KR20120112802A

KR20120112802A - 압축기

Info

Publication number: KR20120112802A
Application number: KR1020127021566A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 야마다; 야스히로 무라까미; 노부오 다까하시
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-10-11
Also published as: EP2527654B1; ES2681217T3; BR112012017932B8; EP2527654A4; EP2527654A1; CN102713288A; BR112012017932A2; JP2011169316A; TR201807782T4; US9568000B2; JP4748285B1; KR101375500B1; WO2011090075A1; CN102713288B; BR112012017932B1; US20120294733A1

Abstract

본 발명의 목적은 압축기 내부의 온도를 적절하게 측정함으로써 압축기의 신뢰성을 향상시키는 데에 있다. 본 발명에 관한 압축기는 케이싱(10)과 압축 기구(15)와 구동축(17)과 주 프레임(23)과 모터(16)와 유로 형성 부재(91)와 온도 측정 기구(76)를 구비한다. 케이싱은 윤활유를 저부에 저류한다. 압축 기구는 냉매를 압축한다. 구동축은 압축 기구를 구동한다. 주 프레임은 압축 기구를 적재하고, 구동축을 회전 가능하게 지지한다. 모터는 구동축을 구동한다. 유로 형성 부재는 오일 유로(92)를 형성한다. 오일 유로는 케이싱의 내주면의 근방에 있어서 압축 기구 및 구동축을 포함하는 미끄럼 이동부를 윤활하게 하는 윤활유가 흐르는 공간이다. 온도 측정 기구는 케이싱의 외부에 배치된다. 온도 측정 기구는, 케이싱의 외주면의 부분이며 오일 유로의 근방에 위치하는 부분의 온도를 측정한다.

Description

압축기 {COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 케이싱 내부의 윤활유의 온도를 측정하는 기구를 갖는 압축기에 관한 것이다.

종래, 공기 조화 장치 등의 냉동 사이클을 구성하는 압축기의 신뢰성을 확보하기 위하여, 압축기 내부의 온도의 이상 상승을 방지하는 압축기 보호 장치가 사용되고 있다. 압축기 보호 장치는, 예를 들어 온도 검지 기구와 운전 정지 기구로 구성된다. 온도 검지 기구는 압축기 본체에 설치되어 압축기 내부의 온도를 측정한다. 운전 정지 기구는, 온도 검지 기구가 검지한 온도가 소정의 온도를 초과한 경우, 압축기의 운전을 정지함으로써 압축기의 보호 동작을 행한다.

온도 검지 기구는, 종래, 압축기의 케이싱의 표면 온도, 또는 압축된 냉매를 압축기 외부의 냉매 회로에 보내는 토출관의 표면 온도를 측정하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2009-197621호 공보)에 기재되어 있는 압축기에서는, 압축기의 케이싱 정상부의 표면에 온도 센서를 밀착 고정하기 위한 온도 센서 유지 기구가 구비되어 있다. 이 온도 센서 유지 기구에 의해, 압축기의 케이싱 정상부의 표면의 소정 위치에 온도 센서를 확실하게 설치할 수 있다. 그리고, 온도 센서에 의해 측정된 케이싱 표면 온도에 기초하여 압축기의 보호 동작을 행한다. 또한, 특허문헌 2(일본 특허 제2503699호)에 기재되어 있는 압축기에서는, 압축기의 토출관의 표면에 고정된 온도 센서에 의해 토출관 내의 압축 냉매의 온도가 측정된다. 그리고, 온도 센서에 의해 측정된 압축 냉매의 온도에 기초하여 압축기의 보호 동작을 행한다.

일본 특허 공개 제2009-197621호 공보 일본 특허 제2503699호

그러나, 압축기의 케이싱 또는 토출관의 표면 온도에 기초하여 압축기의 보호 동작을 행하여도 압축기의 신뢰성이 충분히 확보되지 않는 경우가 있다.

예를 들어, 공기 조화 장치 등의 수리 및 이설을 위하여, 냉동 사이클 내를 순환하는 냉매를 응축기 및 수액기에 회수하는 압축기의 펌프 다운 운전 시에는, 압축기 내부를 냉매가 흐르지 않기 때문에 토출관의 온도는 상승하지 않는다. 그러나, 펌프 다운 운전 시에 있어서도 압축기 내부의 베어링부 등이 미끄럼 이동함으로써, 압축기 내부를 순환하는 윤활유의 온도는 상승하므로, 압축기 내부의 온도도 상승한다. 그로 인해, 압축기의 토출관의 온도를 측정하여도 압축기 내부의 온도 상승을 적절하게 검지할 수 없다.

또한, 케이싱 표면 온도에 기초하여 압축기 내부의 온도를 측정하는 경우, 윤활유가 거의 흐르지 않는 압축기 내부의 공간 근방의 케이싱 표면 온도를 측정하여도 압축기 내부의 온도 상승을 적절하게 검지할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은, 압축기 내부의 온도를 적절하게 측정함으로써 압축기의 신뢰성을 향상시키는 데에 있다.

본 발명의 제1 관점에 관한 압축기는 케이싱과 압축 기구와 구동축과 주 프레임과 모터와 유로 형성 부재와 온도 측정 기구를 구비한다. 케이싱은 윤활유를 저부에 저류한다. 압축 기구는 케이싱의 내부에 배치되어 냉매를 압축한다. 구동축은 케이싱의 내부에 배치되어 압축 기구를 구동한다. 주 프레임은 압축 기구를 적재하고, 또한 케이싱의 내주면의 전체 둘레에 걸쳐 기밀 상태로 접합된다. 주 프레임은 구동축을 회전 가능하게 지지한다. 모터는 주 프레임의 하방에 배치되어 구동축을 구동한다. 유로 형성 부재는 케이싱의 내부에 배치되어 오일 유로를 형성한다. 오일 유로는 케이싱의 내주면의 근방에 있어서 압축 기구 및 구동축을 포함하는 미끄럼 이동부를 윤활하게 하는 윤활유가 흐르는 공간이다. 온도 측정 기구는 케이싱의 외부에 배치된다. 온도 측정 기구는, 케이싱의 외주면의 부분이며 오일 유로의 근방에 위치하는 부분의 온도를 측정한다.

제1 관점에 관한 압축기에서는, 압축기 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 케이싱의 내주면의 근방의 공간인 오일 유로를 흐른다. 미끄럼 이동부는, 압축기가 스크롤 압축기인 경우, 고정 스크롤과 가동 스크롤의 미끄럼 이동부, 및 가동 스크롤을 구동하는 구동축과 베어링의 미끄럼 이동부 등이다. 오일 유로는, 유로 형성 부재가 관 형상 부재인 경우, 관 내부의 공간이고, 유로 형성 부재가 판 형상 부재인 경우, 유로 형성 부재와 케이싱의 내주면 사이에 끼워진 공간이다.

또한, 제1 관점에 관한 압축기에서는, 압축기 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 케이싱의 내주면에 접촉함으로써, 윤활유의 열이 케이싱에 전달된다. 또한, 고온의 윤활유가 유로 형성 부재에 접촉함으로써, 윤활유의 열이 유로 형성 부재를 통하여 케이싱에 전달된다. 그 결과, 케이싱의 외주면의 온도가 상승한다. 따라서, 온도 센서 등의 온도 측정 기구를 사용하여 케이싱의 외주면의 온도를 측정함으로써, 압축기 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유의 온도를 측정할 수 있다. 고온의 윤활유의 온도는 압축기 내부의 온도의 지표로서 사용할 수 있다.

제1 관점에 관한 압축기는, 온도 측정 기구에 의해 압축기 내부의 온도를 적절하게 측정할 수 있다. 또한, 제1 관점에 관한 압축기는, 온도 측정 기구에 의해 측정된 온도가 소정의 값에 도달한 경우에, 압축기 내부의 온도가 매우 상승한 것으로 판단하여 압축기의 운전을 정지시킴으로써 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제2 관점에 관한 압축기는, 제1 관점에 관한 압축기이며, 오일 유로는 케이싱의 내주면과 접하고 있는 공간을 갖고, 유로 형성 부재는 케이싱의 내주면과 접하고 있는 부분을 갖는다. 온도 측정 기구는, 온도 측정 영역의 온도, 또는 온도 측정 영역의 근방의 온도 중 적어도 한쪽을 측정한다. 온도 측정 영역은, 오일 유로 및 유로 형성 부재에 접하고 있는 케이싱의 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱의 외주면의 부분이다.

