KR100300158B1 - 액체냉매냉각식스크롤타입냉매압축기 - Google Patents

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Abstract

중간의 바이어싱 실 및/또는 특수하게 배치된 추출 구멍들 안으로 액체 냉매를 분사함으로써 액체 냉매 압축기 냉각을 실시하는 종래의 냉매 회로에 이용되는 스크롤 타입 냉매 압축기가 개시된다.

Description

액체 냉매 냉각식 스크롤 타입 냉매 압축기
본 발명은 스크롤 타입 압축기에 관한 것으로서, 특히 압축 사이클의 중간 단계에서 액체 냉매를 분사하여 과열을 방지하는 수단을 가진 스크롤 타입 압축기에 관한 것이다.
스크롤 타입 압축기들은 냉매 압축시 매우 효율적이고, 안정적이며 정숙한 것으로 알려져 있다. 그러나, 모든 압축기들과 마찬가지로, 어느 정도의 고부하 작동시에는 과열된다는 문제를 안고 있다.
정상 냉각 사이클에서, 가스는 압축기안으로 유입되어 고압으로 압축된다. 압축된 가스는 응축기에서 고압 액체로 냉각되어 응축된 후 팽창 밸브를 통해 저압으로 팽창되어 증발기내에서 증발됨으로써 열을 회수하여 필요로 하는 냉각 효과를 제공한다. 증발기에서 배출되는 팽창된 비교적 저압의 가스는 재차 압축기로 유입되고 새로이 사이클을 시작한다. 가스 압축 작용에 의해 가스에 일을 부여하면 결과적으로 가스 온도가 상당히 증가된다. 이 열의 대부분이 응축 과정중에 대기로 방출되지만, 그중 일부가 압축기 부품들로 전달된다. 압축된 냉매 가스 특성과 압축 조건에 따라, 그 열전달은 압축기를 과열시킬 수 있는 레벨로 압축기 부품들의 온도를 증가시키게 되어, 압축기 성능 및 윤활성을 저하시키고 압축기에 손상을 입힐 수도 있다.
과열에 대한 문제를 해결하기 위해, 압축기의 흡입측 입구로 압축가스 또는 압축된 액체 냉매를 분사하여 입구 가스와 압축실을 팽창시켜 냉각시키는 등의 여러 가지 방법들이 개발되어 있다. 이러한 두가지의 시스템은 본 발명에 참조인용된 미국 특허 제 5,076,067 호 및 제 4,974,427 호에 상세히 서술되어 있다. 그러나, 압축기 입구로의 냉매 분사는 냉각 회로의 흡입측에서 압축기안으로 유입되는 순냉매량을 감소시키게 되어 압축기 효율을 감소시킨다는 단점이 있다. 이러한 효율 감소를 최소화하기 위해, 압축기 온도가 비정상적인 고부하 상황하에서 발생되는 바와 같은 일정한 설정 온도로 상승될 때에만 냉매 분사를 제한하는 밸브 수단을 포함하는 온도조절장치나 기타 다른 열변환 회로를 이용하는 시스템들이 개발되었다.액체 분사량을 제어하는 다른 방법에 따르면 모세관이나 열팽창 밸브를 제공하는 방법이 포함된다. 이러한 장치들은 구조가 간단하고 비용도 비교적 저렴하지만, 압축기의 고압의 방출측으로부터 저압의 흡입측으로 냉매가 과도하게 누출됨으로써, 플러딩(flooding)이라는 문제점을 증가시킬 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 압축기가 작동되지 않을 때, 고압의 냉매가 이러한 장치들을 통해 압축기의 저압 입구측으로 더욱 많이 이동됨으로써, 시동시 문제점들이 발생할 수 있는 기회를 증가시킬 수도 있다.
다른 공지의 시스템에서는 중간 압력 지점에서 펌핑실 안으로 액체 냉매를 직접 분사함으로써 배출 온도를 저하시킨다. 이와 같은 시스템의 단점은 사용되는 제어 밸브가 안정적이어야 하고 내구성이 길어야 할 뿐만 아니라, 온도 조절장치가 매우 정확하고 반복가능하며 내구성이 높아야 한다는 점이다. 또한, 특수한 기계가공도 필요로 한다.
