KR101184211B1

KR101184211B1 - 압축기

Info

Publication number: KR101184211B1
Application number: KR1020050081665A
Authority: KR
Inventors: 김학수
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2012-09-19
Also published as: KR20070025465A

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리어하우징상에 흡입실연통로와 연통하는 공명머플러를 형성하여 밸브플레이트의 밸브 타격시 소음을 감소시킨 압축기에 관한 것이다.

이에 본 발명은 내부에 나란히 형성된 복수개의 보어를 갖고, 외주면에 외부냉매회로와 연통되는 흡입포트(42) 및 흡입머플러실(40)을 갖는 실린더블록(21); 상기 실린더블록(21)의 전단에 결합되어 크랭크실(22)을 형성하는 프런트하우징(23); 상기 실린더블록(21)과 상기 프런트 하우징(23)에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된 구동축(28); 상기 구동축(28)에 장착된 경사판 요소와 연계되어 상기 실린더블록(21)의 보어 내부를 직선 왕복 운동하는 피스톤(36); 상기 실린더블록(21)의 후단을 폐쇄하도록 그에 결합되고, 내부에 토출실(26)과 흡입실(27)을 가지며, 상기 흡입실(27)의 상류측에 상기 흡입머플러실(40)과 상기 흡입실(27)을 연통시키는 두 개의 흡입실연통로(41)를 갖는 리어하우징(25); 상기 실린더블록(21)과 리어하우징(25)의 사이에 개재되며 양측에 각각 밸브가 설치된 밸브플레이트(24); 상기 리어하우징(25)의 흡입실연통로(41)의 일측에 형성되어 상기 밸브플레이트(24)의 밸브 타격시 소음을 감소시키는 공명머플러(50)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

압축기, 실린더블록, 리어하우징, 공명머플러, 흡입실연통로

Description

압축기{Compressor}

도 1은 종래의 압축기의 단면을 도시한 단면도,

도 2는 종래의 다른 압축기의 단면을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 압축기의 단면을 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 압축기의 리어하우징을 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 압축기의 밸브플레이트를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

21 : 실린더블록 22 : 크랭크실

23 : 프런트하우징 24 : 밸브플레이트

25 : 리어하우징 26 : 토출실

26a: 토출포트 27 : 흡입실

28 : 구동축 29, 30 : 레이디얼 축받이

31 : 축밀봉장치 32 : 회전체

33 : 슬리브 33a: 결합공

34 : 사판 35 : 슈우

36 : 단두피스톤 37 : 허브 아암

38 : 가이드핀 39 : 지지아암

39a: 구멍

40 : 흡입머플러실 41 : 흡입실연통로

42 : 흡입포트 43 : 토출구

44 : 흡입구 45 : 용량 제어 밸브

46 : 연통공 47 : 용량 제어 통로

50 : 공명머플러 50a: 연통홀

일반적으로 차량의 공조장치에 적용되는 압축기에 있어서 흡입 가스 또는 토출 가스의 압력 맥동으로 인해 소음이 발생하게 되는데, 이러한 소음 중 증발기를 거쳐 차량의 실내로 전달되는 소음은, 특히 흡입 라인을 따라 전달되므로 차량의 실내로 전달되는 소음을 줄이기 위해서는 흡입 가스의 압력 맥동을 저감시킬 필요가 있다.

특히, 가변 압축기의 경우 저 유량 및 저 윤활 상태에서 장시간 운전되기 때문에 고정 압축기의 경우에 비해 흡입 또는 토출 가스의 압력 맥동으로 인한 소음이 증가하게 되므로 이러한 소음을 저감하기 위한 구조가 더욱 필요하게 된다.

종래에 차량의 공조장치에 적용되는 압축기로서 단두형의 피스톤을 구비한 가변압축기에 있어서 흡입 가스 또는 토출 가스의 압력 맥동을 저감시키는 구조로는, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 실린더블록(1) 및 리어하우징(3)의 외주면에 각각 개방측이 상호 대향하는 흡입 및 토출머플러실(2)(4)을 설치하고, 이들 양 머플러실(2)(4)의 개방단의 가장자리를 상호 접합에 의해 밀봉함으로써 압축기의 전장 증대를 초래함이 없이 흡입 또는 토출 가스의 압력 맥동을 완화시키는 데 필요한 머플러 공간을 충분히 확보할 수 있게 한 것이 있다.

