KR870001784B1

KR870001784B1 - 스코로울(scroll)압축기

Info

Publication number: KR870001784B1
Application number: KR1019850000794A
Authority: KR
Inventors: 도시유끼 나까무라; 마사히로 스기하라; 쓰도무 이나바; 다다시 기무라
Original assignee: 미쓰비시 전기주식회사; 카다야마히도 하지로
Priority date: 1984-03-05
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1987-10-10
Also published as: KR850007664A; EP0154324A3; EP0154324B1; JPS60187789A; US4623306A; DE3578199D1; EP0154324A2

Abstract

내용 없음.

Description

스코로울(scroll)압축기

제1도로 스크로울압축기의 작동원리도.

제2도는 본 발명을 적용하는 밀폐형 스크로울압축기의 전체 구성단면을 나타낸 측면도.

제3도는 본 발명의 한 실시예의 요부를 확대하여 단면으로 나타낸 측면도.

제4도는 제3도에 있어서의 급유(給油)상태를 설명하기 위한 측면도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예의 요부를 확대하여 나타낸 측면도.

제6도는 제5도에 있어서의 주축 및 요동스크로울 베어링을 조금 축소하여보인 평면도이다.

본 발명은 가령 공조(空調)저온냉동유닛등에 쓰이는 스크롤압축기의 급유장치에 관한 것이다.

본 발명의 설명에 들어가기전에, 스크로울유체(流體)기계의 원리에 관하여 간단히 설명한다.

제1도는 스크로울유체기계를 압축기로서 사용한 경우의 기본적인 구성요소와 압축원리를 보인 것이다.

동도에서, 1은 고정스크로울, 2는 요동스크로울, 3은 흡입실, 4는 배출구, 5는 압축실이다. 또 0은 고정스크로울(1)의 중심이다.

상기 고정스크로울(1) 및 요동스크로울 (2)은 동일형상이면서도 권회방향은 서로 반대의 와권판(1a)(2a)을 가지며 이들 와권판(1a)(2a)의 형상은 종래부터 알려져 있듯이 인볼류트(involute)곡선, 원호(圓弧)등으로 구성되어 있다.

다음에 그 동작에 관하여 설명한다.

상기 고정스크로울(1)은 공간에 대하여 정지되어 있으며, 요동스크로울(2)은 고정스크로울(1)에 대하여 180

위상차를 둔 상태로 맞물려서 고정스크로울(1)의 중심 0의 주위를 가진 자전(自轉)하지않고 공전(公轉)운동을 하며 제1(a)도-제1(d)도에 보인것처럼 0

,90

,180

,270

와 같이 운동한다.

제1(a)도에 보인 0의 상태에서 흡인실(3)에 가스의 흡입이 완료되고, 와권판(1a)(2a)사이에 압축실(5)이 형성된다. 그리고 요동스크로울(2)의 운동을 따라서 압축실(5)은 점차 그 용적을 감소하여 그 속의 가스는 압축되어 고정스크로울(1)의 중심부에 설치된 배출구(4)로부터 배출된다.

스크로울압축기로 알려져 있는 장치의 개략은 이상과 같다.

그런데, 스크로울압축기에 관한 최초의 발명은 프랑스인 Creux에 의하여 행해지고 USP 801182호로 특허되어 있다.

그뒤 여러가지 연구가 행해졌지만, 본원 제1도에 표시한 바와같이 요동스크로울 및 고정스크로울의 각 와권판을 조합하여 요동스크로울을 자전함이 없이 공전운동만 시킴으로써 요동운동을 시키는 것이기 때문에 상기 각와권판을 가공할때 특히 고도의 가공정밀도가 요구되는 것, 압축실의 형성, 구조가 복잡하므로 압축실을 밀폐상로태 유지하기가 힘들다는 것, 와권판의 마모로 인하여 압축실의 밀폐상태를 유지하기 힘든다는 것등으로, 그 실용화에 장기간이 소요되었다.

1970년대 아더·D·리틀회사가 와권판 선단에 시일(seal)수단을 설치하는데 착안한 이후 와권판선단의 시일기술을 주로 연구하기에 이르렀고, 가공기술의 진보와 더불어 1982년에는 일본에서 개방형의 스크로울압축기로서 발매된 것이 양산(量産)제품으로서의 발매의 최초이다.

이 최초로 발매된 개방형 스크로울압축기의 구조는 예를들어 USP 4314796호와 거의같은 것이었으며, 베어링등 활동부(滑動部)로의 급유는 재래의 왕복운동형 압축기등에 채용되고 있는 비산(飛散)식 주유(splash Lubricating system)의 급유수단을 주로 사용하는 것이다.

밀폐형 스크로울압축기의 양산제품으로서의 최초의 발매는 역시 일본에서 1983년에 행해지고, 그 급유수단은 요동스크로울을 구동하는 중공(中空)의 종형크랭크축의 하단을 기름통에 침지하여 기름통에 압축된 가스를 도입하여 압축가스의 압력에 의하여 종공의 종형 크랭크축의 중심구멍을 경유하여 베어링등의 활동부로 급유하는 것이다.

이 압축된 가스의 압력을 이용하여 크랭크축내의 중심공을 경유하여 활동부로 급유하는 세방식 기본원리는 스기하라 마사히로, 모리시다에쓰오, 마에야 마요시다까에의하여 1978년 발명되어 일본에 있어서는 특개소 55-46081호의 제20도에 공개되어 있다. 또 밀폐형 스크로울압축기의 또 다른 급유수단으로서 상기 특개소 55-46081호의 제21도와 같이 크랭축에 그 중심에서 경(徑)방향으로 벗어난 위치에 크랭크축안에 축선(軸線)방향으로 뚫린 급유로를 마련하여 크랭크축의 회전을 따른 원심력에 의하여 기름통안의 기름을 빨아올리는 자력흡입식이 있다. 그런데, 이 자력흡입식의 급유수단을 채용하여 요동스크로울과 기름통 사이에 크랭크축을 구동시키는 모터를 개재시킨 구조에 있어서는 가령 크랭크축 상단을 지지하는 베어링이 기름통내의 유면(油面)보다 조금 높은 위치에 있으며, 또 이 베어링부는 그 베어링공간이 아주 좁아서 기름의 흐름에 대한 저항이 크므로, 그 베어링부로의 급유불충분이 되고, 그 베어링부가 마모하기 쉽고, 극단의 경우에는 타붙는다는 문제가 있음을 본원발명자들은 발견한 바 있다.

이 문제는 상기 자력흡입식의 급유수단인 자력흡입능력이 약한데에도 기인하며, 가령 크랭크축의 축경(軸徑). 조금 크게하고, 크랭크축의 중심과 크랭크축안의 내경유로(內徑油路)와의 가로방향의 거리를 크게함으로써 상기의 문제를 어느정도는 해결할 수 있지만 크랭크축의 축경을 너무 크게하면 모터의 지름이 불필요하게 커지고, 나아가서는 압축기 전체의 지름이 불필요하게 커질뿐 아니라 크랭크축의 질량도 불필요하게 커지는 등 바람직하지 않는 다른 문제가 생긴다. 따라서 본원발명의 목적은 위와같은 요동스크로울의 아래쪽에 기름통을 설치하고, 이 기름통과 상기 요등스크로울과의 사이에 모터를 설치하여 이 모터에 의하여 크랭크축을 거쳐서 상기 요동스크로울을 구동시키는 형식의 밀폐형 스크로울 압축기이며, 상기 자력 흡입식의 급유수단을 허용한 것에 있어서 상기 크랭크축의 상단부를 지지하는 베어링, 상기 크랭크축의 상기 요동스크로울을 결합한 결합부, 즉 활동부로의 급유량을 충분히 많이할 것을 목적으로 하고, 특히 상기 크랭크축의 축경을 특별히 크게하지 않으면서 상기 급유량을 충분히 많게할 수 있는 것을 목적으로 하는 것이다.

아래에, 상기 목적을 달성하기 위한 가장 바람직한 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다.

다음에 본 발명을 적용하는 스크로울압축기의 전체구성 및 동작을 제2도를 따라 설명한다.

제2도는 스크로울압축기를 전밀폐형 냉매압축기에 응용한 경우의 구체적인 한예이며, 발명의 요부에 대응하는 구체적인 구조는 제3도-제6도에 나타내었다.

제2도에 있어서, 1은 와권판(1a)을 대판(台板)(1b)의 한쪽에 갖춘 고정스크로울, 2는 와권판(2a)을 대판(2b)의 한쪽에, 스크로울축 (2c)를 다른쪽에 각각 갖춘 요동스크로울, 3은 가스냉매의 흡입실, 4는 고정스크로울의 대판(1b)에 설치된 배출구, 5는 두 와권판(1a)(2a)을 조합시켰을때 두 와권판(1a)(2a)사이에 형성된 압축실, 6은 주축 즉, 크랭크축, 7은 흡입구(7a)가 있으며 주축하단면과 소정공극(g₁)을 두고 주축하단부를 덮도록 장착된 오일캡, 8,9는 상하로 중첩된 베어링프레임이며, 양자 사이에는 실(R₈₉)이 형성되어 있다. 10은 주축(6)에 설치된 모터의 모터, 11은 모터의 모터(10)를 둘러싼 모터의 스테이터, 12는 밀폐용기, 13은 요동스크로울(2)의 자전을 억지하는 올덤(oldham's)이음부, 14는 기름이 올덤이음부수납실(R₂₈)에서 흡입실(3)로 유입하는 것을 억지하는 조절판, 15는 용기(12) 저부에 설치된 기름( 15a)을 수용하고 있는 기름통, 16은 증발기(도시없음)로 부터의 가스냉매의 흡입관, 17은 압축실(5)에서 압축된 가스냉매를 도출하는 배출관, 18은 주축(6)의 회전중심에 대하여 편심되고, 또 요동스크로울축(2c)과 자동자재하게 끼워 맞추어진 요동스크로울(2c)을 지지하는 베어링이며, 주축(6)상단부의 대경부(大徑部)(6a)에 주축(6)의 회전중시에 대하여 편심되어 형성된 평심공(60a)내에 고착되어 있다.

