WO2019088523A1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

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WO2019088523A1
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scroll compressor
spiral
outlet
discharge
main
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PCT/KR2018/012289
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코잘라필립
클로텐토마스
게임토르스텐
아리아주라우라
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한온시스템 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to scroll compressors that operate efficiently in the air conditioning mode and the heat pump mode.
  • Scroll compressors for cooling circuits in air conditioning systems are typically designed to operate efficiently in air conditioning mode, i.e., cooling mode.
  • the goal is low power consumption at maximum flow rate. This allows the outlet temperature to be lower at a specific pressure ratio and speed.
  • the heat pump circuit must achieve a high outlet temperature to heat the interior of the room. For this reason, a high pressure ratio must be achieved using an efficient scroll compressor in order to achieve a high outlet temperature.
  • the volume efficiency drops and the compressor becomes inefficient. In this case, the bearing load also increases.
  • a problem to be solved by the present invention is to provide a refrigerant scroll compressor that operates efficiently in both air conditioning mode and heat pump mode.
  • the solution is to design the scroll structure so that at all A / C conditions the refrigerant reaches high pressure before it flows out through the main discharge opening. Therefore, no valve is required for the main outlet. A further dead volume is provided by omitting the valve at the main outlet and the omission of the valve on the main outlet as described above does not negatively affect the output.
  • the preliminary outlet valves are kept closed, and the entire refrigerant leaves the main outlet. Backflow on the high pressure side results in high outlet temperatures and insufficient compression at low pressure ratios.
  • a scroll compressor comprises a housing having a suction inlet and a system-outlet.
  • a first scroll member having a spiral formed on the first plate is disposed.
  • the housing is rotatably disposed and includes a second scroll member having a second spiral formed in the second plate, the second spiral being configured such that when the second scroll member rotates, the suction chamber , The central chamber and the discharge chamber, and in such a manner that they are offset in a radial direction and arranged in such a manner that they are rotated by a predetermined angle with respect to the first spiral, And a main discharge port disposed at the center for the refrigerant supplied through the suction inlet is formed.
  • the main outlet leads to a discharge cavity having an insoluble volume, the discharge cavity being formed between the main outlet and the system-outlet and having a discharge valve in the direction of the system-outlet.
  • a valve for blocking the main discharge port is not provided at an inlet of the main discharge port leading to the discharge cavity.
  • the discharge valve and the discharge cavity may be secured within the housing by a holder.
  • An advantage of the present invention is that scroll compressors, which may also be referred to as scroll compressors or simply compressors, can operate at relatively lower pressures and lower speeds in heat pump mode. This leads to better NVH (Noise, Vibration, Harshness), lower energy consumption and bearing load. Preferably, this allows the long life of the bearing to be achieved or the bearing size to be reduced. Also, there is an important advantage that the scroll compressor according to the present invention has improved NVH behavior in shutdown.
  • the entire cavity of the housing part, also referred to as the rear head, on the outlet side of the scroll compressor can form a discharge cavity, in which case the volume of the discharge cavity is insoluble It corresponds to the volume.
  • the main outlet and the two preliminary outlets may lead to the outlet cavity.
  • the discharge cavity may be formed as a dome disposed at the outlet side of the first plate and covering the main discharge port and the two preliminary discharge ports.
  • the discharge cavity is formed with a dome, which is arranged on the outlet side of the first plate,
  • the two preliminary outlets lead to a gap formed between the outlet cavity and the system-outlet.
  • gaps may be provided between the discharge cavity and the system-outlet.
  • the gap may be formed such that the outlet of the two preliminary exhaust ports and the exhaust cavity extend to the clearance.
  • the scroll compressor according to the present invention may have a total wrap angle of 660 [deg.].
  • a suction chamber, a central chamber, and a discharge chamber may be formed between the spiral of the scroll members, respectively.
  • the required high pressure is always achieved at all test points in the central chamber without the main outlet being blocked by the valve. Only the spare outlets are opened and closed.
  • the present invention also includes the use of the scroll compressor described above in the air conditioning mode or the heat pump mode wherein the valves of the preliminary vents are opened and closed in the air conditioning mode for generating cooling energy, In the heat pump mode, it remains closed.
