KR100657038B1

KR100657038B1 - 유체압축기

Info

Publication number: KR100657038B1
Application number: KR1020040090683A
Authority: KR
Inventors: 오타하라마사루; 노자와시게카즈; 마츠나가무츠노리; 나카무라사토시; 하세가와슈지; 츠치야다케시; 야나가세유이치; 야스노리순스케; 요스케요시노부
Original assignee: 히다치 어플라이언스 가부시키가이샤
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-12-12
Also published as: CN100376800C; CN1616828A; KR20050045850A; JP2005140066A; US20050180871A1

Abstract

본 발명의 유체압축기(1)는, 압축기구부(2)와 오일통로(311)를 가지는 회전축(300)과 전동기(600)와 베어링(401, 803)과 오일을 오일통로(311)를 통하여 공급하는 원심형 펌프부(900)를 구비한다. 회전축(300)은 주축부(302)와 이 주축부(302)에 편심하여 설치된 크랭크핀(301)과 주축부(302)의 작은 지름의 부베어링 지지부(303)를 일체로 가진다. 오일통로(311)는 부베어링 지지부(303)의 하단으로부터 주축부(302)의 하부까지 연장되는 제 1 오일통로(311a)와, 이 제 1 오일통로(311a)에 연통됨과 동시에, 크랭크핀(301)의 상단까지 연장되는 제 2 오일통로(311b)를 가진다. 제 2 오일통로(311b)는 제 1 오일통로(311a)보다 작은 지름이고, 또한 바깥쪽에 위치하는 통로부분을 가짐과 동시에, 크랭크핀(311)의 평면범위 내에 복수로 형성되어 있다.

Description

유체압축기{FLUID COMPRESSOR}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 스크롤압축기의 종단면도,

도 2a는 도 1의 스크롤압축기의 회전축 하부 및 펌프부의 종단면도,

도 2b는 도 2a의 ⅡB-ⅡB 단면도,

도 3a는 본 발명의 제 2 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 상면도,

도 3b는 본 발명의 제 2 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 정면도,

도 3c는 본 발명의 제 2 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 측면도,

도 4는 제 2 실시예의 펌프부재의 급유 특성도,

도 5a는 본 발명의 제 3 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 상면도,

도 5b는 본 발명의 제 3 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 정면도,

도 5c는 본 발명의 제 3 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 측면도,

도 6a는 본 발명의 제 4 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 종단면도,

도 6b는 본 발명의 제 4 실시예의 스크롤압축기의 펌프 블레이드 단체의 측면도,

도 6c는 도 6a의 ⅥC-ⅥC 단면도,

도 7a는 본 발명의 제 5 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 종단면도,

도 7b는 본 발명의 제 5 실시예의 스크롤압축기의 펌프 블레이드 단체의 측면도,

도 7c는 도 7a의 ⅦC-ⅦC 단면도,

도 8a는 본 발명의 제 6 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 종단면도,

도 8b는 본 발명의 제 6 실시예의 스크롤압축기의 펌프 블레이드 단체의 측면도,

도 8c는 도 8a의 ⅧC-ⅧC 단면도,

도 9a는 본 발명의 제 7 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 종단면도,

도 9b는 본 발명의 제 7 실시예의 스크롤압축기의 펌프 블레이드 단체의 측면도,

도 9c는 도 9a의 ⅨC-ⅨC 단면도,

도 10a는 본 발명의 제 8 실시예의 스크롤압축기의 회전축 하부의 종단면도,

도 10b는 도 10a의 XB-XB 단면도,

도 11a는 본 발명의 제 9 실시예의 스크롤압축기의 회전축 하부의 종단면도,

도 11b는 도 11a의 XIB-XIB 단면도,

본 발명은, 오일통로를 가지는 회전축을 구비한 유체압축기에 관한 것으로, 특히 냉동, 공조용 냉매압축기, 공기나 그 밖의 유체압축기에 적합한 것이다.

종래의 유체압축기로서는, 예를 들면 일본국 특개2001-349291호 공보에 나타낸 것이 있다. 일본국 특개2001-349291호 공보의 도 1에 관한 스크롤압축기는 밀폐용기 내에 유체를 압축하는 압축기구부와, 이 압축기구부에 연결됨과 동시에 오일통로를 가지는 회전축과, 이 회전축을 구동하는 전동기와, 회전축을 상기 전동기보다 위쪽에서 지지하는 주베어링과, 회전축을 전동기보다 아래쪽에서 지지하는 부베어링과, 밀폐용기의 바닥부에 저류하는 오일을 압축기구부 및 베어링에 오일통로를 통하여 공급하는 용적형 펌프부를 구비하고 있다.

그리고 회전축은 전동기의 로우터에 고정된 주축부와, 이 주축부의 상단부에 편심하여 설치되어 압축기구부에 연결된 크랭크부와, 주축부의 하단부에 설치되어 부베어링으로 지지된 작은 지름의 부베어링 지지부를 일체로 가지고 있다. 또한 회전축의 부베어링 지지부의 지름을 작게 하는 것은, 부베어링으로 부베어링 지지부를 정밀도 좋게 축 지지할 수 있기 때문이다. 또한 회전축의 오일통로는 부베어링 지지부의 하단으로부터 크랭크부의 상단까지 연장되는 작은 지름의 구멍으로 회전축과 동심으로 형성되어 있다.

