KR100486603B1 - Capacity changeable apparatus for scroll compressor - Google Patents

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KR100486603B1
KR100486603B1 KR10-2003-0025177A KR20030025177A KR100486603B1 KR 100486603 B1 KR100486603 B1 KR 100486603B1 KR 20030025177 A KR20030025177 A KR 20030025177A KR 100486603 B1 KR100486603 B1 KR 100486603B1
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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것으로, 본 발명은 내부를 저압부와 고압부로 구분하고 저압부에는 가스흡입관을 연통하는 반면 고압부에는 가스토출관을 연통하는 케이싱과; 케이싱 내에 고정 설치하고, 일 측면에 압축실을 이루도록 랩을 형성하며, 중간압축실에서 연통하는 중간압유로를 형성하고, 중간압유로에 연통하여 저압부를 향해 흡입압유로를 형성하는 고정스크롤과; 전동기구부에 결합하여 선회운동을 하면서 고정스크롤의 랩과 맞물려 함께 압축실을 이루도록 일 측면에 랩을 형성하는 선회스크롤과; 가스흡입관과 가스토출관 사이에 연통 결합하는 바이패스관과; 바이패스관의 중간에 일단이 연통하고 타단은 중간압유로에 연통하는 가스안내관과; 바이패스관과 가스안내관의 접점 부위에 설치하여 운전조건에 따라 상기한 가스안내관을 가스흡입관 또는 가스토출관에 독립적으로 연통시키는 유로절환수단과; 가스안내관과 중간압유로의 사이에 설치하여 양측의 압력차에 의해 움직이면서 상기한 중간압유로와 흡입압유로를 개폐하는 유로개폐수단;을 포함함으로써, 선회스크롤의 회전수를 가변하지 않고도 압축가스의 토출량을 줄일 수 있어 저렴하면서도 저용량으로의 용량가변을 가능하게 할 수 있다.The present invention relates to a variable capacity device of a scroll compressor, the present invention is divided into a low pressure unit and a high pressure unit, the low pressure unit and the gas suction pipe while communicating with the gas outlet pipe in the high pressure unit; A fixed scroll which is fixedly installed in the casing, forms a wrap to form a compression chamber on one side, forms an intermediate pressure passage communicating with the intermediate compression chamber, and communicates with the intermediate pressure passage to form a suction pressure passage toward the low pressure portion; A swing scroll coupled to the power mechanism to form a wrap on one side to engage with the wrap of the fixed scroll and form a compression chamber together; A bypass pipe communicating with the gas suction pipe and the gas discharge pipe; A gas guide tube having one end communicating with the middle of the bypass pipe and the other end communicating with the intermediate pressure flow path; A flow path switching means installed at a contact portion between the bypass pipe and the gas guide pipe to independently communicate the gas guide pipe with the gas suction pipe or the gas discharge pipe according to the operating conditions; Composed gas between the gas guide pipe and the intermediate pressure flow path and opening and closing means for opening and closing the intermediate pressure flow path and the suction pressure flow path while moving by the pressure difference between both sides, thereby including compressed gas without varying the rotational speed of the turning scroll It is possible to reduce the discharge amount of the inexpensive and it is possible to change the capacity to a low capacity while being cheap.

Description

스크롤 압축기의 용량 가변 장치{CAPACITY CHANGEABLE APPARATUS FOR SCROLL COMPRESSOR}CAPACITY CHANGEABLE APPARATUS FOR SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은 스크롤 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것으로, 특히 고용량으로의 용량 가변이 가능한 스크롤 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable capacity device of a scroll compressor, and more particularly to a variable capacity device of a scroll compressor capable of variable capacity to a high capacity.
일반적으로 스크롤 압축기는 복수 개의 스크롤을 상대 운동시켜 압축실을 연속으로 이동시키면서 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 것으로 다른 기종의 압축기에 비해 높은 체적 효율과 뛰어난 성능으로 인해 냉매 압축기로 널리 사용되고 있다. 이러한 스크롤 압축기는 토출개시각이 스크롤 랩의 기하학적 형상에 의해 결정되므로 어느 주어진 형상의 스크롤에서는 흡입체적과 토출체적의 비가 고정되고 이 고정 체적비에 의해 압력비가 자연 결정된다.In general, a scroll compressor is a suction compressor that compresses and discharges a refrigerant while continuously moving a compression chamber by moving a plurality of scrolls relative to each other, and is widely used as a refrigerant compressor due to its high volumetric efficiency and excellent performance compared to other types of compressors. In such scroll compressors, the discharge start time is determined by the geometry of the scroll wrap, so that in any given shape, the ratio of suction volume and discharge volume is fixed and the pressure ratio is naturally determined by this fixed volume ratio.
