KR19980042643A - 역회전 보호식 스크롤 머신 - Google Patents

역회전 보호식 스크롤 머신 Download PDF

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Abstract

스크롤 압축기는 스크롤 부재를 통해 송출챔버로부터의 압축냉매 유동을 차단하기 위한 송출밸브 조립체를 포함한다. 이 유동 차단은 정지시에 역회전을 없애는 결과로 된다. 이 송출밸브 조립체는 송출밸브를 지난 제한된 양의 냉매 유동이 동력을 받아 역회전중 진공 형성을 없애게하는 누출경로를 포함한다. 한 실시예에서 이 누출경로내에 위치된 밸브는 송출밸브 조립체의 성능을 최적화하도록 시간지연을 제공한다.

Description

역회전 보호식 스크롤 머신
본 발명은 일반적으로 스크롤(scroll) 머신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 냉각중, 공기조화중, 그리고 열 펌프 시스템내의 냉매를 압축하는 압축기와 공기압축 시스템에 사용되는 압축기로서 사용되는 스크롤 기계내의 역회전 문제를 감소시키거나 제거시키기 위한 장치에 관련된다.
스크롤 머신은 주로 극히 효과적인 작동능력으로 인해 공기조화 및 열 펌프적용 쌍방의 냉각에 압축기로서 사용하기위해 평판이 더욱 더 좋아지게 되고 있다. 보통 이들 기계는 내부가 맞물린 한쌍의 나선형 랩(wrap)을 장치하고 있으며 그중 하나는 이동챔버가 외부 흡입 포트로부터 중앙 송출 포트쪽으로 이동함에 따라 치수가 점차적으로 감소하는 하나 또는 그 이상의 이동챔버를 형성하도록 다른 하나에 대해 궤도에 진입하게 한다. 모터는 통상 적합한 구동축을 통해 궤도진입 스크롤 부재를 구동시키도록 작동하게 구비되어 있다.
스크롤 압축기가 압축, 흡입 및 송출공정을 위해 계속되는 챔버에 의존함으로 흡입 및 송출밸브는 보통 필요없다. 그러나 이 압축기가 정지할때 요구가 충족되는 결과로서 의도적으로 또는 동력차단의 결과로서 우연하게 송출챔버로부터 압축가스의 역류의 강한 경향과 궤도 진입 스크롤 부재와 그 결합된 구동축의 궤도상의 역이동을 실행하도록 가압챔버내의 가스가 더 적은 정도로 되는 강한 경향이 있다. 이 역방향 이동은 종종 불쾌하고 원치않을 수도 있는 소음과 괴음을 발생한다. 더욱이, 단상 구동 모터를 사용하는 기계에 있어서는 순간적인 동력차단이 되면 압축기가 역방향으로 회전하기 시작하는 것이 가능하다. 이 역방향 작동은 압축기의 과열 및/또는 시스템의 이용에 그 밖의 불편을 초래하는 결과가 될 수도 있다. 게다가 차단된 콘덴서와 같은 상태에서는 송출압력이 구동모터를 정지시키며 역방향 회전을 초래하게 하기에 충분하게 증대할 수 있다. 궤도 진입 스크롤이 역방향으로 진입됨에 따라 송출압력은 모터가 다시 이 압력 헤드를 극복할 수 있는 점까지 감소시켜 스크롤 부재를 전방 방향으로 진입시킬 것이다. 그러나 송출압력은 구동모터가 정지되는 점까지 다시 증대될 것이며 사이클은 반복된다. 이 같은 순환은 자력-영구라는 점에서 바람직하지 않다.
본 발명의 주요한 목적은 플로팅 실과 결합되어 있으며 종합적인 압축기 설게의 중요한 변경없이 스크롤 타입의 종래의 가스 압축기에 용이하게 조립될 수 있으며, 그리고 압축기가 정지됨에 따라 송출압력 지역으로부터 흡입압력 지역까지 가스가 유동하도록 이동하는 플로팅 실의 효과를 증대시키게 압축기가 정지하는 작용을 하는 매우 간단하며 독특한 밸브를 구비하는데 있다. 이 유동은 송출가스와 흡입가스의 균형을 맞출것이며 그 결과 압축기가 역방향으로 구동하여 발생되는 송출가스를 방지하며 그 결과 이같은 역회전과 관련된 정상적인 정지에 의한 소음을 제거할 것이다.
