KR960005543B1 - 동기 회전형 스크로울 유체 기구 - Google Patents

동기 회전형 스크로울 유체 기구 Download PDF

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KR960005543B1
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이사무 쯔보노
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가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
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Abstract

내용 없음.

Description

동기 회전형 스크로울 유체 기구
제 1 도는 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 유체 기구의 제 1 의 실시예의 종단면도.
제 2 도는 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 유체 기구의 제 2 의 실시예의 종단면도.
제 3 도는 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 유체 기구의 제 3 의 실시예의 종단면도.
제 4 도는 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 유체 기구의 제 4 의 실시예의 종단면도.
제 5 도는 본 발명에 따른 제1 또는 제 4 의 실시예의 제 1 의 스크로울 부재의 사시도.
제 6 도는 제1 또는 제 4 의 실시예의 제 2 의 스크로울 부재의 사시도.
제 7 도는 본 발명에 따른 제 5 의 실시예의 제 1 의 스크로울 부재의 사시도.
제 8 도는 본 발명의 제 6 의 실시예를 도시하고, 유체 기구의 제 1 의 스크로울 부재의 단면도.
제 9 도는 본 발명에 따른 제 6 의 실시예의 제 1 의 스크로울 부재의 사시도.
제10도는 본 발명에 따른 제 6 의 실시예의 제 1 의 스크로울 부재의 평면도.
제11도는 본 발명에 따른 제 7 의 실시예의 스크로울 부재의 단면도.
제12도는 본 발명에 따른 제 8 의 실시예의 스크로울 부재의 단면도.
제13도는 제 8 의 실시예의 기능을 설명하는 스크로울 부재의 단면도.
제14도는 본 발명에 따른 제 9 의 실시예의 스크로울 부재의 단면도.
제15도는 본 발명에 따른 제10의 실시예의 스크로울 부재의 단면도.
제16도는 한쌍의 스크로울 부재 사이의 상대 회전 위치를 유지하는 회전 위상 보상 수단의 변형예의 횡단면도.
제17도는 제16도의 회전 위상 보상 수단의 종단면도.
제18도는 본 발명에 따른 유체 기구인 압축기가 냉동 공기 조화기의 사이클에 적용되는 냉동 사이클의 1 실시예의 구조를 도시한 도면.
제19도는 냉동 사이클의 다른 실시예의 구조를 도시한 도면.
제20도는 종래 스크로울 부재 유체 기구의 주요부의 종단면도.
제21도는 제20도의 종래 스크로울 유체 기구의 다른 주요부의 종단면도.
제22도는 또 다른 종래 스크로울 유체 기구의 종단면도.
제23도는 또 다른 종래 스크로울 유체 기구의 종단면도.
본 발명은 가스가 스크로울 부재 작동실에서 압축되도록 한쌍의 스크로울 부재가 대응하는 모터에 의해 동기 회전되는 형식이고, 냉장고 또는 공기 조화기에 사용될 수 있는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구에 관한 것이다.
종래의 스크로울 부재 유체 기구로는, 예를 들면 일본국 특허 공개공보 61-200391, 1-200083 및 2-149783호에 기재된 것이 있다.
상기 종래 기술중에서, 일본국 특허 공개공보 61-200391호는 제20도 및 제21도에 도시한 바와 같이, 고정 스크로울 부재(1), 궤도를 선회하는 스크로울 부재(2), 크랭크축이 마련된 회전축(3) 및 케이스등을 구비하는 수직 스크로울 부재 압축기를 개시하고 있다. 제20도는 회전축(3)의 상부의 부분 단면도이고, 제21도는 회전축(3)의 하부의 부분 단면도이다. 제20도 및 제21도에 각각 도시된 부분 사이에는 모터(도시하지 않음)가 배치된다. 모터축으로도 기능하는 회전축(3)의 내부는 중공을 이루고, 원통형 부재(4)가 중공부에 배치되는 것에 의해, 이중의 원통형 공간이 형성된다. 냉각수(6)의 입구 및 출구를 갖는 끼워맞춤부(5)는 회전축(3)의 하단에 배치되고, 냉각수(6)은 모터등을 냉각하도록 이중의 원통형 공간내에서 순환된다.
제22도는 일본국 특허 공개공보 1-200083호에 기재된 스크로울 부재 압축기를 도시한 것이다. 이 스크로울 부재 압축기에서, 케이스 C내의 한쌍의 스크로울(7) 및 (8)은 케이스 C에 의해 회전가능하게 지지된 모터축(9) 및 (10)에 각각 결합되어 케이스 C에 고착된 제1 및 제 2 의 모터(11) 및 (12)에 의해 각각 회전된다. 센서(13) 및 (14)는 두개의 회전축(9) 및 (10)의 회전 상태를 검출하도록 마련되어 있다. 두개의 회전축(9) 및 (10) 사이의 회전 위상차를 저감하도록 제어 디바이스(16)은 센서(13) 및 (14)에서 얻은 신호에 따라 제 3 의 모터(15)를 구동한다. 케이스 C내의 공간(17)은 흡입실을 형성한다. 모터축(9)의 내부는 중공을 이루고, 이 중공부는 배출 포트(18')를 부분적으로 갖는 배출 유로(18)을 형성한다. 화살표 A로 표시된 방향으로 케이스 C로 들어가는 가스는 스크로울 부재 바깥 주변부에서 흡입되어 스크로울 부재의 중심을 향해 이동함에 따라 압축된다. 이렇게 형성된 고압 가스는 모터축(9)내의 배출 유로(18)을 겨쳐 배출 포트(18')를 통과하여 압축기의 외부로 배출된다.
제23도는 일본국 특허 공개공보 2-149783호에 기재된 스크로울 부재 압축기를 도시한 것이다. 이 스크로울 부재 압축기는 한쌍의 회전가능 스크로울 부재(7) 및 (8)을 갖는다. 스크로울 부재(8)은 모터축(19)에 결합되고, 다른 스크로울 부재(7)은 홀더(20)상의 축에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 모터축(19)에 의해 구동된 스크로울 부재(8)의 회전은 오울덤즈(Oldham's) 기구(20')를 통해 스크로울 부재(7)을 회전한다. 스크로울(7) 및 (8), 모터(21)과 윤활유(43)을 구비하는 압축 기구부는 밀폐된 케이스(22)내에 수납되어 있다. 모터(21)이 수납되어 있는 하부 공간은 흡입실 공간(23)을 형성하고, 홀더(20)과 프레임(25)로 하부 공간이 분리된 공간은 배출실 공간(24)로서 기능한다. 모터축을 회전가능하게 지지하는 프레임(25)는 스크로울 부재 바깥 주변부상의 흡입 공간(29)와 통하는 흡입 가스용 유로(25')를 구비한다. 스크로울 부재(7)의 중심에는 배출 유로를 갖는 회전축(26)이 마련되고, 회전축(26)의 단부는 배출 공간(24)와 통해져 있다. 회전축(26)은 홀더(20)상에 회전 가능하게 지지된다. 홀더(20)과 스크로울 부재(7) 사이에는 밀폐된 상태에서 배출 가스가 배출 공간(24)로부터 도입되는 배압실(27)이 마련되어 있다. 두개의 스크로울 부재에 의해 형성된 압축 작동실내의 쓰러스트 가스력과 배압실(27)내의 가스력은 서로 일치한다. 배압 공간(27)과 배압 공간(27)의 외측에 배치된 흡입 공간(29)는 홀더(20)상에 마련된 돌출부(28)에 의해 서로 분리되어 밀폐된다.
상술한 종래의 스크로울 부재 압축기는 구조상 다음과 같은 문제점을 갖고 있다. 예를 들면, 일본국 특허 공개공보 61-200391호에 기재된 기술에서, 작용 가스가 다른 냉각수(6) 및 모터축(3)을 통과하도록 마련된 이중의 원통형 부분(4)의 내부 공간으로 공급된다. 공급된 냉각수는 이중의 원통형 부분(4)의 외부 공간을 통해 회귀된다. 따라서, 정상 동작 상태에서는 모터를 그의 내부측에서부터 효과적으로 냉각할 수 있다. 그러나, 모터에 인가된 부하가 큰 정도로 변할때에 모터 온도를 적당한 값으로 유지하기 위해서, 스로틀 밸브등의 밸브(도시하지 않음)을 냉각수 파이프에 마련하고, 모터에 인가된 부하에 따라 그의 열림 구멍을 개폐하는 것에 의해 냉각수의 양을 제어하여야 한다. 종래 기술에서는 부하에 따라 냉각수의 유량을 제어하며 모터 온도를 적당한 값으로 유지하기 위해서, 즉 모터에 인가된 부하에 따라 모터 냉각력을 자동적으로 변경하거나 스크로울 부재 랩내를 흐르는 작용 가스에 의해 모터를 냉각하는 것에 대해 전혀 고려되어 있지 않았다.
일본국 특허 공개공보 1-200083호에는 한쌍의 스크로울이 회전되는 형식의 스크로울 부재 압축기내의 배출 유로의 구조가 기재되어 있다. 그러나, 배출 유로는 모터축(9)에 의해서만 형성된다. 또한, 배출 유로는 전체 모터축(9)를 통과하도록 형성되지 않는다. 따라서, 모터를 작용 가스에 의해 냉각할 수 없고, 모터로의 부하가 가변할 때에 모터를 완전히 냉각하는 것에 대해서는 고려되지 않았다. 또한, 모터축(9)에서는 스크로울 부재에 가해지는 반응력이 고압 배출 가스의 흐름에 의해 발생된다. 그러나, 다른 축에는 유로가 마련되어 있지 않기 때문에 동적 반응이 발생되지 않는다. 따라서, 다른 크기를 갖는 쓰러스트가 두개의 스크로울(7) 및 (8)에 가해져서 각각의 스크로울의 랩의 앞면에 쓰러스트가 가해진다. 그 상태에서, 두개의 스크로울 부재가 그 상태로 고속으로 동기 회전된다면, 동적 손실이 랩의 연소나 마찰을 발생시켜 압축기의 동작불능이 발생된다. 따라서, 고속 동작을 달성하기 위해서는 쓰러스트의 밸런스가 중요하게 된다. 그러나, 상술한 종래 기술에서는 2개의 스크로울 부재에 가해지는 쓰러스트가 밸런스되는 상태의 두개의 스크로울 부재의 동기 고속 회전에 대해서는 고려되어 있지 않았다.
두개의 스크로울 부재가 하나의 모터에 의해 회전되는 일본국 특허 공개공보 2-149738호에 기재된 기술에서, 스루홀이 스크로울 부재중의 하나의 구동축에 형성되고, 스크로울 부재에 가해지는 쓰러스트를 밸런스하는 기술이 제안되어 있다. 즉, 그러한 밸런스된 쓰러스트를 얻도록, 스크로울 부재(7)과 홀더(20) 사이에 배압 공간(7)이 마련되고 그 배압 공간(27)로 배출 가스가 인도된다. 그러나, 배압 공간(27)은 고정된 영역을 갖고 그의 내부 압력이 배출 압력이므로, 스크로울 부재(7)에 가해지는 쓰러스트가 고정된다. 따라서, 압축실내의 쓰러스트가 흡입 압력의 변화에 의해 가변될 때, 배압 공간의 내부 압력 및 압축 작용실내의 압력은 밸런스되지 않는다. 따라서, 항상 바라는 쓰러스트를 얻기가 곤란하다. 또한, 밀폐부(28)이 회전 스크로울 부재(7)의 뒤면에 배치되어 스크로울 부재의 바깥 주변부내의 흡입 압력으로부터 배압 공간(27)을 분리한다. 그러나, 정치 부재인 홀더(20)과 회전 부재 사이가 밀폐되므로, 가스 누설을 피할 수 없다. 누설 가스는 흡입 가스에 혼합되므로, 그의 유량을 저검하여 압축기의 성능을 저하시킨다. 밀폐부(28)의 접촉 압력을 증가시켜 누설되는 가스의 양을 저감시킬 수도 좋다. 그러나, 이 경우 회전 속도가 증가함에 따라 슬라이드로 인한 마찰 손실이 증가되므로 압축기의 성능이 저하된다. 또한, 이 기술에서는 스크로울 부재중의 하나가 모터에 의해 회전되고 다른 스크로울 부재가 두개의 스크로울 부재 사이에 배치된 오울덤즈 기구(20')에 의해 회전되므로, 흡입 압력이 변하여 쓰러스트가 오울덤즈 기구(20')에 가해질 때, 마찰 손실이 증가한다.
다른 종래의 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구는, 예를 들면 일본국 특허 공개공보 64-302에 기재되어 있다. 이 유체 기구의 제 1 의 스크로울 부재에서, 제 2 의 스크로울 부재를 회전하는 구동 부재는 회전축에 부가해서 랩을 마련하는 수직면에 대향해서 제 1 의 스크로울 부재의 경판의 뒤면에 슬라이드 가능하게 배치되고, 스크로울 부재만이 제 1 의 스크로울 부재의 경판의 앞면에 마련된다. 예를 들면, 일본국 특허 공개공보 1-267379호에 기재된 종래 기술에서, 제 2 의 스크로울 부재를 회전하는 구동 부재는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재의 스크로울 경판 사이에 슬라이드 가능하게 배치되고, 랩이 수직으로 마련되는 면에 대향해서 제 1 의 스크로울 부재의 경판의 뒤면에 모터축만이 마련된다.
상술한 종래의 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구에서는 스크로울 부재가 회전하므로, 스크로울 부재랩에 원심력이 작용하여 반경 방향의 바깥으로 랩이 변형된다. 랩의 중심에서의 거리가 멀어짐에 따라 그의 힘 및 변형이 증가한다. 경판 및 스크로울 부재 랩이 스크로울 부재의 하나의 단위로서 형성되므로, 스크로울 랩에 의해 발생된 원심력이 모멘트 부하로서 스크로울 경판에 작용한다. 상술한 종래 기술에서, 각각의 스크로울 부재의 스크로울 경판의 바깥 주변부가 쓰러스트 방향으로 지지되지 않으므로, 그의 랩측 표면이 바깥으로 돌출하는 아크형상으로 모멘트 부하에 의해 스크로울 경판이 변형된다. 그러한 변형이 발생하는 경우, 두개의 스크로울 경판이 스크로울 부재의 중심부에서 서로 접근하게 이동하므로, 최악의 경우에는 스크로울 마찰 손실이 증가하여 경판이 접촉하게 된다. 또한, 경판의 바깥주변부가 서로 멀어지게 이동하므로, 스크로울 경판의 표면과 스크로울 부재 랩 사이의 축방향의 갭이 증가하고, 두개의 스크로울 랩의 옆부분 사이의 반경 방향의 갭이 균일하지 않게 된다. 이것에 의해, 스크로울 랩의 옆면이 접촉하게 된다. 상술한 종래 기술에서, 스크로울 부재의 회전 속도가 증가함에 따라 변형의 가능성이 커지므로, 스크로울 부재 사이의 접촉이 증가하게 된다. 따라서, 진동 및 노이즈 레벨이 증가하고 부품에 대한 손상이 발생된다. 이것은 압축기의 신뢰성을 저하시킨다.
