KR101261136B1 - compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉매 압축시 사체적 공간을 최소화하는 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서의 피스톤돌기(131)는 대략 원뿔대 형상인데 그 외면이 오목한 곡면으로 이루어진 것으로서, 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)을 지나는 곡선(C)이 상기 피스톤(30)의 중심축(L)을 중심으로 회전하였을 때 형성되는 회전체이다. 상기 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)은 상세한 설명에서 자세히 정의된다. 본 발명에 의하면 냉매 압축시 사체적의 감소 속도 대비 토출유로의 단면적 감소 비율이 작아져 사체적이 줄어들면서도 토출유로를 확보하게 되어 냉매의 토출이 보다 원활하게 이루어짐으로써 압축기의 냉방 성능이 향상되는 이점이 있다.The present invention relates to a compressor that can greatly improve the compression efficiency by minimizing the dead space during refrigerant compression and preventing an increase in discharge resistance. In the present invention, the piston protrusion 131 has a substantially truncated conical shape, the outer surface of which is concave, and the curve C passing through the first, second and third reference points S, T, and U is the piston 30. It is a rotating body formed when rotated about the central axis (L) of. The first, second and third reference points S, T, and U are defined in detail in the detailed description. According to the present invention, the ratio of the reduction in the cross-sectional area of the discharge passage is smaller than the decrease rate of the dead volume during refrigerant compression, thereby securing the discharge passage while reducing the dead volume, thereby improving the cooling performance of the compressor. .
Description
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매 압축시 사체적 공간을 최소화함과 동시에 냉매 토출 저항의 증가를 방지하여 압축 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 압축기에 관한 것이다. The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor that can significantly improve the compression efficiency by minimizing the dead space during refrigerant compression and preventing an increase in the refrigerant discharge resistance.
자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다. The compressor used in the automobile air conditioning system sucks the evaporated refrigerant from the evaporator and transfers it to the condenser at a high temperature and high pressure state which is easy to be liquefied.
이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하기 위한 구성으로서 피스톤 등이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 스크롤 등이 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크를 사용하여 다수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다. 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 회전스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.Such a compressor includes a reciprocating type for compressing a refrigerant and a reciprocating type for performing compression while the piston and the like reciprocate, and a rotary type for performing compression while the scroll and the like rotate. The reciprocating type includes a crank type for transmitting a driving force of a driving source to a plurality of pistons using a crank, a swash plate type for transferring a rotating shaft provided with a swash plate, and a wobble plate type using a wobble plate. Rotary types include rotary rotary axes with vane rotary vanes, scrolling with rotary scrolls and fixed scrolls.
도 1에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(10)의 골격과 외관을 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12'), 그리고 리어헤드(13)가 형성한다. 이들은 상기 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(13)의 순서로 배열되어 결합된다.1 shows a configuration of a general swash plate compressor in cross section. As shown in the figure, the skeleton and appearance of the
상기 프론트헤드(11)는 대략 원통 형상으로 내부에는 토출실(11a)이 형성된다. 상기 토출실(11a)은 각각 전방실린더블록(12)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(11a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(11a)은 상기 전방실린더블록(12)의 각각의 실린더보어(12a)와 아래에서 설명될 밸브어셈블리(20)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.The
상기 프론트헤드(11)에는 그 중심을 관통하여 축통공(O)이 형성된다. 상기 축통공(O)에는 아래에서 설명될 회전축(14)이 관통하여 설치된다.The
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 각각 상기 프론트헤드(11)와 리어헤드(13)에 결합된다. 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 내부에는 상기 축지지공(15)을 중심에 두고 축지지공(15)의 형성방향으로 원통 형상의 실린더보어(12a)가 다수개 형성된다. 물론, 상기 실린더보어(12a)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에 각각 대응되는 위치에 형성된다. 상기 실린더보어(12a)와 상기 축지지공(15)은 각각 흡입통로(15')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(15')는 회전축(14)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 각각 전달되게 한다.The
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에는 각각 상기 프론트헤드(11) 및 리어헤드(13)의 토출실(11a,13a)과 연통되게 토출통로(미도시)가 형성된다. 상기 토출통로는 실린더보어(12a) 내에서 압축된 냉매를 외부로 토출하는 통로역할을 한다. Discharge passages (not shown) are formed in the
상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이 및 상기 리어헤드(13)와 후방실린더블록(12')사이에는 토출실(11a 또는 13a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(20)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(20)는 상기 실린더보어(12a)에서 토출실(11a 또는 13a)로의 냉매 유동을 제어한다.Refrigerant flow between the
상기 밸브어셈블리(20)에는 밸브플레이트(21)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(21)는 대략 원판 형상으로 형성되며, 상기 밸브플레이트(21)에는 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출공(21')이 형성된다.The
상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면 및 상기 리어헤드(13)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면에는 토출밸브(22)가 구비된다. 상기 토출밸브(22)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(21')을 개폐하는 역할을 한다.A
