KR970000339B1 - 스크로울 압축기 및 그것을 사용하는 공기조화기 - Google Patents

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Description

스크로울 압축기 및 그것을 이용하는 공기조화기

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 스크로울 압축기의 종단면도.

제2도는 제1도의 주요부의 단면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 화살표 방향에서 본 단면도.

제4도는 부베어링부의 확대도.

제5도는 제4도의 화살표 P방향에서 본 사시도.

제6도는 가스의 충돌에 의해 오일 분리를 촉진하는 예의 주요부의 단면도.

제7도는 그물형상 저항체에 의해 오일 분리를 촉진하는 예의 주요부의 단면도.

제8도는 배출구 근방에 그물형상 저항체를 배치하여 오일분리를 촉진하는 예의 주요부의 단면도.

제9도는 오일 공급 파이프의 흡입구에 자석이 부착된 예의 주요부의 단면도.

제10도는 오일 공급 파이프 내부에 이물수집부가 마련된 예의 주요부의 단면도.

제11도는 제10도의 이물수집부의 확대도.

제12도는 본 실시예에 있어서의 운전조건과 오일 레벨차 사이의 관계를 도시한 도면.

제13도는 제1도에 도시한 바와 같은 가로 배치형 스크로울 압축기를 사용한 본 발명의 1실시예에 따른 공기조화기의 실외 유니트의 구조를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐용기 2 : 고정 스크로울

3 : 선회 스크로울 4 : 프레임

5 : 크랭크축 6 : 올덤 링

7 : 회전자 8 : 흡입파이프

11 : 부베어링 12 : 지지판

13 : 분리판 15 : 오일 공급 파이프

17 : 지지판 연통구멍 34 : 지지판 절단부

35 : 분리판 절단부

본 발명은 스크로울 압축기 및 그것을 사용한 공기조화기에 관한 것으로, 특히 간단한 구조로 가로 위치로 배치할 수 있는 스크로울 압축기 및 공간절약 및 소형화에 유리하며 또한 신뢰성 및 효율 향상을 달성할 수 있는 스크로울 압축기를 사용한 공기조화기에 관한 것이다.

최근, 그의 구조원리에 의해, 압축기의 소형화 및 소음의 저감에 유리한 스크로울 압축기가 채용되고 있다. 그러나, 대부분은 오일 공급 구조의 제약 때문에 세로 배치형이다.

냉각 유니트의 높이 저감 또는 배치 공간의 최소화를 위해, 압축기를 가로위치로 배치하는 것이 더 유리한다. 이러한 요구에 대응하는 구조로서, 예를 들면 일본국 특허공개공보 소화64-87894호에 기재된 것이 있다.

공기조화기의 수요에 관련된 주택의 공간 제한의 관점에 있어서, 소형화, 저소음화 및 성능의 향상이 요구된다. 또한, 그들의 외관의 향상도 중요시되고 있다.

이러한 요구에 대응하는, 특히 실의 유니트의 공간 절약을 달성하는 기술로서는 일본국 특허공개공보 평성2-169938호에 기재된 것이 있다.

일반적으로, 압축기에는 그의 슬라이드부의 필요한 신뢰성을 확보하고 또한 압축기내의 온도 분포를 균일하게 하기 위해 냉동기유가 봉입되어 있다. 냉동기유는 냉매가스와 혼합되고, 혼합된 상태의 냉동기유의 점도는 혼합되어 있지 않은 상태보다 저하한다. 따라서, 필요한 신뢰성을 유지하기에 충분한 점도 레벨을 확보하기 위해, 냉동기유의 양은 그 안에 봉입된 냉매 가스량에 의해 필연적으로 결정된다.

상기 일본국 특허공개공보 소화64-87894호에 기재된 종래 기술은 가로위치로 설치될 때의 오일 공급 구조에 대해서는 우수하다. 그러나, 오일면이 전동기의 회전자에 의해서 교반되지 않도록 하면서 필요한 냉동기유의 양을 확보하기 위해, 밀폐용기의 길이를 크게해야 한다. 이 때문에, 이러한 종래기술은 냉동유니트의 높이를 낮게 설정한다는 목적 달성에는 효과적이지만 필요한 배치공간의 저감의 면에서는 충분하다고는 할수 없다.

