KR20180068642A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 스크롤 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly to a capacity variable device of a scroll compressor.
스크롤 압축기는 케이싱의 내부공간에 비선회 스크롤이 설치되고, 비선회 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 하면서 비선회 스크롤의 비선회랩과 선회 스크롤의 선회랩 사이에 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하는 압축기이다.The scroll compressor is provided with a non-orbiting scroll in the inner space of the casing. The non-orbiting scroll of the non-orbiting scroll and the orbiting scroll of the orbiting scroll are engaged with the orbiting scroll, To form a pair of two compression chambers.
스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 냉매의 흡입,압축,토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토오크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.The scroll compressor is widely used for compressing refrigerant in an air conditioner or the like because it can obtain a relatively high compression ratio as compared with other types of compressors, and smooth suction, compression, and discharge strokes of the refrigerant can be obtained and stable torque can be obtained.
스크롤 압축기는 냉매가 압축실로 공급되는 유형에 따라 고압식과 저압식으로 구분될 수 있다. 고압식 스크롤 압축기는 냉매가 케이싱의 내부공간을 거치지 않고 직접 흡입실로 흡입되었다가 케이싱의 내부공간을 거쳐 토출되는 방식으로, 케이싱의 내부공간 대부분이 고압부인 토출공간를 이루게 된다. 반면, 저압식 스크롤 압축기는 냉매가 케이싱의 내부공간을 통해 흡입실로 간접 흡입되는 방식으로, 케이싱의 내부공간이 고저압 분리판에 의해 저압부인 흡입공간과 고압부인 토출공간으로 나뉘어져 있다.The scroll compressor can be divided into a high-pressure type and a low-pressure type depending on the type of refrigerant being supplied to the compression chamber. In the high-pressure scroll compressor, the refrigerant is directly sucked into the suction chamber without passing through the inner space of the casing, and is discharged through the inner space of the casing. Thus, most of the inner space of the casing forms the discharge space of high pressure. On the other hand, in the low-pressure scroll compressor, the refrigerant is indirectly sucked into the suction chamber through the inner space of the casing, and the inner space of the casing is divided into the suction space which is the low pressure portion and the discharge space which is the high pressure portion by the high-
도 1은 종래 저압식 스크롤 압축기를 보인 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view of a conventional low-pressure scroll compressor.
이에 도시된 바와 같이 종래의 저압식 스크롤 압축기는, 밀폐된 케이싱(10)의 내부공간(11)에 회전력을 발생하는 구동모터(20)가 설치되며, 구동모터(20)의 상측에는 메인 프레임(30)이 설치되어 있다. As shown in the figure, a conventional low-pressure scroll compressor is provided with a
메인 프레임(30)의 상면에는 선회 스크롤(40)이 올담링(미도시)에 의해 선회 가능하게 지지되고, 선회 스크롤(40)의 상측에는 비선회 스크롤(50)이 맞물려 압축실(P)을 형성하도록 설치되어 있다.On the upper surface of the
구동모터(20)의 회전자(22)에 회전축(25)이 결합되고, 회전축(25)에 선회 스크롤(40)이 편심지게 결합되며, 비선회 스크롤(50)은 메인 프레임(30)에 회전이 구속되어 결합되어 있다. The
비선회 스크롤(50)의 상측에는 그 비선회 스크롤(50)이 운전중에서 압축실(P)의 압력에 의해 부상하는 것을 억제하기 위한 배압실 조립체(60)가 결합되어 있다. 배압실 조립체(60)에는 중간압의 냉매가 채워지는 배압실(60a)이 형성되어 있다. A back
배압실 조립체(60)의 상측에는 그 배압실 조립체(60)의 배면을 지지하는 동시에 케이싱(10)의 내부공간(11)을 저압부인 흡입공간(11)과 고압부인 토출공간(12)으로 분리하는 고저압 분리판(15)이 설치되어 있다. The backside of the back
고저압 분리판(15)은 외주면이 케이싱(10)의 내주면에 밀착되어 용접 결합되고, 중앙부에는 비선회 스크롤(50)의 토출구(54)와 연통되는 배출구멍(15a)이 형성되어 있다. The high and low
도면 중 미설명 부호인 13은 흡입관, 14는 토출관, 18은 서브 프레임, 21은 고정자, 21a는 권선코일, 41은 선회 스크롤의 경판부, 42는 선회랩, 51은 비선회 스크롤의 경판부, 52는 비선회랩, 53은 흡입구, 61은 용량 가변을 위한 모듈레이션 링이다.In the figure,
상기와 같은 종래의 스크롤 압축기는, 구동모터(20)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면, 회전축(25)이 구동모터(20)의 회전력을 선회 스크롤(40)에 전달하게 된다.In the scroll compressor of the related art, when the power is applied to the driving
그러면 선회 스크롤(40)이 올담링에 의해 비선회 스크롤(50)에 대해 선회운동을 하면서, 그 비선회 스크롤(50)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(P)을 형성하여 냉매를 흡입·압축·토출시키게 된다. Then, the
이때, 압축실(P)에서 압축되는 냉매의 일부는 배압구멍(미도시)을 통해 중간압실에서 배압실(60a)로 이동을 하게 되고, 이 배압실(60a)로 유입되는 중간압의 냉매는 배압력을 발생시켜 배압실 조립체(60)를 이루는 플로팅 플레이트(65)를 부상시킨다. 이 플로팅 플레이트(65)가 고저압 분리판(15)의 저면에 밀착되어 흡입공간(11)과 토출공간(12)이 분리되는 동시에, 배압실 압력은 비선회 스크롤(50)을 선회 스크롤(40)으로 밀어내 비선회 스크롤(50)과 선회 스크롤(40) 사이의 압축실(P)이 기밀을 유지할 수 있게 된다.At this time, a part of the refrigerant compressed in the compression chamber P moves from the intermediate pressure chamber to the
여기서, 스크롤 압축기는 다른 압축기와 마찬가지로 그 압축기가 적용된 냉동기기의 요구에 따라 압축용량을 가변할 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이, 비선회 스크롤(50)의 경판부(51)에 모듈레이션 링(modulation ring)(61)과 리프트 링(lift ring)(62)을 추가로 설치되고, 모듈레이션 링(61)의 일측에는 배압실(60a)과 제1 연통로(61a)에 의해 연통되는 제어밸브(63)가 설치되어 있다. 그리고 모듈레이션 링(61)과 리프트 링(62)의 사이에 제2 연통로(61b)가 형성되고, 모듈레이션 링(61)과 비선회 스크롤(50)의 사이에는 그 모듈레이션 링(61)이 부상하는 경우 열리는 제3 연통로(61c)이 형성되어 있다. 제3 연통로(61c)의 일단은 중간 압축실(P)에, 타단은 케이싱(10)의 흡입공간(11)에 각각 연통되어 있다.Here, the scroll compressor, like other compressors, can vary the compression capacity in accordance with the demand of the refrigerating machine to which the compressor is applied. For example, as shown in Fig. 1, a
이러한 스크롤 압축기에서는 파워운전시에는 도 2a와 같이 제어밸브(63)가 제1 연통로(61a)를 닫고 제2 연통로(61b)를 흡입공간(11)에 연통시킴으로써, 모듈레이션 링(61)이 부상하지 못하도록 하여 제3 연통로(61c)가 닫힌 상태를 유지하도록 한다.In this scroll compressor, the
반면, 세이빙운전시에는 도 2b와 같이 제어밸브(63)가 제1 연통로(61a)와 제2 연통로(61b)를 연통시킴으로써, 모듈레이션 링(61)이 부상하여 제3 연통로(61c)가 열리면서 중간압축실(P)의 냉매 일부가 흡입공간(11)으로 누설되면서 압축기 용량을 감소시키도록 한다.2b, the
그러나, 상기와 같은 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 모듈레이션 링(61)과 리프트 링(62) 그리고 제어밸브(63)로 이루어져 부품수가 많고, 모듈레이션 링(61)을 작동시키기 위해 그 모듈레이션 링(61)에 제1 연통로(61a), 제2 연통로(61b), 제3 연통로(61c)가 형성되어야 하므로 모듈레이션 링(61)의 구조가 복잡하게 되는 문제점이 있었다.However, the variable capacity device of the conventional scroll compressor is composed of the
또, 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 배압실(60a)의 냉매를 이용하여 모듈레이션 링(61)을 신속하게 부상시켜야 하나, 모듈레이션 링(61)이 환형으로 형성되고 제어밸브(63)가 결합됨에 따라 모듈레이션 링(61)의 무게가 증가할 뿐만 아니라 이로 인해 모듈레이션을 신속하게 부상시키기 어려운 문제점도 있었다. The modulating
또, 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 모듈레이션 링(61)을 부상시키기 위한 유로가 길고 그마저 냉매가 모듈레이션 링(61)과 리프트 링(62) 사이의 공간으로 유입되어 모듈레이션 링(61)을 부상시켜야 하지만 모듈레이션 링(61)의 상면에는 여전히 배압실(60a)의 압력이 존재하게 되므로, 모듈레이션 링(61)을 부상시키기가 용이하지 않으며 그만큼 밸브의 응답성이 저하되어 압축기의 용량 변화를 신속하게 제어할 수 없는 문제점도 있었다.The capacity variable device of the conventional scroll compressor is configured such that the flow path for lifting the
또, 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 구조적으로 바이패스 구멍과 이 바이패스 구멍을 개폐하는 체크밸브를 설치할 수 없어, 해당 운전 모드에서의 과압축 발생시 이를 적절하게 대응하지 못하여 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.Further, in the conventional capacity variable device of the scroll compressor, a bypass hole and a check valve for opening / closing the bypass hole can not be structurally structured, and when the over-compression occurs in the corresponding operation mode, .
또, 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 제어밸브(63)가 케이싱(10)의 내부에 설치됨에 따라 케이싱(10)의 내부공간을 고려하여 제어밸브(63)의 크기를 결정하여야 하므로 그만큼 제어밸브(63)에 대한 설계자유도가 낮고, 그마저도 제한된 공간에 작은 크기의 제어밸브(63)를 사용하여야 하므로 규격화된 저렴한 부품을 사용하지 못하는데 따른 제조 비용의 상승이 초래되는 문제점도 있었다.In addition, since the
또, 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 구동모터에 전원을 공급하기 위한 터미널 외에 제어밸브(63)에 전원을 공급하기 위한 별도의 터미널이 추가로 구비되어야 하므로, 그만큼 부품수가 증가하여 조립공수가 증가하고 제조 비용이 증가하는 문제점도 있었다.In addition, since the capacity variable device of the conventional scroll compressor is required to additionally include a terminal for supplying power to the
또, 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 제어밸브(63)가 케이싱(10)의 내부에 설치됨에 따라 제어밸브(63)의 고장 시 그 제어밸브(63)를 교체하기가 불가능하여 냉동사이클 시스템에서 압축기 전체를 교체하여야 하는 문제점도 있었다.In the capacity variable device of the conventional scroll compressor, since the
또, 종래 스크롤 압축기의 용량 가변 장치는, 제어밸브(63)가 케이싱(10)의 외부에 설치되는 경우에는 내경이 작은 연결관을 이용하여 케이싱(10)의 내부와 외부 사이의 연결통로, 그리고 제어밸브(63)를 서로 연결하여야 함에 따라 이물질이 연결통로의 중간에 적체되거나 제어밸브(63)에 유입되어 잔류하게 될 수 있다. 그러면 용량 가변 모드의 전환시 오류가 발생하거나 또는 압축기 전체의 신뢰성이 저하될 수 있다. When the
본 발명의 목적은, 용량 가변 장치의 구조를 간소화하여 제조 비용을 절감할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.It is an object of the present invention to provide a scroll compressor capable of reducing the manufacturing cost by simplifying the structure of the capacity variable device.