종래의 유체압축기로서는, 예를 들면 일본국 특개평2-245492호 공보에 나타 낸 스크롤압축기가 있다. 일본국 특개평2-245492호 공보의 도 1 내지 도 3에 관한 스크롤압축기는 밀폐용기 내에 유체를 압축하는 압축기구부와, 이 압축기구부에 연결됨과 동시에 오일통로를 가지는 회전축과, 이 회전축을 구동하는 전동기와, 회전축을 지지하는 상부 주베어링부와, 밀폐용기의 바닥부에 저류하는 오일을 압축기구부 및 베어링에 오일통로를 통하여 공급하는 원심형 펌프부(캡)를 구비하고 있다.

그리고 회전축은 전동기의 로우터에 고정된 주축부와, 이 주축부의 상단부에 편심하여 설치되어 압축기구부에 연결된 크랭크핀과, 주축부의 하단부에 동일한 지름으로 설치되어 전동기보다 아래쪽으로 돌출된 부분을 일체로 가지고 있다. 또 회전축의 오일통로는 하단으로부터 상부로 연장되는 제 1 오일통로와, 이 제 1 오일통로의 평면 내에서 연통됨과 동시에 크랭크핀의 상단까지 연장되는 작은 지름의 제 2 오일통로를 가지고 구성되어 있다.

일반적으로 유체압축기에서는, 회전축의 주축부의 강도를 확보하기 위하여 주축부를 지나는 오일통로는 작은 지름인 것이 요망된다.

일본국 특개2001-349291호 공보의 스크롤압축기와 같이, 회전축의 오일통로가 부베어링 지지부의 하단으로부터 크랭크부의 상단까지 연장되는 작은 지름의 구멍으로 회전축과 동심으로 형성되어 있는 경우에는, 이 오일통로에 의한 오일에의 원심력을 그다지 기대할 수 없다. 이 때문에 일본국 특개2001-349291호 공보에서는, 용적형 펌프부를 사용하여 급유량을 확보하도록 하고 있다. 그러나, 용적형 펌프부는, 일반적으로 원심형 펌프부와 비교하여 고가가 되어 버린다는 문제가 있었다.

일본국 특개2-245492호 공보의 스크롤압축기는, 원심형 펌프부를 사용하고 있기 때문에, 저렴한 구조로 되어 있으나, 제 2 오일통로가 제 1 오일통로의 평면 내에서 연통되어 있음과 동시에, 제 2 오일통로가 1개 뿐이기 때문에 충분한 급유량을 확보하는 것에 과제가 있었다. 또 오일온도가 상승하면 오일의 점도가 저하하기 때문에, 원심형 펌프부에서는 내벽에 작용하는 원심효과가 저하하여 필요한 급유량을 확보할 수 없게 된다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 저렴한 구조로 급유량을 충분히 확보할 수 있고, 신뢰성이 우수한 유체압축기를 얻는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 밀폐용기 내에, 유체를 압축하는 압축기구부와, 이 압축기구부에 접속됨과 동시에 오일통로를 가지는 회전축과, 이 회전축을 구동하는 전동기와, 상기 회전축을 상기 전동기보다 위쪽에서 지지하는 주베어링과, 상기 회전축을 상기 전동기보다 아래쪽에서 지지하는 부베어링과, 상기 밀폐용기의 바닥부에 저류하는 오일을 상기 압축기구부 및 상기 베어링에 상기 오일통로를 통하여 공급하는 원심형 펌프부를 구비한 유체압축기에 있어서, 상기 회전축은 상기 전동기의 로우터에 고정된 주축부와, 이 주축부의 상단부에 편심하여 설치되어 상기 압축기구부에 접속된 크랭크핀과, 상기 주축부의 하단부에 설치되어 상기 부베어링으로 지지된 작은 지름의 부베어링 지지부를 일체로 가지고, 상기 회전축의 오일통로는, 상기 부베어링 지지부의 하단으로부터 상기 주축부의 하 부까지 연장되는 제 1 오일통로와, 이 제 1 오일통로에 연통됨과 함께 상기 크랭크핀의 상단까지 연장되는 제 2 오일통로를 가지고 구성되고, 상기 제 2 오일통로는, 상기 제 1 오일통로보다 작은 지름이고 또한 바깥쪽에 위치하는 통로부분을 가짐과 동시에, 상기 크랭크핀의 평면범위 내에 복수 형성되어 있는 구성으로 한 것이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부도면에 관한 이하의 본 발명의 실시예의 기재로부터 분명하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 복수의 실시예에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 각 실시예의 도면에 있어서의 동일부호는 동일물 또는 상당물을 나타낸다.

본 발명의 제 1 실시예의 스크롤압축기를, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 사용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 스크롤압축기의 종단면도, 도 2a는 도 1의 스크롤압축기의 회전축 하부 및 펌프부의 종단면도, 도 2b는 도 2a의 ⅡB-ⅡB의 단면도이다.

스크롤압축기(1)는, 압축기구부(2)와 구동부(3)를 밀폐용기(700) 내에 수납하여 구성되어 있다. 본 실시예에서는 위로부터 압축기구부(2), 구동부(3) 및 오일고임부(730)의 순으로 설치되어 있고, 회전축(300)을 거쳐 압축기구부(2)와 구동부(3)가 연결되어 있는 세로형 스크롤압축기이다.

압축기구부(2)는, 고정 스크롤(100)과 선회 스크롤(200)과 프레임(400)을 기본요소로 하여 구성되어 있다. 프레임(400)은 밀폐용기(700)에 고정되고, 롤링베어링(401)을 설치하는 부재를 구성하고 있다. 고정 스크롤(100)은 대판(101)과 소용돌이형상 랩(102)과 흡입구(103)와 토출구(104)를 기본 구성부분으로서 구성되 고, 프레임(400)에 볼트(405)에 의하여 고정되어 있다. 랩(102)은 대판(101)의 한쪽에 수직으로 세워 설치되어 있다. 선회 스크롤(200)은, 대판(201)과 소용돌이형상 랩(202)과 보스(203)와 배압구멍을 기본 구성부분으로 하여 구성되어 있다. 랩(202)은 대판(201)의 한쪽에 수직으로 세워 설치되어 있다. 보스(203)는 대판(201)의 다른쪽(반 랩측)에 수직으로 돌출하여 형성되어 있다. 선회 스크롤(200)은 주철이나 알루미늄 등을 재료로 하는 주물로부터 각 구성부분을 가공함으로써 형성되어 있다.

고정 스크롤(100)과 선회 스크롤(200)을 맞물리게 하여 구성한 압축실(130)은 선회 스크롤(200)이 선회 운동함으로써 그 용적이 감소하는 압축동작이 행하여진다. 이 압축동작에서는 선회 스크롤(200)의 선회운동에 따라 작동유체가 흡입관(711) 및 흡입구(103)를 경유하여 압축실(130)에 흡입되고, 흡입된 작동유체가 압축행정을 거쳐 고정 스크롤(100)의 토출구(104)로부터 밀폐용기(700) 내에 토출되고, 다시 토출관(701)을 경유하여 밀폐용기(700)로부터 토출된다. 이것에 의하여 밀폐용기(700) 내의 공간은 토출압력으로 유지된다.

밀폐용기(700)는 상캡(710) 및 하캡(720)을 가지고 있다. 상캡(710) 및 하캡(720)은 밀폐용기의 중앙 통부에 대하여 바깥쪽으로 씌우도록 끼워 맞춰지고, 그 끼워맞춤 끝부가 용접토치에 의하여 비스듬하게 아래쪽 및 비스듬하게 위쪽으로부터 가열되어 용착된다. 밀폐용기(700)의 바닥면에는 다리부(721)가 설치되어 있다.

또, 밀폐용기(700)의 측면에는 허메틱단자(702) 및 단자커버(703)가 설치되 고, 전동기(600)에 전력을 공급할 수 있게 되어 있다. 허메틱단자(702)는 밀폐용기(700)를 관통하여 설치되고, 스테이터(601)의 엔드코일과 프레임(400) 사이에 위치하여 밸런스웨이트(407)의 최대 외경부(407a)에 대향하고 있다.

또 허메틱단자(702)와 반대측 밀폐용기(700)의 측면에는 토출관(701)이 밀폐용기(700)를 관통하여 설치되고, 스테이터(601)의 엔드코일과 프레임(400)과의 사이에 위치하여 밸런스웨이트(407)의 최대 외경부(407a)에 대향하고 있다.

선회 스크롤(200)을 선회 구동하는 구동부(3)는, 스테이터(601) 및 로우터(602)로 이루어지는 전동기(600)와, 회전축(300)과, 선회 스크롤(200)의 자전방지기구의 주요부품인 올덤 이음매(500)와, 프레임(400)과 롤링베어링(401, 803)과, 보스(203)를 기본요소로 하여 구성되어 있다.

회전축(300)은 주축부(302)아 크랭크핀(301)과 부베어링지지부(303)를 일체로 구비하여 구성되어 있다. 롤링베어링(401, 803)은 회전축(300)의 주축부(302) 및 부베어링지지부(303)를 회전 자유롭게 걸어맞추는 회전축 지지부를 구성한다. 보스(203)는 회전축(300)의 크랭크핀(301)을 회전축방향인 스러스트방향으로 이동 가능하게 또한 회전 자유롭게 걸어맞추도록 선회 스크롤(200)에 구비되어 있다.

롤링베어링(401)은 전동기(600)의 위쪽에 설치되고, 부베어링부(800)의 주요부를 구성하는 롤링베어링(부베어링)(803)은 전동기(600)의 아래쪽에 설치되어 있다. 밀폐용기(700)에 고정된 하프레임(801)에 하우징(802)이 볼트(805)를 거쳐 고정되어 있다. 하우징(802)에 롤링베어링(803)이 위쪽으로부터 삽입되고, 그 위쪽으로부터 다시 하우징커버(804)가 설치되어 있다.

펌프부(900)는 회전축(300)의 하단부에 설치되어 있다. 펌프부(900)는 펌프부재(901)와 펌프 블레이드(902)로 이루어져 있다. 펌프부재(901)는 회전축(300)의 하단부에 설치되는 부분과, 그것으로부터 아래쪽으로 연장되어 유로 단면이 작아지는 부분으로 구성되어 있다. 환언하면, 펌프부재(901)는 상부 원통부(901a)와 하부 원추부(901b)로 구성되어 있다. 상부 원통부(901a)의 상단부가 회전축(300)의 하단부에 끼워 맞춰져 고정되어 있다. 펌프부재(901)의 하부 원추부(901b)의 하단부에는 개구가 설치되어 있다. 펌프 블레이드(902)는 펌프부재(901)의 내면형상과 동일한 외형을 가지고 있고, 펌프부재(901) 내에 압입되어 있다. 즉, 펌프 블레이드(902)는 펌프부재(901) 내의 상부로부터 하단 개구부까지 연장되도록 설치되어 있다.

회전축(300)과 함께 회전되는 펌프부(900)내의 원심효과에 의하여 펌프부 하단으로부터 밀폐용기(700)의 바닥부의 오일 고임부(730)에 저류하는 오일을 흡입하여 회전축(300) 내에 형성되어 있는 오일통로(311)에 오일을 공급하는 구조로 되어 있다.

회전축(300)의 오일통로(311)는, 부베어링지지부(303)의 하단으로부터 주축부(302)의 하부까지 연장되는 제 1 오일통로(311a)와, 이 제 1 오일통로(311a)에 연통됨과 동시에 크랭크핀(301)의 상단까지 연장되는 제 2 오일통로(311b)를 가지고 구성되어 있다. 제 1 오일통로(311a)는 회전축(300)과 동축에 형성되어 있다. 제 2 오일통로(311b)는 제 1 오일통로(311a)보다 작은 지름이고 또한 바깥쪽에 위치하는 통로부분을 가짐과 동시에, 크랭크핀(301)의 평면범위 내에 복수(본 실시예 에서는 2개) 형성되어 있다. 제 2 오일통로(311b)는 제 1 오일통로(311a)의 둘레 가장자리부에 축방향으로 길게 연통하도록 교차하여 형성되어 있다. 그리고 제 2 오일통로(311b)는 회전축(300)의 중심축과는 편심된 위치에 설치되어 있고, 이 편심에 의하여 제 2 원심펌프의 역할을 한다.

올덤 이음매(500)는 선회스크롤(200)의 대판(201)의 뒷면에 설치되어 있다. 올덤 이음매(500)에 형성한 직교하는 2세트의 키부분의 1세트가 프레임(400)에 구성한 올덤 이음매(500)의 받이부인 키홈을 미끄럼 이동하고, 나머지 1세트가 선회 스크롤 랩(202)의 뒷면측에 구성한 키홈을 미끄럼 이동한다. 이에 의하여 선회 스크롤(200)은 스크롤랩(202)의 세워 설치하는 방향인 축선방향으로 수직한 면 내를 고정 스크롤(100)에 대하여 자전하지 않고 선회 운동한다.

압축기구부(2)는 전동기(600)에 연결한 회전축(300)의 회전에 의하여 크랭크핀(301)이 편심 회전하면, 선회 스크롤(200)이 올덤 이음매(500)의 자전 방지기구에 의하여 고정 스크롤(100)에 대하여 자전하지 않고 선회운동을 행하여 가스를 흡입관(711) 및 흡입구(103)를 거쳐 스크롤랩(102 및 202)으로 형성되는 압축실(130)에 흡입한다. 선회 스크롤(200)의 선회운동에 의하여, 압축실(130)은 중앙부로 이동하면서 용적을 감소하여 가스를 압축하고, 압축가스를 토출구(104)로부터 토출실로 토출한다. 토출실로 토출된 가스는, 압축기구부(3) 및 전동기(600)의 주위를 순환한 후, 토출관(701)으로부터 압축기 밖으로 방출된다.

또한, 선회 스크롤(200)의 대판(201)에는, 압축실(130)과 선회 배면의 배압실(411)을 연통시키는 배압구멍이 설치되어 있고, 배압실(411)의 압력을 흡입압력 과 토출압력의 중간의 압력(중간압력)으로 유지하고 있다. 선회 스크롤(200)의 뒷면측에 구성되는 배압실(411)은, 선회 스크롤(200)과 프레임(400)과 고정 스크롤(100)로 둘러싸여 형성되는 공간이다. 따라서 프레임(400)은 배압실(411)을 형성하는 부재를 겸하고 있다.

프레임(400)의 홈(409)에 설치된 시일링(410)은 배압실(411)로의 토출가스유입을 방지하고 있다. 선회 스크롤(200)은 배압실(411)의 중간압력과 시일링(410)의 안쪽에 작용하는 토출압력과의 합력으로 고정 스크롤(100)에 가압되어 있다.

여기서, 시일링(410)의 내경은 롤링 베어링(401)의 외경보다 작아져 있다. 이와 같은 구성을 채용할 수 있게 하기 위하여, 본 실시예에서는 롤링베어링(401)을 프레임(400)의 회전 구동수단측으로부터 프레임(400)에 삽입하고, 삽입한 롤링베어링(401)을 프레임커버(403)로 고정하는 구성으로 되어 있다. 프레임커버(403)에는 스러스트베어링(402)이 설치되어 있다. 프레임커버(403)는 프레임(400)과 별체로 형성되어 있다. 프레임커버(403)는 프레임(400)에 볼트(406)에 의하여 고정되어 있다. 이와 같이 볼트 고정으로 함으로써, 프레임커버(403)와 프레임(400)과의 간극을 적확하게 시일할 수 있기 때문에, 급유경로로부터의 오일누설을 억제할 수 있다. 또한 프레임커버(403)는 프레임(400)의 안쪽으로 삽입되어 롤링베어링(401)을 누르는 부분과, 프레임(400)의 회전 구동수단측 끝면에 맞닿아 이것에 고정되는 부분으로 구성되어 있다.

