KR200164346Y1 - 스크롤압축기의과부하방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스크롤 압축기의 과부하방지장치에 관한 것으로, 토출압력의 이상 상승시 압력의 상승을 방지하도록 내부에 압력감지볼(22)이 구비된 차압밸브(20)가 고정스크롤(7)의 일단부에 설치되고, 상기 차압밸브(20)로부터 역류된 냉매가스를 감지하여 압축기의 작동을 정지시키는 오버로드프로텍터(30)가 구비된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 차압밸브(20)의 흡입로(21a)에 내부로 유입되는 냉매가스의 온도 감지에 의해 상기 압력감지볼(22)을 작동시키는 온도감지판(24)를 설치함으로써, 토출가스의 흡입압과 토출압이 비정상적인 오차를 유발할 경우 뿐만 아니라 토출가스의 온도가 비정상적으로 상승할 경우에도 압축기의 작동을 정지시킴으로써 압축기의 비정상적인 운전이나 과부하운전 등의 경우로부터 압축기를 보호할 수 있다.

Description

스크롤 압축기의 과부하방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING OVER LOAD OF SCROLL COMPRESSOR}

본 고안은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 스크롤 압축기의 과부하방지장치에 관한 것이다.

일반적인 스크롤 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐용기(1)의 내부 상, 하측에 각각 상부프레임(2) 및 하부프레임(3)이 결합되며, 상기 상부프레임(2)과 하부프레임(3) 사이에는 모터를 이루는 고정자(4) 및 회전자(5)가 설치된다.

그리고 상기 회전자(5)의 중심에는 회전자(5)의 회전에 따라 연동 회전하도록 편심부(6a)가 형성된 크랭크축(6)이 상기 상부프레임(2) 및 하부프레임(3)에 의해 지지되도록 결합되고, 상기 상부프레임(2)에는 소정의 간격을 두고 고정스크롤(7)이 고정 설치되며, 상기 고정스크롤(7)의 하부에는 고정스크롤(7)에 형성된 인벌류트 형상의 랩(7a)에 선회 가능하도록 선회스크롤(8)의 랩(8a)이 맞물리도록 결합된다.

이때, 상기 선회스크롤(8)의 보스(8a) 내경에는 상기 크랭크축(6)의 편심부(6a)와 결합되며, 상기 선회스크롤(8)의 하부에는 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 올담링(9)이 결합된다.

그리고 상기 고정스크롤(7)의 상측에는 밀폐용기(1)의 내부를 고압부와 저압부로 구획하는 분리판(10)이 설치되고, 그 분리판(10) 상부에는 중앙 단부 저면에 소정의 가스토출구(11a)가 형성된 체크밸브하우징(11)이 설치되어 있으며, 상기 분리판(10)과 체크밸브하우징(11)의 일정 공간 사이에는 압력차에 의해 상하로 이동하여 토출가스의 역류를 방지하는 체크밸브(12)가 구비되어 있다.

미설명부호 (13)은 냉매가스가 유입되는 냉매유입관이고, (14)는 냉매가스가 압축기 외부로 토출되는 냉매토출관이다.

상기와 같이 구성된 스크롤 압축기의 작동을 간단히 설명하면 다음과 같다.

인가되는 전류에 의해 회전자(5)가 회전하게 되면, 회전자(5)의 회전에 의해 크랭크축(6)이 회전하면서 크랭크축 편심부(6a)의 편심된 거리를 반지름으로 하여 선회스크롤(8)을 공전 운동시키게 된다.

즉, 상기 선회스크롤(8)은 선회스크롤(8)의 하부에 설치된 올담링(9)에 의해 자전이 방지되면서 축 중심을 원점으로 하여 선회 반경만큼 떨어진 거리에서 원을 그리며 선회 운동하게 된다.

이때 상기 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)의 랩(7a)(8a)에 의해 압축 공간이 형성되며, 이 압축 공간은 지속되는 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입되는 냉매가스를 압축하여 토출포트(7b)를 통해 토출시키게 된다.

