KR101231059B1 - 용량조절 시스템을 가진 압축기 - Google Patents

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에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드
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Abstract

압축기는 하우징, 하우징 내부에서 지지되는 제1 및 제2 스크롤 멤버를 포함할 수 있는데, 각각의 스크롤 멤버는 스파이럴 랩을 가지며, 흡입 압력과 배출 압력사이의 중간 유체 압력에서 작동하는 일련의 압축 포켓을 형성하기 위해 각각의 스크롤 멤버는 서로 맞물려 작동한다. 압축 포켓 중 하나와 연통하는 제1 통로는 제1 엔드 플레이트의 제1측면에서부터 제1측면과 반대편이기 마련인 제1 엔드 플레이트의 제2측면까지 연장된다. 모듈레이션 플레이트는 제1 및 제2 위치 사이에서 반경방향으로 변위하는 동안 제1 스크롤 멤버의 제2측면을 덮게 된다. 모듈레이션 플레이트는 제1 위치에 있는 동안 압축기의 흡입 압력부와의 연통으로부터 제1통로를 차단하고, 제2 위치에 있는 경우 제1통로와 흡입 압력부 사이의 연통을 가능하게 한다.

Description

용량조절 시스템을 가진 압축기{COMPRESSOR HAVING CAPACITY MODULATION SYSTEM}
본 발명은 압축기, 특히 용량조절 시스템을 가진 압축기와 관련된다.
이 식별항목에서는 반드시 종래기술은 아닌 것으로, 본 발명과 관련된 배경기술을 설명한다.
스크롤 압축기는 압축기의 작동 용량을 변화시키는 다양한 용량 조절 장치를 포함한다. 용량조절 장치는 스크롤 멤버를 관통하여 연장되는 유체 통로를 포함할 수 있으며, 이에 의해 압축 포켓과 압축기의 다른 압력부 사이에 선택적인 유체 연통을 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은 종래기술의 압축기의 작동 용량을 효율적으로 변화시키는 압축기를 제공하는 데에 있다.
이 식별항목에서는 본 발명에 대한 모든 영역 또는 모든 특징을 포괄적으로 설명하는 것이 아닌, 일반적인 내용을 설명한다.
압축기는 하우징 및, 상기 하우징 내부에 지지되고, 제1 엔드 플레이트와, 상기 제1 엔드 플레이트의 제1측면으로부터 연장된 제1 스파이럴 랩과, 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제1측면에서부터 상기 제1측면과 반대편인 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면까지 연장된 제1통로를 포함하는 제1 스크롤 멤버를 포함할 수 있다. 제2 스크롤 멤버는 상기 하우징 내부에 지지되고, 제2 스파이럴 랩을 가지고 있는 제2 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 제2 스파이럴 랩은 상기 제1 스파이럴 랩과 맞물려 작동하여 흡입압력과 배출압력 사이의 중간 유체 압력에서 동작하는 일련의 압축 포켓을 형성할 수 있다. 상기 제1 통로는 상기 압축 포켓 중 하나와 연통하며 상기 제1 엔드 플레이트의 제1측면에서부터 상호 반대편이기 마련인 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면까지 연장될 수 있다. 모듈레이션 플레이트는 상기 제1 스크롤 멤버의 상기 제2측면을 덮으며, 제1위치와 제2위치 사이에서 반경방향의 변위를 갖도록 하우징내에 설치될 수 있다. 상기 모듈레이션 플레이트는, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 압축기의 흡입 압력부와의 연통으로부터 상기 제1통로를 차단하고, 제2위치에 있는 경우 상기 제1통로와 흡입 압력부가 연통하게 할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 제1위치에서부터 제2위치까지 변위하는 동안 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면을 따라 슬라이드할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 하우징내에 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 고정된 구조물에 피벗가능하게 결합될 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 제1 스크롤 멤버에 피벗가능하게 결합될 수 있다.
압축기는 상기 모듈레이션 플레이트와 맞물려 결합하여, 제1위치와 제2위치 사이에서 상기 모듈레이션 플레이트를 변위시키는 작동장치를 포함할 수 있다.
압축기는 상기 모듈레이션 플레이트를 수용하며 상기 제1통로 및 상기 흡입 압력부와 연통되는 제1리세스를 규정하는 상기 제1 스크롤 멤버를 포함할 수 있다.
