KR0167867B1

KR0167867B1 - 압축기

Info

Publication number: KR0167867B1
Application number: KR1019960004560A
Authority: KR
Inventors: 다카시 반; 다카히사 반; 구니후미 고토
Original assignee: 이소가이 치세이; 도요다 지도숏키 세사쿠쇼주식회사
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 1999-01-15
Also published as: DE19611445A1; JPH08261167A; TW310355B; KR960034744A; US5791883A

Abstract

구동원을 내부에 조립하고 전체적인 구성을 소형경량으로 하는 동시에, 가동 스크롤 부재를 직접 종전시키게 하고 운동 변환의 필요성을 없앤다.

가동 스크롤 부재(24)를 공전시키기 위한 구동 장치(25)는 가동 스크롤 부재(24)에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 다수의 상이한 방향으로 이동력을 부여하기 위한 다수의 정전 작동기(38,39)로 구성된다. 각각의 정전 작동기(38,39)는 다수의 대상 전극(45)을 제1부재(40)의 대상 전극(43)과 동일한 방향으로 소정 간격마다 배치한 제2부재(41)로 구성된다. 두 부재(40,41)의 대상 전극(43,45) 사이에 생기는 쿨롱력으로 어느 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극(43,45)의 배치방향으로 이동되게 두 부재(40, 41)를 서로 대향하게 배치한다.

Description

압축기

제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시하는 스크롤형 압축기의 단면도.

제2도는 압축기의 중요 부분을 분해해서 도시하는 사시도.

제3도는 압축기를 구동하기 위한 제어 회로도.

제4a도 내지 제4c도는 DSP에서의 제1제어 신호~제3제어 신호를 예시하는 설명도.

제5a도 내지 제5h도는 압축기의 동작을 설명하기 위한 설명도.

제6도는 본 발명의 제2실시예를 도시하는 스크롤형 압축기의 부분 단면도.

제7도는 압축기의 자전 방지 기구를 도시하는 사시도.

제8도는 본 발명의 제3실시예를 도시하는 구동 구성의 분해 사시도.

제9a도 내지 제9d도는 본 발명의 제4실시예를 도시하는 구동 구성의 작동 설명도.

제10도는 본 발명의 제5실시예를 도시하는 피스톤형 압축기의 단면도.

제11도는 압축기의 실린더 블록을 도시하는 측면도.

제12도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 구동 구성의 분해 정면도.

제13도는 본 발명의 기타 실시예를 도시하는 구동 구성의 분해 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 고정 스크롤 부재 22 : 전방 하우징

23 : 후방 하우징 24 : 가동 스크롤 부재

25 : 구동 장치 26 : 압축실

34 : 자전 방지 기구 38,39,90,99,100,101 : 정전 작동기

48 : 제어 장치 81 : 피스톤

82 : 구동 장치 84 : 흡입실

86 : 배출실

[산업상의 이용분야]

본 발명은 가스를 압축하는 압축기에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래, 이런 종류의 압축기로는 대표적인 것으로서 스크롤형 압축기(scroll-type compressor) 및 피스턴형 압축기가 알려져 있다. 스크롤형 압축기에 있어서, 하우징내에 기판 및 나선형부를 갖는 고정 스크롤 부재와, 기판 및 나선형부를 갖는 가동 스크롤 부재가 그것들의 나선형부에서 서로 맞물린 상태에서 배치되고 두 스크롤 부재간에 압축실이 형성되어 있다. 하우징에는 회전축이 지지되고, 그 회전축과 가동 스크롤 부재 사이에는 회전운동을 공전 운동으로 변환하기 위한 편심 구동 기구가 배치되어 있다. 그리고, 모터 또는 엔진등의 구동원에 의해 회전축이 회전되었을 때 편심 구동 기구를 걸쳐 가동 스크롤 부재가 고정 스크롤 부재의 축선 주위에서 공전되고, 압축실이 나선형부의 외주측에서 중심측으로 이동되어 가스의 압축 작용이 행해진다.

또한, 피스톤형 압축기에 있어서, 실린더 블록에 다수의 실린더 보어가 형성되고, 그것들의 실린더 보어내에는 피스톤이 이용가능하게 수용되어 있다. 각각의 실린더 보어내의 압축실과 연통하게 하우징내에는 흡입실 및 방출실이 구획 형성되어 있다. 하우징에는 회전축이 지지되고, 상기 회전축과 각각의 피스톤 사이에는 회전 운동을 왕복 운동으로 변환하기 위한 경사판을 포함하는 구동 기구가 배치되어 있다. 그리고 모터 또는 엔진등의 구동원에 의해 회전축이 회전되었을 때, 구동 기구를 걸쳐 피스톤이 왕복 운동하고, 흡입실에서 실린더 보어내의 압축실에 가스가 흡입되는 동시에 그 압축실내에서 압축된 가스가 배출실로 배출된다.

[발명이 해결하려는 과제]

그런데, 이것들의 종래의 압축기에 있어서, 회전축을 모터 또는 엔진등의 구동원에 연결하고 회전축을 회전시키게 되어 있기 때문에, 큰 구동원이 필요한 동시에 구동원을 포함하는 압축기 전체의 구성이 커지는 문제가 있다. 또한, 차량에 있어서의 엔진을 구동원으로 한 경우에는 엔진에 큰 부하가 가해져서 차량 주행에 악영향을 끼친다는 문제도 있다.

또한, 종래의 스크롤형 압축기에는 회전축의 회전 운동을 가동 스크롤 부재의 공전운동으로 변환하기 위한 편심 구동 기구가 필요한 동시에 피스톤형 압축기에는 회전축 회전 운동을 피스톤 왕복 운동으로 변환하기 위한 구동 기구가 필요하다. 이런 이유때문에 압축기의 구조가 복잡하고 대중량으로 되는 동시에 운동의 변환이 진동 소음의 원인이 되거나 운전 효율의 저하로 연계된다는 문제도 있다.

본 발명은 이같은 종래의 기술에 존재하는 문제점을 고려하여 이루어진 것이다. 본 발명의 주 목적은 모터 또는 엔진등의 큰 구동원에 연결할 필요가 없고, 구동원을 내부에 조립할 수 있고, 전체의 구성을 소형이자 경량으로 할 수 있는 압축기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스크롤형 압축기에 있어서, 회전 운동을 공전 운동으로 변환하기 위한 편심 구동 기구를 설치할 필요가 없고, 가동 스크롤 부재를 직접 공전시킬수 있어 구조의 간소화, 진동 소음의 저감 및 운전 효율의 향상을 도모할 수 있는 압축기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 피스톤형 압축기에 있어서, 회전 운동을 왕복 운동으로 변환하기 위한 구동 기구를 설치할 피요가 없고 피스톤을 직접 왕복 운동시킬 수 있고 구조의 간소화, 진동 소음의 저감 및 운전 효율의 향상을 도모할 수 있는 압축기를 제공하는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위해서 제1항에 기재된 발명의 스크로형 압축기에 있어서, 가동 스크롤 부재를 공전시키기 위한 구동 장치는 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에 다수의 상이한 방향으로 이동력을 부여하기 위한 다수의 정전 작동기로 구성되고, 각각의 정전 작동기는 다수의 대상 전극을 일방향으로 소정 간격마다 배치한 제1부재와, 다수의 대상 전극을 제1부재의 대상 전극과 동일한 방향으로 소정 간격으로 배치한 제2부재로 구성되고, 두 부재의 대상 전극에 대한 전압 인가에 따라 두 부재의 대상 전극간에 생기는 쿨롱력으로 어느 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극의 배치방향으로 이동되게 두 부재를 서로 대향하게 배치한 것이다.