이와 같이 압축된 고압의 냉매가스는 분리판(9) 중앙에 형성된 토출구(9a)를 지나 고압과 저압의 압력차에 의해 체크밸브(11)를 가압하게 된다.

상기 체크밸브(12)가 체크밸브하우징(11)의 저면에 밀착하게 되면 압축된 냉매가스는 상기 체크밸브하우징(11)의 가스토출구(11a)로 토출된 후 냉매 토출관(14)을 통해 냉동사이클로 순환된다.

한편, 이러한 스크롤 압축기에서 상기 고정스크롤(7)의 일단부에는 냉매가스의 압력이 비정상적으로 상승할 경우 냉매가스가 밀폐용기(1)로 역류할 수 있도록 차압밸브(20)가 설치되고, 상기 모터를 이루는 고정자(4)에는 상기 차압밸브(20)로부터 밀폐용기(1)로 역류된 냉매가스의 압력이 정상치를 벗어날 경우 압축기의 작동을 정지시키는 오버로드프로텍터(OVER LOAD PROTECTOR)(30)가 설치된다.

상기 차압밸브(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 내부에 냉매가스가 역류되어 흐르도록 흡입로(21a)가 형성되고 상기 흡입로(21a)의 하단부에 소정의 작동 공간부(21b)가 형성된 밸브 몸체(21)와, 이 밸브 몸체(21)의 작동 공간부(21b)에 위치하여 냉매가스의 역류시 냉매가스의 유입을 개폐 또는 폐쇄하는 압력감지볼(22)과, 이 압력감지볼(22)의 하단부에 설치되어 압력감지볼(22)을 탄력 지지하는 지지스프링(23)으로 구성된다.

따라서, 고압부로 토출되는 냉매가스의 압력이 비정상적으로 상승할 경우 흡입로(21a)를 막고 있는 차압밸브(20)의 압력감지볼(22)을 가압하여 토출구(21c)를 통해 밀폐용기(1) 내부로 냉매가스가 역류될 수 있도록 함으로써 토출가스의 비정상적인 압력 상승을 방지하게 된다.

그러나, 종래의 스크롤 압축기는 압축기 내부에서 이상압력의 발생시에는 상기 차압밸브(20)와 오버로드프로텍터(30)의 작동에 의해 압축기의 작동을 정지시켜 압축기의 과부하운전을 방지하게 되지만, 토출가스의 온도가 비정상적으로 상승하게 되는 경우에는 압축기의 보호를 위한 대응책이 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토출가스의 압력 뿐만 아니라 온도도 비정상적으로 상승하는 것을 감지하여 압축기의 작동을 정지시킬 수 있도록 한 스크롤 압축기의 과부하방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기를 보인 종단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 차압밸브를 보인 단면도.

도 3a는 본 고안에 의한 차압밸브의 닫힘 상태를 보인 단면도.

도 3b는 본 고안에 의한 차압밸브의 열림 상태를 보인 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

21 ; 밸브 몸체 21a ; 흡입로

21b ; 작동 공간부 21c ; 토출구

22 ; 압력감지볼 23 ; 지지스프링

24 ; 온도감지판

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 토출압력의 이상 상승시 압력의 상승을 방지하도록 고정스크롤의 일단부에 차압밸브가 설치된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 차압밸브의 내부 흡입로에 온도의 감지에 의해 압력감지볼을 작동시키는 온도감지판를 설치하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 스크롤 압축기의 과부하방지장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 스크롤 압축기의 과부하방지장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매가스의 압력이나 온도가 비정상적으로 상승할 경우 냉매가스가 밀폐용기(1)로 역류할 수 있도록 고정스크롤(7)의 일단부에 설치되는 차압밸브(20)와, 압축기의 가동을 위해 전동력을 제공하는 모터의 상부에 설치되어 상기 차압밸브(20)로부터 밀폐용기(1)로 역류된 냉매가스의 압력이나 온도가 정상치를 벗어날 경우 압축기의 작동을 정지시키는 오버로드프로텍터(30)로 구성된다.(이때, 종래의 기술과 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명하기로 한다.)

