KR100547323B1 - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 이는 스크롤 압축기의 구성요소 중 고정 스크롤 내에서 선회운동을 통해 냉매가스를 가압하는 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판)에 압력제어장치를 설치하므로서, 흡입압과 토출압의 차이가 큰 고압력차로의 운전시, 압축실 내의 냉매가스 토출압을 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압) 정도로 낮춰 냉매 가스력에 의해 선회 스크롤과 고정 스크롤의 랩간 사이가 벌어져 이를 통해 냉매가스가 누설되는 것을 방지할 수 있어, 압축기에 대한 신뢰성이 향상되게 되는 탁월한 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor, which is provided with a pressure control device on a base plate (hard plate) of a rotating scroll that pressurizes a refrigerant gas through a pivoting motion in a fixed scroll among the components of the scroll compressor. During operation of a high pressure lane with a large difference in temperature, the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber is lowered to a predetermined pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure), and the refrigerant gas force is generated between the turning scroll and the fixed scroll lap by the refrigerant gas force. Can be prevented from leaking, so that the reliability of the compressor can be improved.
또한, 상기 압축실 내의 냉매가스 토출압 조절에 따른 상기 랩간의 충돌을 방지하므로서, 이로 인한 압축기 내의 이상소음이 유발되지 않게 되는 등의 탁월한 효과도 있다.In addition, by preventing the collision between the lap according to the control of the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber, there is also an excellent effect such that abnormal noise in the compressor is not caused thereby.
스크롤 압축기, 선회 스크롤, 압력제어장치Scroll Compressor, Swivel Scroll, Pressure Control
Description
도 1 은 일반적인 스크롤 압축기의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical scroll compressor.
도 2 는 종래 스크롤 압축기의 구성요소 중 선회 스크롤과 고정 스크롤에 결합된 선회 스크롤의 작용 상태도.Figure 2 is a state diagram of the operation of the swinging scroll coupled to the swinging and fixed scroll of the components of the conventional scroll compressor.
도 3 은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 선회 스크롤 단면도.3 is a swivel scroll cross section of a scroll compressor according to the invention;
도 4 는 본 발명에 따른 선회 스크롤 상에 설치된 압력제어장치의 상세도.4 is a detailed view of a pressure control device installed on a swinging scroll according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판) 상에 설치된 압력제어장치의 작용상태를 나타낸 것으로서;5 shows the operating state of the pressure control device installed on the base plate (hard plate) of the swinging scroll according to the present invention;
(a)는 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 낮음으로 인한 압력제어장치의 작용 전(前) 상태.(a) is a state before the action of the pressure control device due to the refrigerant gas pressure Pd being lower than the preset pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) Ps.
(b)는 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 높음으로 인한 압력제어장치의 작용상태.(b) shows the operating state of the pressure control device due to the refrigerant gas pressure Pd being higher than the preset pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) Ps.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1. 흡입관 2. 구동모터1. Suction line 2. Drive motor
3. 구동축 5. 메인 프레임3.
6. 올담링 7, 17. 선회 스크롤6. Oldhamling 7, 17. Slewing Scroll
8. 고정 스크롤 8a. 고정 랩8. Fixed
9. 토출구 10. 체크 밸브9.
11. 토출실 12. 상부 격막11.
14. 토출관 15. 케이스14.
17a. 선회 랩 17b. 연통홀17a. Turning Lab 17b. Communication hall
18. 베이스 플레이트(경판) 20. 압력제어장치18. Base plate (hard plate) 20. Pressure control device
21. 연결홀 22. 실린더21. Connecting
23. 바이패스 홀 24. 밸브체23.
