KR100464575B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

Abstract

스크롤 압축기는 시일 및 올덤 커플링(oldham coupling) 양측 모두에 윤활제를 제공하도록 특정한 오일 공급 포트를 구비한다. 오일 공급 포트는 압축실에 이르는 윤활제가 냉매로 과다 혼입될 가능성이 없는 위치에 배치된다. 본 발명은 종래 기술에 대해 이와 같은 개선점을 갖는다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기용 축방향 오일 공급 포트의 특정한 배치에 관한 것이다.

스크롤 압축기들은 냉매 압축용으로 광범위하게 이용되고 있다. 스크롤 압축기에서, 한쌍의 끼워맞춤된 스크롤 부재들은 각각 기부 및 기부로부터 연장하는 스파이럴 랩(spiral wrap)을 갖는다. 랩들은 압축실을 형성하도록 상호 끼워맞춤된다. 2개의 스크롤 부재들 중 제2 스크롤 부재, 예로써 선회 스크롤은 제1 스크롤 부재, 예로써 비선회 스크롤에 대해 선회하게 되고, 상호 끼워맞춤된 랩들은 압축실을 형성한다. 선회 스크롤이 선회함에 따라 압축실의 크기는 감소하고 포집된 냉매는 압축된다.

스크롤 압축기 설계자에게 있어서 하나의 과제는 포집된 냉매가 2개의 스크롤 부재들을 분리시키려고 하는 힘을 생성한다는 것이다. 이러한 "분리력"에 대응하여, 냉매의 일부분은 압축기로부터 선회 스크롤 후면의 배압실로 이송된다. 이러한 포집된 냉매는 분리력을 견디게 하는 힘을 생성한다. 한쌍의 시일들은 배압실을 형성하는 선회 스크롤을 지지하는 크랭크케이스내에 배치된다. 또한, 커플링은 선회 운동에 대해 선회 스크롤을 구속하도록 시일들의 반경 방향으로 외향으로 위치된다.

시일들 및 커플링에 윤활제를 제공하는 것은 바람직하다. 과거에는, 오일이 구동축을 통해 선회 스크롤을 통과하여 연장하는 교차 구멍(cross-hole)내로 공급되었다. 이러한 오일은 이후에 시일들과 커플링 사이의 위치로 이송된다. 과거에이러한 오일은 선회 스크롤 랩의 시작점의 상류 위치로 이송되었다. 과도한 양으로 압축실내로 유동할 가능성이 있는 위치에 이러한 오일이 공급되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 오일이 스크롤 압축기내로 유동할 가능성이 없는 위치에 교차 구멍을 배치하는 것은 바람직하다.

본 발명의 개시된 실시예에서, 하향 연장하는 공급 구멍으로 오일을 공급하기 위한 구멍은 선회 스크롤 랩의 시작점으로부터 25°내지 90°사이에 위치된다. 더 양호하게는, 이 구멍은 30°로 위치된다.

이러한 위치 설정으로, 윤활제는 적절히 공급되지만, 임의의 과도한 양으로 압축실내로 유동되지는 않는다.

더 양호하게는, 본 발명은 대략 180°로 이격된 2개의 냉매 공급 포트들을 갖는 스크롤 압축기를 구체화한다. 따라서, 제한된 각도로 스크롤 랩의 시작점의 하류로 공급 포트를 위치시킴으로써 오일은 흡입 포트들 중 어느 한쪽을 통해 압축실내로 과도한 양으로 유동하지 않을 것이다. 또한, 이는 많은 이점을 제공한다.

도1은 본 발명을 구체화하는 스크롤 압축기의 단면도.

도2는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 단면도.

도3은 본 발명의 비선회 스크롤의 평면도.

도4는 본 발명의 선회 스크롤의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 스크롤 압축기

22 : 선회 스크롤

23 : 스크롤 랩

24 : 비선회 스크롤

26 : 외측 시일

28 : 내측 시일

30 : 올덤 커플링

32 : 입력축

34 : 오일 공급 통로

42 : 포트

본 발명의 상기 및 다른 특징들은 다음의 명세서 및 도면들로부터 가장 잘 이해될 수 있다.

스크롤 압축기(20)는 스파이럴 랩(23)을 갖는 선회 스크롤(22)을 구체화하는 도1에 도시된다. 알려진 바와 같이, 선회 스크롤은 비선회 스크롤과 상호 끼워맞춤된다. 알려진 바와 같이, 반경 방향 외측 시일(26) 및 반경 방향 내측 시일(28)은 배압실(back pressure chamber)을 형성한다. 올덤(Oldham) 커플링(30)은 선회 운동에 대해 선회 스크롤(22)을 구속한다. 입력축(32)은 회전하도록 모터(36)에 의해 구동된다. 알려진 바와 같이, 오일 공급 통로(34)는 축(32)을 통해 연장한다. 선회 스크롤로부터 하향 연장하는 보스(38)는 축(32)으로부터 편심 핀상에 수용된다. 통로(40)는 선회 스크롤(22)의 기부를 통해 하향 연장하는 포트(42)로 반경 반향 외측으로 연장한다. 포트(42)는 외측 시일(26)과 커플링(30) 사이에 반경 방향으로 위치된다.

도2에 도시된 바와 같이, 통로(40)는 포트(42)로 연장한다. 플러그(46)는 포트(42)를 통해 충분한 오일을 구동하기 위한 적절한 압력을 보장하도록 그 반경 방향 외측 단부에서 통로(40)를 폐쇄한다.

도3에 도시된 바와 같이, 비선회 스크롤(24)은 압축실들로 흡입 냉매를 제공하도록 한쌍의 포트(50, 52)들을 포함한다. 본 발명이 단일 포트를 갖는 스크롤 압축기들과 함께 사용될 지라도, 본 발명은 한쌍의 포트들을 갖는 스크롤 압축기들에 대하여 특히 유리하다.

도4는 스크롤 랩(23)의 시작점(54)에 대해 특정하고 진보적인 통로(40)의 위치 설정을 도시한다. 도시된 바와 같이, 각도(B)는 단부점(54)과 통로(40) 사이로 한정된다. 양호하게는, 각도(B)는 0°내지 90°사이이다. 더 양호하게는, 각도는 25°내지 60°사이이다. 가장 양호한 실시예에서, 각도는 대략 30°이다.

진보적인 위치 설정에 의해, 포트(42)에 공급된 오일은 흡입 포트(50 또는 52)내로 과도한 양으로 공급될 가능성이 없는 곳에 위치한다. 더 정확하게는, 오일은 커플링(30)과 시일(26, 28)들을 적절히 윤활하고 압축실내로 과도한 양의 윤활제를 이송하지 않는 위치에 공급된다.

종래 기술에서, 오일 공급 포트는 본질적으로 이 도면의 하부 좌측 사분면에 위치된다. 이러한 위치 설정에서, 오일 공급 포트가 압축실내로의 입구의 상류부에 위치하게 되므로 오일이 압축실내로 이송되는 위험을 내포한다. 이는 2개의 흡입 포트를 갖는 압축기에서 특히 심각해진다.

본 발명의 양호한 실시예가 개시되었지만, 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범주내에서 어떤 변경들이 나올 수 있음을 알게 될 것이다. 이러한 이유로, 다음의 청구 범위는 본 발명의 진정한 범주 및 한정을 결정하도록 숙고되어야 한다.

본 발명은 압축실에 이르는 윤활제가 냉매로 과다 혼입될 가능성이 없는 위치에 스크롤 압축기용 축방향 오일 공급 포트를 배치하는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 스크롤 압축기에 있어서,

   기부와 상기 기부로부터 연장하는 스파이럴 랩을 각각 갖는 제1 및 제2 스크롤 부재들과,

   상기 제2 스크롤 부재를 선회시키고 전기 모터에 의해 회전하도록 구동되는 축과,

   상기 제2 스크롤 부재가 선회하는 것을 구속하도록 상기 스크롤 압축기내에 위치된 커플링과,

   상기 제2 스크롤 부재를 지지하며, 크랭크케이스의 단부면과 상기 제2 스크롤 부재의 기부의 후방 사이에 배압실을 형성하도록 적어도 하나의 시일을 갖는 크랭크케이스와,

   상기 제2 스크롤 부재의 상기 기부를 통해, 상기 크랭크케이스를 향하여 상기 기부를 통해 하향 연장하며 상기 시일과 상기 커플링 사이에 반경 방향으로 위치되는 오일 공급 포트로 반경 방향으로 외향 연장하며, 0°내지 90°사이의 각도로 상기 제2 스크롤 부재의 상기 랩의 외측 단부로부터 하류 방향으로 위치되는 오일 공급 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 각도는 25°내지 60°사이에 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
3. 제2항에 있어서, 상기 각도는 30°인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
4. 제1항에 있어서, 윤활제가 상기 오일 공급 구멍을 통해 이동되기에 충분한 압력을 보장하도록 교차하는 상기 통로가 반경 방향 외측 위치에서 막힌 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스크롤 부재들 사이에 형성된 압축실내에 이르는 한쌍의 흡입 통로들이 제공된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
6. 제5항에 있어서, 상기 흡입 통로들은 상기 제1 스크롤 부재를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
7. 스크롤 압축기에 있어서,

   기부와, 상기 기부로부터 연장하고 흡입 포트를 형성하도록 제1 스크롤 부재를 통해 연장하는 한쌍의 흡입 포트를 장착하며 압축실을 형성하는 스파이럴 랩을 각각 구비한 제1 및 제2 스크롤 부재들과,

   상기 제2 스크롤 부재를 선회시키고 전기 모터에 의해 회전하도록 구동되는 축과,

   상기 제2 스크롤 부재가 선회하는 것을 구속하도록 상기 스크롤 압축기내에위치된 커플링과,

   상기 제2 스크롤 부재를 지지하며, 크랭크케이스의 단부면과 상기 제2 스크롤 부재의 기부의 후방 사이에 배압실을 형성하도록 적어도 하나의 시일을 갖는 크랭크케이스와,

   상기 제2 스크롤 부재의 상기 기부를 통해 상기 크랭크케이스를 향하여 상기 기부를 통해 하향 연장하며 상기 시일과 상기 커플링 사이에 반경 방향으로 위치되는 오일 공급 포트로 반경 방향 외측으로 연장하며, 25°내지 60°사이의 각도로 상기 제2 스크롤 부재의 상기 랩의 외측 단부로부터 하류 방향으로 위치되는 오일 공급 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.