KR101612419B1 - 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계 - Google Patents

공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고정 스크롤 유닛(100), 공전 스크롤 유닛(200), 베어링(221a)(221b)(221c)에 대응되게 설치된 3개의 베어링(312)(322)(332)이 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면과 마주보게 결합되는 메인 프레임(300), 공전 스크롤 유닛(200)의 베어링(221a)과 메인 프레임(300)에 회전 가능하도록 결합되는 하나의 동력 전달축(310) 및 2개의 자전 방지축(320)(330)을 포함하여 구성되고, 다수의 수용홀(430)이 분산되게 형성된 판상 리테이너 케이지(410)와, 판상 리테이너 케이지(410)의 수용홀(430)내에 회전자재토록 수용된 다수의 강재 볼(420)을 구비하고, 공전 스크롤 유닛(200)과 메인 프레임(300) 사이에 배치되는 공전 스크롤 롤링 지지구(400) 및 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 롤링 안내수단을 더 포함함으로써, 공전 스크롤 유닛의 공전 스크롤 롤링 지지구와의 접촉 면과 메인 프레임의 공전 스크롤 롤링 지지구와의 접촉 면의 마모를 줄이고, 유체 압력에 의한 공전 스크롤 유닛의 변형을 감소시키고, 수명 연장으로 경제성을 높일 수 있으며, 별도의 가공에 의한 기하공차가 증대되는 내식 처리가 필요 없고 열전달 계수가 낮은 스테인레스강으로 제조하여 열효율을 높일 수 있는, 스크롤 유체기계를 제공한다.

Description

공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계{A scroll fluid machinery having an rolling support device for orbiting scroll}
본 발명은 냉매 압축기, 공기 압축기의 압축기, 터빈 팽창기에 사용되는 스크롤 유체기계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공전 스크롤 유닛을 고정 스크롤 유닛에 대하여 지지하는 메인 프레임의 앞 측면과 공전 스크롤 유닛의 기판의 외측면 사이에 복수의 강재 볼(balls of hard material)이 회전가능하게 지지된 판상 리테이너 케이지(plate shape retainer cage)로 된 공전 스크롤 롤링 지지구를 배치하여 공전 스크롤 롤링 지지구와 공전 스크롤 유닛 그리고 공전 스크롤 롤링 지지구와 메인 프레임과의 마찰저항을 줄임으로써, 공전 스크롤 유닛의 공전 스크롤 롤링 지지구와의 접촉 면과 메인 프레임의 공전 스크롤 롤링 지지구와의 접촉 면의 마모를 줄이고, 작동 유체의 압력에 의한 공전 스크롤 유닛의 변형을 감소시켜서, 기계의 수명을 늘리고 경제성을 높일 수 있는 스크롤 유체기계에 관한 것이다.
유체의 팽창에 의해 동력을 얻거나 동력에 의해 유체를 압축시키는 종래의 스크롤 유체기계는, 도 1과 같이, 고정 스크롤 랩(fixed scroll wrap)을 구비한 고정 스크롤 유닛(11)과, 고정 스크롤 유닛의 스크롤 랩의 형상에 대응되는 공전 스크롤 랩(orbiting scroll wrap)을 구비한 공전 스크롤 유닛(12)이 서로 180도의 위상차가 생기게 맞물려 결합됨으로써, 고정 스크롤 유닛과 공전 스크롤 유닛에 의하여 여러 개의 크고 작은 초승달 단면 형상의 밀폐 공간이 형성되고 위치 변동되면서 확대 또는 축소되어 그 안에 수용된 작동 유체가 팽창 또는 압축되는 것으로서, 올덤(Oldham) 링 또는 편심축 구조의 자전방지기구와 연동되어(engage), 공전 스크롤 유닛이 공전하더라도 고정 스크롤 유닛과의 결합이 지속되도록 구성되어 있다.
따라서, 공전 스크롤 유닛(12)이 시계 방향으로 공전하면 고정 스크롤 유닛(11) 기판 주변의 유입구를 통해 들어온 유체가 수용된 초승달 단면 형상의 공간이 수축되면서 그 안의 유체가 압축되어 배출되는 압축형 스크롤 유체기계가 되고, 반대로 공전 스크롤 유닛(12)이 반시계 방향으로 공전하면 중앙의 유입구를 통해 들어온 유체가 수용된 초승달 단면 형상의 공간이 확장되면서 그 안의 유체가 팽창되어 외부로 배출되는 팽창형 스크롤 유체기계가 된다.
이는 고정 스크롤 유닛의 스크롤 랩과 공전 스크롤 유닛의 스크롤 랩 사이에 형성되는 초승달 단면 형상의 밀폐공간이 공전 스크롤 유닛의 공전하는 방향에 따라 축소 또는 확장되는 것을 활용하는 것으로서, 공기 또는 냉매 압축기 그리고 터빈 팽창기 등으로 활용되고 있다. 이러한 스크롤 유체기계는 유입, 팽창 또는 압축 및 토출 행정이 동시에 이루어지기 때문에 동력 전달축 회전 시에 토크 변동이 비교적 작아 소음과 진동이 적고, 또한 왕복동식 압축기에 비해 상대적으로 구조가 간단하고, 부품 수가 적기 때문에 경제성이 높고, 소형, 경량으로 제작이 용이하다.
그러나, 종래의 스크롤 유체기계는 도 2와 같이 고정 스크롤 유닛(21)을 구성하는 고정 스크롤 랩(21a)과 공전 스크롤 유닛(22)을 구성하는 공전 스크롤 랩(22a)이 맞물려 결합된 상태에서, 공전 스크롤 유닛(22)을 고정 스크롤 유닛(21)의 중심으로부터 편심된 중심점을 기준으로 공전시켜 고정 스크롤 유닛(21)과 공전 스크롤 유닛(22) 사이에 형성된 초승달 단면 형상의 공간의 위치와 용적을 변화시키는 구조로서, 스크롤 유체기계가 동작함에 따라 각각의 스크롤 랩(21a)(22a)의 중심부는 작동 유체의 압력이 높게 작용하고 가장자리는 그 압력이 낮게 작용한다. 공전 스크롤 유닛(22)의 기판(22c) 외측면에는 동력 전달축(23)을 지지하도록 내장된 베어링(24)이 지지되는 보스(boss)(22b)가 구비되고, 공전 스크롤 유닛(22)이 공전 운동함에 따라 보스(22b)도 공전운동을 하므로, 메인 프레임(25)의 앞 측면에 보스(22b)가 공전 운동할 수 있는 공간을 형성하게 되어 공전 스크롤 유닛(22)은 메인 프레임(25)에 의하여 받쳐진 상태에서 외부 동력원에 의해 회전하는 동력 전달축(23)에 의해 공전하여 작동유체를 압축하여 고압의 작동 유체를 공급하거나, 또는 고압의 작동유체의 고압의 압력에 의해 공전되어 동력 전달축(23)을 회전시켜서 외부의 회전 장치를 구동시키고, 작동 유체가 팽창되어 토출되며, 이는 공지된 것이다.