압축기는 상기 하우징과 맞물려 결합하며, 압축기의 배출 압력부로부터 압축기의 상기 흡입 압력부를 격리하는 시일 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 시일 어셈블리와 상기 제1 스크롤 멤버는 제2 리세스를 규정할 수 있다.
압축기는 제2 리세스로부터 격리되는 상기 제1 리세스를 포함할 수 있다.
압축기는 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제2측면과 상기 제2 리세스 사이에 축방향으로 위치하는 상기 제1 리세스를 포함할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1통로와 연통되는 구멍을 포함할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 서로 반대방향인 제1표면과 제2표면을 포함할 수 있다. 상기 제1표면은, 상기 제1표면의 내측에 연장되며 제1 반경방향 표면 영역을 규정하는 리세스를 포함할 수 있다.상기 구멍은 상기 제1 및 제2 표면을 통과해 연장되고, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 리세스와 상기 제1 통로와의 연통을 제공할 수 있다 상기 제2표면은 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1 통로에 노출되는 제2 반경방향 표면 영역을 규정할 수 있다. 상기 제2 반경방향 표면 영역과 상기 제1 반경방향 표면 영역은 대략 동일할 수 있다.
압축기는 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우, 상기 흡입 압력부와 상기 리세스와의 연통을 막는 시일을 가지는 리세스를 포함할 수 있다.
압축기는 상기 모듈레이션 플레이트의 상기 리세스내에 위치하여 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 상기 시일을 축방향으로 치우치게하는 스프링을 포함할 수 있다.
압축기는 적어도 20도 각도 범위를 갖는 아치형의 상기 제1통로를 포함할 수 있다.
압축기는 하우징 및, 상기 하우징 내부에 지지되고, 제1 엔드 플레이트와, 상기 제1 엔드 플레이트의 제1측면으로부터 연장된 제1 스파이럴 랩과, 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제1측면에서부터 상기 제1측면과 반대편인 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면까지 연장된 제1통로를 포함하는 제1 스크롤 멤버를 포함할 수 있다. 제2 스크롤 멤버는 상기 하우징 내부에 지지되고, 제2 스파이럴 랩을 가지고 있는 제2 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 제2 스파이럴 랩은 상기 제1 스파이럴 랩과 맞물려 작동하여 흡입압력과 배출압력 사이의 중간 유체 압력에서 동작하는 일련의 압축 포켓을 형성할 수 있다. 상기 제1 통로는 상기 압축 포켓 중 하나와 연통하며 상기 제1 엔드 플레이트의 제1측면에서부터 상호 반대편이기 마련인 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면까지 연장될 수 있다. 시일 어셈블리는 상기 하우징과 상기 제1 스크롤 멤버와 맞물려 결합하고, 상기 일련의 압축 포켓중 하나인 제1 압축 포켓과 연통된 축방향 바이어스 챔버를 규정할 수 있다. 상기 모듈레이션 플레이트는 상기 제1 스크롤 멤버의 상기 제2측면을 덮으며, 상기 축방향 바이어스 챔버와 상기 압축 포켓 사이에서 축방향으로 배치되고, 및 상기 축방향 바이어스 챔버의 외주면에 위치할 수 있다. 상기 모듈레이션 플레이트는 제1위치와 제2위치 사이에 반경방향 변위를 갖도록 하우징내부에 설치될 수 있다. 상기 모듈레이션 플레이트는 제1위치에 있는 경우 압축기의 흡입 압력부와 상기 제1통로의 연통을 격리하고, 제2위치에 있는 경우 상기 제1통로와 상기 흡입 압력부와 연통하게 할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 중앙 개구부를 가지는 환형 몸통을 포함하고, 상기 제1 스크롤 멤버는 상기 중앙 개구부를 통해 연장된 환형 허브를 포함할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 피벗 마운트를 관통하여 연장되는 피벗 핀을 가지는 상기 피벗 마운트를 포함하며, 상기 피벗 마운트는 상기 모듈레이션 플레이트가 하우징내에서 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 고정된 구조물에 피벗가능하게 결합되게 할 수 있다.
압축기는 작동장치를 포함할 수 있다. 상기 모듈레이션 플레이트는 상기 환형 몸통으로부터 외측의 반경방향으로 연장되는 암을 가지며, 상기 암은 상기 작동장치에 결합될 수 있다.
