KR101736861B1

KR101736861B1 - 스크롤 압축기

Info

Publication number: KR101736861B1
Application number: KR1020100044658A
Authority: KR
Inventors: 박정훈; 장성순; 김정훈; 한나라
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2017-05-17
Also published as: US20110243775A1; EP2375076A2; KR20110125104A; CN102213217B; CN102213217A; EP2375076A3; US8678774B2; EP2375076B1

Abstract

본 발명에 의한 스크롤 압축기에 관한 것이다. 본 발명은 저속운전(35Hz 이하)에서는 랩 높이와 운전속도를 곱한 값은 500 ~ 1000mmHz이 되도록 제어함으로써, 압축기의 랩 높이와 그에 따른 적합한 운전속도 범위를 연산하여 압축기가 과도하게 저속운전을 하거나 또는 적정 운전속도 이상으로 운전하는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 상기 랩 높이에 맞게 압축기가 적정 속도로 저속운전을 할 수 있도록 하여 압축기와 그 압축기를 적용한 냉동사이클 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCORLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 35Hz이하의 저속으로 운전하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.

스크롤 압축기는 대향하는 한 쌍의 스크롤에 의해 형성되는 압축실의 체적을 변화시켜 냉매가스를 압축하는 압축기이다. 스크롤 압축기는 왕복동식 압축기 또는 로타리 압축기에 비해 효율이 높고, 진동 및 소음이 낮으며, 소형 및 경량화가 가능하여 특히 공기조화기에 넓게 사용되고 있는 추세이다.

스크롤 압축기는 그 밀폐용기의 내부공간에 채워지는 냉매의 압력에 따라 크게 저압식과 고압식으로 구분될 수 있다. 저압식 스크롤 압축기는 흡입관이 밀폐용기의 내부공간에 연통되어 냉매가 밀폐용기의 내부공간을 통해 압축실로 간접 흡입되는 방식이다. 반면, 고압식 스크롤 압축기는 흡입관이 압축유닛의 흡입측에 직접 연통되어 냉매가 밀폐용기의 내부공간을 거치지 않고 압축실로 직접 흡입되는 방식이다.

스크롤 압축기는 복잡한 스크롤 랩의 형상으로 인해 높은 압축기 효율을 유지하면서 랩 간 마찰손실을 최소화하는 것이 쉽지 않다. 스크롤 압축기에서 압축기 효율을 높이기 위해서는 랩 간 틈새를 최소화하여 반경방향 누설을 줄여야 한다. 하지만 랩 간 틈새를 최소화할 경우 마찰손실이 발생되어 오히려 압축기 효율이 저하될 수 있다. 이를 감안하여 압축실의 압력변화에 따라 선회스크롤이 진퇴하도록 하는 가변 반경식 스크롤 압축기가 소개되어 있다.

상기와 같은 가변반경식 스크롤 압축기는 선회스크롤과 회전축 사이에 반경방향으로 미끄러지는 슬라이딩 부시를 삽입하여 과압축시 선회스크롤이 후퇴되면서 랩 간 틈새가 일시적으로 커지도록 함으로써 과압축으로 인해 압축기 효율이 저하되는 것을 방지하는 방식이다.

한편, 스크롤 압축기는 구동모터의 운전방식에 따라 정속형 스크롤 압축기와 인버터형 스크롤 압축기로도 구분할 수 있다. 정속형 스크롤 압축기는 부하변동에 관계없이 운전속도가 동일한 압축기이고, 인버터형 스크롤 압축기는 부하변동에 따라 운전속도가 가변되는 압축기이다.

한편, 가변반경식이고 인버터형의 스크롤 압축기는 고속운전보다 저속운전에서 성능이 낮은 경향이 있다. 이는 저속운전시 급유량 부족에 기인하기도 하지만 원심력 부족으로 인해 선회스크롤의 랩과 고정스크롤의 랩 사이의 틈새가 커지면서 반경방향 누설이 발생되는 동시에 상기 선회스크롤의 부상(浮上) 정도가 낮아 상기 선회스크롤의 랩과 고정스크롤의 경판 또는 상기 선회스크롤의 경판과 고정스크롤의 경판 사이에 축방향 틈새가 발생되기 때문이다.

스크롤 압축기는 기초원의 반경, 기준각, 랩의 인벌류트 시작각과 끝각이 정해지면 스크롤의 형상이 설계 가능하며, 압축기의 용량이 정해지면 랩의 높이가 결정된다. 여기서, 압축기의 용량을 변경하고자 하는 경우에는 스크롤의 기초 형상을 변경하기 보다는 랩의 높이를 조절하여 용량(즉, 행정체적)을 정하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 저속운전시 랩의 높이가 일정 정도만큼 높지 않거나 반대로 일정 정도 이상으로 너무 높은 경우에는 압축기 성능이 저하될 수 있었다. 즉, 스크롤 압축기에서는 랩의 높이를 너무 낮게 형성하면 선회스크롤의 거동이 안정될 수는 있지만 랩의 높이가 낮은 만큼 압축기의 행정체적이 작아짐에 따라 상대적으로 높은 랩을 갖는 압축기와 동일한 냉각용량을 발휘하기 위해 압축기의 운전속도를 높여야 하므로 결국 동일 입력 대비 압축기의 상대 성능이 저하될 수 있다. 하지만, 랩의 높이가 일정 높이(예를 들어, 40mm) 이상일 경우에는 저속운전시에도 원심력이 커져 선회스크롤의 선회반경이 증가하면서 마찰손실이 증가하여 압축기 성능이 저하될 수 있다.

또, 압축기의 제작이 완료되어 공기조화기와 같은 냉동사이클 장치에 스크롤 압축기가 적용되면 상기 랩의 높이는 변경할 수 없게 되므로 인버터형이고 가변반경식인 스크롤 압축기에서 압축기의 용량을 가변하기 위해서는 구동모터의 운전속도를 가변시켜야 한다. 하지만, 상기 구동모터의 운전속도가 저속(예를 들어, 35Hz 이하)인 저속운전에서는 랩의 높이를 일정 높이 이하로 낮게 하거나 일정 높이 이상으로 높게 하는 경우 압축기 성능이 저하되므로 압축기의 랩 높이에 따른 구동모터의 운전속도를 적정 범위 내에서 유지될 수 있도록 제어되어야 한다.

본 발명의 목적은, 35Hz 이하의 저속운전을 하는 스크롤 압축기의 랩 높이를 규격화하여 성능이 우수한 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명이 다른 목적은, 냉동사이클 장치에 적용된 스크롤 압축기의 랩 높이에 따라 상기 구동모터가 적정 운전속도를 유지할 수 있도록 제어되는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 복수 개의 스크롤이 서로 맞물리도록 랩이 각각 형성되고, 상기 복수 개의 스크롤 중에서 어느 한 개의 스크롤이 선회운동을 하면서 연속으로 이동하는 압축실을 형성하며, 상기 선회운동을 하는 스크롤의 선회속도가 가변될 수 있는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 스크롤이 35Hz 이하로 선회하는 경우, 상기 스크롤의 랩 높이(H)와 속도(V)를 곱한 값(H×V)이 500 ~ 1000mmHz가 되도록 제어하는 제어유닛을 포함하는스크롤 압축기가 제공된다.

