KR101110225B1 - 스크롤압축기 - Google Patents

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KR101110225B1
KR101110225B1 KR1020040016800A KR20040016800A KR101110225B1 KR 101110225 B1 KR101110225 B1 KR 101110225B1 KR 1020040016800 A KR1020040016800 A KR 1020040016800A KR 20040016800 A KR20040016800 A KR 20040016800A KR 101110225 B1 KR101110225 B1 KR 101110225B1
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radial fan
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KR1020040016800A
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모로즈미나오야
다나카준야
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가부시키가이샤 후지쯔 제네랄
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Abstract

본 발명은 로터의 상단측에 레이디얼 팬을 설치하여 전동기실 내에 윤활유의 흐름을 방해하지 않도록 냉매가스를 함유하는 공기의 순환류를 생성하여 모터를 냉각하는 경우에 있어서, 그 레이디얼 팬에 소요되는 비용을 절감하기 위하여, 상부 밸런서(270)와 대향하는 대략 180°의 범위 내에서 상부 밸런서보다도 낮은 높이에서 방사상으로 형성된 복수의 블레이드(팬 블레이드)(242)와, 각 블레이드(242)의 상면 사이를 덮는 팬 커버부(262) 및 상기 로터의 상단부측에 고정되는 걸어멈춤부 (263)를 포함하는 팬캡(260)을 조합시켜 레이디얼 팬을 구축하는 것이다.

Description

스크롤압축기{SCROLL COMPRESSOR}
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 로터를 구비한 스크롤 압축기의 전체적인 구성을 나타내는 모식적 단면도,
도 2는 도 1의 A-A 선 단면도,
도 3은 상기 제 1 실시형태에 관한 로터를 나타내는 분해사시도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 로터를 나타내는 분해사시도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 로터를 나타내는 분해사시도,
도 6은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 로터를 나타내는 분해사시도,
도 7은 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 로터를 나타내는 분해사시도,
도 8은 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 로터를 나타내는 분해사시도,
도 9는 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 로터를 나타내는 분해사시도,
도 10은 제 1 종래예로서의 스크롤 압축기를 나타내는 개략적 단면도,
도 11은 제 2 종래예로서의 스크롤 압축기가 구비하고 있는 레이디얼 팬의 구성을 나타내는 분해사시도,
도 12는 제 3 종래예로서의 스크롤 압축기가 구비하고 있는 레이디얼 팬의 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명은 공기조화기 등의 냉동사이클에 사용되는 스크롤 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 모터의 발열을 억제하기 위하여 밀폐용기 내에 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬을 구비한 스크롤 압축기에 관한 것이다.
스크롤 압축기는, 양쪽 끝이 폐쇄된 원통형상의 밀폐용기를 구비하고 있고, 밀폐용기는 세로 두기로 배치되어 있다. 밀폐용기 내에는 고정 스크롤 및 선회 스크롤을 조합시켜 이루어지는 냉매 압축부와, 상기 선회 스크롤을 구동하는 전동기가 수납되어 있다. 전동기는 발열원이기도 하여 밀폐용기 등의 폐쇄된 공간 내에서 운전하면 급속하게 온도가 상승한다. 과도한 온도상승은 전동기 구성재료의 열화를 초래하기 때문에 냉각할 필요가 있다.
스크롤 압축기에 있어서, 전동기의 과도한 온도상승을 방지하는 방법의 하나로서 인용예 1[일본국 특개평07-305688호(Japanese Patent Application Publication No. H07-305688)]이 알려져 있다. 이것을 도 10에 의해 설명한다. 이 스크롤 압축기(1)는 양쪽 끝이 폐쇄된 원통형상의 밀폐용기(2)를 구비하고 있고, 그 내부는 메인 프레임(4)을 사이에 두고 압축실(21)과 전동기실(22)로 구획되어 있다.
압축실(21)측에는 고정 스크롤(31) 및 선회 스크롤(32)를 조합시켜 이루어지는 냉매 압축부(3)가 수납되고, 전동기실(22) 내에는 선회 스크롤(32)을 선회운동시키는 회전 구동축(5)을 가지는 전동기(6)가 수납되어 있다. 밀폐용기(2)는 그 축선이 대략 수직이 되도록 세로 두기로 설치되기 때문에, 밀폐용기(2)의 바닥부는 윤활유(9)의 저류부로 되어 있다.
고정 스크롤(31) 및 선회 스크롤(32)은, 모두 경판(鏡板)상에 직립하도록 형성된 스크롤 랩을 구비하고, 그들 각 스크롤 랩끼리가 서로 맞물린 상태로 배치되어 있다. 이 상태에 있어서, 전동기(6)로 선회 스크롤(32)을 회전시킴으로써 랩끼리로 형성되는 초승달형상의 공간이 바깥 둘레로부터 중심을 향하서 용적을 작게 하면서 이동하는 것을 이용하여 그 바깥 둘레측으로부터 저압가스를 흡입하고, 중심 부근으로부터 고압가스를 토출한다.
전동기(6)의 과도한 온도상승을 억제하기 위하여 이 인용예 1에서는 밀폐용기(2)의 바깥쪽에 냉매 압축부(3)와 전동기실(22)의 하부공간(22b)을 연통시키는 배관(23)을 설치하여, 냉매 압축부(3)에서 생성된 고압 냉매가스를 배관(23)을 거쳐 전동기실(22)의 하부공간(22b) 내로 유도하도록 하고 있다.
이에 의하면, 그 고압 냉매가스가 전동기(6)의 스테이터(6a)와 로터(6b) 사이의 간극(Ga) 및 스테이터(6a)와 밀폐용기(2) 사이의 간극(Gb)을 통하여 전동기 (6)를 냉각하면서 전동기실(22)의 상부공간(22a)을 향하여 흐르고, 그 상부공간 (22a)에 설치되어 있는 냉매 토출관(24)으로부터 냉동사이클에 보내진다.
그러나 이 인용예 1의 경우에는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 전동기실 (22)의 하부에 저류되어 있는 윤활유(6)는, 로터(6b)의 회전에 따라 그 회전구동축 (5)의 하단측에 설치되어 있는 용적형 또는 원심식의 펌프에 의하여 퍼 올려져 메인 프레임(4)의 베어링 등의 슬라이딩부를 윤활한 후, 전동기실(22)의 상부공간 (22a)측으로부터 스테이터(6a)와 밀폐용기(2) 사이의 간극을 통하여 전동기실(22)의 하부공간(22b)으로 되돌아간다.
따라서 스테이터(6a)의 바깥 둘레측에서는 하부공간(22b)으로부터 상부공간 (22a)측을 향하는 고압 냉매가스와, 상부공간(22a)으로부터 하부공간(22b)측을 향하는 윤활유가 서로 부딪치게 되기 때문에 윤활유(9)의 되돌아감이 방해되어 펌프에 충분한 윤활유(9)가 공급되지 않아, 슬라이딩부의 윤활 불량을 일으킬 우려가 있다. 또 밀폐용기(2)의 외부로 배관(23)을 인출하고 있기 때문에, 그 배관 비용이 소요된다.
이 문제를 해결하기 위하여 본 출원인은 하기 인용예 2로서, 일본국 특개 2003-106272(Jpanese Patent Application Publication No.2003-106272)를 제안하고 있다. 즉, 이 스크롤 압축기는 전동기실의 상부공간과 하부공간을 연통하는 연통수단으로서, 전동기의 스테이터와 밀폐용기 사이에 제 1 연통수단을 설치하고, 또 전동기의 로터 또는 그 회전축에 제 2 연통수단을 설치하고 있다. 로터의 상부 엔드링에 상기 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬을 설치하여, 냉매 압축부에서 생성된 고압 냉매가스를 전동기실의 상부공간 내로 직접 도입하여 레이디얼 팬으로 고압 냉매를 대류시켜 모터를 냉각하는 것을 제안하고 있다.
도 11에 로터의 상부 엔드링(6c)에 설치되는 레이디얼 팬(7)의 일례를 나타낸다. 이에 의하면 레이디얼 팬(7)에 의하여 고압 냉매의 일부가 제 2 연통수단측에서는 하부공간으로부터 상부공간측을 향하여 빨아 올려지고, 제 1 연통수단측에서는 상부공간으로부터 하부공간측을 향하여 흐르는 순환경로가 생기기 때문에, 고 압 냉매가스가 윤활유의 흐름과 부딪치는 일 없이, 전동기를 냉각할 수 있다.
케이지형 로터에 있어서, 통상 그 엔드링은 알루미늄의 주조에 의해 만들어진다. 인용예 2에서는 레이디얼 팬(7)의 각 팬 블레이드(7a)를 상부 엔드링(6c)과 일체로 형성함과 동시에, 상기 상부 엔드링(6c)에 설치되는 상부 밸런서(8)측에 각 블레이드(7a)의 상면 사이를 덮는 팬 커버(8a)를 일체로 형성하고 있다.
이에 의하면 상부 엔드링(6c)에 상부 밸런서(8)를 설치함으로써, 그것에 따라 레이디얼 팬(7)을 조립할 수 있다. 그러나 팬 블레이드(7a)와 상부 밸런서(8)를 동일한 높이로 하고 있기 때문에, 팬 블레이드(7a)의 높이가 필요 이상으로 높아진다. 또 그 팬 블레이드(7a)의 크기에 맞추어 상부 밸런서(8)의 질량을 늘릴 필요가 있어, 그 만큼 재료 비용이 증가된다.
또한 상부 밸런서(8)에는 팬 블레이드(7a)에 대한 팬 커버(8a)가 일체로 형성되고, 그 팬 커버(8a)가 메인 프레임(4)의 베어링부(4a)(도 10 참조)의 바로 밑에 위치하게 되기 때문에 상기 베어링부(4a)와 로터(6b) 사이에 상부 밸런서(8)의 높이 이상의 스페이스를 확보할 필요가 있어, 그 만큼 스크롤 압축기 자체의 축방향 길이를 크게 하지 않을 수 없다 라는 문제가 있다.
따라서 이것을 해결하기 위하여 본 출원인은 계속해서 하기 인용예 3으로서 일본국 특원2002-308007호(Japanese Patent Application No.2002-308007)를 제안하고 있다. 이 제안의 일례를 도 12에 의하여 설명하면 팬 블레이드(7a)의 높이(h)를 레이디얼 팬(7)의 송풍능력에 필요하게 되는 최소 높이로 하고, 이에 대하여 상부 밸런서(8)를 그것보다도 높은 높이(p)로 하여 상기 메인 프레임(4)의 베어링부 (4a)의 바깥 둘레를 따라 회전하도록 배치한다.
이에 의하면 상기 베어링부(4a)와 로터(6b) 사이의 스페이스를 상부 밸런서 (8)의 높이보다도 작게 할 수 있고, 따라서 스크롤 압축기 자체의 축방향 길이를 보다 짧게 할 수 있음과 동시에, 소정의 송풍능력을 가지는 레이디얼 팬(7)을 얻을 수 있다.
그러나 도 12에 나타내는 바와 같이 다른 높이의 팬 블레이드(7a)와 상부 밸런서(8)를 일체로서 제조하기 위해서는 소결로는 기술적으로 곤란하였다. 따라서 주조품을 절삭에 의하여 마무리가공할 필요가 있어, 비용상승이 된다. 또한 레이디얼 팬(7)과 상부 밸런서(8)를 각각 별체로 하여 소결에 의해 제조하는 방법(인용예 3의 도 4도 참조)도 있으나, 이것에 의하면 조립 공정수가 증가하기 때문에 역시 비용상승이 되므로 바람직하지 않다.
또, 영구자석 로터를 사용하는 동기모터에 있어서는, 상기 케이지형 로터를 가지는 유도모터와 같이, 로터의 엔드링에 팬 블레이드를 일체로 성형할 수 없다. 그 때문에 레이디얼 팬의 팬 블레이드를 단품으로서 소결 또는 주조하여 제조할 필요가 있어, 이것이 비용상승의 요인이 된다.
따라서 본 발명의 과제는 냉매 압축부의 선회 스크롤을 구동하는 전동기의 과도한 온도상승을 방지하기 위하여 그 로터에 레이디얼 팬을 설치하여 전동기실 내에서 냉매가스의 일부를 순환시키는 경우에 있어서 레이디얼 팬에 소요되는 비용을 절감하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본원의 제 1 발명은, 밀폐용기 내가 메인 프레임에 의하여 상부측이 냉매 압축부를 가지는 압축실이 되고, 하부측이 모터를 가짐과 동시에 냉매가스의 순환경로의 일부에 포함되는 전동기실로서 구획되어 있고, 상기 전동기실 내에는 모터 상부공간과 모터 하부공간을 연통하는 수단으로서 상기 모터의 스테이터 바깥 둘레측에 형성된 제 1 연통수단과, 상기 모터의 로터측 또는 로터 회전축측에 형성된 제 2 연통수단이 설치됨과 동시에, 상기 로터의 상단부측에 상기 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬 및 밸런서를 구비하고, 상기 레이디얼 팬에 의하여 상기 냉매가스의 일부를 상기 모터 하부공간으로부터 상기 제 2 연통수단을 거쳐 빨아 올려 상기 모터 상부공간 내로 방출하여 상기 밀폐용기 내를 순환시키는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 레이디얼 팬은 상기 밸런서와 대향하는 대략 180°의 범위 내에서, 상기 밸런서보다도 낮은 높이에서 방사상으로 형성된 복수의 블레이드(팬 블레이드)와, 상기 각 블레이드의 상면 사이를 덮는 팬 커버부 및 상기 로터의 상단부측에 고정되는 걸어멈춤부를 포함하는 팬캡을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 팬 블레이드 및 밸런서 중 어디에도 팬 커버를 일체로서 형성할 필요가 없다. 따라서 그들의 형상이 단순하여 좋기 때문에, 적어도 밸런서에 대해서는 소결에 의해 제조할 수 있다. 또 팬캡은, 밸런서와 함께 로터의 상단부측에 고정되기 때문에, 조립도 간단하게 행할 수 있다.
제 2 연통수단을 통하여 들어 올려진 냉매가스가 레이디얼 팬을 통하지 않고 모터 상부공간으로 유출하지 않도록 하기 위하여 상기 팬캡은 상기 제 2 연통수단과 상기 모터 상부공간을 칸막이하는 칸막이판인 것이 바람직하고, 이것에 의하여 상기 제 2 연통수단과 상기 모터 상부공간은 상기 블레이드를 거쳐 연통된다.
상기 제 1 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 팬캡은 중앙에 상기 로터회전축의 삽입구멍을 가지는 대략 원판형상의 1매의 금속판으로 이루어지고, 그 대략 절반이 상기 팬 커버부로서 사용되고, 나머지 절반이 상기 걸어멈춤부로서 사용된다. 이에 의하면 팬캡이 금속판의 가공품으로 구성되어 있기 때문에, 재료비용 및 가공비용이 종래의 성형품에 비하여 각별하게 저렴해진다.
상기 팬 블레이드와 상기 밸런서의 높이가 다른 경우에 대응할 수 있도록 상기 팬캡은 상기 팬 커버부와 상기 걸어멈춤부가 다른 높이위치에 존재하도록 그것들의 단차형상에 일체적으로 연결하는 연결부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이에 의하면 상기 로터가 케이지형 로터이고, 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드가 상기 케이지형 로터의 엔드링에 일체로 형성되어 있는 데 대하여, 상기 밸런서가 별체로서 형성되어 있는 경우에 있어서 상기 팬캡의 걸어멈춤부는 상기 밸런서와 상기 로터의 상단부와의 사이에 끼워진 상태로 상기 밸런서와 함께 상기 로터의 상단부에 고정된다.
또 상기 로터가 케이지형 로터이고 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드 및 상기 밸런서가 모두 상기 케이지형 로터의 엔드링에 일체로 형성되어 있는 경우에 있어서는 상기 팬캡의 걸어멈춤부는 상기 밸런서의 위에 씌워진 상태로 상기 밸런서와 함께 상기 로터의 상단부에 고정된다.
또 상기 로터가 영구 자석형 로터이고 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드가 상기 마그넷형 로터에 설치되는 끝판에 일체로 형성되어 있는 데 대하여 상기 밸런서가 별체로서 형성되어 있는 경우에 있어서는 상기 팬캡의 걸어멈춤부는 상기 밸런서와 상기 끝판 사이에 끼워진 상태로 상기 밸런서 및 상기 끝판과 함께 상기 로터의 상단부에 고정된다.
또 상기 로터가 영구 자석형 로터이고, 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드 및 상기 밸런서가 모두 상기 마그넷형 로터에 설치되는 끝판에 일체로 형성되어 있는 경우에 있어서는, 상기 팬캡의 걸어멈춤부는 상기 밸런서의 위에 씌워진 상태로 상기 밸런서와 함께 상기 로터의 상단부에 고정되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 발명에는 보다 비용을 절감하기 위하여, 상기 레이디얼 팬의 복수의 블레이드로서, 중앙에 상기 로터 회전축의 삽입구멍을 가지는 금속판을 상기 삽입구멍을 중심으로 하는 대략 180°의 범위 내에서 원주방향을 따라 파형으로 굴곡시킨 팬 블레이드를 채용하는 형태도 포함된다.
이 경우, 상기 금속판의 나머지 180°범위 내에 상기 로터의 상단부측에 고정되는 걸어멈춤부가 설치되나, 상기 로터 회전축의 삽입구멍에 상기 걸어멈춤부에 상기 걸어멈춤부를 2분할하는 분할홈을 형성함으로써 금속판의 설치 작업성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본원의 제 2 발명은, 밀폐용기 내가 메인 프레임에 의하여 상부측이 냉매 압축부를 가지는 압축실로 되고, 하부측이 모터를 가짐과 동시에 냉매가스의 순환경로의 일부에 포함되는 전동기실로서 구획되어 있으며, 상기 전동기실 내에는, 모터 상부공간과 모터 하부공간을 연통하는 수단으로서 상기 모터의 스테이터 바깥 둘레측에 형성된 제 1 연통수단과, 상기 모터의 로터측 또는 로터 회전축측에 형성된 제 2 연통수단이 설치되어 있음과 동시에, 상기 로터의 상단부측에 상기 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬 및 밸런서를 구비하고, 상기 레이디얼 팬에 의해 상기 냉매가스의 일부를 상기 모터 하부공간으로부터 상기 제 2 연통수단을 거쳐 빨아 올려 상기 모터 상부공간 내로 방출하여 상기 밀폐용기 내를 순환시키는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 로터가 상부 끝판 및 하부 끝판을 가지는 영구 자석형 로터이고, 상기 레이디얼 팬이 상기 상부 끝판의 하면측에 상기 제 2 연통수단과 연통하는 방사상으로 형성된 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면 상기 상부 끝판을 상기 로터에 설치하는 것만으로 레이디얼 팬을 얻을 수 있다. 이 경우, 조립 작업성을 보다 개선하는 데다가, 상기 상부 끝판에는 상기 레이디얼 팬과 대향하는 대략 180°범위 내에 상기 밸런서를 일체로 형성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본원의 제 3 발명은 밀폐용기 내가 메인 프레임에 의하여 상부측이 냉매 압축부를 가지는 압축실로 되고, 하부측이 모터를 가짐과 동시에 냉매가스의 순환경로의 일부에 포함되는 전동기실로서 구획되어 있고, 상기 전동기실 내에는 모터 상부공간과 모터 하부공간을 연통하는 수단으로서 상기 모터의 스테이터 바깥 둘레측에 형성된 제 1 연통수단과, 상기 모터의 로터측 또는 로터 회전축측에 형성된 제 2 연통수단이 설치되어 있음과 동시에, 상기 로터의 상 단부측에 상기 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬 및 밸런서를 구비하고, 상기 레이디얼 팬에 의해 상기 냉매가스의 일부를 상기 모터 하부공간으로부터 상기 제 2 연통수단을 거쳐 빨아 올려, 상기 모터 상부공간 내로 방출하여 상기 밀폐용기 내를 순환시키는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 레이디얼 팬이 중앙에 상기 로터 회전축의 삽입구멍을 가지는 1매의 금속판으로 이루어지고, 상기 삽입구멍을 중심으로 하는 대략 180°의 범위 내에서 원주방향을 따라 파형으로 굴곡된 상기 제 2 연통수단과 연통하는 복수의 방사홈을 포함하는 팬 블레이드부와, 나머지 180°의 범위 내에서 상기 밸런서와 함께 상기 로터의 상단부측에 고정되도록 형성된 걸어멈춤부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이에 의하면 소결이나 주조에 의하지 않고, 레이디얼 팬을 금속판의 일부를 파형으로 가공한 금속부품으로 구성할 수 있음과 동시에, 상기 로터에 대한 조립도 용이하게 행할 수 있다.
이 스크롤 압축기(10)는 세로 두기로 하여 설치되는 양쪽 끝이 폐쇄된 원통형상의 밀폐용기(100)를 구비하고 있고, 밀폐용기(100) 내는 메인 프레임(130)을 사이에 두고 위쪽이 압축실(110), 아래쪽이 전동기실(120)로 구획되어 있다.
압축실(110) 내에는 고정 스크롤(141)과 선회 스크롤(142)을 조합시켜 이루어지는 냉매 압축부(140)가 수납되어 있다. 고정 스크롤(141)의 경판에는 소용돌이형상의 고정 스크롤 랩(143)이 세워 설치되어 있다. 마찬가지로 선회 스크롤 (142)의 경판에도 소용돌이형상의 선회 스크롤 랩(144)이 세워 설치되어 있고, 이들 고정 스크롤 랩(143)과 선회 스크롤 랩(144)은 서로 맞물려져 있다.
선회 스크롤(142)의 뒷면에는 원통형상의 베어링 오목부(145)가 설치되어 있고, 이 베어링 오목부(145)에 모터 회전구동축(150)의 크랭크축(152)이 연결되어 있다. 선회 스크롤(142)과 메인 프레임(130) 사이에는 선회 스크롤(142)의 자전을 방지하기 위한 올덤 링(146)이 장착되어 있다. 또 압축실(110) 내에는 밀폐용기 (100)의 예를 들면 상부로부터 냉매 압축부(140) 내를 향하여 일을 끝낸 냉매(저압냉매)를 인입하기 위한 냉매 흡입관(111)이 끼워 넣어져 있다.
전동기실(120) 내에는 선회 스크롤(142)을 구동하는 회전구동축(150)을 가지는 전동기(이하, 모터라 함)(200)가 수납되어 있다. 전동기실(120) 내는 모터 (200)에 의하여 모터 상부공간(121)과 모터 하부공간(122)으로 구획되어 있고, 모터 하부공간(122)의 바닥부는 윤활유(101)의 저류부로 되어 있다.
회전구동축(150)에는 모터(200)의 로터(220)에 동축적으로 설치되는 로터 회전축(151)과, 로터 회전축(151)의 선단(도 1에서는 상단)에 로터 회전축(151)의 축선에 대하여 소정량만큼 편심된 크랭크축(152)이 포함되어 있다. 회전구동축(150)의 내부에는 윤활유(101)를 크랭크축(152)의 선단으로까지 유도하는 윤활유 공급통로(153)가 편심적으로 뚫려 있다.
모터 하부공간(122) 내에는 로터 회전축(151)의 하단측을 축 지지하는 서브 프레임(160)이 설치되어 있고, 로터 회전축(151)은 메인 프레임(130)에 형성되어 있는 로터 회전베어링(131) 및 서브 프레임(160)에 설치되는 베어링부(161)의 2점에서 베어링되어 있다. 로터 회전축(151)의 하단측은 서브 프레임(160)에 의해 윤활유(101) 내에 침지하도록 지지되어 있다.
이 실시형태에 있어서의 스크롤 압축기(10)는 내부 고압형으로, 냉매 압축부 (140)에서 생성된 고압 냉매가스는, 고정 스크롤(141) 및 메인 프레임(130)의 바깥 둘레측에 뚫어 설치된 가스통로(132)를 거쳐 일단 전동기실(120)의 모터 상부공간 (121) 내로 들어가고, 모터 상부공간(121)에 설치되어 있는 냉매 토출관(123)으로부터 도시 생략한 냉동사이클에 송출된다.
모터(200)는 밀폐용기(100)의 안 둘레면을 따라 배치되는 스테이터(210)와, 스테이터(210)의 안 둘레면측에 소정의 간극을 가지고 회전 가능하게 배치된 로터 (220)를 구비하고 있고, 로터(220)는 그 중심에 로터 회전축(151)을 구비하고 있다. 스테이터(210)에는 로터(230)에 회전자계를 주는 코일(211)이 감겨져 있다.
모터 상부공간(121)과 모터 하부공간(122)은 제 1 및 제 2의 2개의 연통수단에 의해 연통되어 있다. 이 예에 있어서 제 1 연통수단은 스테이터(210)와 밀폐용기(100) 사이에서 스테이터(210)의 바깥 둘레면측에 형성된 노치홈(212)이고, 제 2 연통수단은 로터(220)의 축방향을 따라 관통 설치된 연통구멍(222)이다. 노치홈 (212) 및 연통구멍(222)의 배치나 수는 임의로 설정할 수 있다. 또한 모터 상부공간(121)과 모터 하부공간(122)은 스테이터(210)와 로터(220)의 사이에 존재하는 간극에 의해서도 연통되어 있다.
또, 도 1 및 도 2에 있어서 연통구멍(222)은 로터(220) 내에 설치되어 있으나, 로터(220)의 축 삽입구멍(221)과 모터 회전축(151) 사이에 설치하여도 좋다. 즉, 축 삽입구멍(221)의 안 둘레면측 및/또는 모터 회전축(151)의 바깥 둘레면측에 반원형상의 홈을 형성하여 이것을 연통구멍(222)으로서 기능시켜도 좋다.
다음에 도 3을 참조하여 상기 로터(220)의 구성을 구체적으로 설명한다. 제 1 실시형태에 있어서의 로터(220)는 케이지형 로터이고, 링형상의 전자강판(231)을 소정각도씩 어긋나게 하면서 적층한 로터 본체(230)를 구비하고, 로터 본체(230)의 양쪽 끝에는 엔드링(240, 250)이 일체적으로 성형되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 각 전자강판(231)에는 원주방향을 따라 케이지형 도체를 형성하기 위한 도체 형성구멍(232)이 소정의 간격을 두고 다수 설치되어 있고, 이 도체 형성구멍(232)이 소정 각도씩 어긋나면서 적층됨으로써 로터 본체 (231) 내에 케이지형의 슬롯구멍(233)이 형성된다.
엔드링(240, 250)은 슬롯구멍(233) 내에 주입되는 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 도체와 일체로 형성되어 있다. 엔드링(240, 250)의 중앙부분에는 원형오목부(241)가 형성되어 있고, 그 속에 상기 연통구멍(222)의 각 끝부가 배치되어 있다. 또한 하단측의 원형 오목부는 도면작성의 형편상, 그 도시가 생략되어 있다.
로터(220)의 상부측[모터 상부공간(121)측]의 상부 엔드링(240)에는 레이디얼 팬을 구성하는 복수의 팬 블레이드(242)가 일체적으로 형성되어 있다. 팬 블레이드(242)는 상부 엔드링(240)의 대략 180°의 범위 내에 걸쳐 방사상으로 배치되어 있다. 또 상부 엔드링(240)에는 후술하는 팬캡(260)과 밸런서(270)를 고정하기 위한 가이드 핀(243, 244)이 대략 180°의 간격을 가지고 1쌍으로서 설치되어 있다.
상부 엔드링(240)에는 팬캡(260)과 밸런서(상부 밸런서)(270)가 설치된다. 팬캡(260)은 중앙에 로터 회전축(151)의 삽입구멍(261)을 가지는 대략 원판형상의 1매의 금속판으로 이루어지고, 팬 블레이드(242)의 상면 사이를 덮는 팬 커버부 (262)와, 상부 엔드링(240)에 대하여 걸어멈춰지는 걸어멈춤부(263)를 구비하고 있다.
팬 커버부(262)는 팬캡(260)의 대략 절반의 주위에 걸쳐 형성되어 있고, 나머지 절반이 걸어멈춤부(263)로 되어 있다. 팬 커버부(262)와 걸어멈춤부(263)는 연결부(264, 264)를 거쳐 단차형상으로 연결되어 있고, 이 예에서는 팬 커버부 (262)가 걸어멈춤부(263)에 대하여 1단 높은 위치에 존재하도록 형성되어 있다.
연결부(264, 264)는 팬 블레이드(242)의 높이에 상당하는 높이를 가지는 수직판으로 이루어지고, 양쪽 끝이 각각 팬 커버부(262)와 걸어멈춤부(263)에 대하여 대략 직각으로 연결되어 있다. 걸어멈춤부(263)에는 상부 엔드링(240)의 가이드 핀(243, 244)에 끼워 맞추는 가이드구멍(265, 265)이 뚫려 있다.
상부 밸런서(270)는 상부 엔드링(240)상에 있어서 팬 블레이드(242)의 형성영역과 대향하는 반대측의 대략 180°의 범위 내에 배치되는 C자형상의 블록으로 이루어지고, 예를 들면 황동분말의 소결체를 사용할 수 있다.