제2항에 기재한 발명의 스크롤형 압축기에 있어서, 가동 스크롤 부재를 공전시키기 위한 구동 장치는 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에 다수의 상이한 방향으로 이동력을 부여하기 위한 다수의 정전 작동기로 구성되고, 각각의 정전 작동기는 다수의 대상 전극을 일방향으로 소정 간격마다 배치한 제1부재와, 저항체층을 갖는 제2부재로 구성되고, 제1부재의 대상 전극에 대한 전압 인가에 따라 그 대상 전극과 제2부대의 저항체층 사이에 생기는 쿨롱력에 의해 어느 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상전극의 배치방향으로 이동되도록 두 부재를 서로 대향하게 배치한다.

제3항 및 제4항에 기재한 발명은, 제1항 또는 제2항에 기재한 압축기에 있어서, 상기 가동 스크롤 부재가 그 축선의 주위에서 자전하는 것을 방지하기 위한 자전 방지 기구를 설치한 것이다.

제5항 및 제6항에 기재한 발명은, 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 기재한 압축기에 있어서, 상기 다수의 정전 작동기에 제1부재 및 제1부재중의 정지측 부재를 하우징에 고정하고, 가동측 부재를 서로 연결하여 가동 스크롤 부재에 고정한 것이다.

제7항 및 제8항에 기재한 발명은, 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 기재한 압축기에 있어서, 상기 다수의 정전 작동기에서 1개의 정전 작동기의 제1부재 및 제2부재중의 정지측 부재를 하우징에 고정하는 동시에 가동측 부재상에 다른 정전 작동기를 차례로 지지하고, 최상부에 지지된 정전 작동기의 가동측 부재를 가동 스크롤 부재에 고정한 것이다.

제9항 및 제10항에 기재한 발명은, 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 기재한 압축기에 있어서, 상기 정전 작동기를 2개 배치하고, 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에 대략 직각으로 교차하는 2축방향으로 이동력을 부여하게 한 것이다.

제11항 및 제12항에 기재한 발명은, 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 기재한 압축기에 있어서, 상기 정전 작동기를 3개 배치하고, 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 교차하는 3축방향으로 이동력을 부여하게 한것이다.

제13항에 기재한 발명의 피스톤형 압축기에 있어서, 피스톤을 왕복 운동시키기 위한 구동 장치는 다수의 대상 전극을 피스톤의 이동방향으로 소정 간격마다 배치한 제1부재와, 다수의 대상 전극을 제1부재의 대상 전극과 동일한 방향으로 소정 간격마다 배치한 제2부재를 구비한 정전 작동기로 구성되고, 상기 두 부재의 대상 전극에 전압 인가에 따라 두 부재의 대상 전극 사이에서 발생하는 쿨롱력에 의해 어느 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극의 배치방향으로 이동하게 두 부재를 서로 대향하게 배치하고, 그 정전 작동기에서의 제1부재 및 제1부재중의 어느 한쪽을 피스톤에 연결한 것이다.

제14항에 기재한 방명은, 제13항에 기재한 압축기에 있어서, 상기 제1부재 및 제2부재는 원통형으로 형성되고, 서로 동심형으로 배치되어 있다.

[작용]

제1항 내지 제12항에 기재한 스크롤형 압축기의 발명에 따른 구동 장치의 각각의 정전 작동기에 있어서, 대상 전극에 전압이 인가되면 제1부재의 대상 전극과 제2부재의 대상 전극 사이, 또는 제1부재의 대상 전극과 제2부재의 저항체층 사이에 쿨롱력이 발생한다. 이것에 의해 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극의 배치방향으로 이동된다. 이런 이동력은 각각의 정전 작동기에서 상이한 방향으로 생기기 때문에, 가동 스크롤 부재는 그 축선과 직교하는 평면에서 다수의 상이한 방향으로 이동력을 받게된다. 따라서, 각각의 정전 작동기의 작동에 의해 가동 스크롤 부재는 고정 스크롤 부재의 축선 주위에서 직접 공전되고, 두 스크롤 부재 사이의 압축실이 소용돌이부 외주측에서 중심측으로 이동되어 가스의 압축이 행해진다.

특히, 제1항에 기재한 발명에 의한 제1부재 및 제2부재에 대해 전압을 인가함으로써, 정전 작동기로서 큰 구동력을 발생할 수 있다.

제2항에 기재한 발명에 의한 제1부재에 대해서만 전압을 인가하면 좋으므로 정전 작동기를 제어하기 위한 구성이 간단해진다.

제3항 및 제4항에 기재한 발명에 의한 가동 스크롤 부재는 자전 방지 기구에 의해 축선 주위에서의 자전을 확실하게 저지한 상태에서 공전한다.

제5항 및 제6항에 기재한 발명에 의한 각각의 정전 작동기에 있어서, 가동측 부재는 서로 연결된 상태에서 각각 상이한 방향으로 이동력이 부여됨으로써, 가동측 부재에 고정되어 있는 가동 스크롤 부재는 한 평면내에서 자유로운 이동이 가능하다.

제7항 및 제8항에 기재한 발명에 의한 1개의 정전 작동기에 있어서, 가동측 부재의 이동에 따라 그 위에 지지된 다른 정전 작동기도 동일한 방향으로 이동된다. 또한, 다른 정전 작동기에 있어서, 가동측 부재는 상기 이동 방향과 상이한 방향으로 이동된다. 이것에 의해 최상부의 정전 작동기의 가동측 부재에 고정되어 있는 가동 스크롤 부재는 한 평면내에서 자유로운 이동이 가능하다.

제9항 및 제10항에 기재한 발명에서는 정전 작동기를 극히 적은 수이자 매우 간단하게 제어하고, 가동 스크롤 부재를 공전시킬 수 있다.

제11항 및 제12항에 기재한 발명에서는 가동 스크롤 부재를 매끄럽게 공전시킬 수 있다.

제13항 및 제14항에 기재한 피스톤형 압축기에 의한 정전 작동기에 있어서, 제1부재 및 제2부재의 대상 전극에 전압이 인가되면 두 부재의 대상 전극 사이에 쿨롱력이 생긴다. 이것에 의해 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극의 배치방향으로 이동되면 피스톤이 직접 왕복 운동한다. 따라서 흡입실에서 실린더 보어내의 압축실에 가스가 흡입되는 동시에 그 압축실내에서 압축된 가스가 배출실로 배출된다.

