KR20050083479A - Safety apparatus for scroll compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기의 안전 장치에 관한 것으로, 본 발명은 가스흡입관과 가스토출관을 연통하는 케이싱과, 케이싱의 내부에 설치하여 구동력을 발생하는 구동모터와, 구동모터의 가동자에 결합하여 회전 또는 직선 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 압축기구부를 포함한 압축기에 있어서, 구동모터와 전원 사이에 연결하여 케이싱의 외주면 또는 가스토출관의 외주면에 접하도록 설치하고 압축기구부를 통과한 냉매가스의 온도가 특정온도 이상이 되면 적어도 어느 한 접점이 변형을 일으켜 상기한 구동모터에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 제1 과열방지기구를 포함함으로써, 구동모터가 과부하에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 압축기구부가 과열되어 손상되는 것도 방지하여 압축기의 신뢰성을 현저하게 높일 수 있다. 또, 압축기구부의 과열을 방지하는 기구를 바이메탈 구조로 구성함과 아울러 그 구성을 간소화하여 과열방지기구의 생산비용을 절감할 수 있고, 높은 전류에서도 안정적으로 동작하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.The present invention relates to a safety device for a compressor, and the present invention relates to a casing communicating a gas suction pipe and a gas discharge pipe, a driving motor installed in the casing to generate a driving force, and a rotating or coupled to a mover of the driving motor. A compressor including a compressor mechanism for sucking and compressing and discharging refrigerant gas while performing a linear reciprocating motion, wherein the refrigerant gas is connected between a driving motor and a power source to be in contact with an outer circumferential surface of a casing or a gas discharge pipe and passes through the compressor mechanism. When the temperature of the temperature is above a certain temperature, at least one of the contact points by deformation to include a first overheat prevention mechanism to cut off the power supplied to the drive motor, thereby preventing the drive motor from being damaged by overload In addition, compressor reliability is significantly reduced by preventing overheating and damage of the compressor section. One can. In addition, the bimetal structure of the mechanism for preventing overheating of the compression mechanism can be simplified, and the construction cost can be reduced to reduce the production cost of the overheat prevention mechanism, and the compressor can be stably operated at high current to increase the reliability of the compressor.
Description
본 발명은 압축기의 안전 장치에 관한 것으로, 특히 모터 자체의 온도상승은 물론 압축기구부의 온도상승으로 인한 압축기의 손상을 미연에 방지할 수 있는 압축기의 안전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a safety device of a compressor, and more particularly to a safety device of a compressor that can prevent damage to the compressor due to the temperature rise of the motor itself as well as the temperature rise of the compression mechanism.
일반적으로 압축기의 안전 장치, 그 중에서도 특히 고온 방지 장치(Over Load Protector; 이하, OLP로 약칭함)는 통상 압축기 내에 고정하는 모터의 권선 안에 매립하여 모터에 과전류가 흐르거나 모터 권선의 온도가 특정온도 이상으로 높아지면 OLP의 내부에 구비한 바이메탈 스위치가 작동하여 모터를 전원과 차단함으로써 모터를 보호하는 동시에 압축기의 운전을 정지시켜 압축기를 보호하는 역할을 한다.Generally, safety devices of compressors, especially overload protectors (hereinafter referred to as OLP), are usually embedded in the windings of the motors fixed in the compressor so that overcurrent flows to the motors or the temperature of the motor windings is at a certain temperature. If the above rises, the bimetal switch provided inside the OLP operates to cut off the motor from the power supply, thereby protecting the motor and stopping the operation of the compressor to protect the compressor.
OLP는 전술한 바와 같이 모터의 권선 안에 내장하는 경우에는 모터의 온도 변화에는 민감하게 반응할 수 있으나 압축기구부와는 멀리 떨어져 배치됨에 따라 압축기구부의 온도 변화에는 상대적으로 둔감해지게 마련이다.(도 1 참조) 이를 감안하여 OLP를 압축기의 케이싱이나 가스토출관 등 압축기 외관에 부착하는 경우에는 압축가스의 온도를 감지하여 일정 온도 이상으로 상승하는 경우에 전원을 차단하여 모터를 정지시킴으로써 압축기를 보호하기도 한다.(도 2 참조)As described above, when the OLP is embedded in the winding of the motor, the OLP may react sensitively to the temperature change of the motor. However, since the OLP is disposed far from the compression mechanism, the OLP is relatively insensitive to the temperature change of the compression mechanism. 1) In view of this, when OLP is attached to the compressor casing or gas pipe, the compressor is protected by detecting the temperature of compressed gas and stopping the motor when the temperature rises above a certain temperature. (See Fig. 2)
도 1은 OLP를 모터에 매립한 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 2는 OLP를 케이싱 또는 가스토출관의 외벽에 부착한 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional scroll compressor in which an OLP is embedded in a motor, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional scroll compressor in which an OLP is attached to an outer wall of a casing or a gas discharge pipe.
