KR100504920B1 - Safety apparatus for scroll compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크롤 압축기의 안전 장치에 관한 것으로, 본 발명은 압축실과 연통하는 복수 개의 하우징본체와, 압축실과 토출실 사이의 압력차에 따라 하우징본체의 실린더에서 미끄러지면서 상기한 압축실과 토출실을 서로 교번되게 연통 또는 차단하는 복수 개의 피스톤밸브를 포함함으로써, 압축기의 고진공 운전과 과압축 운전에 대비한 안전 장치를 일원화하여 부품수를 줄이고 조립공수를 줄여 생산비용은 절감하면서 생산성은 높일 수 있다.The present invention relates to a safety device of a scroll compressor, and the present invention relates to a plurality of housing bodies communicating with the compression chamber, and the compression chamber and the discharge chamber are slid from the cylinder of the housing body according to the pressure difference between the compression chamber and the discharge chamber. By including a plurality of piston valves alternately communicating or blocking, the safety device for high vacuum operation and over-compression operation of the compressor can be unified to reduce the number of parts and reduce the number of assembling labor to increase the productivity.
또, 과압축 운전에 대한 안전 장치를 중간압과 토출압 사이의 압력차로 조절하도록 함으로써 과도한 압력차로 인해 누설이 발생하는 것을 미연에 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다. In addition, by adjusting the safety device for overcompression operation by the pressure difference between the intermediate pressure and the discharge pressure, it is possible to prevent the leakage caused by the excessive pressure difference in advance, thereby increasing the reliability of the compressor.
Description
본 발명은 스크롤 압축기의 안전 장치에 관한 것으로, 특히 압축실과 토출공간의 압력차에 따라 동작하면서 압축실의 저압화와 토출공간의 고압화를 방지할 수 있는 스크롤 압축기의 안전 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety device for a scroll compressor, and more particularly, to a safety device for a scroll compressor capable of preventing a low pressure of the compression chamber and a high pressure of the discharge space while operating according to the pressure difference between the compression chamber and the discharge space.
일반적으로 스크롤식 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수 개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 방식이다.In general, a scroll compressor is a high-efficiency low noise compressor widely applied to an air conditioner. A plurality of compression chambers are formed in pairs between scrolls while the two scrolls rotate relative to each other, and the compression chamber continuously moves toward the center. The volume decreases and the refrigerant gas is continuously sucked and compressed to be discharged.
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 구비하는 케이싱(1)과, 케이싱(1) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하여 회전력을 발생하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 회전자 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 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출한 가스의 역류를 방지하는 역지밸브조립체(7)와, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입공간(S1)과 토출공간(이하, 토출실과 혼용함)(S2)으로 구획하는 동시에 토출가스의 소음을 상쇄하는 토출커버(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 casing 1, respectively; A sub-frame (not shown), a drive motor (3) mounted between the main frame (2) and a sub-frame (not shown) to generate rotational force, and a main frame ( 2) a driving shaft 4 penetrating the driving motor 3 to transmit the rotational force of the driving motor 3, a turning scroll 5 coupled to the driving shaft 4 and placed on an upper surface of the main frame 2, and a turning scroll 5 Fixed scroll 6 fixed to the upper surface of the main frame 2 so as to form a plurality of compression chambers P and coupled to the rear surface of the hard plate portion of the fixed scroll 6 to prevent reverse flow of the discharged gas. The inside of the casing 1 is coupled to the check valve assembly 7 and the rear surface of the fixed scroll 6 so that the suction space S1 and the discharge space (the , It includes a discharge cover 8 at the same time that the discharge chamber divided by the mixing box) (S2) canceling the noise of the discharged gas.
또, 고정스크롤(6)의 경판부 안쪽에 설치하여 압축기 정지시 압축실(P)의 고진공을 방지하는 고진공방지부(10)와, 토출커버(8)의 일측에 설치하여 그 토출실(S2)내 압축가스의 온도 또는 압력에 따라 개폐되면서 상기 토출실(S2)의 온도나 압력을 유지하는 과압축방지부(20)와, 구동모터(3)의 고정자(3A) 상단에 장착하여 케이싱(1) 내부의 온도차에 따라 상기 구동모터(3)의 동작을 온/오프 시키는 과부하차단기(OLP)(9)를 더 포함하고 있다.In addition, the high vacuum prevention part 10 which is installed inside the hard plate part of the fixed scroll 6 and prevents high vacuum of the compression chamber P when the compressor is stopped, and the discharge chamber S2 which is provided on one side of the discharge cover 8 The overcompression prevention part 20 which maintains the temperature or the pressure of the discharge chamber S2 while being opened or closed in accordance with the temperature or pressure of the compressed gas, and is mounted on the upper end of the stator 3A of the driving motor 3 and the casing (1). The apparatus further includes an overload circuit breaker (OLP) 9 for turning on / off the operation of the driving motor 3 according to a temperature difference therein.
