KR100725893B1

KR100725893B1 - 스크롤형 유체기계

Info

Publication number: KR100725893B1
Application number: KR1020067001902A
Authority: KR
Inventors: 요시따까 시바모또; 료오고 가또오
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2007-06-08
Also published as: EP1653084A1; AU2004259945B2; AU2004259945A1; EP1653084A4; JPWO2005010371A1; JP4337820B2; US20060182645A1; WO2005010371A1; US7172395B2; KR20060030521A

Abstract

제1 고정측 부재(41) 및 제2 고정측 부재(46)에 의해 고정스크롤(40)을 구성한다. 제1 고정측 부재(41)는, 제1 고정측 랩(42)과, 그 주위를 둘러싸는 제1 외주부(43)를 구비한다. 제2 고정측 부재(46)는, 제2 고정측 랩(47), 제2 외주부(48), 및 제3 평판부(49)를 구비한다. 제2 고정측 랩(47)은, 제3 평판부(49)와 일체로 형성된다. 가동스크롤(50)은, 제1 평판부(51), 제1 가동측 랩(53), 제2 평판부(52), 및 제2 가동측 랩(54)을 구비한다. 제1 가동측 랩(53)은 제1 평판부(51)와 일체로 형성되며, 제2 가동측 랩(54)은 제2 평판부(52)와 일체로 형성된다. 제1 평판부(51) 배면에는 결합부(64)가 형성되고, 이 결합부(64)에는 구동축(20)의 편심부(21)가 삽입된다.

베어링부, 고정측 부재, 가동스크롤, 가동측 랩, 평판부

Description

스크롤형 유체기계{SCROLL-TYPE FLUID MACHINE}

본 발명은, 스크롤형 유체기계에 관한 것이다.

종래, 스크롤형 유체기계가 널리 알려져, 냉동장치에서 냉매를 압축시키는 압축기 등, 여러 용도에 이용되고 있다. 예를 들어 일특개평 9-126164호 공보나 일특개 2002-235682호 공보에는, 서로 맞물리는 가동측과 고정측 랩을 2조 구비한 스크롤형 유체기계가 개시되었다. 이 스크롤형 유체기계에서는, 가동스크롤에서의 평판부 양면에 나선형의 랩이 설치된다. 구체적으로, 이 스크롤형 유체기계에서는 평판부의 전면(前面)에 입설된 가동측 랩과 제1 고정측 랩을 맞물리게 하여 제1 유체실이 형성되며, 평판부 배면에 입설된 가동측 랩과 제2 고정측 랩을 맞물리게 하여 제2 유체실이 형성된다.

이러한 종류의 스크롤형 유체기계에서는, 평판부 양면에 랩이 입설된 가동스크롤에 회전축을 결합시켜야 한다. 그래서 일특개평 9-126164호 공보에서는, 가동스크롤의 평판부 중앙부분을 관통하도록 회전축을 배치하고 이 평판부에 회전축의 편심부를 결합시킨다. 또 일특개 2002-235682호 공보에서는, 가동스크롤의 평판부 중앙부분을 관통하도록 삽입부를 형성하고, 평판부의 배면 쪽에서 축 삽입부로 회전축의 편심부를 삽입한다.

-해결과제-

상술한 바와 같이, 가동스크롤의 평판부 양면에 랩이 설치된 스크롤형 유체기계에서는, 가동스크롤에 회전축을 결합시킬 필요가 있기 때문에, 가동스크롤의 평판부 중앙부분에 랩을 설치할 수 없다. 때문에 가동측과 고정측의 랩으로 형성되는 유체실에 대해서는 그 최소용적이 커져버린다. 그리고 어느 정도의 압축비 또는 팽창비를 확보하고자 하면, 나선형 랩의 최외경을 크게 하여 유체실의 최대용적을 크게 설정할 수밖에 없게 된다. 따라서 랩이 설치될 가동스크롤이나 고정스크롤이 대형화되며, 그 결과 스크롤형 유체기계의 대형화를 초래한다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 2조 설치된 고정측과 가동측의 랩으로 유체실이 형성되는 스크롤형 유체기계에 있어서 그 소형화를 도모하는 데 있다.

발명의 개시

제1 발명은, 고정스크롤(40)과, 가동스크롤(50)과, 이 가동스크롤(50)에 결합되는 회전축(20)과, 상기 가동스크롤(50)의 자전방지기구(39)를 구비하는 스크롤형 유체기계를 대상으로 한다. 그리고 상기 고정스크롤(40)은, 제1 고정측 랩(42)을 구비하는 제1 고정측 부재(41)와, 제2 고정측 랩(47)을 구비하는 제2 고정측 부재(46)로 구성되며, 상기 가동스크롤(50)은, 배면에 상기 회전축(20)과 결합하는 결합부(64)가 형성되어 전면(前面)이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하는 제1 평판부(51)와, 상기 제1 고정측 랩(42)과 맞물려 제1 유체실(71)을 형성하는 제1 가동측 랩(53)과, 상기 제1 가동측 랩(53)을 개재하고 제1 평판부(51)에 대향하며, 배면이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하고 전면이 제2 고정측 랩(47)과 미끄럼 접촉하는 제2 평판부(52)와, 상기 제2 고정측 랩(47)과 맞물려 제2 유체실(72)을 형성하는 제2 가동측 랩(54)을 구비하고, 상기 제2 고정측 부재(46)에는, 제2 가동측 랩(54)을 개재하고 제2 평판부(52)에 대향하며 제2 가동측 랩(54)과 미끄럼 접촉하는 제3 평판부(49)가 형성되는 것이다.

제2 발명은, 고정스크롤(40)과, 가동스크롤(50)과, 이 가동스크롤(50)에 결합되는 회전축(20)과, 상기 가동스크롤(50)의 자전방지기구(39)를 구비하는 스크롤형 유체기계를 대상으로 한다. 그리고 상기 고정스크롤(40)은, 제1 고정측 랩(42)을 구비하는 제1 고정측 부재(41)와, 제2 고정측 랩(47)을 구비하는 제2 고정측 부재(46)로 구성되며, 상기 가동스크롤(50)은, 배면에 상기 회전축(20)과 결합하는 결합부(64)가 형성되어 전면(前面)이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하는 제1 평판부(51)와, 상기 제1 고정측 랩(42)과 맞물려 제1 유체실(71)을 형성하는 제1 가동측 랩(53)과, 상기 제1 가동측 랩(53)을 개재하고 제1 평판부(51)에 대향하며, 배면이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하고 전면이 제2 고정측 랩(47)과 미끄럼 접촉하는 제2 평판부(52)와, 상기 제2 고정측 랩(47)과 맞물려 제2 유체실(72)을 형성하는 제2 가동측 랩(54)과, 상기 제2 가동측 랩(54)을 개재하고 제2 평판부(52)에 대향하며 제2 고정측 랩(47)과 미끄럼 접촉하는 제3 평판부(49)를 구비하는 것이다.

제3 발명은, 상기 제1 또는 제2 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제1 가동측 랩(53)이 제1 평판부(51)와 일체로 형성되며, 제2 평판부(52)가 제1 평판부(51) 및 제1 가동측 랩(53)과 별개로 형성되는 것이다.

제4 발명은, 상기 제3 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제2 가동측 랩(54)이 제2 평판부(52)와 일체로 형성되는 것이다.

제5 발명은, 상기 제1 또는 제2 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)의 나선 방향과 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)의 나선 방향이 서로 다른 것이다.

제6 발명은, 상기 제5 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 가동스크롤(50)이 공전하면 제1 유체실(71) 내에서 유체가 압축되고 제2 유체실(72) 내에서 유체가 팽창되도록 구성되는 것이다.

제7 발명은, 상기 제6 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제3 평판부(49)에는, 제2 유체실(72)로 연통되는 유입구(66, 68, 69)가 제2 고정측 랩(47) 또는 제2 가동측 랩(54)의 지름 방향으로 다른 위치에 복수 형성되며, 상기 각 유입구(66, 68, 69)를 개폐시키기 위한 개폐기구(85)를 구비하는 것이다.

제8 발명은, 상기 제1 또는 제2 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)의 나선 방향과 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)의 나선 방향이 서로 동일한 것이다.

제9 발명은, 상기 제8 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)은, 각 용적의 최소값에 대한 최대값 비가 서로 다른 것이다.

제10 발명은, 상기 제8 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)은, 각 용적의 최소값에 대한 최대값 비가 서로 동등한 것이다.

제11 발명은, 상기 제8 발명의 스크롤형 유체기계에 있어서, 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72) 중 어느 한쪽에서 압축된 유체를 다른 쪽으로 도입하여 다시 압축하도록 구성되는 것이다.

작용

상기 제1 및 제2 발명에 있어서, 가동스크롤(50)은 자전방지기구(39)로 안내되어 회전하며, 자전운동이 규제되어 공전운동만을 행한다. 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)의 용적은, 이 가동스크롤(50)의 공전운동에 따라 변화된다. 가동스크롤(50)에서는, 제1 평판부(51) 배면에 결합부(64)가 형성되며, 이 결합부(64)가 회전축(20)과 결합한다.

또 제1 및 제2 발명에 있어서, 제1 평판부(51) 전면 쪽에는 제1 가동측 랩(53)이 설치된다. 제1 가동측 랩(53)은, 제1 고정측 부재(41)의 제1 고정측 랩(42)과 맞물려 제1 유체실(71)을 형성한다. 제1 고정측 랩(42)은, 한쪽 단면이 제1 평판부(51) 전면과 미끄럼 접촉하며, 다른 쪽 단면이 제2 평판부(52) 배면과 미끄럼 접촉한다. 제1 유체실(71)은, 제1 가동측 랩(53), 제1 고정측 랩(42), 제1 평판부(51) 및 제2 평판부(52)에 의해 구획된다.

상기 제1 발명에서, 제2 평판부(52) 전면 쪽에는 제2 가동측 랩(54)이 설치된다. 제2 가동측 랩(54)은, 제2 고정측 부재(46)의 제2 고정측 랩(47)과 맞물려 제2 유체실(72)을 형성한다. 제2 가동측 랩(54)의 선단면은, 제2 고정측 부재(46)에 형성된 제3 평판부(49)와 미끄럼 접촉한다. 제2 고정측 랩(47)의 선단면은, 제2 평판부(52)의 전면과 미끄럼 접촉한다. 제2 유체실(72)은, 제2 가동측 랩(54), 제2 고정측 랩(47), 제2 평판부(52) 및 제3 평판부(49)에 의해 구획된다.

상기 제2 발명에서, 제2 평판부(52) 전면 쪽에는 제2 가동측 랩(54)이 설치된다. 제2 가동측 랩(54)은, 제2 고정측 부재(46)의 제2 고정측 랩(47)과 맞물려 제2 유체실(72)을 형성한다. 제2 고정측 랩(47)은, 한쪽 단면이 제2 평판부(52) 전면과 미끄럼 접촉하고, 다른 쪽 단면이 제3 평판부(49)와 미끄럼 접촉한다. 제2 유체실(72)은, 제2 가동측 랩(54), 제2 고정측 랩(47), 제2 평판부(52) 및 제3 평판부(49)에 의해 구획된다.

여기서 제1 및 제2 발명에 있어서, 제1 고정측 랩(42)의 단면과 제1 평판부(51)의 전면은, 반드시 서로가 직접 접촉하지 않아도 된다. 즉 엄밀히 말하자면 제1 고정측 랩(42)과 제1 평판부(51) 사이에 미소한 틈새가 있을 경우라도, 외관상 제1 고정측 랩(42)과 제1 평판부(51)가 서로 스치듯이 보이는 상태라면 된다. 이 점은 제1 고정측 랩(42)의 단면과 제2 평판부(52)의 배면에 대해서도 마찬가지이며, 제2 고정측 랩(47)의 단면과 제2 평판부(52)의 배면에 대해서도 마찬가지이다. 또 제1 발명에서는 제2 가동측 랩(54)의 단면과 제3 평판부(49)에 대해서도 마찬가지이며, 제2 발명에서는 제2 고정측 랩(47)의 단면과 제3 평판부(49)에 대해서도 마찬가지이다.

