KR100310104B1

KR100310104B1 - 패키지형 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR100310104B1
Application number: KR1019990007418A
Authority: KR
Inventors: 시이노키가즈아키; 스즈키아키라; 가와노이사무; 가와바타나츠키
Original assignee: 가나이 쓰도무; 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1999-03-06
Publication date: 2001-10-29
Also published as: US6193486B1; JP3488825B2; CN1229887A; KR19990077659A; US6283738B1; JPH11264391A; CN1128934C

Abstract

공기압축이나 냉동·공조용에 사용되는 패키지형 압축기에 관한 것으로써, 저소음이고, 설치공간이 작아도 좋고, 냉각효과를 높여 스크롤 압축기의 신뢰성을 향상시킨 대용량의 패키지형 스크롤 압축기를 제공하기 위해,전동기(2)의 위쪽에 양기어식 스크롤 압축기 본체(1)을, 이 압축기 본체의 더 위쪽에 드라이어(15)를 배치하고, 전동기(2)에는 냉각팬(4)를 부착하고, 냉각팬의 위쪽에는 압축기 본체에서 고온으로 된 작동가스를 냉각하는 쿨러(3)을 배치하고, 쿨러(3)을 냉각하는 제2의 통로(25)와 전동기 및 압축기 본체를 냉각하는 제1의 통로(24)를 간막이판(24a)로 구획하고, 전동기축의 연장상에 있는 케이스(20)의 측면에 제1 및 제2의 통로로 외부공기를 도입하는 흡입구(16)을, 흡입구(16)이 형성된 케이스측면의 반대측 측면에는 흡입구(11c)를 갖는 흡입구획수단(11b)를 각각 마련하며, 흡입구(11c)는 흡입구(16)보다 낮은 위치에 있는 구성으로 하였다.

이와 같이 구성하는 것에 의해, 쿨러의 성능을 향상시킬 수 있음과 동시에 냉각풍량을 증대시킬 필요가 없어 저소음이고, 압축기 본체 및 쿨러로 차가운 외부공기가 조기에 유입하므로 냉각효율이 높아지는 효과가 얻어진다.

Description

패키지형 스크롤 압축기{PACKAGE TYPE SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 공기압축이나 냉동·공조용에 사용되는 패키지형 압축기에 관한 것으로써, 특히 무유(oil-free)식 스크롤 압축기를 사용한 패키지형 압축기에 관한 것이다.

공기압축이나 냉동·공조에 사용되는 압축기로써, 작동가스가 유통하는 유로에 윤활유 등의 오일을 사용하지 않는 무유식 스크롤 압축기가 잘 알려져 있다. 이 무유식 스크롤 압축기에서는 경판에 대해 직립한 소용돌이 형상의 랩을 구비한 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 랩의 내측을 서로 조립하고, 선회 스크롤 랩 외벽면측과 고정 스크롤 랩 외벽면에 각각의 랩과 경판에 의해 2개의 밀폐공간을 형성하고 있다. 그리고 밀폐공간은 양스크롤의 상대운동에 의해 중심방향으로 이동하지만, 이 상대운동에 따라 그 용적이 감소한다. 그와 동시에, 양스크롤의 외주측에서 흡입된 가스를 압축하여 고정 스크롤의 중앙부에 마련한 토출구에서 토출한다. 선회스크롤과 고정 스크롤의 상대운동에 의해 작동가스가 압축되면 스크롤 압축기는 발열한다. 그리고, 그 온도는 토출가스 온도로 190℃ 내지 240℃에나 도달한다.

그런데, 압축기 용량을 대용량화 하기 위해 선회 스크롤의 경판의 양측에 랩을 형성한 소위 양기어형 또는 더블 스크롤이라 불리는 스크롤 압축기가 최근 제안되고 있다. 이 더블 스크롤 압축기에서는 한쪽 기어형에서는 사용할 수 있었던 선회 스크롤의 경판 이면측을 냉각에 사용할 수 없기 때문에, 선회 스크롤의 경판에 냉각구멍을 마련하고 있다. 이러한 예가 일본국 특허공개공보 평성8-219067호나 일본국 특허공개공보 평성8-261180호에 기재되어 있다.