고진공방지부(10)는 도 2에서와 같이 고정스크롤(6)의 경판부 측면에서 반경방향으로 일정 깊이 만큼 음각지게 형성하는 진공실린더(11)와, 진공실린더(11)에 미끄러지게 삽입하여 압력차에 따라 미끄러지게 삽입하는 진공피스톤(12)과, 진공피스톤(12)의 일측에 설치하여 진공피스톤(12)을 지지하는 진공스프링(13)과, 진공스프링(13)의 후단을 지지하여 진공실린더(11)에 압입 결합하는 진공마개(14)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the high vacuum preventing part 10 is slidably inserted into the vacuum cylinder 11 and the vacuum cylinder 11 so as to be engraved in a radial direction from the side of the hard plate portion of the fixed scroll 6 to a predetermined depth. The vacuum piston 12 which slides according to a vehicle, the vacuum spring 13 which is installed in one side of the vacuum piston 12, and supports the vacuum piston 12, and the back end of the vacuum spring 13 supports the vacuum It consists of a vacuum stopper 14 press-fitted to the cylinder (11).
진공실린더(11)는 그 진공실린더(11)와 중간압축실(P)에 연통하도록 내주면 일 측에 연통하도록 중간압유로(16)를 관통 형성하고, 진공실린더(11)와 토출커버(8)의 토출공간(S2)을 연통하도록 상기 진공실린더(11)의 내주면 타측에는 경판부 배면으로 관통하여 토출압유로(17)를 관통 형성하고 있다.The vacuum cylinder 11 penetrates the intermediate pressure passage 16 so as to communicate with one side of the inner circumferential surface so as to communicate with the vacuum cylinder 11 and the intermediate compression chamber P, and the vacuum cylinder 11 and the discharge cover 8. The discharge pressure passage 17 penetrates the rear surface of the hard plate portion and is formed on the other side of the inner circumferential surface of the vacuum cylinder 11 so as to communicate the discharge space S2.
진공피스톤(12)은 원봉 모양으로 형성하되 그 외주면 중간은 정상운전시 중간압유로(16)를 통해 진공실린더(11)로 유입된 압축가스가 상기한 진공피스톤(12)을 진공마개(14)쪽으로 가압할 수 있도록 단차지게 형성하고 있다.The vacuum piston 12 is formed in a circular shape, the middle of the outer peripheral surface of the vacuum piston 12, the compressed gas introduced into the vacuum cylinder 11 through the intermediate pressure passage 16 during normal operation, the vacuum stopper 14 It is formed stepped so that it can be pressed toward the side.
진공스프링(13)은 일단은 진공마개(14)에 압입하여 고정하고 있다.One end of the vacuum spring 13 is press-fitted into the vacuum stopper 14 to fix it.
진공마개(14)는 그 중앙에 진공피스톤(12)의 위치에 따라 토출공간(S2)과 흡입공간(S1)을 연통시키는 흡입압유로(18)를 형성하고 있다.The vacuum stopper 14 forms a suction pressure flow path 18 that communicates the discharge space S2 and the suction space S1 in accordance with the position of the vacuum piston 12 at the center thereof.
한편, 과압축방지부(20)는 도 3에서와 같이 후술할 배기구멍(21b)(21c)을 가지는 밸브실린더(21)와, 밸브실린더(21)의 내부에서 저압부(흡입공간)(S1)와 고압부(토출공간)(S2) 사이의 압력차에 따라 미끄러지면서 상기한 배기구멍(21b)(21c)을 개폐하는 밸브피스톤(22)과, 밸브피스톤(22)을 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(23)으로 이루어져 있다.On the other hand, the overcompression prevention portion 20 is a valve cylinder 21 having exhaust holes 21b, 21c to be described later, as shown in Figure 3, and the low pressure portion (suction space) (S1) inside the valve cylinder 21. Valve piston 22 for opening and closing the exhaust holes 21b and 21c while sliding according to the pressure difference between the high pressure part (discharge space) S2 and a valve spring for elastically supporting the valve piston 22 ( 23).
밸브실린더(21)는 그 일측에 상기한 밸브피스톤(22)이 미끄러지게 삽입하는 피스톤구멍(21a)을 형성하고, 피스톤구멍(21a)의 일측에는 토출커버(8)의 토출공간(S2)에 연통하는 제1 배기구멍(21b)을 형성하며, 제1 배기구멍(21b)의 안쪽 끝단과 피스톤구멍(21a)의 경계부에는 흡입공간(S1)에 연통하여 상기 제1 배기구멍(21b)을 통해 토출공간(S2)에서 배기되는 냉매를 흡입공간(S1)으로 유도하는 제2 배기구멍(21c)을 형성하고 있다.The valve cylinder 21 forms a piston hole 21a in which the valve piston 22 slides on one side thereof, and in one side of the piston hole 21a in the discharge space S2 of the discharge cover 8. The first exhaust hole 21b communicates with each other, and the inner end of the first exhaust hole 21b and the boundary between the piston hole 21a communicate with the suction space S1 through the first exhaust hole 21b. A second exhaust hole 21c for guiding the refrigerant exhausted from the discharge space S2 to the suction space S1 is formed.
밸브피스톤(22)은 밸브실린더(21)의 피스톤구멍(21a)에 미끄러지게 삽입하는 가이드몸체(22A)와, 가이드몸체(22A)에 결합하여 상기 제1 배기구멍(21b)의 안쪽단을 개폐하는 볼밸브(22B)로 이루어져 있다.The valve piston 22 is coupled to the guide body 22A for slidingly inserted into the piston hole 21a of the valve cylinder 21 and the guide body 22A to open and close the inner end of the first exhaust hole 21b. It consists of a ball valve 22B.
도면중 미설명 부호인 5a 및 6a는 선회스크롤의 랩 및 고정스크롤의 랩, 6b는 흡입구, 6c는 토출구, 15는 진공마개고정핀, O는 선회스크롤의 자전을 방지하는 올담링이다.In the drawings, reference numerals 5a and 6a denote laps of swivel scrolls and fixed scrolls, 6b is an inlet port, 6c is an outlet port, 15 is a vacuum stopper pin, and O is an all-dam ring to prevent rotation of the swivel scroll.
상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.The conventional scroll compressor as described above is operated as follows.
즉, 인가된 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 복수 개의 압축실(P)을 쌍으로 형성하며, 이 각 쌍의 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출한다.That is, while the drive shaft 4 is rotated together with the drive motor 3 by the applied power, the turning scroll 5 turns by an eccentric distance, and the turning scroll 5 is a wrap section with the fixed scroll 6. A plurality of compression chambers (P) are formed in pairs between (5a) and (6a), and each pair of compression chambers (P) decreases in volume while moving to the center by the continuous turning movement of the turning scroll (5). The refrigerant gas is sucked and compressed and discharged.
이때, 압축기가 정상적으로 운전을 하는 중에는 압축실(P)의 압력이 흡입공간(S1)의 압력과 진공스프링(13)의 탄성력을 합한 힘 보다 크게 되어 상기한 진공피스톤(12)이 진공마개(14)쪽으로 밀리면서 토출압유로(17)와 흡입압유로(18)를 차단함으로써 토출커버(8)내의 압축가스가 흡입공간(S1)으로 역류하는 것을 방지한다.At this time, during normal operation of the compressor, the pressure of the compression chamber P is greater than the sum of the pressure of the suction space S1 and the elastic force of the vacuum spring 13, so that the vacuum piston 12 has a vacuum stopper 14 By blocking the discharge pressure passage 17 and the suction pressure passage 18 while pushing toward the side, the compressed gas in the discharge cover 8 is prevented from flowing back to the suction space S1.
반면, 압축기가 펌프다운이나 기타 비정상적으로 진공 운전을 하는 경우에는 압축실(P)로 유입되는 냉매가스의 양이 현저하게 떨어져 상기 압축실(P)의 압력이 흡입공간(S1)의 압력과 거의 비슷하게 됨으로써 진공피스톤(12)이 진공스프링(13)의 복원력에 의해 진공마개(14)의 반대쪽으로 밀리면서 토출압유로(17)와 흡입압유로(18)가 연통하고, 이 토출압유로(17)와 흡입압유로(18)를 통해 토출공간(S2)의 압축가스 일부가 흡입공간(S1)으로 역류하였다가 압축실(P)로 흡입되면서 장시간 압축실(P)이 고진공화되는 것을 방지한다. 이와 동시에 압축실(P)이 진공화되면서 압축가스의 온도가 급격하게 상승하고, 이 고온의 압축가스는 흡입공간(S1)으로 역류하면서 그 일부가 흡입공간(S1)의 온도를 상승시켜 과부하차단기(9)를 작동시킴으로써 압축기를 정지시켜 보호하는 것이다.On the other hand, when the compressor is pumped down or other abnormally vacuum operation, the amount of refrigerant gas flowing into the compression chamber P is remarkably dropped, so that the pressure in the compression chamber P is almost equal to the pressure in the suction space S1. Similarly, the discharge piston flow path 17 and the suction pressure flow path 18 communicate with each other while the vacuum piston 12 is pushed to the opposite side of the vacuum plug 14 by the restoring force of the vacuum spring 13, and the discharge pressure flow path 17 A portion of the compressed gas in the discharge space (S2) flows back into the suction space (S1) through the suction pressure passage (18) and the suction chamber (S1) to prevent the compression chamber (P) from high vacuum for a long time. . At the same time, as the compression chamber P is evacuated, the temperature of the compressed gas rapidly rises, and this high temperature compressed gas flows back into the suction space S1 while a part thereof increases the temperature of the suction space S1, thereby overloading the breaker. By operating (9), the compressor is stopped and protected.
한편, 압축기가 과압축비 운전을 하는 경우에는 압축실(P)에서 토출공간(S2)으로 토출되는 냉매가스가 적정 압력 보다 높은 압력을 발생하고, 이 토출공간(S2)의 압력이 흡입공간(S1)의 압력과 밸브스프링(23)의 탄성력을 합한 힘 보다 커져 피스톤밸브(22)가 눌리면서 제1 배기구멍(21b)과 제2 배기구멍(21c)이 연통된다. 이에 따라 토출공간(S2)의 냉매가스가 제1 배기구멍(21b)과 제2 배기구멍(21c)을 통해 흡입공간(S1)으로 바이패스 되어 토출공간(S2)의 압력을 낮춤과 동시에 흡입공간(S1)의 온도를 상승시켜 상기한 고진공방지부(10)와 같이 과부하차단기(9)를 작동시킴으로써 압축기를 보호하는 것이었다.On the other hand, when the compressor performs the overcompression ratio operation, the refrigerant gas discharged from the compression chamber P into the discharge space S2 generates a pressure higher than an appropriate pressure, and the pressure in the discharge space S2 is the suction space S1. 1) and the first exhaust hole 21b and the second exhaust hole 21c communicate with each other when the piston valve 22 is pressed to be greater than the combined force of the pressure of) and the elastic force of the valve spring 23. Accordingly, the refrigerant gas in the discharge space S2 is bypassed to the suction space S1 through the first exhaust hole 21b and the second exhaust hole 21c to lower the pressure in the discharge space S2 and at the same time the suction space. It was to protect the compressor by raising the temperature of S1 and operating the overload circuit breaker 9 like the high vacuum prevention unit 10 described above.
그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에서는, 전술한 바와 같이 고진공방지부(10)와 과압축방지부(20)가 각각 부품수가 많아 복잡하게 구성됨에도 불구하고 서로 독립적으로 설치되어 압축기의 구조를 더욱 복잡할 뿐만 아니라 이에 따라 제작과 조립이 난해하여 생산비용을 가중시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional scroll compressor as described above, although the high vacuum prevention unit 10 and the overcompression prevention unit 20 as described above are complicated by a large number of parts, respectively, they are installed independently of each other to further complicate the structure of the compressor. In addition, there was a problem in that the production and assembly is difficult to increase the production cost.
또, 고진공방지부(10)의 경우에는 고정스크롤(6)에 삽입하여 장착하는 내장형으로 조립성이 열악하여 양산성을 저하시키는 반면, 과압축방지부(20)는 고압부와 저압부 사이에 설치하므로 밸브의 실링이 난해하여 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the high vacuum prevention unit 10 is a built-in type to be inserted into the fixed scroll (6), the assembly is poor, the productivity is reduced, while the over-compression prevention unit 20 is installed between the high and low pressure parts, The sealing of the valve is difficult and there is a problem that the reliability is lowered.
본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기의 안전 장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 고진공방지부와 과압축방지부를 일체화하여 부품수와 조립공수를 줄이고 이에 따라 생산비용을 감축할 수 있는 스크롤 압축기의 안전 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made in view of the problems of the safety device of the conventional scroll compressor as described above, by integrating a high vacuum prevention unit and an overcompression prevention unit to reduce the number of parts and assembly work scroll compressor accordingly to reduce the production cost It is an object of the present invention to provide a safety device.
또, 외장형으로 조립하도록 구성하여 양산성을 높이고 중간압에 연동하도록 구성하여 실링에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 스크롤 압축기의 안전 장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide a safety device for a scroll compressor that can be configured to be assembled in an external type to increase the mass productivity and interlock with the intermediate pressure to increase the reliability of the sealing.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선회스크롤에 맞물려 연속으로 이동하는 복수 개의 압축실을 형성하고, 중간압축실에 연통하도록 제1 중간압유로와 제2 중간압유로를 형성하며, 제1 중간압유로와 제2 중간압유로 사이에 위치하여 케이싱의 고압부와 저압부를 연통하도록 배기유로를 형성하는 고정스크롤과; 고정스크롤의 제1 중간압유로와 제2 중간압유로에 연통하도록 제1 실린더와 제2 실린더를 형성하고, 제1 실린더와 제2 실린더를 서로 연통하여 상기 고정스크롤의 배기유로에 연결하는 연결유로를 형성하며, 도입단이 케이싱의 고압부에 위치하여 각 실린더에 각각 반경방향으로 연통하도록 제1 토출압유로와 제2 토출압유로를 형성하고, 도입단이 케이싱의 고압부에 위치하여 제2 실린더의 축방향 타단에 연통하도록 가압유로를 형성하는 하우징과; 하우징의 제1 실린더에 미끄러지게 삽입하여 중간압유로와 토출압유로 그리고 연결유로를 개폐하는 제1 피스톤밸브와; 제1 피스톤밸브의 일측을 탄력 지지하여 고진공운전시 제1 피스톤밸브를 밀어 제1 중간압유로와 연결유로를 개방하는 반면 과압축운전시에는 중간압축실의 가스압에 밀려 제1 중간압유로와 연결유로를 차단하는 제1 밸브스프링과; 하우징의 제2 실린더에 미끄러지게 삽입하여 중간압유로와 토출압유로와 연결유로 그리고 가압유로를 개폐하는 제2 피스톤밸브와; 제2 피스톤밸브의 일측을 탄력 지지하여 고진공운전시 제2 피스톤밸브를 밀어 제2 토출압유로와 연결유로를 차단하는 반면 과압축운전시 고압부의 가스압에 밀려 제2 토출압유로와 연결유로를 개방하는 제2 밸브스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 안전 장치를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, to form a plurality of compression chamber to be continuously engaged with the rotating scroll, to form a first intermediate pressure passage and a second intermediate pressure passage to communicate with the intermediate compression chamber, the first intermediate pressure A fixed scroll positioned between the flow path and the second intermediate pressure flow path to form an exhaust flow path to communicate the high pressure portion and the low pressure portion of the casing; A connecting flow path which forms a first cylinder and a second cylinder so as to communicate with the first intermediate pressure flow path and the second intermediate pressure flow path of the fixed scroll, and communicates with the first cylinder and the second cylinder to the exhaust flow path of the fixed scroll. A first discharge pressure passage and a second discharge pressure passage so that the introduction end is located at the high pressure portion of the casing and communicate with each cylinder in the radial direction, and the introduction end is located at the high pressure portion of the casing to A housing defining a pressurizing flow passage so as to communicate with the other end in the axial direction; A first piston valve slidably inserted into the first cylinder of the housing to open and close the intermediate pressure passage, the discharge pressure passage, and the connection passage; One side of the first piston valve is elastically supported to push the first piston valve to open the first intermediate pressure passage and the connecting passage during high vacuum operation, while the overcompression operation is pushed by the gas pressure in the intermediate compression chamber to connect with the first intermediate pressure passage. A first valve spring for blocking the flow path; A second piston valve slidably inserted into the second cylinder of the housing to open and close the intermediate pressure passage, the discharge pressure passage, the connection passage, and the pressurizing passage; One side of the second piston valve is elastically supported to push the second piston valve to block the second discharge pressure flow path and the connection flow path during high vacuum operation, while the second discharge pressure flow path and the connection flow path are opened by being pushed by the gas pressure of the high pressure part during the overcompression operation. It provides a safety device of a scroll compressor comprising a second valve spring.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 안전 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the safety device of the scroll compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명 스크롤 압축기의 안전 장치를 보인 확대도이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명 스크롤 압축기의 운전 상태에 따른 안전 장치의 동작 상태를 보인 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a part of the scroll compressor of the present invention, Figure 5 is an enlarged view showing a safety device of the scroll compressor of the present invention, Figures 6a to 6c is an operating state of the safety device according to the operating state of the scroll compressor of the present invention It is a cross-sectional view.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비하는 케이싱(1)과, 케이싱(1) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하여 회전력을 발생하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 회전자 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 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출한 가스의 역류를 방지하는 역지밸브조립체(7)와, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입공간(S1)과 토출공간(S2)으로 구획하는 동시에 토출가스의 소음을 상쇄하는 토출커버(8)와, 구동모터(3)의 고정자(미부호) 상단에 장착하여 케이싱(1) 내부의 온도차에 따라 상기 구동모터(3)의 동작을 온/오프 시키는 과부하차단기(OLP)(9)와, 고정스크롤(6)의 배면에 설치하여 고진공운전시 또는 과압축운전시 토출가스의 일부를 저압부인 흡입공간(S1)으로 배기시키는 고진공/과압축 방지부(100)를 포함한다.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 casing 1, respectively. ) And a subframe (not shown), a drive motor (3) mounted between the mainframe (2) and a subframe (not shown) to generate a rotational force, and press-fit into the rotor center of the drive motor (3) A driving shaft 4 penetrating the frame 2 to transmit the rotational force of the driving motor 3, a turning scroll 5 coupled to the driving shaft 4 and placed on an upper surface of the main frame 2, and a turning scroll ( 5) a fixed scroll (6) fixed to the upper surface of the main frame (2) so as to form a plurality of compression chambers (P) and a reverse flow of the gas discharged by coupling to the rear surface of the hard plate portion of the fixed scroll (6). A check valve assembly (7) for preventing and a back side of the fixed scroll (6) are coupled to the inside of the casing (1) and the suction space (S1) and discharge The drive motor (8) is partitioned into the space (S2) and the discharge cover (8) which cancels the noise of the discharge gas and mounted on the stator (unsigned) top of the drive motor (3) according to the temperature difference inside the casing (1). 3) an overload circuit breaker (OLP) 9 for turning on / off the operation and a portion of the discharge gas during the high vacuum operation or the overcompression operation to the suction space S1 during the high vacuum operation or the overcompression operation. It includes a high vacuum / overcompression prevention unit 100 to exhaust.
고정스크롤(6)은 중간압축실(P)에 연통하여 고진공/과압축방지부(100)의 일부를 이루도록 배면을 향해 관통하는 제1 중간압유로(6d)와 제2 중간압유로(6e)를 형성하고, 제1 중간압유로(6d)와 제2 중간압유로(6e)의 사이에 위치하여 배면에서 외주면으로 관통하는 배기유로(6f)를 형성한다.The fixed scroll 6 communicates with the intermediate compression chamber P so that the first intermediate pressure passage 6d and the second intermediate pressure passage 6e penetrate toward the rear surface to form part of the high vacuum / overcompression prevention part 100. And an exhaust flow path 6f positioned between the first intermediate pressure flow path 6d and the second intermediate pressure flow path 6e and penetrating from the rear surface to the outer circumferential surface.
고진공/과압축 방지부(100)는 고정스크롤(6)의 제1 중간압유로(6d)와 제2 중간압유로(6e)에 연통하도록 원형의 제1 실린더(111)와 제2 실린더(112)를 형성하는 하우징본체(110)와, 하우징본체(110)의 두 실린더(111)(112)를 복개하되 제2 실린더(112)에 연통하도록 가압유로(121)를 형성하는 하우징덮개(120)와, 하우징본체(110)의 제1 실린더(111)에 미끄러지게 삽입하는 제1 피스톤밸브(130)와, 제1 피스톤밸브(130)를 지지하는 제1 밸브스프링(140)과, 하우징본체(110)의 제2 실린더(112)에 미끄러지게 삽입하는 제2 피스톤밸브(150)와, 제2 피스톤밸브(150)를 지지하는 제2 밸브스프링(160)으로 이루어진다.The high vacuum / overcompression prevention part 100 is formed to communicate with the first intermediate pressure passage 6d and the second intermediate pressure passage 6e of the fixed scroll 6 in a circular first cylinder 111 and a second cylinder 112. A housing cover 120 forming a pressurizing passage 121 to cover the housing body 110 and the two cylinders 111 and 112 of the housing body 110 and communicate with the second cylinder 112. And a first piston valve 130 which is slidably inserted into the first cylinder 111 of the housing body 110, a first valve spring 140 that supports the first piston valve 130, and a housing body ( It consists of a second piston valve 150 to be inserted into the second cylinder 112 of the 110 and the second valve spring 160 for supporting the second piston valve 150.
하우징본체(110)는 제1 실린더(111)와 제2 실린더(112)의 주벽면에 각각 관통하여 상기 케이싱(1)의 토출공간(S2)과 연통하는 제1 토출압유로(113)와 제2 토출압유로(114)를 형성하고, 제1 실린더(111)와 제2 실린더(112) 사이에는 두 실린더(111)(112)를 연통하여 고정스크롤(6)의 배압유로(6f)에 연통하는 연결유로(115)를 형성한다.The housing body 110 penetrates through the main wall surfaces of the first cylinder 111 and the second cylinder 112, respectively, and communicates with the discharge space S2 of the casing 1, and Two discharge pressure passages 114 are formed, and the two cylinders 111 and 112 communicate between the first cylinder 111 and the second cylinder 112 to communicate with the back pressure passage 6f of the fixed scroll 6. The connection flow path 115 is formed.
제1 토출압유로(113)와 제2 토출압유로(114) 그리고 연결유로(115)는 각각의 내측단을 동일한 높이에, 동일한 직경으로 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the first discharge pressure passage 113, the second discharge pressure passage 114, and the connection passage 115 each have inner ends at the same height and have the same diameter.
하우징덮개(120)는 원판 모양으로 형성하되 그 일측에 상기한 가압유로(121)를 관통 형성한다.The housing cover 120 is formed in a disc shape, but penetrates the pressure passage 121 at one side thereof.
제1 피스톤밸브(130)와 제2 피스톤밸브(150)는 원봉 모양으로 형성하되 각각 양측면의 직경이 중간압유로(6d)(6e)와 가압유로(121)의 직경 보다는 크게 형성하는 것이 바람직하다.The first piston valve 130 and the second piston valve 150 is formed in the shape of a rod, but each side of the diameter is preferably formed to be larger than the diameter of the intermediate pressure passage (6d) (6e) and the pressure passage (121). .
제1 밸브스프링(140)과 제2 밸브스프링(160)은 모두 압축코일스프링으로 이루어져 그 중 제1 밸브스프링(140)은 고진공운전시에는 제1 피스톤밸브(130)를 밀어 제1 중간압유로(6d)와 연결유로(115)를 개방하는 반면 과압축운전시에는 중간압축실의 가스압에 밀려 제1 중간압유로(6d)와 연결유로(115)를 차단하도록 하우징덮개(120)쪽에 설치하고, 제2 밸브스프링(160)은 고진공운전시에는 제2 피스톤밸브(150)를 밀어 제2 토출압유로(6e)와 연결유로(115)를 차단하는 반면 과압축운전시에는 고압부의 가스압에 밀려 제2 토출압유로(6e)와 연결유로(115)를 개방하도록 고정스크롤(6)의 배면쪽에 설치한다.The first valve spring 140 and the second valve spring 160 are all composed of compression coil springs, of which the first valve spring 140 pushes the first piston valve 130 during the high vacuum operation to the first intermediate pressure flow path. 6d and the connection passage 115 are opened, while in the overcompression operation, they are installed on the housing cover 120 to block the first intermediate pressure passage 6d and the connection passage 115 by being pushed by the gas pressure in the intermediate compression chamber. The second valve spring 160 pushes the second piston valve 150 to block the second discharge pressure passage 6e and the connection passage 115 in the high vacuum operation, while the second valve spring 160 is pushed by the gas pressure in the high pressure portion during the overcompression operation. It is provided in the back side of the fixed scroll 6 so that the 2nd discharge pressure flow path 6e and the connection flow path 115 may be opened.
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 5a 및 6a는 선회스크롤의 랩 및 고정스크롤의 랩, 6b는 흡입구, 6c는 토출구, O는 선회스크롤의 자전을 방지하는 올담링이다.Reference numerals 5a and 6a in the drawings denote laps of swivel scrolls and laps of fixed scrolls, 6b are intake ports, 6c are discharge ports, and O is an all dam ring to prevent rotation of the swivel scrolls.
상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 안전 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.The safety device of the scroll compressor of the present invention as described above has the following effects.
즉, 인가된 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 복수 개의 압축실(P)을 쌍으로 형성하며, 이 각 쌍의 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출한다.That is, while the drive shaft 4 is rotated together with the drive motor 3 by the applied power, the turning scroll 5 turns by an eccentric distance, and the turning scroll 5 is a wrap section with the fixed scroll 6. A plurality of compression chambers (P) are formed in pairs between (5a) and (6a), and each pair of compression chambers (P) decreases in volume while moving to the center by the continuous turning movement of the turning scroll (5). The refrigerant gas is sucked and compressed and discharged.