  • FIG. 1 is a schematic view of a scroll member of a scroll compressor
  • Figure 2 is a prior art 3-finger valve
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a scroll compressor according to the present invention
  • Figure 4 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of a scroll compressor according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a third embodiment of a scroll compressor according to the present invention.
  • FIG. 6 shows a first schematic diagram for explaining the air conditioning mode in detail
  • FIG. 8 is a diagram of isotropic compression of a scroll compressor for explaining the air conditioning mode in detail.
  • FIG. 9 is a diagram of isotropic compression of a scroll compressor for explaining the heat pump mode in detail.
  • Figure 1 shows a scroll member 1 in which case the scroll member 1 has a spiral 2, two spare discharges 3 and a main discharge 4.
  • B shows the outlet shape of the scroll member 1 with two spare outlets 3 and a main outlet 4.
  • FIG. 2 shows a prior art apparatus for cutting off two preliminary outlets 3 by means of fingers or blades 6 and for blocking the main outlet 4 by means of a main blade or a central blade 7, A so-called three-finger valve 5, as is used.
  • the three-finger valve enables simultaneous opening and closing of the preliminary discharge ports (3) and the main discharge port (4).
  • the main outlet 4 since the main outlet 4 is not provided with a valve, the main outlet 4 is always open, in which case the main outlet 4 leads to the discharge cavity.
  • FIG 3 shows a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a scroll compressor according to the present invention.
  • a scroll compressor according to the present invention comprises a housing (9) having a suction inlet (10) and a system outlet (11).
  • a first scroll member 1 having a spiral 2 formed on a first plate 12 is fixedly disposed.
  • the housing 9 also includes a second scroll member 13 rotatably disposed with a second spiral 15 formed on the second plate 14 and the second spiral 15 includes a second spiral 15,
  • the scroll member 13 can be scrolled while forming the suction chamber SC, the central chamber MC and the discharge chamber DC (see Figs.
  • the main outlet 4 leads to a discharge cavity 17 having an insoluble volume and the discharge cavity is formed between the main outlet 4 and the system outlet 11 and in the direction of the system outlet 11 And a discharge valve (18).
  • a valve 16 for blocking the main discharge port 4 is not provided at the inlet of the main discharge port 4 leading to the discharge cavity 17.
  • the discharge valve (18) and the discharge cavity (17) are fixed in the housing (9) by a holder (19).
  • the preliminary discharge ports 3 and the main discharge port 4 lead to a discharge cavity.
  • Figure 4 shows a schematic cross-sectional view of a second embodiment of a scroll compressor according to the invention as in Figure 3 in which the discharge cavity 17 is formed with a dome 8, By covering only the main discharge port 4, the preliminary discharge ports 3 lead to a gap 20 formed between the dome 8 and the system discharge port 11.
  • Figure 5 shows a schematic cross-sectional view of a third embodiment of a scroll compressor according to the invention, in which the difference is that the dome 8 covers the primary outlets 3 and the main outlets 4 , The preliminary discharge ports (3) and the main discharge port (4) lead to the discharge cavity (17).
  • 6 and 7 show a schematic diagram for explaining the air conditioning mode in detail.
  • a different rotation angle of the first spiral 2 and the second spiral 15 is shown respectively in which a suction chamber SC, a central chamber MC and a discharge chamber 14 are provided between the spiral 2 and 15, (DC) is formed.
  • 6A shows a rotation angle of 0 DEG or 360 DEG with the suction chamber SC having a pressure of 35 bar, the central chamber MC having a pressure of 130 bar and the discharge chamber DC having a pressure of 130 bar .
  • the angle of rotation in FIG. 6B is 90 DEG, in which case the central chamber MC has a pressure of 45 bar.
  • 7A shows a rotation angle of 180 DEG, in which case the central chamber MC has a pressure of 57 bar.
  • 7B when the rotation angle is 270 DEG, the intermediate chamber MC has a pressure of 79 bar.