상기 종래의 기술에 기재된 것은 스크롤 압축기 본체의 냉각에 대해서는 고려되어 있지만, 압축기를 패키지화한 경우에 대해서는 충분히 고려되어 있지 않았다. 즉, 더블 스크롤 압축기 본체를 채용한 패키지형의 스크롤 압축기에서는 스크롤 압축기 본체의 중심부에서 발생하는 열이 지금까지의 것에 비해 비약적으로 증대하고 있다. 그 때문에, 패키지 케이스의 외부에서 유입된 외부공기의 냉열을 유효적으로 이용해야만 한다. 지금까지는 압축기 본체로 강제적으로 송부하는 풍량을 증대시키는 것에 의해 대처해 왔지만, 상술한 바와 같이 더블 스크롤 압축기 본체를 사용하면 냉각에 사용할 수 있는 부분이 현저히 제한되기 때문에, 단지 냉각풍량을 증대한 것만으로는 냉각효과가 향상되지 않는다고 하는 불합리가 있다.

또, 냉각풍량을 늘려 냉각효과를 증대시키고자 하면 냉각풍에 의해 소음이 증대함과 동시에, 패키지의 케이스 외부로 배기되는 냉각 후의 따뜻해진 공기에 의해 패키지형 압축기 주위로의 악영향이 증대한다. 그 때문에, 방음처치에 다대한 비용을 소요하기도 하고, 배기를 패키지에서 멀리 떨어진 장소까지 보내는 등의 비용을 필요로 하고 있다.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 불합리를 해소하여 저소음인 패키지형 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 설치 공간(스페이스)이 작아도 좋은 패키지형 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 냉각효과를 높여 스크롤 압축기의 신뢰성을 향상시킨 대용량의 패키지형 스크롤 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 패키지형 스크롤 압축기의 1실시예의 냉각공기의 흐름을 설명하는 도면,

도 2는 본 발명에 관한 패키지형 스크롤 압축기의 1실시예의 정면도,

도 3은 도 2에 도시한 1실시예의 우측면도,

도 4는 도 2에 도시한 1실시예의 좌측면도,

도 5는 도 1에 도시한 1실시예에 사용되는 스크롤 압축기 본체의 주요부의 횡단면도,

도 6은 도 5에 도시한 스크롤 압축기 본체의 주요부의 종단면도,

도 7은 도 5에 도시한 스크롤 압축기 본체에 사용되는 고정 스크롤의 측면도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1의 특징은 경판의 양면에 선회 스크롤랩이 형성된 선회 스크롤 및 이 선회 스크롤의 각 랩과 함께 압축실을 형성하는 랩이 형성된 2개의 고정 스크롤을 갖는 양기어식 스크롤 압축기 본체, 이 압축기 본체를 구동하는 전동기, 상기 압축기 본체에서 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러, 이 쿨러에 의해 작동가스와 열교환하는 냉각공기를 송풍하여 상기 전동기의 한쪽끝측에 부착된 냉각팬 및 이들 각 부재를 수납하는 케이스를 구비하고, 상기 전동기의 위쪽에 상기 압축기 본체가 배치되고, 이 압축기 본체의 더 위쪽에 상기 쿨러에서 냉각된 작동가스를 제습하는 드라이어가 배치됨과 동시에, 상기 선회 스크롤의 경판에 여러개의 관통냉각구멍을 형성하고, 또 이 냉각구멍과 연통하는 압축기 냉각로를 압축기 본체에 마련하고, 이 냉각로는 연직방향으로 형성되어 있는 것이다.

그리고, 바람직하게는 상기 쿨러는 상기 냉각팬의 위쪽에 배치되어 있거나 또는 상기 드라이어는 히트 펌프식 냉동 사이클을 구비하고 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2의 특징은 경판의 양면에 선회 스크롤랩이 형성된 선회 스크롤 및 이 선회 스크롤의 각 랩과 함께 압축실을 형성하는 랩이 형성된 2개의 고정 스크롤을 갖는 양기어식 스크롤 압축기 본체, 이 압축기 본체를 구동하는 전동기, 상기 압축기 본체에서 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러, 이 쿨러에 의해 작동가스와 열교환하는 냉각공기를 송풍하여 상기 전동기의 한쪽끝측에 부착된 냉각팬 및 이들 각 부재를 수납하는 케이스를 구비하고, 상기 압축기 본체 및 전동기를 냉각하는 냉각공기의 제1의 통로와 상기 쿨러를 냉각하는냉각공기의 제2의 통로를 구획하는 구획수단을 상기 냉각팬에 근접하여 마련한 것이다.

