KR101283350B1 - 유입구 스크린 및 스크롤 압축기 - Google Patents

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비쩌 퀼마쉬넨바우 게엠베하
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Abstract

압축기 하우징과 스크롤 압축기의 흡입 덕트 사이의 유입 포트와 출입 포트를 연결하는 흡입 스크린 부재가 제공된다. 흡입 스크린 부재는 또한 입자들이 스크롤 압축기로 들어가는 것을 방지하도록 스크롤 압축기에 들어가는 유체를 스크린하게 된다. 상기 흡입 스크린 부재는 단지 두개의 구성요소로 구현될 수 있는데, 외부 하우징과 튜브형 연장부를 위한 유입 고정구에 장착되는 장착 세그먼트를 제공하도록 접혀진 섹션을 갖는 시트 금속 몸체를 포함하게 된다. 상기 접혀진 세그먼트의 클림핑은 상기 스크린을 체결하게 된다. 다른 실시예에서 스크린 부착을 위해 용접이 사용될 수 있다.

Description

유입구 스크린 및 스크롤 압축기{Inlet Screen and Scroll Compressor incorporating same}
본 발명은 스크린 및/또는 냉매를 압축하기 위한 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이와 같은 스크롤 압축기의 유입구에서의 흡입 스크린 부재에 관한 것이다.
스크롤 압축기는 냉동, 공기조화, 산업용 냉각 및 냉동고와 같은 응용분야 및/또는 압축 유체가 사용되는 응용분야를 위한 냉매를 압축하는데 사용되는 압축기이다. 종래의 스크롤 압축기는 예를 들면 Hasemann의 미국특허 6,398,530, Kammhoff 등의 미국특허 6,814,551, Kammhoff 등의 미국특허 6,960,070 및 Kammhoff 등의 미국특허 7,112,046 에 예시되어 있고, 이들은 모두 본 출원의 양수인과 밀접한 관계인 Bitzer entity에 양도되어 있다. 본 개시물이 이와 같은 또는 다른 스크롤 압축기 디자인을 충족할 수 있는 개량된 것에 속하기 때문에, 미국특허 6,398,530; 7,112,046; 6,814,551; 및 6,960,070의 모든 게시물은 여기서 전체로써 참고로 결합되어 있다.
이와 같은 특허들에 의해 예시된 바와 같이, 스크롤 압축기는 통상적으로 그 안에 스크롤 압축기가 담겨있는 외부 하우징을 포함한다. 스크롤 압축기는 제1 및 제2 스크롤 압축기 부재를 포함한다. 제1 압축기 부재는 통상적으로 고정되어 배열되고 외부 하우징에 고정되어 있다. 제2 스크롤 압축기 부재는 각각의 베이스들 위에 있고 서로 맞물려 있는 각각의 스크롤 리브들 사이에서 냉매를 압축하기 위해 상기 제1 스크롤 압축기 부재에 대하여 움직일 수 있다. 통상적으로 이동 스크롤 압축기 부재는 냉매를 압축하기 위한 목적 하에 중심축에 대하여 선회궤도 경로로 구동된다. 일반적으로 전자 모터와 같은 적절한 구동 유닛이 상기 이동 스크롤 부재를 구동하기 위하여 같은 하우징 내에 제공된다.
본 발명은 당 기술분야의 종래의 문제를 해결하기 위한 것이다.
본 발명은 흡입 스크린 부재 및/또는 흡입 스크린 부재와 함께 사용되는 스크롤 압축기에 관한 것이고, 유입 고정구 및 스크롤 압축기 하우징 내의 내부 흡입 덕트 사이의 거리를 연결하는데 사용될 수 있고, 동시에 스크롤 압축기의 스크롤 몸체에 들어가는 입자를 거르는데 사용할 수 있다.
본 발명의 하나의 특징에 의하면, 스크롤 압축기는 유입 개구부 및 유출 포트를 갖고, 유입 고정구가 상기 유입 개구부 내에 유입 포트를 제공하도록 장착되는 하우징을 포함한다. 상기 하우징 내의 스크롤 압축기 몸체는 각각의 베이스 및 상기 각각의 베이스로부터 돌출되고 서로 맞물리는 각각의 스크롤 리브를 갖는다. 상기 스크롤 압축기 몸체는 상기 유입 포트로부터 들어오는 유체를 압축하고 상기 유출 포트를 향해 압축된 유체를 배출하도록 작동한다. 모터는 유체의 압축을 위한 상대적인 움직임을 촉진하도록 상기 스크롤 압축기 몸체 중의 하나를 구동하기 위한 회전 출력을 제공한다. 상기 하우징 내의 흡입 덕트는 출입 개구부를 갖는다. 흡입 스크린 부재는 상기 유입 고정구 내에 장착시키는 장착 플랜지 및 하우징의 유입 포트와 하우징 내의 흡입 덕트의 출입 포트를 연결하는 튜브형 연장부를 갖는다. 흡입 스크린 부재는 또한 흡입 스크린 부재를 통과하는 유체 유동을 거를 수 있도록 배열되는 스크린을 갖고, 이는 냉동 회로에 연결될 때 일어날 수 있는 입자들(예를 들면, 금속 부스러기 또는 냉매 유동에서의 다른 원하지 않는 입자)를 거르는데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 흡입 스크린 부재는 링 몸체(장착 플랜지 및 튜브형 연장부를 포함한다) 및 스크린을 포함한다. 튜브형 연장부의 장착 플랜지는 시트 스틸로부터 인체로 형성될 수 있다. 장착 플랜지는 흡입 스크린 부재의 상부 끝단을 형성하는 밴드에서 연결되는 내부 및 외부 원통형 링을 포함하는 시트 스틸의 접혀진 금속 섹션을 포함할 수 있다. 이는 상기 장착 플랜지가 적어도 두층 두께의 시트 금속이 되도록 한다.(적어도 하나의 위치에서 측정되는 것이고 모든 위치에서일 필요는 없다) 이와 달리, 상기 시트 금속은 접히지 않고 단일층 두께가 될 수도 있다. 다른 실시예에서, 환형 넥은 상기 장착 플랜지와 튜브형 연장부를 연결하고, 직경의 목부분을 제공하고 그에 의해 안착면으로 작용할 수 있는 장착 플랜지로부터 튜브형 연장부까지의 원주길이를 형성하게 된다. 튜부형 섹션은 단일층 두께의 시트 스틸이 될 수 있고 스트린은 튜브형 연장부를 관통하여 지나는 유체 유동을 스크린할 수 있도록 배열된다.
하나의 실시예에 의하면, 상기 스크린 금속 그자체는 평편한 끝단 디스크 부분과 링 몸체의 내부를 따라 접착되고(바람직하게는 용접되는) 튜브형 연장부, 넥, 및/또는 장착 플랜지 중 어느 하나에 연결되는 원통형 라이너 부분을 갖는다. 본 실시예는 흡입 스크린 부재의 하부 끝단에서 작은 경계 프레임에 또한 적용될 수 있다.
상기 측면에서의 또한 일부 실시예에서의 특징에서는, 스크린은 상부 끝단에 대항하여 튜브형 연장부의 끝단으로부터 돌출되는 돔 형상의 스크린 구조를 포함하고 있다. 일부 실시예에 의하면, 이러한 스크린은 튜브형 연장부를 라이닝하고 장착 플랜지의 접혀진 금속 섹션 내에 접혀지는 원통형 라이너 세그먼트를 포함할 수 있다.
추가적인 특징은, 축방향으로 떵어있는 슬롯이 튜브형 연장부 내에 부분적으로 형성될 수 있고 유연성과 튜브형 연장부의 끝단부의 수축과 팽창을 허용하도록 할 수 있다. 이와 달리 또는 부가적으로, 챔퍼(chamfer)가 연장부의 끝단에 형성될 수 있고 튜브형 연장부는 슬롯형성되는 대신 솔리드하게 형성될 수 있고, 이러한 배열을 조정하는 유연성을 제공하도록 충분히 얇게 될 수 있다. 상세하게는, 상기 하나 또는 그 이상의 상기 구조는 유입 고정구와 스크롤 압축기 하우징 내의 내부 흡입 덕트의 출입 포트 사이의 유정렬을 조정하는 수단을 제공하게 된다.
본 발명의 다른 특징들, 본 발명의 목적 및 장점은 도면을 참고하여 아래의 상세한 설명을 통해 더욱 명확하게 될 것이다.
명세서와 함께 그 일부로 첨부한 도면은 본 발명의 다양한 측면을 도시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크롤 압축기 어셈블리의 단면도이다.
도 2는 도 1의 스크롤 압축기 실시예의 상부의 부분 단면 및 절단면도이다.
도 3은 도 2와 유사하지만 확대되고 다른 구조적 특징을 보여주기 위하여 다른 각도 및 단면을 고려한 도면이다.
도 4는 도 1의 실시예의 하부의 부분 단면 및 절단면도이다.
도 5 및 6은 스크롤 압축기 어셈블리에 사용되는 흡입 덕트의 다른 측면을 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 5 및 도 6에서 도시하고 있는 흡입 덕트의 측면도이다.
도 8은 도 7의 흡입 덕트의 평면도이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 9-9라인 및 10-10라인에서 절취한 흡입 덕트의 단면도이다.
도 11은 어느 하나의 실시예에 따른 흡입 스크린 부재를 도시하는 압축기 하우징의 유입 고정구에 인접한 영역의 확대된 단면도이고 유입 고정구와 흡입 덕트 사이를 어떻게 연결하는지를 도시하고 있는 도면이다.
도 12 및 도 13은 앞서 도시한 도면들 특히 바로전의 확대도면에 도시한 하나의 실시예의 흡입 스크린 부재의 측면 및 평면도이다.
도 14는 도 11 내지 13에 도시된 흡입 스크린 부재의 사시도이다.
도 15는 스크린이 장착 플랜지의 시트 금속 구조에서 어떻게 클림프되는지를 도시하는 흡입 스크린 부재의 크림프된 영역의 확대단면도이다.
도 16은 도 1-4의 스크롤 압축기의 제1 실시예의 스크린을 대체할 수 있는 흡입 스크린 부재의 제2 실시예의 측면도이다.
도 17, 18 및 19는 도 1-4의 스크롤 압축기의 제1 실시예의 스크린을 대체할 수 있는 흡입 스크린 부재의 제3 실시예의 측면, 평면, 사시도이다.
본 발명은 임의의 바람직한 실시예에 대하여 설명될 것이지만, 이러한 실시예들이 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다. 반대로, 다른 모든 대체물, 수정, 등가물이 본 발명의 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 범위 내에 포함될 것이다.
본 발명의 실시예에서, 구동 유닛(16)에 의해 구동될 수 있는 스크롤 압축기(14)를 내부에 갖는 외부 하우징(12)을 포함하는 스크롤 압축기 어셈블리(10)를 도시하고 있다. 스크롤 압축기 어셈블리는 냉동, 산업용 냉각, 냉각, 공기조화 또는 압축 유체가 필요한 다른 적절한 응용을 위한 냉동 회로에 배열될 수 있다. 적절한 연결 포트가 냉동 회로에의 연결을 위하여 제공되고 외부 하우징(12)를 통하여 확장되는 냉매 유입 포트(18)와 냉매 유출 포트(20)를 포함한다. 스크롤 압축기 어셈블리(10)는 스크롤 압축기(14)를 작동하기 위한 구동 유닛(16)의 작동을 통해 작동가능하고, 냉매 유입 포트(18)로 들어오고 압축된 고압 상태로 냉매 유출 포트(20)로 나가는 적절한 냉매 또는 다른 유체를 압축하게 된다.
외부 하우징(12)은 다양한 형태를 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 상기 외부 하우징은 다수의 셀(shell) 부분을 포함하고 바람직하게는 중앙 원통형 하우징 섹션(24), 상부 끝 하우징 섹션(26) 및 하부 끝 하우징 섹션(28)을 포함하는 3개의 셀 섹션이 된다. 바람직하게는, 하우징 섹션(24,26,28)은 적절한 강판으로 형성되고 외부 하우징(12)를 영구적으로 밀봉하기 위해 서로 용접된다. 그러나, 하우징의 해체가 요구되는 경우, 금속 캐스팅 또는 기계가공된 요소를 포함할 수 있도록 다른 외부 하우징 설비가 제공될 수 있다.
중앙 하우징 섹션(24)은 바람직하게는 원통형이고 상부와 하부 끝 하우징 섹션(26,28)과 포개어 끼워진다. 이는 스크롤 압축기(14)와 구동 유닛(16)을 보호하도록 밀봉된 챔버(30)을 형성하게 된다. 각각의 상부 및 하부 끝 하우징 섹션(26,28)은 중앙 섹션(24)과 짝이 되고 외부 하우징(12)의 상부 및 하부 끝을 폐쇄하도록 일반적으로 돔 형상이고 각각 실린더형의 측면 벽 영역(32,34)을 포함한다. 도 1에서와 같이, 상부 측면 벽 영역(32)은 텔레스코픽하게 중앙 하우징 섹션(24)과 겹쳐져 있고 외부적으로 환상형의 용접 영역을 따라 중앙 하우징 섹션(24)의 상부 끝까지 용접된다. 이와 유사하게 하부 끝 하우징 섹션(28)의 하부 측면 벽 영역(34)은 텔레스코픽하게 상기 중앙 하우징 섹션(24)과 겹쳐져 있고(그러나 중앙 하우징 섹션(24)의 외부보다는 내부측으로 장착된다), 환상의 용접 영역으로 외부적으로 용접된다.
구동 유닛(16)은 바람직하게는 전기 모터 어셈블리(40)가 되며, 상부 및 하부 베어링 부재(42,44)에 의해 지지된다. 상기 모터 어셈블리(40)는 축(46)을 회전시키고 구동한다. 상기 전기 모터 어셈블리(40)는 일반적으로 외부 중공형 모터 하우징(48), 전기 코일을 포함하는 스테이터(50) 및 구동 축(46)과 함께 회전하기 위해 결합되어 있는 로터(52)를 포함한다. 스테이터(50)에 전원을 인가하면 회전가능하게 로터(52)를 구동하고 그에 의해 구동 축(46)이 중앙 축(54)을 중심으로 회전한다.
도 1 및 도 4를 참고하면, 하부 베어링 부재(44)는 구동축(46)이 회전 지지를 위하여 연결되는 원통형의 베어링(60)을 제공하기 위한 중심 부싱 및 개구부를 포함하는 중심 원통형 허브(58)를 포함한다. 복수개의 암(62) 및 통상적으로 적어도 3개의 암이 바람직하게는 등 각도 간격으로 배열된 채로 베어링 중심 허브(58)로부터 외측으로 방사상으로 돌출된다. 이러한 지지암(62)들은 하부 외부 하우징 섹션(28)의 하부 측벽 영역(34)의 종단 원형 모서리에 의해 제공되는 원형 장착 표면(64)에 맞물리고 장착된다. 이와 같이 상기 하부 하우징 섹션(28)은 하부 베어링 부재(44)를 배열하고, 지지할 뿐 아니라 장착하도록 할 수 있고, 이에 의해 스크롤 압축기 어셈블리의 내부 구성요소들이 지지될 수 있도록 베이스의 역할을 하게 된다.
하부 베어링 부재(44)는 순차적으로 중심 허브(58)의 꼭대기를 따라 외측으로 돌출되는 하부 베어링 부재(44)의 평판형 턱(ledge) 영역(68)에 형성되는 원형 시트(66)에 의해 원통형 모터 하우징(48)을 지지한다. 지지암(62)은 또한 바람직하게는 중앙 하우징 섹션의 내부 직경과 거의 근접하게 공차를 갖는다. 상기 지지암(62)은 하부 베어링 부재(44)를 중심에 맞추어 배열하기 위하여 중앙 하우징 섹션(24)의 내경 표면과 맞물리게 될 수 있고, 이에 의해 중심축(54)의 위치를 유지한다. 이는 하부 베어링 부재(44) 및 외부 하우징(12) 사이의 억지 끼워맞춤 지지 배열에 의해 가능하게 된다.(도 4 참조) 도 1에 도시한 바와 같이, 보다 바람직한 다른 구성에 따르면, 하부 베어링은 중심 하우징 섹션(24)에 차례로 부착되는 하부 하우징 섹션(28)과 맞물린다. 이와 같이, 외부 모터 하우징(48)은 하부 베어링 부재(44)의 단차가 형성된 시트(66)을 따라 억지 끼워맞춤되는 방식으로 지지될 수 있다. 도시한 바와 같이, 나사가 모터 하우징을 하부 베어링 부재(44)에 단단히 체결하는데 사용될 수 있다.
구동축(46)은 중심축(54)과 동심원적인 배열을 이루고 있는 복수개의 점진적으로 작아지는 직경을 갖는 섹션(46a-46d)으로 형성된다. 가장 작은 직경 섹션(46d)은 하부 베어링 부재(44) 내에 다음으로 작은 섹션(46c)과 함께 하부 베어링 부재(44) 상에 구동축(46)의 축방향 지지를 위한 단차(72)를 형성하도록 회전을 위해 지지된다. 가장 큰 섹션(46a)은 상부 베어링 부재(42) 내에 회전을 위해 지지된다.
구동축(46)은 중심축(54)에 대하여 오프셋(offset)이 형성되는 오프셋 축에 대하여 원통형 구동 표면(75)을 갖도록 편심 오프셋 구동 섹션(74)을 추가적으로 포함하게 된다. 이러한 오프셋 구동 섹션(74)은 구동축(46)이 중심축(54)을 따라 회전할 때 스크롤 압축기의 이동 부재가 선회궤도를 형성하면서 구동하도록 스크롤 압축기(14)의 이동 스크롤 부재의 캐비티(cavity) 내에 지지된다. 이와 같은 모든 베어링 표면의 윤활을 제공하기 위하여, 외부 하우징(12)은 하부 끝단에 적절한 오일 윤활이 제공되도록 오일 윤활 섬프(sump, 웅덩이)(76)를 제공한다. 구동축(46)은 오일 윤활 파이프 및 구동축이 회전할 때 오일 펌프로써 작동하는 임펠러(78)를 갖고, 이에 의해 윤활 섬프(76)로부터 구동축(46) 내에 형성되는 내부 윤활 통로(80) 내로 오일을 퍼올리게 된다. 구동축(46)의 회전동안, 원심력이 중력에 대항하여 윤활 통로(80)를 통해 윤활 오일을 상승시키게 된다. 윤활 통로(80)는 도시한 바와 같이 적절한 베어링 표면에 오일을 원심력을 통해 공급하기 위해 다양한 방사상의 통로를 포함하게 되고, 이에 의해 원하는 바와 같이 슬라이딩 표면을 윤활하게 된다.
상부 베어링 부재(42)는 그 안에 구동축(46)의 가장 큰 섹션(46a)이 회전을 위해 지지되는 중심 베어링 허브(84)를 포함한다. 외부 말단 지지 림(88)에 합쳐지는 지지 웨브(web)(86)가 베어링 허브(84)로부터 외측으로 연장 형성된다. 지지 웨브(86)를 따라 중공형의 단차형성되는 장착 표면(90)이 제공되는데, 이는 원통형의 모터 하우징(48)의 상부 끝단과 함께 억지 끼워맞춤되며, 이에 의해 축방향 및 반경방향 위치를 제공하게 된다. 모터 하우징(48)은 또한 상부 베어링 부재(42)에 나사를 통해 체결될 수 있다. 외부 말단 지지 림(88)은 또한 외부 하우징(12)과 억지 끼워맞춤될 수 있는 외부 중공형의 단차형성되는 장착 표면(92)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 외부 말단 림(88)은 축방향으로 장착 표면(92)과 맞물릴 수 있는데, 이는 직경을 통해서가 아닌 축(54)에 수직인 가로 평면 상에서 맞물리게 되는 것이다. 중심맞춤을 위하여, 중심 하우징 섹션(24)과 지지 림(88) 사이의 표면(92) 바로 밑에 직경방향의 끼워맞춤이 제공된다. 특히, 텔레스코픽 중심부와 상부 끝 하우징 섹션(26) 사이에 내부 원형 단차(94)가 정의되는데, 이는 상부 베어링 부재(42)의 외부 중공형 단차(92)에 대하여 축방향으로 또한 반경방향으로 배열된다.
또한 상부 베어링 부재(42)가 축방향 트러스트(thrust) 표면(96)에 의한 베어링 지지를 통해 이동 스크롤 부재에 축방향 트러스트 지지를 제공한다. 이는 단일 유닛 요소에 의해 일체로 제공될 수 있는 반면에, 단차진 중공형 계면(100)을 따라 상부 베어링 부재(42)의 상부 부분에 끼워맞춰지는 분리된 칼라(collar) 부재(98)에 의해 제공되는 것으로 도시되고 있다. 칼라 부재(98)는, 편심 오프셋 구동 섹션(74)을 수용하기 위해 제공되고, 이동 스크롤 압축기 부재(112)의 수용부 내에 제공되는 선회궤도 편심 운동을 허용하는데 있어서, 충분한 크기의 중심 개구부(102)를 형성하게 된다.
스크롤 압축기(14)의 상세한 사항으로 돌아가면, 바람직하게는 고정되는 고정 스크롤 압축기 몸체(110) 및 이동 스크롤 압축기 몸체(112)를 포함하는 제1 및 제2 스크롤 압축기 몸체에 의해 스크롤 압축기 몸체가 제공된다. 상기 이동 스크롤 압축기 몸체(112)는 냉매를 압축하기 위한 목적으로 고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 대하여 선회궤도 운동하도록 배열된다. 상기 고정 스크롤 압축기 몸체는 평판형 베이스(116)로부터 축방향으로 돌출되는 제1 리브(114)를 포함하고 나선형상으로 설계된다. 이와 유사하게, 제2 이동 스크롤 압축기 몸체(112)는 평판형 베이스(120)로부터 축방향으로 돌출되는 제2 스크롤 리브(118)를 포함하고 유사한 나선형으로 설계된다. 상기 스크롤 리브(114,118)는 각각의 다른 압축기 몸체(112,110)의 각각의 베이스 표면(120,116)에 밀봉되도록 서로 맞물린다. 이러한 결과로, 복수의 압축 챔버(122)가 스크롤 리브(114,118)와 압축기 몸체(112,110)의 베이스(120,116) 사이에 형성된다. 챔버(122) 내에서, 냉매의 점진적인 압축이 수행된다. 냉매는 외부 방사상 영역(도 2-3 참조) 내에 스크롤 리브(114,118)를 둘러싸는 유입 영역(124)을 거쳐 초기 낮은 압력으로 흐른다. 챔버(122) 내의 점진적인 압축을 따라(챔버는 방사상 내부로 점진적으로 한정됨에 따라), 냉매는 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 베이스(116) 내에서 중심부에 형성되는 압축 유출부(126)를 거쳐 유출된다. 고압으로 압축되는 냉매는 스크롤 압축기가 작동하는 동안 압축 유출부(126)를 거쳐 챔버(122)를 나갈 수 있게 된다.
이동 스크롤 압축기 몸체(112)는 구동축(46)의 편심 오프셋 구동 섹션(74)과 맞물린다. 보다 상세하게는, 이동 스크롤 압축기 몸체(112)의 수용부는 미끄러질 수 있는 베어링 표면을 갖는 편심 오프셋 구동 섹션(74)을 슬라이딩 가능하도록 수용하는 원통형 부싱 구동 허브(128)를 포함한다. 상세하게, 편심 오프셋 구동 섹션(74)은 구동축(46)의 중심축(54)에 대한 회전동안 중심축(54)에 대한 선회궤도로 상기 이동 스크롤 압축기 몸체(112)를 움직이기 위하여 원통형 구동 허브(128)와 맞물리게 된다. 이와 같은 오프셋 관계가 중심축(54)에 대하여 무게 불균형을 초래하는 점을 고려하여, 상기 어셈블리는 바람직하게는 구동축(46)에 고정 각도방향으로 고정되어 장착되는 카운터 웨이트(130)를 포함하게 된다. 상기 카운터 웨이트(130)는 선회궤도 경로로 구동되는 이동 스크롤 압축기 몸체(112) 및 편심 오프셋 구동 섹션(74)에 의해 발생하는 무게 불균형의 오프셋으로 작동하게 된다. 상기 카운터 웨이트(130)는 부착 칼라(attachment collar, 132) 및 오프셋 웨이트 영역(134)을 포함하게 되고, 이는 카운터 웨이트 효과를 제공하게 되고 하부 카운터 웨이트(135)와 함께 중심축(54)에 대하여 회전하는 전체 무게의 균형을 이루게 된다. 이는 내부적으로 균형을 주는 것 또는 외부 관성력을 제거하는 것에 의해 전체 어셈블리의 진동 및 노이즈를 감소시키게 된다.
도 1-3을 참고하면, 특히 도 2에서, 스크롤 압축기의 가이드 움직임을 볼 수 있다. 고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 대하여 이동 스크롤 압축기 몸체(112)의 선회 궤도 운동을 가이드하기 위하여, 적절한 키 커플링(140)이 제공될 수 있다. 키 커플링은 종종 스크롤 압축기 분야에서 "올드함 커플링(Oldham Coupling)"으로 불린다. 본 실시예에서, 상기 키 커플링(140)은 외부 링 몸체(142)를 포함하고, 제1 가로축(146)을 따라 선형으로 배열되고, 제1 가로축(146)을 따라 선형으로 배열되고 정렬되는 두 개의 각각의 키웨이 트랙(148) 내에서 인접하게 또한 선형으로 슬라이딩 되는, 두개의 제1 키(144)를 포함한다. 제1 가로축(146)을 따른 키 커플링(140)의 직선 움직임이 외부 하우징(12)에 대하여 선형이고 중심축(54)에 대하여 수직이 되도록 하기 위하여, 상기 키웨이 트랙(148)은 고정적인 고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 의해 형성된다. 상기 키는 슬롯, 그로브(groove), 또는 도시한 바와 같이, 키 커플링(140)의 링 몸체(142)에서 돌출되는 돌출부를 포함할 수 있다. 제1 가로축(146) 상에서의 움직임의 이와 같은 제어는 이동 스크롤 압축기 몸체(112)의 전체 중의 일부의 선회궤도를 가이드하게 된다.
추가적으로, 상기 키 커플링은 제2 키(152)의 대향하는 페어(pair, 쌍)들이 제1 가로축(146)에 수직인 제2 횡단 가로축(154)에 대하여 실질적으로 평행하게 배열되는 4개의 제2 키(152)를 포함한다. 두 세트의 제2 키(152)가 이동 스크롤 압축기 몸체의 반대측면의 베이스(120)로부터 돌출되는 돌출 슬라이딩 가이드 부분(156)을 수용하도록 함께 작동한다. 상기 가이드 부분(156)은 제2 키(152)의 세트를 따라 가이드 부분(156)의 슬라이딩 선형 안내 움직임에 의해 제2 횡단 가로축을 따라 선형 움직임을 하도록 안내되고 선형으로 맞물리게 된다.
키 커플링(140)에 의해, 이동 스크롤 압축기 몸체(112)는 제1 가로축(146) 및 제2 횡단 가로축(154)를 따라 고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 대하여 구속되는 움직임을 갖는다. 이는 이동 스크롤 몸체가 병진운동만을 허용하도록 어떠한 상대적인 회전도 방지하게 된다. 보다 상세하게는, 상기 고정 스크롤 압축기 몸체(110)는 키 커플링(140)이 제1 가로축(146)을 따라 선형 움직임을 하도록 움직임을 제한하게 되고; 차례로, 상기 키 커플링(140)이 제1 가로축(146)을 따라 이동할 때 제1 가로축(146)을 따라 이동 스크롤(112)을 같이 수반하게 된다. 부가적으로, 이동 스크롤 압축기 몸체는 제1 키(152)들 사이에서 수용되고 슬라이딩되는 가이드 부분(156)에 의해 제공되는 상대적인 슬라이딩 움직임에 의해 제2 횡단 가로축(154)을 따라 키 커플링(140)에 대하여 독립적으로 움직일 수 있게 된다. 두 개의 수직인 축(146,154)에서의 동시에 움직이는 것이 허용되기 때문에, 이동 스크롤 압축기 몸체(112)의 원통형 구동 허브(128) 상의 구동축(46)의 편심 오프셋 구동 섹션(74)에 의해 허용되는 편심 움직임이 고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 대한 이동 스크롤 압축기 몸체(112)의 선회 궤도 움직임으로 전사된다.
고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 대하여 보다 상세하게 언급하면, 몸체(110)는 그들 사이에서 축방향으로 또한 수직으로 연장되는 연장부에 의해 상부 베어링 부재(42)에 고정되고, 또한 이동 스크롤 압축기 몸체(112)의 외부를 감싸도록 고정된다. 도시된 실시예에서, 고정 스크롤 압축기 몸체(110)는 베이스(116)로부터 스크롤 리브와 같이 같은 측면에서 돌출되는 복수개의 축방향 돌출 레그(158, 도 2)를 포함한다. 이러한 레그(158)들은 상부 베어링 부재(42)의 상부 측과 맞물리게 되고 장착된다. 바람직하게는, 볼트(160, 도 2)가 고정 스크롤 압축기 몸체(110)를 상부 베어링 부재(42)에 고정하도록 체결하는데 제공된다. 볼트(160)는 고정 스크롤 압축기 몸체의 레그(158)를 통해 축방향으로 연장되고 상부 베어링 부재(42)의 대응하는 나사 개구부에 나사결합되고 체결된다. 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 추가적인 지지 및 고정을 위하여, 고정 스크롤 압축기 몸체의 외주부는 외부 하우징(10), 보다 상세하게는 상부 끝 하우징 섹션(26)의 원통형 내부 표면에 인접하게 수용되는 원통형 표면(162)을 포함한다. 상기 표면(162)과 측면벽(32) 사이의 공차 간격은 상부 하우징(26) 어셈블리가 압축기 어셈블리 위에 오도록 허용하게 되고 그 후에 O링 씰(O-ring seal)(164)을 포함하도록 한다. O링 씰(164)은 압축된 고압 유체가 외부 하우징(12) 내부의 압축되지 않은 섹션/섬프 영역으로 누설되는 것을 방지하도록 원통형 배열 표면(162)과 외부 하우징(12) 사이의 영역을 밀봉하게 된다. 상기 씰(164)은 반경방향으로 외측방향으로 형성되는 중공형의 그루브(166)에 장착될 수 있다.
도 1-3, 특히 도 3을 참고하면, 고정 스크롤(110)의 상부 측면(예를 들어, 스크롤 리브의 반대측면)은 부유성 배플(baffle) 부재(170)를 지지한다. 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 상부 측면은 중공형의, 보다 상세하게는 원통형의 내부 허브 영역(172)과 베이스(116)의 방사상으로 뻗어있는 디스크 영역(176)에 의해 연결되는 외측으로 배열된 주변부 림(174)을 포함한다. 허브(172)와 림(174) 사이에는 배플 부재(170)가 수용되는 중공형의 피스톤형 챔버(178)가 제공된다. 이러한 배열과 함께, 배플 부재(170) 및 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 조합은 하우징(10) 내에서 고압 챔버(180)와 저압 영역을 분리하는 역할을 한다. 배플 부재(170)가 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 외부 주변부 림(174) 내에서 맞물리고 방사상으로 장착되는 것으로 도시되어 있지만, 상기 배플 부재(170)는 선택적으로 외부 하우징(12)의 내부 표면에 원통형으로 직접 배열될 수도 있다.
실시예에 도시된 바와 같이, 또한 특히 도 3을 참고하면, 상기 배플 부재(170)는 내부 허브 영역(184), 디스크 영역(186) 및 외부 주변부 림 영역(188)을 포함한다. 강성을 제공하기 위하여, 허브 영역(184)과 주변부 림 영역(188) 사이의 디스크 영역(186)의 상부 측면을 따라 뻗어있는 복수개의 방사상의 확장 리브(190)가 일체로 제공될 수 있고 또한 바람직하게는 등 각도간격으로 중심축(54)에 대하여 배열될 수 있다. 외부 하우징(12)의 나머지부분으로부터 고압 챔버(180)를 분리하는 부가적 기능에 더하여 배플 부재(170)는 또한 고압 챔버(180)에 의해 발생하는 압력 하중을 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 내부 영역으로부터 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 외부 주변부 영역을 향해 전달하는 기능을 갖는다. 외부 주변부 영역에서, 압력 하중은 외부 하우징(12)에 의해서 전달될 수 있고 또한 보다 직접적으로 이동될 수 있고, 그에 의해 구성요소들에 압력이 가해지는 것을 피하거나 적어도 최소화할 수 있으며, 실질적으로 스크롤 몸체들과 같은 작동 구성요소의 변형 또는 편차를 피할 수 있다. 바람직하게는, 상기 배플 부재(170)는 내부 주변부 영역을 따라 고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 대하여 부유가능하게 된다. 이는 예를 들면, 각각의 허브 영역을 따라 고정 스크롤 압축기 몸체의 원통형 슬라이딩 표면과 배플 부재 사이의 슬라이딩 원통형 계면(192)에 의해 도시된 바와 같이 달성될 수 있다. 고압 챔버(180) 내의 압축된 고압 냉매가 배플 부재(170) 상에서 작동하기 때문에, 다른 경우라면 마찰 접촉에 의해 일어날 수 있는 하중이 실질적으로 내부 영역으로 전달되지 않을 수 있게 된다. 대신하여, 축 접촉 인터페이스 링(194)이 각각의 림 영역이 고정 스크롤 압축기 몸체(110) 및 배플 부재(170)에 배열되는 위치인 방사상의 외부 주변부에 제공된다. 바람직하게는, 중공형의 축 간격(196)이 배플 부재(170)의 내경과 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 상부면 사이에 제공된다. 상기 중공형의 축 간격(196)은 배플 부재의 방사상의 가장 내부 부분과 스크롤 부재와의 사이에 형성되고 고압 챔버(180) 내에 압축되는 고압 냉매에 의해 야기되는 압력 하중에 대응하여 크기를 감소하게 된다. 상기 간격(196)은 압력과 하중의 덜어짐에 따라 이완된 크기로 확장할 수 있게 된다.
하중 전달을 가장 효과적으로 가능하게 하기 위하여, 중공형의 중간 또는 낮은 압력 챔버(198)가 배플 부재(170)와 고정 스크롤 압축기 몸체(110) 사이에 형성된다. 이러한 중간 또는 낮은 압력 챔버는 도시한 바와 같은 낮은 섬프 압력이거나, 중간 압력이 될 수 있다.(예를 들면, 고정 스크롤 압축기 몸체를 통해 형성되어 각각의 압력 챔버(122)들 중 하나를 챔버(198)와 연결하기 위한 유체 이동 통로(200)를 통해) 그러므로 하중 전달 특성은 최선의 응력/변형 관리를 위해 선택되는 낮은 또는 중간의 압력에 기초하여 구성될 수 있다. 어떤 경우에도, 작동 중에 중간 또는 낮은 압력 챔버(198) 내의 압력은 실질적으로 고압 챔버(180) 보다 낮고, 이에 의해 압력 차이와 배플 부재(170)를 경유하여 생기는 하중을 야기하게 된다.
누설을 방지하고 보다 나은 하중 전달을 가능하게 하기 위하여, 내부 및 외부 씰(204,206)이 제공될 수 있고, 이들 둘은 모두 탄력있고, 탄성적인 O링 씰 부재이다. 내부 씰(204)은 바람직하게는 방사상의 씰이고 배플 부재(170)의 내경을 따라 형성되는 내부 그루브(208)에 방사상으로 내접하도록 배열된다. 유사하게 외부 씰(206)은 주변부 림 영역(188) 내에 배플 부재(170)의 외경을 따라 형성되는 외부 그루브(210)에 방사상으로 외접하도록 배열된다. 방사상의 씰이 외부 영역에서 도시됨에도 불구하고, 이를 대신하여 또는 이에 더하여 축방향 씰이 축 접촉 인터페이스 링(194)를 따라 제공될 수 있다.
배플 부재(170)는 스탬핑된(stamped) 스틸 요소가 될 수 있는 반면에, 바람직하게는 또한 도시된 바와 같이, 배플 부재(170)는 앞서 논의된 바와 같은 다양한 구조적 특징을 갖도록 확장된 특성을 제공하기 위하여 주조 및/또는 기계가공된 부재가 될 수 있다.(또한 알루미늄이 될 수 있다.) 이러한 방식으로 배플 부재를 만드는 것에 의해, 이러한 배플의 중 스탬핑(heavy stamping)을 피할 수 있게 된다.
부가적으로, 상기 배플 부재(170)는 고정된 스크롤 압축기 몸체(110)에 장착될 수 있다. 상세하게는, 도시된 바와 같이, 배플 부재(170)의 내부 허브 영역(184)의 방사상으로 돌출되는 중공형 플랜지(214)는 멈춤 플레이트(212) 및 고정 스크롤 압축기 몸체(110) 사이에 축방향으로 갖히게 된다. 상기 멈춤 플레이트(212)는 고정 스크롤 압축기 몸체(210)에 볼트(216)로 장착된다. 상기 멈춤 플레이트(212)는 고정 스크롤 압축기 몸체(110)의 내부 허브(172)를 지나 방사상으로 돌출되는 외부 턱(218)을 포함한다. 멈츰 플레이트 턱(218)은 배플 부재(170)를 위한 멈춤 및 유지를 위한 기능을 하게 된다. 이러한 방식으로, 상기 멈춤 플레이트(212)는 배플 부재(170)가 그에 의해 이송되도록 고정 스크롤 압축기 몸체(110)에 배플 부재(170)를 유지하는 기능을 하게 된다.
도시한 바와 같이, 멈춤 플레이트(212)는 체크 밸브(220)의 일부가 될 수 있다. 체크 밸브는 내부 허브(172) 내에 고정 스크롤 압축기 몸체의 유출 영역에 형성되는 챔버 내에 포함되는 이동 밸브 플레이트 요소(222)를 포함하게 된다. 따라서 멈춤 플레이트(212)는 이동 밸브 플레이트 요소(222)가 위치하는 체크 밸브 챔버(224)를 폐쇄하게 된다. 체크 밸브 챔버 내에는 중심축(54)을 따라 체크 밸브(220)의 움직임을 가이드하는 원통형 가이드 벽 표면(226)이 제공된다. 오목부(228)는 이동 밸브 플레이트 요소(222)가 밸브 시트(230)로부터 들어올려질 때 체크 밸브를 통해 압축된 냉매를 통과하는 것을 허용하기 위하여 가이드 벽(226)의 상부 영역 내에 제공된다. 개구부(232)가 스크롤 압축기로부터 고압 챔버(180)로의 압축 가스의 이동을 가능하게 하기 위하여 멈춤 플레이트(212) 내에 제공된다. 체크 밸브는 스크롤 압축기가 작동할 때 압축된 냉매가 밸브 플레이트 요소(222)가 그 밸브 시트(230)로부터 떨어지는 것에 의해 압축 유출구(126)를 통해 스크롤 압축기 몸체들을 빠져나가는 것을 허용하기 위해, 일방향 유동을 허용하도록 작동한다. 그러나, 구동 유닛이 정지되거나 스크롤 압축기가 더 이상 작동하지 않게 되면, 고압 챔버(180) 내의 고압이 이동 밸브 플레이트 요소(222)를 밸브 시트(230) 상으로 돌아가게 만든다. 이는 체크 밸브(220)를 폐쇄시키고, 이에 의해 압축된 냉매의 스크롤 압축기를 경유하는 역류를 방지하게 된다.
운전 동안에, 스크롤 압축기 어셈블리(10)는 하우징 유입 포트(18)에서 낮은 압력의 냉매를 수용하도록 작동하고, 하우징 유출 포트(20)를 통한 유출물로 형성될 수 있는 고압 챔버(180)로 전달하기 위해 냉매를 압축하게 된다. 도 1 내지 4에서 도시한 바와 같이, 흡입 덕트(234)가 낮은 압력의 냉매를 유입 포트(18)로부터 모터 하우징 유입구(238) 밑을 지나 모터 하우징 내로 안내하도록 하우징(12)의 내부로 연결된다. 이는 낮은 압력의 냉매가 모터를 경유하여 유동하도록 하게 되고 모터의 운전에 의해 발생하는 열을 모터로부터 제거할 수 있게 된다. 그리고 나서 낮은 압력 냉매는 모터 하우징을 통하여 또한 여유 공간을 통과하여 그 안에서 중심축(54)에 대해 등각도 간격으로 배열되는 복수개의 모터 하우징 유출구(240) (도 2)를 통해 유출될 수 있는 상부 끝단을 향해 길이방향으로 통과할 수 있게 된다.
모터 하우징 유출구(240)는 모터 하우징(48), 상부 베어링 부재(42) 또는 모터 하우징과 상부 베어링 부재의 조합(도 2에 도시한 바와 같이 그들 사이에 형성되는 간격에 의해)에 의한 것 중 어느 하나에 의해 형성될 수 있다. 모터 하우징 유출구(240)의 출구에서, 낮은 압력의 냉매는 모터 하우징과 외부 하우징 사이에 형성되는 중공형 챔버(242)로 들어간다. 그곳에서부터, 낮은 압력의 냉매가 도 3에 도시된 바와 같은 베어링 부재(42)와 하우징(12) 사이의 간격(또는 대신해서 베어링 부재(42) 내의 홀)을 형성하기 위해 상부 베어링 부재(42)의 반대편 상의 오목부에 형성되는 한쌍의 다른 외부 주변부 관통 포트(244)를 통해 상부 베어링 부재를 통과할 수 있게 된다. 관통 포트(244)는 모터 하우징 유출구(240)에 대하여 각도를 이루며 배열될 수 있다. 상부 베어링 부재(42)를 통과하면서, 낮은 압력의 냉매는 결국 스크롤 압축기 몸체(110,112)의 유입 영역(124)으로 들어가게 된다. 유입 영역(124)으로부터, 상기 낮은 압력의 냉매는 결국 반대편의 스크롤 리브(14,118)에 들어가게 되고(고정 스크롤 압축기 몸체의 각 면마다 하나의 유입), 다음에 체크 밸브(220)를 통과하여 고압 챔버(180)로 들어가도록 하는 압축 유출구(126)에서 최대의 압축 상태에 도달하게 하는 챔버(122)를 통해 점진적으로 압축하게 된다. 그곳에서부터, 고압으로 압축된 냉매가 냉매 하우징 유출 포트(20)를 통하여 스크롤 압축기 어셈블리(10)로부터 통과할 수 있게 된다.
도 1 내지 4에서, 흡입 덕트(234)가 바람직하게는 하우징 유입구(18)을 통해 유입 유체 유동(예를 들면, 냉매)을 지시하기 위해 사용되는 것을 볼 수 있다. 유입구(18)를 제공하기 위해서, 하우징은 유입 개구부(310)를 포함하고 유입 개구부내에는 트래드(threads, 314)나 바브(barb), 퀵 연결 커플러와 같은 다른 연결수단들과 같은 커넥터를 포함하는 유입 고정구(312)가 제공된다. 상기 유입 고정구(312)는 유입 개구부(310)와 맞물려서 하우징 셀에 용접된다. 그에 의해 유입 개구부(310) 및 유입 고정구(312)는 냉매를 하우징 내로 전달하기 위해 제공된다.
부가적으로, 흡입 스크린 부재(316)가 공통된 브리지를 형성하기 위해 제공되고 그에 의해 냉매가 유입구(18)로부터 출입 개구부 및 흡입 덕트(234) 내에 형성되는 포트(318)를 통하여 연결된다. 실질적으로 거의 모든 유입 냉매는 그에 의해 흡입 스크린을 통하도록 안내되고, 금속 부스러기 또는 다른 입자들이 흡입 스크린 부재(316)에 의해 제공되는 내부 스크린에 의해 걸려질 수 있다. 상기 스크린을 통과하고 나면, 냉매는 흡입 덕트(234)에 의해 모터 하우징의 입구에서 또한 상류 위치로 안내된다.
흡입 덕트(234)를 보다 상세하게 살펴보면, 도 5 내지 10에서, 흡입 덕트는 상부 끝단(324)과 하부 끝단(326) 사이에서 뻗어있는 덕트 채널(322)을 감싸고 있는 직각의 또한 원호형의 장착 플랜지(320)와 함께 일정한 벽 두께를 갖는 스탬트 시트 스틸 금속 몸체(stamped sheet steel metal body)로 구성된다. 출입 개구부 및 포트(318)는 채널 하부(328)를 통과하여 상부 끝단(324)에 근접하게 형성된다. 이러한 개구부 및 포트(318)는 외부 압축기 하우징 벽을 통과하고 흡입 덕트(234)의 덕트 채널(322)로 수용되는 흡입 스크린 플랜지(316)를 거쳐 유입구(18)로부터 유체를 연결하고 수용하는 수단을 제공하게 된다. 덕트 채널은 도시한 바와 같이 하부 끝단(326)에 인접하는 드레인 포트(330)로 유체 유동 경로를 제공하게 된다. 본 실시예에서, 상기 드레인 포트(330)는 하부 끝단(326)을 통과하여 연장되고, 그에 의해 윤활 오일을 윤활 섬프(sump)로 배출하고 또한 모터 하우징의 상류 위치에서 압축을 위한 냉매 거의 전부와 연결되도록 하는 포트를 제공하게 된다.(도 1의 76번 참조) 바람직하게는, 상기 드레인 포트(330)는 덕트 채널(322)을 윤활 섬프를 향해 연결하는 적어도 하나 또는 통상적으로 두개 이상의 오목 그루브(332)에 의해 제공된다. 상기 오목 그루브(332)는 직각 장착 플랜지(320) 내에 형성되고, 원주방향 또는 반경방향 유동과 대향하는 축방향 및/또는 수직방향 유동을 제공하도록 실질적으로 수직으로 또한 축방향으로 뻗어있게 된다.
도 5 내지 11을 참조로, 장착 플랜지(320)는 덕트 채널(322)을 감싸도록 축에 대해서 직각이고 또한 원호형이 되며, 또한 모터 하우징의 외부 표면에 접하게 된다. 이는 추가적으로 장착 플랜지(320)의 코너에 인접한 홀(334) 형상의 체결 소켓을 포함하게 되며, 이를 통해 패스너(fastener, 336)가 체결을 위해 사용되고 그에 의해 장착 플랜지(320)를 모터 하우징에 결합시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 흡입 덕트는 시트(sheet) 금속의 금속 스탬핑이며, 흡입 덕트(234)의 몸체 및 벽 구조를 일체형 부재로써 제공하게 된다. 직각이고 또한 원호형의 장착 플랜지 및 덕트 채널은 미리 시트 금속에 스탬핑될 수 있으며 이로 인해 체결 구멍(334)과 함께 신장된 덕트 채널(322)과 하부 그루부(332)를 제공하게 된다. 출입 포트(318)는 또한 시트 금속으로부터 일반적으로 원형의 디스크를 스탬핑하고 펀칭하여 제거하는 것으로 형성된다. 펀칭되어 제거된 영역의 재료 스탬프 포밍(Material stamp forming)은 출입 포트(318)를 형성하는 환형 개구부 플랜지(338)를 생성하게 된다.도시한 바와 같이, 상기 환형(annular) 개구부 플랜지(338)는 내부를 향해 반경방향으로 또한 채널 하부(328)로부터 멀어지도록 뻗어있으면서 테이퍼지게 되며, 흡입 스크린 플랜지(316)의 삽입과 조립을 원활하게 하고 흡입 덕트(234) 내에 결합되고 수용되도록 하는 테이퍼진 가이드 면(340)을 제공하게 된다.
상기 흡입 덕트(234)는 냉매 및 실질적으로 유입구(18)로부터의 거의 전부의 냉매를 모터의 상류 위치로 또한 모터를 통과하여 직접적인 유동 흐름으로 가도록 지시할 뿐 아니라, 윤활 섬프(76)로 흡입 덕트에 수용되는 윤활유를 배출하도록 바람직하게는 흡입 덕트의 절대 중력방향 하부 또는 그에 인접한 위치에 위치하는 것에 의해 중력방향 배출구로써 기능할 수 있다. 이는 많은 이유에서 장점이 될 수 있다. 첫째로, 처음 계획에서 윤활 섬프를 채우는 것이 요구되는 경우, 오일은 이미 유입구(18)을 통해 추가될 수 있고 이는 오일이 드레인 포트(330)를 통해 자연적으로 흡입 덕트로부터 드레인 오일 섬프(sump)로 배출되기 때문에 오일 충진 포트로써 기능하게 된다. 하우징은 그에 의해 분리 오일 포트를 별도로 두지 않을 수 있다. 부가적으로, 흡입 덕트(234)의 표면 및 그 안의 오일의 방향 재설정은 오일 윤활 미스트의 합체를 일으키고 이는 그리고나서 덕트 채널 내에서 모아지고 오일 섬프 내로 드레인 포트(330)을 통하여 배출된다. 그러므로, 윤활 오일의 방향뿐 아니라 냉매의 방향도 흡입 덕트로 정해지게 된다.
도 11 내지 15의 제1 실시예를 참고로 흡입 스크린 부재(316)를 상세하게 살펴보면, 흡입 스크린 부재(316)는 일반적으로 유입 고정구(312)에 전체 구조물을 장착하도록 하는 장착 플랜지(342)를 포함하는 솔리드 링 몸체(solid ring body)를포함하고, 튜브형 및 원통형 연장부(344)를 포함한다. 상기 튜브형 연장부는 그 내부를 따라 스크린(346)을 지지하게 된다. 도시한 바와 같이, 장착 플랜지(342) 및 튜브형 연장부(344)는 공통적으로 또한 일체로 일정한 벽 두께를 갖는 상대적으로 얇은 시트 금속 재료로 형성된다. 장착 플랜지(342)는 흡입 스크린 부재(316)의 상부 끝단을 형성하는 환형 밴드(352)에서 연결되는 내부 및 외부 원통형 링(348,350)을 포함하는 접혀진 금속 섹션을 포함하게 된다. 이는 장착 플랜지(342)가 적어도 두 층 두께의 시트 금속이 되도록 한다. 장착 플랜지(342) 및 튜브형 연장부(344)를 연결하는 것은 환형 넥(354)이며, 이는 원뿔형의 형상이 되고 장착 플랜지(342)로부터 튜브형 연장부(344)까지의 직경과 그에 의한 원주길이를 감소시킨다. 이는 또한 유입 고정구(312) 내의 크고 작은 직경의 개구부 사이에 형성되는 대응하는 환형 장착부(358)와 축방향으로 인접하고 그에 대응하여 안착되도록 하는 환형 안착면(356)을 제공하게 된다.
튜브형 연장부(344)는 일반적으로 원통형이고 장착 플랜지(342)보다 작은 직경을 갖고, 또한 단지 단일층 두께의 시트 금속 재료가 될 수 있다. 스크린(346)은 튜브형 연장부(344)를 통해 유체 유동을 거를 수 있도록(스크린하도록) 배열되고 그에 의해 금속 부스러기 또는 다른 입자의 스크롤 압축기 내로의 침입을 방지하게 된다.
본 실시예에서, 스크린(346)은 튜브형 연장부(344)의 끝단으로부터 돌출되고 튜브형 연장부(344)의 전체 개구부를 덮는 메시(mesh) 재료와 같은 돔형의 스크린 구조로 이루어져서 출구 끝단에서 압축기 하우징으로 들어가는 모든 냉매 또는 윤활유와 같은 다른 유체가 금속 부스러기와 같은 원하지 않는 입자가 발생하지 않도록 보증하게 된다. 이와 같이, 스크린(346)은 돔 부분(360)을 포함하고, 또한 튜브형 연장부(344)의 내경에 라이닝되고 넥(neck) 영역을 지나 확장되고 장착 플랜지(342)의 내부 및 외부 클림프 링(348, 350) 사이에 접혀진 금속 섹션 내로 접혀지는 원통형 라이너 세그먼트(cylindrical liner segment)를 포함한다. 이는 장착 플랜지 및 튜브형 연장부 구조물의 시트 금속 몸체와 스크린(346)의 메시 재료를 체결하고 적절하게 밀봉하게 된다. 이러한 결과로, 흡입 스크린 부재는 시트 금속 몸체 및 스크린 역할을 하는 메시를 포함하는 단지 두개의 구성요소 부분으로 구성될 수 있다.
도 11에서, 흡입 스크린 부재(316)는 흡입 유입 고정구(312) 및 내부 흡입 덕트(234) 사이의 간격을 연결하게 된다. 도시한 바와 같이, 흡입 덕트(234)의 출입 포트(318)는 압축기 하우징에서 유입 고정구(312)에 의해 형성되는 유입 포트(18)와 정렬된다. 바람직하게는 이러한 개구부들은 직경방향으로 또한 동심원적으로 정렬된다. 부가적으로, 유체 유동의 스크리닝 및 간격의 연결 모두를 제공하는 하나의 파트가 압축기 하우징으로의 유체 유동의 거의 전부가 흡입 덕트(234)를 지나치지 못하도록 보증하게 된다는 점에 유의해야 한다. 그러므로, 흡입 스크린 부재는 스크리닝 기능뿐 아니라, 흡입 유입 고정구 및 흡입 덕트 사이의 간격을 연결하는 연결 기능을 갖게 된다.
흡입 덕트와 유입 고정구 사이의 각각의 개구부의 약간의 오정렬(misalignments)로 초래되는 공차 및 조립 부정확이 있을 수 있음을 고려하면, 오정렬을 조정하기 위해 다른 수단을 생각해볼 수 있다. 예를 들면, 본 실시예에서, 돔 부분(360)은 삽입을 안내하기 위해 흡입 덕트(234) 상의 테이퍼진 가이드 표면(340)과 함께 작용하면서 장착 동안 자체 정렬이 가능한 표면을 제공할 수 있다. 부가적으로, 튜브형 연장부(344)가 돔 부분(360) 및/또는 라이너 세그먼트(362)보다 큰 직경을 갖고 흡입 덕트(234)의 개구부 플랜지(338)와 완벽한 또는 거의 완벽한 원형 맞물림으로 단단히 수용되도록 구성된 것을 고려하면, 축방향 슬롯(364)이 튜브형 연장부에 부분적으로 형성되고 그 끝단으로부터 장착 플랜지(342)를 향해 부분적으로 뻗어있도록 형성되고, 이에 의해 튜브형 연장부 구조에 약간의 유연성을 제공하게 된다. 상세하게는, 슬롯(364)은 튜브형 연장부(344)의 끝단 부분의 수축과 팽창을 허용하게 되어 오정렬이 조정될 수 있게 되고 튜브형 연장부(344)가 흡입 덕트(234)의 개구부 플랜지(338)에 단단히 수용되고 맞물리게 된다.
도 16의 다른 실시예에 도시된 바와 같이, 오정렬을 조정하기 위한 다른 수단이 얇은 시트 금속 몸체 슬리브(0.015인치 및 통상적으로 0.02 인치보다 작은)의 형태로 제공되는데, 슬롯이 필요없는 오정렬 조정을 위해 구부러질 수 있는 솔리드 메탈 튜브형 연장부(372)를 제공하게 된다. 상기와 같은 금속 휨을 촉진하고 지원하기 위해, 바람직하게는 챔퍼(chamfer, 모따기, 374)가 솔리드 메탈 튜브형 연장부(372)의 끝단에 제공되어 튜브형 연장부(372)의 삽입과 휨을 촉진할 수 있다.
흡입 스크린 부재(380)의 다른 실시예가 도 17 내지 19에 도시되고 있다. 본 실시예에서도 또한 시트 금속과 같은 금속으로 형성되는 링 바디를 포함하지만, 본 실시예에서는 제1 실시예에서와 같은 클림프 섹션을 갖지는 않고 전체 길이를 따라 단지 단일 층 두께로 형성된다. 링 바디는 환형 장착 플랜지(382)와 제1 실시예와 유사한 안착면을 제공하는 환형 넥(neck, 386)에 의해 연결되는 튜브형 연장부(384)를 포함하게 되며, 그에 의해 도 1 내지 4에 도시된 같은 하우징에 유입 고정구의 같은 안착면에 대해 장착할 수 있게 된다. 본 실시예에서 메시 재료의 스크린(388)이 또한 제공되나, 본 실시예는 평편한 끝단 디스크(390)과 원통형 라이너(392)를 포함하게 된다. 그들 사이의 코너에서는 보호 경계 프레임(394)이 감싸도록 제공된다. 경계 프레임(394)은 조립과 장착을 쉽게 하기 위해 튜브형 연장부보다 작은 크기 및 원주길이가 된다. 챔퍼(396)가 또한 조립동안 오정렬을 조정하기 위한 수단으로 튜브형 연장부의 끝단에 제공될 수 있다. 원통형 라이너(392)는 용접(예를들면, 재료들을 함께 녹이는 것)과 같은 방법으로 튜브형 연장부(384)의 내벽 표면에 접착된다.
본 발명에서 인용된 공개문헌, 특허출원 및 특허를 비롯한 모든 참조자료는 그 전체 내용이 개별적이고 구체적으로 참조로서 포함되는 것과 마찬가지로 본 발명에서 참조로서 포함된다.
본 발명을 기술하는 문맥(구체적으로는 첨부된 특허청구범위)에 사용된 "하나" 및 "전술한(상기)" 등의 용어는 본원에 달리 기재하거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 단수 및 복수 형태를 모두 포함하는 것으로 해석해야 한다. "구비", "가짐", "포함" 및 "함유"라는 용어는 달리 언급하지 않는 한 "제한 없는 용어(open ended term)", 즉 (해당 내용을) 포함하지만 그에 한정되지 않는 용어로 해석해야 한다. 본원에서 여러 값들의 범위들을 기재하는 것은 그 범위에 속하는 각각의 값을 개별적으로 참조하는 축약방법일 뿐이며, 각각의 값은 본원에 개별적으로 개재되는 것과 마찬가지로 본원에 포함된다. 본원에 기재한 모든 방법들은 본원에 달리 기재하거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다. 본원에 제공된 임의 또는 모든 예 또는 바람직한 용어(예를 들면 "등" 또는 "~와 같은")의 사용은 본 발명을 더 잘 설명하기 위한 것일 뿐이며 달리 특허청구범위에 정의되지 않는 한 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 어떠한 용어라도, 특허청구범위에 정의되지 않은 것을 본 발명의 실시에 필수적인 요소로 나타내는 것은 없다.
본 발명의 실시를 위해 발명자가 인지하는 최선 모드를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였다. 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자(당업자)는 전술한 상세한 설명으로부터 바람직한 실시예를 변형할 수 있을 것이다. 발명자는 당업자가 그와 같은 변형물을 적절하게 채용할 것을 예상하며, 본 발명은 본원에 특정된 것과 달리 실행되도록 의도되었다. 따라서, 본 발명은 적용 가능한 법이 허용하는 한 첨부한 특허청구범위에 정의된 주제의 모든 수정물과 등가물을 포함한다. 또한, 전술한 요소들의 모든 조합의 가능한 모든 변형물은 본원에 달리 기재하거나 문맥상 명백히 모순되지 않는 한 본 발명에 포함된다.

Claims (20)

  1. 유입 개구부 및 유출 포트를 갖고, 유입 고정구가 상기 유입 개구부 내에 유입 포트를 제공하도록 장착되는 하우징;
    각각의 베이스 및 상기 각각의 베이스로부터 돌출되고 서로 맞물리는 각각의 스크롤 리브를 갖고, 상기 유입 포트로부터 들어오는 유체를 압축하고 상기 유출 포트를 향해 압축된 유체를 배출하도록 작동하는 상기 하우징 내의 스크롤 압축기 몸체;
    유체의 압축을 위한 상대적인 움직임을 촉진하도록 상기 스크롤 압축기 몸체 중의 하나를 구동하기 위한 회전 출력을 제공하는 모터;
    출입 개구부를 갖는 상기 하우징 내의 흡입 덕트; 및
    상기 유입 고정구 내에 장착시기는 장착 플랜지, 유입 포트와 출입 포트를 연결하는 튜브형 연장부, 및 통과하는 유체 유동을 거를 수 있도록 배열되는 스크린을 갖는 흡입 스크린 부재;를 포함하는 스크롤 압축기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유입 고정구는 환형 안착면에 연결되는 크고 작은 직경의 섹션을 포함하는 보어를 형성하고, 상기 장착 플랜지는 상기 환형 안착면에 안착되고, 상기 튜브형 연장부는 작은 직경의 섹션을 통과하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 튜브형 연장부는 원통형이고 작은 직경의 섹션과 출입 포트는 유사한 직경의 개구부를 형성하고, 여기서 상기 튜브형 연장부는 상기 튜브형 연장부와 각각의 출입 포트 및 유입 포트 사이에 실질적인 환형 맞물림을 제공하여 그들 사이에 실질적인 밀봉된 연결을 이루도록 그와 유사한 직경의 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 장착 플랜지 및 튜브형 연장부는 시트 금속으로부터 일체로 형성되고, 상기 장착 플랜지는 상기 흡입 스크린 부재의 상부 끝단을 형성하는 밴드에서 연결되는 내부 및 외부 원통형 링을 포함하는 접혀진 금속 섹션을 포함하고, 그에 의해 상기 장착 플랜지가 적어도 두층 두께의 시트 금속이 되도록 하고, 또한 여기서 환형 넥은 상기 장착 플랜지와 상기 튜브형 연장부를 연결하고, 상기 튜브형 섹션은 원통형이고 상기 장착 플랜지보다 작은 직경을 갖고, 상기 튜브형 섹션은 한층 두께의 시트 금속이 되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 스크린은 상기 흡입 덕트의 내부 위치에서 상기 튜브형 연장부의 끝단으로부터 돌출되는 돔 형상의 스크린 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 스크린은 상기 튜브형 연장부를 라이닝하고 접혀진 금속 섹션 내에 끼워지는 원통형 라이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제 6항에 있어서, 축방향으로 뻗어있는 슬롯이 상기 튜브형 연장부에 부분적으로 형성되어 상기 튜브형 연장부의 끝단부분의 수축과 팽창을 허용하게 되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 제 1항에 있어서, 작은 직경의 섹션과 출입 포트 사이의 오정렬을 조정하기 위한 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 수단은 상기 튜브형 연장부에 형성되는 축방향으로 연장되는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 수단은 상기 연장부의 끝단에 형성되는 챔퍼를 포함하고, 여기서 상기 튜브형 연장부는 오정렬을 조정하기 위한 유연성을 제공하도록 충분히 얇은 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 스크린은 상기 흡입 덕트의 내부 위치에서 상기 튜브형 연장부의 끝단으로부터 돌출되는 돔 형상의 스크린 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 흡입 덕트는 시트 금속 몸체를 포함하고, 상기 출입 개구부는 상기 시트 금속 몸체로 일체로 형성되는 내부적으로 방향지시된 환형 플랜지에 의해 형성되고, 상기 환형 플랜지는 상기 흡입 스크린 부재가 상기 흡입 덕트 내로 안내될 수 있는 안내 수단을 제공하도록 환형 플랜지가 내부로 돌출되는 것과 함께 작은 직경으로 테이퍼 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  13. 환형 넥에 의해 연결되는 장착 플랜지 및 튜브형 연장부를 포함하는 링 몸체; 및 스크린;을 포함하고,
    상기 튜브형 섹션은 상기 장착 플랜지보다 작은 원주길이를 갖고 원통형으로 형성되고, 상기 스크린은 상기 튜브형 연장부의 적어도 일부에 라이닝되고 상기 링 몸체에 의해 지지되며, 상기 스크린은 유체를 걸를 수 있도록 배열되고 상기 튜브형 연장부를 관통하여 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 링 몸체는 시트 금속으로부터 일체로 형성되고, 상기 장착 플랜지는 상기 흡입 스크린 부재의 상부 끝단을 형성하는 밴드에 연결되는 내부 및 외부 원통형 링을 포함하는 접혀진 금속 섹션을 포함하고, 그에 의해 상기 장착 플랜지는 적어도 두층 두께의 시트 금속이 되고, 여기서 상기 튜브형 섹션은 한층 두께의 시트 금속이 되는 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 스크린은 상기 상부 끝단에 대향하여 튜브형 연장부의 끝단으로부터 돌출하는 돔 형상의 스크린 구조를 포함하고, 여기서 상기 스크린은 상기 튜브형 연장부를 라이닝하는 원통형 라이너 세그먼트를 포함하고 접혀진 금속 섹션으로 접혀지는 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
  16. 제 14항에 있어서, 축방향으로 연장되는 슬롯은 상기 튜브형 연장부에 부분적으로 형성되고 상기 튜브형 연장부의 끝단부분의 수축과 팽창을 허용하도록 하는 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 연장부의 끝단에 형성되는 챔퍼를 포함하고, 여기서 상기 튜브형 연장부는 오정렬을 조정하기 위한 유연성을 제공하도록 충분히 얇은 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 링 몸체는 단일층 두께의 금속으로 일체로 형성되고, 상기 스크린은 상기 링 몸체의 내부면의 적어도 일부를 라이닝하고 그에 용접되는 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 스크린은 끝단 디스크 부분 및 원통형 벽 부분을 포함하고, 추가적으로 상기 끝단 디스크 및 상기 원통형 벽 부분의 경계에 위치하는 경계 프레임을 포함하고, 상기 경계 프레임은 상기 튜브형 연장부보다 작은 크기인 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
  20. 제 13항에 있어서, 상기 튜브형 연장부는 모든 유체 유동이 하우징 유입 고정구로부터 상기 흡입 덕트로 흐르도록 하기 위하여 상기 하우징 유입 고정구 및 흡입 덕트 사이의 연결과 밀봉을 하는 연결을 제공하는데 충분한 길이와 단단함을 갖게 되는 것을 특징으로 하는 흡입 스크린 부재.
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