KR102234798B1 - 액시얼 플럭스 모터를 가진 스크롤 압축기 - Google Patents

액시얼 플럭스 모터를 가진 스크롤 압축기 Download PDF

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로버트 씨 스토버
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에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드
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Abstract

압축기는 제1 압축 부재, 제2 압축 부재, 그리고 모터 조립체를 포함할 수 있다. 제2 압축 부재는 제1 압축 부재에 대하여 이동가능하고 제1 압축 부재와 협력하여 제1 압축 부재와의 사이에 압축 포켓을 형성한다. 상기 모터 조립체는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 하나를 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 다른 하나에 대하여 구동시킨다. 상기 모터 조립체는 고정자와 회전자를 포함하고 있다. 상기 회전자는 회전축을 중심으로 상기 고정자에 대하여 회전가능하다. 상기 고정자는 상기 회전축을 둘러싸고 있다. 상기 회전자는 상기 회전축 둘레에 배치되어 있는 자석을 포함할 수 있다. 상기 자석은 제1 회전축과 평행한 축방향으로 상기 고정자로부터 이격될 수 있다.

Description

액시얼 플럭스 모터를 가진 스크롤 압축기
본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 상세하게는, 액시얼 플럭스 모터를 가진 압축기에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 액시얼 플럭스 모터를 가진 스크롤 압축기에 관한 것이다.
본 항목은 반드시 종래 기술이라고는 할 수 없는 본 발명에 관한 배경 정보를 제공한다.
압축기는 작동 유체를 순환시키기 위해서 냉동 시스템, 열 펌프, 공조설비(HVAC), 또는 냉각 시스템(일반적으로, "실내 온도 조절 장치(climate control system)")에 사용될 수 있다. 상기 압축기는 다양한 압축기 유형 중의 하나일 수 있다. 예를 들면, 상기 압축기는 스크롤 압축기, 로터리-베인 압축기, 왕복 압축기, 원심 압축기, 또는 축류 압축기일 수 있다. 몇몇 압축기는 구동축을 회전시키는 모터 조립체를 포함하고 있다. 이와 관련하여, 압축기는 종종 압축 기구 아래쪽의 구동축에 결합되어 있는 중앙 회전자를 둘러싸고 있는 고정자를 포함하는 모터 조립체를 이용한다.
사용된 압축기의 정확한 유형과 관계없이, 실내 온도 조절 장치 전체에 걸쳐서 효과적이고 효율적으로 작동 유체를 순환시키기 위해서는 압축기가 일관되고 안정적으로 작동하는 것이 바람직하다. 본 발명은 압축기의 전체 크기를 감소시키면서 압축 기구를 효율적이고 효과적으로 구동시키는 모터 조립체를 가지고 있는 개량된 압축기를 제공한다.
본 항목은 본 발명의 개요를 제공하는 것이며, 본 발명의 전체 범위 또는 본 발명의 모든 특징을 포괄적으로 개시하는 것은 아니다.
본 발명은 제1 압축 부재, 제2 압축 부재, 그리고 모터 조립체를 포함할 수 있는 압축기를 제공한다. 제2 압축 부재는 제1 압축 부재에 대하여 이동가능하고 제1 압축 부재와 협력하여 제1 압축 부재와의 사이에 압축 포켓을 형성한다. 상기 모터 조립체는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 하나를 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 다른 하나에 대하여 구동시킨다. 상기 모터 조립체는 고정자와 회전자를 포함하고 있다. 상기 회전자는 상기 고정자에 대하여 회전축에 대해 회전할 수 있다. 상기 고정자는 상기 회전축을 둘러싸고 있다. 상기 회전자는 상기 회전축 둘레에 배치되어 있는 복수의 자석을 포함할 수 있다. 상기 복수의 자석은 제1 회전축과 평행한 축방향으로 상기 고정자로부터 이격될 수 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 자기 인력이 제1 압축 부재를 제2 압축 부재쪽으로 상기 축방향으로 힘을 가한다.
몇몇 구성에서는, 제1 압축 부재와 제2 압축 부재가 동시에 회전하는 제1 스크롤 부재와 제2 스크롤 부재이다.
몇몇 구성에서는, 상기 회전자가 상기 압축 포켓과 압축기의 셸 조립체에 의해서 형성된 배출 챔버 사이의 유체 연통을 제공하는 배출 통로를 포함한다.
몇몇 구성에서는, 상기 배출 통로가 상기 회전축이 통과하는 축방향으로 뻗은 부분과 이 축방향으로 뻗은 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 반경방향으로 뻗은 부분을 포함한다.
몇몇 구성에서는, 상기 반경방향으로 뻗은 부분이 작동 유체를 상기 고정자쪽으로 향하게 하는 적어도 하나의 출구를 포함한다.
몇몇 구성에서는, 상기 회전자의 일부분이 제1 스크롤 부재의 허브 내에 수용되어 있다. 제1 베어링 하우징은 상기 허브를 회전할 수 있게 지지할 수 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 회전자가 반경방향으로 뻗은 부분 및 제1 회전축과 평행하게 뻗어 있는 축방향으로 뻗은 부분을 포함한다. 상기 축방향으로 뻗은 부분은 제1 단부 플레이트와 결합될 수 있고 제2 스크롤 부재를 둘러쌀 수 있다.
몇몇 구성에서는, 제1 압축 부재가 비-선회 스크롤 부재를 포함하고 제2 압축 부재가 선회 스크롤 부재를 포함한다. 상기 회전자는 상기 선회 스크롤 부재에 구동가능하게 결합되어 있는 구동축에 부착될 수 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 구동축이 상기 회전자와 접촉하는 제1 환형 쇼울더를 포함하고 있다. 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 자기 인력이 상기 회전자를 제1 환형 쇼울더에 대해 가압하고, 이것에 의해 상기 구동축을 축방향으로 상기 선회 스크롤 부재쪽으로 가압하고 상기 선회 스크롤 부재를 축방향으로 상기 비-선회 스크롤 부재쪽으로 가압한다.
몇몇 구성에서는, 상기 구동축이 베어링에 의해서 회전가능하게 지지되어 있다. 상기 선회 스크롤 부재는 플로팅 스러스트 플레이트에 의해서 축방향으로 지지될 수 있다. 상기 플로팅 스러스트 플레이트는 상기 베어링에 의해서 축방향으로 지지될 수 있다. 상기 베어링이 상기 구동축에 형성된 제2 환형 쇼울더에 의해서 축방향으로 지지될 수 있다. 제1 환형 쇼울더와 제2 환형 쇼울더는 서로 축방향으로 이격되어 있고 상기 구동축의 편심 크랭크 핀으로부터 축방향으로 이격될 수 있다.
본 발명은 또한 제1 스크롤 부재, 제2 스크롤 부재, 제1 베어링 하우징, 제2 베어링 하우징, 그리고 모터 조립체를 포함할 수 있는 압축기를 제공한다. 제1 스크롤 부재는 제1 단부 플레이트와 이 제1 단부 플레이트로부터 뻗어나온 제1 나선형 랩을 포함하고 있다. 제2 스크롤 부재는 제2 단부 플레이트와 제2 단부 플레이트와 이 제2 단부 플레이트로부터 뻗어 있으며 제1 나선형 랩과의 사이에 압축 포켓을 형성하기 위해서 제1 나선형 랩과 맞물린 제2 나선형 랩을 포함하고 있다. 제1 베어링 하우징은 제1 회전축에 대해 회전할 수 있게 제1 스크롤 부재를 지지할 수 있다. 제2 베어링 하우징은 제1 회전축과 평행하며 제1 회전축으로부터 벗어나 있는 제2 회전축에 대해 회전할 수 있게 제2 스크롤 부재를 지지할 수 있다. 상기 모터 조립체는 고정자와 회전자를 포함하고 있다. 상기 고정자는 제1 회전축을 둘러쌀 수 있으며 제1 베어링 하우징에 대하여 고정될 수 있다. 상기 회전자는 제1 스크롤 부재에 부착될 수 있으며 제1 회전축에 대하여 제1 스크롤 부재와 함께 회전할 수 있다. 상기 회전자는 제1 회전축 둘레에 배치되어 있는 복수의 자석을 포함할 수 있다. 상기 복수의 자석은 제1 회전축과 평행한 축방향으로 상기 고정자로부터 이격될 수 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 자기 인력이 제1 스크롤 부재를 제2 스크롤 부재쪽으로 상기 축방향으로 힘을 가한다.
몇몇 구성에서는, 상기 회전자가 상기 압축 포켓 중의 하나와 압축기의 셸 조립체에 의해서 형성된 배출 챔버 사이의 유체 연통을 제공하는 배출 통로를 포함하고 있다.
몇몇 구성에서는, 제1 회전축이 상기 배출 통로의 적어도 일부분은 통과하여 뻗어 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 배출 통로가 제1 회전축이 통과하는 축방향으로 뻗은 부분과 이 축방향으로 뻗은 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 반경방향으로 뻗은 부분을 포함한다.
몇몇 구성에서는, 상기 반경방향으로 뻗은 부분이 작동 유체를 상기 고정자쪽으로 향하게 하는 적어도 하나의 출구를 포함한다.
몇몇 구성에서는, 상기 회전자의 일부분이 제1 스크롤 부재의 허브 내에 수용되어 있다. 제1 베어링 하우징은 상기 허브를 제1 회전축에 대하여 회전할 수 있게 지지할 수 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 회전자가 제1 회전축에 대하여 반경방향으로 뻗어 있는 반경방향으로 뻗은 부분 및 제1 회전축과 평행하게 뻗어 있는 축방향으로 뻗은 부분을 포함한다.
몇몇 구성에서는, 상기 축방향으로 뻗은 부분이 제1 단부 플레이트와 결합되고 제2 스크롤 부재를 둘러싸고 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 압축기가 상기 회전자 및 제2 스크롤 부재와 결합되는 시일을 포함하고 있다. 상기 반경방향으로 뻗은 부분이 상기 시일과 결합될 수 있다. 제2 단부 플레이트가 제1 단부 플레이트와 상기 반경방향으로 뻗은 부분의 사이에 상기 축방향으로 배치될 수 있다.
몇몇 구성에서는, 상기 플로팅 스러스트 플레이트가 상기 선회 스크롤 부재 및 베어링 하우징과 밀봉되게 결합되고 상기 선회 스크롤 부재 및 상기 베어링 하우징과 협력하여 상기 선회 스크롤 부재를 상기 비-선회 스크롤 부재쪽으로 축방향으로 가압하는 중간-압력의 작동 유체를 수용하는 환형 챔버를 형성한다.
적용가능한 추가적인 영역은 본 명세서에 제공된 설명으로부터 명확하게 될 것이다. 본 개요에 있어서의 설명과 구체적인 예는 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
본 명세서에 도시된 도면은 모든 가능한 구현례가 아니라 선택된 실시례만 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 압축기의 단면도이고;
도 2는 도 1의 압축기의 분해도이고;
도 3은 본 발명의 원리에 따른 다른 압축기의 단면도이고;
도 4는 본 발명의 원리에 따른 또 다른 압축기의 단면도이고;
도 5는 본 발명의 원리에 따른 또 다른 압축기의 단면도이고;
도 6은 본 발명의 원리에 따른 또 다른 압축기의 단면도이고;
도 7은 본 발명의 원리에 따른 또 다른 압축기의 단면도이고;
도 8은 본 발명의 원리에 따른 또 다른 압축기의 단면도이고; 그리고
도 9는 본 발명의 원리에 따른 또 다른 압축기의 단면도이다.
상응하는 참고 번호는 상기 도면들 중의 몇 개의 도면에 걸쳐서 상응하는 부분을 나타낸다.
이하에서는 예시적인 실시례를 첨부된 도면과 관련하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 범위가 당업자에게 전적으로, 그리고 완전하게 전달되도록 예시적인 실시례가 제공된다. 본 발명의 실시례의 철저한 이해를 제공하기 위해서, 구체적인 구성요소, 장치, 그리고 방법의 여러 예와 같은 다수의 구체적인 세부사항을 개시한다. 구체적인 세부사항이 이용될 필요는 없고, 예시적인 실시례는 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 발명의 범위를 제한하도록 해석되어서는 안된다는 것은 당업자에게 자명한 사항일 것이다. 몇몇 예시적인 실시례에서, 잘 알려진 프로세스, 잘 알려진 장치 구조, 그리고 잘 알려진 기술은 상세하게 설명되어 있지 않다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 특정 실시예의 설명을 위한 것일 뿐으로, 한정을 위한 것이 아니다. 여기에 사용되는 것으로서, 단수형으로 표기된 것은 그 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수형도 포함할 수 있는 것을 의도한 것이다. "포함하다", "이루어지다", "구비하다", 및 "가지다" 에 준하는 용어들은 포함의 의미이며, 따라서 기재의 특징부, 통합체, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소가 존재함을 나타내는 것으로, 하나 이상의 다른 특징부, 통합체, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 그것들의 그룹의 존재나 추가를 배제하는 것은 아니다. 여기에 설명되는 방법 단계, 프로세스, 및 동작은 실행 순서가 특별히 지시되지 않는다면 반드시 예시되는 순서로 실행해야만 하는 것은 아니다. 또한, 추가의 또는 변경된 단계가 채용될 수 있다는 것도 이해하여야 한다.
어느 요소나 층이 다른 요소나 층에 "놓여 있는", "맞물려 있는", "연결되어 있는", 또는 "결합되어 있는" 것으로 언급되어 있는 경우에는, 어느 요소나 층이 다른 요소나 층에 직접 놓여 있거나, 맞물려 있거나, 연결되어 있거나, 결합되어 있을 수 있거나, 또는 사이에 개재하는 요소나 층이 존재할 수 있다. 이와 대조적으로, 어떤 요소가 다른 요소나 층에 "직접 놓여 있는", "직접 맞물려 있는", "직접 연결되어 있는", 또는 "직접 결합되어 있는" 것으로 언급되어 있는 경우에는, 사이에 개재하는 요소나 층이 존재하지 않는다. 어느 요소들 사이의 관계를 기술하기 위해서 사용된 다른 용어는 유사한 방식으로 해석되어야 한다(예를 들면, "사이에" 대 "직접 사이에", "인접한" 대 "직접 인접한," 등). 본 명세서에서 "및/또는" 이라는 표현은 관련된 열거 항목 중의 어느 하나 또는 관련된 열거 항목의 하나 이상의 조합을 포함한다.
제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 요소, 구성요소, 구역, 층 및/또는 섹션을 기술하기 위해서 본 명세서에 사용되어 있지만, 상기 요소, 구성요소, 구역, 층 및/또는 섹션이 이러한 용어에 의해 제한되는 것은 아니다. 이러한 용어는 단지 하나의 요소, 구성요소, 구역, 층 또는 섹션을 다른 요소, 구성요소, 구역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서 사용된다. 본 명세서에서 "제1", "제2" 와 같은 용어와 다른 숫자와 관련된 용어가 사용되는 경우에는 문맥상으로 명확하게 표현되어 있지 않는 경우에는 차례나 순서를 의미하는 것은 아니다. 따라서, 아래에 기술된 제1 요소, 제1 구성요소, 제1 구역, 제1 층 또는 제1 섹션은 예시된 실시예의 개시내용으로부터 벗어나지 않고서 제2 요소, 제2 구성요소, 제2 구역, 제2 층 또는 제2 섹션이라고 칭할 수 있다.