상기 제3 발명에 있어서 제1 평판부(51)의 전면 쪽에는, 제1 가동측 랩(53)이 일체로 형성된다. 가동스크롤(50)에서는, 제2 평판부(52)가 제1 평판부(51) 또는 제1 가동측 랩(53)에 설치된다.

상기 제4 발명에서 제2 평판부(52)의 전면 쪽에는, 제2 가동측 랩(54)이 일체로 형성된다. 가동스크롤(50)에서는, 제2 가동측 랩(54)과 일체로 형성된 제2 평판부(52)가 제1 평판부(51) 또는 제1 가동측 랩(53)에 설치된다.

상기 제5 발명에서는, 제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)의 나선 방향이, 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)의 나선 방향과는 역방향으로 된다. 예를 들어 제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)이 오른쪽으로 말리는 나선형상이라면, 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)은 왼쪽 말림의 나선형상이다. 가동스크롤(50)의 공전운동 중에, 제1 고정측 랩(42)과 제1 가동측 랩(53) 사이에 개재된 제1 유체실(71)과, 제2 고정측 랩(47)과 제2 가동측 랩(54) 사이에 개재된 제2 유체실(72)에서는, 어느 한쪽의 내부에서 유체가 압축되고, 다른 쪽 내부에서 유체가 팽창된다. 즉 예를 들어 제1 유체실(71)로 유체가 흡입되어 압축된다고 하면, 제2 유체실(72)로 보내진 유체가 팽창된다.

상기 제6 발명에서, 가동스크롤(50)의 공전운동 중에는, 제1 유체실(71)로 유체가 흡입되어 압축되고, 제2 유체실(72)로 보내진 유체가 팽창된다.

상기 제7 발명에서는, 제3 평판부(49)에 복수의 유입구(66, 68, 69)가 형성된다. 각 유입구(66, 68, 69)는 개폐기구(85)에 의해 개폐된다. 유체는 개구상태인 유입구(66, 68, 69)를 통해 제2 유체실(72)로 유입된다. 또 이 발명에서 제3 평판부(49)의 각 유입구(66, 68, 69) 위치는, 제2 고정측 랩(47) 또는 제2 가동측 랩(54)의 지름방향에서 서로 다르다. 따라서 각 유입구(66, 68, 69)가 개구되는 제2 유체실(72)의 용적은 유입구(66, 68, 69)마다 서로 다르다. 때문에 유체가 통과하는 유입구(66, 68, 69)를 변경하면, 유체를 도입하는 시점에서의 제2 유체실(72)의 용적이 변화한다.

상기 제8 발명에서는, 제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)의 나선 방향이, 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)의 나선 방향과 동일한 방향으로 된다. 예를 들어 제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)이 오른쪽으로 말리는 나선형상이라면, 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)도 오른쪽 말림의 나선형상이다. 가동스크롤(50)의 공전운동 중에, 제1 고정측 랩(42)과 제1 가동측 랩(53) 사이에 개재된 제1 유체실(71)과, 제2 고정측 랩(47)과 제2 가동측 랩(54) 사이에 개재된 제2 유체실(72)에서는, 양쪽의 내부에서 유체가 압축되거나, 또는 양쪽 내부에서 유체가 팽창된다. 즉 예를 들어 제1 유체실(71)로 유체가 흡입되어 압축된다고 하면, 제2 유체실(72)로도 유체가 흡입되어 압축된다.

상기 제9 발명에서는, 제1 유체실(71)의 최소용적에 대한 최대용적의 비가, 제2 유체실(72)의 최소용적에 대한 최대용적의 비와 다르다. 즉 이 발명의 스크롤형 유체기계(10)를 압축기로서 사용할 경우, 제1 유체실(71)의 압축비는, 제2 유체실(72)의 압축비와 다른 값으로 설정된다. 또 이 스크롤형 유체기계(10)를 팽창기로서 사용할 경우, 제1 유체실(71)의 팽창비는, 제2 유체실(72)의 팽창비와 다른 값으로 설정된다.

상기 제10 발명에서는, 제1 유체실(71)의 최소용적에 대한 최대용적의 비가, 제2 유체실(72)의 최소용적에 대한 최대용적의 비와 동등하다. 즉 이 발명의 스크롤형 유체기계(10)를 압축기로서 사용할 경우, 제1 유체실(71)의 압축비는, 제2 유체실(72)의 압축비와 같은 값으로 설정된다. 또 이 스크롤형 유체기계(10)를 팽창기로서 사용할 경우, 제1 유체실(71)의 팽창비는, 제2 유체실(72)의 팽창비와 같은 값으로 설정된다.

상기 제11 발명에서는, 스크롤형 유체기계(10)에 있어서 이른바 2단 압축이 이루어진다. 예를 들어 제1 유체실(71)로 먼저 유체를 도입할 경우에는, 제1 유체실(71)에서 압축된 유체가 제2 유체실(72)로 흡입되어 다시 압축된다. 역으로, 제2 유체실(72)로 먼저 유체를 도입할 경우에는, 제2 유체실(72)에서 압축된 유체가 제1 유체실(71)로 흡입되어 다시 압축된다.

발명의 효과

본 발명에서는, 가동스크롤(50)을 구성하는 제1 평판부(51)의 배면에 결합부(64)를 형성하고, 이 결합부(64)를 회전축(20)과 결합시킨다. 또 본 발명에서는, 제1 가동측 랩(53)을 제1 고정측 랩(42)과 맞물리게 하여 제1 유체실(71)을 형성하는 한편, 가동스크롤(50)에 형성한 제2 평판부(52)의 전면 쪽에 제2 가동측 랩(54)을 배치하고, 이 제2 가동측 랩(54)을 제2 고정측 랩(47)과 맞물리게 하여 제2 유체실(72)을 형성한다.

이로써 본 발명에 의하면, 서로 맞물리는 가동측 랩(53, 54)과 고정측 랩(42, 47)을 2조 구비하는 스크롤형 유체기계(10)에서도, 가동측 랩과 고정측 랩을 1조만 구비하는 일반적인 스크롤형 유체기계와 마찬가지로, 제1 평판부(51)의 전면 중앙부에 제1 가동측 랩(53)을 배치하기가 가능해진다. 그리고 1 개의 평판부 양면에 랩을 설치하는 구성을 취하는 경우에 비해, 나선형의 제1 가동측 랩(53) 및 제2 가동측 랩(54)의 선회 시작 쪽 가장 안쪽 지름을 작게 설정할 수 있어, 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)의 최소용적을 작게 설정할 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 어느 정도의 압축비 또는 팽창비를 확보한 경우에도, 제1 가동측 랩(53) 및 제2 가동측 랩(54)의 선회 끝 쪽 가장 바깥쪽 지름을 작게 설정하기가 가능해져 가동스크롤(50)을 소형화할 수 있다. 그 결과 스크롤형 유체기계(10)를 소형화할 수 있다.

상기 제2 발명에서는, 제1 평판부(51)와 함께 제1 유체실(71)을 구획하는 제2 평판부(52)와, 제2 평판부(52)와 함께 제2 유체실(72)을 구획하는 제3 평판부(49)를 가동스크롤(50)에 형성한다. 제1 평판부(51) 및 제2 평판부(52)에는 제1 유체실(71)의 내압이 작용하나, 제1 평판부(51)에 작용하는 힘과 제2 평판부(52)에 작용하는 힘은, 서로 크기가 같고 방향이 역방향이 된다. 마찬가지로, 제2 평판부(52) 및 제3 평판부(49)에는 제2 유체실(72)의 내압이 작용하나, 제2 평판부(52)에 작용하는 힘과 제3 평판부(49)에 작용하는 힘은, 서로 크기가 같고 방향이 역방향이 된다. 이로써 제1 유체실(71) 내의 유체가 제1 평판부(51)에 미치는 힘과 제2 평판부(52)에 미치는 힘은 서로 상쇄되며, 제2 유체실(72) 내의 유체가 제2 평판부(52)에 미치는 힘과 제3 평판부(49)에 미치는 힘도 서로 상쇄된다.

따라서 제2 발명에 의하면, 각 유체실(71, 72) 내의 유체로부터 가동스크롤(50)이 받는 힘을 외견상 0으로 할 수 있어, 가동스크롤(50)에 작용하는 축방향 하중(즉 스러스트 하중)을 대폭으로 저감할 수 있다. 그 결과 가동스크롤(50)이 공전운동 할 때의 마찰손실을 대폭으로 삭감할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 제3 발명에서는, 배면에 결합부(64)가 형성된 제1 평판부(51)와 일체로 제1 가동측 랩(53)을 형성한다. 즉 제1 평판부(51)와 제1 가동측 랩(53)을 일체로 형성한 것은, 가동측과 고정측 랩을 1조만 구비하는 일반적인 스크롤형 유체기계의 가동스크롤과 거의 동일한 형상이다. 이로써 일체 형성된 제1 평판부(51) 및 제1 가동측 랩(53)을 제조할 때는, 일반적인 스크롤형 유체기계의 가동스크롤을 가공하기 위한 설비나 방법을 이용할 수 있다. 따라서 이 발명에 의하면, 제1 평판부(51) 및 제1 가동측 랩(53)의 가공원가가 상승하는 것을 회피할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 제조원가 상승을 억제할 수 있다.

상기 제4 발명에서는, 제1 평판부(51)의 전면 쪽에 제1 가동측 랩(53)을 일체로 형성하고, 제2 평판부(52)의 전면 쪽에 제2 가동측 랩(54)을 일체로 형성한다. 따라서 하나의 평판부 양면에 가동측 랩을 형성하는 상기 종래의 스크롤형 유체기계에 비해, 가동스크롤(50)의 가공공정을 간소화할 수 있어 스크롤형 유체기계(10)의 제조원가를 삭감할 수 있다.

상기 제5 및 제6 발명에 의하면, 한쪽 유체실(71, 72)에서 유체를 팽창시키고, 이 유체의 내부에너지를 회전동력으로서 회수할 수 있으며, 또 회수한 동력을 다른 쪽 유체실(71, 72)에서의 유체 압축에 이용할 수 있다. 그 결과, 이들 발명에 의하면, 스크롤형 유체기계(10)에서 유체를 압축시킬 때 외부로부터 공급해야할 동력을 삭감할 수 있어 스크롤형 유체기계(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 제7 발명에서는, 제3 평판부(49)에 복수의 유입구(66, 68, 69)가 형성되며, 각 유입구(66, 68, 69)가 개폐기구(85)에 의해 개폐 가능하게 구성된다. 이로써 유입구(66, 68, 69)로부터 유체를 도입하는 시점에서의 제2 유체실(72) 용적을 변화시킬 수 있다. 즉, 제2 유체실(72)의 실질적인 최소용적을 변화시킬 수 있다. 따라서 이 발명에 의하면, 제2 유체실(72)의 용량을 가변으로 할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 용도를 향상시킬 수 있다.

상기 제8, 제9 및 제10 발명에서는, 제1 유체실(71)과 제2 유체실(72) 양쪽에서 유체가 압축되거나, 혹은 유체가 팽창된다. 이로써 유체를 도입하는 유체실(71, 72)을 절환함으로써 스크롤형 유체기계(10)의 용량을 조절할 수 있거나, 한쪽 유체실에서 압축시킨 유체를 다른 쪽 유체실에서 다시 압축시키는 2단 압축이 가능해지는 등, 스크롤형 유체기계(10)의 용도를 넓힐 수 있다.

상기 제11 발명에서는, 스크롤형 유체기계(10)에서 2단 압축을 행하도록 한다. 따라서 이 발명에 의하면, 가동스크롤(50)을 소형화할 수 있음과 동시에, 2단 압축을 행함으로써 스크롤형 유체기계(10) 전체적인 압축비를 큰 값으로 설정할 수 있다.