이에 도시한 바와 같이 종래 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비하는 케이싱(1)과, 케이싱(1) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하여 회전력을 발생하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 회전자(3B) 중심에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 구동축(4)에 결합하여 메인프레임(2)의 상면에 얹히는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)에 결합하여 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출한 가스의 역류를 방지하는 역지밸브조립체(7)와, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입공간(V1)과 토출공간(이하, 토출실과 혼용함)(V2)으로 구획하는 고저압분리판(8)을 포함하고 있다.As shown in the drawing, a conventional scroll compressor includes a casing 1 having a gas suction pipe SP and a gas discharge pipe DP, and a main frame 2 and a sub fixing to the upper and lower sides of the casing 1, respectively. The main motor 2 is mounted between the frame (not shown), the main frame 2 and the subframe (not shown), and generates a rotational force, and press-fits into the center of the rotor 3B of the drive motor 3 A driving shaft 4 penetrating the frame 2 to transmit the rotational force of the driving motor 3, a turning scroll 5 coupled to the driving shaft 4 and placed on an upper surface of the main frame 2, and a turning scroll ( 5) a fixed scroll (6) fixed to the upper surface of the main frame (2) so as to form a plurality of compression chambers (P) and a reverse flow of the gas discharged by coupling to the rear surface of the hard plate portion of the fixed scroll (6). The check valve assembly (7) and the fixed scroll (6) to prevent the back of the check valve assembly (6) inside the suction space (V1) and discharge space ( And a high and low pressure separator 8 partitioned into a discharge chamber (V2).
상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는 인가된 전원에 의해 구동축(4)이 구동모터(3)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(5)은 고정스크롤(6)과의 랩부(5a)(6a) 사이에 복수 개의 압축실(P)을 쌍으로 형성하며, 이 각 쌍의 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 것이었다.In the conventional scroll compressor as described above, the rotating scroll 5 rotates by an eccentric distance while the driving shaft 4 rotates together with the driving motor 3 by the applied power, and the rotating scroll 5 is fixed scroll. A plurality of compression chambers P are formed in pairs between the wrap portions 5a and 6a with (6), and each pair of compression chambers P is centered by the continuous turning movement of the turning scroll 5. The volume was reduced while moving, so that the refrigerant gas was sucked and compressed.
여기서, 스크롤 압축기는 도 1에서와 같이 구동모터(3)의 권선코일(3C) 내부에 상기한 OLP(9A)를 매립하거나 도 2에서와 같이 케이싱(1)의 외주면에 상기한 OLP(9A)를 부착할 수 있다.Here, the scroll compressor embeds the above-described OLP 9A in the winding coil 3C of the drive motor 3 as shown in FIG. 1 or the above-described OLP 9A on the outer circumferential surface of the casing 1 as shown in FIG. Can be attached.
먼저, 구동모터(3)의 권선코일(3C)에 상기한 OLP(9A)를 매립하는 경우에는 도 3에서와 같이 전선을 커몬(Common), 런(Run), 스타트(Start) 등 3가닥의 선으로 나눠 각각 케이싱(1)의 절연터미널 핀(1a)에 연결하고, 이 절연터미널 핀(1a)은 상기한 OLP(9A)의 각 절연핀(9a)들에 독립적으로 연결하고 있다. 커몬 선(C)과 연결한 절연핀(9a)은 OLP(9A)의 하우징(9b)에 연결하는 반면 런 핀(R)과 스타트 핀(S)은 각각 OLP(9A)의 하우징(9b) 내부에서 메인히터(9c)와 서브히터(9d)에 연결하되 메인히터(9c)와 서브히터(9d)는 각 타단을 병렬 연결하여 그 중간에 바이메탈로 된 스위칭판(9e)을 설치하고 스위칭판(e)의 끝단에는 가동접점(9f)을, 이에 대향하는 OLP 하우징(9b)의 내측면에는 상기한 커몬 선(C)과 연결하는 고정접점(9g)을 설치하고 있다.First, in the case of embedding the above-described OLP 9A in the winding coil 3C of the drive motor 3, the wires are divided into three strands such as common, run, and start as shown in FIG. The wires are connected to the insulating terminal pins 1a of the casing 1, respectively, and the insulating terminal pins 1a are independently connected to the respective insulating pins 9a of the OLP 9A. The insulation pin 9a connected to the common wire C is connected to the housing 9b of the OLP 9A, while the run pin R and the start pin S are respectively inside the housing 9b of the OLP 9A. The main heater 9c and the sub heater 9d are connected to each other, but the main heater 9c and the sub heater 9d are connected to each other in parallel to install a switching plate 9e made of bimetal in the middle thereof. The fixed contact 9g which connects the movable contact 9f to the end of e) and the said common wire C is provided in the inner surface of the OLP housing 9b which opposes it.
또, OLP(9A)를 구동모터(3)에 매립하는 경우에는 앞서 언급한 바와 같이 그 구동모터(3)의 온도변화 또는 전류의 세기 등에는 민감하게 반응하는 반면 압축기구부의 압축 상태에 대해서는 민감하게 반응하는데 한계가 있다. 이에 따라 도 1에서와 같이 가스토출관(DP)의 외주면에 압축가스의 온도를 감지하기 위한 온도센서(예컨대, Positive Temperature Coefficient; 이하 PTC 써미스터)(9B)를 장착하고 이 온도센서(9B)는 압축기의 운전/정지 등을 제어하는 제어부(미도시)에 연결하고 있다. 제어부는 온도센서(9B)에서 감지한 온도를 설정온도와 비교한 후 압축기나 이 압축기를 설치한 시스템 등을 제어하도록 소정의 프로그램을 내장하고 있다.In addition, when embedding the OLP 9A in the drive motor 3, as described above, the OLP 9A is sensitive to the temperature change of the drive motor 3 or the strength of the current, while being sensitive to the compression state of the compression mechanism. There is a limit to the response. Accordingly, as shown in FIG. 1, a temperature sensor (for example, a positive temperature coefficient (PTC) 9B) 9B for detecting the temperature of the compressed gas is mounted on the outer circumferential surface of the gas discharge pipe DP. It is connected to a control unit (not shown) for controlling the operation / stop of the compressor. The controller compares the temperature sensed by the temperature sensor 9B with the set temperature, and then incorporates a predetermined program to control the compressor, the system in which the compressor is installed, and the like.
한편, OLP(9A)를 케이싱(1)의 외주면에 설치하는 경우에는 도 2에서와 같이 커몬 선(C)의 중간에 상기한 OLP(9A)를 연결한 후 케이싱(1)의 커몬터미널 핀에 연결하되 상기 OLP(9A)의 내부에는 케이싱(1)의 온도변화에 따라 온/오프 되는 스위칭부재(9e)를 설치하고, 런 선(R)과 스타트 선(S)은 케이싱(1)의 런터미널 핀과 스타트터미널 핀에 각각 연결한 후 이 각각의 터미널 핀(1a)을 구동모터(3)의 권선코일(3C)에 연결하고 있다.On the other hand, in the case of installing the OLP 9A on the outer circumferential surface of the casing 1, the OLP 9A is connected to the middle of the common line C as shown in FIG. 2 and then connected to the common terminal pin of the casing 1. Connected to the inside of the OLP (9A) is installed a switching member (9e) on / off according to the temperature change of the casing (1), the run line (R) and the start line (S) is the run of the casing (1) After connecting to the terminal pin and the start terminal pin, respectively, each terminal pin (1a) is connected to the winding coil (3C) of the drive motor (3).
그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기에서 OLP를 구동모터에 내장하는 경우에는 구동모터(3)의 권선 온도 상승여부에 대하여는 비교적 신속하면서도 정확하게 감지하여 차단할 수 있으나 압축기구부가 과압축이나 마찰에 의해 고온이 되는 것에 대하여는 그다지 신속하거나 정확하게 감지하지 못하여 자칫 압축기구부의 손상을 초래할 우려가 있었다.However, when the OLP is embedded in the driving motor in the conventional scroll compressor as described above, the winding temperature of the driving motor 3 can be detected relatively quickly and accurately and blocked, but the compression mechanism is exposed to high temperature due to overcompression or friction. There was a risk of not being able to detect very quickly or accurately, which would cause damage to the compression mechanism.
또, 이를 감안하여 구동모터(3)에 OLP(9A)를 내장하는 한편 케이싱(1)이나 가스토출관(DP)에 PTC 써미스터(9B)를 부착하는 경우에는 모터의 온도변화나 압축기구부의 온도변화에 대해 신속하게 처리할 수는 있으나, PTC 써미스터(9B)가 효과적으로 작동하기 위하여는 별도의 제어부(미도시)나 이 제어부에 내장되는 프로그램 등을 추가적으로 구비하여야 하므로 생산비용이 가중되는 것은 물론 압축기의 과열에 대한 기준이 각 제조업체 마다 다른 현실에 비추어 볼 때 압축기를 적용하는 업체들은 매번 많은 경비를 들여 관리기준을 설정하는 작업을 추가적으로 실시하여야 하므로 이는 압축기를 적용한 다른 제품의 생산비용이 높아지는 요인이 되었다. 게다가, PTC 써미스터(9B)는 일종의 반도체 소자로서 몇 십 내지 몇 백 암페어의 높은 전류가 흐르는 경우에는 사용할 수 없으므로 압축기의 전원에 직접 연결하여 사용할 수 없다는 한계가 있었다.In view of this, when the OLP 9A is incorporated in the drive motor 3 and the PTC thermistor 9B is attached to the casing 1 or the gas discharge pipe DP, the temperature change of the motor or the temperature of the compression mechanism part is applied. Although the change can be dealt with quickly, in order for the PTC thermistor 9B to operate effectively, an additional control unit (not shown) or a program embedded in the control unit must be additionally added, thus increasing the production cost. In view of the fact that the standard of overheating of each manufacturer is different from each other, the companies applying the compressor have to additionally set up the management standard every time, which is a factor that increases the production cost of other products using the compressor. It became. In addition, since the PTC thermistor 9B is a kind of semiconductor element, it cannot be used when a high current of several tens to several hundred amps flows, and thus the PTC thermistor 9B cannot be used by directly connecting to the power supply of the compressor.