본 발명의 이들 및 그 밖의 특징은 첨부도면과 함께 설명된 다음 설명서와 첨부도면에서 명백해질 것이다.
도면에서 본 발명을 실행하기 위해 현재 의도된 최선의 모드를 예시한다.
도 1은 본 발명에 따라 밸브 조립체를 구현하는 스크롤 압축기의 중심을 통하는 종단면도,
도 2는 캡과 제거된 칸막이 부분을 가진 도 1에 도시된 압축기의 정상부 정면도,
도 3은 도 1에서 예시된 플로팅 실(floating seal) 조립체의 확대도,
도 4는 도 3과 동일한 도면이지만 본 발명에 따라 또 다른 실시예를 도시하는 도면.
본 발명이 여러가지 타입의 스크롤 기계를 구현하는데 적합한 한편 예시적 목적을 위해 도 1에 예시된 스크롤 냉각 압축기의 일반 구조체에 구현된 스크롤 기계가 설명될 것이다. 도면을 참조하면 특히 도 1에서 압축기(10)가 상부 끝부에 캡(14)이 용접된 대체로 원통형 밀봉 셸(12)을 포함하여 도시되어 있다. 캡(14)은 통상의 송출밸브를 내부에 갖출수도 있는 냉매 송출 피팅(fitting)(18)으로 구비되어 있다(도시 안됨). 이 셸에 고정된 그밖의 주된 요소는 유입피팅(20), 캡(14)이 셸(12)에 용접된 동일 지점에서 주위에 용접되어서 횡단교차하여 뻗어 있는 격벽부(22), 2개의 메인 베어링 하우징(24) 및 각각이 셸(12)에 적당하게 체결되어서 반경방향 외부로 뻗어 있는 복수의 레그를 갖추고 있는 하부 베어링 하우징(26)을 포함한다. 하부 베어링 하우징(26)은 셸(12)내에 위치되어 2개의 메인 베어링 하우징(24)과 모터 고정자(30)를 포함하는 모터(28)를 지지한다.
상부 끝부에 편심 크랭크 핀(34)을 갖추고 있는 구동축 또는 크랭크 축(32)은 메인 베어링 하우징(24)내의 베어링(36)과 하부 베어링 하우징(26)내의 제2 베어링(38)내에 회전가능하게 져날지지되어 있다. 크랭크축(32)은 보어(42)로부터 크랭크축(32)까지 위쪽으로 뻗어 있는 반경방향 외부로 위치된 작은 직경의 보어(42)와 연통하는 비교적 큰 직경의 동심 보어(40)를 하부끝부에 갖추고 있다. 보어(40)내에 배치된 것은 교반기(44)이다. 내부 셸(12)의 하부 부분은 윤활유가 차 있는 오일펌프(46)를 형성한다. 보어(40)는 윤활유를 크랭크축(32)까지 그리고 보어(42)내로 그리고 결국 윤활이 필요한 압축기의 여러가지 부분 모두까지 펌프로 퍼올리는 펌프역할을 한다.
크랭크축(32)은 모터 고정자(30)를 포함하는 모터(28), 고정자를 통과하는 와인딩(48), 및 크랭크축(32)상에 압력끼워맞춤되고 상하부 카운터 웨이트(52,54)의 각각을 갖추고 있는 모터 회전자(50)에 의해 회전식으로 구동된다.
2개 메인 베어링 하우징(24)의 상부 표면은 이 상부 표면상에 통상의 나선형 베인 또는 랩(60)을 갖추고 있는 궤도 진입 스크롤 부재(58)가 배치되어 있는 편평한 스러스트 베어링 표면(56)으로 구비되어 있다. 궤도 진입 스크롤 부재(58)의 하부 표면에서 아래쪽으로 돌출되고 있는 것은 내부에 져널 베어링(62)을 갖추고 있으며 크랭크 핀(34)이 가동하게 배치된 내부 보어(66)를 갖추고 있는 원통형 허브이다. 크랭크 핀(34)은 양수인의 미국특허 제 4,877,382호에 도시된 반경방향으로 탄력성 있는 구동장치를 제공하도록 보어 부분(66)내에 형성된 편평한 표면(도시안됨)과 가동식으로 맞물리는 편평한 한쪽 표면을 갖추고 있으며, 이 개시는 여기에 참조로서 구현되어 있다. 또한 올드함 커플링(oldham coupling)(68)은 궤도진입 스크롤 부재(58)와 베어링 하우징(24)사이에 위치되어 구비되어 있다. 올드함 커플링(68)은 궤도진입 스크롤 부재(58)의 회전이동을 방지하도록 궤도진입 스크롤 부재(58)와 비 궤도진입 스크롤 부재(70)에 고정되어 있다. 올드함 커플링(68)은 바람직하게는 양수인의 미국특허 제 5,320,506호에 개시된 타입이며 이 개시는 여기에 참조로서 구현되어 있다.