그러나, 이러한 종래의 머플러 구조는 압축기의 전장 증대를 초래하지는 않지만, 하우징의 외주면에 머플러 공간이 설치되므로 하우징의 확장이 불가피해져 압축기의 전체 부피가 증대되는 것을 피할 수는 없게 됨으로써 소형 경량화가 엄격히 요구되는 차량용 압축기의 머플러 구조로는 부적당한 문제점이 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 기술이 본 발명의 출원인이 선출원한 대한민국 특허공개번호 제 2004-0021062호(명칭:압축기)에 개시되어 있으며, 도 2를 참조하여 도 1과 대비되는 부분에 대해서만 간략히 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이, 실린더블록(10)의 외주면에 외부냉매회로와 연통되는 흡입포트(12)가 형성된 흡입머플러실(11)을 형성하고, 리어하우징(15)에는 내부에 토출실(16)과 흡입실(17)을 가지며 상기 흡입실(17)의 상류측에 상기 흡입머플러실(11)과 상기 흡입실(17)을 연통시키는 적어도 두 개의 흡입실연통로(18)를 형성하여 이루어진 것이다.

또한, 상기 실린더블록(10)과 상기 리어하우징(15)의 사이에는 밸브플레이트 (19)가 개재되고, 상기 밸브플레이트(19)는 상기 흡입머플러실(11)과 상기 흡입연통로(18)를 연통시키는 적어도 하나의 연통공(19a)이 형성된다.

이에 따라, 외부냉매회로로부터 흡입포트(12)를 통해 흡입머플러실(11)로 유입된 냉매가스는 리어하우징(15)에 형성된 흡입실연통로(18)를 거쳐 흡입실(17)로 흡입되게 된다. 이와 같이 흡입된 냉매가스는 단두피스톤(13) 및 구동축(14)의 작용에 따라 압축된 다음 토출구(19b)를 거쳐 토출실(16)로 토출되어 토출포트(16a)를 통해 외부냉매회로로 유출되게 된다.

따라서, 압축기의 전장 증대는 물론 전체적인 부피 증대를 초래하지 않으면서도 흡입 가스의 압력 맥동 및 그로 인한 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 것이다.

그러나, 상기 밸브플레이트에는 그 양측에 각각 구비된 밸브(미도시)들이 피스톤의 흡입행정 또는 압축행정시 개폐동작을 하게 되는데, 이때 상기한 압축기의 흡입머플러실의 구조로는 상기 밸브플레이트의 밸브 타격시 타격음에 의한 소음을 완전 감소할 수 없는 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 리어하우징상에 흡입실연통로와 연통하는 공명머플러를 형성함으로서 밸브플레이트의 밸브 타격시 소음을 감소시킨 압축기를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 나란히 형성된 복수개의 보어를 갖고, 외주면에 외부냉매회로와 연통되는 흡입포트 및 흡입머플러실을 갖는 실린더블록; 상기 실린더블록의 전단에 결합되어 크랭크실을 형성하는 프런트하우징; 상기 실린더블록과 상기 프런트 하우징에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된 구동축; 상기 구동축에 장착된 경사판 요소와 연계되어 상기 실린더블록의 보어 내부를 직선 왕복 운동하는 피스톤; 상기 실린더블록의 후단을 폐쇄하도록 그에 결합되고, 내부에 토출실과 흡입실을 가지며, 상기 흡입실의 상류측에 상기 흡입머플러실과 상기 흡입실을 연통시키는 두 개의 흡입실연통로를 갖는 리어하우징; 상기 실린더블록과 리어하우징의 사이에 개재되며 양측에 각각 밸브가 설치된 밸브플레이트; 상기 리어하우징의 흡입실연통로의 상측 영역에서 흡입실연통로와 연통홀을 통해 연통됨과 아울러 상기 흡입머플러실과 마주하면서 상기 밸브플레이트의 측면에 접하도록 형성되어, 상기 밸브플레이트의 밸브 타격시 소음을 감소시키는 공명머플러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 압축기의 단면을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 압축기의 리어하우징을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 압축기의 밸브플레이트를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 적어도 5개의 보어를 나란히 설치한 실린더블록(21)의 전단은 크랭크실(22)을 형성한 프런트하우징(23)에 의해서 폐쇄되며, 후단은 안쪽 영역에 토출실(26), 바깥 영역에 흡입실(27)을 구획 설치한 리어하우징(25)에 의해 폐쇄되어 있다. 실린더블록(21)과 리어하우징(25)의 사이에는 밸브플레이트(24)가 개재되어 있다.

여기서, 상기 밸브플레이트(24)에는 흡입구(44)와 토출구(43)를 개폐할 수 있도록 흡입리드밸브(미도시)와 토출리드밸브(미도시)가 각각 설치되어 있다.

