KR101658711B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

저부에 냉동기유가 저유되는 밀폐용기와, 밀폐용기 내에 흡입된 냉매를 압축하는 압축 기구부와, 전동기 회전자와 전동기 고정자로 구성되고, 축을 통하여 연결된 압축 기구부를 구동하는 전동기와, 밀폐용기에 고착되고, 전동기의 하측에서 축을 회전 자유롭게 지지하는 서브프레임과, 전동기 회전자의 하단면에 마련된 밸런스 웨이트와, 서브프레임의 상단에 마련되고, 밸런스 웨이트를 둘러싸는 고정컵을 구비한 것이다.

Description

스크롤 압축기{SCOROLL COMPRESSOR}
본 발명은, 냉동기유가 밀폐용기 밖으로 유출되는 양을 억제하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
종래, 밀폐용기 내에 도입된 냉매를 전동기 요소에 의해 구동되는 압축 기구부를 이용하여 압축하는 스크롤 압축기에 있어서, 냉동기유가 밀폐용기 밖으로 유출되는 양을 억제하는 것이 있다(예를 들면 특허 문헌 1 및 2 참조).
특허 문헌 1에 나타나는 스크롤 압축기는, 종형(縱型) 밀폐 케이싱(1)의 하부에게 압축 요소(2)를 내장하고, 그 압축 요소(2)의 상부에 구동축(4)을 갖는 모터(3)를 내장한다. 이 모터의 상부에 상기 구동축(4)의 축받이(15)를 마련하고, 상기 구동축(4)의 하부에 급유 펌프(8)를 마련하고 있다. 이 급유 펌프(8)에 연통하고, 상기 축받이(15)에 급유하는 강제 급유 통로(18)를 마련함과 함께, 상기 모터(3)에서의 로터(31)의 외주면에, 상기 축받이(15)에 급유한 기름을 하향으로 강제적으로 기름을 돌려보내는(返油) 나선 홈(19)을 마련하여, 상부의 축받이(15)에 강제적으로 급유하면서, 특별한 기름 분리기를 마련하는 일 없이 윤활후의 기름을 상기 급유 펌프측으로 기름을 돌려보낼 수 있도록 하였다.
또한, 특허 문헌 2에 나타나는 스크롤 압축기는, 케이싱(3)의 내부에 냉매를 압축하는 스크롤 압축 기구부(11)와, 스크롤 압축 기구부(11)와 구동축(15)으로 연결되고 당해 스크롤 압축 기구부(11)를 구동하는 구동 모터(13)가 수용되고, 스크롤 압축 기구부(11)는, 메인 프레임(21)에 의해 케이싱(3)에 지지되고, 구동 모터(13)의 구동축(15)은, 베어링 플레이트(8)에 의해 케이싱(3)에 지지되고, 베어링 플레이트(8)는, 상하의 공간을 연통하는 개구부(8E)를 가지며, 구동 모터(13)와 베어링 플레이트(8)와의 사이에서 구동축(15)의 주위를 덮는 커버(80)를 구비하고, 커버(80)는, 개구부(8E)를 통과하는 정도의 크기로 분할된 복수의 커버 부재(80A, 80B)를 구비한다.
특허 문헌 1 : 일본국 특개평5-302581호 공보(예를 들면, 도 1 참조) 특허 문헌 2 : 일본국 특개2013-47481호 공보(예를 들면, 도 1 참조)
그러나, 특허 문헌 1 및 2에 나타내는 바와 같은 종래의 스크롤 압축기는, 운전 시작시에 전동기의 구동에 의해 전동기의 회전자의 하단에 마련된 밸런스 웨이트가 회전하여 버린다. 그리고, 냉동기유, 또는 냉동기유와 냉매와의 혼합액의 액체면이, 전동기 요소의 하단 부근, 또는 전동기 요소의 하단보다도 위가 되는 경우, 밸런스 웨이트에 의해 냉동기유, 또는 냉동기유와 냉매와의 혼합액이 교반되어 버리는 일이 있다. 그 결과, 밀폐용기 밖으로 냉동기유가 유출되어 축받이의 신뢰성이 저하되고, 나아가서는 냉동 회로 내의 기름량(油量)이 증가하여 사이클 효율이 저하된다는 문제가 있다.