[제1실시예]

이하, 본 발명은 스크롤형 압축기를 구체화한 제1실시예를 제1도 내지 제5도를 참조하여 상세하게 설명한다.

제1도 및 제2도에 도시한 고정 스크롤 부재(21)는 센터 하우징을 겸용하고, 그 양단측에는 전방 하우징(22) 및 후방 하우징(23)이 고정되어 있다. 가동 스크롤 부재(24)는 고정 스크롤 부재(21)에 대향하게 배치되며, 전방 하우징(22)내에 배치된 구동 장치(25)에 의해 고정 스크롤 부재(21)의 축선주위에서 공전된다. 또한, 고정 스크롤 부재(21), 전방 하우징(22) 및 후방 하우징(23)은 압축기 전체의 경량화를 도모하기 위해 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 형성된다. 또한, 가동 스크롤 부재(24)도 공전 운전에 등반하는 원심력을 억제하는 동시에 압축기 전체의 경량화를 도모하기 위해 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 형성된다.

상기 고정 스크롤 부재(21)는 기판(21a)과 그 내면에 일체로 형성된 나선형부(21b)를 구비하고 있다. 마찬가지로 가동 스크롤 부재(24)도 기판(24a)과 그 내면에 일체로 형성된 나선형부(24b)를 구비하고 있다. 그리고, 두 스크롤 부재(21,24)는 나선형부(21b,24b)에 서로 맞물리며, 각각의 나선형부(21b,24b)의 축선방향의 단면이 대향하게 스크롤 부재(21,24)의 기판(21a,24a)에 맞닿아 있다. 이런 상태에서 두 스크롤 부재(21,24)의 기판(21a,24a) 및 나선형부(21b,24b)에 압축실(26)이 형성된다.

흡입실(27)을 상기 고정 스크롤 부재(21)의 주위벽과 가동 스크롤 부재(24)의 나선형부(24b)의 외주부 사이에 형성되어 있다. 흡입 포트(28)는 전방 하우징(22)의 경사진 상부에 형성되며, 상기 흡입 포트(28)에서 흡입실(27)내에 가스가 흡입된다. 배출구(29)는 고정 스크롤 부재(21)의 기판(21a)의 중심에 형성되고, 상기 배출구(29)를 통해 압축실(26)이 후방 하우징(23)내의 배출실(30)에 연통된다. 배출판(31)은 배출구(30)의 외단부에 배치되고, 리테이너(32)에 의해 그 개방 위치가 규제된다.

철종류의 재료에 의해 만들어지는 링형의 고정 플레이트(33)는 상기 전방 하우징(22)의 내벽에 설치되고, 가동 스크롤 부재(24)의 기판(24a)의 외면과 미끄러져 접합된다. 그리고, 상기 압축실(26)내에서의 가스압축에 따라 작용하는 압축 반력중에서 가동 스크롤 부재(24)에 대해 그 축선방향을 따라 작용하는 압축 반력이 상기 고정 플레이트(33)에 의해 수용되어 정지된다.

자전 방지 기구(34)는 가동 스크롤 부재(24)와 전방 하우징(22) 사이에 설치되고, 이런 실시예에서는 다음과 같이 구성된다. 즉, 다수쌍의 핀(35,36)은 가동 스크롤 부재(24)의 기판(24a) 및 전방 하우징(22)의 내벽에 돌출되어 설치되며, 각각의 한쌍의 핀(35,36)의 선단부가 서로 소정 간격을 두고 근접 배치되어 있다. 링(37)은 각각의 한쌍의 핀(35,36)에 각각 끼워 꽂아지며, 상기 링(37)과 핀(35,36)과의 협동에 의해 가동 스크롤 부재(24)의 자전이 규제되어 공전 운동만이 허용된다.

다음에 상기 구동 장치(25)에 대해 상세히 기술하면, 제1도 및 제2도에 도시한 제1실시예의 구동 장치(25)는 2개의 정전 작동기(38,39)로 구성되어 있다. 그리고, 이들 정전 작동기(38,39)에 의해 가동 스크롤 부재(24)에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 거의 직각으로 교차하는 상이한 2축방향으로 이동력이 부여되게 되어 있다.

즉, 상기 각각의 정전 작동기(38,39)는 정지측 고정자로서 제1부재(40)와, 상기 제1부재(40)에 대해 상대적으로 이동가능하게 배치된 가동측 이동자로서 제2부재(41)를 구비하고 있다. 각각의 제1부재(40)는 다수의 시트상의 절연재(42)를 소정 간격마다 적층하여 구성된다. 그것들의 절연재(42)에는 다수의 대상 전극(43)이 일방향의 소정의 배치 간격으로 설치되어 있다. 마찬가지로 각각의 제2부재(41)로 다수의 시트상의 절연재(44)를 소정 간격마다 적층하여 구성되며, 그것들의 절연재(44)에는 다수의 대상 전극(45)이 제1부재(40)의 대상 전극(43)과 동일한 방향으로 소정의 배치 간격으로 설치되어 있다.

그리고, 두 정전 작동기(38,39)에 있어서, 제1부재(40)의 각각의 절연재(42)는 제2부재(41)의 각각의 절연재(44)에 대해 1개씩 서로 대향하게 배치되어 있다. 또한, 정전 작동기(38,39)의 제1부재(40)는 그것들의 대상 전극(43)이 거의 직교하는 방향으로 연장하게 대향 배치된 상태에서 양단부에 부착판(46)을 걸쳐 전방 하우징(22)의 내면에 고정되어 있다.

또한, 두 정전 작동기(38,39)의 제2부재(41)는 그것들의 대상 전극(45)이 거의 직교하는 방향으로 연장하게 대향 비치된 상태에서 서로 연결되어 가동 스크롤 부재(24)의 기판(24a)에 고정되어 있다.

제3도 및 제4도에 도시한 디지털 시그널 프로세서(DSP)(47)는, 상기 각각의 정전 작동기(38,39)에 있어서, 두 부재(40,41)의 대상 전극(43,45)에 접속되어 있다. 이런 DSP(47)는 제어 장치(48)의 제어에 의해 각각의 정전 작동기(38,39)에 대해 예컨대 제4a도 내지 제4c도에 도시한 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)를 출력한다. 제4a도 내지 제4c도에 도시한 각각의 제어 신호(SG1~SG3)는 위상이 서로 2π/3 상이한 파형 신호이다. 즉, 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)는 3상의 교류 신호이다.

또한, 제3도에 도시한 각각의 정전 작동기(38,39)에 있어서, 두 부재(40,41)의 대상 전극(43,45)은 각각의 제1전극~제3전극(43a~43c, 45a~45c)이라는 3개의 전극군으로 분할되어 있으며, 각각의 전극군에서 전극(43a~43c, 45a~45c)의 배치 순서가 서로 역으로 되어 있다.