제2 관점에 관한 압축기에서는, 압축기 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유는, 케이싱의 내주면에 접하고 있는 공간을 갖는 오일 유로를 흐른다. 이에 의해, 압축기 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 케이싱의 내주면에 접촉함으로써, 윤활유의 열이 케이싱에 전달된다. 또한, 유로 형성 부재는 케이싱의 내주면과 접하고 있는 부분을 갖는다. 이에 의해, 압축기 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 유로 형성 부재에 접촉함으로써, 윤활유의 열이 유로 형성 부재를 통하여 케이싱에 전달된다. 따라서, 온도 측정 영역은 윤활유의 열이 전달되기 쉬운 부분이므로, 온도 측정 기구는 온도 측정 영역 또는 그 근방 영역의 온도를 측정함으로써 윤활유의 온도를 보다 적절하게 측정할 수 있다.

본 발명의 제3 관점에 관한 압축기는, 제2 관점에 관한 압축기이며, 온도 측정 기구는 온도 측정 영역의 온도를 측정한다.

제3 관점에 관한 압축기에서는, 온도 측정 기구는 온도 측정 영역의 온도를 측정한다. 온도 측정 영역은 윤활유의 열이 특히 전달되기 쉬운 부분이므로, 온도 측정 기구는 온도 측정 영역의 온도를 측정함으로써 윤활유의 온도를 보다 적절하게 측정할 수 있다.

본 발명의 제4 관점에 관한 압축기는, 제3 관점에 관한 압축기이며, 오일 유로는 대략 편평 형상의 유로 단면을 갖는 공간인 협착부를 갖는다. 협착부는 유로 단면의 장축 방향이 케이싱의 둘레 방향을 따르고 있는 형상을 갖는다. 또한, 협착부는 협착부를 제외한 오일 유로의 유로 단면적보다도 작은 유로 단면적을 갖는다. 온도 측정 기구는 온도 측정 영역이며 협착부의 근방의 온도를 측정한다.

제4 관점에 관한 압축기에서는, 오일 유로는 유로 단면적이 작은 협착부를 갖는다. 협착부에서는 윤활유의 유량이 저감되므로, 오일 유로를 흐르는 윤활유는 협착부에 있어서 유속이 저감된다. 따라서, 오일 유로를 흐르는 윤활유가, 협착부에 있어서 유로 형성 부재 및 케이싱의 내주면과 접촉하는 시간은, 협착부를 제외한 오일 유로의 다른 부분에 있어서 유로 형성 부재 및 케이싱의 내주면과 접촉하는 시간보다도 길다.

또한, 제4 관점에 관한 압축기에서는, 협착부의 유로 단면은, 그 장축 방향이 케이싱의 둘레 방향을 따르고 있는 대략 편평 형상을 갖고 있다. 따라서, 협착부의 유로 단면이 케이싱의 내주면에 접하고 있는 경우에는, 협착부와 접하고 있는 케이싱의 내주면의 영역이 크므로, 협착부를 흐르는 윤활유의 열이 케이싱의 내주면에 전달되기 쉽다. 즉, 협착부의 근방에 위치하는 온도 측정 영역은 윤활유의 열이 특히 전달되기 쉬운 부분이므로, 온도 측정 기구는 협착부의 근방에 위치하는 온도 측정 영역의 온도를 측정함으로써 윤활유의 온도를 보다 적절하게 측정할 수 있다.

본 발명의 제5 관점에 관한 압축기는, 제1 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나에 관한 압축기이며, 유로 형성 부재는 오일 복귀판이다. 오일 복귀판은 주 프레임의 하방이면서 모터의 상방에 배치되는 판 부재이다. 오일 유로는 케이싱의 내주면과 오일 복귀판의 사이의 공간이다.

본 발명의 제6 관점에 관한 압축기는, 제1 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나에 관한 압축기이며, 유로 형성 부재는 오일 복귀판이다. 오일 복귀판은 모터의 하방에 배치되는 판 부재이다. 오일 유로는 케이싱의 내주면과 오일 복귀판의 사이의 공간이다.

본 발명의 제7 관점에 관한 압축기는, 제1 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나에 관한 압축기이며, 주 프레임은 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 윤활유가 흐르는 오일 복귀 통로를 갖는다. 유로 형성 부재는 주 프레임의 측면의 일부인 유로 형성면이다. 유로 형성면은 케이싱의 내주면에 이격하여 대향하고, 또한 오일 복귀 통로가 개구되는 면을 갖는다. 오일 유로는 케이싱의 내주면과 유로 형성면의 사이의 공간이다.

본 발명의 제8 관점에 관한 압축기는, 제1 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나에 관한 압축기이며, 유로 형성 부재는 모터의 외주면의 일부인 유로 형성면을 갖는다. 오일 유로는 케이싱의 내주면과 유로 형성면의 사이의 공간이다.

본 발명의 제9 관점에 관한 압축기는, 제2 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나에 관한 압축기이며, 유로 형성 부재는, 오일 유로를 흐르는 윤활유이며 유로 형성 부재에 접촉하고 있는 윤활유의 양이 증가하도록 일부가 경사져 형성되어 있다.

제9 관점에 관한 압축기에서는, 유로 형성 부재는 밀폐 용기의 직경 방향으로 경사져 있는 부분을 갖는다. 이에 의해, 오일 유로를 윤활유가 흐를 때에, 유로 형성 부재가 경사져 있는 부분에 윤활유가 접촉함으로써, 유로 형성 부재에 접촉하는 윤활유의 양이 증가한다. 따라서, 윤활유의 열이 유로 형성 부재에 전달되기 쉽다. 또한, 이 압축기에서는 유로 형성 부재는 밀폐 용기의 내주면에 접하고 있는 부분을 가지므로, 윤활유의 열은 유로 형성 부재를 통하여 밀폐 용기에 간접적으로 전달된다. 따라서, 온도 측정 기구는 윤활유의 온도를 보다 적절하게 측정할 수 있다.

제9 관점에 관한 압축기는, 온도 측정 기구가 측정한 윤활유의 온도가 소정의 온도 이상에 도달한 경우에, 압축기 내부의 온도가 매우 상승한 것으로 판단하여 압축기의 운전을 정지시킴으로써 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제10 관점에 관한 압축기는, 제2 관점 내지 제4 관점 및 제9 관점 중 어느 하나에 관한 압축기이며, 오일 유로는 밀폐 용기와 유로 형성 부재에 의해 끼워진 공간이다.

제10 관점에 관한 압축기에서는, 오일 유로를 구성하는 모든 공간은 밀폐 용기의 내주면에 접하고 있다. 즉, 오일 유로를 흐르는 윤활유는 밀폐 용기의 내주면에 접촉하기 쉬우므로, 온도 측정 기구는 윤활유의 온도를 보다 적절하게 측정할 수 있다.

제10 관점에 관한 압축기는, 온도 측정 기구가 측정한 윤활유의 온도가 소정의 온도 이상에 도달한 경우에, 압축기 내부의 온도가 매우 상승한 것으로 판단하여 압축기의 운전을 정지시킴으로써 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 관한 압축기는, 압축기 내부의 온도를 적절하게 측정함으로써 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기의 종단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 정면도.
도 4는 도 5의 화살표 IV로부터 본, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 배면도.
도 5는 도 3의 선분 V-V에서의 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 종단면도.
도 6은 도 3의 화살표 VI으로부터 본, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 하면도.
도 7은 도 1의 선분 VII-VII에서의 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기의 횡단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예 1C에 관한 오일 복귀판의 배면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예 1C에 관한 오일 복귀판의 하면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 종단면도.
도 11은 도 10의 화살표 XI로부터 본, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 배면도.
도 12는 도 10의 화살표 XII로부터 본, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 오일 복귀판의 하면도.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 주 프레임의 종단면도의 일부를 도시하는 도면.
도 14는 도 13의 선분 XIV-XIV에서의 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 주 프레임의 횡단면도의 일부를 도시하는 도면.
도 15는 도 13의 화살표 XV로부터 본, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 주 프레임의 측면도의 일부를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 제3 실시 형태의 변형예 3A에 관한 주 프레임의 측면도.
도 17a는 본 발명의 제3 실시 형태의 변형예 3B에 관한 주 프레임의 측면도.
도 17b는 도 17a의 화살표 B로부터 본, 본 발명의 제3 실시 형태의 변형예 3B에 관한 주 프레임의 하면도.
도 18은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 모터의 코일 엔드의 종단면도.
도 19는 도 18의 화살표 XIX로부터 본, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 모터의 코일 엔드의 측면도.
도 20은 본 발명의 제4 실시 형태의 변형예 4A에 관한 모터의 코일 엔드의 측면도.
도 21은 본 발명의 제4 실시 형태의 변형예 4B에 관한 모터의 코일 엔드의 측면도.

-제1 실시 형태-

본 발명의 제1 실시 형태에 관한 압축기에 대하여 도 1 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에 관한 압축기는 고저압 돔형의 스크롤 압축기이다. 본 실시 형태에 관한 압축기는 응축기, 팽창 기구, 증발기 등과 함께 냉매 회로를 구성하고, 그 냉매 회로를 순환하는 냉매 가스를 압축한다.

[구성]

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)의 구성에 대하여 설명한다. 스크롤 압축기(1)의 종단면도를 도 1에 도시한다. 이하, 스크롤 압축기(1)를 구성하는 각 부품에 대하여 각각 설명한다.

(1) 케이싱

케이싱(10)은, 대략 원통 형상의 바디부 케이싱부(11)와, 바디부 케이싱부(11)의 상단부에 기밀 상태로 용접되는 밥공기 형상의 상벽부(12)와, 바디부 케이싱부(11)의 하단부에 기밀 상태로 용접되는 밥공기 형상의 저벽부(13)를 갖는다. 케이싱(10)은 케이싱(10) 내외에 있어서 압력 및 온도가 변화한 경우에 변형 및 파손이 일어나기 어려운 강성 부재로 성형된다. 또한, 케이싱(10)은 바디부 케이싱부(11)의 대략 원통 형상의 축 방향이 연직 방향을 따르도록 설치된다. 케이싱(10) 내에는 냉매를 압축하는 압축 기구(15)와, 압축 기구(15)의 하방에 배치되는 모터(16)와, 케이싱(10) 내를 상하 방향으로 연장되도록 배치되는 구동축(17) 등이 수용되어 있다. 또한, 케이싱(10)에는 후술하는 흡입관(19) 및 토출관(도시하지 않음)이 기밀 상태로 접합되어 있다.

(2) 압축 기구

압축 기구(15)는 고정 스크롤 부품(24)과 선회 스크롤 부품(26)으로 구성되어 있다.

고정 스크롤 부품(24)은, 제1 경판(24a)과, 제1 경판(24a)에 직립하여 형성되는 소용돌이 형상(인벌류트 형상)의 제1 랩(24b)을 갖고 있다. 고정 스크롤 부품(24)에는, 주 흡입 구멍(도시하지 않음)과, 주 흡입 구멍에 인접하는 보조 흡입 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 주 흡입 구멍에 의해 후술하는 흡입관(19)과 후술하는 압축실(40)이 연통되고, 보조 흡입 구멍에 의해 후술하는 저압 공간(S2)과 후술하는 압축실(40)이 연통된다. 또한, 제1 경판(24a)의 중앙부에는 토출 구멍(41)이 형성되고, 제1 경판(24a)의 상면에는 토출 구멍(41)에 연통되는 확대 오목부(42)가 형성되어 있다. 확대 오목부(42)는, 제1 경판(24a)의 상면에 오목 형성된 수평 방향으로 퍼지는 오목부에 의해 구성되어 있다. 그리고, 고정 스크롤 부품(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)가 덮여 씌워짐으로써 압축 기구(15)의 운전음을 소음시키는 팽창실로 이루어지는 머플러 공간(45)이 형성되어 있다. 고정 스크롤 부품(24)과 덮개(44)는 패킹(도시하지 않음)을 통하여 밀착시킴으로써 시일되어 있다. 또한, 고정 스크롤 부품(24)에는, 머플러 공간(45)과 연통하여 고정 스크롤 부품(24)의 하면에 개구되는 제1 연락 통로(46)가 형성되어 있다.

선회 스크롤 부품(26)은, 제2 경판(26a)과, 제2 경판(26a)에 직립하여 형성되는 소용돌이 형상(인벌류트 형상)의 제2 랩(26b)으로 구성되어 있다. 제2 경판(26a)의 하면 중앙부에는 제2 베어링부(26c)가 형성되어 있다. 또한, 제2 경판(26a)에는 급유 세공(63)이 형성되어 있다. 급유 세공(63)은, 제2 경판(26a)의 상면 외주부와, 제2 베어링부(26c)의 내측의 공간을 연통하고 있다. 고정 스크롤 부품(24)과 선회 스크롤 부품(26)은, 제1 랩(24b)과 제2 랩(26b)이 맞물림됨으로써, 제1 경판(24a), 제1 랩(24b), 제2 경판(26a) 및 제2 랩(26b)에 의해 둘러싸여지는 압축실(40)을 형성한다.

(3) 주 프레임

주 프레임(23)은 압축 기구(15)의 하방에 배치되고, 그 외주면에 있어서 케이싱(10)의 내벽에 기밀 상태로 접합되어 있다. 이로 인해, 케이싱(10)의 내부는, 주 프레임(23) 하방의 고압 공간(S1)과, 주 프레임(23) 상방의 저압 구간(S2)으로 구획되어 있다. 주 프레임(23)은, 주 프레임(23)의 상면에 오목 형성되어 있는 주 프레임 오목부(31)와, 주 프레임(23)의 하면으로부터 하방으로 연장 설치되어 있는 제1 베어링부(32)를 갖고 있다. 이 제1 베어링부(32)에는 상하 방향으로 관통되는 제1 베어링 구멍(33)이 형성되어 있다. 또한, 주 프레임(23)은 볼트 등으로 고정 함으로써 고정 스크롤 부품(24)을 적재하고, 후술하는 올덤 커플링(39)을 통하여 고정 스크롤 부품(24)과 함께 선회 스크롤 부품(26)을 끼움 지지하고 있다.

주 프레임(23)은, 주 프레임(23)의 중심부로부터 외주부를 향하여 수평 방향으로 형성되어 있는 오일 복귀 통로(82)와, 주 프레임(23)의 외주부에 연직 방향으로 형성되어 있는 부 오일 복귀 통로(35)를 갖는다. 오일 복귀 통로(82)는 주 프레임 오목부(31)의 저부 및 부 오일 복귀 통로(35)와 연통되고, 부 오일 복귀 통로(35)는 오일 복귀 통로(82) 및 후술하는 오일 유로(92)와 연통된다.

주 프레임(23)은 주 프레임(23)의 외주부에 연직 방향으로 관통하여 형성되어 있는 제2 연락 통로(48)를 갖는다. 제2 연락 통로(48)는 주 프레임(23)의 상면에 있어서 제1 연락 통로(46)와 연통되고, 주 프레임(23)의 하면에 있어서 토출구(49)를 통하여 고압 공간(S1)과 연통된다.

(4) 올덤 커플링

올덤 커플링(39)은 선회 스크롤 부품(26)의 자전 운동을 방지하기 위한 링 형상 부재이며, 주 프레임(23)에 형성되는 타원 형상의 올덤 홈(26d)에 끼워넣어져 있다.

(5) 모터

모터(16)는 주 프레임(23)의 하방에 배치되는 브러시리스 DC 모터이다. 모터(16)는, 케이싱(10)의 내벽에 고정되는 스테이터(51)와, 이 스테이터(51)의 내측에 약간의 간극을 구비하고 회전 가능하게 수용되는 로터(52)에 의해 구성되어 있는 분포 감기 모터이다.

