KR100325393B1

KR100325393B1 - 고압돔형압축기

Info

Publication number: KR100325393B1
Application number: KR1019980701690A
Authority: KR
Inventors: 미키오 가지와라; 요시타카 시바모토
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 2002-08-21
Anticipated expiration: 2016-08-01
Also published as: KR19990044442A; CN1196109A; JP3196589B2; DE69634042D1; WO1997009534A1; US6106258A; EP0849471B1; JPH0979153A; ES2235193T3; DE69634042T2; EP0849471A4; EP0849471A1; CN1168900C

Abstract

기름이 가스와 함께 배출되는 일없고, 더우기 섭동부에로 공급되는 기름을 구동축내를 통과하는 사이에 토출가스로 양호하게 냉각시킬 수 있는 고압 돔형 압축기가 제공된다.

밀폐 케이싱(1)내에 설치되는 모터(M)의 구동축(4)과, 이 구동축(4)에 의하여 구동되는 압축요소(CF)의 가동 스크롤(7)과에, 압축요소(CF)의 압축실(15)에서 압축된 압축유체를 케이싱(1)내로 토출하는 토출가스 통로(42),(74)를 형성한다. 구동축(4)에 케이싱(1) 저부의 기름탱크(14)로부터 빨아 올려지는 기름의 급유통로(43)를 토출가스 통로(42)와는 구획하여 형성한다.

Description

고압 돔형 압축기

종래, 고압 돔형 압축기로서는, 예를 들면 특개소 60-224,988 호 공보에 기재된 것이 알려져 있다. 이 고압 돔형 압축기는, 압축요소에 흡입관을 접속하여, 이 압축요소에서 압축된 압축가스를 케이싱내에 일단 토출시킨 후, 외부 토출관을 개재하여 케이싱 외부로 토출하도록 하고 있다.

즉, 종래의 고압 돔형 압축기는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 케이싱(F)내에 설치되는 하우징(A)에 고정되는 고정 스크롤(B)과, 모터(M)의 구동축(C)에 의하여 구동되는 가동 스크롤(D)과로 이루어지는 압축요소(E)를 밀폐 케이싱(F)내에 기밀상으로 내장하고, 고정 스크롤(B)에 흡입관(G)을 접속함과 함께, 이 고정 스크롤(B)에 케이싱(F)내에 개구하는 토출구(H)를 형성하고 있다.

상기 가동 스크롤(D)에는, 모터(M)에 연결되는 구동축(C)의 편심축부(C1)를 끼워맞춤하는 보스부(D1)를 형성하고, 상기 가동 스크롤(D)을 상기 구동축(C)의 회전구동에 수반하여 편심회전시키는 한편, 상기 하우징(A)에 의하여 구동축(C)을 베어링 지지함과 동시에 구동축(C)에 형성하는 급유 통로(C2)를 개재하여 케이싱(F)저부의 기름 탱크(J)의 기름을 빨아 올려 하우징(A)의 베어링부 및 보스부(D1) 섭동부에 급유하도록 하고 있다.

그리고, 상기 흡입관(G)으로부터 압축요소(E)내로 흡입된 가스를 상기 각 스크롤(B),(D) 사이에 형성하는 압축실(K)에서 압축한 후, 고정 스크롤(B)의 중심부에 형성한 상기 토출구(H)로부터 케이싱(F)내로 토출시킨 후, 외부 토출관(L)을 개재하여 케이싱(F) 밖으로 토출하도록 하고 있다.

그런데, 종래의 고압 돔형 압축기에서는, 구동축(C)의 급유 통로(C2)로부터 베어링부에 급유된 기름은 마찰열을 받아 고온으로 되어 있고, 이 고온의 기름이 케이싱(F)의 기름 탱크(J)로 되돌아가는 것이므로 기름의 냉각이 필요하게 된다. 그러나, 통상 기름 탱크(J)의 기름의 냉각은, 케이싱(F) 내로 토출되고 있는 토출가스의 열교환에 의하여 기름탱크(J)의 표면만 자연 냉각될 뿐으로, 적극적으로 충분한 냉각이 행하여지고 있지 않아서, 각 섭동부에서 소착이 일어나기 쉽게 되는 문제가 있었다.

