WO2023204353A1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

스크롤 압축기 Download PDF

Info

Publication number
WO2023204353A1
WO2023204353A1 PCT/KR2022/010894 KR2022010894W WO2023204353A1 WO 2023204353 A1 WO2023204353 A1 WO 2023204353A1 KR 2022010894 W KR2022010894 W KR 2022010894W WO 2023204353 A1 WO2023204353 A1 WO 2023204353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compression
scroll
back pressure
valve
refrigerant
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/010894
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박정훈
안성용
김태경
최세헌
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of WO2023204353A1 publication Critical patent/WO2023204353A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02—Pumps characterised by combination with or adaptation to specific driving engines or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/001—Radial sealings for working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0085—Prime movers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/10—Stators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/20—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/40—Electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/14—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/60—Shafts

Definitions

  • the present invention relates to scroll compressors, and particularly to double scroll compressors.
  • a scroll compressor In a scroll compressor, a fixed scroll (or non-orbiting scroll) and an orbiting scroll that form the compression section are interlocked to form a pair of compression chambers.
  • This scroll compressor has fewer parts and can rotate at high speeds because suction, compression, and discharge occur continuously while the orbiting scroll rotates. Additionally, since the torque required for compression is small and suction and compression occur continuously, noise and vibration are low. For this reason, scroll compressors are widely applied to air conditioners.
  • Scroll compressors can be divided into constant speed operation type scroll compressors and variable speed operation type scroll compressors depending on whether the operating speed of the drive motor is variable. Recently, as the severity of climate change has been highlighted, variable-speed scroll compressors that can reduce carbon emissions have been emerging significantly. Variable speed operation type scroll compressors are also called inverter type scroll compressors. Compared to constant speed operation type scroll compressors, compression capacity can be controlled during continuous operation, thereby improving efficiency loss due to startup delay. Hereinafter, a variable capacity scroll compressor will be defined and explained.
  • Patent Document 1 (Korean Patent Publication No. 10-2011-0009257) shows an example of a variable capacity scroll compressor.
  • Patent Document 1 includes a separate control device inside the casing to vary the compression capacity.
  • the configuration of the control device is complicated, making processing and assembly difficult, resulting in increased manufacturing costs.
  • Patent Document 2 shows another example of a variable capacity scroll compressor.
  • Patent Document 2 provides separate piping and control devices outside the casing.
  • Patent Document 2 requires complicated piping outside the casing, making processing and assembly difficult and increasing manufacturing costs.
  • Patent Document 2 states that depending on the flow rate recovered from the discharge side to the suction side, malfunction of the control device may occur and reliability may be reduced.
  • variable capacity variable ratio which is defined as the amount of capacity reduction for power operation, even when partial load operation (hereinafter referred to as saving operation) is performed. This can equally occur in low-speed and low-pressure ratio operation where the pressure ratio is 1.5 or less.
  • the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor that can easily implement a capacity variable device.
  • the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor whose compression capacity can be varied by using leakage between compression chambers.
  • the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor that can induce leakage between compression chambers by controlling back pressure.
  • Another object of the present invention is to provide a scroll compressor that can increase energy efficiency by lowering the capacity variable ratio.
  • the purpose of the present invention is to provide a scroll compressor capable of lowering the capacity variable ratio to 50%.
  • the present invention seeks to provide a scroll compressor that can reduce the capacity variable ratio to 50% even under low speed and low pressure ratio conditions.
  • the scroll compressor may include a casing, a rotating shaft, a first compression unit, a second compression unit, and a main frame.
  • the rotation shaft may be coupled to the rotor of the drive motor, and a first eccentric portion and a second eccentric portion may be provided to be spaced apart in the axial direction.
  • the first compression unit may be coupled to the first eccentric unit of the rotation shaft to form a first compression chamber.
  • the second compression unit may be provided on one side of the first compression unit in the axial direction and may be coupled to the second eccentric unit of the rotation shaft to form a second compression chamber.
  • a shaft receiving portion may be formed to pass through the rotating shaft and may be provided between the first compression portion and the second compression portion.
  • At least one of the first compression unit and the second compression unit may be provided with a capacity variable unit that induces refrigerant leakage from the compression chamber or blocks refrigerant intake into the compression chamber so that the compression unit idles.
  • a capacity variable unit that induces refrigerant leakage from the compression chamber or blocks refrigerant intake into the compression chamber so that the compression unit idles.
  • the first compression unit includes a first orbital scroll that is axially supported and rotates with a first back pressure chamber between the first side of the main frame, and is engaged with the first orbital scroll to compress the first compression section. It may include a first fixed scroll forming a thread.
  • the second compression unit is axially supported with a second back pressure chamber between the second side of the main frame and a second orbiting scroll that rotates, and is engaged with the second orbital scroll to form the second compression chamber. It may include a second fixed scroll.
  • the capacity variable portion may include a communication hole and a first valve. The communication hole is provided in the first orbiting scroll to communicate between the first compression chamber and the first back pressure chamber.
  • the first valve is provided to open and close the communication hole to allow movement of refrigerant from the first compression chamber to the first back pressure chamber, while blocking the movement of refrigerant from the first back pressure chamber to the first compression chamber.
  • a first back pressure sealing member may be provided between the first orbiting scroll and the first side of the main frame facing the first back pressure chamber to separate the first back pressure chamber into a first inner back pressure chamber and a first outer back pressure chamber.
  • the communication hole may communicate with the first inner back pressure chamber.
  • the communication hole may have a valve receiving groove formed at an end facing the main frame.
  • the first valve can be slidably inserted into the valve receiving groove to open and close the communication hole.
  • a refrigerant guide groove extending radially from the inner peripheral surface of the valve receiving groove may be formed.
  • the refrigerant guide groove may extend in a direction toward the center of the rotation shaft.
  • the first valve may be formed so that the cross-sectional area on the side facing the main frame is smaller than the cross-sectional area on the side facing the first orbiting scroll.
  • a first suction port may be formed in the first compression portion, and a second suction port may be formed in the second compression portion.
  • a first suction pipe may be connected to the first suction port, and a second suction pipe separate from the first suction pipe may be connected to the second suction port.
  • the capacity variable unit may include a second valve that selectively opens and closes the first suction pipe or the second suction pipe. Through this, depending on the operating conditions of the compressor, the suction port of the compression chamber can be blocked to suppress refrigerant intake, allowing the compression chamber to idle.
  • a refrigerant suction pipe may be provided on the outside of the casing, the first suction pipe may be connected to a first position of the refrigerant suction pipe, and the second suction pipe may be connected to a second position of the refrigerant suction pipe.
  • the refrigerant suction pipe may be provided with a second valve that opens and closes the refrigerant suction pipe.
  • the second valve may be provided between the first position and the second position.
  • the refrigerant intake pipe may be provided with a valve seat surface between the first position and the second position.
  • the second valve can be slidably inserted along the refrigerant intake pipe and detached from the valve seat surface. Through this, the second valve that opens and closes the intake port of the compression chamber operates quickly and smoothly, thereby increasing reliability.
  • an elastic member may be provided on one side of the second valve to support the second valve in a direction toward the valve seat surface.
  • the first compression unit includes a first orbital scroll that is axially supported and rotates with a first back pressure chamber between the first side of the main frame, and is engaged with the first orbital scroll to compress the first compression section. It may include a first fixed scroll forming a thread.
  • the second compression unit includes a second orbital scroll that is axially supported and rotates with a second back pressure chamber on the second side of the main frame, and a second orbital scroll that engages the second orbital scroll to form the second compression chamber. 2Can include fixed scroll.
  • a pressurization passage is provided to guide the refrigerant in the second back pressure chamber to the valve space formed by the back pressure surface of the second valve so that the second valve is pressurized toward the second position. It can be. Through this, the second valve that opens and closes the suction port of the compression chamber can be quickly and smoothly blocked or opened using the back pressure supporting the orbiting scroll.
  • the pressurization passage may include a pressurization hole and a connection pipe.
  • the pressure hole may penetrate the main frame.
  • One end of the connection pipe may be connected to the pressurizing hole, and the other end may be connected to the refrigerant suction pipe through the casing.
  • the pressurizing hole may be provided with a third valve that allows movement of refrigerant from the second back pressure chamber to the valve space while blocking the movement of refrigerant from the valve space to the second back pressure chamber.
  • the third valve which opens and closes the pressure hole connecting the back pressure chamber and the second valve, is opened and closed by the pressure difference, thereby simplifying the structure of the third valve and increasing operational reliability.
  • a second back pressure sealing member may be provided between the second orbiting scroll and the second side of the main frame facing the second back pressure chamber to separate the second back pressure chamber into a second inner back pressure chamber and a second outer back pressure chamber.
  • the pressurizing hole may communicate with the second outer back pressure chamber.
  • the pressing hole may include a first hole, a second hole, and a third hole.
  • the first hole may be connected to the second outer back pressure chamber.
  • One end of the second hole may be connected to the first hole, and the other end may be connected to the shaft receiving portion of the main frame.
  • One end of the third hole may be connected to the contact point of the first hole and the second hole, and the other end may be connected to the connection pipe.
  • the third valve is provided to slide inside the second hole and can open and close between the first hole and the third hole by a pressure difference between the first hole and the second hole. Through this, a pressurizing passage connecting the back pressure chamber and the back pressure surface of the second valve can be formed inside the main frame, thereby simplifying the pressurizing passage and increasing the operation reliability of the third valve.
  • first eccentric portion and the second eccentric portion may be formed such that the center of the first eccentric portion and the center of the second eccentric portion are located at different rotation angles in the axial direction.
  • the scroll compressor according to the present invention is each provided with a first compression section and a second compression section along the axial direction, and at least one of the first compression section and the second compression section induces refrigerant leakage in the compression chamber or
  • a capacity variable unit may be provided to block refrigerant intake into the compression chamber and allow idling.
  • the scroll compressor according to the present invention is provided in a first orbiting scroll and is provided with a communication hole that communicates between the first compression chamber and the first back pressure chamber, and is provided to open and close the communication hole to move the refrigerant from the first compression chamber to the first back pressure chamber. It may include a first valve that blocks the movement of refrigerant from the first back pressure chamber to the first compression chamber while allowing it. Through this, depending on the operating conditions of the compressor, the refrigerant in the compression chamber may leak and the back pressure may decrease, causing leakage between compression chambers and causing the compression chamber to idle.
  • the scroll compressor according to the present invention includes a first back pressure sealing member that separates the first back pressure chamber into a first inner back pressure chamber and a first outer back pressure chamber between the first orbiting scroll and the first side of the main frame facing the first orbital scroll,
  • the communication hole may communicate with the first inner back pressure chamber.
  • a first suction pipe is connected to the first suction port of the first compression section, and a second suction pipe separated from the first suction pipe is connected to the second suction port of the second compression section, and the first suction pipe or the It may include a second valve that selectively opens and closes the second suction pipe.
  • the scroll compressor according to the present invention may be provided with an elastic member that supports the second valve in a direction toward the valve seat surface so that the second valve quickly blocks the intake port of the compression chamber.
  • the second valve which opens and closes the intake port of the compression chamber, can more quickly and smoothly block the refrigerant intake path due to the elastic force of the elastic member.
  • the scroll compressor according to the present invention is provided with a pressurization passage connecting the second back pressure chamber and the refrigerant suction pipe to guide the refrigerant in the second back pressure chamber to the valve space formed by the back pressure surface of the second valve, and the pressurization passage is provided with the pressurization passage.
  • a third valve that opens and closes the passage may be provided.
  • the scroll compressor according to the present invention may be formed so that the center of the first eccentric portion of the rotating shaft and the center of the second eccentric portion of the rotating shaft are located at different rotation angles in the axial direction. Through this, the eccentric loads due to centrifugal force on the first orbiting scroll coupled to the first eccentric portion and the second orbiting scroll coupled to the second eccentric portion cancel each other out, thereby reducing compressor vibration.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a scroll compressor according to this embodiment.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the compression part in Figure 1.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the capacity variable device in Figure 2.
  • Figure 4 is an assembly plan view of Figure 3.
  • Figure 5 is a cross-sectional view taken along line "IX-IX" of Figure 4.
  • Figures 6 and 7 are cross-sectional views showing the operation of the capacity variable device in Figure 1, where Figure 6 shows a power operation and Figure 7 shows a saving operation.
  • Figure 8 is a longitudinal cross-sectional view of a scroll compressor showing another embodiment of the capacity variable device.
  • Figures 9 and 10 are cross-sectional views showing the operation of the capacity variable device in Figure 8, with Figure 9 showing a power operation and Figure 10 showing a saving operation.
  • Figure 11 is a longitudinal cross-sectional view of a scroll compressor showing another embodiment of the capacity variable device.
  • Figure 12 is an enlarged cross-sectional view of "A" in Figure 11.
  • Figures 13 and 14 are cross-sectional views showing the operation of the capacity variable device in Figure 11, with Figure 13 showing a power operation and Figure 14 showing a saving operation, respectively.
  • the "upper side” used in the following description refers to the direction away from the support surface supporting the scroll compressor according to the embodiment of the present invention, that is, when viewed centered on the drive unit (electric drive unit or drive motor) and the compression unit, the drive unit (electric drive unit or drive motor) is viewed from the center.
  • the (drive motor) side refers to the upper side.
  • “Lower side” refers to the direction approaching the support surface, that is, when looking at the driving part (electrical part or driving motor) and the compression part as the center, the compression part is the lower side.
  • axial direction refers to the longitudinal direction of the rotation axis. “Axis” can be understood as an upward and downward direction. “Radial” means the direction intersecting the axis of rotation.
  • the scroll compressor will be described by taking as an example a closed scroll compressor in which a driving part (electrical part or driving motor) and a compression part are provided in a casing.
  • a driving part electric part or driving motor
  • a compression part are provided in a casing.
  • the same can be applied to an open compressor in which the driving part (electrical part or driving motor) is provided outside the casing and connected to the compression part provided inside the casing.
  • the following description will take as an example a vertical scroll compressor in which the transmission unit and the compression unit are arranged in the vertical axial direction, and a lower compression type scroll compressor in which the compression unit is located lower than the drive unit (electric unit or drive motor).
  • a horizontal scroll compressor in which the driving part (electrical part or drive motor) and the compression part are arranged left and right, as well as a top compression type scroll compressor in which the compression part is located above the driving part (electrical part or driving motor).
  • Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a scroll compressor according to this embodiment
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the compression part in Figure 1.
  • the double scroll compressor (hereinafter abbreviated as a scroll compressor) according to this embodiment has a drive motor 120 forming a transmission part installed in the upper half of the casing 110, and the drive motor 120 )
  • a first compression section (C1) and a second compression section (C2) are provided on one side, respectively.
  • the drive motor 120 forming the electric transmission unit is coupled to the upper end of the rotating shaft 125, which will be described later, and the first compression unit C1 and the second compression unit C2 are sequentially coupled to the lower end of the rotating shaft 125. Accordingly, the compressor has the lower compression structure described above, and the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2) are coupled to the drive motor 120 by one rotation shaft 125 and operate at the same speed. do.
  • the casing 110 may include a cylindrical shell 111, an upper shell 112, and a lower shell 113.
  • the cylindrical shell 111 has a cylindrical shape with openings at both top and bottom ends, the upper shell 112 is coupled to cover the open top of the cylindrical shell 111, and the lower shell 113 is the opening of the cylindrical shell 111. It is combined to cover the bottom. Accordingly, the internal space 110a of the casing 110 is sealed, and the sealed internal space 110a of the casing 110 is divided into a lower space (S1) and an upper space (S2) based on the driving motor 120. do.
  • the lower space (S1) is a space formed below the driving motor 120, and the lower space (S1) is based on the compression section (C) including the first compression section (C1) and the second compression section (C2). It can be divided into storage space (S11) and discharge space (S12).
  • the oil storage space (S11) is a space formed on the lower side of the compression section (C), and forms a space where mixed oil containing oil or liquid refrigerant is stored.
  • the discharge space (S12) is a space formed between the upper surface of the compression unit (C) and the lower surface of the drive motor 120, and forms a space where the refrigerant compressed in the compression unit (C) or a mixed refrigerant mixed with oil is discharged. .
  • the upper space (S2) is a space formed on the upper side of the drive motor 120, and forms an oil separation space where oil is separated from the refrigerant discharged from the compression unit (C).
  • a refrigerant discharge pipe 116 communicates with the upper space S2.
  • the lower space (S1) and the upper space (S2) may be communicated through an internal passage passing through the internal space (110a) of the casing 110, or may be communicated through an external passage passing through the outside of the casing 110.
  • This embodiment shows an example in which the lower space (S1) and the upper space (S2) of the casing 110 communicate through an internal passage.
  • the lower space (S1) and the upper space (S2) of the casing 110 are between the inner peripheral surface of the casing 110 and the outer peripheral surface of the drive motor 120, and the inner peripheral surface of the casing 110 and the outer peripheral surface of the compression portion (C). They can be communicated through an internal passage that continuously passes between them.
  • the internal passage can be divided into a refrigerant discharge passage (Fg) and an oil return passage (Fo). Accordingly, the refrigerant discharged to the lower space (S1) moves to the upper space (S2) through the refrigerant discharge passage (Fg), and the oil separated from the refrigerant in the upper space (S2) moves to the lower space (S2) through the oil return passage (Fo). It can be recovered into space (S1). Since this is known in the field of bottom compression type scroll compressors, detailed description thereof will be omitted.
  • a refrigerant suction pipe 115 penetrates and is coupled to the side of the cylindrical shell 111. Accordingly, the refrigerant suction pipe 115 penetrates the cylindrical shell 111 forming the casing 110 in the radial direction and is coupled thereto.
  • the refrigerant suction pipe 115 may be formed in an F-shape with one inlet and two outlets.
  • one end of the refrigerant suction pipe 115 forming the inlet is connected to a refrigerant pipe (not shown) extending from the evaporator (not shown), and the other end of the refrigerant suction pipe 115 forming the outlet is connected to the first suction pipe 1151.
  • the refrigerant is directly sucked into the first compression chamber (V1) and the second compression chamber (V2) through the first suction pipe 1151 and the second suction pipe 1152, respectively.
  • the refrigerant suction pipe 115 will be described later along with the capacity variable device 180.
  • the inner end of the refrigerant discharge pipe 116 is connected to the inner space 110a of the casing 110, specifically, the upper space S2 formed on the upper side of the drive motor 120. It penetrates and joins.
  • An oil circulation pipe (not shown) may be coupled to the lower half of the lower shell 113 in the radial direction.
  • the oil circulation pipe is open at both ends, and the other end of the oil circulation pipe may be coupled through the refrigerant suction pipe 115.
  • An oil circulation valve (not shown) may be installed in the middle of the oil circulation pipe.
  • the drive motor 120 includes a stator 121 and a rotor 122.
  • the stator 121 is inserted and fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111, and the rotor 122 is rotatably provided inside the stator 121.
  • the stator 121 includes a stator core 1211 and a stator coil 1212.
  • the stator core 1211 is formed in an annular or hollow cylindrical shape and is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111 by hot pressing.
  • the outer peripheral surface of the stator core 1211 is cut or recessed in a D-cut shape along the axial direction so that the oil separated in the upper space (S2) can be recovered into the storage space (S11).
  • the stator coil 1212 is wound around the stator core 1211 and is electrically connected to an external power source through a power cable 1141 penetratingly coupled to the casing 110.
  • a refrigerant passage (not indicated) is formed between the stator core 1211 and the stator coil 1212 so that the refrigerant discharged from the first compression section C1 moves to the upper space S2.
  • the rotor 122 includes a rotor core 1221 and a permanent magnet 1222.
  • the rotor core 1221 is formed in a cylindrical shape and is rotatably accommodated with a preset gap at the center of the stator core 1211. Accordingly, the gap between the stator core 1211 and the rotor core 1221 forms a refrigerant passage (not marked).
  • the permanent magnet 1222 is embedded along the edge of the rotor core 1221, and the upper end of the rotation shaft 125 is coupled to the center of the rotor core 1221. Accordingly, the rotation shaft 125 rotates together with the rotor 122 and transmits the rotational force of the drive motor 120 to the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152 forming the compression portion C.
  • the rotation shaft 125 includes a main shaft portion 1251, a first bearing portion 1252, a second bearing portion 1253, an extension portion 1254, a first eccentric portion 1255, and a second eccentric portion 1256. do.
  • the first bearing part 1252, the second bearing part 1253, and the shaft alignment part 1254 are formed on the same axis as the main shaft part 1251, and the first eccentric part 1255 and the second eccentric part 1256 ) is formed on an axis different from the main shaft portion 1251. Accordingly, when the rotation shaft 125 rotates, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 rotate eccentrically with respect to the axial center O of the rotation shaft 125.
  • the main shaft portion 1251 forms the upper end of the rotating shaft 125 and is press-fitted and coupled to the rotor 122.
  • the main shaft portion 1251 extends in the axial direction to be located on the same axis as the rotor 122. Accordingly, the main shaft 1251 rotates concentrically with the rotor 122.
  • the first bearing portion 1252 is formed between the main shaft portion 1251 and the first eccentric portion 1255, and the second bearing portion 1253 is formed between the second eccentric portion 1256 and the lower end of the rotating shaft 125. is formed Accordingly, the first bearing part 1252 is inserted into the first fixed scroll 141, which will be described later, and is supported in the radial direction, and the second bearing part 1253 is inserted into the second fixed scroll 142, which will be described later, and is supported in the radial direction. can be supported.
  • the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 extend from the main shaft portion 1251 to form the lower half of the rotating shaft 125, and are inserted into and coupled to the compression portion.
  • the first eccentric portion 1255 is coupled to a first compression portion (C1) to be described later
  • the second eccentric portion 1256 is coupled to a second compression portion (C2) to be described later. Accordingly, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 rotate at the same speed together with the main shaft portion 1251.
  • the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be formed on the same axis or may be formed on different axes. In other words, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be formed to be eccentric by the same eccentric amount at the same rotation angle, or may be formed to be eccentric by different eccentric amounts at different rotation angles. In this embodiment, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 are located on different axes, for example, the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 have a phase difference of 180°. It can be formed to be symmetrical diagonally around the axis alignment portion 1254. Accordingly, the eccentric loads due to centrifugal force on the first orbiting scroll 151 coupled to the first eccentric portion 1255 and the second orbiting scroll 152 coupled to the second eccentric portion 1256 cancel each other, causing compressor vibration. can be lowered.
  • an oil supply passage 126 is formed in a hollow shape inside the rotating shaft 125.
  • the oil supply passage 126 may penetrate the inside of the rotating shaft 125 or may be formed by digging a groove to a preset height.
  • a groove may be formed from the bottom of the rotation shaft 125 to the mid-height, for example, the first bearing portion 1252.
  • An oil pickup 127 for pumping the oil filled in the oil reservoir space S11 may be coupled to the lower end of the rotating shaft 125. Accordingly, the oil filled in the oil storage space (S11) is sucked to the top of the rotating shaft 125 through the oil pickup 127 and the oil supply passage 126 when the rotating shaft 125 rotates and lubricates the sliding part.
  • the oil supply passage 126 may be formed in the axial direction or may be formed inclined at a preset angle. This embodiment shows an example in which the oil supply passage 126 is formed to be inclined. Accordingly, the oil pumped by the oil pickup 127 is absorbed due to centrifugal force in the oil supply passage 126 and can be smoothly supplied to the sliding part.
  • An oil supply hole penetrating the outer peripheral surface of the rotating shaft 125 is formed in the oil supply passage 126.
  • a plurality of oil supply holes may be formed at predetermined intervals between the bottom and top of the oil supply passage 126.
  • the first oiling hole (126a) is in the second bearing part (1253)
  • the second oiling hole (126b) is in the second eccentric part (1256)
  • the third oiling hole (126b) is in the first eccentric part (1255).
  • 126c) a fourth oil supply hole 126d may be formed in the first bearing part 1252, respectively. Accordingly, the oil pumped through the oil supply passage 126 can be smoothly supplied to each bearing surface through each oil supply hole.
  • the compression unit (C) includes a first compression unit (C1) and a second compression unit (C2).
  • the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2) are provided on both sides of the axial direction with the main frame 130 interposed therebetween. Accordingly, it can be understood that the main frame 130 is included in the compression unit (C), but is not included in the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2).
  • the compression part located below the main frame 130 will be defined as the first compression part C1
  • the compression part located above will be defined as the second compression part C2.
  • the main frame 130 is formed in an annular shape and is fixedly coupled to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111.
  • the main frame 130 includes a frame head plate portion 131, a frame side wall portion 132, an axis receiving portion 133, a scroll support portion 134, and an Oldham ring receiving portion 135.
  • the frame end plate portion 131 is a part that separates the first compression section (C1) and the second compression section (C2).
  • the frame end plate section 131 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical shell 111 by hot pressing or welded. It is fixed.
  • An axis receiving portion 133 through which the rotating shaft 125 penetrates is formed at the center of the frame end plate portion 131.
  • the shaft receiving portion 133 is formed to be larger than the outer diameter of the first eccentric portion 1255 of the rotating shaft 125 so that the first eccentric portion 1255 can pass therethrough.
  • the frame side wall portion 132 is a portion on which the first fixed scroll 141 and the second fixed scroll 142, which will be described later, are supported, and is cylindrical so as to protrude from the edge of the frame end plate portion 131 to a preset height along the circumferential direction. extends into shape. Accordingly, the first fixed scroll 141 and the second fixed scroll 142 supported on the frame side wall 132 make a first pivot between the first scroll support 1341 and the second scroll support 1342, which will be described later. Spaces into which the scroll 151 and the second orbiting scroll 152 can be respectively inserted may be formed.
  • the frame side wall portion 132 includes a first frame side wall portion 1321 and a second frame side wall portion 1322.
  • the first frame side wall portion 1321 and the second frame side wall portion 1322 are formed symmetrically to each other.
  • the first frame side wall portion 1321 extends from the first side (lower surface) of the frame head plate portion 131 toward the first compression portion (C1)
  • the second frame side wall portion 1322 extends from the frame head plate portion 131. It extends from the second side (top surface) toward the second compression portion (C2). Accordingly, the first fixed scroll 141, which will be described later, is supported in the axial direction on the first frame side wall portion 1321, and the second fixed scroll 142, which will be described later, is supported axially on the second frame side wall portion 1322. It can be.
  • the shaft receiving portion 133 is a portion through which the rotating shaft 125 passes, and is formed by penetrating in the axial direction from the center of the frame end plate portion 131.
  • the inner diameter of the shaft receiving portion 133 is formed to be larger than the outer diameter of the rotating shaft 125, and more precisely, larger than the outer diameter of the first eccentric portion 1255 or the second eccentric portion 1256. Accordingly, the rotation shaft 125 provided with the first eccentric portion 1255 and the second eccentric portion 1256 may be coupled to each other by penetrating the shaft receiving portion 133.
  • the scroll support portion 134 is a portion that supports the first orbiting scroll 151 and the second orbiting scroll 152, which will be described later, in the axial direction, and is formed flat between the frame side wall portion 132 and the shaft receiving portion 133. do.
  • the scroll support portion 134 is formed lower than the frame side wall portion 132 and includes a first orbiting scroll 151 and a second orbiting scroll between the first fixed scroll 141 and the second fixed scroll 142, which will be described later ( 152) A space is formed to accommodate each.
  • the scroll support unit 134 includes a first scroll support unit 1341 and a second scroll support unit 1342.
  • the first scroll support 1341 and the second scroll support 1342 are formed symmetrically to each other.
  • a first orbiting scroll 151, which will be described later, is supported in the axial direction on the first scroll support portion 1341, and a second orbiting scroll 152, which will be described later, is supported on the second scroll support portion 1342 in the axial direction.
  • the Oldham ring receiving portion 135 is a portion into which the Oldham rings 161 and 162, which are anti-rotation mechanisms of the orbiting scrolls 151 and 152, are rotatably inserted, and includes the inner peripheral surface of the frame side wall portion 132 and the scroll support portion 134. ) is formed between the outer circumferential surfaces of the Accordingly, the Oldham ring receiving portion 135 may be formed as a groove lower than the scroll support portion 134.
  • the Oldham ring receiving portion 135 includes a first Oldham ring receiving portion 1351 and a second Oldham ring receiving portion 1352.
  • the first Oldham ring receiving portion 1351 and the second Oldham ring receiving portion 1352 are formed symmetrically to each other.
  • the first Oldham ring 161 which will be described later, is accommodated in the first Oldham ring receiving portion 1351 and is coupled between the first side (lower surface) of the main frame 130 and the first orbiting scroll 151
  • the second Oldham ring 161 is accommodated in the first Oldham ring receiving portion 1351.
  • the second Oldham ring 162 which will be described later, is accommodated in the dam ring receiving portion 1352 and is coupled between the second side (upper surface) of the main frame 130 and the second orbiting scroll 152.
  • a first fixing key groove (1351a) is formed in the first Oldham ring receiving part 1351, and a second fixing key groove (1352a) is formed in the second Oldham ring receiving part 1352.
  • a portion of the first fixed key groove 1351a extends to the inner peripheral surface of the first frame side wall portion 1321, and a portion of the second fixed key groove 1352a extends to the inner peripheral surface of the second frame side wall portion 1322.
  • the first fixing key 1612 of the first Oldham ring 161 which will be described later, is slidably inserted into the first fixing key groove 1351a
  • the second fixing key 1612 of the second Oldham ring 162 which will be described later, is inserted into the second fixing key groove 1352a.
  • the fixing key 1622 is slidably inserted. Accordingly, the first orbiting scroll 151 slides and rotates while being axially supported on the first scroll support 1341, and the second orbiting scroll 152 is axially supported on the second scroll support 1342. It slides and makes a turning movement while being supported in one direction.
  • the first compression unit (C1) according to this embodiment is provided on the lower side of the main frame 130, and the first compression unit (C1) includes the first fixed scroll 141 and It includes a first orbiting scroll (151).
  • the first fixed scroll 141 is axially supported and fixed on the first side (lower surface) of the main frame 130, to be precise, the first frame side wall portion 1321, and the first orbiting scroll 151 is the main frame.
  • the first fixed scroll 141 may include a first fixed head plate 1411, a first fixed side wall 1412, a first bearing protrusion 1413, and a first fixed wrap 1414. there is.
  • the first fixing plate portion 1411 is formed in a disk shape, and a first bearing hole 1413a forming a first bearing protrusion 1413, which will be described later, is formed through the center in the axial direction.
  • the first bearing hole 1413a is formed on the same axis as the bearing receiving portion 133 of the main frame 130.
  • a bearing member made of a bush bearing or ball bearing, etc. is provided on the inner peripheral surface of the first bearing hole 1413a to support the first bearing portion 1252 of the rotating shaft 125.
  • a first discharge port (1411a) is formed around the first bearing hole (1413a), and the first discharge port (1411a) is a discharge cover (145) fixed to the second side (lower surface) of the first fixed end plate portion (1411). It is formed to open toward the discharge space 1451. Accordingly, the refrigerant compressed in the first compression chamber (V1) is discharged into the discharge space (1451) of the discharge cover (145) through the first discharge port (1411a).
  • the first fixed side wall portion 1412 extends axially from the edge of the first side (top surface) of the first fixed head plate portion 1411 toward the first scroll side wall portion 1321 of the main frame 130 to form a ring shape. It can be.
  • the first fixed side wall portion 1412 may be coupled to the first frame side wall portion 1321 to face the first frame side wall portion 1321 in the axial direction.
  • a first suction port 1421 that penetrates the first fixed side wall 1412 in the radial direction is formed in the first fixed side wall 1412.
  • the end of the first suction pipe 1151 penetrating the cylindrical shell 111 is inserted and coupled to the first suction port 1421 as described above. Accordingly, a portion of the refrigerant discharged from the evaporator is sucked into the first compression chamber (V1) through the first suction pipe 1151 and the first suction port 1421a of the refrigerant suction pipe 115.
  • the first bearing protrusion 1413 extends axially from the center of the first fixed head plate 1411 toward the lower shell 113. At the center of the first bearing protrusion 1413, a cylindrical first bearing hole 1413a is formed by penetrating in the axial direction, and the first bearing portion 1252 of the rotating shaft 125 is formed in the first bearing hole 1413a. It can be inserted and supported in the radial direction.
  • the first fixing wrap 1414 may be formed to extend axially from the upper surface of the first fixing head plate portion 1411 toward the first orbiting scroll 151.
  • the first fixed wrap 1414 engages with the first pivoting wrap 1512, which will be described later, to form a pair of first compression chambers V1.
  • the first fixing wrap 1414 may be formed in an involute shape.
  • the first fixed wrap 1414, together with the first swing wrap 1512 may be formed in various shapes other than an involute.
  • the first fixed wrap 1414 has a shape of connecting a plurality of circular arcs with different diameters and origins, and the outermost curve may be formed in an approximately elliptical shape with a major axis and a minor axis.
  • the first orbital wrap 1512 may also be formed in the same way.
  • the first turning scroll 151 includes a first turning mirror plate part 1511, a first turning wrap 1512, and a first rotating shaft coupling part 1513. .
  • the first pivot plate portion 1511 is formed in a disk shape and is accommodated in the first space between the main frame 130 and the first fixed scroll 141.
  • the first side (upper surface) of the first pivot plate portion 1511 may be supported in the axial direction by the first side of the main frame 130, that is, the first scroll support portion 1341.
  • first pivot key grooves 1511a are formed on both sides of the edge.
  • the first pivot key 1613 of the first Oldham ring 161 which will be described later, is slidably inserted and coupled to the first pivot key groove 1511a.
  • the first turning scroll 151 slides and makes a turning movement while being axially supported on the first scroll support part 1341 of the main frame 130.
  • a first back pressure sealing member 155 is provided between the first pivot plate portion 1511 and the first scroll support portion 1341 facing it.
  • a first sealing groove (not denoted) is formed in an annular shape in the first pivot plate portion 1511, and the first back pressure sealing member 155 may be inserted into the first sealing groove.
  • the first back pressure sealing member 155 is formed in an annular shape and is provided to surround the first bearing hole 1413a, and the first back pressure sealing member 155 is provided eccentrically with respect to the axis center (O) of the rotating shaft 125. It can be.
  • first back pressure chamber 171 the first space between the first pivot plate portion 1511 and the first scroll support portion 1341 facing it forms a first back pressure chamber 171, and the first back pressure chamber 171 is a first back pressure seal. Centering on the member 155, the inner space forms a first inner back pressure chamber 171a, and the outer space forms a first outer back pressure chamber 171b.
  • first back pressure chamber 171 is in communication with the oil supply passage 126 forming the discharge pressure and the first bearing hole 1413a, so the first inner back pressure chamber ( 171a) forms a discharge pressure space, and the first outer back pressure chamber 171b forms an intermediate pressure space.
  • the first back pressure chamber 171 will be described again along with the capacity variable device 180 later.
  • the first swing wrap 1512 may be formed to extend from the second side (lower surface) of the first pivot plate portion 1511 toward the first fixed scroll 141.
  • the first orbital wrap 1512 engages with the first fixed wrap 1414 to form the first compression chamber V1.
  • first orbital wrap 1512 is formed to correspond to the shape of the first fixed wrap 1414 described above, the description of the first orbital wrap 1512 will be replaced with the first fixed wrap 1414.
  • the inner end of the first pivot wrap 1512 is formed in the central portion of the first pivot plate portion 1511, and the first rotation shaft engaging portion 1513 is formed in the axial direction at the central portion of the first pivot plate portion 1511. Can be formed through penetration.
  • the first eccentric portion 1255 of the rotation shaft 125 is rotatably inserted and coupled to the first rotation shaft coupling portion 1513.
  • the outer periphery of the first rotation shaft coupling portion 1513 is connected to the first turning wrap 1512 and serves to form the first compression chamber V1 together with the first fixed wrap 1414 during the compression process.
  • the first rotation shaft coupling portion 1513 may be formed at a height that overlaps the first pivot wrap 1512 on the same plane. That is, the first rotation shaft coupling portion 1513 may be disposed at a height where the first eccentric portion 1255 of the rotation shaft 125 overlaps the first pivot wrap 1512 on the same plane. Accordingly, the repulsion force and compression force of the refrigerant are applied to the same plane based on the first orbital plate portion 1511 and cancel each other out, thereby suppressing the tilt of the first orbital scroll 151 due to the action of the compression force and repulsion force. It can be.
  • a first Oldham ring 161 is provided between the main frame 130 and the first orbiting scroll 151 facing it. Accordingly, the first orbiting scroll 151 rotates with respect to the main frame 130 by the first Oldham ring 161.
  • the first Oldham ring 161 includes a first ring body 1611, a first fixed key 1612, and a first turning key 1613.
  • the first ring body 1611 is inserted into the first Oldham ring receiving portion 1351, and the first fixing key 1612 is slidably inserted into the first fixing key groove 1351a of the main frame 130, and the first fixing key 1612 is inserted into the first fixing key groove 1351a of the main frame 130.
  • the turning key 1613 is slidably inserted into the first turning key groove 1511a of the first turning scroll 151. Since the first Oldham ring 161 is the same as the commonly known Oldham ring, detailed description thereof will be omitted.
  • the first compression unit (C1) is provided with a first oil supply unit (not shown) that communicates with the oil supply passage 126 of the rotating shaft 125 and supplies oil to the first compression chamber (V1). It can be.
  • the first oil supply unit may be formed on the main frame 130, the first fixed scroll 141, or the first orbiting scroll 151.
  • the first oil supply part when the first oil supply part is formed in the first fixed scroll 141, it extends radially from the inner peripheral surface of the first bearing hole 1413a of the first fixed scroll 141 to form a first compression chamber (intermediate pressure chamber). It may be formed to communicate with. Accordingly, part of the oil supplied to the first bearing unit 1252 through the oil supply passage 126 may be supplied to the first compression chamber V1 through the first oil supply part.
  • the first oil supply unit may be formed to be connected to two or more of the above members.
  • the first oil supply part is formed on the inner peripheral surface of the shaft receiving part 133 of the main frame 130 to communicate with the first Oldham ring receiving part 1351, and the first oiling part 1351 is connected to the first Oldham ring receiving part 1351. It may be formed to communicate with the first compression chamber (intermediate pressure chamber) V1 through the fixed side wall portion 1412 and the first fixed end plate portion 1411. Accordingly, part of the oil supplied to the first bearing unit 1252 through the oil supply passage 126 may be supplied to the first compression chamber V1 through the first oil supply part.
  • the second compression unit (C2) according to this embodiment is provided on the upper side of the main frame 130, and the second compression unit (C2) is the first compression unit (C2). It is formed symmetrically with the part C1.
  • the second compression unit C2 includes a second fixed scroll 142 and a second orbiting scroll 152.
  • the second fixed scroll 142 is supported and fixed in the axial direction on the second side (upper surface) of the main frame 130, and the second orbiting scroll 152 faces the second side of the main frame 130. It can be rotatably supported axially by the second scroll support 1342 of the main frame 130 in the second space between the second fixed scrolls 142. Accordingly, a pair of second compression chambers (V2) are formed between the second fixed scroll (142) and the second orbiting scroll (152) forming the second compression portion (C2).
  • the second fixed scroll 142 may include a second fixed head plate 1421, a second fixed side wall 1422, a second bearing protrusion 1423, and a second fixed wrap 1424. there is.
  • the second fixing plate portion 1421 is formed in the shape of a disk, and a second bearing hole 1423a forming a second bearing protrusion 1423, which will be described later, is formed through the center in the axial direction.
  • the second bearing hole 1423a is formed on the same axis as the bearing receiving portion 133 of the main frame 130 and the first bearing hole 1413a.
  • a bearing member made of a bush bearing or ball bearing, etc. is provided on the inner peripheral surface of the second bearing hole 1423a to support the second bearing portion 1253 of the rotating shaft 125.
  • a second discharge port 1421a is formed around the second bearing hole 1423a.
  • the second discharge port 1421a is formed to communicate between the second compression chamber V2 and the internal space 110a of the casing 110. Accordingly, the refrigerant compressed in the second compression chamber (V2) is discharged into the internal space (110a) of the casing (110) through the second discharge port (1421a).
  • the second fixed side wall portion 1422 extends axially from the edge of the first side (lower surface) of the second fixed head plate portion 1421 toward the second scroll side wall portion 1322 of the main frame 130 to form an annular shape. It can be.
  • the second fixed side wall portion 1422 may be coupled to the second frame side wall portion 1322 to face the second frame side wall portion 1322 in the axial direction.
  • a second suction port 1422a is formed in the second fixed side wall 1422 radially penetrating the second fixed side wall 1422.
  • the end of the second suction pipe 1152 penetrating the cylindrical shell 111 is inserted and coupled to the second suction port 1422a as described above. Accordingly, part of the refrigerant discharged from the evaporator is sucked into the second compression chamber (V2) through the second suction pipe 1152 and the second suction port 1422a of the refrigerant suction pipe 115.
  • the second bearing protrusion 1423 extends axially from the center of the second fixed head plate 1421 toward the drive motor 120. At the center of the second bearing protrusion 1423, a cylindrical second bearing hole 1423a is formed by penetrating in the axial direction, and the second bearing portion 1253 of the rotating shaft 125 is formed in the second bearing hole 1423a. It can be inserted and supported in the radial direction.
  • the second fixing wrap 1424 may be formed to extend axially from the lower surface of the second fixing head plate portion 1421 toward the second orbiting scroll 152.
  • the second fixed wrap 1424 engages with the second pivoting wrap 1522, which will be described later, to form a pair of second compression chambers V2.
  • the second fixing wrap 1424 may be formed in an involute shape.
  • the second fixed wrap 1424, together with the second swing wrap 1522 may be formed in various shapes other than the involute.
  • the second fixed wrap 1424 has a shape of connecting a plurality of circular arcs with different diameters and origins, and the outermost curve may be formed in an approximately elliptical shape with a major axis and a minor axis.
  • the second orbital wrap 1522 may also be formed in the same manner.
  • the second turning scroll 152 includes a second turning mirror plate part 1521, a second turning wrap 1522, and a second rotating shaft engaging part 1523. .
  • the second pivot plate portion 1521 is formed in a disk shape and is accommodated in the second space between the main frame 130 and the second fixed scroll 142.
  • the first side (lower surface) of the second pivot plate portion 1521 may be supported in the axial direction by the second side of the main frame 130, that is, the second scroll support portion 1342.
  • second pivot key grooves 1521a are formed on both sides of the edge.
  • the second pivot key 1623 of the second Oldham ring 162, which will be described later, is slidably inserted and coupled to the first pivot key groove 1521a.
  • the second turning scroll 152 slides and makes a turning movement while being axially supported by the second scroll support part 1342.
  • a second back pressure sealing member 156 is provided between the second pivot plate portion 1521 and the second scroll support portion 1342 facing it.
  • a second sealing groove (not denoted) is formed in an annular shape in the second pivot plate portion 1521 so that the second back pressure sealing member 156 can be inserted.
  • the second back pressure sealing member 156 is formed in an annular shape to surround the second bearing hole 1423a, and the second back pressure sealing member 156 is provided eccentrically with respect to the axial center O of the rotating shaft 125. It can be.
  • the second space between the second pivot plate portion 1521 and the second scroll support portion 1342 facing it forms a second back pressure chamber 172
  • the second back pressure chamber 172 is a second back pressure seal. Centering on the member 156, the inner space forms a second inner back pressure chamber 172a, and the outer space forms a second outer back pressure chamber 172b.
  • the second back pressure chamber 172 is in communication with the oil supply passage 126 forming the discharge pressure and the second bearing hole 1423a, so the second inner back pressure chamber ( 172a) forms a discharge pressure space, and the second outer back pressure chamber 172b forms an intermediate pressure space.
  • the second swing wrap 1522 may be formed extending from the second side (upper surface) of the second pivot plate portion 1521 toward the first fixed scroll 141.
  • the second orbital wrap 1522 engages with the second fixed wrap 1424 to form a second compression chamber V2.
  • the description of the second orbital wrap 1522 will be replaced with the second fixed wrap 1424.
  • the inner end of the second pivot wrap 1522 is formed in the central portion of the second pivot plate portion 1521, and the second rotation shaft engaging portion 1523 is formed in the central portion of the second pivot plate portion 1521 in the axial direction. It can be formed through.
  • the second eccentric portion 1256 of the rotation shaft 125 is rotatably inserted and coupled to the second rotation shaft coupling portion 1523.
  • the outer periphery of the second rotation shaft coupling portion 1523 is connected to the second turning wrap 1522 and serves to form the second compression chamber V2 together with the second fixed wrap 1424 during the compression process.
  • the second rotation shaft coupling portion 1523 may be formed at a height that overlaps the second pivot wrap 1522 on the same plane. That is, the second rotation shaft coupling portion 1523 may be disposed at a height where the second eccentric portion 1256 of the rotation shaft 125 overlaps the second pivot wrap 1522 on the same plane. Accordingly, the repulsion force and compression force of the refrigerant are applied to the same plane based on the second orbital plate portion 1521 and cancel each other out, thereby suppressing the tilt of the second orbital scroll 152 due to the action of the compression force and repulsion force. It can be.
  • a second Oldham ring 162 is provided between the main frame 130 and the second orbiting scroll 152 facing it. Accordingly, the second orbital scroll 152 rotates with respect to the main frame 130 by the second Oldham ring 162.
  • the second Oldham ring 162 includes a second ring body 1621, a second fixed key 1622, and a second turning key 1623.
  • the second ring body is inserted into the second Oldham ring receiving portion 1352, the second fixing key is slidably inserted into the second fixing key groove of the main frame 130, and the second pivot key is inserted into the second pivot scroll (152). ) is slidably inserted into the second pivot key groove. Since the second Oldham ring 162, like the first Oldham ring 161, is the same as the commonly known Oldham ring, detailed description thereof will be omitted.
  • the second compression unit (C2) is provided with a second oil supply unit (not shown) that communicates with the oil supply passage 126 of the rotating shaft 125 and supplies oil to the second compression chamber (V2). It can be.
  • the second oil supply unit may be formed on the main frame 130, the second fixed scroll 142, or the second orbiting scroll 152.
  • the second oil supply part when the second oil supply part is formed in the second fixed scroll 142, it extends radially from the inner peripheral surface of the second bearing hole 1423a of the second fixed scroll 142 to form a second compression chamber (intermediate pressure chamber). It may be formed to communicate with (V2). Accordingly, part of the oil supplied to the second bearing unit 1253 through the oil supply passage 126 may be supplied to the second compression chamber V2 through the second oil supply part.
  • the second oil supply unit may be formed to be connected to two or more of the above members.
  • the second oil supply part is formed on the inner peripheral surface of the shaft receiving part 133 of the main frame 130 to communicate with the second Oldham ring receiving part 1352, and the second Oldham ring receiving part 1352 is connected to the second Oldham ring receiving part 1352. It may be formed to communicate with the second compression chamber (intermediate pressure chamber) V2 through the fixed side wall portion 1422 and the second fixed end plate portion 1421. Accordingly, part of the oil supplied to the second bearing unit 1253 through the oil supply passage may be supplied to the second compression chamber V2 through the second oil supply part.
  • the scroll compressor according to this embodiment as described above operates as follows.
  • the volumes of the first compression chamber (V1) and the second compression chamber (V2) are divided into the middle of each suction pressure chamber formed continuously toward the center from the outside of each compression chamber (V1) (V2). It gradually decreases as you go into the pressure chamber and each discharge pressure chamber.
  • the refrigerant that has passed through the refrigeration cycle device passes through the first suction pipe 1151 of the refrigerant suction pipe 115 toward the first suction pressure chamber forming the first compression chamber V1, and passes through the second suction pipe 1152 toward the first suction pressure chamber forming the first compression chamber V1. Each is sucked toward the second suction pressure chamber forming the second compression chamber (V2).
  • each suction pressure chamber is compressed while moving to each discharge pressure chamber through each intermediate pressure chamber along the movement trajectory of the first compression chamber (V1) and the second compression chamber (V2), and the first compression chamber
  • the refrigerant compressed in the chamber (V1) passes through the first discharge port (1411a) into the discharge space (1451) of the discharge cover (145), and the refrigerant compressed in the second compression chamber (V2) passes through the second discharge port (1421a).
  • Each is discharged into the internal space 110a of the casing 110.
  • the refrigerant discharged from the first compression chamber (V1) to the discharge space 1451 of the discharge cover 145 is provided in the first fixed scroll 141, the main frame 130, and the second fixed scroll 142. It is guided to the discharge space (S12) between the drive motor 120 and the compression unit (C) through the refrigerant discharge passage (Fg). This refrigerant is mixed with the refrigerant discharged from the second compression chamber (V2) to the internal space (110a) of the casing (110), passes through the drive motor (120), and then is separated into oil in the upper space (S2).
  • This refrigerant moves toward the condenser of the refrigerating cycle through the refrigerant discharge pipe 116, and the oil separated from the refrigerant in the upper space (S2) is between the casing 110 and the stator 121, the casing 110 and the compression section. It is recovered into the storage space (S11), which is the lower space (S1) of the casing (110), through the oil return passage (Fo) between (C). This oil is supplied to each bearing surface (not marked) through the oil supply passage 126, and a series of processes in which some of it is supplied to the compression chamber (V) are repeated.
  • the scroll compressor according to this embodiment is equipped with a capacity variable device 180 and can perform power operation or saving operation according to the required capacity of the air conditioner.
  • the conventional scroll compressor equipped with a capacity variable device did not sufficiently lower the capacity variable ratio for the compressor, and in some cases, it exerted more cooling power than necessary, causing energy loss. This may result in excessive power consumption in low-speed and low-pressure ratio operating conditions where the pressure ratio is 1.5 or less, thereby reducing the efficiency of the air conditioner.
  • one of the first compression units (C1) and the second compression units (C2) is idled so that the capacity variable ratio reaches 50% or less than 50%, thereby providing appropriate cooling and/or heating. You can use it to demonstrate your abilities.
  • the description will focus on an example in which the capacity variable device is provided in the first compression unit (C1), but the capacity variable device is not necessarily installed in the first compression unit (C1).
  • the capacity variable device 180 may be installed in the second compression unit (C2), and in some cases, may be installed in the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2), respectively.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the capacity variable device in Figure 2
  • Figure 4 is an assembled plan view of Figure 3
  • Figure 5 is a cross-sectional view "IX-IX" of Figure 4.
  • the capacity variable device 180 is provided between the first side forming the lower surface of the main frame 130 and the first orbiting scroll 151 facing it.
  • the capacity variable device 180 may be provided around the first back pressure chamber 171 that pressurizes the first orbiting scroll 151 toward the first fixed scroll 141.
  • the capacity variable device 180 includes a communication hole 181 and a first valve 182.
  • the communication hole 181 is provided in the first orbiting scroll 151 and is formed to communicate between the first compression chamber (V1) and the first back pressure chamber (171).
  • the communication hole 181 is formed to penetrate between the first side of the first pivot plate portion 1511 forming the intermediate pressure chamber and the second side forming the first back pressure chamber 171, and the communication hole 181
  • One end of the first compression chamber (V1) communicates with the position forming the intermediate pressure chamber, and the other end of the communication hole (181) communicates with the first inner back pressure chamber (171a) based on the first back pressure sealing member (155). You can.
  • the pressure of the first inner back pressure chamber (171a) becomes lower than the pressure of the first compression chamber (intermediate pressure chamber) (V1), so that the refrigerant in the first compression chamber (V1) becomes the first pressure chamber (171a). It may leak into the inner back pressure chamber (171a).
  • the inner diameter of the communication hole 181, more precisely, the inner diameter of one end of the communication hole 181 that opens toward the first compression chamber (V1), is formed to be smaller than the wrap thickness of the first fixing wrap 1414 facing it. Accordingly, it is possible to prevent the refrigerant in the first compression chamber (V1) from leaking between the compression chambers through the communication hole (181).
  • a valve receiving groove 1811 is formed at the other end of the communication hole 181, more precisely, at the other end of the communication hole 181 that opens toward the first back pressure chamber 171, and the first pressure receiving groove 1811, which will be described later, is formed in the valve receiving groove 1811.
  • the valve 182 can be slidably inserted.
  • the valve receiving groove 1811 may be formed to be the same as the inner diameter of the communication hole 181, but may be formed to be larger than the inner diameter of the communication hole 181. Accordingly, the communication hole 181 can be smoothly opened and closed by the first valve 182.
  • a refrigerant guide groove (1811a) may be formed on the inner peripheral surface of the valve receiving groove (1811).
  • the refrigerant guide groove 1811a may extend in a direction toward the first bearing hole 1413a on the inner peripheral surface of the valve receiving groove 1811. Accordingly, the refrigerant in the first compression chamber (V1) can leak more quickly into the first back pressure chamber (171) through the valve guide groove (1811).
  • the first valve 182 may be formed in a disk shape with a single outer diameter, or may be formed in a disk shape with multiple outer diameters. This embodiment shows an example in which the first valve 182 has multiple outer diameters.
  • the first valve 182 may be formed so that the cross-sectional area of the first stage facing the main frame 130 is smaller than the cross-sectional area of the second stage facing the first orbiting scroll 151.
  • the second end of the first valve 182 may be formed larger than the inner diameter of the communication hole 181, but the first end of the first valve 182 may be formed smaller than or equal to the inner diameter of the communication hole 181. there is.
  • the first valve 182 is formed with a stepped negative pressure surface 182a along the edge of the first stage, so that when the first valve 182 is opened, the first stage of the first valve 182 and the main frame 130 ), a height difference is created between the first sides as much as the depth of the negative pressure surface (182a), and as a result, when switching to power operation, the oil in the first inner back pressure chamber (171a) flows into the negative pressure surface (182a) and opens the first valve. (182) can be pressed in the closing direction.
  • the negative pressure surface 182a can be formed in various yet simple ways.
  • the negative pressure surface 182a may be formed as a '-' shaped or '+' shaped groove with a preset width at the first end of the first valve 182.
  • Figures 6 and 7 are cross-sectional views showing the operation of the capacity variable device in Figure 1, with Figure 6 showing a power operation and Figure 7 showing a saving operation.
  • the compressor while the compressor is in power operation, it is operated at high speed/high pressure and the discharge pressure is maintained at a pressure higher than the intermediate pressure. Then, the pressure of the oil supplied to the first inner back pressure chamber (171a) through the oil supply passage 126 and the first bearing hole 1413a has a discharge pressure higher than the pressure of the first compression chamber (intermediate pressure chamber) (V1). is formed.
  • the communication hole 181 remains blocked to block the refrigerant in the first compression chamber (V1) from leaking into the first inner back pressure chamber (171a), and as a result, the pressure in the first back pressure chamber (171) decreases. A pressure higher than that of the first compression chamber (V1) is maintained. Then, the first orbiting scroll 151 is pushed by the back pressure of the first back pressure chamber 171 and comes into close contact with the first fixed scroll 141, thereby suppressing leakage between compression chambers in the first compression chamber V1. Then, the refrigerant is smoothly sucked in, compressed, and discharged from the first compression chamber (V1).
  • the oil flowing into the second back pressure chamber 172 also achieves discharge pressure, and the second orbiting scroll 152 is pushed by the back pressure of the second back pressure chamber 172 and comes into close contact with the second fixed scroll 142. Then, leakage between compression chambers in the second compression chamber (V2) is suppressed, and the refrigerant is smoothly sucked in, compressed, and discharged from the second compression chamber (V2). Accordingly, the compressor exerts 100% cooling power.
  • the compressor while the compressor is in a saving operation, it operates at low speed/low pressure and the discharge pressure is lower than the intermediate pressure. Then, the pressure of the oil supplied to the first inner back pressure chamber (171a) through the oil supply passage 126 and the first bearing hole 1413a forms an intermediate pressure lower than the pressure of the first compression chamber (intermediate pressure chamber). .
  • the oil in the first inner back pressure chamber (171a) does not push the first valve (182) toward the first orbital scroll (151), but rather pushes the first valve (182) toward the main frame (130) and opens the communication hole (181). The open state is switched.
  • the pressure in the first back pressure chamber 171 does not form a sufficient back pressure, and the distance between the first fixed scroll 141 and the first orbiting scroll 151 is widened by a predetermined distance t. Then, inter-compression chamber leakage occurs in the first compression chamber (V1), and at the same time, the refrigerant in the first compression chamber (V1) leaks into the first inner back pressure chamber (171a). Then, in the first compression unit (C1), a type of idling operation occurs in which the refrigerant is not compressed even if it is sucked into the first compression chamber (V1).
  • the oil flowing into the second back pressure chamber 172 also achieves an intermediate pressure lower than the discharge pressure, but the second back pressure chamber 172 remains sealed. Then, the second orbiting scroll 152 is pushed toward the second fixed scroll 142 by the back pressure of the second back pressure chamber 172, thereby suppressing leakage between compression chambers in the second compression chamber V2. Then, in the second compression chamber (V2), the refrigerant is smoothly sucked in, compressed, and discharged, and the compressor exerts 50% cooling power.
  • the second compression unit (C2) may also be provided with a capacity variable device 180 similar to the first compression unit (C1). In this case, not only the first compression unit (C1) but also the second compression unit (C2) performs an idling operation, so that a saving operation mode of 50% as well as a full idling operation in which the compressor exerts 0% cooling power can be implemented. .
  • the refrigerant in the compression chamber leaks into the back pressure chamber to cause the compression unit to idle, but in some cases, the compression unit may be idle by blocking the refrigerant from being sucked into the compression chamber.
  • Figure 8 is a longitudinal cross-sectional view of a scroll compressor showing another embodiment of the capacity variable device.
  • the scroll compressor according to this embodiment includes a drive motor 120 inside the casing 110.
  • the rotation shaft 125 of the drive motor 120 is provided with a first eccentric portion 1255 and a second eccentric portion 1256.
  • the first orbiting scroll 151 is coupled to the first eccentric part 1255 to form a first compression part C1 having a first compression chamber V1 together with a first fixed scroll 141, and a second eccentric part ( 1256), the second orbiting scroll 152 is coupled to form a second compression unit (C2) having a second compression chamber (V2) together with the second fixed scroll (142).
  • a main frame 130 is provided between the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2) to separate the first compression unit (C1) and the second compression unit (C2). Accordingly, the refrigerant sucked into the first compression section (C1) through the first suction pipe (1151) of the refrigerant suction pipe (115) is compressed in the first compression section (C1) and discharged into the internal space (110a) of the casing (110). The refrigerant sucked into the second compression section (C2) through the second suction pipe (1152) of the refrigerant suction pipe (115) is compressed in the second compression section (C2) and discharged into the internal space (110a) of the casing (110). It will happen.
  • the second valve 185 is installed on the first suction pipe 1151 and/or the second suction pipe 1152 so that the first suction pipe 1151 and/or the second suction pipe 1152 operates the compressor. It can be opened and closed selectively depending on conditions.
  • the refrigerant suction pipe 115 may be formed with a single inner diameter, but may also be formed in the form of a multi-stage pipe with multiple inner diameters.
  • the refrigerant suction pipe 115 consists of a small diameter portion 115a and a large diameter portion 115b, the small diameter portion 115a includes a second suction pipe 1152, and the large diameter portion 115b includes a first suction pipe 1151.
  • the upstream side of the refrigerant suction pipe 115 may be formed as a small diameter portion 115a, and the downstream side of the refrigerant suction pipe 115 may be formed as a large diameter portion 115b.
  • a stepped valve seat surface 115c may be formed between the small diameter portion 115a and the large diameter portion 115b.
  • the second valve 185 is made of a plate or piston valve and is located between the first suction pipe 1151 and the second refrigerant pipe 1152, that is, the first position P1 where the first suction pipe 1151 is connected and the second suction pipe. (1152) can be slidably inserted into the valve space (115d) provided between the connected second positions (P2). Accordingly, the second valve 185 moves to the first position (P1) and the second position ( It is attached and detached from the valve seat surface (115c) while sliding between P2). Due to this, the refrigerant can be allowed to be sucked into the first compression chamber (V1) or blocked.
  • a valve spring 186 that elastically supports the second valve 185 may be provided on the back pressure surface of the second valve 185, that is, on one side of the second valve 185 to which the first refrigerant pipe 1151 belongs. there is. Accordingly, the second valve 185 can move to the closed position more quickly when operating at a low speed/low pressure ratio.
  • Figures 9 and 10 are cross-sectional views showing the operation of the capacity variable device in Figure 8, with Figure 9 showing a power operation and Figure 10 showing a saving operation, respectively.
  • the second suction pipe 1152 located upstream of the first suction pipe 1151, is also opened, and the refrigerant is smoothly sucked into the second compression chamber V2, compressed, and then discharged. Accordingly, the compressor exerts 100% cooling power.
  • the second suction pipe 1152 located upstream from the first suction pipe (more precisely, the valve seat surface) 1151, is in an open state, and the refrigerant is smoothly sucked into the second compression chamber (V2), compressed, and then discharged. do. Accordingly, the compressor exerts 50% cooling power.
  • the second valve blocks the refrigerant suction pipe by the elastic force of the valve spring, but in some cases, the refrigerant suction pipe may be blocked by using the back pressure on the orbiting scroll.
  • FIG. 11 is a longitudinal cross-sectional view of a scroll compressor showing another embodiment of the capacity variable device
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of “A” of FIG. 11.
  • the basic configuration and resulting effects of the scroll compressor according to this embodiment are similar to the embodiment of FIG. 8 described above.
  • the first suction pipe 1151 connected to the first compression unit C1 and/or the second suction pipe 1152 connected to the second compression unit C2 are selectively opened and closed to determine the operating conditions of the compressor.
  • the second valve 185 is provided to allow normal operation or idle rotation of the compression unit.
  • the second valve 185 may be opened and closed using the back pressure of the second compression unit (C2) or the first compression unit (C1).
  • a pressurization passage 187 is formed between the second back pressure chamber 172 and the refrigerant suction pipe 115, and one end of the pressurization passage 187 is a second back pressure chamber (187) forming an intermediate pressure.
  • it may communicate with the second outer back pressure chamber (172), and the other end of the pressurization passage (187) may communicate with the valve space (115d) of the refrigerant suction pipe (115) formed by the back pressure surface of the second valve (185). there is. Accordingly, the refrigerant in the second back pressure chamber 172 presses the back pressure surface of the second valve 185 toward the second position P2.
  • the pressurization passage 187 may include a pressurization hole 1871 penetrating the main frame 130 and a connection pipe 1872 connecting the pressurization hole 1871 to the refrigerant suction pipe 115. .
  • the pressure hole 1871 may include a first hole 1871a, a second hole 1871b, and a third hole 1871c.
  • One end of the first hole 1871a is connected to the second back pressure chamber (e.g., the second outer back pressure chamber) 172, and one end of the second hole 1871b is connected to the other end of the first hole 1871a.
  • the other end of the second hole (1871b) is connected to the axis receiving portion 133 of the main frame 130, and one end of the third hole (1871c) is connected to the other end of the first hole (1871a) and the second hole (1871b).
  • One end is connected to the contact point of the first hole (1871a) and the second hole (1871b).
  • the other end of the third hole 1871c is connected to the connector 1872.
  • the pressurizing hole 1871 is formed in a three-pronged, roughly T-shaped shape branching to both sides from the other end of the first hole 1871a, but to be precise, the first hole 1871a is the second hole 1871b. ), and the third hole 1871c is connected to the end of the second hole 1871b.
  • the inner diameter of the first hole 1871a is the same as or smaller than the inner diameter of the second hole 1871b, and the inner diameter of the second hole 1871b is larger than the inner diameter of the third hole 1871c. Accordingly, a step surface is formed between the second hole (1871b) and the third hole (1871c), and this step surface forms a kind of valve seat surface.
  • connection pipe 1872 is formed as a pipe much smaller than the inner diameter of the refrigerant suction pipe 115 and is connected between the pressure hole 1871 and the valve space 115d of the refrigerant suction pipe 115.
  • one end of the connecting pipe 1872 is connected to the other end of the pressurizing hole 1871, that is, the other end of the third hole 1871c, and the other end of the connecting pipe 1872 penetrates the casing 110 to It is connected to the refrigerant suction pipe (115).
  • connection pipe 1872 may be connected to a lower side than the first suction pipe 1151 on the side of the valve space 115d, more preferably to the side in the opening direction of the second valve 185. Accordingly, when the compressor is operated at a low speed/low pressure ratio, the oil in the second back pressure chamber (172) is quickly supplied to the opening direction side of the second valve (185) through the pressurizing passage (187), thereby quickly opening the first suction pipe (1151). You can block it.
  • a third valve 188 may be provided at the contact point of the first hole 1871a, the second hole 1871b, and the third hole 1871c.
  • the third valve 188 allows movement of refrigerant from the second back pressure chamber 172 to the valve space 115d, while blocking the movement of refrigerant from the valve space 115d to the second back pressure chamber 172.
  • the third valve 188 is made of a small piston valve and can be slidably inserted into the second hole 1871b.
  • the third valve 188 may be formed in the shape of a circular rod having a single outer diameter with the same outer diameter at both ends, but in some cases, like the first valve 182 in the above-described embodiment of FIG. 3, the second valve 188 It may be formed in a T-shaped cross-sectional shape in which the outer diameter on the hole 1871b side is larger than the outer diameter on the third hole 1871c side.
  • the first end of the third valve 188 is formed to be almost the same as the inner diameter of the second hole 1871b, and the second end of the third valve 188 is smaller than the outer diameter of the first end and the third hole is smaller than the outer diameter of the third hole 1871b. (1871c) can be formed larger than the inner diameter. Accordingly, the third valve 188 can be opened and closed quickly according to the operation mode of the compressor.
  • Figures 13 and 14 are cross-sectional views showing the operation of the capacity variable device in Figure 11, with Figure 13 showing a power operation and Figure 14 showing a saving operation, respectively.
  • the second suction pipe 1152 located upstream of the first suction pipe 1151, is also opened, and the refrigerant is smoothly sucked into the second compression chamber V2, compressed, and then discharged. Accordingly, the compressor exerts 100% cooling power.
  • the second valve 185 moves in the closing direction by the pressure of the valve space 115d. Then, the space between the first suction pipe 1151 and the second suction pipe 1152 is blocked, preventing refrigerant from flowing into the first suction pipe 1151. Then, the refrigerant cannot be sucked into the first compression chamber (V1), so the first compression unit (C1) operates in a kind of idling operation.
  • the second suction pipe 1152 located upstream from the first suction pipe (more precisely, the valve seat surface) 1151, is in an open state, and the refrigerant is smoothly sucked into the second compression chamber (V2), compressed, and then discharged. do. Accordingly, the compressor exerts 50% cooling power.
  • an elastic member such as a valve spring 186 may be further provided on the back pressure side of the second valve 185.
  • the second valve 185 can move more quickly in the closing direction due to the elastic force of the valve spring 186 in addition to the pressure of the valve space 115d.
  • the refrigerant discharged from the first compression unit (C1) to the discharge space 1451 of the discharge cover 145 is connected to the first compression unit (C1), the main frame 130, and the second compression unit. It moves to the discharge space (S12) of the casing 110 through the refrigerant discharge passage (Fg) provided in (C2) and then passes through the drive motor 120 to the upper space (S2), but in some cases,
  • a refrigerant guide tube (not shown) is provided on the outside of the casing 110 to guide the refrigerant discharged into the discharge space 1451 of the discharge cover 145 to the refrigerant guide tube provided on the outside of the casing 110 and then into the casing.

Abstract

스크롤 압축기가 제공된다. 상기 스크롤 압축기는 제1고정스크롤과 제1선회스크롤로 이루어진 제1압축부 및 제2고정스크롤과 제2선회스크롤로 이루어진 제2압축부를 구비하고, 제1압축부와 제2압축부 중에서 적어도 어느 한쪽 압축부는 압축실에서의 냉매누설을 유도하거나 또는 압축실로의 냉매흡입을 차단하여 공회전되도록 용량가변부가 구비될 수 있다. 이를 통해, 압축기의 용량을 용이하게 가변하는 동시에 용량가변비율을 크게 낮춰 압축기 및 이를 구비한 공기조화기의 에너지효율을 높일 수 있다.

Description

스크롤 압축기
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 특히 복식 스크롤 압축기에 관한 것이다.
스크롤 압축기는 압축부를 이루는 고정스크롤(또는 비선회스크롤)과 선회스크롤이 서로 맞물려 두 개 한 쌍의 압축실을 이룬다. 이러한 스크롤 압축기는 선회스크롤이 선회하는 동안 흡입, 압축 및 토출이 연속적으로 이루짐에 따라 부품수가 적고 고속회전이 가능하다. 또한 압축에 필요한 토크의 변동이 적고 연속적으로 흡입 및 압축이 일어나기 때문에 소음 및 진동이 작다. 이로 인해 스크롤 압축기는 공기조화기에 널리 적용되고 있다.
스크롤 압축기는 구동모터의 운전속도 가변여부에 따라 정속운전형 스크롤 압축기와 변속운전형 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 최근 들어 기후변화에 대한 심각성이 부각되면서 탄소배출을 줄일 수 있는 변속운전형 스크롤 압축기가 크게 부상하고 있다. 변속운전형 스크롤 압축기는 인버터형 스크롤 압축기라고도 하며, 정속운전형 스크롤 압축기에 비해 연속운전을 하면서도 압축용량을 제어할 수 있어 기동지연으로 인한 효율저하를 개선할 수 있다. 이하에서는 용량가변 스크롤 압축기로 정의하여 설명한다.
특허문헌 1(대한민국 공개특허 제10-2011-0009257호)은 용량가변 스크롤 압축기의 일례를 도시하고 있다. 특허문헌 1은 압축용량을 가변하기 위해 케이싱의 내부에 별도의 제어장치를 구비하고 있다. 특허문헌 1은 제어장치의 구성이 복잡하여 가공 및 조립이 곤란하게 되면서 제조비용이 상승하게 된다.
특허문헌 2(대한민국 공개특허 제10-2004-0019631호)는 용량가변 스크롤 압축기의 다른 예를 도시하고 있다. 특허문헌 2는 케이싱의 외부에 별도의 배관 및 제어장치를 구비하고 있다. 특허문헌 2는 케이싱의 외부에서 복잡한 배관이 필요하게 되어 가공 및 조립이 곤란하여 제조비용이 상승하게 된다. 또한, 특허문헌 2는 토출측에서 흡입측으로 회수되는 유량에 따라서는 제어장치의 오작동이 발생되어 신뢰성이 저하될 수 있다.
이들 특허문헌을 비롯한 종래의 용량가변형 스크롤 압축기는, 특성상 부분부하운전(이하 세이빙운전)을 진행하더라도 파워운전에 대한 용량저감량으로 정의되는 용량가변비율을 낮추는데 한계가 있었다. 이는 압력비가 1.5 이하인 저속 및 저압력비 운전에서도 동일하게 발생될 수 있다.
본 발명의 목적은, 용량가변장치를 용이하게 구현할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 압축실 간 누설을 이용하여 압축용량을 가변할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 배압력을 조절하여 압축실 간 누설을 유도할 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 용량가변비율을 낮춰 에너지효율을 높일 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 용량가변비율을 50%로 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 저속 및 저압력비 조건에서도 용량가변비율을 50%로 낮출 수 있는 스크롤 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스크롤 압축기는 케이싱, 회전축, 제1압축부, 제2압축부 및 메인프레임을 포함할 수 있다. 상기 회전축은 상기 구동모터의 회전자에 결합되고, 제1편심부와 제2편심부가 축방향으로 이격되어 구비될 수 있다. 상기 제1압축부는 상기 회전축의 제1편심부에 결합되어 제1압축실을 형성할 수 있다. 상기 제2압축부는 상기 제1압축부의 축방향 일측에 구비되고, 상기 회전축의 제2편심부에 결합되어 제2압축실을 형성할 수 있다. 상기 회전축이 관통하도록 축수용부가 형성되어 상기 제1압축부와 상기 제2압축부 사이에 구비될 수 있다. 상기 제1압축부와 상기 제2압축부 중에서 적어도 어느 한쪽 압축부는, 압축실에서의 냉매누설을 유도하거나 또는 해당 압축실로의 냉매흡입을 차단하여 해당 압축부가 공회전되도록 용량가변부가 구비될 수 있다. 이를 통해, 압축기의 용량을 용이하게 가변하는 동시에 용량가변비율을 크게 낮춰 압축기 및 이를 구비한 공기조화기의 에너지효율을 높일 수 있다.
일례로, 상기 제1압축부는 상기 메인프레임의 제1측면과의 사이에 제1배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제1선회스크롤과, 상기 제1선회스크롤에 맞물려 상기 제1압축실을 형성하는 제1고정스크롤을 포함할 수 있다. 상기 제2압축부는 상기 메인프레임의 제2측면과의 사이에 제2배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제2선회스크롤과, 상기 제2선회스크롤에 맞물려 상기 제2압축실을 형성하는 제2고정스크롤을 포함할 수 있다. 상기 용량가변부는 연통구멍 및 제1밸브를 포함할 수 있다. 상기 연통구멍은 상기 제1선회스크롤에 구비되어 상기 제1압축실과 상기 제1배압실 사이를 연통할 수 있다. 상기 제1밸브는 상기 연통구멍을 개폐하도록 구비되어 상기 제1압축실에서 상기 제1배압실로의 냉매이동은 허용하는 반면 상기 제1배압실에서 상기 제1압축실로의 냉매이동은 차단할 수 있다. 이를 통해, 압축기의 운전조건에 따라서는 해당 압축실의 냉매가 누설되는 동시에 배압력이 낮아져 압축실 간 누설을 발생시켜 해당 압축실이 공회전되도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1선회스크롤과 이를 마주보는 상기 메인프레임의 제1측면 사이에는 상기 제1배압실을 제1내측배압실과 제1외측배압실로 분리하는 제1배압실링부재가 구비될 수 있다. 상기 연통구멍은, 상기 제1내측배압실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 저속/저압력비 운전시 해당 압축실의 냉매가 누설되는 동시에 배압력이 낮아져 압축실 간 누설을 발생시켜 해당 압축실이 공회전되도록 할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 연통구멍은 상기 메인프레임을 마주보는 단부에 밸브수용홈이 형성될 수 있다. 상기 제1밸브는, 상기 밸브수용홈에 미끄러지게 삽입되어 상기 연통구멍을 개폐할 수 있다. 이를 통해, 저속/저압력비 운전시 해당 압축실의 냉매를 용이하게 누설시켜 해당 압축실에 대한 용량가변비율을 용이하게 낮출 수 있다.
더 구체적으로, 상기 밸브수용홈의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 냉매안내홈이 형성될 수 있다. 상기 냉매안내홈은, 상기 회전축의 중심을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 이를 통해, 저속/저압력비 운전시 해당 압축실의 냉매가 상대적으로 낮은 압력을 가지는 배압실로 신속하게 누설되어 해당 압축실에 대한 용량가변비율을 신속하게 낮출 수 있다.
구체적으로, 상기 제1밸브는, 상기 메인프레임을 향하는 쪽의 단면적이 상기 제1선회스크롤을 향하는 쪽의 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축기가 세이빙운전에서 파워운전으로의 전환시 제1밸브의 배압면으로 오일이 신속하게 유입되어 제1밸브가 신속하게 닫힘방향으로 이동하면서 연통구멍이 신속하게 차단되도록 할 수 있다.
다른 예로, 상기 제1압축부에는 제1흡입구가 형성되고, 상기 제2압축부에는 제2흡입구가 형성될 수 있다. 상기 제1흡입구에는 제1흡입관이 연결되고, 상기 제2흡입구에는 상기 제1흡입관과 분리된 제2흡입관이 연결될 수 있다. 상기 용량가변부는, 상기 제1흡입관 또는 상기 제2흡입관을 선택적으로 개폐하는 제2밸브를 포함할 수 있다. 이를 통해, 압축기의 운전조건에 따라서는 해당 압축실의 흡입구가 차단되도록 하여 냉매흡입이 억제됨으로써 해당 압축실이 공회전되도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 케이싱의 외곽에는 냉매흡입관이 구비되고, 상기 제1흡입관은 상기 냉매흡입관의 제1위치에 연결되며, 상기 제2흡입관은 상기 냉매흡입관의 제2위치에 연결될 수 있다. 상기 냉매흡입관에는 그 냉매흡입관을 개폐하는 제2밸브가 구비될 수 있다. 상기 제2밸브는, 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이에 구비될 수 있다. 이를 통해, 해당 압축실의 흡입구를 개폐하는 제2밸브를 냉매흡입관의 내부에 설치함에 따라 용량가변장치를 간소화할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 냉매흡입관은, 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이에 밸브시트면이 구비될 수 있다. 상기 제2밸브는, 상기 냉매흡입관을 따라 미끄러게 삽입되어 상기 밸브시트면에 착탈될 수 있다. 이를 통해, 해당 압축실의 흡입구를 개폐하는 제2밸브가 신속하면서도 원활하게 동작되어 신뢰성을 높일 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제2밸브의 일측면에는 상기 제2밸브를 상기 밸브시트면을 향하는 방향으로 지지하는 탄성부재가 구비될 수 있다. 이를 통해, 해당 압축실의 흡입구를 개폐하는 제2밸브가 탄성부재의 탄성력에 의해 냉매의 흡입유로를 더욱 신속하고 원활하게 차단할 수 있다.
또한, 상기 제1압축부는, 상기 메인프레임의 제1측면과의 사이에 제1배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제1선회스크롤과, 상기 제1선회스크롤에 맞물려 상기 제1압축실을 형성하는 제1고정스크롤을 포함할 수 있다. 상기 제2압축부는, 상기 메인프레임의 제2측면에 제2배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제2선회스크롤과, 상기 제2선회스크롤에 맞물려 상기 제2압축실을 형성하는 제2고정스크롤을 포함할 수 있다. 상기 제2배압실과 상기 냉매흡입관의 사이에는, 상기 제2배압실의 냉매를 상기 제2밸브가 상기 제2위치쪽으로 가압되도록 상기 제2밸브의 배압면이 이루는 밸브공간으로 안내하는 가압통로가 구비될 수 있다. 이를 통해, 선회스크롤을 지지하는 배압력을 이용하여 해당 압축실의 흡입구를 개폐하는 제2밸브를 신속하면서도 원활하게 차단하거나 개방할 수 있다.
