KR20180085715A - 나선 원리에 따른 용적형 기계, 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법, 차량 공기 조화 시스템 및 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나선 원리에 따른 용적형 기계, 특히 스크롤(scroll) 압축기(10) 또는 스크롤 팽창기에 관한 것으로, 이 용적형 기계는 고압 챔버(40), 저압 챔버(30), 및 궤도 운동하는 용적형 스파이럴(31)을 가지며, 작동 매체를 수용하기 위한 챔버가 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에 형성되도록 용적형 스파이럴은 상대 스파이럴(32)에 결합하고, 저압 챔버(30)와 용적형 스파이럴(31) 사이에는 상대 압력 챔버(50)가 형성되어 있다. 본 발명에 따라면, 상대 압력 챔버(50)에 유체 연결되어 있는 압력 조절 정치(60)가 계산부(80)에 의해 특정된 설정 값을 이용하여 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이의 압력차를 설정한다.

Description

나선 원리에 따른 용적형 기계, 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법, 차량 공기 조화 시스템 및 차량
본 발명은 나선 원리에 따른 용적형 기계, 특히 스크롤(scroll) 압축기 또는 스크롤 팽창기에 관한 것으로, 이 용적형 기계는, 고압 챔버, 저압 챔버 및 궤도 운동하는 용적형 스파이럴을 가지며, 작동 매체를 수용하기 위한 챔버가 용적형 스파이럴과 상대 스파이럴 사이에 형성되도록 용적형 스파이럴은 상대 스파이럴에 결합하고, 저압 챔버와 용적형 스파이럴 사이에는 상대 압력(counter-pressure) 챔버가 형성된다. 또한, 본 발명은 용적형 기계, 특히 본 발명에 따른 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 용적형 기계를 갖는 차량 공기 조화 시스템 및 차량에 관한 것이다.
스크롤 압축기 및/또는 스크롤 팽창기가 종래 기술에 충분히 알려져 있다. 이것들은 고압 챔버, 저압 챔버 및 궤도 운동하는 용적형 스파이럴을 포함한다. 작동 매체를 수용하기 위해 용적형 스파이럴과 상대 스파이럴 사이에 챔버가 형성되도록, 궤도 운동하는 용적형 스파이럴은, 예컨대 EP 2 806 164 A1에 나타나 있는 바와 같이, 상대 스파이럴에 결합한다. 저압 챔버와 용적형 스파이럴 사이에 수용 공간, 즉 상대 압력 챔버가 형성된다. 이러한 상대 압력 챔버는 또한 "배압(back- pressure) 챔버"로도 알려져 있다.
본 발명은, 상대 압력 챔버 내의 압력에 대해 가변적인 작동점이 설정 또는 매우 정확하게 설정될 수 있도록 나선 원리에 따른 용적형 기계를 더 개량할 요구에 기반하고 있다. 본 발명은 또한 나선 원리에 따른 용적형 기계를 작동시키기 위한 더 개량된 방법을 제안할 요구에 기반하고 있다. 또한, 요건은 나선 원리에 따른 더 개량된 용적형 기계를 갖는 차량 공기 조화 시스템 및/또는 차량을 제안하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 요건은 나선 원리에 따른 용적형 기계에 대해서는 특허 청구항 1의 내용으로 달성되고, 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법에 대해서는 특허 청구항 13 또는 14의 내용으로 달성되며, 차량 공기 조화 시스템에 대해서는 특허 청구항 17의 내용으로 달성되고, 또한 차량에 대해서는 특허 청구항 19 및/또는 청구항 20의 내용으로 달성된다.
나선 원리에 따른 본 발명의 용적형 기계/용적형 기계를 작동시키기 위한 본 발명의 방법/본 발명의 차량 공기 조화 시스템의 유리하고 편리한 설계는 종속 청구항에 기재되어 있다.
본 발명은 나선 원리에 따른 용적형 기계, 특히 스크롤 압축기 또는 스크롤 팽창기를 제안하는 아이디어에 기반하며, 이 용적형 기계는, 고압 챔버, 저압 챔버, 및 궤도 운동하는 용적형 스파이럴을 가지며, 작동 매체를 수용하기 위한 챔버가 용적형 스파이럴과 상대 스파이럴 사이에 형성되도록 용적형 스파이럴은 상대 스파이럴에 결합한다. 저압 챔버와 용적형 스파이럴 사이에는 상대 압력 챔버가 형성되어 있다.
본 발명에 따르면, 상대 압력 챔버에 유체 연결되어 있는 압력 조절부가 형성되는데, 이 압력 조절부는 계산부에 의해 특정된 설정 값을 이용하여 상대 압력 챔버와 저압 챔버 사이의 압력차를 설정한다. 따라서, 압력 조절부 및 계산부에 의해 특정된 설정 값의 도움으로, 가변적인 작동점을 위한 상대 압력 챔버 내의 압력이 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 상기 저압 챔버로부터 작동 매체, 특히 냉매를 흡인하고 압축하여 고압 챔버 안으로 방출하기 위해 상기 용적형 스파이럴과 상대 스파이럴 사이에는 반경 방향 내측으로 이동하는 챔버가 형성되어 있다. 본 발명의 이 실시 형태에 따르면, 용적형 기계는 특히 스크롤 압축기로서 작동한다. 다시 말해, 이 용적형 기계는 스크롤 압축기이다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 고압 챔버로부터 작동 매체, 특히 작동 유체를 받고 팽창시켜 밖으로 밀어내어 저압 챔버 안으로 유입시키기 위해 상기 용적형 스파이럴과 상대 스파이럴 사이에는 반경 방향 외측으로 이동하는 챔버가 형성되어 있다. 본 발명의 이 실시 형태에 따르면, 용적형 기계는 나선 원리에 따라 특히 스크롤 팽창기로서 작동한다. 스크롤 팽창기와 관련하여 설명한 작동 모드/과정을 클라우지우스-랭킨(Clausius-Rankine) 과정이라고 한다. 본 발명에 따른 용적형 기계의 도움으로 수행될 수 있는 과정은 유기 랭킨 사이클(ORC)로도 알려져 있는데, 여기서 유기 성분은 예컨대 에탄올일 수 있다.