또한, 냉매 순환량이 감소하는 운전영역에서는, 기름이 토출가스로 냉각되지 않아 비정상적인 고온으로 되어, 기름이 열화하는 문제가 있었다.

그래서, 토출가스를 적극적으로 기름탱크의 표면에 접촉시켜서, 기름의 냉각을 행하는 것이 고려되지만, 그렇게 할 때는 토출가스의 기름탱크에로의 내뿜음으로 기름이 교란되어 기름이 가스와 함께 배출되는 소위 기름오름(oil rise)이 일어난다고 하는 문제가 생긴다.

이 발명은, 모터와 구동축에 의하여 구동되는 압축요소와를 고압 돔형의 밀폐 케이싱내에 설치한 고압 돔형 압축기에 관한 것이다.

도 1은 이 발명에 따른 고압가스 돔형 압축기의 일 실시예의 종단면도,

도 2는 종래의 고압 돔형 압축기를 나타내는 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐 케이싱 2 : 하우징

3 : 고정 스크롤 4 : 구동축

5 : 저압측실 6 : 고압측실

7 : 가동 스크롤 8 : 연통부재

10 : 에어갭 11 : 토출관

12 : 흡입관 13 : 펌프 하우징

14 : 기름탱크 15 : 압축실

16 : 기름펌프 17 : 올담 링(Oldam's Ring)

18 : 씨일 링 19 : 기름통로

21 : 베어링부 22 : 쓰러스트 받음부

23 : 기름 반송 통로 31 : 거울판

32 : 와권체 41 : 편심 보스부

42 : 토출가스 통로 43 : 급유 통로

61 : 제 1 공간 62 : 제 2 공간

63 : 제 3 공간 71 : 거울판

72 : 와권체 73 : 토출구

74 : 토출가스 통로 75 : 통부

81 : 링 씨일 82 : 씨일 부재

83 : 섭동 부쉬

이 발명은 이상의 문제점을 감안하여 된 것으로서, 그 목적은 기름오름이 되는 일없이 토출가스와 섭동부에 공급하는 기름과를 열교환하는 것에 의하여 섭동부로 공급되는 기름을 양호하게 냉각할 수 있는 고압 돔형 압축기를 제공하는 점에 있다.

이 발명은 밀폐 케이싱내에 고정 스크롤과 가동 스크롤과를 가지는 압축요소와 상기 압축요소의 가동 스크롤을 구동하는 구동축을 가지는 모터와를 배치한 고압 돔형 압축기에 있어서, 상기 가동 스크롤과 상기 구동축과에 상기 압축요소의 압축실에서 압축된 압축가스를 상기 밀폐 케이싱내로 토출하는 토출가스 통로를 형성함과 함께, 상기 구동축에 상기 밀폐 케이싱의 저부의 기름 탱크로부터 빨아올려진 기름을 위한 급유 통로를 상기 토출가스 통로와는 구획하여 형성하고 있는 것을 특징으로 하고 있는 고압 돔형 압축기를 제공한다.

이 발명에 의하면, 토출가스 통로를 흐르는 토출가스와 급유통로를 흐르는 기름이 열교환되어서, 토출가스 통로내의 토출가스로 베어링 등의 섭동부에 급유되는 급유 통로내의 기름을 양호하게 냉각할 수 있으며, 더욱이 토출가스 통로와 급유 통로와는 서로 구획되어 형성되어 있으므로, 토출가스에 의한 교란도 저지 가능하고 기름오름되는 일없이 기름의 냉각을 양호하게 행할 수 있는 것이다.

더우기, 토출가스와 기름이 양호하게 열교환되므로, 토출가스 온도와 기름온도와의 온도차를 가능한 한 작게 할 수 있고, 토출가스 온도를 기초로하여 기름의 상태를 판단할 수 있어서 기름온도의 관리도 용이하게 된다.

또한, 압축기의 기동시등 저온의 기름에 다량의 냉매가 혼입하고 있는 경우에는 토출가스 통로를 흐르는 토출가스에 의하여 급유통로내의 기름을 가열하는 것이 가능하므로, 각 급유 개소에 보내지기 전에 가열에 의해 기름으로부터 가스를 분리시켜서 점도를 올려 윤활성능을 올릴 수 있다.

일 실시예에서는, 상기 구동축의 토출가스 통로를, 상기 구동축의 축심에 대하여, 이 구동축에 의해 구동되는 가동 스크롤의 편심 방향으로 편심되게 설치하고 있다.

이 실시예에 의하면, 토출가스 통로를 가동 스크롤의 언발란스를 해소하는 방향으로 설치하는 것이 되므로 구동축에 설치하는 발란스 웨이트를 종래에 비하여 작게 하는 것이 가능하게 되어 압축기의 경량화가 도모된다.

일 실시예에서는, 토출관을 압축요소와 모터와의 사이에 형성하는 제 1 공간에 개구하고, 상기 구동축의 토출가스 통로를 모터의 반압축 요소측에 형성하는 제 2 공간에 개방하고 있다.

이 실시예에 의하면, 토출가스 통로로부터 토출된 토출가스는 모터를 냉각한 후 토출관으로부터 케이싱 외부로 토출되기 때문에 토출가스 통로로부터 토출된 토출가스에 의하여 모터의 냉각을 적극적으로 행할 수 있고, 더우기 모터의 냉각시에 토출가스중의 기름이 분리되어 기름오름도 더욱 양호하게 방지할 수 있다.

도 1은 이 발명의 실시예를 나타내는 고압 돔형 스크롤 압축기로서, 밀폐 케이싱(1)에 하우징(2)을 고정하고, 이 하우징(2)의 상방에 압축요소(CF)를 설치하고, 이 압축요소(CF)의 고정 스크롤(3)을 하우징(2)에 고정하는 한편, 이 하우징(2)의 하방에 상기 압축요소(CF)를 구동하는 상기 모터(M)를 설치하고, 모터(M)의 구동축(4)을 하우징(2)의 베어링부(21)에 지지하고 있다.

또한, 상기 하우징(2)에 의하여, 압축요소(CF)를 설치하는 저압축실(5)과 모터(M)를 설치하고, 토출관(11)을 개구시켜 상기 압축요소(CF)로 압축한 압축가스를 토출하는 고압측실(6)과로 구획하고 있다. 흡입관(12)은 직접 고정 스크롤(3)에 접속되어 있다. 상기 고압측실(6)은 모터(M)에 의하여 이 모터(M)와 압축요소(CF)와의 사이에 형성하는 제 1 공간(61)과 모터(M)의 반압축요소측에 그 모터(M)와 컵형상의 펌프 하우징(13)에 의하여 구획 형성되는 제 2 공간(62)과 펌프 하우징(13)의 하부측에 형성되고 기름탱크(14)를 가지는 제 3 공간(63)과로 구획되어 있다.

또한, 상기 압축요소(CF)는 거울판(71)에 와권체(72)를 돌출설치하고 상기 모터(M)의 구동축(4)에 연결되는 가동 스크롤(7)과 거울판(31)에 와권체(32)를 돌출설치한 상기 고정 스크롤(3)과를 구비하고 있으며, 이들 스크롤(7),(3)은 그들의 와권체(72),(32)가 서로 치차맞춤하도록 대향 설치시키고 와권체(72),(32)의 사이에 압축실(15)을 형성하고 있다.

상기 가동 스크롤(7)에는, 이 가동 스크롤(7)의 거울판(71)의 중심부에 상기 압축실(15)에서 압축된 압축가스를 토출하는 토출구(73)를 형성함과 함께, 거울판(71)의 배면 중심부에 상기 토출구(73)가 개구하는 토출가스 통로(74)를 가지는 통부(75)를 형성하고 있다.

또한, 구동축(4)에는 상기 가동 스크롤(7)의 상기 통부(75)를 받아 넣는 편심보스부(41)를 형성함과 함께, 일끝단이 상기 통부(75)의 토출가스 통로(74)에 연통부재(8)를 개재하여 연통하고 다른 끝단이 케이싱(1) 내에서의 모터(M)의 하부측에 형성하는 상기 제 2 공간(62)에 개방되는 토출가스 통로(42)와, 일끝이 편심 보스부(41)내에 개구하고 다른 끝단이 기름펌프(16)를 개재하여 케이싱(1) 저부 기름탱크(14)에 연결되어 통하는 급유 통로(43)와를 병렬로 구획 형성하고 있다. 이 토출가스 통로(42)는 개시하지 않은 구멍을 통하여 제 2 공간(62)에 연결되어 통하고 있다.

상기 연통부재(8)는, 가동 스크롤(7)의 통부(75)내에 링 씨일(81)을 개재하여 통부(75)에 대하여 회전 불능이며 축방향으로 이동 가능하게 끼워지는 씨일 부재(82)와, 이 씨일 부재(82)와 섭동하고 구동축(4)의 편심보스부(41)내에 압입 고정되는 통형상 섭동부쉬(83)와로 되며, 씨일 부재(82)와 통부(75)와의 사이에 씨일 부재(82)를 섭동부쉬(83)에 압압하는 코일 스프링(84)을 사이에 끼우고 씨일 부재(82)와 섭동부쉬(83)와의 사이를 씨일하여 토출가스 통로(74),(42)내의 가스가 편심보스부(41)내로 새지 않도록 하고 있다.

구동축(4)의 하부는, 펌프 하우징(13)에 의하여 지지되어 있고 상기 기름 펌프(16)는 용적형의 기름 펌프에 의해 구성되어 있다.

구동축(4)에 형성하는 토출가스 통로(42)는 급유 통로(43)보다도 직경을 크게 형성함과 함께 구동축(4)의 축심에 대하여 가동 스크롤(7)의 편심 방향으로 설치하고 있다.

또한, 가동 스크롤(7)과 하우징(2)과의 사이에는 올담 링(Oldham's ring)(17)을 설치하여서 상기 가동 스크롤(7)이 자전하는 일없이 공전가능하도록 하고 있다.

또한, 상기 가동 스크롤(7)의 거울판(71)의 배면을 상기 하우징(2)에 형성하는 고리형상의 쓰러스트 받음부(22)로 지지하고 있으며, 이 쓰러스트 받음부(22)는 상기 올담 링(17) 보다 안쪽에 위치시키고 있으며, 이 쓰러스트 받음부(22)의 내주부에는 또한 상기 가동 스크롤(7)의 거울판(71)에 맞닿는 통형상 씨일 링(18)을 설치해 놓고 이 씨일 링(18)에 의하여 씨일 링(18) 내주측에 형성하는 공간부를 상기 저압측실(5)과 구획하고 있다.

또한, 급유 통로(43)로부터 빨아 올려진 기름은 일단 편심보스부(41)내에 빨아 올려지고, 가동 스크롤(7)의 통부(75)의 외주면과 편심보스부(41)의 내주면과의 사이에 설치한 베어링부(91)와, 이 편심보스부(41)의 외주면을 지지하는 베어링부(21)와를 윤활하고, 또한 상기 씨일 링(18) 설치 위치에도 공급된다. 급유후의 기름을 하우징(2)에 형성하는 기름 반송 통로(23)를 개재하여 모터(M)의 외주부에 형성하는 기름 통로(19)로부터 저부 기름탱크(14)로 반송되도록 하고 있다.

그리고, 상기 고정 스크롤(3)에 대한 상기 가동 스크롤(7)의 공전 구동에 의하여 상기 와권체(32),(72) 사이에 형성되는 압축실(15)의 용적을 변화시키고, 상기 케이싱(1)을 관통하여 상기 고정 스크롤(3)에 접속되는 상기 흡입관(12)으로부터 흡입되는 저압가스를 상기 와권체(32),(72) 사이에 도입하고 상기 압축실(15)에서 압축하고, 상기 가동 스크롤(7)의 토출구(73)로부터 통부(75)의 토출가스 통로(74)내에 토출된 고압가스를 구동축(4)의 토출가스 통로(42)로 보낸 후, 도시되지 않은 구멍을 통하여 상기 제 2 공간(62)으로 토출시키고, 모터(M)의 에어 갭(10)을 통과시켜 제 1 공간(61)으로 보낸 후, 토출관(11)을 개재하여 케이싱(1)의 외부로 토출하도록 하고 있다.

이상의 구성에 있어서, 이 실시예에서는 고압 돔의 밀폐 케이싱(1)내에 설치되는 모터(M)의 구동축(4)과, 이 구동축(4)에 의하여 구동되는 압축요소(CF)의 가동 스크롤(7)과에, 압축요소(CF)의 압축실(15)에서 압축된 압축유체를 케이싱(1)내에 토출하는 토출가스 통로(74),(42)를 형성함과 함께 구동축(4)에 케이싱(1) 저부의 기름탱크(14)로부터 빨아 올려진 기름의 급유통로(43)를 토출가스 통로(42)와는 구획하여 형성하였으므로, 토출가스 통로(42)를 흐르는 토출가스와 급유통로(43)를 흐르는 기름과가 열교환되고, 토출가스 통로(42)내의 토출가스로 베어링(21),(91)등의 섭동부에 급유되는 급유 통로(43)내의 기름을 양호하게 냉각할 수 있으며, 더우기 토출가스 통로(42)와 급유통로(43)와는 구획 형성되어 있기 때문에 토출가스에 의한 기름의 교란도 저지할 수 있으며 기름오름 되는 일없이 기름의 냉각을 양호하게 행할 수 있는 것이다.

또한, 토출가스와 기름이 양호하게 열교환 되기 때문에, 토출가스 온도와 기름온도와의 온도차를 가능한 한 작게 할 수 있으며, 토출가스 온도를 기초로 하여 기름의 상태를 판단할 수 있어서, 기름온도의 관리도 용이하게 된다.

또한, 압축기의 기동시 등 저온의 기름에 다량의 냉매가 혼입되고 있는 경우에는, 토출가스 통로(42)를 흐르는 토출가스에 의하여 급유통로(43)내의 기름이 가열되기 때문에, 각 급유 개소에 보내지기 전에 가열에 의하여 기름으로부터 가스를 분리시켜 기름의 점도를 올려 윤활 성능을 올릴 수 있다.

또한, 상기 토출가스 통로(42)를 구동축(4)의 축심에 대하여 가동 스크롤(7)의 편심 방향으로 편심되게 설치하였기 때문에, 토출가스 통로(42)를 가동 스크롤(7)의 언발란스를 해소하는 방향으로 설치하는 것이 되어서 구동축(4)에 설치하는 발란스 웨이트를 종래에 비해 작게 하는 것이 가능하게 되어서 압축기의 경량화가 도모된다.

또한, 토출관(11)을 압축요소(CF)와 모터(M)와의 사이에 형성되는 제 1 공간(61)에 개구하고, 토출가스 통로(42)를 모터(M)의 반 압축요소측에 형성되는 제 2 공간(62)에 개방하였으므로 토출가스 통로(42)로부터 토출된 토출가스를 토출관(11)으로부터 케이싱(1) 외부로 토출시키기 전에 토출가스를 모터(M)의 에어 갭(10)을 통과시키는 것에 의하여 모터(M)를 적극적으로 냉각시킬 수 있으며, 더우기 모터(M)의 냉각에 의하여 토출가스중의 기름이 분리되어 기름오름도 더욱 양호하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 압축요소(CF)를 저압측실(5)내에 설치하였기 때문에 압축요소(CF) 전체가 저압가스로 단열되어 흡입과열이 방지되어 높은 용적효율을 얻을 수 있다.

이 발명에 따른 고압 돔형 압축기는 냉동장치, 공기 조화기등에 사용된다.

Claims

밀폐 케이싱(1) 내에, 고정 스크롤(3)과 가동 스크롤(7)과를 가지는 압축요소(CF)와, 상기 압축요소(CF)의 가동 스크롤(7)을 구동하는 구동축(4)을 가지는 모터(M)와를 배치한 고압 돔형 압축기에 있어서,

상기 가동 스크롤(7)과 상기 구동축(4)에, 상기 압축요소(CF)의 압축실(15)에서 압축된 압축가스를 상기 밀폐 케이싱(1) 내로 토출하는 토출가스 통로(74)(42)를 형성함과 함께, 상기 구동축(4)에 상기 밀폐 케이싱(1)의 저부의 기름탱크(14)로부터 빨아 올려진 기름을 위한 급유통로(43)를 상기 토출가스 통로(42)와는 구획하여 형성하여서,

구동축(4)의 토출가스 통로(42) 내의 가스와 구동축(4)의 급유통로(43) 내의 기름은 반대방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 고압 돔형 압축기.
밀폐 케이싱(1) 내에, 고정 스크롤(3)과 가동 스크롤(7)과를 가지는 압축요소(CF)와, 상기 압축요소(CF)의 가동 스크롤(7)을 구동하는 구동축(4)을 가지는 모터(M)와를 배치한 고압 돔형 압축기에 있어서,

상기 가동 스크롤(7)과 상기 구동축(4)에, 상기 압축요소(CF)의 압축실(15)에서 압축된 압축가스를 상기 밀폐 케이싱(1) 내로 토출하는 토출가스 통로(74)(42)를 형성함과 함께, 상기 구동축(4)에 상기 밀폐 케이싱(1)의 저부의 기름탱크(14)로부터 빨아 올려진 기름을 위한 급유통로(43)를 상기 토출가스통로(42)와는 구획하여 형성하고 있고,

상기 구동축(4)의 토출가스 통로(42)를, 상기 구동축(4)의 축심에 대하여, 이 구동축(4)에 의해 구동되는 가동 스크롤(7)의 편심 방향으로 편심하여 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 고압 돔형 압축기.
제2항에 있어서,

토출관(11)을 압축요소(CF)와 모터(M)와의 사이에 형성하는 제1공간(61)에 개구하고, 상기 구동축(4)의 토출가스 통로(42)를 모터(M)의 반 압축요소측에 형성하는 제2공간(62)에 개방하고 있는 고압 돔형 압축기.
밀폐 케이싱(1) 내에, 고정 스크롤(3)과 가동 스크롤(7)과를 가지는 압축요소(CF)와, 상기 압축요소(CF)의 가동 스크롤(7)을 구동하는 구동축(4)을 가지는 모터(M)와를 배치한 고압 돔형 압축기에 있어서,

상기 가동 스크롤(7)과 상기 구동축(4)에, 상기 압축요소(CF)의 압축실(15)에서 압축된 압축가스를 상기 밀폐 케이싱(1) 내로 토출하는 토출가스 통로(74)(42)를 형성함과 함께, 상기 구동축(4)에 상기 밀폐 케이싱(1)의 저부의 기름탱크(14)로부터 빨아 올려진 기름을 위한 급유통로(43)를 상기 토출가스 통로(42)와는 구획하여 형성하고 있고,

토출관(11)을 압축요소(CF)와 모터(M)와의 사이에 형성하는 제1공간(61)에 개구하고, 상기 구동축(4)의 토출가스 통로(42)를 모터(M)의 반 압축요소측에 형성하는 제2공간(62)에 개방하고 있는 것을 특징으로 하는 고압 돔형 압축기.