이때, 도 3a와 같이, 유체의 압력에 의하여 고정 스크롤 유닛(21)과 공전 스크롤 유닛(22)이 각각 힘을 받기 때문에, 도 3b와 같이 공전 스크롤 유닛(22), 특히 그 기판(22c)이 변형되어 고정 스크롤 유닛(21)과 공전 스크롤 유닛(22)의 사이 그리고 스크롤 랩(21a)(22a) 사이의 간극이 커지면서 작동 유체의 압축 또는 팽창시 작동 유체의 누설량이 허용치 이상으로 증가하여 스크롤 유체기계의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 공전 스크롤 유닛(22)이 공전 운동을 함에 따라 작동 유체의 압력에 의해 공전 스크롤 유닛(22)의 기판(22c)의 가장자리가 메인 프레임(25)과 밀착된 상태로 마찰 슬라이딩을 함으로써, 공전 스크롤 유닛(22)의 기판(22c)의 외측면의 가장자리와 메인 프레임(25)의 앞 측면의 슬라이딩 마찰 면의 마모가 발생하는 문제점이 있다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공전 스크롤 유닛(22)의 기판(22c) 외측면과 메인 프레임(25)의 앞 측면의 형태와, 공전 스크롤 유닛(22)과 메인 프레임(25)의 새로운 재료 채용을 포함하는 마모 저감방법이 사용되고 있다.
특허문헌 1의 '스크롤 팽창기'는 도 4a(특허문헌 1의 도면 2 참조)에 도시한 바와 같이, 공전 스크롤(41a)과 하우징(42a) 간의 마찰저항을 줄이기 위한 별도의 구성이 구비되어 있지 않고, 도 4b(특허문헌 2의 도면 4 참조)에 도시한 특허문헌 2의 '바이오 연료의 열원을 이용한 스크롤 팽창기의 발전시스템'은, 윤활제가 공전 스크롤(41b)과 메인 프레임(42b) 간의 마찰저항을 줄이기 위한 수단으로 이용되고 있다.
위와 같은 특허문헌 1, 2를 포함하는 종래기술에서는, 윤활제 공급수단이 공전 스크롤(41a)(41b)과 메인 프레임(또는 하우징)(42a)(42b) 사이에 배치되어 공전 스크롤(41a)(41b)과 메인 프레임(42a)(42b) 간의 마찰저항을 줄이고 있으나, 고압의 유체 압력이 가해진 상태에서 장기간 사용되는 경우, 윤활제의 기능이 떨어져, 스크롤 유체기계의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 고압의 유체로부터 운동 에너지를 생성하는 도 4a 및 도 4b와 같은 특허문헌 1, 2의 팽창기와 반대로 동력에 의해 기체를 압축하는 스크롤 압축기에서는 도 5a와 같은 특허문헌 3은 도시되지 않은 고정 스크롤에 대응되는 공전 스크롤(51)이 상부 프레임(52)의 상부에 안착되고, 공전 스크롤(51)의 압축기 보스부(51a)에 상부 프레임(52)의 관통공(52a)에 끼워지는 크랭크축(53)이 결합되어 있음으로써, 크랭크축(53)을 관통하는 오일 유로(53a)를 통해 주입되는 오일이 보스 공간부(S)와 오일 안내부(52b)를 거쳐 흘러 상부 프레임(52)과 이에 대하여 공전하는 공전 스크롤(51)과의 마찰을 줄이도록 하고 있다.
또한, 스크롤 압축기의 다른 예를 보여주는 특허문헌 4는, 도 5b와 같이, 경판(21a)과 고정 스크롤 랩(21b)이 마련된 고정 스크롤(21)과 경판(22a)과 공전 스크롤 랩(22b)이 마련된 공전 스크롤(22)이 케이싱(25)에 안착되고, 공전 스크롤(22)의 하단부에 축받이(28)를 매개로 구동축에 연동되는 크랭크축(29)에 연결되어, 크랭크축(29)의 회전에 연동해서 공전 스크롤(22)이 공전하면서 흡입구(23)로 흡입되는 유체가 압축되어 토출 포트(24)로 배출됨으로써, 스크롤 압축기의 슬라이딩 면, 즉 공전 스크롤(22)과 고정 스크롤(21)의 슬라이딩 면에 주석 화합물을 함유하는 피막이 형성되어, 피막의 박리를 줄이고 스크롤 압축기의 효율을 높이도록 하고 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 스크롤 압축기는 오일 또는 피막에 의해 도 5a의 상부 프레임(52)과 공전 스크롤(51)의 슬라이딩 면 또는 도 5b의 고정 프레임(21)과 공전 스크롤(22)의 슬라이딩 면의 마찰저항을 줄이고 있으나, 기체의 압력이 높아서 스크롤 압축기의 슬라이딩 면의 마모 및 공전 스크롤(51)(22)의 기판의 변형을 방지하는데는 한계가 있다.
특히, 기체를 팽창시켜 동력을 생성하는 스크롤 팽창기는 스크롤 압축기와 달리 장시간 동안 지속적으로 작동시켜야 하므로, 도 4a의 하우징(42a)과 공전 스크롤(41a)의 슬라이딩 면과 도 4b의 메인 프레임(42b)과 공전 스크롤(41b)의 슬라이딩 면의 마모가 그 만큼 증가하는 문제점이 있다.