본 발명은 자체 조절됨으로써 온도조절식 제어 시스템에 의해 초래되는 복잡성을 제거할 수 있고, 항상 압축기의 중간 단계에 위치되어 그 중간 단계와 유체 소통되는 많은 스크롤 기계들의 현존하는 챔버, 즉 스크롤 선단 밀봉을 향상시키기 위한 축방향의 편의실(biasing chamber)내로 액체 냉매를 분사하는 시스템을 제공함으로써 종래의 액체 분사 시스템들의 상술한 단점들을 극복하고 있다. 또한, 분사된 액체 압력을 압축기의 중간 단계 압력과 거의 동일하게 감소시키기 위해 제한수단이 제공된다. 이러한 배열 상태에서, 압축기의 중간 단계에서의 압력은 흡입 압력에 따라 증가 또는 감소되므로, 압축기를 가로지른 압력차로 인해 분사된 액체냉매량이 자동으로 조절되어, 플러딩을 유발시키지 않고 압축기를 냉각시키기에 충분한 액체를 제공하게 된다. 또한, 본 발명은 압축기의 비작동시 압축기내로의 유체 이동을 방지하기 위해 압축기의 작동에 반응하여 작동되는 간단한 구조의 밸브를 선택적으로 제공한다. 또한, 본 발명은 중간 압력의 축방향 편의가 없어도 액체 냉매를 분사하기 위해 한쌍의 추출 구멍(대칭 또는 필요에 따라 비대칭)을 이용하고 있다. "액체 분사(liquid injection)"라는 용어는 응축기의 하류에서 취한 액체 냉매를 나타내도록 사용되고 있지만, 실제로는 이 액체의 일부가 압축기내로 유동시 기화되므로, 압축기 안으로 실제 분사되는 것은 2상(액체 및 증기) 유체이다. 이는 열 교환기 또는 부속냉각기에서 순수한 가스를 얻은 다음 중간 압력으로 압축기로 유입시키는 가스 분사식 시스템 과는 구별되는 것이다.
이론적으로는, 배출가스 냉각을 위해 중간 압력의 압축실에 액체를 분사함으로써 얻어지는 열역학적 장점(또는 단점)은 없다. 한편으로, 실제의 시스템이 이론적으로 완벽하지 않기 때문에, 액체 냉매를 분사함으로써 압축기 과열 과정에서 일부 비효율적인 열전달이 실제로 감소되며, 결과적으로 효율이 2 내지 4% 정도 증가될 수 있는 것으로 관측되고 있다.
본 발명은 액체 냉매를 압축기의 비선회 스크롤측 또는 선회 스크롤측의 축방향의 중간 압력 편의실안으로 불규칙하게 배치된 추출 구멍들을 통해 분사함으로써 냉각 작용을 제공한다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
제 1 도에는 스크롤 타입의 완전밀폐 냉매 압축기(10)가 도시된다. 상기 압축기(10)는 완전 밀봉된 외측 쉘(12)을 포함하며, 상기 쉘(12)은 그 측벽에 제공된 흡입측 입구(14)와, 상기 쉘(12)의 상단부를 폐쇄하는 덮개 부재(18)에 제공된 배출구(16)를 포함한다. 압축기를 냉각 시스템에 연결하기 위해, 적절한 접속구(20, 22)가 각각의 입구 및 출구(14, 16)에 제공된다. 본 발명의 액체 분사 조립체(70)는 덮개 부재(18)에 부착되어 그 덮개 부재를 통해 연장된다.
쉘(12)내에 배치된 스크롤 타입 압축기는 선회 및 비선회 스크롤 부재(24, 26)와, 베어링 하우징(30)에 의해 회전가능하게 지지되는 구동축(28)을 포함하며, 상기 구동축(28)은 그 상단부에 부싱(29)을 통해 통상적인 방식으로 선회가능하게 구동되는 선회 스크롤 부재(24)에 결합된 편심 핀(32)을 가진다. 구동 모터는 쉘 (12)의 하부에 배치되며, 상기 쉘(12)에 의해 지지된 고정자(34) 및 구동축(28)에 의해 지지된 회전자(36)를 포함한다. 선회 및 비선회 스크롤 부재(24, 26)는 단부판(37, 39)을 포함하며, 상기 단부판 사이에서 연장되는 나선형 랩(38, 40)들은 각각 일반적으로 인벌류우트 서클로 형성되어, 선회 스크롤 부재(24)가 비선회 스크롤 부재(26)에 대해 선회될 때 체적이 변하는 이동 유체 포켓을 형성하도록 작동한다. 압축기 흡입측 입구(42)는 흡입 가스가 압축기안으로 흡입될 수 있도록 비선회 스크롤 부재(26)에 제공되며, 중앙의 배출 통로(44)는 쉘 쪽으로 연장되는 격벽 부재(48)와 덮개 부재(18) 사이에 형성된 배출 소음실(46)과 소통하도록 제공된다. 또한, 스크롤 부재(24, 26) 사이의 상대 회전을 방지하도록 통상적인 방식으로 작동되는 올드햄 커플링(50)이 제공된다.
