KR101123743B1 - 압축기 - Google Patents

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KR101123743B1
KR101123743B1 KR1020050070253A KR20050070253A KR101123743B1 KR 101123743 B1 KR101123743 B1 KR 101123743B1 KR 1020050070253 A KR1020050070253 A KR 1020050070253A KR 20050070253 A KR20050070253 A KR 20050070253A KR 101123743 B1 KR101123743 B1 KR 101123743B1
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Abstract

본 발명은 머플러 블록의 흡입유로내에 저장실을 형성함으로써 압축기의 정지시에 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장되도록 하여 압축기 내로 냉매가 유입되는 것을 근본적으로 방지하는 것에 의해 압축기내에서 액압축에 의해 소음이 발생하지 않도록 하며, 부가적으로 저장실 바닥에 개폐수단을 설치하여 압축기의 시동시에는 저장실에 저장된 냉매가 압축기의 시동시에는 증발기로부터 유동되어 흡입유로내로 흐르는 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 개방함과 아울러 압축기의 정지시에는 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장되도록 폐쇄하며, 부가적으로 저장실의 상부측에 해당되는 흡입유로내에 냉매에 함유된 오일만을 걸러 보유할 수 있는 오일필터를 더 설치하여 압축기의 시동시 흡입 압력에 의해 오일필터에 보유된 오일을 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 하여 실린더와 피스톤, 사판간의 윤활성이 저하되지 않도록 한 압축기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
압축기, 흡입유로, 흡입머플러, 실린더, 저장실, 오버플로우,, 냉매

Description

압축기{A compressor}
도 1은 일반적인 압축기의 구성을 도시한 전체 단면도.
도 2는 본 발명에 적용되는 압축기의 외관 사시도.
도 3은 본 발명이 적용된 압축기의 구성을 도시한 전체 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예가 적용된 실린더 블럭의 내부를 확대한 것으로, 도 3의 지시선 "A"부를 확대하여 도시한 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2, 제3 실시예가 모두 적용된 요부 단면도로서 그 작동 상태를 함께 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 : 하우징
55 : 머플러 블럭
56 : 흡입 머플러
56a : 흡입유로
57 : 토출 머플러
100 : 통체
110 : 연결부
120 : 저장실
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 머플러 블럭의 흡입유로내에 저장실을 형성함으로써 압축기의 정지시에 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장되도록 하여 압축기내로 냉매가 유입되는 것을 근본적으로 방지하는 것에 의해 압축기내에서 액압축에 의해 소음이 발생되지 않도록 하며, 부가적으로 저장실 바닥에 개폐수단을 설치하여 압축기의 시동시에는 저장실에 저장된 냉매가 압축기의 시동시에는 증발기로부터 유동되어 흡입유로내로 흐르는 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 개방함과 아울러 압축기의 정지시에는 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장되도록 폐쇄하며, 부가적으로 저장실의 상부측에 해당되는 흡입유로내에 냉매에 함유된 오일만을 걸러 보유할 수 있는 오일필터를 더 설치하여 압축기의 시동시 흡입 압력에 의해 오일필터에 보유된 오일을 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 하여 실린더와 피스톤, 사판간의 윤활성이 저하되지 않도록 한 압축기에 관한 것이다.
자동차용 공조장치를 구성하는 압축기는 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 냉매를 내부로 흡입하여 압축한 후, 응축기로 토출하는 장치이다. 이러한 압축기는 압축구조에 따라 다양한 종류가 있으며, 그 중 자동차용으로 일반적으로 널리 채용되고 있는 종류는 사판식 압축기이다.
도 1은 사판식 압축기의 통상적인 구조가 도시되어 있다. 이 사판식 압축기는, 내면에 각각 냉매흡입실(21,31)과 냉매토출실(22,32)이 구비되어 서로 결합되는 전/후방 하우징(20,30)과; 상기 전/후방 하우징(20,30)의 내부에 전/후방 밸브유니트(60,70)를 개재하여 삽입되고, 서로 대응되는 다수의 보어(41,51) 및 상기 전/후방 하우징(20,30)의 냉매흡입실들(21,31) 및 냉매토출실들(22,32)을 서로 연통시키는 흡입연결유로(미도시) 및 토출연결유로(43,53)를 각각 가지는 전/후방 실린더(40,50)와; 서로 대응하는 보어(41,51)쌍들에 걸쳐 직선 왕복 운동하도록 결합되는 다수의 양두피스톤(14)과; 상기 전방하우징(20) 및 전/후방 실린더(40,50)를 관통하여 회전 가능하게 결합되는 구동축(10)과; 그리고, 상기 구동축(10)의 둘레로 경사지게 구동축(10)과 함께 회전 가능하게 설치되고 가장자리가 슈우(16)들을 개재하여 양두피스톤(14)들에 슬라이딩 가능하게 결합되어 양두피스톤(14)들을 직선 왕복 운동시키는 사판(12)을 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 후방하우징(30)의 상부에는 냉매를 냉매흡입실(21,31)쪽으로 공급하기 위한 흡입머플러(56) 및 냉매를 냉매토출실(22,32)로부터 배출시키기 위한 토출머플러(57)를 가지는 머플러 블럭(55)이 설치된다.
또한, 전/후방 밸브유니트(60,70)는 여기서 상세하게 도시하지 않았지만 다수의 흡입공 및 토출공이 형성됨과 아울러 실린더(40,50)에 형성된 흡입연결유로(미도시) 및 토출연결유로(43,53)와 연결되는 흡입연결공 및 토출연결공(62a,72a)이 구비된 밸브 플레이트(62,72)와, 실린더(40,50)측에 배치되어 상기 밸브 플레이트(62,72)의 흡입공들을 개폐하는 흡입리드밸브(셕션밸브)(64,74)와, 그리고 하우징(20,30)측에 배치되어 상기 밸브 플레이트(62,72)의 토출리드밸브(디스차지 리드 밸브)(66,76)를 구비하며, 상기 배출리드밸브(66,76)는 액밀을 위해 설치되는 개스킷(68,78)에 의해 지지되어 그 배출리드밸브의 휨정도가 제한되도록 되어 있다.
또한 전방 개스킷(68)은 전방하우징(20)의 냉매흡입실(21)과 냉매토출실(22)을 구획하고 있는 외부격벽(25)과, 상기 외부격벽(25)과 함께 냉매토출실(22)을 형성하면서 구동축(10)이 관통하는 구멍을 형성하는 내부격벽(24)에 의해 지지된다.
또한 후방개스킷(78)은 후방하우징(30)의 냉매흡입실(31)과 냉매토출실(32)을 구획하고 있는 외부격벽(35)과, 상기 외부격벽(35)과 함께 냉매토출실(32)을 형성하는 내부격벽(34)에 의해 지지된다. 따라서, 내부격벽(34)의 내부에는 구동축(10)의 후단과 대응하는 공간이 구획 형성되는데 이 공간은 그 용도가 없는 사(死)공(空)간(間)(36)이다.
상기한 바와 같이 구성된 사판식 압축기에 있어서, 냉매의 흡입, 압축 및 토출과정을 살펴보면, 동력원으로부터 동력을 전달받아 구동축(10)이 회전하면 구동축(10)과 함께 경사진 상태로 회전하는 사판(12)의 위상 변화에 의하여 양두피스톤(14)들이 전후진한다.
이 양두피스톤(14)들의 전후진중 피스톤(14)들의 흡입행정시에는 저압이 작용하여 밸브유니트(60,70)의 흡입리드밸브(64,74)는 밸브플레이트(62,72)의 흡입공을 개방시키는 반면에 배출리드밸브(66,76)는 밸브플레이트(62,72)의 토출공을 폐쇄시킨다. 따라서, 흡입머플러(56)로부터 그 바닥에 형성된 흡입유로(56a)와 이 흡입유로(56a)와 연결된 전/후방 실린더(40,50)의 전/후방 실린더(50,60)의 흡입연결 유로(미도시)를 통해 냉매흡입실(21,31)쪽으로 냉매가 유입되고, 이 냉매는 밸브플레이트(62,72)의 흡입공을 통해 보어(41,51)로 흡입될 수 있는 것이다.
상기 보어(41,51)에 흡입된 냉매는 양두피스톤(14)의 압축행정에 의해 압축된다. 이때의 압력에 의해 밸브유니트(60,70)의 흡입리드밸브(64,74)는 밸브플레이트(62,72)의 흡입공을 폐쇄하는 반면 배출리드밸브(66,76)는 밸브플레이트(62,72)의 토출공을 개방시킴으로써 압출된 냉매가 냉매토출실(22,32)로 토출되고, 이 냉매토출실(22,32)로 토출된 냉매는 소정의 경로를 거쳐 토출머플러(57)쪽으로 배출된다.
이러한, 냉매의 배출과정에서 후방하우징(30)의 냉매토출실(32)로 토출된 냉매는 냉매토출실(32)과 토출머플러(57)간을 연통시키고 있는 배출유로(59)를 통해 토출머플러(57)쪽으로 곧바로 배출된다. 그러나, 상기 후방하우징(30)의 냉매토출실(32)로부터 토출머플러(57)로 냉매가 배출되는 경로와 전방하우징(20)의 냉매토출실(22)로부터 토출머플러(57)로 냉매가 배출되는 경로는 서로 다르다.
즉, 밸브유니트(60,70)의 밸브플레이트(62,72)에는 전/후방 하우징(20,30)의 냉매토출실(22,32)과 전/후방 실린더(40,50)의 토출연결유로(43,53)를 서로 연통시키는 토출연결공(62a,72a)이 각각 형성되어 있고, 후방하우징(30)에는 상기 토출연결공(72a)과 상비 배출유로(59)를 서로 연통시키는 분기유로(59a)가 더 형성되어 있다. 따라서, 전방하우징(20)의 냉매토출실(22)쪽으로 토출된 냉매는 전방 밸브 플레이트(62)의 토출연결공(62a)과, 전/후방 실린더(40,50)의 토출연결유로(43,53)와, 후방 밸브플레이트(72)의 토출연결공(72a)과, 그리고 분기유로(59a)를 차례로 거쳐 배출유로(59)로 유동함으로써 후방하우징(30)의 냉매토출실(32)로부터 분기유로(59a)를 통하여 토출머플러(57)쪽으로 배출되는 냉매와 함께 배출된다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.
머플러 블럭(55)의 흡입머플러(56)에 형성된 흡입유로(56a)를 통해 오일이 혼합된 냉매가 전/후방 실린더(40,50)로 유입되는데, 압축기의 정지시에는 주위의 온도차에 의해 상기 흡입유로(56a)를 통해 압축기의 내부로 증발기측의 냉매가 일부 유입되어 액화될 수 있다. 이와 같이 압축기내에 액냉매가 존재하는 상태에서 냉방 시스템의 가동 즉, 압축기를 시동하게 되면, 압축기에서는 액냉매에 의한 액압축 현상이 발생된다. 이 액압축 현상은 압축기내에 소음을 발생시키게 되고, 이러한 소음은 엔진 소리보다 상대적으로 크고 짧게 발생하여 탑승자에게 불쾌감을 줄 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 머플러 블럭의 흡입유로내에 저장실을 형성함으로써 압축기의 정지시에 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장되도록 하여 압축기내로 냉매가 유입되는 것을 근본적으로 방지하는 것에 의해 압축기내에서 액압축에 의해 소음이 발생되지 않도록 하며, 부가적으로 저장실 바닥에 개폐수단을 설치하여 압축기의 시동시에는 저장실에 저장된 냉매가 압축기의 시동시에는 증발기로부터 유동되어 흡입유로내로 흐르는 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 개방함과 아울러 압축기의 정지시에는 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장 되도록 폐쇄하며, 부가적으로 저장실의 상부측에 해당되는 흡입유로내에 냉매에 함유된 오일만을 걸러 보유할 수 있는 오일필터를 더 설치하여 압축기의 시동시 흡입 압력에 의해 오일필터에 보유된 오일을 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 하여 실린더와 피스톤, 사판간의 윤활성이 저하되지 않도록 한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징 상부에 냉매가 흡입되는 흡입 머플러와 냉매가 토출되는 토출 머플러가 구획 형성된 머플러 블럭을 가지고, 상기 흡입 머플러의 바닥에 실린더의 내부와 연통되도록 관통 형성된 흡입유로를 포함하는 압축기에 있어서, 상기 흡입유로내에 배치되는 상하 양단이 관통된 통체와, 상기 통체의 하단 외주면과 이에 대응되는 흡입유로의 내주면을 일체로 연결하는 연결부로 이루어져 압축기의 정지시 증발기로부터 오버플로우된 냉매를 저장하는 저장실이 구비된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명이 적용된 압축기의 구성을 도시한 전체 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예가 적용된 실린더 블럭의 내부를 확대한 것으로, 도 3의 지시선 "A"부를 확대하여 도시한 단면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제2, 제3 실시예가 모두 적용된 요부 단면도로서 그 작동 상태를 함께 나타낸 단면도이다. 여기서, 설명의 편의상 종래 기술과 중복되는 기술에 대해서는 그 설명을 생략함과 아 울러 그 부재번호도 동일하게 사용한다.
본 발명은 하우징, 바람직하게는 후방하우징(30) 상부에 냉매가 흡입되는 흡입 머플러(56)와 냉매가 토출되는 토출 머플러(57)가 구획 형성된 머플러 블럭(55)을 가지고, 상기 흡입 머플러(56)의 바닥에 실린더(40,50)의 내부와 연통되도록 관통 형성된 흡입유로(56a)를 포함하는 압축기에 적용되는 것이다.
본 발명은 상기 흡입유로(56a)내에 배치되는 상하 양단이 관통된 통체(100)와, 상기 통체(100)의 하단 외주면과 이에 대응되는 흡입유로(56a)의 내주면을 일체로 연결하는 연결부(110)로 이루어져 압축기의 정지시 증발기로부터 오버플로우된 냉매를 저장하는 저장실(120)이 구비된 것이다.
상기 저장실(120)의 연결부(110)에는 압축기의 정지시에 저장실에 저장된 냉매가 실린더의 내부로 유입되지 않도록 차단하고, 압축기의 시동시에 저장실에 저장된 냉매가 실린더의 내부로 유입되도록 하는 개폐수단(200)이 구비된다.
상기 개폐수단(200)은, 본체(210)와, 밸브체(220)와, 탄성부재(230)로 이루어진다.
상기 본체(210)는 내부가 비어있는 통체 형상으로 형성되는 것으로, 그 하단 폐쇄벽(211)의 중앙에 배출공(212)이 형성되고, 상기 연결부(110)에 상하로 관통된 체결공(111)내에 결합되도록 상단부에 유입공(213a)을 갖는 결합부(213)가 형성된다.
상기 밸브체(220)는 상기 본체(210)내에서 이동 가능하도록 내장되어 상기 유입공(213a)을 개폐하게 된다.
상기 탄성부재(230)는, 양단이 상기 밸브체(220)와 상기 폐쇄벽(211) 사이에 탄력 지지되어 압축기의 정지시에 상기 밸브체(220)가 상기 유입공(213a)을 폐쇄하도록 지지하는 역할을 하는 것으로, 본 발명에서는 일례로 코일 스프링을 사용하였다.
본 발명은 상기와 같은 실시예에서 상기 흡입유로(56a)내의 상측에는 냉매에 함유된 오일만을 걸러 보유할 수 있는 오일필터(300)가 더 설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
머플러 블럭(55)의 흡입머플러(56)에 형성된 흡입유로(56a)를 통해 오일이 혼합된 냉매가 전후방 실린더(40,50)내로 유입되는데, 압축기의 정지시에는 주위의 온도차에 의해 상기 흡입유로(56a)를 통해 압축기의 내부로 증발기측의 냉매가 일부 오버플로우 유입되어 액화될 수 있는데, 본 발명은 흡입유로(56a)내에 저장실(120)을 형성하고 있기 때문에 오버플로우된 냉매가 흡입유로(56a)의 내벽면을 타고 흘러 내려 상기 저장실(120)내에 일시 저장됨으로 인해 근본적으로 시동되고 있지 않은 상태의 압축기 내부로 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
이로써, 압축기의 내부에는 액체상태의 냉매가 존재하지 않기 때문에 압축기의 시동시 액압축에 의한 소음이 발생되지 않게 된다.
한편, 본 발명은 상기 저장실(120)의 바닥에 개폐수단이 설치되어 있는데, 압축기의 정지시에는 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성부재(230)가 항상 밸브체(220)를 위로 밀려 올려 유입공(213a)을 막는 상태로 작동하기 때문에 증발기로부터 오버플로우된 냉매가 상기 저장실(120)내에 항상 저장되어 있는 상태가 되어 압축기 의 내부로 유입되지 않게 된다.
반면에, 압축기의 시동시에는 도 6에 도시된 바와 같이, 증발기로부터 유동되는 냉매의 유속에 의해 상기 탄성부재(230)는 소정치 압축되어 상기 밸브체(220)가 상기 유입공(213a)을 개방한다. 이렇게 되면, 저장실(120)에 이미 저장되어 있던 냉매와 함께 증발기로부터 유동되는 냉매는 압축기의 실린더내부로 유입되는 것이다.
여기서, 상기 탄성부재(230)의 탄성계수는 압축기의 시동시 증발기로부터 유동되는 냉매의 유속에 의해 소정치 압축되어 밸브체(220)가 하강하여 유입공(213a)이 개방될 수 있는 정도이면 되고, 압축기의 정지시 냉매의 유동이 없게 된 경우에 원상태로 복귀하여 밸브체(220)를 상승시켜 유입공(213a)을 막을 수 있는 정도이면 되며, 압축기의 정지시에 증발기로부터 오버플로우되어 저장실(120)에 저장된 냉매가 상기 유입공(213a)으로 흐르지 못하도록 밸브체(220)를 탄성적으로 지탱할 수 있을 정도이면 된다.
그리고, 본 발명은 저장실(120)의 상부에 오일필터(300)를 설치하였는데, 이 오일필터(300)에 의해 증발기로부터 유동되는 냉매중 오일만을 걸러 함유함으로써, 압축기의 시동시 오일필터(300)에 함유된 오일과 냉매가 실린더의 내부로 유동되어 실린더와 피스톤, 사판간의 윤활성이 저하되지 않게 된다.
한편, 본 발명은 통체(100) 및 연결부(110)는 머플러 블럭등 압축기 본체에 일체로 성형될 수 있음은 물론이다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기에 따르면, 머플러 블럭의 흡입유로내에 저장실을 형성함으로써 압축기의 정지시에 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장되도록 하여 압축기내로 냉매가 유입되는 것을 근본적으로 방지하는 것에 의해 압축기내에서 액압축에 의해 소음이 발생하지 않도록 하며, 부가적으로 저장실 바닥에 개폐수단을 설치하여 압축기의 시동시에는 저장실에 저장된 냉매가 압축기의 시동시에는 증발기로부터 유동되어 흡입유로내로 흐르는 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 개방함과 아울러 압축기의 정지시에는 증발기로부터 냉매가 오버플로우되더라도 상기 저장실에 일시 저장되도록 폐쇄하며, 부가적으로 저장실의 상부측에 해당되는 흡입유로내에 냉매에 함유된 오일만을 걸러 보유할 수 있는 오일필터를 더 설치하여 압축기의 시동시 흡입 압력에 의해 오일필터에 보유된 오일을 냉매와 함께 실린더의 내부로 흐르도록 하여 실린더와 피스톤, 사판간의 윤활성이 저하되지 않도록 하는 잇점이 있다.

Claims (4)

  1. 하우징(30) 상부에 냉매가 흡입되는 흡입 머플러(56)와 냉매가 토출되는 토출 머플러(57)가 구획 형성된 머플러 블럭(55)을 가지고, 상기 흡입 머플러(56)의 바닥에 실린더(40,50)의 내부와 연통되도록 관통 형성된 흡입유로(56a)를 포함하는 압축기에 있어서,
    상기 흡입유로(56a)내에 배치되는 상하 양단이 관통된 통체(100)와, 상기 통체(100)의 하단 외주면과 이에 대응되는 흡입유로(56a)의 내주면을 일체로 연결하는 연결부(110)로 이루어져 압축기의 정지시 증발기로부터 오버플로우된 냉매를 저장하는 저장실(120)이 구비된 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장실(120)의 연결부(110)에는 압축기의 정지시에 저장실에 저장된 냉매가 실린더의 내부로 유입되지 않도록 차단하고, 압축기의 시동시에 저장실에 저장된 냉매가 실린더의 내부로 유입되도록 하는 개폐수단(200)이 구비된 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 개폐수단(200)은,
    하단 폐쇄벽(211)의 중앙에 배출공(212)이 형성되고, 상기 연결부(110)에 상 하로 관통된 체결공(111)내에 결합되도록 상단부에 유입공(213a)을 갖는 결합부(213)가 형성된 내부가 비었는 본체(210)와;
    상기 본체(210)내에서 이동 가능하도록 내장되어 상기 유입공(213a)을 개폐하는 밸브체(220)와;
    양단이 상기 밸브체(220)와 상기 폐쇄벽(211) 사이에 탄력 지지되어 압축기의 정지시에 상기 밸브체(220)가 상기 유입공(213a)을 폐쇄하도록 지지하는 탄성부재(230)로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입유로(56a)내의 상측에는 냉매에 함유된 오일만을 걸러 보유할 수 있는 오일필터(300)를 더 설치한 것을 특징으로 하는 압축기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11182430A (ja) 1997-12-24 1999-07-06 Toyota Autom Loom Works Ltd 圧縮機の油回収構造
KR20000042840A (ko) * 1998-12-28 2000-07-15 신영주 사판식 압축기의 압축냉매 토출유로
KR20040036796A (ko) * 2002-10-24 2004-05-03 한라공조주식회사 맥동압 저감구조를 가지는 압축기

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