KR20020013812A - 포트를 가진 궤도이동 스크롤 부재를 구비한 스크롤 기계 - Google Patents

포트를 가진 궤도이동 스크롤 부재를 구비한 스크롤 기계 Download PDF

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엘 마이클 오키프
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Abstract

스크롤 압축기는 유체분사 시스템을 포함한다. 유체분사 시스템은 압축기의 셸의 바깥위치로부터 스크롤 부재의 랩에 의해 만들어지는 유체포켓으로 뻗어있는 유체통로를 포함한다. 유체통로는 궤도이동 스크롤 부재를 통해 뻗어있다. 유체분사 시스템은 윤활제 또는 가스 내지는 액체 냉매를 분사하기 위해 사용될 수 있으며 또는 유체분사 시스템은 이동포켓을 수용능력 조절을 위한 압축기의 흡입영역으로 연결하도록 사용될 수 있다.

Description

포트를 가진 궤도이동 스크롤 부재를 구비한 스크롤 기계{SCROLL MACHINE WITH PORTED ORBITING SCROLL MEMBER}
본 발명은 전체적으로 스크롤 타입 압축기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 유체분사 시스템이 궤도이동 스크롤 부재의 단부 플레이트를 통해 뻗어있는 유체통로를 이용하는 유체분사 시스템과 결합하는 밀봉 스크롤 압축기(hermetic scroll compressors)에 관한 것이다.
냉매 및 공기조화 시스템은 일반적으로 압축기, 컨덴서, 팽창밸브 또는 그 등가물, 그리고 증발기를 포함한다. 이 구성요소들은 연속적인 유동로를 따라 연결되어 있다. 작동유체는 시스템을 통하여 유동하며 그리고 액상과 증기 또는 기체상 사이에서 변화한다.
왕복 압축기, 스크류 압축기 그리고 회전(rotary) 압축기를 포함하는, 다양한 압축기 타입이 냉각 시스템에서 사용되어 왔다. 회전 타입 압축기는 스크롤 기계로서 다양한 베인(vane) 타입 압축기를 포함할 수 있다. 스크롤 압축기는 각각 단부 플레이트와 스파이럴 랩을 가지는 두개의 스크롤 부재를 사용하여 구성된다. 스크롤 부재는 서로에 대하여 상대적인 궤도운동이 가능하게 맞물림하도록 장착된다. 이 궤도운동 동안에, 스파이럴 랩은 닫힌(enclosed) 공간 또는 포켓의 연속적인 시리즈를 형성하며, 이 공간 또는 포켓 각각은 상대적으로 낮은 흡입압력의 반경방향 바깥위치로부터 상대적으로 높은 압력의 중앙위치를 향하여 안쪽으로 이동함에 따라 그 크기 점차 감소한다. 압축된 가스는 스크롤 부재 중 하나의 단부 플레이트를 통해 형성되는 배출통로를 통해 중앙위치에서의 닫힌 공간으로부터 빠져나간다.
이 스크롤 타입 기계의 고안자들은 이 닫힌 공간 또는 포켓이 여러가지 이유로 흡입 및 배출 사이에서 이동함에 따라, 이 닫힌 공간 또는 포켓에 접근할(이 닫힌 공간 또는 포켓을 다루어야 할) 필요성을 가진다. 이 이동 포켓에 접근해야 하는 이유 중의 하나는 이 포켓이 유체를 압축함에 따라 스크롤 부재를 윤활 및 냉각하기 위해 오일을 포켓 내로 분사하는 것이 필요하는 것이다. 이 이동 포켓에 접근해야 하는 이유 중의 다른 하나는 냉매 압축기의 경우에, 스크롤 부재를 위한 냉각을 제공하기 위해 액체냉매를 분사하는 것이 필요하다는 것이다. 이 이동 포켓에 접근해야 하는 이유 중의 또다른 하나는 수용능력 조절 시스템이 있는 압축기의 수용능력을 감소시키기 위해 이 중간의 포켓을 압축기의 흡입영역으로 연결할 필요가 있다는 것이다. 또한, 이 이동 포켓에 접근해야 하는 이유 중의 또다른 하나는 스크롤 기계의 수용능력 또는 압축비를 증가시키기 위해 증기 형태로 압축된 부가적인 유체를 분사해야 할 필요가 있다는 것이다.
여러 종래기술의 방법이 이 이동 포켓에 접근하기 위해 사용되어 왔다. 이 이동 포켓으로의 접근이 오일 분사 및/또는 수용능력 조절에서와 같이, 압축기의 밀봉 셸 외부로부터의 접근을 필요로 하지 않을 때, 접근은 분사 시스템에 대한 설계의도에 따라 궤도이동 스크롤 또는 비궤도이동 스크롤 중의 하나를 통해 이루어질 수 있다. 이 이동 포켓으로의 접근이 액체분사 및 증기분사 시스템에서와 같이, 밀봉 셸 외부로부터의 접근을 필요로 할 때, 접근은 이동하는 궤도이동 스크롤 부재 보다는 고정된 스크롤 부재와의 연통의 용이함으로 인해 고정 또는 비궤도이동 스크롤을 통해 제공된다.
유체분사 시스템의 계속적인 발전은 압축되는 유체의 이동 포켓으로의 접근을 위한 설계의 최적화를 포함한다.
본 발명은 압축기의 밀봉 셸 외부로부터 궤도이동 스크롤 부재의 단부 플레이트를 통하여 뻗어있는 통로를 통해 이동하는 유체 포켓에 접근하는 방법에 관한 기술을 제공한다. 밀봉 셸 외부로부터 궤도이동 스크롤 부재를 통해 이동 포켓으로 접근하는 것은 보다 낮은 비용과 스크롤 기계의 보다 간단한 조립을 제공하며, 스크롤 부재에 대한 보다 낮은 비용의 가공조건을 제공한다.
본 발명의 다른 이점 및 목적은 후속하는 상세한 설명, 첨부된 청구항 그리고 도면으로부터 당업자에게 자명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 특정 유체분사 시스템을 결합한 스크롤 압축기의 수직 단면도,
도 2는 도 1에 나타낸 스크롤 압축기의 부분적으로 단면도인 평면도,
도 3은 도 1에 나타낸 압축기를 위한 분사 시스템을 나타내는 도 2의 3-3 라인을 따라 취한 확대 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 특정 유체분사 시스템의 부분적으로 단면도인 평면도,
도 5는 도 4에 나타낸 분사 시스템을 나타내는 도 4의 5-5 라인을 따라 취한 확대 단면도,
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 특정 유체분사 시스템의 부분적으로 단면도인 평면도,
도 7은 도 6의 분사 시스템을 나타내는 확대 단면도.
이하, 복수의 도면을 통해 동일한 부재번호는 동일 또는 대응 부품을 나타내는 도면을 참고로 하며, 도 1에는 본 발명에 따른 유체 분사 시스템을 결합한 밀봉 셸 압축기가 도시되어 있으며, 이는 전체가 부재번호 10으로 되어 있다. 스크롤 압축기(10)는 그 상단부에서 용접된 캡(14)을 그리고 그 하단부에서 베이스(16)를 포함하며, 이 베이스는 그와 함께 일체로 형성된 복수의 장착 피트(feet)(도시 생략)를 가진다. 캡(14)은 냉매 배출 피팅(18)을 구비하며, 이는 그 내에 통상의 배출 밸브를 가진다(도시 생략). 셸(12)에 고정되는 다른 주요 요소는 캡(14)이 셸(12)에 용접되는 지점과 동일한 지점에서 그 둘레가 용접되는 횡으로 연장하는 파티션(20), 입구 피팅(22), 셸(12)에 적절하게 고정되는 주 베어링 하우징(24), 그리고 그 각각이 셸(12)에 적절하게 고정되는 복수개의 반경방향 바깥으로 연장하는 다리를 가지는 하부 베어링 하우징(26)을 포함한다. 횡단면이 전체적으로 정사각형이며 둥근 모서리를 가진 모터 고정자(28)는 셸(12) 내로 압력끼워맞춤되어 있다. 고정자(28)의 둥근 모서리 사이의 평탄부는 고정자(28)와 셸(12) 사이의 통로를 제공하며, 이는 셸(12)의 최상부로부터 그 바닥으로의 윤활제의 복귀유동을 용이하게 한다.