또, 밀폐용기; 상기 밀폐용기의 내부공간에 설치되어 가변속되며 회전축이 구비되는 구동모터; 상기 구동모터의 일측에서 상기 밀폐용기의 내주면에 고정 결합되고 일측면에 소정의 높이를 갖는 랩이 형성되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤의 랩에 맞물리도록 소정의 높이를 갖는 랩이 일측면에 형성되고 상기 구동모터의 회전축에 편심지게 결합되어 상기 고정스크롤에 대해 선회운동을 하면서 상기 랩들 사이에 연속으로 이동하는 압축실이 형성되도록 하는 선회스크롤; 및 상기 선회스크롤의 선회반경이 가변되도록 하는 슬라이딩 부재;를 포함하고, 상기 고정스크롤과 선회스크롤의 랩 높이는 상기 구동모터의 운전속도가 35Hz이하에서 상기 랩 높이(H)와 운전속도(V)를 곱한 값(H×V)이 500 ~ 1000mmHz가 되도록 형성되는 스크롤 압축기가 제공된다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 저속운전(35Hz 이하)에서는 랩 높이와 운전속도를 곱한 값은 500 ~ 1000mmHz이 되도록 제어함으로써, 압축기의 랩 높이와 그에 따른 적합한 운전속도 범위를 연산하여 압축기가 과도하게 저속운전을 하거나 또는 적정 운전속도 이상으로 운전하는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 상기 랩 높이에 맞게 압축기가 적정 속도로 저속운전을 할 수 있도록 하여 압축기와 그 압축기를 적용한 냉동사이클 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가동반경식 스크롤 압축기를 보인 종단면도,
도 2 및 도 3은 도 1에 따른 스크롤 압축기에서 반경방향 실링상태 및 반경방향 누설상태를 보인 개략도,
도 4는 랩의 높이에 따른 압축기의 성능변화를 보인 그래프,
도 5는 랩의 높이를 22mm로 선정하여 운전속도와의 상관관계를 보인 그래프
도 6은 랩 높이와 운전속도를 곱한 값들과 압축기 성능을 비교하여 보인 실험 결과표,
도 7은 본 발명의 제어유닛을 보인 블록도.

이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시된 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가동반경식 스크롤 압축기를 보인 종단면도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 따른 스크롤 압축기에서 반경방향 실링상태 및 반경방향 누설상태를 보인 개략도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 밀폐용기(10)의 내부에 메인프레임(20)과 서브프레임(30)이 설치되고, 상기 메인프레임(20)과 서브프레임(30) 사이에는 전동기구부인 구동모터(40)가 설치되며, 상기 메인프레임(20)의 상측에는 구동모터(40)에 결합되어 냉매를 압축하도록 고정스크롤(50)과 선회스크롤(60)로 된 압축기구부가 설치된다.

상기 구동모터(40)는 코일이 감기는 고정자(41)와, 상기 고정자(41)에 회전 가능하게 삽입되는 회전자(42)와, 상기 회전자(42)의 중심에 압입되어 회전력을 압축기구부에 전달하는 회전축(43)으로 이루어진다. 상기 회전축(43)은 그 상단에 축의 회전중심에 대해 편심지게 구동핀부(44)가 돌출 형성된다.

상기 구동핀부(44)는 평면투영시 장방형으로 길게 형성되고, 그 양 측면(44a)은 후술할 슬라이딩부시(63)의 미끄럼면(63b)에 미끄럼 접촉하도록 평면으로 형성된다. 그리고 상기 구동핀부(44)의 전 후면(44b), 즉 상기 슬라이딩부시(63)가 미끄러지는 양방향의 면은 곡면지게 형성된다. 상기 구동핀부(44)의 전 후면(44b)은 평면으로 형성될 수도 있으나, 상기 양 측면(44a)과 연결되는 모서리가 각지게 형성되는 경우 상기 슬라이딩부시(63)의 미끄럼홈(63a)에 마모가 발생될 수 있으므로 상기 구동핀부(44) 전 후면 전체가 곡면지거나 또는 평면으로 형성될 때에는 모서리가 곡면지게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 압축기구부는 메인프레임(20)의 상면에 고정되는 고정스크롤(50)과, 상기 고정스크롤(50)에 맞물리도록 메인프레임(20)의 상면에 얹히는 선회스크롤(60)과, 상기 선회스크롤(60)과 메인프레임(20) 사이에 배치되어 상기 선회스크롤(60)의 자전을 방지시키는 올담링(70)을 포함한다.

