KR20180024037A - 고압측 축 씰 압축기와 씰 어셈블리 리테이너 - Google Patents

고압측 축 씰 압축기와 씰 어셈블리 리테이너 Download PDF

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KR20180024037A KR1020187005832A KR20187005832A KR20180024037A KR 20180024037 A KR20180024037 A KR 20180024037A KR 1020187005832 A KR1020187005832 A KR 1020187005832A KR 20187005832 A KR20187005832 A KR 20187005832A KR 20180024037 A KR20180024037 A KR 20180024037A
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키릴 엠. 이그나티에브
제프리 엘. 베르닝
로버트 씨. 스토버
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에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드
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Abstract

비선회 스크롤, 선회 스크롤, 구동 샤프트, 베어링 하우징, 환형 씰을 포함하는 압축기가 제공된다. 상기 비선회 스크롤은 제1 나선형 랩을 포함할 수 있다. 상기 선회 스크롤은 엔드 플레이트의 제1 측면으로부터 끝나는 제2 나선형 랩을 갖는 엔드플레이트 및 엔드 플레이트의 제2 측면으로부터 연장하는 환형 허브를 포함할 수 있다. 제1 나선형 랩과 제2 나선형 랩은 작동 유체가 흡입 압력에서 방출 압력까지 압축되도록 협력한다. 상기 구동 샤프트는 상기 허브 내에 수용되는 크랭크핀을 포함하고, 선회 스크롤을 구동한다. 상기 베어링 하우징은 구동 샤프트를 회전 가능하도록 지지하고, 선회 스크롤을 비 선회 스크롤을 향해 축 방향으로 바이어스(bias) 하는 작동 유체를 포함하는 바이어싱 챔버를 형성할 수 있다. 상기 환형 씰은 상기 허브의 직경 표면과 결합할 수 있고, 상기 베어링 하우징과 결합할 수 있으며, 그로 인해 바이어싱 챔버를 형성할 수 있다.

Description

고압측 축 씰 압축기와 씰 어셈블리 리테이너
본 출원은 2016년 7월 28일 출원된 미국 가출원 No. 15/222,361 및 2015년 8월 4일 출원된 미국 가출원 No. 62/200,702의 우선권을 주장한다. 전술한 가출원 문헌 각각의 전체 개시 내용은 본원에 참조로 통합된다.
본 개시는 고압측 축 씰 압축기와 씰 어셈블리 리테이너에 관한 것이다.
여기서는 본 개시에 관련한 배경 정보를 제공하는 것으로써, 이는 반드시 선행 기술을 지칭하는 것은 아니다.
예를 들어 열 펌프 시스템, 냉동 시스템 또는 공기 조절 시스템과 같은 기후 제어 시스템은 외측 열 교환기, 내측 열 교환기, 상기 외측 및 상기 내측 열 교환기 사이에 배치된 팽창 장치, 상기 외측 및 상기 내측 열 교환기 사이에서 작동 유체(예를 들면 냉매 또는 이산화탄소)를 순환시키는 하나 이상의 압축기를 구비하는 유체 회로를 포함할 수 있다. 하나 이상의 압축기가 설치된 공기 조화 시스템이 필요 시 냉각 및/또는 가열 효과를 효과적 및 효율적으로 제공할 수 있도록 보장하기 위해 하나 이상의 압축기가 효율적이면서 신뢰할만하게 구동하는 것이 바람직하다.
본 발명은 압축기를 제공한다.
본 섹션은 본 발명의 일반적인 개요를 제공하며, 전체 범위 또는 모든 특징의 종합적인 개시는 아니다.
일 형태에서, 본 발명은 비선회 스크롤, 선회 스크롤, 구동 샤프트, 베어링 하우징, 제1 환형 씰을 포함하는 압축기를 제공한다. 비선회 스크롤은 제1 나선형 랩을 포함할 수 있다. 선회 스크롤은 엔드 플레이트와 환형 허브를 포함할 수 있다. 상기 엔드 플레이트는 엔드 플레이트의 제1 측면으로부터 끝나는 제2 나선형 랩을 포함할 수 있고, 상기 환형 허브는 상기 엔드 플레이트의 제2 측면으로부터 연장할 수 있다. 제1 나선형 랩과 제2 나선형 랩은 흡입 압력에서 방출 압력으로 작동 유체가 압축되도록 협력한다. 구동 샤프트는 허브 내에 수용되는 크랭크 핀을 포함하고, 선회 스크롤을 비선회 스크롤에 대해 선회 경로로 구동한다. 베어링 하우징은 구동 샤프트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 선회 스크롤을 축 방향에서 상기 비선회 스크롤을 향하여 바이어스 하는 작동 유체를 함유하는 바이어싱 챔버를 형성할 수 있다. 제1 환형 씰은 상기 허브의 직경 표면(예를 들면 원통형 표면)과 맞물릴 수 있고, 베어링 하우징과 맞물려서 바이어싱 챔버를 형성할 수 있다.
일부 구성에서, 바이어싱 챔버 내에 배치된 작동 유체는 흡입 압력과 방출 압력 사이의 중간 압력일 수 있다. 제1 환형 씰은 제1 환형 씰에 대해 반경 방향 내측 공간에 배치된 방출 압력 작동 유체로부터 상기 중간 압력의 작동 유체를 분리할 수 있다.
일부 구성에서, 제1 환형 씰은 제2 환형 씰이 배치되는 환형 공간(예를 들어, 환형 홈 또는 리세스)을 형성한다. 제2 환형 씰은 밀봉 식으로 상기 제1 환형 씰 및 상기 허브와 맞물릴 수 있다.
일부 구성에서, 제2 환형 씰은 상기 허브의 직경 표면과 밀봉식 결합할 수 있다.
일부 구성에서, 제2 환형 씰은 상기 허브의 축 방향 단부 표면과 밀봉식 결합할 수 있다.
일부 구성에서, 제1 환형 씰의 축 방향 연장 부분은 상기 허브 내에 형성된 환형 홈 내에 수용되는 반경 방향 내측으로 연장하는 돌출부를 포함한다.
일부 구성에서, 압축기는, 제1 환형 씰의 환형 공간 내부에 배치되고 제2 환형 씰을 바이어스하여 축 방향 단부 표면과 맞물리도록 하는 스프링을 포함한다.
일부 구성에서, 압축기는 엔드 플레이트와 제1 환형 씰 사이에 배치되는 스탑 링을 포함한다. 상기 스탑 링은 허브 주변으로 연장하며, 상기 허브에 형성된 환형 레지에 당접(abut)할 수 있다.
일부 구성에서, 압축기는, 제1 환형 씰과 스탑 링 사이에 배치되며 제1 환형 씰과 스탑 링을 축 방향으로 서로 멀어지도록 바이어스하는 스프링을 포함한다.
일부 구성에서, 압축기는 제1 환형 씰의 적어도 일부에 대해 반경 방향 내측에 배치되는 제2 환형 씰을 포함한다. 제2 환형 씰은 허브 및 제1 환형 씰과 밀봉식 결합할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 압축기는 상기 허브 둘레로 연장되고, 상기 허브와 협력하여 그 사이에 반경 방향으로 배치되는 환형 캐비티를 형성하는 씰 리테이너를 포함할 수 있다. 상기 스탑 링, 상기 스프링과 제1 환형 씰의 일부분은 환형 캐비티 내부에 배치될 수 있다.
