KR101599547B1 - 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사판식 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서 전방 및 후방실린더블록(112,112')의 전방 및 후방에는 각각 프론트헤드(111)와 리어헤드(128)가 결합된다. 상기 전방 및 후방실린더블록(112,112')에는 다수개의 실린더보어(112a,112a')가 형성되며, 서로 마주보는 면이 요입되어 사판실(123)이 형성된다. 상기 프론트헤드(111)와 전방 및 후방실린더블록(112,112')을 관통하여 회전축(124)이 회전가능하게 설치된다. 상기 회전축(124)에는 사판(126)이 회전가능하도록 설치되며, 냉매를 상기 실린더보어(112a,112a')로 전달하는 유로(124')가 형성된다. 상기 실린더보어(112a,112a') 사이에는 축 방향으로 상기 사판실(123)과 연통되는 관통공(114)이 형성되고, 상기 관통공(114)의 내면에는 상기 유로(124')와 상기 사판실(123)을 연결하는 보조흡입유로(115)가 형성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 전방 및 후방실린더블록(112,112')에는 사판실(123)과 회전축(124)의 유로(124')를 연결하는 보조흡입유로(115)가 형성되어, 회전축(124)이 고속으로 회전되는 경우에도 회전축(124)의 유로(124') 내부로 냉매가 원활하게 유입될 수 있는 이점이 있다.

압축기, 사판, 회전축, 냉매, 흡입

Description

사판식 압축기{Swash plate type compressor}

본 발명은 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더블록의 다수개의 실린더보어의 내부로 냉매가 원활하게 공급될 수 있는 구성을 가지는 사판식 압축기에 관한 것이다.

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 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.

도 1에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(10)는, 다수개의 실린더보어(12a)를 구비하는 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')과 상기 전방실린더블록(12)의 전방에 결합되어 토출실(11a)을 형성하기 위한 프론트헤드(11), 그리고 후방실린더블록(12')의 후방에 결합되어 토출실(28a)을 형성하기 위한 리어헤드(28)를 포함하고 있다. 이들은 상기 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(28)의 순서로 배열되어 결합된다.

상기 프론트헤드(11)는 대략 원통 형상으로, 내부에는 토출실(11a)이 형성된다. 상기 토출실(11a)은 각각 전방실린더블록(12)을 향하여 열려있다. 상기 토출실(11a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(11a)은 상기 전방실린더블록(12)의 각각의 실린더보어(12a)와 아래에서 설명될 밸브어셈블리(14)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.

상기 프론트헤드(11)에는 그 중심을 관통하여 축통공(O)이 형성된다. 상기 축통공(O)에는 아래에서 설명될 회전축(24)이 관통하여 설치된다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')을 관통하여서는 축지지공(13)이 형성된다. 상기 축지지공(13)에는 회전축(24)이 관통한다. 상기 축지지공(13)의 내경은 회전축(24)의 외면이 밀착될 수 있도록 설계된다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 내부에는 상기 축지지공(13)을 중심에 두고 축지지공(13)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(13)은 각각 흡입통로(13')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(13')는 회전축(24)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 각각 전달되게 한다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에는 각각 상기 프론트헤드(11) 및 리어헤드(28)의 토출실(11a,28a)과 연통되게 토출통로(미도시)가 형성된다. 상기 토출통로는 실린더보어(12a) 내에서 압축된 냉매를 외부로 토출하는 통로역할을 한다.

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이 및 상기 리어헤드(28)와 후방실린더블록(12')사이에는 토출실(11a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(14)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(14)는 상기 실린더보어(12a)에서 토출실(11a)로의 냉매 유동을 제어한다.

상기 밸브어셈블리(14)에는 밸브플레이트(15)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(15)는 대략 원판 형상으로 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출공(15')이 형성된다.

상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(15)의 일면 및 상기 리어헤드(28)와 마주보는 상기 밸브플레이트(15)의 일면에는 토출리드(17)가 구비된다. 상기 토출리드(17)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(15')을 개폐하는 역할을 한다.