"내측", "외측", "바로 아래", "아래의" "하부의", "위의", "상부의" 등과 같은 공간상의 상대적인 용어들은 여기서 도면에 예시되는 하나의 요소 또는 특징부의 또 다른 요소 또는 특징부에 대한 관계를 설명을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 공간상의 상대적인 용어들은 도면에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 또는 동작에 있어서의 다른 배향도 포함하는 것으로 의도된다. 예컨대, 도면 내의 장치가 위아래로 뒤집어진다면, 다른 요소나 특징부의 "아래" 또는 "바로 아래"로 설명된 요소는 다른 요소나 특징부의 "위"로 배향될 것이다. 따라서, 예컨대 용어 "아래" 는 위와 아래의 모든 배향을 포괄할 수 있다. 장치는 다르게 배향(90도 회전 배향 또는 다른 배향)될 수 있으며, 본 명세서에서 사용되는 공간상의 상대적인 용어는 이에 상응하게 해석된다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 셸 조립체(12), 제1 베어링 하우징(14), 제2 베어링 하우징(16), 압축 기구(18), 그리고 모터 조립체(20)를 포함할 수 있는 압축기(10)가 제공되어 있다. 셸 조립체(12)는 제1 셸 몸체(22)와 제2 셸 몸체(24)를 포함할 수 있다. 제1 셸 몸체(22)와 제2 셸 몸체(24)는 서로 고정될 수 있고 그리고 제1 베어링 하우징(14)에 고정될 수 있다. 제1 셸 몸체(22)와 제1 베어링 하우징(14)는 서로 협력하여, 제2 베어링 하우징(16)과 압축 기구(18)가 배치될 수 있는 흡입 챔버(26)를 형성할 수 있다. 흡입 입구 연결관(28)은 제1 셸 몸체(22)와 결합될 수 있고 흡입 챔버(26)와 유체 연통(fluid communication)될 수 있다. 흡입-압력의 작동 유체(다시 말해서, 저압 작동 유체)는 흡입 입구 연결관(28)을 통하여 흡입 챔버(26)로 들어올 수 있고 압축 기구(18)에서 압축되기 위해 압축 기구(18)로 빨려들어갈 수 있다. 제1 셸 몸체(22)의 수직방향의 하부 단부는 다량의 윤활유를 수용하는 윤활유 통(36)을 형성할 수 있다. 장착용 바닥부(mounting feet) 또는 플랜지(37)가 제1 셸 몸체(22)의 하부 단부의 외부 표면에 장착될 수 있다. 압축기(10)는 저압측(low-side) 압축기일 수 있다(다시 말해서, 압축 기구(18)가 흡입 챔버(26)에 배치되어 있다).
제2 셸 몸체(24)와 제1 베어링 하우징(14)은 서로 협력하여 배출 챔버(30)를 형성할 수 있다. 배출 챔버(30)를 흡입 챔버(26)로부터 분리시키기 위해서 제1 베어링 하우징(14)은 제1 셸 몸체(22) 및 제2 셸 몸체(24)와 밀봉되게 결합될 수 있다. 배출 출구 연결관(32)은 제2 셸 몸체(24)와 결합될 수 있고 배출 챔버(30)와 유체 연통될 수 있다. 배출-압력의 작동 유체(다시 말해서, 흡입 압력보다 더 높은 압력의 작동 유체)가 압축 기구(18)로부터 배출 챔버(30)로 들어올 수 있고 배출 출구 연결관(32)을 통하여 압축기(10)를 빠져 나갈 수 있다. 몇몇 구성에서는, 배출 밸브(34)가 배출 출구 연결관(32) 내에 배치될 수 있다. 배출 밸브(34)는 유체가 배출 출구 연결관(32)을 통하여 배출 챔버(30)에서 빠져나갈 수 있게 하고 유체가 배출 출구 연결관(32)을 통하여 배출 챔버(30)로 들어오는 것을 방지하는 체크 밸브일 수 있다.
제1 베어링 하우징(14)은 본체(39)와 이 본체(39)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(40)를 가진 대체로 디스크 형상의 부재일 수 있다. 본체(39)는 제1 셸 몸체(22) 및 제2 셸 몸체(24)에 용접될 수 있는(또는 이와 다른 방식으로 제1 셸 몸체(22) 및 제2 셸 몸체(24)와 고정되게 결합될 수 있는) 외측 림(42)을 포함할 수 있다. 중앙 허브(40)는 제1 베어링(44)을 수용할 수 있다. 몇몇 구성에서는, 제1 베어링 하우징(14)이 하나 이상의 윤활유 통로(도시되어 있지 않음)을 포함할 수 있고, 상기 윤활유 통로를 통하여 윤활유가 윤활유 통(36)으로부터 제1 베어링(44)으로 유동한다.
제2 베어링 하우징(16)은 환형 벽(46)과 이 환형 벽(46)의 축방향 단부에 배치된 반경방향으로 뻗은 플랜지 부분(48)을 가진 대체로 원통형 부재일 수 있다. 상기 환형 벽(46)은 하나 이상의 개구 또는 구멍(50)을 포함할 수 있고, 상기 구멍을 통하여 흡입 챔버(26) 내의 흡입-압력의 작동 유체가 압축 기구(18)로 유동할 수 있다. 환형 벽(46)의 축방향 단부는, 예를 들면, 파스너(52)에 의해 제1 베어링 하우징(14)에 부착될 수 있다. 상기 플랜지 부분(48)은 제2 베어링(56)을 수용하는 중앙 허브(54)를 포함할 수 있다. 몇몇 구성에서는, 제2 베어링 하우징(16)이 하나 이상의 윤활유 통로(도시되어 있지 않음)를 포함할 수 있고, 상기 윤활유 통로를 통하여 윤활유가 윤활유 통(36)으로부터 제2 베어링(56)으로 유동한다.
압축 기구(18)는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재를 포함할 수 있고, 제1 압축 부재와 제2 압축 부재는 협력하여 제1 압축 부재와 제2 압축 부재의 사이에 유체 포켓(다시 말해서, 압축 포켓)을 형성한다. 예를 들면, 상기 압축 기구(18)는, 제1 압축 부재가 제1 스크롤 부재(다시 말해서, 피구동 스크롤 부재(driven scroll member))(76)이고 제2 압축 부재가 제2 스크롤 부재(다시 말해서, 아이들러 스크롤 부재(idler scroll member))(78)인 동시에 회전하는 스크롤 압축 기구일 수 있다. 다른 구성에서는, 상기 압축 기구(18)가, 예를 들면, 선회 스크롤 압축 기구, 로터리 압축 기구, 스크루 압축 기구, 방켈 압축 기구(Wankel compression mechanism) 또는 왕복 압축 기구와 같은, 다른 종류의 압축 기구가 될 수 있다.
제1 스크롤 부재(76)는 제1 단부 플레이트(80), 제1 단부 플레이트(80)의 한쪽으로부터 뻗어나온 제1 나선형 랩(82), 그리고 제1 단부 플레이트(80)의 반대쪽으로부터 뻗어나온 제1 허브(84)를 포함할 수 있다. 제2 스크롤 부재(78)는 제2 단부 플레이트(86), 제2 단부 플레이트(86)의 한쪽으로부터 뻗어나온 제2 나선형 랩(88), 그리고 제2 단부 플레이트(86)의 반대쪽으로부터 뻗어나온 제2 허브(90)를 포함할 수 있다. 제1 스크롤 부재(76)의 제1 허브(84)는 제1 베어링 하우징(14)의 중앙 허브(40) 내에 수용되어 있고 제1 회전축(A1)을 중심으로 제1 베어링 하우징(14)과 제2 베어링 하우징(16)에 대하여 회전할 수 있게 제1 베어링 하우징(14)과 제1 베어링(44)에 의해서 지지되어 있다. 시일(85)이 중앙 허브(40) 내에 배치되어 있고 중앙 허브(40) 및 제1 허브(84)와 밀봉되게 결합되어 있다. 제2 스크롤 부재(78)의 제2 허브(90)가 제2 베어링 하우징(16)의 중앙 허브(54) 내에 수용되어 있고 제2 회전축(A2)을 중심으로 제1 베어링 하우징(14)과 제2 베어링 하우징(16)에 대하여 회전할 수 있게 제2 베어링 하우징(16)과 제2 베어링(56)에 의해서 지지되어 있다. 제2 회전축(A2)은 제1 회전축(A1)과 평행하고 제1 회전축(A1)으로부터 벗어나 있다. 스러스트 베어링(91)이 제2 베어링 하우징(16)의 플랜지 부분(48)에 배치될 수 있고 제2 스크롤 부재(78)의 제2 단부 플레이트(86)를 축방향으로 지지할 수 있다.
몇몇 구성에서는, 제1 압축 기구(18)는 올덤 커플링(도시되어 있지 않음)을 포함할 수 있고, 상기 올덤 커플링은 제1 스크롤 부재(76)의 운동을 제2 스크롤 부재(78)에 전달하기 위해서 제1 단부 플레이트(80)와 제2 단부 플레이트(86)에 결합될 수 있다. 다른 구성에서는, 제1 압축 기구(18)가 제1 스크롤 부재(76)의 제1 단부 플레이트(80)에 (예를 들면, 압입 끼워맞춤에 의해서) 부착되어 있으며 제1 스크롤 부재(76)의 제1 단부 플레이트(80)로부터 축방향으로 뻗어 있는 복수의 핀(92)(도 2)을 포함하는 전달 기구를 포함할 수 있다. 상기 복수의 핀(92)의 각각은 원통형 디스크(95)의 중심에서 벗어난 구멍(93)(다시 말해서, 도 2에서 원통형 디스크(95)의 세로축과 평행하게 뻗어 있으며 원통형 디스크(95)의 세로축으로부터 벗어나 있는 편심 구멍)에 수용될 수 있다. 상기 원통형 디스크(95)는 제2 스크롤 부재(78)의 제2 단부 플레이트(86)에 형성된 복수의 오목부(97)(도 2) 중의 대응하는 하나의 오목부에 회전가능하게 수용될 수 있다. 상기 복수의 오목부(97)는 제2 회전축(A2)을 둘러싸는 원형 패턴으로 서로 각지게(angularly) 이격되도록 배치될 수 있다. 이런 식으로, 제1 스크롤 부재(76)가 제1 회전축(A1)에 대하여 회전하면 제2 스크롤 부재(78)를 제2 회전축(A2)에 대하여 회전시키고, 그 결과 제1 스크롤 부재(76)와 제2 스크롤 부재(78)가 반경방향 외측 위치로부터 반경방향 내측 위치로 이동함에 따라 유체 포켓의 크기를 감소시키고, 이것에 의해 유체 포켓 내의 작동 유체를 흡입 압력에서 배출 압력으로 압축시킨다.
제1 단부 플레이트(80)는 흡입 챔버(26)와 유체 포켓들 중의 반경방향으로 가장 바깥쪽 유체 포켓 사이의 유체 연통을 제공하는 흡입 입구 개구(94)를 포함할 수 있다. 제1 스크롤 부재(76)는 또한 배출 통로(96)를 포함하고 있고, 상기 배출 통로(96)는 제1 단부 플레이트(80)와 제1 허브(84)를 통과하여 뻗어 있으며 유체 포켓들 중의 반경방향으로 가장 안쪽 유체 포켓과 배출 챔버(30) 사이의 유체 연통을 제공한다. 배출 밸브 조립체(98)가 배출 통로(96) 내에 배치될 수 있다. 상기 배출 밸브 조립체(98)는 작동 유체가 배출 통로(96)를 통하여 압축 기구(18)로부터 배출 챔버(30)로 배출될 수 있게 하고 작동 유체가 배출 챔버(30)로부터 배출 통로(96)로 역류하는 것을 방지한다.
윤활유를 윤활유 통(36)으로부터 윤활유 도관(102)을 통하여 빨아들일 수 있고 이 윤활유를 베어링 하우징(14, 16) 및/또는 스크롤 부재(76, 78)의 윤활유 통로를 통하여 베어링(44, 56) 및/또는 스크롤 부재(76, 78) 중의 하나 이상으로 공급할 수 있는 윤활유 펌프(100)가 중앙 허브(54) 또는 이에 인접한 제2 베어링 하우징(16)에 장착될 수 있다.
상기 모터 조립체(20)는 고정자(104)와 회전자(106)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터(axial flux motor)일 수 있다. 도 1과 도 2에 도시된 구성에서는, 모터 조립체(20)가 배출 챔버(30) 내에 배치되어 있다. 상기 고정자(104)는 복수의 권선(108)이 장착된 환형 부재(107)를 포함할 수 있다. 상기 환형 부재(107)는 디스크 형상의 본체(110)와 이 본체(110)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(112)를 포함할 수 있다. 상기 권선(108)은 상기 환형 부재(107)의 중앙 허브(112)를 둘러싸는 원형 패턴으로 배치될 수 있다.
고정자(104)는 제1 베어링 하우징(14)에 고정되게 장착될 수 있다. 다시 말해서, 환형 부재(107)의 본체(110)는, 제1 베어링 하우징(14)의 본체(39)가 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로 제1 단부 플레이트(80)와 환형 부재(107)의 본체(110) 사이에 배치되도록 제1 베어링 하우징(14)의 본체(39)에 배치되어 제1 베어링 하우징(14)의 본체(39)에 의해서 지지될 수 있다. 제1 베어링 하우징(14)의 중앙 허브(40)는, 환형 부재(107)의 중앙 허브(112)가 제1 베어링 하우징(14)의 중앙 허브(40)를 둘러싸도록 환형 부재(107)의 중앙 허브(112)에 고정되게 수용될 수 있다.
상기 회전자(106)는 제1 스크롤 부재(76)의 제1 허브(84)와 고정되게 결합될 수 있고 고정자(104)와 제1 베어링 하우징(14)에 대하여 제1 스크롤 부재(76)와 함께 회전할 수 있다. 회전자(106)는 대체로 디스크 형상의 본체(114)와 이 본체(114)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(116)를 포함할 수 있다. 회전자(106)의 중앙 허브(116)는 제1 스크롤 부재(76)의 제1 허브(84)에 의해서 형성된 배출 통로(96) 내에 고정되게 수용될 수 있다. 회전자(106)는 배출 통로(96)와 배출 챔버(30) 사이의 유체 연통을 제공하기 위해서 중앙 허브(116)를 통하여 뻗어 있는 배출 통로(118)를 포함할 수 있다. 제1 회전축(A1)은 배출 통로(96)와 배출 통로(118) 양자 모두를 통하여 뻗어 있다.
회전자(106)의 본체(114)는 중앙 허브(116)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 제1 베어링 하우징(14)과 고정자(104)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로 이격되어 있다). 회전자(106)는 복수의 자석(120)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자석(120)은 공극(122)이 상기 복수의 자석(120)과 권선(108) 사이에 축방향으로 배치되도록 상기 복수의 자석(120)이 고정자(104)로부터 축방향으로 이격되도록(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로 이격되도록) 본체(114)에 고정되게 부착되어 있다. 다시 말해서, 전체 고정자(104)는 제1 베어링 하우징(14)의 본체(39)와 상기 자석(120) 사이에 축방향으로(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로) 배치될 수 있다.
