KR100482859B1 - 압축기와 진공펌프의 통합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기와 진공펌프의 통합장치에 관한 것으로서,

종래에는 압축기와 진공펌프가 서로 독립적으로 설치되고, 또 독립적으로 동력을 사용하기 때문에 압축기와 진공펌프가 각기 동작할때 엔진에 큰 부하가 걸리게되어 엔진의 출력이 저하되는 원인으로 작용하고 있으며, 제한된 공간인 엔진룸 내에 상기 압축기와 진공펌프를 따로 따로 설치함에 따라 장치의 레이아웃이 나빠지는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 원형의 하우징 내부에 에어콘용 냉매를 압축하는 수단과 진공펌프의 수단을 동시에 형성하므로서, 압축기와 진공펌프의 기능을 동시에 수행토록하여 원가절감, 부품수의 감소, 엔진연비향상 및 중량감소 등의 효과를 기대할 수 있도록 한 압축기와 진공펌프의 통합장치에 관한 것이다.

Description

압축기와 진공펌프의 통합장치{Integration device with compressor and vacuum pump}

본 발명은 압축기와 진공펌프의 통합장치에 관한 것으로서, 특히 원형의 하우징 내부에 에어콘용 냉매를 압축하는 수단과 진공펌프의 수단을 동시에 형성하므로서, 압축기와 진공펌프의 기능을 동시에 수행토록하여 원가절감, 부품수의 감소, 엔진연비향상 및 중량감소 등의 효과를 기대할 수 있도록 한 압축기와 진공펌프의 통합장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 에어콘 구동시 냉매를 압축시켜 공급하는 압축기와 브레이크의 마스터백쪽에 부압이 형성되도록 하는 진공펌프가 독립적으로 설치되고 있다.

종래에는 압축기와 진공펌프가 서로 독립적으로 설치되고, 또 독립적으로 동력을 사용하기 때문에 압축기와 진공펌프가 각기 동작할때 엔진에 큰 부하가 걸리게되어 엔진의 출력이 저하되는 원인으로 작용하고 있으며, 제한된 공간인 엔진룸 내에 상기 압축기와 진공펌프를 따로 따로 설치함에 따라 장치의 레이아웃이 나빠지는 문제점이 발생하고 있었다.

즉, 상기 압축기는 엔진 보기류측과 벨트로서 연결되어 구동하기 때문에 압축기의 구동시 엔진에 직접적으로 영향을 주게되어 엔진의 출력이 떨어지게되며, 아울러 진공펌프가 상기 압축기와 별도의 동력으로 구동함에 따라 엔진의 마찰손실이 커져서 출력이 더욱 나빠지게 되는 것이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 원형의 하우징 내부에 에어콘용 냉매를 압축하는 수단과 진공펌프의 수단을 동시에 형성하므로서, 압축기와 진공펌프의 기능을 동시에 수행토록하여 원가절감, 부품수의 감소, 엔진연비향상 및 중량감소 등의 효과를 기대할 수 있도록 한 압축기와 진공펌프의 통합장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

일측에 냉매흡입구가 형성되고, 타측에 냉매토출구가 형성되며, 그 중심부에 축이 결합되어 있는 원형의 하우징과;

상기 하우징과는 독립적인 내부공간을 가지며, 상기 축에 편심되게 결합되어 하우징의 내주면에 접하면서 회전하는 회전자와;

하우징의 중심부에 위치하도록 회전자의 내부에 형성되는 압력조절판과;

상기 압력조절판의 일측과 타측에 각각 형성되는 유입유로 및 배출유로와;

스프링에 탄지된 상태로 하우징의 상부에 출몰가능하게 설치되고, 회전하는 회전자의 외주면에 접촉되어 하우징의 내부가 2개의 공간으로 구획되도록 하여 회전자의 회전시 냉매의 압축 및 배출이 이루어지도록 하는 제 1 베인과;

스프링에 의해 탄지된 상태로 상기 브라켓의 하단에 출몰가능하게 설치되고, 회전자의 내주면과 접촉되어 회전자의 내부가 2개의 공간으로 구획되도록 하며 회전자의 회전시 회전자의 일측 공간으로 유입된 가스가 타측 공간으로 유동되어 배출되도록 하는 제 2 베인; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 베인은 유입유로와 배출유로의 사이에 위치하도록 압력조절판에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 100은 본 발명에 의해서 압축기와 진공펌프가 일체로 형성된 압축기와 진공펌프의 통합장치를 지시하는 것이고, 도면부호 1은 상기한 압축기와 진공펌프 통합장치의 하우징을 지시하는 것이다.상기한 하우징(1)의 일측에는 냉매가 유입되기 위한 냉매흡입구(3)가 형성되고, 타측에는 냉매가 압축되어 배출되기 위한 냉매 토출구(4)가 형성되어 있으며, 하우징(1)의 중심부에는 구동용 축(2)이 후설할 회전자(5)의 구동을 위해서 형성된다.

상기 하우징(1)의 내부에는 원통형상의 회전자(5)가 설치하는데, 상기 회전자(5)는 그 내측에 독립된 공간을 가지면서 상기 축(2)에 편심되게 축지되어 축(2)의 회전시 연동되어 회전하면서 하우징(1)의 내주면에 접촉된 상태로 회전되어지되 상기 하우징(1)의 중심과는 편심된 상태로 회전이 이루어지도록 구성된다.

상기한 회전자(5)의 내부에는 하우징(1)의 중앙에 위치하도록 별도의 압력조절판(6)이 형성되며, 이 압력조절판(6)의 도중에는 유입호스(7a)와 배출호스(8b)가 접속되기 위한 유입유로(7)와 배출유로(8)가 형성된다. 상기한 압력조절판(6)의 유입유로(7)와 배출유로(8)는 상기한 회전자(6)의 회전에 따라 동작되는 후설할 제 2 베인(12)을 사이에 두고 서로 격리된 채로 형성되는데, 이는 상기한 회전자(6)가 회전될 때에 제 2 베인(12)의 양측에 형성되는 용적의 변화에 의해서 상기 유입유로(7)로 입력된 유체가 압축되어 배출유로(8)를 통해 배출되도록 하기 위한 것이다.

그리고, 하우징(1)의 상측, 즉, 냉매토출구(4)와 냉매흡입구(3)의 사이에 하우징(1)의 내부를 2개의 공간으로 구획하는 제 1 베인(9)이 설치되는데, 이 제 1 베인(9)의 설치를 위해 하우징(1)의 외각으로 제 1 작동홈(11)을 형성하고, 제 1 작동홈(11) 내부에 스프링(10)을 내장시켜 제 1 베인(9)이 스프링(10)에 탄지된 상태로 회전자(5)의 외주면을 향해 출몰하도록 한다.

따라서, 상기 제 1 베인(9)이 회전자(5)의 외주면에 항상 접촉된 상태를 유지하게되므로 제 1 베인(9)을 중심으로 냉매흡입구(3)와 연통된 공간이 냉매를 압축하는 압축실의 역할을 하게된다.

한편, 상기 압력조절판(6)의 중앙 하단 즉, 유입유로(7)와 배출유로(8)의 중간부분에 제 2 베인(12)이 설치된다.

상기 제 2 베인(12)의 설치를 위해 압력조절판(6)의 중앙 하단 내측으로 별도의 제 2 작동홈(14)을 요입 형성하고, 이 제 2 작동홈(14)의 내부에 스프링(13)을 내장하므로서, 상기 스프링(13)에 제 2 베인(12)이 탄지된 상태로 회전자(5)의 내주면을 향해 출몰하여 접촉하므로서, 유입유로(7)측과 배출유로(8)측이 서로 구분되도록 한다.상기한 유입유로(7)와 배출유로(8)에는 각각 유입호스(7a)와 배출호스(8a)가 접속되는데, 이는 차량에 형성된 브레이크 마스터 등의 작동시키기 위한 유체(가스)의 압력이 상기한 압력조절판(6)에 마련된 유입유로(7)와 배출유로(8)를 지나면서 조절될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와같이 구성된 압축기와 진공펌프 통합장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

상기한 하우징(1)의 중심에 형성되어 있는 축(2)이 회전하면, 이 축(2)에 축결합되어 있는 회전자(5)가 시계방향으로 회전하게 되며, 회전자(5)의 회전에 의해 하우징(1)의 내부에서는 냉매가 압축되어 냉매토출구(4)를 통해 배출되고, 회전자(5)의 내부에서는 가스가 배출유로(8)를 통해 펌핑된다.

상기 회전자(5)가 도 4a와 같이 하우징(1)의 내부 상면에 접촉(제 1 베인이 회전자(5)의 외주면과 접촉되면서 제 1 작동홈(11)의 내부로 완전히 몰입된 상태)한 상태에 있으면, 하우징(1)의 내부에는 압축된 냉매가 냉매토출구(4)를 통해 배출된 직후임과 동시에 냉매흡입구(3)를 통해 냉매가 유입되어 하우징(1)의 내부에 충진된 상태이고, 또한 회전자(5)의 내부는 배출유로(8)를 통해 가스가 배출됨과 동시에 유입통로(7)를 통해 회전자(5) 내부로 브레이크 마스터 백쪽의 가스가 유입된 상태이다.

이 상태에서 회전자(5)가 시계방향으로 회전하여 도 4b와 같이 회전자(5)가 하우징(1)의 90°위치에 접촉하게되면, 냉매흡입구(3)를 통해 냉매가 하우징(1)의 내부공간(A1)으로 유입되기 시작하며, 타측공간(B1)에 충진되어 있는 냉매들은 압축되기 시작한다.

또한, 회전자(5)의 내부에서는 제 2 베인(12)에 의해 구획되어 있는 유입유로(7) 측 공간(C1)으로 가스가 유입되기 시작하며, 타측의 공간(D1)에 존재하는 가스는 점차 배출유로(8) 측으로 밀려가기 시작한다.

상기 회전자(5)가 시계방향으로 회전하여 도 4c와 같이 하우징(1)의 180°위치에 접촉하게되면, 하우징(1)의 냉매 흡입측 공간(A1)이 더욱 확대되면서 많은 양의 냉매가 유입되고, 타측의 공간(B1)은 점차 축소되면서 압축된 냉매가 냉매 토출구(4)를 통해 배출되기 시작하며, 또한 회전자(5)의 내부에는 유입유로(7) 측 공간(C1)이 점차 확대되면서 많은 양의 가스가 유입되고, 배출유로(8) 측 공간(D1)은 점차 축소되면서 가스가 배출유로(8)를 통해 배출호스(8a) 측으로 배출되기 시작한다.

회전자(5)가 시계방향으로 회전하여 도 4d와 같이 하우징(1)의 270° 위치에 접촉하게되면, 하우징(1)의 냉매흡입측 공간(A1)이 더욱 확대되면서 더 많은 양의 냉매가 유입되고, 타측의 배출공간(B1)은 더욱 축소되면서 냉매가 압축된 상태로 냉매 토출구(4)를 통해 배출되는 상태이며, 회전자(5)의 내부에서는 배출유로(8) 측 공간(D1)이 협소해지면서 가스가 거의 모두 배출된 상태이며, 타측의 유입구측 공간(C1)은 더욱 확대되면서 많은 양의 가스가 유입된 상태이다.

상기와같은 회전자(5)의 회전이 반복됨에 따라 하우징(1)의 내부로 냉매의 유입과 압축 배출이 반복 시행되고, 또 회전자(5) 내에서 가스의 유입과 배출이 반복 실행되면서 전체적으로 볼때 냉매의 압축 공급과 가스의 펌핑 동작이 하나의 장치에서 동시에 이루어지게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 원형의 하우징 내부에 에어콘용 냉매를 압축하는 수단과 진공펌프의 수단을 동시에 형성하므로서, 압축기와 진공펌프의 기능을 동시에 수행토록하여 원가절감, 부품수의 감소, 엔진연비향상 및 중량감소 등의 효과를 기대할 수 있도록 한 압축기와 진공펌프의 통합장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 압축기와 진공펌프의 통합장치를 보인 단면 개략도.

도 2 는 도 1의 A-A선 단면도.도 3 은 본 발명의 외형을 보인 도면.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 의한 압축기와 진공펌프 통합장치의 작동과정을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 축

3 : 냉매흡입구 4 : 냉매토출구

5 : 회전자 6 : 압력조절판

7 : 유입유로 8 : 배출유로

9 : 제 1 베인 11 : 제 1 작동홀

12 : 제 2 베인 14 : 제 2 작동홈

10,13: 스프링 100 : 압축기와 진공펌프 통합장치

Claims (2)

1. 일측에 냉매흡입구(3)가 형성되고, 타측에 냉매토출구(4)가 형성되며, 그 중심부에 축(2)이 결합되어 있는 원형의 하우징(1)과;

   상기 하우징(1)과는 독립적인 내부공간을 가지며, 상기 축(2)에 편심되게 결합되어 하우징(1)의 내주면에 접하면서 회전하는 회전자(5)와;

   하우징(1)의 중심부에 위치하도록 회전자(5)의 내부에 형성되는 압력조절판(6)과;

   상기 압력조절판(6)의 일측과 타측에 각각 형성되는 유입유로(7) 및 배출유로(8)와;

   스프링(10)에 탄지된 상태로 하우징(1)의 상부에 출몰가능하게 설치되고, 회전하는 회전자(5)의 외주면에 접촉되어 하우징(1)의 내부가 2개의 공간으로 구획되도록 하여 회전자(5)의 회전시 냉매의 압축 및 배출이 이루어지도록 하는 제 1 베인(9)과;

   스프링(13)에 의해 탄지된 상태로 상기 압력조절판(6)의 하단에 출몰가능하게 설치되고, 회전자(5)의 내주면과 접촉되어 회전자(5)의 내부가 2개의 공간으로 구획되도록 하며 회전자(5)의 회전시 회전자(5)의 일측 공간으로 유입된 가스가 타측 공간으로 유동되어 배출되도록 하는 제 2 베인(12); 으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축기와 진공펌프의 통합장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 베인(12)은 유입유로(7)와 배출유로(8)의 사이에 위치하도록 압력조절판(6)에 설치되는 것을 특징으로 하는 압축기와 진공펌프의 통합장치.