KR100719936B1 - 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 사판식 압축기는, 각각 내부에 평행하게 배열된 다수의 실린더보어를 갖춘 전,후방 실린더블록; 상기 전,후방 실린더블록의 양측에 밸브 플레이트의 개재하에 결합되는 전,후방 하우징; 상기 전,후방 하우징의 중앙부에 회전 가능하게 지지된 구동축; 상기 구동축에 소정 각도로 경사지게 결합되어 구동축과 함께 회전하면서 전후방향으로 요동운동하는 사판; 상기 전,후방 실린더블록의 서로 대응하는 실린더보어에 삽입되도록 양쪽에 배치되는 한 쌍의 헤드부 및 이 헤드부를 연결하면서 사판이 삽입되는 홈을 갖춘 브릿지부를 구비하며, 상기 사판의 외주에 슈우의 개재하에 장착되어 상기 사판의 회전요동운동에 연동하여 상기 전,후방 실린더블록의 실린더보어 내를 직선 왕복운동하면서 냉매를 압축하는 다수의 양두 피스톤; 및 상기 양두 피스톤의 왕복운동시 불필요한 롤링운동을 방지하기 위하여 양두 피스톤의 브릿지부 양측에 사판의 외주면에 접촉하도록 형성되는 한 쌍의 롤링방지리브;를 포함한다. 이에 의하면, 양두 피스톤의 브릿지부에 돌설된 롤링방지리브가 사판의 외주면에 접촉한 상태로 양두 피스톤이 왕복운동하게 되므로, 양두 피스톤의 롤링 현상을 감소시킬 수 있다.

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Description

사판식 압축기{SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}

도 1은 일반적인 사판식 압축기의 구조 및 작용을 보인 단면도,

도 2는 도 1에 나타낸 종래 사판식 압축기의 양두 피스톤을 발췌하여 보인 저면도,

도 3은 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사판식 압축기의 구조 및 작용을 보인 단면도,

도 5는 도 4에 나타낸 본 발명에 의한 사판식 압축기의 요부 구성인 양두 피스톤을 발췌하여 보인 저면도,

도 6은 도 5의 B-B선을 따라 취한 단면도, 그리고,

도 7a 및 7b는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 롤링 개선 효과를 종래의 경우와 비교하여 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1,2;전,후방 실린더블록 1a,2a;실린더보어

3,4;전,후방 하우징 5;구동축

6;사판 7;슈우

8;양두 피스톤 9,9';헤드부

10;브릿지부 20,20'롤링방지리브

본 발명은 차량용 공조장치의 냉매 압축용으로 사용되는 양두 피스톤형 사판식 압축기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 양두 피스톤의 롤링을 감소시킬 수 있는 수단을 구비한 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적인 양두 피스톤형 사판식 압축기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 내부에 평행하게 배열된 다수의 실린더보어(1a)(2a)를 갖춘 전,후방 실린더블록(1)(2), 상기 전,후방 실린더블록(1)(2)의 양측에 밸브 플레이트(3a)(4a)의 개재하에 각각 결합되는 전,후방 하우징(3)(4), 상기 전,후방 하우징(3)(4)의 중앙부에 회전 가능하게 지지되는 구동축(5), 상기 구동축(5)에 소정 각도로 경사지게 결합되어 구동축(5)과 함께 회전함과 동시에 전후방향으로 요동운동하는 사판(6), 그리고, 상기 사판(6)의 외주에 슈우(7)의 개재하에 장착되어 상기 사판(6)의 회전요동운동에 연동하여 상기 실린더블록(1)(2)의 실린더보어(1a)(2a) 내를 왕복운동하면서 냉매를 압축하는 다수의 양두 피스톤(8) 등을 구비한다.

상기 밸브 플레이트(3a)(4a)에는 냉매 흡입구 및 토출구가 각각 형성되고, 이들 흡입구 및 토출구를 선택적로 개폐하는 밸브들이 구비되나 도면에서는 구체적인 도시를 생략하고 있다. 또한, 상기 전,후방 하우징(3)(4)에는 냉매 흡입실과 토 출실이 각각 형성되나 이역시 도면에서는 도시를 생략하고 있다.

상기 양두 피스톤(8)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전,후방 실린더블록(1)(2)의 서로 대응하는 실린더보어(1a)(2a)에 삽입되도록 양쪽에 배치되는 한 쌍의 헤드부(9)(9') 및 이 헤드부(9)(9')를 연결하며 사판(6)이 삽입되는 홈을 갖는 브릿지부(10)를 구비한다. 상기 브릿지부(10)의 사판 삽입홈의 양쪽 벽면[즉, 헤드부(9)(9')의 배면]에는 슈우 포켓(11)(11')이 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 양두 피스톤형 사판식 압축기는, 구동축(5)이 회전하게 되면, 이에 결합된 사판(6)이 회전운동하게 되고, 이에 따라 이 사판(6)에 장착된 양두 피스톤(8) 들이 실린더블록(1)(2)의 실린더보어(1a)(2a) 내를 왕복운동하면서 냉매의 흡입, 압축, 배출 작용이 수행된다.