본 발명은, 이상과 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 전동기의 구동시에, 냉동기유, 또는 냉동기유와 냉매와의 혼합액의 교반을 방지하고, 냉동기유가 밀폐용기 밖으로 유출되는 양을 억제하는 스크롤 압축기를 얻는 것이 목적이다.
본 발명에 관한 스크롤 압축기는, 저부에 냉동기유가 저유(貯油)되는 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내에 흡입된 냉매를 압축하는 압축 기구부와, 전동기 회전자와 전동기 고정자로 구성되고, 축을 통하여 연결된 상기 압축 기구부를 구동하는 전동기와, 상기 밀폐용기에 고착되고, 상기 전동기의 하측에서 상기 축을 회전 자유롭게 지지하는 서브프레임과, 상기 전동기 회전자의 하단면에 마련된 밸런스 웨이트와, 상기 서브프레임의 상단에 마련되고, 상기 밸런스 웨이트를 둘러싸는 고정컵을 구비한 것이다.
본 발명에 관한 스크롤 압축기에 의하면, 밀폐용기에 고착된 서브프레임의 상단에 고정컵이 마련되어 있기 때문에, 전동기의 구동시라도 고정컵은 회전하지 않는다. 또한, 고정컵에 의해 밸런스 웨이트가 둘러싸여 있다. 그 때문에, 밸런스 웨이트의 회전에 의한 냉동기유, 또는 냉동기유와 냉매와의 혼합액의 교반을 방지할 수 있고, 냉동기유가 밀폐용기 밖으로 유출되는 양을 억제할 수 있고, 축받이의 신뢰성이 향상하고, 나아가서는 냉동 회로의 사이클 효율이 향상한다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 스크롤 압축기의 종단면도.
도 2는 도 1의 주요부 확대도.
도 3은 도 1의 A-A 단면에서의 가이드 프레임의 횡단면도.
도 4는 도 1의 B-B 단면에서의 전동기 고정자의 횡단면도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 고정컵의 종단면도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 전동기 회전자의 관통 유로를 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 스크롤 압축기의 간극 공간의 종단 면적과 냉동기유의 순환량과의 관계를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시의 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 도면에서는 각 구성 부재의 크기의 관계가 실제의 것과는 다른 경우가 있다.
실시의 형태 1.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 스크롤 압축기(100)의 종단면도, 도 2는, 도 1의 주요부 확대도이다. 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 스크롤 압축기(100)는, 밀폐 돔형의 밀폐용기(10)의 내부에, 고정 스크롤(1)과 요동 스크롤(2)로 구성되고, 냉매를 압축하는 압축 기구부(14)와, 전동기 회전자(5a)와 전동기 고정자(5b)로 구성되고, 주축(6)을 통하여 연결된 압축 기구부(14)를 구동하는 전동기(5)를 구비하고 있다.
고정 스크롤(1)은, 대판부(1a)와 판형상 와권치(渦卷齒)(1b)로 구성되고, 그 외주부가 볼트(도시 생략)에 의해 가이드 프레임(4)에 체결되어 있다. 대판부(1a)의 일방의 면(도 1에서 하측)에는 판형상 와권치(1b)가 마련되어 있는 동시에, 고정 스크롤(1)의 외주부에는, 올담 안내 홈(1c)이 거의 일직선상에 2개소 형성되어 있다. 또한, 이 올담 안내 홈(1c)에는, 올담 기구(9)의 고정측 키(9a)가 왕복 활주 자유롭게 계합되어 있다. 또한, 대판부(1a)의 중앙부에는 냉매가 토되는 토출구(1d)가 형성되어 있다. 또한, 고정 스크롤(1)에는, 밀폐용기(10)를 관통하여 흡입관(13)이, 흡입구(1e)가 내측이 되도록 압입되어 있다.
