KR100268132B1 - 차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 에어컨용 압축기의 신규한 마그넷 클러치 냉각장치를 개시한다.

본 발명은 크랭크케이스의 일단에 고정되며 에어컨의 온/오프에 따라 전원이 선택적으로 인가되는 스테이터와, 크랭크축의 돌출단에 회전 가능하게 결합되며 엔진과 V벨트로 연결되는 로터와, 크랭크축의 선단에 로터와 소정간극으로 고정되는 아마추어판 및 크랭크축과 아마추어판에 공통으로 고정되는 판스프링을 구비하는 차량 에어컨용 압축기에 있어서, 판스프링의 외측에 위치되도록 크랭크축의 선단에 방열팬을 일체로 고정하여 에어컨의 구동시 마그넷 클러치 쪽으로 공기를 불어줌으로써 로터와 아마추어판간의 마찰열을 방출시키도록 하였다.

Description

차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치 냉각장치

본 발명은 차량용 에어컨(air conditioner)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 엔진(engin)의 동력을 압축기(compressor)에 전달하는 마그넷 클러치(electromagnet clutch)를 냉각시키는 장치에 관한 것이다.

냉각사이클(cooling cycle)을 이용하여 실내를 냉각시키는데 사용되는 에어컨은 압축기에서 고압으로 압축된 냉매가스(冷媒gas)를 응축기(condenser)에서 외기와의 열교환으로 액화시킨 뒤, 팽창밸브(expansion valve)를 통해 증발기(evaporator)에서 내기와의 열교환으로 기화시킴으로써 흡수되는 냉매의 기화열(氣化熱)에 의해 냉방작용을 수행하는 공기조절장치로, 사회전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.

예를들어 차량에 있어서도 여름철 차내의 냉방용으로 사용되고 있는데, 이 경우 압축기를 차량의 엔진(engin)과 벨트(belt)로 연결하여 구동하게 된다. 이에 따라 차량용 압축기에는 통상 마그넷 클러치(electromagnet clutch)가 함께 구비되어 에어컨의 온(ON)/오프(OFF)에 따라 엔진으로부터의 동력전달을 제어하는 것이 일반적이다.

도 1에는 이러한 차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치(1)를 도시하였다. 이것은 에어컨이 온되면 크랭크케이스(crank case:C)의 일단에 고정된 스테이터(stator:4)에 전원이 인가됨으로써 전자력이 발생되고, 이에 따라 크랭크축(crank shaft:S)의 선단에 고정된 아마추어판(armature plate:5)이 크랭크축(S)의 돌출단에 베어링(bearing:3)을 통해 결합되어 엔진(도시하지 않음)과 V벨트(7)로 연결됨으로써 공회전하고 있는 로터(rotor:2)에 강하게 흡착된다. 따라서 크랭크축(S)이 로터(2)와 함께 회전됨으로써 압축기가 구동되게 된다. 한편 에어컨이 오프되면 스테이터(4)에 전원이 차단되어 그 전자력이 상실되고, 이에 따라 아마추어판(5)의 외측면에 위치되어 크랭크축(S)에 고정된 판스프링(plate spring:6)의 복원탄성에 의해 아마추어판(5)이 로터(2)로부터 떨어지게 됨으로써 압축기의 구동은 정지되고, 로터(2)만 회전되게 된다.

그런데 이와 같은 마그넷 클러치(1)는 로터(2)와 아마추어판(5)의 접촉 마찰력에 의해 엔진의 동력을 압축기의 크랭크축(S)에 전달하는 것인 바, 에어컨의 구동시 양자간에는 마찰열이 심하게 발생하게 된다. 이로 인해 로터(2) 및 아마추어판(5)등이 열변형을 일으키기 쉬울 뿐 아니라 아마추어판(5)의 흡착력이 저하됨으로써 로터(2)에 대한 아마추어판(5)의 상대회전속도가 낮아져 압축기의 효율을 저하시키는 문제가 있었다. 또한 양자간의 과다한 마찰열에 의해 자칫 V벨트(7)가 녹아 소손될 우려가 매우 많을 뿐 아니라 심한 경우 로터(2)와 아마추어판(5)이 고착(固着)되어 에어컨의 오프신호에도 불구하고 압축기가 정지되지 않는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제들을 감안하여 에어컨의 구동중 마그넷 클러치를 적절히 냉각시킴으로써 로터에 대한 아마추어판의 흡착력 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치 냉각장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치 냉각장치는, 크랭크케이스의 일단에 고정되며 에어컨의 온/오프에 따라 전원이 선택적으로 인가되는 스테이터와, 크랭크축의 돌출단에 회전 가능하게 결합되며 엔진과 V벨트로 연결되는 로터와, 크랭크축의 선단에 로터와 소정간극으로 고정되는 아마추어판 및 크랭크축과 아마추어판에 공통으로 고정되는 판스프링을 구비하는 자동차 에어컨용 압축기에 있어서, 판스프링의 외측에 위치되어 에어컨의 구동시 마그넷 클러치 쪽으로 공기를 불어주는 방열팬(radiation fan)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 방열팬이 크랭크축에 고정되어 크랭크축과 함께 회전됨으로써 별도의 구동수단이 에어컨의 구동시에만 선택적으로 작동되게 된다.

이에 따라 본 발명은, 마찰열에 의한 로터나 아마추어판의 열변형 및 그에 따른 아마츄어판의 흡착력저하와 양자의 고착현상을 효과적으로 방지할 수 있게 되므로 차량 에어컨용 압축기의 효율과 신뢰성 및 안전성 향상 등에 크나큰 효과를 발휘하게 된다.