상기 고정스크롤(50)에는 나선형으로 감겨 후술할 선회랩(61)과 함께 압축실(P)을 이루는 고정랩(51)이 형성되고, 상기 선회스크롤(60)에는 나선형으로 감겨 상기 고정랩(51)과 맞물려 압축실(P)을 이루는 선회랩(61)이 형성된다. 그리고 상기 선회스크롤(60)의 저면, 즉 상기 선회랩(61)의 반대쪽 측면에는 상기 회전축(43)에 결합되어 회전력을 전달받도록 보스부(62)가 돌출 형성된다.

상기 선회스크롤(60)의 보스부(62)에는 상기 회전축(43)의 구동핀부(44)에 반경방향으로 미끄러지게 결합되는 슬라이딩부시(63)가 회전방향으로 미끄러지게 결합된다. 상기 슬라이딩부시(63)의 외경은 상기 선회스크롤(60)의 보스부 내경과 거의 동일하게 형성되고, 상기 슬라이딩부시(63)의 중앙부에는 상기 회전축(43)의 구동핀부(44)가 반경방향으로 미끄러지도록 장방형으로 길게 미끄럼홈(63a)이 형성된다.

상기 미끄럼홈(63a)은 구동핀부(44)의 형상과 대략 동일하고 길이는 길게 형성되며, 상기 미끄럼홈(63a)의 양측 미끄럼면(63b)은 상기 구동핀부(44)의 양측면(44a)과 동일하게 평면으로 형성되는 반면 상기 미끄럼홈(63a)의 전 후측 스토퍼면(63c)은 상기 구동핀(44)의 전후면(44b)과 동일하게 곡면 또는 평면으로 형성된다.

도면중 미설명 부호인 52는 흡입구, 53은 토출구, SP는 흡입관, DP는 토출관이다.

상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 작용 및 효과는 다음과 같다.

즉, 상기 구동모터(40)에 전원을 인가하여 회전축(43)이 회전을 하면, 상기 회전축(43)에 편심 결합한 선회스크롤(60)이 일정한 궤적을 따라 선회운동을 하고, 상기 선회스크롤(60)과 고정스크롤(50) 사이에 형성되는 압축실(P)이 선회운동의 중심으로 연속적으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매를 연속적으로 흡입 압축하면서 토출한다.

이를 상세히 살펴 보면, 도 2에서와 같이 압축기의 초기구동시 상기 압축실(P)의 가스력이 상기 선회스크롤(60)에 대한 원심력에 비해 낮아 상기 선회스크롤(60)은 원심력에 의해 밖으로 나가려는 경향을 갖게 된다. 그리고, 상기 선회스크롤(60)에 결합한 슬라이딩부시(63)가 상기 회전축(40)의 구동핀부(44)에 미끄러지게 결합됨에 따라 상기 선회스크롤(60)이 원심력 방향인 구동핀부(44)의 편심지는 방향으로 미끄러져 이동하게 된다. 이 과정에서 상기 선회스크롤(60)의 선회랩(61)이 상기 고정스크롤(50)의 고정랩(51)과 접하여 압축실(P)을 안정적으로 형성하면서 연속하여 중심쪽으로 이동하게 된다.

여기서, 상기 구동모터가 고속운전(예를 들어, 35Hz 이상)을 하는 경우에는 상기 선회스크롤(60)에 대한 원심력이 커지면서 선회스크롤(60)의 선회반경이 증가하려는 경향이 생기게 된다. 이로 인해 상기 선회랩(61)이 고정랩(51)에 더욱 밀착되면서 냉매의 반경방향 누설을 최소화하여 압축기의 성능이 향상될 수 있다. 하지만, 상기 선회스크롤(60)에 대한 원심력이 일정 범위 이상이 되면 상기 선회랩(61)이 고정랩(51)에 과도하게 밀착되면서 오일공급이 부족할 경우 마찰손실이 증가하여 오히려 압축기 성능이 저하될 수 있고, 심하면 랩이 파손될 수도 있다.

상기와 같이 선회스크롤(60)에 대한 원심력이 증가하여 상기 선회랩(61)이 고정랩(51)으로 과도하게 밀착되려할 때 상기 압축실(P)의 가스력이 반발력을 발생하고, 이 반발력에 의해 상기 선회스크롤(60)은 구심력 방향으로 힘을 받게 된다. 그러면 상기 선회스크롤(60)은 구심력을 받아 슬라이딩부시(63)와 회전축(43)의 구동핀부(44)에 의해 상기 선회랩(61)이 고정랩(51)으로부터 이격되는 방향으로 이동하여 반경방향 누설을 발생시킴으로써 상기 선회랩(61)과 고정랩(51) 사이의 마찰손실을 줄이게 된다.

반면, 상기 구동모터(40)가 저속운전(예를 들어, 35Hz이하)을 하는 경우에는 상기 선회스크롤(60)에 대한 원심력이 작아 상기 선회스크롤(60)의 선회반경이 감소하면서 상기 선회랩(61)이 고정랩(51)으로부터 이격되어 냉매의 반경방향 누설이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 선회스크롤(60)의 선회랩 높이가 상기 고정스크롤(50)과의 마찰손실이 발생되지 않을 정도의 범위내에서 최대한 높게 형성되도록 하는 것이 상기 구동모터(40)가 저속운전을 하더라도 상기 선회스크롤(60)에 대한 원심력이 일정 수준 이상을 유지하도록 하여 반경방향 누설을 방지할 수 있다.

예를 들어, 상기 구동모터의 운전속도(즉, 선회스크롤의 회전속도)가 35Hz 이하일 경우 상기 선회스크롤의 선회랩 높이는 대략 20mm이상(예를 들어, 20~40mm) 정도의 범위, 즉 상기 선회랩의 높이(H)와 상기 구동모터의 운전속도(V)를 곱한 값(H×V, 이하 곱한 값으로 약칭함)이 500~1000mmHz의 범위가 되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 여기서, 상기 선회랩 높이와 고정랩 높이는 서로 대칭되므로 통상 선회랩 높이로 랩 높이를 대표하여 혼용할 수 있다.

도 4는 랩의 높이에 따른 압축기의 성능변화를 보인 그래프이다. 이를 참조하면, 특히 압축기의 운전속도가 35Hz 이하의 저속 운전에서는 랩의 높이 변화에 따른 압축기의 성능변화가 크게 발생되는 것을 알 수 있다. 그리고, 랩 높이(H)와 운전속도(V)를 곱한 값이 일정 범위(500~1000mmHz) 밖에서는 압축기 성능이 저하될 수 있다. 도 5는 랩의 높이를 22mm로 선정하여 운전속도와의 상관관계를 보인 그래프이다. 이를 참조하면, 상기 랩 높이(H)와 운전속도(V)를 곱한 값이 500mmHz에서 1000mmHz 사이에서는 포물선 형태를 띄면서 압축기 성능에서 크지 않은 차이를 보이지만 상기 곱한 값이 500mmHz 이하 또는 1000mmHz 이상에서는 압축기 성능이 급격하게 저하되는 것을 알 수 있다. 이는, 인버터형 스크롤 압축기가 모든 영역(대략 20 ~ 80Hz)의 운전속도에서 높은 압축기 성능을 유지하기 위해서는 최적의 랩 높이와 운전속도를 선정하는 것이 매우 중요하다는 것을 알 수 있다.