그리고, 상기 DSP(47)에서 출력되는 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)는 각각의 정전 작동기(38,39)에서의 두 부재(40,41)의 제1전극~제3전극(43a~43c, 45a~45c)에 대해서 앰프(45,50)에 의해 증폭되어 3상 교류 전압으로 인가된다.

이와 같이 제1부재 및 제2부재(40,41)의 대상 전극(43,45)에 대해 각각의 3상 교류 전압으로서 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)가 인가되면, 각각의 부재(40,41)상에는 소정 파장의 진행파(W1,W2)가 생성된다. 그러나, 제1부재(40) 및 제2부재(41)에서는 제1전극~제3전극(43a~43c, 45a~45c)의 배치 순서가 서로 역이므로 제3도에 화살표로 도시하듯이 생성된 진행파(W1,W2)의 진행방향도 역이 된다.

그 결과 제1부재(40)의 대상 전극(43)과 제2부재(41)의 대상 전극(45)사이에 정전기의 쿨롱력이 발생하고, 상기 쿨롱력에 의해 제2부재(41)가 제1부재(40)에 대해 각각의 대상 전극(43,45)의 배치방향(제3도에서 오른쪽 방향)으로 이동된다. 이런 경우, 제1부재(40)에 있어서의 진행파(W1)와 제2부재(41)에 있어서의 진행파(W2)는 그 진행 속도가 같고, 또한 진행방향이 서로 역이므로 제2부재(41)의 이동 속도(Ua)는 각 진행파(W1,W2)의 진행 속도의 2배가 된다.

또한, 각각의 정전 작동기(38,39)에 있어서, 제2부재(41)는 제1부재(40)에 대해 대상 전극(43,45)의 배치방향에 이동력이 부여되는데 그 이동방향과 직교하는 방향, 즉 대상 전극(43,45)의 연장방향에서는 자유로운 이동이 가능하다. 그리고 제2부재(41)는 제1부재(40)에 대해 대상 전극(43,45)의 배치방향뿐만 아리라 그 연장방향으로도 이동가능하게 상기 대상 전극(43,45)의 연장방향에 있어서의 폭이 제1부재(40)의 폭보다 크게 되어 있다. 따라서 대상 전극(45)에 거의 직교하는 상태에서 서로 연결되어 있는 두 제2부재(41)는 한쪽 부재(41)에 이동력이 부여될 때, 그 이동에 따라 다른쪽 부재(41)도 동일한 방향으로 연동 이동되며, 상대 부재의 이동을 저해할 수 없다. 이런 이유 때문에, 제2부재(41)에 대해 고정되고 있는 가동 스크롤 부재(24)는 각각의 제2부재(41)에 각각 상이한 방향으로 이동력이 부여됨으로써 그 상이한 2축 방향을 포함하는 평면내에서 자유로운 이동이 가능하다.

상기 제어 장치(48)에는 가동 스크롤 부재(24)를 소정의 선회반경으로 선회시키기 위해 필요한 데이터가 미리 기록되어 있고 동시에 그 선회 속도의 지정값이 입력된다. 그리고 제어 장치(48)는 그 기억 데이터 및 지정값에 의해 DSP(27)를 제어하여 각각의 정전 작동기(38,39)에 대해 출력되는 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)의 주파수나 파형의 형상등을 변경시킨다. 또한, 특히 도시생략했지만 제어 장치(48), DSP(27) 및 앰프(49,50)는 압축기의 외부에 별도로 설치되며, 앰프(45,50)에서 연장하는 신호선이 압축기내의 두 정전 작동기(38,39)에 대해 접속되어 있다.

다음에 상기와 같이 구성된 스크롤형 압축기에 대해서 동작을 설명한다.

그런데, 이런 압축기에서는 제어 장치(48)에 따른 구동 장치(25)의 두 정전 작동기(38,39)에 대해 DSP(47)에서 각각의 대상 전극(43,45)으로 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)가 인가된다. 그러면 제1부재(40)의 대상 전극(43)과 제2부재(41)의 대상 전극(45) 사이에 쿨롱력이 발생하고, 상기 쿨롱력으로 제2부재(41)에 대해 대상 전극(43,45)의 배치 방향으로 이동력이 부여된다. 이런 이동력은 각각의 정전 작동기(38,39)의 동일 평면내에서 거의 직교하는 2축방향으로 되어 있기 때문에, 가동 스크롤 부재(24)는 그 축선과 직교하는 평면내에서 선회운동된다.

즉, 제5a도 내지 제5h도는 가동 스크롤 부재(24)가 소정의 선회 궤도상을 360도 선회된 상태를 45도마다 나타낸 것이다. 또한, 제5a도 내지 제5h도에 있어서, 가동 스크롤 부재(24)의 축심(P)에서의 선회궤도를 일점쇄선(L)으로 도시하고 있다. 예컨대 제5a도에 도시한 가동 스크롤 부재(24)의 축심(P)이 선회 궤도(L)상의 좌측에 위치하여 있는 상태에서 두 정전 작동기(38,39)의 작동에 의해 가동 스크롤 부재(24)가 45도 선회된다. 그러면, 제5b도에 도시한 가동 스크롤 부재(24)는 그 축심(P)이 선회궤도(L)상의 왼쪽상측에 이동된다. 이런 상태에서 두 정전 작동기(38,39)의 작동에 의해 가동 스크롤 부재(24)가 다시 45도 선회되면, 제5c도에 도시한 가동 스크롤 부재(24)는 그 축심(P)이 선회궤도(L)상의 상측에 이동된다.

즉, 정전 작동기(38,39)의 작동에 의해 가동 스크롤 부재(24)가 선회되면, 제5d도 내지 제5h도에 순차적으로 도시한 가동 스크롤 부재(24)는 그 축심(P)이 선회궤도(L)상을 따라 순차적으로 이동된다.

이같이 제5a도에서 제5h도까지의 동작이 반복적으로 행해짐으로써, 가동 스크롤 부재(24)는 고정 스크롤 부재(21)의 축선 주위에서 공저된다. 그 결과, 두 스크롤 부재(21,24)상이의 압축실(26)이 나선형부(21b,24b)의 외주측에서 중심측으로 이동되고, 상기 압축실(26)내의 가스가 압축된다.

또한, 가동 스크롤 부재(24)는 링(37) 및 핀(35,36)으로 구성된 자전 방지 기구(34)에 의해 자전이 규제된 상태에서 공전 운동된다. 곧, 두 정전 작동기(38,39)의 제2부재(41)는 그 이동방향이 규제되지 않으므로 예컨대 제5h도에 2점 쇄선으로 도시하듯이 요동하여 가동 스크롤 부재(24)를 자전시킬 우려가 있다. 그러나, 자전 방지 기구(34)를 설치함으로써 이와 같은 문제는 생기지 않는다.

이상과 같은 이런 실시예의 스크롤형 압축기에서는 이동력의 부여방향이 상이한 2개의 정전 작동기(38,39)로 구성된 구동 장치(25)에 의해 가동 스크롤 부재(24)가 직접 공전되고, 가스의 압축이 행해진다. 따라서 종래의 압축기와 같이 모터 또는 엔진 등의 큰 구동원에 연결할 필요가 없고, 구동원을 내부에 조립할 수 있으므로 압축기 전체의 구성을 소형이자 경량으로 할 수 있다. 또한, 차량의 공조용 압축기에 사용한 경우에는 엔진에 부담이 가해지는 것을 방지할 수 있음과 동시에 압축기를 엔진의 배치 위치와 관계없이 임의의 위치에 자유로이 설치할 수 있다.

또한, 이런 실시예의 스크롤형 압축기에서는 종래의 압축기와 같이 회전축의 회전 운동을 가동 스크롤 부재의 공전 운동으로 변환하기 위한 편심 구동 기구를 구비할 필요가 없고, 가동 스크롤 부재(24)를 직접 공전시킬 수 있다. 따라서 압축기의 내부 구조를 간소하게 할 수 있음과 동시에 진동이나 소음을 저감할 수 있고, 게다가 운전 효율을 향상시킬수 있다.

또한, 제1실시예의 두 정전 작동기(38,39)에 있어서, 제1부재(40) 및 제2부재(41)는 다수의 시트상의 절연재(42,44)를 적층하여 구성하고 있다.

이런 이유 때문에 정전 작동기(38,39)로서 큰 구동력을 발생할 수 있고, 또한 절연재(42,44)의 적층 개수를 변경함으로써 압축기의 형태에 따라 구동력의 크기를 용이하게 조정할 수 있다. 게다가 큰 구동력을 얻기 위해 절연재(42,44)를 다수 적층해도 각각의 절연재(42,44)는 시트가 얇음으로 정전 작동기(38,39)가 대형화 대중량으로 되지 않는다.

[제2실시예]

다음에 본 발명의 제2실시예를 제6도 및 제7도를 참조하여 설명한다.

그런데, 제2실시예는 가동 스크롤 부재(24)의 자전을 방지하기 위한 자전 방지 기구(34)가 상기 제1실시예와 상이하다. 즉, 제2실시예에 있어서, 자전 방지 기구(34)는 전방 하우징(22)의 내면과 정전 작동기(38)의 제2부재(41) 사이에 설치되어 있다.

또한, 상세히 기술하면 기판(54)는 전방 하우징(22)의 내면에 고정되고, 그 측면엔 세로방향으로 연장하는 한쌍의 제1레일(55)이 형성되어 있다. 제1규제판(56)은 제1레일(55)에 세로방향으로 이동가능하게 지지되고, 그 측면에는 가로방향으로 연장하는 한쌍의 제2레일(57)이 형성되어 있다. 제2규제판(58)은 제2레일(57)에 가로방향으로 이동가능하게 지지되고, 상기 제2규제판(58)의 측면에 정전 작동기(38)의 제2부재(41)가 고정되어 있다.

따라서, 제2실시예의 압축기에서는 자전 방지 기구(34)의 두 규제판(56,58)에 의해 각각의 정전 작동기(38,39)의 제2부재(41)의 이동이 세로방향 및 가로방향으로만 규제되어 가동 스크롤 부재(24)의 자전이 방지된다. 또한, 제2실시예의 압축기에서는 각각의 정전 작동기(38,39)에서의 제2부재(41)의 세로방향 및 가로방향으로의 이동량이 한정되지 않기 때문에, 이런 이동량을 제어 장치(48)에 의해 설정 변경하면 가동 스크롤 부재(24)의 선회 반경을 용이하게 변경할 수 있고, 그 선회궤도를 진원궤도 이외에도 용이하게 변경할 수 있다.

따라서, 두 스크롤 부재(21,24)의 나선형부(21b,24b)를 전체적으로 타원형을 이루게 형성한 경우에도, 가동 스크롤 부재(24)를 그 타원형상을 따라 타원궤동상을 용이하게 선회시킬 수 있다. 그 결과 스크롤형 압축기로서 전체의 단면 형상이 타원형상을 이루는 등, 각종 형상을 형성할 수 있다.

또한, 기타에 대해선 상기 제1실시예와 마찬가지 작용효과를 발휘할 수 있다.

[제3실시예]

다음에 본 발명의 제3실시예를 제8도를 참조하여 설명한다. 그런데, 제3실시예는 자전 방지 기구(34) 및 정전 작동기(38,39)의 조립 구성에 있어서 상기 제1실시예와 상이하다. 즉, 제3실시예에서는 자전 방지 기구(34)가 2개로 분할될 상태에서 각각의 정전 작동기(38,39)에 조립되고, 그것들의 정전 작동기(38,39)의 이동이 세로방향 또는 가로방향으로 특히 규제되어 있다.

다시 상세히 기술하면, 제1지지판(61)은 전방 하우징(22)의 내면에 고정되고, 그 측면엔 세로방향으로 연장하는 제1레일(62)을 걸쳐 제1이동판(63)이 이동가능하게 지지되어 있다. 또한, 정전 작동기(38)의 제1부재(40)가 제1지지판(61)의 측면에 부착되는 동시에 제2부재(41)가 제1이동판(63)의 대향면에 부착되어 있다.

제2지지판(64)은 상기 제1이동판(63)상에 고정되고, 그 측면에는 가로방향으로 연장하는 제2레일(65)을 걸쳐 제2이동판(66)이 이동가능하게 지지되어 있다. 또한, 정전 작동기(35)의 제1부재(40)가 제2지지판(64)의 측면에 부착되는 동시에, 제2부재가(41)가 제2이동판(66)의 대향면에 부착되어 있다. 그리고 제2이동판(66)이 가동 스크롤 부재(24)의 기판(24a)에 고정되어 있다.

즉, 제3실시예에서는 자전 방지 기구(34)가 제1지지판(61) 및 제1이동판(63)과, 제2지지판(4) 및 제2이동판(66)으로 분할되어 구성되어 있다. 또한, 한쪽 정전 작동기938)의 제1부재(40)는 제1지지판(61)을 걸쳐 전방 하우징(22)에 고정되어 있다. 그리고 다른쪽 정전 작동기(39)의 제1부재(40)는 제1이동판(63) 및 제2지지판(64)을 걸쳐 한쪽 정전 작동기(38)의 제2부재(41)상에 지지되어 있다.

또한, 다른쪽 정전 작동기(39)의 제2부재(41)는 제2이동판(66)을 걸쳐 가동 스크롤 부재(24)에 연결되어 있다.

따라서 제3실시예에 있어서도 앞서 설명한 제1실시예 및 제2실시예와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

[제4실시예]

다음에 본 발명의 제4실시예를 제9a도 내지 제9d도를 참조하여 설명한다.

그런데, 제4실시예는 각각의 정전 작동기(38,39)의 제2부재(41)에 있어서의 상기 제1실시예와 상이하다. 즉, 제4실시예에서는 가동측 이동 소자로소 제2부재(41)가 절연재(70)와 그 표면에 형성된 저항체층(71)으로 구성되어 있다. 또한, 정지측 고정자로서 제1부재(40)는 상기 제1실시예와 동일한 절연재(42)내에 다수의 대상 전극(43)을 소정의 배치 간격으로 설치되어 있다.

그리고, 제4실시예의 정전 작동기(38,39)에서는 우선 제9a도에 도시한 제1부재(40)에서의 대상 전극(43)의 제1전극~제3전극(43a~43c)에 각각 +V, 0, -V(v)의 전압이 인가된다. 그러면 제7b도에 도시하듯이 제2부재(41)의 저항체층(71)상에는 전선 위치에 도시하는 전극(43)상의 전하와는 역부호인 유도 전하(72)가 발생한다.

그후, 제9c도에 도시한 제1부재(40)의 대상 전극(43)에 대한 전압이 전환되면, 각 전극(43)의 전위는 순식간에 변화한다. 그런데, 제1부재(40)와 대향하는 제2부재(41)내의 유도 전한(72)는 저항값이 높기 때문에 순식간에 이동할 수 없다. 이런 이유 때문에 두 부재(40,41) 사이에 동일 부호의 전하간에 반발력이 발생되어 제2부재(41)가 순식간에 부상되는 동시에, 유도 전하(72)가 인접한 전극(43)상에 있어서의 상이한 부호의 저하 사이에 흡인력을 발생하고, 제2부재(41)가 화살표 방향으로 이동된다.

그 결과 제9d도에 도시한 제2부재(41)는 대상 전극(43)의 배치 간격만큼 이동된 상태에서 제1부재(40)상에 배치된다. 그리고 제9a내지 제9d도의 작동이 반복적으로 행해지므로써, 제2부재(41)가 제1부재(40)의 표면을 따라 대상 전극(43)의 배치방향으로 이동된다.

따라서이 같은 정전 작동기(38,39)의 제1부재(40)에 대해 인가되는 전압을 제어 장치(48)에 의해 제어하면, 가동 스크롤 부재(24)에 대해 거의 직각으로 교차하는 상이한 2축 방향으로 이동력을 부여하고 상기 부재(24)를 선회시킬 수있다. 그 때문에 제4실시예에서도 상기 제1실시예와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

특히, 제4실시에에서는 가동측 이동자로서 제2부재(41)에 대상 전극이 설치되어 있지 않다. 이런 이유 때문에 상기 제2부재(41)엔 전압을 인가할 필요가 없고, 제1부재(40)에 전압을 인가하는 것만으로도 좋고 정전 작동기(38,39)를 제어하기 위한 조성이 간단해진다.

[제5실시예]

다음에 본 발명을 피스톤형 압축기를 구체화한 제5실시예를 제10도 및 제11도를 참조하여 설명한다.

그런데, 실린더 블록(75)은 원주형으로 형성되고, 그 전단면에는 전방 하우징(76)이 접합되는 동시에 후단면엔 밸브 플레이트(77)를 걸쳐 후방 하우징(78)이 접합되어 있다. 다수의 관통 볼트(79)는 전방 하우징(76)에서 실린더 블록(75) 및 밸브 플레이트(77)를 통해 후방 하우징(38)에 나사 맞춤되고, 이들 관통 볼트(79)에 의해 전방 하우징(76) 및 후방 하우징(78)이 실린더 블록(75)의 양단면에 고정되어 있다.

다수의 실린더 보어(80)는 상기 실린더 블록(75)의 양단부 사이에 소정 간격으로 관통 형성되어 있고, 그것들의 내부에는 피스톤(81)이 왕복 운동 가능하게 삽입 지지되어 있다. 다수의 구동 장치(82)는 피스톤(81)에 대응해서 전방 하우징(76)내에 설치되고, 피스톤 로드(83)를 걸쳐 피스톤(81)에 각별하게 연결되어 있다. 그리고 구동 장치(82)에 의해 피스톤(81)이 왕복 운동되어 실린더 보어(80)의 압축실내에서 가스가 압축된다.

흡입실(84)은 상기 후방 하우징(78)내의 외주부에 환형 형태로 구획 형성되고, 흡입구(85)를 걸쳐 도시 생략한 외부 회로에 접속된다. 배출실(86)은 후방 하우징(78)내의 중앙부에 구획 형성되고, 배출실(187)을 걸쳐 외부 회로에 접속된다. 흡입 밸브 기구(88)는 밸브 플레이트(77)에 형성되며, 상기 흡입 밸브 기구(88)에 의해 흡입실(84)에서 각각의 실린더 보어(80)의 압축실내에 가스가 흡입된다. 배출 밸브 기구(89)는 밸브 플레이트(77)에 형성되고, 상기 배출 밸브 기구(89)에 의해 각각의 실린더 보어(80)의 압축실내에서 압축된 가스가 배출실(86)에 배출된다.

다음에 상기 구동 장치(82)에 대해 상세히 기술하면, 실시예의 각각의 구동 장치(82)는 각각 1개의 정전 작동기(90)로 구성되어 있다. 정전 작동기(90)는 전방 하우징(116)의 내면에 고정된 정지측 고정자로서 원통형 부재(92)로 구성되어 있다. 또한, 실시예에 있어서 관형 부재(91)는 제1부재를 구성하며, 원통형 부재(92)는 제2부재를 구성한다. 그리고 상기 원통형 부재(92)가 관형 부재(91)내에 동심형으로 배치되고, 축선방향으로 이동할 수 있게 되어 있다.

상기 정전 작동기(90)의 관형 부재(91)는 원형관 형태의 절연체(93)의 내주에 다수의 대상 전극으로서의 감기형상 전극(94)을 소정 배치 간격으로 설치한다. 또한, 원통형 부재(92)는 원통형의 절연체(95)의 외주에 다수의 대상 전극으로서의 감기 형상 전극(96)의 외주에 다수의 대상 전극으로서의 감기 형상 전극(96)을 소정 배치 간격으로 설치한다. 그리고 두 부재(91,92)의 감기형상 전극(94,96)에는 제3도에 도시하는 제1실시예의 구성과 동일한 제어 장치(48)의 제어에 의해 DSP(47)에서 3상 교류 전압으로서 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)가 인가된다.

그런데, 제5실시예의 피스톤형 압축기에서 있어서, 정전 작동기(90)에서 두 부재(91,92)의 감기형상 전극(94,96)에 제1제어 신호~제3제어 신호(SG1~SG3)가 인가되면, 제1실시에의 경우와 동일한 두 전극(94,96) 사이에 쿨롱력이 발생한다. 그리고 이런 쿨롱력에 의해 원통형 부재(92)가 관형 부재(91)에 대해 감기형상 전극(94,96)의 배치방향으로 이동되고, 피스톤 로드(83)를 거쳐 피스톤(81)이 실린더 보어(80)내에서 왕복 운동한다. 그것에 의해 흡입실(84)에서 흡입 밸브 기구(88)를 걸쳐 실린더 보어(80)의 압축실내에 가스가 흡입되는 동시에, 그 가스가 압축된 후에 배출 밸브 기구(89)를 걸쳐 배출실(86)에 배출된다.