  • FIG. 8 shows a diagram of the isotropic compression of the scroll compressor in the region 21 and the region 22 in order to explain the air conditioning mode in which the valves of the preliminary outlets 3 are arranged in the region 21, Respectively.
  • the compression chamber is formed by the discharge chamber DC and the discharge cavity 17 .
  • the levels of the discharge chamber DC and the discharge cavity 17 are the same.
  • the compressor has a low outlet temperature.
  • the total wrap angle reaches 660 DEG, so that three compression chambers (suction chamber SC, center chamber MC and discharge chamber DC) can always be formed.
  • Fig. 9 shows a diagram for isotropic compression of the scroll compressor in the region 21 and in the region 22, for explaining the heat pump mode in detail.
  • the valves 16 of the preliminary vents 3 are kept closed. Since the main outlet 4 is always open, high pressure flow is possible.
  • the pressure level in the compression chamber is lower than the pressure level in the discharge cavity (17).
  • the scroll compressor has a high outlet temperature required for efficient operation of the heat pump.

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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 상기 스크롤 압축기가 흡인 유입구(10)와 시스템-배출구(11)를 갖는 하우징(9), 상기 하우징(9) 내에 고정 배치되어 있고, 제1 플레이트에 형성된 스파이럴(2)을 갖는 제1 스크롤 부재(1), 상기 하우징(9) 내에 회전 가능하게 배치되어 있고, 제2 플레이트에 형성된 제2 스파이럴(15)을 갖는 제2 스크롤 부재(13)를 포함하고, 상기 제2 스파이럴(15)은 제2 스크롤 부재(13)가 회전할 때 제1 스파이럴(2) 상에 흡인 챔버(SC), 중앙 챔버(MC) 및 배출 챔버(DC)를 형성하면서 스크롤링될 수 있도록 상기 제1 스파이럴(2)과 소정의 각도로 회전하고 그리고 반경 방향으로 오프셋 배치된 방식으로 결합되어 있다.

Description

스크롤 압축기
본 발명은 공조 모드 및 열 펌프 모드에서 효율적으로 작동하는 스크롤 압축기(scroll compressor)에 관한 것이다.
통상적으로 공기 조화 시스템의 냉각 회로용 스크롤 압축기는 특히, 공기 조화 모드, 즉 냉각 모드에서 효율적으로 작동하도록 설계되어 있다. 목표는 최대 유동률에서 낮은 전력 소비이다. 이러한 것은 특정 압력비와 속도에서 출구 온도가 낮아지도록 한다. 그러나 열 펌프 회로에서는 객실 내부를 가열하기 위해 높은 출구 온도를 달성해야 한다. 이 때문에 높은 출구 온도를 달성하기 위해서는 효율적인 스크롤 압축기를 사용하여 높은 압력비를 달성해야 한다. 그러나 상대적으로 더 높은 압력비에서는 체적 효율이 떨어지고, 압축기가 비효율적으로 된다. 이 경우에는 베어링 하중도 증가한다.
440° 내지 900° 범위의 랩 각(wrap angle)을 갖는 통상적인 스크롤 압축기의 경우 효율적인 작동을 위해 2개의 예비 배출구와 메인 배출구가 필요하다. 각각의 배출구는 압축 챔버 내 압력이 고압 아래로 떨어지면 밸브(25)에 의해 폐쇄된다. 그 결과 고온 가스가 다시 압축 챔버 내로 흐르고 압축기가 비효율적으로 되는 것이 방지된다. 이러한 이유로, 종래 기술에 따른 A/C 압축기는 3중 배출 밸브, 소위 3-핑거 밸브를 갖는다. 높은 배기가스 온도가 요구되는 열 펌프 회로에서 작동하는 스크롤 압축기에 있어서는 고온 가스가 다시 압축 챔버 내로 흐를 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 과제는, 공기 조화 모드와 열 펌프 모드 모두에서 효율적으로 작동하는 냉매 스크롤 압축기를 제안하는 것이다.
상기 과제는 청구항 1에 따른 특징들을 갖는 스크롤 압축기에 의해 해결된다. 개선예들은 종속항에 기재되어 있다.