도 6은 랩 높이와 운전속도를 곱한 값들과 압축기 성능을 비교하여 보인 실험 결과표이다. 이를 참조하면, 저속운전시 일정 높이까지는 운전속도에 관계없이 랩의 높이가 높을수록 압축기의 성능이 증가하게 되지만 랩의 높이가 일정 높이(표에서는, 40mm) 이상일 경우에는 오히려 저속운전에서의 압축기 성능(EER)이 저하되는 것을 알 수 있다. 따라서 저속운전(35Hz 이하)에서는 곱한 값은 500 ~ 1000mmHz이 되도록 상기 랩 높이를 40mm이하, 즉 20~40mm로 설계하는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 상기와 같은 랩 높이를 가지는 스크롤 압축기가 냉동사이클 장치에 적용되는 경우 상기 스크롤 압축기의 운전속도는 상기 곱한 값이 500 ~ 1000mmHz 범위를 유지하도록 제어되는 것이 냉동사이클 장치의 성능을 높일 수 있다.

즉, 상기 랩 높이(H)가 35Hz이하의 운전속도(V)를 기준으로 20~40mm가 되도록 설계되었다고 하더라도 스크롤 압축기가 인버터형이고 가변반경식인 경우 상기 구동모터(40)는 부하변동에 따라 다양한 운전영역에서 운전을 할 수 있다.

예를 들어, 상기 스크롤 압축기의 랩 높이(H)가 20mm로 설계되어 냉동사이클 장치에 적용된 경우라면 상기 냉동사이클 장치의 스크롤 압축기는 25 ~ 50Hz의 운전속도를 가지도록 제어되는 것이 바람직하고, 상기 랩 높이(H)가 40mm로 설계된 경우에는 13 ~ 25Hz의 운전속도를 가지도록 제어되는 것이 바람직하다. 하지만, 실제 냉동사이클 장치에서는 고속운전, 즉 35Hz 이상에서는 랩 높이 변화에 따른 압축기 또는 이를 적용한 냉동사이클 장치의 성능변화가 상대적으로 크지 않으므로 35Hz 이상에서는 정밀하게 운전속도를 제어하지 않을 수 있다.

이를 위해, 상기 스크롤 압축기는 랩 높이 대비 운전속도를 제어할 수 있는 제어유닛(100)이 더 구비될 수 있다. 도 7은 본 발명의 제어유닛을 보인 블록도이다. 도 7을 참조하면, 상기 제어유닛(100)은 랩 높이를 상수로, 운전속도를 변수로 하여 연산하고 그 연산된 값(이하, 연산값으로 약칭함)이 500 ~ 1000mmHz의 범위 안에 들도록 상기 구동모터(40)의 운전속도를 제어하도록 작동된다.

예를 들어, 상기 제어유닛(100)은 상기 구동모터(40)의 운전속도를 감지하는 속도센서(미도시)에서 감지된 구동모터(40)의 운전속도(V)를 입력받는 입력부(110)와, 상기 입력부(110)에 의해 입력되는 구동모터(40)의 운전속도(V)를 이미 저장된 랩 높이(H)와 곱하여 얻은 연산값(H×V)이 기준값, 즉 500 ~ 1000mmHz의 범위에 속하는지를 비교하고 현재의 운전속도가 적합한지를 판단하는 판단부(120)와, 상기 판단부(120)에 의해 판단된 내용에 따라 상기 구동모터(40)의 운전속도를 제어하는 지령부(130)로 이루어진다.

상기 판단부(120)와 지령부(130)에서는 상기 랩높이(H)와 운전속도(V)를 곱한 연산값이 500mmHz 이하가 되면 구동모터(40)의 운전속도가 적정 운전속도보다 낮다고 판단하여 구동모터(40)의 운전속도를 높이라는 지령을 내리는 반면, 상기 연산값이 1000mmHz 이상이 되면 구동모터(40)의 운전속도가 적정 운전속도보다 높다고 판단하여 구동모터(40)의 운전속도를 내리라는 지령을 내리게 된다.

상기와 같이 압축기의 랩 높이가 정해져 냉동사이클 장치에 적용된 경우 상기 냉동사이클 장치가 실제 부하변동에 따라 구동모터의 운전속도를 가변하게 될 때 상기 제어유닛에서 압축기의 랩 높이와 그에 따른 적합한 운전속도 범위를 연산하여 압축기가 과도하게 저속운전을 하거나 또는 적정 운전속도 이상으로 운전하는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 상기 랩 높이에 맞게 압축기가 적정 속도로 저속운전을 할 수 있도록 하여 압축기와 그 압축기를 적용한 냉동사이클 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 스크롤 압축기는 저압식 스크롤 압축기를 예로 들어 살펴보았으나 고압식 스크롤 압축기에도 동일하게 적용할 수 있다.

20 : 메인프레임 40 : 전동기구부
43 : 회전축 44 : 구동핀
50 : 고정스크롤 51 : 고정랩
60 : 선회스크롤 61 : 선회랩
62 : 보스부 100 : 제어유닛

Claims

복수 개의 스크롤이 서로 맞물리도록 랩이 각각 형성되고, 상기 복수 개의 스크롤 중에서 어느 한 개의 스크롤이 선회운동을 하면서 연속으로 이동하는 압축실을 형성하며, 상기 선회운동을 하는 스크롤의 선회속도가 가변될 수 있는 스크롤 압축기에 있어서,
상기 복수 개의 스크롤의 랩높이는 20 ~ 40mm이고,
상기 복수 개의 스크롤 중에서 선회운동을 하는 스크롤이 35Hz 이하로 선회하는 경우, 상기 스크롤의 랩 높이(H)와 속도(V)를 곱한 값(H×V)이 500 ~ 1000mmHz가 되도록 제어하는 제어유닛을 포함하는스크롤 압축기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스크롤은 10 ~ 80Hz의 범위에서 가변속되는 스크롤 압축기.
밀폐용기;
상기 밀폐용기의 내부공간에 설치되어 가변속되며 회전축이 구비되는 구동모터;
상기 구동모터의 일측에서 상기 밀폐용기의 내주면에 고정 결합되고 일측면에 20 ~ 40mm의 높이를 갖는 고정랩이 형성되는 고정스크롤;
상기 고정랩에 맞물리도록 20 ~ 40mm의 높이를 갖는 선회랩이 일측면에 형성되고 상기 구동모터의 회전축에 편심지게 결합되어 상기 고정스크롤에 대해 선회운동을 하면서 상기 고정랩과 상기 선회랩 사이에 연속으로 이동하는 압축실이 형성되도록 하는 선회스크롤;
상기 선회스크롤의 선회반경이 가변되도록 하는 슬라이딩 부재; 및
상기 고정랩의 높이와 상기 선회랩의 높이는 상기 구동모터의 운전속도가 35Hz이하에서 상기 고정랩과 상기 선회랩 중 어느 한 쪽 랩의 랩 높이(H)와 운전속도(V)를 곱한 값(H×V)이 500 ~ 1000mmHz의 범위를 유지하도록 상기 구동모터의 운전속도를 제어하는 제어유닛;을 포함하는 스크롤 압축기.
제4항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재는,
상기 선회스크롤과 회전축 사이에 개재되어 상기 선회스크롤과 회전축 중에서 적어도 어느 한 쪽에 대해서는 반경방향으로 미끄러지게 결합되는 스크롤 압축기.
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제4항에 있어서,
상기 구동모터의 운전속도는 10 ~ 80Hz의 범위에서 가변속되는 스크롤 압축기.
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제4항에 있어서, 상기 제어유닛은,
상기 구동모터의 운전속도(V)를 입력받는 입력부와, 상기 구동모터의 운전속도(V)를 저장된 랩 높이(H)와 곱하여 그 곱한 값(H×V)이 500 ~ 1000mmHz의 범위 안에 속하는지를 비교하고 현재의 운전속도가 적합한지를 판단하는 판단부와, 상기 판단부에 의해 판단된 결과에 따라 상기 구동모터의 운전속도를 제어하는 지령부로 이루어지는 스크롤 압축기.
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