KR101452499B1 - Compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 실린더블록(130,130')에 형성된 실린더보어(135) 내에서 직선왕복운동하는 피스톤(158)을 구동시키기 위해 사판(142)을 구비한 회전축(140)을 사용한다. 그리고, 상기 사판(142)과 상기 피스톤(158) 사이의 원활한 상대운동을 위해 사판(142)과 피스톤(158) 사이에는 슈(145)가 구비된다. 상기 슈(145)와 접하는 상기 사판(142)의 표면에는 가공홈(143)이 형성되고 상기 가공홈(143)에는 테프론코팅부(T)가 형성된다. 이때, 상기 가공홈(143)은 상기 사판(142)과 상기 슈(145)의 상대이동경로를 따라 곡선을 이루며 형성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 사판(142)과 슈(145)의 상대이동과정에서 가공홈(143)에 의해 사판(142)과 슈(145) 사이의 마찰이 작아지게 되므로 압축기(100)의 효율이 향상되는 효과가 있다. The present invention relates to a compressor and uses a rotary shaft 140 having a swash plate 142 to drive a piston 158 that linearly reciprocates in a cylinder bore 135 formed in a cylinder block 130 or 130 '. A shoe 145 is provided between the swash plate 142 and the piston 158 for smooth relative movement between the swash plate 142 and the piston 158. A machining groove 143 is formed on a surface of the swash plate 142 contacting the shoe 145 and a Teflon coated portion T is formed on the machined groove 143. At this time, the machining groove 143 is formed in a curve along the relative movement path of the swash plate 142 and the shoe 145. According to the present invention, friction between the swash plate 142 and the shoe 145 is reduced by the machining groove 143 during the relative movement between the swash plate 142 and the shoe 145, Is improved.
압축기, 사판, 테프론코팅 Compressor, swash plate, Teflon coating
Description
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축의 내부에 형성된 유로를 통해 작동유체가 실린더보어로 전달되고 회전축에 설치된 사판에 의해 구동되는 피스톤에 의해 작동유체가 실린더보어에서 압축되는 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor in which a working fluid is compressed by a cylinder bore by a piston driven by a swash plate which is transmitted to a cylinder bore through a flow path formed inside a rotary shaft, will be.
일반적으로 자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 작동유체를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.Generally, a compressor used in an automotive air conditioning system sucks a vaporized working fluid from an evaporator and transfers it to a condenser in a high-temperature and high-pressure state which is easy to be liquefied.
이와 같은 압축기에는 실제로 작동유체를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크축을 사용하여 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다. 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 회전스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.In such a compressor, there is actually a reciprocating type in which compression is performed while reciprocating movement of the working fluid is compressed, and a rotary type in which compression is performed while rotating. In the reciprocating type, there is a crank type in which the driving force of the driving source is transmitted using a crankshaft, a swash plate type in which the swash plate is transmitted, and a wobble plate type in which a wobble plate is used. Rotary types include rotary rotary axes with vane rotary vanes, scrolling with rotary scrolls and fixed scrolls.