또한, 스크롤 유닛은 대부분 가공성이 좋은 알루미늄 재질로 제작되는데, 압축형 스크롤 유체기계에서는 작동 유체의 폴리트로픽(polytropic) 압축 과정에서 알루미늄의 큰 열 확산으로 인해 작동 유체의 압축 효율이 높아지나, 팽창형 스크롤 유체기계에서는 작동 유체의 폴리트로픽 팽창 과정에서 알루미늄의 큰 열확산으로 인한 열 손실의 증대로 작동 유체의 팽창 효율이 낮아지는 문제점과 알루미늄 2차 가공인 내식처리에 따르는 정밀도 유지 및 관리가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제 10-2014-0104296호(2014. 08. 28. 공개) 대한민국 등록특허 제 10-1314525호(2013. 10. 04. 공고) 대한민국 등록특허 제 10-0202624호(1999. 06. 15. 공고) 대한민국 등록특허 제 10-0296696호(2001. 10. 24. 공고)
본 발명은 상기한 바와 같은 스크롤 유체기계의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 작동 유체에 의하여 공전 스크롤 유닛의 중심부에 높은 압력이 작용하고, 가장자리로 갈수록 압력이 낮아지는 압력분포에 의하여 가해진 힘으로 인해 공전 스크롤 유닛이 변형됨에 따라 고정 스크롤 유닛과 공전 스크롤 유닛의 두 스크롤 랩 사이, 고정 스크롤 유닛 기판 저면과 공전 스크롤 유닛의 스크롤 랩의 접촉면, 그리고 공전 스크롤 유닛 기판 저면과 고정 스크롤 유닛의 스크롤 랩의 접촉면 간의 극미 간극이 확대되어 유체 누설이 증가하는 것을 방지하여 기계의 효율을 향상시키고, 메인 프레임과 공전 스크롤 유닛의 맞닿은 면의 마모를 줄여서 기계의수명을 연장시켜서 경제성을 높일 수 있는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스크롤 유닛 및 메인 프레임을 SUS 303F, SUS 430F 및 이에 준하는 주조용 SUS 강재를 포함하는 스테인레스강에 의해 제조함으로써, 알루미늄을 사용할 경우의 내식처리에 따른 기하공차가 증대되는 문제를 피할 수 있고, 작동 유체의 폴리트로픽 팽창 과정에서의 열손실을 방지하여 기계의 효율을 높일 수 있는 팽창형 스크롤 유체기계를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적은, 작동 유체의 유입구와 유출구가 구비되고 기판의 일면에 고정 스크롤 랩이 형성된 고정 스크롤 유닛; 고정 스크롤 랩과 마주보게 고정 스크롤 랩과 대응되는 형상으로서 180도 위상 차를 가지고 맞물려 결합되는 공전 스크롤 랩이 기판의 일면의 중앙에 형성되고, 베어링이 설치된 2개의 베어링 하우징 및 베어링이 설치되고 2개의 베어링 하우징의 사이에 위치한 1개의 베어링 하우징이 각각 구비된 3개의 돌출 날개부를 가지는 공전 스크롤 유닛; 공전 스크롤 유닛의 3개의 베어링에 대응되게 설치된 3개의 베어링이 구비되고, 그 앞 측면이 공전 스크롤 유닛의 기판의 타면과 마주보게 결합되는, 메인 프레임; 공전 스크롤 유닛의 베어링 하우징의 베어링에 회전 가능하도록 결합되는 편심축이 선단에 형성되고 그 몸체가 메인 프레임의 중앙의 베어링에 회전 가능하도록 결합되는 하나의 동력 전달축; 및 공전 스크롤 유닛의 베어링 하우징의 베어링에 결합되는 편심축이 선단에 형성되고 그 몸체가 메인 프레임의 나머지 2개의 베어링에 각각 회전 가능하도록 결합되는 2개의 자전 방지축;을 포함하여 구성되고, 다수의 수용홀이 분산되게 형성된 판상 리테이너 케이지와, 판상 리테이너 케이지의 수용홀내에 회전자재토록 수용된 다수의 강재 볼을 구비하고, 공전 스크롤 유닛과 메인 프레임 사이에 배치되는 공전 스크롤 롤링 지지구 및 공전 스크롤 유닛과 메인 프레임의 사이에 결합되는 공전 스크롤 롤링 지지구의 롤링 안내수단;을 더 포함하여 구성되는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계에 의해 달성된다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 스크롤 유체기계는 팽창형 스크롤 유체기계로서, 고정 스크롤 유닛, 공전 스크롤 유닛 및 메인 프레임이, 별도의 가공에 의한 기하공차가 증대되는 내식 처리가 필요 없고 열전달 계수가 낮은 SUS 303F, SUS 430F 및 이에 준하는 주조용 SUS 강재를 포함하는 스테인레스강에 의해 제조된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 공전 스크롤 롤링 지지구와 공전 스크롤 유닛의 사이 및 공전 스크롤 롤링 지지구와 메인 프레임의 사이에 각각 원판형의 경면 주행면 플레이트(mirror surface racing plate)가 더 부착된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 공전 스크롤 유닛 기판의 외측면과 메인 프레임의 앞 측면에 그의 양단이 고정되어, 공전 스크롤 유닛과 상기 메인 프레임을 밀착, 고정시키기 위한 복수의 인장 스프링이 더 구비된다.
위의 인장 스프링은 그의 양단이 공전 스크롤 유닛의 기판 외측면에 형성된 스프링 후크 브라켓과 공전 스크롤 롤링 지지구와 마주보는 메인 프레임의 앞 측면의 볼트공에 체결되는 스프링 후크 볼트에 고정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 공전 스크롤 롤링 지지구의 롤링을 안내하는 롤링 안내수단이, 판상 리테이너 케이지의 외곽에 지름 방향으로 중심에 대하여 90도의 각도차를 갖도록 형성된 가이드 홈을 가지는 4개의 가이드부; 공전 스크롤 유닛의 외곽의 돌출부의 가이드 홈에 대응되는 위치에 가이드 홈과 직각 방향으로 관통공이 형성되고 가이드부의 가이드 홈에 끼워져 판상 리테이너 케이지의 중심에서 외곽을 향하는 방향으로 왕복 이동되는 4개의 가이드 돌기; 4개의 가이드 돌기의 관통공에 끼워지는 4개의 로드(rod); 및 메인 프레임의 앞 측면에 형성되어, 로드의 양단을 지지하는 8개의 지지대;를 포함하여 구성된다.
위의 롤링 안내수단은 올덤 방식의 스크롤 롤링 지지구이어서, 그 가이드부가 판상 리테이너 케이지의 외곽에 중심에 대하여 십자형으로 배치되고, 그의 양단이 가이드 돌기와 지지대에 맞닿게 로드에 끼워지는 코일 스프링을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 공전 스크롤 롤링 지지구의 롤링 안내수단이, 편심축 방식의 스크롤 롤링 지지구로서, 판상 리테이너 케이지의 외곽에 돌출 형성되고 베어링이 설치된 베어링 하우징이 구비된 2개의 가이드부; 및 자전 방지축의 몸체와 과 상기 편심축 사이에 형성되어 가이드부의 베어링 하우징의 베어링에 결합되는 가이드 축부;를 포함하여 구성되어, 공전 스크롤 롤링 지지구를 자전 방지축으로 자전방지시키면서 공전 회전시킨다.
