KR100329158B1 - Apparatus for relieving start shock in compressors - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기 하우징 내부에 형성된 흡입실과 토출실을 연통하는 각각의 냉매유입구와 냉매유출구를 통해 외부 냉매회로와 연결되게 리어하우징의 상면에 헤더를 갖고 분할벽에 의해 형성된 흡입포트에 토출냉매압력에 의해 위치가 변위되는 피스톤을 개재하여 압축기 초기 기동시 압축냉매의 토출력에 의해 냉매흡입공 및 보조흡입공으로 유입되는 흡입냉매량을 조절하여 초기 기동토크를 완화시킨다.The present invention has a header on the upper surface of the rear housing so as to be connected to an external refrigerant circuit through respective refrigerant inlets and refrigerant outlets communicating with the suction chamber and the discharge chamber formed inside the compressor housing. The initial starting torque is alleviated by controlling the amount of refrigerant drawn into the refrigerant suction hole and the auxiliary suction hole by the torque output of the compressed refrigerant during the initial startup of the compressor via the piston whose position is displaced.
Description
본 발명은 차량공조용의 피스톤식 압축기에 관한 것으로, 특히 상기 압축기에 적용되는 기동쇼크 완화장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston compressor for vehicle air conditioning, and more particularly to a starting shock mitigation device applied to the compressor.
일반적으로 고정용량형의 양두피스톤식 압축기에서는 양두형의 피스톤이 실린더블록에 형성된 실리더보어내에 각각 수용되어 있다.In general, in a fixed displacement double head piston compressor, a double head piston is accommodated in a cylinder bore formed in a cylinder block.
흡입실 및 토출실은 프론트하우징 및 리어하우징에 각각 구획 형성되어 있다. 그리고 흡입실내의 냉매가스는 상기 피스톤의 왕복동작에 의해 실리더보어내에 흡입되어 압축되며, 압축실내로 토출된다.The suction chamber and the discharge chamber are partitioned in the front housing and the rear housing, respectively. The refrigerant gas in the suction chamber is sucked into the cylinder bore by the reciprocating operation of the piston and compressed, and is discharged into the compression chamber.
여기서 상기 양두피스톤식 압축기에는 토출구에 각 실린더보어에 대응하여 밸브플레이트가 각각 형성되어 있다. 고정형의 토출밸브는 상기 토출구에 대응하여 설치되어 있고, 냉매가스의 흡입시에는 토출밸브가 닫히게 되며, 냉매가스의 토출시에는 열리게 된다.In the double-head piston piston compressor, valve plates are formed at discharge ports corresponding to cylinder bores, respectively. A fixed discharge valve is provided corresponding to the discharge port, and the discharge valve is closed when the refrigerant gas is inhaled, and is opened when the refrigerant gas is discharged.
이러한 압축기는 압축기의 전방에 설치된 전자클러치에 전원이 통전됨에 따라 차량 엔진등의 외부구동원과 연결되어 압축기내의 피스톤이 왕복 운동하면서 흡입냉매를 압축하도록 되어 있으며, 이러한 압축기는 초기 구동시 냉매가 불안정한 상태이기 때문에 압축기의 압축부하가 급격하게 상승한다.These compressors are connected to an external drive source such as a vehicle engine as the electric clutch installed in front of the compressor is energized so as to compress the suction refrigerant while the piston in the compressor reciprocates. For this reason, the compression load of a compressor rises rapidly.
특히 차량 탑재형태에 있어서, 이 급격한 압축부하의 변화가 부하토크의 변동으로 하여 차량엔진 등의 외부구동원에 전달되어 차량엔진등의 회전수의 변동이야기 될 수도 있으며, 압축기 고온의 원인이 되기도 한다. 이 회전수의 변동은 온/오프 쇼크로 불리며, 체감 필링의 악화를 초래하였다.In particular, in the vehicle-mounted form, this sudden change in compression load is transmitted to an external drive source such as a vehicle engine as a change in load torque, which may cause a change in the rotational speed of the vehicle engine or the like, or may cause a high temperature of the compressor. This change in rotational speed is called an on / off shock, resulting in deterioration of haptic peeling.
또한 압축기의 기동에 있어서, 실린더보어내로 흡입된 액냉매에 압축력이 작용되는 것이다. 압축기가 액압축상태로 되면 피스톤에 큰 압축부하가 작용하여 충격적인 진동이나 소음이 발생하는 문제가 있다.In addition, at the start of the compressor, a compressive force is applied to the liquid refrigerant sucked into the cylinder bore. When the compressor is in the liquid compression state, a large compression load is applied to the piston, which causes shock vibration or noise.
이러한 점을 감안하여 기동쇼크 완화장치를 구비한 압축기가 다양하게 개시된 바 있지만 기동쇼크를 완화시키는 부족함이 있었다.In view of this point, various compressors having a starting shock mitigating device have been disclosed, but there is a shortage of mitigating starting shock.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기 압축냉매가 정상적인 압력이 이루어질 때 까지 매니폴드의 흡입구를 가변되게 하고 압축기의 계속되는 동작에 압축냉매의 온도가 상승할 경우 흡입구를 통해 흡입냉매가 정상적으로 유입되게 함으로써 초기기동시 기동쇼크를 감소시키는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the compressor compressor refrigerant is allowed to vary the suction inlet of the manifold until the normal pressure is achieved and the suction refrigerant is normally introduced through the suction port when the temperature of the compressed refrigerant rises in the continuous operation of the compressor The purpose is to reduce startup shock during initial startup.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 한 쌍의 실린더블록의 단부에 각각 밸브플레이트를 개재하여 고정시킨 프런트 및 리어하우징과, 실린더블록에 형성되며 각각 피스톤을 수용하는 복수의 실린더보어와, 상기 하우징에 각각 구획 형성된 흡입실 및 토출실과를 구비하고, 상기 피스톤의 왕복동에 의해 냉매가스를 흡입실에서 실리더보어 내의 압축실에 흡입하여 압축한 후, 상기 밸브플레이트에 형성된 토출구를 통해 토출실내로 토출하는 구성의 피스톤식 압축기에 있어서, 상기 하우징 내부에 형성된 상기 흡입실과 상기 토출실을 연통하는 각각의 냉매유입구와 냉매유출구를 통해 외부 냉매회로와 연결되게 리어하우징의 상면에 헤더를 갖는 것으로, 상기 헤더는 각각 흡입포트와 토출포트로 분할벽에 의해 구획되며; 상기 분할벽을 관통하여 상기 토출포트로 토출되는 고압의 냉매중 일부가 상기 흡입포트로 바이패스되는 냉매바이패스공을 갖고; 상기 흡입포트에는 냉매흡입공과 병렬로 연결되어 최소한의 냉매가 흡입되기 위한 소경의 보조흡입공을 갖으며;In order to achieve this object, the present invention provides a front and rear housing fixed to each end of the pair of cylinder blocks via a valve plate, a plurality of cylinder bores formed in the cylinder block and each receiving a piston, and the housing And a suction chamber and a discharge chamber, each of which is partitioned therein, and the refrigerant gas is sucked from the suction chamber into the compression chamber in the cylinder bore by the reciprocating motion of the piston and compressed, and then discharged into the discharge chamber through the discharge port formed in the valve plate. A piston-type compressor having a configuration, comprising: a header on an upper surface of a rear housing to be connected to an external refrigerant circuit through respective refrigerant inlets and refrigerant outlets communicating the suction chamber and the discharge chamber formed in the housing; Are partitioned by the dividing wall into suction and discharge ports, respectively; A portion of the high pressure refrigerant discharged through the partition wall and discharged to the discharge port has a refrigerant bypass hole bypassed to the suction port; The suction port has a small diameter auxiliary suction hole connected in parallel with the refrigerant suction hole to suck a minimum amount of refrigerant;
압축기 초기 기동시 토출냉매의 토출압력 변화에 대응하여 상기 흡입포트와 연통된 상기 냉매흡입공과 상기 보조흡입공을 흡입면적을 가변시키기 위한 것으로, 상기 냉매흡입공과 상기 보조흡입공을 연결하는 가상의 선상으로 위치 변위를 통해 상기 냉매흡입공과 상기 보조흡입공의 흡입면적을 가변시키는 피스톤을 갖으며; 상기 피스톤은 두께방향으로 관통되고 적어도 상기 냉매흡입공의 냉매 흡입면적보다 넓은 단면적을 갖는 흡입조절공을 포함하고; 상기 토출냉매의 토출압력에 대응하여 상기 피스톤의 변위위치가 조절되게 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 갖으며; 및 상기 피스톤의 행정거리를 제한하는 스톱퍼;를 포함하여, 압축기 초기 기동시 압축냉매의 토출력에 의해 상기 냉매흡입공 및 상기 보조흡입공으로 유입되는 흡입냉매량을 조절하여 초기 기동토크를 완화시키는 것을 특징으로 한다.In order to change the suction area of the refrigerant suction hole and the auxiliary suction hole communicated with the suction port in response to a change in the discharge pressure of the discharge refrigerant at the initial startup of the compressor, an imaginary ship connecting the refrigerant suction hole and the auxiliary suction hole. It has a piston for varying the suction area of the refrigerant suction hole and the auxiliary suction hole through the position displacement; The piston includes a suction control hole penetrating in a thickness direction and having a cross-sectional area at least larger than the refrigerant suction area of the refrigerant suction hole; An elastic member elastically supporting the displacement position of the piston in response to the discharge pressure of the discharge refrigerant; And a stopper for limiting the stroke distance of the piston, wherein the initial starting torque is mitigated by adjusting the amount of refrigerant suctioned into the refrigerant suction hole and the auxiliary suction hole by the torque output of the compressed refrigerant during initial startup of the compressor. It is done.
도 1은 본 발명의 양두피스톤식 압축기의 종단면도,1 is a longitudinal cross-sectional view of a double head piston compressor of the present invention;
도 2는 본 발명의 요부를 보인 헤더부의 사시도,2 is a perspective view of a header part showing the main part of the present invention;
도 3은 본 발명의 동작상태를 설명하기 위한 단면도.3 is a cross-sectional view for explaining an operating state of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
50,51 : 실린더블록 52 : 실린더보어50, 51: Cylinder block 52: Cylinder bore
58 : 프런트하우징 59 : 리어하우징58: front housing 59: rear housing
60,61 : 밸브플레이트 68 : 토출실60, 61 valve plate 68 discharge chamber
70,71 : 토출밸브 100 : 헤더70, 71: discharge valve 100: header
101 : 토출포트 102 : 흡입포트101: discharge port 102: suction port
103 : 분할벽 104 : 바이패스공103: dividing wall 104: bypass hole
105 : 냉매흡입공 106 : 보조흡입공105: refrigerant suction hole 106: auxiliary suction hole
110 : 피스톤 111 : 흡입조절공110: piston 111: suction regulator hole
112 : 코일스프링 113,114 : 스톱퍼112: coil spring 113,114: stopper
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 압축기의 종단면도이고, 도 2는 헤더부를 보인 요부 사시도이며, 도 3은 동작상태를 설명하기 위한 도 2의 평면도이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a compressor according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the main portion showing the header portion, Figure 3 is a plan view of Figure 2 for explaining the operating state.
본 발명에 따른 왕복 피스톤형의 압축기는 전방 실린더블록(50)과 후방 실린더블록(51)을 가지며, 이 실린더블록(50,51)은 축상으로 상호 결합되어 실린더블록어셈블리를 형성한다. 실린더블록 어셈블리는 프런트 하우징(58) 및 리어하우징(59)내에 수용되며, 실린더블록 어셈블리와 프런트 및 리어하우징(58,59)사이에 개재되는 전방 및 후방 밸브 플레이트(60,61) 그리고 하우징(58,59)에 의해 양단부가 폐쇄된다.The compressor of the reciprocating piston type according to the present invention has a front cylinder block 50 and a rear cylinder block 51, which cylinder blocks 50 and 51 are coupled to each other axially to form a cylinder block assembly. The cylinder block assembly is housed in the front housing 58 and the rear housing 59, and the front and rear valve plates 60, 61 and the housing 58 interposed between the cylinder block assembly and the front and rear housings 58, 59. 59) both ends are closed.
프런트 및 리어하우징(58,59)과 전방 및 후방 실린더블록(50,51)에는 관통홈이 형성되어 있어 관통볼트(64)에 의해 단단히 결합된다. 결합된 실린더블록 (50, 51)은 축상의 중앙에 중심보어(57,57a)를 갖으며, 이 중심보어에는 구동축(65)이 결합된다. 구동축 주위에는 스러스트 베어링(57b,57c)이 결합되어 구동축의 회전을 원활하게 해준다.Through holes are formed in the front and rear housings 58 and 59 and the front and rear cylinder blocks 50 and 51, and are firmly coupled by the through bolts 64. The coupled cylinder blocks 50 and 51 have center bores 57 and 57a at the center of the shaft, and the drive shaft 65 is coupled to the center bore. Thrust bearings 57b and 57c are coupled around the drive shaft to facilitate rotation of the drive shaft.