스크로울 랩 사이의 갭의 증가는 주로 그들 자신의 스크로울 랩보다 스크로울 경판에 의한 것이다. 그러므로, 더 두껍고 더 단단한 경판을 사용하여 변형을 저감할 수 있는 것에 의해, 스크로울 랩 사이의 갭을 감소시킬 수 있다. 그러나, 스크로울 경판은 디스크 형상이므로, 그곳에 인가되는 면의 힘에 대한 견고함이 감소된다. 그러므로, 랩에 비해 큰 두께를 가져야 한다. 그러나, 그 경우 스크로울 부재의 중량 및 내부 질량이 증가하므로, 모터가 기동하거나 정지할때 스크로울 부재가 모터의 회전에 대응하지 못한다. 이것에 의해 모터의 동기 회전이 곤한하게 된다.
본 발명의 목적은 상술한 문제의 관점에서, 기계적 손실을 저감하도록 각각의 구동 모터에 의해 구동되는 두개의 스크로울이 그곳에 작용하는 쓰러스트력의 우수한 밸런스로 동작할 수 있어 저속에서 고속 범위의 넓은 동작범위에 거쳐서 높은 효율을 달성할 수 있는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 구조이고 소형이며 경량이고, 고속 동작에서도 노이즈 및 진동을 저감하면서 동작할 수 있는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기구에 인가된 작용 가스를 효과적으로 사용하여 부하 조건에 따라 모터를 자동적으로 적합하게 냉각할 수 있는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 각각의 스크로울 경판의 변형이 저감되어 양 스크로울 부재의 랩 사이의 갭 사이즈가 최적화되는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두개의 방내의 공기 조화를 실행하기에 적합한 냉동 사이클에 내장할 수 있는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 경판의 표면에서 수직으로 돌출하는 스크로울 부재 랩 및 경판을 갖고 제 1 의 모터축에 의해 구동된 제 1 의 스크로울 부재, 경판의 표면에서 수직으로 돌출하는 스크로울 부재 랩 및 경판을 갖고 제 2 의 모터축에 의해 구동된 제 2 의 스크로울 부재, 스크로울 부재의 축이 서로 오프세트되고 스크로울 부재의 랩이 서로 맞물리도록 스크로울 부재를 탑재하는 탑재 수단, 맞물림상태에서 탑재 수단과 스크로울 부재에서 스크로울 부재의 각측에 작용하는 쓰러스트력 사이의 밸런스를 달성하는 쓰러스트 밸런스 수단을 포함하는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구가 마련된다.
쓰러스트 밸런스 수단은 각 스크로울을 구동하는 모터의 축에 형성된 경로를 통해 스크로울 사이에서 압축된 가스를 배출시켜 배출 가스에 의해 생성된 힘 사이의 밸런스를 달성한다.
쓰러스트 밸런스 수단은 탑재 수단 또는 스크로울상에 마련된다. 본 발명의 특정한 형태에서, 제1 및 제 2 의 스크로울을 구동하는 제1 및 제 2 의 모터는 중공 케이스에 한정된 중공 공간에 배치되고, 중공 공간은 중공 케이스에 형성된 전달 경로를 통해 서로 통한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 압축 가스에 의해 발생되어 양 스크로울을 서로 떨어지게 하는 힘에 대해 작용하도록, 기계적 쓰러스트 베어링이 각각의 스크로울에 마련된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 압축 가스에 의해 발생되어 양 스크로울을 서로 떨어지게 하는 힘에 대해 작용하도록, 중간 압력을 받는 배압실이 각각의 스크로울에 마련된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 각각의 스크로울의 경판에 대면하도록 배치된 프레임에는 윤활유가 채워진 소정의 갭을 두고 각각의 경판의 반대측에 형성된 환형의 돌출부를 수용하는 환형의 홈이 마련된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 각각의 스크로울 부재에는 다른 스크로울 부재를 향한 이동으로부터 스크로울 부재의 이동을 제한하도록 기능하는 제 2 의 쓰러스트 베어링이 마련되고, 양 스크로울상의 제 2 의 쓰러스트 베어링의 높이 합은 스크로울 부재 랩의 축높이와 같거나 약간 크다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 각 경판과 경판에 대면하는 프레임부 사이에 배치된 회전 위상 보상 기구를 내장하는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구를 마련한다.
본 발명의 특징에 의하면, 제 1 의 스크로울 부재에 구동 토오크를 공급하는 제 1 의 회전 구동 유닛과 제 2 의 스크로울 부재에 구동 토오크를 공급하는 제 2 의 회전 구동 유닛은 회전 토오크만을 전달하는 추종수단, 예를들면 회전축을 통해 결합되는 스플라인 축에 의해 각각의 스크로울에 결합되고 공통의 밀폐 용기에 수납된다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해, 스크로울을 구동하는 모터축에는 각각의 스크로울의 경판의 중심에 형성된 배출 포트와 통하고 압축 가스를 배출하는 유로로서 기능하는 축 관통 보어가 마련된다.
본 발명의 특징에 의하면, 제 2 의 스크로울 부재의 경판에는 제 2 의 스크로울 부재의 둘레부에 한쪽 끝이 통하고 제 2 의 스크로울 부재를 구동하는 모터축에 형성된 축 관통 보어내로 다른쪽 끝이 통하는 레이디얼 전달 보어가 마련된다. 본 발명의 이러한 형태에서, 제 2 의 스크로울 부재를 구동하는 모터축에 형성된 관통 보어는 흡입 가스 경로로서 기능하고, 제 1 의 스크로울 부재를 구동하는 제 1 의 모터축에 형성된 축 관통 보어는 가스 배출 유로로서 기능한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구는 각 스크로울 부재의 경판의 반대측에 마련된 환형의 돌출부를 갖는다. 환형의 돌출부를 분리된 부재로써 형성하여 경판에 부착해도 좋다.
환형의 돌출부의 반경방향 위치는 환형의 돌출부에 의해 발생된 모멘트 부하와 스크로울 부재 랩에 의해 발생된 모멘트 부하 사이의 관계에 따라 적절하게 결정된다.
바람직하게는 스크로울 부재보다 큰 비중을 갖는 재료로 환형의 돌출부를 형성한다.
본 발명의 특징에 의하면, 각 스크로울 부재의 경판에는 상술한 환형의 돌출부에 부가해서, 다른 스크로울 부재에서 멀어지는 스크로울 부재의 이동을 억제하는 동압력형의 제 1 의 쓰러스트 베어링이 그의 반대측에 마련된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 각 스크로울 부재의 경판에는 다른 스크로울 부재를 향한 스크로울 부재의 이동을 억제하도록 기능하는 제 2 의 쓰러스크 베어링이 경판측에 수직으로 위치한 랩과 동일 측에 마련된다.
경판의 반대측에 일체로 또는 부착된 부재로써 마련된 환형의 돌출부의 바깥 둘레부는 경사지거나 아치형상이고, 프레임의 대향면과 그 자신 사이에 소정의 갭을 형성하도록 위치결정된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구는 양 스크로울의 경판의 변형을 강제적으로 방지하도록 양 스크로울에 회전가능하게 접속되고 제 1 과 제 2 의 스크로울의 대향면 사이에 배치된 접속 바를 갖는다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 경판의 한쪽 면에서 수직으로 돌출하는 스크로울 부재 랩 및 경판을 각각 갖는 제1 및 제 2 의 스크로울과 랩에 대해 각 경판의 반대측에 배치된 부분을 갖고 스크로울을 회전가능하게 구동하는 모터축을 회전가능하고 지지하는 프레임을 포함하고, 제1 및 제 2 의 스크로울 부재가 스크로울 부재 랩이 서로 맞물려서 압축실을 규정하도록 함께 조립되고, 제1 및 제 2의 스크로울 부재가 압축 작용실내의 가스를 압축하고 압축된 가스를 배출하도록 모터축을 통해 같은 방향으로 동기 회전되고, 또한 회전축의 중심에 마련된 배출 포트, 맞물림 스크로울의 양측에 마련된 압축 작용실, 밀폐 용기에 마련되고 스크로울 부재의 양측에 배치되는 배출 포트와 통하는 공간을 포함하고, 각각의 공간이 제 1 의 열교환기, 제 1 의 열교환기에서의 흐름과 서로 만나도록 배치되고 유동측에서 쓰로틀 밸브의 기능을 갖는 부분과 제 2 의 열교환기에 접속되어 냉동 사이클을 형성하는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구를 마련한다.
상술한 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 제1 및 제 2 의 스크로울은 제1 및 제 2 의 모터의 축에 의해 비슷한 속도와 동일 방향으로 서로 오프세트를 갖고 그들의 랩이 서로 맞물리면서 회전 구동된다. 따라서, 양 스크로울 부재 랩 사이에는 적어도 하나의 압축 작용실이 형성되고, 이 압축 작용실은 스크로울의 바깥 둘레부에서 가스를 흡입하여 부피가 점차로 감소되면서 스크로울의 중심을 향해 점차로 이동된다. 따라서, 압축 작용실에서 한정된 가스는 점차로 압축되어 양 스크로울의 중심부에 형성된 배출 포트 또는 제 1 의 스크로울 부재에 형성된 배출 포트를 통해 배출된다. 유입된 가스는 스크로울 부재 둘레에 형성된 흡입로를 통해 또는 제 2 의 스크로울 부재의 경판에 형성된 레이디얼 경로를 통해 제 2 의 모터축의 축 관통 보어로부터 흡입된다. 스크로울의 중심 배출 포트에서 배출된 가스는 제1 및 제 2 의 모터축에 형성된 축 관통 보어를 통해 또는 제 1 의 스크로울 부재의 중심 배출 포트를 경유해서 제 1 의 모터축에 형성된 축 관통 보어를 통해 기계의 외부로 배출된다. 또 다른 경우, 거의 동일 레벨의 쓰러스트력이 양 모터축 및 스크로울에 인가되므로, 이들 쓰러스트력이 서로 상쇄되어 모터축 및 스크로울의 어느 한쪽 방향으로의 편향이 배제된다. 또한, 모터축을 통해 흐르는 가스는 이들 모터에 인가된 부하의 레벨에 상응하는 비율로 모터를 효율적으로 냉각한다.
제13도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구에서, 제 1 의 스크로울 부재 및 제 2 의 스크로울 부재의 각각은 파워 구동되어 축이음(1l)과 맞물리는 모터축의 축주위를 회전한다. 회전의 결과, 원심력 Fw가 발생되어 스크로울 부재(1)에 작용한다. 특히, 원심력 Fw의 스크로울 부재 랩(1b)에 작용하는 성분은 랩의 벽이 바깥으로 늘어져서 경사지도록 작용한다. 이어서, 스크로울 부재(1)의 경판(1a)는 모멘트 부하 Mw에 의해 기동되고 변형되어 랩을 버티는 측으로 볼록하게 된다. 동시에, 경판의 반대측 즉, 랩에 대향하는 측에 형성된 돌출부(1k)는 스크로울 부재(1)의 회전의 결과 원심력 Fc를 생성한다. 이 원심력 Fc는 스크로울의 경판에 모멘트 부하 Mc로서 작용하고, 경판이 랩을 버티는 측에서 오목하게 되도록 경판을 둘러싸게 기능한다. 따라서, 경판의 양측에 작용하는 원심력 Fw및 Fc는 서로 상쇄되는 경판에 관한 모멘트 부하 Mw및 Mc를 생성하여 경판의 비틀림양이 감소된다.
경판의 각각의 반대측에 마련된 돌출부(1k)의 질량에 의해 발생된 모멘트 부하 Mc의 레벨이 스크로울 부재 랩(1b)의 질량에 의해 발생된 모멘트 부하 Mw보다 적을 때, 돌출부(1k)는 반경 방향 바깥 부분에 위치하거나 큰 비중을 갖는 재료로 형성된다. 반대로, 돌출부(1k)의 질량에 의해 발생된 모멘트 부하 Mc의 레벨이 스크로울 랩의 질량에 의해 발생된 모멘트 부하 Mw의 레벨과 비교해서 클때, 예를 들면 돌출부(1k)의 위치를 반경방향 안쪽으로 이동시키는 것에 의해 원심력 Fc의 레벨을 감소시킬 수 있다.
양 스크로울의 서로를 향한 이동을 억제하도록, 동압력형의 제 1 의 쓰러스트 베어링이 양 스크로울의 경판의 반대측에 마련된 본 발명의 특징에 있어서, 동작 속도가 증가함에 따라 쓰러스트 베어링 능력이 증가하여 양 스크로울의 이동이 제한되므로, 스크로울이 서로 정확한 위치관계로 유지된다.
본 발명의 1실시예에서, 다음에 설명하겠지만, 제 1 의 쓰러스트 베어링은 유체의 압력을 사용하여 실현된다. 이 실시예에서, 제 1 의 쓰러스트 베어링에 스크로울 부재에 작용하는 쓰러스트력을 안정하게 견디도록 돌출부는 유체 압력이 최적의 레벨로 유지하게 작용한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제 2 의 쓰러스트 베어링이 각 스크로울의 경판의 둘러싸는 면에 이들 경판에서 돌출하도록 마련되어 서로를 향한 양 스크로울의 변위가 억제된다. 이들 제 2 의 쓰러스트 베어링은 축 단면이 경판에 강하게 접촉하는 일 없이, 각 랩의 축끝과 맞물림 스크로울 부재의 경판의 재향면 사이의 축갭이 최소화되도록 기능한다. 제 2 의 쓰러스트 베어링은 경판이 변형되는 것을 효과적으로 억제하여, 양 스크로울의 랩사이의 레이디얼 갭을 최적화한다.
각 경판의 반대측에 그와 일체로 형성되거나 분리 형성되어 부착된 환형의 돌출부는 적당한 갭으로 프레임의 대향면에 대향하는 경사지거나 아치형의 외주면을 구비한다. 테이퍼면은 원심력에 의한 돌출부의 어떠한 외부로의 변형에 견딜 수 있어 쓰러스트 방향으로 작용하는 원심력의 성분에 의해 발생되는 경판의 스크로울 랩 면의 볼록해짐을 방지할 수 있다.
스크로울 경판의 어떠한 변형도 경제적으로 방지하도록 한쌍의 스크로울 부재 경판의 배향면 사이에 마련되어 양 스크로울 경판에 회전가능하게 접속된 접속 바를 갖는 본 발명의 특정한 형태에서, 접속 바는 전체 경판의 어떠한 아크 형상 변형도 효과적으로 억제한다.
환형의 돌출부를 수용하도록 경판에 대향하는 프레임에 형성되어 윤활유로 채워진 환형의 홈을 구비하는 본 발명의 특징에서, 돌출부의 홈의 끼워맞춤면이 서로 슬라이드하여 슬라이드 베어링을 형성한다. 따라서, 환형의 홈이 관련된 환형의 돌출부를 슬라이드가능하게 지지하므로, 경판의 변형이 제한된다. 또한, 환형의 홈내의 윤활유는 각 경판의 반대측에 마련된 환형의 돌출부의 양측에서의 압력 레벨이 다르게 유지되도록 하는 밀폐 효과를 갖는다. 구체적으로, 높은 배출 압력 또는 중간의 압력이 환형의 돌출부의 반경방향 안쪽에 유지되고, 흡입 압력은 이 돌출부의 반경방향 바깥쪽에 유지된다. 따라서, 환형의 돌출부는 흡입측에서 높은 또는 중간 압력의 유체가 분출하는 것이 방지되도록 기능하므로, 특히 후자를 압축기로 사용할 때에 스크로울 부재 유체 기구의 성능 향상에 기여한다.
제1 및 제 2 의 스크로울의 각각의 구동 유닛에 의해 독립적으로 구동되는 본 발명의 특징에 의하면, 이들 구동 유닛을 각각의 스크로울에 근접해서 직접 결합할 수 있어 그곳에 종래부터 있었던 중량을 밸런스시킬 필요가 없으므로, 조립 정밀도가 향상되어 반경 및 축 방향으로 양 스크로울 부재사이에 최적한 클라이던스가 형성되는 것이 보장된다. 또한, 구동 시스템의 구조도 단순화된다.
제 2 의 쓰러스트 베어링의 축 높이는 이들 높이의 합계가 스크로울 부재 랩의 축 높이와 거의 같거나 크게 되도록 결정된다. 따라서, 다른 스크로울 부재의 경판의 대향면과 각 랩의 축끝사이의 축 클리어런스는 기구의 효율을 높이도록 최적화된다.
프레임의 경판에 대향하는 부분과 각 경판 사이에 작용하는 회전 위상 보상 기구는 각 스크로울 부재가 다른 스크로울 부재에 접촉하는 일 없이 회전할 수 있게 된다. 따라서, 스크로울 부재 유체 기구의 고속 동작에서도 진동 및 노이즈가 크게 저감된다.
제1 및 제 2 의 스크로울을 구동하는 제1 및 제 2 의 구동 유닛이 스플라인 축이음에 의해 회전축을 거쳐서 각각의 스크로울에 결합된 본 발명의 특징에 의하면, 포트의 가공을 용이하게 하도록 회전축 및 스크로울 부재의 반경 방향 오프세트에 대해 큰 내성을 얻을 수 있으므로, 부품의 치수 정밀도를 저감할 수 있다. 또한, 스크로울 부재를 서로 맞물린 후에 구동축을 결합하므로, 조립이 용이하다.
본 발명은 경판의 한면에서 수직으로 돌출하는 스크로울 부재 랩 및 경판을 각각 갖는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재와 상기 랩에 대해 각각의 경판의 반대측에 배치된 부분을 갖고 상기 스크로울을 회전가능하게 구동하는 축을 회전가능하게 지지하는 프레임을 포함하는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구이고, 상기 제1 및 제 2 의 스크로울이 상기 스크로울 부재 랩이 서로 맞물려서 압축실을 규정하도록 함께 조립되고, 상기 제1 및 제 2 의 스크로울은 상기 압축실내의 가스를 압축하고 압축된 가스를 배출하도록 그의 기하학적 축주위를 같은 방향으로 동기 회전하고, 또 상기 동기 회전 스크로울 부재 유체 기구는 상기 모터축의 중앙에 마련된 배출 포트 및 맞물림 스크로울 부재의 양측에 마련된 압축실을 포함하고, 상기 배출실은 쓰로틀 밸브의 기능을 갖는 오리피스 부재를 통해 제 2 의 열교환기와 공통으로 접속되는 출구측에서 제 1 의 열교환기와 통하고, 상기 제 1 의 열교환기, 제 2 의 열교환기를 오리피스 부재는 냉동 사이클을 형성하는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구로서 실시될 수 있다. 이 경우, 제 1 의 열교환기를 다른 방에 배치할 수 있어 두개의 분리된 방에서 공기 조화를 실행할 수 있다.
제 1 오는 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 부재 압축기의 제 1 의 실시예를 도시한 것이다. 그의 상세한 구조를 다른 실시예와 관련해서 설명한다. 제 1 의 스크로울 부재(1)의 경판과 제 2 의 스크로울 부재(2)의 경판은 그의 중심부에 배출 포트(1t) 및 (2t)를 각각 구비한다. 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)를 각각 회전하는 곧은 제1 및 제 2 의 모터축(11) 및 (12)는 배출 포트(1t) 및 (2t)에 각각 대면하도록 베어링(9a) 및 (9b)와 베어링(1n) 및 (2n)에 의해 각각 지지된다. 제1 및 제 2 의 모터축(11) 및 (12)는 각각 밀폐 케이스(3) 및 (4)내의 공간(15) 및 (16)으로 연장된다. 각각의 모터축(11) 및 (12)는 배출 포트(1t) 및 (2t)가 공간(15) 및 (16)과 각각 통하는 스루홀(11d) 및 (12d)를 각각 구비한다. 밀폐 케이스(3) 및 (4)는 작동 유체용 배출 파이프(3e) 및 (4e)를 각각 구비한다. 밀폐 케이스는 그의 중심부에 흡입 포트(3b)도 구비한다. 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)의 지지판(34a) 및 (34b)의 바깥 둘레부에 마련된 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)의 돌출부는 흡입 포트(3a)가 스크로울 부재의 압축 작용실(22)와 통하게 되는 그의 원주방향으로 여러개의 흡입 경로(1i) 및 (2i)를 구비한다. 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)는 기계적 동압력형 쓰러스트 베어링(1w),(2w)에 의해 각각 지지된다.
제 1 도에 도시한 동기 회전형 스크로울 부재 압축기는 다음과 같이 동작한다. 제1 및 제 2 의 모터 회전자(7b) 및 (8b)가 회전될 때, 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)가 회전되는 것에 의해, 작동 유체가 흡입 포트(3b)에서 흡입 압축 공간(19)로 들어온 후, 흡입 경로(1i) 및 (2i)를 거쳐서 스크로울 부재 랩에 의해 구성된 압축 작동실로 유입된다. 압축 작용실(22)에서 작동 유체가 압축되는 것에 의해 고압 가스가 된다. 고압 가스는 두개의 배출 포트(1t) 및 (2t)에서 배출된다. 배출된 가스는 모터축(11) 및 (12)의 스루홀(11d) 및 (12d)를 거쳐 밀폐 케이스(3) 및 (4)내의 공간(15) 및 (16)에 도달한다. 그후, 고압 가스는 베어링 지지판(9) 및 (10)에 형성된 열림 구멍(65a) 및 (65b)를 통해 또는 모터의 바깥 주변부에 마련된 여러개의 유로(66a) 및 (66b)를 통해 압축기의 외부로 배출된다. 고압 가스는 밀폐 케이스(3) 및 (4)내의 공간(15) 및 (16)에서 배출 파이프(3e) 및 (4e)로 흐르면서 열을 방사하여 모터 고정자(7a) 및 (8a)와 모터 회전자(7b) 및 (8b)를 냉각한다. 또한, 배출 포트(1t) 및 (2t)에서 각각 방출된 고압 가스는 쓰러스트의 동일 레벨로 스크로울 부재(1a) 및 (2a)에 공급되고, 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 움직임은 압축 작용실에서 발생된 쓰러스트에 대해 원활해질 수 있다.
제 1 도에 도시된 동기 회전형 스크로울 부재 압축기의 구조 및 기능을 더욱 상세히 설명한다. 제 1 도에서, (3) 및 (4)는 밀폐 케이스, (7a) 및 (8a)는 각각 제1 및 제 2 의 모터의 고정자, (7b) 및 (8b)는 각각 제1 및 제 2 의 모터의 회전자이다. 밀폐 단자(13b) 및 (14b)를 각각 갖는 측면 케이스(13) 및 (14)는 볼트등의 조임 수단에 의해 밀폐 케이스(3) 및 (4)에 각각 고정된다. 밀폐 단자(13b) 및 (14b)는 제1 및 제 2 의 모터의 고정자의 코일에 전기적으로 각각 접속되므로, 전원이 외부 전원에서 모터로 공급될 수 있다. 밀폐 케이스에서, 밀폐 공간(5f) 및 (6f)는 그의 주변부상에 각각 형성된다. 밀폐 공간(5f) 및 (6f)에 흰(3h) 및 (4h)가 각각 배치된다. 냉각 매체는 열림 구멍(5a),(5b),(6a),(6b)에서 밀폐 케이스(3) 및 (4)로 흘러서 밀폐 케이스(3) 및 (4)의 내부에서의 열을 효율적으로 냉각된다.
두개의 밀폐 케이스(3) 및 (4)는 볼트등의 조임 수단에 의해 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)의 외측에 서로 고정된다. 밀폐 케이스(1) 및 (2)는 이음부를 제외하고는 거의 같은 구조를 갖는다. 제1 및 제 2 의 모터의 모터축(11) 및 (12)는 수축끼워맞춤등의 결합 수단에 의해 모터 회전자(7b) 및 (8b)에 각각 결합된다. 모터축(11) 및 (12)의 한쪽 끝부분은 베어링 지지판(9) 및 (10)에 고정된 베어링(9a) 및 (10a)에 의해 회전가능하게 각각 지지되고, 그의 다른쪽 끝부분은 디스크형상 스크로울 부재 지지판(34a) 및 (34b)의 중심부에 형성된 원통형 보스를 통해 밀폐 케이스(3) 및 (4)의 중앙부에 고정된 플레인 베어링(1n) 및 (2n)에 의해 각각 회전가능하게 지지된다. 모터축(11) 및 (12)는 스루홀(11d) 및 (12d)를 그안에 각각 갖는다. 모터 고정자(7b) 및 (8b)의 두개의 끝면 근처에는 모터축을 동적으로 밸런스하는 밸런스 링(11a),(11b),(12a) 및 (12b)가 마련된다. 모터축(11) 및 (12)는 모터축(11) 및 (12)의 회전 토오크가 디스크형상 스크로울 부재 지지판(34a) 및 (34b)에 충분히 개별적으로 전달되도록 예를 들면, 스크로울 이음등에 의해 스크로울 부재 지지판(34a) 및 (34b)에 결합된다. 스크로울 부재 지지판(34a) 및 (34b)의 모터축 및 중심부에 형성된 원통형 보스의 외주면은 플레인 베어링(1n) 및 (2n)에 대면하는 슬라이드면을 구성한다.
스크로울 부재 지지판(34a) 및 (34b)의 바깥 둘레부상의 제 2 의 두개의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)는 돌출면을 형성한다. 스크로울 지지판(34a) 및 (34b)는 그의 돌출 바깥 둘레부가 쓰러스트 방향으로 거의 접촉하도록 배치된다.제 2 의 쓰러스트 베어링(1g) 및 (2g)는 그의 반경 방향으로 여러개의 흡입 유로(1i) 및 (2i)를 갖는다. 그의 중심부에 배출 홀(1t) 및 (2t)를 갖는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재와 함께 압축 작용실(22)를 형성하는 제1 및 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)는 서로 대면하는 그의 나선형 랩으로 서로 맞물리는 것에 의해 압축 작동실을 형성한다. 제 1 의 스크로울 부재(1)의 중심이 제 1 의 모터축(11)과 정합하는 위치에서 볼트에 의해, 제 1 의 스크로울 부재(1)는 제 1 의 스크로울 부재 지지판(34a)에 고착된다. 제 2 의 스크로울 부재(2)의 중심이 제 1 의 모터축(11)의 중심에서 고정된 거리만큼 오프세트되는 제 2 의 모터축(12)의 중심과 정합하는 상태에서 제 2 의 스크로울 부재(2)는 볼트에 의해 제 2 의 스크로울 부재 지지판(34b)에 고착된다. 따라서, 두개의 모터축(11) 및 (12)의 회전에 의해, 한쌍의 스크로울 부재(1) 및 (12)가 같은 방향으로 편심형상으로 회전한다. 제 5 도 및 제 6 도에 도시한 바와 같은 회전 위상 보상 수단(1f) 및 (2q)의 구조는 그 스크로울 부재의 중심에서 한쪽방향으로 편향하는 위치에 스크로울중의 하나에 마련된 한쌍의 핀(1b),(1d)와 한쌍의 핀 홀(1p),(2q)사이에 삽입되도록 그의 중심에서 어긋난 위치에 다른 스크로울 부재에 마련된 돌출부를 구비한다. 회전 위상 보상 수단은 압축기의 동작중에 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 회전 위상차를 고정된 범위로 제한하는 기능을 갖는다.
압축기의 동작중에 가스 압축에 의해 양 스크로울 부재(1) 및 (2)에서 발생된 쓰러스트는 스크로울 부재 지지판(24a) 및 (34b)의 뒤면에 대향하는 케이스(3) 및 (4)의 측에 각각 마련된 제 1 의 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)에 각각 수용된다. 제 1 의 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)는 코팅된 유막을 갖는 환형의 평면판 또는 베어링과 맞물리는 부재가 회전될때 동압력을 발생할 수 있는 동적 홈 베어링이라도 좋다. 스크로울 부재 지지판(34a) 및 (34b)의 바깥 둘레부의 뒤면은 밀폐 케이스에 충진된 윤활유 또는 고압 가스가 레이디얼 베어링(1a) 및 (2n) 또는 제 1 의 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)를 거쳐 흡입 압축 공간(19)로 누설되지 않게 하는 돌출부(1k),(2k)를 구성한다.
