KR101453096B1

KR101453096B1 - 압축기

Info

Publication number: KR101453096B1
Application number: KR1020080056522A
Authority: KR
Inventors: 오성택; 석종명
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2014-10-27
Also published as: KR20090130753A

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서 압축기(50)를 구성하는 프론트헤드(51)와 전방실린더블록(52) 사이와 후방실린더블록(52')과 리어헤드(67) 사이에는 밸브플레이트(54)가 구비된다. 상기 프론트헤드(51)와 마주보는 밸브플레이트(54)의 일면과 상기 리어헤드(67)와 마주보는 밸브플레이트(54)의 일면에는 상기 밸브플레이트(54)에 형성된 토출공(54')을 개폐하는 리드밸브(60)가 구비된다. 상기 리드밸브(60)에는 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')을 개폐하는 토출리드(62)가 형성되고, 상기 토출리드(62)에는 관통공(63')이 관통되게 형성된다. 상기 토출리드(62)에는 상기 토출공(54')에 삽입되는 차폐부(64)가 설치된다. 상기 차폐부(64)는 상기 토출리드(62)의 일측 표면으로부터 상기 관통공(63')을 관통하여 상기 토출리드(62)의 타측 표면을 향해 돌출되게 형성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 밸브플레이트(54)의 토출공(54')을 개폐하는 리드밸브(60)의 토출리드(62)와 상기 토출공(54')에 삽입되는 차폐부(64)는 각각 별도로 제작되므로, 토출리드(62)의 평탄도가 좋아져 리드밸브(60)의 토출리드(62)가 밸브플레이트(54)에 확실히 밀착되는 이점이 있다.

압축기, 밸브플레이트, 토출공, 토출리드, 밸브판

Description

압축기{Compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 구동력을 전달받아 회전축이 회전함에 의해 냉매가 실린더보어에서 피스톤에 의해 압축되는 압축기에 관한 것이다.

자동차 공조 시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.

이와 같은 압축기에서는 실제로 냉매를 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.

상기한 각종 압축기 중 사판식 압축기는 일반적으로, 내부에 실린더보어가 형성되는 실린더블록 양단에 프론트헤드 및 리어헤드가 설치되어 구성된다.

도 1에는 종래 기술에 의한 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 2 에는 종래 기술에 의한 토출리드의 구성이 정면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(10)의 골격과 외관을 프론트헤드(11), 전방 및 후방실린더블록(12,12'), 그리고 리어헤드(27)가 형성한다. 이들은 상기 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(27)의 순서로 배열되어 결합된다. 상기 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(27)는 볼트(B)에 의해 서로 체결된다.

상기 프론트헤드(11)는 대략 원통형상으로, 내부에는 토출실(11a) 및 흡입실(11b)이 형성된다. 상기 토출실(11a) 및 흡입실(11b)은 각각 전방실린더블록(12)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(11a) 및 흡입실(11b)은 상기 전방실린더블록(12)의 각각의 실린더보어(12a)와 아래에서 설명될 밸브어셈블리(14)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.

상기 전방실린더블록(12)은 상기 프론트헤드(11)와 결합된다. 상기 전방실린더블록(12)의 내부에는 아래에서 설명될 회전축(24)이 삽입되는 방향과 평행한 방향으로 원통형상의 실린더보어(12a)가 다수개 형성된다.

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이에는 흡입실(11b) 및 토출실(11a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(14)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(14)는 흡입실(11b)에서 실린더보어(12a)로, 그리고, 실린더보어(12a)에서 토출실(11a)로의 냉매 유동을 제어한다.

상기 밸브어셈블리(14)에는 밸브플레이트(15)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(15)는 대략 원판형상으로 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출 공(15a) 및 흡입공(15b)이 형성된다.

상기 밸브플레이트(15)의 양측면에는 흡입리드(16) 및 밸브판(17)이 구비된다. 상기 흡입리드(16) 및 밸브판(17)은 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 흡입공(15b) 및 토출공(15a)을 개폐하는 역할을 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 밸브판(17)의 외관과 골격은 판상의 몸체(17')에 의해 형성된다. 상기 몸체(17')는 스틸(still)이나 알루미늄(aluminium) 등의 금속재료로 성형된다.

상기 몸체(17')의 외주면을 둘러서는 다수개의 토출리드(18)가 형성된다. 상기 토출리드(18)는 대략 외팔보형상으로, 소정의 간격을 두고 형성된다. 상기 토출리드(18)는 상기 몸체(17')를 기준으로 방사상으로 연장되어 다수개가 형성된다. 상기 토출리드(18)는 내부 압력에 따라 탄성변형되어 실질적으로 상기 흡입공(15b) 및 토출공(15a)을 개폐하는 역할을 한다.

상기 토출리드(18)에는 엠보스부(18')가 형성된다. 상기 엠보스부(18')는 상기 토출리드(18)의 일면으로부터 소정 높이만큼 돌출되게 형성된다. 상기 엠보스부(18')는 상기 밸브플레이트(15)의 토출공(15a)을 향해 돌출된 비드 형상으로 형성된다. 즉, 상기 엠보스부(18')는 일면은 돌출되게 형성되고, 반대면은 요입되게 형성된다. 상기 엠보스부(18')는 상기 토출공(15a)의 직경과 대응되는 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 밸브플레이트(15)의 토출공(15a)과 아래에서 설명될 피스톤(30) 사이에 존재하는 사체적을 줄이기 위한 것이다.

상기 전방실린더블록(12)과 마주보는 상기 밸브판(17)의 일면에는 리테이너(19)가 구비된다. 상기 리테이너(19)는 대략 판 형상으로 형성되어, 상기 토출실(51a)을 향해 소정의 각도만큼 절곡되어 형성된다. 상기 리테이너(19)는 상기 밸브판(17)이 냉매의 토출압에 의해 상기 토출실(11a)의 내부를 향해 과도하게 탄성변형되는 것을 방지하기 위한 부분이다.

상기 전방 및 후방실린더블록(12,12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(23)을 구성한다. 상기 사판실(23)에는 회전축(24)에 설치된 사판(25)이 회전가능하게 위치된다.

상기 프론트헤드(11)와 전방 및 후방실린더블록(12,12')의 중앙을 관통해서는 회전축(24)이 설치된다. 상기 회전축(24)에는 대략 원판형상의 사판(25)이 회전축(24)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(25)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(26)가 설치된다. 상기 슈(26)는 상기 사판(25)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다.

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 전방 및 후방 실린더블록(12,12')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(26)와 결합되어 있어, 상기 사판(25)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

상기 리어헤드(27)는 상기 후방실린더블록(12')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(27)에는 토출실(27a) 및 흡입실(미도시)이 형성된다. 상기 토출실(27a) 및 흡입실은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(27a) 및 흡입실은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(15)를 통해 선택적으로 연결된다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기의 동작을 설명한다. 외부에서 전달되는 구동력에 의해 상기 회전축(24)이 회전함에 따라, 상기 사판(25)이 회전축(24)과 함께 회전된다. 상기 사판(25)의 회전은 상기 피스톤(30)이 상기 실린더보어(12a) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다.

이때, 상기 회전축(20)이 회전함에 따라, 흡입실(11b)의 냉매가 각각 실린더보어(12a) 내부로 흡입된다. 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(15)방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.

이와 같이, 냉매가 상기 실린더보어(12a) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(12a) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(11a,27a)로 냉매가 토출된다. 이와 동시에, 상기 밸브판(17)의 토출리드(18)는 상기 프론트헤드(11)를 향하여 탄성변형 되었다가 다시 원위치로 오게 된다.