실린더블록 어셈블리에는 다수의 실린더보어(52), 예로 다섯 개의 전방 실린더보어 및 동축상에 제공되는 다섯 개의 후방 실린더보어가 제공된다. 이 실린더보어는 구동축(65) 주위의 동일 원주상에 방사상으로 배치된다. 대향하는 각각의 실린더보어(52)에는 다섯 개의 양두피스톤(53)이 삽입되어 반구 형상의 슈(56)에 의해 구동축(65)과 결합된 사판(54)과 맞물려 사판(54)의 회전에 의해 실린더보어(52)내에서 왕복동한다.The cylinder block assembly is provided with a plurality of cylinder bores 52, for example five front cylinder bores and five rear cylinder bores provided coaxially. This cylinder bore is disposed radially on the same circumference around the drive shaft 65. Five opposite head pistons 53 are inserted into each of the opposed cylinder bores 52 and are engaged with the swash plate 54 coupled with the drive shaft 65 by a hemispherical shoe 56 by rotation of the swash plate 54. It reciprocates in the cylinder bore 52.
결합된 실린더블록(50,51)의 중앙에는 크랭크실(55)이 제공되고, 크랭크실(55)에 사판(54)이 수용된다. 사판(54)은 구동축(65)에 장착이 되어 구동축(65)의 회전에 따라 회전하게 되며, 그에 따라 실린더보어(52)내에 있는 양두피스톤(53)이 왕복운동을 하게 된다. 실린더보어(52)내에 있는 각각의 피스톤(53)이 왕복운동을 함에 따라 냉매가스의 흡입 및 토출이 이루어지게 된다.The crank chamber 55 is provided at the center of the coupled cylinder blocks 50 and 51, and the swash plate 54 is accommodated in the crank chamber 55. The swash plate 54 is mounted on the drive shaft 65 to rotate in accordance with the rotation of the drive shaft 65, thereby causing the two head piston 53 in the cylinder bore 52 to reciprocate. As each piston 53 in the cylinder bore 52 reciprocates, suction and discharge of the refrigerant gas are performed.
프런트 하우징(58)과 리어하우징(59) 각각에는 전방 토출실(68)과 후방 토출실(69)이 형성되며, 그 외곽에는 전방 흡입실(74) 및 후방 흡입실(75)이 각각 형성된다. 전방 밸브 플레이트(60) 및 후방 밸브 플레이트(61)는 각각 전방 흡입구 (78)와 후방 흡입구(79)를 가짐으로써 흡입실(74,75)과 개개의 실린더보어(52)사이에 유체의 소통이 이루어진다.A front discharge chamber 68 and a rear discharge chamber 69 are formed in each of the front housing 58 and the rear housing 59, and the front suction chamber 74 and the rear suction chamber 75 are respectively formed outside the front housing 58 and the rear housing 59. . The front valve plate 60 and the rear valve plate 61 have a front inlet 78 and a rear inlet 79, respectively, so that fluid communication between the suction chambers 74 and 75 and the individual cylinder bores 52 is achieved. Is done.
전방 밸브 플레이트(60) 및 후방 밸브 플레이트(61)는 각각 전방 토출구(72)와 후방 토출구(73)를 가짐으로써 토출실(68,69)과 개개의 실린더보어(52) 사이에 유체의 소통이 이루어진다. 즉, 흡입구(78,79)는 저압의 냉매가스가 개개의 실린더보어(52)로 유입되게 함으로써 양두피스톤(53)의 압축행정에 의해 압축된다. 그리고 토출구(72,73)는 고압의 압축된 냉매가스가 실린더보어(52)로부터 양두피스톤(53)의 압축행정에 의해 토출실(68,69)로 토출되도록 한다.The front valve plate 60 and the rear valve plate 61 have a front discharge port 72 and a rear discharge port 73, respectively, so that fluid communication between the discharge chambers 68 and 69 and the respective cylinder bores 52 is carried out. Is done. In other words, the suction ports 78 and 79 are compressed by the compression stroke of the double head piston 53 by allowing the low pressure refrigerant gas to flow into the respective cylinder bores 52. The discharge ports 72 and 73 allow the high pressure compressed refrigerant gas to be discharged from the cylinder bore 52 to the discharge chambers 68 and 69 by the compression stroke of the double head piston 53.
흡입구(78,79)는 각기 전방 및 후방 밸브 플레이트(60,61)의 내면, 즉 실린더블록 어셈블리와 접면하는 면과 접면하고 있는 리드밸브(76a,77a)를 갖는 전방 및 후방 흡입밸브(76,77)에 의해 폐쇄되어 있다. 마찬가지로 토출구(72,73)는 전방 및 후방 밸브 플레이트(60,61)의 외면, 즉 프런트 및 리어하우징(58,59)과 접면하는 면과 접면하고 있는 리드밸브(76a,77a)를 갖는 전방 및 후방 토출밸브(70,71)에 의해 폐쇄되어 있다.The inlets 78 and 79 respectively have front and rear suction valves 76 having reed valves 76a and 77a in contact with the inner surfaces of the front and rear valve plates 60 and 61, i.e., the surfaces in contact with the cylinder block assembly. 77). Similarly, the discharge openings 72 and 73 have front and rear reed valves 76a and 77a in contact with the outer surfaces of the front and rear valve plates 60 and 61, that is, the surfaces that contact the front and rear housings 58 and 59. It is closed by the rear discharge valves 70 and 71.
흡입 및 토출밸브(76,77,70,71)의 리드밸브(76a,77a,70a,71a)들은 양두피스톤(53)의 왕복 운동에 의해 각기 대응하는 흡입구(78,79) 및 토출구(72,73)로부터 이격되게 되며, 그에 따라 각각의 흡입구와 토출구들을 개방시키게 된다.The reed valves 76a, 77a, 70a, 71a of the suction and discharge valves 76, 77, 70, and 71 are respectively corresponding to the inlets 78, 79 and the discharge ports 72 by the reciprocating motion of the double head piston 53. 73), thereby opening the respective inlets and outlets.
실린더블록(50,51)의 외주면과 프런트 및 리어하우징(58,59)의 내주면 사이에는 소정의 틈새(67,67a)가 형성되며, 실린더블록(50,51)의 외주벽에는 절취된 부분(도시되지 않음)이 제공된다.Between the outer circumferential surface of the cylinder blocks 50 and 51 and the inner circumferential surfaces of the front and rear housings 58 and 59, predetermined gaps 67 and 67a are formed, and a cutout portion is formed on the outer circumferential wall of the cylinder blocks 50 and 51. Not shown) is provided.
그리고, 관통볼트(64)가 체결되는 관통홈(62,62a)중 일부는 관통 볼트의 직경보다 크게 형성이 되어 있으므로 관통 볼트가 체결된 상태에서 냉매가스의 이동을 위한 축방향으로 흡입통로가 실린더블록(50,51)에 형성된다. 실린더블록(50,51)에 형성되는 흡입통로에 대응하여 밸브 플레이트(60,61) 및 흡입밸브(76,77)에는 마찬가지의 호울이 형성된다.In addition, since some of the through grooves 62 and 62a to which the through bolt 64 is fastened are formed larger than the diameter of the through bolt, the suction passage is formed in the axial direction for the movement of the refrigerant gas in the state where the through bolt is fastened. It is formed in the blocks (50, 51). Similar holes are formed in the valve plates 60 and 61 and the suction valves 76 and 77 corresponding to the suction passages formed in the cylinder blocks 50 and 51.
따라서, 냉매 유입구(96)로부터 유입된 냉매는 실린더블록(50,51)의 절취된 부분을 통해 크랭크실(55)로 유입된다. 크랭크실(55)로 유입된 냉매는 흡입통로를 통해 프런트 하우징(58) 및 리어하우징(59) 각각의 전방 흡입실(74)과 후방 흡입실(75)로 흡입된다. 그런 다음, 피스톤(53)의 압축행정에 의해 전방 및 후방 흡입밸브(76, 77)의 리드밸브(76a,77a)가 개방됨으로써 각각의 실린더보어내로 냉매가스가 흡입된다.Therefore, the refrigerant introduced from the refrigerant inlet 96 is introduced into the crank chamber 55 through the cut portions of the cylinder blocks 50 and 51. The refrigerant introduced into the crank chamber 55 is sucked into the front suction chamber 74 and the rear suction chamber 75 of each of the front housing 58 and the rear housing 59 through the suction passage. Then, by the compression stroke of the piston 53, the reed valves 76a and 77a of the front and rear suction valves 76 and 77 are opened to suck the refrigerant gas into the respective cylinder bores.
프런트 및 리어하우징(58,59)의 저면 중앙 부분에는 소정 두께를 가지고 저면으로부터 직상방으로 돌출되는 다변형의 전방 내벽(82,83)이 형성된다. 이 전방 내벽(82,83)은 소정 길이 만큼 연장되어 그 상면에서 전,후방 밸브 플레이트(60,61)와 접면하게 된다.In the central portion of the bottom surface of the front and rear housings 58 and 59, polymorphic front inner walls 82 and 83 having a predetermined thickness and projecting upwardly from the bottom surface are formed. The front inner walls 82 and 83 extend by a predetermined length and come into contact with the front and rear valve plates 60 and 61 on their upper surfaces.
전방 내벽(82)의 일단부에는 이송 토출구(91)가 전방 내벽(82)으로부터 연장되어 형성된다. 전방 내벽(82) 및 프런트 하우징(58)의 내주벽에 의해 전방토출실(68) 및 전방 흡입실(74)이 제공된다.At one end of the front inner wall 82, a transfer discharge port 91 extends from the front inner wall 82. The front discharge chamber 68 and the front suction chamber 74 are provided by the front inner wall 82 and the inner circumferential wall of the front housing 58.
후방 내벽(83)의 일단부에는 연장부(93)가 형성되고, 후방 내벽(83) 및 리어하우징(59)의 내주벽에 의해 후방 토출실(69) 및 후방 흡입실(75)이 제공된다.An extension 93 is formed at one end of the rear inner wall 83, and the rear discharge chamber 69 and the rear suction chamber 75 are provided by the inner peripheral wall of the rear inner wall 83 and the rear housing 59. .
리어하우징(59)의 토출실(69) 내에는 토출실(69)로 토출된 냉매가스를 압축기 외부로 배출시키기 위해 유출실(92)과 연통되는 토출관(89)이 형성되는데, 이 토출관(89)의 일단부는 토출실(69)내에 소정 길이만큼 연장되며 타단부는 유출실(92)에 연결된다.In the discharge chamber 69 of the rear housing 59, a discharge tube 89 is formed in communication with the discharge chamber 92 for discharging the refrigerant gas discharged into the discharge chamber 69 to the outside of the compressor. One end of the 89 is extended by a predetermined length in the discharge chamber 69 and the other end is connected to the outflow chamber 92.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 기동쇼크를 완화하기 위한 수단으로 압축기의 헤더를 보인 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing the header of the compressor as a means for mitigating the compressor starting shock according to the present invention.
상기 헤더(100)는 하우징 내부에 형성된 후방토출실(69)와 후방흡입실(75)을 연통하는 각각의 냉매유출구(97)와 냉매유입구(96)를 통해 외부 냉매회로와 연결되게 리어하우징(59)의 상면에 형성된다.The header 100 has a rear housing connected to an external refrigerant circuit through respective refrigerant outlets 97 and refrigerant inlets 96 communicating the rear discharge chamber 69 and the rear suction chamber 75 formed inside the housing. 59) is formed on the upper surface.
상기 헤더(100)는 각각 토출포트(101)와 흡입포트(102)가 분할벽(103)에 의해 구획되어 있고, 상기 분할벽(103)에는 냉매바이패스공(104)이 관통되어 상기 토출포트(101)로 토출되는 고압의 냉매중 일부가 상기 흡입포트(102)로 바이패스되도록 되어 있다. 상기 흡입포트(102)의 바닥면에는 냉매흡입공(105)과 병렬로 연결되어 최소한의 냉매가 흡입되기 위한 소경의 보조흡입공(106)이 형성되어 있다.In the header 100, a discharge port 101 and a suction port 102 are respectively partitioned by a partition wall 103, and a refrigerant bypass hole 104 penetrates the partition wall 103 so that the discharge port is discharged. Some of the high pressure refrigerant discharged to 101 is bypassed to the suction port 102. The bottom surface of the suction port 102 is connected in parallel with the refrigerant suction hole 105, the secondary suction hole 106 of a small diameter for the minimum refrigerant is sucked is formed.
더욱이 본 발명의 실시예에 따르면 압축기 초기 기동시 토출냉매의 토출압력 변화에 대응하여 상기 흡입포트(102)와 연통된 냉매흡입공(105)과 보조흡입공(106)의 흡입면적을 가변시키기 위한 가변수단이 흡입포트(102)에 탄력적으로 설치되어있다.Furthermore, according to an embodiment of the present invention, in order to vary the suction area of the refrigerant suction hole 105 and the auxiliary suction hole 106 in communication with the suction port 102 in response to a change in the discharge pressure of the discharge refrigerant at the initial startup of the compressor. The variable means is elastically installed in the suction port 102.
상기 가변수단은 냉매흡입공(105)과 보조흡입공(106)을 연결하는 가상의 선상으로 위치 변위를 통해 냉매흡입공(105)과 보조흡입공(106)의 흡입면적을 가변시키기 위한 피스톤(110)을 포함하며, 상기 피스톤(110)은 두께방향으로 관통되고 적어도 냉매흡입공(105)의 냉매 흡입면적보다 넓은 단면적을 갖는 흡입조절공(111)을 포함하고 있다.The variable means includes a piston for varying the suction area of the refrigerant suction hole 105 and the auxiliary suction hole 106 through a positional displacement on an imaginary line connecting the refrigerant suction hole 105 and the auxiliary suction hole 106 ( 110, wherein the piston 110 includes a suction control hole 111 penetrating in the thickness direction and having a cross-sectional area at least larger than the refrigerant suction area of the refrigerant suction hole 105.
여기서, 상기 흡입조절공(111)은 상기 냉매흡입공(105)의 중심과 상기 보조흡입공(106)의 중심과의 거리보다 적어도 큰 직경을 갖도록 함으로써 냉매 토출압력이 정상일 때 상기 피스톤(110)에 의해 냉매흡입공(105)가 막히지 않도록 하는 것이 중요하다.Here, the suction control hole 111 has a diameter at least larger than the distance between the center of the refrigerant suction hole 105 and the center of the auxiliary suction hole 106, the piston 110 when the refrigerant discharge pressure is normal. It is important to prevent the refrigerant suction hole 105 from being blocked.
상기 피스톤(110)은 코일스프링(112)에 의해 상기 토출냉매의 토출압력에 대응하여 피스톤(110)의 변위위치가 조절되게 탄력적으로 지지하고 있으며, 흡입포트(102)의 내벽에는 피스톤(110)의 이동방향에 대해 전.후로 스톱퍼(113)(114)를 각각 한 쌍씩 형성하여 상기 피스톤(110)의 행정거리를 제한하도록 하고 있고, 더욱이 상기 피스톤(110)의 전반부 외주연에는 흡입포트(102)를 습동가능하게 왕복하면서 기밀을 방지하기 위한 O-링(115)이 설치되어 있다.The piston 110 is elastically supported by the coil spring 112 so that the displacement position of the piston 110 is adjusted in response to the discharge pressure of the discharge refrigerant, and the piston 110 on the inner wall of the suction port 102. A pair of stoppers 113 and 114 are formed before and after the direction of movement of the piston to limit the stroke distance of the piston 110. Furthermore, a suction port 102 is provided on the outer circumference of the first half of the piston 110. FIG. O-ring 115 is installed to prevent the airtight while slidingly reciprocating).
이와 같이 구성된 압축기는 냉매가스가 냉매 유입구(96)를 통해 크랭크실(55)로 유입된 다음 흡입통로들을 통해 전방 및 후방 흡입실(74,75)로 흡입된다. 흡입실(74,75)에 저장된 냉매가스는 피스톤(53)의 왕복 운동에 따라 전방 및 후방 흡입밸브(76,77)의 리드밸브(76a,77a)이 개폐되고 그에 따라 전방 및 후방흡입구(78,79)를 통해 개개의 실린더보어(52)로 흡입된다.In the compressor configured as described above, the refrigerant gas is introduced into the crank chamber 55 through the refrigerant inlet 96 and then sucked into the front and rear suction chambers 74 and 75 through the suction passages. The refrigerant gas stored in the suction chambers 74 and 75 opens and closes the reed valves 76a and 77a of the front and rear suction valves 76 and 77 according to the reciprocating motion of the piston 53 and accordingly the front and rear suction ports 78. 79 is sucked into the individual cylinder bores 52.
피스톤(53)의 압축 행정에 의해 압축된 냉매가스는 전방 및 후방 토출밸브(70,71)의 리드밸브(70a, 71a)의 개폐에 의해 전방 및 후방 토출구(72,73)를 통해 개개의 실린더보어(52)로부터 전방 및 후방 토출실(68,69)로 토출된다. 리어하우징(59)의 토출실(69)로 토출된 냉매가스는 토출관(89)를 지나 유출실(92) 및 토출구(98)을 통해 압축기 외부로 배출된다.The refrigerant gas compressed by the compression stroke of the piston 53 is opened by the respective cylinders through the front and rear discharge ports 72 and 73 by opening and closing the reed valves 70a and 71a of the front and rear discharge valves 70 and 71. Discharges from the bore 52 into the front and rear discharge chambers 68 and 69. The refrigerant gas discharged into the discharge chamber 69 of the rear housing 59 is discharged to the outside of the compressor through the discharge chamber 89 and the discharge chamber 92 and the discharge port 98.
이때, 압축기 초기 기동시 피스톤(53)에 의해 압축된 가스냉매는 저온의 불안정한 상태이기 때문에 피스톤에 큰 압축부하가 작용하여 충격적인 진동이나 소음이 발생하게 된다.At this time, since the gas refrigerant compressed by the piston 53 at the initial startup of the compressor is a low temperature unstable state, a large compression load is applied to the piston to generate shock vibration or noise.
따라서 본 발명은 압축기 초기 기동시 압축냉매가 안정화될 때 까지 흡입실(75)로 흡입되는 냉매의 흡입량을 조절함으로써 기동 쇼크를 방지하게 된다.Therefore, the present invention prevents starting shock by adjusting the suction amount of the refrigerant sucked into the suction chamber 75 until the compressed refrigerant is stabilized at the initial startup of the compressor.
즉, 초기 기동시 피스톤(53)에 의해 압축된 토출냉매의 압력은 낮은 상태이며, 이러한 상태로 토출되는 냉매는 헤더(100)의 토출포트(101)를 통해 냉매유출구(97)를 경유하여 외부회로로 토출하게 되며, 이때 토출되는 냉매중 일부가 분할벽(103)에 형성된 바이패스공(104)을 통해 흡입포트(102)로 유입되면서 피스톤(110)에 압력을 가하게 된다.That is, the pressure of the discharge refrigerant compressed by the piston 53 at the initial startup is low, and the refrigerant discharged in such a state is externally via the refrigerant outlet 97 through the discharge port 101 of the header 100. In this case, a portion of the discharged refrigerant flows into the suction port 102 through the bypass hole 104 formed in the dividing wall 103 to apply pressure to the piston 110.
피스톤(110)에 토출냉매의 압력이 작용하면 상기 피스톤(110)은 코일스프링(112)의 탄성계수에 의해 저항하면서 냉매의 압력과 비례하여 후퇴하게 되고, 동시에 외부회로에서 흡입된 냉매는 도 3a와 같이 피스톤(110)에 의해 냉매흡입공(105)이 막혀진 상태이므로 보조흡입공(106)을 통해 최소한의 냉매만 흡입되어 압축기 초기 기동시 흡입냉매량을 조절하게 된다.When the pressure of the discharge refrigerant acts on the piston 110, the piston 110 is retracted in proportion to the pressure of the refrigerant while being resisted by the elastic modulus of the coil spring 112, and at the same time the refrigerant sucked from the external circuit is shown in Figure 3a. Since the refrigerant suction hole 105 is blocked by the piston 110 as described above, only the minimum refrigerant is sucked through the auxiliary suction hole 106 to adjust the amount of refrigerant sucked at the initial startup of the compressor.
초기 기동시 보조흡입공(106)은 항상 개방된 상태를 유지할 필요가 있고, 따라서 흡입포트(102)의 내벽에 형성된 스톱퍼(113)에 의해 피스톤(110)의 전진 거리를 제한시킴으로써 가능하다.The auxiliary suction hole 106 needs to be kept open at all times during the initial startup, and therefore, it is possible to limit the forward distance of the piston 110 by the stopper 113 formed on the inner wall of the suction port 102.
이후 점차 냉매가 안정되면서 토출냉매의 압력이 상승하게 되면, 이와 비례하여 도 3b,3c와 같이 피스톤(110)이 점차 후방으로 후퇴하게 되고, 동시에 피스톤(110)에 형성된 흡입조절공(111)과 냉매흡입공(105)이 연통된다.Since the pressure of the discharged refrigerant rises while the refrigerant is gradually stabilized, the piston 110 gradually retreats backward as shown in FIGS. 3B and 3C, and at the same time the suction control hole 111 formed in the piston 110 and The refrigerant suction hole 105 is in communication.
이와 같이 토출냉매의 토출압력이 높아짐에 따라 피스톤(110)의 위치가 변위하면 이와 비례하여 상기 냉매흡입공(105)의 흡입면적이 점차 확대되면서 이곳으로 흡입냉매가 정상적으로 유입되고, 이 결과 압축기 기동시 기동토크를 저감할 수 있게 되는 것이다.As the discharge pressure of the discharge refrigerant increases, as the position of the piston 110 is displaced, the suction area of the refrigerant suction hole 105 gradually increases in proportion to this, and the suction refrigerant flows normally into the compressor. Starting torque can be reduced.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 토출압력에 비례하여 흡입되는 냉매량을 조절함으로써 초기 압축기 기동시 냉매의 불안정에 의해 발생하는 기동토크를 저감할 수 있다.As described above, the present invention can reduce the starting torque caused by the instability of the refrigerant during initial compressor startup by adjusting the amount of refrigerant sucked in proportion to the discharge pressure.
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