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

로터(52)는, 그 회전 중심에 있어서 후술하는 구동축(17)을 통하여 선회 스크롤 부품(26)에 연결되어 있다.

(6) 부 프레임

부 프레임(60)은 모터(16)의 하방에 배치되어 있다. 부 프레임(60)은 바디부 케이싱부(11)에 고정되어 있음과 함께 제3 베어링부(60a)를 갖고 있다.

(7) 오일 분리판

오일 분리판(73)은, 케이싱(10) 내에서의 모터(16)의 하방에 배치되고, 부 프레임(60)의 상면측에 고정되어 있는 판 형상의 부재이다. 오일 분리판(73)은 고압 공간(S1) 내를 하강하는 압축된 냉매 중에 포함되는 윤활유를 분리한다. 분리된 윤활유는 케이싱(10) 저부의 오일 고임부(P)에 낙하한다.

(8) 구동축

구동축(17)은 압축 기구(15)와 모터(16)를 연결하고, 케이싱(10) 내를 상하 방향으로 연장하도록 배치되어 있다. 구동축(17)은 주 프레임(23)의 제1 베어링 구멍(33)을 관통한다. 구동축(17)의 상단부는 선회 스크롤 부품(26)의 제2 베어링부(26c)에 끼워넣어져 있다. 구동축(17)의 하단부는 오일 고임부(P)에 위치하고 있다. 구동축(17)의 내부에는 축 방향으로 관통되는 급유로(61)가 형성되어 있다. 이 급유로(61)는 구동축(17)의 상단부면과 제2 경판(26a)의 하면에 의해 형성되는 오일실(83)과 연통되어 있다. 이 오일실(83)은 제2 경판(26a)의 급유 세공(63)을 통하여 고정 스크롤 부품(24)과 선회 스크롤 부품(26)의 미끄럼 이동부(이하, 「압축 기구(15)의 미끄럼 이동부」라고 함)에 연통되고, 최종적으로 저압 공간(S2)에 연결된다.

또한, 구동축(17)은 제1 베어링부(32), 제3 베어링부(60a) 및 제2 베어링부(26c)에 윤활유를 각각 공급하기 위한 제1 급유 가로 구멍(61a), 제2 급유 가로 구멍(61b) 및 제3 급유 가로 구멍(61c)을 갖고 있다.

(9) 오일 복귀판

오일 복귀판(91)은, 주 프레임(23)의 부 오일 복귀 통로(35)와 모터 냉각 통로(55)를 연통하는 공간인 오일 유로(92)를 형성하는 부재이다. 오일 복귀판(91)은, 주 프레임(23)과 모터(16)의 사이의 고압 공간(S1)에 배치된다. 오일 복귀판(91)의 사시도를 도 2에 도시한다. 오일 복귀판(91)의 정면도 및 배면도를 각각 도 3 및 도 4에 도시한다. 또한, 도 4는 후술하는 도 5의 화살표 IV로부터 본 오일 복귀판(91)의 배면도이며, 후술하는 온도 센서(76) 및 온도 센서 유지판(77)이 그려져 있다. 도 3의 V-V에서의 오일 복귀판(91)의 종단면도, 및 그 근방의 구조를 도 5에 도시한다. 도 3의 화살표 VI로부터 본 오일 복귀판(91)의 하면도, 및 그 근방의 구조를 도 6에 도시한다. 도 1의 VII-VII에서의 스크롤 압축기(1)의 횡단면도를 도 7에 도시한다.

오일 복귀판(91)은 수평 방향의 양단부가 바디부 케이싱부(11)의 내주면(이하, 「케이싱 내주면」이라고 함)에 밀착 고정되어 있다. 그로 인해, 오일 복귀판(91)은, 도 6에 도시된 바와 같이 상방 시점으로부터 본 경우, 케이싱 내주면과 접하는 측이 원호 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도 3에서는 케이싱 내주면과 접하는 측이 그려져 있다.

오일 복귀판(91)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상부 유로 형성부(91a), 중앙 경사 유로 형성부(91b) 및 하부 유로 형성부(91c)로 구성된다. 오일 복귀판(91)은 상부 유로 형성부(91a), 중앙 경사 유로 형성부(91b) 및 하부 유로 형성부(91c)가 금속 박판 등으로 일체 성형됨으로써 형성된다.

오일 유로(92)는 오일 복귀판(91)과 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 오일 유로(92)는 상부 유로(92a), 중앙 경사 유로(92b) 및 하부 유로(92c)로 구성된다. 상부 유로(92a)는 상부 유로 형성부(91a)와 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 중앙 경사 유로(92b)는 중앙 경사 유로 형성부(91b)와 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 하부 유로(92c)는 하부 유로 형성부(91c)와 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 유로(92a)는 중앙 경사 유로(92b)와 연통되고, 중앙 경사 유로(92b)는 하부 유로(92c)와 연통된다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 유로(92a)는 부 오일 복귀 통로(35)와 연통되고, 하부 유로(92c)는 모터 냉각 통로(55)와 연통된다. 또한, 상부 유로(92a) 및 하부 유로(92c)의 단면은, 도 6에 도시된 바와 같이 케이싱(10) 둘레 방향을 따라 연장된 대략 편평 형상을 갖고 있다.

오일 복귀판(91)은, 도 6에 도시된 바와 같이 하부 유로(92c)의 단면적이 상부 유로(92a)의 단면적보다 작아지도록 형성되어 있다. 왜냐하면, 하부 유로(92c)와 연통되는 모터 냉각 통로(55)의 케이싱(10) 직경 방향의 폭은, 상부 유로(92a)와 연통되는 부 오일 복귀 통로(35) 직하에서의 고압 공간(S1)의 케이싱(10) 직경 방향의 폭보다 작기 때문이다.

또한, 오일 복귀판(91)은, 도 6에 도시된 바와 같이 하부 유로(92c)의 단면이 상부 유로(92a)의 단면에 대하여 치우친 위치에 배치되도록 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 하부 유로(92c)의 수평 단면 형상의 무게 중심은, 바디부 케이싱부(11)의 수평 단면 형상의 중심과 상부 유로(92a)의 수평 단면 형상의 무게 중심을 연결하는 직선 상에 존재하지 않는다.

또한, 오일 복귀판(91)은 중앙 경사 유로(92b)의 케이싱(10) 직경 방향의 폭, 즉 중앙 경사 유로 형성부(91b)와 케이싱 내주면의 수평 방향의 거리가 상방으로부터 하방으로 감에 따라 작아지도록 형성되어 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 오일 유로(92)의 케이싱(10) 직경 방향의 유로 폭은 상부로부터 하부로 감에 따라 작아져 가는 부분을 갖는다.

(10) 흡입관

흡입관(19)은 냉매를 압축 기구(15)로 유도하기 위한 관 형상 부재이며, 상벽부(12)에 기밀 상태로 끼워넣어져 있다.

(11) 토출관

토출관은 고압 공간(S1)의 냉매를 케이싱(10)으로부터 토출시키기 위한 관 형상 부재이며, 바디부 케이싱부(11)에 기밀 상태로 끼워넣어져 있다.

(12) 온도 센서

온도 센서(76)는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 온도 센서 유지판(77)에 의해 바디부 케이싱부(11)의 외주면(이하, 「케이싱 외주면」이라고 함)에 고정되어 있다. 온도 센서 유지판(77)은 스폿 용접 등에 의해 케이싱 외주면에 고정되어 있다. 온도 센서(76)는 온도 센서 유지판(77)이 고정되어 있는 위치에서의 케이싱 외주면의 온도를 측정한다.

오일 복귀판(91)과 온도 센서(76)의 연직 방향의 위치 관계를 도 5에 도시하고, 수평 방향의 위치 관계를 도 6 및 도 7에 도시한다. 온도 센서(76)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 하부 유로(92c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다.

[동작]

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)의 동작에 대하여 설명한다. 구체적으로는 케이싱(10)의 내부를 윤활유가 흐르는 과정과, 케이싱(10)의 내부를 흐르는 윤활유의 열이 케이싱 외주면에 전달되는 과정에 대하여 각각 설명한다.

처음에, 케이싱(10)의 내부를 윤활유가 흐르는 과정에 대하여 설명한다.

윤활유는 케이싱(10)의 저부에 있는 오일 고임부(P)에 저류된다. 구동축(17)에 형성되는 급유로(61)의 하단부는 오일 고임부(P)의 윤활유 중에 잠겨 있다. 오일 고임부(P)는 압축 기구(15)에 의해 압축된 냉매가 토출되는 고압 공간(S1)에 있으므로, 급유로(61)의 하단부는 고압 공간(S1)에서의 압력 하에 있다. 한편, 급유로(61)의 상단부는 오일실(83)을 통하여 급유 세공(63)과 연통된다. 급유 세공(63)은 고정 스크롤 부품(24)과 선회 스크롤 부품(26)에 의해 형성되는 압축실(40)에 연통된다. 이 압축실(40)은 냉매가 압축되기 위한 공간이므로, 압축 냉매가 토출되는 고압 공간(S1)에서의 압력보다 낮은 압력 하에 있다. 따라서, 급유로(61)의 상단부의 압력은 급유로(61)의 하단부의 압력보다 낮다. 이에 의해, 스크롤 압축기(1)가 기동하여 압축 기구(15)에서 냉매가 압축되면, 급유로(61) 내에 발생하는 차압에 의해 오일 고임부(P)에 저류되는 윤활유가 급유로(61) 내를 상승한다. 또한, 구동축(17)의 축 회전 운동에 의한 원심 펌프 작용에 의해서도 오일 고임부(P)에 저류되는 윤활유가 급유로(61) 내를 상승한다.

급유로(61)를 상승하는 윤활유의 일부는 제1 급유 가로 구멍(61a), 제2 급유 가로 구멍(61b) 및 제3 급유 가로 구멍(61c)에 공급되어, 제1 베어링부(32), 제3 베어링부(60a) 및 제2 베어링부(26c)를 각각 윤활한다. 급유로(61)의 상단부까지 상승한 윤활유는 오일실(83)에 공급되고, 급유 세공(63)을 경유하여 압축 기구(15)의 미끄럼 이동부를 윤활한다.

한편, 제3 급유 가로 구멍(61c) 및 오일실(83)을 경유하여 제2 베어링부(26c)를 윤활한 윤활유는, 주 프레임 오목부(31)의 저부에 저류된다. 그 후, 윤활유는 주 프레임(23)에 형성되는 오일 복귀 통로(82)를 흐르고, 부 오일 복귀 통로(35)를 낙하하여 오일 유로(92)에 공급된다. 오일 유로(92)를 상방으로부터 하방으로 흐른 윤활유는, 모터 냉각 통로(55)를 경유하여 오일 고임부(P)에 낙하한다.

또한, 압축 기구(15)로부터 고압 공간(S1)에 토출되는 압축 냉매에는 윤활유의 기름 방울이 포함되어 있다. 이 윤활유의 기름 방울은 오일 분리판(73)에 의해 압축 냉매로부터 분리되어 오일 고임부(P)에 낙하한다.

이어서, 케이싱(10)의 내부를 흐르는 윤활유의 열이 케이싱 외주면에 전달되는 과정에 대하여 설명한다. 윤활유는 급유로(61)를 상승할 때에, 제1 베어링부(32), 제3 베어링부(60a) 및 제2 베어링부(26c)와 구동축(17)의 미끄럼 이동에 의해 발생하는 열 및 로터(52)의 회전에 의해 발생한 열을 흡수한다. 따라서, 오일 유로(92)를 흐르는 윤활유는 스크롤 압축기(1)의 운전 동작에 의해 고온이 된 윤활유이다.

오일 유로(92)에 있어서, 하부 유로(92c)의 유로 단면적은 상부 유로(92a) 및 중앙 경사 유로(92b)의 유로 단면적보다 작다. 따라서, 하부 유로(92c)를 흐르는 윤활유의 단위 시간당의 유량은, 상부 유로(92a) 및 중앙 경사 유로(92b)를 흐르는 윤활유의 유량보다 작다. 이에 의해, 오일 유로(92)를 상방으로부터 하방으로 흐르는 윤활유의 유속은 하부 유로(92c)에 있어서 저감된다. 따라서, 하부 유로(92c)를 형성하는 케이싱 내주면 및 하부 유로 형성부(91c)에 윤활유가 접촉하고 있는 시간은, 상부 유로(92a) 및 중앙 경사 유로(92b)를 형성하는 부분에 윤활유가 접촉하고 있는 시간보다 길다. 그로 인해, 하부 유로(92c) 및 하부 유로 형성부(91c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분(이하, 본 실시 형태에 있어서 「온도 측정 영역」이라고 함)은, 케이싱 외주면의 다른 부분에 비하여 오일 유로(92)를 흐르는 윤활유의 열이 보다 효율적으로 전달된다.

또한, 하부 유로(92c)의 수평 단면은, 도 4에 도시된 바와 같이 케이싱(10)의 둘레 방향을 따라 신장된 대략 편평 형상을 갖고 있다. 따라서, 하부 유로(92c)를 흐르는 윤활유는 하부 유로(92c)를 형성하는 케이싱 내주면에 접촉하기 쉽다. 또한, 스크롤 압축기(1)의 기동 직후 등, 오일 유로(92)를 흐르는 윤활유의 양이 적은 경우라도, 하부 유로(92c)는 유로 단면적이 작기 때문에 윤활유로 채워지기 쉽다. 즉, 하부 유로(92c)를 흐르는 윤활유는, 하부 유로(92c)를 형성하는 케이싱 내주면 및 하부 유로 형성부(91c)에 접촉하기 쉽다. 따라서, 온도 측정 영역은 케이싱 외주면의 다른 부분에 비하여 오일 유로(92)를 흐르는 윤활유의 열이 보다 효율적으로 전달된다.

또한, 중앙 경사 유로 형성부(91b)는, 상술한 바와 같이 케이싱 내주면과 대향하는 부분이 하방으로 감에 따라 케이싱(10)의 외주측으로 경사져 있다. 이에 의해, 중앙 경사 유로(92b)를 상방으로부터 하방으로 흐르는 윤활유의 일부는, 케이싱 내주면과 대향하는 경사진 부분을 타고 흐른다. 그로 인해, 윤활유의 열이 케이싱 내주면과 대향하는 경사진 부분을 통하여 오일 복귀판(91) 전체에 전달된다. 따라서, 오일 유로(92)를 흐르는 윤활유의 열이 온도 측정 영역에 효율적으로 전달된다.

본 실시 형태에서는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 온도 센서(76)는, 온도 측정 영역의 일부이며 하부 유로(92c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다. 따라서, 하부 유로(92c)를 흐르는 윤활유의 열은 바디부 케이싱부(11)만을 통하여 온도 센서(76)에 전달되므로, 온도 센서(76)는 오일 유로(92)를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[특징]

일반적으로, 스크롤 압축기(1)의 운전 동작 중에 발생한 이상은, 스크롤 압축기(1) 내부를 흐르는 윤활유의 온도의 이상 상승을 초래하기 쉽다. 예를 들어, 고정 스크롤 부품(24)의 제1 랩(24b)의 선단부가 파손됨으로써, 고정 스크롤 부품(24)과 선회 스크롤 부품(26)의 미끄럼 이동이 원활하게 행해지지 않게 되면, 파손 개소에서 마찰열이 발생하여 윤활유의 온도가 상승할 가능성이 있다. 또한, 구동축(17)이 마모됨으로써, 제1 베어링부(32)의 미끄럼 이동이 원활하게 행해지지 않게 되면, 구동축(17)이 축 회전 중에 제1 베어링부(32)에 충돌함으로써 마찰열이 발생하여 윤활유의 온도가 상승할 가능성이 있다. 또한, 스크롤 압축기(1)의 운전 부하가 과대해짐으로써, 모터(16)에 흐르는 전류값이 매우 상승하면, 모터(16)의 온도가 매우 상승하여 윤활유의 온도도 상승한다. 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)는, 윤활유의 온도를 적절하게 측정함으로써 스크롤 압축기(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)에서는, 케이싱(10) 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 오일 복귀판(91)에 의해 형성되는 오일 유로(92)를 흐른다. 오일 유로(92)를 흐르는 윤활유의 열은, 상술한 바와 같이 케이싱 외주면의 온도 측정 영역에 효율적으로 전달된다. 온도 센서(76)는, 온도 측정 영역의 온도를 측정함으로써 스크롤 압축기(1) 내부를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[변형예]

이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명하였지만, 본 발명의 구체적 구성은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 변경 가능하다. 이하, 실시 형태에 관한 압축기에 대한 적응 가능한 변형예에 대하여 설명한다.

(1) 변형예 1A

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)에서는, 온도 센서(76)는 케이싱 외주면인 온도 측정 영역에 고정되어 있지만, 케이싱(10)의 내부에 매립되어 있어도 된다. 예를 들어, 오일 유로(92)의 높이에 있는 바디부 케이싱부(11)의 외벽에 관통 구멍을 형성하고, 온도 센서를 내부에 내장한 구리관을 관통 구멍에 삽입하여도 된다. 이에 의해, 온도 센서는 내부의 윤활유의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

(2) 변형예 1B

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)에서는, 온도 센서(76)는 케이싱(10)의 온도 측정 영역의 온도를 측정하는 기구를 갖지만, 운전 정지 기구를 더 가져도 된다. 운전 정지 기구는, 케이싱(10)의 온도 측정 영역의 측정 온도에 따라 스크롤 압축기(1)의 전원을 자동적으로 동작시키는 전자 회로 등이다. 운전 정지 기구를 갖는 온도 센서는, 열팽창률이 상이한 2매의 금속판을 맞댄 바이메탈을 이용한 서모스탯이 사용되어도 된다.

본 변형예에서는, 운전 정지 기구는, 온도 센서가 소정값 이상의 온도를 검지한 경우에, 스크롤 압축기(1)의 운전 동작에 이상이 발생한 것으로 판단하여 스크롤 압축기(1)의 운전을 정지한다. 즉, 운전 정지 기구는, 온도 센서가 윤활유의 온도의 이상 상승을 검지한 경우에, 스크롤 압축기(1)의 운전을 정지시킴으로써 스크롤 압축기(1)의 보호 동작을 행한다. 이에 의해, 스크롤 압축기(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(3) 변형예 1C

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)에서는, 온도 센서(76)는 하부 유로(92c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있지만, 하부 유로 형성부(91c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에도 고정되어도 된다. 이 경우에서의 오일 복귀판(91)과 온도 센서의 위치 관계를 도 8 및 도 9에 도시한다. 도 8은 도 5의 화살표 IV로부터 본, 본 변형예에 관한 오일 복귀판의 배면도이다. 도 9는 도 3의 화살표 VI으로부터 본, 본 변형예에 관한 오일 복귀판의 하면도 및 그 근방의 구조이다.

이 스크롤 압축기에서는, 온도 센서(176a)가, 온도 센서 유지판(177a)에 의해 하부 유로(92c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있고, 온도 센서(176b)가, 온도 센서 유지판(177b)에 의해 하부 유로 형성부(91c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다. 이 스크롤 압축기에서는 온도 센서(176a) 및 온도 센서(176b)가 온도 측정 영역에 고정되어 있으므로, 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다. 또한, 이 스크롤 압축기에서는 2개의 온도 센서가 사용되고 있으므로, 윤활유의 온도 측정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 온도 센서는 온도 측정 영역 외에 온도 측정 영역의 근방에 있는 케이싱 외주면에 고정되어도 된다.

-제2 실시 형태-

본 발명의 제2 실시 형태에 관한 압축기에 대하여 도 10 내지 도 12를 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)는, 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)와 공통된 구성, 동작 및 특징을 갖고 있다. 이하, 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)와 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)의 사이의 차이점을 중심으로 설명한다.

[구성]

(1) 오일 복귀판

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)는, 도 10에 도시된 바와 같이 모터(16)의 하방의 고압 공간(S1)에 배치되고, 또한 오일 유로(192)를 형성하는 오일 복귀판(191)을 구비한다. 이하에 설명한 바와 같이, 오일 복귀판(191)은 도 2에 도시되는 제1 실시 형태에서 사용되는 오일 복귀판(91)과 마찬가지의 형상 및 기능을 갖는다.

오일 복귀판(191)은, 도 11에 도시된 바와 같이 상부 유로 형성부(191a), 중앙 경사 유로 형성부(191b) 및 하부 유로 형성부(191c)가 금속 박판 등으로 일체 성형됨으로써 형성된다. 오일 유로(192)는 오일 복귀판(191)과 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 오일 유로(192)는 상부 유로(192a), 중앙 경사 유로(192b) 및 하부 유로(192c)로 구성된다. 상부 유로(192a)는 상부 유로 형성부(191a)와 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 중앙 경사 유로(192b)는 중앙 경사 유로 형성부(191b)와 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 하부 유로(192c)는 하부 유로 형성부(191c)와 케이싱 내주면에 의해 끼워진 공간이다. 상부 유로(192a)는 중앙 경사 유로(192b)와 연통되고, 중앙 경사 유로(192b)는 하부 유로(192c)와 연통된다. 상부 유로(192a)는 모터 냉각 통로(55)와 연통되고, 하부 유로(192c)는 오일 고임부(P)와 연통된다. 상부 유로(192a) 및 하부 유로(192c)의 단면은 케이싱(10)의 둘레 방향을 따라 연장된 대략 편평 형상을 갖고 있다.

오일 복귀판(191)은, 도 12에 도시된 바와 같이 하부 유로(192c)의 단면적이 상부 유로(192a)의 단면적보다 작아지도록 형성되어 있다. 또한, 오일 복귀판(191)은 중앙 경사 유로(192b)의 케이싱(10) 직경 방향의 폭, 즉 중앙 경사 유로 형성부(191b)와 케이싱 내주면의 수평 방향의 거리가 상방으로부터 하방으로 감에 따라 작아지도록 형성되어 있다.

(2) 온도 센서

본 실시 형태에서는, 온도 센서(176)는 도 10에 도시된 바와 같이 케이싱 외주면에 고정되어 있다. 오일 복귀판(191)과 온도 센서(176)의 연직 방향의 위치 관계를 도 11에 도시하고, 수평 방향의 위치 관계를 도 12에 도시한다. 온도 센서(176)는, 하부 유로(192c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다.

[동작]

본 실시 형태에서는 모터 냉각 통로(55)를 통과한 윤활유는 오일 유로(192)에 유입된다. 오일 유로(192)를 흐르는 윤활유는 스크롤 압축기(101)의 운전 동작에 의해 고온이 된 윤활유이다. 본 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 마찬가지로 하부 유로(192c) 및 하부 유로 형성부(191c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분(이하, 본 실시 형태에 있어서 「온도 측정 영역」이라고 함)은, 케이싱 외주면의 다른 부분에 비하여 오일 유로(192)를 흐르는 윤활유의 열이 보다 효율적으로 전달되는 영역이다.

본 실시 형태에서는, 온도 센서(176)는, 온도 측정 영역의 일부이며 하부 유로(192c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다. 따라서, 하부 유로(192c)를 흐르는 윤활유의 열은 바디부 케이싱부(11)만을 통하여 온도 센서(176)에 전달되므로, 온도 센서(176)는 오일 유로(192)를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[특징]

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)에서는, 케이싱(10) 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 오일 복귀판(191)과 케이싱 내주면에 의해 형성되는 오일 유로(192)를 흐른다. 오일 유로(192)를 흐르는 윤활유의 열은 케이싱 외주면의 온도 측정 영역에 효율적으로 전달된다. 온도 센서(176)는, 온도 측정 영역의 온도를 측정함으로써 스크롤 압축기(101) 내를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[변형예]

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)는, 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)가 갖는 오일 복귀판(91)을 더 가져도 된다. 본 실시 형태는 제1 실시 형태에 적용되는 상술한 변형예 1A 및 변형예 1B가 적용되어도 된다.

또한, 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)가 갖는 온도 센서(176)는, 하부 유로(192c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분 이외의 온도 측정 영역의 온도를 측정하여도 된다.

-제3 실시 형태-

본 발명의 제3 실시 형태에 관한 압축기에 대하여 도 13 내지 도 15를 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)는, 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)와 공통된 구성, 동작 및 특징을 갖고 있다. 이하, 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)와 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)의 사이의 차이점을 중심으로 설명한다.

[구성]

(1) 주 프레임

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)에서는, 도 13에 도시된 바와 같이 주 프레임(223)의 외주부에 형성되는 부 오일 복귀 통로(292)는, 주 프레임(223)의 측면의 일부인 유로 형성면(291)과 케이싱 내주면의 사이의 공간이다. 유로 형성면(291)은 케이싱 내주면에 이격하여 대향하고, 또한 오일 복귀 통로(82)가 개구되는 면이다.

부 오일 복귀 통로(292)는, 도 15에 도시된 바와 같이 케이싱(10)의 직경 방향을 따라 본 경우에, 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 유로 폭이 작아지는 형상을 갖고 있다. 즉, 부 오일 복귀 통로(292)의 유로 저항은 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 커진다. 부 오일 복귀 통로(292)는, 연직 방향 하단부에 있어서 유로 저항이 가장 커지는 유로 저항부(292c)를 갖는다.

(2) 온도 센서

본 실시 형태에서는 온도 센서(276)는 케이싱 외주면에 고정되어 있다. 주 프레임(223)과 온도 센서(276)의 연직 방향의 위치 관계를 도 13에 도시하고, 수평 방향의 위치 관계를 도 14에 도시한다. 온도 센서(276)는, 유로 저항부(292c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다.

[동작]

본 실시 형태에서는 오일 복귀 통로(82)를 통과한 윤활유는 부 오일 복귀 통로(292)에 유입된다. 부 오일 복귀 통로(292)를 흐르는 윤활유는 스크롤 압축기(201)의 운전 동작에 의해 고온이 된 윤활유이다. 유로 저항부(292c) 및 유로 저항부(292c) 근방의 주 프레임(223) 측면에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분(이하, 본 실시 형태에 있어서 「온도 측정 영역」이라고 함)은, 케이싱 외주면의 다른 부분에 비하여 오일 유로(292)를 흐르는 윤활유의 열이 보다 효율적으로 전달되는 영역이다.

본 실시 형태에서는, 온도 센서(276)는, 온도 측정 영역의 일부이며 유로 저항부(292c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다. 따라서, 유로 저항부(292c)를 흐르는 윤활유의 열이 바디부 케이싱부(11)만을 통하여 온도 센서(276)에 전달되므로, 온도 센서(276)는 오일 유로(292)를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[특징]

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)에서는, 케이싱(10) 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 부 오일 복귀 통로(292)를 흐른다. 부 오일 복귀 통로(292)를 흐르는 윤활유의 열은 케이싱 외주면의 온도 측정 영역에 효율적으로 전달된다. 온도 센서(276)는, 온도 측정 영역의 온도를 측정함으로써 스크롤 압축기(201) 내부를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[변형예]

(1) 변형예 3A

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)에서는, 부 오일 복귀 통로(292)는, 도 15에 도시된 바와 같이 케이싱(10)의 직경 방향을 따라 본 경우에, 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 유로 폭이 작아지는 형상을 갖고 있지만, 도 16에 도시된 바와 같이 유로 폭은 일정하고, 또한 연직 방향에 대하여 경사져 있는 형상을 가져도 된다.

본 변형예에 관한 부 오일 복귀 통로(292)는, 연직 방향으로 신장되는 부 오일 복귀 통로에 비하여 윤활유가 통과하는 시간이 길다. 즉, 본 변형예의 부 오일 복귀 통로(292)는 윤활유로부터 케이싱 외주면에 전달되는 열량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 온도 센서(276)는 스크롤 압축기(201) 내부를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

(2) 변형예 3B

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)에서는, 부 오일 복귀 통로(292)는, 도 15에 도시된 바와 같이 케이싱(10)의 직경 방향을 따라 본 경우에, 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 유로 폭이 작아지는 형상을 갖고 있지만, 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이 유로 폭은 일정하고, 또한 주 프레임(223)에 설치되는 덮개(293)에 의해 하측의 개구부의 일부가 막혀져 있어도 된다.

본 변형예에서는 부 오일 복귀 통로(292)의 유로 저항이 덮개(293)에 의해 증대된다. 즉, 본 변형예의 덮개(293)는 윤활유로부터 케이싱 외주면에 전달되는 열량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 온도 센서(276)는 스크롤 압축기(201) 내부를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

(3) 변형예 3C

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)는, 본 실시 형태에 관한 부 오일 복귀 통로(292), 변형예 3A에 관한 부 오일 복귀 통로 및 변형예 3B에 관한 덮개(293)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 2개 이상의 요소의 조합을 가져도 된다.

(4) 변형예 3D

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)는, 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)가 갖는 오일 복귀판(91), 및 제2 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)가 갖는 오일 복귀판(191)을 더 가져도 된다. 본 실시 형태는 제1 실시 형태에 적용되는 상술한 변형예 1A 및 변형예 1B가 적용되어도 된다.

또한, 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)가 갖는 온도 센서(276)는, 유로 저항부(292c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분 이외의 온도 측정 영역의 온도를 측정하여도 된다.

-제4 실시 형태-

본 발명의 제4 실시 형태에 관한 압축기에 대하여 도 18 및 도 19를 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)는, 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)와 공통된 구성, 동작 및 특징을 갖고 있다. 이하, 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)와 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)의 사이의 차이점을 중심으로 설명한다.

[구성]

(1) 모터

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)는, 제1 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(1)가 갖는 오일 복귀판(91)을 갖지 않는다. 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)에서는, 도 18에 도시된 바와 같이 모터(316)는 유로 형성면(391)을 갖는다. 유로 형성면(391)은 스테이터(351)의 상측의 코일 엔드(351a)의 측면의 일부이며, 오일 홈(392)을 형성하는 오목해진 면이다. 오일 홈(392)은 코일 엔드(351a)의 코일의 일부를 홈의 형상으로 성형함으로써 형성된다.

오일 홈(392)은 부 오일 복귀 통로(35)의 하방에 위치하고, 부 오일 복귀 통로(35)로부터 낙하한 윤활유가 흐르는 홈이다. 오일 홈(392)은, 도 19에 도시된 바와 같이 케이싱(10)의 직경 방향을 따라 본 경우에, 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 유로 폭이 작아지는 형상을 갖고 있다. 또한, 오일 홈(392)은, 도 18에 도시된 바와 같이 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 케이싱 내주면에 접근하는 형상을 갖고 있다. 즉, 오일 홈(392)의 유로 저항은 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 커진다. 오일 홈(392)은 연직 방향 하단부에 있어서 유로 저항이 가장 커지는 유로 저항부(392c)를 갖는다.

(2) 온도 센서

본 실시 형태에서는 온도 센서(376)는 케이싱 외주면에 고정되어 있다. 모터(316)와 온도 센서(376)의 위치 관계를 도 18 및 도 19에 도시한다. 온도 센서(376)는, 유로 저항부(392c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다.

[동작]

본 실시 형태에서는 부 오일 복귀 통로(35)를 통과한 윤활유는 오일 홈(392)에 유입된다. 오일 홈(392)을 흐르는 윤활유는 스크롤 압축기(301)의 운전 동작에 의해 고온이 된 윤활유이다. 유로 저항부(392c) 및 유로 저항부(392c) 근방의 모터(316) 측면에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분(이하, 본 실시 형태에 있어서 「온도 측정 영역」이라고 함)은, 케이싱 외주면의 다른 부분에 비하여 오일 홈(392)을 흐르는 윤활유의 열이 보다 효율적으로 전달되는 영역이다.

본 실시 형태에서는, 온도 센서(376)는, 온도 측정 영역의 일부이며 유로 저항부(392c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분에 고정되어 있다. 따라서, 유로 저항부(392c)를 흐르는 윤활유의 열이 바디부 케이싱부(11)만을 통하여 온도 센서(376)에 전달되므로, 온도 센서(376)는 오일 홈(392)을 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[특징]

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)에서는, 케이싱(10) 내부의 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 고온의 윤활유가 오일 홈(392)을 흐른다. 오일 홈(392)을 흐르는 윤활유의 열은 케이싱 외주면의 온도 측정 영역에 효율적으로 전달된다. 온도 센서(376)는, 온도 측정 영역의 온도를 측정함으로써 스크롤 압축기(301) 내부를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

[변형예]

(1) 변형예 4A

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)에서는, 오일 홈(392)은, 도 20에 도시된 바와 같이 케이싱(10)의 직경 방향을 따라 본 경우에, 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 유로 폭이 작아지는 형상을 갖고 있지만, 도 20에 도시된 바와 같이 유로 폭은 일정하고, 또한 연직 방향에 대하여 경사져 있는 형상을 가져도 된다.

본 변형예에 관한 오일 홈(392)은 연직 방향으로 신장되는 오일 홈에 비하여 윤활유가 통과하는 시간이 길다. 즉, 본 변형예의 오일 홈(392)은 윤활유로부터 케이싱 외주면에 전달되는 열량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 온도 센서(376)는 스크롤 압축기(301) 내부를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

(2) 변형예 4B

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)에서는, 오일 홈(392)은, 도 20에 도시된 바와 같이 케이싱(10)의 직경 방향을 따라 본 경우에, 연직 방향 상방으로부터 하방으로 감에 따라 유로 폭이 작아지는 형상을 갖고 있지만, 도 21에 도시된 바와 같이 수평 방향의 유로를 가져도 된다.

(3) 변형예 4C

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)에서는 모터(316)는 분포 감기 모터이지만, 집중 감기 모터이어도 된다. 또한, 본 변형예에서는 모터(316)가 인슐레이터를 갖는 집중 감기 모터인 경우, 유로 형성면(391)이 인슐레이터의 측면의 일부이어도 된다. 이 경우, 오일 홈(392)은 인슐레이터의 측면의 일부를 홈의 형상으로 성형함으로써 형성된다. 본 변형예에 있어서도 스크롤 압축기(301) 내부를 흐르는 윤활유의 온도를 적절하게 측정할 수 있다.

(4) 변형예 4D

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)는, 본 실시 형태에 관한 오일 홈(392), 변형예 4A에 관한 오일 홈, 및 변형예 4B에 관한 오일 홈으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 2개 이상의 요소의 조합을 가져도 된다.

(5) 변형예 4E

본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)는, 제2 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(101)가 갖는 오일 복귀판(191), 및 제3 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(201)가 갖는 주 프레임(223)을 더 가져도 된다. 본 실시 형태는 제1 실시 형태에 적용되는 상술한 변형예 1A 및 변형예 1B가 적용되어도 된다.

또한, 본 실시 형태에 관한 스크롤 압축기(301)가 갖는 온도 센서(376)는, 유로 저항부(392c)에 접하고 있는 케이싱 내주면의 부분의 이면에 상당하는 케이싱 외주면의 부분 이외의 온도 측정 영역의 온도를 측정하여도 된다.

<산업상 이용가능성>

본 발명에 관한 압축기는 압축기 내부의 온도를 적절하게 측정하는 기구를 가지므로, 압축기 내부의 온도에 따라 보호 운전을 행함으로써 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 관한 압축기를 냉동 사이클에 사용함으로써 공기 조화기 등의 냉동 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

1, 101, 201, 301: 압축기(스크롤 압축기)
10: 케이싱
15: 압축 기구
16, 316: 모터
17: 구동축
23, 223: 주 프레임
76, 176, 276, 376: 온도 측정 기구(온도 센서)
82: 오일 복귀 통로
91, 191: 유로 형성 부재(오일 복귀판)
291, 391: 유로 형성면
92, 192: 오일 유로
292: 오일 유로(부 오일 복귀 통로)
392: 오일 유로(오일 홈)
92c, 192c: 협착부(하부 유로)
292c, 392c: 협착부(유로 저항부)

Claims

윤활유를 저부에 저류하는 케이싱(10)과,
상기 케이싱의 내부에 배치되어 냉매를 압축하는 압축 기구(15)와,
상기 케이싱의 내부에 배치되어 상기 압축 기구를 구동하는 구동축(17)과,
상기 압축 기구를 적재하고, 또한 상기 케이싱의 내주면의 전체 둘레에 걸쳐 기밀 상태로 접합되어, 상기 구동축을 회전 가능하게 지지하는 주 프레임(23, 223)과,
상기 주 프레임의 하방에 배치되어 상기 구동축을 구동하는 모터(16, 316)와,
상기 케이싱의 내부에 배치되고, 상기 케이싱의 내주면의 근방에 있어서 상기 압축 기구 및 상기 구동축을 포함하는 미끄럼 이동부를 윤활하게 하는 윤활유가 흐르는 공간인 오일 유로(92, 192, 292, 392)를 형성하는 유로 형성 부재(91, 191)와,
상기 케이싱의 외부에 배치되고, 상기 케이싱의 외주면의 부분이며 상기 오일 유로의 근방에 위치하는 부분의 온도를 측정하는 온도 측정 기구(76, 176, 276, 376)를 구비하는, 압축기(1, 101, 201, 301).
제1항에 있어서, 상기 오일 유로는 상기 케이싱의 내주면과 접하고 있는 공간을 갖고,
상기 유로 형성 부재는 상기 케이싱의 내주면과 접하고 있는 부분을 갖고,
상기 온도 측정 기구는, 상기 오일 유로 및 상기 유로 형성 부재에 접하고 있는 상기 케이싱의 내주면의 부분의 이면에 상당하는 상기 케이싱의 외주면의 부분인 온도 측정 영역의 온도, 또는 상기 온도 측정 영역의 근방의 온도 중 적어도 한쪽을 측정하는, 압축기.
제2항에 있어서, 상기 온도 측정 기구는 상기 온도 측정 영역의 온도를 측정하는, 압축기.
제3항에 있어서, 상기 오일 유로는, 대략 편평 형상의 유로 단면을 갖는 공간인 협착부(92c, 192c, 292c, 392c)를 갖고,
상기 협착부는, 상기 유로 단면의 장축 방향이 상기 케이싱의 둘레 방향을 따르고 있는 형상을 갖고, 또한 상기 협착부를 제외한 상기 오일 유로의 유로 단면적보다도 작은 유로 단면적을 갖고,
상기 온도 측정 기구는, 상기 온도 측정 영역이며 상기 협착부의 근방의 온도를 측정하는, 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유로 형성 부재는, 상기 주 프레임의 하방이면서 상기 모터의 상방에 배치되는 판 부재인 오일 복귀판(91)이고,
상기 오일 유로(92)는 상기 케이싱의 내주면과 상기 오일 복귀판 사이의 공간인, 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유로 형성 부재는, 상기 모터의 하방에 배치되는 판 부재인 오일 복귀판(191)이고,
상기 오일 유로(192)는 상기 케이싱의 내주면과 상기 오일 복귀판 사이의 공간인, 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 프레임(223)은, 상기 미끄럼 이동부를 윤활하게 한 윤활유가 흐르는 오일 복귀 통로(82)를 갖고,
상기 유로 형성 부재는, 상기 주 프레임의 측면의 일부이며 상기 케이싱의 내주면에 이격하여 대향하고, 또한 상기 오일 복귀 통로가 개구된 유로 형성면(291)을 갖고,
상기 오일 유로(292)는 상기 케이싱의 내주면과 상기 유로 형성면 사이의 공간인, 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유로 형성 부재는, 상기 모터(316)의 외주면의 일부인 유로 형성면(391)을 갖고,
상기 오일 유로(392)는 상기 케이싱의 내주면과 상기 유로 형성면 사이의 공간인, 압축기.