KR20070004245A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 압축기의 구성을 나타낸 단면도로, 개폐밸브를 폐쇄할 때 동작상태를 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a compressor according to the present invention, showing an operating state when closing the on-off valve.
도 2는 본 발명에 따른 압축기의 구성을 나타낸 단면도로, 개폐밸브를 개방할 때 동작상태를 도시한 것이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a compressor according to the present invention, showing an operating state when opening and closing the valve.
도 3은 본 발명에 따른 압축기가 적용된 냉각시스템의 구성을 나타낸 것이다.3 shows a configuration of a cooling system to which a compressor according to the present invention is applied.
도 4는 본 발명에 따른 압축기의 소음감소장치 구성을 나타낸 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the noise reduction device of the compressor according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 밀폐용기, 11: 구획판,10: airtight container, 11: partition plate,
12: 토출공간, 13: 흡입공간,12: discharge space, 13: suction space,
14: 토출배관, 15: 흡입배관,14: discharge pipe, 15: suction pipe,
20: 스크롤압축장치, 21: 베어링하우징,20: scroll compressor, 21: bearing housing,
22: 고정스크롤부재, 24: 선회스크롤부재,22: fixed scroll member, 24: swinging scroll member,
60: 용량조절장치, 61: 압력실,60: capacity regulator, 61: pressure chamber,
62: 실린더부재, 63: 피스톤,62: cylinder member, 63: piston,
64: 연결부재, 65: 우회배관,64: connecting member, 65: bypass piping,
66: 개폐밸브, 72: 오리피스,66: on-off valve, 72: orifice,
80: 소음감소장치, 81: 케이싱,80: noise reduction device, 81: casing,
82: 가스수용공간, 84: 구획부재, 82: gas receiving space, 84: partition member,
84: 스프링.84: spring.
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용량제어를 위해 압축된 가스를 흡입 측으로 우회시킬 때 생기는 소음을 줄일 수 있도록 한 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor, and more particularly to a compressor that can reduce the noise generated when bypassing the compressed gas to the suction side for capacity control.
압축된 가스를 흡입 측으로 우회시키는 방식으로 압축용량을 제어할 수 있도록 하는 압축기의 일 예는 미국특허 6,745,584호에 개시되어 있다.An example of a compressor that enables control of the compression capacity by bypassing the compressed gas to the suction side is disclosed in US Pat. No. 6,745,584.
위 공보에 개시된 압축기는 압축용량의 제어가 가능한 스크롤(SCROLL) 압축기이다. 이 압축기는 압축된 가스를 흡입 측으로 우회시키기 위한 우회배관과, 우회배관을 개폐하는 개폐밸브를 갖추고 있다. 이는 개폐밸브를 폐쇄한 상태에서 압축기를 가동시킬 때 압축용량이 커지고 개폐밸브를 개방하여 압축가스를 흡입 측으로 우회시킬 때 압축용량이 감소하도록 함으로써 필요에 따라 압축용량의 제어할 수 있도록 한 것이다.The compressor disclosed in the above publication is a scroll (SCROLL) compressor that can control the compression capacity. The compressor has a bypass pipe for bypassing the compressed gas to the suction side, and an on / off valve for opening and closing the bypass pipe. The compression capacity is increased when the compressor is operated with the closing valve closed, and the compression capacity is reduced when opening the closing valve to bypass the compressed gas to the suction side, thereby controlling the compression capacity as necessary.
그러나 이러한 압축기는 우회배관을 통해 우회하는 압축가스와 흡입 측 가스의 압력차가 크기 때문에 압축용량 제어를 위해 개폐밸브를 개방할 때 고압의 가스 가 흡입 측으로 흐르는 과정에서 충격 및 소음이 생기는 문제가 있었다. 이러한 충격 및 소음은 배관 등을 통하여 주변부품으로 전달될 수 있었고, 정상적인 압축기의 운전소음보다 크기 때문에 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있었다.However, such a compressor has a problem in that a high pressure gas flows to the suction side when the open / close valve is opened to control the compression capacity because the pressure difference between the compressed gas bypassed through the bypass pipe and the suction side gas is large. These shocks and noise could be transmitted to the peripheral parts through the piping, etc., because it is greater than the normal operation noise of the compressor could give the user an unpleasant feeling.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축가스를 흡입 측으로 우회시킬 때 생기는 충격 및 소음을 감소시킬 수 있도록 하는 압축기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve this problem, it is an object of the present invention to provide a compressor that can reduce the impact and noise generated when bypassing the compressed gas to the suction side.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기는 압축된 가스를 흡입 측으로 우회시키기 위한 우회유로와, 상기 우회유로를 개폐하는 개폐밸브를 포함하고, 상기 개폐밸브 하류 측의 상기 우회유로에 마련되며 소정량의 가스를 수용하는 가스수용공간을 갖춘 소음감소장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.Compressor according to the present invention for achieving this object includes a bypass flow path for bypassing the compressed gas to the suction side, and an on-off valve for opening and closing the bypass flow path, provided in the bypass flow path downstream of the on-off valve It characterized in that it comprises a noise reduction device having a gas receiving space for receiving a quantity of gas.
또한 상기 소음감소장치는 상기 우회유로와 연통되는 입구를 갖춘 케이싱을 포함하며, 그 내부 용적이 상기 압축기로부터 우회되어 토출되는 가스에 의해 가변되는 것을 특징으로 한다.The noise reduction device also includes a casing having an inlet in communication with the bypass flow path, the inside volume of which is varied by the gas discharged by bypassing the compressor.
또한 상기 소음감소장치는 상기 케이싱 내에 진퇴 가능하게 설치되는 구획부재와, 상기 구획부재를 상기 케이싱의 입구 쪽으로 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the noise reduction device is characterized in that it comprises a partition member which is installed in the casing retractably, and a spring for pressing the partition member toward the inlet of the casing.
또한 본 발명은 상기 구획부재와 접촉에 의한 소음을 줄이기 위해 상기 케이싱 내면에 설치되는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it comprises a cushioning member installed on the inner surface of the casing to reduce the noise caused by the contact with the partition member.
또한 상기 구획부재의 둘레에는 기밀유지를 위한 실링부재가 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, a perimeter of the partition member is characterized in that the sealing member for airtightness is installed.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(10), 밀폐용기(10)의 내측 상부에 설치되는 스크롤압축장치(20), 밀폐용기(10)의 내측 하부에 설치되며 스크롤압축장치(20)를 구동하는 구동장치(40), 구동장치(40)의 회전력을 스크롤압축장치(20)에 전달하는 회전축(50)을 구비한다.As shown in FIG. 1, the compressor according to the present invention is installed in the closed
구동장치(40)는 밀폐용기(10)의 내벽에 고정되는 원통형의 고정자(41)와, 고정자(41)의 내측에 회전 가능하게 배치되며 그 중심부를 관통하는 회전축(50)에 결합되는 회전자(42)를 포함한다.The
스크롤압축장치(20)는 회전축(50)의 상부를 회전 가능하게 지지하며, 밀폐용기(10)의 내면에 고정되는 베어링하우징(21)과, 베어링하우징(21)의 상부에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되며 나선형의 제1베인(23)을 갖춘 고정스크롤부재(22)와, 고정스크롤부재(22)의 하부에 선회 가능하게 설치되며 고정스크롤부재(22)의 제1베인(23)과 상호작용을 통해 가스의 압축을 수행하는 나선형의 제2베인(25)을 갖춘 선회스크롤부재(24)를 포함한다.The
선회스크롤부재(24)는 하부가 회전축(50) 상단에 마련된 편심축(51)과 회전부시(52)를 매개로 연결되며, 선회스크롤부재(24)의 하면과 베어링하우징(21) 사이에는 선회스크롤부재(24)의 자전을 제한하면서 공전을 허용하는 통상의 오울덤 커 플링(Oldham coupling) 형태의 자전방지기구(26)가 설치된다. 이는 회전축(50)이 회전할 때 선회스크롤부재(24)가 자전하지 않고 공전만 하도록 함으로써 나선형의 제1베인(23) 사이에서 제2베인(25)이 공전하도록 하고, 이를 통해 제1베인(23)과 제2베인(25) 사이의 가스가 압축될 수 있도록 한 것이다.The revolving
밀폐용기(10)의 내부공간은 고정스크롤부재의 상부에 설치되는 구획판(11)에 의해 상부의 토출공간(12)과 하부의 흡입공간(13)으로 구획된다. 그리고 스크롤압축장치(20)에는 냉매가스가 흡입될 수 있도록 고정스크롤부재(22)의 외곽 쪽에 흡입공간(13)과 연통된 흡입구(27)가 형성되고, 압축된 가스가 토출될 수 있도록 고정스크롤부재(22)의 중앙 상부에 형성되며 토출공간(12)과 연통되는 토출구(28)가 형성된다. 또 토출구(28)의 상부에는 리드형 개폐밸브(29)가 설치된다. 이는 선회스크롤부재(24)가 선회할 때 제1베인(23)과 제2베인(25)의 작용에 의해 흡입공간(13)의 가스가 흡입구(27)를 통해 스크롤압축장치(20) 내부로 흡입되어 고압으로 압축되고, 압축된 가스가 토출구(28)를 통해 토출공간(12)으로 배출될 수 있도록 한 것이다.The inner space of the sealed
또 밀폐용기(10)의 상부에는 토출공간(12)의 냉매가스가 배출될 수 있도록 토출배관(14)이 연결되고, 밀폐용기(10)의 측면에는 저압의 냉매가스가 흡입공간(13)으로 유입될 수 있도록 흡입배관(15)이 연결된다. 토출배관(14)을 통해 배출되는 고압의 냉매가스는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매을 액냉매 상태로 응축시키는 응축기(1), 응축된 냉매를 감압 팽창시키는 팽창장치(2), 냉매를 저압의 기체상태로 증발시키는 증발기(3)를 차례로 거친 후 흡입배관(15)을 통해 다시 밀폐용기 (10) 내부의 흡입공간(13)으로 유입된다. In addition, a
또한 본 발명에 따른 압축기는 압축용량의 제어가 필요할 때 압축가스를 흡입배관(15) 쪽으로 우회시킴과 동시에 고정스크롤부재(22)를 상승시킬 수 있도록 하는 용량조절장치(60)를 구비한다. In addition, the compressor according to the present invention is provided with a capacity adjusting
용량조절장치(60)는 구획된 압력실(61)을 형성하도록 밀폐용기(10)의 상부에 설치되는 실린더부재(62)와, 실린더부재(62)의 내에 상하로 이동 가능하게 설치되는 피스톤(63)과, 피스톤(63)과 고정스크롤부재(22)의 상부를 연결하는 연결부재(64)를 포함한다. 또 용량조절장치(60)는 압력실(61)의 가스가 흡입배관(15) 쪽으로 배출될 수 있도록 압력실(61)과 흡입배관(15)사이를 연결하는 우회배관(65), 우회배관(65)을 개폐하는 개폐밸브(66)를 포함한다.The
연결부재(64)는 고정스크롤부재(22)의 토출구(28)를 통해 배출되는 가스가 토출공간으로 안내되도록 하는 토출유로(71)를 구비한다. 또 연결부재(64)의 상부에는 토출공간(12)의 압축가스가 압력실(61) 쪽으로 유입될 수 있도록 오리피스(72)가 형성된다. The connecting
또 고정스크롤부재(22)의 상부에는 연결부재(64)의 외곽으로 환형 홈(73)이 형성되고, 이 환형 홈(73)에는 고정스크롤부재(22)의 상부와 구획판(11) 사이를 구획하여 흡입공간(13)과 토출공간(12) 사이의 가스유통을 차단하는 승강형 실링부재(74)가 설치된다. 또 고정스크롤부재(22)에는 압축도중의 가스가 환형 홈(73) 쪽으로 공급될 수 있도록 하는 중간유로(75)가 형성된다. 이는 고정스크롤부재(22)의 승강이 생기더라도 고정스크롤부재(22) 상부와 구획판(11) 내면사이의 기밀이 유지 되도록 한 것이다.In addition, an upper portion of the fixed
따라서 본 발명에 따른 압축기는 개폐밸브(66)를 폐쇄한 상태에서 가동시킬 때 도 1에 도시한 바와 같이, 토출공간(12) 가스가 연결부재(64)의 오리피스(72)를 통해 압력실(61) 내부로 유입되어 압력실(61)의 압력이 상승하므로 피스톤(63) 및 연결부재(64)의 하강이 이루어지고, 연결부재(64)와 연결된 고정스크롤부재(22)의 하강이 이루어진다. 따라서 이때는 고정스크롤부재(22)와 선회스크롤부재(24)가 밀착된 상태로 동작하여 압축능력이 100% 발휘된다.Accordingly, in the compressor according to the present invention, when the on-off
그리고 압축용량의 감소를 위해 개폐밸브(66)를 개방한 상태에서 가동시킬 때는 도 2에 도시한 바와 같이, 압력실(61)의 가스가 우회배관(65)을 통해 흡입배관(15) 쪽으로 배출되므로 압력실(61)의 압력이 낮아진다. 따라서 이때는 토출공간(12)의 압력과 압력실(61)의 압력차에 의해 피스톤(63) 및 연결부재(64)가 상승하므로 고정스크롤부재(22)가 상승한다. 그리고 이러한 동작에 의해 고정스크롤부재(22)와 선회스크롤부재(24) 사이에는 이격된 틈(77)이 생기므로 스크롤압축장치(20)가 거의 무 부하 상태로 동작한다. 따라서 본 발명은 개폐밸브(66)의 개폐를 제어함으로써 압축용량을 제어할 수 있게 된다.When the on-off
또한 본 발명의 압축기는 개폐밸브(66)를 개방시켜 냉매를 우회시킬 때 생기는 충격파 및 소음을 저감시키기 위해 개폐밸브(66) 하류의 우회배관(65)에 설치되는 소음감소장치(80)를 구비한다. 이 소음감소장치(80)는 도 4에 도시한 바와 같이, 소정량의 가스가 수용되는 가스수용공간(82)을 한정하며 우회배관(65)과 연통되는 입구(83)를 갖춘 케이싱(81)을 구비한다. 또 소음감소장치(80)는 우회배관 (65)의 가스 압력에 따라 가스수용공간(82)의 용적이 변화할 수 있도록 케이싱(81) 내부에 진퇴 가능하게 설치되는 구획부재(84)와, 구획부재(84)를 케이싱(81)의 입구(83) 쪽으로 가압하도록 케이싱(81) 내에 설치되는 스프링(85)을 포함한다. In addition, the compressor of the present invention includes a noise reduction device (80) installed in the bypass pipe (65) downstream of the on / off valve (66) in order to reduce shock waves and noise generated when the on / off valve (66) is diverted by opening the on / off valve (66). do. This
또 소음감소장치(80)는 구획부재(84)가 진퇴하는 과정에서 구획부재(84)와 케이싱(81) 내면의 접촉에 의해 소음이 생기는 현상을 방지할 수 있도록 입구(83) 쪽의 케이싱(81) 내면에 설치되는 완충부재(86)와, 구획부재(84)와 케이싱(81) 내면 사이의 기밀유지를 위해 케이싱(81)의 둘레에 설치되는 실링부재(87)를 구비한다.In addition, the
이러한 소음감소장치 동작은 다음과 같이 이루어진다.This noise reduction device operation is performed as follows.
개폐밸브(66)를 폐쇄한 상태에서 운전을 수행할 때는 도 1에 도시한 바와 같이, 압력실(61)의 압축가스가 우회배관(65) 쪽으로 흐르지 않는다. 따라서 이때는 스프링(85)의 탄성에 의해 구획부재(84)가 입구(83) 쪽으로 상승하여 가스수용공간(82)의 용적이 작아진다.When the operation is performed in a state where the on-off
그러나 압축용량을 감소시키기 위해 개폐밸브(66)를 개방할 때는 도 2에 도시한 바와 같이, 압력실(61)의 압축가스가 우회배관(65)을 통하여 케이싱(81) 내부의 가스수용공간(82)으로 유입되므로 구획부재(84)가 가스의 압력에 의해 밀리면서 가스수용공간(82)의 용적이 커진다. 따라서 개폐밸브(66)를 개방함과 동시에 압축가스의 작용으로 우회배관(65)에 작용하는 충격파는 압축가스가 케이싱(81)의 가스수용공간(82) 내에 일시적으로 수용되는 현상을 통하여 감쇄된다. 즉 압축가스의 압력에 의해 구획부재(84)가 밀리면서 가스수용공간(82)이 커지기 때문에 우회배관 (65)으로 흐르는 압축가스가 일시적으로 가스수용공간(82)에 수용되면서 개폐밸브(66)의 개방할 때 생기는 충격파가 흡수된다. 따라서 소음도 생기지 않는다. 그리고 가스수용공간(82)의 압축가스는 가스수용공간(82)으로부터 서서히 배출되어 흡입배관(14) 쪽으로 흐른다. 이때 구획부재(84)는 스프링(85)의 탄성에 의해 다시 도 1의 상태로 복원된다.However, when opening and closing the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기는 우회배관을 통해 압축가스를 우회시키는 과정에서 압축가스가 소음감소장치의 가스수용공간에 일시적으로 수용되기 때문에 압축가스를 우회시킬 때 생기는 충격 및 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the compressor according to the present invention is a shock and noise generated when bypassing the compressed gas because the compressed gas is temporarily accommodated in the gas receiving space of the noise reduction device in the process of bypassing the compressed gas through the bypass pipe. There is an effect that can reduce.
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