본 발명의 다른 목적은, 용량 가변 장치를 이루는 부품에 대한 제한을 완화할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor capable of alleviating the restriction on parts constituting the capacity variable device.
본 발명의 다른 목적은, 용량 가변 장치를 작동시키는 전원을 용이하게 공급할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.It is another object of the present invention to provide a scroll compressor capable of easily supplying a power source for operating the capacity variable device.
본 발명의 다른 목적은, 용량 가변 장치의 제어를 단순화하여 응답성을 높일 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor which can simplify the control of the capacity variable device and increase the responsiveness.
본 발명의 다른 목적은, 바이패스 구멍과 이를 개폐하기 위한 체크밸브를 설치할 수 있어 과압축으로 인한 압축기의 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor in which a bypass hole and a check valve for opening and closing the bypass hole can be provided to prevent the efficiency of the compressor due to overpressure from being lowered.
본 발명의 다른 목적은, 용량 가변을 위한 제어밸브를 케이싱의 외부에 설치하여 설계자유도를 높일 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor in which a control valve for varying the capacity is provided outside the casing to increase the degree of freedom in design.
본 발명의 다른 목적은, 용량 가변을 위한 제어밸브를 저렴한 규격제품으로 적용할 수 있어 제조 비용을 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor in which a control valve for varying the capacity can be applied as an inexpensive standard product, thereby reducing the manufacturing cost.
본 발명의 다른 목적은, 제어밸브에 전원을 공급하기 위한 별도의 터미널을 케이싱에 설치할 필요가 없는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor in which a separate terminal for supplying power to the control valve is not required to be provided in the casing.
또, 본 발명의 다른 목적은, 압축실의 냉매를 바이패스시키는 체크밸브를 설치하면서도 그 체크밸브를 비선회 스크롤과 배압실 조립체 사이에 설치할 수 있어 부품수와 조립공수를 줄일 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor capable of reducing the number of parts and assembling air by installing a check valve for bypassing the refrigerant in the compression chamber and installing the check valve between the non-orbiting scroll and the back pressure chamber assembly I am trying to provide.
또, 본 발명의 다른 목적은, 제어밸브를 케이싱의 외부에 설치하여 제어밸브의 고장시 압축기를 교체하지 않고도 제어밸브를 용이하게 교체할 수 있으며, 케이싱의 외부에 설치된 제어밸브와 모듈레이션 장치 사이를 견고하게 연결할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.It is another object of the present invention to provide a control valve that can be installed outside the casing to easily replace the control valve without replacing the compressor in the event of a failure of the control valve, And to provide a scroll compressor that can be firmly connected.
또, 본 발명의 다른 목적은, 제어밸브와 그 제어밸브에 연결되는 연결통로에 이물질이 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a scroll compressor capable of preventing foreign matter from flowing into a control valve and a connection passage connected to the control valve.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부공간을 고압부와 저압부로 분리하는 고저압 분리판을 가지는 스크롤 압축기에 있어서, 비선회 스크롤과 배압실 조립체 사이에 중간압실에 연통되는 유로를 형성하고, 그 유로를 개폐할 수 있는 밸브를 상기 유로의 단부에 설치하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다. In order to accomplish the object of the present invention, there is provided a scroll compressor including a high-pressure separating plate separating an internal space of a casing into a high-pressure portion and a low-pressure portion, the scroll compressor comprising: And a valve capable of opening and closing the flow path is provided at an end of the flow path.
여기서, 상기 유로의 중간에 설치되며 상기 중간압실의 압력차에 따라 개폐되는 체크밸브가 더 구비될 수 있다.Here, the check valve may be provided in the middle of the flow passage and may be opened or closed according to the pressure difference of the intermediate pressure chamber.
그리고, 상기 유로는 복수 개가 형성되고, 상기 복수 개의 유로는 서로 연통되도록 형성되어, 상기 저압부로 연통되는 유로의 단부에 상기 제어밸브가 설치될 수 있다.The plurality of flow paths may be formed so as to communicate with each other, and the control valve may be provided at an end portion of the flow path communicating with the low pressure portion.
또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되어 선회운동을 하는 선회 스크롤; 상기 선회 스크롤에 맞물려 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 압축실을 형성하고 상기 중간압실에서 냉매의 일부가 상기 케이싱의 내부공간으로 바이패스되도록 적어도 한 개 이상의 바이패스 구멍이 형성되는 비선회 스크롤; 상기 비선회 스크롤의 배면에 설치되어, 상기 비선회 스크롤을 상기 선회 스크롤 방향으로 가압하도록 배압실을 형성하는 배압실 조립체; 상기 바이패스 구멍과 상기 케이싱의 내부공간 사이의 유로를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브; 및 상기 케이싱의 외부에 구비되고, 상기 제1 밸브의 양쪽 측면 중에서 상기 바이패스 구멍의 반대쪽인 배압면에 가해지는 압력을 가변시키는 제2 밸브;를 포함하고, 상기 배압실 조립체 또는 상기 비선회 스크롤에는 그 배압실에서 외주면으로 관통되는 중간압구멍이 형성되고, 상기 중간압구멍에는 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.Further, in order to achieve the object of the present invention, A orbiting scroll provided in an inner space of the casing and performing a turning motion; A non-orbiting scroll in which at least one or more bypass holes are formed so as to form a compression chamber formed of a suction chamber, an intermediate pressure chamber, and a discharge chamber in engagement with the orbiting scroll and to bypass a portion of the refrigerant in the intermediate pressure chamber to the inner space of the casing; A back pressure chamber assembly provided on a back surface of the non-orbiting scroll to form a back pressure chamber so as to press the non-orbiting scroll in the orbiting scroll direction; A first valve selectively opening and closing a flow path between the bypass hole and the internal space of the casing; And a second valve provided outside the casing and varying a pressure applied to a back pressure surface opposite to the bypass hole on both sides of the first valve, An intermediate pressure hole penetrating from the back pressure chamber to the outer peripheral surface is formed, and a filter is provided in the intermediate pressure hole.
여기서, 상기 중간압구멍은, 상기 배압실 또는 중간압실에 연통되도록 형성되는 제1 부; 및 상기 제1 부에서 상기 배압실 조립체의 외주면 또는 상기 비선회 스크롤의 외주면으로 연통되도록 형성되는 제2 부;를 포함하고, 상기 제1 부의 축방향과 상기 제2 부의 축방향은 서로 교차되도록 형성되며, 상기 제1 부와 제2 부의 사이에 상기 필터가 설치될 수 있다.Here, the intermediate pressure hole may include: a first portion communicating with the back pressure chamber or the intermediate pressure chamber; And a second portion communicated from the first portion to the outer circumferential surface of the back pressure chamber assembly or the outer circumferential surface of the non-orbiting scroll, wherein the axial direction of the first portion and the axial direction of the second portion are formed to intersect with each other And the filter may be installed between the first part and the second part.
그리고, 상기 제2 부에는 단차면이 형성되고, 상기 단차면에 상기 필터가 지지될 수 있다.The second portion may have a stepped surface, and the filter may be supported on the stepped surface.
그리고, 상기 중간압구멍에는 상기 배압실 또는 상기 중간압실과 제2 밸브를 연결하는 연결관이 삽입되어 결합되고, 상기 필터는 그 일측면이 상기 연결관에 지지되어 상기 중간압구멍에 설치될 수 있다.The intermediate pressure hole is coupled with a back pressure chamber or a connection pipe connecting the intermediate pressure chamber and the second valve. One side of the filter is supported by the connection pipe to be installed in the intermediate pressure hole. have.
그리고, 상기 중간압구멍에는 단차면이 형성되고, 상기 필터는 상기 단차면과 상기 연결관의 단부 사이에 배치되어 양쪽 측면이 지지될 수 있다.In addition, a stepped surface is formed in the intermediate pressure hole, and the filter is disposed between the stepped surface and the end of the coupling pipe, so that both sides thereof can be supported.
그리고, 상기 필터는 상기 연결관의 선단면에 결합되어 고정될 수 있다.The filter may be fixedly coupled to a distal end surface of the coupling tube.
그리고, 상기 배압실의 바닥면에는 상기 중간압구멍보다 큰 단차홈이 형성되고, 상기 필터는 상기 단차홈에 삽입되어 결합될 수 있다.A stepped groove larger than the intermediate pressure hole is formed on the bottom surface of the back pressure chamber, and the filter can be inserted into the stepped groove to be coupled.
그리고, 상기 필터는 상기 환형으로 형성되어 상기 단차홈에 삽입되는 고정부와, 상기 고정부에 결합되어 이물질을 걸러내는 메쉬부와, 상기 고정부에서 연장되고 상기 메쉬부를 지지하는 지지부로 이루어질 수 있다.The filter may include a fixing part formed in the annular shape and inserted into the stepped groove, a mesh part coupled to the fixing part to filter out foreign matter, and a support part extending from the fixing part and supporting the mesh part .
본 발명에 의한 스크롤 압축기는, 바이패스 구멍에 체크밸브를 설치함에 따라 부품수가 적고, 바이패스 구멍의 단부에 제어밸브를 설치함에 따라 냉매를 바이패스 시키기 위한 바이패스 유로를 단순화할 수 있다. 이를 통해 용량 가변 장치를 용이하게 제작할 수 있다. In the scroll compressor according to the present invention, since the check valve is provided in the bypass hole, the number of components is small and the control valve is provided at the end of the bypass hole, so that the bypass flow path for bypassing the refrigerant can be simplified. Thus, the variable capacity device can be easily manufactured.
또, 제어밸브가 유로의 단부에 설치됨에 따라 파워운전에서 세이빙운전으로 전환될 때 냉매가 이미 유로의 출구단 근처까지 와서 대기하고 있는 상태이므로 그만큼 세이빙운전으로 신속하게 전환될 수 있다.Further, since the control valve is provided at the end portion of the flow path, when the refrigerant is switched from the power operation to the saving operation, the refrigerant has already reached the vicinity of the outlet end of the flow path and is in a standby state.
또, 연통관을 이용하여 제어밸브의 위치를 옮길 수 있어, 제어밸브의 규격 제한을 완화시킬 수 있다. 이를 통해, 용량 가변 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, the position of the control valve can be shifted by using the communicating tube, so that the specification limit of the control valve can be relaxed. This makes it possible to increase the reliability of the capacity variable device.
또, 압축되는 냉매의 일부를 중간압실에서 바이패스시키는 바이패스 구멍과 이를 개폐하기 위한 체크밸브를 설치할 수 있어 과압축으로 인한 압축기의 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, a bypass hole for bypassing a part of the refrigerant to be compressed in the intermediate pressure chamber and a check valve for opening and closing the bypass hole can be provided, so that the efficiency of the compressor due to overcompression can be prevented in advance.
또, 용량 가변을 위한 제어밸브를 케이싱의 외부에 설치하여 설계자유도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 제어밸브를 저렴한 규격제품으로 적용할 수 있어 제조 비용을 낮출 수 있다.In addition, since the control valve for varying the capacity can be provided outside the casing to increase the degree of freedom in designing, the control valve can be applied as an inexpensive standard product, and the manufacturing cost can be reduced.
또, 제어밸브에 전원을 공급하기 위한 별도의 터미널을 케이싱에 설치할 필요가 없어 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, since it is not necessary to provide a separate terminal for supplying power to the control valve in the casing, the manufacturing cost can be reduced.
또, 압축실의 냉매를 바이패스시키는 체크밸브를 설치하면서도 그 체크밸브를 비선회 스크롤과 배압실 조립체 사이에 설치할 수 있어 부품수와 조립공수를 줄여 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, the check valve for bypassing the refrigerant in the compression chamber can be installed between the non-orbiting scroll and the back pressure chamber assembly, thereby reducing the number of components and the number of assemblies, thereby reducing manufacturing costs.
또, 제어밸브를 케이싱의 외부에 설치하여 제어밸브의 고장시 압축기를 교체하지 않고도 제어밸브를 용이하게 교체할 수 있으며, 케이싱의 외부에 설치된 제어밸브와 모듈레이션 장치 사이를 견고하게 연결할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.In addition, since the control valve can be provided outside the casing, the control valve can be easily replaced without replacing the compressor in the event of a failure of the control valve, and a scroll compressor .
또, 제어밸브가 케이싱의 외부에 설치되는 경우에는 내경이 작은 연결관을 이용하여 케이싱의 내부와 외부 사이의 연결통로, 그리고 제어밸브를 서로 연결하여야 함에 따라 이물질이 연결통로의 중간에 적체되거나 제어밸브에 유입되어 잔류하게 될 수 있다. 그러면 용량 가변 모드의 전환시 오류가 발생하거나 또는 압축기 전체의 신뢰성이 저하될 수 있다. 하지만, 본 발명과 같이 연결통로에 필터를 설치할 경우 이물질이 연결통로나 제어밸브로 적체되는 것을 방지하여 압축기의 동작 신뢰성은 물론 수명을 유지할 수 있다.In addition, when the control valve is provided outside the casing, the connecting passage between the inside and the outside of the casing and the control valve must be connected to each other by using a connecting pipe having a small inner diameter so that the foreign matter is accumulated in the middle of the connecting passage, It may flow into the valve and remain there. This may cause an error in the switching of the variable capacity mode or the reliability of the compressor as a whole. However, when the filter is installed in the connection passage as in the present invention, it is possible to prevent the foreign matter from being accumulated in the connection passage or the control valve, thereby maintaining the operational reliability and life of the compressor.
도 1은 종래 용량 가변 장치가 구비된 스크롤 압축기를 보인 종단면도,
도 2a 및 도 2b는 도 1에 따른 스크롤 압축기에서, 용량 가변 장치를 이용한 파워운전과 세이빙운전 상태를 각각 보인 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 용량 가변 장치가 구비된 스크롤 압축기를 보인 종단면도,
도 4는 도 3에 따른 용량 가변 장치를 가지는 스크롤 압축기를 보인 사시도,
도 5는 도 4에서 용량 가변 장치를 분해하여 보인 사시도,
도 6은 도 3에 따른 용량 가변 장치를 조립하여 체크밸브와 제어밸브의 연결상태를 개략적으로 보인 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 필터의 일실시예를 보인 분해 사시도,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 필터의 다른 실시예들을 보인 단면도,
도 11a 및 도 11b는 도 3에서, 압축기의 운전모드에 따른 제1 밸브 조립체와 제2 밸브 조립체의 동작을 보인 개략도로서, 도 11a는 파워모드를, 도 11b는 세이빙모드를 각각 보인 도면,
도 12는 본 발명에 의한 용량 가변 장치에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도,
도 13a 및 도 13b는 도 3에 따른 용량 가변 장치에서 제1 밸브 조립체에 대한 실시예들을 확대하여 보인 종단면도,
도 14a 및 도 14b는 도 12에서, 압축기의 운전모드에 따른 제1 밸브 조립체와 제2 밸브 조립체의 동작을 보인 개략도로서, 도 14a는 파워모드를, 도 14b는 세이빙모드를 각각 보인 도면.1 is a longitudinal sectional view showing a scroll compressor having a conventional capacity variable device,
FIG. 2A and FIG. 2B are longitudinal sectional views showing the power operation and the saving operation state using the capacity variable device in the scroll compressor according to FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a scroll compressor having a capacity variable device according to the present invention. FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a scroll compressor having a capacity variable device according to FIG. 3,
FIG. 5 is a perspective view of the capacity variable device shown in FIG. 4,
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a connection state of a check valve and a control valve by assembling the capacity variable device according to FIG. 3;
7 is an exploded perspective view showing an embodiment of the filter according to the present invention,
8 to 10 are sectional views showing other embodiments of the filter according to the present invention,
FIG. 11A and FIG. 11B are schematic views showing the operation of the first valve assembly and the second valve assembly according to the operation mode of the compressor in FIG. 3, wherein FIG. 11A is a power mode and FIG. 11B is a saving mode,
12 is a perspective view in which another embodiment of the capacity variable device according to the present invention is exploded,
FIGS. 13A and 13B are enlarged longitudinal sectional views of embodiments of the first valve assembly in the capacity variable device according to FIG. 3;
FIGS. 14A and 14B are schematic views showing the operation of the first valve assembly and the second valve assembly according to the operation mode of the compressor in FIG. 12, wherein FIG. 14A is a power mode and FIG. 14B is a saving mode.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a scroll compressor according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 용량 가변 장치가 구비된 스크롤 압축기를 보인 종단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 용량 가변 장치를 가지는 스크롤 압축기를 보인 사시도이며, 도 5는 도 4에서 용량 가변 장치를 분해하여 보인 사시도이고, 도 6은 도 3에 따른 용량 가변 장치를 조립하여 체크밸브와 제어밸브의 연결상태를 개략적으로 보인 단면도이다.FIG. 3 is a vertical sectional view showing a scroll compressor having a capacity variable device according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a scroll compressor having a capacity variable device according to FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a connection state of a check valve and a control valve by assembling the capacity variable device according to FIG. 3; FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는, 케이싱(110)의 밀폐된 내부공간이 후술할 비선회 스크롤(이하, 제2 스크롤과 혼용함)(150)의 상측에 설치되는 고저압 분리판(115)에 의해 저압부인 흡입공간(111)과 고압부인 토출공간(112)으로 분리된다. 여기서, 흡입공간(111)은 고저압 분리판(115)의 하측 공간에 해당되고, 토출공간(112)은 고저압 분리판의 상측 공간에 해당된다. 3, the scroll compressor according to the present embodiment is installed on the upper side of the non-orbiting scroll (hereinafter, mixed with the second scroll) 150, which will be described later,