제 1 도에 도시한 스크로울 부재 압축기의 동작을 설명한다. 전원이 밀폐 단자(13b) 및 (14b)에서 공급될때, 고정자(7a) 및 회전자(7b)로 구성된 제 1 의 모터와 고정자(8a) 및 회전자(8b)로 구성된 제 2 의 모터가 동시에 회전하는 것에 의해, 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)가 동시에 회전한다. 따라서, 냉매 가스는 밀폐 케이스에 형성된 흡입 포트(3b)에서 흡입 압축 공간(19)로 들어간 후, 스크로울 부재 지지판(34a) 및 (34b)에 형성된 흡입 우로(1i) 및 (2i)를 통해 압축 작용실(22)로 들어간다. 압축 작용실(22)에서, 냉매 가스는 압축되는 동안 중심으로 이동한다. 그렇게 해서 형성된 고압 가스는 배출 포트(1t) 및 (2t)에서 모터축(11) 및 (12)에 각각 형성된 스루홀(11d) 및 (12d)를 거쳐 밀폐 케이스(3) 및 (4)내의 공간(15) 및 (16)으로 배출된다. 공간(15) 및 (16)을 채우는 고압 가스는 배출 파이프(3e) 및 (4e)에서 모터의 바깥 둘레부에 형성된 여러개의 유로(66a) 및 (66b)와 베어링 지지판(9) 및 (10)에 각각 형성된 열림구멍(65a) 및 (65b)를 거쳐 압축기의 외부로 배출된다. 압축시, 허용값보다 큰 회전 위상차가 두개의 모터 사이에서 발생된다. 그러나, 이 회전 위상차는 회전 위상 보상 수단(1f) 및 (2q) 등에 의해 허용범위내로 유지된다. 회전 위상 보상 수단(1f) 및 (2q)는 또 스크로울 랩 사이의 레이디얼 갭을 최소한으로 유지한다. 또한, 제 1 의 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)의 기능과 스크로울 랩에 의해 압축 작용실(22)내의 쓰러스트에 대해 축방향으로 서로 접근하여 스크로울 랩의 축방향으로의 갭이 매우 작게 유지된다. 모터의 열을 적절히 흡수하도록, 밀폐 용기(3) 및 (4)에서 벽으로 분리된 주변 밀폐 공간(5f) 및 (6f)로 냉각 매체가 공급되어 압축기 전체가 냉각된다. 밸런스 링(11a),(11b),(12a) 및 (12b)는 모터축(11) 및 (12) 등의 회전계를 동적으로 밸런스하도록 마련된다. 따라서, 조립전에 회전 밸런스 테스터에 의해 얻은 불균형은 이들 링의 표면을 절단하여 상쇄될 수 있다.
이 실시예에 따르면, 배출 가스 유로(11d) 및 (12d)는 두개의 모터축(11) 및 (12)에 형성된다. 압축기의 회전 속도가 증가함에 따라, 그의 부하가 증가하므로, 모터의 발열량이 증가한다. 그러나, 배출 가스의 유량도 증가하므로, 그의 냉각력이 향상되어 모터의 온도를 거의 고정된 값으로 유지할 수 있다. 따라서, 모터 냉각력은 동작 조건에 따라 가변, 즉 배출 가스에 의해 모터의 냉각이 자기 제어된다. 또한, 동량의 쓰러스트가 모터축(11) 및 (12) 또는 스크로울 부재(1) 및 (2)에 인가되므로, 스크로울 부재(1) 및 (2)가 한쪽 방향으로 압축되지 않아 스크로울 랩의 상부와 그의 바닥면 사이의 접촉이 배제된다. 또한, 모터축(11) 및 (12)가 크랭크부를 갖지 않으므로, 편심 질량에 의한 원심력이 가해지지 않는다. 따라서, 베어링 부하가 경감되므로, 기계적 마찰손실을 저감할 수 있다. 이것에 의해 고속 회전중에 압축기의 성능을 유지할 수 있다. 또한, 가동부의 대부분의 동작이 모터의 회전중심주위의 회전 운동이므로, 압축기는 왕복 운동부를 갖지 않는다. 따라서, 고속 동작중에 진동을 낮출 수 있다. 또한, 배출 유로(11d) 및 (12d)가 두개의 모터축(11) 및 (12)내에 마련되므로, 배출 가스 유량에 비해 충분한 유로 영역을 마련할 수 있어, 가스의 유동 저항을 경감할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 배출 가스 유로(11d) 및 (12d)가 모터축(11) 및 (12)중의 하나에만 형성되도록 배치해도 좋다. 이 경우, 배출 유로가 모터축(11) 또는 (12)에 형성되지 않은 밀폐 케이스에서, 다량의 냉각 매체를 주위 밀폐 공간(5f) 또는 (6f)에서 공급할 수 있다.
제 2 도는 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 압축기의 제 2 의 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에서, 제 2 도에 도시한 바와 같이, 제 1 의 모터축(11)에 형성된 스루홀(11d)와 통하도록 배출 포트(1t)는 제 1 의 스크로울 부재(1)의 경판의 중심부에 마련된다. 제 2 의 스크로울 부재(2)내에는 배출 포트가 형성되지 않고, 작동 유체용 유로(60)은 그의 중심부가 제 2 의 모터축(2)에 마련된 스루홀(12d)와 통하도록 그의 경판에 방사 형상으로 마련된다. 제 2 의 스크로울 부재(2)의 경판에 마련된 유로(60)의 다른 쪽 열림 끝은 제 1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 스크로울 경판의 바깥 둘레부에 마련된 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)와 스크로울 랩에 의해 형성된 흡입실(61)과 통한다. 또한, 밀폐 케이스(3) 및 (4)에는 압축기의 외부와 통하는 파이프(42a) 및 (42b)가 각각 마련된다. 파이프(42b)는 흡입 파이프이고, 제 2 의 밀폐 케이스(4)의 안쪽 공간은 흡입 압력하에 있다. 파이프(42a)는 배출 파이프이고 제 1 의 밀폐 케이스(3)의 안쪽 공간은 배출 압력하에 있다. 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 뒤면에 마련된 환형의 배압 공간(1s) 및 (2s)의 가스의 압력을 사용하여 부재를 지지하는 형태의 쓰러스트 베어링에 의해 지지된다. 배압 공간(1s) 및 (2s)내의 가스는 압축실에서 공급된다.
이하, 제 2 도에 도시한 형태의 동기 회전형 스크로울 부재 압축기의 기능을 설명한다. 이 스크로울 부재 압축기에서, 제 2 의 밀폐 케이스(4)내의 공간(16)은 흡입 압축 공간을 구성한다. 흡입 파이프(42b)에서 흡입된 가스는 베어링 지지판(10)의 열림구멍(65b), 제 2 의 모터축(12)의 스루홀(12d)을 통과한 후 제 2 의 스크로울 부재(2)의 스크로울 경판에 마련된 방사 유로(60)을 통과하여 흡입실(61)로 유입된다. 흡입실(61)내의 가스는 소정의 압력으로 압축되는 압축 작용실(22)로 흡입된다. 배출 포트(1t)에서 배출된 고압 가스는 제 1 의 모터축(11)의 스루홀(11d)를 통과한 후, 제 1 의 밀폐 케이스(3)의 공간(15)로 배출된다. 공간(15)내의 가스는 베어링 지지판(9)내의 열림구멍(65a)를 통과하고, 제 1 의 모터의 바깥 둘레부에 마련된 여러개의 유로(66a)를 통과한 후, 배출 파이프(42a)에서 압축기의 외부를 배출된다. 따라서, 제 2 의 실시예에서, 제 2 의 모터축(12)의 스루홀(12d)는 흡입 유로로써 기능하고, 제1의 모터축(11)의 스루홀(11d)는 배출 유로로써 기능한다. 따라서, 제 2 의 밀폐 케이스(4)내에 배치되어 있는 제 2 의 모터((8a),(8b)), 제 2 의 모터축(12) 및 제 2 의 스크로울 부재(2)는 흡입 가스에 의해 적절히 냉각된다. 제 1 의 밀폐 케이스(3)내에 배치된 부재는 상술한 제 1 의 실시예의 경우에서와 같이 실제 동작중에 문제를 일으키지 않을 정도로 고압 배출 가스에 의해 냉각된다. 또한, 압축실에서 압축되는 가스는 두개의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 경판에 형성된 전달 홀(1o) 및 (2o)를 거쳐 환형의 배압실(1s) 및 (2s)로 도입되므로, 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)는 압축실에서의 가스 압력에 견딜 수 있는 가스 압력을 받을 수 있다. 또한, 공간(19d)가 두개의 회전 스크로울 부재(1) 및 (2)의 외부에 환형으로 형성되므로, 환형의 공간(배압실)(1s) 및 (2s)에서 누설되는 가스에 의해 공간(19)내의 압력이 밸런스된다. 따라서, 스크로울 경판의 뒤면에 밀폐 수단을 마련할 필요가 없게 된다.
제 2 의 실시예의 구조 및 기능을 더욱 상세히 설명한다. 다음의 설명은 제1 및 제 2 의 실시예의 차이에 중점을 둔다. 밀폐 케이스(3) 및 (4)는 제 1 의 실시예의 경우에서와 같이 모터를 수용한다. 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)는 스크로울 랩에서 떨어져 있는 그의 면상에 주베어링(1n) 및 (2n)과 걸어맞추어진 축부를 갖는다. 모터축(11) 및 (12)의 다른쪽 끝부는 모터의 회전 토오크가 스크로울 부재(1) 및 (2)에 전달될 수 있도록 축부에 끼워맞추어져 맞물린다. 도시하지는 않았지만, 제 5 도 및 제 6 도에 도시한 것과 마찬가지인 회전 위상 보상 수단은 두개의 모터가 같은 방향으로 회전하여 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)가 동기 회전하도록 스크로울 랩이 마련된 스크로울 부재의 표면에 마련된다. 스크로울 부재(1) 및 (2)의 바깥 둘레부는 서로에 대해 슬라이드가능한 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g) 및 (2g)를 각각 구성한다. 회전 스크로울 부재(1) 및 (2)의 외부에 형성된 공간(19)는 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g) 및 (2g)에 의해 스크로울 부재의 내부에 형성된 흡입실(61)에서 분리된다. 제 2 의 스크로울 부재(2)는 그의 스크로울 경판에 레이디얼 유로(60)을 갖고, 그것은 제 2 의 스크로울 부재(2)의 중심부의 제 2 의 모터축(12)내에 마련된 스루홀(12d)와 통한다. 유로(60)의 다른쪽 끝은 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2) 내부에 형성된 흡입실(61)과 통한다. 제 1 의 스크로울 부재(1)은 그의 중심부에 배출 홀(1t)를 갖는다. 제 1 의 스크로울 부재(1)은 배출 홀(1t)가 제 1 의 모터축(11)내에 마련된 스루홀(11d)와 통하도록 배치된다. 두개의 회전 스크로울 부재(1) 및 (2)는 그의 뒤면상에 환형의 배압 공간(1s) 및 (2s)를 각각 갖고, 그것은 양 스크로울 부재(1) 및 (2)의 경판에 마련된 여러개의 전달 홀(1o) 및 (2o)를 거쳐서 압축 작용실(22)와 통한다.
이하, 제 2 도에 도시한 실시예을 설명한다. 전원이 밀폐 단자(13b) 및 (14b)를 통해 외부전원에서 모터에 공급될 때 모터축(11) 및 (12)가 동일한 방향으로 회전하는 것에 의해, 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)가 모터축(11) 및 (12)의 회전과 동기 회전한다. 따라서, 작용 가스는 흡입 파이프(42b)에서 제 2 의 밀폐 케이스(4)내의 공간(16)으로 유입된 후, 제 2 의 모터축(12)의 스루홀(12d)를 거쳐 제 2 의 스크로울 부재(2)의 뒤면부에 도달한다. 그후, 가스는 제 2 의 스크로울 부재(2)의 스크로울 경판의 방사 유로(60)에서 흡입실(61)로 유입된 후, 압축 작용실(22)로 유입된다. 압축 작용실(22)가 스크로울 부재(1) 및 (2)의 회전에 따라 부피가 감소되며 스크로울의 중심부를 향해 이동하므로, 작용 가스는 압축되어 배출 홀(1t)에서 제 1 의 모터축(11)의 스루홀(11d)로 배출된다. 고압 가스는 제 1 의 밀폐 케이스(3)내의 공간(15)를 채운후, 배출 파이프(42a)를 거쳐 압축기의 외부로 배출된다. 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 뒤면에 환형으로 형성된 배압실(1s) 및 (2s)는 전달 홀(1o) 및 (2o)에 의해 압축 작용실(22)내의 가스로 채워진다. 환형의 배압실(1s) 및 (2s)에서 누설되는 가스는 그의 외부에 배치된 공간(19)를 채우므로, 배압실(1s) 및 (2s)와 공간(19a) 사이의 압력 레벨이 같게 된다. 따라서, 가스 누설을 배제할 수 있어 압력 레벨이 안정하게 된다.
또한, 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 뒤면에 밀폐 부재를 마련할 필요가 없어지므로, 압축기의 구조가 단순하게 된다. 배압실(1s) 및 (2s)내의 가스 압력은 흡입 압력과 배출 압력 사이의 압력이어서, 압축 작용실(22)에 작용하는 쓰러스트 부하에 견딜 수 있는 힘을 발생할 수 있다. 따라서, 회전 스크로울 부재의 뒤면이 케이스(3) 및 (4)와 접촉하는 것이 방지되므로, 원활한 회전 운동을 달성할 수 있다. 또한, 제 2 의 실시예에서, 제 2 의 밀폐 케이스(4)의 내부가 흡입 가스 공간을 형성하므로, 제 2 의 밀폐 케이스(4)내에 배치된 부재가 가스에 의해 적절히 냉각된다. 특히, 흡입 가스가 제 2 의 스크로울 부재(2)의 뒤면을 따라 흐르므로, 종래 구조에서는 냉각하기가 매우 곤란했던 스크로울 부재의 주베어링(2n)과 제 2 의 모터를 효율적으로 냉각할 수 있다.
제 3 도는 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 부재 압축기의 제 3 의 실시예를 도시한 것이다. 제 3 의 실시에의 기본 구조는 제 1 의 실시예의 것과 마찬가지이다. 제 3 도에 도시한 바와 같이, 제 1 의 밀폐 케이스내의 압력과 제 2 의 밀폐 케이스(4)내의 압력을 밸런스시키기 위해, 제 1 의 밀폐 케이스(3)의 공간(76a)가 제 2 의 밀폐 케이스(4)의 공간(76b)에 접속되게 하는 프레임(3j) 및 (4j)와 밀폐 케이스(3) 및 (4)사이에 전달 홀(압력 등화 홀)(78)이 마련된다. 또한, 두 케이스 사이의 오일 레벨을 밸런스시키는 프레임(3j),(4j)의 바깥 둘레부에 윤활 등화 홀(79)가 마련된다. 제 1 의 밀폐 케이스(3)내의 압력이 등화 홀(78)에 의해 제 2 의 밀폐 케이스(4)내의 압력과 같게 되므로, 고압 가스에 의해 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)에 가해진 쓰러스트력이 서로 같게 된다.
제 3 의 실시예를 제 1 도와 유사한 제 3 도를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 다음의 설명에서는 제 1 과 제 3 의 실시예의 차이에 주안점을 둔다. 프레임(3j) 및 (4j)는 밀폐 케이스(3) 및 (4)의 중앙에 각각 고정되고, 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)는 이들 두개의 프레임(3j), (4j)사이에 회전가능하게 배치된다. 밀폐 케이스내의 배출 공간(76a) 및 (75b)를 서로 통하게 하는 여러개의 압력 등화 홀(78)과 윤활유(17) 및 (18)의 레벨을 밸런스시키는 여러개의 윤활 등화 홀(79)는 프레임(3j) 및 (4j)의 바깥 둘레부에 마련된다. 프레임(3j) 및 (4j)의 중심부에 마련된 베어링(1n) 및 (2n)과 베어링 지지판(9) 및 (10)에 고정된 베어링(1n) 및 (2n)의 각각에 의해 모터축(11) 및 (12)는 각각 회전가능하게 지지된다. 스루홀(11d) 및 (12d)는 모터축(11) 및 (12)에 각각 형성된다.
또한, 유로(74a) 및 (75b)는 스루홀(11d) 및 (12d)와 교차하도록 모터축(11) 및 (12)의 중간 부분에 반경 방향으로 각각 형성된다. 유로(75a) 및 (75b)는 모터(7), (8)과 프레임(3j) 및 (4j)사이에 위치한 배출 공간(76a) 및 (76b)와 통한다. 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와 같이, 유로는 모터 고정자(7a) 및 (8a)와 밀폐 케이스(3) 및 (4) 사이에 축방향으로 연장한다. 배출 파이프(3e) 및 (4e)는 모터축의 단면측에 위치한 공간(15) 및 (16)과 통한다. 프레임 (3j) 및 (4j)사이의 공간과 통하는 흡입 포트(3b)는 케이스(3) 및 프레임을 거쳐 형성된다.
이하, 제 3 의 실시예의 동작을 설명한다. 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)가 맞물린 상태로 회전될 때, 냉매 가스는 흡입 포트(3b)에서 흡입 유로(1i), (2i)를 거쳐 압축 작용실(22)로 흐른다. 압축실에서 압축된 가스는 배출 홀(1t) 및 (2t)에서 밀폐 케이스(3) 및 (4)의 공간(15) 및 (16)으로 모터축(11) 및 (12)의 스루홀(11d) 및 (12d)를 거쳐 배출된다. 동시에, 가스는 스루홀(11d) 및 (12d)와 교차하는 레이디얼 유로(75a) 및 (75b)에서 배출 공간(76a) 및 (76b)로 배출되는 것은 물론이다.
그러나, 유로(75a) 및 (75b)내의 유체에 모터축의 회전결과 원심력이 가해지므로, 흡입 가스에 혼입된 윤활유는 유로(75a) 및 (75b)내의 가스에서 분리되어, 유활유를 함유하는 배출 가스가 배출 공간(76a) 및 (76b)에 채워진다. 윤활유는 공간(76a) 및 (76b)내의 가스에서 다시 분리되고, 가스는 모터의 고정자및 회전자사이의 갭과 고정자의 바깥 둘레부에 마련된 전달 홈을 통과한 후, 공간(15) 및 (16)에 도달한다. 공간 (15) 및 (16)에서, 가스는 스루홀(11d) 및 (12d)를 관통한 배출 가스와 결합하고, 결합된 가스는 배출 파이프(3e) 및 (4e)에서 압축기 외부로 배출된다. 이 배출 동안, 모터는 그의 표면 뿐만아니라 축의 내부로부터의 고압 냉매 가스에 의해 효율적으로 냉각된다. 또한, 압력 등화 홀(78)이 밀폐용기(3) 및 (4)의 공간 내의 가스 압력이 서로 같게 되도록 마련되므로, 모터축(11) 및 (12)를 통해 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)에 작용하는 가스의 쓰러스트력은 거의 서로 같게된다. 따라서, 제1 및 제 2 의 스크로울(1) 및 (2)에 가해지는 가스력이 밸런스되므로, 매우 원활한 고압 동작을 달성할 수 있다. 또한, 오일 레벨 등화 파이프(79)가 윤활유와 통하도록 마련되므로, 윤활유(17) 및 (18)의 레벨이 항상 서로 같게 된다. 따라서, 윤활유를 오일 공급 포트(3) 및 (4)에서 베어링면으로 같은 조건하에서 공급할 수 있다. 이 실시예에서, 스루홀(11d) 및 (12d)는 모두 모터축(11) 및 (12)를 거쳐 형성된다. 그러나, 냉각 효과를 저감하지 않는 다면 모터축(11) 및 (12)의 부분에 형성해도 좋다.
따라서, 본 발명에서, 스루 홀(11d), (12d)는 그곳을 통해 작용 유체가 흘르도록 한쌍의 스크로울 부재(1) 및 (2)를 회전하는 한쌍의 모터축(11), (12)에 마련되므로, 모터의 부하에 따라 모터 냉각력을 자동적으로 변경할 수 있어 저속 회전에서 고속 회전까지 광범위한 동작에 걸쳐서 적절한 온도로 동작시킬 수 있다.
또한, 냉매 가스가 모터축(11), (12)를 통해 흘러, 종래에는 달성할 수 없었던, 주베어링 부근에 배치된 부재 또는 주 베어링을 적절히 냉각할 수 있다. 또한, 동량의 쓰러스트력이 두개의 모터축 및 두개의 스크로울에 가해지므로, 한쌍의 스크로울 부재(1), (2)가 한쪽 방향으로 압축되는 것을 배제할 수 있다. 따라서, 스크로울 부재 랩의 앞부분과 그의 바닦면사이의 접촉을 배제할 수 있고, 고속 회전시의 마찰에 의한 기계적 손실을 저감할 수 있으므로, 고속 동작에서도 높은 성능을 달성할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 동기 회전형 압축기는 단순한 구조를 갖고 소형 경량이다. 또한, 밀폐 케이스내의 공간을 가스와 오일 분리 공간으로서 효율적으로 사용할 수 있으므로, 오일 가스 분리의 효율을 향상할 수 있고, 배출 가스의 유동에 의해 누설되는 오일의 양을 최소한으로 할 수 있다. 또한, 두개의 스크로울은 동기 회전을 달성하도록 곧은 모터축을 채용하고, 양 회전 부재는 그의 회전축에 무게중심을 갖고 그의 축주위의 회전 운동을 실행한다.
즉, 종래 사용했던 크랭크축등의 편심 부재를 사용하지 않으므로, 회전에 의해 불균형이 발생하지 않는다. 따라서, 저진동 및 고속회전을 달성할 수 있다. 또한, 종래에는 크랭크축과 조합하여 사용하였던 균형추가 모터축(11), (12)에 필요하지 않으므로, 베어링에 원심력이 인가되지 않아 베어링 또는 슬라이드부에 작용하는 부하를 저감할 수 있다. 또한, 종래에는 필요했던 궤도를 선회하는 스크로울 부재의 회전을 방지하는 수단을 배제할 수 있다. 따라서, 부품의 수를 저감하면서 부하를 저감할 수 있으므로, 압축기의 성능을 향상할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 4 의 실시예를 제 4 도 내지 제 6 도에 따라 설명한다. 제 4 도는 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구의 1예인 밀폐형 압축기의 종단면도이다. 제 5 도 및 제 6 도는 각각 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 사시도이다.
제 1 의 스크로울 부재(1)에서, 나선형 스크로울 부재 랩(1b)는 디스크 형상 스크로울 부재 경판(1a)에 직립으로 마련된다.
스크로울 부재 경판(1a)상에서, 고정된 핀(1d)를 갖는 핀 베이스(1c) 및 고정된 핀(1f)를 갖는 핀 베이스(1e)는 스크로울 부재 랩(1b)의 외측에 마련되고, 환형의 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g)는 핀(1d) 및 (1f)와 핀 베이스(1c) 및 (1e)에 그들을 둘러싸도록 마련된다. 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g)는 제 1 의 스크로울 부재의 중심에 대해 거의 대칭인 위치인 위치에 가스 유로 홈(1h) 및 (1i)를 갖는다. 쓰러스트 베어링(1g)는 그의 한쪽 위치에 쓰러스트 베어링과 스크로울 랩사이에 밸런스를 마련하는 리세스(1r)도 갖는다. 이 리세스(1r)은 제 1 도의 스크로울 부재의 무게중심이 그의 회전 중심에 있도록 작용한다.
제 4 도에 도시한 바와 같이, 제 1 의 스크로울 부재(1)의 스크로울 경판(1a)는 압축 작용실 (22)와 스크로울 경판의 뒤면(1j)에 마련된 배압 공기(1s)를 접속하는 접속 홀(1o)를 갖는다.
이 실시예에서, 한상의 접속 홀(1o)은 하나의 스크로울 부재에 마련된다. 그러나, 여러개의 접속 홀(1o)를 스크로울 부재(1)의 중심에 대해 거의 대칭인 위치에 형성해도 좋다. 배압공간(1s)는 케이스(3)과 일체로 형성된 프레임부(3j)의 리세스(3m) 및 경판(1a)의 뒤면에 형성된 쓰러스트면(1j)에 의해 거의 밀폐된다. 압축기의 동작동안, 배출 압력과 흡입 압력 사이의 압력 레벨을 갖는 가스가 압축실에서 접속 홀(1o)를 거쳐 이 공간(1s)로 흘러서 배압 공간(1s)의 내부 압력을 중간의 압력으로 유지하는 것에 의해, 제 1 의 쓰러스트 베어링에 작용하는 제 1 의 스크로울 부재(1)의 쓰러스트력을 저감할 수 있다.
스크로울 경판(1a)는 그의 중심부에 스크로울 경판(1a)를 관통하는 배출 포트(1a)를 갖는다. 경판(1a)의 뒤면의 바깥 둘레부에서는 환형의 둘레부(1k)가 스크로울 경판(1a)의 표면에서 돌출한다. 돌출부(1k)는 케이스(3)과 일체로 형성된 프레임부(3j)의 환형의 홈(3n)에 적당한 갭으로 끼워맞추어진다.
돌출부(1k)와 환형의 홈(3n)의 조합은 압축기의 동작동안 슬라이드 베어링으로써 기능한다. 스크로울 경판(1a)는 스크로울 부재 랩(1b)에 대향하는 그의 뒤면 및 중심부에, 축이음부(1l)이 형성된 원통형부를 갖는다. 축이음부(1l)은 원통형부의 내주면에 형성된 암스플라인 축이음부(1m)과 그의 외주면에 형성된 저어널 베어링 대향면으로 구성된다.
제 2 의 스크로울 부재(2)는 제 1 의 스크로울 부재와 마찬가지 구조를 갖는다. 즉, 나선형 스크로울 부재 랩(2b)는 디스크 형상 스크로울 부재 경판(2a)상에 직립으로 마련된다. 경판(2a)상에서, 제 1 의 스크로울 부재(1)상에 형성된 핀(1d) 및 (1f)를 갭을 갖고 각각 수용하는 핀 홀(2p) 및 (2q)는 스크로울 부재 랩(2b)의 외측에 마련되고, 환형의 제 2 의 쓰러스트 베어링(2g)는 핀 홀(2p) 및 (2q)에 경판 (2a)의 표면에서 그들을 둘러싸도록 돌출한다. 제 2 의 쓰러스트 베어링(2g)는 제 2 의 스크로울 부재의 중심에 대해 거의 대칭인 위치에 가스 유로 홈(2h) 및 (2i)를 갖는다. 제 2 의 쓰러스트 베어링(2g)는 스크로울 랩과 환형의 제 2 의 쓰러스트 베어링(2g)사이에 밸런스를 마련하는 리세스(2r)을 갖는다. 리세스(2r)은 제 2 의 스크로울 부재(2)의 무게중심이 그의 회전 중심에 있도록 한다.
스크로울 경판(2a)는 스크로울 경판의 뒤면(2j)에 마련된 배압공간(2s)와 압축 작용실(22)를 접속하는 접속 홀(2o)를 갖는다. 이 실시예에서, 하나의 접속 홀(2o)는 하나의 스크로울 부재에 마련된다. 그러나, 여러개의 접속 홀(2o)를 스크로울 부재의 중심에 대해 거의 대칭인 위치에 형성해도 좋다. 배압공간(2s)는 케이스(4)와 일체로 형성된 프레임부(4j)의 리세스 (4m) 및 경판(2a)의 뒤면에 마련된 쓰러스트면(2j)에 의해 거의 밀폐된다.
압축기의 동작동안, 배출 압력과 흡입 압력 사이의 압력 레벨을 갖는 가스가 압축 작용실(22)에서 접속 홀(2o)를 거쳐 이 공간(2s)로 흘러서, 배압 공간(2s)의 내부 압력이 중간의 압력으로 유지되는 것에 의해, 제 1 의 쓰러스트 베어링에 작용하는 제 2 의 스크로울 부재의 쓰러스트력을 저감할 수 있다.
스크로울 경판(2a)는 그의 중심부에 스크로울 경판(2a)를 관통하는 배출 포트(2t)를 갖는다. 스크로울 경판(2a)의 뒤면의 바깥 둘레부에서는 환형의 돌출부(2k)가 스크로울 경판(2a)의 표면에서 돌출한다. 돌출부(2k)는 케이스(4)와 일체로 형성된 프레임부(4j)의 환형의 홈(4n)에 적당한 갭으로 끼워맞추어진다.
돌출부(2k)와 환형의 홈(4n)의 조합은 압축기의 동작중에 저어널 베어링으로써 기능한다.
스크로울 경판(2a)은 스크로울 부재 랩(2b)에 대향하는 그의 뒤면 및 중심부에, 축이음부(21)이 형성된 원통형부를 갖는다.
원통형부는 스크로울 경판(2a)와 일체로 형성된다. 축이음부(21)은 원통형부의 내주면에 형성된 암 스플라인 축이음부(2m)과 그의 외주면에 형성된 저어널 베어링 대향면(2n)으로 구성된다.
제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)는 프레임(3j)와 (4j)사이에 그의 랩부가 서로 맞물리도록 배치된다. 스크로울 부재(1) 및 (2)를 동시에 회전시키기 위해, 스크로울 경판(1a)의 뒤면(1j)와 프레임(3j)사이 및 경판(2a)의 뒤면(2j)와 프레임(4j)사이에 적당한 갭을 마련하고, 이들 갭에 윤활유가 공급된다.
양 스크로울 부재(1) 및 (2)가 회전될 때, 핀(1d) 및 (1f)가 핀 홀(2p) 및 (2q)에 각각 끼워맞추어지는 것에 의해, 두개의 스크로울 부재사이의 회전 방향에서의 상대 위치 관계를 스크로울 랩(1b) 및 (2b)가 서로 접촉하지 않도록 제한할 수 있다. 가스 유로 홈(1i) 및 (2h)와 (1h) 및 (2i)는 서로 결합되어 큰 흡입 유로를 형성한다. 가스는 이들 가스 유로를 거쳐 스크로울 부재의 바깥 둘레부에 마련된 흡입 압력 공간(19)에서 압축작용실(22)로 유입된다.
케이스(3)은 프레임부(3j)의 좌측에 스크로울 부재실 형성부(3a)와 프레임부(3j)의 우측에 모터실 형성부(3d)를 갖는다.