또, 도 2에서와 같이 OLP(9A)를 케이싱(1)이나 가스토출관(DP)의 외주면에만 설치하는 경우에는 압축기구부의 온도변화는 비교적 신속하면서도 정확하게 감지하여 압축기를 정지시킬 수 있으나 모터의 온도 변화는 감지할 수 없어 압축기구부의 온도변화 없이 모터 자체에 큰 하중이 걸려 모터 온도가 급격하게 상승하는 것을 차단할 수 없어 모터의 손상을 초래할 우려가 있었다.In addition, when the OLP 9A is installed only on the outer circumferential surface of the casing 1 or the gas discharge pipe DP, as shown in FIG. 2, the temperature change of the compression mechanism can be sensed relatively quickly and accurately to stop the compressor. The temperature change could not be detected, and thus, a large load was applied to the motor itself without changing the temperature of the compression mechanism, so that the temperature of the motor could not be prevented from rising rapidly.
본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 저렴한 비용으로 모터의 과열은 물론 압축기구부의 과열도 신속하고 효과적으로 차단할 수 있는 압축기의 안전 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made in view of the problems of the conventional scroll compressor as described above, to provide a safety device of the compressor that can quickly and effectively block the overheating of the compressor as well as the overheating of the motor at a low cost. have.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 가스흡입관과 가스토출관을 연통하는 케이싱과, 케이싱의 내부에 설치하여 구동력을 발생하는 구동모터와, 구동모터의 가동자에 결합하여 회전 또는 직선 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 압축기구부를 포함한 압축기에 있어서, 구동모터와 전원 사이에 연결하여 케이싱의 외주면 또는 가스토출관의 외주면에 접하도록 설치하고 압축기구부를 통과한 냉매가스의 온도가 특정온도 이상이 되면 적어도 어느 한 접점이 변형을 일으켜 상기한 구동모터에 공급되는 전원을 차단하도록 하는 제1 과열방지기구를 포함한 압축기의 안전 장치를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the casing communicating the gas suction pipe and the gas discharge pipe, the drive motor is installed in the casing to generate a driving force, and coupled to the mover of the drive motor while rotating or linear reciprocating motion In a compressor including a compressor mechanism for sucking and compressing refrigerant gas, the compressor is connected between a driving motor and a power supply so as to be in contact with the outer circumferential surface of the casing or the gas outlet pipe, and the temperature of the refrigerant gas passing through the compressor mechanism is a specific temperature. If at least one contact is deformed to provide a safety device for the compressor including a first overheat prevention mechanism to cut off the power supplied to the drive motor.
이하, 본 발명에 의한 압축기의 안전 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the safety device of the compressor according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명 스크롤 압축기의 안전 장치를 보인 확대도이며, 도 6은 본 발명 스크롤 압축기의 운전 상태에 따른 안전 장치의 동작 상태를 보인 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a part of the scroll compressor of the present invention, Figure 5 is an enlarged view showing a safety device of the scroll compressor of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing the operating state of the safety device according to the operating state of the scroll compressor of the present invention. to be.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 구비하는 케이싱(1)과, 케이싱(1) 내부의 상하 양측에 각각 고정하는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 메인프레임(2)과 서브프레임(미도시) 사이에 장착하여 회전력을 발생하는 구동모터(3)와, 구동모터(3)의 회전자 중심에 압입하고 메인프레임(2)을 관통하여 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 구동축(4)에 결합하여 메인프레임(2)의 상면에 얹히는 선회스크롤(5)과, 선회스크롤(5)에 결합하여 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 메인프레임(2)의 상면에 고정하는 고정스크롤(6)과, 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 결합하여 토출한 가스의 역류를 방지하는 역지밸브조립체(7)와, 고정스크롤(6)의 배면에 결합하여 케이싱(1)의 내부를 흡입공간(V1)과 토출공간(V2)으로 구획하는 고저압분리판(8)과, 케이싱(1)의 외주면에 접하도록 설치하여 토출되는 냉매가스의 온도에 따라 상기한 구동모터(3)를 온/오프 시키는 제1 과열방지기구(10)와, 구동모터(3)의 고정자(3A)에 장착하여 그 구동모터(3)의 코일권선(3C) 온도에 따라 상기한 구동모터(3)를 온/오프 시키는 제2 과열방지기구(20)를 포함한다.As shown in the drawing, the scroll compressor according to the present invention includes a casing 1 having a gas suction pipe SP and a gas discharge pipe DP, and a main frame 2 fixed to upper and lower sides of the casing 1, respectively. ) And a subframe (not shown), a drive motor (3) mounted between the mainframe (2) and a subframe (not shown) to generate a rotational force, and press-fit into the rotor center of the drive motor (3) A driving shaft 4 penetrating the frame 2 to transmit the rotational force of the driving motor 3, a turning scroll 5 coupled to the driving shaft 4 and placed on an upper surface of the main frame 2, and a turning scroll ( 5) a fixed scroll (6) fixed to the upper surface of the main frame (2) so as to form a plurality of compression chambers (P) and a reverse flow of the gas discharged by coupling to the rear surface of the hard plate portion of the fixed scroll (6). A check valve assembly (7) for preventing and a back side of the fixed scroll (6) are coupled to the inside of the casing (1) and the suction space (V1) and discharge The first superheat for turning on / off the driving motor 3 according to the temperature of the refrigerant gas discharged by installing the high and low pressure separating plate 8 partitioned into the space V2 and the outer circumferential surface of the casing 1. Second overheat which is attached to the prevention mechanism 10 and the stator 3A of the drive motor 3, and turns on / off the above-mentioned drive motor 3 according to the coil winding 3C temperature of the drive motor 3. Prevention mechanism 20.
제1 과열방지기구(10)는 케이싱(1) 또는 가스토출관(DP)의 외주면(도면에선 가스토출관의 외주면)에 접하도록 설치하는 하우징(11)과, 하우징(11)의 개구측을 복개하는 절연판(12)과, 절연판(12)에 삽입하여 구동모터(3)의 권선을 이루는 커몬 선(Common Line)(C)을 직렬로 연결하는 입력측 절연핀(13) 및 출력측 절연핀(14)과, 입력측 절연핀(13)의 하우징(11) 내측에 연결하여 그 끝단에 가동접점(15a)을 구비하는 가동전극(15)과, 출력측 절연핀(14)의 하우징(11) 내측에 연결하여 그 끝단에 상기한 가동접점(15a)과 착탈하도록 고정접점(16a)을 구비하는 고정전극(16)으로 이루어진다.The first overheat prevention mechanism 10 includes a housing 11 which is installed to be in contact with the outer circumferential surface of the casing 1 or the gas discharge pipe DP (the outer circumferential surface of the gas discharge pipe in the drawing), and the opening side of the housing 11. Input side insulation pins 13 and output side insulation pins 14 which connect a common insulation line 12 which is inserted into the insulation plate 12 and the insulation plate 12 to form a winding of the driving motor 3 in series. And a movable electrode 15 having a movable contact 15a at its end and connected to the inside of the housing 11 of the output side insulating pin 14. It consists of a fixed electrode 16 having a fixed contact (16a) to be detached from the movable contact (15a) at the end thereof.
또, 제1 과열방지기구(10)의 하우징(11)은 별도의 토출커버(미도시)를 구비하는 경우에는 그 토출커버에 상기한 부착할 수도 있으나 본 실시예와 같이 별도의 토출커버를 구비하지 않은 경우에는 도 4에서와 같이 가스토출관(DP)의 외주면에 부착하거나 또는 도면으로 제시하지는 않았으나 상기한 고저압분리판(8)에 의해 구획된 고압부(또는, 토출공간)의 외주면에 부착하는 것으로, 가스토출관(DP)이나 고압부(V2)로 토출되는 냉매가스의 온도를 효과적으로 감지할 수 있도록 열전도도가 높은 재질을 한 쪽이 열린 통체로 형성하되, 이 하우징(11)의 외주면과 가스토출관(DP)의 외주면 사이에는 상기한 하우징(11)의 열전도도를 높이도록 별도의 상변화물질(Phase Change Metal)(17)을 개재할 수도 있다. 여기서, 상변화물질은 온도가 올라가면 용융되어 잘 밀착되면서 열전달이 좋아지는 반면 온도가 낮아지면 다시 원래의 고형을 유지하는 물질로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, when the housing 11 of the first overheat prevention mechanism 10 has a separate discharge cover (not shown), the housing 11 may be attached to the discharge cover as described above. If not, it is attached to the outer circumferential surface of the gas discharge pipe (DP) as shown in FIG. 4 or not attached to the outer circumferential surface of the high pressure part (or discharge space) partitioned by the high and low pressure separator (8). In order to effectively sense the temperature of the refrigerant gas discharged to the gas discharge pipe (DP) or the high-pressure unit (V2), a material having a high thermal conductivity is formed in one open cylinder, and the outer peripheral surface of the housing 11 A separate phase change material 17 may be interposed between the outer circumferential surface of the gas discharge pipe DP to increase the thermal conductivity of the housing 11. Here, the phase change material is preferably melted when the temperature rises, the heat transfer is improved while being closely adhered to it, but when the temperature is lowered, it is preferable to form the material to maintain the original solid again.
또, 하우징(11)은 외부의 충격 등으로 인한 손상을 방지할 수 있도록 소정의 강도를 가지는 단열재(18)로 감싸는 것이 바람직하다.In addition, the housing 11 is preferably wrapped with a heat insulating material 18 having a predetermined strength so as to prevent damage due to external impact or the like.
입력측 절연핀(13)과 출력측 절연핀(14)은 전술한 바와 같이 직렬로 연결하되 전원측의 커몬 선(C)을 입력측 절연핀(13)에 연결하고 출력측 절연핀(14)에 연결하는 커몬 선(C)은 케이싱(1)의 일측에 구비하는 커몬측 터미널 핀(1a)에 연결하여 이루어진다.The input insulation pin 13 and the output insulation pin 14 are connected in series as described above, but the common wire connecting the common wire C of the power supply side to the input insulation pin 13 and the output insulation pin 14 to the output insulation pin 14 is connected. (C) is connected to the common terminal pin (1a) provided on one side of the casing (1).
가동전극(15)은 특정온도를 기준으로 하우징(11)의 내부 온도가 특정온도 이상이면 펴지면서 가동접점(15a)이 고정접점(16a)과 분리되어 커몬 선(C)이 오프(OFF) 되도록 하는 반면 특정온도 이하이면 휘어져 가동접점(15a)이 고정접점(16a)과 붙어 상기한 커몬 선(C)이 온(ON) 되도록 바이메탈로 이루어진다.The movable electrode 15 is extended when the internal temperature of the housing 11 is above a specific temperature based on the specific temperature, and the movable contact 15a is separated from the fixed contact 16a so that the common line C is turned off. On the other hand, when the temperature is lower than a certain temperature, the movable contact 15a is made of bimetal such that the common line C is turned on by being attached to the fixed contact 16a.
한편, 제2 과열방지기구(20)는 구동모터(3)의 권선코일(3C)에 매립하는 것으로, 도 4에서와 같이 전원의 전선을 3가닥으로 나눠 커몬, 런, 스타트 등 케이싱(1)의 각 절연터미널 핀(1a)에 연결하고, 이 각 절연터미널 핀(1a)에 연결한 전선 중에서 커몬 선(C)은 제2 과열방지기구(20)의 하우징(도 3에 도시)(9b)에 연결하는 반면 런 선(R)과 스타트 선(S)은 각각 구동모터(3)의 메인 와인딩과 서브 와인딩을 실시한 후 제2 과열방지기구(20)의 하우징(11) 내에서 메인히터(도 3에 도시)(9c)와 서브히터(도 3에 도시)(9d)에 각각 연결한다. 그리고 이 메인히터와 서브히터의 타단을 병렬 연결하여 그 중간에 바이메탈로 된 스위칭판(도 3에 도시)(9e)을 설치하고 이 스위칭판의 끝단에는 가동접점(도 3에 도시)(9f)을, 이에 대향하는 하우징의 내측면에는 상기한 커몬 선(C)과 연결하는 고정접점(도 3에 도시)(9g)을 설치하여 이루어진다.On the other hand, the second overheat prevention mechanism 20 is embedded in the winding coil (3C) of the drive motor (3), as shown in Figure 4 by dividing the power supply wire into three strands casing (1) such as common, run, start The common wire C is connected to each of the insulated terminal pins 1a of the terminal and the common wire C is connected to each of the insulated terminal pins 1a of the housing (shown in FIG. 3) 9b of the second overheat prevention mechanism 20. On the other hand, the run line R and the start line S are respectively connected to the main heater (Fig. 2) after the main winding and the sub winding of the driving motor 3 are performed. 9c and subheater (shown in FIG. 3) 9d, respectively. Then, the other end of the main heater and the sub heater are connected in parallel, and a bimetal switching plate (shown in FIG. 3) 9e is installed in the middle thereof, and a movable contact (shown in FIG. 3) 9f is provided at the end of the switching plate. On the inner surface of the housing opposite to this, a fixed contact (shown in FIG. 3) 9g for connecting with the common line C is formed.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 5a 및 6a는 선회스크롤의 랩 및 고정스크롤의 랩이다.In the drawings, reference numerals 5a and 6a denote lapping scrolls and lapping scrolls.
상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 안전 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.The safety device of the scroll compressor of the present invention as described above has the following effects.
즉, 인가된 전원에 의해 구동축(4)이 구동모터(3)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(5)이 편심거리 만큼 선회하고, 이와 함께 선회스크롤(5)은 고정스크롤(6)과의 랩(5a)(6a) 사이에 복수 개의 압축실(P)을 쌍으로 형성하며, 이 각 쌍의 압축실(P)은 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매가스를 흡입 압축하여 토출한다.That is, while the driving shaft 4 rotates with the driving motor 3 by the applied power, the turning scroll 5 turns by an eccentric distance, and the turning scroll 5 wraps with the fixed scroll 6. A plurality of compression chambers (P) are formed in pairs between (5a) and (6a), and each pair of compression chambers (P) decreases in volume while moving to the center by the continuous turning movement of the turning scroll (5). The refrigerant gas is sucked and compressed and discharged.
이때, 압축실(P)에서 토출되는 냉매가스는 케이싱(1)과 고저압분리판(8)으로 구획되는 고압부(V1)에 모였다가 가스토출관(DP)을 통해 냉동시스템으로 토출되는데, 이 과정에서 압축실(P)에서 토출되는 냉매가스의 온도는 케이싱(1)의 외주면에 설치된 제1 과열방지기구(10)에 의해 감지되어 그 온도가 특정 온도 이상이 될 경우 압축기구부가 과압축 또는 과열되었다고 판단하여 구동모터(3)를 정지시킨다. 즉, 도 6에서와 같이 토출되는 냉매가스에 의해 케이싱(1)이 가열되고 이 열은 PCM을 통해 제1 과열방지기구(10)의 하우징(11)으로 전달되어 그 하우징(11) 내부의 온도를 상승시킨다. 하우징(11) 내부에 채워진 불활성 가스의 온도가 상승하면서 바이메탈로 된 가동전극(15)을 변형시켜 이 가동전극(15)이 펴지도록 한다. 가동전극(15)이 펴지면서 그 끝단의 가동접점(15a)이 고정전극(16)의 고정접점(16a)으로부터 분리되어 결국 전원과 케이싱(1)의 절연터미널(1a) 사이를 연결하는 선들 중의 커몬 선(C)을 오프시켜 구동모터(3)를 정지시키는 것이다. 이후, 도 5에서와 같이 토출되는 냉매가스의 온도가 정상온도를 회복하면 제1 과열방지기구(10)의 하우징(11)내 온도가 하강하면서 바이메탈로 된 가동전극(15)이 다시 휘어져 가동접점(15a)과 고정접점(16a)이 붙어 구동모터(3)가 재구동 하게 되는 것이다.At this time, the refrigerant gas discharged from the compression chamber (P) is collected in the high pressure portion (V1) partitioned by the casing (1) and the high and low pressure separating plate (8) and discharged to the refrigeration system through the gas discharge pipe (DP). In the process, the temperature of the refrigerant gas discharged from the compression chamber (P) is sensed by the first overheat prevention mechanism (10) installed on the outer circumferential surface of the casing (1). The drive motor 3 is stopped by determining that it is overheated. That is, the casing 1 is heated by the refrigerant gas discharged as shown in FIG. 6, and this heat is transferred to the housing 11 of the first overheat prevention mechanism 10 through the PCM, and the temperature inside the housing 11. To increase. As the temperature of the inert gas filled in the housing 11 rises, the movable electrode 15 made of bimetal is deformed to spread the movable electrode 15. As the movable electrode 15 is unfolded, the movable contact 15a at the end thereof is separated from the fixed contact 16a of the fixed electrode 16 to eventually connect between the power supply and the insulating terminal 1a of the casing 1. The common motor C is turned off to stop the driving motor 3. Subsequently, when the temperature of the refrigerant gas discharged as shown in FIG. 5 recovers the normal temperature, the temperature in the housing 11 of the first overheat prevention mechanism 10 decreases, and the bimetal movable electrode 15 is bent again to move the movable contact. 15a and the fixed contact 16a are attached, and the driving motor 3 is driven again.
한편, 압축실(P)에서 토출되는 냉매가스의 온도는 특정온도 보다 낮아 과열되지 않았더라도 구동모터(3)에 과도한 부하가 걸려 권선의 온도가 급격하게 상승하는 경우에는 이를 제2 과열방지기구(20)가 구동모터(3)의 온도를 감지하여 전류를 차단함으로써 상기한 구동모터(3)를 정지시킨다. 즉, 권선의 온도가 급격하게 상승하면 그 권선코일(3C)의 일부인 런 선(R)과 스타트 선(S)이 각각 런측 절연핀(도 3에 도시)(9a)과 스타트측 절연핀(9a)에 연결된 메인히터(9c)와 서브히터(9d)의 온도가 상승함과 아울러 권선 주변의 온도가 상승하고, 이로 인해 하우징(도 3에 도시)(9b) 내의 온도가 상승하면서 바이메탈로 된 스위칭판(도 3에 도시)(9e)의 가동접점(도 3에 도시)(9f)이 하우징에 구비한 고정접점(도 3에 도시)(9g)에서 분리되면서 구동모터(3)가 정지되었다가 이후 구동모터(3)의 온도가 정상온도로 회복되면 제2 과열방지기구(20)의 하우징내 온도가 하강하면서 바이메탈로 된 스위칭판(9e)이 다시 휘어져 가동접점(9f)과 고정접점(9g)이 붙어 구동모터(3)가 재구동 하게 되는 것이다.On the other hand, even if the temperature of the refrigerant gas discharged from the compression chamber (P) is lower than a specific temperature and the overheating of the drive motor (3) due to excessive load, even if the temperature of the winding rapidly rises, the second overheat prevention mechanism ( 20 stops the drive motor 3 by detecting the temperature of the drive motor 3 to cut off the current. That is, when the temperature of the winding rises sharply, the run line R and the start line S, which are part of the winding coil 3C, are respectively formed on the run side insulation pin (shown in FIG. 3) 9a and the start side insulation pin 9a. ), The temperature of the main heater 9c and the sub heater 9d connected to the temperature rises, and the temperature around the windings increases, thereby increasing the temperature in the housing (shown in FIG. 3) 9b, thereby switching to bimetal. The driving motor 3 is stopped while the movable contact (shown in FIG. 3) 9f of the plate (shown in FIG. 3) 9e is separated from the fixed contact (shown in FIG. 3) 9g provided in the housing. Then, when the temperature of the drive motor 3 is restored to the normal temperature, the temperature inside the housing of the second overheat prevention mechanism 20 decreases, and the bimetallic switching plate 9e is bent again, such as the movable contact 9f and the fixed contact 9g. ), The drive motor (3) will be re-driven.
이렇게 하여, 압축기의 구동모터가 과부하에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 압축기구부가 과열되어 손상되는 것도 방지할 수 있어 압축기의 신뢰성을 현저하게 높일 수 있다.In this way, not only the drive motor of the compressor can be prevented from being damaged by an overload, but also the compressor mechanism can be prevented from being overheated and damaged, thereby significantly increasing the reliability of the compressor.
또, 압축기구부의 과열을 방지하는 기구를 바이메탈 구조로 구성함과 아울러 그 구성을 간소화하여 과열방지기구의 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 바이메탈의 특성상 수백 암페어의 높은 전류에서도 안정적으로 동작하여 과열방지기구와 이에 따른 압축기의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다. In addition, the bimetal structure of the mechanism to prevent overheating of the compressor section is simplified, and the structure of the overheat prevention mechanism can be reduced by not only reducing the cost of the overheating mechanism but also stably operating at a high current of several hundred amps due to the characteristics of the bimetal. The reliability of the prevention mechanism and thus the compressor can be further increased.
본 발명에 의한 스크롤 압축기의 안전 장치는, 케이싱 또는 가스토출관의 외주면에 토출가스의 온도를 감지하여 모터를 온/오프 시키는 바이메탈형 제1 과열방지기구를 설치함과 아울러 구동모터의 온도를 감지하여 역시 모터를 온/오프 시키는 바이메탈형 제2 과열방지기구를 설치함으로써, 구동모터가 과부하에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 압축기구부가 과열되어 손상되는 것도 방지하여 압축기의 신뢰성을 현저하게 높일 수 있다.Safety device for a scroll compressor according to the present invention, by installing the bimetal-type first overheat prevention mechanism for sensing the temperature of the discharge gas on the outer circumferential surface of the casing or gas discharge pipe to turn the motor on / off and also detects the temperature of the drive motor By installing a bimetal type second overheat prevention mechanism that turns the motor on and off, it is possible not only to prevent the drive motor from being damaged by overload, but also to prevent the compressor mechanism from being overheated and damaged, thereby significantly increasing the reliability of the compressor. It can increase.
또, 압축기구부의 과열을 방지하는 기구를 바이메탈 구조로 구성함과 아울러 그 구성을 간소화하여 과열방지기구의 생산비용을 절감할 수 있고, 높은 전류에서도 안정적으로 동작하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, the bimetal structure of the mechanism for preventing overheating of the compression mechanism can be simplified, and the construction cost can be reduced to reduce the production cost of the overheat prevention mechanism, and the compressor can be stably operated at high current to increase the reliability of the compressor.
참고로, 본 발명은 스크롤 압축기를 예로 들어 설명하였으나, 이 외에도 왕복동식 압축기나 회전식 압축기 등 모든 압축기에 고르게 적용할 수 있다.For reference, although the present invention has been described using a scroll compressor as an example, the present invention may be applied evenly to all compressors such as a reciprocating compressor or a rotary compressor.
도 1은 종래 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing a part of a conventional scroll compressor,
도 2는 도 1의 "A"부를 보인 확대 단면도,FIG. 2 is an enlarged sectional view showing part “A” of FIG. 1;
도 3은 도 2의 "B"부를 보인 확대 단면도,3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a portion “B” of FIG. 2;
도 4는 본 발명 스크롤 압축기의 일부를 보인 단면도,4 is a cross-sectional view showing a part of the scroll compressor of the present invention;
도 5는 본 발명 스크롤 압축기의 안전 장치를 보인 확대도,5 is an enlarged view showing a safety device of the scroll compressor of the present invention;
도 6은 본 발명 스크롤 압축기의 운전 상태에 따른 안전 장치의 동작 상태를 보인 단면도.6 is a cross-sectional view showing an operating state of the safety device according to the operating state of the scroll compressor of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1 : 케이싱 3 : 구동모터1: casing 3: drive motor
3A : 고정자 3C : 권선코일3A: Stator 3C: Winding coil
5 : 선회스크롤 6 : 고정스크롤5: turning scroll 6: fixed scroll
9a : 제2 과열방지기구의 절연핀 9b : 제2 과열방지기구의 하우징9a: insulating pin of the second overheat prevention mechanism 9b: housing of the second overheat prevention mechanism
9c : 메인히터 9d : 서브히터9c: Main heater 9d: Sub heater
9e : 스위칭판 9f : 제2 과열방지기구의 가동접점9e: switching plate 9f: movable contact of the second overheat prevention mechanism
9g : 제2 과열방지기구의 고정접점 10 : 제1 과열방지기구9g: fixed contact point of the second overheat prevention mechanism 10: first overheat prevention mechanism
11 : 제1 과열방지기구의 하우징 12 : 절연판11: housing of the first overheat prevention mechanism 12: insulating plate
13 : 입력측 절연핀 14 : 출력측 절연핀13: input side insulation pin 14: output side insulation pin
15 : 제1 과열방지기구의 가동전극 15a : 가동접점15: movable electrode of the first overheat prevention mechanism 15a: movable contact
16 : 제1 과열방지기구의 고정전극 16a : 고정접점16: fixed electrode of the first overheat prevention mechanism 16a: fixed contact
17 : 상변화 물질 18 : 단열재17: phase change material 18: insulation
20 : 제2 과열방지기구 DP : 가스토출관20: 2nd overheat prevention mechanism DP: gasoline discharge pipe
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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 | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |