KR910002408B1 - 스크롤 유체기계 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

스크롤 유체기계
제1도는 본 발명의 한 실시예인 가로형의 밀폐형 스크롤 압축기의 전체 구조를 나타낸 단면도.
제2도는 제1도의 부분확대도.
제3도는 본 발명의 기타 실시예의 부분확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 밀폐용기 2 : 스크롤 압축기구
3 : 전동기 4 : 오일 팬
5 : 선회스크롤 6 : 고정스크롤
7 : 구동축 8 : 프레임
9 : 자전방지기구 10 : 나사
5a,6a : 대판 5b,6b : 랩
8c : 배압실 6e,7c : 급유공
6d : 토출공
본 발명은 공기 또는 냉매가스등을 송압시키는 가스압축기, 팽창기 또는 액체펌프로 사용되는 스크롤 유체압축기에 관한 것이며, 특히 각 베아링, 각 접동부에 급유를 행하는 구조에 관한 것이다.
스크롤 유체기계의 일예인 밀폐형 스크롤 압축기의 종래형의 급유구조는, 압축기구가 밀폐용기의 상부에 있는 경우는 미국특허 제4,551,082호에 기재된 바와 같이, 밀폐용기의 하부에 있는 오일 풀내에 크랭크축의 하단을 담그게하고 크랭크축에 각 베아링부와 크랭크축의 하단을 연통하는 급유구멍이 설치되어 원심력 또는 압력차를 이용하여 각 베아링부에 급유를 행하는 구조로 되어 있었다. 상기 미국 특허 제4,551,082호의 급유구조는, 압축기구부가 밀폐용기의 상부에 있는 경우에는 적용 가능하나, 압축기구부가 밀폐용기의 하부에 있는 경우, 혹은 압축 기구부를 수평위치로 한 경우에는 적용 할 수가 없었다.
또, 미국특허 제4,538,975호의 급유구조는 흡입 냉매가스에 포함된 오일을 분리하고, 이 오일을 각 베아링부에 급유하기 때문에 급유량이 확보되지 못하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 간단한 구조로 각 베아링 각 접동부에 안정된 급유를 행할 수가 있는 스크롤 유체기계를 공급하는데 있다.
본 발명은 각각 대판 및 이것과 일체로된 소용돌이형 랩으로 이루어지고 또 양 랩을 서로 맞물리게하여 배치된 고정스크롤 및 이 고정스크롤에 대하여 자전하지 않고 선회하는 선회스크롤과 이 선회스크롤을 고정스크롤에 대하여 선회구동시키기 위한 구동축과, 이 구동축을 지지하는 프레임을 밀폐용기내에 구비하고, 고정스크롤의 대판과, 상기 프레임과의 사이에 상기 선회스크롤의 대판을 접동 자유롭게 협지한 구조의 스크롤 유체기계에 있어서, 고정스크롤의 대판내 또는 상기 프레임내에 상기 밀폐용기내의 오일풀로부터 상기 고정스크롤 또는 프레임의 선회스크롤의 대판과의 접동부로 통하는 급유공을 형성함과 동시에, 이 급유공에 항상 연통하고 또한 선회스크롤의 중심부근에 통하는 급유공을 선회스크롤의 대판내에 형성하고, 이 선회스크롤의 대판내의 상기 급유공으로 통하는 급유공을 구동축내에 형성한 것을 특징으로 한다.
밀폐용기 하부의 오일풀에 고여있는 오일은, 상기 고정스크롤의 대판내에 또는 프레임내에 형성된 급유공을 통하여 고정스크롤의 대판 또는 프레임의 선회스크롤 대판과의 접동부에 도달하고, 여기로부터, 상기 선회스크롤의 대판내에 형성된 상기 급유공을 지나, 그곳으로부터 근방의 베아링을 윤활함과 동시에, 상기 구동축내의 급유공을 거쳐 각 베아링을 윤활한다.
고정스크롤의 대판 또는 프레임내에 형성된 상기 급유공의 상기 접동부로의 개구부는, 선회스크롤이 고정스크롤에 대하여 선회운동(공전운동)을 행하더라도 선회스크롤의 대판내에 형성한 상기 급유공과 항상 연통되는데 충분한 크기를 가지도록 형성된다.
이와 같이, 선회스크롤의 대판에 설치한 급유공과 고정스크롤의 대판 또는 프레임에 설치한 급유공을 거쳐 오일풀부와, 구동베아링부나 접동부가 연통이 가능하게 되어 안정된 급유를 행할수가 있다.
이하 본 발명의 한 실시예를 제1도, 제2도에 의하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 한 실시예에 관한 가로형 냉매 스크롤 압축기의 전체구조를 나타낸 종단면도이다. 제1도에 있어서, 밀폐용기(1)내에는 스크롤 압축기구(2)와 이것을 구동하는 전동기(3)가 수평으로 배치되어 수납되고, 용기(1)의 아래쪽은 오일풀(4)로 되어 있다.
스크롤 압축기구(2)는, 선회스크롤(5), 고정스크롤(6), 전동기(3)로 구동되고 크랭크축을 이루는 구동축(7), 프레임(8) 자전방지기구(9)로 이루어진다.
선회스크롤(5)은 대판(경판)(5a)상에 소용돌이형상의 랩(5b)를 가진다. 또 대판(5a)의 배면에는 구동축(7)의 크랭크핀부(7a)가 삽입되는 베아링(5c)이 설치되고, 또 대판(5a)에는 압축도중의 랩(5b)공간과 배압실(8c)을 연통하는 균압공(5d)이 설치된다.
용기(1)에 고정된 고정스크롤(6)도 동일하게 대판(6a)상에 소용돌이형상의 랩(6b)을 가진다. 또 랩 외주부에는 흡입공(6c), 랩 중심부에는 토출공(6d)이 설치되어 있다.
용기(1)내에 고정된 프레임(8)에는 구동축(7)를 지지하는 베아링(8a)(8a'), 선회스크롤(5)을 고정스크롤(6)과의 사이에서 협지하는 시이트(8b), 선회스크롤(5)에 적절한 압착력을 부여하기 위한 배압실(8c)이 설치된다.
선회스크롤(5)과, 고정스크롤(6)은 서로 랩(5b)(6b)을 내측으로 향하게 조합하고, 고정스크롤(6)과 프레임(8)의 시이트(8b)에 의하여 선회스크롤(5)을 협지한다. 선회스크롤의 배면과 프레임의 사이에는 선회스크롤의 자전을 방지하기 위한 자전방지기구(9)가 설치된다.
구동축(7)은 일단이 상기 베아링(5c)에 지지되는 크랭크핀을 가진다. 또 구동축(7)내에는 급유공(7c)이 이축(7)의 회전중심상에 설치된다. 이 급유공(7c)은 일단이 크랭크핀(7a)의 끝면으로 개구됨과 동시에, 급유공(7f)(7f')을 거쳐 베아링(8a)(8a')으로 개구된다.
고정스크롤(6)의 대판(6a)내에는, 오일풀(4)과 연통하는 제1의 급유공(6e) 및 이 급유공(6e)과 연통하고 선회스크롤(5)의 대판(5a)과 고정스크롤(6)의 대판(6a)이 접동하는 부분으로 개구하는 제2의 급유공(6f)이 설치된다. 또 선회스크롤(5)의 대판(5a)내에는, 베아링(5c)의 끝면과 대판(5a)의 외주를 연통하는 제4의 급유공(5e)이 설치되고, 이 급유공(5e)의 외단부는 나사(10)로 막혀진다. 이 급유공(5e)의 내단은 상기 구동축(7)내의 급유공(7c)과 대향된다. 또 대판(5a)의 고정스크롤(6)의 대판(6a)과의 접동부에는 상기 급유공(5e)과 고정스크롤(6)내의 급유공(6f)을 연통하는 제3의 급유공(5f)이 설치된다.
상기 급유공의 배치관계의 확대도를 제2도에 나타낸다. 선회스크롤(5)의 선회운동에 의하여 제3의 급유공(5f)의 중심은 크랭크핀(7a)의 크랭크반경, 즉 선회스크롤의 선회반경과 동일한 반경으로 선회운동을 행한다. 한편 제2의 급유공(6f)은 접시형상으로 형성되고, 이 급유공(6f)의 반경은 제3의 급유공(5f)의 선회반경 이상의 치수로 형성되고, 이로서 선회스크롤(5)의 선회운동중 항상 급유공(5f)과 급유공(6f)이 연통하는 구조로 된다.
다음에 상기 스크롤 압축기의 작용에 대하여 설명한다. 전동기(3)에 의하여 구동축(7)이 회전하면, 크랭크핀(7a)의 회전운동 및 자전방지기구(9)의 작용에 의하여 선회스크롤(5)은 자전하는 일 없이 선회운동을 행한다. 이 결과, 선회스크롤(5)과 고정스크롤(6)의 랩(5b)(6b) 및 대판(5a)(6a)에 의해 형성되는 공간은 중심으로 이동하면서 그 용적이 감소하고, 흡입공(6c)으로부터 흡입한 가스를 압축하고, 토출공(6d)에서 토출한다. 토출된 가스는 고정스크롤(6)의 대판(6a) 및 프레임(8)에 형성된 통로(11)를 통과하며, 전동기(3)를 냉각한후, 토출관(1c)에서 토출된다. 스크롤이 압축작용을 행하면 선회스크롤(5)와 고정스크롤(6)을 이간시키려는 힘이 작용하므로, 이것을 방지하기 위하여, 선회스크롤의 배면의 배압실(8c)내의 압력은 균압공(5d)에 의하여 토출압력보다 낮고, 흡입압력보다 높은 압력(중간압력)으로 유지된다.
이로서 선회스크롤의 베아링(5c)과 프레임의 베아링(8a)의 배압실(8c) 측단면은 상기 중간압력으로 유지되므로, 오일풀(4)의 오일은 고정스크롤에 설치된 제1, 제2의 급유공(6e)(6f) 및 선회스크롤에 설치된 제3, 제4의 급유공(5f)(5e)를 거쳐 구동축의 급유공(7c)의 끝부까지 토출압력과 중간압력의 차압에 의하여 유도되기 때문에, 급유공(7c)내는 오일로 충만되고, 또한 급유공(7f)(7f')를 거쳐 원심력에 의하여 베아링(8a)(8a')에 급유된다. 베아링(5c)은 그 끝면에 제4의 급유공(5e)을 거쳐 송출된 오일에 의하여 급유된다.
이상 설명한 바와 같이 본 구조에서는 선회스크롤(5)내에 설치한 급유공(5e)으로 통로를 이루는 제1, 제2의 급유공(6e)(6f)을 고정스크롤(6)의 대판(6a)내에 설치하였으나, 제3도에 나타낸 바와 같이 이것을 프레임(8)내에 설치할 수도 있다. 또 제1, 제2의 급유공(6e)(6f)을 고정스크롤의 대판(6a) 및 프레임(8)의 쌍방내에 설치할 수도 있다.
제3도는 제3의 급유공(5f)과 제2의 급유공(6f)과의 사이에 밀봉성을 양호하게 하기 위하여 밀봉재(21)를 사용한 예를 나타낸다. 이상 설명한 구조에는 오일풀(4)와 배압실(8c)과의 차압에 의하여 오일을 이동시키는 예에 대하여 예시하였으나, 구동축(7)의 축단에 오일펌프를 설치하여도 좋다.
