KR20220068329A - 스크롤압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 스크롤압축기는, 케이싱의 내부공간에 구비되는 선회스크롤과 비선회스크롤에 의해 형성되는 압축실; 상기 비선회스크롤에 결합되는 배압플레이트에 형성되며, 제1중간압실 또는 상기 제2중간압실에 연통되는 배압실; 상기 제1중간압실을 상기 배압실에 연결하는 제1중간압구멍; 상기 제2중간압실을 상기 배압실에 연결하는 제2중간압구멍; 상기 제3중간압실과 상기 저압부 사이를 연결하는 제3중간압구멍; 상기 제1중간압구멍과 상기 배압실의 사이 또는 상기 제2중간압구멍과 상기 배압실 사이를 선택적으로 전환하는 배압전환유닛; 상기 용량가변유로를 선택적으로 개폐하는 용량가변유닛; 및 상기 케이싱의 외부에 구비되어 상기 배압전환유닛과 상기 용량가변유닛의 개폐동작을 제어하는 모드전환유닛을 포함할 수 있다.

Description

스크롤압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤압축기에 관한 것으로, 특히 용량 가변 장치가 구비된 스크롤압축기에 관한 것이다.

스크롤압축기는 선회스크롤과 비선회스크롤이 맞물려 결합되고, 선회스크롤이 비선회스크롤에 대해 선회운동을 하면서 선회스크롤과 비선회스크롤 사이에 두 개 한 쌍의 압축실을 형성하게 된다.

압축실은 외곽에 형성되는 흡입압실, 흡입압실에서 중심부를 향해 점차 체적이 감소하면서 연속으로 형성되는 중간압실, 중간압실의 중심쪽에 이어지는 토출압실로 이루어진다. 통상 흡입압실은 비선회스크롤의 측면을 관통하여 냉매흡입관에 연통되고, 중간압실은 밀봉되며, 토출압실은 비선회스크롤의 경판부 중앙을 관통하여 냉매토출관에 연통된다.

스크롤압축기는 두 개 한 쌍의 압축실 형성됨에 따라 비선회스크롤과 선회스크롤 사이가 축방향으로 밀착되어 실링되어야 양쪽 압축실 간 누설을 억제할 수 있다. 이를 위해 스크롤압축기는 선회스크롤을 비선회스크롤쪽으로 가압하거나 반대로 비선회스크롤을 선회스크롤쪽으로 가압하는 배압구조가 알려져 있다. 전자는 선회배압방식이라고 정의하고, 후자는 비선회배압방식이라고 정의할 수 있다.

선회배압방식은 선회스크롤과 그 선회스크롤을 지지하는 메인프레임 사이에 배압실이 형성되는 방식이고, 비선회배압방식은 비선회스크롤의 배면에 배압실이 형성되는 방식이다. 특히 비선회배압방식은 비선회스크롤의 배면에 별도로 제작된 배압실조립체가 체결되어 형성될 수 있다.

통상 선회배압방식은 비선회스크롤이 메인프레임에 고정되는 구조에 적용되고, 비선회배압방식은 비선회스크롤이 메인프레임에 대해 축방향으로 이동 가능한 구조에 적용되고 있다. 특허문헌 1(미국 공개특허 US 2015/0345493 A1)은 비선회배압방식이 적용된 스크롤압축기를 개시하고 있다.

특허문헌 1은 비선회스크롤의 배면에 환형으로 된 배압실이 형성되고, 배압실의 내부에는 그 배압실의 상측면을 이루는 링부재가 미끄러지게 삽입되어 있다. 이에 따라 특허문헌 1은 배압실의 압력에 따라 링부재가 상하로 이동하면서 배압실의 압력을 조절하고 있다.

또한 스크롤압축기는 비선회랩과 선회랩의 규격이 결정되면 흡입체적과 토출체적이 결정되고, 해당 압축기의 압축비가 정해지게 된다. 그러면, 압축기는 정해진 압축비에 따라 냉매를 압축하게 된다.

최근에는 운전모드에 따라 압축비를 조정하는 소위 용량가변형 스크롤압축기가 소개되고 있다. 용량가변형 스크롤압축기는 파워모드에서는 냉매 전체를 토출구까지 압축하는 반면 세이빙모드에서는 압축되는 냉매의 일부를 토출구보다 미리 바이패스시켜 압축비를 낮추고 있다.

용량가변형 스크롤압축기는 압축용량[이하, 냉력(cooling capacity)]의 가변 비율이 낮을수록, 즉 전체부하운전(이하, 파워운전)의 압축용량을 100%라고 할 때 파워운전에서의 압축용량 대비 부분부하 운전(이하, 세이빙운전)의 압축용량이 낮을수록 냉동사이클장치(공기조화시스템)의 부하 측면에서 유리하다. 하지만, 종래에는 한 지점의 중간압을 이용하여 배압실의 압력을 조정하는 것이어서 압축기의 운전모드에 맞춰 배압실의 압력을 적정하게 조정하기가 곤란하였다.

특허문헌 2(한국 등록특허 제10-2072154호)는 서로 다른 복수 개의 중간압을 이용하여 배압실의 압력을 조정하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에 적용되는 운전모드전환밸브는 전원부를 이루는 밸브코일부가 밸브부에 일체로 형성되어 그 밸브코일부에 의해 운전모드전환밸브의 밸브부가 저중간압 또는 고중간압 사이에서 작동되도록 구성되어 있다.

하지만 특허문헌 2는 밸브부에 밸브코일부가 연이어 구비됨에 따라 밸브의 전체 길이가 증가하게 된다. 특히 밸브부에는 복수 개(4개)의 오링이 구비되는데, 밸브부는 오링으로 인한 마찰력을 이기고 작동되어야 하므로 밸브코일부의 부피는 더욱 커지게 된다. 그런데도 밸브코일부가 케이싱의 내부에서 압축부의 외부에 설치됨에 따라, 압축부와 케이싱의 내주면(또는 고저압분리판의 내주면) 사이에는 운전모드전환밸브가 설치될 수 있을 만큼의 간격이 확보되어야 한다. 이로 인해 제한된 케이싱의 내부공간에 운전모드전환밸브를 설치하기가 곤란하게 되거나 또는 운전모드전환밸브로 인해 압축기의 외경이 증가하게 될 수 있다.

또한 특허문헌 2는 밸브코일부가 케이싱의 내부에 설치됨에 따라, 밸브코일부에 전원을 인가하기 위한 모드전환용 전원선이 별도로 필요할 뿐만 아니라 모드전환용 터미널도 필요하게 되어 그만큼 압축기의 전원공급구조가 복잡하게 되어 제조비용이 증가할 수 있다.

또한 특허문헌 2는 모드전환밸브를 제어하는 밸브코일부가 케이싱의 내부에 설치됨에 따라 모드전환밸브에 대한 동작신뢰성을 확보하는데도 불리할 뿐만 아니라 모드전환밸브를 유지관리하는데도 불리할 수 있다.

미국 공개특허 US 2015/0345493 A1(공개일: 2015.12.03.)

한국 등록특허 제10-2072154호 (등록일: 2020.01.23.)

본 발명의 첫째 목적은, 운전모드전환밸브의 구조를 간소화하여 그 운전모드전환밸브를 케이싱의 내부에 용이하게 설치할 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 케이싱의 내부공간에 설치되는 밸브코일부를 배제하면서도 밸브부가 원활하게 작동되도록 하여 운전모드전환밸브의 구조를 간소화할 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 압력차를 이용하여 운전모드전환밸브의 밸브부가 작동되도록 하여 코일구동부를 배제하면서도 밸브부가 원활하게 작동될 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 둘째 목적은, 압축기의 운전에 필요한 전원선의 연결구조를 단순화할 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 운전모드전환밸브에 전원을 인가하기 위한 터미널을 배제하여 전원선 연결구조를 단순화할 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 운전모드전환밸브를 작동시키기 위한 전원선을 케이싱의 외부에서 운전모드전환밸브에 연결할 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 셋째 목적은, 운전모드전환밸브의 동작신뢰성을 확보하고 유지관리를 용이하게 할 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 운전모드전환밸브의 구동원을 케이싱의 외부에 설치하면서도 밸브부와의 연계성을 높일 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 있다.

더 나아가, 본 발명은 운전모드전환밸브를 이루는 밸브부의 길이를 줄여 운전모드전환밸브의 동작신뢰성을 높일 수 있는 스크롤압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 첫째 목적을 달성하기 위하여, 압축기의 운전모드에 따라 서로 다른 중간압을 가지는 중간압실을 배압실에 선택적으로 연통시키는 배압전환유닛; 및 상기 배압전환유닛에 연결되어 압축기의 운전모드에 따라 상기 배압전환유닛에 제1압력 또는 상기 제1압력보다 낮은 제2압력을 상기 배압전환유닛에 제공하는 모드전환유닛을 포함하되, 상기 배압전환유닛과 상기 모드전환유닛이 분리될 수 있다. 이를 통해 운전모드전환밸브의 구조를 간소화하여 케이싱의 내부에 설치하면서도 압축기의 소형화를 유지할 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 배압전환유닛은 케이싱의 내부에 설치되는 반면 상기 모드전환유닛은 상기 케이싱의 외부에 설치되며, 상기 배압전환유닛과 상기 모드전환유닛은 연결부에 의해 연결될 수 있다. 이를 통해 케이싱의 내부공간에 설치되는 밸브코일부를 배제하면서도 밸브부가 원활하게 작동되도록 하여 운전모드전환밸브의 구조를 간소화할 수 있다.

더 나아가, 본 발명은 상기 모드전환유닛은 솔레노이드밸브로 구성하되, 상기 모드전환유닛을 이용하여 배압전환유닛에 압력차가 발생되도록 할 수 있다. 이를 통해 배압전환유닛에서 코일구동부를 배제하면서도 밸브부가 원활하게 작동되도록 할 수 있다.

본 발명의 둘째 목적을 달성하기 위하여, 구동모터에 연결되는 전원선과 운전모드전환밸브에 연결되는 전원선을 분리하되, 운전모드전환밸브에 연결되는 전원선은 케이싱의 외부에서 운전모드전환밸브에 연결될 수 있다. 이를 통해 압축기의 운전에 필요한 전원선의 연결구조를 단순화할 수 있다.

나아가, 본 발명은 운전모드전환밸브를 이루는 밸브코일부가 케이싱의 외부에 설치되고, 상기 밸브코일부에 연결되는 전원선은 상기 케이싱의 외부에서 상기 밸브코일부에 연결될 수 있다. 이를 통해 케이싱을 관통하는 터미널을 배제하여 전원선 연결구조를 단순화할 수 있다.

본 발명의 셋째 목적을 달성하기 위하여, 밸브코일부를 갖는 모드전환유닛은 케이싱의 외부에 설치되고, 상기 모드전환유닛에 의해 작동되는 배압전환유닛은 상기 케이싱의 내부에 설치될 수 있다. 상기 배압전환유닛은 압축기의 운전모드에 따라 제1중간압실과 배압실 또는 상기 제1중간압실보다 낮은 압력을 갖는 제2중간압실과 상기 배압실 사이를 선택적으로 연통시킬 수 있다. 이를 통해 밸브코일부가 케이싱의 외부에 설치됨에 따라 모드전환유닛의 동작신뢰성을 확보하고 유지관리를 용이하게 될 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 모드전환유닛과 상기 배압전환유닛 사이는 복수 개의 연결관으로 서로 연결하며, 상기 복수 개의 연결관은 상기 케이싱을 관통하여 결합될 수 있다. 이를 통해 구동원을 이루는 모드전환유닛을 케이싱의 외부의 설치하면서도 배압전환유닛의 동작 연계성을 높일 수 있다.

더 나아가, 본 발명은 밸브부를 이루는 배압전환유닛의 배압전환밸브가 그 양단에 작용하는 압력차에 의해 움직이면서 제1배압유로 또는 제2배압유로를 개폐하도록 형성될 수 있다. 이를 통해 배압전환밸브에는 제1연통홈과 제2연통홈을 구비하게 되어 배압전환밸브의 길이가 감소하는 동시에 제1연통홈과 제2연통홈을 실링하는 실링부재의 개수가 감소할 수 있다. 이로 인해 배압전환밸브의 무게와 마찰저항이 감소되어 배압전환유닛의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부공간은 저압부 및 고압부로 분리될 수 있다. 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 선회스크롤과 비선회스크롤에 의해 형성되는 압축실은 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 이루며 서로 다른 압력을 가지는 복수의 중간압실을 포함할 수 있다. 상기 비선회스크롤에 결합되는 배압플레이트에 배압실이 형성되며, 상기 배압실은 제1중간압구멍과 제2중간압구멍에 의해 상기 압축실될 수 있다. 상기 제2중간압구멍은 상기 제1중간압구멍보다 낮은 압력을 가지는 압축실에 연통될 수 있다. 상기 압축실과 상기 저압부 사이를 연결하는 제3중간압구멍이 구비될 수 있다. 상기 제1중간압구멍과 상기 배압실의 사이 또는 상기 제2중간압구멍과 상기 배압실의 사이를 선택적으로 연결하는 배압전환유닛가 구비될 수 있다. 상기 제3중간압구멍과 상기 저압부 사이를 선택적으로 개폐하는 용량가변유닛이 구비될 수 있다. 상기 케이싱의 외부에는 상기 배압전환유닛과 상기 용량가변유닛에 흡입압 또는 토출압을 선택적으로 제공하여 상기 배압전환유닛과 상기 용량가변유닛의 개폐동작을 제어하는 모드전환유닛이 구비될 수 있다. 이를 통해 배압전환유닛과 모드전환유닛의 구조를 간소화하여 케이싱의 내부에 설치하면서도 압축기의 소형화를 유지할 수 있고, 모드전환유닛의 동작신뢰성을 확보하는 동시에 유지관리를 용이하게 될 수 있다.

일례로, 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍은 공통중간압구멍을 통해 상기 배압실에 연결될 수 있다. 상기 공통중간압구멍은 상기 배압전환유닛을 사이에 두고 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍이 합류되도록 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 압축실은 두 개 한 쌍으로 이루어지고, 상기 제3중간압구멍은 상기 한 쌍의 압축실에 각각 연통되도록 복수의 제3중간압구멍으로 이루어질 수 있다. 상기 복수의 제3중간압구멍은 서로 분리되어 각각의 용량가변유닛에 의해 상기 저압부에 각각 연결될 수 있다.

다른 예로, 상기 압축실은 두 개 한 쌍으로 이루어지고, 상기 제3중간압구멍은 상기 한 쌍의 압축실에 각각 연통되도록 복수의 제3중간압구멍으로 이루어질 수 있다. 상기 복수의 제3중간압구멍은 서로 합쳐져 한 개의 용량가변유닛에 의해 상기 저압부에 일괄 연결될 수 있다.

