KR910001414B1 - 스크롤 유체기계 - Google Patents

스크롤 유체기계 Download PDF

Info

Publication number
KR910001414B1
KR910001414B1 KR1019880010088A KR880010088A KR910001414B1 KR 910001414 B1 KR910001414 B1 KR 910001414B1 KR 1019880010088 A KR1019880010088 A KR 1019880010088A KR 880010088 A KR880010088 A KR 880010088A KR 910001414 B1 KR910001414 B1 KR 910001414B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scroll
wrap
involute
end plate
center
Prior art date
Application number
KR1019880010088A
Other languages
English (en)
Other versions
KR890004082A (ko
Inventor
가즈다까 스에후지
다까오 센슈우
데쯔야 아라다
마사도시 무라마쯔
죠우지 오까모또
아끼라 무라야마
Original Assignee
가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼
미다 가쓰시게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼, 미다 가쓰시게 filed Critical 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼
Publication of KR890004082A publication Critical patent/KR890004082A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR910001414B1 publication Critical patent/KR910001414B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/0207—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F01C1/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

스크롤 유체기계
제1도 및 제2도는 각각 본 발명의 실시예에 관한 선회스크롤 및 고정스크롤을 나타낸 평면도.
제3도는 본 발명의 실시예에 관한 스크롤 압축기의 전체 구조를 나타낸 종단면도.
제4도 및 제5도는 각각 선회스크롤의 자전 토오크 곡선의 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 케이싱 2 : 고정스크롤
3 : 선회스크롤 4 :올덤링
3a : 단판 3b : 보스부
2b, 3b : 랩 5 : 프레임
6 : 크랭크축 6a : 편심축
7, 8 : 베어링 9 : 클러치
10 : 토출구멍 11 : 흡입실
12 : 단판 13 : 평형추
14 : 배압실 15 : 압축실
16 : 작은구멍 17 : 토출실
18 : 토출관 19 : 흡입관
본 발명은 스크롤 압축기등의 스크롤 유체기계에 관한 것으로, 특히 그 유체기계의 외경(外徑)을 작게하여 소형화를 도모하고, 또 자전방지 기구에 작용하는 힘을 경감시켜 내구성의 향상을 도모한 스크롤 유체기계에 관한 것이다.
스크롤 유체기계의 대표적인 예인 스크롤압축기는 원판형상의 단판(端板)과 그 단판에 일체적으로 직립시켜 형성된 원의 인벌류우트 또는 그것에 가까운 소용돌이 형상의 랩으로 이루어진 선회스크롤 및 그 선회스크롤과 동일한 구성을 가지고 또 단판의 중심에 토출구를 가지는 고정스크롤을 서로 랩의 벽측이 접촉하도록 맞물리고, 이들을 흡입구를 가지는 원통형의 밀폐 케이싱내에 수용하고, 고정스크롤을 그 케이싱에 고정하고, 선회스크롤의 자전을 자전방지기구에 의하여 방지하면서 선회스크롤에 끼워맞춘 크랭크핀을 가지는 크랭크축을 원동기로 회전시키므로서, 양스크롤의 랩의 측벽의 접촉상태를 유지하면서, 고정스크롤의 랩의 소용돌이의 중심 (인벌류우트 기초원의 중심)의 주위에 선회스크롤의 랩의 소용돌이의 중심이 선회하도록 선회스크롤을 구동하는 것이다. 이하 이 선회 반경을 ε으로 나타낸다(이것은 상기 크랭크의 크랭크 아암의 길이와 같다).
선회스크롤이 이와 같이 구동되면 선회 및 고정 양스크롤의 단판 및 랩에 의하여 밀폐공간(압출실)이 형성되고, 이 압축실은 선회스크롤의 선회에 따라 중심으로 향하여 이동하면서 그 용적이 점차 축소되어 드디어는 고정스크롤의 단판 중심에 위치하는 상기 토출구멍과 연통하게 된다. 따라서 이 압축실에 상기 흡입구로부터 흡입되어 갇혀진 가스는 흡입시 보다 높은 압력으로 압축되어 상기 토출구멍으로부터 토출된다.
그런데 스페이스 절약화를 위하여 스크롤 압축기의 소형화가 요망되고 있다. 선회스크롤의 소용돌이 형상 랩의 감김끝단의 인벌류우트각과 고정스크롤의 소용돌이 형상 랩의 감김끝단의 인벌류우트각을 동일하게 한 소위 대칭형랩의 스크롤 압축기에 있어서는 선회스크롤의 랩의 인벌류우트기초원의 중심을 그 단판의 중심으로부터 랩의 감김끝단과 반대의 방향에 ε/2만큼 어긋나게 하고, 고정스크롤의 랩의 인벌류우트 기초원의 중심을 케이싱의 중심축선으로부터 그 랩의 감김끝단의 방향으로 ε/2만큼 어긋나게 했을 경우에 선회스크롤의 단판의 직경을 가장 작게할 수가 있고, 따라서 케이싱의 내경(內徑)도 가장 작게할 수가 있다. 이와 같은 구성의 스크롤압축기는 예를 들면 일본국 특공소 56-28239호에 개시되어 있고, 이하 대칭형 편심랩식이라 부르기로 한다.
상기한 대칭형 편심랩식의 스크롤압축기는 케이싱의 소경화(小徑化)는 달성할 수 있으나, 가스압 하중작용점 반경의 관계에서 선회스크롤의 자전토오크의 최대치가 증가하여 자전방지 기구에 걸리는 힘의 최대치 도 증가한다. 따라서 자전 방지기구의 마찰 및 마모의 증대등 내구성의 면에서 문제가 있다.
본 발명의 목적은 스크롤압축기의 케이싱의 소경화와 자전 토오크의 경감을 동시에 달성하여 콤팩트화와 내구성의 향상을 도모하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원통형상의 케이싱내에 원판형상의 단판과 그 단판에 일체적으로 직립한 원의 인벌류우트를 이루는 소용돌이 형상의 랩으로 각각 이루어지는 고정스크롤 및 선회스크롤을 서로 랩의 측벽이 접촉하도록 맞물리게 수납하고, 양스크롤의 랩의 측벽의 접촉을 유지하면서 고정스크롤의 인벌류우트의 기초원의 중심에 대하여 선회스크롤의 인벌류우트의 기초원의 중심을 선회스크롤의 자전없이 일정한 선회반경을 가지고 선회하도록 구성한 스크롤압축기에 있어서, 고정스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트각이 선회스크롤의 랩의 그것보다 크게 구성하고, 인벌류우트의 기초원의 중심을 선회스크롤에 대해서는 그 단판의 중심에, 또 고정스크롤에 대해서는 케이싱의 중심에 일치 또는 대략 일치시킴과 동시에, 랩의 감김끝단을 선회스크롤에 대해서는 실질적으로 그 단판의 주연(周緣)에 또 고정스크롤에 대해서는 실질적으로 케이싱의 내주(內周)에 위치시키고, 또 고정스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트 각을 λef, 선회스크롤의 랩 감김끝단의 인벌류우트 각을 λeo로 표시할 때,
60°
Figure kpo00001
λef-λeo
Figure kpo00002
120°
의 관계를 만족하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은 원판형상의 단판에 직립한 인벌류우트를 이루는 소용돌이 형상이 랩을 가지며, 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 케이싱의 중심에 일치시키고, 상기 랩의 감김끝단을 실질적으로 케이싱의 내주에 위치시킨 고정스크롤과, 원판형상의 단판에 직립한 원의 인벌류우트를 이루고 또 고정스크롤의 랩과 맞물리는 소용돌이 형상의 랩을 가지고 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 상기 단판의 중심에 위치시킴과 동시에, 상기 랩의 감김끝단을 그 단판의 주연(周緣)에 위치시키고, 상기 랩의 감김끝단의 인벌류트각을 상기 고정스크롤의 랩 감김끝단의 인벌류우트 각보다 대략 90° 또는 90°보다 약간 작은 각도분만큼 작게 구성한 선회스크롤등을 구비한 스크롤 유체기계인 것이다.
본 발명의 또다른 특징은 원판형상의 단판에 직립한 인벌류우트를 이루는 소용돌이 형상의 랩을 가지고, 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 케이싱의 중심에 일치시키고 상기 랩의 감김끝단을 실질적으로 케이싱의 내주에 위치시킨 고정스크롤과, 원판형상의 단판에 직립한 원의 인벌류우트를 이루고 또 상기 고정스크롤의 랩과 맞물리는 소용돌이 형상의 랩을 가지고 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 상기 단판의 중심에 위치시킴과 동시에, 상기 랩의 감김끝단을 그 단판의 주연에 위치시킨 선회스크롤을 구비하고, 상기 선회스크롤의 랩의 치(齒)두께를 그 선회스크롤의 선회반경과 실질적으로 같게 구성된 스크롤유체기계에 있다.
상기와 같은 구성으로 하므로서 동일한 이론 압출량을 가지는 대칭형 편심랩식의 스크롤압축기와 같은 정도로 케이싱 직경의 최소화가 가능하고, 또한 선회스크롤의 자전토오크의 경감이 가능하다.
본 발명의 또다른 기타 특징과 목적 및 이득은 첨부도면을 참조한 다음의 설명에 의하여 명백해 질 것이다.
제3도는 본 발명에 관한 스크롤 유체기계의 실시예로서의 스크롤압축기의 전체구조를 나타낸 종단면도이다. 원통형의 케이싱(1)내에는 고정스크롤(2)과 선회스크롤(3)을 서로 맞물린 압축기부, 자전방지기구로서의 올덤링(4), 프레임(5) 및 크랭크축(6), 베어링(7,8)으로 이루어지는 구동부가 수납되고, 케이싱 외측에는 크랭크축(6)에 연설된 클러치(9)가 배설되어 있다. 고정스크롤(2)은 원판형상의 단부(2a)와, 이것에 직립하여 원의 인벌류우트곡선 또는 이것에 근사한 곡선으로 형성된 소용돌이 형상 랩(2b)으로 이루어지고, 그 중심부에 토출구멍 (10)을 설치하고, 외주부에는 흡입실(11)이 형성되어 있다. 선회스크롤(3)은 원판형상의 단판(3a)과 이것에 직립되어 고정스크롤의 랩과 동일형상으로 형성된 소용돌이 형상랩(3b)과 단판(3a)의 랩과 반대측의 면에 형성된 보스부(38)로 이루어져 있다. 랩 2b와 3b는 서로 접촉상태로 맞물려 압축실(15)을 형성한다.
프레임(5)의 중앙부에 베어링(7)을 설치하고, 이 베어링과 케이싱의 단판(12)의 중앙부에 설치한 베어링(8)에서 크랭크축(6)이 지지되고, 크랭크축(6)선단의 편심축(크랭크핀) (6a)은 상기 보스부(3B)에 선회운동이 가능하도록 삽입되어 있다. 선회스크롤(3)의 단판(3a)의 배면부에는 상기 베어링(7) 및 크랭크축에 고정된 평형추(13)등을 수납하는 빈공간(배압실) (14)이 형성되고, 이 빈공간은 선회스크롤단판(3a)의 배면과 프레임(5)과의 사이에 걸어 맞추어지는 시일부를 가지는 자전방지기구(올덤링) (4)에 의하여, 상기 흡입실(11)과 차폐되어 밀폐된 배압실(14)을 형성하고 있다. 선회스크롤의 단판(3a)에는 상기 배압실(14)과 압축실(15)의 적당한 압력이 되는 부분과를 연통하는 작은구멍(16)이 관통하고, 이것에 의하여 배압실(14)내는 토출압과 흡입압간의 중간압력으로 유지되어 선회스크롤(3)을 고정스크롤(2)에 밀어붙혀 압축실(15)의 밀폐를 행한다. 고정스크롤(2)의 토출구(10)의 외측에는 케이싱(1)에서 토출실이 형성되고, 케이싱(1)에 접속된 토출관(18)에 연통되어 있다. 또 흡입실(11)은 케이싱(1)에 접속된 흡입관(19)에 연통되어 있다.
상기 구조의 스크롤 압축기에 있어서, 클러치(9)를 연결한 크랭크축(6)의 회전에 의하여 편심축(6a)이 편심회전하므로서 랩(2b)과 랩(3b)과의 접촉상태를 유지하면서 선회스크롤은 자전하는 일 없이 고정스크롤에 대하여 선회반경(ε)을 가지고 선회운동시켜지고 이에 의하여 압축실(15)은 점차 중심으로 이동하여 용적이 감소한다. 저온 저압의 냉매가스는 흡입관(19)으로부터 흡입실(11)에 들어가고, 상기한 바와 같이 압축되어 압력을 높혀 중앙의 토출구멍(10)으로부터 토출실(17)에 토출되어 고온, 고압의 냉매가스가 되어 토출관(18)으로부터 외부로 토출된다.
제1도는 본 발명 실시예의 스크롤압축기에 있어서의 선회스크롤의 예를 나타낸 평면도이다.
선회스크롤은 원판형상의 단판(3a)에 원의 인벌류우트 곡선으로 이루어진 소용돌이 형상의 랩(3b)이 직립되어 있다. 인벌류우트의 기초원 중심은 단판(3a)의 중심(0)(이것은 선회스크롤에 끼워 맞추어져 있는 크랭크핀(6a)의 중심과 동일)에 일치하고 있다. 랩 치(齒)두께의 중앙을 통과하는 인벌류우트곡선(3c)이 단판(3a)의 주연(3e)과 교차하는 점을 3f로 한다. 랩의 감김끝단(3d)은 3f와 0를 연결하는 선 l1에서 0를 중심으로하여 ±θ의 각도범위내에서 주연(3e)상에 있다. 즉 도시한 점 3g와 3h와의 사이에 있다. 여기서
θ=t/2a ………………………………………………………………………… (1)
단, t는 랩의 치두께, a는 인벌류우트의 기초원의 반경이다. πa=ε+t(ε은 선회스크롤의 선회반경)이므로 식(1)은
Figure kpo00003
…………………………………………………………………… (1)
로 나타낼 수도 있다. 또 선회스크롤의 랩의 각 감김끝단의 인벌류우트각을 λeo, 선회스크롤의 단판의 직경을 Do로 표시하면 감김끝단의 존재범위에 관한 상기 조건으로부터 다음식의 관계가 성립한다.
2(aλeo-t)＜Do
Figure kpo00004
2aλeo……………………………………………………… (3)
즉, 제1도에 있어서 점(3g)은 랩(3b)의 치두께(t)가 영(0)이 되는 점이고, 랩(3b)을 이점(3g)이상으로 연장하려고 하면 단판(3a)의 직경(Do)을 크게하지 않으면 안되어 케이싱이 대경화(大經化)한다. 또 점(3h)온 치두께(t)의 랩(3b)의 외주면에 단판(3a)의 외주단과 일치하는 점이고, 이점(3h)보다도 랩의 감김끝단을 짧게하면 랩(3b)의 외주면이 단판(3a)의 외주단보다 내측에 위치하게 되어 랩 외주면으로부터 단판 외주면까지의 스페이스가 낭비가 되어 바꾸어 말하면 케이싱이 대경화되게 된다. 본 발명과 같이 랩 감김끝단(3d)을 상기 ±θ의 각도범위내로 하므로서, 케이싱의 소경화를 달성할 수 있다.
제2도는 본 발명 실시예의 스크롤압축기에 있어서의 고정스크롤의 예를 나타낸 평면도이다. 고정스크롤은 케이싱(1)의 내경과 같은 직경을 가지는 원판형상의 단판(2a)에 원의 인벌류우트 곡선으로 이루어지는 소용돌이 형상의 랩(2b)이 직립되어 있다. 인벌류우트의 기초원중심은 케이싱(1)의 중심(0c)에 일치하고있다.
랩치두께의 중앙을 통과하는 인벌류우트곡선(2c)이 케이싱 내주(2e)와 교차하는 점을 2f로 한다. 랩의 감김끝단(2d)은 2f와 Oc를 연결하는 l2로부터 Oc를 중심으로 하여 ±θ의 각도범위내에서 단판의 주연(2e)상에 있다.
즉 도시한 점 2g와 2h와의 사이에 있다. θ의 값은 식(1) (또는 식(2))로 표시되는 값이다. 또 고정스크롤의 단판의 직경을 Df, 고정스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트 각을 λef로 나타내면, 상기한 바와 마찬가지로
2(aλef-t)＜Df
Figure kpo00005
2aλef……………………………………………………… (4)
의 관계가 성립한다.
이와 같이 고정스크롤의 경우도 선회스크롤의 경우와 마찬가지로 랩감김끝단(2d)을 상기 ±θ의 각도 범위내로 하므로서, 케이싱의 소경화를 달성할 수가 있다.
상기한 선회스크롤의 랩(3b)과 고정스크롤의 랩(2b)을 접촉시키면서 상기한 중심(0)을 Oc의 주위에 선회 반경(ε) (이것은 상기 크랭크축(6)에 대한 크랭크핀(6a)의 편심거리와 같다)으로 선회시키도록 선회스크롤 단판(3a)은 자전하는 일 없이 케이싱(1)내에서 선회운동을 하게 된다.
이 선회스크롤단판(3a)의 운동은 케이싱 내벽과의 간섭없이 케이싱의 내경전장(全長)에 걸쳐 발생하게되고, 따라서 케이싱의 내경은 선회스크롤단판(3a)의 직경과 2ε과의 합과 같거나 또는 그보다도 약간 크게 선정된다.
본 발명에서는 제1도, 제2도에 나타낸 바와 같이 고정스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트각은 선회스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트 각보다도 커서 소위 비대칭랩이라 불리는 형성이 된다.
제1도 및 제2도의 선회스크롤의 랩(3b)의 감김끝단이 점(3f), 고정스크롤의 랩(2b)의 감김끝단이 점(2f)인 경우 선회스크롤의 단판의 직경, 고정스크롤의 단판의 직경, 인벌류우트의 기초원의 직경 및 선회반경(ε)을 상기한 대칭형 편심랩식의 스크롤압축기에 있어서의 그것들과 각각 동일하게 취하면 제1도 및 제2도에서 설명한 스크롤압축기에서는 대칭형 편심랩식 스크롤압축기에 비하여 선회스크롤의 감김 끝단의 인벌류우트 각은 (선회반경/기초원직경)라디안만큼 작고, 고정스크롤의 감김끝단의 인벌류우트 각은 (선회반경/기초원직경)라디안만큼 커진다. 그 결과 압축기의 이론압출량은 상기 대칭형 편심랩식의 압축기와 동일해진다.
즉 동일 이론 압출량으로 케이싱 내경을 대칭형 편심랩식 스크롤압축기와 마찬가지로 최소로 할 수가 있어 동일용량으로 랩의 인벌류우트 곡선 및 치높이(齒高)가 동일한 압축기로서는 케이싱의 직경을 최소로 할 수가 있다.
또한 랩치두께(t)와 선회반경(ε)이 같은 경우는 고정스크롤의 랩의 감김끝단은 선회스크롤의 랩의 감김끝단보다 인벌류우트각이 90
Figure kpo00006
커지나, 이때 후술하는 바와 같이 선회스크롤의 자전토오크는 역토오크가 발생하지 않는 범위에서 최대치, 평균치 모두 최소가 된다. 이것은 자전방지기구에 걸리는 하중이 작아지는 것을 의미하여 자전방지기구의 내구성의 면으로부터는 대단히 바람직한 일이다. 또한 랩의 감김끝단의 위치는 상기와 같이 다소 어긋나게 할 수가 있어 랩치두께(t)와 선회반경(ε)이 동일하지 않은 것에서도 고정스크롤과 선회스크롤의 각각의 랩의 감김끝단의 인벌류우트각의 차는 9
Figure kpo00007
로 설정할 수가 있고, 또 반드시 90
Figure kpo00008
가 아니더라도 대략 90
Figure kpo00009
또는 60
Figure kpo00010
∼120
Figure kpo00011
의 범위에 설정하면, 후술하는 바와 같이 자전토오크를 작게하고, 발생하는 역토오크도 작게할 수가 있다.
특히 60
Figure kpo00012
∼90
Figure kpo00013
의 범위 또는 90
Figure kpo00014
보다 약간 작은 각도로 설정하면 역토오크는 발생하지 않고 또 자전토오크도 작게 할 수가 있다.
이하, 선회스크롤의 자전 토오크에 대하여 검토한다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 고정스크롤의 랩감김끝단(2d)의 인벌류우트각(이것을 λef로 표시한다)은 선회스크롤의 랩 감김끝단(3d)의 인벌류우트각(이것을 λeo로 표시한다)보다 크다. 그리고 상기한 바와 같이 각 랩의 감김끝단(2d,3d)은 ±θ의 각도 범위내에 있기 때문에 양랩의 감김끝단의 인버류우트 각의 차(λef)-λeo)는 어느 정도 조정할 수 있다. 제4도에 상기 인벌류우트의 차를 변화시켰을 때의 선회스크롤에 발생하는 자전 토오크를 실선의 곡선(101∼105)으로 나타낸다. 또 대칭형 편심랩식의 스크롤압축기의 자전토오크를 파선의 곡선(100)으로 나타낸다.
제4도에 있어서, 곡선(101)은 상기 인벌류우트각의 차가 0인 경우이고, 통상의 일반 기본형인 소위 대칭형 무편심 랩식의 것에 상당한다. 이 경우 선회스크롤에 걸리는 가스압 하중의 작용점은 선회스크롤 베어링 중심(크랭크핀중심)에 대하여(선회반경/2)만큼 이심(離心)한 위치에 있고, 선회스크롤은 스스로 회전하려고 하는 힘 즉 자전토오크를 발생한다. 자전토오크의 변화는 이 경우 가스압 하중의 변화에 의한 것이다.
곡선(100)은 대칭형 편심랩의 경우의 저전토오크이나, 이 경우 가스압 하중은 선회스크롤 베어링중심(크랭크핀중심)에 대하여 영(0) 내지 선회반경의 사이에서 이심(離心)거리가 변화하면서 작용한다. 따라서 그 최소치는 영(0)이 되나 최대치는 대칭형 무편심의 경우보다 커진다.
곡선(102∼105)은 본 발명에 의한 비대칭 무편심랩의 경우의 것이고, 고정스크롤의 랩감김끝단과 선회스크롤의 랩감김끝단과의 인벌류우트의 차가 곡선(102)은 60
Figure kpo00015
, 곡선(103)은 90
Figure kpo00016
, 곡선(104)은 120
Figure kpo00017
, 곡선(105)은 180
Figure kpo00018
의 경우이다. 도면에서 인벌류우트각 차가 60
Figure kpo00019
보다 작을 때에는 대칭형 무편심랩(곡선101)에 비하여 너무 자전토오크의 저감효과가 없고, 또 120
Figure kpo00020
보다 클때에는 부(-)의 토오크 즉 역전 자전토오크가 커져서 자전방지기구쪽내에서 선회스크롤이 회전방향으로 진동하여 신뢰성상 바람직하지 않다. 따라서 양스크롤의 랩감김끝단의 인벌류우트각의 차의 적정범위는 자전토오크의 저감효과가 크고, 역전토오크가 거의 발생하지 않는 범위 즉 60
Figure kpo00021
∼120
Figure kpo00022
이다.
이와 같이 자전토오크가 큰쪽으로부터 ① 대칭형 편심랩, ② 대칭형 무편심랩, ③ 비대칭형 무편심랩의 순서가 된다. 한편 압축기의 직경은 큰쪽으로부터 ① 대칭형 무편심랩, ② 대칭형 편심랩, 및 본 발명에 의거한 비대칭형 무편심 랩의 순서가 된다. 즉 본 발명에 의거한 비대칭형 무편심랩식 스크롤 압축기는 가장 소형이고 또 가장 선회스크롤의 자전토오크를 작게할 수 있는 방식이다.
또한, 본 발명에 의한 비대칭 랩식 스크롤 유체기계에 있어서 랩의 인벌류우트 기초원의 중심이 단판의 중심과 완전히 일치하고 있지 않고 약간 편심되어 있는 경우에도 동일한 효과가 얻어진다. 그 예를 제5도에 나타낸다. 이 도면은 본 발명에 의거한 비대칭 랩식 스크롤압축기의 양스크롤의 랩감김끝단의 인벌류우트각의 차를 변화시키고, 또 선회구동 베어링 중심을 선회스크롤의 랩의 감김끝단의 방향으로 ε/4만큼 편이시킨 경우의 자전토오크를 나타낸 것으로, 곡선(201)은 상기 인벌류우트 각의 차가 60
Figure kpo00023
, 곡선(202)은 90
Figure kpo00024
, 곡선(203)은 120
Figure kpo00025
, 곡선(204)은 180
Figure kpo00026
의 경우를 나타낸다. 이에 관련하여 곡선(200)은 대칭형 랩의 경우를 나타낸다. 도면에서 역시 상기한 인벌류우트 각의 차가 60
Figure kpo00027
∼120
Figure kpo00028
의 경우에는 선회스크롤의 최대 자전토오크가 작고, 또 역전토오크도 비교적 작다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 비대칭 랩식 스크롤유체기계에 의하면 선회스크롤의 랩의 감김끝단이 단편 주연위치까지 연장되어 있고, 고정스크롤의 랩의 감김끝단이 케이싱의 내주면 위치까지 연장되어 있기 때문에 낭비되는 부분이 없고 유체기계의 직경을 대칭형 편심랩식의 것과 같은 정도로 소형화할 수 있음과 동시에 고정스크롤의 감김끝단의 인벌류우트각을 선회스크롤의 감김끝단의 인벌류우트각보다 60
Figure kpo00029
∼120
Figure kpo00030
크게 하므로서 선회스크롤의 자전토오크를 작게할 수 있으므로, 자전방지 기구에 걸리는 하중이 작아져서 내구성이 높은 유체기계를 실현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 원통형상의 케이싱내에 원판형상의 단판과, 그 단판에 일체적으로 직립한 원의 인벌류우트를 이루는 소용돌이 형상의 랩으로 각각 이루어진 고정스크롤 및 선회 스크롤을 서로 랩의 측벽이 접촉하도록 맞물리게 수납하고, 양스크롤의 랩의 측벽의 접촉을 유지하면서 고정스크롤의 인벌류우트의 기초원의 중심에 대하여 선회스크롤의 인벌류우트의 기초원의 중심을 선회스크롤의 자전이 없이 일정한 선회반경을 가지고 선회하도록 구성한 스크롤압축기에 있어서, 고정스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트각이 선회스크롤의 랩의 큰것보다 크게 구성하고, 인벌류우트의 기초원의 중심을 선회스크롤에 대해서는 그 단판의 중심에, 또 고정스크롤에 대해서는 케이싱의 중심에 일치 또는 대략 일치시킴과 동시에, 랩의 감김끝단을 선회스크롤에 대해서는 실질적으로 단판의 주연에 또 고정스크롤에 대해서는 실질적으로 케이싱의 내주에 위치시키고, 또 고정스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트 각을 λef, 선회스크롤의 랩 감김끝단의 인벌류우트 각을 λeo로 나타낼 때,
    60
    Figure kpo00031
    Figure kpo00032
    λef-λeo
    Figure kpo00033
    120
    Figure kpo00034
    의 관계를 만족시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 스크롤 유체기계.
  2. 제1항에 있어서, 선회스크롤 및 고정스크롤 어느것에 있어서나 각각의 랩의 감김끝단의 위치는 랩의 두께의 중앙을 통과하는 인벌류우트 곡선이 각각의 단판의 주연과 교차하는 점과 각각의 단판의 중심을 연결하는 직선을 중심으로 하여 ±θ라디안의 각도범위내에 있는 스크롤 유체기계.
    (단, θ는 상기 선회반경을 ε, 랩의 두께를 t, 원주율을 π로 표시했을 때,
    Figure kpo00035
    로 표시되는 각이다).
  3. 제1항에 있어서, 선회스크롤의 단판의 직경을 Do, 고정스크롤의 단판의 직경을 Df, 인벌류우트의 기초원의 반경을 a로 표시할 때,
    2(aλeo-t)＜Do
    Figure kpo00036
    2aλeo
    2(aλef-t)＜Df
    Figure kpo00037
    2aλef
    의 관계를 만족시키는 스크롤 유체기계.
  4. 원판형상의 단판에 직립한 인벌류우트를 이루는 소용돌이 형상의 랩을 각각 가지는 고정스크롤 및 선회스크롤과, 상기 선회스크롤의 자전방지기구를 가지는 스크롤 압축기에 있어서, 인벌류우트의 기초원의 중심을 선회스크롤에 대해서는 그 단판의 중심에, 또 고정스크롤에 대해서는 케이싱의 중심에 일치 또는 대략 일치시킴과 동시에 랩의 감김끝단을 선회스크롤에 대해서는 실질적으로 그 단판의 주연에, 또 고정스크롤에 대해서는 실질적으로 케이싱의 내주에 위치시키고 또 고정스크롤의 랩의 감김끝단의 인벌류우트각을 λef, 선회스크롤의 랩감김끝단의 인벌류우트각을 λeo라 했을 때,
    60°
    Figure kpo00038
    λef-λeo
    Figure kpo00039
    120°
    의 관계를 만족시키도록 구성한 스크롤 유체기계.
  5. 제4항에 있어서, 고정스크롤의 랩감김끝단의 인벌류우트각 λef와, 선회스크롤의 랩감김끝단의 인벌류우트각 λeo와의 관계를
    60°
    Figure kpo00040
    λef-λeo
    Figure kpo00041
    90°
    로한 스크롤 유체기계.
  6. 제4항에 있어서, 선회스크롤의 랩 감김끝단의 인벌류우트각 λeo를 고정스크롤의 랩 감김끝단의 인벌류우트각 λef보다 대략 90° 또는 90°보다 약간 작은 각도만큼 작게 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤 유체기계.
  7. 원판형상의 단판에 직립한 인벌류우트를 이루는 소용돌이 형상의 랩을 가지고 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 케이싱의 중심에 일치시키고, 상기 랩의 감김끝단을 실질적으로 케이싱의 내주에 인치시킨 고정스크롤과 원판형상의 단판에 직립한 원의 인벌류우트를 이루고 또 상기 고정스크롤의 랩과 맞물리는 소용돌이 형상의 랩을 가지고 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 상기 단판의 중심에 위치시킴과 동시에, 상기랩의 감김끝단을 그 단판의 주연에 위치시키고, 상기 랩의 감김끝단의 인벌류우트각을 상기 고정스크롤의 랩감김끝단의 인벌류우트각보다도 90° 또는 90°보다 약간 작은 각부분만큼 작게 구성한 선회스크롤을 구비한 스크롤 유체기계.
  8. 원판형상의 단판에 직립한 인벌류우트를 이루는 소용돌이 형상의 랩을 가지고, 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 케이싱의 중심에 일치시키고, 상기 랩의 감김끝단을 실질적으로 케이싱의 내주에 위치시킨 고정스크롤과, 원판형상의 단판에 직립한 원의 인벌류우트를 이루고 또 상기 고정스크롤의 랩과 맞물리는 소용돌이 형상의 랩을 가지고, 상기 인벌류우트의 기초원의 중심을 상기 단판의 중심에 위치시킴과 동시에, 상기 랩의 감김끝단을 그 단판의 주연에 위치시킨 선화스크롤을 구비하고, 상기 선회스크롤의 랩 치두께를 그 선회스크롤의 선회반경과 실질적으로 같게 구성시킨 스크롤 유체기계.
KR1019880010088A 1987-08-21 1988-08-08 스크롤 유체기계 KR910001414B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP87-207505 1987-08-21
JP62207505A JPH0647990B2 (ja) 1987-08-21 1987-08-21 スクロ−ル圧縮機
JP207505 1987-08-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR890004082A KR890004082A (ko) 1989-04-19
KR910001414B1 true KR910001414B1 (ko) 1991-03-05

Family

ID=16540831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019880010088A KR910001414B1 (ko) 1987-08-21 1988-08-08 스크롤 유체기계

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4904170A (ko)
JP (1) JPH0647990B2 (ko)
KR (1) KR910001414B1 (ko)
DE (1) DE3828090A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5342184A (en) * 1993-05-04 1994-08-30 Copeland Corporation Scroll machine sound attenuation
JP3399797B2 (ja) * 1997-09-04 2003-04-21 松下電器産業株式会社 スクロール圧縮機
US6478556B2 (en) * 1999-12-24 2002-11-12 Lg Electronics Inc. Asymmetric scroll compressor
JP3693041B2 (ja) * 2002-06-17 2005-09-07 ダイキン工業株式会社 スクロール圧縮機
US6736622B1 (en) * 2003-05-28 2004-05-18 Scroll Technologies Scroll compressor with offset scroll members
JP5500566B2 (ja) * 2008-04-10 2014-05-21 サンデン株式会社 スクロール型流体機械
JP5999971B2 (ja) * 2012-05-09 2016-09-28 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
JP6956131B2 (ja) * 2019-03-28 2021-10-27 株式会社豊田自動織機 スクロール型圧縮機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5537537A (en) * 1978-09-09 1980-03-15 Sanden Corp Volume type liquid compressor
JPS5551987A (en) * 1978-10-12 1980-04-16 Sanden Corp Positive displacement fluid compressor
US4332535A (en) * 1978-12-16 1982-06-01 Sankyo Electric Company Limited Scroll type compressor having an oil separator and oil sump in the suction chamber
US4259458A (en) * 1979-08-09 1981-03-31 Union Carbide Corporation Polyarylate containing blends
JPS58172404A (ja) * 1982-04-05 1983-10-11 Hitachi Ltd スクロ−ル流体機械
JPS60104788A (ja) * 1983-11-14 1985-06-10 Sanden Corp スクロ−ル型圧縮機
GB2167133B (en) * 1984-11-19 1988-04-07 Sanden Corp Scroll-type rotary fluid-machine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6453086A (en) 1989-03-01
KR890004082A (ko) 1989-04-19
US4904170A (en) 1990-02-27
DE3828090C2 (ko) 1993-07-29
DE3828090A1 (de) 1989-03-02
JPH0647990B2 (ja) 1994-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4838773A (en) Scroll compressor with balance weight movably attached to swing link
KR910001414B1 (ko) 스크롤 유체기계
JP2592154B2 (ja) スクロール型流体機械
JPS6342082B2 (ko)
US5174739A (en) Scroll-type compressor with eccentricity adjusting bushing
CN100366907C (zh) 非对称涡旋压缩机
US4904169A (en) Scroll type compressing apparatus having strengthened scroll member
EP0529754B1 (en) Fluid pump and rotary machine having said fluid pump
JP3026672B2 (ja) スクロール圧縮機
JPS63248990A (ja) スクロ−ル圧縮機
JPS63159689A (ja) スクロ−ル圧縮機
JPS62225793A (ja) 密閉形スクロ−ル圧縮機
JP2972464B2 (ja) スクロール型流体機械
JP3249171B2 (ja) 圧縮機の給油ポンプ装置
JP2932013B2 (ja) スクロール圧縮機
JPH04269389A (ja) スクロール圧縮機
JP2754037B2 (ja) スクロール圧縮機
JPH0678756B2 (ja) スクロ−ルコンプレツサ
JPS63215892A (ja) スクロ−ル圧縮機
JP2547720B2 (ja) スクロ−ル型圧縮機
JPH03145585A (ja) スクロール圧縮機
JPS61192882A (ja) スクロ−ル型圧縮機
KR100332750B1 (ko) 스크롤압축기
KR100235857B1 (ko) 스크롤 압축기의 올담링
JP2862043B2 (ja) スクロール流体機械

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20050228

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee