KR100993778B1 - 양두 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양두 사판식 압축기에 관한 것으로, 특히 전방 또는 후방 중 어느 한쪽의 실린더보어에 연통하는 연통홀 내에 잔류하는 냉매를 구동축 방향으로 이격된 다른 실린더보어로 바이패스시킴으로써 압축기의 체적효율을 크게 향상시킬 수 있는 양두 사판식 압축기에 관한 것으로, 구동축 또는 로터리밸브의 외주면 일측에는 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈이 구동축 방향으로 이격되게 각각 형성되고 상기 구동축의 내부에는 상기 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈을 연통시키는 제1 연결홈이 형성되어 있으며, 상기 구동축 또는 로터리밸브의 외주면 타측에는 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈이 구동축 방향으로 이격되게 각각 형성되고 상기 구동축의 내부에는 상기 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈을 연통시키는 제2 연결홈이 형성되어 있되, 로터리밸브의 회전에 따라, 상기 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈은 연통홀을 통해 대향하는 2개의 일측 실린더보어에 연통하며, 상기 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈은 연통홀을 통해 2개의 타측 실린더보어에 연통하는 것을 특징으로 하므로 연통홀 내에 잔류하는 냉매를 다른 실린더보어로 바이패스시킬 수 있는 것이다.

로터리밸브, 사판식 압축기, 실린더블록, 임시저장홈

Description

양두 사판식 압축기{DOUBLE-HEADED SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 양두 사판식 압축기에 관한 것으로, 특히 전방 또는 후방 중 어느 한쪽의 실린더보어에 연통하는 연통홀 내에 잔류하는 냉매를 구동축 방향으로 이격된 다른 실린더보어로 바이패스시킴으로써 압축기의 체적효율을 크게 향상시킬 수 있는 양두 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조장치는 냉매를 이용하여 차 실내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 장치로서, 냉매의 순환 사이클을 구성하기 위하여 압축기, 응축기 및 증발기를 구비하고 있다.

이러한 상기 압축기는 냉매를 압축 및 압송하는 장치로서 엔진의 동력이나 모터에 의해 구동된다.

왕복동식 압축기의 일종인 양두 사판식 압축기는, 엔진의 동력을 전달받는 구동축에 디스크 형상의 사판이 구동축의 회전에 대응되어 경사각이 가변 또는 고정된 상태로 설치되고, 상기 사판의 회전에 의하여 사판의 둘레를 따라 슈(shoe)를 개재하여 설치된 다수의 피스톤이 실린더블록에 형성된 다수의 실린더 보어 내부에 서 직선 왕복 운동함으로써 냉매가스를 흡입하고 압축하여 배출하도록 구성된다.

또한, 일반적으로 상기 냉매가스를 흡입하고 압축하여 배출시키는 과정에 있어, 하우징과 실린더블록 사이에는 냉매가스의 흡입 및 토출을 단속하는 밸브플레이트가 설치된다.

구체적으로, 도 1을 참조하여 통상의 양두 사판식 압축기의 구성을 보다 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 전방 실린더블록(A20)이 내장된 전방 하우징(A10)과, 상기 전방 하우징(A10)과 결합되며 후방 실린더블록(A20a)이 내장된 후방 하우징(A10a)과, 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a)의 내부에 형성된 다수의 실린더보어(A21) 내부에서 각각 왕복 운동하는 복수의 피스톤(A50)들과, 상기 구동축(A30)에 경사지게 결합되고 외주에 설치되는 슈(A45)를 개재하여 상기 피스톤(A50)들에 결합되는 사판(A40)과, 상기 전,후방 하우징(A10)(A10a)과 전,후방 실린더블록(A20)(A20a) 사이에 설치되는 밸브플레이트(A60)와, 상기 후방 하우징(A10a)의 외측면 상부에 설치되어 피스톤(A50)의 흡입행정시 증발기로부터 이송된 냉매를 압축기(A1) 내부로 공급하고 피스톤(A50)의 압축행정시에는 압축기(A1) 내부에서 압축된 냉매를 응축기 쪽으로 토출하도록 머플러(A70)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 전,후방 하우징(A10)(A10a)의 내부에는 격벽(A13)의 내,외측에 각각 냉매토출실(A12) 및 냉매흡입실(A11)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 냉매토출실(A12)은 격벽(A13)의 내측에 형성된 제 1 토출실(A12a)과, 상기 격벽(A13)의 외측에 형성되어 냉매흡입실(A11)과 구획되며 제 1 토출실(A12a)과 토출홀(A12c)을 통해 연통하는 제 2 토출실(A12b)로 구성된다. 이에 따라 상기 제 1 토출실(A12a)의 냉매가 상기 작은 직경의 토출홀(A12c)을 통과하여 제 2 토출실(A12b)로 이동하게 되고, 그 결과 주기적인 냉매의 흡입에 따르는 맥동압이 감쇄되어 진동과 소음을 감소할 수 있게 된다.

한편, 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a) 사이에 구비된 사판실(A24)로 공급되는 냉매가 상기 각 냉매흡입실(A11)로 유동할 수 있도록 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a)에는 다수의 흡입통로(A22)가 형성되며, 상기 전,후방 하우징(A10)(A10a)의 제 2 토출실(A12b)은 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a)을 관통하여 형성된 연결통로(A23)에 의해 상호 연통된다. 따라서, 상기 피스톤(A50)의 왕복운동에 따라 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a)의 보어(A21) 내에서 동시에 냉매의 흡입 및 압축이 수행될 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 양두 사판식 압축기는 다음의 과정을 통해 냉매를 압축하고 있다.

증발기로부터 공급되는 냉매는 상기 머플러(A70)의 흡입부로 흡입된 후 냉매흡입구(A71)를 통해 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a) 사이의 사판실(A24)로 공급되고, 상기 사판실(A24)로 공급된 냉매는 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a)에 형성된 흡입통로(A22)를 따라 상기 전,후방 하우징(A10)(A10a)의 냉매흡입실(A11)로 유동하게 된다.

이후, 상기 피스톤(A50)의 흡입행정시 상기 흡입리드밸브가 열리게 되므로, 상기 냉매흡입실(A11)의 냉매가 밸브플레이트(A60)의 냉매흡입공을 통해 상기 실린 더보어(A21) 내부로 흡입된다. 그리고, 피스톤(A50)의 압축행정시 상기 실린더보어(A21) 내부의 냉매가 압축되게 되고, 상기 토출리드밸브가 열리면서 냉매가 밸브플레이트(A60)의 냉매토출공을 통해 상기 전,후방 하우징(A10)(A10a)의 제 1 토출실(A12a)로 유동하게 된다. 상기 제 1 토출실(A12a)로 유동한 냉매는 제 2 토출실(A12b)을 거쳐 상기 머플러(A70)의 냉매토출구(A72)를 통해 머플러(A70)의 토출부로 토출된 후 응축기로 유동하게 된다.

한편, 상기 전방 실린더블록(A20)의 실린더보어(A21)내에서 압축된 냉매는 상기 전방 하우징(A10)의 제 1 토출실(A12a)로 토출되고 이후 제 2 토출실(A12b)로 유동한 후 상기 전,후방 실린더블록(A20)(A20a)에 형성된 연결통로(A23)를 따라 상기 후방 하우징(A10a)의 제 2 토출실(A12b)로 유동하여 이곳의 냉매와 함께 상기 냉매토출구(A72)를 통해 머플러(A70)의 토출부로 토출된다.

그러나, 상기한 종래의 압축기(A1)는 내부의 냉매 유로가 복잡하여 생기는 흡입 저항에 의한 손실과, 상기 밸브플레이트(A60)의 개폐작용시 흡입리드밸브의 탄성저항에 의한 손실 등으로 냉매의 흡입 체적효율이 감소되는 문제가 있었다.

한편, 이러한 흡입리드밸브의 탄성저항에 의한 손실을 감소시키기 위한 기술이 한국 특허공개번호 제2007-19564호(압축기, 이하 '종래기술'이라 함)가 개시되어 있다.

이러한 상기 종래기술은 흡입리드밸브가 없는 구동축 일체형 흡입 로터리 밸브(Suction Rotary Valve)를 적용한 압축기에 관한 것으로, 흡입저항에 의한 손실을 감소시키기 위하여 냉매가 구동축 내부를 통해 실린더보어를 직접 들어갈 수 있 도록 한 것이다.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 사판(B160)이 경사지게 결합되고 내부에 냉매가 흐르는 유로(B151)가 형성되며, 상기 사판(B160)이 결합되는 사판 허브측에 상기 유로(B151)에 연통되는 하나 이상의 흡입구(B152)가 형성되고, 상기 흡입구(B152)와 이격된 위치에 출구(B153)가 형성된 구동축(B150)과, 상기 구동축(B150)이 회전가능하게 설치되고 사판실(B136) 양측으로 다수의 실린더보어(B131)(B141)가 구비되며, 상기 구동축(B150)의 유로(B151)로 흡입된 냉매가 구동축(B150)의 회전시 순차적으로 각 실린더보어(B131)(B141)로 흡입될 수 있도록 축지지공(B133)(B143)과 각 실린더보어(B131)(B141)를 연통시키는 흡입통로(B132)(B142)가 형성된 전,후방 실린더블록(B130)(B140)과, 상기 사판(B160)의 외주에 슈를 개재하여 장착되고 사판(B160)의 회전운동에 연동하여 상기 실린더보어(B131)(B141)내를 왕복운동하는 다수의 피스톤(B170)과, 상기 실린더블록(B130)(B140)의 양측에 결합되며 내부에 토출실이 각각 형성된 전,후방 하우징(B110)(B120)을 포함하여 구성된 압축기가 개시되어 있다.

이러한 종래기술의 압축기에 따르면, 흡입포트(미도시)를 통해 유입된 냉매가 사판(B160)의 허브측에 형성된 흡입구(B152)를 통해 구동축(B150)의 내부로 유입된 후, 구동축(B150)의 내부에 형성된 유로(B151)를 경유하여 실린더보어(B131)(B141)로 유입되는 구성으로 되어 있다.

그러나, 상기 종래기술에 따르면, 상기 피스톤이 압축을 완료하는 상사점에 도달하였을 경우, 압축된 고압의 냉매 대부분은 전,후방하우징의 냉매토출실로 토 출되지만 일부 냉매는 상기 흡입통로 내에 갇히게 된다. 이때, 상기 흡입통로 내에 잔류하는 냉매는 고압의 상태이므로 이후 흡입행정을 진행하기 위해 상기 흡입통로로 유입되는 냉매(저압의상태)의 흡입을 방해함으로써 흡입장애를 발생시키는 문제점이 있었다.

결국, 흡입통로를 통해 유입되어야할 냉매는 그 내부에 잔류하는 고압의 냉매 때문에 흡입 반응속도가 늦어져 상기 실린더보어 내로 냉매가 충분히 공급되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연통홀 내에 갇혀 잔류하는 냉매를 제거함으로써 이후 그 내부를 통과하는 냉매의 흡입이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 압축기의 체적효율을 크게 향상시킬 수 있는 양두 사판식 압축기를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양두 사판식 압축기는 하우징과, 다수개의 실린더보어가 형성되며 상기 하우징에 결합되는 실린더블록과, 상기 실린더보어에 각각 왕복운동 가능하게 수용되는 피스톤과, 상기 하우징과 실린더블록에 대하여 회전가능하게 설치되는 구동축과, 상기 구동축에 설치되어 상기 피스 톤과 연동하면서 회전하는 사판과, 상기 하우징과 실린더블록 사이에 개재되는 밸브플레이트와, 상기 구동축과 함께 회전하도록 형성되고 상기 실린더블록에 형성된 결합공의 내면을 따라 미끄럼 회전하면서 상기 결합공의 내면에 형성된 연통홀로 냉매를 토출시키기 위해 냉매토출구가 형성된 로터리밸브를 포함하는 사판식 압축기에 있어서,

상기 구동축 또는 로터리밸브의 외주면 일측에는 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈이 구동축 방향으로 이격되게 각각 형성되고 상기 구동축의 내부에는 상기 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈을 연통시키는 제1 연결홈이 형성되어 있으며,

상기 구동축 또는 로터리밸브의 외주면 타측에는 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈이 구동축 방향으로 이격되게 각각 형성되고 상기 구동축의 내부에는 상기 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈을 연통시키는 제2 연결홈이 형성되어 있되,

로터리밸브의 회전에 따라, 상기 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈은 연통홀을 통해 대향하는 2개의 일측 실린더보어에 연통하며, 상기 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈은 연통홀을 통해 2개의 타측 실린더보어에 연통하는 것을 특징으로 한다.

특히, 전방 제1 배출홈, 후방 제1 배출홈, 전방 제2 배출홈 및 후방 제2 배출홈 중 1개 이상은 구동축 또는 로터리밸브의 외주면으로부터 바로 내부로 연장되어 있거나 외주면의 표면을 따라 형성되다가 내부로 연장되게 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1 연결홈과 제2 연결홈은 상기 구동축의 단부로부터 형성되 며, 상기 단부에는 씰링부재가 내삽되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 배출홈과 제2 배출홈은 연통홀의 크기에 대응하는 형태인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 로터리밸브는 구동축에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 상기 로터리밸브와 구동축에는 상호간에 연통되는 제 1배출홈, 제2 배출홈, 제1 연결홈 및 제2 연결홈이 각각 형성되어 전방 또는 후방 중 어느 한쪽의 실린더보어에 연통하는 연통홀 내에 잔류하는 냉매를 구동축 방향으로 이격된 다른 실린더보어로 바이패스시킬 수 있으므로 실린더보어로의 냉매 흡입을 원활하게 할 수 있고 흡입 반응속도를 빠르게 하여 압축기의 체적효율을 한층 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 피스톤의 압축행정시 연통홀 내에 고압의 상태로 잔류하는 냉매를 압축이 곧 이루어질 실린더보어에 바이패스함으로써 압축기의 체적효율을 더 한층 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양두 사판식 압축기(1000)는 다수개의 실린더보어(110)를 갖는 실린더블록(100)과, 상기 실린더블록(100)의 실린더보어(110)에 각각 왕복운동 가능하게 수용되는 피스톤(200)과, 상기 실린더블록(100)의 전,후방에 각각 밀폐가능하게 결합되는 전,후방하우징(310,320)과, 상기 하우징과 실린더블록(100)에 대하여 회전가능하게 설치되는 구동축(400)과, 상기 구동축(400)에 설치되어 상기 피스톤(200)과 연동하면서 회전하는 사판(500)과, 상기 실린더블록(100)과 전,후방하우징(310,320)의 사이에 각각 개재되는 밸브플레이트(600)와, 상기 구동축(400)과 함께 회전하도록 형성되며 상기 실린더블록(100)에 형성된 결합공(120)의 내면에 미끄럼 회전이 자유롭게 설치된 로터리밸브(R)를 포함하여 구성된다.

상기 구성은 앞서 설명한 도 1 및 도 2의 종래기술과 동일하므로, 중복되는 구성의 설명은 생략하고, 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하도록 한다.

그리고, 도면에서는 증발기(미도시)로부터 공급되는 냉매가 실린더블록(100) 내의 사판실(101)로 유입되고 이 냉매가 다시 실린더블록(100)을 통과한 후 냉매저장실(P1)과 로터리밸브(R)를 지나 실린더보어(110)로 유입되는 구조를 채택하였으나, 반드시 이에 한정하지 않고 전방하우징(310) 및 후방하우징(320)으로부터 직접 냉매저장실(P1)로 공급된 후 로터리밸브(R)를 지나 실린더보어(110)로 유입되는 구조를 채택할 수도 있음은 물론이다.

먼저, 도 3과 4에 도시한 바와 같이, 상기 실린더블록(100)은 전,후방하우징(310,320) 사이에 개재되는 것으로, 내부에는 상기 피스톤(200)이 왕복운동하는 다수개의 실린더보어(110)가 형성된다.

상기 실린더블록(100)에는 결합공(120)이 형성되어 있으며, 상기 결합공(120) 내에는 미끄럼회전이 자유롭게 로터리밸브(R)가 위치한다.

여기서, 상기 로터리밸브(R)는 구동축(400)의 양측 외경을 가공하여 일체로 형성하는 것이 바람직하나, 상기 로터리밸브(R)를 별도의 구성품으로 제작하고 상기 구동축(400)의 양측 단부에 착탈 가능하게 결합시키는 구조가 채택될 수도 있다.

계속해서, 상기 로터리밸브(R)의 외주면과 대면하는 결합공(120)의 내주면에는 상기 다수의 실린더보어(110) 각각으로 냉매를 공급하는 연통홀(130)이 형성되어 있다.

또한, 상기 실린더블록(100)에는 사판실(101)로부터 전,후방 하우징(310,320)의 냉매저장실(P1)까지 연통되는 냉매흡입공(140)이 형성되어 있다. 도면에서 상기 냉매흡입공(140)은 복수개 형성되어 있으나 단일하게 형성되어도 무방하다.

특히, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 로터리밸브(R)의 외주면에는 구동축(400)이 회전함에 따라 상기 실린더보어(110)의 연통홀(130)과 순차적으로 연통되어 유입된 냉매를 토출시키는 냉매토출구(R1)가 형성되고, 둘레방향으로 상기 냉매토출구(R1)를 사이에 두고 피스톤(200)의 압축행정에 의해 상기 실리더보어(110)의 연통홀(130) 내에 잔류하게 되는 냉매를 바이패스 시키는 일측의 제1 배출홈(R2,R2')과 타측의 제2 배출홈(R3,R3')이 각각 형성된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1 배출홈(R2,R2')은 전방 제1 배출홈(R2)과 후방 제1 배출홈(R2')으로 구성되며, 상기 제2 배출홈(R3,R3')은 전방 제2 배출홈(R3)과 후방 제2 배출홈(R3')으로 구성된다.

그리고, 상기 전방 제1 배출홈(R2), 후방 제1 배출홈(R2'), 전방 제2 배출홈(R3) 및 후방 제2 배출홈(R3')은 구동축(400) 또는 로터리밸브(R)의 외주면으로부터 바로 내부로 소정 깊이만큼 연장되어 있다.

그러나 도 6에 도시한 바와 같이, 전방 제1 배출홈(R2), 후방 제1 배출홈(R2'), 전방 제2 배출홈(R3) 및 후방 제2 배출홈(R3')은 구동축(400) 또는 로터리밸브(R)의 외주면의 표면을 따라 연장 형성되다가 내부로 소정 깊이 연장되어도 된다.

또한, 전방 제1 배출홈(R2), 후방 제1 배출홈(R2'), 전방 제2 배출홈(R3) 및 후방 제2 배출홈(R3')의 일부는 구동축(400) 또는 로터리밸브(R)의 외주면으로부터 바로 내부로 소정 깊이만큼 연장되어 있고, 나머지는 구동축(400) 또는 로터리밸브(R)의 외주면의 표면을 따라 연장 형성되다가 내부로 소정 깊이 연장되어도 된다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 제1 배출홈(R2,R2')과 제2 배출홈(R3,R3')은 연통홀(130)의 크기에 대응하는 형태로 가공하는 것이 좋다.

그리고, 상기 구동축(400)에는 구동축을 따라 전방 제1 배출홈(R2)과 후방 제1 배출홈(R2')을 상호 연통시키는 제1 연결홈(410)이 형성되어 있으며, 전방 제2 배출홈(R3)과 후방 제2 배출홈(R3')을 상호 연통시키는 제2 연결홈(420)이 형성된 다.

또한, 상기 제1 연결홈(410)과 제2 연결홈(420)이 구동축(400)의 일측 단부로부터 연장되어 있을 경우, 상기 구동축(400)의 일측 단부의 제1 연결홈(410)과 제2 연결홈(420)에는 씰링부재(430)가 각각 내삽되는 것이 좋다. 이 경우, 상기 내삽 길이는 제1 배출홈(R2) 및 제2 배출홈(R3)이 연통되는 지점까지로 설정하여 고압 냉매의 유동을 원활하게 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 씰링부재(430)는 제1 배출홈(R2) 또는 제2 배출홈(R3)을 통해 유입되거나 토출되는 잔류냉매가 구동축(400)의 단면쪽으로 이동하는 것을 차단하여 타측의 제1 배출홈(R2') 또는 제2 배출홈(R3') 쪽으로만 일방통행할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 씰링부재(430)의 소재로는 고무부재 사용하는 것이 바람직하나 그 외에도 내부를 용이하게 마감할 수만 있다면 금속이나 목재 등의 소재가 채택될 수 있음은 물론이다.

이러한 상기 일측의 제1 배출홈(R2,R2'), 타측의 제2 배출홈(R3,R3') 및 이들을 상호 연통시키는 제1 연결홈(410), 제2 연결홈(420)은 실린더보어(110) 내에 위치한 피스톤(200)의 압축행정이 상사점에 도달할 경우 전방 또는 후방 중 어느 한쪽에 배치된 실린더보어(110)의 연통홀(130) 내에 잔류하게 되는 고압의 냉매를 흡입한 상태에서 구동축(400) 방향으로 이격되어 있는 다른 실린더보어(110), 즉 팽창이 완료되어 압축이 이루어질 실린더보어(110)로 배출하는 역할을 수행한다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 로터리밸브(R) 전방 제1 배출홈(R2)과 후방 제1 배출홈(R2') 및 그 사이를 연통시키는 제1 연결홈(410)에 의해 실린더보어(110)의 연통홀(130) 내에 잔류하는 냉매가 바이패스되는 과정을 설명하도록 한다.

물론, 상기 로터리밸브(R)의 냉매토출구(R1)를 사이에 두고 반대 방향에 형성되는 전방 제2 배출홈(R3)과 후방 제2 배출홈(R3') 및 그 사이를 연통시키는 제2 연결홈(420)도 동일하게 적용되는 것은 당연하다.

도시한 바와 같이, 일측의 피스톤(200)이 상사점에 도달하여 압축이 완료된 상태에 이르게 되면, 그 실린더보어(110)의 연통홀(130) 내에는 잔류냉매가 채워진 상태로 갇히게 된다. 이때, 상기 로터리밸브(R)의 전방 제1 배출홈(R2)이 상기 연통홀(130)과 연통하는 상태가 되면 그 내부에 갇힌 잔류냉매는 전방 제1 배출홈(R2)과 제1 연결홈(410) 및 후방 제1 배출홈(R2')을 거쳐 연통홀을 통해 팽창이 완료된 맞은편 실린더보어(110)로 배출된다.

사판식 압축기의 특성상, 일측의 실린더보어(110)에서 전방 제1 배출홈(R2)과 제1 연결홈(410) 및 후방 제1 배출홈(R2') 쪽으로 고압잔류가스가 이동하게 되면, 타측의 실린더보어(110)에서는 후방 제2 배출홈(R3')과 제2 연결홈(420) 및 전방 제2 배출홈(R3) 쪽으로 고압잔류가스가 이동하게 된다.

따라서, 피스톤(200)의 압축행정시 연통홀(130) 내에 고압의 상태로 잔류하는 냉매를 바로 재사용할 수 있을 뿐만 아니라, 흡입행정을 시행하는 시점의 실린더보어(110)로는 원활한 냉매 흡입이 이루어짐으로써 압출효율을 한층 향상시킬 수 있다.

더욱이, 고압의 잔류냉매는 압축이 시작되는 실린더보어(110)에 공급되어 압력을 다소 높일 수 있기 때문에 압축효율이 더 한층 향상된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 양두 사판식 압축기(1000)의 작용을 상세히 설명한다.

먼저, 사판실(101)로부터 상기 실린더블록(100)의 냉매흡입공(140)을 통해 전,후방하우징(310,320)의 냉매저장실(P1)로 배출된 냉매는 구동축(400)에 형성된 로터리밸브(R)의 냉매토출구(R1)를 통해 연통홀(130)을 지나 실린더보어(110)로 토출된다.

계속해서, 압축행정시 상기 피스톤(200)이 압축을 완료하는 상사점에 도달하였을 경우, 압축된 고압의 냉매 대부분은 전,후방하우징(310,320)의 냉매토출실(P2)로 토출되지만 일부 냉매는 상기 연통홀(130) 내에 잔류하게 된다.

이때, 상기 연통홀(130) 내에 고압의 상태로 잔류하는 냉매는 로터리밸브(R)의 외주면에 형성된 전방 제1 흡입홈(R2)으로 유입됨과 동시에 제1 연결홈(410)을 따라 이동한 후 후방 제1 흡입홈(R2')을 지나 팽창이 완료되어 압축상태 직전인 실린더보어(110)에 연통하는 연통홀(130)로 토출된다.

이와 같이, 상기 로터리밸브(R)와 구동축(400)에는 연통홀(130) 내에 잔류하는 냉매를 다른쪽의 실린더보어(110)로 바이패스시킴으로써 압축기의 체적효율을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1은 통상의 사판식 압축기의 구성을 나타낸 정단면도 및 측단면도이다.

도 2는 종래기술에 따른 로터리밸브를 장착한 사판식 압축기를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 양두 사판식 압축기를 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 3의 실린더블록을 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 3의 구동축과 로터리밸브의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 6은 도 3의 구동축과 로터리밸브의 구조에 대하여 다른 실시예를 나타낸 사시도이다

도 7은 도 5의 부분단면 사시도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양두 사판식 압축기의 작용을 설명한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 실린더블록 105 : 임시저장홈

110 : 실린더보어 120 : 결합공

130 : 연통홀 140 : 냉매흡입홈

200 : 피스톤 310 : 전방하우징

320 : 후방하우징 400 : 구동축

410 : 제1 연결홈 420 : 제2 연결홈

500 : 사판 600 : 밸브플레이트

R : 로터리밸브 R1 : 냉매토출구

R2,R2' : 제1 배출홈 R3,R3' : 제2 배출홈

Claims (5)

1. 하우징과, 다수개의 실린더보어가 형성되며 상기 하우징에 결합되는 실린더블록과, 상기 실린더보어에 각각 왕복운동 가능하게 수용되는 피스톤과, 상기 하우징과 실린더블록에 대하여 회전가능하게 설치되는 구동축과, 상기 구동축에 설치되어 상기 피스톤과 연동하면서 회전하는 사판과, 상기 하우징과 실린더블록 사이에 개재되는 밸브플레이트와, 상기 구동축과 함께 회전하도록 형성되고 상기 실린더블록에 형성된 결합공의 내면을 따라 미끄럼 회전하면서 상기 결합공의 내면에 형성된 연통홀로 냉매를 토출시키기 위해 냉매토출구가 형성된 로터리밸브를 포함하는 사판식 압축기에 있어서,

   상기 구동축 또는 로터리밸브의 외주면 일측에는 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈이 구동축 방향으로 이격되게 각각 형성되고 상기 구동축의 내부에는 상기 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈을 연통시키는 제1 연결홈이 형성되어 있으며,

   상기 구동축 또는 로터리밸브의 외주면 타측에는 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈이 구동축 방향으로 이격되게 각각 형성되고 상기 구동축의 내부에는 상기 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈을 연통시키는 제2 연결홈이 형성되어 있되,

   로터리밸브의 회전에 따라, 상기 전방 제1 배출홈과 후방 제1 배출홈은 연통홀을 통해 대향하는 2개의 일측 실린더보어에 연통하며, 상기 전방 제2 배출홈과 후방 제2 배출홈은 연통홀을 통해 2개의 타측 실린더보어에 연통하는 것을 특징으로 하는 양두 사판식 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   전방 제1 배출홈, 후방 제1 배출홈, 전방 제2 배출홈 및 후방 제2 배출홈 중 1개 이상은 구동축 또는 로터리밸브의 외주면으로부터 바로 내부로 연장되어 있거나 외주면의 표면을 따라 형성되다가 내부로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 양두 사판식 압축기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 연결홈과 제2 연결홈은 상기 구동축의 단부로부터 형성되며, 상기 단부에는 씰링부재가 내삽되는 것을 특징으로 하는 양두 사판식 압축기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 배출홈과 제2 배출홈은 연통홀의 크기에 대응하는 형태인 것을 특징으로 하는 양두 사판식 압축기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 로터리밸브는 구동축에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 양두 사판식 압축기.

Images