상기 밸브플레이트(21) 중 상기 토출통로와 대응되는 위치에 연통공(미도시)이 형성된다. 상기 연통공은 상기 토출통로와 연결시키는 역할을 한다.A communication hole (not shown) is formed at a position corresponding to the discharge passage of the
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(16)을 구성한다. 상기 사판실(16)에는 회전축(14)에 설치된 사판(17)이 회전가능하게 위치된다. The
상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 중앙을 관통해서는 회전축(14)이 설치된다. 상기 회전축(14)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로(14')가 형성된다. 상기 유로(14')는 상기 회전축(14)의 내부에 회전축(14)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(14)의 외면에는 입구(14a)와 출구(14b)가 형성된다. 상기 입구(14a)는 상기 사판실(16)과 유로(14')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(14b)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 흡입통로(15')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(14b)의 위치는 각각의 실린더보어(12a)에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다. A rotating
상기 회전축(14)의 일측에는 축시일(18)이 삽입되어 상기 프론트헤드(11)의 축통공(O)의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(18)은 상기 회전축(14)과 상기 축통공(O) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(18)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다. The
상기 회전축(14)에는 대략 원판 형상의 사판(17)이 회전축(14)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(17)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(19)가 설치된다. 상기 슈(19)는 상기 사판(17)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다.An approximately disk-
한편, 상기 실린더보어(12a)의 내부에는 피스톤(30)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(30)은 상기 실린더보어(12a)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 실린더보어(12a)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(30)의 각각의 양단이 실린더보어(12a) 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(30)은 그 중간 부분이 상기 슈(19)와 결합되어 있어, 상기 사판(17)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.On the other hand, a
한편 상기 피스톤(30)이 왕복 운동함에 따라 상기 밸브플레이트(21)와 밀착되는 밀착면 상에는 상기 토출공(21')에 선택적으로 삽입되도록 형성된 피스톤돌기(31)가 상기 피스톤(30)으로부터 돌출되어 형성된다. 상기 피스톤(30)이 왕복 운동할 때 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21)에 접촉하여 더 이상 진행하지 못함으로써 상기 토출공(21')에 의한 원기둥 형상의 사체적이 존재하게 되는데, 상기 피스톤돌기(31)는 이와 같은 사체적을 감소시킴으로써 압축기의 압축 성능을 향상시키기 위하여 형성된다. Meanwhile, as the
한편 상기 리어헤드(13)는 상기 후방실린더블록(12')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(13)에는 토출실(13a)이 형성된다. 상기 토출실(13a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(13a)은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(13a)은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(21)를 통해 선택적으로 연결된다. Meanwhile, the
풀리(40)는 상기 프론트헤드(11)의 일측에 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(40)는 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 풀리(40)는 엔진의 구동력을 벨트(미도시)를 통해 전달받아 회전된다. Pulley 40 is rotatably installed on one side of the front head (11). The
상기 풀리(40)에는 필드코일(41)이 내장되어 있다. 상기 필드코일(41)은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(46)가 풀리(40)의 마찰면(40')에 밀착되게 한다. The field coil 41 is built in the
한편, 상기 회전축(14)의 일단부에는 허브(43)가 설치되고, 상기 허브(43)에는 댐퍼(44)가 구비된다. 상기 댐퍼(44)는 상기 회전축(14)과 풀리(40) 사이의 동력전달 시에 발생하는 충격을 흡수하는 것이다. 상기 댐퍼(44)에는 상기 풀리(40)의 마찰면(40')과 마주보는 위치에 디스크(46)가 이동가능하게 설치된다.Meanwhile, a
이와 같은 구성을 가지는 압축기의 동작을 설명한다. 엔진의 구동력이 벨트를 통해 상기 풀리(40)에 전달되면, 상기 풀리(40)는 회전하게 된다. 하지만, 상기 필드코일(41)에 전원이 인가되지 않으면 상기 풀리(40)의 마찰면(40')에 상기 디스크(46)가 밀착되지 않으므로, 상기 회전축(14)은 회전하지 않게 된다.The operation of the compressor having such a structure will be described. When the driving force of the engine is transmitted to the
이와 같은 상태에서 공조시스템의 가동 필요성이 발생하여 압축기가 구동되어야 하는 경우에는, 사용자 또는 차량의 제어시스템이 공조시스템의 동작을 위한 신호를 제공한다. 공조시스템의 동작이 시작되고 냉매가 압축되어야 할 필요성이 있는 경우에는, 상기 필드코일(41)에 전원이 인가되면서 상기 필드코일(41)이 흡입자속을 발생시킨다. In this state, when the necessity of operation of the air conditioning system occurs and the compressor needs to be driven, the control system of the user or the vehicle provides a signal for the operation of the air conditioning system. When the operation of the air conditioning system is started and the refrigerant needs to be compressed, the field coil 41 generates suction magnetic flux while power is applied to the field coil 41.
상기 필드코일(41)에 전원이 인가되면, 필드코일(41)의 흡인자속에 의해 상기 디스크(46)는 상기 풀리(40)의 마찰면(40')에 밀착된다. 따라서, 상기 풀리(40)의 회전력이 상기 회전축(14)으로 상기 디스크(46), 댐퍼(44) 및 허브(43)를 통해 전달된다. When power is applied to the field coil 41, the
이와 같이 회전축(14)으로 풀리(40)의 회전력이 전달되면, 상기 회전축(14)이 회전하면서 피스톤을 직선왕복운동시켜서 냉매의 압축을 수행하게 된다. When the rotational force of the
이때, 상기 회전축(14)이 회전함에 따라, 상기 회전축(14) 내부의 유로(14')가 상기 출구(14b)와 흡입통로(15')를 통해 상기 실린더보어(12a)와 연결된다. 이와 같은 유로(14')와 실린더보어(12a)의 연결은 상기 사판실(16) 내로 흡입된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 전달되도록 한다. 참고로 상기 실린더보어(12a)로 냉매가 흡입되는 것은 상기 피스톤(30)이 해당되는 실린더보어(12a)에서 하사점에 위치할 때이다. 이와 같이, 상기 실린더보어(12a)에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(12a)의 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.At this time, as the
이와 같이, 냉매가 상기 실린더보어(12a) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(12a) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(11a)(13a)로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(11a)(13a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시)쪽으로 전달된다. Thus, when the refrigerant is compressed in the
상기 토출구를 통해 응축기로 전달된 냉매는 응축기(미도시), 팽창변(미도시), 그리고 증발기(미도시)를 거쳐 다시 압축기로 전달된다. 압축기에서 냉매는 위에서 설명된 과정을 반복하여 압축된다.The refrigerant delivered to the condenser through the discharge port is delivered to the compressor again through a condenser (not shown), an expansion valve (not shown), and an evaporator (not shown). In the compressor the refrigerant is compressed by repeating the process described above.