비 궤도 진입 스크롤 부재(70)는 또한 궤도 진입 스크롤 부재(58)의 랩(60)과 맞물려 위치된 랩(72)을 갖추어 구비되어 있다. 비 궤도 진입 스크롤 부재(70)는 상부쪽으로 개방된 오목부(76)와 연통하여 그 결과 격벽부(22)내의 개구부(78)를 거쳐 캡(14)과 격벽부(22)에 의해 형성된 송출머플러 챔버(80)와 유체의 연통상태에 있는 중앙에 배치된 송출통로(74)를 갖추고 있다. 개구부(78)로의 유입구는 환형 시트 부분(82)을 주위에 갖추고 있다. 비 궤도 진입 스크롤 부재(70)는 환형 플로팅 실 조립체(86)가 통로(92)에 의해 중간 유체 압력원과의 유체의 유통상태에서 배치될 수 있도록 88의 송출압력과 90의 흡입압력의 현존 가스로부터 오목부(84)의 바닥부를 격리시키는데 소용되는 환형 플로팅 실 조립체(86)가 축방향의 상대 이동을 위해 밀봉식으로 배치되어 있는 평행 동축 측면벽을 갖추고 있는 환형 오목부(84)를 상부 표면내에 갖추고 있다. 따라서 비 궤도 진입 스크롤 부재(70)는 스크롤 부재(70)의 중앙부분상에 작용하는 송출압력에 의해 발생된 힘과 오목부(84)의 바닥부 상에 작용하는 중간 유체압력에 의해 발생된 힘에 의해 랩 팁 밀봉을 향상시키도록 궤도 진입 스크롤 부재(58)를 향해 축방향으로 가압한다. 또한 오목부(76)와 개구부(78)내의 송출가스는 시트 부분(82)을 향해 작용하는 실 조립체(86)에 의해 셸내의 흡입압력의 가스로부터 밀봉된다. 이 축방향의 압력과 플로팅 실 조립체(86)의 작용은 출원자의 양수인의 미국특허 제 5,186,539호에 보다 더 상세하게 개시되어 있으며, 이 개시는 여기에 참조로서 구현되어 있다. 비 궤도 진입 스크롤 부재(70)는 비 궤도 스크롤 부재(70)의 제한된 축방향(및 비회전식)이동을 제공하는 적합한 방식으로 베어링 하우징(24)에 장착되도록 설계되어 있다. 비 궤도 진입 스크록 부재(70)는 위에서 언급된 미국특허 제 4,877,382호 또는 미국특허 제 5,102,316호에 개시된 방식으로 장착될 수도 있으며 이 개시는 여기에 참조로서 구현되어 있다.
바람직하게는 압축기는 피팅(20)을 거쳐 유입되는 흡입가스가 셸내로 유동되도록 그리고 모터를 냉각시키는데 도움이 되도록 부분적으로 허용되는 하부측면타입이다. 흡입가스를 복구시키는 적합한 유동이 있는 한 모터는 원하는 온도한계내에서 있을 것이다. 그러나 이 유동이 현저하게 감소되거나 또는 중지될 때 냉각손실은 모터 프로텍터(94)가 기계를 작동시키게 할 것이며 기계를 정지시킬 것이다.
여기까지 광범하게 설명한 바와 같이 스크롤 압축기는 당해 기술분야에서 알려져 있거나 또는 특허 또는 출원인의 양수인의 특허의 그밖의 계류중인 출원제목이다.
본 발명은 플로팅 실 조립체(86)내로 일체화된 기계식 밸브 조립체(100)쪽으로 향하게 된다. 밸브 조립체(100)는 압축기(10)의 작동이 정상상태인 동안은 완전개방되 있으며 압축기(10)가 정지상태인 동안만은 폐쇄될 것이다. 일단 밸브 조립체(100)가 완전폐쇄되면 프로팅 실 조립체(86)는 압력차이로 인하여 아래로 밀려질 것이며 가스가 송출 측면으로부터 압축기(10)의 흡입 측면까지 유동하게할 것이다.
이제 도 2 및 도 3을 참조하면, 플로팅 실 조립체(86)는 동축 샌드위치 구조로되 있으며 각각이 확대된 베이스 부분(106)을 갖추고 있는 동등하게 이격되어 직립하고 있는 복수의 일체식 돌출부(104)를 갖추고 있는 환형 베이스 플레이트(102)를 포함한다. 플레이트(102)상에 배치되어 있는 것은 베이스 부분(106)과 접합되며 수용하는 동등하게 이격된 복수의 구멍을 갖추고 있는 환형 가스킷 조립체(108)이다. 가스킷 조립체(108)의 정상부상에는 또한 베이스 부분(106)과 접합하며 수용하는 동등하게 이격되는 복수의 구멍을 갖추고 있는 환형 스페이서 플레이트(110)가 배치되어 있다. 플레트(110)상에는 돌출부(104)와 접합하며 수용하는 동등하게 이격된 복수의 구멍을 갖추고 있는 환형 가스킷 조립체(112)가 있다. 실 조립체(86)의 조립체는 돌출부(104)와 접합하며 수용하는 동등하게 이격된 복수의 구멍을 갖추고 있는 환형 상부 실 플레이트(114)에 의해 유지된다. 실 플레이트(114)는 실 조립체(86)에게 안정성을 제공하도록 스페이서 플레이트(110)내의 복수의 구멍과 접합하며 구멍내로 뻗는 복수의 환형 돌출부(116)를 포함한다. 또한 실 조립체(86)는 120으로 표시된 바와 같이 돌출부(104)의 끝부를 형타(型打)하므로써 함께 체결된다.
이제 도 3을 참조하면, 실 조립체(86)는 따라서 3개의 독특한 실을 구비한다. 첫째, 2개의 접촉면(122)의 내경, 둘째, 2개의 접촉면(124)의 외경 실 및 126의 정상부 실이다. 실(122)은 오목부(84)의 바닥부내의 중간 압력의 유체를 오목부(76)내의 유체로부터 격리시킨다. 실(124)은 오목부(84)의 바닥부내의 중간 압력의 유체를 셸(12)내의 유체로부터 격리시킨다. 실(126)은 실링 립(118)과 환형 시트부분(82)사이에 있다. 실(126)은 흡입압력의 유체를 실 조립체(86)의 정상부를 가로 건너는 송출압력의 유체로부터 격리시킨다.
실(126)의 직경은 압축기(10)의 정상 작동상태하에서, 즉 정상 압력 차별하에서 실 조립체(86)상에 확실한 밀봉의 힘이 있도록 선택된다. 따라서 원치않는 압력상태가 일어날때 실 조립체(86)는 아래쪽으로 가압되어 그에 따라 압축기(10)의 송출 압력 지역으로부터 압축기(10)의 흡입압력 지역까지 유체가 유동하게 한다. 이 유동이 충분히 크면 모터의 냉각 흡입가스(누출되는 송출가스의 과대온도로 악화된)의 유동의 합성 손실은 모터 프로텍터(94)가 시동되게 하여 그에 따라 모터(28)의 전압을 제거하게 할 것이다. 실(126)의 폭은 실링 립(118)과 시트 부분(82)사이의 단위 압력이 통상 만나는 송출압력보다 크도록 선택되며, 따라서 일관된 밀봉을 보장한다.
실링 립(118)의 내부 주위내에 배치된 것은 송출밸브 베이스(130)이다. 송출밸브 베이스(130)는 압축가스가 오목부(76)로부터 머플러 챔버(80)내로 유동하게 하는 복수의 개구부(132)를 포함한다. 버섯 형상의 밸브 리테이너(134)는 나사식 연결 또는 당해 기술에서 알려진 방식에 의해 밸브 베이스(130)내에 배치된 중앙 개구부(136)에 체결되어 있다. 밸브 베이스(130)와 밸브 리테이너(134) 사이에 배치된 것은 환형 밸브 디스크(138)이다. 밸브 디스크(138)의 직경은 밸브 디스크(138)가 도 3에서 점선으로 도시한 바와 같이 밸브 베이스(130)상에 착좌될 때 복수의 개구부(132)를 덮기에 충분히 크다. 밸브 디스크(138)와 접촉상태인 리테이너(134)의 상부 부분의 직경은 압축기(10)가 작동중 그리고 정지중 밸브에 작용하는 힘을 제어하도록 밸브 디스크(138)의 직경 보다 작도록 그리고 원하는 비율로 선택된다. 리테이너(134)의 상부 부분의 직경은 밸브 디스크(138)의 직경의 50%와 100% 내가 되도록 선택된다. 바람직한 실시예에서 리테이너(134)의 상부 부분의 직경은 밸브 디스크(138)의 직경의 대략 95%가 되도록 선택된다. 압축기(10)가 작동중에는 밸브 디스크(138)가 고압력 비율의 극도의 작동상태중 발생되는 유동 맥동하에서 동태적이 되는 것은 바람직하지 않다. 밸브 디스크(138)와 밸브 리테이너(134)사이의 적당한 접촉부위와 스틱션(stiction)으로 알려진 현상은 밸브 디스크(138)가 동태적으로 되는 것을 방지할 것이다. 스틱션은 밸브 디스크(138)와 밸브 리테이너(134)사이에 배치되어 있는 윤활유의 표면장력에 의해 발생된 밸브 리테이너(134)에 대한 밸브디스크(138)의 일시적 시간 의존식 접착이다.
밸브 리테이너(134)는 밸브 디스크(138)가 개구부(132)를 페쇄시킬 때 적당한 양의 송출가스가 밸브 리테이너(134)를 통과하게 하도록 치수가 이루어진 중앙 관통개구부(140)로 구비되어 있다. 밸브 리테이너(134)를 통하는 가스의 이 유동은 압축기(10)가 동력으로 역회전중 발생될 수 있는 진공량을 제한한다. 이 동력식 역회전은 3상 불량 배선 상태로 인해 발생할 수 있거나 또는 송출압력이 구동모터(28)의 정지점까지 오르는 차단된 콘덴서 팬과 같은 여러가지 상태로 인해 발생할 수 있다. 개구부(140)의 직경이 너무 작게 선택되면 과다한 진공이 역회전 작동중 발생될 것이다. 개구부(140)가 크게 선택되면 정지시의 압축기(10)의 역회전은 적절하게 방지되지 못할 것이다.
압축기(10)의 정상 작동중 밸브 디스크(138)는 도 3에 도시된 바와 같이 개방위치내에 위치되며, 압축된 냉매는 송출통로(74)로부터 복수의 개구부(132)를 통해 개방 오목부(76)내로 그리고 송출머플러 챔버(80)내로 유동된다. 압축기(10)가 만족한 요구의 결과로서 의도적으로 또는 동력 차단의 결과로서 우연히 정지될 때 송출머플러 챔버(80)로부터 압축냉매가 역류되는 강한 경향에 있으며 궤도 진입 부재(58)의 역 궤도이동을 실행하도록 스크롤 랩(60,72)에 의해 형성된 가압 챔버내의 가스가 보다 적은 정도로 압축냉매를 역류시키는 강한 경향이 있다. 밸브 디스크(138)는 상술한 바와 같이 초기에는 스틱션으로 인해 개방위치내에 유지된다. 압축기(10)가 정지될 때 압축냉매의 초기 역류로 인한 힘과, 보다 더 적은 정도로의 이 특수설계에 있어서 중력으로 인한 힘은 일시적 시간 의존 스틱션 접착을 결국은 극복할 것이며 밸브 디스크(138)는 밸브 베이스(130)상에 낙하할 것이고 복수의 개구부(132)를 폐쇄시킬 것이며 개구부(140)를 통해 유동하게 하는 양을 제외하고는 송출머플러 챔버(80) 외부로의 압축냉매의 유동을 정지시킬 것이다. 개구부(140)를 통하는 제한된 유동은 플로팅 실 조립체(86)가 낙하하여 따라서 실(126)이 용이하게 파괴되며 그리고 2개의 압력을 동등화시키며 궤도진입 스크롤 부재(58)의 역회전을 정지시키도록 송출압력의 냉매가 압축기(10)의 흡입압력 부위까지 유동하게 하는 것을 방지시키기에 충분하지 않다.
따라서, 밸브 베이스(130), 밸브 리테이너(134) 및 밸브 디스크(138)를 포함하는 플로팅 실 조립체(86)는 정지후 압축기(10)를 통해 역류하게 하는 압축냉매의 양을 제한한다. 냉매 역류의 이 제한은 압축기(10)의 성능상에 분리한 충격을 갖지 않고서 정지 소음을 제어하는 능력을 가진다. 따라서 정지소음의 제어는 간단하며 저원가 방식으로 성취된다.
동력에 의한 역회전중 개구부(140)는 발생되는 모든 진공을 제한하도록 냉매가 충분히 역류하게 하며 따라서 모터 프로텍터(94)가 압축기(10)를 시동 및 정지시킬 때까지 스크롤 부재(58,70)를 보호하도록 냉매의 볼륨을 충분히 제공한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플로팅 실 조립체(286)를 예시한다. 역회전 제거와 동력식 역회전 보호는 상호 독점적 요구사항을 가진다. 역회전 제거는 되도록 소량의 가압가스가 팽창을 위해 스크롤 부재(58,70)에 공급됨에 다라 역회전을 위한 구동력을 제거하는 점에서 밸브 디스크(138)가 개구부(132)를 되도록 신속히 폐쇄시키는 것을 필요로 한다. 동력식 역회전 보호는 스크롤 랩(60,72)에 의해 형성된 압축 챔버내의 진공이 제한되도록 송출머플러 챔버(80)로부터의 가스가 스크롤 부재(58,70)를 통해 역방향으로 유동되게 하는 것을 필요로 한다. 진공의 제한은 스크롤 부재(58,70)사이의 마찰손상을 방지하는 것을 도울 것이다.
도 1 내지 도 3에서 상술한 실시예는 역회전 제거와 동력식 역회전중의 보호제공 사이의 기능적 절충이 된다. 개구부(140)의 직경은 동력식 역회전중 적당량의 가스가 밸브 디스크(138)를 앞지르게 하도록 선택되어 있으나 정지중 스크롤의 역회전량을 현저하게 감소하도록 유동량을 제한한다. 플로팅 실 조립체(286)는 동력식 역회전중 냉매의 역류를 위해 시간 지연 특징을 제공함으로써 대향하는 요구사항을 조정한다. 송출압력 지역과 흡입압력지역 사이의 압력의 동등화는 비교적 단시간내에 발생한다. 이 압력 동등화 시간에 필수적으로 동등한 시간을 위해 밸브디스크(138)를 앞지르는 냉매의 역류를 지체시킴으로써 쌍방의 역회전 제거와 동력식 역회전 보호는 성취될 수 있다.
플로팅 실 조립체(286)는 실링 립(118)의 내부 주위내의 송출밸브 베이스(130)를 포함한다. 송출밸브 베이스(130)는 압축가스가 오목부(76)로부터 머플러 챔버(80)내로 유동하게 하는 복수의 개구부(132)를 포함하낟. 버섯 형상의 밸브 리테이너(234)는 당해기술에서 알려진 나사식 연결 또는 그 밖의 모든 방식에 의해 밸브 베이스(130)내에 배치된 중앙 개구부(136)에 체결되어 있다. 밸브 리테이너(234)와 밸브 베이스(130)사이에 배치된 것은 환형 밸브디스크(138)이다. 밸브 디스크(138)의 직경은 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이 밸브 디스크(138)가 밸브 베이스(130)상에 착좌되어 있을 때 복수의 개구부(132)를 덮기에 충분한 크기이다. 밸브 디스크(138)와 접촉상태에 있는 밸브 리테이너(234)의 상부부위의 직경은 압축기(10)의 작동과 정지중 밸브상에 작용하는 힘을 제어하도록 밸브 디스크(138)의 직경보다 작도록 그리고 바람직한 비율로 선택되어 있다. 리테이너(234)의 상부 부분의 직경은 밸브 디스크(138)의 직경의 50%와 100%사이가 되도록 선택되어 있다. 바람직한 실시예에서 리테이너(234)의 상부부분의 직경은 밸브 디스크(138)의 직경의 대략 95%가 되도록 선택되어 있다. 밸브 레테이너(234)는 내부에 밸브 스템(242)이 미끄럼이동식으로 배치되어 있는 중앙 관통 개구부(240)로 구비되어 있다. 밸브 스템(24)은 축(244)과 밸브 헤드(246)를 포함한다. 축(244)과 개구부(240)사이의 미끄럼이동 마찰은 밸브 스템(242)의 이동에 감쇠효과를 제공한다. 스프링(248)은 관통 개구부(240)에 의해 형성된 숄더(250)와 축(244)의 끝부를 통해 뻗어 있는 리테이너(252)사이에 배치되어 있다. 스프링(248)은 밸브 스템(242)을 가압하여 밸브 헤드(246)가 밸브 리테이너(234)의 끝부를 향해 가압한다. 밸브 스템(242)은 정반대로 뻗어 있는 보어(256)와 접합하는 축방향으로 뻗어 있는 보어(254)를 형성한다.
압축기(10)의 정상 작동중 밸브 디스크(138)는 도 4에 도시된 바와 같이 개방위치내에 유지되며, 가압냉매는 송출통로(74)로 부터 복수의 개구부(132)를 통해 개방오목부(76)내로 그리고 송출머플러 챔버(80)내로 유동한다. 스프링(248)은 개구부(240,254,256)를 폐쇄하도록 밸브 리테이너(234)의 끝부를 향하여 밸브 헤드(246)를 가압한다. 압축기(10)가 만족한 요구결과로서 의도적으로 또는 동력차단의 결과로서 우연하게 정지되었을때 송출머플러 챔버(80)로 부터 압축냉매가 역류되려는 강한 경향과 궤도진입 스크롤 부재(58)의 역궤도 이동을 실행하도록 스크롤 랩(60,72)에 의해 형성된 가압챔버내의 가스가 더 적은 정도로 역류하는 강한 경향이 있다. 압축냉매의 초기 역유동은 밸브 디스크(138)가 밸브 베이스(130)상에 낙하되게하며 복수의 개구부(132)를 폐쇄시키도록 할 것이다. 스프링(248)의 가압으로 인해 개구부(240,254,256)를 폐쇄시키는 밸브 헤드(246)와 결합한 복수의 개구부(132)의 폐쇄는 송출머플러 챔버(80) 외부에서 스크롤 부재(58,70)내로의 압축냉매의 전체유동을 정지시키며 따라서 스크롤 부재(58)의 역회전을 제거시킨다. 냉매유동의 이 정지는 플로팅 실 조립체(2860가 실(126)의 파괴 가능성을 없애며 송출압력의 냉매가 압축기(10)의 흡입압력부위로 유동하게 한다. 이 유동은 압력을 동등화시키며 스크롤 부재(58)의 역회전을 방지한다. 압력 동등화는 밸브 헤드(246)가 축(244)과 개구부(240)사이, 시스템의 관성과 원하는 시간지체를 제공하는 스프링(248)의 가압 사이의 마찰의 감쇄효과로 인해 밸브 리테이너(234)로부터 이탈되기 위해 밸브 헤드(246)에 필요한 시간보다 빠른 대략 0.2초내에 발생한다.
따라서 밸브 베이스(130), 밸브 리테이너(234), 밸브 디스크(138) 및 밸브 스템(242)을 포함하는 플로팅 실 조립체(286)는 발생되는 압력 동등화에 충분한 시간을 정지한 후 압축기(10)를 통해 유동하게 하는 가압유체의 유동을 차단한다. 냉매 역류에 대한 이 차단은 압축기(10)의 성능에 불리한 충격을 갖지 않고 정지소음을 제어한다. 정지소음의 제어는 따라서 간단하며 저원가의 방식으로 달성된다.
단일상 모터내의 순간 동력 고장후 발생할 수도 있는 동력식 역회전중 밸브 디스크(138)와 밸브 헤드(246)는 냉매의 초기 역류를 차단할 것이다. 냉매 유동의 이 차단은 보어(254,256)를 통한 냉매의 유동이 발생되는 진공을 제한하게 하는 밸브 리테이너(234)로부터 밸브 헤드(246)를 신속히 이탈시키는 부분 진공을 발생시킬 것이다. 진공의 제한은 모터 프로텍터(94)가 압축기(10)를 시동시키며 정지시킬 때까지 스크롤 부재(58,70)를 보호하도록 냉매의 충분한 유동을 제공한다. 밸브 리테이너(234)와의 접촉상태에서 밸브 헤드(246)를 유지하는 스프링(248), 축(244)과 개구부(240)사이의 마찰로 인한 감쇄 및 밸브 시스템의 관성에 의해 발생된 냉매 역류의 순간 지체는 동력식 역회전 보호에 불합리한 한편 역회전 제거에 뚜렷한 장점이 된다. 이 동력식 역회전 보호는 불량배선 상태로 인해 발생할 수 있으며 또는 송출압력이 구동모터(28)의 정지점까지 오르는 차단된 콘텐서 팬과 같은 다양한 상태로 인하여 발생할 수 있다.
상술한 설명이 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 한편 본 발명은 추가된 청구범위의 영역과 공정한 의미로부터 벗어나지 않으면 변형, 변화 및 변경을 할 수 있는 것은 말한 나위도 없다.

Claims (10)

  1. 송출챔버를 형성하는 셸;
    상기 셸내에 배치된 제1 스크롤 부재로서, 상기 제1 스크롤 부재는 엔드 플레이트로부터 외부로 돌출되어있는 제1 나선형 랩을 갖추고 있는 제1 스크롤 부재;
    상기 셸내에 배치된 제2 스크롤 부재로서, 상기 제2 스크롤 부재는 엔드 플레이트로부터 외부로 돌출되어 있는 제2 나선형 랩을 갖추고 있으며, 상기 제2 나선형 랩은 상기 제1 나선형 랩과 맞물려 있는 제2 스크롤 부재;
    상기 스크롤 부재가 서로에 대해 궤도 진입하게 하여 이에 따라 상기 나선형 랩이 흡입압력 지역과 송출압력 지역 사이에 점진적으로 변화하는 볼륨의 포켓을 발생시킬 구동부재로서, 상기 송출압력 지역은 상기 송출챔버와 유체의 연통상태에 있는 구동부재;
    상기 송출압력 지역과 상기 송출챔버 사이에 배치된 송출밸브로서, 상기 송출밸브는 상기 송출압력 지역과 상기 송출챔버 사이의 유체의 유동이 허용되는 개방위치와 상기 송출챔버와 상기 송출압력 지역 사이의 유체의 유동이 금지되는 폐쇄위치사이에서 이동가능하게되는 송출밸브; 및
    상기 송출챔버와 상기 송출압력 지역 사이에 배치된 유동경로로서, 상기 유동경로는 상기 송출밸브가 상기 폐쇄위치내에 있을 때 개방되어 있는 유동경로;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스크롤 머신은 상기 송출압력 지역과 상기 흡입압력지역 사이에 배치된 누출경로를 포함하며, 상기 누출경로는 가압유체의 영향으로 인해 폐쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 송출밸브는
    밸브 베이스;
    상기 밸브 베이스에 체결된 밸브 리테이너;
    상기 밸브 베이스와 상기 밸브 리테이너 사이에 배치된 밸브 디스크;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 유동경로는 상기 밸브 리테이너를 통해 뻗는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 유동경로내에 배치된 제어밸브를 더 포함하며, 상기 제어밸브는 상기 유동경로를 통하는 유체의 유동이 허용된 개방위치와 상기 유동경로를 통하는 유체의 유동이 금지되는 폐쇄위치 사이에서 이동가능하게 되는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어밸브는 상기 폐쇄위치내로 가압되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브 디스크는 외경을 갖춘 환형 형상의 디스크이며 상기 밸브 리테이너는 상기 밸브 디스크와 접합하는 환형 접촉부위를 포함하고, 상기 환형 접촉부위는 상기 밸브 디스크의 외경의 50% 내지 100%와 동등한 외경을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 환형 접촉부위의 상기 외경은 상기 밸브 디스크의 외경의 95%인 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 유동경로내에 배치된 제어밸브를 더 포함하며, 상기 제어밸브는 상기 유동경로를 통하는 유체의 유동이 허영되는 개방위치와 상기 유동경로를 통하는 유체의 유동이 금지되는 폐쇄위치 사이에서 이동가능하게 되는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어밸브는 상기 폐쇄위치내로 가압되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 머신.
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