이때, 도 6a에서와 같이 압축기가 정상적으로 운전을 하는 중에는 압축실(P)의 압력이 제1 밸브스프링(140)의 탄성력 보다는 강함에 따라 제1 피스톤밸브(130)를 밀어 올려 이 제1 피스톤밸브(130)가 제1 토출압유로(113)와 연결유로(115) 사이에 위치하면서 두 유로(113)(115)를 차단하여 토출공간(S2)의 압축가스가 흡입공간(S1)으로 역류하는 것을 차단하고, 이와 동시에 제2 밸브스프링(160)의 탄성력과 압축실(P)의 압력을 합한 힘이 토출공간(S2)의 가스력과 동일하여 제2 피스톤밸브(150)가 역시 제2 토출압유로(114)와 연결유로(115) 사이에 위치하면서 두 유로(114)(115)를 차단하여 토출공간(S2)의 압축가스가 흡입공간(S1)으로 배기되는 것을 방지하는 것이다.At this time, as shown in Figure 6a during the normal operation of the compressor as the pressure of the compression chamber (P) is stronger than the elastic force of the first valve spring 140 to push up the first piston valve 130, the first piston valve 130 is positioned between the first discharge pressure passage 113 and the connection passage 115 to block the two passages 113 and 115 so that the compressed gas in the discharge space S2 flows back into the suction space S1. And the force of the elastic force of the second valve spring 160 and the pressure of the compression chamber P is equal to the gas force of the discharge space S2, so that the second piston valve 150 also discharges the second. Located between the pressure passage 114 and the connection passage 115 to block the two flow passage (114) 115 to prevent the compressed gas of the discharge space (S2) to be exhausted into the suction space (S1).
반면, 도 6b에서와 같이 압축기가 펌프다운이나 기타 비정상적으로 진공 운전을 하는 경우에는 압축실(P)로 유입되는 냉매가스의 양이 현저하게 떨어져 상기 압축실(P)의 압력이 제1 밸브스프링(140)의 탄성력 보다 작게 되고 이로 인해 제1 피스톤밸브(130)가 제1 밸브스프링(140)에 눌려 제1 토출압유로(113)와 연결유로(115)가 연통되며 이 두 유로(113)(115)를 통해 토출공간(S2)의 압축가스가 제1 토출압유로(113)와 연결유로(115) 그리고 배기유로(6f)를 거쳐 흡입공간(S1)으로 역류하면서 압축실의 고진공화를 방지하는 동시에 이 고온의 압축가스는 저압부인 흡입공간(S1)의 온도를 비정상적으로 높여 구동모터(3)의 고정자 상단에 구비한 과부하차단기(9)를 동작시킴으로써 구동모터(3)의 동작을 정지시킨다.On the other hand, when the compressor is pumped down or other abnormally vacuum operation as shown in Figure 6b, the amount of refrigerant gas flowing into the compression chamber (P) is significantly reduced, the pressure of the compression chamber (P) is the first valve spring The first piston valve 130 is pressed by the first valve spring 140 so that the first discharge pressure passage 113 and the connection passage 115 communicate with each other and the two passages 113 are smaller than the elastic force of the 140. The compressed gas in the discharge space S2 flows back into the suction space S1 through the first discharge pressure passage 113, the connection passage 115, and the exhaust passage 6f through the 115, thereby maintaining high vacuum in the compression chamber. At the same time, the high temperature compressed gas stops the operation of the drive motor 3 by operating the overload circuit breaker 9 provided at the upper end of the stator of the drive motor 3 by abnormally raising the temperature of the suction space S1 which is the low pressure part. Let's do it.
한편, 도 6c에서와 같이 압축기가 과압축운전을 하는 경우에는 토출공간(S2)의 압력이 급격하게 상승하여 압축실(P)의 압력과 제2 밸브스프링(140)의 탄성력을 합한 힘 보다 커지게 되고 이로 인해 고압의 압축가스가 가압유로(121)를 통해 제2 실린더(112)로 유입하여 제2 피스톤밸브(150)를 가압하므로 제2 토출압유로(114)와 연결유로(115)가 연통된다. 이렇게 제2 토출압유로(114)와 연결유로(115)가 연통됨에 따라 토출공간(S2)의 압축가스가 제2 토출압유로(114)와 연결유로(115) 그리고 배기유로(6f)를 거쳐 흡입공간(S1)으로 배기하면서 토출공간(S2)의 압력을 떨어뜨리는 동시에 이 고온의 압축가스는 저압부인 흡입공간(S1)의 온도를 비정상적으로 높여 구동모터(3)의 고정자 상단에 구비한 과부하차단기(9)를 동작시킴으로써 구동모터(3)의 동작을 정지시킨다.On the other hand, as shown in FIG. 6C, when the compressor performs the overcompression operation, the pressure in the discharge space S2 increases rapidly and is greater than the sum of the pressure of the compression chamber P and the elastic force of the second valve spring 140. Due to this, the high pressure compressed gas flows into the second cylinder 112 through the pressure flow passage 121 to pressurize the second piston valve 150, so that the second discharge pressure flow passage 114 and the connection flow passage 115 are formed. Communicating. As the second discharge pressure passage 114 and the connection passage 115 communicate with each other, the compressed gas in the discharge space S2 passes through the second discharge pressure passage 114, the connection passage 115, and the exhaust passage 6f. The high pressure compressed gas abnormally raises the temperature of the suction space S1 which is the low pressure part while exhausting the suction space S1 while exhausting it into the suction space S1, and an overload provided at the top of the stator of the driving motor 3. By operating the breaker 9, the operation of the drive motor 3 is stopped.
이렇게 하여, 압축기의 고진공 운전 또는 과압축 운전에 대비한 안전 장치를 일원화함에 따라 부품수를 줄이고 조립공수를 줄여 생산비용은 절감하면서 생산성은 높일 수 있다.In this way, as the safety device for high vacuum operation or overcompression operation of the compressor is unified, the number of parts can be reduced and the number of assembly operations can be reduced, thereby reducing production costs and increasing productivity.
또, 과압축 운전에 대한 안전 장치를 중간압과 토출압 사이의 압력차로 조절하도록 함으로써 과도한 압력차로 인해 누설이 발생하는 것을 미연에 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다. In addition, by adjusting the safety device for overcompression operation by the pressure difference between the intermediate pressure and the discharge pressure, it is possible to prevent the leakage caused by the excessive pressure difference in advance, thereby increasing the reliability of the compressor.
본 발명에 의한 스크롤 압축기의 안전 장치는, 압축실과 연통하는 복수 개의 하우징본체와, 압축실과 토출실 사이의 압력차에 따라 하우징본체의 실린더에서 미끄러지면서 상기한 압축실과 토출실을 서로 교번되게 연통 또는 차단하는 복수 개의 피스톤밸브를 포함함으로써, 압축기의 고진공 운전과 과압축 운전에 대비한 안전 장치를 일원화하여 부품수를 줄이고 조립공수를 줄여 생산비용은 절감하면서 생산성은 높일 수 있다.The safety device of a scroll compressor according to the present invention includes a plurality of housing bodies communicating with a compression chamber, and the compression chamber and the discharge chamber are alternately communicating with each other while sliding in a cylinder of the housing body according to a pressure difference between the compression chamber and the discharge chamber. By including a plurality of shut off piston valve, the safety device for the high vacuum operation and over-compression operation of the compressor is unified to reduce the number of parts and the number of assembly work to reduce the production cost and increase productivity.
또, 과압축 운전에 대한 안전 장치를 중간압과 토출압 사이의 압력차로 조절하도록 함으로써 과도한 압력차로 인해 누설이 발생하는 것을 미연에 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다. In addition, by adjusting the safety device for overcompression operation by the pressure difference between the intermediate pressure and the discharge pressure, it is possible to prevent the leakage caused by the excessive pressure difference in advance, thereby increasing the reliability of the compressor.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing a part of a conventional scroll compressor,
도 2는 도 1의 "A"부를 보인 확대 단면도,FIG. 2 is an enlarged sectional view showing part “A” of FIG. 1;
도 3은 도 2의 "B"부를 보인 확대 단면도,3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a portion “B” of FIG. 2;
도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도,4 is a cross-sectional view showing a part of the scroll compressor of the present invention;
도 5는 본 발명 스크롤 압축기의 안전 장치를 보인 확대도,5 is an enlarged view showing a safety device of the scroll compressor of the present invention;
도 6a 내지 도 6c는 본 발명 스크롤 압축기의 운전 상태에 따른 안전 장치의 동작 상태를 보인 단면도.6a to 6c are cross-sectional views showing the operating state of the safety device according to the operating 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 3 : 구동모터1: casing 3: drive motor
4 : 구동축 5 : 선회스크롤4: drive shaft 5: turning scroll
5a : 선회스크롤의 랩 6 : 고정스크롤5a: lap of turning scroll 6: fixed scroll
6a : 고정스크롤의 랩 6b : 흡입구6a: Wrap of fixed scroll 6b: Inlet
6c : 토출구 6d : 제1 중간압유로6c: discharge port 6d: first intermediate pressure flow path
6e : 제2 중간압유로 6f : 배기유로6e: second intermediate pressure passage 6f: exhaust passage
8 : 토출커버 9 : 과부하차단기8: discharge cover 9: overload breaker
100 : 고진공/과압축방지부 110 : 하우징본체100: high vacuum / over compression prevention unit 110: housing body
111 : 제1 실린더 112 : 제2 실린더111: first cylinder 112: second cylinder
113 : 제1 토출압유로 114 : 제2 토출압유로113: first discharge pressure passage 114: second discharge pressure passage
115 : 연결유로 120 : 하우징덮개115: connection passage 120: housing cover
121 : 가압유로 130 : 제1 피스톤밸브121: pressurized flow path 130: first piston valve
140 : 제1 밸브스프링 150 : 제2 피스톤밸브140: first valve spring 150: second piston valve
160 : 제2 밸브스프링 S1 : 흡입공간160: second valve spring S1: suction space
S2 : 토출공간S2: discharge space
Claims (2)
Priority Applications (1)
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