압축기(10)의 작동 동안에, 전류가 고정자(104)의 권선(108)에 공급될 수 있고, 이것은 고정자(104)와 제1 베어링 하우징(14)에 대하여 회전자(106)를 회전시킨다(결과적으로, 제1 스크롤 부재(76)를 회전시킨다). 제1 회전축(A1)과 평행한 축방향으로 자석(120)과 권선(108) 사이의 공극(122)을 통과하는 자속이 축방향(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따르거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향)으로 회전자(106)를 고정자(104)쪽으로 힘을 가하는 자석(120)과 권선(108) 사이의 자기 인력(magnetic attraction)을 발생시킨다. 이러한 축방향의 자기력이 (배출 챔버(30) 내의 배출-압력의 작동 유체의 힘과 함께) 회전자(106)와 제1 스크롤 부재(76)를 축방향으로 제2 스크롤 부재(78)쪽으로 힘을 가한다. 제1 스크롤 부재(76)를 제2 스크롤 부재(78)쪽으로 힘을 가하는 이러한 축방향의 힘은 제2 단부 플레이트(86)와 제1 나선형 랩(82)의 끝부분 사이 그리고 제1 단부 플레이트(80)와 제2 나선형 랩(88)의 끝부분 사이의 밀봉된 관계를 유지시키고, 이것에 의해 상기 나선형 랩(82, 88)과 상기 단부 플레이트(86, 80) 사이의 누출을 방지한다. 게다가, 이러한 축방향의 힘은 또한 압축기(10)의 시동시에 상기 스크롤 부재(76, 78)를 로드된(loaded) 상태로 유지시키는데 도움을 주고, 이것은 시동시에 배출 압력을 증가시킨다.
회전자(106)와 고정자(104) 사이의 축방향의 자기 인력이 상기 스크롤 부재(76, 78)를 함께 축방향으로 힘을 가하기 때문에, 상기 압축기(10)는 플로팅 시일 조립체와 하나의 스크롤 부재를 다른 스크롤 부재쪽으로 축방향으로 힘을 가하기 위해서 종래 기술의 압축기에 통상적으로 사용되어 있는 축방향의 바이어싱 챔버(biasing chamber)를 포함할 필요가 없을 수 있다.
게다가, 도 1 및 도 2에 도시되어 있으며 상기한 모터 조립체(20)의 구성은 모터 조립체(20)를 축방향으로 더욱 콤팩트하게 만드는 것을 가능하게 하고, 이로 인해 압축기(10)의 축방향의 전체 높이를 상당히 감소시킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 셸 조립체(212), 제1 베어링 하우징(214), 제2 베어링 하우징(216), 압축 기구(218), 그리고 모터 조립체(220)를 포함할 수 있는 다른 압축기(210)가 제공되어 있다. 셸 조립체(212), 제1 베어링 하우징(214), 제2 베어링 하우징(216), 압축 기구(218), 그리고 모터 조립체(220)의 구조 및 기능은, 아래에 기술된 예외 사항을 제외하면, 상기한 셸 조립체(12), 제1 베어링 하우징(14), 제2 베어링 하우징(16), 압축 기구(18), 그리고 모터 조립체(20)의 구조 및 기능과 유사하거나 동일할 수 있다. 따라서, 몇몇 유사한 특징은 다시 상세하게 설명하지 않을 것이다.
셸 조립체(212)는 제1 셸 몸체(222)와 제2 셸 몸체(224)를 포함할 수 있다. 압축기(210)는 고압측 압축기이다 - 다시 말해서, 제1 셸 몸체(222)와 제2 셸 몸체(224)는 협력하여 베어링 하우징(214, 216)과 모터 조립체(220)가 배치되는 배출 챔버(230)를 형성한다. 배출 출구 연결관(232)은 제2 셸 몸체(224)를 통과하여 뻗을 수 있고 배출 챔버(230)와 유체 연통될 수 있다. 흡입 입구 연결관(228)은 제1 셸 몸체(222)를 통과하여 뻗을 수 있고 흡입-압력의 작동 유체를 압축 기구(218)에 공급할 수 있다. 흡입 입구 연결관(228)은 배출 챔버(230)로부터 유체 유동이 격리되어 있다.
제1 베어링 하우징(214)과 제2 베어링 하우징(216)은 협력하여, 흡입 입구 연결관(228)과 유체 연통(흡입 도관(229)을 통하여)되어 있으며 배출 챔버(230)로부터 밀봉되어 있는 흡입 챔버(226)를 형성할 수 있다. 압축 기구(218)의 대부분은 흡입 챔버(226) 내에 배치될 수 있다. 배출 챔버(230)는 흡입 챔버(226)를 둘러쌀 수 있다. 제1 환형 시일(231)은 제1 베어링 하우징(214)의 중앙 허브(240) 및 제1 스크롤 부재(276)의 제1 허브(284)와 밀봉되게 결합될 수 있다. 제2 환형 시일(233)은 제2 베어링 하우징(216)의 중앙 허브(254) 및 제2 스크롤 부재(278)의 제2 허브(290)와 밀봉되게 결합될 수 있다. 이런 식으로, 제1 환형 시일(231)과 제2 환형 시일(233)은 흡입 챔버(226)를 배출 챔버(230)로부터 밀봉시킨다.
제1 베어링 하우징(214)과 제2 베어링 하우징(216)은 윤활유 통로(215, 217)를 포함할 수 있고, 상기 윤활유 통로(215, 217)는 서로 유체 연통되어 있고 또한 제1 셸 몸체(222)에 의해 형성된 윤활유 통(236)과 유체 연통되어 있다. 배출 챔버(230) 내의 상대적으로 높은 압력의 작동 유체가 윤활유를 윤활유 도관(237)과 윤활유 통로(215, 217)를 통하여 제1 베어링(244) 및 제2 베어링(256) 그리고 압축 기구(218)로 밀어낼 수 있다.
압축 기구(18)와 마찬가지로, 압축 기구(218)는 제1 스크롤 부재(276)와 제2 스크롤 부재(278)를 포함할 수 있다. 압축 기구(218)는 동시에 회전하는 스크롤 압축 기구일 수 있다. 다시 말해서, 제1 스크롤 부재(276)는 제1 회전축(A1)에 대하여 회전할 수 있고 제2 스크롤 부재(278)는 제1 회전축(A1)과 평행하고 제1 회전축(A1)으로부터 벗어나 있는 제2 회전축(A2)에 대하여 회전할 수 있다. 상기한 바와 같이, 제1 스크롤 부재(276)의 운동을 제2 스크롤 부재(278)에 전달하기 위해서 올덤 커플링 또는 다른 전달 기구가 이용될 수 있다.
모터 조립체(20)와 마찬가지로, 모터 조립체(220)는 고정자(304)와 회전자(306)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터일 수 있다. 고정자(304)는 고정자(104)와 유사하거나 동일할 수 있고 고정자(104)에 대하여 상기한 것과 동일하거나 유사한 방식으로 제1 베어링 하우징(214)에 장착될 수 있다.
회전자(306)는 제1 스크롤 부재(276)의 제1 허브(284)와 고정되게 결합될 수 있고 고정자(304)와 제1 베어링 하우징(214)에 대하여 제1 스크롤 부재(276)와 함께 회전할 수 있다. 회전자(306)는 대체로 디스크 형상의 본체(314)와 이 본체(314)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(316)를 포함할 수 있다. 회전자(306)의 중앙 허브(316)는 제1 스크롤 부재(276)의 제1 허브(284)에 의해서 형성된 배출 통로(296) 내에 고정되게 수용될 수 있다. 회전자(306)는 배출 통로(296)와 배출 챔버(230) 사이의 유체 연통을 제공하기 위해서 중앙 허브(316)를 통과하여 뻗어 있는 배출 통로(318)를 포함할 수 있다. 상기 배출 통로(318)는 축방향으로 뻗은 부분(319)과 반경방향으로 뻗은 부분(321)을 포함할 수 있다. 제1 회전축(A1)은 배출 통로(296) 및 배출 통로(318)의 축방향으로 뻗은 부분(319)을 통과하여 뻗어 있다. 상기 반경방향으로 뻗은 부분(321)은 상기 축방향으로 뻗은 부분(319)으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗을 수 있다. 상기 반경방향으로 뻗은 부분(321)은 배출 챔버(230)와 유체 연통되어 있는 하나 이상의 출구(324)를 포함할 수 있다.
회전자(306)의 본체(314)는 중앙 허브(316)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있고 제1 베어링 하우징(214)과 고정자(304)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로 이격되어 있다). 회전자(306)는 복수의 자석(320)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자석(320)은 공극(322)이 상기 복수의 자석(320)과 고정자(304)의 권선(308) 사이에 축방향으로 배치되도록 상기 복수의 자석(320)이 고정자(304)로부터 축방향으로 이격되도록(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로 이격되도록) 본체(314)에 고정되게 부착되어 있다. 다시 말해서, 전체 고정자(304)는 제1 베어링 하우징(214)의 본체(239)와 자석(320)의 사이에서 축방향으로(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로) 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 압축기(210)의 작동 동안에, 전류가 고정자(304)의 권선(308)에 공급될 수 있고, 이것은 고정자(304)와 제1 베어링 하우징(214)에 대하여 회전자(306)를 회전시킨다(결과적으로, 제1 스크롤 부재(276)를 회전시킨다). 제1 회전축(A1)과 평행한 축방향으로 자석(320)과 권선(308) 사이의 공극(322)을 통과하는 자속이 축방향(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따르거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향)으로 회전자(306)를 고정자(304)쪽으로 힘을 가하는 자석(320)과 권선(308) 사이의 자기 인력을 발생시킨다. 이러한 축방향의 자기력이 (배출 챔버(230) 내의 배출-압력의 작동 유체의 힘과 함께) 회전자(306)와 제1 스크롤 부재(276)를 축방향으로 제2 스크롤 부재(278)쪽으로 힘을 가한다. 제1 스크롤 부재(276)를 제2 스크롤 부재(278)쪽으로 힘을 가하는 이러한 축방향의 힘은 제2 단부 플레이트(286)와 제1 나선형 랩(282)의 끝부분 사이 그리고 제1 단부 플레이트(280)와 제2 나선형 랩(288)의 끝부분 사이의 밀봉된 관계를 유지시키고, 이것에 의해 상기 나선형 랩(282, 288)과 상기 단부 플레이트(286, 280) 사이의 누출을 방지한다. 게다가, 이러한 축방향의 힘은 또한 압축기(210)의 시동시에 상기 스크롤 부재(276, 278)를 로드된(loaded) 상태로 유지시키는데 도움을 주고, 이것은 시동시에 배출 압력을 증가시킨다.
회전자(306)와 고정자(304) 사이의 축방향의 자기 인력이 상기 스크롤 부재(276, 278)를 함께 축방향으로 힘을 가하기 때문에, 상기 압축기(210)는 플로팅 시일 조립체와 하나의 스크롤 부재를 다른 스크롤 부재쪽으로 축방향으로 힘을 가하기 위해서 종래 기술의 압축기에 통상적으로 사용되어 있는 축방향의 바이어싱 챔버를 포함할 필요가 없을 수 있다.
게다가, 도 3에 도시되어 있으며 상기한 모터 조립체(220)의 구성은 모터 조립체(220)를 축방향으로 더욱 콤팩트하게 만드는 것을 가능하게 하고, 이로 인해 압축기(210)의 축방향의 전체 높이를 상당히 감소시킬 수 있다.
게다가, 압축기(210)의 작동 동안에, 작동 유체는 제1 스크롤 부재(276)의 배출 통로(296)로부터 회전자(306)의 배출 통로(318)로 유동할 수 있다. 다시 말해서, 작동 유체는 배출 통로(296)로부터 배출 통로(318)의 축방향으로 뻗은 부분(319)으로 유동한 다음 반경방향으로 뻗은 부분(321)과 출구(324)를 통하여 유동할 수 있다. 작동 유체가 배출 출구 연결관(232)을 통하여 압축기(210)를 빠져나가기 전에 작동 유체(그리고 작동 유체에 혼입된 윤활유)가 고정자(304)를 냉각시킬 수 있도록 출구(324)를 통하여 배출 통로(318)를 빠져나가는 작동 유체가 고정자(304)쪽으로 향하도록 출구(324)들 중의 하나 이상의 출구는 고정자(304)에 인접하게 배향될 수 있다.
작동 유체가 고정자(304)를 가로질러서 그리고 고정자(304)를 통과하여 유동할 때 작동 유체에 혼입되어 있는 윤활유는 작동 유체로부터 분리될 수 있다. 게다가, 작동 유체와 윤활유의 혼합물이 출구(324)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 제2 셸 몸체(224)의 내부 벽에 내뿜어질 때 회전자(306)의 회전으로 인한 원심력이 작동 유체로부터 윤활유를 분리시킬 수도 있다. 분리된 윤활유는 제1 베어링 하우징(214)의 하나 이상의 배액 구멍(326)을 통하여 윤활유 통(236)으로 흘러들어갈 수 있다.
도 4를 참고하면, 셸 조립체(412), 제1 베어링 하우징(414), 제2 베어링 하우징(416), 압축 기구(418), 그리고 모터 조립체(420)를 포함할 수 있는 다른 압축기(410)가 제공되어 있다. 상기 압축기(410)는 고압측 섬프없는 압축기(high-side sumpless compresssor)일 수 있다(다시 말해서, 제1 베어링 하우징(414), 제2 베어링 하우징(416), 압축 기구(418), 그리고 모터 조립체(420)가 셸 조립체(412)에 의해서 형성된 배출 챔버(430) 내에 배치될 수 있고; 압축기(410)가 윤활유 통을 포함하지 않는다).
셸 조립체(412)는 제1 셸 몸체(422)와 이 제1 셸 몸체(422)에 (예를 들면, 용접, 압입 끼워맞춤 등을 통하여)고정되어 있는 제2 셸 몸체(424)를 포함할 수 있다. 상기 제1 셸 몸체(422)와 제2 셸 몸체(424)는 서로 협력하여 배출 챔버(430)를 형성할 수 있다. 흡입 입구 연결관(428)은 제2 셸 몸체(424)를 통과하여 뻗을 수 있다. 배출 출구 연결관(432)은 제1 셸 몸체(422)와 결합될 수 있고 배출 챔버(430)와 유체 연통될 수 있다. 몇몇 구성에서는, 배출 밸브(예를 들면, 체크 밸브)가 배출 출구 연결관(432) 내에 배치될 수 있다.
제1 베어링 하우징(414)은 환형 벽(442)과 이 환형 벽(442)의 축방향 단부에 배치된 반경방향으로 뻗은 플랜지 부분(444)을 포함할 수 있다. 상기 환형 벽(442)은 제2 셸 몸체(424)에 고정될 수 있는 외측 림(448)을 포함할 수 있다. 상기 플랜지 부분(444)은 제1 베어링(452)(예를 들면, 롤러 베어링)을 수용하는 중앙 허브(450)를 포함할 수 있다. 상기 중앙 허브(450)는 흡입 입구 연결관(428)과 유체 유동가능하게 결합되어 있는 흡입 통로(454)를 형성할 수 있다. 상기 압축 기구(418)는 흡입 통로(454)를 통하여 흡입 입구 연결관(428)으로부터 흡입-압력의 작동 유체를 빨아들일 수 있다. 흡입 밸브 조립체(429)(예를 들면, 체크 밸브)가 흡입 통로(454) 내에 배치될 수 있다. 상기 흡입 밸브 조립체(429)는 흡입-압력의 작동 유체가 흡입 통로(454)를 통하여 압축 기구(418)쪽으로 유동할 수 있게 해주고 상기 작동 유체가 반대 방향으로 유동하는 것을 방지한다. 제1 베어링 하우징(414)은 압축기(410)의 움직이는 부분들을 냉각시키고 상기 부분들에 윤활유를 바르기 위해서 압축 기구(418)로부터 배출된 작동 유체와 윤활유가 셸 조립체(412) 전체에 걸쳐서 순환할 수 있게 하기 위해서 상기 환형 벽(442)을 통과하여 뻗어 있는 통로(456)와 상기 플랜지 부분(444)을 통과하여 뻗어 있는 하나 이상의 통로(457)를 포함할 수 있다.
제2 베어링 하우징(416)은 환형 벽(458), 중앙 허브(468), 그리고 상기 환형 벽(458)과 상기 중앙 허브(468)의 사이에서 반경방향으로 뻗어 있는 플랜지 부분(460)을 포함할 수 있다. 상기 중앙 허브(468)는 제2 베어링(469)(예를 들면, 롤러 베어링)을 수용할 수 있다. 제2 베어링 하우징(416)의 환형 벽(458)은, 예를 들면, 복수의 파스너(470)를 통하여 제1 베어링 하우징(414)의 환형 벽(442)의 축방향 단부에 고정되게 부착될 수 있다. 작동 유체와 윤활유가 셸 조립체(412)의 전체에 걸쳐서 순환할 수 있게 하기 위해서 통로(472)가 제2 베어링 하우징(416)을 통과하여 뻗을 수 있고 제1 베어링 하우징(414)의 통로(456)와 유체 연통될 수 있다.
압축 기구(418)는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재를 포함할 수 있고, 제1 압축 부재와 제2 압축 부재는 협력하여 제1 압축 부재와 제2 압축 부재의 사이에 유체 포켓(다시 말해서, 압축 포켓)을 형성한다. 예를 들면, 상기 압축 기구(18)는, 제1 압축 부재가 제1 스크롤 부재(다시 말해서, 피구동 스크롤 부재)(476)이고 제2 압축 부재가 제2 스크롤 부재(다시 말해서, 아이들러 스크롤 부재)(478)인 동시에 회전하는 스크롤 압축 기구일 수 있다. 제1 스크롤 부재(476)는 제1 단부 플레이트(480), 제1 단부 플레이트(480)의 한쪽으로부터 뻗어나온 제1 나선형 랩(482), 그리고 제1 단부 플레이트(480)의 반대쪽으로부터 뻗어나온 제1 허브(484)를 포함할 수 있다. 제2 스크롤 부재(478)는 제2 단부 플레이트(486), 제2 단부 플레이트(486)의 한쪽으로부터 뻗어나온 제2 나선형 랩(488), 그리고 제2 단부 플레이트(486)의 반대쪽으로부터 뻗어나온 제2 허브(490)를 포함할 수 있다.
제1 스크롤 부재(476)의 제1 허브(484)는 제1 베어링 하우징(414)의 중앙 허브(450) 내에 수용되어 있다. 시일(485)이 중앙 허브(40) 내에 배치되어 있고 중앙 허브(450) 및 제1 허브(484)와 밀봉되게 결합되어 있다. 제1 단부 플레이트(480)의 일부분도 중앙 허브(450) 내에 수용되어 있고 제1 회전축(A1)을 중심으로 제1 베어링 하우징(414)과 제2 베어링 하우징(416)에 대하여 회전할 수 있게 제1 베어링 하우징(414)과 제1 베어링(452)에 의해서 지지되어 있다. 제2 스크롤 부재(478)의 제2 허브(490)가 제2 베어링 하우징(416)의 중앙 허브(468) 내에 수용되어 있고 제2 회전축(A2)을 중심으로 제1 베어링 하우징(414)과 제2 베어링 하우징(416)에 대하여 회전할 수 있게 제2 베어링 하우징(416)과 제2 베어링(469)에 의해서 지지되어 있다. 제2 회전축(A2)은 제1 회전축(A1)과 평행하고 제1 회전축(A1)으로부터 벗어나 있다.
올덤 커플링(492)이 제2 단부 플레이트(486)와 모터 조립체(420)의 회전자(506)에 결합될 수 있다. 몇몇 구성에서는, 올덤 커플링(492)이 제1 단부 플레이트(480)와 제2 단부 플레이트(486)에 결합될 수 있다. 제1 나선형 랩(482)과 제2 나선형 랩(488)은 서로 맞물리고 협력하여 제1 나선형 랩(482)과 제2 나선형 랩(488)의 사이에 복수의 유체 포켓(다시 말해서, 압축 포켓)을 형성한다. 제1 스크롤 부재(476)가 제1 회전축(A1)에 대하여 회전하고 제2 스크롤 부재(478)를 제2 회전축(A2)에 대하여 회전하면, 제1 스크롤 부재(476)와 제2 스크롤 부재(478)가 반경방향 외측 위치로부터 반경방향 내측 위치로 이동함에 따라 유체 포켓의 크기를 감소시키고, 이것에 의해 유체 포켓 내의 작동 유체를 흡입 압력에서 배출 압력으로 압축시킨다.
제1 스크롤 부재(476)는 제1 허브(484)를 통과하여 제1 단부 플레이트(480)로 뻗어 있는 축방향으로 뻗은 흡입 통로(496)를 포함할 수 있다. 제1 단부 플레이트(480)에 형성된 반경방향으로 뻗은 흡입 통로(497)는 축방향으로 뻗은 흡입 통로(496)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 축방향으로 뻗은 흡입 통로(496)와 반경방향으로 가장 바깥쪽 유체 포켓 사이의 유체 연통을 제공한다. 따라서, 압축기(410)의 작동 동안에, 흡입-압력의 작동 유체는 흡입 입구 연결관(428)으로 흡입되어, 제1 베어링 하우징(414)의 흡입 통로(454)를 통과하고, 축방향으로 뻗은 흡입 통로(496)를 통과한 다음, 반경방향으로 뻗은 흡입 통로(497)를 통하여 상기 나선형 랩(482, 488)에 의해서 형성된 반경방향으로 가장 바깥쪽 유체 포켓으로 보내질 수 있다.
제2 스크롤 부재(478)는, 제2 단부 플레이트(486)와 제2 허브(490)를 통과하여 뻗어 있으며 상기 복수의 유체 포켓 중의 반경방향으로 가장 안쪽 유체 포켓과 배출 챔버(430) 사이의 유체 연통을 제공하는 하나 이상의 배출 통로(494)를 포함할 수 있다. 제2 베어링 하우징(416)은 배출 통로(494)와 배출 챔버(430) 사이의 유체 연통을 제공하는 하나 이상의 배출 개구(493)를 포함할 수 있다.
상기 모터 조립체(420)는 고정자(504)와 회전자(506)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터일 수 있다. 상기 고정자(504)는 대체로 디스크 형상의 환형 부재(507)를 포함할 수 있고, 상기 환형 부재(507)는 상기 환형 부재(507)에 고정되게 장착된 복수의 권선(508)을 가지고 있다. 상기 환형 부재(507)는, 상기 고정자(504)가 제2 베어링 하우징(416)의 환형 벽(458)과 제2 베어링 하우징(416)의 중앙 허브(468) 사이에서 반경방향으로 배치되도록 제2 베어링 하우징(416)의 플랜지 부분(460)에 고정되게 장착될 수 있다.
상기 회전자(506)는 제1 스크롤 부재(476)의 제1 단부 플레이트(480)와 고정되게 결합될 수 있고 고정자(504)와 제1 베어링 하우징(414)에 대하여 제1 스크롤 부재(476)와 함께 회전할 수 있다. 상기 회전자(506)는 환형상의 축방향으로 뻗은 부분(510)과 반경방향으로 뻗은 부분(512)을 포함할 수 있다. 상기 축방향으로 뻗은 부분(510)은 제1 단부 플레이트(480) 및 제2 단부 플레이트(486)과 제1 나선형 랩(482) 및 제2 나선형 랩(488)을 둘러쌀 수 있다. 전류가 고정자(504)에 공급되면, 회전자(506)와 제1 스크롤 부재(476)가 제1 회전축(A1)에 대하여 함께 회전하도록 상기 축방향으로 뻗은 부분(510)은 제1 단부 플레이트(480)의 외주부와 고정되게 결합될 수 있다.
회전자(506)의 반경방향으로 뻗은 부분(512)은 축방향으로 뻗은 부분(510)의 축방향 단부로부터 반경방향으로 뻗어 있고 고정자(504)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로 이격되어 있다). 회전자(506)는 복수의 자석(520)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자석(520)은 공극(522)이 상기 복수의 자석(520)과 상기 권선(508) 사이에 축방향으로 배치되도록 상기 복수의 자석(520)이 고정자(504)로부터 축방향으로 이격되도록(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로 이격되도록) 반경방향으로 뻗은 부분(512)에 고정되게 부착되어 있다. 다시 말해서, 전체 고정자(504)는 자석(520)의 아래에서 축방향으로(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따라서 뻗거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향으로) 또는 제2 베어링 하우징(416)의 플랜지 부분(460)과 자석(520)의 사이에서 축방향으로 배치될 수 있다.
압축기(410)의 작동 동안에, 전류가 고정자(504)의 권선(508)에 공급될 수 있고, 이것은 고정자(504)와 제1 베어링 하우징(414)에 대하여 회전자(506)를 회전시킨다(결과적으로, 제1 스크롤 부재(476)를 회전시킨다). 제1 회전축(A1)과 평행한 축방향으로 자석(520)과 권선(508) 사이의 공극(522)을 통과하는 자속이 축방향(다시 말해서, 제1 회전축(A1)을 따르거나 제1 회전축(A1)과 평행한 방향)으로 회전자(506)를 고정자(504)쪽으로 힘을 가하는 자석(520)과 권선(508) 사이의 자기 인력을 발생시키고, 이것에 의해 제1 스크롤 부재(476)를 축방향으로 제2 스크롤 부재(478)쪽으로 당긴다. 제1 스크롤 부재(476)를 제2 스크롤 부재(478)쪽으로 힘을 가하는 이러한 축방향의 힘은 제2 단부 플레이트(486)와 제1 나선형 랩(482)의 끝부분 사이 그리고 제1 단부 플레이트(480)와 제2 나선형 랩(488)의 끝부분 사이의 밀봉된 관계를 유지시키고, 이것에 의해 상기 나선형 랩(482, 488)과 상기 단부 플레이트(486, 480) 사이의 누출을 방지한다. 게다가, 이러한 축방향의 힘은 또한 압축기(410)의 시동시에 상기 스크롤 부재(476, 478)를 로드된(loaded) 상태로 유지시키는데 도움을 주고, 이것은 시동시에 배출 압력을 증가시킨다.
게다가, 도 4에 도시되어 있으며 상기한 모터 조립체(420)의 구성은 모터 조립체(420)를 축방향으로 더욱 콤팩트하게 만드는 것을 가능하게 하고, 이로 인해 압축기(410)의 축방향의 전체 높이를 상당히 감소시킬 수 있다.
몇몇 구성에서는, 환형 시일(530)이 회전자(506)의 반경방향으로 뻗은 부분(512)의 오목부에 수용될 수 있고 반경방향으로 뻗은 부분(512) 및 제2 단부 플레이트(486)와 밀봉되게 결합될 수 있다. 환형 시일(530), 제1 단부 플레이트(480) 및 제2 단부 플레이트(486) 그리고 반경방향으로 뻗은 부분(512)은 협력하여 환형 챔버(532)를 형성한다. 상기 환형 챔버(532)는 제2 단부 플레이트(486)에 있는 통로(도시되어 있지 않음)를 통하여 중간 유체 포켓(534)으로부터 나오는 중간-압력(흡입 압력보다는 높고 배출 압력보다는 낮은 압력)의 작동 유체를 수용할 수 있다. 상기 환형 챔버(532) 내의 중간-압력의 작동 유체는 제2 단부 플레이트(486)를 축방향(다시 말해서, 회전축(A1, A2)과 평행한 방향)으로 제1 단부 플레이트(480)쪽으로 힘을 가하여 상기 단부 플레이트(480, 486)로 상기 나선형 랩(482, 488)의 끝부분을 밀봉시키는 것을 도와준다.
도 5를 참고하면, 셸 조립체(612), 제1 베어링 하우징(614), 제2 베어링 하우징(616), 압축 기구(618), 그리고 모터 조립체(620)를 포함할 수 있는 다른 압축기(610)가 제공되어 있다. 상기 셸 조립체(612)는 대체로 원통형 셸 몸체(634), 단부 캡(636), 횡방향으로 뻗은 칸막이 판(637), 그리고 베이스(638)를 포함할 수 있다. 상기 단부 캡(636)은 셸 몸체(634)의 상부 단부에 고정될 수 있다. 상기 베이스(638)는 셸 몸체(634)의 하부 단부에 고정될 수 있다. 단부 캡(636)과 칸막이 판(637)은 단부 캡(636)과 칸막이 판(637)의 사이에 배출 챔버(642)를 형성할 수 있고, 상기 배출 챔버(642)는 압축 기구(618)로부터 나오는 압축된 작동 유체를 수용한다. 칸막이 판(637)은 압축 기구(618)와 배출 챔버(642) 사이의 연통을 제공하는 개구(639)를 포함할 수 있다. 배출 출구 연결관(641)은 단부 캡(636)에 부착될 수 있고 배출 챔버(642)와 유체 연통되어 있다. 흡입 입구 연결관(643)은 셸 몸체(634)에 부착될 수 있고 흡입 챔버(645)와 유체 연통될 수 있다. 칸막이 판(637)은 배출 챔버(642)를 흡입 챔버(645)로부터 분리시킨다.
제1 베어링 하우징(614)은 중앙 몸체(654)와 이 중앙 몸체(654)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗은 아암(656)을 포함할 수 있다. 상기 아암(656)은, 예를 들면, 스테이킹(staking) 또는 압입 끼워맞춤에 의해 셸 몸체(634)에 고정될 수 있다. 상기 중앙 몸체(654)는 제1 베어링(660)을 수용한다. 상기 중앙 몸체(654)는 압축 기구(618)를 축방향으로 지지하는 스러스트 베어링면(662)을 포함할 수 있다. 제2 베어링 하우징(616)은 중앙 몸체(664)와 이 중앙 몸체(664)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗은 아암(666)을 포함할 수 있다. 상기 중앙 몸체(664)는 제2 베어링(668)을 수용한다. 제2 베어링 하우징(616)의 아암(666)은, 예를 들면, 파스너(670)에 의해 모터 조립체(620)의 고정자 하우징(621)에 부착될 수 있다. 제2 베어링 하우징(616)은 셸 조립체(612)와 접촉하지 않을 수 있다. 고정자 하우징(621)은, 파스너, 압입 끼워맞춤, 용접, 스테이킹 등을 통하여 제1 베어링 하우징(614)에 부착될 수 있다. 제1 베어링(660) 및 제2 베어링(668)과 제1 베어링 하우징(614) 및 제2 베어링 하우징(616)은 모터 조립체(620)에 의해서 구동되어 압축 기구(618)를 구동시키는 구동축(676)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
압축 기구(618)는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재를 포함할 수 있고, 제1 압축 부재와 제2 압축 부재는 협력하여 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 사이에 유체 포켓(다시 말해서, 압축 포켓)을 형성한다. 예를 들면, 상기 압축 기구(618)는, 제1 압축 부재가 선회 스크롤 부재(684)일 수 있고 제2 압축 부재가 상기 선회 스크롤 부재(684)와 맞물리게 결합된 비-선회 스크롤 부재(686)일 수 있는 궤도 선회 스크롤 압축 기구(orbital scroll compression mechanism)일 수 있다. 선회 스크롤 부재(684)는 상부 표면에 나선형 랩(690)을 가지고 있고 하부 표면에 환형상의 편평한 스러스트면(692)을 가지고 있는 단부 플레이트(688)를 포함할 수 있다. 상기 스러스트면(692)은 제1 베어링 하우징(614)의 스러스트 베어링면(662)과 접속될 수 있다. 원통형 허브(694)가 상기 스러스트면(692)으로부터 아래쪽으로 돌출될 수 있고 원통형 허브(694) 내에 회전가능하게 배치된 구동 부싱(693)을 가질 수 있다. 상기 구동 부싱(693)은 구동축(676)의 편심 크랭크 핀(678)을 수용하는 내부 보어를 포함할 수 있다. 반경방향으로 유연한 구동 장치(radially compliant driving arrangement)를 제공하기 위해서 크랭크 핀(678)의 평면은 구동 부싱(693)의 내부 보어의 일부분의 평면과 구동가능하게 결합될 수 있다. 선회 스크롤 부재(684)와 비-선회 스크롤 부재(686) 사이의 상대 회전을 방지하기 위해서 올덤 커플링(696)이 선회 스크롤 부재(684) 및 제1 베어링 하우징(614)과 결합(또는 선회 스크롤 부재(684) 및 비-선회 스크롤 부재(686)와 결합)될 수 있다.
비-선회 스크롤 부재(686)는 배출 통로(700)를 형성하고 있고 제1 측면으로부터 뻗어나온 나선형 랩(702)과 제1 측면과 반대쪽인 제2 측면에 형성된 환형 오목부(704)를 가지고 있는 단부 플레이트(698)를 포함할 수 있다. 상기 단부 플레이트(698)는 제1 베어링 하우징(614)에 대한 비-선회 스크롤 부재(686)의 제한된 축방향 운동을 가능하게 하기 위해서 파스너와 부싱에 의해 제1 베어링 하우징(614)에 부착될 수 있다. 상기 단부 플레이트(698)는 환형 오목부(704)와 유체 연통되어 있는 바이어싱 통로(도시되어 있지 않음) 및 선회 스크롤 부재와 비-선회 스크롤 부재(684, 686)에 의해서 형성된 중간 압축 포켓을 추가적으로 포함할 수 있다. 비-선회 스크롤 부재(686)를 축방향으로(다시 말해서, 구동축(676)의 회전축(A)과 평행한 방향으로) 선회 스크롤 부재(684)쪽으로 힘을 가하는 중간-압력의 작동 유체를 수용하는 축방향의 바이어싱 챔버(710)를 형성하기 위해서 플로팅 시일 조립체(720)가 상기 환형 오목부(704)에 부분적으로 수용될 수 있고 비-선회 스크롤 부재(686)와 밀봉되게 결합될 수 있다.
상기 모터 조립체(620)는 고정자 하우징(621), 고정자(724) 그리고 회전자(726)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터일 수 있다. 상기 고정자(724)는 장착된 복수의 권선(730)을 가진 환형 부재(728)를 포함할 수 있다. 상기 환형 부재(728)는 디스크 형상의 본체(732)와 이 본체(732)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(734)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 권선(730)은 환형 부재(728)의 중앙 허브(734)를 둘러싸는 원형 패턴으로 배치될 수 있다. 고정자(724)는 고정자 하우징(621)에 고정되게 장착될 수 있다. 예를 들면, 환형 부재(728)의 본체(732)는 고정자 하우징(621)의 반경방향으로 뻗은 플랜지(736)에 배치되어 상기 플랜지(736)에 의해 지지될 수 있다.
회전자(726)는 구동축(676)과 고정되게 결합될 수 있고 고정자(724), 베어링 하우징(614, 616), 그리고 고정자 하우징(621)에 대하여 구동축(676)과 함께 회전할 수 있다. 회전자(726)는 대체로 디스크 형상의 본체(738)와 이 본체(738)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(740)를 포함할 수 있다. 회전자(726)의 중앙 허브(740)는, 예를 들면, 압입 끼워맞춤에 의해 구동축(676)을 고정되게 수용할 수 있다. 하부 카운터웨이트(741)는 중앙 허브(740)와 제2 베어링(668) 사이의 축방향의 장소와 같은, 임의의 적절한 장소에서 구동축(676)에 부착될 수 있다. 상부 카운터웨이트(743)는 회전자(726)의 본체(738)에 부착될 수 있다.
회전자(726)의 본체(738)는 중앙 허브(740)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 고정자(724)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 구동축의 회전축(A)을 따라 뻗거나 구동축의 회전축(A)과 평행한 방향으로 이격되어 있다). 회전자(726)는 복수의 자석(742)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자석(742)은 공극(744)이 상기 복수의 자석(742)과 상기 권선(730) 사이에 축방향으로 배치되도록 상기 복수의 자석(742)이 고정자(724)로부터 축방향으로 이격되도록(다시 말해서, 회전축(A)을 따라서 뻗거나 회전축(A)과 평행한 방향으로 이격되도록) 본체(738)에 고정되게 부착되어 있다. 다시 말해서, 전체 고정자(724)는 고정자 하우징(621)의 플랜지(736)와 자석(742)의 사이에서 축방향으로(다시 말해서, 회전축(A)을 따라서 뻗거나 회전축(A)과 평행한 방향으로) 배치될 수 있다.
모터 조립체(620)의 축방향으로 콤팩트한 구성은 구동축(676)을 더 짧아지게 할 수 있고, 이것은 압축기(610)가 작동하는 동안의 진동을 감소시킨다. 게다가, 베어링 하우징(614, 616)과 고정자 하우징(621) - 다시 말해서, 셸 조립체(612)에 장착되는, 제1 베어링 하우징(614)에 장착되어 있는 모든 압축기 구성요소 - 의 구성은 상기 압축기 구성요소가 셸 조립체(612) 내에 설치되어 밀봉되기 전에 완전히 정렬될 수 있고 테스트를 받을 수 있도록 셸 조립체(612)의 외측에서 상기 압축기 구성요소의 완전한 조립을 가능하게 한다. 따라서, 테스트한 후에 셸 조립체에 대해 임의의 조정을 실행할 필요가 있는 경우, 조정할 필요가 있는 구성요소에 접근하기 위해서 셸 조립체(612)를 개방(예를 들면, 절개 또는 개봉)할 필요가 없다.
도 6을 참고하면, 셸 조립체(812), 제1 베어링 하우징(814), 제2 베어링 하우징(816), 압축 기구(818), 그리고 모터 조립체(820)를 포함할 수 있는 다른 압축기(810)가 제공되어 있다. 상기 셸 조립체(812)는 대체로 원통형 하부 셸 몸체(834)와 단부 캡(836)을 포함할 수 있다. 상기 단부 캡(836)은 셸 몸체(834)의 상부 단부에 고정될 수 있다. 상기 단부 캡(836)과 셸 몸체(834)는 압축 기구(818)로부터 나오는 압축된 작동 유체를 수용하는 배출 챔버(842)를 형성할 수 있다. 배출 출구 연결관(841)이 셸 몸체(834)에 부착될 수 있고 배출 챔버(842)와 유체 연통되어 있다. 흡입 입구 연결관(843)이 단부 캡(836)에 부착될 수 있고 흡입-압력의 작동 유체를 압축 기구(818)에 공급할 수 있다. 흡입 입구 연결관(843)은 배출 챔버(842)로부터 유체 유동이 격리될 수 있다. 압축기(810)는 고압측 섬프없는 압축기일 수 있다(다시 말해서, 제1 베어링 하우징(814), 제2 베어링 하우징(816), 압축 기구(818), 그리고 모터 조립체(820)가 배출 챔버(842) 내에 배치될 수 있고; 압축기(810)가 윤활유 통을 포함하지 않는다).
제1 베어링 하우징(814)은 중앙 몸체(854)와 이 중앙 몸체(854)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗은 아암(856)을 포함할 수 있다. 상기 아암(856)은, 예를 들면, 스테이킹 또는 압입 끼워맞춤을 통하여 셸 몸체(834)에 고정될 수 있다. 상기 중앙 몸체(854)는 제1 베어링(860)(예를 들면, 롤러 베어링)을 수용한다. 상기 중앙 몸체(854)는 환형 시일(865)과 환형 스프링(867)을 수용하는 환형 홈(863)을 포함하는 환형 표면(862)을 포함할 수 있다. 제2 베어링 하우징(816)은 중앙 허브(864)와 이 중앙 허브(864)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 그리고 축방향으로 위쪽으로 뻗은 환형 벽(866)을 포함할 수 있다. 상기 중앙 허브(864)는 제2 베어링(868)(예를 들면, 롤러 베어링)을 수용한다. 제2 베어링 하우징(816)의 환형 벽(866)은, 예를 들면, 파스너 또는 압입 끼워맞춤을 통하여 제1 베어링 하우징(814)의 아암(856)과 모터 조립체(820)의 고정자 하우징(821)에 부착될 수 있다. 제2 베어링 하우징(816)은 셸 조립체(812)와 접촉하기 않을 수 있다. 제1 베어링(860) 및 제2 베어링(868)과 제1 베어링 하우징(814) 및 제2 베어링 하우징(816)은 모터 조립체(820)에 의해서 구동되어 압축 기구(818)를 구동시키는 구동축(876)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
압축 기구(818)는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재를 포함할 수 있고, 제1 압축 부재와 제2 압축 부재는 협력하여 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 사이에 유체 포켓(다시 말해서, 압축 포켓)을 형성한다. 예를 들면, 상기 압축 기구(818)는, 제1 압축 부재가 선회 스크롤 부재(884)일 수 있고 제2 압축 부재가 상기 선회 스크롤 부재(884)와 맞물리게 결합된 비-선회 스크롤 부재(886)일 수 있는 궤도 선회 스크롤 압축 기구(orbital scroll compression mechanism)일 수 있다. 선회 스크롤 부재(884)는 단부 플레이트(888)를 포함할 수 있고, 상기 단부 플레이트(888)는 단부 플레이트(888)의 상부 표면에 있는 나선형 랩(890)과 단부 플레이트(888)의 하부 표면으로부터 뻗어나온 환형 허브(894)를 가지고 있다. 환형 허브(894)의 하부 축방향 단부는 환형 평면(892)을 포함할 수 있다. 환형 시일(865)은 환형상의 중간-압력 챔버(891)를 형성하기 위해서 상기 환형 표면(892)과 밀봉되게 결합될 수 있다. 환형 스프링(867)이 상기 환형 시일(865)을 상기 환형 표면(892)과 밀봉되게 결합되도록 가압한다. 중간-압력 챔버(891)가 단부 플레이트(888)를 통과하여 뻗은 구멍(897)을 통하여 중간-압력 압축 포켓(895)으로부터 나오는 중간-압력의 작동 유체를 수용할 수 있다. 중간-압력 챔버(891) 내의 중간-압력의 작동 유체는 압축 기구(818)의 작동 동안에 선회 스크롤 부재(884)를 축방향으로 지지하여 선회 스크롤 부재(884)가 제1 베어링 하우징(814)에 대하여 축방향으로 뜨게(float) 할 수 있다. 제1 베어링 하우징(814)의 환형 표면(862)은 (예를 들면, 액체 상태의 작동 유체가 압축 포켓 내에 존재하는 액체 충만 상태(liquid-flooding condition) 동안) 선회 스크롤 부재(884)의 축방향의 이동 범위를 제한하는 정지 표면으로 작용할 수 있다.
구동 부싱(893)은 환형 허브(894) 내에 회전가능하게 배치될 수 있다. 구동 부싱(893)은 구동축(876)의 편심 크랭크 핀(878)을 수용하는 내부 보어를 포함할 수 있다. 반경방향으로 유연한 구동 장치(radially compliant driving arrangement)를 제공하기 위해서 크랭크 핀(878)의 평면은 구동 부싱(893)의 내부 보어의 일부분의 평면과 구동가능하게 결합될 수 있다. 선회 스크롤 부재(884)와 비-선회 스크롤 부재(886) 사이의 상대 회전을 방지하기 위해서 올덤 커플링(896)이 선회 스크롤 부재(884) 및 제1 베어링 하우징(814)과 결합(또는 선회 스크롤 부재(884) 및 비-선회 스크롤 부재(886)와 결합)될 수 있다.
비-선회 스크롤 부재(886)는 단부 플레이트(898)를 포함할 수 있고, 상기 단부 플레이트(898)는 배출 통로(900)를 형성하고 있고 단부 플레이트(898)로부터 뻗어나온 나선형 랩(902)를 가지고 있다. 상기 단부 플레이트(898)는 파스너(903)에 의해 제1 베어링 하우징(814)에 부착될 수 있다. 상기 단부 플레이트(898)는 또한 흡입 입구 연결관(843)과 유체가 유동할 수 있게 결합되어 있으며 흡입-압력의 작동 유체를 압축 포켓으로 공급하는 흡입 통로(904)를 포함할 수 있다.
상기 모터 조립체(820)는 고정자 하우징(821), 고정자(924) 그리고 회전자(926)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터일 수 있다. 상기 고정자(924)는 장착된 복수의 권선(930)을 가진 환형 디스크 형상의 부재(928)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 권선(930)은 구동축(876)을 둘러싸는 원형 패턴으로 배치될 수 있다. 고정자(924)는 고정자 하우징(821)에 고정되게 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 디스크 형상의 부재(928)는 고정자 하우징(821)의 반경방향으로 뻗은 플랜지(936)에 장착될 수 있다.
회전자(926)는 구동축(876)과 고정되게 결합될 수 있고 고정자(924), 베어링 하우징(814, 816), 그리고 고정자 하우징(821)에 대하여 구동축(876)과 함께 회전할 수 있다. 회전자(926)는 대체로 디스크 형상의 본체(938)와 이 본체(938)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(940)를 포함할 수 있다. 회전자(926)의 중앙 허브(940)는, 예를 들면, 압입 끼워맞춤에 의해 구동축(876)을 고정되게 수용할 수 있다. 중앙 허브(940)의 축방향 단부는 구동축(876)에 형성된 반경방향으로 뻗은 환형 쇼울더(877)와 인접할 수 있다. 상부 카운터웨이트(941)는 상기 환형 쇼울더(877)와 제1 베어링(860) 사이의 축방향의 장소와 같은, 임의의 적절한 장소에서 구동축(876)에 부착될 수 있다. 하부 카운터웨이트(943)는 회전자(926)의 본체(938)에 부착될 수 있다.
회전자(926)의 본체(938)는 중앙 허브(940)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 고정자(924)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 구동축(876)의 회전축(A)을 따라 뻗거나 구동축(876)의 회전축(A)과 평행한 방향으로 이격되어 있다). 회전자(926)는 복수의 자석(942)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자석(942)은 공극(944)이 상기 복수의 자석(942)과 상기 권선(930) 사이에 축방향으로 배치되도록 상기 복수의 자석(942)이 고정자(924)로부터 축방향으로 이격되도록(다시 말해서, 회전축(A)을 따라서 뻗거나 회전축(A)과 평행한 방향으로 이격되도록) 본체(938)에 고정되게 부착되어 있다. 다시 말해서, 전체 고정자(924)는 고정자 하우징(821)의 플랜지(936)와 자석(942)의 사이에서 축방향으로(다시 말해서, 회전축(A)을 따라서 뻗거나 회전축(A)과 평행한 방향으로) 배치될 수 있다. 압축기(810)의 작동 동안에, 전류가 고정자(924)의 권선(930)으로 공급될 수 있고, 이것은 고정자(924)와 제1 베어링 하우징(814)에 대한 회전자(926)의 회전(결과적으로, 선회 스크롤 부재(884)의 선회 운동)을 일으킨다.
도 6에 도시되어 있으며 상기한 모터 조립체(820)의 구성은 모터 조립체(820)를 축방향으로 더욱 콤팩트하게 만들 수 있게 하고, 이것은 보다 짧은 구동축(876)과 압축기(810)의 축방향의 전체 높이의 감소를 가능하게 한다.
도 7을 참고하면, 셸 조립체(1012), 제1 베어링 하우징(1014), 제2 베어링 하우징(1016), 압축 기구(1018), 플로팅 스러스트 플레이트(1019), 그리고 모터 조립체(1020)를 포함할 수 있는 다른 압축기(1010)가 제공되어 있다. 상기 셸 조립체(1012)는 대체로 원통형 셸 몸체(1034), 단부 캡(1036), 그리고 베이스(1038)를 포함할 수 있다. 상기 베이스(1038)는 상기 셸 몸체(1034)의 하부 단부에 고정될 수 있다. 상기 단부 캡(1036)은 상기 셸 몸체(1034)의 상부 단부에 고정될 수 있다. 단부 캡(1036), 베이스(1038) 그리고 셸 몸체(1034)는 압축 기구(1018)로부터 나오는 압축된 작동 유체를 수용하는 배출 챔버(1042)를 형성할 수 있다. 배출 출구 연결관(1041)은 단부 캡(1036)에 부착될 수 있고 배출 챔버(1042)와 유체 연통되어 있다. 흡입 입구 연결관(1043)은 단부 캡(1036)에 부착될 수 있고 흡입-압력의 작동 유체를 압축 기구(1018)로 공급할 수 있다. 흡입 입구 연결관(1043)은 배출 챔버(1042)로부터 유체 유동이 격리될 수 있다. 상기 압축기(1010)는 고압측 압축기이다(다시 말해서, 제1 베어링 하우징(1014), 제2 베어링 하우징(1016), 압축 기구(1018), 그리고 모터 조립체(1020)가 배출 챔버(1042) 내에 배치되어 있다).
제1 베어링 하우징(1014)은 중앙 몸체(1054)와 이 중앙 몸체(1054)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗은 아암(1056)을 포함할 수 있다. 상기 아암(1056)은, 예를 들면, 스테이킹 또는 압입 끼워맞춤을 통하여 셸 몸체(1034)에 고정될 수 있다. 상기 중앙 몸체(1054)는 제1 베어링(1060)(예를 들면, 롤러 베어링)과 플로팅 스러스트 플레이트(1019)를 수용할 수 있다. 제2 베어링 하우징(1016)은 중앙 허브(1064)와 이 중앙 허브(1064)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗은 지지 부재(1066)를 포함할 수 있다. 상기 중앙 허브(1064)는 제2 베어링(1068)을 수용한다. 상기 지지 부재(1066)는, 예를 들면, 스테이킹, 용접, 또는 압입 끼워맞춤을 통하여 셸 몸체(1034)에 부착될 수 있다. 제1 베어링(1060) 및 제2 베어링(1068)과 제1 베어링 하우징(1014) 및 제2 베어링 하우징(1016)은 모터 조립체(1020)에 의해서 구동되어 압축 기구(1018)를 구동시키는 구동축(1076)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
압축 기구(1018)는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재를 포함할 수 있고, 제1 압축 부재와 제2 압축 부재는 협력하여 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 사이에 유체 포켓(다시 말해서, 압축 포켓)을 형성한다. 예를 들면, 상기 압축 기구(1018)는, 제1 압축 부재가 선회 스크롤 부재(1084)일 수 있고 제2 압축 부재가 상기 선회 스크롤 부재(1084)와 맞물리게 결합된 비-선회 스크롤 부재(1086)일 수 있는 궤도 선회 스크롤 압축 기구(orbital scroll compression mechanism)일 수 있다. 선회 스크롤 부재(1084)는 상부 표면에 나선형 랩(1090)을 가지고 있고 하부 표면에 환형상의 편평한 스러스트면(1092)을 가지고 있는 단부 플레이트(1088)를 포함할 수 있다. 상기 스러스트면(1092)은 플로팅 스러스트 플레이트(1019)과 접속될 수 있다. 원통형 허브(1094)가 상기 스러스트면(1092)으로부터 아래쪽으로 돌출될 수 있고 원통형 허브(1094) 내에 회전가능하게 배치된 구동 부싱(1093)을 가질 수 있다. 상기 구동 부싱(1093)은 구동축(1076)의 편심 크랭크 핀(1078)을 수용하는 내부 보어를 포함할 수 있다. 반경방향으로 유연한 구동 장치(radially compliant driving arrangement)를 제공하기 위해서 크랭크 핀(1078)의 평면은 구동 부싱(1093)의 내부 보어의 일부분의 평면과 구동가능하게 결합될 수 있다. 선회 스크롤 부재(1084)와 비-선회 스크롤 부재(1086) 사이의 상대 회전을 방지하기 위해서 올덤 커플링(1096)이 선회 스크롤 부재(1084) 및 제1 베어링 하우징(1014)과 결합(또는 선회 스크롤 부재(1084) 및 비-선회 스크롤 부재(1086)와 결합)될 수 있다.
비-선회 스크롤 부재(1086)는 단부 플레이트(1098)를 포함할 수 있고, 상기 단부 플레이트(1098)는 배출 통로(1100)를 형성하고 있고 단부 플레이트(1098)로부터 뻗어나온 나선형 랩(1102)을 가지고 있다. 상기 단부 플레이트(1098)는 파스너(1103)에 의해 제1 베어링 하우징(1014)에 부착될 수 있다. 상기 단부 플레이트(1098)는 또한 흡입 입구 연결관(1043)과 유체가 유동할 수 있게 결합되어 있으며 흡입-압력의 작동 유체를 압축 포켓으로 공급하는 흡입 통로(1104)를 포함할 수 있다.
상기 플로팅 스러스트 플레이트(1019)는 축방향으로 뻗은 부분(1106)과 이 축방향으로 뻗은 부분(1106)의 하부 축방향 단부로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 반경방향으로 뻗은 부분(1108)을 포함하는 환형 몸체일 수 있다. 축방향으로 뻗은 부분(1106)의 상부 축방향 단부(1107)는 선회 스크롤 부재(1084)의 스러스트면(1092)과 접촉할 수 있고 선회 스크롤 부재(1084)를 축방향으로 지지하는 스러스트 베어링면으로 작용할 수 있다. 제1 시일(1109)은 상기 축방향으로 뻗은 부분(1106)과 상기 단부 플레이트(1088) 사이의 밀봉 관계를 제공하기 위해서 상부 축방향 단부(1107) 및 상기 스러스트면(1092)과 결합될 수 있다. 상기 플로팅 스러스트 플레이트(1019)는 제1 베어링 하우징(1014)의 중앙 몸체(1054) 내에 배치되어 있으며 제1 베어링 하우징(1014)에 대하여 축방향으로(다시 말해서, 구동축(1076)의 회전축(A)을 따라서 뻗거나 구동축(1076)의 회전축(A)과 평행한 방향으로) 이동가능하다.
제1 베어링 하우징(1014)의 중앙 몸체(1054)는 플로팅 스러스트 플레이트(1019)의 축방향으로 뻗은 부분(1106)과 밀봉되게 결합될 수 있는 반경방향으로 안쪽으로 뻗은 플랜지(1055)를 포함할 수 있다. 제2 시일(1111)은 플랜지(1055)와 축방향으로 뻗은 부분(1106) 사이의 밀봉된 결합을 용이하게 할 수 있다. 플랜지(1055)는 플로팅 스러스트 플레이트(1019)의 반경방향으로 뻗은 부분(1108)과 선회 스크롤 부재(1084)의 단부 플레이트(1088) 사이에서 축방향으로 배치될 수 있다. 상기 반경방향으로 뻗은 부분(1108)은 제1 베어링(1060)에 의해서 축방향으로 지지될 수 있다. 플로팅 스러스트 플레이트(1019)로부터의 클리어런스가 제1 베어링 하우징(1014)에 대하여 축방향으로 이동하는 것을 가능하게 하도록 갭(1059)이 상기 반경방향으로 뻗은 부분(1108)과 상기 플랜지(1055) 사이에 축방향으로 배치될 수 있다.
상기 모터 조립체(1020)는 고정자 하우징(1122), 고정자(1124) 그리고 회전자(1126)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터일 수 있다. 상기 고정자 하우징(1122)은 환형 몸체일 수 있고 제1 베어링 하우징(1014)에 고정되게 부착될 수 있다. 상기 고정자(1124)는 구동축(1076)을 둘러싸는 원형 패턴을 배치된 복수의 권선(1130)를 포함할 수 있다. 상기 고정자(1124)는 고정자 하우징(1122)에 고정되게 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 고정자(1124)는 고정자 하우징(1122)의 반경방향으로 뻗은 플랜지(1132)에 장착될 수 있다.
회전자(1126)는 구동축(1076)과 고정되게 결합될 수 있고 고정자(1124), 베어링 하우징(1014, 1016), 그리고 고정자 하우징(1122)에 대하여 구동축(1076)과 함께 회전할 수 있다. 회전자(1126)는 대체로 디스크 형상의 본체(1138)와 이 본체(1138)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(1140)를 포함할 수 있다. 회전자(1126)의 중앙 허브(1140)는, 예를 들면, 압입 끼워맞춤에 의해 구동축(1076)을 고정되게 수용할 수 있다. 중앙 허브(1140)의 축방향 단부는 구동축(1076)에 형성된 제1 반경방향으로 뻗은 환형 쇼울더(1142)와 인접할 수 있다. 하부 카운터웨이트(1141)는 회전자(1126)의 본체(1138)에 부착될 수 있다. 상부 카운터웨이트(1143)는 환형 쇼울더(1142)와 제1 베어링(1060) 사이의 축방향의 장소와 같은, 임의의 적절한 장소에서 구동축(1076)에 고정되게 부착될 수 있다. 구동축(1076)은 또한 제1 베어링(1060)과 접촉하여 제1 베어링(1060)을 축방향으로 지지하는 제2 반경방향으로 뻗은 환형 쇼울더(1145)를 포함할 수 있다. 제1 환형 쇼울더(1142)와 제2 환형 쇼울더(1145)는 서로 축방향으로 이격되어 있고(다시 말해서, 구동축(1076)의 회전축(A)을 따라서 뻗거나 구동축(1076)의 회전축(A)과 평행한 방향으로 이격되어 있고) 그리고 편심 크랭크 핀(1078)으로부터 축방향으로 이격되어 있다.
회전자(1126)의 본체(1138)는 중앙 허브(1140)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 고정자(1124)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 구동축(1076)의 회전축(A)을 따라 뻗거나 구동축(1076)의 회전축(A)과 평행한 방향으로 이격되어 있다). 회전자(1126)는 복수의 자석(1144)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자석(1144)은 공극(1146)이 상기 복수의 자석(1144)과 상기 권선(1130) 사이에 축방향으로 배치되도록 상기 복수의 자석(1144)이 고정자(1124)로부터 축방향으로 이격되도록(다시 말해서, 회전축(A)을 따라서 뻗거나 회전축(A)과 평행한 방향으로 이격되도록) 본체(1138)에 고정되게 부착되어 있다.
압축기(1010)의 작동 동안에, 전류가 고정자(1124)의 권선(1130)으로 공급될 수 있고, 이것은 고정자(1124)와 제1 베어링 하우징(1014)에 대한 회전자(1126)의 회전(결과적으로, 선회 스크롤 부재(1084)의 선회 운동)을 일으킨다. 회전축(A)과 평행한 축방향으로 자석(1144)과 권선(1130) 사이의 공극(1146)을 통과하는 자속이 축방향(다시 말해서, 회전축(A)을 따르거나 회전축(A)과 평행한 방향)으로 회전자(1126)를 고정자(1124)쪽으로 힘을 가하는 자석(1144)과 권선(1130) 사이의 자기 인력을 발생시킨다. 이 축방향의 자기력이 회전자(1126)를 축방향으로 위쪽으로 밀어올린다. 회전자(1126)가 구동축(1076)의 제1 환형 쇼울더(1142)와 인접해 있기 때문에, 상기 축방향의 자기력이 구동축(1076)을 축방향으로 위쪽으로 밀어올린다. 구동축(1076)의 제2 환형 쇼울더(1145)가 제1 베어링(1060)와 인접해 있기 때문에, 구동축(1076)을 위쪽으로 밀어올리는 것에 의해 제1 베어링(1060)을 축방향으로 위쪽으로 밀어올리고, 이것은 플로팅 스러스트 플레이트(1019) 축방향으로 위쪽으로 밀어올린다(플로팅 스러스트 플레이트(1019)가 제1 베어링(1060)에 의해서 축방향으로 지지되어 있기 때문에). 플로팅 스러스트 플레이트(1019)를 위쪽으로 밀어올리는 것에 의해 선회 스크롤 부재(1084)를 축방향으로 위쪽으로 비-선회 스크롤 부재(1086)쪽으로 밀어올린다. 선회 스크롤 부재(1084)를 비-선회 스크롤 부재(1086)쪽으로 밀어올리는 이러한 축방향의 힘은 단부 플레이트(1088)와 나선형 랩(1102)의 끝부분 사이 그리고 단부 플레이트(1098)와 나선형 랩(1090)의 끝부분 사이의 밀봉된 관계를 유지시키고, 이것에 의해 상기 나선형 랩(1102, 1190)과 상기 단부 플레이트(1088, 1098) 사이의 누출을 방지한다. 게다가, 이러한 축방향의 힘은 또한 압축기(1010)의 시동시에 상기 스크롤 부재(1084, 1086)를 로드된(loaded) 상태로 유지시키는데 도움을 주고, 이것은 시동시에 배출 압력을 증가시킨다.
게다가, 환형 시일(1109, 1111), 단부 플레이트(1098) 그리고 제1 베어링 하우징(1014)은 협력하여 환형 챔버(1150)를 형성할 수 있다. 상기 환형 챔버(1150)는 단부 플레이트(1088)에 있는 통로(도시되어 있지 않음)를 통하여 중간 유체 포켓(1152)으로부터 나오는 중간-압력(흡입 압력보다는 높고 배출 압력보다는 낮은 압력)의 작동 유체를 수용할 수 있다. 상기 환형 챔버(1150) 내의 중간-압력의 작동 유체는 단부 플레이트(1088)를 축방향으로 단부 플레이트(1098)쪽으로 밀어올리는 것을 도와서 상기 단부 플레이트(1088, 1098)로 상기 나선형 랩(1102, 1090)의 끝부분을 밀봉시키는 것을 도와준다.
게다가, 도 7에 도시되어 있으며 상기한 모터 조립체(1020)의 구성은 모터 조립체(1020)를 축방향으로 더욱 콤팩트하게 만들 수 있게 하고, 이것은 보다 짧은 구동축(1076)과 압축기(1010)의 축방향의 전체 높이의 감소를 가능하게 한다.
도 8을 참고하면, 셸 조립체(1212), 제1 베어링 하우징(1214), 제2 베어링 하우징(1216), 제1 압축 기구(1218), 제1 모터 조립체(1220), 제3 베어링 하우징(1221), 제4 베어링 하우징(1223), 제2 압축 기구(1225), 그리고 제2 모터 조립체(1227)를 포함할 수 있는 다른 압축기(1210)가 제공되어 있다.
상기 셸 조립체(1212)는 제1 셸 몸체(1222), 단부 캡(1224), 제2 셸 몸체(1226), 베이스(1228), 그리고 칸막이(1230)를 포함할 수 있다. 상기 칸막이(1230)는 제1 셸 몸체(1222)의 하부 단부와 제2 셸 몸체(1226)의 상부 단부에 고정될 수 있다. 상기 단부 캡(1224)은 제1 셸 몸체(1222)의 상부 단부에 고정될 수 있다. 상기 단부 캡(1224)과 제1 셸 몸체(1222)는 제1 압축 기구(1218)로부터 나오는 압축된 작동 유체를 수용하는 제1 배출 챔버(1242)를 형성할 수 있다. 제1 배출 출구 연결관(1241)은 단부 캡(1224)에 부착될 수 있으며 제1 배출 챔버(1242)와 유체 연통되어 있다. 제1 흡입 입구 연결관(1243)은 단부 캡(1224)에 부착될 수 있으며 흡입-압력의 작동 유체를 제1 압축 기구(1218)에 공급할 수 있다. 제1 흡입 입구 연결관(1243)은 제1 배출 챔버(1242)로부터 유체 유동이 격리될 수 있다. 제1 셸 몸체(1222)와 칸막이(1230)는 협력하여 제1 윤활유 통(1260)을 형성할 수 있다. 제1 베어링 하우징(1214), 제2 베어링 하우징(1216), 제1 압축 기구(1218), 그리고 제1 모터 조립체(1220)는 제1 배출 챔버(1242) 내에 배치될 수 있다.
칸막이(1230)와 제2 셸 몸체(1226)는 제2 압축 기구(1225)로부터 나오는 압축된 작동 유체를 수용하는 제2 배출 챔버(1252)를 형성할 수 있다. 제2 배출 출구 연결관(1251)은 제2 셸 몸체(1226)에 부착될 수 있으며 제2 배출 챔버(1252)와 유체 연통되어 있다. 제2 흡입 입구 연결관(1253)은 제2 셸 몸체(1226)에 부착될 수 있으며 흡입-압력의 작동 유체를 제2 압축 기구(1225)에 공급할 수 있다. 제2 흡입 입구 연결관(1253)은 제2 배출 챔버(1252)로부터 유체 유동이 격리될 수 있다. 제2 셸 몸체(1226)와 베이스(1228)는 협력하여 제2 윤활유 통(1262)을 형성할 수 있다. 제3 베어링 하우징(1221), 제4 베어링 하우징(1223), 제2 압축 기구(1225), 그리고 제2 모터 조립체(1227)는 제2 배출 챔버(1252) 내에 배치될 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 몇몇 구성에서는, 셸 조립체(1212)가 제1 흡입 챔버와 제2 흡입 챔버를 형성할 수 있고, 제1 베어링 하우징(1214), 제2 베어링 하우징(1216), 제1 압축 기구(1218), 그리고 제1 모터 조립체(1220)는 제1 흡입 챔버 내에 배치될 수 있고, 제3 베어링 하우징(1221), 제4 베어링 하우징(1223), 제2 압축 기구(1225), 그리고 제2 모터 조립체(1227)는 제2 흡입 챔버 내에 배치될 수 있다.
베어링 하우징(1214, 1216, 1221, 1223)의 구조와 기능은 상기한 베어링 하우징(14, 16, 214, 216, 414, 416, 614, 616, 814, 816, 1014, 1016) 중의 임의의 베어링 하우징의 구조와 기능과 유사하거나 동일할 수 있다. 압축 기구(1218, 1225)의 구조와 기능은 상기한 압축 기구(18, 218, 418, 618, 818, 1018) 중의 임의의 압축 기구의 구조와 기능과 유사하거나 동일할 수 있다. 모터 조립체(1220, 1227)의 구조와 기능은 상기한 모터 조립체(20, 220, 420, 620, 820, 1020) 중의 임의의 모터 조립체의 구조와 기능과 유사하거나 동일할 수 있다. 따라서, 베어링 하우징(1214, 1216, 1221, 1223), 압축 기구(1218, 1225), 그리고 모터 조립체(1220, 1227))는 다시 상세하게 설명하지 않는다.
상기한 모터 조립체(1220, 1227)의 구성(다시 말해서, 모터 조립체(20, 220, 420, 620, 820, 1020)의 구성)은 압축기(1210)의 전체 크기를 상당히 작게 유지하면서 두 개의 독립적으로 작동되는 압축 기구(1218, 1225)와 두 개의 독립적으로 작동되는 모터 조립체(1220, 1227)를 단일 셸 조립체(1212) 내에 수용되게 할 수 있다. 게다가, 상기한 압축기(1210)의 구성은, 압축 기구(1218)가 한 종류의 냉매를 압축시키고 압축 기구(1225)가 다른 종류의 냉매를 압축시키는 시스템으로 압축 기구(1218, 1225)를 통합시킬 수 있다.
압축 기구(1218, 1225)는 동일한 용량 또는 상이한 용량을 가질 수 있다. 모터 조립체(1220, 1227)의 양자 모두가 일정-속력 모터일 수 있거나, 모터 조립체(1220, 1227)의 양자 모두가 가변-속력 모터일 수 있거나, 모터 조립체(1220, 1227) 중의 하나는 일정-속력 모터일 수 있고 모터 조립체(1220, 1227) 중의 다른 하나는 가변-속력 모터일 수 있다. 게다가, 몇몇 구성에서는, 압축 기구(1218, 1225) 중의 어느 하나 또는 양자 모두가 용량 조절 수단(예를 들면, 증기 분사, 조절 흡입 밸브, 가변 용량 비율 밸브(variable-volume ratio valve) 등)을 구비할 수 있다.
도 8에 도시된 압축 기구(1218, 1225)는 스크롤 압축 기구이지만, 몇몇 구성에서는, 상기 압축 기구(1218, 1225) 중의 어느 하나 또는 양자 모두가 로터리 압축 기구, 왕복 압축 기구, 스크루 압축 기구, 또는 임의의 다른 종류의 압축 기구일 수 있다.
도 9를 참고하면, 셸 조립체(1412), 제1 베어링 하우징(1414), 제1 압축 기구(1418), 제1 모터 조립체(1420), 제2 베어링 하우징(1421), 제2 압축 기구(1425), 그리고 제2 모터 조립체(1427)를 포함할 수 있는 다른 압축기(1410)가 제공되어 있다.
셸 조립체(1412)는 제1 셸 몸체(1422), 제2 셸 몸체(1424), 그리고 제3 셸 몸체(1426)를 포함할 수 있다. 제2 셸 몸체(1424)는 제1 셸 몸체(1422)와 제3 셸 몸체(1426)의 사이에 축방향으로 배치될 수 있고 제1 셸 몸체(1422)와 제3 셸 몸체(1426)의 단부에 고정되게 부착될 수 있다. 제1 셸 몸체(1422)와 제2 셸 몸체(1424) 그리고 제1 베어링 하우징(1414)은 제1 압축 기구(1418)로부터 나오는 압축된 작동 유체를 수용하는 제1 배출 챔버(1442)를 형성할 수 있다. 제1 배출 출구 연결관(1441)은 제1 셸 몸체(1422)에 부착될 수 있고 제1 배출 챔버(1442)와 유체 연통되어 있다. 제1 흡입 입구 연결관(1443)은 제2 셸 몸체(1424)에 부착될 수 있고 흡입-압력의 작동 유체를 제1 압축 기구(1418)에 공급할 수 있다.
제2 셸 몸체(1424)와 제3 셸 몸체(1426) 그리고 제2 베어링 하우징(1421)은 제2 압축 기구(1425)로부터 나오는 압축된 작동 유체를 수용하는 제2 배출 챔버(1452)를 형성할 수 있다. 제2 배출 출구 연결관(1451)은 제3 셸 몸체(1426)에 부착될 수 있고 제2 배출 챔버(1452)와 유체 연통되어 있다. 제2 흡입 입구 연결관(1453)은 제2 셸 몸체(1424)에 부착될 수 있고 흡입-압력의 작동 유체를 제2 압축 기구(1425)에 공급할 수 있다.
제1 베어링 하우징(1414)은 중앙 몸체(1454)와 이 중앙 몸체(1454)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗은 외측 플랜지(1456)를 포함할 수 있다. 상기 외측 플랜지(1456)는, 예를 들면, 스테이킹 또는 압입 끼워맞춤을 통하여 제2 셸 몸체(1424)에 고정될 수 있다. 상기 중앙 몸체(1454)는 제1 베어링(1460)과 제2 베어링(1462)(예를 들면, 롤러 베어링)을 수용할 수 있다. 제1 베어링(1460)과 제2 베어링(1462) 그리고 제1 베어링 하우징(1414)은 제1 모터 조립체(1420)에 의해서 구동되어 제1 압축 기구(1418)를 구동시키는 제1 구동축(1476)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
제1 압축 기구(1418)는 제1 압축 부재와 제2 압축 부재를 포함할 수 있고, 제1 압축 부재와 제2 압축 부재는 협력하여 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 사이에 유체 포켓(다시 말해서, 압축 포켓)을 형성한다. 예를 들면, 상기 압축 기구(1418)는, 제1 압축 부재가 제1 선회 스크롤 부재(1484)일 수 있고 제2 압축 부재가 상기 선회 스크롤 부재(1484)와 맞물리게 결합된 비-선회 스크롤 부재(1486)일 수 있는 궤도 선회 스크롤 압축 기구(orbital scroll compression mechanism)일 수 있다.
제1 선회 스크롤 부재(1484)는 단부 플레이트(1488)를 포함할 수 있고, 상기 단부 플레이트(1488)는 단부 플레이트(1488)의 한쪽으로부터 뻗어나온 나선형 랩(1490)과 단부 플레이트(1488)의 반대쪽으로부터 뻗어나온 원통형 허브(1494)를 가지고 있다. 구동 부싱(1493)은 상기 원통형 허브(1494) 내에 배치될 수 있고 제1 구동축(1476)의 편심 크랭크 핀(1478)을 수용할 수 있다. 단부 플레이트(1488)는 배출 통로(1495)를 형성할 수 있고, 상기 배출 통로(1495)를 통하여 제1 압축 기구(1418) 내의 압축된 작동 유체가 제1 배출 챔버(1442)로 유동한다. 반경방향으로 유연한 구동 장치(radially compliant driving arrangement)를 제공하기 위해서 크랭크 핀(1478)의 평면은 구동 부싱(1493)의 내부 보어의 일부분의 평면과 구동가능하게 결합될 수 있다. 제1 선회 스크롤 부재(1484)와 비-선회 스크롤 부재(1486) 사이의 상대 회전을 방지하기 위해서 제1 올덤 커플링(1496)이 제1 선회 스크롤 부재(1484) 및 제1 베어링 하우징(1414)과 결합(또는 제1 선회 스크롤 부재(1484) 및 비-선회 스크롤 부재(1486)와 결합)될 수 있다.
비-선회 스크롤 부재(1486)는 단부 플레이트(1498)를 포함할 수 있고, 상기 단부 플레이트(1498)는 단부 플레이트(1498)의 한쪽으로부터 뻗어나온 제1 나선형 랩(1502)과 단부 플레이트(1498)의 반대쪽으로부터 뻗어나온 제2 나선형 랩(1504)을 가지고 있다. 제1 나선형 랩(1502)은 제1 선회 스크롤 부재(1484)의 나선형 랩(1490)과의 사이에 압축 포켓을 형성하기 위해서 제1 선회 스크롤 부재(1484)의 나선형 랩(1490)과 맞물리게 결합될 수 있다. 상기 단부 플레이트(1498)는 제1 베어링 하우징(1414) 및 제2 베어링 하우징(1421)에 고정되게 부착될 수 있다. 상기 단부 플레이트(1498)는 제1 흡입 입구 연결관(1443)과 유체가 유동할 수 있게 결합되어 있으며 흡입-압력의 작동 유체를 상기 나선형 랩(1490, 1502)에 의해서 형성된 압축 포켓에 공급하는 제1 흡입 통로(1506)를 포함할 수 있다. 상기 단부 플레이트(1498)는 제2 흡입 입구 연결관(1453)과 유체가 유동할 수 있게 결합되어 있으며 흡입-압력의 작동 유체를 제2 압축 기구(1425)의 압축 포켓에 공급하는 제2 흡입 통로(1508)를 포함할 수 있다.
제1 모터 조립체(1420)는 고정자 하우징(1522), 고정자(1524) 그리고 회전자(1526)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터일 수 있다. 상기 고정자 하우징(1522)은 환형 몸체일 수 있고 제1 베어링 하우징(1414)에 고정되게 부착될 수 있다. 상기 고정자(1524)는 구동축(1476)을 둘러싸는 원형 패턴으로 배치된 복수의 권선(1530)을 포함할 수 있다. 상기 고정자(1524)는 고정자 하우징(1522)에 고정되게 장착될 수 있다.
회전자(1526)는 구동축(1476)과 고정되게 결합될 수 있고 고정자(1524), 제1 베어링 하우징(1414), 그리고 고정자 하우징(1522)에 대하여 구동축(1476)과 함께 회전할 수 있다. 회전자(1526)는 대체로 디스크 형상의 본체(1538)와 이 본체(1538)로부터 축방향으로 뻗어 있는 중앙 허브(1540)를 포함할 수 있다. 회전자(1526)의 중앙 허브(1540)는, 예를 들면, 압입 끼워맞춤에 의해 구동축(1476)을 고정되게 수용할 수 있다. 카운터웨이트(1541)는 회전자(1526)의 본체(1538)에 부착될 수 있다. 다른 카운터웨이트(1543)는 제1 베어링(1460)과 제2 베어링(1462) 사이의 축방향의 장소와 같은 임의의 적절한 장소에서 구동축(1476)에 고정되게 부착될 수 있다.
회전자(1526)의 본체(1538)는 중앙 허브(1540)로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있으며 고정자(1524)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 구동축(1476)의 회전축을 따라 뻗거나 구동축(1476)의 회전축과 평행한 방향으로 이격되어 있다). 회전자(1526)는 복수의 자석(1544)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 자석(1544)은 공극(1546)이 상기 복수의 자석(1544)과 상기 권선(1530) 사이에 축방향으로 배치되도록 상기 복수의 자석(1544)이 고정자(1524)로부터 축방향으로 이격되도록(다시 말해서, 상기 회전축을 따라서 뻗거나 상기 회전축과 평행한 방향으로 이격되도록) 본체(1538)에 고정되게 부착되어 있다.
상기한 바와 같이, 제1 모터 조립체(1420)의 작동 동안에, 전류가 고정자(1524)의 권선(1530)으로 공급될 수 있고, 이것은 고정자(1524)와 제1 베어링 하우징(1414)에 대한 회전자(1526)의 회전(결과적으로, 제1 선회 스크롤 부재(1484)의 선회 운동)을 일으킨다. 구동축(1476)의 회전축과 평행한 축방향으로 자석(1544)과 권선(1530) 사이의 공극(1546)을 통과하는 자속이 자석(1544)과 권선(1530) 사이의 자기 인력을 발생시킨다.
제2 베어링 하우징(1421)은 제1 베어링 하우징(1414)과 유사하거나 동일할 수 있고, 따라서, 다시 상세하게 설명하지 않는다. 간단히, 제2 베어링 하우징(1421)은 제2 구동축(1554)을 회전가능하게 지지하는 제3 베어링(1550)과 제4 베어링(1552)을 수용할 수 있다. 제2 구동축(1554)은 제2 모터 조립체(1427)에 의해서 구동되고 제2 압축 기구(1425)를 구동시킨다.
제2 압축 기구(1425)는 제2 선회 스크롤 부재(1558)와 비-선회 스크롤 부재(1486)를 포함할 수 있다. 제2 선회 스크롤 부재(1558)는 단부 플레이트(1560)를 포함할 수 있고, 상기 단부 플레이트(1560)는 단부 플레이트(1560)의 한쪽으로부터 뻗어나온 나선형 랩(1562)과 단부 플레이트(1560)의 반대쪽으로부터 뻗어나온 원통형 허브(1564)를 가지고 있다. 구동 부싱(1566)은 상기 원통형 허브(1564) 내에 배치될 수 있고 제2 구동축(1554)의 편심 크랭크 핀(1568)을 수용할 수 있다. 단부 플레이트(1560)는 배출 통로(1570)를 형성할 수 있고, 상기 배출 통로(1570)를 통하여 제2 압축 기구(1425) 내의 압축된 작동 유체가 제2 배출 챔버(1452)로 유동한다. 반경방향으로 유연한 구동 장치를 제공하기 위해서 크랭크 핀(1568)의 평면은 구동 부싱(1566)의 내부 보어의 일부분의 평면과 구동가능하게 결합될 수 있다. 제2 선회 스크롤 부재(1558)와 비-선회 스크롤 부재(1486) 사이의 상대 회전을 방지하기 위해서 제2 올덤 커플링(1572)이 제2 선회 스크롤 부재(1558) 및 제2 베어링 하우징(1421)과 결합(또는 제2 선회 스크롤 부재(1558) 및 비-선회 스크롤 부재(1486)와 결합)될 수 있다. 비-선회 스크롤 부재(1486)의 제2 나선형 랩(1504)은 제2 선회 스크롤 부재(1558)의 나선형 랩(1562)과의 사이에 압축 포켓을 형성하기 위해서 제2 선회 스크롤 부재(1558)의 나선형 랩(1562)과 맞물리게 결합될 수 있다.
제2 모터 조립체(1427)는 제1 모터 조립체(1420)와 유사하거나 동일할 수 있고, 따라서, 다시 상세하게 설명하지 않는다. 간단히, 제2 모터 조립체(1427)는 고정자 하우징(1574), 고정자(1576), 그리고 회전자(1578)를 포함하는 액시얼 플럭스 모터일 수 있다. 고정자(1576)는 제2 베어링 하우징(1421)에 고정될 수 있고(예를 들면, 고정자 하우징(1574)을 통하여) 권선(1580)을 포함할 수 있다. 회전자(1578)는 제2 구동축(1554)에 고정될 수 있고 고정자(1576)와 제2 베어링 하우징(1421)에 대하여 제2 구동축(1554)과 함께 회전할 수 있다. 고정자(1576)는 복수의 자석(1582)을 포함하고 있다. 상기 복수의 자석(1582)은 공극(1584)이 상기 복수의 자석(1582)과 상기 권선(1580) 사이에서 축“‡향으로 배치되도록 고정자(1576)로부터 축방향으로 이격되어 있다(다시 말해서, 구동축(1554)의 회전축을 따라 뻗거나 구동축(1554)의 회전축과 평행한 방향으로 이격되어 있다).
도 9에 도시되어 있으며 상기한 제1 모터 조립체(1420)와 제2 모터 조립체(1427)의 구성은 제1 모터 조립체(1420)와 제2 모터 조립체(1427)를 축방향으로 더욱 콤팩트하게 만들 수 있게 하고, 이것은 보다 짧은 구동축(1476, 1554)과 압축기(1410)의 축방향의 전체 높이의 감소를 가능하게 한다. 게다가, 양자의 압축 기구(1418, 1425)에 대해 공통의 비-선회 스크롤 부재(1486)를 사용하는 것에 의해 압축기(1410)의 축방향의 전체 높이를 감소시킨다.
상기한 모터 조립체(1420, 1427)의 구성은 압축기(1410)의 전체 크기를 상당히 작게 유지하면서 두 개의 독립적으로 작동되는 압축 기구(1418, 1425)와 두 개의 독립적으로 작동되는 모터 조립체(1420, 1427)를 단일 셸 조립체(1412) 내에 수용되게 할 수 있다. 게다가, 상기한 압축기(1410)의 구성은, 압축 기구(1418)가 한 종류의 냉매를 압축시키고 압축 기구(145)가 다른 종류의 냉매를 압축시키는 시스템으로 압축 기구(1418, 1425)를 통합시킬 수 있다.
압축 기구(1418, 1425)는 동일한 용량 또는 상이한 용량을 가질 수 있다. 모터 조립체(1420, 1427)의 양자 모두가 일정-속력 모터일 수 있거나, 모터 조립체(1420, 1427)의 양자 모두가 가변-속력 모터일 수 있거나, 모터 조립체(1420, 1427) 중의 하나는 일정-속력 모터일 수 있고 모터 조립체(1420, 1427) 중의 다른 하나는 가변-속력 모터일 수 있다. 게다가, 몇몇 구성에서는, 압축 기구(1418, 1425) 중의 어느 하나 또는 양자 모두가 용량 조절 수단(예를 들면, 증기 분사, 조절 흡입 밸브, 가변 용량 비율 밸브 등)을 구비할 수 있다.
도 9에 도시된 압축 기구(1418, 1425)는 스크롤 압축 기구이지만, 몇몇 구성에서는, 상기 압축 기구(1418, 1425) 중의 어느 하나 또는 양자 모두가 로터리 압축 기구, 왕복 압축 기구, 스크루 압축 기구, 또는 임의의 다른 종류의 압축 기구일 수 있다.
상기 모터 조립체(20, 220, 420, 620, 820, 1020, 1220, 1227, 1420, 1427)가 단일 고정자와 단일 회전자를 가지고 있는 것으로 기술되어 있지만, 몇몇 구성에서는, 상기 모터 조립체 중의 임의의 모터 조립체는 복수의 회전자 및/또는 복수의 고정자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 모터 조립체 중의 임의의 모터 조립체가 한 쌍의 고정자와 함께 이 한 쌍의 고정자 사이에 배치된 단일 회전자(회전자의 양 측면에 자석을 가진 상태)를 포함할 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 모터 조립체 중의 임의의 모터 조립체가 두 개의 회전자 사이에 배치된 고정자를 포함할 수 있다.
상기 실시례들에 대한 기술은 예시와 설명을 위해 제공되어 있다. 상기 실시례들은 본 발명의 모든 내용을 망라한 것이거나 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다. 특정 실시례의 개별 요소나 특징은 대체로 이 특정 실시례에 국한되는 것이 아니라, 명확하게 도시되거나 설명되어 있지 않더라도, 해당되는 경우, 교체가능하며 선택된 실시례에 사용될 수 있다. 상기 실시례들은 다양한 방식으로 변형될 수도 있다. 이러한 변형은 본 발명으로부터 벗어나지 않은 것으로 간주되며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함된다.

Claims (20)

  1. 압축기로서,
    제1 단부 플레이트와 상기 제1 단부 플레이트로부터 뻗어 있는 제1 나선형 랩을 가지고 있는 제1 스크롤 부재;
    제2 단부 플레이트와 상기 제2 단부 플레이트로부터 뻗어 있으며 제1 나선형 랩과의 사이에 압축 포켓을 형성하기 위해서 제1 나선형 랩과 맞물린 제2 나선형 랩을 가지고 있는 제2 스크롤 부재;
    제1 회전축에 대해 회전할 수 있게 제1 스크롤 부재를 지지하는 제1 베어링 하우징;
    제1 회전축과 평행하며 제1 회전축으로부터 벗어나 있는 제2 회전축에 대해 회전할 수 있게 제2 스크롤 부재를 지지하는 제2 베어링 하우징; 그리고
    고정자와 회전자를 포함하는 모터 조립체로서, 상기 고정자는 제1 회전축을 둘러싸고 있으며 제1 베어링 하우징에 대하여 고정되어 있고, 상기 회전자는 제1 스크롤 부재에 부착되어 있으며 제1 회전축에 대하여 제1 스크롤 부재와 함께 회전할 수 있고, 상기 회전자는 제1 회전축 둘레에 배치되어 있는 복수의 자석을 포함하고 있고, 상기 복수의 자석은 제1 회전축과 평행한 축방향으로 상기 고정자로부터 이격되어 있는, 상기 모터 조립체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 자기 인력이 제1 스크롤 부재를 제2 스크롤 부재쪽으로 상기 축방향으로 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전자가 상기 압축 포켓 중의 하나와 압축기의 셸 조립체에 의해서 형성된 배출 챔버 사이의 유체 연통을 제공하는 배출 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배출 통로가 제1 회전축이 통과하는 축방향으로 뻗은 부분과 상기 축방향으로 뻗은 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 반경방향으로 뻗은 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반경방향으로 뻗은 부분이 작동 유체를 상기 고정자쪽으로 향하게 하는 적어도 하나의 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 회전자의 일부분이 제1 스크롤 부재의 허브 내에 수용되고, 제1 베어링 하우징이 상기 허브를 제1 회전축에 대해 회전할 수 있게 지지하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 회전자가 제1 회전축에 대하여 반경방향으로 뻗어 있는 반경방향으로 뻗은 부분과 제1 회전축과 평행하게 뻗어 있는 축방향으로 뻗은 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 축방향으로 뻗은 부분이 제1 단부 플레이트와 결합되고 제2 스크롤 부재를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전자 및 제2 스크롤 부재와 결합되는 시일을 더 포함하고 있고, 상기 반경방향으로 뻗은 부분이 상기 시일과 결합되고, 제2 단부 플레이트가 제1 단부 플레이트와 상기 반경방향으로 뻗은 부분의 사이에 상기 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 압축기로서,
    제1 압축 부재;
    제1 압축 부재에 대하여 이동가능하고 제1 압축 부재와 협력하여 제1 압축 부재와의 사이에 압축 포켓을 형성하는 제2 압축 부재; 그리고
    제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 하나를 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 다른 하나에 대하여 구동시키는 모터 조립체로서, 고정자와 회전자를 포함하고 있고, 상기 회전자는 상기 고정자에 대하여 회전축에 대해 회전가능하고, 상기 고정자는 상기 회전축을 둘러싸고 있고, 상기 회전자는 상기 회전축 둘레에 배치되어 있는 복수의 자석을 포함하고 있고, 상기 복수의 자석은 상기 회전축과 평행한 축방향으로 상기 고정자로부터 이격되어 있는, 상기 모터 조립체;
    를 포함하고 있고,
    상기 고정자와 상기 회전자 사이의 자기 인력이 제1 압축 부재를 제2 압축 부재쪽으로 상기 축방향으로 힘을 가하고,
    제1 압축 부재와 제2 압축 부재가 동시에 회전하는 제1 스크롤 부재와 제2 스크롤 부재이고,
    상기 회전자가 상기 압축 포켓과 압축기의 셸 조립체에 의해서 형성된 배출 챔버 사이의 유체 연통을 제공하는 배출 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서, 상기 배출 통로가 상기 회전축이 통과하는 축방향으로 뻗은 부분과 상기 축방향으로 뻗은 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 반경방향으로 뻗은 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 반경방향으로 뻗은 부분이 작동 유체를 상기 고정자쪽으로 향하게 하는 적어도 하나의 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  15. 압축기로서,
    제1 압축 부재;
    제1 압축 부재에 대하여 이동가능하고 제1 압축 부재와 협력하여 제1 압축 부재와의 사이에 압축 포켓을 형성하는 제2 압축 부재; 그리고
    제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 하나를 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 다른 하나에 대하여 구동시키는 모터 조립체로서, 고정자와 회전자를 포함하고 있고, 상기 회전자는 상기 고정자에 대하여 회전축에 대해 회전가능하고, 상기 고정자는 상기 회전축을 둘러싸고 있고, 상기 회전자는 상기 회전축 둘레에 배치되어 있는 복수의 자석을 포함하고 있고, 상기 복수의 자석은 상기 회전축과 평행한 축방향으로 상기 고정자로부터 이격되어 있는, 상기 모터 조립체;
    를 포함하고 있고,
    상기 고정자와 상기 회전자 사이의 자기 인력이 제1 압축 부재를 제2 압축 부재쪽으로 상기 축방향으로 힘을 가하고,
    제1 압축 부재와 제2 압축 부재가 동시에 회전하는 제1 스크롤 부재와 제2 스크롤 부재이고,
    상기 회전자의 일부분이 제1 스크롤 부재의 허브 내에 수용되고, 제1 베어링 하우징이 상기 허브를 회전할 수 있게 지지하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  16. 압축기로서,
    제1 압축 부재;
    제1 압축 부재에 대하여 이동가능하고 제1 압축 부재와 협력하여 제1 압축 부재와의 사이에 압축 포켓을 형성하는 제2 압축 부재; 그리고
    제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 하나를 제1 압축 부재와 제2 압축 부재 중의 다른 하나에 대하여 구동시키는 모터 조립체로서, 고정자와 회전자를 포함하고 있고, 상기 회전자는 상기 고정자에 대하여 회전축에 대해 회전가능하고, 상기 고정자는 상기 회전축을 둘러싸고 있고, 상기 회전자는 상기 회전축 둘레에 배치되어 있는 복수의 자석을 포함하고 있고, 상기 복수의 자석은 상기 회전축과 평행한 축방향으로 상기 고정자로부터 이격되어 있는, 상기 모터 조립체;
    를 포함하고 있고,
    상기 고정자와 상기 회전자 사이의 자기 인력이 제1 압축 부재를 제2 압축 부재쪽으로 상기 축방향으로 힘을 가하고,
    제1 압축 부재와 제2 압축 부재가 동시에 회전하는 제1 스크롤 부재와 제2 스크롤 부재이고,
    상기 회전자가 반경방향으로 뻗은 부분과 상기 회전축과 평행하게 뻗어 있는 축방향으로 뻗은 부분을 포함하고, 상기 축방향으로 뻗은 부분이 제1 스크롤 부재의 단부 플레이트와 결합되고 제2 스크롤 부재를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 압축기.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109989919A (zh) * 2017-12-30 2019-07-09 苏州工业园区泰格电子科技有限公司 一种新型变频涡旋式压缩机
WO2023125811A1 (zh) * 2021-12-31 2023-07-06 丹佛斯(天津)有限公司 涡旋压缩机
CN117514774A (zh) * 2022-07-29 2024-02-06 丹佛斯(天津)有限公司 压缩机和组装该压缩机的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012115084A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Hitachi Appliances Inc 自己始動式アキシャルギャップ同期モータ、それを用いた圧縮機及び冷凍サイクル装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62210279A (ja) * 1986-03-07 1987-09-16 Mitsubishi Electric Corp スクロ−ル圧縮機
TW223674B (ko) * 1991-09-23 1994-05-11 Carrier Corp
US5256044A (en) * 1991-09-23 1993-10-26 Carrier Corporation Scroll compressor with improved axial compliance
JP2004052657A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Fujitsu General Ltd 密閉型圧縮機
WO2008134797A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 In Motion Technologies Pty Ltd Axial flux electrical machine
EP2263009A2 (en) * 2007-11-01 2010-12-22 Danfoss Turbocor Compressors BV. Multi-stage compressor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012115084A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Hitachi Appliances Inc 自己始動式アキシャルギャップ同期モータ、それを用いた圧縮機及び冷凍サイクル装置

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