상기 작동장치는 피벗 핀에 관하여 상기 모듈레이션 플레이트를 회전시킬 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 제1위치에서 제2위치 사이로 변위되는 동안 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제2측면을 따라 슬라이드할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1통로와 연통되는 구멍을 포함할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트는 서로 반대방향인 제1표면과 제2표면을 포함할 수 있다. 상기 제1표면은, 상기 제1표면의 내측에 연장되며 제1 반경방향 표면 영역을 규정하는 리세스를 포함할 수 있다. 상기 구멍은 상기 제1 및 제2 표면을 통과해 연장되고 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 리세스와 상기 제1 통로와의 연통을 제공할 수 있다. 상기 제2표면은 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1 통로에 노출되는 제2 반경방향 표면 영역을 규정할 수 있다. 상기 제2 반경방향 표면 영역과 상기 제1 반경방향 표면 영역은 대략 동일할 수 있다.
상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우, 상기 리세스는 상기 흡입 압력부와 상기 리세스와의 연통을 막는 시일을 포함할 수 있다.
압축기는 상기 모듈레이션 플레이트의 상기 리세스내에 위치하여 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 상기 시일을 축방향으로 치우치게하는 스프링을 포함할 수 있다.
본 발명의 적용가능한 추가적인 분야를 본 명세서의 설명으로부터 명백히 알 수 있을 것이다. 상세한 설명 및 특정 실시예는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도한 것이 아니다.
여기에 설명하는 도면은 단순히 설명을 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도한 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 압축기의 비선회 스크롤 멤버의 평면도이다.
도 3은 도 1의 압축기의 비선회 스크롤, 시일 어셈블리, 및 모듈레이션 시스템의 단면도이다.
도 4는 도 1의 압축기의 비선회 스크롤, 시일 어셈블리, 및 모듈레이션 시스템의 추가적인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 변형된 비선회 스크롤, 시일 어셈블리, 및 모듈레이션 시스템의 단면도이다.
도 6은 도 3의 비선회 스크롤 및 모듈레이션 시스템의 평면도이다.
도 7은 도 6의 비선회 스크롤 및 모듈레이션 시스템의 추가적인 평면도이다.
도 8은 도 3의 모듈레이션 시스템의 부분 평면도이다.
이하의 실시형태의 설명은 단순히 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명, 그 적용 또는 사용을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 도면 전체에 걸쳐 상응하는 도면부호는 같거나 상응하는 부분을 지시한다는 것을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 교시하는 사항은 밀폐형 머신(hermetic machines), 개방 구동형 머신(open drive machines), 비밀폐형 머신(non-hermetic machines)을 포함하여 많은 다양한 형태의 스크롤 압축기(scroll compressors) 및 로터리 압축기(rotary compressors)에 편입하기에 적합하다. 예시를 목적으로 하여, 압축기(10)는 도 1의 종단면도에 나타내진 바와 같이 로우-사이드 타입(low-side type), 즉 모터와 압축기가 밀폐 셸 내의 흡입 가스(suction gas)에 의해 냉각되는 밀폐형 스크롤 냉매 압축기로서 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 압축기(10)는 밀폐형 셸 어셈블리(12), 메인 베어링 하우징 어셈블리(14), 모터 어셈블리(16), 압축 기구(18), 시일 어셈블리(20), 냉매 배출 피팅(22), 배출 밸브 어셈블리(24), 흡입 가스 입구 피팅(26), 및 모듈레이션 어셈블리(27)를 구비할 수 있다. 셸 어셈블리(12)는 메인 베어링 하우징(14), 모터 어셈블리(16), 및 압축 기구(18)를 포함할 수 있다.
셸 어셈블리(12)는 일반적으로 압축기 하우징을 형성하며 원통형 셸(28), 엔드 캡(30), 횡단방향으로 뻗어있는 파티션(32), 및 하단부의 베이스(34)를 구성할 수 있다. 엔드 캡(30)과 파티션(32)은 배출 챔버(36)를 대략적으로 형성할 수 있다. 배출 챔버(36)는 압축기(10)용 배출 소음기를 대략적으로 형성할 수 있다. 냉매 배출 피팅(22)은 엔드 캡(30)에 있는 개구부(38)에서 셸 어셈블리(12)에 부착될 수 있다. 배출 밸브 어셈블리(24)는 배출 피팅(22)에 장착될 수 있고, 이는 일반적으로 역 유동을 방지할 수 있다. 흡입 가스 입구 피팅(26)은 개구부(40)에서 셸 어셈블리(12)에 장착될 수 있다. 파티션(32)은 압축 기구(18)와 배출 챔버(36) 사이에 통로를 제공하는 배출 통로(46)를 구비할 수 있다.