스크로울 부재실 형성부(3a)는 원주 방향으로 열려진 흡입구(3b)와 그의 단측에 원통형 플랜지(3c)를 갖는다. 모터실 형성부(3d)는 원주측에 배출 파이프(3e)와 플랜지(3f),(3g) 및 (3i)를 갖는다. 플랜지(3f)와 (3g)사이에는 밀폐 공간(5f)가 마련된다. 밀폐 공간(5f)는 흰(3h)의 바깥 두레부에 마련되어 액체를 냉각하는 입구(5a) 및 출구(5b)를 갖는 원통형 부재(5)와 여러개의 흰(3h)를 구비한다. 밀폐 공간(5f)에서 밀폐 부재(5d) 및 (5e)는 원통형 부재(5)에 대향해서 마련된다.
원통형 부재(5)는 볼트 등으로 플랜지(3f) 및 플랜지(5c)를 조이는 것에 의해 밀폐된다.
모터실 형성부(3d)의 내부에는 모터 고정자(7a) 및 모터 회전자(7b)로 구성되는 제 1 의 모터(7)이 배치되고, 모터 고정자(7a)는 모터실 형성부(3d)에 고착되고, 모터 회전자(7b)는 회전축(11)에 고착된다. 제 1 의 모터축(11)의 한쪽끝은 베어링 지지판(9)에 고착된 베어링(9a)에 의해 지지된다. 모터축(11)의 다른쪽 끝은 수 스플라인 축이음(11c)를 갖고, 이것은 제 1 의 스크로울 부재(1)에 형성된 암 스플라인 축이음(1m)과 맞물린다. 밸런스 링은 모터축(11)에 고착된다. 모터축(11)은 그곳은 형성된 스루홀(11d)를 갖는 스루홀(11d)의 한쪽 끝은 배출 포트(1t)에 대면하고, 그의 다른쪽은 공간(15)와 통한다. 측면 케이스(13)은 밀폐 단자(13d)를 갖는다. 측면 케이스(13)은 그의 단부에 플랜지를 갖고, 그것은 베어링 지지판(9)로 플랜지(3i)에 고착되어 윤활유(17)이 수납되는 공간(15)를 형성한다. 모터 고정자(7a) 및 밀폐단자(13b)는 공간(15)에 마련된 전선(7c)를 통해 서로 전기적으로 접속된다. 프레임부(3j)에 형성된 윤활유 공급 홀(31)의 한쪽 끝은 윤활유(17)과 통하고, 그의 다른쪽 끝은 슬라이드 베어링(1n)의 내부와 통한다.
케이스(4)는 케이스(3)과 마찬가지 구조를 갖는다. 케이스(4)는 케이스(3)에 마련된 스크로울 부재실 형성부(3a)에 대응하는 부분을 갖지 않지만, 케이스(3)에 마련된 플랜지(3c)에 결합하는 플랜지부(4c)를 프레임부(4j)의 바깥 둘레부에 갖는다.
모터실 형성부(4d)의 내부에는 모터(8)이 배치되고, 한쌍의 밸런스 링(12a) 및 (12b)는 모터 회전자(8b)의 양끝에서 제 2 의 모터축(12)에 고착된다. 베어링(10a)는 모터실 형성부(4d)의 단면에 마련된 베어링 지지판(10)에 고착되고, 스루홀(12d)를 갖는 모터축(12)는 제 2 의 스크로울 부재(2)의 원통형부(21) 및 베어링(10a)에 의해 회전가능하게 지지된다.
모터실 형성부(4d)의 단면에서, 측면 케이스(14)의 플랜지부(14a)가 플랜지(4a) 및 (4i)에 고착되는 것에 의해, 공간(16)이 마련된다. 모터실 형성부(4d)의 바깥 둘레부는 밀폐 공간(6f)로 형성된다. 작동 가스 배출 포트(4e)는 밀폐 공간(6f)와 병렬로 마련된다. 배출 파이프(4e)는 외부 파이프에 접속된다. 윤활유 공급 홀(4l)의 한쪽 끝은 윤활유(18)과 통하고, 그의 다른쪽 끝은 베어링(2n)의 내부로 통한다.
이하, 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구의 동작을 설명한다.
전원이 밀폐 단자(13b)를 통해 모터(7) 및 (8)에 동시에 공급될 때, 모터 고정자(7b) 및 (8b)가 회전하는 것에 의해, 모터에 결합된 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)가 회전된다.
동시에, 제 1 의 스크로울 부재(1)의 스크로울 경판(1a)의 표면에 형성된 핀(1d)가 제 2 의 스크로울 부재(2)에 마련된 핀 홀(2p)에 끼워맞추어지고, 핀(1f)가 대응하는 핀 홀(2q)에 끼워맞추어지는 것에 의해, 회전 위상 보상 수단이 형성된다. 회전 위상 보상 수단은 두개의 스크로울 부재와 같은 방향에서 같은 회전속도로 회전한다. 이 실시예에서는 핀과 핀 홀 한쌍만이 마련된다. 그러나, 여러개의 핀과 핀 홀쌍을 마련하여 회전 위상 보상 수단을 형성해도 좋다. 두개의 스크로울 부재가 회전함에 따라, 가스가 압축기의 외부에서 흡입 포트(3b)를 거쳐 흡입 압축공간(19)로 흡입된 후, 가스 유로 홈(1h), (1i), (2h) 및 (2i)를 거쳐 제1 및 제 2 의 스크로울 부재에 의해 형성된 압축 작용실(22)로 유입된다. 압축 작용실(22)는 스크로울이 회전될 때 그의 부피가 감소하면서 회전 중심을 향해 이동한다.
따라서, 압축 작용실(22)내의 가스는 압축되어 배출 포트(1t) 및 (2t)로 인도된다. 그후, 모터축(11) 및 (12)로 인도된 배출 가스는 회전자(7b) 및 (8b)를 간접적으로 냉각하면서 스루홀(11d) 및 (12d)를 관통한 후, 배출 공간(15) 및 (16)으로 유입된다. 배출 공간(15)로 유입된 배출 가스는 회전자(7b)와 고정자(7a) 사이의 갭과 고정자(7a)의 외부를 통과하여 모터(7)을 냉각한 후, 배출 파이프(3e)에서 압축기의 외부로 배출된다. 마찬가지로, 배출 공간(16)으로 유입된 배출 가스는 회전자(8b)와 고정자(8a) 사이의 갭과 고정자(8a)의 외부를 거쳐 모터(8)을 냉각한 후 배출 파이프(4e)에서 압축기의 외부로 배출된다.
스크로울 경판의 뒤면의 돌출부(1k) 및 (2k)는 프레임부(3j) 및 (4j)내의 환형 홈(3n) 및 (4n)에 적당한 갭으로 끼워맞추어지고, 그 갭으로 윤활유가 공급된다. 그러므로, 가스 밀폐 효과가 얻어지므로, 배압 공간(1s) 및 (2s)의 압력으로 유지되는 가스는 흡입 공간(19)의 가스와 거의 혼합되지 않는다. 배압 공간(1s) 및 (2s)의 면적을 쓰러스트력이 제1 및 제 2 의 스크로울 부재의 변위를 그들이 서로 분리되는 방향으로 제한할 수 있는 정도로 발생될 수 있도록 내부 압력에 따라 결정된다. 스크로울 부재의 회전에 의해 스크로울 부재측에 발생된 원심력은 상술한 바와 같이 모멘트 부하로서 경판에 작용하여 그의 스크로울 부재 랩측이 돌출하도록 경판을 변형한다. 스크로울 경판의 뒤면의 돌출부(1k) 및 (2k)의 원심력은 상술한 모멘트의 반대의 모멘트로서 작용하여 스크로울 경판의 변형을 저감한다.
배압 공간(1s) 및 (2s)의 내압이 증가할 때, 쓰러스트력은 경판(1a)와 (2a)사이의 거리가 저감되도록 작용한다. 동시에, 스크로울 경판(1a) 및 (2a)가 서로 밀접하게 움직이는 방향으로의 변형은 제 2 의 쓰러스트 베어링(2g)의 앞부분에 대해 스크로울 경판의 표면에 마련된 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g)의 앞부분의 슬라이드에 의해 제한된다. 압축 작용실(22)내의 가스에 부가해서, 윤활유(17) 및 (18)이 베어링(3k) 및 (4k)를 경유해서 오일 공급 홀(3l) 및 (4l)을 거쳐 배압 공간(1s) 및 (2s)로 각각 유입된다. 윤활유(17) 및 (18)은 또 압력차에 의해 흡입 압축 공간(19)로 유입되어 흡입 가스와 혼합된다.
그후, 윤활유(17) 및 (18)은 흡입 가스와 함께 압축 작용실로 유입되어 스크로울 부재랩(1b) 및 (2b)를 윤활한 후, 배출 가스와 함게 스루홀(11d) 및 (12d)를 거쳐 케이스(3) 및 (4)로 회귀하여 공간(15) 및 (16)으로 복귀한다. 이 상태에서, 윤활유 및 배출 가스는 혼합된 상태로 있다. 그러나, 배출실(15) 및 (16)에서는 가스 유량이 낮고, 윤활유 및 가스가 서로 분리되므로, 윤활유를 케이스내에 회수할 수 있다.
밀폐 용기(3) 및 (4)와 분리된 밀폐 공간(5f) 및 (6f)내에서 냉각수를 순환시키는 것에 의해 모터(7) 및 (8)과 윤활유(17) 및 (18)을 냉각할 수 있다. 모터(7) 및 (8)의 온도가 낮을 때, 냉각수대신 가스를 순환시켜도 좋다.
이 실시예에서는 돌출부(1k) 및 (2k)가 경판의 뒤면에 마련되므로, 경판(1a) 및 (2a)의 굽힘 경도를 증가시킬 수 있는 것에 의해 외력에 의한 스크로울 경판의 변형을 저감할 수 있다. 또한, 돌출부(1k) 및 (2k)가 원심력에 의해 변형되어도, 환형의 홈(3n) 및 (4n)이 베어링 기능을 가지므로, 홈(3n) 및 (4n)에 더 밀접하게 돌출부(1k) 및 (2k)가 이동할 때 그들사이의 갭에 있는 유체의 압력이 증가하고, 경판의 변형이 더욱 강제적으로 제한된다.
따라서, 스크로울 부재 랩사이의 갭을 적당한 값으로 유지할 수 있으므로, 압축기의 성능을 향상할 수 있다. 또한, 양 스크로울 부재(1) 및 (2)가 스플라인 축이음에 의해 모터축(11) 및 (12)에 결합되므로, 스크로울(1)과 (2)사이의 편심정도의 오차 허용도를 증가시킬 수 있어 부품의 조립이 용이하게 된다.
또한, 스크로울 부재 랩(1b) 및 (2b)를 서로 맞물린후에 모터축(11) 및 (12)를 결합시킬 수 있으므로, 조립이 용이하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 동기 회전형 스크로울 부재 유체 기구의 제 5 의 실시예를 제 7 도에 따라 설명한다. 제 7 도는 제 5 의 실시예의 제 1 의 스크로울 부재의 사시도이다. 환형의 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g)는 가스 유로 홀(1u) 및 (1v)를 그안에 갖는다. 즉, 이 실시예에서는 가스 유로 홀(1u) 및 (1v)가 제 4 의 실시예에서의 가스 유로 홈(1h) 및 (1i)대신 마련된다.
또한, 제 2 의 스크로울 부재는 흡입 가스 유로를 형성하도록 가스 유로 홀(1u) 및 (1v)와 마찬가지인 두개의 가스 유로 홀을 갖는다. 이 실시예의 다른 구성 및 동작은 제 4 의 실시예와 거의 마찬가지이다.
본 실시예에 따르면, 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g) 및 (2g)가 제 4 의 실시예와 달리, 가스 유로를 형성하는 홈을 갖지 않으므로, 스크로울 경판(1a) 및 (2a)의 굽힘 경도가 증가되어 경판의 변형을 더욱 저감할 수 있다. 그 결과, 스크로울 부재 랩사이의 갭을 더욱 적당하게 유지할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 6 의 실시예를 제 8 도, 제 9 도 및 제10도에 따라 설명한다. 제 8 도는 제 1 도에 도시한 실시예의 우측 반에 대응하고 제 1 도에 도시한 바와 같은 밀폐형 압축기의 일부를 도시하는 제 1 의 스크로울 부재(1)의 종단면도이다. 제 9 도는 제 1 의 스크로울 부재(1)의 사시도이다. 제10도는 제 1 의 스크로울 부재(1)의 평면도이다. 이 실시예에서, 동압력 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)는 배압 공간(1s) 및 (2s)대신 제 1 의 쓰러스트 베어링으로서 작용된다. 동압력 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 뒤면에 대향 관계로 환형상으로 각각 마련된다.
동압력 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)는 그의 회전이 금지되는 상태에서 프레임부(3j) 및 (4j)에 각각 끼워맞추어 진다. 또한, 이 실시예에서는 핀(1d) 및 (1f)가 핀 베이스(1c) 및 (1e)에 탑재되는 제 5 의 실시예와 달리, 핀(1d) 및 (1f)가 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g)에 탑재된다. 핀 홀(2p) 및 (2q)는 제 2 의 쓰러스트 베어링(2g)에 형성된다. 그 결과, 스크로울 부재의 외경이 저감되므로, 흡입 압축 공간의 직경을 저감할 수 있다.
동압력 쓰러스트 베어링에서는 액체 또는 기체가 그의 지지면에 마련된다. 동압력 쓰러서트 베어링은 부재의 회전 운동에 의한 쓰러스트 부하를 견디도록 설계된다. 이 실시예에서는 동압력 쓰러스트 베어링이 마련되므로, 스크로울 부재(1) 및 (2)의 회전에 의해 쓰러스트 지지력을 향상할 수 있고 마찰 손실을 낮게 유지할 수 있는 것에 의해 안정한 회전 운동을 달성할 수 있다. 따라서, 스크로울 부재의 평행 운동이 제 1 의 쓰러스트 베어링(1w), (2w)와 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g), (2g)에 의해 제한되고, 스크로울 경판(1a) 및 (2a)의 뒤면의 바깥 둘레부에 마련된 환형의 돌출부(1k) 및 (2k)의 원심력에 의해 경판(1a) 및 (2a)의 변형을 방지할 수 있으므로, 스크로울 부재 랩 사이의 갭을 압축기의 동작중에 적당한 값으로 유지할 수 있다. 이 실시예의 다른 구성 및 동작은 제 5 의 실시예의 것과 마찬가지이므로, 이 실시예의 보다 구체적으로 설명은 생략한다.
이하, 본 발명은 제 7 의 실시예를 제11도에 따라 설명한다.