이때 상기 피스톤돌기(31)는 이미 설명한 바와 같이 사체적을 감소시킴으로써 압축기의 압축 성능을 향상시키기 위하여 형성된다. 그러나 위와 같은 상기 압축기(10)의 구동시 상기 피스톤돌기(31)의 형성에 의하여 상기 실린더보어(12a)으로부터 상기 토출실(11a, 13a)로의 냉매 토출 유로가 좁아짐으로써 냉매 토출 저항이 증가하게 되어 사체적의 감소로 인한 압축기 성능 향상 효과는 미미하게 되었다. At this time, the
그에 따라 상기 피스톤돌기(31)를 형성함으로써 냉매 압축시의 사체적을 감소시켜 압축기 성능을 향상하기 위해서는 냉매 토출시 냉매 토출 저항을 최소화할 수 있는 피스톤돌기(31)의 형상과 이를 수용하는 토출공(21')의 형상을 정밀하게 설계하는 것이 중요하다. Accordingly, in order to improve the performance of the compressor by reducing the dead volume during refrigerant compression by forming the
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 줄임과 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축기의 냉매 압축 효율이 개선된 압축기를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to provide a compressor that improves the refrigerant compression efficiency of the compressor by reducing the dead volume during refrigerant compression in the compressor and at the same time prevent the increase in discharge resistance will be.
본 발명의 다른 목적은 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 감소시키면서 토출 유로를 최대한 확보함으로써 압축기의 냉방성능이 향상된 압축기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a compressor having improved cooling performance of the compressor by securing a discharge flow path while reducing the dead volume during refrigerant compression in the compressor.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 실린더보어가 다수개 형성되는 실린더블록과, 상기 실린더블록에 결합되어 내부에 상기 실린더보어와 연통되는 토출실이 형성되는 리어헤드와, 상기 실린더보어와 상기 토출실을 연통하는 토출공(21')이 형성된 밸브플레이트(21)와, 그리고 직선 왕복 운동에 따라 상기 토출공(21')에 선택적으로 삽입되는 피스톤돌기(131)가 일체로 돌출 형성되고 상기 실린더보어 내에서 직선 왕복 운동하여 냉매를 압축하는 피스톤(30)을 포함하고, 상기 토출공(21')은 상기 밸브플레이트(21)를 수직으로 관통하는 관통부(21b)와 상기 밸브플레이트(21)로부터 상기 관통부(21b)로의 경사면을 형성하는 테이퍼부(21a)로 이루어지며, 상기 피스톤돌기(131)는, 상기 피스톤(30)으로부터 상기 피스톤(30)의 운동방향에 평행하게 돌출되고, 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 피스톤(30)에서 멀어질수록 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 가상의 기저부(31a)와, 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 가상의 기저부(31a)로부터 멀어질수록 상기 가상의 기저부(31a)의 단면의 직경이 감소하는 기울기보다 작은 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 가상의 돌출부(31b)를 포함하고, 상기 피스톤돌기(131)는 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)을 지나는 곡선(C)이 상기 피스톤(30)의 중심축(L)을 중심으로 회전하였을 때 형성되는 회전체이며, 상기 제1기준점(S)은 상기 가상의 기저부(31a)의 외면과 피스톤(30) 선단이 만나는 지점이고, 상기 제2기준점(T)은 상기 제1 및 제3기준점(S, U)을 지나는 직선과 상기 중심축(L) 사이에 존재하는 임의의 한 점이며, 상기 제3기준점(U)은 상기 돌출부(31b)의 선단이 되는 지점이고, 상기 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)은 동일 평면상에 위치하며, 상기 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)을 도출하기 위한 상기 가상의 기저부(31a)와 가상의 돌출부(31b)는 [다음]과 같이 한정됨을 특징으로 한다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a cylinder block formed with a plurality of cylinder bores therein, and the discharge chamber is coupled to the cylinder block in communication with the cylinder bore is formed A rear plate, a
[다음][next]
상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 상기 피스톤(30)의 단면적과, 상기 가상의 기저부(31a)의 최대 단면적의 비(RA)는 0.4 이상 0.5 이하의 범위 내로 한정되고, 상기 가상의 돌출부(31b)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 각도와 상기 가상의 기저부(31a)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 각도의 비()는 1.5 이상 3 이하의 범위 내로 한정되며, 상기 밸브플레이트(21)의 수직방향과 상기 테이퍼부(21a)의 경사면이 이루는 각과 상기 가상의 기저부(21a)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동방향과 이루는 각 사이의 차()는 -10 이상 10 이하의 범위 내임.The ratio R A of the cross-sectional area of the
또한, 상기 제2기준점(T)은 상기 기저부(31a)와 돌출부(31b)의 외면이 만나는 지점이 될 수 있다. In addition, the second reference point T may be a point where the outer surface of the
그리고 상기 곡선(C)은 일정한 곡률반경을 가지는 원호임을 특징으로 한다. And the curve (C) is characterized in that the circular arc having a constant radius of curvature.
본 발명에 의한 압축기에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the compressor according to the present invention, the following effects can be obtained.
즉, 본 발명에 의한 압축기에 의하면 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 줄임과 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축기의 냉매 압축 효율이 개선된다는 이점이 있다. That is, the compressor according to the present invention has the advantage that the refrigerant compression efficiency of the compressor is improved by reducing the dead volume during refrigerant compression in the compressor and preventing the discharge resistance from increasing.