메인 베어링 하우징 어셈블리(14)는 스테이킹(staking) 공정과 같은 적절한 방법으로 복수의 지점에서 셸(28)에 고정될 수 있다. 메인 베어링 하우징 어셈블리(14)는 메인 베어링 하우징(52), 메인 베어링 하우징 안에 장착된 제1베어링(54), 부싱(55), 및 잠금장치(57)를 구비할 수 있다. 메인 베어링 하우징(52)은 바깥쪽 반경방향으로 이어진 암(58)을 가지는 중앙 몸통부(56)를 구비할 수 있다. 중앙 몸통부(56)는 개구부(64)를 가지는 제1부분(60) 및 제2 부분(62)을 구비할 수 있다. 제2부분(62)은 제1베어링(54)을 포함할 수 있다. 제1부분(60)은 축방향 말단부 표면에 환형의 편평한 스러스트 베어링면(66)을 구비할 수 있다. 암(58)은, 암을 통해 연장되며, 잠금장치(57)를 수용하는 개구부(70)를 포함할 수 있다.
모터 어셈블리(16)는 일반적으로 모터 고정자(76), 회전자(78), 구동 샤프트(80)를 구비할 수 있다. 권선부(82)는 고정자(76)를 통과할 수 있다. 모터 고정자(76)는 셸(28)내로 압력 끼워맞춤될 수 있다. 구동 샤프트(80)는 회전자(78)에 의해 회전구동될 수 있다. 회전자(78)는 구동 샤프트(80)에 압력 끼워맞춤될 수 있다. 구동 샤프트(80)는 평면(86)을 갖는 편심 크랭크 핀(84)을 포함할 수 있다.
압축 기구(18)는 일반적으로 선회 스크롤(104)과 비선회 스크롤(106)을 구비할 수 있다. 선회 스크롤(104)은 상부면에 스파이럴 베인 또는 랩(110)을 갖는 엔드 플레이트(108)와 하부면에 환형의 편평한 스러스트면(112)을 구비할 수 있다. 스러스트면(112)은 메인 베어링 하우징(52)의 상부면의 환형의 편평한 스러스트 베어링면(66)과 접촉할 수 있다. 원통형 허브(114)가 스러스트면(112)으로부터 하방으로 돌출하여 내부에 구동 부싱(116)을 회전가능하게 배치시킬 수 있다. 구동 부싱(116)은 크랭크 핀(84)이 구동 가능하게 배치되는 내측 보어를 구비할 수 있다. 크랭크 핀 평면(86)은 구동 부싱(116)의 내측 보어의 일부 평면과 구동가능하게 결합하여 반경방향에 적합한 구동계를 제공한다. 올덤 커플링(117)은 선회 스크롤(104)과 비선회 스크롤(106)과 결합하여 스크롤 사이에 상대 회전이 발생하지 않게 할 수 있다.
도면 2 내지 4, 6 및 7을 참조하면, 비선회 스크롤(106)은 하부면에 스파이럴 랩(120), 외측 반경방향으로 연장되는 일련의 플렌지 부(121), 및 플레이트 부재(123)를 갖는 엔드 플레이트(118)를 구비할 수 있다. 스파이럴 랩(120)은 선회 스크롤(104)의 랩(110)과 결합하여 일련의 포켓(122,124,126,128,130,132)을 만들어 낼 수 있다. 비선회 스크롤(106)은 메인 베어링 하우징 어셈블리(14), 셸 어셈블리(12), 선회 스크롤(104)에 대해 축선방향으로 변위 가능할 수 있다. 비선회 스크롤(106)은 포켓(132)과 연통하며 파티션(32)에 있는 배출 통로(46)를 통하여 배출 챔버(36)과 유체 연통할 수 있는 배출 통로(134)를 포함할 수 있다.
플렌지 부(121)는 플렌지 부를 관통하는 개구부(137)를 포함할 수 있다. 개구부(137)는 그 안에 부싱(55)을 수용할 수 있고, 부싱(55)은 잠금장치(57)를 수용할 수 있다. 잠금장치(57)는 메인 베어링 하우징(52)와 연결될 수 있고, 부싱(55)은 일반적으로 비선회 스크롤(106)의 축방향 변위에 대한 가이드를 제공할 수 있다. 잠금장치(57)는 메인 베어링 하우징 어셈블리(14)에 대한 비선회 스크롤(106)의 회전을 방지할 수 있다.
