KR20120054098A

KR20120054098A - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR20120054098A
Application number: KR1020127009700A
Authority: KR
Inventors: 소오이찌로오 오까; 요헤이 니시데; 마사노리 마스다
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2012-05-29
Also published as: EP2479435A1; CN102549264B; WO2011034082A1; ES2693293T3; US20120177521A1; JP4992948B2; EP2479435A4; US8961158B2; CN102549264A; EP2479435B1; JP2011064179A

Abstract

가동 스크롤(26)의 경판(26a)에 있어서의 랩(26b)이 형성된 측과 반대측에는, 배압실(63)이 형성되어 있다. 고정 스크롤(24)의 경판(24a)에 있어서의 랩(26b)이 형성된 측의 면에는, 압축실(40)과 연통 가능한 적어도 1개의 중간압 홈(61)이 형성되어 있다. 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에는, 중간압 홈(61)과 배압실(63) 사이를 간헐적으로 연통하는 것이 가능한 적어도 1개의 관통 구멍(62)이, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)의 두께 방향으로 관통하여 형성되어 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 가동 스크롤의 배압실로 중간압을 간헐적으로 도입하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

종래부터 가동 스크롤을 고정 스크롤에 가압하는 스러스트 가압력을 얻기 위해서, 가동 스크롤의 배압실로 중간압을 간헐적으로 도입하는 스크롤 압축기가 제안되어 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1(일본등록특허 제2707517호 공보) 기재의 스크롤 압축기에서는, 가동 스크롤의 선회 운동에 의해 중간압을 간헐적으로 도입하고 있는 구조로, 가동 스크롤의 연락 통로를 통해서 고정 스크롤의 도입 통로로 중간압을 공급하고 있다.

이 구조로는, 가동 스크롤의 연락 통로는, 경판의 내부를 중앙으로부터 주연을 향해서 반경 방향으로 관통하여 형성되어 있다. 연락 통로의 경판 중앙측의 단부는, 스크롤의 중앙 부근의 압축실에 연통하고 있다. 한편, 연락 통로의 주연측의 단부는, 고정 스크롤의 경판에 형성된 오목부의 위치에 중첩되었을 때만 오목부와 간헐적으로 연통한다. 그리고, 이 오목부는 가동 스크롤의 랩과 반대측에 위치하는 배압실에 연통하고 있다.

이에 의해, 연락 통로의 주연측의 단부가 고정 스크롤의 오목부와 중첩되었을 때에, 연락 통로 및 오목부를 통해서 압축실과 배압실이 간헐적으로 연통하고, 그 결과, 중간압을 배압실로 도입하는 것이 가능하게 된다.

일본등록특허 제2707517호 공보

그러나, 상기의 특허 문헌 1 기재의 스크롤 압축기의 구조로는, 중간압의 연락 통로의 길이가 가동 스크롤의 경판의 반경분 정도의 길이가 필요해져서, 상당히 길다. 이 때문에, 데드 볼륨이 큰 구조로 되어 있다.

그 결과, 이 스크롤 압축기로는, 최적의 스러스트 가압력을 얻는 것이 곤란해져, 원하는 중간압을 효율적으로 얻지 못하게 되고, 그 때문에 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 하는 것이 곤란하다.

본 발명의 과제는, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 할 수 있으며, 게다가 데드 볼륨을 작게 하는 것이 가능한 스크롤 압축기를 제공하는 데에 있다.

제1 발명의 스크롤 압축기는, 각각의 경판의 한쪽 면에 나선 형상의 랩이 설치된 고정 스크롤 및 가동 스크롤을 구비하고 있다. 고정 스크롤의 랩과 가동 스크롤의 랩이 서로 조합됨으로써, 인접하는 고정 스크롤의 랩과 가동 스크롤의 랩 사이에 압축실이 형성되어 있다. 가동 스크롤의 경판에 있어서의 랩이 형성된 측과 반대측에는, 배압실이 형성되어 있다. 고정 스크롤의 경판에 있어서의 랩이 형성된 측의 면에는, 압축실과 연통 가능한 적어도 1개의 오목부가 형성되어 있다. 가동 스크롤의 경판에는, 오목부와 배압실 사이를 간헐적으로 연통하는 것이 가능한 적어도 1개의 관통 구멍이, 가동 스크롤의 경판의 두께 방향으로 관통하여 형성되어 있다.