그리고, 흡입공간(111)과 연통되는 흡입관(113) 및 토출공간(112)과 연통되는 토출관(114)이 각각 케이싱(110)에 고정되어, 냉매를 케이싱(110) 내부공간으로 흡입하거나 케이싱(110) 외부로 토출될 수 있도록 한다.The
케이싱(110)의 흡입공간(111)에는 고정자(121) 및 회전자(122)로 된 구동모터(120)가 구비된다. 고정자(121)는 케이싱(110)의 내벽면에 열박음 방식으로 고정되고, 회전자(122)의 중앙부에는 회전축(125)이 삽입되어 결합된다. 고정자(121)에는 코일(121a)이 권선되고, 코일(121a)은 도 3 및 도 4에서와 같이 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(119)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다. A driving
회전축(125)의 하측은 케이싱(110) 하부에 설치되는 보조 베어링(117)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 보조 베어링(117)은 케이싱(110) 내면에 고정되는 하부 프레임(118)에 의해 지지되어, 회전축(125)을 안정적으로 지지할 수 있도록 한다. 하부 프레임(118)은 케이싱(110)의 내벽면에 용접 고정될 수 있고, 케이싱(110)의 바닥면은 오일 저장공간으로서 사용된다. 오일 저장공간에 저장된 오일은 회전축(125) 등에 의해서 상측으로 이송되어, 오일이 구동부와 압축실로 들어가 윤활을 원활하게 한다.The lower side of the
회전축(125)의 상단부는 메인 프레임(130)에 의해 회전가능하게 지지된다. 메인 프레임(130)은 하부 프레임(118)과 같이 케이싱(110)의 내벽면에 고정 설치되며, 저면에는 하향으로 돌출되는 메인 베어링부(131)가 형성되고, 메인 베어링부(131)의 내부에 회전축(125)이 삽입된다. 메인 베어링부(131)의 내벽면은 베어링 면으로서 작용하며, 상술한 오일과 함께 회전축(125)이 원활하게 회전될 수 있도록 지지한다.The upper end of the
메인 프레임(130)의 상면에 선회 스크롤(이하, 제1 스크롤과 혼용함)(140)이 배치된다. 제1 스크롤(140)은 대략 원판 형태를 갖는 제1 경판부(141)와 제1 경판부(141)의 일측면에 나선형으로 형성되는 선회랩(이하, 제1 랩)(142)을 포함한다. 제1 랩(142)은 후술할 제2 스크롤(150)의 제2 랩(152)과 함께 압축실(P)을 형성하게 된다. An orbiting scroll (hereinafter, mixed with the first scroll) 140 is disposed on the upper surface of the
제1 스크롤(140)의 제1 경판부(141)는 메인 프레임(130)의 상면에 의해 지지된 상태에서 선회 구동하게 되는데, 제1 경판부(141)와 메인 프레임(130) 사이에는 올담링(136)이 설치되어 제1 스크롤(140)의 자전을 방지하게 된다. The first
그리고, 제1 스크롤(140)의 제1 경판부(141) 저면에는 회전축(125)이 삽입되는 보스부(143)가 형성되고, 이를 통해 회전축(125)의 회전력이 제1 스크롤(140)을 선회 구동하게 된다.A
제1 스크롤(140)과 맞물리는 비선회 스크롤(이하, 제2 스크롤과 혼용함)(150)은 제1 스크롤(140)의 상부에 배치된다. 여기서, 제2 스크롤(150)은 제1 스크롤(140)에 대해서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는데, 구체적으로는 메인 프레임(130)에 끼워지는 복수 개의 가이드 핀(미도시)이 제2 스크롤(150)의 외주부에 형성되는 복수 개의 가이드 홀(미도시)에 삽입된 상태로 메인 프레임(130)의 상부면에 얹혀 지지된다.The non-orbiting scroll 150 (hereinafter, mixed with the second scroll) engaging with the
한편, 제2 스크롤(150)은 몸체부의 상면이 원판 형태로 형성되어 제2 경판부(151)를 이루고, 제2 경판부(151)의 하부에는 상술한 제1 스크롤(140)의 제1 랩(142)과 맞물리는 제2 랩(152)이 나선형으로 형성된다. The upper surface of the body portion of the
제2 스크롤(150)의 측면에는 흡입공간(111) 내부에 존재하는 냉매가 흡입되는 흡입구(153)가 형성되고, 제2 경판부(151)의 대략 중앙부에는 압축된 냉매가 토출되는 토출구(154)가 형성된다.A
상술한 바와 같이, 제1 랩(142)과 제2 랩(152)은 복수 개의 압축실(P)을 이루고, 압축실은 토출구(154)측으로 선회 이동하면서 그 부피가 축소되어 냉매를 압축하게 된다. 따라서, 흡입구(153)와 인접한 압축실의 압력이 최소가 되고, 토출구(154)와 연통되는 압축실의 압력이 최대가 되며, 그 사이에 존재하는 압축실의 압력은 흡입구(153)의 흡입압과 토출구(154)의 토출압 사이의 값을 갖는 중간압을 이루게 된다. 중간압은 후술할 배압실(160a)로 인가되어 제2 스크롤(150)을 제1 스크롤(140) 측으로 누르는 역할을 하게 되므로, 중간압을 갖는 영역 중 하나와 연통되고, 냉매가 토출되는 스크롤측 배압구멍(151a)이 제2 경판부(151)에 형성된다.As described above, the
제2 스크롤(150)의 제2 경판부(151) 상부에 배압실 조립체(160)의 일부를 이루는 배압 플레이트(161)가 고정된다. 배압 플레이트(161)는 대략 환형으로 형성되고, 제2 스크롤(150)의 제2 경판부(151)와 접하게 되는 지지판부(162)를 갖는다. 지지판부(162)는 중앙이 비어있는 환형의 판 형태를 가지며, 상술한 스크롤측 배압구멍(151a)과 연통되는 플레이트측 배압구멍(161d)이 지지판부(162)를 관통하도록 형성된다. A
그리고, 지지판부(162)의 상면에는 그 지지판부(162)의 내주면 및 외주면을 둘러싸도록 제1 및 제2 환형벽(163,164)이 형성된다. 제1 환형벽(163)의 외주면과 제2 환형벽(164)의 내주면, 그리고 지지판부(162)의 상면은 환형으로 된 배압실(160a)을 형성하게 된다. First and second
상기 배압실(160a)의 상측에는 그 배압실(160a)의 상면을 이루는 플로팅 플레이트(165)가 설치된다. 플로팅 플레이트(165)의 내측 공간부의 상단부에는 실링 단부(166)가 구비된다. 실링 단부(166)는 플로팅 플레이트(165)의 표면으로부터 상향으로 돌출되도록 형성되고, 그 내경은 중간 토출구(167)를 가리지 않을 정도로 형성된다. 실링 단부(166)는 상술한 고저압 분리판(115)의 하측면과 접하여, 토출된 냉매가 흡입공간(111)으로 누설되지 않고 토출공간(112)으로 토출되도록 밀폐하는 역할을 하게 된다.Above the
도면중 미설명 부호인 156은 과압축을 방지하기 위해 중간압실에서 압축되는 냉매의 일부를 바이패스시키는 토출용 바이패스 구멍을 개폐하는 바이패스 밸브이고, 159은 토출공간으로 토출된 냉매가 압축실로 역류하는 것을 차단하는 역지밸브이다.
상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.The scroll compressor according to this embodiment operates as follows.
즉, 고정자(121)측에 전력을 인가하면, 그로 인해서 회전축(125)이 회전하게 된다. 그러면 회전축(125)의 상단부에 결합된 제1 스크롤(140)은 회전축(125)이 회전하게 됨에 따라 제2 스크롤(150)에 대해서 선회 운동을 하게 되고, 그로 인해 제2 랩(152)과 제1 랩(142) 사이에 형성된 복수 개의 압축실(P)이 토출구(154)측으로 이동하면서 냉매가 압축된다.That is, when electric power is applied to the
토출구(154)에 도달하기 전에 압축실(P)이 스크롤측 배압구멍(미도시)와 연통되면, 냉매의 일부가 지지판부(162)에 형성되는 플레이트측 배압구멍(미도시)로 유입되고, 그에 따라 배압 플레이트(161) 및 플로팅 플레이트(165)에 의해 형성되는 배압실(160a)에 중간압이 인가된다. 이로 인해서, 배압 플레이트(161)는 하향으로 압력을 받게 되고, 플로팅 플레이트(165)는 상향으로 압력을 받게 된다.When the compression chamber P is communicated with the scroll side back pressure hole (not shown) before reaching the
여기서, 배압 플레이트(161)는 볼트에 의해 제2 스크롤(150)과 결합되어 있으므로, 배압실(160a)의 중간압은 제2 스크롤(150)에도 영향을 미치게 된다. 다만, 제2 스크롤(150)은 이미 제1 스크롤(140)의 제1 경판부(141)에 접하여 하향으로 이동이 불가능한 상태이므로, 플로팅 플레이트(165)가 상향으로 이동하게 된다. 플로팅 플레이트(165)는 실링 단부(166)가 고저압 분리판(115)의 하단부와 접하면서 토출공간(112)에서 흡입공간(111)으로 냉매가 누설되는 것을 차단하게 된다. 아울러, 배압실(160a)의 압력이 제2 스크롤(150)을 제1 스크롤(140)측으로 밀면서 제1 스크롤(140)과 제2 스크롤(150) 사이에서의 누설을 차단하게 된다.Here, since the
이러한 본 실시예에 의한 스크롤 압축기에 용량 가변 장치가 적용되는 경우, 제2 스크롤(150)의 제2 경판부(151)에는 중간압실에 연통되는 용량 가변용 바이패스 구멍(이하, 바이패스 구멍으로 약칭함)(151b)이 중간압실에서 배면으로 관통 형성된다. 바이패스 구멍(151b)은 내측포켓과 외측포켓의 동일한 압력의 중간압 냉매가 바이패스될 수 있도록 180°간격을 두고 양쪽에 형성된다. 하지만, 제1 랩(142)의 랩길이가 제2 랩(152)의 랩길이에 비해 180°가 긴 비대칭인 경우에는 내측포켓과 외측포켓이 동일한 크랭크각에서 동일한 압력이 형성되므로 두 개의 바이패스 구멍(151b)이 동일 크랭크각에 형성되거나 양쪽이 연통되도록 한 개만 형성될 수도 있다.When the capacity variable device is applied to the scroll compressor according to the present embodiment, the second
그리고, 바이패스 구멍(151b)의 단부에는 그 바이패스 구멍(151b)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 체크밸브(155)가 각각 설치된다. 체크밸브(155)는 제1 밸브 조립체를 이루는 것으로, 중간압실의 압력에 따라 개폐되는 피스톤밸브로 형성될 수 있다. A
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 배압 플레이트(161)에는 배압실(160a)을 이루는 상면에서 배압 플레이트(161)의 외주면으로 관통되어 배압실(160a)의 일부 냉매가 후술할 제1 연결관(183a)으로 안내될 수 있도록 중간압구멍(168)이 형성된다. 4 and 5, the
또, 배압 플레이트(161)의 저면에는 바이패스 구멍(151b)을 선택적으로 개폐하는 피스톤 밸브(155)가 각각 축방향으로 미끄러지게 삽입되도록 복수 개의 밸브공간(161a)이 축방향으로 소정의 깊이만큼 함몰지게 형성된다.A plurality of
또, 밸브공간(161a)의 축방향 일측에는 제1 밸브 조립체를 이루는 피스톤 밸브(155)를 각각 사이에 두고 그 피스톤 밸브(155)의 배면쪽에 소정의 체적을 가지는 차압공간(161b)이 형성된다. A
여기서, 차압공간(161b)은 밸브공간(161a)과 함께 180°의 위상차를 두고 양쪽에 각각 형성되며, 양쪽 차압공간(161b)은 배압 플레이트(161)의 저면에 형성되는 연결유로홈(161c)에 의해 서로 연통된다. 이 경우, 도 5와 같이 연결유로홈(161c)의 양단은 각각의 차압공간(161b)을 향해 경사지게 형성된다. 차압공간(161b)의 횡방향 단면적이 바이패스 구멍(151b)의 횡방향 단면적에 비해 넓게 형성된다. 그리고 연결유로홈(161c)은 비선회 스크롤(150)의 상면에 구비되는 가스켓(158)과 중첩되도록 하여, 연결유로홈(161c)이 실링되도록 하는 것이 바람직하다.The
한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 전술한 실시예와 같이 밸브공간과 차압공간, 그리고 배출홈은 배압 플레이트의 저면에 형성되지 않고, 비선회 스크롤의 상면에 형성될 수도 있다. 이 경우, 연결유로홈 역시 비선회 스크롤의 상면에 형성될 수 있다. On the other hand, although not shown in the drawings, the valve space, the differential pressure space, and the discharge groove are not formed on the bottom surface of the back pressure plate, but may be formed on the upper surface of the non-orbiting scroll as in the above embodiment. In this case, the connecting passage groove may also be formed on the upper surface of the non-orbiting scroll.
또, 배압 플레이트(161)의 저면에는 각 피스톤 밸브(155)가 열릴 때 각각의 바이패스 구멍(151b)을 통해 중간 압축실에서 배출되는 냉매가 케이싱(110)의 흡입공간(l11)으로 배기되도록 하는 배출홈(161d)이 각각의 배압구멍(161a)에 독립적으로 형성된다. 이로써, 양쪽 바이패스 구멍(151b)이 각각의 배출홈(161d)을 통해 케이싱(110)의 흡입공간(111)과 독립적으로 연통됨에 따라, 양쪽 바이패스 구멍(151b)을 통해 압축실에서 바이패스되는 냉매가 한 곳으로 합쳐지지 않고 곧바로 케이싱(110)의 흡입공간(111)으로 배출된다. 이에 따라, 압축실에서 바이패스되는 냉매가 배압실(160a)의 냉매에 의해 가열되는 것을 억제할 수 있다. 뿐만 아니라, 압축실에서 케이싱(110)의 흡입공간(111)으로 바이패스되는 냉매가 가열되는 경우 비체적이 상승하여 흡입체적이 감소되는 것을 억제할 수 있다.The refrigerant discharged from the intermediate compression chamber through each
배출홈(161d)은 밸브공간(161a)의 내주면에서 배압 플레이트(161)의 외주면을 향해 반경방향으로 형성된다. 배출홈(161d)은 케이싱(110)의 내부공간에 연통되도록 그 외주면이 개구되어 형성된다.The
또, 연결유로홈(161c)의 중간에는 차압구멍(161e)이 형성되어 후술할 제3 연결관(183c)이 연결된다. 하지만, 차압구멍(161e)은 양쪽 차압공간(161b) 중 어느 한 쪽 차압공간에 직접 연결될 수도 있다. 차압구멍(161e)은 제3 연결관(183c)을 통해 제2 밸브 조립체를 이루는 제어밸브(180)와 연결될 수 있다. In addition, a
여기서, 제2 밸브 조립체를 이루는 제어밸브(180)는 솔레노이드 밸브로 이루어져 케이싱(110)의 내부공간에 설치될 수도 있지만, 제어밸브(180)의 규격에 대한 설계 자유도를 높이기 위해서는 케이싱(110)의 외부에 설치되는 것이 바람직할 수 있다.In this case, the
제어밸브(180)는 케이싱(110)의 외주면에 브라켓(180a)을 이용하여 고정 결합된다. 하지만, 경우에 따라서는 별도의 브라켓을 사용하지 않고 제어밸브(180)를 직접 케이싱(110)에 용접 결합할 수도 있다. The
도 6과 같이, 제어밸브(180)는 외부전원이 연결되어 그 외부전원의 인가 여부에 따라 가동자(181b)가 선택적으로 작동하도록 전원부(181)를 가지는 솔레노이드 밸브로 이루어진다. As shown in FIG. 6, the
전원부(181)는 전원을 인가받는 코일(181a)의 안쪽에 가동자(181b)가 구비되고, 가동자의 일단에는 복귀스프링(181c)이 구비된다. 가동자(181b)에는 후술할 제1 입출구(185a)와 제3 입출구(185c)를 연통시키거나 또는 제2 입출구(185b)와 제3 입출구(185c)를 연결시키는 전환밸브(186)가 결합된다. 이로써, 코일(181a)에 전원이 인가되면 가동자(181b) 및 그 가동자(181b)에 결합된 밸브(186)가 제1 방향(배출구멍 닫힘 방향)으로 이동하여 그에 해당하는 연결관(183a)(183c)들을 서로 연결시키는 반면, 전원이 오프(Off)되면 가동자(181b)가 복귀스프링(181c)에 의해 제2 방향(배출구멍 열림 방향)으로 복귀하면서 다른 연결관(183b)(183c)들을 서로 연결시킨다. 이로써, 체크밸브인 피스톤 밸브(155)로 향하는 냉매가 압축기의 운전 모드에 따라 전환되도록 한다. The
전원부(181)의 일측에는 그 전원부(181)에 의해 작동하면서 냉매의 유동방향을 전환하는 밸브부(182)가 결합된다.One side of the
밸브부(182)는 전원부(181)에 결합되는 밸브하우징(185)에 전원부(181)의 가동자(181b)에 연장되는 전환밸브(186)가 미끄러지게 삽입되어 이루어질 수 있다. 물론, 전원부(181)의 구성에 따라서는 전환밸브(186)가 왕복운동을 하지 않고 회전하면서 냉매의 유동방향을 전환시킬 수도 있다. 다만, 본 실시예에서는 편의상 직선 왕복형 밸브를 중심으로 설명한다.The
밸브하우징(185)은 긴 원통형으로 형성되어, 길이방향을 따라 3개의 입출구가 형성된다. 제1 입출구(185a)는 후술할 제1 연결관(183a)을 통해 배압실(160a)과 연결되고, 제2 입출구(185b)는 후술할 제2 연결관(183b)을 통해 케이싱(110)의 흡입공간(111)과 연결되며, 제3 입출구(185c)는 후술할 제3 연결관(183c)을 통해 피스톤 밸브(155)의 일측면에 형성된 차압공간(161b)과 연결된다. 도면에서는 제1 입출구(185a)와 제2 입출구(185b)가 양측에, 제3 입출구(185c)가 가운데 위치하는 예를 도시하였으나, 이는 밸브의 구성에 따라 가변될 수 있다.The
여기서, 제어밸브(180)의 제1 입출구(185a)가 제1 연결관(183a)을 통해 배압실(160a)에 연결되기 위해서는 그 배압실(160a)에서 배압 플레이트(161)의 외주면, 또는 제2 스크롤(150)의 외주면으로 관통되는 중간압구멍(168)이 형성되어야 한다. 중간압구멍(168)은 배압실(160a)의 바닥면에서 배압 플레이트(161)의 외주면으로 관통되어 형성될 수 있다. In order for the
한편, 밸브부(182)에는 케이싱(110)을 관통하여 결합되고 밸브부(182)에 의해 전환되는 냉매를 상기 차압공간(161b)에 전달하는 연결부(183)가 결합된다.The
연결부(183)는 제1 밸브 조립체(170)에 중간압 또는 흡입압의 냉매를 선택적으로 주입하기 위해 제1 연결관(183a), 제2 연결관(183b), 그리고 제3 연결관(183c)으로 이루어진다. The
제1 연결관(183a)과 제2 연결관(183b), 그리고 제3 연결관(183c)은 모두 케이싱(110)을 관통하여 그 케이싱(110)에 용접 결합된다. 그리고 각각의 연결관은 케이싱(110)과 동일한 재질로 형성될 수도 있지만, 케이싱과 다른 재질로 형성될 수도 있다. 케이싱과 다른 재질인 경우에는 케이싱과의 용접을 고려하여 중간부재를 이용하여 용접할 수도 있다. The
또, 각각의 연결관(183a)(183b)(183c)은 개별적으로 케이싱(110)을 관통하여 용접할 수도 있지만, 이 경우 각 연결관의 직경이 크지 않은 점을 고려할 때 바람직하지 않다. 따라서, 케이싱(110)에 연결부재를 결합한 후, 그 연결부재의 내 외측면에 각각 연결관을 조립하여 연결할 수 있다. 이 경우, 연결부재의 한 쪽면에는 각 연결관의 일부를 미리 결합하여 연결부재를 케이싱에 결합한 후, 나머지 연결관들을 연결부재의 타측면에 연결하는 것이 바람직할 수 있다.The connecting
예를 들어, 도 4와 같이 연결부재(184)는 원통 모양으로 형성되어 그 내부에 세 개의 연결관(183a)(183b)(183c)을 모두 삽입하거나 또는 2개를 삽입한 상태에서 그 연결부재(184)를 케이싱(110)에 결합할 수도 있다. 이 경우에는 연결부재(184)를 케이싱(110)에 결합한 후 그 연결부재(184)에 외력을 가해 연결부재(184)가 연결관(183a)(183b)(183c)들 사이에 밀착되도록 한 상태에서 연결부재(184)와 연결관(183a)(183b)(183c) 사이를 용접하거나, 또는 연결부재(184)에 외력을 가해 연결관(183a)(183b)(183c)들과 밀착시킨 상태에서 연결부재(184)와 연결관을 용접한 후 그 연결부재(184)를 케이싱(110)에 삽입하여 용접 결합시킬 수도 있다. For example, as shown in FIG. 4, the connecting
제1 연결관(183a)의 일단은 밸브하우징(185)의 제1 입출구(185a)에, 타단은 배압실(160a)과 연통되는 중간압구멍(168)에 각각 연결된다. 제2 연결관(183b)의 일단은 밸브하우징(185)의 제2 입출구(185b)에, 타단은 케이싱(110)의 흡입공간(111)에 각각 연결된다. 제3 연결관(183c)의 일단은 밸브하우징(185)의 제3 입출구(185c)에, 타단은 차압구멍(161e)에 각각 연결된다.One end of the
중간압구멍(168)은 배압실(160a)의 바닥면에서 축방향으로 소정의 깊이만큼 수직부(168a)가 형성되고, 수직부(168a)의 하단에서 배압 플레이트(161)의 외주면으로 관통되는 수평부(168b)가 형성될 수 있다. 수직부(168a)를 제1 부, 수평부(168b)를 제2 부라고 할 수 있다. 수평부(168b)의 단부에는 후술할 제1 연결관(183a)의 일단이 삽입될 수 있도록 연결관 삽입홈(168c)이 확장 형성될 수 있다.The
또, 중간압구멍(168)에는 그 배압실(160a)에 잔류하는 이물질이 중간압구멍(168)으로 유입되는 것을 방지하는 필터(190)가 구비될 수 있다. 필터(190)는 다수 개의 미세통공을 가진 원판모양으로 형성되어 중간압구멍(168)의 중간에 삽입할 수 있다. The
도 7은 본 발명에 따른 필터의 일실시예를 보인 분해 사시도이고, 도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 필터의 다른 실시예들을 보인 단면도이다.FIG. 7 is an exploded perspective view showing an embodiment of the filter according to the present invention, and FIGS. 8 to 10 are sectional views showing another embodiment of the filter according to the present invention.
