KR20150037488A - 스크롤식 유체 기계 - Google Patents

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아츠시 가나이즈미
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가부시키가이샤 히다치 산키시스템
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Abstract

본 발명은 용이한 가공으로 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 편심 부시를 갖는 스크롤식 유체 기계를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 「고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤에 대향해서 설치되며, 선회 운동하는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤을 구동시키는 구동축과, 상기 구동축으로부터 편심하며, 선회 스크롤에 접속되는 편심축과, 상기 구동축과 상기 편심축을 접속하는 편심 부시를 구비하고, 상기 편심 부시는, 상기 구동축이 감입되는 메인 구멍과 상기 편심축이 감입되는 편심 구멍을 가지며, 상기 편심 구멍은 상기 메인 구멍에 대하여 편심해 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계」를 제공한다.

Description

스크롤식 유체 기계{SCROLL TYPE FLUID MACHINE}
본 발명은 스크롤식 유체 기계에 관한 것이다.
본 발명의 기술분야에 있어서의 배경기술로서 특허문헌 1, 2가 있다.
특허문헌 1에는 유지통과 편심축으로 이루어지는 편심 부시를 설치하고, 유지통에 구동축의 선단을 삽입한 스크롤식 유체 기계가 기재되어 있다.
특허문헌 2에는 편심축과 부시와 올덤링을 구비한 공전 기구와 공전 기구에 회전력을 부여하는 구동축으로 이루어지는 스크롤형 압축기가 기재되어 있다.
일본국 특개2001-123969호 공보 일본국 특개2012-132346호 공보
특허문헌 1의 편심 부시는 편심축과 일체로 형성되어 있다. 그 때문에, 구동축이 삽입되는 구멍의 위치를 편심축의 위치에 대하여 높은 정밀도로 가공하는 것이 어려워 편심량의 치수 정밀도를 향상시킬 수 없었다.
특허문헌 2의 공전 기구에 설치된 편심 부시는 편심축이 감입(嵌入)되어 있지만, 구동축은 감입되어 있지 않고, 구동축에 편심 부시를 끼우는 구멍을 뚫는 것에 의하여, 편심축을 구동축에 대하여 편심시키고 있다. 구동축의 높은 정밀도인 위치에 구멍을 뚫는 가공은 어려워 치수 정밀도를 향상시킬 수 없었다.
상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 용이한 가공으로 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 편심 부시를 갖는 스크롤식 유체 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 「고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤에 대향하여 설치되며, 선회 운동하는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤을 구동시키는 구동축과, 상기 구동축으로부터 편심하며, 선회 스크롤에 접속되는 편심축과, 상기 구동축과 상기 편심축을 접속하는 편심 부시를 구비하고, 상기 편심 부시는, 상기 구동축이 감입되는 메인 구멍과 상기 편심축이 감입되는 편심 구멍을 가지며, 상기 메인 구멍과 상기 편심 구멍은 관통되며, 상기 구동축이 연장되는 방향으로부터 보았을 때, 한쪽의 구멍은 다른 쪽의 구멍으로부터 지름 방향 외측으로 비어져 나오지 않는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계」를 제공한다.
본 발명에 따르면, 용이한 가공으로 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 편심 부시를 갖는 스크롤식 유체 기계를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 압축기 외관을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 압축기의 내부 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 구동축의 부품 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 부품 구성의 확대도.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 편심 부시의 확대도.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 메인 구멍과 편심 구멍의 직경과 편심량의 관계를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 구동축의 부품 구성을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 밸런스 웨이트의 확대도.
[실시예 1]
이하, 본 발명의 실시예 1을 도 1∼6에 의거하여 설명한다.
도 1, 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 스크롤식 압축기의 전체 구조도이다.
압축기 본체(1)는 선회 스크롤(2)과 고정 스크롤(3)이 대향해서 설치되어 있고, 선회 스크롤(2)과 고정 스크롤(3)이 서로 마주보는 면에 각각 입설된 소용돌이 형상의 랩부(4, 5)에 의해 압축실을 형성한다. 또한, 구동축(6)의 압축기 본체측에는 편심부(편심 부시(8))가 설치되어 있고, 구동축(6)으로부터 편심해서 설치된 편심축(18)이 편심 부시(8)에 의하여 구동축(6)에 접속되어 있다. 편심축(18)은 선회 스크롤(2)과 접속되며, 선회 스크롤(2)을 회전 구동시킨다. 또한, 선회 스크롤(2)에는 자전 방지 기구(7)가 설치되며, 구동축(6)에 의해 고정 스크롤(3)에 대하여 선회 스크롤(2)이 선회(편심) 운동해서 공기를 압축한다.
여기에서, 압축기 본체(1)를 구동하는 모터는, 모터 케이싱(9)과, 이것에 수용된 로터(10)와 스테이터(11)로 구성되며, 로터(10)에 관통하여 부착된 구동축(6)과 연결되어 있다. 또한, 구동축(6)의 선회 스크롤(2)과 반대측에는 냉각풍을 발생시키는 냉각 팬(12)이 부착된다. 냉각 팬(12)은 모터 케이싱(9)에 부착된 팬 케이싱(13) 안에 수용되며, 모터가 구동되는 것에 의해 냉각 팬(12)이 회전하여, 냉각풍 입구(14)로부터 냉각 기체를 흡입함으로써 냉각풍을 발생시킨다. 냉각 팬(12)에 의해서 발생한 냉각풍은 팬 케이싱(13) 내를 통과하고, 선회 스크롤(2), 고정 스크롤(3) 배면의 냉각핀(15)측으로 냉각풍이 흘러, 압축기 본체(1)를 냉각한다. 압축기 본체(1)를 냉각하고 데워진 냉각풍은 냉각풍 출구(16)로부터 배출된다.
도 3은 편심 부시(8)와 구동축(6)의 구성도이다. 구동축(6)에는, 편심 운동에 대한 중량 밸런스를 조정하는 밸런스 웨이트(17)가 설치되며, 편심 부시(8), 편심축(18)의 순서로 배치되어 있다. 또한, 편심 부시(8)와 편심축(18)은 고정용 볼트(19)에 의하여 구동축(6)에 고정되어 있다.
구동축(6)은 메인 베어링(23)에 의하여 지지되며, 메인 베어링(23)은 밸런스 웨이트(17)와 편심 부시(8) 사이에 설치되어 있다. 또한, 편심축(18)은 편심 베어링(24)에 의하여 지지되며, 편심 베어링(24)은 선회 스크롤(2)과 편심 부시(8) 사이에 설치되어 있다. 이와 같은 위치 관계로 하는 것에 의해, 구동축(6)에, 밸런스 웨이트(17), 메인 베어링(23), 편심 부시(8), 편심축(18), 편심 베어링(24)의 순서로 조립을 행할 수 있어, 조립을 한쪽 방향으로부터 용이하게 행할 수 있다.
도 4, 5는 본 실시예의 편심 부시(8)의 확대도이다. 편심 부시(8)는 구동축(6)의 압축기 본체측에 설치되어 있고, 선회 스크롤(2)과 접속되며, 선회 스크롤(2)을 회전 구동시킨다. 이 편심 부시(8)에는, 구동축(6)이 감입되는 메인 구멍(20)과 편심축(18)이 감입되는 편심 구멍(21)이 있으며 편심 구멍(21)은 메인 구멍(20)에 대하여 편심해 있다. 이것에 의해, 선회 스크롤(2)이 고정 스크롤(3)에 대하여 선회 운동을 행한다. 본 실시예에서는, 구동축(6)이나 편심축(18)에 구멍 뚫기 가공을 하는 것이 아니고, 편심 부시(8)에 의하여 구동축(6)과 편심축(18)을 편심시키고 있다. 이것에 의해, 구동축(6), 편심축(18)에 대하여 높은 정밀도의 구멍 뚫기 가공을 행할 필요가 없어져, 용이한 가공으로 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 밸런스 웨이트(17)의 추는, 메인 구멍(20)에 대한 편심 구멍(21)의 편심 방향과 반대측에 설치되어 있다. 이것에 의해, 편심 운동에 대한 중량 밸런스를 조정할 수 있다.
편심 부시(8)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)에 의하여 편심 부시(8)가 관통되어 있다. 또한, 이 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)은 한쪽이 다른 쪽으로부터 지름 방향 외측으로 비어져 나오지 않는 위치에 형성되어 있다. 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)이 상기한 바와 같은 위치 관계이므로, 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)을 성형할 때, 한쪽 방향으로부터의 가공으로 제작 가능해진다. 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)을 한쪽 방향으로부터 가공할 경우에는, 소재의 가공기에 대한 고정이 한번에 끝나기 때문에, 가공 시의 위치 결정 등에 의한 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)의 위치 어긋남을 작게 할 수 있어, 용이하게 가공 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
여기에서, 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)의 직경과 편심량의 관계를 도 6에 나타낸다. 각각의 구멍 중 한쪽의 직경을 A, 다른 쪽의 직경을 B, 선회 스크롤의 편심량을 ε로 했을 때, A/2-ε>B/2의 관계로 함으로써 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)은 한쪽이 다른 쪽으로부터 지름 방향 외측으로 비어져 나오지 않는 위치에 형성할 수 있다.
스크롤식 압축기에 있어서는, 선회 스크롤(2)과 고정 스크롤(3)의 랩부(4, 5)에 의해 압축실이 형성되므로, 랩간의 간극의 크기가 압축기의 성능을 좌우한다. 랩간의 간극이 작을수록 압축실의 밀폐도가 높아져 성능이 향상된다. 그러나, 랩끼리가 접촉해 버리면 랩의 파손으로 이어져 압축기가 고장나 버린다. 따라서, 랩간의 간극을 결정짓는 편심부의 정밀도가 압축기의 성능이나 신뢰성에 있어서 중요해진다. 본 실시예에 따르면, 편심 부시(8)에는, 구동축(6)이 감입되는 메인 구멍(20)과 편심축이 감입되는 편심 구멍(21)을 설치한 것에 의해, 용이한 가공으로 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 압축기의 성능이나 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.
[실시예 2]
도 7, 8을 사용하여 본 발명의 실시예 2를 설명한다. 실시예 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이 실시예 1에서 설명한 편심 부시(8)와 편심축(18)의 중량 밸런스를 조정하는 밸런스 웨이트(22)를 일체로 형성했다. 밸런스 웨이트(22)는, 선회 스크롤(2)의 편심 운동에 대한 중량 밸런스를 조정하기 위해서 필요하며, 주축(主軸)측에 배치된다.
도 8은 본 실시예의 확대도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, 편심 부시(8)와 밸런스 웨이트(22)를 일체로서 형성했다. 밸런스 웨이트(22)(편심 부시(8))에, 메인 구멍(20)과 편심 구멍(21)을 형성했다. 또한, 밸런스 웨이트의 추는, 편심축(18)이 편심해 있는 방향(편심 구멍(21)이 메인 구멍(20)에 대하여 편심해 있는 방향)과 반대측에 형성된다. 이것에 의해, 편심 부시(8)와 밸런스 웨이트(22)를 일체로서 형성한 경우에도 편심 운동에 대한 중량 밸런스를 조정할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 구동축(6)을 지지하는 메인 베어링(23)은 편심 부시(8)(밸런스 웨이트(22))와 모터 케이싱(9) 사이에 설치된다. 이와 같은 위치 관계로 하는 것에 의해, 구동축(6)에, 메인 베어링(23), 편심 부시(8)(밸런스 웨이트(22)), 편심축(18), 편심 베어링(24)의 순서로 조립을 행할 수 있어, 조립을 한쪽 방향으로부터 용이하게 행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 구동축(6)에 조립하는 부품을 삭감할 수 있는 것에 의해 조립의 용이화, 구동축(6)의 길이를 짧게 할 수 있으므로 제품의 소형화도 도모할 수 있다.
1 : 압축기 본체
2 : 선회 스크롤
3 : 고정 스크롤
4 : 랩부
5 : 랩부
6 : 구동축
7 : 자전 방지 기구
8 : 편심 부시
9 : 모터 케이싱
10 : 로터
11 : 스테이터
12 : 냉각 팬
13 : 팬 케이싱
14 : 냉각풍 입구
15 : 냉각핀
16 : 냉각풍 출구
17 : 밸런스 웨이트
18 : 편심축
19 : 고정용 볼트
20 : 메인 구멍
21 : 편심 구멍
22 : 밸런스 웨이트
23 : 메인 베어링
24 : 편심 베어링

Claims (14)

  1. 고정 스크롤과,
    상기 고정 스크롤에 대향해서 설치되며, 선회 운동하는 선회 스크롤과,
    상기 선회 스크롤을 구동시키는 구동축과,
    상기 구동축으로부터 편심하며, 선회 스크롤에 접속되는 편심축과,
    상기 구동축과 상기 편심축을 접속하는 편심 부시를 구비하고,
    상기 편심 부시는, 상기 구동축이 감입(嵌入)되는 메인 구멍과 상기 편심축이 감입되는 편심 구멍을 가지며, 상기 편심 구멍은 상기 메인 구멍에 대하여 편심해 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 구멍과 상기 편심 구멍에 의하여 상기 편심 부시가 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동축이 연장되는 방향으로부터 보았을 때, 상기 메인 구멍과 상기 편심 구멍은 한쪽이 다른 쪽으로부터 지름 방향 외측으로 비어져 나오지 않는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 구멍과 상기 편심 구멍 중 한쪽의 직경을 A, 다른 쪽의 직경을 B, 상기 선회 스크롤의 편심량을 ε로 했을 때, A/2-ε>B/2인 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 편심 부시와 상기 편심축의 중량 밸런스를 조정하는 밸런스 웨이트(balance weight)를 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 편심 부시와 상기 편심축의 밸런스를 조정하는 밸런스 웨이트 사이에 상기 구동축을 지지하는 메인 베어링을 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 편심 부시와 상기 선회 스크롤 사이에 상기 편심축을 지지하는 편심 베어링을 갖는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  8. 고정 스크롤과,
    상기 고정 스크롤에 대향해서 설치되며, 선회 운동하는 선회 스크롤과,
    상기 선회 스크롤을 구동시키는 구동축과,
    상기 구동축으로부터 편심하며, 선회 스크롤에 접속되는 편심축과,
    상기 구동축이 감입되는 메인 구멍과 상기 편심축이 감입되는 편심 구멍이 설치된 편심 부시를 구비하고,
    상기 편심 부시에 의하여, 상기 편심축을 상기 구동축에 대하여 편심시키는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 메인 구멍과 상기 편심 구멍에 의하여 상기 편심 부시가 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동축이 연장되는 방향으로부터 보았을 때, 상기 메인 구멍과 상기 편심 구멍은 한쪽이 다른 쪽으로부터 지름 방향 외측으로 비어져 나오지 않는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 메인 구멍과 상기 편심 구멍 중 한쪽의 직경을 A, 다른 쪽의 직경을 B, 상기 선회 스크롤의 편심량을 ε로 했을 때, A/2-ε>B/2인 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 편심 부시와 상기 편심축의 중량 밸런스를 조정하는 밸런스 웨이트를 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 편심 부시와 상기 편심축의 밸런스를 조정하는 밸런스 웨이트 사이에 상기 구동축을 지지하는 메인 베어링을 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 편심 부시와 상기 선회 스크롤 사이에 상기 편심축을 지지하는 편심 베어링을 갖는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
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