KR20230146705A - 스크롤 압축기 및 이의 진단 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 외관을 형성하고, 내부에 흡입공간 및 토출공간을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 회전하는 회전축; 상기 회전축에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤과 상기 선회 스크롤에 맞물리도록 결합되어 상기 선회 스크롤 사이에 압축실을 형성하는 고정 스크롤을 구비하여 상기 토출공간으로 냉매를 토출하는 압축부; 상기 선회 스크롤의 일 측을 지지하도록 상기 하우징의 내측에 설치되는 메인 프레임; 상기 선회 스크롤의 일 측과 상기 메인 프레임 사이에 설치되고, 상기 선회 스크롤과 메인 프레임의 상대 위치 신호를 측정하는 측정부재; 및 상기 측정부재에 전기적으로 연결되고, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상 신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호에 의해 상기 선회 스크롤의 운전을 제한하도록 제어하는 제어부를 포함하는 스크롤 압축기 및 이의 진단방법을 제공한다.

Description

스크롤 압축기 및 이의 진단 방법{Scroll Compressor and Diagnosis Method thereof}
본 발명은 스크롤 압축기 및 이의 진단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선회 스크롤의 거동을 직접적으로 측정하여 이상 발생 시 압축기 부하를 감소시켜 압축기의 손상이나 위험을 방지할 수게 하는 구조의 스크롤 압축기 및 이의 진단 방법에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다. 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 로터리식, 스크롤식 등으로 구분될 수 있다.
왕복동식 압축기는 실린더 내 피스톤이 왕복운동으로 가스를 압축하는 압축기이고, 이 중 스크롤 압축기는 밀폐용기의 내부공간에 고정된 고정 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 함으로써 고정 스크롤의 고정랩과 선회 스크롤의 선회랩 사이에 압축실이 형성되는 압축기이다.
스크롤 압축기는 선회 스크롤과 비선회 스크롤이 서로 맞물려 결합되고, 선회 스크롤이 비선회 스크롤에 대해 선회운동을 하면서 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. 일반적으로, 흡입압실은 비선회 스크롤의 측면을 관통하여 형성되고, 중간압실은 밀봉되게 되며, 토출압실은 비선회 스크롤의 경판부를 관통하여 형성된다.
스크롤 압축기는 냉매가 흡입되는 경로에 따라 저압식과 고압식으로 구분될 수 있다. 저압식은 냉매흡입관이 케이싱의 내부공간에 연통되어 저온의 흡입냉매가 케이싱의 내부공간을 통과한 후 흡입압실로 가이드되는 방식이고, 고압식은 냉매흡입관이 흡입압실에 직접 연결되어 냉매가 케이싱의 내부공간을 통과하지 않고 흡입압실에 직접 가이드되는 방식이다.
한편, 압축기 내부의 오작동 및 이상 운전을 감지하기 위해, 압축기 내부에 온도 또는 전류 센서를 설치하여 압축기를 보호하는 구조를 구비하는 압축기가 알려져 있다.
특허문헌 1에는, 쉘과, 상기 쉘 내에서 수용된 컴프레서와, 상기 컴프레서에 구동 가능하게 연결된 모터와, 상기 모터에 전류를 공급하는 전기 도체와, 상기 전기 도체의 측정 영역의 온도를 검출하는 온도 센서와, 온도 센서와 통신 연결되고 작동가능한 상기 감지된 온도에 기초로 상기 모터에 의한 전류를 추정하는 제어기가 개시된다.
특허문헌 1에서는, 온도나 전류를 통하여 압축기 내부의 마찰이나 모터의 과부하 동작시 감지가 되는 것으로, 온도나 전류를 측정하는 방식은, 압축부의 이상 동작에 대한 직접적인 진단 기준은 되지 못하며, 압축부의 이상 동작에 대한 빠른 피드백을 제공하지 못한다.
따라서, 선회 스크롤의 정상적인 거동을 벗어나는 이상거동을 직접적으로 측정할 수 있는 구조의 스크롤 압축기의 개발이 요구된다.
미국 특허공보 US7290989 B2 (2020.05.20)
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 제1목적은, 선회 스크롤의 정상적인 거동을 벗어나는 이상거동을 직접적으로 측정하여 빠른 피드백을 제공할 수 있는 구조의 스크롤 압축기 및 이의 진단 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2목적은, 선회 스크롤의 정상적인 거동을 벗어나는 이상 신호가 감지되면 압축기의 부하를 감소시켜 압축기의 손상 또는 비정상 운전을 방지할 수 있는 구조의 스크롤 압축기 및 이의 진단 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 외관을 형성하고, 내부에 흡입공간 및 토출공간을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 회전하는 회전축; 상기 회전축에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤과 상기 선회 스크롤에 맞물리도록 결합되어 상기 선회 스크롤 사이에 압축실을 형성하는 고정 스크롤을 구비하여 상기 토출공간으로 냉매를 토출하는 압축부; 상기 선회 스크롤의 일 측을 지지하도록 상기 하우징의 내측에 설치되는 메인 프레임; 상기 선회 스크롤의 일 측과 상기 메인 프레임 사이에 설치되고, 상기 선회 스크롤과 메인 프레임의 상대 위치 신호를 측정하는 측정부재; 및 상기 측정부재에 전기적으로 연결되고, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상 신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호에 의해 상기 선회 스크롤의 운전을 제한하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
이로 인해, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 측정부재를 설치하여 선회 스크롤의 정상적인 거동을 벗어나는 이상거동을 직접적으로 측정하고, 이를 제어부로 제공하여 선회 스크롤의 운전을 제한하도록 제어한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 메인 프레임의 상기 선회 스크롤에 대면하는 일 면에는 원주 방향으로 형성되는 홈부가 구비되고, 상기 홈부에는 상기 측정부재가 설치되는 적어도 하나의 측정부재 설치공이 형성되며, 상기 측정부재는 상기 측정부재 설치공에 설치될 수 있다.
이로 인해, 홈부에 측정부재가 장착되면 선회 스크롤의 간섭으로부터 측정부재를 보호할 수 있게 되어, 측정부재의 내구성이 향상될 수 있다.
상기 측정부재는 상기 선회 스크롤과 상기 메인 프레임 사이의 상대적인 갭 또는 변위의 측정을 가능하게 하는 갭 센서일 수 있다.
이로 인해, 측정부재는 선회 스크롤과 메인 프레임 사이의 스러스트 면에 설치될 수 있으며, 측정부재는, 선회 스크롤과 메인 프레임의 사이의 상대적인 갭 또는 변위의 직접적인 측정이 가능하다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 상기 토출공간과 상기 흡입공간의 사이를 연통 가능하도록 상기 하우징의 외부에 설치되고, 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 토출공간에서 토출되는 냉매의 일부를 상기 흡입공간으로 회수 가능하게 하는 냉매회수부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉매회수부는, 상기 토출공간 및 상기 흡입공간 사이에 연통되도록 상기 하우징 외부의 양 측을 연결하도록 설치되는 냉매회수관; 및 상기 제어부에 전기적으로 연결되어 상기 제어부에 의해 개폐되도록 제어되고, 상기 냉매회수관에 설치되어 상기 냉매회수관을 개폐하는 제어밸브를 포함할 수 있다.
이로 인해, 이상거동 감지시에 제어부가 제어밸브를 개방시키게 하여 토출공간의 냉매의 일부는 냉매회수관을 통해서 흡입공간으로 바이패스되어 흡입되므로 부하를 빠르게 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호가 발생되는 경우, 상기 제어부는 상기 제어밸브를 개방되도록 제어될 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명의 스크롤 압축기는, 이상거동 감지 시 압축기의 부하를 감소시켜 압축기의 손상, 비정상 운전 또는 위험을 방지할 수 있다.
상기 제어부는 상기 회전축에 전기적으로 연결되어, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호가 발생되는 경우, 상기 제어부는 상기 회전축의 운전속도를 저감시키도록 제어할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 스크롤 압축기는, 부하가 감소되어도 이상거동이 지속되는 경우, 제어부는, 회전축의 운전속도를 줄여서 부하를 더욱 감소시킬 수 있게 한다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 상기 하우징의 일 측에 설치되고 동력을 상기 회전축으로 전달하여 상기 회전축을 회전 가능하게 하는 클러치 어셈블리를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 클러치 어셈블리에 전기적으로 연결되어, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호가 발생되는 경우, 상기 제어부는 상기 클러치 어셈블리를 오프시키도록 제어할 수 있다.
이로 인해, 부하감소 혹은 속도 감속을 시켜도 이상거동이 지속되면 속도가 줄어든 상황에서 클러치 어셈블리를 오프시키면서 압축기의 운전을 정지시킬 수 있으며, 이상거동 감지 시 압축기의 부하를 감소시켜 압축기의 손상, 비정상 운전 또는 위험을 방지할 수 있다.
또한, 또 다른 상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크롤 압축기의 진단방법은, 메인 프레임과 선회 스크롤 사이에 측정부재를 설치하는 단계; 측정 부재에 의해 메인 프레임과 선회 스크롤 사이의 위치를 측정하는 단계; 측정 부재에 의해 이상 신호가 감지되면 피드백을 제어부로 전달하는 단계; 및 선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계를 포함한다.
이로 인해, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 측정부재를 설치하여 선회 스크롤의 정상적인 거동을 벗어나는 이상거동을 직접적으로 측정하고, 이를 제어부로 제공하여 선회 스크롤의 운전을 제한하도록 제어한다.
상기 선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계는, 상기 제어부의 신호에 의해 제어밸브가 열리면서 압축된 냉매의 일부를 바이패스하여 흡입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이로 인해, 이상거동 감지시에 제어부가 제어밸브를 개방시키게 하여 토출공간의 냉매의 일부는 냉매회수관을 통해서 흡입공간으로 바이패스되어 흡입되므로 부하를 빠르게 감소시킬 수 있다.
상기 선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계는, 회전축의 운전속도를 저감시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이로 인해, 부하가 감소되어도 이상거동이 지속되는 경우, 제어부는, 회전축의 운전속도를 줄여서 부하를 더욱 감소시킬 수 있게 한다.
상기 선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계는, 클러치 어셈블리를 오프시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이로 인해, 부하감소 혹은 속도 감속을 시켜도 이상거동이 지속되면 속도가 줄어든 상황에서 클러치 어셈블리를 오프시키면서 압축기의 운전을 정지시킬 수 있으며, 이상거동 감지 시 압축기의 부하를 감소시켜 압축기의 손상, 비정상 운전 또는 위험을 방지할 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 선회 스크롤과 메인 프레임 사이에 측정부재를 설치하여 선회 스크롤의 정상적인 거동을 벗어나는 이상거동을 직접적으로 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 이상거동 감지시에 제어부가 제어밸브를 개방시키게 하여 토출공간의 냉매의 일부는 냉매회수관을 통해서 흡입공간으로 바이패스되어 흡입되므로 부하를 빠르게 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 부하가 감소되어도 이상거동이 지속되면 제어부는, 회전축의 운전속도를 줄여서 부하를 더욱 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 클러치 어셈블리를 오프시키는 단계로서, 부하감소 혹은 속도 감속을 시켜도 이상거동이 지속되면 속도가 줄어든 상황에서 클러치 어셈블리를 오프시키면서 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명의 스크롤 압축기는, 이상거동 감지 시 압축기의 부하를 감소시켜 압축기의 손상, 비정상 운전 또는 위험을 방지할 수 있다.
또한, 홈부에 측정부재가 장착되어 선회 스크롤의 간섭으로부터 측정부재를 보호할 수 있게 되어, 측정부재의 내구성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 스크롤 압축기는, 복수의 측정부재가 장착되어, 더욱 정확하고 빠르게 이상 거동을 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 스크롤 압축기를 도시하는 평면도.
도 2는 본 발명의 스크롤 압축기를 도시하는 단면도.
도 3은 메인 프레임이 측정부재가 설치된 예를 도시하는 평면도.
도 4는 측정부재에 의해 측정된 정상신호를 도시하는 그래프.
도 5는 측정부재에 의해 측정된 이상신호를 도시하는 그래프.
도 6은 메인 프레임이 측정부재가 복수 개 설치된 예를 도시하는 평면도.
도 7은 복수 개의 측정부재에 의해 측정된 정상신호를 도시하는 그래프.
도 8은 정상신호의 파형에서 이상신호를 알 수 있는 대표적인 유형의 값들을 도시하는 그래프.
도 9는 측정부재에 의해 측정된 정상신호와 이상신호를 비교하여 도시하는 개념도.
도 10은 본 발명에서 제어부에 의해 신호가 전달되는 예를 도시하는 개념도.
도 11은 제어부의 연결관계를 도시하는 블록도.
도 12은 본 발명의 스크롤 압축기의 진단방법을 도시하는 순서도.
이하, 본 발명에 관련된 스크롤 압축기(100)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 서로 다른 실시예라도 구조적, 기능적으로 모순이 되지 않는 한 어느 하나의 실시예에 적용되는 구조는 다른 하나의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 스크롤 압축기(100)를 도시하는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 스크롤 압축기(100)를 도시하는 단면도이며, 도 3은 메인 프레임(12)에 측정부재(72)가 설치된 예를 도시하는 평면도이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 스크롤 압축기(100)에 대하여 서술한다.
본 발명의 스크롤 압축기(100)는 횡형 스크롤일 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 하우징(10), 회전축(20), 압축부, 메인 프레임(12), 측정부재(72) 및 제어부(15)를 포함한다.
하우징(10)은 내부에 흡입공간(10a) 및 토출공간(10b)을 구비한다.
회전축(20)은 하우징(10)의 내부에 설치되어 회전하도록 이루어진다.
압축부는 회전축(20)에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤(30)과, 선회 스크롤(30)에 맞물리도록 선회 스크롤(30) 사이에 압축실을 형성하는 고정 스크롤(40)을 구비하여 냉매를 압축하여 토출공간(10b)으로 토출하도록 이루어진다.
메인 프레임(12)은 하우징(10)의 내측에 설치되는데, 선회 스크롤(30)의 일 측을 지지하도록 이루어진다.
측정부재(72)는 선회 스크롤(30)의 일 측과 상기 메인 프레임(12) 사이에 설치되고, 상기 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12)의 상대 위치 신호를 측정한다.
측정부재(72)는 일례로, 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12)의 사이의 갭 또는 변위를 측정 가능하게 하는 갭 센서(Gap Sensor)일 수 있다.
측정부재(72)는, 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12)의 사이의 상대적인 갭 또는 변위의 측정이 가능하다.
또한, 측정부재(72)가 설치되는 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12) 사이의 면을 스러스트 면으로 이해될 수 있다. 또한, 여기에는 스러스트 플레이트(35)가 설치될 수 있다.
제어부(15)는 측정부재(72)에 전기적으로 연결되고, 상기 측정부재(72)에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호에 의해 토출 냉매량 및 부하를 저감시킨다.
일례로, 제어부(15)는, 신호선(15a)에 의해 측정부재(72)에 전기적으로 연결될 수 있다.
종래 스크롤 압축기(100)는, 온도나 전류를 통하여 압축기 내부의 마찰이나 모터의 과부하 동작시 감지를 하였다. 온도나 전류를 측정하는 종래의 방식은, 압축부의 이상 동작에 대한 직접적인 진단 기준이 아닌 간접적인 진단 기준으로 압축부의 이상 동작에 대한 빠른 피드백을 제공하지 못하였다.
하지만, 본 발명은 선회 스크롤(30)의 정상적인 거동을 벗어나는 이상 거동을 직접적으로 측정하여 이상거동 감지 시 압축기의 부하를 감소시켜 압축기의 손상 또는 비정상 운전을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 스크롤 압축기(100)를 형성하는 하우징(10) 및 압축부 등의 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
본 발명은, 정상 신호에서의 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호에 의해 토출 냉매량 및 부하를 저감시키는 제어부(15)에 의해 제어되어 냉매를 회수 가능하게 하는 냉매회수부(14)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 냉매회수부(14)는 냉매회수관(14a) 및 제어밸브(14b)를 포함한다.
냉매회수관(14a)은, 일 측은, 리어하우징(113)의 제2토출공간(10b2)에 연통된 바이패스포트(1132)에 연결되고, 타 측은 메인하우징(111)의 흡입공간(10a)에 연통되는 리턴포트(1112)에 연결된다.
이에 따라 제2중간압실을 이루는 양쪽 압축실(V)에서 제2바이패스구멍(412b)을 지나서 바이패스안내홈(41c-1)으로 바이패스된 냉매는 냉매회수관(14a)을 통해 하우징(10)의 흡입공간(10a)으로 순환하여 재흡입된다.
제어밸브(14b)는 냉매회수관(14a)의 중간에 구비되어 그 냉매회수관(14a)을 개폐한다.
제어밸브(14b)는, 제어부(15)에 전기적으로 연결되어서, 제어부(15)에 의해 개폐되도록 제어될 수 있다.
보다 상세하게는, 제어부(15)는, 측정부재(72)에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호에 의해 토출 냉매량 및 부하를 저감시킬 필요가 있을 때, 제어밸브(14b)를 개방시켜서, 바이패스안내홈(41c-1)으로 바이패스된 냉매를 냉매회수관(14a)을 통해서 하우징(10)의 흡입공간(10a)으로 순환시킨다.
이러한 방식으로, 본 발명의 스크롤 압축기(100)의 “용량가변”이 구현될 수 있으며, 제어밸브(14b)가 개방되어 바이패스된 냉매를 흡입공간(10a)으로 순환시키는 동작을 세이빙운전모드로 이해될 수 있다.
제어밸브(14b)는 가스엔진히트펌프(1)의 제어부(15)에서 전달되는 전기신호를 받아 개폐될 수 있다.
또한, 제어밸브(14b)는 솔레노이드 밸브일 수 있다.
이와 같이, 선회 스크롤(30)의 이상 거동 시에 제어밸브(14b)가 개방되어 압축 냉매의 일부가 흡입부로 리턴되어 압축되는 냉매량 및 부하가 감소되게 된다.
도 4는 측정부재(72)에 의해 측정된 정상신호를 도시하는 그래프이고, 도 5는 측정부재(72)에 의해 측정된 이상신호를 도시하는 그래프이며, 도 6은 메인 프레임(12)이 측정부재(72)가 복수 개 설치된 예를 도시하는 평면도이다.
도 4는 선회 스크롤(30)이 정상적으로 작동할 때의 갭센서 신호이다. 선회 스크롤(30)은 운전 중에, 냉매의 흡입 혹은, 압축된 냉매의 토출 등에 의해 발생(가스력)되는 모멘트에 의해서 기울기가 변하면서 거동을 하게 된다. 선회 스크롤(30)의 이러한 거동은 정상 작동시에는 선회 스크롤(30)의 1회전 당 동일한 패턴으로 반복되게 된다.
도 4에는 선회 스크롤(30)의 선회각이 0 내지 120도 사이에서, 틸팅 높이는 20 ㎛ 내지 40 ㎛ 사이값을 가지며, 선회 스크롤(30)의 선회각이 120 내지 240도 사이에서, 틸팅 높이는 10 ㎛ 내지 20 ㎛ 사이값을 가지며, 선회 스크롤(30)의 선회각이 240 내지 360도 사이에서, 틸팅 높이는 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 사이값을 가지는 예가 도시된다.
또한, 온도 20℃ 및 50℃로 변화해도 갭센서의 특성상 그 감지거리(갭)의 크기만 미세하게 변할 뿐 패턴은 역시 동일하다.
만약, 어떤 원인에 의해서 순간적으로 선회 스크롤(30)의 거동에 간섭이 생겨서 패턴을 벗어난 거동이 나타나게 된다. 이러한, 선회 스크롤(30)의 거동의 신호는 도 5와 같이 신호가 감지된다.
도 5에서는, 선회 스크롤(30)의 선회각이 약 100 도에서, 틸팅 높이가 약 53 ㎛ 값을 가지며, 선회 스크롤(30)의 선회각이 약 140 도에서, 틸팅 높이가 약 53 ㎛ 값을 가지며, 선회 스크롤(30)의 선회각이 약 300 도에서, 틸팅 높이가 약 46 ㎛ 값을 가지는 예가 도시된다.
즉, 이와 같이, 이상 운전 시에는 선회 스크롤(30)의 거동이 변화하는 직접적인 감지가 가능하므로 빠른 시간 내에 압축기의 부하를 감소시켜 거동을 안정화시켜 손상방지가 가능하다.
도 6에는 메인 프레임(12)의 일정 위치에 장착된 갭센서가 도시되는데, 갭센서는 이 위치에서의 선회 스크롤(30)의 거동을 감지하여 외부로 전달하게 된다.
메인 프레임(12)의 상기 선회 스크롤(30)에 대면하는 일 면에는 원주 방향으로 형성되는 홈부(12c)가 구비될 수 있다.
홈부(12c)에는 적어도 하나의 측정부재 설치공(12g)이 형성될 수 있으며, 측정부재 설치공(12g)에는 측정부재(72)가 설치되게 된다.
측정부재 설치공(12g)은 선회 스크롤(30)의 거동을 측정할 수 있도록 일정 위치에 형성될 수 있으며, 일정 위치에 측정부재(72)가 설치되어, 선회 스크롤(30)의 거동을 감지하여 외부로 전달하게 된다.
본 발명에서 홈부(12c)는, 측정부재(72)가 설치되는 공간으로 이해될 수 있다. 또한, 홈부(12c)에는 오일이 제공될 수 있는데, 이 경우 본 발명에서 홈부(12c)는, 오일을 수용하여 스러스트 면을 윤활을 가능하게 하는 오일홈일 수 있다.
선회 스크롤(30)은 메인 프레임(12)의 스러스트 면에 지지를 받아서 움직이며, 이 때 선회 스크롤(30)의 배면과 스러스트 면 사이의 마찰손실을 줄이기 위해서 스러스트 면에 오일이 제공될 수 있으며, 홈부(12c)에 오일이 유입되어 수용되게 될 수 있다. 홈부(12c)에 측정부재(72)가 장착되면 선회 스크롤(30)의 간섭으로부터 측정부재(72)를 보호할 수 있게 된다.
한편, 측정부재 설치공(12g)이 홈부(12c) 내에서 복수 개로 형성되고, 측정부재(72)가 복수 개의 측정부재 설치공(12g)에 설치되는 경우에, 각각의 측정부재(72)는 그 위치에 따라서, 신호가 서로 다르게 나타나게 된다. 또한, 각각의 측정부재(72)는 동일한 형태 또는 패턴을 유지하게 된다.
도 6은 메인 프레임(12)이 측정부재(72)가 복수 개 설치된 예를 도시하는 평면도이고, 도 7은 복수 개의 측정부재(72)에 의해 측정된 정상신호를 도시하는 그래프이다.
도 6에는 메인 프레임(12)이 측정부재(72)가 복수 개 설치된 예가 도시되는데, 전술한 바와 같이, 측정부재 설치공(12g)이 홈부(12c) 내에서 복수 개로 형성되고, 측정부재(72)가 복수 개의 측정부재 설치공(12g)에 설치된다.
도 6에는 대략 120도의 간격으로 원주 방향을 따라 이격된 3개의 측정부재(72)가 메인 프레임(12)이 설치된 예가 도시되어 있다.
또한, 도 7에서 확인할 수 있듯이 측정부재(72)의 위치에 따라서 신호는 다르게 나타나며, 각각의 측정부재(72) 신호는 운전 시 동일한 형태(패턴)을 유지하게 된다. 도 6 및 도 7의 복수의 측정부재(72) 중 “갭센서 3”과 같이 거동이 가장 크게 나오는 위치에서 그 신호의 최대크기가 나타나게 된다.
거동이 클수록 이상신호의 발생 가능성이 가장 높고, 또한 신호의 해상도가 크므로 이와 같은 거동이 크게 측정되는 위치에 측정부재(72)를 장착하는 것이 진단목적에 가장 적합한 위치가 된다.
또한, 측정부재(72)를 2개 이상 여러 개 장착하여 고장진단 목적으로 사용하게 되면, 더욱 정확하고 빠르게 진단할 수 있다.
도 8에서, 정상신호의 파형에서 이상신호를 알 수 있는 대표적인 유형의 값들이 표시되어 있다. 또한, 도 9는 측정부재(72)에 의해 측정된 정상신호와 이상신호를 비교하여 도시하는 개념도.
정상 신호의 대표값과 비교하여 거동의 이상신호를 감지할 수 있다. 정상 신호의 파형은 선회 스크롤(30)의 1회전 동안 동일한 형상을 유지하므로 이로부터 벗어나는 파형의 특징으로부터 이상거동의 감지가 가능하다. 이하, 이상신호의 대표적인 유형들은 도 8 및 도 9를 참조하여 이해될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 틸팅 높이(Tilting Height, [㎛])의 (1) 최대값 및 (2) 최소값의 변화, (3) 틸팅 높이의 최대값에서 선회 각도(Orbiting Angle, [degree])의 변화, (4) 틸팅 높이의 최소값에서 선회 각도의 변화, (5) 평균값이 변화하는 경우에, 이상 신호가 발생한 것으로 이해될 수 있다.
이하, 이상 거동 발생에 의해 고장을 진단하여 압축기의 운전을 제한하는 과정에 대해 서술한다.
측정부재(72)에 의해서 이상 신호가 감지되면 압축기의 손상을 방지하기 위한 피드백 전달하고, 피드백 전달 후 선회 스크롤(30)의 거동 정상화를 위해 압축기는 다음과 같이 운전이 제한되게 된다.
첫번째 단계로, 부하를 감소시킬 수 있는데, 제어밸브(14b)가 열리면서 토출공간(10b)의 냉매의 일부가 흡입공간(10a)으로 바이패스되어 흡입되므로 부하를 빠르게 감소시킬 수 있다.
두번째 단계로, 운전속도를 감소시키는 단계로서, 첫번째 단계의 부하 가 감소되어도 이상거동이 지속되면 엔진의 회전속도를 줄여서 부하를 더욱 감소시킬 수 있다.
세번째 단계로, 클러치 어셈블리(2)를 오프시키는 단계로서, 부하감소 혹은 속도 감속을 시켜도 이상거동이 지속되면 속도가 줄어든 상황에서 클러치 어셈블리(2)를 오프시키면서 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기(100)를 형성하는 하우징(10) 및 압축부 등의 구성에 대해서는 후술하기로 하고, 일단 선회 스크롤(30)에 대해서 서술하기로 한다.
선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)에 대하여 선회 회전 가능하도록 배치된다.
선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)과 함께 압축실(V)을 형성하도록 이루어진다.
선회 스크롤(30)은, 고정 스크롤(40)의 고정랩(42)과 맞물려 압축실(V)을 형성하는 선회랩(32)과, 상기 선회랩(32)의 일 단에서 연결되며 기 결정된 폭으로 형성되는 선회경판부(31)와, 선회경판부(31)에서 선회랩(32)의 반대 방향으로 형성되는 축결합부(33)를 구비할 수 있다.
선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)을 마주보는 위치에 배치된다. 선회 스크롤(30)은 회전축(20)의 편심부시(25)에 결합된다. 이에 따라 선회 스크롤(30)은 회전축(20)에 선회 회전 가능하도록 결합된다.
편심부시(25)를 통해 회전력을 전달받은 선회 스크롤(30)은 자전 방지 부재(70)에 의해 선회 운동하게 된다.
일례로, 선회 스크롤(30)은 고속 선회 회전 운동에 유리하도록 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
본 발명에서, 도 2에서 도시되는, 선회 스크롤(30)은, 메인 프레임(12)과 동종의 소재로 형성될 수 있는데, 이 경우에는, 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12) 사이에 스러스트 플레이트(35)가 배치되게 된다.
반면, 선회 스크롤(30)은, 메인 프레임(12)과 이종 소재로 형성될 수도 있다. 이 경우, 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12)은, 직접 마찰할 수 있으며, 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12) 사이에 별도의 스러스트 플레이트가 필요없는 구조가 된다.
선회 스크롤(30)은 선회경판부(31), 선회랩(32) 축결합부(33) 및 링 수용홈을 포함한다.
선회경판부(31)는 후술하는 고정경판부(41)에 대응되는 판 모양으로 형성된다. 선회경판부(31)가 원에 해당하는 단면을 갖는다면, 선회경판부(31)는 원판의 형상을 갖는다.
선회경판부(31)는 고정 스크롤(40)의 고정랩(42)에 안착될 수 있다. 또한, 선회경판부(31)와 고정랩(42)은 스러스트 면을 형성할 수 있다.
선회경판부(31)의 양 면 중 메인 프레임(12)을 향하는 면을 제1 면이라고 고정 스크롤(40)을 향하는 면을 제2 면이라고 할 때, 제1 면에는 링 수용홈(미도시)이 형성되고, 제2 면에는 선회랩(32)이 형성된다.
제1 면은, 메인 프레임(12)과 연결되는 면으로 이해될 수 있다.
링 수용홈은 선회 스크롤(30)의 선회경판부(31)에서 원주 방향으로 서로 이격되도록 복수 개로 형성될 수 있다.
링 수용홈에 자전방지링이 압입 방식에 의해 결합될 수 있다. 하지만, 반드시 이러한 압입에 의한 결합 방식에 한정되는 것은 아니고, 나사 결합 등 이외의 결합 방식으로 결합될 수도 있다.
링 수용홈에 결합된 자전방지링에는, 자전방지핀이 선회 회전 가능하도록 설치될 수 있으며, 자전방지링은 자전방지핀에 대해 상대 선회 회전 가능하도록 이루어지고, 자전방지핀과 자전방지링은 자전 방지 구조를 형성하게 된다.
링 수용홈은 주변이 막힌 원형으로 형성될 수 있고, 경우에 따라서는 주변의 일부가 개방된 원호형으로 형성될 수도 있다. 링 수용홈은 원형으로 형성될 수 있다.
선회랩(32)은 선회경판부(31)의 제2 면으로부터 고정 스크롤(40)을 향해 인볼류트(involute) 곡선, 산술 와선(아르키메데스 와선, Archimedean spiral) 또는 대수 나선(로그 나선, Logarithmic spiral) 형상으로 돌출된다. 선회랩(32)은 그 외에도 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
선회랩(32)은 고정경판부(41)에 밀착될 수 있다. 마찬가지로 고정랩(42)도 선회경판부(31)에 밀착될 수 있다. 고정랩(42)의 축 방향 단부와 선회랩(32)의 축 방향 단부 중 적어도 하나에는 팁실이 설치되어 압축실(V)을 밀폐시킬 수 있다.
선회경판부(31)의 중심에는 축결합부(33)가 형성된다. 축결합부(33)는 선회경판부(31)의 제1 면으로부터 고정 스크롤(40)을 향해 돌출된다. 축결합부(33)는 선회랩(32)을 정의하는 인볼류트 형상의 기초원에 해당하는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라 축결합부(33)는 선회랩(32)의 가장 안쪽 부분을 형성한다.
선회랩(32)은 선회경판부(31)의 외주면까지 연장될 수 있다. 이로 인해, 선회랩(32)의 랩길이를 최대한으로 연장하여 흡입체적을 최대한 확보할 수 있게 된다.
또한, 축결합부(33)는 회전축(20)에 설치된 편심부시(25)를 수용하도록 원통 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 축결합부(33)는 보스 형상으로 이해될 수도 있다. 축결합부(33)는 회전축(20)에 설치된 편심부시(25)를 감싸도록 형성된다.
축결합부(33)의 내주면과, 편심부시(25)의 외주면 사이에는 제3베어링이 구비될 수 있다. 제3베어링은, 도 2를 참조하면, 니들베어링으로 이루어지는 예가 도시되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 부싱 베어링 또는 볼 베어링일 수도 있다.
고정 스크롤(40)과 선회 스크롤(30)은 서로 결합되어 한 쌍의 압축실(V)을 형성한다. 선회 스크롤(30)이 선회 운동함에 따라 압축실(V)의 용적이 반복적으로 변동되고, 이에 따라 압축실(V)에서 냉매 등의 유체가 압축된다.
고정 스크롤(40)은 상대적으로 회전축(20)에 멀게 배치되고, 선회 스크롤(30)은 상대적으로 회전축(20)으로부터 가깝게 배치된다. 고정 스크롤(40)은 축 방향으로 선회 스크롤(30)과 리어 하우징(13)의 사이에 배치된다. 또한, 선회 스크롤(30)은 축 방향으로 고정 스크롤(40)과 메인 프레임(12)의 사이에 배치된다.
본 발명의 스크롤 압축기(100)에서, 하우징(10)은, 미들 하우징(11) 및 리어 하우징(13)을 포함할 수 있다.
또한, 하우징(10)은, 메인 프레임(12)을 더 포함할 수 있다. 메인 프레임(12)은, 미들 하우징(11)에 결합되어, 외관의 일부를 형성한다. 또한, 메인 프레임(12)은 본 발명에서 측정부재(72)가 설치되고, 선회 스크롤(30)을 지지하는 스러스트 면을 구비할 수 있다.
전술한 메인 프레임(12), 미들 하우징(11) 및 리어 하우징(13)은, 본 발명의 스크롤 압축기(100)의 외관을 이루는 하우징(10)을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 스크롤 압축기(100)의 하우징(10)은, 메인 프레임(12), 미들 하우징(11) 및 리어 하우징(13)을 포함하도록 형성되는 예가 도 2에 도시된다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 단일의 하우징(10)으로 형성되는 예 또한 가능할 것이다.
고정 스크롤(40)은 회전축(20)의 방사 방향에서 미들 하우징(11)에 의해 지지된다. 그리고 고정 스크롤(40)은 회전축(20)의 축 방향으로 리어 하우징(13)에 의해 지지된다.
선회 스크롤(30)은 고정 스크롤(40)과 서로 마주하도록 배치된다. 선회 스크롤(30)은 회전축(20)의 편심부시(25)에 결합된다. 이에 따라 선회 스크롤(30)은 회전축(20)에 편심되게 결합되어 동심이 아닌 편심되도록 회전하게 된다. 즉, 선회 스크롤(30)은, 편심부시(25)가 결합되어 편심부시(25)를 통해 회전력을 전달받고, 선회 스크롤(30)은 자전 방지 부재에 의해 자전이 방지되도록 가이드되어, 선회 운동 가능하게 된다.
이와 같이, 고정 스크롤(40)은, 선회 스크롤(30)과 마주하도록 배치되는데, 선회 스크롤(30)은 메인 프레임(12)에 의해 축방향으로 지지되므로, 고정 스크롤(40)도, 축방향으로 메인 프레임(12)에 의해 간접적으로 지지되는 구조로서 이해될 수 있다.
고정 스크롤(40)은 고정경판부(41) 및 고정랩(42)을 포함한다.
고정경판부(41)는 외주가 미들 하우징(11)의 내주에 고정 결합되고, 도 2를 기준으로 상부는 리어 하우징(13)에 의해 지지된다. 또한, 고정경판부(41)는 판 모양으로 형성된다. 고정경판부(41)는 원의 단면을 가질 수 있으며, 이 경우 고정경판부(41)는 원판의 형상을 갖는다.
고정경판부(41)의 양 면 중 리어 하우징(13)을 향하는 면을 제1 면이라고 하고, 선회 스크롤(30)을 향하는 면을 제2 면이라고 한다면, 상기 제1 면에는 구획돌부(41c) 및 바이패스안내홈(41c-1)이 형성되고, 제2 면에는 고정랩(42)이 형성된다.
고정랩(42)은 선회 스크롤(30)을 향해 인볼류트(involute) 곡선, 산술 와선(아르키메데스 와선, Archimedean spiral) 또는 대수 나선(로그 나선, Logarithmic spiral) 형상으로 돌출된다. 고정랩(42)은 그 외에도 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 고정랩(42)은 선회랩(32)과 맞물려 압축실(V)을 형성한다.
고정경판부(41)의 중심부에는 토출구(411)가 형성된다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 고정경판부(41)의 중심부에 토출구(411)가 한 개가 형성되는 예가 도시된다.
토출구(411)의 주변에는 적어도 한 개 이상의 바이패스구멍(412a, 412b)이 형성될 수 있다.
일례로, 바이패스구멍(412a, 412b)은 과압축을 억제하는 과압축방지용 제1바이패스구멍(412a) 및/또는 용량가변을 위한 용량가변용 제2바이패스구멍(412b)이 형성될 수 있다.
제1바이패스구멍(412a)은 토출구(411)의 인근 주변에서 각 압축실(V)마다 독립적으로 형성될 수 있다.
또한, 제2바이패스구멍(412b)은 제1바이패스구멍(412a)보다 토출구(411)로부터 더 먼 위치에서 각각의 압축실(V)마다 독립적으로 형성될 수 있다.
토출구(411), 제1바이패스구멍(412a) 및 제2바이패스구멍(412b)은 각각 밸브에 의해 개폐될 수 있다. 예를 들어 토출구(411)는 토출밸브(45)에 의해, 제1바이패스구멍(412a)은 제1바이패스밸브(46)에 의해, 제2바이패스구멍(412b)은 제2바이패스밸브(47)에 의해 개폐될 수 있다.
토출밸브(45), 제1바이패스밸브(46) 및 제2바이패스밸브(47)는 각각 독립적으로 구성될 수도 있고, 일부는 서로 연결되어 일체로 형성될 수도 있다. 본 실시예는 토출밸브(45)와 제1바이패스밸브(46) 및 제2바이패스밸브(47)는 각각 독립적으로 형성되어 결합될 수 있다.
한편, 고정경판부(41)의 후방면과 이를 마주보는 리어하우징(13)의 내부공간 사이에는 토출공간(10b)이 형성되되, 토출공간(10b)은 제1토출공간(10b1)과 제2토출공간(10b2)으로 분리될 수 있다. 예를 들어 고정경판부(41)의 후방면에는 리어하우징(13)을 향해 기설정된 높이만큼 연장되는 구획돌부(41c)가 형성될 수 있다.
구획돌부(41c)는 축방향투영시 대략 브이(V)자 형상의 링 형상으로 형성되어 제1토출공간(10b1)과 제2토출공간(10b2)을 분리할 수 있다. 예를 들어, 구획돌부(41c)의 바깥쪽에는 제1토출공간(10b1)이, 구획돌부(41c)의 안쪽에는 제2토출공간(10b2)이 각각 형성될 수 있다.
제1토출공간(10b1)은 앞서 설명한 냉매토출포트(13a)와 연통되고, 제2토출공간(10b2)은 앞서 설명한 바이패스포트(13b)와 연통될 수 있다.
또한, 바이패스포트(13b)의 외측단에는 냉매회수관(14a)의 일 측이 연결될 수 있다. 냉매회수관(14a)의 타 측은, 리턴포트(11b)에 연결되게 된다.
냉매회수관(14a)의 일 측과 타 측 사이에는, 제어밸브(14b)가 구비되어, 냉매회수관(14a)을 개폐하도록 이루어진다.
토출밸브(45)와 제1바이패스밸브(46)는 제1토출공간(10b1)에 속하고, 제2바이패스밸브(47)는 제2토출공간(10b2)에 속하게 된다. 이에 따라 제1토출공간(10b1)은 양쪽 압축실(V)의 토출압실(미부호)에서 토출되거나 또는 양쪽 압축실(V)의 제1중간압실(미부호)에서 바이패스된 냉매를 후술할 냉매토출관(116)을 통해 냉동사이클의 응축기(20)로 안내하는 실질적인 토출공간(10b)을 이루고, 제2토출공간(10b2)은 양쪽 압축실(V)의 중간압실(제1중간압실보다 압력이 낮은 제2중간압실)에서 바이패스된 냉매를 후술할 냉매회수관(14a)을 통해 하우징(10)의 흡입공간(10a)으로 회수하는 일종의 바이패스공간을 이루게 된다.
구획돌부(41c)는 고정경판부(41)에만 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 고정경판부(41)를 마주보는 리어하우징(13)의 전방면에도 형성될 수 있다.
예를 들어 고정경판부(41)의 후방면에는 제1구획돌부(편의상 구획돌부의 도면부호와 혼용한다)(41c)가, 리어하우징(13)의 전방면에는 제2구획돌부(13c)가 서로 대응되도록 각각 형성될 수 있다.
구획돌부(41c)의 내부에는 바이패스안내홈(41c-1)이 형성된다. 바이패스안내홈(41c-1)은 양쪽 압축실(V)의 제2바이패스구멍(412b)을 함께 수용할 수 있도록 대략 브이(V)자 형상으로 형성된다. 구획돌부가 제1구획돌부(41c)와 제2구획돌부(13c)로 구분되는 경우 바이패스안내홈(41c-1)은 제1구획돌부(41c)와 제2구획돌부(13c)에 각각 형성될 수도 있고, 어느 한쪽 구획돌부에만 형성될 수도 있다.
도 2에는 바이패스안내홈(41c-1)이 제1구획돌부(41c)에 형성되는 예가 도시된다.
회전축(20)은, 발생된 동력에 의해 회전되며, 이러한 회전력을 선회 스크롤(30)에 전달하여 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 한다.
일례로, 회전축(20)은, 클러치 어셈블리(2)를 통해 전달되는 동력에 의해 회전되며, 회전력을 선회 스크롤(30)에 전달할 수 있다.
회전축(20)은, 메인 프레임(12)의 내주에 회전 가능하도록 설치된다. 또한, 회전축(20)은, 선회 스크롤(30)의 축결합부(33)에 설치되어 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 한다.
바람직하게는, 회전축(20)은, 메인 프레임(12)에 동심으로 배치될 수 있다.
회전축(20)은 후술하는 제1 및 제2베어링(85, 86)에 의해 지지될 수 있다.
회전축(20)에는, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 하도록 편심부시(25)가 설치될 수 있다. 이를 위해, 회전축(20)의 선회 스크롤(30)을 향하는 단부에는, 편심부시(25)가 결합되는, 결합핀(22)이 구비될 수 있다.
편심부시(25)에는 결합핀(22)이 삽입되는 결합홀이 편심부시(25)의 중심에 대해 편심되도록 구비된다.
결합핀(22)은, 회전축(20)의 후방단(도 2에서 우측)에서 회전축(20)의 중심에 대해 편심되도록 구비된다. 또한, 결합핀(22)에는 편심부시(25)가 회전 가능하도록 설치된다.
또한, 편심부시(25)에는 선회 스크롤(30)의 선회 회전을 돕는 서브 밸런스 웨이트(25a)가 구비될 수 있다. 서브 밸런스 웨이트(25a)는 선회 스크롤(30)의 축결합부(33)의 외주에 배치될 수 있다.
도 2에는 서브 밸런스 웨이트(25a)는 편심 부시(25)에 일체로 형성되는 예가 도시되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 서브 밸런스 웨이트(25a)는 편심 부시(25)에 별도의 부재로서 볼팅 등의 방식에 의해 결합되는 것도 가능하다.
도 2에는, 선회 스크롤(30)은 축결합부(33)의 내부에 회전축(20)의 편심부시(25)가 결합되고, 축결합부(33)의 외주에는 서브 밸런스 웨이트(25a)가 배치되어 있는 예가 도시된다.
이에 따라, 클러치 어셈블리(2)로부터 전달된 회전력에 의해 회전축(20)은 회전하고, 회전축(20)의 단부의 편심부시(25)는 편심 회전되어, 선회 스크롤(30)은 선회 회전 가능하게 된다.
한편, 리어하우징(13)은 일단(전방단)은 개구되고, 타단(후방단)은 막힌 대략 원통형상으로 형성된다.
본 발명에서 전방 및 후방은, 메인 프레임(12) 측이 전방이고, 리어 하우징(13) 측이 후방인 것으로 이해될 수 있다.
다시 말해, 리어하우징(13)은 고정 스크롤(40)을 마주보는 전방단이 개구되는 반면 고정 스크롤(40)을 등지는 후방단이 막힌 형상으로 형성된다.
이에 따라 리어하우징(13)의 내부공간은 후술할 고정경판부(41)의 후방면과 함께 토출공간(10b)을 형성하여 압축실(V)에서 토출되는 냉매가 수용되게 된다.
리어하우징(13)의 전방단에는 앞서 설명한 미들 플랜지부(11d)에 볼트 체결되는 리어 플랜지부(13a)가 플랜지 형상으로 연장된다. 리어 플랜지부(13a)는 미들 플랜지부(11d)와의 사이에 앞서 설명한 제2실링부재(82)가 삽입되어 원주방향을 따라 볼트 체결된다.
리어하우징(13)의 막힌 후방단에는 제3연결돌부(미부호)와 제4연결돌부(미부호)가 형성된다. 제3연결돌부는 리어하우징(13)의 후방단 중앙에 형성되고, 제4연결돌부는 제3연결돌부의 주변에 형성된다. 제3연결돌부에는 냉매토출포트(13a)가 형성되고, 제4연결돌부에는 바이패스포트(13b)가 형성된다. 냉매토출포트(13a)와 바이패스포트(13b)는 각각 리어하우징(13)의 내측면과 외측면 사이를 관통하여 형성된다.
메인 프레임(12)은, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하도록 지지한다.
일례로, 메인 프레임(12)은, 선회 스크롤(30)을 지지할 수 있다.
메인 프레임(12)은, 클러치 어셈블리(2)와, 선회 스크롤(30) 사이에 배치될 수 있다.
메인 프레임(12)은 주철 재질로 형성될 수 있다. 메인 프레임(12)이 주철 재질로 형성됨으로써, 본 발명의 스크롤 압축기(100)가 상업용 히트 펌프에 적용됨에 있어, 자동차 공조용 압축기에 적용되는 경우에 비해, 상대적으로, 부하가 크고 압축기의 이동이 필요 없으므로 신뢰성의 측면에서 유리하다.
한편, 메인 프레임(12)은, 차량에 적용시에는 압축기의 무게를 줄이기 위해 알루미늄 또는 주철인 소재로 형성될 수 있다.
한편, 메인 프레임(12)은 미들 하우징(11)의 전방단에 결합되어 미들 하우징(11)의 내부 공간인 흡입공간(10a)을 밀봉하면서도, 선회 스크롤(30)을 축방향으로 지지할 수 있다. 이처럼, 메인 프레임(12)은, 하우징(10)의 일부를 형성하면서도, 압축부를 이루는 프레임으로서의 기능도 수행하게 된다.
이하, 메인 프레임(12)의 세부 구성에 대하여 서술하기로 한다.
메인 프레임(12)은, 하우징 플랜지부(12a) 및 지지벽부(12b)를 포함할 수 있다.
하우징 플랜지부(12a)의 일면은, 클러치 어셈블리(2)를 향하고, 다른 일면은 선회 스크롤(30)을 향하도록 배치된다.
또한, 하우징 플랜지부(12a)는, 미들 하우징(11)의 미들 플랜지부(11d)에 결합됨으로써, 메인 프레임(12)은, 미들 하우징(11)에 고정 지지되면서, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하도록 지지하게 된다.
또한, 하우징 플랜지부(12a)는 전술한 바와 같이, 압축기의 외부를 일부 형성하여 하우징(10)의 일부로서의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 하우징 플랜지부(12a)는, 메인 프레임(12)의 외주에서 반경 방향으로 연장되는 플랜지 형상으로 이루어진다. 일례로, 하우징 플랜지부(12a)는 원의 단면을 가질 수 있으며, 이 경우 하우징 플랜지부(12a)는 원판의 형상을 갖는다.
또한, 메인 프레임(12)에는 축결합부(12d, 12f)가 구비될 수 있다. 메인 프레임(12)의 전방 단부(도 2를 기준으로 하부)에는 제1축결합부(12d)가 구비될 수 있다. 제1축결합부(12d)에는 회전축(20)이 설치될 수 있다.
축결합부(12d, 12f)는 전방측에 작은 내경의 제1축결합부(12d)와, 후방측에 큰 내경의 제2축결합부(12f)를 포함할 수 있다.
제1축결합부(12d)는, 내경이 작고, 제2축결합부(12f)은 내경이 크게 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 메인 프레임(12)의 지지벽부(12b)가 제1 및 제2축결합부(12d, 12f)를 구비하는 예가 도시된다.
또한, 제1 및 제2축결합부(12d, 12f)에는 제1 및 제2베어링(85, 86)이 설치될 수 있다.
제1 및 제2베어링(85, 86)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 볼 베어링일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 니들 베어링 또는 부싱 베어링일수도 있다.
또한, 제2베어링(86)에는 선회 스크롤(30)이 인접 배치되며, 선회 스크롤(30)의 회전에 의한 진동이 전달됨에 따라, 제2베어링(86)은 제1베어링(85) 보다 하중지지력이 큰 베어링으로 이루어질 수 있다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 회전축(20)의 하부(전방)는 제1베어링(85)에 의해 지지되고, 회전축(20)의 상부는 제2베어링(86)에 의해 지지되게 된다.
한편, 축방향으로 제1 및 제2베어링(85, 86)의 사이에서, 회전축(20)에는 미케니컬 씰(84)이 설치될 수 있다. 미케니컬 씰(84)은 회전축(20)과, 메인 프레임(12)의 내주 사이에 설치될 수 있으며, 흡입공간(10a)의 전방을 실링하게 된다.
미케니컬 씰(84)은 고정밀봉체(84b)와 회동밀봉체(84a)를 포함할 수 있다.
고정밀봉체(84b)는 메인 프레임(12)의 전방에 구비된 축결합부(12d)의 내주면에 고정 결합되고, 회동밀봉체(84a)는 윤활공간부(12d-1)에서 회전축(20)과 함께 회전하도록 회전축(20)의 외주면에 결합될 수 있다.
이에 따라, 회전축(20)의 회전시 회동밀봉체(84a)가 고정밀봉체(84b)에 밀착되어 메인 프레임(12)의 전방에 구비된 축수용부(12e)와 윤활공간부(12d-1)의 사이, 다시 말해 흡입공간(10a)의 전방측을 실링하게 된다.
하우징 플랜지부(12a)의, 선회 스크롤(30)을 향하는 면에 지지벽부(12b)가 형성될 수 있다.
지지벽부(12b)는, 하우징 플랜지부(12a)의 선회 스크롤(30)을 향하는 면에 돌출 형성될 수 있다.
또한, 지지벽부(12b)는 양 단이 개방된 원통형의 구조로 형성될 수 있다.
지지벽부(12b)의 내부에는 선회 스크롤(30)에 회전력을 전달하는 회전축(20)이 수용될 수 있다.
또한, 지지벽부(12b)의 내주에는 선회공간부(12b-1)가 구비되는데, 선회공간부(12b-1)는 선회 스크롤(30)의 결합부(33)가 선회 운동하는 공간으로 축수용부 등의 내부 공간과 서로 연통되도록 형성될 수 있다.
지지벽부(12b)의 외주의 직경은, 선회경판부(31)의 직경 보다 크도록 형성되어야 한다. 또한, 지지벽부(12b)는, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 지지하게 충분한 강성을 유지하도록 기 결정된 폭을 구비하는 것이 바람직하다.
지지벽부(12b)는 하우징 플랜지부(12a)의 외주에서 반경 방향으로 소정 거리 내측에 배치될 수 있다.
또한, 지지벽부(12b)의 외주면은 미들 하우징(11)의 내주면에 밀착된다. 이에 따라 하우징 플랜지부(12a)가 미들 하우징(11)의 내측에 고정될 수 있다.
지지벽부(12b)는, 선회 스크롤(30)이 선회 회전 가능하게 지지하는 선회 지지면(12a-1)을 구비한다. 도 4 등에는 지지벽부(12b)의 상면에 선회 지지면(12a-1)이 구비되어 있으며, 선회 지지면(12a-1)과 선회 스크롤(30) 사이에는 스러스트 플레이트(35)가 설치될 수 있다.
즉, 메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30) 사이에 스러스트 플레이트(35)가 설치되는 구조가 된다.
지지벽부(12b)의 “후방면”에 형성되는 것으로 이해될 수 있다.
한편, 선회 지지면(12a-1)에는 자전방지핀 및 홈부(12c)의 구성이 형성될 수 있으며, 이들에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지벽부(12b)는, 미들 하우징(11)의 내주에 삽입될 수 있다. 또한, 메인 프레임(12)은, 미들 하우징(11)에 열박음 또는 용접에 의해 결합될 수 있다.
또한, 지지벽부(12b)는, 하우징 플랜지부(12a)와 일체로 형성될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 지지벽부(12b)는 하우징 플랜지부(12a)와 별도의 부재로 형성되어 서로 볼트 등에 의해 결합될 수도 있다. 이 경우, 전술한 제1 및 제2베어링(85, 86)과 미케니컬 씰(84) 등의 구성을 용이하게 조립할 수 있다.
자전 방지 부재(70)는 선회 스크롤(30)의 자전을 방지하면서, 선회 스크롤(30)을 선회 운동시키도록 형성된다. 자전 방지 부재(70)가 없다면 선회 스크롤(30)은 회전축(20)에 의해 전달된 구동력에 의해 자전하게 될 것이다. 즉, 자전 방지 부재(70)에 의해 선회 스크롤(30)의 자전은 방지되고 선회 스크롤(30)을 선회 운동하게 한다.
자전 방지 부재는 자전방지핀과 자전방지링을 포함할 수 있으며, 자전방지핀과 자전방지링의 구조에 의해, 선회 스크롤(30)은 메인 프레임(12)과, 고정 스크롤(40) 사이에서 자전이 방지되면서 선회 회전할 수 있다. 자전 방지 부재의 세부 구성에 대해서는 생략하기로 한다.
한편, 지지벽부(12b)에는, 메인 프레임(12)과, 선회 스크롤(30) 사이의 면에 오일의 공급을 가능하게 하는 홈부(12c)이 형성될 수 있다.
홈부(12c)는, 지지벽부(12b)의 선회 지지면(12a-1)에서 오목하게 형성될 수 있다.
홈부(12c)는, 선회 지지면(12a-1)에서 원주 방향, 및 이에 교차하는 반경 방향 중 적어도 하나로 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 원주 방향으로 형성되는 예가 도시된다.
이로 인해, 하우징(10)의 내주에 수용되어 있는 오일은, 선회 스크롤(30)의 회전에 따라, 메인 프레임(12)의 홈부(12c)를 통해, 선회 지지면(12a-1)에서 유동할 수 있게 되고, 메인 프레임(12)과, 선회 스크롤(30) 사이에서 급유를 가능하여 신뢰성을 향상시킨다.
하우징(10)의 내부에는 흡입공간(10a)이 구비되며, 저유공간(10c)은 흡입공간(10a)의 하반부를 형성한다. 저유공간(10c)에는 오일이 저장되며, 홈부(12c)를 통해 메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30)의 사이로 오일이 공급될 수 있는 것이다.
한편, 오일은, 압축실(V)에서 토출되는 냉매로부터 오일을 분리하여 압축기로 다시 회수하는 오일회수장치로부터 공급된 오일일 수도 있다.
일례로, 홈부(12c)는, 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수 개의 홈부(12c)는, 원주 방향으로 서로 이격될 수 있고, 선회 지지면(12a-1)에서 메인 프레임(12)의 내주 및 외주를 관통하여 형성될 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기(100)는, 동력을 회전축(20)으로 전달하여 회전축(20)을 회전 가능하게 하는 클러치 어셈블리(2)를 더 포함할 수 있다.
클러치 어셈블리(2)는 하우징(10)의 일 측(도 2의 하부)에 설치될 수 있다.
클러치 어셈블리(2)는, 클러치 플레이트(2a), 풀리(2b) 및 코일부(2c)를 포함할 수 있다.
클러치 플레이트(2a)는, 외부에 구비된 전동부(미도시)에 전원이 인가되어 전동부가 구동되면, 이에 연결된 클러치 플레이트(2a)가 구동하여, 풀리(2b) 및 코일부(2c)를 포함한 클러치 어셈블리(2)의 동작을 가능하게 한다.
풀리(2b)는 외부에 구비된 전동부에서 발생된 동력을 전달받아 회전될 수 있다.
풀리(2b)에는 외부에서 발생된 동력이 전달될 수 있도록 벨트 등이 설치될 수 있다. 풀리(2b)의 회전에 의해 회전축(20)은 회전되어, 선회 스크롤(30)을 선회 회전 가능하게 할 수 있다.
일례로, 클러치 어셈블리(2)의 풀리(2b)는, 외부에 구비된 전동부에서 발생된 동력이 외부의 전동부에 결합된 풀리(2b)에 의해 전달되어 회전할 수 있다. 이 경우, 외부의 전동부에 결합된 풀리는, 외부의 전동부에 의해 직접 회전하는 구동풀리이고, 클러치 어셈블리(2)의 풀리(2b)는 구동풀리(2b)에 벨트에 의해 연결되어 간접적으로 회전하는 동종풀리(2b)로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 스크롤 압축기(100)의 동작에 대해 서술한다.
즉, 스크롤 압축기(100), 응축기, 팽창기 및 증발기가 폐루프를 이루도록 구성된 가스엔진히트펌프에 대한 운전이 선택되면, 클러치 어셈블리(2)가 구동력을 회전축(20)에 전달하게 된다. 회전축(20)으로 전달된 구동력은 그 회전축(20)을 통해 선회 스크롤(30)에 전달된다.
그러면, 선회 스크롤(30)이 메인 프레임(12)에 지지된 상태에서 편심부시(25)의 편심 거리만큼 선회운동을 하고, 이와 함께 선회랩(32)과 고정랩(42)의 사이에서 흡입실, 중간압실, 토출실로 이루어진 두 개 한 쌍의 압축실(V)이 연속하여 형성된다. 압축실(V)은 선회 스크롤(30)의 지속적인 선회운동에 의해 중심을 향해 이동하면서 체적이 감소되고, 냉매는 압축실(V)을 따라 이동하면서 압축되어 토출구(411)를 통해 토출공간(10b), 즉, 도 2의 제1토출공간(10b1)으로 토출된다.
이 때, 측정부재(72)는 실시간으로 메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30) 사이의 갭의 신호를 제어부(15)로 제공하게 되고, 선회 스크롤(30)이 정상적인 거동을 벗어나는 이상 거동을 하게 되는 경우, 제어부(15)는 압축기의 손상 또는 비정상 운전을 방지하도록 동작하게 된다.
측정부재(72)에 의해 이상 신호가 감지되면 피드백을 제어부(15)로 전달하고, 다음의 단계들로서 제어부(15)가 선회 스크롤(30)의 운전을 제한하게 된다.
첫번째 단계로, 부하를 감소시킬 수 있는데, 제어부(15)가 제어밸브(14b)를 개방시키게 하여 토출공간(10b)의 냉매의 일부는 냉매회수관(14a)을 통해서 흡입공간(10a)으로 바이패스되어 흡입되므로 부하를 빠르게 감소시킬 수 있다.
두번째 단계로, 운전속도를 감소시키는 단계로서, 첫번째 단계의 부하가 감소되어도 이상거동이 지속되면 회전축(20)의 운전속도를 줄여서 부하를 더욱 감소시킬 수 있다.
세번째 단계로, 클러치 어셈블리(2)를 오프시키는 단계로서, 부하감소 혹은 속도 감속을 시켜도 이상거동이 지속되면 속도가 줄어든 상황에서 클러치 어셈블리(2)를 오프시키면서 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 스크롤 압축기의 진단방법(S100)은, 메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30) 사이에 측정부재(72)를 설치하는 단계(S10), 측정부재(72)에 의해 메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30) 사이의 위치를 측정하는 단계(S20), 측정부재(72)에 의해 이상 신호가 감지되면 피드백을 제어부(15)로 전달하는 단계(S30), 선회 스크롤(30)의 정상화를 위해 선회 스크롤(30)의 운전을 제한하는 단계(S40)를 포함한다.
메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30) 사이에 측정부재(72)를 설치하는 단계(S10)와 관련하여, 측정부재(72)는, 갭센서일 수 있으며, 메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30) 사이의 스러스트면에 설치될 수 있음에 대해서는 전술하였다. 또한, 메인 프레임(12)의 원주 방향으로 형성되는 홈부(12c)에 구비되는 측정부재 설치공(12g)에 설치되는 점에 대해서도 전술하였다.
측정부재(72)에 의해 메인 프레임(12)과 선회 스크롤(30) 사이의 위치를 측정하는 단계(S20)와 관련하여, 측정부재(72)는 선회 스크롤(30)과 메인 프레임(12) 사이의 상대적인 갭 또는 변위의 측정하고, 신호를 발생시켜 제어부(15)에 전달하게 된다.
또한, 측정부재(72)는, 이상 신호가 감지되면 피드백을 제어부(15)로 전달하게 된다.
선회 스크롤(30)의 정상화를 위해 압축기의 운전을 제한하는 단계(S40)는, 제어부(15)의 신호에 의해 제어밸브(14b)가 열리면서 압축된 냉매의 일부를 바이패스하여 흡입하는 단계(S41)를 포함할 수 있다.
이로 인해, 제어밸브(14b)가 열리면서 냉매의 일부가 바이패스되어 흡입되므로 부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 선회 스크롤(30)의 정상화를 위해 압축기의 운전을 제한하는 단계(S40)는, 회전축(20)의 운전속도를 저감시키는 단계(S43)를 더 포함할 수 있다.
회전축(20)의 운전속도를 저감시키는 단계는, 회전축(20) 및 이에 연결되는 선회 스크롤(30)의 운전속도를 줄여서 부하를 더욱 감소시킬 수 있다.
이를 위해, 제어부(15)는, 회전축(20) 또는 회전축(20)에 동력을 제공하는 클러치 어셈블리에 전기적으로 연결될 수 있으며, 회전축(20) 또는 클러치 어셈블리의 운전속도를 줄임으로써, 압축부에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 선회 스크롤(30)의 정상화를 위해 압축기의 운전을 제한하는 단계(S40)는, 클러치 어셈블리를 오프시키는 단계(S45)를 더 포함할 수 있다.
클러치 어셈블리를 오프시키는 단계(S45)는, 부하감소 혹은 속도 감속을 시켜도 이상거동이 지속되면 속도가 줄어든 상황에서 클러치를 오프시키면서 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다.
이상에서 설명한 스크롤 압축기(100) 및 스크롤 압축기의 진단방법(S100)은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100:스크롤 압축기
10:하우징 10a:흡입공간
10b:토출공간
10b1:제1토출공간 10b2:제2토출공간
11a: 냉매흡입포트 11b: 리턴 포트
13a: 냉매토출포트
12:메인 프레임 12a: 하우징 플랜지부
12b: 지지벽부 12b-1:선회공간부
12a-1:선회 접촉면
12c: 홈부 12g:측정부재 설치공
12e: 축수용부
11: 미들 하우징
13: 리어 하우징 13d: 리어플랜지부
14: 냉매회수부 14a: 냉매회수관 14b: 제어밸브
30: 선회 스크롤 32:선회랩
V: 압축실 31:선회경판부
33:축결합부
40:고정 스크롤 41:고정경판부
411:토출구 412a: 제1바이패스구멍
412b: 제2바이패스구멍 42:고정랩
41c: 구획돌부 41c-1:바이패스안내홈
20:회전축 22:결합핀
25:편심부시 25a :서브 밸런스 웨이트
84:축실링부재
2:클러치 어셈블리
2a: 클러치 플레이트 2b: 풀리 2c :코일부
85:제1베어링 86:제2베어링
72:측정부재
15:제어부 15a:신호선
S100: 스크롤 압축기의 진단 방법
S10:메인 프레임과 선회 스크롤 사이에 측정부재를 설치하는 단계
S20:측정 부재에 의해 메인 프레임과 선회 스크롤 사이의 위치를 측정하는 단계
S30:측정 부재에 의해 이상 신호가 감지되면 피드백을 제어부로 전달하는 단계
S40:선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계
S41:제어부의 신호에 의해 제어밸브가 열리면서 압축된 냉매의 일부를 바이패스하여 흡입하는 단계
S43:회전축의 운전속도를 저감시키는 단계

Claims (12)

  1. 외관을 형성하고, 내부에 흡입공간 및 토출공간을 구비하는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 설치되어 회전하는 회전축;
    상기 회전축에 선회 회전 가능하도록 설치되는 선회 스크롤과 상기 선회 스크롤에 맞물리도록 결합되어 상기 선회 스크롤 사이에 압축실을 형성하는 고정 스크롤을 구비하여 상기 토출공간으로 냉매를 토출하는 압축부;
    상기 선회 스크롤의 일 측을 지지하도록 상기 하우징의 내측에 설치되는 메인 프레임;
    상기 선회 스크롤의 일 측과 상기 메인 프레임 사이에 설치되고, 상기 선회 스크롤과 메인 프레임의 상대 위치 신호를 측정하는 측정부재; 및
    상기 측정부재에 전기적으로 연결되고, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상 신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호에 의해 상기 선회 스크롤의 운전을 제한하도록 제어하는 제어부를 포함하는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임의 상기 선회 스크롤에 대면하는 일 면에는 원주 방향으로 형성되는 홈부가 구비되고,
    상기 홈부에는 상기 측정부재가 설치되는 적어도 하나의 측정부재 설치공이 형성되며, 상기 측정부재는 상기 측정부재 설치공에 설치되는 스크롤 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정부재는 상기 선회 스크롤과 상기 메인 프레임 사이의 상대적인 갭 또는 변위의 측정을 가능하게 하는 갭 센서인 스크롤 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토출공간과 상기 흡입공간의 사이를 연통 가능하도록 상기 하우징의 외부에 설치되고, 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 토출공간에서 토출되는 냉매의 일부를 상기 흡입공간으로 회수 가능하게 하는 냉매회수부를 더 포함하는 스크롤 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉매회수부는,
    상기 토출공간 및 상기 흡입공간 사이에 연통되도록 상기 하우징 외부의 양 측을 연결하도록 설치되는 냉매회수관; 및
    상기 제어부에 전기적으로 연결되어 상기 제어부에 의해 개폐되도록 제어되고, 상기 냉매회수관에 설치되어 상기 냉매회수관을 개폐하는 제어밸브를 포함하는 스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호가 발생되는 경우,
    상기 제어부는 상기 제어밸브를 개방되도록 제어되는 스크롤 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 회전축에 전기적으로 연결되어, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호가 발생되는 경우,
    상기 제어부는 상기 회전축의 운전속도를 저감시키도록 제어하는 스크롤 압축기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 일 측에 설치되고, 동력을 상기 회전축으로 전달하여 상기 회전축을 회전 가능하게 하는 클러치 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 클러치 어셈블리에 전기적으로 연결되어, 상기 측정부재에 의해 측정된 상대 위치 값에 근거하여 정상신호 기준값으로부터 벗어나는 이상 신호가 발생되는 경우,
    상기 제어부는 상기 클러치 어셈블리를 오프시키도록 제어하는 스크롤 압축기.
  9. 메인 프레임과 선회 스크롤 사이에 측정부재를 설치하는 단계;
    측정 부재에 의해 메인 프레임과 선회 스크롤 사이의 위치를 측정하는 단계;
    측정 부재에 의해 이상 신호가 감지되면 피드백을 제어부로 전달하는 단계; 및
    선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계를 포함하는 스크롤 압축기의 진단방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계는, 상기 제어부의 신호에 의해 제어밸브가 열리면서 압축된 냉매의 일부를 바이패스하여 흡입하는 단계를 더 포함하는 스크롤 압축기의 진단방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계는, 회전축의 운전속도를 저감시키는 단계를 더 포함하는 스크롤 압축기의 진단방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 선회 스크롤의 운전을 제한하는 단계는, 클러치 어셈블리를 오프시키는 단계를 더 포함하는 스크롤 압축기의 진단방법.
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