엔드 플레이트(118)는 배출 통로(134)를 둘러싸는 환형 허브인 내측면(140)을 포함할 수 있다. 플레이트 부재(123)는 일반적으로 내측면(140)과 동축의 평행한 외측면(142)을 포함할 수 있다. 플레이트 부재(123)는 엔드 플레이트(118)에 고정될 수 있고, 엔드 플레이트와 함께 제1 및 제2 환형 리세스(144,146)를 형성할 수 있다. 도 6, 7에서, 플레이트 부재(123)는 외측면(142)을 통하는 개구부(148, 150,152)를 포함하여 제2 환형 리세스(146)와 압축기의 흡입 압력부(10) 사이에 연통할 수 있게 한다.
제1 및 제2 환형 리세스(144,146)는 서로 격리되어 있을 수 있다. 제1 환형 리세스(144)는 선회 스크롤(104)에 대해 비선회 스크롤(106)의 축방향 바이어싱을 제공할 수 있다. 더욱 구체적으로, 통로(154)는 비선회 스크롤(106)의 엔드 플레이트(118)를 통해 연장될 수 있고, 중간 유체 압력에서 동작하는 포켓 중 하나(122,124,126,128,130)와 유체 연통하는 제1 환형 리세스(144)를 배치할 수 있다. 추가적인 통로(156,158)가 엔드 플레이트(118)를 통해 연장될 수 있고, 중간 유체 압력에서 동작하는 포켓 중 두 개 또는 그 이상(122,124,126,128,130)과 유체 연통하는 제2 환형 리세스(146)를 배치할 수 있다. 통로(156,158)는 적어도 20도의 각도 범위를 갖는 아치형을 가질 수 있다. 제2 환형 리세스(146)는 제1 환형 리세스(144)와 달리, 포켓(122,124,126,128,130) 중 다른 하나와 연통할 수 있다. 더욱 구체적으로 제2 환형 리세스(146)는 제1 환형 리세스(144)와 연통하는 포켓(122,124,126,128,130)에 대해 반경방향 외측에 위치하는 포켓 (122,124,126,128,130) 중 두 개 또는 그 이상과 연통할 수 있다. 이를 통해 제1 환형 리세스(144)가 제2 환형 리세스(146)의 작동 압력보다 높은 압력에서 동작할 수 있다.
시일 어셈블리(20)는 축방향 바이어스 챔버를 형성하는 제1 환형 리세스(144) 내에 위치하는 플로팅 시일을 포함할 수 있다. 시일 어셈블리(20)는 셸 어셈블리(12)와 비선회 스크롤(106)에 대해 축방향 변위가 가능하여, 이에 의해 압축기의 배출 및 흡입 압력부를 상호 격리시키기 위해 파티션(32)과 시일 결합(sealed engagement)을 유지하는 동안 비선회 스크롤(106)의 축방향 변위를 제공할 수 있게 한다. 더욱 구체적으로 통상의 압축기 동작 상태에서 제1 환형 리세스(144)내의 압력은 시일 어셈블리(20)가 파티션(32)과 결합될 수 있게 한다.
모듈레이션 어셈블리(27)는 모듈레이션 플레이트 어셈블리(160)와 작동장치(162)를 포함할 수 있다. 모듈레이션 플레이트 어셈블리(160)는 모듈레이션 플레이트(164), 제1시일(166), 제2시일(168), 및 피벗 핀(170)을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 모듈레이션 플레이트(164)는 일반적으로 중앙 개구부(173)가 있는 원형의 메인 몸통(172)을 포함할 수 있고, 메인 몸통은 피벗 마운트(174), 반경방향 외측으로 연장되는 암(176), 및 하부면으로부터 외측 축방향으로 연장되는 일련의 돌출부(178,180,182)를 포함할 수 있다. 내측벽면(또는 환형 허브) (140)은 중앙 개구부(173)를 통해 연장될 수 있다. 돌출부(178,180)의 형상은 통로(156,158) 형상을 따르나, 통로(156,158) 보다 더 큰 폭과 각도 범위를 가질 수 있다. 제1 및 제2 리세스(184,186)는 제1 및 제2 돌출부(178,180)의 상단에 위치하여 메인 몸통(172)의 상단면에 축방향으로 연장될 수 있다.
