JP2020118159A - スクロール圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】高圧条件駆動時に体積効率を維持/向上させることのできるスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】本発明はスクロール圧縮機に関するものであって、オイル回収部上に配置される第1オリフィスの減圧抵抗値を第2オリフィスの減圧抵抗値より低く構成することにより、背圧室の背圧を高めて吐出冷媒の圧力が高い高圧条件駆動時に体積効率を維持/向上させるという効果を奏する。【選択図】図3

Description

本発明はスクロール圧縮機に係り、より詳しくは、オイル回収部上に配置される第1オリフィスの減圧抵抗値を第2オリフィスの減圧抵抗値より低く構成することにより、背圧室の背圧を上げて吐出冷媒の圧力が高い高圧条件駆動時に体積効率を維持/向上させることのできるスクロール圧縮機に関するものである。
一般的に、自動車には室内の冷暖房のための空調装置(Air Conditioning;A/C)が設置される。このような空調装置は冷房システムの構成として蒸発器から引入された低温低圧の気相冷媒を高温高圧の気相冷媒に圧縮させて凝縮機に送る圧縮機を含む。
圧縮機にはピストンの往復運動により冷媒を圧縮する往復式と回転運動をしながら圧縮を行う回転式がある。往復式には、駆動源の伝達方式によりクランクを用いて複数個のピストンに伝達するクランク式、斜板が設置された回転軸に伝達する斜板式などがあり、回転式には、回転するロータリー軸とベインを用いるベインロータリー式、旋回スクロールと固定スクロールを用いるスクロール式がある。
スクロール圧縮機は他の種類の圧縮機に比べて相対的高い圧縮比を得ることができ、しかも冷媒の吸入、圧縮、吐出の行程がスムーズに行われ、安定したトークを得ることができるという長所があり、空調装置などにおいて冷媒圧縮用として広く用いられる。
スクロール圧縮機の場合、旋回スクロールと固定スクロールとの間の相互作用を通じて冷媒を圧縮するようになる。この際、旋回スクロールはモーターに連結される駆動シャフトの端部に配置される偏心ブッシュに連結されて、駆動シャフトの回転によって偏心ブッシュにより伝達された回転力で固定スクロールとの圧縮領域を形成するようになる。
このようなスクロール圧縮機は電動式で具現でき、この場合、電動圧縮機の分類に属することができる。
電動圧縮機の場合、モーターを駆動して旋回スクロールを回転させるのに、モーターは固定子と回転子との間の電磁気的相互作用で回転力を発生させ、回転子に連結される駆動シャフトを回転させるようになる。
図1に従来のスクロール圧縮機(1)の一例に対する部分断面図を示す。図1を参考すれば、吸入室(D)から圧縮室(C)に冷媒が流入すれば、センターヘッド(8)を貫通して配置されたシャフト(2a)とピン(2b)に連結される偏心ブッシュ(2c)が回転するようになり、それにより偏心ブッシュ(2c)と連結される旋回スクロール(3a)も回転するようになる。圧縮室(C)の冷媒は旋回スクロール(3a)と固定スクロール(3b)との間の相互圧縮作用により圧縮されて吐出ホール(3c)を通じて吐出室(4)に流入する。
この際、吐出室(4)に流入した冷媒にはモーター(図示しない)が配置された吸入室(D)を経てきたものであるため、オイルが含まれている。それにより、吐出室(4)にはオイルを分離するためのオイル分離部(5)が形成されている。
オイル分離部(5)に流入するオイルが含まれた冷媒は固定スクロール(3b)に形成される貫通ホール(3d)に流入し、オイル回収部(6)上に配置される1次オリフィス(6a)を通過して減圧され、冷媒の一部は背圧室流路(7a)を通じて背圧室(B)に流入する。
そして、冷媒の他の一部は2次オリフィス(6b)を通過して減圧され、吸入室流路を通じて、またモーター(図示しない)が配置される吸入室(D)に流入する。
通常、従来では、1、2次オリフィス(6a、6b)の冷媒減圧の程度を同一に構成した。
一方、吐出冷媒の圧力の高い高圧条件駆動時に、圧縮室(C)の内部圧力により旋回スクロール(3a)が背面であるセンターヘッド(8)の方向に押され、この場合、内部リーク(leak)などが発生して体積効率が落ちるという問題がある。この問題を解決するためには背圧室(B)に十分な背圧を有する冷媒が流入しなければならない。
韓国特許公開第10−2016−0108037号
本発明は、上記のように、関連技術分野の課題を解決するために案出したものであり、本発明の目的はオイル回収部上に配置される第1オリフィスの減圧抵抗値を第2オリフィスの減圧抵抗値より低く構成することにより、背圧室の背圧を高めて吐出冷媒の圧力の高い高圧条件駆動時に体積効率を維持/向上させることのできるスクロール圧縮機を提供することにある。
上記のような目的を達成するための本発明は、スクロール圧縮機に関するものであり、ケーシング;上記ケーシングの内部に形成される駆動部の収容空間に配置され、駆動シャフトを回転させる駆動部;上記駆動シャフトが貫通されて配置され、上記ケーシングに連結されるセンターヘッド;上記駆動シャフトに連結される旋回スクロール;上記ケーシングの内部に固定されて、上記旋回スクロールとの相互連動で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロール;上記ケーシングの一側部に形成されて冷媒が吐出される吐出室;上記センターヘッドと上記旋回スクロールとの間に形成される背圧室;上記吐出室のオイル分離部と上記センターヘッドに形成される背圧室流路及び吸入室流路に分岐される分岐点を連結し、冷媒を減圧してオイルを回収するオイル回収部;上記オイル回収部で上記吐出室のオイル分離部と上記分岐点の間に形成される第1オイル回収流路上に配置され、冷媒を減圧する第1減圧部材;及び上記オイル回収部で上記分岐点と上記吸入室流路の間に形成される第2オイル回収流路上に配置されて、冷媒を減圧する第2減圧部材;を含むが、上記第1減圧部材の減圧抵抗値は上記第2減圧部材の減圧抵抗値より小さく構成することができる。