다른 예로, 상기 배압전환유닛은, 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍의 중간에 구비되는 배압전환밸브수용부; 및 상기 배압전환밸브수용부의 양단 사이에서 미끄러지게 삽입되어 상기 모드전환유닛에 의해 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍을 선택적으로 개폐하는 배압전환밸브를 포함할 수 있다. 상기 배압전환밸브는, 파워운전에서는 상기 제1중간압구멍이 열리고 상기 제2중간압구멍은 닫히는 제1위치로 이동하며, 세이빙운전에서는 상기 제1중간압구멍이 닫히고 상기 제2중간압구멍이 열리는 제2위치로 이동할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 배압전환밸브수용부의 하반부에는 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍이 상기 배압전환밸브수용부의 길이방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되어 형성될 수 있다. 상기 배압전환밸브수용부의 상반부에는 공통중간압구멍이 상기 배압전환밸브에 의해 상기 제1중간압구멍 또는 상기 제2중간압구멍에 선택적으로 연통되도록 형성될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 배압전환밸브수용부의 일단에는 상기 배압실과 연통되는 연통구멍이 형성될 수 있다. 상기 배압전환밸브수용부의 타단에는 상기 배압실의 압력보다 높은 제1압력의 냉매를 상기 배압전환밸브에 제공하거나 또는 상기 배압실의 압력보다 낮은 제2압력의 냉매를 상기 배압전환밸브에 제공하도록 상기 모드전환유닛에서 연장된 공통측 연결관이 결합될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 모드전환유닛과 상기 용량가변유닛은 모드전환유로에 의해 연결될 수 있다. 상기 모드전환유로의 일단은 상기 공통측 연결관과 이를 마주보는 상기 배압전환밸브의 단부 사이에서 상기 배압전환밸브수용부에 연결될 수 있다.

다른 예로, 상기 배압전환밸브는 그 외주면에 제1연통홈 및 제2연통홈이 형성되고, 상기 배압전환밸브의 일단과 타단, 상기 제1연통홈과 제2연통홈의 사이에는 각각 실링부재가 삽입되어 상기 제1연통홈과 제2연통홈이 상기 배압전환밸브수용부에 대해 실링될 수 있다.

다른 예로, 상기 제3중간압구멍과 상기 용량가변유닛은 각각 복수 개씩 구비되고, 상기 각각의 제3중간압구멍은 상기 각각의 용량가변유닛에 의해 독립적으로 개폐될 수 있다. 상기 복수 개의 용량가변유닛는 상기 배압전환유닛을 통해 상기 모드전환유닛에 각각 연결될 수 있다.

다른 예로, 상기 제3중간압구멍은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 제3중간압구멍은 용량가변연통유로에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 복수 개의 제3중간압구멍 중에서 어느 한 쪽 제3중간압구멍의 단부에는 상기 용량가변유닛에 연결되고, 상기 용량가변유닛은 상기 배압전환유닛을 통해 상기 모드전환유닛에 연결될 수 있다.

다른 예로, 상기 배압전환유닛은, 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍의 중간에 구비되는 배압전환밸브수용부를 포함할 수 있다. 상기 배압전환밸브수용부는 상기 배압실의 중심을 지나는 반경방향에 대해 교차되는 방향으로 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 배압전환유닛은, 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍의 중간에 구비되는 배압전환밸브수용부를 포함할 수 있다. 상기 배압전환밸브수용부는 상기 배압실의 중심을 지나는 반경방향으로 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 용량가변유닛은, 상기 배압플레이트 또는 상기 비선회스크롤에 결합되는 밸브하우징; 및 상기 밸브하우징에 미끄러지게 삽입되어 상기 제3중간압구멍을 선택적으로 개폐하는 용량가변밸브를 포함할 수 있다. 상기 밸브하우징은, 상기 용량가변밸브에 대해 흡입압 또는 토출압의 압력을 제공하는 차압공간이 형성되며, 상기 차압공간은 상기 밸브하우징에 구비되는 주입구멍을 통해 상기 모드전환유닛에 연결될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 배압플레이트 또는 상기 비선회스크롤에는 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍이 연통되는 배압전환밸브수용부가 형성될 수 있다. 상기 배압전환밸브수용부에는 상기 모드전환유닛에서 연장되는 공통측 연결관이 연결될 수 있다. 상기 주입구멍은 상기 배압전환밸브수용부에 연통되는 모드전환통로를 통해 상기 모드전환유닛에 연결될 수 있다.

본 발명에 의한 스크롤압축기는, 압축기의 운전모드에 따라 서로 다른 중간압을 가지는 중간압실을 배압실에 선택적으로 연통시키는 배압전환유닛; 및 상기 배압전환유닛에 연결되어 압축기의 운전모드에 따라 상기 배압전환유닛에 제1압력 또는 상기 제1압력보다 낮은 제2압력을 상기 배압전환유닛에 제공하는 모드전환유닛을 포함하되, 상기 배압전환유닛과 상기 모드전환유닛을 분리하여 설치할 수 있다. 이를 통해 배압전환유닛과 모드전환유닛의 구조를 간소화하여 케이싱의 내부에 설치하면서도 압축기의 소형화를 유지할 수 있고, 모드전환유닛의 동작신뢰성을 확보하는 동시에 유지관리를 용이하게 될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 스크롤압축기는, 배압전환유닛은 케이싱의 내부에 설치되는 반면 모드전환유닛은 케이싱의 외부에 설치되며, 배압전환유닛과 모드전환유닛은 연결부에 의해 연결될 수 있다. 이를 통해 케이싱의 내부공간에 설치되는 밸브코일부를 배제하면서도 밸브부를 이루는 배압전환유닛이 원활하게 작동될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 스크롤압축기는, 모드전환유닛은 솔레노이드밸브로 구성하되, 연결부를 통해 배압전환유닛에 압력차가 발생되고, 그 압력차에 의해 배압전환유닛이 작동되도록 할 수 있다. 이를 통해 배압전환유닛에서 코일구동부를 배제하면서도 밸브부를 이루는 배압전환유닛이 원활하게 작동될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 스크롤압축기는, 구동모터에 연결되는 전원선과 모드전환유닛에 연결되는 전원선을 분리하되, 모드전환유닛에 연결되는 전원선은 케이싱의 외부에서 모드전환유닛의 밸브코일부에 연결될 수 있다. 이를 통해 압축기의 운전에 필요한 전원선의 연결구조를 단순화할 수 있고, 케이싱을 관통하는 터미널을 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 의한 스크롤압축기는, 케이싱의 외부에 설치되는 모드전환유닛과 케이싱의 내부에 설치되는 배압전환유닛 사이는 복수 개의 연결관으로 서로 연결하며, 복수 개의 연결관은 케이싱을 관통하여 결합될 수 있다. 이를 통해 구동원을 이루는 모드전환유닛을 케이싱의 외부의 설치하면서도 배압전환유닛의 동작 연계성을 높일 수 있다.

또한 본 발명에 의한 스크롤압축기는, 배압전환유닛의 배압전환밸브에는 제1연통홈과 제2연통홈이 구비되어 압축기의 운전모드에 따라 배압실의 압력을 제1중간압 또는 제2중간압으로 가변할 수 있다. 이를 통해 배압전환밸브의 길이가 감소하여 배압전환밸브의 무게를 줄이고 제1연통홈과 제2연통홈을 실링하는 실링부재의 개수가 감소하여 배압전환유닛의 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 용량가변형 스크롤압축기의 내부를 투시하여 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 용량가변형 스크롤압축기의 내부를 보인 종단면도,
도 3은 도 2에서 배압전환유닛의 내부를 단면하여 보인 단면도,
도 4는 도 1에서 압축부를 분해하여 보인 사시도,
도 5는 도 4에서 압축부를 조립하여 보인 사시도,
도 6은 도 5에 따른 배압플레이트에서 배압전환유닛을 중심으로 단면하여 보인 사시도,
도 7은 도 4에서 압축부를 상면에서 보인 평면도,
도 8은 본 실시예에 따른 스크롤압축기에서 파워운전모드시 모드전환유닛, 배압전환유닛, 용량가변유닛의 동작을 설명하기 위해 보인 개략도,
도 9는 도 8의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 10은 본 실시예에 따른 스크롤압축기에서 세이빙운전모드시 모드전환유닛, 배압전환유닛, 용량가변유닛의 동작을 설명하기 위해 보인 개략도,
도 11은 도 8의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 용량가변형 스크롤압축기에서 용량가변유닛에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 배압플레이트의 사시도 및 평면도,
도 14는 본 발명에 따른 용량가변형 스크롤압축기에서 배압전환유닛에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 배압플레이트의 평면도.

이하, 본 발명에 의한 스크롤압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

통상 스크롤압축기는 다른 압축기와 마찬가지로 케이싱의 내부공간, 특히 전동부를 수용하는 공간이 어떤 압력부를 형성하는가에 따라 저압식 압축기 또는 고압식 압축기로 구분된다. 전자는 상기 공간이 저압부를 형성하는 것으로 냉매흡입관이 상기 공간에 연통되고, 후자는 상기 공간이 고압부를 형성하는 것으로 냉매흡입관이 케이싱을 관통하여 압축부에 직접 연결된다. 본 실시예는 저압식 스크롤압축기에 대한 것이다.

또한 스크롤압축기는 압축실의 활용범위에 따라 단일용량형 또는 가변용량형 스크롤압축기로 구분할 수 있다. 전자는 압축실의 전체구간을 활용하는 방식이고, 후자는 압축실의 구간을 필요에 따라 전체 또는 일부를 활용하는 방식이다. 본 실시예는 가변용량형 스크롤압축기에 대한 것이다. 이를 용량가변형 스크롤압축기라고 정의하며, 이하에서 예외적인 경우를 제외하고는 스크롤압축기로 약칭하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 용량가변형 스크롤압축기의 내부를 투시하여 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 용량가변형 스크롤압축기의 내부를 보인 종단면도이며, 도 3은 도 2에서 배압전환유닛의 내부를 단면하여 보인 단면도이고, 도 4는 도 1에서 압축부를 분해하여 보인 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 저압식 용량가변형 스크롤압축기(이하, 스크롤압축기로 설명한다)는, 케이싱(110)의 하반부에 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 상측에는 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150), 배압실조립체(160)가 차례대로 설치된다. 통상 구동모터(120)는 전동부를 이루며, 메인프레임(130), 선회스크롤(140), 비선회스크롤(150), 배압실조립체(160)는 압축부를 이룬다. 전동부는 회전축(125)의 일단에 결합되고, 압축부는 회전축(125)의 타단에 결합된다. 이에 따라, 압축부는 회전축(125)에 의해 전동부에 연결되어 전동부의 회전력에 의해 작동하게 된다.

케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부캡(112), 하부캡(113)을 포함할 수 있다.

원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 전술한 구동모터(120)와 메인프레임(130)이 내주면에 삽입되어 고정된다. 원통쉘(111)의 상반부에는 터미널브라켓(120a)이 결합되고, 터미널브라켓(120a)에는 외부전원을 구동모터(120)에 전달하기 위한 터미널(미도시)이 관통 결합된다. 또, 원통쉘(111)의 상반부, 예를 들어 구동모터(120)의 상측에는 후술할 냉매흡입관(117)이 관통되어 결합된다.

상부캡(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합되고, 하부캡(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 원통쉘(111)과 상부캡(112)의 사이에는 후술할 고저압분리판(115)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 상부캡(112)에 함께 용접 결합되고, 원통쉘(111)과 하부캡(113)의 사이에는 후술할 지지브라켓(116)의 테두리가 삽입되어 원통쉘(111)과 하부캡(113)에 함께 용접 결합될 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)의 내부공간은 밀봉된다.

고저압분리판(115)의 테두리는 전술한 바와 같이 케이싱(110)에 용접 결합되고, 고저압분리판(115)의 중앙부는 상부캡(112)을 향해 돌출되도록 절두원추형상으로 절곡되어 후술할 배압실조립체(160)의 상측에 배치된다. 고저압분리판(115)보다 하측에는 냉매흡입관(117)이, 상측에는 냉매토출관(118)이 각각 연통된다. 이에 따라, 고저압분리판(115)의 하측은 흡입공간을 이루는 저압부(110a)가, 상측에는 토출공간을 이루는 고압부(110b)가 각각 형성된다.

또, 고저압분리판(115)의 중앙에는 관통구멍(115a)이 형성되고, 관통구멍(115a)에는 후술할 플로팅플레이트(165)가 착탈되는 실링플레이트(1151)가 삽입되어 결합된다. 이에 따라, 저압부(110a)와 고압부(110b)는 플로팅플레이트(165)와 실링플레이트(1151)에 의해 차단되거나 연통된다.

실링플레이트(1151)는 환형으로 형성된다. 예를 들어, 실링플레이트(1151)의 중앙에는 저압부(110a)와 고압부(110b)를 연통시키는 고저압연통구멍(1151a)이 형성된다. 플로팅플레이트(165)는 고저압연통구멍(1151a)의 둘레를 따라 착탈된다. 이에 따라, 플로팅플레이트(165)가 배압력에 따라 축방향으로 승강되면서 실링플레이트(1151)의 고저압연통구멍(1151a)의 둘레에 착탈되고, 이 과정에서 저압부(110a)와 고압부(110b) 사이가 실링되거나 연통된다.

또, 하부캡(113)은 저압부(110a)를 이루는 원통쉘(111)의 하반부와 함께 오일저장공간(110c)을 형성하게 된다. 다시 말해, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 하반부에 형성되는 것으로, 오일저장공간(110c)은 저압부(110a)의 일부를 이루게 된다.

다음으로 구동모터를 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 저압부(110a)의 하반부에 설치되며, 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.

고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.

고정자코어(1211)는 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다. 고정자코일(121a)은 고정자코어(1211)에 권선되고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 터미널(미부호)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다.

회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.

회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 내부에 기설정된 공극만큼 간격을 두고 회전 가능하게 삽입된다. 영구자석(1222)은 회전자코어(1222)의 내부에 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 매립된다.

또, 회전자(122)의 중앙에는 회전축(125)이 결합된다. 회전축(125)의 상단부는 후술할 메인프레임(130)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향으로 지지되고, 회전축(125)의 하단부는 지지브라켓(116)에 회전 가능하게 삽입되어 반경방향 및 축방향으로 지지된다. 메인프레임(130)에는 회전축(125)의 상단부를 지지하는 메인베어링(171)이 구비되고, 지지브라켓(116)에는 회전축(125)의 하단부를 지지하는 서브베어링(172)이 구비된다. 메인베어링(171)과 서브베어링(172)은 각각 부시 베어링으로 이루어진다.

회전축(125)의 상단에는 후술할 선회스크롤(140)에 편심지게 결합되는 편심부(1251)가 형성되고, 회전축(125)의 하단에는 케이싱(110)의 하부에 저장된 오일을 흡상하기 위한 오일피더(1252)가 설치될 수 있다. 회전축(125)의 내부에는 급유구멍(1253)이 축방향으로 관통되어 형성된다.

다음으로 메인프레임에 대해 설명한다.

본 실시예에 따른 메인프레임(130)은 구동모터(120)의 상측에 설치되고, 원통쉘(111)의 내벽면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다. 이에 따라 메인프레임(130)은 통상 주철로 형성된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 메인프레임(130)은 메인플랜지부(131), 메인베어링부(132), 선회공간부(133), 스크롤지지부(134), 올담링수용부(135), 프레임고정부(136)를 포함한다.

메인플랜지부(131)는 환형으로 형성되어 케이싱(110)의 저압부(110a)에 수용된다. 메인플랜지부(131)의 외경은 원통쉘(111)의 내경보다 작게 형성되어 메인플랜지부(131)의 외주면은 원통쉘(111)의 내주면으로부터 이격된다. 하지만, 메인플랜지부(131)의 외주면에서 후술할 프레임고정부(136)가 반경방향으로 돌출되고, 이 프레임고정부(136)의 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 밀착되어 고정된다. 이에 따라, 메인프레임(130)은 케이싱(110)에 대해 고정 결합될 수 있다.

메인베어링부(132)는 메인플랜지부(131)의 중심부 저면에서 구동모터(120)를 향해 하향으로 돌출되어 형성된다. 메인베어링부(132)는 원통 형상으로 된 축수구멍(132a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 축수구멍(132a)의 내주면에는 부시 베어링으로 된 메인베어링(171)이 삽입되어 고정 결합된다. 메인베어링(171)에는 회전축(125)이 삽입되어 반경방향으로 지지된다.

선회공간부(133)는 메인플랜지부(131)의 중심부에서 메인베어링부(132)를 향해 기설정된 깊이와 외경으로 함몰되어 형성된다. 선회공간부(133)는 후술할 선회스크롤(140)에 구비되는 회전축결합부(143)의 외경보다 크게 형성된다. 이에 따라, 회전축결합부(143)는 선회공간부(133)의 내부에서 선회 가능하게 수용될 수 있다.

스크롤지지부(134)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 선회공간부(133)의 주변 둘레를 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라, 스크롤지지부(134)는 후술할 선회경판부(141)의 저면이 축방향으로 지지될 수 있다.

올담링수용부(135)는 메인플랜지부(131)의 상면에서 스크롤지지부(134)의 외주면을 따라 환형으로 형성된다. 이에 따라, 올담링(180)은 올담링수용부(135)에 삽입되어 선회 가능하게 수용될 수 있다.

프레임고정부(136)는 올담링수용부(135)의 외곽에서 반경방향으로 연장되어 형성된다. 프레임고정부(136)는 환형으로 연장되거나 또는 원주방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되는 복수 개의 돌부로 연장될 수 있다. 본 실시예에서는 프레임고정부(136)가 원주방향을 따라 복수 개의 돌부로 형성된 예를 중심으로 설명한다.

예를 들어, 프레임고정부(136)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개가 형성되며, 복수 개의 프레임고정부(136)에는 축방향으로 관통되는 볼트체결구멍(136a)이 각각 형성된다.

프레임고정부(136)는 후술할 비선회스크롤(150)의 가이드돌부(155)와 각각 축방향으로 대응되도록 형성되며, 볼트체결구멍(136a)은 가이드돌부(155)에 구비되는 가이드삽입구멍(155a)과 각각 축방향으로 대응되도록 형성된다.

볼트체결구멍(136a)의 내경은 가이드삽입구멍(155a)의 내경보다 작게 형성된다. 이에 따라, 볼트체결구멍(136a)의 상면 주변에는 가이드삽입구멍(155a)의 내주면에서 연장되는 단턱진 면이 형성되며, 이 단턱진 면에 가이드삽입구멍(155a)을 통과한 가이드부시(137)가 얹혀져 프레임고정부(136)에 축방향으로 지지된다.

가이드부시(137)는 볼트삽입구멍(137a)이 축방향으로 관통되는 속빈 원통 형상으로 형성된다. 이에 따라, 각각의 가이드볼트(138)는 가이드부시(137)의 볼트삽입구멍(137a)을 관통하여 프레임고정부(136)의 볼트체결구멍(136a)에 각각 체결된다. 이에 따라, 비선회스크롤(150)은 메인프레임(130)에 축방향으로는 미끄러지게 지지되고 반경방향으로는 고정된다.

다음으로 선회스크롤을 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 선회스크롤(140)은 메인프레임(130)의 상면에 배치된다. 이에 따라 선회스크롤(140)은 알루미늄과 같은 경질로 형성되는 것이 모터효율측면에서 유리하다. 아울러 주철인 메인프레임(130)과 이종재질로 형성됨에 따라 그만큼 내마모측면에서도 유리할 수 있다.

선회스크롤(140)은, 선회경판부(141), 선회랩(142), 회전축결합부(143)를 포함한다.

선회경판부(141)는 대략 원판 형상으로 형성된다. 선회경판부(141)의 외경은 메인프레임(130)의 스크롤지지부(134)에 얹혀져 축방향으로 지지된다.

선회랩(142)은 비선회스크롤(150)을 마주보는 선회경판부(141)의 상면에서 기설정된 높이로 돌출되어 나선형으로 형성된다. 선회랩(142)은 후술할 비선회스크롤(150)의 비선회랩(153)과 맞물려 선회운동을 하도록 그 비선회랩(153)에 대응되게 형성된다. 선회랩(142)은 비선회랩(153)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다.

여기서, 압축실(V)은 후술할 비선회랩(153)을 기준으로 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 이루어진다. 제1압축실(V1)은 비선회랩(153)의 외측면 쪽에 형성되고, 제2압축실(V2)은 비선회랩(153)의 내측면 쪽에 형성된다. 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 각각 흡입압실(Vs), 중간압실(Vm), 토출압실(Vd)이 연속으로 형성된다.(도 3 참조)

회전축결합부(143)는 선회경판부(141)의 하면에서 메인프레임(130)을 향해 돌출 형성된다. 회전축결합부(143)는 원통 형상으로 형성되며, 회전축결합부(143)의 내주면에는 편심부베어링(173)이 삽입되어 결합된다. 편심부베어링(173)은 부시 베어링으로 이루어질 수 있다.

회전축결합부(143)의 길이는 선회공간부(133)의 깊이보다 짧고, 회전축결합부(143)의 외경은 선회공간부(133)의 내경보다 적어도 선회반경의 2배만큼 작게 형성된다. 이에 따라, 회전축결합부(143)는 선회공간부(133)에 수용되어 선회운동을 할 수 있다.

한편, 메인프레임(130)과 선회스크롤(140) 사이에는 그 선회스크롤(140)의 자전운동을 제한하는 올담링(180)이 구비된다. 전술한 바와 같이, 올담링(180)은 메인프레임(130)과 선회스크롤(140)에 대해 각각 미끄러지게 결합될 수도 있고, 선회스크롤(140)과 비선회스크롤(150)에 각각 미끄러지게 결합될 수도 있다.

다음으로 비선회스크롤을 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)은 선회스크롤(140)의 상부에 배치되어 그 선회스크롤(140)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다. 이에 따라 비선회스크롤(150)은 선회스크롤(140)과 이종재질인 주철로 형성되는 것이 내마모성 측면에서 유리할 수 있다.

비선회스크롤(150)은 케이싱(110)의 저압부(110a)에서 메인프레임(130)에 고정 결합될 수도 있고, 메인프레임(130)에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 결합될 수도 있다. 본 실시예는 비선회스크롤(150)이 메인프레임(130)에 대해 축방향으로 이동 가능하게 결합된다.

비선회스크롤(150)은 비선회경판부(151), 비선회측벽부(152), 비선회랩(153)을 포함할 수 있다.

비선회경판부(151)의 중앙부에는 토출구(1511)가 형성되고, 토출구(1511)의 주변에는 압축실측 배압구멍(1512), 용량가변구멍(1513)이 형성될 수 있다. 이들 토출구(1511), 압축실측 배압구멍(1512), 용량가변구멍(1513)은 각각 비선회경판부(151)의 축방향 양쪽 측면을 관통하여 형성될 수 있다.

여기서 압축실측 배압구멍(1512)과 용량가변구멍(1513)은 후술할 중간압실(Vm)에 연통되므로 각각 중간압구멍을 이루게 된다. 특히 압축실측 배압구멍(1512)은 후술할 제1중간압실(Vm1)에 연통되는 제1중간압구멍 및 제2중간압실(Vm2)에 연통되는 제2중간압구멍으로 구분될 수 있다. 이에 따라 후술할 압축실측 제1배압구멍(1512a)은 이와 연통되는 후술할 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 함께 제1중간압구멍을 형성하게 되고, 후술할 압축실측 제2배압구멍(1512b)은 이와 연통되는 후술할 배압실측 제2배압구멍(1611b2)과 함께 제2중간압구멍을 형성하게 된다. 이하에서는 제1중간압구멍을 제1배압유로라고 정의될 수 있으며, 제2중간압구멍을 제2배압유로라고 정의될 수 있다.

또한 용량가변구멍(1513)은 후술할 제3중간압실(Vm3)에 연통되므로 제3중간압구멍을 형성하게 된다. 이에 따라 용량가변구멍(1513)에 연통되는 후술할 용량가변통로(1611f) 역시 제3중간압구멍을 형성하게 된다. 이하에서는 제3중간압구멍을 용량가변유로라고 정의될 수 있다.

토출구(1511)는 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)의 토출압실(Vd)에서 축방향으로 관통되어 형성될 수 있다. 도면으로 도시하지 않았으나, 토출구(1511)는 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)에 각각 연통되도록 복수 개로 형성될 수도 있다.

압축실측 배압구멍(1512)은 토출구(1511)의 주변에서 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 가지는 중간압실(Vm)에 연통되도록 형성될 수 있다. 압축실측 배압구멍(1512)은 후술할 배압실측 배압구멍(1611b)과 연통되는 위치에 형성될 수 있다.

압축실측 배압구멍(1512)의 일단은 중간압실(Vm)에 연통되고, 타단은 후술할 모드전환밸브수용부(1911)에 연통될 수 있다. 이에 따라 압축실측 배압구멍(1512)은 축방향으로 관통될 수도 있지만, 볼트구멍(미부호)과 같은 주변 구조를 고려하여 경사지게 형성될 수도 있다.

압축실측 배압구멍(1512)은 한 개만 형성될 수도 있고, 복수 개가 형성될 수 있다. 압축실측 배압구멍(1512)이 한 개인 경우를 단일배압방식, 복수 개인 경우를 복수배압방식이라고 정의할 수 있다. 본 실시예는 복수배압방식이므로 본 실시예에 따른 비선회경판부(151)에는 복수 개의 압축실측 배압구멍(1512)으로 이루어진다.

복수 개의 압축실측 배압구멍(1512)은 압축실측 제1배압구멍(1512a)과 압축실측 제2배압구멍(1512b)으로 이루어지고, 압축실측 제1배압구멍(1512a)과 압축실측 제2배압구멍(1512b)은 서로 다른 압력을 가지는 제1중간압실(Vm1)과 제2중간압실(Vm2)에 각각 연통된다. 이에 대해서는 나중에 배압전환유닛과 함께 다시 설명한다.

용량가변구멍(1513)은 압축실(V)의 이동궤적을 기준으로 압축실측 배압구멍(1512)보다 바깥쪽에 형성될 수 있다. 예를 들어 용량가변구멍(1513)의 일단은 제1중간압실(Vm1)과 제2중간압실(Vm2)보다 낮은 압력을 가지는 제3중간압실(Vm3)에 연통될 수 있다.

용량가변구멍(1513)은 제1압축실(V1)에 연통되는 제1용량가변구멍(1513a)과 제2압축실(V2)에 연통되는 제2용량가변구멍(1513b)으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1용량가변구멍(1513a)은 제1압축실(V1) 중에서 제3중간압실(Vm3)에 연통되고, 제2용량가변구멍(1513b)은 제2압축실(V2) 중에서 제3중간압실(Vm3)에 연통될 수 있다. 이에 따라 제1용량가변구멍(1513a)과 제2용량가변구멍(1513b)은 서로 동일한 압력을 가지는 제3중간압실(Vm3)에 각각 연통될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 용량가변유닛과 함께 다시 설명한다.

비선회측벽부(152)는 비선회경판부(151)의 하면 가장자리에서 축방향을 따라 환형으로 연장되어 형성된다. 비선회측벽부(152)의 외경은 원통쉘(111)의 내경보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 본 실시예의 비선회스크롤(150)은 원통쉘(111)의 내주면으로부터 이격되어 압축실(V)의 압력과 후술할 배압실(S)의 압력 간 차이에 따라 축방향으로 이동할 수 있다.

비선회측벽부(152)는 비선회랩(153)과 대략 동일한 높이로 형성되고, 비선회측벽부(152)의 외주면에는 반경방향으로 연장되는 가이드돌부(155)가 형성될 수 있다. 가이드돌부(155)에는 앞서 설명한 가이드삽입구멍(155a)이 각각 형성된다.

가이드돌부(155)는 복수 개가 구비되거나 또는 한 개가 구비될 수도 있다. 가이드돌부(155)가 복수 개인 경우에는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되어 각각의 가이드돌부(155)에 한 개의 가이드삽입구멍(155a)이 형성될 수 있다. 가이드돌부(155)가 한 개인 경우에는 복수 개의 가이드삽입구멍(155a)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다. 도 4는 가이드돌부(155)가 복수 개인 경우를 도시하고 있다.

비선회측벽부(152)의 외주면 일측에는 흡입구(1521)가 형성된다. 흡입구(1521)의 일단은 케이싱(110)의 저압부(110a)에 연통되고, 타단은 흡입압실(이하, 제1압축실을 대표예로 삼아 설명한다)(Vs)에 연통된다. 이에 따라 냉매는 냉매흡입관(117)을 통해 저압부를 이루는 케이싱의 저압부(110a)로 흡입되고, 이 냉매는 흡입구(1521)를 통해 흡입압실(Vs)로 유입된다.

비선회랩(153)은 비선회경판부(151)의 하면에서 축방향으로 연장되어 형성된다. 비선회랩(153)은 비선회측벽부(152)의 내부에서 나선형으로 형성되며, 선회랩(142)과 맞물리도록 그 선회랩(142)과 대응되게 형성될 수 있다. 비선회랩(153)에 대한 설명은 선회랩(142)에 대한 설명으로 대신한다.

한편, 본 실시예에 따른 배압실조립체(160)는 비선회스크롤(150)의 상면, 즉 고저압분리판(115)을 마주보는 면에 설치된다. 배압실조립체(160)는 배압플레이트(161) 및 플로팅플레이트(165)를 포함한다.

배압플레이트(161)는 비선회스크롤(150)의 상면에 구비되어 볼트 체결되는 것으로, 고정판부(1611), 내측벽부(1615), 외측벽부(1613)를 포함한다.

고정판부(1611)는 대략 중앙이 비어있는 환형의 판 형태로 형성되고, 내측벽부(1615)는 고정판부(1611)의 상면 중앙부에서 그 고정판부(1611)의 내주를 감싸도록 형성되며, 외측벽부(1613)는 고정판부(1611)의 상면 가장자리에서 그 고정판부(1611)의 외주를 감싸도록 형성될 수 있다.

내측벽부(1615)와 외측벽부(1613)는 축방향으로 기설정된 높이만큼 돌출된 환형으로 형성되며, 내측벽부(1615)와 외측벽부(1613)는 반경방향으로 기설정된 간격만큼 이격되어 형성된다. 이에 따라 내측벽부(1615)의 외주면과 외측벽부(1613)의 내주면, 그리고 고정판부(1611)의 상면은 환형으로 된 배압실(S)을 형성하게 된다.

고정판부(1611)의 내부에는 토출압구멍(1611a)이 반경방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라 토출압구멍(1611a)의 일단은 내주면을 관통하여 중간토출구(1618)의 주변에 연통되고, 토출압구멍(1611a)의 타단은 외주면을 관통하여 후술할 모드전환유닛(1913)의 제1연결관(1913a)이 연결될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 모드전환유닛과 함께 다시 설명한다.

고정판부(1611)의 내부에는 후술할 배압전환유닛(192)의 일부를 이루는 배압전환밸브수용부(1921)가 횡방향(반경방향은 아니다)으로 형성되고, 배압전환밸브수용부(1921)에 연통되어 배압실측 배압구멍(1611b)이 형성될 수 있다.

배압실측 배압구멍(1611b)은 비선회스크롤(150)에 구비된 압축실측 배압구멍(1512)과 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 배압실측 배압구멍(1611b)은 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 배압실측 제2배압구멍(1611b2)으로 이루어지고, 배압실측 제1배압구멍(1611b1)은 압축실측 제1배압구멍을 통해 제1중간압실(Vm1)에, 배압실측 제2배압구멍(1611b2)은 압축실측 제2배압구멍(1512b)을 통해 제2중간압실(Vm2)에 각각 연통될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 배압전환유닛과 함께 다시 설명한다.

고정판부(1611)의 하면에는 복수 개의 연결홈들(1611b3)이 형성될 수 있다. 이들 연결홈들(1611b3)은 배압실측 배압구멍(정확하게는 배압전환밸브수용부)(1611b)을 압축실측 배압구멍(1512)에 연통시키기 위한 연결홈이다. 이에 따라 연결홈들(1611b3)은 횡방향으로 길게 형성되어 후술할 배압전환밸브수용부(1921)가 볼트구멍 등에 의해 압축실측 배압구멍(1512)과 축방향으로 일직선상에 형성될 수 없더라도 배압전환밸브수용부(1921)를 통해 압축실측 배압구멍(1512)과 배압실측 배압구멍(1611b)을 연통시킬 수 있다.

고정판부(1611)의 내부에는 후술할 배압전환밸브수용부(1921)를 배압실(S)에 연통시키는 배압실측 공통배압구멍(1611c)이 형성될 수 있다. 배압실측 공통배압구멍(1611c)은 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 배압실측 제2배압구멍(1611b2)의 사이에 형성되며, 후술할 배압전환밸브(1912)에 의해 배압실측 제1배압구멍(1611b1) 또는 배압실측 제2배압구멍(1611b2)에 연통될 수 있다. 이에 따라 배압실측 공통배압구멍(1611c)은 일종의 공통중간압구멍을 형성하게 되며, 이 공통중간압구멍을 이루는 배압실측 공통배압구멍(1611c)을 통해 배압실(S)은 제1중간압실(Vm1)과 연통되거나 또는 제2중간압실(Vm2)에 연통될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 배압전환유닛과 함께 다시 설명한다.

고정판부(1611)의 내부에는 모드전환구멍(1611d)이 형성될 수 있다. 모드전환구멍(1611d)은 후술할 용량가변유닛(193)을 개폐시킬 수 있도록 그 용량가변유닛(193)과 연결될 수 있다.

모드전환구멍(1611d)은 후술할 배압전환밸브수용부(1921)에 연통되며, 배압실측 제2배압구멍(1611b2)과 제3연결관(1913c)의 사이에 위치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 모드전환구멍(1611d)은 제3연결관(1613c)을 통해 배압전환밸브수용부(1921)에 토출압이 제공되는 파워운전모드에서 열리고, 흡입압이 제공되는 세이빙운전모드에서 닫힐 수 있다. 이에 대해서는 나중에 용량가변유닛과 함께 다시 설명한다.

고정판부(1611)에는 모드전환통로(1611e)가 형성될 수 있다. 모드전환통로(1611e)는 모드전환구멍(1611d)과 후술할 용량가변유닛(193)의 주입구멍(1931e) 사이를 연통하도록 형성될 수 있다.

구체적으로 모드전환통로(1611e)의 일단부는 모드전환구멍(1611d)에 연통되어 고정판부(1611)의 하면에 형성되고, 타단부는 고정판부(1611)의 외주면으로 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어 고정판부(1511)의 외주면 양쪽에는 이 각각 형성되고, 모드전환통로(1611e)의 타단부는 각각 고정판부(1611)의 하면에서 양쪽 밸브고정면(1612)으로 관통하여 형성될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 용량가변유닛과 함께 다시 설명한다.

고정판부(1611)에는 제1용량가변통로(1611f1)와 제2용량가변통로(1611f2)가 형성될 수 있다. 제1용량가변통로(1611f1)는 비선회스크롤(150)에 구비된 제1용량가변구멍(1513a)에 연통되고, 제2용량가변통로(1611f2)는 비선회스크롤(150)에 구비된 제2용량가변구멍(1513b)에 연통될 수 있다. 이에 따라 제1용량가변통로(1611f1)와 제2용량가변통로(1611f2)는 대략 180°의 위상차를 두고 형성될 수 있다.

구체적으로 제1용량가변통로(1611f1)와 제2용량가변통로(1611f2)는 고정경판부의 하면에서 외주면으로 관통되어 형성될 수 있다. 예를 들어 제1용량가변통로(1611f1)와 제2용량가변통로(1611f2)의 일단은 각각 제1용량가변구멍(1513a)과 제2용량가변구멍(1513b)에 연통되고, 타단은 양쪽 밸브고정면(1612)을 각각 관통하여 형성될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 용량가변유닛과 함께 다시 설명한다.

본 실시예에 따른 내측벽부(1615)는 앞서 설명한 바와 같이 환형으로 형성되며, 내측벽부(1615)의 내측에는 토출밸브수용부(1617)가 형성되고, 토출밸브수용부(1617)의 내부에는 토출밸브(156)가 축방향으로 미끄러지게 삽입될 수 있다.

토출밸브수용부(1617)의 상면에는 역류방지구멍(1617a)이 형성될 수 있다. 역류방지구멍(1617a)은 토출밸브수용부(1617)의 내부와 케이싱(110)의 고압부(110b) 사이를 연통시키도록 토출밸브수용부(1617)의 상면을 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라 토출밸브(156)는 운전시에는 토출구(1511)를 통해 토출되는 냉매에 의해 상향으로 밀려나 토출구(1511)를 개방하는 반면 정지시에는 역류방지구멍(1617a)을 통해 역류하는 냉매에 의해 하향으로 눌려져 토출구(1511)를 차단하게 된다.

토출밸브수용부(1617)의 주변에는 토출구(1511)와 연통되는 중간토출구(1618)가 형성될 수 있다. 구체적으로 중간토출구(1618)는 원주방향을 따라 복수 개가 형성되고, 중간토출구(1618)의 하단은 토출구(1511)에 연통되는 반면 상단은 케이싱(110)의 고압부(110b)에 연통될 수 있다. 이에 따라 토출밸브(156)가 개방되는 경우 토출구(1511)를 통해 토출되는 냉매가 중간토출구(1618)를 통해 케이싱(110)의 고압부(110b)로 배출될 수 있다.

본 실시예에 따른 외측벽부(1616)는 앞서 설명한 바와 같이 환형으로 형성되며, 내측벽부(1615)의 외주면으로부터 기설정된 간격만큼 이격된다. 이에 따라 외측벽부(1616)는 내측벽부(1615)와 함께 배압실의 측면을 형성하게 되며, 외측벽부(1616)는 내측벽부(1615)의 사이에 플로팅플레이트(165)가 미끄러지게 삽입될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 플로팅플레이트(165)는 배압플레이트(161)의 내측벽부(1615)의 외주면과 외측벽부(1613)의 내주면 사이에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 이에 따라 플로팅플레이트(165)의 하면은 앞서 설명한 배압실(S)의 상면을 이루게 된다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 플로팅플레이트(165)는 내측벽부(1615)의 내주면과 외측벽부(1613)의 외주면에 각각 미끄러지게 삽입되거나, 또는 내측벽부(1615)의 주면과 외측벽부(1613)의 주면에 각각 미끄러지게 삽입될 수도 있다. 이들 경우에도 플로팅플레이트(165)의 하면은 앞서 설명한 배압실(S)의 상면을 이루게 된다.

플로팅플레이트(165)의 상면 중앙부에는 실링돌부(1651)가 구비될 수 있다. 실링돌부(1651)는 플로팅플레이트(165)의 표면으로부터 상향으로 돌출되도록 형성되고, 실링돌부(1651)의 내경은 중간토출구(1618)를 가리지 않을 정도로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 실링돌부(1651)는 상술한 고저압분리판(115) 또는 실링플레이트(1151)의 하측면과 접하여, 토출된 냉매가 저압부(110a)으로 누설되지 않고 고압부(110b)으로 토출되도록 밀폐하는 역할을 하게 된다.

플로팅플레이트(165)는 압축기의 운전/정지시 배압력의 변화에 따라 승강할 수 있도록 가능한 한 경질의 소재로 형성되는 것이 유리하다. 예를 들어 플로팅플레이트(165)는 엔지니어플라스틱 재질로 형성될 수도 있다. 다만, 플로팅플레이트(165)는 압축기의 운전시 축방향으로 상승하면서 고저압분리판(115)의 실링플레이트(1151)에 충돌하게 되므로 가능한 한 경질의 금속재질로 형성되는 것이 신뢰성 측면에서 유리할 수 있다. 예를 들어 플로팅플레이트(165)는 알루미늄 소재를 표면처리하여 형성될 수 있다.

플로팅플레이트(165)의 내주면과 이를 마주보는 내측벽부(1615)의 외주면 사이에는 제1배압실링부재(first back pressure sealing member)(1661)가 구비되고, 플로팅플레이트(165)의 외주면과 이를 마주보는 외측벽부(1613)의 내주면 사이에는 제2배압실링부재(second back pressure sealing member)(1662)가 구비될 수 있다. 예를 들어 플로팅플레이트(165)의 내주면에는 제1실링홈(미부호)이, 배압플레이트(161)의 외측벽부(1613)의 내주면에는 제2실링홈(미부호)이 각각 환형으로 형성되고, 제1실링홈에는 오링과 같은 환형으로 형성된 제1배압실링부재(1661)가, 제2실링홈에는 오링과 같은 환형으로 형성된 제2배압실링부재(1662)가 각각 삽입될 수 있다. 이에 따라 배압실(S)은 제1배압실링부재(1661)와 제2배압실링부재(1662)에 의해 긴밀하게 실링될 수 있다.

도면중 미설명 부호인 1613은 배압플레이트를 비선회스크롤에 체결하기 위한 볼트구멍이고, 1614는 연결관을 배압플레이트에 고정하기 위한 핀구멍이다.

본 실시예에 의한 스크롤압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 압축기의 운전시에는 전원이 고정자(121)의 고정자코일(121a)에 인가되어 회전자(122)와 회전축(125)이 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(125)에 결합된 선회스크롤(140)이 비선회스크롤(150)에 대해 선회 운동을 하게 되고, 선회랩(142)과 비선회랩(153)의 사이에는 두 개 한 쌍으로 된 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)이 형성된다.

제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)은 선회스크롤(140)의 선회운동에 따라 각각 바깥쪽에서 안쪽으로 이동하면서 점차 체적이 감소된다. 그러면 냉매가 냉매흡입관(117)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 흡입되고, 이 냉매의 일부는 제1압축실(V1) 및 제2압축실(V2)을 이루는 각각의 흡입압실(Vs)로 곧바로 흡입되는 한편 나머지는 구동모터(120)쪽으로 먼저 이동하였다가 나중에 흡입압실(Vs)로 흡입된다.

제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 흡입된 냉매는 그 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)의 경로를 따라 토출압실(Vd)을 향해 이동하면서 압축되고, 각 압축실(V1)(V2)에서 압축된 냉매는 토출압실(Vd)에서 토출밸브(157)를 밀면서 토출된다. 이 냉매는 토출구(1511)와 중간토출구(1618)를 통해 케이싱(110)의 고압부(110b)로 토출되고, 고압부(110b)로 토출된 냉매는 냉매토출관(118)을 통해 냉동사이클의 응축기를 통해 배출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

반면, 압축기의 정지시에는 배압실(S)의 압력이 감소함에 따라 플로팅플레이트(165)가 배압플레이트(161)의 고정판부(1611)를 향해 하강하게 된다. 그러면 플로팅플레이트(165)의 실링돌기(1651)가 고저압분리판(115)의 실링플레이트(1151)로부터 이격되어 저압부(110a)와 고압부(110b)가 연통된다. 그러면 고압부(110b)의 냉매가 저압부(110a)로 누설되어 케이싱(110)의 내부공간을 이루는 저압부(110a)와 고압부(110b)가 평압을 이루게 된다.

이때, 토출밸브(156)도 고압부(110b)의 냉매에 밀려 하강하면서 토출구(1511)를 차단하게 된다. 이에 따라 고압부(110a)의 냉매가 압축실(V)로 역류하는 것을 차단하게 된다.