또한, 프런트하우징(23) 및 실린더(21)에 각각 레이디얼축받이(29)(30)를 통해서 지지된 구동축(28)의 프런트하우징(23)측의 연장부에는 축밀봉장치(31)가 설치되어 있다. 상기 크랭크실(22) 내의 구동축(28)상에는 구동축(28)의 회전을 사판(34)에 전달하기 위하여 회전체(32)가 끼워 고정되어 있다. 상기 회전체(32)는 프런트하우징(23)의 내측면에 회전 가능하도록 지지되어 있다.

또한, 상기 구동축(28)상에는 슬리브(33)가 슬라이드 가능하도록 끼워져 있다.

슬리브(33)의 좌우 양측에는 결합공(33a)이 돌출 설치되어 있으며 그 결합공(33a)에 사판(34)의 경사운동이 가능하도록 사판(34)의 걸어맞춤구멍이 끼워 맞추어져 있다.

그리고, 사판(34)의 슬라이드면에는 한 쌍의 반구형 슈우(35)가 마주 접하고 있으며 그 반구형 슈우(35)는 각 보어 내에 끼워 삽입된 단두피스톤(36)과 구면 결합에 의해 그 단두피스톤(36)을 사판(34)에 계류시키고 있다.

사판(34)의 전면측에는 힌지기구를 구성하는 한 쌍의 허브 아암(37)이 사판(34)의 상사점 위치에 걸쳐 연장되어 있으며 각 허브 아암(37)과 회전체(32)에는 이들을 관통하여 체결되는 가이드핀(38)이 끼워져 있다.

한편, 회전체(32)의 배면측에는 힌지기구를 구성하는 한 쌍의 지지아암(39) 이 설치되며, 각 지지아암(39)에 관통하여 설치된 구멍(39a)에는 상기 가이드핀(38)이 끼워 넣어져 있고, 이에 의해 상기 사판(34)의 운동이 규제되는 바, 상기 지지아암(39)의 구멍(39a)은 단두피스톤(36)의 최상부 위치가 항상 안정적으로 유지되도록 그 중심 경사각이 설정되어 있다.

또한, 상기 회전체(32), 슬리브(33) 및 사판(34)이 본 발명의 경사판 요소를 구성하고 있다.

도면 부호 45로 표시되어 있는 것은 용량 제어 밸브로서, 용량 제어 통로(47)에 의해 연결되어 있는 크랭크실(22) 내의 냉매가스의 용량을 적절하게 조절하는 기능을 하게 된다.

그리고, 상기 실린더블록(21)의 외주면에는 외부냉매회로와 연통되는 흡입포트(42)가 형성된 흡입머플러실(40)이 설치되어 있고, 리어하우징(25)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 흡입실(27)의 상류측에 상기 흡입머플러실(40)과 상기 흡입실(27)을 연통시키는 적어도 두 개의 흡입실연통로(41), 예컨대 두 개의 흡입실연통로(41)를 갖는다.

상기 각각의 흡입실연통로(41)의 횡단면적은 상대적으로 흡입머플러실(40)의 개구의 횡단면적보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 각 흡입실연통로(41)는 흡입실(27)의 중심축에 대하여 수직인 방향을 갖게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 리어하우징(25)에 적어도 두 개의 흡입실연통로(41)를 형성함으로써 흡입머플러실(40)로부터 리어하우징(25)내의 흡입실(27)로 유입되는 냉매가스가 흡입머플러실(40)의 개구보다 상대적으로 축소된 단면적을 가진 흡입실연통로(41)를 통과하면서 그 유입속도가 증가하게 된다. 따라서 이와 같이 냉매가스가 증가된 속도로 흡입실(27)에 유입되면 냉매가스가 흡입실(27) 전체에 신속하고 고르게 공급될 수 있어 흡입실(27)로부터 크랭크실(22)로의 냉매가스 흡입 및 압축 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 리어하우징(25)에 적어도 두 개의 흡입실연통로(41)를 형성함으로써 흡입머플러실(40)로부터 흡입실(27)로 유입되는 냉매가스의 흐름을 분산시킬 수 있어 냉매가스의 압력 강하량이 커지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 실린더블록(21)과 상기 리어하우징(25)의 사이에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브플레이트(24)가 개재되도록 하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 밸브플레이트(24)는 상기 흡입머플러실(40)과 상기 흡입실연통로(41)를 연통시키는 적어도 하나의 연통공(46)을 갖는 것이 바람직하다.

상기 밸브플레이트(24)의 연통공(46)은 상기 흡입실연통로(41)와 동일한 형상으로 형성하는 것이 밸브플레이트(24)의 연통공(46)을 통과한 냉매가스가 흡입실연통로(41)를 원활하게 통과함으로써 흡입실(27)로도 원활하게 유입될 수 있어 바람직하다.

한편, 상기 흡입머플러실(40)에 형성되어 있는 흡입포트(42)는 외부냉매회로와 연통되어 있는데, 이러한 흡입포트(42)는 상기 흡입실연통로(41)로부터 멀리 떨어져 있도록 상기 프런트하우징(23)쪽으로 형성되어 있는 것, 예컨대 상기 흡입실연통로(41)로부터 적어도 20mm이상 상기 프런트하우징(23)쪽으로 형성되어 있는 것 이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 외부냉매회로로부터 흡입머플러실(40)로 유입된 냉매가스가 정체됨이 없이 리어하우징(25)의 흡입실(27)로 원활하게 흐르게 할 수 있어 냉매가스의 압력 강하를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 리어하우징(25)의 흡입실연통로(41)의 일측에는 상기 밸브플레이트(24)에서 흡입리드밸브 및 토출리드밸브의 개폐동작에 의한 밸브 타격시 소음을 감소할 수 있도록 공명머플러(50)가 형성된다.

여기서, 상기 공명머플러(50)는 상기 두 개의 흡입실연통로(41)의 상측 영역에 일정한 면적을 가지도록 형성되며, 상기 두 개의 흡입실연통로(41)와 각각 연통홀(50a)로 연통되어 있다. 또한, 상기 공명머플러(50)는 상기 흡입머플러실(40)과 마주하면서 상기 밸브플레이트(24)의 측면에 접하도록 형성된다.

아울러, 상기 연통홀(50a)은 상기 흡입실연통로(41) 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 흡입 냉매가 상기 흡입실연통로(41)에서 좁은통로 형태의 연통홀(50a)을 통해 공명머플러(50)로 흘러갈 때, 축소 및 확대 되는 과정에서 맥동압이 떨어져 진동과 소음을 감소할 수 있게 된다.

따라서, 상기 밸브플레이트(24)의 밸브 타격시 소음이 상기 흡입머플러실(40)을 거쳐 외부로 전달되는데, 물론 상기 흡입머플러실(40)을 거치면서 소음이 어느정도 감소하긴 하나 완전감소가 어렵기 때문에 본 발명에서는 상기 리어하우징(25)상에 흡입실연통로(41)와 연통하는 공명머플러(50)를 형성함으로서, 상기 밸브 타격시 소음이 흡입머플러실(40)을 거치기 전에 공명머플러(50)를 먼저 거치게 되면서 공명머플러(50)에 의해 소음이 더욱 감소되는 것이다.

이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

외부냉매회로로부터 흡입포트(42)를 통해 흡입머플러실(40)로 유입된 냉매가스는 리어하우징(25)에 형성된 흡입실연통로(41)를 거쳐 리어하우징(25) 내의 흡입실(27)로 흡입되게 된다.

이와 같이, 상기 흡입실(27)로 흡입된 냉매가스는 단두피스톤(36) 및 구동축(28)의 작용에 따라 압축된 다음 토출구(43)를 거쳐 토출실(26)로 토출되어 토출포트(26a)를 통해 외부냉매회로로 유출되게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 리어하우징상에 흡입실연통로와 연통하는 공명머플러를 형성함으로서 밸브플레이트의 밸브 타격시 소음이 감소된다.

Claims

내부에 나란히 형성된 복수개의 보어를 갖고, 외주면에 외부냉매회로와 연통되는 흡입포트(42) 및 흡입머플러실(40)을 갖는 실린더블록(21);

상기 실린더블록(21)의 전단에 결합되어 크랭크실(22)을 형성하는 프런트하우징(23);

상기 실린더블록(21)과 상기 프런트 하우징(23)에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된 구동축(28);

상기 구동축(28)에 장착된 경사판 요소와 연계되어 상기 실린더블록(21)의 보어 내부를 직선 왕복 운동하는 피스톤(36);

상기 실린더블록(21)의 후단을 폐쇄하도록 그에 결합되고, 내부에 토출실(26)과 흡입실(27)을 가지며, 상기 흡입실(27)의 상류측에 상기 흡입머플러실(40)과 상기 흡입실(27)을 연통시키는 두 개의 흡입실연통로(41)를 갖는 리어하우징(25);

상기 실린더블록(21)과 리어하우징(25)의 사이에 개재되며 양측에 각각 밸브가 설치된 밸브플레이트(24);

상기 리어하우징(25)의 흡입실연통로(41)의 상측 영역에서 흡입실연통로(41)와 연통홀(50a)을 통해 연통됨과 아울러 상기 흡입머플러실(40)과 마주하면서 상기 밸브플레이트(24)의 측면에 접하도록 형성되어, 상기 밸브플레이트(24)의 밸브 타격시 소음을 감소시키는 공명머플러(50)

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 연통홀(50a)은 상기 흡입실연통로(41) 보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 압축기.