밸런스웨이트(407)는, 롤링베어링(401)보다 전동기측에서 회전축(300)에 설치되어 있다. 본 실시예에서는 밸런스웨이트(407)는 회전축(300)과는 별체로 형성 되어 회전축(300)에 압입되어 고정되어 있으나, 밸런스웨이트(407)가 회전축(300)과 일체로 형성되어 설치되어 있어도 좋다. 밸런스웨이트(407)의 최대 외경부(407a)는 스테이터(601)의 코일엔드의 끝면측에 돌출하여 설치되고, 코일엔드의 내경보다 큰 지름으로 되어 있다.

금속제의 밸런스웨이트 커버(404)는 바닥벽과 측벽으로 이루어지는 통형상으로 형성되고, 밸런스웨이트(407)의 최대 외경부(407a)의 외주를 덮어 설치되어 있다. 이 밸런스웨이트 커버(404)는 프레임커버(403)와 함께 조여져 프레임(400)에 볼트(406)로 고정되어 있다. 밸런스웨이트 커버(404)의 측벽은, 토출관(701)과 밸런스웨이트(407)의 최대 외경부(407a)와의 사이에 설치됨과 동시에, 허메틱단자(702)와 밸런스웨이트(407)의 최대 외경부(407a)와의 사이에 설치되게 된다.

이와 같이 하여 밸런스웨이트 커버(404)는, 프레임(400)과 스테이터(601)의 엔드코일의 끝면과의 사이의 공간을 폐쇄하고 있다. 즉 밸런스웨이트(407)의 최대 외경부(407a)의 바깥쪽 공간은, 밸런스웨이트 커버(404)에 의하여 실질적으로 폐쇄되어 있다.

다음에 급유통로에 대하여 설명한다. 회전축(300)이 회전되면, 펌프부(900)에 의하여 오일고임부(730)의 오일이 회전축 내의 오일통로(311)에 보내진다. 오일통로(311)에 보내진 오일의 일부는 가로구멍(312)을 통하여 롤링베어링인 부베어링(803)으로 흐른 후, 오일 고임부(730)로 되돌아간다. 오일통로(311)를 지나 크랭크핀((301)의 상부에 도달한 오일은 선회 베어링(210)을 지나, 다시 롤링베어링(401)으로 흐른다. 롤링베어링(401)을 윤활한 오일은, 그 대부분이 배유(排油)파 이프(408)를 지나 오일고임부(730)로 되돌아간다. 롤링베어링(401)을 윤활한 오일의 일부는 프레임커버(403)와 회전축(300)과의 사이의 간극을 통하여 밸런스웨이트(407)에 이르고, 밸런스웨이트(407)에서 비산되나, 밸런스웨이트 커버(404)의 측벽(404b)의 내면에 부착되어 회수되고, 전동기(600)로 흘러내리는 등으로 하여 오일고임부(730)로 되돌아간다.

또, 선회 스크롤(200)의 보스(203)의 끝면에는 급유포켓(205)이 설치되어 있고, 선회 스크롤(200)이 선회운동함으로써, 급유포켓(205)이 시일링(410)의 바깥쪽과 안쪽을 왕복하여 선회 베어링(210)과 베어링(401) 사이에 있는 오일의 일부를 배압실(411)로 반송한다. 반송된 오일은 올덤 이음매(500)에 급유된 후, 고정 스크롤의 경판면(105)과 선회 스크롤(200)의 대판(201)의 슬라이딩면에 급유된다.

배압실(411)에 반송된 오일은, 배압구멍을 통하여, 또는 경판 슬라이딩면의 미소 간극을 통하여 압축실(130)로 유입한다. 압축실(130)로 유입한 오일은 압축된 냉매가스와 함께 토출구(104)로부터 토출되고, 밀폐용기(700) 내에서 냉매가스와 분리되어 오일고임부(730)로 되돌아간다.

본 실시예에 의하면 회전축(300)은, 전동기(600)의 로우터(602)에 고정된 주축부(302)와, 이 주축부(302)의 상단부에 편심하여 설치되어 압축기구부(2)에 연결된 크랭크핀(301)과, 주축부(302)의 하단부에 설치되어 부베어링(803)으로 지지된 작은 지름의 부베어링지지부(303)를 일체로 가지고 있기 때문에, 회전축(300)에 필요한 강도를 확보하면서 부베어링(803)으로 부베어링지지부(303)를 정밀도 좋게 축지지할 수 있다.

또, 본 실시예에 의하면, 원심형 펌프부로 하고 있기 때문에, 용적형 펌프부와 비교하여 저렴한 것으로 할 수 있다. 또한 펌프 블레이드(902)가 펌프부재(901)의 하단부까지 연장되어 있기 때문에, 오일고임부(730)의 오일량이 적어져도 펌프부재(901)의 하단까지 설치된 원심펌프 블레이드(902)의 효과에 의하여 오일공급능력을 충분히 발휘할 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 펌프기구를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 회전축(300)의 오일통로(311)는, 부베어링지지부(303)의 하단으로부터 주축부(302)의 하부까지 연장되는 제 1 오일통로(311a)와, 이 제 1 오일통로(311a)에 연통됨과 동시에 크랭크핀(301)의 상단까지 연장되는 제 2 오일통로(311b)를 가지고 구성되고, 제 2 오일통로(311b)는, 제 1 오일통로(311a)보다 작은 지름이고, 또한 바깥쪽에 위치하는 통로부분을 가짐과 동시에, 크랭크핀(301)의 평면범위 내에 복수형성되어 있기 때문에, 상기 회전축(300)의 구성을 만족하면서 회전축(300)의 한정된 단면적 내에 큰 원심력과 함께 큰 유로 단면적을 확보할 수 있다. 이에 의하여 제 2 오일통로(311b)가 제 2 원심펌프로서 기능하고, 저렴한 구조로 급유량을 충분히 확보할 수 있어, 신뢰성이 우수한 스크롤압축기로 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 2 내지 제 9 실시예에 대하여 도 3a 내지 도 11b를 사용하여 설명한다. 이들 제 2 내지 제 9 실시예는, 다음에 설명하는 바와 같이 제 1 실시예와 상위하는 것으로, 그 밖의 점에 대해서는 제 1 실시예와 기본적으로는 동일하다.

제 2 실시예에 대하여 도 3a 내지 도 4를 사용하여 설명한다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제 2 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 설명도이고, 도 3a는 상면도, 도 3b는 정면도, 도 3c는 측면도이다. 도 4는 제 2 실시예의 펌프부재의 급유특성도이다.

이 제 2 실시예에서는, 펌프부(900)를 구성하는 부재가 펌프부재(901)뿐이고, 제 1 실시예에 있어서의 펌프 블레이드(902)는 구비되어 있지 않다. 펌프부재(901)는 원추형상을 기본형상으로 하고, 회전축(300)과의 결합부는 원통형상, 회전축(300)과 반대측은 편평형상으로 되어 있으며, 결합부와 반대측 끝면의 편평형상은 매끄러운 곡선으로 형성되어 있다.

이 제 2 실시예에 의하면, 펌프부재(901)의 편평형상 내의 단면부 전체에 원심효과가 작용하기 때문에, 펌프부재(901) 내에 존재하는 오일을 급유하는 능력이 커져 오일의 점도의 영향을 받기 어렵게 되어 안정된 급유를 하는 것이 가능하게 된다. 즉, 오일의 온도가 상승하여 오일의 점도가 감소하면, 간단한 원추형상의 펌프부재(901)에서는 도 4의 특성(b)와 같이 급유량이 급격하게 감소되어 버리나, 이 제 2 실시예의 편평형상의 펌프부재(901)에서는 도 4의 특성(a)와 같이 급유량의 변화가 적어 안정된 급유량이 얻어진다.

또, 이 제 2 실시예에 의하면, 상기한 바와 같이 안정된 급유량이 얻어지기 때문에 펌프부(900)를 1개의 부재로 구성할 수 있고, 이것에 의하여 저렴한 구조로 되어 있다.

다음에 제 3 실시예에 대하여 도 5a 내지 도 5c를 사용하여 설명한다. 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제 3 실시예의 스크롤압축기에 사용하는 펌프부재의 설명도이고, 도 5a는 상면도, 도 5b는 정면도, 도 5c는 측면도이다.

이 제 3 실시예에서는 펌프부재(901)는 원통형상을 기본형상으로 하고, 회전축(300)과의 결합부는 원통형상, 회전축(300)과 반대측은 편평형상으로 되어 있다. 이 제 3 실시예의 펌프부재(901)에 의하면, 기본형상이 원통형상이기 때문에, 보다 저렴한 구조로 하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 제 4 실시예에 대하여 도 6a 내지 도 6c를 사용하여 설명한다. 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제 4 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 설명도이다. 도 6a는 펌프부의 종단면도, 도 6b는 그 펌프 블레이드 단체의 측면도, 도 6c는 도 6a의 ⅥC-ⅥC 단면도이다.

이 제 4 실시예에서는, 펌프부재(901) 내에 돌기(901c)를 설치하고 있다. 펌프부재(901) 내에 설치되어 펌프부재(901)와 함께 회전하는 펌프 블레이드(902)는, 회전축(300)에 의하여 구동된 펌프부재(901) 내의 유체의 관성력을 받고, 회전축(300)의 회전방향과는 역방향의 힘을 받는다. 펌프 블레이드(902)에 작용하는 회전방향과 역방향의 힘을 지지하기 위하여 펌프부재(901) 내에 돌기(901c)를 설치하고, 펌프 블레이드(902)의 스토퍼로 하고 있다. 펌프부재(901)에 돌기(901c)를 설치함으로써, 펌프 블레이드(902)가 확실하게 지지되어 구조가 단순하고 저렴한 구조로 펌프부(900)의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한 펌프 블레이드(902)는 하단이 펌프부재(901)의 원통부분까지에서 멈춰 있고, 상부가 오일통로(311) 내로 연장되어 있다.

다음에, 제 5 실시예에 대하여 도 7a 내지 도 7c를 사용하여 설명한다. 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제 5 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 설명도이다. 도 7a는 펌프부의 종단면도, 도 7b는 그 펌프 블레이드 단체의 측면도, 도 7c는 도 7a의 ⅦC-ⅦC 단면도이다.

이 제 5 실시예에서는, 펌프부재(901) 내에 1쌍의 돌기(901c)를 설치하고 있다. 이 1쌍의 돌기(901c)는 대향하는 2부분에 설치되어 있다. 펌프 블레이드(902)는 그 양측 끝부가 각각 1쌍의 돌기(901c) 사이에 끼워 유지되어 있다. 이에 의하여 회전축(300)의 정회전, 역회전 중 어느쪽에도 대응하여 펌프 블레이드(902)가 확실하게 지지되어 오일을 공급할 수 있다.

다음에 제 6 실시예에 대하여 도 8a 내지 도 8c를 사용하여 설명한다. 도 8a내지 도 8c는 본 발명의 제 6 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 설명도이다. 도 8a는 펌프부의 종단면도, 도 8b는 그 펌프 블레이드 단체의 측면도, 도 8c는 도 8a의 ⅧC-ⅧC 단면도이다.

이 제 6 실시예는 제 5 실시예와 비교하여 펌프 블레이드(902)가 펌프부재(901)의 하단부까지 연장되어 있는 점이 상위하고, 그외는 동일하다. 이 제 6 실시예에 의하면, 제 1 실시예와 마찬가지로 오일고임부(730)의 오일량이 적어져도 펌프부재(901)의 하단까지 설치된 원심펌프 블레이드(902)의 효과에 의하여 오일 공급능력을 충분히 발휘할 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 펌프기구를 얻을 수 있다.

다음에 제 7 실시예에 대하여 도 9a 내지 도 9c를 사용하여 설명한다. 도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 제 7 실시예의 스크롤압축기의 펌프부의 설명도이다. 도 9a는 펌프부의 종단면도, 도 9b는 그 펌프 블레이드 단체의 측면도, 도 9c는 도 9a의 ⅨC- ⅨC 단면도이다.

이 제 7 실시예는 제 6 실시예와 비교하여 펌프부재(901)의 회전축(300)과의 결합부와 반대측의 형상이 구면으로 형성되어 있는 점이 상위하고, 그외는 동일하다. 이 제 7 실시예에 의하면, 원추형상, 원통형상에 대하여, 펌프부재(900) 내벽의 회전축(300) 축심에 대한 기울기가 크기 때문에, 원심펌프 효과가 커져 안정된 오일공급능력이 얻어지므로, 신뢰성이 높은 펌프기구를 제공할 수 있다.

다음에 제 8 실시예에 대하여 도 10a 및 도 10b를 사용하여 설명한다. 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 8 실시예의 스크롤압축기의 회전축 하부의 설명도이다. 도 10a는 회전축 하부의 종단면도, 도 10b는 도 10a의 XB-XB 단면도이다.

이 제 8 실시예는 펌프부재(901)의 외주부분을 2중의 원통형상으로 형성한 것이다. 펌프부재(901)의 바깥쪽의 공간은 부베어링부(800)의 하면에 대향하여 개구되어 있다. 펌프부재(901)의 안쪽의 공간은 제 1 실시예와 동일하다.

이 제 8 실시예에 의하면, 펌프부재(901)의 주위에 설치된 원통형상의 부재가 제 3 원심펌프 효과를 발휘한다. 제 3 원심펌프의 상단으로부터 토출된 오일은, 부베어링부(800)에 설치된 부베어링(803)을 윤활하기 위하여 사용된다. 이것에 의하여 부베어링(803)에 오일을 안정되게 공급할 수 있고, 또한 펌프부재(901) 내에 급유되는 오일과는 다른 계통의 급유통로가 되기 때문에, 설계가 간단하고 신뢰성이 높은 급유구조를 얻을 수 있다.

다음에 제 9 실시예에 대하여 도 11a 및 도 11b를 사용하여 설명한다. 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제 9 실시예의 스크롤압축기의 회전축 하부의 설명도이다. 도 11a는 회전축 하부의 종단면도, 도 11b는 도 11a의 XIB-XIB 단면도이다.

이 제 9 실시예는, 펌프부재(901)와 회전축(300)의 결합수단을 회전축(300)의 회전방향과 동일한 나사산의 감김방향의 나사로 한 것이다. 펌프부재(901)는 회전축(300)의 회전방향과는 역방향의 힘을 받기 때문에, 펌프부재(901)에 작용하는 회전축(300)의 회전방향과는 역방향의 힘에 의하여 결합수단의 나사는 조이는 방향으로 힘을 받고, 펌프부재(901)는 회전축(300)으로부터 벗어나지 않아 신뢰성이 높은 펌프구조를 얻을 수 있다.

상기 기재는 실시예에 대하여 이루어졌으나, 본 발명은 그것에 한정되지 않고 본 발명의 정신과 첨부하는 청구항의 범위 내에서 여러가지의 변경 및 수정을 할 수 있는 것은 당업자에게 분명하다.

본 발명의 유체압축기에 의하면, 저렴한 구조로 급유량을 충분히 확보할 수 있고, 신뢰성이 우수한 것으로 할 수 있다.

Claims

밀폐용기 내에, 유체를 압축하는 압축기구부와, 이 압축기구부에 접속됨과 동시에 오일통로를 가지는 회전축과, 이 회전축을 구동하는 전동기와, 상기 회전축을 상기 전동기보다 위쪽에서 지지하는 주베어링과, 상기 회전축을 상기 전동기보다 아래쪽에서 지지하는 부베어링과, 상기 밀폐용기의 바닥부에 저류하는 오일을 상기 압축기구부 및 상기 베어링에 상기 오일통로를 통하여 공급하는 원심형 펌프부를 구비한 유체압축기에 있어서,

상기 회전축은 상기 전동기의 로우터에 고정된 주축부와, 이 주축부의 상단부에 편심하여 설치되어 상기 압축기구부에 접속된 크랭크핀과, 상기 주축부의 하단부에 설치되어 상기 부베어링으로 지지된 작은 지름의 부베어링 지지부를 일체로 가지고,

상기 회전축의 오일통로는, 상기 부베어링 지지부의 하단으로부터 상기 주축부의 하부까지 연장되는 제 1 오일통로와, 이 제 1 오일통로에 연통됨과 함께 상기 크랭크핀의 상단까지 연장되는 제 2 오일통로를 가지고 구성되고,

상기 제 2 오일통로는, 상기 제 1 오일통로보다 작은 지름이고, 또한 상기 제 1 오일통로보다 바깥쪽에 위치하는 통로부분을 가짐과 동시에, 상기 크랭크핀의 평면범위 내에 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 오일통로는 상기 회전축과 동축으로 형성되고, 상기 제 2 오일통로는 상기 제 1 오일통로에 지름방향 단면에서 연통함과 동시에 상기 제 1 오일통로의 둘레 가장자리부에 축방향으로 길게 연통하도록 교차하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
제 1항에 있어서,

상기 펌프부는 상기 회전축의 하단부에 설치된 통형상의 펌프부재와 이 펌프부재 내에 설치된 펌프 블레이드를 구비하여 구성되고, 상기 펌프부재는 상기 회전축의 하단부에 설치되는 부분과 그것으로부터 아래쪽으로 연장되어 유로단면이 작아지는 부분으로 구성되고, 상기 펌프 블레이드는 상기 펌프부재의 내형에 합치하는 외형을 가지고 상기 펌프부재 내의 하단부까지 이르도록 압입되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
제 3항에 있어서,

상기 펌프부재의 유로단면이 작아지는 부분은, 구면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
제 1항에 있어서,

상기 펌프부는 통형상의 펌프부재로 형성되고, 이 펌프부재는 상기 회전축과의 결합부가 원통형상이고 또한 이 결합부와는 반대측이 편평형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
제 1항에 있어서,

상기 펌프부는 상기 회전축의 하단부에 설치된 통형상의 펌프부재와 이 펌프부재 내에 설치된 펌프 블레이드를 구비하여 구성되고, 펌프부재는 상기 펌프 블레이드의 회전을 저지하는 돌기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
제 1항에 있어서,

상기 펌프부는 통형상의 펌프부재로 형성되고, 이 펌프부재의 돌기는 펌프 블레이드를 끼워 유지하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
제 1항에 있어서,

상기 펌프부는 통형상의 펌프부재를 가지고 구성되고, 이 펌프부재는 상기 회전축과의 결합부가 상기 회전축의 회전방향과 동일한 나사산의 감김방향의 나사에 의하여 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.
밀폐용기 내에, 유체를 압축하는 압축기구부와, 이 압축기구부에 접속됨과 동시에 오일통로를 가지는 회전축과, 이 회전축을 구동하는 전동기와, 상기 회전축을 지지하는 베어링과, 상기 밀폐용기의 바닥부에 저류하는 오일을 상기 압축기구부 및 상기 베어링에 상기 오일통로를 통하여 공급하는 원심형 펌프부를 구비한 유체압축기에 있어서,

상기 펌프부는 통형상의 펌프부재로 형성되고, 이 펌프부재는 상기 회전축과의 결합부가 원통형상이고 또한 이 결합부와는 반대측이 편평형상으로 되어 있는 특징으로 하는 유체압축기.
밀폐용기 내에, 유체를 압축하는 압축기구부와, 이 압축기구부에 접속됨과 동시에 오일통로를 가지는 회전축과, 이 회전축을 구동하는 전동기와, 상기 회전축을 상기 전동기보다 위쪽에서 지지하는 주베어링과, 상기 회전축을 상기 전동기보다 아래쪽에서 지지하는 부베어링과, 상기 밀폐용기의 바닥부에 저류하는 오일을 상기 압축기구부 및 상기 베어링에 상기 오일통로를 통하여 공급하는 원심형 펌프부를 구비한 유체압축기에 있어서,

상기 펌프부는 2중의 통형상의 펌프부재로 형성되고, 이 펌프부재의 바깥쪽의 공간은 상기 부베어링의 하면에 대향하여 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압축기.