도 1은 종래의 압축기를 보인 부분 절단 측면도,

도 2는 본 고안에 의한 마그넷 클러치 냉각장치가 구비된 압축기를 보인 부분 절단 측면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ을 따라 취한 발췌 분해 사시도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

C : 크랭크 케이스(crank case) S : 크랭크 축(crank shaft)

1 : 마그넷 클러치(electromagnet clutch)

2 : 로터(rotor) 4 : 스테이터(stator)

5 : 아마추어판(armature plate) 6 : 판스프링(plate spring)

8 : 방열팬(radiation fan)

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 2 및 도 3에서, 본 발명에 의한 차량 에어컨용 압축기는 그 한쪽에 에어컨의 온/오프에 따라 차량 엔진(도시하지 않음)으로부터의 동력전달을 제어하는 마그넷 클러치(1)를 구비하여 구성된다.

이러한 마그넷 클러치(1)는 크랭크케이스(C)의 일측으로 돌출된 크랭크축(S)의 돌출단에 엔진과 V벨트(7)로 연결되는 로터(2)가 베어링(3)을 개재하여 회전 가능하게 결합된다. 그리고 크랭크케이스(C)의 일단에는 에어컨의 온/오프 신호에 따라 선택적으로 전원이 인가되는 스테이터(4)가 로터(2)의 채널(2a)에 삽입되도록 고정된다.

또한 로터(2)의 외측으로 크랭크축(S)의 선단에는 스테이터(4)에 대한 전원의 인가여부에 따라 로터(2)에 선택적으로 흡착되는 아마추어판(5)이 로터(2)와 소정간극 이격되어 고정되고, 이 아마추어판(5)의 외측면에는 에어컨의 오프신호시 아마추어판(5)을 로터(2)와 분리시키는 판스프링(6)이 아마추어판(5)과 크랭크축(S)에 공통으로 고정되어 구성된다.

한편 이와 같은 마그넷 클러치(1)는 에어컨의 구동시 로터(2)와 아마추어판(5)의 마찰력에 의해 동력을 전달하므로 양자에는 상당히 많은 열이 발생하게 되는데, 이러한 열은 로터(2) 및 아마추어판(5)에 열변형을 유발할 뿐 아니라 양자의 흡착력을 저하시키게 된다.

이에 따라 마그넷 클러치(1)의 판스프링(7) 외측에는 본 발명의 특징에 따라 에어컨의 구동시 마그넷 클러치(1)의 로터(2)와 아마추어판(5)간에 발생되는 마찰열을 방출시킴으로써 마그넷 클러치(1)를 냉각하는 방열팬(8)이 구비된다. 이러한 방열팬(8)은 독립된 부품으로 구성될 수도 있으나, 이 경우 장치의 구성이 상당히 복잡해지게 된다. 따라서 바람직하기로는 도시된 바와 같이 방열팬(8)이 압축기의 크랭크출(S) 선단에 볼트(bolt:9)로 고정되어, 별도의 구동수단 없이도 크랭크축(S)의 구동시에만 선택적으로 작동하게 된다.

이와 같은 구조적 특징을 가지는 본 발명에 의한 압축기의 마그넷 클러치(1)는 에어컨이 온되면, 스테이터(4)에 전원이 인가되어 전자력이 발생되고, 이에 따라 아마추어판(5)이 엔진에 의해 회전하고 있는 로터(2)의 외측면에 강하게 흡착된다. 그러면 아마추어판(5)이 고정된 크랭크축(S)이 로터(2)와 함께 회전됨으로써 압축기가 구동되게 되는데, 이때 크랭크축(S)에 볼트(9)로 고정된 방열팬(8)도 함께 회전하게 된다. 이에 따라 주변의 공기가 방열팬(8)에 의해 마그넷 클러치(1) 쪽으로 이동하게 됨으로써 로터(2)와 아마추어판(5)간에 발생되는 마찰열을 방출하여 냉각시키게 된다. 따라서 종래와 같이 로터(2)와 아마추어판(5)간의 마찰열에 의한 부품의 변형이나 흡착력저하가 효과적으로 방지되어 압축기의 출력저하 방지는 물론 그 마그넷 클러치(1)의 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.

한편 에어컨이 오프되면 스테이터(4)에의 전원인가가 차단되어 그 전자력이 상실됨으로써 아마추어판(5)이 판스프링(6)의 복원탄성에 의해 로터(2)로부터 떨어지게 되고, 이에 따라 크랭크축(S)이 정지됨으로써 압축기의 구동이 정지된다. 그러면 크랭크축(S)에 일체적으로 설치된 방열팬(8)의 회전도 함께 정지된다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명에 의하면, 에어컨의 가동중 압축기의 마그넷 클러치가 지속적으로 냉각되므로 그 로터와 아마추어판의 마찰열에 의한 부품변형 및 양자의 흡착력 저하는 물론 과열에 의한 로터와 아마추어판의 고착이나 V벨트의 소손을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 차량 에어컨용 압축기의 출력향상과 안전성 및 신뢰성 등을 크게 향상시키는 우수한 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 크랭크케이스의 일단에 고정되며 에어컨의 온/오프에 따라 전원이 선택적으로 인가되는 스테이터와, 크랭크축의 돌출단에 회전 가능하게 결합되며 엔진과 V벨트로 연결되는 로터와, 상기 크랭크축의 선단에 상기 로터와 소정간극으로 고정되는 아마추어판 및 상기 크랭크축과 아마추어판에 공통으로 고정되는 판스프링을 구비하는 차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치에 있어서,

   상기 판스프링(7)의 외측에 위치되어 에어컨의 구동시 상기 마그넷 클러치(1) 쪽으로 공기를 불어주는 방열팬(8)이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방열팬(8)이 상기 크랭크축(S)에 고정되어 크랭크축(S)과 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 차량 에어컨용 압축기의 마그넷 클러치 냉각장치.

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