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본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 공전 스크롤 롤링 지지구의 판상 리테이너 케이지는 박판체를 프레스 가공하거나 사출하여 서로 이격되게 마주보는 원호형상의 절곡부를 다수 형성하고, 대응하는 쌍의 절곡부가 수용홀을 형성하도록 2장의 박판체를 부착, 고정시켜서 만든다. 위와 같이, 서로 이격되게 마주보는 원호형상의 절곡부를 다수 형성한 2장의 박판체를 부착, 고정하는 것과 달리, 수용홀이 다수 형성되도록 사출하거나, 두꺼운 판체를 절삭하여 이격되게 마주보는 원호형상의 홈을 형성한 2장의 판체를 부착, 고정할 수도 있다. 또한, 판상 리테이너 케이지는 1장의 판체로 이루어지고, 판체가 강재 볼이 수용되는 크기의 공간을 만들도록 상하로 교차되게 방사형으로 절개한 구조로 할 수도 있다. 판상 리테이너 케이지는 또한, 마주 보는 원호형상의 벽이 형성된 다수의 구멍을 만들고, 한 쌍의 고정 캡과 그 사이에 넣어진 강재 볼의 조립체를 각 구멍에 고정하여 만들 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 공전 스크롤 롤링 지지구의 상기 판상 리테이너 케이지는, 그 중앙부에 수용홀이 형성되지 않거나, 원형 또는 다각형의 천공부가 형성되어 상기 메인 프레임과 공전 스크롤 유닛에 접촉되지 않는 무접촉부가 형성된다.
본 발명에 의하면, 메인 프레임과 공전 스크롤 유닛 사이에 공전 스크롤 롤링 지지구를 삽입함으로써, 작동 유체의 압력에 의하여 중심부에 높은 압력이 작용하고, 가장자리로 갈수록 압력이 낮아지는 압력분포에 의하여 가해진 힘으로 인해 공전 스크롤 유닛이 변형됨에 따라 고정 스크롤 유닛과 공전 스크롤 유닛의 두 스크롤 랩 사이, 고정 스크롤 유닛 기판 저면과 공전 스크롤 유닛의 스크롤 랩의 접촉면, 그리고 공전 스크롤 유닛 기판 저면과 고정 스크롤 유닛의 스크롤 랩의 접촉면 간의 간극이 생겨서 유체 누설이 발생되는 것을 방지하여 스크롤 유체기계의 효율을 향상시키고, 메인 프레임과 공전 스크롤 유닛 각각의 접촉면이 직접 맞닿은 기존의 마찰구조에서, 공전 스크롤 롤링 지지구의 강재 볼에 의한 구름 마찰구조로 변환시켜 각각 공전 스크롤 롤링 지지구의 강재 볼과 맞닿는 메인 프레임과 공전 스크롤 각각의 접촉면의 마모를 방지하여 해당 부분은 물론 기계 전체의 수명의 연장으로 스크롤 유체기계의 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고정 스크롤 유닛, 공전 스크롤 유닛 및 메인 프레임을 SUS 303F, SUS 430F 및 이에 준하는 주조용 SUS 강재를 포함하는 스테인레스강으로 제조함으로써, 작동 유체의 폴리트로픽 팽창 과정에서의 열손실을 줄여 팽창형 스크롤 유체기계의 효율을 높일 수 있는 효과와 알루미늄 2차 가공인 내식처리에 따르는 정밀도 유지 및 관리의 어려운 문제점을 해소하는 효과가 있다.
도 1은 통상의 스크롤 유체기계의 동작원리를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 스크롤 유체기계의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 스크롤 유체기계에서 고정 스크롤 유닛과 공전 스크롤 유닛에 유체 압력에 의한 힘이 가해지는 상태와 변형상태를 보여주는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 종래의 스크롤 팽창기를 보여주는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 종래의 스크롤 압축기를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 팽창형 스크롤 유체기계의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 팽창형 스크롤 유체기계의 주요부분과 그 결합 상태를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 6의 팽창형 스크롤 유체기계의 공전 스크롤 유닛과 메인 프레임을 밀착 고정하는 인장 스프링의 고정상태를 보여주는 부분 확대 사시도이다.
도 9 및 도 10은 각각 도 6의 공전 스크롤 롤링 지지구의 롤링을 안내하는 올덤 형 롤링안내수단의 측면도 및 편심축형 롤링안내수단의 분해사시도이다.
도 11 및 도 12는 도 6의 팽창형 스크롤 유체기계의 올덤 링형 공전 스크롤 롤링 지지구의 분해 사시도이다.
도 13 및 도 14는 도 6의 팽창형 스크롤 유체기계의 공전 스크롤 롤링 지지구의 변형예의 단면도이다.
도 15 및 도 16은 도 6의 팽창형 스크롤 유체기계의 공전 스크롤 롤링 지지구의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 17 내지 도 20은 도 6의 본 발명의 실시예에 의한 팽창형 스크롤 유체기계의 작동상태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예에 의해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 팽창형 스크롤 유체기계의 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 주요부분의 결합상태를 보여주는 단면도이고, 도 8은 도 6의 팽창형 스크롤 유체기계의 공전 스크롤 유닛과 메인 프레임을 탄력지지하는 인장 스프링의 고정상태를 보여주는 부분 확대 사시도이다.
본 발명의 실시예의 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 팽창형 유체기계를 보여주는 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 팽창형 스크롤 유체기계는, 고정 스크롤 랩(120)이 기판(110)의 일면에 내설된 고정 스크롤 유닛(100), 고정 스크롤 랩(120)에 상응하는 형상의 공전 스크롤 랩(210)이 고정 스크롤 유닛(100)과 180도 위상 차이로 고정 스크롤 랩(120)과 마주보며 맞물려서 반달형 단면 형상의 공간을 형성하는 공전 스크롤 유닛(200), 메인 프레임(300), 동력 전달축(310), 한 쌍의 자전 방지축(320)(330) 그리고 공전 스크롤 롤링 지지구(400)를 가지며, 이러한 구성은 공전 스크롤 롤링 지지구(400)를 제외하고 공지된 것이다.
위의 고정 스크롤 유닛(100)은 고압 작동 유체의 유입과 유출을 위한 유입구(111)와 배출구(112)가 각각 형성되고, 일면에 고정 스크롤 랩(120)이 형성되며, 그 고정 스크롤 랩(120) 사이에 공전 스크롤 유닛(200)의 공전 스크롤 랩(220)을 수용할 수 있는 내부공간을 가진다. 고압의 작동 유체가 유입되는 유입구(111)는 외부의 작동 유체공급원과 연통되게 고정 스크롤 유닛(100) 기판(110)의 중앙부에 그리고 팽창된 작동 유체가 배출되는 배출구(112)는 외부와 연통되게 고정 스크롤 유닛(100) 기판(110)의 주변부에 형성된다.