그리고 바람직하게는 상기 냉각팬은 상기 제1의 통로 및 제2의 통로의 쌍방으로 냉각공기를 송풍하거나 또는 상기 냉각팬이 배치된 측의 케이스 측면에 흡입공간을 구획하는 흡입구획수단을 마련하고, 이 흡입구획수단은 상기 냉각팬에 면한 부분에 제1의 개구부를 형성하고, 상기 흡입구획수단의 이 제1의 개구부와는 다른 부분에 케이스 내부에서 냉각공기를 도입하는 제2의 개구부를 형성하고 있고 또는 상기 냉각팬이 배치된 측의 반대측의 케이스 측면에 상기 제1 및 제2의 통로에 냉각공기를 도입하는 흡입구를 형성하고, 상기 압축기 본체의 위쪽에 드라이어를 배치하고, 이 드라이어가 면하는 케이스 측면에 흡입구를, 케이스 상면에 배기구를 각각 마련하고, 이 흡입구에서 외부공기를 도입하고 배기구에서 케이스 외부로 배출하는 냉각공기의 제3의 통로를 형성하는 것이다.

더욱 바람직하게는, 상기 케이스의 상면에 상기 제1의 통로 및 제2의 통로를 경과한 냉각공기를 케이스 외부로 배기하는 배기구를 마련하는 것이다. 또, 상기 전동기의 회전축과 상기 압축기 본체의 구동축을 대략 평행하게 배치하고 또는 상기 스크롤 압축기 본체의 양측면에 상기 선회 스크롤의 경판에 마련한 여러개의 냉각구멍과 대략 평행하게 배치된 여러개의 핀(fin)을 형성해도 좋고, 또, 상기 냉각팬의 축방향 단부에 근접하여 흡입공간을 구획하여도 좋다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3의 특징은 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 갖는 스크롤 압축기 본체, 이 스크롤 압축기 본체를 구동하는 전동기, 상기스크롤 압축기 본체에서 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러, 이 쿨러로 냉각공기를 송풍하고 상기 전동기에 의해 구동되는 냉각팬 및 상기 스크롤 압축기 본체, 전동기, 쿨러와 냉각팬을 수납하는 케이스를 구비하고, 상기 스크롤 압축기 본체 및 전동기를 냉각하는 냉각공기의 제1의 통로와 상기 쿨러를 냉각하는 냉각공기의 제2의 통로를 구획하는 구획수단을 상기 쿨러와 상기 냉각팬 사이에 마련한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4의 특징은 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 갖는 스크롤 압축기 본체, 이 스크롤 압축기 본체를 구동하는 전동기, 상기 스크롤 압축기 본체에서 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러, 이 쿨러로 냉각공기를 송풍하고 상기 전동기에 부착된 냉각팬 및 상기 스크롤 압축기 본체, 전동기, 쿨러와 냉각팬을 수납하는 케이스를 구비하고, 상기 케이스의 측면이고 또한 상기 스크롤 압축기 본체의 연장상에 있는 면에 공기도입구를 마련함과 동시에, 이 공기도입구와는 반대의 케이스 측면에 냉각팬의 흡입공간을 구획하는 흡입구획수단을 마련하고, 이 흡입구획수단은 상기 냉각팬이 송풍하는 냉각공기를 도입하는 흡입구를 갖고 있고, 이 냉각팬측의 흡입구는 상기 공기도입구보다 낮은 위치에 형성한 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 구성하였으므로, 이하의 작용을 실행한다. 냉각팬의 토출측에 쿨러를 배치하고, 냉각팬의 한쪽의 흡입측에 덕트를 연결하고, 다른쪽의 흡입구에 압축기 유닛내의 냉각공기 흡입구를 마련하고 있다. 덕트의 상류측에는 압축기 본체가 배치되어 있으므로, 압축기 본체를 냉각한 후의 공기는 팬의 한쪽 흡입구에서 흡인되어 천정판측의 배기구에서 배기된다. 또, 케이스내를 냉각한 후의 공기는 다른쪽 팬의 흡입구에서 흡인되어 쿨러로 유입된다. 따라서, 쿨러는 외기에 의해 냉각되므로 냉각효율이 향상하여 냉각풍량을 감소시킬 수 있다. 이것에 의해, 냉각공기의 토출유속이 저하하여 저소음으로 된다.

이하, 본 발명의 1실시예를 도 1 ∼ 도 7을 사용해서 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 무유식 스크롤 압축기의 1실시예에 있어서의 냉각공기의 흐름을 설명하는 도면이고, 도 2 ∼ 도 4는 무유식 스크롤 압축기의 정면도 및 좌우측면도이다. 이 도 2 ∼ 도 4에 있어서는 케이스를 이루는 패널을 제외한 케이스 내부를 도시하고 있다. 도 1에 있어서, (1)은 압축기 본체, (1a)는 압축기 본체(1)의 냉각공기출구, (2)는 한쪽축에 냉각팬(4)를 장착하고 다른쪽축에 압축기 본체 구동용 M시브(sheave)(7)을 장착한 양축 전동기(모터)이다. 양축전동기(2)와 압축기 본체(1)은 2단으로 형성된 전동기베이스(12)의 각 단상에 설치되어 있다. 전동기 베이스(12)는 공통 베이스(14)와의 진동을 절연하기 위해, 방진고무(13)을 거쳐 공통 베이스상에 설치되어 있다.