이 때, 사판(6)이 양두 피스톤(8)의 사판 삽입홈에 삽입된 상태로 경사지게 회전하므로 양두 피스톤(8)은 길이방향의 힘과 반경방향의 힘을 동시에 받게 된다. 이에 따라 양두 피스톤(8)은 직선 왕복운동 이외에 불필요한 롤링운동도 하게 된다. 이러한 양두 피스톤(8)의 롤링은 사판(6)의 외주면과 브릿지부(10)와의 충격 접촉으로 양두 피스톤의 브릿지부(10)와 사판(6)의 손상을 야기시킬 뿐만 아니라 더 나아가 그 헤드부(9)(9')와 실린더보어(1a)(2a)의 내주면 손상을 야기시켜 압축기의 내구성 저하 및 손상부를 통한 냉매누설에 의한 압축효율의 저하를 초래하므로, 양두 피스톤의 롤링 현상을 방지할 필요가 있으나, 종래의 구조에서는 상기와 같은 양두 피스톤의 롤링 현상을 방지할 수 있는 구조가 없어, 압축기의 내구성 저하는 물론 압축효율의 저하를 피할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 압축기의 내구성 및 압축 효율에 큰 영향을 미치는 양두 피스톤의 롤링 현상을 감소시킬 수 있는 사판식 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 사판식 압축기는, 각각 내부에 평행하게 배열된 다수의 실린더보어를 갖춘 전,후방 실린더블록; 상기 전,후방 실린더블록의 양측에 밸브 플레이트의 개재하에 결합되는 전,후방 하우징; 상기 전,후방 하우징의 중앙부에 회전 가능하게 지지된 구동축; 상기 구동축에 소정 각도로 경사지게 결합되어 구동축과 함께 회전하면서 전후방향으로 요동운동하는 사판; 상기 전,후방 실린더블록의 서로 대응하는 실린더보어에 삽입되도록 양쪽에 배치되는 한 쌍의 헤드부 및 이 헤드부를 연결하면서 사판이 삽입되는 홈을 갖춘 브릿지부를 구비하며, 상기 사판의 외주에 슈우의 개재하에 장착되어 상기 사판의 회전운동에 연동하여 상기 전,후방 실린더블록의 실린더보어 내를 직선 왕복운동하면서 냉매를 압축하는 다수의 양두 피스톤; 및 상기 양두 피스톤의 왕복운동시 발생되는 불필요한 롤링운동을 줄이기 위하여 상기 양두 피스톤의 브릿지부 양측을 연장하여 형성되는 한 쌍의 롤링방지리브;를 포함한다.

이에 의하면, 양두 피스톤의 브릿지부에 연장 형성된 한 쌍의 롤링방지리브가 사판의 외주면에 보다 길게 위치하기 때문에, 롤링각이 작은 상태에서 양두 피스톤의 왕복운동이 이루어지므로, 양두 피스톤의 롤링 현상을 현저하게 줄일 수 있 다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참도하여 상세히 설명한다. 참고로 본 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다. 또한, 이하의 설명에서 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사판식 압축기의 구조 및 작용을 보인 단면도, 도 5는 도 4에 나타낸 본 발명에 의한 사판식 압축기의 요부 구성인 양두 피스톤을 발췌하여 보인 저면도, 도 6은 도 5의 B-B선을 따라 취한 단면도, 그리고, 도 7a 및 7b는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 롤링 개선 효과를 종래의 경우와 비교하여 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사판식 압축기는, 각각 내부에 평행하게 배열된 다수의 실린더보어(1a)(2a)를 갖춘 전,후방 실린더블록(1)(2), 상기 전,후방 실린더블록(1)(2)의 양측에 밸브 플레이트(3a)(4a)의 개재하에 각각 결합되는 전,후방 하우징(3)(4), 상기 전,후방 하우징(3)(4)의 중앙부에 회전 가능하게 지지되는 구동축(5), 상기 구동축(5)에 소정 각도로 경사지게 결합되어 구동축(5)과 함께 회전 운동하는 사판(6), 상기 사판(6)의 외주에 슈우(7)의 개재하에 장착되어 상기 사판(6)의 회전 운동에 연동하여 상기 실린더블록(1)(2)의 실린더보어(1a)(2a) 내를 왕복운동하면서 냉매를 압 축하는 다수의 양두 피스톤(8), 그리고, 상기 양두 피스톤(8)의 왕복운동시 불필요하게 발생되는 롤링 현상을 줄이기 위한 수단으로써의 롤링방지리브(20)(20') 등을 구비한다.

상기 밸브 플레이트(3a)(4a)에는 냉매 흡입구 및 토출구가 각각 형성되고, 이들 흡입구 및 토출구를 선택적로 개폐하는 밸브들이 구비되나 도면에서는 구체적인 도시를 생략하고 있다. 또한, 상기 전,후방 하우징(3)(4)에는 냉매 흡입실과 토출실이 각각 형성되나 이역시 도면에서는 도시를 생략하고 있다.

상기 양두 피스톤(8)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전,후방 실린더블록(1)(2)의 서로 대응하는 실린더보어(2a)(3a)에 삽입되도록 양측에 배치되는 한 쌍의 헤드부(9)(9') 및 이 헤드부(9)(9')를 연결하며 사판(6)이 삽입되는 홈을 갖는 브릿지부(10)를 구비한다. 상기 브릿지부(10)의 사판 삽입홈의 양쪽 벽면[즉, 헤드부(9)(9')의 배면]에는 슈우 포켓(11)(11')이 형성되어 있다.

한편, 상기 롤링방지리브(20)(20')는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 양두 피스톤(8)의 브릿지부(10)의 대략 중앙부에 이 브릿지부(10)의 사판측면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 가지고 일체로 연장, 형성된다. 이 한 쌍의 롤링방지리브(20)(20')에 의해 양두 피스톤(8)의 롤링현상이 현저하게 줄어들게 되는 바, 이를 도 7a 및 7b를 참고로 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 7a는 종래 사판식 압축기의 롤링각(θ1)을 나타낸 것이고, 도 7b는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 롤링각(θ2)을 나타낸 것이다. 여기서, 롤링각은 브릿지부(10)의 중심을 수평하게 가로지르는 수평선과, 브릿지부(10)의 중심으로부터 사판의 중심과 브릿지부(10)의 단부를 잇는 선과 사판이 교차하는 점을 잇는 사선이 이루는 각으로 정의된다. 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명인 도 7b의 경우가, 브릿지부(10)의 중심으로부터 브릿지부(10) 단부와의 사이의 거리가 종래의 비하여 길어지므로, 본 발명의 롤링각(θ2)이 종래의 롤링각(θ1)보다 작아지게 되는 것이다. 따라서, 양두 피스톤(8)의 롤링 현상은 현저하게 줄어들게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 양두 피스톤형 사판식 압축기는, 구동축(5)이 회전하게 되면, 이에 결합된 사판(6)이 회전운동하게 되고, 이에 따라 이 사판(6)에 장착된 양두 피스톤(8) 들이 실린더블록(1)(2)의 실린더보어(1a)(2a) 내를 왕복운동하면서 냉매의 흡입, 압축, 배출 작용이 수행된다.

이 때, 사판(6)이 양두 피스톤(8)의 사판 삽입홈에 삽입된 상태로 경사지게 회전하므로 양두 피스톤(8)은 길이방향의 힘과 반경방향의 힘을 동시에 받게 된다. 이에 따라 양두 피스톤(8)은 직선 왕복운동 이외에 불필요한 롤링운동도 하게 된다. 그러나, 상기와 같은 양두 피스톤(8)의 불필요한 롤링운동은 본 발명에 의한 한 쌍의 롤링방지리브(20)(20')에 의해 현저하게 줄어든다. 즉, 상기한 한 쌍의 롤링방지리브(20)(20')에 의해 양두 피스톤(8)이 조립될 때 롤링각이 작은 상태로 조립되고, 이 상태(즉, 도 7b와 같은 상태)에서 양두 피스톤이 왕복운동하게 되므로, 양두 피스톤(8)의 롤링 현상을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 양두 피스톤의 브릿지부에 연장 형성된 한 쌍의 롤링방지리브에 의해 롤링각이 작은 상태에서 양두 피스톤의 직선 왕복운동이 이루지기 때문에, 양두 피스톤의 롤링 현상을 현저하게 줄일 수 있다. 따라서, 양두 피스톤과 사판의 마찰손상 및 양두 피스톤과 보어 내주면과의 마찰손상을 최소화 할 수 있으므로, 양두 피스톤의 헤드부, 사판 또는 실린더 보어의 내주면의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 압축기의 내구성 향상 및 손상부를 통한 냉매누설방지효과에 따른 압축효율의 향상을 도모할 수 있다.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고, 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (1)

1. 각각 내부에 평행하게 배열된 다수의 실린더보어를 갖춘 전,후방 실린더블록;

   상기 전,후방 실린더블록의 양측에 밸브 플레이트의 개재하에 결합되는 전,후방 하우징;

   상기 전,후방 하우징의 중앙부에 회전 가능하게 지지된 구동축;

   상기 구동축에 소정 각도로 경사지게 결합되어 구동축과 함께 회전운동하는 사판;

   상기 전,후방 실린더블록의 서로 대응하는 실린더보어에 삽입되도록 양쪽에 배치되는 한 쌍의 헤드부 및 이 헤드부를 연결하면서 사판이 삽입되는 홈을 갖춘 브릿지부를 구비하며, 상기 사판의 외주에 슈우의 개재하에 장착되어 상기 사판의 회전운동에 연동하여 상기 전,후방 실린더블록의 실린더보어 내를 직선 왕복운동하면서 냉매를 압축하는 다수의 양두 피스톤; 및

   상기 양두 피스톤의 왕복운동시 발생되는 불필요한 롤링운동을 줄이기 위하여 상기 양두 피스톤의 브릿지부 양측에 이 브릿지부의 사판측면과 동일한 곡률반경을 가지고 연장, 형성되는 한 쌍의 롤링방지리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.

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