KR101462943B1 - Scroll compressor with bypassing means - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바이패스 수단을 갖는 상부 배압식 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 케이싱; 상기 케이싱 내부에 고정되어, 케이싱 내부를 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 토출 커버; 상기 토출 커버와 이격되어 배치되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임 상에 지지된 상태에서 선회운동하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 대해서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 선회 스크롤과 함께 흡입실, 중간압실 및 토출실을 형성하고, 상기 중간압실과 연통되도록 형성되는 하나 이상의 바이패스 홀을 포함하는 고정 스크롤; 상기 고정 스크롤의 상부에 체결되어 고정 스크롤의 상방향 움직임을 제한하고, 상기 중간압실의 작동유체 일부를 유입하여 고정 스크롤을 선회 스크롤 측으로 가압하며, 상기 토출실과 상기 토출공간을 연통시키는 토출유로를 구비하는 배압실 조립체; 및 상기 바이패스 홀을 개폐하는 바이패스 밸브;를 포함하고, 상기 바이패스 홀과 상기 토출유로를 연통시키는 바이패스 유로가 상기 배압실 조립체와 상기 고정 스크롤 사이에 형성되는 스크롤 압축기가 제공된다.The present invention relates to an upper back pressure scroll compressor having bypass means, and in accordance with an aspect of the present invention, A discharge cover fixed to the inside of the casing and partitioning the inside of the casing into a suction space and a discharge space; A main frame disposed apart from the discharge cover; A orbiting scroll which is pivotally moved in a state of being supported on the main frame; A fixed scroll including a suction chamber, an intermediate pressure chamber, and a discharge chamber, the at least one bypass hole being formed to communicate with the intermediate pressure chamber, the at least one bypass hole being movable upward and downward relative to the orbiting scroll; And a discharge flow passage for communicating the discharge chamber with the discharge space, wherein the discharge passage includes a discharge passage for discharging a part of the working fluid of the intermediate pressure chamber to press the fixed scroll toward the orbiting scroll, A back pressure chamber assembly; And a bypass valve for opening and closing the bypass hole, wherein a bypass flow passage for communicating the bypass hole and the discharge flow passage is formed between the back pressure chamber assembly and the fixed scroll.

Description

바이패스 수단을 갖는 스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR WITH BYPASSING MEANS}[0001] SCROLL COMPRESSOR WITH BYPASSING MEANS [0002]
본 발명은 바이패스 수단을 갖는 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 중간압실에 존재하는 냉매를 토출구로 바이패스하는 수단을 갖는 스크롤 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor having a bypass means, and more particularly to a scroll compressor having a means for bypassing a refrigerant present in an intermediate pressure chamber to a discharge port.
스크롤 압축기는 나선형의 랩을 갖는 고정 스크롤과 상기 고정 스크롤에 대해서 선회 운동하는 선회 스크롤을 이용한 압축기로서, 고정 스크롤과 선회스크롤이 맞물려 돌면서 그 사이에서 형성된 압축실의 용적이 선회스크롤의 선회 운동에 따라 감소되며, 이에 따라 유체의 압력이 상승되어 고정 스크롤 중심부에 뚫려있는 토출구에서 토출되는 형태의 압축기이다.The scroll compressor is a compressor using a fixed scroll having a spiral wraps and an orbiting scroll pivotally moving with respect to the fixed scroll. The fixed scroll and the orbiting scroll are engaged with each other and the volume of the compression chamber formed therebetween is changed according to the orbiting motion of the orbiting scroll So that the pressure of the fluid rises and is discharged from the discharge port drilled at the center of the fixed scroll.
이러한 스크롤 압축기는 선회 스크롤이 선회하는 동안 흡입, 압축 및 토출이 연속적으로 이루어지는 특징을 갖고 있고, 이에 따라 원칙적으로 토출밸브 및 흡입밸브가 필요없고, 부품의 수가 적어 구조가 간단할 뿐만 아니라 고속회전이 가능한 특징을 갖는다. 또한, 압축에 필요한 토크의 변동이 적고, 연속적으로 흡입 및 압축이 일어나기 때문에 소음 및 진동이 작은 장점을 갖는다.Such a scroll compressor is characterized in that suction, compression and discharge are continuously performed while the orbiting scroll is revolving. Accordingly, in principle, there is no need for a discharge valve and a suction valve, and the structure is simple, . In addition, since the fluctuation of the torque required for compression is small and suction and compression are continuously performed, noise and vibration are small.
이러한 스크롤 압축기에서 중요한 것 중 하나가 고정 스크롤과 선회 스크롤 사이의 누설 및 윤활문제이다. 즉, 고정 스크롤과 선회 스크롤 사이에서의 누설을 방지하기 위해서는 랩의 단부와 경판부의 표면이 밀착되도록 하여 압축된 냉매가 누설되지 않도록 하여야 한다. 반면에, 선회 스크롤이 고정 스크롤에 대해서 원활하게 선회 운동할 수 있도록 마찰로 인한 저항을 최소화하여야 하지만, 상기 누설과 윤활 문제는 서로 상충하는 관계에 있게 된다. 즉, 랩의 단부와 경판부의 표면을 강하게 밀착시키면, 누설의 측면에서는 유리하지만 마찰이 증가하여 소음 및 마모로 인한 손상이 증가하게 된다. 반면에, 밀착 강도를 낮게 하면, 마찰은 감소하지만 실링력이 낮아져 누설이 증가하게 된다.One of the important things in these scroll compressors is the problem of leakage and lubrication between the fixed scroll and the orbiting scroll. That is, in order to prevent leakage between the fixed scroll and the orbiting scroll, the end of the wrap and the surface of the hard plate should be in close contact so that the compressed refrigerant is not leaked. On the other hand, the resistance due to friction must be minimized so that the orbiting scroll can pivot smoothly with respect to the fixed scroll, but the leakage and lubrication problems are in conflict with each other. That is, if the end of the lap and the surface of the hard plate are strongly adhered to each other, it is advantageous in terms of leakage but the friction increases and the damage due to noise and abrasion increases. On the other hand, if the adhesion strength is lowered, the friction is reduced but the sealing force is lowered and the leakage is increased.
따라서, 종래에는 선회 스크롤 또는 고정 스크롤의 배면에 토출압과 흡입압의 사이값으로 정의되는 중간압을 갖는 배압실을 형성하여 실링 및 마찰 감소의 문제를 해소하여 왔다. 즉, 선회 스크롤과 고정 스크롤 사이에 형성된 복수 개의 압축실 중 중간압을 갖는 압축실과 연통되는 배압실을 형성하여, 선회 스크롤과 고정 스크롤이 적정한 정도로 밀착되도록 함으로써, 누설 및 윤활 문제를 해소할 수 있는 것이다.Therefore, conventionally, a back pressure chamber having an intermediate pressure defined as a value between the discharge pressure and the suction pressure is formed on the back surface of the orbiting scroll or the fixed scroll, thereby solving the problem of reduction in sealing and friction. That is, a back pressure chamber communicating with a compression chamber having an intermediate pressure among a plurality of compression chambers formed between the orbiting scroll and the fixed scroll is formed so that the orbiting scroll and the fixed scroll are brought into close contact with each other to an appropriate degree, will be.
한편, 상기 배압실은 선회 스크롤의 저면 또는 고정 스크롤의 상부면에 위치하는 경우가 있으며, 이를 편의상 하부 배압식 및 상부 배압식 스크롤 압축기라 칭한다. 하부 배압식 스크롤 압축기의 경우 구조가 간단하고 바이패스 홀 등을 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있지만 선회 운동하는 선회 스크롤의 저면에 배압실이 위치하므로 배압실의 형태 및 위치가 선회 운동에 따라 변하게 되어 선회 스크롤이 틸팅하면서 진동 및 소음이 발생될 우려가 높고, 누설을 방지하기 위해 삽입되는 오링의 마모가 빠른 문제가 있었다. 한편, 상부 배압식의 경우 상대적으로 구조가 복잡하지만 배압실이 고정된 형태 및 위치를 가지고 있으므로, 고정 스크롤이 틸팅될 우려가 적고, 배압실의 실링도 양호한 장점을 갖는다.On the other hand, the back pressure chamber may be located on the bottom surface of the orbiting scroll or on the upper surface of the fixed scroll, and this is referred to as a lower back pressure type and an upper back pressure type scroll compressor for the sake of convenience. The lower back pressure type scroll compressor has a simple structure and can easily form a bypass hole. However, since the back pressure chamber is located at the bottom of the revolving orbiting scroll, the shape and position of the back pressure chamber varies depending on the turning motion There is a high possibility that vibration and noise are generated while the orbiting scroll is tilted, and wear of the inserted O-ring to prevent leakage has been a problem. On the other hand, in the case of the upper back pressure type, since the structure is relatively complicated and the back pressure chamber is fixed in its shape and position, there is little fear that the fixed scroll will be tilted and sealing of the back pressure chamber is also good.
대한민국 특허출원 제10-2000-0037517호(발명의 명칭 : 베어링하우징을 가공하기 위한 방법 및 베어링하우징을 포함하는 스크롤머신)은 이러한 상부 배압식 스크롤 압축기의 일예를 개시하고 있다. 도 1은 상기 종래 기술에 개시된 상부 배압식 스크롤 압축기의 일 예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 스크롤 압축기(10)는 케이싱(12) 내에 고정 설치되는 메인 프레임(24)의 상부에서 선회 운동하도록 배치되는 선회 스크롤(56)과, 상기 선회 스크롤과 맞물리는 고정 스크롤(68)을 포함한다. 그리고, 상기 고정 스크롤(68)의 상부에는 배압실(78)이 형성되고, 상기 배압실을 밀폐하는 플로팅 플레이트(80)가 토출유로(74)의 외주면을 따라서 상하로 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 상기 플로팅 플레이트(80)의 상부면에는 토출 커버(22)가 설치되어 압축기 내부 공간을 흡입 공간 및 토출 공간으로 구획하고 잇다.Korean Patent Application No. 10-2000-0037517 (entitled "METHOD FOR PROCESSING A BEARING HOUSING AND SCROLL MACHINE COMPRISING A BEARING HOUSING)" discloses an example of such an upper back pressure scroll compressor. 1 is a cross-sectional view showing an example of an upper back pressure type scroll compressor disclosed in the prior art. Referring to FIG. 1, the scroll compressor 10 includes an orbiting scroll 56 disposed to swing at an upper portion of a main frame 24 fixedly installed in a casing 12, a fixed scroll (not shown) engaged with the orbiting scroll 68). A back pressure chamber 78 is formed on the upper portion of the fixed scroll 68 and a floating plate 80 for sealing the back pressure chamber is provided so as to be slidable up and down along the outer peripheral surface of the discharge passage 74. A discharge cover 22 is provided on the upper surface of the floating plate 80 to partition the internal space of the compressor into a suction space and a discharge space.
그리고, 상기 플로팅 플레이트(80)와 상기 배압실 사이에는 립실(미도시)을 설치하여 배압실로부터의 누설을 차단할 수 있도록 하고 있다.A lip chamber (not shown) is provided between the floating plate 80 and the back pressure chamber so as to prevent leakage from the back pressure chamber.