여기에서는, 고정 스크롤의 경판에 있어서의 랩이 형성된 측의 면에는, 압축실과 연통 가능한 적어도 1개의 오목부가 형성되고, 가동 스크롤의 경판에는, 오목부와 배압실 사이를 간헐적으로 연통하는 것이 가능한 적어도 1개의 관통 구멍이, 가동 스크롤의 경판의 두께 방향으로 관통하여 형성되어 있기 때문에, 종래의 중간압을 도입하는 연락 통로보다도 오목부와 관통 구멍을 작게 할 수 있다. 그 결과, 배압실로 원하는 중간압을 효율적으로 도입할 수 있어, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 할 수 있다.

제2 발명의 스크롤 압축기는, 제1 발명의 스크롤 압축기로서, 오목부는 가동 스크롤의 공전에 수반하여 관통 구멍이 이동하는 궤적에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 홈이다.

여기에서는, 오목부로서, 가동 스크롤의 공전에 수반하여 관통 구멍이 이동하는 궤적에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 홈을 이용함으로써, 홈과 관통 구멍을 핀포인트에서 확실하게 연통시킬 수 있다.

제3 발명의 스크롤 압축기는, 제2 발명의 스크롤 압축기로서, 홈은 가동 스크롤의 공전에 수반하여 관통 구멍이 이동하는 궤적에 대하여 직교하는 방향으로 연장된다.

여기에서는, 홈이 가동 스크롤의 공전에 수반하여 관통 구멍이 이동하는 궤적에 대하여 직교하는 방향으로 연장되므로, 홈과 관통 구멍을 가장 짧은 시간에 확실하게 연통시킬 수 있다. 이에 의해, 원하는 중간압을 배압실로 도입할 수 있어, 맥동을 억제하여 안정된 중간압을 도입할 수 있다.

제4 발명의 스크롤 압축기는, 제1 발명 내지 제3 발명 중 어느 하나의 스크롤 압축기로서, 관통 구멍은 긴 구멍 형상의 단면을 갖는다.

여기에서는, 관통 구멍이 긴 구멍 형상의 단면을 가지므로, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 하는 것이 가능하다. 게다가, 연통 시간을 늘리지 않고 중간압의 추종성을 더 좋게 할 수 있다.

제5 발명의 스크롤 압축기는, 제1 발명 내지 제4 발명 중 어느 하나의 스크롤 압축기로서, 관통 구멍은 복수개 형성되어 있고, 2개 이상의 관통 구멍은 오목부에 동시에 연통 가능하다.

여기에서는, 관통 구멍이 복수개 형성되어 있고, 또한 2개 이상의 관통 구멍이 오목부에 동시에 연통 가능하므로, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 하는 것이 가능하다. 게다가, 연통 시간을 늘리지 않고 중간압의 추종성을 더 좋게 할 수 있다.

제6 발명의 스크롤 압축기는, 제1 발명 내지 제5 발명 중 어느 하나의 스크롤 압축기로서, 오목부는 고정 스크롤의 랩의 가장 외측으로부터 1주분 내측의 사이에 형성되어 있다.

여기에서는, 오목부가 고정 스크롤의 랩의 가장 외측으로부터 1주분 내측의 사이에 형성되어 있으므로, 스러스트 손실이 적어, 가동 스크롤이 전복하지 않는 중간압을 확실하게 얻을 수 있고, 또한 오목부를 다른 부분과 간섭하지 않는 위치에 확실하게 형성하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 스크롤 압축기의 종단면도.
도 2는 도 1의 고정 스크롤을 하방으로부터 올려다 본 상태의 도면.
도 3은 도 1의 고정 스크롤에 형성된 중간압 홈의 배치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는 도 1의 고정 스크롤의 종단면도.
도 5는 크랭크 각도와 토출 압력과의 관계를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 변형예에 관한 고정 스크롤에 형성된 중간압 홈의 배치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 변형예에 관한 고정 스크롤에 형성된 중간압 홈의 배치를 모식적으로 도시하는 도면.

[실시 형태]

다음으로 본 발명의 스크롤 압축기의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에 도시되는 스크롤 압축기(1)는, 고저압 돔형의 스크롤 압축기로서, 증발기나, 응축기, 팽창 기구 등과 함께 냉매 회로를 구성하고, 그 냉매 회로 중의 가스 냉매를 압축하는 역할을 담당하는 것으로서, 주로 세로 길이 원통 형상의 밀폐 돔형의 케이싱(10), 스크롤 압축 기구(15), 올덤 링(39), 구동 모터(16), 하부 주 베어링(60), 흡입관(19) 및 토출관(20)으로 구성되어 있다. 이하, 이 스크롤 압축기(1)의 구성 부품에 대해서 각각 상세하게 설명한다.

(스크롤 압축기(1)의 구성 부품의 상세)

(1) 케이싱

케이싱(10)은 대략 원통 형상의 몸통부 케이싱부(11)와, 몸통부 케이싱부(11)의 상단부에 기밀 상태로 용접되는 그릇 모양의 상벽부(12)와, 몸통부 케이싱부(11)의 하단부에 기밀 상태로 용접되는 그릇 모양의 저벽부(13)를 갖는다. 그리고, 이 케이싱(10)에는, 주로 가스 냉매를 압축하는 스크롤 압축 기구(15)와, 스크롤 압축 기구(15)의 하방에 배치되는 구동 모터(16)가 수용되어 있다. 이 스크롤 압축 기구(15)와 구동 모터(16)는, 케이싱(10) 내를 상하 방향으로 연장되도록 배치되는 구동축(17)에 의해 연결되어 있다. 그리고, 이 결과 스크롤 압축 기구(15)와 구동 모터(16) 사이에는 간극 공간(18)이 생긴다.

(2) 스크롤 압축 기구

스크롤 압축 기구(15)는 도 1에 도시된 바와 같이, 주로 하우징(23)과, 하우징(23)의 상방에 밀착하여 배치되는 고정 스크롤(24)과, 고정 스크롤(24)에 맞물리는 가동 스크롤(26)로 구성되어 있다.

이하, 이 스크롤 압축 기구(15)의 구성 부품에 대하여 각각 상세하게 설명한다.

a) 고정 스크롤

고정 스크롤(24)은 도 1에 도시된 바와 같이, 주로 평판 형상의 경판(24a)과, 경판(24a)의 하면에 형성된 소용돌이 형상(인벌류트 형상)의 랩(24b)으로 구성되어 있다.

경판(24a)에는 후술하는 압축실(40)에 연통하는 토출구(41)가 경판(24a)의 대략 중심에 관통하여 형성되어 있다. 토출구(41)는 경판(24a)의 중앙 부분에 있어서 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 토출구(41)의 개구면의 형상은, 개구 면적을 크게 해서 토출 압력 손실을 저감하기 위해서 비원형의 형상이다. 또한, 경판(24a)의 상면에는, 토출구(41)에 연통하는 스폿 페이싱 공간(141)(도 4 참조)이 형성되어 있다. 또한, 도 4의 참조 부호 80은, 스폿 페이싱 공간(141)을 개폐하는 역지 밸브인 토출 밸브를 나타낸다.

또한, 경판(24a)의 상면에는 토출구(41) 및 스폿 페이싱 공간(141)에 연통하는 확대 오목부(42)(도 1 참조)가 형성되어 있다. 확대 오목부(42)는 경판(24a)의 상면에 오목 형성된 수평 방향으로 넓어지는 오목부에 의해 구성되어 있다. 그리고, 고정 스크롤(24)의 상면에는, 이 확대 오목부(42)를 막도록 덮개(44)가 볼트(44a)에 의해 체결 고정되어 있다. 그리고, 확대 오목부(42)에 덮개(44)를 덮어씌울 수 있음으로써 스크롤 압축 기구(15)의 운전 소리를 소음시키는 팽창실로 이루어지는 머플러 공간(45)이 형성되어 있다. 고정 스크롤(24)과 덮개(44)는, 도시하지 않은 패킹을 개재해서 밀착시킴으로써 시일되어 있다.

b) 가동 스크롤

가동 스크롤(26)은 도 1에 도시된 바와 같이, 주로 경판(26a)과, 경판(26a)의 상면에 형성된 소용돌이 형상(인벌류트 형상)의 랩(26b)과, 경판(26a)의 하면에 형성된 베어링부(26c)와, 경판(26a)의 양단부에 형성되는 홈부(26d)로 구성되어 있다.