또한 본 발명에 의한 압축기에 의하면 냉매 압축시 사체적의 감소 속도 대비 토출유로의 단면적 감소 비율을 작게하여 사체적은 줄어들게 하면서도 토출유로를 확보하게 된다. 이로 인해 냉매의 토출이 보다 원활하게 이루어져 압축기의 냉방 성능을 향상할 수 있다는 이점이 있다.In addition, the compressor according to the present invention ensures the discharge passage while reducing the dead volume by decreasing the cross-sectional area reduction ratio of the discharge passage to the reduction rate of the dead volume during refrigerant compression. As a result, the refrigerant may be discharged more smoothly, thereby improving the cooling performance of the compressor.
도 1은 일반적인 로터리 석션(Rotary Suction)식 압축기의 구성을 보인 단면도.
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 의한 압축기 피스톤의 돌기 형상을 도시한 사시도.
도 2b는 도 2a에 도시된 압축기 피스톤의 단면 형상을 도시한 단면도.
도 3a는 본 발명 제1실시예에 의한 압축기 밸브플레이트의 형상을 도시한 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 압축기 밸브플레이트의 토출공의 단면 형상을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 압축기 성능 변화를 보인 그래프.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 압축기의 피스톤돌기의 토출공으로의 삽입 과정을 도시한 부분단면도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 압축기 피스톤의 단면 형상을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에서 제1실시예와 제2실시예의 토출 유로의 단면적 감소율을 비교하기 위한 그래프.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a typical rotary suction (Rotary Suction) compressor.
Figure 2a is a perspective view showing the protrusion shape of the compressor piston according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape of the compressor piston shown in FIG. 2A; FIG.
Figure 3a is a perspective view showing the shape of the compressor valve plate according to the first embodiment of the present invention.
3B is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the discharge hole of the compressor valve plate shown in FIG. 3A.
4 is a graph showing a change in compressor performance according to the first embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view showing the insertion process of the piston projection of the compressor into the discharge hole according to the first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a compressor piston according to a second embodiment of the present invention.
7 is a graph for comparing the cross-sectional area reduction rate of the discharge flow path of the first embodiment and the second embodiment in the present invention.
이하 본 발명에 의한 압축기의 제1실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 특히 이하에서는 본 발명의 요부를 중심으로 설명하고, 그 외 압축기의 다른 구성은 배경기술에서 설명한 바와 유사하므로 아래에서는 그 설명을 생략한다. 배경기술에서 설명한 압축기와 동일하거나 유사한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다. Hereinafter, a first embodiment of a compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In particular, hereinafter, the main part of the present invention will be described, and other components of the compressor are similar to those described in the background art, and thus the description thereof will be omitted below. The same or similar configuration as the compressor described in the background will be described using the same reference numerals.
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 의한 압축기 피스톤의 돌기 형상을 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 압축기 피스톤의 단면 형상을 도시한 단면도이며, 도 3a는 본 발명의 제1실시예에 의한 압축기 밸브플레이트의 형상을 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 압축기 밸브플레이트의 토출공의 단면 형상을 도시한 단면도이다. 또한 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 압축기 성능 변화를 보인 그래프이다.Figure 2a is a perspective view showing the projection shape of the compressor piston according to the first embodiment of the present invention, Figure 2b is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the compressor piston shown in Figure 2a, Figure 3a is a first embodiment of the present invention 3 is a perspective view showing the shape of the compressor valve plate according to the embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape of the discharge hole of the compressor valve plate shown in FIG. 3A. 4 is a graph showing a change in compressor performance according to the first embodiment of the present invention.
우선 본 발명의 제1실시예에 의한 압축기 피스톤의 돌기 형상으로 보다 구체적으로 살펴보면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 압축기(10)의 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)으로부터 왕복 직선 운동 방향 평행하게 돌출된다. 또한 상기 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직으로 자른 단면이 원형이 된다. First, the
상기 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)과 일체로 형성되며, 2단으로 경사지게 형성되는데, 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 각 를 이루는 기저부(31a)와 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 각 을 이루는 돌출부(31b)로 구성된다. 즉, 상기 기저부(31a)와 상기 돌출부(31b)는 선단으로 향할수록 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직인 원형의 단면의 직경이 점차 작아지도록 형성된다. 여기서 각 는 각 보다 큰 값을 갖는다. 또한 상기 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)으로부터 전체적으로 높이 H1을 갖도록 형성되며, 상기 기저부(31a)는 높이 h1을 갖는다. 따라서 상기 돌출부(31b)만의 높이는 (H1-h1)이 된다. The