상부 밸런서(270)는 스크롤 압축기 본래의 밸런스질량에 각 팬 블레이드 (242)의 질량을 더한 질량을 가지도록 팬 블레이드(242)보다도 높게 형성되어 있고, 그 양쪽 끝측에는 가이드 핀(243, 244)이 하단측으로부터 끼워 넣어지는 고정구멍(271, 271)이 설치된다.
고정구멍(271, 271)은 상부 밸런서(270)의 하단으로부터 상단에 걸쳐 관통 하는 관통구멍으로서 설치되어 있으나, 이 예에 있어서 고정구멍(271, 271)은 하단측의 구멍지름이 가이드 핀(243, 244)과 대략 동일지름으로 되어 있고, 상단측의 구멍지름은 하단측의 구멍지름보다도 큰 지름으로 형성되어 있다.
즉, 이 예에 있어서 상부 밸런서(270)는 가이드 핀(243, 244)에 끼워 넣어진 후, 그들 선단을 고정구멍(271, 271)의 위로부터 코킹으로 고정하도록 하고 있어, 그 때문에 상단측의 구멍지름이 큰 지름으로 되어 있다. 또한 이외에 볼트 등의 나사식으로 고정하여도 좋다.
로터(220)의 하부측[모터 하부공간(122)측]의 하부 엔드링(250)에는 밸런서 (251)(이하, 하부 밸런서라 함)가 일체적으로 형성되어 있다. 하부 밸런서(251)는 하부 엔드링(250)의 대략 180°범위에 걸쳐 형성되어 있고, 하부 엔드링(250)의 하단면보다도 소정 높이 돌출하도록 형성되어 있다. 또한 상부 밸런서(270)와 하부 밸런서(251)는 180°어긋나게 배치된다.
이 구성에 의하면 먼저 팬 커버부(262)로 팬 블레이드(242)의 각 상면 사이를 덮도록 하여 팬캡(260)을 상부 엔드링(240)상에 배치한다. 그 위치결정은 걸어멈춤부(263)의 가이드구멍(265, 265)을 상부 엔드링(240)의 가이드 핀(243, 244)에 끼워 맞춤으로써 행한다.
다음에 상부 밸런서(270)의 고정구멍(271, 271)을 가이드 핀(243, 244)에 끼워 맞추게 하고 상부 밸런서(270)를 팬캡(260)의 걸어멈춤부(263)상에 배치하여 가이드 핀(243, 244)의 선단부를 코킹한다. 이에 의하여 로터(220)에 레이디얼 팬이 설치된다.
다시, 도 1을 참조하여 이 레이디얼 팬을 구비한 스크롤 압축기의 동작에 대하여 설명한다. 모터(200)를 기동하여 스크롤 압축기(10)를 작동시키면, 도시 생략한 냉동사이클에 있어서 일을 끝낸 저압냉매는 냉매 흡입관(111)으로부터 냉매 압축부(140)의 바깥 둘레측으로 유도되어 그 고정 스크롤(141)과 선회 스크롤(142)의 각 스크롤 랩(143, 144)의 사이를 바깥 둘레측으로부터 중심을 향하여 이동하면서 압축된다.
냉매 압축부(140)에 의해 생성된 고압 냉매가스는, 상기 가스통로(132)를 통하여 전동기실(120)의 모터 상부공간(121) 내에 들어가 냉매 토출관(123)으로부터 도시한 냉동 사이클로 송출되나, 이때 전동기실(120) 내에는 로터(220)와 함께 회전하는 팬 블레이드(242)로 이루어지는 레이디얼 팬의 원심 송풍력에 의하여 모터 상부공간(121)에 대하여 모터 하부공간(122)측이 부압이 된다.
이 때문에 상기 제 1 연통수단인 노치홈(212)측에서는 모터 상부공간(121)으로부터 모터 하부공간(122)을 향하는 공기류가 생성되고, 상기 제 2 연통수단인 연통구멍(222)측에서는 모터 하부공간(122)으로부터 모터 상부공간(121)을 향하는 공기류가 생성된다.
이에 의하여 모터 상부공간(121) 내로 들어 간 고압 냉매가스의 일부는, 모터 상부공간(121)으로부터 바깥 둘레측의 상기 노치홈(212)을 통하여 모터 하부공간(122)에 이르고, 모터 하부공간(122)으로부터 안 둘레측의 상기 연통구멍(222)을 통하여 다시 모터 상부공간(121)으로 되돌아가도록 순환하여 모터(200)를 냉각한다.
한편, 밀폐용기(100)의 바닥부에 저류되어 있는 윤활유(101)는, 회전구동축 (150)의 하단에 설치되어 있는 펌프수단에 의하여 상기 회전구동축(150) 내의 윤활유 공급통로(153)를 통하여 위쪽으로 빨아 올려져 메인 프레임(130)측의 각 베어링 슬라이딩부를 윤활한 후, 모터 상부공간(121)으로 되돌아가나, 상기 레이디얼 팬의 원심 송풍력에 의하여 바깥 둘레측의 상기 노치홈(212) 내를 통하여 상기 노치홈 (212)을 흘러 내리는 고압 냉매가스의 흐름을 타고 신속하게 밀폐용기(100)의 바닥부로 되돌아가게 된다.
본 발명의 제 2 실시형태로서, 상기 팬캡(260)은 도 4에 나타내는 바와 같이 동기모터의 영구자석을 가지는 로터(320)에 대해서도 적용할 수 있다. 영구 자석형 로터(마그넷 로터)(320)에 있어서는 로터 본체(330)의 상단측과 하단측의 각각에 별체로서 형성된 상부 끝판(340)과 하부 끝판(350)이 각각 설치된다.
또한 상부 끝판(340)과 하부 끝판(350)은 상기 제 1 실시형태의 상부 엔드링(240)과 하부 엔드링(250)에 대응하나, 로터 본체(330)에 대하여 일체가 아닌 점에서 다르다.
로터 본체(330)는 전자강판의 적층체로 이루어지고, 그 중앙에 로터 회전축 (151)이 삽입되는 축 삽입구멍(331)을 구비하고 있으며, 축 삽입구멍(331)의 주위에는 모터 상부공간(121)과 모터 하부공간(122)(도 1 참조)을 연통하는 제 2 연통수단으로서의 연통구멍(332)이 설치되어 있다. 이 예에 있어서 연통구멍(332)은 축선방향을 중심으로 90°간격으로 4곳에 설치되어 있다.
또, 이 예에 있어서 로터 본체(330)에는 6개의 슬롯구멍이 원주방향을 따라 균등간격으로 설치되어 있고, 그 각각에 판형상의 영구자석(333)이 끼워 넣어져 있다. 또 로터 본체(330)의 바깥 둘레측에는 전자강판의 적층체를 유지하기 위한 고정 핀(335)이 삽입되는 복수의 핀 삽입구멍(334)이 원주방향을 따라 등간격으로 뚫려 있다.
상부 끝판(340)에는 그 대략 절반의 주위에 걸쳐 레이디얼 팬용의 팬 블레이드(342)가 복수매 세워 설치되어 있다. 또 상부 끝판(340)에는 고정 핀(335)이 삽입되는 핀 삽입구멍(343)이 원주방향을 따라 등간격으로 설치되어 있고, 상부 끝판 (340)은 고정 핀(335)을 거쳐 로터 본체(330)에 일체적으로 고정된다.
이 마그넷 로터(320)에 있어서도 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 상부 끝판(340)상에 있어서 팬 블레이드(342)의 형성영역과 대향하는 반대측의 대략 180°의 범위 내에 배치되는 대략 C자형상의 예를 들면 소결체로 이루어지는 상부 밸런서(370)를 구비하고 있다.
상부 밸런서(370)는 팬캡(260) 및 상부 끝판(340)과 함께 고정 핀(335)을 거쳐 로터 본체(330)에 일체적으로 고정된다. 그 때문에 팬캡(260)의 걸어멈춤부 (263)와 상부 밸런서(370)에는 고정 핀(335)이 삽입되는 핀 삽입구멍(365, 371)이 뚫려 있다.
하부 끝판(350)도 상부 끝판(340)과 마찬가지로 고정 핀(335)을 거쳐 로터 본체(330)에 일체적으로 고정되나, 이 예에서는 하부 끝판(350)과 하부 밸런서(351)는 별체로서 형성되어 있고, 하부 밸런서(351)는 하부 끝판(350)과 함께 고정 핀(335)에 의해 로터 본체(330)에 고정된다. 또한 하부 밸런서(351)와 하 부 끝판(350)은 일체로 할 수도 있다.
이 마그넷 로터(320)를 조립하는 순서의 일례를 설명한다. 로터 본체(330)에 영구자석(333)이 장착되어 있는 것으로 하고, 먼저 로터 본체(330)의 각 핀 삽입구멍(334)에 고정 핀(335)을 압입한다.
다음에 로터 본체(330)의 상단측에 대해서는 고정 핀(335)이 돌출되어 있는 끝부에 상부 끝판(340), 팬캡(260) 및 상부 밸런서(370)의 각 핀 삽입구멍(343, 365, 371)을 설치한다. 그 경우, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 팬캡(260)의 팬 커버부(262)로 팬 블레이드(342)의 상면 사이를 덮고, 또 팬캡(260)의 걸어멈춤부 (263)를 상부 끝판(340)과 상부 밸런서(370)의 사이에 배치한다.
로터 본체(330)의 하단측에 대해서도 고정 핀(335)이 돌출되어 있는 끝부에 하부 끝판(350)과 하부 밸런서(342)를 설치한다. 그리고 각 고정 핀(335)의 양쪽 끝을 코킹한다. 이와 같이 하여 마그넷 로터(320)의 상부 끝판(340)에 대하여 레이디얼 팬을 저렴하게 조립할 수 있다. 또한 스크롤 압축기의 동작은 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
다음에 도 5에 나타내는 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 도 5에는 로터 (420)만을 나타내나, 이 로터(420)는 유도 모터용으로 그 기본적인 구성은 상기 제 1 실시형태에서 설명한 도 3의 로터(220)와 동일하여도 되기 때문에 이 로터(420)에 있어서, 상기 로터(220)와 동일 또는 동일하다고 간주되어도 좋은 구성요소에는 그것과 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
이 제 3 실시형태는 레이디얼 팬을 가지는 팬 플레이트(450)를 사용하는 점 을 특징으로 하고 있다. 즉, 이 제 3 실시형태에 있어서 로터 본체(430)의 상부 엔드링(440)에는 팬 플레이트(450) 및 상부 밸런서(270)를 일체적으로 유지하기 위한 가이드 핀(243, 244)만이 설치된다.
팬 플레이트(450)는 중앙에 로터 회전축(151)의 삽입구멍(451)을 가지는 링형상의 금속판으로 이루어지고, 레이디얼 팬을 구성하는 복수의 블레이드(팬 블레이드)(452)를 구비하고 있다.
팬 블레이드(452)는 금속판을 삽입구멍(451)을 중심으로 하는 대략 180°의 범위 내에서 원주방향을 따라 파형으로 굴곡시킨 팬 블레이드로 이루어지고, 나머지 180°의 범위 내에 로터 본체(430)의 상단부측에 고정되는 걸어멈춤부(453)가 설치되어 있다. 걸어멈춤부(453)에는 가이드 핀(243, 244)이 삽입되는 1쌍의 핀 삽입구멍(454, 454)이 설치되어 있다.
이에 의하면 팬 플레이트(450)를 상부 밸런서(270)와 함께 로터 본체(430)의 상부 엔드링(440)에 고정함으로써 팬 블레이드(452)로 이루어지는 레이디얼 팬이 얻어진다. 또한 팬 블레이드(452)는 상부 엔드링(440)에 고정된 상태로 상기 제 2 연통수단으로서의 연통구멍(222)과 연통된다. 또 이 예에 있어서 팬 플레이트 (450)는 금속판을 프레스성형한 것으로 이루어지나, 경우에 따라서는 수지판으로 할 수도 있다.
다음에 도 6에 나타내는 제 4 실시형태에 대하여 설명한다. 이 제 4 실시형태에 있어서의 로터(520)는 영구자석 모터용이고, 그 기본적인 구성은 상기 제 2 실시형태에서 설명한 도 4의 로터(320)와 동일하여도 되기 때문에 이 로터(520)에 있어서 상기 로터(320)와 동일 또는 동일하다고 간주되어도 좋은 구성요소에는 그것과 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
이 제 4 실시형태는 로터 본체(530)의 상부 끝판(340)에 팬 블레이드를 형성하지 않고, 그 대신에 팬캡(260)과 함께 팬 플레이트(550)를 사용하는 것을 특징으로 한다.
팬 플레이트(550)는 원반형상의 금속판을 프레스가공한 것으로 이루어지고, 중앙에 로터 회전축(151)이 삽입되는 축 삽입구멍(551)을 구비하고 있다. 이 팬 플레이트(550)에는 반경방향의 대략 180°에 걸쳐 수직면과 수평면을 교대로 굴곡하여 이루어지는 팬 블레이드(552)가 형성되어 있고, 나머지 180°가 상부 끝판 (340)에 대한 걸어멈춤부(553)로 되어 있다.
걸어멈춤부(553)에는 로터 본체(530)로부터 돌출 설치되는 고정 핀(335)이 삽입되는 핀 삽입구멍(554)이 원주방향을 따라 소정간격으로 복수 형성되어 있다. 걸어멈춤부(553)의 일부에는 축 삽입구멍(551)의 지름에 유연성을 가지게 하여 팬 플레이트(550)의 설치시에 로터 회전축(151) 사이의 간극을 보다 작게 하기 위한 슬롯 홈(555)이 반경방향을 따라 형성되어 있다.
팬 플레이트(550)는 그 위에 팬캡(260)이 씌워지고, 팬 블레이드(552)의 상면이 팬캡(260)의 팬 커버부(262)로 덮힌 상태에서 상부 밸런서(370)와 함께 로터 본체(530)의 상부 끝판(340)에 고정되고, 고정된 상태에서 상기 제 2 연통수단으로서의 연통구멍(332)과 연통된다. 또한 경우에 따라서는 팬 플레이트(550)를 수지판으로하여도 좋다.
다음에 도 7에 나타내는 제 5 실시형태에 대하여 설명한다. 이 제 5 실시형태에 있어서의 로터(620)는 유도 모터용이고, 그 기본적인 구성은 상기 제 1 실시형태에서 설명한 도 3의 로터(220)와 동일하여도 되기 때문에 이 로터(620)에 있어서 로터(220)와 동일 또는 동일하다고 간주되어도 좋은 구성요소에는 그것과 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
이 제 5 실시형태에서는 로터 본체(630)의 상부 엔드링(240)에 팬 블레이드 (242)와 함께 상부 밸런서(642)가 일체로 형성되고, 이에 따라 상기 팬캡(260)과 다른 형상의 팬캡(660)을 사용하는 점을 특징으로 한다.
즉, 상부 엔드링(640)에는 팬 블레이드(242)와 대향하는 대략 180°의 범위 내에서 상부 밸런서(642)가 팬 블레이드(242)보다도 높은 높이를 가지고 일체로 형성되어 있다. 상부 밸런서(642)에는 팬캡(660)을 설치하기 위한 가이드 핀(644, 644)이 설치되어 있다. 또한 상부 밸런서(642)의 전체 질량은, 상기 제 1 실시형태에서 설명한 상부 밸런서(270)와 동일하게 되도록 선택된다.
팬캡(660)은 로터 회전축(151)이 삽입되는 축 삽입구멍(661)을 가지는 바람직하게는 금속판으로 이루어지고, 팬 블레이드(242) 상면 사이를 덮는 팬 커버부 (662)와, 상부 밸런서(642)의 상단부측에 고정되는 걸어멈춤부(663)를 구비하고 있다. 팬 커버부(662)와 걸어멈춤부(663)는, 단차부(664, 664)를 거쳐 팬 커버부 (662)측이 걸어멈춤부(663)에 대하여 1단 낮아지도록 연결되어 있다.
이 제 5 실시형태에 의하면, 팬캡(660)을 상부 밸런서(642)에 고정하는 것만으로 팬캡(660)의 팬 커버부(662)에 의해 팬 블레이드(242) 상면 사이가 덮여져 팬 블레이드(242)에 의한 레이디얼 팬이 얻어진다.
다음에 도 8에 나타내는 제 6 실시형태에 대하여 설명한다. 이 제 6 실시형태에 있어서의 로터(720)는 영구자석 모터용이고, 그 기본적인 구성은 상기 제 2 실시형태에서 설명한 도 4의 로터(320)와 동일하여도 되기 때문에 이 로터(720)에 있어서 로터(320)와 동일 또는 동일하게 간주되어도 좋은 구성요소에는 그것과 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
이 제 6 실시형태는 로터 본체(730)에 설치되는 상부 끝판(340)에 팬 블레이드(342)와 함께 상부 밸런서(743)가 일체로 형성되고, 이에 따라 상기 제 5 실시형태에 있어서의 팬캡(660)과 동일형상의 팬캡(750)을 사용하는 점을 특징으로 한다.
즉, 상부 끝판(340)은 로터 회전축(151)이 삽입되는 축 삽입구멍(741)을 가지고, 팬 블레이드(342)와 대향하는 대략 180°의 범위 내에서 상부 밸런서(743)가 팬 블레이드(342)보다도 높은 높이를 가지고 일체로 형성되어 있다. 또한 상부 밸런서(743)의 전체 질량은 상기 제 2 실시형태에서 설명한 상부 밸런서(370)와 동일하게 되도록 선택된다.
팬 블레이드(342) 및 상부 밸런서(743)의 각각에는 로터 본체(730)에 대한 고정용으로서 로터 본체(730)에 압입되는 고정 핀(335)의 끝부가 삽입되는 핀 삽입구멍(744)이 소정의 간격으로 뚫려 있다.
팬캡(750)은 상기 팬캡(660)과 실질적으로 동일하여 로터 회전축(151)이 삽입되는 축 삽입(751)을 가지는 바람직하게는 금속판으로 이루어져 팬 블레이드 (342) 상면 사이를 덮는 팬 커버부(752)와, 상부 밸런서(743)의 상단부측에 고정되 는 걸어멈춤부(753)를 구비하고 있다.
팬 커버부(752)와 걸어멈춤부(753)는, 단차부(754, 754)를 거쳐 팬 커버부 (752)측이 걸어멈춤부(753)에 대하여 1단 낮아지도록 연결되어 있다. 또 팬 커버부(752)와 걸어멈춤부(753)에는 로터 본체(730)에 대한 고정용으로서 상기 상부 끝판(340)의 핀 삽입구멍(744)에 대응하는 위치에 핀 삽입구멍(755)이 뚫려 있다.
이 제 6 실시형태에 있어서도 로터 본체(730)에 상부 끝판(340)에 설치된 후, 그 상부 끝판(340)에 팬캡(750)을 고정하는 것만으로 팬캡(750)의 팬 커버부 (752)로 팬 블레이드(342) 상면 사이가 덮여져 팬 블레이드(342)에 의한 레이디얼 팬이 얻어진다.
다음에 도 9에 나타내는 제 7 실시형태에 대하여 설명한다. 이 제 7 실시형태에 있어서의 로터(820)는 영구자석 모터용으로서 상기 제 6 실시형태의 변형예에 상당한다. 따라서 상기 제 6 실시형태에 있어서의 로터(720)와 동일 또는 동일하게 간주되어도 좋은 구성요소에는 그것과 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
이 제 7 실시형태에 있어서는 로터 본체(830)에 설치되는 상부 끝판(340)의 하면측[로터 본체(830)와 대향하는 면측]에 레이디얼 팬을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 상부 끝판(340)은 중앙에 로터 회전축(151)이 삽입되는 축 삽입구멍 (844)을 가지는 바람직하게는 금속분말의 소결에 의해 원반형상으로 형성되나, 그 판두께가 두껍게 되어 있고, 로터 본체(830)와 대향하는 하면측에는 대략 180°의 범위 내에서 방사상으로 형성된 레이디얼 팬용의 복수의 홈(843)이 설치되어 있다. 각 홈(843)은 상부 끝판(340)을 로터 본체(830)에 고정하였을 때에 상기 제 2 연통수단으로서의 연통구멍(332)과 연통된다.
또, 상부 끝판(340)의 상면측에는 상기 레이디얼 팬용의 홈(843)과 대향하는 반대측의 대략 180°의 범위 내에 상부 밸런서(842)가 설치되어 있다. 상부 밸런서(842)는 상부 끝판(340)과 일체로 성형되는 것이 바람직하나, 별체로서 형성하여 상부 끝판(340)의 상면에 설치되도록 하여도 좋다.
또, 상부 끝판(340)에는 로터 본체(830)에 대한 고정용으로서 로터 본체 (830)에 압입되는 고정 핀(335)의 끝부가 삽입되는 핀 삽입구멍(845)이 소정의 간격으로 뚫려 있다.
이 제 7 실시형태에 의하면, 상부 끝판(340)을 로터 본체(830)에 고정하는 것만으로 레이디얼 팬이 얻어지기 때문에 상기한 밸런서 캡이 불필요하게 되어 레이디얼 팬에 소요되는 비용을 보다 저렴하게 할 수 있다.
또한 상기 실시형태에서 설명한 스크롤 압축기는, 냉매 압축부에서 생성된 고압 냉매가스를 전동기실 경유로 냉동사이클에 공급하는 내부 고압형이나, 본 발명은 냉동사이클로부터 되돌아가는 저압 냉매를 전동기실 경유로 냉매 압축부에 주는 내부 저압형에도 적용 가능하다. 또 상기 각 실시형태에 있어서는 밸런서나 팬캡 등을 코킹핀에 의해 고정하도록 하고 있으나, 볼트 등 다른 고정수단을 사용하여도 좋다.
이상, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 설명하였 으나, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 상기 스크롤 압축기의 분야에 종사하는 통상의 기술지식을 가지는 당업자이면 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 상기할 수 있을 각종 변형예 또는 수정예도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 로터의 상단측에 레이디얼 팬을 설치하여 전동기실 내에 윤활유의 흐름을 방해하지 않도록 냉매가스를 포함하는 공기의 순환류를 생성하여 모터를 냉각하는 경우에 있어서 그 레이디얼 팬에 소요되는 비용을 절감할 수 있어, 전체로서 저비용으로 신뢰성이 높은 스크롤 압축기를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 밀폐용기 내(內)가 메인 프레임에 의하여 상부측이 냉매 압축부를 가지는 압축실이 되고, 하부측이 모터를 가짐과 동시에 냉매가스의 순환경로의 일부에 포함되는 전동기실로서 구획되어 있고, 상기 전동기실 내에는 모터 상부공간과 모터 하부공간을 연통하는 수단으로서, 상기 모터의 스테이터 바깥 둘레측에 형성된 제 1 연통수단과, 상기 모터의 로터측 또는 로터 회전축측에 형성된 제 2 연통수단이 설치되어 있음과 동시에, 상기 로터의 상단부측에 상기 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬 및 밸런서를 구비하고, 상기 레이디얼 팬에 의하여 상기 냉매가스의 일부를 상기 모터 하부공간으로부터 상기 제 2 연통수단을 거쳐 빨아 올려 상기 모터 상부공간 내에 방출하여 상기 밀폐용기 내를 순환시키는 스크롤 압축기에 있어서,
    상기 레이디얼 팬은, 상기 밸런서와 대향하는 180°의 범위 내에서 상기 밸런서보다도 낮은 높이에서 방사상으로 형성된 복수의 블레이드와, 상기 각 블레이드의 상면 사이를 덮는 팬 커버부 및 상기 로터의 상단부측에 고정되는 걸어멈춤부를 포함하는 팬캡을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 팬캡은, 상기 제 2 연통수단의 위쪽에 설치되고, 상기 제 2연통수단은, 상기 블레이드를 거쳐 상기 모터 상부공간에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 팬캡은, 중앙에 상기 로터 회전축의 삽입구멍을 가지는 원판형상의 1매의 금속판으로 이루어지고, 그 절반이 상기 팬 커버부로서 사용되고, 나머지 절반이 상기 걸어멈춤부로서 사용되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 팬캡은, 상기 팬 커버부와 상기 걸어멈춤부가 다른 높이위치에 존재하 도록 그것들을 단차형상으로 일체적으로 연결하는 연결부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 로터가 케이지형 로터이고, 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드가 상기 케이지형 로터의 엔드링에 일체로 형성되어 있는 것에 대하여, 상기 밸런서가 별체로서 형성되어 있는 경우에 있어서, 상기 팬캡의 걸어멈춤부는 상기 밸런서와 상기 로터의 상단부 사이에 끼워진 상태로 상기 밸런서와 함께 상기 로터의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 로터가 케이지형 로터이고, 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드 및 상기 밸런서가, 모두 상기 케이지형 로터의 엔드링에 일체로 형성되어 있는 경우에 있어서, 상기 팬캡의 걸어멈춤부는, 상기 밸런서의 위에 씌워진 상태로 상기 밸런서의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 로터가 영구자석형 로터이고, 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드가 상기 영구자석형 로터에 설치되는 끝판에 일체로 형성되어 있는 것에 대하여, 상기 밸런서가 별체로서 형성되어 있는 경우에 있어서, 상기 팬캡의 걸어멈춤부는 상기 밸런서와 상기 끝판과의 사이에 끼워진 상태로 상기 밸런서 및 상기 끝판과 함께 상기 로터의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 로터가 영구자석형 로터이고, 상기 레이디얼 팬의 각 블레이드 및 상기 밸런서가 모두 상기 영구자석형 로터에 설치되는 끝판에 일체로 형성되어 있는 경우에 있어서, 상기 팬캡의 걸어멈춤부는, 상기 밸런서의 위에 씌워진 상태로 상기 밸런서의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 레이디얼 팬의 복수의 블레이드가, 중앙에 상기 로터 회전축의 삽입구멍을 가지는 금속판을 상기 삽입구멍을 중심으로 하는 180°의 범위 내에서 원주방향을 따라 파형으로 굴곡시킨 팬 블레이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 금속판의 나머지 180°의 범위 내에 상기 로터의 상단부측에 고정되는 걸어멈춤부가 설치되어 있고, 상기 걸어멈춤부에는 상기 걸어멈춤부를 2분할하는 분할홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  11. 밀폐용기 내(內)가 메인 프레임에 의하여 상부측이 냉매 압축부를 가지는 압축실이 되고, 하부측이 모터를 가짐과 동시에 냉매가스의 순환경로의 일부에 포함되는 전동기실로서 구획되어 있고, 상기 전동기실 내에는 모터 상부공간과 모터 하부공간을 연통하는 수단으로서, 상기 모터의 스테이터 바깥 둘레측에 형성된 제 1 연통수단과, 상기 모터의 로터측 또는 로터 회전축측에 형성된 제 2 연통수단이 설치되어 있음과 동시에, 상기 로터의 상단부측에 상기 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬 및 밸런서를 구비하고, 상기 레이디얼 팬에 의하여 상기 냉매가스의 일부를 상기 모터 하부공간으로부터 상기 제 2 연통수단을 거쳐 빨아 올려 상기 모터 상부공간 내에 방출하여 상기 밀폐용기 내를 순환시키는 스크롤압축기에 있어서,
    상기 로터가, 상부 끝판 및 하부 끝판을 가지는 영구자석형 로터이고, 상기 레이디얼 팬이, 상기 상부 끝판의 하면측에 상기 제 2 연통수단과 연통하는 방사상으로 형성된 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 상부 끝판에는 상기 레이디얼 팬과 대향하는 180°의 범위 내에 상기 밸런서가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  13. 밀폐용기 내(內)가 메인 프레임에 의하여 상부측이 냉매 압축부를 가지는 압축실로 되고, 하부측이 모터를 가짐과 동시에, 냉매가스의 순환경로의 일부에 포함되는 전동기실로서 구획되어 있고, 상기 전동기실 내에는 모터 상부공간과 모터 하부공간을 연통하는 수단으로서, 상기 모터의 스테이터 바깥 둘레측에 형성된 제 1 연통수단과, 상기 모터의 로터측 또는 로터 회전축측에 형성된 제 2 연통수단이 설치되어 있음과 동시에, 상기 로터의 상단부측에 상기 로터와 함께 회전하는 레이디얼 팬 및 밸런서를 구비하고, 상기 레이디얼 팬에 의하여 상기 냉매가스의 일부를 상기 모터 하부공간으로부터 상기 제 2 연통수단을 거쳐 빨아 올려 상기 모터 상부공간 내에 방출하여 상기 밀폐용기 내를 순환시키는 스크롤 압축기에 있어서,
    상기 레이디얼 팬이, 중앙에 상기 로터 회전축의 삽입구멍을 가지는 1매의 금속판으로 이루어지고, 상기 삽입구멍을 중심으로 하는 180°의 범위 내에서 원주방향을 따라 파형으로 굴곡된 상기 제 2 연통수단과 연통하는 복수의 방사홈을 포함하는 팬 블레이드부와, 나머지 180°의 범위 내에서 상기 밸런서와 함께 상기 로터의 상단부측에 고정되도록 형성된 걸어멈춤부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
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