KR100585811B1 - Modulation type scroll compressor - Google Patents

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KR1020040118468A
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이근형
이승준
이장우
하삼철
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 용량 가변형 스크롤 압축기에 관한 것으로, 케이싱의 내부에 고정 설치하여 구동모터의 회전축을 지지하고 그 상면에 제1 압축실을 이룰 인벌류트 형상의 랩을 형성하는 프레임과, 구동모터의 회전축에 편심지게 결합하여 선회운동을 하도록 상기 프레임에 얹히고 그 프레임과의 사이에 중심을 향해 연속으로 이동하는 제1 압축실을 이루도록 일 측면에 인벌류트 형상의 제1 랩을 형성하는 동시에 타측면에도 인벌류트 형상의 제2 랩을 형성하는 선회스크롤과, 선회스크롤의 제2 랩과 맞물려 그 선회스크롤의 선회운동시 중심을 향해 연속으로 이동하는 제2 압축실을 이루도록 인벌류트 형상의 랩을 형성하는 고정스크롤과, 운전모드에 따라 냉매를 양쪽 압축실에서 독립적으로 압축하거나 순차적으로 압축하도록 냉매 유동을 조절하는 연결유닛을 포함함으로써, 저용량 운전시 에너지 준위를 유지하도록 하여 부족압축으로 인한 압축기의 성능 저하를 미연에 방지함과 아울러 이를 통해 에어콘의 운전시간을 단축하여 전력손실을 줄일 수 있다.The present invention relates to a variable displacement scroll compressor, which is fixed to an inside of a casing to support a rotating shaft of a drive motor and to form an involute-shaped wrap to form a first compression chamber on an upper surface thereof, and a rotating shaft of the driving motor. The first wrap of the involute shape is formed on one side to form a first compression chamber that is eccentrically coupled to the frame for the pivoting movement and continuously moves toward the center between the frame and the involute on the other side. Fixed to form an involute wrap so as to form a pivoting scroll forming a lute-shaped second wrap and a second compression chamber that is engaged with the second wrap of the swing scroll and continuously moves toward the center during the pivoting movement of the swing scroll Connection oil that adjusts the refrigerant flow to compress the refrigerant independently or sequentially in both compression chambers according to the scroll and operation mode By including the net, it is possible to maintain the energy level during low-capacity operation to prevent the performance degradation of the compressor due to insufficient compression in advance, as well as to reduce the power loss by reducing the operating time of the air conditioner.

Description

용량 가변형 스크롤 압축기{MODULATION TYPE SCROLL COMPRESSOR}Capacity variable scroll compressor {MODULATION TYPE SCROLL COMPRESSOR}

도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional scroll compressor;

도 2a 및 도 2b는 종래 스크롤 압축기에서 고용량 운전시와 저용량 운전시에 대한 동작상태를 보인 개략도,2A and 2B are schematic views showing an operation state for high capacity operation and low capacity operation in a conventional scroll compressor;

도 3은 본 발명 용량 가변형 스크롤 압축기의 일부를 보인 종단면도,3 is a longitudinal sectional view showing a part of the present invention variable displacement scroll compressor;

도 4a 및 도 4b는 본 발명 용량 가변형 스크롤 압축기의 운전상태를 보인 계통도.4a and 4b is a schematic diagram showing an operating state of the variable displacement scroll compressor of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

10 : 케이싱 20 : 구동모터10: casing 20: drive motor

30 : 메인프레임 31 : 축구멍30: main frame 31: shaft hole

32 : 랩 33 : 제1 흡입구32: wrap 33: first inlet

34 : 제1 토출구 40 : 선회스크롤34: first discharge port 40: swing scroll

41 : 제1 랩 42 : 제2 랩41: the first lap 42: the second lap

50 : 고정스크롤 51 : 랩50: fixed scroll 51: wrap

52 : 제2 흡입구 53 : 제2 토출구52: second suction port 53: second discharge port

60 : 연결유닛 61,62 : 제1,제2 가스흡입관60: connecting unit 61, 62: first and second gas suction pipe

63 : 가스토출관 64 : 가스연결관63: gasoline outlet pipe 64: gas connection pipe

65 : 바이패스관 66,67 : 제1,제2 조절밸브65: bypass pipe 66,67: first and second control valve

S3 : 중간압공간 S4 : 토출압공간S3: medium pressure space S4: discharge pressure space

본 발명은 스크롤 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것으로, 특히 저용량 운전시 압축효율을 높일 수 있는 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 that can increase the compression efficiency during low capacity operation.

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 에어콘과 같은 공기조화기에 널리 사용되고 있다.In general, the scroll compressor is a suction movement of the refrigerant while moving the compression chamber continuously by moving a plurality of scrolls relative to the compression chamber to discharge and is widely used in air conditioners such as air conditioners because of the high volumetric efficiency and excellent performance compared to other types of compressors .

최근 들어 에어콘의 기능이 다양해짐에 따라 스크롤 압축기도 용량을 가변할 수 있는 제품을 요구하는 추세이다. 이에 따라 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 장치에 대한 요구가 증가하는 실정이다.Recently, as air conditioners are diversified, scroll compressors are also demanding products that can vary in capacity. Accordingly, the method of varying the compressor capacity by controlling the number of revolutions of the compressor is mainly known, but since it must be equipped with a complicated controller (controller), the product price was a factor that increases the demand for a cheap and stable capacity variable device It is increasing.

도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 종래 스크롤 압축기에서 고용량 운전시와 저용량 운전시에 대한 동작상태를 보인 개략도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional scroll compressor, Figures 2a and 2b is a schematic diagram showing the operating state for high capacity operation and low capacity operation in the conventional scroll compressor.

이에 도시한 바와 같이 종래 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관 (DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내부에 고정 설치하여 회전력을 발생하는 구동모터(2)와, 구동모터(2)의 상하 양측에 설치하여 구동모터(2)의 회전축을 지지하는 메인프레임(3) 및 서브프레임(미도시)과, 구동모터(2)의 회전축(2c)에 결합하여 선회운동을 할 수 있도록 메인프레임(3)의 상면에 얹히는 선회스크롤(4)과, 선회스크롤(4)에 맞물려 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(3)의 상면에 고정하는 고정스크롤(5)과, 각 압축실(P)의 중간을 압축기의 운전조건에 따라 흡입공간(S1)과 개폐시켜 압축기의 용량을 적절하게 가변시키는 복수 개의 용량가변부(6)로 구성하고 있다.As shown in the drawing, the conventional scroll compressor includes a casing 1 for communicating the gas suction pipe SP and the gas discharge pipe DP, and a drive motor 2 fixedly installed in the casing 1 to generate rotational force. And a main frame 3 and a subframe (not shown) installed on the upper and lower sides of the driving motor 2 to support the rotating shaft of the driving motor 2, and coupled to the rotating shaft 2c of the driving motor 2. Main frame to form a turning scroll (4) mounted on the upper surface of the main frame (3) and two pairs of compression chambers (P) continuously engaged with the turning scroll (4) so that the turning movement can be performed. A plurality of variable-capacity variables for properly varying the capacity of the compressor by opening and closing the fixed scroll (5) fixed to the upper surface of (3) and the compression chamber (P) with the suction space (S1) in accordance with the operating conditions of the compressor. The part 6 is comprised.

선회스크롤(4)은 그 경판부 상면에 후술할 고정스크롤(5)의 랩(5a)과 함께 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(4a)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 경판부 저면 중앙에는 상기한 회전축(2c)을 결합하여 구동모터(2)의 동력을 전달받는 보스부(4b)를 형성하고 있다.The orbiting scroll 4 forms an involute shape of the wrap 4a constituting two pairs of compression chambers P together with the wrap 5a of the fixed scroll 5 to be described later on the upper surface of the hard plate. In the center of the bottom surface, the above-described rotary shaft 2c is coupled to form a boss 4b which receives the power of the driving motor 2.

고정스크롤(5)은 그 경판부 저면에 상기한 선회스크롤(4)의 랩(4a)과 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 이루는 랩(5a)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 경판부의 측면에는 상기한 가스흡입관(SP)을 직접 연통하는 흡입구(5b)를 형성하며, 경판부 상면 중앙으로는 랩(5a)의 중앙에서 연통하여 압축가스를 토출공간(S2)으로 토출하는 토출구(5c)를 형성하고 있다. 또, 고정스크롤(5)의 경판부에는 중간압축실(P2)에서 연통하여 압축되는 유체의 일부를 미리 바이패스시키도록 복수 개의 바이패스구멍(5d)을 각 압축실(P)에 한 개씩 형성하고 있다.The fixed scroll 5 engages the wrap 4a of the swinging scroll 4 on the bottom of the hard plate portion to form a wrap 5a that forms a pair of compression chambers P in an involute shape. An inlet port 5b is formed on the side surface of the inlet to directly communicate with the gas suction pipe SP, and an outlet port for communicating compressed gas into the discharge space S2 by communicating with the center of the wrap 5a to the center of the upper surface of the hard plate part ( 5c) is formed. In addition, a plurality of bypass holes 5d are formed in each compression chamber P in the hard plate portion of the fixed scroll 5 so as to bypass a part of the fluid that is communicated with and compressed in the intermediate compression chamber P2 in advance. Doing.