운전조건에서 주어지는 흡입압과 토출압이 이루는 압력비가 스크롤 압축??의 고유 설계 압력비와 일치할 때에는 압축손실이 최소가 되지만 이 두 압력비가 일치하지 않을 때에는 손실이 증가한다. 만약 운전 압력비가 설계 압력비보다 높게 설정될 경우에는 압축실내의 가스 압력이 아직 토출압에 이르지 못했을 지라도 토출 개시각에 이르면 압축과정의 가스가 토출구에 노출되고 이때 xcnftlfdm lrktmdkq이 높기 때문에 토출실에서 압축실로의 역류가 발생한다.The compression loss is minimal when the pressure ratio between the suction and discharge pressures given under operating conditions matches the inherent design pressure ratio of scroll compression, but increases when the two pressure ratios do not match. If the operating pressure ratio is set higher than the designed pressure ratio, even if the gas pressure in the compression chamber has not yet reached the discharge pressure, when the discharge start angle is reached, the gas of the compression process is exposed to the discharge port, and at this time, because xcnftlfdm lrktmdkq is high, Reverse flow occurs.
반대로 운전 압력비가 설계 압력비 보다 낮을 경우에는 압축실 내의 가스 압력이 토출압과 같아지더라도 아직 토출 개시각에 이르지 않????다면 압축기 계속 진행되므로 과압축 손실을 일으키게 된다. 이러한 압력비가 일치하지 않음에 따른 압축손실의 증가를 방지하기 위한 방법의 하나로써 배기 밸브 장치를 설치하는 방법이 있다. 이는 운전 압력비가 설계 압력비 보다 낮을 경우 압축과정의 가스가 토출압에 이르면 압축실내의 가스 일부를 토출실로 미리 유출시키는 장치이다.On the contrary, if the operating pressure ratio is lower than the design pressure ratio, the compressor continues even if the gas pressure in the compression chamber is equal to the discharge pressure, but does not reach the discharge start angle, causing overcompression loss. There is a method of installing an exhaust valve device as a method for preventing an increase in compression loss due to such a pressure ratio mismatch. When the operating pressure ratio is lower than the design pressure ratio, when the gas of the compression process reaches the discharge pressure, it is a device for pre-flowing a part of the gas in the compression chamber to the discharge chamber.
압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 통상 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식 그리고 베인식으로 구분할 수 있다. 스크롤식 압축기는 피스톤의 직선운동을 이용하는 왕복동식과는 달리 원심식이나 베인식과 같이 회전체를 이용하여 가스를 흡입 압축하여 토출하는 방식이다. Compressors convert mechanical energy into compressive energy of a compressive fluid, and are generally classified into reciprocating, scrolling, centrifugal and vane type. Unlike the reciprocating type which uses the linear motion of the piston, the scroll compressor is a method of sucking and compressing the gas by using a rotating body such as a centrifugal type or a vane type.
이러한 스크롤 압축기는 대부분 에어콘과 같은 공기조화기에 적용하는데, 최근 에어콘의 다기능화에 부응하여 스크롤 압축기도 용량을 가변할 수 있는 제품을 요구하는 추세이다. 이를 위해 압축기의 회전수를 제어하여 압축기 용량을 가변하는 방식이 주로 알려져 있으나 이는 복잡한 제어기(controller)를 구비하여야 하므로 제품가격이 상승하는 요인이 되었던 바 저렴하면서도 안정성이 있는 용량 가변 장치를 제공할 필요가 있다. 본 발명은 이에 대한 것이다.Most of these scroll compressors are applied to an air conditioner such as an air conditioner. In order to meet the multi-functionality of the air conditioner, the scroll compressor is also in demand for a product that can vary in capacity. To this end, a method of varying the compressor capacity by controlling the number of revolutions of the compressor is mainly known. However, since a complicated controller must be provided, it is a factor that increases the product price. Therefore, it is necessary to provide an inexpensive and stable capacity variable device. There is. The present invention is directed to this.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이다. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional scroll compressor.