상기 차압밸브(20)는 내부에 냉매가스가 역류되어 흐르도록 흡입로(21a)가 형성되고 상기 흡입로(21a)의 하단부에 소정의 작동 공간부(21b)가 형성된 밸브 몸체(21)와, 이 밸브 몸체(21)의 작동 공간부(21b)에 위치하여 냉매가스의 역류시 냉매가스의 유입을 개폐 또는 폐쇄하는 압력감지볼(22)과, 이 압력감지볼(22)의 하단부에 설치되어 압력감지볼(22)을 탄력 지지하는 지지스프링(23)과, 상기 흡입로의 일단부에 흡입로로 유입되는 냉매가스의 온도를 감지하도록 바이메탈로 이루어진 온도감지판(24)으로 구성된다.

상기 밸브 몸체(21)의 측부에는 이상 고온 또는 이상 압력으로 인해 상기 흡입로로 역류된 냉매가스가 밀폐용기(1) 내부로 토출되도록 토출구(21c)가 상기 작동 공간부(21b)와 연통 형성된다.

상기 압력감지볼(22)은 평상시에는 도 3a와 같이 냉매가스가 밀폐용기(1) 내부로 역류되는 것을 방지하도록 흡입로(21a)의 하단부를 막고 있으며, 밀폐용기(1)의 내부가 이상 압력 또는 이상 고온이 될 경우에 상기 지지스프링(23)을 하측으로 가압하도록 되어 있다.

상기 온도감지판(24)은 흡입로(21a)로 유입되는 냉매가스의 온도가 비정상적으로 상승된 경우에 도 3b와 같이 열변형을 일으켜 압력감지볼(22)을 가압함으로써 냉매가스가 역류되도록 한다.

상기와 같이 구성된 과부하방지장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

압축된 냉매가스는 체크밸브(12)를 통해 토출되어 밀폐용기(1)의 고압부 내에서 소용돌이 운동을 하다가 냉매토출관(14)으로 토출되는 일련의 과정을 연속적으로 진행하게 된다.

여기서 압축기를 제품에 부착하여 운전시 비정상적으로 작동하게 되어 냉매가스의 토출압력이나 토출온도가 비정상적으로 상승하게 되면 차압밸브(20)에 의해 압축기가 보호된다.

즉, 도 3b에 도시한 바와 같이 토출가스의 압력이 이상상태로 될 때에는 상기 차압밸브(20)의 흡입로(21a)로 냉매가스가 역류하여 압력감지볼(22)을 가압함으로써 상기 압력감지볼(22)이 지지스프링(23)의 탄지력을 극복 하강하여 토출가스가 토출구(21c)로 새어 나어도록 하여 상승하던 압력을 하강시키게 하며, 토출가스의 온도가 비정상적으로 상승시에는 온도감지판(24)이 상기 압력감지볼(22)을 하측으로 가압함으로써 토출가스가 새어 나가도록 한다.

이와 같이 밀폐용기(1)로 냉매가스가 역류되면, 밀폐용기(1) 내부의 고정자(4)에 부착된 오버로드프로텍터(30)가 냉매가스의 이상압력 및 이상온도를 감지하여 비정상적으로 압력 및 온도가 상승하였을 경우 압축기의 작동을 정지시켜 압축기를 보호하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 차압밸브는 토출가스의 흡입압과 토출압이 비정상적인 오차를 유발할 경우 뿐만 아니라 토출가스의 온도가 비정상적으로 상승할 경우에도 압축기의 작동을 정지시킴으로써 압축기의 비정상적인 운전이나 과부하운전 등의 경우로부터 압축기를 보호할 수 있다.

Claims (1)

1. 토출압력의 이상 상승시 압력의 상승을 방지하도록 내부에 압력감지볼이 구비된 차압밸브가 고정스크롤의 일단부에 설치되고, 상기 차압밸브로부터 역류된 냉매가스를 감지하여 압축기의 작동을 정지시키는 오버로드프로텍터가 구비된 스크롤 압축기의 과부하방지장치에 있어서, 상기 차압밸브의 흡입로에 내부로 유입되는 냉매가스의 온도 감지에 의해 상기 압력감지볼을 작동시키는 온도감지판을 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 과부하방지장치.