KR0137638B1 - 스크로울 유체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 고정스크로울의 단부판직경 및 선회스크로울의 선회궤적원의 직경을 보다 작게하고, 하우징의 내경을 보다 작게하여, 장치의 소형화를 도모한 스크로울유체장치를 제공하는데 있으며, 그 구성에 있어서, 고정스크로울(21)의 단부판(211)의 중심 P를, 소용돌이형상랩(212)의 최외단부의 소용돌이끝점 T로부터 기초원 A의 그인볼류트신개각위치 C를 통과하는 직선 D상에 있어서, 인볼류트신개각위치 C로부터, 소용돌이형상랩(212)의 최외단부의 소용돌이끝방향과는 방대방향으로, 선회반경 a의 1/2의 거리만큼 비킨위치에 설정한 것을 특징으로한 것이다.

Description

스크로울 유체장치

제1도는 본 발명의 일실시예를 표시한 스크로울유체장치의 단면도,

제2도는 동 실시예의 고정스크로울을 표시한 정면도,

제3도는 다른 실시예의 고정스크로울을 표시한 정면도,

제4도는 종래의 고정스크로울을 표시한 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,21,61:고정스크로울2:고정스크로울의 단부판

3:소용돌이형상랩11:하우징

12:프런트엔드플레이트13,18:볼트

14:컵형상부재15:베어링

16:주측17:풀리

19:프런트커버20:대볼트

22:선회스크로울23:선회구동기구

23a:크랭크핀24:레이디얼베어링

25:자전저지기구26:토출체임버

27:토출관51,52:압축실

53:흡입실54:토출소실

211:단부판212,222:소용돌이형상랩

213:토출포오트

본 발명은 서로 소용돌이형상랩이 마주보는 상태로 맞물리게한 고정스크로울 및 선회스크로울을 배설하여, 고정스크로울에 대해서 선회스크로울을 자전저지기구에 의해 자전하지 않도록 선회구동시켜서 이루는 스크로울유체장치에 관한 것이다.

종래의 스크로울유체장치는, 하우징이라고 호칭되는 용기형상부재에 고정스크로울 및 선회스크로울이 수용되어 있었다. 따라서, 상기 하우징의 내경은, 적어도 고정스크로울의 단부판직경 및 선회스크로울의 선회궤적원의 직경보다 크지 않으면 안되었다. 그러나, 장치의 소형화를 도모하기 위해서는 하우징의 내경을 작게할 필요가 있었다.

그래서, 종래에 있어서는, 제4도에 표시한 바와같이, 고정스크로울(1)의 단부판(2)에 배설된 소용돌이형상랩(2)이, 기초원 A에 의거해서, 인볼류트곡선형상으로 형성되어 있으므로, 이 고정스크로울(1)의 단부판(2)의 중심 P를, 소용돌이형상랩(3)의 최외단부의 소용돌이끝점 T로부터 기초원 A의 중심 O를 통과하는 직선 B상에서, 중심 O로부터, 소용돌이형상랩(3)의 최외단부와는 반대방향으로, 선회스크로울의 선회방경 a의 1/2의 거리만큼 비키게 하는 것이 제안되어 있다.

이에 의해 선회스크로울의 단부판의 중심을, 마찬가지로, 소용돌이형상랩의 기초원 A의 중심으로부터, 선회스크로울의 선회반경 a의 1/2의 거리만큼 비키게하므로서, 고정스크로울(1)의 단부판직경 및 선회스크로울의 선회궤적원의 직경을 작게 할 수 있다. 따라서 하우징의 내경을 작게 할 수 있고, 장치의 소형화를 도모하고 있었다.

그러나, 상기한 방법의 개량에 의해, 더욱더 고정스크로울(1)의 단부판직경 및 선회스크로울의 선회궤적원의 직경을 작게 할 수 있으면, 하우징의 내경을 보다 소경으로 할 수 있고, 장치의 보다 소형화를 도모할 수 있다고 기대된다.