また、本発明の実施例では上記第1減圧部材は第1オリフィスを含み、上記第1オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成され、上記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、上記第2オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成されるが、上記第1螺線部により形成される流路間隔(S1)は上記第2螺線部により形成される流路間隔(S2)より大きく構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1減圧部材は第1オリフィスを含み、上記第1オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成されて、上記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、上記第2オリフィスの外周面には複数で巻かれる第2螺線部が形成されるが、上記第1オリフィスの長さ(L1)は上記第2オリフィスの長さ(L2)より短く構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1減圧部材は減圧チェックバルブを含み、上記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、上記第2オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成されるが、上記減圧チェックバルブの減圧抵抗値は上記第2オリフィスの減圧抵抗値より小さく構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1減圧部材は、上記吐出室のオイル分離部と連結される減圧チェックバルブ;及び上記減圧チェックバルブと上記分岐点との間に配置されて、外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成された第1オリフィス;含み、上記第2減圧部材は外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成された第2オリフィスを含むが、上記減圧チェックバルブと上記第1オリフィスが形成する全体減圧抵抗値は上記第2オリフィスの減圧抵抗値より小さく構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1螺線部により形成される流路間隔(S1)は上記第2螺線部により形成される流路間隔(S2)より大きく構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1オリフィスの長さ(L1)は上記第2オリフィスの長さ(L2)より短く構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1減圧部材は第1オリフィスを含み、上記第1オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成されて、上記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、上記第2オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成されるが、上記第1オイル回収流路の内面の中の少なくとも一部は上記第1オリフィスとの間隔が大きくなる内径拡張部が形成されても良い。
また、本発明の実施例では、上記内径拡張部は上記第1オイル回収流路上で上記分岐点に隣接した側に形成されても良い。
また、本発明の実施例では、上記内径拡張部は内径(Db)は上記第1オイル回収流路の内径(Da)より大きく構成されて、上記内径拡張部上で上記第1オリフィスの第1螺線部を通過して流れる冷媒には減圧が相対的に小さく生じるか、または減圧が生じないように構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1オイル回収流路の長さ(L1)で上記内径拡張部は配置長さ(Lc)を調節して、上記第1オリフィスの第1螺線部を通過して流れる冷媒に対する減圧範囲を調節するように構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1オリフィスが上記第1オイル回収流路に圧入して位置固定されるように、上記第1螺線部を含む上記第1オリフィスの外径は上記第1オイル回収流路の内径(Da)と等しいか、大きく、上記第2オリフィスが上記第2オイル回収流路に圧入して位置固定されるように、上記第2螺線部を含む上記第2オリフィスの外径は上記第2オイル回収流路の内径(Da)と等しいか大きく構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1螺線部により形成される流路間隔(S1)は上記第2螺線部により形成される流路間隔(S2)より大きく構成することができる。
また、本発明の実施例では、上記第1オイル回収流路は上記固定スクロールの壁部を貫通して形成されて、上記第1減圧部材と上記第2減圧部材との間にはシーリング部材が配置されても良い。
また、本発明の実施例では、上記第1減圧部材は上記第1オイル回収流路上に上記オイル分離部から上記分岐点の方向に挿入されて、上記第2減圧部材は上記第2オイル回収流路上に上記分岐点から上記吸入室の方向に挿入されて、オイルは上記オイル分離部から上記第1、2減圧部材を通過して上記吸入室の方向に回収されるように構成することができる。
本発明によれば、オイル回収部上に配置される第1オリフィスの圧力抵抗値を第2オリフィスの圧力抵抗値より低く構成することにより、背圧室の背圧を上げて吐出冷媒の圧力が高い高圧条件駆動時に体積効率を維持/向上させることができる効果がある。
従来のスクロール圧縮機のオイル回収部の構造を示す部分側断面図である。 スクロール圧縮機の一般構造示す図面である。 本発明における第1、2減圧部材の構造の相対減圧概念を示す図面である。 図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材を具体的に具現する第1実施例を示す図面である。 図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材を具体的に具現する第2実施例を示す図面である。 図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材を具体的に具現する第3実施例を示す図面である。 図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材を具体的に具現する第4実施例を示す図面である。 図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材を具体的に具現する第5実施例を示す図面である。 図8aに示した第1、2減圧部材を具体的に具現するスクロール圧縮機上の配置構造を示す図面である。
以下、添付した図面を参照して本発明によるスクロール圧縮機の好ましい実施例を詳細に説明する。
まず、図2を参照して、本発明が適用される電動圧縮機またはスクロール圧縮機の構造について説明する。
図2を参照すれば、本発明が適用される電動圧縮機またはスクロール圧縮機は、ケーシング(10)、上記ケーシング(10)の内部で駆動力を発生させる駆動部(20)、上記駆動部(20)により回転される駆動シャフト(30)、上記駆動シャフト(30)により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構(40)を含むことができる。
上記ケーシング(10)は、上記駆動部(20)を収容する第1ハウジング(11)、上記駆動部(20)を制御するインバータ(50)を収容する第2ハウジング(12)及び上記圧縮機構(40)を収容する第3ハウジング(13)を含むことができる。
上記第1ハウジング(11)は、環状壁(11a)、上記環状壁(11a)の一端部を覆蓋する第1隔壁(11b)及び上記環状壁(11a)の他端部を覆蓋するセンターヘッド(80)を含み、上記環状壁(11a)、上記第1隔壁(11b)及び上記センターヘッド(80)が上記駆動部(20)が収容される駆動部収容空間を形成できる。
上記第2ハウジング(12)は上記第1隔壁(11b)側に結合されて上記インバータ(50)が収容されるインバータ収容空間を形成できる。
上記第3ハウジング(13)は上記センターヘッド(80)側に結合されて上記圧縮機構(40)が収容される圧縮空間を形成できる。
ここで、上記センターヘッド(80)は上記駆動部収容空間と上記圧縮空間を区画し、上記圧縮機構(40)を支持するメーンフレームの役割をし、センターヘッド(80)の中心側には上記駆動部(20)と上記圧縮機構(40)を連動させる上記駆動シャフト(30)が貫通する軸受孔(14a)が形成されても良い。
一方、上記圧縮機構(40)の固定スクロール(41)が上記センターヘッド(80)に締結されて、上記第3ハウジング(13)がその固定スクロール(41)に締結できる。しかしながら、これに限るのではなく、上記第3ハウジング(13)が上記圧縮機構(40)を収容して上記センターヘッド(80)に締結されても良い。
上記駆動部(20)は上記第1ハウジング(11)に固定される固定子(21)及び上記固定子(21)の内部で上記固定子(21)との相互作用で回転される回転子(22)を含むことができる。
上記駆動シャフト(30)は上記回転子(22)の中心部を貫通して、駆動シャフト(30)の一端部が上記回転子(22)を基準に、上記第1隔壁(11b)側に突出し、駆動シャフト(30)の他端部が上記回転子(22)を基準に上記センターヘッド(80)側に突出できる。
上記駆動シャフト(30)の一端部(30a)は上記第1隔壁(11b)の中心側に備えられる第1ベアリング(71)に回転可能に支持できる。
ここで、上記第1隔壁(11b)の中心側には、上記第1ベアリング(71)及び上記駆動シャフト(30)の一端部が挿入される第1支持溝(11d)が形成されて、上記第1ベアリング(71)は上記第1支持溝(11d)と上記駆動シャフト(30)の一端部の間に介在できる。
上記駆動シャフト(30)の他端部(30b)は上記センターヘッド(80)の軸受孔(14a)を貫通して上記圧縮機構(40)に連結されても良い。
そして、上記回転軸(30)の他端部(30b)は連結ピン(31)により偏心ブッシュ(33)が連結される。上記偏心ブッシュ(33)は上記圧縮機構(40)に備えられる第3ベアリング(73)に回転可能に支持できる。そして、第3ベアリング(73)と連携されて旋回スクロール(42)に回転力を伝達するようになる。
ここで、上記センターヘッド(80)の 軸受孔(14a)には上記第2ベアリング(72)が配置される第2支持溝(14b)が形成されて、上記第2ベアリング(72)は上記第2支持溝(14b)と上記回転軸(30)の)間に介在できる。
そして、上記圧縮機構(40)の旋回スクロール(42)には上記第3ベアリング(73)と上記偏心ブッシュ(33)が挿入されるボス部(42a)が形成されて、上記第3ベアリング(73)は上記ボス部(42a)と上記偏心ブッシュ(33)の間に介在できる。
上記圧縮機構(40)は、上記センターヘッド(80)を基準に上記駆動部(20)の反対側で配置される固定スクロール(41)及び上記固定スクロール(41)に歯合されて圧縮室(C)を形成し、上記駆動シャフト(30)により旋回運動される旋回スクロール(42)を含むことができる。
上記固定スクロール(41)は円板型の固定鏡板部(41a)及び上記固定鏡板部(41a)の圧縮面(41b)から突出し、上記旋回スクロール(42)に歯合される固定ラップ(41c)を含むことができる。
上記固定鏡板部(41a)の中心側には固定鏡板部(41a)を貫通して上記圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート(41d)が形成されても良い。ここで、上記吐出ポート(41d)は上記固定スクロール(41)と上記第3ハウジング(13)との間に形成される吐出空間と連通されても良い。
このような構成によるスクロール圧縮機は、上記駆動部(20)に電源が印加されれば、上記駆動シャフト(30)が上記回転子(22)と共に回転しながら上記旋回スクロール(42)に回転力を伝達できる。そうすると、上記旋回スクロール(42)は、上記駆動シャフト(30)により旋回運動をするようになり、上記圧縮室(C)は中心側に向かって持続的に移動しながら体積が減少する。そうすると、冷媒は上記第1ハウジング(11)の環状壁(11a)に形成される冷媒流入口(図示しない)を通じて上記駆動部収容空間に流入できる。そうすると、上記駆動部収容空間の冷媒は、上記第1ハウジング(11)のセンターヘッド(80)に形成される冷媒通過孔(図示しない)を通じて上記圧縮室に吸入できる。そうすると、上記圧縮室(C)に吸入された冷媒は上記圧縮室(C)の移動経路に沿って中心側に移動しながら圧縮されて上記吐出ポート(41d)を通じて上記吐出空間に吐出できる。上記吐出空間に吐出された冷媒は上記第3ハウジング(13)に形成される冷媒吐出口を通じて上記スクロール圧縮機の外部に排出される一連の過程が繰り返される。
この過程において、上記駆動シャフト(30)は上記第1ベアリング(71)及び上記第2ベアリング(72)により回転可能に支持されて、上記旋回スクロール(42)は上記第3ベアリング(73)により上記駆動シャフト(30)に対して回転可能に支持されるが、上記第3ベアリング(73)は第3ベアリング(73)と旋回スクロール(42)の組立体(以下、「旋回運動体」という)の重さ及び大きさを減少させるために上記第1ベアリング(71)及び上記第2ベアリング(72)と相異するベアリングで形成されても良い。
具体的に、上記ケーシング(10)に固定される上記第1ベアリング(71)と上記第2ベアリング(72)は摩擦損失を最小化するためにそれぞれボールベアリングで形成されても良い。
一方、上記旋回スクロール(42)と共に旋回運動されることにより、上記旋回運動体の重さ及び大きさと比例関係にある上記第3ベアリング(73)はボールベアリングより重さ及び大きさが小さく、安価であるニードルローラーベアリング(needle roller bearing)またはスライドブッシュ(slide bush)ベアリングで形成されても良い。そして、上記第3ベアリング(73)は上記ボス部(42a)に事前に決定された圧入力で圧入締結されても良い。
以下では、本発明の主要特徴であるホイル回収部の構造について説明する。
図3乃至図8に、本発明であるスクロール圧縮機の第1、2減圧部材(100、200)の構造における多様な相対減圧概念の実施例を示す。
まず、本発明であるスクロール圧縮機はケーシング(10)、駆動部(20)、センターヘッド(80)、旋回スクロール(42)、固定スクロール(41)、吐出室(F)、背圧室(B)、オイル回収部(93)、第1減圧部材(100)及び第2減圧部材(200)を含んで構成されても良い。
上述のように、上記駆動部(20)は上記ケーシング(10)の内部に形成された駆動部(20)収容空間に配置されて駆動シャフト(30)を回転させるために提供される。上記センターヘッド(80)は上記駆動シャフト(30)が貫通されて配置され、上記ケーシング(10)と一体に形成されるか、上記ケーシング(10)にボルト締結されて連結されても良い。
上記旋回スクロール(42)は、上記駆動シャフト(30)に連結されて回転され、上記固定スクロール(41)は上記ケーシング(10)の内部に固定されて、上記旋回スクロール(42)との相互連動で冷媒を圧縮する圧縮室(C)を形成できる。
上記吐出室(F)は上記ケーシング(10)の一側部に該当する第3ハウジング(13)に形成されて冷媒が吐出ポート(41d)から吐出される吐出空間であっても良い。上記吐出室(F)の内部下側には冷媒でオイルを分離するオイル分離部(91)が形成されても良い。
上記背圧室(B)は上記センターヘッド(80)と上記旋回スクロール(42)の間に形成される背圧空間であっても良い。
ここで上記オイル回収部(93)は上記吐出室(F)のオイル分離部(91)と上記センターヘッド(80)に形成される背圧室流路(95)及び吸入室流路(96)に分岐される分岐点(G)を連結し、冷媒を減圧してオイルを回収するように提供されても良い。
次に、上記第1減圧部材(100)は上記オイル回収部(93)で上記吐出室(F)のオイル分離部(91)と上記分岐点(G)との間に形成される第1オイル回収流路(94)上に配置されて、冷媒を減圧するように提供されても良い。
上記第1減圧部材(100)は上記第1オイル回収流路(94)上に上記オイル分離部(91)から上記分岐点(G)の方向に挿入固定されても良い。
本発明の実施例では、上記第1オイル回収流路(94)は上記固定スクロール(41)の壁部を貫通して形成されても良い。上記固定スクロール(41)の壁部は上記固定スクロール(41)で最外側境界壁であっても良い。
そして、上記第2減圧部材(200)は上記オイル回収部(93)で上記分岐点(G)と上記吸入室流路(96)との間に形成される第2オイル回収流路(97)上に配置され、冷媒を減圧するように提供されても良い。
上記第2減圧部材(200)は上記第2オイル回収流路(97)上に上記分岐点(G)から上記吸入室(B)の方向に挿入されて圧入固定されても良い。
本発明の実施例では、上記第1減圧部材(100)と上記第2減圧部材(200)との間にはシーリング部材(図示しない)が配置されても良い。
基本的に上記固定スクロール(41)と上記センターヘッド(80)との間には冷媒の流出を防止するためのシーリング処理がされており、ここで上記第1オイル回収流路(94)は上記固定スクロール(41)の壁部上に形成されており、上記第2オイル回収流路(97)は上記センターヘッド(80)上に形成されるので、互いに接するようになるホール(hole)を形成する第1、2オイル回収流路(94、97)の間に冷媒の流出を防止するためのシーリングのための措置が必要である。それにより、上記シーリング部材(図示しない)が第1、2オイル回収流路(94、97)にそれぞれ配置される第1、2減圧部材(100、200)の間に配置されても良い。さらに、シーリング部材(図示しない)は吐出室に高圧で排出される冷媒の油圧により第1減圧部材(100)が上記第1オイル回収流路(94)の内部で位置が外れないように支持する機能をする。
本発明の実施例において、オイルは上記オイル分離部(91)で上記第1、2減圧部材(100、200)を通過して上記吸入室(B)の方向に回収されても良い。
本発明で、上記第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)は上記第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)より小さく形成されても良い。
ここでスクロール圧縮機の各部分に対する圧力を上記吐出室(F)の圧力(Pd)、上記背圧室(B)の圧力(Pc)及び上記吸入室(D)の圧力(Ps)で定義すれば、各地点の圧力値は上記吐出室(F)の圧力(Pd)>上記背圧室(B)の圧力(Pc)>上記吸入室(D)の圧力(Ps)と、その大きさの順序が決まる。
これは上記吐出室(F)で上記第1オイル回収流路(94)に流入する冷媒は、上記第1減圧部材(100)で一次で減圧された後、分岐点(G)に流入するが、この際、上記背圧室(B)には冷媒が直に流入するようになり、上記吸入室(D)には冷媒が第2オイル回収流路(97)上に配置された第2減圧部材(200)で2次で減圧された後、上記吸入室(D)に流入するので、上述した圧力の大きさ順で整列される。
本発明では、従来問題であるスクロール圧縮機を高圧条件で駆動する時、背圧室(B)の背圧が弱くて旋回スクロール(42)を固定スクロール(41)の方向に適宜に押すことができず発生する、体積効率が減少するという問題を解消するために、上記吐出室(F)から上記背圧室(B)に流れる冷媒に対する減圧程度を調節するようになる。
図3は、本発明における、第1、2減圧部材(100、200)の構造の相対減圧概念を示す。
図3を参照すれば、まず吐出室(F)の圧力(Pd)>背圧室(B)の圧力(Pc)>吸入室(D)の圧力(Ps)順で大きさが決まる。
ここで、上記第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)、上記第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)で示す。減圧抵抗値という用語は、第1、2減圧部材(1005、200)が圧力を減少させる加工値で定義できる。
すなわち、減圧抵抗値が大きいという意味は、減圧の程度が大きいという意味であり、また減圧が大きく起こるように加工されたという意味である。逆に、減圧抵抗値が小さいという意味は、減圧の程度が小さいという意味であり、また減圧が小さく起こるように加工されたという意味である。
本発明では、第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)より小さく構成される。すなわち、冷媒が相対的に第1減圧部材(100)を通過する時に第2減圧部材(200)を通過する時より、さらに小さく減圧される。
それにより、背圧室(B)の圧力(Pc)は従来より圧力値が上昇するようになり、これは背圧を上昇させて、高圧条件駆動時に旋回スクロール(42)を固定スクロール(41)の方向にさらに強く押すことができる。
次に、図4は、図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材(100、200)を具体的に具現する第1実施例を示す。
図4を参照すれば、上記第1、2減圧部材(100、200)に関する第1実施例では、上記第1減圧部材(100)は第1オリフィス(110)を含み、上記第1オリフィス(110)の外周面には冷媒が通過する複数回で巻かれる第1螺線部(120)が形成されても良い。
そして、上記第2減圧部材(200)は第2オリフィス(210)を含み、上記第2オリフィス(210)の外周面には冷媒が通過する複数回で巻かれる第2螺線部(220)が形成されても良い。
上記第1、2減圧部材(100、200)の第1実施例では上記第1オリフィス(110)の長さ(L1)と上記第2オリフィス(210)の長さ(L2)は同一であり、上記第1螺線部(120)により形成される流路間隔(S1)は上記第2螺線部(220)により形成される流路間隔(S2)より大きく構成されても良い。
具体的に第1、2オリフィス(110、210)の長さ(L1、L2)が同じ条件で、第1オリフィス(110)の外周面に加工される第1螺線部(120)の螺旋回数は第2オリフィス(210)の外周面に加工される第2螺線部(220)の螺旋回数より少ない。それにより、第1螺線部(120)により形成される流路間隔(S1)は第2螺線部(220)により形成される流路間隔(S2)より大きく構成される。
すなわち、冷媒は第1減圧部材(100)で相対的に間隔が広くて少ない回数で巻かれた流路を通過するようになるので、第1減圧部材(100)に比べて相対的に間隔が狭くて多くの回数で巻かれた流路を通過するようになる第2減圧部材(200)に比べて、減圧の程度は低い。これは第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)に比べて小さいことを意味する。
本発明の第1実施例では、上述した構造により第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)より小さく構成される。すなわち、冷媒が相対的に第1減圧部材(100)を通過する時に第2減圧部材(200)を通過する時より、より小さく減圧される。
それにより、背圧室(B)の圧力(Pc)は従来より圧力値が上昇するようになり、これにより背圧を上昇させて、高圧条件駆動時に旋回スクロール(42)を固定スクロール(41)の方向にさらに強く押すことができる。
次に、図5は、図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材(100、200)を具体的に具現する第2実施例を示す。
図5を参照すれば、上記第1減圧部材(100)は第1オリフィス(110)を含み、上記第1オリフィス(110)の外周面には冷媒が通過する複数回で巻かれる第1螺線部(120)が形成されても良い。
上記第2減圧部材(200)は第2オリフィス(210)を含み、上記第2オリフィス(210)の外周面には冷媒が通過する複数回で巻かれる第2螺線部(220)が形成されても良い。
上記第1、2減圧部材(100、200)の第2実施例では、上記第1オリフィス(110)の長さ(L1)は上記第2オリフィス(210)の長さ(L2)より短く構成されて、上記第1螺線部(120)により形成される流路間隔(S1)と上記第2螺線部(220)により形成される流路間隔(S2)は同一に構成されても良い。
具体的に上記第1、2螺線部(120、220)により形成される流路間隔(S1、S2)は同一であり、第1オリフィス(110)の長さ(L1)は第2オリフィス(210)の長さ(L2)に比べて短く構成されるので、第1オリフィス(110)の外周面に加工される第1螺線部(120)の螺旋回数は第2オリフィス(210)の外周面に加工される第2螺線部(220)の螺旋回数より少なくなる。
これにより、冷媒が第1減圧部材(100)で相対的に少ない回数で巻かれた流路を通過するようになるので、第1減圧部材(100)に比べて相対的に多くの回数で巻かれた流路を通過するようになる第2減圧部材(200)に比べて減圧の程度は低く起きる。これは第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)に比べて小さいことを意味する。
本発明の第2実施例では上述した構造により第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)より小さく構成される。すなわち、冷媒が相対的に第1減圧部材(100)を通過する時に第2減圧部材(200)を通過する時より、より小さく減圧される。
それにより、背圧室(B)の圧力(Pc)は従来より圧力値が上昇するようになり、それにより背圧を上昇させて、高圧条件駆動時に旋回クロール(42)を固定スクロール(41)の方向にさらに強く押すことができる。
次に、図6は、図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材(100、200)を具体的に具現する第3実施例を示す。
図6を参照すれば、上記第1減圧部材(100)は減圧チェックバルブ(130)を含み、上記第2減圧部材(200)は第2オリフィス(210)を含み、上記第2オリフィス(210)の外周面には冷媒が通過する複数回で巻かれる第2螺線部(220)が形成されるが、上記減圧チェックバルブ(130)の減圧抵抗値は上記第2オリフィス(210)の減圧抵抗値より小さく構成されても良い。
具体的に上記減圧チェックバルブ(130)のバルブ開閉圧力を第2オリフィス(210)の減圧抵抗値(Rb)に比べて相対的に低く設定する。ここで上記減圧チェックバルブ(130)のバルブ開閉圧力が減圧抵抗値(Ra)になる。
したがって、上記減圧チェックバルブ(130)のバルブ開閉圧力を上記吐出室(F)の圧力(Pc)と上記背圧室(B)の圧力(Pc)の間の差に設定し、上記第2オリフィス(210)の減圧抵抗値(Rb)を上記背圧室(B)の圧力(Pc)と上記吸入室(D)の圧力(Ps)の間の差に設定する時、Rb>Raになるように、上記減圧チェックバルブ(130)のバルブ開閉圧力を調整し、上記第2螺線部(220)の巻かれた流路回収及び流路間隔(S2)を調整するものである。
本発明の第3実施例では、上述した構造により、第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)より小さく構成される。すなわち、冷媒が相対的に第1減圧部材(100)を通過する時に第2減圧部材(200)を通過する時より、より小さく減圧される。
それにより、背圧室(B)の圧力(Pc)は従来より圧力値が上昇するようになり、これは背圧を上昇させて、高圧条件駆動時に旋回スクロール(42)を固定スクロール(41)の方向にさらに強く押すことができる。
次に、図7は、図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材(100、200)を具体的に具現する第4実施例を示す。
図7を参照すれば、上記第1減圧部材(100)は、上記吐出室(F)のオイル分離部(91)と連結された減圧チェックバルブ(130)及び上記減圧チェックバルブ(130)と上記分岐点(G)の間に配置されて、外周面には複数回で巻かれた第1螺線部(120;図4、5参照)が形成された第1オリフィス(110)を含んでも良い。
そして上記第2減圧部材(200)は外周面には複数回で巻かれた第2螺線部(220;図4、5参照)が形成された第2オリフィス(210)を含んでも良い。
ここで上記減圧チェックバルブ(130)と上記第1オリフィス(110)が形成する全体減圧抵抗値(Ra)は上記第2オリフィス(210)の減圧抵抗値(Rb)より小さく構成されても良い。
具体的に上記減圧チェックバルブ(130)のバルブ開閉圧力を第2オリフィス(210)の減圧抵抗値(Rb)に比べて相対的に低く設定するものである。
したがって、上記減圧チェックバルブ(130)のバルブ開閉圧力値及び上記第1螺線部(120)により形成される巻かれた流路回収及び流路間隔(S1)による減圧値を上記吐出室(F)の圧力(Pc)と上記背圧室(B)の圧力(Pc)の間の差に設定して、上記第2オリフィス(210)の第2螺線部(220)により形成される巻かれた流路回収及び流路間隔(S2)に対する減圧抵抗値(Rb)を上記背圧室(B)の圧力(Pc)と上記吸入室(D)の圧力(Ps)の間の差に設定する時、Rb>Raになるように、上記減圧チェックバルブ(130)の0バルブ開閉圧力及び上記第1螺線部(120)の巻かれた流路回収及び流路間隔(S1)を調整して、上記第2螺線部(220)の巻かれた流路回収及び流路間隔(S2)を調整するものである。
この際、第1実施例(図4を参照)のように、第1、2オリフィス(110、210)の長さ(L1、L2)が同一に構成される場合は、減圧抵抗値の差を付けるために、上記第1螺線部(120)により形成される流路間隔(S1)は上記第2螺線部(220)により形成される流路間隔(S2)より大きく構成されても良い。詳細な説明は上述した第1実施例と同様であるので省略する。
または、第2実施例(図5を参照)のように、上記第1螺線部(120)により形成される流路間隔(S1)と上記第2螺線部(220)により形成される流路間隔(S2)が同一に構成されるが、減圧抵抗値の差を付けるために第1オリフィス(110)の長さ(L1)が第2オリフィス(210)の長さ(L2)より短く形成されても良い。詳細な説明は上述した第2実施例と同様であるので省略する。
本発明の第4実施例では、上述した構造により、第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)より小さく構成される。すなわち、冷媒が相対的に第1減圧部材(100)を通過する時に第2減圧部材(200)を通過する時より、より少なく減圧される。
それにより、背圧室(B)の圧力(Pc)は従来より圧力値が上昇するようになり、それは背圧上昇させて、高圧条件駆動時に旋回スクロール(42)を固定スクロール(41)の方向により強く押すことができる。
次に、図8a及び図8bは、図3に示した相対減圧概念に関する第1、2減圧部材(100、200)を具体的に具現する第5実施例を示す。
図2、図8a及び図8bを参照すれば、上記第1減圧部材(100)は第1オリフィス(100)を含み、上記第1オリフィス(110)の外周面には冷媒が通過する複数回で巻かれる第1螺線部(120)が形成されても良い。
そして上記第2減圧部材(200)は第2オリフィス(210)を含み、上記第2オリフィス(210)の外周面には冷媒が通過する複数回で巻かれる第2螺線部(220)が形成されても良い。
ここで、上記第1オリフィス(110)が上記第1オイル回収流路(94)に圧入して位置固定されるように、上記第1螺線部(120)を含む上記第1オリフィス(110)の外径は上記第1オイル回収流路(94)の内径(Da)と同じか、または大きく形成されても良い。そして上記第2オリフィス(210)が上記第2オイル回収流路(97)に圧入して位置固定されるように、上記第2螺線部(220)を含む上記第2オリフィス(210)の外径は上記第2オイル回収流路(97)の内径(Da)と同じか、または大きく形成されても良い。上記第1、2オリフィス(110、210)が上記第1、2オイル回収流路(94、97)に圧入固定されることにより通過する冷媒に油圧により第1、2オリフィス(110、210)の位置が変更することを防止するようになる。