이때, 상기 엠보스부(18')에 의해 상기 밸브플레이트(15)의 토출공(15a)과 피스톤(30) 사이에 존재하는 사체적 구간이 줄어들게 되므로, 상기 밸브플레이 트(15)의 토출공(15a)과 아래에서 설명될 피스톤(30) 사이에 존재하는 압축된 잔류 냉매가 줄어든다. 상기 토출실(11a,27a)로 토출된 냉매는 냉매토출구를 통해 응축기(미도시)쪽으로 전달된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 압축기에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 밸브판(17)의 엠보스부(18')는 엠보싱(embossing)가공에 의해 상기 토출리드(18)와 일체로 성형된다. 이때, 상기 엠보스부(18')의 돌출된 높이가 높아지게 되면, 상기 엠보스부(18')의 가장자리로부터 상기 토출리드(18)의 선단 사이의 폭(d)은 매우 좁아지게 되므로 상기 엠보스부(18')와 인접한 상기 토출리드(18)의 평탄도가 나빠지게 된다. 이와 같이 되면, 상기 밸브판(17)의 토출리드(18)가 상기 밸브플레이트(15)에 밀착되지 못하므로 상기 토출리드(18)와 밸브플레이트(15) 사이로 냉매가 누설되는 문제가 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 엠보스부(18')의 직경을 줄이게 되면, 상기 밸브플레이트(15)의 토출공(15a)과 아래에서 설명될 피스톤(30) 사이에 존재하는 사체적을 많이 줄이지 못하게 되어 토출되는 냉매가 상기 토출공(15a) 내에 잔류하게 되므로 압축기의 성능이 저하되는 문제점도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밸브플레이트의 토출공 가장자리에 밸브판의 토출리드가 밀착되는 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밸브플레이트의 토출공과 피스톤 사이에 존재하는 사체적을 최소화하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 토출실 및 흡입실이 형성되는 헤드와; 상기 헤드와 결합되고, 내부에 상기 토출실 및 흡입실과 선택적으로 연결되는 실린더보어가 다수개 형성되는 실린더블록; 그리고 상기 헤드와 실린더블록 사이에 구비되고, 각각의 실린더보어와 대응되는 위치에 토출공 및 흡입공이 형성되는 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트의 양측면에 구비되어 상기 토출공 및 흡입공을 각각 개폐하는 리드가 형성된 리드밸브로 구성되는 밸브어셈블리;를 구비하는 압축기에 있어서, 상기 토출공을 개폐하는 리드밸브의 토출리드에는 상기 토출공을 향해 일체로 성형됨과 동시에 그 높이가 상기 밸브플레이트의 두께의 1/2이상인 차폐부를 포함하여 구성되고, 상기 차폐부는 반구 또는 원기둥 형상으로 형성된다.

상기 토출리드의 표면에는 30㎛에서 300㎛ 사이의 다공질기공이 형성된다.

상기 차폐부는 열경화성 수지재질로 성형된다.

상기 차폐부의 돌출된 높이는 상기 밸브플레이트의 두께와 같게 형성된다.

삭제

본 발명에서 밸브플레이트의 토출공을 개폐하는 밸브판의 토출리드와 상기 토출공에 삽입되는 차폐부는 각각 별도로 제작되므로, 밸브판의 토출리드와 차폐부가 일체로 형성될 때보다 밸브판의 평탄도가 좋아지게 된다. 따라서, 밸브판의 토출리드가 밸브플레이트에 확실히 밀착되므로 압축된 냉매가 토출리드와 밸브플레이트 사이로부터 누설되는 것이 방지되는 효과가 있다.

그리고 본 발명에서 밸브판의 토출리드에 형성된 차폐부는 밸브플레이트의 두께만큼 형성된다. 따라서, 상기 토출리드가 밸브플레이트에 밀착되었을 때 밸브플레이트의 토출공과 피스톤 사이에 존재하는 사체적을 최소화할 수 있으므로 압축기의 성능이 향상되는 효과도 있다.

이하 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 토출리드의 구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 실시예의 요부구성이 단면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(50)의 골격과 외관을 프론트헤드(51), 전방 및 후방실린더블록(52,52'), 그리고 리어헤드(67)가 형성한다. 이들은 상기 프론트헤드(51), 전방실린더블록(52), 후방실린더블록(52') 및 리어헤 드(67)의 순으로 배열되어 결합된다.

상기 압축기(50)의 프론트헤드(51)는 대략 원통 형상으로, 내부에는 토출실(51a) 및 흡입실(미도시)이 형성된다. 상기 토출실(51a) 및 흡입실은 각각 전방실린더블록(52)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(51a) 및 흡입실은 상기 전방실린더블록(52)의 각각의 실린더보어(52a)와 밸브플레이트(54)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.

상기 전방실린더블록(52)은 상기 프론트헤드(51)와 결합된다. 상기 전방실린더블록(52)의 내부에는 아래에서 설명될 회전축(74)이 삽입되는 방향과 평행한 방향으로 원통형상의 실린더보어(52a)가 다수개 형성된다.

상기 프론트헤드(51)와 전방실린더블록(52)의 사이에는 흡입실 및 토출실(51a)과 실린더보어(52a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(53)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(53)는 흡입실에서 실린더보어(52a)로, 그리고, 실린더보어(52a)에서 토출실(51a)로의 냉매 유동을 제어한다.

상기 밸브어셈블리(53)에는 밸브플레이트(54)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(54)는 대략 원판 형상으로 각각의 실린더보어(52a)와 대응되는 위치에 토출공(54') 및 흡입공(미도시)이 형성된다(도 5 참조).

상기 밸브플레이트(54)의 양측면에는 흡입리드(55) 및 리드밸브(60)가 구비된다. 상기 흡입리드(55) 및 리드밸브(60)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(52a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 흡입공 및 토출공(54')을 개폐하는 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 리드밸브(60)의 외관과 골격은 판상의 몸체(61)에 의해 형성된다. 상기 몸체(61)는 스틸(still)이나 알루미늄(aluminium)등의 금속재료로 성형된다. 상기 리드밸브(60)는 고정구(미도시)에 의해 상기 밸브플레이트(54)에 고정된다.

상기 몸체(61)의 외주면을 둘러서는 다수개의 토출리드(62)가 형성된다. 상기 토출리드(62)는 대략 외팔보형상으로, 상기 몸체(61)의 외주면에 그 기저부가 연결되고, 상기 밸브플레이트(54)의 외주면을 향해 자유단부가 연장되어 형성된다. 상기 토출리드(62)는 소정의 간격을 두고 형성된다.

상기 토출리드(62)는 상기 몸체(61)를 기준으로 방사상으로 연장되어 다수개가 형성된다. 상기 토출리드(62)는 내부 압력에 따라 탄성변형되어 실질적으로 상기 흡입공 및 토출공(54')을 개폐하는 역할을 한다.

상기 토출리드(62)의 자유단부에는 관통공(63')이 형성된다. 상기 관통공(63')은 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')과 대응되는 위치에 형성된다. 상기 관통공(63')은 아래에서 설명될 차폐부(64)를 상기 토출리드(62)의 양측 표면에 형성하기 위한 것이다.

본 실시예에서, 상기 토출리드(62)의 표면에는 30㎛~300㎛ 사이의 얇은 다공질 기공이 형성된다. 상기 다공질 기공은 사출물과의 접착력을 증대시키기 위한 것으로 나노에칭(nano etching) 공정에 의해 만들어진다. 즉, 차폐부(64)를 성형하기 위해 사용되는 재료가 상기 토출리드(62)의 표면에 접착이 잘 되도록 하기 위한 것이다.

상기 토출리드(62)의 표면에는 차폐부(64)가 설치된다. 상기 차폐부(64)는 상기 밸브플레이트(54)에 상기 토출리드(62)가 밀착될 때, 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')과 아래에서 설명될 피스톤 사이에 존재하는 사체적을 줄이기 위한 것이다.

상기 차폐부(64)는 상기 차폐부(64)의 양측 표면에 열가소성 수지를 사용하여 인서트(insert) 사출에 의해 만들어진다. 상기 차폐부(64)를 형성하는 열가소성 수지는 내열성 및 내마모성이 우수한 PEEK 재질이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 차폐부(64)는 상기 토출리드(62)의 일측 표면으로부터 상기 관통공(63')을 관통하여 상기 토출리드(62)의 타측 표면을 향해 돌출되게 형성된다. 상기 차폐부(64)의 돌출된 높이(h)는 상기 밸브플레이트(54)의 두께(t)의 1/2에서 1이 되도록 형성된다.

이와 같은 차폐부(64)의 돌출된 높이(h)의 값은 도 7에 도시된 실험데이터의 그래프를 보면 알 수 있다. 이때, 상기 토출리드(62)가 상기 밸브플레이트(54)에 밀착된 상태에서, 상기 토출리드(62)를 25kg.f의 힘으로 가압했을 때의 냉매 토출량을 측정한 것이다. 상기 차폐부(64)의 돌출된 높이(h)가 상기 밸브플레이트(54)의 두께(t)의 1/2 이상으로 형성되면, 97%이상의 사체적 감소 효과를 보이고, 상기 차폐부(64)의 돌출된 높이(h)가 상기 밸브플레이트(54)의 두께(t)와 같게 형성되면, 100%에 가까운 사체적 감소 효과를 보인다.

상기 차폐부(64)는 대략 반구 형상으로 형성된다. 상기 차폐부(64)의 직경은 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')의 직경과 같게 형성된다. 이는 상기 토출리 드(62)가 상기 밸브플레이트(54)에 밀착될 때, 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')과 아래에서 피스톤 사이에 잔류하는 냉매를 최소화하기 위한 것이다.

도 6에는 본 발명 다른 실시예의 요부구성이 단면도로 도시되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 도 6에 도시된 바와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(61)에는 차폐부(66)가 형성된다. 상기 차폐부(66)는 상기 토출리드(62)의 일측 표면으로부터 상기 관통공(63')을 관통하여 상기 토출리드(62)의 타측 표면을 향해 돌출되게 형성된다. 상기 차폐부(66)의 돌출된 높이(h)는 상기 밸브플레이트(54)의 두께(t)의 1/2 에서 1이 되도록 형성된다. 상기 차폐부(66)는 대략 원기둥 형상으로 형성된다. 상기 차폐부(66)의 직경은 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')의 직경과 같게 형성된다. 이는 상기 토출리드(62)가 상기 밸브플레이트(54)에 밀착될 때, 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')과 아래에서 피스톤 사이에 잔류하는 냉매를 최소화하기 위한 것이다.

상기 차폐부(64)의 선단에는 라운딩(R)이 형성된다. 상기 라운딩(R)은 상기 토출리드(62)가 탄성변형될 때 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')에 간섭되지 않도록 하기 위함이다.

상기 프론트헤드(51)와 마주보는 상기 밸브플레이트(54)의 일면에는 개스킷(70)이 구비된다. 상기 개스킷(70)은 대략 원판 형상으로, 상기 프론트헤드(51)와 밸브플레이트(54) 사이에서 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 개스킷(70)에는 리테이너(71)가 형성된다. 상기 리테이너(71)는 상기 개스킷(70)과 일체로 형성된다. 상기 리테이너(71)는 상기 리드밸브(60)의 토출리드(62)와 대응되는 개수로 형성된다. 상기 리테이너(71)는 상기 토출실(51a)을 향해 소정의 각도만큼 절곡되어 형성된다. 상기 리테이너(71)는 상기 리드밸브(60)가 냉매의 토출압에 의해 상기 토출실(51a)의 내부를 향해 과도하게 탄성변형되는 것을 방지하기 위한 부분이다.

상기 전방 및 후방실린더블록(52,52')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(73)을 구성한다. 상기 사판실(73)에는 회전축(74)에 설치된 사판(75)이 회전가능하게 위치된다.

상기 프론트헤드(51)와 전방 및 후방실린더블록(52,52')의 중앙을 관통해서는 회전축(74)이 설치된다. 상기 회전축(74)에는 대략 원판형상의 사판(75)이 회전축(74)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(75)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(76)가 설치된다. 상기 슈(76)는 상기 사판(75)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다.

한편, 상기 실린더보어(52a)의 내부에는 피스톤(80)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(80)은 상기 실린더보어(52a)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전방 및 후방실린더블록(52,52')이 실린더보어(52a)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(80)의 각각의 양단이 실린더보어(52a) 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(80)은 그 중간 부분이 상기 슈(76)와 결합되어 있어, 상기 사판(75)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

상기 리어헤드(67)는 상기 후방실린더블록(52')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(67)에는 토출실(67a) 및 흡입실(미도시)이 형성된다. 상기 토출실(67a) 및 흡입실은 각각 후방실린더블록(12)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(67a) 및 흡입실은 상기 후방실린더블록(52')에 형성된 실린더보어(52a)들과 밸브플레이트(54)를 통해 선택적으로 연결된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 압축기의 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명의 압축기(50)에서는, 외부에서 전달되는 구동력에 의해 상기 회전축(74)이 회전함에 따라, 상기 사판(75)이 회전축(74)과 함께 회전된다. 상기 사판(75)의 회전은 상기 피스톤(80)이 상기 실린더보어(52a) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다. 상기 회전축(74)이 회전함에 따라, 흡입실의 각 실린더보어(52a) 내부로 흡입된다.

이와 같이 상기 실린더보어(52a)에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(52a)의 피스톤(80)이 상기 밸브플레이트(54) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.

냉매가 상기 실린더보어(52a) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(52a) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(51a)로 냉매가 토출된다. 이와 동시에, 상기 리드밸브(60)의 토출리드(62)는 상기 프론트헤드(51)를 향하여 탄성변형 되었다가 다시 원위치로 오게 된다. 이렇게 되면, 상기 토출리드(62)가 상기 밸브플레이트(54)를 타격하게 되는데, 상기 토출리드(62)의 관통공(63')과 인접한 가장자리에는 PEEK 재질이기 때문에 상기 밸브플레이트(54)를 타격하더라도 소음이 감소하 게 된다.

그리고, 상기 토출리드(62)가 상기 밸브플레이트(54)에 밀착되는 것과 동시에 상기 토출리드(62)의 차폐부(64)가 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')에 삽입된다. 상기 차폐부(64)는 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')과 피스톤(80) 사이에 존재하는 사체적 구간이 줄어들게 되므로 상기 밸브플레이트(54)의 토출공(54')과 피스톤(80) 사이에 존재하는 압축된 잔류 냉매가 줄어들게 된다.

또한, 상기 토출리드(62)와 상기 차폐부(64)는 각각 별도로 형성되는 것이므로, 상기 토출리드(62)와 차폐부(64)를 같은 재질로 일체로 형성하는 것보다 상기 토출리드(62)의 평탄도가 좋으므로 상기 토출리드(62)가 상기 밸브플레이트(54)에 확실히 밀착될 수 있다.

상기 토출실(51a)로 토출된 냉매는 냉매토출구(미도시)를 통해 응축기 쪽으로 전달된다.

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.

본 발명 실시예에서, 차폐부(64)를 형성하는 열가소성 수지는 내열성 및 내마모성이 우수한 PEEK 재질을 사용하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 차폐부(64)는 내열성 및 내마모성이 우수한 열경화성 수지도 사용할 수도 있다.

그리고, 본 발명 실시예에서는 프론트헤드(51)와 마주보는 밸브플레이트(54)에 리드밸브(60)가 구비되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 리어헤드(67)와 마주보는 밸브플레이트(54)에도 리드밸브(60)가 구비될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 토출리드의 구성을 보인 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 리드밸브의 구성을 보인 사시도.

도 5는 본 발명 실시예의 요부구성을 보인 단면도.

도 6은 본 발명 다른 실시예의 요부구성을 보인 단면도.

도 7은 본 발명 실시예를 구성하는 리드밸브의 차폐 효과에 관한 실험데이터를 보인 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50: 압축기 51: 프론트헤드

51a: 토출실 52: 전방실린더블록

52': 후방실린더블록 52a: 실린더보어

53: 밸브어셈블리 54: 밸브플레이트

55: 흡입리드 60: 리드밸브

61: 몸체 62: 토출리드

63': 관통공 64: 차폐부

67: 리어헤드 70: 개스킷

71: 리테이너 73: 사판실

74: 회전축 75: 사판

76: 슈 80: 피스톤

Claims

내부에 토출실 및 흡입실이 형성되는 헤드와;

상기 헤드와 결합되고, 내부에 상기 토출실 및 흡입실과 선택적으로 연결되는 실린더보어가 다수개 형성되는 실린더블록; 그리고

상기 헤드와 실린더블록 사이에 구비되고, 각각의 실린더보어와 대응되는 위치에 토출공 및 흡입공이 형성되는 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트의 양측면에 구비되어 상기 토출공 및 흡입공을 각각 개폐하는 리드가 형성된 리드밸브로 구성되는 밸브어셈블리;를 구비하는 압축기에 있어서,

상기 토출공(54')을 개폐하는 리드밸브(60)의 토출리드(62)에는 상기 토출공(54')을 향해 일체로 성형됨과 동시에 그 높이가 상기 밸브플레이트(54)의 두께의 1/2이상인 차폐부(64)를 포함하여 구성되고,

상기 차폐부(64)는 반구 또는 원기둥 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 압축기.
제 1항에 있어서,

상기 토출리드(62)의 표면에는 30㎛에서 300㎛ 사이의 다공질기공이 형성됨을 특징으로 하는 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 차폐부(64)는 열경화성 수지재질로 성형됨을 특징으로 하는 압축기.
제 3항에 있어서,

상기 차폐부(64)의 돌출된 높이는 상기 밸브플레이트(54)의 두께와 같게 형성됨을 특징으로 하는 압축기.
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