KR20250041059A - 규제 부품 - Google Patents
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Abstract
슬라이딩성이 좋은 규제 부품을 제공한다. 고정 스크롤(41)에 대하여 편심 회전을 수반하여 상대 슬라이딩하는 가동 스크롤(42)의 배면에 설치되고, 가동 스크롤(42)의 편심 회전을 허용하고 자전을 규제하는 규제 부품(9)으로서, 규제 부품(9)에는, 가동 스크롤(42)의 배면에 동압을 발생 가능한 동압 발생 홈(94)이 형성되어 있다.
Description
본 발명은 규제 부품 예를 들면 편심 기구를 포함하는 회전 기계에 사용되는 규제 부품에 관한 것이다.
다양한 산업 분야에서 이용되고 있는 회전 구동을 수반하는 기계는, 중심축이 정위치에 유지된 채 회동하는 회전 기계 뿐만아니라, 중심축이 편심을 수반하여 회전하는 회전 기계가 있다. 편심을 수반하여 회전하는 회전 기계의 하나로 스크롤 압축기 등이 있으며, 이러한 종류의 압축기는 단판(端板)의 표면에 소용돌이 형상의 랩을 갖추는 고정 스크롤 및 단판의 표면에 소용돌이 형상의 랩을 갖추는 가동 스크롤로 이루어지는 스크롤 압축 기구, 회전축을 편심 회전시키는 편심 기구 등을 갖추고, 가동 스크롤을 회전축의 회전에 의해 고정 스크롤에 대하여 편심 회전을 수반시키면서 상대 슬라이딩시킴으로써, 양 스크롤의 외경측의 저압실로부터 공급된 유체를 가압하고, 고정 스크롤의 중앙에 형성되는 토출 구멍으로부터 고압의 유체를 토출 시키는 기구로 되어 있다.
가동 스크롤을 고정 스크롤에 대하여 편심 회전을 수반시키면서 상대적으로 슬라이딩시키는 메커니즘을 이용한 이들 스크롤 압축기는, 압축 효율이 높을 뿐만아니라, 저소음인 점에서, 예를 들면 냉동 사이클 등 다방면으로 이용되고 있지만, 양 스크롤 사이의 축방향 틈으로부터의 냉매 누설이 발생한다는 문제가 있었다.
특허문헌 1에 나타내는 스크롤 압축기는, 가동 스크롤의 배면측에 스러스트 베어링이 배치되어 있고, 이 스러스트 베어링에는 링 형상 판재가 배치되어 있다. 링 형상 판재의 가동 스크롤측의 표면에는 스파이럴 홈 기구가 둘레 방향으로 독립적으로 복수 형성되어 있다. 각 스파이럴 홈 기구는 당해 스파이럴 홈 기구의 중앙의 랜드를 향하여 복수의 홈이 대략 방사상으로 설치되어 있다. 상세하게는 각 홈은 중앙의 랜드로부터 반시계 회전 방향으로 경사지면서 직경 방향으로 뻗어 있고, 랜드측의 일방단이 끝이 가늘어져 있고, 랜드와 반대측의 타방단이 일방단보다 폭이 넓게 되어 있다.
가동 스크롤은 회전 방지 부재에 의해 공전이 허용되면서 자전이 규제된 상태에서 편심 회전하도록 되어 있다. 가동 스크롤은 편심 회전시에 홈의 타방단으로부터 일방단을 향하여 이동한다. 이것에 의해, 링 형상 판재의 외경측 또는 내경측의 유체는 홈 내에 받아들여져, 홈의 일방단 근방에서 동압이 발생하도록 되어 있다. 이것에 의해, 가동 스크롤과 링 형상 판재와의 슬라이딩면 사이를 뜨게 하면서 유체막을 형성하여 슬라이딩성을 높임과 아울러, 가동 스크롤을 고정 스크롤에 압압하여 양 스크롤 사이의 축방향 틈으로부터의 냉매 누설을 저감시킬 수 있도록 되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 스크롤 압축기에 있어서는, 스파이럴 홈 기구의 홈은 동압을 발생시키도록 되어 있었지만, 이것만으로는 충분한 동압을 얻을 수 없을 우려가 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 슬라이딩성이 좋은 규제 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 규제 부품은,
고정 스크롤에 대하여 편심 회전을 수반하여 상대 슬라이딩하는 가동 스크롤의 배면에 설치되고, 상기 가동 스크롤의 편심 회전을 허용하고 자전을 규제하는 규제 부품으로서,
상기 규제 부품에는, 상기 가동 스크롤과 면하는 개소에 동압을 발생 가능한 동압 발생 홈이 형성되어 있다.
이것에 의하면, 가동 스크롤과 스러스트 받이 기구와의 사이의 밀봉 부분과는 상이한 위치에 설치되는 규제 부품에 있어서, 가동 스크롤과 스러스트 받이 기구와의 상대 이동에 의해 동압 발생 홈에서 동압을 발생시켜, 가동 스크롤과 스러스트 받이 기구를 이간시킬 수 있기 때문에, 슬라이딩성을 향상시킬 수 있다.
상기 규제 부품은, 상기 가동 스크롤에 설치된 포켓에 삽입통과되는 핀과, 상기 핀에 회전 가능하게 부착되는 회전체로 구성되고, 상기 회전체에 상기 동압 발생 홈이 형성되어 있어도 된다.
이것에 의하면, 가동 스크롤의 편심 회전에 추종하여 회전체가 회전하기 때문에, 가동 스크롤의 위치에 상관없이 동압을 발생시킬 수 있다.
상기 회전체는 상기 핀에 대하여 편심하여 부착되어 있어도 된다.
이것에 의하면, 가동 스크롤의 편심 회전에 맞추어 회전체를 원활하게 회전시킬 수 있다.
상기 동압 발생 홈은 일단이 상기 회전체의 외측으로 연통하고 있어도 된다.
이것에 의하면, 회전체의 외측으로부터 유체를 동압 발생 홈 내에 원활하게 받아들일 수 있다.
상기 동압 발생 홈은 원호 형상을 이루고 있어도 된다.
이것에 의하면, 편심 회전 운동에 맞추어 효율적으로 동압을 발생시킬 수 있다.
상기 동압 발생 홈은, 상기 포켓의 바닥면에 대향하여 상기 회전체에 설치되어 있어도 된다.
이것에 의하면, 포켓의 바닥면의 넓은 면적으로 동압을 받을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 규제 부품으로서의 회전 방지 기구가 적용되는 스크롤 압축기를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2의 (a)는 실시예 1에 있어서의 회전 방지 기구의 주변 구조를 나타내는 개략 확대 단면도, (b)는 회전체를 정면으로부터 본 도면, (c)는 회전체를 배면으로부터 본 도면이다.
도 3의 (a)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 12시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도, (b)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 3시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 4의 (a)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 6시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도, (b)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 9시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 5는 회전체의 선단면과 포켓의 바닥면과의 상대 슬라이딩의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 2의 규제 부품을 나타내는 개략 단면도이다.
도 7의 (a)는 본 발명에 따른 실시예 3의 규제 부품을 나타내는 개략 단면도, (b)는 규제 부품의 정면을 나타내는 개략도이다.
도 2의 (a)는 실시예 1에 있어서의 회전 방지 기구의 주변 구조를 나타내는 개략 확대 단면도, (b)는 회전체를 정면으로부터 본 도면, (c)는 회전체를 배면으로부터 본 도면이다.
도 3의 (a)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 12시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도, (b)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 3시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 4의 (a)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 6시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도, (b)는 가동 스크롤이 회전 궤적 중 9시의 위치에 있을 때의 상태를 나타내는 개략도이다.
도 5는 회전체의 선단면과 포켓의 바닥면과의 상대 슬라이딩의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 2의 규제 부품을 나타내는 개략 단면도이다.
도 7의 (a)는 본 발명에 따른 실시예 3의 규제 부품을 나타내는 개략 단면도, (b)는 규제 부품의 정면을 나타내는 개략도이다.
본 발명에 따른 규제 부품을 실시하기 위한 형태를 실시예에 기초하여 이하에 설명한다.
(실시예 1)
실시예 1에 따른 규제 부품에 대해, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
본 발명의 규제 부품은, 편심 기구를 포함하는 회전 기계, 예를 들면 자동차 등의 공조 시스템에 사용되는 유체로서의 냉매를 흡입, 압축, 토출하는 스크롤 압축기(C)에 적용된다. 또한 본 실시예에 있어서, 냉매는 기체이며, 미스트상의 윤활유가 혼합된 상태로 되어 있다.
우선, 스크롤 압축기(C)에 대해 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 스크롤 압축기(C)는, 하우징(1)과, 회전축(2)과, 이너 케이싱(3)과, 스크롤 압축 기구(4)와, 사이드 시일(7)과, 스러스트 받이 기구로서의 스러스트 플레이트(8)와, 구동 모터(M)와, 규제 부품으로서의 회전 방지 기구(9)로 주로 구성되어 있다.