제1구멍(192)은 제1리세스(184)에 위치하여 돌출부(178)를 통해 연장될 수 있다. 제2구멍(194)는 제2리세스(186)에 위치하여 돌출부(180)를 통해 연장될 수 있다. 제1시일(166)은 제1리세스(184) 내에 위치할 수 있고, 제2시일(168)은 제2리세스(186) 내에 위치할 수 있다. 도 3 및 4에 나타난 바와 같이, 제1 및 제2 시일(166,168)은 일반적으로 환형 몸통을 가질 수 있다. 또한 바이어스 부재(169)는 제1 및 제2 시일(166,168)과 맞물려 있게 되어, 이에 의해 제1 및 제2 시일(166,168)이 플레이트 부재(123)와 맞물리게 하며 또한 제1 및 제2 리세스(184,186)를 압축기의 흡입 압력부와 격리시키게 한다.
그 대안으로, 도 5에 나타난 바와 같이, 제1 및 제2 시일(166,168)은 시일(266)로 대체될 수 있다. 시일(266)은 축방향으로 연장된 부분(268) 및 반경방향으로 연장된 부분(270)을 포함할 수 있다. 축방향으로 연장된 부분(268)은 모듈레이션 플레이트(264)에 맞물릴 수 있고, 반경방향으로 연장된 부분(270)은 플레이트 부재(223)와 맞물릴 수 있다. 바이어스 멤버(269)는 플레이트 부재(223)에 대해 시일(266)을 바이어싱하기 위해, 모듈레이션 플레이트(264) 및 반경방향으로 연장된 부분(270)과 맞물릴 수 있다.
도 3,4,6,7을 참조하면, 모듈레이션 플레이트(164)는 엔드 플레이트(118)의 상단표면을 덮을 수 있고, 피벗 마운트(174)에서 셸 어셈블리(12)내에서 결속될 수 있다. 피벗 핀(170)은 피벗 마운트(174)를 통해 연장될 수 있으며, 비선회 스크롤(106)에 대해 고정될 수 있다. 더욱 구체적으로, 피벗 핀(170)은 비선회 스크롤(106)의 엔드 플레이트(118)에 연장되며 고정될 수 있다. 모듈레이션 플레이트(164)는 엔드 플레이트(118)의 상단 표면을 따라 슬라이드할 수 있다. 엔드 플레이트(118)의 상단 표면은 일반적으로 모듈레이션 플레이드(164)의 축방향 말단 표면을 형성할 수 있다.
작동 장치(162)는 모듈레이션 플레이트(164)의 암(176)에 결합될 수 있으며, 모듈레이션 플레이트(164)를 제1 및 제2 위치 사이에 위치하게 할 수 있다. 작동 장치(162)는 선형 작동장치(linear actuator) 역할을 할 수 있다. 제1 및 제2 위치 사이에서의 변위는 엔드 플레이트(118)의 상단 표면을 따라 반경방향으로 모듈레이션 플레이트(164)가 미끄러지면서 발생하게 할 수 있다.
제1위치에서(도 3 및 6), 돌출부(178)는 통로(156)를 덮어 밀폐할 수 있고, 돌출부(180)는 통로(158)를 덮어 밀폐할 수 있으며, 이는 통로(156,158)가 압축기의 흡입 압력부와의 연통을 차단시킨다. 모듈레이션 플레이트(164)가 제1위치에 있는 경우, 제1구멍(192)은 통로(156)와 제1리세스(184)를 연통시킬 수 있고, 제2구멍(194)는 통로(158)와 제2리세스(186)를 연통시킬 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 제1 및 제2 시일(166,168)은 각각 제1 및 제2 리세스(184,186)의 흡입 압력부와의 연통을 차단할 수 있다. 제1 및 제2 리세스(184,186)는 통로(156,158)로부터 가압된 유체에 의해 모듈레이션 플레이트(164)의 돌출부(178, 180)에 발생하는 힘과 균형을 맞추기 위해 크기가 조절될 수 있다.