25. 스프링 26. 스토퍼25.Spring 26.Stopper
Pd. 냉매가스 압(토출압)Pd. Refrigerant Gas Pressure (Discharge Pressure)
Ps. 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)Ps. Preset pressure (Refrigerant gas suction pressure + spring pressure)
본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입압과 토출압의 차이가 큰 고압력차로의 운전시, 압축실 내의 냉매가스 토출압을 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압) 정도로 낮춰 냉매 가스력에 의해 선회 스크롤과 고정 스크롤의 랩간 사이가 벌어져 이를 통해 냉매가스가 누설되는 것을 방지함과 동시에, 상기 압축실 내의 냉매가스 토출압 조절에 따른 상기 랩간의 충돌을 방지하여 압축기 내의 이상소음이 유발되지 않도록 상기 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판)에 적어도 하나 이상의 압력제어장치를 설치 구성한 스크롤 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor. More specifically, the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber is lowered to a predetermined pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) during operation of a high pressure lane having a large difference in suction pressure and discharge pressure. The gap between the swing scroll and the fixed scroll lap is prevented from leaking the refrigerant gas through the gas force, and the collision between the laps due to the adjustment of the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber is prevented, thereby preventing abnormal noise in the compressor. The present invention relates to a scroll compressor provided with at least one pressure control device installed on a base plate (hard plate) of the revolving scroll.
일반적으로 스크롤 압축기는 두개의 소용돌이 모양을 조합하여 고정 스크롤과 선회 스크롤의 상대적인 운동을 통해 압축을 수행하는 것으로서, 고효율, 저소음, 소형 및 경량성 등으로 인해 룸 에어컨이나 자동차 에어컨 분야에 사용되는 것으로 그 유용성이 부각되고 있다.In general, a scroll compressor combines two vortices to perform compression through the relative movement of a fixed scroll and a swivel scroll, and is used in a room air conditioner or a car air conditioner because of its high efficiency, low noise, small size, and light weight. Usability is on the rise.
이러한 스크롤 압축기는 케이싱의 내부에 흡입가스를 충진하는지 아니면 토출가스를 충진하는지에 따라 저압식과 고압식으로 구분되는데, 이와 같은 종래 스크롤 압축기 중 저압식 스크롤 압축기에 대하여 설명하면 다음과 같다.Such scroll compressors are classified into low pressure and high pressure according to whether the inside of the casing is filled with the suction gas or the discharge gas, which will be described below.
상기 저압식 스크롤 압축기는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 케이스(15)와; 외부로부터 유체(냉매)가 유입되도록 하기 위한 흡입관(1) 및 흡입실(4)과; 상기 케이스(15) 내에 고정되며, 스테이터(2a) 및 로터(2b)로 이루어진 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)에 의해 회전되는 구동축(3); 및 상기 구동축(3)의 상단에 구동축(3)의 중심에서 편심되어 마련되는 구동축 편심부(3a)와; 흡입관(1)을 통해 흡입된 냉매가스를 압축할 수 있도록 상기 구동축 편심부(3a)에 고정되어 메인 프레임(5) 상측에 지지되는 선회 스크롤(7)과, 상기 선회 스크롤(7)과 맞물려 상기 메인 프레임(5) 상측에 고정되는 고정 스크롤(8)로 이루어진 압축 스크롤부와; 상기 선회 스크롤(7)의 자전을 방지함과 동시에, 상기 선회 스크롤(7)이 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회될 수 있도록 하는 올담링(6)과; 상기 올담링(6) 및 상기 선회 스크롤(7)을 지지하는 메인 프레임(5)과; 상기 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7)의 압축작용을 통해 압축된 고압의 냉매가스가 배출되도록 하기 위한 토 출구(9)와; 상기 토출구(9)에 고정되며, 상기 토출구(9)을 통해 토출된 냉매가스의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(10)와; 상기 고정 스크롤(8) 배면에 결합되며, 상기 케이스(15) 내부를 저압의 냉매가스가 흡입되는 흡입실(4)과 고압의 냉매가스가 토출 축적되는 토출실(11)로 구획되게 하는 상부 격막(12)과; 상기 토출실(11)에 결합되어 고압의 냉매가스가 배출되도록 하기 위한 토출관(14)으로 구성되어 있다.The low pressure scroll compressor, as shown in Figure 1, a case (15); A suction pipe 1 and a
