KR101290005B1 - 스크롤형 압축기 - Google Patents

Abstract

[과제]
압축 효율을 향상시킬 수 있는 스크롤형 압축기를 제공한다.
[해결 수단]
스크롤형 압축기 (1) 에 있어서, 고정 스크롤 (16) 은, 고정 기판 (16c) 과, 고정 기판 (16c) 과 일체를 이루는 고정 소용돌이벽 (16d) 을 갖고, 가동 스크롤 (22) 은, 고정 기판 (16c) 과 대면하는 가동 기판 (22a) 과, 가동 기판 (22a) 과 일체를 이루고, 고정 소용돌이벽 (16d) 에 맞물리는 가동 소용돌이벽 (22b) 을 갖는다. 가동 스크롤 (22) 에는, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 에 개구되어, 압축실 (38) 과 연통할 수 있는 유입구 (51) 와, 가동 기판 (22a) 에 형성되어 배압실 (39) 에 연통되는 유출구 (52) 과, 유입구 (51) 와 유출구 (52) 를 연통시키는 연통 구멍 (53) 으로 이루어지고, 가동 스크롤 (22) 의 탄성 변형 또는 공전축 (R) 방향의 변위에 의해 압축실 (38) 을 배압실 (39) 에 연통시키는 급기 통로 (50) 가 형성되어 있다.

Description

스크롤형 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤형 압축기에 관한 것이다.

특허문헌 1 에 종래의 스크롤형 압축기가 개시되어 있다. 이 스크롤형 압축기는, 하우징과, 하우징 내에 고정되고, 하우징과의 사이에 토출실을 형성하는 고정 스크롤과, 하우징 내에서 공전축 둘레로 공전만 할 수 있게 지지되고, 고정 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 가동 스크롤과, 하우징 내에 고정되고, 가동 스크롤과의 사이에 배압실을 형성하는 축지지 부재를 구비한다.

고정 스크롤은, 고정 기판과, 이 고정 기판과 일체를 이루는 고정 소용돌이벽을 갖는다. 가동 스크롤은, 고정 기판과 대면하는 가동 기판과, 이 가동 기판과 일체를 이루고, 고정 소용돌이벽에 맞물리는 가동 소용돌이벽을 갖는다. 가동 스크롤이 공전하면, 고정 기판, 고정 소용돌이벽, 가동 기판 및 가동 소용돌이벽에 의해 구획된 압축실이 중심측으로 이동되면서 용적이 감소되고, 그 결과로서, 압축실 내의 냉매 가스가 압축되게 되어 있다. 가동 스크롤의 배압실측에는, 원통 형상의 선회 보스부가 형성되어 있다.

가동 스크롤에 있어서, 가동 기판에는, 중심측을 향해 이동하는 도중의 압축실 내의 냉매 가스를 배압실에 공급하는 세공 (細孔) 이 형성되어 있다. 또, 고정 기판의 외주 가장자리와 슬라이딩 접촉하는 가동 기판의 외주 가장자리에는, 고리형 홈이 오목 형성되어 있다. 고리형 홈과 선회 보스부의 내측은, 가동 스크롤 내부에 형성된 연통 구멍에 의해 연통되어 있다.

하우징과 축지지 부재 사이에는, 가동 스크롤을 구동하는 전동 모터를 수용하는 모터실이 형성되어 있다. 전동 모터의 회전축은, 하우징과 축지지 부재에 의해 회전할 수 있게 축지지되어 있다. 토출실과 모터실은, 고정 스크롤 및 축지지 부재의 외주측에 형성된 관통 구멍에 의해 연통되어 있다.

선회 보스부에는, 전동 모터의 회전축의 일단측에 볼록하게 형성된 편심부가 회전할 수 있게 끼워져 있다. 회전축에는, 모터실과 선회 보스부의 내측을 연통시키는 급유 구멍이 형성되어 있다.

이 스크롤형 압축기에서는, 전동 모터에 구동되어 가동 스크롤이 공전하면, 냉매 가스가 압축실 내에서 압축되어 고압이 되고, 토출실 및 모터실을 경유하여 외부에 토출된다.

여기서, 이 스크롤형 압축기는, 저부하시에는, 가동 기판의 세공에 의해 압축실 내의 중간압의 냉매 가스를 배압실에 공급하고, 가동 스크롤을 고정 스크롤 측으로 적절한 정도로 편향한다. 이 경우, 고정 기판의 외주 가장자리와 가동 기판의 외주 가장자리는 냉매 가스에 함유되는 윤활유가 개재하는 상태로 슬라이딩 접촉하고 있다. 상기 윤활유의 유막이 오일 시일로서 작용함으로써, 고리형 홈과 배압실 사이가 봉지되어 있다. 이 때문에, 가동 스크롤의 공전에 동력 손실을 발생시키기 어렵고, 또한 냉매 가스의 누설도 발생하기 어렵다.

한편, 고부하시에는, 세공에 의해 압축실 내의 중간압의 냉매 가스를 배압실에 공급하는 것만으로는, 가동 스크롤을 충분히 고정 스크롤 측으로 편향할 수 없게 된다. 이 경우, 가동 스크롤에는, 고정 스크롤에 대해 경사시키는 힘, 즉 전복력 (傳覆力) 이 작용한다. 이 때문에, 고정 기판의 외주 가장자리와 가동 기판의 외주 가장자리는 이간되고, 고리형 홈을 봉지하고 있던 오일 시일이 파괴된다. 그렇게 하면, 고리형 홈과 배압실이 연통되므로, 모터실 내의 토출 압력의 냉매 가스가 급유 구멍, 선회 보스부의 내측, 연통 구멍 및 고리형 홈을 경유하여 배압실에 공급되어, 배압실을 가압한다. 이렇게 하여, 이 스크롤형 압축기는, 고부하시에도, 가동 스크롤을 적절한 정도로 고정 스크롤 측으로 편향할 수 있다.

일본 공개특허공보 평6-213175호

그런데, 상기 종래의 스크롤형 압축기에서는, 고부하시에 고리형 홈을 봉지하고 있던 오일 시일이 파괴되어, 모터실 내의 토출 압력의 냉매 가스가 배압실에 공급될 때, 가동 스크롤의 외주 가장자리측에서 압축실과 배압실이 연통되어 냉매 가스의 누설이 발생할 가능성이 있다. 이 때문에, 이 스크롤형 압축기는, 압축 효율을 향상시키는 것이 어렵다.

본 발명은, 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 압축 효율을 향상시킬 수 있는 스크롤형 압축기를 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 하고 있다.

본 발명의 스크롤형 압축기는, 하우징과, 상기 하우징 내에 고정되고, 상기 하우징과의 사이에 토출실을 형성하는 고정 스크롤과, 상기 하우징 내에서 공전축 둘레로 공전만 할 수 있게 지지되고, 상기 고정 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 가동 스크롤과, 상기 하우징 내에 고정되고, 상기 가동 스크롤과의 사이에 배압실을 형성함과 함께 상기 하우징과의 사이에 흡입실을 형성하는 축지지 부재를 구비한 스크롤형 압축기에 있어서,

상기 고정 스크롤은, 고정 기판과, 상기 고정 기판과 일체를 이루는 고정 소용돌이벽을 갖고,

상기 가동 스크롤은, 상기 고정 기판과 대면하는 가동 기판과, 상기 가동 기판과 일체를 이루고, 상기 고정 소용돌이벽에 맞물리는 가동 소용돌이벽을 갖고,

상기 가동 스크롤에는, 상기 가동 소용돌이벽의 선단면에 개구되어, 상기 압축실과 연통할 수 있는 유입구와, 상기 가동 기판에 형성되어 상기 배압실에 연통되는 유출구와, 상기 유입구와 상기 유출구를 연통시키는 연통 구멍으로 이루어지고, 상기 가동 스크롤의 탄성 변형 또는 상기 공전축 방향의 변위에 의해 상기 압축실을 상기 배압실에 연통시키는 급기 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다 (청구항 1).

본 발명의 스크롤형 압축기에서는, 배압실 내의 배압이 적당하고, 가동 스크롤을 고정 스크롤 측으로 적절한 정도로 편향하는 경우, 고정 기판과 가동 소용돌이벽의 선단면이 슬라이딩 접촉하고 있다. 고정 기판과 가동 소용돌이벽의 선단면은 냉매 가스에 함유되는 윤활유가 개재하는 상태로 슬라이딩 접촉하고 있고, 상기 윤활유의 유막이 오일 시일로서 작용함으로써, 가동 소용돌이벽과 압축실 사이가 봉지되어 있다. 가동 소용돌이벽의 선단면에 개구되는 유입구와 압축실 사이도, 윤활유의 유막이 오일 시일로서 작용함으로써 봉지되어 있다. 이 때문에, 가동 스크롤의 공전에 동력 손실을 일으키기 어렵고, 또한 냉매 가스의 누설도 발생하기 어렵다.

한편, 시동시나 고부하시 등에 있어서, 배압실 내의 배압이 부족하여, 가동 스크롤을 충분히 고정 스크롤 측으로 편향할 수 없게 되는 경우, 가동 스크롤의 중심측이 고정 스크롤에 대해 이간되는 방향으로 탄성 변형하거나, 또는 가동 스크롤 자체가 공전축 방향으로 약간 변위한다. 이 탄성 변형이나 공전축 방향의 변위는, 가동 스크롤에 상기 서술한 전복력이 작용하여 가동 스크롤이 고정 스크롤에 대해 경사지기 이전에 발생한다. 이 때문에, 고정 기판과 가동 소용돌이벽의 선단면이 이간되어, 압축실 내에서 압축된 냉매 가스에 의해, 유입구와 압축실 사이를 봉지하고 있던 오일 시일이 파괴되고, 유입구와 압축실이 연통된다.

그렇게 되면, 가동 소용돌이벽의 선단면에 개구되는 유입구에는, 압축실 내에서 압축된 냉매 가스가 유입된다. 그리고, 상기 냉매 가스는, 유입구, 연통 구멍 및 유출구로 이루어지는 급기 통로를 개재하여 배압실에 공급되어, 배압실을 가압한다. 이렇게 하여, 이 스크롤형 압축기는, 급기 통로에 의해 항상 가동 스크롤을 적절한 정도로 고정 스크롤 측으로 편향할 수 있다.