이상의 실시예는, 스크롤 유체기구와 이것을 구동하는 구동축을 수평으로 배치한 소위 가로형 스크롤 압축기에 대하여 설명하였으나, 밀폐용기내의 상방에 전동기부를 배치하고, 양 스크롤을 포함하는 압축부를 아래쪽에 배치한 형식의 스크롤 유체기계에도 본 발명은 적용할수 있다.

Claims (4)

  1. 스크롤 유체기계와 전동기(3)를 프레임(8)에 수평방향으로 지지한 구동축(7)을 통해서 연설하고 가로방향의 밀폐용기(1)내에 수납한 가로형의 스크롤 유체기계이며, 스크롤 압축기구(2)는 대판(5a)(6a)상에 일체적으로 소용돌이형 랩(5b)(6b)이 직립되어 고정스크롤(6)과 선회스크롤(5)와 이 양스크롤 부재의 랩(5b)(6b)을 서로 맞물려서 선회스크롤(5)을 자전함이 없이, 고정스크롤(6)에 대하여 선회가능하게 배치하고, 이 선회스크롤(5)에 구동축(7)을 걸어맞추어 고정스크롤(6)의 대판(6a)과 상기 프레임(8)과의 사이에 선회스크롤(5)의 대판(5a)을 접동자유롭게 협치함과 동시에 선회스크롤(5)의 대판(5a)의 배면부에 배압실(8c)을 형성하고, 선회스크롤(5)의 대판(5a)에는 압축도중의 위치에 상기 배압실(8c)로 개구하는 가는 구멍(5d)을 설치하여 배압실(8c)에 압축과정의 중간적인 압력을 도입하고, 흡입관(6c)을 밀폐용기(1) 및 고정스크롤(6)의 대판(6a)을 관통하여 고정스크롤(6)의 소용돌이형 랩(6b)의 외주부의 흡입공으로 개구하고, 고정스크롤 대판(6a)의 중앙부에는 토출공(6d)을 관통함과 동시에 밀폐용기(1)에 접속시켜 밀폐용기(1) 내부를 고압분위기를 유지하는 스크롤 유체기계에 있어서, 고정스크롤(6)의 대판(6a)내에 상기 밀폐용기(1)내의 오일풀(4)로 개구하는 급유공(6e)을 형성하고, 이 급유공(6e)이 상기 배압실(8c)로 도입되는 압력에 의하여 선회스크롤(5)이 고정스크롤(6)에 대하여 축방향으로 압착되는 운전중에 상시 연통되어 상기 접동부의 선회스크롤측의 대판(5a)의 접동면으로부터 선회스크롤의 대판(5a)의 중간을 관통하여 구동축(7)의 끝면부에 대향하여 개구하는 급유공(5e)을 형성하고, 이 급유공(5e)을 구동축(7)내에 설치한 급유공(7c)에 연통시킨 구성을 특징으로 하는 오일 공급로를 가진 스크롤 유체기계.
  2. 제1항에 있어서, 고정스크롤의 대판내의 급유공은 오일풀로 개구하는 제1의 급유공과, 이 급유공에 연결되고, 선회스크롤의 대판과의 접동부로 통하는 제2의 급유공과, 선회스크롤의 대판내의 급유공이 대판의 접동부로 개구되고, 상기 제2의 급유공에 항상 연통되는 제3의 급유공에 연통되고, 대판의 중간부를 관통하여 구동축의 끝면부에 대향하여 개구되는 제4의 급유공으로 형성되는 스크롤 유체기계.
  3. 제2항에 있어서, 제2의 급유공은 접시형상으로 형성되고, 그 반경이 선회스크롤의 선회반경과 제3의 급유공의 반경을 가한 치수 이상으로 형성되는 스크롤 유체기계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정스크롤의 대판내에 형성한 상기 급유공의 접동부에 있어서의 개구의 주위에 밀봉재를 설치한 스크롤 유체기계.
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