도1은 제1 실시형태의 스크롤형 유체기계 전체 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도2는 제1 실시형태의 스크롤형 유체기계 주요부를 나타내는 확대단면도이다.

도3은 제1 실시형태 고정스크롤의 제1 고정측 부재를 나타내는 단면도이다.

도4는 제1 실시형태의 가동스크롤을 나타내는 단면도이다.

도5는 제1 실시형태의 제1 고정측 부재 및 가동스크롤을 나타내는 평면도이다.

도6은 제1 실시형태의 스크롤형 유체기계를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도7은 제2 실시형태의 스크롤형 유체기계 및 이를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도8은 제3 실시형태의 스크롤형 유체기계 및 이를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도9는 제3 실시형태 변형예의 스크롤형 유체기계 및 이를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도10은 제3 실시형태 변형예의 스크롤형 유체기계 및 이를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도11은 제4 실시형태의 스크롤형 유체기계 및 이를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도12는 제5 실시형태의 스크롤형 유체기계 및 이를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도13은 제5 실시형태 변형예의 스크롤형 유체기계 및 이를 구비하는 냉매회로의 개략구성도이다.

도14는 제6 실시형태의 스크롤형 유체기계 전체 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도15는 제7 실시형태의 스크롤형 유체기계 주요부를 나타내는 확대단면도이다.

이하 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 이하에 나타내는 각 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)는, 모두 냉동장치의 냉매회로(90)에 접속되는 것이다.

제1 실시형태

본 발명의 제1 실시형태에 대해 설명한다.

도1에 나타내는 바와 같이, 상기 스크롤형 유체기계(10)는 세로로 긴 원통형의 밀폐용기로 형성된 케이싱(11)을 구비한다. 케이싱(11) 내부에는, 위에서 아래를 향해 차례로, 본체기구(30)와, 전동기(16)와, 하부베어링(19)이 배치된다. 또 케이싱(11) 내부에는, 상하로 이어지는 구동축(20)이 회전축으로서 설치된다.

케이싱(11) 내부는, 본체기구(30)의 하우징(33)에 의해 상하로 구획된다. 이 케이싱(11)의 내부에서는, 하우징(33)의 위쪽 공간이 저압실(12)이 되고, 그 아래쪽 공간이 고압실(13)이 된다.

고압실(13)에는, 전동기(16)와 하부베어링(19)이 수납된다. 전동기(16)는, 고정자(17)와 회전자(18)를 구비한다. 고정자(17)는 케이싱(11) 몸체부에 고정된다. 한편 회전자(18)는, 구동축(20) 상하방향의 중앙부에 고정된다. 하부베어링 (19)은, 케이싱(11) 몸체부에 고정된다. 이 하부베어링(19)은, 구동축(20)의 하단부를 회전 자유롭게 지지된다.

케이싱(11)에는 파이프형태의 토출포트(74)가 배치된다. 이 토출포트(74)는, 그 한끝이 고압실(13)의 전동기(16)보다 위쪽 공간에 개구된다.

본체기구(30)의 하우징(33)에는, 이를 상하로 관통하는 주베어링(34)이 형성된다. 구동축(20)은 이 주베어링(34)에 삽입되며, 주베어링(34)에 의해 회전 자유롭게 지지된다. 구동축(20)에 있어서, 하우징(33) 상부에 돌출되는 상단부분이 편심부(21)를 구성한다. 편심부(21)는 구동축(20)의 중심축에 대해 편심된다.

구동축(20)에는, 하우징(33)과 고정자(17) 사이에 평형추(balance weight)(25)가 장착된다. 또 구동축(20)에는, 도시하지 않으나 급유통로가 형성된다. 하우징(33) 저부에 고인 냉동기유는, 원심펌프의 작용으로 구동축(20) 하단으로부터 퍼 올려지며 급유통로를 통해 각 부에 공급된다. 또한 구동축(20)에는 토출통로(22)가 형성된다. 이 토출통로(22)에 대해서는 후술하기로 한다.

도2에도 나타내는 바와 같이 저압실(12)에는, 본체기구(30)의 고정스크롤(40) 및 가동스크롤(50)이 수납된다. 이 본체기구(30)에서는, 압축기를 구성하는 제1 용적변화부(31)와, 팽창기를 구성하는 제2 용적변화부(32)가 형성된다. 또 저압실(12)에는 자전방지기구(39)가 수납된다.

고정스크롤(40)은, 제1 고정측 부재(41)와 제2 고정측 부재(46)로 구성된다. 고정스크롤(40)을 구성하는 제1 고정측 부재(41) 및 제2 고정측 부재(46)는 하우징(33)에 고정된다.

도3에도 나타내는 바와 같이, 제1 고정측 부재(41)는 제1 고정측 랩(42)과 제1 외주부(43)를 구비한다. 여기서 도3은 도2의 A-A선 단면의 제1 고정측 부재(41)만을 도시한 것이다,

제1 고정측 랩(42)은, 높이가 일정한 소용돌이 벽 형상으로 형성된다. 한편 제1 외주부(43)는, 제1 고정측 랩(42)의 둘레를 둘러싸는 두터운 링 형상으로 형성됨과 더불어, 제1 고정측 랩(42)과 일체로 형성된다. 즉 제1 고정측 부재(41)에서는, 제1 외주부(43)의 내주면으로부터 제1 고정측 랩(42)이 외팔보(cantilever) 형상으로 돌출 한다. 또 제1 외주부(43)에는, 삽입공(44)과 볼트구멍(45)이 3개씩 형성된다. 제1 고정측 부재(41)는 이 볼트구멍(45)에 삽입된 볼트에 의해 하우징(33)에 체결 고정된다.

제1 고정측 부재(41)에는, 파이프형 흡입포트(73)의 한끝이 삽입된다(도2 참조). 이 흡입포트(73)는, 케이싱(11)의 상단부를 관통하여 설치된다. 제1 고정측 부재(41)의 흡입포트(73) 하부에는, 흡입 역지밸브(35)가 설치된다. 이 흡입 역지밸브(35)는, 밸브동체(36)와 코일스프링(37)으로 구성된다. 밸브동체(36)는 캡 형상으로 형성되며, 흡입포트(73)의 하단을 막도록 설치된다. 또 이 밸브동체(36)는 코일스프링(37)에 의해 흡입포트(73)의 하단에 눌려있다.

도2에 나타내는 바와 같이 제2 고정측 부재(46)는, 제2 고정측 랩(47)과, 제2 외주부(48)와, 제3 평판부(49)를 구비한다. 제2 고정측 부재(46)의 전체 형상은, 제1 고정측 부재(41)보다 두께가 얇고 작은 지름의 원판형이다. 제3 평판부(49)는, 원판형으로 형성되며, 제2 고정측 부재(46)의 상부에 배치된다. 제2 외주 부(48)는 제3 평판부(49)와 일체로 형성되며, 이 제3 평판부(49)로부터 아래쪽으로 이어진다. 제2 외주부(48) 형상은 제3 평판부(49)와 바깥지름이 같은 두께의 링 형상이다.

제2 고정측 부재(46)에 있어서 제2 고정측 랩(47)은, 제2 외주부(48) 안쪽에 배치되며, 제3 평판부(49)와 일체로 형성된다. 이 제2 고정측 랩(47)은, 제1 고정측 랩(42)보다 낮은 나선형 벽 형상으로 형성되며, 제3 평판부(49) 하면으로부터 아래쪽으로 이어진다. 또 제2 고정측 랩(47)은, 그 나선 방향이 제1 고정측 랩(42)의 나선 방향과 역방향이다. 즉 제1 고정측 랩(42)은 오른쪽으로 말리는 나선형 벽 형상으로 형성되는데 반해(도3 참조), 제2 고정측 랩(47)은 왼쪽으로 말리는 나선형 벽 형상으로 형성된다.

제2 고정측 부재(46)에는, 파이프형상의 유출포트(76) 한끝이 삽입된다. 이 유출포트(76)는, 케이싱(11) 상단부를 관통하여 설치된다. 또 제2 고정측 부재(46)의 제3 평판부(49)에는, 그 중앙부에 유입구(66)가 형성된다. 이 유입구(66)는, 제2 고정측 랩(47)의 선회 시작 쪽 단부 근방에 개구되며 제3 평판부(49)를 관통한다. 이 유입구(66)에는 파이프형상의 유입포트(75) 한끝이 삽입된다. 이 유입포트(75)는 케이싱(11) 상단부를 관통하여 설치된다.

가동스크롤(50)은, 제1 평판부(51)와, 제1 가동측 랩(53)과, 제2 평판부(52)와, 제2 가동측 랩(54)과, 지주부재(61)를 구비한다. 제1 가동측 랩(53)은, 제1 평판부(51)와 일체로 형성된다. 한편, 제2 가동측 랩(54)은, 제2 평판부(52)와 일체로 형성된다. 가동스크롤(50)에서는, 제1 가동측 랩(53)과 일체인 제1 평판부 (51) 상면에 3개의 지주부재(61)가 입설되며, 제2 가동측 랩(54)과 일체인 제2 평판부(52)가 지주부재(61) 상에 탑재된다. 그리고 가동스크롤(50)에서는, 적층된 제1 평판부(51)와 지주부재(61)와 제2 평판부(52)가 볼트(62)로 체결된다.

제1 평판부(51) 및 제1 가동측 랩(53)에 대해, 도2, 도4, 도5를 참조하면서 설명한다. 여기서 도4는 도2의 A-A선 단면에서의 가동스크롤(50)만을 도시한 것이다. 또 도5는 도2의 A-A선 단면에서의 제1 고정측 부재(41) 및 가동스크롤(50)을 도시한 것이다.

도4에 나타낸 바와 같이 제1 평판부(51)는, 대략 원형의 평판상태로 형성된다. 이 제1 평판부(51)는, 그 전면(前面)(도2에서의 상면)이 제1 고정측 랩(42)의 하단면과 미끄럼 접촉한다. 제1 평판부(51)에는, 반지름 방향으로 팽창된 부분이 3개 형성되며, 그 각각의 부분에 지주부재(61)가 1개씩 입설된다. 지주부재(61)는 약간 두꺼운 파이프형 부재이며, 제1 평판부(51)와는 별개로 형성된다.

제1 가동측 랩(53)은 높이가 일정한 나선형 벽 형상으로 형성되며, 제1 평판부의 전면 쪽(도2에서의 상면 쪽)에 입설된다. 이 제1 가동측 랩(53)은, 제1 고정측 부재(41)의 제1 고정측 랩(42)과 서로 맞물린다(도5 참조). 그리고 제1 가동측 랩(53)은, 그 측면이 제1 고정측 랩(42) 측면과 미끄럼 접촉한다.

도2에 나타내는 바와 같이 제2 평판부(52)는, 제1 평판부(51)와 대략 동일 형상의 평판형으로 형성된다. 이 제2 평판부(52)는, 그 배면(도2에서의 하면)이 제1 고정측 랩(42)의 상단면과 미끄럼 접촉하고, 그 전면(도2에서의 상면)이 제2 고정측 랩(47)의 하단면과 미끄럼 접촉한다.

제2 평판부(52)의 전면 쪽(도2에서의 상면 쪽)에는, 제2 가동측 랩(54)이 입설된다. 이 제2 가동측 랩(54)은 그 나선 방향이 제1 가동측 랩(53)의 나선 방향과 역방향이다. 즉 제1 가동측 랩(53)은 오른쪽으로 말리는 나선형 벽 형상으로 형성되는데 반해(도4 참조), 제2 가동측 랩(54)은 왼쪽으로 말리는 나선형 벽 형상으로 형성된다.

본체기구(30)에서는, 제1 고정측 랩(42)과 제1 가동측 랩(53)과 제1 평판부(51)와 제2 평판부(52)에 의해 복수의 제1 유체실(71)이 형성된다. 그리고 가동스크롤(50)의 제1 평판부(51), 제2 평판부(52), 및 제1 가동측 랩(53)과 제1 고정측 랩(42)을 구비하는 고정스크롤(40)의 제1 고정측 부재(41)가, 제1 용적변화부(31)를 형성한다.