하우징(1)은, 원통 형상의 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 개구를 폐색하는 커버(12)로 구성되어 있다. 케이싱(11)에 있어서의 커버(12)에 의해 폐색되는 개구와는 축방향 반대측의 개구는 구동 모터(M)에 의해 폐색되어 있다.
케이싱(11)의 내부에는, 도시하지 않는 냉매 회로로부터 흡입구(10)를 통과하여 저압의 냉매가 공급되는 저압측의 외부 공간으로서의 저압실(20)과, 스크롤 압축 기구(4)에 의해 압축된 고압의 냉매가 토출되는 고압실(30)과, 스크롤 압축 기구(4)에 의해 압축된 냉매의 일부가 윤활유와 함께 공급되는 고압측의 외부 공간으로서의 배압실(50)이 형성되어 있다. 또한 배압실(50)은 케이싱(11)의 내부에 수용되는 원통 형상의 이너 케이싱(3)의 내부에 형성되어 있다.
커버(12)에는 도시하지 않는 냉매 회로와 고압실(30)을 연통하는 토출 연통로(13)가 형성되어 있다. 또 커버(12)에는 고압실(30)과 배압실(50)을 연통하는 배압 연통로(14)의 일부가 토출 연통로(13)로부터 분기되어 형성되어 있다. 또한 토출 연통로(13)에는 냉매로부터 윤활유를 분리하는 오일 세퍼레이터(6)가 설치되어 있다.
이너 케이싱(3)은 그 축방향 단부를 스크롤 압축 기구(4)를 구성하는 고정 스크롤(41)의 단판(41a)에 맞닿게 한 상태에서 고정되어 있다. 또 이너 케이싱(3)의 측벽에는 직경 방향으로 관통하는 흡입 연통로(15)가 형성되어 있다. 즉, 저압실(20)은 이너 케이싱(3)의 외부로부터 흡입 연통로(15)를 통하여 이너 케이싱(3)의 내부까지 형성되어 있다. 흡입 연통로(15)를 통과하여 이너 케이싱(3)의 내부까지 공급된 냉매는 스크롤 압축 기구(4)에 흡입된다.
스크롤 압축 기구(4)는 커버(12)에 대하여 밀봉 상태로 고정되는 고정 스크롤(41)과, 이너 케이싱(3)의 내부에 수용되는 가동 스크롤(42)로 주로 구성되어 있다.
고정 스크롤(41)은 금속제이며, 원판 형상의 단판(41a)의 표면, 즉 단판(41a)으로부터 가동 스크롤(42)을 향하여 돌출설치되는 소용돌이 형상의 랩(41b)을 갖추고 있다. 또 고정 스크롤(41)에는, 단판(41a)의 배면, 즉 단판(41a)의 커버(12)에 맞닿는 단면의 내경측이 이 커버(12)와는 반대 방향으로 움푹 들어간 오목부(41c)가 형성되어 있고, 이 오목부(41c)와 커버(12)로 고압실(30)이 구획 형성되어 있다.
가동 스크롤(42)은 금속제이며, 원판 형상의 단판(42a)의 표면, 즉 단판(42a)으로부터 고정 스크롤(41)을 향하여 돌출설치되는 소용돌이 형상의 랩(42b)을 갖추고 있다. 또 가동 스크롤(42)에는 단판(42a)의 배면의 중앙으로부터 돌출되는 보스(42c)가 형성되어 있다. 보스(42c)에는 회전축(2)에 형성되는 편심부(2a)가 상대 회전 가능하게 끼워진다. 또한 본 실시예에 있어서는, 회전축(2)의 편심부(2a)와, 회전축(2)으로부터 외경 방향으로 돌출되는 카운터 웨이트부(2b)에 의해, 회전축(2)을 편심 회전시키는 편심 기구가 구성되어 있다.
또 가동 스크롤(42)에 있어서의 단판(42a)의 배면에는, 후술하는 회전 방지 기구(9)가 삽입되는 포켓(42d)이 형성되어 있다. 이 포켓(42d)은 바닥이 있는 구멍이다.
회전축(2)이 구동 모터(M)에 의해 회전 구동되면, 편심부(2a)가 편심 회전한다. 가동 스크롤(42)의 포켓(42d)이 회전 방지 기구(9)에 가이드됨으로써 가동 스크롤(42)이 고정 스크롤(41)에 대하여 자세를 유지한 상태에서 편심 회전을 수반하여 상대 슬라이딩한다. 이 때, 고정 스크롤(41)에 대하여 가동 스크롤(42)은 편심 회전하고, 이 회전에 따라 랩(41b, 42b)의 접촉 위치는 회전 방향으로 순차적으로 이동하고, 랩(41b, 42b) 사이에 형성되는 압축실(40)이 중앙을 향하여 이동하면서 점차 축소되어간다. 이것에 의해, 스크롤 압축 기구(4)의 외경측에 형성되는 저압실(20)로부터 압축실(40)에 흡입된 냉매가 압축되어가, 최종적으로 고정 스크롤(41)의 중앙에 설치되는 토출 구멍(41d)을 통과하여 고압실(30)에 고압의 냉매가 토출된다. 또한 회전 방지 기구(9)에 의한 가동 스크롤(42)의 가이드에 대해서는 나중에 상세하게 서술한다.
이어서, 사이드 시일(7)에 대해 설명한다. 사이드 시일(7)은 탄성 변형 가능한 수지제이며, 단면 직사각형 형상 또한 축방향시 원환 형상을 이루고 있으며, 가동 스크롤(42)의 단판(42a)의 배면에 고정되어 있다.
사이드 시일(7)에는 스러스트 플레이트(8)에 형성되는 슬라이딩면(8a)(도 1 참조)에 맞닿는 슬라이딩면(7a)이 형성되어 있다. 이 슬라이딩면(7a)은 평탄면을 이루고, 가동 스크롤(42)의 배면측 슬라이딩면을 구성하고 있다.
이어서, 스러스트 플레이트(8)에 대해 설명한다. 스러스트 플레이트(8)는 금속제이며, 원환 형상을 이루고, 시일 링(43)이 고정되어 있고, 시일 링(43)은 이너 케이싱(3)의 내측 바닥면에 맞닿아 있다. 이것에 의해, 스러스트 플레이트(8)는 사이드 시일(7)을 통하여 가동 스크롤(42)의 축방향의 하중을 받는 스러스트 받이 기구로서 기능하고 있다.
또 사이드 시일(7)과 시일 링(43)은, 이너 케이싱(3)의 내부에 있어서, 가동 스크롤(42)의 외경측에 형성되는 저압실(20)과 가동 스크롤(42)의 배면측에 형성되는 배압실(50)을 구획하고 있다. 배압실(50)은 이너 케이싱(3)의 중앙에 설치되는 관통 구멍(3a)의 내주에 고정되는 시일 링(44)에 의해, 관통 구멍(3a)에 삽입통과되는 회전축(2)과의 사이가 시일됨으로써 밀폐 공간으로서 형성되어 있다.
또 커버(12), 고정 스크롤(41), 이너 케이싱(3)에 걸쳐 형성되고, 고압실(30)과 배압실(50)을 연통하는 배압 연통로(14)에는, 도시하지 않는 오리피스가 설치되어 있고, 오리피스에 의해 감압 조정된 고압실(30)의 냉매가 오일 세퍼레이터(6)로 분리된 윤활유와 함께 배압실(50)에 공급되도록 되어 있다. 이 때, 배압실(50) 내의 압력은 저압실(20) 내의 압력보다 높아지도록 조정된다. 또한 이너 케이싱(3)에는 직경 방향으로 관통하고, 저압실(20)과 배압실(50)을 연통하는 압력 빼기 구멍(16)이 형성되어 있고, 압력 빼기 구멍(16) 내에는 압력 조정 밸브(45)가 설치되어 있다. 압력 조정 밸브(45)는 배압실(50)의 압력이 설정값을 웃도는 것으로 개방되도록 되어 있다.
또 스러스트 플레이트(8)의 중앙의 관통 구멍(8b)에는 가동 스크롤(42)의 보스(42c)가 삽입통과되어 있다. 관통 구멍(8b)은 보스(42c)에 끼워지는 회전축(2)의 편심부(2a)에 의한 편심 회전을 허용할 수 있는 직경의 크기로 형성되어 있다. 즉, 사이드 시일(7)의 슬라이딩면(7a)은, 회전축(2)의 편심 회전에 의해 스러스트 플레이트(8)의 슬라이딩면(8a)에 대하여 편심 회전을 수반하여 상대 슬라이딩할 수 있도록 되어 있다(도 3 및 도 4 참조).
이어서 회전 방지 기구(9)에 대해 설명한다. 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 회전 방지 기구(9)는 핀(91)과 회전체(92)로 구성되어 있다. 이 회전 방지 기구(9)는 사이드 시일(7)보다 내경측에 배치되어 있다.
핀(91)은 스러스트 플레이트(8)의 원판 형상의 본체 부분으로부터 가동 스크롤(42)측으로 뻗고, 원기둥 형상을 이루고 있다. 이 핀(91)은 스러스트 플레이트(8)의 둘레 방향으로 복수(본 실시예에서는 6개) 등간격 배치되어 있다(도 3 및 도 4 참조).
도 2(a)~(c)에 나타내는 바와 같이, 회전체(92)는 금속제의 원판 형상 부재이며, 오목부(93)와 동압 발생 홈(94)이 설치되어 있다. 또한 도 2(a)에서는 설명의 편의상, 동압 발생 홈(94)을 실제보다 깊게 도시하고 있다.
이 회전체(92)는 가동 스크롤(42)의 포켓(42d)보다 작은 직경을 이루고 있다. 본 실시예에서는, 포켓(42d)의 직경이 회전체(92)의 직경의 1.2배정도의 크기로 형성되어 있다. 또한 포켓(42d)의 직경은 회전체(92)의 직경의 1.1배~1.5배정도의 크기가 바람직하다.
오목부(93)는 회전체(92)에 있어서의 스러스트 플레이트(8)측으로 개구하고 있고, 회전체(92)의 중심보다 외주면측에 가깝게 설치되어 있다. 이 오목부(93)에는 핀(91)의 선단부가 상대 회전 가능하게 삽입되어 있다. 즉, 회전체(92)는 핀(91)에 대하여 편심 회전 가능하게 되어 있다.
또 회전체(92)의 선단면(92a)과 포켓(42d)의 바닥면(42e)은 스러스트 플레이트(8)의 비동작시에는 맞닿고, 상대 회전시에는 후술하는 바와 같이 약간 이간되어 있다(도 5 참조). 또 회전체(92)의 외주면은 포켓(42d)의 내주면에 압접되어 있다.
동압 발생 홈(94)은 회전체(92)에 있어서의 가동 스크롤(42)측으로 개구되어 설치되어 있다. 이 동압 발생 홈(94)은 원호 형상으로 뻗어 있고, 일단(94a)이 회전체(92)의 외측으로 연통하고, 타단(94b)이 폐색되어 있다.
도 3 및 도 4는 고정 스크롤(41)측으로부터 본 가동 스크롤(42)의 회전 궤적을 나타내고 있다.
도 3(a)에서는 가동 스크롤(42)이 회전 궤적 중 12시의 위치에 있을 때, 도 3(b)에서는 가동 스크롤(42)이 회전 궤적 중 3시의 위치에 있을 때를 나타내고 있다. 도 4(a)에서는 가동 스크롤(42)이 회전 궤적 중 6시의 위치에 있을 때, 도 4(b)에서는 가동 스크롤(42)이 회전 궤적 중 9시의 위치에 있을 때를 나타내고 있다.
도 3(a)의 상태에 있어서는, 핀(91)을 중심으로 하여 회전체(92)가 12시의 위치에 배치되어 있다.
가동 스크롤(42)이 도 3(a)의 상태로부터 도 3(b)의 상태로 이행할 때는, 회전체(92)의 외주면과 포켓(42d)의 내주면의 마찰에 의해, 회전체(92)가 시계 방향으로 회전하고, 도 3(b)의 상태에 있어서는 핀(91)을 중심으로 하여 회전체(92)가 3시의 위치에 배치된다.
이 때, 가동 스크롤(42)은, 복수의 포켓(42d)이 둘레 방향의 복수 개소에서 회전 방지 기구(9)에 가이드되기 때문에, 자세를 유지한 상태에서 편심 회전하게 된다. 바꾸어 말하면, 가동 스크롤(42)은 복수의 회전 방지 기구(9)에 의해 편심 회전이 허용되면서 자전이 규제되어 가이드되도록 되어 있다.
또 가동 스크롤(42)이 도 3(b)의 상태로부터 도 4(a)의 상태로 이행할 때는, 회전체(92)가 시계 방향으로 회전하고, 도 4(a)의 상태에 있어서는 핀(91)을 중심으로 하여 회전체(92)가 6시의 위치에 배치된다.
또 가동 스크롤(42)이 도 4(a)의 상태로부터 도 4(b)의 상태로 이행할 때는, 회전체(92)가 시계 방향으로 회전하고, 도 4(b)의 상태에 있어서는 핀(91)을 중심으로 하여 회전체(92)가 9시의 위치에 배치된다.