압력 조절 장치는 바람직하게는 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브를 포함한다. 또한 압력 조절 장치는 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브 및 스로틀을 포함할 수 있다. 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는 상기 상대 압력 챔버와 고압 챔버 또는 저압 챔버와 사이에 유체 연결을 형성한다. 다시 말해, 상대 압력 챔버는 용적형 기계의 설계에 따라 상기 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브에 의해 고압 챔버 또는 저압 챔버와 유체 연결된다.
전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는 바람직하게는 전자기적으로 작동될 수 있는 변위 가능한 밸브 니들을 포함한다. 이 변위 가능한 밸브 니들은 예컨대 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브의 하우징에 대한 환형 틈을 설정하며, 그래서, 상대 압력 챔버와 고압 챔버 사이 또는 상대 압력 챔버와 저압 챔버 사이에 유체 연결이 환형 틈에 의해 형성된다. 밸브 니들은 바람직하게는 자기 코일에 배치되고, 그래서 밸브 니들에 작용하는 전자기력은 자기 코일에 작용하는 제어 전류에 의해 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는, 조절 밸브가 상대 압력 챔버와 저압 챔버 사이에 유체 연결을 형성하도록 용적형 기계에 배치되고, 압력 조절 장치에 포함되는 스로틀이 고압 챔버와 상대 압력 챔버 사이에 배치된다.
본 발명의 이러한 실시 형태로, 용적형 기계가 스크롤 압축기로서 구성된 경우, 스로틀에 의해, 고압 챔버로부터 상대 압력 챔버 안으로 흐르는 작동 매체의 압력은 처음에 감소된다. 작동 매체는 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브에 의해 상대 압력 챔버로부터 저압 챔버 안으로 흐를 수 있다.
본 발명의 추가 및/또는 대안적인 실시 형태의 경우, 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는, 조절 밸브가 고압 챔버와 상대 압력 챔버를 유체 연결하도록 배치되고, 스로틀이 상대 압력 챔버와 저압 챔버 사이에 배치된다.
용적형 기계가 스크롤 압축기로서 구성된 경우, 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는 고압 챔버와 상대 압력 챔버 사이에 유체 연결을 이루며, 그래서, 작동 매체가 고압 챔버로부터 상대 압력 챔버 안으로 흐를 수 있다. 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브의 도움으로, 특히 변위 가능한 밸브 니들과 하우징부 사이의 환형 틈을 설정함으로써, 고압측으로부터 상대 압력 챔버로 가는 작동 매체의 흐름을 조절할 수 있다.
용적형 스파이럴은 바람직하게는 축방향으로 상대 스파이럴에 대해 움직일 수 있다. 따라서, 궤도 운동하는, 즉 회전 가능하게 움직일 수 있는 용적형 스파이럴은 추가적으로 축방향으로 움직일 수 있다. 용적형 스파이럴은 상대 스파이럴의 방향으로 또한 그로부터 멀어지는 방향으로 움직일 수 있다. 바람직하게는, 상대 스파이럴은 완전히 고정된 방식으로 용적형 기계에 설치된다. 다시 말해, 상대 스파이럴은 축방향 및 회전 방향 모두로 완전히 움직일 수 없다.
용적형 스파이럴로부터 상대 스파이럴 상으로 축방향으로 작용하는 접촉 압력은 바람직하게는 상대 압력 챔버 내의 압력에 의해 설정될 수 있다. 다시 말해, 용적형 스파이럴의 축방향 운동은 바람직하게는 상대 압력 챔버 내의 압력에 의해 일어난다. 상대 압력 챔버 내의 압력에 따라 접촉 압력이 설정될 수 있고, 이 접촉 압력은 용적형 스파이럴로부터 상대 스파이럴 상으로 축방향으로 작용한다.
본 발명에 따른 용적형 기계는, 전기적으로 그리고/또는 전기 모터로 구동되는 용적형 기계로서 구성되거나 또는 기계식 구동기를 갖는 용적형 기계로서 구성될 수 있다.
작동 매체는 예컨대 CO2 및/또는 R134a 및/또는 R1234yf 및/또는 부탄 및/또는 에탄올 및/또는 시클로펜탄일 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 용적형 기계, 특히 본 발명에 따른 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법은,
a) 용적형 기계의 고압부 또는 용적형 기계가 설치되어 있는 시스템의 고압부에서 압력 값(PD)을 확인하는 단계;
b) 확인된 압력 값(PD)을 계산부에 전달하는 단계;
c) 상기 압력 값(PD)의 도움으로 특성 라인 및/또는 특성 필드에 의해 상대 압력 챔버 내의 상대 압력(PBP)과 저압 챔버 내의 저압(PS) 사이의 압력차 값(△PBP)을 결정하는 단계 - 상기 특성 라인 및/또는 특성 필드는 상기 계산부에 저장됨 -; 및
d) 자기 코일에 가해지는 제어 전류를 이용하여 압력 조절 장치, 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브를 제어하고 상기 전기 조절 밸브에 의해 상기 압력차 값(△PBP)을 자주적으로 조절하는 단계를 포함한다.
용적형 기계의 고압 영역은 예컨대 용적 기계의 고압 챔버일 수 있다. 대안적으로 그리고/또는 추가적으로, 압력 값(PD)은 용적형 기계가 설치되는 공기 조화 시스템 및/또는 차량에서와 같은 시스템의 고압 영역에서 확인/측정된다. 본 발명에 따른 용적형 기계는, 설명하는 방법에 따라, 고압부, 특히 고압 챔버에서, 고압 챔버내의 압력 값을 검출하기 위한 센서를 포함한다.
확인된 압력 값에 근거하여, 특성 라인 및/또는 특성 필드의 도움으로 압력차 값(△PBP)이 결정될 수 있다. 다시 말해, 특성 라인 및/또는 특성 필드에서의 확인된 압력 값(PD)은 이상적인 또는 바람직한 압력차 값(△PBP)과 관련된다. 압력차 값(△PBP)은 상대 압력 챔버와 저압 챔버 사이에 형성된다.