도 1 및 도 2에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 개시되어 있다. 도면을 참고하여 사판식 압축기의 개략 구성을 설명한다. 압축기(1)의 골격과 외관을 전방 하우징(10), 후방하우징(20), 그리고 전후방실린더블록(30,30')이 형성한다. 상기 전방하우징(10), 전후방실린더블록(30,30')의 중앙을 관통해서는 회전축(40)이 설치되는데 상기 회전축(40)은 외부구동력에 의해 회전된다. 상기 전방하우징(10)과 후방하우징(20)은 상기 전후방실린더블록(30,30')의 외측에 각각 결합된다.Figs. 1 and 2 show the construction of a general swash plate type compressor. The schematic configuration of the swash plate type compressor will be described with reference to the drawings. The skeleton and appearance of the compressor 1 are formed by the
상기 회전축(40)의 회전에 의해 직선왕복운동하는 피스톤(50)이 상기 전후방실린더블록(30,30')의 실린더보어(35)에 설치되고, 상기 실린더보어(35)에서 압축된 작동유체의 토출을 제어하는 밸브유니트(60)가 상기 전방하우징(10)과 전방실린더블록(30)사이 그리고 상기 후방하우징(20)과 후방실린더블록(30')의 사이에 설치된다. 상기 전방하우징(10), 후방하우징(20), 전후방실린더블록(30,30')은 고정볼트(70)에 의해 서로 체결되는데, 상기 고정볼트(70)는 상기 전방하우징(10), 후방하우징(20), 전후방실린더블록(30,30')을 관통한다. 이를 위해 상기 전방하우징(10)과 후방하우징(20)에 형성된 것이 볼트공(10',20')이다.A
이제, 위에서 설명된 각각의 구성요소의 상세구성을 설명하기로 한다. 먼저, 상기 전방하우징(10)은 대략 원판형상으로 중앙을 관통하여 상기 회전축(40)이 관통하는 축통공(12)이 형성된다. 상기 축통공(12)은 상기 전방하우징(10)의 일면 중앙에 돌출되는 보스부(13)의 중앙을 관통한다. 상기 전방하우징(10)의 보스부(13)가 형성된 반대면에는 토출실(14)이 요입되게 형성된다. 상기 토출실(14)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성되는데, 상기 전방실린더블록(30)의 각각의 실린더보어(35)와 상기 밸브유니트(60)를 통해 선택적으로 연통된다.Now, the detailed configuration of each component described above will be described. First, the
상기 후방하우징(20)은 상기 후방실린더블록(30')의 일면에 장착되는 것이 다. 상기 후방하우징(20)중 상기 후방실린더블록(30')과 마주보는 면에는 토출실(22)이 요입되게 형성된다. 상기 토출실(22)은 상기 후방실린더블록(30')에 형성된 실린더보어(35)들과 상기 밸브유니트(60)를 통해 선택적으로 연통되게 형성된다.The
상기 전후방실린더블록(30,30')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어, 사판실(31)을 구성한다. 상기 사판실(31)에는 상기 회전축(40)에 설치된 사판(42)이 회전가능하게 위치된다. 상기 전후방실린더블록(30,30')을 관통하여서는 축지지공(32)이 형성된다. 상기 축지지공(32)에는 상기 회전축(40)이 관통한다. The front and
상기 전후방실린더블록(30,30')에는 상기 축지지공(32)을 중심에 두고 축지지공(32)의 형성방향으로 원통형상의 실린더보어(35)가 다수개 형성된다. 물론, 상기 실린더보어(35)는 상기 전후방실린더블록(30,30')에 각각 대응되는 위치에 형성된다. A plurality of
상기 실린더보어(35)와 상기 축지지공(32)은 각각 흡입통로(36)를 통해 서로 연통된다. 상기 흡입통로(36)는 상기 회전축(40)의 내부를 통해 전달된 작동유체가 상기 실린더보어(35)로 각각 전달되게 한다. The cylinder bore (35) and the shaft hole (32) communicate with each other through a suction passage (36). The
상기 전후방실린더블록(30,30')에는 각각 상기 전후방하우징(10,20)의 토출실(14,22)과 연통되게 토출통로(38)가 형성된다. 상기 토출통로(38)는 실린더보어(35)내에서 압축된 작동유체를 외부로 토출하는 통로역할을 한다.The front and
상기 회전축(40)은 일단부가 상기 전방하우징(10)을 관통하고 중간부가 상기 전후방실린더블록(30,30')을 관통하게 된다. 상기 회전축(40)에는 대략 원판형상의 사판(42)이 회전축(40)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(42)의 중앙에는 허브(44)가 원통형상으로 구비되는데, 상기 허브(44)를 상기 회전축(40)이 관통한다. 상기 허브(44)를 관통하여서 상기 회전축(40)의 내부와 연통되게 연통공(44')이 천공된다. 그리고, 상기 사판(42)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(45)가 설치된다. 상기 슈(45)는 상기 사판(42)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다. 상기 사판(42)의 양단과 실린더블록(30,30')과의 사이에는 베어링(46)이 각각 구비된다.One end of the
이때, 상기 사판(42)의 표면에는 테프론코팅부(T)가 형성된다. 상기 테프론코팅부(T)는 상기 슈(45)와 접하는 상기 사판(42)의 양측 표면에 형성되어, 상기 슈(45)와 사판(42) 사이의 마찰에 의해 사판(42)이 마모되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 테프론코팅부(T)는 상기 사판(42)의 표면에 테프론재질을 도포하여 형성된다. At this time, a Teflon coated portion T is formed on the surface of the
도 2에서 보듯이, 상기 테프론코팅부(T)를 형성하기 위해서는 먼저, 상기 사판(42)의 표면을 조면화하고 그 표면에 테프론재질을 도포하게 된다. 이는 상기 테프론코팅부(T)가 상기 사판(42)에 잘 점착될 수 있도록 하기 위한 것이다. As shown in FIG. 2, in order to form the Teflon coated portion T, the surface of the
상기 회전축(40)의 내부에는 작동유체가 유동되는 유로(47)가 형성된다. 상기 유로(47)는 상기 회전축(40)의 내부에 회전축(40)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(40)의 외면에는 입구(48)와 출구(48')가 형성된다. 상기 입구(48)는 상기 사판실(31)과 유로(47)를 연통시키는 것이고, 상기 출구(48')는 상기 전후방실린더블록(30,30')의 흡입통로(36)와 연통될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출 구(48')의 위치는 각각의 실린더보어(35)에서 진행되는 작동유체의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다. 도면부호 49는 상기 전방하우징(10)의 축통공(12)의 내면과 회전축(40)의 외면 사이의 틈새를 막아주는 축실링부이다.A flow path (47) through which the working fluid flows is formed inside the rotating shaft (40). The
피스톤(50)은 상기 실린더보어(35) 내부를 직선왕복운동하는 것이다. 상기 피스톤(50)은 상기 실린더보어(35)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전후방실린더블록(30,30')의 실린더보어(35)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(50)의 각각의 양단이 실린더보어(35)내에서 작동유체를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(50)은 그 중간부분이 상기 슈(45)와 결합되어 있어, 상기 사판(42)의 회전에 따라 직선왕복운동하게 된다.The piston (50) linearly reciprocates inside the cylinder bore (35). The
상기 실린더보어(35) 내에서 압축된 작동유체가 실린더보어(35)의 외부로 토출되는 것을 제어하기 위해 상기 밸브유니트(60)가 사용된다. 상기 밸브유니트(60)는 상기 전후방실린더블록(30,30')의 일면에 밀착되어 설치되는 밸브플레이트(62)를 구비하고, 상기 밸브플레이트(62)에는 각각의 실린더보어(35)와 대응되는 위치에 토출공(64)이 형성된다. 상기 토출공(64)을 선택적으로 개폐하기 위해 토출리드(66)가 각각 사용된다. 상기 토출리드(66)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(35) 내부의 작동유체의 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(64)을 개폐할 수 있다.The
상기 밸브플레이트(62)는 대략 원판형상으로 상기 토출통로(38)와 대응되는 위치에 연통공(67)이 형성된다. 상기 연통공(67)은 각각의 토출실(14,22)을 토출통로(38)와 연통시키는 역할을 한다.The
상기 토출통로(38)와 연통되게 상기 전후방실린더블록(30,30')의 외면에는 머플러(68)가 형성된다. 상기 머플러(68)는 작동유체의 맥동과 소음을 줄이는 역할을 한다. 상기 머플러(68)에는 압축기(1)의 외부(응축기)로 작동유체를 토출하는 토출포트(69)가 형성된다. 참고로 압축기(1)의 사판실(31) 내부로 작동유체를 전달하는 흡입구(도시되지 않음)는 상기 전후방실린더블록(30,30')의 어느 일측에 형성된다. 도면부호 16 및 18은 각각 오일실과 연통로이다. A
이와 같은 구성을 가지는 일반적인 압축기(1)의 동작을 설명한다. 외부에서 전달되는 구동력에 의해 상기 회전축(40)이 회전함에 따라, 상기 사판(42)이 회전축(40)의 회전과 함께 회전된다. 상기 사판(42)의 회전은 상기 피스톤(50)이 상기 실린더보어(35) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다.The operation of the general compressor 1 having such a configuration will be described. The
이때, 상기 회전축(40)이 회전함에 따라, 상기 회전축(40) 내부의 유로(47)가 상기 출구(48')와 흡입통로(36)를 통해 상기 실린더보어(35)와 연통된다. 이와 같은 유로(47)와 실린더보어(35)의 연통은 상기 사판실(31)내로 흡입된 작동유체가 상기 실린더보어(35)로 전달되도록 한다. 참고로, 상기 실린더보어(35)로 작동유체가 흡입되는 것은 상기 피스톤(50)이 해당되는 실린더보어(35)에서 하사점에 위치할 때이다.At this time, as the
상기 실린더보어(35)에 작동유체가 전달되고, 해당되는 실린더보어(35)의 상기 피스톤(50)이 상기 밸브플레이트(62)방향으로 이동하면, 작동유체의 압축이 일어난다. 상기 작동유체가 상기 실린더보어(35) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(35) 내부의 압력은 상대적으로 높아지고, 상기 토출리드(66)의 선단이 밀려 탄 성변형되면서 상기 토출공(64)이 개방된다.When the working fluid is transferred to the cylinder bore 35 and the
이와 같이 되면, 상기 토출공(64)을 통해 압축된 작동유체가 상기 토출실(14,22)로 전달되고, 상기 토출실(14,22)로 전달된 작동유체는 연통공(67)을 통해 토출통로(38)를 거쳐 상기 머플러(68)로 전달되고, 상기 머플러(68)에서 토출포트(69)를 통해 응축기쪽으로 전달된다.The working fluid compressed through the
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 압축기에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above-described conventional compressor has the following problems.
상기 테프론코팅부(T)는 상기 사판(42)의 표면은 조면화되는데, 보다 정확하게는 가공홈(42')에 형성되며, 상기 가공홈(42')은 도 2에서 보듯이 직선을 이루면서 다수개가 촘촘히 형성된다. 하지만 상기 사판(42)의 표면과 상기 슈(45)가 서로 상대이동하는 방향은 상기 가공홈(42')의 형성방향과 일치하지 않게 된다. 즉, 상기 슈(45)는 상기 회전축(40)을 중심으로 상기 사판(42)의 표면 가장자리를 따라 원을 그리면서 이동하게 되는데 반해(도 2의 화살표①), 상기 가공홈(42')은 직선경로를 따라 상기 사판(42)의 표면에 형성되는 것이다(도 2의 화살표②).The surface of the
이에 따라, 상기 슈(45)는 상기 사판(42)과의 상대이동과정에서 상기 가공홈(42')의 형성경로를 어느 정도 가로지르면서 이동하게 되므로, 사판(42)의 표면과 더 큰 마찰을 일으키게 되고, 결과적으로 상기 압축기(1)의 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있다. Accordingly, the
물론, 이를 해결하기 위해 상기 가공홈(42')을 성형하지 않을 수도 있으나 이렇게 되면 상기 테프론코팅부(T)가 상기 사판(42)의 표면에 견고하게 점착되지 못하는 문제점이 있다. Of course, in order to solve this problem, the machined groove 42 'may not be formed, but the Teflon coated portion T may not be firmly adhered to the surface of the
그리고, 상기 가공홈(42')은 상기 사판(42)의 표면에 직선형상으로 형성되므로 그 양단이 각각 상기 사판(42)의 표면 양측으로 개구된다. 이에 따라 상기 가공홈(42') 내부로부터 윤활유가 쉽게 빠져나갈 수 있어, 슈(45)와 사판(42) 사이에 윤활유가 충분히 공급되지 못하는 문제점도 있다. The machined grooves 42 'are linearly formed on the surface of the
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사판의 테프론코팅을 위한 가공홈의 형성방향이 사판과 슈의 상대이동방향과 일치하도록 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to make the forming direction of the groove for Teflon coating of the swash plate coincide with the relative moving direction of the swash plate and the shoe.
본 발명의 다른 목적은 오일이 가공홈의 내부에서 쉽게 빠져나가지 않도록 사판의 테프론코팅을 위한 가공홈이 폐곡선을 형성하도록 하는 것이다. It is another object of the present invention to make the machining grooves for the Teflon coating of the swash plate form a closed curve so that the oil does not easily escape from the inside of the machining grooves.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 압축기의 적어도 양단 외관을 형성하는 전방 및 후방하우징과, 상기 전후방하우징의 사이에 위치되고, 그 중심을 둘러 다수개의 실린더보어가 관통되게 형성되며, 내부에 사판실을 구비하는 실린더블록과, 상기 사판실에 위치되는 사판이 회전가능하도록 설치되고, 압축기 내부로 흡입된 작동유체를 상기 실린더보어로 전달하는 유로가 형성되는 회전축, 상기 사판의 회전운동에 따라 상기 실린더보어 내를 직선왕복운동하는 다수의 피스톤과, 상기 사판과 피스톤 사이에 구비되어 상기 사판과 상대이동하는 슈를 포함하는 압축기에 있어서, 상기 사판의 표면에는 상기 사판과 상기 슈의 상대이동경로를 따라 가공홈이 형성되고, 상기 가공홈에는 테프론코팅부가 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a compressor comprising: a front and a rear housing forming at least both ends of an outer tube of a compressor; and a plurality of cylinder bores located around the center of the front and rear housings, A cylinder block having a swash plate chamber therein and a swash plate disposed in the swash plate chamber so as to be rotatable and having a passage for transmitting a working fluid sucked into the compressor into the cylinder bore, A plurality of pistons linearly reciprocating in the cylinder bores in accordance with a rotational motion of the swash plate, and a shoe disposed between the swash plate and the piston and moving relative to the swash plate, A machining groove is formed along the relative movement path of the swash plate and the shoe, and a Teflon coating portion is formed in the machining groove.
상기 가공홈은 상기 사판의 표면에 상기 회전축을 중심으로 반경을 달리하면서 다수개가 형성되어 각각 폐곡선을 형성한다. The machining grooves are formed on the surface of the swash plate at a plurality of different radii around the rotation axis to form closed curves.
상기 가공홈의 횡단면은 삼각형상으로 형성된다.The cross section of the machining groove is formed in a triangular shape.
상기 가공홈은 레이저 가공에 의해 형성된다.The machining groove is formed by laser machining.
본 발명에 의한 압축기에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. According to the compressor of the present invention, the following effects can be expected.
본 발명에서는 사판의 표면에 테프론코팅을 위한 가공홈의 형성방향이 사판과 슈의 상대이동방향을 따라 곡선으로 형성된다. 이에 따라 사판과 슈의 상대이동과정에서 가공홈에 의해 사판과 슈 사이의 마찰이 작아지게 되므로 압축기의 효율이 향상되는 효과가 있다. In the present invention, the forming grooves for Teflon coating on the surface of the swash plate are formed in a curved shape along the relative moving direction of the swash plate and the shoe. As a result, the friction between the swash plate and the shoe is reduced by the grooves in the relative movement of the swash plate and the shoe, thereby improving the efficiency of the compressor.
그리고, 본 발명에서는 사판의 가공홈이 폐곡선을 이루게 되므로 가공홈 내부로부터 윤활유가 쉽게 빠져나가지 않게 된다. 따라서 사판과 슈 사이에 윤활유가 충분히 공급되므로, 사판과 슈 사이의 마찰에 의한 부품의 마모가 줄어드는 효과도 있다. In the present invention, since the working groove of the swash plate forms a closed curve, the lubricating oil can not easily escape from the inside of the working groove. Therefore, since the lubricating oil is sufficiently supplied between the swash plate and the shoe, the wear of the parts due to the friction between the swash plate and the shoe is also reduced.
또한, 본 발명에서는 사판의 가공홈이 레이저 가공을 통해 형성되므로, 필요한 부분만을 용이하게 가공할 수 있고, 가공과정에서 부산물이 거의 발생되지 않으며, 아노다이징 가공과 같은 화학적 가공에 비해 환경오염의 염려가 줄어드는 효과도 있다.Further, in the present invention, since the machined grooves of the swash plate are formed by laser machining, only the necessary parts can be easily processed, the byproducts are hardly generated in the machining process, and the environmental pollution is more likely to occur than chemical processing such as anodizing There is also a shrinking effect.
이하 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3에는 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예의 구성이 단면도로 도시 되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 회전축 및 이에 결합되는 사판의 구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 사판과 슈의 일부 구성이 단면도로 도시되어 있다. FIG. 3 is a cross-sectional view of a compressor according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a rotary shaft and a swash plate, Some configurations of the swash plate and shoe constituting the embodiment are shown in cross-section.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(100)의 골격과 외관을 전방하우징(110), 후방하우징(120) 그리고, 전후방실린더블록(130,130')이 형성한다. 물론, 상기 압축기(100)의 골격과 외관은 전방하우징(110)과 후방하우징(120)에 의해 형성되고, 상기 실린더블록(130,130')은 상기 전후방하우징(110,120) 내부공간에 구비될 수도 있다. As shown in these drawings, the skeleton and the exterior of the
이들은 상기 전방하우징(110), 전후방실린더블록(130,130') 및 후방하우징(120)의 순서로 배열되어 결합되고, 이들 각각의 중앙을 관통해서는 외부 구동원에 의해 회전되는 회전축(140)이 설치된다. These are arranged in the order of the
상기 회전축(140)의 회전에 연동하여 직선왕복하는 피스톤(158)이 상기 전후방실린더블록(130,130')의 실린더보어(135)에 설치되고, 상기 실린더보어(135)에서 압축된 작동유체의 토출은 밸브유니트(160)에 의해 이루어진다.A
상기 전후방하우징(110,120), 그리고 전후방실린더블록(130,130')은 이들을 관통하는 다수개의 고정볼트(170)에 의해 서로 체결되는데, 이를 위해, 상기 전후방하우징(110,120)에는 볼트공(110',120')이 형성된다.The front and
이하에서는, 상기 압축기(100)를 구성하는 구성요소들에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 상기 전방하우징(110)은 대략 원판형상으로 중앙을 관통하여 상기 회전축(140)이 관통하는 축통공(112)이 형성된다. 상기 축통공(112)은 상기 전 방하우징(110)의 일면 중앙에 돌출되는 보스부(113)의 중앙을 관통하여 형성된다. Hereinafter, the components constituting the
상기 전방하우징(110)에서 상기 보스부(113)가 형성된 반대면에는 토출실(114)이 요입되게 형성된다. 상기 토출실(114)은 상기 전방실린더블록(130)의 각각의 실린더보어(135)와 상기 밸브유니트(160)를 통해 선택적으로 연통될 수 있도록 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.A
상기 후방하우징(120)은 상기 후방실린더블록(130')의 일면, 즉 상기 후방실린더블록(130')에서 상기 전방실린더블록(130)과 밀착된 면의 반대면(132)에 장착되는 것이다. 상기 후방하우징(120)중 상기 후방실린더블록(130')과 마주보는 면에는 토출실(122)이 요입되게 형성된다. The
상기 후방하우징(120)의 중앙에는 상기 회전축(140)의 일단부에 대응되는 회전축실(124)이 형성된다. 상기 회전축실(124)은 상기 토출실(122)의 중앙에 토출실(122)과 구획되어 형성되는 것이다. A
상기 전후방실린더블록(130,130')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 대응되게 형성되어 사판실(S)을 형성한다. 상기 사판실(S)에는 상기 회전축(140)에 설치된 사판(142)이 회전가능하게 위치된다. 상기 전후방실린더블록(130,130')의 외면중 상기 사판실(S)과 대응되는 위치에는 사판실(S)의 내부로 증발기에서 전달된 작동유체를 전달하는 흡입구(도시되지 않음)가 형성된다. The front and
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 축지지공(131)이 형성된다. 상기 축지지공(131)은 상기 회전축(140)이 삽입되는 부분으로, 회전축(140)의 직경과 대응되는 내경을 갖는다.An
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 상기 축지지공(131)을 중심에 두고 장착공(131,131')의 형성방향으로 원통형상의 실린더보어(135)가 다수개 관통하여 형성된다. 이때, 상기 실린더보어(135)는 상기 전후방실린더블록(130,130')에 각각 대응되는 위치로 형성된다. A plurality of cylindrical cylinder bores 135 are formed in the front and
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 흡입통로(136)가 형성된다. 상기 흡입통로(136)는 상기 실린더보어(135)와 축지지공(131) 사이를 연통시켜 상기 회전축(140)의 내부를 통해 작동유체가 상기 실린더보어(135)로 각각 전달되게 한다.A
상기 전후방실린더블록(130,130')에는 각각 상기 전후방하우징(110,120)의 토출실(114,122)과 연통되게 토출통로(138)가 형성된다. 상기 토출통로(138)는 실린더보어(135)내에서 압축된 작동유체를 외부로 토출하는 통로역할을 한다.A
상기 회전축(140)은 일단부가 상기 전방하우징(110)을 관통하고 타단부는 상기 후방하우징(120)의 회전축실(124)과 마주보게 설치된다. 상기 회전축(140)에는 대략 원판형상의 사판(142)이 회전축(140)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(142)은 상기 회전축(140)에 대해 경사지게 구비되어, 회전과정에서 피스톤(158)을 직선운동시키는 역할을 하게 된다. One end of the
이때, 상기 사판(142)의 표면에는 테프론코팅부(T)가 형성된다. 상기 테프론코팅부(T)는 테프론재질을 상기 사판(142)의 표면에 도포하여 형성되는 것으로, 상기 사판(142)과 후술할 슈(145) 사이의 마찰에 의해 사판(142)이 마모되는 것을 방지하기 위한 일종의 보강막에 해당한다. At this time, a Teflon coated portion T is formed on the surface of the
도 4에서 보듯이, 상기 사판(142)의 표면에는 가공홈(143)이 형성된다. 상기 가공홈(143)은 상기 테프론코팅부(T)가 상기 사판(142)의 표면에 보다 확실할게 점착될 수 있도록 하기 위해 테프론코팅부(T)를 가공하기에 앞서 먼저 가공되는 것으로, 상기 사판(142)의 표면에 레이저 가공 등을 통해 형성된다. 이러한 레이저 가공은 고열을 이용하여 소재의 표면을 순간적으로 태우는 가공방법으로서, 아노다이징 등과 같은 화학적 방법에 비해 친환경적이고, 필요한 부분만을 가공할 수 있으며, 부산물이 거의 발생되지 않는 장점이 있다. As shown in FIG. 4, a
상기 가공홈(143)은 상기 사판(142)의 표면에 상기 사판(142)과 슈(145)의 상대이동 경로를 따라 곡선, 보다 정확하게는 원을 그리면서 요입되어 형성된다. 즉 상기 가공홈(143)은 그 형성되는 경로가 일종의 폐곡선을 형성하게 되는 것이다. The
이때, 상기 가공홈(143)은 상기 회전축(140)을 중심으로 반경을 달리하여 다수개가 촘촘하게 형성된다. 이는 상기 다수개의 가공홈(143) 상에 슈(145)가 안착되어 사판(142)과 슈(145)사이의 마찰면적이 줄어들면서도 슈(145)가 회전축(142)의 표면에 보다 안정적으로 안착될 수 있도록 하기 위함이다.At this time, a plurality of the
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가공홈(143)의 횡단면은 삼각형상으로 형성됨이 바람직하다. 이는 상기 사판(142)의 표면으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성되는 상기 가공홈(143)에 의해, 상기 사판(142)의 표면과 슈(145)의 저면 사이의 접촉면적은 상대적으로 줄어들어 둘 사이의 마찰 역시 작아지도록 하기 위한 것이다. 물론, 상기 가공홈(143)의 횡단면의 형상은 반원 또는 기타 다각형상으로 형성될 수도 있다.5, it is preferable that the cross section of the
상기 사판(142)의 중앙에는 허브(144)가 원통형상으로 구비되는데, 상기 허브(144)를 상기 회전축(140)이 관통한다. 상기 허브(144)를 관통하여서 상기 회전축(140)의 내부와 연통되게 연통공(144')이 천공된다. In the center of the
상기 사판(142)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(145)가 설치된다. 상기 슈(145)는 상기 사판(142)의 표면 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다. 보다 정확하게는, 상기 슈(145)는 상기 사판(142)에 형성된 가공홈(143)의 길이방향을 따라 원을 그리면서 상기 사판(142)과 상대이동된다. 도면부호 146은 베어링을 나타낸다. A plurality of
상기 회전축(140)의 내부에는 작동유체가 유동되는 유로(147)가 형성된다. 상기 유로(147)는 상기 회전축(140)의 내부에 회전축(140)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 유로(147)는 상기 회전축(140)의 일단부로 개구되게 형성되고, 상기 개구된 부분은 상기 후방하우징(120)의 회전축실(124)과 마주보는 위치에 있다. A
상기 유로(147)와 상기 사판실(S), 그리고 상기 흡입통로(136)와의 연통을 위해, 상기 회전축(140)에는 각각 상기 회전축(140)의 외면으로 개구되게 입구(148)와 출구(148')가 형성된다. 상기 입구(148)와 출구(148')는 각각 다수개가 형성될 수 있다. 도면부호 149는 상기 전방하우징(110)의 축통공(112)의 내면과 회전축(140)의 외면 사이의 틈새를 막아주는 축실링부이다.An
상기 피스톤(158)은 상기 실린더보어(135) 내부를 직선왕복운동하는 것이다. 상기 피스톤(158)은 상기 실린더보어(135)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전후방실린더블록(130,130')의 실린더보어(135)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(158)의 각각의 양단이 실린더보어(135)내에서 작동유체를 압축하는 역할을 한다. The
상기 실린더보어(135) 내에서 압축된 작동유체가 실린더보어(135)의 외부로 토출되는 것을 제어하기 위해 상기 밸브유니트(160)가 사용된다. 상기 밸브유니트(160)는 상기 전후방실린더블록(130,130')의 일면에 밀착되어 설치되는 밸브플레이트(162)를 구비하고, 상기 밸브플레이트(162)에는 각각의 실린더보어(135)와 대응되는 위치에 토출공(164)이 형성된다. 상기 토출공(164)을 선택적으로 개폐하기 위해 토출리드(166)가 각각 사용된다. 상기 토출리드(166)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(135) 내부의 작동유체의 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(164)을 개방할 수 있다.The
상기 밸브플레이트(162)는 대략 원판형상으로 구성되는데, 상기 토출통로(138)와 대응되는 위치에 연통공(167)이 형성된다. 상기 연통공(167)은 각각의 토출실(114,122)을 토출통로(138)와 연통시키는 역할을 한다.The
상기 토출통로(138)와 연통되게 상기 전후방실린더블록(130,130')의 외면에는 머플러(168)가 형성된다. 상기 머플러(168)는 작동유체의 맥동과 소음을 줄이는 역할을 한다. 상기 머플러(168)에는 압축기(100)의 외부(응축기)로 작동유체를 토출하는 토출포트(169)가 형성된다. 도면부호 116과 118은 각각 오일실과 연통로이다.A
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 압축기의 작용을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the operation of the compressor according to the present invention will be described in detail.
본 발명의 압축기(100)에서는, 외부에서 전달되는 구동력에 의해 상기 회전축(140)이 회전함에 따라, 상기 사판(142)이 회전축(140)과 함께 회전된다. 상기 사판(142)의 회전은 상기 피스톤(158)이 상기 실린더보어(135) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다. 상기 사판(142)과 상기 피스톤(158) 사이에는 슈(145)가 구비되어 사판(142)과 피스톤(158) 사이의 마찰을 줄이게 된다. In the
그리고, 상기 슈(145)의 저면은 상기 사판(142)의 표면에 형성된 테프론코팅부(T)와 접한 상태로 슈(145)와 사판(142)이 상대이동되므로, 상기 테프론코팅부(T)에 의해 상기 사판(142)의 표면이 마모되는 것이 어느 정도 방지될 수 있다.The
이때, 상기 테프론코팅부(T)를 확실하게 점착하기 위한 가공홈(143)이 상기 슈(145)와 사판(142)의 상대이동경로를 따라 사판(142)의 표면에 원형상으로 형성되므로, 상기 슈(145)와 상기 사판(142) 사이의 마찰이 줄어들게 된다. 즉, 상기 가공홈(143)은 상기 슈(145)의 이동경로를 거스르지 않고, 슈(145)의 이동방향에 대응되는 결대로 형성되므로, 상기 슈(145)는 상기 가공홈(143)을 따라 사판(142)과 상대이동될 수 있다. At this time, a
특히, 상기 가공홈(143)은 그 형성경로가 폐곡선을 이루면서 요입되게 형성되므로, 상기 사판(148)의 표면에 테프론코팅을 하더라도 상기 가공홈(143)의 결을 따라 테프론코팅부(T)가 폐곡선을 이루면서 형성된다. 이에 따라 윤활유가 쉽게 빠져나가지 않고 가공홈(143)의 결을 따라 테프론코팅부(T)가 형성하는 요입된 부분에 충분하게 스며든 상태로 유지될 수 있어, 사판(142)과 슈(145) 사이의 마찰이 더욱 효과적으로 줄어들 수 있게 된다. Particularly, the Teflon coating portion T is formed along the texture of the
압축기(100)의 작동을 계속하여 설명하면, 상기 회전축(140)이 회전함에 따라, 상기 회전축(140) 내부의 유로(147)가 상기 출구(148')와 흡입통로(136)를 통해 상기 각각의 실린더보어(135)와 순차적으로 연통된다. 즉, 상기 출구(148')와 전후방실린더블록(130,130')의 흡입통로(136)를 통해 상기 실린더보어(135)와 상기 유로(147)가 연통되는 것이다.The operation of the
이와 같은 유로(147)와 실린더보어(135)의 연통은 압축기(100) 외부에서 전달된 작동유체가 상기 실린더보어(135)로 전달되도록 한다. 참고로, 상기 실린더보어(135)로 작동유체가 흡입되는 것은 상기 피스톤(158)이 해당되는 실린더보어(135)에서 하사점에 위치할 때이다.The communication between the
상기 실린더보어(135)에 작동유체가 전달되고, 해당되는 실린더보어(135)의 상기 피스톤(158)이 상기 밸브플레이트(162)방향으로 이동하면, 작동유체의 압축이 일어난다. 상기 작동유체가 상기 실린더보어(135) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(135) 내부의 압력은 상대적으로 높아지고, 상기 토출리드(166)의 선단이 밀려 탄성변형되면서 상기 토출공(164)이 개방된다.When the working fluid is transferred to the cylinder bore 135 and the
이와 같이 되면, 상기 토출공(164)을 통해 압축된 작동유체가 상기 토출실(114,122)로 전달되고, 상기 토출실(114,122)로 전달된 작동유체는 연통공(167)을 통해 토출통로(138)를 거쳐 상기 머플러(168)로 전달되고, 상기 머플러(168)에서 토출포트(169)를 통해 응축기쪽으로 전달된다.The working fluid compressed through the
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구 범위에 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.
상기한 실시예에서는 회전축(140)에 대한 사판(142)의 경사각이 고정된 고정용량형 사판식 압축기를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 사판의 경사각이 조절될 수 있는 가변용량형 사판식 압축기에도 적용될 수 있다. In the above-described embodiment, the fixed displacement type swash plate type compressor in which the inclination angle of the
도 1은 종래 기술에 의한 압축기의 구성을 보인 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a compressor according to a prior art; FIG.
도 2는 종래 기술에 의한 압축기를 구성하는 회전축 및 이에 결합되는 사판의 구성을 보인 사시도.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a compressor.
도 3은 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.3 is a sectional view showing a configuration of a preferred embodiment of the compressor according to the present invention.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 회전축 및 이에 결합되는 사판의 구성을 보인 사시도.4 is a perspective view showing the construction of a rotary shaft and a swash plate coupled thereto, which constitute an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 사판과 슈의 일부 구성을 보인 단면도.5 is a sectional view showing a part of a swash plate and a shoe constituting an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
100: 압축기 110: 전방하우징100: compressor 110: front housing
116: 오일실 118: 연통로116: Oil chamber 118:
120: 후방하우징 122: 토출실120: rear housing 122: discharge chamber
124: 회전축실 130: 전방실린더블록124: rotary shaft chamber 130: front cylinder block
130': 후방실린더블록 131: 축지지공130 ': rear cylinder block 131:
135: 실린더보어 140: 회전축 135: cylinder bore 140:
142: 사판 143: 가공홈 142: swash plate 143: machining groove
145: 슈 147: 유로145: Shu 147: Euro
160: 밸브유니트 164: 토출공160: Valve unit 164: Discharge hole
S: 사판실 T: 테프론코팅부S: Swash plate T: Teflon coated part
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