상기 배압실은 상기 압축실 중 하나와 연통되어 중간압이 인가되며, 그에 따라, 상기 플로팅 플레이트를 상향으로, 상기 고정 스크롤은 하향으로 압력을 받게 된다. 플로팅 플레이트가 배압실의 압력으로 인해 상승하면 그 단부가 상기 토출 커버와 접하면서 토출 공간을 밀폐하고, 고정 스크롤은 하부로 이동하면서 선회 스크롤과 밀착되게 된다. 이를 통해서, 고정 스크롤과 선회 스크롤 사이를 효과적으로 실링할 수 있게 된다.The back pressure chamber communicates with one of the compression chambers to apply an intermediate pressure, whereby the floating plate is pressed upward and the fixed scroll is pressed downward. When the floating plate rises due to the pressure of the back pressure chamber, its end contacts with the discharge cover to close the discharge space, and the fixed scroll is brought into close contact with the orbiting scroll while moving downward. Thus, it is possible to effectively seal between the fixed scroll and the orbiting scroll.
그러나, 상기와 같은 상부 배압식 스크롤 압축기의 경우 고정 스크롤의 상부면이 배압실에 의해서 가려져 있기 때문에 바이패스 홀을 형성할 수 없는 문제점이 있었다. 이를 해소하기 위해서, 대한민국 특허출원 제10-2012-7023733호(발명의 명칭 : 밸브 조립체를 포함하는 압축기)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 배압실(BP)의 중앙부에 위치하며, 배압실을 상하로 관통하는 허브 부재(76) 및 상기 허브 부재의 하부에 배치되는 밸브 조립체(28)를 구비하고, 상기 밸브 조립체가 상기 허브 부재 내부에서 상하로 이동하면서 고정 스크롤 상부면에 형성되는 바이패스 홀(90, 92)을 개폐하도록 하고 있다.However, in the case of the above-mentioned back pressure scroll type scroll compressor, there is a problem that the bypass hole can not be formed because the upper surface of the fixed scroll is covered by the back pressure chamber. In order to solve this problem, as shown in FIG. 2, in Korean Patent Application No. 10-2012-7023733 (a compressor including a valve assembly), the back pressure chamber is located at the center of the back pressure chamber BP, And a valve assembly (28) disposed at a lower portion of the hub member, wherein the valve assembly includes a bypass hole formed in the upper surface of the fixed scroll while vertically moving within the hub member, (90, 92) are opened and closed.
상기 종래 기술에 의하면, 상부 배압식 스크롤 압축기에서도 바이패스 홀을 구비하여 과부하를 방지할 수 있는 효과를 제공하지만, 배압실 내에 허브 부재가 배치됨으로 인해서, 바이패스 홀의 위치를 임의로 설정하지 못하는 문제가 있었다. 즉, 배압실에 의해 충분한 배압력을 얻기 위해서는 소정 크기 및 위치에 배압실이 배치되어야 하기 때문에 상기 허브 부재의 크기가 제한되게 된다. 따라서, 바이패스 홀의 위치도 상기 허브 부재의 하부로 제한될 수밖에 없다.According to the above-described prior art, an overpressure can be prevented by providing a bypass hole even in an upper back pressure scroll compressor. However, since a hub member is disposed in the back pressure chamber, a problem that the position of the bypass hole can not be arbitrarily set there was. That is, in order to obtain a sufficient back pressure by the back pressure chamber, the back pressure chamber must be disposed at a predetermined size and position, so that the size of the hub member is limited. Therefore, the position of the bypass hole also has to be limited to the lower portion of the hub member.
또한, 플로팅 플레이트가 고정 스크롤의 배압실 내면과 상기 허브 부재의 외주면과 각각 접하면서 배압실을 밀봉하여야 하지만, 허부 부재의 가공 공차 및 결합 공차로 인해서 플로팅 플레이트의 실링 성능이 저하되는 문제점도 존재한다.Further, the back pressure chamber must be sealed while the floating plate is in contact with the inner surface of the back pressure chamber of the fixed scroll and the outer peripheral surface of the hub member, but there is also a problem that the sealing performance of the floating plate is deteriorated due to the machining tolerance and engagement tolerance of the right hand member .
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 바이패스 홀을 고정 스크롤의 임의의 위치에 배치할 수 있는 바이패스 수단을 갖는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a scroll compressor having bypass means capable of disposing a bypass hole at an arbitrary position of a fixed scroll.
본 발명은 또한, 간단한 구조의 바이패스 밸브를 채용할 수 있는 바이패스 수단을 갖는 스크롤 압축기를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor having a bypass means capable of employing a bypass valve of a simple structure.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 케이싱; 상기 케이싱 내부에 고정되어, 케이싱 내부를 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 토출 커버; 상기 토출 커버와 이격되어 배치되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임 상에 지지된 상태에서 선회운동하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 대해서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 선회 스크롤과 함께 흡입실, 중간압실 및 토출실을 형성하고, 상기 중간압실과 연통되도록 형성되는 하나 이상의 바이패스 홀을 포함하는 고정 스크롤; 상기 고정 스크롤의 상부에 체결되어 고정 스크롤의 상방향 움직임을 제한하고, 상기 중간압실의 작동유체 일부를 유입하여 고정 스크롤을 선회 스크롤 측으로 가압하며, 상기 토출실과 상기 토출공간을 연통시키는 토출유로를 구비하는 배압실 조립체; 및 상기 바이패스 홀을 개폐하는 바이패스 밸브;를 포함하고, 상기 바이패스 홀과 상기 토출유로를 연통시키는 바이패스 유로가 상기 배압실 조립체와 상기 고정 스크롤 사이에 형성되는 스크롤 압축기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, A discharge cover fixed to the inside of the casing and partitioning the inside of the casing into a suction space and a discharge space; A main frame disposed apart from the discharge cover; A orbiting scroll which is pivotally moved in a state of being supported on the main frame; A fixed scroll including a suction chamber, an intermediate pressure chamber, and a discharge chamber, the at least one bypass hole being formed to communicate with the intermediate pressure chamber, the at least one bypass hole being movable upward and downward relative to the orbiting scroll; And a discharge flow passage for communicating the discharge chamber with the discharge space, wherein the discharge passage includes a discharge passage for discharging a part of the working fluid of the intermediate pressure chamber to press the fixed scroll toward the orbiting scroll, A back pressure chamber assembly; And a bypass valve for opening and closing the bypass hole, wherein a bypass flow passage for communicating the bypass hole and the discharge flow passage is formed between the back pressure chamber assembly and the fixed scroll.
본 발명의 상기 측면에서는 종래의 고정 스크롤을 고정랩이 위치하는 부분과 배압실이 위치하는 부분으로 나누고, 이들 사이에 바이패스 밸브 및 바이패스 유로를 배치하여, 용이하게 바이패스 밸브를 설치할 수 있을 뿐만 아니라 바이패스 홀의 위치도 임의로 설정하는 것이 가능하도록 하고 있다.In the above aspect of the present invention, the conventional fixed scroll can be divided into a portion where the stationary wrap is located and a portion where the back pressure chamber is located, and a bypass valve and a bypass passage are disposed therebetween, In addition, the position of the bypass hole can be arbitrarily set.
여기서, 상기 흡입실, 중간압실 및 토출실은 선회 스크롤과 고정 스크롤에 의해 형성되는 복수 개의 압축실을 의미하는 것으로서, 구체적으로 흡입실은 냉매를 흡입하여 압축이 시작되기 직전의 압축실을, 토출실은 토출구와 연통되어 토출이 개시되기 시작하거나 토출이 이루어지는 도중에 있는 압축실을, 마지막으로 중간압실은 상기 흡입실과 토출실의 사이에 위치하고 압축이 이루어지는 과정에 있는 압축실을 지칭하는 용어이다.Here, the suction chamber, the intermediate pressure chamber, and the discharge chamber represent a plurality of compression chambers formed by the orbiting scroll and the fixed scroll. Specifically, the suction chamber includes a compression chamber immediately before the compression starts by suction of the refrigerant, Quot; is a term that refers to a compression chamber in communication with a compression chamber, which is in the middle of the start of discharge or in the course of discharging, and finally a compression chamber in which the intermediate pressure chamber is located between the suction chamber and the discharge chamber.
여기서, 상기 바이패스 밸브는 상기 중간압실과 상기 토출공간의 압력 차에 의해서 개폐되도록 할 수 있다. 이때, 상기 토출공간의 압력이란 고정 스크롤을 통해 토출되는 냉매의 압력이 아니라, 상기 토출공간 내부의 평균적인 압력을 의미하는 것이다.The bypass valve may be opened or closed by a pressure difference between the intermediate pressure chamber and the discharge space. At this time, the pressure of the discharge space is not the pressure of the refrigerant discharged through the fixed scroll but the average pressure inside the discharge space.
이때, 상기 바이패스 밸브의 개도를 제한하는 개도 제한 수단이 구비될 수 있고, 상기 개도 제한 수단은 상기 배압실 조립체의 저면에 형성될 수 있고, 별도의 리테이너를 구비할 수도 있다. 상기 리테이너는 상기 바이패스 밸브가 열리는 형태를 최적화할 수 있는 형태를 갖도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 리테이너는 별도로 구비될 수도 있고, 상기 배압실 조립체의 저면을 리테이너 형태를 갖도록 하여 구비될 수도 있다.At this time, an opening limiting means for limiting the opening degree of the bypass valve may be provided, and the opening limiting means may be formed on the bottom surface of the back pressure chamber assembly, or may have a separate retainer. The retainer may be configured to have a form capable of optimizing the opening manner of the bypass valve. Here, the retainer may be separately provided, or the bottom surface of the back pressure chamber assembly may have a retainer shape.
한편, 상기 바이패스 유로는 상기 배압실 조립체의 저면에 오목하게 형성되는 홈부 및 상기 고정 스크롤의 상부면에 의해 정의되고, 상기 바이패스 밸브는 상기 홈부의 내부에서 상하로 이동하면서 바이패스 홀을 개폐하도록 할 수 있다. 이때, 상기 바이패스 밸브의 상하 이동량은 상기 홈부의 내부면에 의해 제한되도록 할 수 있다.The bypass passage is defined by a groove portion formed concavely in the bottom surface of the back pressure chamber assembly and an upper surface of the fixed scroll, and the bypass valve moves up and down inside the groove portion, . At this time, the vertical movement amount of the bypass valve may be limited by the inner surface of the groove portion.
여기서, 상기 바이패스 밸브는 상기 바이패스 홀을 덮는 밸브 몸체; 및 상기 밸브 몸체를 상기 고정 스크롤과 배압실 조립체 사이에서 고정시키는 밸브 지지부;를 포함할 수 있다.Here, the bypass valve includes a valve body covering the bypass hole; And a valve support for fixing the valve body between the fixed scroll and the back pressure chamber assembly.
이때, 하나의 밸브 지지부에 복수 개의 밸브 몸체가 구비되도록 할 수 있다. 일 예로, 상기 밸브 지지부는 상기 토출구를 둘러싸도록 형성되고, 상기 밸브 몸체는 상기 밸브 지지부로부터 반경방향 내측으로 연장되도록 할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 밸브 지지부는 V자 형태로 연장될 수 있다.At this time, a plurality of valve bodies may be provided on one valve support portion. For example, the valve support may be formed to surround the discharge port, and the valve body may extend radially inward from the valve support. As another example, the valve support may extend in a V-shape.
그리고, 상기 밸브 지지부는 상기 배압실 조립체와 상기 고정 스크롤을 체결하는 체결부재에 의해 고정될 수 있고, 별도의 체결부재에 의해 고정될 수도 있다. 이 경우, 상기 밸브 지지부는 상기 고정 스크롤에 대해서 리벳 고정될 수 있다.The valve supporting portion may be fixed by a coupling member for coupling the back pressure chamber assembly and the fixed scroll, and may be fixed by a separate coupling member. In this case, the valve supporting portion may be riveted to the fixed scroll.