다시 말해, 압력 조절 장치, 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는 확인된 압력 값에 의해 제어된다. 이를 위해, 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브의 자기 코일이 특히 활성화된다. 바람직하게는, 이는, 계산부에서 특성 라인 및/또는 특성 필드에 저장되고 자기 코일에 가해지는 제어 전류를 사용하여 행해진다.
확인된 압력 값(PD)에 관련된 제어 전류를 자기 코일에 가하여, 결정된 압력차 값(△PBP)은 전기 조절 밸브에 의해 자동적으로 조절될 수 있다.
전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는 바람직하게는 기계적인 자기(self) 조절 밸브이다. 기계적인 자기 조절은 동등하게 된 압력 평형 또는 다시 말해 균형 잡힌 압력 평형에 근거하여 이루어진다.
결정된 압력차 값(△PBP) 및 그와 관련된 결정된 제어 전류의 도움으로, 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브의 밸브 니들에 대한 전자기력이 설정된다. 밸브 니들은 스프링력 및/또는 상대 압력 챔버의 힘/압력 뿐만 아니라 자기 코일의 전자기력의 영향을 받는다. 용적형 기계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법은, 무엇 보다도, 설명한 실시 형태에 따라 용적형 기계에 적용되고, 이 용적형 기계는 상대 압력 챔버와 저압 챔버를 유체 연결하는 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브를 포함한다. 따라서, 밸브 니들은 또한 저압 챔버의 압력/힘의 영향을 받는다.
자기 코일에 작용하는 제어 전류 때문에, 저압 챔버의 힘과 상대 챔버의 압력에 대항하는 전자기력이 발생된다. 동등하게 된 힘 평형을 이루기 위해, 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는 저압 챔버의 압력에 따라 상대 챔버의 압력을 독립적으로 조절한다. 조절 밸브의 밸브 니들과 하우징부 사이에서 환형 표면으로서 형성되어 있는 관통 개구 단면은 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브에 의해 독립적으로 설정된다. 다시 말해, 저압 챔버 내의 압력과 상대 압력 챔버 내의 압력 사이의 관통 개구 단면은 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브에 의해 독립적으로 조절된다.
본 발명의 추가의 제 2 양태는, 서두에서 언급한 바와 같은, 용적형 기계, 특히 본 발명에 따른 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은,
a) 용적형 기계의 고압부 또는 용적형 기계가 설치되어 있는 시스템의 고압부에서의 압력 값(PD), 및 용적형 기계의 저압 챔버 내의 압력 값(PS)을 확인하는 단계;
b) 확인된 압력 값(PD, PS)을 계산부에 전달하는 단계;
c) 확인된 상기 압력 값(PD)의 도움으로 특성 라인 및/또는 특성 필드에 의해 상대 압력 챔버 내의 상대 압력(PBP)과 저압 챔버 내의 저압(PS) 사이의 압력차 값(△PBP)을 결정하는 단계 - 상기 특성 라인 및/또는 특성 필드는 상기 계산부에 저장됨 -; 및
d) 자기 코일에 가해지는 제어 전류를 이용하여 압력 조절 장치, 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브를 제어하고 상기 전기 조절 밸브에 의해 상기 압력차 값(△PBP)을 자주적으로 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 용적형 기계의 도움으로 수행되고, 이 용적형 기계는 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브를 포함하고, 이 밸브는 고압 챔버와 상대 압력 챔버를 유체 연결하고, 상대 압력 챔버와 저압 챔버 사이에는 스로틀이 배치된다. 용적형 기계의 고압부에서의 확인된 압력 값(PD)은 예컨대 용적형 기계의 고압 챔버에서 확인될 수 있다. 대안적으로 그리고/또는 추가적으로, 압력 값(PD)은 용적형 기계가 설치되는 공기 조화 시스템 및/또는 차량과 같은 시스템의 고압 영역에서 확인될 수 있다.
이와 관련하여, 본 발명에 따른 관련된 용적형 기계는 용적형 기계의 고압부, 특히 용적형 기계의 고압 챕버에서 압력 값(PD)을 확인하기 위한 압력 센서를 포함할 수 있다. 이 압력 값(PD)은 바람직하게는 용적형 기계의 고압/용적형 기계가 설치되어 있는 시스템의 고압이다.
저압 챔버에서 측정될 압력(PS)과 관련하여, 본 발명에 따른 용적형 기계는 저압 챔버에서 압력 센서를 포함할 수 있고, 이 압력 센서는 저압(PS)을 확인한다. 따라서 저압(PS)은 저압 챔버 내의 낮은 압력이다.
압력차 값(△PBP)은 확인된 압력 값(PD, PS)의 도움으로, 즉 저압(PS)에 관한 확인된 값 및 고압(PD)에 관한 확인된 값의 도움으로 결정된다. 결정된 압력차 값(△PBP)은 결정된 제어 전류에 관계되고, 이 제어 전류는 압력 제어 장치, 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브의 자기 코일에 작용한다. 조절 밸브에는 스프링력, 저압 챔버의 힘/압력 및 고압 챔버의 힘/압력이 작용하게 된다. 추가로, 이 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브는 자기 코일의 전자기력의 영향을 받으며, 이 전자기력은 제어 전류에 의해 조절될 수 있다.
용적형 기계를 작동시키기 위한 두 제 2 방법과 관련하여, 압력 제어 장치, 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브를 제어할 때, 결정된 압력차 값(△PBP)은, 자기 코일에 배치되어 있는 밸브 요소, 특히 밸브 니들을 제어하기 위한 전류량과 관련된다.
밸브 요소의 자기 코일에는 바람직하게는 전류량이 작용되어, 밸브 니들에 작용하는 전자기력이 발생된다.
용적형 기계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법의 도움으로, 상대 압력 챔버 내의 압력을 가변적인 작동점으로 설정할 수 있다. 특히 압력은 특정된 대로 매우 정확하게 설정될 수 있다. 이는 특히 상대 압력 챔버와 저압 챔버 사이의 압력차 값을 조절하여 이루어진다.
본 발명의 추가의 제 2 양태는 본 발명에 따른 용적형 기계, 특히 본 발명에 따른 스크롤 압축기를 갖는 차령 공기 조화 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용적형 기계 및/또는 용적형 기계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법과 관련하여 언급한 바와 유사한 결과적인 이점이 얻어진다.