압축기 본체(1)에는 V풀리(8)이 부착되어 있고, 양축전동기(2)의 회전력은 전동기의 회전축(2a)에 부착된 V벨트(9)를 거쳐 압축기 본체 블럭(1)의 회전축에 동력전달된다. 냉각팬(4)의 토출측에는 배기덕트(11)이 대략 수직형상으로 형성되어 있고, 이 배기덕트(11)내이고 또한 냉각팬(4)의 위쪽에 핀튜브식의 쿨러(3)이 설치되어 있다.

냉각팬(4)는 2방향 (4a), (4b)에서 흡입이 가능하고, 한쪽의 흡입측에는 압축기 본체(1)과 양축전동기(2)를 냉각하기 위한 덕트(10)이 양축 전동기축과 대략 평행하게 형성되어 있다. 덕트(10)의 한쪽끝측과 배기덕트(11) 사이에는 냉각팬(4)의 한쪽의 흡입측(4a)로 유입되는 공기와 냉각팬(4)에서 토출된 공기가 혼합되지 않도록 간막이벽(11a)를 구비한 덕트가 마련되어 있다. 한편, 덕트(10)의 다른쪽 끝측은 압축기 본체(1)를 유통한 냉각공기가 냉각팬(4)로 보내지도록 핀(21)의 양측에 마련한 핀커버에 연결되어 있다. 케이스(20) 내부를 냉각한 냉각공기는 벨마우스 형상으로 형성된 냉각팬(4)의 다른 흡입구(4b)에서 흡입되어 냉각팬(4)를 통과한 후, 쿨러(3)을 냉각한다.

압축기 본체(1) 및 전동기(2)를 냉각한 냉각공기와 흡입구(4b)에서 흡입된 외부공기가 혼합되지 않도록 냉각팬(4)에 근접해서 쿨러(3)까지 연장하는 구획수단(24a)가 마련되어 있다. 이것에 의해, 케이스 내부에서 외기에 대해 약간 온도상승한 냉각공기가 쿨러(3)을 냉각할 수 있으므로, 쿨러(3) 내부를 흐르는 작동가스와의 온도차를 크게 할 수 있어, 쿨러(3)에 있어서의 열교환 효율을 높일 수 있다.

압축기 본체(1)은 배관(5)에 의해 쿨러(3)에 접속되고, 쿨러(3)과 압축기 본체(1)의 위쪽에 배치된 드라이어(15)가 배관(6)에 의해 접속되어 있다. 즉, 무유식 스크롤 압축기에 의해 압축된 고압고온의 공기는 쿨러(3)에 의해 외부공기와 열교환하여 55℃ 이하의 공기로 된다. 드라이어(15)는 압축기(15a), 응축기(15d), 캐필러리(15c), 증발기(15b) 및 응축기(15d)로 송풍하는 팬(15e)를 구비한 히트 펌프식 냉동 사이클이다. 이 드라이어(15)로 유입되는 공기의 온도는 55℃ 이하로 제한되어 있다. 그 때문에, 쿨러(3)에서 압축기의 토출가스를 미리냉각(예냉각)하여 드라이어(15)를 적정온도로 운전할 수 있도록 하고 있다.

(20)은 압축기 유닛 전체를 수납하는 케이스로써, 케이스(20)의 우측면 상부에는 드라이어 흡입구(17)이, 우측면 중간부의 압축기 본체(1)과 대략 동일 높이 지점에는 흡입구(16)이 각각 마련되고, 상부에는 드라이어 배기구(18)과 배기구(19)가 마련되어 있다. 또, 케이스(20)의 좌측면 하부에는 쿨러(3)을 냉각하는 외기를 도입하기 위해 냉각팬(4)와 대략 동일 높이에 흡입구(11c)가 형성되어 있다. 따라서, 흡입구(11c)의 높이는 흡입구(16)의 높이보다 낮다.

이와 같이 구성한 본 발명에 관한 패키지형 스크롤 압축기에 있어서의 압축기 본체(1)과 쿨러(3)을 냉각하는 공기의 흐름에 대해 설명한다. 양축전동기(2)에 전원을 투입하면 냉각팬(4)가 양축전동기(2)와 동시에 회전하고, 케이스(20)의 우측면에 마련된 흡기구(16)에서 케이스(20) 내로 냉각공기가 흡입된다. 케이스내로 흡입된 외부공기는 흡기구(16) 근방에 배치된 압축기 본체(1), 계속해서 양축전동기(2)를 냉각한다.

여기서, 압축기 본체(1)의 양측면에는 후술하는 핀(21)이 형성되어 있고, 흡기구(16)에서 유입된 냉각공기의 일부는 이 핀(21)을 가이드로 하여 압축기 본체(1)의 측부를 유통한다. 냉각공기의 다른 일부는 이것도 후술하는 선회 스크롤의 경판사이에 형성된 냉각구멍 및 이들 냉각구멍과 연통하는 필터 사이의 유로를 거쳐 패키지형 스크롤 압축기에 있어서 가장 고온인 압축기 본체(1)의 중심부를 냉각한다. 그 후, 압축기 본체(1)의 하부에 형성된 냉각공기출구(1a)를 거쳐 양축전동기(2)의 주위부를 축방향으로 유통하여 덕트(10)으로 유입된다.

덕트(10)으로 유입된 냉각공기는 간막이벽(11a) 및 냉각팬(4)의 한쪽 흡입구(4a)를 거쳐 냉각팬(4)로 흡인된다.

또, 흡기구(16)에서 흡입된 외부공기의 또 다른 일부는 압축기 본체(1)에 부착된 풀리 근방을 거쳐 양축전동기(2)의 흡입구(2a)에서 덕트(10)내로 유입되고, 압축기 본체(1)을 냉각한 공기와 혼합되어 냉각팬(4)에 흡인된다. 따라서, 케이스(20)내로 흡입된 냉각공기의 일부는 압축기 본체(1)을 냉각한 후, 덕트(10)을 통과하여 냉각팬(4)내로 유입되고, 다른 일부의 냉각공기는 양축전동기(2)를 냉각한 후, 냉각팬(4)로 유입된다. 냉각팬(4)를 통과한 냉각공기는 그대로 배기구(19)로 보내진다.

흡입구(16)에서 흡입된 냉각공기의 나머지 대부분은 케이스(20) 내부의 각 부를 냉각한다. 그 후, 덕트(10) 및 제1의 냉각통로를 형성하는 구획수단(24a)의 주위를 거쳐 케이스(20)과 흡입구획수단(11b)에 의해 형성된 흡입공간(26)으로 흡입구(11c)에서 유입된다. 그리고, 냉각팬(4)로 흡입되고, 제2의 냉각통로(25)를 유통하여 쿨러(3)을 냉각한 후, 제1의 냉각통로를 거친 냉각공기와 혼합되어 배기구(19)에서 외부로 배기된다. 즉, 도 1의 바로앞쪽에는 제1, 제2의 유로(24), (25)를 피하여 흡입공간(26)으로 보내지는 공간이 있고, 이 공간에서 흡입공간(26)에 마련한 흡입구(11c)로 케이스(20)내를 흐른 냉각공기가 유입된다. 흡입구획수단(11b)는 벨마우스 형상의 토출구(11d)를 냉각팬측으로 개구하고 있고, 원심팬인 냉각팬(4)로 저항이 적게 냉각공기를 보낸다.

여기서, 냉각팬(4)의 앞면위치에는 패키지형 압축기를 제어하는 도시하지 않은 제어장치가 부착되어 있다. 이 제어장치의 이면에서 제2의 냉각통로로 송풍되기 전의 냉각공기를 도입하여 고발열의 반도체 소자 등을 포함하는 제어장치를 냉각하고 있기 때문에, 제어장치를 안정하게 운전할 수 있다. 또, 이 제어장치를 냉각해도 냉각공기의 온도상승은 아주 적으므로, 쿨러(3)을 냉각하는 데 악영향은 없다. 또, 제1의 냉각통로와 제2의 냉각통로로 공급되는 유량은 구획수단(24a)의 위치에 의해 결정된다. 본 실시예에서는 냉각팬(4)의 축길이가 155㎜이고, 구획수단(24a)는 전동기(2)측에서 120㎜ 되는 지점에 배치되어 있다. 또, 본 실시예에 의하면, 제2의 유로로 흡입구(16)애서 공기를 도입하고 있으므로, 케이스(20)의 개구부가 적어 저소음으로 된다.

여기서, 양기어식 스크롤 압축기 본체(1)을 도 5 ∼ 도 7을 사용하여 상세하게 설명한다.

도 5는 도 1에 도시한 패키지형 스크롤 압축기의 압축기 본체 주요부의 횡단면도이고, 도 6 및 도 7은 각각 도 5에 도시한 패키지형 스크롤 압축기 본체의 주요부의 종단면도와 고정 스크롤의 측면도이다. 선회 스크롤(41)의 경판(30)의 표면과 이면의 양쪽에는 소용돌이 형상으로 랩(31)이 형성되어 있다. 이 선회 스크롤(41)을 소용돌이 형상의 랩(38a), (38b)가 형성된 2개의 고정스크롤(42a), (42b) 사이에 배치하고 있다. 양축전동기(2)에서 풀리(8)을 거쳐 주크랭크축(34)로 동력이 전달되고, 보조 크랭크축(35)로는 타이밍풀리(32), (36) 및 그들 사이를 동력전달하는 타이밍벨트(33)에 의해 양축전동기(2)의 동력이 전달된다. 이 2개의 크랭크축은 랩이 마련되어 있지 않은 경판 주변부에서 축받이지지됨과 동시에, 고정스크롤(42a), (42b)의 소정위치에 회전이 자유롭게 지지되고 있다. 고정 스크롤 및 선회 스크롤의 외주부의 랩에 대응하여 고정 스크롤에 유체 흡입구가 마련됨과 동시에, 고정 스크롤의 중앙부에 토출구가 마련되어 있다. 양축전동기에서 풀리로 동력전달되는 것에 의해, 크랭크축(34)가 회전하고 동기용 타이밍풀리(32), 타이밍벨트(33)에 의해 보조 크랭크축(35)도 주크랭크축(34)와 동기회전을 실행하여, 이 회전에 따라 선회 스크롤은 자전하지 않고 소정의 반경으로 선회운동한다. 이것에 의해, 유체는 선회 스크롤과 2개의 고정 스크롤의 랩으로 형성되는 압축실에 흡입구에서 흡입되어 선회 스크롤의 회전이 진행하고 압축실이 경판주변부에서 중심부로 향함에 따라 유체는 소정의 압력까지 상승한 후, 토출구에서 토출된다.

이 압축 과정에 있어서 작동가스의 온도는 상승하고, 특히 그 중심부에 있어서 온도상승이 현저하다. 따라서, 이 중심부를 냉각할 필요가 있다. 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 압축기 본체의 양끝부 근방에는 타이밍 풀리를 크랭크축에 부착하기 때문에 공간은 거의 없지만 중앙부는 압축기의 토출구부를 제외하여 충분한 공간을 확보할 수 있으므로, 이 부분에 냉각용 핀(21)을 형성한다. 그리고, 동력전달의 편리함을 도모하기 위해 양축전동기의 회전축과 크랭크축은 평행축으로 되어 있으므로, 양축전동기의 회전축과 크랭크축 중심간을 연결하는 직선의 쌍방과 직교하는 방향에 핀(21)의 긴쪽 방향을 결정한다. 또, 핀(21)의 압축기 본체(1)의 케이싱 외벽으로부터의 높이는 유체저항 및 방열능력 쌍방을 감안하여 소정높이로 결정된다. 핀(21)간의 피치도 마찬가지로 하여 결정된다.

상술한 바와 같이, 패키지형 압축기에서 가장 고온으로 되는 것은 압축기 본체(1)의 중앙부의 토출구부이다. 그래서, 가능한한 토출구부에 근접하여 냉각통로를 형성한다. 도 6에 있어서, 선회 스크롤(41)의 경판(30)에는 회전축(34), (35) 및 회전축(34), (35) 중심을 연결하는 선의 쌍방과 직각인 방향으로 여러개의 관통냉각구멍(39)가 형성되어 있다. 이 냉각구멍(39)은 중간부에 핀을 형성한 직사각형 형상의 통로이다.

선회 스크롤(41)은 선회운동에 의해 도면의 좌우방향으로도 이동하므로, 냉각통로의 좌우방향의 폭은 이 선회운동에 의한 위치변동분도 고려하여 정해진다. 또, 도 6에 있어서, 고정스크롤(42a), (42b)의 상부 및 하부에는 이 선회 스크롤(41)에 형성된 냉각구멍(39)와 연통하는 압축기 냉각로(37a), (37b)가 형성되어 있다. 또, 도시하지는 않지만, 고정스크롤(42a), (42b)의 위쪽에는 필터수단이 부착된다.

