KR102040967B1 - 압축기의 배압 조절 장치 - Google Patents

압축기의 배압 조절 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102040967B1
KR102040967B1 KR1020140137752A KR20140137752A KR102040967B1 KR 102040967 B1 KR102040967 B1 KR 102040967B1 KR 1020140137752 A KR1020140137752 A KR 1020140137752A KR 20140137752 A KR20140137752 A KR 20140137752A KR 102040967 B1 KR102040967 B1 KR 102040967B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compressor
back pressure
thermal expansion
flow path
refrigerant
Prior art date
Application number
KR1020140137752A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160043407A (ko
Inventor
박일영
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020140137752A priority Critical patent/KR102040967B1/ko
Publication of KR20160043407A publication Critical patent/KR20160043407A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102040967B1 publication Critical patent/KR102040967B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • F04C29/0028Internal leakage control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/06Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/26Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/30Casings or housings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

압축기의 배압 조절 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치는 압축기의 선회 스크롤과 마주보며 배치되고 토출된 냉매의 일부가 유입되는 유로부가 형성된 센터헤드; 및 상기 유로부에 삽입되고 상기 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤을 향해 열 팽창이 이루어지는 열팽창 부를 포함한다.

Description

압축기의 배압 조절 장치{Back pressure control apparatus of compressor}
본 발명은 압축기의 선회 스크롤에 가해지는 배압(Back Pressure)를 조절하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기의 배압 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 구비된 냉방장치는 압축기와, 응축기와 팽창밸브 및 증발기로 구성되고, 압축기(comprseeor)는 증발기로부터 토출된 냉매가스를 액화하기 쉬운 고온고압 상태로 압축하여 응축기로 전달한다. 또한 압축기는 냉방이 지속되도록 냉매를 펌핑하여 재순환시키는 역할을 수행한다.
응축기(condenser)는 고온고압의 냉매가스를 외기와 열교환시켜 냉각함으로써 액화시키고, 팽창밸브(expansion valve)는 액상 냉매를 단열 팽창시켜 온도와 압력을 강하시킴으로써 증발기에서 증발하기 용이한 상태로 만들어준다.
증발기(evaporator)는 액상 냉매를 실내로 도입되는 외기와 열교환시킴으로써 열을 흡수, 증발하게 하여 기화시킨다. 외기는 냉매에 열을 빼앗겨 냉각되며 블로어에 의해 차 실내로 송풍된다.
압축기는 작동유체(냉매)를 압축하는 부분이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있는데, 상기 왕복식에는 크랭크를 사용하여 구동원의 구동력을 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식과, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 및 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다.
또한 스크롤 압축기는 크게 구동부와 제어부 및 압축부를 포함하고, 상기 압축부는 구동부에서 발생되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 냉매를 압축하는 부분이며, 구동부의 회전축 후단에 연결된다.
압축부는 구동부 하우징의 내부 후단에 회전 가능하게 장착 되는 선회 스크롤과, 상기 선회 스크롤과 함께 냉매를 압축하는 고정 스크롤을 포함하고, 상기 선회 스크롤과 고정 스크롤의 상대 회전에 의해 형성되는 압축실 내부로 유입된 냉매를 압축하게 된다.
이와 같이 작동되는 스크류 압축기는 에어컨의 작동 유무에 따라 선회 스크롤에 토출 냉매의 압력과 상응하는 압력이 가해지는데, 이 경우 상기 선회 스크롤을 향해 배압(Back Pressure)을 유지하기 위해 토출된 냉매의 일부를 센터헤드로 유입시켜 상기 선회 스크롤에 배압을 유지하는 방식이 사용되고 있다.
그러나 이와 같은 방법은 토출된 냉매가 센터헤드까지 유입된 후에 선회 스크롤을 향해 배압이 생성되는 경로가 상당히 복잡하고 서로 다른 압력으로 선회 스크롤에 압력이 가해질 경우 이에 비례하여 배압이 유지되지 못하는 문제점이 유발되었다.