설명을 간략화 하자면, 제1리세스(184)와 돌출부(178)에 대한 설명은 제2리세스(186)와 돌출부(180)에 대해서도 동일하게 적용된다. 돌출부(178)는 하부의 축방향 표면(196)이 통로(156)에 노출되도록 할 수 있으며, 제1리세스(184)는 통로(156)에 의해 제공된 제1리세스(184)내에서 가압된 유체에 노출되는 상부의 축방향 표면(198)을 포함할 수 있다. 따라서, 상, 하부의 축방향 표면(196,198)에 전달되는 압력은 일반적으로 동일할 수 있다. 하부의 축방향 표면(196)은 반경방향으로 연장된 제1 표면 영역을 통로(156)로부터 가압된 유체에 노출되도록 할 수 있으며, 상부의 축방향 표면(198)은 반경방향으로 연장된 제2 표면 영역을 가압된 유체에 노출될 수 있게 한다. 반경방향으로 연장된 제1 및 제2 표면 영역은 대체로 동일하며, 이는 가압된 유체로부터 모듈레이션 플레이트(164)에 전달되는 축력(axial force)과 바이어스 부재(169)에 의해 모듈레이션 플레이트(164)에 전달되는 축력이 균형을 이루게 할 수 있다.
제2위치에서(도4 및 7), 돌출부(178, 180)는 통로(156,158)로부터 반경방향으로 옮겨지게 될 수 있으며, 이는 개구부(148,150,152)를 통해서 통로(156,158)와 압축기의 흡입 압력부 사이의 연통을 가능하게 할 수 있다. 모듈레이션 플레이트(164)가 제2위치에 있는 경우, 압축기의 용량은 모듈레이션 플레이트(164)가 제1위치에 있는 경우의 압축기의 용량에 비해 감소하게 할 수 있다.
“제1”, “제2”등의 용어는 단지 설명을 명확하게 하기 위해 사용되는 것이며, 청구항에서 유사한 용어를 한정하기 위한 의도는 아니다.

Claims (24)

  1. 하우징 ;
    상기 하우징 내부에 지지되고, 제1 엔드 플레이트와, 상기 제1 엔드 플레이트의 제1측면으로부터 연장된 제1 스파이럴 랩과, 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제1측면에서부터 상기 제1측면과 반대편인 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면까지 연장된 제1통로를 포함하는 제1 스크롤 멤버;
    상기 하우징 내부에 지지되고, 제2 스파이럴 랩을 가지고 있는 제2 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 제2 스파이럴 랩은 상기 제1 스파이럴 랩과 맞물려 작동하여 흡입압력과 배출압력 사이의 중간 유체 압력에서 동작하는 일련의 압축 포켓을 형성하는 제2 스크롤 멤버; 및
    상기 제1 스크롤 멤버의 상기 제2측면을 덮으며, 제1위치와 제2위치 사이에서 반경방향의 변위를 갖도록 하우징내에 설치되는 모듈레이션 플레이트로서, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 압축기의 흡입 압력부와의 연통으로부터 상기 제1통로를 격리하고, 제2위치에 있는 경우 상기 제1통로와 흡입 압력부가 연통하게 하는 상기 모듈레이션 플레이트; 를 포함하며, 상기 제1 통로는 상기 압축 포켓 중 하나와 연통하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 제1위치에서부터 제2위치까지 변위하는 동안 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면을 따라 슬라이드되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제1항에서 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 하우징 내에서 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 고정된 구조물에 피벗가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 상기 제1 스크롤 멤버에 피벗가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트와 맞물려 결합하여, 제1위치와 제2위치 사이에서 상기 모듈레이션 플레이트를 변위시키는 작동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 스크롤 멤버는, 상기 모듈레이션 플레이트를 포함하며 상기 제1통로 및 상기 흡입 압력부와 연통되는 제1리세스를 규정하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하우징과 맞물려 결합하며, 압축기의 배출 압력부로부터 압축기의 상기 흡입 압력부를 격리하는 시일 어셈블리를 더 포함하고, 상기 시일 어셈블리와 상기 제1 스크롤 멤버는 제2 리세스를 규정하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 리세스는 제2 리세스로부터 격리되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 리세스는 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제2측면과 상기 제2 리세스 사이에 축방향으로 위치하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1통로와 연통되는 구멍을 포함하는 특징으로 하는 압축기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 서로 반대방향인 제1표면과 제2표면을 포함하며, 상기 제1표면은, 상기 제1표면의 내측에 연장되며 제1 반경방향 표면 영역을 규정하는 리세스를 포함하고, 상기 구멍은 상기 제1 및 제2 표면을 통과해 연장되고 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 리세스와 상기 제1 통로와의 연통을 제공하고, 상기 제2표면은 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1 통로에 노출되는 제2 반경방향 표면 영역을 규정하며, 상기 제2 반경방향 표면 영역과 상기 제1 반경방향 표면 영역은 동일한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 압축기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우, 상기 리세스는 상기 흡입 압력부와 상기 리세스와의 연통을 막는 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트의 상기 리세스내에 위치하여 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 상기 시일을 축방향으로 치우치게 하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 통로는 적어도 20도 각도 범위를 갖는 아치형인 것을 특징으로 하는 압축기.