즉, 도 5 또는 도 7에 있어서, 냉각공기는 냉각구멍(39) 또는 냉각핀(21)로 보내지고 위쪽에서 아래쪽으로 흐른다. 그리고, 선회 스크롤(42 a), (42b)가 갖는 선회 스크롤 부착용 플랜지(43a), (43b) 사이에 형성된 구멍 및 핀(21) 사이에 형성되는 냉각로에서, 도 1에 도시한 바와 같이 냉각공기출구(1a)를 통해 전동기(2)를 냉각한다. 이것에 의해, 압축기 본체(1)을 효과적으로 냉각할 수 있고, 토출구에서의 선회 스크롤 온도를 120℃ 정도까지 저하시킬 수 있다.

그런데, 패키지에 수납된 양기어식 스크롤 압축기 중에서 부품의 거치 면적이 가장 큰 것은 양축전동기(2)이다. 따라서, 이 양축전동기가 점유하는 면적을 기준으로 해서 패키지의 외곽을 정하면 장치의 소형화가 가능하게 된다. 즉, 양축전동기의 양축끝에는 풀리와 송풍팬이 부착되어 있으므로 이들을 포함한 양축전동기의 점유면적에서 가능한한 이탈하지 않도록 다른 부품의 배치를 정한다. 또, 전동기는 중량물임과 동시에 진동 등을 발생시키기 쉬우므로 압축기 장치의 하부에 배치한다. 그리고, 전동기의 벨트 장력을 조정할 수 있도록 전동기를 수평면에서 경사지게 하고, 볼트에 의해 그 경사각을 조정하고 있다(도 3 참조). 이것에 의해, 전동기에 기인하는 소음을 저감하고 있다.

또, 상기 실시예에 있어서는 전동기 베이스와 덕트를 별체의 구조로 하였지만, 이것을 겸용하여도 좋다. 또, 본 명세서에 기재하고자 하는 몇가지 실시예는 예시적인 것으로써 한정적인 것은 아니고, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다 .

본 발명에 의하면, 냉각팬에 의해 송풍되는 냉각공기의 흐름을 압축기 본체→전동기→냉각팬, 압축기 본체 주위부→전동기 흡입구→냉각팬 및 케이스내→흡입공간→냉각팬→쿨러의 3계통으로 분할하였으므로, 압축기 본체를 냉각하여 고온으로 된 냉각공기에 의해 쿨러내의 작동가스가 열교환되는 것을 방지할 수 있고, 쿨러에 있어서의 열교환 온도차를 크게 할 수 있다. 이것에 의해, 쿨러의 성능을 향상시킬 수 있음과 동시에 냉각풍량을 증대시킬 필요가 없어 저소음의 패키지형 스크롤 압축기를 제공할 수 있다.

또, 냉각팬으로 외부공기를 도입하기 위해 팬측의 케이스 측면 및 압축기 본체측의 케이스 측면에 높이를 변경하여 흡기구를 마련했으므로 압축기 본체 및 쿨러로 차가운 외부공기가 조기에 유입되므로 냉각효율이 향상된다.

Claims

경판의 양면에 선회 스크롤랩이 형성된 선회 스크롤 및 이 선회 스크롤의 각 랩과 함께 압축실을 형성하는 랩이 형성된 2개의 고정 스크롤을 갖는 양기어식 스크롤 압축기 본체,

이 압축기 본체를 구동하는 전동기,

상기 압축기 본체에 의해 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러,

이 쿨러에 의해 작동가스와 열교환하는 냉각공기를 송풍하고 상기 전동기의 한쪽끝측에 부착된 냉각팬 및

이들 각부재를 수납하는 케이스를 구비하고,

상기 전동기의 위쪽에 상기 압축기 본체가 배치되고,

이 압축기 본체의 더 위쪽에 상기 쿨러에 의해 냉각된 작동가스를 제습하는 드라이어가 배치됨과 동시에 상기 선회 스크롤의 경판에 여러개의 관통냉각구멍을 형성하고,

또 이 냉각구멍과 연통하는 압축기 냉각로를 압축기 본체에 형성하고,

이 냉각로는 연직방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,

상기 쿨러를 상기 냉각팬의 위쪽에 배치한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
경판의 양면에 선회 스크롤랩이 형성된 선회 스크롤 및 이 선회 스크롤의 각 랩과 함께 압축실을 형성하는 랩이 형성된 2개의 고정 스크롤을 갖는 양기어식 스크롤 압축기 본체,