19는 주축(6)의 상부의 대경부(6a)의 외주면(61a)을 지지하며, 상기 요동스크로울 베어링(18)을 감싸도록 배치되어 있는 제1의 주금속베어링으로 베어링프레임(8)에 고착되어 있다.

20은 주축(6)하부의 소경부(小徑部)(6b)를 지지하는 제2의 주금속베어링이며, 베어링프레임(9)에 고착되어 있다.

21은 요동스크로울(2)의 대판(2b)에 있어서의 하면(20b)을 축방향 하측에서 지지하는 제1의 드러스트 베어링인데, 상기 베어링프레임 (8)위에 형성되어 있다.

22는 주축(6)의 대경부(6a)와 소경부(6b)의 사이의 단부(6c)를 축방향에서 지지하는 제2의 드러스트 베어링인데, 상기 베어링프레임 (9)의 위에 형성되어 있다.

23은 주축(6) 하단으로 개구부(23a)가 있으며, 주축(6)안에 그 회전중심으로부터 경(徑)방향으로 편심되어 상하는 관통하여 설치된 한개의 제1의 급유공인데, 각 베어링(18)(20)부의 베어링공간(지지면과 피지지면과의 사이의 미소간극)으로 연통되어 있다.

24는 주축(6)안에 설치된 통기구, 25,26은 기름경로용 귀환유공인데, 이 귀환유공(25)은 베어링프레임(8)을 상하로 관통하여 상기 올덤실(R₂₈)과 실(R₈₉)을 연통하고 있다. 또 귀환유공(26)은 베어링프레임(9)과 기름통안의 기름(15a)사이의 공간, 즉모터실(R₉₁₅)을 연통하는 것인데, 베어링프레임(9)과 용기(12)의 사이에 형성되어 있다.

27,28은 흡입가스경로용 연통로 및 연통공이며, 연통공(27)는 베어링프레임(9)과 스테이터(11)의 사이에 형성되고, 연통공(28)은 용기(12)와 베어링프레임(8)(9)과의 사이에 베어링프레임(8)(9)을 상하로 관통하여 형성되어 있다.

그리고 이들 연통로(27) 및 연통공(28)에 의하여 상기 흡입실(3)과 흡입관(16)이 연통되어 있다.

29는 주축(6)에 설치된 배런서인데, 실(R₈₉)내에 수용되어 있다. 여기에서 요동스크로울(2)은 고정스크로울과 맞물린 상태에서 요동스크로울축(2c)이 요동스크로울베어링(18)을 통하여 주축(6)에 결합되어 상기 요동스크로울베어링(18) 및 베어링프레임(8)에 설치된 제1의 드러스트 베어링(21)에 의하여 지지되어 있다. 다시 주축(6)은 스피것이음(spigot joint)(89)에 의하여 서로 결합된 베어링프레임(8)(9)안에 설치된 제1의 메인베어링(19), 제2의 메인베어링(20), 제2의 드러스트베어링(21)에 의하여 지지되어 있다.

또 올덤이음부(13)는 요동스크로울(2)과 베어링프레임(8)의 사이에 올덤실(R₂₈)안에 설치되고 요동스크로울(2)의 자전을 방지하고 공전운동만을 하도록 구성되어 있다. 이같은 상태에서 고정스크로울(1)은 베어링프레임(8)(9)와 더불어 볼트등에 의하여 일체적으로 결합된다.

또 모터의 모터(10)는 주축(6)에, 그리고 모터의 스테이터(11)는 베어링프레임(9)에 각각압입, 수축끼워맞춤, 또는 나사맞춤으로 고정되어 있다.

다시 오일캡(7)은 주축(6)에 압입, 수축끼워맞춤 등에 의하여 고정되어 있다.

위와같이 조립된 기구부 유닛은 고정 및 요동스크로울(1)(2)을 상부에, 모터의 로터 및 스테이터(10)(11)를 하부로 하여 용기(12)안에 압입, 수축끼워맞춤 등으로 수용 고정되어 있다.

다음에, 이같이 구성된 스스로울 압축기의 동작에 관하여 설명한다. 모터의 로터(10)가 회전하면 주축(6) 및 올덤이음부(13)를 통하여 요동스크로울(2)이 공전운동을 시작하고 제1도에서 설명한 작동원리에 의하여 압축이 개시된다.

이때 냉매가스는 흡입관(16)에서 용기(12)안으로 흡입되고 실선 화살표에 보이듯이 베어링프레임(9)과 스테이터(11)의 연통로(27), 로터(10)와 스테이터(11) 상이의 공극등을 통과여하 모터를 냉각한뒤, 용기(12)와 베어링프레임(8)(9)의 사이의 연통공(28)을 지나서 고정스크로울(1)에 마련된 흡입실(3)에서 압축실(5)로 흡입되어 압축된다.

압축된가스는 배출구(4)를 거쳐서 배출관(17)으로부터 압축기 밖으로 배출된다. 또, 윤활유는 기름통(15)으로부터 파선화살표로 표시한 것같이 주축(6)에 배설된 오일캡(7) 및 급유공(23)에 의한 원심펌프작용에 의하여 오일캡(7)의 흡입구(7a) 및 급유공(23)을 거쳐서 각 베어링(18)(20)을 급유하고, 다시 베어링(18)에서 베어링(21)(19)(22)의 차례로 급유된다. 윤활에 사용된 기름은 주로 베어링프레임(8)(9)에 마련된 귀환유공(25)(26)을 거쳐서 기름통(15)으로 되돌아간다. 상기 베어링(21)등에서 새어나온 기름이 직접 흡입실(3)로 흡입되지 않도록 조절판(14)이 베어링프레임(8)과 요동스크로울(2)의 외주면 사이의 간극을 막도록 설치되고 조절판(14)과 요동스크로울(2)에 의하여 흡입실(3)과 활동기구부를 분리시키고 있다.

또 주축(6)에 마련된 통기구(24)는 작동시에는 오일캡(7)안의 가스를 신속히 축밖으로 배출시켜 펌프효율을 높이는 것이다.

제3도와 제4도는 제2도의 요부를 확대한 상세도이다.

도면중 30은 요동스크로올(3)의 요동스크로울축(2c)의 하단면(20c)과 요동스크로울 베어링(18)의 내주면, 즉, 지지면(18a)과, 편심공의 저면(600a)등에 의하여 형성된 제1공간이며, 31은 요동스크로울베어링(18)의 내주면(18a)에 형성되어 그 베어링(18)의 하단면에서 상단면까지 그 베어링(18)을 상하방향으로 관통시켜 직선모양으로 뻗은 한개의 제1급유홈인데, 그 하단은 제1공간(30)으로, 그리고 상단은 주축(6)의 대경부(6a)의 상단면(61a)과 요동스크로울(2)의 대판(2b)의 하면(20b)사이에 형성된 제2공간(32)으로 연통되어 있다.

33은 주축(6)의 대경부(6a)외주면(61b)에 상하방향으로 뻗은 직선상으로 설치되고, 주베어링(19)의 내주면에 대향하고, 그 상단부는 제2공간(32)에 연통하며, 하단부는 개구(開口)하지 않도록 폐쇄(33a)된 한 개의 제2급유홈이며, 34는 요동스크로울베어링(18)의 상하방향 중앙부에 위치하며 제1 및 제2급유홈(31)(33)사이를 연통시키는 한개의 제2급유공이며, 이 두 급유홈(31)(33)의 부분에서 상기 금속베어링(18) 및 대경부(6a)의 주벽을 베어링(18)의 경방향으로 관통하고 있다. 21a는 드러스트베어링(21) 상면에, 가령 드러스트 베어링(21)의 경방향 전장(全長)에 걸쳐서 방사상으로 형성된 복수개의 홈형유로인데, 경방향내단은 제2공간(32)에, 그리고 경방향의 외단은 올덤실(R₂₈)을 경유하여 귀환유공(25)에 각각 연통되어 있다.

0은 주축(6)의 회전중심을 나타낸 중심선, or은 제1급유공(23)을 평면적으로 본 중심을 표시한 중심선, OR₁및 OR₂는 제1 및 제2급유홈(31)(33)의 경방향 중심위치를 나타낸 중심선이다.

다음에 상기 제2도-제3도에 의하여 이들 도면의 급유장치의 작동을 설명한다.

즉, 이같은 급유장치에 있어서는 제1급유공(23), 제1 및 제2의 급유홈(31)(33)에는 각각 중심(0)으로부터의 거리에 적합한 원심력에 의한 펌프작용이 생겨 각각 제1급유공(23), 제1 및 제2의 급유홈(31)(33)는 제1단펌프, 제2단펌프, 제3단펌프가 되고 각각의 중심(0)으로부터의 거리 r,R₁,R₂의 치수관계는 r

R₁<R₂이므로, 제3제단펌프 즉, 제2의 급유홈(33)에 생기는 원심력이 가장 크게 된다.

따라서 주축(6)이 회전하면 기름은 제2도 및 제3도중 파선화살표를 표시하듯이 제1급유공(23)을 통하여 제1공간(30)으로 흘러들어와서 제1급유홈(31)를 지나는 도중에 제2급유공(34)의 입구근처에서 분류하고, 한쪽은 제2급유공(34)을 거쳐서 제2급유홈(33)을 유통하고 나머지는 그대로 제1급유홈(31)을 유통하여 이들 두 급유홈(31)(33)을 지난 기름은 제2공간(32)에서 합류한다. 또 이렇게 합류한 기름은 드러스트베어링(21)의 유로(21a) 및 올덤실(R₂₈)등을 지나서 귀환유공(25)쪽으로 배출된다. 여기에서 상기 제1급유홈(31)가 설치되어 있지않을 경우에는 제1공간(30)과 제2공간(32)은 요동스크로울축(2c)외주면과 요동스크로울축(2c)을 래디얼(radial)방향으로 지지하는 금속베어링(18)과의 사이의 미소간극, 즉 기름에 대한 저항이 큰 미소간극만을 거쳐서 연통하게 되므로 제1공간(30)안의 기름이 제2공간(32)안으로 충분히 유통하지 못한다. 따라서 제2공간(32)에서 주축(6)의 대경부(6a)의 내주면(60a)과 주금속베어링(19)의 내주면간의 미소간극으로의 급유량 및 드러스트베어링(21)의 상면과 요동스크로울의 대판(2b)의 하면간의 미소간극으로의 급유량이 불충분하게 되고, 상기 각 베어링(18)(19)(21) 및 이들 베어링에 의하여 지지되는 요동스크로울축(2c), 주축의 대경부(6a), 요동스크로울의 대판(2b)의 상기 미소간극에 대향한면이 바람직하지 않은 이상마모가 생긴다든지 혹은 각 베어링 (18)(19)(21)과 이들에 대응하는 요동스크로울축(2c), 주축의 대경부(6a), 요동스크로울의 대판(2b)등이 타붙는 일이었다.

이에 대하여 상기 제1급유홈(31)를 설치함으로써 제1공간(30)안의 기름이 제2공간(32)으로 쉽게 유통하므로 상기와 같은 이상마모나 타붙는 일은 생기지 않게 된다. 또 제2급유공(34) 및 제2급유홈(33)를 설치하였으므로 상기 제1공간(30)안의 기름은 제2공간(32)안으로 쉽게 유통하므로 상기 이상마모나 타붙는 일은 더우기 생기지 않는다. 또 상기 제2급유홈(33)의 하부의 폐쇄부(33a)는 주금속베어링(19)의 상하방향중심에사 하방으로 향하는 편이 상방으로 위치하고 있는 경우보다 주금속베어링(19)의 내주면 및 대경부(6a)의 외주면의 마모를 더욱 억제할 수가 있다.

다음에 발명자등은 상기 제2도 및 제3도에 보인 본 발명의 한실시에의 스크로울 압축기에 관하여 시작연구를 하고 있었을때 제4도에 보인것같이 기름이 제2급유홈(33)

제2공간(32)

제1급유홈(31)

제2급유공(34)

제2급유홈(33)의 계로(系路)(OC)로 순환하는 했상이 생길 수 있음을 발견하였다.

위와같이 제3단째의 펌프능력쪽이 제2단째의 펌프능력보다도 큰, 즉 주측(6)의 회전중심(0)에서 제1및 제2급유홈(31)(33)까지의 각 거리 R₁,R₂의 치수관계가 R₁<R₂이므로 제2급유홈(33)에 작용하 는 원심력쪽이 제1급유홈(31)에 작용하는 원심력보다 크므로, 제2급유홈(33)안의 압력쪽의 제1급유홈(31)안의 압력보다 높게되어 제2급유홈(33)에서 제2공간(32)을 지나 제1급유홈(31)로 기름이 역류하려는 것으로 생각된다. 또 드러스트베어링(21)의 유로(21a)의 기름의 흐름에 대한 재항이 크면 상기 기름이 역류되기가 쉽다.

그리고 상기 기름의 역류(OC)가 생기는 것은 상기 제1급유홈(31)이 설치되지 않은 경우나 제1급유홈(31)안의 기름이 전혀 흐르지 않는 경우에 비하면 더러워진 기름이 고이기 어려운 점 및 방열하기 쉬운점은 바람직하지만 될수 있으면 이 역류(OC)가 생기지 않고 제1급유홈(31)안에 많은 신선한 기름이 공급되는 편이 더욱 좋다.

상기 기름의 역류(OC)를 억제하는 하나의 수단으로서, 가령 드러스트베어링(21)의 유로(21a)의 경방향으로 본 단면적을 극대로 크게하든지, 혹은 유로(21a)를 여러줄 설치하여 제2공간의 압력을 극력낮추는 것도 생각되므로, 이같은 수단에 의하면 드러스트베어링(21)의 드러스트면, 즉 동요스크로울의 대판(2b)으로부터의 하방으로 압축가스압을 받는 면적이 적어져서 드러스트베어링(21)의 베어링능력이 저하한다고 하는 또다른 문제가 생기므로 이같은 수단은 그다지 바람직하지는 못한다. 그래서, 상기 기름의 역류(OC)를 방지하고, 거기다가 제1급유홈(31)안에 충분한 양의 기름이 지나는 수단을 발명자등은 발명하였으므로 그 실시예를 제5도에 의하여 설명한다.

제5도에 있어서, 제1급유홈(31)은 요동스크로울베어링(18)의 내주면(18a)축에 있으며, 하단은 제1공간(30)에 연통하고, 상단은 폐쇄(34a)되어 있다.

여기에서 상하방향으로 직선상으로 뻗어있는 제1급유홈(31)은 요동스크로울베어링(18)과 스크로울축(2c)의 활동면에 충분한 량의 기름을 공급하여 기름두절이 생기지 않게하기 위하여 요동스크로울베어링(18)의 상단면 근방까지 뻗쳐서 설치되어 있으며, 이 부분에서 상하방향으로 뻗은 직선상의 제1급유홈(33)와 제2급유공(34)을 통하여 연통하고 있다.

다시 말하면 제2급유공(34) 및 상기 폐쇄부(34a)는 상기 베어링(18)의상하방향 중심보다 상측에 위치하고 있다. 또, 제2급유홈(33)은 주축(6)과 주축베어링(19)의 활동면에 충분한 기름을 공급하기 위하여 주축베어링(19)의 하단면 근방까지 뻗게 설치되어 있다.

즉, 제2급유홈(33)의 폐쇄부(33a)는 상기 베어링(19)의 상하방향 중심보다 하측에 위치하고 있다.

이같이 구성함으로써 도면중 파선화살표와 같이 기름은 제1급유공(23), 제1공간(30), 제1급유홈(31), 제2급유공(34), 제2급유홈(33) 및 제2공간(32)을 거쳐 유로(21a)에 이르는 일련의 1패스(path)의 유통로(油通路)가 형성되고, 그 유통과정에서 각부의 베어링에 충분히 기름을 공급할 수가 있고, 상기 제4도와 같이 기름의 역류(OC)도 생기지 않는다. 또 제5도의 실시예에서는 상기 제3도에 표시한 실시예에 비하여 기름통(15)안의 기름(15a)을 빨아올리는 능력이 향상된다.

즉, 제3도의 실시예에서는 제1급유홈(31)의 상단이 제2공간(32)에 연통하고 있으므로 상기 기름(15a)을 빨아올리는 능력은 주축(6)의 회전중심(0)에서 제1급유홈(31)까지의 경방향의 거리 R₁에 의존한다.

한편, 제5도의 실시예에서는 제1급유홈(31)의 상단은 폐쇄(34a)되어 있으며, 제2공간(32)과 연통하는 것은 실질적으로 제2급유홈(33)의 상단뿐이므로, 상기 기름(15a)을 빨아올리는 능력은 주축(6)의 회전중심(0)에서 제2급유홈(33)까지의 경방향의 거리 R₂에 의존한다.

그리고, R₁<R₂이므로, 제5도의 실시예쪽이 상기 기름(15a)을 빨아올리는 능력은 크며, 따라서 제1급유공(23)을 흐르는 기름의 양은 제3도의 것에 비하여 제5도의 것이 많다.

이같이 제5도의 것에서는 제1급유공(23)을 지나서 유량이 많아지며, 더우기 그 기름의 모두가 제1급유홈(31)을 지나므로 제1급유홈(31)의 상하방향의 길이는 제3도의 그것보다 짧지만, 요등스크로울 베어링(18)으로는 충분한 양의 신선한 기름이 공급된다. 더우기 제1급유홈(31)가 그 폐쇄부(34a)에서 끝났음에도 불구하고, 상기 폐쇄부(34a)보다 상부의 요동스크로울축(2c)과 요동스크로울베어링(18)의 사이의 미소간극 베어링 간극이라고도 한다)으로 충분한 양의 윤활유가 공급되는 이유는 제1급유홈(31)안의 압력이 제2공간(32)의 압력보다도 높다는 것 및 제1급유홈(31)의 상하방향으로의 신장방향이 요동울스크로울축(2c)과 요동스크로베어링(18)의 상대적 회전방향과 직교하는 방향이라는 것 및 상기 폐쇄부(34a)와 제2공간(32)의 상하방향의 거리가 짧다는 것이다.

마찬가지로 제2급유홈(33)가 그 폐쇄부(33a)에서 끝나 있음에도 불구하고 상기 폐쇄부(33a)보다 하부의 주축의 대경부(6a)와 주베어링(19)간의 미소간극(베어링간극이라고 통칭한다)에 충분한 양의 윤활유가 공급되는 이유는 제2급유홈(33)안의 페쇄부(33a)근방의 압력이 실(R₈₉)의 압력보다 높다는 것 및 제2급유홈(33)의 상하방향으로의 신장방향이 상기 대경부(6a)의 회전방향과 직교하는 방향이라는 것 및 상기 폐쇄부(33a)와 실(R₈₉)와의 상하방향의 거리가 비교적 짧다는 것이다. 또 인버터등을 사용하여 회전수의 제어를 행할 경우 최초로 정겨운전(가령 50Hz, 혹은 60HZ)하여 충분한 헤드를 확보할 수 있도록 제1단펌프의 r을 설정하여 놓으면 회전수가 떨어져서 제1단펌프의 헤드가 떨어져도 제2 및 제3단펌프의 제1단펌프에 대한 흡입효과에 따라 안정하게 급유를 계속할 수가 있다.

또, 제2도 및 제5도의 실시예에 있어서 제1 및 제2의 급유홈(31)(33), 제2급유공(34)은 주축(6) 및 요동스크로울베어링(18)에 작용하는 부하와 반대방향, 즉 반부하측에 설치되어 있으며, 그 실제적 배치를 제6도에 표시한다.

제6도는 주축(6)을 상단면측에서 본 요부를 조금 축소하여 보인 평면도이며, 도면중 제5도와 동일부호는 동일 또는 상당부분을 나타내며, (0')는 요동스크로울 베어링(18)의 중심이다. 요동스크로울(2)의 요동운동중에 그 요동스크로울(2)에 작용하는 원심력(Fe)는 상기의 중심(0')보다 주축(6)의 회전중심(0)와 상기 중심(0')을 잇는 선상을 도면중 화살표로 보이는 방향으로 걸리며, 반경방향가스부하(Fg)는 원심력(Fc)에 대하여 거의 수직으로 상기 중심(0')보다 화살표로 나타낸 방향으로 걸려있다.

또 상기 원심련(Fc)과 상기 가스부하(Fg)의 합력을 F로 표시한다.

따라서, 제1 및 제2의 급유홈(31)(33), 제2의 급유공(34)은 원심력(Fc)과 가스부하(Fg) 및 그 합력(F)에 의하여 형성되는 부하영역 이외의 곳에 설치함으로써 조금 더 효과적으로 각 베어링의 활동하는 부분의 전역으로 충분한 양의 기름을 공급할 수가 있다.

또, 이 제6도는 제5도의 실시에 대응하여 도시하고 설명하였는데, 이 제6도에 있어서 평면적으로 본 상대적 위치관계 및 기능은 제3도에 보인 실시예에도 마찬가지로 적용되어 있다.

또 상기 제1급유홈(31)는 요동스크로울축(2c) 및 이축을 지지하는 지지면의 어느 한편 또는 양쪽 모두 설치하여도 좋고 제2급유홈(33)는 주축(6)의 . 경부(6a)에 있어서 외주면(61) 및 주베어링(19) 지지면의 어느한쪽 또는 양쪽에 설치하여도 마찬가지 효과가 있다.

Claims

대판의 한쪽은 와권판을, 다른쪽에는 요동스크로울축(2c)을 가진 요동스크로울(2)과, 대판의 한쪽에 와권판이 있으며, 상기 두 와권판을 서로 조합시킴으로써 두 와권판 사이에 냉매가스의 압축실(5)을 형성하는 고정스크로울(1)과, 한 단면에 상기 요동스크로울축(2c)의 외주면을 지지하는 편심공(18a)이 설치된 대경부(6a)를 지니며, 상기 요동스크로울(2)을 구동시키는 주축(6)과 상기 대경부(6a)의 외주면을 지지하는 주베어링(19)과 상기 요동스크로울(2)의 하측에 그 요동스크로울(2)의 대판에 대향하여 설치되고 상기 주베어링(19)을 지지하는 베어링프레임(8)과, 상기주축(6)을 구동시키는 모우터(10)(11)와, 저부에 기름통(15)을 지니며, 상기 기요동스크로울(2) 및 고정스크로울(1)을 상기 베어링프레임(8)의 상부에 , 상기 모터(10)(11)를 상기 베어링프레임(8)의 하부에 위치시켜서 상기 주축(6)의 하단을 상기 기름통(15)내에 침지(浸漬)하도록 수납하는 용기(shell, 12)를 구비한 스크로울 압축기에 있어서, 상기 주축(6)속에 설치되고, 하단이 상기기름통(15)내에 개구함과 아울러 상단이 상기 편심공(18a)과 상기 요동스크로울축(2c)의 하단사이에 개로(開路)된 제1공간(30)에 연통한 제1급유공(23)과 상기 요동스크로울축(2c)의 외주면 및 상기 편심공(18a)의 지지면의 어느한쪽, 혹은 양쪽에 상하방향으로 신장하여 설치되고, 하단부가 상기 제1공간(30)에 연통한 제1급유홈(31)와 상기 대경부(6a)의 외경면 및 상기 주베어링(19)의 지지면의 어느한쪽, 혹은 양쪽에 상하방면으로 신장하여 설치되고, 상단부가 상기 주베어링(19)의 상단면과 상기 요동스크로울(2)의 대판하면 사이에 형성된 제2공간(32)에 영통한 제2급유홈(33)와, 상기 대경부(6a)를 관통하여 상기 제1 및 제2의 급유홈(31)(33)를 연통하는 제2급유공(34)과, 상기 요동스크로울(2)과 상기 베어링 프레임(8)간에 형성되어 상기 제2공간(32)에 연통한 유토(21a)와, 상기 베어링프레임(8)의 상부에서 하부에 걸쳐 신장된 귀환유로(25)(26)을 갖추고, 상기 주축(6)의 회전에 의한 원심력에 의하여 상기 기름통(15)내의 윤활유를 상기 제1급유공(23), 제1공간(30), 제1급유홈(31), 제2급유공(34), 제2급유홈(33), 유로(21a) 및 귀환유로(25)(26)를 거쳐서 상기 기름통(15) 내로 순환시키는 스크로울압축기.
제1항에 있어서, 제1급유홈(31)의 신장방향이 요동스크로울축(2c)과 요동스크로울베어링(18)의 상대적 회전방향과 직교하는 방향이며, 제2급유홈(33)의 신장방향이 주축(6)의 대경부(6a)의 회전방향과 직교하는 방향임을 특징으로 하는 스크로울압축기.
제1항에 있어서, 제2급유공(34)이 요동스크로울베어링(18)의 상하방향중간부에 위치하고 있음을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
제1항에 있어서, 요동스크로울(2)의 요동운동중, 이 요동스크로울(2)에 작용하는 원심력과, 상기 요동운동중, 이 요동스크로울(2)에 경방향으로 작용하는 가스부하와, 이 가스부하와 상기 원심력의 합력에 의하여 정해지는 부하영역 이외의 부위에 제1 및 제2의 급유홈(31)(33) 및 제2급유공(34)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
제1항 내지 제4항중 어느한항에 있어서, 제2급유홈(33)가 제2급유공(34)보다 하측에서 폐쇄(33a)되어 있음을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
제1항 내지 제4항중 어느한항에 있어서, 제2공간(32)에 연통하는 유로(21a)가 베어링프레입(8)의 상면에 형성된 드러스트베어링(21)이 경방향으로 복수줄이 설치된 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
제6항에 있어서, 올덤실(R₂₈)이 드러스트베어링(21)보다 경방향 밖에 위치하여 베어링프레임(8)에 형성되어 있으며, 드러스트베어링(21)의 유로(21a)를 거친 기름이 상기 올덤실(R₂₈)을 지나서 귀환유로(25)(26)으로 흐르는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
대판의 한쪽에는 와권판을, 다른 쪽에는 요동스크로울축(2c)을 지닌 요동스크로울(2)과, 대판의 한쪽에 와권판을 지니며, 상기 두 와권판을 서로 포함시킴으로써 두 와권사이에 압축실을 형성하는 고정스크로울(1)과, 일단면에 상기 요동스크로울축(2c)의 외주면을 지지하는 편심공( 18a)이 설치된 대경부(6a)를 지니며, 상기 요동스크로울(2)을 구동시키는 주축(6)과, 상기 대경부(6a)의 외주면을 지지하는 주베어링(19)과 상기 요동스크로울(2)의 하측에 그 요동스크로울의 대판에 대향하여 설치된 상기 주베어링(19)을 지지하는 베어링프레임(8)과, 이 베어링프레입(8)의 상단에 설치되어서 상기 요동스크로울(2)을 지지하는 드러스트베어링(21)과, 상기 주축(6)을 구동시키는 모터(10)(11)와 저부에 기르통(15)을 지니며, 상기 요동스크로울(2) 및 고정스크로울(1)을 상기 베어링프레임(8)의 상부에 상기 모터(10)(11)를 상기 베어링프레임(8)의 하부에 위치시켜서 상기 주축(6)의 하단을 상기 기름통(15)내에 침지하도록 수납하는 용기(12)를 구비한 스크로울압축기에 있어서, 상기 주축(6) 가운데에 설치되어 하단이 상기 기름통(15)내에 개구함과 아울러 상단이 상기 편심공(18a)의 저부와 상기 요동스크로울축(2c)하단사이에 개로된 제1공간(30)에 영통한 제1급유공(23)과, 상기 요동스크로울축(2c)의 외주면 및 상기 편심공(18)의 지지면의 어느한쪽, 혹은 양쪽에 상하방면으로 신장하여 설치되고, 하단부가 상기 제1공간(30)에 영통함과 동시에, 상단부가 상기 편심공(18a)의 상단근방에서 폐쇄된 제1급유홈(31)와, 상기 대경부(6a)의 외주면 및 상기 주베어링(19)의 지지면의 어느한쪽, 또는 양쪽에 상하방향으로 신장하여 설치되고, 하단부가 상기 주베어링(19)의 하단근방에서 폐쇄되어 있음과 아울러 상단부가 상기 주베어링(19)의 상단부와 상기 요동스크로울(2)의 대판의 하면사이에 형성된 제2공간(32)에 영통한 제2급유홈(33)와 상기 대경부(6a)를 관통하여 상기 제1 및 제2의 급유홈(31)(33)를 영통하는 제2급유공(34)과, 상기 드러스트베어링(21)의 베어링면에 경방향으로 신장하여 설치되고 경방향내단이 상기 제2공간(32)에 영통한 유로(21a)와, 상기 베어링프레임(8)의 상부에서 하부에 걸쳐서 신장한 귀환유로(25)(26)을 갖추고, 상기 주축(6)의 회전에 의한 원심력에 의하여 상기 기름통(15)내의 윤활유를 상기 제1급유공(23), 제1공간(30), 제1급유홈(31), 제2급유공(34), 제2급유홈(33), 유로(21a) 및 귀환유로(25)(26)를 지나서 상기 기름통내로 순환시키도록 구성되어 있는 스크로울 압축기.
제8항에 있어서, 제1급유홈(31)의 신장방향이 요동스크로울축(2c)과 요동 스크로울 베어링(18)의 상대적 회전방향과 직교하는 방향이며, 제2급유홈(33)의 신장방향이 주축(6)의 대경부(6a)의 회전방향과 직교하는 방향임을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
제8항에 있어서, 제2급유공(34)이 요동스크로울베어링(18)의 상하방향중심보다 상측에 위치하고 있음을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
제8항에 있어서, 요동스크로울(2)의 요동운동중에 그 요동스크로울(2)에 작용하는 원심력과, 상기 요동운동중에 그 요동스크로울(2)에 경방향으로 작용하는 가스부하와, 이 가스부하와 상기 원심력과의 합력에 의하여 정해지는 부하영역 이외의 부위에 제1 및 제2의 급유홈(31)(33) 및 제2급유공(34)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
제8항 내지 제11항의 그 어느 한항에 있어서, 올덤실(R₂₈)이 드러스트베어링(21)보다 경방향의 외방에 위치하여 베어링프레임(8)으로 형성되어 있으며, 드러스트베어링(21)의 유로(21a)를 거친 기름이 상기 올덤실(R₂₈) 을 지나 귀환유로(25)(26)로 흐르는 것을 특징으로 하는스크로울 압축기.