용량가변부(6)는 고정스크롤(5)의 경판부 배면 일부를 감싸 회전 가능하게 설치하는 바이패스 개폐판(6a)과, 압축기의 용량 변화에 따라 상기 바이패스 개폐판(6a)을 회전시켜 바이패스구멍(5d)을 개폐하도록 상기한 바이패스 개폐판(6a)에 연결하여 고정스크롤(5)에 설치하는 엑추에이터(6b)로 이루어져 있다.The capacity variable part 6 rotates the bypass opening and closing plate 6a for rotatably installing a portion of the rear surface of the hard plate part of the fixed scroll 5, and rotates the bypass opening and closing plate 6a in accordance with the change of the capacity of the compressor. It consists of an actuator 6b which is connected to the bypass opening and closing plate 6a so as to open and close the bypass hole 5d and installed in the fixed scroll 5.

도면중 미설명 부호인 2a는 고정자, 2b는 회전자이다.In the figure, reference numeral 2a denotes a stator, and 2b denotes a rotor.

상기와 같은 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.The variable capacity device of the conventional scroll compressor as described above has the following effects.

즉, 구동모터(2)에 인가한 전원에 의해 회전축(2c)이 회전을 하면서 선회스크롤(4)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(4)과 고정스크롤(5)의 랩(4a)(5a) 사이에는 복수 개의 압축실(P)을 쌍으로 형성하며, 이 압축실(P)은 선회스크롤(4)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소함에 따라 냉매를 직접 흡입한 후 압축하여 토출하는 일련의 과정을 반복한다.That is, while the rotating shaft 2c rotates by the power applied to the drive motor 2, the turning scroll 4 turns by an eccentric distance, and with this, the wrap 4a of the turning scroll 4 and the fixed scroll 5 is rotated. A plurality of compression chambers (P) are formed between pairs (5a), and the compression chamber (P) directly sucks the refrigerant as the volume decreases while moving to the center by the continuous turning movement of the turning scroll (4). After that, the process of compressing and discharging is repeated.

여기서, 압축기가 고용량운전(100%운전)을 할 때에는 엑추에이터(6b)에 전원을 인가하여 상기 엑추에이터(6b)의 전동부재를 당김으로써 바이패스 개폐판(6a)이 고정스크롤의 바이패스구멍(5d)을 차단하여 압축실로 흡입된 냉매가 온전히 압축되어 본래의 압축기 용량을 유지하게 된다.Here, when the compressor performs high capacity operation (100% operation), power is applied to the actuator 6b to pull the transmission member of the actuator 6b so that the bypass opening / closing plate 6a causes the bypass hole 5d of the fixed scroll. ), The refrigerant sucked into the compression chamber is completely compressed to maintain the original compressor capacity.

반면, 압축기가 저용량운전(67%운전)을 할 때에는 엑추에이터(6b)에 전원을 인가하지 않아 상기 엑추에이터(6b)의 전동부재가 스프링에 의해 밀려나면서 바이패스 개폐판(6a)이 고정스크롤(5)의 바이패스구멍(5d)을 열게 되고 이 열린 바이패스구멍(5d)을 통해 압축실(P)로 흡입된 냉매의 일부가 압축과정 중에 미리 바이패스되어 압축기의 용량이 줄어드는 것이었다.On the other hand, when the compressor performs low capacity operation (67% operation), power is not applied to the actuator 6b, and the bypass opening / closing plate 6a is fixed by the spring while the transmission member of the actuator 6b is pushed by the spring. The bypass hole 5d was opened, and a part of the refrigerant sucked into the compression chamber P through the open bypass hole 5d was previously bypassed during the compression process to reduce the capacity of the compressor.

그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치에 있어서는, 체적이 이미 정해진 스크롤 압축기의 특성상 저용량운전시 냉매의 토출량만 감소하는 것이 아니라 토출되는 냉매의 압력이 함께 낮아져 결국 부족압축으로 인한 압축기 효율이 저하되면서 에어콘의 운전시간을 늘려 전력손실이 증가하는 문제점이 있었다. However, in the variable scroll device of the conventional scroll compressor as described above, due to the characteristics of the scroll compressor having a predetermined volume, not only the discharge amount of the refrigerant is lowered at the time of low volume operation but also the pressure of the discharged refrigerant is lowered together, resulting in compressor efficiency due to insufficient compression. There was a problem in that the power loss increases by increasing the operating time of the air conditioner while deteriorating.

본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 저용량 운전시 토출되는 냉매의 압력이 저하되는 것을 방지하고 이를 통해 에어콘의 운전시간을 단축하여 전력손실을 줄일 수 있는 용량 가변형 스크롤 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional scroll compressor as described above, a variable capacity type that can prevent the pressure of the refrigerant discharged during low capacity operation is lowered and thereby reducing the power loss by reducing the operating time of the air conditioner It is an object of the present invention to provide a scroll compressor.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부에 고정 설치하여 구동모터의 회전축을 지지하고 그 상면에 제1 압축실을 이룰 인벌류트 형상의 랩을 형성하는 프레임과, 구동모터의 회전축에 편심지게 결합하여 선회운동을 하도록 상기 프레임에 얹히고 그 프레임과의 사이에 중심을 향해 연속으로 이동하는 제1 압축실을 이루도록 일 측면에 인벌류트 형상의 제1 랩을 형성하는 동시에 타측면에도 인벌류트 형상의 제2 랩을 형성하는 선회스크롤과, 선회스크롤의 제2 랩과 맞물려 그 선회스크롤의 선회운동시 중심을 향해 연속으로 이동하는 제2 압축실을 이루도록 인벌류트 형상의 랩을 형성하는 고정스크롤과, 운전모드에 따라 냉매를 양쪽 압축실에서 독립적으로 압축하거나 순차적으로 압축하도록 냉매 유동을 조절하는 연결 유닛을 포함한 용량 가변형 스크롤 압축기를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the frame is fixed to the inside of the casing to support the axis of rotation of the drive motor and to form an involute-shaped wrap to form a first compression chamber on the upper surface, and eccentrically to the axis of rotation of the drive motor The first wrap of the involute shape is formed on one side so as to form a first compression chamber which is mounted on the frame to engage the pivoting movement and continuously moves toward the center between the frame and the involute shape on the other side. A fixed scroll which forms an involute wrap so as to form a swinging scroll forming a second wrap of the second wrap and a second compression chamber continuously engaged toward the center during the swinging movement of the swinging scroll; Capacity, including a connection unit for regulating the flow of refrigerant to independently or sequentially compress refrigerant in both compression chambers, depending on the mode of operation Provided is a variable scroll compressor.

이하, 본 발명에 의한 용량 가변형 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the variable displacement scroll compressor according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 용량 가변형 스크롤 압축기의 일부를 보인 종단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명 용량 가변형 스크롤 압축기의 운전상태를 보인 계통도이다.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a part of the variable displacement scroll compressor of the present invention, Figure 4a and Figure 4b is a schematic diagram showing the operating state of the variable displacement scroll compressor of the present invention.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 용량 가변형 스크롤 압축기는, 케이싱(10)의 내부에 고정 설치하여 회전력을 발생하는 구동모터(20)와, 구동모터(20)의 상하 양측에 설치하여 구동모터(20)의 회전축(23)을 지지하는 메인프레임(30) 및 서브프레임(미도시)과, 구동모터(20)의 회전축(23)에 편심 결합하여 선회운동을 하면서 상기 메인프레임(30)과의 사이에 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 제1 압축실(P1)을 형성하는 동시에 후술할 고정스크롤(50)과의 사이에 역시 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 제2 압축실(P2)을 형성하는 선회스크롤(40)과, 선회스크롤(40)에 맞물려 상기한 제2 압축실(P2)을 형성하도록 메인프레임(30)의 상면에 고정하는 고정스크롤(50)과, 운전모드에 따라 냉매를 양쪽 압축실(P1)(P2)에서 독립적으로 압축하거나 순차적으로 압축하도록 냉매 유동을 조절하는 연결유닛(60)을 포함한다.As shown in the drawing, the variable displacement scroll compressor according to the present invention includes a drive motor 20 fixedly installed inside the casing 10 to generate rotational force, and a drive motor installed on both upper and lower sides of the drive motor 20. The main frame 30 and the subframe (not shown) supporting the rotating shaft 23 of the 20 and the main frame 30 while pivoting by being eccentrically coupled to the rotating shaft 23 of the driving motor 20. While forming two pairs of first compression chambers P1 continuously moving therebetween, the two pairs of second compression chambers P2 also continuously moving between the fixed scroll 50 to be described later. And a fixed scroll 50 which is fixed to the upper surface of the main frame 30 to form the second compression chamber P2 by engaging the turning scroll 40 and the turning scroll 40. Refrigerant to be independently compressed or sequentially compressed in both compression chambers P1 and P2 It includes a connection unit 60 for adjusting the flow.

메인프레임(30)은 그 외주면이 케이싱(10)의 내주면에 밀착하여 상기 케이싱(10)의 내부공간을 중간압공간(S3)과 토출압공간(S4)으로 구획하도록 형성하고, 그 중앙에는 구동모터(20)의 회전축(23)을 반경방향으로 지지하는 축구멍(31)을 형성하며, 축구멍(31)의 상단, 즉 메인프레임(30)의 상면 중앙부에는 후술할 선회스크 롤(40)의 제1 랩(41)과 치합하여 상기한 제1 압축실(P1)을 이루도록 인벌류트 형상으로 랩(32)을 형성한다. 또 메인프레임(30)의 일측, 즉 최외곽 랩의 입구단에는 후술할 제1 가스흡입관(61)과 직접 연통하도록 제1 흡입구(33)를 형성하고, 최종 랩의 안쪽에는 케이싱(10)의 중간압공간(S3)으로 연통하여 압축된 냉매를 상기 중간압공간(S3)으로 토출하도록 제1 토출구(34)를 형성한다.The main frame 30 is formed such that its outer circumferential surface closely contacts the inner circumferential surface of the casing 10 so as to partition the inner space of the casing 10 into an intermediate pressure space S3 and a discharge pressure space S4, and at the center thereof, a drive. A shaft hole 31 for supporting the rotation shaft 23 of the motor 20 in the radial direction is formed, and at the upper end of the shaft hole 31, that is, the center of the upper surface of the main frame 30, a turning scroll roll 40 to be described later. The wrap 32 is formed in an involute shape so as to be engaged with the first wrap 41 of to form the first compression chamber P1. In addition, a first suction port 33 is formed at one side of the main frame 30, that is, at the inlet end of the outermost wrap so as to directly communicate with the first gas suction pipe 61, which will be described later, and inside the final wrap of the casing 10. A first discharge port 34 is formed so as to discharge the refrigerant compressed in communication with the intermediate pressure space S3 to the intermediate pressure space S3.

선회스크롤(40)은 그 경판부 저면에 상기한 메인프레임(30)의 랩(32)과 맞물려 제1 압축실(P1)을 이루도록 제1 랩(41)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 그 경판부 상면에는 후술할 고정스크롤(50)의 랩(51)과 맞물려 제2 압축실(P2)을 이루도록 제2 랩(42)을 역시 인벌류트 형상으로 형성한다. 또, 선회스크롤(40)의 경판부 저면 중앙, 즉 제1 랩(41)의 중앙에는 상기한 회전축(23)을 결합하여 구동모터(20)의 동력을 전달받는 보스부(43)를 형성한다. 제2 랩(42)은 랩간격을 제1 랩(41)과 동일하게 형성할 때 제2 랩(42)의 랩수를 제1 랩(41)의 랩수 보다 적게 형성하는 것이 2단 압축시 에너지 준위가 낮아지는 것을 방지할 수 있어 바람직하다.The orbiting scroll 40 forms a first wrap 41 in an involute shape so as to form a first compression chamber P1 by engaging the wrap 32 of the main frame 30 with the bottom of the hard plate part, and the hard board. On the upper surface, the second wrap 42 is also formed in an involute shape so as to be engaged with the wrap 51 of the fixed scroll 50 to be described later to form the second compression chamber P2. In addition, the center of the bottom surface of the hard disk portion of the swing scroll 40, that is, the center of the first wrap 41 is coupled to the above-described rotation shaft 23 to form a boss portion 43 to receive the power of the drive motor 20. . When the second wrap 42 has the same lap spacing as that of the first wrap 41, the number of wraps of the second wrap 42 is less than that of the first wrap 41. Since it can prevent that becomes low, it is preferable.

고정스크롤(50)은 그 경판부 저면에 상기한 선회스크롤(40)의 제2 랩(42)과 맞물려 제2 압축실(P2)을 이루도록 랩(51)을 인벌류트 형상으로 형성하고, 경판부의 측면에는 후술할 제2 가스흡입관(62)을 직접 연통하는 제2 흡입구(52)를 형성하며, 경판부 상면 중앙으로는 랩(51)의 중앙에서 연통하여 압축된 냉매를 케이싱(10)의 토출압공간(S4)으로 토출하도록 제2 토출구(53)를 형성한다.The fixed scroll 50 is formed in the involute shape of the wrap 51 so as to form a second compression chamber P2 in engagement with the second wrap 42 of the turning scroll 40 on the bottom of the hard plate part. A second suction port 52 is formed on the side surface to directly communicate with the second gas suction pipe 62 to be described later, and the compressed refrigerant communicating with the center of the wrap 51 is discharged from the casing 10 to the center of the upper surface of the hard plate part. The second discharge port 53 is formed to discharge to the pressurized space S4.

여기서, 고정스크롤(50)의 랩(51)은 압축기의 저용량운전시 제1 압축실(P1)에서 1단 압축된 냉매를 2단 압축할 때 에너지 준위를 높일 수 있도록 메인프레임 (30)의 랩수 보다 적게 형성하는 것이 바람직하다.Here, the lap 51 of the fixed scroll 50 is the number of laps of the main frame 30 so as to increase the energy level when compressing the first stage compressed refrigerant in the first compression chamber (P1) in two stages during low capacity operation of the compressor It is desirable to form less.

연결유닛(60)은 각각의 압축실(P1)(P2)에 직접 연통하도록 설치하여 증발기를 통과한 냉매를 각각의 압축실(P1)(P2)에 공급하는 제1 가스흡입관(61) 및 제2 가스흡입관(62)과, 토출압공간(S4)에 연통하도록 설치하여 압축된 냉매를 응축기로 배출하는 한 개의 가스토출관(63)과, 중간압공간(S3)을 가스토출관(63)에 연결하여 압축기의 고용량운전시 제1 압축실(P1)에서 압축된 냉매를 곧바로 응축기로 배출하는 가스연결관(64)과, 가스연결관(64)을 제2 압축실(P2)에 연통하도록 제2 가스흡입관(62)과 가스연결관(64)을 연결하여 저용량운전시 중간압공간(S3)의 1단 압축된 냉매를 제2 압축실(P2)로 안내하는 바이패스관(65)과, 제2 가스흡입관(62)의 중간에 설치하여 냉매의 흡입을 조절하는 2방밸브인 제1 조절밸브(66)와, 가스연결관(64)과 바이패스관(65)의 접점 위치에 설치하여 중간압공간(S3)의 냉매 유동을 조절하는 3방밸브인 제2 조절밸브(67)로 이루어진다.The connection unit 60 is installed to directly communicate with each of the compression chambers P1 and P2 so as to supply the refrigerant passing through the evaporator to each of the compression chambers P1 and P2, and the first gas suction pipe 61 and 2 the gas suction pipe 62, one gas discharge pipe 63 which is installed to communicate with the discharge pressure space S4 and discharges the compressed refrigerant to the condenser, and the gas pressure discharge pipe 63 with the intermediate pressure space S3. Connected to the gas connecting pipe 64 for directly discharging the refrigerant compressed in the first compression chamber P1 to the condenser during the high capacity operation of the compressor, so that the gas connecting pipe 64 communicates with the second compression chamber P2. Bypass pipe 65 for connecting the second gas suction pipe 62 and the gas connection pipe 64 to guide the first stage compressed refrigerant in the intermediate pressure space (S3) to the second compression chamber (P2) during low volume operation; , Installed in the middle of the second gas suction pipe 62 and installed at a contact point between the first control valve 66 and the gas connection pipe 64 and the bypass pipe 65 to control the suction of the refrigerant. Ha To control the refrigerant flow of the intermediate-pressure space (S3) comprises a three-way valve of the second control valve (67).

상기와 같은 본 발명 용량 가변형 스크롤 압축기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.The present invention variable capacity scroll compressor as described above has the following effects.

즉, 구동모터(20)에 전원을 인가하여 회전축(23)이 회전을 하면, 회전축(23)에 편심 결합한 선회스크롤(40)이 일정한 궤적을 따라 선회운동을 하고, 이 과정에서 선회스크롤(40)과 메인프레임(30) 사이에 형성되는 제1 압축실(P1)과 고정스크롤(50) 사이에 형성되는 제2 압축실(P2)이 선회운동의 중심으로 연속 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 연속적으로 흡입 압축하면서 토출한다.That is, when the rotary shaft 23 is rotated by applying power to the drive motor 20, the turning scroll 40 eccentrically coupled to the rotating shaft 23 performs a turning motion along a predetermined trajectory, and in this process, the turning scroll 40 ) And the second compression chamber (P2) formed between the first compression chamber (P1) and the fixed scroll (50) formed between the main frame 30 is continuously reduced to the center of the rotational movement to decrease the volume of refrigerant gas Is discharged while suction compression continuously.

여기서, 압축기가 고용량운전(100%운전)을 하는 경우에는 도 4a에서와 같이 제1 조절밸브(66)는 열고 제2 조절밸브(67)는 가스연결관(64)이 가스토출관(63)에 연통되도록 조절하여 제1 압축실(P1)과 제2 압축실(P2)로 냉매가 각각 흡입되어 압축된 후 토출되도록 하는 것이다.In this case, when the compressor performs a high capacity operation (100% operation), as shown in FIG. 4A, the first control valve 66 is opened and the second control valve 67 has the gas connection pipe 64 in the gas discharge pipe 63. The refrigerant is sucked into the first compression chamber P1 and the second compression chamber P2 so as to be in communication with each other, and then compressed and discharged.

반면, 압축기가 저용량운전(67%운전)을 하는 경우에는 도 4b에서와 같이 제1 조절밸브(65)는 닫고 제2 조절밸브(66)는 가스연결관(64)이 제2 가스흡입관(62)에 연통되도록 조절하여 제1 압축실(P1)로만 냉매가 흡입되어 1단 압축된 후 다시 제2 압축실(P2)로 흡입되어 2단 압축된 후 토출되도록 하는 것이다.On the other hand, when the compressor has a low capacity operation (67% operation), as shown in FIG. 4B, the first control valve 65 is closed and the second control valve 66 has the gas connection pipe 64 having the second gas suction pipe 62. The refrigerant is sucked into only the first compression chamber P1 and compressed in one stage, and then sucked into the second compression chamber P2, compressed in two stages, and discharged.

이렇게 하여, 압축기가 저용량으로 운전할 때 에너지 준위가 떨어지지 않고 유지되어 압축기 효율을 높일 수 있다.In this way, when the compressor is operated at a low capacity, the energy level is maintained without dropping, thereby increasing the compressor efficiency.

본 발명에 의한 용량 가변형 스크롤 압축기는, 선회스크롤의 상하 양측에 각각 압축부를 형성하고 두 압축부를 압축기의 운전모드에 따라 각각 압축하거나 연속 압축하도록 구성함으로써, 저용량 운전시 에너지 준위를 유지하도록 하여 부족압축으로 인한 압축기의 성능 저하를 미연에 방지함과 아울러 이를 통해 에어콘의 운전시간을 단축하여 전력손실을 줄일 수 있다.In the variable displacement scroll compressor according to the present invention, compression units are formed on both upper and lower sides of the turning scroll, and the two compression units are configured to compress or continuously compress the compressors according to the operation mode of the compressor, thereby maintaining the energy level during low capacity operation. In addition to preventing the performance degradation of the compressor due to this in addition, it is possible to reduce the power loss by shortening the operating time of the air conditioner.

Claims (7)

케이싱의 내부에 고정 설치하여 구동모터의 회전축을 지지하고 그 상면에 제1 압축실을 이룰 인벌류트 형상의 랩을 형성하는 프레임과,A frame fixed to the inside of the casing to support the rotating shaft of the drive motor and to form an involute-shaped wrap to form a first compression chamber on an upper surface thereof; 구동모터의 회전축에 편심지게 결합하여 선회운동을 하도록 상기 프레임에 얹히고 그 프레임과의 사이에 중심을 향해 연속으로 이동하는 제1 압축실을 이루도록 일 측면에 인벌류트 형상의 제1 랩을 형성하는 동시에 타측면에도 인벌류트 형상의 제2 랩을 형성하는 선회스크롤과,Forming an involute-shaped first wrap on one side to form a first compression chamber that is eccentrically coupled to the rotation axis of the drive motor for the pivoting movement and between the frame and the first compression chamber continuously moving toward the center At the same time, the rotating scroll to form an involute-shaped second wrap on the other side, 선회스크롤의 제2 랩과 맞물려 그 선회스크롤의 선회운동시 중심을 향해 연속으로 이동하는 제2 압축실을 이루도록 인벌류트 형상의 랩을 형성하는 고정스크롤과,A fixed scroll which engages with the second lap of the revolving scroll and forms an involute-shaped lap so as to form a second compression chamber continuously moving toward the center during the revolving movement of the revolving scroll; 운전모드에 따라 냉매를 양쪽 압축실에서 독립적으로 압축하거나 순차적으로 압축하도록 냉매 유동을 조절하는 연결유닛을 포함한 용량 가변형 스크롤 압축기.A variable displacement scroll compressor including a connecting unit for adjusting the refrigerant flow to compress the refrigerant independently in each compression chamber or sequentially according to the operation mode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 연결유닛은 각각의 압축실에 직접 연통하도록 설치하여 증발기를 통과한 냉매를 각각의 압축실에 공급하는 복수 개의 가스흡입관과, 토출압공간에 연통하도록 설치하여 압축된 냉매를 응축기로 배출하는 한 개의 가스토출관과, 중간압공간을 가스토출관에 연결하여 압축기의 고용량운전시 중간압공간에 연통하는 압축실에서 압축된 냉매를 곧바로 응축기로 배출하는 가스연결관과, 가스연결관을 토출압공간 에 연통하는 압축실에 연통하도록 해당 가스흡입관과 가스연결관을 연결하여 저용량운전시 중간압공간의 압축 냉매를 다른 압축실로 안내하는 바이패스관과, 토출압공간에 연통하는 압축실측 가스흡입관의 중간에 설치하여 냉매의 흡입을 조절하는 제1 조절밸브와, 가스연결관과 바이패스관의 접점 위치에 설치하여 중간압공간의 냉매 유동을 조절하는 제2 조절밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량 가변형 스크롤 압축기.The connecting unit is installed in direct communication with each compression chamber to supply a plurality of gas suction pipes for supplying the refrigerant passing through the evaporator to each compression chamber, and one installed to communicate with the discharge pressure space to discharge the compressed refrigerant to the condenser. The gas connection pipe and the gas connection pipe which connect the intermediate pressure space to the gas discharge pipe and immediately discharge the compressed refrigerant to the condenser in the compression chamber communicating with the intermediate pressure space during high capacity operation of the compressor. By connecting the gas suction pipe and the gas connection pipe so as to communicate with the compression chamber, the bypass pipe for guiding the compressed refrigerant in the intermediate pressure space to another compression chamber during low volume operation, and the middle of the compression chamber side gas suction pipe communicating with the discharge pressure space Installed in the first control valve to control the suction of refrigerant, and installed in the contact position of the gas connection pipe and the bypass pipe refrigerant flow in the intermediate pressure space Capacity variable type scroll compressor according to claim consisting of the second control valve to control. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 프레임 또는 고정스크롤의 외주면이 케이싱의 내주면에 긴밀하게 밀착하여 상기 케이싱의 내부를 중간압공간과 토출압공간으로 구획하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 스크롤 압축기.An outer circumferential surface of the frame or the fixed scroll is in close contact with the inner circumferential surface of the casing to partition the inside of the casing into an intermediate pressure space and a discharge pressure space. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 프레임의 일측에는 제1 압축실에서 중간압공간으로 관통하여 그 제1 압축실에서 압축된 냉매를 중간압공간으로 토출하도록 제1 토출구를 형성하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 스크롤 압축기.And a first discharge port formed at one side of the frame to penetrate into the intermediate pressure space from the first compression chamber and discharge the refrigerant compressed in the first compression chamber to the intermediate pressure space. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 제1 압축실 대비 제2 압축실의 체적이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 용량 가변형 스크롤 압축기.A variable displacement scroll compressor, characterized in that the volume of the second compression chamber is relatively small compared to the first compression chamber. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 제1 랩과 제2 랩의 간격이 동일한 경우 제1 랩의 랩수를 상대적으로 많게 형성하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 스크롤 압축기.The variable displacement scroll compressor, characterized in that to form a relatively large number of laps of the first lap when the interval between the first lap and the second lap is the same. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 구동모터는 정속모터 인 것을 특징으로 하는 용량 가변형 스크롤 압축기.The variable displacement scroll compressor, characterized in that the drive motor is a constant speed motor.
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