이 압축기 본체를 구동하는 전동기,

상기 압축기 본체에 의해 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러,

이 쿨러에 의해 작동가스와 열교환하는 냉각공기를 송풍하고 상기 전동기의 한쪽끝측에 부착된 냉각팬 및

이들 각부재를 수납하는 케이스를 구비하고,

상기 압축기 본체 및 전동기를 냉각하는 냉각공기의 제1의 통로와 상기 쿨러를 냉각하는 냉각공기의 제2의 통로를 구획하는 구획수단을 상기 냉각팬에 근접하여 마련한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제3항에 있어서,

상기 냉각팬은 상기 제1의 통로 및 제2의 통로의 쌍방으로 냉각공기를 송풍하는 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 냉각팬이 배치된 측의 케이스 측면에 흡입공간을 구획하는 흡입구획수단을 마련하고,

이 흡입구획수단은 상기 냉각팬과 면한 부분에 제1의 개구부를 형성하고, 상기 흡입구획수단의 제1의 개구부와는 다른 부분에 케이스내부에서 냉각공기를 도입하는 제2의 개구부를 형성한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 냉각팬이 배치된 측의 반대측 케이스 측면에 상기 제1 및 제2의 통로로 냉각공기를 도입하는 흡입구를 형성한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제5항에 있어서,

상기 케이스의 상면에 상기 제1의 통로 및 제2의 통로를 경과한 냉각공기를 케이스 외부로 배기하는 배기구를 마련한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제3항에 있어서,

상기 압축기 본체의 위쪽에 드라이어를 배치하고, 이 드라이어가 면하는 케이스 측면에 흡입구를, 케이스 상면에 배기구를 각각 마련하고, 이 흡입구에서 외부공기를 도입하여 상기 배기구에서 케이스 외부로 배출하도록 한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,

상기 전동기의 회전축과 상기 압축기 본체의 구동축이 대략 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,

상기 스크롤 압축기 본체의 양측면에 상기 선회 스크롤의 경판에 마련한 여러개의 냉각구멍과 대략 평행하게 배치된 여러개의 핀을 형성한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,

상기 냉각팬에 공급되는 냉각공기를 흡입하는 흡입공간을 구획하는 흡입구획수단을 상기 냉각팬의 축방향끝부에 근접하고 또한 케이스에 연속하여 마련한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제1항에 있어서,

상기 드라이어는 히트 펌프식 냉동 사이클을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
선회 스크롤 및 고정 스크롤을 갖는 스크롤 압축기 본체,

이 스크롤 압축기 본체를 구동하는 전동기,

상기 스크롤 압축기 본체에 의해 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러,

이 쿨러로 냉각공기를 송풍하고 상기 전동기에 의해 구동되는 냉각팬 및

상기 스크롤 압축기 본체, 전동기, 쿨러 및 냉각팬을 수납하는 케이스를 구비하고,

상기 스크롤 압축기 본체 및 전동기를 냉각하는 냉각공기의 제1의 통로와 상기 쿨러를 냉각하는 냉각공기의 제2의 통로를 구획하는 구획수단을 상기 쿨러와 상기 냉각팬 사이에 마련한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
선회 스크롤 및 고정 스크롤을 갖는 스크롤 압축기 본체,

이 스크롤 압축기 본체를 구동하는 전동기,

상기 스크롤 압축기 본체에 의해 압축된 작동가스를 냉각하는 쿨러,

이 쿨러로 냉각공기를 송풍하고 상기 전동기에 부착된 냉각팬 및

상기 스크롤 압축기 본체, 전동기, 쿨러 및 냉각팬을 수납하는 케이스를 구비하고,

상기 케이스의 측면이고 또한 상기 스크롤 압축기 본체의 연장상에 있는 면에 공기도입구를 마련함과 동시에, 이 공기도입구와는 반대의 케이스 측면에 냉각팬의 흡입공간을 구획하는 흡입구획수단을 마련하고,

이 흡입구획수단은 상기 냉각팬이 송풍하는 냉각공기를 도입하는 흡입구를 갖고 있고,

이 냉각팬측의 흡입구는 상기 공기도입구보다 낮은 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제6항에 있어서,

상기 케이스의 상면에 상기 제1의 통로 및 제2의 통로를 경과한 냉각공기를 케이스 외부로 배기하는 배기구를 마련한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제3항에 있어서,

상기 전동기의 회전축과 상기 압축기 본체의 구동축이 대략 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.
제3항에 있어서,

상기 냉각팬에 공급되는 냉각공기를 흡입하는 흡입공간을 구획하는 흡입구획수단을 상기 냉각팬의 축방향끝부에 근접하고 또한 케이스에 연속하여 마련한 것을 특징으로 하는 패키지형 스크롤 압축기.