이로 인해 차량에 설치된 에어컨이 작동되는 초안정적인 냉방 성능이 확보되지 않아 차량에 탑승한 탑승자의 불만이 야기되었고, 냉매의 누설로 인한 추가적인 문제점이 유발되어 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0011658호(2013.01.30.)
본 발명의 실시 예들은 선회 스크롤에 가해지는 배압을 냉매의 서로 다른 온도에 따라 능동적으로 대응할 수 있는 압축기의 배압 조절 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 압축기의 선회 스크롤과 마주보며 배치되고 토출된 냉매의 일부가 유입되는 유로부가 형성된 센터헤드; 및 상기 유로부에 삽입되고 상기 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤을 향해 열 팽창이 이루어지는 열팽창 부를 포함하되, 상기 열팽창 부(200)에는 상기 유로부(110)를 경유한 냉매가 유입되는 냉매 유입 홈(210)이 형성된다.
유로부는 센터헤드의 내측 원주 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.
유로부는 상기 센터헤드의 내측 원주 방향에 각각 분할 배치된 것을 특징으로 한다.
센터헤드는 상기 열팽창 부가 장착되기 위해 유로부에 형성된 홈부를 포함한다.
열팽창 부는 상기 일 방향으로만 열팽창이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
배압 조절 장치는 상기 홈부의 바닥면에 형성된 고정 홈을 더 포함하고, 상기 열팽창 부는 상기 고정 홈에 삽입되는 돌기를 더 포함한다.
센터헤드는 상기 유로부로 고압의 냉매가 이동되기 위해 형성된 공급 유로를 포함하고, 상기 공급유로는 상기 유로부에 비해 상대적으로 큰 직경으로 형성된 것을 특징으로 한다.
공급유로는 상기 유로부에 복수개가 형성된 것을 특징으로 한다.
열팽창 부는 링 형태 또는 반원 형태 중의 어느 하나의 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
열 팽창부는 NBR(Nitrile Butadiene rubber) 또는 HNBR(Hydrogenated Nitrile) 중의 어느 하나가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 냉매 유입 홈은 상기 열팽창 부의 바닥면에 형성된 제1 냉매 유입 홈; 상기 제1 냉매 유입 홈과 연통되고 열팽창 부의 원주 방향을 따라 형성된 제2 냉매 유입 홈을 포함한다.
제1 냉매 유입 홈은 상기 제2 냉매 유입 홈을 향해 복수개가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들은 압축기에 설치된 선회 스크롤에 대한 배압을 간단한 구성으로 냉매의 온도에 따라 서로 다르게 조절할 수 있어 상기 압축기의 효율을 향상시키고, 냉매의 리크를 최소화 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 압축기의 작동 상태에 따라 변동되는 배압에 따라 선회 스크롤에 가해지는 배압이 자동으로 조절되도록 함으로써 에어컨을 작동시키는 초기에 압축기의 오작동 및 에러 발생 효율을 최소화하여 안전한 차량 운행을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치에 작용하는 배압 상태와 냉매의 압력 변동 상태를 간략히 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치를 간략히 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치의 유로부를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치의 열팽창 부의 안착 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치의 냉매 유입 홈을 도시한 단면도.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치의 작동 상태도.
본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치에 작용하는 배압 상태와 냉매의 압력 변동 상태를 간략히 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기의 배압 조절 장치를 간략히 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1 내지 도3을 참조하면, 압축기의 배압 조절 장치(1)는 압축기 하우징의 내측에 배치된 센터헤드(100)와, 상기 센터헤드(100)와 마주보는 위치에 배치된 선회 스크롤(10)과, 상기 센터헤드(100)에 형성된 유로부(110)에 삽입된 열팽창 부(200)를 포함하여 구성된다.
센터헤드(100)는 압축기의 선회 스크롤(10)과 마주보며 배치되고 토출된 냉매의 일부가 유입되는 유로부(110)가 형성되어 있으며, 상기 유로부(110)에 열팽창 부(200)가 삽입되어 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤(10)을 향해 열 팽창이 이루어진다.