공전 스크롤 유닛(200)은 고정 스크롤 랩(120)과 마주보게 고정 스크롤 랩(120)과 180도 위상 차를 가지고 맞물려 결합되는 공전 스크롤 랩(220)이 기판(210)의 일면의 중앙에 형성되고, 베어링(221b)(221c)이 설치된 2개의 베어링 하우징 및 베어링(221a)이 설치되고 2개의 베어링 하우징의 사이에 위치한 1개의 베어링 하우징으로 되는 3개의 돌출 날개부(220a)(220b)(220c)가 형성되어, 고정 스크롤 유닛(100)의 유입구(111)로 유입되는 고압의 작동유체의 압력에 의해 작동 회전축(310)과 함께 공전회전 운동을 하면서 작동유체를 팽창시켜 배출하게 된다.
공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 스크롤 랩이 형성된 부분의 외측에 만들어지는 돌출 날개부(220a)(220b)(220c)는 도시된 바와 같이, 서로 마주 보는 2개의 돌출 날개부(220b)(220c)와 다른 하나의 돌출 날개부(220a)가 공전 중심에 대하여 90도의 각도차를 가지고 배치된다.
메인 프레임(300)의 앞 측에는 공전 스크롤 유닛(200)의 3개의 베어링(221a)(221b)(221c)에 대응되는 위치에 하나의 동력 전달축(310)과 2개의 자전 방지축(320)(330)의 몸체(323)(333)가 축설되는 3개의 베어링(312)(322)(332)이 설치되어 있어서, 공전 스크롤 유닛(200)의 베어링(221a)에 회전 가능하도록 결합되는 선단의 편심축(311)과 일체로 된 동력 전달축(310)의 몸체(313)가 그 중 하나의 베어링(312)에 회전 가능하도록 축설되고, 공전 스크롤 유닛(200)의 베어링(221b)(221c)에 회전 가능하게 결합되는 편심축(321)(331)과 일체로 된 2개의 자전 방지축(320)(330)의 몸체(323)(333)가 나머지 2개의 베어링(322)(332)에 회전 가능하도록 축설된다.
즉, 편심축의 편심량을 "R cm"이라고 하고, 이 3개의 편심축(311)(321)(331)이 하나의 동력 전달축(310)과 2개의 자전 방지축(320)(330)의 몸체(313)(323)(333)와 일체형으로 만들어져 있어서, 유입구(111)를 통하여 유입된 작동 유체가 그 압력에 의한 벡터(vector)적인 힘을 공전 스크롤 랩에 가하게 되고, 이 벡터의 합력(summation of vector)은 공전 스크롤 유닛의 도심(centroid of figure)을 지나 편심량 "R cm"인 편심 중심에 힘(F kgf)을 가하게 되어 공전 스크롤 유닛(200)은 자전 방지축(320)(330)의 몸체(323)(333)의 중심과 동력 전달축(310)의 몸체(313)의 중심을 공전운동 중심으로 하여 공전운동하면서 발생시킨 회전토크(T=R cm × F kgf)로 동력 전달축(310)을 회전시켜서 그에 연결된 외부 회전장치(발전기 등)를 구동시키고, 편심량이 R인 2개의 자전 방지축(320)(330)이 공전 스크롤 유닛(200)의 자전을 방지함으로써 공전운동하는 공전 스크롤 랩이 고정 스크롤 랩과 서로 충돌하지 않도록 한다.
공전 스크롤 롤링 지지구(400)는 다수의 수용홀(430)이 인접한 수용홀(430)과 간격을 두고 형성된 알루미늄제 판상 리테이너 케이지(410)와, 판상 리테이너 케이지(410)의 수용홀(430) 내에 회전자재토록 수용된 다수의 세라믹 볼(420)로 구성되는 것으로서, 공전 스크롤 유닛(200)의 기판 외측면과 메인 프레임(300)의 앞 측면 사이에 배치된다. 다수의 세라믹 볼(420)이 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타측면과 메인 프레임(300) 앞 측면에 항상 밀착되어 있어서, 공전 스크롤 유닛(200)은, 그 기판(210)의 타측면의 전체가 판상 리테이너 케이지(410)에 수용되어 롤링하는 다수의 세라믹 볼(420)에 의해 지지되는 상태에서 공전 운동을 하므로, 이러한 공전 운동을 하는 세라믹 볼(420)을 포함한 공전 스크롤 롤링 지지구(440)의 롤링 지지는 공전 스크롤 유닛(200)의 기판 타측면과 메인 프레임(300)의 앞 측면 사이의 마찰저항을 이론적으로 zero화하며, 또한 공전 스크롤 유닛(200)이 유체의 압력을 받을 때 다수의 세라믹 볼(420)이 판상 리테이너 케이지(410)에서의 위치에 따른 상이한 압력으로 공전 스크롤 유닛(200)의 기판(210)의 타측면을 다점지지(多占支持) 방식으로 메인 프레임(300)에 대해 지탱하여 공전 스크롤 유닛(200)의 기판(210)이 작동 유체의 높은 압력을 받아 변형되는 것을 방지한다.
이 공전 스크롤 롤링 지지구(400)는, 고정 스크롤 유닛(100)의 기판의 외측면부와 메인 프레임(300)의 앞 측에 각각 고정 스크롤 유닛(100)과 메인 프레임(300)이 결합되는 방향을 따라 일직선으로 형성되는 복수의 체결공(160)(360)에 볼트(510)로 체결되는데, 고정 스크롤 유닛(100)의 기판 외측면의 주면에 메인 프레임(300)의 앞 측면의 주면이 맞닿도록 결합된 상태가 되도록 결합된다.
또한, 본 발명에서는, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 일측면과 공전 스크롤 유닛(200)의 기판 외측면 그리고 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 타측면과 메인 프레임(300)의 앞 측 사이에 세라믹 볼의 롤링으로 인한 마모가 적은 재질의 강재나 초경(tungsten carbide)의 원판형의 경면 주행면 플레이트(270)(370)를 추가로 배치하여 공전 스크롤 랩의 기판 외측면과 메인 프레임의 앞 측에 각각 고정함으로써, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와의 마찰로 인한 공전 스크롤 유닛(200)의 기판 외측면 및 메인 프레임(300)의 앞 측면의 마모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 공전 스크롤 유닛(200) 기판의 외측면과 메인 프레임(300)의 앞 측에 그의 양단이 고정되어, 공전 스크롤 유닛(200)과 메인 프레임(300)을 밀착시켜 탄력지지하기 위한 복수의 인장 스프링(500)을 더 구비함으로써, 공전 스크롤 유닛(200)을 공전시키기 위해 고압의 작동 유체가 고정 스크롤 랩(120)과 공전 스크롤 랩(210) 사이에 가해져도 공전 스크롤 유닛(200) 기판의 외측면이 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 함께 메인 프레임(300)의 앞 측면에 밀착된 상태를 유지하여, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 진동으로 인한 소음을 줄이고 정숙 운전을 할 수 있다.
여기서, 복수의 인장 스프링(500)은 그의 양단이 공전 스크롤 유닛(200)의 기판 외측면에 형성된 스프링 후크 브라켓(250)과 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 마주보는 메인 프레임(300)의 앞 측면의 볼트공에 체결되는 스프링 후크 볼트(350)에 고정된다.
본 발명의 스크롤 유체기계는 압축형의 경우 알루미늄 등 통상의 재료로 제작해도 되지만, 위와 같은 본 발명의 실시예에 의한 팽창형의 경우 고정 스크롤 유닛(100), 공전 스크롤 유닛(200) 및 메인 프레임(300)을 SUS 303F, SUS 430F 및 이에 준하는 주조용 SUS 강재를 포함하는 스테인레스강으로 제조함으로써, 작동 유체의 폴리트로픽 팽창 과정에서의 열손실과, 알루미늄의 2차 내식 가공을 위한 운반, 취급, 가공단계의 다양한 변형을 관리하는 비용을 줄일 수 있다.
또한 본 발명에서는, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 롤링을 안내하는 올덤형 롤링 안내수단을 구비할 수 있는데, 이는 도 6 및 도 9에 도시한 바와 같이, 판상 리테이너 케이지(410)의 외곽에 지름 방향으로 형성된 가이드홈(411a)을 가지는 4개의 가이드부(411)와, 가이드홈(411a)에 대응되는 위치의 공전 스크롤 유닛(200)의 외곽의 돌출부에 가이드홈(411a)과 직각 방향인 관통공(251a)을 가지도록 형성되어, 4개의 가이드부(411)의 가이드 홈(411a)에 끼워져 판상 리테이너 케이지(410)의 중심에서 외곽을 향하는 방향으로 왕복 이동되는 가이드 돌기(251)와, 가이드 돌기(251)의 관통공(251a)에 끼워지는 로드(rod)(252) 그리고 메인 프레임(300)의 앞 측면에 형성되어, 로드(252)의 양단을 지지하는 지지대(253)를 포함하여 구성되어, 공전 스크롤 유닛(200) 및 메인 프레임(300)에 대하여 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 안정적인 롤링을 유도할 수 있다.
여기서, 4개의 가이드부(411)는 판상 리테이너 케이지(410)의 외곽에 십자형으로 배치되어, 공전 스크롤 유닛(200)이 공전 운동할 때 원운동을 X-Y축 방향의 운동으로 분해하는 올덤 메카니즘의 구성으로서, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 안정적인 롤링 공전운동을 유도할 수 있다. 또한, 양단이 가이드 돌기(251)와 지지대(253)에 맞닿도록 2개의 코일 스프링(254)을 로드(252)의 주면에 끼워, 설치함으로써, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)에 연동해서 이동했던 가이드 돌기(251)가 원위치로 돌아올 수 있는 복원력을 제공한다.
또한, 각각의 가이드부(411)는 판상 리테이너 케이지(410)와 일체형으로 제작되거나 별도의 부품으로 제작되어 판상 리테이너 케이지(410)에 끼움 방식이나 용접 방식 등에 의해 고정될 수 있다. 위와 같이 판상 리테이너 케이지(410)에 가이드부(411)를 형성하는 방법은 판상 리테이너 케이지(410)의 두께나 재질에 맞게 선택할 수 있다.
위의 공전 스크롤 롤링 지지구의 롤링 안내수단의 다른 예, 즉 편심축형 방식으로서, 도 10에 도시한 바와 같이, 판상 리테이너 케이지(410)의 외곽에 마주보게 돌출 형성되고 베어링이 구비된 2개의 가이드부(411)와, 가이드부(411)의 베어링에 결합되도록 자전 방지축(320)(330)의 편심축(321)(331)과 몸체(323)(333)사이에 편심축(321)(331)과 몸체(323)(333)의 중간 크기로 형성되는 가이드 축부(321a) (331a)를 갖도록 구성할 수 있는데, 이 역시 공전 스크롤 롤링 지지구(400)를 자전 방지축(320)(330)으로 자전방지시키면서 공전 회전시키도록 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 롤링을 안내할 수 있다.
본 발명의 스크롤 유체기계의 공전 스크롤 롤링 지지구(400)는, 도 11 및 도 13과 같이, 2장의 박판체를 부착하여 판상 리테이너 케이지(410)를 만드는 것으로서, 그 박판체를 프레스 가공하거나 사출하여, 서로 이격되게 마주보는 원호형상의 절곡부(431)를 다수 형성하고, 대응하는 한 쌍의 절곡부(431)가 수용홀(430)을 형성하도록 2장의 판체를 부착, 고정시켜 제조할 수 있다.
또한, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 또 다른 예는, 도 12 및 도 14와 같이, 2장의 두꺼운 판체를 부착하여 판상 리테이너 케이지(410)를 만드는 것으로서, 각 판체를 절삭하여 그 해당 부위에 서로 이격되게 마주보는 원호형상의 홈부(432)를 다수 형성하고, 대응하는 한 쌍의 홈부(432)가 수용홀(430)을 형성하도록 2장의 판체를 부착, 고정시켜 제조할 수 있다. 또 다른 예는, 도 15와 같이, 프레스 가공에 의해 상하로 이격되고 교차되도록 방사상으로 판체를 절개한 절개편(433)을 만들어, 마주 보는 한 쌍의 절개편(433) 사이에 세라믹 볼(420)이 수용되는 공간인 수용홀(430)을 형성하여 판상 리테이너 케이지(410)를 구성한다.
공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 또 다른 예는, 도 16과 같이, 판상 리테이너 케이지(410)가 1장의 판체로 이루어지고, 다수의 구멍부(434)를 판체에 만들고, 세라믹 볼(420)을 한 쌍의 고정캡(435) 사이에 넣은 조립체를 각 구멍부(434)에 삽입하여 고정한 구조로서, 한 쌍의 고정캡(435)과 구멍부(434)의 결합체가 수용홀(430)이 된다.
또한, 도 6, 도 11 및 도 12의 예와 달리, 도 13 내지 도 16과 같이 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 판상 리테이너 케이지(410)는 그 중앙부가 천공되거나 수용홀이 형성되지 않아 메인 프레임과 공전 스크롤 유닛에 접촉되지 않는 무접촉부(440)로 함으로써, 판상 리테이너 케이지(410)의 중앙부에 위치한 세라믹 볼(420)의 고온 고압의 작동 유체에 의한 중앙부 세라믹 볼의 열팽창 과다로 인한 손상을 방지할 수 있다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 실시예에 의한 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 팽창형 스크롤 유체기계의 작동상태를 보여주는 도면이다.