상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(15)의 일면에는 리테이너(18)가 구비된다. 상기 리테이너(18)는 대략 판 형상으로 형성되어, 상기 토출실(11a)을 향해 소정의 각도만큼 절곡되어 형성된다. 상기 리테이너(18)는 상기 토출리드(17)가 냉매의 토출압에 의해 상기 프론트헤드(11)의 토출실(11a) 및 리어헤 드(28)의 토출실(28a)의 내부를 향해 과도하게 탄성변형되는 것을 방지하기 위한 부분이다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(23)을 구성한다. 상기 사판실(23)에는 회전축(24)에 설치된 사판(26)이 회전가능하게 위치된다.

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 중앙을 관통해서는 회전축(24)이 설치된다. 상기 회전축(24)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로(24')가 형성된다. 상기 유로(24')는 상기 회전축(24)의 내부에 회전축(24)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(24)의 외면에는 입구(24a)와 출구(24b)가 형성된다. 상기 입구(24a)는 상기 사판실(23)과 유로(24')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(24b)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 흡입통로(13')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(24b)의 위치는 각각의 실린더보어(12a)에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다.

상기 회전축(24)의 일측에는 축시일(25)이 삽입되어 상기 프론트헤드(11)의 축통공(O)의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(25)은 상기 회전축(24)과 상기 축통공(O) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(25)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다.

상기 회전축(24)에는 대략 원판 형상의 사판(26)이 회전축(24)의 축방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(26)의 가장자리를 둘러서는 반구 형상의 다수개의 슈(27)가 설치된다. 따라서, 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(26)이 회 전하면서 그 가장자리부분이 상기 슈(27)를 지나게 되면, 사판(26)의 경사에 의하여 슈(27)와 연결된 피스톤(13)이 상기 실린더보어(12a)의 내부에서 직선왕복운동 하면서 냉매를 압축하게 된다.

한편, 상기 실린더보어(12a)의 내부에는 피스톤(30)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(30)은 상기 실린더보어(12a)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 실린더보어(12a)에 위치된다. 즉, 상기 피스톤(30)은 실린더보어(12a) 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(30)은 그 중간 부분이 상기 슈(27)와 결합되어 있어, 상기 사판(26)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

상기 후방실린더블록(12')의 실린더보어(12a)와 마주보는 상기 리어헤드(28)에는 토출실(28a)이 형성된다. 상기 토출실(28a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(28a)은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 열려있다. 상기 토출실(28a)은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(15)를 통해 선택적으로 연결된다.

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.

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.

한편, 상기 회전축(24)의 일단부에는 허브(43)가 설치되고, 상기 허브(43)에는 댐퍼(44)가 설치된다. 상기 댐퍼(44)는 상기 회전축(24)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.

이와 같은 구성을 가지는 압축기의 동작을 설명한다. 엔진의 구동력이 벨트를 통해 상기 풀리(40)에 전달되면, 상기 풀리(20)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(24)은 회전하지 않게 된다.

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.

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(24)으로 상기 디스크(46), 댐퍼(44) 및 허브(43)를 통해 전달된다.

이와 같이 회전축(24)으로 풀리(40)의 회전력이 전달되면, 상기 회전축(24)이 회전하면서 피스톤을 직선왕복운동시켜서 냉매의 압축을 수행하게 된다.

이때, 상기 회전축(24)이 회전함에 따라, 상기 회전축(24) 내부의 유로(24') 가 상기 출구(24b)와 흡입통로(13')를 통해 상기 실린더보어(12a)와 연결된다. 이와 같은 유로(24')와 실린더보어(12a)의 연결은 상기 사판실(23) 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 하사점으로 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)(28a)로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(11a)(28a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시)쪽으로 전달된다.

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.

