KR20160042468A - 스크롤 부재 및 스크롤식 유체 기계 - Google Patents

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다이호 고교 가부시키가이샤
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Abstract

스크롤 부재는 경판, 및 당해 경판으로부터 다른 스크롤 부재를 향하여 설치된 소용돌이 모양의 블레이드를 갖는 기재와, 상기 기재 상에 형성된 수지층(L1)과, 상기 수지층의 표면에 형성된 복수의 홈(C)을 갖는다. 수지층(L1)의 표면에는 복수의 홈(C)이 형성되어 있다. 홈(C)의 단면은 깊은 위치일수록 폭이 좁아져서 바닥에 가까워질수록 폭의 변화가 급해지는 U자 내지 반원을 닮은 형상이다. 홈(C)은 도포 등에 의해 기재(L0) 상에 최초로 형성된 수지층의 원래의 표면을 따라 절삭 공구의 칼끝을 이동시켜 형성된다.

Description

스크롤 부재 및 스크롤식 유체 기계{SCROLL MEMBER AND SCROLL-TYPE FLUID MACHINE}
본 발명은 스크롤 부재를 이용한 유체 기계의 시일성(sealing)을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
소용돌이 모양으로 형성된 블레이드를 갖는 스크롤 부재를 이용한 유체 기계는 예를 들어 자동차용 공조기(공기 조화기) 등에 이용되고 있다. 자동차용 공조기에서 이용되는 스크롤 압축기는 서로의 블레이드를 맞물린 2개의 스크롤 부재 중, 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써 냉매를 압축한다. 스크롤 압축기에서는 스크롤 부재의 블레이드나 경판이 서로 접촉하면서 이동하기 때문에, 소위 슬라이딩 마찰에 의한 에너지 손실이 문제가 된다.
따라서, 슬라이딩 마찰에 의한 에너지 손실을 감소시키는 고안이 이루어지고 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1에는 단 형성부를 갖는 고정 스크롤 부재 및 선회 스크롤 부재를 구비한 스크롤 압축기에 있어서, 적어도 어느 한쪽의 각 스크롤 부재의 단 형성부의 볼록측 선단에 상측 가장자리의 외삽선에 대하여 낮게 형성된 모따기부를 갖도록 구성한 스크롤 압축기가 기재되어 있다.
일본 특허 공개 2002-364560호 공보
그러나, 상기 모따기부를 형성하였다고 하더라도 부재 간의 클리어런스가 크면 유체가 새어나오기 때문에 효율이 떨어지는 경우가 있고, 또한 열 팽창에 의해 부재 간의 클리어런스가 작아져도 부재끼리의 마모나 긁힘 등이 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 목적은 스크롤 부재를 이용한 유체 기계의 시일성을 향상시킴과 함께 내마모성을 향상시키는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 스크롤 부재는 경판, 및 상기 경판으로부터 다른 스크롤 부재를 향하여 설치된 소용돌이 모양의 블레이드를 갖는 기재와, 상기 기재 상에 형성된 수지층과, 상기 수지층의 표면에 형성된 복수의 홈을 갖는다.
바람직하게는, 상기 홈의 폭은 상기 복수의 홈 중 인접하는 홈끼리의 간격과 동일하거나 그 간격보다 작으면 된다.
또한, 바람직하게는 상기 홈은 상기 블레이드를 따른 방향 이외의 방향을 따라 형성되어 있으면 된다.
또한, 바람직하게는 상기 홈은 나선형으로 형성되어 있으면 된다.
또한, 바람직하게는 상기 홈의 깊이는 상기 복수의 홈 중 인접하는 홈끼리의 간격보다 작으면 된다.
또한, 바람직하게는 상기 홈은 그 홈이 형성된 면과 인접하는 다른 면에 형성된 다른 홈과 연결되도록 형성되어 있으면 된다.
또한, 본 발명에 관한 스크롤식 유체 기계는 전술한 스크롤 부재와, 상기 스크롤 부재와 맞물려 상대적으로 회전함으로써 당해 스크롤 부재와 함께 형성하는 공간의 용적을 증감시키는 다른 스크롤 부재를 갖는다.
본 발명에 의하면 스크롤 부재를 이용한 유체 기계의 시일성을 향상시킴과 함께 내마모성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 스크롤 압축기의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 가동 스크롤 부재의 접촉면을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 수지층을 확대한 단면도이다.
도 4는 가동 스크롤 부재의 인접하는 2면에 형성되는 홈을 도시한 사시도이다.
도 5는 가동 스크롤 부재에 있어서 홈이 형성되는 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 경판의 중심인 축과 상이한 축을 중심으로 형성된 홈을 도시한 도면이다.
1. 실시 형태
1-1. 스크롤 압축기의 구조
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크롤 압축기(1)의 구조를 도시한 단면도이다. 스크롤 압축기(1)는 자동차용 공조기에 적용되는 압축기이고, 자동차의 엔진(도시 생략)에 고정된 하우징(2)과, 하우징(2) 내에 회전 가능하게 설치된 회전축(3)과, 회전축(3)에 의해 회전하는 가동 스크롤 부재(4)와, 하우징(2)의 내부에 고정된 고정 스크롤 부재(5)를 갖는다. 하우징(2)의 내부는 가동 스크롤 부재(4)와 고정 스크롤 부재(5)가 위치하는 압축실(S1)과, 도 1에서 고정 스크롤 부재(5)에 대하여 우측에 형성된 배출실(S2)로 구획되고, 압축실(S1)에는 냉매 등의 가스를 흡입시키기 위한 도시하지 않은 흡입 구멍이, 배출실(S2)에는 냉매 등의 가스를 배출하는 도시하지 않은 배출 구멍이 각각 형성되어 있다.
축심이 수평 방향으로 연장되어 있는 회전축(3)은 엔진의 구동력을 받는 소경부(3a)와, 이것에 동축 상에서 직결된 대경부(3b) 및 크랭크 핀(3c)을 갖고, 소경부(3a) 및 대경부(3b)로 이루어지는 회전축(3)에 대하여 편심된 위치에 설치된 크랭크 핀(3c)이 가동 스크롤 부재(4)에 회전력을 전달한다. 따라서, 소경부(3a)를 엔진에 의해 구동하면, 대경부(3b)가 소경부(3a)와 동축 상에서 회전하고, 이에 의해 크랭크 핀(3c)이 소경부(3a) 및 대경부(3b)에 대하여 편심된 위치에서 공전함과 함께 가동 스크롤 부재(4)가 고정 스크롤 부재(5)에 대하여 공전한다. 여기서, 「공전」이란 임의의 부재가 다른 부재의 내부에 있는 축의 주위를 회전하는 것을 의미한다.
이들 요소 중, 대경부(3b)는 제1 베어링(6)(즉, 축 본체 베어링)에 의해 지지되어 있다. 즉, 대경부(3b)를 둘러싸는 링 형상의 부재가 제1 베어링(6)이다. 그리고, 크랭크 핀(3c)과 가동 스크롤 부재(4)의 사이에는 회전축(3)의 회전을 가동 스크롤 부재(4)에 전달하기 위한 편심 부시(7)가 설치되어 있고, 이 편심 부시(7)는 크랭크 핀(3c)을 지지하는 내주면부(7a)와, 가동 스크롤 부재(4)와 슬라이딩하는 외주면부(7b)를 구비하고, 내주면부(7a)와 외주면부(7b)는 서로 편심된 위치에 형성되어 있다.
가동 스크롤 부재(4) 및 고정 스크롤 부재(5)는 각각 소정 직경(예를 들어 150mm)의 원반 형상의 경판(4a, 5a)과, 이 경판(4a, 5a)으로부터 상호의 경판(4a, 5a)을 향하여 설치된 블레이드(4b, 5b)를 구비하고 있다. 도 1의 지면에 직교하는 방향의 단면도에서는 이들 블레이드(4b, 5b)는 소용돌이 모양의 압축실(S1)을 형성하고 있다. 즉, 압축실(S1)은 이들 경판(4a, 5a) 및 블레이드(4b, 5b)에 의해 둘러싸인 공간이다.
또한, 가동 스크롤 부재(4)에 있어서의 경판(4a)에는 블레이드(4b)와는 반대측 면에 링 형상의 보스(4c)가 형성되고, 이 보스(4c)의 내주면에 설치된 제2 베어링(8)(즉, 편심 축 베어링)이 크랭크 핀(3c)을 회전 가능하게 지지하고 있다. 따라서, 제2 베어링(8)이 가동 스크롤 부재(4)와 일체가 되어 회전축(3)의 주위를 공전하면, 편심 부시(7)의 외주면부(7b)가 제2 베어링(8)의 내면과 슬라이딩한다. 또한, 가동 스크롤 부재(4)의 경판(4a)과 하우징(2)의 사이에는 가동 스크롤 부재(4)가 자신의 내부를 통과하는 축이며 크랭크 핀(3c)을 통과하는 축의 주위를 자전하는 것을 방지하는 기구가 설치되어 있다. 여기서, 「자전」이란 임의의 부재가 그 부재의 내부에 있는 축의 주위를 회전하는 것을 의미한다. 고정 스크롤 부재(5)는 하우징(2)에 고정되어 있고, 경판(5a)의 중앙에는 압축실(S1)로부터 배출실(S2)로 냉매를 유입시키기 위한 구멍(5c)이 형성되고, 이 구멍(5c)은 박판 형상의 리드 밸브(10)에 의해 개폐된다.
이러한 구성을 갖는 스크롤 압축기(1)에 의하면, 회전축(3)의 소경부(3a)가 엔진의 구동력에 의해 회전하면, 크랭크 핀(3c) 및 편심 부시(7)에 의해 가동 스크롤 부재(4)에는 회전력이 작용한다. 이때, 가동 스크롤 부재(4)는 자전이 규제되어 있기 때문에, 그 자세를 유지한 채로 회전축(3)을 중심으로 공전 운동하게 된다. 그리고, 압축실(S1)에서는 가동 스크롤 부재(4) 및 고정 스크롤 부재(5)의 블레이드(4b, 5b)가 상대 이동하여 하우징(2)에 형성된 흡기구로부터 냉매가 흡입된다. 계속해서 가동 스크롤 부재(4)의 회전 운동에 수반하여 압축실(S1)의 용적이 감소하기 때문에, 압축실(S1)에 흡입된 냉매는 압축된다. 압축된 냉매는 블레이드(4b, 5b)의 상대 이동에 의해 압축실(S1)의 중앙으로 이동하고, 고정 스크롤 부재(5)의 경판(5a)에 형성된 구멍(5c) 및 리드 밸브(10)를 통과하여 배출실(S2)에 유입하고, 그 후 하우징(2)에 형성된 배출 구멍으로부터 배출된다.
1-2. 가동 스크롤 부재의 구조
가동 스크롤 부재(4)는 경판(4a)과, 이 경판(4a)으로부터 고정 스크롤 부재(5)를 향하여 설치된 블레이드(4b)와, 이 블레이드(4b)와 반대측 면에 설치된 보스(4c)를 갖는다. 이 중, 경판(4a)과 블레이드(4b)가 전술한 고정 스크롤 부재(5)와 접촉하여 압축실(S1)이 형성된다. 가동 스크롤 부재(4) 중, 고정 스크롤 부재(5)와 접촉하는 부위는 경판(4a)의 블레이드(4b)가 설치되어 있는 측의 면인 저면(40a)과, 블레이드(4b)의 소용돌이 모양에 있어서 내측을 향한 면인 내측면(41b)과, 그 소용돌이 모양에 있어서 외측을 향한 면인 외측면(42b) 및 고정 스크롤 부재(5)를 향한 면인 단부면(40b)이다.
단부면(40b)은 전술한 고정 스크롤 부재(5)에 있어서의 저면에 닿는 부위에 접촉하고, 저면(40a)은 고정 스크롤 부재(5)에 있어서의 단부면에 닿는 부위에 접촉한다. 또한, 내측면(41b)은 전술한 고정 스크롤 부재(5)에 있어서의 외측면에 닿는 부위에 접촉하고, 외측면(42b)은 고정 스크롤 부재(5)에 있어서의 내측면에 닿는 부위에 접촉한다.
1-3. 가동 스크롤 부재의 접촉면에 형성된 수지층
도 2는 가동 스크롤 부재(4)의 접촉면을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2에는 도 1에 있어서의 영역(R2)을 확대한 단면도가 도시되어 있다. 가동 스크롤 부재(4)는 알루미늄 다이캐스트로 형성된 기재(L0)와, 이 기재(L0) 상에 형성된 수지층(L1)을 갖는다. 수지층(L1)은 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 이들 수지의 디이소시아네이트 변성, BPDA 변성, 술폰 변성 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리아미드, 엘라스토머 중 어느 1종 이상을 바인더 수지로서 함유한다. 또한, 수지층(L1)은 그라파이트, 카본, 이황화몰리브덴, 폴리테트라플로오로에틸렌, 질화붕소, 이황화텅스텐, 불소계 수지, 연질 금속(예를 들어 Sn, Bi 등)의 어느 1 종 이상을 고체 윤활제로서 함유한다. 또한, 기재(L0)는 주철로 형성되어도 되고, 알루미늄, 스테인리스강 등의 각종 재료에 대하여 소결, 단조, 절삭, 프레스, 용접 등의 각종 가공 처리를 실시함으로서 형성되어도 된다. 또한, 기재(L0)는 세라믹제일 수도 있다.
수지층(L1)은 전술한 고체 윤활제를 바인더 수지에 분산시켜 조정한 도포액을 알루미늄 다이캐스트제 기재(L0) 상에 도포하여 형성한다. 수지층(L1)의 형성에는 스프레이법, 롤 전사법, 텀블링법, 침지법, 솔칠, 인쇄법 등의 방법을 이용하여도 된다.
또한, 수지층(L1)은 가동 스크롤 부재(4) 중 고정 스크롤 부재(5)와 접촉하는 부위(접촉면)에 형성되어 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 예에서는 가동 스크롤 부재(4) 중 단부면(40b)에 수지층(L1)이 형성되어 있다.
1-4. 수지층에 형성되는 홈
수지층(L1)의 표면에는 복수의 홈(C)이 형성되어 있다. 도 3은 도 2에 있어서의 수지층(L1)을 확대한 단면도이다. 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 수지층(L1)의 표면에는 복수의 홈(C)이 형성되어 있다. 홈(C)의 단면은 깊은 위치일수록 폭이 좁아져서 바닥에 가까워질수록 폭의 변화가 급해지는 U자 내지 반원을 닮은 형상이다. 또한, 도 3은 홈(C)이 연장되는 방향(홈(C)의 접선 방향, 예를 들어 도 6에 도시한 화살표(D6) 방향)에 직교하는 단면(예를 들어 도 6에 도시한 면(F6))을 나타내고 있다. 또한, 도 3에 도시한 수지층(L1)의 단면도는 설명을 간략하게 하기 위해서 개략을 도시한 것이고, 실제의 수지층(L1)보다도 도면 중에 있어서의 세로 방향을 확장하여 그리고 있다.
홈(C)은 도포 등에 의해 기재(L0) 상에 최초로 형성된 수지층의 표면을 따라 절삭 공구의 칼끝을 이동시켜 형성된다. 홈(C)의 폭(w)은 홈(C)이 연장되는 방향에 직교하는 단면에 있어서의 홈(C)의 폭이고, 상기 단면에서 홈(C)의 양단부를 연결한 선분의 길이이다. 홈(C)의 간격(p)은 인접하는 2개의 홈(C)끼리의 간격이고, 홈(C)이 연장되는 방향에 직교하는 단면에서 이들 홈(C)의 중심끼리를 연결한 선분의 길이이다. 산부(B)의 폭(a)은 홈(C)이 연장되는 방향에 직교하는 단면에 있어서 그 홈(C)과, 그 홈(C)의 옆에 형성된 홈(C)의 사이에서 절삭되어 있지 않은 부분의 길이이다.
홈(C)의 폭(w)은 홈(C)의 간격(p)과 동일하거나 간격(p)보다도 작다(w≤p). 도 3의 (a)에 도시한 예에 있어서 홈(C)의 폭(w)은 홈(C)끼리의 간격(p)과 동일하다. 이 경우, 수지층의 원래의 표면은 깎여서 없어졌거나 인접하는 홈(C)끼리의 사이에 형성되는 산부(B)의 선단만으로 되어 있다. 이 선단이 뾰족하고, 고정 스크롤 부재(5)와 접촉하는 면적이 작아지기 때문에, 스크롤 부재끼리의 마찰 저항이 저하된다. 또한, 고정 스크롤 부재(5)와 접촉하는 산부(B)는 선단이 뾰족하기 때문에 탄성 변형을 일으키기 쉽고, 탄성 변형된 산부(B)와 고정 스크롤 부재(5)의 사이에 유막이 형성되기 쉽기 때문에 접촉 부분의 시일성이 향상된다. 도 3의 (b)에 도시한 예에 있어서 홈(C)의 폭(w)은 홈(C)끼리의 간격(p)보다도 작다. 산부(B)는 홈(C)끼리의 사이에서 폭(a)의 평탄한 선단을 갖는다. 이 경우, 산부(B)는 가공에 의해 형성하여도 되고, 마모에 의해 형성되어도 된다. 산부(B)는 수지층 형성시의 표층으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 폭(a)은 폭(w)보다도 작은(a＜w) 것이 바람직하다. 폭(a)을 폭(w)보다 작게 함으로써, 고정 스크롤 부재(5)와 접촉하여 탄성 변형된 산부(B)에 의해 홈(C)이 완전히 묻히는 경우가 없다. 즉, 산부(B)가 홈(C)을 향하여 탄성 변형되었다 하더라도 홈(C)이 오일 등의 윤활제를 보유하기 때문에 스크롤 압축기(1)의 시일성 및 내마모성은 향상된다.
절삭 공구의 칼끝의 궤적은 직선 형상이어도 되고, 임의의 축을 중심으로 한 원호 형상이어도 되고, 축을 중심으로 한 나선형이어도 된다. 또한, 나선형으로 홈(C)을 형성하는 경우에는 어느 하나의 축을 중심으로 전술한 절삭 공구를 회전시키면서 그 축으로부터 거리를 벌려 가면 된다. 또한, 전술한 간격(p)은 예를 들어 0.1 내지 0.15mm이다.
또한, 홈(C)의 깊이(d)는 인접하는 홈(C)끼리의 간격(p)보다도 작은(d＜p) 것이 바람직하다. 이 경우, 인접하는 홈(C)끼리의 사이에 형성되는 산부(B)는 홈(C)의 깊이(d)에 상당하는 높이보다도 간격(p)에 상당하는 아래쪽 부분의 폭 쪽이 길어지기 때문에, 도 3에 있어서의 가로 방향의 힘에 대하여 비교적 단단한 형상이 된다. 깊이(d)는 예를 들어 1 내지 20㎛이다.
그리고, 수지층(L1)을 기재(L0) 상에 형성하고, 그 수지층(L1)의 표면에 홈(C)을 형성하기 때문에, 가동 스크롤 부재(4)는 시일재를 보유할 필요가 없고, 시일재를 보유하기 위한 보유부를 설치할 필요가 없다.
2. 실시예
이상이 실시 형태의 설명이지만, 이 실시 형태의 내용은 이하와 같이 변형할 수 있다. 또한, 이하의 변형예를 조합하여도 된다.
2-1. 수지층을 형성하는 부재
전술한 실시 형태에 있어서 표면에 홈(C)을 형성한 수지층(L1)은 가동 스크롤 부재(4)에 형성되었지만, 고정 스크롤 부재(5)에 형성되어도 된다. 요컨대 수지층(L1)은 경판과, 그 경판으로부터 다른 스크롤 부재를 향하여 설치된 소용돌이 모양의 블레이드를 갖는 기재 상에 형성되면 된다. 단, 가동 스크롤 부재(4)와 고정 스크롤 부재(5)가 접촉하는 접촉면에 있어서 양쪽에 각각 홈(C)을 형성한 수지층(L1)이 형성되는 것이 아니라, 어느 한쪽에 형성되는 것이 바람직하다. 특히 각 스크롤 부재의 접촉면 중 한쪽의 접촉면에 홈(C)을 형성한 수지층(L1)을 형성하고 있는 경우에는 다른 쪽 접촉면에는 수지층(L1)을 형성하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 홈(C)은 접촉면의 모두에 형성될 필요는 없고, 적어도 일부에 형성되어 있으면 된다.
2-2. 스크롤 부재가 적용되는 유체 기계, 장치
전술한 실시 형태에 있어서 스크롤 압축기(1)는 자동차용 공조기에 적용되어 있었지만, 예를 들어 철도용, 주택용, 건물용 등, 자동차용 이외의 공조기에 적용되어도 된다. 또한, 스크롤 압축기(1)는 냉동기, 냉장 장치 등에 적용되어도 되고, 수온 조절, 항온조, 항습조, 도장 설비, 분체 수송 장치, 식품 가공 장치, 공기 분리 장치 등 각종 장치에 이용되어도 된다.
또한, 전술한 실시 형태에 있어서 가동 스크롤 부재(4)는 스크롤 압축기(1)에 적용되어 있었지만, 송풍기, 팽창기, 슈퍼차저, 발전기 등, 각종 스크롤식 유체 기계에 적용되어도 된다. 예를 들어 팽창기에 적용하는 경우, 가동 스크롤 부재(4)를 고정 스크롤 부재(5)에 대하여 전술한 공전 방향과 반대 방향으로 공전시키면 된다. 이에 의해 가스는 전술한 유입 방향과는 반대 방향으로 이들 스크롤 부재에 의해 둘러싸이는 공간에 유입하여 팽창해서 배출된다. 요컨대 스크롤 부재는 서로 맞물려 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 공전시킴으로써, 함께 형성하는 공간의 용적을 증감시키는 부재이면 된다.
2-3. 홈의 형성 수단
전술한 실시 형태에 있어서 홈(C)은 수지층이 표면을 따라 절삭 공구의 칼끝을 이동시키고, 그 수지층을 깎아냄으로써 형성되어 있었지만, 홈(C)의 형성 수단은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 홈(C)은 에칭이나 롤러 등에 의해 형성되어도 된다. 또한, 입체 인쇄 등에 의해 기재(L0)나 수지층(L1)의 평면 상에 복수의 산부(B)를 형성시킴으로써 인접하는 산부(B)에 끼워진 홈(C)이 형성되어도 된다.
2-4. 인접하는 2면에 형성되는 홈
전술한 실시 형태에 있어서 수지층(L1)은 가동 스크롤 부재(4) 중 단부면(40b)에 형성되어 있었지만, 복수의 접촉면에 형성되어도 된다. 예를 들어 수지층(L1)은 단부면(40b)과 내측면(41b)에 각각 형성되어 있어도 된다.
도 4는 가동 스크롤 부재(4)의 인접하는 2면에 형성되는 홈(C)을 도시한 사시도이다. 단부면(40b) 및 내측면(41b)은 능선을 통하여 서로 인접한다. 단부면(40b)과 내측면(41b)에는 각각 수지층(L1)이 형성되고, 이들 수지층(L1)의 표면에는 각각 홈(C)이 형성된다. 단부면(40b)에 형성된 홈(C)과 내측면(41b)에 형성된 홈(C)은 단부면(40b)과 내측면(41b)의 사이의 능선에서 서로 연결되도록 형성된다. 이에 의해 단부면(40b) 및 내측면(41b)의 어느 하나가 고정 스크롤 부재(5)의 면에 밀착되었다 하더라도 밀착된 면에 형성된 홈(C)은 다른 면에 형성된 홈(C)과 연결되어 있기 때문에, 예를 들어 오일 등의 윤활제를 접촉면의 홈(C)에 보유시키기 쉽다.
또한, 단부면(40b)에 형성된 홈(C)과 내측면(41b)에 형성된 홈(C)은 가공 방법이 상이하여도 된다. 이 경우에 있어서 단부면(40b)의 홈(C) 및 내측면(41b)의 홈(C)은 폭, 간격 및 깊이 중 적어도 1개가 상이하여도 된다. 즉, 단부면(40b)의 홈(C)과 내측면(41b)의 홈(C)은 모두가 1대1로 연결되어 있지 않아도 되고, 복수의 홈(C) 중 일부가 연결되어 있으면 된다.
2-5. 홈이 형성되는 방향
전술한 실시 형태에 있어서 홈(C)이 형성되는 방향에 대하여 언급하고 있지 않지만, 홈(C)이 형성되는 방향은 블레이드(4b)를 따른 방향과 상이한 방향인 것이 바람직하다. 구체적으로 홈(C)은 블레이드(4b)의 단부면(40b)을 형성하는 능선을 가로지르는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 가동 스크롤 부재(4)에 있어서 홈(C)이 형성되는 방향을 설명하기 위한 도면이다. 축(O1)은 경판(4a)의 중심이고, 또한 블레이드(4b)와 블레이드(5b)의 접점이다. 블레이드(4b) 및 블레이드(5b)는 모두 축(O1)을 중심으로 하는 원에 의해 규정되는 인벌류트 곡선을 중심으로 형성되어 있다. 블레이드(4b)의 단부면(40b)에는 도 3에 도시한 수지층(L1)이 형성되어 있고, 그 표면에는 복수의 홈(C)이 형성된다. 홈(C)은 축(O1)을 중심으로 절삭 공구를 회전시켜 형성된다. 또한, 복수의 홈(C)은 작도의 사정에 따라 도 5에 있어서 불규칙한 간격으로 그려져 있지만, 실제로는 등간격이면서 빈틈없이 수지층(L1)의 단부면(40b)에 형성되어 있다.
도 5에 도시한 예에서 복수의 홈(C)은 축(O1)을 중심으로 한 동심원상으로 형성된다. 이에 의해 홈(C)은 블레이드(4b)를 따른 방향 이외의 방향을 따라 형성된다. 즉, 홈(C)은 블레이드(4b)를 따른 방향과 교차하는 어느 하나의 방향, 즉 블레이드(4b)의 능선을 가로지르는 방향을 따라 형성되기 때문에, 단부면(40b)이 고정 스크롤 부재(5)에 접촉하였을 때에도 단부면(40b)의 홈(C)에는 다른 면의 홈(C)을 통하여 오일 등의 윤활제가 전술한 능선을 넘어 유입하기 쉽다. 그리고, 단부면(40b)에 형성된 홈(C)이 오일 등의 윤활제를 보유한 상태에서 고정 스크롤 부재(5)에 접촉하기 때문에 시일성 및 내마모성이 향상된다.
또한, 복수의 홈(C)은 축(01) 이외의 축을 중심으로 하여 형성되어도 된다. 도 6은 경판(4a)의 중심인 축(O1)과 상이한 축(O2)을 중심으로 절삭 공구를 회전시켜 형성된 홈(C)을 도시한 도면이다. 도 6에 있어서도 복수의 홈(C)은 실제로는 등간격이면서 빈틈없이 수지층(L1)의 단부면(40b)에 형성되어 있다. 이와 같이 축(O1)과 상이한 축(O2)을 중심으로 홈(C)이 형성되어도 홈(C)이 도 6에 도시한 화살표(D6) 방향처럼 블레이드(4b)를 따른 방향이 아니라 이 방향과 상이한 방향(예를 들어 도 6에 도시한 화살표(D6) 방향)으로 형성되어 있으면 되고, 블레이드(4b)의 능선을 가로지르는 방향으로 형성되어 있으면 된다.
또한, 전술한 도 5 및 도 6에서 도시한 홈(C)은 서로 등간격이면서 빈틈 없이 수지층(L1)의 단부면(40b)에 형성되어 있었지만, 홈(C)끼리의 간격은 동일하지 않아도 되고, 인접하는 홈(C)끼리에 빈틈이 있어도 된다. 또한, 홈(C)은 축(O1)이나 축(O2)을 중심으로 하여 전술한 바와 같이 소용돌이 모양으로 형성되어도 된다.
1 : 스크롤 압축기 10 : 리드 밸브
2 : 하우징 3 : 회전축
3a : 소경부 3b : 대경부
3c : 크랭크 핀 4 : 가동 스크롤 부재
40a : 저면 40b : 단부면
41b : 내측면 42b : 외측면
4a : 경판 4b : 블레이드
4c : 보스 5 : 고정 스크롤 부재
5a : 경판 5b : 블레이드
5c : 구멍 6 : 제1 베어링
7 : 편심 부시 7a : 내주면부
7b : 외주면부 8 : 제2 베어링
B : 산부 C : 홈
L0 : 기개 L1 : 수지층
O1 : 축 O2 : 축
S : 원래의 표면 S1 : 압축실
S2 : 배출실

Claims (7)

  1. 경판, 및 상기 경판으로부터 다른 스크롤 부재를 향하여 설치된 소용돌이 모양의 블레이드를 갖는 기재와,
    상기 기재 상에 형성된 수지층과,
    상기 수지층의 표면에 형성된 복수의 홈을 갖는 스크롤 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈의 폭은 상기 복수의 홈 중 인접하는 홈끼리의 간격과 동일하거나 상기 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 스크롤 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 홈은 상기 블레이드를 따른 방향 이외의 방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈은 나선형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈의 깊이는 상기 복수의 홈 중 인접하는 홈끼리의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 스크롤 부재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈은 당해 홈이 형성된 면과 인접하는 다른 면에 형성된 다른 홈과 연결되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 부재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 스크롤 부재와,
    상기 스크롤 부재와 맞물려 상대적으로 회전함으로써 당해 스크롤 부재와 함께 형성하는 공간의 용적을 증감시키는 다른 스크롤 부재를 갖는 스크롤식 유체 기계.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6225045B2 (ja) * 2014-02-21 2017-11-01 大豊工業株式会社 ロータおよびロータリー型流体機械
DE102015119188A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Trane International Inc. Spitzendichtung
US11976655B2 (en) * 2016-05-27 2024-05-07 Copeland Climate Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Scroll compressor
US11255325B2 (en) 2019-11-04 2022-02-22 Lennox Industries Inc. Compressor for high efficiency heat pump system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0336271B2 (ko) * 1984-03-05 1991-05-30 Matsushita Electric Works Ltd
KR960000192A (ko) * 1994-06-29 1996-01-25 성재갑 자외선 차단제가 처리된 화장료용 안료와 그 제조방법
JPH0849673A (ja) * 1994-08-03 1996-02-20 Daikin Ind Ltd スクロール型流体機械
JPH0953584A (ja) * 1995-08-18 1997-02-25 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JP2002364560A (ja) 2001-05-31 2002-12-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロール圧縮機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5891388A (ja) * 1981-11-24 1983-05-31 Mitsubishi Electric Corp スクロ−ル流体機械
JPS6251783A (ja) * 1985-08-30 1987-03-06 Hitachi Ltd スクロ−ル圧縮機
DE3711986A1 (de) * 1986-04-11 1987-10-15 Hitachi Ltd Kompressor in spiralbauweise und verfahren zu seiner herstellung
US5035589A (en) * 1990-01-16 1991-07-30 Carrier Corporation Method and apparatus for reducing scroll compressor tip leakage
JP3036271B2 (ja) 1992-12-03 2000-04-24 株式会社豊田自動織機製作所 スクロール型圧縮機
JP3457519B2 (ja) * 1997-09-19 2003-10-20 株式会社日立産機システム オイルフリースクロール圧縮機およびその製造方法
JP2001342979A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Denso Corp スクロール型圧縮機およびそのスクロール部材の製造方法
US6921205B2 (en) 2001-03-16 2005-07-26 Taiho Kogyo Co., Ltd. Sliding material
JP4618478B2 (ja) * 2001-08-01 2011-01-26 株式会社豊田自動織機 スクロール型圧縮機
US6604923B2 (en) * 2001-09-28 2003-08-12 Intel Corporation End seal features for scroll compressors
JP2007146756A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Hitachi Ltd スクロール式流体機械
JP5001018B2 (ja) 2007-01-31 2012-08-15 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械
JP5298838B2 (ja) 2008-12-25 2013-09-25 大豊工業株式会社 斜板とその製造方法
JP2012062763A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Taiho Kogyo Co Ltd ロータリ型圧縮機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0336271B2 (ko) * 1984-03-05 1991-05-30 Matsushita Electric Works Ltd
KR960000192A (ko) * 1994-06-29 1996-01-25 성재갑 자외선 차단제가 처리된 화장료용 안료와 그 제조방법
JPH0849673A (ja) * 1994-08-03 1996-02-20 Daikin Ind Ltd スクロール型流体機械
JPH0953584A (ja) * 1995-08-18 1997-02-25 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JP2002364560A (ja) 2001-05-31 2002-12-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロール圧縮機

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JP2015068208A (ja) 2015-04-13
EP3051135B1 (en) 2018-11-14
EP3051135A4 (en) 2017-08-02

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