이에 도시한 바와 같이 종래의 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비한 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 중심에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 구동축(4)에 결합하여 메인프레임(2)의 상면에 얹히는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)에 결합하여 복수 개의 압축실을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 토출가스의 토출소음을 상쇄함과 아울러 케이싱(1)의 내부를 흡입공간(S1)과 토출공간(S2)으로 구획하는 토출커버(7)와, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출한 가스의 역류를 방지하는 역지밸브 조립체(8)를 포함하고 있다.As shown in the drawing, a conventional scroll compressor includes a casing 1 having a gas suction pipe SP and a gas discharge pipe DP, a main frame 2 fixed to upper and lower sides of the inner circumferential surface of the casing 1, and A sub-frame (not shown), a drive motor 3 mounted between the main frame 2 and a sub-frame (not shown), and a driving motor 3 inserted into the center of the drive motor 3 and driven through the main frame 2 Drive shaft (4) for transmitting the rotational force of the motor (3), the turning scroll (5) coupled to the drive shaft (4) on the upper surface of the main frame (2), coupled to the turning scroll (5) a plurality of compression The fixed scroll 6 fixed to the upper surface of the main frame 2 to form a seal, and coupled to the rear surface of the fixed scroll 6 to cancel the discharge noise of the discharge gas and the inside of the casing (1) suction space Gas discharged in combination with the discharge cover 7 partitioned into S1 and the discharge space S2 and the rear surface of the hard plate portion of the fixed scroll 6; It includes a non-return valve assembly (8) to prevent reverse flow.
선회스크롤(5)과 고정스크롤(6)에는 서로 맞물리면서 복수 개의 압축실(P)을 쌍으로 형성하는 랩(5a)(6a)을 각각 인벌류트 형상으로 형성하고, 이 랩(5a)(6a)의 선단면에는 압축가스가 누설을 방지하는 팁실부재(5b)(6b)를 상하 이동 가능하도록 삽입 결합하고 있다.In the swinging scroll 5 and the fixed scroll 6, wraps 5a and 6a, which are engaged with each other and form a plurality of compression chambers P, are formed in an involute shape, respectively, and the wraps 5a and 6a. A tip seal member (5b) (6b) is inserted and coupled to the tip end surface of the tip chamber member (5b) and (6b) to prevent leakage of compressed gas.
또, 고정스크롤(6)의 최외곽 랩 바깥쪽에는 흡입구(6c)를 형성하고, 중앙부근에는 토출구(6d)를 형성하고 있다.In addition, an inlet 6c is formed outside the outermost wrap of the fixed scroll 6, and an outlet 6d is formed near the center.
도면중 미설명 부호인 3A는 고정자, 3B는 회전자, 9는 올담링이다.In the figure, reference numeral 3A denotes a stator, 3B denotes a rotor, and 9 denotes an old dam ring.
상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.The conventional scroll compressor as described above operates as follows.
즉, 인가한 전원에 의해 구동축(4)이 구동모터(3)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(5)은 고정스크롤(6)과의 랩부(5a)(6a) 사이에 압축실(P)을 복수 개 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 일련의 과정을 반복한다.That is, while the drive shaft 4 is rotated together with the drive motor 3 by the applied power source, the turning scroll 5 turns by an eccentric distance, and the turning scroll 5 is wrapped with the fixed scroll 6. A plurality of compression chambers (P) are formed between (5a) and (6a), and the compression chamber (P) is moved to the center by the continuous turning movement of the turning scroll (5), and the volume decreases to suck and compress the refrigerant gas. The process of discharging is repeated.
이를 보다 상세히 살펴보면, 압축기가 정상적으로 운전을 하는 중에는 냉매가스가 가스흡입관(SP)을 통해 케이싱(1)의 내부로 흡입되고, 이 흡입된 냉매가스는 고정스크롤(6)의 흡입구(6c)를 통해 최외곽 압축실(P)로 유입되었다가 점차 안쪽의 최종 압축실(P)쪽으로 이동하면서 압축되며, 이후 고정스크롤(6)의 토출구(6d)를 통해 토출커버(7)의 토출공간(S2)으로 토출되었다가 가스토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클장치의 응축기로 토출되는 것이었다.In more detail, during the normal operation of the compressor, the refrigerant gas is sucked into the casing 1 through the gas suction pipe SP, and the sucked refrigerant gas is sucked through the suction port 6c of the fixed scroll 6. It flows into the outermost compression chamber P and gradually moves to the inner final compression chamber P, and is compressed. Then, the discharge space S2 of the discharge cover 7 is discharged through the discharge port 6d of the fixed scroll 6. Discharged to the condenser of the refrigeration cycle apparatus via the gas discharge pipe (DP).
그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에 있어서는, 압축기의 용량을 가변하기 위하여는 앞서 언급한 회전수를 제어하는 전기적인 방식이 주로 사용되고 있으나 회전수를 제어하는 방식은 성능은 우수하나 고가의 제어기를 구비하여야 하므로 압축기의 가격이 상승하고 낮은 회전수에서의 급유문제와 높은 회전수에서의 마찰로 인한 신뢰성문제 등을 해결하여야 하는 문제점이 있었다.However, in the conventional scroll compressor as described above, in order to vary the capacity of the compressor, the above-mentioned electrical method of controlling the rotation speed is mainly used, but the method of controlling the rotation speed is excellent in performance but has an expensive controller. Therefore, there is a problem that the price of the compressor rises and the problem of lubrication at low rotational speed and reliability problems due to friction at high rotational speed has to be solved.
본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 비용이 저렴하면서도 용량을 가변할 수 있는 스크롤 압축기의 용량 가변 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.  The present invention has been made in view of the problems of the conventional variable capacity of the scroll compressor as described above, it is an object of the present invention to provide a variable capacity of the scroll compressor that can vary the capacity at a low cost.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내부를 저압부와 고압부로 구분하고 저압부에는 가스흡입관을 연통하는 반면 고압부에는 가스토출관을 연통하는 케이싱과; 케이싱 내에 고정 설치하고, 일 측면에 압축실을 이루도록 랩을 형성하며, 중간압축실에서 연통하는 중간압유로를 형성하고, 중간압유로에 연통하여 저압부를 향해 흡입압유로를 형성하는 고정스크롤과; 전동기구부에 결합하여 선회운동을 하면서 고정스크롤의 랩과 맞물려 함께 압축실을 이루도록 일 측면에 랩을 형성하는 선회스크롤과; 일단은 상기한 가스흡입관과 가스토출관에 동시에 연통하고 타단은 중간압유로에 연통하는 가스안내관과; 가스안내관과 중간압유로의 사이에 설치하여 양측의 압력차에 의해 움직이면서 상기한 중간압유로와 흡입압유로를 개폐하는 유로개폐수단과; 가스안내관과 가스흡입관 그리고 가스토출관이 서로 만나는 접점부위에 설치하여 운전조건에 따라 상기한 용량가변관을 가스흡입관 또는 가스토출관에 독립적으로 연통시키는 유로절환수단;을 포함한 스크롤 압축기의 용량 가변 장치를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the interior is divided into a low pressure portion and a high pressure portion and the low pressure portion and the gas suction pipe while the high pressure portion and the casing for communicating the gas discharge pipe; A fixed scroll which is fixedly installed in the casing, forms a wrap to form a compression chamber on one side, forms an intermediate pressure passage communicating with the intermediate compression chamber, and communicates with the intermediate pressure passage to form a suction pressure passage toward the low pressure portion; A swing scroll coupled to the power mechanism to form a wrap on one side to engage with the wrap of the fixed scroll and form a compression chamber together; A gas guide tube having one end communicating with the gas suction pipe and the gas discharge pipe at the same time and the other end communicating with the intermediate pressure flow path; A flow path opening and closing means provided between the gas guide pipe and the intermediate pressure flow path to open and close the intermediate pressure flow path and the suction pressure flow path while moving by the pressure difference between both sides; Variable flow capacity of the scroll compressor, including; flow path switching means for installing the gas guide tube, the gas suction pipe and the gas discharge pipe to the contact portion where each other is in communication with each other, the capacity variable pipe independently connected to the gas suction pipe or gas discharge pipe according to the operating conditions; Provide the device.