차량 공기 조화 시스템은 냉매를 포함하고, 이 냉매는 예컨대 CO2 및/또는 R134a 및/또는 R1234yf 및/또는 부탄 및/또는 에탄올 및/또는 물일 수 있다.
사용되는 냉매는 특히 하이드로플루오로카본(HFC)일 수 있다. 전형적인 하이드로플루오로카본은 R134a이다. 또한, 하이드로플루오로올레핀(HFO)을 냉매로서 사용할 수 있다. 이 경우 하이드로플루오로올레핀의 일 예가 R1234yf이다. 또한 차량 공기 조화 시스템에서 탄화수소(HC)가 냉매로서 사용될 수 있다. 전형적인 탄화수소는 프로판 및 부탄이다. 다른 매체, 즉 CO2, 에탄올 또는 물이 독립적인 작동 매체이다.
본 발명의 추가의 제 2 양태는 본 발명에 따른 용적형 기계 및/또는 차량 공기 조화 시스템을 가지고 있는 차량, 특히 하이브리드 차량에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용적형 기계 및/또는 용적형 기계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법 및/또는 본 발명에 따른 차량 공기 조화 시스템과 관련하여 이미 언급한 바와 유사한 이점이 얻어진다. 본 발명에 따른 차량은 특히 전기 하이브리드 차량이다.
본 발명의 추가의 제 2 양태는 본 발명에 따른 용적형 기계, 특히 본 발명에 따른 스크롤 팽창기를 갖는 차량, 특히 트럭에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용적형 기계 및/또는 용적형 기계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법과 관련하여 이미 언급한 바와 유사한 결과적인 이점이 얻어진다. 상업용 차량(트럭)의 분야에서, 스크를 팽창기는 바람직하게는 배기 가스 회수 또는 에너지 회수와 관련하여 사용된다. 여기서, 기계식 구동기를 갖는 스크롤 팽창기 및 전기적으로 또는 전기 모터로 구동되는 스크롤 팽창기 모두를 사용할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시 형태를 가지고 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 용적형 기계, 특히, 제 1 실시 형태에 따른 스크롤 압축기의 종단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 용적형 기계, 특히, 제 2 실시 형태에 따른 스크롤 압축기의 종단면도를 나타낸다.
도 3은 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브의 종단면도를 나타낸다.
도 4는 용적형 기계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법의 제 1 실시 형태에 대한 주 도를 나타낸다.
이제, 본 발명에 따른 용적형 기계의 두 실시 형태를 설명할 것이며, 나타나 있는 실시 형태는 스크롤 압축기를 나타낸다. 본 발명에 따른 용적형 기계는 스크롤 팽창기로서도 구성되고 작동될 수 있음을 언급해 둔다.
동일한 기능을 갖는 동일한 부품(들)은 동일한 참조 번호로 나타나 있다.
도 1 및 2와 관련하여 상세히 설명되는 스크롤 압축기(10)는 차량 공기 조화 시스템에서 예컨대 압축기로서 사용될 수 있다. CO2 차량 공기 조화 시스템과 같은 차량 공기 조화 시스템은 일반적으로 가스 냉각기, 내부 열 교환기, 스로틀, 증발기, 및 압축기를 가지고 있다. 따라서 압축기는 나타나 있는 스크롤 압축기(10)일 수 있다. 다시 말해 스크롤 압축기(10)는 나선 원리에 따른 용적용 기계이다.
나타나 있는 스크롤 압축기(10)는 벨트 풀리 형태의 기계식 구동기(11)를 가지고 있다. 사용 중에, 벨트 풀리는 전기 모터 또는 내연 엔진에 연결된다. 대안적으로, 스크롤 압축기(10)는 전기적으로 또는 전기 모터로 구동될 수 있다.
더욱이 스크롤 압축기(10)는 상측 하우징 부분(21)을 갖는 하우징(20)을 추가로 포함하고, 그 상측 하우징 부분은 스크롤 압축기(10)의 고압측을 폐쇄한다. 하우징 격벽(22)이 하우징(20) 안에 형성되어 있는데, 이 하우징 격벽은 저압 챔버(30)를 한정한다. 저압 챔버(30)는 또한 흡입 챔버라고도 할 수 있다. 하우징 바닥(23)에 관통 개구가 형성되어 있는데. 구동축이 그 관통 개구를 통해 연장되어 있다. 하우징(20)의 외부에 배치되어 있는 축 단부(13)는 종동자(14)에 회전 불가능하게 연결되어 있고, 그 종동자는 하우징(20)에 회전 가능하게 장착되어 있는 벨트 풀리에 결합하며, 따라서 토크가 벨트 풀리로부터 구동축(12)에 전달될 수 있다.
구동축(12)은 한편으로 하우징 바닥(23)에 또한 다른 한편으로는 하우징 격벽(22)에 회전 가능하게 장착된다. 하우징 바닥(23)에 대한 구동축(12)의 밀봉은 제 1 축 시일(24)에 의해 이루어지고, 하우징 격벽(22)에 대한 밀봉은 제 2 축 시일(25)에 의해 이루어진다.
스크롤 압축기(10)는 가동, 특히 궤도 운동하는 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32)을 더 포함한다. 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32)은 서로에 결합한다. 상대 스파이럴(32)은 바람직하게는 원주 방향 및 반경 방향 모두로 고정된다. 구동축(12)에 결합되어 있는 가동 용적형 스파이럴(31)은 원형 경로를 그리며, 그래서 복수의 가스 포켓 또는 가스 챔버가 그 자체 알려져 있는 방식으로 이 운동에 의해 발생되며, 가스 포켓 또는 가스 챔버는 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에서 반경 방향 내측으로 이동하게 된다. 이 궤도 운동에 의해, 작동 매체, 특히 냉매가 흡입되고, 또한 추가 나선형 운동 및 가스 챔버의 관련된 감소로 압축된다. 작동 매체, 특히 냉매는 반경 방향으로 외측에서 내측으로, 예컨대 선형적으로 증가하는 방식으로 압축되고, 상대 스파이럴(32)의 중심 부분에서 고압 챔버(40) 안으로 방출된다.
용적형 스파이럴(31)의 궤도 운동을 발생시키기 위해 편심 베어링(26)이 형성되며, 이 편심 베어링은 편심 핀(27)에 의해 구동축(12)에 연결된다. 편심 베어링(26)과 용적형 스파이럴(31)은 상대 스파이럴(32)에 대해 편심적으로 배치된다. 용적용 스파이럴(31)이 상대 스파이럴(32)에 지지되므로, 가스 챔버들은 압밀한(pressure-tight) 방식으로 서로 분리되어 있다. 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이의 반경 방향 접촉 압력은 편심으로 얻어진다.
용적형 스파이럴(31)의 회전 운동은 예컨대 안내 핀과 안내 구멍을 제공하여 회피될 수 있다.
도 1 및 2에 나타나 있는 스크롤 압축기는 커플링이 없다. 그럼에도 불구하고, 압축기의 출력을 변화시킬 수 있도록, 스크롤 압축기는 연결 몇 분리될 수 있다. 이를 위해, 용적용 스파이럴(31)은 축방향으로, 즉 구동 축(12)에 평행한 방향으로 움직일 수 있다. 이리하여, 용적형 스파이럴(31)은 상대 스파이럴(32)의 방향으로 움직일 수 있다. 용적형 스파이럴(31)이 상대 스파이럴(32) 상에 안착되지 않으면, 스크롤 압축기(10)의 개방 위치가 형성된다. 이 개방 위치에서, 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에 압력 평형 틈이 형성되는데, 이 틈은 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에 있는 가스 챔버(반경 방향으로 서로 분리되어 있음)을 연결한다. 이 압력 평형 틈은 압축 가스가 더 내측에 배치되어 있는 챔버로부터 반경 방향 외측으로 흐를 수 있도록 형성되어 있어, 압력 평형이 일어나게 된다. 그리하여 스크롤 압축기(10)의 출력이 영 또는 적어도 대략 영으로 감소된다.
상대 스파이럴(32)은 유동 방향으로 고압 챔버(40)의 하류에 배치되고, 출구(나타나 있지 않음)에 의해 상대 스파이럴(32)에 유체 연결된다. 바람직하게 출구는 정확하게 상대 스파이럴(32)의 중심점에 배치되지 않고, 용적용 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에 있는 최내측 챔버의 영역에서 중심부로부터 떨어져 위치된다. 결과적으로, 편심 베어링(26)의 베어링 부싱(28)의 출구는 덮히지 않고, 최종적으로 압축된 작동 매체, 특히 최종적으로 압축된 냉매가 고압 챔버(40) 안으로 방출될 수 있다.
상대 스파이럴(32)의 후방 벽(33)은 부분적으로 고압 챔버(40)의 바닥을 형성한다. 후방 벽(33)은 고압 챔버(40) 보다 넓다. 고압 챔버(40)는 측면에서 측벽(41)에 의해 경계져 있다. 상대 스파이럴(32)의 후방 벽(33)을 향하는 측벽(41)의 일 단부에 오목부(42)가 형성되어 있고, 이 오목부에 가스켓(43)이 배치된다. 측벽(41)은 원주 벽이고, 이 원주 벽은 상대 스파이럴(32)에 대한 스탑을 형성한다. 고압 챔버(40)는 상측 하우징 부분(21)에 구성된다. 이는 회전 대칭형 단면을 가지고 있다.
고압 챔버(40)에 모여 있는 압축 작동 매체는 출구(44)를 통해 고압 챔버(40)로부터 오일 분리기(45) 안으로 유입하고, 이 경우에 그 오일 분리기는 사이클론 분리기로 구성되어 있다. 압축 작동 매체, 특히 압축 냉매는 오일 분리기(45)와 개구(46)를 통해 예시적인 공기 조화 시스템의 원형 유동 안으로 유입한다.
상대 스파이럴(32)의 방향으로 또는 반대 방향으로의 용적형 스파이럴(31)의 축방향 안내는, 용적형 스파이럴(31)의 후방 벽(34)에 적절한 압력이 가해짐으로써 이루어진다. 이를 위해, 상대 압력(counter-pressure) 챔버(50)(배압 공간이라고도 함)는 스크롤 압축기(10)의 고압측, 특히 고압 챔버(40)와 유체 연결된다. 편심 베어링(26)은 상대 압력 챔버(50)에 위치된다.
상대 압력 챔버(50)는 용적형 스파이럴(31)의 후방 벽(34)과 하우징 격벽(22)에 의해 경계져 있다.
상대 압력 챔버(50)는 이미 설명한 제 2 축 시일(25)에 의해 저압 챔버(30)로부터 유밀한(fluid-tight) 방식으로 분리되어 있다. 밀봉 및 활주 링(29)이 하우징 격벽(22)의 환형 홈에 위치한다. 하우징 격벽(22)과 용적형 스파이럴(31) 사이에는 틈(나타나 있지 않음)이 형성되어 있다. 그러므로, 용적형 스파이럴(31)은 축방향으로 하우징 격벽(22)에 직접 지지되지 않고 밀봉 및 활주 링(29)에 지지되고 이 링 상에서 활주하게 된다.
지금까지의 설명은 도 1에 나타나 있는 실시 형태 및 도 2에 나타나 있는 실시 형태와 관련한 스크롤 압축기(10)에 대한 것이다.
도 1에 또는 나타나 있는 바와 같이, 압력 조절 장치(60)가 상대 압력 챔버(50)에 유체 연결되어 있다. 이 압력 조절 장치(60)의 도움으로, 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이의 압력차가 결정될 수 있다. 압력 조절 장치(60)는 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)를 포함한다. 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이에 유체 연결을 이룬다. 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 도 3에 상세히 나타나 있다.
스로틀(62)은 고압 챔버(40)와 상대 압력 챔버(50) 사이에 배치된다. 따라서 압력 조절부(60)는 스로틀(62) 및 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)를 포함한다. 상대 압력 챔버(50)는 스크롤 압축기(10)의 고압측, 특히 고압 챔버(40)에 연결된다. 상대 압력 챔버(50)는 제 1 라인부(51) 및 제 2 라인부(52)를 통해 오일 분리기(45)에 연결된다. 스로틀(62)은 제 1 라인부(51)와 제 2 라인부(52) 사이에 형성된다. 제 1 라인부(51)는 하우징(20), 특히 상측 하우징 부분(21)에 형성된다. 제 2 라인부(52) 역시 단면에서 볼 때 하우징(20), 특히 원주 벽(15)에 형성된다.
