KR870001396B1 - 스크롤형 유체(體流) 기계 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤형 유체(體流) 기계

제1(a)도-제1(d)도는 스크롤 압축기의 작동의 원리도.

제2도는 종래의 스크롤 압축기의 측면 단면도.

제3도는 본 발명의 한 실시예를 보인 스크롤 압축기의 측면 단면도.

제4(a)도 제4(b)도는 고정스크로울의 상면도 및 하면도.

제4(c)도는 제4(a)도의 C-C선의 단면도.

제4(d)도는 본 발명의 고정 및 요동스크롤의 조합상태도.

제5(a)도-제5(c)도는 본 발명의 요동스크롤의 상면도, 측면도, 하면도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 요동스크롤의 측면도.

제7도는 본 발명의 한실시예를 보인 요동스크롤의 분해사시도.

제8(a)도는 동상의 상부프레임의 상면도.

제8(b)도는 제8(a)도의 b-b선의 단면도.

제9(a)도는 동상의 상부드러스트(thrust) 베어링의 상면도.

제9(b)도는 제9(a)도의 b-b선 및 c-c선의 단면도.

제10(a)도는 동상의 올덤(oldham) 축 이음의 상면도.

제10(b)도는 제10(a)도의 b-b선의 단면도.

제11도는 동상의 올덤축 이음의 올덤. 키의 사시도.

제12도는 동상의 올덤축 이음의 분해사시도.

제13도는 동상의 상기 프레임, 상부 드러스트 베어링 및 올덤축 이음의 조립 상태를 보인 상면도.

제14도는 동요스크롤 및 올덤축 이음의 조립 상태를 보인 하면도.

제15(a)도, 제15(b)도는 동상의 동요스크롤, 올덤축 이음 및 상부 프레임의 조립 상태에 있어서 각부재(部材) 사이의 간극(間隙)에 관한 설명도.

제15(c)도는 제15(a)도의 c-c선의 단면도.

제16(a)도 제16(b)도는 동상의 주축의 측면단면도 및 외관도.

제16(c)도는 본 발명에 밸런서(balancer)를 장착한 주축의 외관도.

제17도는 동상의 편심부시(bush)의 끝에의 삽입 상태를 나타낸 주축의 상면도.

제18(a)도-제18(c)도는 편심부시의 상면도, 측면단면도 및 하면도.

제19도는 동상의 주축 및 편심부시의 분해사시도.

제20도는 동상의 주축 및 편심부시의 조립 상태의 평면도.

제21도는 동상의 동심부시의 작용 설명도.

제22(a)도 제22(b)도는 동상의 편심부시의 작용 설명을 위한 단면도.

제23도는 본 발명의 다른 실시예인 편심부시 및 주축의 조립 상태를 보인 상면도.

제24도는 제23도에 본인 폄심부시 및 주축의 분해사시도.

제25도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 주축주위의 급유 경로의 확대단면도.

제26(a)도는 동상의 주축 및 상부드 러스트 베어링의 유구(油溝)의 관계를 보인 확대 상면도.

제26(b)도는 본 발명의 다른 실시예인 주축 및 상부 드러스트 베어링의 유구의 관계를 나타낸 확대 상면도.

제26(c)도는 제26(b)도의 c-c선의 단면도.

제27도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 제27(a)도는 그 하부메인 베어링의 급유수단의 측면단면도.

제27(b)도는 하부드 러스트 베어링의 상면도.

제28도는 또 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 하부 메인 베어링으로의 급유수단의 측면단면도.

제29(a)도는 본 발명의 한 실시예를 보인 메인하단의 원심펌프의 측면 단면도.

제29(b)도는 제29(a)도의 b-b선의 단면도.

제30(a)도도는 본 발명의 다른 실시예인 주축하단의 원심 펌프부의 측면 단면도이며,

제30(b)도는 제30(a)도의 b-b선의 단면도.

제31(a)도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 모터예로의 급전용 리드선부분을 보인 확대측면 단면도.

제31(b)도는 제31(a)도의 b-b선의 단면도.

제32도는 본 발명의 다른 실시예인 스크롤 압축기 전체의 측면 단면도.

제33도는 스크롤 압축기 상부의 분해 사시도.

제34도는 또 다른 본 발명의 실시예를 보인 압축기 전체의 측면 단면도.

제35도는 압축기 상부의 분해사시도.

제36도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 올덤카 및 가이드 홈과의 관계를 나타낸 확대 상면도.

제37(a)도는 제32도에 보인 위셀부의 사시도.

제37(b)도는 동확대 상면도다.

또 도면중 동일부호는 동일 또는 상당부분을 나타낸다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정스크롤 2 : 요동스크롤

4 : 주축 6,7 : 상부 및 하부프레임

9 : 밀폐용기 10,11 : 모터의 로라 및 스테이터

100 : 리드선속(線束) 404 : 급유통로

406 : 유공(油孔) 601, 701 : 상부 및 하부드러스트 베어링

907 : 밀봉단자 909 : 기름모우기통

본 발명은 서로 협동하여 유체(流體)의 용적을 제어하는 고정스크롤 및 요동스크롤을 셀(shell)안에 수납한 스크롤형 유체기계에 관한 것이다

본 발명의 설명에 들어가기전에 스크롤 압축기의 원리에 관하여 간단히 풀이한다.

스크롤 압축기의 기본요소는 제1도에서 보는 바와같이, (1)은 고정스크롤, (2)는 요동스크롤, (9)는 고정스크롤 (1)과 요동스크롤 (2)의 사이에 형성된 압축실, (0)는 고정스크롤 (1)의 중심이다.

고정스크롤(1) 및 요동스크롤 (2)은 동일형상인데, 권회 방향이 반대인 와권을 지니며 이 와권의 형태는 인볼류트(involute) 혹은 원호 조합시킨 것이며, 또 이와 권까지를 조합함으로서 두 와권사이에 압축실(9)가 형성된다.

다음에 동작에 관하여 설명한다.

제2도에 있어서 고정스크롤(1)은 공간에 대하여 정지하고 있으며, 요동스크롤(2)은 고정스크롤(1)과 도면에서와 같이 조합되어 그 자세를 공간에 대하여 변화시키지 않고, 즉 자전운동을 하지 않고 고정스크롤(1)의 중심(0)의 주위를 회전운동, 즉 요동운동을 하여 제1(a)도, 제1(b)도, 제1(c)도, 제1(d)도 처럼 운동한다.

이 같은 요동스크롤(2)의 운동에 수반하여 압축실(P)은 점차로 그 용적을 감소하고, 외주부에서 압축실(P)에 들어온 기체는 고정스크롤(1)의 중앙부부 근까지 압축되어 토출(吐出) 된다.

다음에 종래의 스크롤 압축기의 구체적인 예를 제2도를 따라 설명한다.

제2도는 스크롤 압축기를 가령 냉동 또는 공조(空調) 혹은 공기압축기에 응용하려할 경우의 구체적인 실시예이며, 프론(fron)등의 가스체의 압축기로 구성한 것이다.

제2도에서, (1)은 고정스크롤, (2)는 요동스크롤, (201)은 요동스크롤 (2)의 대판(臺板)이다.

(204)는 요동스크롤축, (P)는 압축실(104a)는 압축실(P)의 흡입부, (616)은 요동스크롤대판(201)의 배면과 약간 떨어져서 설치된 링, (8)은 요동스크롤(2)의 자전을 방지하고 요동시키는 링 모양의 올덤이 음에서 상하면에 서로 십자상(十字狀)으로 설치된 돌기(802)(802)를 보유한다.

(601)은 요동스크롤 대판(201)의 배면을 지지하는 드러스트 베어링, (670)은 고정스크롤(1)을 볼트따위로 고정하고, 후술하는 셀에 압입등의 방법으로 고정되어 있는 베어링 지지대, (605)는 대판(201) 및 링(616)과 베어링 지지대(670)와의 사이에 형성되는 올덤이음 수납실, (604)는 축 지지대(670)에 뚫린 올덤이음 수납실과 후술하는 모터실을 연통하는 귀환유공, (11)은 베어링 지지대(670)에 설치된 모터의 스테이터 (10)은 모터의 로타, (4)는 크랭크축(4)안에 편심되게 설치된 유공(油孔), (5)는 크랭크축(4)에 편심되게 설치되어 요동스크롤축(204)를 끼어 맞추는 요동 베어링, (602)는 크랭크축(4)의 상부와 끼어 맞춘 메인베어링, (702)는 마찬가지로 크랭크축(4)의 중간부와 끼어 맞춘 모터 쪽의 베어링, (402)는 로터(10)위에 고정된 제 1 밸런서, (403)은 마찬 가지로 로터(10)의 하부에 고정된 제 2 밸런서, (9)는 베어링 지지판(670)을 고정시킨 압축 기전체를 밀봉하는 셀, (909)는 셀(9)의 밑바닥에 설치된 기름 모우기통, (904)는 셀(9)의 외부로부터 모터실(912b)로 연통하는 흡입관, (614b)는 베어링 지지대(670)과 셀(9) 사이에 부분적으로 설치된 유로(油路), (905)는 고정스크롤(1)의 중앙부에서 셀(9)의 외부로 가스를 토출하기 위한 토출관, (10e)는 모터(16b)를 관통하는 통기공이다.

이 같이 구성된 스크롤 압축기의 동작을 설명한다.

우선 스테이터(11)에 통전이되면 로터(10)은 토오크를 발생하여 크랭크축(4)을 구동시킨다.

크랭크축(4)의 회전을 시작하면 크랭크축(4)의 편심설치된 요동 베어링(5)에 끼어 맞춘 요동스크롤축(204)에 토오크가 전달되어 요동스크롤(2)은 올덤이온(8)에 안내되어서 요동 운동을 하여 제1도에 보인 것같은 압축작용을 한다.

기체는 도면에서는 실선으로 표시하듯이 흡입관(904)에서 모터실(912b)로 들어가서 스테이터(11)와 로터(10)과의 사이의 에어갭 및 통기공(10e)를 지나면서 스테이터(11) 및 로터(10)을 냉각시켜 기름통(909) 상부에서 방향을 반전하여 유로(614b)를 지난뒤 흡입실(104a)에 흡입되고 압축실(P)안에 포위되어 크랭크축(4)의 회전과 더불어 순차로 내측으로 보내져서 고정스크롤(1)의 중앙부에 설치한 토출관(905)로 부터 토출된다.

다음에 급유계통에 관하여 설명한다.

기름통(909)에 괴인기름(909a)는 크랭크축(4)에 편심하여 뚫린 유공(404)의 펌프작용으로 도면의 점선 화살표에서 보이듯이 크랭크축(4)의 하당부터 흡입되어, 유공(404)을 지나서 요동베어링(5), 메인베어링(602), 모터축베어링(702)에 공급되고 이것들을 지난뒤 드러스트 베어링(601)에 공급되어서 드러스트 베어링을 윤활하게 하고 또 그뒤 올덤실(605)안으로 배출된다.

올덤실(605)내에 고인 기름은 귀환유공(604)를 지나서 모터실(912)로 떨어진 후 스테이터(11)와 로터(10)와의 사이의 에어갭을 지나 기름통(909)로 되돌아가게 된다.

또 크랭크축(4)의 회전에 따른 요동스크롤(2)의 요동운동은 압축기전체에 불균형력에 인한 진동을 야기시키려고 하지만, 제 1 밸런서(402) 및 제 2 밸런서(403)에 의하여 크랭크축(4) 주위의 균형을 취할수가 있으므로, 이상(異常)한 진동없이 압축기는 운전된다.

이 종래의 스크롤형 유체기계는 상기와 같이 밸런서(402)(408)이 로터(10)에 설치되어 있는 관계로 그 밸런서에 발생하는 원심력에의하여 크랭크축이 큰 휨모멘트를 받아서 그 결과 메인 베어링(600) 및 모터쪽 베어링(702)에만 하중이 얹혀서 신뢰성이 저하한다는 결점이 있었다.

본 발명은 이같은 종래의 실정에 감하여 충분한 밸런서 기능을 발휘케함과 아울러 조립 정밀도를 향상시킴을 목적으로 이루어진 것인데, 셀안에 수납된 고정스크롤, 상기 셀내에 수납되고 구동되면 요동운동을 하여 상기 고정스크롤과 같이 협동하여 유체의 용적을 제어하는 요동스크롤, 상기 셀안에 수납되어 상기 요동스크롤의 일부를 수용함과 아울러 상기 고정스크롤이 설치된 제1프레임이, 제1프레임이 설치되고 상기 셀에 설치된 제 2 의 프레임, 상기 두프레임 사이에 형성된 밸런서실, 이 밸런서실에 회전자재로 수납된 밸런서를 지니며 상기 요동스크롤쪽에 위치한 대경부(大徑部)와 상기 요동 스크롤과 반대축에 위치한 소경부와를 지니고 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 걸쳐서 연재(延在) 하며 상기 요동스크롤을 구동시키는 주축, 이 주축과 상기 제1프레임 사이에 배설되어 상기 요동 스크롤쪽의 위치에서 상기 주축을 지지하는 제1의 베어링 및 상기 주축과 상기 제2프레임과의 사이에 배설되어 상기 밸런서에 대하여 상기 요동스크롤과 반대측의 위치에서 상기 주축을 지지하는 제2베어링을 갖춘 스크롤형의 유체기계를 제공하는 것이다.

아래에 본 발명의 스크롤 압축기의 실시예의 구성을 제3도-제37도에 의하여 설명한다.

제3도는 스크롤 압축기를 완전밀폐형 냉매압축기에 응용한 경우의 구체적인 한실시예다.

도면중 (1)은 고정스크롤, (2)는 요동스크롤, (104a)는 고정스크롤 (1)의 주벽부(104c)에 형성된 흡입구, (105)는 고정스크롤(1)의 중앙부에 뚫린 토출구다.

또 고정스크롤(1)은 원판형의 대판(101)과 이 대판(101)에 일체로 형성된 와권상의 측판(102)와 주벽부(104c)로 구성되고, 요동스크롤(2)도 마찬가지로 원판형의 대판(201)에 일체로 형성된 와권상의 측판(202)으로 형성되고 상기 두스크롤(1)(2)가 서로 맞물려져서 대판(101)(201)과 와권상의 측판(102)(102)로 둘러싸인 압축실(P)가 형성되어 있다.

이 압축실(P)는 복수계가 형성되고 그중 가장 압력이센 중앙부의 압력실이 토출공(105)에 연통하도록 구성되어 있다.

상기 와권상의 측판(102)(202)의 각 끝면에는 각와권의 길이 방향을 따라, 또 와권방향 내단부를 남기고 홈(103)(203)이 형성되고 각홈(103)(203)에는 칩시일(chip seal)(3)이 축방향으로 이동가능하게 각각 되삽입되어 있다.

또 (4)는 주축, (5)는 와권상외측판(102)(202)가 마모하여도 이들 두측판(102)(202)가 상기 접속하도록 요동스크롤(2)에 압력을 가하는 편심부시, (8)은 외주부의 평면형상(平面形狀)이 고정스크롤(1)과 거의같고 또 최대외경이 고정스크롤(1)과 같은 상부프레임, (7)은 외주부의 평면형상이 고정스크롤(1)과 거의 같으며 또 최대외경이 상부프레임(6)보다 큰 하부프레임, (8)은 올덩이음, (601)은 압축실(P)의 압력 및 요동스크롤의 자중을 받는 환상(環狀)의 상부 드러스트 베어링, (602)는 주축(4)의 래디얼(radia)하 중을 그상부에서 받는 상부의 메인베어링으로서, 이 실시예에서는 베어링 메털을 사용하고 있다.

(702)는 주축(4)의 래디얼하중을 그 중간부에서 받는 하부 메인베어링이며, 이 실시예에서는 베어링 메털을 사용하고 있다.

요동스크롤(2)의 대판(201)의 배면중심부에는, 축심이 대판(201)의 배면에 대하여 수직이며, 주축(4)의 축심에 대하여 평행인축(204)가 일체로형성되어 있으며, 또 후측(4)의 상단면에는 주축(4)의 축심(회전중심)에 평행인 축심을 가진 편심공(401)이 형성되어 있고, 이 편심공(401)에 회전자재하게 편심부시(5)가삽입되어 있다.

이 편심부시(5)는 그외주에 대하여 편심되게 축심이 주축(4)의 축심과 평행한 편심공(502)을 갖고 있으며, 이 편심공(502)에는 상기의 축(204)가 회전자재로 삽입되어 있다.

주축(4)은 상부프레임(6)에 뚫린 관통공(602a)에 끼워져 고정된 상부 메인 베어링(602), 하부프 레임(7)의 상면에 형성된 베어링 구멍(7a)에 삽입된 하부드 러스트 베어링(701) 및 하부 프레임(7)의 중앙부에서 아래로 일체로시 연재한 통(筒) 모양의 베어링 지지부(7b)의 중앙관통공(7c)에 끼워 넣어서 고정된 하부 메인베어링(702)에 의하여 지지되어 있으며, 상부 프레임(6), 하부 프레임(7)은 스피것(spigot) 이음부(67a)(76a)에 의하여 상부메인 베어링(602), 하부 메인 베어링(702)가 서로 동심(同心)이 되도록 짜여져 있다.

또 상부 메인 베어링(602)과 상부 드러스트 베어링(601)는 동심이며, 상부 메인 베어링(602)의 래디얼 베이링면(602b) 상부 드러스트 베어링(601)의 드러스트 베어링면(601a)등이 수직이므로, 주축(4)는 그 축심이 상부 드러스트 베어링(601)의 축심에 대하여 동심이 되고 또 드러스트 베어링면(601a)에 대하여 수직으로 유지된다.

또 요동스크롤(2)는 그 대판(201)의 배면에서 상기 상부 드러스트 베어링(601)에 의하여 지지되어 있으므로 요동스크롤(2)의 대판(201)은 주축(4)에 대하여 수직자세로 유지된다.

상기 상부 드러스트 베어링(601)은 복수개의 리베트(603)에 의하여 상부 프레임에 코킹(caulking)되어 있으며, 도면에서 상하방향 및 좌우방향 기타 주위 방향중 어느 방향으로 도움직이지 못하게 단단히 고정되어 있다.

또 이고정은 리베트(603) 대신에 복수개의 카운터 싱킹리베트 등을 사용해도 좋다.

하부 드러스트 베어링(701)은 베어링 설치구성(7a)의 바닥에 꽂힌핀(703) 때문에 주축(4)의 회전 바향으로의 회동이 지지되어 있다.

또 본 실시예에 있어서는 각부분 베어링(601)(602)(701)(702)는 슬라이딩 베어링의 형태를 하고 있으며 이들 각부분의 베어링은 메털 베어링을 사용하고 있으나 하부드 러스트 베어링(701), 하부 메인 베어링(702)는 그 베어링 부하가 다른 베어링(601)(602)에 비하여 상대적으로 작으므로 하부 프레임(7)이 가령 주철, 알루미늄철 등의 메털 베어링 기능을 지닌 재료로 제작되어 있는 경우에는 이들 하부의 베어링(701)(702)를 설치하지 않고도 하부 프레임(7) 자체로서 상기 베어링(8) 부하를 직접 받도록 하여도 된다.

올덤 이음(2)은 요동스크롤(2)의 자전을 방지하며 요동 스크롤(4)이 주축(2)의 축심주위에서 공전운동을 하게 하기 위한 이음 수단이며, 요동스크롤(2)의 대판(201)과, 상부 프레임(6) 사이에 배설되어 있다.

상기 각부기구의 부품이 상기와 같은 상대적 관계로 조립된 뒤, 상부프레임(6)과, 하부 프레임(7)과, 고정스크롤(1)과는 고정스크롤(1)의 주위벽(104c)와 상부 프레임(6)과를 관통하여 선단의 나사부(106a)가 하부 프레임(7)에만 복수개의 볼트(106)에 의하여 조여진다.

주축(4)에 수축끼 워맞춤(shrinkage fit) 등으로 고정되어 상기 로터(16)와 적당한 에어갭을 확보 조정하면서 모터의 스테이터(11)이 하부 프레임(7) 하측의 평거상(finger) 연재부(7d)의 하면에 복수개의 볼트(704)로서 고착된다.

또 모터(10)의 코어(core)부 (10a)의 중앙부 상단에는 통상 베어링 지지부(7b)의 하단부를 좁은 간격을 거쳐서 수용하는 요공(凹孔)(10b)가 형성되어 있다.

상기 핑거상 연재부(7d)와 통상 베어링 지지부(7b) 사이의 공간부(7c)에는 고정자 권선(11a)의 상단부와 로터의 상부엔드링(10b)이 수용되어 있다.

또 요동스크롤(2)이 주축(4)의 축심에 대하여 편심되어 있으므로 회전계의 밸런스를 취할 필요가 있으며, 이균형을 취하기 위하여 제1밸런서(402)가 주축(4)에 일체로 형성되고 제2밸런서(403)이 로터(10)의 하부 엔드링(10c)에 설치되어 있다.

또 제1밸런서(402)는 주축(4)와는 별개라도 되고, 제2밸런서(403)는 하부 엔드링(10c)에 일체로 형성하여도 된다.

주축(4)의 하단에는 원심펌프 작용으로 급유를 하기 위한 오일캡(12)이 수축끼 워맞춤, 압입(壓入) 등으로 끼워져 있다.

(7h)는 하부 프레임(7)의 외주의 가스통로(614b)의 하나를 그 상단을 막도록 설치된 격벽이다.

상기 각기구의 부품을 상기한 것처럼 상대적 관계로 조립된 기구부분(13), 즉 고정스크롤(1), 요동스크롤(2), 상부 프레임(6), 하부 프레임(7), 주축(4), 로터(10), 스테이터(11) 등의 조립품은 셀중간 원통부(901)안에 하부 프레임(7)의 외주부에서 수축끼 워맞추기 혹은 점용접 등으로 고정되고 셀뚜껑(902), 셀밑뚜껑(903)이 상기 셀중간원통부(901) 양단면에 있어서 도면처럼 셀중간 원통부(901)의 외주부를 덮도록 끼워 맞춤되고 이를 끼워맞춤부(902a)(903a)를 용접하여 밀봉함으로서 셀, 즉 밀폐용기(9)가 형성되어 있다.

상기 기구부분(13)을 셀중간원통부(901)안에 고정할때 축방향의 위치결정을 쉽게 하기위하여 하기 하부프레임(7)의 외주부 전주위에 걸쳐서 단부(段部)(7f)가 형성되어 있음과 아울러 셀중간원통부(901)의 내주부 전주위에 걸쳐서 상기단부(7f)에 전주위에 걸쳐서 접촉하는 단부(901a)가 형성되어 있다.

셀중간원통부(901)의 단부(901a)은 프레스 등에 의한 확관(擴管) 혹은 선방 등에 의한 절삭가공으로 형성된다.

(904)는 밀폐용기(9)외의 흡입배관(도면에는 없음)을 거쳐서 증발기(도면에 없음)안의 저압냉매를 밀폐용기(9)안에 흡입시키기 위한 흡입관, (905)는 최고압의 압축실(P)안의 고압냉매를 밀폐용기(9) 밖의 출배관(도면에는 없음)을 거쳐서 응축기(도면에는 없음)로 토출하기 위한 토출관(906)은 프로세스배관이며, 셀안의 진공배기, 셀안으로의 기름의 주입, 셀안으로의 가스주입에 이용되는 것이다.

(907)은 밀봉단자, (908)은 단자상자(909)는 윤활유고임부, (910)은 발포(發抱) 방지판, (911)은 4개의 압축기 설치발이며, 셀밀뚜껑(903)의 외측저면에 주위방향으로 등간격으로서 설치되어 있다.

흡입관(904)는 셀중간원통부(901)의 주벽에 용접등으로 접속되며, 밀폐용기(9)의 저압공간(912)에 개구되어 있다.

토출관(905)는 셀윤뚜껑(902)의 중심부를 관통하여 이 중심부에 기밀(氣密(하게 접속되고 또 고정스크롤(1)의 토출공(105)에 연통하도록 연장되어 있다.

토출관(905)와 고정스크롤(1)과의 접합부에는 밀폐용기(9)안의 저압공간(912)와 토출관(905)내 혹은 토출공(105) 등이 연통하지 않도록 밀봉 수단으로서 0링(107)이 설치되어 있다.

또 이 밀봉수단으로서는 0링 대신에 토출관(905)를 고정스크롤(1)의 연통공(1a)에 압입하여도 된다.

0링(107)를 사용한 경우, 토출관(905)을 셀윗뚜껑(902)에 용접하였을 때의 열에의 한 0링(107)의 열화(劣化)를 방지 하기 위하여 미리 토출관(905)을 셀윗뚜껑(902)에 용접한 상태로 토출관(905)를 연통공(1a)에 끼워넣으면서 셀의 윗뚜껑(902)를 셀중간원통부(901)에 끼워 맞추어 용접하든지, 셀윗뚜껑(902)의 밖으로 돌출한 토출관 유지파이프(913)를 지닌 쉘윗뚜껑(902)를 셀중간원통부(901)에 용접한뒤 토출관(905)을 유지파이프(913)을 통하여 연통공(1a)를 삽입하고 유지파이프(913)과 토출관(905)와의 맞춤자리를 납땜하는 것이 바람직하다.

또 0링(107)를 사용하지 않고 토출관(905)를 연통공(1a)에 압입하든지 혹은 토출관(905)을 구리관 같은 연질재로 형성하여 연통공(1a)에 삽입한 뒤에 토출관(905)안에 경질파이프를 압입하여 확관함으로서 연통공(1a)에 토출관(905)를 기밀하게 접속시키는 것도 불가능하지는 않다.

밀봉당자(907)는 셀의 윗뚜껑(902)에 용접되고 이 밀봉단자(907)와 스테이터(11)의 고정자권선(11a)과는 밀폐용기(9)안의 저압공간(912)에서 피복선(도면에는 없음)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.

밀폐용기(9)안의 저압공간(912)은 고정스크로롤(1), 상부 프레임(6), 하부 프레임(7)의 조립체에 의하여 상부공간(912a)과 하부공간(912b)로 간이 막혀 있으며 이들 상부공간(912a)과 하부공간(912b)과는 고정스클롤(1), 상부 프레임(6), 하부 프페임(7)의 각외주에 주축(4)의 축심과 평행을 이루어 일련으로 설치된 절결통로(14)에 의하여 균압되어 있다.

또 상기 절결통로(14)는 고정스크(1), 롤두프레임(6)(7)의 각외주에 그 둘레방향으로 등간격으로서 복수개가 설치되어 있다.

또 고정스크롤(1)의 흡입구(104a)는 상기 고정스크롤(1)과 두프레임(6)(7)의 각복수개의 절결통로(14)를 거쳐서 상기 상부공간(912a) 및 하부공간(912)에 연통내어 있다.

상기 절결통로(14)에 있어서의 냉매유통의 저항을 아주 작게 하려면, 상기 절결통로(14)는 극력 많이 설치하여 고정스크롤(1), 두프레임(6)(7)의 각외주부의 형상이 평기어의 인같은 형상으로 하는 것이 바람직하다.

다음에 급유경로의 구성을 설명한다.

기름통(909)은 밀폐용기(9)안의 하부공간(912b)의 하부에 있으며 이 기름통(909)안의 기름(909a)속에 주축(4)의 하단부 및 오일캡(12)이 침지되어 있다.

(910)은 기름통(909)보다 상부에 위치하며,셀의 중간원통부(901) 내주측면에 점용접등에 의하여 그 외주면에서 고정된 원판상의 발포 방지판이며, 압축기가 기동할때 저압공간(912)의 압력이 급강하 든지 주축(4)의 회전에 의하여 윤활유(09a)가 교반되어서 일어나는 주지하는 바의 발포현상의 발생을 방지하는 것이다.

이 발포 방지판(910)의 중앙부에는 상기 주축(4)이 관통 하기 위한 구멍(910a)이 설치되어 있다.

(404)는 주축(4)에 그축심을 따라서 이축심과 편심한 위치에 주축(4)의 상하양단에 걸쳐서 관통하여 뚫린 기름통로이며, 하단은 주축(4)의 하단면에 오일캡(12)안으로 개구하고, 다른 쪽끝은 주축(4) 상단부에서 편심구멍(401) 저면으로 개구하고 편심구멍(401)과 기름통(909)을 연통하고 있다.

또 상기 기름통로(404)의 도중에서 하부메인 베어링(702)의 접동면에 급유하기 위하여 주축(4)에는 기름통로(404)와 주축(4) 밖을 연통하는 반경방면의 유공(405)이 설치되어 있다.

또 하부 메인 베어링(702)의 접동면에의 급유를 확실히 하기 위하여 상기 유공(405)과 대향하도록 유공(405)과 같은 높이에 위치하여 하부 메인 베어링(702)의 내주면에 그 전체 주위에 걸쳐서 유구(702a)가 설치되어 있다.

다시 편심공(401) 저면부에서 하부드 러스트 베어링(701)에 급유를 하기 위한 유공(406)이 기름통로(404)와 편행을 이루어 주축(4)의 편심공(401)의 바닥에 뚫려져 있다.