요동 스크롤(2)은, 대판부(2a)와 판형상 와권치(2b)로 구성되어 있다. 대판부(2a)의 일방의 면(도 1에서 상측)에는 고정 스크롤(1)의 판형상 와권치(1b)와 실질적으로 동일 형상의 판형상 와권치(2b)가 마련되어 있고, 고정 스크롤(1)의 판형상 와권치(1b)와 요동 스크롤(2)의 판형상 와권치(2b)는, 기하학적으로 압축실(1f)을 형성하고 있다. 그리고, 밀폐용기(10) 내에 흡입된 냉매는, 이 압축실(1f)의 용적 변화에 수반하여 압축된다. 또한, 대판부(2a)의 판형상 와권치(2b)가 마련되어 있는 면과 반대측의 면(도 1에서 하측이고, 이후는 하면이라고 칭한다)에는, 그 중심부에 중공 원통의 보스부(2d)가 마련되어 있고, 주축(6)의 상단부의 요동축부(6a)를 회전 자유롭게 지지하고 있다. 또한, 대판부(2a)의 하면에서, 보스부(2d)보다도 외주측에는 스러스트면(2f)이 형성되어 있고, 컴플라이언트 프레임(3)의 스러스트 축받이(3a)와 압접 활주 가능하게 되어 있다.
요동 스크롤(2)의 대판부(2a)의 외주부에는, 고정 스크롤(1)의 올담 안내 홈(1c)과 90도의 위상차를 갖는 올담 안내 홈(2c)이, 거의 일직선상에 2개소 형성되어 있고, 이 올담 안내 홈(2c)에는, 올담 기구(9)의 요동측 키(9b)가 왕복 활주 자유롭게 계합되어 있다. 또한, 대판부(2a)에는 압축실(1f)과 스러스트면(2f)을 관통하는 요동 스크롤 추기구멍(抽氣孔)(2g)이 형성되어 있어, 압축 도중의 냉매 가스를 추출(抽出)하여 스러스트면(2f)에 유도하는 구조로 되어 있다.
컴플라이언트 프레임(3)은, 그 외주부에 마련된 상하 2개의 원통면(3p, 3s)을, 가이드 프레임(4)의 내주부에 마련한 원통면(4c, 4d)에 의해 반경 방향으로 지지되어 있고, 그 중심부에는 전동기(5)에 의해 회전 구동되는 주축(6)을 반경 방향으로 지지한 주축받이(3c), 및 보조 주축받이(3d)가 형성되어 있다. 또한, 스러스트 축받이(3a)면 내로부터 축방향을 향하여 관통하는 연통구멍(3e)이 형성되어 있고, 스러스트 축받이(3a)의 개구부(3t)가, 요동 스크롤 추기구멍(2g)과 대면하는 위치에 형성되어 있다.
또한, 컴플라이언트 프레임(3)의 스러스트 축받이(3a)의 외측에는, 올담 기구 환상부(9c)가 왕복 활주 운동하는 활주면(3b)가 형성되어 있고, 대판 외주부 공간(2k)과 프레임 상부 공간(4a)을 연통하는 연통구멍(3f)이, 올담 기구 환상부(9c)의 내측에 연통하도록 형성되어 있다. 또한, 컴플라이언트 프레임(3)에는, 보스부 외경 공간(2n)의 압력을 조정하는 중간압 조정 밸브(3g) 및 중간압 조정 밸브 누르개(3h)가 마련되고, 중간압 조정 스프링(3k)을 수납하기 위한 중간압 조정 밸브 공간(3n)이 형성되어 있다. 그리고, 중간압 조정 스프링(3k)은 자연길이보다 줄여져서 수납되어 있다.
도 3은, 도 1의 A-A 단면에서의 가이드 프레임(4)의 횡단면도이다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 가이드 프레임(4)의 외주면은 수축 끼워맞춤, 또는 용접 등에 의해 밀폐용기(10)에 고착되어 있고, 그 외주부에는, 냉매와 냉동기유와의 혼합 가스의 통로가 되는 제1 노치부(4f)가 형성되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이 제1 노치부(4f)는 토출관(12)과는 반대의 위치에 형성되어 있다. 또한, 가이드 프레임(4) 하단 중앙부터 측면까지 연통한 제1 토출 통로(4g)가 마련되어 있고, 토출관(12)이 밀폐용기(10)를 관통하고, 선단부(12a)가 제1 토출 통로(4g) 내부에 들어가도록 마련되어 있다. 가이드 프레임(4)의 일방의 면(도 1에서 하측)에는 개구부(4h)를 가지며, 제1 토출 통로(4g)와 연통하는 제2 토출 통로(16a) 및 개구부(16b)를 형성하는 커버(16)가 마련되어 있다.