센터헤드(100)는 유로부(110)가 내측 원주 방향을 따라 형성되는데, 상기 유로부(110)는 고압의 냉매가 유입되는 공간을 제공하고, 열팽창 부(200)의 팽창 정도에 따라 상기 선회 스크롤(10)에 배압(Back pressure)을 형성시켜 냉매의 불필요한 누설을 방지하여 압축기의 안정적인 작동과 효율을 향상시킨다.
본 실시 예에 의한 열팽창 부(200)는 냉매의 압력에 따라 변화되는 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창이 이루어지는데, 보다 상세하게는 선회 스크롤(10)이 위치된 일 방향으로만 열 팽창이 이루어지므로써 상기 냉매의 온도에 따라 서로 다른 길이로 열팽창이 이루어져 냉방 상태에 따라 선회 스크롤(10)에 가해지는 배압을 자동으로 조절할 수 있다.
따라서 선회 스크롤(10)에 대한 배압 조정을 간단한 기구 구성으로 실시할 수 있어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.
첨부된 도 4를 참조하면, 유로부(110)는 다양한 형태로 센터헤드(100)에 형성될 수 있으며, 일 예로 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 센터헤드(100)의 내측 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 이 경우 유로부(110)는 선회 스크롤(10)과 대응되는 직경을 갖고 센터헤드(100)에 형성된다.
참고로 유로부(110)는 깊이를 특별히 한정하지 않으나, 압축기의 전체적인 레이아웃을 고려하여 상대적으로 변경될 수 있다.
다른 실시 예에 의한 유로부(110)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 센터헤드(100)의 내측 원주 방향에 각각 분할 배치되는데, 이 경우 유로부(110)는 반원 형태로 이루어져 고압의 냉매가 유입된다.
유로부(110)가 이와 같이 분할 될 경우 열팽창 부(200)로 공급되는 냉매는 분할된 각각의 유로부로 공급되어 열팽창 부(200)에 고온의 열 에너지를 전달하여 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창 부(200)의 열 팽창을 가능하게 한다.
예를 들어 선회 스크롤(10)의 직경이 상대적으로 큰 직경을 갖고 있을 경우 센터헤드(100) 또한 선회 스크롤(10)과 대응하여 직경이 커지게 되고, 이 경우 냉매가 유로부(110)로 공급되어 열팽창 부(200)와 최초 접촉되는 위치와 마지막으로 접촉되는 위치에 따른 시간차가 발생하게 되고, 이로 인해 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창이 이루어지는 상태가 달라질 수 있다.
본 발명의 경우 선회 스크롤(10)의 직경이 증가되는 경우에도 열팽창 부(200)의 균일한 열팽창을 위해 유로부(110)를 적어도 2개 또는 N개 이상으로 분할하여 분할된 유로부(110)로 고압의 냉매를 균일하게 공급시키고, 열팽창 부(200)와 열교환을 통해 선회 스크롤(10)에 대한 배압을 형성하여 압축기의 안정적인 작동을 도모할 수 있다.
첨부된 도 5 내지 도 6을 참조하면, 센터헤드(100)는 열팽창 부(200)가 장착되기 위해 유로부(110)에 형성된 홈부(102)를 포함하고, 상기 홈부(102)는 열팽창 부(200)의 단면과 대응되는 형태로 이루어져 열팽창 부(200)가 홈부(102)에 안정적으로 장착될 수 있다.
배압 조절 장치는 열팽창 부(200)의 보다 안정적인 고정 상태를 유지하기 위해 홈부(102)의 바닥면에 고정 홈(103)이 형성되고, 상기 열팽창 부(200)는 상기 고정 홈(103)에 삽입되는 돌기(104)에 의해 서로 간에 고정된 상태가 유지된다.
고정 홈(103)은 돌기(104)와 대응되는 형태로 이루어지고, 특별히 도면에 도시된 형태로 한정하지 않으며 다양하게 변경될 수 있다.
돌기(104)는 열팽창이 이루어지지 않는 재질로 구성되므로, 열팽창 부(200)가 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창이 이루어지는 경우와 상관 없이 상기 열팽창 부(200)의 안정적인 고정상태를 유지시킨다.