이같이 제5실시예의 피스톤형 압축기에서는 정전 작동기(90)로 구성된 구동 장치(82)에 의해 피스톤(81)이 직접 왕복 운동되어 가스의 압축이 행해진다. 따라서 종래의 압축기와 같이 모터 또는 엔진등의 큰 구동원에 연결할 필요가 없고, 구동원을 내부에서 조립할 수 있어 압축기 전체의 구성을 소형이자 경량으로 할 수 있다. 또한, 차량의 공조용 압축기에 사용한 경우에는 엔진에 부담이 가해지는 것을 방지할 수 있음과 동시에 압축기를 엔진의 배치 위치와 관계없이 임의의 위치에 자유로이 설치할 수 있다.

또한, 제5실시예의 피스톤형 압축기에서는 종래의 압축기와 같이 회전축의 회전운동을 피스톤의 왕복 운동으로 변환하기 위한 구동 기구를 설치할 필요가 없고, 피스톤(21)을 직접 왕복 운동시킬 수 있다. 따라서 압축기의 내부 구조를 간소하게 할 수 있는 동시에 진동이나 소음을 저감할 수 있고, 게다가 운전 효율을 향상시킬 수 있다.

게다가 제5실시예의 압축기에서는 정전 작동기(90)의 관형 부재(91)에 대한 원통형 부재(92)의 이동량이나 이동 속도를 제어 장치(48)에 의해 용이하게 설정변경할 수 있다.

이런 이유 때문에 피스톤(81)의 스트로크나 이동 속도를 용이하게 변경할 수 있고, 압축기의 용량을 필요에 따라 용이하게 변경할 수 있다. 즉, 복잡형 기계적 구조를 채택하지 않고 다만 제어장치(48)에 의한 제어만으로 가변 용량식 압축기를 실현할 수 있다.

[기타 실시예]

다음에 본 발명의 기타 실시예를 제12도 및 제13도를 참조하여 설명한다.

우선, 제12도에 도시한 실시예에서는 상기 제1실시예~제3실시예의 스크롤형 압축기에서의 가동 스크롤 부재(24)를 선회 운동시키기 위한 구동 장치(25)가 3개의 정전 작동기(99,100,101)로 구성되어 있다. 그리고 상기 정전 작동기(99,100,101)에 따른 가동 스크롤 부재(24)에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 거의 60도의 각도로 교차하는 상이한 3축방향으로의 이동력이 부여되게 되어 있다.

그리고, 이같은 구성으로 인해 상기 제1실시예~제3실시예와 비교하여 가동 스크롤 부재(24)는 보다 매끄럽게 선회운동시킬 수 있다.

다음에 제13도에 도시한 실시예에서는 제1실시예~제3실시예의 스크롤형 압축기에서의 구동 장치(25)를 구성하는 2개의 정전 작동기(38,39)가 직각 이외의 소정 각도로 교차하는 2축방향으로 이동되게 되어 있다. 따라서, 이 실시예에서는 두 정전 작동기(38,39)에 의해 가동 스크롤 부재(24)에 대해 2축선과 직교하는 평면내에서 소정 각도로 교차하는 상이한 2축방향으로 이동력이 부여된다. 이런 경우의 작용효과는 제1 실시예~제3실시예와 동일하다.

또한, 본 발명은 다음같이 변경해서 구체화하는 것도 가능하다.

(1) 제1실시예~제4실시예의 스크롤형 압축기에 있어서, 구동 장치(25)를 4개 이상의 다수의 정전 작동기로 구성하고, 가동 스크롤 부재(24)에 대해서 그 축선과 직교하는 평면내에 4축 이상의 다축방향으로 이동력이 부여되게 구성한다.

(2) 제9a도 내지 제9d도에 도시한 제4실시예의 정전 작동기(38,39)에서의 저항체층(71)을 구비한 제2부재(41)를 정지측 고정자로 하고, 대상 전극(43)을 구비한 제1부재(40)를 가동측 이동자로 구성한다.

(3) 제12도 및 제13도에 도시한 실시예를 제4실시예에서 구체화한다.

(4) 제1실시예~제4실시예에서 정전 작동기(38,39,90)가 설치되어 있는 전방 하우징(22,76)내에 절연 용액을 봉입한다. 이와 같이하면 정전 작동기(38,39,90)의 절연 파괴 강도가 보다 향상되므로 정전 작동기(38,39,90)에 인가하는 전압을 높게 하여 그 구동력을 보다 향상시킬 수 있다. 특히, 공조용 압축기에서의 냉매 가스를 절연재로서 겸용하는 것도 가능해진다.

(5) 제5실시예에 있어서, 정전 작동기(90)의 관형 부재(91) 및 원통형 부재(92)를 제1실시예와 같이 다수층으로 한다. 또한, 관형 부재(91) 및 원통형 부재(92)를 사각통형등, 원통형 이외의 형상으로 해도 좋다. 또한, 이런 부재(91,92)들을 단순한 평판 형상으로 해도 좋다.

(6) 제1실시예~제5실시예에 있어서, 정전 작동기(38,39,90)에 대해 3상 교류 신호 대신에 직사각형파의 파형 신호를 출력한다.

상기 실시예로 파악되는 기술적 사상에 대해 이하에 기재한다.

(1) 제1부재 및 제1부재는 대상 전극을 구비한 시트상의 절연재를 다수 적층하여 구성되어 있는 제1항에 기재한 압축기.

이와 같이 하면 정전 작동기로서 큰 구동력을 발생할 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명은 이상과 같이 구성되어 있기 때문에 다음과 같은 효과를 나타낸다.

제1항~제14항에 기재한 발명에 따라 모터 또는 엔진등의 큰 구동원에 연결할 필요가 없고, 구동원을 내부에 조립할 수 있어 전체적인 구성을 소형 경량으로 할 수 있다.

제1항~제12항에 기재한 발명에 따른 스크롤형 압축기에 있어서, 회전 운동을 공전 운동으로 변환하기 위한 편심 구동 기구를 설치할 필요가 없고, 가동 스크롤 부재를 직접 공전시킬 수 있다. 따라서, 구조를 간단하게 할 수 있는 동시에 진동이나 소음을 저감할 수 있고, 게다가 운전효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 가동 스크롤 부재의 선회반경을 용이하게 변경할 수 있고 그 선회 궤도를 진원 궤도 이외에서도 용이하게 변경할 수 있다.

특히, 제1항에 기재한 발명에 따른 제1부재 및 제2부재의 양 부재에 대해 전압을 인가함으로써 정전 작동기로서 큰 구동력을 발생할 수 있다.

제2항에 기재한 발명에 따른 제1부재에 대해서만 전압을 인가하면 됨으로 정전 작동기를 제어하기 위한 구성이 간단해진다.

제3항 및 제4항에 기재한 발명에 따른 가동 스크롤 부재의 자전을 확실하게 저지할 수 있다.

제9항 및 제10항에 기재한 발명에 따른 정전 작동기를 특히 작은 수이자 매우 간단하게 제어하고 가동 스크롤 부재를 공전시킬 수 있다.

제11항 및 제12항에 기재한 발명에 따른 가동 스크롤 부재를 매끄럽게 공전시킬 수 있다.

제13항 및 제14항에 기재한 발명에 따른 피스톤형 압축기에 있어서, 회전 운동을 왕복 운동으로 변환하기 위한 구동 기구를 설치할 필요가 없고, 피스톤을 직접 왕복 운동시킬 수 있다. 따라서, 구조를 간단하게 할 수 있음과 동시에 진동이나 소음을 저감할 수 있고, 게다가 운전 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 피스톤의 스트로크를 용이하게 변경할 수 있어 용량을 용이하게 변경할 수 있고, 복잡한 기능적 구조를 채택하지 않고 가변용량식 압축기를 실현할 수 있다.

Claims

하우징내에 기판 및 나선형부를 갖는 고정 스크롤 부재와, 기판 및 나선형부를 갖는 가동 스크롤 부재를 그것들의 나선형부에서 서로 맞물린 상태로 설치하고, 두 스크롤 부재사이에 압축실을 형성하고, 구동 장치에 의해 가동 스크롤 부재를 고정 스크롤 부재의 축선의 주위에서 공전시키고, 압축실을 나선형부의 외주축에서 중심측으로 이동시키고, 가스의 압축 작용을 행하는 스크롤형 압축기에 있어서, 상기 구동 장치는 가동 스크로 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 복수의 상이한 방향으로 이동력을 부여하기 위한 다수의 정전 작동기로 구성되고, 각각의 정전 작동기는 다수의 대상 전극을 일방향으로 소정 간격마다 배치한 제1부재와, 다수의 대상 전극을 제1부재의 대상 전극과 동일한 방향으로 소정 간격마다 배치한 제2부재로 구성되고, 두 부재의 대상 전극에 대한 전압 인가에 따라 양 부재의 대상 전극 사이에 생기는 쿨롱력에 의해 그 어느 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극의 배치방향으로 이동되도록 두 부재를 서로 대향하게 설치한 것을 특징으로 하는 압축기.
하우징내에 기판 및 나선형부를 갖는 고정 스크롤 부재와, 기판 및 나선형부를 갖는 가동 스크롤 부재를 그것들의 나선형부에서 서로 맞물린 상태로 설치하고, 두 스크롤 부재사이에 압축실을 형성하고, 구동 장치에 의해 가동 스크롤 부재를 고정 스크롤 부재의 축선의 주위에서 공전시키고, 압축실을 나선형부의 외주측에서 중심측으로 이동시키고, 가스의 압축작용을 행하는 스크롤형 압축기에 있어서, 상기 구동 장치는 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 다수의 상이한 방향으로 이동력을 부여하기 위한 다수의 정전 작동기로 구성되고, 각각의 정전 작동기는 다수의 대상 전극을 일방향으로 소정 간격마다 배치한 제1부재와, 저항체층을 갖는 제2부재로 구성되고, 제1부재의 대상 전극에 대한 전압 인가에 따라 그 대상 전극과 제2부재의 저항체층 사이에 생기는 쿨롱력으로 어느 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극의 배치방향으로 이동되도록 양 부재를 서로 대향하게 배치한 것을 특징으로 하는 압축기.
제1항에 있어서, 상기 가동 스크롤 부재는 그 축선의 주위에서 자전하는 것을 방지하기 위한 자전 방지 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 압축기.
제2항에 있어서, 상기 가동 스크롤 부재는 그 축선의 주위에서 자전하는 것을 방지하기 위한 자전 방지 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 압축기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 다수의 정전 작동기에 있어서, 제1부재 및 제2부재중의 정지측 부재를 하우징에 고정하고, 가동측 부재를 서로 연결하여 가동 스크롤 부재에 고정한 것을 특징으로 하는 압축기.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 다수의 정전 작동기에 있어서, 제1부재 및 제2부재중의 정지측 부재를 하우징에 고정하고, 가동측 부재를 서로 연결하여 가동 스크롤 부재에 고정한 것을 특징으로 하는 압축기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 다수의 정전 작동기에 있어서, 1개의 정전 작동기에는 제1부재 및 제2부재중의 정지측 부재를 하우징에 고정하는 동시에, 가동측 부재상에 다른 정전 작동기의 가동측부재를 가동 스크롤 부재에 고정한 것을 특징으로 하는 압축기.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 다수의 정전 작동기에 있어서, 1개의 정전 작동기에는 제1부재 및 제2부재중의 정지측 부재를 하우징에 고정하는 동시에, 가동측 부재상에 다른 정전 작동기의 가동측 부재를 가동 스크롤 부재에 고정한 것을 특징으로 하는 압축기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 정전 작동기를 2개 설치하고, 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 거의 직각으로 교차하는 2축방향으로 이동력을 부여하는 것을 특징으로 하는 압축기.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 정전 작동기를 2개 설치하고, 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 거의 직각으로 교차하는 2축방향으로 이동력을 부여하는 것을 특징으로 하는 압축기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 정전 작동기를 3개 설치하고, 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 교차하는 3축 방향으로 이동력을 부여하는 것을 특징으로 하는 압축기.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 정전 작동기를 3개 설치하고, 가동 스크롤 부재에 대해 그 축선과 직교하는 평면내에서 교차하는 3축 방향으로 이동력을 부여하는 것을 특징으로 하는 압축기.
실리너 블록에 형성된 실린더 보어내에 피스톤을 이동 가능하게 수용하고, 상기 피스톤을 구동 장치에 의해 왕복 이동시키고, 흡입실에서 실린더 보어내의 압축실에 가스를 흡입하는 동시에, 상기 압축실내에서 압축된 가스를 배출실로 배출하는 피스톤형 압축기에 있어서, 상기 구동 장치는 다수의 대상 전극을 파스톤의 이동 방향으로 소정 간격마다 배치한 제1부재와, 다수의 대상 전극을 제1부재의 대상 전극과 동일한 방향으로 소정 간격마다 배치한 제2부재를 구비한 정전 작동기로 구성되고, 상기 두 부재의 대상 전극에 대한 전압인가에 따라 두 부재의 대상 전극 사이에 생기는 쿨롱력으로 어느 한쪽 부재가 다른쪽 부재에 대해 대상 전극의 배치방향으로 이동되도록 두 부재를 서로 대향하게 배치하고, 상기 정전 작동기의 제1부재 및 제2부재중의 어느 한쪽을 피스톤에 연결한 것을 특징으로 하는 압축기.
제13항에 있어서, 상기 제1부재 및 제2부재는 원통형으로 형성되고, 서로 동심형으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.