ここで上記第1オイル回収流路(94)の内面の中の少なくとも一部は上記第1オリフィス(110)との間隔が大きくなる内径拡張部(300)が形成されても良い。本発明の実施例では、上記内径拡張部(300)は上記第1オイル回収流路(94)上で上記分岐点(G)に隣接する側に形成されても良い。他の上記第1オイル回収流路(94)上の他の部分にも形成されても良いことは言うまでもない。
上記第1オリフィス(110)の外周面と上記第1オイル回収流路(94)の内周面の間を通過する冷媒は、上記内径拡張部(300)を除いて上記第1オイル回収流路(94)上の他の部分を通過する時、上記第1オリフィス(110)の外周面と上記第1オイル回収流路(94)の内周面の間の間隔または内径(Da)で通過するようになる。そして上記内径拡張部(300)を通過する時は上記第1オリフィス(110)の外周面と上記第1オイル回収流路(94)の内周面との間隔または内径(Db)で通過するようになる。
この際、間隔(Db)は間隔(Da)に比べて通過領域が増加するので、上記内径拡張部(300)での減圧程度は他の部分での減圧程度に比べて、減圧が相対的に少なくなるか、または減圧が生じないようになる。
それは第2実施例と同様に、上記第1オリフィス(110)の長さ(L1)が上記第2オリフィス(210)の長さ(L2)に比べて相対的に短くなる効果と同一になる。
すなわち、図8bを参照すれば、最初第1、2オリフィス(110、210)の長さ(L1、L2)が同じ条件において、第1オイル回収流路(94)の内部に上記内径拡張部(300)が長さ(Lc)だけ加工されることにより、第1オリフィス(110)の外周面に実際に減圧を発生させる第1螺線部(120)の長さは「La」に短くなるようになる(短くなる前には第2螺線部は長さ(Lb)と同じ長さである)。
それは第2オリフィス(210)の外周面に実際に減圧を発生させる第2螺線部(220)の長さ(Lb)より短くなったものであるため、第1オリフィス(110)の減圧抵抗値は第2オリフィス(210)に比べて相対的に減少するようになる。
本発明の第5実施例では、上述した上記内径拡張部(300)の構造により第1減圧部材(100)の減圧抵抗値(Ra)が第2減圧部材(200)の減圧抵抗値(Rb)より小さく構成される。すなわち、冷媒が相対的に第1減圧部材(100)を通過する時に第2減圧部材(200)を通過する時よりさらに少なく減圧される。
すなわち、設計者は上記第1オイル回収流路の長さ(L1)で上記内径拡張部(300)の配置長さ(Lc)を調節して、上記第1オリフィス(110)の第1螺線部(120)を通過して流れる冷媒に対する減圧範囲を調節できるようになる。
それにより、背圧室(B)の圧力(Pc)は従来より圧力値が上昇するようになり、それは背圧を上昇させて、高圧条件駆動時に旋回スクロール(42)を固定スクロール(41)の方向にさらに強く押すことができる。
さらに、第1実施例のように、第1、2オリフィス(110、210)の長さ(L1、L2)が同一に構成される場合は、減圧抵抗値の差を付けるために上記第1螺線部(120)により形成される流路間隔(S1)は上記第2螺線部(220)により形成される流路間隔(S2)より大きく構成されても良い。詳細な説明は上述した第1実施例と同様であるので省略する。この場合、上記内径拡張部(300)と共に多様な減圧抵抗値の差を設計することができる。
以上の事項はスクロール圧縮機の特定した実施例を示したのに過ぎない。
したがって、以下の請求範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で本発明が多様な形態に置換、変形できることを当該技術分野で通常の知識を有する者は容易に把握できる。
1 従来のスクロール圧縮機
2a シャフト
2b ピン
2c 偏心ブッシュ
3a 旋回スクロール
3b 固定スクロール
3c 吐出ホール
3d 貫通ホール
4 吐出室
5 オイル分離部
6 オイル回収部
6a 1次オリフィス
6b 2次オリフィス
7a 背圧室流路
8 センターヘッド
10 ケーシング
11 第1ハウジング
11a 環状壁
11b 隔壁
11d 第1支持溝
12 第2ハウジング
13 第3ハウジング
14a 軸受孔
14b 第2支持溝
20 駆動部
21 固定子
22 回転子
30 駆動シャフト
30a 駆動シャフトの一端部
30b 駆動シャフトの他端部
31 連結ピン
33 偏心ブッシュ
40 圧縮機構
41 固定スクロール
41a 固定鏡板部
41b 圧縮面
41c 固定ラップ
41d 吐出ポート
42 旋回スクロール
42a ボス部
50 インバータ
71 第1ベアリング
72 第2ベアリング
73 第3ベアリング
80 センターヘッド
91 オイル分離部
93 オイル回収部
94 第1オイル回収流路
95 背圧室流路
96 吸入室流路
97 第2オイル回収流路
100 第1減圧部材
110 第1オリフィス
120 第1螺線部
130 減圧チェックバルブ
200 第2減圧部材
210 第2オリフィス
220 第2螺線部
300 内径拡張部
B 背圧室
C 圧縮室
D 吸入室
F 吐出室
G 分岐点
S1 第1螺線部の流路間隔
S2 第2螺線部の流路間隔

Claims (15)

  1. ケーシングと、
    前記ケーシングの内部に形成された駆動部収容空間に配置され、駆動シャフトを回転させる駆動部と、
    前記駆動シャフトが貫通されて配置され、前記ケーシングに連結されるセンターヘッドと、
    前記駆動シャフトに連結される旋回スクロールと、
    前記ケーシングの内部に固定されて、前記旋回スクロールとの相互連動で冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロールと、
    前記ケーシングの一側部に形成されて冷媒が吐出される吐出室と、
    前記センターヘッドと前記旋回スクロールとの間に形成される背圧室と、
    前記吐出室のオイル分離部と前記センターヘッドに形成された背圧室流路及び吸入室流路とに分岐される分岐点を連結し、冷媒を減圧してオイルを回収するオイル回収部と、
    前記オイル回収部で前記吐出室のオイル分離部と前記分岐点の間に形成される第1オイル回収流路上に配置されて、冷媒を減圧する第1減圧部材と、
    前記オイル回収部で前記分岐点と前記吸入室流路の間に形成される第2オイル回収流路上に配置されて、冷媒を減圧する第2減圧部材と、を含み、
    前記第1減圧部材の減圧抵抗値は前記第2減圧部材の減圧抵抗値より小さいことを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 前記第1減圧部材は第1オリフィスを含み、前記第1オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成され、
    前記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、前記第2オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成され、
    前記第1螺線部により形成される流路間隔(S1)は、前記第2螺線部により形成される流路間隔(S2)より大きいことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  3. 前記第1減圧部材は第1オリフィスを含み、前記第1オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成され、
    前記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、前記第2オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成され、
    前記第1オリフィスの長さ(L1)は前記第2オリフィスの長さ(L2)より短いことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  4. 前記第1減圧部材は減圧チェックバルブを含み、
    前記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、前記第2オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成され、
    前記減圧チェックバルブの減圧抵抗値は前記第2オリフィスの減圧抵抗値より小さいことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  5. 前記第1減圧部材は、前記吐出室のオイル分離部と連結された減圧チェックバルブと、前記減圧チェックバルブと前記分岐点の間に配置されて、外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成された第1オリフィスと、を含み、
    前記第2減圧部材は、外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成された第2オリフィスを含み、
    前記減圧チェックバルブと前記第1オリフィスが形成する全体の減圧抵抗値は前記第2オリフィスの減圧抵抗値より小さいことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  6. 前記第1螺線部により形成される流路間隔(S1)は、前記第2螺線部により形成される流路間隔(S2)より大きいことを特徴とする請求項5に記載のスクロール圧縮機。
  7. 前記第1オリフィスの長さ(L1)は前記第2オリフィスの長さ(L2)より短いことを特徴とする請求項5又は6に記載のスクロール圧縮機。
  8. 前記第1減圧部材は第1オリフィスを含み、前記第1オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第1螺線部が形成され、
    前記第2減圧部材は第2オリフィスを含み、前記第2オリフィスの外周面には複数回で巻かれる第2螺線部が形成され、
    前記第1オイル回収流路の内面の中の少なくとも一部は、前記第1オリフィスとの間隔が大きくなる内径拡張部が形成されることを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  9. 前記内径拡張部は前記第1オイル回収流路上で前記分岐点に隣接した側に形成されることを特徴とする請求項8に記載のスクロール圧縮機。
  10. 前記内径拡張部は内径(Db)は前記第1オイル回収流路の内径(Da)より大きく構成され、前記内径拡張部上で前記第1オリフィスの第1螺線部を通過して流れる冷媒には、減圧が相対的に少なく生じるか、または減圧が生じないことを特徴とする請求項8又は9に記載のスクロール圧縮機。
  11. 前記第1オイル回収流路の長さ(L1)で前記内径拡張部の配置長さ(Lc)を調節して、前記第1オリフィスの第1螺線部を通過して流れる冷媒に対する減圧範囲を調節することを特徴とする請求項8又は9に記載のスクロール圧縮機。
  12. 前記第1オリフィスが前記第1オイル回収流路に圧入して位置固定されるように、前記第1螺線部を含む前記第1オリフィスの外径は前記第1オイル回収流路の内径(Da)と同じか、または大きく、
    前記第2オリフィスが前記第2オイル回収流路に圧入して位置固定されるように、前記第2螺線部を含む前記第2オリフィスの外径は前記第2オイル回収流路の内径(Da)と同じか、または大きく構成されることを特徴とする請求項8又は9に記載のスクロール圧縮機。
  13. 前記第1螺線部により形成される流路間隔(S1)は前記第2螺線部により形成される流路間隔(S2)より大きいことを特徴とする請求項8又は9に記載のスクロール圧縮機。
  14. 前記第1オイル回収流路は前記固定スクロールの壁部を貫通して形成され、
    前記第1減圧部材と前記第2減圧部材との間にはシーリング部材が配置されることを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  15. 前記第1減圧部材は前記第1オイル回収流路上に前記オイル分離部から前記分岐点の方向に挿入され、前記第2減圧部材は前記第2オイル回収流路上に前記分岐点から前記吸入室の方向に挿入され、
    オイルは前記オイル分離部で前記第1、2減圧部材を通過して前記吸入室の方向に回収されることを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
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