한편, 상기 일본국 특허공개공보 평성2-169938호에 기재된 공기조화기의 실외 유니트는 열교환실의 하부에 마련된 기계실을 구비한다. 외부공기를 흡입하는 송풍기로는 혼류 팬을 사용하고, 혼류팬의 앞면에 유니트 본체의 원주방향에서 공기를 불어낼 수 있는 공기배출구를 갖는 패널이 마련되어 있다. 기계실에는 전기부품 및 압축기가 배치되어 있지만, 본 명세서에서는 그의 구조에 대해서 기술하지 않는다.

이 실외 유니트에 있어서, 송풍기는 대형의 혼류팬으로 구성되고, 압축기는 일반적으로 가로 배치식 밀폐형 전동압축기로 구성된다. 또한, 팬의 앞면 패널은 혼류팬에서 유니트 본체의 원주방향으로 공기류를 인도하는 풍로를 갖는다. 이 때문에, 이 실외 유니트의 구조는 더욱 복잡하게 되고 송풍효율에 대해서는 충분히 고려되어 있지 않다. 또한, 실외 유니트는 실외 유니트의 구조의 단순화 및 소형화에 대해서도 충분히 고려되어 있지 않다.

본 발명은 상기 종래 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 제1의 목적은 설치 공간이 작은 가로 배치형 스크로울 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2의 목적은 압축기에서 배출된 냉매가스에 혼입되어 냉동사이클을 순환하는 냉동기유의 양을 저감할 수 있고, 압축기내의 오일량의 저감을 방지하고 그의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 냉동사이클내의 압력손실을 저감하여 효율을 향상시킬 수 있는 스크로울 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3의 목적은 오일 공급 파이프에서 각 슬라이드부로 공급되는 윤활유내에 포함된 모든 이물을 수집하는 신뢰성 높은 스크로울 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제4의 목적은 유니트 본체의 안정성이 우수하고 또한 깊이를 저감해서 형성할 수 있으며, 통기 효율이 높고 냉매의 압력손실이 적어 순환 효율이 높은 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기 제1목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 특징에 따르면, 밀폐용기, 전동기 및 상기 전동기에 크랭크축을 거쳐서 접속된 압축기구부를 포함하는 스크로울 압축기로서, 상기 압축기구부, 크랭크축 및 전동기는 상기 밀폐용기내에 수납되고, 상기 압축기구부는 끝판에서 직립으로 돌출하는 나선형 랩을 각각 갖는 적어도 두 개의스크로울을 구비하고, 상기 두 개의 스크로울은 랩을 내측으로 해서 서로 맞물려 있고, 한쪽의 스크로울은 회전을 방지하면서 다른쪽의 스크로울에 대해 선회운동을 하고, 상기 크랭크축이 대략 수직으로 유지되도록 배치되어 있는 스크로울 압축기에 있어서, 상기 스크로울 압축기는 가스 유체에 대해 저항을 갖고, 상기 밀폐용기의 내부를 상기 전동기, 크랭크축 및 압축기구부를 수납하는 제1의 공간과 상기 밀폐용기로부터의 압축된 냉매가스를 외부 사이클로 송출하는 배출파이프를 갖는 제2의 공간으로 분리하는 분리판을 더 포함하며, 상기 전동기의 회전중심보다 아래쪽에 있는 상기 분리판 부분내에 상기 두 개의 분리된 공간 사이를 연통하는 연통부가 마련된다.

구체적으로, 스크로울의 랩과 반대측의 선회스크로울 측에 배면실이 마련되고, 상기 배면실의 압력이 대략 흡입압력과 배출압력 사이의 압력으로 유지되고, 상기 압축기구부를 통하는 상기 크랭크축의 연결부와는 반대측의 상기 크랭크축의 끝 근방에 상기 크랭크축을 회전가능하게 지지하는 부베어링이 마련되고, 상기 전동기의 회전자의 바깥 둘레에 대응하는 위치보다 아래쪽에 절단부를 갖고 상기 밀폐용기의 안 둘레면에 의해 유지되며 상기 부베어링을 지지하는 지지판이 마련되고, 상기 크랭크축 끝측상에 있는 상기 지지판의 부분이 상기 부베어링을 지지하게 상기 부베어링을 덮는 컵이 마련되고, 상기 컵은 상기 컵에서 상기 밀폐용기내의 상기 제2의 공간으로 아래쪽으로 연장하고 상기 부베어링을 덮는 상기 컵의 내측과 연통하는 오일 공급 파이프를 갖고, 상기 분리판은 상기 오일 공급 파이프와 상기 지지판 사이에 마련되고, 상기 분리판과 상기 지지판 사이에는 가스통로가 마련된다.

또한, 밀폐용기의 내부는 전동기 및 압축기구부를 수납하는 부분과 냉동사이클의 응축기로 압축된 냉매가스를 송출하는 배출파이프를 구비하는 부분으로 분리되고, 운전시에 압축기구부에서 배출되는 냉매가스의 압력을 이용해서 배출파이프를 구비한 부분에 냉동기유를 저장하는 것에 의해, 필요한 양의 냉동기유를 확보하면서 전동기의 회전자에 의해 냉동기유가 교반되는 것이 방지된다.

상기 제2의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2의 특징에 따르면, 상기 지지판의 연통구멍에 파이프를 장착해서 가스통로를 형성하고, 그의 배출구가 상기 밀폐용기의 내벽에서 소정의 거리를 두고 마련되며, 상기 분리판과 상기 지지판에 마련된 연통구멍의 각각 또는 어느 한쪽에 또는 압축기구부의 배출구에 대항하는 밀폐용기의 내벽부에 오일분리기가 마련된다.

즉, 냉매가스 통로중 적당한 위치에 오일분리기를 마련하고, 압축기구부에서 배 출된 냉매가스에 포함되는 냉동기유의 대부분을 가스에서 제거하므로, 배출파이프에서 배교적 적은 양의 냉동기유가 혼합된 냉매가스를 방출할 수 있다.

상기 제3의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제3의 특징에 따르면, 오일 공급 파이프의 흡입구 근방에 자석을 부착하여 이물을 흡착하거나 또는 오일 공급 파이프 내부에 나선형의 오일판을 마련하고 상기 파이프의 내부에 파이프의 잔류부분의 직경보다 큰 공간부를 형성하여 이물을 수집할 수 있는 구성으로 된다.

상기 제4의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제4의 특징에 따르면, 열교환기, 상기 열교환기로 외부공기를 도입하는 송풍기 및 이들 아래에 마련된 기계실이 설치된 공기조화기에 있어서, 상기 기계실은 적어도 전기부품 및 특허청구의 범위 제1항에 기재된 스크로울 압축기를 수용하는 구성으로 된다.

구체적으로, 송풍기는 상기 열교환기 앞면에 그의 날개부가 위치되는 원심송풍기이고, 외부공기는 상기 열교환기의 뒤쪽면에서 흡입되어 상기 원심송풍기의 바깥둘레로 불어나간다. 또한, 공기조화기의 외부케이스는 앞면에서 보았을 때 실질적으로 정방형을 이루는 박형의 박스로 이루어져 있고, 상기 원심송풍기의 정면은 장식패널로 형성된다.

상술한 기술수단에 의해 다음과 같은 효과가 얻어진다.

본 발명의 제1의 특징에 있어서, 밀폐용기내는 진동기 및 압축기를 수납하는 부분과 냉동사이클의 응축기로 압축된 냉매를 송출하는 배출파이프가 설치된 부분으로 분할된다. 또한, 두 개의 분리된 부분 사이의 경계부에 마련된 지지판은 부베어링의 홀더로서도 가능하고, 지지판의 사이에는 공간을 갖도록 분리판이 배치된다. 이 공간을 통해 냉매가스가 통과하는 것에 의해, 배출파이프가 설치된 부분에 냉동기유가 저장되고, 필요한 양의 냉동기유를 확보하면서 냉동기유가 전동기의 회전자에 의해 교반되는 것이 방지된다. 또한, 저장된 냉동기유내로 냉매가스가 누설되어 그안에 거품이 발생하는 것이 방지된다.

본 발명의 제2의 특징에 있어서, 냉매가스 통로중 가스유속이 비교적 큰 부분에 파이프를 부착하고, 냉매가스를 밀폐용기의 내벽 근방까지 유도하여 내벽과 고속으로 충돌시키는 것에 의해, 냉매가스의 오일 및 가스 성분을 서로 분리시키거나 또는 가스유속이 비교적 큰 부분에 그물형상의 저항체를 마련하고, 그곳을 가스가 통과할 때 냉매가스의 오일 및 가스성분을 서로 분리하는 것에 의해 비교적 적은 양의 냉동기유를 혼합한 냉매가스를 압축기에서 방출할 수 있다.

본 발명의 제3의 특징에 있어서, 오일 공급 파아프의 흡입구에 자석을 부착하는 것에 의해 이물을 흡착시킬 수 있다. 또는, 오일 공급 파이프내에 나선형 오일판을 마련하고 내부의 일부에 확대 공간을 형성한다. 이러한 구성에 의해, 오일 공급로를 통해 흐르는 오일에 회전운동을 부여하는 것에 의해서 원심적으로 이물을 확대공간에 수집할 수 있다.

본 발명의 제4의 특징에 있어서, 상기한 기술적 수단이 구비된 가로 배치형 스크로울 압축기를 열교환기 및 열교환기용 송풍기가 설치된 열교환부의 하부에 마련한다. 따라서, 송풍기로서 원심송풍기를 사용하는 것에 의해 외부 공기를 열교환기의 뒤쪽에서 흡입해서 원심팬의 바깥둘레로 불어낼 수 있어 충분한 통기 효과가 얻어진다.

본 발명의 스크로울 압축기는 진동이 적으므로, 배관계의 진동흡수용 턴수를 저감할 수 있다. 또한, 압축기 및 전기부품을 열교환부의 하부에 배치하는 것에 의해, 유니트의 무게 중심을 낮추고 안정성이 좋으며 박형으로 소형화할 수 있는 스크로울 압축기를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 제1도 및 제13도에 따라서 설명한다.

먼저, 본 발명의 가로 배치형 스크로울 압축기의 일반적인 전체 구성 및 그의 기능을 제1도에 따라서 설명한다.

제1도에 도시한 스크로울 압축기는 압축기구부 및 전동기부를 수납하는 밀폐용기(1)을 구비한다. 압축기 구부는 주요 부품으로서 고정 스크로울(2), 선회 스크로울(3), 프레임(4), 크랭크축(5), 올덤 링(6)을 구비한다. 고정 스크로울(2)의 흡입구에는 외부사이클에 접속된 흡입파이프(8)이 끼워맞춰져 있다.

전동기부는 고정자(23) 및 회전자(7)로 구성된다. 고정자(23)은 크랭크축(5)상에 수축끼워맞춤 등에 의해 밀폐용기(1)에 고착되어 있다. 회전자(7)은 크랭크축(5)에 압입 고정 등에 의해 끼워맞춰져 있다.

프레임(4)의 바깥둘레는 밀폐용기(1)에 고정되어 있고, 크랭크축(5)가 회전하는 베어링을 구비하고 있다. 크랭크축(5)의 편심부에는 선회 스크로울(3)이 회전가능하게 탑재되어 있다. 프레임(4) 및 선회 스크로울(3)에 마련된 홈에는 선회 스크로울(3)으 회전을 방지하도록 올덤 링(6)이 슬라이드 가능하게 끼워맞춰져 있다. 선회 스크로울(3)과 맞물려서 압축실을 규정하는 고정 스크로울(2)는 볼트(24)에 의해 프레임(4)에 고정되어 있다.

크랭크축(5)의 편심부의 반대쪽에 있는 축단부(10)은 밀폐용기(1)에 고정된 지지판(12)에 부착된 부베어링(11)에 의해 지지된다. 프레임(4) 및 선회 스크로울(3)에 의해 규정된 배면실(21)내의 공간은 흡입압력과 배출압력 사이의 압력레벨로 유지된다. 밀폐용기(1)의 내부는 배출압력이다. 따라서, 이들 압력차에 의해 냉동기유는 크랭크축(5)의 내부에 마련된 오일구멍(22) 및 오일 공급 파아프(15)를 경유해서 압축기의 슬라이드부로 공급된다.

이하, 이 스크로울 압축기의 일반적인 동작을 설명한다.

고정자(23)이 회전자(7)에 토크를 인가하면 크랭크축(5)는 회전하지만, 선회 스크로울(3)은 올덤 링(6)의 작용에 의해 회전하지 않고 편심 선회운동한다. 선회 스크로울(3)의 선회운동의 결과, 흡입파이프(8)을 통해 고정 스크로울(2)의 흡입구에서 흡입된 냉매가스는 압축실에서 서서히 압축되어 배출구멍(9)를 거쳐서 밀폐용기(1)내로 배출된다. 배출된 냉매가스는 전동기부를 냉각하고 배출파이프(19)를 거쳐서 외부사이클로 공급된다.

다음에, 본 발명의 스크로울 압축기의 제1실시예를 제1도와 아울러 제2도~제5도에 따라서 설명한다.

[제1실시예]

이 실시예에 있어서, 제1도~제3도에 도시한 바와 같이 밀폐용기(1)의 내부는 지지판(12)에 의해 분리된다. 지지판(12)는 회전자(7)의 바깥둘레보다 아래쪽에 지지판 절단부(34)를, 또 회전자(7)의 회전중심보다 위쪽에는 지지판 연통구멍(17)을 갖고 있다.

크랭크축(5)의 회전의 결과, 압축된 냉매가스가 고정 스크로울(2)의 배출구멍(9)를 거쳐서 배출되면, 압축기부의 뒷쪽 부분 및 전동기부의 압력이 상승하여 오일 레벨이 저하하는 것에 의해 지지판 연통구멍(17)의 압력손실분에 상당하는 오일레벨차 H가 생긴다.

지지판 연통구멍(17)의 압력손실의 정도는 이 연통구멍의 면적, 흡입압력에 대한 배출압력의 비율, 냉매가스의 순활량 등에 의해 결정된다.

오일레벨차 H는 다음식에 의해 얻을 수 있다.

제12도는 오일레벨차 H에 관한 데이타를 도시한 것이다. 가로축은 회전 속도이고, 세로축은 압력비(Ps/Pd)이다.

여러 가지 조건이 변화하더라도 적정한 오일레벨차 H를 유지하기 위해, 이 실시예에서는 회전자(7)의 바깥둘레보다 아래쪽에 있는 지지판 부분에 지지판 절단부(34)를 마련한다. 전동기의 오일레벨이 지지판 절단부(34)보다 낮아졌을 때에는 지지판 연통구멍(17)을 통과할 수 없는 냉매가스 부분은 지지판 절단부(34)를 통과하여 배출파이프(9)가 마련되어 있는 공간으로 누설된다. 그 공간으로 누설되는 가스에 의해 냉동기유에 거품이 일지 않도록 하기 위해, 또 오일 공급 파이프(15)로 냉매가스가 흡입되지 않도록 하기 위해, 부베어링부(11)을 덮는 컵(16)이 마련된다. 컵(16) 주위에는 분리판(13)이 배치되고, 지지판(12)와 분리판(13)사이에는 가스통로(36)이 마련된다.

따라서, 지지판 연통구멍(17)을 통과할 수 없는 가스 부분은 지지판 절단부(34) 및 가스통로(36)을 통과하여 분리판(13)에 마련된 분리판 연통구멍(18)을 거쳐 배출파이프(19)가 마련되어 있는 공간으로 전달되게 된다. 분리판(13)에 마련된 분리판 절단부(35)는 지지판 절단부(34)보다 아래쪽으로 연장하고 있으므로, 통상의 경우 배출파이프(19)가 마련되어 있는 공간에 저장된 냉동기유내로 가스가 누설될 위험은 없다. 배출가스량이 과도하게 많은 경우, 또 어떤 기회에 약간의 가스가 분리판 절단부(35)를 통해 누설되게 하는 경우, 오일 공급 파이프(15)의 근방에는 분리판(13)의 일부가 더욱 아래쪽으로 연장하여 가스 흡입 방지판(27)을 형성하므로, 슬라이드부의 신뢰성이 손상되지 않는다. 따라서, 오일 공급 파이프(15)를 거쳐 흡입되지 않으므로, 슬라이드부의 신뢰성이 손상되지 않는다.

또한, 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같이, 부베어링(11)에 끼워맞춰진 크랭크축(5)의 축부분(10)에는 소정영역을 제외하고, 즉 부베어링(11)의 전체 길이 이내의 범위(부베어링의 전체 길이보다 적어도 2mm적은 범위)에 걸쳐서 연장하는 나선형 홈(28)이 마련되어 있으므로, 전동기측의 공간으로부터의 가스침입을 방지할 수 있음과 동시에 베어링부의 윤활을 실행할 수 있다.

이 실시예에 따르면, 압축기의 전체 길이를 증가시키는 일 없이 필요한 양의 냉동기유를 봉입한 상태에서 가로 배치형 스크로울 압축기를 제공할 수 있으므로, 높이가 낮고 적은 공간을 필요로 하는 더욱 소형의 냉동기를 실현할 수 있다.

[제2실시예]

다음에, 본 발명의 제2실시예를 제6도~제8도에 따라서 설명한다.

냉동기유에 혼합된 냉매가스가 냉동사이클로 공급되면, 배관내에서 압력손실을 일으켜 순환 효율을 저하시킨다. 제2실시예에서는 제6도~제8도에 도시한 바와 같이 가스유속이 비교적 높은 흐름 영역에 마련되고 밀폐용기(1)의 내벽과의 가스충돌에 ㅡ의해 가스성분(25)(흰 화살표)에서 오일성분(26)(실선 화살표)을 분리하고 가스유속이 비교적 높은 영역내에 마련되고 밀폐용기(1)의 내벽에서 소정의 거리를 두고 마련된 분리파이프(29)를 구비한 구조(제6도 참조) 또는 그물형상 저항체(30),(30a),(30b)를 통해 가스를 통과시키고 가스성분(25)에서 오일성분(26)을 분리하는 구조(제7도 및 제8도 참조)를 사용한다.

상기 구조에 의해, 오일성분이 충분히 분리된 냉매가스를 냉동사이클에 공급할 수 있으므로, 순환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 압축기내의 냉동기유의 양의 감소도 어느 정도 피할 수 있으므로, 스크로울 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

[제3실시예]

다음에, 본 발명의 제3 실시예를 제9도~제11도에 따라서 설명한다.

오일 공급 파이프(15)에서 냉동기유에 혼입되어 있는 이물을 흡입하면, 슬라이드부의 영역으로 침입해서 손상을 일으키는 경우가 있다. 이러한 점에서, 제3실시예에서는 제9도~제11도에 도시한 2종류의 이물 수집 구조를 사용한다.

제9도에 도시한 구조에서는 오일 공급 파이프(15)의 흡입구 근방에 자석(31)을 마련하여 철계 이물을 수집할 수 있다. 제10도 및 제11도에 도시한 구조에서는 오일 공급 파이프(15)내에 나선형 오일판(32)을 마련하고 파이프의 흡입구와 배출구 사이에 파이프의 보어의 잔류부분의 직경보다 큰 공간부(33)을 형성한다. 이러한 구조에 의해, 파이프에 흡입된 오일이 순환운동하여 오일보다 비중이 큰 이물이 파이프의 내벽을 따라 상승하고 공간부(33)에 모아진다. 따라서, 냉동기유가 슬라이드부에 도달하기 전에 이물이 수집되므로, 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 상기 실시예중의 어느 하나에 따른 가로 배치형 스크로울 압축기를 사용한 공기조화기(즉, 본 발명의 제4의 특징)의 하나의 1실시예를 제13도에 따라 설명한다.

제13도에 있어서, (100)은 공기조화기의 실외유니트, (101)은 상술한 가로 배치형 스크로울 압축기, (102)는 전기부품에 관련된 인버터장치, (103)은 열교환기, (104)는 원심팬에 터보팬으로서, 터보팬(104)의 날개부는 열교환기(103)의 앞면에 위치해 있고, (105)는 터보팬(104)의 앞면에 배치되어 이 유니트의 캐비넷의 정면으로 되는 장식 패널이다.

제13도에 도시한 바와 같이, 열교환부를 구성하는 열교환기(103), 터보팬(104) 등의 하부내에는 스크로울 압축기(101) 및 인버터장치(102)가 배치되어 있다.

터보팬(104)를 동작시키는 것에 의해, 흡입공기를 나타내는 화살표(106)으로 나타낸 바와 같이, 외부공기는 열교환기(103)의 뒤쪽에서 흡입되어 냉동사이클(도시하지 않음)내의 관을 통과하는 냉매와 열교환된 후, 배출공기를 나타내는 화살표(107)로 나타낸 바와 가이 터보팬(104)의 바깥둘레쪽으로 즉 원심운동으로 불어 내어진다.

제13도의 실시예에서는 터보팬이 사용되었지만, 예를들면 시로코팬을 사용할 수 있는 것은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 얻어진다.

(1) 설치 면적이 작은 가로 배치형 스크로울 압축기를 제공할 수 있다.

(2) 압축기로부터의 냉매가스에 혼합되어 순환계를 순환하는 냉동기유의 양을 저감하는 것에 의해, 압축기내의 오일량의 강도를 방지해서 신뢰성을 향상시키고 또한 냉동사이클내의 압력손실을 저감하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스크로울 압축기를 제공할 수 있다.

(3) 오일 공급 파이프를 거쳐 슬라이드부로 공급되는 냉동기유에 포함된 이물을 수집하여 신뢰성이 높은 스크로울 압축기를 제공할 수 있다.

(4) 상술한 가로 배치형 스크로울 압축기를 사용하는 것에 의해, 유니트 본체의 안정성이 좋고 박형화가 가능하며 통기 효율이 좋고 냉매의 압력 손실이 적어 사이클 효율이 좋은 공기조화기를 제공할 수 있다.

본 발명의 스크로울 압축기를 사용한 공기조화기는 또 다음과 같은 효과가 있다.

(1)일반적으로 사용되었던 회전압축기에 비해 스크로울 압축기는 더 소형이다.

(2) 회전압축기는 1회전으로 1압축 스트로크를 실행하지만, 스크로울 압축기는 여러번 회전한 후 압축된 가스를 배출한다. 따라서, 회전압축기의 단위 시간당의 압축실의 체적 변화율은 스크로울 압축기의 수배이다. 여기에서, 스크로울 압축기는 액체 압축하기 어려운 구성이므로, 흡입탱크가 불필요하여 더욱 소형으로 된다.

또한, 스크로울 압축기는 진동이 비교적 적으므로, 종래 마련되어 있던 진동흡수용 배관계의 턴수가 비교적 적게 되어 배관계가 차지하는 면적을 저감할 수 있다.

배관계의 점유면적이 감소하고 흡입탱크가 필요없게 되므로, 스크로울 압축기가 설치되는 기계실의 체적은 회전압축기를 수납하는 기계식 체적의 거의 1/2로 된다.

(2) 스크로울 압축기 및 인버터장치를 열교환부 아래쪽에 배치했으므로, 유니트의 무게중심이 상당히 낮아져 설치 안정성이 형상된다. 따라서, 캐비넷의 안깊이를 작게 해도 종래의 세로 배치형 압축기를 열교환부와 나란히 배치한 유니트에 비해 안정성이 더욱 향상된다.

또한, 송풍기로서 원심팬을 사용하는 것에 의해 안깊이가 비교적 얕은 구성을 갖는 터보팬, 시로코팬 등의 유니트의 안깊이의 저감에도 기여한다.

(3) 정면에서 보아 캐비넷의 구조가 거의 정방형이고 또한 그의 정면에 장식패널이 있으므로 외관면에서도 보기 좋다.

(4) 송풍기로서 원심팬을 사용하므로, 외부공기가 열교환기의 뒤쪽에서 흡입되어 그의 주위로 불어나가므로, 흡입공기에 대해서 충분한 양의 배출공기가 확보되어 통기 효율이 향상되고 열교환기를 더욱 소형으로 할 수 있다.

(5) 스크로울 압축기는 진동이 적고 배관계가 짧으므로, 냉동시스템의 배관에 두꺼운 파이프를 사용할 수 있다. 따라서, 냉매의 압력손실이 적어져 사이클 효율이 향상되고 신뢰성이 높은 공기조화기를 제공할 수 있다.

Claims (18)

1. 밀폐용기, 전동기 및 상기 전동기에 크랭크축을 거쳐서 접속된 압축기구부를 포함하는 스크로울 압축기로서, 상기 압축기구부, 크랭크축 및 전동기는 상기 밀폐용기내에 수납되고, 상기 압축기구부는 끝판에서 직립으로 돌출하는 나선형 랩을 각각 갖는 적어도 두 개의 스크로울을 구비하고, 상기 두 개의 스크로울은 랩을 내측으로 해서 서로 맞물려 있고, 한쪽의 스크로울은 회전을 방지하면서 다른쪽의 스크로울에 대해 선회운동을 하고, 상기 크랭크축이 대략 수평으로 유지되도록 배치되어 있는 스크로울 압축기에 있어서, 상기 스크로울 압축기는 가스 유체에 대해 저항을 갖고 또한 상기 밀폐용기의 내부를 상기 전동기, 크랭크축 및 압축기구부를 수납하는 제1의 공간과 상기 밀폐용기로부터의 압축된 냉매가스를 외부 사이클로 송출하는 배출파이프를 갖는 제2의 공간으로 분리하는 분리판을 더 포함하며, 상기 전동기의 회전중심보다 아래쪽에 있는 상기 분리판 부분내에 상기 두 개의 분리된 공간 사이클 연통하는 연통부가 마련되고, 스크로울 랩과 반대측의 선회 스크로울 측에 배면실이 마련되고, 상기 배면실의 압력이 대략 흡입압력과 배출압력 사이의 압력으로 유지되고, 상기 압축기구부를 통하는 상기 크랭크축의 연결부와는 반대측의 상기 크랭크축의 끝 근방에 상기 크랭크축을 회전가능하게 지지하는 부베어링이 마련되고, 상기 전동기의 회전자의 바깥 둘레부에 대응하는 위치보다 아래쪽에 절단부를 갖고 상기 밀폐용기의 안둘레면에 의해 유지되며 상기 부베어링을 지지하는 지지판이 마련되고, 상기 크랭크축 끝측상에 있는 상기 지지판의 부분이 사기 부베어링을 지지하게 상기 부베어링을 덮는 컵이 마련되고, 상기 컵은 상기 부베어링을 덮는 상기 컵의 내측과 연통하고 또한 상기 컵에서 상기 밀폐용기내의 상기 제2의 공간으로 아래쪽으로 연장하는 오일 공급 파이프를 갖고, 상기분리판은 강기 오일 공급 파이프와 상기 지지판 사이에 마련되고, 상기 분리판과 상기 지지판 사이에는 가스통로가 마련되는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지판 및 상기 분리판은 상기 회전자의 회전 중심보다 위쪽에 위치하고 이들판의 면에 대해 수직으로 연장하는 연통구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
3. 제2항에 있어서, 상기 분리판은 회전자의 바깥둘레부에 대응하는 위치보다 아래쪽에 위치하고 상기 지지판의 절단면보다 더 아래쪽으로 연장하는 절단면을 갖는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
4. 제3항에 있어서, 상기 오일 공급 파이프에 대향하고 또한 상기 오일 공급 파이프보다 폭이 넓은 상기 분리판의 부분이 상기 오일 공급 파이프의 흡입구에 도달하지 않는 범위에 걸쳐서 연장하는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
5. 제4항에 있어서, 상기 축 끝에서 부베어링에 끼워맞춰지는 상기 크랭크축의 축부분에는 나선형 홈이 마련되고, 상기 나선형의 홈은 상기 축부분의 회전자축 끝에서 소정 영역을 제외하고 상기 부베어링내에서 슬라이드운동을 하는 상기 축부분으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
6. 제4항에 있어서, 상기 지지판의 연통구멍에 파이프를 장착해서 가스통로를 형성하고 그의 배출구는 상기 밀폐용기의 내벽에서 소정의 거리를 두고 마련한 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
7. 제4항에 있어서, 상기 분리판과 상기 지지판의 연통구멍중의 적어도 어느 하나에 오일분리기가 마련되는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
8. 제4항에 있어서, 상기 압축기구부의 배출구에 대향하는 상기 밀폐용기의 내벽부에 오일분리기를 마련한 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
9. 제4항에 있어서, 상기 오일 공급 파이프의 흡입구 근방에 자석을 부착한 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
10. 제4항에 있어서, 상기 오일 공급 파이프 내부에는 나선형의 오일판이 마련되고, 상기 파이프의 흡입구와 배출구 사이의 위치에서 상기 파이프의 내부에 파이프의 잔류부분의 직경보다 큰 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크로울 압축기.
11. 열교환기, 상기 열교환기로 외부공기를 도입하는 송풍기 및 이들 아래에 마련된 기계실이 설치된 공기조화기에 있어서, 상기 기계실은 적어도 전기부품 및 특허청구의 범위 제1항에 기재된 스크로울 압축기를 수용하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
12. 열교환기, 상기 열교환기로 외부공기를 도입하는 송풍기 및 그들 아래에 마련된 기계실이 설치된 공기 조화기에 있어서, 상기 기계실은 적어도 전기부품 및 특허청구의 범위 제4항에 기재된 스크로울 압축기를 수용하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
13. 제11항에 있어서, 상기 송풍기는 상기 열교환기 앞면에 그의 날개부가 위치되는원심송풍기이고, 외부공기는 상기 열교환기의 뒤쪽면에서 흡입되어 상기 원심송풍기의 바깥둘레로 불어내어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
14. 제12항에 있어서, 상기 송풍기는 상기 열교환기 앞면에 그의 날개부가 위치되는 원심송풍기이고, 외부공기는 상기 열교환기의 뒤쪽면에서 흡입되어 상기 원심송풍기의 바깥둘레로 불어내어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
15. 제11항에 있어서, 상기 공기조화기의 외부케이스는 앞면에서 보았을 때 실질적으로 정방향을 이루는 박형의 박스로 이루어져 있고, 상기 원심송풍기의 정면은 장식패널로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
16. 제12항에 있어서, 상기 공기조화기의 외부케이스는 앞면에서 보았을 때 실질적으로 정방향을 이루는 박형의 박스로 이루어져 있고, 상기 원심송풍기의 정면은 장식패널로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
17. 제13항에 있어서, 상기 공기조화기의 외부케이스는 앞면에서 보았을 때 실질적으로 정방향을 이루는 박형의 박스로 이루어져 있고, 상기 원심송풍기의 정면은 장식패널로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
18. 제14항에 있어서, 상기 공기조화기의 외부케이스는 앞면에서 보았을 때 실질적으로 정방향을 이루는 박형의 박스로 이루어져 있고, 상기 원심송풍기의 정면은 장식패널로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.