KR100274967B1 - 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

사판식 압축기의 사판은 모재와 양미끄럼 움직임면을 가지며 구동축의 회전에 따라 회전한다. 상기 양미끄럼 움직임면 위를 상대적으로 회전하는 1쌍의 슈를 통하여 상기 사판과 연결되어, 상기 사판의 회전에 따라 실린더블록에 형성된 복수의 피스톤이 실린더보어내를 직선 왕복운동한다. 상기 사판의 양미끄럼 움직임면에 도포된 표면처리막은 상기 사판에 대하여 상기 1쌍의 슈를 통하여 상기 피스톤의 조립이 되었을 때, 상기 슈로부터 상기 사판의 미끄럼 움직임면에 압력이 가해져서 초기마모 완료시에 상기 사판의 상기 모재가 노출하지 않을 정도의 두께를 가진다.

Description

사판식 압축기

본 발명은 사판에 슈를 통하여 피스톤이 조립되는 사판식 압축기에 관한 것이다.

사판식 압축기는 구동축과 구동축의 회전에 따라 회전하는 사판과 복수의 피스톤을 구비하고, 피스톤은 구동축의 회전에 따라 사판의 미끄럼 움직임면 위를 상대적으로 회전하는 1쌍의 슈를 통하여 사판과 연결되어 사판의 회전에 따라 실린더보어내를 직선 왕복운동한다.

차에 탑재한 엔진의 회전동력이 구동축에 전달되면 구동축과 일체로 사판이 회전한다.

사판 회전시에 슈는 사판의 미끄럼 움직임면 위를 상대회전하므로 사판으로부터의 회전력은 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환된다. 피스톤은 실린더보어내를 왕복운동하고, 그 결과 실린더보어내의 용적이 변화하며 이 용적변화에 따라 냉매가스의 흡입, 압축 및 토출이 차례로 행하여진다.

그런데, 사판에 피스톤을 조립하는 경우 사판의 미끄럼면과 슈와의 갭(슈갭)이 적정값이 되도록 두께가 다른 각종의 슈중에서 특정의 슈를 선택하여 그것을 실제로 조립하고, 슈갭을 측정하는 조정작업을 반복하지 않으면 안된다.

그러나, 슈갭조정은 실제상 번거롭고 적정한 슈갭을 얻기까지에 많은 시간이 걸리기 때문에 슈갭조정이 사판식 압축기의 조립을 번잡하게 하는 1원인이 되어 있었다.

본 발명의 목적은 슈갭조정을 불필요하게 하여 사판식 압축기의 조립을 쉽게 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 1실시예의 가변용량형 사판식 압축기를 도시한 종단면도.

도 2는 사판의 표면처리막의 마모량과 운전시간과의 관계를 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더블록 2 : 밸브플레이트

3 : 리어헤드 4 : 프론트헤드

5 : 구동축 6 : 실린더보어

7 : 피스톤 8 : 크랭크실

10 : 사판 10c : 미끄럼 움직임면

12 : 토출실 13 : 흡입실

15 : 흡입포오트 16 : 토출포오트

21 : 흡입밸브 29 : 압축실

50 : 슈

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면 구동축과 모재 및 양미끄럼 움직임면을 가지며 상기 구동축의 회전에 따라 회전하는 사판과 복수의 실린더보어가 관통형성된 실린더블록과, 상기 양미끄럼 움직임면 위를 상대적으로 회전하는 1쌍의 슈를 통하여 상기 사판과 연결되어 상기 사판의 회전에 따라 실린더보어내를 직선 왕복운동하는 복수의 피스톤을 구비하고 있는 사판식 압축기가 제공된다.

본 발명의 사판식 압축기는 상기 사판의 양미끄럼 움직임면에 도포된 표면처리막은 상기 사판에 대하여 상기 1쌍의 슈를 통하여 상기 피스톤의 조립이 되었을 때, 상기 슈로부터 상기 사판의 미끄럼 움직임면에 압력이 가해져서 초기마모 완료시에 상기 사판의 상기 모재가 노출하지 않을 정도의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

이 사판식 압축기에 의하면 사판의 표면처리막의 초기마모에 의하여 적정한 슈갭이 얻어지므로 슈갭 조정공정이 불필요하게 되어 사판식 압축기의 조립시간을 단축시킬 수 있다.

바람직하기는 상기 표면처리막의 두께는 상기 사판에 대하여 상기 1쌍의 슈를 통하여 상기 피스톤의 조립이 이루어졌을 때, 상기 사판의 상기 양미끄럼 움직임면과 대응하는 각 슈간의 슈갭이 마이너스의 값을 가지며, 상기 초기마모 완료시에 제로가 되는 값으로 설정된다.

보다 바람직하기는 상기 표면처리막은 고체윤활재로 이루어진다.

더욱 바람직하기는 상기 고체윤활재는 2황화몰리브덴이다.

본 발명의 사판식 압축기는 상기 사판의 양미끄럼 움직임면에 도포된 표면처리막이 상기 사판에 대한 상기 피스톤의 조립이 압입식으로 됨과 동시에, 초기마모에 의하여 상기 사판의 모재가 노출하지 않을 정도의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상술 및 기타의 목적, 특징 및 잇점은 첨부한 도면에 의거하여 하기의 상세한 설명에 의하여 더욱 명확히 될 것이다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 1실시예의 가변용량형 사판식 압축기를 도시한 종단면도이다.

이 가변용량형 사판식 압축기의 실린더블록(1)의 일단면에는 밸브플레이트(2)를 통하여 리어헤드(3)가, 타단면에는 프론트헤드(4)가 각각 고정되어 있다. 실린더블록(1)에는 구동축(5)을 중심으로 하여 둘레방향으로 소정간격마다 복수의 실린더보어(6)가 배설되어 있다. 이들 실린더보어(6)내에는 각각 피스톤(7)이 미끄럼 움직임 가능하게 수용되어 있다.

프론트헤드(4)내에는 크랭크실(8)이 형성되고, 이 크랭크실(8)내에는 사판(10)이 수용되어 있다. 사판(10)은 구동축(5)에 경사가능하게 장착되어 있다. 사판(10)은 1쌍의 반구형의 슈(50)를 통하여 피스톤(7)에 연결되어 있다. 슈(5)는 사판(10)의 프론트쪽의 미끄럼 움직임면(10c) 및 리어쪽의 미끄럼 움직임면(10a)에 대하여 상대회전가능하게 피스톤(7)의 일단부(7a)에 의하여 지지되어 있다.

리어헤드(3)에는 토출실(12)과 이 토출실(12)의 주위에 위치하는 흡입실(13)이 형성되어 있다. 리어헤드(3)에는 도시하지 않은 증발기의 출구로 통하는 흡입구(3a)가 설치되어 있다.

구동축(5)의 프론트측단부에는 구동축(5)의 회전을 사판(10)에 전달하기 위한 드러스트플랜지(40)가 고정되고, 이 드러스트플랜지(40)는 드러스트축받이(33)를 통하여 프론트헤드(4)의 내벽면에 회전가능하게 지지되어 있다. 드러스트플랜지(40)와 사판(10)은 린크기구(41)를 통하여 연결되며, 사판(10)은 구동축(5)과 직각인 면에 대하여 경사가능하다.

사판(10)의 미끄럼 움직임면(10a, 10b)에는 예를 들면 2황화몰리브덴(MoS₂) 등의 고체윤활재의 연질의 재료의 표면처리막이 도포되어 있다. 표면처리막의 두께는 상기 사판에 대하여 상기 1쌍의 슈를 통하여 상기 피스톤의 조립이 되었을 때, 상기 슈로부터 상기 사판의 미끄럼 움직임면에 압력이 가해지는 즉, 사판(10)에 대한 피스톤(7)의 조립이 압입식으로 행하여짐(슈갭이 마이너스갭)과 동시에 초기마모 종료시에 사판(10)의 모재가 노출하지 않을 정도의 두께이다.

즉, 표면처리막은 초기마모에 의하여 한쪽이 약 5㎛ 벗겨지므로 사판(10)의 미끄럼 움직임면(10a, 10c)에 도포하는 표면처리막은 사판(10)의 모재가 노출하지 않도록 하려면 적어도 한쪽이 6㎛ 이상의 두께이어야 하고, 또한 사판(10)에 대한 피스톤(7)의 조립이 압입식이 되도록 슈갭(사판(10)의 미끄럼 움직임면(10a, 10c)과 슈(50)와의 틈새)이 마이너스갭이 되는 두께이어야 한다.

도 2는 사판의 표면처리막의 마모량과 운전시간과의 관계를 도시한 그래프이다.

상술한 바와 같이 사판(10)의 미끄럼 움직임면(10a, 10c)에는 적어도 한쪽이 6㎛ 이상으로서 슈갭이 마이너스갭이 되는 두께의 표면처리막이 도포되어 있으므로 운전개시전의 시점에서는 슈갭은 적정하지는 않다.

사판(10)의 표면처리막의 마모량은 운전개시부터 대략 100∼150시간까지 급격히 증가하고, 그후 대략 300시간까지는 완만히 증가하며 운전시간이 300시간을 넘으면 표면처리막의 마모량은 거의 증가하지 않게 된다. 운전개시부터 300시간으로 사판(10)의 표면처리막은 한쪽이 약 5㎛ 마모하고, 그이후 마모는 그치고 슈갭이 급격히 증가하는 일은 없다.

따라서, 예를 들면 사판(10)의 표면처리막의 두께가 한쪽이 6㎛이고 운전개시전의 슈갭이 -10㎛인 케이스에서는 운전개시부터 대략 300시간으로 사판(10)의 표면처리막의 한쪽이 약 5㎛ 마모되고, 슈갭은 약 0㎛가 된다(슈갭은 -15㎛ 이상에서 운전가능). 이 0㎛의 슈갭은 운전개시부터 300시간 경과후에도 유지된다.

다음에 이 가변용량형 사판식 압축기의 작동을 설명한다.

도시하지 않은 차량 탑재엔진의 회전동력이 구동축(5)에 전달되면 구동축(5)의 회전력은 드러스트플랜지(40), 린크기구(41)를 거처 사판(10)에 전달되어 사판(10)이 회전한다.

사판(10)의 회전에 의하여 슈(50, 50)가 사판(10)의 미끄럼 움직임면(10a, 10c) 위를 상대회전하므로 사판(10)으로부터의 회전력은 피스톤(7)의 직선왕복운동으로 변환된다. 피스톤(7)은 실린더보어(6)내를 왕복운동하며, 그 결과 실린더보어(6)내의 압축실의 용적이 변화하고 그 용적변화에 의하여 냉매가스의 흡입, 압축 및 토출이 차례로 행하여지며, 사판(10)의 경사각에 따른 용량의 고압냉매가스가 토출된다. 흡입시에 흡입밸브(21)가 열려서 흡입포오트(15)를 통하여 흡입실(13)로부터 실린더보어(6)내의 압축실(29)로 저압의 냉매가스가 흡입되며, 토출시에 토출밸브(17)가 열려서 토출포오트(16)를 통하여 압축실(29)로부터 토출실(12)로 고압의 냉매가스가 토출된다.

본 실시예에 의하면, 운전에 따라 사판(10)의 표면처리막이 마모되어 마모가 그친 시점에서 적정한 슈갭이 얻어지므로 슈갭 조정공정이 불필요하게 되어 사판식 압축기의 조립시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 두께가 다른 각종의 슈중에서 특정의 슈를 선택하여 그것을 실제로 조립하고, 슈갭을 측정하는 조정작업을 반복할 필요가 없어진다.

그리고 전술한 실시예에서는 본원발명을 가변용량형 사판식 압축기에 적용한 경우에 대하여 설명하였으나 본원발명을 고정용량형 사판식 압축기에 적용할 수도 있다.

이상은 본 발명의 바람직한 태양의 설명인데, 본 발명의 정신 및 범위를 이탈하지 않고 여러 가지 변경이 가능한 것은 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (4)

1. 구동축과, 모재 및 양미끄럼 움직임면을 가지며 상기 구동축의 회전에 따라 회전하는 사판과, 복수의 실린더보어가 관통형성된 실린더블록과, 상기 양미끄럼 움직임면 위를 상대적으로 회전하는 1쌍의 슈를 통하여 상기 사판과 연결되어 상기 사판의 회전에 따라 실린더보어내를 직선왕복운동하는 복수의 피스톤을 구비하고 있는 사판식 압축기에 있어서,

   상기 사판의 양미끄럼 움직임면에 도포된 표면처리막은 상기 사판에 대하여 상기 1쌍의 슈를 통하여 상기 피스톤의 조립이 되었을 때, 상기 슈로부터 상기 사판의 미끄럼 움직임면에 압력이 가해져서 초기마모 완료시에 상기 사판의 상기 모재가 노출하지 않을 정도의 두께를 가진 것을 특징으로 하는 개량된 사판식 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 표면처리막은 상기 표면처리막의 두께는 상기 사판에 대하여 상기 1쌍의 슈를 통하여 상기 피스톤의 조립이 되었을 때, 상기 사판의 상기 양미끄럼 움직임면과 대응하는 각 슈간의 슈갭이 마이너스의 값을 가지며, 상기 마모완료시에 제조가 되는 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
3. 제2항에 있어서, 상기 표면처리막은 고체윤활재로 된 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
4. 제3항에 있어서, 상기 고체윤활재는 2황화몰리브덴인 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.