  15. 하우징;
    상기 하우징 내부에 지지되고, 제1 엔드 플레이트와, 상기 제1 엔드 플레이트의 제1측면으로부터 연장된 제1 스파이럴 랩과, 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제1측면에서부터 상기 제1측면과 반대편인 상기 제1 엔드 플레이트의 제2측면까지 연장된 제1통로를 포함하는 제1 스크롤 멤버;
    상기 하우징 내부에 지지되고, 제2 스파이럴 랩을 가지고 있는 제2 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 제2 스파이럴 랩은 상기 제1 스파이럴 랩과 맞물려 작동하여 흡입압력과 배출압력 사이의 중간 유체 압력에서 동작하는 일련의 압축 포켓을 형성하는 제2 스크롤 멤버;
    상기 하우징과 상기 제1 스크롤 멤버와 맞물려 결합하고, 상기 일련의 압축 포켓 중 하나인 제1 압축 포켓과 연통된 축방향 바이어스 챔버를 규정하는 시일 어셈블리; 및
    상기 제1 스크롤 멤버의 상기 제2측면을 덮으며, 상기 축방향 바이어스 챔버와 상기 압축 포켓 사이에서 축방향으로 배치되고, 상기 축방향 바이어스 챔버의 외주면에 위치하는 모듈레이션 플레이트로서, 상기 모듈레이션 플레이트는 제1위치와 제2위치 사이에 반경방향 변위를 갖도록 하우징 내부에 설치되되, 제1위치에 있는 경우 압축기의 흡입 압력부와 상기 제1 통로의 연통을 격리하고, 제2위치에 있는 경우 상기 제1통로와 상기 흡입 압력부와 연통하게 하는 상기 모듈레이션 플레이트;를 포함하며, 상기 제1 통로는 상기 압축 포켓 중 하나와 연통하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 중앙 개구부를 가지는 환형 몸통을 포함하고, 상기 제1 스크롤 멤버는 상기 중앙 개구부를 통해 연장된 환형 허브를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 피벗 마운트를 관통하여 연장되는 피벗 핀을 가지는 상기 피벗 마운트를 포함하며, 상기 피벗 마운트는 상기 모듈레이션 플레이트가 하우징 내부에서 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 고정된 구조물에 피벗가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  18. 제17항에 있어서, 작동장치를 더 포함하며, 상기 모듈레이션 플레이트는 상기 환형 몸통으로부터 외측의 반경방향으로 연장되는 암을 가지며, 상기 암은 상기 작동장치에 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 작동장치는 피벗 핀에 관하여 상기 모듈레이션 플레이트를 회전시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에서 제2위치 사이로 변위되는 동안 상기 제1 엔드 플레이트의 상기 제2측면을 따라 슬라이드하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  21. 제15항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1통로와 연통되는 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  22. 제21항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트는 서로 반대방향인 제1표면과 제2표면을 포함하며, 상기 제1표면은, 상기 제1표면의 내측에 연장되며 제1 반경방향 표면 영역을 규정하는 리세스를 포함하고, 상기 구멍은 상기 제1 및 제2 표면을 통과해 연장되고 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 리세스와 상기 제1 통로와의 연통을 제공하고, 상기 제2표면은 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우 상기 제1 통로에 노출되는 제2 반경방향 표면 영역을 규정하며, 상기 제2 반경방향 표면 영역과 상기 제1 반경방향 표면 영역은 동일한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 압축기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트가 제1위치에 있는 경우, 상기 리세스는 상기 흡입 압력부와 상기 리세스와의 연통을 막는 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  24. 제23항에 있어서, 상기 모듈레이션 플레이트의 상기 리세스내에 위치하여 상기 제1 스크롤 멤버에 대해 상기 시일을 축방향으로 치우치게하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.

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