KR101361323B1 - 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기의 가스켓에 형성된 리테이너를 지지하는 포스트의 지지구조를 개선함으로써, 포스트가 리테이너를 보다 안정적으로 지지함과 동시에 고압에서 냉매의 유동을 원활하게 하도록 하는 압축기에 관한 것으로, 내부에 흡입실 및 토출실이 형성되는 전, 후방 하우징; 상기 전, 후방 하우징의 사이에 설치되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 실린더 보어 내에 설치되고 구동축과 함께 회전하는 사판의 회전운동에 연동하여 왕복운동하는 피스톤과; 상기 전,후방 하우징과 실린더블록의 사이에 설치되며 밸브플레이트의 양측에 배치되어 냉매흡입공 및 냉매 토출공을 개폐하는 흡입리드 밸브 및 토출리드 밸브를 갖는 밸브유니트와; 상기 밸브유니트와 전,후방 하우징의 사이를 밀폐하는 가스켓과; 상기 가스켓에 설치되며 토출리드 밸브를 지지하는 리테이너와; 상기 전, 후방 하우징에 형성되며 상기 리테이너를 지지하는 포스트를 포함하는 압축기에 있어서, 상기 리테이너의 일측에 형성되며, 상기 리테이너가 상기 포스트와 면접촉에 의하여 안정되게 지지되도록 하는 포스트 지지부를 포함하는 압축기를 제공한다.
압축기, 리테이너, 포스트, 지지구조

Description

압축기{COMPRESSOR}
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 압축기의 가스켓에 형성된 리테이너의 구조 및 상기 리테이너를 지지하는 포스트의 지지구조를 개선함으로써, 포스트가 리테이너를 보다 안정적으로 지지함과 동시에 고압에서 냉매의 유동을 원활하게 하도록 하는 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 공기조화장치에 사용되는 압축기는 증발기 내에서 기화된 열교환 매체를 흡입하는 작용과, 흡입된 열교환 매체를 압축하는 작용과, 압축된 열교환 매체를 펌핑하는 작용을 하여 연속적으로 냉매가 순환될 수 있도록 하는 것이다.
이러한 압축기는 사판식(swash plate type), 스크롤식(scroll type), 로터리식(rotary type), 그리고 와블 플레이트식(wobble plate type) 등 여러 종류의 것이 있다. 도 1은 상술한 압축기 중, 종래의 고정용량형 사판식 압축기의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선의 단면도이다.
삭제
도시된 바와 같이, 상기 사판식 압축기(1)는 전방 실린더블록(20)이 내장된 전방 하우징(10)과, 상기 전방 하우징(10)과 결합되며 후방 실린더블록(20a)이 내장된 후방 하우징(10a)으로 이루어진다.
상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 내부에는 하기할 밸브 플레이트의 냉매 토출공 및 냉매 흡입공과 대응하여 격벽(13)의 내, 외측에 각각 토출실(12) 및 흡입실(11)이 형성된다.
상기 토출실(12)은 격벽(13)의 내측에 형성된 제1토출실(12a)과, 상기 격벽(13)의 외측에 형성되어 흡입실(11)과 구획되며 제1토출실(12a)과 토출홀(12c)을 통해 연통하는 제2토출실(12b)로 구성된다.
상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)은 내부에 다수의 실린더보어(21)가 구비되고, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 서로 대응하는 실린더보어(21)에는 피스톤(50)들이 직선 왕복운동 하도록 결합됨과 아울러 상기 피스톤(50)들은 구동축(30)에 경사지게 결합된 사판(40)의 외주에 슈(shoe,45)를 개재하여 결합된다.
상기 전,후방 하우징(10)(10a)과 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 사이에는 밸브유니트(60)가 설치된다.
상기 밸브유니트(60)는, 상기 흡입실(11)과 실린더보어(21)를 연통하는 냉매흡입공 및 실린더보어(21)와 토출실(12)을 연통하는 냉매토출공이 각각 형성된 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트의 양측에 설치되며 각각 상기 냉매흡입공 및 냉매토출공을 개폐하도록 흡입리드 및 토출리드가 구비된 흡입리드밸브 및 토출밸브로 구성된다.