또 (407)은 주축(4)의 하면 중앙부에 외주면에 걸쳐서 뚫린 가스배출 구멍이다.

(604)는 상부 프레임(6)에 상하로 관통하여 뚫린 배유공이며, 상부 프레임(6)과 요동스크롤(2)의 대판(201)에 의하여 형성된 올덤이음을 수납하는 올덤실(605)과, 상부 프레임(6) 및 하부 프레임(7)에 의하여 형성된 제1밸런서(402)를 수납하는 밸런서실(705)를 연통시키고 있다.

(706)은 배유공이며 하부 프레임(7)의 외주에 설치된 상하 방향의 홈(7g)과 셀중간 원통부(901)의 내주면으로 형성되며, 밸런서실(705)과 밀폐용기(9) 안의 저압공간(912)을 연통하고 있다.

이 같이 구성된 스크롤 압축기의 동작을 다음에 설명한다.

밀봉단자(907)를 지나서 스테이터(11)에 통전하면 로터(10)는 토오크를 발생하여 주축(4)과 더불어 회전한다.

주축(4)이 회전을 시작하면 주축(4)의 편심공(401)에 삽입된 편심푸시(5)를 거쳐서 요동스크롤(2)의 축(204)에 주축(4)의 회동력이 전해지고 요동스크롤(2)은 올덤이음(8)에 인도되어 자전하는 일없이 주축(4)의 축심을 중심으로 하는 공전운동을 하여 제1도에 보인 상술한 것 같은 압축작용이 압축실(9)에서 행해진다.

이때 와권형의 측판(102)(202)의 선단부면에서는 칩실(3)을 대판(101)(201)에 각각 접촉시킴으로서 상대적으로 고압의 압축실에서 저압의 압축실에로의 압축냉매의 누설이 와권 드양의 측판(102)(202)의 선단부면에서 생기는 것을 방지하고 와권 모양의 측판(102)(202)의 측면끼리는 요동스크롤(2)이 편심회전 운동을 함으로서 생기는 원심 력등을 이용하여 편심 부시(5)를 요동스크롤(2)의 축(204)의 주위에 동요시키고 주축(4)의 축심에 대한 요동스크롤(2)의 편심량을 가변시킴으로서 접촉된 상기의 상대적인 고압의 압축실에서 저압의 압축실시로의 압축냉매의 누설이 와권 모양의 측판1(02)(202)의 측면 사이를 통하여 와권 방향으로 생기는 것이 방지되어 있다.

다음에 냉매가스의 흐름에 관하여 설명한다.

증발기(도면에는 없음)으로 부터의 흡입 냉매 가스는 흡입관(904)에서 셀안의 저압공기(912)로 흘러들어가서 로터(10), 스테이터(11)등을 냉각함과 더불어 절결통로(14)를 통과하여 흡입구(104a)에서 흡입되어 압축실(P)로 들어가고 압축된 뒤고압냉매가스가 되어서 토출공(105)을 거쳐 토출관(905)에서 밀페용기(9) 밖으로 배출되어 응축기(도면에는 없음)에 이르른다.

다음에는 급유계통에 관하여 설명한다.

기름통(909)안의 기름은 주축(4)의 회전으로 생기는 원심 펌프작용으로 오일갭(12), 기름통로(404)를 경유하여 편심공(401)로 흡입되어, 편심부시(5)에 급유된다.

또 유공(405)에 의하여 하부 메인 베어링(702)으로, 또 유공(406)으로 인하여 하부 드러스트 베어링(701)으로, 각각 급유된다.

또 편심부시(5) 및 주축(4)에 설치된 유구와 유공등(도면에는 없음)을 지나 편심부시(5)를 윤활한 기름은 상부 메인 베어링(602)을 주유하고 그의 상부드러스트 베어링(601)에 이르르고 이 상부 드러스트 베어링(601)을 주유한 뒤 올덤실(605)으로 배출된다.

여기에서 윤활유는 다시 몰덤이음(8)을 주유한 다음 배유공(604)을 거쳐서 배유공(706)에서 아래쪽으로 배출되고 발포 방지판(910)을 지나 다시 아래끝의 하부 기름통(909)으로 되돌 아간다.

또 가스 배출구멍(407)은 오일캡(12)안의 가스를 신속히 밖으로 배출하여 펌프의 응답성을 재빠르게 하여 펌프효율을 더 하기 위하여 설치된 것이다.

다시 압축기의 기동시 밀폐용기(9)안의 공간(912)의 압력이 저하하여 기름통(909)의 기름이 급격히 발포되어 냉매가스에 혼입함으로서 흡입구(104a)에서 압축실(P)로 기름이 많이 흘러들어가 그대로 압축기 밖으로 가스와 더불어 배출되면 기름통(909)안의 기름이 순간에 고갈하므로 이 고갈을 막기 위하여 발포 방지판(910)이 설치되어 있다.

이 방지기능을 생기게 하기 위하여 발포 방지판(910)에는 상기처럼 기름펌프작용에 의하여 펌프질이된 뒤 상기 각 베어링부 및 올덩미음(8)을 주유시킨 기름이 기름통(909)으로 되돌아 가는데 필요한 정도의 귀환 유통로(910b)는 확보되어 있지만, 이 귀환유통로(910b)는 기름이 순간에 너무 많이 통과하지 않도록 그 유효 면적을 적게하고 있다.

다음에 고정스크롤(1)의 구조에 관하여 제4도를 따라 상세히 설명한다.

제4(a)도는 상면도, 제4(b)도는 하면도, 제4(c)도는 제4(a)도의 c-c선에 있어서의 다면을 화살표 방향으로 본 단면도다.

도면중 스크롤(1)의 대판(101)의 아래에 와권 모양의 홈부분(108)이 형성되고 그결과 대판(101)의 아래에 수직방향으로 연재하는 와권측판(102)이 대판(101)과 일체가 되어서 형성된다.

여기에서 와권 측판(102)의 와권의 중심(Os)은 대판(101)의 중심(Os)과 일치하고 있다.

또 와권측판(102)의 끔, 즉 제3도를 보아 알 수 있듯이 요동스크롤(2)의 대판(201)의 상면에 대향하는 끝에는 와권측판(102)의 와권형상을 따라서 칩시일홈(103)이 형성되어 있다.

이 칩시일홈(103)은 와권의 시단(始端)(중앙부) 및 종단까지는 연재하고 있지 않다. 즉 상기 와권의 시단 및 종단의 바로앞에서 칩시일홈(103)은 종단(103a)이 되고 있다.

대판(101)의 외주부에는 냉매가스의 통로가되는 많은 요부(凹部)(109)가 상하방향 즉 축선방향의 전장(全長)에 걸쳐서 서로 등간격으로 형성되며, 그중(109a)은 와권 모양의 홈부(108)의 최외주 단부에 연통하며, 또 이요부(109a)에 대하여 180°반대의 위치에 있어서의 요부(109b)도 그위치에서 홈부(109b)에 연통하고 있으며 이들 연통한 부분이 두 흡입구(104a)(104b)가 되어 있다.

상기 각요부(109)는 어느 것이나 압축시에 지장을 일으키지 않는 정도까지 경(徑) 방향의 깊이(d)가 아주 길게 형성되어 있으며 그결과 와권 모양의 홈부(108)의 외주를 따라서 설치되어 있다.

즉 홈부(108)의 외주측 주면(108c)과 각요부(109)의 경방향의 전면(109c)과의 사이의 각 두리(t)는 모두 같다.

또 상기요부(109) 사이의 각철부(110)중 어느것도 고정스크롤(1)을 하부 프레임(7)에 고정시키기 위하여 하부 프레임(7)에 볼트 (도면에는 없음)를 관통시키는 볼트구멍(111)이 마련되어 있다.

또 각철부(110)의 경방향의 높이(d)는 각경방향의 외면(外面)(110a)을 잇는 가장 적은 원(圓)이 참원이될 만한 높이가 되어 있다.

또 대판(101) 사면에는 중앙토출공(105)의 주위의 보스(boss) 부(101a)의 외주면으로 부터 경방향의 외방(外方)을 향하여 연재하는 많은 방사선상의 보강리브(112)가 등간격으로 설치되고도 방선상 보강리브(112)의 경방향의 외단부를 와권 모양의 홈부(108)를 따라 주(周) 방향으로 일체를 이루어 연속시키는 개략 와권형상의 보강리브(113)가 형성되어 있다.

환언하면 보강리브(113)는 요부(109)의 주방향의 배치구성에 맞추어서 개략 와권형상으로 닫혀있다.

또 보강리브(113)의 외주면과 상기 각요부(109)의 각저면(109a)과의 거리(l)는 각각 같다.

상기와 같은 구조의 보강리브(112)(113)를 마련함으로서 대판(101)은 강도, 강성(剛性)을 유지하면서 그 상대적인 두께를 얇게 할 수가 있다.

(114)는 고정스크롤(1)의 와권측판(102)의 측면 즉 주면(周面) 등을 가공할때 고정스크롤(1)을 고정하기 위하여 처킹(chucking) 되는 3개의 돌기가 있으며, 보강리브(112)중의 3개로 부터 보강리브(112)의 연재방향, 즉 경(徑) 방향의 외방으로 연재하고 또 주방향으로 같은 간격으로 설치되어 있다.

(115)는 토출관(905)의 외주부와 토출공(105)의 내주부를 시일(seal) 하는 0링(107)을 끼워맞추기 위하여 토출공(105)의 내주면에 원주방향으로 연재시켜 설치된 홈이다.

제4(d)도는 고정스크롤(1)과 요동스크롤(2)을 조합시킨 상태를 나타내고 있으며, 이 제4(d)도를 보아 분명하듯이 두 흡입구(104a)(104b)는 고정스크롤(1)의 와권측판(102)와 요동스크롤(2)의 와권측판(202)이 접촉하는 두개의 최외주판 Aa, Ab에서 와권측판(102)의 외주단의 밖을 향하여 개구(開口) 하고 있다.

두 흡입구(104a)(104b)는 이 같은 위치에 개구하고 있으므로 두 대칭적인 압력실(Pa)(Pb)은 동시에 닫히기를 종료하기 때문에 압축시에 있어서의 불균형을 없앨 수가 있다.

(Aa)(Ab)(A2)(A3)는 두 와권측판(102)(202)의 접촉부이다.

다음에 요동스크롤(2)의 구조에 관하여 제5도를 따라 상세히 설명한다.

제5(a)도는 상면도, 제5(b)도는 측면도, 제5(c)도는 하면도이다.

도면중 요동스크롤(2)의 대판(201)의 상면에는 와권 모양의 홈부(201a)를 형성함으로써 와권측판(202)이 일체가되어 형성되고 하면에는 요동축(204)이 일체를 이루어 형성되어 있다.

여기에서 와권측판(202)의 축심(OBi)과 대판(201)의 축심(OBi)과 요동축(204)의 축심(OBi)과는 일치하고 있다.

대판(201)은 원판상에서 와권측판(202)의 최외주단부(205)의 외주면은 대판(201)의 외주면과 거의 접촉하는 위치가 되도록 대판(201)의 경(徑)은 결정되어 있다.

여기서 와권측판(202)의 중심(重心)이 대판(201) 및 요동축(204)의 중심이 일치하고 있지 않은 경우에는 정적(靜的)인 불균형이 생긴다.

따라서 이 정적인 불균형이 생기지 않도록 요동스크롤(2) 전체의 중심(重心)이 요동스크롤(2)의 요동축의 축심(OBi)과 일치시키기 위하여 대판(201)의 외주부의 일부에 절결부(206)를 마련하고, 다시 와권측판(202)의 압축에 기여하지 않는 최외주부의 일부의 경(徑) 방향의 두티를 다른 부분의 경방향 두티보다 얇게 하고 있다.

또 절결부(207)만으로 상기 정적인 불균형이 생기지 않도록 하는 경우는 와권측판(206)의 일부(202)를 얇게 하지 않아도 된다.

(207)은 상기 올덤이음의(208)안 내홈이다.

이 안내홈(8)은 요동축(208)을 사이에 두고 대칭적인 위치에 한쌍으로 설치되고 상기 절결부(204)가 설치되어 있는 부위 이외의 부위에 있어서 요동스크롤(206)의 대판(201)의 하측면의 외주부에 배설되어 있다.

(209)는 대판(201)상면 외주부에 설치된 단부(段部)이며, 제5(b)도에 명시한 바와같이 와권측판(202)을 밀링(milling)으로 가공할때 사전에 링모양의 압판(210)에 의하여 대판(201)의 외주부를 눌러서 평판상의 설치용도구(211)에 요동스크롤(2)을 설치 고정하기 위한 것이며, 이같이 하여 외주부를 눌러서 가공함으요로서 동스크롤을 설치 고정하기 위한 다른 처킹수단에 비하여 대판(201)의 변형을 거의 없앨수가 있으며, 와권부를 정밀도 높게 가공할 수가 있다.

이때 대판(201)을 전주(全周)에 걸쳐서 균일하게 누르는 것이 바람직하므로 상기 절결부(206)를 복수개로 분할하고 이들 복수개의 절결부(206(206) 사이에 철부(212)를 남기고 이 부분에서도 누를수가 있도록하여 놓았다.

또 (214)는 요동축(204)에 뚫린 중공부(中空部)가 있으며, 그결과 요동축(204)은 원통상이 되어 있다.

또 상기 중공부(214)를 설치함으로서 요동스크롤(2)의 중량을 경감하고 균형을 잡을 필요가 있는 부분의 전체적인 경량화를 도모함과 더불어 원심력의 경감을 꾀할수 있다.

(203)은 팁시일홈이며, 와권 모양의 측판(202)의 단면에, 측판(203)의 와권 향상을 따라서 형성되어 있다.

이홈(203)은 그 단부가 제5(a)도에 보인 바와같이 균형을 잡기 위하여 와권측판(202)의 외주면을 깎아서 얇게 한부분(207) 보다도 내주측의 부위(215)에서 시작해서 종단은 고정스크롤(1) 측에 설치된 토출공(105)과 간섭되지 않는 부위(216)에 위치하고 있다.

고정스크롤(1) 측의 팁시일홈(103)도 요동스크롤(2) 측의 팁시일홈(203)과 형상은 대응하고 있다.

제7도는 와권 모양의 칩시일(3)을 요동스크롤(2)로 짜넣을 때의 사시도이다.

(301)은 팁시일(3)을 축방향으로 가세시키기 위한 코일 모양의 복수개의 스프링이며, 이들 스프링을 칩시일홈(208)안에 삽입한뒤 칩시일(3)을 칩시일을(203)안에 삽입한다.

따라서 상기 복수개의 스프링(301)은 칩시일을(203)속에 있으며, 칩시일홈(203)의 저면과 칩시일(3)의 배면과의 사이에 끼어있다.

고정스크롤(1)도 마찬 가지로 구성되어 있다.

제8(a)도는 상부프레임(6)의 상면도이며, 제8(b)도는 제8(a)도의 선 b-b에 있어서의 단면을 화살표 방향으로 본 단면도이다.

도면중 (600a)는 저면부, (600b)는 주벽부, (600c)는 요형구, (602)는 상부 메인 베어링, (606)은 제3도에 보인 상부 드러스트 베어링(601)의 설치대인데, 저면부(600a)의 상면에 형성되어 있다.

(607)은 올덤가이드홈, (608)은 올덤링의 활동면, (604)는 배유공, (609)는 바이패스로, (610)은 리베트구멍, (611)은 스포트페이싱부(spot facing 部)(612)는 고정스크롤의 고정면, (613)은 볼트구멍(614)는 요부다.

상부 프레임(6)의 외주부에는 제4도의 고정스크롤(1)의 외주부의 요부(109)에 대응한 많은 요부(614)가 형성되고 이들 요부 사이의 돌출부(614a)에 뚫린 볼트구멍(613)은 고정스크롤(1)의 볼트구멍(111)과 위치적으로 역시 대응하여 설치되어 있다.

이와같은 상부 프레임(6)의 구조를 자세히 풀이하면 주벽부(600b)의 상단면에 고정스크롤 고정면(612)이, 또 저면부(600a)에는 상기 고정면(612) 보다 낮은 위치에 상부드러스트 베어링 설치대(606)이, 또 상기 주벽부(600b)와 상부 드러스트 베어링 설치대(606)의 사이에는 상기 상기 설치대(606) 보다 낮은 위치에 올덤링의 접동면(608)이 각각 동심원상으로 설치되어 있다.

올덤링의 활동면(608)의 근방이 올덤이음(8)을 수납하는 올덤실(605)이 된다.

상기 설치대(606)의 내주면 즉 관통공(602a)에는 상부 메인 베어링(602)가 압입되어 있으며 설치대(606) 상단의 내주측 각(角) 부가 전주(全周)에 걸쳐 모깎기(beveling)(615)가 되어 있으며, 따라서 상부 메인 베어링(602)는 상단면의 테이퍼부(615)에 상부에서 돌출되어 있다.

여기에서 테이퍼부(615)의 단면이 설치대(606)의 내주면(606a)이며, (606b)는 설치대(606)의 외주면이다.

올덤가이드 홈(607)은 상부 메인 베어링(602)을 가운데 두고 대칭적인 위치에 한쌍, 올덤링 활동면(608 위에 설치되어 있으며 각 경방향의 양단부에는 반원상의 귀환유부(607a)(607b)가 설치되어 있다.

특히 귀환유부(607b)는 원환상(園環狀)의 설치대(606)의 외주부를 일부분 도려내어서 형성되어 있다. 올덤가이드 홈(607)을 가운데끼고 그양측의 부위에 있어서 설치대(606)의 외주면에 접하여서 올덤링 활동면(608)에 일단이 개구하고 다른 타단은 밸런서실(705)에 개구한 배유공(604)을 4개, 즉 복수개 뚫고 또 이들 배유공(604)은 제8(a)도에 명시한 바와같이 위에서 본 형상이 C자 모양인 한쌍의 바이패스홈(609)으로 연통되어 있다.

이들바이패스 홈(609)은 상부 프레임(6)의 올덤링의 활동면(608)위에 뚫려 있다.

제9도는 상부 드러스트 베어링(601)의 구조를 보인 것이며 제9(a)도는 상면도, 제9(b)도는 제9(a)도의 b-b선의 단-면을 화살표 방향으로 본 단면도, 제9(c)도는 제9(a)도의 c-c선의 단면을 확대 하여보인 단면도다.

상부 드러스트 베어링(601)은 강(鋼)의 뒤판이 부착된 예를들면 알루미늄합금, 연청동(鉛靑銅) 합금 등의 슬라이드 베어링이며, 제9(a)도에 보인 도너트(doughnut) 형상을 하고 있으며 요동스크롤(2)의 하측면과의 활동면 즉 상측면(601a)에는 내주측에서 외측측으로 향하여 방사상으로 복수개의 기름홈(601b)이 동간격으로 설치되어 있다.

기름홈(601b)의 단면형상은 제8(c)도에 표시한 것 같이 사각형이고 각부는 곡면(曲面)이 되도록 모깍기 되어 R자 모양으로 늘어진 부분(601c)을 설치하여 활동면(601a)의 전면에 기름이 골고루 번지도록 되어 있다.

이 기름홈(601b)의 피치(pitch)는 요동스크롤(2)의 공전반경 R의 2배보다도 작은 범위로 설치되어 있다.

(601d)는 드러스트 베어링(601)의 설치용 리베트 구멍이며 기름홈(601b)의 일부와 교차되어 있다.

드러스트 베어링(601)의 외경(外徑)은요 동스크롤(2)에 발생하는 반경방 향력과 축방향의 합력에 의한 전복모멘트를 받도록 상기 합력의 벡터(vector)가 적어도 드러스트 베어링(601)의 외주당에서 중심축을 통과하도록 결정된다.

여기에서 (601e)는 드러스트 베어링(601)의 내주면이며, (601f)는 드러스트 베어링(601)의 외주면이다.

제10도-제12도는 한 실시예에 있어서의 올덤이음의 상세한 구성의 설명도이다.

제10(a)도는 올덤이음의 상면도이며, 제10(b)도는 제10(a)도의 b-b선 도면을 화살표 방향에서 본 단면도이다.

도면중 (801)은 제10(b)도에 명시한 바와같이 단면이 4각형을 이룬 올덤링, (802)는 직방체(直方體)형의 두쌍의 올덤키이(key), (803)은 올덤링(801)의 상하양면에 구형(溝形)으로 형성된 두쌍의 바이패스부다.

위의 한쌍의 올덤키이(802)는 올덤링(801)의 중심(O_R)을 감싼 올덤링(801) 면상의 대칭적인 위치에 있어서 위쪽의 바이패스(803)안에 고착되고, 아래쪽의 올덤키이(802)는 올덤링(801)의 아래쪽면에서 상기 위쪽의 한쌍의 올덤키이(802)의 위치와 주(周)방향으로 90° 어긋한 위치에서 아래쪽의 바이패스부(803)안에 고착되어 있다.

각 올덤키이(802), 각올덤링(801)은 모두 당금질한 강동으로 만들어지며, 각 활동면 f_K, f_R은 정밀도를 내기위하여 연마된다.

그 때문에 연마할 부분을 예상한 상기 바이패스부(803)가 올덤링(801)의 상하면위에 올덤키이(801)와의 접합부로서 설치된다.

또 각 올덤키이(802)는 올덤링(801)에 대하여 모두 중심축(O_R)에 돌출하도록 어긋나게 고착되어 있다.

(802b)는 이와같이 조금씩 어긋나게 함으로서 각 올덤키이(801)이 올덤링(801)에서 돌출된 부분이다.

올덤키이(802) 및 올덤링(801)은 각각 별체로 제작되고 용접등으로 서로 일체로 접한된다.

제11도는 이와같은 올덤키이(802)의 사시도이며 올덤링(801)의 접합면(801a)에 당접하는 부분에는 돌기부(802a)가 마련되고 전기저항 용접등에 의하여 접합할 경우, 용접강도를 유지할 수 있도록하고 있다.

제12도는 각올덤키이(802)를 올덤링(801)에 설치하는 상태를 보인 사시도이며, 상기 와같이 각각 개별로 만들어진 올덤키이(802)와 올덤링(801)과의 올덤링(801)의 상하 2쌍의 바이패스(803)에 위쪽과 아래쪽에서 각 한쌍의 올덤키이(802)의 돌기부(802a)가 접촉된 상태로 서로 용접된다. 또 위쪽의 각 올덤키이(802)를 잇는선과 아래쪽의 각올덤키이(802)와를 잇는선이 직교하는 관계로 상하 두쌍의 올덤키이(802)가 설치되어 있다.

제13도는 상부 프레임(6)에 드러스트 베어링(601) 및 올덤이음(8)을 짜넣은 상태를 상면에서 본 도면이며, 제14도는 요동스크롤(2)에 올덤이음(8)이 짜여진 상태를 아래에서 본 도면이다.

제13도에 있어서 편평한 환상의 드러스트 베어링(601)은 상부 프레임(6)의 설치대의 상면에 리베트(606)에 의하여 고착되어 있다.

여기에서 드러스트 베어링(601)의 내부면(610e)는 점선으로 표시한 설치대(606)의 내부면(606a)보다 중심(Os)측으로 오버행(over-hang)(601g)되어 있고 또 외주면(601f)는 점선으로 표시한 설치대(606) 외주면(606b)에서 밖으로 오버-행(601h)되어 있다.

올덤이음(8)은 그 아래쪽의 한쌍의 올덤키이(802)가 상부 프레임(6) 상면의 단면 4각형의 가이드 홈(607)으로 활동(滑動) 자재하게 삽입되어 있으며 그결과 가이드 홈(607)으로 안내되면서 도면에 있어서 가로 방향으로 왕복운동을 한다.

또 올덤링(801)의 위쪽면에서 설치된 또 한쌍의 위쪽의 올덤키이(802)는 제5(c)도에 보인 요동스크롤(2)의 가이드홈(208)에 활동자재하게 삽입된다.

이상태를 제14도에 표시한다.

이 제14도에 있어서 올덤이음(8)에 대하여 요동스크롤(2)은 그 가이드홈(208)에 있어서 올덤키이(802)에 안내되면서 세로 방향으로 상대적으로 왕복운동 한다.

요동 스크롤(2)은 구동되면 상기 두가지의 왕복운동이 합성된 결과 자전운동은 저지되어 공전운전만 행한다.

이때 올덤이음(8)의 상부프레임(6), 요동스크롤(2)에 대한 상대적 왕복운동의 범위는 요동스크롤(2)의 공전직경 2R임이 이해된다.

따라서 상부 프레임(6)의 가이드홈(607)의 길이 방향의직선부의 길이 L은 올덤키이(802)의 길이를 l이라하면 L

l+2R로 하면되는 데, 가이드홈(607)의 모서리부분을 직각으로 하여 가이드홈(607)의 평면형상이 완전히 구형이 되도록 가공하는 것을 실질적으로 어렵다.

따라서 제13도에 보이듯이 경방향 양단면에 평면형상이 반원형의 바이패스부(607a)(607b)를 설치하고 있다.

또 가이드홈(607)의 홈폭이라는 것은 바이패스부(607b)의 직경은 같지만 바이패스부(607a)의 직경은 크게하여 올덤키이(802)를 왕복운동할 때 올덤홈(607)에 파뭍히는 가능성을 방지하고 있다.

다시 올덤링(801)의 외경 Do (제10도)는 요동스크롤의 외경 Ds (제5도)와 실질적으로 같게하고 있다.

또 올덤링(801)의 내경 Di (제10도)는 제13도에 보인바와 같이 올덤링(801)의 최대로 한쪽에만 기운때 올덤링(801)의 내주면(801c)가 드러스트 베어링(601) 외주면(601F)와 가장 접근한 곳에서 외주면(801c)(801f) 사이에 약간의 간극 g₁을 갖게하는 정도(0.5-1mm)로 정해져있다.

이때 상기 간극 g₁과 180°반대위치에 있어서의 상부 프레임(6)의 올덤실(605)의 주벽면(605a)는 마찬가지로 올덤링(801)의 외주면(801b)와 가장 접근한 곳에서 양주면(605a)(801b) 사이에 약간의 간극 g₂를 유지하게 하는 정도(0.5-1mm)로 올덤링(801)의 외경 Do가 결정된다.

이 같이 함으로써 상부 프레임(6)의 외경을 작게할 수가 있고 압축기의 경방향을 소형화 할수가 있다.

또 각올덤키이(802)를 평면적으로 보아서 올덤링(801)의 내주면(801c)에서 경방향 안쪽으로 돌출하도록 밀어서 돌출부(802b)를 마련함으로서 가령 제13도에 보이 뜨이 올덤링(801)의 외주쪽에 가이드홈(607)의 반원상의 바이패스부(607a)의 주벽에 올덤키이(802)의 말단 각부가 간섭하는 것을 방지할 수가 있고 또 올덤링(801) 내주쪽에 있어서는 드러스트 베어링(601)의 외주오 버-행(601h)의 바로아래에 올덤키이(802)의 돌출부(802)가 겹치므로 올덤키이(802)의 부하면을 크게 잡을 수가 있다.

또 상기 돌출부(802b)를 설치함으로서 제14도에 보인 바와같이 올덤링(801)이 최대한 한쪽에 치우친때 올덤키이(802)와 요동스크롤(2)의 가이드홈(208)과의 활동 부하면을 크게 접을 수가 있으므로 활동면의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.

다음에 드러스트 베어링(601)의 주유에 관하여 풀이한다.

제13도에 있어서 드러스트 베어링(601)의 기름홈(601b)는 그 경방향 안쪽에서 공급된 기름은 점선 화살표 처럼 각 방사상 기름홈(601b)를 따라서 경방향의 밖을 향하여 흐른다.

한편 요동스크롤(2)이 작동시에는 요동스크롤(2)의 드러스트면의 어느점은 화살표 (가)와 같이 하나의 기름홈(101b)를 횡단하여 요동스크롤(2)의 공전직경 2R 만큼은 회전하고, 또 다른 어느 점은 화살표 (나) 처럼 그 이웃의 기름홈(601b)를 횡단하여 공전직경 2R 만큼만 마찬가지로 회전한다.

여기서 각 기름홈(601b) 사이의 주방향의 피치는 요동스크롤(2)의 공전직경 2b보다 작게 해놓았으며 그결과 상기 주화살표 (가)(나)가 겹쳐져 있어서 알 수 있듯이 이웃한 두기름홈(601b)에 인드 러스트 베어링 접동면(601a)는 항상 그양측의 기름홈(601b)에서 급유되므로 순조로운 주유가 유지된다.

또 드러스트 베어링(601)에 있어서의 기름홈(601b), 리베트 설치구멍(601d) 부 및 요동스크롤(2)의 올덤가이드홈(208)과 드러스트베어링(601)과의 겹쳐지는 부분(601j)(제14도)는 유막(油膜)의 반력(反力)이 발생하지 않고 베어링부하 능력이 없는 것이다.

따라서 제14도에 보이듯이 리베트설치구멍(601d)와 기름홈(601b)의 일부와를 교차시키고 또 이교차부분과 요동스크롤(2)의 가이드홈 (208) 부분과를 겹치므로서 드러스트베어링(601)의 부하능력의 저하를 극력 막을 수가 있다.

즉 기름홈(601b) 부분에서는 원래 유막의 반력이 생기지 않는 부분이므로 이유막반력이 생기지 않는 기름홈(601b) 부분에 유막반력이 생기지 않는 리베트 설치구멍(601a) 부분 및 상기 겹쳐지는 부분(601j)를 집중시킴으로서 상기 드러스트베어링의 부하능력의 저하를 극력 억지할 수가 있다.

드러스트베어링(601)에서 경방향 밖으로 배출된 기름은 올덤실(605)으로 흘러들고 올덤이음(8)에 주유한 뒤 올덤실(605)의 바닥에 뚫린 4개의 배유공(604)로 부터 밸런서실(705) 안으로 배출된다.

여기에서 제13도에서 보듯이 배유공(604) 및 배유공(604)를 연통하는 바이패스홈(609)은 올덤링(801)의 어느 위치에 있더라도 올덤링(801) 외주면(801b)에서 경방향 안쪽 가까이로 위치하도록 설치되어 있는 것을 알 수가 있다.

각 배이패스홈(609) 및 각 배유구(604)를 이 같이 설치하는 것은 드러스트베어링(601)에서 경방향 밖으로 배출된 기름이 그대로 올덤이음(8)의 경방향 밖을 흘러서 제3도에 보이듯이 압축부의 흡입구(104)로 흘러가서 그대로 압축기 밖으로 배출되어 버리는 것을 방지위한 것이다.

물론 상부 프레임(6), 올덤이음(4), 요동스크롤(2) 상호간에 형성되는 각부의 극간은 기름의 유출을 최소한으로 하도록 좁게 마련하여 있다.

즉 제15도에 상기 각부의 간극을 표시하고 있으며 요동스크롤(2)의 대판(201)과 올덤링(801)과의 사이의 간극 α, 올덤키이(802)와 상부프레임(6)의 가이드홈(607) 바닥과의 사이의 간극 β, 올덤키이(802)와 요동스크롤(2)의 가이드홈(208) 바닥과의 사이의 간극 γ을 각각 미소(0.1mm정도)로 되도록 설정되어 있다.

제16도는 주축(4)의 구성을 보이며, 제16(a)도는 측면에서 본 제1밸런서(402) 장치전의 단면도, 제16(b)도는 그 외관도, 제16(c)도는 제1밸런서(402)를 장착한 경우의 측면에서 본 외관도다. 또 제17도는 편심부시(5)의 미삽입 상태의 상면도, 즉 제16(c)도에 있어서의 F방향으로 본 도면이다.

주측(4)은 가령 담금질한 강철로서 제작되며, 제1밸런서(402)는 주물에 의하여 제작되어 주축(4)에 압입, 수축기어 맞춤 등에 의하여 단단히 장착되어 있다.

도면에서 (408)은 주축(4)의 최대경부의 외주에 형성된 상부주축활동면, (409)는 주축(4)의 중간부의 외주에 형성된 하부주축활동면, (410)은 주축(4)의 최대경부 아래에 형성된 하부드러스트축의 활동면, (411)은 주축(4)의 최대경부의 아래에 형성된 제1밸런서의 압입부, (412)는 주축(4)의 아래에 형성된 모터로터 압압부, (413)은 주축(4)의 최하단부에 형성된 오일갭 압입부, (401)은 주축(4)의 최대경부의 상단에 뚫린 편심공, (404)는 주축(4)에 뚫린 기름통로, (405)(456)(414)는 기름구멍, (415)는 주축(4)의 상면에 상단 개방된 기름홈, (407)은 주축 (4)에 뚫어진 가스배기구멍, (416)은 센터구멍, (417)은 편심공(401)의 주벽에 형성된 스냅링홈, (418)은 핀구멍, (419)는 제1밸런서(402)에 보스상으로 형성된 단부이다.

상부베어링 활동면(408)의 직경보다는 작은경(徑)인데 제1밸런서의 압입부(411)가 형성되고 직경의 차이만큼의 단부(441a)에서 제1밸런서(402)를 압입할 때의 제1밸런서(402)의 축방향 위치를 규제하고 있다.

또 하부주축의 활동면(409)의 직경은 다시 제1밸런서 압입부(411)의 직경보다 작고, 이 직경의 차이만큼의 단부, 즉 제1밸런서의 압입부(411)의 아래에 하부드리스트축의 활동면(410)을 형성하고 있다.

또 모터로터의 압입부(412)의 직경은 하부의 주축활동면(409)의 직경보다도 더 작게 하고 이 직경의 차이만큼의 단부(412a)에서 마찬가지로 모터로터(10)(제3도)를 압이시 모터로터의 축방향의 위치를 규제하고 있다.

압축기의 용량시리즈화를 할때 모터로터 압입부(412) 이하의 길이를 변화시킴으로서 대응시킨다.

상기 각 활동면(408)(409) 및 각 압입부(411)(412)(413)는 각각 동일 축심상으로 형성되고 이축심과 편심한 위치에 편심공(401), 기름통로 (404)를 상기의 축심에 평행으로 형성되어 있다.

상기 편심공(401)은 주축(4)의 최대직경부의 상단에 뚫려 있으며 그 축방향의 길이는 상기 상부주축 활동면(408)의 축방향의 길이와 거의 같다.

기름통로(404)는 그 상단이 상과 편심공(401)의 바닥에 개구하고 하단이 주축(4)의 최소직경부의 하단면에 개구하여 있으며 또 주축(4)의 축심에서 경방향의 밖에 소정거리만큼 떨어진 위치에서 수직으로 연재하고 있다.

또 각각 상기주축(4)의 축심과 동심을 이루어 상기 편심공(401)의 바닥 및 최소직경부의 하단면에 센터구멍(416)이 형성되며 주축(4)의 가공 특히 담금질 뒤의 연마시에 주축(4)를 자전이 자재하게 되도록 지지하는 것에 사용되며 공작의 정밀도를 향상시키도록 만들어 있다.

또 최소직경부측의 센터구멍(416)은 가스빼기구멍(407)의 하단에 동심을 이루어 연접하여 형성되어 있다.

상기 유공(414)은 편심공 (401)측의 벽면과 상부 주축 활동면(408)과를 연통하기 위하여 주축(4)에 경방향으로 뚫려지고 이 유공(414)는 주축의 활동면(408)의 축방향으로 연재되어 형성된 기름홈(415)에 경상향의 외단(外端)이 개구하고 있다.

또 상기 기름구멍(405)은 상기 기름통로(404)와 하부주축의 활동면부 (409)와를 연통시키기 위한 것이다.

이들 기름구멍(405)(414), 기름홈(415)은 보통 원심력과 가스의 힘의 합력인 부하방면과 반대방향측에 설치되는데 구성상 무리가 있을 경우에는 대응하는 베어링의 내부면에 주방향으로 유구를 설치하고 이 유구와 기름구멍(405)(414)과를 연통시켜서 상기 베어링의 급유를 하도록 하여도 된다.

상기의 핀구멍(418)은 편심공(401)에 감입한 편심부시(5)가 과도하게 회전하여 압축불량을 방지하기 위하여 후술하는 회전정지용 스프링핀(421)(제19도)를 삽입하기 위한 것이며 편심공(401)의 바닥에 뚫려 있다.

상기 스냅링홈(417)은 마찬가지로 편심부시(5)가 원심펌프 작용으로 기름통로(404)에서 상승해온 기름의 유압으로 축방향 위로 밀어올려지는 것을 방지하기 위한 후술하는 스냅링(421)(제19도)를 끼우기 위한 것이다.

제18도는 주축(4)의 편심공(401)에 삽입하는 편심부(5)의 구성의 상세도이며, 제18(a)도는 상면도, 제18(b)도는 측면 단면도, 제18(c)도는 하면도다.

(501)은 편심부시의 외주면이며, (OBo)는 그 중심이다. (502)는 편심부시의 내주면이며, (OBi)는 그 중심이다. 중심(OBi)은 중심(OBo)에 대하여 ε만큼 편심되어 있다. 또 (503)은 중심(OBi)과 동심이며 상기 외주면(501)보다 좁은경(徑)을 가진 내구(內溝)의 단부이며, 상기 외주면(501)에 연접하여 설치되어 있다.

(504)는 중심(OBi)과 동심이며 상기 내주면(502)보다 큰경을 지닌 단부이며, 상기 내주면(502)에 연접하여 설치되어 있다.

(505)는 하단이 편심부시 하단면에 개구하고 상단부는 편심부시의 상단면에 개구하지 않도록 닫친 상태로 형성되고 세로방향으로 연재하는 기름홈이며 상기 내주면(502)에 연접하여 있다.

(506)은 상기 기름홈(505)과 외주면부(501)와를 연통하기 위한 기름구멍, (507)은 상기 외주면부(501)에 설치된 절결부이며 상기 기름구멍(506)의 경방향의 외단(外端)이 절결부에 개구하고 있다.

(508)은 편심부시(5)의 두꺼운 부분에서 편심부시의 하단면에 뚫린 회전정지용 구멍이다.

또 편심부시(5)는 알루미늄합금, 엔청동등의 베어링재료로서 만들어진다.

제19도는 이같은 편심부시(5)를 주축(4)으로 장착할 때의 조립순서를 설명하기 위한 사시도이다.

이 도면에서 우선 주축(4)의 편심공(401)의 바닥의 핀구멍(418)에 평면형상이 C자형의 통(筒)모양을 이룬 스프링핀(420)을 감합한 뒤 이 스프링핀(420)에 편심부시(5)의 하부 주위에 회전정지용 구멍(508)이 맞도록 편심부시(5)를 편심공(401)에 감합한다.

회전정지용 구멍(508)에 스프링핀(420)이 감입하고 편심부시(5)의 하단면에 편심구멍(401)의 바닥에 당접한 상태로서 스냅링(421)을 스냅링홈(417)에 끼운다.

스냅링(421)은 가는 피아노선 등의 탄력성 있는 것을 C자 모양으로 형성한 것이다.

제20도는 편심부시(5)를 주축(4)에 조립한 상태를 보인 도면이며, 이 도면에서(Os)는 주축(4)의 축심, 즉 회전중심이며 고정스크롤 (1)의 중심과 일치하고 있다.

이 중심(Os)와 상기 편심부시의 내주면(502)의 중심(OBi)와를 잇는 직선과 상기 중심(OBi)과 상기 편심부시의 외주면(501)의 중심과를 잇는 직선이 거의 직각을 이루는 위치에 상기 중심(OBo)가 위치하도록 스프링핀(420)의 위치가 결정되어 있다. 회전정지구멍(508)의 직경은 스프링핀의 직경 보다도 크게 취하고 편심부시(5)가 주방향에 있는 만큼 움직일 수 있도록 되어 있다.

또 편심부시(5)의 기름구멍(506)과 주축(4)의 기름구멍(414)이 편심부시(5)의 회동에 의하여도 항상 연통하도록 절결부(507)은 주방향으로 소정의 길이가 형성되어 있다.

요동스크롤(2)의 요동축(204)은 편심부시 (5)안에 요동축(204)의 외주면(502)와 접동이 가능하도록 감입되므로 상기 편심부시의 내주면(502)의 중심(OBi)는 요동중심, 즉 요동스크롤(2)의 중심(重心)과 일치하고 있다.

따라서 화살표 W 방향으로 주축(4)이 돌면 상기주축(4)의 회전중심 Os와 상기편심부시의 내주면(502)의 중심(OBi)과를 잇는 직선상에 화살표 G 방향으로 원심력이 발생하고 편심부시(5)는 상기 편심부시의 외주면(501)의 중심(OBo)을 중심으로 화살표 M 방향으로 모멘트가 생긴다.

따라서 단일 고정스크롤(1)과 요동스크롤(2)의 와권측판(102)(202) 사이에 간극이 있는 경우, 이들 양측판(102)(202)가 서로 닿음 때까지 요동스크롤(2)가 이동하도록 편심부시(5)는 상기의 편심부시의 외주면(501)의 중심(OBo)를 중심으로 화살표 M 방향으로 회전한다.

제21도를 바탕으로 상기의 중심위치의 변화를 설명한다. 즉 편심부시의 외주면(501)의 중심(OBo)를 중심으로 하여 편심부시(5)는 화살표 M 방향으로 회전하고 편심부시의 내주면(502)의 중심(OBi)는 와권측판(102)(202)가 서로 접하는 점(OBi')까지 이동한다. 즉 요동스크롤(2)의 공전 반경은 OsOBi=R에서 OsOBi=R'까지 변화한다.

또 반대로 공작정밀도에 의하여 공전 반경이 R보다도 작을 경우는 화살표 M과 반대방향으로 편심부시는 회전한다. 이것은 액(液)의 역류나 양와권측판(102)(202)상이 예로의 이물질이 섞여들든지 할 경우에도 생긴다.

이같이 편심부시(5)는 공작정밀도의 언밸런스를 흡수하며 조립성을 쉽게 하며 더우기 압축시에 두 와권측판(102)(202) 사이를 통하여 와권방향으로 압축냉매가스가 새는 것을 막아서 압축효율을 향상시키며 액의 역행이나 이물질이 끼어드는데 대하여서도 내력(耐力)이 있으며 신뢰성의 향상에도 유용하다.

제22도는 편심부시(5)가 회전하도록 급유가 확보되는 상태로 나타낸 설명도이며, 그 제22(a)도는 가렸 회전정지구멍(508)과 핀(420)이 닿기까지 최대한 우회전(시계방향)으로 편심부시(5)가 회전한 상태를 나타내며, 이상태에서도 주축(4)의 기름구멍(414)와 편심부시(5)의 기름구멍(506)은 연통하고 있듯이 절결부(507)는 그 위치 및 주방향의 길이가 설정되어 있다. 제22(b)도는 편심부시(5)가 상기와는 반대로 좌회전으로 최대한 회전한 상태이며 이 경우도 마찬가지로 기름구멍(506)(414)는 연통하도록 절결부(507)는 그 위치 및 주방향의 기이가 설정되어 있다.

제23도는 기름통로(404)의 위치를 제3도-제22도에 보인 실시예보다도 중심(OBi)을 기준으로 하여 90°우회전시킨 위치로 한 실시예를 보이며 이 경우에는 주축(4)이 중심(Os)를 중심으로 하여 실선 화살표 방향으로 회전하였을 때 기름은 점선 화살표에 보인 방향으로 유출하므로 기름통로(404)에서 편심부시(5)의 기름홈(505)까지의 기름이 경유한 거리가 짧아지므로 상기 주축(4) 자체에 의한 원심펌프의 응답성을 빨리할 수가 있다.

또 상기 제23도는 다시 편심부시(5)의 회전정지 및 부상(浮上)방지를 위한 다른 실시예를 나타내고 있으며 편심부시(5) 및 주축(4) 상단면에 홈(509)(422)를 설치하고 주축(4)의 홈(422)에 저지판(423)을 나사(424)로 고착하고 저지판(423)의 내측의 소폭의 돌출부(423a)에 의하여 편심부시(5)의 회전량을 먼저의 실시예에 있어서의 핀(420), 회전저지구멍(508)과 마찬가지로 규제하고 또 스냅링홈(417), 스냅링(421)과 마찬가지로 편심부시(5)의 부상 방지를 하고 있다.

제24도는 이 제23도의 실시예의 조립순서를 설명하기 위한 사시도이며 두 홈부(422)(509)가 맞도록 주축(4)의 편심공(401) 안에 편심부시(5)를 삽입한 뒤에 저지판(423)을 홈부(422)에 그 양측면이 홈측면에 접촉하도록 감입하여 나사(424)로서 주축(4) 위에 나착한다.

제25도는 주축(4) 주위의 급유계통로를 설명하는 도면이다. 제3도에 보인 오일캡(12) 및 주축(4)에 의한 원심펌프작용에 의하여 점선으로 나타내듯이 기름의 통로(404) 안에 기름은 상승해가며 편심공(401)안의 공간(425)에 유입한다. 여기에서 편심부시(5)의 기름홈(505)의 위치는 주축(4)의 중심으로부터 외주 가까이에 위치한 기름통로(404)로부터 다시 외주 가까이에 위치하고 있으므로 기름은 제2의 원심펌프 작용을 받아 기름홈(505) 안으로 상승한다.

그리고 이 기름홈(505) 안의 기름은 기름구멍(506)(414)에 있어서의 제3의 원심펌프 작용으로 기름홈(415)안으로 상승한다. 이 때 기름홈(415)은 주축베어링(602) 하단부에 개구되어 있지 않으므로 밸런서실(705)에는 유입하지 않는다.

이같이 하여 기름은 주축(4)의 상단부의 드러스트베어링(601)의 내주측의 공간(426) 안으로 유입하여 드러스로베어링(601)의 기름홈(601b)를 지나서 올덤실(605)로 배출된다. 또 제25도에 있어서 기름의 흐름은 점선의 화살표로 나타내 있다. 하부드러스트베어링(701), 하부메인베어링(702)에는 제3도의 기름구멍(406)(405)에 의하여 급유된다.

이같은 급유방식이면, 가령 압축기를 회전수 제어하여 저속 회전으로 운전하도록 하여도 오일캡(12)에 의한 원심펌프 작용이 저속운전에 의하여 부족한 부분을 상기 제2, 제3단째의 원심펌프 작용에 의한 공간(42b)의 충분한 부압(買壓)에 의하여 포착되므로 안정한 급유를 계속시킬 수가 있다. 압축기의 수송 이동시등의 진동에 의하여 주축(4)은 축방향으로 이동하는 일이 있다.

이 경우 주축(4) 상단면(427)이 요동스크롤(2)의 드러스트면(217)에 충돌하여 드러스트면(217)이 손상할 우려가 있다. 이 때문에 제25도에 보이듯이 주축의 상단면(427)과 요동스크롤의 드러스트면(217) 사이의 틈 사이의 길이 l₁보다도 제1밸런서(402)의 단부(419)의 상단면과 상부프레임(6)의 하단면(616) 사이의 틈사이의 길이 l₂가 적어지도록 구성하고, 만일 축방향 위에 주축(4)이 이동하여도 먼저 단부(419)의 상단면과 상부프레임의 하단끝면(416)이 닿아서 주측(4)의 상단면(427)과 요동스크롤(2)의 드러스트면(217)이 닿지 않도록 하고 있다.

또 모터로터(10)와 하부프레임(7)의 통모양 베어링지지부(7b)와의 사이의 틈사이를 l₃을 상기 틈 사이 길이 l₁보다 작게 하여도 되지만, 상기 공간 (426)은 펌프 효율을 높이기 위한 공간(426)에 고인 가스를 속히 배출하는 것이 좋기 때문에 더욱 크게 잡을 수가 없으므로 상기 틈 사이 길이 l₂에서 규제하는 편이 좋다.

또 드러스트베어링(601)의 내주며(601e) 및 외주면(601f)의 돌출부(601g)(601h) 및 편심부시(5)의 돌출부인 두티가 얇은 단부(503)는 요동스크롤(2)의 전복 모멘트에 의한 요동스크롤(2)의 자세의 넘어짐에 의한 변형에 추종하여 조금 휘므로 베어링(5)(601)의 베어링면의 한 쪽만 닿는 것을 방지한다. 다시 상부프레임(6)의 내주의 상단에지부를 절삭하여 형성된 절결부(6a)에서 돌출한 메인베어링(602)의 돌출부(615)는 반경방향 가스부하 및 제1밸런서(402) 및 제2밸런서(403)의 원심력에 의한 모멘트에 의한 주축(4)의 넘어짐에 추종하여 조금 휘므로 메인베어링(602)의 베어링면이 한쪽만 닿는 현상을 방지한다.

또 하부프레임(7)의 통모양 베어링지지부(7b)의 지지최하단(7b')에서 하부메인베어링(702)의 하단이 아래로 돌출(702a)하고 있으므로 주축(4)이 기울어질 경우에 상기 돌출부(702a)가 추종하여 약간 휘고 베어링(702)의 베어링면이 한쪽만 닿은 현상을 방지할 수가 있다.

제26도는 회전수제어 등에 의한 고속회전시에 원심펌프의 능력이 너무 증가해서 올라온 유량이 적량 이상으로 증대하는 것을 억제하기 위한 구조를 보이고 있으며 그 제26(a)도는 한 실시예에서 주축(4)의 상하방향으로 연재한 기름홈(415)의 위치와 드러스트베어링(601)의 방사상 기름홈(601b)의 위치가 경방향으로 일치한 때에 드러스트베어링(601)에서의 경방향 밖으로의 배출유량은 늘지만 다른 곳, 즉 기름홈(415)이 기름홈(601b)과 기름홈(601b) 사이에 위치한 때(1점쇄선)에서는 상기 배출유량이 조여지는 구성을 보이고 있으며 회전수가 증대하면 쵸퍼(chopper) 효과로 인하여 저항이 증대해가서 상대적으로 배출유량은 억제된다.

이 경우 드러스트베어링(601)의 내주면과 주축(4)의 외주면 사이의 간극은 드러스트베어링의 기름홈(601b)의 주방향의 홈폭보다 작게 하는 편이 바람직하다.

제26(b)도, 제26(c)도는 다른 실시예를 보이고 있으며, 주축의 기름홈(415)을 드러스트베어링(601)의 내주(601e)의 직경을 주축(4) 외주의 직경보다 작게 하고 또 드러스트베어링(601)의 하단면과 주축(4)의 상단면 사이에 간극(601k)를 형성하며 나아가서는 드러스트베어링(601)의 각 방사상 기름홈(601b)의 직경방향 내단에 주축(4)의 기름홈(415)과 상하방향으로 돌출하는 절결부(601)를 설치한 것이며, 그 구조는 상기 제26(a)도의 것보다 상기 쵸퍼효과는 더 향상한다.

또 제26(b)도는 상면도이며, 제26(c)도는 제26도의 c-c선의 단면을 화살표 방향으로 본 단면도이다.

제27도, 제28도는 각 하부메인베어링(702)으로의 급유수단의 다른 실시예를 보인다.

도면중 점선화살표는 기름의 흐름을 나타낸다.

그 중 제27(a)도는 급유 계통로를 나타내는 종단측면도이며, 제27(b)도는 하부드러스트베어링(701)의 활동면(701a)를 나타낸 장면도이다. 기름통로(404) 안을 상승한 공간(525)에 유입한 기름은 제1밸런서를 관통한 유공(406)에서 하부드러스트베어링(701)으로 급유된다.

여기서 하부드러스트베어링(701)에는 제27(b)도에 보이듯이내주측에는 개구하고 있으나 외주측에는 개구하고 있지 않은 방사상의 복수개의 기름홈(701b)이 설치되어 있다.

여기에서 (701c)는 하부드러스트베어링 고정용의 핀구멍이다. 상기 기름홈(701b)는 그 상단에 기름구멍 (406)이 주축 (4)의 회적에 수반하여 횡단하도록 배치되어 있다.

그 결과 유공 (406)에서 기름홈(701b) 안에 간헐적으로 유입한 기름은 하부프레임(7)의 통모양 베어링 지지부(7b)의 내주면과 주축(4)의 외주면 사이를 전해 퍼져 중력에 의하여 하강하고 하부메인베어링(701)에 이르른다.

여기서 급유를 확실히 하기 위하여 주축(4)의 하부주축접동면(409)의 반(反)부하측에는 기름홈(428)이 세로방향으로 설치되어 있다.

또 다른 실시예를 보인 제28도에 있어서는 기름통로(404)와는 별도로 이것과 평행으로 기름통로(404)와 평행한 유공(429)이 주축(4)에 뚫려 있으며, 그 상단은 편심공(401)의 저면에, 또 하단은 하부메인베어링(702)의 내주면부에 개구하고 있다. 이 경우는 기름통로(464) 안을 상승한 기름은 공간(425)에 유입하고 여기에서 중력이나 원심력으로 다시 일부가 아래쪽을 행하여 유공(429)을 지나서 흘러 하부메인베어링(702)으로 급유되게 된다.

제27도, 제28도에 보인 각 실시예는 제3도에 보인 것보다 공간(425)에 고인 가스를 보다 효과적으로 상기한 하부메인베어링(702)에의 급유에 수반하여 그 급유통로에서 배출되므로 펌프효율이나 응답성이 좋은 점에서 효과가 크다.

이어서 제29도 및 제30도를 따라 오리캡(12)에 관하여 설명한다.

제3도의 오일캡(12) 안에 들어간 기름은 오일캡(12)의 회전과 더불어 회력 전을 주는 원심력이 발생한다. 그런데 기름의 온도가 상승하든지 점도가 저하해 오면 오일캡내면(12a)와 기름과의 사이의 스립(slip)이 증대되어 펌프효율이 저하된다.

이러한 슬립의 저하를 방지하기 위하여 각각 제29도 및 제30도에 표시한 것과 같은 각 수단이 바람직하다. 제29도는 오일캡(12)의 내면(12a)에 핀(12b)를 주방향이며 등간격으로 설치한 것이며 제29(a)도는 그 단면도 제29(b)도는 제29(a)도의 b-b선에 있어서의 단면을 화살표 방향으로 본 단면도이다.

이 실시예에서는 핀(12b)를 복수개 마련하고 있으나 한 개만이라도 된다.

여기서 핀(12b)는 오일캡(12)의 유입구공(12c)이나 가시빼기구멍(407), 기름통로(404)를 막지 않도록 그 주방향의 위치를 고려하고 있다.

다른 실시예를 나타낸 제30도는 주축(4)의 하단면에 그 중심부에서 외주면에 걸쳐서 연재한 절결통로(430)을 설치하고, 이 주축(4)의 하단면에 오일캡(12)이 밀착하고 또 절결통로(430)의 하단의 개구부의 일부를 덮도록 구성한 것이며, 제30(a)도는 그 단면도, 제30(b)도는 제30(a)도의 b-b선에 있어서의 단면을 화살표 방향으로 본 단면도이다.

도면중 절결통로(430)는 주축(4) 중심 즉, 가스빼기구멍(407)과 기름통로(404)를 잇도록 설치되어 있으며 이같이 구성됨으로서 제29도에 보인 핀이 달린 오일캡에서 다시 슬립을 방지하는데 효과가 있다.

제31도는 모터스테이터(11)의 고정자권선(11a)으로의 급전용 리드신 및 모터온도검출을 서모스테이트에 접속되는 제어용 리드선의 배선구조의 한 예를 나타낸 도면이며, 그 제31(a)도는 종단측면도, 제31(b)도는 제31(a)도 b-b선의 단면을 화살표 방향으로 본 도면이다.

이 제31(a)도, 제31(b)도에 있어서 고정스크롤(1)의 요부(109)의 하나가 모터스테이터(11)의 고정자권선(11a)에 급전하는 리드선(100a)와 모터의 온도검출을 서모스테이트에 접속되는 제어용 리드선(100b)와를 가요성의 절열튜브(100c)를 피복되어 이루어진 라드선속(100)의 통로로 이용된다. 리드선속(100)은 제31(b)도에 보인 것처럼 배치되고 고정스크롤(1)의 철부(凸部)(110)에는 작은 철기부(凸起部)(110b)가 주방향으로 연재하여 서로 대향하도록 한 쌍이 설치되고 리드선속(100)을 유지하는데 이용된다.

또 압판(100d)를 사용하여 리드선속(100)의 유지를 다시 확실히 하도록 되어 있다.

또 상부프레임(7)의외주부의 평면형상은 고정스크롤(1)과의 외주부의 평면형상과 거의 같은 모양의 요철(凹凸)형상으로 형성되어 있으며, 이들의 하나가 제31도에 나타나 있는 (6a)는 상부프레임(6)의 외주에 형성된 요부, (7g)는 하부프레임(7)의 외주에 형성된 요부이며 각 요부(109)(6a)(7g)는 상하방향으로 중첩하여 상하로 연재하는 일련의 관통요구(100e)를 형성하고 있다.

그리고 이 일련의 관통요구(100e)에 리드선속(100)이 상하로 통하고 고정스크롤(1)의 한 쌍의 작은 철돌기(110b)를 이용하여 압판(100d)가 리드선속(100)을 밀어넣도록 하여 유지되어 있다.

압판(110d)는 가령 스프링 강철과 같은 탄력성이 있는 얇은 철판으로 형성되어 있으며 도면과 같이 탄력성이 대항하여 만곡한 상태로 요부(109(6a)(7g) 안에 감합되어 있으므로 그 탄성력에 의하여 일련의 관통요구(100e)로부터의 탈락을 방지하고 있다.

이같은 구성에 의하여 셀중간 원통부(901)와 셀의 윗뚜껑(902)을 용접할 시의 열에 의하여 용접부(902a)에 접촉하고 있는 피복 리드선이 과열 혹은 용융되어 절연불량이 생기는 것을 방지할 수가 있다.

또 (6b)는 고정스크롤(1)의 작은 철돌기부(110b)에 중첩하도록 요부(6a)의 내벽면 선단부에 형성된 작은 철기부, (7b)는 마찬가지로 상부프레임(6)의 작은 철기부(6b)에 중첩하도록 요부(7g)의 내벽면의 선단부에 형성된 작은 철기부, (6c)는 상부프레임(6)의 최외주부와 셀중간원통부(901)의 내주면 사이에 형성된 간극이며, 용접부(902a)를 용접할 시의 열이 상부프레임(6)으로 전도되지 않도록 형성된 것이다.

(110c)는 고정스크롤(1) 최외주부와의 셀중간 원통부(901), 셀윗뚜껑(902) 사이에 형성된 간격이며, 용접부(902a)를 용접할 시의 열이 고정스크롤(1)로 전도하지 않도록 형성된 것이다.

또 리드선속(100), 갑판(100d) 등의 소위 리드선부는 냉매가스흡입관(904)의 셀중간 원통부(901) 안으로의 개구부와는 주방향으로 위치를 드리어서 배치하고 있으므로 상기 흡입관(904)은 1점쇄선으로 도시하고 있다.

또 급전용 리드선(100a)는 제3도의 밀봉단자(907)에 착탈자재하게 프러그인(plug-in) 접속되고 제어용 리드선(100b)는 상기 밀봉단자(907)과는 주방으로 밀린 위치에서 셀윗뚜껑(902)에 설치된 다른 밀봉단자(도면에는 없음)에 착탈자재하게 프러그인 접속되어 있다.

또 압판(100d)는 고정스크롤(1)의 상면에 당접하는 턱부(100d-1)와, 만곡하기 쉽도록 뚫은 3개의 관통공(100d-2)을 갖고 있다.

제32도는 다른 실시예를 보인 도면이다.

여기의 (1)은 고정스크롤, (101)은 고정스크롤(1)의 대판, (102)는 고정스크롤의 대판(101( 위에 형성된 와권상의 측판, (2)는 요동스크롤, (201)은 요동스크롤(2)의 대판, (202)는 요동스크롤 대판(201) 위에 형성된 와권의 상측판, (204)는 요동스크롤의 대판(201) 위에 측판(202)과 반대쪽에 설치된 축이며, 두 스크롤의 측판(102)(202) 사이에는 압축실(P)가 형성된다. 또 (Pi)은 흡입실, (105)는 토출공이다.

상기 두 와권상측판(102)(202)의 선단에는 와권을 따라 각각의 홈(103)(203)이 형성되고 다시 상기 각홈(103)(203)의 내부에는 칩시일(3)이 축방향, 즉 상하방햐으로 이동이 가능하게 감입되어 있다.

또 (4)는 주축, (401)은 주축(4)의 일단에 그 축심과 편심하게 설치된 편심공, (404)는 주축(4)의 하단에서 편심공(401)까지 관통한 기름구멍, (12)는 주축(4)의 하단에 일체로 형성 혹은 압입, 수축끼워맞춤등 방법으로 오일캡, (407)은 주축(4)의 하단과 측면을 연통하는 오일캡(12)의 통기구이다. 주축(4)의 편심공(401)에는 회동자재하게 편심부시(5)가 삽입되어 있으며, 또 편심부시(5)에는 편심공(502)이 설치되어 있으며, 상기 요동스크롤축(204)을 활동자재하게 지지하고 있다.

이 (670)은 상기 고정스크롤(1), 요동스크롤(2), 주축(4) 등을 직접 혹은 간접적으로 저지하는 프레임이며, (670a)는 프레임(670)의 중앙부에서 하방으로 일체로 돌출시킨 보스부, (670b)는 프레임(670)의 외주부에서 하방으로 일체가 되게 통모양으로 형성된 스커트(skirt)부, (607)은 프레임(670)의 상면에 그 직경방향으로 좌우 한쌍에 설치한 올덤홈, (604)는 프레임(670)의 상면과 하면을 연통시켜 주방향으로 소정간격을 두고 복수개 설치된 귀환유공, (8)은 상기 동요스크롤(2)의 자전을 방지하는 올덤이음이며, 올덤이음링부(801)과 그 상부 및 하부에 서로 직교하는 방향으로 연재하는 각 한 쌍의 올덤키이(802)를 지니고 있다.

(601)은 프레임(670)에 나사 혹은 핀 등으로 고정된 제1드러스트베어링이며, 상기 요동스크롤(2)의 대판(201)을 접동 가능하도록 지지하고 있다.

일반적으로 제1드러스트베어링(601)의 활동면에는 윤활유의 공급을 촉진하기 위하여 많은 방사상의 기름홈(601b)이 주방향으로 등간격으로서 설치되고 있다.

(701)은 프레임(670)에 나사 혹은 핀 등으로 고정되며 주축(4)의 축방향으로 지지하는 제2드러스트베어링, (602)는 프레임(670)에 압입 등으로 고정되어 주축(4)를 회전자재하게 지지하는 제1메인베어링, (701)는 프레임(670)의 보스부(760a)에 압입 등으로 고정되어 마찬가지로 주축(4)를 회전자재하게 지지하는 제2의 메인베어링이다.

또 상기 제2의 드러스트 베어링(701), 제1메인베어링(602) 및 제2메인베어링(702)으로 급유를 하기 위한 기름구멍(404)이 주축(4) 안에 설치되어 있다.

(11)은 모터스테이터이며, 프레임(670)의 스커트(670b)에 볼트 혹은 압입, 수축끼워맞추기 등 방법으로 고정되어 있다. (10)은 모터로터이며, 주축(4)에 압입 혹은 수축끼워맞추기 등 방법으로 모터스테이터(11)와 축방향 동위치에 고정되어 있다. 또 프레임(670)의 스커트부(670b)에는 모터스테이터(11)의 외주부를 흡입가스가 상방에서 하방으로 통과할 수 있도록 통로(670c)가 설치되어 있다.

상기 모터로터(10)의 상단에는 주축(4)의 편심공(401)과 반대의 방향으로 제1밸런서(402)가 나사 혹은 코오킹 등 방법으로 설치되며 또 하단에는 제1밸런서(402)와 반대방향으로 제2밸런서(408)가 마찬가지로 나사 혹은 코오킹 등 방법으로 설치되어 있다.

(9013)은 이상에 말한 부분을 수용하는 하(下)셀이며, 이 하셀에는 프레임(670)이 압입 혹은 수축끼워맞춤 등 방법으로 고정되어 있다. (902)는 상셀이다.

하셀(9013)과 용접에 의하여 공정되고 하셀(9013)과 더불어 압축기의 외곽을 형성하여 내부 기밀을 달성하는 것이다.

(909a)는 하셀의 바닥에 고인 윤활유다.

(904)는 하셀(9013)의 측면을 관통함과 아울러 프레임(670)의 스커트부(670b)의 구멍(670e)에 감합되어 셀안에 흡입가스를 도입하는 흡입관이며, 싱기 통로(670c)에 연통하고 있다.

(614)는 프레임(670)의 외주에 주방향으로 등간격으로서 다수 설치된 요상부(凹狀部)인데, 아셀(9013)의 내주면으로서 상하방향으로 연재하여 흡입실(Pi), 흡입관(904)에 연통한 가스통로(614b)를 형성하고 있다.

(905)는 고정스크롤(1)의 토출실(105)에서 압축기 밖으로 토출가스를 토출하는 토출관이다.

제33도는 제32도의 부분상세도이다.

제33도에 있어서 (208)은 요동스크롤의 대판(201)의 이면에 직경방향으로 연재하고 외주부 근방에 좌우 한쌍이 설치된 올덤홈, (601b)는 제1드러스트베어링(601)에 두 방향으로 등간격으로서 설치된 복수개의 방사상의 기름홈이다.

그밖의 부호는 제33도에서 설명한 것과 같으므로 설명을 생략한다.

제32도 및 제33도처럼 구성된 스크롤압축기의 동작을 설명한다.

우선 모터스테이터(11)에 통전되면 모터로터(10)는 토오크를 발생하여 주축(4)에 회전운동을 부여한다. 주축(4)가 돌면 그 일단의 편심공(401)에 감압된 편심부시(5)로 돌며, 편심부시(5)에 삽입된 요동스크롤축(204)을 거쳐서 요동스크롤(2)을 돌리려고 한다.

그러나 제33도 보이듯이 올덤이음(8)은 서로 직교하는 한쌍의 올덤키이(802)는 각 프레임(670)의 올덤홈(607)과, 요동스크롤(2)의 올덤홈(208)에 접동가능하게 끼어맞추므로서 요동스크롤(2)은 프레임(670)과소정의 각도적인 자세를 항상 유지하고 있다.

따라서 요동스크롤(2)은 주축(4)의 회전에 따라서 자전하는 일없이 공전운동을 하여 제1도에 보인 것 같은 원리에 따라 압축작용을 한다. 또 이 압축작용의 행정에 있어서 각 압축실 사이의 축방향 및 반경방향 시일을 확실히 하는 것이 스크롤 압축기의 성능을 좌우하는 키포인트다.

이 실시예에 있어서는 이미 말한 바와 같이 축방향의 압압력(押壓力)을 발생하는 시일(seal)은 두와권(1)(2) 선단에 칩시일을 설치함(3)으로서, 또 반경방향의 압압압력을 발생하는 시일은 편심부시(5)를 설치함으로서 작동하는 구조로 하고 있다.

이상과 같은 압축작용에 따라서 흡입가스는 흡입관(904)에서 모터스테이터(110) 상부에 흡입되는 고정자권선(11a)이 코일엔드를 냉각한 뒤 통로(670c)를 지나 가스통로(614b)를 지나서 흡입실(Pi)로 흡입되어 압축실(P)에 감싸이게 되고, 순차로 압축되어 토출판(905)에서 토출된다.

다음에 윤활유의 경로에 관하여 설명하면 우선 주축(4) 및 오일캡(12)의 회전에 의하여 오일캡(12) 안의 윤활유는 원심력이 생기고 이때문에 기름구멍(404)의 상부방향으로 밀려 올라오게 된다.

주축(4)의 상단에 도달하기까지 윤활유의 일부는 제2메인베어링(702), 제2드러스트베어링(701)에 기름구멍(405)(406)을 통하여 공급된다.

제1메인베어링(602) 및 편심부시(5)의 내외주에 공급, 배출되어 기름은 제1드러스트베어링(601)의 기름홈(601b)을 지나서 제1드러스트베어링(601)의 외주부로부터 그 경방향의 밖으로 배출된다.

올덤이음(8)은 그 링부의 내주면과 프레임(670)의 상면과 요동스크롤(2)의 대판(201)으로 감싸이는 약간의 공간(S)을 형성하도록 구성되어 있으므로, 제1드러스트베어링(601)의 경방향밖으로 배출되고, 상기 공간(S)에 들어간 기름을 흡입실(Pi)로 흡입되는 일 없이 상기 공간(S)에서 귀한유공(604)을 통하여 모터스테이터(11)의 상부로 낙하되고 다시 통로(670c)를 지나 기름통(909)으로 돌아온다. 또 요동스크롤(2)의 공전운동은 수반하여 스크롤 압축기는 불균형에 의한 진동을 일으키려고 하지만 제1밸런서(402) 및 제2밸런서(43)에 의하여 정적 및 동적으로 균형을 잡을 수가 있고 비정상적인 진동을 일으키는 일이 없이 운전을 할 수가 있다.

아하 본 발명의 다른 실시예를 제34도 및 제35도를 따라 설명한다.

제34도에 있어서, 6은 제1프레임, 67a는 제1프레임(6)의 하측면에 설치된 스피것 이음부, 609는 제1프레임(6)의 상면측에 그 중심과 거의 동심상(同心狀)을 이룬 호상(弧狀)으로 파인 한 쌍의 원호상홈, (607)은 제1프레임(6)의 상면에 직경방향으로 연재하여 좌우 한쌍으로 파인 올덤홈, (604)는 상단을 상기 원호상의 홈(609)으로 개구하고 제1프레임(6)을 축방향으로 관통한 반유공으로서 원주(圓周)방향으로 소정간격마다 복수개 설치되어 있다.

또 (614b)는 제1프레임(6)의 외주부에 소정간격마다 축방향으로 연재하는 구멍(600c)와 하셀(9013)의 내주면으로 형성된 가스통로이며 압축기를 운전중 흡입가스의 통로가 되도록 구성되어 있다.

(602)는 제1메인베어링이며 상기 삽입이음부(67a)와 동심적으로 가공되어 있다.

(7)은 제2프레임, (7b)는 제2프레임(7)의 중앙부에서 후술하는 모터로터(10) 상면의 중앙부에 설치된 요상(凹狀)의 카운터보이(counter bore)(10b) 안까지 하방으로 돌출한 보스부, (7d)는 제2프레임(7)의 외주부에서 하방으로 핑거모양으로 돌출한 복수개의 모터설치다리, (7g)는 적어도 하나의 모터설치다리(7d)의 외주면에 파인 귀환유구이며 제2프레임(7)의 상부의 요부(605)와 연통되어 있다. 또 제2프레임(7)의 외경은 셀(9013)에 수축끼워맞추기, 압입 등으로 고정하기 위하여 제1프레임(7)의 외경보다 약간 크게 형성되고 외주에는 제1프레임(6)과 마찬가지로 축방향으로 연재하는 소정간격마다 배설된 복수개의 가스통로(614b)가 설치되어 있다.

(7h)는 이들 가스통로(614b)의 하나를 그 상단을 막는듯이 설치된 격벽, (76a)는 제2프레임(110)의 상면쪽에 설치된 스피것 이음부다.

또 (702)는 보스부(7b)의 선단 가까이에 압입 등으로 고정된 제2의 메인베어링이며 삽구이음부(76a)와 동심적으로 가공되어 있다.

상기 제1프레임(6)과 제2프레임(7)은 각각의 스피것 이음부(67a)와 (76a)가 서로 거의 빈틈없이 끼워맞추도록 구성되어 있으며 따라서 압축기를 조립한 상태에 있어서는 제1메인베어링(602)과 제2메인베어링(702)의 동심은 확보되어 있으며 쌍방의 베어링(602)(702)에 의하여 주축(4)는 활동가능하도록 지지된다. (402)는 제2프레임(7)의 상면에 형성된 요부로 이루어진 밸런서실(705)에 수용되도록 주축(4)에 돌출 시킨 제1밸런서이다. 이 실시예에 있어서, 이 제1밸런서(402)는 주축(4)과 일체로 성형되어 있지만 주축(4)과는 별개로 성형된 제1밸런서(402)를 볼트 또는 수축끼워맞추기 등의 방법으로 주축에 설치하여도 된다.

또(11)은 모터스테이터이며, 상술한 모터설치다리(7d) 하단에 볼트(704)로서 조여서 고정되어 있다.

(10)은 모터로터이며, 상기 모터스테이터(11)에 대하여 상방향으로 소정량만큼 오프셋트(off set)된 상태로 주축(4)에 압입 혹은 수축끼워맞추기 등 방법으로 고정되어있다. 또 모터로터(10)의 상면 중앙부는 상기 프레임(7)의 보스부(7b)를 가급적 연장될 수 있는 요상의 카운터보어(10b)가 형성되어 있으며 또 모터로터(10)의 하단에는 제2밸런서(403)가 설치되어 있다.

(106)은 고정스크롤(1), 제1프레임(6) 및 제2프레임(7)을 같이 조여서 고정하는 볼트다.

(910)은 저유(貯油)(909a)의 상부에 설치되어 하부셀(9018)에 외주부가 점용접된 원판형의 발포억지판, (910b)는 그 포밍억지판에 뚫린 1개 또는 복수개의 작은 구멍이다.

이와 같은 스크롤 압축기의 주요부분의 조립에 관하여 제35도에 따라 더 자세히 설명한다.

제35도는 제34도에 있어서의 고정스크롤(1), 요동스크롤(2), 올덤이음(8), 제1프레임(6), 제2프레임(7), 주축(4), 모터스테이터(11) 등의 주요부품의 조립상태를 나타낸 분해사시도이다.

제35도에 있어서, 111은 고정스크롤(1)의 외주부에 4쌍이 설치된 핀구멍이며, 고정스크롤(1)의 와권형의 측판(102)은 이들 쌍을 이루는 핀구명(111)을 기준으로 가공되어 있다. 또 측판(102)의 중심을 중심으로 하여 상기 쌍을 이루는 핀구멍(111)은 서로 180°반대의 위치에 있다. 또 (613)은 제1프레임(6)의 이주에 4쌍이 뚫린 핀구멍이며 제1메인베어링(602)의 중심에 대하여 완전히 대칭이 되는 위치에 뚫려 있다 즉 제1메인베어링(602)의 중심을 중심으로 삼아서 각각 쌍을 이루는 핀구멍(618)은 서로 180°반대의 위치에 있다. 또 제1프레임(6)의 핀구멍(613)의 피치는 상기 고정스크롤의 핀구멍(111)의 피치와 완전히 일치하고 있다.

또 (27)은 조립용 핀이다.

이와같이 구성된 스크롤압축기의 조립은 다음처럼 한다.

우선 제2프레임(7)에 주축(4)을 위에서부터 삽입한 뒤 주축(4)을 가이드로 하여 제1프레임(6)의 스피것 이음부(76a)에 끼워맞추므로서 제1메인베어링(602)과 제2메인베어링(702)가 동심이 되도록 제1프레임(6)이 세트된다. 올덤이음(8)은 그 돌출부(802)를 제1프레임(6)의 올덤홈(607)에서 놀도록 제1프레임(6) 위에 설치하고 나서 요동스크롤(2)을 그 축(204)을 주축(4)에 설치한 편심부시(5) 안에 삽입하고 또 올덤홈(208)이 올덤이음(8)의 돌출부(802)에서 놀도록 제1드러스트베어링(601) 위에 장착된다.

다음에 2개의 핀(27)을 고정스크롤(1)의 핀구멍(111) 및 제1프레임(6)의 핀구멍(613)을 관통하도록 세트함으로서 고정스크롤(1)을 제1프레임(6)의 상단면에 그 와권형의 측판(102)의 중심과 제1메인베어링(602)의 중심이 일치하도록 배치된다.

그런뒤 볼트(106)로 고정스크롤(1), 제1프레임 (6) 및 제2프레임(7)을 함께 묶어 조이면 압축요소를 형성한 고정스크롤(1), 요동스크롤(2), 올덤이음(8), 제1프레임(6), 제2프레임 (7) 및 주축 (4)의 조립이 완성된다. 또 상기판(27)은 꼭 사용할 필요는 없다.

그런 다음, 제2프레임(7)의 모터설치다리(7d)에 모터스테이터(11)를 볼트(204)로 붙이고 주축(4)에 모터로터(10)를 수축끼워 맞추기 등에 의하여 붙인뒤 제2프레임(7)의 외주부를 하셀(9013)에 수축끼워맞춤 등으로 고정하고 상셀(902)로 밀봉하면 전체의 조립이 완성된다.

상기와 같이 프레임을 제1프레임(6)과 제2프레임(7)으로 분할하고 그 사이에 주축(4)과 일체화한 제1밸런서(402)를 배치하면 언밸런스력의 발생원인 요동스크롤(2)에 제1밸런서(40)를 접근시킬 수가 있으므로 제1밸런서(402)를 소형화 할 수가 있고 이어서는 제2밸런서 (403)도 소형화 할 수가 있다.

또 제2메인베어링(702)보다 하방에 있어서 주축(4)에 반경방향의 힘을 부여하는 것은 제2밸런서(403) 뿐이며, 이 힘은 비교적 적다.

따라서 제2메인베어링(702)에 부여하는 하중도 가벼운 것이 되고 베어링 신뢰성을 높일 수가 있다.

또 제2프레임(7)의 보스(7b)를 모터로터(10)의 카운터보어(10b) 안까지 연장함으로서 상기 제2메인베어링(702)에 부여하는 부하는 더욱 가벼운 것이 된다.

또 종래에 처럼 제1밸런서(402)를 모터로터(10)의 상단에 장착할 경우 제1밸런서(402)에 발생하는 큰 원심력을 유지하는 것이 모터로터(10)의 강도 유지상 곤란하였는데 본 실시예에서는 그같은 문제도 해소된다.

다음 본 실시예에 있어서의 윤활유의 경로에 관하여 설명한다. 오일펌프(12)로 부터 원심력이 주어진 기름은 주축(4)안의 기름구멍(404)을 지나 각베어링을 윤활한 뒤 제1드러스트 베어링(601)의 기름홈(601b)를 지나서 제1드러스트베어링의 경방향 밖으로 배출된다.

배출된 기름은 제1프레임 (6)위의 원주구(圓周溝)(609) 안에 떨어진 뒤 반유공(604)을 지나서 제2프레임(7)의 상측요부(705)로 떨어지고 제2프레임(7)의 모터설치다리(7b)의 외주측에 설치된 반유구(7g)를 지난뒤 모터스테이터(11)의 외주를 따라 저유(909a) 위의 발포(發泡) 억지판(910) 위에 떨어진다.

또 귀환유공(604)에서 떨어지는 위치를 제1밸런섯(402)의 최외주에서 내주측에 설치하면 제1밸런서(402)의 회전운동에 의하여 떨어진 기름은 원심력이 부여되어 배출이 쉬워진다. 발포억지판(910) 위에 떨어진 기름은 작은구멍(910b)를 지나서 저유(909a)에 복귀한다.

또 발포억지판(910)은 저유(909a) 안에 냉매가 혼합된 상태에서 기동할 때에 발포 때문에 기름이 줄어드는 것을 방지하는 효과를 가져온다.

다음에 압축기의 내부의 가스경로에 관하여 설명한다.

흡입가스는 하셀(9013)의 외주에 설치된 흡입관(904)에서 압축기 내부로 도입되고 제2프레임(7)의 외벽에 충돌한 뒤 격벽(7h) 때문에 직접 상방으로 흡입되지 않고 제2프레임(7) 하부로 유입하여 모터스테이터(11)의 상부를 냉각한 뒤 가스통로(614b)를 지나 흡입실(Pi)로 흡입된다. 흡입실(Pi)에 흡입된 가스는 압축실(P)에 포위되고 차례로 압축된 뒤 토출관(905)에서 토출된다.

이와같은 흡입가스 경로에 있어서는 흡입가스는 직접 모터스테이터(11)의 코일부에 충돌하지 않기 때문에 흡입가스 속에 포함된 잡물질 등에 의한 코일부의 손상이 없는것, 또 제2프레임(7)의 하부에서 유속이 급격히 저하하므로 흡입가스속의 기름을 분리하기 쉬운것, 흡입가스의 압력 손실이 적은 것, 또 귀환유구(7g)의 하단근방에는 흡입가스가 유입하기 어려우므로 윤활유를 흡입가스가 가져가 버리는 가능성이 적다는 등 잇점이 있다.

또 본 실시예에서는 모터로터(10)를 모터스테이터911)에 대하여 상방향으로 오프셋트하고 있지만 이처럼 설치함으로서 자기(磁氣) 센터의 편차가 생기고 결과로서 모터로터(10)를 하방향으로 회복하려는 힘이 작용한다.

이 힘은 압축기 운전중에 그 진동 혹은 외력 때문에 주축(4)이 상방향으로 이동하여 요동스크롤(2)의 대판(201)과 접촉하는 것을 방지하도록 작용한다.

또 제1프레임(6)의 올덤홈(607)은 제36도에 보이듯이 그 외단부에 홈의 측면방향으로 팽창부(607a)가 설치되어 있으며 감합된 올덤축이음(8)의 주편(802)의 최외부까지 접동할 때 조편(802)과 홈(607)외가 간섭하지 않도록 구조가 되어 있다.

이 팽창부(607a)의 내면 곡율반경(γ)을 홈(607)의 폭(W)의 1/2과 같게 잡으면 홈(607)의 가공에 사용한 커터(cutter)를 그대로 외단부에서 소정량만큼 양측으로 조금 밀어내어 가공함으로서 쉽게 가공할 수가 있다.

이와같이 홈(607)의 외단부의 양면에 팽창부(607a)를 설치함으로서 올덤이음(8)의 올덤키이(802)와의 간섭을 쉽게 막을 수가 있으므로 경제적으로 외경이 작은 프레임(6)을 제공할 수가 있다.

또 (802')는 올덤이음의 올덤키이가 최내부에 이동한 때의 위치를 보인다.

또 상셀(902)에는 제37(a)도, 제37(b)도에 보이듯이 모터스테이터(11)로 외부에서 전원을 공급하기 위한 급전용 밀봉단자(907)가 설치되어 있으나 상셀(902)은 급전용 밀봉단자(907)가 설치되는 부분만 높이방향으로 팽창부(902b)가 설치되어 불필요한 셀의 높이가 높아지지 않도록 하는 구조로 되어 있다.

또 급전용 밀봉단자(907)에는 3상(相)의 탭(tab) (9071A)(9071B)(9071C)가 배열되어 있으나 3개의 리드선(9072)를 동일방향으로 부터 삽입하기 쉽도록 각탭(9071A)(9071B)(9071C)의 방향을 동일방향으로 통일하고 있다. (9073)은 상기의 각탭과 상기의 리드선(9072)의 접속부에 피복되어 각 접속시 상(相) 사이에서 단락하지 않도록 절연하는 투명한 절연피복이다.

(909)는 모터온도검출용 서모에 접속된 제어용 밀봉단자이며, 상기 급전용 밀봉단자(907)와 마찬가지로 상기 팽창부(902b)에 설치되어 각탭(9091A)(9091B)으로 마찬가지로 동일 방향으로 통일되어 2개의 리드선(9092)을 동일방향에서 삽입하기 쉽도록 연구하여 놓았다.

또 상술한 대로 많은 실시예를 제시하였고 또 각 실시예에는 각각의 많은 개량점을 나타내 있는데 각 실시예에 있어서의 각 개량점은 그 대응실시예의 범위에 한하여 적용될 뿐 아니라 각 실시예의 각 개량점을 적당히 조합함으로서 혹은 치환함으로서 갖가지 기능의 것이 실현된다.

그리고 이들 조합이나 치환은 구체적인 도시, 구체적인 설명은 너무 길어지므로 생략하기는 하였으나 당연히 본 발명에 포함되는 것이다.

본 발명은 이상과 같이 셀안에 수납된 고정스크롤, 상기 셀안에 수납되어 구동이 되면 요동운동하고 상기 고정스크롤과 협동하여 유체의 용적을 제어하는 요동스크롤, 상기의 셀안에 수납되고 상기 요동스크롤의 일부를 수용함과 아울러 상기 고정스크롤이 설치된 제1프레임, 이 제1프레임이 설치된 상기 셀에 서치된 제2의 프레임, 상기 두프레임 사이에 형성된 밸런서실, 이 밸런서실 안에 회전자재로 수납된 밸런서를 지니며 상기 요동스크롤축에 위치한 대경부와 상기 요동스크롤과 반대측에 위치한 소경부와를 지니며 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 걸쳐서 연재하며 상기 요동스크롤을 구동하는 주축, 이 주축과 상기 제1프레임 사이에 배설된 상기 밸런서로 부터 상기 요동스크롤축의 위치에서 상기 주축을 지지하는 제1의 베어링 및 상기 주축과 상기 제2프레임과의 상이에 배설되고 상기 밸런서에 대하여 상기 요동스크롤과 반대측의 위치에서 상기 주축을 지지하는 제2의 베어링을 갖춘 구성으로 한 것이며 밸런서에 발생하는 원심력에 의한 굽히기 모멘트에서 주축이 변형하여 베어링에 있어 한쪽만 닿는 것을 방지함과 아울러 스크롤이 설치된 제1프레임은 셀에 접촉시킬 필요가 없으므로 스크롤의 물림의 정밀도가 조립작업 도중에 나빠지는 일이 없다고 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 셀(shell)내에 설치된 고정스크롤, 상기 셀내에 설치되어서 구동되면 요동운동하여 상기 고정스크롤과 협동으로 유체의 용적을 제어하는 요동스크롤, 상기 셀내에 설치되어 상기 요동스크롤의 일부를 수용함과 더불어 상기 고정스크롤이 설치된 제1프레임,

   이 제1프레임이 설치되고 셀에 설치한 제2프레임, 상기 두프레임사이에 형성된 밸런서(balancer)실, 이 밸런저실내에 회전자재하게 설치된 밸런서, 상기 요동스크롤축에 대경부가 위치하고 상기 요동스크롤과 반대측에 소경부가 위치하도록 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 걸쳐서 배치되어 상기 요동스크롤을 구동시키는 주축, 이 주축과 상기 제1프레임간에 설치되어 상기 밸런서에서 상기 요동스크롤측으로의 위치에서 상기 주축을 지지하는 제1베어링 및 상기 주축과 상기 제2프레임 사이에 설치되고 상기 밸런서에 대하여 상기 요동스크롤과 반대측의 위치에서 상기 주축을 지지하는 제2베어링을 구비한 것을 특징으로하는 스크롤형 유체기계.

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