는 구동축을 지지하는 제1플레인 베어링, 부싱 제2플레인 베어링 및 구동축의 전방에 위치한 회전방지구를 윤활한다.

본 발명의 기타 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참고하여 기술한, 본 발명의 대표적인 구현예의 설명으로부터 잘 이해될 것이다.

제2도에 대해 설명하자면, 여기에는, 본 발명의 1구현예에 따른 밀봉스크롤형 압축기가 도시되어 있다. 단지 설명만의 목적으로, 도면의 좌측은 전방단으로서 설명되고 도면의 우측은 후방단으로서 설명된다. 압축기는 밀봉케이싱(10), 고정 및 선회스크롤(20,30) 및 모터(40)를 포함한다. 고정스크롤(20)은 원형단부판(21) 및 그의 1단부(후향)표면으로부터 뻗어있는 나선요소 또는 외피(22)를 포함한다. 고정스클롤(20)은 다수의 나사(26)에 의해 케이싱(10)의 전방단부속에 고정배치된다.

고정스크롤(20)의 원형단부판(21)은 케이싱(10)의 내부실을 2챔버, 예컨대, 배출실(50) 및 흡입실(60)로 분할한다. O-링 시일(23)은 케이싱(10)과 원형단부판(21)의 취합면을 밀봉시키기 위해 케이싱(10)의 내주면과 원형단부판(21)의 외주면 사이에 배치된다.

선회스크롤(30)은 흡입실(60)속에 배치되고 아울러 원형단부판(31) 및 원형단부판(31)의 1단부(전방)표면으로부터 신장하는 나선요소 또는 외피(32)를 포함한다. 고정스크롤(20)의 나선요소(22) 및 선회스크롤(30)의 나선요소(32)는 적어도 한쌍이상의 밀봉유체포켓(70)을 한정하는 다수의 선접촉부를 형성하기 위해 하나의 각도 및 방사상 옵셋 상태로 상호결합한다. 축방향 환형돌출부(33)는 나선요소(32)의 반대쪽인 원형단부판(31)의 후방단부면에 형성된다. 회전방지구(34)는 선회운동중 선회스크롤(30)의 회전을 방지하기 위하여 환형돌출부(33)의 외부원추면에 배치된다.

내부블록부재(11)는 모터(40)의 고정자(41)를 고정하며 그리고 흡입실(60)안에 고정배치된다. 내부블록부재(11)는 흡입실(60)을 그의 후방측에는 제1흡입실구역(61) 그리고 그의 전방측에는 제2흡입실구역(62)으로 분할한다. 회전방지구(34)는 제2흡입실구역(62)중에서 내부블록부재(11)의 전방에 놓인다. 다수의 소통공(12)들이 내부블록부재(11)를 통해 축방향으로 형성되고 그리고 제1 및 제2흡입실구역(61 및 62)을 연결시킨다. 축방향 환형돌출부(111)는 내부블록부재(11)의 후방단부면의 중심영역으로부터 신장한다. 구동축(13)는 제1고정플레인 베어링(14)을 통해 축방향 환형돌출부(111)속에 회전가능하게 지지된다. 구동축(13)은 내부블록부재(11)의 중심을 통해 신장함과 아울러 제1고정플레인 베어링(14)을 통해 내부블록부재안에 지지된다.

모터(40)역시 구동축(13)의 외주면에 고착된 회전자(42)를 포함한다. 핀부재(16)는 구동축(13)의 전방단부면과 통합되어 축방향으로 돌출하며 또한 구동축(13)의 축선으로부터 방사상으로 옵셋된다. 부싱(17)은 축방향 환형돌출부(33)속에 회전가능하게 배치되고 제2고정플레인 베어링(15)을 통해 지지된다. 핀부재(16)는 부싱(17)의 중심으로부터 옵셋된 부싱(17)의 구멍속에 삽입된다. 틈새(170)는 부싱(17)의 단부와 원형단부판(31) 사이의 돌출부(33)안에 위치한다. 틈새(172)는 부싱(17)의 외면과 제2플레인 베어링(15) 사이에 위치한다.

구동축(13)은 축방향보어(18)와 다수의 반경방향보어(82)로 갖추어진다. 축방향보어(81)는 구동축(13)의 제1(후방)단부 즉, 핀부재(16)의 반대쪽의 단부에 있는 개방부로부터 핀부재(16)의 후방의 폐쇄단까지 뻗혀진다. 좁은 옵셋통로는 축방향보어(81)의 전방폐쇄단을 선회스크롤(30)에 인접한 핀부재(16)의 개방단부면에 연결시킨다. 복수의 반경방향보어(82)는 자신의 폐쇄단 근방의 축방향보어(81)를 축방향 환형돌출부(111)에 형성된 다수의 소통공(112) 및 고정플레인 베어링(114)의 대응하는 구멍(113)을 통해 제1흡입실구역(61)에 연결한다. 흡입기체유입관(85)은 케이싱(10)의 후단을 통해 삽입되어 축방향보어(81)의 개구와 대치된다. 배출기체출구관(86)은 케이싱(10)의 측벽에 부착되어 배출실(50)을 외부요소에 연결시킨다.

최소한 하나 이상의 반경방향구멍(84)은 축방향보어(81)의 연결되며 그리고 환형돌출부(111)의 단부 근처의 위치에 있는 구동축(13)을 통해 형성된다. 하나 이상의 헬리컬홈(131)은 구동축(13)의 외면에 형성되어 반경방향구멍(84)에 연결된다. 헬리컬홈(171)은 제2플레인 베어링(15)의 내부면에 인접한 부싱(17)의 외부면에 형성된다. 헬리컬홈(171)은 틈새(172)에 인접하여 있다.

동작중, 고정자(41)는 회전자(42)의 회전을 야기시키는 자장을 발생시켜 그에 의해 구동축(13)을 회전시킨다. 이 회전은 부싱(17)을 통해 선회스크롤(30)의 선회운동으로 바뀌고; 회전운동은 회전방지구(34)에 의해 방지된다. 흡입기체유입관(85)을 통해 흡입실(60)속으로 도입된 냉동기체는 고정스크롤(20)과 선회스크롤(30)간의 외부밀봉형유체포켓(70)으로 보내져서, 선회스크롤(30)의 선회운동으로 인해 나선요소(22,32)의 중심쪽으로 내향하여 이동한다. 냉동기체가 중심포켓쪽으로 이동함에 따라, 이 기체는 최종에는 체적감소 및 압축을 받게 되며, 또한 배출구(24)와 1방향밸브(25)를 통해 배출실(50)로 배출된다. 배출실(50)내의 배출기체는 그다음 배출기체출구관(86)을 통해 외부유체회로(도시하지 않았음)에 유동한다.

본 발명의 윤활장치는 다음과 같이 동작한다. 윤활용 오일(이하, 냉동기체로 표기)은 흡입기체유입관(85)으로부터 흡입실(60)속으로 도입되고, 또한 축방향보어(81)속으로 대부분 보내진다. 냉동기체의 대부분은 축방향(81)으로부터 나와서 반경방향보어(82) 및 소통공(112 및 113)을 통해 제1흡입실구역(61)으로 들어가며, 그다음 회전방지구(34)에 후향하여 소통공(12)을 통해 제2흡입실구역(62)으로 유동한다. 축방향보어(81)의 냉동기체의 일부 잔여부분은 좁은 옵셋통로(83)를 통해 부싱(17)과 원형단부판(31) 사이의 틈새(170)로 흘러들어간다.이 기체는 다음 부싱(17)과 제2플레인 베어링(15) 사이의 틈새(172)를 통해 제2 흡입실구역(62)속으로 흘러들어간다. 뒤이어, 제2흡입실구역(62)의 냉동기체는, 밀봉유체포켓(70)속으로 보내지기전에, 회전방지구(34)를 통과하면서 그 방지구를 윤활한다.

아울러, 축방향보어(81)에 있는 일부의 냉동기체는 구동축(13)과 제1플레인 베어링(14) 사이의 마찰면을 윤활시키기 위하여 반경방향보어(84)를 통해 헬리컬홈(131)속으로 흘러들어간다. 이와 비슷하게, 부싱(17)과 제2플레인 베어링(15) 사이의 틈새(172)를 통해 흐르는 기체부분은 부싱(17)과 제2플레인 베어링(15) 사이의 마찰면을 윤활시키기 위하여 헬리컬홈(171)속으로 흘러들어간다.

따라서, 냉동기체는 구동축(13)과 제1플레인베어링(14) 사이의 마찰면, 부싱(17)과 제2플레인베어링 사이의 마찰면 및 회전방지구(34)를 효과적으로 윤활시킨다. 부가적으로, 얼마의 윤활오일은 냉동기체로부터 부분적으로 분리되어서 선회스크롤(30)밑에 깔리는 한편, 얼마의 윤활오일은 선회스크롤(30)의 선회운동으로 인해 미스트(mist)로서 밀봉유체포켓(70)속으로 보내지고 아울러 스크롤들의 접촉면을 윤활시킨다.

본 발명은 대표적인 구현예에 관련하여 상술하게 설명되었다. 그러나, 이 구현예는 단지 예시적인 것이지 이것에만 국한되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명의 기타 변형 및 변경예가 첨부된 청구범위와 같이 본 발명의 범위내에서 쉽게 이루어진다는 것을 이해할 것이다.

Claims

밀봉하우징을 갖춘 것으로서, 고정스크롤이 상기 하우징안에 구성 배치되고, 상기 고정스크롤은 제1단부판 및 이 단부판으로부터 뻗어있는 제1나선요소를 가지며, 상기 제1스크롤의 상기 제1단부판은 상기 하우징을 배출실 및 상기 나선요소가 뻗혀들어가는 흡입실로 분할하며, 선회스크롤이 구성되어서 제2나선요소가 뻗어나오는 제2단부판을 가지며, 상기 제1 및 제2나선요소는 적어도 한쌍의 밀봉유체포켓을 한정하는 다수의 선접촉부를 형성하기 위해 각도상 및 방사상 옵셋 상태로 상호결합하여, 구동장치가 구성되어서 상기 선회스크롤의 선회운동을 실행시키기 위해 상기 선회스크롤에 동작가능하게 연결되며, 회전방지구가 선회운동중 선회스크롤의 회전을 방지하기 위해 구성되어서 상기 유체포켓의 체적을 변화시켜 포켓중의 유체를 압축하고, 상기 구동장치는 내부블록부재안에 회전가능하게 지지된 구동축을 포함하며, 상기 내부블록부재는 상기 하우징에 고착되어져 있는 스크롤형 압축기에 있어서, 제1플레인 베어링이 상기 내부블록부재의 내부면과 상기 구동축의 외부면 사이에 배치되고, 상기 구동축은 축방향보어 및 이 보어에 연결된 축의 외부면을 통해 신장하는 1이상의 반경방향구멍을 가지며, 그리고 상기 구동축의 외부면에는 적어도 제1헬리컬 나선홈이 형성되어 상기 반경방향구멍에 연결되어짐을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제1항에 있어서, 상기 내부블록부재는 블록부재로부터 길게 뻗어있는 제1축방향 환형돌출부를 포함하며, 이 돌출부의 내부면과 상기 구동축의 외부면 사이에는 상기 제1플레인 베어링이 배치됨을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제2항에 있어서, 상기 구동축의 상기 축방향보어는 상기 구동축의 일단의 개구로부터 상기 구동축의 타단근처의 폐쇄단까지 뻗혀짐을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제3항에 있어서, 상기 구동축의 상기 타단에는 통합형 핀부재가 구성 배치되며, 상기 핀부재는 상기 구동축의 축선에 대해 반경방향으로 옵셋되어서 핀부재가 놓인 부싱을 통해 상기 선회스크롤에 동작가능하게 연결되며, 상기 부싱은 상기 선회스크롤의 상기 제2단부판으로부터 뻗어있는 제2축방향 환형돌출부속에 배치되며, 그리고 좁은 통로가 상기 축방향보어의 상기 폐쇄단으로부터 상기 제2단부판과 대면하는 상기 핀부재의 단부면에까지 형성됨을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제4항에 있어서, 상기 제2축방향 환형돌출부의 내부면과 상기 부싱의 외부면 사이에 제2플레인 베어링이 구성배치되고, 상기 부싱의 상기 외부면에는 제2헬리컬 나선홈이 형성됨을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제3항에 있어서, 상기 하우징은 하우징을 통해 뻗혀져서 상기 축방향보어의 상기 개구 근처에서 종료하는 냉동기체 유입구가 구비되어져 있음을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제3항에 있어서, 상기 구동축은 구동축을 통해 뻗혀지는 1이상의 반경방향보어를 포함하여서 반경방향보어의 근처에 있는 상기 축방향보어를 상기 흡입실에 연결함을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제2항에 있어서, 상기 반경방향보어는 상기 축방향 환형돌출부의 단부근방에 형성되고, 상기 제1헬리컬 나선홈은 상기 반경방향보어로부터 상기 내부블록부재에 지지된 구동축의 전장을 따라서 뻗혀짐을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제1항에 있어서, 상기 내부블록부재는 상기 흡입실을 제1흡입실구역과 제2흡입실구역으로 분할하고, 상기 회전방지구는 상기 제2흡입실구역에 놓여짐을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제9항에 있어서, 1이상의 소통공을 구성하여서 상기 제1 및 제2흡입실구역을 연결하고, 상기 소통공은 상기 내부블록부재를 통해 형성됨을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제5항에 있어서, 상기 내부블록부재는 상기 흡입실을 제1흡입실구역과 제2흡입실구역으로 분할하고, 상기 핀부재의 상기 단부면과 상기 선회스크롤 사이에는 제1틈새가 형성되고, 또한 상기 부싱과 상기 제2플레인 베어링 사이에는 제2틈새가 형성되며, 상기 제2틈새는 상기 제1틈새를 상기 제2흡입실구역에 그리고 상기 제2틈새에 인접한 상기 제2헬리컬 나선홈에 연결함을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
밀봉하우징을 갖춘 것으로서, 고정스크롤이 상기 하우징안에 구성 배치되고, 상기 고정스크롤은 제1단부판 및 이 단부판으로부터 뻗어지는 제1나선요소를 가지며, 상기 고정스크롤의 상기 제1단부판은 상기 하우징을 배출실 및 상기 제1나선요소가 뻗혀들어가는 흡입실로 분할하며, 선회스크롤이 구성되어서 제2나선요소가 그곳으로부터 뻗혀지는 제2단부판을 가지며, 상기 제1 및 제2나선요소들은 1이상의 밀봉유체포켓을 한정하는 다수의 선접촉부를 형성하기 위해 각도상 및 방사상 옵셋상태로 상호결합하며, 구동장치가 상기 선회스크롤의 선회운동을 실행시키기 위해 구성되어서 상기 선회스크롤에 동작가능하게 연결되며, 회전방지구가 선회운동중 선회스크롤의 회전을 방지하기 위해 구성되어서 상기 유체포켓의 체적을 변화시켜 포켓중의 유체를 압축하고, 상기 구동장치는 내부블록부재속에 회전가능하게 지지된 구동축을 포함하며, 상기 내부블록부재는 상기 하우징에 고착되어져 있는 스크롤형 압축기에 있어서, 상기 구동축은 구동축의 일단에 있는 개구로부터 구동축이 타단 근처의 폐쇄단에까지 뻗혀있는 축방향보어를 가지며, 상기 구동축의 상기 타단에는 통합형 핀부재가 배치되며, 상기 핀부재는 핀부재가 놓여있는 부싱을 통해 상기 선회스크롤에 동작가능하게 연결되며, 상기 부싱은 상기 선회스크롤의 상기 제2단부판으로부터 뻗혀지는 축방향 환형돌출부속에 배치되며, 좁은 통로가 상기 축방향보어의 상기 폐쇄단으로부터 상기 선회스크롤과 대향하는 상기 핀부재의 단부면에까지 형성되며, 상기 핀부재의 상기 단부면과 상기 선회스크롤 사이에 제1틈새가 형성되며, 상기 축방향 환형돌출부의 내부면과 상시 부싱의 외부면 상이에 플레인 베어링이 배치되며, 상기 부싱의 상기 외부면에는 헬리컬 나선홈이 형성되어 상기 흡입실에 연결되며, 그리고 상기 부싱과 상기 흡입실에 상기 제1틈새를 연결하는 상기 플레인 베어링 사이에는 제2틈새가 형성됨을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제12항에 있어서, 상기 핀부재가 상기 구동축의 축선에 대해 반경방향으로 옵셋되어짐을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.
제12항에 있어서, 상기 내부블록부재는 상기 흡입실을 제1흡입실구역과 제2흡입실구역으로 분할하며, 상기 제2틈새는 상기 제1틈새를 상기 제2흡입실구역에 연결함을 특징으로 하는 밀봉스크롤형 압축기.