KR101541917B1 - 가변용량형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서 실린더블럭(110)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(111)가 형성되고, 상기 센터보어(111)를 중심으로 실린더보어(113)가 방사상으로 실린더블럭(110)을 관통한다. 상기 실린더블럭(110)의 양단에는 각각 전방하우징(120)과 후방하우징(130)이 설치되는데, 상기 후방하우징(130)의 일면 가장자리를 둘러 토출실(131)이 형성되고, 상기 토출실(131)과 구획벽(132')으로 구획되어 후방하우징(130)의 일면 중앙에 흡입실(132)이 형성된다. 상기 토출실(131)에는 별도로 토출머플러(133)가 구획되어 형성된다. 상기 토출머플러(133)는 상기 실린더보어(113)와 연통되는 두 개의 인접하는 토출공(154')에 인접하여 형성된다. 상기 토출머플러(133)는 상기 토출실(131)에 형성된 누름리브(131',131")와 구획벽(132')을 연결하는 구획리브(134)에 의해 형성되는 확장부(133")를 포함하여 상대적으로 그 체적이 넓게 형성되어, 소음 및 맥동제거의 역할을 충분히 할 수 있게 되는 이점이 있다.

압축기, 사판, 머플러, 후방하우징

Description

가변용량형 사판식 압축기{Variable displacement swash plate type compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축의 회전력을 경사가 가변되는 사판을 사용하여 각각의 피스톤으로 전달하여 냉매를 압축하는 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.

이와 같은 압축기에는 실제로 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.

왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크를 사용하여 복수개의 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.

도 1에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 개시되어 있다. 도면을 참고하여 사판식 압축기의 개략 구성을 설명한다.

압축기(1)의 골격과 외관을 전방하우징(10), 후방하우징(20), 그리고 전후방실린더블럭(30,30')이 형성한다. 상기 전방하우징(10), 전후방실린더블럭(30,30')의 중앙을 관통해서는 회전축(40)이 설치되는데 상기 회전축(40)은 외부구동력에 의해 회전된다. 상기 전방하우징(10)과 후방하우징(20)은 상기 전후방실린더블럭(30,30')의 외측에 각각 결합된다.

상기 회전축(40)의 회전에 의해 직선왕복운동하는 피스톤(50)이 상기 전후방실린더블럭(30,30')의 실린더보어(35)에 설치되고, 상기 실린더보어(35) 내외부로 냉매의 유동을 제어하는 밸브유니트(60)가 상기 전방하우징(10)과 전방실린더블럭(30)사이 그리고 상기 후방하우징(20)과 후방실린더블럭(30')의 사이에 각각 설치된다.

상기 전방하우징(10), 후방하우징(20), 전후방실린더블럭(30,30')은 고정볼트(70)에 의해 서로 체결되는데, 상기 고정볼트(70)는 상기 전방하우징(10), 후방하우징(20), 전후방실린더블럭(30,30')을 관통한다.

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 흡입실(14)과 토출실(14')이 요입되게 형성된다. 상기 흡입실(14)은 상기 전방하우징(10)의 일면 중앙에 링형상의 영역에 걸쳐 형성되고, 상기 토출실(14')은 상기 흡입실(14)을 둘러 링형상의 영역에 걸쳐 형성되는데, 밸브유니트(60)를 통해 상기 전방실린더블럭(30)의 각각의 실린더보어(35)와 선택적으로 연통된다.

상기 후방하우징(20)은 상기 후방실린더블럭(30')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 후방하우징(20)중 상기 후방실린더블럭(30')과 마주보는 면에는 흡입실(22)과 토출실(22')이 요입되게 형성된다. 상기 흡입실(22)은 상기 후방하우징(20)의 일면 중앙에 대략 원형으로 형성되고, 상기 토출실(22')은 상기 흡입실(22)을 둘러 링형상의 영역에 형성된다. 상기 흡입실(22)과 토출실(22')은 밸브유니트(60)를 통해 상기 후방실린더블럭(30')에 형성된 실린더보어(35)들과 선택적으로 연통되게 형성된다. 상기 토출실(14',22')들은 도 2에 도시된 토출통로(11')에 의해 서로 연이어 통하고, 후방실린더블럭(30')을 통해 외부, 즉 응축기와 연결되어 냉매를 전달한다.

상기 전후방실린더블럭(30,30')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어, 사판실(31)을 구성한다. 상기 사판실(31)에는 상기 회전축(40)에 설치된 사판(41)이 회전가능하게 위치된다. 상기 전후방실린더블럭(30,30')을 관통하여서는 축지지공(32)이 형성된다. 상기 축지지공(32)에는 상기 회전축(40)이 관통한다. 상기 사판실(31)은 압축기(1) 외부의 외부냉동회로의 증발기와 접속되어 냉매를 전달받는다. 상기 사판실(31)과 상기 흡입실(14,22)들은 각각 흡입통로(31')를 통해 서로 연통되어 냉매를 흡입실(14,22)로 전달한다.

상기 전후방실린더블럭(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 전후방실린더블럭(30,30')에 각각 대응되는 위치에 형성된다.

상기 회전축(40)은 일단부가 상기 전방하우징(10)을 관통하고 중간부가 상기 전후방실린더블럭(30,30')을 관통하게 된다. 상기 회전축(40)에는 대략 원판형상의 사판(41)이 회전축(40)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다.

상기 사판(41)의 중앙에는 허브(44)가 원통형상으로 구비되는데, 상기 허브(44)를 상기 회전축(40)이 관통한다. 상기 사판(41)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(45)가 설치된다. 상기 슈(45)는 상기 사판(41)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다. 상기 사판(41)의 양단과 전,후방 실린더블럭(30,30')과의 사이에는 베어링(46)이 각각 구비된다.

피스톤(50)은 상기 실린더보어(35) 내부를 직선왕복운동하는 것이다. 상기 피스톤(50)은 상기 실린더보어(35)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전후방실린더블럭(30,30')의 실린더보어(35)에 위치된다.

즉, 하나의 피스톤(50)의 각각의 양단이 실린더보어(35)내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(50)은 그 중간부분이 상기 슈(45)와 결합되어 있어, 상기 사판(41)의 회전에 따라 직선왕복운동하게 된다.

상기 실린더보어(35)의 내외부로 냉매를 유동시키기 위해 상기 밸브유니트(60)가 사용된다. 상기 밸브유니트(60)는 상기 전방하우징(10)과 전방실린더블 럭(30)사이 그리고 상기 후방하우징(20)과 후방실린더블럭(30')사이에 각각 설치되는 밸브플레이트(62)를 구비한다. 상기 밸브플레이트(62)에는 각각 상기 실린더보어(35)와 흡입실(14,22)을 연통시키는 흡입공(62a)과 상기 실린더보어(35)와 토출실(14',22')을 연통시키는 토출공(62b)이 각각 형성된다.

상기 흡입공(62a)을 개폐하기 위한 흡입밸브(64)가 상기 밸브플레이트(62)와 전,후방실린더블럭(30,30')의 사이에 설치되고, 상기 토출공(62b)을 개폐시키기 위한 토출밸브(66)가 상기 흡입밸브(64)가 설치된 밸브플레이트(62)의 반대면에 위치된다. 상기 흡입밸브(64)는 상기 실린더보어(35)와 흡입실(14,22)사이의 압력차이에 의해 개폐되고, 상기 토출밸브(66)는 상기 실린더보어(35)와 토출실(14',22') 사이의 압력차이에 의해 개폐된다. 상기 전방하우징(10) 및 후방하우징(20)과 밸브플레이트(62)의 사이에는 상기 토출밸브(66)의 개방정도를 규제하는 리테이너를 구비한 가스켓(68)이 설치된다. 상기 가스켓(68)은 밸브플레이트(62)와 전방하우징(10) 및 후방하우징(20) 사이에서의 냉매 누설을 방지하는 역할을 한다.

한편, 상기 후방하우징(20)의 토출실(22') 내부의 구성을 살펴본다. 여기서 후방하우징(20)의 토출실(22') 내부의 구성은 전방하우징(10)의 그것과 유사하다. 따라서, 후방하우징(20)의 경우만을 설명하기로 한다.

상기 토출실(22')에는 각각의 토출공(62b)과 대응되는 영역 사이를 일부 구획하도록 구획리브(23)가 형성된다. 상기 구획리브(23)는 각각의 실린더보어(35)와 대응되게 상기 토출실(22')을 구획하도록 5개가 형성되는데, 상기 구획리브(23)의 높이는 상기 밸브플레이트(62)쪽에 밀착되지 않도록 되어, 구획리브(23)에 의해 구 획되는 토출실(22') 사이로 냉매가 유동될 수 있도록 한다. 상기 구획리브(23)는 상기 토출통로(11')에 가까이 갈수록 높이가 낮아지게 형성된다.

그리고, 상기 토출통로(11')와 대응되는 위치에 있는 영역에는 별도의 중간구획리브(23')가 더 형성된다. 상기 중간구획리브(23')는 상기 구획리브(23)에 의해 구획되어 있는 토출실(22')의 영역중 하나, 즉 상기 토출통로(11')가 있는 영역을 두 개로 나누게 된다. 물론, 상기 중간구획리브(23')의 높이 역시 밸브플레이트(62)측에 그 일부가 닿지 않도록 되어 냉매의 유동이 가능하다. 따라서, 실린더보어(35)에서 압축된 후 나온 냉매는 상기 중간구획리브(23')와 구획리브(23) 사이의 공간으로 유동된 후 상기 토출통로(11')로 전달된다.

이와 같은 구성을 가지는 일반적인 압축기(1)의 동작을 설명한다. 외부에서 전달되는 구동력에 의해 상기 회전축(40)이 회전함에 따라, 상기 사판(41)이 회전축(40)의 회전과 함께 회전된다. 상기 사판(41)의 회전은 상기 피스톤(50)이 상기 실린더보어(35) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다.

상기 피스톤(50)이 실린더보어(35) 내부에서 직선왕복운동하면서 상사점 및 하사점에 번갈아 위치됨에 의해 실린더보어(35) 내부의 압력이 달라지면서 냉매의 흡입과 토출이 이루어진다. 즉, 상기 피스톤(50)이 상사점에서 하사점으로 이동하면서 압축기(1)의 외부에서 사판실(31)을 거쳐 흡입실(14,22)로 온 냉매가 상기 흡입공(62a)을 통해 실린더보어(35) 내부로 들어가고, 상기 피스톤(50)이 하사점에서 상사점으로 이동하면서 냉매가 압축된다.

상기 냉매의 압축이 완성되면, 상기 실린더보어(35) 내부의 압력이 높아지면 서, 상기 토출밸브(66)가 토출공(62b)을 개방하여 압축된 냉매가 토출실(14',22')로 들어간다. 상기 토출실(14',22')로 배출된 냉매는 구획리브(23) 및 중간구획리브(23')에 의해 구획된 공간을 차례로 지나 최종적으로 구획리브(23)와 중간구획리브(23') 사이의 공간으로 들어가 토출통로(11')를 통해 외부로 전달되어 응축기로 유동된다.

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

상기 토출실(14', 22')로 토출된 압축된 냉매는 구획리브(23)에 의해 구획된 공간을 지나, 최종적으로 구획리브(23)와 중간구획리브(23')에 의해 구획된 공간으로 유동되어 상기 토출통로(11')로 전달된다. 하지만, 상기 중간구획리브(23')와 구획리브(23)에 의해 구획된 공간은 그 체적이 작아 각각의 실린더보어(35)에서 배출된 냉매가 안정적으로 유동되어 토출통로(11')로 전달되기에는 어려운 문제점이 있다. 즉, 상기 토출통로(11')로 전달되기에 앞서 소음과 맥동을 저감시키는 역할을 하는 공간이 상대적으로 체적이 작아 그 기능을 수행하기에는 한계가 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기의 후방하우징에 형성된 토출실 내부에 확장된 공간을 가지는 머플러를 형성하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 중앙을 관통하여 센터보어가 형성되고 상기 센터보어를 중심으로 다수개의 실린더보어가 형성되며 상기 센터보어와 실린더보어가 연통로를 통해 각각 연통되는 실린더블럭과, 상기 실린더블럭의 선단에 설치되어 내부에 크랭크실을 형성하는 전방하우징과, 상기 실린더블럭의 후단에 설치되고 내부에 토출실과 흡입실이 형성되는 후방하우징과, 상기 센터보어와 크랭크실을 관통하여 설치되고 상기 크랭크실내에 경사가 가변되게 위치된 사판과 결합하여 함께 회전되며 일단부에 상기 실린더보어로 흡입실의 냉매를 전달하는 회전밸브를 구비하는 회전축과, 상기 회전축의 회전을 상기 사판을 통해 전달받아 상기 실린더보어 내에서 각각 냉매의 압축을 수행하는 피스톤을 포함하여 구성되는 가변용량형 사판식 압축기에 있어서, 상기 후방하우징의 상기 토출실내에는 상기 토출실과 구획리브에 의해 구획되어 토출실로 토출된 냉매의 소음과 맥동을 제거하는 토출머플러가 형성되고, 상기 구획리브는 상기 실린더보어와 상기 토출실을 연통시키는 두 개의 인접한 토출공에 각각 인접하게 형성되어 토출머플러의 내부에 확장부를 형성한다.

상기 후방하우징의 토출실내에는 제1 및 제2 누름리브가 형성되는데, 상기 구획리브는 상기 제1누름리브와 상기 제2누름리브 사이 그리고 상기 제1누름리브와 상기 토출실과 흡입실을 구획하는 구획벽을 서로 연결하도록 형성되어 상기 확장부 를 형성하고, 상기 구획리브는 상기 제1 및 제2 누름리브의 높이보다는 낮게 형성되어 상기 토출실과 토출머플러를 연통시킨다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기에서는 토출머플러가 후방하우징의 토출실내에 형성되는데, 토출실 내에서 구획리브를 토출공에 인접하게 배치하여 확장부가 형성되게 하였으므로 후방하우징에 형성되는 토출머플러의 체적이 상대적으로 커지면서 소음과 맥동 저감성능을 높일 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 머플러가 후방하우징의 내부에 형성되어 있어 압축기의 외관으로 돌출되는 구성이 최소화되어 압축기의 설치를 위해 필요한 공간이 최소화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 압축기의 골격을 형성하는 후방하우징에 머플러를 일체로 형성하였으므로, 압축기를 구성하는 전체 부품수를 최소화할 수 있어 압축기의 무게를 줄이고 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구 성이 단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 후방하우징이 사시도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 사판식 압축기(100)에는 실린더블럭(110)이 구비된다. 상기 실린더블럭(110)은 압축기(100)의 외관과 골격의 일부를 형성한다. 상기 실린더블럭(110)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(111)가 형성된다. 상기 센터보어(111)는 아래에서 설명될 회전축(140)이 회전가능하게 설치되는 부분이다.

상기 센터보어(111)를 둘러서는 방사상으로 상기 실린더블럭(110)을 관통하게 다수개의 실린더보어(113)가 형성된다. 상기 실린더보어(113)와 상기 센터보어(111)가 연통되게 연통로(114)가 형성된다. 상기 연통로(114)는 상기 실린더보어(113)로 냉매를 전달하는 통로가 된다.

상기 실린더보어(113)의 내부에는 피스톤(115)이 직선왕복운동 가능하게 설치된다. 상기 피스톤(115)은 원기둥형상이고, 상기 실린더보어(113)는 이에 대응되는 원통형상이다. 상기 피스톤(115)의 일단부, 즉 상기 실린더보어(113)의 외부로 돌출되는 부분에는 연결부(117)가 형성된다. 상기 피스톤(115)은 상기 실린더보어(113) 내를 직선 왕복운동하면서 냉매를 압축하게 된다.

상기 실린더블럭(110)의 일단에는 전방하우징(120)이 설치된다. 상기 전방하우징(120)은 상기 실린더블럭(110)과 마주보는 쪽이 요입되어, 상기 실린더블럭(110)과 협력하여 내부에 크랭크실(121)을 형성한다. 상기 크랭크실(121)은 압축기 외부와 기밀이 유지된다.

상기 전방하우징(120)중 상기 실린더블럭(110) 반대쪽에는 풀리(160)가 회전 가능하게 설치되는 풀리축부(122)가 돌출되어 형성된다. 상기 풀리축부(122)의 중앙을 관통하여 상기 크랭크실(121)까지 상기 전방하우징(120)을 전후로 관통하여서는 축공(123)이 형성된다. 상기 축공(123)은 상기 센터보어(111)와 중심이 일치하게 형성된다. 상기 축공(123)에는 회전축(140)의 일단부가 회전가능하게 지지된다.

상기 실린더블럭(110)의 타단, 즉 상기 전방하우징(120)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(130)이 설치된다. 상기 후방하우징(130)에는 상기 실린더보어(113)와 선택적으로 연통되게 토출실(131)이 형성된다. 상기 토출실(131)은, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 후방하우징(130)중 상기 실린더블럭(110)과 마주보는 면의 가장자리를 따라 형성된다. 상기 토출실(131)은 상기 실린더보어(113)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 머무르는 곳이다.

상기 토출실(131)에는 다수개의 누름리브(131',131")가 돌출되어 형성된다. 상기 누름리브(131',131")는 아래에서 설명될 밸브어셈블리(153)의 가스켓과 리테이너(도시되지 않음)를 눌러주는 부분이다. 따라서, 상기 누름리브(131',131")는 각각의 실린더보어(113)와 대응되는 위치에 형성된다. 상기 누름리브(131',131")에는 도4에 잘 도시된 바와 같이 토출실(131)의 내부에 독립적으로 돌출되어 형성된 제1누름리브(131')와 토출실(131)의 내측벽에서 돌출되어 형성된 제2누름리브(131")가 있다.

상기 토출실(131)과 구획벽(132')에 의해 구획되어 상기 후방하우징(130)의 중앙에는 흡입실(132)이 형성된다. 상기 흡입실(132) 역시 상기 실린더보어(113)와 선택적으로 연통된다. 상기 흡입실(132)은 상기 실린더보어(113)의 내부로 압축될 냉매를 전달하는 역할을 한다. 상기 흡입실(132)은 회전축(140)의 일단부에 형성된 회전밸브(141)를 통해 상기 연통로(114)로 냉매를 전달한다.

상기 토출실(131)의 일측에는 토출머플러(133)가 형성된다. 상기 토출머플러(133)는 상기 토출실(131)의 일부를 구획하여 형성하는 것으로, 토출실(131)로 나온 냉매가 연통로(133')로 가기 전에 통과하도록 된다. 상기 토출머플러(133)는 상기 구획벽(132')과 상기 제1누름리브(131') 및 제2누름리브(131")를 서로 연결하여 형성된 구획리브(134)에 의해 토출실(131) 내부와 구획된다. 상기 구획리브(134)는 서로 인접하는 두 개의 제1누름리브(131')와 각각 인접하는 구획벽(132') 및 제2누름리브(131")를 연결하도록 형성되어 토출머플러(133)를 형성한다.

즉, 상기 토출머플러(133)는 인접하는 두개의 제1누름리브(131') 사이에 형성된다. 이때, 상기 제1누름리브(131')와 상기 구획벽(132') 또는 상기 제2누름리브(131")를 연결하도록 구획리브(134)를 형성하여 만든 영역은 토출머플러(133)의 체적을 보다 크게 하는 확장부(133")이다. 다시 말해, 토출머플러(133)중에서 상기 제1누름리브(131')의 양단에 각각 연결되는 구획리브(134)와 상기 구획벽(132')에 의해 만들어지는 영역이 확장부(133")이다.

여기서, 상기 구획리브(134)는 상기 누름리브(131',131")의 돌출높이보다 약간 낮게 형성된다. 이와 같이 됨에 의해 상기 토출머플러(133)와 토출실(131) 사이를 서로 연통시킬 수 있게 되는 것이다. 즉, 상기 구획리브(134)가 아래에서 설명될 밸브플레이트(154)와의 사이에 틈새를 형성하여 냉매가 토출실(131)에서 토출머 플러(133)로 전달될 수 있도록 하는 것이다.

상기 구획리브(134)에 의해 구획된 토출머플러(133)의 내부 바닥면으로 일단이 개구되게 연통로(133')가 형성된다. 상기 연통로(133')는 상기 토출머플러(133) 내부의 냉매를 압축기(100)외부로 전달하는 역할을 한다. 상기 연통로(133')는 상기 후방하우징(130)에서 직접 외부로 이어질 수도 있고, 상기 실린더블럭(110)쪽으로 연장되어 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 실린더블럭(110)쪽으로 연장되어 연통로(133')가 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 상기 토출머플러(133)는 상기 실린더보어(113)에서 압축되어 상기 토출실(131)로 토출된 냉매가 토출실(131)을 나와 잠시 머무르는 부분이다. 상기 토출머플러(133)는 냉매의 맥동과 소음을 제거하는 역할을 한다.

상기 실린더블럭(110), 전방하우징(120) 및 후방하우징(130)을 서로 체결하도록 볼트(137)가 관통하여 체결된다. 상기 볼트(137)는 다수개가 상기 실린더블럭(110), 전방하우징(120) 및 후방하우징(130)의 가장자리를 동시에 관통하여 체결작용을 한다.

상기 실린더블럭(110)의 센터보어(111)와 전방하우징(120)의 축공(123)을 관통하여 회전가능하게 회전축(140)이 설치된다. 상기 회전축(140)은 엔진에서 전달되는 구동력에 의해 회전된다. 상기 회전축(140)은 상기 전방하우징(120)과 실린더블럭(110)에 회전가능하게 설치된다. 도면부호 140'는 회전축(140)을 길이방향으로 지지하는 축스프링이다.

상기 회전축(140)의 일단부에는 회전밸브(141)가 구비된다. 상기 회전밸 브(141)는 본 실시예에서 회전축(140)과 일체로 형성되어 있으나, 반드시 그러할 필요는 없고, 회전축(140)과 별개로 만들어진 후 결합될 수 있다.

상기 회전밸브(141)의 내부에는 상기 흡입실(132)과 연통되게 유로(142)가 형성된다. 상기 유로(142)는 상기 회전밸브(141)의 일단부로 개구되게 형성된다. 상기 유로(142)와 상기 연통로(114)를 선택적으로 연통시키기 위해 상기 회전밸브(141)의 외면으로 유로출구(142')가 형성된다.

상기 회전축(140)에는 로터(146)가 설치된다. 상기 로터(146)는 상기 회전축(140)이 중앙을 관통하고, 회전축(140)과 일체로 회전되게 상기 크랭크실(121)에 설치된다. 상기 로터(146)는 대략 원판상으로 상기 회전축(140)에 고정되어 설치된다. 상기 로터(146)의 일면에는 힌지아암(147)이 돌출되어 형성된다. 상기 힌지아암(147)에는 힌지슬롯(147')이 형성된다.

상기 회전축(140)에는 사판(148)이 설치된다. 상기 사판(148)에는 상기 로터(146)의 힌지아암(147)과 연결되는 연결아암(149)이 돌출되어 형성된다. 상기 연결아암(149)의 선단에는 연결아암(149)의 길이방향에 직교하는 방향으로 힌지핀(149')이 설치되는데, 상기 힌지핀(149')은 상기 로터(146)의 힌지아암(147)의 선단에 형성된 힌지슬롯(147')에 이동가능하게 걸어진다.

상기 사판(148)은 상기 로터(146)와 힌지결합되어 함께 회전된다. 상기 사판(148)은 상기 회전축(140)에 각도가 가변되도록 설치되는 것으로, 회전축(140)의 길이방향에 대해 직교한 상태와 상기 회전축(140)에 대해 소정의 각도로 기울어지게 설치된 상태 사이의 위치에 있도록 된다.

상기 회전축(140)에는 코일스프링인 반경사스프링(150)이 상기 회전축(140)을 감싸도록 설치된다. 상기 반경사스프링(150)은 상기 로터(146)와 사판(148)의 사이에서 탄성력을 발휘한다. 상기 반경사스프링(150)은 상기 사판(148)의 경사각이 작아지는 방향으로 탄성력을 발휘하고, 압축기(100)의 작동이 중지되었을 때, 상기 사판(148)에 작용하는 힘을 흡수하는 역할을 한다.

상기 사판(148)은 그 가장자리가 상기 피스톤(115)들과 슈(152)를 통해 연결된다. 즉, 상기 피스톤(115)의 연결부(117)에 상기 사판(148)의 가장자리가 슈(152)를 통해 연결되어 사판(148)의 회전에 의해 상기 피스톤(115)이 실린더보어(113)내에서 직선왕복운동하도록 한다.

상기 실린더블럭(110)과 후방하우징(130)의 사이에는 토출실(131)과 실린더보어(113)사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(153)가 구비된다. 상기 밸브어셈블리(153)는 토출공(154')이 형성된 밸브플레이트(154)와 토출리드(156)에 의해 구성되어, 실린더보어(113)에서 토출실(131)로의 냉매 유동을 제어한다.

상기 전방하우징(120)의 선단에 형성된 풀리축부(122)에는 풀리(160)가 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(160)는 상기 회전축(140)과 클러치(162)를 통해 선택적으로 연결되어 엔진의 구동력을 풀리(160), 클러치(162)를 거쳐 회전축(140)으로 전달한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 작용을 설명한다.

엔진의 구동력은 풀리(160)로 벨트를 통해 전달되고, 상기 풀리(160)의 회전 력은 클러치(162)에 의해 선택적으로 상기 회전축(140)으로 전달된다. 즉, 압축기(100)의 구동 필요시에 운전자의 조작이나 차량 제어부의 제어에 의해 상기 클러치(162)가 상기 회전축(140)과 풀리(160) 사이에서 동력이 전달되게 하여 회전축(140)이 회전된다.

상기 회전축(140)이 회전되면, 상기 로터(146)가 함께 회전하고, 상기 로터(146)에 의해 사판(148)이 회전한다. 상기 사판(148)의 회전은 상기 슈(152)를 통해 상기 피스톤(115)으로 전달된다.

따라서, 상기 피스톤(115)이 실린더보어(113) 내에서 직선왕복운동하면서 냉매를 압축한다. 이때, 상기 피스톤(115)의 행정거리는 상기 사판(148)의 각도에 따라 결정된다. 상기 사판(148)의 각도는 상기 크랭크실(121) 내부로 전달되는 냉매의 압력으로 조절할 수 있다.

한편, 상기 실린더보어(113) 내로 냉매가 전달되는 것을 설명한다. 상기 흡입실(132)로 외부로 부터 전달된 냉매는 상기 회전축(140)의 회전밸브(141)에 구비된 유로(142)로 전달된다. 상기 유로(142)로 전달된 냉매는 상기 회전축(140)의 회전에 따라 상기 유로출구(142')가 각각의 실린더보어(113)와 각각의 연통로(114)를 통해 순차적으로 연통됨에 의해 각각의 실린더보어(113)로 전달된다.

이와 같이 상기 실린더보어(113)로 전달되어 상기 피스톤(115)에 의해 압축된 냉매는 상기 밸브어셈블리(153)에 의해 상기 토출실(131)로 전달된다. 즉, 냉매가 압축되어 상기 실린더보어(113) 내부의 압력이 커지면, 그 압력에 의해 상기 토출리드(156)의 선단이 밀리면서, 상기 토출공(154')을 개방하여 실린더보어(113) 내부에서 냉매를 토출실(131)로 배출하는 것이다.

상기 토출실(131)로 전달된 냉매는 상기 토출머플러(133)로 전달된다. 상기 토출실(131)에서 상기 토출머플러(133)로 냉매가 유동됨에 의해 냉매의 맥동과 소음 등이 감소된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(153)의 밸브플레이트(154)와 구획리브(134) 사이의 틈새를 통과하여 상대적으로 넓은 공간인 토출머플러(133)로 유동됨에 의해 소음과 맥동이 줄어든다. 상기 토출머플러(133)에 있던 냉매는 상기 연통로(133')를 통해 압축기(100)의 외부로 전달된다.

이때, 상기 토출머플러(133)는 상기 확장부(133')의 존재 때문에, 상대적으로 그 체적이 넓어, 상기 실린더보어(113)들에게 압축되어 전달되는 냉매를 원활하게 상기 연통로(133')로 전달할 수 있다.

참고로 상기 후방하우징(130)의 일면 가장자리를 둘러 형성된 토출실(131)에는 각각의 실린더보어(113)가 밸브플레이트(154)의 토출공(154')을 통해 선택적으로 연통되는데, 상기 구획리브(134)는 상기 토출공(154')에 인접하면서도 토출공(154')이 토출머플러(133)의 외측에 있도록 형성된다. 즉, 서로 인접하는 실린더보어(113)에 연통되는 토출공(154')에 각각 인접한 위치에 상기 구획리브(134)가 형성된다. 이와 같이 함에 의해, 상기 토출실(131)내에서 상기 확장부(133")를 형성하여 상기 토출머플러(133)의 체적을 극대화시킬 수 있다.

한편, 상기 토출머플러(133)에서 상대적으로 멀리 떨어져 있는 실린더보어(113)에서 토출된 냉매는 상기 구획벽(132')과 제2누름리브(131')에 의해 토출실(131)의 내부가 다른 부분에 비해 상대적으로 좁아지게 형성되어 있어, 토출 실(131) 내부를 유동할 때, 유동단면적이 넓은 부분과 좁은 부분을 거치면서 맥동과 소음이 제거된다.

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.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 사판식 압축기의 후방하우징의 구성을 보인 정면도.

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

도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 후방하우징의 구성을 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 압축기 110: 실린더블럭

111: 센터보어 113: 실린더보어

114: 연통로 115: 피스톤

120: 전방하우징 121: 크랭크실

122: 풀리축부 123: 축공

130: 후방하우징 131: 토출실

131': 제1누름리브 131": 제2누름리브

132: 흡입실 132': 구획벽

133: 토출머플러 133': 연통로

133": 확장부 134: 구획리브

140: 회전축 141: 회전밸브

142: 유로 142': 유로출구

146: 로터 147: 힌지아암

147': 힌지슬롯 148: 사판

149: 연결아암 150: 반경사스프링

153: 밸브어셈블리 154: 밸브플레이트

154': 토출공 156: 토출리드

160: 풀리 162: 클러치

Claims (2)

1. 중앙을 관통하여 센터보어(111)가 형성되고 상기 센터보어(111)를 중심으로 다수개의 실린더보어(113)가 형성되며 상기 센터보어(111)와 실린더보어(113)가 연통로(114)를 통해 각각 연통되는 실린더블럭(110)과,

   상기 실린더블럭(110)의 선단에 설치되어 내부에 크랭크실(121)을 형성하는 전방하우징(120)과,

   상기 실린더블럭(110)의 후단에 설치되고 내부에 토출실(131)과 흡입실(132)이 형성되는 후방하우징(130)과,

   상기 센터보어(111)와 크랭크실(121)을 관통하여 설치되고 상기 크랭크실(121)내에 경사가 가변되게 위치된 사판(148)과 결합하여 함께 회전되며 일단부에 상기 실린더보어(113)로 흡입실(132)의 냉매를 전달하는 회전밸브(141)를 구비하는 회전축(140)과,

   상기 회전축(140)의 회전을 상기 사판(148)을 통해 전달받아 상기 실린더보어(113) 내에서 각각 냉매의 압축을 수행하는 피스톤(115)을 포함하여 구성되는 가변용량형 사판식 압축기에 있어서,

   상기 후방하우징(130)의 상기 토출실(131)내에는 제1 및 제2 누름리브(131',131")가 형성되고, 상기 토출실(131)과 구획리브(134)에 의해 구획되어 토출실(131)로 토출된 냉매의 소음과 맥동을 제거하는 토출머플러(133)가 형성되며,

   상기 구획리브(134)는, 상기 실린더보어(113)와 상기 토출실(131)을 연통시키는 두 개의 인접한 토출공(154')에 각각 인접하게 형성되며 상기 제1누름리브(131')와 상기 제2누름리브(131") 사이 그리고 상기 제1누름리브(131')와 상기 토출실(131)과 흡입실(132)을 구획하는 구획벽(132')을 서로 연결하도록 형성되어 토출머플러(133)의 내부에 확장부(133")를 형성하고, 상기 제1 및 제2 누름리브(131',131")의 높이보다는 낮게 형성되어 상기 토출실(131)과 토출머플러(133)를 연통시킴을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
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