그리고, 이 스크롤형 압축기는, 가동 스크롤이 고정 스크롤에 대해 경사지기 이전에 배압실을 가압하여, 가동 스크롤을 적절한 정도로 고정 스크롤 측으로 편향할 수 있기 때문에, 고정 기판의 외주 가장자리와 가동 기판의 외주 가장자리가 잘 이간되지 않는다. 이 때문에, 이 스크롤형 압축기는, 가동 스크롤의 외주 가장자리측에서 압축실과 배압실이 연통되어 냉매 가스의 누설이 발생한다는 종래 기술의 문제는 발생하기 어렵다.

따라서, 본 발명의 스크롤형 압축기는, 압축 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2000-220585호에는, 본 발명에 관련된 급기 통로에 근사 (近似) 한 통로를 갖는 스크롤형 압축기가 개시되어 있다. 그러나, 이 통로는, 압축실 내의 토출 압력의 냉매 가스로부터 가동 소용돌이벽의 선단면이 받는 압력을 감소시키기 위한 수압 면적 감소용 통로로서, 압축실 내에 있어서의 토출 압력의 냉매 가스를 배압실에 공급하는 것은 아니다. 요컨대, 이 통로는, 본 발명에 관련된 급기 통로와는 기능이 상이한 별도의 것이다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 유입구는, 가동 소용돌이벽 내종단부의 선단면에 개구되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 2). 가동 소용돌이벽 내종단부란, 가동 스크롤의 중심을 향해 소용돌이 형상으로 수렴되는 가동 소용돌이벽 내측의 종단부를 말한다. 가동 스크롤이 공전축 둘레로 공전하고, 고정 기판, 고정 소용돌이벽, 가동 기판 및 가동 소용돌이벽에 의해 구획된 압축실이 가동 소용돌이벽 내종단부 근방까지 이동하면, 압축실 내의 냉매 가스는 토출 압력 또는 토출 압력 근처까지 압축된다.

이 때문에, 상기 구성의 경우, 토출 압력 또는 토출 압력 근처까지 압축된 냉매 가스를 급기 경로에 의해 배압실에 공급할 수 있으므로, 가동 스크롤을 확실하게 편향할 수 있다.

본 발명의 스크롤형 압축기는, 가동 소용돌이벽의 선단면이 고정 기판과 직접 슬라이딩 접촉하고 있는 것이 바람직하다 (청구항 3). 이 경우, 가동 소용돌이벽의 선단면에 탄성 시일 부재가 형성되어 있지 않으므로, 가동 스크롤이 탄성 변형하거나, 또는 공전축 방향으로 변위하면, 토출 압력 또는 토출 압력 근처까지 압축된 냉매 가스가 신속하게 배압실에 공급된다. 이 때문에, 압축 효율을 확실하게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 유입구는, 연통 구멍의 고정 기판측이 스폿 페이싱 가공됨으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 4). 이 경우, 연통 구멍을 소직경으로 하여 급기 통로의 스로틀링 기능을 확보한 채로, 유입구를 용이하게 대직경화할 수 있다. 이 때문에, 연통 구멍 자체를 대직경화하는 경우와 비교해, 연통 구멍이 형성되는 가동 소용돌이벽의 강도 (특히, 풋 (foot)부의 강도) 가 잘 저하되지 않는다. 또, 대직경의 스폿 페이싱용 공구 (드릴 또는 엔드밀 등) 에 의해 유입구를 형성한 후, 소직경의 천공 공구에 의해 연통 구멍을 형성하는 2 단 가공을 실시함으로써, 소직경의 연통 구멍의 가공 길이를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 공구의 파손이나, 택트 타임의 증대를 억제할 수 있고, 그 결과로서, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 유출구는, 연통 구멍의 배압실측이 스폿 페이싱 가공됨으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 5). 이 경우, 연통 구멍을 소직경으로 하여 급기 통로의 스로틀링 기능을 확보한 채로, 유출구를 용이하게 대직경화할 수 있다. 이 때문에, 연통 구멍 자체를 대직경화하는 경우와 비교해, 연통 구멍이 형성되는 가동 소용돌이벽의 강도 (특히, 풋부의 강도) 가 잘 저하되지 않는다. 또, 대직경의 스폿 페이싱용 공구에 의해 유출구를 형성한 후, 소직경의 천공 공구에 의해 연통 구멍을 형성하는 2 단 가공을 실시함으로써, 소직경의 연통 구멍의 가공 길이를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 공구의 파손이나, 택트 타임의 증대를 억제할 수 있고, 그 결과로서, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 토출실과 배압실은 부 (副) 급기 통로에 의해 연통되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 6). 이 경우, 토출실 내의 냉매 가스가 부급기 통로에 의해 항상 배압실에 공급되므로, 배압실 내의 배압이 잘 저하되지 않는다. 이 때문에, 압축실 내의 냉매 가스가 급기 통로를 개재하여 배압실에 공급되는 기회를 줄일 수 있어 압축 효율이 한층 향상된다.

상기 청구항 6 의 경우에 있어서, 토출실 내에는 냉매 가스와 윤활유를 분리하는 오일 세퍼레이터가 형성되고, 부급기 통로는 토출실 내에서 냉매 가스와 분리된 윤활유를 배압실에 공급하는 것이 바람직하다 (청구항 7). 부급기 통로가 배압실에 윤활유를 공급함으로써, 배압실에 면하는 슬라이딩 지점의 마모를 억제할 수 있으므로, 내구성이 향상된다.

또, 상기 청구항 6 의 경우에 있어서, 토출실 내에는 냉매 가스와 윤활유를 분리하는 오일 세퍼레이터가 형성되고, 부급기 통로는 토출실 내에서 윤활유와 분리된 냉매 가스를 배압실에 공급하는 것이 바람직하다 (청구항 8). 부급기 통로가 배압실에 냉매 가스를 공급함으로써, 유동 저항이 큰 윤활유를 공급하는 경우와 비교해, 신속하게 배압실의 압력 저하를 해소할 수 있다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 가동 소용돌이벽의 선단면에는, 유입구와 압축실을 항상 연통시키는 유입 오목부가 오목 형성되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 9). 이 경우, 압축실 내의 냉매 가스가 유입 오목부에 의해 항상 배압실에 공급되므로, 배압실 내의 배압이 잘 저하되지 않는다. 유입 오목부는, 예를 들어, 홈이어도 되고, 조면 (粗面) 이어도 된다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 고정 기판에는, 압축실과 토출실을 연통시키는 토출 포트가 관통 형성되고, 가동 스크롤의 공전에 수반되는 유입구의 궤적의 일부가 토출 포트와 겹쳐 있는 것이 바람직하다 (청구항 10). 이 경우, 가동 스크롤의 공전에 수반해, 유입구와 토출 포트가 주기적으로 연통된다. 이 때문에, 압축실 내에서 토출 압력까지 압축된 냉매 가스가 주기적으로 토출 포트 및 급기 경로를 개재하여 배압실에 공급되므로, 배압실 내의 배압이 잘 저하되지 않는다. 토출 포트는 확경된 원형 구멍이어도 되고, 유입구의 궤적의 일부와 겹치는 방향으로 연장되는 노치를 갖고 있어도 된다.

본 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 유입구는 내종단부의 선단면의 중심부에 개구되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 11).

내종단부의 선단면의 중심부란, 이하에 설명하는 바와 같다. 압축실은, 먼저, 가동 기판 및 가동 소용돌이벽의 외주측에 있어서, 반경 방향에서 대향하는 1 쌍의 압축실로서 구획된다. 그리고, 가동 스크롤이 공전하면, 그 1 쌍의 압축실은, 대향한 채로 중심측으로 이동되면서 용적이 감소되고, 또한 고정 기판의 중앙까지 도달하여, 1 개의 압축실로 결합된다. 이 단계가 되면, 압축실 내의 냉매 가스는 토출 압력까지 압축된다. 여기서, 내종단부의 선단면의 중심부란, 내종단부의 선단면 중, 1 쌍의 압축실이 고정 기판의 중앙에서 결합하여 이루어지는 1 개의 압축실에 인접하는 부위를 말한다.

이 경우, 이 스크롤형 압축기는, 토출 압력까지 압축된 냉매 가스를 급기 경로에 의해 배압실에 공급할 수 있으므로, 가동 스크롤을 신속하게 편향할 수 있다. 또, 이 스크롤형 압축기에서는, 가동 소용돌이벽의 중심부에 유입구가 개구되어 있음으로써, 가동 스크롤이 탄성 변형이나 변위를 발생시켜도, 가동 스크롤이 공전축 방향에 대해 잘 경사지지 않고, 냉매 가스의 누설을 발생시키기 어렵다.

상기 청구항 11 의 경우에 있어서, 유입구, 연통 구멍 및 유출구는 공전축 방향으로 정렬되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 12). 이 경우, 이 스크롤형 압축기는, 급기 통로를 용이하게 가공할 수 있으므로, 제조 비용의 저렴화가 한층 더 도모된다. 또, 가동 스크롤의 중심측에 1 개의 구멍을 형성하기만 하면 되어, 가동 스크롤의 외주 가장자리에 고리형 홈을 형성하는 종래 기술과 비교해, 장치의 소형화도 도모된다.

상기 청구항 11 또는 12 의 경우에 있어서, 유입구는, 가동 소용돌이벽의 두께 방향에서 보아, 고정 소용돌이벽 내종단부측으로 치우쳐 있는 것이 바람직하다 (청구항 13).

1 쌍의 압축실이 고정 기판의 중앙에서 결합하여 이루어지는 1 개의 압축실은, 대향하는 가동 소용돌이벽 내종단부와, 고정 소용돌이벽 내종단부에 의해 구획된다. 그리고, 그 1 개의 압축실에 대해, 가동 소용돌이벽 및 고정 소용돌이벽의 외주측에는, 다음의 1 쌍의 압축실이 구획되어 있다. 다음의 1 쌍의 압축실 내의 냉매 가스는, 토출 압력까지 압축되어 있지는 않다

여기서, 내종단부의 선단면의 중심부에 개구되는 유입구가 가동 소용돌이벽의 두께 방향에서 보아, 고정 소용돌이벽 내종단부측으로 치우쳐 있는 경우, 고정 기판과 가동 소용돌이벽 내종단부의 선단면이 이간될 때, 유입구와 다음의 1 쌍의 압축실 사이를 봉지하는 오일 시일에 대해, 유입구와 중앙의 1 개의 압축실 사이를 봉지하는 오일 시일 쪽이 시일 폭이 좁아, 오일 시일이 파괴되기 쉽다. 이 때문에, 유입구에, 압축실 내에서 토출 압력까지 압축된 냉매 가스를 확실하게 유입시킬 수 있어, 다음의 1 쌍의 압축실측으로 냉매 가스가 누설되는 문제가 발생하기 어려워진다. 그 결과, 이 스크롤형 압축기는, 전체 회전 영역에 있어서 압축 성능을 향상시킬 수 있고, 특히, 토출 용량이 낮기 때문에 상기 누설이 압축 성능에 크게 영향을 미치는 저회전 영역에서의 압축 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

상기 청구항 13 의 경우에 있어서, 유입구는, 가동 소용돌이벽의 두께 방향을 짧은 변으로 하는 긴 구멍 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다 (청구항 14). 이 경우, 진원 형상으로 된 유입구와 비교해, 고정 기판과 가동 소용돌이벽 내종단부의 선단면이 이간된 순간에 유입구와 압축실이 연통되는 범위의 폭 (가동 소용돌이벽의 두께 방향과 직교하는 방향의 폭) 을 넓게 할 수 있다. 이 때문에, 냉매 가스가 압축실로부터 유입구를 개재하여 배압실에 공급되기 쉬워지기 때문에, 배압실을 신속하게 가압할 수 있다.

도 1 은 실시예 1 의 스크롤형 압축기의 종단면도이다.
도 2 는 실시예 1 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 3 은 실시예 1 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 도 1 의 III-III 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4 는 실시예 1 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 5 는 실시예 2 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 6 은 실시예 2 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 도 1 의 III-III 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7 은 실시예 1 및 실시예 2 의 스크롤형 압축기의 압축 성능을 비교해 나타내는 그래프이다.
도 8 은 실시예 3 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 9 는 실시예 4 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 10 은 실시예 5 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 11 은 실시예 6 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 12 는 실시예 7 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 13 은 실시예 8 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 14 는 실시예 9 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 15 는 실시예 9 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 도 1 의 III-III 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 16 은 실시예 10 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 주요부 확대 단면도이다.
도 17 은 실시예 10 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 도 1 의 III-III 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다 (가동 스크롤의 공전에 수반되는 유입구의 궤적과 토출 포트의 상대 위치 관계를 나타낸다).
도 18 은 실시예 10 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 도 1 의 III-III 단면을 나타내는 주요부 확대 단면도이다 (가동 스크롤의 공전에 수반되는 유입구의 궤적과 토출 포트의 상대 위치 관계를 나타낸다).
도 19 는 실시예 10 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 변형예를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 20 은 실시예 10 의 스크롤형 압축기와 관련되어, 변형예를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.

이하, 본 발명을 구체화한 실시예 1 ∼ 10 을 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시예 1)

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 는, 하우징 (10) 을 구비하고 있다. 하우징 (10) 은, 후단측이 개구되는 유저 (有底) 통형상의 프론트 하우징 (11) 과, 뚜껑 형상을 이루어 프론트 하우징 (11) 의 후단측을 막는 리어 하우징 (12) 으로 이루어진다.

프론트 하우징 (11) 의 내에는, 축지지 부재 (15) 가 형성되어 있음과 함께, 축지지 부재 (15) 의 후방에 고정 스크롤 (16) 이 형성되어 있다. 고정 스크롤 (16) 과 축지지 부재 (15) 사이에는, 원형 고리 형상을 이루는 금속 박판제의 플레이트 (61) 가 개재되어 있다. 프론트 하우징 (11) 과 리어 하우징 (12) 은, 축지지 부재 (15), 플레이트 (61) 및 고정 스크롤 (16) 을 서로 맞닿게 한 상태로 수납하면서, 프론트 하우징 (11) 의 후단과 리어 하우징 (12) 의 전단이 서로 맞닿아, 볼트 (13) 에 의해 서로 고정되어 있다.

프론트 하우징 (11) 의 저벽 (11a) 의 내면 중앙에는 원통 형상의 축지지부 (14) 가 돌출 형성되어 있다. 한편, 축지지 부재 (15) 는, 통형상의 본체부 (17) 와, 본체부 (17) 후단의 개구 가장자리로부터 외측으로 튀어나오는 플랜지부 (18) 로 이루어진다. 본체부 (17) 의 저벽 (17a) 의 중앙에는 축 구멍 (19) 이 관통하여 형성되어 있다. 플랜지부 (18) 는 프론트 하우징 (11) 의 내주면에 형성된 단차 (21) 에 맞닿아 앞에서 멈춰져 있다. 플랜지부 (18) 의 후면측에는, 후술하는 가동 스크롤 (22) 의 자전을 규제해, 공전만 할 수 있게 하는 자전 저지 핀 (23a) 이 후방을 향해 볼록하게 형성되어 있다.

축지지 부재 (15) 와 축지지부 (14) 에는, 전후 방향으로 연장되는 회전축 (24) 의 양단부가 래이디얼 베어링 (25, 26) 을 개재하여 회전할 수 있게 지지되어 있다. 축지지 부재 (15) 와 회전축 (24) 사이에는 봉지용 시일재 (30) 가 서클립 (circlip)(31) 에 의해 설치되어 있다.

회전축 (24) 의 후단부 (24b) 에는, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 으로부터 편심된 위치에 원주 형상의 편심핀 (32) 이 돌출하여 형성되어 있다. 편심핀 (32) 에는, 원통 형상의 부시 (33) 가 끼워져 지지되어 있다. 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 은, 가동 스크롤 (22) 의 공전축이기도 하다. 부시 (33) 의 외주면의 대략 반주 부분에는, 외측으로 부채 형상으로 넓어지는 밸런스 웨이트 (35) 가 일체로 형성되어 있다. 이 밸런스 웨이트 (35) 는, 후술하는 가동 스크롤 (22) 의 공전에 수반되는 원심력을 상쇄하는 역할을 수행한다.

고정 스크롤 (16) 은, 기벽 (16a) 및 외주벽 (16b) 에 의해 유저 통형상을 이루는 고정 기판 (16c) 과, 외주벽 (16b) 의 내측이고, 또한 기벽 (16a) 의 전면에 일체를 이루어 기립해 있는 고정 소용돌이벽 (16d) 으로 이루어진다.

한편, 부시 (33) 와 고정 스크롤 (16) 사이에는 래이디얼 베어링 (34) 을 개재하여 가동 스크롤 (22) 이 형성되어 있다. 가동 스크롤 (22) 은, 고정 기판 (16c) 과 대면하는 원판 형상의 가동 기판 (22a) 과, 가동 기판 (22a) 의 후면에 일체를 이루어 기립해 있는 가동 소용돌이벽 (22b) 으로 이루어진다. 가동 소용돌이벽 (22b) 은, 고정 소용돌이벽 (16d) 에 맞물려 있다.

고정 소용돌이벽 (16d) 의 선단면 (16f) 은, 냉매 가스에 함유되는 윤활유가 개재하는 상태로 가동 기판 (22a) 상을 슬라이딩할 수 있게 되어 있다. 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 도 냉매 가스에 함유되는 윤활유가 개재하는 상태로 고정 기판 (16c) 상을 슬라이딩할 수 있게 되어 있다. 가동 기판 (22a) 의 외주 가장자리도, 냉매 가스에 함유되는 윤활유가 개재하는 상태로 고정 기판 (16c) 의 외주 가장자리와 슬라이딩할 수 있게 되어 있다. 상기 윤활유의 유막이 오일 시일로서 작용함으로써, 선단면 (16f) 과 고정 기판 (16c) 사이와, 선단면 (22f) 과 가동 기판 (22a) 사이와, 가동 기판 (22a) 의 외주 가장자리와 고정 기판 (16c) 의 외주 가장자리 사이가 봉지되게 되어 있다.

가동 기판 (22a) 의 전면에는, 자전 저지 핀 (23a) 의 선단부를 유감 (遊嵌) 상태로 수용하는 자전 저지 구멍 (37) 이 오목 형성되어 있다. 자전 저지 구멍 (37) 에는 원통 형상의 링 (23b) 이 유감되어 있다. 자전 저지 핀 (23a) 이 링 (23b) 의 내주면을 슬라이딩 및 구름 이동함으로써, 가동 스크롤 (22) 은 자전이 규제되어 중심 축선 (공전축) (R) 둘레로 공전만 할 수 있게 되어 있다.

고정 기판 (16c), 고정 소용돌이벽 (16d), 가동 기판 (22a) 및 가동 소용돌이벽 (22b) 에 의해, 압축실 (38) 이 구획되어 있다. 보다 상세하게는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 압축실 (38) 은, 먼저, 가동 기판 (22a) 및 가동 소용돌이벽 (22b) 의 외주측에 있어서, 반경 방향에서 대향하는 1 쌍의 압축실 (38) 로서 구획된다. 그리고, 가동 스크롤 (22) 이 공전하면, 그 1 쌍의 압축실 (38) 은, 대향한 채로 중심측으로 이동되면서 용적이 감소되고, 또한 고정 기판 (16c) 의 중앙까지 도달하여, 1 개의 압축실 (38) 로 결합된다. 이 단계가 되면, 압축실 (38) 의 내의 냉매 가스는 토출 압력까지 압축된다. 여기서, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부란, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 중, 1 쌍의 압축실 (38) 이 고정 기판 (16c) 의 중앙에서 결합하여 이루어지는 1 개의 압축실 (38) 에 인접하는 부위를 말한다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 가동 기판 (22a) 의 전면은, 플레이트 (61) 의 후면과 맞닿아 있다. 이 때문에, 가동 스크롤 (22) 은, 플레이트 (61) 에 대해 슬라이딩 접촉하면서 공전하게 되어 있다. 플레이트 (61) 는, 두께가 0.2 ∼ 0.3 ㎜ 정도의 금속 박판제이므로, 탄성 변형시의 복원력에 의해 가동 스크롤 (22) 을 고정 스크롤 (16) 측으로 적절한 정도로 편향한다.

가동 기판 (22a) 의 전면측 (압축실 (38) 과는 반대측을 향하는 배면측) 으로, 또한 가동 기판 (22a) 와 축지지 부재 (15) 사이에는, 회전축 (24) 의 후단부 (24b) 가 면하는 배압실 (39) 이 형성되어 있다. 축지지 부재 (15) 의 후면에는, 회전축 (24) 을 축심으로 하는 원형 고리 형상을 이루는 원형 고리 형상 오목부 (18a) 가 오목 형성되어 있다. 배압실 (39) 은, 원형 고리 형상 오목부 (18a) 및 자전 저지 구멍 (37) 과도 연통되어 있다. 축지지 부재 (15), 외주벽 (16b) 및 가동 소용돌이벽 (22b) 의 최외주부 사이에는, 흡입 영역 (41) 이 형성되어 있다.

프론트 하우징 (11) 의 내에는, 축지지 부재 (15) 보다 전방에, 흡입실 (42) 이 형성되어 있다. 흡입실 (42) 의 내에는, 스테이터 (44) 가 프론트 하우징 (11) 의 내주면에 고정 형성되어 있다. 스테이터 (44) 의 내측에는, 회전축 (24) 에 고정된 로터 (45) 가 형성되어 있다. 로터 (45), 스테이터 (44) 및 회전축 (24) 에 의해 전동 모터 (40) 가 구성되어 있다. 스테이터 (44) 에 대한 통전에 의해 로터 (45) 및 회전축 (24) 이 일체로 회전하면, 그 구동력이 편심핀 (32) 및 부시 (33) 를 개재하여 가동 스크롤 (22) 에 전달되어 가동 스크롤 (22) 이 공전하게 되어 있다.

프론트 하우징 (11) 의 내주면의 후단측에는, 흡입실 (42) 과 흡입 영역 (41) 을 연통시키는 흡입 통로 (43) 가 오목 형성되어 있다. 프론트 하우징 (11) 의 외주벽의 전단측에는, 외부와 흡입실 (42) 을 연통시키는 흡입구 (46) 가 관통 형성되어 있다.

흡입구 (46) 는, 배관에 의해 도시하지 않은 증발기와 접속되어 있다. 또한, 증발기는, 배관에 의해 팽창 밸브 및 응축기와 접속되어 있다. 스크롤형 압축기 (1), 증발기, 팽창 밸브 및 응축기는 차량용 공조 장치의 냉동 회로를 구성 하고 있다. 냉동 회로에 있어서의 저압이면서 또한 저온의 냉매 가스는, 흡입구 (46) 로부터 흡입실 (42) 의 내에 도입되고, 흡입 통로 (43) 를 거쳐 흡입 영역 (41) 의 내에 공급되게 되어 있다.

고정 기판 (16c) 의 후단과 리어 하우징 (12) 의 전단 사이에는 토출실 (47) 이 형성되어 있다. 고정 기판 (16c) 의 중앙에는 토출 포트 (48) 가 관통해 형성되고, 토출 포트 (48) 를 개재하여 압축실 (38) 과 토출실 (47) 이 서로 연통되어 있다. 고정 기판 (16c) 의 후단에는, 토출실 (47) 의 내에 있어서, 토출 포트 (48) 를 개폐하기 위한 도시하지 않은 토출 밸브와, 이 토출 밸브의 개도를 규제하는 리테이너 (49) 가 형성되어 있다.

리어 하우징 (12) 에는, 일단측이 토출실 (47) 과 연통되고, 타단측이 리어 하우징 (12) 의 외주면 상방에 개구되는 토출구 (56) 가 관통 형성되어 있다. 토출구 (56) 는, 도시하지 않은 응축기에 배관에 의해 접속되어 있다. 토출실 (47) 에 도입된 냉매 가스는, 토출구 (56) 를 개재하여 응축기에 배출된다.

도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 가동 스크롤 (22) 에는, 유입구 (51) 와 유출구 (52) 와 연통 구멍 (53) 으로 이루어지는 급기 통로 (50) 가 형성되어 있다. 유입구 (51) 는, 가동 소용돌이벽 (22b) 에 있어서, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부에 개구되어 있다. 내종단부 (22c) 는, 가동 스크롤 (22) 의 중심을 향해 소용돌이 형상으로 수렴되는 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내측의 종단부이다. 가동 스크롤 (22) 이 중심 축선 (공전축) (R) 둘레로 공전해, 압축실 (38) 이 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내종단부 (22c) 근방까지 이동하면, 압축실 (38) 의 내의 냉매 가스는 토출 압력 또는 토출 압력 근처까지 압축된다. 유출구 (52) 는, 가동 기판 (22a) 의 전면측 (배면측) 으로서, 회전축 (24) 의 후단부 (24b) 와 대면하는 위치에 개구되어 있다. 연통 구멍 (53) 은, 가동 소용돌이벽 (22b) 및 가동 기판 (22a) 에 곧바로 관통 형성되고, 유입구 (51) 와 유출구 (52) 를 연통시키는 세공이다. 유입구 (51), 연통 구멍 (53) 및 유출구 (52) 는 중심 축선 (공전축) (R) 방향으로 정렬되어 있으므로, 1 회의 드릴 가공으로 용이하게 가공할 수 있게 되어 있다. 압축실 (38) 로부터 급기 통로 (50) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급되는 냉매 가스의 유량을 적절한 정도로 조절할 수 있도록, 연통 구멍 (53) 의 내경이 적당히 가늘게 되어 있다. 본 실시예에서는, 내경을 0.3 ∼ 2.0 ㎜ 정도의 범위로 설정하고 있다.

흡입실 (42) 과 배압실 (39) 은 추기 통로 (bleed passage)(66) 에 의해 연통되어, 배압실 (39) 로부터 냉매 가스가 흡입실 (42) 로 되돌아 가게 되어 있다. 추기 통로 (66) 는, 축지지 부재 (15) 를 전후 방향으로 관통하는 형태로 되고, 그 도중에 차압 밸브 (68) 가 형성되어 있다. 차압 밸브 (68) 는, 통상적으로는 닫혀 있지만, 배압실 (39) 과 흡입실 (42) 의 차압이 비정상으로 높아진 경우에만 열려, 배압실 (39) 로부터 흡입실 (42) 에 냉매 가스를 되돌림으로써, 배압실 (39) 과 흡입실 (42) 의 차압이 비정상으로 높은 상태를 해소한다. 또한, 도시는 생략하지만, 차압 밸브 (68) 에 추가로, 회전축 (24) 의 전단부에 있어서 래이디얼 베어링 (25) 의 내륜과 간극을 갖고 대향하여 개구되는 제 1 개구와, 회전축 (24) 의 후단부 (24b) 에 있어서 배압실 (39) 에 개구되는 제 2 개구와, 제 1 개구와 제 2 개구를 연통시키는 연통 구멍으로 이루어지는 연통로를 설치해도 된다. 이 경우, 래이디얼 베어링 (25) 의 내륜과, 이것에 대향하는 제 1 개구의 간극이 고정 스로틀로서 작용함으로써, 배압실 (39) 의 내의 압력을 어느 정도의 압력으로 억제할 수 있다.

이상과 같이 구성된 스크롤형 압축기 (1) 는 다음과 같이 작동한다. 즉, 차량의 운전자가 차량용 공조 장치에 대한 조작을 실시하면, 그것에 기초하여, 도시하지 않은 모터 제어 회로가 전동 모터 (40) 를 제어하고, 로터 (45) 및 회전축 (24) 을 회전시킨다. 그렇게 하면, 편심핀 (32) 이 고정 스크롤 (16) 의 축심 둘레로 선회된다. 이 때, 가동 스크롤 (22) 은, 자전 저지 핀 (23a) 이 링 (23b) 의 내주면을 따라 슬라이딩 및 구름 이동함으로써, 그 자전이 저지되고 중심 축선 (공전축) (R) 둘레로 공전만이 허용된다. 그리고, 가동 스크롤 (22) 의 공전에 의해 압축실 (38) 이 양 스크롤 (16, 22) 의 소용돌이벽 (16d, 22b) 의 외주측으로부터 중심측으로 용적을 감소하면서 이동된다. 이 때문에, 증발기로부터 흡입구 (46) 를 개재하여 흡입실 (42) 에 공급되는 냉매 가스는, 흡입 통로 (43) 를 개재하여 흡입 영역 (41) 의 내에 도입되고, 또한 흡입 영역 (41) 으로부터 압축실 (38) 의 내로 흡입되어 압축된다. 토출 압력까지 압축된 냉매 가스는, 토출 포트 (48) 로부터 토출실 (47) 에 토출되고, 토출구 (56) 를 개재하여 응축기로 배출된다. 이렇게 하여, 차량용 공조 장치의 공조를 실시한다.

여기서, 이 스크롤형 압축기 (1) 에서는, 배압실 (39) 의 내의 배압이 적절한 정도이고, 가동 스크롤 (22) 을 고정 스크롤 (16) 측으로 적절한 정도로 편향하는 경우, 고정 기판 (16c) 과 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 이 직접 슬라이딩 접촉하고 있다. 유입구 (51) 의 주위에는 탄성 시일 부재가 형성되어 있지 않다. 그 대신에, 고정 기판 (16c) 과 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 은 냉매 가스에 함유되는 윤활유가 개재하는 상태로 슬라이딩 접촉하고 있다. 이 때문에, 상기 윤활유의 유막이 오일 시일로서 작용함으로써, 고정 기판 (16c) 과 선단면 (22f) 사이를 봉지하고 있다. 이 때문에, 유입구 (51) 와 압축실 (38) 사이도 봉지되어 있다. 이 때문에, 가동 스크롤 (22) 이 고정 스크롤 (16) 측으로 적절한 정도로 편향되는 상태가 유지되므로, 가동 스크롤의 공전에 동력 손실을 발생시키기 어렵고, 또한 냉매 가스의 누설도 발생하기 어렵다.

한편, 시동시나 고부하시 등에 있어서, 배압실 (39) 의 내의 배압이 부족하여, 가동 스크롤 (22) 을 충분히 고정 스크롤 (16) 측으로 편향할 수 없게 되는 경우, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가동 스크롤 (22) 의 중심측이 고정 스크롤 (16) 에 대해 이간되는 방향으로 탄성 변형하거나, 또는 가동 스크롤 (22) 자체가 중심 축선 (공전축) (R) 방향으로 약간 변위한다 (도 4 에 있어서, 화살표 (D) 로 나타낸다). 이 탄성 변형이나 중심 축선 (공전축) (R) 방향의 약간의 변위는, 가동 스크롤 (22) 에 상기 서술한 전복력이 작용해 가동 스크롤 (22) 이 고정 스크롤 (16) 에 대해 경사지기 이전에 발생한다. 이 때문에, 고정 기판 (16c) 과 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 이 이간되어, 압축실 (38) 의 내에서 토출 압력까지 압축된 냉매 가스에 의해, 고정 기판 (16c) 과, 유입구 (51) 근방의 선단면 (22f) 사이를 봉지하고 있던 오일 시일이 파괴되어, 유입구 (51) 와 압축실 (38) 이 연통된다. 이 때, 고정 기판 (16c) 의 외주 가장자리와 가동 기판 (22a) 의 외주 가장자리 사이를 봉지하는 오일 시일에는 흡입 압력에 가까운 저압의 냉매 가스가 작용하는 것뿐이다. 이 때문에, 고정 기판 (16c) 의 외주 가장자리와 가동 기판 (22a) 의 외주 가장자리 사이의 오일 시일은 파괴되기 어렵다.

그렇게 되면, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부에 개구되는 유입구 (51) 에는, 압축실 (38) 의 내에서 토출 압력까지 압축된 냉매 가스가 유입된다. 그리고, 상기 냉매 가스는, 유입구 (51), 연통 구멍 (53) 및 유출구 (52) 로 이루어지는 급기 통로 (50) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급되어, 배압실 (39) 을 가압한다. 이렇게 하여, 이 스크롤형 압축기 (1) 는, 급기 통로 (50) 에 의해 항상 가동 스크롤 (22) 을 적절한 정도로 고정 스크롤 (16) 측으로 편향할 수 있다.

그리고, 이 스크롤형 압축기 (1) 는, 가동 스크롤 (22) 이 고정 스크롤 (16) 에 대해 경사지기 이전에 배압실 (39) 을 가압하고, 가동 스크롤 (22) 을 적절한 정도로 고정 스크롤 (16) 측으로 편향할 수 있기 때문에, 고정 기판 (16c) 의 외주 가장자리와 가동 기판 (22a) 의 외주 가장자리가 잘 이간되지 않는다. 이 때문에, 이 스크롤형 압축기 (1) 는, 가동 스크롤 (22) 의 외주 가장자리측에서 압축실 (38) 과 배압실 (39) 이 연통되어 냉매 가스의 누설이 발생한다는 종래 기술의 문제는 발생하기 어렵다.

특히, 이 스크롤형 압축기 (1) 에서는, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 이 고정 기판 (16c) 과 직접 슬라이딩 접촉하고 있고, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 에 탄성 시일 부재가 형성되어 있지 않으므로, 가동 스크롤 (22) 이 탄성 변형하거나, 또는 공전축 방향으로 변위하면, 토출 압력 또는 토출 압력 근처까지 압축된 냉매 가스가 신속하게 배압실 (39) 에 공급된다.

따라서, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 는, 압축 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기 (1) 는, 급기 통로 (50) 가 시일 부재를 개재하지 않는 간단한 구성이기 때문에, 가공 공정수나 부품 점수를 삭감할 수 있어 그 결과, 제조 비용의 저렴화가 도모된다.

특히, 이 스크롤형 압축기 (1) 에 있어서, 유입구 (51) 는 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부에 개구되어 있으므로, 토출 압력까지 압축된 고압의 냉매 가스를 급기 경로 (50) 에 의해 배압실 (39) 에 공급해, 가동 스크롤 (22) 을 신속하게 편향할 수 있다. 또, 이 스크롤형 압축기 (1) 에서는, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부에 유입구 (51) 가 개구되어 있음으로써, 가동 스크롤 (22) 이 탄성 변형이나 중심 축선 (공전축) (R) 방향의 약간의 변위를 발생시켜도, 가동 스크롤 (22) 이 중심 축선 (공전축) (R) 방향에 대해 잘 경사지지 않고, 냉매 가스의 누설을 발생시키기 어렵다.

또한, 이 스크롤형 압축기 (1) 에서는, 중심 축선 (공전축) (R) 방향으로 정렬되는 유입구 (51), 연통 구멍 (53) 및 유출구 (52) 를 1 회의 드릴 가공으로 용이하게 가공할 수 있으므로, 제조 비용의 저렴화가 한층 더 도모된다. 또, 가동 스크롤 (22) 의 중심측에 1 개의 구멍을 형성하기만 하면 되어, 가동 스크롤의 외주 가장자리에 고리형 홈을 형성하는 종래 기술과 비교해, 장치의 소형화도 도모된다.

(실시예 2)

실시예 2 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 에 있어서의 유입구 (51) 대신에, 도 5 및 도 6 에 나타내는 유입구 (251) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 의 스크롤형 압축기에 있어서, 유입구 (251) 는, 가동 소용돌이벽 (22b) 에 있어서, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부에 개구되어 있다. 유입구 (251) 는, 연통 구멍 (53) 의 기벽 (16a) 측을 엔드밀 등으로 스폿 페이싱 가공함으로써, 타원 형상으로 오목 형성되어 있다. 유입구 (251) 는, 연통 구멍 (53) 의 중심축에 대해 편심되어 있고, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향 (T) 에서 보아, 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내종단부 (16e) 측으로 치우쳐 있다.

이와 같은 구성인 실시예 2 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에서는, 기벽 (16a) 과, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 이 이간될 때, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향 (T) 에서 보아, 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내종단부 (16e) 측으로 치우쳐 있는 유입구 (251) 와 1 쌍의 압축실 (38b) 사이를 봉지하는 오일 시일 (Q2) 에 대해, 유입구 (251) 와 중앙의 하나의 압축실 (38a) 사이를 봉지하는 오일 시일 (Q1) 쪽이 시일 폭이 좁아, 오일 시일 (Q1) 이 파괴되기 쉽다. 이 때문에, 유입구 (251) 에, 압축실 (38a) 의 내에서 토출 압력까지 압축된 냉매 가스를 확실하게 유입시킬 수 있어, 1 쌍의 압축실 (38b) 측으로 냉매 가스가 누설되는 문제가 발생하기 어려워진다. 그 결과, 이 스크롤형 압축기는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 비교해, 전체 회전 영역에 있어서 압축 성능을 향상시킬 수 있고, 특히, 토출 용량이 낮기 때문에 상기 누설이 압축 성능에 크게 영향을 미치는 저회전 영역에서의 압축 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 이 스크롤형 압축기에 있어서, 유입구 (251) 는, 연통 구멍 (53) 의 고정 기판 (16c) 측이 스폿 페이싱 가공됨으로써 형성되어 있다. 이 때문에, 연통 구멍 (53) 을 소직경으로 하여 급기 통로 (50) 의 스로틀링 기능을 확보한 채로, 유입구 (251) 를 용이하게 대직경화할 수 있다. 또, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향에서 보아, 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내종단부 (16e) 측으로 연통 구멍 자체를 치우치게 할 필요가 없어진다. 그 결과로서, 이 스크롤형 압축기는, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에 있어서, 유입구 (251) 는, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향 (T) 을 짧은 변으로 하는 긴 구멍 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 유입구 (251) 의 짧은 변을 직경으로 하는 진원 형상의 유입구와 비교해, 고정 기판 (16c) 과 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 이 이간된 순간에 유입구 (251) 와 압축실 (38a) 이 연통되는 범위의 폭 (W) (도 6 에 나타내는 바와 같이, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향 (T) 과 직교하는 방향의 폭 (W)) 을 넓게 할 수 있다. 이 때문에, 냉매 가스가 압축실 (38a) 로부터 유입구 (251) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급되기 쉬워지기 때문에, 배압실 (39) 을 신속하게 가압할 수 있다.

(실시예 3)

실시예 3 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 에 있어서의 유입구 (51) 대신에, 도 8 에 나타내는 유입구 (351) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 의 스크롤형 압축기에 있어서, 유입구 (351) 는, 가동 소용돌이벽 (22b) 에 있어서, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부에 개구되어 있다. 유입구 (351) 는, 대직경 드릴이나 엔드밀 등으로 가공함으로써, 내종단부 (22c) 의 선단면 (22f) 의 중심부로부터 가동 소용돌이벽 (22b) 의 풋부 근처까지, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 과 평행하게 오목 형성되어 있다. 유입구 (351) 는, 예를 들어, 진원 형상이어도 되고, 긴 구멍 형상이어도 된다.

또한, 실시예 3 에서는, 유출구 (52) 및 연통 구멍 (53) 은, 유입구 (351) 의 가공 후, 가동 기판 (22a) 의 배압실 (39) 측으로부터 유입구 (351) 를 향해, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 과 평행하게, 1 개의 소직경 드릴 등으로 천공 가공함으로써 형성된다.

이와 같은 구성인 실시예 3 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 및 2 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에서는, 연통 구멍 (53) 을 소직경으로 하여 급기 통로 (50) 의 스로틀링 기능을 확보한 채로, 유입구 (351) 를 용이하게 대직경화할 수 있다. 이 때문에, 연통 구멍 (53) 자체를 대직경화하는 경우와 비교해, 연통 구멍 (53) 이 형성되는 가동 소용돌이벽 (22b) 의 강도 (특히, 풋부의 강도) 가 잘 저하되지 않는다. 또, 대직경의 스폿 페이싱용 공구에 의해 유입구 (351) 를 형성한 후, 소직경의 천공 공구에 의해 유출구 (52) 및 연통 구멍 (53) 을 형성하는 2 단 가공을 실시함으로써, 소직경의 연통 구멍 (53) 의 가공 길이를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 공구의 파손이나, 택트 타임의 증대를 억제할 수 있고, 그 결과로서, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

(실시예 4)

실시예 4 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 에 있어서의 유출구 (52) 대신에, 도 9 에 나타내는 유출구 (452) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 의 스크롤형 압축기에 있어서, 유출구 (452) 는, 대직경 드릴이나 엔드밀 등으로 가공함으로써, 가동 기판 (22a) 의 배압실 (39) 측으로부터 가동 소용돌이벽 (22b) 의 근원 부분의 바로 앞까지, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 과 평행하게 오목 형성되어 있다. 유출구 (452) 는, 예를 들어, 진원 형상이어도 되고, 긴 구멍 형상이어도 된다.

또한, 실시예 4 에서는, 유입구 (51) 및 연통 구멍 (53) 은, 유출구 (452) 가공 후, 기벽 (16a) 측으로부터 유출구 (452) 를 향해, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 과 평행하게, 1 개의 소직경 드릴 등으로 천공 가공함으로써 형성된다.

이와 같은 구성인 실시예 4 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에서는, 연통 구멍 (53) 을 소직경으로 하여 급기 통로 (50) 의 스로틀링 기능을 확보한 채로, 유출구 (452) 를 용이하게 대직경화할 수 있다. 이 때문에, 연통 구멍 (53) 자체를 대직경화하는 경우와 비교해, 연통 구멍 (53) 이 형성되는 가동 소용돌이벽 (22b) 의 강도 (특히, 풋부의 강도) 가 잘 저하되지 않는다. 또, 대직경의 스폿 페이싱용 공구에 의해 유출구 (452) 를 형성한 후, 소직경의 천공 공구에 의해 유입구 (51) 및 연통 구멍 (53) 을 형성하는 2 단 가공을 실시함으로써, 소직경의 연통 구멍 (53) 의 가공 길이를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 공구의 파손이나, 택트 타임의 증대를 억제할 수 있고, 그 결과로서, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

(실시예 5)

실시예 5 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 에 있어서의 유입구 (51) 및 유출구 (52) 대신에, 도 10 에 나타내는 유입구 (351) 및 유출구 (452) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 실시예 5 의 스크롤형 압축기에서는, 실시예 3 에 있어서 설명한 유입구 (351), 및 실시예 4 에 있어서 설명한 유출구 (452) 가 그대로 채용되어 있다.

또한, 실시예 5 에서는, 연통 구멍 (53) 은, 유입구 (351) 및 유출구 (452) 가공 후, 가동 기판 (22a) 의 배압실 (39) 측으로부터 유입구 (351) 를 향해, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 과 평행하게, 1 개의 소직경 드릴 등으로 천공 가공함으로써 형성된다. 이 때문에, 실시예 1 ∼ 4 의 경우와 비교해, 연통 구멍 (53) 의 가공 길이를 대폭으로 짧게 할 수 있어, 제조 비용의 상승을 확실하게 억제할 수 있다.

이와 같은 구성인 실시예 5 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 ∼ 4 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

(실시예 6)

실시예 6 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 에 있어서의 유출구 (52) 대신에, 도 11 에 나타내는 유출구 (652) 및 팽출부 (22g) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 11 에 나타내는 바와 같이, 실시예 6 의 스크롤형 압축기에 있어서, 유출구 (652) 는, 대직경 드릴이나 엔드밀 등으로 가공함으로써, 가동 기판 (22a) 의 배압실 (39) 측으로부터 가동 소용돌이벽 (22b) 의 중간 부분까지, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 과 평행하게 오목 형성되어 있다. 유출구 (652) 는, 예를 들어, 진원 형상이어도 되고, 긴 구멍 형상이어도 된다. 여기서, 만일, 실시예 1 의 가동 소용돌이벽 (22b) 인 채로 유출구 (652) 를 가공하는 경우, 가동 소용돌이벽 (22b) 에 있어서의 유출구 (652) 근방의 두께가 극단적으로 얇아진다. 이 때문에, 가동 소용돌이벽 (22b) 에 있어서의 유출구 (652) 의 근방에는, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향 (T) 으로 불룩하게 튀어나오는 단형상의 팽출부 (22g) 가 미리 일체 형성되어 있다. 이 팽출부 (22g) 에 의해, 가동 소용돌이벽 (22b) 은, 유출구 (652) 의 근방에서도 충분한 두께를 확보할 수 있다. 또, 팽출부 (22g) 를 크게 하면, 유출구 (652) 를 보다 대직경화할 수도 있다.

또한, 실시예 6 에서는, 유입구 (51) 및 연통 구멍 (53) 은, 유출구 (652) 가공 후, 기벽 (16a) 측으로부터 유출구 (652) 를 향해, 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 과 평행하게, 1 개의 소직경 드릴 등으로 천공 가공함으로써 형성된다. 또, 실시예 6 에서는, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께를 부분적으로 증가시킴에 따라, 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내주 단부의 팽출부 (22g) 와 슬라이딩 접촉하는 부위의 두께가 얇게 되어 있다.

이와 같은 구성인 실시예 6 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 및 4 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

(실시예 7)

실시예 7 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 에 있어서의 토출실 (47) 대신에, 도 12 에 나타내는 토출실 (747) 과 부급기 통로 (790) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 실시예 7 의 스크롤형 압축기에 있어서, 토출실 (747) 은, 토출실 본체 (747a) 와, 오일 분리실 (747b) 에 의해 구성되어 있다. 토출실 본체 (747a) 는, 고정 기판 (16c) 의 후단과 리어 하우징 (12) 의 전단 사이에 형성되어 있다. 한편, 오일 분리실 (747b) 은, 리어 하우징 (12) 의 내에 있어서 토출실 본체 (747a) 보다 후방에 형성되어 있고, 차량에 탑재된 상태로 상하 방향으로 연장되는 형상으로 되어 있다.

토출실 본체 (747a) 와 오일 분리실 (747b) 사이에는, 토출실 본체 (747a) 와 오일 분리실 (747b) 을 연통시키는 연통 구멍 (753) 이 관통 형성된 격벽 (752) 이 형성되어 있다. 오일 분리실 (747b) 의 내에는, 냉매 가스와 냉매 가스에 함유되는 윤활유를 분리하기 위한 오일 세퍼레이터 (755) 가 형성되어 있다. 오일 세퍼레이터 (755) 는, 원통 형상으로 되어 있고, 오일 분리실 (747b) 의 내에 끼워 맞춰진 상태로 수용되어 있다. 토출실 본체 (747a) 로부터 연통 구멍 (753) 을 개재하여 오일 분리실 (747b) 에 도입된 냉매 가스는, 오일 세퍼레이터 (755) 에 의한 원심 분리에 의해 윤활유와 분리된다. 그리고, 분리된 윤활유는 낙하해 오일 분리실 (747b) 의 저부에 모여 고이게 되어 있다.

오일 분리실 (747b) 에 있어서의 오일 세퍼레이터 (755) 보다 상방에는, 리어 하우징 (12) 의 외주면 상방에 개구되는 토출구 (756) 가 관통 형성되어 있다. 토출구 (756) 는, 도시하지 않은 응축기에 배관에 의해 접속되어 있다. 오일 분리실 (747b) 의 내에서 윤활유와 분리된 냉매 가스는, 토출구 (756) 를 개재하여 응축기에 배출된다.

오일 분리실 (747b) 의 저부와 배압실 (39) 은, 부급기 통로 (790) 에 의해 연통되어 있다. 부급기 통로 (790) 는, 리어 하우징 (12) 에 형성된 연통 구멍 (791) 과, 고정 스크롤 (16) 에 형성된 연통 구멍 (792) 과, 플레이트 (61) 에 형성된 슬릿 (793) 과, 축지지 부재 (15) 에 형성된 홈부 (794) 에 의해 구성되어 있다.

연통 구멍 (791) 은, 리어 하우징 (12) 의 전면과 오일 분리실 (747b) 의 저부를 연통시키는 구멍이다. 연통 구멍 (791) 의 내에는, 오일 분리실 (747b) 의 내의 윤활유에 함유되는 이물질을 제거하는 필터 (791a) 가 내부에 삽입되어 있다. 연통 구멍 (792) 은, 고정 스크롤 (16) 의 하방의 외주벽 (16b) 을 전후 방향으로 관통하는 장척 (長尺) 의 세공이다. 슬릿 (793) 은, 축지지 부재 (15) 와 가동 스크롤 (22) 사이에 개재된 플레이트 (61) 의 외주측에 있어서, 각도 약 180°정도의 원호 형상으로 노치가공된 가는 홈이다. 홈부 (794) 는, 축지지 부재 (15) 의 후면의 외주측에 있어서, 원형 고리 형상 오목부 (18a) 로부터 직경 외측 방향을 향해 오목 형성된 가는 홈이다.

오일 분리실 (747b) 의 저부를 상류측으로 하여, 연통 구멍 (791), 연통 구멍 (792), 슬릿 (793), 홈부 (794) 의 순서로 연통시킴으로써, 1 개의 부급기 통로 (790) 가 형성되어 있다. 또한, 슬릿 (793) 은 배압실 (39) 의 상류측에서 부급기 통로 (790) 를 스로틀링하는 스로틀로 되어 있다.

이와 같은 구성인 실시예 7 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에서는, 오일 세퍼레이터 (755) 에 의해 냉매 가스로부터 분리된 윤활유가 낙하해 오일 분리실 (747b) 의 저부에 모여 고인다. 그리고, 상기 윤활유는, 약간의 냉매 가스와 함께, 부급기 통로 (790) 를 개재하여 소량씩 항상 배압실 (39) 에 공급된다. 이 때문에, 실시예 1 의 스크롤형 압축기와 비교해, 배압실 (39) 의 내의 배압이 잘 저하되지 않는다. 이 때문에, 압축실 (38) 의 내의 냉매 가스가 급기 통로 (50) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급되는 기회를 줄일 수 있다. 그 결과, 이 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 비교해, 전체 회전 영역에 있어서 압축 성능을 향상시킬 수 있고, 특히, 토출 용량이 낮기 때문에 상기 누설이 압축 성능에 크게 영향을 미치는 저회전 영역에서의 압축 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 이 스크롤형 압축기는, 오일 분리실 (747b) 저부로부터 부급기 통로 (790) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급되는 윤활유에 의해, 배압실 (39) 에 면하는 슬라이딩 지점 (예를 들어, 플레이트 (61) 와 가동 스크롤 (22) 의 슬라이딩 접촉면) 의 마모를 억제할 수 있으므로, 내구성이 향상된다.

(실시예 8)

실시예 8 의 스크롤형 압축기는, 실시예 7 의 스크롤형 압축기에 있어서의 부급기 통로 (790) 대신에, 도 13 에 나타내는 부급기 통로 (890) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시예 7 의 스크롤형 압축기와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 실시예 8 의 스크롤형 압축기에 있어서, 오일 분리실 (747b) 의 상부와 배압실 (39) 은, 부급기 통로 (890) 에 의해 연통되어 있다. 부급기 통로 (890) 는, 리어 하우징 (12) 에 형성된 연통 구멍 (891) 과, 고정 스크롤 (16) 에 형성된 연통 구멍 (892) 과, 플레이트 (61) 에 형성된 원형 구멍 (893) 과, 축지지 부재 (15) 에 형성된 홈부 (894) 에 의해 구성되어 있다.

연통 구멍 (891) 은, 리어 하우징 (12) 의 전면과, 오일 분리실 (747b) 에 있어서의 오일 세퍼레이터 (755) 보다 상방을 연통시키는 구멍이다. 연통 구멍 (892) 은, 고정 스크롤 (16) 상방의 외주벽 (16b) 을 전후 방향으로 관통하는 장척의 세공이다. 원형 구멍 (893) 은, 축지지 부재 (15) 와 가동 스크롤 (22) 사이에 개재된 플레이트 (61) 의 외주측에 관통 형성된 소직경 구멍이다. 홈부 (894) 는, 축지지 부재 (15) 의 후면의 외주측에 있어서, 원형 고리 형상 오목부 (18a) 로부터 직경 외측 방향을 향해 오목 형성된 가는 홈이다.

오일 분리실 (747b) 에 있어서의 오일 세퍼레이터 (755) 보다 상방을 상류측으로하여, 연통 구멍 (891), 연통 구멍 (892), 원형 구멍 (893), 홈부 (894) 의 순서로 연통시킴으로써, 1 개의 부급기 통로 (890) 가 형성되어 있다.

또한, 실시예 7 에 있어서 부급기 통로 (790) 를 구성하고 있던 슬릿 (793) 대신에, 플레이트 (61) 와 축지지 부재 (15) 를 전후 방향으로 관통하는 연통 구멍 (795) 이 형성되어 있다. 그리고, 연통 구멍 (791), 연통 구멍 (792), 연통 구멍 (795) 의 순서로 연통시킴으로써 윤활유 반환 통로가 형성되어 있다. 오일 분리실 (747b) 의 저부에 모이는 윤활유는, 이 윤활유 반환 통로를 개재하여 소량씩 흡입실 (42) 로 되돌아 가게 되어 있다.

이와 같은 구성인 실시예 8 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에서는, 오일 세퍼레이터 (755) 에 의해 윤활유와 분리된 냉매 가스가 부급기 통로 (790) 를 개재하여 소량씩 항상 배압실 (39) 에 공급된다. 이 때문에, 실시예 1 의 스크롤형 압축기와 비교해, 배압실 (39) 의 내의 배압이 잘 저하되지 않는다. 이 때문에, 실시예 7 의 스크롤형 압축기와 마찬가지로, 압축실 (38) 의 내의 냉매 가스가 급기 통로 (50) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급되는 기회를 줄일 수 있다. 그 결과, 이 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 비교해, 전체 회전 영역에 있어서 압축 성능을 향상시킬 수 있고, 특히, 토출 용량이 낮기 때문에 상기 누설이 압축 성능에 크게 영향을 미치는 저회전 영역에서의 압축 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 이 스크롤형 압축기는, 윤활유와 분리된 냉매 가스를 부급기 통로 (890) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급하므로, 유동 저항이 큰 윤활유를 공급하는 실시예 7 의 스크롤형 압축기와 비교해, 신속하게 배압실의 압력 저하를 해소할 수 있다.

(실시예 9)

실시예 9 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 에, 도 14 및 도 15 에 나타내는 유입 오목부 (951) 를 추가한 것이다. 그 밖의 구성은, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이, 실시예 9 의 스크롤형 압축기에 있어서, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 에는, 유입 오목부 (951) 가 오목 형성되어 있다.

유입 오목부 (951) 는, 유입구 (51) 로부터 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향 (T) 을 따라, 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내종단부 (16e) 에 접근하도록 연장되는 홈으로, 유입구 (51) 와 압축실 (38a) 을 항상 연통시키고 있다. 유입 오목부 (951) 의 깊이나 폭은, 유입 오목부 (951) 와 기벽 (16a) 사이에 오일 시일이 형성되기 어렵고, 또한 유입 오목부 (951) 의 내를 흐르는 냉매 가스가 소유량으로 스로틀링되도록 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성인 실시예 9 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에서는, 압축실 (38a) 의 내에서 토출 압력까지 압축된 냉매 가스가 유입 오목부 (951) 및 급기 통로 (50) 를 개재하여 소량씩 항상 배압실 (39) 에 공급된다. 이 때문에, 실시예 1 의 스크롤형 압축기와 비교해, 배압실 (39) 의 내의 배압이 잘 저하되지 않는다. 그 결과, 이 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 과 비교해, 전체 회전 영역에 있어서 압축 성능을 향상시킬 수 있고, 특히, 토출 용량이 낮기 때문에, 상기 누설이 압축 성능에 크게 영향을 미치는 저회전 영역에서의 압축 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또, 유입 오목부 (951) 의 가공은, 실시예 7 및 8 의 부급기 통로 (790, 890) 를 가공하는 경우와 비교해 용이하다. 이 때문에, 이 스크롤형 압축기는, 실시예 7 및 8 의 스크롤형 압축기와 비교해, 제조 비용을 저렴화할 수 있다.

(실시예 10)

실시예 10 의 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 의 토출 포트 (48) 대신에, 도 16 ∼ 도 18 에 나타내는 토출 포트 (148) 를 채용하고 있다. 그 밖의 구성은, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일하다. 이 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 16 에 나타내는 바와 같이, 실시예 10 의 스크롤형 압축기에 있어서, 고정 기판 (16c) 의 기벽 (16a) 의 중앙에는 토출 포트 (148) 가 관통해 형성되고, 토출 포트 (148) 를 개재하여 압축실 (38) 과 토출실 (47) 이 서로 연통되어 있다. 도 16 은, 편심핀 (32) 이 회전축 (24) 의 중심 축선 (R) 에 대해 최상방에 있는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내종단부 (22c) 가 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내종단부 (16e) 에 가장 접근하고 있어, 압축실 (38a) 이 최소 체적으로 되어 있다.

편심핀 (32) 이 중심 축선 (R) 둘레로 회전하면, 가동 스크롤 (22) 이 공전한다. 그렇게 되면, 그 공전에 수반해, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내종단부 (22c) 는, 원형상의 궤적을 그리면서, 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내종단부 (16e) 에 대해 주기적으로 접근과 이반을 반복한다. 예를 들어, 편심핀 (32) 이 중심 축선 (R) 에 대해 최하방에 있는 경우, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 내종단부 (22c) 가 고정 소용돌이벽 (16d) 의 내종단부 (16e) 로부터 가장 이반된다. 여기서, 가동 스크롤 (22) 의 공전에 수반되는 유입구 (51) 의 궤적 (K) 은, 도 17 및 도 18 에 나타내는 바와 같이 원형 고리 형상의 영역이 된다.

토출 포트 (148) 는, 도 17 및 도 18 에 나타내는 단면도의 지면 바로 앞측에 위치하고 있다. 이 때문에, 도 17 및 도 18 에 2 점 쇄선으로 토출 포트 (148) 를 도시하여, 토출 포트 (148) 와 유입구 (51) 의 궤적 (K) 의 상대 위치 관계를 설명한다. 또, 토출 포트 (148) 와 실시예 1 의 토출 포트 (48) 를 비교하기 위해서, 도 17 및 도 18 에 2 점 쇄선으로 토출 포트 (48) 를 나타낸다.

도 17 및 도 18 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 토출 포트 (48) 의 내경은, 일반적으로는, 최소 체적으로 된 압축실 (38a) 보다 크게 되어 있다 (단, 도 1 등에서는, 설명하기 쉽게 하기 위해서, 토출 포트 (48) 의 내경이 실제보다 작게 도시되어 있다). 그러나, 이와 같은 내경을 갖는 토출 포트 (48) 이어도, 통상적인 위치에 관통 형성되어 있는 경우에는, 유입구 (51) 의 궤적 (K) 과 겹치지 않는다.

이에 대하여, 실시예 10 에서는, 토출 포트 (48) 를 확경시킴으로써, 유입구 (51) 의 궤적 (K) 의 일부와 겹치는 토출 포트 (148) 를 형성하고 있다. 도 17 은, 토출 포트 (148) 가 유입구 (51) 와 겹쳐진 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 압축실 (38a) 와 유입구 (51) 가 토출 포트 (148) 를 개재하여 연통되어 있다. 한편, 도 18 은, 토출 포트 (148) 가 유입구 (51) 와 겹치지 않은 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 압축실 (38a) 과 유입구 (51) 가 토출 포트 (148) 를 개재하여 연통되어 있지는 않다.

이와 같은 구성인 실시예 10 의 스크롤형 압축기도, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또, 이 스크롤형 압축기에서는, 가동 스크롤 (22) 의 공전에 수반해, 유입구 (51) 와 토출 포트 (148) 가 주기적으로 연통된다. 이 때문에, 압축실 (38a) 의 내에서 토출 압력까지 압축된 냉매 가스가 주기적으로 토출 포트 (148) 및 급기 경로 (50) 를 개재하여 배압실 (39) 에 공급되므로, 배압실 (39) 의 내의 배압이 잘 저하되지 않는다. 그 결과, 이 스크롤형 압축기는, 실시예 1 의 스크롤형 압축기 (1) 와 비교해, 전체 회전 영역에 있어서 압축 성능을 향상시킬 수 있고, 특히, 토출 용량이 낮기 때문에 상기 누설이 압축 성능에 크게 영향을 미치는 저회전 영역에서의 압축 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또, 토출 포트 (148) 의 가공은, 실시예 1 의 토출 포트 (48) 를 확경시키는 것 뿐이다. 또한, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 스폿 페이스 (148a) 를 토출 포트 (48) 에 추가 가공하거나, 또는 도 20 에 나타내는 바와 같이, 유입구 (51) 를 향해 연장되어 궤적 (K) 의 일부와 겹치는 노치 홈 (148b) 을 토출 포트 (48) 에 추가 가공하거나, 또는 도시는 생략하지만, 토출 포트 (48) 자체를 유입구 (51) 의 궤적 (K) 의 일부와 겹치는 위치까지 이동시켜도 된다. 이와 같은 가공은, 실시예 7 및 8 의 부급기 통로 (790, 890) 를 가공하는 경우와 비교해 용이하다. 이 때문에, 이 스크롤형 압축기는, 실시예 7 및 8 의 스크롤형 압축기와 비교해, 제조 비용을 저렴화할 수 있다.

이상에 있어서, 본 발명을 실시예 1 ∼ 10 에 입각하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예 1 ∼ 10 에 제한되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경해 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들어, 고정 소용돌이벽 (16d) 의 선단면 (16f) 에, 가동 기판 (22a) 과 선단면 (16f) 사이를 봉지하는 PTFE 제 칩 시일 등의 탄성 시일 부재를 형성해도 된다. 또, 예를 들어, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 선단면 (22f) 중 유입구 (51) 근방을 제외한 범위에, 고정 기판 (16c) 과 선단면 (22f) 사이를 봉지하는 PTFE 제 칩 시일 등의 탄성 시일 부재를 설치해도 된다.

또, 실시예 6 의 유출구 (652) 에 대한 팽출부 (22g) 와 마찬가지로, 가동 소용돌이벽 (22b) 에 있어서의 유입구 (251), 유입구 (351) 또는 유출구 (452) 근방에, 가동 소용돌이벽 (22b) 의 두께 방향 (T) 으로 불룩하게 튀어나오는 팽출부를 설치해도 된다.

산업상 이용가능성

본 발명은 스크롤형 압축기에 이용할 수 있다.

10 : 하우징 (11 : 프론트 하우징, 12 : 리어 하우징)
47 : 토출실 16 : 고정 스크롤
38, 38a, 38b : 압축실 22 : 가동 스크롤
39 : 배압실 42 : 흡입실
15 : 축지지 부재 1 : 스크롤형 압축기
16c : 고정 기판 16d : 고정 소용돌이벽
22a : 가동 기판 22b : 가동 소용돌이벽
22f : 가동 소용돌이벽의 선단면
51 및 251, 351 : 유입구 52, 452, 652 : 유출구
53 : 연통 구멍 50 : 급기 통로
22c : 가동 소용돌이벽 내종단부
16e : 고정 소용돌이벽 내종단부
790, 890 : 부급기 통로 755 : 오일 세퍼레이터
951 : 유입 오목부 48, 148 : 토출 포트
R : 공전축 (회전축의 중심 축선)
T : 가동 소용돌이벽의 두께 방향
K : 가동 스크롤의 공전에 수반되는 유입구의 궤적

Claims (16)

1. 하우징과, 그 하우징 내에 고정되고, 그 하우징과의 사이에 토출실을 형성하는 고정 스크롤과, 그 하우징 내에서 공전축 둘레로 공전만 할 수 있게 지지되고, 그 고정 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 가동 스크롤과, 그 하우징 내에 고정되고, 그 가동 스크롤과의 사이에 배압실을 형성함과 함께 그 하우징과의 사이에 흡입실을 형성하는 축지지 부재를 구비한 스크롤형 압축기에 있어서,
   상기 고정 스크롤은, 고정 기판과, 그 고정 기판과 일체를 이루는 고정 소용돌이벽을 갖고,
   상기 가동 스크롤은, 그 고정 기판과 대면하는 가동 기판과, 그 가동 기판과 일체를 이루고, 그 고정 소용돌이벽에 맞물리는 가동 소용돌이벽을 갖고,
   그 가동 스크롤에는, 그 가동 소용돌이벽의 선단면에 개구되어, 상기 압축실과 연통할 수 있는 유입구와, 그 가동 기판에 형성되어 상기 배압실에 연통되는 유출구와, 그 유입구와 그 유출구를 연통시키는 연통 구멍으로 이루어지고, 그 가동 스크롤의 탄성 변형 또는 상기 공전축 방향의 변위에 의해 그 압축실을 그 배압실에 연통시키는 급기 통로가 형성되고,
   상기 가동 스크롤은, 래이디얼 베어링을 개재하여 상기 공전축 둘레로 회전하는 부시에 지지되고,
   상기 연통 구멍은, 상기 공전축 방향에서 상기 가동 소용돌이벽 및 상기 가동 기판에 곧바로 관통 형성되어 상기 유입구와 상기 유출구를 연통시키고 있고,
   상기 유출구는, 상기 배압실 중, 상기 래이디얼 베어링에 의해 둘러싸인 부분에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동 스크롤이 상기 고정 스크롤측에 탄성 지지됨으로써, 상기 유입구가 폐색되는 스크롤형 압축기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동 소용돌이벽의 선단면은 상기 고정 기판과 직접 슬라이딩 접촉하고 있는 스크롤형 압축기.
4. 하우징과, 그 하우징 내에 고정되고, 그 하우징과의 사이에 토출실을 형성하는 고정 스크롤과, 그 하우징 내에서 공전축 둘레로 공전만 할 수 있게 지지되고, 그 고정 스크롤과의 사이에 압축실을 형성하는 가동 스크롤과, 그 하우징 내에 고정되고, 그 가동 스크롤과의 사이에 배압실을 형성함과 함께 그 하우징과의 사이에 흡입실을 형성하는 축지지 부재를 구비한 스크롤형 압축기에 있어서,
   상기 고정 스크롤은, 고정 기판과, 그 고정 기판과 일체를 이루는 고정 소용돌이벽을 갖고,
   상기 가동 스크롤은, 그 고정 기판과 대면하는 가동 기판과, 그 가동 기판과 일체를 이루고, 그 고정 소용돌이벽에 맞물리는 가동 소용돌이벽을 갖고,
   그 가동 스크롤에는, 그 가동 소용돌이벽의 선단면에 개구되어, 상기 압축실과 연통할 수 있는 유입구와, 그 가동 기판에 형성되어 상기 배압실에 연통되는 유출구와, 그 유입구와 그 유출구를 연통시키는 연통 구멍으로 이루어지고, 그 가동 스크롤의 탄성 변형 또는 상기 공전축 방향의 변위에 의해 그 압축실을 그 배압실에 연통시키는 급기 통로가 형성되고,
   상기 가동 스크롤은, 래이디얼 베어링을 개재하여 상기 공전축 둘레로 회전하는 부시에 지지되고,
   상기 연통 구멍은, 상기 공전축 방향에서 상기 가동 소용돌이벽 및 상기 가동 기판에 곧바로 관통 형성되어 상기 유입구와 상기 유출구를 연통시키고 있고,
   상기 유출구는, 상기 배압실 중, 상기 래이디얼 베어링에 의해 둘러싸인 부분에 연통되고,
   상기 가동 스크롤이 상기 고정 스크롤측에 탄성 지지됨으로써, 상기 유입구가 폐색되고,
   상기 가동 소용돌이벽의 선단면은 상기 고정 기판과 직접 슬라이딩 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고정 스크롤과 상기 축지지 부재 사이에는 플레이트가 개재되고,
   상기 플레이트는, 상기 가동 스크롤을 상기 고정 스크롤측에 탄성 지지하고 있는 스크롤형 압축기.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유입구는, 상기 연통 구멍의 상기 고정 기판측이 스폿 페이싱 가공됨으로써 형성되어 있는 스크롤형 압축기.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유입구는, 상기 가동 소용돌이벽의 두께 방향에서, 상기 고정 소용돌이벽의 내종단부측으로 치우쳐 있는 스크롤형 압축기.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유입구는, 상기 가동 소용돌이벽의 두께 방향을 짧은 변의 방향으로 하는 긴 구멍 형상으로 되어 있는 스크롤형 압축기.
9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유출구는, 상기 연통 구멍의 상기 배압실측이 스폿 페이싱 가공됨으로써 형성되어 있는 스크롤형 압축기.
10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출실과 상기 배압실은 부급기 통로에 의해 연통되어 있는 스크롤형 압축기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 토출실 내에는 냉매 가스와 윤활유를 분리하는 오일 세퍼레이터가 형성되고,
    상기 부급기 통로는 그 토출실 내에서 그 냉매 가스와 분리된 그 윤활유를 상기 배압실에 공급하는 스크롤형 압축기.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 토출실 내에는 냉매 가스와 윤활유를 분리하는 오일 세퍼레이터가 형성되고,
    상기 부급기 통로는 그 토출실 내에서 그 윤활유와 분리된 그 냉매 가스를 상기 배압실에 공급하는 스크롤형 압축기.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입구는, 상기 가동 소용돌이벽의 내종단부의 선단면에 개구되어 있는 스크롤형 압축기.
14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입구는, 상기 가동 소용돌이벽의 내종단부의 선단면의 중심부에 개구되어 있는 스크롤형 압축기.
15. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동 소용돌이벽의 상기 선단면에는, 상기 유입구와 상기 압축실을 항상 연통시키는 유입 오목부가 오목 형성되어 있는 스크롤형 압축기.
16. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 기판에는, 상기 압축실과 상기 토출실을 연통시키는 토출 포트가 관통 형성되고,
    상기 가동 스크롤의 공전에 수반되는 상기 유입구의 궤적의 일부가 상기 토출 포트와 겹쳐 있는 스크롤형 압축기.

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