제 2 라인부의 마지막 부분, 즉 상대 압력 챔버(50)에서 끝나는 제 2 라인부(52)의 부분은 하우징 격벽(22)에서 관통로로서 형성되어 잇다. 상대 압력 챔버(50) 내의 작동 매체의 도움으로, 특히, 그 내부의 압력에 따라, 용적형 스파이럴(31)은 상대 스파이럴(32)의 방향으로 축방향으로 움직일 수 있다. 용적형 스파이럴(31)로부터 상대 스파이럴(32)로 축방향으로 작용하는 접촉 압력은 상대 압력 챔버(50) 내의 압력으로 조절될 수 있다.
이러한 목적으로 조절 밸브(61)가 추가적으로 제공된다. 이는 또한 하우징(20)의 원주 벽(15)에 형성된다. 제 1 배출부(53)가 하우징 격벽(22)에 형성되어 있다. 제 1 배출부(53)는 원주 벽(15)에 형성되어 있는 라인부에 의해 상기 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)에서 끝난다. 원주 벽(15)에는 또한 제 2 배출부(54)가 형성되어 있는데, 이 제 2 배출부는 조절 밸브(61)와 저압 챔버(30) 사이의 연결을 이룬다.
저압 챔버(50) 내의 압력을 조절하기 위해 그리고/또는 상대 압력 챔버(50) 내의 압력에 대한 가변적인 작동점을 설정하기 위해, 처음에, 스크롤 압축기(10)의 고압부, 특히 고압 챔버(40)에서 압력 값(PD)이 확인된다. 그리고 이 값은 계산부에 전달된다. 확인된 압력 값(PD)을 이용해, 압력차 값(△PBP)이 결정되고, 이 압력차 값은 상대 압력 챔버(50) 내의 상대 압력(PBP)과 저압 챔버(30) 내의 저압(PS) 사이에 대한 것이다. 이는 바람직하게는 확인된 압력 값(PD)을 사용하는 특성 라인 및/또는 특성 필드에 의해 행해진다. 특성 라인 및/또는 특성 필드는 계산부에 저장되어 있다.
압력 조절 장치(60), 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 결정된 압력차 값(△PBP)에 의해 제어된다. 이는 조절 밸브(61)의 자기 코일(63)에 제어 전류를 가하여 행해진다.
결정된 압력차 값(△PBP)은 밸브 요소(61)를 제어하기 위한 전류량과 관련되어 있고, 그래서 밸브 니들(64)에 작용하는 전자기력이 설정될 수 있다.
밸브 니들(64)은 스프링(도 3 참조)의 스프링력 및 상대 압력 챔버(50)의 힘/압력 그리고 저압 챔버(30)의 힘/압력 모두의 영향을 받는다. 또한, 자기 코일(63)에 의해 발생된 전자기력도 밸브 니들(64)에 영향을 준다.
자기 코일(63)에 작용하는 제어 전류는 전자기력을 발생시키는데, 이 전자기력은 상대 압력 챔버(50)의 압력 및 저압 챔버(30)의 압력에 대항한다. 조절 밸브(61)는 동등화된 압력 평형/힘 평형으로 인해 스스로 독립적으로 조절된다. 동등화된 힘 평형을 이루기 위해, 밸브(61)는 힘/저압 챔버(30) 내의 압력에 따라 상대 압력 챔버(50)의 압력을 독립적으로 조절한다. 이를 위해, 밸브 니들(64)과 하우징(65)(도 3 참조) 사이에 관통 개구 단면/환형 표면이 설정된다.
도 2는 스크롤 압축기(10)의 추가 실시 형태를 나타낸다. 이 스크롤 압축기(10)는 또한 압력 조절 장치(60)를 포함한다. 압력 조절 장치(60)는 조절 밸브(61) 및 스로틀(62)을 포함한다. 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 고압측, 특히 고압 챔버(40)와 상대 압력 챔버(50) 사이의 유체 연결을 이룬다. 고압 챔버(40)와 상대 압력 챔버(50) 사이의 유체 연결부는 오일 분리기(45)를 간접적으로 통과한다.
이를 위해, 제 1 라인부(71)가 개구(46) 근처에 형성되어 있다. 이는 상측 하우징 부분(21)에 형성되어 있다. 그 다음에는, 하우징(20)의 원주 벽(15)에 형성되어 있는 제 2 라인부(72)가 있다. 상대 압력 챔버(50)에는 작동 매체, 특히 냉매가 조절 밸브(61)를 통해 공급될 수 있고, 이 작동 매체 또는 냉매는 고압 챔버(40)로부터 오일 분리기(45)를 경유하여 상대 압력 챔버(50) 안으로 유입하게 된다.
공급 라인(73)이 조절 밸브(61)와 상대 압력 챔버(50) 사이에서 하우징 격벽(22)에 형성되어 있다. 다른 한편으로, 스로틀(62)이 저압 챔버(30)와 상대 압력 챔버(50) 사이에 형성되어 있다. 배출부(74)가 상대 압력 챔버(50)와 스로틀(62) 사이에 형성되어 있다. 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이의 유체 연결부는 배출부(74)와 스로틀(62)을 통과한다.
본 발명의 실시 형태에서는, 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이의 압력차도 조절될 수 있다. 이를 위해, 스크롤 압축기(10)의 고압부, 특히 스크롤 압축기(10)의 고압 챔버(40)에서 압력 값(PD), 특히 고압 값이 확인된다. 또한, 스크롤 압축기(10)의 저압부, 특히 저압 챔버(30)에서 압력 값, 특히 저압(PS)이 확인된다. 이들 2개의 값은 계산부에 전달된다. 상대 압력 챔버(50) 내의 상대 압력(PBP)과 저압 챔버(30) 내의 저압(PS)을 사이의 압력차 값(△PBP)이 확인된 압력 값의 도움으로 특성 라인에 의해 또한 확인될 수 있다. 이를 위해, 특성 라인 또는 특성 필드는 계산부에 저장되어 있다.
그 다음에, 제어 전류가 자기 코일(63)에 가해져 압력 조절 밸브(60), 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)의 작동이 일어난다. 이 경우, 조절 밸브(64)의 밸브 니들(64)은 스프링력, 상대 압력 챔버(50)의 압력(PBP)/힘 및 저압 챔버(40)의 압력(PD)/힘 그리고 자기 코일(63)에 의해 발생된 전자기력의 영향을 받게 된다. 압력차 값(△PBP)은 조절 밸브(61)의 밸브 니들(64)과 하우징(65) 사이의 관통 개구 단면을 설정하여 설정될 수 있다. 이렇게 해서, 유동 단면이 고압 챔버(40)의 고압(PBP)과 상대 압력 챔버(50)의 상대 압력(PBP) 사이에서 조절 밸브(61)에 의해 자동적으로 설정된다.
도 3은 조절 밸브(61), 특히 도 1의 실시 형태에서 필요한 조절 밸브(61)를 나타낸다. 밸브 니들(64)이 조절 밸브(61)에 형성되어 있다. 이 도에는 스프링(66)이 또한 나타나 있는데, 이 스프링의 힘은 밸브 니들(64)에 작용한다. 밸브 니들(64)은 자기 코일(63) 내부에 배치된다. 전류가 공급 라인(67)을 통해 자기 코일(63)에 가해질 수 있고, 그래서 공급 라인(67)을 통해 자기 코일(63)에 흐르는 제어 전류에 따라 전자기력이 밸브 니들(64)에 작용하게 되고, 밸브 니들은 조절 가능하다.
파선으로 나타나 있는 바와 같이, 조절 밸브(61)는 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30)에 이어져 있는 공급 라인을 포함한다.
밸브 니들(64)의 정상부(69)는, 하우징(65)과 정상부(69) 사이에 환형 틈(68)이 형성되도록 하우징부(65)에 지지될 수 있다. 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이의 압력차(△PBP)는 이 환형 틈(68)의 크기에 따라 설정될 수 있다.
상대 압력 챔버(50) 내의 상대 압력은 PBP이고, 저압 챔버(30) 내에서는 저압(PS)이 있다.
도 4는 도 1에 따른 실시 형태와 관련하여 필요한 방법을 나타낸다.
나타나 있는 바와 같이, 저압 챔버(40) 내에는 100 bar의 압력(PD)이 있다. 이 압력은 계산후에 의해 측정되고 읽혀지거나 계산부에 전달된다. 100 bar의 압력은 스로틀(45)에 의해 45 bar로 감소되며, 그래서, 고압 챔버(40)로부터 상대 압력 챔버(50)로 흐르는 작동 매체는 상대 압력 챔버에 있을 때 45 bar의 압력(PBP)을 갖게 된다.
조절 밸브(61)는 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이에 배치된다. 조절 밸브(61)는 기계적으로 스스로 조절되는 밸브이며, 조졀 밸브(61)에 있는 자기 코일(여기서는 나타나 있지 않음)은 계산부에 의해 제어된다. 이러한 목적으로, 계산부(80)는 압력차 값(△PBP)을 결정하고, 각 압력차 값(△PBP)은 그와 관련된 제어 전류(I)를 가지며, 그래서, 압력 값(PD) 및 계산부(80)에 저장되어 있는 특성 필드(81)에 의해 자기 코일에 관한 제어 전류(I)가 확인된다.
계산부(80)는 제어 전류(I)의 값을 조절 밸브(61)의 자기 코일에 전달한다. 제어 전류(I)로 인해 밸브 요소(61)의 자기 코일은 전류량을 받게 되고 그래서 밸브 니들(64)에 작용하는 전자기력이 설정될 수 있다.
10 스크롤 압축기
11 기계식 구동기
12 구동 축
13 축 단부
14 종동자
15 원주 벽
20 하우징
21 상측 하우징 부분
22 하우징 격벽
23 하우징 바닥
24 제 1 축 시일
25 제 2 축 시일
26 편심 베어링
27 편심 핀
28 베어링 부싱
29 밀봉 및 활주 링
30 저압 챔버
31 용적형 스파이럴
32 상대 스파이럴
33 상대 스파이럴의 후방 벽
34 용적형 스파이럴의 후방 벽
40 고압 챔버
41 측벽
42 오목부
43 가스켓
44 출구
45 오일 분리기
46 개구
50 상대 압력 챔버
51 제 1 라인부
52 제 2 라인부
53 제 1 배출부
54 제 2 배출부
60 압력 조절 장치
61 조절 밸브
62 스로틀
63 자기 코일
64 밸브 니들
65 하우징
66 스프링
67 공급 라인
68 환형 틈
69 정상부
71 제 1 라인부
72 제 2 라인부
73 공급 라인
74 배출부
80 계산부
81 특성 필드
I 제어 전류
PD 고압부 내의 압력
PS 저압부 내의 압력
PBP 상대 압력
△PBP 압력차 값

Claims (20)

  1. 나선 원리에 따른 용적형 기계, 특히 스크롤(scroll) 압축기(10) 또는 스크롤 팽창기로서, 고압 챔버(40), 저압 챔버(30), 및 궤도 운동하는 용적형 스파이럴(31)을 가지며, 작동 매체를 수용하기 위한 챔버가 상기 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에 형성되도록 상기 용적형 스파이럴은 상기 상대 스파이럴(32)에 결합하고, 상기 저압 챔버(30)와 상기 용적형 스파이럴(31) 사이에는 상대 압력(counter-pressure) 챔버(50)가 형성되어 있으며,
    상대 압력 챔버(50)에 유체 연결되어 있는 압력 조절 정치(60)가 계산부(80)에 의해 특정된 설정 값을 이용하여 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이의 압력차를 설정하고, 상기 작동 매체는 CO2 및/또는 R134a 및/또는 R1234yf 및/또는 부탄 및/또는 에탄올 및/또는 시클로펜탄인, 용적형 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 챔버(30)로부터 작동 매체, 특히 냉매를 흡인하고 압축하여 고압 챔버(40) 안으로 방출하기 위해 상기 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에는 반경 방향 내측으로 이동하는 챔버가 형성되어 있는, 용적형 기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압 챔버(40)로부터 작동 매체, 특히 작동 유체를 받고 팽창시켜 밖으로 밀어내어 저압 챔버(30) 안으로 유입시키기 위해 상기 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에는 반경 방향 외측으로 이동하는 챔버가 형성되어 있는, 용적형 기계.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 조절 장치(60)는 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61) 및 스로틀(62)을 포함하는, 용적형 기계.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 상기 상대 압력 챔버(50)를 고압 챔버(40) 또는 저압 챔버(30)에 유체 연결하는, 용적형 기계.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 가동 밸브 니들(64)을 포함하고, 가동 밸브 니들은 전기적으로 작동될 수 있는, 용적형 기계.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 상기 상대 압력 챔버(50)를 저압 챔버(30)에 유체 연결하고, 상기 고압 챔버(40)와 상대 압력 챔버(50) 사이에 스로틀(62)이 배치되어 있는, 용적형 기계.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항, 특히 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)는 고압 챔버(40)와 상대 압력 챔버(50)를 유체 연결하고, 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이에 스로틀(62)이 배치되어 있는, 용적형 기계.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용적형 스파이럴(31)은 상기 상대 스파이럴(32)에 대해 축방향으로 움직일 수 있는, 용적형 기계.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 용적형 스파이럴(31)로부터 상대 스파이럴(32) 상으로 축방향으로 작용하는 접촉 압력은 상대 압력 챔버(50) 내의 압력에 의해 조절될 수 있는, 용적형 스파이럴.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적으로 구동되는 용적형 기계 및/또는 전기 모터로 구동되는 용적형 기계로서 구성되거나 또는 기계식 구동기를 갖는 용적형 기계로서 구성되어 있는 용적형 기계.
  12. 나선 원리에 따른 용적형 기계, 특히 스크롤 압축기(10) 또는 스크롤 팽창기로서, 고압 챔버(40), 저압 챔버(30), 및 궤도 운동하는 용적형 스파이럴(31)을 가지며, 작동 매체를 수용하기 위한 챔버가 상기 용적형 스파이럴(31)과 상대 스파이럴(32) 사이에 형성되도록 상기 용적형 스파이럴은 상기 상대 스파이럴(32)에 결합하고, 상기 저압 챔버(30)와 상기 용적형 스파이럴(31) 사이에는 상대 압력 챔버(50)가 형성되어 있으며,
    압력 조절 장치(60)가 상기 상대 압력 챔버(50)와 유체 연결되어 있고, 압력 조절 정치(50)는 계산부(80)에 의해 특정된 설정 값을 이용하여 상대 압력 챔버(50)와 저압 챔버(30) 사이의 압력차를 설정하는, 용적형 기계.
  13. 용적형 기계, 특히 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법으로서,
    a) 용적형 기계의 고압부 또는 용적형 기계가 설치되어 있는 시스템의 고압부에서 압력 값(PD)을 확인하는 단계;
    b) 확인된 압력 값(PD)을 계산부(80)에 전달하는 단계;
    c) 상기 압력 값(PD)의 도움으로 특성 라인 및/또는 특성 필드(81)에 의해 상대 압력 챔버(50) 내의 상대 압력(PBP)과 저압 챔버(30) 내의 저압(PS) 사이의 압력차 값(△PBP)을 결정하는 단계 - 상기 특성 라인 및/또는 특성 필드(81)는 상기 계산부(80)에 저장됨 -; 및
    d) 자기 코일(63)에 가해지는 제어 전류를 이용하여 압력 조절 장치(60), 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)를 제어하고 상기 전기 조절 밸브(61)에 의해 상기 압력차 값(△PBP)을 자주적으로 조절하는 단계를 포함하는, 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법.
  14. 용적형 기계, 특히 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법으로서,
    a) 용적형 기계의 고압부 또는 용적형 기계가 설치되어 있는 시스템의 고압부에서의 압력 값(PD), 및 용적형 기계의 저압 챔버(30) 내의 압력 값(PS)을 확인하는 단계;
    b) 확인된 압력 값(PD, PS)을 계산부(80)에 전달하는 단계;
    c) 확인된 상기 압력 값(PD, PS)의 도움으로 특성 라인 및/또는 특성 필드(81)에 의해 상대 압력 챔버(50) 내의 상대 압력(PBP)과 저압 챔버(30) 내의 저압(PS) 사이의 압력차 값(△PBP)을 결정하는 단계 - 상기 특성 라인 및/또는 특성 필드(81)는 상기 계산부(80)에 저장됨 -; 및
    d) 자기 코일(63)에 가해지는 제어 전류를 이용하여 압력 조절 장치(60), 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)를 제어하고 상기 전기 조절 밸브(61)에 의해 상기 압력차 값(△PBP)을 자주적으로 조절하는 단계를 포함하는, 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 압력 조절 장치(60), 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)를 제어할 때, 결정된 압력차 값(△PBP)은, 자기 코일(63)에 배치되어 있는 밸브 요소, 특히 밸브 니들(64)을 작동시키기 위한 전류량과 관련되는, 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 압력 조절 장치(60)의 자기 코일(63), 특히 전기적으로 제어 가능한 조절 밸브(61)에는 상기 전류량이 작용하여, 상기 밸브 니들(64)에 작용하는 전자기력이 설정되는, 용적형 기계를 작동시키기 위한 방법.
  17. 특히 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 스크롤 압축기(10)를 갖는 차량 공기 조화 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량 공기 조화 시스템은 냉매로서 CO2 및/또는 R134a 및/또는 R1234yf 및/또는 부탄 및/또는 에탄올 및/또는 물을 포함하는, 차량 공기 조화 시스템.
  19. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 용적형 기계 및/또는 제 17 항 또는 제 18 항에 따른 차량 공기 조화 시스템을 가지고 있는 차량, 특히 하이브리드 차량.
  20. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 용적형 기계, 특히 스크롤 팽창기를 가지고 있는 차량, 특히 트럭.
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