이 때, 상기 선회 스크롤(7)의 팁 끝단에는 상기 압축실(P)의 고압측으로부터 저압측으로의 축방향 누설을 방지하기 위한 팁실(tip seal)(7b)이 설치되어 있다. 미 설명 부호 13은 상부쉘(13)을 나타낸 것이다.At this time, a tip seal 7b for preventing axial leakage from the high pressure side to the low pressure side of the compression chamber P is provided at the tip end of the
이와 같이 구성된 저압식 스크롤 압축기의 작동과정을 간략히 살펴보면, 전원 인가시 상기 구동모터(2)의 구동을 통해 상기 구동모터(2)의 로터(2b)에 삽입 고정된 구동축(3)이 회전을 하게 되면서, 상기 구동축(3) 상단의 구동축 편심부(3a)에 고정된 선회 스크롤(7) 역시 연관작용으로 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회(공전)운동을 하게 되고, 흡입관(1)을 통해 압축실(P) 즉, 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7)이 맞물려 형성된 압축실(P) 내로 저온 저압의 냉매가스가 유입되게 되는데, 상기 압축실(P) 내로 유입된 냉매가스의 경우, 도 2 에 도시한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(7)의 선회운동을 통해 압축실(P)의 중심부로 이동되면서 고온 고압의 기체상태로 압축되게 되고, 상기와 같이 압축된 냉매가스는 토출구(9)를 통해 압축 스크롤부 외부로 배출됨과 동시에, 상기 케이스(15) 일측에 구비된 토출관(14)을 통해 스크롤 압축기 외부로 토출되게 된다.Briefly looking at the operation of the low-pressure scroll compressor configured as described above, the
이와 같이 구성된 저압식 스크롤 압축기의 경우, 도 1 에 도시한 바와 같이, 흡입관(1)을 통해 유입된 저온 저압의 냉매가스가 압축기 하부 즉, 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7)로 이루어진 압축 스크롤부 하부로부터 채워져 고정 스크롤(8)과 선회 스크롤(7) 사이의 압축실(P)로 유입되어 상기 압축 스크롤부의 압축작용을 통해 가압되는 등, 상기 압축 스크롤부를 기준으로 압축 스크롤부의 하부측은 저압부를 형성하고, 상기 압축 스크롤부의 상부측은 고압부를 형성하므로서, 상기 압축기의 저압부측에 설치되어 있는 구동모터(2)의 주변 온도가 낮으므로 인한 구동모터(2)의 모터 효율이 높아지는 등의 장점이 있는 반면에, 고온의 압축실(P) 내에 위치되는 팁실(7b) 즉, 상기 선회 스크롤(7)의 팁 끝단에 설치된 수지재질의 팁실(7b)이 상기 압축실(P) 내의 고온에 의해 녹게 되면서 상기 압축실(P)로부터 냉매가스가 누설되게 되는 등의 신뢰성에 커다란 문제가 발생하게 되면서 이로 인한 전체적인 압축기의 효율이 저하되는 커다란 문제점이 있었다.In the case of the low-pressure scroll compressor configured as described above, as shown in FIG. 1, the low-temperature low-pressure refrigerant gas introduced through the suction pipe 1 is compressed by the lower part of the compressor, that is, the
또한, 흡입압과 토출압의 차이가 큰 고압력차로의 압축기 운전시, 압축실(P) 내의 냉매 가스력이 선회 스크롤(7)의 가압력(원심력) 보다 커지면서 상기 냉매 가스력에 의한 선회 스크롤(7)과 고정 스크롤(8)간의 상호 밀착된 랩(7a)(8a)간의 사이가 벌어지게 되고, 상기와 같이 벌어진 랩(7a)과 랩(8a) 사이를 통해 압축실(P)로부터 냉매가스가 누설되게 되는 커다란 문제점도 있었다.In addition, during operation of a compressor in a high pressure lane in which the difference between the suction pressure and the discharge pressure is large, the refrigerant gas force in the compression chamber P becomes larger than the pressing force (centrifugal force) of the
그리고, 상기와 같이 압축실(P) 내의 냉매 가스력이 선회 스크롤(7)의 가압력(원심력) 보다 클 경우, 상호 밀착된 랩(7a)(8a)간의 사이가 벌어지면서 냉매가스가 누설되고, 상기 압축실(P) 내에서 냉매가스가 누설될 경우, 상기 압축실(P) 내의 압력이 저하되면서 상기 벌어졌던 선회 스크롤(7)의 랩(7a)과 고정 스크롤(8) 의 랩(8a)이 다시 밀착될 때 상기 랩(7a)(8a)간의 충돌이 발생하게 되는데, 이러한 과정이 반복적으로 이루어지게 되면, 상기 랩(7a)(8a)간의 계속적인 충돌로 인한 상기 랩(7a)(8a)들의 토출측 부위가 파손되거나, 마모되게 되는 문제점과 함께, 압축기 내의 이상소음이 발생하게 되는 커다란 문제점도 있었다.When the refrigerant gas force in the compression chamber P is larger than the pressing force (centrifugal force) of the
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 스크롤 압축기의 구성요소 중 고정 스크롤 내에서 선회운동을 통해 냉매가스를 가압하는 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판)에 압력제어장치를 설치하므로서, 흡입압과 토출압의 차이가 큰 고압력차로의 운전시, 압축실 내의 냉매가스 토출압을 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압) 정도로 낮춰 냉매 가스력에 의해 선회 스크롤과 고정 스크롤의 랩간 사이가 벌어져 이를 통해 냉매가스가 누설되는 것을 방지함과 동시에, 상기 압축실 내의 냉매가스 토출압 조절에 따른 상기 랩간의 충돌을 방지하여 압축기 내의 이상소음이 유발되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by installing a pressure control device on the base plate (light plate) of the rotating scroll pressurizing the refrigerant gas through the swinging movement in the fixed scroll of the components of the scroll compressor, During operation of a high pressure lane with a large difference in pressure and discharge pressure, the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber is lowered to a predetermined pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) to be separated between the turning scroll and the lap of the fixed scroll by the refrigerant gas force. This prevents the leakage of the refrigerant gas and at the same time prevents the collision between the wraps due to the control of the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber to prevent abnormal noise in the compressor.
이러한 본 발명의 목적은, 스크롤 압축기의 구성요소 중 고정 스크롤 내에서 선회운동을 통해 냉매가스를 가압하는 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판)에 압축실 내의 냉매압 조절을 통한 압축기의 고압력 차를 감소시킬 수 있는 압력제어장치를 설치 구성한 본 발명의 스크롤 압축기에 의해 해결될 수 있는 바, 이하 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.The object of the present invention is to reduce the high pressure difference of the compressor through the adjustment of the refrigerant pressure in the compression chamber to the base plate (hard plate) of the swinging scroll to pressurize the refrigerant gas through the swinging movement in the fixed scroll among the components of the scroll compressor. Can be solved by the scroll compressor of the present invention installed pressure control device that can be installed, will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 선회 스크롤 단면도를 나타낸 것이고, 도 4 는 본 발명에 따른 선회 스크롤 상에 설치된 압력제어장치의 상세도를 나타낸 것이다.Fig. 3 shows a swivel scroll cross section of the scroll compressor according to the invention, and Fig. 4 shows a detailed view of the pressure control device installed on the swing scroll according to the invention.
본 발명의 스크롤 압축기는, 케이스(15)와; 상기 케이스(15) 내에 고정되며, 스테이터(2a) 및 로터(2b)로 이루어진 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)에 의해 회전되는 구동축(3)과; 상기 구동축(3)의 회전을 통해 선회 랩(17a)이 고정 랩(8a) 내에서 선회운동하면서 흡입된 냉매를 압축하는 선회 스크롤(17) 및 고정 스크롤(8)과; 상기 선회 스크롤(17)의 자전을 방지하며, 상기 선회 스크롤(17)이 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회될 수 있도록 하는 올담링(6)과; 상기 올담링(6) 및 선회 스크롤(17) 등을 지지하는 메인 프레임(5)과; 흡입압과 토출압 차가 큰 고압력차의 운전시 상기 선회 스크롤(17)과 고정 스크롤(8) 사이의 압축실(P) 내 냉매가스 토출압을 조절할 수 있도록 상기 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18)에 설치된 압력제어장치(20);를 포함하여 구성되어 있다.The scroll compressor of the present invention, the
이하, 본 발명의 스크롤 압축기에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the scroll compressor of the present invention will be described in detail.
본 발명의 스크롤 압축기는, 흡입압과 토출압의 차이가 큰 고압력차로의 운전시, 압축실(P) 내의 냉매가스 토출압을 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압) 정도로 낮춰 냉매 가스력에 의해 선회 스크롤(17)과 고정 스크롤(8)의 랩(17a)(8a)간 사이가 벌어져 이를 통해 냉매가스가 누설되는 것을 방지함과 동시에, 상기 압축실(P) 내의 냉매가스 토출압 조절에 따른 상기 랩(17a)(8a)간의 충돌을 방지하여 압축기 내의 이상소음이 유발되지 않도록 하기 위하여, 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18)에 고압의 냉매가스 토출압을 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압) 정도로 조절할 수 있는 압력제어장치(20)를 설치한 것으로서, 이에 대한 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명과 전술한 종래와의 동일 구성에 대해서는 동일부호를 적용하기로 한다.The scroll compressor of the present invention lowers the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber P to a predetermined pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) at the time of operating a high pressure difference having a large difference between the suction pressure and the discharge pressure. The gap between the turning
본 발명에 따른 스크롤 압축기는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 케이스(15)와; 상기 케이스(15) 내에 고정되며, 스테이터(2a) 및 로터(2b)로 이루어진 구동모터(2)와; 상기 구동모터(2)에 의해 회전되는 구동축(3)과; 상기 구동축(3)의 회전을 통해 선회 랩(7a)이 고정 랩(8a) 내에서 선회운동하면서 흡입된 냉매를 압축하는 선회 스크롤(7) 및 고정 스크롤(8)과; 상기 선회 스크롤(7)의 자전을 방지하며, 상기 선회 스크롤(7)이 상기 고정 스크롤(8) 내에서 선회될 수 있도록 하는 올담링(6)과; 상기 올담링(6) 및 선회 스크롤(7) 등을 지지하는 메인 프레임(5);으로 구성된 저압식 스크롤 압축기의 구성요소 중 흡입압과 토출압 차가 큰 고압력차의 운전시 상기 선회 스크롤(7)과 고정 스크롤(8) 사이의 압축실(P) 내 냉매가스 토출압을 조절할 수 있도록 도 3 에 도시한 바와 같이, 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18)에 압력제어장치(20)를 설치 구성한 것이다.Scroll compressor according to the present invention, as shown in Figure 1, the
이 때, 상기 선회 스크롤(17)은 종래 저압식 스크롤 압축기에서 발생되었던 문제점 즉, 압축실(P) 내의 고온에 의해 팁실(7b)이 녹았던 문제점을 해소하기 위하여 적용한 고압식 스크롤 압축기 중 팁실(7b)이 제거된 선회 스크롤(17)과 동일한 구조로 이루어져 있으며, 이 때 고압식 스크롤 압축기의 장점과 마찬가지로 상 기 압축실(P)로부터 냉매가스가 누설되는 것을 차단함에 따른 신뢰성이 향상되는 특징을 갖게 된다.At this time, the
또한, 상기 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18)에 설치된 압력제어장치(20)의 경우, 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(17)의 연통홀(17b)과 연결되며, 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18) 내에 소정깊이로 형성된 실린더(22)와; 상기 실린더(22) 하단 소정위치에 관통 형성되며, 상기 연통홀(17b)을 통해 실린더(22) 내로 유입된 고압의 냉매가스를 선회 스크롤(17) 하단의 저압측으로 토출시켜 냉매가스의 압을 조절하는 바이패스 홀(23)과; 상기 실린더(22) 내에 삽입되며, 흡입압과 토출압 차가 큰 고압력차의 운전시 상기 바이패스 홀(23)을 개폐하도록 실린더(22) 내에서 직선운동하는 밸브체(24)와; 탄성력을 이용해 상기 밸브체(24)를 지지하는 스프링(25)과; 상기 밸브체(24) 및 스프링(25)이 실린더(22)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 중공 형태의 스토퍼(26);로 구성되어 있다.In addition, in the case of the
미 설명 부호 27은 상기 스토퍼(26) 중앙에 관통된 중공홀(27)이며, 28은 상기 스토퍼(26)의 후방(後方) 설치되는 고정핀(28)이다.
이 때, 상기 압력제어장치(20)는 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18)에 하나 이상 설치되어 있으며, 상기 압력제어장치(20)들의 각 실린더(22)는 상기 선회 스크롤(17)의 연통홀(17b)과 연계되는 연결홀(21)을 통해 상호 연통되어 있다.At this time, the
또한, 상기 압력제어장치(20)는 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18)에 방사상으로 설치되어 있다.The
그리고, 압력제어장치(20)의 구성요소 중 실린더(22) 하단 소정위치에 관통 형성된 바이패스 홀(23)의 경우, 전술한 바와 같이, 상기 선회 스크롤(17)의 연통홀(17b) 및 상기 연통홀(17b)과 상호 연계된 연결홀(21)을 통해 실린더(22) 내부로 유입된 고압의 냉매가스를 선회 스크롤(17) 하단의 저압측으로 토출시켜 냉매가스의 압을 조절하게 되는데, 이 때 바이패스 홀(23)을 통해 조절되는 냉매가스의 압력(Pd)은 스크롤 압축기에 미리 설정되어 있는 기설정압 즉, 냉매가스의 흡입압과 스프링압이 합해진 압력(Ps) 보다 다소 낮거나 동일압력으로 조절하게 된다.In addition, in the case of the
이를 좀더 상세히 설명하면, 스크롤 압축기의 정상 운전시에는 압축실(P) 내의 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 낮은 상태 즉, 압축실(P) 내의 냉매 가스력이 선회 스크롤(17)의 가압력(원심력) 보다 낮기 때문에, 상기 압축실(P) 내의 냉매 가스력에 의해 선회 스크롤(17)과 고정 스크롤(8)의 랩(17a)(8a)간 사이가 벌어지지 않는 등, 상기 랩(17a)과 랩(8a)이 상호 밀착되면서 압축실(P) 내의 냉매가스를 원활히 압축하게 되지만(도 5의 (a) 참조), 상기 스크롤 압축기의 정상 운전상태와는 반대인 스크롤 압축기의 고압력차 운전시에는 압축실(P) 내의 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 높은 상태 즉, 압축실(P) 내의 냉매 가스력이 선회 스크롤(17)의 가압력(원심력) 보다 높기 때문에, 상기 압축실(P) 내의 냉매가스를 바이패스 홀(23)을 통해 선회 스크롤(17) 하단의 저압측으로 토출시켜 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 다소 낮거나 동일 압력으로 조절(도 5의 (b) 참조)하므로서, 냉매 가스력에 의한 선회 스크롤(17)과 고정 스크롤(8)의 랩(17a)(8a)간 사이가 벌어지는 것을 방지함과 동시에, 상기 벌어진 랩(17a)(8a)간 사이를 통해 냉매가스가 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.In more detail, during normal operation of the scroll compressor, the refrigerant gas pressure Pd in the compression chamber P is lower than the preset pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) Ps, that is, the compression chamber P. Since the refrigerant gas force inside is lower than the pressing force (centrifugal force) of the
그리고, 상기 밸브체(24)는 상기 실린더(22)의 입구측 및 바이패스 홀(23)을 개폐하기 위하여, 원추형이나 구형태, 또는 원통형태의 피스톤으로 형성되어 있다.The
이와 같이 구성된 스크롤 압축기 중 상기 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판) 상에 설치되는 압력제어장치의 결합과정 및 압력제어장치의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the coupling process of the pressure control device and the operating state of the pressure control device installed on the base plate (hard plate) of the swing scroll of the scroll compressor configured as described above are as follows.
도 5 는 본 발명에 따른 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판) 상에 설치된 압력제어장치의 작용상태를 나타낸 것으로서, (a)는 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 낮음으로 인한 압력제어장치의 작용 전(前) 상태를 나타낸 것이고, (b)는 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 높음으로 인한 압력제어장치의 작용상태를 나타낸 것이다.Figure 5 shows the operating state of the pressure control device installed on the base plate (hard plate) of the swinging scroll according to the present invention, (a) the refrigerant gas pressure (Pd) is a predetermined pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) (B) shows the state before the action of the pressure control device due to lower than (Ps), (b) is due to the refrigerant gas pressure (Pd) is higher than the preset pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) (Ps) It shows the working state of the pressure control device.
먼저, 연결홀(21)을 통해 상호 연통되도록 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18) 상에 소정깊이로 형성됨과 동시에, 흡입압과 토출압 차가 큰 고압력차의 운전시 압축실(P) 내의 고압 냉매가스를 선회 스크롤(17) 하단의 저압측으로 토출시킬 수 있도록 소정위치에 바이패스 홀(23)이 관통 형성된 실린더(22) 내의 입구측에 밸브체(24)를 삽입한 다음, 상기 밸브체(24)의 후방(後方)으로 탄성력을 통해 상기 밸브체(24)를 지지할 수 있도록 스프링(25)을 삽입한 후, 상기 밸브체(24) 및 스프링(25)이 실린더(22) 내에서 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 실린더(22)에 중공 형태의 스토퍼(26)가 설치 고정되게 된다. 이 때 상기 스토퍼(26)의 경우, 상기 실린더(22)에 억지끼움방식을 통해 고정되거나, 또는 상기 스토퍼(26)의 후방(後方)으로 고정핀(28)을 스토퍼(26)의 상단에서 하단으로 삽입시키는 방식을 통해 고정되게 된다(도 4 참조).First, the compression chamber is formed at a predetermined depth on the base plate (hard plate) 18 of the revolving
도 4와 같이 결합된 상태에서 전원을 인가시키게 되면, 구동모터(2)의 구동을 통해 구동축(3) 및 구동축 편심부(3a)가 회전을 하면서 선회 스크롤(17)이 고정 스크롤(8) 내에서 선회운동을 하게 되고, 상기와 같이 선회 스크롤(17)의 선회운동에 따른 압축작용을 통해 냉매가스가 압축실(P) 내에서 고온 고압으로 가압되게 되는데, 이 때 선회 스크롤(17)에는 압축실(P) 내에서 작용되는 냉매가스 토출압(Pd)과 기설정압(Ps)인 냉매가스의 흡입압 및 스프링압이 각각 작용하게 된다.When the power is applied in the coupled state as shown in FIG. 4, the turning
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 선회 스크롤(17)의 베이스 플레이트(경판)(18) 상에 설치된 압력제어장치(20) 중 실린더(22) 내에 삽입되어 상기 실린더(22)의 입구측 및 바이패스 홀(23)을 개폐하는 밸브체(24)의 양단 즉, 상기 실린더(22)의 입구측에 위치되는 밸브체(24)의 일측에는 상기 압축실(P)과 실린더(22)가 상호 연통되도록 형성된 연통홀(17b) 및 연결홀(21)을 통해 냉매가스의 토출압(Pd)이 작용하게 되고, 상기 밸브체(24)의 타측에는 상기 압력제어장치(20) 중 스토퍼(26)의 중공홀(27)을 통해 작용되는 기설정압(Ps) 즉, 냉매가스의 흡입압과 탄성력을 이용해 상기 밸브체(24)를 지지하는 스프링압이 작용하게 되는데, 이 때 스크롤 압축기의 정상 운전시에는 전술한 바와 같이, 압축실(P) 내의 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 낮은 상태 즉, 압축실(P) 내의 냉매 가스력이 선회 스크롤(17)의 가압력(원심력) 보다 낮은 상태이기 때문에, 이와 같은 경우 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 압축실(P) 내의 냉매 가스력에 의해 선회 스크롤(17)과 고정 스크롤(8)의 랩(17a)(8a)간 사이가 벌어지지 않게 됨은 물론, 상기 선회 스크롤(17)의 랩(17a)과 고정 스크롤(8)의 랩(8a)이 상호 밀착되면서 압축실(P) 내의 냉매가스를 원활히 압축하게 된다.In more detail, it is inserted into the
이 때, 실린더(22)의 입구측과 바이패스 홀(23)은 상기 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps)의 가압작용을 통해 상기 실린더(22)의 입구측으로 밀착된 밸브체(24)에 의해 폐쇄되게 된다. At this time, the inlet side of the
이와 반대로, 흡입압과 토출압 차가 큰 스크롤 압축기의 고압력차 운전시에는 전술한 바와 같이, 압축실(P) 내의 냉매가스 압(Pd)이 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압)(Ps) 보다 높은 상태 즉, 압축실(P) 내의 냉매 가스력이 선회 스크롤(17)의 가압력(원심력) 보다 높은 상태이기 때문에, 이와 같은 경우 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 압축실(P) 내의 냉매가스가 연통홀(17b) 및 연결홀(21)을 통해 실린더(22) 입구측으로 유동한 다음, 상기 실린더(22) 입구측을 밀폐하고 있는 밸브체(24)를 가압하여 상기 실린더(22)의 소정위치에 관통된 바이패스 홀(23)을 개방시킨 후, 상기 바이패스 홀(23)을 통해 선회 스크롤(17) 하단의 저압측으로 고압의 냉매가스가 토출되게 되는데, 이 때 냉매가스 일부는 실린더(22) 내부를 유동하여 상기 스토퍼(26)의 중공홀(27)을 통해 이 역시 저압측으로 토출되면서 상기 압축실(P) 내의 냉매가스 압(Pd)을 기설정압(냉매가스 흡입 압+스프링압)(Ps) 보다 다소 낮거나 동일압력으로 조절하게 된다.In contrast, during the high pressure differential operation of the scroll compressor having a large difference in suction pressure and discharge pressure, as described above, the refrigerant gas pressure Pd in the compression chamber P is the preset pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure) Ps. In this case, since the refrigerant gas force in the compression chamber P is higher than the pressing force (centrifugal force) of the swinging
상기와 같이 압력제어장치(20)를 통해 압축실(P) 내의 냉매가스 토출압(Pd)을 기설정압(Ps) 보다 낮거나 동일한 압력으로 조절할 경우, 종래와 같이 고압의 냉매가스 압(Pd)에 의한 선회 스크롤(17)과 고정 스크롤(8)의 랩(17a)(8a)간 사이가 벌어지는 것을 방지함과 동시에, 상기 벌어진 랩(17a)(8a)간 사이를 통해 냉매가스가 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.When the refrigerant gas discharge pressure Pd in the compression chamber P is adjusted to a pressure lower than or equal to the preset pressure Ps through the
또한, 상기 압축실(P) 내의 냉매가스 압(Pd) 조절에 따른 상기 랩(17a)(8a)간의 충돌을 방지하므로서, 이로 인한 압축기 내의 이상소음 유발을 방지할 수 있게 된다.In addition, by preventing the collision between the
본 발명의 스크롤 압축기는, 스크롤 압축기의 구성요소 중 고정 스크롤 내에서 선회운동을 통해 냉매가스를 가압하는 선회 스크롤의 베이스 플레이트(경판)에 압력제어장치를 설치하므로서, 흡입압과 토출압의 차이가 큰 고압력차로의 운전시, 압축실 내의 냉매가스 토출압을 기설정압(냉매가스 흡입압+스프링압) 정도로 낮춰 냉매 가스력에 의해 선회 스크롤과 고정 스크롤의 랩간 사이가 벌어져 이를 통해 냉매가스가 누설되는 것을 방지할 수 있어, 압축기에 대한 신뢰성이 향상되게 되는 탁월한 효과가 있다.In the scroll compressor of the present invention, since the pressure control device is installed on the base plate (hard plate) of the rotating scroll which pressurizes the refrigerant gas through the rotating motion among the components of the scroll compressor, the difference between the suction pressure and the discharge pressure is reduced. During operation of a large high pressure lane, the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber is lowered to a predetermined pressure (refrigerant gas suction pressure + spring pressure), so that the refrigerant gas leaks between the turning scroll and the lap of the fixed scroll to leak the refrigerant gas. Can be prevented, so that the reliability of the compressor can be improved.
또한, 상기 압축실 내의 냉매가스 토출압 조절에 따른 상기 랩간의 충돌을 방지하므로서, 이로 인한 압축기 내의 이상소음이 유발되지 않게 되는 등의 탁월한 효과도 있다.In addition, by preventing the collision between the lap according to the control of the refrigerant gas discharge pressure in the compression chamber, there is also an excellent effect such that abnormal noise in the compressor is not caused thereby.
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