이를 통해 고압의 냉매가 상기 열팽창 부(200)를 홈부(102)의 외측으로 이동시키는 힘이 가해지는 경우에도 이탈되지 않고 고정된 상태가 안정적으로 유지되므로 장기간 사용하는 경우에도 압축기의 효율을 일정하게 유지시킨다.
센터헤드(100)는 유로부(110)로 고압의 냉매가 이동되기 위해 형성된 공급 유로(300)를 포함하는데, 상기 공급유로(300)는 압축기의 배출포트(미도시)를 통해 배출된 고압의 냉매가 공급되는 통로에 해당되며, 상기 공급 유로(300)와 유로부(110)는 서로 간에 연통된 형태로 이루어진다.
공급 유로(300)는 유로부(110)가 단일 형태로 이루어질 경우 단일 공급 유로로 구성되고, 유로부가 전술한 바와 같이 2개 이상으로 분할 될 경우 상기 유로부의 개수와 대응되는 개수로 분할 형성되어 각각의 유로부에 동시에 고압의 냉매를 공급시켜 열팽창 부(200)에 대한 열팽창을 도모할 수 있다.
공급유로(300)는 상기 유로부에 비해 상대적으로 큰 직경으로 형성될 수 있으며 이 경우고압의 냉매가 일정 주기로 공급되는 경우에도 유로부(110)를 향해 냉매를 안정적으로 공급시켜 선회 스크롤(10)에 대한 배압을 형성시킨다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 열 팽창부에 대해 설명한다.
압축기는 냉매를 고압으로 압축시켜 증발기(미도시)로 공급하여 상기 압축기가 장착된 차량(미도시)에 대한 냉방을 가능하게 하는데, 상기 압축기에서 압축된 고압의 냉매는 압력에 비례하여 고온 상태가 유지된다.
예를 들어 압축기에서 토출된 토출 냉매의 압력이 P1일 경우 온도는 상기 P1의 압력에 비례하여 T1의 온도 상태가 유지되고, 이에 따라 선회 스크롤(10)에 가해지는 배압도 변동된다.
예를 들면, 스크롤이 장착된 스크롤 압축기는 냉매를 고압으로 압축하는 과정에서 선회 스크롤(10)에 일정한 주기성을 갖고 압력이 가해지게 된다.
이 경우 서로 다른 냉매의 토출 압력에 따라 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창 부(200)가 열팽창이 이루어져 압력 변동에 상관없이 배압을 유지시켜 스크롤 압축기의 안정적인 작동을 도모하는데, 특히 열팽창 부(200)는 냉매의 온도 변화에 비례하여 일 방향으로 열팽창이 이루어지는 니트릴계 고무가 사용된다.
여기서 니트릴계 고무는 NBR(Nitrile Butadiene rubber) 또는 HNBR(Hydrogenated Nitrile) 중의 어느 하나가 선택적으로 사용되며 온도 변화에 따라 열팽창이 이루어지는 다른 구성으로 변경되는 것도 가능할 수 있으며 반드시 상기 재질로 한정하지 않고 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다.
참고로 NBR은 Acrylonitrile과 butadiene의 삼중합체로, acrylonitrile함량(18~50%)에 따라 최종 제작되는 제작품의 물성치가 변화되고, 아크릴로니트릴의 함량이 높을수록 기름과 연료에 대한 저항성이 높아지는 특징을 갖고 있다.
또한 NBR은 다른 탄성체에 비해 좋은 기계적 성질(mechanical properties) 과 높은 내마모성(wear resistance)를 갖고 있다.
열팽창 부(200)는 선회 스크롤(10)을 향해서만 열팽창이 이루어지며, 유로부(110)와 대응되는 형태로 구성되는데, 일 예로 링 형태 또는 반원 형태 중의 어느 하나의 형태로 이루어지나 반드시 상기 형태로 한정하지 않는다.
예를 들어 토출되는 냉매의 압력이 상대적으로 낮은 압력일 경우에 열팽창 부(200)에 전달되는 냉매의 온도는 상대적으로 가장 높은 압력 상태에서 배출되는 냉매의 온도에 비해 상대적으로 낮은 상태이므로 열팽창부(200)가 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창이 이루어지는 변형량이 상대적으로 적어진다.
그리고 에어컨이 온 상태로 가동될 경우 선회 스크롤(10)에 가해지는 압력은 급격히 증가되고 토출되는 냉매의 압력도 증가하게 되고, 이로 인해 냉매의 온도 또한 급격히 상승된다.
이와 같이 상승된 냉매는 열팽창 부(200)와 열전달이 이루어져 선회 스크롤(10)을 향해 최대로 팽창 가능한 상태로 변형되어 상기 선회 스크롤(10)에 대한 배압을 유지시켜 스크롤 압축기의 안정적인 작동을 도모할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 압축기의 배압 조절 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 7을 참조하면, 배압 조절 장치(1a)는 압축기의 선회 스크롤(10)과 마주보며 배치되고 토출된 냉매의 일부가 유입되는 유로부(110)가 형성된 센터헤드(100)와, 상기 유로부(110)에 삽입되고 상기 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤(10)을 향해 열 팽창이 이루어지도록 유로부(110)를 경유한 냉매가 유입되는 냉매 유입 홈(210)이 형성된 열팽창 부(200)를 포함한다.
센터헤드(100)는 압축기의 선회 스크롤(10)과 마주보며 배치되고 토출된 냉매의 일부가 유입되는 유로부(110)가 형성되어 있으며, 상기 유로부(110)에 열팽창 부(200)가 삽입되어 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤(10)을 향해 열 팽창이 이루어진다.
센터헤드(100)는 유로부(110)가 내측 원주 방향을 따라 형성되는데, 상기 유로부(110)는 고압의 냉매가 유입되는 공간을 제공하고, 열팽창 부(200)의 팽창 정도에 따라 상기 선회 스크롤(10)에 배압(Back pressure)을 형성시켜 냉매의 불필요한 누설을 방지하여 압축기의 안정적인 작동과 효율을 향상시킨다.
본 실시 예에 의한 열팽창 부(200)는 냉매의 압력에 따라 변화되는 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창이 이루어지는데, 보다 상세하게는 선회 스크롤(10)이 위치된 일 방향으로만 열 팽창이 이루어지므로써 상기 냉매의 온도에 따라 서로 다른 길이로 열팽창이 이루어져 냉방 상태에 따라 선회 스크롤(10)에 가해지는 배압을 자동으로 조절할 수 있다.
따라서 선회 스크롤(10)에 대한 배압 조정을 간단한 기구 구성으로 실시할 수 있어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시 예에서는 전술한 실시 예와 다르게 냉매 유입 홈(210)이 형성되는데, 상기 냉매 유입 홈(210)은 제1 냉매 유입 홈(212)과 제2 냉매 유입 홈(214)을 포함하여 구성된다.
제1 냉매 유입 홈(212)은 열팽창 부(200)의 바닥면에 형성되어 고압의 냉매가 유입되는 통로를 제공한다. 제1 냉매 유입 홈(212)은 열팽창 부(200)의 원활한 열팽창을 위해 제2 냉매 유입 홈(214)을 향해 복수개가 형성될 수 있으며 이를 통해 열팽창 부(200)로 고온의 냉매가 갖고 있는 열 에너지를 보다 신속하게 전달시켜 선회 스크롤(10)에 배압을 형성시킬 수 있다.
따라서 열팽창 부(200)의 응답성이 향상되고 보다 정밀하게 배압 조절을 실시할 수 있어 스크롤 압축기에 대한 보다 능동적인 배압 제어를 통해 스크롤 압축기에 대한 작동 효율을 향상시키고 냉매의 리크를 예방하고 불필요한 마찰 손실을 최소화할 수 있다.
제2 냉매 유입 홈(214)은 제1 냉매 유입 홈(212)과 연통되며 열팽창 부(200)의 원주 방향을 따라 형성되는데, 열팽창 부(200)의 내측에 형성되므로 고온의 냉매가 유입될 경우 열팽창 부(200)의 응답성을 향상시켜 냉매의 온도 변화에 따라 선회 스크롤(10)을 향한 열팽창이 안정적으로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 의한 압축기의 배압 조절 장치의 작동 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 8은 스크롤 압축기가 저부하 조건에서 작동될 때 배압 조절 장치의 작동 상태를 도시한 단면도이고, 도 9는 스크롤 압축기가 고부하 조건에서 배압 조절 장치가 작동되는 상태를 도시한 단면도이다.
첨부된 도 8을 참조하면, 차량에 장착된 에어컨이 온 상태로 작동될 경우 스크롤 압축기는 냉매를 압축하여 순환시키고 상기 냉매의 압력이 선회 스크롤(10)을 통해 전달된다. 열팽창 부(200)는 공급 유로(300)와 유로부(110)를 통해 이송된 냉매의 온도 변화에 따라 열팽창이 이루어지는데, 상기 냉매의 온도가 상대적으로 중온 상태에 해당되므로 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창이 이루어지는 정도는 도면에 도시된 상태로 선회 스크롤(10)을 향해 열팽창 된다.
이 경우 선회 스크롤(10)에 가해지는 압력에 따른 배압이 유지되므로 에어컨의 초기 작동에 따른 배압이 안정적으로 조절된다.
첨부된 도 9를 참조하면, 일정 시간 경과 후 에어컨이 풀 부하 상태로 작동될 경우 선회 스크롤(10)에 가해지는 냉매의 압력은 최대 압력 상태로 가해진다. 또한 유로부(110)로 유입된 냉매의 온도 또한 고온 상태로 공급되고, 열팽창 부(200)는 냉매에 의해 선회 스크롤(10)에 가해진 압력에 대한 배압이 유지되도록 선회 스크롤(10)을 향해 최대치로 열팽창되어 도면에 도시된 바와 같이 선회 스크롤(10)을 축 방향으로 이동 시켜 스크롤 압축기의 작동 상태에 따른 배압 제어가 이루어진다.
따라서 에어컨의 작동 초기와 풀 부하 상태일 경우 안정적인 배압을 유지시켜 냉매의 누설을 예방하고 냉방 성능을 일정하게 유지시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 선회 스크롤
100 : 센터헤드
102 : 홈부
103 : 고정 홈
104 : 돌기
110 : 유로부
200 : 열팽창 부
210 : 냉매 유입 홈
212 : 제1 냉매 유입 홈
214 : 제2 냉매 유입 홈
300 : 공급유로

Claims (13)

  1. 압축기의 선회 스크롤(10)과 마주보며 배치되고 토출된 냉매의 일부가 유입되는 유로부(110)가 형성된 센터헤드(100); 및
    상기 유로부(110)에 삽입되고 상기 냉매의 온도에 따라 선회 스크롤(10)을 향해 열 팽창이 이루어지는 열팽창 부(200)를 포함하되,
    상기 열팽창 부(200)에는 상기 유로부(110)를 경유한 냉매가 유입되는 냉매 유입 홈(210)이 형성된 압축기의 배압 조절 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유로부(110)는,
    상기 센터헤드(100)의 내측 원주 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 유로부(110)는,
    상기 센터헤드(100)의 내측 원주 방향에 각각 분할 배치된 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 센터헤드(100)는,
    상기 열팽창 부(200)가 장착되기 위해 유로부(110)에 형성된 홈부(102)를 포함하는 압축기의 배압 조절 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 열팽창 부(200)는,
    일 방향으로만 열팽창이 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 배압 조절 장치는,
    상기 홈부(102)의 바닥면에 형성된 고정 홈(103)을 더 포함하고,
    상기 열팽창 부(200)는 상기 고정 홈(103)에 삽입되는 돌기(104)를 더 포함하는 압축기의 배압 조절 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 센터헤드(100)는,
    상기 유로부(110)로 고압의 냉매가 이동되기 위해 형성된 공급유로(300)를 포함하고,
    상기 공급유로(300)는,
    상기 유로부(110)에 비해 상대적으로 큰 직경으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 공급유로(300)는,
    상기 유로부(110)에 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 열팽창 부(200)는,
    링 형태 또는 반원 형태 중의 어느 하나의 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 열 팽창부(200)는,
    NBR(Nitrile Butadiene rubber) 또는 HNBR(Hydrogenated Nitrile) 중의 어느 하나가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
  11. 삭제
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 냉매 유입 홈(210)은,
    상기 열팽창 부(200)의 바닥면에 형성된 제1 냉매 유입 홈(212);
    상기 제1 냉매 유입 홈(212)과 연통되고 열팽창 부의 원주 방향을 따라 형성된 제2 냉매 유입 홈(214)을 포함하는 압축기의 배압 조절 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 냉매 유입 홈(212)은 상기 제2 냉매 유입 홈(214)을 향해 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 배압 조절 장치.
KR1020140137752A 2014-10-13 2014-10-13 압축기의 배압 조절 장치 KR102040967B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140137752A KR102040967B1 (ko) 2014-10-13 2014-10-13 압축기의 배압 조절 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140137752A KR102040967B1 (ko) 2014-10-13 2014-10-13 압축기의 배압 조절 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160043407A KR20160043407A (ko) 2016-04-21
KR102040967B1 true KR102040967B1 (ko) 2019-11-06

Family

ID=55917915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140137752A KR102040967B1 (ko) 2014-10-13 2014-10-13 압축기의 배압 조절 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102040967B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3885528A4 (en) * 2018-11-22 2022-08-17 Emerson Climate Technologies (Suzhou) Co., Ltd. WHIRLPOOL REGULATOR

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100308269B1 (ko) * 1998-07-04 2002-01-15 구자홍 스크롤압축기의냉매누설방지장치
KR20000050619A (ko) * 1999-01-12 2000-08-05 구자홍 스크롤 압축기의 축방향 실링장치
KR20130011658A (ko) 2011-07-22 2013-01-30 한라공조주식회사 스크롤 압축기
KR20130057895A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 한라비스테온공조 주식회사 전동 압축기
JP5817760B2 (ja) * 2013-03-04 2015-11-18 株式会社豊田自動織機 スクロール型圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160043407A (ko) 2016-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101705989B1 (ko) 용량 가변형 사판식 압축기
JP4561225B2 (ja) 容積型膨張機及び流体機械
KR102040967B1 (ko) 압축기의 배압 조절 장치
JP4589196B2 (ja) スクロール型流体機械、及び該流体機械を用いた冷凍サイクル
JP5949626B2 (ja) 容量可変型斜板式圧縮機
JP7023390B2 (ja) スクロール圧縮機
KR101597266B1 (ko) 용량 가변형 사판식 압축기
AU2007322707B2 (en) Fluid machine
JP2005106064A (ja) ロータリ式膨張機
JP2007327355A (ja) 蒸気圧縮式冷凍回路及び当該回路を用いた車両用空調システム
US11920844B2 (en) Air distribution mechanism and cryogenic refrigerator using same
US20160252084A1 (en) Variable displacement swash plate type compressor
JP5925136B2 (ja) 冷媒圧縮機及びヒートポンプ機器
KR102423429B1 (ko) 가변 사판식 압축기
KR20110053743A (ko) 가변 용량형 사판식 압축기
KR102641826B1 (ko) 가변 사판식 압축기
KR102038539B1 (ko) 스크롤 압축기의 배압 조절 장치 및 이를 이용한 배압 제어 방법
JP4684166B2 (ja) 斜板式可変容量コンプレッサ
KR101509698B1 (ko) 스털링 냉동기용 냉각유닛
JP2009036082A (ja) 圧縮機
JP2000130321A (ja) 容量可変斜板式コンプレッサ
JPH11210619A (ja) 斜板式可変容量型コンプレッサ
JP2008075609A (ja) 可変容量圧縮機
KR20200001757A (ko) 가변 사판식 압축기
JP2004360611A (ja) 容積形機械及びそれを用いた冷凍装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant