KR20080060939A - Valve devce for scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 스크롤 압축기의 일례를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional scroll compressor,
도 2는 도 1에서 고정스크롤의 배면을 보인 평면도,Figure 2 is a plan view showing the back of the fixed scroll in Figure 1,
도 3은 도 2의 "Ⅰ-Ⅰ" 단면도,3 is a cross-sectional view of "I-I" of FIG.
도 4는 본 발명 스크롤 압축기에서 고정스크롤의 배면을 보인 평면도,Figure 4 is a plan view showing the back of the fixed scroll in the scroll compressor of the present invention,
도 5는 도 4의 바이패스밸브를 보인 분해사시도,5 is an exploded perspective view illustrating the bypass valve of FIG. 4;
도 6 및 도 7은 도 4에서 "Ⅱ-Ⅱ" 단면하여 바이패스밸브의 동작을 보인 단면도,6 and 7 are cross-sectional views showing the operation of the bypass valve in section "II-II" in FIG.
도 8은 도 4의 바이패스밸브에서 밸브판에 대한 변형예를 보인 사시도,Figure 8 is a perspective view showing a modification to the valve plate in the bypass valve of Figure 4,
도 9 및 도 10은 도 4의 바이패스밸브에 대한 변형예들을 보인 단면도.9 and 10 are cross-sectional views showing modifications to the bypass valve of FIG. 4.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
110 : 고정스크롤 113 : 토출구110: fixed scroll 113: discharge port
114 : 바이패스구멍 115 : 스토퍼삽입홈114: bypass hole 115: stopper insertion groove
120 : 바이패스밸브 121 : 밸브스토퍼120: bypass valve 121: valve stopper
121a : 가스통공 121b : 역류방지통공121a: gas through
121c : 밸브멈춤부 122 : 밸브판121c: valve stop 122: valve plate
122a : 미끄럼돌기 123 : 밸브스프링122a: sliding protrusion 123: valve spring
본 발명은 스크롤 압축기의 밸브 장치에 관한 것으로, 특히 압축실의 중간에서 냉매를 누설시키는 스크롤 압축기의 밸브 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a valve device of a scroll compressor, and more particularly to a valve device of a scroll compressor for leaking refrigerant in the middle of the compression chamber.
일반적으로 스크롤식 압축기는 공조기 분야에 널리 적용하는 고효율 저소음 압축기로서, 두 개의 스크롤이 상대 선회운동을 하면서 스크롤 사이에 복수 개의 압축실을 쌍으로 형성하고, 이 압축실이 지속적으로 중심방향으로 이동하면서 체적이 작아져 냉매가스를 연속으로 흡입 압축하여 토출하는 방식이다.In general, a scroll compressor is a high-efficiency low noise compressor widely applied to an air conditioner. A plurality of compression chambers are formed in pairs between scrolls while the two scrolls rotate relative to each other, and the compression chamber continuously moves toward the center. The volume decreases and the refrigerant gas is continuously sucked and compressed to be discharged.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 스크롤 압축기는, 밀폐된 내부공간이 구비되고 그 내부공간에 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)이 연통되는 케이싱(1)과, 상기 케이싱(1)의 내주면 상하 양측에 각각 고정되는 메인프레임(2) 및 서브프레임(미도시)과, 상기 메인프레임(2)과 서브프레임 사이에 장착되는 구동모터(3)와, 상기 구동모터(3)의 회전자(3B) 중심에 압입되고 상기 메인프레임(2)을 관통하여 상기 구동모터(3)의 회전력을 전달하는 구동축(4)과, 상기 메인프레임(2)에 얹혀지고 상기 구동축(4)에 결합되어 선회운동을 하는 선회스크롤(5)과, 상기 선회스크롤(5)의 선회랩(5a)에 맞물려 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 고정랩(6a)이 형성되어 상기 메인프레임(2)의 상면에 고정되는 고정스크롤(6)과, 상기 선회스크롤(5)과 메인프레임(2) 사이에 결합되어 상기 선회스크롤(5)의 자전을 방지하는 올담링(7)과, 상기 고정스크롤(6)의 배면에 결합되어 상기 케이싱(1)의 내부공간을 흡입공간(S1) 과 토출공간(S2)으로 구획하는 고저압분리판(8)과, 상기 고정스크롤(6)의 경판부 배면 중앙에 결합되어 상기 토출공간(S2)으로 토출된 압축가스의 역류를 방지하는 역지밸브(9)와, 상기 고정스크롤(6)의 경판부 배면에 압축실(P)을 따라 두 개 한 쌍으로 형성하여 압축가스의 일부를 미리 바이패스시키는 바이패스밸브(10)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 1, a conventional scroll compressor includes a
상기 선회스크롤(5)은 그 경판부 상면에 선회랩(5a)이 나선형으로 형성되고, 상기 선회스크롤(5)의 경판부 저면 중앙에는 상기 구동축(4)에 결합되어 상기 구동모터(3)의 동력을 전달받는 보스부(5b)가 형성되어 있다.The turning
상기 고정스크롤(6)은 도 1 및 도 2에서와 같이 그 경판부 저면에 상기 선회랩(5a)과 맞물리는 고정랩(6a)이 형성하고, 상기 고정스크롤(6)의 경판부 측면에는 상기 케이싱(1)의 흡입공간(S1)에 연통되는 흡입구(6b)가 형성되며, 상기 고정스크롤(6)의 경판부 상면 중앙으로는 압축가스를 상기 케이싱(1)의 토출공간(S2)으로 토출하는 토출구(6c)가 형성되고, 상기 토출구(6c)의 주변에는 상기 압축실(P)의 궤적을 따라 각각 경판부 배면쪽으로 관통되어 압축가스의 일부를 바이패스시키는 바이패스구멍(6d)이 형성되어 있다.The fixed scroll (6) is formed on the bottom surface of the hard plate portion as shown in Figure 1 and 2 is a fixed wrap (6a) engaging with the pivoting wrap (5a), the side of the hard plate portion of the fixed scroll (6) A
상기 바이패스밸브(10)는 도 3에서와 같이 상기 고정스크롤(6)의 바이패스구멍(6d) 상단을 개폐하도록 판체로 형성되어 상기 고정스크롤(6)의 외측면에 고정하는 리드형 밸브판(11)과, 상기 밸브판(11)의 후위에는 그 밸브판(11)의 열림량을 제한하도록 상기 밸브판(11)과 함께 상기 고정스크롤(6)에 고정되는 리테이너(12)로 이루어져 있다.The
도면중 미설명 부호인 3A는 고정자, 4a는 오일유로이다.In the figure,
상기와 같은 종래 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.The conventional scroll compressor as described above operates as follows.
즉, 상기 구동모터(3)에 전원이 인가되어 상기 구동축(4)이 회전을 하면, 상기 선회스크롤(5)이 올담링(7)에 의해 상기 메인프레임(2)의 상면에서 편심 거리만큼 선회운동을 하면서 상기 선회랩(5a)과 고정랩(6a) 사이에 한 쌍의 압축실(P)이 연속하여 형성되고, 이 압축실(P)은 상기 선회스크롤(5)의 지속적인 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 냉매를 흡입 압축하여 고저압분리판(8)의 상측 공간, 즉 토출공간(S2)으로 토출하게 된다. 이때, 냉매가스의 압축시 상기 바이패스밸브(10)가 압축실(P)과 토출공간(S2) 사이의 압력차에 따라 자동으로 개폐되면서 압축되는 냉매의 일부를 상기 토출공간(S2)으로 바이패스하여 상기 선회스크롤(5)의 기동토오크를 줄이거나 과압축으로 인한 랩의 파손 등을 미연에 방지하고 있다.That is, when power is applied to the
그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기의 밸브 장치에서는, 상기 바이패스밸브(10)가 고정스크롤(6)의 바이패스구멍(6d) 주변에 착탈되면서 개폐되도록 구성됨에 따라 상기 고정스크롤(6)의 바이패스구멍(6d)을 가공하기 위한 선삭작업이 난해하게 될 뿐만 아니라 조립공수도 증가하게 되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. However, in the valve apparatus of the conventional scroll compressor as described above, the
본 발명은 상기와 같은 종래 스크롤 압축기가 가지는 문제점을 해결한 것으로, 상기 바이패스밸브의 설치를 위한 가공작업과 조립작업을 용이하게 할 수 있는 스크롤 압축기의 밸브 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention solves the problems of the conventional scroll compressor as described above, it is an object of the present invention to provide a valve device of the scroll compressor that can facilitate the processing and assembly work for the installation of the bypass valve. .
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선회스크롤과 맞물려 압축실이 형성되고 그 압축실에서 압축되는 냉매를 케이싱의 내부공간으로 토출시키도록 토출구멍이 형성되는 고정스크롤; 상기 고정스크롤의 토출구멍에 삽입되어 고정되는 밸브스토퍼; 및 상기 밸브스토퍼에 미끄러지게 삽입되어 상기 토출구멍을 개폐하는 밸브부재;를 포함한 스크롤 압축기의 밸브 장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, the fixed scroll is formed in the compression chamber is engaged with the rotating scroll and the discharge hole is formed to discharge the refrigerant compressed in the compression chamber into the inner space of the casing; A valve stopper inserted into and fixed to the discharge hole of the fixed scroll; And a valve member slidably inserted into the valve stopper to open and close the discharge hole.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 밸브 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the valve apparatus of the scroll compressor which concerns on this invention is demonstrated in detail based on one Example shown in an accompanying drawing.
도 4 내지 도 7에서 본 발명인 바이패스밸브의 일실시예에 대한 구성과 동작이 도시된다.4 to 7, the configuration and operation of an embodiment of the present invention bypass valve is shown.
도 1을 참조하면 본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 케이싱(1)의 밀폐된 내부공간 상측에 메인프레임(2)이 고정 설치되고, 상기 메인프레임(2)의 상면에는 선회운동을 하는 선회스크롤(6)과 맞물려 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하도록 고정스크롤(110)이 고정 설치되며, 상기 고정스크롤(110)의 경판부 배면쪽에는 압축된 냉매의 일부를 바이패스시키는 수 개의 바이패스밸브(120)가 설치된다.Referring to FIG. 1, in the scroll compressor according to the present invention, a
상기 고정스크롤(110)은 그 경판부 저면에 상기 선회스크롤(5)의 선회랩(5a)과 맞물려 압축실(P)을 이루는 고정랩(111)이 나선형으로 형성되고, 상기 고정스크롤(110)의 경판부 측면에는 상기 케이싱(1)의 내부공간에 연통되는 흡입구(112)가 형성되며, 상기 고정스크롤(110)의 경판부 상면 중앙으로는 압축실(P)에서 압축된 냉매가 상기 케이싱(1)의 토출공간(S2)으로 토출되도록 하는 토출구(113)가 형성되며, 상기 고정스크롤(110)의 경판부 배면쪽으로는 상기 압축실(P)을 따라 적정 위치에서 상기 토출공간(S2)을 향해 관통되는 수 개의 바이패스구멍(114)이 형성된다. 상기 바이패스구멍(114)은 그 끝단에 후술할 밸브스토퍼(121)가 압입될 수 있도록 스토퍼삽입홈(115)이 확장 형성된다.The fixed scroll (110) is formed on the bottom surface of the hard plate portion of the fixed wrap 111 to form a compression chamber (P) in engagement with the orbiting wrap (5a) of the turning scroll (5), the fixed scroll (110) A suction port 112 is formed at a side of the hard plate portion of the
상기 바이패스밸브(120)는 도 5에서와 같이 상기 고정스크롤(110)의 바이패스구멍(114)에 압입되는 밸브스토퍼(121)와, 상기 밸브스토퍼(121)에 미끄러지게 삽입되어 압축실과 토출공간(S2) 사이의 압력차에 따라 상기 밸브스토퍼(121)의 안쪽에 상하로 이동하면서 상기 바이패스구멍(114)을 개폐하는 밸브판(122)으로 이루어진다.The
상기 밸브스토퍼(121)는 양단이 개구된 원통모양으로 형성되고, 그 상반부, 즉 상기 토출공간(S2)쪽 끝단부에는 냉매가 상기 압축실(P)에서 토출공간(S2)으로 바이패스되도록 적어도 한 개 이상의 가스통공(121a)이 형성된다.The
상기 밸브스토퍼(121)의 압축실측 개구단은 상기 밸브판(122)이 상기 바이패스구멍(114)과 스토퍼삽입홈(115) 사이의 밸브시트면에 착탈되면서 그 바이패스구멍(114)을 개폐할 수 있도록 상기 바이패스구멍(114)의 직경 보다 크게 형성되고, 상기 밸브스토퍼(121)의 토출공간측 개구단은 상기 밸브판(122)이 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 그 밸브판(122)의 직경보다 작게 형성된다. 상기 밸브스토퍼(121)의 토출공간측 개구단은 그 중앙에 역류방지통공(121b)이 구비되도록 밸브 멈춤부(121c)가 절곡 형성된다.The compression chamber side opening end of the
상기 밸브판(122)은 플라스틱과 같이 가볍고 윤활성을 가지는 재질로 형성되는 것이 밸브의 응답성을 높이고 마모를 줄이는데 바람직하다. 또, 상기 밸브판(122)은 도 5에서와 같이 그 외주면 전체가 상기 밸브스토퍼(121)의 내주면에 미끄럼 접촉될 수 있도록 원판모양으로 형성될 수 있으나, 도 8에서와 같이 상기 밸브스토퍼(121)와의 접촉면적을 줄일 수 있도록 그 외주면에 미끄럼돌기(122a)가 형성될 수도 있다.The
한편, 상기 밸브스토퍼와 밸브판은 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 밸브판이 돌아가지 않고 상하로만 움직일 수 있도록 사각형이나 삼각형 등 다양하게 형성될 수도 있다.Although the valve stopper and the valve plate are not illustrated in the drawings, the valve stopper and the valve plate may be formed in various shapes such as a rectangle or a triangle so that the valve plate can move only up and down without turning.
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.
상기와 같은 본 발명 스크롤 압축기의 바이패스 밸브 장치는 다음과 같은 작용 효과가 있다.The bypass valve device of the scroll compressor of the present invention as described above has the following effects.
즉, 상기 구동모터(3)에 전원이 인가되어 상기 구동축(4)이 회전을 하면, 그 구동축(4)에 편심 결합된 상기 선회스크롤(5)이 일정한 궤적을 따라 선회운동을 하면서 연속으로 이동하는 두 개 한 쌍의 압축실(P)이 형성된다. 이 압축실은 상기 선회스크롤(5)의 선회운동을 따라 점차 중심으로 이동하면서 체적이 감소하여 냉매를 흡입 압축한 후 상기 케이싱(1)의 토출공간(S2)으로 토출하게 된다.That is, when power is applied to the
이때, 압축기의 기동시에는 토오크가 지나치게 증가하면서 구동모터(3)의 입력 부하가 급격하게 증가하여 모터 효율이 크게 낮아지게 된다. 따라서, 압축기의 기동시에는 압축실에서 압축되는 냉매의 일부를 미리 토출공간(S2)으로 바이패스시켜 압축기 기동에 필요한 토오크를 줄여 주게 된다. 예컨대, 도 6에서와 같이 압축기가 기동을 할 때에는 상기 압축실(P)의 압력이 토출공간(S2)의 압력보다 커져 상기 밸브판(122)이 상승하여 바이패스구멍(114)을 개방하는 반면, 도 7에서와 같이 압축기가 정상운전을 할 때에는 상기 압축실(P)의 압력이 토출공간(S2)의 압력보다 낮아져 상기 밸브판(122)이 하강하면서 바이패스구멍(114)을 차단하게 되는 것이다. At this time, while the torque is excessively increased at the time of starting the compressor, the input load of the driving
이렇게, 상기 바이패스구멍을 개폐하는 바이패스밸브가 통체로 된 밸브스토퍼와 그 밸브스토퍼에 밸브판이 미끄러지게 결합되어 구성됨에 따라 상기 바이패스밸브의 구성을 간소화할 수 있고 이를 통해 상기 바이패스밸브를 설치하기 위한 가공을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 상기 바이패스밸브의 조립공수를 줄일 수 있다.In this way, as the bypass valve for opening and closing the bypass hole is configured by sliding the valve plate to the valve stopper and the valve stopper, the configuration of the bypass valve can be simplified and thereby the bypass valve Not only can the processing for installation be facilitated, but also the assembly labor of the bypass valve can be reduced.
한편, 본 발명의 바이패스밸브에 대한 변형예가 도 9와 도 10에 도시된다.On the other hand, a modification to the bypass valve of the present invention is shown in Figs.
즉, 상기 밸브스토퍼(121)는 도 9에서와 같이 그 내부에 상기 밸브판(122)이 내장될 수 있도록 양단 개구부가 상기 밸브판(122)의 직경 보다 작게 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 압축실측 개구단은 상기 바이패스구멍(114)의 직경보다 적어도 크거나 같게 형성되는 것이 바이패스되는 냉매의 와류를 방지할 수 있어 바람직하다. 또, 이 경우, 상기 밸브스토퍼(121)는 밸브판(122)의 직경과 동일하게 개구된 길이방향 중간부위를 서로 맞대기 용접하여 모듈화하는 것이 조립공정을 간소화하는데 바람직하다.That is, the
또, 상기 바이패스밸브는 도 10에서와 같이 상기 밸브판(122)의 상면, 즉 상기 토출공간측 배면에 토출냉매의 역류를 신속하게 차단할 수 있도록 상기 밸브스토퍼(121)의 내부에 압축코일스프링으로 된 밸브스프링(123)이 더 추가될 수도 있다. 이 경우, 상기 밸브스프링(123)은 상기 밸브판(122)이 열릴 때 바이패스구멍(114)이 신속하게 열릴 수 있는 정도의 탄성계수를 갖도록 구비되는 것이 초기 기동시 모터의 부하를 줄이는데 바람직하다.In addition, the bypass valve has a compression coil spring inside the
상기와 같은 실시예들은 그 기본적인 구성과 작용 효과가 전술한 일실시예와 대동소이하므로 구체적인 설명은 생략한다. The above embodiments are omitted because the basic configuration and operation effects are similar to those of the above-described embodiment.
본 발명에 의한 스크롤 압축기의 밸브 장치는, 바이패스구멍의 안쪽에 삽입하는 밸브스토퍼의 내부에 밸브판이 미끄러지게 구비됨으로써, 상기 밸브 장치를 설치하기 위한 고정스크롤의 가공을 용이하게 할 수 있고 상기 밸브 장치의 조립공수를 줄여 압축기의 생산비용을 절감할 수 있다.In the valve apparatus of the scroll compressor according to the present invention, the valve plate is provided to slide inside the valve stopper inserted into the bypass hole, thereby facilitating the processing of the fixed scroll for installing the valve apparatus. The manufacturing cost of the compressor can be reduced by reducing the assembly labor of the device.
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