KR960010650B1 - 스크롤형 압축기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

스크롤형 압축기
본 발명은 고정 스크롤과, 이 고정 스크롤에 마주해서 자전이 불가능하게 공전하는 가동 스크롤과의 사이에 가동 스크롤의 공전에의거해서 용적 감소하는 밀페공간을 형성함과 동시에 각 스크롤을 구성하는 소용돌이 형상의 스크롤벽의 각 중앙 시단부의 평면부를 마주 형성하여, 상기 밀페공간내에서 압축된 가스를 고정 스크롤 중앙의 토출포트에서 토출할 때 양 평면부가 거의 밀접한 상태에 이르는 스크롤형 압축기에 관한 것이다.
(종래의 기술)
일본국 특허공개 소화 59-58187호 공보에는 고정 스크롤 및 가동 스크롤을 구성하는 소용돌이체의 중앙 시단부의 내구성을 향상시킴과 동시에, 압축기 전체의 소형 경량화를 도모하기 위해 소용돌이체의 중앙 시단부의 내벽측에 평면부를 설치해서 중앙 시단부를 바탕이 두껍게 형성한 스크롤형 압축기가 개시되어 있다.
즉, 양 스크롤의 각 소용돌이체의 내외벽을 인벌류트 곡선에 따른 형상으로 함과 동시에 외벽의 인벌류트 곡선의 기점에 대해서 연신개각 180°의 위치를 내벽의 인벌류트 곡선의 기점으로 하고 양 기점간을 직선적으로 연결하는 선을 중앙 시단부에 있어서 내벽면으로 하고 있다. 따라서, 각 스크롤의 중앙 시단부는 인벌류트 곡선에 따른 외벽과 거의 직선 형상의 내벽을 갖는 거의 반원형 형상으로 되어 종래의 중앙 시단부에 비해서 상당히 바탕이 두껍게 된다. 그 때문에, 각 소용돌이체의 중앙 시단부의 강도가 향상한다.
상기 종래의 스크롤형 압축기에서는 양 스크롤에 의해 최종 압축 단계에 있어서 양 스크롤의 중앙 시단부의 내벽 평면부가 서로 접근하여 밀접한 상태로 이름과 동시에 고정 스크롤의 중앙에 설치된 토출포트가 가동 스크롤에 의해 폐쇄된다. 양 평면부의 접합에 의해 약간이라고는 하나 압축가스가 빠져나갈 곳을 잃어 양 평면부 사이에서 압축가스가 과압축 상태로 빠진다. 그로 인하여, 양 스크롤의 각 중앙 시단부를 바탕이 두껍게 형성하여 강도 향상을 도모했음에도 불구하고 과압축에 의거한 과대한 압축 응력에 의해 중앙 시단부가 파손할 우려가 있다.
본 발명의 목적은 가스의 과압축에 의한 스크롤벽의 파손을 방지하여 내구성이 뛰어난 스크롤형 압축기를 제공하는데에 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 고정 스크롤과 가동 스크롤을 구성하는 소용돌이 형상의 스크롤벽의 각 중앙 시단부에 마주 형성된 양 평면부의 최소한 한편에 양 평면부 사이에 있어서 가스의 과압축을 방지하는 압력 완충부를 잘라내어 형성하고, 토출 종료시에 압력 완충부는 상기 토출포트로부터 독립한 밀폐공간을 형성한 스크롤형 압축기를 구성하였다.
제1도는 본 발명을 구체화한 한 실시예를 도시하는 압축기의 측단면도.
제2도는 제1도의 A-A선 단면도.
제3도는 고정 스크롤 및 가동 스크롤의 양 중앙 시단부의 평면부가 밀접한 상태에 있는 주요한 확대 단면도.
제4도는 토출포트 근처에서의 가스 압축 상태를 도시하는 작용 설명도.
제5도는 토출포트 근처에서의 가스 압축 상태를 도시하는 작용 설명도.
제6도는 토출포트 근처에서의 가스 압축 상태를 도시하는 작용 설명도.
제7도는 본 발명의 다른 예를 도시하는 주요부 확대 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 고정 스크롤
1b,9b : 소용돌이 형상의 스크롤벽으로서의 소용돌이부
9 : 가동 스크롤 1c,9c : 중앙 시단부
1d,9d : 평면부 13 : 토출포트
18 : 압력 완충 오목부 20 : 압력 완충홈
P : 밀폐공간
양 평면부가 거의 밀접 상태에 이른 경우라도 양 평면부 사이에 밀어넣어지는 압축가스는 압력 완충부로 빠져나갈 수가 있다. 그런 까닭에, 양 평면부 사이에 밀어넣어진 압축가스가 양 평면부 사이에서 과압축 상태로 빠지는 일이 없고 그 압축 응력에 따라 스크롤벽이 파손하는 일이 없다.
(실시예)
다음에, 본 발명은 구체화한 한 실시예를 제1도 내지 제6도에 따라서 설명한다.
제1도에 도시하는 바와 같이 1은 리어 하우징을 겸하는 고정 스크롤이며, 고정 스크롤(1)과 프론트 하우징(2A,2B)이 접합 고정됨과 동시에, 고정 스크롤(1)의 외주벽(3)의 선단부 내면에는 환형의 고정기판(4)이 프론트 하우징(2B) 선단면에 접하도록 끼워넣어 고정되어 있다. 프론트 하우징(2A,2B)내에는 회전축(5)이 회전이 가능하게 수용되어 있으며, 회전축(5)의 큰 지름부(5a)의 내단면 위의 편심 위치에는 편심축(6)이 고정기판(4) 중앙부의 통로를 통과해서 고정 스크롤(1)의 외주벽(3)의 포위 영역내에 돌설 고정되어 있다.
편심축(6)에는 원호판으로 형성되는 균형추(7) 및 부시(8)가 지지되어 있다. 부시(8)에는 가동 스크롤(9)이 래디얼 베어링(16)을 거쳐서 회전이 가능하게 지지되어 있으며, 부시(8)는 회전축(5)의 1회전에 대해서 1회 자전한다. 제1도 및 제2도에 도시하는 바와 같이, 가동 스크롤(9)은 고정 스크롤(1)과 마주 접합하고, 양 스크롤(1,9)의 기단부(1a,9a) 및 소용돌이부(1b,9b)에 의해 복수의 밀폐공간(P)이 형성된다.
제1도에 도시하는 바와 같이, 가동 스크롤(9)과 마주하는 고정기판(4)의 면위에는 고정링(10)이 멈추어지고, 고정링(10)에는 원형 형상의 복수의 공전위치규제공(10a)이 등간격 위치에 천공 설치되어 있다. 가동 스크롤(9)의 가단벽(9a) 배면에는 가동링(11)이 멈추어짐과 동시에, 가동링(11)에는 원형 형상의 공전위치규제공(11a)이 상기한 공전위치규제공(10a)과 대응해서 등간격 위치에 천공 설치되어 있다.
대응하는 공전위치규제공(10a,11a) 사이에는 원주 형상의 슈(12)가 위치되어 있다. 슈(12)는 공전위치규제공(10a,11a)내에 원형 형사의 가동영역을 갖고, 슈(12)의 가동직경은 편심축(6)의 공전반경에 일치하도록 설정되어 있다. 따라서, 모든 슈(12)가 편심축(6)의 공전에 의해 공전위치규제공(10a,11a)사이에 끼이면서, 공전위치규제공(10a,11a)의 주위 가장자리를 동일 방향으로 회전하고, 가동 스크롤(9)이 자전하지않고 공전한다.
제1도 내지 제3도에 도시하는 바와 같이, 양 스크롤(1,9)의 소용돌이부(1b,9b)를 구성하는 각 스크롤벽의 중앙 시단부(1c,9c)의 내벽에는 인벌류트 곡선에 따르지 않는 평면부(1d,9d)가 형성되어 있다. 이로인하여, 각 중앙 시단부(1c,9c)는다른 부위보다도 바탕이 두꺼워져 있다.
제2도 및 제3도에 도시하는바와 같이, 고정 스크롤(1)의 중앙 시단부(1c)의 평면부(1d)와 가동 스크롤(9)의 중앙 시단부(9c)의 평면부(9d)와는 서로 마주하고 가동 스크롤(9)의 공전에 수반하여양 평면부(1d,9d)는 서로 이접을 반복한다. 고정 스크롤(1)의 평면부(1d)에는 입력 완충 오목부(18)가 홈 형상으로 뚫려져 있다.
고정기판(4) 근처의 외주벽(3)에는 냉매가스 도입용의 입구(3a)가 설치되고, 고정 스크롤(1)의 기단벽(1a) 중앙에는 토출포트(13)가 천공 설치되어 있다. 고정 스크롤(1)의 기단벽(1a)의 배면측에는 외부로 연통하는 토출실(15)이 설치되고, 토출실(15)과 토출포트(13)는 개폐가 가능한 토출밸브(14)에 의해 연통 차단된다.
그래서, 입구(3a)에서 도입된 냉매가스는 양 스크롤(1,9)에 의해 형성되는 밀페공간(P)내로 도입한다. 가동 스크롤(9)의 공전에 수반하여 밀페공간(P)은 소용돌이부(1b,9b)의 중앙 시단부(1c,9c)측으로 이행하면서 용적 감소한다. 이에 의해 밀폐공간(P)내의 냉매가스가 차츰 압축된다.