이러한 실시예에서, 스크롤 압축기(10)는 밀봉상태를 향상시키도록 비선회 스크롤 부재(26)를 선회 스크롤 부재(24)에 대해 중간 압력으로 편의시키는 (biasing) 형태를 취한다. 2개의 스크롤 부재가 장착되는 방법을 포함한 배열 상태와, 올드햄 커플링 및 구동 기구 등은 본 발명에 참조인용되고 공동양도된 미국 특허 제 4,877,382 호에 상세히 서술되어 있다. 제 1 도에 도시된 바와 같이, 비선회 스크롤 부재(26) 내에는 환형 오목부(52)가 형성된다. 현존의 공기조화 압축기에 있어서, 환형 오목부(52)의 기부에는, 나선형 랩(40)의 내측(오목)면 근처의 단부판(39)을 통해 추출 구멍(54)(제 6 도)이 형성되어 유체를 압축기(10)의 중간압축 단계와 연결시킨다. 격벽(48)에는 상기 오목부(52)와 밀봉결합된 환형 돌출부(58)가 제공되어 중간 압력 편의실(intermediate biasing pressure chamber)(60)을 형성한다. 비선회 스크롤 부재(26)는 상술한 미국 특허 제 4,877,382 호에 서술된 방식으로 격벽(48)에 대한 축방향 변위가 제한되도록 장착된다. 후술되는 바와 같이, 압축과정중에는 중간 압력 편의실(60)이 구멍(54)을 통해 스크롤 압축실과 항상 소통되므로, 압력 편의실(60)내의 압력은 중간 압력, 즉 흡입 압력과 배출압력 사이의 대략 평균 압력으로 유지된다. 그러나, 이 압력은 구멍(54)에 의해 연결된 압축실에서의 압력 변화에 따라 약간씩 변화된다. 따라서, 압축기의 전체 사이클 작동중 구멍(54)을 통해 압력이 감소 및 증가하는 현상이 있게 된다. 이 압력이 환형 돌출부(58) 및 환형 오목부(52)에 대해 작용함으로써 비선회 스크롤 부재의 나선형 랩(40)을 선회 스크롤 부재의 나선형 랩(38)에 가압하여 축방향 선단 밀봉이 향상된다. 배출실(46) 내외로의 중간 압력 누설을 방지하기 위해, 다수의 환형 시일(62)이 제공된다. 분사 조립체(70)를 제외하면, 상술한 장치는 이미 공지되어 있거나 또는 본 발명의 양수인 소유의 다른 특허 출원에 서술되어 있다.
단일의 구멍(54)을 사용하는 것이 본 발명의 액체 분사 기능에 만족스럽다하더라도, 단부판(39)을 통해 대칭으로 배치된 두 개의 추출 구멍(54, 56)들을 제공하여 중간 압축실(intermediate compression chamber)에 액체를 더욱 고르게 분포시키는 것이 바람직하다. 상기 추출 구멍(54, 56)은 나선형 랩(40)의 모원 (generating circle)(57)에 접하고 있는 평행선상에 대칭으로 배치되어 있으며, 추출 구멍(56)은 랩(40)의 외측면(볼록면) 근처에 배치된다. 선택적으로, 액체 분사를 위해 단일의 추출 구멍 사용이 요구될 경우에는, 올드햄 커플링 장착시에 더욱 편리한 방향성을 제공하도록 비선회 스크롤 랩의 외측면에 위치한 구멍(56)을 이용하는 것이 바람직하다. 또한 선택적으로, 비대칭적으로 배치된 추출구멍을 이용할 필요가 있을 경우에는, 제 6 도에 도면부호 55 로 배치된 바와 같이 흡입구에서 약간 멀리 배치된 비선회 스크롤 랩의 내측에 추출 구멍을 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 배열 상태에서, 2개의 추출 구멍은 도면부호 55 및 56 이 된다. 모든 실시예에서의 모든 추출 구멍들은 하나이상의 랩에 의해 흡입 가스 유입 지점으로부터 항상 분리되어 있어야 한다.
제 2 도에 있어서, 액체 분사 조립체(70)는 그 내단부(75) 근처에 형성된 일체형 견부(74)와, 그 외단부(77)를 냉매 라인 접속구(79)로 인도하는 경사부(76)를 수용하는 원통형의 관형 부재(72)를 포함한다. 내단부(75)는 격벽 부재(48)에 형성된 삽입 보어(78)내에 끼워맞춤되며, 견부(74)는 격벽 부재(48)에 용접되어 누출방지용 내측 시일을 형성한다. 관형 부재(72)의 외측부는 용접 칼라(73)에 의해 덮개 부재(18)에 적절하게 고정되어 누출방지 시일을 형성한다. 관형 부재(72)의 내경은 칼라(73)의 레벨에서 하방으로 더 크게 형성되므로써 관형 부재(72)의 상단 부내에 압입된 분사관(86)과 관형 부재(72) 사이에 단열 공간(82)을 형성한다. 상기 분사관(86)의 하단부(89)는 보어(78)의 기부에서 격벽(48)에 형성된 보어(90)내로 돌출되므로써, 분사 조립체(70)와 중간 압력 편의실(60) 사이에 유체연결을 제공한다. 제 2 도에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 단열 공간(82)은 배출 통로(44)를 통해 소음실(46)로 배출된 가열압축 냉매로부터 분사관(86)을 단열시키는 작용을 한다. 이와 같은 단열은, 분사될 액체가 중간 압력 편의실(60)로 분사되기 전에 비등(沸騰)하여 냉각 효율을 감소시키는 것을 방지한다. 바람직하게도, 중간 압력 편의실로 분사되는 대부분의 냉매는 아직 액체 상태이다. 추출 구멍이 하나만 사용되는 경우, 분사관(86)은 추출 구멍과 축방향으로 정렬되도록 반경방향 및 원주방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 한편, 한쌍의 추출 구멍이 이용되는 경우, 각 구멍을 통해 동일한 유량을 제공하도록 분사관(86)은 추출 구멍들 사이의 중간 지점에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 액체 분사 시스템의 작동은 제 3 도에 도시된 냉매 시스템을 참조하면 잘 이해될 것이다. 압축기(10)는 배출 접속구(22)에 연결되어 고압 냉매를 응축기(94)로 공급하는 가스 배출 라인(92)을 포함한다. 액체 도관(96)은 응축기(94)로부터 연장되어 정상 유동 라인(98) 및 액체 분사 라인(100)으로 분기된다. 냉각 회로의 일반적인 작동을 완성하기 위해, 상기 유동 라인(98)은 비교적 고압의 응축된 액체 냉매를 팽창 밸브(102)로 유동시켜 그곳에서 비교적 저압의 액체 및 가스 상태로 팽창시킨다. 라인(104)은 저압의 액체 및 가스 상태의 냉매를 증발기(106)로 유동시켜 액체를 증발시키므로써 열을 흡수하여 소망하는 냉각 효과를 제공한다. 최종적으로, 복귀가스 라인(108)이 저압 냉매 가스를 압축기(10)의 흡입측 입구로 배출시킨다.
압축기(10)를 냉각시키도록, 액체 분사라인(100)은 일반적인 냉각회로에서 비교적 고압인 액체 냉매의 일부를 추출하는 작용을 한다. 추출되는 액체 냉매량을 고부하 작동시의 압축기를 냉각시키기에 적당한 양으로 제한하는 유동 제한기(110)가 제공된다. 양호한 실시예에서, 상기 유동 제한기(110)는 사전에 보정된 모세관이다. 그러나, 상기 제한기(110)는 보정된 오리피스나 조정가능한 나사형 제한기일 수도 있다. 추출된 액체는 라인(112)을 따라 차단 밸브(114)를 통해 액체 분사기 조립체(70)로 유동되어, 그곳에서 액체가 압축기(10)내로 분사되어 냉각을 실행한다. 상기 차단 밸브(114)는 압축기 안으로 액체 냉매가 누출되어 플러딩(flooding)을 초래하지 않도록 압축기의 작동과 함께 유체를 유동시키도록 작동되고 압축기 정지시 폐쇄된다.
이제 냉각이 이루어지는 방법을 설명한다. 공지된 바와 같이, 스크롤 타입 압축기에서, 가스는 입구측 또는 흡입측 압력으로 유입되어, 점진적으로 작아지는 압축실들을 형성하는 스크롤 작용을 통해 여러가지 중간 압력들로 압력이 증가되어, 최종적으로 비교적 높은 배출 압력으로 배출된다. 이러한 배열상태에서, 중간압력은 일반적으로 흡입 압력의 직접적인 작용에 따른 것이고, 배출 압력은 대기조건들의 작용에 따른 것이다. 냉각 회로에 가해지는 부하가 증가할 때, 압축기를 가로지르는 압력 편차도 증가한다. 이것은 중간 압축실과 응축기 사이의 압력편차를 증가시키므로써, 응축기로부터 압축기로의 냉각용 액체 냉매의 유동을 증가시킨다. 이와 마찬가지로, 부하가 감소되어 전체 압력편차가 감소됨에 따라, 중간 압축실과 응축기 사이의 압력편차도 감소되어 압축기로의 액체 냉매 유동이 감소된다. 따라서, 이러한 압력 변화는 액체 분사를 통해 압축기의 냉각을 자체조절하는 수단을 제공한다. 공지된 바와 같이, 유동 제한기(110)는, 고부하 상태(즉, 최악의 온도 또는 압력비 조건)에서 추출 구멍의 저항과 조합된 제한기(110)의 저항이 충분한 양의 액체가 분사되어 압축기를 적절히 냉각시키도록 설계되어야 한다. 부하가 감소됨에 따라, 전체 압력비가 강하되기 때문에 분사되는 액체 양도 줄어든다. 따라서, 본 발명은 축방향의 중간 편의 압력 또는 독특하게 배치된 추출 구멍을 이용하는 스크롤 타입 압축기를 자동냉각시키기 위한 자체 조절 장치를 제공하게 된다.
또한, 이러한 시스템은 배출온도에 응답하는 가변 오리피스[유동 제한기 대신] 또는 온도조절장치에 의해 제어될 수도 있지만, 이러한 제어기들을 이용하면 본 시스템의 장점들의 일부가 감축된다.
본 발명의 제 2 실시예의 압축기(10') 및 개략적인 냉각 회로를 도시하고 있는 제 4 도 및 제 5 도에 있어서, 액체 냉매는 압축기(10')의 선회측에 분사된다(즉, 비선회 스크롤 부재가 아니라, 중간 압력에 의해 축방향 편의되는 선회 스크롤 부재에 가해진다). 제 1 실시예의 부품과 동일한 제 2 실시예의 부품에는 프라임(')이 부여되었다. 제 4 도에 도시된 바와 같이, 비선회 스크롤 부재(26')는격벽 부재(48')와 일체로 형성되어 그 축방향 이동이 금지된다. 제 7 도에 도시된 바와 같이, 선회 스크롤 부재(24')는 베어링 하우징(30')의 상부면과 압축기(10')의 중간 상태 사이에 유체 연결을 제공하기 위해 상술한 실시예와 동일한 목적을 위해 동일한 방식으로 형성된 추출구멍(54', 55', 56')을 포함하며, 상기 베어링 하우징(30')에는 축방향 보어(122)와 소통되는 환형 홈(120)이 형성되어 있고, 상기 축방향 보어(122)는 액체 분사 라인(112')에 적절하게 연결되어 액체 냉매를 중간 압축실로 소통시킨다. 축방향 중간 압력 편의실(60')은 환형 홈(124, 126) 사이에 형성되며, 상기 홈내에는 환형 시일(128, 130)이 배치되어 중간 압력 유체가 압축기 쉘(12')로 유출되는 것을 방지한다. 추출 구멍(54', 56')을 경유한 중간 압력 편의실(60)내의 중간 압력의 유체는 베어링 하우징(30')의 상부면과 스크롤 부재 (24')의 하부면 사이에서 작용하여 스크롤 부재(24')를 비선회 스크롤 부재(26')에 대해 축방향으로 가압하므로써 랩 선단 밀봉을 강화시킨다.
새로운 추출 구멍(54')이 랩(38')의 외측(블록)면 근처에 위치되고 추출 구멍(56')이 랩(38')의 내측(오목)면 근처에 위치되며, 추출 구멍(55')은 추출 구멍 (54') 보다 흡입 영역에서 약간 더 멀리 위치되었다는 점을 제외하면, 추출 구멍 (54', 55', 56')은 선회 스크롤 부재 단부판(37')을 통해 제 1 실시예의 추출 구멍들과 동일한 위치에 형성된다. 바람직하기로는, 추출 구멍(54', 56')이 랩(38')의 모원(57')에 접하는 평행선들상에 대칭으로 배치되는 것이다. 선택적으로, 액체분사를 위해 단일의 추출 구멍을 이용하게 되는 경우, 올드햄 커플링 장착시에 더욱 편리한 방향성을 제공하도록 구멍(56')을 이용함이 바람직하다. 또한 선택적으로,비대칭으로 배치된 추출 구멍을 이용할 필요가 있는 경우, 선회 스크롤 랩의 외측면상의 추출 구멍은 제 7 도에 도면 부호 55' 로 도시된 바와 같이 흡입측 입구로부터 약간 멀리 위치되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 모든 실시예들에서의 모든 추출 구멍들이 하나이상의 랩에 의해 흡입 가스 유입 지점으로부터 항상 분리되어야 한다.
제 5 도에 도시된 바와 같이, 배출 가스는 도관(92')을 통해 응축기(94')로 배출된다. 응축기(94')에서 배출된 고압 액체의 일부가 냉각회로에서 추출되며, 그 추출량은 유동 제한기(110')에 의해 제어된다. 이 추출된 액체는 베어링 하우징 (30')에 형성된 보어(122')에 적절히 연결된 도관(112')을 경유하여 차단 밸브 (114')를 통해 압축기(10')로 유입된다. 이러한 배열 상태는 유익하게도 제 1 실시예와 동일한 방식으로 작용하는 스크롤 타입 압축기에 자체 조절 냉각 방식을 제공한다. 제 1 실시예와 동일한 임의의 제어 방법들이 이 실시예에도 적용될 수 있다.
제 8 도의 실시예에서, 축방향 중간 압력 압력 편의실(60")이 부분적으로 내부에 배치된 부유 시일(200)에 의해 형성되는 점 이외에 모든 작동 원리들은 동일하다. 이러한 구조는 1992 년 2 월 24 일자로 출원되어 계류중인 미국 특허출원 제 07/841,251 호에 상세히 서술되어 있다. 부유 시일(200)로 인해, 상술한 제 1 실시예에서의 분사 조립체를 이용할 수가 없다. 따라서, 이러한 실시예에서는 액체 냉매가 쉘(12')내의 적절한 접속구(202)를 통해 중간 압력 편의실(60")과 소통된 통로(204)로 연장되는 액체 라인(112")을 따라 중간 압력 편의실(60")로 귀류된다. 비선회 스크롤 부재(26")가 축방향으로 약간 이동되지만, 액체 라인(112")은 이러한 이동을 수용할 수 있을 정도로 충분히 유연하다. 필요할 경우, 비선회 스크롤 부재와 액체 라인(112")사이에 적절한 시일(206)이 제공될 수 있다. 기타 다른 모든 점에서, 이와 같은 실시예는 상술한 제 1 실시예와 동일한 방식으로 작동된다.
제 9 도는 추출 구멍들 중 하나의 위치가 다른 제 6 도와 유사한 도면이며, 제 10 도는 선회 스크롤에 설치된 추출 구멍들 중 하나의 위치가 다른 제 7 도와 유사한 도면이다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.
제 1 도는 압축기의 비선회 스크롤측상에 분사가 이루어지는 본 발명의 액체 분사 시스템을 채택한 압축기의 수직 단면도.
제 2 도는 제 1 도의 일부 확대도.
제 3 도는 압축기의 비선회 스크롤측상에 분사가 이루어지는 본 발명의 원리들을 나타내는 냉각 시스템의 계통도.
제 4 도는 압축기의 선회 스크롤측상에 분사가 이루어지는 본 발명의 액체 분사 시스템을 나타낸 제 1 도와 유사한 단면도.
제 5 도는 압축기의 선회 스크롤측상에 분사가 이루어지는 본 발명의 원리를 도시한 제 3 도와 유사한 계통도.
제 6 도는 본 발명에 따라 비선회 스크롤 부재에 추출 구멍의 양호한 위치를 나타낸 비선회 스크롤 부재의 개략도.
제 7 도는 선회 스크롤 부재에 설치된 본 발명의 액체 분사 시스템을 나타낸 제 6 도와 유사한 개략도.
제 8 도는 본 발명의 다른 실시예의 확대 단면도.
제 9 도는 추출 구멍중 하나의 위치가 다른 제 6 도와 유사한 개략도.
제 10 도는 선회 스크롤에 설치된 추출 구멍들 중 하나의 위치가 다른 제 7도와 유사한 개략도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
10, 10' : 압축기 12 : 쉘
14 : 입구 16 : 배출구
20, 22 : 접속구 24, 24' : 선회 스크롤 부재
28 : 구동축 30, 30' : 베어링 하우징
37, 37', 38 : 단부판 38, 38', 40 : 탭
48 : 격벽 부재 50 : 올드햄 커플링
78, 90, 122' : 보어 70 : 액체 분사 조립체
86 : 분사관 94, 94' : 응축기
100 : 액체 분사 라인 102 : 팽창 밸브
106 : 증발기 114 : 차단 밸브

Claims (15)

  1. 한쪽 면에 스크롤 랩이 배치된 단부판을 구비한 제 1 및 제 2 스크롤 부재(24, 26 : 24', 26')와,
    상기 단부판들중 하나의 대향면과 밀봉 상태로 배치된 유체 압력 편의실(60, 60'))과,
    압축 유체가 흡입 압력과 배출 압력 사이의 중간 압력으로 될 때 상기 압력 편의실(60, 60')을 압축실들중 하나의 유체와 소통하도록 배치하기 위해 상기 단부판(39)을 통과하는 제 1 통로 수단(54, 56 : 54', 56')과,
    압축기가 냉각을 필요로 할 때 압력 편의실(60, 60')을 냉각회로내의 액체 냉매와 유체 소통하도록 배치하는 제 2 통로 수단(112, 112')을 포함하며,
    상기 스크롤 부재는 그 랩들을 서로에 대해 맞물리도록 장착되므로써, 상기 스크롤 부재중 어느 하나가 다른 스크롤 부재에 대해 선회 경로를 따라 이동될 때, 상기 랩들이 흡입압력쪽에서는 비교적 크기가 크고 배출 압력쪽으로 갈수록 비교적 크기가 작아지는 가동 유체 압축실을 형성하며, 상기 중간 압력의 유체는 한쪽 단부판(39)을 가진 스크롤 부재(26, 24')를 다른쪽 스크롤 부재(24, 26')에 대해 가압하여 그 부재들 사이의 밀봉을 향상시키는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤 부재들중 하나는 선회 스크롤 부재(24')인 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤 부재들중 하나는 비선회 스크롤 부재(26)인 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 통로 수단(112, 112')은 상기 압축기로 소통되는 냉매량을 제한하는 제한 수단(110, 110')을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 통로 수단(112, 112')은 필요시 상기 압축기로의 냉매 유동을 차단하는 차단 밸브(114, 114')를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 통로 수단(112)은 상기 압력 편의실(60)로 소통되는 액체 냉매가 상기 압축기의 주위 환경에 의해 과도하게 가열되는 것을 방지하는 단열 수단(82)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통로 수단(54, 56 : 54', 56')은 상기 스크롤 부재(26, 24')들중 하나의 단부판(39)을 통해 형성된 한쌍의 추출 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  8. 제 11 항에 있어서,
    상기 한쌍의 추출 구멍(54, 56 : 54', 56')은 스크롤 랩이 모원에 접하고 있는 평행선들상에 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  9. 제 13 항에 있어서,
    상기 한쌍의 추출 구멍(55, 56 : 55', 56')은 비선회 스크롤 부재의 단부판에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타일 냉매 압축기.
  10. 제 13 항에 있어서,
    상기 한쌍의 추출 구멍은 선회 스크롤 부재(24')의 단부판에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  11. 제 11 항에 있어서,
    상기 한쌍이 추출 구멍은 스크롤 랩의 모원에 접하고 있는 비평행선들상에 비대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  12. 제 18 항에 있어서,
    상기 한쌍의 추출 구멍은 비선회 스크롤 부재의 단부판에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  13. 제 18 항에 있어서,
    상기 한쌍의 추출 구멍은 선회 스크롤 부재의 단부판에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통로 수단(54, 56)은 비선회 스크롤 부재(26)의 단부판(39)을 통해 형성된 추출 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통로 수단(54', 56')은 선회 스크롤 부재(24')의 단부판을 통해 형성된 추출 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 타입 냉매 압축기.
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