또 본체기구(30)에서는, 제2 고정측 랩(47)과 제2 가동측 랩(54)과 제2 평판부(52)와 제3 평판부(49)에 의해 복수의 제2 유체실(72)이 형성된다. 그리고 가동스크롤(50)의 제2 평판부(52) 및 제2 가동측 랩(54)과, 제3 평판부(49) 및 제2 고정측 랩(47)을 구비하는 고정스크롤(40)의 제2 고정측 부재(46)가, 제2 용적변화부(32)를 형성한다.

가동스크롤(50)의 제1 평판부(51)에는, 그 중앙부에 토출구(63)가 형성된다. 이 토출구(63)는, 제1 가동측 랩(53)의 선회 시작 쪽 단부 근방에 개구되며(도4 참조), 제1 평판부(51)를 관통한다. 또 이 제1 평판부(51)에는, 결합부(64)가 형성된다. 이 결합부(64)는 거의 원통형으로 형성되며, 제1 평판부(51)의 배면 쪽(도2에서의 하면 쪽)에 돌출 형성된다. 그리고 결합부(64)의 하단부에는, 차양형태의 플랜지부(65)가 형성된다.

결합부(64)의 플랜지부(65) 하면과 하우징(33) 사이에는, 실링(seal ring)(38)이 형성된다. 이 실링(38) 안쪽에는, 구동축(20)의 급유통로를 통해 고압의 냉동기유가 공급된다. 실링(38) 안쪽에 고압의 냉동기유를 유통시키면, 플랜지부(65)의 저면에 유압이 작용하여 가동스크롤(50)이 위쪽으로 밀어 올려진다.

제1 평판부(51)의 결합부(64)에는, 구동축(20)의 편심부(21)가 삽입된다. 편심부(21) 상단면에는 토출통로(22)의 입구 끝단이 개구된다. 이 토출통로(22)는, 그 입구 끝단 부근이 약간 큰 지름으로 형성되며, 그 내부에 통형 실(23)과 코일스프링(24)이 설치된다. 통형 실(23)은 그 안지름이 토출구(63) 직경보다 약간 큰 파이프 형태로 형성되며, 코일스프링(24)에 의해 제1 평판부(51) 배면에 눌린다. 또 토출통로(22)의 출구 끝단은, 구동축(20) 배면의 고정자(17)와 하부베어링(19) 사이에 개구된다(도1 참조).

제1 평판부(51)와 하우징(33) 사이에는, 자전방지기구(39)가 개설된다. 자전방지기구는 올덤커플링으로 구성되어 있다. 이 올덤커플링은, 도시하지는 않지만 제1 평판부(51)와 맞물리는 한 쌍의 키(key)부와, 하우징(33)과 맞물리는 한 쌍의 키부를 구비하며, 가동스크롤(50)의 자전방지기구를 구성한다. 여기서 실링(38)은 그 안쪽이 고압이 되며, 그 바깥쪽이 저압(흡입압)이 된다. 이로써 실링(38)의 안쪽에서 바깥쪽으로 냉동기유가 유출되고, 이 유출된 냉동기유가 자전방지기구(39)의 키부에 공급된다.

도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)는, 냉동장치의 냉매회로(90)에 구성된다. 이 냉매회로(90)에서는 냉매가 순환하여 증기압축 식 냉동주기가 이루어진다.

냉매회로(90)에 있어서 스크롤형 유체기계(10)는, 토출포트(74)가 응축기(91)의 한 끝에 접속되며, 유입포트(75)가 팽창밸브(92)를 개재하고 응축기(91)의 다른 한 끝에 접속된다. 또 이 스크롤형 유체기계(10)는, 유출포트(76)가 증발기(93)의 한 끝에 접속되며, 흡입포트(73)가 증발기(93)의 다른 한 끝에 접속된다. 스크롤형 유체기계(10)의 제1 용적변화부(31)는, 냉매회로(90)의 냉매를 압축시키는 압축기를 구성한다. 한편, 제2 용적변화부(32)는 냉매회로(90)의 냉매를 팽창시켜 동력회수를 실행하는 팽창기로서 팽창밸브(92)와 함께 냉매의 팽창기구를 구성한다.

-운전동작-

스크롤형 유체기계(10)에 있어서, 전동기(16)에서 발생한 회전동력은 구동축(20)에 의해 가동스크롤(50)에 전달된다. 구동축(20)의 편심부(21)와 결합하는 가동스크롤(50)은, 자전방지기구(39)에 의해 안내되어 자전하는 일없이 공전운동만을 한다.

가동스크롤(50)의 공전운동에 따라, 증발기(93)에서 증발된 저압냉매가 흡입포트(73)로 흡입된다. 이 저압냉매는, 흡입역지밸브(35)의 밸브동체(36)를 밀어내려 제1 유체실(71)로 유입한다. 그리고 가동스크롤(50)의 제1 가동측 랩(53)이 이동함에 따라 제1 유체실(71)의 용적이 작아져, 제1 유체실(71) 내의 냉매가 압축된다. 압축된 냉매는, 토출구(63)를 통해 제1 유체실(71)로부터 토출통로(22)로 유입한다. 그 후, 고압냉매는 토출통로(22)로부터 고압실(13)로 유입되어, 토출포트 (74)를 통해 케이싱(11)으로부터 송출된다.

토출포트(74)로부터 토출된 고압냉매는, 응축기(91)로 보내져 응축된다. 응축기(91)에서 응축된 냉매는, 팽창밸브(92)를 통과할 때 어느 정도 감압된 후에 유입포트(75)로 유입된다. 여기서 냉동장치의 운전조건에 따라서는, 팽창밸브(92)를 전개방 상태로 설정하고, 응축기(91)에서 응축된 냉매를 거의 감압시키지 않고 유입포트(75)로 보내도록 해도 된다.

유입포트(75)로 유입된 냉매는, 제2 유체실(72)로 도입되어 팽창된다. 제2 유체실(72) 내에서 냉매가 팽창됨으로써 제2 가동측 랩(54)이 이동하고, 제2 가동측 랩(54)이 이동함에 따라 제2 유체실(72)의 용적이 커진다. 즉 제2 유체실(72)로 도입된 냉매는, 그 내부에너지의 일부가 제2 가동측 랩(54)을 이동시키기 위한 동력으로 변환된다. 그리고 가동스크롤(50)은 전동기(16)에서 발생한 구동력과, 제2 용적변화부(32)에서 냉매로부터 회수된 동력의 양쪽에 의해 구동된다.

-제1 실시형태의 효과-

상술한 바와 같이 본 실시형태에서는, 가동스크롤(50)을 구성하는 제1 평판부(51) 배면에 결합부(64)를 형성하고, 구동축(20) 단부를 결합부(64)에 삽입함으로써 구동축(20)을 가동스크롤(50)에 결합시킨다. 또 본 실시형태에서는, 제1 가동측 랩(53)을 제1 고정측 랩(42)과 맞물리게 하여 제1 유체실(71)을 형성하는 한편, 가동스크롤(50)에 배치한 제2 평판부(52)의 전면 쪽에 제2 가동측 랩(54)을 배치하고, 이 제2 가동측 랩(54)을 제2 고정측 랩(47)과 맞물리게 하여 제2 유체실(72)을 형성한다.

이로써 본 실시형태에 의하면, 서로 맞물려진 가동측 랩(53, 54)과 고정측 랩(42, 47)을 2조 구비하는 스크롤형 유체기계(10)에서도, 가동측 랩과 고정측 랩을 1조만 구비하는 일반적인 스크롤형 유체기계와 마찬가지로, 제1 평판부(51) 전면 중앙부에 제1 가동측 랩(53)을 배치하기가 가능해진다. 그리고 하나의 평판부 양면에 랩을 설치하는 구성을 취하는 경우에 비해, 나선형의 제1 가동측 랩(53) 및 제2 가동측 랩(54)의 선회 시작 쪽 최내경을 작게 설정할 수 있어, 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)의 최소용적을 작게 설정할 수 있다.

따라서 본 실시형태에 의하면, 어느 정도의 압축비 또는 팽창비를 확보한 경우에도, 제1 가동측 랩(53) 및 제2 가동측 랩(54)의 선회 끝 쪽 최외경을 작게 설정하기가 가능해져, 가동스크롤(50)을 소형화할 수 있다. 그 결과 스크롤형 유체기계(10)를 소형화할 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 배면에 결합부(64)가 돌출 설치된 제1 평판부(51)와 일체로 제1 가동측 랩(53)을 형성한다. 즉 제1 평판부(51)와 제1 가동측 랩(53)을 일체로 형성한 것은, 가동측과 고정측의 랩을 1조만 구비하는 일반적인 스크롤형 유체기계의 가동스크롤과 거의 동일한 형상이다. 이로써 일체 형성된 제1 평판부(51) 및 제1 가동측 랩(53)을 제조할 때는, 일반적인 스크롤형 유체기계의 가동스크롤을 가공하기 위한 설비나 방법을 이용할 수 있다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 제1 평판부(51) 및 제1 가동측 랩(53)의 가공원가가 상승하는 것을 회피할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 제조원가 상승을 억제할 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 제1 평판부(51) 전면 쪽에 제1 가동측 랩(53)을 일체 형성하고, 제2 평판부(52) 전면 쪽에 제2 가동측 랩(54)을 일체 형성한다. 따라서 하나의 평판부 양면에 가동측 랩을 형성하는 상기 종래의 스크롤형 유체기계에 비해 가동스크롤(50)의 가공공정을 간소화할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 제조원가를 삭감할 수 있다.

또 본 실시형태에 의하면, 한쪽의 유체실(71, 72)에서 유체를 팽창시켜, 이 유체의 내부에너지를 회전동력으로서 회수할 수 있으며, 또 회수한 동력을 다른 쪽 유체실(71, 72)의 유체 압축에 이용할 수 있다. 그 결과, 스크롤형 유체기계(10)에서 유체를 압축할 때 외부로부터 공급돼야 할 동력을 삭감할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.

또 본 실시형태에서는 제1 용적변화부(31)가 압축기를 구성하고, 이 제1 용적변화부(31) 위쪽에 형성된 제2 용적변화부(32)가 팽창기를 구성한다. 이로써 본 실시형태에 의하면, 자전방지기구(39)와 하우징(33) 및 제1 평판부(51) 사이의 윤활을 확실하게 할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 신뢰성을 확보할 수 있다.

이 점에 대해 설명한다. 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에 있어서, 제1 용적변화부(31)를 팽창기로서 이용할 경우를 가정한다. 이 경우, 제1 유체실(71)로 도입된 액냉매가 팽창되어 기액 2상 상태로 되고, 이 기액 2상 상태의 냉매가 제1 유체실(71)로부터 송출되게 된다. 한편 스크롤형 유체기계(10)는 제1 유체실(71)로부터 송출된 냉매가 저압실(12) 내로도 유입되는 구조이다(도2 참조). 때문에 제1 유체실(71)로부터 송출된 액냉매가 자전방지기구(39) 부근에도 침입해버려, 자전방지기구(39)와 제1 평판부(51) 등과의 사이에서 윤활 불량이 돼버릴 가능성이 있다.

이에 반해 본 실시형태에서는, 제2 용적변화부(32)가 팽창기로서 이용된다. 그리고 유입포트(75) 및 유출포트(76)가 제2 고정측 부재(46)에 접속되어, 저압실(12)에는 제2 유체실(72)을 통과하는 냉매가 유입되지 않는 구성이다. 또 압축기를 구성하는 제1 용적변화부(31)의 제1 유체실(71)로 흡입되는 냉매는, 통상의 운전상태에서는 완전히 가스냉매로 된다. 즉 자전방지기구(39) 근방에는, 가스냉매만이 유입되게 된다. 이로써 자전방지기구(39)와 제1 평판부(51) 등과의 사이에서는 유막이 확보되어 적절하게 윤활이 이루어진다.

