KR0118106B1 - 스크롤형 압축기 - Google Patents

스크롤형 압축기

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KR0118106B1
KR0118106B1 KR1019930022855A KR930022855A KR0118106B1 KR 0118106 B1 KR0118106 B1 KR 0118106B1 KR 1019930022855 A KR1019930022855 A KR 1019930022855A KR 930022855 A KR930022855 A KR 930022855A KR 0118106 B1 KR0118106 B1 KR 0118106B1
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히사오 고바야시
이즈루 시미즈
기요히로 야마다
데쓰히코 후카누마
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이소가이 지세이
가부시끼가이샤 도요다 지도우쇼끼 세이사꾸쇼
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Abstract

가동스크롤의 공전시에 소흠이 발생하는 것을 방지한다.
하우징에 지지된 회전축(4)의 단부에 설치된 편심축(6)에서는 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)을 미소각도범위내에서 동기해서 상대회전가능하게 지지된다. 상기한 편심축(6)에서는 상기한 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)의 탈락을 방지하는 나사(9)를 부착하고, 상기한 부싱(8)의 외주면에서는 가동스크롤의 보스부를 상대회전가능하게 껴맞춘다.
그리고 전기한 회전축(4),밸런스웨이트(7),부싱(8) 및 나사(9)의 상호간의 적어도 한곳에 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)의 편심축(6)상에서의 트러스트방향이동을 저지하는 탄성부재(11)을 개재한다.

Description

스크롤형 압축기
제1도는 본 발명의 구체화한 스크롤형압축기의 주요부분을 나타낸 단면도이다.
제2도는 주요부분의 분해 단면도이다.
제3도는 주요부분의 분해 단면도이다.
제4도는 스크롤형압축기전체를 나타낸 단면도이다.
제5도는 고정스크롤과 가동스크롤의 소용돌이형상부를 나타낸 단면도이다.
제6도는 제4도의 A-A선 단면도이다.
제7도는 밸런스웨이트 및 부싱을 나타낸 정면도이다.
제8도는 다른예를 나타낸 분해 단면도이다.
제9도는 제8도의 다른예의 조립상태의 단면도이다.
제10도는 다른예를 나타낸 분해 단면도이다.
제11도는 제10도의 다른예의 조립상태의 단면도이다.
제12도는 다른예를 나타낸 조립상태의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 고정스크롤 2 : 전면하우징
2a : 수압부(受壓部) 4 : 회전축
6 : 편심축 7 : 밸런스웨트
7b : 탄성부재로써의 기능을 겸용하는 껴맞춤돌기
8b : 탄성부재로써의 기능을 겸용하는 껴맞춤홈
8 : 부싱 9 : 체결기 구인 나사
10 : 스페이서 11 : 탄성부재
12 : 가동스크롤기판 12c : 보스부
12c : 보스부 21 : 탄성부재인 슬리브
22 : 탄성부재인 스프링핀 P : 압축실
본 발명은 고정스크롤형과 이 고정스크롤에 대향해서 자전이 불가능하면서 공전가능하게 지지된 가동스크롤의 사이에 가동스크롤의 공전을 바탕으로 용적이 감속하는 압축실을 형성하는 스크롤형압축기에 관한 것이다.
스크롤압축기의 가동스크롤을 공전하는 기구로써는 이하에 나타낸 것이 있다.
이 공전기구는 하우징의 전면쪽에 지지된 회전축의 내단부(內端部)에 편심축(偏心軸)을 연결하고, 그 편심축에는 밸런스웨이트 및 부싱이 상대회전 가능하게 끼워져 있다.
또한, 편심축의 선단부에는 보조클럽 등의 체결기구를 부착해서 밸런스웨이트 및 부싱의 탈락을 방지하도록 되어 있다.
또한, 상기한 부싱에는 가동스크롤의 스크롤기판의 배면중앙부에 일체로 형성된 원통형의 보스부가 상대 회전가능하게 끼워져 있다.
더욱이, 상기한 하우징의 고정벽과 상기한 가동스크롤 기판과의 사이에는 가동스크롤의 공전을 허용하며 자전을 방지하는 자전방지기구가 끼워져 있다.
스크롤형 압축기에서는 고정스크롤의 소용돌이형상부와 가동스크롤의 소용돌이형상부가 서로 2곳이상에서 접촉해서 압축실의 용적을 감소시켜 냉매가스의 압축작용을 행한다.
이때, 양 소용돌이형상부의 가공오차와 압축실의 조립오차를 흡수함과 동시에, 압축실내에서의 액압축을 방지하기 위해서는 공전하고 있는 가동스크롤의 공전반경이 자동조절될 필요가 있다.
이 때문에, 예를 들면, 가동스크롤이 압축실내의 압축반력을 받은 경우에 상기한 공전반경이 감소하는 방향으로 이동할 수 있도록 편심축에는 밸런스웨이트 및 부싱이 일정각도 범위내에서 동기해서 상대회전 가능하게 끼워져 있다.
따라서, 밸런스웨이트 및 부싱이 편심축상에서 그 축선방향으로 이동하는 것을 허용하는 간극이 필요하게 되며, 가동스크롤의 공전 때, 상기한 간극으로부터 소음이 발생한다는 문제가 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 해소해서 가동스크롤의 공전시에 소음이발생하는 것을 방지할 수 있는 스크롤형압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은하우징에 설치된 고정스크롤과 이 고정스크롤에 대향해서 자전 불가능하게, 또한 공전 가능하게 지지된 가동스크롤과의 사이에 가동스크롤의 공전을 바탕으로 용적이 감소하는 압축실을 형성하도록 구성하고, 상기한 하우징의 전면쪽에 지지된 회전축의 내단부에 편심축을 설치하고, 그 편심축에는 밸런스웨이트 및 부싱을 소정각도범위내에서 동기해서 상대회전가능하게 끼워지지함과 동시에, 상기한 편심축에는 상기한 밸런스웨이트 및 부싱의 탈락을 방지하는 체결기구를 부착하고, 상기한 부싱의 외주면에는 상기한 가동스크롤의 보스부를 상대회전가능하게 끼워넣은 스크롤형압축기에 있어서, 상기한 회전축,밸런스웨이트, 부싱 및 체결기구의 상호간에 적어도 한곳에 밸런스웨이트 및 부싱의 편심축상에서의 스러스트방향이동을 저지하는 탄성부재를 끼워 넣었다.
이 발명에서는 회전축의 단면, 밸런스웨이트, 부싱 및 체결기구의 상호간에 적어도 한곳에 탄성부재가 끼워져 있으므로, 각 부재가 스러스트방향으로 예비하중을 받아 각 부재 상호간의 간극이 없게 된다.
이 때문에 가동스크롤의 공전시에 편심축상에서 밸런스웨이트 및 부싱이 그 축선방향으로 왕복이동하는 일이 없이 소음의 발생이 제어된다.
[실시예]
이하, 본 발명을 구체화한 일실시예를 제1도~제7도를 바탕으로 설명한다.
제4도에 도시한 바와 같이, 센터하우징을 겸하는 고정스크롤(1)의 전후 양단면에는 전면하우징(2) 및 후부하우징(3)이 접합되어 고정되어 있다.
전면하우징(2)내에는 회전축(4)가 레이디얼베어링(5)에 의해 회전가능하게 지지되어져 있고, 회전축(4)에는 편심축(6)이 연결되어 있다.
편심축(6)에는 부착판(7a)와 웨이트(7b)로 이루어진 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)이 회전가능하게 지지되며, 편심축(6)의 선단부에는 나사결합된 체결기구로써의 나사(9)에 의해 탈락을 방지하고 있다.
또한, 회전축(4)의 내단면(4a)와 밸런스웨이트(7)의 사이에는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)시트 혹은 포금시트 등의 마찰계수가 낮고 연성을 가진 재료로 이루어진 스페이서(10)이 끼워져 있다.