일부 구성에서, 상기 씰 리테이너는 축 방향으로 상기 허브를 따라 미끄러질 수 있고, 제1 환형 씰의 반경 방향 외측으로 연장하는 립과 스냅 식 체결되는 반경 방향 내측으로 연장하는 립을 갖는 축 방향 단부를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 제1 환형 씰과 제2 환형 씰, 상기 스프링, 상기 스탑 링, 상기 씰 리테이너는 선회 스크롤의 허브의 외부 직경 표면 주위로 연장될 수 있다.
일부 구성에서, 제1 환형 씰, 제2 환형 씰, 상기 스프링, 상기 스탑 링은 씰 리테이너 내부에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.
일부 구성에서, 제2 환형 씰은 상기 허브의 다른 환형 레지에 밀봉식 결합할 수 있다.
일부 구성에서, 제2 환형 씰은 일반적으로 방출 압력 작동 유체에 노출되는 U-자형 단면을 포함하며, 상기 작동 유체는 상기 제1 환형 씰과 상기 허브에 대해 상기 제2 환형 씰을 밀봉하도록 상기 U-자형 단면을 펼치도록 할 수 있다.
일부 구성에서, 비선회 스크롤은 제1 환형 씰에 대해 반경 방향 외측에 배치된 위치(예를 들어, 비선회 스크롤 및 베어링 하우징과 밀봉 식으로 결합하는 환형 씰)에서 베어링 하우징과 밀봉 식으로 맞물림으로써, 바이어싱 챔버는 제1 환형 씰과 상기 위치 사이에서 반경 방향으로 배치된다.
일부 구성에서, 바이어싱 챔버 내에 배치된 상기 작동 유체는 흡입 압력과 방출 압력 사이의 중간 압력에 있다. 제1 환형 씰은 중간 압력 작동 유체를 제1 환형 씰에 대해 반경 방향 내측 공간에 배치된 방출-압력 작동 유체로부터 분리할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 허브의 직경 표면은 외부 직경 표면일 수 있다. (예를 들면 외부 원통형 표면)
일부 구성에서, 상기 허브의 직경 표면은 내부의 직경 표면일 수 있다(예를 들면 내부 원통형 표면).
일부 구성에서, 압축기는 상기 허브로부터 수용되며 내부 직경 표면과 결합하는 베어링을 포함할 수 있다. 상기 베어링은 크랭크핀을 둘러 쌀 수 있다.
일부 구성에서, 제1 환형 씰은 축 방향 연장 부분과, 축 방향 연장 부분으로부터 반경 방향 외측으로 연장하는 반경 방향 연장 부분을 포함한다. 상기 축 방향 연장 부분은 주변으로 연장될 수 있으며, 상기 허브의 내부 직경 표면과 맞물릴 수 있다. 반경 방향 연장 부분은 상기 베어링 하우징과 결합하는 축 방향 연장 돌출부를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 상기 압축기는 방출 압력 챔버를 형성하고 방출 압력에서 압축된 작동 유체를 수용하는 쉘을 포함할 수 있다. 구동 샤프트와 베어링 하우징은 상기 방출 압력 챔버 내에 배치될 수 있다. 상기 바이어싱 챔버는 방출 압력과 흡입 압력 사이의 중간 압력에서 작동 유체를 수용할 수 있다. 제1 환형 씰은 상기 바이어싱 챔버로부터 방출 압력 챔버를 유체적으로 분리할 수 있다.
다른 형태에서, 본 발명에 따르면 쉘, 선회 및 비선회 스크롤, 구동 샤프트, 베어링 하우징, 제1 환형 씰을 포함하는 고압 압축기가 제공된다. 상기 쉘은 방출 압력 작동 유체를 포함하는 챔버를 형성할 수 있다. 상기 비선회 스크롤은 상기 챔버 내에 배치되며, 제1 나선형 랩을 포함할 수 있다. 상기 선회 스크롤은 챔버 내에 배치되며, 엔드 플레이트의 제1 측면으로부터 끝나는 제2 나선형 랩을 갖는 엔드 플레이트와, 엔드 플레이트의 제2 측면으로부터 연장하는 환형 허브를 포함한다. 제1 나선형 랩 및 제2 나선형 랩은 작동 유체를 흡입 압력으로부터 방출 압력으로 압축되도록 협력한다. 상기 구동 샤프트는 상기 챔버 내에 배치되며, 상기 허브 내에 수용되는 크랭크핀을 포함하며, 비선회 스크롤에 대해 선회 경로로 선회 스크롤을 구동시킨다. 상기 베어링 하우징은 챔버 내에 배치되며 상기 구동 샤프트를 회전 가능하도록 지지한다. 상기 베어링 하우징은 흡입 압력보다 크고 방출 압력보다 낮은 압력에서 중간 압력 작동 유체를 포함하는 바이어싱 챔버를 형성할 수 있다. 상기 중간 압력 작동 유체는 선회 스크롤을 비선회 스크롤을 향해 축 방향으로 바이어스 할 수 있다. 일부 구성에서, 제1 환형 씰은 상기 허브의 직경 표면과 밀봉식 결합할 수 있고, 상기 베어링 하우징과 밀봉식 결합하여 바이어싱 챔버를 형성한다.
본 발명의 추가 적용 분야는 여기에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다. 본 섹션에서 상세한 설명 및 구체적인 실시예들은 단지 설명의 목적일 뿐 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
본원에 설명된 도면은 선택된 실시예들을 예증하기 위한 목적으로만 사용되며 모든 가능한 구현 예를 나타내지 않으며 본 개시의 범위를 한정하는 것을 의도하지 않는다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 씰 어셈블리를 포함하는 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 압축기의 부분 단면도이다.
도 3은 도 1의 압축기의 씰 어셈블리와 선회 스크롤의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 원리에 따른 베어링 하우징의 투시도이다.
도 5는 제1 위치에 있는 씰 어셈블리의 씰 리테이너를 지닌 도 1의 압축기의 부분 단면도이다.
도 6은 제2 위치에 있는 씰 어셈블리의 씰 리테이너를 지닌 도 1의 압축기의 부분 단면도이다.
도 7은 씰 어셈블리의 일부를 나타내는 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 원리에 따른 다른 씰 어셈블리를 가지는 압축기의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 원리에 따른 또 다른 씰 어셈블리를 가지는 압축기의 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 원리에 따른 또 다른 씰 어셈블리를 가지는 압축기의 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명의 원리에 따른 또 다른 씰 어셈블리를 가지는 압축기의 부분 단면도이다.
대응하는 참조 번호는 도면의 여러 도면에서 대응하는 부분을 나타낸다.
실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명된다.
실시예들은 본 개시를 완전하게 당 분야에 통상적 지식을 가진 자에게 그 범위를 전체적으로 전달할 수 있는 방식으로 제공된다. 특정한 세부 수치 정보는 본 개시의 실시예들을 완전하게 제공하기 위해 특정한 컴포넌트, 장치 및 방법의 일 예로 설명될 것이다. 당 분야에 통상적 지식을 가진 자에게는 특정한 세부 정보가 채택될 필요가 없고, 실시예들이 다수의 서로 다른 형태로 실시될 수 있고, 개시의 범위를 한정해서도, 한정하는 것으로 해석될 수도 없음이 분명할 것이다. 일부 실시예들에서, 주지의 공정, 주지의 장치 구조 및 주지의 기술은 상세하게 설명되어 있지 않다.
본원에 사용된 용어는 특정한 실시예를 설명하기 위한 목적으로 사용될 뿐이며 한정적인 의도가 없다. 본원에 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명확하게 다른 방식으로 지칭하지 않는 한 복수 형태도 마찬가지로 포함하는 것으로 의도할 수 있다. "포함하다", "포함하는", "구비하는" 및 "가지는" 용어는 포괄적인 의미로서 설명된 특성, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 컴포넌트가 있다는 것을 나타내나, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 컴포넌트 및/또는 이들의 그룹이 존재하거나 추가되는 경우를 배제하지 않는다. 본원에 설명된 방법 단계, 공정 및 동작은 실행 순서로 특정하게 식별되지 않는 한 논의되거나 도시된 특정한 순서로 반드시 실행할 필요가 있는 것으로 해석되지 않는다. 또한, 부가적이거나 대안적인 단계가 채택될 수 있음도 명확하다.
하나의 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층의 "위에", "~에 체결된", "~에 연결된" 또는 "~에 결합된" 것으로 지칭된 경우, 이는 직접적으로 다른 요소 또는 층의 위에 있거나, 체결되거나, 연결되거나 결합된 것일 수 있거나 개재된 요소 또는 층이 있을 수 있다. 반면, 하나의 요소가 다른 요소 또는 층의 "직접적으로 위에", "~에 직접적으로 체결된", "~에 직접적으로 연결된" 또는 "~에 직접적으로 결합된" 것으로 지칭된 경우, 개재된 요소 또는 층이 없을 수 있다. 요소들 간의 관계를 설명하기 위해 사용된 다른 단어들은 유사한 방식으로 해석되어야 한다(예, "~사이에" vs. "직접적으로 ~사이에", "인접하여" vs. "직접적으로 인접하여" 등). 본원에 사용된 바와 같이 "및/또는" 용어는 열거된 관련 항목들 중 하나 이상의 임의 조합 및 모든 조합을 포함한다.
제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 요소, 컴포넌트, 영역, 층 및/또는 섹션을 설명하기 위해 본원에 사용될 수 있으나, 이러한 요소, 컴포넌트, 영역, 층 및/또는 섹션은 이러한 용어에 의해 한정되지 않아야 한다. 이러한 용어는 하나의 요소, 컴포넌트, 영역, 층 또는 섹션을 다른 영역, 층 또는 섹션으로부터 구별하기 위한 용도로만 사용될 수 있다. "제1", "제2" 및 다른 수치 용어와 같은 용어는 문맥으로 명백하게 지시되지 않는 한 서열 또는 순서를 암시하지 않는다. 그러므로 이하에 논의되는 제1 요소, 컴포넌트, 영역, 층 또는 섹션은 실시예들의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 컴포넌트, 영역, 층 또는 섹션을 지칭할 수 있다.
"내부", "외부", "아래에", "하부", "아래쪽", "상부", "위쪽" 등과 같은 공간 관련 용어는 하나의 요소 또는 특징이 도면에 도시된 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대하여 갖는 관계를 용이하게 설명하기 위해 본원에 사용될 수 있다. 공간 관련 용어는 도면에 표시된 배향에 더하여, 사용 또는 동작 시 장치의 다른 배향을 포괄하는 것으로 의도될 수 있다. 예를 들어, 도면에서 장치가 뒤집어져 있는 경우, 다른 요소 또는 특징의 "하부에" 또는 "아래에"로 설명된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "상부"로 배향된다. 그러므로 "하부에"라는 예시적 용어는 상부와 하부 양쪽 배향을 모두 포함할 수 있다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수 있고(90도 회전 또는 다른 배향으로), 본원에 사용된 공간 관련 설명도 그와 같이 해석될 수 있다.
도 1 - 도 7을 참조하면, 쉘 어셈블리(shell assembly)(12), 제1 베어링 어셈블리(bearing assembly)(14), 제2 베어링 어셈블리(16), 모터 어셈블리(motor assembly )(18), 압축 메커니즘(compression mechanism)(20), 씰 어셈블리(seal assembly)(22)를 포함하는 압축기(compressor)(10)가 제공된다. 쉘 어셈블리(12)는 고압 방출 챔버(high-pressure discharge chamber)(24)를 형성할 수 있고, 원통형 쉘(26), 상단부에 엔드 캡(end cap)(28), 및 하단부에 베이스(base)(30)를 포함할 수 있다. 방출 피팅(discharge fitting)(32)은 엔드 캡(28)에 부착될 수 있고, 방출 챔버(24)와 유체 연통(fluid communication) 상태에 있다. 흡입구 피팅(suction inlet fitting)(34)은 쉘 어셈블리(12)에 부착될 수 있으며, 흡입 도관(suction conduit)(36)에 의해 압축 메커니즘에 유체 연통 되도록 연결될 수 있다.
제1 베어링 어셈블리(14), 제2 베어링 어셈블리(16)는 쉘 어셈블리(12)에 고정될 수 있고, 구동 샤프트(drive shaft)(38)의 각각의 단부를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 제1 베어링 어셈블리(14)는 상부 베어링 어셈블리일 수 있으며, 제1 베어링 하우징(40)과 제1 베어링(42)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 제1 베어링 하우징(40)은 일반적으로 사발 모양의 환형 부재일 수 있다. 제1 베어링 하우징(40)은 단차를 갖는 캐비티(stepped cavity)(44)와 제1 베어링(42)이 수용되고, 구동 샤프트(38)가 연장되어 관통하는 구멍(46)을 형성할 수 있다.
모터 어셈블리(18)는 방출 챔버(discharge chamber)(24) 내에 배치되며 모터 고정자(motor stator)(48)와 회전자(rotor)(50)를 포함할 수 있다. 모터 고정자(48)는 쉘 어셈블리(12)에 대하여 고정될 수 있다. 회전자(50)는 구동 샤프트(38)에 압입(press fit) 될 수 있고, 회전 동력을 구동 샤프트(38)에 전달할 수 있다. 구동 샤프트(38)는 구동 부싱(drive bushing)(54)에 수용된 편심 크랭크 핀(eccentric crank pin)(52)을 포함할 수 있다. 상기 크랭크 핀(52)은 압축 메커니즘(20)을 구동한다.
압축 메커니즘(20)은 방출 챔버(24) 내에 배치되며, 선회 스크롤(orbiting scroll)(56)과 비선회 스크롤(non-orbiting scroll)(58)을 포함할 수 있다. 선회 스크롤(56)은 엔드 플레이트(end plate)(60)를 포함할 수 있으며, 상기 엔드 플레이트(60)는 그로부터 연장하는 나선형 랩(spiral wrap)(62)을 가진다. 일반적으로 원통형의 형상인 허브(hub)(64)는 엔드 플레이트(60)로부터 아래쪽으로 돌출할 수 있다. 상기 허브(64)는 크랭크 핀(52)을 수용할 수 있고, 부싱(54)을 구동한다. 올드햄 커플링(Oldham coupling)(66)은 선회 스크롤(56) 및 제1 베어링 하우징(40)과 결합하여 선회 스크롤(56)의 회전을 막을 수 있다.
비선회 스크롤(58)은 엔드 플레이트(68)과 엔드 플레이트(68)로부터 아래쪽으로 돌출되는 나선형 랩(70)을 포함할 수 있다. 상기 나선형 랩(70)은 선회 스크롤(56)의 나선형 랩(62)과 맞물림 식으로 결합하여 일련의 이동 유체 포켓(moving fluid pockets)을 생성할 수 있다. 상기 나선형 랩(62, 70)에 의해 형성되는 상기 유체 포켓은 압축 메커니즘(20)의 압축 사이클 동안 반경 방향 외측 위치(저압에서)에서 반경 방향 중간 위치(중간 압력에서)를 통해 반경 방향 내측 위치(고압에서)로 이동할 때 부피가 감소할 수 있다. 상기 엔드 플레이트(68)는 반경 방향 내측 위치에서 유체 포켓 중 하나와 연통하는 방출 통로(discharge passage)(72)를 포함할 수 있고, 압축된 작동 유체(고압에서)가 방출 챔버(24) 내로 유동하도록 한다.
비선회 스크롤(58)의 엔드 플레이트(68)는 제1 베어링 하우징(40)의 반경 방향 외측 림(outer rim)(76)과 결합하는 환형 레지(annular ledge)(74)를 포함할 수 있다. 엔드 플레이트(68)의 한 부분은 제1 베어링 하우징(40)의 캐비티(44) 내부에 수용될 수 있다. 환형 씰(78)은 외측 림(76) 및 엔드 플레이트(68)와 결합할 수 있다. 선회 스크롤(56)의 엔드 플레이트(60)는 캐비티(44) 내부에 배치될 수 있다.
씰 어셈블리(22)는 제1 베어링 하우징(40) 및 선회 스크롤(56)의 상기 허브(64)와 밀봉식 결합한다. 이러한 방식으로, 비선회 스크롤(58)과 제1 베어링 하우징(40)은 협력하여 씰 어셈블리(22)와 씰(78) 사이에 반경 방향(radially)으로 배치된 환형 챔버(80)(예를 들면, 바이어싱 챔버)를 형성한다. 상기 선회 스크롤(56)의 엔드 플레이트(60)는 관통하여 연장하는 하나 이상의 통로(82)(도 2에는 하나의 통로만 도시함)를 포함할 수 있다. 중간 압력 작동 유체(intermediate-pressure working fluid)는 하나 이상의 중간 압력 유체 포켓(즉 흡입 압력보다 크고 방출 압력보다 작은 압력에서 작동 유체를 포함하는 나선형 랩(62, 70)에 의해 형성된 압축 포켓)으로부터 하나 이상의 통로(82)를 통해 챔버(80)로 전달될 수 있다. 따라서, 챔버(80)는 선회 스크롤(56)을 비선회 스크롤(58)을 향해 축 방향(즉, 구동 샤프트(38)의 회전축을 따라 또는 평행한 방향)으로 바이어스(bias)하는 중간 압력 작동 유체를 포함할 수 있다.
도 2 - 도 7을 참조하면, 상기 씰 어셈블리(22)는 제1 환형 씰(annular seal)(84), 제2 환형 씰(86), 스프링(spring)(88)(예를 들면 웨이브 링(wave ring)), 스탑 링(stop ring)(90), 씰 리테이너(seal retainer)(92)를 포함할 수 있다. 제1 환형 씰(84)의 적어도 한 부분은 선회 스크롤(56)의 상기 허브(64)의 외부 직경 표면(93)（예를 들면 외부 원통형 표면）의 주변으로 연장될 수 있다. 제1 환형 씰(84)은 환형 리세스(annular recesses)를 형성하는 제1 환형 레지(94), 제2 환형 레지(96)를 가지는 내주면을 포함할 수 있다. 제1 환형 씰(84)의 제1 축방향 단부(first axial end)(98)는 제1 베어링 하우징(40)의 축 방향 대면 표면(axially facing surface)(100)에 밀봉식 접촉할 수 있다. 제1 환형 씰(84)의 제2 축방향 단부(102)는 반경 방향 외측으로 연장하는 림(rim)(104)을 포함할 수 있다. 제2 축방향 단부(102)는, 스프링(88)이 바이어스 하여 제1 환형 씰(84)이 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100)에 결합하도록 스프링(88)에 당접(abut)할 수 있다. 상기 제1 환형 레지(94)와 상기 허브(64)에 형성된 환형 레지(106)(도 2 및 도 7)는 협력하여 제2 환형 씰(86)이 배치되는 환형 공간을 형성할 수 있다. 제2 환형 레지(96)는 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100)과 허브(64)의 축 방향 대면 표면(110) 사이에서 연장할 수 있는 반경 방향 내측으로 연장하는 돌출부(protrusion)(108)를 형성할 수 있다. 돌출부(108)는 제2 환형 레지(96)와 표면(110) 사이에 간격(clearance)을 제공하여 크기나 위치가 조절될 수 있으며, 압축기(10)의 용량을 언로딩 또는 조절하도록 선회 스크롤(56)이 비선회 스크롤(58)로부터 축 방향으로 선택적으로 분리(즉, 선회 스크롤(56)이 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100)을 향해 축 방향으로 이동할 수 있도록 허용)되도록 한다.
도 7에 도시된 것처럼, 제2 환형 씰(86)은 일반적으로 U자형 단면을 형성하는 내부 립(lip)(112) 및 외부 립(114)을 포함할 수 있다. 립(112, 114) 사이의 개구부(opening)(115)는 제1 환형 씰(84)의 제1 레지(94)와 마주할 수 있다. 제1 환형 씰(84) 및 허브(64) 각각의 인접한 표면(120, 122) 사이의 갭(118)은 방출 챔버(24)에서의 고압 작동 유체가 개구부(115) 내로 흐를 수 있게 하여, 립(112, 114)을 서로 이격시키고 립(112, 114)을 바이어스 하여 제1 환형 씰(84) 및 허브(64)와 밀봉 접촉시킨다. 추가적으로 혹은 대안적으로, 바이어싱 부재(116)(예를 들면 엘라스토머 O-ring, 금속 원형 스프링 등)는 개구부(115) 내에 배치될 수 있다. 바이어싱 부재(116)는 1 환형 씰(84) 및 허브(64)와 밀봉 접촉하도록 립(112, 114)을 바이어스 할 수 있다.
스탑 링(90)은 허브(64) 내의 환형 홈(annular groove)(124) 내에 수용될 수 있다. 상기 환형 홈(124)는 스탑 링(90)과 맞닿을 수 있는 환형 레지(125)(도 5)에 의해 형성될 수 있다. 스프링(88)은 상술한 바와 같이 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100) 쪽으로 제1 환형 씰을 바이어스 하기 위해 스탑 링(90) 및 제1 환형 씰(84)과 접촉할 수 있다.
씰 리테이너(92)는 환형 이음 고리(annular collar)일 수 있고, 상기 환형 이음 고리는 축 방향으로 연장하는 부분(axially extending portion)(126), 상기 부분(126)의 한쪽 끝에서 연장하는 제1 반경 방향 내향 연장 부분(first radially inwardly extending portion)(128), 상기 부분(126)의 다른 끝쪽에서 연장하는 제2 반경 방향 내향 연장 부분(second radially inwardly extending portion)(130)을 포함한다. 제1 반경 방향 내향 연장 부분(128)은 제1 반경 방향 내향 연장 부분(128)이 스탑 링(90)과 맞닿을 수 있도록 스탑 링(90)의 외부 직경보다 작은 내부 직경을 가질 수 있다. 제2 반경 방향 내향 연장 부분(130)은 제2 반경 방향 내향 연장 부분(130)이 림(104)과 접할 수 있도록 제1 환형 씰(84)의 림(104)의 외부 직경보다 작은 내부 직경을 가질 수 있다. 제2 반경 방향 내향 연장 부분(130)의 내부 직경은 스탑 링(90)의 외부 직경보다 클 수 있다.
씰 리테이너(92)는 압축기(10)의 조립 중에 허브(64)에 대해 제1 환형 씰(84), 제2 환형 씰(86), 스프링(88), 스탑 링(90)을 제 위치에 유지할 수 있다. 즉, 씰 리테이너(92)는 선회 스크롤(56)이 제1 베어링 하우징(40) 내부에 설치되기 전에 허브(64)로부터 씰(84, 86) 및 스프링(88)이 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 도 5에 도시된 것처럼, 씰 리테이너(92)는 허브(64)를 따라 축 방향으로 미끄러져서 스탑 링(90), 스프링(88), 제1 씰 및 제2 씰(84, 86)을 허브(64)에 조립하는 것을 용이하게 한다. 도 3에 도시된 것처럼, 씰 리테이너(92)의 축 방향 연장 부분(126)은 제2 반경 방향 내향 연장 부분(130)이 제1 반경 방향 내향 연장 부분 (128)에 대해 반경 방향으로 탄성적으로 구부러지도록 하는 다수의 슬롯(132)을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 씰 리테이너(92)는 아래로 미끄러져서 제1 환형 씰(84)의 림(104)과 맞물리도록 스냅(snap)식 결합되어, 도 6과 같이 허브(64)에 대한 씰 어셈블리(22)의 조립을 완료한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 씰 어셈블리(22)가 허브(64)에 설치되면, 씰 어셈블리(22)는 씰(78), 비선회 스크롤(58), 제1 베어링 하우징(40)과 협력하여 환형의 중간 압력 바이어싱 챔버(80)를 형성한다. 즉, 중간 압력 바이어싱 챔버(80)는 비선회 스크롤(58)의 엔드 플레이트(68)와 제1 베어링 하우징(40)의 축 방향 대면 표면(100,101)의 사이의 축 방향으로 배치되고, 중간 압력 바이어싱 챔버(80)는 씰 어셈블리(22)와 씰(78)의 사이에 반경 방향으로(radially) 배치된다. 씰 어셈블리(22)는 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100)과 허브(64)의 외부 둘레에 대해 밀봉함으로써 챔버(80) 내의 중간 압력 작동 유체를 구동 샤프트(38)의 주위와 상기 허브(64)의 내부에 배치된 고압 작동 유체로부터 분리한다. 제1 환형 씰(84)의 제1 축방향 단부(98)과 표면(100) 사이의 계면은 씰 어셈블리(22)와 제1 베어링 하우징(40)의 밀봉 관계를 유지하면서 선회 스크롤(56)이 여전히 제1 베어링 하우징(40)에 대해 선회하도록 허용한다.
도 8을 참조하면, 씰 어셈블리(22) 및 선회 스크롤(56) 대신 압축기(10)에 통합 될 수 있는 또 다른 씰 어셈블리(222) 및 선회 스크롤(256)이 제공된다. 씰 어셈블리(22)와 마찬가지로, 씰 어셈블리(222)는 제1 베어링 하우징(40)에 대해 선회 스크롤(256)의 선회 운동을 하는 동안 선회 스크롤(256)의 허브(264) 및 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100)과 밀봉식 결합하여 방출 챔버(24)로부터 바이어싱 챔버(80)를 밀봉 식으로 분리시킨다. 선회 스크롤(256)은 선회 스크롤(56)과 대체로 유사할 수 있으므로, 유사한 특징은 다시 상세히 설명되지 않을 것이다.
씰 어셈블리(222)는 제1 환형 씰(284) 및 제2 환형 씰(286)을 포함할 수 있다. 제1 환형 씰(284)은 축 방향 연장 부분(288) 및 반경 방향 내측 연장 부분(290)을 포함할 수 있다. 축 방향 연장 부분(288)은 허브(264)의 외부 직경 표면(293) 둘레로 연장되어 결합할 수 있다. 축 방향 연장 부분(288)은 반경 방향 내측으로 연장하는 돌출부(292)를 포함할 수 있고, 허브(264) 내의 표면(293)에 형성된 환형 홈(294) 내로 수용될 수 있다. 돌출부(292)를 홈(294)에 스냅 피팅(snap fitting) 함으로써 허브(264) 상에 씰 어셈블리(222)를 탈착 가능하게 유지할 수 있다.
제1 환형 씰(284)의 반경 방향 내향 연장 부분(290)은 환형 리세스(296) 및 축 방향 연장 돌출부(298)를 포함할 수 있다. 리세스(296)는 제2 환형 씰(286)이 제1 환형 씰(284) 및 허브(264)의 축 방향 단부(310)를 밀봉 식으로 결합하도록 제2 환형 씰(286)을 수용할 수 있다. 또한 제2 환형 씰(286)은 축 방향으로 연장하는 돌출부(298)가 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100)에 밀봉식 결합 되도록 하기 위하여, 선회 스크롤(256)로부터 멀어지도록 제1 환형 씰(284)을 바이어스(bias) 하는 축 방향 스프링 힘을 제공할 수 있다.
도 9를 참조하면, 씰 어셈블리(22) 및 선회 스크롤(56) 대신 압축기(10)에 통합될 수 있는 다른 씰 어셈블리(422) 및 선회 스크롤(456)이 제공된다. 씰 어셈블리(22, 222)와 마찬가지로, 씰 어셈블리(422)는 제1 베어링 하우징(40)에 대해 선회 스크롤(456)이 선회 운동을 하는 동안 선회 스크롤(456)의 허브(464) 및 제1 베어링 하우징(40)의 표면(100)과 밀봉식 결합하여, 방출 챔버(24)로부터 바이어싱 챔버(80)를 밀봉 식으로 분리할 수 있다. 선회 스크롤(456)은 선회 스크롤(56 또는 256)과 대체로 유사할 수 있으므로, 유사한 특징은 다시 상세히 설명되지 않을 것이다.
씰 어셈블리(422)는 제1 환형 씰(484), 제2 환형 씰(486), 스프링(488), 리테이너(490)를 포함할 수 있다. 제1 환형 씰(484)은 제1 환형 씰(284)과 유사할 수 있고 제2 환형 씰(486)과 밀봉식으로 접촉할 수 있다. 제1 환형 씰(484) 내의 환형 홈(496)는 스프링(488), 리테이너(490), 제2 환형 씰(486)을 수용할 수 있다. 제2 환형 씰(486)은 리테이너(490) 내부에 수용될 수 있다. 스프링(488)은 리테이너 (490)와 홈(496)의 하부 축 방향 단부 사이에 배치되어, 제2 환형 씰(486)을 바이어스 하여 허브(464)의 축 방향 단부(510)와 밀봉 결합시킨다.
도 10을 참조하면, 씰 어셈블리(22), 베어링 하우징(40) 및 선회 스크롤 (56) 대신 압축기(10)에 통합될 수 있는 다른 씰 어셈블리(622), 베어링 하우징 (640) 및 선회 스크롤(656)이 제공된다. 씰 어셈블리(22, 222, 422)와 마찬가지로, 씰 어셈블리(622)는 베어링 하우징(640)에 대해 선회 스크롤(656)이 선회 운동을 하는 동안 선회 스크롤(656)의 허브(664) 및 베어링 하우징(640)과 밀봉식 결합하여, 방출 챔버(24)로부터 바이어싱 챔버(734)를 밀봉식 분리할 수 있다. 그러나 씰 어셈블리(22,222,422)와는 달리, 선회 스크롤(656)은 씰 어셈블리(622)에 대해 선회 운동하고 씰 어셈블리(622)는 베어링 하우징(640)에 대해 정지 상태로 남는다. 선회 스크롤(656)은 선회 스크롤(56, 256, 456)과 대체로 유사할 수 있으므로, 유사한 특징은 다시 상세하게 설명되지 않을 것이다. 베어링 하우징(640)은 아래에 기술된 예외 사항을 제외하고 베어링 하우징(40)과 대체로 유사할 수 있다.
씰 어셈블리(622)는 제1 환형 씰(684) 및 제2 환형 씰(686)을 포함할 수 있다. 제1 환형 씰(684)은 축 방향 연장 부분(688) 및 반경 방향 내측 연장 부분(690)을 포함할 수 있다. 축 방향 연장 부분(688)은 베어링 하우징(640)의 표면(700)에 형성된 환형 홈(702) 내로 연장되어 베어링 하우징(640)과 결합한다.
제1 환형 씰(684)의 반경 방향 내측 연장 부분(690)은 환형 리세스(696)와 축 방향 연장 돌출부(698)을 포함할 수 있다. 상기 리세스(696)는 제2 환형 씰(686)이 제1 환형 씰(684) 및 베어링 하우징(640)의 표면(700)의 축 방향 단부를 밀봉 식으로 결합하도록 제2 환형 씰(686)을 수용할 수 있다. 제2 환형 씰(686)은 축 방향으로 연장하는 돌출부(698)가 허브(664)의 축 방향 단부(710)에 밀봉식 결합 되도록 하기 위하여, 제1 베어링 하우징(640)으로부터 멀어지도록 제1 환형 씰(684)을 바이어스(bias) 하는 축 방향 스프링 력을 제공할 수도 있다.
도 11을 참조하면, 씰 어셈블리(22), 베어링 하우징(40) 및 선회 스크롤 (56) 대신 압축기(10)에 통합될 수 있는 또 다른 씰 어셈블리(822), 베어링 하우징(840), 선회 스크롤(856)이 제공된다. 씰 어셈블리(22, 222, 422, 622)와 마찬가지로 씰 어셈블리(822)는 제1 베어링 하우징(840)에 대해 선회 스크롤(856)이 선회 운동을 하는 동안 선회 스크롤(856)의 허브(864) 및 베어링 하우징(840)과 밀봉식 결합하여, 방출 챔버(24)로부터 바이어싱 챔버(934)를 밀봉식 분리할 수 있다. 씰 어셈블리(22, 222, 422)와 마찬가지로, 씰 어셈블리(822)는 베어링 하우징(840)에 대해 선회 스크롤(856)과 선회 운동한다. 선회 스크롤(856)은 선회 스크롤(56, 256, 456, 656)과 유사하거나 동일할 수 있으므로, 유사한 특징은 다시 상세히 설명되지 않을 것이다. 베어링 하우징(840)은 베어링 하우징(40)과 유사하거나 동일할 수 있고, 도 11에 도시되지는 않았으나, 전술한 방식대로 씰(78)을 통해 비선회 스크롤(58)과 밀봉 식으로 결합할 수 있다. 상기 설명한 것처럼, 바이어싱 챔버(934)는 씰 어셈블리(822)와 씰(78)에 의해 형성될 수 있으며, 씰 어셈블리(822)와 씰(78) 사이에 밀봉식 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 선회 스크롤(856)의 엔드 플레이트(860) 내의 통로(882)는 바이어싱 챔버(934)와 중간 압력 유체 포켓 사이의 유체 연통(fluid communication)을 공급할 수 있다.
씰 어셈블리(822)는 제1 환형 씰(884)과 제2 환형 씰(886)을 포함할 수 있다. 제1 환형 씰(884)은 축 방향 연장 부분(888)과 반경 방향 연장 부분(890)을 포함할 수 있다. 축 방향 연장 부분(888)은 선회 스크롤(856)의 허브(864) 내부(즉, 크랭크 핀(52), 부싱(54) 및 베어링(867)이 있는 허브(864)의 캐비티(866) 내부로)로 연장될 수 있고, 허브(864)의 내부 직경 표면(865)(즉 내부 원통형 표면)과 밀봉식 결합(직접적으로 또는 제2 환형 씰(866)을 통해 간접적으로) 할 수 있다. 상기 베어링(867)은 선회 스크롤(856)의 엔드 플레이트(860) 및 제1 환형 씰(884)의 축 방향 연장 부분(888) 사이의 축 방향에 배치될 수 있다. 상기 베어링(867)은 롤링 베어링(rolling element bearing)일 수 있고, 예를 들어 내부 직경 표면(865) 및 부싱(54)과 결합할 수 있다.
제1 환형 씰(884)의 반경 방향 연장 부분(890)은 축 방향 연장 부분(888)의 끝부분으로부터 반경 방향 외측 부분으로 연장될 수 있고, 베어링 하우징(840)의 축 방향 대면 표면(900)과 허브(864)의 축 방향 끝 부분(892) 사이에 축 방향에 배치될 수 있다. 반경 방향 연장 부분(890)은 베어링 하우징(840)의 축 방향 대면 표면(900)과 밀봉식 결합하는 축 방향 연장 돌출부(898)를 포함할 수 있다. 돌출부(898)는 선회 스크롤(856) 및 씰 어셈블리(822)가 베어링 하우징(840)에 대해 선회 운동함에 따라 축 방향 대면 표면(900)을 따라 미끄러질 수 있다.
제2 환형 씰(886)은 허브(864) 내에 수용될 수 있고(캐비티 866 내부), 제2 환형 씰(886)이 내부 직경 표면(865)과 축 방향 연장 부분(888)을 밀봉식 결합하게 하기 위해서, 허브(864)의 내부 직경 표면(865)과 제1 환형 씰(884)의 축 방향 연장 부분(888) 사이에 반경 방향으로 배치될 수 있다. 일부 구성에서, 제2 환형 씰(886)은 제2 환형 씰(86)과 동일하거나 유사할 수 있다. 또는, 제2 환형 씰(886)은 예를 들어 단단하고 둥근 단면을 가진 O-링일 수 있다. 제2 환형 씰(886)은 다른 대체 형상 및 구성을 가질 수 있음을 인정할 수 있다.
위에서 설명한 것처럼, 도 11에 도시된 상기 베어링(867)은 롤링 요소를 갖는 베어링(rolling element bearing)일 수 있고, 따라서, 도 1 - 도 10에 도시된 전형적인 저널 베어링(journal bearing)보다 반경 방향으로 더 넓을 수 있다. 베어링(867)의 더 큰 반경 방향 폭을 수용하기 위해, 허브(864)는 반경 방향으로 더 넓을 필요가 있을 수 있다. 씰 어셈블리(822)의 구성은 이러한 구성(즉, 밀봉식으로 허브(864)의 내부 직경 표면(865)에 맞물리는)에 적합하고, 씰 어셈블리(822)는 허브(864)의 보다 넓은 궤도를 수용하기 위해서 허브(864)와 베어링 하우징(840) 사이에 추가적인 반경 방향 간격을 제공하면서 여전히 베어링 하우징(840)과 허브(864)의 사이에 적절한 밀봉을 제공한다.
압축기(10)는 고압측 압축기인 것으로 위에서 설명되었지만, 씰 어셈블리(22,222,422,622,822) 중 임의의 것이 저압측 압축기 내에 포함될 수 있을 것이다. 일부 구성에서, 압축기(10)는 압축기(10)의 출력을 변화시키기 위해 디지털 변조(즉 축 방향 스크롤 분리) 및/ 또는 증기 분사와 같은 어떠한 형태의 용량 변조를 포함할 수 있다.
실시예의 상술한 설명이 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 이러한 설명은 포괄적이거나 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 특정 실시예의 개별 요소 또는 특징들은 전반적으로 그 특정 실시예에 한정되지 않지만, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않더라도, 적용 가능한 곳에서, 호환 가능하며, 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 또한, 이는 다수의 방식으로 변화될 수 있다. 이러한 변화는 본 발명을 벗어난 것으로 간주되지 않으며 이러한 수정 모두는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 제1 나선형 랩을 포함하는 비선회 스크롤;
    제1 측면으로부터 끝나는 제2 나선형 랩을 포함하는 엔드플레이트 및 상기 엔드플레이트의 제2 측면으로부터 연장하는 환형 허브를 포함하는 선회 스크롤;
    상기 허브 내에 수용되는 크랭크 핀을 포함하고, 상기 선회 스크롤을 선회 경로 상에서 상기 비선회 스크롤에 대해 구동하는 구동 샤프트;
    상기 구동 샤프트를 회전 가능하게 지지하고, 상기 선회 스크롤을 축 방향에서 상기 비선회 스크롤을 향하여 바이어스 하는 작동 유체를 함유하는 바이어싱 챔버를 형성하는 베어링 하우징; 및
    상기 허브의 직경 표면과 결합하고, 상기 베어링 하우징과 결합하여 상기 바이어싱 챔버를 형성하는 제1 환형 씰;을 포함하고,
    상기 제1 나선형 랩과 제2 나선형 랩은 흡입 압력에서 방출 압력으로 작동 유체가 압축되도록 협력하는 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바이어싱 챔버 내에 배치된 상기 작동 유체는 상기 방출 압력과 상기 흡입 압력 사이의 중간 압력에 있고, 상기 제1 환형 씰은 상기 제1 환형 씰에 대해 반경 방향 내측의 공간에 배치된 방출 압력 작동 유체로부터 상기 중간 압력의 작동 유체를 분리하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 환형 씰은 제2 환형 씰이 배치되는 환형 공간을 형성하고, 상기 제2 환형 씰은 상기 허브와 상기 제1 환형 씰에 밀봉식 결합하는 압축기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 환형 씰은 상기 허브의 상기 직경 표면에 밀봉식 결합하는 압축기.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 환형 씰은 상기 허브의 축 방향 단부 표면과 밀봉식 결합하는 압축기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 환형 씰의 축 방향 연장 부분은 상기 허브 내에 형성된 환형의 홈 내에 수용되는 반경 방향 내측으로 연장하는 돌출부를 포함하는 압축기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 환형 씰 내의 상기 환형 공간 내부에 배치되고, 상기 제2 환형 씰을 상기 축 방향 단부 표면과 결합하도록 바이어스 하는 스프링을 더 포함하는 압축기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 엔드 플레이트와 상기 제1 환형 씰 사이에 배치되는 스탑 링을 더 포함하고, 상기 스탑 링은 상기 허브의 둘레로 연장하며 상기 허브에 형성된 환형 레지와 당접(abut)하는 압축기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 스탑 링과 상기 제1 환형 씰 사이에 배치되고, 상기 제1 환형 씰과 상기 스탑 링을 축 방향으로 서로 멀어지도록 바이어스 하는 스프링을 더 포함하는 압축기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 환형 씰의 적어도 한 부분에 대해 반경 방향 내측에 배치되는 제2 환형 씰을 더 포함하고, 상기 제2 환형 씰은 상기 제1 환형 씰과 상기 허브에 밀봉식 결합하는 압축기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 허브의 둘레로 연장되고 상기 허브와 협력하여 그 사이에 반경 방향으로 배치된 환형 캐비티를 형성하는 환형 씰 리테이너를 더 포함하고, 상기 스탑 링, 상기 스프링, 상기 제1 환형 씰의 한 부분은 상기 환형 캐비티 내부에 배치되는 압축기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 씰 리테이너는 축 방향으로 상기 허브를 따라 미끄러질 수 있고, 상기 제1 환형 씰의 반경 방향 외측으로 연장하는 립과 스냅(snap)식 체결되는 반경 방향 내측으로 연장하는 립을 갖는 축 방향 단부를 포함하는 압축기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제2 환형 씰은 상기 허브의 다른 환형 레지에 밀봉식 결합하는 압축기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2 환형 씰은 방출 압력 작동 유체에 노출되는 U자형 단면을 포함하고, 상기 방출 압력 작동 유체는 상기 허브와 상기 제1 환형 씰에 대해 상기 제2 환형 씰을 밀봉하도록 상기 U 자형 단면을 넓게 퍼트리는 것을 특징으로 하는 압축기.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 비선회 스크롤은 상기 제1 환형 씰에 대해 반경 방향 외측에 배치된 위치에서 상기 베어링 하우징과 밀봉식으로 맞물리게 하여 상기 바이어싱 챔버가 상기 제1 환형 씰과 상기 위치 사이에서 반경 방향으로 배치되도록 하는 압축기.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 허브의 상기 직경 표면은 외부 직경 표면인 압축기.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 허브의 상기 직경 표면은 내부 직경 표면인 압축기.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 허브에 수용되어 상기 내부 직경 표면과 결합하는 베어링을 더 포함하고, 상기 베어링은 상기 크랭크 핀을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 압축기.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 환형 씰은 축 방향 연장 부분과 상기 축 방향 연장 부분으로부터 반경 방향 외측으로 연장하는 반경 방향 연장 부분을 포함하고, 상기 축 방향 연장 부분은 상기 허브의 내부 직경 표면 둘레로 연장하며 결합하고, 상기 반경 방향 연장 부분은 상기 베어링 하우징과 결합하는 축 방향 연장 돌출부를 포함하는 압축기.