가이드 프레임(4)의 내측면과 컴플라이언트 프레임(3)의 외측면에 의해 형성된 프레임 하부 공간(4b)은, 그 상하가 상부 링형상 실 재(7a) 및 하부 링형상 실 재(7b)로 구획되어 있다. 또한, 가이드 프레임(4)의 내주면에 상부 링형상 실 재(7a) 및 하부 링형상 실 재(7b)를 수납한 링형상의 실 홈이 2개소에 형성되어 있지만, 이 실 홈은 컴플라이언트 프레임(3)의 외주면에 형성되어 있어도 좋다. 프레임 하부 공간(4b)은, 컴플라이언트 프레임(3)의 연통구멍(3e)과만 연통하고 있고, 요동 스크롤 추기구멍(2g)에서다 공급되는 압축 도중의 냉매 가스를 봉입(封入)하는 구조로 되어 있다. 또한, 상하를 요동 스크롤(2)의 대판부(2a)와 컴플라이언트 프레임(3)으로 둘러싸여진 스러스트 축받이(3a)의 외주측의 공간, 즉 대판 외주부 공간(2k)은 흡입 가스 분위기(흡입압)의 저압 공간으로 되어 있다.
전동기 회전자(5a)는, 전동기 고정자(5b)의 내측에 배치되고, 내부에 축방향에 따라 관통 유로(5f)가 형성되어 있다. 전동기 고정자(5b)는, 전동기 회전자(5a)의 외측에 배치되고, 전동기 고정자(5b)에는 전동기 고정자 코일(5c)이 권회되어 있다. 전동기 회전자(5a)의 내측에는 주축(6)의 주축부(6b)가 고정되어 있고, 전동기 회전자(5a)가 회전함으로써 주축(6)도 회전하고, 주축(6)을 통하여 연결된 압축 기구부(14)에 구동력을 전하고 있다. 또한, 전동기 고정자(5b)의 외주부와 밀폐용기(10)와의 사이에는, 냉매와 냉동기유와의 혼합 가스의 통로가 되는 제2 노치부(5g)가 형성되어 있다.
주축(6)은, 그 상단부에 요동 스크롤(2)의 요동 축받이(2e)에 회전 자유롭게 지지되는 요동축부(6a)가 형성되어 있고, 그 하측에는 주축 밸런스 웨이트(6f)가 수축 끼워맞춤되어 있다. 또한, 그 아래에는 컴플라이언트 프레임(3)의 주축받이(3c) 및 보조 주축받이(3d)에, 회전 자유롭게 지지되는 주축부(6b)가 형성되어 있다. 또한, 주축(6)의 하측은, 전동기(5)의 하측에 마련된 서브프레임(8)의 부축받이(8a)에 회전 자유롭게 지지되는 부축부(6c)가 형성되어 있고, 이 서브프레임(8)의 외주면은 수축 끼워맞춤, 또는 용접 등에 의해 밀폐용기(10)에 고착되어 있다. 또한, 부축부(6c)와 전술한 주축부(6b)와의 사이에는, 전동기 회전자(5a)가 수축 끼워맞춤되어 있다. 그리고, 밀폐용기(10)의 저부의 기름저장부(11)에는 냉동기유가 저유되어 있고, 주축(6)에 마련된 급유 기구에 의해, 주축(6)의 하단면에 형성된 급유구(6d)로부터 냉동기유를 흡입한다.
전동기 회전자(5a)의 상단면에는 상밸런스 웨이트(15a)가, 하단면에는 하밸런스 웨이트(15b)가 각각 고정되어 있고, 전술한 주축 밸런스 웨이트(6f)와 합쳐서 합계 3개소의 밸런스 웨이트에 의해, 정(靜)밸런스 및 동(動)밸런스를 취하고 있다. 즉, 이들의 밸런스 웨이트에 의해, 전동기(5)의 정지시의 밸런스를 취함과 함께, 전동기(5)의 구동시에 압축 기구부(14)에서 발생한 원심력과 모멘트와의 언밸런스를 상쇄하여, 밸런스를 취하고 있다. 또한, 상밸런스 웨이트(15a)를 둘러싸도록 전동기 회전자(5a)의 상단에는 상컵(17)이 마련되어 있고, 하밸런스 웨이트(15b)를 둘러싸도록 서브프레임(8)의 상단에는 고정컵(18)이 마련되어 있다. 그리고 고정컵(18)은, 서브프레임(8)의 상단부터 하밸런스 웨이트(15b)까지의 공간에서, 하밸런스 웨이트(15b)를 내포(內包)하는 (고정컵(18)의 내측에 형성된) 컵 내측 공간(18e)과, 하밸런스 웨이트(15b)를 내포하지 않는 (고정컵(18)의 외측에 형성된) 컵 외측 공간(18f)을 차폐하는 구조로 되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이 고정컵(18)의 상단과 전동기 회전자(5a)의 하단과의 사이에 간극 공간(18d)이 형성되어 있다.
도 4는, 도 1의 B-B 단면에서의 전동기 고정자(5b)의 횡단면도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 전동기 고정자(5b)의 외주면은 수축 끼워맞춤, 또는 용접 등에 의해 밀폐용기(10)에 고착되어 있고, 그 외주부에는, 냉매와 냉동기유와의 혼합 가스의 통로가 되는 제2 노치부(5g)가 마련되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이 밀폐용기(10)의 측면에는 유리 단자(10a)가 마련되어 있고, 전동기 고정자(5b)로부터의 리드선(5h)이 접합되어 있다.
다음에, 실시의 형태 1에 관한 스크롤 압축기(100)의 운전시의 동작에 관해 설명한다.
스크롤 압축기(100)의 기동시 및 운전시에는, 흡입 냉매가 흡입관(13)으로부터 흡입되고, 고정 스크롤(1)의 판형상 와권치(1b)와 요동 스크롤(2)의 판형상 와권치(2b)로 형성된 압축실(1f)에 들어간다. 전동기(5)에 의해 구동된 요동 스크롤(2)은, 편심 선회 운동에 수반하여 압축실(1f)의 용적을 감소시킨다. 이 압축 행정에 의해 흡입 냉매는 고압이 된다. 또한, 상기 압축 행정에서 압축 도중의 중간 압력의 냉매 가스는, 요동 스크롤(2)의 요동 스크롤 추기구멍(2g)으로부터, 컴플라이언트 프레임(3)의 연통구멍(3e)을 경유하여 프레임 하부 공간(4b)에 유도되고, 이 프레임 하부 공간(4b)의 중간 압력 분위기를 유지한다.
상기 압축 행정을 경유하여, 고정 스크롤(1)의 흡입구(1e)로부터 흡입되어 토출구(1d)로부터 토출된 냉매와 냉동기유와의 혼합 가스는, 가이드 프레임(4)의 외주부에 형성된 제1 노치부(4f), 및 전동기 고정자(5b)의 외주부에 형성된 제2 노치부(5g)를 통과하고, 밀폐용기(10)의 저면까지 유도된다. 냉매와 냉동기유와의 혼합 가스는, 밀폐용기(10)의 저면에 유도되는 과정에서 분리된다. 분리된 냉매 가스는, 고정컵(18)의 상단과 전동기 회전자(5a)의 하단과의 사이의 간극 공간(18d), 및 전동기 회전자(5a)의 관통 유로(5f)를 경유하여 토출관(12)을 통과하여, 밀폐용기(10) 밖으로 방출된다.
다음에, 실시의 형태 1에서의 스크롤 압축기(100)의 정지시의 상태에 관해 설명한다.
스크롤 압축기(100)의 정지시에 있어서 스크롤 압축기(100)의 온도가 낮은 경우는, 냉동 회로 내의 냉매가 액화하여 스크롤 압축기(100)에 흘러 들어가, 냉동기유와의 혼합액이 되고, 혼합액의 액면은, 전동기 고정자(5b)에 권회된 전동기 고정자 코일(5c)의 하단 부근 또는 그 전동기 고정자 코일(5c)의 하단보다도 위까지 달한다.
다음에, 실시의 형태 1에서의 스크롤 압축기(100)의 운전 시작시의 동작에 관해 설명한다. 서브프레임(8)의 상단에 고정컵(18)이 마련되어 있기 때문에, 전동기(5)의 구동시라도 고정컵(18)은 회전하지 않는다. 또한, 고정컵(18)에 의해 하밸런스 웨이트(15b)가 둘러싸여 있다. 그 때문에, 하밸런스 웨이트(15b)의 회전에 의한 냉동기유, 또는 냉동기유와 냉매와의 혼합액의 교반을 방지할 수 있고, 냉동기유가 밀폐용기 밖으로 유출되는 양을 억제할 수 있고, 전(全) 축받이(요동 축받이(2e), 스러스트 축받이(3a), 주축받이(3c), 보조 주축받이(3d), 부축받이(8a))의 신뢰성이 향상하고, 나아가서는 냉동 회로의 사이클 효율이 향상한다.
또한, 냉동기유는 냉매와 상용성, 또는 비상용성의 것이 있는데, 상용성의 냉동기유에서는, 스크롤 압축기(100)의 정지시에 냉동 회로 내로부터 흘러 들어가는 냉매와 함께, 냉동 회로 내에 방출된 냉동기유도 스크롤 압축기(100)에 되돌아옴에 의해, 혼합액의 액체면은 비상용의 냉동기유의 경우보다도 높아진다. 그 때문에, 고정컵(18)은 상용성의 냉동기유를 사용하는 경우에 보다 효과적이다.
실시의 형태 2.
다음에, 실시의 형태 2에 관한 스크롤 압축기에 관해 설명한다. 실시의 형태 2에서는, 스크롤 압축기에서, 냉동기유의 액체면이 전동기 고정자(5b)에 감겨진 전동기 고정자 코일(5c)의 하단보다도 위가 될 때까지 봉입되어 있다.
또한, 이하, 실시의 형태 1과 공통되는 구조 및 동작의 설명은 생략한다.
스크롤 압축기를 대형의 냉동 회로를 갖는 공조기, 또는 냉동기에 탑재하는 경우, 스크롤 압축기의 신뢰성을 유지하기 위해, 냉동 회로 내의 냉매량의 증가에 맞추어서 스크롤 압축기에 봉입하는 냉동기유를 증가시켜, 냉동기유의 액면이 전동기(5)의 한것보다 위가 될 때까지 봉입한다.
이상과 같이, 냉동기유의 액체면이 전동기(5)의 하단보다 위가 될 때까지 봉입된 상태에서도, 서브프레임(8)의 상단에 마련된 고정컵(18)에 의해 하밸런스 웨이트(15b)가 둘러싸여 있기 때문에, 하밸런스 웨이트(15b)의 회전에 의한 냉동기유, 또는 냉동기유와 냉매와의 혼합액의 교반을 방지할 수 있고, 냉동기유가 밀폐용기 밖으로 유출되는 양을 억제할 수가 있어서, 대형의 냉동 회로를 갖는 공조기 또는 냉동기에서도 전 축받이의 신뢰성이 향상하고, 나아가서는 냉동 회로의 사이클 효율이 향상한다.
실시의 형태 3.
다음에, 실시의 형태 3에 관한 스크롤 압축기에 관해 설명한다. 실시의 형태 3에서는, 스크롤 압축기에서, 고정컵(18)이 2개의 부재에 의해 형성된 구조로 되어 있다.
또한, 이하, 실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2와 공통되는 구조 및 동작의 설명은 생략한다.
도 5는, 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 고정컵(18)의 종단면도이다.
도 5에 도시하는 바와 같이 고정컵(18)은, 서브프레임(8)에 고정하기 위한 대좌부재(8b)와, 하밸런스 웨이트(15b)를 둘러싸는 컵 부재(18a)로 구성되어 있고, 컵 부재(18a)는 그 접합부(18c)로 대좌부재(8b)에 접합되어 있다.
이상과 같이, 고정컵(18)은 대좌부재(8b)와 컵 부재(18a)와의 2개의 부재에 의해 형성되어 있기 때문에, 대좌부재(8b)는 두께를 갖게 하여 고정 강도를 유지할 수 있고, 또한, 컵 부재(18a)는 재료비 저감을 위해 얇게 형성할 수 있다.
실시의 형태 4.
다음에, 실시의 형태 4에 관한 스크롤 압축기에 관해 설명한다. 실시의 형태 4에서는, 스크롤 압축기에서, 대좌부재(8b)와 컵 부재(18a)가 용접에 의해 접합되고 있다.
또한, 이하, 실시의 형태 1 내지 3의 어느 하나와 공통되는 구조 및 동작의 설명은 생략한다.
도 5에 있어서, 컵 부재(18a)는 그 접합부(18c)에서 용접에 의해 대좌부재(8b)에 접합되어 있다.
이상과 같이, 고정컵(18)은, 대좌부재(8b)와 컵 부재(18a)를 용접에 의해 접합하고 있기 때문에, 컵 내측 공간(18e)과 컵 외측 공간(18f)과의 압력차에 의해 대좌부재(8b)로부터 컵 부재(18a)가 벗겨지는 것을 방지할 수 있다.
실시의 형태 5.
다음에, 실시의 형태 5에 관한 스크롤 압축기에 관해 설명한다. 실시의 형태 5에서는, 스크롤 압축기에서, 전동기 회전자(5a)와 고정컵(18)과의 사이의 치수를 규정하고 있다.
또한, 이하, 실시의 형태 1 내지 4의 어느 하나와 공통되는 구조 및 동작의 설명은 생략한다.
도 6은, 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 전동기 회전자(5a)의 관통 유로(5f)를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 6 내의 (a)는 전동기 회전자(5a)의 종단면도, (b)는 전동기 회전자(5a)의 횡단면도를 각각 도시하고 있다.
본 발명의 실시의 형태 5에 관한 스크롤 압축기에서는, 도 2에 도시하는 고정컵(18)의 상단과 전동기 회전자(5a)의 하단과의 사이의 간극 공간(18d)의 종단 면적이, 도 6 및 도 7에 도시하는 전동기 회전자(5a)의 관통 유로(5f)의 종단 면적보다도 커지도록, 고정컵(18)의 치수를 규정하고 있다.
도 7은, 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 스크롤 압축기의 간극 공간의 종단 면적과 냉동기유의 순환량과의 관계를 도시하는 도면이다. 또한, 도 7은, 횡축에 간극 공간(18d)의 종단 면적, 종축에 스크롤 압축기의 운전시의 냉동 회로 내의 냉동기유의 순환량을 취한 것이다. 또한, 점선은 도 7 중에서의 전동기 회전자(5a)의 관통 유로(5f)의 종단 면적의 위치를 나타내고 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 간극 공간(18d)의 종단 면적이 전동기 회전자(5a)의 관통 유로(5f)의 종단 면적보다도 커지면, 스크롤 압축기의 운전시의 냉동기유의 순환량은 저감한다. 이 관계로부터, 간극 공간(18d)의 종단 면적이 전동기 회전자(5a)의 관통 유로(5f)의 종단 면적보다도 커지도록, 고정컵(18)의 높이 치수 또는 직경 치수를 규정함에 의해, 운전시의 스크롤 압축기로부터 냉동 회로 내에 방출되는 냉동기유의 양을 저감할 수 있다. 그 때문에, 전축받이의 신뢰성이 향상하고, 나아가서는 냉동 회로의 사이클 효율이 향상한다.