해결책은 모든 A/C 조건에서 냉매가 메인 배출 개구를 통해 유출되기 전에 고압에 도달하도록 스크롤 구조를 설계하는 것이다. 따라서 메인 배출구에는 밸브가 필요하지 않다. 메인 배출구에서 밸브가 생략됨으로써 추가 불용 체적(dead volume)이 제공되고, 상기와 같은 메인 배출구 상에서의 밸브 생략은 출력에 부정적인 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 열 펌프 상태에서는 예비 출구 밸브들이 폐쇄된 상태로 유지되고, 전체 냉매가 메인 배출구를 벗어난다. 고압 측에서의 역류는 낮은 압력비에서 높은 출구 온도와 불충분한 압축을 초래한다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기는 흡인 유입구와 시스템-배출구를 갖는 하우징을 구비한다. 상기 하우징 내에는 제1 플레이트에 형성된 스파이럴(spiral)을 갖는 제1 스크롤 부재가 배치되어 있다. 또한, 상기 하우징은 회전 가능하게 배치되어 있고, 제2 플레이트에 형성된 제2 스파이럴을 갖는 제2 스크롤 부재를 포함하며, 상기 제2 스파이럴은 제2 스크롤 부재가 회전할 때 제1 스파이럴 상에 흡인 챔버, 중앙 챔버 및 배출 챔버를 형성하면서 스크롤링될 수 있도록 상기 제1 스파이럴과 소정의 각도로 회전하고 그리고 반경 방향으로 오프셋 배치된 방식으로 결합되어 있으며, 이 경우 상기 제1 플레이트 내에는, 각각 밸브에 의해 차단 가능한 2개의 편심 배치된 예비 배출구와 상기 흡인 유입구를 통해 공급되는 냉매용으로 중앙에 배치된 메인 배출구가 형성되어 있다. 상기 메인 배출구는 불용 체적을 갖는 배출 캐비티로 이어지고, 상기 배출 캐비티는 상기 메인 배출구와 시스템-배출구 사이에 형성되어 있고 상기 시스템-배출구 방향으로 배출 밸브를 구비한다. 이 경우 상기 배출 캐비티로 이어지는 메인 배출구의 입구에는 상기 메인 배출구를 차단하기 위한 밸브가 제공되어 있지 않다. 상기 배출 밸브와 배출 캐비티는 홀더에 의해 하우징 내에 고정될 수 있다.
본 발명의 장점은 스크롤 컴프레서 또는 단순히 컴프레서로도 지칭될 수 있는 스크롤 압축기가 열 펌프 모드에서 상대적으로 더 낮은 압력과 더 낮은 속도로 작동할 수 있다는 것이다. 이것은 더 나은 NVH(Noise, Vibration, Harshness), 더 낮은 에너지 소비 및 베어링 하중을 유도한다. 바람직하게는 이로써 베어링의 긴 수명이 달성될 수 있거나 베어링 크기가 감소 될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 셧다운 시 개선된 NVH 거동을 갖는다는 중요한 장점이 있다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기의 일 실시예에 따르면, 스크롤 압축기의 출구 측에 리어 헤드(rear head)로도 지칭되는 하우징부의 전체 공동이 배출 캐비티를 형성할 수 있으며, 이 경우 상기 배출 캐비티의 체적은 불용 체적에 상응한다. 이 경우 메인 배출구와 2개의 예비 배출구가 배출 캐비티로 이어질 수 있다. 또한, 상기 배출 캐비티는 제1 플레이트의 출구 측에 배치되어 있고 메인 배출구와 2개의 예비 배출구를 덮는 돔(dome)으로 형성될 수 있다.