도 7 및 도 8과 같이, 본 실시예에 따른 중간압구멍(168)은 수직부(168a)와 만나는 수평부(168b)의 단부에는 연결관 삽입홈(168c)이 확장 형성됨에 따라 단차면(168d)이 형성된다. 따라서, 이 단차면(168d)에 필터(190)의 일측면이 지지되도록 하고, 필터(190)의 타측면은 후술할 제1 연결관(183a)의 단면이 밀착되거나 작은 간격을 두고 삽입되어 그 제1 연결관(183a)과 단차면(168d) 사이에 필터(190)가 지지되도록 할 수 있다.7 and 8, in the
또는, 도 9와 같이 필터(190)가 테두리에 환형 결합부(191)를 가지는 원판 모양으로 형성되어, 그 환형 결합부(191)를 제1 연결관(183a)의 단부에 압입하여 고정되도록 할 수도 있다. 환형 결합부(191)의 일측에는 메쉬부(192)가 형성될 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 9, the
또는, 도 10과 같이 필터(190)는 중간압구멍(168)의 입구, 즉 배압실(160a)의 바닥면쪽 단부에 중간압구멍(168)의 수직부(168a)보다 확장된 단차홈(168e)을 형성하여 삽입할 수 있다. 이 경우, 필터(190)는 환형으로 형성되어 상기 단차홈(168e)에 삽입되는 삽입부(193)와, 상기 삽입부(193)에 결합되어 이물질을 걸러내는 메쉬부(194)와, 삽입부(193)에서 연장되어 메쉬부(194)를 지지하는 지지부(195)로 이루어질 수 있다. 10, the
여기서, 지지부(195)는 냉매가 배압실(160a)에서 제1 연결관(183a)쪽으로 이동을 하는 것을 감안하면 메쉬부(194)를 기준으로 할 때 배압실(160a)쪽보다는 제1 연결관(183a)쪽에 설치되는 것이 메쉬부(194)를 안정적으로 지지할 수 있어 바람직할 수 있다. Considering that the refrigerant moves from the
한편, 밸브부(182)에는 케이싱(110)을 관통하여 결합되고 밸브부(182)에 의해 전환되는 냉매를 상기 차압공간(161b)에 전달하는 연결부(183)가 결합된다.The
연결부(183)는 제1 밸브 조립체(170)에 중간압 또는 흡입압의 냉매를 선택적으로 주입하기 위해 제1 연결관(183a), 제2 연결관(183b), 그리고 제3 연결관(183c)으로 이루어진다. The
제1 연결관(183a)과 제2 연결관(183b), 그리고 제3 연결관(183c)은 모두 케이싱(110)을 관통하여 그 케이싱(110)에 용접 결합된다. 그리고 각각의 연결관은 케이싱(110)과 동일한 재질로 형성될 수도 있지만, 케이싱과 다른 재질로 형성될 수도 있다. 케이싱과 다른 재질인 경우에는 케이싱과의 용접을 고려하여 중간부재를 이용하여 용접할 수도 있다. The
또, 각각의 연결관(183a)(183b)(183c)은 개별적으로 케이싱(110)을 관통하여 용접할 수도 있지만, 이 경우 각 연결관의 직경이 크지 않은 점을 고려할 때 바람직하지 않다. 따라서, 케이싱(110)에 연결부재를 결합한 후, 그 연결부재의 내 외측면에 각각 연결관을 조립하여 연결할 수 있다. 이 경우, 연결부재의 한 쪽면에는 각 연결관의 일부를 미리 결합하여 연결부재를 케이싱에 결합한 후, 나머지 연결관들을 연결부재의 타측면에 연결하는 것이 바람직할 수 있다.The connecting
예를 들어, 도 4와 같이 연결부재(184)는 원통 모양으로 형성되어 그 내부에 세 개의 연결관(183a)(183b)(183c)을 모두 삽입하거나 또는 2개를 삽입한 상태에서 그 연결부재(184)를 케이싱(110)에 결합할 수도 있다. 이 경우에는 연결부재(184)를 케이싱(110)에 결합한 후 그 연결부재(184)에 외력을 가해 연결부재(184)가 연결관(183a)(183b)(183c)들 사이에 밀착되도록 한 상태에서 연결부재(184)와 연결관(183a)(183b)(183c) 사이를 용접하거나, 또는 연결부재(184)에 외력을 가해 연결관(183a)(183b)(183c)들과 밀착시킨 상태에서 연결부재(184)와 연결관을 용접한 후 그 연결부재(184)를 케이싱(110)에 삽입하여 용접 결합시킬 수도 있다. For example, as shown in FIG. 4, the connecting
제1 연결관(183a)의 일단은 밸브하우징(185)의 제1 입출구(185a)에, 타단은 배압실(160a)과 연통되는 중간압구멍(168)에 각각 연결된다. 제2 연결관(183b)의 일단은 밸브하우징(185)의 제2 입출구(185b)에, 타단은 케이싱(110)의 흡입공간(111)에 각각 연결된다. 제3 연결관(183c)의 일단은 밸브하우징(185)의 제3 입출구(185c)에, 타단은 차압구멍(161e)에 각각 연결된다.One end of the
도면중 미설명 부호인 119는 터미널, 155a는 개폐면, 155b는 배압면, 156은 바이패스 밸브, 157은 오링, 161f는 플레이트측 배압구멍, 165는 플로팅 플레이트, 169는 고정핀 삽입홈, 169a는 핀홈부, 169b는 중간홈, 181은 전원부, 182는 밸브부, 183은 연결부, 187c는 제1 연결관의 금속삽입관, 187d은 핀 걸림폼, 187e는 오링, 187f는 오링이 삽입되는 실링홈이다.
본 발명에 의한 스크롤 압축기에서 압축기의 용량이 가변되는 과정은 다음과 같이 동작된다. 도 11a 및 도 11b는 도 3에서, 압축기의 운전모드에 따른 체크밸브와 밸브 조립체의 동작을 보인 개략도로서, 도 11a는 파워모드를, 도 11b는 세이빙모드를 각각 보인 도면이다.The process of varying the capacity of the compressor in the scroll compressor according to the present invention operates as follows. 11A and 11B are schematic views showing the operation of the check valve and the valve assembly according to the operation mode of the compressor in FIG. 3, wherein FIG. 11A is a power mode and FIG. 11B is a saving mode.
먼저, 도 11a와 같이 압축기가 파워모드로 운전할 때에는 밸브 조립체(180)에 의해 중간압의 냉매가 제1 연결관(183a)과 제3 연결관(183c)을 거쳐 차압구멍(161e)으로 유입되고, 이 차압구멍(161e)으로 유입되는 냉매는 연결유로홈(161c)을 통해 양쪽 차압공간(161b)으로 유입된다. 11A, when the compressor operates in the power mode, the refrigerant of intermediate pressure is introduced into the
그러면, 차압공간(161b)의 압력이 중간압을 형성하면서 피스톤 밸브(155)의 배압면(155b)을 가압하게 된다. 이때, 차압공간(161b)의 횡방향 단면적이 바이패스 구멍(151b)의 횡방향 단면적에 비해 넓게 형성됨에 따라, 양쪽 피스톤 밸브(155)는 차압공간(161b)의 압력에 밀려 각각의 바이패스 구멍(151b)을 차단하게 된다.Then, the pressure in the
그러면, 압축실의 냉매는 양쪽 바이패스 구멍(151b)으로 누설되지 않아 파워운전을 지속하게 된다.Then, the refrigerant in the compression chamber is not leaked to both of the bypass holes 151b, thereby continuing the power operation.
반면, 도 11b와 같이 압축기가 세이빙모드로 운전을 할 때에는 밸브 조립체(180)에 의해 흡입압의 냉매가 제2 연결관(183b)과 제3 연결관(183c)을 거쳐 차압구멍(161e)으로 유입되고, 이 차압구멍(161e)으로 유입되는 냉매는 연결유로홈(161c)을 통해 양쪽 차압공간(161b)으로 유입된다. On the other hand, when the compressor operates in the saving mode as shown in FIG. 11B, the refrigerant of the suction pressure is supplied to the
그러면, 차압공간(161b)의 압력이 흡입압을 형성하면서 피스톤 밸브(155)의 배압면(155b)을 가압하게 된다. 이때, 중간 압축실의 압력이 차압공간(161b)의 압력에 비해 높게 형성됨에 따라, 양쪽 피스톤 밸브(155)는 중간 압축실의 압력에 밀려 각각 상승하게 된다.Then, the pressure in the
그러면, 양쪽 바이패스 구멍(151b)이 열리면서 각각의 중간 압축실에서 냉매가 각각의 배출홈(161d)을 통해 케이싱(110)의 흡입공간(111)으로 유출됨에 따라, 압축기는 세이빙운전을 실시하게 된다. Then, as both the bypass holes 151b are opened and the refrigerant flows out into the
이렇게 하여, 과압축시 중간압실에서 압축되는 냉매의 일부를 바이패스시킬 수 있어 압축기 효율을 높일 수 있다. In this way, a part of the refrigerant compressed in the intermediate pressure chamber at the time of overpressure can be bypassed, thereby increasing the efficiency of the compressor.
또, 냉매의 바이패스 유로를 개폐하는 밸브가 작은 압력변화로 작동되는 피스톤 밸브로 이루어져 비선회 스크롤과 배압 플레이트의 사이에 배치됨에 따라, 압축기의 운전모드를 신속하게 전환할 수 있다.In addition, since the valve for opening and closing the bypass passage of the refrigerant is constituted by the piston valve operated by the small pressure change and is disposed between the non-orbiting scroll and the back pressure plate, the operation mode of the compressor can be quickly switched.
또, 제1 밸브 조립체가 냉매에 대한 배출유로의 단부에 설치됨에 따라, 파워운전에서 세이빙운전으로 전환될 때 냉매가 이미 유로의 출구단 근처까지 와서 대기하고 있는 상태가 되므로 그만큼 세이빙운전으로 신속하게 전환될 수 있다. Further, since the first valve assembly is installed at the end of the discharge passage for the refrigerant, when the refrigerant is switched from the power operation to the saving operation, the refrigerant has already reached the outlet end of the flow passage and is in a standby state. Can be switched.
또, 체크밸브인 제1 밸브 조립체와 제어밸브인 제2 밸브 조립체를 연결하는 연결부를 간소화함으로써, 부품수가 적을 뿐만 아니라 냉매를 바이패스 시키기 위한 유로도 단순하여 제조가 용이할 수 있다. 그리고 제1 밸브 조립체의 전환 동작에 대한 신뢰성을 높일 수 있다. Further, by simplifying the connecting portion connecting the first valve assembly, which is a check valve, and the second valve assembly, which is a control valve, the number of components is reduced, and the flow path for bypassing the refrigerant is also simple and easy to manufacture. And the reliability of the switching operation of the first valve assembly can be enhanced.
또, 제2 밸브 조립체를 케이싱의 외부에 설치함으로써, 케이싱 내부에 제2 밸브 조립체를 설치하는 것에 비하여 제2 밸브 조립체에 대한 규격 제한을 낮출 수 있고, 이를 통해 제2 밸브 조립체를 규격화된 제품으로 사용할 수 있어 그만큼 제조 비용을 낮출 수 있다.In addition, by providing the second valve assembly outside the casing, it is possible to lower the specification limit for the second valve assembly compared to installing the second valve assembly inside the casing, thereby allowing the second valve assembly to be a standardized product And the manufacturing cost can be reduced accordingly.
또, 제2 밸브 조립체를 케이싱의 외부에 설치함으로써, 케이싱 내부에 제2 밸브 조립체를 설치하는 것과 달리 전원을 공급하는 터미널을 추가로 설치할 필요가 없어 그만큼 부품수와 그에 따른 조립공수가 증가하는 것을 방지하여 제조 비용을 낮출 수 있다.Further, by providing the second valve assembly on the outside of the casing, it is not necessary to additionally provide a terminal for supplying power, unlike the case where the second valve assembly is installed in the casing, thereby preventing the number of components and the number of assembling operations accordingly So that the manufacturing cost can be reduced.
한편, 본 발명에 의한 용량 가변 장치를 구비한 스크롤 압축기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.Meanwhile, another embodiment of the scroll compressor having the capacity variable device according to the present invention is as follows.
즉, 전술한 실시예에서는 비선회 스크롤과 배압 플레이트 사이에 체크밸브를 설치하고, 그 체크밸브를 제어하는 제어밸브를 케이싱의 외부에 설치하여 복수 개의 연결관으로 연결하는 것이나, 본 실시예는 용량을 가변하기 위한 제어밸브가 복수 개의 밸브 조립체로 이루어진 것으로 한 개는 케이싱의 내부에, 다른 한 개는 케이싱의 외부에 각각 설치되고 복수 개의 밸브 조립체는 연결관으로 연결되는 것이다.That is, in the above-described embodiment, a check valve is provided between the non-orbiting scroll and the back pressure plate, and a control valve for controlling the check valve is provided outside the casing and connected by a plurality of connection pipes. The control valve for varying the pressure of the control valve is composed of a plurality of valve assemblies, one of which is installed inside the casing and the other is installed outside the casing, and the plurality of valve assemblies are connected by a connection pipe.