  20. 제 1항에 있어서,
    방출 압력 챔버를 형성하고, 상기 방출 압력에서 압축된 작동 유체를 수용하는 쉘을 더 포함하며, 상기 구동 샤프트와 상기 베어링 하우징은 상기 방출 압력 챔버 내에 배치되며, 상기 바이어싱 챔버는 상기 흡입 압력과 상기 방출 압력 사이의 중간 압력에서의 작동 유체를 수용하고, 상기 제1 환형 씰은 상기 바이어싱 챔버로부터 상기 방출 압력 챔버를 유체적으로 분리시키는 압축기.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9188124B2 (en) 2012-04-30 2015-11-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Scroll compressor with unloader assembly
US9115718B2 (en) 2013-01-22 2015-08-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor bearing and unloader assembly
US11015598B2 (en) 2018-04-11 2021-05-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having bushing
KR102043154B1 (ko) * 2018-05-04 2019-11-11 엘지전자 주식회사 전동식 압축기
US11002276B2 (en) 2018-05-11 2021-05-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having bushing
GB2583371A (en) * 2019-04-26 2020-10-28 Edwards Ltd Adjustable scroll pump
US11692548B2 (en) 2020-05-01 2023-07-04 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having floating seal assembly
US11767846B2 (en) 2021-01-21 2023-09-26 Copeland Lp Compressor having seal assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03138475A (ja) * 1989-10-10 1991-06-12 Carrier Corp スクロールコンプレッサ
KR20000006361A (ko) * 1998-06-22 2000-01-25 다릴 피. 맥도날드 스크롤콤프레사의축류컴플라이언스를위한계단식중간압축실
JP2009114943A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Sanden Corp スクロール型流体機械
KR101073532B1 (ko) * 2008-03-31 2011-10-17 히다치 어플라이언스 가부시키가이샤 스크롤 압축기

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2831179A1 (de) 1978-07-15 1980-01-24 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Verdraengermaschine nach dem spiralprinzip
DE2966200D1 (en) 1978-10-30 1983-10-27 Sanden Corp Scroll-type fluid compressor units
JPS581278B2 (ja) 1980-04-05 1983-01-10 サンデン株式会社 スクロ−ル型圧縮機
US4877382A (en) 1986-08-22 1989-10-31 Copeland Corporation Scroll-type machine with axially compliant mounting
WO1994010425A1 (en) 1992-11-02 1994-05-11 Copeland Corporation Scroll compressor drive having a brake
JPH07109983A (ja) 1993-10-13 1995-04-25 Nippondenso Co Ltd スクロール型圧縮機
US5370513A (en) 1993-11-03 1994-12-06 Copeland Corporation Scroll compressor oil circulation system
US5378129A (en) 1993-12-06 1995-01-03 Copeland Corporation Elastic unloader for scroll machines
US5562435A (en) * 1994-04-20 1996-10-08 Lg Electronics, Inc. Structure for preventing axial leakage in a scroll compressor
US5772415A (en) 1996-11-01 1998-06-30 Copeland Corporation Scroll machine with reverse rotation sound attenuation
US6079962A (en) 1997-03-25 2000-06-27 Copeland Corporation Composite aluminum alloy scroll machine components
US6189248B1 (en) 1997-09-18 2001-02-20 Trion Industries, Inc. Snap-on mounting bracket for electronic label holders
US6146119A (en) 1997-11-18 2000-11-14 Carrier Corporation Pressure actuated seal
AU9519298A (en) 1997-12-03 1999-06-24 Sanden Corporation Scroll compressor in which an eccentric bush is radially movable with being guide by a guide pin
JP2000161256A (ja) 1998-11-24 2000-06-13 Calsonic Corp スクロール型コンプレッサ
DE19910460A1 (de) 1999-03-10 2000-09-21 Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh Kompressor
US6302654B1 (en) 2000-02-29 2001-10-16 Copeland Corporation Compressor with control and protection system
JP2001329967A (ja) 2000-05-24 2001-11-30 Toyota Industries Corp スクロール型圧縮機におけるシール構造
JP2002089463A (ja) 2000-09-18 2002-03-27 Toyota Industries Corp スクロール型圧縮機
US6428294B1 (en) 2001-02-13 2002-08-06 Scroll Technologies Scroll compressor with slider block having circular inner bore
US6672846B2 (en) 2001-04-25 2004-01-06 Copeland Corporation Capacity modulation for plural compressors
US6544017B1 (en) 2001-10-22 2003-04-08 Tecumseh Products Company Reverse rotation brake for scroll compressor
US6695600B2 (en) 2002-05-28 2004-02-24 Lg Electronics Inc. Scroll compressor
US6709247B1 (en) 2002-12-16 2004-03-23 Copeland Corporation Scroll compressor having a deflectable bearing housing for shaft alignment
US6821092B1 (en) 2003-07-15 2004-11-23 Copeland Corporation Capacity modulated scroll compressor
EP1700067B1 (en) 2003-12-30 2014-07-30 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor protection and diagnostic system
US20070092390A1 (en) * 2005-10-26 2007-04-26 Copeland Corporation Scroll compressor
US7338263B2 (en) 2005-11-22 2008-03-04 J & E Hall Ltd. Method and apparatus for compressor re-manufacture
US20070231170A1 (en) 2006-03-28 2007-10-04 Xiaogen Su Drive shaft for a compressor
US7273363B1 (en) 2006-11-07 2007-09-25 Scroll Technologies Scroll compressor with slider block having recess
CN101255864A (zh) 2007-04-23 2008-09-03 兰州理工大学 变频涡旋压缩机的弹力衬套调节机构
JP5384017B2 (ja) 2008-03-27 2014-01-08 三洋電機株式会社 スクロール圧縮機
CN101684811A (zh) 2008-09-28 2010-03-31 乐金电子(天津)电器有限公司 涡旋式压缩机
JP5506227B2 (ja) 2009-03-31 2014-05-28 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
CN101576072A (zh) 2009-06-08 2009-11-11 扬州保来得科技实业有限公司 粉末冶金压缩机卸载轴套及其制备方法
JP5494465B2 (ja) 2010-12-24 2014-05-14 ダイキン工業株式会社 スクロール圧縮機
US20120258003A1 (en) 2011-04-06 2012-10-11 Hahn Gregory W Scroll compressor with spring to assist in holding scroll wraps in contact
US9188124B2 (en) 2012-04-30 2015-11-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Scroll compressor with unloader assembly
CN103382938B (zh) 2012-04-30 2016-04-06 艾默生环境优化技术有限公司 具有卸荷器组件的涡旋压缩机
US9115718B2 (en) 2013-01-22 2015-08-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor bearing and unloader assembly
WO2014155546A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 日立アプライアンス株式会社 スクロール圧縮機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03138475A (ja) * 1989-10-10 1991-06-12 Carrier Corp スクロールコンプレッサ
KR20000006361A (ko) * 1998-06-22 2000-01-25 다릴 피. 맥도날드 스크롤콤프레사의축류컴플라이언스를위한계단식중간압축실
JP2009114943A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Sanden Corp スクロール型流体機械
KR101073532B1 (ko) * 2008-03-31 2011-10-17 히다치 어플라이언스 가부시키가이샤 스크롤 압축기

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