메인 배출구만 배출 캐비티로 이어지는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 추가 실시 변형예에 따르면, 상기 배출 캐비티가 돔을 구비하여 형성되어 있고, 이러한 돔은 제1 플레이트의 출구 측에 배치되어 있고, 이와 동시에 메일 배출구를 덮으며, 이 경우 2개의 예비 배출구는 배출 캐비티와 시스템-배출구 사이에 형성된 간극으로 이어진다. 합목적적으로는 배출 캐비티와 시스템-배출구 사이에 간극이 제공될 수 있다. 이 경우 간극은 2개의 예비 배출구와 배출 캐비티의 출구가 상기 간극으로 이어지도록 형성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 660°의 총 랩 각을 가질 수 있다. 그 결과 스크롤 부재들의 스파이럴 사이에 각각 흡인 챔버, 중앙 챔버 및 배출 챔버가 형성될 수 있다. 이 경우 메인 배출구가 밸브에 의해 차단됨 없이 중앙 챔버 내에서 모든 테스트 포인트에서는 항상 필수 고압이 달성된다. 단지 예비 배출구들만 개폐된다.
본 발명은 또한, 공기 조화 모드 또는 열 펌프 모드에서 전술한 스크롤 압축기의 용도를 포함하며, 이 경우 예비 배출구들의 밸브들은 냉각 에너지를 발생시키기 위한 공기 조화 모드에서는 개방 및 폐쇄되고, 열을 발생시키기 위한 열 펌프 모드에서는 폐쇄된 상태로 유지된다.
본 발명의 실시예들의 추가적인 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어지는 실시예들의 하기 설명으로부터 드러난다. 도면부에서:
도 1은 스크롤 압축기의 스크롤 부재의 개략도이고,
도 2는 종래 기술에 따른 3-핑거 밸브이며,
도 3은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 제1 실시예의 개략적인 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 제2 실시예의 개략적인 단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 제3 실시예의 개략적인 단면도이고,
도 6은 공기 조화 모드를 상세 설명하기 위한 제1 개략도를 도시하며,
도 7은 공기 조화 모드를 상세 설명하기 위한 제2 개략도를 도시하고,
도 8은 공기 조화 모드를 상세 설명하기 위한 스크롤 압축기의 등방성 압축에 대한 다이어그램이며, 그리고
도 9는 열 펌프 모드를 상세 설명하기 위한 스크롤 압축기의 등방성 압축에 대한 다이어그램이다.
반복되는 특징들은 도면들에서 동일한 (도면) 참조 번호로 표시되어 있다.
도 1은 스크롤 부재(1)를 도시하며, 이 경우 도면 A에서 스크롤 부재(1)는 스파이럴(2), 2개의 예비 배출구(3) 및 메인 배출구(4)를 갖는다. 도면 B는 2개의 예비 배출구(3) 및 메인 배출구(4)를 갖는 스크롤 부재(1)의 출구 측 형상을 도시한다.
도 2는, 핑거들 또는 블레이드(6)들을 이용해서 2개의 예비 배출구(3)를 차단하기 위해 그리고 메인 블레이드 또는 중앙 블레이드(7)를 이용해서 메인 배출구(4)를 차단하기 위해 종래 기술에 따라 사용되는 바와 같은, 소위 3-핑거 밸브(5)를 도시한다. 상기 3-핑거 밸브는 예비 배출구(3)들과 메인 배출구(4)의 동시 개폐를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 스크롤 압축기의 콘셉트에 따르면, 메인 배출구(4)에는 밸브가 제공되지 않기 때문에, 상기 메인 배출구(4)는 항상 열려 있으며, 이 경우 상기 메인 배출구(4)는 배출 캐비티로 이어진다.
도 3은 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 제1 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다. 본 발명에 따른 스크롤 압축기는 흡인 유입구(10)와 시스템-배출구(11)를 갖는 하우징(9)을 구비한다. 상기 하우징(9) 내에는 제1 플레이트(12)에 형성된 스파이럴(2)을 갖는 제1 스크롤 부재(1)가 고정 배치되어 있다. 또한, 상기 하우징(9)은 제2 플레이트(14)에 형성된 제2 스파이럴(15)을 갖고 회전 가능하게 배치된 제2 스크롤 부재(13)를 포함하고, 상기 제2 스파이럴(15)은 제2 스크롤 부재(13)가 회전할 때 제1 스파이럴(2) 상에 흡인 챔버(SC), 중앙 챔버(MC) 및 배출 챔버(DC)(도 6 및 7 참조)를 형성하면서 스크롤링될 수 있도록 상기 제1 스파이럴(2)과 소정의 각도로 회전하고 그리고 반경 방향으로 오프셋 배치된 방식으로 결합되어 있으며, 상기 제1 플레이트(12) 내에는, 각각 밸브(16)에 의해 차단 가능한 2개의 편심 배치된 예비 배출구(3)와 상기 흡인 유입구(10)를 통해 공급되는 냉매용으로 중앙에 배치된 메인 배출구(4)가 형성되어 있다.