구체적으로, 상기 가압통로는, 가압구멍 및 연결관을 포함할 수 있다. 상기 가압구멍은 상기 메인프레임을 관통할 수 있다. 상기 연결관은 일단은 상기 가압구멍에 연결되고, 타단은 상기 케이싱을 관통하여 상기 냉매흡입관에 연결될 수 있다. 상기 가압구멍에는 상기 제2배압실에서 상기 밸브공간으로의 냉매이동은 허용하는 반면 상기 밸브공간에서 상기 제2배압실로의 냉매이동은 차단하는 제3밸브가 구비될 수 있다. 이를 통해, 배압실과 제2밸브 사이를 연결하는 가압구멍을 개폐하는 제3밸브가 압력차에 의해 개폐됨에 따라 제3밸브에 대한 구조를 간소화하면서도 동작신뢰성을 높일 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제2선회스크롤과 이를 마주보는 상기 메인프레임의 제2측면 사이에는 상기 제2배압실을 제2내측배압실과 제2외측배압실로 분리하는 제2배압실링부재가 구비될 수 있다. 상기 가압구멍은, 상기 제2외측배압실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 제2밸브의 배압면에 중간압의 오일이 입출되도록 하여 세이빙운전에서 파워운전으로의 전환시 제2밸브가 신속하게 열리면서 운전지연이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 가압구멍은, 제1구멍, 제2구멍 및 제3구멍을 포함할 수 있다. 상기 제1구멍은 상기 제2외측배압실에 연결될 수 있다. 상기 제2구멍은 일단은 상기 제1구멍에 연결되고, 타단은 상기 메인프레임의 상기 축수용부에 연결될 수 있다. 상기 제3구멍은 일단은 상기 제1구멍 및 상기 제2구멍의 접점에 연결되고, 타단은 상기 연결관에 연결될 수 있다. 상기 제3밸브는, 상기 제2구멍의 내부에서 미끄러지게 구비되어 상기 제1구멍과 상기 제2구멍 사이의 압력차에 의해 상기 제1구멍과 상기 제3구멍 사이를 개폐할 수 있다. 이를 통해, 배압실과 제2밸브의 배압면 사이를 연결하는 가압통로를 메인프레임의 내부에 형성하여 가압통로를 간소화하면서도 제3밸브에 대한 동작신뢰성을 높일 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제1편심부와 상기 제2편심부는, 상기 제1편심부의 중심과 상기 제2편심부의 중심이 축방향으로 서로 다른 회전각에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1편심부에 결합되는 제1선회스크롤과 제2편심부에 결합되는 제2선회스크롤에서의 원심력에 의한 편심하중이 서로 상쇄되어 압축기진동을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 축방향을 따라 제1압축부와 제2압축부가 각각 구비되고, 제1압축부와 제2압축부 중에서 적어도 어느 한쪽 압축부는 압축실에서의 냉매누설을 유도하거나 또는 압축실로의 냉매흡입을 차단하여 공회전되도록 용량가변부가 구비될 수 있다. 이를 통해, 압축기의 용량을 용이하게 가변하는 동시에 용량가변비율을 크게 낮춰 압축기 및 이를 구비한 공기조화기의 에너지효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1선회스크롤에 구비되어 제1압축실과 제1배압실 사이를 연통하는 연통구멍과, 연통구멍을 개폐하도록 구비되어 제1압축실에서 제1배압실로의 냉매이동은 허용하는 반면 제1배압실에서 제1압축실로의 냉매이동은 차단하는 제1밸브를 포함할 수 있다. 이를 통해, 압축기의 운전조건에 따라서는 해당 압축실의 냉매가 누설되는 동시에 배압력이 낮아져 압축실 간 누설을 발생시켜 해당 압축실이 공회전되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1선회스크롤과 이를 마주보는 메인프레임의 제1측면 사이에는 제1배압실을 제1내측배압실과 제1외측배압실로 분리하는 제1배압실링부재가 구비되되, 연통구멍은 제1내측배압실에 연통될 수 있다. 이를 통해, 저속/저압력비 운전시 해당 압축실의 냉매가 누설되는 동시에 배압력이 낮아져 압축실 간 누설을 발생시켜 해당 압축실이 공회전되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제1압축부의 제1흡입구에는 제1흡입관이 연결되고, 제2압축부의 제2흡입구에는 제1흡입관과 분리된 제2흡입관이 연결되며, 상기 제1흡입관 또는 상기 제2흡입관을 선택적으로 개폐하는 제2밸브를 포함할 수 있다. 이를 통해, 압축기의 운전조건에 따라서는 해당 압축실의 흡입구가 차단되도록 하여 냉매흡입이 억제됨으로써 해당 압축실이 공회전되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제2밸브를 밸브시트면을 향하는 방향으로 지지하여 제2밸브가 신속하게 해당 압축실의 흡입구를 차단하도록 하는 탄성부재가 구비될 수 있다. 이를 통해, 해당 압축실의 흡입구를 개폐하는 제2밸브가 탄성부재의 탄성력에 의해 냉매의 흡입유로를 더욱 신속하고 원활하게 차단할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 제2배압실과 냉매흡입관의 사이를 연결하여 제2배압실의 냉매를 제2밸브의 배압면이 이루는 밸브공간으로 안내하는 가압통로가 구비되고, 가압통로에는 그 가압통로를 개폐하는 제3밸브가 구비될 수 있다. 이를 통해, 선회스크롤을 지지하는 배압력을 이용하여 해당 압축실의 흡입구를 개폐하는 제2밸브를 신속하면서도 원활하게 차단하거나 개방할 수 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 회전축의 제1편심부의 중심과 회전축의 제2편심부의 중심이 축방향으로 서로 다른 회전각에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1편심부에 결합되는 제1선회스크롤과 제2편심부에 결합되는 제2선회스크롤에서의 원심력에 의한 편심하중이 서로 상쇄되어 압축기진동을 낮출 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기를 보인 종단면도.
도 2는 도 1에서 압축부를 분해하여 보인 사시도.
도 3은 도 2에서 용량가변장치를 분해하여 보인 사시도.
도 4는 도 3의 조립평면도.
도 5는 도 4의 "IX-IX"선단면도.
도 6 및 도 7은 도 1에서 용량가변장치의 동작을 보인 단면도들로서, 도 6은 파워운전을, 도 7은 세이빙운전을 각각 보인 도면.
도 8은 용량가변장치에 대한 다른 실시예를 보인 스크롤 압축기의 종단면도.
도 9 및 도 10은 도 8에서 용량가변장치의 동작을 보인 단면도들로서, 도 9는 파워운전을, 도 10은 세이빙운전을 각각 보인 도면.
도 11은 용량가변장치에 대한 또 다른 실시예를 보인 스크롤 압축기의 종단면도.
도 12는 도 11의 "A"를 확대하여 보인 단면도.
도 13 및 도 14는 도 11에서 용량가변장치의 동작을 보인 단면도들로서, 도 13은 파워운전을, 도 14는 세이빙운전을 각각 보인 도면.
이하, 본 발명에 의한 스크롤 압축기를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 "상측"은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 지지하는 지지면에서 멀어지는 방향, 즉 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부를 중심으로 보면 구동부(전동부 또는 구동모터)쪽이 상측을 의미한다. "하측"은 지지면에 가까워지는 방향, 즉 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부를 중심으로 보면 압축부쪽이 하측을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 "축방향"이라는 용어는 회전축의 길이방향을 의미한다. "축방향"은 상하측 방향으로 이해될 수 있다. "반경방향"은 회전축과 교차하는 방향을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 스크롤 압축기는 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부가 케이싱에 구비되는 밀폐형 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 구동부(전동부 또는 구동모터)가 케이싱의 외부에 구비되어 케이싱의 내부에 구비된 압축부에 연결되는 개방형 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서는 전동부와 압축부가 상하 축방향으로 배열되는 종형 스크롤 압축기이면서 압축부가 구동부(전동부 또는 구동모터)보다 하측에 위치하는 하부 압축식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 구동부(전동부 또는 구동모터)와 압축부가 좌우로 배열되는 횡형 스크롤 압축기는 물론 압축부가 구동부(전동부 또는 구동모터)보다 상측에 위치하는 상부 압축식 스크롤 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서는 2개의 압축부가 축방향으로 배열되는 복식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명한다. 하지만 압축부가 1개인 단식 스크롤 압축기에서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에서 압축부를 분해하여 보인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 복식 스크롤 압축기(이하, 스크롤 압축기로 약칭하여 설명한다)는, 케이싱(110)의 상반부에 전동부를 이루는 구동모터(120)가 설치되고, 구동모터(120)의 일측에는 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)가 각각 구비된다.
전동부를 이루는 구동모터(120)는 후술할 회전축(125)의 상단에 결합되고, 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)는 회전축(125)의 하단에 순차적으로 결합된다. 이에 따라 압축기는 앞서 설명한 하부 압축식 구조를 이루며, 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)는 한 개의 회전축(125)에 의해 구동모터(120)에 결합되어 동일한 속도로 작동하게 된다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 케이싱(110)은 원통쉘(111), 상부쉘(112), 하부쉘(113)을 포함할 수 있다. 원통쉘(111)은 상하 양단이 개구된 원통 형상이고, 상부쉘(112)은 원통쉘(111)의 개구된 상단을 복개하도록 결합되고, 하부쉘(113)은 원통쉘(111)의 개구된 하단을 복개하도록 결합된다. 이에 따라 케이싱(110)의 내부공간(110a)은 밀폐되고, 밀폐된 케이싱(110)의 내부공간(110a)은 구동모터(120)를 기준으로 하부공간(S1)과 상부공간(S2)으로 분리된다.
하부공간(S1)은 구동모터(120)의 하측에 형성되는 공간으로, 하부공간(S1)은 다시 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)를 포함한 압축부(C)를 기준으로 저유공간(S11)과 배출공간(S12)으로 구분될 수 있다.
저유공간(S11)은 압축부(C)의 하측에 형성되는 공간으로, 오일 또는 액냉매가 혼합된 혼합오일이 저장되는 공간을 이룬다. 배출공간(S12)은 압축부(C)의 상면과 구동모터(120)의 하면 사이에 형성되는 공간으로, 압축부(C)에서 압축된 냉매 또는 오일이 혼합된 혼합냉매가 토출되는 공간을 이룬다.
상부공간(S2)은 구동모터(120)의 상측에 형성되는 공간으로, 압축부(C)에서 토출되는 냉매로부터 오일이 분리하는 유분리공간을 이룬다. 상부공간(S2)에 냉매토출관(116)이 연통된다.
하부공간(S1)과 상부공간(S2)은 케이싱(110)의 내부공간(110a)을 관통하는 내부통로를 통해 연통될 수도 있고, 케이싱(110)의 외부를 통과하는 외부통로를 통해서도 연통될 수 있다. 본 실시예는 케이싱(110)의 하부공간(S1)과 상부공간(S2)이 내부통로를 통해 연통되는 예를 도시하고 있다. 예를 들어 케이싱(110)의 하부공간(S1)과 상부공간(S2)은 케이싱(110)의 내주면과 구동모터(120)의 외주면 사이 및 케이싱(110)의 내주면과 압축부(C)의 외주면 사이를 연속으로 관통하는 내부통로를 통해 연통될 수 있다. 내부통로는 냉매배출통로(Fg)와 오일회수통로(Fo)로 구분될 수 있다. 이에 따라 하부공간(S1)으로 토출되는 냉매는 냉매배출통로(Fg)를 통해 상부공간(S2)으로 이동하고, 상부공간(S2)에서 냉매로부터 분리된 오일은 오일회수통로(Fo)를 통해 하부공간(S1)으로 회수될 수 있다. 이는 하부압축식 스크롤 압축기 분야에서 알려져 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
원통쉘(111)의 측면으로 냉매흡입관(115)이 관통하여 결합된다. 이에 따라 냉매흡입관(115)은 케이싱(110)을 이루는 원통쉘(111)을 반경방향으로 관통하여 결합된다.
냉매흡입관(115)은 한 개의 입구와 두 개의 출구를 갖는 에프(F)자 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 입구를 이루는 냉매흡입관(115)이 일단은 증발기(미도시)에서 연장되는 냉매관(미도시)에 연결되고, 출구를 이루는 냉매흡입관(115)의 타단은 제1흡입관(1151)과 제2흡입관(1152)으로 분리되어 제1흡입관(1151)은 후술할 제1흡입구(1412a)에, 제2흡입관(1152)은 후술할 제2흡입구(1422a)에 각각 연결된다. 이에 따라 냉매가 제1흡입관(1151)과 제2흡입관(1152)을 통해 각각 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)로 직접 흡입된다. 냉매흡입관(115)에 대해서는 나중에 용량가변장치(180)와 함께 다시 설명한다.
상부쉘(112)의 상부에는 케이싱(110)의 내부공간(110a), 구체적으로는 구동모터(120)의 상측에 형성되는 상부공간(S2)에 냉매토출관(116)의 내측단이 연통되도록 관통하여 결합된다.
하부쉘(113)의 하반부에는 오일순환관(미도시)의 일측 단부가 반경방향으로 관통 결합될 수 있다. 오일순환관은 양단이 개방되며, 오일순환관의 타단은 냉매흡입관(115)에 관통 결합될 수 있다. 오일순환관의 중간에는 오일순환밸브(미도시)가 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동모터(120)는 고정자(121) 및 회전자(122)를 포함한다. 고정자(121)는 원통쉘(111)의 내주면에 삽입되어 고정되고, 회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.
고정자(121)는 고정자코어(1211) 및 고정자코일(1212)을 포함한다.
고정자코어(1211)는 환형 또는 속빈 원통형상으로 형성되고, 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정된다. 고정자코어(1211)의 외주면에는 축방향을 따라 디컷(D-cut) 모양으로 절개되거나 함몰되어 상부공간(S2)에서 유분리된 오일이 저유공간(S11)으로 회수될 수 있다.
고정자코일(1212)은 고정자코어(1211)에 감겨지고, 케이싱(110)에 관통 결합되는 전원케이블(1141)을 통해 외부전원과 전기적으로 연결된다. 고정자코어(1211)와 고정자코일(1212)의 사이에는 제1압축부(C1)에서 토출되는 냉매가 상부공간(S2)으로 이동하도록 냉매통로(미부호)가 형성된다.
회전자(122)는 회전자코어(1221) 및 영구자석(1222)을 포함한다.
회전자코어(1221)는 원통형상으로 형성되고, 고정자코어(1211)의 중심부에 기설정된 공극을 두고 회전 가능하게 수용된다. 이에 따라 고정자코어(1211)와 회전자코어(1221)의 사이의 공극은 냉매통로(미부호)를 형성하게 된다.
영구자석(1222)은 회전자코어(1221)의 가장자리를 따라 매립되고, 회전자코어(1221)의 중앙에는 회전축(125)의 상단부가 결합된다. 이에 따라 회전축(125)은 회전자(122)와 함께 회전하면서 구동모터(120)의 회전력을 압축부(C)를 이루는 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)에 전달한다.
회전축(125)은 주축부(1251), 제1베어링부(1252), 제2베어링부(1253), 연장부(1254), 제1편심부(1255) 및 제2편심부(1256)를 포함한다. 제1베어링부(1252), 제2베어링부(1253) 및 축정렬부(1254)는 주축부(1251)와 동일축선상에 형성되고, 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 주축부(1251)와 다른 축선상에 형성된다. 이에 따라 회전축(125)의 회전시 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심회전을 하게 된다.
주축부(1251)는 회전축(125)의 상단부를 이루며, 회전자(122)에 압입되어 결합된다. 주축부(1251)는 회전자(122)와 동일축선상에 위치하도록 축방향으로 연장된다. 이에 따라 주축부(1251)는 회전자(122)와 동심상에서 회전을 하게 된다.
제1베어링부(1252)는 주축부(1251)와 제1편심부(1255) 사이에 형성되고, 제2베어링부(1253)는 제2편심부(1256)와 회전축(125)의 하단 사이에 형성된다. 이에 따라 제1베어링부(1252)는 후술할 제1고정스크롤(141)에 삽입되어 반경방향으로 지지되고, 제2베어링부(1253)는 후술할 제2고정스크롤(142)에 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 주축부(1251)에서 연장되어 회전축(125)의 하반부를 이루며, 압축부에 삽입되어 결합된다. 예를 들어 제1편심부(1255)는 후술할 제1압축부(C1)에 결합되고, 제2편심부(1256)는 후술할 제2압축부(C2)에 결합된다. 이에 따라 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 주축부(1251)와 함께 동일속도로 회전하게 된다.
제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 동일축선상에 형성될 수도 있고, 서로 다른 축선상에 형성될 수도 있다. 다시 말해 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 동일 회전각에서 동일 편심량만큼 편심지게 형성될 수도 있고, 서로 다른 회전각에서 서로 다른 편심량만큼 편심지게 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 서로 다른 축선상, 예를 들어 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)는 180°의 위상차를 두고 형성되어 축정렬부(1254)를 중심으로 대각선방향으로 대칭되게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1편심부(1255)에 결합되는 제1선회스크롤(151)과 제2편심부(1256)에 결합되는 제2선회스크롤(152)에서의 원심력에 의한 편심하중이 서로 상쇄되어 압축기진동을 낮출 수 있다.
또한, 회전축(125)의 내부에는 급유통로(126)가 중공 형상으로 형성된다. 급유통로(126)는 회전축(125)의 내부를 관통하거나 기설정된 높이까지 홈파기 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 회전축(125)의 하단에서 중간높이, 예를 들어 제1베어링부(1252)까지 홈파기 형성될 수 있다. 회전축(125)의 하단에는 저유공간(S11)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일픽업(127)이 결합될 수 있다. 이에 따라 저유공간(S11)에 채워진 오일은 회전축(125)의 회전시 오일픽업(127)과 급유통로(126)를 통해 회전축(125)의 상단으로 흡상되면서 습동부를 윤활하게 된다.
급유통로(126)는 축방향으로 형성될 수도 있고, 기설정된 각도만큼 경사지게 형성될 수 있다. 본 실시예는 급유통로(126)가 경사지게 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 오일픽업(127)에 의해 펌핑된 오일이 급유통로(126)에서의 원심력으로 인해 흡상되어 습동부에 원활하게 공급될 수 있다.
급유통로(126)에는 회전축(125)의 외주면으로 관통되는 급유홀이 형성된다. 급유홀은 급유통로(126)의 하단에서 상단 사이에서 기설정된 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다. 예를 들어 제2베어링부(1253)에 제1급유홀(126a)이, 제2편심부(1256)에 제2급유홀(126b)이, 제1편심부(1255)에 제3급유홀(126c)이, 제1베어링부(1252)에 제4급유홀(126d)이 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 급유통로(126)를 통해 펌핑되는 오일이 각각의 급유홀을 통해 각각의 베어링면으로 원활하게 공급될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 압축부(C)는 제1압축부(C1) 및 제2압축부(C2)를 포함한다. 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)는 메인프레임(130)을 사이에 두고 축방향 양쪽에 각각 구비된다. 이에 따라 메인프레임(130)은 압축부(C)에는 포함되나, 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)에는 포함되지 않는 것으로 이해될 수 있다. 이하에서는 메인프레임(130)을 기준으로 하측에 위치하는 압축부를 제1압축부(C1)로, 상측에 위치하는 압축부를 제2압축부(C2)로 각각 정의하여 설명한다.
메인프레임(130)은 환형으로 형성되어 원통쉘(111)의 내주면에 고정 결합된다. 예를 들어 메인프레임(130)은 프레임경판부(131), 프레임측벽부(132), 축수용부(133), 스크롤지지부(134) 및 올담링수용부(135)를 포함한다.
프레임경판부(131)는 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)를 분리하는 부분으로, 프레임경판부(131)는 원통쉘(111)의 내주면에 열간압입으로 고정되거나 용접되어 고정된다. 프레임경판부(131)의 중심에는 회전축(125)이 관통하는 축수용부(133)가 형성된다. 축수용부(133)는 회전축(125)의 제1편심부(1255)가 통과할 수 있도록 제1편심부(1255)의 외경보다 크게 형성된다.
프레임측벽부(132)는 후술할 제1고정스크롤(141)과 제2고정스크롤(142)이 지지되는 부분으로, 프레임경판부(131)의 가장자리에서 원주방향을 따라 기설정된 높이만큼 돌출되도록 원통 형상으로 연장된다. 이에 따라 프레임측벽부(132)에 지지되는 제1고정스크롤(141) 및 제2고정스크롤(142)은 후술할 제1스크롤지지부(1341) 및 제2스크롤지지부(1342)와의 사이에 제1선회스크롤(151) 및 제2선회스크롤(152)이 각각 삽입될 수 있는 공간이 각각 형성될 수 있다.
프레임측벽부(132)는 제1프레임측벽부(1321) 및 제2프레임측벽부(1322)를 포함한다. 제1프레임측벽부(1321)와 제2프레임측벽부(1322)는 서로 대칭되게 형성된다. 제1프레임측벽부(1321)는 프레임경판부(131)의 제1측면(하면)에서 제1압축부(C1)를 향해 연장되고, 제2프레임측벽부(1322)는 프레임경판부(131)의 제2측면(상면)에서 제2압축부(C2)를 향해 연장된다. 이에 따라 제1프레임측벽부(1321)에는 후술할 제1고정스크롤(141)이 축방향으로 지지되고, 제2프레임측벽부(1322)에는 후술할 제2고정스크롤(142)이 축방향으로 지지될 수 있다.
축수용부(133)는 회전축(125)이 관통되는 부분으로, 프레임경판부(131)의 중심에서 축방향으로 관통되어 형성된다. 축수용부(133)의 내경은 회전축(125)의 외경보다 크게, 정확하게는 제1편심부(1255) 또는 제2편심부(1256)의 외경보다 크게 형성된다. 이에 따라 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 구비된 회전축(125)이 축수용부(133)를 관통하여 결합될 수 있다.
스크롤지지부(134)는 후술할 제1선회스크롤(151)과 제2선회스크롤(152)이 축방향으로 지지되는 부분으로, 프레임측벽부(132)와 축수용부(133) 사이에서 평평하게 형성된다. 스크롤지지부(134)는 프레임측벽부(132)보다 낮게 형성되어 후술할 제1고정스크롤(141) 및 제2고정스크롤(142)과의 사이에 제1선회스크롤(151) 및 제2선회스크롤(152)이 수용될 수 있는 공간이 각각 형성된다.
스크롤지지부(134)는 제1스크롤지지부(1341) 및 제2스크롤지지부(1342)를 포함한다. 제1스크롤지지부(1341)와 제2스크롤지지부(1342)는 서로 대칭되게 형성된다. 제1스크롤지지부(1341)에는 후술할 제1선회스크롤(151)이 축방향으로 지지되고, 제2스크롤지지부(1342)에는 후술할 제2선회스크롤(152)이 축방향으로 지지된다.
올담링수용부(135)는 선회스크롤(151)(152)의 자전방지기구인 올담링(161)(162)이 회전 가능하게 삽입되는 부분으로, 프레임측벽부(132)의 내주면과 스크롤지지부(134)의 외주면 사이에 형성된다. 이에 따라 올담링수용부(135)는 스크롤지지부(134)보다 낮은 홈으로 형성될 수 있다.
올담링수용부(135)는 제1올담링수용부(1351) 및 제2올담링수용부(1352)를 포함한다. 제1올담링수용부(1351)와 제2올담링수용부(1352)는 서로 대칭되게 형성된다. 제1올담링수용부(1351)에는 후술할 제1올담링(161)이 수용되어 메인프레임(130)의 제1측면(하면)과 제1선회스크롤(151) 사이에 결합되고, 제2올담링수용부(1352)에는 후술할 제2올담링(162)이 수용되어 메인프레임(130)의 제2측면(상면)과 제2선회스크롤(152) 사이에 결합된다.
제1올담링수용부(1351)에는 제1고정키홈(1351a)이 형성되고, 제2올담링수용부(1352)에는 제2고정키홈(1352a)이 형성된다. 제1고정키홈(1351a)의 일부는 제1프레임측벽부(1321)의 내주면까지 연장되고, 제2고정키홈(1352a)의 일부는 제2프레임측벽부(1322)의 내주면까지 연장된다.
제1고정키홈(1351a)에는 후술할 제1올담링(161)의 제1고정키(1612)가 미끄러지게 삽입되고, 제2고정키홈(1352a)에는 후술할 제2올담링(162)의 제2고정키(1622)가 미끄러지게 삽입된다. 이에 따라 제1선회스크롤(151)은 제1스크롤지지부(1341)에 축방향으로 지지된 상태에서 미끄러져 선회운동을 하게 되고, 제2선회스크롤(152)은 제2스크롤지지부(1342)에 축방향으로 지지된 상태에서 미끄러져 선회운동을 하게 된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1압축부(C1)는 메인프레임(130)의 하측에 구비되는 것으로, 제1압축부(C1)는 제1고정스크롤(141) 및 제1선회스크롤(151)을 포함한다.
제1고정스크롤(141)은 메인프레임(130)의 제1측면(하면), 정확하게는 제1프레임측벽부(1321)에서 축방향으로 지지되어 고정되고, 제1선회스크롤(151)은 메인프레임(130)의 제1측면, 정확하게는 제1스크롤지지부(1341)와 이를 마주보는 제1고정스크롤(141) 사이의 제1공간에서 제1스크롤지지부(1341)에 회전 가능하게 축방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라 제1압축부(C1)를 이루는 제1고정스크롤(141)과 제1선회스크롤(151) 사이에는 두 개 한 쌍의 제1압축실(V1)이 형성된다.
본 실시예에 따른 제1고정스크롤(141)은 제1고정경판부(1411), 제1고정측벽부(1412), 제1베어링돌부(1413) 및 제1고정랩(1414)을 포함할 수 있다.
제1고정경판부(1411)는 원판모양으로 형성되고, 중앙에는 후술할 제1베어링돌부(1413)를 이루는 제1축수구멍(1413a)이 축방향으로 관통되어 형성된다. 제1축수구멍(1413a)은 메인프레임(130)의 축수용부(133)와 동일축선상에 형성된다. 제1축수구멍(1413a)의 내주면에는 부시베어링 또는 볼베어링 등으로 이루어진 베어링부재가 구비되어 회전축(125)의 제1베어링부(1252)를 지지할 수 있다.
제1축수구멍(1413a)의 주변에는 제1토출구(1411a)가 형성되고, 제1토출구(1411a)는 제1고정경판부(1411)의 제2측면(하면)에 고정되는 토출커버(145)의 토출공간(1451)을 향해 개구되도록 형성된다. 이에 따라 제1압축실(V1)에서 압축된 냉매는 제1토출구(1411a)를 통해 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로 토출된다.
제1고정측벽부(1412)는 제1고정경판부(1411)의 제1측면(상면) 가장자리에서 메인프레임(130)의 제1스크롤측벽부(1321)를 향해 축방향으로 연장되어 환형으로 형성될 수 있다. 제1고정측벽부(1412)는 제1프레임측벽부(1321)에 축방향으로 마주보도록 결합될 수 있다.
제1고정측벽부(1412)에는 그 제1고정측벽부(1412)를 반경방향으로 관통하는 제1흡입구(1421)가 형성된다. 제1흡입구(1421)에는 앞서 설명한 같이 원통쉘(111)을 관통한 제1흡입관(1151)의 단부가 삽입되어 결합된다. 이에 따라 증발기에서 배출된 냉매의 일부는 냉매흡입관(115)의 제1흡입관(1151)과 제1흡입구(1421a)를 통해 제1압축실(V1)로 흡입된다.
제1베어링돌부(1413)는 제1고정경판부(1411)의 중심부에서 하부쉘(113)을 향해 축방향으로 연장 형성된다. 제1베어링돌부(1413)의 중심에는 원통 형상의 제1축수구멍(1413a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 제1축수구멍(1413a)에 회전축(125)의 제1베어링부(1252)가 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
제1고정랩(1414)은 제1고정경판부(1411)의 상면에서 제1선회스크롤(151)을 향해 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 제1고정랩(1414)은 후술할 제1선회랩(1512)과 맞물려 두 개 한 쌍의 제1압축실(V1)을 형성한다.
제1고정랩(1414)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 제1고정랩(1414)은 제1선회랩(1512)과 함께 인볼류트 외에 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1고정랩(1414)은 직경과 원점이 서로 다른 다수 개의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 제1선회랩(1512)도 마찬가지로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1선회스크롤(151)은 제1선회경판부(1511), 제1선회랩(1512) 및 제1회전축결합부(1513)를 포함한다.
제1선회경판부(1511)는 원판 형상으로 형성되어 메인프레임(130)과 제1고정스크롤(141) 사이의 제1공간에 수용된다. 다시 말해 제1선회경판부(1511)의 제1측면(상면)은 메인프레임(130)의 제1측면, 즉 제1스크롤지지부(1341)에 축방향으로 지지될 수 있다.
제1선회경판부(1511)의 제1측면(상면)에는 가장자리 양쪽에 제1선회키홈(1511a)이 각각 형성된다. 제1선회키홈(1511a)에는 후술할 제1올담링(161)의 제1선회키(1613)가 미끄러지게 삽입되어 결합된다. 제1선회스크롤(151)은 메인프레임(130)의 제1스크롤지지부(1341)에 축방향으로 지지된 상태에서 미끄러져 선회운동을 하게 된다.
또한, 제1선회경판부(1511)와 이를 마주보는 제1스크롤지지부(1341)의 사이에는 제1배압실링부재(155)가 구비된다. 예를 들어 제1선회경판부(1511)에는 환형으로 제1실링홈(미부호)이 형성되고, 제1실링홈에 제1배압실링부재(155)가 삽입될 수 있다. 제1배압실링부재(155)는 환형으로 형성되어 제1축수구멍(1413a)을 감싸도록 구비되되, 제1배압실링부재(155)는 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심지게 구비될 수 있다. 이에 따라 제1선회경판부(1511)와 이를 마주보는 제1스크롤지지부(1341) 사이의 제1공간은 제1배압실(171)을 형성하되, 제1배압실(171)은 제1배압실링부재(155)를 중심으로 내측공간은 제1내측배압실(171a)을, 외측공간은 제1외측배압실(171b)을 각각 형성하게 된다.
또한, 제1배압실(171)은 토출압을 이루는 급유통로(126)와 제1축수구멍(1413a)에 연통되므로, 제1배압실링부재(155)를 사이에 두고 제1내측배압실(171a)은 토출압공간을, 제1외측배압실(171b)은 중간압공간을 각각 이루게 된다. 제1배압실(171)에 대해서는 나중에 용량가변장치(180)와 함께 다시 설명한다.
제1선회랩(1512)은 제1선회경판부(1511)의 제2측면(하면)에서 제1고정스크롤(141)을 향해 연장 형성될 수 있다. 제1선회랩(1512)은 제1고정랩(1414)과 맞물려 제1압축실(V1)을 형성한다.
제1선회랩(1512)은 앞서 설명한 제1고정랩(1414)의 형상과 대응되게 형성되므로 제1선회랩(1512)에 대하여는 제1고정랩(1414)에 대한 설명으로 대신한다. 다만 제1선회랩(1512)의 내측 단부는 제1선회경판부(1511)의 중앙부위에 형성되며, 제1선회경판부(1511)의 중앙부위에는 제1회전축결합부(1513)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
제1회전축결합부(1513)에는 회전축(125)의 제1편심부(1255)가 회전가능하게 삽입되어 결합된다. 제1회전축결합부(1513)의 외주부는 제1선회랩(1512)과 연결되어 압축과정에서 제1고정랩(1414)과 함께 제1압축실(V1)을 형성하는 역할을 하게 된다.
제1회전축결합부(1513)는 제1선회랩(1512)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성될 수 있다. 즉, 제1회전축결합부(1513)는 회전축(125)의 제1편심부(1255)가 제1선회랩(1512)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이에 따라 냉매의 반발력과 압축력이 제1선회경판부(1511)를 기초로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되고, 이를 통해 압축력과 반발력의 작용에 의한 제1선회스크롤(151)의 기울어짐이 억제될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 메인프레임(130)과 이를 마주보는 제1선회스크롤(151)의 사이에는 제1올담링(161)이 구비된다. 이에 따라 제1선회스크롤(151)은 제1올담링(161)에 의해 메인프레임(130)에 대해 선회운동을 하게 된다.
제1올담링(161)은 제1링본체(1611), 제1고정키(1612), 제1선회키(1613)를 포함한다. 제1링본체(1611)는 제1올담링수용부(1351)에 삽입되고, 제1고정키(1612)는 메인프레임(130)의 제1고정키홈(1351a)에 미끄러지게 삽입되며, 제1선회키(1613)는 제1선회스크롤(151)의 제1선회키홈(1511a)에 미끄러지게 삽입된다. 제1올담링(161)은 통상적으로 알려진 올담링과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1압축부(C1)에는 회전축(125)의 급유통로(126)와 연통되어 제1압축실(V1)로 오일을 공급하는 제1급유부(미도시)가 구비될 수 있다. 제1급유부는 메인프레임(130)에 형성될 수도 있고, 제1고정스크롤(141)에 형성될 수도 있으며, 제1선회스크롤(151)에 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1급유부가 제1고정스크롤(141)에 형성되는 경우에는 제1고정스크롤(141)의 제1축수구멍(1413a)의 내주면에서 반경방향으로 연장되어 제1압축실(중간압실)에 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 급유통로(126)를 통해 제1베어링부(1252)에 공급되는 오일의 일부가 제1급유부를 통해 제1압축실(V1)로 공급될 수 있다.
또한, 제1급유부는 위의 부재들 중에서 2개 이상의 부재에 연결되도록 형성될 수도 있다. 예를 들어 제1급유부는 메인프레임(130)의 축수용부(133)의 내주면에서 제1올담링수용부(1351)에 연통되도록 형성되고, 이 제1올담링수용부(1351)에서 제1고정측벽부(1412)와 제1고정경판부(1411)를 통해 제1압축실(중간압실)(V1)에 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 급유통로(126)를 통해 제1베어링부(1252)에 공급되는 오일의 일부가 제1급유부를 통해 제1압축실(V1)로 공급될 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른본 실시예에 따른 제2압축부(C2)는 메인프레임(130)의 상측에 구비되는 것으로, 제2압축부(C2)는 제1압축부(C1)와 대칭되게 형성된다. 예를 들어 제2압축부(C2)는 제2고정스크롤(142) 및 제2선회스크롤(152)을 포함한다.
제2고정스크롤(142)은 메인프레임(130)의 제2측면(상면)에서 축방향으로 지지되어 고정되고, 제2선회스크롤(152)은 메인프레임(130)의 제2측면과 이를 마주보는 제2고정스크롤(142) 사이의 제2공간에서 메인프레임(130)의 제2스크롤지지부(1342)에 회전 가능하게 축방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라 제2압축부(C2)를 이루는 제2고정스크롤(142)과 제2선회스크롤(152) 사이에는 두 개 한 쌍의 제2압축실(V2)이 형성된다.
본 실시예에 따른 제2고정스크롤(142)은 제2고정경판부(1421), 제2고정측벽부(1422), 제2베어링돌부(1423) 및 제2고정랩(1424)을 포함할 수 있다.
제2고정경판부(1421)는 원판모양으로 형성되고, 중앙에는 후술할 제2베어링돌부(1423)를 이루는 제2축수구멍(1423a)이 축방향으로 관통되어 형성된다. 제2축수구멍(1423a)은 메인프레임(130)의 축수용부(133) 및 제1축수구멍(1413a)과 동일축선상에 형성된다. 제2축수구멍(1423a)의 내주면에는 부시베어링 또는 볼베어링 등으로 이루어진 베어링부재가 구비되어 회전축(125)의 제2베어링부(1253)를 지지할 수 있다.
제2축수구멍(1423a)의 주변에는 제2토출구(1421a)가 형성된다. 제2토출구(1421a)는 제2압축실(V2)과 케이싱(110)의 내부공간(110a) 사이를 연통하도록 형성된다. 이에 따라 제2압축실(V2)에서 압축된 냉매는 제2토출구(1421a)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 토출하게 된다.
제2고정측벽부(1422)는 제2고정경판부(1421)의 제1측면(하면) 가장자리에서 메인프레임(130)의 제2스크롤측벽부(1322)를 향해 축방향으로 연장되어 환형으로 형성될 수 있다. 제2고정측벽부(1422)는 제2프레임측벽부(1322)에 축방향으로 마주보도록 결합될 수 있다.
제2고정측벽부(1422)에는 그 제2고정측벽부(1422)를 반경방향으로 관통하는 제2흡입구(1422a)가 형성된다. 제2흡입구(1422a)에는 앞서 설명한 같이 원통쉘(111)을 관통한 제2흡입관(1152)의 단부가 삽입되어 결합된다. 이에 따라 증발기에서 배출된 냉매의 일부는 냉매흡입관(115)의 제2흡입관(1152)과 제2흡입구(1422a)를 통해 제2압축실(V2)로 흡입된다.
제2베어링돌부(1423)는 제2고정경판부(1421)의 중심부에서 구동모터(120)를 향해 축방향으로 연장 형성된다. 제2베어링돌부(1423)의 중심에는 원통 형상의 제2축수구멍(1423a)이 축방향으로 관통되어 형성되고, 제2축수구멍(1423a)에 회전축(125)의 제2베어링부(1253)가 삽입되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
제2고정랩(1424)은 제2고정경판부(1421)의 하면에서 제2선회스크롤(152)을 향해 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 제2고정랩(1424)은 후술할 제2선회랩(1522)과 맞물려 두 개 한 쌍의 제2압축실(V2)을 형성한다.
제2고정랩(1424)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 제2고정랩(1424)은 제2선회랩(1522)과 함께 인볼류트 외에 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제2고정랩(1424)은 직경과 원점이 서로 다른 다수 개의 원호를 연결한 형태를 가지며, 최외곽의 곡선은 장축과 단축을 갖는 대략 타원형 형태로 형성될 수 있다. 이는 제2선회랩(1522)도 마찬가지로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 제2선회스크롤(152)은 제2선회경판부(1521), 제2선회랩(1522) 및 제2회전축결합부(1523)를 포함한다.
제2선회경판부(1521)는 원판 형상으로 형성되어 메인프레임(130)과 제2고정스크롤(142) 사이의 제2공간에 수용된다. 다시 말해 제2선회경판부(1521)의 제1측면(하면)은 메인프레임(130)의 제2측면, 즉 제2스크롤지지부(1342)에 축방향으로 지지될 수 있다.
제2선회경판부(1521)의 제1측면에는 가장자리 양쪽에 제2선회키홈(1521a)이 각각 형성된다. 제1선회키홈(1521a)에는 후술할 제2올담링(162)의 제2선회키(1623)가 미끄러지게 삽입되어 결합된다. 제2선회스크롤(152)은 제2스크롤지지부(1342)에 축방향으로 지지된 상태에서 미끄러져 선회운동을 하게 된다.
또한, 제2선회경판부(1521)와 이를 마주보는 제2스크롤지지부(1342)의 사이에는 제2배압실링부재(156)가 구비된다. 예를 들어 제2선회경판부(1521)에는 제2실링홈(미부호)이 환형으로 형성되어 제2배압실링부재(156)가 삽입될 수 있다. 제2배압실링부재(156)는 환형으로 형성되어 제2축수구멍(1423a)을 감싸도록 구비되되, 제2배압실링부재(156)는 회전축(125)의 축중심(O)에 대해 편심지게 구비될 수 있다. 이에 따라 제2선회경판부(1521)와 이를 마주보는 제2스크롤지지부(1342) 사이의 제2공간은 제2배압실(172)을 형성하되, 제2배압실(172)은 제2배압실링부재(156)를 중심으로 내측공간은 제2내측배압실(172a)을, 외측공간은 제2외측배압실(172b)을 각각 형성하게 된다.
또한, 제2배압실(172)은 토출압을 이루는 급유통로(126)와 제2축수구멍(1423a)에 연통되므로, 제2배압실링부재(156)를 사이에 두고 제2내측배압실(172a)은 토출압공간을, 제2외측배압실(172b)은 중간압공간을 각각 이루게 된다.
제2선회랩(1522)은 제2선회경판부(1521)의 제2측면(상면)에서 제1고정스크롤(141)을 향해 연장 형성될 수 있다. 제2선회랩(1522)은 제2고정랩(1424)과 맞물려 제2압축실(V2)을 형성한다.
제2선회랩(1522)은 앞서 설명한 제2고정랩(1424)의 형상과 대응되게 형성되므로 제2선회랩(1522)에 대하여는 제2고정랩(1424)에 대한 설명으로 대신한다. 다만, 제2선회랩(1522)의 내측 단부는 제2선회경판부(1521)의 중앙부위에 형성되며, 제2선회경판부(1521)의 중앙부위에는 제2회전축결합부(1523)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
제2회전축결합부(1523)에는 회전축(125)의 제2편심부(1256)가 회전가능하게 삽입되어 결합된다. 제2회전축결합부(1523)의 외주부는 제2선회랩(1522)과 연결되어 압축과정에서 제2고정랩(1424)과 함께 제2압축실(V2)을 형성하는 역할을 하게 된다.
제2회전축결합부(1523)는 제2선회랩(1522)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이로 형성될 수 있다. 즉, 제2회전축결합부(1523)는 회전축(125)의 제2편심부(1256)가 제2선회랩(1522)과 동일 평면상에서 중첩되는 높이에 배치될 수 있다. 이에 따라 냉매의 반발력과 압축력이 제2선회경판부(1521)를 기초로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 상쇄되고, 이를 통해 압축력과 반발력의 작용에 의한 제2선회스크롤(152)의 기울어짐이 억제될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 메인프레임(130)과 이를 마주보는 제2선회스크롤(152)의 사이에는 제2올담링(162)이 구비된다. 이에 따라 제2선회스크롤(152)은 제2올담링(162)에 의해 메인프레임(130)에 대해 선회운동을 하게 된다.
제2올담링(162)은 제2링본체(1621), 제2고정키(1622), 제2선회키(1623)를 포함한다. 제2링본체는 제2올담링수용부(1352)에 삽입되고, 제2고정키는 메인프레임(130)의 제2고정키홈에 미끄러지게 삽입되며, 제2선회키는 제2선회스크롤(152)의 제2선회키홈에 미끄러지게 삽입된다. 제2올담링(162)은 제1올담링(161)과 마찬가지로 통상적으로 알려진 올담링과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제2압축부(C2)에는 회전축(125)의 급유통로(126)와 연통되어 제2압축실(V2)로 오일을 공급하는 제2급유부(미도시)가 구비될 수 있다. 제2급유부는 메인프레임(130)에 형성될 수도 있고, 제2고정스크롤(142)에 형성될 수도 있으며, 제2선회스크롤(152)에 형성될 수도 있다. 예를 들어 제2급유부가 제2고정스크롤(142)에 형성되는 경우에는 제2고정스크롤(142)의 제2축수구멍(1423a)의 내주면에서 반경방향으로 연장되어 제2압축실(중간압실)(V2)에 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 급유통로(126)를 통해 제2베어링부(1253)에 공급되는 오일의 일부가 제2급유부를 통해 제2압축실(V2)로 공급될 수 있다.
또한, 제2급유부는 위의 부재들 중에서 2개 이상의 부재에 연결되도록 형성될 수도 있다. 예를 들어 제2급유부는 메인프레임(130)의 축수용부(133)의 내주면에서 제2올담링수용부(1352)에 연통되도록 형성되고, 이 제2올담링수용부(1352)에서 제2고정측벽부(1422)와 제2고정경판부(1421)를 통해 제2압축실(중간압실)(V2)에 연통되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 급유통로를 통해 제2베어링부(1253)에 공급되는 오일의 일부가 제2급유부를 통해 제2압축실(V2)로 공급될 수도 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 다음과 같이 동작된다.
즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 회전자(122)에 회전력이 발생되어 회전하게 된다. 그러면 회전자(122)에 결합된 회전축(125)이 회전하고, 회전축(125)의 제1편심부(1255)에 결합된 제1선회스크롤(151)이 제1올담링(161)에 의해 제1고정스크롤(141)에 대해 선회운동을 하는 동시에 회전축(125)의 제2편심부(1256)에 결합된 제2선회스크롤(152)이 제2올담링(162)에 의해 제2고정스크롤(142)에 대해 선회운동을 하게 된다.
그러면, 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)의 체적이 각 압축실(V1)(V2)의 바깥쪽에서 형성되는 각각의 흡입압실에서 중심쪽을 향해 연속으로 형성되는 각각의 중간압실, 그리고 각각의 토출압실로 갈수록 점점 감소하게 된다.
그러면, 냉동사이클장치를 통과한 냉매가 냉매흡입관(115)의 제1흡입관(1151)을 통해서는 제1압축실(V1)을 이루는 제1흡입압실쪽으로, 제2흡입관(1152)을 통해서는 제2압축실(V2)을 이루는 제2흡입압실쪽으로 각각 흡입된다.
그러면, 각각의 흡입압실로 흡입된 냉매는 제1압축실(V1)과 제2압축실(V2)의 이동궤적을 따라 각각의 중간압실을 거쳐 각각의 토출압실로 이동하면서 압축되고, 제1압축실(V1)에서 압축된 냉매는 제1토출구(1411a)를 통해 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로, 제2압축실(V2)에서 압축된 냉매는 제2토출구(1421a)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 각각 토출된다.
그러면, 제1압축실(V1)에서 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로 토출된 냉매는 제1고정스크롤(141)과 메인프레임(130) 그리고 제2고정스크롤(142)에 구비된 냉매배출통로(Fg)를 통해 구동모터(120)와 압축부(C) 사이의 배출공간(S12)으로 안내된다. 이 냉매는 제2압축실(V2)에서 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 토출되는 냉매와 섞여 구동모터(120)를 통과한 후 상부공간(S2)에서 유분리된다. 이 냉매는 냉매토출관(116)을 통해 냉동사이클의 응축기를 향해 이동하고, 상부공간(S2)에서 냉매로부터 분리된 오일은 케이싱(110)과 고정자(121) 사이, 케이싱(110)과 압축부(C) 사이의 오일회수통로(Fo)를 통해 케이싱(110)의 하부공간(S1)인 저유공간(S11)으로 회수되게 된다. 이 오일은 급유통로(126)를 통해 각각의 베어링면(미부호)으로 공급되고, 일부는 압축실(V)로 공급되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 용량가변장치(180)가 구비되어 공기조화기의 필요용량에 따라 파워운전을 하거나 또는 세이빙운전을 수행할 수 있다. 하지만 종래의 용량가변장치를 구비한 스크롤 압축기는 압축기에 대한 용량가변비율을 충분하게 낮추지 못하여 경우에 따라서는 필요 이상의 냉력을 발휘하여 에너지손실의 원인이 되었다. 이는 압력비가 1.5 이하인 저속 및 저압력비 운전조건에서의 전력소모량의 과잉을 초래하여 공기조화기의 효율성이 저하될 수 있다.
이에, 본 실시예에서는 세이빙운전시 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2) 중에서 한쪽 압축부를 공회전시켜 용량가변비율을 50% 또는 50%이하에 도달하도록 하여 적정한 냉방 및/또는 난방능력을 발휘할 수 있도록 할 수 있다. 이하에서는 제1압축부(C1)에 용량가변장치가 구비된 예를 중심으로 설명하나, 반드시 제1압축부(C1)에 용량가변장치가 설치되는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어 용량가변장치(180)는 제2압축부(C2)에 설치될 수도 있고, 경우에 따라서는 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)에 각각 설치될 수도 있다.
도 3은 도 2에서 용량가변장치를 분해하여 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 조립평면도이며, 도 5는 도 4의 "IX-IX"선단면도이다.
다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 용량가변장치(180)는 메인프레임(130)의 하면을 이루는 제1측면과 이를 마주보는 제1선회스크롤(151) 사이에 구비된다. 다시 말해 용량가변장치(180)는 제1선회스크롤(151)을 제1고정스크롤(141)쪽으로 가압하는 제1배압실(171)의 주변에 구비될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 용량가변장치(180)는 연통구멍(181) 및 제1밸브(182)를 포함한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 연통구멍(181)은 제1선회스크롤(151)에 구비되어 제1압축실(V1)과 제1배압실(171) 사이를 연통하도록 형성된다. 예를 들어 연통구멍(181)은 중간압실을 이루는 제1선회경판부(1511)의 제1측면과 제1배압실(171)을 이루는 제2측면 사이를 관통하도록 형성되되, 연통구멍(181)의 일단은 제1압축실(V1) 중에서 중간압실을 이루는 위치에 연통되고, 연통구멍(181)의 타단은 제1배압실링부재(155)를 기준으로 제1내측배압실(171a)쪽에 연통될 수 있다. 이에 따라 저속/저압력비 운전시에는 제1내측배압실(171a)의 압력이 제1압축실(중간압실)(V1)의 압력에 비해 낮아지게 되어 제1압축실(V1)의 냉매가 제1내측배압실(171a)로 누설될 수 있다.
연통구멍(181)의 내경, 정확하게는 제1압축실(V1)을 향해 개구되는 연통구멍(181)의 일단의 내경은 이를 마주보는 제1고정랩(1414)의 랩두께보다는 작게 형성된다. 이에 따라 제1압축실(V1)의 냉매가 연통구멍(181)을 통해 압축실 사이에서 누설되는 것을 억제할 수 있다.
연통구멍(181)의 타단, 정확하게는 제1배압실(171)을 향해 개구되는 연통구멍(181)의 타단에는 밸브수용홈(1811)이 형성되고, 밸브수용홈(1811)에 후술할 제1밸브(182)가 미끄러지게 삽입될 수 있다. 밸브수용홈(1811)은 연통구멍(181)의 내경과 동일하게 형성될 수도 있지만, 연통구멍(181)의 내경보다 크게 확장되어 형성될 수 있다. 이에 따라 연통구멍(181)은 제1밸브(182)에 의해 원활하게 개폐될 수 있다.
밸브수용홈(1811)의 내주면에는 냉매안내홈(1811a)이 형성될 수 있다. 예를 들어 냉매안내홈(1811a)은 밸브수용홈(1811)의 내주면 중에서 제1축수구멍(1413a)을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 제1압축실(V1)의 냉매가 밸브안내홈(1811)을 통해 더욱 신속하게 제1배압실(171)로 누설될 수 있다.
제1밸브(182)는 단일 외경을 갖는 원판 형상으로 형성될 수도 있고, 복수 외경을 갖는 원판 형상으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 제1밸브(182)의 외경이 복수로 이루어지는 예를 도시하고 있다. 예를 들어 제1밸브(182)는 메인프레임(130)을 향하는 제1단의 단면적이 제1선회스크롤(151)을 향하는 제2단의 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 다시 말해 제1밸브(182)의 제2단은 연통구멍(181)의 내경보다 크게 형성되되, 제1밸브(182)의 제1단은 연통구멍(181)의 내경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1밸브(182)는 제1단의 모서리를 따라 단차진 부압면(182a)이 형성되어 제1밸브(182)의 열림시 그 제1밸브(182)의 제1단과 메인프레임(130)의 제1측면 사이에는 부압면(182a)의 깊이만큼 높이차가 발생되고, 이로 인해 파워운전으로의 전환시 제1내측배압실(171a)의 오일이 부압면(182a)으로 유입되어 제1밸브(182)를 닫힘방향으로 가압할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 부압면(182a)은 다양하면서도 단순하게 형성될 수 있다. 예를 들어 부압면(182a)은 제1밸브(182)의 제1단에 기설정된 폭을 갖는 'ㅡ'자형 또는 '+'자형 홈으로 형성될 수도 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 용량가변장치에 대한 작용효과는 다음과 같다. 도 6 및 도 7은 도 1에서 용량가변장치의 동작을 보인 단면도들로서, 도 6은 파워운전을, 도 7은 세이빙운전을 각각 보인 도면이다.
먼저, 도 6에서와 같이 압축기가 파워운전을 하는 동안에는 고속/고압력비운전을 하게 되어 토출압은 중간압보다 높은 압력을 유지하게 된다. 그러면 급유통로(126)와 제1축수구멍(1413a)을 통해 제1내측배압실(171a)로 공급되는 오일의 압력은 제1압축실(중간압실)(V1)의 압력보다 높은 토출압을 형성하게 된다.
그러면 제1내측배압실(171a)의 오일이 제1밸브(182)를 제1선회스크롤(151)쪽으로 밀어 제1밸브(182)가 연통구멍(181)을 차단하는 닫힘상태를 유지하게 된다.
그러면 연통구멍(181)은 막힌 상태를 유지하게 되어 제1압축실(V1)의 냉매가 제1내측배압실(171a)로 누설되는 것을 차단하고, 이로 인해 제1배압실(171)의 압력은 제1압축실(V1)의 압력보다 높은 압력을 유지하게 된다. 그러면 제1선회스크롤(151)은 제1배압실(171)의 배압력에 밀려 제1고정스크롤(141)쪽으로 밀착되면서 제1압축실(V1)에서의 압축실 간 누설을 억제된다. 그러면 제1압축실(V1)에서는 냉매가 원활하게 흡입 압축되어 토출된다.
이때, 제2배압실(172)로 유입되는 오일 역시 토출압을 이루면서 제2선회스크롤(152)은 제2배압실(172)의 배압력에 밀려 제2고정스크롤(142)쪽으로 밀착된다. 그러면 제2압축실(V2)에서의 압축실 간 누설이 억제되어 제2압축실(V2)에서도 냉매가 원활하게 흡입 압축되어 토출된다. 이에 따라 압축기는 100% 냉력을 발휘하게 된다.
반면, 도 7에서와 같이 압축기가 세이빙운전을 하는 동안에는 저속/저압력비운전을 하게 되어 토출압은 중간압보다 낮은 압력을 형성하게 된다. 그러면 급유통로(126)와 제1축수구멍(1413a)을 통해 제1내측배압실(171a)로 공급되는 오일의 압력은 제1압축실(중간압실)의 압력보다 낮은 중간압을 형성하게 된다.
그러면 제1내측배압실(171a)의 오일이 제1밸브(182)를 제1선회스크롤(151)쪽으로 밀어내지 못하고 오히려 제1밸브(182)가 메인프레임(130)쪽으로 밀려나 연통구멍(181)이 열림상태를 전환된다.
그러면 제1배압실(171)의 압력은 충분한 배압력을 형성하지 못하면서 제1고정스크롤(141)과 제1선회스크롤(151) 사이가 소정의 간격(t)만큼 벌어지게 된다. 그러면 제1압축실(V1)에서의 압축실 간 누설이 발생되는 동시에 제1압축실(V1)의 냉매가 제1내측배압실(171a)로 누설되게 된다. 그러면 제1압축부(C1)에서는 냉매가 제1압축실(V1)로 흡입되더라도 압축되지 못하는 일종의 공회전운전을 하게 된다.
이때, 제2배압실(172)로 유입되는 오일 역시 토출압보다 낮은 중간압을 이루게 되나, 제2배압실(172)이 밀봉된 상태를 유지하게 된다. 그러면 제2선회스크롤(152)은 제2배압실(172)의 배압력에 밀려 제2고정스크롤(142)쪽으로 가압되면서 제2압축실(V2)에서의 압축실 간 누설이 억제된다. 그러면 제2압축실(V2)에서는 냉매가 원활하게 흡입 압축되어 토출되면서 압축기는 50% 냉력을 발휘하게 된다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제2압축부(C2)에도 제1압축부(C1)와 같은 용량가변장치(180)가 구비될 수도 있다. 이 경우에는 제1압축부(C1)는 물론 제2압축부(C2) 역시 공회전운전을 실시하여 세이빙운전모드를 50%는 물론 압축기가 0% 냉력을 발휘하는 완전 공회전운전까지 다양하게 구현할 수 있다.
한편, 용량가변장치에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 압축실의 냉매를 배압실로 누설시켜 해당 압축부를 공회전시키는 것이나, 경우에 따라서는 냉매가 압축실로 흡입되는 것을 차단하여 해당 압축부를 공회전시킬 수도 있다.
도 8은 용량가변장치에 대한 다른 실시예를 보인 스크롤 압축기의 종단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 실시예와 유사하다. 예를 들어 본 실시예에 따른 스크롤 압축기는 케이싱(110)의 내부에 구동모터(120)가 구비된다. 구동모터(120)의 회전축(125)에는 제1편심부(1255)와 제2편심부(1256)가 구비된다. 제1편심부(1255)에는 제1선회스크롤(151)이 결합되어 제1고정스크롤(141)과 함께 제1압축실(V1)을 갖는 제1압축부(C1)를, 제2편심부(1256)에는 제2선회스크롤(152)이 결합되어 제2고정스크롤(142)과 함께 제2압축실(V2)을 갖는 제2압축부(C2)를 이루게 된다. 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2)의 사이에는 메인프레임(130)이 구비되어 제1압축부(C1)와 제2압축부(C2) 사이가 분리된다. 이에 따라 냉매흡입관(115)의 제1흡입관(1151)을 통해 제1압축부(C1)로 흡입되는 냉매는 제1압축부(C1)에서 압축되어 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 토출되고, 냉매흡입관(115)의 제2흡입관(1152)을 통해 제2압축부(C2)로 흡입되는 냉매는 제2압축부(C2)에서 압축되어 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로 토출되게 된다.
다만, 본 실시예에서는 제1흡입관(1151) 및/또는 제2흡입관(1152)에 제2밸브(185)를 설치하여 제1흡입관(1151) 및/또는 제2흡입관(1152)이 압축기의 운전조건에 따라 선택적으로 개폐되도록 할 수 있다.
구체적으로, 냉매흡입관(115)은 단일 내경으로 형성될 수도 있지만, 복수 내경을 갖는 다단관 형태로 형성될 수도 있다. 예를 들어 냉매흡입관(115)은 소경부(115a)와 대경부(115b)로 이루어지고, 소경부(115a)에는 제2흡입관(1152)이, 대경부(115b)에는 제1흡입관(1151)이 각각 연결될 수 있다. 다시 말해 냉매흡입관(115)의 상류측은 소경부(115a)로 형성되고, 냉매흡입관(115)의 하류측은 대경부(115b)로 형성될 수 있다. 이에 따라 소경부(115a)와 대경부(115b) 사이에는 단차진 밸브시트면(115c)이 형성될 수 있다.
제2밸브(185)는 판형 또는 피스톤밸브로 이루어져 제1흡입관(1151)과 제2냉매관(1152) 사이, 다시 말해 제1흡입관(1151)이 연결되는 제1위치(P1)와 제2흡입관(1152)이 연결되는 제2위치(P2) 사이에 구비되는 밸브공간(115d)에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 이에 따라 제2밸브(185)는 대경부(115b)의 내부공간을 이루는 밸브공간(115d)에서 냉매흡입관(115)으로 흡입되는 냉매의 압력변화에 따라 제1위치(P1)와 제2위치(P2) 사이를 미끄러지면서 밸브시트면(115c)에 착탈되게 된다. 이로 인해 냉매는 제1압축실(V1)로 흡입되는 것이 허용되거나 차단될 수 있다.
제2밸브(185)의 배압면, 다시 말해 제1냉매관(1151)이 속하는 제2밸브(185)의 일측면에는 제2밸브(185)를 탄력지지하는 밸브스프링(186)이 구비될 수 있다. 이에 따라 제2밸브(185)는 저속/저압력비 운전시 더욱 신속하게 닫힘위치로 이동할 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기에서 용량가변장치에 대한 작용효과는 다음과 같다. 도 9 및 도 10은 도 8에서 용량가변장치의 동작을 보인 단면도들로서, 도 9는 파워운전을, 도 10은 세이빙운전을 각각 보인 도면이다.
먼저, 도 9에서와 같이 압축기가 파워운전을 하는 동안에는 고속/고압력비운전을 하게 되어 제2밸브(185)는 밸브스프링(186)의 탄성력을 이기고 열림방향으로 이동하게 된다. 그러면 제1흡입관(1151)은 열린 상태가 되어 냉매는 제1흡입관(1151)을 통해 제1압축실(V1)로 원활하게 흡입되어 압축된 후 토출된다.
이때, 제1흡입관(1151)에 비해 상류측에 위치한 제2흡입관(1152) 역시 열린 상태가 되어 제2압축실(V2)로도 냉매가 원활하게 흡입되어 압축된 후 토출된다. 이에 따라 압축기는 100% 냉력을 발휘하게 된다.
반면, 도 10에서와 같이 압축기가 세이빙운전을 하는 동안에는 저속/저압력비운전을 하게 되어 제2밸브(185)는 밸브스프링(186)의 탄성력에 의해 닫힘방향으로 이동하게 된다. 그러면 제1흡입관(1151)과 제2흡입관(1152) 사이가 차단되어 제1흡입관(1151)으로는 냉매가 유입되지 않게 된다. 그러면 제1압축실(V1)에서는 냉매가 흡입되지 못하여 제1압축부(C1)는 일종의 공회전운전을 하게 된다.
이때, 제1흡입관(정확하게는 밸브시트면)(1151)에 비해 상류측에 위치한 제2흡입관(1152)은 열린 상태가 되어 제2압축실(V2)로는 냉매가 원활하게 흡입되어 압축된 후 토출된다. 이에 따라 압축기는 50% 냉력을 발휘하게 된다.
한편, 용량가변장치에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 제2밸브가 밸브스프링의 탄성력에 의해 냉매흡입관을 차단하는 것이나, 경우에 따라서는 선회스크롤에 대한 배압력을 이용하여 냉매흡입관을 차단할 수도 있다.
도 11은 용량가변장치에 대한 또 다른 실시예를 보인 스크롤 압축기의 종단면도이고, 도 12는 도 11의 "A"를 확대하여 보인 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 도 8의 실시예와 유사하다. 다시 말해 본 실시예에서도 제1압축부(C1)에 연결되는 제1흡입관(1151) 및/또는 제2압축부(C2)에 연결되는 제2흡입관(1152)을 선택적으로 개폐하여 압축기의 운전조건에 따라서는 해당 압축부를 정상운전 또는 공회전시키도록 제2밸브(185)가 구비되는 것은 동일하다. 다만 본 실시예에서는 제2밸브(185)가 제2압축부(C2) 또는 제1압축부(C1)의 배압력을 이용하여 개폐될 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에서는 제2배압실(172)과 냉매흡입관(115)의 사이에 가압통로(187)를 형성하되, 가압통로(187)의 일단은 중간압을 이루는 제2배압실(예를 들어 제2외측배압실)(172)에 연통되고, 가압통로(187)의 타단은 제2밸브(185)의 배압면이 이루는 냉매흡입관(115)의 밸브공간(115d)에 연통될 수 있다. 이에 따라 제2배압실(172)의 냉매가 제2밸브(185)의 배압면을 제2밸브(185)가 제2위치(P2)쪽으로 가압하게 된다.
도 12를 참조하면, 가압통로(187)는 메인프레임(130)을 관통하는 가압구멍(1871) 및 가압구멍(1871)을 냉매흡입관(115)에 연결하는 연결관(1872)을 포함할 수 있다.
가압구멍(1871)은 제1구멍(1871a), 제2구멍(1871b) 및 제3구멍(1871c)을 포함할 수 있다. 제1구멍(1871a)의 일단은 제2배압실(예를 들어 제2외측배압실)(172)에 연결되고, 제2구멍(1871b)의 일단은 제1구멍(1871a)의 타단에 연결된다. 제2구멍(1871b)의 타단은 메인프레임(130)의 축수용부(133)에 연결되고, 제3구멍(1871c)의 일단은 제1구멍(1871a)의 타단과 제2구멍(1871b)의 일단이 만나는 제1구멍(1871a)과 제2구멍(1871b)의 접점에 연결된다. 제3구멍(1871c)의 타단은 연결관(1872)에 연결된다.
다시 말해, 가압구멍(1871)은 제1구멍(1871a)의 타단에서 양쪽으로 분지되는 3갈래의 대략 T(티)자 형상으로 형성되되, 정확하게는 제1구멍(1871a)이 제2구멍(1871b)의 주면에 연통되고, 제3구멍(1871c)은 제2구멍(1871b)의 단부에 연결된다.
제1구멍(1871a)의 내경은 제2구멍(1871b)의 내경과 동일하거나 작게 형성되고, 제2구멍(1871b)의 내경은 제3구멍(1871c)의 내경보다 크게 형성된다. 이에 따라 제2구멍(1871b)과 제3구멍(1871c)의 사이에는 단차면이 형성되고, 이 단차면은 일종의 밸브시트면을 이루게 된다.
연결관(1872)은 냉매흡입관(115)의 내경보다 매우 작은 관으로 형성되어 가압구멍(1871)과 냉매흡입관(115)의 밸브공간(115d) 사이에 연결된다. 예를 들어 연결관(1872)의 일단은 가압구멍(1871)의 타단, 다시 말해 제3구멍(1871c)의 타단에 연결되고, 연결관(1872)의 타단은 상기 케이싱(110)을 관통하여 상기 냉매흡입관(115)에 연결된다.
이 경우 연결관(1872)의 타단은 밸브공간(115d)의 측면에서 제1흡입관(1151)보다 하측, 더 바람직하게는 제2밸브(185)의 열림방향쪽 측면에 연결될 수 있다. 이에 따라 압축기의 저속/저압력비 운전시 제2배압실(172)의 오일이 가압통로(187)를 통해 제2밸브(185)의 열림방향측면으로 신속하게 공급되어 제1흡입관(1151)을 신속하게 차단할 수 있다.
한편, 제1구멍(1871a)과 제2구멍(1871b) 그리고 제3구멍(1871c)의 접점에 제3밸브(188)가 구비될 수 있다. 제3밸브(188)는 제2배압실(172)에서 밸브공간(115d)으로의 냉매이동은 허용하는 반면 밸브공간(115d)에서 제2배압실(172)로의 냉매이동은 차단할 수 있다.
구체적으로, 제3밸브(188)는 작은 피스톤 밸브로 이루어져 제2구멍(1871b)에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 이 경우에도 제3밸브(188)는 양단의 외경이 동일한 단일 외경을 갖는 원봉형상으로 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 전술한 도 3의 실시예에서의 제1밸브(182)와 같이 제2구멍(1871b)쪽 외경이 제3구멍(1871c)쪽 외경보다 큰 티(T)자 단면 형상으로 형성될 수도 있다.
예를 들어 제3밸브(188)의 제1단은 제2구멍(1871b)의 내경과 거의 동일하게 형성되고, 제3밸브(188)의 제2단은 제1단의 외경보다는 작고 제3구멍(1871c)의 내경보다는 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 제3밸브(188)는 압축기의 운전모드에 따라 신속하게 개폐될 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기에서 용량가변장치에 대한 작용효과는 다음과 같다. 도 13 및 도 14는 도 11에서 용량가변장치의 동작을 보인 단면도들로서, 도 13은 파워운전을, 도 14는 세이빙운전을 각각 보인 도면이다.
먼저, 도 13에서와 같이 압축기가 파워운전을 하는 동안에는 고속/고압력비운전을 하게 되어 제2구멍(1871b)쪽 압력이 제2외측배압실(172b)의 압력보다 높은 토출압을 이루게 된다. 그러면 제3밸브(188)가 제3구멍(1871c)쪽으로 밀려나 제1구멍(1871a)과 제3구멍(1871c) 사이를 차단하게 된다. 그러면 제2밸브(185)가 수용된 밸브공간(115d)의 압력이 낮아져 제2밸브(185)는 밸브공간(115d)의 압력을 이기고 열림방향으로 이동하게 된다. 그러면 제1흡입관(1151)은 열린 상태가 되어 냉매는 제1흡입관(1151)을 통해 제1압축실(V1)로 원활하게 흡입되어 압축된 후 토출된다.
이때, 제1흡입관(1151)에 비해 상류측에 위치한 제2흡입관(1152) 역시 열린 상태가 되어 제2압축실(V2)로도 냉매가 원활하게 흡입되어 압축된 후 토출된다. 이에 따라 압축기는 100% 냉력을 발휘하게 된다.
반면, 도 14에서와 같이 압축기가 세이빙운전을 하는 동안에는 저속/저압력비운전을 하게 되어 제2구멍(1871b)쪽 압력이 제2외측배압실(172b)의 압력보다 낮은 중간압을 이루게 된다. 그러면 제3밸브(188)가 제1구멍(1871a)을 통해 유입되는 중간압의 오일에 의해 제3구멍(1871c)의 반대쪽인 제2구멍(1871b)쪽으로 밀려나게 된다. 그러면 제1구멍(1871a)과 제3구멍(1871c) 사이가 열리면서 제2외측배압실(172b)의 오일이 제3구멍(1871c)과 연결관(1872)을 통해 냉매흡입관(115)의 밸브공간(115d)쪽으로 이동하게 된다. 그러면 제2밸브(185)는 밸브공간(115d)의 압력에 의해 닫힘방향으로 이동하게 된다. 그러면 제1흡입관(1151)과 제2흡입관(1152) 사이가 차단되어 제1흡입관(1151)으로는 냉매가 유입되지 않게 된다. 그러면 제1압축실(V1)에서는 냉매가 흡입되지 못하여 제1압축부(C1)는 일종의 공회전운전을 하게 된다.
이때, 제1흡입관(정확하게는 밸브시트면)(1151)에 비해 상류측에 위치한 제2흡입관(1152)은 열린 상태가 되어 제2압축실(V2)로는 냉매가 원활하게 흡입되어 압축된 후 토출된다. 이에 따라 압축기는 50% 냉력을 발휘하게 된다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 본 실시예에서도 제2밸브(185)의 배압면쪽에 밸브스프링(186)과 같은 탄성부재가 더 구비될 수도 있다. 이 경우에는 밸브공간(115d)의 압력 외에 밸브스프링(186)의 탄성력에 의해 제2밸브(185)가 더욱 신속하게 닫힘방향으로 이동할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 제1압축부(C1)에서 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로 토출되는 냉매가 그 제1압축부(C1)와 메인프레임(130) 그리고 제2압축부(C2)에 구비된 냉매배출통로(Fg)를 통해 케이싱(110)의 배출공간(S12)으로 이동한 후 구동모터(120)를 통과하여 상부공간(S2)으로 이동하는 것이나, 경우에 따라서는 케이싱(110)의 외부에 냉매안내관(미도시)이 구비되어 토출커버(145)의 토출공간(1451)으로 토출되는 냉매를 케이싱(110)의 외부에 구비된 냉매안내관으로 안내한 후 케이싱(110)의 상부공간(S2)으로 이동시킬 수도 있다. 이 경우에는 압축부(C)를 이루는 제1압축부(C1)의 외주면과 제2압축부(C2)의 외주면에 냉매배출통로를 구비하지 않게 되므로 그만큼 압축실의 외경을 넓혀 압축실 체적을 확대할 수 있다. 이 경우에도 앞서 설명한 압축기의 기본구조 및 용량가변장치의 기본구조는 동일하게 형성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 케이싱;
    제1편심부와 제2편심부가 축방향으로 이격되어 구비되는 회전축;
    상기 회전축의 제1편심부에 결합되어 제1압축실을 형성하는 제1압축부;
    상기 제1압축부의 축방향 일측에 구비되고, 상기 회전축의 제2편심부에 결합되어 제2압축실을 형성하는 제2압축부; 및
    상기 회전축이 관통하도록 축수용부가 형성되어 상기 제1압축부와 상기 제2압축부 사이에 구비되는 메인프레임을 포함하고,
    상기 제1압축부와 상기 제2압축부 중에서 적어도 어느 한쪽 압축부는, 압축실에서의 냉매누설을 유도하거나 또는 해당 압축실로의 냉매흡입을 차단하여 해당 압축부가 공회전되도록 용량가변부가 구비되는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1압축부는,
    상기 메인프레임의 제1측면과의 사이에 제1배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제1선회스크롤과, 상기 제1선회스크롤에 맞물려 상기 제1압축실을 형성하는 제1고정스크롤을 포함하고,
    상기 제2압축부는,
    상기 메인프레임의 제2측면과의 사이에 제2배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제2선회스크롤과, 상기 제2선회스크롤에 맞물려 상기 제2압축실을 형성하는 제2고정스크롤을 포함하며,
    상기 용량가변부는,
    상기 제1선회스크롤에 구비되어 상기 제1압축실과 상기 제1배압실 사이를 연통하는 연통구멍; 및
    상기 연통구멍을 개폐하도록 구비되어 상기 제1압축실에서 상기 제1배압실로의 냉매이동은 허용하는 반면 상기 제1배압실에서 상기 제1압축실로의 냉매이동은 차단하는 제1밸브를 포함하는 스크롤 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1선회스크롤과 이를 마주보는 상기 메인프레임의 제1측면 사이에는 상기 제1배압실을 제1내측배압실과 제1외측배압실로 분리하는 제1배압실링부재가 구비되고,
    상기 연통구멍은,
    상기 제1내측배압실에 연통되는 스크롤 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연통구멍은 상기 메인프레임을 마주보는 단부에 밸브수용홈이 형성되고,
    상기 제1밸브는,
    상기 밸브수용홈에 미끄러지게 삽입되어 상기 연통구멍을 개폐하는 스크롤 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밸브수용홈의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 냉매안내홈이 형성되고,
    상기 냉매안내홈은,
    상기 회전축의 중심을 향하는 방향으로 연장되는 스크롤 압축기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1밸브는,
    상기 메인프레임을 향하는 쪽의 단면적이 상기 제1선회스크롤을 향하는 쪽의 단면적보다 작게 형성되는 스크롤 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1압축부에는 제1흡입구가 형성되고, 상기 제2압축부에는 제2흡입구가 형성되며,
    상기 제1흡입구에는 제1흡입관이 연결되고, 상기 제2흡입구에는 상기 제1흡입관과 분리된 제2흡입관이 연결되며,
    상기 용량가변부는,
    상기 제1흡입관 또는 상기 제2흡입관을 선택적으로 개폐하는 제2밸브를 포함하는 스크롤 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 케이싱의 외곽에는 냉매흡입관이 구비되고, 상기 제1흡입관은 상기 냉매흡입관의 제1위치에 연결되며, 상기 제2흡입관은 상기 냉매흡입관의 제2위치에 연결되고,
    상기 냉매흡입관에는 그 냉매흡입관을 개폐하는 제2밸브가 구비되며,
    상기 제2밸브는,
    상기 제1위치와 상기 제2위치 사이에 구비되는 스크롤 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 냉매흡입관은,
    상기 제1위치와 상기 제2위치 사이에 밸브시트면이 구비되고,
    상기 제2밸브는,
    상기 냉매흡입관을 따라 미끄러게 삽입되어 상기 밸브시트면에 착탈되는 스크롤 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2밸브의 일측면에는 상기 제2밸브를 상기 밸브시트면을 향하는 방향으로 지지하는 탄성부재가 구비되는 스크롤 압축기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1압축부는,
    상기 메인프레임의 제1측면과의 사이에 제1배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제1선회스크롤과, 상기 제1선회스크롤에 맞물려 상기 제1압축실을 형성하는 제1고정스크롤을 포함하고,
    상기 제2압축부는,
    상기 메인프레임의 제2측면에 제2배압실을 두고 축방향지지되어 선회운동을 하는 제2선회스크롤과, 상기 제2선회스크롤에 맞물려 상기 제2압축실을 형성하는 제2고정스크롤을 포함하며,
    상기 제2배압실과 상기 냉매흡입관의 사이에는,
    상기 제2배압실의 냉매를 상기 제2밸브가 상기 제2위치쪽으로 가압되도록 상기 제2밸브의 배압면이 이루는 밸브공간으로 안내하는 가압통로가 구비되는 스크롤 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가압통로는,
    상기 메인프레임을 관통하는 가압구멍; 및
    일단은 상기 가압구멍에 연결되고, 타단은 상기 케이싱을 관통하여 상기 냉매흡입관에 연결되는 연결관을 포함하며,
    상기 가압구멍에는 상기 제2배압실에서 상기 밸브공간으로의 냉매이동은 허용하는 반면 상기 밸브공간에서 상기 제2배압실로의 냉매이동은 차단하는 제3밸브가 구비되는 스크롤 압축기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2선회스크롤과 이를 마주보는 상기 메인프레임의 제2측면 사이에는 상기 제2배압실을 제2내측배압실과 제2외측배압실로 분리하는 제2배압실링부재가 구비되고,
    상기 가압구멍은,
    상기 제2외측배압실에 연통되는 스크롤 압축기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가압구멍은,
    상기 제2외측배압실에 연결되는 제1구멍;
    일단은 상기 제1구멍에 연결되고, 타단은 상기 메인프레임의 상기 축수용부에 연결되는 제2구멍; 및
    일단은 상기 제1구멍 및 상기 제2구멍의 접점에 연결되고, 타단은 상기 연결관에 연결되는 제3구멍을 포함하고,
    상기 제3밸브는,
    상기 제2구멍의 내부에서 미끄러지게 구비되어 상기 제1구멍과 상기 제2구멍 사이의 압력차에 의해 상기 제1구멍과 상기 제3구멍 사이를 개폐하는 스크롤 압축기.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1편심부와 상기 제2편심부는,
    상기 제1편심부의 중심과 상기 제2편심부의 중심이 축방향으로 서로 다른 회전각에 위치하도록 형성되는 스크롤 압축기.
PCT/KR2022/010894 2022-04-20 2022-07-25 스크롤 압축기 WO2023204353A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0049011 2022-04-20
KR1020220049011A KR102660782B1 (ko) 2022-04-20 2022-04-20 스크롤 압축기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023204353A1 true WO2023204353A1 (ko) 2023-10-26

Family

ID=88420102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/010894 WO2023204353A1 (ko) 2022-04-20 2022-07-25 스크롤 압축기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102660782B1 (ko)
WO (1) WO2023204353A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480122B1 (ko) * 2002-10-18 2005-04-06 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 용량 가변 장치
JP2005140016A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Denso Corp スクロール型圧縮機
KR100585811B1 (ko) * 2004-12-31 2006-06-07 엘지전자 주식회사 용량 가변형 스크롤 압축기
KR20150006278A (ko) * 2013-07-08 2015-01-16 엘지전자 주식회사 2단 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동사이클 장치
KR20210150113A (ko) * 2020-06-03 2021-12-10 엘지전자 주식회사 압축기

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469461B1 (ko) 2002-08-28 2005-02-02 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 용량 가변 장치
CN102089525B (zh) 2008-05-30 2013-08-07 艾默生环境优化技术有限公司 具有包括活塞致动的输出调节组件的压缩机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480122B1 (ko) * 2002-10-18 2005-04-06 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 용량 가변 장치
JP2005140016A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Denso Corp スクロール型圧縮機
KR100585811B1 (ko) * 2004-12-31 2006-06-07 엘지전자 주식회사 용량 가변형 스크롤 압축기
KR20150006278A (ko) * 2013-07-08 2015-01-16 엘지전자 주식회사 2단 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동사이클 장치
KR20210150113A (ko) * 2020-06-03 2021-12-10 엘지전자 주식회사 압축기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230149904A (ko) 2023-10-30
KR102660782B1 (ko) 2024-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018208023A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2017175945A1 (en) Motor-operated compressor
EP3824186A1 (en) Scroll compressor
WO2019221417A1 (ko) 터보 압축기
WO2021045361A1 (ko) 로터리 압축기 및 이를 포함하는 가전기기
WO2017026744A1 (en) Compressor
WO2023204353A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2014123325A1 (ko) 베인 로터리 압축기
WO2018236143A1 (ko) 스크롤 압축기 및 이를 구비한 공기 조화기
WO2015163661A1 (ko) 흡입기, 동력발생기, 흡입기와 동력발생기를 이용한 외연기관 시스템, 흡입기와 동력발생기를 이용한 내연기관 시스템, 흡입기와 동력발생기를 이용한 에어 하이브리드 동력발생 시스템.
WO2014196774A1 (en) Scroll compressor
WO2021015439A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2018190544A1 (en) Scroll compressor
WO2023204354A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2023243768A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2024034741A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2020116781A1 (ko) 고압식 스크롤 압축기
WO2021215652A1 (ko) 압축기
WO2024025159A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2020017917A1 (ko) 가변 용량 사판식 압축기
WO2018174449A1 (en) Hermetic compressor
WO2018199488A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2022103005A1 (ko) 압축기 및 이를 포함하는 냉동 사이클 장치
WO2022177176A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2022211331A1 (ko) 로터리 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22938644

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1