그 상단부에서 편심의 핀(32)을 가지는 구동 샤프트 또는 크랭크샤프트(30)는 주 베어링 하우징(24)의 베어링(34) 및 하부 베어링 하우징(26)의 베어링(36) 내에 회전가능하게 저널지지되어 있다. 크랭크샤프트(30)는 그 하단부에서 상대적으로 큰 직경의 동심 보어(38)를 가지며, 이 보어는 그로부터 크랭크샤프트(30)의 최상부를 향하여 위로 뻗어있는 반경방향 바깥에 위치된 작은 직경의 보어(40)와 연통한다. 보어(38) 내부에 배치되는 것은 교반기(42)이다. 내부 셸(12)의 아래쪽 부분은 윤활유로 채워져 있으며, 그리고 보어(38, 40)는 윤활유를 크랭크샤프트(30) 위로 그리고 최종적으로는 윤활이 요구되는 압축기의 모든 부분으로 펌핑하는 펌프로서 작용한다.
크랭크샤프트(30)는 전기 모터에 의해 상대적으로 구동되며 이 전기 모터는 모터 고정자(28)를 포함하고 이 모터 고정자는 그를 통해 지나가는 와인딩(44)을 가지며 그리고 모터 회전자(46)는 크랭크샤프트(30) 상에 압력끼워맞춤되고 그리고 상부 및 하부 균형추(48,50)를 각각 가진다.
통상 사용되는 타입의 모터 프로텍터(52)는 모터 와인딩(44)에 매우 근접하여 구비되어 있고 모터가 정규의 온도범위를 초과하면 모터 프로텍터(52)는 모터로의 에너지공급을 중단한다(deenergize).
주 베어링 하우징(24)의 상부 표면은 환형의 평평한 스러스트 베어링 표면(54)을 구비하고 있고 이 위에는 궤동이동 스크롤 부재(56)가 배치되어 있다. 스크롤 부재(56)는 단부 플레이트(58)를 포함하며 이 단부 플레이트는 그 상부 표면 상에서 통상의 스파이럴 밸브(usual spiral valve) 또는 랩(60)을 가지고 그리고 그 하부 표면 상에서 환형의 평평한 스러스트 표면(62)을 가진다. 하부 표면으로부터 아래방향으로 돌출해 있는 것은 실린더형 허브(64)이며, 이 실린더형 허브는 그 내에 저널베어링(66)을 가지며 그리고 그 내에는 내부 보어를 가진 구동 부싱(68)이 회전가능하게 배치되어 있으며 이 내부 보어 내에는 크랭크 핀(32)이 구동가능하게 배치되어 있다. 크랭크 핀(32)은 한 표면에서 평탄부(도시 생략)를 가지며 이는 구동 부싱(68)의 내부 보어 일부의 평평한 표면과 구동가능하게 맞물림하여 본 출원인의 미국특허 제4,877,382호에 나타낸 것과 같은 레이디얼리 컴플라이언트 구동장치(radially compliant drive arragement)를 제공한다.
랩(60)은 비궤동이동 스크롤 부재(74)의 일부를 구성하는 비궤동이동 스크롤 랩(72)과 맞물림한다(mesh). 궤동이동 스크롤 부재(56)의 비궤동이동 스크롤 부재(74)에 대한 궤도운동 동안에 유체의 이동 포켓이 만들어지며 포켓이 반경방향 바깥위치로부터 스크롤 부재(56,74)의 중앙위치로 이동함에 따라 이 이동 포켓은 압축된다. 비궤도이동 스크롤 부재(74)는 요구되는 방식으로 비궤도이동 스크롤 부재(74)의 제한된 축방향운동을 제공하도록 주 베어링 하우징(24)에 장착된다. 이러한 장착의 특정 방식은 본 발명에 있어서 중요한(critical) 것은 아니다. 그러나, 바람직한 실시예에 있어서, 비궤동이동 스크롤 부재(74)는 복수의 원주방향으로 거리를 두고 있는 장착 보스(76)(도 2 및 도 3 참조)를 가지며, 각각의 보스는 평평한 상부 표면(78)과 축방향 보어(80)를 가진다. 슬리브(82)는 보어(80) 내에 미끄럼가능하게 배치되며 그리고 슬리브(82)는 볼트(84)에 의해 주 베어링 하우징(24)에 고정된다(bolted). 볼트(84)는 비궤동이동 스크롤 부재(74)의 축방향 상부 또는 분리 운동을 제한하도록 상부 표면(78)과 맞물림하는 확대된 헤드를 가진다. 반대방향으로의 비궤도이동 스크롤 부재(74)의 운동은 궤도이동 스크롤 부재(56)의 평평한 상부 표면과 랩(72)의 하부 팁 표면의 축방향 확장에 의하여 제한된다.
비궤도이동 스크롤 부재(74)는 중앙에 배치되는 배출포트(88)를 가지며 이 배출포트는 파티션(20) 내의 개구부(90)를 통하여 캡(14) 및 파티션(20)에 의해 형성되는 배출머플러(92)와 유체연통한다. 스크롤 랩(60,72) 사이의 이동 포켓에 의하여 압축되는 유체는 포트(88) 및 개구부(90)를 통해 배출머플러(92) 내로 배출된다. 비궤도이동 스크롤 부재(74)는 그 상부 표면에서 평행하고 동축인 측벽을 가지는 환형의 홈(94)(recess)을 가지며 이 측벽 내부에는 홈(94)의 바닥을 격리시키도록(isolate) 역할하는 환형의 실 조립체(96)가 상대적인 축방향 운동을 위하여 측벽을 밀봉하면서 배치되고, 통로(98)에 의해 중간 유체압력원과 유체연통 상태에 놓일 수 있다. 따라서 비궤도이동 스크롤 부재(74)는 홈(94)의 바닥 상에 작용하는 중간 유체압력에 의해 발생하는 힘과 비궤도이동 스크롤 부재(74)의 중앙 부분 상에 작용하는 배출압력에 의해 발생하는 힘에 의하여 궤도이동 스크롤 부재(56)에 대하여 축방향으로 가압된다. 이 축방향 압력의 부과 및 제한적인 축방향운동을 위한 비궤도이동 스크롤 부재(74)의 지지를 위한 다양한 기술은 본 출원인에 의한 상기 미국특허 제4,877,382호에 보다 자세하게 개시되어 있다.
스크롤 부재(56, 74)의 상대적인 회전은 비궤도이동 스크롤 부재(74) 내의 직경방향으로 대향하는 슬롯 내에 미끄럼가능하게 배치되는 한 쌍의 키 및 궤도이동 스크롤 부재(56) 내의 직경방향으로 대향하는 슬롯 내에 미끄럼가능하게 배치되는 제2 한 쌍의 키를 가지는 통상의 올덤 커플링(100)에 의해 방지된다.
압축기(10)는 셸(12)로 들어가는 흡입가스가 부분적으로 모터의 냉각을 도와주는 것이 가능한 "하부 측(low side)" 타입으로 구성되는 것이 바람직하다. 흡입가스를 복귀시키는 적절한 유동이 있는 동안에는, 모터가 요구되는 온도한계의 내에 있을 것이다. 그러나, 이 흐름이 중지되면, 냉각손실은 모터 프로텍터(52)가 압축기(10)를 중지시키도록 할 것이다.
기술한 바와 같이, 스크롤 압축기는 당해 기술분야에서 공지된 것이거나 본 출원인에 의한 다른 특허출원의 주요내용이다. 본 발명의 주요부(principles)와 결부된 구성의 상세는 전체적으로 참고번호 110으로 나타내진 특정의 유체분사 시스템을 취급하는 것이다. 유체분사 시스템(110)은 냉각 및 윤활용 오일, 수용능력증가를 위한 증기 또는 가스 냉매, 냉각용 액체 냉매를 분사하기 위해 사용되거나 수용능력 조절(capacity modulation)을 위해서 사용될 수 있다. 예시적으로, 본 발명은 유체분사 시스템(110)으로서 증기분사 시스템을 사용하여 설명될 것이지만 다른 유체가 분사되거나 유체분사 시스템(110)을 사용하여 유체가내보내질(vented) 수 있다는 것을 이해하여 한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하면, 유체분사 시스템(110)은 궤도이동 스크롤 부재(56)의 단부 플레이트(58)를 통해 뻗어있는 한쌍의 유체분사 통로(112), 주 베어링 하우징(24) 내의 한쌍의 전체적으로 수직인 유체통로(114), 주 베어링 하우징(24) 내의 전체적으로 원형인 수평의 유체통로(116), 주 베어링 하우징(24)의 다리의 하나를 통해 뻗어있는 전체적으로 수평인 유체통로(118), 셸(12)을 통하여 뻗어있는 유체분사 포트(120), 그리고 셸(12)의 외부에 고정되는 유체분사 피팅(122)을 포함한다.
유체분사 통로(112)는 궤도이동 스크롤 부재(56)의 단부 플레이트(58)를 통하여 뻗어있다. 단부 플레이트의 랩 측상의 통로(112)를 위한 개구부의 위치는 유체가 랩(60,72) 사이의 한쌍의 이동 포켓으로부터 나오거나(released) 분사되는 압축 사이클 동안의 위치에 의하여 결정될 수 있다. 스크롤 부재(56)의 스러스트 표면(62) 상의 통로(112)를 위한 개구부의 위치는 이 통로(112)의 개구부가 항상 궤도이동 스크롤 부재(56)의 전체 궤도운동에 걸쳐 주 베어링 하우징(24)의 스러스트 베어링 표면(54) 근처에 있도록 될 것이다. 이 특징은 유체 통로(114)에 관련되기 때문에 후술한다.
유체 통로(114) 각각은 스러스트 베어링 표면(54)으로부터 유체 통로(116)로 수직하게 뻗어있다. 각 유체 통로(114)는 스러스트 베어링 표면(54) 상에서 위로 개방된 카운터보어링 부분(124)을 포함한다. 카운터보어링 부분(124)은 궤도이동 스크롤 부재(56)의 전 궤도운동 동안에 그 각각의 유체분사 구멍(112)과의 유체연통을 유지하는 크기로 되어 있다.
전체적으로 원형인 수평의 통로(116)는 한쌍의 유체통로(114) 및 수평의 유체통로(118) 사이에서 뻗어있다. 유체통로(118)는 주 베어링 하우징(24)의 다리의 하나를 통하여 전체적으로 수평하게 뻗어있다. 유체통로(118)는 셸(12)을 통하여 뻗어있는 분사포트(120)로 개방되어 있다. 유체분사 피팅(122)은 용접에 의하여 셸(12)에 고정되어 있으며 그리고 포트(120)와 유체연통 상태인 중앙보어(126)를 포함한다.
따라서, 분사피팅(122)으로부터 스크롤 랩(60,72) 사이의 이동 압축 포켓으로의 접근은 보어(126)를 통하여, 포트(120)를 통하고, 통로(118)를 통하여, 통로(116)를 통하고, 통로(114) 및 카운터 보어(124)를 통하며, 그리고 통로(112)를 통하여 제공된다. 유체는 스크롤 랩(60,72) 사이의 이동 포켓 내로 분사되거나 스크롤 랩(72,66) 사이의 이동포켓으로부터 피팅(122)을 통하여 제거될 수 있다.
도 4 및 도 5에는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체분사 시스템(210)이 도시되어 있다. 유체분사 시스템(210)은 유체분사 시스템(210)이 유체분사 시스템(110)과 결합되는 외부 밸브 시스템을 대체할 수 있는 내부 밸브 시스템(230)을 결합하고 있다는 것을 제외하면 유체분사 시스템(110)과 유사하다. 내부 밸브 시스템(230)은 외부 시스템과 달리 셸(12) 내부에 배치되어 있다. 내부 밸브 시스템(230)은 슬라이더 밸브(232), 밸브 가이드 지지부(234), 밸브 복귀 스프링(236), 그리고 작용(activating) 피팅(238)을 포함한다.
슬라이더 밸브(232)는 보어(240) 내부에 미끄럼가능하게 배치되어 있으며 이보어는 전체적으로 수평인 유체통로(118)와 교차한다. 한쌍의 실(242)은 보어(240)로부터 유체통로(118) 내부의 유체를 밀봉한다. 슬라이더 밸브(232)는 증기분사 관통구멍(244) 및 조절 슬롯(246)을 형성한다. 증기분사 관통구멍(244)은 스크롤 랩(60,72) 사이의 유체 포켓 내로 증기분사를 제공하도록 이용되어 압축기의 수용능력을 증가시킨다. 조절 슬롯(246)은 스크롤 랩(60,72) 사이의 유체 포켓 내의 압축된 유체를 나오게(release) 함으로써 지연된 압축을 제공하도록 이용되어 압축기의 수용능력을 조절(modulation)하거나 감소시킨다. 압축기의 최대 수용능력이 증기분사와 함께 달성될 때, 증기분사와 지연된 압축의 조합은 압축기의 조절에 있어서 증가를 허용한다. 증기분사 없는 압축기가 100%의 수용능력으로 작동하는 것으로 가정한다면, 지연된 압축에 따른 수용능력 조절에 의해, 수용능력은 대략 60%로 감소되며, 증기분사의 결합은 그 수용능력을 대략 120%로 증가시킬 것이다. 밸브 시스템(230)이 증기분사로부터 조절로 바뀔(switch) 때, 수용능력은 60%로 감소할 것이다. 따라서, 60% 수용능력 조절(100%에서 60%로)은 50% 수용능력 조절(120%에서 60%로)로 된다.
밸브 가이드 지지부(234)는 주 베어링 하우징(24)의 인접한 다리에 부착되며 그리고 슬라이더 밸브(232)를 미끄럼가능하게 수용하고 그 운동을 안내하는 보어(248)를 형성한다. 밸브 복귀 스프링(236)은 밸브 가이드 지지부(234)와 슬라이더 밸브(232) 사이에 위치되어 도 4에 나타낸 바와 같이 슬라이더 밸브(232)를 그 증기분사 위치로 가압한다. 작동 피팅(238)은 피팅(238) 내의 보어(250), 셸(12) 내의 포트(252) 그리고 주 베어링 하우징(24)의 다리 내의 통로(254)를 통하여 보어(240)의 한 단부와 연통한다. 보어(250)는 압축기의 배출압력과 같게, 가압된 유체의 공급원에 솔레노이드 밸브와 같은 밸브를 통하여 연결되어 있다. 이 가압된 유체가 보어(240)의 단부에 제공될 때, 슬라이더 밸브(232)는 도 4에 도시된 위치로부터 조절 슬롯(246)이 유체통로(118)와 정렬하는 위치로 이동하여 주 베어링 하우징(24)을 통하여 뻗어있는 포트(260)를 통한 압축기의 수용능력의 조절을 허용한다. 실(256)은 작동 피팅(238)을 통하여 제공되는 가압된 유체를 격리시킨다. 증기분사 특성이 재차 요구될 때, 가압된 유체는 피팅(238)으로부터 빠져나와서(release) 밸브 복귀 스프링(236)이 도 4에 나타낸 바와 같이 증기분사 관통구멍을 통로(118)와 재차 정렬시키는 것을 가능케 한다.
도 6 및 도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체분사 시스템(310)이 도시되어 있다. 유체분사 시스템(310)은 랩(60,72)에 의해 형성되는 이동 포켓에 접근하는 다른 방법을 제공한다. 유체분사 시스템(310)은 한쌍의 유체분사 통로(112), 한쌍의 전체적으로 수직인 유체통로(314), 한쌍의 배관 조립체(316), 배관 연결 조립체(318), 유체분사 포트(320) 그리고 유체분사 피팅(322)을 포함한다.
유체통로(314) 각각은 스러스트 베어링 표면(54)으로부터 셸(12)의 내부 흡입 영역으로 전체적으로 수직으로 뻗어있다. 각 유체 통로(314)는 스러스트 베어링 표면(54) 상에서 위로 개방되어 있는 카운터보어링 부분(124)을 포함한다. 카운터보어링 부분(124)은 궤도이동 스크롤 부재(56)의 전체 운동 동안에 그 각각의 분사구멍(112)과 연통을 유지한다. 유체통로(314)의 하부 단부 각각은 확대된 보어(324)를 형성하며 이 확대된 보어는 각각의 배관 조립체(316)와 맞물림한다(mesh).
각 배관 조립체(316)는 배관 연결 조립체(318)와 각각의 확대된 보어(324) 사이에서 뻗어있다. 각 배관 조립체(316)는 각각의 보어(324)와 맞물림하는 피팅(326) 및 피팅(326)과 배관 연결 조립체(318) 사이에서 뻗어있는 튜브(328)를 포함한다. 실(330)은 보어(324)와 피팅(326) 사이의 접촉면을 밀봉하며, 그리고 리테이너(332)는 보어(324) 내부에 배치되는 피팅(326)을 유지한다.
배관 연결 조립체(318)는 주 베어링 하우징 피팅(340)과 연결 튜브(342)를 포함한다. 피팅(340)은 복수의 볼트에 의해 주 베어링 하우징(24)에 고정된다. 피팅(340)은 한쌍의 튜브(328)와 연통하는 내부 보어(344)를 형성한다. 연결 튜브(342)는 피팅의 보어(344) 내부에 배치되어 있으며 그리고 유체분사 피팅(322)으로 뻗어있다. 실(346)은 튜브(342)와 보어(344) 사이의 접촉면을 밀봉한다.
유체분사 피팅(322)는 포트(320)를 통하여 뻗어있으며 그리고 셸(12)에 고정되어 있고 그리고 연결 튜브(342)의 대향 단부를 수용하는 내부 보어(350)를 형성한다. 실(352)은 튜브(342)와 보어(350) 사이의 접촉면을 밀봉한다. 따라서, 피팅(322)은 보어(350), 튜브(342), 보어(344), 튜브(328), 피팅(326), 유체통로(314) 그리고 분사통로(112)를 통하여 랩(60,72)에 의하여 형성되는 압축된 이동유체의 포켓과 연통상태에 있다.
유체분사 시스템(310)은 또한 첵 밸브(360)를 포함하며 이 첵 밸브는 피팅(322)으로부터 분사통로(112)로의 유체유동을 허용하면서 분사통로(112)로부터피팅(322)으로의 유체유동을 금지한다.
상기 상세한 기술은 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하고 있지만, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 및 의미로부터 벗어나지 않은 변형, 변경 및 변화가 가능하다는 점을 이해하여야 한다.
본 발명은 압축기의 밀봉 셸 외부로부터 궤도이동 스크롤 부재의 단부 플레이트를 통하여 뻗어있는 통로를 통해 이동하는 유체 포켓에 접근하는 방법에 관한 기술을 제공함으로써, 밀봉 셸 외부로부터 궤도이동 스크롤 부재를 통해 이동 포켓으로 접근하는 것은 보다 낮은 비용과 스크롤 기계의 보다 간단한 조립을 제공하며, 스크롤 부재에 대한 보다 낮은 비용의 가공조건을 제공하는 이점을 가진다.

Claims (26)

  1. 작동유체를 취급하기 위한 스크롤 타입 압축기에 있어서,
    흡입영역 및 배출영역을 가지는 셸;
    상기 셸 내에 배치되며 그리고 제1 단부 플레이트로부터 뻗어있는 제1 스크롤 랩을 가지는 제1 스크롤 부재;
    상기 셸 내에 배치되며 그리고 제2 단부 플레이트로부터 뻗어있는 제2 스크롤 랩을 가지고, 상기 제2 스크롤 랩이 상기 제1 스크롤 랩과 서로 맞물림되어 복수의 폐쇄된 포켓을 형성하는 제2 스크롤 부재;
    상기 제2 스크롤 부재가 상기 제1 스크롤 부재에 대하여 궤도이동을 일으키도록 하며, 상기 복수의 포켓이 상기 흡입영역 내의 반경방향 바깥위치로부터 상기 배출영역 내의 중앙위치로 이동하는 구동기구;
    상기 복수의 포켓의 적어도 하나와 연통하며, 상기 하나의 포켓으로부터 상기 셸 외부의 위치로 뻗어있고 상기 제2 스크롤 부재를 통하여 뻗어있는 유체통로를 포함하는 유체회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 셸 내부에 배치되며, 상기 제2 스크롤 부재를 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 유체통로는 상기 하우징을 통하여 뻗어있는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하기 위한 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 셸 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 셸 내부에 배치되는 복수의 다리를 가지며, 상기 제2 스크롤 부재를 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 유체통로는 상기 하우징의 상기 다리의 하나를 통해 뻗어있는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  8. 제 3 항, 제 5 항 그리고 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 셸 외부로부터의 가압된 유체에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  9. 작동유체를 취급하기 위한 스크롤 타입의 압축기에 있어서,
    셸;
    상기 셸 내부에 배치되며 그리고 비궤도이동 단부 플레이트로부터 뻗어있는 비궤도이동 스크롤 랩을 가지는 비궤도이동 스크롤 부재;
    상기 셸 내부에 배치되며 그리고 궤도이동 단부 플레이트로부터 뻗어있는 궤도이동 스크롤 랩을 가지고, 상기 궤도이동 스크롤 랩이 상기 비궤도이동 스크롤 부재와 서로 맞물림되어 복수의 폐쇄된 포켓을 형성하는 궤도이동 스크롤 부재;
    상기 궤도이동 스크롤 부재가 상기 비궤도이동 스크롤 부재에 대하여 궤도이동을 일으키도록 하며, 상기 복수의 폐쇄된 포켓이 상기 작동유체가 흡입압력에 있는 반경방향 바깥위치로부터 상기 작동유체가 더 높은 배출압력에 있는 반경방향 내부 중앙위치로 상기 궤도운동 동안에 이동하는 구동기구;
    상기 복수의 이동 포켓의 적어도 하나와 연통하며, 상기 하나의 포켓으로부터 상기 셸 외부의 위치로 뻗어있는 유체통로를 포함하고, 상기 유체포켓이 상기 궤도이동 스크롤 부재를 통하여 뻗어있는 유체회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 셸 내부에 배치되며, 상기 궤도이동 스크롤 부재를 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 유체통로는 상기 하우징을 통하여 뻗어있는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하기 위한 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 셸 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 셸 내부에 배치되는 복수의 다리를 가지며, 상기 궤도이동 스크롤 부재를 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 유체통로는 상기 하우징의 상기 다리의 하나를 통해 뻗어있는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 하우징의 상기 하나의 다리 내부에 배치되며, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  16. 제 11 항, 제 13 항 그리고 제 15 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 셸 외부로부터의 가압된 유체에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  17. 작동유체를 취급하는 스크롤 타입의 압축기에 있어서,
    흡입영역 및 배출영역을 가지는 셸;
    상기 셸 내에 배치되며 그리고 제1 단부 플레이트로부터 뻗어있는 제1 스크롤 랩을 가지는 제1 스크롤 부재;
    상기 셸 내에 배치되며 그리고 제2 단부 플레이트로부터 뻗어있는 제2 스크롤 랩을 가지고, 상기 제2 스크롤 랩이 상기 제1 스크롤 랩과 서로 맞물림되어 복수의 폐쇄된 포켓을 형성하는 제2 스크롤 부재;
    상기 제2 스크롤 부재가 상기 제1 스크롤 부재에 대하여 궤도이동을 일으키도록 하며, 상기 복수의 포켓이 상기 흡입영역 내의 반경방향 바깥위치로부터 상기 배출영역 내의 중앙위치로 이동하는 구동기구;
    상기 복수의 포켓의 적어도 하나와 연통하며, 상기 하나의 포켓으로부터 상기 압축기의 상기 흡입영역으로 뻗어있고 상기 제2 스크롤 부재를 통하여 뻗어있는 유체통로를 포함하는 유체회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제1 스크롤 부재는 비궤도이동 스크롤이며 그리고 상기 제2 스크롤 부재는 궤도이동 스크롤인 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 셸 내부에 배치되며, 상기 제2 스크롤 부재를 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 유체통로는 상기 하우징을 통하여 뻗어있는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하기 위한 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 셸 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 셸 내부에 배치되는 복수의 다리를 가지며, 상기 제1 스크롤 부재를 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 유체통로는 상기 하우징의 상기 다리의 하나를 통해 뻗어있는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 유체통로를 통한 유체유동을 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  25. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 유체통로가 상기 압축기의 상기 흡입영역과 연통하는 제1 위치와 상기 유체통로가 상기 셸 외부의 위치와 연통하는 제2 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
  26. 제 20 항, 제 22 항 그리고 제 24 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 셸 외부로부터의 가압된 유체에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 압축기.
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