또 자전방지기구(39) 근방에 공급된 냉동기유는, 그 일부가 제1 유체실(71)로 흡입되는 냉매에 혼입되나, 이 냉동기유는 토출가스와 함께 제1 유체실(71)로부터 토출된다. 제1 유체실(71)로부터 토출된 냉동기유는, 액냉매 중에서가 아닌 가스냉매 중에서 기름방울 상태로 존재한다. 때문에 토출가스와 냉동기유를 쉽게 분리할 수 있어, 케이싱(11) 내에서의 냉동기유 저류량을 확보할 수 있다.

이와 같이 제2 용적변화부(32)를 팽창기로서 이용하는 것으로 하면, 일반적인 스크롤압축기와 마찬가지의 급유방식을 채용할 경우라도, 자전방지기구(39)와 하우징(33) 및 제1 평판부(51) 사이의 윤활을 확실하게 행할 수 있다. 따라서 본 실시형태에 의하면 스크롤형 유체기계(10)의 신뢰성을 충분히 확보할 수 있다.

제2 실시형태

본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태는, 상기 제1 실시형태에서 본체기구(30)의 구성을 변경한 것이다. 여기서는 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에 대해 상기 제1 실시형태와 다른 점을 설명한다.

도7에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 본체기구(30)에서는, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 용적변화부(31)가 압축기를 구성하고, 제2 용적변화부(32)가 팽창기를 구성한다. 단 이 본체기구(30)에서는, 제2 용적변화부(32)로 구성되는 팽창기의 용량이 가변으로 된다. 또 이에 따라 본 실시형태의 냉매회로(90)에서는 팽창밸브(92)가 생략된다.

상기 본체기구(30)에서는, 제2 고정측 부재(46)의 제3 평판부(49)에 도입용 개구로서의 유입구(66, 68, 69)가 3개 형성된다. 이들 3개의 유입구(66, 68, 69)는, 제2 고정측 랩(47)의 지름방향으로 서로 다른 위치에 배치되며 제3 평판부(49)를 관통한다.

구체적으로 제1 유입구(66)는, 제2 고정측 랩(47)의 선회 시작 쪽 단부 근방에 개구된다. 제2 유입구(68)와 제3 유입구(69)는, 각각 제1 유입구(66)로부터 제2 고정측 랩(47)의 지름방향으로 서로 떨어진 위치에 형성된다. 제3 유입구(69)와 제1 유입구(66)의 거리는 제2 유입구(68)와 제1 유입구(66)의 거리보다 길게 구성된다. 또 이들 3개의 유입구(66, 68, 69)는, 일직선상에 나열 배치될 필요는 없다.

각 유입구(66, 68, 69)는, 제3 평판부(49) 하면에 개구되며, 제2 유체실(72)과 연통된다. 또 상술한 바와 같이 각 유입구(66, 68, 69)는, 제2 고정측 랩(47)의 지름방향으로 서로 다른 위치에 형성된다. 때문에 각 유입구(66, 68, 69)와 연통하는 제2 유체실(72)은 각각의 용적이 서로 다르다.

본 실시형태의 유입포트(75)는, 그 종단 쪽에서 3개로 분기된다. 유입포트(75)의 각 종단부는, 제1 종단부가 제1 유입구(66)에, 제2 종단부(68)가 제2 유입구(68)에, 제3 종단부가 제3 유입구(69)에 각각 삽입된다. 한편 유입포트(75)의 시단부는, 냉매회로(90)의 배관을 개재하고 응축기(91)에 접속된다.

상기 유입포트(75)에는 개폐기구(85)가 설치된다. 이 개폐기구(85)는, 유입포트(75)의 분기 개소에 배치된다. 개폐기구는 십자절환밸브로 구성되어 있다. 십자절환밸브는, 개폐기구를 구성하며, 제1∼제3의 각 유입구(66, 67, 68)를 개별로 개폐한다. 이들 3개의 유입구(66, 67, 68) 중 개폐기구(85)에 의해 개구상태로 설정된 것이, 유입포트(75)의 시단부와 연통된다. 그리고 응축기(91)에서 응축된 냉매는 개구상태로 설정된 유입구(66, 67, 68)를 통해 제2 유체실(72)로 유입된다.

상술한 바와 같이 개폐기구(85)를 조작하면, 제2 유체실(72)을 향해 냉매가 통과하는 유입구(66, 67, 68)가 변경되어, 응축기(91)로부터의 냉매가 도입되는 시점에서의 제2 유체실(72) 용적이 변화된다. 냉매 도입시점에서의 제2 유체실(72) 용적은, 제1 유입구(66)를 통해 냉매를 도입하는 경우가 가장 작으며, 제2 유입구(68)를 통해 냉매를 도입하는 경우, 제3 유입구(69)를 통해 냉매를 도입하는 경우 순으로 커진다. 바꾸어 말하면, 제2 용적변화부(32)에서 제2 유체실(72)의 도입 용적이 차례로 커진다. 따라서 제2 용적변화부(32)에 의해 구성되는 팽창기의 용량은, 제1 유입구(66)를 통해 냉매를 도입하는 경우가 최소이며, 제2 유입구(68)를 통해 냉매를 도입하는 경우, 제3 유입구(69)를 통해 냉매를 도입하는 경우 순으로, 단계적으로 커진다.

여기서 제2 유입구(68)를 개구상태로 설정할 경우는, 동시에 제1 유입구(66)를 개구상태로 설정하는 것이 바람직하다. 제1 유입구(66)를 개구상태로 설정해두면, 제2 유입구(68)보다 중앙 쪽의 제2 유체실(72)에서 내압의 이상 저하를 방지할 수 있다. 마찬가지로 제3 유입구(69)를 개구상태로 설정할 경우는, 동시에 제1 유입구(66) 및 제2 유입구(68)를 개구상태로 설정하는 것이 바람직하다. 제1 유입구(66) 및 제2 유입구(68)를 개구상태로 설정해두면, 제3 유입구(69)보다 중앙 쪽의 제2 유체실(72)에서 내압의 이상 저하를 방지할 수 있다.

-제2 실시형태의 효과-

일반적으로, 팽창기가 접속된 냉매회로에서 냉동주기를 실행할 경우, 팽창기에 요구되는 용량은, 냉동주기의 운전조건에 따라 변화된다. 때문에 용량이 고정된 팽창기를 냉매회로에 배치할 경우에는, 팽창기 상류에 팽창밸브를 설치하거나, 팽창기를 우회하는 배관을 배치할 필요가 있다. 즉 팽창기 용량이 요구값에 대해 과대일 경우에는, 팽창밸브로 냉매를 미리 감압시킨 후 팽창기로 도입하고, 역으로 팽창기의 용량이 요구값에 대해 과소일 경우에는, 냉매의 일부를 우회용 배관으로 유통시키도록 하므로, 어떤 경우도 냉매로부터 충분한 동력을 회수할 수 없는 상태에 빠진다.

이에 반해 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제2 용적변화부(32)로 구성되는 팽창기의 용량이 가변으로 구성된다. 이로써 냉동주기의 운전조건에 상관없이, 응축기(91)에서 응축된 냉매 모두를 감압시키지 않고 제2 유체실(72)로 도입할 수 있으므로, 냉매로부터 확실하게 동력을 회수하여 전동기(16)의 소비전력 을 저감할 수 있다.

제2 실시형태의 변형예

본 실시형태에서는 제2 용적변화부(32)로 구성되는 팽창기의 용량만이 아닌, 제1 용적변화부(31)로 구성되는 압축기의 용량도 가변으로 해도 된다.

압축기로서의 제1 용적변화부(31)를 가변용량으로 하는 구성에 대해서는, 다음과 같은 것을 들 수 있다. 우선 전동기(16)에 공급할 교류 주파수를 인버터로 변화시켜 구동축(20)의 회전속도를 변화시킴으로써, 제1 용적변화부(31)의 용량을 변경해도 된다. 또 스크롤형 유체기계(10)의 토출포트(74)와 흡입포트(73)를 직결하는 바이패스통로를 배치하고, 이 바이패스통로를 통해 토출포트(74)로부터 흡입포트(73)로 직접 회송되는 냉매의 유량을 조절함으로써, 제1 용적변화부(31)의 용량을 변경해도 된다. 또한 증발기(93)와 스크롤형 유체기계(10)의 흡입포트(73) 사이에 팽창밸브를 설치하고, 이 팽창밸브의 개방도를 조절하여 흡입포트(73)로 유입되는 냉매의 밀도를 변화시킴으로써, 제1 용적변화부(31)의 용량을 변경해도 된다.

제3 실시형태

본 발명의 제3 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는 상기 제1 실시형태에 있어서, 본체기구(30)의 구성을 변경한 것이다. 여기서는 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에 대해 상기 제1 실시형태와 다른 점을 설명한다.

본 실시형태의 본체기구(30)에 있어서, 제2 용적변화부(32)는 압축기를 구성한다. 즉 이 본체기구(30)에서는, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32) 양쪽 이 압축기를 구성한다.

구체적으로 상기 본체기구(30)에 있어서, 제2 고정측 랩(47)은, 그 나선 방향이 제1 고정측 랩(42)의 나선 방향과 동일 방향이다. 즉 오른쪽으로 말리는 나선형 벽 형상으로 형성된 제1 고정측 랩(42)과 마찬가지로(도3 참조), 제2 고정측 랩(47)도 오른쪽으로 말리는 나선형 벽 형상으로 형성된다.

또 상기 본체기구(30)에서는, 제2 용적변화부(32)의 압축비가 제1 용적변화부(31)의 압축비보다 크다. 즉 제2 유체실(72)의 최소용적에 대한 최대용적 비는, 제1 유체실(71)의 최소용적에 대한 최대용적 비보다 큰 값으로 설정된다. 그리고 여기서는 제2 용적변화부(32)의 압축비를 제1 용적변화부(31)의 압축비보다 크게 설정하나, 스크롤형 유체기계(10)의 사용조건에 따라서는, 제2 용적변화부(32)의 압축비가 제1 용적변화부(31)의 압축비보다 작게 설정되는 경우도 있을 수 있다.

도8에 나타내는 바와 같이 상기 본체기구(30)에서는, 제1 실시형태의 흡입포트(73)가 제1 흡입포트(73)를 구성하고, 제1 실시형태의 토출포트(74)가 제1 토출포트(74)를 구성한다. 또 이 본체기구(30)에서는, 제1 실시형태의 토출구(63)가 제1 토출구(63)를 구성하고, 제1 실시형태의 유입구(66)가 제2 토출구(67)를 구성한다. 또 이 본체기구(30)에서는, 제1 실시형태의 유출포트(76)가 제2 흡입포트(77)를 구성하고, 제1 실시형태의 유입포트(75)가 제2 토출포트(78)를 구성한다.

본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)가 배치되는 냉매회로(90)에는, 팽창밸브(92, 95)와 증발기(93, 96)가 2개씩 설치된다. 이 냉매회로(90)에서, 제2 증발기(96)에서의 냉매 증발온도는, 제1 증발기(93)에서의 냉매 증발온도보다 낮게 설 정된다.

냉매회로(90)에 있어서, 스크롤형 유체기계(10)의 제1 토출포트(74) 및 제2 토출포트(78)는, 응축기(91)의 한 끝에 접속된다. 응축기(91)의 다른 끝은, 제1 팽창밸브(92)와 제2 팽창밸브(95)에 접속된다. 제1 증발기(93)는 그 한끝이 제1 팽창밸브(92)에 접속되고, 그 다른 끝이 스크롤형 유체기계(10)의 제1 흡입포트(73)에 접속된다. 제2 증발기(96)는 그 한끝이 제2 팽창밸브(95)에 접속되고, 그 다른 끝이 스크롤형 유체기계(10)의 제2 흡입포트(77)에 접속된다.