가동 스크롤(26)은 아우터 드라이브의 가동 스크롤이다. 즉, 가동 스크롤(26)은 구동축(17)의 외측에 끼워 맞추는 베어링부(26c)를 갖고 있다.

가동 스크롤(26)은 홈부(26d)에 올덤 링(39)이 끼워 넣어짐으로써 하우징(23)에 지지된다. 또한, 베어링부(26c)에는 구동축(17)의 상단이 끼워 넣어진다. 가동 스크롤(26)은 이와 같이 스크롤 압축 기구(15)에 내장됨으로써 구동축(17)의 회전에 의해 자전하지 않고 하우징(23) 내를 공전한다. 그리고, 가동 스크롤(26)의 랩(26b)은 고정 스크롤(24)의 랩(24b)에 맞물려져 있고, 양 랩(24b, 26b)의 접촉부 사이에는 압축실(40)이 형성되어 있다. 그리고, 이 압축실(40)에서는 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여, 양 랩(24b, 26b) 사이의 용적이 중심을 향해서 수축한다. 본 실시 형태에 따른 스크롤 압축기(1)에서는, 이와 같이 하여 가스 냉매를 압축하도록 되어 있다.

(중간압 홈에 대한 설명)

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에 있어서의 랩(26b)이 형성된 측과 반대측에는, 배압실(63)이 형성되어 있다. 배압실(63)은 하우징(23) 상면 중앙에 오목 형성된 하우징 오목부(31)와, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)과, 올덤 링(39)으로 둘러싸인 공간이다.

고정 스크롤(24)의 경판(24a)에 있어서의 랩(26b)이 형성된 측의 면에는, 압축실(40)과 연통 가능한 중간압 홈(61)이 형성되어 있다.

또한, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에는 중간압 홈(61)과 배압실(63) 사이를 간헐적으로 연통하는 것이 가능한 관통 구멍(62)이, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)의 두께 방향으로 관통하여 형성되어 있다. 도 3의 관통 구멍(62)은 둥근 구멍이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 가동 스크롤(26)의 선회 운동에 의해, 가동 스크롤(26)측의 관통 구멍(62)은 고정 스크롤(24)측의 중간압 홈(61)에 대하여 원형의 회전 궤적 R을 따라 이동한다. 따라서, 관통 구멍(62)이 중간압 홈(61)에 겹쳐질 때에는, 배압실(63)로 중간압을 도입할 수 있다.

이와 같이, 고정 스크롤(24)의 경판(24a)에 압축실(40)과 연통하는 중간압 홈(61)이 형성되고, 한편 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에는, 중간압 홈(61)과 배압실(63) 사이를 연통하는 관통 구멍(62)이 형성되어 있으므로, 종래의 중간압을 도입하는 연락 통로보다도 중간압 홈(61)과 관통 구멍(62)을 작게 할 수 있다. 그 결과, 배압실(63)로 원하는 중간압을 효율적으로 도입할 수 있어, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 할 수 있다.

여기서, 맥동은, 도 5에 도시된 바와 같이, 크랭크 각도 θ(도)와 토출 압력P(kgf/㎟)와의 관계를 보면, 어느 소정의 크랭크 각도 θ의 범위에 있어서, 국소적으로 토출 압력 P가 상승하는 현상이다.

또한, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 중간압 홈(61)은 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여 관통 구멍(62)이 이동하는 회전 궤적 R에 대하여 교차하는 방향으로 연장되도록 선단부(61a)가 절곡된 형상을 하고 있다.

특히, 중간압 홈(61)의 선단부(61a)는 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여 관통 구멍(62)이 이동하는 회전 궤적 R에 대하여 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

여기서, 중간압 홈(61)은 회전 궤적 R에 직교하도록 선단부(61a)가 절곡된 형상으로, 중간압 홈(61)을 직선 형상으로 형성하는 것도 가능하지만, 중간압 홈(61)의 길이가 길어진다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 중간압 홈(61)은 고정 스크롤(24)의 랩(24b)의 가장 외측으로부터 1주분 내측의 사이에 형성되어 있다.

c) 하우징

하우징(23)은 그 외주면에 있어서 주위 방향의 전체에 걸쳐서 몸통부 케이싱부(11)에 압입 고정되어 있다. 즉, 몸통부 케이싱부(11)와 하우징(23)은 전체 둘레에 걸쳐서 기밀 상태로 밀착되어 있다. 이 때문에, 케이싱(10)의 내부는 하우징(23) 하방의 고압 공간(28)과 하우징(23) 상방의 저압 공간(29)으로 구획되어 있게 된다. 또한, 이 하우징(23)에는 상단면이 고정 스크롤(24)의 하단면과 밀착하도록, 고정 스크롤(24)이 볼트 등에 의해 고정되어 있다. 또한, 이 하우징(23)에는, 상면 중앙에 오목 형성된 하우징 오목부(31)와, 하면 중앙으로부터 하방으로 연장되어 설치된 베어링부(32)가 형성되어 있다. 그리고, 이 베어링부(32)에는, 상하 방향으로 관통하는 베어링 구멍(33)이 형성되어 있고, 이 베어링 구멍(33)에 구동축(17)이 베어링(34)을 통해서 회전 가능하게 끼워 넣어져 있다.

d) 기타

또한, 이 스크롤 압축 기구(15)에는, 고정 스크롤(24)과 하우징(23)에 걸쳐서 연락 통로(46)가 형성되어 있다. 이 연락 통로(46)는 고정 스크롤(24)과 하우징(23)에 절결 형성된 하우징측 통로(48)가 연통하도록 형성되어 있다. 그리고, 연락 통로(46)의 상단은 확대 오목부(42)에 개구하고, 연락 통로(46)의 하단, 즉 하우징측 통로(48)의 하단은 하우징(23)의 하단면에 개구하고 있다. 즉, 이 하우징측 통로(48)의 하단 개구에 의해, 연락 통로(46)의 냉매를 간극 공간(18)으로 유출시키는 토출구(49)가 구성되어 있게 된다.

(3) 올덤 링

올덤 링(39)은 상술한 바와 같이, 가동 스크롤(26)의 자전 운동을 방지하기 위한 부재로서, 하우징(23)에 형성되는 올덤 홈(도시하지 않음)에 끼워 넣어져 있다. 또한, 이 올덤 홈은 타원 형상의 홈으로서, 하우징(23)에 있어서 서로 대향하는 위치에 배치되어 있다.

(4) 구동 모터

구동 모터(16)는 본 실시 형태에 있어서 직류 모터로서, 주로 케이싱(10)의 내벽면에 고정된 환상의 스테이터(51)와, 스테이터(51)의 내측에 약간의 간극(에어 갭 통로)을 갖고 회전 가능하게 수용된 로터(52)로 구성되어 있다. 그리고, 이 구동 모터(16)는, 스테이터(51)의 상측에 형성되어 있는 코일 엔드(53)의 상단이 하우징(23)의 베어링부(32)의 하단과 거의 동일한 높이 위치가 되도록 배치되어 있다.

스테이터(51)에는 티스부에 구리선이 권회되어 있고, 상방 및 하방에 코일 엔드(53)가 형성되어 있다. 또한, 스테이터(51)의 외주면에는 스테이터(51)의 상단면으로부터 하단면에 걸쳐 또한 주위 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개소에 절결 형성되어 있는 코어 커트부가 설치되어 있다. 그리고, 이 코어 커트부에 의해, 몸통부 케이싱부(11)와 스테이터(51) 사이에 상하 방향으로 연장되는 모터 냉각 통로(55)가 형성되어 있다.

로터(52)는 상하 방향으로 연장되도록 몸통부 케이싱부(11)의 축심에 배치된 구동축(17)을 개재하여 스크롤 압축 기구(15)의 가동 스크롤(26)로 구동 연결되어 있다. 또한, 연락 통로(46)의 토출구(49)를 유출한 냉매를 모터 냉각 통로(55)로 안내하는 안내판(58)이 간극 공간(18)에 배치되어 있다.

(5) 하부 주 베어링

하부 주 베어링(60)은 구동 모터(16)의 하방의 하부 공간에 배치되어 있다. 이 하부 주 베어링(60)은 몸통부 케이싱부(11)에 고정됨과 함께 구동축(17)의 하단측 베어링을 구성하여 구동축(17)을 지지하고 있다.

(6) 흡입관

흡입관(19)은 냉매 회로의 냉매를 스크롤 압축 기구(15)로 유도하기 위한 것으로서, 케이싱(10)의 상벽부(12)에 기밀 상태로 끼워 넣어져 있다. 흡입관(19)은 저압 공간(29)을 상하 방향으로 관통함과 함께, 내단부가 고정 스크롤(24)에 끼워 넣어져 있다.

(7) 토출관

토출관(20)은 케이싱(10) 내의 냉매를 케이싱(10) 밖으로 토출시키기 위한 것으로서, 케이싱(10)의 몸통부 케이싱부(11)에 기밀 상태로 끼워 넣어져 있다. 그리고, 이 토출관(20)은 동체 내면으로부터 중심으로 하방을 향해서 돌출시킨 위치에서 개구되어 있고, 고압 공간(28)인 간극 공간(18)에 연통하고 있다.

(스크롤 압축기(1)의 운전 동작)

다음으로, 스크롤 압축기(1)의 운전 동작에 대하여 도 1을 참조하면서 간단하게 설명한다. 우선, 구동 모터(16)가 구동되면, 구동축(17)이 회전하여, 가동 스크롤(26)이 자전하지 않고 공전 운전을 행한다. 그러면, 저압의 가스 냉매가 흡입관(19)을 통해서 압축실(40)의 주연측으로부터 압축실(40)로 흡인되고, 압축실(40)의 용적 변화에 수반하여 압축되어, 고압의 가스 냉매가 된다. 그리고, 이 고압의 가스 냉매는 압축실(40)의 중앙부로부터 토출구(41) 및 스폿 페이싱 공간(141)을 통해서 머플러 공간(45)으로 토출된다.

또한, 그와 함께, 가동 스크롤(26)이 선회 운동을 하는 동안에, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)의 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(62)이 고정 스크롤(24)의 경판(24a)에 형성된 중간압 홈(61)과 연통했을 때에는, 중간압 홈(61) 및 관통 구멍(62)을 통해 압축실(40)이 가동 스크롤(26)의 하측의 배압실(63)과 연통한다. 그에 의해, 배압실(63)로 원하는 중간압을 효율적으로 도입할 수 있어, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 할 수 있다.

그 후, 연락 통로(46), 하우징측 통로(48), 토출구(49)를 통해서 간극 공간(18)으로 유출하고, 안내판(58)과 몸통부 케이싱부(11)의 내면 사이를 하측을 향해서 흐른다. 그리고, 이 가스 냉매는, 안내판(58)과 몸통부 케이싱부(11)의 내면 사이를 하측을 향해서 흐를 때, 일부가 분류하여 안내판(58)과 구동 모터(16) 사이를 원주 방향으로 흘러서, 가스 냉매에 혼입되어 있는 윤활유가 분리된다. 한편, 분류한 가스 냉매의 기타부는, 모터 냉각 통로(55)를 하측을 향해서 흐르고, 모터 하부 공간에까지 흐른 후, 반전하여 스테이터(51)와 로터(52) 사이의 에어 갭 통로, 또는 연락 통로(46)에 대향하는 측(도 1에서의 좌측)의 모터 냉각 통로(55)를 상방을 향해서 흐른다. 그 후, 안내판(58)을 통과한 가스 냉매와 에어 갭 통로 또는 모터 냉각 통로(55)를 흘러서 온 가스 냉매는, 간극 공간(18)에서 합류하여 토출관(20)으로부터 케이싱(10) 밖으로 토출된다. 그리고, 케이싱(10) 밖으로 토출된 가스 냉매는 냉매 회로를 순환한 후, 다시 흡입관(19)을 통해서 스크롤 압축 기구(15)에 흡입되어 압축된다.

[실시 형태의 특징]

(1)

실시 형태의 스크롤 압축기(1)에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가동 스크롤(26)의 선회 운동에 의해, 가동 스크롤(26)측의 관통 구멍(62)은, 고정 스크롤(24)측의 중간압 홈(61)에 대하여 원형의 회전 궤적 R을 따라 이동한다. 따라서, 관통 구멍(62)이 중간압 홈(61)에 겹쳐질 때에는 중간압을 도입할 수 있고, 겹치지 않을 때에는 중간압을 도입할 수 없게 되어 있다.

이와 같이, 고정 스크롤(24)의 경판(24a)에 압축실(40)과 연통하는 중간압 홈(61)이 형성되고, 한편 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에는 중간압 홈(61)과 배압실(63) 사이를 연통하는 관통 구멍(62)이 형성되어 있으므로, 종래의 중간압을 도입하는 연락 통로보다도 중간압 홈(61)과 관통 구멍(62)을 작게 할 수 있다. 그 결과, 배압실(63)로 원하는 중간압을 효율적으로 도입할 수 있어, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 할 수 있다.

(2)

게다가, 고정 스크롤(24)의 중간압 홈(61) 및 가동 스크롤(26)의 관통 구멍(62)의 폭을 작게 형성할 수 있으며, 그에 의해 가동 스크롤(26)의 선회에서의 1회전당 맥동을 작게 하는 것이 가능하다.

또한, 가동 스크롤(26)의 1회전당에 중간압 홈(61)과 관통 구멍(62)이 연통하는 경로의 형상 및 면적을 적절히 변경함으로써, 배압실(63) 외의 중간압의 공간(중간압실)에 괴인 오일(교반 손실의 원인이 되는 오일)을 압축실(40)로 효율적으로 옮길 수 있어, 압축실(40) 내 시일의 오일을 확보할 수 있다

이상과 같이, 고정 스크롤(24)의 경판(24a)에 형성된 압축실(40)과 연통하는 중간압 홈(61)과, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에 형성된 중간압 홈(61)과 배압실(63) 사이를 연통하는 관통 구멍(62)을 구비함으로써, 압축실(40) 내부에서 압축 도중에 얻어지는 중간압을 핀포인트에서 배압실(63)로 도입할 수 있다. 그 결과, 맥동을 억제하여 안정된 중간압을 도입할 수 있다.

게다가, 1회전당 도입 체적이 작기 때문에 데드 볼륨을 적게 할 수 있다.

또한, 압축실(40)과 연통하는 중간압 홈(61)은 고정 스크롤(24)의 경판(24a)의 표면에 형성되어 있으므로, 중간압 홈(61)의 가공이 용이하다. 또한, 중간압 홈(61)과 배압실(63) 사이를 연통하는 관통 구멍(62)도, 가동 스크롤(26)의 경판(26a)을 두께 방향으로 관통함으로써, 용이하게 형성하는 것이 가능하다.

(3)

또한, 실시 형태의 스크롤 압축기(1)에서는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 중간압 홈(61)은 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여 관통 구멍(62)이 이동하는 회전 궤적 R에 대하여 교차하는 방향으로 연장되어 있으므로, 중간압 홈(61)과 관통 구멍(62)을 핀포인트에서 확실하게 연통시킬 수 있다. 이에 의해, 원하는 중간압을 배압실(63)로 도입할 수 있어, 맥동을 억제하여 안정된 중간압을 도입할 수 있다.

(4)

또한, 실시 형태의 스크롤 압축기(1)에서는, 중간압 홈(61)의 선단부(61a)는 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여 관통 구멍(62)이 이동하는 회전 궤적 R에 대하여 직교하는 방향으로 연장되어 있으므로, 중간압 홈(61)과 관통 구멍(62)을 가장 짧은 시간에 확실하게 연통시킬 수 있다. 이에 의해, 원하는 중간압을 배압실(63)로 도입할 수 있어, 맥동을 억제하여 안정된 중간압을 도입할 수 있다. 게다가, 1회전당 도입 체적을 가장 작게 할 수 있어, 데드 볼륨을 가장 적게 할 수 있다.

(5)

또한, 실시 형태의 스크롤 압축기(1)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 중간압 홈(61)은, 고정 스크롤(24)의 랩(24b)의 가장 외측으로부터 1주분 내측의 사이에 형성되어 있으므로, 스러스트 손실이 적어, 가동 스크롤(26)이 전복하지 않는 중간압을 확실하게 얻을 수 있으며, 또한 중간압 홈(61)을 다른 부분과 간섭하지 않는 위치에 확실하게 형성하는 것이 가능하다.

[실시 형태의 변형예]

(A)

상기 실시 형태의 스크롤 압축기(1)에서는, 원형 단면의 관통 구멍(62)(도3 참조)이 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에 형성된 예로서, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형상의 관통 구멍을 채용해도 되고, 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 타원형 단면의 관통 구멍(62)을 채용해도 된다. 이 경우, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 하는 것이 가능하다.

특히, 중간압을 도입하기 위한 관통 구멍(62)의 형상을 긴 구멍으로 함으로써 연통 시간을 늘리지 않고 중간압의 추종성을 더 좋게 할 수 있다.

(B)

또 다른 변형예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(62)의 개수를 복수로 해도 된다. 2개 이상의 관통 구멍(62)은, 중간압 홈(61)에 동시에 연통 가능하도록 배치되어 있다. 이 경우도, 맥동을 억제하여 중간압의 추종성을 좋게 하는 것이 가능하다.

게다가, 관통 구멍(62)을 복수로 함으로써 연통 시간을 늘리지 않고 중간압의 추종성을 더 좋게 할 수 있다.

또한, 상기 변형예 (A)과 같은 긴 구멍을 복수개 형성해도 된다.

(C)

또한, 고정 스크롤(24) 및 가동 스크롤(26)의 스크롤 형상을 편평하게 하여 직경을 크게 함으로써 관통 구멍(62)의 형성 위치의 자유도를 향상시키고, 중간압의 도입 위치의 제한이 적어지도록 해도 된다.

본 발명은 가동 스크롤의 배압실로 중간압을 간헐적으로 도입하는 스크롤 압축기에 다양한 적용을 하는 것이 가능하다.

Claims

각각의 경판(24a, 26a)의 한쪽 면에 나선 형상의 랩(24b, 26b)이 설치된 고정 스크롤(24) 및 가동 스크롤(26)을 구비하고 있고,
상기 고정 스크롤(24)의 랩(24b)과 상기 가동 스크롤(26)의 랩(26b)이 서로 조합됨으로써, 인접하는 상기 고정 스크롤(24)의 랩(24b)과 상기 가동 스크롤(26)의 랩(26b) 사이에 압축실(40)이 형성되고,
상기 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에 있어서의 상기 랩(26b)이 형성된 측과 반대측에는, 배압실(63)이 형성되고,
상기 고정 스크롤(24)의 경판(24a)에 있어서의 상기 랩(26b)이 형성된 측의 면에는, 상기 압축실(40)과 연통 가능한 적어도 1개의 오목부(61)가 형성되고,
상기 가동 스크롤(26)의 경판(26a)에는, 상기 오목부(61)와 상기 배압실(63) 사이를 간헐적으로 연통하는 것이 가능한 적어도 1개의 관통 구멍(62)이, 상기 가동 스크롤(26)의 경판(26a)의 두께 방향으로 관통하여 형성되어 있는
스크롤 압축기(1).
제1항에 있어서,
상기 오목부(61)는 상기 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여 상기 관통 구멍(62)이 이동하는 궤적에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 홈인
스크롤 압축기(1).
제2항에 있어서,
상기 홈은 상기 가동 스크롤(26)의 공전에 수반하여 상기 관통 구멍(62)이 이동하는 궤적에 대하여 직교하는 방향으로 연장되는
스크롤 압축기(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통 구멍(62)은 긴 구멍 형상의 단면을 갖는
스크롤 압축기(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통 구멍(62)은 복수개 형성되어 있고,
2개 이상의 상기 관통 구멍(62)은 상기 오목부(61)에 동시에 연통 가능한
스크롤 압축기(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오목부(61)는 상기 고정 스크롤(24)의 랩(24a)의 가장 외측으로부터 1주분 내측의 사이에 형성되어 있는
스크롤 압축기(1).