상기 메인 배출구(4)는 불용 체적을 갖는 배출 캐비티(17)로 이어지고, 상기 배출 캐비티는 상기 메인 배출구(4)와 시스템-배출구(11) 사이에 형성되어 있고 상기 시스템-배출구(11) 방향으로 배출 밸브(18)를 구비한다. 이 경우 상기 배출 캐비티(17)로 이어지는 메인 배출구(4)의 입구에는 상기 메인 배출구(4)를 차단하기 위한 밸브(16)가 제공되어 있지 않다. 상기 배출 밸브(18)와 배출 캐비티(17)는 홀더(19)에 의해 하우징(9) 내에 고정되어 있다. 본 실시 변형예에서 예비 배출구(3)들과 메인 배출구(4)는 배출 캐비티로 이어진다.
도 4는 도 3과 같이 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 제2 실시 변형예의 개략적인 단면도를 도시하며, 이 경우 차이점은 배출 캐비티(17)가 돔(8)을 구비하여 형성되어 있고, 상기 돔은 단지 메인 배출구(4)만 덮음으로써, 상기 예비 배출구(3)들이 상기 돔(8)과 시스템 배출구(11) 사이에 형성된 간극(20)으로 이어진다는 것이다.
도 5는 도 4와 같이 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 제3 실시 변형예의 개략적인 단면도를 도시하며, 이 경우 차이점은 돔(8)이 예비 배출구(3)들과 메인 배출구(4)를 덮음으로써, 상기 예비 배출구(3)들과 메인 배출구(4)가 배출 캐비티(17)로 이어진다는 것이다.
도 6 및 도 7은 공기 조화 모드를 상세 설명하기 위한 개략도를 도시한다. 제1 스파이럴(2)과 제2 스파이럴(15)의 상이한 회전각이 각각 도시되어 있으며, 이 경우 상기 스파이럴(2 및 15)들 사이에는 각각 흡입 챔버(SC), 중앙 챔버(MC) 및 배출 챔버(DC)가 형성되어 있다. 도 6a는 0° 또는 360°의 회전각을 도시하고, 이 경우 흡입 챔버(SC)는 35bar의 압력을, 중앙 챔버(MC)는 130bar의 압력을 그리고 배출 챔버(DC)는 130bar의 압력을 갖는다. 도 6a와 달리, 도 6b에서 회전각은 90°이고, 이 경우 중앙 챔버(MC)는 45bar의 압력을 갖는다.
도 7a는 180°의 회전각을 도시하며, 이 경우 중앙 챔버(MC)는 57bar의 압력을 갖는다. 도 7b와 같이 회전각이 270°일 때 중간 챔버(MC)는 79bar의 압력을 갖는다.
도 8은, 공기 조화 모드를 상세 설명하기 위한, 영역(21)과 영역(22)에서 스크롤 압축기의 등방성 압축에 대한 다이어그램을 도시하며, 이 다이어그램에서 예비 배출구(3)들의 밸브들은 영역(21)에서 개폐된다. 비록 메인 배출구(4)에 메인 배출 밸브가 존재하지 않더라도, 결합된 내부 압축 챔버 내에서 높은 압력의 유동이 발생하지 않으며, 이 경우 상기 압축 챔버는 배출 챔버(DC)와 배출 캐비티(17)로 형성되어 있다. 배출 챔버(DC)와 배출 캐비티(17)의 레벨은 동일하다. 압축기는 낮은 출구 온도를 갖는다. 총 랩 각은 660°에 이르며, 그 결과 3개의 압축 챔버(흡입 챔버(SC), 중앙 챔버(MC) 및 배출 챔버(DC))가 항상 형성될 수 있다. 특정 냉매 CO2의 특성으로 인해, 중간 챔버(MC) 내 모든 온도 조절 테스트 포인트에서 요구되는 높은 압력이 달성된다(360°의 회전각). 따라서 메일 배출 밸브가 필요하지 않다. 예비 배출구(3)만 폐쇄 및 개방된다.
도 9는 열 펌프 모드를 상세 설명하기 위한, 영역(21)과 영역(22)에서 스크롤 압축기의 등방성 압축에 대한 다이어그램을 도시한다. 열 펌프 모드에서, 예비 배출구(3)들의 밸브(16)들은 폐쇄된 상태로 유지된다. 메인 배출구(4)가 항상 개방되어 있기 때문에 높은 압력의 유동이 가능하다. 압축 챔버 내 압력 레벨은 배출 캐비티(17) 내 압력 레벨보다 낮다. 스크롤 압축기는 열 펌프의 효율적인 작동을 위해 요구되는 높은 출구 온도를 갖는다.

Claims (6)

  1. 스크롤 압축기(scroll compressor)로서,
    상기 스크롤 압축기가 흡인 유입구(10)와 시스템-배출구(11)를 갖는 하우징(9), 상기 하우징(9) 내에 고정 배치되어 있고, 제1 플레이트에 형성된 스파이럴(spiral)(2)을 갖는 제1 스크롤 부재(1), 상기 하우징(9) 내에 회전 가능하게 배치되어 있고, 제2 플레이트에 형성된 제2 스파이럴(15)을 갖는 제2 스크롤 부재(13)를 포함하고, 상기 제2 스파이럴(15)은 제2 스크롤 부재(13)가 회전할 때 제1 스파이럴(2) 상에 흡인 챔버(SC), 중앙 챔버(MC) 및 배출 챔버(DC)를 형성하면서 스크롤링될 수 있도록 상기 제1 스파이럴(2)과 소정의 각도로 회전하고 그리고 반경 방향으로 오프셋 배치된 방식으로 결합되어 있으며, 상기 제1 플레이트 내에는, 각각 밸브(16)에 의해 차단 가능한 2개의 편심 배치된 예비 배출구(3)와 상기 흡인 유입구(10)를 통해 공급되는 냉매용으로 중앙에 배치된 메인 배출구(4)가 형성되어 있으며,
    상기 메인 배출구(4)가 불용 체적(dead volume)을 갖는 배출 캐비티(17)로 이어지고, 상기 배출 캐비티는 상기 메인 배출구(4)와 시스템-배출구(11) 사이에 형성되어 있고 상기 시스템-배출구(11) 방향으로 배출 밸브(18)를 구비하며, 상기 배출 캐비티(17)로 이어지는 메인 배출구(4)의 입구에는 상기 메인 배출구(4)를 차단하기 위한 밸브(16)가 제공되어 있지 않는 것을 특징으로 하는,
    스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 배출구(4)와 2개의 예비 배출구(3)가 상기 배출 캐비티(17)로 이어지는 것을 특징으로 하는,
    스크롤 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배출 캐비티(17)가 돔(dome)(8)을 구비하여 형성되어 있고, 상기 돔은 상기 제1 플레이트의 출구 측에 배치되어 상기 메인 배출구(4) 또는 상기 메인 배출구(4)와 2개의 예비 배출구(3) 덮는 것을 특징으로 하는,
    스크롤 압축기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출 캐비티(17)와 시스템-배출구(11) 사이에 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    스크롤 압축기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크롤 압축기가 660°의 총 랩 각(total wrap angle)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    스크롤 압축기.
  6. 상기 예비 배출구(3)들의 밸브(16)들이 냉각 에너지를 발생시키기 위한 공기 조화 모드에서 개방 및 폐쇄되고, 상기 예비 배출구(3)들의 밸브들이 열을 발생시키기 위한 열 펌프 모드에서 폐쇄된 상태로 유지되는, 공기 조화 모드 또는 열 펌프 모드에서 사용하기 위한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 스크롤 압축기의 용도.
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