그래서, 본 발명은 이러한 점에 비추어 이루어진 것으로서, 그 목적은, 고정스크로울의 단부판직경 및 선회스크로울의 선회궤적원의 직경을 보다 작게 하고, 따라서 하우징의 내경을 보다 작게 하여, 장치의 소형화를 도모하는 스크로울유체장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같다.

① 각각의 단부판위에 소용돌이형상랩을 세워 형성해서 이루어지는 1쌍의 고정스크로울과 선회스크로울을 서로 랩으로, 맞물리게하고, 선회스크로울을 고정스크로울에 대하여, 자전저지기구에 의해, 자전을 저지하면서, 선회구동시켜서 이루어지는 스크로울유체장치에 있어서, 고정스크로울의 단부판의 중심을, 소용돌이형상랩의 기초원주상이고, 또한 이 고정스크로울의 소용돌이형상랩의 최외단부방향을 표시한 인볼류트신개각(伸開角)위치로부터, 최외단부의 소용돌이끝방향과 반대방향으로 선회반경의 1/2의 거리만큼 비킨 위치에 설정한 것이다.

② 상기 고정스크로울의 바깥둘레부분의 소용돌이형상랩의 외벽을 깎아서, 이 고정스크로울의 단부판의 바깥둘레로부터 중심까지의 거리가 작아지도록, 소용돌이형상랩의 두께를 얇게한 것이다.

③ 상기 선회스크로울의 단부판직경이, 선회스크로울의 선회궤적원이 고정스크로울의 단부판직경과 동일직경이고, 또한, 어떠한 선회각에 있어서도 선회스크로울의 단부판이 고정스크로울의 단부판의 바깥둘레로부터 불거져나오지 않도록 형성된 것이다.

상기 구성에 의한 본 발명의 작용은 다음과 같다.

상기 ①항에 대응한 발명에 있어서는, 상기 고정스크로울의 단부판의 반경 R이, 소용돌이형상랩의 최외단부의 소용돌이끝점에서부터 그 기초원의 중심까지의 거리 r, 그 기초원의 반경 b, 선회스크로울의 선회반경 a에 의해, 다음식에 의해서 산출된다.

한편, 고정스크로울의 단부판의 중심을, 소용돌이형상랩의 중심으로부터, 최외단부의 소용돌이끝방향과 반대방향으로, 선회반경의 1/2의 거리만큼 떨어진 위치에 설정했을때의 종래의 고정스크로울의 단부판의 반경 S가, 다음식에 의해서 산출된다.

따라서 고정스크로울의 단부판의 종래의 반경 S와, 본 발명의 반경 R와의 차를 식- 식에 의해 산출하면,

로되며, r ＞ b이므로, S-R ＞ 0은 명백하다. 따라서 R ＜ S가 되고, 고정스크로울의 단부판직경을, 보다 작게 할 수 있다.

상기 ②항에 대응한 발명에 있어서는, 또 고정스크로울의 소용돌이형상랩의 최외단부의 소용돌이끝점으로부터 그 기초원의 중심까지의 거리 r을, 더욱더 작게 할수 있으므로, 식에 표시한 관계로부터, 고정스크로울의 단부직경을 보다 작게 할수 있다.

상기 ③항에 대응한 발명에 있어서는, 선회스크로울의 선회궤적원이, 고정스크로울의 단부판 직경과 동일직경이며, 선회스크로울의 단부판은, 어떠한 선회각에 있어서도 고정스크로울의 단부판의 바깥둘레로부터 불거저나오지 않기 때문에, 하우징의 내경을 고정스크로울의 단부판직경에 대응해서, 보다 작게 형성할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고정스크로울의 단부판직경 및 선회스크로울의 선회궤적원의 직경을 보다 작게 할수 있고, 따라서 하우징의 내경을 보다 작게해서, 장치의 소형화를 도모할 수 있는 스크로울유체장치를 제공할 수 있다.

이하 본 발명의 일실시예를 도면을 참조해서 설명한다.

제1도는 본 발명을 적용한 스크로울유체장치의 단면도이며, (11)은 하우징이고, 상기 하우징(11)은, 프런트엔드플레이트(12)와, 이것에 볼트(13)에 의해서 체결된 컵형상부재(14)로 이루어진다. 상기 프런트엔드플레이트(12)의 중심에는 관통구멍이 형성되어 있고, 이 관통구멍내에 배설된 베어링(15)에 의해, 이 관통구멍을 관통하는 주축(16)이 회전자재하게 지지되어 있다. 풀리(17)에 볼트(18)에 의해서 체결된 프런트커버(19)가, 상기 주축(16)의 일단부에 대볼트(20)에 의해서 체결되어 있다.

상기 하우징(11)내에는 고정스크로울(21)과 선회스크로울(22)이 서로 마주보게 배설되고, 상기 고정스크로울(21)은, 단부판(211)과, 상기 선회스크로울(22)에 마주보는 면에 세워 형성된 소용돌이형상랩(212)을 구비해서 상기 컵형상부재(14)에 고정되어 있다. 상기 선회스크로울(22)은, 단부판(221)과, 상기 고정스크로울(21)에 마주보는 면에 세워 형성된 소용돌이형상랩(222)을 구비하고, 상기 주축(16)의 타단부에 접속된 선회구동기구(23)에 편심되어 배설된 크랭크핀(23a)에 레이디얼베어링(24)을 개재해서, 접속되고, 또한 자전저지기구(25)가 설치되어 있다. 또한, 상기 고정스크로울(21)의 상기 소용돌이형상랩(212)과 상기 선회스크로울(22)의 상기 소용돌이형상랩(222)은, 실질직으로 동일한 형상을 가지고 있다.

또, 상기 고정스크로울(21) 및 상기 선회스크로울(22)은, 각 소용돌이형상랩(212) 및 (222)을, 각각 서로 공전하도록, 선회반경만큼 편심시키고, 또한 180°만큼 각도를 어긋나게해서 도시한 바와같이 맞물리게 한다. 이에 의해서, 2개의 소용돌이형상랩(212) 및 (222)의 중심에 대해서 대략 점대칭을 이루는 복수의 압축실(51),(52)이 형성된다.

또, 상기 컵형상부재(14)에 수납된 상기 고정스크로울(21)의 소용돌이형상랩(212)의 최외단부의 소용돌이끝부분, 및 상기 선회스크로울(22)의 소용돌이형상랩(22)의 최외단부의 소용돌이끝부분에는, 도시하지 않은 흡입관을 통과해서 가스유입하는 흡입실(53)이 형성되어 있고, 상기 고정스크로울(21)의 소용돌이형상랩(212) 및 상기 선회스크로울(22)의 소용돌이형상랩(222)의 최외단부의 소용돌이끝부분에는, 도시하지 않은 흡입관을 통과해서 가스가 유입하는 흡입실(53)이 형성되어 있고, 상기 고정스크로울(21)의 소용돌이형상랩(212) 및 상기 선회스크로울(22)의 소용돌이형상랩(222)에 의해, 중심부에는 토출소실(54)이 형성되고, 이 토출소실(54)과 상기 고정스크로울(21)의 단부판(211)에 뚫어 형성된 토출포오트(213)를 개재해서, 연통된 토출체임버(26)가, 상기 컵형상부재(14)의 바닥부분 중앙에 형성되어 있다. 상기 토출체임버(26)에 토출된 압축가스는, 토출관(27)을 통과해서 유출한다.

제2도에, 상기 고정스크로울(21)의 정면도를 표시한다. 이 고정스크로울(21)의 소용돌이형상랩(212)은, 기초원 A에 의해 이루어진 인볼류트곡선에 의해 형성되고, 상기 고정스크로울(21)의 단부판(211)의 중심 P는, 상기 소용돌이형상랩(212)의 최외단부의 소용돌이끝점 T로부터, 상기 기초원 A의 그 인볼류트신개각(伸開角)위치 C를 통과하는 직선 D상에 있어서, 인볼류트신개각위치 C로부터, 상기 소용돌이형상랩(212)의 최외단부의 소용돌이끝방향과는 반대방향으로, 선회반경 a의 2분의 1의 거리만큼, 비킨 위치로 되어 있다.

이와같은 구성의 본 실시예에 있어서는, 도시하지 않은 구동원에 의해, 풀리(17)를 회전구동시키면, 이 풀리(17)의 회전에 의해 주축(16)이 회전하고, 이 주축(16)의 회전에 의해 선회구동기구(23)가 회전한다. 그러면, 이 선회구동기구(23)에 편심하여 배설된 크랭크핀(23a)이 선회반경 a의 원궤도위를 공전선회하고, 선회스크로울(22)이, 자전저지기구(25)에 의해, 그 자전을 저지당하면서, 마찬가지로 선회반경 a의 원궤도위를 공전하도록 선회한다.

그러면, 고정스크로울(21)의 소용돌이형상랩(212)과 선회스크로울(22)의 소용돌이형상랩(222)과의 선접촉이 각 소용돌이형상랩의 최외단부의 소용돌이끝부분으로부터 중심방향으로 이동하고, 각압축실(51) 및 (52)이, 각각 그 용적을 감축하면서 소용돌이의 중심방향으로 이동한다. 이에 따라서, 흡입관을 통과해서 흡입실(53)에 유입한 가스가, 양소용돌이형상랩(212) 및 (222)의 최외단부의 소용돌이끝부분의 개구부로부터, 각 입축실(51) 및 (52)내에 흡입되어서, 압축되면서 중심부의 토출소실(54)에 공급되고, 이 토출소실(54)로 부터, 고정스크로울(21)의 단부판(211)에 뚫어 형성된 토출포오트(213)를 통과해서, 토출체임버(26)에 토출된다. 이 토출된 압축가스는 토출체임버(26)로부터 토출관(27)을 통과해서 외부로 유출한다.

이와같은 본 실시예에 의하면, 고정스크로울(21)의 단부판(211)의 반경 R은, 소용돌이형상랩(212)의 최외단부의 소용돌이끝점 T로부터 점 P까지의 거리이며, 소용돌이형상랩(212)의 최외단부의 소용돌이끝점 T로부터 기초원 A의 중심 O까지의 거리를 r로하고, 그 기초원 A의 반경 CO 사이의 거리를 b로하고, 선회스크로울(22)의 선회반경을 a로해서, CP사이의 거리가 a/2가 되고, 상기 식에 표시한 바와같이 산출된다.

따라서, 종래의 고정스크로울(제4도에 표시한 것)의 단부판의 반경 S가, 상기 식에 표시한 바와같이 산출되므로, 종래의 고정스크로울의 단부판의 반경 S와, 이 실시예의 고정스크로울의 단부판의 반경 R와의 차는, 상기 식에 표시한 바와같이 산출된다.

따라서 R ＜ S로 구할 수 있으며, 이 실시예의 고정스크로울(21)의 단부판(211)의 반경 R을, 종래의 고정스크로울의 단부판의 반경 S보다 작게 할수 있다.

그 결과, 이 고정스크로울(21)에 따라서 하우징의 내경을 보다 작게 해서, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

또 본 발명의 다른 실시예의 고정스크로울을 제3도에 표시한다.

즉, 이 실시예의 고정스크로울(61)은, 상기의 실시예에 있어서의 고정스크로울(21)의 소용돌이형상랩(212)의 바깥둘레부분의 외벽을 깎아서, 그 두께를, 선회스크로울에 의한 가스이 압축에 지장이 없을 정도로 얇게한 것으로서, 이 소용돌이형상랩(212)의 바깥둘레부분의 두께를 얇게한 분량만큼, 고정스크로울(21)의 단부편(211)의 반경을 작게 할수 있다. 따라서, 상기 실시예의 PT사이의 거리로부터 이 실시예의 PU사이의 거리까지 감소한 차가, 소용돌이형상랩의 소용돌이끝부분에서의 두께의 깎임폭을 표시하고 있다.

이 고정스크로울(61)에 따라서, 선회스크로울 및 하우징이 형성된다. 그 밖의 구조에 대해서는, 상기한 실시예와 똑같은 것이므로, 여기서는 설명을 생략한다.

이 실시예에 의하면, 고정스크로울의 소용돌이형상랩의 바깥둘레부분의 두께를, 가스의 압축에 지장이 없는 정도로 얇게해서 단부판의 반경을 더욱더 작게 하므로서, 압축에 대한 안정성을 확보한 위에, 상술한 실시예로부터 또 고정스크로울의 단부판의 반경을 보다 작게 할수 있고, 따라서 하우징의 내경을 더욱더 보다 작게해서, 장치의 더한층의 소형화를 도모할 수 있다.

Claims (3)

1. 하우징(11)내에, 각각의 단부판(211,221)위에, 소용돌이형상랩(212,222)을 세워 형성해서 이루어지는 1쌍의 고정스크로울(21)과 선회스크로울(22)을 서로 선회반경 a만큼 편심시키고, 또한 180°각도를 어긋나게 해서 맞물리게 하고, 양 스크로울 사이에 복수의 압축실(51,52)을 형성해서 설치하는 동시에, 상기 고정스크로울(21)의 단부판(211)의 반경을, 상기 소용돌이형상랩의 최외단부(T)로부터, 그 소용돌이형상랩(212)의 인볼류트곡선을 형성하는 기초원(A)의 중심(O)까지의 거리와, 상기 선회반경 a의 ½과의 합으로써 이루어지고, 또한 사익 선회스크로울(22)을 상기 고정스크로울(21)에 대해서, 자전저지기구(25)에 의해, 자전을 저지하면서 선회구동시키고, 흡입실(53)의 가스를, 상기 양 소용돌이형상랩(212,222)의 최외단부의 소용돌이 끝부분으로부터 상기 압축실(51,52)로 흡입하고, 상기 압축실(51,52)을 그 용적을 줄이면서 중심방향으로 이동시킴으로서 압축하는 스크로울 유체장치에 있어서, 상기 고정스크로울(21)의 단부판(211)의 중심(P)이, 상기 소용돌이형상랩(212)의 최외단부(T)로부터, 이 소용돌이형상랩(212)의 기초원(A)의 원주상의 인볼류트신개각위치(C)를 통과하여 연장하는 직선(D)을 따라서, 이 인볼류트신개각위치(C)로부터 상기 선회반경 a의 ½의 거리로, 또한 상기 소용돌이형상랩(212)의 최외단부(T)로부터 멀어지는 방향으로 설정되는 것을 특징으로 하는 스크로울 유체장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정스크로울(21,61)의 바깥둘레부분에 있는 소용돌이형상랩(212,612)의 외벽을 깎아서, 상기 고정스크로울(21,61)의 단부판(211,611)의 바깥둘레로부터 중심(P)까지의 거리가 작아지도록, 또한, 가스압축에 지장이 없을 정도로, 상기 소용돌이형상랩(212,612)의 일부의 두께를 얇게 한 것을 특징으로 하는 스크로울 유체장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 선회스크로울(22)의 단부판(221)직경이, 상기 스크로울(22)의 선회궤적원이나, 또는 상기 고정스크로울(21)의 단부판(211) 직경과 동일직경이고, 또한, 어떠한 선회각에 있어서도, 상기 선회스크로울(22)의 단부판(221)이, 상기 고정스크로울(21)의 단부판(211)의 바깥둘레로부터 불거저 나오지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 스크로울 유체장치.