가동 스크롤(42)은 자세를 유지한 상태에서 편심 회전하고, 회전체(92)는 핀(91)을 중심으로 하여 편심 회전하기 때문에, 가동 스크롤(42)의 편심 회전시에는, 회전체(92)의 선단면(92a)과 포켓(42d)의 바닥면(42e)이 상대 슬라이딩하도록 되어 있다(도 5 참조).
회전체(92)의 선단면(92a)과 포켓(42d)의 바닥면(42e)의 상대 슬라이딩에 대해 도 5를 사용하여 설명한다. 또한 도 5는 도 3(a)에 있어서 하나의 회전체(92)를 동압 발생 홈(94)을 따라 절단하여 전개한 도면이다. 또한 설명의 편의상, 동압 발생 홈(94)을 실제보다 깊게 도시하고 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 회전체(92)의 선단면(92a)과 포켓(42d)의 바닥면(42e)이 상대 슬라이딩하면, 동압 발생 홈(94) 내의 유체가 일단(94a)으로부터 타단(94b)을 향하여 이동한다. 이것에 의해, 타단(94b)에서는 동압이 발생하고, 선단면(92a)과 바닥면(42e)이 약간 이간되며, 유체에 의한 유체막이 형성된다. 또 동압 발생 홈(94)에는 일단(94a)으로부터 수시 공급된다.
또한 사이드 시일(7)은 가동 스크롤(42)과 스러스트 플레이트(8) 사이에서 압축된 상태에서 배치되어 있기 때문에, 동압 발생 홈(94)의 동압에 의해 가동 스크롤(42)이 고정 스크롤(41)측으로 이동해도, 사이드 시일(7)의 탄성 복귀에 의해 가동 스크롤(42)과 스러스트 플레이트(8) 사이의 밀봉 상태가 유지된다.
이상 설명한 바와 같이, 회전 방지 기구(9)에는, 가동 스크롤(42)의 배면에 동압을 발생 가능한 동압 발생 홈(94)이 형성되어 있다. 이것에 의하면, 가동 스크롤(42)과 스러스트 플레이트(8)의 상대 이동에 의해 동압 발생 홈(94)에서 동압을 발생시켜, 가동 스크롤(42)과 스러스트 플레이트(8)를 이간시킬 수 있기 때문에, 가동 스크롤(42)과 스러스트 플레이트(8)의 슬라이딩성을 향상시킬 수 있다.
또 동압 발생 홈(94)을 가지는 회전 방지 기구(9)는, 가동 스크롤(42)과 스러스트 플레이트(8) 사이의 밀봉 부분인 사이드 시일(7)보다 내경측의 위치에 설치되어 있기 때문에, 고압측인 배압실(50)의 유체가 저압측인 저압실(20)에 누설되는 일이 없다.
또 회전 방지 기구(9)는, 가동 스크롤(42)에 설치된 포켓(42d)에 삽입통과되는 핀(91)과, 핀(91)에 회전 가능하게 부착되는 회전체(92)로 구성되고, 회전체(92)에 동압 발생 홈(94)이 형성되어 있다. 이것에 의하면, 가동 스크롤(42)의 편심 회전에 추종하여 회전체(92)가 회전하기 때문에, 가동 스크롤(42)의 위치에 상관없이 동압을 발생시킬 수 있다.
또 핀(91)은 회전체(92)의 배면에 설치된 오목부(93)에 삽입되어 있어, 동압 발생 홈(94)에 의해 동압이 발생했을 때는, 핀(91)의 선단면에서 회전체(92)의 배면측으로의 이동을 규제할 수 있다.
또 회전체(92)는 핀(91)에 대하여 편심하여 부착되어 있다. 이것에 의하면, 가동 스크롤(42)의 편심 회전에 맞추어 회전체(92)를 원활하게 회전시킬 수 있다.
또 동압 발생 홈(94)은 일단(94a)이 회전체(92)의 외측으로 연통하고 있기 때문에, 회전체(92)의 외측으로부터 유체를 동압 발생 홈(94) 내로 원활하게 받아 들일 수 있다.
또 동압 발생 홈(94)은 원호 형상을 이루고 있기 때문에, 회전체(92)의 편심 회전에 맞추어 효율적으로 동압을 발생시킬 수 있다.
또 동압 발생 홈(94)은 포켓(42d)의 바닥면(42e)에 대향하여 회전체(92)의 선단면(92a)에 설치되어 있다. 이것에 의하면, 면적이 넓은 포켓(42d)의 바닥면(42e)으로 동압을 받을 수 있기 때문에, 동압을 안정적으로 발생시킬 수 있다.