스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)에서 압축된 냉매가 제1 토출포트(74)로부터 토출되고, 제2 용적변화부(32)에서 압축된 냉매가 제2 토출포트(78)로부터 토출된다. 제1 토출포트(74) 및 제2 토출포트(78)로부터는 동일 압력의 냉매가 토출된다. 제1 토출포트(74) 및 제2 토출포트(78)로부터 토출된 냉매는, 응축기(91)에서 응축된 후 응축기(91)로부터 유출되어 둘로 분류된다.

분류된 한쪽 냉매는, 제1 팽창밸브(92)에서 감압된 후에 제1 증발기(93)에서 증발하고, 제1 흡입포트(73)를 통해 제1 용적변화부(31)의 제1 유체실(71)로 흡입된다. 한편 분류된 나머지 냉매는, 제2 팽창밸브(95)에서 감압된 후에 제2 증발기(96)에서 증발하고, 제2 흡입포트(77)를 통해 제2 용적변화부(32)의 제2 유체실(72)로 흡입된다. 이때 냉매회로(90)에서는, 제2 팽창밸브(95)의 개방도가 제1 팽창밸브(92)의 개방도보다 작게 설정되며, 제2 증발기(96)에서의 냉매증발압력이 제1 증발기(93)에서의 냉매증발압력보다 낮게 설정된다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 냉매증발온도가 서로 다른 2개의 증발기 (93, 96)가 배치된 냉매회로(90)에서도, 1대의 스크롤형 유체기계(10)만으로 냉매의 압축을 행할 수 있어, 냉동장치의 구성을 간소화할 수 있다.

또 본 실시형태에 의하면, 서로 맞물려지는 가동측 랩(53, 54)과 고정측 랩(42, 47)을 2조 구비하는 스크롤형 유체기계(10)에서도, 가동측 랩과 고정측 랩을 1조만 구비하는 일반적인 스크롤형 유체기계와 마찬가지로, 제1 평판부(51)의 전면 중앙부에 제1 가동측 랩(53)을 배치하기가 가능해진다. 이점은 상기 제1 실시형태와 마찬가지이다. 따라서 본 실시형태에 의하면 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 어느 정도의 압축비를 확보한 상태에서 제1 가동측 랩(53) 및 제2 가동측 랩(54)의 선회 끝 쪽의 최외경을 작게 설정할 수 있어, 가동스크롤(50)의 소형화가 가능해진다.

제3 실시형태의 변형예

본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)는 다음과 같은 구성의 냉매회로(90)에 구성되어도 된다.

도9에 나타내는 바와 같이 본 변형예의 냉매회로(90)에도, 팽창밸브(92, 95)와 증발기(93, 96)가 2개씩 설치된다. 또, 제2 증발기(96)에서의 냉매 증발온도가, 제1 증발기(93)에서의 냉매 증발온도보다 낮게 설정되는 점도 도8에 나타내는 바와 동일하다.

본 변형예의 본체기구(30)에서는, 제1 용적변화부(31)가 저단측 압축기를, 제2 용적변화부(32)가 고단측 압축기를 각각 구성한다. 이 스크롤형 유체기계(10)에서는 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32)에서 압축비가 서로 다를 필요 없 이, 양자의 압축비를 동일 값으로 설정해도 된다.

본 변형예에 있어서, 스크롤형 유체기계(10)의 제1 토출포트(74)는 응축기(91)의 한 끝에 접속된다. 응축기(91)의 다른 끝은, 분기되어 제1 팽창밸브(92)와 제2 팽창밸브(95)에 접속된다. 제1 증발기(93)는 그 한끝이 제1 팽창밸브(92)에 접속되고, 그 다른 끝이 스크롤형 유체기계(10)의 제1 흡입포트(73)에 접속된다. 제2 증발기(96)는 그 한끝이 제2 팽창밸브(95)에 접속되고, 그 다른 끝이 스크롤형 유체기계(10)의 제2 흡입포트(77)에 접속된다. 또 스크롤형 유체기계(10)의 제2 토출포트(78)는, 제1 증발기(93)와 제1 흡입포트(73) 사이의 흡입배관에 접속된다.

본 변형예에서는, 냉매회로(90)의 냉매 총순환량 중 예를 들어 90%가 제1 증발기(93)를 흐르고, 나머지 10%가 제2 증발기(96)를 흐른다.

스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)에서 압축된 냉매가 제1 토출포트(74)로부터 토출되고, 제2 용적변화부(32)에서 압축된 냉매가 제2 토출포트(78)로부터 토출된다. 제1 토출포트(74)로부터는 제2 토출포트(78)보다 높은 압력의 냉매가 토출된다. 제1 토출포트(74)로부터 토출된 냉매는, 응축기(91)에서 응축된 후 응축기(91)로부터 유출되어 둘로 분류된다.

분류된 한쪽 냉매는, 제1 팽창밸브(92)에서 감압된 후에 제1 증발기(93)에서 증발하고, 제2 토출포트(78)로부터 토출된 냉매와 합류한 뒤 제1 흡입포트(73)를 통해 제1 용적변화부(31)의 제1 유체실(71)로 흡입된다. 한편 응축기(91)의 하류에서 분류된 나머지 냉매는, 제2 팽창밸브(95)에서 감압된 후에 제2 증발기(96)에서 증발하고, 제2 흡입포트(77)를 통해 제2 용적변화부(32)의 제2 유체실(72)로 흡 입된다. 이때 냉매회로(90)에서는, 제2 팽창밸브(95)의 개방도가 제1 팽창밸브(92)의 개방도보다 작게 설정되며, 제2 증발기(96)에서의 냉매증발압력이 제1 증발기(93)에서의 냉매증발압력보다 낮게 설정된다. 또 제2 토출포트(78)로부터 토출된 냉매는, 제1 흡입포트(73)로부터 제1 용적변화부(31)로 흡입되어 2단 압축된다.

여기서 도8에 나타내는 냉매회로(90)에 있어서, 제1 증발기(93)와 제2 증발기(96)에서 냉매증발온도의 차가 클 경우(예를 들어 이 냉매회로(90)를 냉장과 냉동, 혹은 공조와 냉동 등에 적용할 경우)에는, 제2 용적변화부(32)의 필요압축비가 커져, 냉매의 누출량이 증가하거나, 토출온도가 지나치게 높아지거나 할 우려가 있다.

이에 반해 도9에 나타내는 본 변형예의 냉매회로(90)에서는, 제2 증발기(96)에서 증발한 냉매를 제2 용적변화부(32)와 제1 용적변화부(31)에서 순차 압축시키는 2단 압축을 채용한다. 이로써 본 변형예의 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제2 증발기(96)에서 증발된 냉매를 제2 용적변화부(32)만으로 압축하는 경우에 비해, 제2 용적변화부(32)를 과도하게 큰 압축비로 운전시키지 않아도 되게 되어, 제2 용적변화부(32)에서의 냉매 누출량을 억제할 수 있다. 또 제2 용적변화부(32)로부터 토출되는 냉매의 온도를 낮게 억제할 수 있어, 제2 용적변화부(32)로부터의 토출냉매온도가 지나치게 높아지는 것에 기인하는, 냉매 자체나 윤활유의 열화를 회피할 수 있다.

한편, 제1 증발기(93)와 제2 증발기(96)에서 냉매증발온도의 차가 작을 경우는, 제2 용적변화부(32)에 요구되는 압축비도 그다지 커지지 않는다. 때문에 도9 에 나타내는 스크롤형 유체기계(10)와 같이 제2 용적변화부(32)와 제1 용적변화부(31)의 2 단계로 나누어 압축하면, 제2 용적변화부(32)와 제1 용적변화부(31)에서 각각 토출과정을 거치는데 기인하는 손실문제가 커질 우려가 있다. 따라서 이와 같은 경우에는, 도8에 나타내는 바와 같은 구성, 즉 제1 증발기(93)에서 증발한 냉매를 제1 용적변화부(31)에서, 제2 증발기(96)에서 증발한 냉매를 제2 용적변화부(32)에서 각각 개별로 압축시키는 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

그래서 도10에 나타내는 바와 같이 냉매회로(90)를 구성하고, 도8에 나타내는 냉매회로에서 가능한 운전과 도9에 나타내는 냉매회로에서 가능한 운전을 절환 가능하게 해도 된다. 이 도10에 나타내는 냉매회로(90)에서는, 도9에 나타내는 냉매회로(90)에 3방향절환밸브(97)를 추가시킨 것이다. 3방향절환밸브(97)는, 제2 토출포트(78)에 접속된 토출배관에 설치된다. 이 토출배관에서 3방향절환밸브(97)는, 제1 증발기(93)와 제1 흡입포트(73) 사이의 흡입배관이 접속된 위치보다 제2 토출포트(78) 쪽의 위치에 설치된다. 또 3방향절환밸브(97)는, 제1 토출포트(74)에 접속된 토출배관에 접속된다. 3방향절환밸브(97)는, 제2 토출포트(78) 쪽에서 유입된 냉매가 송출될 곳을, 제1 흡입포트(73) 쪽과 제1 토출포트(74)로 절환 가능하게 구성된다. 이와 같이 하면, 도8에 나타내는 냉매회로에서 가능한 운전과, 도9에 나타내는 냉매회로에서 가능한 운전을 절환할 수 있어, 냉매회로의 운전조건 등에 대응하는 운전이 가능해진다.

제4 실시형태

본 발명의 제4 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 스크롤형 유체기 계(10)는, 상기 제3 실시형태와 마찬가지로 구성된다. 즉 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32) 양쪽이 압축기를 구성하며, 제2 용적변화부(32)의 압축비가 제1 용적변화부(31)의 압축비보다 크다.

도11에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)가 배치된 냉매회로(90)에는, 응축기(91, 94)와 팽창밸브(92, 95)가 2개씩 설치된다. 이 냉매회로(90)에서, 제2 응축기(94)에서의 냉매응축온도는 제1 응축기(91)에서의 냉매응축온도보다 높게 설정된다.

냉매회로(90)에 있어서 제1 응축기(91)는, 그 한끝이 스크롤형 유체기계(10)의 제1 토출포트(74)에 접속되고, 그 다른 끝이 제1 팽창밸브(92)의 한끝에 접속된다. 한편 제2 응축기(94)는, 그 한끝이 스크롤형 유체기계(10)의 제2 토출포트(78)에 접속되고, 그 다른 끝이 제2 팽창밸브(95)의 한끝에 접속된다. 제1 팽창밸브(92) 및 제2 팽창밸브(95)의 한끝은, 모두 증발기(93)의 한 끝에 접속된다. 증발기(93)의 다른 끝은, 스크롤형 유체기계(10)의 제1 흡입포트(73) 및 제2 흡입포트(77)에 접속된다.

스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)에서 압축된 냉매가 제1 토출포트(74)에서 토출되고, 제2 용적변화부(32)에서 압축된 냉매가 제2 토출포트(78)에서 토출된다. 제2 토출포트(78)에서 토출된 냉매의 압력은, 제1 토출포트(74)에서 토출된 냉매의 압력보다 높아진다. 제1 토출포트(74)에서 토출된 냉매는, 제1 응축기(91)에서 응축된 후에 제1 팽창밸브(92)에서 감압된다. 한편 제2 토출포트(78)에서 토출된 냉매는, 제2 응축기(94)에서 응축된 후에 제2 팽창밸브 (95)에서 감압된다.

제1 팽창밸브(92)에서 감압된 냉매와 제2 팽창밸브(95)에서 감압된 냉매는, 합류한 후에 증발기(93)로 도입되어 증발하고, 그 후에 둘로 분류된다. 분류된 한쪽 냉매는, 제1 흡입포트(73)를 통해 제1 용적변화부(31)의 제1 유체실(71)로 흡입된다. 한편 분류된 나머지 냉매는, 제2 흡입포트(77)를 통해 제2 용적변화부(32)의 제2 유체실(72)로 흡입된다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 냉매응축온도가 서로 다른 2 개의 응축기(91, 94)가 설치된 냉매회로(90)에서도, 1대의 스크롤형 유체기계(10)만으로 냉매의 압축을 행할 수 있어 냉동장치의 구성을 간소화할 수 있다.

제5 실시형태

본 발명의 제5 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)는, 상기 제3 실시형태와 마찬가지로 구성된다. 즉 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32) 양쪽이 압축기를 구성한다. 단 이 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32)에서 압축비가 서로 다를 필요는 없으며, 양자의 압축비를 동일값으로 설정해도 된다.

도12에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)가 배치된 냉매회로(90)에는, 응축기(91)와 팽창밸브(92) 및 증발기(93) 외에 중간열교환기(97)가 설치된다. 이 냉매회로(90)에서는, 2단 압축냉동주기가 이루어진다. 상기 스크롤형 유체기계(10)는 제1 용적변화부(31)가 저단측 압축기를 구성하고, 제2 용 적변화부(32)가 고단측 압축기를 구성한다.

냉매회로(90)에 있어서 스크롤형 유체기계(10)는, 제1 토출포트(74)가 중간열교환기(97)의 한끝에 접속되고, 제2 흡입포트(77)가 중간열교환기(97)의 다른 한끝에 접속된다. 스크롤형 유체기계(10)의 제2 토출포트(78)는 응축기(91)의 한끝에 접속된다. 응축기(91)의 다른 끝은 팽창밸브(92)를 개재하고 증발기(93)의 한끝에 접속된다. 증발기(93)의 다른 한 끝은, 스크롤형 유체기계(10)의 제1 흡입포트(73)에 접속된다.

스크롤형 유체기계(10)는, 증발기(93)에서 증발된 냉매를 제1 흡입포트(73)로 흡입한다. 제1 흡입포트(73)로 흡입된 냉매는, 제1 용적변화부(31)의 제1 유체실(71)로 흡입되어 압축된다. 제1 용적변화부(31)에서 압축된 냉매는 제1 토출포트(74)에서 토출되어, 중간열교환기(97)에서 냉각된 후 제2 흡입포트(77)로부터 스크롤형 유체기계(10)로 다시 흡입된다. 제2 흡입포트(77)로 흡입된 냉매는, 제2 용적변화부(32)의 제2 유체실(72)로 흡입되어 다시 압축된다. 제2 용적변화부(32)에서 압축된 냉매는, 제2 토출포트(78)에서 토출되어 응축기(91)에서 응축된다. 그 후, 냉매는 팽창밸브(92)로 감압된 후 증발기(93)로 유입되어 증발한다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 1대의 스크롤형 유체기계(10)만으로 저단측 압축기와 고단측 압축기 양쪽을 구성할 수 있어, 2단 압축냉동주기를 실행하는 냉동장치의 구성을 간소화할 수 있다.

또 본 실시형태에 의하면, 서로 맞물리는 가동측 랩(53, 54)과 고정측 랩(42, 47)을 2조 구비하는 스크롤형 유체기계(10)에서도, 가동측 랩과 고정측 랩을 1조만 구비하는 일반적인 스크롤형 유체기계와 마찬가지로, 제1 평판부(51)의 전면 중앙부에 제1 가동측 랩(53)을 배치하기가 가능해진다. 이점은 상기 제3 실시형태와 마찬가지이다. 따라서 본 실시형태에 의하면 상기 제3 실시형태와 마찬가지로, 어느 정도의 압축비를 확보한 상태에서 제1 가동측 랩(53) 및 제2 가동측 랩(54)의 선회 끝 쪽 최외경을 작게 설정할 수 있어, 가동스크롤(50)의 소형화가 가능해진다.

제5 실시형태의 변형예

도13에 나타내는 바와 같이 본 변형예의 냉매회로(90)에서는, 중간열교환기(97)가 생략되고, 제2 팽창밸브(95)와 기액분리기(98)가 배치된다. 그리고 도12에 나타내는 냉매회로(90)에서는 중간열교환기(97)에서 공기와의 열교환에 의해 제2 용적변화부(32)로 흡입되는 냉매의 엔탈피를 저하시키는 데 반해, 이 도13에 나타내는 냉매회로(90)에서는 기액분리기(98)로부터의 가스냉매를 혼입시킴으로써 제2 용적변화부(32) 흡입냉매의 엔탈피를 저하시킨다.

본 변형예의 냉매회로(90)에 있어서, 스크롤형 유체기계(10)는 제1 토출포트(74)가 제2 흡입포트(77)에 접속된다. 스크롤형 유체기계(10)의 제2 토출포트(78)는 응축기(91)의 한 끝에 접속된다. 응축기(91)의 다른 한끝은 제1 팽창밸브(92)를 개재하고 기액분리기(98)의 정수리부에 접속된다. 기액분리기(98)의 정수리부는, 제1 토출포트(74)와 제2 흡입포트(77)를 잇는 배관에도 접속된다. 기액분리기 (98)의 저부는, 제2 팽창밸브(95)를 개재하고 증발기(93)의 한 끝에 접속된다. 증발기(93)의 다른 한끝은 스크롤형 유체기계(10)의 제1 흡입포트(73)에 접속된다.

스크롤형 유체기계(10)는, 증발기(93)에서 증발된 냉매를 제1 흡입포트(73)에서 흡입한다. 제1 흡입포트(73)로 흡입된 냉매는, 제1 용적변화부(31)의 제1 유체실(71)로 흡입되어 압축된 후, 제1 토출포트(74)에서 토출된다. 제1 토출포트(74)에서 토출된 냉매는, 기액분리기(98)로부터의 비교적 엔탈피가 낮은 가스냉매와 합류하고, 그 후 제2 흡입포트(77)로부터 제2 용적변화부(32)의 제2 유체실(72)로 흡입되어 다시 압축된다. 제2 용적변화부(32)에서 압축된 냉매는, 제2 토출포트(78)에서 토출되어 응축기(91)에서 응축된다. 응축기(91)에서 응축된 냉매는, 제1 팽창밸브(92)를 통과할 때 감압되어 기액 2상 상태로 된 후 기액분리기(98)로 유입된다. 기액분리기(98)로부터 유출된 액냉매는, 제2 팽창밸브(95)를 통과할 때 다시 감압되고, 그 후 증발기(93)로 유입되어 증발한다.

본 변형예의 냉매회로(90)에서는, 기액분리기(98)에서 분리된 액냉매만이 증발기(93)에 공급된다. 이로써 증발기(93)에서 냉매가 흡열하는 열량을 증대시킬 수 있어 냉각능력을 향상시킬 수 있다.

제6 실시형태

본 발명의 제6 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는 상기 제3 실시형태에 있어서, 본체기구(30)의 구성을 변경한 것이다. 여기서는 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에 대해 상기 제3 실시형태와 다른 점을 설명한다.

도14에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32) 양쪽이 압축기를 구성한다. 이점은 상기 제3 실시형태와 마찬가지이다. 그러나 이 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제1 용적변화부(31)의 압축비와 제2 용적변화부(32)의 압축비가 동일값으로 설정된다. 즉 본 실시형태의 본체기구(30)에서, 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)은, 각각의 용적에 대해 최소값에 대한 최대값의 비가 서로 동등하다.

본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에서는, 제2 흡입포트(77) 및 제2 토출포트(78)가 생략된다. 이 스크롤형 유체기계(10)의 케이싱(11)에는, 제1 흡입포트(73) 및 제1 토출포트(74)만이 배치된다. 그리고 도14에는 도시하지 않으나, 이 스크롤형 유체기계(10)는, 제1 흡입포트(73)가 냉매회로의 증발기에 배관 접속되며, 제1 토출포트(74)가 냉매회로의 응축기에 배관 접속된다.

본 실시형태의 본체기구(30)에서는, 제3 평판부(49) 상면에 흡입구(79)가 개구된다. 제2 용적변화부(32)의 제2 유체실(72)은, 이 흡입구(79)를 통해 저압실(12)과 연통 가능하게 구성된다. 또 상기 본체기구(30)에 있어서, 제2 토출구(67)는 제3 평판부(49)가 아닌 제2 평판부(52)에 형성된다. 구체적으로 이 제2 토출구(67)는, 제2 가동측 랩(54)의 선회 시작 쪽 단부 근방에 개구되며, 제2 평판부(52)를 관통한다.

상기 스크롤형 유체기계(10)에 있어서, 전동기(16)에서 가동스크롤(50)을 구동시키면, 제1 흡입포트(73)로 가스냉매가 흡입된다. 제1 흡입포트(73)로부터 케이싱(11) 내로 유입된 가스냉매는, 그 일부가 제1 용적변화부(31)의 제1 유체실(71)로 흡입되고, 나머지가 저압실(12) 및 흡입구(79)를 통해 제2 용적변화부(32) 의 제2 유체실(72)로 흡입된다.

제1 유체실(71)로 흡입된 냉매는, 제1 가동측 랩(53)의 이동에 따라 압축되고, 제1 토출구(63)를 통해 토출통로(22)로 유입된다. 한편, 제2 유체실(72)로 흡입된 냉매는, 제2 가동측 랩(54)의 이동에 따라 압축되고, 제2 토출구(67) 및 제1 토출구(63)를 통해 토출통로(22)로 유입된다. 제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)로부터 토출된 냉매는, 토출통로(22)를 통해 고압실(13)로 유입되고, 제1 토출포트(74)에서 케이싱(11) 외부로 토출된다.

-제6 실시형태의 효과-

여기서 가동측과 고정측의 랩을 1개씩 구비하는 일반적인 스크롤압축기에 있어서, 그 용량을 증대시키기 위한 랩 높이를 높이면, 이에 따라 랩의 가공정밀도를 확보하기 어려워지는 등의 이유에서 랩 가공이 어려워진다. 이에 반해 본 실시형태의 본체기구(30)는, 제1 고정측 랩(42)과 제1 가동측 랩(53) 사이의 제1 유체실(71)과, 제2 고정측 랩(47)과 제2 가동측 랩(54) 사이의 제2 유체실(72) 양쪽으로 냉매를 흡입하여 압축시킨다. 이로써 각 랩(42, 47, 53, 54)의 높이를 비교적 낮게 유지하면서, 본체기구(30) 전체적인 용량을 충분히 확보할 수 있다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 각 랩(42, 47, 53, 54)의 가공성을 헤치는 일없이, 스크롤형 유체기계(10)의 용량을 크게 설정할 수 있다.

또 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에서는, 예를 들어 제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)의 높이는 변경하지 않고 제2 고정측 랩(47)과 제2 가동측 랩(54)의 높이를 변경하는 것만으로, 용량을 다른 값으로 설정 가능하다. 따라 서 본 실시형태에 의하면, 용량이 다른 복수 종류의 스크롤형 유체기계(10)를 제조하는 경우라도, 그에 따른 부품 종류의 증가를 억제할 수 있어 스크롤형 유체기계(10)의 제조원가를 저감할 수 있다.

제7 실시형태

본 발명의 제7 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는 상기 제1 실시형태에 있어서, 본체기구(30)의 구성을 변경한 것이다. 여기서는 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에 대해 상기 제1 실시형태와 다른 점을 설명한다.

도15에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 본체기구(30)에 있어서, 제3 평판부(49)는 제2 평판부(52)보다 약간 작은 지름의 원판형으로 형성되어 가동스크롤(50)에 설치된다. 즉 이 본체기구(30)에서는, 제2 고정측 부재(46)가 아닌 가동스크롤(50)에 제3 평판부(49)가 배치된다. 이 본체기구(30)에 있어서 제3 평판부(49)는, 제2 평판부(52)나 제2 가동측 랩(54)과 함께 공전운동을 행하며, 그 하면이 제2 고정측 랩(47)의 상단면과 미끄럼 접촉한다.

상기 본체기구(30)에 있어서 제2 고정측 부재(46)는, 제2 외주부(48)와 제2 고정측 랩(47)에 의해 구성된다. 이 제2 고정측 부재(46)에서는, 제2 외주부(48)의 내주면으로부터 제2 고정측 랩(47)이 외팔보 형상으로 돌출된다. 즉 이 제2 고정측 부재(46)는, 제1 고정측 부재(41)의 형상(도3 참조)과 동일 형상으로 형성된다.

상기 본체기구(30)에 있어서 제1 용적변화부(31)는, 가동스크롤(50)의 제1 평판부(51), 제2 평판부(52), 및 제1 가동측 랩(53)과 제1 고정측 랩(42)을 구비하 는 고정스크롤(40)의 제1 고정측 부재(41)에 의해 형성된다. 이점은 상기 제1 실시형태와 마찬가지이다. 한편 제2 용적변화부(32)는 상기 제1 실시형태와 달리, 가동스크롤(50)의 제2 평판부(52), 제3 평판부(49), 및 제2 가동측 랩(54)과, 제2 고정측 랩(47)을 구비하는 고정스크롤(40)의 제2 고정측 부재(46)에 의해 형성된다.

상기 본체기구(30)에는 커버부재(80)가 설치된다. 이 커버부재(80)는 원형의 접시를 아래쪽으로 덮은 것과 같은 형상으로 형성되며, 제2 고정측 부재(46)에 설치되어 제3 평판부(49)의 위쪽을 덮는다. 커버부재(80)와 제3 평판부(49) 사이에는 실링(seal ring)(81)이 설치된다. 이 실링(81)은 커버부재(80)에 형성된 오목형상의 고리 홈에 끼워지며, 그 하단면이 제3 평판부(49)의 상면과 미끄럼 접촉한다. 또 실링(81)은 제3 평판부(49)의 유입구(66) 주위를 둘러싸도록 배치된다. 그리고 커버부재(80)와 제2 고정측 부재(46) 사이에 형성된 공간 중, 실링(81)의 안쪽이 고압공간(82)을 구성하고, 실링(81)의 바깥쪽이 저압공간(83)을 구성한다.

상기 본체기구(30)에 있어서, 유입포트(75) 및 유출포트(76)는 모두 커버부재(80)에 설치된다. 그리고 유입포트(75)의 한끝이 고압공간(82)으로 개구되고, 유출포트(76)의 한끝이 저압공간(83)으로 개구된다. 본 실시형태의 스크롤형 유체기계(10)에 있어서, 유입포트(75)로 유입된 냉매는 고압공간(82)으로 일단 유입된 후, 유입구(66)를 통해 제2 유체실(72)로 도입된다. 또 제2 유체실(72)로부터 송출되는 냉매는, 저압공간(83)을 통해 유출포트(76)로 송출된다.

본 실시형태의 본체기구(30)에서는, 제1 평판부(51)와 함께 제1 유체실(71) 을 구획하는 제2 평판부(52)와, 제2 평판부(52)와 함께 제2 유체실(72)을 구획하는 제3 평판부(49)를 가동스크롤(50)에 배치한다. 제1 평판부(51) 및 제2 평판부(52)에는 제1 유체실(71)의 내압이 작용하는데, 제1 평판부(51)에 작용하는 힘과 제2 평판부(52)에 작용하는 힘은, 서로 크기가 같으며 방향이 역방향이다. 마찬가지로, 제2 평판부(52) 및 제3 평판부(49)에는 제2 유체실(72)의 내압이 작용하는데, 제2 평판부(52)에 작용하는 힘과 제3 평판부(49)에 작용하는 힘은, 서로 크기가 같으며 방향이 역방향이다. 이로써 제1 유체실(71) 내의 유체가, 제1 평판부(51)에 미치는 힘과 제2 평판부(52)에 미치는 힘은 서로 상쇄되며, 제2 유체실(72)의 내의 유체가 제2 평판부(52)에 미치는 힘과 제3 평판부(49)에 미치는 힘도 서로 상쇄된다.

따라서 본 실시형태에 의하면, 각 유체실(71, 72) 내의 유체로부터 가동스크롤(50)이 받는 힘을 외견상 0으로 할 수 있어, 가동스크롤(50)에 작용하는 축방향 하중(즉 스러스트하중)을 대폭으로 저감할 수 있다. 그 결과, 가동스크롤(50)이 공전운동 할 때의 마찰손실을 대폭으로 삭감할 수 있어, 스크롤형 유체기계(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.

여기서 플랜지부(65) 저면의 실링(38) 안쪽에는 냉동기유의 유압이 작용하며, 이 유압에 의해 가동스크롤(50)에는 위쪽으로의 하중이 작용한다. 또 제3 평판부(49) 상면의 실링(81) 안쪽에는 고압공간(82) 내의 가스압이 작용하며, 이 가스압에 의해 가동스크롤(50)에는 아래쪽으로의 하중이 작용한다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 2개의 실링(38, 81) 지름을 적절히 설정하면, 유압에 따른 상향하 중과 가스압에 따른 하향하중의 균형을 조절할 수 있어, 가동스크롤(50)에 작용하는 스러스트하중을 0으로 하는 것도 가능하다.

제7 실시형태의 변형예

상술한 바와 같이 본 실시형태는, 제3 평판부(49)를 제2 고정측 부재(46)와는 별개로 형성하여 가동스크롤(50)에 배치하는 구성을, 상기 제1 실시형태의 본체기구(30)에 적용한 것이다. 그러나 이와 같은, 제3 평판부(49)를 가동스크롤(50)에 배치하는 구성에 대해서는, 그 적용대상이 상기 제1 실시형태의 본체기구(30)에 한정되는 것은 아니며, 상기 제3 내지 제6 실시형태의 본체기구(30)에 대해서도 적용 가능하다. 즉, 제3 평판부(49)를 가동스크롤(50)에 배치하는 구성은, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32) 양쪽이 압축기를 구성하는 스크롤형 유체기계(10)에 대해서도 적용할 수 있다.

그 밖의 실시형태

상기 제3 내지 제6 실시형태에서는, 스크롤형 유체기계(10)의 본체기구(30)에 있어서, 제1 가동측 랩(53) 및 제1 고정측 랩(42)과 제2 가동측 랩(54) 및 제2 고정측 랩(47)의 양쪽을 동일 선회방향으로 형성하고, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32) 양쪽이 압축기를 구성하도록 했다. 그러나 제1 가동측 랩(53) 및 제1 고정측 랩(42)과 제2 가동측 랩(54) 및 제2 고정측 랩(47)의 양쪽이 동일 선회방향으로 형성된 스크롤형 유체기계(10)는, 제1 용적변화부(31)와 제2 용적변화부(32) 양쪽이, 압축기가 아닌 팽창기를 구성하는 것이라도 된다.

또 상기 각 실시형태에서는, 제1 평판부(51)의 배면 쪽에 원통형 결합부(64)를 형성하고, 구동축(20) 상단에 형성된 편심부(21)를 결합부(64)에 삽입하는 구조를 취했으나, 이 대신 다음과 같은 구조를 취해도 된다. 즉 제1 평판부(51)의 배면 쪽에 원주형 돌기부를 형성하는 한편, 구동축(20) 상단부에 구멍부를 형성하여, 제1 평판부(51)의 돌기부를 구동축(20)의 구멍부에 삽입함으로써, 가동스크롤(50)을 구동축(20)과 결합시켜도 된다. 이 경우에는 제1 평판부(51) 배면에 돌출 형성된 돌기부가 결합부를 구성한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 유체의 압축이나 팽창이 이루어지는 스크롤형 유체기계에 유용하다.

Claims

고정스크롤(40)과, 가동스크롤(50)과, 이 가동스크롤(50)에 결합되는 회전축(20)과, 상기 가동스크롤(50)의 자전방지기구(39)를 구비하는 스크롤형 유체기계에 있어서,

상기 고정스크롤(40)은, 제1 고정측 랩(42)을 구비하는 제1 고정측 부재(41)와, 제2 고정측 랩(47)을 구비하는 제2 고정측 부재(46)로 구성되며,

상기 가동스크롤(50)은, 배면에 상기 회전축(20)과 결합하는 결합부(64)가 형성되어 전면(前面)이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하는 제1 평판부(51)와, 상기 제1 고정측 랩(42)과 맞물려 제1 유체실(71)을 형성하는 제1 가동측 랩(53)과, 상기 제1 가동측 랩(53)을 개재하고 제1 평판부(51)에 대향하며, 배면이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하고 전면이 제2 고정측 랩(47)과 미끄럼 접촉하는 제2 평판부(52)와, 상기 제2 고정측 랩(47)과 맞물려 제2 유체실(72)을 형성하는 제2 가동측 랩(54)을 구비하고,

상기 제2 고정측 부재(46)에는, 제2 가동측 랩(54)을 개재하고 제2 평판부(52)에 대향하며 제2 가동측 랩(54)과 미끄럼 접촉하는 제3 평판부(49)가 형성되는 스크롤형 유체기계.
고정스크롤(40)과, 가동스크롤(50)과, 이 가동스크롤(50)에 결합되는 회전축(20)과, 상기 가동스크롤(50)의 자전방지기구(39)를 구비하는 스크롤형 유체기계에 있어서,

상기 고정스크롤(40)은, 제1 고정측 랩(42)을 구비하는 제1 고정측 부재(41)와, 제2 고정측 랩(47)을 구비하는 제2 고정측 부재(46)로 구성되며,

상기 가동스크롤(50)은, 배면에 상기 회전축(20)과 결합하는 결합부(64)가 형성되고 전면(前面)이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하는 제1 평판부(51)와, 상기 제1 고정측 랩(42)과 맞물려 제1 유체실(71)을 형성하는 제1 가동측 랩(53)과, 상기 제1 가동측 랩(53)을 개재하고 제1 평판부(51)에 대향하며, 배면이 제1 고정측 랩(42)과 미끄럼 접촉하고 전면이 제2 고정측 랩(47)과 미끄럼 접촉하는 제2 평판부(52)와, 상기 제2 고정측 랩(47)과 맞물려 제2 유체실(72)을 형성하는 제2 가동측 랩(54)과, 상기 제2 가동측 랩(54)을 개재하고 제2 평판부(52)에 대향하며 제2 고정측 랩(47)과 미끄럼 접촉하는 제3 평판부(49)를 구비하는 스크롤형 유체기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,

제1 가동측 랩(53)이 제1 평판부(51)와 일체로 형성되며,

제2 평판부(52)가 제1 평판부(51) 및 제1 가동측 랩(53)과 별개로 형성되는 스크롤형 유체기계.
제3항에 있어서,

제2 가동측 랩(54)이 제2 평판부(52)와 일체로 형성되는 스크롤형 유체기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,

제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)의 나선 방향과 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)의 나선 방향이 서로 다른 스크롤형 유체기계.
제5항에 있어서,

가동스크롤(50)이 공전하면 제1 유체실(71) 내에서 유체가 압축되고 제2 유체실(72) 내에서 유체가 팽창되도록 구성되는 스크롤형 유체기계.
제6항에 있어서,

제3 평판부(49)에는, 제2 유체실(72)로 연통되는 유입구(66, 68, 69)가 제2 고정측 랩(47) 또는 제2 가동측 랩(54)의 지름 방향으로 다른 위치에 복수 형성되며,

상기 각 유입구(66, 68, 69)를 개폐시키기 위한 개폐기구(85)를 구비하는 스크롤형 유체기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,

제1 고정측 랩(42) 및 제1 가동측 랩(53)의 나선 방향과 제2 고정측 랩(47) 및 제2 가동측 랩(54)의 나선 방향이 서로 동일한 스크롤형 유체기계.
제8항에 있어서,

제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)은, 각 용적의 최소값에 대한 최대값의 비가 서로 다른 스크롤형 유체기계.
제8항에 있어서,

제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72)은, 각 용적의 최소값에 대한 최대값의 비가 서로 동등한 스크롤형 유체기계.
제8항에 있어서,

제1 유체실(71) 및 제2 유체실(72) 중 어느 한쪽에서 압축된 유체를 다른 쪽으로 도입하여 다시 압축하도록 구성되는 스크롤형 유체기계.