도 12는 본 발명에 의한 용량 가변 장치에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도, 도 13a 및 도 13b는 도 3에 따른 용량 가변 장치에서 제1 밸브 조립체에 대한 실시예들을 확대하여 보인 종단면도이며, 도 14a 및 도 14b는 도 12에서, 압축기의 운전모드에 따른 제1 밸브 조립체와 제2 밸브 조립체의 동작을 보인 개략도로서, 도 14a는 파워모드를, 도 14b는 세이빙모드를 각각 보인 도면이다.FIG. 12 is a perspective view explaining another embodiment of the capacity variable device according to the present invention, and FIGS. 13A and 13B are enlarged longitudinal sectional views showing embodiments of the first valve assembly in the capacity variable device according to FIG. And FIGS. 14A and 14B are schematic views showing the operation of the first valve assembly and the second valve assembly according to the operation mode of the compressor in FIG. 12, wherein FIG. 14A is a power mode and FIG. 14B is a saving mode .
이에 도시된 바와 같이, 제2 스크롤(250)의 제2 경판부(251) 배면에 대응하는 배압 플레이트(261)의 저면에는 각각의 체크밸브(255)가 수용될 수 있도록 복수 개의 밸브수용홈(261a)이 형성되고, 복수 개의 밸브수용홈(261a)은 연통홈(261b)에 의해 서로 연통될 수 있다. As shown in the figure, the bottom surface of the
그리고 복수 개의 밸브수용홈(261a) 중에서 어느 한 쪽 밸브수용홈, 또는 연통홈(261b)에는 바이패스되는 냉매를 케이싱(210)의 흡입공간(211)으로 안내하기 위한 배출구멍(261c)의 일단이 연결되어 형성된다. 배출구멍(261c)의 타단은 배압 플레이트(261)의 외주면으로 관통 형성된다. 이로써, 밸브수용홈(261a)과 연통홈(261b), 그리고 배출구멍(261c)은 체크밸브(255)가 열린 경우 중간압의 냉매가 수용되는 중간압실을 형성하게 된다.One of the valve accommodating grooves or the
또, 도 12 내지 도 13b에서와 같이, 배압 플레이트(261)의 외주면에는 배출구멍(261c)의 단부에 연통되도록 설치되어, 그 배출구멍(261c)을 압축기의 운전모드에 따라 선택적으로 개폐하는 제1 밸브 조립체(270)가 설치된다. As shown in Figs. 12 to 13B, the outer peripheral surface of the
제1 밸브 조립체(270)는 후술할 피스톤 밸브(272)가 양측 압력차에 따라 이동하면서 배출구멍(261c)을 개폐하는 일종의 체크밸브로서, 배압 플레이트(261)에 밸브공간(275)을 가지는 밸브 가이드(271)가 체결되고, 밸브 가이드(271)에는 그 밸브공간(275)에서 압력차에 따라 왕복운동을 하면서 배출구멍(261c)을 개폐하는 피스톤 밸브(272)가 미끄러지게 삽입된다.The
밸브 가이드(271)는 그 내부에 밸브공간(275)이 반경방향으로 형성되고, 밸브공간(275)의 바깥쪽에는 그 밸브공간(275)으로 삽입되는 피스톤 밸브(272)의 후방면에 작동압력을 제공하기 위한 차압공간(276)이 연장 형성된다. The
밸브공간(275)의 상하 양측에는 배출구멍(261c)과 연통되어, 피스톤 밸브(272)가 후방으로 밀려날 경우 개방되면서 배출구멍(261c)을 통해 배출되는 냉매를 흡입공간(211)인 케이싱(210)의 내부공간으로 안내하기 위한 배기구멍(275a)이 형성된다. The upper and lower sides of the
차압공간(276)의 일측에는 주입구멍(276a)이 형성되고, 주입구멍(276a)에는 후술할 제3 연결관(283c)이 차압공간(276)과 연통되도록 그 제3 연결관(283c)의 단부가 결합된다. 이로써, 제3 연결관(283c)으로 안내되는 중간압 또는 흡입압의 냉매가 주입구멍(276a)을 통해 선택적으로 차압공간(276)에 공급된다.An
도 13a와 같이, 차압공간(276)의 반경방향 단면적(A1)은 밸브공간의 반경방향 단면적(A2)보다 작게 형성되고, 차압공간(276)과 밸브공간(275)의 사이에는 피스톤 밸브(272)의 후방단을 지지하여 그 피스톤 밸브(272)의 밀림량을 제한하기 위한 단차면(276b)이 형성된다. 따라서, 주입구멍(276a)은 밸브공간(275)과 차압공간(276) 사이의 단차면(276b)을 기준으로 할 때 차압공간(276)쪽에 형성된다.13A, the radial cross-sectional area A1 of the
그리고, 차압공간(276)의 단면적(A1)은 배출구멍(261c)의 반경방향 단면적(A3) 보다 크게 형성된다. 이로써, 피스톤 밸브(272)의 닫힘 시, 배출구멍(261c)의 압력과 차압공간(276)의 압력이 동일하더라도 차압공간(276)에서 피스톤 밸브(272)의 후방면(배압면)에 가하는 면적이 배출구멍(261c)에서 피스톤 밸브(272)의 전방면(개폐면)에 가하는 면적보다 커서 피스톤 밸브(272)는 닫힘 상태를 유지할 수 있다. The sectional area A1 of the
피스톤 밸브(272)는 밸브공간(275)에서 미끄러질 수 있도록 그 밸브공간(275)의 내경과 거의 동일한 외경을 가지는 원형 단면 형상으로 형성된다. 그리고 피스톤 밸브(272)는 차압공간(276)의 압력과 배출구멍(261c)의 압력 간 차이에 따라 움직이게 되므로, 피스톤 밸브(272)의 개폐면(272a)과 배압면(272b)이 각각 배압 플레이트(261)의 외측면 또는 밸브 가이드(271)의 단차면에 충돌할 수 있다. 따라서, 피스톤 밸브(272)는 충돌로 인해 손상되지 않을 정도의 강성을 가지면서도 충돌시 소음을 최소화할 수 있으며 원활하게 미끄러질 수 있는 재질, 예를 들어 엔지니어 플라스틱과 같은 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. The
그리고, 피스톤 밸브(272)는 도 13a와 같이 개폐면(272a)과 배압면(272b) 사이의 압력차에 의해서만 움직이도록 구성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 도 13b와 같이 배압면(272b)에 압축코일스프링과 같은 가압 스프링(273)이 더 구비될 수 있다. 가압 스프링(273)이 구비되는 경우에는, 압축기가 기동할 때와 같이 중간압이 충분한 압력에 도달하지 못하여 부압면에 가해지는 압력이 낮을 때 그 피스톤 밸브(272)를 전방쪽으로 밀어줘서 피스톤 밸브(272)가 양측의 낮은 압력차에 의해 떨리는 현상을 억제할 수 있다. The
또, 가압스프링 대신에 피스톤 밸브(272)의 외경면과 접하는 밸브가이드(271)의 슬라이딩면에 오링홈(비부호)을 설치하고 그 오링홈에 오링(277)을 삽입할 수도 있다. 이로써, 밸브공간(275)과 배기구멍(275a)의 차압에 의한 누설을 방지할 수 있고 피스톤 밸브(272)의 압력차에 의한 떨림을 방지할 수 있다. It is also possible to provide an O-ring groove (not designated) on the sliding surface of the
한편, 도 12 내지 도 13b와 같이, 본 실시예에 따른 용량 가변형 스크롤 압축기는 제1 밸브 조립체(270)를 작동시키기 위한 제2 밸브 조립체(280)가 케이싱의 외부에 구비된다. 이에 따라, 제2 밸브 조립체(280)는 제1 밸브 조립체(270)에 중간압 또는 흡입압을 선택적으로 제공하여, 제1 밸브 조립체(270)가 제2 밸브 조립체(280)에 의해 제공되는 배압력의 차이에 의해 작동되도록 한다. 12 to 13B, in the variable capacity scroll compressor according to the present embodiment, a
여기서, 제2 밸브 조립체(280)는 전자식 밸브인 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것으로, 이는 전술한 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Here, the
한편, 본 실시예에서도 제1 연결관(283a)의 일단은 배압 플레이트(261)의 중간압구멍(268)에, 타단은 케이싱(210)을 관통하여 제2 밸브 조립체(280)에 연결될 수 있다. 따라서, 전술한 실시예의 제1 연결관(283a) 또는 제3 연결관(283c)과 같이 본 실시예의 제1 연결관(283a) 역시 배압 플레이트(261)의 상하운동을 감안하여 금속관인 인탈산 동관으로 된 제1 관부와 플렉시블한 나이론 재질의 사출관으로 된 제2 관부로 이루어질 수 있다. Also in this embodiment, one end of the
그리고 제2 관부의 타단은 전술한 실시예와 같이 금속삽입관으로 된 제3 관부가 구비되어 중간압구멍(268)에 삽입 결합되고, 유(U)자 모양의 고정핀(288)에 의해 단단하게 고정될 수 있다. The other end of the second tube portion is inserted into the
그리고, 이 경우에도 중간압구멍(268)에는 그 배압실(260a)에 잔류하는 이물질이 중간압구멍(268)으로 유입되는 것을 방지하는 필터(290)가 구비될 수 있다. 필터(290)는 다수 개의 미세통공을 가진 원판모양으로 형성되어 중간압구멍(268)의 중간에 삽입되거나, 또는 도 7 내지 도 10에 도시된 실시예들과 같이 구성될 수 있다. 이에 대한 설명은 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.Also in this case, the
도면중 미설명 부호인 258은 가스켓, 269는 고정핀 삽입홈이다.
상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작한다.The scroll compressor according to this embodiment operates as follows.
즉, 도 14a와 같이, 파워운전시에는 제2 밸브 조립체(280)의 전원부(281)에 전원이 인가되어 가동자(281b)가 코일(281a)쪽으로 당겨진다. That is, as shown in FIG. 14A, during power operation, power is applied to the
그러면, 가동자(281b)에 결합된 전환밸브(286)가 코일쪽(도면의 우측)(281a)으로 이동하면서, 밸브하우징(285)의 제1 입출구(285a)와 제3 입출구(285c)를 연통시킨다.Then, the switching
그러면, 제1 입출구(285a)와 연결된 제1 연결관(283a)을 통해 배압실(260a)의 중간압 냉매가 밸브하우징(285)으로 이동하였다가 제3 입출구(285c)와 연결된 제3 연결관(283c)을 통해 제1 밸브 조립체(270)의 차압공간(276)으로 이동한다.The intermediate pressure refrigerant in the
그러면, 차압공간(276)의 압력이 중간압을 형성하게 되어, 제1 밸브 조립체의 피스톤 밸브(272)를 배출구멍(261c)쪽으로 밀어 그 배출구멍(261c)을 차단하게 된다. 이때, 피스톤 밸브(272)의 전방측, 즉 개폐면(272a)은 역시 중간압을 이루는 배출구멍(261c)에 접하게 되나, 배출구멍(261c)의 단면적(A3)이 차압공간(276)의 단면적(A1) 보다 작아 피스톤 밸브(272)는 배출구멍 방향으로 이동하면서 그 배출구멍(261c)을 차단하게 된다.Then, the pressure in the
그러면, 압축실(P)의 중간압실에서 일부 냉매가 체크밸브(255)를 열고 바이패스 구멍(251b)을 통해 밸브수용홈(261a)으로 토출되더라도, 이 냉매는 그 밸브수용홈(261a)과 연통홈(261b), 그리고 배출구멍(261c)에 채워진 상태를 유지한다. 그러면, 압축실(P)에서 더이상의 냉매가 흘러나오지 않아 압축기는 파워운전을 지속하게 된다.Even if some refrigerant in the intermediate compartment of the compression chamber P opens the
반면, 도 14b와 같이, 세이빙운전시에는 제2 밸브 조립체(280)의 전원부(281)에 전원이 차단되어 가동자(281b)가 복귀스프링(281c)에 의해 코일(281a) 반대쪽으로 밀려난다. On the other hand, as shown in FIG. 14B, during the saving operation, the power supply to the
그러면, 가동자(281b)에 결합된 전환밸브(286)가 코일(281a)의 반대쪽(도면의 좌측)으로 이동하면서, 밸브하우징(285)의 제2 입출구(285b)와 제3 입출구(285c)를 연통시킨다.Then, the switching
그러면, 제2 입출구(285b)와 연결된 제2 연결관(283b)을 통해 케이싱(210)의 흡입공간(211)과 연통되면서 흡입압 냉매가 밸브하우징(285)으로 이동하였다가 제3 입출구(285c)와 연결된 제3 연결관(283c)을 통해 제1 밸브 조립체(270)의 차압공간(276)으로 이동한다.The suction pressure refrigerant is moved to the
그러면, 차압공간(276)의 압력이 흡입압을 형성하게 되어, 중간압을 이루는 배출구멍(261c)의 압력에 의해 제1 밸브 조립체(270)의 피스톤 밸브(272)가 차압공간(276)쪽으로 밀려나면서 배출구멍(261c)이 개방된다. The pressure in the
그러면, 체크밸브(255)를 통해 밸브수용홈(261a)과 연통홈(261b), 그리고 배출구멍(261c)에 이미 채워져 있던 냉매가 신속하게 제1 밸브 조립체(270)의 밸브공간(275)으로 배출되고, 이 냉매는 밸브공간(275)에 형성된 배기구멍(275a)을 통해 케이싱(210)의 흡입공간(211)으로 빠져나오게 된다. 그러면 압축실(P)의 중간압실 냉매 중에서 일부 냉매는 상기의 경로를 따라 계속 배출되어 압축기는 세이빙운전을 지속하게 된다. Then, the refrigerant, which has already been filled in the
상기와 같은 본 실시예에 의한 스크롤 압축기는 전술한 실시예와 같이 제어밸브에 해당하는 제2 밸브 조립체가 케이싱의 외부에 설치됨에 따른 기본적인 작용 효과는 유사하다. 다만, 본 실시예는 제1 밸브 조립체가 냉매에 대한 배출유로의 단부에 설치됨에 따라, 파워운전에서 세이빙운전으로 전환될 때 냉매가 이미 유로의 출구단 근처까지 와서 대기하고 있는 상태가 되므로 그만큼 세이빙운전으로 신속하게 전환될 수 있다.The scroll compressor according to this embodiment has a similar basic action and effect in that the second valve assembly corresponding to the control valve is installed outside the casing as in the above-described embodiment. In this embodiment, since the first valve assembly is installed at the end of the discharge passage for the refrigerant, when the refrigerant is switched from the power operation to the saving operation, the refrigerant has already reached the outlet end of the passage and is in a standby state. It can be quickly switched to driving.
한편, 전술한 실시예들에서는 중간압구멍이 배압 플레이트에 형성되어 배압실의 중간압 냉매를 차압공간으로 안내하는 것이나, 경우에 따라서는 비선회 스크롤인 제2 스크롤에 형성되어 중간압실에서 압축되는 냉매의 일부를 차압공간으로 안내할 수도 있다. 이 경우에는 상대적으로 압력변동이 작은 압축실의 냉매를 이용하여 제1 밸브 조립체를 작동시킴에 따라 제1 밸브의 거동을 안정화시킬 수 있다. 여기서, 중간압구멍에 대한 구체적인 구성이나 작용이 전술한 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예로 대신한다.On the other hand, in the above-described embodiments, the intermediate pressure holes are formed in the back pressure plate to guide the intermediate-pressure refrigerant in the back pressure chamber to the differential pressure space, or to be formed in the second scroll as the non- A part of the refrigerant may be introduced into the differential pressure space. In this case, the behavior of the first valve can be stabilized by operating the first valve assembly using the refrigerant of the compression chamber relatively small in pressure variation. Here, since the specific configuration and operation of the intermediate pressure hole are very similar to those of the above-described embodiment, a detailed description thereof will be replaced with the above-described embodiment.
또 한편, 전술한 실시예들에서는 저압식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명하였으나, 케이싱의 내부공간이 저압부인 흡입공간과 고압부인 토출공간으로 분리되는 밀폐형 압축기에는 모두 동일하게 적용될 수 있다.In the above-described embodiments, the low-pressure scroll compressor is taken as an example. However, the present invention can be equally applied to a hermetic compressor in which the inner space of the casing is divided into a suction space of a low pressure portion and a discharge space of a high pressure portion.
Claims (8)
상기 케이싱의 내부공간에 구비되어 선회운동을 하는 선회 스크롤;
상기 선회 스크롤에 맞물려 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 압축실을 형성하고 상기 중간압실에서 냉매의 일부가 상기 케이싱의 내부공간으로 바이패스되도록 적어도 한 개 이상의 바이패스 구멍이 형성되는 비선회 스크롤;
상기 비선회 스크롤의 배면에 설치되어, 상기 비선회 스크롤을 상기 선회 스크롤 방향으로 가압하도록 배압실을 형성하는 배압실 조립체;
상기 바이패스 구멍과 상기 케이싱의 내부공간 사이의 유로를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브; 및
상기 케이싱의 외부에 구비되고, 상기 제1 밸브의 양쪽 측면 중에서 상기 바이패스 구멍의 반대쪽인 배압면에 가해지는 압력을 가변시키는 제2 밸브;를 포함하고,
상기 배압실 조립체 또는 상기 비선회 스크롤에는 그 배압실에서 외주면으로 관통되는 중간압구멍이 형성되고,
상기 중간압구멍에는 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.Casing;
A orbiting scroll provided in an inner space of the casing and performing a turning motion;
A non-orbiting scroll in which at least one or more bypass holes are formed so as to form a compression chamber formed of a suction chamber, an intermediate pressure chamber, and a discharge chamber in engagement with the orbiting scroll and to bypass a portion of the refrigerant in the intermediate pressure chamber to the inner space of the casing;
A back pressure chamber assembly provided on a back surface of the non-orbiting scroll to form a back pressure chamber so as to press the non-orbiting scroll in the orbiting scroll direction;
A first valve selectively opening and closing a flow path between the bypass hole and the internal space of the casing; And
And a second valve provided outside the casing and varying a pressure applied to a back pressure surface opposite to the bypass hole from both side surfaces of the first valve,
Wherein the back pressure chamber assembly or the non-orbiting scroll is provided with an intermediate pressure hole penetrating from the back pressure chamber to the outer peripheral surface thereof,
And a filter is provided in the intermediate pressure hole.
상기 중간압구멍은,
상기 배압실 또는 중간압실에 연통되도록 형성되는 제1 부; 및
상기 제1 부에서 상기 배압실 조립체의 외주면 또는 상기 비선회 스크롤의 중간압실로 연통되도록 형성되는 제2 부;를 포함하고,
상기 제1 부의 축방향과 상기 제2 부의 축방향은 서로 교차되도록 형성되며,
상기 제1 부와 제2 부의 사이에 상기 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.The method according to claim 1,
The intermediate-
A first portion communicating with the back pressure chamber or the intermediate pressure chamber; And
And a second portion communicating with the outer peripheral surface of the back pressure chamber assembly or the intermediate pressure chamber of the non-orbiting scroll in the first portion,
The axial direction of the first part and the axial direction of the second part are formed so as to intersect with each other,
And the filter is installed between the first portion and the second portion.
상기 제2 부에는 단차면이 형성되고, 상기 단차면에 상기 필터가 지지되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.3. The method of claim 2,
Wherein the second portion is formed with a stepped surface, and the filter is supported on the stepped surface.
상기 중간압구멍에는 상기 배압실 또는 중간압실과 제2 밸브를 연결하는 연결관이 삽입되어 결합되고,
상기 필터는 그 일측면이 상기 연결관에 지지되어 상기 중간압구멍에 설치되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.The method according to claim 1,
And a connection pipe connecting the back pressure chamber or the intermediate pressure chamber to the second valve is inserted into the intermediate pressure hole,
Wherein one side of the filter is supported by the coupling pipe and installed in the intermediate pressure hole.
상기 중간압구멍에는 단차면이 형성되고, 상기 필터는 상기 단차면과 상기 연결관의 단부 사이에 배치되어 양쪽 측면이 지지되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.5. The method of claim 4,
Wherein the intermediate pressure hole is formed with a stepped surface, and the filter is disposed between the stepped surface and the end of the connecting pipe, and both side surfaces thereof are supported.
상기 필터는 상기 연결관의 선단면에 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.5. The method of claim 4,
And the filter is fixedly coupled to a front end surface of the connection pipe.
상기 배압실의 바닥면에는 상기 중간압구멍보다 큰 단차홈이 형성되고, 상기 필터는 상기 단차홈에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.The method according to claim 1,
Wherein a stepped groove larger than the intermediate pressure hole is formed on a bottom surface of the back pressure chamber, and the filter is inserted and engaged with the stepped groove.
상기 필터는 상기 환형으로 형성되어 상기 단차홈에 삽입되는 고정부와, 상기 고정부에 결합되어 이물질을 걸러내는 메쉬부와, 상기 고정부에서 연장되고 상기 메쉬부를 지지하는 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기. 8. The method of claim 7,
Wherein the filter comprises a fixing part formed in the annular shape and inserted in the stepped groove, a mesh part coupled to the fixing part to filter out foreign matter, and a support part extending from the fixing part and supporting the mesh part Scroll compressor.
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KR101253137B1 (en) * | 2009-04-07 | 2013-04-10 | 에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드 | Compressor having capacity modulation assembly |
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2016
- 2016-12-14 KR KR1020160170537A patent/KR102400431B1/en active IP Right Grant
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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 |