(실시예 2)
이어서 실시예 2에 따른 규제 부품에 대해, 도 6을 참조하여 설명한다. 또한 상기 실시예 1과 동일 구성이며 중복되는 구성의 설명을 생략한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시예 2의 회전 방지 기구(29)는, 스러스트 플레이트(28)로부터 뻗는 핀(291)과, 핀(291)에 대하여 편심 회전 가능하게 부착되는 회전체(292)로 구성되어 있다.
회전체(292)는 포켓(242d)보다 작은 직경으로 형성되어 있다. 회전체(292)의 가동 스크롤(242)측은 포켓(242d)에 여유롭게 삽입되어 있다.
또 회전체(292)는, 오목부(293)에 핀(291)이 삽입된 상태에 있어서, 그 배면(292b)이 스러스트 플레이트(28)의 슬라이딩면(28a)에 맞닿도록 되어 있다. 배면(292b)에는 동압 발생 홈(294)이 형성되어 있다.
가동 스크롤(242)이 편심 회전하면, 회전체(292)도 핀(291)에 대하여 편심 회전하고, 회전체(292)의 배면(292b)과 스러스트 플레이트(28)의 슬라이딩면(28a)이 상대 슬라이딩한다. 이것에 의해, 동압 발생 홈(294)에서 동압이 발생하고, 배면(292b)과 슬라이딩면(28a)이 약간 이간되며, 유체에 의한 유체막이 형성된다.
(실시예 3)
이어서 실시예 3에 따른 규제 부품에 대해, 도 7을 참조하여 설명한다. 또한 상기 실시예 1과 동일 구성이며 중복되는 구성의 설명을 생략한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시예 3의 회전 방지 기구(39)는 스러스트 플레이트(38)로부터 가동 스크롤(342)을 향하여 뻗는 핀(391)이다. 실시예 1, 2의 회전체(92, 292)의 구성이 생략되어 있다.
이 핀(391)의 선단면(391a)에는 원호 형상의 동압 발생 홈(394)이 설치되어 있다.
회전축(2)(도 1 참조)이 회전하면, 포켓(342d)의 내주면이 핀(391)에 가이드됨으로써 가동 스크롤(342)이 자세를 유지한 채 편심 회전하고, 핀(391)의 선단면(391a)과 포켓(342d)의 바닥면(342e)이 상대 슬라이딩한다. 이것에 의해, 동압 발생 홈(394)에서 동압이 발생하고, 선단면(391a)과 바닥면(342e)이 약간 이간되며, 유체에 의한 유체막이 형성된다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 설명해왔지만, 구체적인 구성은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이나 추가가 있어도 본 발명에 포함된다.
예를 들면 상기 실시예 1~3에서는, 규제 부품이 복수 설치되어 있는 형태를 예시했지만, 가동 스크롤의 편심 회전을 허용하고 자전을 규제 가능하면, 규제 부품은 적어도 1개 설치되어 있으면 된다.
또 상기 실시예 1, 2에서는, 회전체가 원판 형상을 이루는 형태를 예시했지만, 포켓의 내주면을 따라 가이드하는 형상이면, 그 형상을 자유롭게 변경할 수 있다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 1개의 규제 부품에 대하여 동압 발생 홈이 1개 설치되는 형태를 예시했지만, 1개의 규제 부품에 대하여 동압 발생 홈이 복수 설치되어 있어도 된다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 동압 발생 홈이 원호 형상을 이루는 형태를 예시했지만, 예를 들면 둘레 방향으로 직선 형상으로 뻗어 있어도 되고, 그 형상을 자유롭게 변경할 수 있다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 동압 발생 홈의 일단이 외측의 공간에 연통하고 있는 형태를 예시했지만, 예를 들면 딤플과 같이 외측의 공간과 구획된 형상 등이어도 된다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 규제 부품이 사이드 시일의 내경측 즉 배압실에 배치되는 형태를 예시했지만, 규제 부품이 사이드 시일의 외경측 즉 저압실에 배치 되어 있어도 된다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 회전체가 금속제인 형태를 예시했지만, 회전체의 재료는 사용 환경 등에 따라 자유롭게 선택되어도 된다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 자동차 등의 공조 시스템에 사용되는 스크롤 압축기(C)에 스러스트 받이 기구로서의 스러스트 플레이트가 적용되는 태양에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 편심 기구를 포함하는 회전 기계이면, 예를 들면 팽창기와 압축기를 일체로 갖춘 스크롤 팽창 압축기 등에 적용되어도 된다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 스러스트 플레이트의 외경측이 저압측, 내경측이 고압측으로서 설명했지만, 스러스트 플레이트의 외경측이 고압측, 내경측이 저압측으로 되어 있어도 된다.
또 스러스트 받이 기구의 슬라이딩면의 내외의 공간에 존재하는 유체는, 각각 기체, 액체 또는 기체와 액체의 혼합 상태의 어느 것이어도 된다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 스러스트 플레이트에 사이드 시일이 상대 슬라이딩하는 형태를 예시했지만, 스러스트 플레이트에 가동 스크롤의 배면이 직접 상대 슬라이딩하도록 되어 있어도 된다.
또 상기 실시예 1, 2에서는 핀의 선단에 회전체가 접촉하는 형태를 예시했지만, 핀의 선단이 회전체에 접촉하지 않아도 되고, 예를 들면 회전체의 오목부를 바닥이 있는 형상의 구멍이 아니라, 관통 구멍으로 하고, 회전체가 핀에 삽입된 상태에 있어서, 그 배면이 스러스트 플레이트의 슬라이딩면(28a)에 맞닿아 있어도 된다.
또 상기 실시예 1~3에서는, 회전체의 선단면과 포켓의 바닥면은, 스러스트 플레이트의 비동작시에는 맞닿고, 상대 회전시에는 이간되어 있는 형태를 예시했지만, 상대 회전에 의해 동압을 발생시킬 수 있으면, 비동작시에 있어서 이간되어 있어도 된다.
4…스크롤 압축 기구
7…사이드 시일
8…스러스트 플레이트(스러스트 받이 기구)
9…회전 방지 기구(규제 부품)
20…저압실
28…스러스트 플레이트
29…회전 방지 기구(규제 부품)
30…고압실
38…스러스트 플레이트
39…회전 방지 기구(규제 부품)
41…고정 스크롤
42…가동 스크롤
42d…포켓
42e…바닥면
50…배압실
91…핀
92…회전체
92a…선단면
94…동압 발생 홈
94a…일단
94b…타단
242…가동 스크롤
242d…포켓
291…핀
292…회전체
294…동압 발생 홈
342…가동 스크롤
342d…포켓
342e…바닥면
391…핀
391a…선단면
394…동압 발생 홈
C…스크롤 압축기
7…사이드 시일
8…스러스트 플레이트(스러스트 받이 기구)
9…회전 방지 기구(규제 부품)
20…저압실
28…스러스트 플레이트
29…회전 방지 기구(규제 부품)
30…고압실
38…스러스트 플레이트
39…회전 방지 기구(규제 부품)
41…고정 스크롤
42…가동 스크롤
42d…포켓
42e…바닥면
50…배압실
91…핀
92…회전체
92a…선단면
94…동압 발생 홈
94a…일단
94b…타단
242…가동 스크롤
242d…포켓
291…핀
292…회전체
294…동압 발생 홈
342…가동 스크롤
342d…포켓
342e…바닥면
391…핀
391a…선단면
394…동압 발생 홈
C…스크롤 압축기
Claims (6)
- 고정 스크롤에 대하여 편심 회전을 수반하여 상대 슬라이딩하는 가동 스크롤의 배면에 설치되고, 상기 가동 스크롤의 편심 회전을 허용하고 자전을 규제하는 규제 부품으로서,
상기 규제 부품에는, 상기 가동 스크롤과 면하는 개소에 동압을 발생 가능한 동압 발생 홈이 형성되어 있는 규제 부품. - 제1항에 있어서, 상기 규제 부품은, 상기 가동 스크롤에 설치된 포켓에 삽입통과되는 핀과, 상기 핀에 회전 가능하게 부착되는 회전체로 구성되고, 상기 회전체에 상기 동압 발생 홈이 형성되어 있는 규제 부품.
- 제2항에 있어서, 상기 회전체는 상기 핀에 대하여 편심하여 부착되어 있는 규제 부품.
- 제2항에 있어서, 상기 동압 발생 홈은 일단이 상기 회전체의 외측으로 연통하고 있는 규제 부품.
- 제2항에 있어서, 상기 동압 발생 홈은 원호 형상을 이루고 있는 규제 부품.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동압 발생 홈은 상기 포켓의 바닥면에 대향하여 상기 회전체에 설치되어 있는 규제 부품.
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