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 용량 가변 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a variable displacement device of a scroll compressor according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 2는 본 발명 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 3은 본 발명 용량가변부의 요부를 보인 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명 용량가변부의 요부를 보인 분해 사시도이다.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the scroll compressor of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing the main portion of the variable capacity portion of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of the main portion of the variable capacity portion of the present invention.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비한 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 중심에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 구동축(4)에 결합하여 메인프레임(2)의 상면에 얹히는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)에 결합하여 복수 개의 압축실을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 압축실의 일부를 압축기의 운전조건에 따라 가스흡입관(SP) 또는 가스토출관(DP)에 독립적으로 연통시켜 압축기의 용량을 적절하게 가변시키는 용량가변부(10)로 구성한다.As shown in the drawing, the scroll compressor according to the present invention includes a casing 1 having a gas suction pipe SP and a gas discharge pipe DP, and a main frame 2 fixed to upper and lower sides of the inner circumferential surface of the casing 1, respectively. ) And a subframe (not shown), a drive motor (3) mounted between the mainframe (2) and a subframe (not shown), and press-fits into the center of the drive motor (3) and penetrates the mainframe (2). Drive shaft (4) for transmitting the rotational force of the drive motor (3), the turning scroll (5), which is coupled to the driving shaft (4) and placed on the upper surface of the main frame (2), and the turning scroll (5) A fixed scroll 6 fixed to the upper surface of the main frame 2 so as to form two compression chambers, and a part of the compression chamber is independently connected to the gas suction pipe SP or the gas discharge pipe DP according to the operating conditions of the compressor. It consists of a capacity variable part 10 to appropriately vary the capacity of the compressor.
용량가변부(10)는 도 2에서와 같이 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통시키는 바이패스관(11)과, 바이패스관(11)의 중간에 연통하여 후술할 밸브스토퍼(18)의 가스통공(18a)에 연통하는 가스안내관(12)과, 가스안내관(12)과 바이패스관(11)의 접점부위에 설치하는 3방형 가스절환밸브(13)와, 가스안내관(12)에 연통하도록 고정스크롤(6)의 경판부 상면에 소정의 깊이로 형성하는 밸브하우징(14)과, 밸브하우징(14)의 바닥면 중앙에서 중간압축실(P2)로 연통하는 중간압유로(15)와, 밸브하우징(14)의 측벽면에서 저압부인 고정스크롤(6)의 외주면으로 관통 형성하는 흡입압유로(16)와, 밸브하우징(14)에 상하로 미끄러지게 삽입하여 상기한 흡입압유로(16)와 중간압유로(15) 사이를 개폐하는 피스톤밸브(17)와, 피스톤밸브(17)의 이탈을 방지하도록 밸브하우징(14)의 상단을 복개하는 밸브스토퍼(18)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the capacity variable part 10 communicates between the bypass pipe 11 for communicating the gas suction pipe SP and the gas discharge pipe DP, and the valve stopper to be described later. A gas guide tube 12 communicating with the gas through hole 18a of (18), a triangular gas switching valve 13 provided at a contact portion between the gas guide tube 12 and the bypass pipe 11, and gas The valve housing 14 formed at a predetermined depth on the upper surface of the hard plate portion of the fixed scroll 6 so as to communicate with the guide tube 12, and communicates with the intermediate compression chamber (P2) from the center of the bottom surface of the valve housing (14). The intermediate pressure passage 15, the suction pressure passage 16 which penetrates from the side wall surface of the valve housing 14 to the outer circumferential surface of the fixed scroll 6, which is the low pressure portion, and slides up and down in the valve housing 14, Piston valve 17 for opening and closing between the suction pressure passage 16 and the intermediate pressure passage 15 and the upper end of the valve housing 14 to prevent the piston valve 17 from being separated It consists of a valve stopper 18 to cover.
가스절환밸브(13)는 별도의 제어기에 의해 전원이 인가되면 바이패스관(11)의 가스흡입관측을 차단하거나 또는 가스토출관측을 차단하는 반면 전원이 차단되면 반대로 이동하는 일종의 솔레노이드 밸브로 이루어진다.Gas switching valve 13 is made of a kind of solenoid valve to move to the opposite side when the power is cut off or cut off the gas suction pipe side of the bypass pipe 11 or the gas discharge pipe side when the power is applied by a separate controller.
밸브하우징(14)은 평면투영시 원형으로 형성하고 이에 삽입하는 피스톤밸브(17)도 원형으로 형성한다.The valve housing 14 is formed in a circular shape in a planar projection and a piston valve 17 inserted therein is also formed in a circular shape.
흡입압유로(16)는 고정스크롤(6)의 외주면을 향해 일직선으로 형성하고, 중간압유로(15)는 상기한 흡입압유로(16)와 수직되게 형성한다.The suction pressure passage 16 is formed in a straight line toward the outer circumferential surface of the fixed scroll 6, and the intermediate pressure passage 15 is formed perpendicular to the suction pressure passage 16 described above.
밸브스토퍼(18)는 도 3에서와 같이 원판모양으로 형성하여 고정스크롤(6)의 경판부 상면에 고정하되 그 중앙에는 상기한 가스안내관(12)과 연통하도록 가스통공(18a)을 구비하고, 그 저면에는 고정스크롤(6)의 두께를 고려하여 밸브하우징(14)의 직경과 동일한 밸브삽입홈(18b)을 소정의 깊이로 형성한다.The valve stopper 18 is formed in a disk shape as shown in FIG. 3 to be fixed to the upper surface of the hard plate portion of the fixed scroll 6, and has a gas through hole 18a at the center thereof to communicate with the gas guide tube 12. In consideration of the thickness of the fixed scroll (6), the bottom of the valve inserting groove (18b) having the same diameter as the diameter of the valve housing 14 is formed to a predetermined depth.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 3A는 고정자, 3B는 회전자, 5a는 선회스크롤의 랩, 5b는 팁실부재, 6a는 고정스크롤의 랩, 6b는 팁실부재, 6c는 흡입구, 6d는 토출구, 7은 토출커버, 8은 역지밸브조립체, 9는 올담링, 11A는 흡입측 바이패스관, 11B는 토출측 바이패스관, S1은 흡입공간, S2는 토출공간이다.In the figure, 3A is a stator, 3B is a rotor, 5a is a lap of turning scroll, 5b is a tip seal member, 6a is a lap of fixed scroll, 6b is a tip seal member, 6c is an inlet, 6d is an outlet, and 7 is a discharge A cover, 8 is a check valve assembly, 9 is an old dam ring, 11A is a suction side bypass pipe, 11B is a discharge side bypass pipe, S1 is a suction space, and S2 is a discharge space.
상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.The variable capacity device of the scroll compressor of the present invention as described above has the following effects.
즉, 인가한 전원에 의해 구동축(4)이 구동모터(3)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(5)과 고정스크롤(6)의 랩(5a)(6a) 사이에는 복수 개의 압축실(P1)(P2)(P3)을 쌍으로 형성하며, 이 압축실은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 일련의 과정을 반복한다.That is, while the drive shaft 4 rotates together with the drive motor 3 by the applied power source, the turning scroll 5 rotates by an eccentric distance, and together with the wrap of the turning scroll 5 and the fixed scroll 6 A plurality of compression chambers P1, P2, and P3 are formed in pairs between 5a) and 6a, and the compression chamber is moved to the center by the continuous swinging movement of the swinging scroll 5, thereby decreasing its volume, thereby reducing the refrigerant gas. Repeat a series of processes of suction compression and discharge.
여기서, 압축기가 정상적으로 운전을 할 때에는 도 5에서와 같이 가스절환밸브(13)에 의해 토출측 바이패스관(11B)과 가스안내관(12)이 연결되어 토출가스의 일부가 상기한 토출측 바이패스관(11B)과 가스안내관(12) 그리고 밸브스토퍼(18)의 가스구멍(18a)을 통해 밸브하우징(14)의 상단으로 유입하고, 이어서 고압의 토출가스가 피스톤밸브(17)의 상면을 눌러 이 피스톤밸브(17)가 밸브하우징(14)의 바닥면에 밀착하면서 중간압유로(15)와 흡입압유로(16) 사이를 차단한다. 이로써 중간압축실(P2)은 밸브하우징(14)과 차단되어 냉매가스는 최초압축실(P1)에서 최종압축실(P3)까지 정상적으로 이동하면서 압축된 후 토출구멍(6d)을 통해 토출커버(7)와 가스토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클장치의 응축기로 토출된다.Here, when the compressor operates normally, the discharge side bypass pipe 11B and the gas guide tube 12 are connected to each other by the gas switching valve 13 as shown in FIG. 11B, the gas guide tube 12 and the gas stopper 18a of the valve stopper 18 flow into the upper end of the valve housing 14, and the high pressure discharge gas then presses the upper surface of the piston valve 17 The piston valve 17 is in close contact with the bottom surface of the valve housing 14 to cut off between the intermediate pressure passage 15 and the suction pressure passage 16. As a result, the intermediate compression chamber P2 is blocked from the valve housing 14 so that the refrigerant gas is compressed while moving from the initial compression chamber P1 to the final compression chamber P3 normally, and then the discharge cover 7 through the discharge hole 6d. And the gas discharge pipe (DP) are discharged to the condenser of the refrigeration cycle apparatus.
한편, 압축기가 저용량 운전을 할 때에는 도 6에서와 같이 가스절환밸브(13)에 의해 흡입측 바이패스관(11A)과 가스안내관(12)이 연결되어 흡입가스의 일부가 상기한 흡입측 바이패스관(11A)과 가스안내관(12)을 통해 피스톤밸브(17)의 상면으로 유입하나 이 흡입가스의 압력이 중간압축실(P2)의 압력에 비해 낮으므로 피스톤밸브(17)는 상승하여 중간압유로(15)와 흡입압유로(16)가 열린다. 이로써, 중간압축실(P2)의 압축가스 일부가 중간압유로(15)와 흡입압유로(16)를 통해 흡입공간(S1)으로 되돌아가므로 최종적으로 토출되는 압축가스의 양을 줄일 수 있다.On the other hand, when the compressor has a low capacity operation, as shown in FIG. 6, the suction side bypass pipe 11A and the gas guide tube 12 are connected by the gas switching valve 13 so that a part of the suction gas is in the suction side bypass. It flows into the upper surface of the piston valve 17 through the pass pipe 11A and the gas guide pipe 12, but since the pressure of this suction gas is lower than the pressure of the intermediate compression chamber P2, the piston valve 17 rises. The intermediate pressure passage 15 and the suction pressure passage 16 are opened. As a result, a part of the compressed gas of the intermediate compression chamber P2 is returned to the suction space S1 through the intermediate pressure passage 15 and the suction pressure passage 16, thereby reducing the amount of the compressed gas finally discharged.
본 발명에 의한 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 압축가스의 일부를 중간압축실에서 흡입실로 되돌릴 수 있도록 구성함으로써, 선회스크롤의 회전수를 가변하지 않고도 압축가스의 토출량을 줄일 수 있어 저렴하면서도 저용량으로의 용량가변을 가능하게 할 수 있다.The variable capacity device of the scroll compressor according to the present invention is configured to return a part of the compressed gas from the intermediate compression chamber to the suction chamber, so that the discharge amount of the compressed gas can be reduced without varying the rotational speed of the swing scroll, and the cost is low. It is possible to change the dose of.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 일부를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a part of a conventional scroll compressor.
도 2는 본 발명 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the scroll compressor of the present invention.
도 3은 본 발명 용량가변부의 요부를 보인 분해 사시도,Figure 3 is an exploded perspective view showing the main portion of the present invention, the variable capacity part;
도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 정상운전상태를 보인 종단면도,Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a normal operation state of the scroll compressor of the present invention,
도 5는 본 발명 스크롤 압축기의 저용량운전상태를 보인 종단면도,Figure 5 is a longitudinal sectional view showing a low capacity operation state of the scroll compressor of the present invention,
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1 : 케이싱 5 : 선회스크롤1: casing 5: turning scroll
6 : 고정스크롤 7 : 토출커버6: fixed scroll 7: discharge cover
10 : 용량가변부 11 : 바이패스관10 capacity changing unit 11: bypass tube
12 : 가스안내관 13 : 3방형 가스절환밸브12: gas guide tube 13: three-way gas switching valve
14 : 밸브하우징 15 : 중간압유로14: valve housing 15: medium pressure flow path
16 : 흡입압유로 17 : 피스톤밸브16: suction pressure flow path 17: piston valve
18 : 밸브스토퍼 18a : 가스통공18: valve stopper 18a: gas through hole
P1,P2,P3 : 압축실P1, P2, P3: Compression Chamber

Claims (3)

  1. 내부를 저압부와 고압부로 구분하고 저압부에는 가스흡입관을 연통하는 반면 고압부에는 가스토출관을 연통하는 케이싱과;A casing which separates the inside into a low pressure part and a high pressure part, and communicates a gas suction pipe to the low pressure part while communicating a gaseous discharge pipe to the high pressure part;
    케이싱 내에 고정 설치하고, 일 측면에 압축실을 이루도록 랩을 형성하며, 중간압축실에서 연통하는 중간압유로를 형성하고, 중간압유로에 연통하여 저압부를 향해 흡입압유로를 형성하는 고정스크롤과;A fixed scroll which is fixedly installed in the casing, forms a wrap to form a compression chamber on one side, forms an intermediate pressure passage communicating with the intermediate compression chamber, and communicates with the intermediate pressure passage to form a suction pressure passage toward the low pressure portion;
    전동기구부에 결합하여 선회운동을 하면서 고정스크롤의 랩과 맞물려 함께 압축실을 이루도록 일 측면에 랩을 형성하는 선회스크롤과;A swing scroll coupled to the power mechanism to form a wrap on one side to engage with the wrap of the fixed scroll and form a compression chamber together;
    가스흡입관과 가스토출관 사이에 연통 결합하는 바이패스관과;A bypass pipe communicating with the gas suction pipe and the gas discharge pipe;
    바이패스관의 중간에 일단이 연통하고 타단은 중간압유로에 연통하는 가스안내관과;A gas guide tube having one end communicating with the middle of the bypass pipe and the other end communicating with the intermediate pressure flow path;
    바이패스관과 가스안내관의 접점 부위에 설치하여 운전조건에 따라 상기한 가스안내관을 가스흡입관 또는 가스토출관에 독립적으로 연통시키는 유로절환수단과;A flow path switching means installed at a contact portion between the bypass pipe and the gas guide pipe to independently communicate the gas guide pipe with the gas suction pipe or the gas discharge pipe according to the operating conditions;
    가스안내관과 중간압유로의 사이에 설치하여 양측의 압력차에 의해 움직이면서 상기한 중간압유로와 흡입압유로를 개폐하는 유로개폐수단;을 포함한 스크롤 압축기의 용량 가변 장치.And a flow path opening and closing means for opening and closing the intermediate pressure flow path and the suction pressure flow path while being installed between the gas guide tube and the intermediate pressure flow path to move by the pressure difference between both sides.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    유로개폐수단은 중간압유로에 확장 형성하고 그 주벽에 흡입압유로가 연통하는 밸브하우징과, 밸브하우징의 내부에 이동 가능하게 삽입하여 중간압축실의 압력이 가스안내관의 내부압력 보다 높은 경우 흡입압유로를 개방하는 피스톤밸브와, 고정스크롤에 고정 설치하여 피스톤밸브의 이동을 제한하고 그 중앙영역에 상기한 가스안내관이 연통하는 밸브스토퍼로 구성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 용량 가변 장치.The flow path opening and closing means is formed in the valve housing in which the suction pressure flow path communicates with the intermediate pressure flow passage, and is inserted into the valve housing so as to be movable, so that the pressure in the intermediate compression chamber is higher than the internal pressure of the gas guide tube. A variable displacement device for a scroll compressor, comprising: a piston valve for opening a pressure flow path; and a valve stopper fixed to a fixed scroll to restrict movement of the piston valve and communicate with the gas guide tube in a central region thereof.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    유로절환수단은 바이패스관의 중간에 설치하여 전원의 인가여부에 따라 가스안내관을 가스흡입관 또는 가스토출관에 연통시키는 3방형 가스절환밸브로 구성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 용량 가변 장치.The flow path switching means is installed in the middle of the bypass pipe, the variable displacement device of the scroll compressor, characterized in that consisting of a three-way gas switching valve for communicating the gas guide pipe to the gas suction pipe or gas discharge pipe in accordance with whether the power is applied.
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