한편, 상기 배압실 조립체와 상기 고정 스크롤의 접촉면 사이에 상기 토출유로를 둘러싸는 실링 수단이 구비될 수 있다.Meanwhile, sealing means surrounding the discharge passage may be provided between the contact surface of the back pressure chamber assembly and the fixed scroll.
그리고, 상기 배압실 조립체는 상기 토출 커버의 하부에서 상기 고정 스크롤에 고정되고, 상부가 개방되며 상기 중간압실과 연통되는 공간부를 구비하는 배압 플레이트; 및 상기 공간부를 밀폐하도록 상기 배압 플레이트에 이동 가능하게 결합되어 배압실를 형성하는 플로팅 플레이트;을 포함할 수 있다.The back pressure chamber assembly includes a back pressure plate fixed to the fixed scroll at a lower portion of the discharge cover, and having a space open at an upper portion and communicating with the intermediate pressure chamber; And a floating plate movably coupled to the back pressure plate to close the space to form a back pressure chamber.
여기서, 상기 배압 플레이트는 상기 고정 스크롤의 상부면과 접하는 링 형태의 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트의 내측 공간부를 둘러 싸도록 형성되는 제1 환형벽; 및 상기 제1 환형벽의 외주부에 위치하는 제2 환형벽;을 포함할 수 있다. 이때, 상기 지지 플레이트에는 복수 개의 볼트 체결공이 형성되고, 상기 볼트 체결공을 관통하는 볼트에 의해 상기 고정 스크롤과 배압 플레이트가 체결될 수 있다.Here, the back pressure plate includes a ring-shaped support plate contacting the upper surface of the fixed scroll; A first annular wall formed to surround an inner space portion of the support plate; And a second annular wall positioned at an outer periphery of the first annular wall. At this time, a plurality of bolt fastening holes are formed in the support plate, and the fastening scroll and the back pressure plate can be fastened by bolts passing through the bolt fastening holes.
그리고, 상기 플로팅 플레이트는 링 형태를 가지며, 상기 제1 환형벽의 외주면과 상기 제2 환형벽의 내주면이 각각 상기 플로팅 플레이트의 내주면 및 외주면과 접하도록 상기 플로팅 플레이트와 상기 배압 플레이트가 결합될 수 있다. 아울러, 상기 제2 환형벽은 상기 지지 플레이트의 외주면에 위치할 수 있다.The floating plate may have a ring shape and the floating plate and the back pressure plate may be coupled such that the outer circumferential surface of the first annular wall and the inner circumferential surface of the second annular wall contact the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the floating plate, . In addition, the second annular wall may be located on the outer circumferential surface of the support plate.
한편, 상기 바이패스 홀의 직경은 상기 고정 스크롤에 구비되는 랩의 두께보다 작도록 할 수 있다.Meanwhile, the diameter of the bypass hole may be smaller than the thickness of the wrap of the fixed scroll.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 흡입공간 및 토출공간으로 구획되는 케이싱; 선회 스크롤과 함께 흡입실, 중간압실 및 토출실을 형성하는 고정 스크롤; 및 상기 중간압실의 압력이 토출압력 보다 큰 경우에 작동유체를 고정 스크롤 외부로 토출시키는 바이패스 홀 및 바이패스 밸브; 및 상기 토출공간과 연통되는 토출유로 및 상기 토출된 중간압실의 작동유체를 상기 토출유로로 유도하는 바이패스 유로 형성부재;를 포함하고, 상기 토출된 중간압실의 작동유체는 상기 고정 스크롤 및 상기 바이패스 유로 형성부재의 대향면 사이를 따라 흐른 후 토출유로에 도달하는 스크롤 압축기가 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a vacuum cleaner comprising: a casing partitioned into a suction space and a discharge space; A fixed scroll forming a suction chamber, an intermediate pressure chamber and a discharge chamber together with orbiting scroll; And a bypass hole and a bypass valve for discharging the working fluid to the outside of the fixed scroll when the pressure in the intermediate pressure chamber is larger than the discharge pressure; And a bypass flow path forming member for guiding the working fluid of the discharged intermediate pressure chamber to the discharge flow path, wherein the working fluid of the discharged intermediate pressure chamber is supplied to the fixed scroll, A scroll compressor is provided which flows along the space between the opposed faces of the path flow path forming member and then reaches the discharge flow path.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 고정 스크롤을 고정랩이 위치하는 부분과 배압실이 위치하는 부분으로 나누고, 이들 사이에 바이패스 밸브 및 바이패스 유로를 배치하는 것을 통해서, 용이하게 바이패스 밸브를 설치할 수 있다. 이를 통해서, 조립 난이도를 경감하고 생산 효율을 향상시킬 수 있게 된다.According to aspects of the present invention having the above-described structure, the fixed scroll can be divided into a portion in which the stationary wrap is located and a portion in which the back pressure chamber is located, and the bypass valve and the bypass passage are disposed therebetween. A bypass valve may be provided. This makes it possible to reduce the difficulty of assembling and improve the production efficiency.
또한, 바이패스 홀의 위치를 임의의 위치로 설정하는 것이 가능하므로, 운전조건의 변화 등에 의해 압축기에 과부하가 걸리는 것을 최소화할 수 있으며, 압축 초기에 과부하가 걸리는 경우에도 대처가 가능한 장점을 갖는다.Further, since it is possible to set the position of the bypass hole to an arbitrary position, it is possible to minimize the overload of the compressor due to the change of the operating condition or the like, and it is possible to cope even when the overload is applied at the initial stage of compression.
도 1은 종래의 상부 배압식 스크롤 압축기의 일예를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 또 다른 상부 배압식 스크롤 압축기의 일예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배압 토출수단을 갖는 상부 배압식 스크롤 압축기의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3 중 고정 스크롤 및 배압실 조립체가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3 중 고정 스크롤 및 배압실 조립체를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 도 3 중 고정 스크롤을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 3 중 배압 플레이트의 저면을 도시한 평면도이다.
도 8은 도 3 중 고정 스크롤과 배압 플레이트의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 9는 도 3 중 체크 밸브 및 토출 체크 밸브의 작동을 설명하기 위한 부분 절개도이다.
도 10은 도 3에 도시된 실시예에 리테이너가 추가된 변형예를 도시한 부분 절개도이다.
도 11은 바이패스 밸브의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 12는 바이패스 밸브의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 13은 바이패스 밸브의 또 다른 변형예를 도시한 사시도이다.
1 is a sectional view showing an example of a conventional upper back pressure type scroll compressor.
2 is a cross-sectional view showing an example of another conventional upper back pressure scroll compressor.
3 is a cross-sectional view showing an embodiment of an upper back pressure type scroll compressor having back pressure discharge means according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a state where the fixed scroll and the back pressure chamber assembly of FIG. 3 are coupled.
5 is an exploded perspective view showing the fixed scroll and back pressure chamber assembly shown in Fig. 3;
Fig. 6 is a perspective view showing the fixed scroll in Fig. 3;
7 is a plan view showing the bottom surface of the back pressure plate in Fig.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the back-pressure plate and the fixed scroll in FIG.
Fig. 9 is a partial cutaway view for explaining the operation of the check valve and the discharge check valve in Fig. 3; Fig.
Fig. 10 is a partial cutaway view showing a modified example in which a retainer is added to the embodiment shown in Fig. 3; Fig.
11 is a perspective view showing a modified example of the bypass valve.
12 is a sectional view showing still another modification of the bypass valve.
13 is a perspective view showing still another modification of the bypass valve.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 상부 배압식 스크롤 압축기의 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, an embodiment of an upper back pressure type scroll compressor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 바이패스 수단을 갖는 상부 배압식 스크롤 압축기의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3 중 고정 스크롤 및 배압실 조립체가 결합된 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 3 중 고정 스크롤 및 배압실 조립체를 도시한 분해 사시도이다.FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of an upper back pressure type scroll compressor having a bypass means according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a state where the fixed scroll and the back pressure chamber assembly are engaged, 5 is an exploded perspective view showing the fixed scroll and back pressure chamber assembly in Fig.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 바이패스 수단을 갖는 스크롤 압축기의 제1 실시예(100)는 내부에 후술할 흡입공간(S)과 토출공간(D)을 구비하는 케이싱(110)을 구비한다. 상기 케이싱(110)의 내부공간은 케이싱(110) 상측에 설치되는 토출커버(102)에 의해 흡입공간(S)과 토출공간(D)으로 구획되며, 상기 토출커버(102)의 상측이 토출공간(D)에 해당되고, 하측이 흡입공간(S)에 해당된다. 그리고, 상기 흡입공간(S)과 연통되는 흡입포트 및 상기 토출공간(D)과 연통되는 토출포트가 각각 상기 케이싱(110)에 고정되어, 냉매를 상기 케이싱(110) 내부로 흡입하거나 케이싱(110) 외부로 토출될 수 있도록 한다.Referring to FIG. 3, the first embodiment 100 of a scroll compressor having a bypass means according to the present invention includes a casing 110 having a suction space S and a discharge space D, which will be described later, do. The inner space of the casing 110 is partitioned into a suction space S and a discharge space D by a discharge cover 102 provided on the upper side of the casing 110, (D), and the lower side corresponds to the suction space (S). A suction port communicating with the suction space S and a discharge port communicating with the discharge space D are respectively fixed to the casing 110 so that the refrigerant is sucked into the casing 110, ) To be discharged to the outside.
상기 흡입공간(S)의 하부에는 고정자(112) 및 회전자(114)가 구비된다. 상기 고정자(112)는 상기 케이싱(110)의 내벽면에 열박음 방식으로 고정되고, 회전자(114)의 중앙부에는 회전축(116)이 삽입되어, 외부로부터 공급된 전력에 의해 상기 회전축(116)을 회전시키게 된다.A stator 112 and a rotor 114 are provided below the suction space S. The stator 112 is fixed to the inner wall surface of the casing 110 in a heat shrinking manner and a rotating shaft 116 is inserted into a central portion of the rotor 114 to rotate the rotating shaft 116 by electric power supplied from the outside. .
상기 회전축(116)의 하측은 상기 케이싱(110) 하부에 설치되는 보조 베어링(117)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 상기 보조 베어링(117)은 케이싱(110) 내면에 고정되는 하부 프레임(118)에 의해 지지되어, 상기 회전축(116)을 안정적으로 지지할 수 있도록 한다. 상기 하부 프레임(118)은 상기 케이싱(110)의 내벽면에 용접 고정될 수 있고, 상기 케이싱(110)의 바닥면은 오일 저장공간으로서 사용된다. 상기 오일 저장공간에 저장된 오일은 상기 회전축(116) 등에 의해서 상측으로 이송되어, 오일이 케이싱(110) 내부로 고르게 공급될 수 있도록 한다.The lower side of the rotating shaft 116 is rotatably supported by an auxiliary bearing 117 provided below the casing 110. The auxiliary bearing 117 is supported by a lower frame 118 fixed to the inner surface of the casing 110 so as to stably support the rotation shaft 116. The lower frame 118 can be welded to the inner wall surface of the casing 110, and the bottom surface of the casing 110 is used as an oil storage space. The oil stored in the oil storage space is transferred upward by the rotation shaft 116 or the like so that the oil can be uniformly supplied into the casing 110.
상기 회전축(116)의 상단부는 메인 프레임(120)에 의해 회전가능하게 지지된다. 상기 메인 프레임(120)은 상기 하부 프레임(118)과 같이 상기 케이싱(110)의 내벽면에 고정 설치되며, 저면에는 하향으로 돌출되는 메인 베어링부(122)가 형성되고, 상기 메인 베어링부(122)의 내부에 상기 회전축(116)이 삽입된다. 상기 메인 베어링부(122)의 내벽면은 베어링 면으로서 작용하며, 상술한 오일과 함께 회전축(116)이 원활하게 회전될 수 있도록 지지한다.The upper end of the rotating shaft 116 is rotatably supported by the main frame 120. The main frame 120 is fixed to the inner wall surface of the casing 110 like the lower frame 118 and has a main bearing portion 122 protruding downward at its bottom surface. The rotation shaft 116 is inserted into the inside of the rotating shaft 116. The inner wall surface of the main bearing portion 122 functions as a bearing surface and supports the rotating shaft 116 together with the above-described oil so as to be smoothly rotated.
상기 메인 프레임(120)의 상부면에 선회 스크롤(130)이 배치된다. 상기 선회 스크롤(130)은 대략 원판 형태를 갖는 경판부(132)와 상기 경판부(132)의 일측면에 나선형으로 형성되는 선회랩(134)을 포함한다. 상기 선회랩(134)은 후술할 고정 스크롤(140)의 고정랩(144)과 함께 압축실을 형성하게 된다. 상기 선회 스크롤(130)의 경판부는 상기 메인 프레임(120)의 상부면에 의해 지지된 상태에서 선회 구동하게 되는데, 상기 경판부(132)와 메인 프레임(120) 사이에는 올담링(136)이 설치되어 선회 스크롤(130)의 자전을 방지하게 된다. 그리고, 상기 선회 스크롤(130)의 경판부(132) 저면에는 상기 회전축(116)이 삽입되는 보스부(138)가 형성되어 있고, 이를 통해 회전축(116)의 회전력이 선회 스크롤(130)을 선회 구동하게 된다.An orbiting scroll (130) is disposed on the upper surface of the main frame (120). The orbiting scroll 130 includes a hard plate 132 having a substantially disc shape and a swirling wrap 134 formed on one side of the hard plate 132 in a spiral shape. The orbiting wrap 134 forms a compression chamber together with the fixed wraps 144 of the fixed scroll 140 to be described later. The hard plate portion of the orbiting scroll 130 is swiveled while being supported by the upper surface of the main frame 120. An aload ring 136 is installed between the hard plate portion 132 and the main frame 120 Thereby preventing the orbiting scroll 130 from rotating. A boss portion 138 into which the rotation shaft 116 is inserted is formed on the bottom surface of the hard plate portion 132 of the orbiting scroll 130. The rotational force of the rotation shaft 116 causes the orbiting scroll 130 to rotate .
상기 선회 스크롤(130)과 맞물리는 고정 스크롤(140)은 상기 선회 스크롤(130)의 상부에 배치된다. 여기서, 상기 고정 스크롤(140)은 상기 선회 스크롤(130)에 대해서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는데, 구체적으로는 상기 메인 프레임(120)에 끼워지는 3개의 가이드 핀(104)이 고정 스크롤(140)의 외주부에 형성되는 3개의 가이드 홀(141)에 삽입된 상태로 메인 프레임(120)의 상부면에 얹혀 있다.The fixed scroll 140 engaged with the orbiting scroll 130 is disposed above the orbiting scroll 130. The fixed scroll 140 is installed to be vertically movable with respect to the orbiting scroll 130. More specifically, three guide pins 104 to be fitted to the main frame 120 are installed in the fixed scroll 140 And is mounted on the upper surface of the main frame 120 in a state of being inserted into three guide holes 141 formed in the outer circumferential portion of the main frame 120.
상기 가이드 홀(141)은 상기 고정 스크롤(140)의 몸체부 외주면에 돌출되도록 형성되는 3개의 핀 지지부(142)에 각각 형성된다. 여기서, 상기 가이드 핀(104) 또는 핀 지지부(142)의 개수는 임의로 설정할 수 있는 것이므로 반드시 3개로 한정되는 것은 아니다.The guide holes 141 are formed in three pin supporting portions 142 protruding from the outer circumferential surface of the body of the fixed scroll 140. Here, the number of the guide pins 104 or the pin supporting portions 142 can be arbitrarily set, and thus the number is not necessarily limited to three.
한편, 상기 고정 스크롤(140)은 상기 몸체부의 상부면이 원판 형태로 형성되어 경판부(143)를 이루고, 상기 경판부(143)의 하부에는 상술한 선회 스크롤(130)의 선회랩(134)과 맞물리는 고정랩(144)이 형성된다. 상기 고정랩(144)은 소정 형상의 나선형을 이루도록 연장되고, 상기 경판부(143)의 대략 중앙부에는 압축된 냉매가 토출되는 토출구(145)가 형성된다. 아울러, 상기 고정 스크롤(140)의 측면에는 상기 흡입공간(S) 내부에 존재하는 냉매가 흡입되는 흡입구(146)가 형성되어, 선회랩(134)과의 상호작용에 의해서 상기 흡입구(146)로 냉매가 흡입되도록 하고 있다.The fixed scroll 140 is formed in the shape of a disk to form a hard plate portion 143 and the orbiting wrap 134 of the orbiting scroll 130 is formed under the hard plate portion 143, A fixed lap 144 is formed. The fixed lap 144 extends in a spiral shape having a predetermined shape and a discharge port 145 through which the compressed refrigerant is discharged is formed in a substantially central portion of the fixed plate 143. A suction port 146 for sucking refrigerant existing in the suction space S is formed on a side surface of the fixed scroll 140 so that the suction port 146 is connected to the suction port 146 by interaction with the orbiting wrap 134. [ So that the refrigerant is sucked.
상술한 바와 같이, 상기 고정랩(144)과 선회랩(134)은 복수 개의 압축실을 이루고, 상기 압축실은 상기 토출구측으로 선회 이동하면서 그 부피가 축소되어 냉매를 압축하게 된다. 따라서, 상기 흡입구(146)와 인접한 압축실의 압력이 최소가 되고, 토출구(145)와 연통되는 압축실의 압력이 최대가 되며, 그 사이에 존재하는 압축실의 압력은 상기 흡입구(146)의 흡입압과 토출구(145)의 토출압 사이의 값을 갖는 중간압을 갖게 된다. 상기 중간압은 후술할 배압실(BP)로 인가되어 상기 고정 스크롤(140)을 선회 스크롤(130) 측으로 누르는 역할을 하게 되므로, 상기 중간압을 갖는 영역 중 하나와 연통되고, 냉매가 토출되는 중간압 토출구(147)가 상기 경판부(143)에 형성된다(도 5 참조).As described above, the fixed wraps 144 and the swirling wraps 134 constitute a plurality of compression chambers, and the compression chambers are pivotally moved toward the discharge ports to reduce the volume thereof, thereby compressing the refrigerant. Therefore, the pressure of the compression chamber adjacent to the suction port 146 is minimized, the pressure of the compression chamber communicating with the discharge port 145 becomes the maximum, and the pressure of the compression chamber existing therebetween is reduced An intermediate pressure having a value between the suction pressure and the discharge pressure of the discharge port 145 is obtained. The intermediate pressure is applied to the back pressure chamber BP to be described later and presses the fixed scroll 140 toward the orbiting scroll 130. Therefore, the intermediate pressure communicates with one of the regions having the intermediate pressure, A pressure discharge port 147 is formed in the hard plate portion 143 (see Fig. 5).
상기 중간압 토출구(147)의 주위에는 토출된 중간압을 갖는 냉매의 누설을 방지하기 위한 중간압 오링이 설치되기 위한 중간압 실링홈(147a)이 형성된다. 상기 중간압 실링홈(147a)은 중간압 토출구(147)를 둘러싸는 대략 원형으로 형성되는데, 그 형태가 반드시 원형으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 중간압 실링홈(147a)은 반드시 고정 스크롤(140)의 경판부에 형성될 필요는 없으며, 후술할 배압 플레이트(150)의 저면에 형성되는 예도 고려할 수 있다.An intermediate pressure sealing groove 147a is formed around the intermediate pressure discharge port 147 to provide an intermediate pressure o-ring for preventing the refrigerant having the discharged intermediate pressure from leaking. The intermediate pressure sealing groove 147a is formed in a substantially circular shape surrounding the intermediate-pressure discharge port 147, but the shape is not necessarily circular. The intermediate pressure sealing groove 147a is not necessarily formed in the end plate of the fixed scroll 140 but may be formed on the bottom surface of the back pressure plate 150 to be described later.
아울러, 상기 고정 스크롤(140)의 경판부(143)에는 상기 배압 플레이트(150)와의 체결수단으로서의 볼트(106)가 체결되기 위한 볼트 체결공(148)이 형성된다. 도시된 예에서 상기 볼트 체결공(148)은 4개가 형성되어 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.A bolt fastening hole 148 for fastening a bolt 106 as a fastening means to the back pressure plate 150 is formed on the long plate portion 143 of the fixed scroll 140. Although four bolt fastening holes 148 are formed in the illustrated example, the present invention is not limited thereto.
도 6을 참조하면, 상기 토출구(145)의 양측에 각각 바이패스 홀(149)이 형성된다. 상기 바이패스 홀(149)은 상기 경판부(143)를 관통하도록 형성되어, 고정랩과 선회랩에 의해 형성되는 압축실까지 연장된다. 여기서, 상기 바이패스 홀(149)의 위치는 운전조건에 따라서 다르게 설정될 수 있지만, 바람직하게는 흡입압의 1.5배의 압력을 갖는 압축실과 연통되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 바이패스 홀(149)은 두 개의 관통홀을 포함하도록 형성되고, 두 개의 관통홀의 외주부를 둘러싸는 벽부(149a)가 추가적으로 형성된다. 상기 벽부(149a)는 후술할 바이패스 밸브의 밸브 몸체와 접하며, 관통홀로부터 토출된 냉매가 일시적으로 머무는 공간을 제공한다.Referring to FIG. 6, a bypass hole 149 is formed on both sides of the discharge port 145. The bypass hole 149 is formed to penetrate the hard plate portion 143 and extends to the compression chamber formed by the fixed lap and the orbiting lap. Here, the position of the bypass hole 149 may be set differently according to operating conditions, but it may be formed to be in communication with a compression chamber having a pressure of 1.5 times the suction pressure. The bypass hole 149 is formed to include two through holes, and a wall 149a surrounding the outer periphery of the two through holes is additionally formed. The wall portion 149a contacts the valve body of the bypass valve to be described later, and provides a space where the refrigerant discharged from the through hole temporarily stays.
상기 바이패스 홀(149)과 인접하여 밸브 시트부(149b)가 형성된다. 상기 밸브 시트부(149b)는 후술할 바이패스 밸브의 밸브 지지부가 이동할 수 있는 공간을 제공하는 역할을 하며, 상기 벽부(149a)의 외주부로부터 일방향으로 연장되도록 형성된다.A valve seat portion 149b is formed adjacent to the bypass hole 149. [ The valve seat portion 149b serves to provide a space through which the valve support portion of a bypass valve to be described later can move, and is formed to extend in one direction from an outer peripheral portion of the wall portion 149a.
도 5로 돌아가서, 상기 바이패스 밸브(124)는 상기 고정 스크롤의 경판부(143)에 리벳으로 고정되는 밸브 지지부(124a)를 포함한다. 상기 밸브 지지부(124a)는 대략 원호의 형태를 가지며, 두 개의 리벳에 의해 경판부(143)에 고정된다. 물론, 리벳 이외에 볼트나 나사 등의 체결 수단을 이용할 수도 있다. 상기 밸브 지지부(124a)는 상기 리벳이 체결되는 부분을 중심으로 하여 대략 "V"자 형태를 갖도록 연장되는데, 편의상 상기 연장부분을 연결부(124b)로 칭한다. 상기 각각의 연결부(124b)의 단부에는 밸브 몸체(124c)가 형성된다. 상기 밸브 몸체(124c)는 외력이 없는 경우 상술한 벽부(149a)와 접한 상태를 유지하며, 상기 벽부(149a)를 모두 덮을 수 있을 정도의 직경을 갖는다.Returning to Fig. 5, the bypass valve 124 includes a valve supporting portion 124a which is riveted to the fixed plate portion 143 of the fixed scroll. The valve supporting portion 124a has a substantially circular arc shape and is fixed to the hard plate portion 143 by two rivets. Of course, other fastening means such as bolts or screws may be used in addition to rivets. The valve support portion 124a extends to have a substantially V shape around the portion where the rivet is fastened. For convenience, the extended portion is referred to as a connection portion 124b. A valve body 124c is formed at an end of each of the connection portions 124b. The valve body 124c maintains contact with the wall portion 149a in the absence of an external force and has a diameter enough to cover the wall portion 149a.
상기 고정 스크롤(140)의 경판부(143) 상부에 배압실 조립체가 설치된다. 상기 배압실 조립체는 배압 플레이트(150) 및 플로팅 플레이트(160)를 포함하며, 상기 고정 스크롤의 경판부(143)의 상부에 고정된다. 상기 배압 플레이트(150)는 대략 환형으로 형성되어 있고, 상기 고정 스크롤(140)의 경판부(143)와 접하게 되는 지지 플레이트(152)를 갖는다. 상기 지지 플레이트(152)는 중앙이 비어있는 환형의 판 행태를 가지며, 상술한 중간압 토출구(147)와 연통되는 중간압 흡입구(153)가 지지 플레이트(152)를 관통하도록 형성된다(도 8 참조). 또한, 상기 지지 플레이트(152)에는 상기 고정 스크롤(140)의 경판부(143)에 형성되는 볼트 체결공(148)과 연통되는 볼트 체결공(154)이 형성된다.A back pressure chamber assembly is installed above the hard plate portion (143) of the fixed scroll (140). The back pressure chamber assembly includes a back pressure plate 150 and a floating plate 160 and is fixed to the upper portion of the fixed plate portion 143 of the fixed scroll. The back pressure plate 150 is formed in a substantially annular shape and has a support plate 152 that is in contact with the end plate portion 143 of the fixed scroll 140. The support plate 152 has an annular plate shape in which the center is hollow and an intermediate pressure suction port 153 communicating with the intermediate pressure discharge port 147 is formed to penetrate the support plate 152 ). A bolt fastening hole 154 is formed in the support plate 152 to communicate with a bolt fastening hole 148 formed in the long plate portion 143 of the fixed scroll 140.
그리고, 상기 지지 플레이트(152)의 저면과 상기 고정 스크롤(140)의 상부면 사이에는 오링(154)이 개재된다. 이는 상기 지지 플레이트(152)와 고정 스크롤(140) 사이에서의 누설을 방지하기 위한 것으로서, 상기 오링(154)은 상기 고정 스크롤(140)의 상부면에 형성되는 환형의 홈(155)의 내부에 끼워진 상태로 고정된다. 아울러, 상기 오링(154)은 상기 볼트(106)에 의해 고정 스크롤(140)과 배압 플레이트(150)가 체결되는 과정에서 강하게 눌려져서, 대향면 사이를 실링하게 된다. 여기서, 상기 환형의 홈(155)은 고정 스크롤(140)이 아니라 지지 플레이트(152)의 저면에 형성될 수도 있다.An O-ring 154 is interposed between the lower surface of the support plate 152 and the upper surface of the fixed scroll 140. This prevents leakage between the support plate 152 and the fixed scroll 140. The O-ring 154 is inserted into the annular groove 155 formed on the upper surface of the fixed scroll 140 And is fixed in a fitted state. In addition, the O-ring 154 is strongly pressed by the bolts 106 in the process of fastening the fixed scroll 140 and the back pressure plate 150, thereby sealing between the opposed surfaces. Here, the annular groove 155 may be formed not on the fixed scroll 140 but on the bottom surface of the support plate 152.
그리고, 상기 지지 플레이트(152)의 내주면 및 외주면을 둘러싸도록 형성되는 제1 및 제2 환형벽(158, 159)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 환형벽(158, 159)은 상기 지지 플레이트(152)와 함께, 소정 형태의 공간부를 형성하는데, 상기 공간부는 상술한 배압실(BP)을 이루게 된다. 상기 제1 환형벽(158)은 상기 지지 플레이트(152)의 중앙부로부터 상향으로 연장되도록 형성되고, 상측 단부를 덮는 상부면(158a)을 가져서, 대략 일측이 개방된 원통형태를 갖게 된다.The first and second annular walls 158 and 159 are formed to surround the inner and outer circumferential surfaces of the support plate 152. The first and second annular walls 158 and 159 together with the support plate 152 form a space of a predetermined shape, and the space constitutes the back pressure chamber BP described above. The first annular wall 158 is formed to extend upward from the center of the support plate 152 and has an upper surface 158a covering the upper end thereof to have a cylindrical shape having an approximately open side.
상기 제1 환형벽(158)의 내부 공간은 상기 토출구(145)와 연통되어, 토출된 냉매를 상기 토출공간(D)으로 이동시키는 토출유로의 일부를 이룬다. 도 4 및 도 9를 참조하면, 상기 토출구(145)의 상부에는 원기둥 형태의 토출 체크밸브(108)가 배치된다. 구체적으로, 상기 토출 체크밸브(108)는 상기 토출구(145)를 완전히 덮을 수 있을 정도의 하부 단부를 가지며, 이로 인해서 토출 체크밸브(108)가 상기 고정 스크롤(140)의 경판부(143)와 접한 경우, 상기 토출 체크밸브(108)가 상기 토출구(145)를 폐쇄하도록 구성된다.The inner space of the first annular wall 158 communicates with the discharge port 145 to form a part of a discharge flow path for moving the discharged refrigerant into the discharge space D. Referring to FIGS. 4 and 9, a cylindrical discharge check valve 108 is disposed above the discharge port 145. Specifically, the discharge check valve 108 has a lower end enough to completely cover the discharge port 145, whereby the discharge check valve 108 is connected to the end plate portion 143 of the fixed scroll 140 The discharge check valve 108 is configured to close the discharge port 145.
상기 토출 체크밸브(108)는 상기 제1 환형벽(158)의 내부 공간에 형성되는 밸브 가이드부(158b) 내부에 설치되고, 상기 밸브 가이드부(158b)는 상기 토출 체크밸브(108)의 상하 이동을 가이드하게 된다. 상기 밸브 가이드부(158b)는 상기 제1 환형벽(158)의 내부 공간을 상하 방향으로 관통되도록 형성되며, 그 내경은 상기 토출 체크밸브(108)의 외경과 동일하게 설정되어 토출 체크밸브(108)가 토출구의 상부에서 상하이동하는 것을 가이드하게 된다. 여기서, 상기 토출 체크밸브(108)의 외경과 밸브 가이드부(158b)의 내경이 동일하다는 의미는 완전히 일치한다는 것이 아니라 토출 체크밸브(108)가 이동할 수 있을 정도의 공차가 있음을 의미하는 것이다.The discharge check valve 108 is installed inside a valve guide portion 158b formed in the inner space of the first annular wall 158 and the valve guide portion 158b is provided in the upper and lower portions of the discharge check valve 108 Guide the movement. The valve guide portion 158b is formed to penetrate the inner space of the first annular wall 158 in the vertical direction and has an inner diameter equal to the outer diameter of the discharge check valve 108, Is guided to move up and down at the top of the discharge port. Here, the same meaning that the outer diameter of the discharge check valve 108 and the inner diameter of the valve guide portion 158b are the same does not mean that they completely coincide but means that there is a tolerance that the discharge check valve 108 can move.
그리고, 상기 제1 환형벽(158)의 상부면의 대략 중앙부에는 상기 밸브 가이드부(158b)와 연통되는 토출압 인가홀(158c)이 형성된다. 상기 토출압 인가홀(158c)은 상기 토출공간(D)과 항상 연통되어 있게 된다. 따라서, 토출공간(D)으로부터 냉매가 토출구(145)측으로 역류하는 경우에는 상기 토출압 인가홀(158c)에 인가되는 압력이 토출구(145)의 압력보다 높게 되므로 토출 체크밸브(108)가 하향으로 이동하면서 토출구(145)를 폐쇄하게 되고, 토출구(145)의 압력이 높아져서 토출공간(D)의 압력보다 높게 되면 토출 체크밸브(108)가 상향으로 이동하면서 토출을 허용하게 된다.A discharge pressure applying hole 158c communicating with the valve guide portion 158b is formed at a substantially central portion of the upper surface of the first annular wall 158. [ The discharge pressure applying hole 158c is always in communication with the discharge space D. Therefore, when the refrigerant flows backward from the discharge space D toward the discharge port 145, the pressure applied to the discharge pressure applying hole 158c becomes higher than the pressure of the discharge port 145 so that the discharge check valve 108 is moved downward The discharge check valve 108 closes the discharge port 145 while the pressure of the discharge port 145 becomes higher than the pressure of the discharge space D. As a result,
상기 밸브 가이드부(158b)의 외측으로 중간 토출구(158d)가 형성된다. 상기 중간 토출구(158d)는 상기 토출구(145)를 통해 토출된 냉매가 상기 토출공간(D)으로 이동하는 유로를 제공하는 것으로서, 도시된 예에서는 4개의 중간 토출구(158d)가 방사상으로 배치되어 있다. 물론, 상기 중간 토출구(158d)의 수도 임의로 설정할 수 있다. 상기 중간 토출구(158d)는 상기 제1 환형벽(158)을 관통하도록 상하 방향으로 연장되게 형성된다. 다만, 상기 4개의 중간 토출구(158d) 및 밸브 가이드부(158b)는 하단부에서 서로 연통되어 있다. 즉, 상기 제1 환형벽(158)과 상기 지지 플레이트(152)의 연결부 내측에 단턱부(158e)가 형성되어 있어, 토출된 냉매가 상기 단턱부(158e)에 의해 정의되는 공간에 도달한 후 상기 중간 토출구(158d)로 이동하도록 구성된다.And an intermediate discharge port 158d is formed outside the valve guide portion 158b. The intermediate discharge port 158d provides a passage through which the refrigerant discharged through the discharge port 145 moves to the discharge space D. In the illustrated example, four intermediate discharge ports 158d are arranged radially . Of course, the number of the intermediate discharge ports 158d can be arbitrarily set. The intermediate discharge port 158d is formed to extend vertically so as to pass through the first annular wall 158. However, the four intermediate discharge ports 158d and the valve guide 158b communicate with each other at the lower end. That is, a step portion 158e is formed inside the connection portion between the first annular wall 158 and the support plate 152. After the discharged refrigerant reaches the space defined by the step portion 158e And is configured to move to the intermediate discharge port 158d.
도 7을 참조하면, 상기 단턱부(158e)의 반경 방향 외측으로 바이패스 유로를 형성하는 홈부(161)가 형성된다. 상기 홈부(161)는 상기 단턱부(158e)의 외주부 일부를 둘러싸는 원호 형태를 가지며, 상기 지지 플레이트(152)의 저면에 오목하게 형성된다. 상기 홈부(161)의 반경방향 외측 둘레부 중 상기 볼트 체결공(154)와 인접한 부분은 반경방향 내측으로 돌출되도록 하여, 볼트 체결공(154)의 주위 부분이 충분한 강성을 유지할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 7, a groove 161 is formed in the radially outer side of the step portion 158e to form a bypass flow path. The groove 161 has an arc shape surrounding a part of the outer circumferential portion of the step portion 158e and is recessed in the bottom surface of the support plate 152. A portion of the outer circumferential portion of the groove 161 in the radial direction adjacent to the bolt fastening hole 154 is projected radially inward so that the peripheral portion of the bolt fastening hole 154 can maintain sufficient rigidity.
그리고, 상기 홈부(161)의 반경 방향 내측의 둘레부분은 상기 단턱부를 향하여 개방되어 있다. 이로 인해서, 상기 홈부(161)의 내부 공간은 상기 단턱부를 경유하여 상기 중간 토출구(154d)와도 연통된다.The circumferential portion on the radially inner side of the groove portion 161 is opened toward the stepped portion. As a result, the inner space of the groove 161 communicates with the intermediate discharge port 154d via the stepped portion.
한편, 상기 홈부(161)의 상부면(도 8을 기준으로 하면 바닥면) 중 일부(161a)는 상기 밸브 몸체(124c)의 상향 이동을 제한하는 역할을 하게 되는데, 편의상 이를 개도 제한부(161a)로 칭한다. 상기 개도 제한부(161a)는 상기 밸브 몸체(124c)와 대응되는 형태를 갖도록 상기 단턱부측으로 돌출되게 형성된다. 아울러, 상기 개도 제한부(161a)는 상기 밸브 몸체의 상측에 위치하여, 밸브 몸체가 상향으로 일정 거리 이상 이동하는 경우 상기 개도 제한부와 접촉하여, 추가적인 이동이 제한되게 된다.On the other hand, a portion 161a of the upper surface (the bottom surface with reference to FIG. 8) of the groove 161 serves to restrict upward movement of the valve body 124c. For convenience, the opening limiting portion 161a ). The opening limiting portion 161a is formed to protrude toward the step portion so as to have a shape corresponding to the valve body 124c. Further, the opening limiting portion 161a is located on the upper side of the valve body, and when the valve body moves upward by a predetermined distance or more, the opening limiting portion is contacted with the opening limiting portion, and further movement is restricted.
여기서, 상기 개도 제한부를 대신하여 별도의 리테이너를 구비하는 예도 고려할 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 홈부(161)의 상부면에 상기 밸브 몸체(124c)가 개방된 경우에 밸브 몸체(124c)의 개방 형상을 제한하는 리테이너(161b)를 별도로 설치할 수도 있다.Here, an example in which a separate retainer is provided in place of the opening limiting portion can be considered. 10, when the valve body 124c is opened on the upper surface of the groove 161, a retainer 161b for limiting the opening shape of the valve body 124c may be separately provided .
한편, 상기 단턱부(158e)를 형성하지 않고, 상기 밸브 가이드부(158b)와 중간 토출구(158d)를 연통하는 연통홀을 형성하는 것도 고려할 수 있다. 어느 경우이던, 상기 토출구를 통과한 냉매는 토출 체크밸브(108)가 닫힌 상태에서는 상기 중간 토출구(158d)로 토출되지 않게 된다. 그리고, 상기 단턱부(158e)를 상기 배압 플레이트(150)가 아니라 상기 고정 스크롤(140)의 경판부에 형성하는 예도 고려할 수 있다.On the other hand, it is also possible to form the communication hole communicating the valve guide portion 158b and the intermediate discharge port 158d without forming the step portion 158e. In either case, the refrigerant that has passed through the discharge port is not discharged to the intermediate discharge port 158d when the discharge check valve 108 is closed. It is also conceivable that the step portion 158e is formed not on the back pressure plate 150 but on the end plate portion of the fixed scroll 140. [
아울러, 상기 홈부가 지지 플레이트의 저면이 아니라, 상기 고정 스크롤의 경판부(143)의 상부면에 형성되는 예도 고려할 수 있다. 이 경우, 상기 바이패스 홀 및 바이패스 밸브는 상기 홈부의 바닥면에 형성된다. 이를 통해서, 상기 바이패스 홀의 길이를 짧게 할 수 있고, 그 결과 바이패스 홀에 의해 생성되는 사체적(Dead volume)을 감소시킬 수 있다.It is also conceivable that the grooves are formed not on the bottom surface of the support plate but on the upper surface of the hard plate portion 143 of the fixed scroll. In this case, the bypass hole and the bypass valve are formed on the bottom surface of the groove portion. Through this, the length of the bypass hole can be shortened, and as a result, the dead volume generated by the bypass hole can be reduced.
한편, 상기 제2 환형벽(159)은 상기 제1 환형벽(158)과 소정 거리만큼 이격되어 배치되고, 그 내주면에는 제1 실링 삽입홈(159a)이 형성된다. 상기 제1 실링 삽입홈(159a)은 후술할 플로팅 플레이트(160)와의 접촉면 사이에서의 누설을 방지하기 위한 오링(159b)을 고정하는 역할을 하게 된다. 여기서, 상기 제1 실링 삽입홈(159a)은 상기 플로팅 플레이트(160)의 외주면에 형성될 수도 있다. 다만, 플로팅 플레이트(160)의 경우 작동 과정에서 지속적으로 상하 방향으로 이동하기 때문에, 배압 플레이트(150) 측에 삽입홈을 형성하는 경우에 비해서 안정성이 낮은 문제가 있을 수 있다.Meanwhile, the second annular wall 159 is spaced apart from the first annular wall 158 by a predetermined distance, and a first sealing insertion groove 159a is formed on an inner circumferential surface thereof. The first sealing insertion groove 159a serves to fix an O-ring 159b for preventing leakage between the contact surfaces with the floating plate 160, which will be described later. Here, the first sealing insertion groove 159a may be formed on the outer circumferential surface of the floating plate 160. However, since the floating plate 160 moves continuously in the vertical direction during the operation, there is a problem that the stability is low compared with the case where the insertion groove is formed on the back pressure plate 150 side.
상기 제1 및 제2 환형벽(158, 159)과 상기 지지 플레이트(152)에 의해 대략 'U'자 형태의 단면을 갖는 공간부가 생기게 되며, 상기 공간부를 덮는 플로팅 플레이트(160)가 설치된다. 상기 플로팅 플레이트(160)는 환형의 판 형태를 가지고 있고, 내주면은 상기 제1 환형벽(158)의 외주면과 대향하게 되고, 외주면은 상기 제2 환형벽(159)과 대향하게 된다. 이를 통해서, 배압실(BP)이 정의되고, 상기 각각의 대향면 사이에는 상술한 바와 같은 오링(159a, 162a)이 개재되어 배압실(BP) 내부의 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지하게 된다.A space portion having a substantially U-shaped cross section is formed by the first and second annular walls 158 and 159 and the support plate 152, and a floating plate 160 covering the space portion is provided. The floating plate 160 has an annular plate shape, an inner circumferential surface thereof is opposed to the outer circumferential surface of the first annular wall 158, and an outer circumferential surface thereof is opposed to the second annular wall 159. Through this, a back pressure chamber BP is defined. O-rings 159a and 162a as described above are interposed between the opposed surfaces to prevent the refrigerant in the back pressure chamber BP from leaking to the outside.
상기 플로팅 플레이트(160)의 내주면에는 상기 오링(162a)이 고정되는 제2 실링 삽입홈(162)이 형성된다. 제1 실링 삽입홈(159a)의 경우 상기 제2 환형벽(159)에 형성되는 것에 비해서, 제2 실링 삽입홈(162)은 플로팅 플레이트(160)의 내주면에 삽입되는데, 이는 제1 환형벽(158)의 내부에 형성되는 밸브 가이드부(158b) 및 중간 토출구(158d)로 인해서 홈을 가공할 여유가 부족하고, 제2 환형벽(159)에 비해서 직경이 작기 때문에 가공하는 것이 쉽지 않기 때문이다. 따라서, 제1 환형벽(158)의 직경이 충분히 크고 홈 가공의 여유가 있는 경우에는 상기 제1 환형벽(158)에 제2 실링 삽입홈(162)을 형성하는 예도 고려할 수 있다.A second sealing insertion groove 162 is formed on an inner circumferential surface of the floating plate 160 to fix the O-ring 162a. In the case of the first sealing insertion groove 159a, the second sealing insertion groove 162 is inserted into the inner peripheral surface of the floating plate 160, as compared with that formed in the second annular wall 159, The valve guide portion 158b and the intermediate discharge port 158d formed in the inside of the second annular wall 158 have insufficient clearance for machining the groove and the diameter is smaller than that of the second annular wall 159, . Therefore, when the diameter of the first annular wall 158 is sufficiently large and there is a margin for groove forming, it is also possible to consider forming the second sealing insertion groove 162 in the first annular wall 158.
상기 플로팅 플레이트(160)의 내측 공간부의 상단부에는 실링 단부(164)가 구비된다. 상기 실링 단부(164)는 플로팅 플레이트(160)의 표면으로부터 상향으로 돌출되도록 형성되고, 그 내경은 상기 4개의 중간 토출구(158d)를 가리지 않을 정도의 값을 갖는다. 상기 실링 단부(164)는 상술한 토출커버(102)의 하측면과 접하여, 토출된 냉매가 흡입공간(S)으로 누설되지 않고 토출공간(D)으로 토출되도록 밀폐하는 역할을 하게 된다.
A sealing end 164 is provided at the upper end of the inner space of the floating plate 160. The sealing end 164 protrudes upward from the surface of the floating plate 160. The inner diameter of the sealing end 164 is such that the four intermediate outlets 158d are not obstructed. The sealing end portion 164 is in contact with the lower surface of the discharge cover 102 to seal the discharged refrigerant to be discharged into the discharge space D without leaking into the suction space S. [
이제 상기 제1 실시예의 작동에 대해서 설명한다.Now, the operation of the first embodiment will be described.
상기 고정자(112)측에 전력을 인가하면, 그로 인해서 회전축(116)이 회전하게 된다. 상기 회전축(116)의 상단부에 고정된 선회 스크롤(130)은 상기 회전축(116)이 회전하게 됨에 따라 상기 고정 스크롤(140)에 대해서 선회 운동을 하게 되고, 그로 인해 고정랩(144)과 선회랩(134) 사이에 형성된 복수 개의 압축실이 토출구(145)측으로 이동하면서 냉매가 압축되게 된다.When electric power is applied to the stator 112 side, the rotation shaft 116 rotates. The orbiting scroll 130 fixed to the upper end of the rotating shaft 116 rotates relative to the fixed scroll 140 as the rotating shaft 116 rotates, A plurality of compression chambers formed between the compression chambers 134 move toward the discharge ports 145 and the refrigerant is compressed.
토출구(145)에 도달하기 전에 압축실이 상기 중간압 토출구(147)와 연통되면, 냉매의 일부가 상기 지지 플레이트(152)에 형성되는 중간압 흡입구(153)로 유입되고, 그에 따라 배압 플레이트(150) 및 플로팅 플레이트(160)에 의해 형성되는 배압실(BP)에 중간압이 인가된다. 이로 인해서, 상기 배압 플레이트(150)는 하향으로 압력을 받게 되고, 상기 플로팅 플레이트(160)는 상향으로 압력을 받게 된다.When the compression chamber communicates with the intermediate pressure discharge port 147 before reaching the discharge port 145, a part of the refrigerant flows into the intermediate pressure suction port 153 formed in the support plate 152, 150 and the floating plate 160. In this case, As a result, the back pressure plate 150 is pressed downward, and the floating plate 160 is pressed upward.
여기서, 상기 배압 플레이트(150)는 볼트에 의해 상기 고정 스크롤(140)과 결합되어 있으므로, 상기 배압실(BP)의 중간압은 상기 고정 스크롤(140)에도 영향을 미치게 된다. 다만, 상기 고정 스크롤은 이미 선회 스크롤(130)의 경판부에 접하여 하향으로 이동이 불가능한 상태이므로, 상기 플로팅 플레이트(160)가 상향으로 이동하게 된다. 상기 플로팅 플레이트(160)는 상기 실링 단부(164)가 상기 토출커버(102)의 하단부와 접하면서 이동을 중단하게 되고, 이후에는 상기 배압실(BP)의 압력이 상기 고정 스크롤(140)을 선회 스크롤(130)측으로 밀면서 선회 스크롤(130)과 고정 스크롤(140) 사이에서의 누설을 방지하게 된다.Since the back pressure plate 150 is coupled with the fixed scroll 140 by bolts, the intermediate pressure of the back pressure chamber BP affects the fixed scroll 140 as well. However, since the fixed scroll is already in a state of being unable to move downward in contact with the end plate of the orbiting scroll 130, the floating plate 160 moves upward. The floating plate 160 stops moving while the sealing end portion 164 abuts against the lower end of the discharge cover 102. Thereafter, the pressure of the back pressure chamber BP causes the fixed scroll 140 to turn And is prevented from leaking between the orbiting scroll (130) and the fixed scroll (140) by pushing it toward the scroll (130) side.
토출구의 압력이 토출공간(D)의 압력보다 높아지면, 상기 토출 체크밸브(108)가 상향으로 이동하면서 단턱부(158e)에 의해 정의되는 공간부에 냉매가 토출되고, 이는 중간 토출구(158d)로 유입되어 최종적으로 토출공간(D)으로 냉매가 토출된다. 압축기의 작동이 정지되거나 일시적으로 토출공간(D)측의 압력이 높아지면 상기 토출 체크밸브(108)는 하향으로 이동하여 토출구를 막게 되고, 그에 따라 냉매가 역류하여 고정 스크롤(140)을 역전시키는 것을 방지할 수 있게 된다. The refrigerant is discharged to the space portion defined by the step portion 158e while the discharge check valve 108 moves upward so that the refrigerant is discharged from the intermediate discharge port 158d, And finally the refrigerant is discharged into the discharge space D. When the operation of the compressor is stopped or the pressure on the side of the discharge space D is temporarily increased, the discharge check valve 108 moves downward to close the discharge port, whereby the refrigerant flows backward and reverses the fixed scroll 140 .
한편, 상기 홈부(161)는 상기 단턱부(158e)에 의해 토출유로와 연통되어 있기 때문에, 토출압력이 인가되게 된다. 그리고, 상기 밸브 몸체(124c)의 저면에는 중간압실의 압력이 인가된다. 정상 조건에서 토출압은 중간압 보다 크기 때문에 상기 밸브 몸체(124c)는 상기 벽부(149a)와 접한 상태를 유지하게 되고, 바이패스 홀(149)은 닫혀 있게 된다.On the other hand, since the groove 161 is communicated with the discharge passage by the step portion 158e, the discharge pressure is applied. The pressure of the intermediate pressure chamber is applied to the bottom surface of the valve body 124c. The valve body 124c is kept in contact with the wall 149a and the bypass hole 149 is closed.
운전 조건의 변화 등으로 인해 흡입압이 높아지면, 상기 흡입압의 대략 1.5배 정도가 되는 중간압이 토출압 보다 커지게 된다. 스크롤 압축기의 경우 압축비가 고정되어 있기 때문에, 토출압은 흡입압에 압축비를 곱한 값을 갖게 된다. 따라서, 흡입압력이 적정 범위를 초과하게 되는 경우 토출압이 과다하게 커지게 되어, 과부하의 우려가 있다. 따라서, 냉매가 토출실에 도달하기 전이라도 과도한 압력을 갖는 경우 이를 사전에 토출시켜 과부하를 해소할 필요가 있다.When the suction pressure increases due to a change in the operating condition or the like, the intermediate pressure which is about 1.5 times the suction pressure becomes larger than the discharge pressure. In the case of the scroll compressor, since the compression ratio is fixed, the discharge pressure has a value obtained by multiplying the suction pressure by the compression ratio. Therefore, when the suction pressure exceeds the appropriate range, the discharge pressure becomes excessively large, which may cause overload. Therefore, when the refrigerant has an excessive pressure even before reaching the discharge chamber, it is necessary to discharge it beforehand to overcome the overload.
상기 실시예에서 중간압이 증가하여, 토출압 보다 커지면, 상기 밸브 몸체(124c)가 상승하여 바이패스 홀(149)이 열리게 된다. 중간압실 내부에 존재하는 냉매는 바이패스 홀이 개방됨에 따라서, 상기 홈부(161)의 내부로 토출되고, 토출유로를 경유하여 상기 토출공간으로 이동하게 된다. 이로 인해, 중간압실의 압력이 과도하게 높아지는 것을 방지할 수 있게 된다.In the above embodiment, when the intermediate pressure increases and becomes larger than the discharge pressure, the valve body 124c rises and the bypass hole 149 is opened. As the bypass hole is opened, the refrigerant present in the intermediate pressure chamber is discharged into the groove portion 161, and is moved to the discharge space via the discharge passage. As a result, the pressure in the intermediate pressure chamber can be prevented from becoming excessively high.
압축기의 경우, 그것이 채용될 시스템의 운전조건의 범위 등이 사전에 미리 결정되기 때문에, 흡입 및 토출압이 어느 정도의 압력 범위를 갖게 될지를 사전에 알 수 있다. 이러한 값을 토대로 하여 중간압실이 어느 지점에서 과도한 압력을 갖게 될지를 예측할 수 있고, 그러한 지점에 바이패스 홀을 형성하여 과부하를 해소하도록 하고 있다.In the case of the compressor, it is possible to know in advance how the suction and discharge pressures will have the pressure range, because the range of the operating conditions of the system in which the compressor is to be employed is determined in advance. Based on these values, it is possible to predict at which point the intermediate pressure chamber will have excessive pressure, and bypass holes are formed at such points to eliminate the overload.
종래의 경우, 바이패스 홀이 형성되어야 할 최적의 위치가 결정되더라도 그것이 허브 부재의 외부에 위치하는 경우에는 해당 위치에 바이패스 홀을 형성하는 것이 불가능하지만, 상기 실시예에서는 배압실 조립체의 분리가 가능하기 때문에 고정 스크롤의 경판부 임의의 위치에 바이패스 홀을 형성하고, 바이패스 밸브를 설치할 수 있으므로 과부하를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
In the conventional case, even if the optimal position for forming the bypass hole is determined, if it is located outside the hub member, it is not possible to form the bypass hole at the corresponding position. However, It is possible to form the bypass hole at any position of the fixed plate of the fixed scroll and to install the bypass valve, thereby effectively preventing the overload.
한편, 상기 바이패스 밸브는 반드시 도시된 형태에 한하는 것은 아니다.On the other hand, the bypass valve is not necessarily of the illustrated type.
도 11은 상기 바이패스 밸브의 변형예를 도시한 것으로서, 도 11을 참조하면, 상기 바이패스 밸브는 테두리부(124d)에 각각의 바이패스 밸브가 연결된 형태를 갖도록 할 수 있다. 구체적으로, 밸브 지지부(124a)는 상기 볼트(106)에 의해서 고정 스크롤의 경판부(143)에 체결되고, 상기 테두리부(124d)에 의해서 서로 연결된다. 또한, 상기 밸브 지지부(124a) 중 일부에 두 개의 연결부(124b)가 연결되어 있고, 각각의 연결부의 단부에 밸브 몸체(124c)가 형성된다.11 shows a modified example of the bypass valve. Referring to FIG. 11, the bypass valve may have a configuration in which respective bypass valves are connected to the rim 124d. Concretely, the valve supporting portion 124a is fastened to the hard plate portion 143 of the fixed scroll by the bolts 106 and is connected to each other by the rim portion 124d. Further, two connection portions 124b are connected to a part of the valve support portion 124a, and a valve body 124c is formed at an end portion of each connection portion.
상기 변형예에 의하면, 바이패스 밸브를 고정하기 위한 별도의 체결 수단 없이. 고정 스크롤과 배압 플레이트를 연결하는 데 사용되는 볼트를 이용하여 바이패스 밸브도 함께 고정할 수 있으므로 조립이 보다 간편해지는 장점이 있다.
According to the above modification, without a separate fastening means for fixing the bypass valve. The bypass valve can also be fastened together with the bolts used to connect the fixed scroll to the back pressure plate, which makes it easier to assemble.
도 12는 상기 바이패스 밸브의 또 다른 변형예를 도시한 것이다. 도 12를 참조하면, 상기 변형예는 상기 홈부(161)의 내부에 밸브 설치홀(152a)을 형성하고, 상기 밸브 설치홀의 내부에 바이패스 밸브(220)를 설치한 형태를 갖는다. 이때, 상기 바이패스 밸브(220)는 바이패스 홀(149)을 개폐하는 밸브 몸체(224) 및 상기 밸브 몸체(224)의 배면에 형성되는 스템(222)을 포함한다. 상기 스템(222)은 상기 밸브 설치홀(152a)의 내부에서 상하로 이동 가능하게 설치된다. 또한, 외력이 가해지지 않는 경우 상기 밸브 몸체(224)를 하향으로 가압하는 코일 스프링(226)이 상기 스템(222)의 외주부에 설치된다.12 shows another modification of the bypass valve. Referring to FIG. 12, in the modification, a valve installation hole 152a is formed in the groove 161, and a bypass valve 220 is provided in the valve installation hole. The bypass valve 220 includes a valve body 224 for opening and closing the bypass hole 149 and a stem 222 formed on the back surface of the valve body 224. The stem 222 is installed so as to be movable up and down within the valve mounting hole 152a. Further, a coil spring 226 for pressing the valve body 224 downward is installed on the outer periphery of the stem 222 when an external force is not applied.
상기 변형예에서는 중간압실의 압력이 토출압 보다 커지면, 상기 바이패스 밸브(220)가 상기 코일 스프링(226)의 탄성력보다도 큰 힘을 상기 코일 스프링에 가하게 되어, 결과적으로 바이패스 밸브(220)가 상향으로 이동한다. 이로 인해, 상기 바이패스 홀이 개방되고, 중간압실 내부의 냉매가 상기 토출 공간으로 토출되게 된다.In this modification, when the pressure in the intermediate pressure chamber is larger than the discharge pressure, the bypass valve 220 applies a force larger than the elastic force of the coil spring 226 to the coil spring. As a result, And moves upward. As a result, the bypass hole is opened, and the refrigerant in the intermediate pressure chamber is discharged to the discharge space.
여기서, 상기 코일 스프링(226)은 생략할 수 있다. 즉, 상기 코일 스프링(226)이 없더라도 상기 밸브 몸체(224)의 상부면에 토출공간의 압력이 가해지므로, 중간압실의 압력이 토출공간의 압력보다 작은 경우에 밸브 몸체는 상기 바이패스 홀을 덮게 된다. 다만, 상기 코일 스프링(226)이 구비되는 경우 개방된 밸브 몸체가 보다 신속하게 하향으로 이동되기 때문에, 밸브의 응답성을 개선할 수 있다.
Here, the coil spring 226 may be omitted. That is, even if there is no coil spring 226, the pressure of the discharge space is applied to the upper surface of the valve body 224, so that when the pressure of the intermediate pressure chamber is smaller than the pressure of the discharge space, do. However, when the coil spring 226 is provided, since the opened valve body is moved downward more quickly, the response of the valve can be improved.
도 13은 상기 바이패스 밸브의 또 다른 변형예를 도시한 사시도이다. 도 13을 참조하면, 고정 스크롤(240)의 상부면은 중앙에 토출구(245)가 형성되는 경판부(243)를 형성하고, 측면에 흡입구(244)가 형성되는 점에서는 상기 제1 실시예와 같다. 다만, 볼트 체결공(248)은 경판부(243)의 테두리와 인접하여 배치되고, 상기 경판부(243)의 중앙부가 함몰되어 함몰부(243a)를 형성하는 점에서 차이를 갖는다. 13 is a perspective view showing still another modification of the bypass valve. 13, the upper surface of the fixed scroll 240 is formed with a hard plate portion 243 having a discharge port 245 formed at its center, and the suction port 244 is formed at a side surface thereof. same. However, the bolt fastening holes 248 are disposed adjacent to the edge of the hard plate portion 243, and have a difference in that the central portion of the hard plate portion 243 is depressed to form a depressed portion 243a.
상기 토출구(245)의 주위에는 실링 수단으로서의 가스켓(244)이 구비된다. 상기 가스켓(244)은 상기 경판부(243)와 상기 배압 플레이트(150) 사이에서의 누설을 방지하기 위한 것이며, 내주측에는 한 쌍의 돌기부(244a)가 형성된다. 상기 돌기부(244a)는 상기 경판부(243) 상부에 설치되는 핀(242)과 결합되어, 가스켓이 정위치에 위치할 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.A gasket 244 as a sealing means is provided around the discharge port 245. The gasket 244 is provided to prevent leakage between the rigid plate 243 and the back pressure plate 150 and a pair of protrusions 244a is formed on the inner circumferential side. The protrusion 244a is engaged with a pin 242 provided on the hard plate 243 to guide the gasket to be positioned at a predetermined position.
한편, 바이패스 밸브는 상기 가스켓(244)의 내측에 설치되는데, 상기 핀(242)이 내부에 삽입되는 밸브 지지부(224a) 및 상기 밸브 지지부(224a)들 사이에서 연장되는 연결부(224b)를 포함한다. 상기 연결부(224b)는 대략 원형을 이루도록 형성되고, 밸브 몸체(224c)는 상기 연결부(224b) 상에 형성되어 바이패스 홀을 개폐하게 된다.The bypass valve is installed inside the gasket 244 and includes a valve support portion 224a into which the pin 242 is inserted and a connection portion 224b extending between the valve support portions 224a do. The connection portion 224b is formed to have a substantially circular shape and the valve body 224c is formed on the connection portion 224b to open and close the bypass hole.
상기 변형예에 의하면, 바이패스 밸브를 핀에 끼워넣은 상태에서 배압 플레이트와 고정 스크롤을 결합하면 바이패스 밸브도 체결되므로 조립 작업을 더욱 용이하게 할 수 있다.According to the modification, since the bypass valve is also engaged when the back pressure plate and the fixed scroll are coupled with the bypass valve inserted into the pin, the assembly operation can be further facilitated.

Claims (22)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱 내부에 고정되어, 케이싱 내부를 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 토출 커버;
    상기 토출 커버와 이격되어 배치되는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임 상에 지지된 상태에서 선회운동하는 선회 스크롤;
    상기 선회 스크롤에 대해서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 선회 스크롤과 함께 흡입실, 중간압실 및 토출실을 형성하고, 상기 중간압실과 연통되도록 형성되는 하나 이상의 바이패스 홀을 포함하는 고정 스크롤;
    상기 고정 스크롤의 상부에 체결되어 고정 스크롤의 상방향 움직임을 제한하고, 상기 중간압실의 작동유체 일부를 유입하여 고정 스크롤을 선회 스크롤 측으로 가압하며, 상기 토출실과 상기 토출공간을 연통시키는 토출유로를 구비하는 배압실 조립체; 및
    상기 바이패스 홀을 개폐하는 바이패스 밸브;를 포함하고,
    상기 바이패스 홀과 상기 토출유로를 연통시키는 바이패스 유로가 상기 배압실 조립체와 상기 고정 스크롤 사이에 형성되는 스크롤 압축기.
    Casing;
    A discharge cover fixed to the inside of the casing and partitioning the inside of the casing into a suction space and a discharge space;
    A main frame disposed apart from the discharge cover;
    A orbiting scroll which is pivotally moved in a state of being supported on the main frame;
    A fixed scroll including a suction chamber, an intermediate pressure chamber, and a discharge chamber, the at least one bypass hole being formed to communicate with the intermediate pressure chamber, the at least one bypass hole being movable upward and downward relative to the orbiting scroll;
    And a discharge flow passage for communicating the discharge chamber with the discharge space, wherein the discharge passage includes a discharge passage for discharging a part of the working fluid of the intermediate pressure chamber to press the fixed scroll toward the orbiting scroll, A back pressure chamber assembly; And
    And a bypass valve for opening and closing the bypass hole,
    And a bypass flow passage for communicating the bypass hole and the discharge flow passage is formed between the back pressure chamber assembly and the fixed scroll.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브는 상기 중간압실과 상기 토출공간의 압력 차에 의해서 개폐되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 1,
    And the bypass valve is opened or closed by a pressure difference between the intermediate pressure chamber and the discharge space.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브의 개도를 제한하는 개도 제한 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 1,
    And an opening limiting means for limiting the opening degree of the bypass valve.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개도 제한 수단은 상기 배압실 조립체의 저면에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method of claim 3,
    And the opening limiting means is formed on the bottom surface of the back pressure chamber assembly.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 개도 제한 수단은 상기 배압실 조립체의 저면에 배치되는 리테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method of claim 3,
    And the opening limiting means includes a retainer disposed on a bottom surface of the back pressure chamber assembly.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 유로는 상기 배압실 조립체의 저면에 오목하게 형성되는 홈부 및 상기 고정 스크롤의 상부면에 의해 정의되고,
    상기 바이패스 밸브는 상기 홈부의 내부에서 이동하면서 상기 바이패스 홀을 개폐하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 1,
    Wherein the bypass passage is defined by a groove portion recessed in a bottom surface of the back pressure chamber assembly and an upper surface of the fixed scroll,
    Wherein the bypass valve opens / closes the bypass hole while moving inside the groove portion.
  7. 삭제delete
  8. 제6항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브의 이동량은 상기 홈부의 내부면에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 6,
    And the movement amount of the bypass valve is limited by the inner surface of the groove portion.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브는
    상기 바이패스 홀을 덮는 밸브 몸체; 및
    상기 밸브 몸체를 상기 고정 스크롤과 배압실 조립체 사이에서 고정시키는 밸브 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 1,
    The bypass valve
    A valve body covering the bypass hole; And
    And a valve support for fixing the valve body between the fixed scroll and the back pressure chamber assembly.
  10. 제9항에 있어서,
    하나의 밸브 지지부에 복수 개의 밸브 몸체가 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    10. The method of claim 9,
    Characterized in that a single valve support is provided with a plurality of valve bodies.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 고정스크롤에는 토출실을 토출공간으로 연통시키는 토출구가 형성되고,
    상기 밸브 지지부는 상기 토출구를 둘러싸도록 형성되고, 상기 밸브 몸체는 상기 밸브 지지부로부터 반경방향 내측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    11. The method of claim 10,
    The fixed scroll is provided with a discharge port for communicating the discharge chamber to the discharge space,
    Wherein the valve support portion is formed to surround the discharge port, and the valve body extends radially inward from the valve support portion.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 밸브 지지부는 V자 형태로 연장되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    11. The method of claim 10,
    Wherein the valve support extends in a V-shape.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 밸브 지지부는 상기 배압실 조립체와 상기 고정 스크롤을 체결하는 체결부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.(유럽 청구항에서는 제외)
    11. The method of claim 10,
    Wherein the valve supporting portion is fixed by a fastening member for fastening the back pressure chamber assembly to the fixed scroll. (Except for the European Claims)
  14. 제12항에 있어서,
    상기 밸브 지지부는 상기 고정 스크롤에 대해서 리벳 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    13. The method of claim 12,
    And the valve support portion is riveted to the fixed scroll.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 배압실 조립체와 상기 고정 스크롤의 접촉면 사이에 상기 토출유로를 둘러싸는 실링 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 1,
    And seal means is provided between the back pressure chamber assembly and the contact surface between the back pressure chamber assembly and the fixed scroll to surround the discharge passage.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 배압실 조립체는,
    상기 토출 커버의 하부에서 상기 고정 스크롤에 고정되고, 상부가 개방되며 상기 중간압실과 연통되는 공간부를 구비하는 배압 플레이트; 및
    상기 공간부를 밀폐하도록 상기 배압 플레이트에 이동 가능하게 결합되어 배압실를 형성하는 플로팅 플레이트;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 1,
    The back pressure chamber assembly includes:
    A back pressure plate fixed to the fixed scroll at a lower portion of the discharge cover and having an upper portion opened and a space portion communicating with the intermediate pressure chamber; And
    And a floating plate movably coupled to the back pressure plate to seal the space portion to form a back pressure chamber.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 배압 플레이트는
    상기 고정 스크롤의 상부면과 접하는 링 형태의 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 내측 공간부를 둘러 싸도록 형성되는 제1 환형벽; 및
    상기 제1 환형벽의 외주부에 위치하는 제2 환형벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    17. The method of claim 16,
    The back pressure plate
    A ring-shaped support plate contacting the upper surface of the fixed scroll;
    A first annular wall formed to surround an inner space portion of the support plate; And
    And a second annular wall located at an outer periphery of the first annular wall.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 지지 플레이트에는 복수 개의 볼트 체결공이 형성되고, 상기 볼트 체결공을 관통하는 볼트에 의해 상기 고정 스크롤과 배압 플레이트가 체결되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    18. The method of claim 17,
    Wherein a plurality of bolt fastening holes are formed in the support plate, and the fixed scroll and the back pressure plate are fastened by bolts passing through the bolt fastening holes.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 플로팅 플레이트는 링 형태를 가지며,
    상기 제1 환형벽의 외주면과 상기 제2 환형벽의 내주면이 각각 상기 플로팅 플레이트의 내주면 및 외주면과 접하도록 상기 플로팅 플레이트와 상기 배압 플레이트가 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    18. The method of claim 17,
    The floating plate has a ring shape,
    Wherein the floating plate and the back pressure plate are coupled such that the outer circumferential surface of the first annular wall and the inner circumferential surface of the second annular wall contact the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the floating plate, respectively.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제2 환형벽은 상기 지지 플레이트의 외주면에 위치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    18. The method of claim 17,
    And the second annular wall is located on the outer circumferential surface of the support plate.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 홀의 직경은 상기 고정 스크롤에 구비되는 랩의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
    The method according to claim 1,
    And the diameter of the bypass hole is smaller than the thickness of the wraps provided on the fixed scroll.
  22. 삭제delete
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