KR101001566B1 - 사판식 압축기 - Google Patents

사판식 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR101001566B1
KR101001566B1 KR1020080124514A KR20080124514A KR101001566B1 KR 101001566 B1 KR101001566 B1 KR 101001566B1 KR 1020080124514 A KR1020080124514 A KR 1020080124514A KR 20080124514 A KR20080124514 A KR 20080124514A KR 101001566 B1 KR101001566 B1 KR 101001566B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
piston
swash plate
cylinder
housing
Prior art date
Application number
KR1020080124514A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100065919A (ko
Inventor
이권희
김기범
이건호
Original Assignee
주식회사 두원전자
학교법인 두원학원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 두원전자, 학교법인 두원학원 filed Critical 주식회사 두원전자
Priority to KR1020080124514A priority Critical patent/KR101001566B1/ko
Priority to PCT/KR2009/007336 priority patent/WO2010068026A2/ko
Publication of KR20100065919A publication Critical patent/KR20100065919A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101001566B1 publication Critical patent/KR101001566B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1009Distribution members
    • F04B27/1018Cylindrical distribution members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0895Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof driving means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1045Cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054Actuating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/12Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having plural sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/04Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

본 발명의 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 의해 회전하며 피스톤에 연동되게 설치되는 사판과, 상기 하우징과 실린더블록 사이에 개재되는 밸브플레이트와, 상기 구동축과 함께 회전하도록 형성되며 상기 실린더블록에 형성된 결합공의 내면에 미끄럼 회전이 자유롭게 설치된 로터리밸브를 포함하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 결합공의 내주면에 다수의 실린더보어와 각각 연결되도록 형성되는 연통홀과, 상기 피스톤의 이동에 따라 상기 연통홀에 대응되도록 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 제1배출홈 및 상기 피스톤의 이동에 따라 상기 제1배출홈에 대응되도록 상기 실린더보어의 내주면에 형성되는 제2배출홈이 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 피스톤이 최고 상사점에 도달한 이후 연통홀에 잔류하는 고압의 냉매를 제1,2배출홈을 통해 유입 및 실린더 보어로 재배출하는 과정을 통해 연통홀에 고압의 냉매가 잔류하는 것을 방지하여 실린더 보어로 재유입되는 냉매(저압의 상태)의 흡입을 방해하지 않으므로 냉매의 흡입장애를 억제하는 효과가 있다.
사판식 압축기, 잔류냉매, 로터리밸브

Description

사판식 압축기{Swash plate type compressor}
본 발명은 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사판실로 유입되는 냉매를 실린더블록을 통해 효율적으로 흡입할 수 있는 로터리밸브를 장착한 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 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 내부에서 직 선 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 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 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, 상기한 종래기술은 냉매를 흡입 및 압축작용을 하는 피스톤이 최고 상사점에 도달한 이후 흡입통로에는 고압의 냉매가 잔류하며, 이로 인해 실린더 보 어로 재유입되는 냉매(저압의 상태)의 흡입을 방해함으로써 흡입장애를 발생시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 피스톤이 최고 상사점에 도달한 이후 연통홀에 고압의 냉매가 잔류하는 것을 방지하여 실린더 보어로 재유입되는 냉매의 흡입을 방해하지 않으므로 냉매의 흡입장애를 억제하는 사판식 압축기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 고압의 냉매가 일부 흡입과정에 도달되므로 압축효율이 높아지는 사판식 압축기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 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 의해 회전하며 피스톤에 연동되게 설치되는 사판과, 상기 하우징과 실린더블록 사이에 개재되는 밸브플레이트와, 상기 구동축과 함께 회전하도록 형성되며 상기 실린더블록에 형성된 결합공의 내면에 미끄럼 회전이 자유롭게 설치된 로터리밸브를 포함하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 결합공의 내주면에 다수의 실린더보어와 각각 연결되도록 형성되는 연통홀과, 상기 피스톤의 이동에 따라 상기 연통홀에 대응되도록 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 제1배출홈 및 상기 피스톤의 이동에 따라 상기 제1배출홈에 대응 되도록 상기 실린더보어의 내주면에 형성되는 제2배출홈이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1배출홈은 상기 피스톤이 압축을 완료하는 상사점에 위치할 때에 상기 연통홀과 연통하도록 형성되며, 상기 제2배출홈은 상기 피스톤이 팽창을 완료하는 하사점에 위치할 때에 상기 피스톤의 단부에 대하여 이격되게 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1,2배출홈은 둘레방향을 따라 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 사판식 압축기에 따르면, 피스톤이 최고 상사점에 도달한 이후 연통홀에 잔류하는 고압의 냉매를 제1,2배출홈을 통해 유입 및 실린더 보어로 재배출하는 과정을 통해 연통홀에 고압의 냉매가 잔류하는 것을 방지하여 실린더 보어로 유입되는 냉매(저압의 상태)의 흡입을 방해하지 않으므로 냉매의 흡입장애를 억제하는 효과가 있다.
한편, 원주방향을 따라 원형으로 형성된 제1,2배출홈에 의해 피스톤의 압축행정 중인 냉매가 라비린스 씰(labyrinth seal) 효과에 의해 누설되는 것을 방지하여 압축효율을 높여주는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
설명에 앞서, 본 발명에 따른 사판식 압축기(1000)는 양두식 피스톤 압축기에 대하여 실시예를 적용하였으나, 반드시 양두식 피스톤 압축기에 한정하지 않는 통상의 편두식 피스톤 압축기에 적용할 수 있다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 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 전방하우징(310)과 실린더블록(100)에 대하여 회전가능하게 설치되는 구동축(400)과, 상기 구동축(400)과 피스톤(200)에 연동 설치되는 사판(500)과, 상기 실린더블록(100)과 전,후방하우징(310,320)의 사이에 각각 개재되는 밸브플레이트(600)로 구성된다.
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 사판(500)의 허브측에 별도의 흡입구(미도시)를 추가적으로 형성하고 그 내부를 통해 다시 상기 구동축(400)의 유로를 따라 전방하우징(310) 및 후방하우징(320) 방향으로 이동하는 과정에서 로터리밸브(R)의 냉매토출구(R1)를 통해 직접 실린더보어(110)로 토출시키는 구조에 적용시킬 수 있음은 물론, 흡입포트가 전방하우징(310) 및 후방하우징(320)측에 형성됨으로써 냉매가 직접 냉매저장실(P1)과 구동축(400)을 거친 후 상기 로터리밸브(R)를 통해 실린더보어(110)로 토출되는 등의 다양한 냉매 흡입구조를 갖는 사판식 압축기에 적용시킬 수 있다.
상기 구성은 앞서 설명한 도 1 및 도 2의 종래기술과 동일하므로, 중복되는 구성의 설명은 생략하고, 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하도록 한다.
먼저, 도 3 및 도 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.
특히, 상기 실린더블록(100)에는 결합공(120)이 형성되어 있으며, 상기 결합공(120) 내에는 미끄럼회전이 자유롭게 로터리밸브(R)가 설치되어 있다. 상기 로터리밸브(R)는 구동축(400)에 고정되어 있어 구동축(400)의 회전과 함께 회전한다.
또한, 상기 로터리밸브(R)의 외주면과 대면하는 결합공(120)의 내주면에는 상기 다수의 실린더보어(110) 각각으로 냉매를 공급하는 연통홀(130)이 형성되어 있는 것과 함께, 사판실(101)로부터 각 하우징(310)(320)까지 연통되는 냉매흡입홈(140)이 형성되어 있다.
상기 냉매흡입홈(140)은 이웃하는 실린더보어들(110)(110) 사이에 배치되는 것이 냉매 흡입에 효과적이다. 엄밀하게는, 도시된 바와 같이, 상기 냉매흡입홈(140)이 상기 이웃하는 연통홀들(130)(130) 사이에 하나씩 배치되도록 하는 것이 좋다.
본 발명의 실시예에 채택된 로터리밸브(R)의 구성은 아래와 같다.
상기 로터리밸브(R)는 상기 구동축(400)을 감싸듯이 결합되되 구동축(400)의 외주면과 이격되게 결합되고, 로터리밸브(R)의 외주면은 실린더블록(100)의 결합공(120)에 결합되어 있다.
구체적으로, 상기 로터리밸브(R)는 소정의 길이를 갖는 원통형의 형태로써, 그 외주면 일측에는 둘레방향을 따라 냉매흡입홈(140) 내의 냉매를 직접 실린더블록(100)의 연통홀(130)과 연통시키면서 토출시키도록 냉매토출구(R1)가 형성되고, 일측단부에는 상기 전,후방하우징(310,320)의 냉매저장실(P1) 내의 냉매를 유입토록 하는 냉매우회홈(R2)이 형성된다. 상기 냉매우회홈(R2)의 내경은 구동축(400)의 외경보다 커서 상호 이격되어 있다.
이러한 구성에 따라, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 실린더블록(100)의 냉매흡입홈(140)을 통해 유입된 냉매가 이동하는 과정에서, 일부는 로터리밸브(R)의 냉매토출구(R1)를 통해 실린더보어(110)의 연통홀(130)로 토출되며, 나머지 냉매는 로터리밸브(R)의 길이방향을 따라 전,후방하우징(310,320)의 냉매저장실(P1)로 이동된다. 이후 상기 전,후방하우징(310,320)의 냉매저장실(P1) 내의 냉매는 로터리밸브(R)의 냉매우회홈(R2)로 유입되고 이 유입된 냉매는 냉매토출구(R1)와 연통홀(130)을 거쳐 실린더보어(110)로 토출된다.
아울러, 상기 로터리밸브(R)의 외경 둘레에는 구동축(400) 회전에 따른 회전력에 실린더블록(100)과의 마찰열이 발생되어 과열되는 것과 마모를 최소화할 수 있도록 테프론(Teflon) 코팅처리 하는 것이 좋다.
이하, 본 발명의 주요 특징인 연통홀(130)에 잔류하는 고압의 냉매를 배출하는 구조에 대해 설명한다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연통홀(130)에 잔류하는 냉매를 배출하는 구조는, 상기 연통홀(130)에 대응되도록 상기 피스톤(200)의 외주면에 형성되는 제1배출홈(201) 및 상기 제1배출홈(201)에 대응되도록 상기 실린더보어(110)의 내주면에 형성되는 제2배출홈(111)으로 구성된다.
먼저, 상기 제1배출홈(201)은 상기 피스톤(200)이 압축을 완료하는 상사점에 위치할 때에 상기 연통홀(130)과 연통되도록 형성되며, 상기 제2배출홈(111)은 상기 피스톤(200)이 팽창을 완료하는 하사점에 위치할 때에 상기 피스톤(200)의 단부로부터 이격되도록 전방에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2배출홈(201,111)은 소정의 깊이로 함몰된 홈의 형태로 형성된다.
이는, 냉매를 흡입 및 압축작용하는 피스톤(200)이 최고 상사점에 도달한 이후 다시 냉매를 흡입하는데 있어 연통홀(130)에 갇힌 고압의 잔류가스에 의해 흡입시 장애가 발생하는 것을 방지함으로써 냉매가 원활히 실린더보어(110) 내로 흡입될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
구체적으로, 상기 피스톤(200)이 압축을 완료하는 최고 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 제1배출홈(201)은 피스톤(200)의 압축행정이 최고 상사점에 도달한 이후 연통홀(130)과 먼저 연통하여 그 내부에 잔류하던 냉매를 제1배출홈(201) 내측으로 유입시킨다.
이후, 상기 피스톤(200)의 팽창과정에서 상기 제1배출홈(201)으로 유입된 냉매는 제2배출홈(111)의 내측으로 전달되며, 상기 제2배출홈(111)에 유입된 냉매는 상기 피스톤(200)이 추가적으로 팽창함에 따라 재배된다.
한편, 상기 제1,2배출홈(201,111)은 원주방향을 따라 원형으로 형성되며, 원형으로 형성된 제1,2배출홈(201,111)에는 소량의 냉매가 잔류하게 된다. 이로 인해 피스톤의 압축행정 중에 라비린스 씰(labyrinth seal) 효과가 발생하여 압축중인 냉매가 누설되는 것도 방지되어 압축효율이 높아지게 된다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 사판식 압축기의 동작을 설명한다.
먼저, 압축기(1000)의 구동축(400)이 동력을 전달받아 회전하게 되면, 사판(500)이 회전하고, 상기 사판(500)의 회전운동에 연동하는 다수의 피스톤(200)은 상기 실린더블록(100)의 실린더보어(110) 내부를 왕복운동하면서 냉매를 흡입 및 압축하는 작용을 반복 수행한다.
계속해서, 상기 실린더보어(110)로 유입되는 냉매의 흡입구조를 구체적으로 살펴보면, 증발기(미도시)로부터 사판실(101) 내로 유입된 냉매는 상기 피스톤(200)의 흡입행정에 의해 실린더블록(100)의 냉매흡입홈(140)으로 유입되게 된 다. 이 과정에서 상기 냉매흡입홈(140)을 통해 축방향으로 이동하는 냉매의 일부는 로터리밸브(R)의 냉매토출구(R1)를 통해 직접 실린더보어(110)의 내부로 흡입되며, 나머지 냉매는 로터리밸브(R)의 외주면을 따라 안내되어 전,후방하우징(310,320)의 냉매저장실(P1)을 거쳐 로터리밸브(R)의 냉매우회홈(R2)으로 이동한 후 냉매토출구(R1)를 통해 실린더보어(110)로 흡입된다.
즉, 상기 로터리밸브(R)는 냉매를 양 방향으로 흡입하는 구조로써, 냉매의 흡입량을 안정적으로 유지시킬 뿐만 아니라 신속하게 실린더보어로 토출시킬 수 있다.
한편, 상기 피스톤(200) 및 실린더보어(110)에는 제1,2배출홈(201,111)이 형성되어 피스톤(200)의 압축행정이 최고 상사점에 도달한 이후 실린더보어(110)의 연통홀(130)과 상기 제1배출홈(201)이 연통되어 상기 연통홀(130)에 잔류하던 냉매가 제1배출홈(201)으로 유입되고, 피스톤(200)이 더 이동함에 따라 제1배출홈(201)의 고압냉매는 다시 제2배출홈(111)으로 전달되며 마지막으로 실린더보어(110)로 배출된다.
이후, 로터러밸브(R)를 통해 흡입된 냉매와 섞여 상기 실린더보어(110)에서 압축된 냉매는 전,후방하우징(310,320)의 냉매토출실(P2)로 토출된다.
또한, 냉매저장실(P1)이 별도로 없는 구조에 적용하여 단일 흡입구조를 형성하는 것도 가능하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
도 1은 통상의 사판식 압축기의 구성을 나타낸 정단면도 및 측단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 로터리밸브를 장착한 사판식 압축기를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 로터리밸브를 장착한 사판식 압축기를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 실린더블록을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4에 대하여 냉매 흐름구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 3의 구동축에 로터리밸브가 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명*
1000 - 사판식 압축기 100 - 실린더블럭
101 - 사판실 110 - 실린더보어
111 - 제1배출홈 120 - 결합공
130 - 연통홀 140 - 냉매흡입홈
200 - 피스톤 201 - 제1배출홈
310 - 전방하우징 320 - 후방하우징
400 - 구동축 410 - 냉매유입구
500 - 사판 600 - 밸브플레이트
R - 로터리밸브 R1 - 냉매토출구
R2 - 냉매우회홈 P1 - 냉매저장실
P2 - 냉매토출실

Claims (3)

  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 의해 회전하며 피스톤에 연동되게 설치되는 사판과, 상기 하우징과 실린더블록 사이에 개재되는 밸브플레이트와, 상기 구동축과 함께 회전하도록 형성되며 상기 실린더블록에 형성된 결합공의 내면에 미끄럼 회전이 자유롭게 설치된 로터리밸브를 포함하는 사판식 압축기에 있어서,
    상기 결합공의 내주면에 다수의 실린더보어와 각각 연결되도록 형성되는 연통홀;
    상기 피스톤의 이동에 따라 상기 연통홀에 대응되도록 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 제1배출홈; 및
    상기 피스톤의 이동에 따라 상기 제1배출홈에 대응되도록 상기 실린더보어의 내주면에 형성되는 제2배출홈;
    이 포함되는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1배출홈은 상기 피스톤이 압축을 완료하는 상사점에 위치할 때에 상 기 연통홀과 연통하도록 형성되며, 상기 제2배출홈은 상기 피스톤이 팽창을 완료하는 하사점에 위치할 때에 상기 피스톤의 단부에 대하여 이격되게 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1,2배출홈은 둘레방향을 따라 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
KR1020080124514A 2008-12-09 2008-12-09 사판식 압축기 KR101001566B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080124514A KR101001566B1 (ko) 2008-12-09 2008-12-09 사판식 압축기
PCT/KR2009/007336 WO2010068026A2 (ko) 2008-12-09 2009-12-09 사판식 압축기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080124514A KR101001566B1 (ko) 2008-12-09 2008-12-09 사판식 압축기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100065919A KR20100065919A (ko) 2010-06-17
KR101001566B1 true KR101001566B1 (ko) 2010-12-17

Family

ID=42365078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080124514A KR101001566B1 (ko) 2008-12-09 2008-12-09 사판식 압축기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101001566B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100065919A (ko) 2010-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100922816B1 (ko) 압축기
KR101001564B1 (ko) 로터리밸브를 장착한 사판식 압축기
KR101001584B1 (ko) 사판식 압축기
KR101001566B1 (ko) 사판식 압축기
KR101058307B1 (ko) 압축기
KR101093964B1 (ko) 압축기
KR101172693B1 (ko) 압축기
KR101001575B1 (ko) 로터리밸브를 장착한 사판식 압축기
KR101099119B1 (ko) 사판식 압축기
KR100993778B1 (ko) 양두 사판식 압축기
KR100986964B1 (ko) 사판식 압축기
KR101099102B1 (ko) 사판식 압축기
KR20080009361A (ko) 압축기
KR101038363B1 (ko) 압축기
KR101001569B1 (ko) 로터리밸브 및 이를 구비하는 사판식 압축기
KR101041948B1 (ko) 압축기
KR101184577B1 (ko) 압축기
KR20080029077A (ko) 압축기
KR20100033216A (ko) 사판식 압축기
KR20080006258A (ko) 압축기
KR20120062371A (ko) 사판식 압축기
KR101031813B1 (ko) 압축기
KR101065930B1 (ko) 압축기
KR101093874B1 (ko) 압축기
KR101031811B1 (ko) 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131209

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141204

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151204

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161207

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171205

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee