KR0163121B1 - 스크롤형 유체기계 - Google Patents

Abstract

[목적]

선회스크롤이, 동선회스크롤의 구동축받이부에 걸어맞춤하는 드라이브 부시와 구동축에 편심해서 형성된 편심구동핀에 의해서 구동되는 스크롤형유체기계에 있어서, 드라이브부시표면에서 발생하는 집중적인 표면피로를 회피하고, 드라이브부시의 수명연장을 도모한다.

[구성]

상기 드라이브부시의 외주에 회전가능한 원통환을 형성하였다.

Description

스크롤형 유체기계

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 스크롤형 압축기의 요부종단면도.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 관한 스크롤형 압축기의 요부종단면도.

제3도는 선회스크롤에 작용하는 가스압력설명도.

제4도는 종래의 스크롤형 압축기의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 원통형상보스 23 : 선회축받이

24 : 슬라이드홈 25 : 편심구동핀

101 : 드라이브부시 102 : 원통환

103 : 빠짐방지판 104 : 스냅링

105 : 단차 110 : 흡입통로

111 : 반경방향통로 112 : 홈

본 발명은 압축기, 팽창기 등으로서 사용되는 스크롤형 유체(流體)기계에 관한 것이다.

제4도는 종래의 스크롤형압축기의 종단면도이다. 도면에 있어서, (1)은 밀폐하우징으로서, 컵형상본체(2)와 이것에 볼트(3)에 의해서 체결된 프런트엔드플레이트(4)와, 이것에 볼트(5)에 의해서 체결된 통형상부재(6)로 이루어진다. 이 통형상부재(6)를 관통하는 회전축(7)은 버어링(8) 및 (9)를 개재해서 하우징(1)에 회전자재하게 지지되어 있다.

하우징(1)내에는 고정스크롤(10) 및 선회스크롤(14)이 배설되어 있다. 고정스크롤(10)은 단판(端板)(11)과 그 내면에 세워형성된 소용돌이형상랩(12)을 구비하고, 이 단판(11)를 볼트(13)에 의해서 컵형상본체(2)에 체결함으로써 하우징(1)내에 고정되어 있다. 단판(11)의 외주면과 컵형상본체(2)의 내주면을 밀착시킴으로써 하우징(1)내가 구획되고, 단판(11)의 바깥쪽에는 토출캐비티(31)가 형성되고, 단판(11)의 안쪽에는 흡입실(28)이 한계(限界)되어 있다. 또, 단판(11)의 중앙에는 토출포오트(29)가 뚫려형성되고, 이토출포오트(29)는 토출밸브(30)에 의해서 개폐되도록 되어있다. 선회스크롤(14)은 단판(15)과 그 내면애 세워형성된 소용돌이형상랩(16)을 구비하고, 이 소용돌이형상랩(16)은 고정스크롤(10)의 소용돌이형상랩(12)과 실질적으로 동일한 형상을 가지고 있다.

선회스크롤(14)과 고정스크롤(10)은 상호공전(公輾)선회반경만큼 편심하고, 또한, 180°만큼 각도를 어긋나게해서 도시한 바와같이 맞물리게된다. 이렇게해서, 소용돌이형상랩(12)의 선단부면에 매설된 팁시일(17)은 단판(15)의 내면에 밀접하고, 소용돌이형상랩(16)의 선단부면에 매설된 팁시일(28)은 단판(11)의 내면에 밀접하고, 소용돌이형상랩(12)과 (16)의 측면은 복수개소에서 선접촉해서 소용돌이의 중심에 대해서 대략 점대칭을 이루는 복수의 압축실(19a),(19b)이 형성되어 있다.

단판(15)의 외면중앙부에 돌출형성된 원통형상보스(20)의 내부에는 드라이브부시(21)가 선회축받이(23)를 개재해서 회전자재하게 끼워장착되고, 이 드라이브부시(21)에 형성된 슬라이드홈(24)내에는 회전축(7)의 안쪽끝에 편심해서 돌출형성된 편심구동판(25)이 슬라이드가능하게 끼워맞춤되어 있다. 그리고, 이 드라이부시(21)에는 선회스크롤의 공전선회운동에 의한 동적불균형을 평형시키기위한 균형추(Balance weight)(27)가 장착되어 있다.

단판(15)의 외면의 외주가장자리와 프러트엔드플레이트(4)의 내면과의 사이에는 스러스트플레이트(36) 및 올덤커플링(26)이 개재장착되어 있다. 또한, (37)은 회전축(7)에 고정된 균형추이다.

그리하여, 회전축(7)을 회전시키면, 편심구동핀(25), 드라이브부시(21), 보스(20)등으로 이루어진 선회구동기구를 개재해서 선회스크롤(14)이 구동되고, 선회스크롤(14)은 자전저지기구(26)에 의해서 그자전을 저지당하면서 공전선회반경, 즉, 회전축(7)과 편심구동핀(25)과의 편심량을 반경으로 하는 원궤도상을 공전선회운동한다. 그러자, 소용돌이형상랩(12)과 (16)의 측면의 선접촉부가 차차로 소용돌이의 중심방향으로 이동하고, 이 결과, 압축실(19a),(19b)은 그 용적을 감소시키면서 소용돌이의 중심방향으로 이동한다.

이에 따라서, 도시하지 않는 흡입구를 통과해서 흡입실(28)에 유입한 가스가 소용돌이형상랩(12)과 (16)의 외종단(外終端)개구부로부터 각 압축실(19a),(19b)내에 도입되어서 압축되면서 중앙의 방(22)에 이르고, 여기서부터 토출포오트(29)를 통과하여 토출밸브(30)를 밀어 열어서 토출캐비티(31)에 토출되고, 거기서부터 도시하지 않는 토출구를 거쳐서 유출한다.

그사이 압축실(19a),(19b)내의 압축가스에 의해서 선회스크롤(14)의 단판(15)에는 스러스트하중이 작용하고, 이 스라스트하중은 스라스트플레이트(36)를 개재해서 프런트엔드플레이트(4)의 내면에 의해서 지지된다.

제3도는 선회스크롤(14)에 작용하는 가스압력의 설명도이다. 선회스크롤(14)에 작용하는 가스압력F_P는, 분력F_T와F_R의 합력이나, 기하학적인 치수관계로 F_T》F_R이 되고, 가스압력F_P와 거의 마찬가지가 된다. 그 가스압력F_P는 제3도에 표시한 바와같이, 항상 선회스크롤(14)의 소용돌이형상랩(16)과 고정스크롤(10)의 소용돌이형상랩(12)과의 접촉방향에 대하여 거의 직각 방향으로 작용한다. 이하중이 선회스크롤(14)을 구동하는 선회구동기구중, 드라이브부시(21)에, 운전중항상 일정위치에 부하되기 때문에 드라이브부시의 1개소에서 집중적으로 표면피로를 발생하여, 드라이브부시(21)의 수명을 손상시키고, 플레이킹을 발생한다고하는 불편이 있었다.

본 발명은 상기 종래기술의 결점을 해소하고, 드라이브부시표면에서 발생하고 있던 집중적인 표면피로를 회피하고, 대폭적인 드라이브부시의 수명연장을 도모하려고하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결한 것으로서, 선회스크롤이, 동선회스크롤의 구동축받이부에 걸어맞춤하는 드라이브부시와 구동축에 편심해서 형성된 편심구동핀에 의해서 구동되는 스크롤형유체기계에 있어서, 다음에 특징을 가진 스크롤형유체기계에 관한 것이다.

(1) 드라이브부시의 외주에 회전가능한 원통환(環)을 형성하였다.

(2) 상기 (1)항기재의 스크롤형유체기계에 있어서, 드라이브부시의 일단부에 단차(段差)를 형성하는 동시에, 타단부에 빠짐방지판을 형성해서, 원통환의 이동을 규제하였다.

(3) 상기 (1)항기재의 스크롤형유체기계에 있어서, 드라이브부시의 외주면 또는 원통환의 내주면의 어느 한쪽면에, 자기윤활성 고분자성형체피막을 입혔다.

(4) 상기 (1)항기재의 스크롤형유체기계에 있어서, 드라이브부시와 원통환의 사이의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 통로를, 편심구동핀과 드라이브부시의 내부에 형성하였다.

본 발명에 있어서는, 상기 구성을 구비하고 있기때문에, 원리적으로 선회스크롤로부터 선회축받이를 개재해서 드라이브부시에 부하하는 하중이 항상 동일개소에 집중해있어도, 드라이브 부시표면이 이동하기 때문에, 드라이브부시표면에서 집중적인 표면피로를 회피할 수 있고, 대폭적인 드라이브부시의 수명연장을 도모할 수 있다. 단차 및 빠짐방지판을 형성한 것에 있어서는, 원통환의 빠짐이 방지된다.

자기유활성고분자성형체 피막을 입힌것에 있어서는, 원통환의 이동이 원활하게되어 집중적 표면피로를 회피할 수 있다.

드라이브부시와 원통환사이의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 통로를 형성한 것에 있어서는, 드라이브부시와 원통환의 상호이동이 용이하게되므로, 집중적표면피로를 회피할 수 있다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 스크롤형 압축기의 요부단면도이다. 도면에 있어서, (25)는 회전축(7)에 대해서 편심해서 설치된 편심구동핀이며, 드라이브부시(101)에 끼워 맞춤되어 있다. 동드라이브부싱의 일단부에는 균형추(27)가 장착되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 상기 드라이브부시(101)의 외주에 단차(105)를 형성하고, 여기에 회전가능한 원통환(102)을 장착하고, 그축끝쪽에 빠짐방지판(103)을 형성해서 빠짐방지를 하고 있다. 빠짐방지판(103)은, 편심구동핀(25)의 끝부분에 홈을 형성해서 스냅링(104)을 사용해서 고정하고 있다. 또 드라이브부시의 외주면 또는 원통환의 내주면에는 마찰계수가 작은 자기윤활성고분자성형체피막, 예를들면 폴리아미드이미드계수지등의 피막을 입히고 있다. 상기이외의 부분은 종래기술과 동일하다.

본 실시예에 있어서는, 상기 구성을 구비하고 있기때문에, 원리적으로 선회스크롤로부터 선회축받이를 개재해서 드라이브부시에 부하하는 하중이 항상 동일개소에 집중해있어도, 드라이브부시표면이 이동하기 때문에, 드라이브부시표면에서 발생하고 있던 집중적인 표면피로를 회피할 수 있고, 대폭적인 드라이브부시의 수명연장을 도모할 수 있다.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 관한 스크롤형 압축기의 요부종단면도이다. 도면에 있어서, (11)은 회전축(7)의 대직경부와 편심구동핀(25)과의 내부에 있어서, 회전축과 평행하게 형성된 흡입통로, (111)은 동흡입통로에 연통되고, 편심구동핀(25)과 드라이브부시(101)의 내부에 있어서 반경방향으로 형성된 반경방향통로, (112)는 상기 반경방향통로(111)의 바깥쪽끝에 연통되고, 드라이브부시(101)의 외주에 있어서 회전축과 평행하게 형성된 홈이다. 상기 반경방향통로(111)의 방향은 편심구동핀의 편심방향으로 형성되어 있다. 상기 이외의 부분은 제1실시예와 동일하다.

상기 구성에 있어서, 가스와 가스에 함유되는 기름은, 반경방향통로(111)의 원심력의 작용에 의해서, 흡입통로(110)로부터 들어가고, 반경방향통로(111)를 통과해서, 드라이브부시(101)와 원통홈(102)의 사이에 공급된다. 가스와 기름은 원통환(102)에 충돌하고, 기름성분은 원통환(102)의 내면에 부착해서 윤활작용을 하고, 가스성분은 드라이브부시(101)의 외주의 홈(112)으로부터 빠진다. 이때문에, 기름의 흐름은 막히는 (choke)일없이, 드라이브부시와 원통환과의 사이의 급유가 확보된다. 이에 의해서 드라이브부시와 원통환과의 사이의 상호작동이 원활하게 행하여지고, 드라이브부시의 수명연장을 도모할 수 있다.

본 발명의 스크롤형유체기계에 있어서는, 드라이브부시의 외주에 회전가능한 원통환을 형성하고, 또는, 드라이브부시의 일단부에 단차를 형성하는 동시에, 타단부에 빠짐방지판을 형성해서, 이원통환의 이동을 규제하고, 혹은, 또는, 드라이브부시의 외주면 또는 원통환의 내주면의 어느한쪽면에, 자기윤활성고분자성형체피막을 입히고, 혹은, 또, 드라이브부시와 원통환 사이의 미끄럼부에 윤활유를 공급하므로, 드라이브부시의 표면에서 발생하고 잇던 집중적인 표면피로를 회피하고, 대폭적인 드라이브부시의 수명연장을 도모할 수 있다.

Claims (4)

1. 전회스크롤(14)이, 동선회스크롤의 구동축받이부에 걸어맞춤하는 드라이부시(101)와 구동축에 편심해서 형성된 편심구동핀(25)에 의해서 구동되는 스크롤형유체기계에 있어서, 상기 드라이브부시(101)의 외주에 회전가능한 원통환(102)을 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체기계.
2. 제1항에 있어서, 드라이브부시의 일단부에 단차(105)를 형성하는 동시에, 타단부에 빠짐방지판(103)을 형성해서, 원통환(102)의 이동을 규제한 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체기계.
3. 제1항에 있어서, 드라이브부시(102)의 외주면 또는 원통환(102)의 내주면의 어느 한쪽면에, 자기윤활성고분자성형체피막을 입힌 것을 특징으로 하는 스크롤형유체기계.
4. 제1항에 있어서, 드라이브부시(101)와 원통환(102)의 사이의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 통로(110,111)를, 편심구동핀(25)과 드라이브부시(101)의 내부에 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤형 유체기계.