KR101014259B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

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선웨이하인
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메자츄메키늘싸
호답프톰알.
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에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드
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Abstract

압축기는 주 베어링 하우징 및 하부 베어링 하우징에 의하여 회전가능하게 지지된 구동축에 의하여 구동된다. 주 베어링 하우징은 구동축에 의한 진동 동안에 구동축의 마디점에 또는 마디점 부근에 주 베어링을 위치시킨다. 주 베어링 하우징은 베어링의 에지 하중을 제거하기 위하여 베어링과 구동축 사이의 표면 접촉을 유지하도록 주 베어링이 구동축의 진동동안 선회하도록 설계되었다.
주 베어링 하우징, 스크롤 압축기, 절두 원추형 웨브, 주 베어링, 구동축

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
본 발명을 수행하기 위하여 현재 고안된 최선의 모드를 도시한 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 독특한 주 베어링 하우징을 포함하는 밀폐 스크롤 압축기의 수직 단면도;
도 2는 도 1에서 도시한 주 베어링 하우징의 수직 단면도;
도 3은 도 2에서 도시한 주 베어링 하우징의 상부 사시도;
도 4는 도 2에서 도시한 주 베어링 하우징의 바닥 사시도;
도 5는 선행기술의 압축기에 의하여 생성된 전형적인 음향 스펙트럼을 도시한 그래프; 그리고
도 6은 전형적인 구조와 이상적인 구조 양자에서 주 베어링 하우징에 대한 구동축의 운동상태를 도시한 그래프.
본 발명은 스크롤 기계에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 구동축의 제 1 진동 모드에 상응하는 구동축의 마디점(nodal point)과 일치하게 설계된 탄성중심을 가진 주 베어링 하우징을 가진 스크롤 압축기에 관한 것이다.
일련의 기계들이 당해 기술분야에서 다양한 타입의 유체의 이동을 위하여 사용되는 스크롤 기계로 일반적으로 알려져 있다. 그 스크롤 기계들은 익스팬더(expander), 디스플레이스먼트(displacement) 엔진, 펌프, 압축기 등으로 구성될 수 있으며, 본 발명의 특징은 이 기계들 중 임의의 하나의 기계에 적용가능하다. 그러나 설명을 위하여, 개시되는 실시예는 밀폐 냉각 스크롤 압축기의 형태이다.
스크롤 압축기들은 최대의 효율적인 작동을 할 수 있는 능력으로 인하여 공기조화 뿐만 아니라 냉각 분야 모두에서 압축기로서 사용이 점점 더 대중화되어 가고 있다. 일반적으로 이 기계들은 한 쌍의 상호 맞물리는 스파이럴 랩을 포함하고 있으며, 그 랩중의 하나는 외부 흡입 포트로부터 중앙의 배출포트로 이동할 때 크기가 점차적으로 감소하는 하나 이상의 이동 챔버를 형성하기 위하여 다른 하나의 랩에 대하여 선회하게 되어 있다. 모터 회전자(rotor)에 부착된 적절한 구동축을 경유하여 선회하는 스크롤 부재를 구동하도록 작동하는 전기 모터가 제공된다. 밀폐 압축기에서 밀폐 쉘(shell)의 바닥은 윤활과 냉각 목적의 오일 섬프(sump)를 보통 포함한다.
전기 모터는 전형적으로 압축기의 쉘내로 억지 끼움되는 모터 고정자를 포함한다. 구동축은 전형적으로 모터 회전자에 억지 끼움되며 주 베어링 하우징과 하부 베어링 하우징에 의하여 회전가능하게 고정된다. 각 베어링 하우징은 압축기의 쉘에 역시 고정된다. 압축기가 작동하는 동안, 구동축은 구동축에 작용하는 순수한 힘으로 인해, 그리고 다양한 자극(excitation) 소스로부터의 결과적인 동적인 부하로서 명목상의 정적 변형을 경험한다. 본 발명의 발명자들은 구동축의 진동이 저주파 대역에서 작동하는 압축기의 소음도에 대한 주된 원인이라는 것을 알았다.
구동축의 거동은 주 베어링 하우징의 주 베어링의 인근에 마디점(횡적인 이동이 없는 곳)을 보인다. 주 베어링 하우징의 주 베어링에 대한 구동축의 동역학은 주로 구동축으로부터의 국소화된 에지 하중때문에 주 베어링의 응력이 과다할 것이라는 것을 제시한다. 국소화된 에지 하중은 부분적으로는 주 베어링을 지지하는 주 베어링 하우징의 강성(rigidity)에 기인한다. 에지 하중에 기인하여 주 베어링에 유도된 이 과다한 응력은 주 베어링의 과다한 마모를 초래할 것이고 결국 베어링이 조기에 마모되어서 압축기의 가동 수명을 감소시킬 것이다. 게다가, 이 하중의 동적인 부분은 압축기의 쉘에 전달될 수 있고 쉘이 소음을 일으키는 원인이 된다.
본 발명은 에지 하중 및 그 관련된 문제를 제거하기 위하여 하중이 작용하는 구동축의 마디점이 주 베어링의 탄성 중심에 위치하도록 설계된 독특한 주 베어링 하우징을 종래기술에 제공한다. 본 발명의 주 베어링 하우징은 구동축의 마디점을 주 베어링의 탄성 중심에 더 가까이 위치시킬 주 베어링을 지지하는 영역에서 유연히 반응하도록 설계되었다. 주 베어링 하우징에 의한 주 베어링의 장착시의 유연성은 구동축의 주베어링에 대한 접촉 분포를 개선시키고 나아가서는 에지 하중을 제거하는데 도움을 준다.
본 발명의 다른 잇점과 목적은 하기 상세한 설명, 첨부된 청구범위와 도면에 의하여 당업자들에게 명확하게 될 것이다.
(바람직한 실시예의 상세한 설명)
여러가지 도면에 걸쳐서 동일한 참고번호는 동일하거나 상응하는 부분을 나타내는데, 도면을 참고하면, 도 1에서 본 발명에 따른 독특한 베어링 하우징을 포함하고 있고 참고번호 10으로 전체적으로 표시되는 스크롤 압축기가 도시되어 있다. 스크롤 압축기(10)는 상부 단부에서 용접된 캡(14)과 하부 단부에서 용접되고, 구성요소로 일체로 이루어진 복수개의 장착 피트(feet)(도시 생략)를 가진 바닥(16)으로 이루어진 전체적으로 원통형의 밀폐 쉘(12)을 포함하고 있다. 캡(14)에는 그 가운데에 통상적인 배출 밸브를 가진 냉각제 배출 장치(18)가 제공된다. 횡적으로 뻗어있는 칸막이(20)는 캡(14)이 쉘(12)에 용접된 부분과 같은 부분에서 그 주변으로 용접됨에 의하여 쉘(12)에 부착된다. 압축기 장착 프레임(22)은 쉘(12)내로 억지끼움되고, 그리고 바닥(16)의 단부에 의하여 지지된다. 바닥(16)은 도 1에서 도시된 바와 같이 바닥(16)이 쉘(12)속으로 수용되고 주변으로 용접이 될 수 있도록 직경이 쉘(12)보다 약간 작다.
프레임(22)에 부착된 압축기(10)의 주된 구성요소는 투피스의 주 베어링 하우징 어셈블리(24), 하부 베어링 하우징(26) 및 모터 고정자(28)를 포함하고 있다. 그 상부 단부에서 편심의 크랭크 핀(32)을 가지고 있는 크랭크축(30) 즉 구동축은 주 베어링 하우징 어셈블리(24)내에서 고정된 베어링(34)과 하부 베어링 하우징(26)내에서 고정된 제 2베어링(36) 안에서 회전가능하게 저널되어 있다. 크랭크축(30)은 그 하부단부에서, 크랭크축(30)의 상부쪽으로 위로 뻗어 있으며 반경 방향으로 바깥쪽으로 위치한 작은 직경의 보어(40)와 연통하는 상대적으로 큰 직경의 동심원상의 보어(38)를 가지고 있다. 쉘(12)의 내부의 하부 부분은 회전자(46)의 하단부보다 약간 위의 수준까지 윤활유로 채워진 오일 섬프(44)를 형성하고, 보어(38)는 윤활유를 크랭크축(30)까지, 보어(40)안으로 그리고 궁극적으로는 윤활이 필요한 압축기(10)의 다양한 모든 부분까지 퍼 올리는 펌프로서 작용한다.
크랭크축(30)은 고정자(28), 고정자를 통과하는 와인딩(48) 그리고 크랭크축(30)에 억지끼움된 회전자(46)를 포함하는 전기모터에 의하여 회전가능하게 구동된다. 상부 카운터웨이트(50)는 크랭크축(30)에 고정되고 하부 카운터웨이트(52)는 회전자(46)에 고정된다.
투피스의 주 베어링 하우징 어셈블리(24)의 상부 표면은 편평한 스러스트 베어링 표면(54)을 구비하고 베어링 표면 위에는 엔드 플레이트(60)로부터 위로 뻗어 있는 랩(58) 또는 일반적인 스파이럴 베인을 가지는 선회 스크롤 부재(56)가 제공된다. 내부에 저널 베어링(64)을 가지고 있으며, 크랭크 핀(32)이 동력전달하게 배치된 내부 보어를 가지는 드라이브 부싱(66)이 그 안에 회전하도록 배치된 원통형의 허브(62)가 선회 스크롤 부재(56)의 엔트 플레이트(60)의 하부면으로부터 아래쪽으로 돌출되어 있다. 크랭크 핀(32)은 미국 특허 제 4,877,382에서 개시된 것과 같이 방사상으로 유연한 구동배열을 제공하기 위하여 한 쪽 표면에 드라이브 부시(66)의 내부 보어의 일부분에 형성된 평면과 동력을 전달할 수 있도록 맞물리는 평면을 가진다. 올덤 커플링(68)은 또한 선회스크롤 부재(56)와 투피스의 베어링 하우징 어셈블리(24) 사이에 위치되어 구비된다. 올덤 커플링(68)은 선회 스크롤 부재(56)의 회전운동을 방지하기 위하여 비선회 스크롤 부재(70)와 선회 스크롤 부재(56)에 맞물려있다.
비선회 스크롤 부재(70)는 또한 선회 스크롤 부재(56)의 랩(58)과 맞물려서 위치한 엔드플레이트(74)로부터 아래쪽으로 뻗어있는 랩(72)을 구비하고 있다. 비선회 스크롤 부재(70)는 캡(14)와 칸막이(20)에 의하여 형성되는 배출 머플러 챔버(80)와 교대로 유체연통하며 윗 쪽으로 개방된 오목부(78)와 연통하는 중심에 배치된 배출 통로(76)를 가진다. 환형의 오목부(82)는 또한 플로팅 시일 어셈블리(84)가 내부에 배치된 비선회 스크롤 부재(70)내에 형성된다.
오목부(78,82)와 플로팅 시일 어셈블리(84)는, 랩(58,72)에 의해 압축되는 가압된 유체를 수용하는 축방향 가압 챔버를 형성하도록, 비선회 스크롤 부재(70)에 축방향으로 가압력을 가하여 그 때문에 각각의 랩(58,72)의 끝을 엔드 플레이트(74,60)의 서로 마주하는 엔드 플레이트 표면에 각각 밀폐식으로 맞물리게 하기 위하여 협동한다. 플로팅 시일 어셈블리(84)는 미국특허 5,156,539에 매우 자세하게 기술된 타입인 것이 바람직하다. 비선회 스크롤 부재(70)는 미국특허 5,102,316 또는 앞서 언급한 미국특허 4,877,382에 개시된 것과 같은 적합한 방식으로 투피스의 주 베어링 하우징(24)으로 제한된 축방향 이동을 하도록 장착되게 설계되었다.
본 발명은 주 베어링 하우징 어셈블리(24)를 위한 독특한 설계에 촛점이 맞추어져 있다. 주 베어링 하우징 어셈블리(24)는 주 베어링 하우징(90)과 스러스트 플레이트(92)를 포함한다. 스러스트 플레이트(92)는 여러개의 볼트(도시생략)를 사용하는 주 베어링 하우징(90)에 고정된다. 스러스트 플레이트(92)는 올덤 커플링(68)이 지지되는 평평한 표면(94)과 선회 스크롤 부재(56)가 배치된 평평한 스러스트 베어링 표면(54)을 형성한다.
도 2를 참조하면, 주 베어링 하우징(90)은 스러스트 플레이트(92)를 지지하는 전체적으로 환형인 구역(100)을 포함한다. 복수개의(개시된 실시예에서는 4개인) 레그(102)는 환형 구역(100)으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어있다. 개시된 실시예에서는, 각 레그(102)의 외부면(104)은 쉘(12)에 유극을 제공하는 유효직경을 형성한다. 각 레그(102)는 장착 구멍(108)이 통과하여 뻗어있는 직립한 타워(106)를 포함한다. 장착 구멍(108)은 도 1에 도시된 바와 같이 볼트(110)를 사용하여 주 베어링 하우징(90)을 압축기 장착 프레임(22)에 고정하는데 이용된다. 도시되지는 않았지만 본 발명의 다른 실시예에서, 각 레그(102)의 외부면(104)은 쉘(12)내로 억지끼움되는 유효직경을 형성한다. 이 실시예에서 주 베어링 하우징(90)이 쉘(12)에 부착되고 장착 프레임(22)에는 직접적으로 부착되지 않기 때문에 각 타워(106)내의 장착 구멍(108)은 제거된다. 각 타워(106)의 내부면(112)은 스러스트 플레이트(92)를 반경방향으로 지지하도록 가공된다.
주 베어링 하우징(90)은 더욱이 원통형 구역(116)을 지지하기 위하여 아래쪽으로 각도진 절두 원추형 웨브(frusto-conical web)(114)를 포함한다. 절두 원추형 웨브(114)는 환형 구역(100)의 하부끝으로부터 원통형 구역(116)의 하부끝까지 뻗어있다. 원통형 구역(116)은 베어링(34)이 내부로 억지끼움되는 내부 보어(118)을 형성한다. 원통형 구역(116)의 양단부를 제 1 단부, 제 2 단부라 한다면, 앞서 설명한 절두 원추형 웨브(114)는 원통형 구역(116)의 양단부 중 어느 하나, 예컨대 제 1 단부까지 뻗어있는 것이 되며, 앞서 설명한 예에서는 이 제 1 단부가 바로 하부끝에 해당하게 된다. 절두 원추형 웨브(114)와 원통형 구역(116)을 가지는 주 베어링 하우징(90)의 설계는 주 베어링(34)과 원통형 구역(116)의 동적인 정렬을 개선시키고 그로 인하여 압축기(10)의 신뢰도를 향상시키며 크랭크축(30)으로부터 쉘(12)까지 동적 하중의 전달을 감소시키도록 주 베어링하우징(90)의 유연성을 제공한다. 절두 원추형 웨브(114)와 원통형 구역(116)을 가지는 주 베어링 하우징(90)은 원할 경우, 하중이 실린 구동축의 마디점을 주 베어링(34)의 탄성 중심에 위치시키록 설계될 수 있다.
구동축(30)은 상부 카운터웨이트(50) 및 하부 카운터웨이트(52)에 의하여 하중을 받는 것은 물론이고 선회 스크롤(62)을 동력이 전달되도록 맞물고 있는 크랭크 핀(32)에서 하중을 받는다. 주 베어링(34)과 하부 베어링(36)은 이러한 하중에 대한 반력을 위한 점들을 제공한다. 이러한 힘들의 조합은 구동축을 구부린다. 구동축(30)의 구부러진 형상은 순간적인 부하조건에 상응한다. 구동축(30)이 회전하는 동안 굽어지는 것을 설명하면, 구부러짐은 크랭크 핀(32)의 위치에 하중의 동적인 변동을 더한 평균 형상으로 도시될 수 있다. 따라서, 구동축(30)의 주 베어링 저널은 얼마간의 각도로 압축기(10)의 축과 평행하지 않으며, 그리고 이러한 각도의 방향은 구동축(30)의 회전에 따라서 변한다. 하중이 실린 구동축(30)의 1차적인 곡률에 대한 탄성 조화를 성취하는 것은 중요하고 별도로 동기부여가 되어야 하는 노력이다. 이런 조화를 개선시킴으로서 주 베어링(34)과 원통형 구역(116)은 구동축(30)의 굴곡된 주 저널에 정렬되도록 변형된다. 과다하게 강성인 주 베어링 하우징 웨브(114)는 주 베어링(34)과 원통형 구역(116)이 구동축(30)의 주 저널과 평행하게 정렬되도록 휘어지는 것을 방해하고 그래서 상부 에지 하중을 야기한다. 과다하게 연성인 주 베어링 하우징 웨브(114)는 베어링(34)와 원통형 구역(116)이 구동축(30)보다 더 많이 변형되는 것을 허용하고 그러므로 하부 하중을 야기한다. 원통형 구역(116)은 주 베어링(34)를 지지하는 강체로 작용할 수 있을 정도로 충분히 경질이 되도록 설계되어야 한다. 과다하게 얇은 원통형 구역(116)은 원통형 구역(116)의 상부 부위가 저널 하중으로부터 멀리 변형되는 것을 허용하며 그리고 주 베어링(34)의 상부 구역에 부하의 불충분한 분포를 가진 중심 하중을 야기한다.
에지 하중이 오일 필름을 파괴함으로 인한 금속 대 금속 접촉을 초래하지 않고 그래서 주 베어링(34)의 마모를 방지하기 위하여 진동에 의한 구동축(30)의 굴곡의 동적 변화를 조화시키는 것은 두번째 중요한 성취이다. 주 베어링 하우징(90)과 주위환경으로 구동축(30)의 진동을 전달하는 것을 최소화하는 구동축(30)의 마디에 주 베어링(34)을 위치시키는 것은 세번째 중요한 성취이다.
종래기술의 압축기에 의하여 만들어진 음향 스펙트럼의 포락선은 독특하고 쉽게 인식할 수 있는 형상을 가지고 있다. 그 음향 스펙트럼은 스펙트럼내의 위치가 압축기의 크기에 따라 약간 이동하는 쌍봉형태를 나타낸다. 본 발명의 발명자들은 도 5에서 도시된 바와 같이 압축기의 특정한 부품에 따라 음향 스펙트럼에서의 진동수 밴드의 그룹을 관련하여 결합하였다. 음향 스펙트럼의 진동수의 오른쪽 편 또는 상반부에 있는 봉우리는 진동수 범위의 그 부분에서의 자체의 고유진동수를 전형적으로 가지는 압축기의 상부 캡에 의한 것이다. 상부 캡에 부딪치는 배출가스가 자극 원인이다. 진동수의 왼편 또는 하반부는 환경의 변화에 기인한 것이고, 그리고 본 발명의 발명자들은 이 저주파 영역에서 소음도에 주된 기여를 하는 것은 구동축의 진동에 의한 것이라고 판정하였다.
도 6을 참고하면, 종래기술의 압축기에서의 구동축의 진동 거동은 주 베어링(34)이 없는 경우로 도 6의 점선으로 도시된 바와 같이 주 베어링 하우징(130)의 인근에 있는 마디점(횡적인 이동이 없는 곳)을 나타낸다. 이상적으로는 그 마디점은 도 6의 실선(132)으로 도시된 바와 같이 주 베어링(34)의 탄성 중심에 위치한다. 마디점이 주베어링(34)의 탄성 중심에 위치하지 않을 때에(도 6의 점선(134)), 베어링에 작용하는 응력은 구동축으로부터 국부화된 에지 하중으로 인하여 과다하게 될 것이다. 절두 원추형 웨브(114)는 진동 거동을 도 6의 실선으로 도시된 바와 같이 만들기 위하여 설계되었다. 웨브(114) 및 그것과 환형 구역(100) 및 원통형 구역(116) 양자와의 경계면의 설계는 베어링과 축을 탄성적으로 조화시키는 시스템에 필요한 유연성을 제공하고 그것은 에지 하중을 상당히 감소시킨다. 에지 하중은, 축이 그 고유진동수로 진동할 때 베어링이 구부러지도록 하는 축과 베어링의 탄성 조화로 인하여 감소한다.
상기 상세한 설명이 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하지만, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 적정한 의미와 범위에서 벗어나지 않고 조절, 변화, 변경이 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명에 의하면, 하중이 작용하는 구동축의 마디점이 주 베어링의 탄성 중심에 위치하도록 설계함으로써 베어링에 과다한 응력이 작용하는 것을 방지하여 베어링의 마모를 줄일 뿐만 아니라 압축기의 쉘의 진동에 의한 소음을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 외부 쉘;
    상기 쉘내에 배치된 압축기;
    상기 쉘내에 배치되고, 보어를 형성하는 주 베어링 하우징;
    상기 쉘내에 배치된 하부 베어링 하우징; 그리고
    상기 하부 베어링 하우징과 상기 주 베어링 하우징의 상기 보어에 의하여 회전가능하게 지지되고, 구동부재가 회전하는 동안 상기 보어와 정렬된 곧은 상태로부터 굽은 상태로 굴곡되는 구동부재; 를 포함하고
    상기 주 베어링 하우징은 상기 보어와 상기 구동부재 사이의 상기 정렬이 유지되도록 굴곡되는 것을 특징으로하는 압축기 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주 베어링 하우징의 상기 보어 내에 고정된 주 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 주 베어링의 탄성 중심은 상기 구동부재의 진동 모드 동안 상기 구동 부재의 마디점과 일치하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 주 베어링 하우징내의 상기 보어의 탄성 중심은 상 기 구동부재의 진동 모드 동안 상기 구동부재의 마디점과 일치하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 주 베어링 하우징은 환형 구역, 원통형 구역 및 상기 환형 구역과 상기 원통형 구역 사이에 배치된 절두 원추형 구역을 형성하고 상기 보어가 상기 원통형 구역내에 배치된 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 원통형 구역은 제 1 단부와 제 2 단부를 가지고, 상기 절두 원추형 구역은 상기 제 1 단부에 인접한 위치에 부착된 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 원통형 구역은 상기 보어와 상기 구동부재 사이의 상기 정렬을 유지하도록 상기 절두 원추형 구역에 대하여 피벗되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 구동부재는 상기 구동부재의 진동 모드 동안 제 1 마디점과 제 2 마디점을 형성하고; 그리고
    상기 주 베어링의 탄성 중심은 상기 구동 부재의 상기 제 1 마디점과 일치하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 주 베어링 하우징은 환형 구역, 원통형 구역 및 상기 환형 구역과 상기 원통형 구역 사이에 배치된 절두 원추형 구역을 형성하고, 상기 주 베어링이 상기 원통형 구역내에 배치된 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 환형 구역과 상기 쉘 사이에 배치된 복수의 타워를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 쉘은 흡입 압력 존과 배출 압력 존을 한정하고, 상기 압축기가 상기 흡입 압력 존 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 흡입 압력 존내에 배치된 모터를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  13. 외부 쉘;
    상기 쉘내에 배치되고, 제 1 엔드 플레이트로부터 바깥쪽으로 돌출되어 있는 제 1 스파이럴 랩을 가지고 있는 제 1 스크롤 부재;
    상기 쉘내에 배치되고, 제 2 엔드 플레이트로부터 바깥쪽으로 돌출되어 있는 제 2 스파이럴 랩을 가지고 있으며, 상기 제 2 스파이럴 랩에는 제 2 스크롤 부재가 상기 제 1 스크롤 부재에 대하여 선회할 때 그 사이에 있는 복수의 이동 챔버를 형성하기 위하여 상기 제 1 스파이럴 랩이 끼워져 있는 제 2 스크롤 부재;
    상기 쉘내에 배치되고, 상기 제 2 스크롤 부재를 지지하는 주 베어링 하우징;
    상기 주 베어링 하우징내에 배치된 주 베어링;
    상기 쉘내에 배치된 하부 베어링 하우징;
    상기 하부 베어링 하우징 및 상기 주 베어링 하우징내에서 상기 주 베어링에 의하여 회전가능하게 지지되고, 상기 제 2 스크롤 부재가 상기 제 1 스크롤 부재에 대하여 선회하도록 하는 구동부재; 그리고
    상기 구동부재를 회전시키기 위하여 상기 구동 부재에 작동가능하게 부착된 모터; 를 포함하고 있고,
    상기 구동부재는 상기 구동부재의 진동 모드 동안 제 1 마디점과 제 2 마디점을 형성하고; 그리고
    상기 주 베어링의 탄성 중심은 상기 구동부재의 상기 제 1 마디점과 일치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 주 베어링 하우징은 환형 구역, 원통형 구역 및 상기 환형 구역과 상기 원통형 구역 사이에 배치된 절두 원추형 구역을 형성하며, 상기 주 베어링은 상기 원통형 구역내에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 원통형 구역은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 절두 원추형 구역은 상기 제 1 단부에 인접한 위치에 부착되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 환형 구역과 상기 쉘 사이에 배치된 복수의 타워를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  17. 제 14 항에 있어서 상기 원통형 구역은 상기 구동부재의 상기 진동 모드동안 상기 절두 원추형 구역에 대하여 피벗되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3843333B2 (ja) * 2002-09-11 2006-11-08 株式会社日立製作所 スクロール流体機械
US6709247B1 (en) * 2002-12-16 2004-03-23 Copeland Corporation Scroll compressor having a deflectable bearing housing for shaft alignment
US7721757B2 (en) * 2004-04-26 2010-05-25 Danfoss Maneurop S.A. Discharge check valve assembly for use with hermetic scroll compressor
JP4650186B2 (ja) * 2005-09-27 2011-03-16 パナソニック株式会社 圧縮機
KR20110131744A (ko) * 2010-05-31 2011-12-07 엘지전자 주식회사 밀폐형 압축기
CN102644595A (zh) * 2011-02-16 2012-08-22 广东美芝制冷设备有限公司 旋转式压缩机
TWI512198B (zh) * 2011-11-16 2015-12-11 Ind Tech Res Inst 壓縮機及其馬達裝置
US9458850B2 (en) * 2012-03-23 2016-10-04 Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh Press-fit bearing housing with non-cylindrical diameter
US9188124B2 (en) 2012-04-30 2015-11-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Scroll compressor with unloader assembly
CN107178500B (zh) * 2013-01-22 2019-06-18 艾默生环境优化技术有限公司 压缩机
WO2014116582A1 (en) 2013-01-22 2014-07-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor bearing assembly
US10215175B2 (en) 2015-08-04 2019-02-26 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor high-side axial seal and seal assembly retainer
JP6531600B2 (ja) * 2015-09-30 2019-06-19 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6274281B1 (ja) * 2016-08-31 2018-02-07 ダイキン工業株式会社 スクロール圧縮機
CN107013463B (zh) * 2017-04-28 2020-06-30 上海海立新能源技术有限公司 一种压缩机
US11015598B2 (en) 2018-04-11 2021-05-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having bushing
US11002276B2 (en) 2018-05-11 2021-05-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having bushing
FR3102792B1 (fr) 2019-11-05 2021-10-29 Danfoss Commercial Compressors Compresseur à spirales comportant un maneton ayant un évidement supérieur
BE1027881B1 (nl) * 2019-12-18 2021-07-27 Atlas Copco Airpower Nv Compressorinrichting en inrichting uitgerust met een lagerdemper

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0514580U (ja) * 1991-08-07 1993-02-26 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
JPH07253085A (ja) * 1995-03-13 1995-10-03 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
JP2738260B2 (ja) * 1993-05-07 1998-04-08 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
KR20010078226A (ko) * 2000-02-02 2001-08-20 엘 마이클 오키프 스크롤 압축기

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2159545A (en) * 1935-07-17 1939-05-23 Firm Carobronze Rohrenwerk Ges Bearing
US2515799A (en) * 1945-02-08 1950-07-18 Rouy Auguste Louis Mar Antoine Resilient diaphragm engine bearing
GB905647A (en) * 1959-05-22 1962-09-12 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to journal and bearing assemblies
JPS62142888A (ja) * 1985-12-16 1987-06-26 Mitsubishi Electric Corp スクロ−ル圧縮機
JPS62159783A (ja) * 1986-01-06 1987-07-15 Mitsubishi Electric Corp スクロ−ル圧縮機
US5411384A (en) * 1986-08-22 1995-05-02 Copeland Corporation Scroll compressor having upper and lower bearing housings and a method of testing and assembling the compressor
JPH0396678A (ja) * 1989-09-11 1991-04-22 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
KR950007515B1 (ko) * 1990-01-08 1995-07-11 가부시기가이샤 히다찌 세아사꾸쇼 스크롤 압축기
JPH0469405A (ja) * 1990-07-11 1992-03-04 Hitachi Ltd 軸受構造およびその軸受を用いた密閉形電動圧縮機
US5609478A (en) * 1995-11-06 1997-03-11 Alliance Compressors Radial compliance mechanism for corotating scroll apparatus
US6168403B1 (en) * 1999-05-10 2001-01-02 Carrier Corporation Rotating compressor bearing with dual taper
US6709247B1 (en) * 2002-12-16 2004-03-23 Copeland Corporation Scroll compressor having a deflectable bearing housing for shaft alignment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0514580U (ja) * 1991-08-07 1993-02-26 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
JP2738260B2 (ja) * 1993-05-07 1998-04-08 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
JPH07253085A (ja) * 1995-03-13 1995-10-03 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
KR20010078226A (ko) * 2000-02-02 2001-08-20 엘 마이클 오키프 스크롤 압축기

Also Published As

Publication number Publication date
CN100540900C (zh) 2009-09-16
US6709247B1 (en) 2004-03-23
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TW200411119A (en) 2004-07-01
EP1431582A1 (en) 2004-06-23

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