또한 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직인 단면에서 상기 피스톤(30)의 직경이 D라고 하면, 상기 기저부(31a)는 최대 직경 d1으로부터 최소 직경 d2까지 일정하게 감소하는 직경을 가지며, 상기 돌출부(31b)는 최대 직경 d2로부터 그 선단의 최소 직경 d3까지 일정하게 감소하는 직경을 갖는다. In addition, when the diameter of the
한편 상기 피스톤(30)의 전후방 왕복 운동에 따라 상기 피스톤돌기(31)를 선택적으로 수용하는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 토출공(21')은 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 밸브플레이트(21)를 수직으로 관통하는 관통부(21b)와 상기 밸브플레이트(21)로부터 상기 관통부(21b)로의 경사면을 형성하는 테이퍼부(21a)로 이루어진다. Meanwhile, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
상기 테이퍼부(21a)에 의한 경사면은 상기 밸브플레이트의 수직 방향과 각 를 이룸으로써 도면에 도시된 바와 같이 상기 관통부(21b)를 향할수록 일정하게 감소하는 직경을 갖는다. 반면 상기 관통부(21b)는 상기 밸브플레이트의 수직 방향과 평행한 면으로 이루어짐으로써 그 직경이 d4로 일정하다. 여기서 상기 밸브플레이트의 높이를 H2, 상기 관통부의 높이를 h2로 한다. The inclined surface by the tapered
냉매 압축시의 사체적을 감소시킴과 동시에 토출 저항 증가를 방지하기 위한 상기 피스톤돌기(31)와 상기 토출공(21')의 형상을 보다 구체적으로 제한하기 위하여, 본 발명에서는 다음의 수학식들에 의한 인자를 정의한다.In order to more specifically limit the shapes of the
여기서 수학식 1에 나타낸 인자 는 상기 피스톤(30)의 압축 방향 단면적의 넓이 와 상기 피스톤돌기(31)의 최대 직경에 의한 상기 피스톤돌기(31)의 최대 단면적의 넓이 사이의 비율을 정의한 것이고, 수학식 2에 나타낸 인자 는 상기 기저부(31a)가 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 경사각 와 상기 돌출부(31b)가 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 경사각 사이의 비율을 하나의 독립된 인자로 정의한 것이다. Where the factor shown in equation (1) Is the width of the cross-sectional area in the compression direction of the piston (30) And the width of the largest cross-sectional area of the
그리고 상기 수학식 3에 나타낸 인자 는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 테이퍼부(21a)가 상기 밸브플레이트(31)의 수직 방향, 즉 상기 피스톤(30)의 운동방향과 이루는 각 과 상기 피스톤돌기(31)의 상기 기저부(31a)와 상기 피스톤(30)의 운동방향이 이루는 각 사이의 차를 하나의 인자로 정의한 것이다. And the factor shown in Equation 3 above. Is an angle between the
이와 같이 정의된 인자들은 모두 특정 값들 사이의 비율 또는 차로 이루어지기 때문에 다른 다양한 종류나 크기의 압축기 피스톤 돌기와 토출공에도 적용 가능한 인자가 된다.All of these defined factors are ratios or differences between specific values, which makes them applicable to various types or sizes of compressor piston protrusions and discharge holes.
위와 같이 정의된 인자들에 대하여 본 발명의 실시예에서는 압축기(10)의 성능을 극대화할 수 있는 상기 인자들의 범위를 제한한다. With respect to the factors defined as above, the embodiment of the present invention limits the range of the above factors that can maximize the performance of the
도 4에 도시된 그래프에서는 위에 정의된 세 개의 인자의 값과 압축기의 체적 효율(%) 및 압축기 성능계수(COP: Coefficient Of Performance) 사이의 관계를 나타내고 있다. The graph shown in FIG. 4 shows the relationship between the values of the three factors defined above, the volumetric efficiency (%) and the compressor coefficient of efficiency (COP) of the compressor.
그래프에서 확인되는 바와 같이 우선 는 대략 0.41의 값 부분에서 최대 체적 효율과 최대 성능 계수를 나타낸다. 그리고 는 -10에서 10도가 넘지 않는 범위 내에서 선택되는 것이 유리하다.As you can see in the graph Represents the maximum volumetric efficiency and the maximum coefficient of performance in the value portion of approximately 0.41. And Is advantageously selected within the range of -10 to no more than 10 degrees.
또한는 대략 2.5를 넘어서는 부분에서 높은 효율을 보임을 확인할 수 있다.Also It can be seen that the high efficiency is shown in the portion exceeding approximately 2.5.
이와 같은 결과에 따라 위의 각각의 인자들의 수치 범위를 한정하면 아래와 같다.Based on these results, the numerical range of each of the above factors is limited as follows.
0.4 ≤≤ 0.50.4 ≤ ≤ 0.5
1.5 ≤≤ 31.5 ≤ ≤ 3
-10 ≤≤ 10
-10 ≤ ≤ 10
또한 추가적으로 다음의 인자를 더 정의할 수 있다. In addition, the following parameters can be further defined.
위의 수학식 4로 나타낸 인자 Gh는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 테이퍼부(21a)의 높이와, 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b) 사이의 높이 차이로 정의될 수 있다. 이와 같은 상기 Gh는 0 이상 0.15 이하의 범위 내에서 조정되는 경우에 압축기 성능에 도움이 된다. The factor G h represented by Equation 4 may be defined as a height difference between the height of the tapered
나아가, 상기 피스톤돌기(31)의 형성에 의하더라도 상기 압축기(10)의 냉매 압축시 냉매 토출 저항의 증가를 방지하기 위해서 상기 피스톤돌기(31)가 상기 토출공(21')으로 수용되는 각각의 단계에서의 최소 토출 유효경은, 상기 토출밸브(22)가 최대한 열렸을 때 상기 밸브플레이트(21)와 상기 토출밸브(22) 사이에 형성되는 토출유로의 넓이(이하 토출 유효경(Ded)이라 한다) 이상이 되는 것이 바람직하다.Further, even when the
여기서 상기 피스톤돌기(31)가 상기 토출공(21')으로 수용되는 단계는 도 5에 나타낸 바와 같이 3단계로 구분할 수 있으며, 상기 최소 토출 유효경은, 도 5에 도시된 각각의 단계에서 상기 피스톤돌기(31)와 상기 토출공(21') 사이에 형성되는 냉매 토출 유로의 가장 좁은 단면적을 수치화한 값으로 정의한다. Here, the step in which the
우선 도 5의 좌측에 도시된 (a)단계는 상기 피스톤돌기(31)의 선단이 상기 토출공(21')의 상기 테이퍼부(21a)로의 진입을 시작한 단계를 도시한 것이다.First, step (a) shown on the left side of FIG. 5 illustrates a step in which the tip of the
이에 따르면, 상기 (a)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(De1)은 다음과 같은 식으로 연산된다. Accordingly, the step (a) the minimum discharge effective diameter (D e1) in the following is calculated by the following equation.
상기 수학식 5에서 확인되는 바와 같이 상기 (a)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(De1)은 상기 테이퍼부(21a)의 최대 단면적에서 상기 돌출부(31b)의 최소 단면적을 뺀 값이 된다. The minimum discharge effective diameter (D e1) at the step (a) as identified in the equation (5) becomes a value obtained by subtracting the minimum cross-sectional area of the projecting portion (31b) at the maximum cross-sectional area of the tapered portion (21a).
또한 도 5에 도시된 (b)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(De2)은 다음과 같은 식으로 연산된다. In addition, the minimum ejection effective diameter D e2 in step (b) illustrated in FIG. 5 is calculated as follows.
수학식 6에서 확인되는 바와 같이 상기 (b)단계에서 상기 De2는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 관통부(21b)의 단면적에서 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b)의 최소 직경 d3에 의한 최소 단면적을 차감한 값이 된다.As confirmed in Equation 6, in step (b), the D e2 is the minimum diameter d of the
나아가 도 5에 도시된 (c)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(De3)은 다음과 같은 식으로 연산된다. Furthermore, the discharge minimum effective diameter (D e3) in the step (c) shown in Figure 5 are the following operations in the same way.
수학식 7에서 확인되는 바와 같이 상기 (c)단계에서 상기 De3은 상기 밸브플레이트(21)의 상기 관통부(21b)의 단면적에서 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b)의 최대 직경 d2에 의한 최대 단면적을 차감한 값이 된다. As confirmed in Equation (7), in the step (c), D e3 is the maximum diameter d of the
상기 피스톤돌기(31)가 상기 토출공(21')으로 수용되는 3 단계에서 위와 같이 연산되는 3개의 최소 토출 유효경의 값들은 상기 밸브플레이트(21)와 상기 토출밸브(22) 사이에 형성되는 상기 토출 유효경(Ded) 이상이 되는 것이 바람직하다.
In three stages in which the
다음으로, 본 발명의 제2실시예의 구체적인 구성을 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다. 특히 이하에서는 본 발명의 제2실시예의 요부를 중심으로 설명하고, 제1실시예 및 배경기술과 동일한 구성에 대하여는 자세한 설명을 생략한다. Next, a detailed configuration of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In particular, the following description mainly focuses on the main part of the second embodiment of the present invention, and detailed description of the same configuration as that of the first embodiment and the background art is omitted.
도 6에는 본 발명의 제2실시예에 의한 압축기 피스톤의 돌기 형상이 단면도로 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 있어서 제1실시예와 제2실시예의 토출 유로의 단면적 감소율을 비교하기 위한 그래프가 도시되어 있다. 6 is a cross-sectional view of the projection shape of the compressor piston according to the second embodiment of the present invention, Figure 7 is a graph for comparing the cross-sectional area reduction rate of the discharge flow path of the first embodiment and the second embodiment in the present invention Is shown.
도 6에서와 같이, 피스톤(30)의 선단에 피스톤돌기(131)가 돌출되어 형성된다. 우선 본 발명의 제2실시예에서 피스톤돌기(131)의 형상을 도 6을 기초로 설명하면, 상기 피스톤돌기(131)는 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)을 지나는 곡선(C)이 상기 피스톤(30)의 중심축(L)을 중심으로 회전하였을 때 형성되는 회전체이다. 즉, 상기 피스톤돌기(131)는 대략 원뿔대 형상인데 그 외면이 오목한 곡면으로 이루어진 것이다. As shown in FIG. 6, the
상기 세 개의 기준점(S, T, U)은 위에서 이미 설명한 제1실시예의 기저부(31a)와 돌출부(31b)를 형성하기 위한 인자들에 의해 정의된다. 참고로 도 6에서는 제1실시예의 기저부(31a)와 돌출부(31b)를 점선으로 표시하였다. The three reference points S, T, and U are defined by factors for forming the
먼저 제1기준점(S)은 도 6을 기준으로 상기 기저부(31a)의 외면과 피스톤(30) 선단이 만나는 지점이다. First, the first reference point S is a point where the outer surface of the
그리고 제2기준점(T)은 상기 제1기준점(S)과 제3기준점(U)을 지나는 직선과 상기 중심축(L) 사이에 있는 임의의 한 점으로 정의된다. 이때, 상기 제2기준점(T)은 상기 기저부(31a)와 돌출부(31b)의 외면이 만나는 지점으로 결정되는 것이 바람직하다. And the second reference point (T) is defined as any one point between the straight line passing through the first reference point (S) and the third reference point (U) and the central axis (L). In this case, the second reference point T is preferably determined as a point where the outer surface of the
마지막으로 제3기준점(U)은 상기 돌출부(31b)의 선단이 되는 지점이다. 여기에서 상기 세 개의 기준점(S, T, U)이 도 6을 기준으로 동일 평면상에 있는 것은 당연하다. Finally, the third reference point U is a point that becomes the tip of the
이와 같이 제1실시예에서 설명한 인자들에 의하여 상기 제1, 제2및 제3기준점(S, T, U)이 설정되면, 이들 세 개의 기준점(S, T, U)을 지나는 곡선(C)이 만들어질 수 있는데, 본 발명 제2실시예의 피스톤돌기(131)는 상기 곡선(C)을 도 6의 중심축(L)을 기준으로 회전시켜 형성되는 회전체로 정의될 수 있다. As such, when the first, second and third reference points S, T, and U are set by the factors described in the first embodiment, the curve C passing through these three reference points S, T, and U is set. This may be made, the
이때 상기 곡선(C)은 일정한 곡률반경을 가지는 원호가 될 수도 있다. In this case, the curve C may be an arc having a constant radius of curvature.
다음으로, 본 발명 제2실시예에 의한 피스톤돌기(131)의 형상에 따른 효과를 도 7을 기초로 설명한다. Next, effects according to the shape of the
냉매 압축시에는 피스톤이 밸브플레이트를 향하여 전진이동하는데, 도 7에 도시된 그래프의 X 축은 피스톤의 전진이동 거리를 나타낸다. 도 7은 피스톤의 전진이동 거리에 따른 토출유로의 단면적 감소율을 측정한 그래프인데, 본 발명의 제1실시예와 제2실시예를 비교 도시한 것이다. 참고로 도 7의 그래프에서 부피감소율은 피스톤의 전진이동에 따른 실린더보어의 부피감소율을 나타낸 것이다. When the refrigerant is compressed, the piston moves forward toward the valve plate, and the X axis of the graph shown in FIG. 7 represents the forward movement distance of the piston. 7 is a graph measuring the rate of reduction of the cross-sectional area of the discharge passage according to the forward movement distance of the piston, showing a comparison between the first embodiment and the second embodiment of the present invention. For reference, the volume reduction rate in the graph of Figure 7 shows the volume reduction rate of the cylinder bore according to the forward movement of the piston.
도 7의 그래프에서 알 수 있듯이, 제2실시예에서의 토출유로 단면적 감소율(그래프 기울기)이 제1실시예에서 보다 작은 구간이 있다. 냉매 압축을 위한 피스톤의 전진 이동시에 토출유로 단면적 감소율이 작다는 것은 토출유로의 확보가 보다 용이하다는 것을 의미한다.As can be seen from the graph of Fig. 7, there is a section in which the discharge flow path cross-sectional area reduction rate (graph slope) in the second embodiment is smaller than in the first embodiment. The small rate of reduction in the cross-sectional area of the discharge passage during the forward movement of the piston for compressing the refrigerant means that the discharge passage can be more easily secured.
즉 본 발명의 제2실시예에 의하면, 냉매 압축시 사체적의 감소 속도 대비 토출유로의 단면적 감소 비율을 작게하여 사체적은 줄어들게 하면서도 토출유로를 확보하게 된다. 이로 인해 냉매의 토출이 보다 원활하게 이루어져 압축기의 냉방 성능을 향상시킬 수 있다.That is, according to the second embodiment of the present invention, the ratio of the reduction in the cross-sectional area of the discharge passage to the reduction rate of the dead volume during refrigerant compression is reduced, thereby ensuring the discharge passage while reducing the dead volume. As a result, the refrigerant is discharged more smoothly, thereby improving the cooling performance of the compressor.
참고로, 청구범위 1은 본 발명의 실시예 2를 클레임으로 규정한 것이며, 본 발명 실시예2의 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)을 도출하기 위해 제1실시예에서 설명된 기저부(31a)와 돌출부(31b)의 개념을 차용하였는바, 청구범위 1에는 가상의 기저부(31a)와 가상의 돌출부(31b)라는 용어를 사용하였다. For reference, Claim 1 defines the second embodiment of the present invention as a claim, the first embodiment to derive the first, second and third reference point (S, T, U) of the second embodiment of the present invention Since the concept of the
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.
예를 들어 본 발명의 피스톤 돌기는 가변용량형 사판식 압축기에 설치되는 피스톤에 형성될 수도 있다. 즉, 가변용량형 사판식 압축기는 다수개의 실린더보어를 가지는 실린더블록과, 상기 실린더보어 내에 설치되어 직선왕복운동함으로써 작동유체를 압축하는 피스톤과, 상기 실린더블록의 전방에 결합되어 내부에 크랭크실을 형성하는 프론트헤드와, 상기 실린더블록의 후방에 결합되어 내부에 흡입실과 토출실을 형성하는 리어헤드와, 상기 실린더블록에 회전가능하게 지지되는 구동축과, 상기 크랭크실 내에서 상기 구동축에 결합되어 함께 회전되고 상기 피스톤에 동력을 전달하는 사판, 그리고 상기 실린더보어와 상기 토출실을 연통하는 토출공이 형성된 벨브플레이트를 포함하며, 상기 피스톤에 본 발명의 피스톤 돌기가 일체로 형성되는 것도 가능하다. For example, the piston protrusion of the present invention may be formed on a piston installed in a variable displacement swash plate compressor. That is, the variable displacement swash plate compressor includes a cylinder block having a plurality of cylinder bores, a piston installed in the cylinder bore to compress the working fluid by linear reciprocating motion, and a crank chamber coupled to the front of the cylinder block. A front head to be formed, a rear head coupled to the rear of the cylinder block to form a suction chamber and a discharge chamber therein, a drive shaft rotatably supported by the cylinder block, and coupled to the drive shaft in the crank chamber together. And a valve plate having a swash plate which is rotated and transmits power to the piston, and a discharge hole communicating with the cylinder bore and the discharge chamber, wherein the piston protrusion of the present invention may be integrally formed on the piston.
10: 압축기 11: 프론트헤드
11a: 토출실 12: 전방실린더블록
12': 후방실린더블록 12a: 실린더보어
13: 리어헤드 14: 회전축
14a:입구 14b: 출구
15: 축지지공 15': 흡입통로
16: 사판실 17: 사판
18: 축시일 19: 슈
20: 밸브어셈블리 21: 밸브플레이트
21': 토출공 21a: 테이퍼부
21b: 관통부 22: 토출밸브
30: 피스톤 31, 131: 피스톤돌기
31a: 기저부 31b: 돌출부
40': 마찰면 41: 필드코일
43: 허브 44: 댐퍼
46: 디스크 S, T, U: 제1, 제2 및 제3기준점10: Compressor 11: Fronthead
11a: discharge chamber 12: front cylinder block
12 ':
13: rear head 14: axis of rotation
14a:
15: shaft supporter 15 ': suction passage
16: Judge Room 17: Judge
18: Holiday 19: Shoe
20: valve assembly 21: valve plate
21 ':
21b: through part 22: discharge valve
30:
31a:
40 ': Friction surface 41: Field coil
43: hub 44: damper
46: disks S, T, U: first, second and third reference points
Claims (3)
상기 토출공(21')은 상기 밸브플레이트(21)를 수직으로 관통하는 관통부(21b)와 상기 밸브플레이트(21)로부터 상기 관통부(21b)로의 경사면을 형성하는 테이퍼부(21a)로 이루어지며,
상기 피스톤돌기(131)는, 상기 피스톤(30)으로부터 상기 피스톤(30)의 운동방향에 평행하게 돌출되고, 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 피스톤(30)에서 멀어질수록 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 가상의 기저부(31a)와, 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 가상의 기저부(31a)로부터 멀어질수록 상기 가상의 기저부(31a)의 단면의 직경이 감소하는 기울기보다 작은 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 가상의 돌출부(31b)를 포함하고,
상기 피스톤돌기(131)는 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)을 지나는 곡선(C)이 상기 피스톤(30)의 중심축(L)을 중심으로 회전하였을 때 형성되는 회전체이며,
상기 제1기준점(S)은 상기 가상의 기저부(31a)의 외면과 피스톤(30) 선단이 만나는 지점이고, 상기 제2기준점(T)은 상기 제1 및 제3기준점(S, U)을 지나는 직선과 상기 중심축(L) 사이에 존재하는 임의의 한 점이며, 상기 제3기준점(U)은 상기 돌출부(31b)의 선단이 되는 지점이고, 상기 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)은 동일 평면상에 위치하며,
상기 제1, 제2 및 제3기준점(S, T, U)을 도출하기 위한 상기 가상의 기저부(31a)와 가상의 돌출부(31b)는 [다음]과 같이 한정됨을 특징으로 하는 압축기.
[다음]
상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 상기 피스톤(30)의 단면적과, 상기 가상의 기저부(31a)의 최대 단면적의 비(RA)는 0.4 이상 0.5 이하의 범위 내로 한정되고, 상기 가상의 돌출부(31b)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 각도와 상기 가상의 기저부(31a)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 각도의 비()는 1.5 이상 3 이하의 범위 내로 한정되며, 상기 밸브플레이트(21)의 수직방향과 상기 테이퍼부(21a)의 경사면이 이루는 각과 상기 가상의 기저부(21a)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동방향과 이루는 각 사이의 차()는 -10 이상 10 이하의 범위 내임.A cylinder block having a plurality of cylinder bores formed therein, a rear head coupled to the cylinder block to form a discharge chamber communicating with the cylinder bore therein, and a discharge hole communicating with the cylinder bore and the discharge chamber 21 ') Formed valve plate 21 and the piston protrusion 131 selectively inserted into the discharge hole 21' according to the linear reciprocating motion is integrally formed and linear reciprocating motion in the cylinder bore to cool the refrigerant It includes a piston 30 for compressing,
The discharge hole 21 'includes a through portion 21b penetrating the valve plate 21 vertically and a tapered portion 21a forming an inclined surface from the valve plate 21 to the through portion 21b. Lose,
The piston protrusion 131 protrudes in parallel to the direction of movement of the piston 30 from the piston 30, and as the cross section perpendicular to the direction of movement of the piston 30 moves away from the piston 30. The virtual base portion 31a formed to have a diameter decreasing with a constant slope, and the cross section perpendicular to the direction of movement of the piston 30 moves away from the virtual base portion 31a of the virtual base portion 31a. An imaginary protrusion 31b formed to have a diameter that decreases at a constant slope smaller than the slope at which the diameter of the cross section is reduced,
The piston protrusion 131 is formed when the curve (C) passing through the first, second and third reference point (S, T, U) is rotated about the central axis (L) of the piston 30 Is full,
The first reference point S is a point where the outer surface of the virtual base portion 31a and the tip of the piston 30 meet, and the second reference point T passes through the first and third reference points S and U. It is an arbitrary point which exists between a straight line and the said central axis L, The said 3rd reference point U is a point used as the front-end | tip of the said projection part 31b, The said 1st, 2nd and 3rd reference point S , T, U) are coplanar,
And the virtual base portion (31a) and the virtual protrusion portion (31b) for deriving the first, second and third reference points (S, T, U) are defined as follows.
[next]
The ratio R A of the cross-sectional area of the piston 30 perpendicular to the direction of movement of the piston 30 and the maximum cross-sectional area of the virtual base portion 31a is limited within the range of 0.4 or more and 0.5 or less. The ratio between the angle at which the inclined surface of the protrusion 31b forms the movement direction of the piston 30 and the angle at which the inclined surface of the virtual base portion 31a forms the movement direction of the piston 30 ( ) Is limited to the range of 1.5 or more and 3 or less, and the angle formed between the vertical direction of the valve plate 21 and the inclined surface of the tapered portion 21a and the inclined surface of the virtual base portion 21a are the movement of the piston 30. The difference between the direction and the angle ) Ranges from -10 to 10.
The compressor as claimed in claim 1 or 2, wherein the curve C is a circular arc having a constant radius of curvature.
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