1 : 고정 스크롤
1a : (고정 스크롤의) 대판부
1b : (고정 스크롤의) 판형상 와권치
1c : (고정 스크롤의) 올담 안내 홈
1d : 토출구
1e : 흡입구
1f : 압축실
2 : 요동 스크롤
2a : (요동 스크롤의) 대판부
2b : (요동 스크롤의) 판형상 와권치
2c : (요동 스크롤의) 올담 안내 홈
2d : 보스부
2e : 요동 축받이
2f : 스러스트면
2g : 요동 스크롤 추기구멍
2k : 대판 외주부 공간
2n : 보스부 외경 공간
3 : 컴플라이언트 프레임
3a : 스러스트 축받이
3b : 활주면
3c : 주축받이
3d : 보조 주축받이
3e : 연통구멍
3f : 연통구멍
3g : 중간압 조정 밸브
3h : 중간압 조정 밸브 누르개
3k : 중간압 조정 스프링
3n : 중간압 조정 밸브 공간
3p : (컴플라이언트 프레임의) 원통면
3t : 스러스트 축받이 개구부
4 : 가이드 프레임
4a : 프레임 상부 공간
4b : 프레임 하부 공간
4c : (가이드 프레임의) 원통면
4f : 제1 노치부
4g : 제1 토출 통로
4h : 개구부
5 : 전동기
5a : 전동기 회전자
5b : 전동기 고정자
5c : 전동기 고정자 코일
5f : 관통 유로
5g : 제2 노치부
5h : 리드선
6 : 주축
6a : 요동축부
6b : 주축부
6c : 부축부
6d : 급유구
6f : 주축 밸런스 웨이트
7a : 상부 링형상 실 재
7b : 하부 링형상 실 재
8 : 서브프레임
8a : 부축받이
9 : 올담 기구
9a : 올담 기구의 고정측 키
9b : 올담 기구의 요동측 키
9c : 올담 기구 환상부
10 : 밀폐용기
10a : 유리 단자
11 : 기름저장부
12 : 토출관
12a : (토출관의) 선단부
13 : 흡입관
14 : 압축 기구부
15 : 밸런스 웨이트
15a : 상밸런스 웨이트
15b : 하밸런스 웨이트
16 : 커버
16a : 제2 토출 통로
16b : 개구부
17 : 상컵
18 : 고정컵
18a : 컵 부재
18b : 대좌부재
18c : 접합부
18d : 간극 공간
18e : 컵 내측 공간
18f : 컵 외측 공간
100 : 스크롤 압축기

Claims (6)

  1. 저부에 냉동기유가 저유되는 밀폐용기와,
    상기 밀폐용기 내에 흡입된 냉매를 압축하는 압축 기구부와,
    전동기 회전자와 전동기 고정자로 구성되고, 축을 통하여 연결된 상기 압축 기구부를 구동하는 전동기와,
    상기 밀폐용기에 고착되고, 상기 전동기의 하측에서 상기 축을 회전 자유롭게 지지하는 서브프레임과,
    상기 전동기 회전자의 하단면에 마련된 밸런스 웨이트와,
    상기 서브프레임의 상단에 마련되고, 상기 밸런스 웨이트를 둘러싸는 고정컵을 구비하고,
    상기 고정컵은, 상기 서브프레임에 고정하기 위한 대좌부재와, 상기 밸런스 웨이트를 둘러싸는 컵 부재를 접합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정컵은, 상기 서브프레임의 상단부터 상기 밸런스 웨이트까지의 공간에서, 상기 밸런스 웨이트를 내포하는 내측 공간과, 상기 밸런스 웨이트를 내포하지 않는 외측 공간을 차폐하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 냉동기유의 액체면이, 상기 전동기의 하단보다도 위가 될 때까지 봉입되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서브프레임에 고정하기 위한 대좌부재와, 상기 밸런스 웨이트를 둘러싸는 컵 부재는, 용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전동기 회전자는, 그 내부에 축방향에 따라 관통 유로가 형성되어 있고, 상기 고정컵의 상단과 상기 전동기 회전자의 하단과의 사이에 형성된 간극 공간의 종단 면적은, 상기 관통 유로의 종단 면적보다도 큰 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 삭제
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