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

압축기가 고속으로 작동되는 경우, 상기 회전축(24)이 매우 빠른 속도로 회전되면서, 회전축(24)의 유로(24') 내부로 유입되는 냉매의 양이 줄어들게 되고, 이에 따라 실린더보어(12a)로 유입되는 냉매의 양이 줄어들게 된다.

그리고 실린더보어(12a)의 내부로 유입되는 냉매는 상기 사판실(23)과 유 로(24')를 연결하는 회전축(24)의 입구(24a) 만을 통해 유입되므로, 냉매가 상기 실린더보어(12a)의 내부로 충분히 유입될 수 없어, 냉매의 압축이 충분히 이루어질 수 없기 되고, 결과적으로 압축기의 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실린더보어 내부로 냉매가 원활하게 공급되도록 하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수개의 실린더보어가 형성되며, 서로 마주보는 면이 요입되어 사판실이 형성되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 전방 및 후방에 각각 결합되고, 상기 실린더보어와 대응되는 위치에 토출실이 각각 형성되는 프론트헤드 및 리어헤드와; 상기 프론트헤드 및 실린더블록을 관통하여 회전가능하게 설치되고, 상기 사판실에 위치되는 사판이 회전가능하도록 설치되며, 냉매를 상기 실린더보어로 전달하는 유로가 형성되는 회전축; 그리고 상기 사판의 회전운동에 따라 상기 실린더보어 내를 직선왕복운동하는 다수개의 피스톤을 포함하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 실린더보어 사이에는 축 방향으로 관통되어 상기 사판실과 연통되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내면에는 상기 유로와 연결되는 보조흡입유로가 형성된다.

상기 실린더블록에는 상기 보조흡입유로 사이를 서로 연결하는 연결채널이 형성된다.

본 발명에서 실린더블록의 실린더보어 사이에는 재료비 절감을 위한 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 내면에는 사판실과 회전축의 유로를 연결하는 보조흡 입유로가 형성되어, 회전축이 고속으로 회전되는 경우에도 회전축 유로 내부로 냉매가 원활하게 유입될 수 있어 압축기의 압축성능이 향상되는 효과가 있다.

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

도 2에는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명 실시예에 의한 실린더블록의 요부구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명 실시예의 요부 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(100)는 프론트헤드(111), 다수개의 실린더보어(112a,112a')를 구비하는 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112'), 그리고 리어헤드(128)를 조합하여 구성된다. 이들은, 상기 프론트헤드(111), 전방실린더블록(112), 후방실린더블록(112') 및 리어헤드(128)의 순서로 배열되어 결합된다.

상기 프론트헤드(111)는 대략 원통 형상으로, 내부에는 토출실(111a)이 형성된다. 상기 토출실(111a)은 전방실린더블록(112)을 향하여 열려있다. 상기 토출실(111a)은 대략 링형상의 영역에 걸처 형성된다. 상기 토출실(111a)은 전방실린더블록(112)의 실린더보어(112a)와 아래에서 설명될 밸브어셈블리(130)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.

상기 프론트헤드(111)에는 그 중심을 관통하여 축통공(O)이 형성된다. 상기 축통공(O)에는 아래에서 설명될 회전축(124)이 관통하여 설치된다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')을 관통하여서는 축지지공(121)이 형성된다. 상기 축지지공(113)에는 회전축(124)이 관통한다. 상기 축지지공(113)의 내경은 회전축(124)의 외면이 밀착될 수 있도록 설계된다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')은 각각 상기 프론트헤드(111)와 리어헤드(128)에 결합된다. 상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 내부에는 상기 축지지공(121)을 중심에 두고 축지지공(121)의 형성방향으로 원통 형상의 실린더보어(112a,112a')가 다수개 형성된다.

상기 전방 및 후방실린더블록(112,112')의 실린더보어(112a,112a')와 상기 축지지공(121)은 흡입통로(113')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(113')는 회전축(124)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 후방실린더블록(112')의 실린더보어(112a,112a')로 각각 전달되게 한다.

도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 전방실린더블록(112)의 실린더보어(112a) 사이에는 관통공(114)이 형성된다. 상기 관통공(114)은 상기 실린더보어(112a)와 나란한 방향으로 관통되게 형성된다. 상기 관통공(114)은 상기 전방실린더블록(112)을 제작할 때의 재료비를 절감하기 위해 형성되는 부분이다. 상기 관통공(114)은 아래에서 설명될 사판실(123)과 연통된다.

상기 관통공(114)의 내면에는 보조흡입유로(115)가 형성된다. 상기 보조흡입유로(115)는 상기 관통공(114)과 상기 축지지공(113)이 연통되도록 관통되게 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 사판실(123)의 냉매는 상기 보조흡입유로(115)를 따라 회전축(124)의 내부에 형성된 유로(124')의 내부로 유입되고, 유로(124') 내부의 냉매는 상기 흡입통로(113')를 통해 다시 실린더보어(112a,112a') 내부로 유입된다.

물론, 사판실(123)의 냉매는 상기 보조흡입유로(115)를 통해서만이 아니라, 직접 회전축(124)의 유로(124') 내부로 유입되기도 하나, 상기 보조흡입유로(115)는 이러한 냉매의 공급을 보다 원활하게 하는 역할을 한다.

상기 보조흡입유로(115)의 사이는 연결채널(115')에 의해 연결된다. 이는 상기 보조흡입유로(115)를 통해 흐르는 냉매의 흐름을 좀 더 원활하게 하기 위한 것이다. 즉, 다수개의 상기 보조흡입유로(115) 사이가 서로 연결됨으로써 회전축(124)의 유로(124')의 내부로 유입되는 냉매의 흐름이 보다 좋아지는 것이다.

상기 연결채널(115')은 상기 프론트헤드(111)를 향한 상기 전방실린더블록(112)의 단면이 요입되어 형성되는데, 도 3을 기준으로 상기 전방실린더블록(112)을 정면으로 보았을 때, 다수개의 상기 보조흡입유로(115) 사이가 연결되도록 대략 원형으로 형성된다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')에는 각각 상기 프론트헤드(111) 및 리어헤드(128)의 토출실(111a,128a)과 연통되게 토출통로(미도시)가 형성된다. 상기 토출통로는 실린더보어(112a,112a') 내에서 압축된 냉매를 외부로 토출하는 통로 역할을 한다.

상기 프론트헤드(111)와 전방실린더블록(112)의 사이 및 상기 리어헤드(128)와 후방실린더블록(112') 사이에는 토출실(111a,128a)과 실린더보어(112a,112a') 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(116)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(116)는 상기 실린더보어(112a,112a')에서 토출실(111a,128a)로의 냉매 유동을 제어한다.

상기 밸브어셈블리(116)에는 밸브플레이트(117)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(117)는 대략 원판 형상으로 각각의 실린더보어(112a,112a')와 대응되는 위치에 토출공(117')이 형성된다.

상기 프론트헤드(111)와 마주보는 상기 밸브플레이트(117)의 일면 및 상기 리어헤드(128)와 마주보는 상기 밸브플레이트(117)의 일면에는 토출리드(119)가 구비된다. 상기 토출리드(119)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(117')을 개폐하는 역할을 한다.

상기 프론트헤드(111)와 마주보는 상기 밸브플레이트(117)의 일면에는 리테이너(119')가 구비된다. 상기 리테이너(119')는 대략 판 형상으로 형성되어, 상기 토출실(111a,128a)을 향해 소정의 각도만큼 절곡되어 형성된다. 상기 리테이너(119')는 상기 토출리드(119)가 냉매의 토출압에 의해 상기 프론트헤드(111)의 토출실(111a) 및 리어헤드(128)의 토출실(128a)의 내부를 향해 과도하게 탄성변형되는 것을 방지하기 위한 부분이다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(123)을 구성한다. 상기 사판실(123)에는 회전축(124)에 설치된 사판(126)이 회전가능하게 위치된다.

상기 프론트헤드(111)와 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 중앙을 관통하여서는 회전축(124)이 설치된다. 상기 회전축(124)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로(124')가 형성된다. 상기 유로(124')는 상기 회전축(124)의 내부에 회전축(124)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(124)의 외면에는 입구(124a)와 출구(124b)가 형성된다. 상기 입구(124a)는 상기 사판실(123)과 유로(124')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(124b)는 상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 흡입통로(113')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(124b)의 위치는 각각의 실린더보어(112a,112a')에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다.

상기 회전축(124)의 일측에는 축시일(125)이 삽입되어 상기 프론트헤드(111)의 축통공(O)의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(125)은 상기 회전축(124)과 상기 축통공(O) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(125)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다.

상기 회전축(124)에는 대략 원판 형상의 사판(126)이 회전축(124)의 축방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(126)의 가장자리를 둘러서는 반구 형상의 다수개의 슈(127)가 결합된다. 따라서, 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(126)이 회전되면서 그 가장자리부분이 상기 슈(127)를 지나게 되면, 상기 사판(126)의 경사에 의하여 슈(127)와 연결된 피스톤(130)이 상기 실린더보어(112a,112a') 내부에서 직선왕복운동 하면서 냉매를 압축하게 된다.

한편, 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부에는 피스톤(130)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(130)은 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 실린더보어(112a,112a')에 위치된다. 즉, 상기 피스톤(130)은 실린더보어(112a,112a') 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(130)은 그 중간 부분이 상기 슈(127)와 결합되어 있어, 상기 사판(126)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

상기 후방실린더블록(112')의 실린더보어(112a')와 마주보는 상기 리어헤드(128)에는 토출실(128a)이 형성된다. 상기 토출실(128a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(128a)은 각각 후방실린더블록(112')을 향하여 열려있다. 상기 토출실(128a)은 상기 후방실린더블록(112')에 형성된 실린더보어(112a)와 밸브플레이트(117)를 통해 선택적으로 연결된다.

풀리(140)는 상기 프론트헤드(111)의 일측에 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(140)는 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 풀리(140)는 엔진의 구동력을 벨트(미도시)를 통해 전달받아 회전된다.

상기 풀리(140)에는 필드코일(141)이 내장되어 있다. 상기 필드코일(141)은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(146)가 풀리(140)의 마찰면(140')에 밀착되게 한다.

한편, 상기 회전축(124)의 일단부에는 허브(143)가 설치되고, 상기 허브(143)에는 댐퍼(144)가 설치된다. 상기 댐퍼(144)는 상기 회전축(124)과 풀리(140) 사이의 동력전달 시에 발생하는 충격을 흡수하는 것이다. 상기 댐퍼(144) 에는 상기 풀리(140)의 마찰면(140')과 마주보는 위치에 디스크(146)가 이동가능하게 설치된다.

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

외부에서 전달되는 구동력에 의해 상기 회전축(124)이 회전함에 따라, 상기 사판(126)이 회전축(124)과 함께 회전된다. 이와 같이 상기 회전축(124)이 회전하게 되면, 상기 회전축(124) 내부의 유로(124')가 상기 출구(124b)와 흡입통로(113')를 통해 상기 각각의 실린더보어(112a,112a')와 순차적으로 연통된다.

이와 같은 유로(124')와 실린더보어(112a,112a')의 연통은 압축기(100) 외부에서 전달된 냉매가 상기 실린더보어(112a,112a')로 전달되도록 한다. 참고로, 상기 실린더보어(112a,112a')로 냉매가 흡입되는 것은 상기 피스톤(130)이 해당되는 실린더보어(112a,112a')의 상사점에서 하사점으로 이동할 때이다.

보다 정확하게는 상기 회전축(124)의 유로(124')의 입구(124a)로 사판실(123)로부터 냉매가 전달되고, 유로(124')의 냉매는 다시 상기 실린더보어(112a,112a')로 유입되는 것이다.

이때, 상기 전방실린더블록(112)에는 보조흡입유로(115)가 형성되므로, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 유로(124')의 내부로 화살표 방향으로 냉매가 보다 원활하게 유입될 수 있다.

즉, 상기 회전축(124)의 유로(124')의 입구(124a)가 상기 보조흡입유로(115)와 서로 연결된 상태에서, 상기 사판실(123)의 냉매가 상기 보조흡입유로(115)를 통해 상기 회전축(124)의 유로(124')로 전달되는 것이다. 그리고 다수개의 상기 보조흡입유로(115)는 연결채널(115')에 의해 서로 연결되므로, 상기 보조흡입유로(115)를 통해 흐르는 냉매가 보다 원활하게 흐를 수 있다.

특히, 상기 회전축(124)이 매우 고속으로 회전되는 경우에는 상기 유로(124')의 입구(124a)만을 통해 냉매가 원활하게 유입되는 것이 용이하지 않는데, 상기 보조흡입유로(115)로 인해 냉매의 흐름이 좋아질 수 있는 것이다.

압축기의 작동에 대해 계속하여 설명하면, 상기 실린더보어(112a,112a')에 냉매가 전달되고, 해당되는 실린더보어(112a,112a')의 피스톤(130)이 상기 밸브플레이트(117) 방향으로 이동하면 냉매의 압축이 일어난다. 냉매가 상기 실린더보어(112a,112a') 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부 압력은 상대적으로 높아지고, 상기 토출리드(119)의 선단이 밀려 탄성변형되면서 상기 토출실(111a,128a) 내부로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(111a,128a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시) 쪽으로 전달된다.

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.

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.

도시된 실시예에서, 보조흡입유로(115)는 전방실린더블록(112)에만 형성되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 보조흡입유로(115)는 후방실린더블록(112')에도 형성될 수 있다.

도 1은 일반적인 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명 실시예에 의한 실린더블록의 요부구성을 보인 사시도.

도 4는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 압축기 111: 프론트헤드

111a: 토출실 112,112':전방 및 후방실린더블록

112a,112a': 실린더보어 113: 축지지공

113': 흡입통로 114: 관통공

115: 보조흡입유로 115': 연결채널

116: 밸브어셈블리 117: 밸브플레이트

123: 사판실 124: 회전축

124': 유로 124a: 입구

124b: 출구 126: 사판

127: 슈 128: 리어헤드

128a: 토출실 130: 피스톤

140: 풀리 143: 허브

Claims (2)

1. 다수개의 실린더보어(112a,112a')가 형성되며, 서로 마주보는 면이 요입되어 사판실(123)이 형성되는 실린더블록(112,112')과;

   상기 실린더블록(112,112')의 전방 및 후방에 각각 결합되고, 상기 실린더보어(112a,112a')와 대응되는 위치에 토출실(111a,128a)이 각각 형성되는 프론트헤드(111) 및 리어헤드(128)와;

   상기 프론트헤드(111) 및 실린더블록(112,112')을 관통하여 회전가능하게 설치되고, 상기 사판실(123)에 위치되는 사판(126)이 회전가능하도록 설치되며, 냉매를 상기 실린더보어(112a,112a')로 전달하는 유로(124')가 형성되는 회전축(124); 그리고

   상기 사판(126)의 회전운동에 따라 상기 실린더보어(112a,112a') 내를 직선왕복운동하는 다수개의 피스톤(130)을 포함하는 사판식 압축기에 있어서,

   상기 실린더보어(112a,112a') 사이에는 축 방향으로 관통되어 상기 사판실(123)과 연통되는 관통공(114)이 형성되고, 상기 관통공(114)의 내면에는 상기 유로(124')와 연결되는 보조흡입유로(115)가 형성됨을 특징으로 하는 사판식 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더블록(112,112')에는 상기 보조흡입유로(115) 사이를 서로 연결하 는 연결채널(115')이 형성됨을 특징으로 하는 사판식 압축기.

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