상기 밸브유니트(60)는 상기 전,후방 하우징(10)(10a)과 전,후방 실린더블 록(20)(20a)의 사이에 각각 조립되게 되는데, 이때 밸브유니트(60)의 양측에 형성된 고정핀(64)이 전,후방 하우징(10)(10a)과 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 마주하는 면에 형성된 고정홀(15)에 삽입되면서 위치가 고정된 상태로 조립된다.
상기 밸브유니트(60)와 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 사이를 밀폐하도록 흡입측 가스켓(65)이 설치되고, 상기 밸브유니트(60)와 전,후방 하우징(10)(10a)의 사이를 밀폐하도록 토출측 가스켓(66)이 설치되며, 여기서 상기 토출측 가스켓(66)에는 토출리드밸브의 각 토출리드의 과도한 변형을 방지하도록 리테이너(66a)가 형성된다.
한편, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 사이에 구비된 사판실(24)로 공급되는 냉매가 상기 각 흡입실(11)로 유동할 수 있도록 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)에는 다수의 흡입통로(22)가 형성되며, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 제2토출실(12b)은 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)을 관통하여 형성된 연결통로(23)에 의해 상호 연통된다.
한편, 상기 흡입실(11)의 둘레 방향으로는 볼트체결공(16)이 형성되며, 상기 전,후방 하우징(110)(110a)의 내측에 모든 구성부품들을 설치한 후 볼트(80)로 체결, 고정한다. 따라서, 상기 피스톤(50)의 왕복운동에 따라 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 보어(21)내에서 동시에 냉매의 흡입 및 압축이 수행될 수 있는 것이다.
삭제
그리고, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 중앙에는 구동축(30)을 지지할 수 있도록 지지공(25)이 형성되고, 상기 지지공(25) 내에는 니들롤러베어링(26)이 개재되어 상기 구동축(30)을 회전가능하게 지지한다.
상기 후방 하우징(10a)의 외주면 상부에는 피스톤(50)의 흡입행정 시 증발기로부터 이송된 냉매를 압축기(1) 내부로 공급하고, 피스톤(50)의 압축행정 시에는 압축기(1) 내부에서 압축된 냉매를 응축기 쪽으로 토출하도록 머플러(70)가 설치된다. 상기 머플러의 일측에는 증발기로부터 냉매가 유입되는 냉매흡입구(71)가 형성되고, 타측에는 압축된 냉매를 응축기로 토출시키는 냉매토출구(72)가 설치된다.
삭제
이러한 종래의 압축기(1)는 에어컨이 장시간 방치된 후 사용되는 경우, 액냉매에 의한 액압축 현상이 발생하게 된다. 즉, 기체상태의 냉매보다 밀도가 높은 액냉매가 압축기(1)의 하부측에 고여 피스톤의 압축 행정 시 매우 큰 압력을 발생시키게 된다.
이에 따라, 피스톤(50)의 압축행정 시 상기 토출리드 밸브의 토출리드가 밸브플레이트의 냉매 토출공을 개방하게 되는데 이때 액냉매에 의한 매우 큰 압력으로 인하여 토출리드가 과도하게 변형되면서 토출리드를 지지하는 상기 토출측 가스켓(66)의 리테이너(66a)를 변형 및 파손시키는 문제가 발생하였다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 3,4에 도시된 바와 같이, 리테이너(66a)를 지지하는 사각 기둥 형상의 포스트(17)를 전,후방 하우징(10)(10a)에 별도로 형성하여 리테이너(17)의 파손을 방지한 압축기가 제안되었다.
그러나, 상기 압축기의 포스트(17)는 사각 기둥형상의 모서리부로 가스켓의 리테이너(66a)를 지지하는 구조로 형성되었다.
이러한 포스트(17)는 선(모서리)접촉하여 리테이너(66a)를 지지함으로써 리테이너(66a)의 안정적인 지지가 어렵다는 문제점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 이와 같은 구조로 상기 리테이너(66a)를 지지하는 경우, 두 개의 구조물이 정확하게 만나야 함으로, 상기 포스트를 공차가 거의 없이 정밀하게 가공하여야 한다는 문제점이 발생하였다.
그리고, 상기 압축기에 있어서는, 토출 챔버 내 고압 유동이 발생하는 경우 토출밸브를 통하여 유출된 냉매가 리테이너의 측면으로 형성된 단일유로로 밖에 유동할 수 밖에 없어 고압 유동의 경우에는 냉매의 유동이 원활하지 못하다는 문제점 또한 발생하였다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 포스트의 리테이너 지지구조를 개량하여 상기 포스트가 리테이너를 보다 안정적으로 지지할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 냉매의 고압 유동도 원활하게 하는 압축기를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 흡입실 및 토출실이 형성되는 전, 후방 하우징; 상기 전, 후방 하우징의 사이에 설치되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 실린더 보어 내에 설치되고 구동축과 함께 회전하는 사판의 회전운동에 연동하여 왕복운동하는 피스톤과; 상기 전,후방 하우징과 실린더블록의 사이에 설치되며 밸브플레이트의 양측에 배치되어 냉매흡입공 및 냉매 토출공을 개폐하는 흡입리드 밸브 및 토출리드 밸브를 갖는 밸브유니트와; 상기 밸브유니트와 전,후방 하우징의 사이를 밀폐하는 가스켓과; 상기 가스켓에 설치되며 토출리드 밸브를 지지하는 리테이너와; 상기 전, 후방 하우징에 형성되며 상기 리테이너를 지지하는 포스트를 포함하는 압축기에 있어서, 상기 리테이너의 일측에 형성되며, 상기 리테이너가 상기 포스트와 면접촉에 의하여 안정되게 지지되도록 하는 포스트 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 포스트 지지부는 리테이너의 일부가 절개된 후 가압 돌출되어 형성되며, 단면은 "ㄴ" 형상으로 형성되되 이 "ㄴ" 형상의 하부에 상기 포스트가 맞닿도록 형성된다.
더 바람직하게는, 상기 포스트 지지부의 측면에 보조 냉매 토출유로가 형성된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 압축기에 따르면, 상기 포스트가 면접촉에 의하여 리테이너를 보다 안정적으로 지지하는 포스트 지지부를 리테이너 일측에 형성하여, 상기 포스트가 리테이너를 보다 안정적으로 지지하도록 한다.
그리고, 상기 포스트의 제조에 있어서 소정 오차가 있는 경우에도, 안정적으로 리테이너를 지지할 수 있다.
또한, 상기 포스트 지지부의 측면에 보조 냉매 토출유로를 형성함으로써 토출 챔버 내의 고압 유동이 원활하게 되고, 토출 챔버 내의 압력 균일화가 종래보다 빠르게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압축기의 단면도이고, 도 6은 도 5의 B-B선 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 밸브유니트 및 가스켓을 도시한 분해사시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가스켓의 평면도이고, 도 9는 도 8의 "B"부의 확대도이다. 그리고, 도 10은 도 8의 "B"부의 확대 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압축기(100)는 내부에 격벽(113)을 사이에 두고 흡입실(111) 및 토출실(112)이 형성되는 전방 및 후방 하우징(110)(110a)과; 상기 전, 후방 하우징(110)(110a)의 사이에 설치되는 전방 및 후방 실린더블록(120)(120a)과; 상기 전,후방 실린더블록(120)(120a)의 실린더보어(121)내에 설치되고 구동축(130)과 함께 회전하는 사판(140)의 회전운동에 연동하여 왕복운동하는 피스톤(150)으로 구성되며, 상기 사판(140)과 피스톤(150)은 슈(145)를 매개로 하여 구동 전달된다.
상기 전,후방 하우징(110)(110a)의 토출실(112)은 격벽(113)의 내측에 형성된 제1토출실(112a)과 상기 격벽(113)의 외측에 형성되어 흡입실(111)과 구획되며 제1토출실(112a)과 토출홀(112c)을 통해 연통하는 제2토출실(112b)로 구성된다.
상기 제1토출실(112a)의 냉매는 작은 직경의 토출홀(112c)을 통과할 때는 축소되었다 제2토출실(112b)로 이동할 때는 확대된다. 이에 따라 맥동압이 감소하여 진동과 소음이 감소된다.
한편, 상기 흡입실(111)의 둘레 방향으로는 볼트체결공(116)이 형성되며, 상기 전,후방 하우징(110)(110a)의 내측에 모든 구성부품들을 설치한 후 볼트(180)로 체결, 고정한다.
상기 전,후방 실린더블록(120)(120a)에는 다수의 흡입통로(122)가 형성되며, 상기 전,후방 하우징(110)(110a)의 토출실(112)은 상기 전,후방 실린더블록(120)(120a)을 관통하여 형성된 연결통로(123)에 의해 상호 연통된다.
또한, 상기 전,후방 실린더블록(120)(120a)의 중앙에는 구동축(130)을 지지하는 지지공(125)이 형성되고, 상기 지지공(125)에는 니들 롤러베어링(126)이 장착되어 구동축(130)을 회전가능하게 지지한다. 상기 전,후방 하우징(110)(110a)과 전,후방 실린더블록(120)(120a) 사이에는 밸브유니트(160)가 설치된다. 상기 밸브유니트(160)는, 밸브플레이트(161), 흡입리드밸브(163), 토출리드밸브(162)로 이루어진다.
삭제
삭제
상기 밸브플레이트(161)에는, 상기 흡입실(111)과 실린더보어(121)를 연통하는 냉매흡입공(161a) 및 실린더보어(121)와 토출실(112)을 연통하는 냉매토출공(161b)이 각각 형성된다.
그리고, 상기 흡입리드밸브(163)는 상기 밸브플레이트(161)와 전,후방 실린더 블록(120)(120a)의 사이에 설치되며 상기 냉매흡입공(161a)을 개폐하는 흡입리드(163a)를 구비하며, 상기 토출리드밸브(162)는 상기 밸브플레이트(161)와 전,후방 하우징(110)(110a)의 사이에 설치되며 상기 냉매토출공(161b)을 개폐하는 토출리드(162a)를 구비한다.
이러한 밸브유니트(160)는, 양측면에 구비된 고정핀(164)이 상기 전,후방 하우징(110)(110a)과 전,후방 실린더 블록(120)(120a)의 마주하는 면에 형성된 고정홀(115)에 삽입되면서 고정된다.
상기 흡입리드 밸브(163)의 일측에는 상기 밸브유니트(160)와 전,후방 실린더블록(120)(120a)의 사이를 밀폐하도록 흡입측 가스켓(165)이 설치되고, 상기 토출리드밸브(162)의 일측에는 상기 밸브유니트(160)와 전,후방 하우징(110)(110a)의 사이를 밀폐하는 토출측 가스켓(166)이 설치된다.
상기 밸브유니트(160)의 일측에는 상기 토출리드밸브(162)를 지지하는 리테이너(166a)가 설치된다. 상기 리테이너(166a)는 토출리드밸브(162)의 각 토출리드(163a)의 과도한 변형을 방지하는 것으로 토출측 가스켓(166)에 일체로 형성된다.
한편, 상기 후방 하우징(110a)의 외주면 상부에는 피스톤(150)의 흡입행정 시 증발기로부터 이송된 냉매를 냉매흡입구(171)를 통해 압축기(100) 내부로 공급하고, 피스톤(150)의 압축행정 시에는 압축기 내부에서 압축된 냉매를 냉매토출구를 통해 응축기 쪽으로 토출하는 머플러(170)가 설치된다.
상기 전,후방 하우징(110)(110a)의 토출실(112)에는 상기 리테이너(166a)를 지지하는 포스트(117)가 형성된다. 상기 포스트(117)는 상기 토출실(112)의 해당 리테이너(166a)와 대응하는 위치에 돌출되어 형성되며, 상기 포스트와 대응하는 리테이너(166a)에는 포스트 지지부(118)가 형성된다.
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도 8 내지 도 10을 이용하여, 상기 리테이너의 포스트 지지부(118) 및 포스트(117)와의 지지관계를 상세히 설명하기로 한다.
상기 리테이너의 포스트 측 일측면(도 10의 하부면)에는 "ㄴ"자 형상의 포스트 지지부(118)가 형성되며, 이 "ㄴ"자 형상의 하부면에 상기 포스트(117)가 맞닿아 지지된다. 즉, 상기 포스트(117)의 단부면(도 10에서는 포스트의 상부면)이 포스트 지지부(118)의 하부면과 면접촉을 이룬 상태로 상기 포스트(117)는 상기 포스트 지지부(118)를 지지하게 되어, 결과적으로 포스트 지지부(118)와 일체로 형성된 리테이너(166a)를 안정적으로 지지하는 것이다.
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도 8,9에서 도시된 바와 같이, 상기 포스트 지지부(118)는 리테이너(166a)의 일부를 절개한 후 가압하여 형성할 수도 있다. 이를 더 구체적으로 설명하면, 리테이너(166a) 중 포스트(117)의 단부면에 대응하는 부분의 양측부를 절개하고, 이 부분을 포스트(117) 측으로 가압하면 절개된 양측부의 사이 부분은 일측이 인장되며 포스트(117) 측으로 돌출되며 포스트 지지부(118)가 형성된다. 이 경우, 상기 포스트 지지부(118)의 측면부에는 토출실(112)과 토출리드밸브(162)의 출구를 연통시키는 보조 냉매 토출유로(119)가 형성된다.
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이 보조 냉매 토출유로(119)는 토출리드밸브(162)와 토출실(112)과 연통되어 형성되므로, 토출리드밸브(162)를 통하여 공급된 고압의 냉매 중의 일부가 상기 보조 냉매 토출유로(119)를 통하여 토출실(112)로 직접 공급됨으로써, 고압의 경우 토출실(112)로의 유동을 원활하게 하여 준다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 종래의 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A부의 단면도이다.
도 3은 종래의 다른 압축기의 가스켓 및 헤드의 결합상태를 도시한 일부절개 사시도이다.
도 4는 도 3의 "A"부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 압축기의 단면도이다.
도 6은 도 5의 B-B선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 밸브유니트 및 가스켓을 도시한 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가스켓의 평면도이다.
도 9는 도 8의 "B"부의 확대도이다.
도 10은 도 8의 "B"부의 확대 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
100 : 압축기 110,110a : 전, 후방 하우징
120, 120a : 전, 후방 실린더블록 130 : 구동축
140 : 사판 150 : 피스톤
160 : 밸브유니트 166 : 토출측 가스켓
166a: 리테이너 170 : 머플러
117 : 포스트 118 : 포스트 지지부
119 : 보조냉매 토출유로

Claims (3)

  1. 내부에 흡입실(111) 및 토출실(112)이 형성되는 전, 후방 하우징(110)(110a);
    상기 전, 후방 하우징(110)(110a)의 사이에 설치되는 전,후방 실린더블록(120)(120a);
    상기 전,후방 실린더블록(120)(120a)의 실린더 보어(121)내에 설치되고 구동축(130)과 함께 회전하는 사판(140)의 회전운동에 연동하여 왕복운동하는 피스톤(150);
    상기 전,후방 하우징(110)(110a)과 전,후방 실린더블록(120)(120a)의 사이에 설치되며 밸브플레이트(161)의 양측에 배치되어 냉매흡입공(161a) 및 냉매토출공(161b)을 개폐하는 흡입리드밸브(163) 및 토출리드밸브(162)를 갖는 밸브유니트(160);
    상기 밸브유니트(160)와 전,후방 하우징(110)(110a)의 사이를 밀폐하며, 일정 영역이 상기 토출리드밸브(162)를 지지하되 상기 토출리드밸브(162)가 구비되는 반대측으로 돌출되는 리테이너(166a)가 형성된 가스켓(166);
    상기 전, 후방 하우징(110)(110a)에 상기 리테이너(166a) 측으로 돌출되어 상기 리테이너(166a)를 지지하는 포스트(117);
    상기 가스켓(166)의 리테이너(166a) 일정 영역이 상기 포스트(117)의 단부와 면접촉되어 지지하도록 돌출 형성되는 포스트 지지부(118); 및
    상기 포스트 지지부(118)의 측면에 냉매가 유동되도록 중공되는 보조 냉매 토출유로(119);를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포스트 지지부(118)는, 리테이너(166a)의 일부가 절개된 후 가압되어 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 삭제
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