제11도는 제 1 도~제 4 도에 도시한 실시예의 중심부에 대응하는 제 7 의 실시예의 부분의 구조를 도시한 것으로, 스크로울의 맞물림부의 확대도이다 이 실시예에서, 환형의 돌출부(1k) 및 (2k)는 스크로울 경판의 바깥 둘레부에 마련되고, 제 1 의 쓰러스트 베어링(1s),(2s)는 제 1 도에 도시한 실시예에서 중간의 가스 압력이 마련되는 위치에 돌출부(1k) 및 (2k)의 안쪽에 배치된다. 이 실시예의 다른 구성 및 기능은 제 4 도에 도시한 실시예와 거의 마찬가지이므로, 그의 상세한 설명은 생략한다. 제 7 도의 실시예는 경판의 뒤면에 마련된 환형의 돌출부(1k) 및 (2k)의 구조에 특징이 있다. 즉, 돌출부(1k)의 바깥 둘레는 경사지고, 돌출부(1k)는 돌출부의 테이퍼 바깥 둘레를 적당한 갭으로 수납하도록 움푹 들어간 프레임부(3j)의 환형의 홈(3n1)과 맞물린다. 스크로울 부재(1)이 그 상태에서 회전될 때, 돌출부(1k)는 원심력에 의해 바깥 방향으로 변형된다. 돌출부(1k)의 변형력은 홈(3n1)의 경사면에 의해 수용된다. 그러므로, 반작용은 경사면을 따르는 성분과 그 성분에 수직인 성분으로 분할된다. 그 결과, 경사면을 따르는 성분력은 스크로울 부재 랩을 향한 쓰러스트력으로써 작용한다. 따라서, 이 실시예에서는 그의 스크로울 부재 랩측이 돌출하는 스크로울 경판의 아크형상으로의 변형이 쓰러스트 방향에서 경사면에 발생된 성분력에 의해 더욱 제한되므로, 스크로울 부재의 회전 속도가 증가할때에도 스크로울 부재 랩 사이의 갭을 적게 유지할 수 있어 더욱 안정한 회전운동을 달성할 수 있다.
이하, 본 발명은 제 8 의 실시예를 제12도에 따라 설명한다.
제12도는 제 1 도~제 4 도에 도시한 실시예의 중심부에 대응하는 제 8 의 실시예의 부분의 구조를 도시한 것으로, 스크로울의 맞물림부의 확대도이다. 이 실시예에서, 스크로울 경판의 뒤면의 환형의 돌출부(1k2) 및 (2k2)는 스크로울 경판의 안쪽 둘레부에 마련되고, 동압력형 쓰러스트 베어링(1w1) 및 (2w1)은 환형의 돌출부(1k2) 및 (2k2)의 외측상에 제 1 의 쓰러스트 베어링으로써 배치된다. 또한, 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g1), (2g1)이 스크로울 경판의 앞면에 환형으로 형성되는 것에 의해, 그의 슬라이드면의 면적이 저감된다. 또한, 제 2 의 스크로울 부재(1) 및 (2)의 회전 위상 보상 수단을 이루는 핀(1d2) 및 핀 홀(2p2)는 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g1) 및 (2g1)의 안쪽에 마련된다. 흡입 압축공간(19)와 스크로울 랩(1b) 및 (2b)의 바깥 둘레부 사이를 통하게 마련된 가스 유로가 제12도에 도시되어 있지 않지만, 그의 반경 방향으로 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g1) 및 (2g1)을 관통하도록 다른 횡단면 위치에 형성된다. 동압력형 쓰러스트 베어링(1w1) 및 (2w1)은 회전 속도가 증가함에 따라 쓰러스트 지지력이 증가되도록 설계된다. 그러므로, 거의 고정된 양의 쓰러스트력을 발생하는 제 4 의 실시예에 도시한 배압 작성형 쓰러스트 베어링(1s) 및 (2s)에 비해, 이들 쓰러스트 베어링(1w),(2w)는 모터의 회전속도에 따라 랩을 향한 스크로울 경판(1a) 및 (2a)의 변형을 초과하는 힘을 발생할 수 있다. 환형의 돌출부(1k2) 및 (2k2)가 스크로울 경판(1a) 및 (2a)와 동일한 재료로 형성되도라도, 스크로울 경판에서 분리해서 납등의 큰 비중을 갖는 재료로 이루어진 환형의 돌출부를 스크로울 경판에 탑재할 수 있다.
큰 비중을 갖는 재료로 이루어진 환형의 돌출부(1k1) 및 (2k2)는 회전 반경이 작을 때에도 제 1 의 실시예에서의 레벨과 거의 동일한 레벨의 원심력을 보장한다. 따라서, 스크로울 부재(1),(2)의 자세를 정상 상태로 유지할 수 있으므로, 스크로울 랩 사이의 갭을 적당히 유지할 수 있다. 또한 환형의 돌출부(1k2) 및 (2k2)의 회전 원주 속도를 저감할 수 있으므로, 환형의 홈(3n1) 및 (4n1)에 대항하여 그의 슬라이드에 의한 그의 마찰 손실을 저감할 수 있다. 또한, 스크로울 랩 사이의 접촉을 두개의 스크로울의 회전 위상 보상 수단에 의해 방지할 수 있으므로, 고속 회전시에 진동 및 노이즈 레벨을 저감할 수 있어, 고성능 동기 회전형 스크로울 부재 압축기를 마련할 수 잇다.
이하, 본 발명의 제 9 의 실시예를 제14도에 따라 설명한다.
제14도는 제 1 도~제 4 도에 도시한 실시예의 중심부에 대응하는 제 9 의 실시예의 부분의 구조를 도시한 것으로, 스크로울 부재의 맞물림부의 확대도이다. 이 실시예에서, 스크로울 경판의 뒤면의 환형의 돌출부(1k3) 및 (2k3)은 아치형상의 바깥 둘레부를 갖고, 환형의 돌출부(1k3) 및 (2k3)과 맞물리는 프레임부(3j) 및 (4j)의 환형의 홈(3n3) 및 (4n3)의 안쪽 둘레부는 마찬가지의 아치형상으로 움푹 들어간다. 돌출부와 홈 사이의 맞물림부는 적당한 갭을 갖는다. 그의 갭은 아치형상 위치에서 비교적 적고, 안쪽의 곧은 부분에서 비교적 크다. 제 1 의 쓰러스트 베어링(1s) 및 (2s)는 제 7 의 실시예의 경우와 같이, 배압형이다. 제 1 의 쓰러스트 베어링(1s),(2s)는 환형의 돌출부(1k3) 및 (2k3)의 안쪽에 마련된다. 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g2), (2g2)는 중량이 가벼운 재료로 이루어진다. 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g2),(2g2)는 T 형상 단면을 갖고, 환형이다. 흡입 압축 공간(19)를 스크로울 랩(1b) 및 (2b)의 바깥 둘레부에 접속하는 여러개의 가스 유로(1h2) 및 (2h2)는 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g2) 및 (2g2)가 그의 반경방향으로 관통되도록 원주 방향으로 형성된다.
도시하지는 않았지만, 두개의 스크로울 부재(1),(2)의 여러개의 회전 위상 보상 수단은 제 6 의 실시예에서와 같이, 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g2) 및 (2g2)의 주위에 마련된다. 스크로울 경판이 스크로울 부재의 회전에 의해 아크형상으로 약간 변형될 때에도, 환형의 돌출부(1k3) 및 (2k3)이 아치형상의 환형의 홈(3n3) 및(4n3)과 맞물리므로, 환형의 홈과 접촉하지 않고 아치형상을 따라 벗어날 수 있다. 또한, 아치형상부내의 갭 사이즈를 경판이 아크형상으로 약간 변형될 때에도 거의 유지할 수 있다. 따라서, 이 실시예에서는 환형의 돌출부(1k3) 및 (2k3)의 맞물림부의 밀폐 효과가 특별히 향상된다. 따라서, 배압 공간(1s) 및 (2s)내의 압력 레벨을 적당한 값으로 유지할 수 있고, 적당한 쓰러스트력을 스크로울 부재(1),(2)에 인가할 수 있으므로, 압축기가 우수한 성능을 발휘하게 된다. 또한, 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g2) 및 (2g2)는 경량이므로, 그의 원심력이 저감될 수 있어, 경판(1a),(2a)의 변형을 저감할 수 있다.
이하, 본 발명의 제10의 실시예를 제15도에 따라 설명한다.
제15도는 제 1 도~제 4 도에 도시한 실시예의 중심부에 대응하는 제10의 실시예의 부분의 구조를 도시한 것으로, 스크로울 부재의 맞물림부의 확대도이다. 이 실시예에서, 접속 바(24)는 그의 변형이 방지되도록 경판(1a) 및 (2a)의 대향면에 배치된다.
각각의 접속(지지) 바(24)의 양끝은 구형 접합으로 이루어진다. 구형점의 하나는 스크로울 경판(1a)에 슬라이드가능하게 접속되고, 다른 구형점은 스크로울 경판(2a)에 슬라이드가능하게 결합된다.
스냅 링(25a),(25b)는 지지 바(24)가 축 방향으로 빠지지 않도록 결합부에 마련된다. 도면에서는 한쌍의 지지바만 도시하였다. 그러나, 여러개의 접속 바(24)를 주위에 마련해도 좋다. 제 1 의 쓰러스트 베어링(1w) 및 (2w)는 동압력형 쓰러스트 베어링이다. 이들 베어링은 회전 속도가 증가될 때 스크로울 부재를 서로에 대항해서 압축하는 쓰러스트력을 발생한다.
쓰러스트력의 발생에 의한 경판의 변형은 지지 바(24)에 의해 제한된다. 흡입 압축 공간(19)는 스크로울 랩의 바깥 둘레부에 공간적으로 결합되어, 작동 가스의 유로를 마련하지 않아도 된다. 따라서, 작동 가스의 흐름 저항을 저감할 수 있으므로, 고성능 압축기를 마련할 수 있다.
이하, 두개의 스크로울 부재 사이의 회전 위상 관계를 정상으로 유지하는 다른 예를 제16도 및 제17도에 따라 설명한다. 제17도는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재가 서로 끼워맞추어지는 것을 개략적으로 도시한 것이다. 제17도는 제16도의 종단면이다.
제16도에서, 예를 들면 제 6 의 실시예에 도시한 바와 같이, 실선은 제 2 의 스크로울 부재(2)이고, 점선은 제 1 의 스크로울 부재(1)이다. 이 구조에서, 12개의 볼 홀(1x1)~(1x12)를 갖고 스크로울 경판(1a)에서 돌출하는 볼 베이스(1x)와 12개의 볼 홀(2x1)~(2x12)를 갖고 스크로울 경판(2a)에서 돌출하는 볼 베이스(2x)는 각각 제 6 의 실시예의 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g) 및 (2g)를 대신한다. 이 실시예에서, 볼 베이스(1x) 및 (2x)는 경판과 일체로 형성된다. 그러나, 경판에서 분리해서 마련해도 좋다. 제 1 의 스크로울(1) 및 제 2 의 스크로울 부재(2)가 서로 대향하여 조합될 때, 홀은 대응하는 볼 홀에 거의 대향하여 12개의 볼 홀을 형성한다. 따라서, 12개의 볼(20a)~(20l)은 회전할 수 있도록 볼 홀에 배치된다. 볼 베이스(1x) 및 (2x)는 비교적 단단한 재료로 이루어진다. 두개의 스크로울 부재가 회전될 때, 볼(20a)~(20l)이 각각의 볼 홀(1) 및 (2x)의 벽 및 바닥면과 접촉하면서 회전하는 것에 의해, 두개의 스크로울 부재(1),(2) 사이의 상대 위치 관계가 고정된 관계로 유지된다. 그러므로, 동작중의 제1 및 제 2 의 스크로울(1),(2) 사이의 회전 위상차를 저감할 수 있고, 스크로울 경판의 그들이 서로 근접하게 움직이는 방향에서의 변위도 제한할 수 있다. 그 경우, 불과 면으로 접촉면이 형성되므로, 접촉에 의한 마찰 손실을 저감할 수 있어, 압축기의 효율을 향상할 수 있다.
이하, 냉동 및 공기 조화기의 사이클에 압축기가 적용되는 본 발명의 제11의 실시예를 제18도에 따라 설명한다. 제18도는 냉동 및 공기 조화기의 사이클을 구성하는 주요 요소가 파이프에 의해 어떻게 서로 접속되는가를 도시한 것이다. 냉매 가스는 작동 가스로서 기능한다. 압축기(30)의 배출 포트에서 배출된 고온 고압 가스가 제 1 의 열교환기(31)에서 냉각되어 고압 액체가 얻어진다. 고압 액체는 쓰로틀 밸브 기구(32)를 통과할 때 단열 팽창되는 것에 의해 저압 저온 증기로 변환된다.
제 2 의 열교환기(33)이 흡열 동작을 실행하여 저압 가스가 압축기(30)의 흡입 포트(3b)로 유입된다. 따라서, 제 1 의 열교환기(31)을 실내에 배치하여 실내를 냉방시킬 수 있다. 실내에 제 2 의 열교환기(33)을 배치하여 그 방을 냉방할 수 있다. 그 경우 제1~제 4 의 실시예에 도시한 압축기의 두개의 배출 파이프(3e) 및 (4e)를 서로 접속하고, 냉동 및 공기 조화 사이클에 접속한다. 또한, 압축기의 회전 속도를 넓은 범위에 걸쳐서 설정할 수 있으므로, 상기 실시예에서 설명한 바와 같이, 온방 또는 냉방력을 넓은 범위에 거쳐서 설정할 수 있다. 또한, 저진동 압축기를 사용하므로, 조용한 공기 조화기를 마련할 수 있다.
이하, 냉동 및 공기 조화기의 사이클에 압축기가 적용되는 본 발명의 제12의 실시예를 제19도에 따라 설명한다. 제19도는 냉동 및 공기 조화기의 사이클을 구성하는 주요 요소가 파이프에 의해 어떻게 서로 접속하는가를 도시한 것이다. 냉매 가스는 작동 가스로서 사용된다. 이 실시예에서, 압축기(30)의 두개의 배출 파이프(3e) 및 (4e)는 고압 파이프에 각각 접속되고, 이것은 계속해서 두개의 제 1 의 열교환기(31a) 및 (31b)와 쓰로틀 밸브 기구(32a) 및 (32b)에 각각 접속된다. 이 배치에서, 압축기(30)의 배출 가스는 압축기내에서 두개의 부분으로 분할되고, 두개의 흐름은 제 1 의 열교환기(31a) 및 (31b)로 유입된다.
가스 흐름이 쓰로틀 밸브 기구(32a) 및 (32b)를 통과한 후, 하나의 흐름으로 결합되고, 결합된 냉매 가스는 제 2 의 열교환기(33)으로 유입된다. 제 1 의 열교환기(31a) 및 (31b)를 배치하는 것에 의해 두개의 다른 방을 동시에 온방할 수 있다.
또한, 그 방에 반대로 배열된 제 2 의 열교환기(33)을 배치하는 것에 의해 방을 냉방할 수 있다. 그 경우, 제 1 의 열교환기(31a) 및 (31b)에 의해 충분한 방열을 보장할 수 있으므로, 냉방력을 향상시킬 수 있다. 온방 및 냉방력을 넓은 범위에 걸쳐서 설정하고 있으므로, 저진동이어서 조용한 압축기를 제11의 실시예의 경우에서와 같이 마련할 수 있다. 또한, 제 1 의 열교환기(31a) 및 (31b)는 상술한 사이클에서 유로 전환 밸브 또는 4방향 밸브등의 부품을 내장하는 것에 의해 냉방용으로 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 압축기를 두개의 다른 방을 동시에 온방하거나 냉방하는 공기 조화기에 적용할 수 있다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 돌출부(1k),(2k)는 제 1 의 경판의 뒤면에 마련되고, 스크로울 랩처럼, 스크로울 부재(1),(2)의 회전 운동에 의해 원심력을 발생한다. 따라서, 서로 상쇄되는 모멘트 부하로서 원심력이 경판의 두개의 면에 인가되므로, 스크로울 경판의 변형을 저감할 수 있다.
또한, 각각의 스크로울의 경판의 뒤면에 마련된 돌출부(1k),(2k)에 가해지는 모멘트 부하가 스크로울 랩에 의해 가해지는 모멘트 부하보다 적을 때, 돌출부(1k) 및 (2k)는 반경 방향 바깥 위치에 마련되거나 또는 큰 비중을 갖는 재료로 이루어진다. 반대로, 돌출부에 의해 가해지는 모멘트가 모멘트 부하보다 클때, 돌출부(1k),(2k)는 반경 방향 안쪽 위치에 스크로울 경판의 뒤면에 마련된다. 따라서, 모멘트 부하의 크기를 조정할 수 있으므로, 스크로울 경판의 변형을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 환형의 돌출부(1k),(2k)는 스크로울 경판의 뒤면에 마련되고, 동압력형 제 1 의 쓰러스트 베어링은 그들이 서로 멀어지는 방향으로 경판의 변위를 제한하는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1),(2)의 각각의 경판의 뒤면에 마련된다. 따라서, 회전 속도가 증가함에 따라 쓰러스트 지지력이 증가하고, 증가된 쓰러스트 지지력은 두개의 스크로울 부재의 쓰러스트 방향으로의 이동을 제한하므로 두개의 스크로울 부재(1),(2) 사이의 정상 위치 관계를 유지할 수 있다. 그 결과, 두개의 스크로울 부재(1),(2)의 자세가 안정한 상태에서 압축기가 동작할 수 있으므로, 고속 동작시 스크로울 경판의 편형을 제한하면서 스크로울 랩 사이의 갭을 정상으로 유지할 수 있다. 따라서, 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 스크로울 경판이 쓰러스트 방향으로 서로 근접하게 이동하는 방향으로 스크로울 경판의 변위를 제한하는 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)가 경판에서 돌출하도록, 스크로울 랩이 마련되는 각각의 스크로울 경판의 표면에 마련된다. 따라서, 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)는 제 1 의 스크로울 랩의 앞면이 제 2 의 스크로울 랩의 바닥면과 쓰러스트 방향으로 접촉하는 것을 방지하고, 스크로울 랩의 앞면 사이의 갭을 축방향으로 작게 유지한다.
또한, 스크로울 경판의 변형을 제한할 수 있으므로, 반경 방향으로의 스크로울 랩 사이의 클리어런스를 정상 범위로 유지할 수 있다.
또한, 스크로울 경판에서 분리되거나 또는 일체로 스크로울 경판의 배면상에 형성된 환형의 돌출부(1k),(2k)의 바깥 둘레면은 경사지거나 아크형상으로 형성되고, 환형의 돌출부는 그 사이에 적당한 갭을 갖는 홈에 끼워맞추어져 있다. 따라서, 원심력에 의한 돌출부의 바깥쪽으로의 변형이 테이퍼면에 수용되고, 그의 랩측이 돌출하게 되는 아크형상의 스크로울 경판의 변형이 쓰러스트 방향으로의 성분력에 의해 방지된다.
또한, 스크로울 경판의 변형을 강제적으로 방지하는 한쌍의 스크로울 경판의 대향면 사이에 접속 바(24)가 마련된다. 각각의 접속 바의 두개의 끝은 각각의 경판에 결합된다. 스크로울 경판의 아치형상 변형을 직접 제한할 수 있으므로, 경판의 곡선 변형을 제한할 수 있다. 따라서, 반경 방향의 스크로울 랩 사이의 클리어런스를 정상 범위로 유지할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 환형의 돌출부(1k),(2k)가 적당한 갭을 갖고 끼워맞추어지는 환형의 홈은 스크로울 경판에 대향하는 각각의 프레임에 마련되고, 환형의 홈으로는 윤활유가 공급된다.
따라서, 환형의 홈의 안쪽 둘레부와 돌출부의 바깥 둘레부는 슬라이드 베어링의 기능을 갖는다. 돌출부의 바깥 둘레부는 환형의 홈에 의해 지지되므로, 경판의 변형이 방지될 수 있다. 홈과 돌출부 사이의 끼워맞춤부의 미소한 갭으로 공급된 윤활유등의 액체는 갭을 밀폐한다. 따라서, 흡입실로의 다량의 고압 또는 중간 압력의 배출 가스의 누설을 방지할 수 있으므로, 압축기의 성능을 향상할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 제 1 의 쓰러스트 베어링은 유체의 압력을 사용한다. 이 경우, 돌출부(1k),(2k)에 의해 유체의 압력을 적당한 값으로 유지할 수 있으므로, 쓰러스트 베어링은 스크로울 부재(1),(2)에 가해진 쓰러스트력을 충분히 수용할 수 있다.
또한, 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)는 두개의 제 2 의 쓰러스트 베어링(1g),(2g)의 높이합이 스크로울 랩의 높이와 거의 같거나 약간 높게 되도록 경판의 표면의 높이를 갖는다. 따라서, 랩 사이의 갭을 적당한 값으로 유지할 수 있으므로, 고효율 동작을 보장할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 회전 위상 보상 수단이 스크로울 경판과 스크로울 경판에 대향하는 프레임 사이에 마련되므로, 경판의 변형에 의한 스크로울의 랩 사이의 접촉을 방지할 수 있어, 고속 동작중에 진동 및 노이즈 레벨을 저감할 수 있다. 또한, 회전 위상 보상 수단을 마련하는 것에 의해, 스크로울 랩 사이의 적당한 갭을 더욱 용이하게 유지할 수 있어 체적 효울이 더욱 향상된다. 따라서, 압축기의 효율을 넓은 속도 범위에 걸쳐서 향상할 수 있고 진동 및 노이즈 레벨을 저감할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제 1 의 스크로울 부재(1)에 회전 구동력을 공급하는 제 1 의 회전 구동부와 제 2 의 스크로울 부재(2)에 회전 구동력을 공급하는 제 2 의 회전 구동부가 마련되고, 각각의 회전 구동부가 스플라인 축이음에 의해 모터축(11),(12)를 통해 대응하는 스크로울에 결합된다. 따라서, 스크로울 부재 사이의 편심량의 오차 허용도를 증가시킬 수 있으므로, 부품의 조립이 더욱 용이하게 될 수 있다. 또한, 스크로울 랩을 서로 맞물린 후에 모터축(11),(12)를 서로 결합시킬 수 있으므로, 조립이 더욱 용이하게 된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 압축기는 스크로울 경판 및 스크로울 경판에서 돌출하는 스크로울 랩을 각각 구비하는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재와 제1 및 제 2 의 스크로울 부재를 회전하는 모터축(11),(12)를 지지하도록 스크로울 랩에서 떨어진 제1 및 제 2 의 스크로울 부재(1),(2)의 경판측에 마련된 프레임을 구비한다. 제1 및 제 2 의 스크로울 부재는 안쪽방향으로 스크로울 랩과 결합되고, 압축 작용실내의 가스는 모터축(11),(12)를 통해 같은 방향으로 제1 및 제 2 의 스크로울(1),(2)가 동기 회전하는 것에 의해 압축되어 배출된다. 배출 포트(1t),(2t)는 모터축(11),(12)의 중심부에 마련되고, 배출 포트(1t),(2t)에 접속된 배출실은 스크로울 부재(1),(2)의 각각의 양측에 배치된다. 각각의 배출실은 제 1 의 열교환기에 접속된다. 제 1 의 열교환기는 결합된 후 쓰로틀 밸브 기능을 갖는 부분에 접속되고 제 2 이 열교환기에 접속되어 냉동사이클을 형성한다.
따라서, 제 1 의 열교환기를 두개의 다른 방에 배치할 수 있다. 또한, 온방 및 냉방력 범위를 확대할 수 있고, 저진동 저노이즈 레벨 공기 조화기를 마련할 수 있다.

Claims (8)

  1. 표면 및 이면을 갖는 경판 및 스크로울 경판의 표면에서 돌출하는 스크로울 랩을 갖고 제 1 의 모터의 축에 의해 구동되는 제 1 의 스크로울, 표면 및 이면을 갖는 경판 및 스크로울 경판의 상기 표면에서 돌출하는 스크로울 랩을 갖고 제 2 의 모터의 축에 의해 구동되는 제 2 의 스크로울, 스크로울 부재의 축이 서로 오프세트되고 상기 스크로울 부재의 상기 랩이 서로 맞물리도록 상기 스크로울 부재를 탑재하는 탑재수단과 동기회전형 스크로울 유체기구의 광범위한 동작조건 하에서 맞물림 상태로 상기 스크로울 부재 및 상기 탑재수단에서 각각의 상기 스크로울 부재에 작용하는 쓰러스트력 사이의 밸런스를 유지하는 쓰러스트 밸런스 수단을 포함하고, 상기 쓰러스트 밸런스 수단은 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재에 의해 압축된 가스를 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재의 이면으로 각각 배출하는 것에 의해 작동하는 동기회전형 스크로울 유체기구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰러스트 밸런스 수단은 상기 탑재수단과 상기 스크로울 부재중의 적어도 하나에 마련되어 있는 동기회전형 스크로울 유체기구.
  3. 경판 및 스크로울 경판의 표면에서 돌출하는 스크로울 랩을 갖고 제 1 의 모터의 축에 의해 구동되는 제 1 의 스크로울, 경판 및 스크로울 경판의 상기 표면에서 돌출하는 스크로울 랩을 갖고 제 2 의 모터의 축에 의해 구동되는 제 2 의 스크로울, 스크로울 부재의 축이 서로 오프세트되고 상기 스크로울 부재의 상기 랩이 서로 맞물리도록 상기 스크로울 부재를 탑재하는 탑재수단과 동기회전형 스크로울 유체기구의 광범위한 동작조건하에서 맞물림 상태로 상기 스크로울 부재 및 상기 탑재수단에서 상기 각각의 스크로울 부재에 작용하는 쓰러스트력 사이의 밸런스를 유지하는 쓰러스트 밸런스 수단을 포함하고, 상기 쓰러스트 밸런스 수단은 상기 제1 및 제 2 의 모터가 냉각되도록 각각의 스크로울 부재를 구동하는 상기 모터의 상기 축에 형성된 경로를 통해 양 스크롤 부재 사이에 압축된 가스를 배출하는 수단을 구비하는 동기회전형 스크로울 유체기구.
  4. 제1 및 제 2 의 모터의 모터축에 의해 각각 구동되는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재를 포함하고, 상기 스크로울 부재의 각각은 중심 배출포트를 갖는 스크로울 경판 및 상기 스크로울 경판의 한족면에서 위쪽으로 돌출하는 나선형 랩을 갖고, 상기 스크로울 부재는 그들의 축이 서로 오프세트되고 그들의 스크로울 랩이 서로 맞물리도록 탑재되고, 상기 제1 및 제 2 의 모터의 상기 모터축은 가스가 상기 스크로울 부재의 바깥 둘레 영역에서 흡입되고 상기 중심 배출포트에서 배출될때까지 압축되도록 동일한 회전속도 및 동일한 방향으로 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재를 구동하고, 상기 모터축은 축돤통 보어를 갖고, 상기 축관통 보어가 상기 중심 배출포트와 통하도록 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재의 중심영역상에 마련되고, 이것에 의해 상기 모터축내의 상기 축관통 보어는 상기 제1 및 제 2 의 모터가 냉각되도록 압축된 가스를 배출하는 경로로써 기능하는 동기회전형 스크로울 유체기구.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제 2 의 모터는 밀폐케이스내의 밀폐공간에 각각 수납되고, 상기 밀폐케이스에는 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재를 수납하는 상기 밀폐공간 사이와 통하는 전달홀이 마련되어 있는 동기회전형 스크로울 유체기구.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 양 스크로울 부재 사이에서 압축된 가스에 의해 발생되고 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재를 서로 분리하도록 작용하는 힘에 대항해서 작용하도록 각각의 스크로울 부재에 기계적 쓰러스트 베어링이 마련되어 있는 동기회전형 스크로울 유체기구.
  7. 경판 및 스크로울 경판의 한쪽면에서 위쪽으로 돌출하는 스크로울 랩을 각각 갖는 제1 및 제 2 의 스크로울 부재, 상기 스크롤랩에 대해 각각의 경판의 반대편에 배치된 부분을 갖고 상기 스크롤을 회전 구동하는 모터축을 회전가능하게 지지하는 프레임, 동기회전형 스크로울 유체기구의 광범위한 동작조건 하에서 맞물림 상태로 상기 각각의 스크로울 부재에 작용하는 상기 쓰러스트력 사이의 밸런스를 얻기 위한 쓰러스트 밸런스 수단과 상기 프레임상에 마련되고, 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재상에 작용하는 축 쓰러스트력에 견디는 동압력형 쓰러스트 베어링을 포함하며, 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재는 상기 스크로울 랩이 서로 맞물려서 압축작용실을 규정하도록 함께 조립되고, 상기 제1 및 제 2 의 스크로울 부재는 상기 압축작용 실내의 가스를 압축하고 압축된 가스를 배출하도록 상기 모터축의 그들의 기하학적축 주위를 동일한 방향으로 동기적으로 회전되는 동기회전형 스크로울 유체기구.
  8. 경판 및 스크로울 경판의 표면에서 돌출하는 스크로울 랩을 갖고 제 1 의 모터의 축에 의해 분리되어 구동되는 제 1 의 스크로울, 경판 및 스크로울 경판의 상기 표면에서 돌출하는 스크로울랩을 갖고 제 2 의 모터의 축에 의해 분리되어 구동되는 제 2 의 스크로울, 스크로울 부재의 축이 서로 오프세트되고 상기 스크로울 부재의 상기 랩이 서로 맞물리도록 상기 스크로울 부재를 탑재하는 탑재수단과 동기회전형 스크로울 유체기구의 광범위한 동작조건 하에서 맞물림 상태로 상기 스크로울 부재 및 상기 탑재수단에서 각각의 상기 스크로울 부재에 작용하는 쓰러스트력 사이의 밸런스를 유지하는 쓰러스트 밸런스 수단과 상기 제1 및 제 2 의 스크롤과 그들 각각의 축을 축방향으로 이동가능하게 결합하는 수단을 포함하는 동기회전형 스크로울 유체기구.
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