제4도에 도시하는 바와 같이 밀폐공간(P)이 양 스크롤(1,9)의 중앙 시단부(1c,9c)에까지 달하면 압축된 냉매가스가 토출포트(13)내에 유입됨과 동시에 그 가스압에 의해 토출밸브(14)가 열리고 제5도에 도시하는 바와 같이 밀폐공간(P)의 용적 감소에 따라 압축가스가 토출실(15)내로 토출된다. 제6도에 도시하는 바와 같이, 양 스크롤(1,9)의 중앙 시단부(1c,9c)의 평면부(1d,9d)가 밀착 상태에 달하면, 밀폐공간(P)의 용적이 거의 영으로 된다. 이때, 가동 스크롤(9)의 중앙 시단부(9c)에 의해 토출포트(13)가 거의 완전하게 폐쇄되고, 양 스크롤(1,9)에 의해 감싸이는 공간은 토출포트(13)에서 완전히 차단된다.
종래와 같이 압력 완충 오목부(18)가 존재하지 않는 스크롤형 압축기에 있어서는 제6도의 상태에 있어서 잔류 냉매가스가 빠질 곳을 잃고, 밀접한 평면부(1d,9d) 사이에서 과압축 상태로 빠진다. 그로 인하여, 양 스크롤(1,9)의 각 중앙 시단부(1c,9c)를 비교적 바탕이 두껍게 형성하였음에도 불구하고 양 중앙 시단부(1c,9c)는 과대한 압축 응력을 받아서 파손할 우려가 있다.
그러나, 본 실시예에서는 평면부(1d)에 압력 완충 오목부(18)를 설치하였기 때문에 양 평면부(1d,9d)가 거의 밀접하는 제6도의 상태에 있어서도 잔류 냉매가스는 압력 완충 오목부(18)내로 빠져나갈 수 있어, 과압축 상태로 빠지지 않는다. 따라서, 양 중앙 시단부(1c,9c)가 과대한 압축 응력에 따라 파손하는 사태를 초래하는 일이 없다. 또한, 과압축 상태로 이르지 아니하기 때문에 회전축(5)의 구동 토오크를 종래보다 저감할 수가 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 상태로서 실시하여도 된다. 즉,
(1) 압력 완충 오목부(18)를 가동 스크롤(9)측에 설치할 것. 또는, 압력 완충 오목부(18)를 고정 스크롤(1) 및 가동 스크롤(9)의 쌍방에 설치할 것.
(2) 제7도에 도시하는 바와 같이, 고정 스크롤(1)의 중앙 시단부(1c)의 평면부(1d)에, 평면부(1d)의 선단 가장자리까지 연장하고 있으나 기단벽(1a)에는 이르지 아니한 압력 완충홈(20)을 형성할 것. 압력 완충홈(20)은 고정 스크롤(1)의 기단벽(1a)까지 이르고 있지 아니하기 때문에, 일체물로서의 중앙 시단부(1c)와 기단벽(1a) 사이의 강도가 압력 완충홈(20)의 형성에 의해 저하될 우려는 없다.
그런데, 일본국 특허 공개 소화 59-218380호 공보에는 가동 스크롤의 소용돌이 형상 스크롤벽의 중앙 시단부에 고정 스크롤에 설치된 토출포트에 마주하는 잘라낸 부분을 형성한 스크롤형 압축기가 재시되어 있다. 그러나, 이 잘라낸 부분은, 가동 스크롤의 중앙 시단부가 토출포트를 막는 위치에 있는 경우라도, 토출포트로 흐르는 압축가스의 통로 면적을 가능한한 확보하고, 토출 저항의 저감을 도모하기 위한 것이며 본 발명과 취치를 달리한다. 또한, 이 공보의 개시 내용은 각 스크롤의 중앙 시단부의 내외벽을 인벌류트 곡선에 따라 형성한 종래의 압축기에 한정되어 있다.
이상으로 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 고정 스크롤과 가동 스크롤을 구성하는 소용돌이 형상의 스크롤벽의 각 중앙 시단부에 마주 형성된 양 평면부의 최소한 한편에 양 평면부 사이에 있어서 가스의 과압축을 방지하는 압력 완충부를 잘라내어 형성하였으므로 가스의 과압축에 의한 스크롤의 파손을 방지할 수가 있어 내구성이 뛰어난 스크롤형 압축기로 할 수 있는 뛰어난 효과를 띤다.

Claims (1)

  1. 고정 스크롤과, 이 고정 스크롤에 마주해서 자전이 불가능하게 공전하는 가동 스크롤과의 사이에 가동스크롤의 공전에 의거해서 용적감소하는 밀폐공간을 형성함과 동시에, 각 스크롤을 구성하는 소용돌이 형상의 스크롤벽의 각 중앙 시단부의 내벽면에 평면부를 마주 형성하고, 상기 밀폐공간내에서 압축된 가스를 고정 스크롤 중앙의 토출포트에서 토출할 때에 양 평면부가 거의 밀접 상태에 이르는 스크롤형 압축기에 있어서, 상기 마주 형성된 양 평면부의 최소한 한편에 양 평면부 사이에 있어서의 가스의 과압축을 방지하는 압력 완충부를 잘라내어 형성하고, 토출 종료시에 압력 완충부는 상기 토출포트로부터 독립한 밀폐공간을 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤형 압축기.
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