더욱이, 밸런스웨이트(7)과 부싱(8)의 사이에는 판스프링으로 이루어진 탄성부재(11)이 끼워지고, 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)이 편심축(6)위에서 그 스러스트방향으로 예비하중이 가해져,각부재 사이에서 간극이 생기지 않도록 하고 있다.
상기한 부싱(8)의 외주면에는 가동스크롤(12)의 스크롤기판(12a)의 배면중심부에 일체 형성된 원통형의 보스부(12c)가 레이디얼베어링(13)을 통해서 상대회전가능하게 끼워져 있다.
그리고, 제4,5도에 도시한 바와 같이 양 스크롤(1),(12)의 스크롤기판(1a)(12a) 및 소용돌이형상부(1b)(12b)에 의해 압축실(P)가 형성된다.
제4도에 도시한 바와같이, 가동스크롤(12)에 대향하는 전면하우징(2)의 수압부(受壓部)(2a)와 가동스크롤(12)의 스크롤 기판(12a)배면과의 사이에는 가동스크롤(12)의 자전을 저지함과 동시에, 공전을 허용하고 압축동작시의 스러스트 방향의 압축반력을 상기한 수압부(2a)에 전달하기 위한 자전저지기구(14)가 끼워져 있다.
이 자전저지기구(14)는 전면하우징(2)의 수압부(2a)에 접합고정된 도너츠판형상을 이루는 고정측의 원형링(15)와 전기한 가동스크롤(12)의 스크롤기판(12a)배면에 고정된 도너츠판형상을 이룬 가동측의 원형링(16)을 갖추고 있다.
또한, 자전저지기구(14)는 전기한 양 원형링(15,(16)에 유도되어 설치된 원형을 이루는 복수의 포켓(15a)(16a)에 느슨하게 끼워진 복수의 수압(受壓)롤러(17)을 갖추고 있다.
따라서, 제6도에 도시한 바와 같이, 가동축원형링(16)이 최하한 위치로 이동된 상태에서, 그 원형링(16)가장좌측의 포켓(16a)의 최상한 위치가 수압롤러(17)을 통해서 고정측 원형링(15)의 포켓(15a)의 최하한 위치에 체결되어 있으므로 가동측 원형링(16)의 시계방향으로의 회전이 저지된다.
또한, 제6도에 있어서 가장우측의 포켓(16a)의 최상한은 수압롤러(17)을 통해 고정측의 포켓(15a)의 최하한 위치에 의해 위치규제되어 있으므로, 가동측원형링(16)의 시계방향으로의 회전이 저지된다.
이렇게 해서 가동스크롤(12)는 자전이 저지되며 공전운동만이 가능하게 된다.
이 가동스크롤(12)의 공전반경(r)은 양포켓(15a)(16a)의 직경과 수압롤러(17)의 직경에 의해 결정되지만 이 반경(r)은 후술하는 회전축(4)의 중심축선(O1)과 가동스크롤(12)의 중심(부싱(8)의 중심)(O3)와의 거리(r)와 같다.
편심축(6)의 공전에 따라서 가동스크롤(12)가 회전축(4)의 둘레를 공전하고, 도시하지 않은 흡입구로부터 도입된 냉매가스가 양스크롤(1),(12)사이의 압축실(9)로 유입된다.
압축실(P)는 제5도에 있어서 가동스크롤(12)의 공전에 따라서 용적이 감소하면서 양스크롤(1),(12)의 소용돌이형상부(1b),(12b)의 시단(始端)부 사이를 향해서 수속(收束)해 온다.
압축실(P)의 용적감소에 의해 압축된 냉매가스는 제4도에 도시한 스크롤 기판(1a)상의 토출포트(1c)로부터 토출실(18)내로 토출된다.
토출포트(1c)는 토출실(18)측에서 토출밸브(9)에 의해 개방가능하게 폐색되어 있다.
그런네, 전기한 양 스크롤(1)(12)의 소용돌이형상부(1b),(12b)의 가공오차,압축기의 조립오차를 흡수함과 동시에 압축기(P)내에서의 액압축을 방지하기 위해서는 공전하고 있는 가동스크롤(12)의 공전반경(r)을 자동으로 조절할 필요가 있다.
이 때문에, 상기한 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)에는 이하에서 서술하는 공전반경(r)의 자동조절구조가 설치되어 있다.
제2도에 도시한 바와 같이, 회전축(4)의 중심축선(O1)과 편심축(6)의 중심축선(O2)는 거리(L)만큼 편심(偏心)되어 있다.
또한,상기한 회전축(4)의 단부에는 회전축(4)의 중심축선(O1)을 중심으로 하는 외경(D1)의 원형플랜지부(4b)가 형성되며, 그 플랜지부(4b)에 완만하게 끼워지도록 밸런스웨이트(7)의 부착판부(7a)의 일측면에슨 전기한 외경(D1)보다도 큰 내경(D2)의 원형을 이루는 끼워맞춤홈(7c)가 함께 형성되어 있다.
그리고, 밸런스웨이트(7)의 편심축(6)의 중심축선(O2)을 중심으로 상기한 끼워맞춤홈(7c)와 플랜지(4b)와의 직경치수차이에 의한 간극분을 따라 미소각도범위내에서 왕복회전가능하게 되어 있다.
상기한 밸런스웨이트(7)의 부착판부(7a)의 다른면에는 외경(D3)의 원형의 끼워맞춤돌기(7d)가 형성되며, 상기한 부싱(8)의 한쪽면에는 끼워맞춤돌기(7d)를 끼울 수 있는 상기한 외경(D3)과 같은 직경(D4)의 끼워맞춤홈(8b)가 형성되어 있다.
그리고, 끼워맞춤홈(8b)에 끼워맞춤돌기(7d)를 끼워맞춘상태에서 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)이 편심축(6)의 주위에서 상기한 직경(D1)(D2)의간극분을 따라 미소각도범위내에서 동기회전 가능하게 되어 있다.
따라서, 제6도, 제7도에서 상기한 편심축(6)이 회전축(4)의 주위에서 공전되면 부싱(8)을 통해서 가동스크롤(12)가 자전정지상태에서 회전축(4)의 중심축선(O1)을 중심으로서 반경(r)의 공전 원궤적(T)에 따라서 공전된다.
이때,편심축(6)의 공전에 의해 부싱(8)(가동스크롤(12))의 중심축선(O3)에는 제7도에 도시한 바와 같이 압력(F)가 작용한다.
이 압력(F)는 공전궤적(T)의 접선방향으로의 분력(F1)과 접선과 직교하는 방향으로의 분력(F2)로써 작용한다.
그리고, 상기한 분력(F1)에 의해 가동스크롤(12)가 공전운동되며, 상기한 접선방향과 직교하는 분력(F2)에 의해 가동스크롤(12)의 소용돌이형상부(12b)가 고정스크롤(1)의 소용돌이 형상부(1b)에 눌려져서 양 소용돌이형상부(12a)(1b)의 접촉부의 밀폐성이 확보된다.
더욱이, 가동스크롤(12)가 예를 들면, 압축실(P)내의 압축반력을 받은 경우에는 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)이 편심축(6)의 둘레에서 상기한 공전반경(r)이 감소하는 방향, 말하자면 제7도에 있어서 화살표(Q)방향으로 약간 회전한다.
이 때문에, 상기한 공전반경(r)이 자동조정되며, 액압축이 방지된다. 또한, 양 소용돌이형상부(1b)(12b)의 가공 및 조립오차에 의해 소용돌이형상부(1b)가 공전반경(r)을 증대하는 방향으로 이동하는 경우도 있고, 이때도 양 소용돌이 형상부(1b)(12b)의 접촉부의 밀폐성이 확보된다.
그래서, 상기한 실시예에 있어서는 제1도에 도시한 바와 같이, 상기한 탄성부재(11)에 의해 밸런스웨이트(7),부싱(8)이 회전축(4)와 나사(9)와의 사이에서 스러스트방향으로의 예비하중이 가해지고 있다.
이 때문에, 밸런스웨이트(7),부싱(8)이 편심축(6)을 중심으로 약간 회전해서 공전반경(r)이 자동조정되는 구조를 갖고 있어도 가동스크롤(12)의 공전운동의 경우, 스러스트방향의 간극에 의한 흔들거림이 제어되며, 소음의 발생이 방지된다.
또한, 상기한 실시예에는 탄성부재(11)에 의해 밸런스웨이트(7),부싱(8)에 스러스트방향의 예비하중을 가하고 있으므로 회전축(4)의 내단면(4a)와 밸런스웨이트(7)의 부착판(7a)와의 사이에는 미끄럼마찰이 발생한다.
이 마찰은 마찰계수가 낮은 스페이서(10)에 의해 경감되므로 공전반경(r)의 자동조정시의 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)의 미소회전이 원활하게 행해진다.
또한, 이 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 다음과 같이 구체화할 수가 있다.
(1)제8도 및 제9도에 도시한 바와 같이 밸런스웨이트(7)의 끼워맞추돌기(7d)의 직경(D3)보다도 부싱(8)의 끼워맞춤홈(8b)의 직경(D4)를 작게해서 나사(9)의 체결에 의해 제9도에 도시된 바와 같이 끼워맞춤돌기(7d)와 끼워맞춤홈(8b)를 끼워넣어 맞추는 것.
이 실시예에는 끼워맞춤돌기(7d)와 끼워맞춤홈(8b)가 탄성부재로써의 기능을 겸용한다.
(2)제10도 및 제11도에 도시한 바와 같이, 편심축(6)의 외주에 탄성부재인 슬리브(21)을 끼워맞추고, 그 슬리브(21)의 외주에 상기한 밸런스웨이트(7)을 끼워맞춘다.
그리고 상기한 나사(9)의 체결의 경우 슬리브(21)을 부싱(8)에 의해 스러스트방향으로 밀어 넣어서 탄성변형을 시키고, 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)에 스러스트방향의 예비하중을 가하는 것.
(3)제12도에 도시한 바와 같이, 밸런스웨이트(7)과 부싱(8)의 사이에 탄성부재인 스프링핀(22)를 끼워서 나사(9)의 체결에 의해 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)에 스러스트방향의 예비하중을 부여하도록 구성하는 것.
이상, 상술한 바와 같이, 본 발명은 회전축,밸런스웨이트(7),부싱 및 체결 기구상호간에 적어도 한곳에서 밸런스웨이트(7) 및 부싱의 편심축상에서의 스러스트방향이동을 저지하는 탄성부재를 끼워 넣음으로 가동스크롤의 공전시에 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

  1. 하우징에 설치된 고정스크롤(1)과 이 고정스크롤(1)에 대향해서 자전불가능하게, 또한, 공전가능하게 지지된 가동 스크롤(12)과의 사이에 가동스크롤(12)의 공전을 바탕으로 용적이 감소하는 압축실(P)을 형성하도록 구성하고, 상기한 하우징의 전면쪽에 지지된 회전축의 내단부(內端部)에 편심축(6)을 설치하고, 그 편심축(6)에는 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)을 소정각도 범위내에서 동기(同期)해서 상대회전가능하게 끼워지지함과 동시에, 상기한 편심축(6)에는 상기한 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)의 탈락을 방지하는 체결기구를 부착하고 상기한 부싱의 외주면에는 상기한 가동스크롤(12)의 보스부(12c)를 상대회전가능하게 끼워넣은 스크롤형압축기에 있어서, 상기한 회전축, 밸런스웨이트(7),부싱(8) 및 체결기구의 상호간에 적어도 한곳에 밸런스웨이트(7) 및 부싱(8)의 편심축(6)상에서의 스러스트방향이동을 지지하는 탄성부재(11)를 끼워넣은 것을 특징으로 하는 스크롤형압축기.
KR1019930022855A 1992-10-28 1993-10-28 스크롤형 압축기 KR0118106B1 (ko)

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