도 17 내지 도 20에 도시되어 있듯이, 공전 스크롤 유닛(200) 그리고 동력 전달축과 자전 방지축의 3개의 편심축(311)(321)(331)이 반시계방향으로 0°, 90°, 180°, 270° 회전함에 따라, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 위치와 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 가이드부(411)와 공전 스크롤 유닛(200) 또는 메인 프레임(300)의 가이드 돌기(251)와의 결합상태가 바뀌면서 본 발명의 실시예에 의한 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 팽창형 스크롤 유체기계가 원활하게 작동하고, 공전 스크롤 롤링 지지구(400)가 그 기능을 수행하여 작용 효과를 거두는 것을 확인할 수 있다.
위의 설명에서는 본 발명의 하나의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 통상의 기술자가 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 용이하게 수정, 변경할 수 있고, 본 발명의 범위는 위의 실시예의 구조와 재료에 의해 제한되지 아니하며, 예를 들어 공전 스크롤 롤링 지지구의 판상 리테이너 케이지는 알루미늄외에 스텐레스 강 등 금속재, 프라스틱, 세라믹 등의 재료로 만들 수 있고, 그 세라믹 볼 또한 다양한 강재 볼을 사용할 수 있으며, 일반적인 베어링 볼이라면 어느 것이나 사용 가능하다.
위의 본 발명의 실시예는 팽창형 스크롤 유체기계를 예를 들어 도시, 설명하였으나, 위의 도시, 설명은 고정 스크롤 유닛(100)의 유입구(111), 배출구(112)가 각각 배출구, 유입구가 되고 동력 전달축이 외부 회전력에 의한 회전 구동축이 되는 것을 제외하고 압축형 스크롤 유체기계에 대하여도 그대로 적용되어, 압축된 작동 유체를 사용하는 냉동 기계 등에 이용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 한정된 실시예로서의 스크롤 유체기계를 도면에 의해 기술하였으나, 본 발명은 위의 실시예에 한정되는 것이 아니며, 위의 기술(記述)은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정, 변경 및 변형이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 변형은 모두 본 발명의 범위에 속하며, 특히 판상 리테이너 케이지와 강재 볼(그 대체물, 균등물 포함)를 가지는 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계는 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 의도된 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 한다.
100 : 고정 스크롤 유닛 110, 210 : 기판
111 : 유입구 112 : 유출구
120 : 고정 스크롤 랩 160, 360 : 체결공
200 : 공전 스크롤 유닛 220 : 공전 스크롤 랩
220a, 220b, 220c : 돌출 날개부
221a, 221b, 221c, 312, 322, 332 : 베어링
250 : 스프링 후크 브라켓 251 : 가이드 돌기
251a : 관통공 52 : 로드
253 : 지지대 254 : 코일 스프링
270, 370 : 경면 주행면 플레이트 300 : 메인 프레임
310 : 동력 전달축 313, 323, 333 : 몸체
311, 321, 331 : 편심축 320, 330 : 자전 방지축
321a, 331a : 가이드 축부 350 : 스프링 후크 볼트
400 : 공전 스크롤 롤링 지지구 410 : 판상 리테이너 케이지
411 : 가이드부 411a : 가이드 홈
420 : 세라믹 볼 430 : 수용홀
431 : 절곡부 431a, 434 : 구멍부
432 : 홈부 433 : 절개편
435 : 고정캡 440 : 무접촉부
500 : 인장 스프링

Claims (27)

  1. 작동 유체의 유입구(111)와 유출구(112)가 구비되고 기판의 일면에 고정 스크롤 랩(120)이 형성된 고정 스크롤 유닛(100);
    상기 고정 스크롤 랩(120)과 마주보게 상기 고정 스크롤 랩(120)과 180도 위상 차를 가지고 맞물려 결합되는 공전 스크롤 랩(210)이 기판의 일면의 중앙에 형성되고, 베어링(221b)(221c)이 설치된 2개의 베어링 하우징 및 베어링(221a)이 설치되고 상기 2개의 베어링 하우징 사이에 위치한 1개의 베어링 하우징으로 되는 3개의 돌출 날개부(220a)(220b)(220c)를 가지는 공전 스크롤 유닛(200);
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 3개의 베어링(221a)(221b)(221c)에 대응되게 설치된 3개의 베어링(312)(322)(332)이 구비되고, 그 앞 측면이 상기 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면과 마주보게 결합되는 메인 프레임(300);
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 베어링 하우징의 베어링(221a)에 회전 가능하도록 결합되는 편심축(311)이 선단에 형성되고 그 몸체(313)가 상기 메인 프레임(300)의 베어링(312)에 회전 가능하도록 결합되는 하나의 동력 전달축(310); 및
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 베어링 하우징의 베어링(221b)(221c)에 결합되는 편심축(321)(331)이 선단에 형성되고 그 몸체(323)(333)가 상기 메인 프레임(300)의 나머지 2개의 베어링(322)(332)에 회전 가능하도록 결합되는 2개의 자전 방지축(320)(330);을 포함하여 구성되고,
    다수의 수용홀(430)이 중앙부를 제외하거나 포함하여 분산되게 형성된 판상 리테이너 케이지(410)와, 상기 판상 리테이너 케이지(410)의 수용홀(430) 내에 회전자재토록 수용된 다수의 강재 볼(420)을 구비하고, 상기 공전 스크롤 유닛(200)과 상기 메인 프레임(300) 사이에 배치되는 공전 스크롤 롤링 지지구(400); 및
    상기 공전 스크롤 유닛(200)과 상기 메인 프레임(300)의 사이에 결합되는 상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 롤링 안내수단;
    을 더 포함하여 구성되는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 상기 판상 리테이너 케이지(410)가,
    다수의 수용홀(430)을 갖는 2장의 판체를 그 수용홀(430)을 정렬시켜서(align) 일체형으로 부착, 고정하여 이루어지고,
    각 판체를 서로 이격되게 마주보는 원호형상의 절곡부(431)를 다수 형성하도록 프레스 가공하거나 사출하여, 대응하는 한 쌍의 절곡부(431)가 수용홀(430)을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 상기 판상 리테이너 케이지(410)가,
    다수의 수용홀(430)을 갖는 2장의 판체를 그 수용홀(430)을 정렬시켜서 일체형으로 부착, 고정하여 이루어지고,
    각 판체를 절삭하여 그 해당 부위에 서로 이격되게 마주보는 원호형상의 홈부(432)를 다수 형성하고, 2장의 판체의 대응하는 한 쌍의 홈부(432)가 수용홀(430)을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 상기 판상 리테이너 케이지(410)가,
    1장의 판체에 상하로 교차되게 간격을 두고 다수 쌍의 절개편(433)을 절곡, 형성하여 마주보는 한 쌍의 절개편(433)이 수용홀(430)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 상기 판상 리테이너 케이지(410)가,
    1장의 판체에 마주보는 원호형상의 벽이 형성된 다수의 구멍부(434)를 만들고, 상기 구멍부(434)의 벽에 각각 고정캡(435)을 고정하여 수용홀(430)을 형성한 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 상기 판상 리테이너 케이지(410)가,
    그 중앙부가 천공되거나 수용홀이 형성되지 않은 무접촉부(440)를 가지는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  7. 제 1항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 롤링 안내수단이, 상기 판상 리테이너 케이지(410)의 외곽에 지름방향으로 형성된 가이드홈(411a)을 가지는 4개의 가이드부(411); 상기 가이드홈(411a)에 대응되는 위치의 공전 스크롤 유닛(200)의 외곽의 돌출부에 상기 가이드홈(411a)과 직각 방향인 관통공(251a)을 가지도록 형성되어 4개의 가이드부(411)의 가이드 홈(411a)에 끼워져 상기 판상 리테이너 케이지(410)의 중심에서 외곽을 향하는 방향으로 왕복 이동되는 가이드 돌기(251); 및 상기 가이드 돌기(251)의 관통공(251a)에 끼워지는 로드(252) 그리고 상기 메인 프레임(300)의 앞 측면에 형성되어, 상기 로드(252)의 양단을 지지하는 지지대(253);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 4개의 가이드부(411)는, 상기 판상 리테이너 케이지(410)의 중심에 대하여 90도의 각도차를 가지도록 외곽에 십자형으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  9. 제 1항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)의 롤링 안내수단이, 상기 판상 리테이너 케이지(410)의 외곽에 마주 보게 돌출 형성되고 베어링이 설치된 2개의 가이드부(411); 및
    상기 자전 방지축(320)(330)의 편심축(321)(331)과 몸체(323)(333) 사이에 형성되어 상기 가이드부(411)의 베어링에 축설되는 가이드 축부(321a)(331a);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  10. 제 1항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 상기 베어링(221b)(221c)이 상기 베어링(221a)과 공전 중심에 대하여 90도의 각도차를 가지고 배치되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 상기 베어링(221b)(221c)이 상기 베어링(221a)과 공전 중심에 대하여 90도의 각도차를 가지고 배치되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 상기 베어링(221b)(221c)이 상기 베어링(221a)과 공전 중심에 대하여 90도의 각도차를 가지고 배치되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  13. 제 1항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크롤 유체기계는, 팽창형 스크롤 유체기계이고, 상기 고정 스크롤 유닛(100), 상기 공전 스크롤 유닛(200) 및 상기 메인 프레임(300)은, SUS 303F, SUS 430F 및 이에 준하는 주조용 SUS 강재를 포함하는 스테인레스강에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  14. 제 7항에 있어서,
    상기 스크롤 유체기계는, 팽창형 스크롤 유체기계이고, 상기 고정 스크롤 유닛(100), 상기 공전 스크롤 유닛(200) 및 상기 메인 프레임(300)은, SUS 303F, SUS 430F 및 이에 준하는 주조용 SUS 강재를 포함하는 스테인레스강에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 스크롤 유체기계는, 팽창형 스크롤 유체기계이고, 상기 고정 스크롤 유닛(100), 상기 공전 스크롤 유닛(200) 및 상기 메인 프레임(300)은, SUS 303F, SUS 430F 및 이에 준하는 주조용 SUS 강재를 포함하는 스테인레스강에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  16. 제 1항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 상기 공전 스크롤 유닛(200)의 사이 및 상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 상기 메인 프레임(300)의 사이에 각각 원판형의 경면 주행면 플레이트(270)(370)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  17. 제 7항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 상기 공전 스크롤 유닛(200)의 사이 및 상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 상기 메인 프레임(300)의 사이에 각각 원판형의 경면 주행면 플레이트(270)(370)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  18. 제 9항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 상기 공전 스크롤 유닛(200)의 사이 및 상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 상기 메인 프레임(300)의 사이에 각각 원판형의 경면 주행면 플레이트(270)(370)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  19. 제 1항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면과 상기 메인 프레임(300)에 그의 양단이 고정되어, 상기 공전 스크롤 유닛(200)과 상기 메인 프레임(300)을 밀착, 고정시키기 위한 복수의 인장 스프링(500)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  20. 7항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면과 상기 메인 프레임(300)에 그의 양단이 고정되어, 상기 공전 스크롤 유닛(200)과 상기 메인 프레임(300)을 밀착, 고정시키기 위한 복수의 인장 스프링(500)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  21. 제 9항에 있어서,
    상기 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면과 상기 메인 프레임(300)에 그의 양단이 고정되어, 상기 공전 스크롤 유닛(200)과 상기 메인 프레임(300)을 밀착, 고정시키기 위한 복수의 인장 스프링(500)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 인장 스프링(500)은 그의 양단이 상기 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면에 형성된 스프링 후크 브라켓(250)과 상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 마주보는 상기 메인 프레임(300)의 볼트공에 체결되는 스프링 후크 볼트(350)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 인장 스프링(500)은 그의 양단이 상기 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면에 형성된 스프링 후크 브라켓(250)과 상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 마주보는 상기 메인 프레임(300)의 볼트공에 체결되는 스프링 후크 볼트(350)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 인장 스프링(500)은 그의 양단이 상기 공전 스크롤 유닛(200)의 기판의 타면에 형성된 스프링 후크 브라켓(250)과 상기 공전 스크롤 롤링 지지구(400)와 마주보는 상기 메인 프레임(300)의 볼트공에 체결되는 스프링 후크 볼트(350)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  25. 제 7항에 있어서,
    상기 로드(252)에는 그의 양단이 상기 가이드 돌기(251)와 상기 지지대(253)에 맞닿는 코일 스프링(254)이 끼워지는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  26. 제 8항에 있어서,
    상기 로드(252)에는 그의 양단이 상기 가이드 돌기(251)와 상기 지지대(253)에 맞닿는 코일 스프링(254)이 끼워지는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
  27. 제11항에 있어서,
    상기 로드(252)에는 그의 양단이 상기 가이드 돌기(251)와 상기 지지대(253)에 맞닿는 코일 스프링(254)이 끼워지는 것을 특징으로 하는, 공전 스크롤 롤링 지지구를 구비한 스크롤 유체기계.
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