한편, 용량가변형 스크롤압축기는, 압축기의 운전모드를 전체부하운전(이하, 파워운전) 또는 부분부하운전(세이빙운전)으로 변경할 수 있다. 예를 들어 용량가변형 스크롤압축기는 압축실의 중간구간에 운전모드에 따라 개폐되는 용량가변유로(바이패스유로)가 구비되어, 파워운전에서는 압축구간을 전량 활용하여 압축용량을 높이는 반면 세이빙운전에서는 압축구간을 단축시켜 압축용량을 낮춰 운전을 할 수 있게 된다.

이때, 압축기의 운전모드에 관계없이 배압실의 배압력이 동일하게 되면 파워운전에서는 과배압이 발생될 수 있고, 반대로 세이빙모드에서는 부족배압이 발생될 수 있다. 다시 말해, 파워운전에서는 상대적으로 낮은 배압력(제2중간압)이, 세이빙운전에서는 상대적으로 높은 배압력(제1중간압)이 필요하게 된다. 이에 따라 용량가변형 스크롤압축기는 운전모드에 따라 배압력도 가변되는 것이 압축효율측면에서 유리하다. 이에 본 실시예에서와 같은 용량가변형이면서 배압전환형 스크롤압축기가 제공될 수 있다.

도 5는 도 1에서 압축부를 조립하여 보인 사시도이고, 도 6은 도 5에 따른 배압플레이트에서 배압전환유닛을 중심으로 단면하여 보인 사시도이며, 도 7은 도 4에서 압축부를 상면에서 보인 평면도이다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 용량가변형이면서 배압전환형인 스크롤압축기는, 압축기의 운전모드를 전환하는 모드전환유닛(191), 운전모드의 전환에 따라 배압실(S)의 압력을 적정배압력으로 전환하는 배압전환유닛(192), 운전모드의 전환에 따라 전체부하운전 또는 부분부하운전으로 가변하는 용량가변유닛(193)을 포함한다.

본 실시예에 따른 배압전환유닛(192)과 용량가변유닛(193)은 모드전환유닛(191)에 의해 직렬적으로 연계될 수도 있고, 병렬적으로 연계될 수도 있다. 예를 들어 모드전환유닛(191)-배압전환유닛(192)-용량가변유닛(193) 순으로 직렬 연계되거나 모드전환유닛(191)-용량가변유닛(193)-배압전환유닛(192) 순으로 직렬 연계될 수도 있다. 또는 모드전환유닛(191)-배압전환유닛(192) 및 용량가변유닛(193) 순으로 병렬 연계될 수도 있다. 이하에서는 모드전환유닛-배압전환유닛-용량가변유닛 순으로 직렬 연계된 예를 중심으로 설명한다.

먼저 모드전환유닛에 대해 설명한다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 모드전환유닛(191)은 파워운전과 세이빙운전을 선택하는 밸브로서, 운전제어밸브라고도 할 수 있다. 예를 들어 모드전환유닛(191)은 전원의 인가 여부에 따라 제1위치와 제2위치 사이를 이동하면서 압축기의 운전모드를 파워운전모드와 세이빙운전모드로 전환시키는 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있다.

모드전환유닛(191)은 케이싱(110)의 외주면에 고정브라켓(180a)을 이용하여 고정 결합될 수 있다. 하지만, 경우에 따라서는 별도의 고정브라켓을 사용하지 않고 모드전환유닛(191)을 케이싱(110)의 외주면에 용접하여 결합할 수도 있다. 이에 따라 모드전환유닛(191)은 케이싱(110)의 외부에 설치되어 설치 및 유지관리가 용이하게 될 수 있다.

본 실시예에 따른 모드전환유닛(191)은 밸브전원부(1911), 모드전환밸브부(1912), 모드전환연결부(1913)를 포함할 수 있다.

밸브전원부(1911)는 외부전원이 연결되어 그 외부전원의 인가 여부에 따라 밸브가동자(1911b)가 선택적으로 작동될 수 있다. 구체적으로 밸브전원부(1911)는 전원을 인가받는 밸브밸브코일(1911a)의 안쪽에 밸브밸브가동자(1911b)가 구비되고, 밸브가동자(1911b)의 일단에는 밸브밸브복귀스프링(1911c)이 구비될 수 있다. 밸브밸브가동자(1911b)의 타단에는 후술할 모드전환밸브(1912b)가 일체로 형성되거나 또는 조립될 수 있다.

모드전환밸브부(1912)는 밸브전원부(1911)의 일측에 구비될 수 있다. 모드전환밸브부(1912)는 앞서 설명한 모드전환밸브(1912b)를 포함하며, 밸브전원부(1911)에 의해 작동하면서 냉매의 유동방향을 전환시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

예를 들어 모드전환밸브부(1912)는 모드전환밸브(1912b)의 형상에 따라 왕복동형 밸브로 이루어지거나 또는 회전형 밸브로 이루어질 수도 있다. 전자는 밸브체가 밸브하우징의 내부에서 미끄러지면서 냉매의 유동을 전환하는 방식이고, 후자는 밸브체가 밸브하우징의 내부에서 회전하면서 냉매의 유동을 전환하는 방식이다. 본 실시예에서는 왕복동형밸브를 중심으로 설명한다.

본 실시예에 따른 모드전환밸브부(1912)는 밸브하우징(1912a), 모드전환밸브(1912b)를 포함할 수 있다.

밸브하우징(1912a)은 앞서 설명한 바와 같이 케이싱(110)의 외주면에 용접되거나 볼트 체결되어 결합될 수 있다. 밸브하우징(1912a)은 긴 원통형으로 형성되어, 길이방향을 따라 3개의 입출구가 형성될 수 있다.

제1입출구(1912a1)는 후술할 토출압측 연결관(이하, 제1연결관)(1913a)을 통해 토출압구멍(1611a)과 연결되고, 제2입출구(1912a2)는 후술할 흡입압측 연결관(이하, 제2연결관)(1913b)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)와 연결되고, 제3입출구(185c)는 후술할 공통측 연결관(이하, 제3연결관)(1913c)을 통해 후술할 배압전환유닛(192)의 배압전환밸브수용부(1921)에 연결될 수 있다.

모드전환밸브(1912b)는 봉형상으로 형성되어 밸브하우징(1912a)에서 미끄러지게 삽입될 수 있다. 모드전환밸브(1912b)는 일단은 앞서 설명한 밸브전원부(1911)의 밸브가동자(1911b)에서 연장되고, 타단은 밸브하우징(1912a)의 제1입출구(1912a1), 제2입출구(1912b), 제3입출구(1912c)를 선택적으로 상호 연결하도록 복수 개의 연결통로(미부호)가 형성될 수 있다. 모드전환밸브(1912b)는 알려진 피스톤형 솔레노이드밸브이므로 이에 대한 구체적인 설명은 도면으로 대신한다.

모드전환연결부(1913)는 일단은 모드전환밸브부(1912)의 밸브하우징(1912a)에 연결되고 타단은 케이싱(110)을 관통하여 토출압구멍(1611a), 저압부(110a), 배압전환유닛(192)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라 모드전환연결부(1913)는 모드전환밸브부(1912)에 의해 전환되는 냉매를 토출압구멍(1611a), 저압부(110a), 배압전환유닛(192) 사이에서 상호 전환하여 전달하게 된다.

구체적으로 모드전환연결부(1913)는 제1연결관(1913a), 제2연결관(1913b), 제3연결관(1913c)을 포함할 수 있다.

제1연결관(1913a), 제2연결관(1913b), 제3연결관(1913c)은 모두 케이싱(110)을 관통하여 그 케이싱(110)에 용접 결합될 수 있다. 이에 따라 각각의 연결관(1913a)(1913b)(1913c)은 케이싱(110)과 동일한 재질로 형성될 수도 있다. 하지만, 각각의 연결관(1913a)(1913b)(1913c)은 케이싱(110)과 다른 재질로 형성되되, 중간부재(미도시)를 이용하여 케이싱(110)에 용접할 수도 있다.

다만, 제1연결관(1913a), 제2연결관(1913b), 제3연결관(1913c)은 각각 일단은 케이싱에 고정되는 반면 타단은 토출압구멍(1611a), 저압부(110a), 배압전환유닛(192)에 연결됨에 가요성 재질로 된 루프파이프로 형성되는 것이 진동감쇄측면에서 바람직할 수 있다.

예를 들어 제3연결관(1913c)은 후술할 배압전환밸브수용부(1921)에 삽입되는 금속연결관(1913c1)과, 금속연결관(1913c1)의 단부에 삽입되며 배압전환밸브수용부(1921)의 외부에 노출되는 가요성 연결관(루프파이프)(1913c2)로 이루어질 수 있다. 금속연결관(1913c1)은 배압플레이트(161)에 구비되는 핀구멍(1614)에 삽입되는 유(U)자형 고정핀(미부호)에 의해 배압플레이트(161)에 고정될 수 있다. 루프파이프(1913c2)는 금속연결관)1913c1)에 압입된 상태에서 절곡되어 타단은 케이싱(110)에 고정될 수 있다.

다음으로 배압전환유닛을 설명한다.

본 실시예에 따른 배압전환유닛(192)은 압축실(V)과 배압실(S)을 연통하는 제1배압유로(제1중간압구멍)와 제2배압유로(제2중간압구멍)를 상호 전환하는 밸브로서, 압축실(V)과 배압실(S)의 사이에 설치될 수 있다. 배압전환유닛(192)은 비선회스크롤(150)의 비선회경판부(151)에 설치되거나 또는 배압실조립체(160)의 배압플레이트(161)에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 배압전환유닛(192)에 대한 가공이 상대적으로 용이한 배압실조립체(160)의 배압플레이트(161), 구체적으로 고정판부(1611)에 설치된 예를 중심으로 설명한다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 배압전환유닛(192)은 배압전환밸브수용부(1921), 배압전환밸브(1922)를 포함한다.

배압전환밸브수용부(1921)는 배압플레이트(161)의 외주면, 정확하게는 고정판부(1611)의 외주면에서 중앙부를 향해 횡방향으로 기설정된 길이만큼 함몰지는 직선홈으로 형성된다. 본 실시예에 따른 배압전환밸브수용부(1921)는 중심을 향해 반경방향으로 형성되지 않고, 중심방향에 대해 일정각도만큼 틀어져 형성될 수 있다. 이에 따라, 배압전환밸브수용부(1921)는 배압전환밸브(1922)의 길이 및 제3연결관(1913c)의 삽입깊이 등을 고려하여 고정판부(1611)의 폭보다 길게 형성되더라도 그 고정판부(1611)의 내주면을 관통하여 돌출되지는 않게 된다.

배압전환밸브수용부(1921)의 일단은 배압플레이트(161)의 고정판부(1611)의 외주면에서 개구되고, 타단은 고정판부(1611)의 내부에서 막힌 형상으로 형성될 수 있다.

개구된 배압전환밸브수용부(1921)의 일단을 이루는 제1수용단(1921a)에는 모드전환유닛(191)에서 연장되는 제3연결관(1913c)이 삽입되고, 막힌 배압전환밸브수용부(1921)의 타단을 이루는 제2수용단(1921b)에는 배압실(S)에서 연통되는 연통구멍(1921c)이 형성된다.

이에 따라 배압전환밸브수용부(1921)의 일단은 모드전환유닛(191)에 연결되어 그 모드전환유닛(191)에 의해 토출압(고압) 또는 흡입압(저압)의 냉매가 배압전환밸브수용부(1921)의 일단인 제1수용단(1921a)쪽으로 제공되고, 타단은 연통구멍(1921c)을 통해 배압실(S)에 연통되어 그 배압실(S)을 채운 중간압의 냉매가 배압전환밸브수용부(1921)의 타단인 제2수용단(1921b)쪽으로 제공된다.

그러면 배압전환밸브수용부(1921)의 제1수용단(1921a)쪽과 제2수용단(1921b)쪽으로 각각 제공되는 냉매의 압력차에 따라, 후술할 배압전환밸브(1922)가 배압전환밸브수용부(1921)의 양단 사이에서 이동하게 된다. 그러면 제1배압유로와 제2배압유로가 서로 전환되면서 배압실(S)의 압력을 가변하게 된다. 제1배압유로는 제1중간압실(Vm1)과 배압실(S)이 연통되는 배압유로이고, 제2배압유로는 제2중간압실(Vm2)과 배압실(S)이 연통되는 배압유로라고 정의될 수 있다.

배압전환밸브수용부(1921)는 양단 사이, 즉 제3연결관(1913c)과 연통구멍(1921c)의 사이에는 앞서 설명한 바와 같이 제1배압유로를 이루는 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 제2배압유로를 이루는 배압실측 제2배압구멍(1611b2)이 각각 연통된다.

구체적으로 배압실측 제1배압구멍(1611b1)의 일단과 배압실측 제2배압구멍(1611b2)의 일단은 각각 배압전환밸브수용부(1921)의 하반부에 연통되도록 형성되되, 배압전환밸브수용부(1921)의 길이방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되어 형성된다.

반면 배압실측 제1배압구멍(1611b1)의 타단은 제1압축실(V1) 또는 제2압축실(V2)의 제1중간압실(Vm1)에 연통되고, 배압실측 제2배압구멍(1611b2)의 타단은 제1압축실(V1) 또는 제2압축실(V2)의 제2중간압실(Vm2)에 연통된다.

또한, 배압전환밸브수용부(1921)의 양단 사이, 즉 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 배압실측 제2배압구멍(1611b2)의 사이에서 배압전환밸브수용부(1921)의 상반부에는 공통중간압구멍을 이루는 배압실측 공통배압구멍(1611c)의 일단이 연통될 수 있다.

배압실측 공통배압구멍(공통중간압구멍)(1611c)의 타단은 배압실(S)을 이루는 고정판부(1611)의 바닥면을 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라 배압전환밸브(1922)의 위치에 따라, 즉 압축기의 운전모드에 따라 배압실측 제1배압구멍(1611b1)이 배압실측 공통배압구멍(1611c)과 연통될 수도 있고, 배압실측 제2배압구멍(1611b2)이 배압실측 공통배압구멍(1611c)과 연통될 수도 있다.

배압전환밸브수용부(1921)의 일단 주변, 구체적으로 제3연결관(1913c)과 이를 마주보는 배압전환밸브(1922)의 사이에는 앞서 설명한 모드전환구멍(1611d)이 형성될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 용량가변밸브와 함께 다시 설명한다.

배압전환밸브(1922)는 양단을 이루는 제1밸브단(1922a)과 제2밸브단(1922b) 사이가 기설정된 길이를 가지는 봉 형상으로 형성되고, 배압전환밸브수용부(1921)의 양단 사이에서 길이방향을 따라 미끄러지게 삽입될 수 있다.

배압전환밸브(1922)는 길이방향을 따라 제1연통홈(1922c1)과 제2연통홈(1922c2)이 형성되며, 제1연통홈(1922c1)의 일단, 제1연통홈(1922c1)과 제2연통홈(1922c2)의 사이, 제2연통홈(1922c2)의 일단에는 오링(O-ring)과 같은 연통홈실링부재(1922d)가 각각 삽입될 수 있다. 이에 따라 배압전환밸브수용부(1921)의 연통구멍(1921c)쪽 내부공간과 제1연통홈(1922c1)의 사이, 제1연통홈(1922c1)과 제2연통홈(1922c2)의 사이, 제2연통홈과 배압전환밸브수용부(1921)의 제3연결관(1913c)쪽 내부공간 사이가 실링될 수 있다.

다음으로 용량가변유닛을 설명한다.

본 실시예에 따른 용량가변유닛(193)은 모드전환유닛(191)에 의해 작동하면서 용량가변유로(제3중간압구멍)를 개폐하여 압축기의 운전모드를 전환하는 밸브로서, 압축실(V)과 케이싱(110)의 저압부(110a) 사이에 설치될 수 있다. 용량가변유닛(193)은 비선회스크롤(150)의 비선회경판부(151)에 설치되거나 또는 배압실조립체(160)의 배압플레이트(161)에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 용량가변유닛(193)에 대한 가공이 상대적으로 용이한 배압실조립체(160)의 배압플레이트(161), 구체적으로 고정판부(1611)에 설치된 예를 중심으로 설명한다.

또한 용량가변유닛(193)은 배압실조립체(160)의 내부에 설치될 수도 있고, 배압실조립체(160)의 외부에 설치될 수도 있다. 용량가변구멍을 포함하는 용량가변유로는 일종의 사체적을 발생하게 되므로 용량가변유닛(193)이 용량가변유로의 출구단에 최단으로 인접하도록 설치하여 용량가변유로의 길이를 최소화하는 것이 사체적 감소 측면에서는 유리하다. 다만, 이 경우에는 용량가변유닛(193)이 배압실조립체(160)의 내부에 설치되어야 하므로 그만큼 용량가변유닛(193)의 형상이 제한되고 용량가변유닛(193)의 설치가 곤란하게 될 수 있다. 이에 본 실시예에서는 용량가변유닛(193)이 배압실조립체(160)의 외주면에 설치되는 예를 중심으로 설명한다. 이는 용량가변유닛(193)이 비선회스크롤(150)에 설치되는 경우에도 마찬가지이다.

또한 용량가변유닛(193)은 복수 개로 형성되거나 한 개로 형성될 수 있다. 구체적으로 용량가변유로는 앞서 설명한 바와 같이 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)에 각각 연통되도록 형성됨에 따라, 각각의 용량가변유로에 용량가변유닛(193)이 일대일로 대응되도록 복수 개가 형성될 수도 있고, 복수 개의 용량가변유로를 통합하여 한 개의 용량가변유닛(193)으로 개폐하도록 형성될 수도 있다. 본 실시예는 복수 개의 용량가변유닛(193)이 적용된 예를 중심으로 설명한다. 복수 개의 용량가변유닛(193)은 서로 대칭되게 형성되므로 이하에서는 한쪽 용량가변유닛(193)을 대표예로 함아 설명한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 용량가변유닛(193)은 밸브가이드(1931), 용량가변밸브(1932)를 포함할 수 있다.

밸브가이드(1931)는 배압플레이트(161)의 외주면에 구비되는 밸브고정면(1612)에 고정 설치될 수 있다. 밸브고정면(1612)에는 앞서 설명한 바와 같이 비선회스크롤(150)의 제1용량가변구멍(1513a)과 연통되는 제1용량가변통로(1611f1)의 출구단이 형성되고, 제1용량가변통로(1611f1)의 출구단은 후술할 용량가변밸브(1932)에 의해 개폐될 수 있다. 제1용량가변통로(1611f1)는 밸브고정면(1612)의 중간을 관통하는 구멍 형상으로 형성되거나 또는 배압플레이트(161)의 저면에 함몰된 홈 형상으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 제1용량가변통로(1611f1)가 구멍으로 형성된 예를 중심으로 설명한다.

밸브가이드(1931)에는 용량가변밸브(1932)가 미끄러지게 삽입되는 밸브수용공간(1931a)이 반경방향으로 형성될 수 있다. 밸브수용공간(1931a)은 반경방향으로 동일한 내경을 가지도록 형성될 수도 있고, 경우에 따라서는 밸브고정면(1612)을 향하는 방향으로 갈수록 점차 작아지게 형성될 수도 있다.

밸브수용공간(1931a)의 전방측(이하, 밸브고정면을 향하는 쪽을 전방으로 정의하여 설명한다)에는 용량가변밸브(1932)에 의해 개폐되는 배출통로(1931b)가 형성될 수 있다. 배출통로(1931b)는 밸브가이드(1931)의 전방면에 함몰진 홈 형상으로 형성되거나 또는 밸브수용공간(1931a)의 내주면에서 밸브가이드(1931)의 외주면으로 관통되는 구멍 형상으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 배출통로(1931b)가 홈으로 형성된 예를 중심으로 설명한다.

배출통로(1931b)의 일단은 용량가변밸브(1932)가 닫힘위치인 제1위치로 이동한 상태에서는 제1용량가변통로(1611f1)와 차단되는 반면 열림위치인 제2위치로 이동한 상태에서는 제1용량가변통로(1611f1)와 연통되는 위치에 형성될 수 있다. 배출통로(1931b)의 타단은 케이싱(110)의 저압부(110a)에 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 용량가변밸브(1932)가 제1위치로 이동한 상태에서는 압축실(정확하게 제3중간압실)(V)과 케이싱(110)의 저압부(110a) 사이가 차단되는 반면, 용량가변밸브(1932)가 제2위치로 이동한 상태에서는 압축실과 압축실(정확하게 제3중간압실)(V)과 케이싱(110)의 저압부(110a) 사이가 연통되어 압축실(정확하게 제3중간압실)(V)의 냉매가 토출압실(Vd)을 향해 더 이상 이동하기 전에 케이싱(110)의 저압부(110a)로 바이패스될 수 있다.

밸브수용공간(1931a)의 후방측(밸브고정면의 반대쪽)에는 그 밸브수용공간(1931a)으로 삽입되는 용량가변밸브(1932)의 후방면에 작동압력을 제공하기 위한 차압공간(1931c)이 연장 형성될 수 있다.

차압공간(1931c)은 밸브수용공간(1931a)의 내경보다 작게 형성되고, 밸브수용공간(1931a)과 차압공간(1931c) 사이에는 밸브멈춤면(1931d)이 단차지게 형성될 수 있다. 이에 따라 용량가변밸브(1932)가 열림위치인 제2위치로 이동하는 경우에는 밸브멈춤면(1931d)에 걸려 용량가변밸브(1932)의 열림정도가 제한될 수 있다.

차압공간(1931c)에는 작동압력이 제공되는 주입구멍(1931e)이 형성될 수 있다. 주입구멍(1931e)은 차압공간(1931c)의 내주면과 밸브가이드(1931)의 외면 사이를 관통하여 형성될 수도 있고, 밸브가이드(1931)의 내부를 반경방향으로 관통하여 형성될 수도 있다. 본 실시예는 주입구멍(1931e)이 밸브가이드(1931)의 내부를 반경방향으로 관통하여 형성된 예를 중심으로 설명한다.

주입구멍(1931e)은 밸브가이드(1931)의 전방면과 차압공간(1931c) 사이를 관통하도록 형성될 수 있다. 구체적으로 주입구멍(1931e)의 일단은 밸브가이드(1931)의 전방면으로 관통되고, 주입구멍(1931e)의 타단은 차압공간(1931c)의 주면으로 관통하여 형성될 수 있다. 이 경우, 배압플레이트(161)에는 앞서 설명한 바와 같이 모드전환구멍(1611d)과 주입구멍(1931e) 사이를 연통하는 모드전환통로(1611e)가 형성될 수 있다.

모드전환통로(1611e)는 배압플레이트(161)를 관통하는 구멍 형상으로 형성될 수도 있고, 배압플레이트(161)의 일측면, 즉 비선회스크롤(150)의 상면을 마주보는 배압플레이트(161)의 하면에 함몰되는 홈 형상으로 형성될 수도 있으며, 홈과 구멍이 연속되어 형성될 수도 있다. 본 실시예는 모드전환통로(1611e)가 홈과 구멍이 연속되어 형성된 예를 중심으로 설명한다.

또한 모드전환통로(1611e)는 모드전환구멍(1611d)에서 복수 개로 분리되어 양쪽 밸브고정면(1612)에 각각 연통되도록 형성될 수도 있지만, 본 실시예와 같이 모드전환구멍(1611d)에서 한 개로 연장되고 중간에서 분리되어 양쪽 밸브고정면(1612)에 각각 연통되도록 형성될 수도 있다. 본 실시예는 모드전환통로(1611e)가 모드전환구멍(1611d)에서 한개로 연장되어 중간에서 분리된 예를 중심으로 설명한다.

모드전환통로(1611e)는 통로홈부(1611e1), 통로구멍부(1611e2)로 이루어질 수 있다. 통로홈부(1611e1)는 배압플레이트(161)의 하면에서 함몰되어 중간토출구(1618) 주변을 감싸도록 원호 형상으로 형성되고, 통로구멍부(1611e2)는 배압플레이트(161)의 하면에서 외주면에 구비된 밸브고정면(1612)을 향해 절곡 또는 경사지게 형성될 수 있다.

구체적으로 통로홈부(1611e1)의 일단은 모드전환구멍(1611d)의 출구측 단부에 연통되고, 통로구멍부(1611e2)의 일단은 통로홈부(1611e1)의 중간 및 타단에 연통될 수 있다. 이에 따라 모드전환구멍(1611d)을 통해 제공되는 토출압 또는 흡입압의 냉매(또는 작동압력)이 모드전환통로(1611e)를 이루는 통로홈부(1611e1)와 통로구멍부(1611e2)를 양쪽 용량가변유닛(193)의 차압공간(1931c)으로 주입되고, 차압공간(1931c)으로 주입되는 냉매의 작동압력에 따라 용량가변밸브(1932)가 전진 또는 후진하면서 제1용량가변통로(1611f1)를 개폐하여 압축기의 운전모드를 전환하게 된다.

용량가변밸브(1932)는 피스톤밸브로 이루어질 수 있다. 구체적으로 용량가변밸브(1932)는 밸브수용공간(1931a)의 내부에서 미끄러질 수 있도록 그 밸브수용공간(1931a)의 내경과 거의 동일한 외경을 가지는 원형 단면 형상으로 형성될 수 있다.

용량가변밸브(1932)는 차압공간(1931c)의 압력과 제1용량가변통로(1611f1)의 압력 간 차이에 따라 움직이게 되므로, 용량가변밸브(1932)의 개폐면(1932a)과 배압면(1932b)이 각각 배압플레이트(161)의 외측면(밸브고정면) 또는 밸브가이드(1931)의 밸브멈춤면(1931d)에 충돌할 수 있다. 이에 따라 용량가변밸브(1932)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.

용량가변밸브(1932)는 개폐면(1932a)과 배압면(1932b) 사이의 압력차에 의해서만 움직이도록 구성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 배압면(1932b)에 압축코일스프링과 같은 가압스프링(미도시)이 더 구비될 수 있다. 이에 따라 압축기가 기동할 때와 같이 중간압이 충분한 압력에 도달하지 못하여 배압면(1932b)에 가해지는 압력이 낮을 때 그 용량가변밸브(1932)를 전방쪽으로 밀어줘서 용량가변밸브(1932)가 양측의 낮은 압력차에 의해 떨리는 현상을 억제할 수 있다.

또한, 가압스프링 대신에 용량가변밸브(1932)의 외경면과 접하는 밸브가이드(1931)의 슬라이딩면에 오링과 같은 실링(미도시)을 삽입할 수도 있다. 이에 따라 밸브수용공간(1931a)과 제1용량가변통로(1611f1)의 차압에 의한 누설을 방지할 수 있고 용량가변밸브(1932)의 압력차에 의한 떨림을 방지할 수 있다.

상기와 같은 스크롤압축기에서 운전모드에 따른 동작은 다음과 같다. 먼저 파워운전모드를 설명한다.

도 8은 본 실시예에 따른 스크롤압축기에서 파워운전모드시 모드전환유닛, 배압전환유닛, 용량가변유닛의 동작을 설명하기 위해 보인 개략도이고, 도 9는 도 8의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이다.

다시 도 3을 참조하면, 모드전환유닛(191)에 전원이 인가되어 그 모드전환유닛(191)이 파워운전모드로 전환된다. 그러면 모드전환유닛(191)에 연결된 배압전환유닛(192)과 용량가변유닛(193)이 각각 파워운전모드로 연이어 전환된다. 이때 배압전환유닛(192)에 의해 제1중간압실(Vm1)의 냉매보다 상대적으로 낮은 압력을 가지는 제2중간압실(Vm2)의 냉매가 배압실(S)로 이동하게 되며, 용량가변유닛(193)은 제1용량가변통로(1611f1)를 닫아 압축실 전체가 활용되는 전체부하운전을 진행하게 된다.

구체적으로 도 8 및 도 9를 참조하면, 모드전환유닛(191)을 이루는 밸브전원부(1911)의 밸브코일(1911a)에 전원이 인가되면, 밸브가동자(1911b) 및 그 밸브가동자(1911b)에 결합된 모드전환밸브(1912b)가 제1위치(파워운전모드)로 이동하게 된다. 그러면 모드전환밸브(1912b)에 의해 제1연결관(1913a)과 제3연결관(1913c)이 서로 연결된다. 그러면 토출압구멍(1611a)을 통해 고압의 냉매가 제1연결관(1913a)을 통해 제3연결관(1913c)으로 이동하고, 이 고압의 냉매가 배압전환유닛(192)의 일부를 이루는 배압전환밸브수용부(1921)의 제1수용단(1921a)쪽으로 유입된다.

그러면 고압의 냉매에 의해 배압전환밸브(1922)가 배압전환밸브수용부(1921)의 제2수용단(연통구멍)(1921b)쪽으로 밀려나게 되고, 배압전환밸브(1922)의 제2연통홈(1922c2)을 통해 배압실측 제2배압구멍(1611b2)이 배압실측 공통배압구멍(1611c)과 연통된다. 그러면 제2중간압실(Vm2)의 냉매 일부가 배압실측 제2배압구멍(1611b2)과 배압실측 공통배압구멍(1611c)을 통해 배압실(S)로 이동하게 되어 배압실(S)은 제1중간압보다 상대적으로 낮은 제2중간압을 형성하게 된다. 그러면 파워운전모드에서 비선회스크롤(150)이 선회스크롤(140)에 밀착되는 정도가 낮아져 과도한 마찰손실을 방지할 수 있게 된다.

이때, 배압전환밸브(1922)의 제1밸브단(제3연결관쪽 단부)(1922a)은 제3연결관(1913c)을 통해 제공되는 토출압으로 지지되고, 그 반대쪽인 제2밸브단(연통구멍쪽 단부)(1922b)은 배압실(S)에 연통된 연통구멍(1921c)을 통해 그 배압실(S)의 배압력인 제2중간압으로 지지된다. 이에 따라 배압전환밸브(1922)는 연통구멍(1921c)쪽으로 밀려나 그 연통구멍(1921c)이 제2밸브단(1922b)에 막힌 상태가 되므로, 배압실측 제2배압구멍(1611b2)이 배압실측 공통배압구멍(1611c)에 연통된 상태를 유지하게 된다.

또한, 배압전환밸브(1922)가 제1밸브(1922a)단쪽으로 밀려남에 따라 모드전환구멍(1611d)이 개방되어 배압전환밸브수용부(1921)와 모드전환구멍(1611d)이 연통된다. 그러면 제3연결관(1913c)을 통해 배압전환밸브수용부(1921)의 제1수용단(1921a)쪽으로 유입되는 고압의 냉매의 일부가 모드전환구멍(1611d)으로 이동하게 되고, 이 냉매는 모드전환통로(1611e)를 통해 주입구멍(1931e)으로 이동하게 된다.

그러면 주입구멍(1931e)을 통해 고압의 냉매가 차압공간(1931c)으로 이동하고, 차압공간(1931c)으로 이동한 고압의 냉매는 용량가변밸브(1932)의 배압면(1932a)을 밀어 그 용량가변밸브(1932)의 개폐면(1932a)이 전방쪽, 즉 용량가변통로(1611f1)(1611f2)를 각각 차단하는 제1위치로 이동하게 된다.

그러면 용량가변통로(1611f1)(1611f2)가 용량가변밸브(1932)의 개폐면(1932a)에 의해 막히게 되어 결국 용량가변구멍(1611b1)(1611b2)은 차단된다. 그러면 각 압축실(V1)(V2)의 흡입압실(Vs)로 흡입되는 냉매는 용량가변구멍(1611b1)(1611b2)을 통해 바이패스되지 않고 전량(과압축방지를 위한 바이패스되는 용량은 제외) 토출압실(Vd)까지 이동하면서 압축되고, 압축된 냉매는 토출구(1511)와 중간토출구(1618)를 통해 케이싱(110)의 고압부(110b)로 토출되게 된다.

다음으로 세이빙운전모드를 설명한다.

도 10은 본 실시예에 따른 스크롤압축기에서 세이빙운전모드시 모드전환유닛, 배압전환유닛, 용량가변유닛의 동작을 설명하기 위해 보인 개략도이고, 도 11은 도 8의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도이다.

다시 도 3을 참조하면, 모드전환유닛(191)에서 전원이 오프되면 그 모드전환유닛(191)은 세이빙운전모드로 전환된다. 그러면 모드전환유닛(191)에 연결된 배압전환유닛(192)과 용량가변유닛(193)이 각각 세이빙운전모드로 연이어 전환된다. 이때 배압전환밸브(1922)에 의해 제2중간압실(Vm2)의 냉매보다 상대적으로 높은 압력을 가지는 제1중간압실(Vm1)의 냉매가 배압실(S)로 이동하게 되며, 용량가변유닛(193)은 용량가변통로(1611f1)(1611f2)를 열어 압축실(V)의 일부만 활용되는 부분부하운전을 진행하게 된다.

구체적으로 도 10 및 도 11을 참조하면, 모드전환유닛(191)을 이루는 밸브전원부(1911)의 밸브코일(1911a)에 전원이 오프되면 밸브가동자(1911b)가 밸브복귀스프링(1911c)에 의해 제2위치(세이빙운전모드)로 복귀하게 된다. 그러면 모드전환밸브(1912b)에 의해 제2연결관(1913b)과 제3연결관(1913c)이 서로 연결된다. 그러면 케이싱(110)의 저압부(110a)에 채워진 저압의 냉매가 제2연결관(1913b)을 통해 제3연결관(1913c)으로 이동하고, 이 저압의 냉매가 배압전환유닛(192)의 일부를 이루는 배압전환밸브수용부(1921)로 유입된다.

그러면 배압전환밸브(1922)는 배압전환밸브수용부(1921)의 제2수용단(제3연결관)(1921b)쪽으로 밀려나게 되고, 배압전환밸브(1922)의 제1연통홈(1922c1)을 통해 배압실측 제1배압구멍(1611b1)이 배압실측 공통배압구멍(1611c)과 연통된다. 그러면 제1중간압실(Vm1)의 냉매의 일부가 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 배압실측 공통배압구멍(1611c)을 통해 배압실(S)로 이동하게 되어 배압실(S)은 제2중간압보다 상대적으로 높은 제1중간압을 형성하게 된다. 그러면 세이빙운전모드에서 비선회스크롤(150)이 선회스크롤(140)에 강하게 밀착되어 압축실 간 누설을 억제할 수 있게 된다.

이때, 배압전환밸브(1922)의 제1밸브단(제3연결관쪽 단부)(1922a)은 제3연결관(1913c)을 통해 제공되는 흡입압으로 지지되고, 그 반대쪽인 배압전환밸브(1922)의 제2밸브단(1922b)은 배압실(S)에 연통된 연통구멍(1921c)을 통해 배압실(S)의 배압력과 동일한 제1중간압으로 지지된다. 이에 따라 배압전환밸브(1922)는 양단에 작용하는 압력차에 의해 제3연결관(1913c)쪽으로 밀려나서 배압실측 제1배압구멍(1611b1)이 배압실측 공통배압구멍(1611c)에 연통된 상태를 유지하게 된다.

또한, 배압전환밸브(1922)가 배압전환밸브수용부(1921)의 제1수용단(1921a)쪽으로 밀려나 배압전환밸브(1922)의 제1밸브단(1922a)이 제3연결관(1913c)에 밀착됨에 따라, 모드전환구멍(1611d)이 배압전환밸브(1922)에 의해 차단되어 모드전환통로(1611e)가 차단된다. 그러면 배압전환밸브수용부(1921)와 차압공간(1931c)의 사이가 차단되어 차압공간(1931c)은 저압상태로 전환된다. 이때 차압공간(1931c)에 잔류하던 고압의 냉매가 그 차압공간(1931c)에 연통된 누설구멍(미부호)을 통해 케이싱(110)의 저압부(110a)로 누설된다.

그러면 용량가변밸브(1932)의 배압면(1932b)은 저압상태에 노출되는 반면 용량가변밸브(1932)의 개폐면(1932a)은 용량가변통로(1611f1)(1611f2)를 통해 제3중간압 상태에 노출되게 된다. 그러면 용량가변밸브(1932)는 후방쪽, 즉 용량가변통로(1611f1)(1611f2)를 개방하는 제2위치로 이동하게 된다.

그러면 용량가변통로(1611f1)(1611f2)의 냉매가 배출통로(1931b)를 통해 케이싱(110)의 저압부(110b)로 누설되면서 각 압축실(V1)(V2)의 흡입압실(Vs)로 흡입되는 냉매는 배압실측 공통배압구멍(1611c)을 통과한 시점부터 실질적인 압축행정을 진행하게 된다. 이에 따라 흡입된 냉매의 일부만 토출압실(Vd)까지 이동하면서 압축되어 토출구(1511)와 중간토출구(1618)를 통해 케이싱(110)의 고압부(110b)로 토출되게 된다.

한편, 용량가변유닛에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 용량가변유닛이 복수 개로 구비되는 것이나, 경우에 따라서는 용량가변유닛은 한 개로 형성될 수도 있다.

도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 용량가변형 스크롤압축기에서 용량가변유닛에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 배압플레이트의 사시도 및 평면도이다.

본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)을 포함한 스크롤압축기의 기본적인 구성과 모드전환유닛(191), 배압전환유닛(192)은 전술한 도 5의 실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 따라서 이들에 대한 설명은 전술한 도 5의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

또한 본 실시예에 따른 배압플레이트(161) 및 이 배압플레이트(161)에 설치되는 용량가변유닛(193)은 전체적으로는 도 5의 실시예와 유사하므로 이에 대한 설명은 도 5의 실시예에 대한 설명으로 대신한다. 다만 이하에서는 이들 부재에서 변경된 부분을 중심으로 설명한다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 배압플레이트(161)의 고정판부(1611)는 전체적으로는 원판 형상으로 형성되되, 외주면 일측에 밸브고정면(1612)이 한 개 형성될 수 있다.

밸브고정면(1612)에는 비선회스크롤(150)의 제1용량가변구멍(1513a)과 제2용량가변구멍(1513b)에 연통되는 한 개의 용량가변통로(1611f)의 출구(미부호)가 관통되고, 용량가변통로(1611f)의 일측에는 모드전환구멍(1611d)에 연통되는 모드전환통로(1611e)의 출구(미부호)가 관통될 수 있다.

구체적으로 배압플레이트(161)의 하면에는 제1용량가변구멍(1513a)과 제2용량가변구멍(1513b)에 각각 연통되는 제1용량가변수용홈(1611g1)과 제2용량가변수용홈(1611g2)이 형성되고, 제1용량가변수용홈(1611g1)과 제2용량가변수용홈(1611g2)은 한 개의 용량가변연통홈(1611h)으로 연결되며, 용량가변연통홈(1611h)의 중간 또는 어느 한쪽 용량가변홈(1611h)에서 밸브고정면(1612)으로 연장되는 용량가변통로(1611f)가 형성될 수 있다.

용량가변통로(1611f)는 전술한 실시예에서와 같이 절곡 또는 경사지게 형성되어 일단은 배압플레이트(161)의 하면을, 타단은 배압플레이트(161)의 외주면을 각각 관통하도록 형성될 수 있다.

제1용량가변수용홈(1611g1)과 제2용량가변수용홈(1611g2)은 제1용량가변구멍(1513a)과 제2용량가변구멍(1513b)에 각각 대응하도록 대략 180°의 위상차를 두고 형성될 수 있다.

용량가변연통홈(1611h)은 그 양단에 제1용량가변수용홈(1611g1)과 제2용량가변수용홈(1611g2)이 각각 연결될 수 있도록 대략 반원 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1용량가변구멍(1513a)과 제2용량가변구멍(1513b)은 제1용량가변수용홈(1611g1)과 제2용량가변수용홈(1611g2)을 통해 용량가변연통홈(1611h)에 연결될 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 용량가변유닛을 포함한 스크롤압축기에서의 운전모드전환동작은 전술한 실시예와 거의 동일하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에서의 설명으로 대신한다.

다만, 본 실시예에서는 양쪽 용량가변구멍(1513a)(1513b)을 통해 배출되는 제3중간압의 냉매는 용량가변연통홈(1611h)을 따라 한쪽 용량가변수용홈(도면에서는 제1용량가변수용홈)(1611g1)쪽으로 이동하고, 이 냉매는 해당 용량가변수용홈(1611g1)에서 연장된 용량가변통로(1611f)를 통해 용량가변유닛(193)의 용량가변밸브(1932)의 개폐면(1932a)쪽으로 이동을 한다.

이때 파워운전모드인 경우에는, 전술한 도 5의 실시예와 같이 용량가변유닛(193)의 차압공간(1931c)으로 토출압이 주입되어 용량가변밸브(1932)의 배압면(1932b)에 작용하는 압력(토출압)이 개폐면(1932a)에 작용하는 압력(제3중간압)보다 크게 된다. 그러면 용량가변유닛(193)의 용량가변밸브(1932)는 닫힘위치인 제1위치를 유지하게 되어 용량가변통로(1611f)와 배출통로(1931b)의 사이가 차단된다. 그러면 제3중간압실(Vm3)의 냉매는 바이패스되지 않게 되어 압축기는 파워운전모드를 지속하게 된다.

반면 세이빙운전모드인 경우에는, 전술한 도 5의 실시예와 같이 용량가변유닛(193)의 차압공간(1931c)으로 흡입압이 주입되어 용량가변밸브(1932)의 배압면(1932b)에 작용하는 압력(흡입압)이 개폐면(1932a)에 작용하는 압력(제3중간압)보다 작게 된다. 그러면 용량가변유닛(193)의 용량가변밸브(1932)는 열림위치인 제2위치로 밀려나게 되어 용량가변통로(1611f)와 배출통로(1931b)의 사이가 연통된다. 그러면 제3중간압실(Vm3)의 냉매는 용량가변통로(1611f)와 배출통로(1931b)를 통해 바이패스되어 압축기는 세이빙운전모드로 전환되게 된다.

이렇게 하여 배압플레이트(161)에 한 개의 용량가변유닛(193)을 설치하면서도 양쪽 용량가변유로(1611f)를 일괄적으로 개폐하여 압축기의 운전모드를 원활하게 전환시킬 수 있다. 이에 따라 용량가변유닛(193)의 개수를 줄여 용량가변유닛(193)에 대한 부품수 및 조립공수를 줄이고 이를 통해 압축기의 제조비용을 낮출 수 있다.

한편, 배압전환유닛에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 배압전환유닛이 배압플레이트(161)의 중심에 대해 편심진 방향으로 대략 평행하게 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 배압전환유닛(192)이 배압플레이트(161)의 중심을 향해 반경방향으로 형성될 수도 있다.

도 14는 본 발명에 따른 용량가변형 스크롤압축기에서 배압전환유닛에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 배압플레이트의 평면도이다.

본 실시예에 따른 비선회스크롤(150)을 포함한 스크롤압축기의 기본적인 구성과 모드전환유닛(191), 용량가변유닛(193)은 전술한 도 5 및 도 12의 실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 따라서 이들에 대한 설명은 전술한 도 5 및 도 12의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

또한 본 실시예에 따른 배압플레이트(161) 및 이 배압플레이트(161)에 설치되는 배압전환유닛(192)은 전체적으로는 도 5 및 도 12의 실시예와 유사하므로 이에 대한 설명은 도 5 및 도 12의 실시예에 대한 설명으로 대신한다. 다만 이하에서는 이들 부재에서 변경된 부분을 중심으로 설명한다.

도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 배압플레이트(161)의 고정판부(1611)에는 배압전환밸브수용부(1921)가 형성될 수 있다.

구체적으로 배압전환밸브수용부(1921)는 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 배압실측 공통배압구멍(1611c)의 사이 또는 배압실측 제2배압구멍(1611b2)과 배압실측 공통배압구멍(1611c)의 사이에 형성될 수 있다.

배압전환밸브수용부(1921)는 압축기의 운전모드에 따라 배압전환밸브수용부(1921)에 삽입되는 배압전환밸브(1922)에 의해 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 배압실측 공통배압구멍(1611c)이 연통되거나 또는 배압실측 제2배압구멍(1611b2)과 배압실측 공통배압구멍(1611c)이 연통될 수 있다. 이들 배압전환밸브수용부(1921) 및 그에 따른 연결 구조와 배압전환밸브는 전술한 실시예들과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에 따른 배압전환밸브수용부(1921)는 앞서 설명한 바와 같이 반경방향으로 형성된다. 이에 따라 배압전환밸브수용부(1921)의 길이는 고정판부(1611)의 내주면과 외주면 사이의 간격보다 작게 형성될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 배압전환밸브수용부(1921)가 반경방향으로 형성됨에 따라, 배압전환밸브수용부(1921)는 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 배압실측 제2배압구멍(1611b2)중에서 적어도 어느 한쪽 배압구멍과는 축방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 배압전환밸브수용부(1921)가 배압실측 제1배압구멍(1611b1)과 축방향으로 중첩된 예를 중심으로 설명한다.

이 경우 배압실측 제1배압구멍(1611b1)은 축방향으로 형성되어 배압전환밸브수용부(1921)에 연통되고, 배압실측 제2배압구멍(1611b2)은 축방향으로 형성되되 배압플레이트(161)의 하면(또는 비선회스크롤의 상면)에 연결홈(1611b3)이 더 형성되어 배압전환밸브수용부(1921)에 연통될 수 있다. 이에 따라 전술한 실시예들에 비해 연결홈(1611b3)의 개수를 줄일 수 있다.

본 실시예와 같이 배압전환밸브수용부(1921)가 반경방향으로 형성되는 경우에는 제3연결관(1913c)의 단부가 배압전환밸브수용부(1921)에 압입되어 연결될 수도 있고, 경우에 따라서는 도 14와 같이 배압플레이트(161)의 외주면에 연결돌부(1921d)가 형성되어 그 연결돌부(1921d)에 연결될 수도 있다.

제3연결관(1913c)이 배압전환밸브수용부(1921)에 압입되어 연결되는 경우에는 제3연결관(1913c)의 삽입길이가 최소화되어, 배압전환밸브수용부(1921)의 밸브공간이 확보될 수 있다.

도 14와 같이 배압플레이트(161)의 외주면에 연결돌부(1921d)를 형성하여 제3연결관(1913c)이 연결되는 경우에는 전술한 실시예들과 같이 제3연결관(1913c)의 일부를 이루는 루프파이프의 일부가 연결돌부(1921d)의 내부에 삽입되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 압축실측 배압구멍(1512a)(1512b)의 일부를 연결홈(1611b3) 없이 배압전환밸브수용부(1921)에 연통시키면서도 금속연결관(1913c1)을 배압플레이트(161)에 유(U)자형 핀(미도시)으로 결합할 수 있다. 이를 통해 켜 배압유로를 용이하게 가공하면서도 제3연결관(1913c)을 용이하게 조립할 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 배압전환유닛(192)을 포함한 스크롤압축기에서의 운전모드전환동작은 전술한 실시예와 거의 동일하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에서의 설명으로 대신한다.

한편, 전술한 실시예들에서는 배압전환유닛과 용량가변유닛, 그리고 이들 유닛과 연결되는 구성이 배압플레이트의 저면 또는 배압플레트의 내부에 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 비선회스크롤의 상면 또는 비선회스크롤의 내부에 형성될 수도 있다. 이러한 구성요소들의 형상 및 규격, 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예와 같이 용량을 가변하기 위한 구성요소들, 특히 용량가변유로가 비선회경판부의 배면에 형성되게 되면 용량가변유로의 길이가 짧아져 그만큼 사체적이 감소될 수 있다.

110: 케이싱 110a: 저압부
110b: 고압부 110c: 오일저장공간
111: 원통쉘 112: 상부캡
113: 하부캡 115: 고저압분리판
115a: 관통구멍 1151: 실링플레이트
1151a: 고저압연통구멍 116: 지지브라켓
117: 냉매흡입관 118: 냉매토출관
120: 구동모터 120a: 터미널브라켓
121: 고정자 1211: 고정자코어
1212: 고정자코일 122: 회전자
1221: 회전자코어 1222: 영구자석
125: 회전축 1251: 편심부
1252: 오일피더 1253: 오일유로
130: 메인프레임 131: 메인플랜지부
132: 메인베어링부 132a: 축수구멍
133: 선회공간부 134: 스크롤 지지부
135: 올담링수용부 136: 프레임고정부
136a: 볼트체결구멍 137: 가이드부시
137a: 볼트삽입구멍 138: 가이드볼트
140: 선회스크롤 141: 선회경판부
142: 선회랩 143: 회전축결합부
150: 비선회스크롤 151: 비선회경판부
1511: 토출구 1512: 압축실측 배압구멍
1512a: 압축실측 제1배압구멍 1512b: 압축실측 제2배압구멍
1513: 용량가변구멍 1513a: 제1용량가변구멍
1513b: 제2용량가변구멍 152: 비선회측벽부
1521: 흡입구 153: 비선회랩
155: 가이드돌부 155a: 가이드삽입구멍
156: 토출밸브 160: 배압실조립체
161: 배압플레이트 1611: 고정판부
1611a: 토출압구멍 1611b: 배압실측 배압구멍
1611b1: 배압실측 제1배압구멍 1611b2: 배압실측 제2배압구멍
1611b3: 연결홈들 1611c: 배압실측 공통배압구멍
1611d: 모드전환구멍 1611e: 모드전환통로
1611e1: 통로홈부 1611e2: 통로구멍부
1611f: 용량가변통로
1611f1: 제1용량가변통로(바이패스통로)
1611f2: 제2용량가변통로 1611g1: 제1용량가변수용홈
1611g2: 제2용량가변수용홈 1611h: 용량가변연통홈
1612: 밸브고정면 1613: 볼트구멍
1614: 핀구멍 1615: 내측벽부
1616: 외측벽부 1617: 토출밸브수용부
1617a: 역류방지구멍 1618: 중간토출구
165: 플로팅플레이트 1651: 실링돌기
1661: 제1배압실링부재 1662: 제2배압실링부재
1661: 제1실링부재 1662: 제2실링부재
171: 메인 베어링 172: 서브 베어링
173: 편심부 베어링 180: 올담링
191: 모드전환유닛 191a: 고정브라켓
1911: 밸브전원부 1911a: 밸브코일
1911b: 밸브가동자 1911c: 밸브복귀스프링
1912: 모드전환밸브부 1912a: 밸브하우징
1912a1: 제1입출구 1912a2: 제2입출구
1912a3: 제3입출구 1912b: 모드전환밸브
1913: 모드전환연결부 1913a: 토출압측 연결관(제1연결관)
1913b: 흡입압측 연결관(제2연결관) 1913c: 공통측 연결관(제3연결관)
1913c1: 금속연결관 1913c2: 가요성 연결관(루프파이프)
192: 배압전환유닛 1921: 배압전환밸브수용부
1921a: 제1수용단 1921b: 제2수용단
1921c: 연통구멍 1921d: 연결돌부
1922: 배압전환밸브 1922a: 제1밸브단
1922b: 제2밸브단 1922c1: 제1연통홈
1922c2: 제2연통홈 1922d: 연통홈실링부재
193: 용량가변유닛 1931: 밸브가이드
1931a: 밸브수용공간 1931b: 배출통로
1931c: 차압공간 1931d: 밸브멈춤면
1931e: 주입구멍 1932: 용량가변밸브
1932a: 개폐면 1932b: 배압면
V: 압축실 V1: 제1압축실
V2: 제2압축실 Vs: 흡입압실
Vm: 중간압실 Vm1: 제1중간압실
Vm12: 제2중간압실 Vm13: 제3중간압실
Vd: 토출압실

Claims (15)

1. 케이싱의 내부공간에 구비되는 저압부 및 고압부;
   상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 선회스크롤과 비선회스크롤에 의해 형성되며, 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 이루며 서로 다른 압력을 가지는 복수의 중간압실을 포함하는 압축실;
   상기 비선회스크롤에 결합되는 배압플레이트에 형성되는 배압실;
   상기 압축실과 상기 배압실 사이를 연결하는 제1중간압구멍;
   상기 제1중간압구멍보다 낮은 압력을 가지는 압축실과 상기 배압실 사이를 연결하는 제2중간압구멍;
   상기 압축실과 상기 저압부 사이를 연결하는 제3중간압구멍;
   상기 제1중간압구멍과 상기 배압실의 사이 또는 상기 제2중간압구멍과 상기 배압실의 사이를 선택적으로 연결하는 배압전환유닛;
   상기 제3중간압구멍과 상기 저압부 사이를 선택적으로 개폐하는 용량가변유닛; 및
   상기 케이싱의 외부에 구비되고, 상기 배압전환유닛과 상기 용량가변유닛에 흡입압 또는 토출압을 선택적으로 제공하여 상기 배압전환유닛과 상기 용량가변유닛의 개폐동작을 제어하는 모드전환유닛을 포함하는 스크롤압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍은 공통중간압구멍을 통해 상기 배압실에 연결되고,
   상기 공통중간압구멍은 상기 배압전환유닛을 사이에 두고 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍이 합류되도록 형성되는 스크롤압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 압축실은 두 개 한 쌍으로 이루어지고, 상기 제3중간압구멍은 상기 한 쌍의 압축실에 각각 연통되도록 복수의 제3중간압구멍으로 이루어지며,
   상기 복수의 제3중간압구멍은 서로 분리되어 각각의 용량가변유닛에 의해 상기 저압부에 각각 연결되는 스크롤압축기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 압축실은 두 개 한 쌍으로 이루어지고, 상기 제3중간압구멍은 상기 한 쌍의 압축실에 각각 연통되도록 복수의 제3중간압구멍으로 이루어지며,
   상기 복수의 제3중간압구멍은 서로 합쳐져 한 개의 용량가변유닛에 의해 상기 저압부에 일괄 연결되는 스크롤압축기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 배압전환유닛은,
   상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍의 중간에 구비되는 배압전환밸브수용부; 및
   상기 배압전환밸브수용부의 양단 사이에서 미끄러지게 삽입되어 상기 모드전환유닛에 의해 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍을 선택적으로 개폐하는 배압전환밸브를 포함하며,
   상기 배압전환밸브는,
   파워운전에서는 상기 제1중간압구멍이 열리고 상기 제2중간압구멍은 닫히는 제1위치로 이동하며, 세이빙운전에서는 상기 제1중간압구멍이 닫히고 상기 제2중간압구멍이 열리는 제2위치로 이동하는 스크롤압축기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 배압전환밸브수용부의 하반부에는 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍이 상기 배압전환밸브수용부의 길이방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되어 형성되고,
   상기 배압전환밸브수용부의 상반부에는 공통중간압구멍이 상기 배압전환밸브에 의해 상기 제1중간압구멍 또는 상기 제2중간압구멍에 선택적으로 연통되도록 형성되는 스크롤압축기.
7. 제5항에 있어서,
   상기 배압전환밸브수용부의 일단에는 상기 배압실과 연통되는 연통구멍이 형성되며,
   상기 배압전환밸브수용부의 타단에는 상기 배압실의 압력보다 높은 제1압력의 냉매를 상기 배압전환밸브에 제공하거나 또는 상기 배압실의 압력보다 낮은 제2압력의 냉매를 상기 배압전환밸브에 제공하도록 상기 모드전환유닛에서 연장된 공통측 연결관이 결합되는 스크롤압축기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 모드전환유닛과 상기 용량가변유닛은 모드전환유로에 의해 연결되고,
   상기 모드전환유로의 일단은 상기 공통측 연결관과 이를 마주보는 상기 배압전환밸브의 단부 사이에서 상기 배압전환밸브수용부에 연결되는 스크롤압축기.
9. 제5항에 있어서,
   상기 배압전환밸브는 그 외주면에 제1연통홈 및 제2연통홈이 형성되고,
   상기 배압전환밸브의 일단과 타단, 상기 제1연통홈과 제2연통홈의 사이에는 각각 실링부재가 삽입되어 상기 제1연통홈과 제2연통홈이 상기 배압전환밸브수용부에 대해 실링되는 스크롤압축기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제3중간압구멍과 상기 용량가변유닛은 각각 복수 개씩 구비되고, 상기 각각의 제3중간압구멍은 상기 각각의 용량가변유닛에 의해 독립적으로 개폐되며,
    상기 복수 개의 용량가변유닛는 상기 배압전환유닛을 통해 상기 모드전환유닛에 각각 연결되는 스크롤압축기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제3중간압구멍은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 제3중간압구멍은 용량가변연통유로에 의해 서로 연결되며,
    상기 복수 개의 제3중간압구멍 중에서 어느 한 쪽 제3중간압구멍의 단부에는 상기 용량가변유닛에 연결되고, 상기 용량가변유닛은 상기 배압전환유닛을 통해 상기 모드전환유닛에 연결되는 스크롤압축기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 배압전환유닛은,
    상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍의 중간에 구비되는 배압전환밸브수용부를 포함하고,
    상기 배압전환밸브수용부는 상기 배압실의 중심을 지나는 반경방향에 대해 교차되는 방향으로 형성되는 스크롤압축기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 배압전환유닛은,
    상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍의 중간에 구비되는 배압전환밸브수용부를 포함하고,
    상기 배압전환밸브수용부는 상기 배압실의 중심을 지나는 반경방향으로 형성되는 스크롤압축기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 용량가변유닛은,
    상기 배압플레이트 또는 상기 비선회스크롤에 결합되는 밸브하우징; 및
    상기 밸브하우징에 미끄러지게 삽입되어 상기 제3중간압구멍을 선택적으로 개폐하는 용량가변밸브를 포함하고,
    상기 밸브하우징은,
    상기 용량가변밸브에 대해 흡입압 또는 토출압의 압력을 제공하는 차압공간이 형성되며,
    상기 차압공간은 상기 밸브하우징에 구비되는 주입구멍을 통해 상기 모드전환유닛에 연결되는 스크롤압축기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 배압플레이트 또는 상기 비선회스크롤에는 상기 제1중간압구멍과 상기 제2중간압구멍이 연통되는 배압전환밸브수용부가 형성되고,
    상기 배압전환밸브수용부에는 상기 모드전환유닛에서 연장되는 공통측 연결관이 연결되며,
    상기 주입구멍은 상기 배압전환밸브수용부에 연통되는 모드전환통로를 통해 상기 모드전환유닛에 연결되는 스크롤압축기.

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