KR101661231B1 - 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사판식 압축기의 하우징에 형성되며 격벽을 사이에 두고 양측에 상부가 개구되는 흡입공간 및 토출공간이 형성되고, 흡입공간의 바닥면 일측에 사판실과 연통되는 흡입홀 및 토출공간의 바닥면 일측에 배출통로와 연통되는 토출홀이 형성되는 머플러와, 상기 머플러의 상부에 결합되어 머플러를 밀폐하는 한편, 흡입공간과 연통되는 흡입포트 및 토출공간과 연통되는 토출포트가 구비되는 매니폴드를 포함하여 구성되는 사판식 압축기에 있어서, 상기 머플러의 토출공간에 형성되어 토출홀과 토출포트를 상호 연결하되, 다수 회 굴곡지도록 형성되는 유로와, 상기 유로의 굴곡진 영역에 각각 설치되어 유로를 통해 유동되는 냉매에서 오일을 흡수하는 흡수부와, 상기 각 흡수부와 사판실을 상호 연결하도록 형성되어 흡수부에 의해 흡수된 오일을 사판실로 이송시키는 이송로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 사판식 압축기에 오일 분리 기능을 구비시켜 압축되어 토출되는 냉매로부터 오일을 분리 회수하여 압축기로 복귀시킴으로써 압축기의 내구성을 향상시킴과 동시에 자동차용 냉방시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

사판식 압축기 {SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사판식 압축기에 오일 분리 기능을 구비시켜 압축되어 토출되는 냉매로부터 오일을 분리 회수하여 압축기로 복귀시킴으로써 압축기의 내구성을 향상시킴과 동시에 자동차용 냉방시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 냉방장치는, 저온 저압의 냉매를 단열 압축하여 고온 고압의 냉매로 만들어 토출하는 압축기와, 압축기로부터 토출되는 고온 고압의 냉매를 열교환에 의하여 포화액 상태로 만드는 응축기와, 응축기로부터 액화되어 이송되는 냉매를 교축하여 저압의 포화 습증기 상태로 만드는 팽창밸브와, 팽창밸브로부터 이송되어 오는 냉매를 열교환에 의하여 증발시켜 포화증기 상태로 만들어 압축기로 보내는 증발기를 포함하여 이루어진다.

이러한, 냉방장치를 구성하는 압축기는 자동차의 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 열교환된 냉매를 흡입하여 피스톤의 직선 왕복 운동에 의하여 압축하여 응축기로 토출하는 것으로서, 일반적으로 압축방식 및 구조에 따라 크게 왕복식 및 회전식으로 나뉘고, 왕복식의 경우에는 크랭크식, 사판식, 워블 플레이트식으로, 회전식의 경우에는 메인 로터리식 및 스크롤식으로 나뉜다.

도 1 및 도 2에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 개시되어 있다, 이 도면을 참고하여 사판식 압축기의 개략적인 구성을 설명한다.

압축기(10)는 풀리(1) 측에 위치하고 전방 실린더 블록(21)이 형성된 전방 하우징(20)과, 전방 하우징(20)과 결합되고 후방 실린더 블록(31)이 구비된 후방 하우징(30)을 가진다.

전후방 실린더 블록(21, 31)은 배부에 다수의 실린더 보어(21a, 31a)가 구비된다. 전후방 실린더 블록(21, 31)의 서로 대응되는 실린더 보어(21a, 31a)에 걸쳐 피스톤(40)이 직선 왕복 운동하도록 결합된다. 이들 피스톤(40)은 구동축(51)에 축착되는 사판(50)의 외주를 따라 결합된다. 즉, 구동축(51)의 회전에 따라 회전되는 사판(50)의 위상변화에 의해 피스톤(40)들이 전후방 실린더 블록(21, 31)의 실린더 보어(21a, 31a) 내부를 왕복 운동하게 된다.

전방 하우징(20) 및 전방 실린더 블록(21)의 사이와, 후방 하우징(30) 및 후방 실린더 블록(31)의 사이에는 전후방 밸브 어셈블리(22, 32)가 설치된다. 전후방 하우징(20, 30)의 내면에는 배출통로(23, 33)가 형성된다. 전후방 하우징(20, 30)의 배출통로(23, 33)는 전후방 실린더 블록(21, 31)에 형성되는 연결통로(미도시)를 통하여 서로 연결됨으로써 후방 실린더(31)의 실린더 보어(31a)뿐만 아니라, 전방 실린더(21)의 실린더 보어(21a) 내에서도 피스톤(40)의 이동에 따라 냉매의 압축이 수행될 수 있다.

후방 하우징(30)의 외주면 상부에는 피스톤(40)의 흡입 행정시 증발기로부터 공급되는 냉매가 사판실(52)과 구동축(51) 내의 유로(51')를 통하여 전후방 실린더 블록(21, 31)의 실린더 보어(21a, 31a) 내로 흡입되고, 피스톤(40)의 압축 행정시에는 냉매가 압축되어 배출통로(23, 33)를 통하여 응축기 쪽으로 배출되도록 안내하는 머플러(60)가 형성된다.

이 머플러(60)는 후방 하우징(30)의 배출통로(33)와 통하는 토출홀(61a)을 갖는 제1공간(61)과, 사판실(52)과 통하는 흡입홀(62a)이 구비된 제2공간(62)을 포함하여 구성된다. 그리고, 머플러(60)의 상부에는 머플러(60)의 상측 개구부를 덮는 매니폴드(70)가 결합된다.

매니폴드(70)는 응축기 측과 연결되는 토출포트(71a)가 구비된 제3공간(71)과, 증발기 측과 연결되는 흡입포트(72a)가 구비된 제4공간(72)이 형성된다. 즉, 머플러(60)에 매니폴드(70)가 결합되면, 제1,3공간(61, 71)에 의해 토출공간(80)이 형성되며, 제2, 4공간(62, 72)에 의해 흡입공간(81)이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 사판식 압축기는 구동축(51)에 엔진의 동력이 전달되면 구동축(51)과 함께 경사진 상태로 회전하는 사판(50)에 의하여 피스톤(40)들이 왕복 운동한다. 이때, 냉매는 피스톤(40)이 왕복 운동 중 피스톤(40)의 흡입 행정시에는 머플러(60)의 흡입공간(81), 사판실(52) 및 구동축(51) 내의 유로(51')를 통하여 실린더 보어(21a, 31a)의 내부로 흡입되고, 피스톤(40)의 배출 행정시에는 배출통로(23, 33) 및 토출공간(80)을 통하여 배출된다.

이러한, 사판식 압축기의 구동을 원활하게 하기 위하여 냉매에 오일이 함유되어 시스템 작동시에 오일이 냉매와 함께 시스템의 각 부분으로 순환하면서 피스톤(40)과 실린더 보어(21a, 31a)의 사이 틈과 같이 기계적 마찰이 일어나는 면들을 윤활한다.

그런데, 이와 같은 오일은 응축기와 같은 열교환기나 팽창장치, 파이프 및 호스류에 유입될 경우 열교환기 등의 내벽에 코팅되거나 열교환기의 소정공간을 차지하여 냉매 유동성을 저하시키기 때문에 열교환기의 열교환 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 압력 강하량을 증가시켜 시스템에 악 영향을 끼치는 문제점이 있었다.

또한, 오일이 시스템 전체를 순환하게 되면 압축기에 공급되는 오일량의 변동이 심하여 압축기의 윤활이 안정적으로 이루어지지 못함으로 압축기의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 이를 방지하기 위해 많은 양의 오일을 사용할 경우 오일이 냉매가 갖는 고유기능을 상실시켜 시스템에 더욱 악 영향을 끼치게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 사판식 압축기에 오일 분리 기능을 구비시켜 압축되어 토출되는 냉매로부터 오일을 분리 회수하여 압축기로 복귀시킴으로써 압축기의 내구성을 향상시킴과 동시에 자동차용 냉방시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 사판식 압축기를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 사판식 압축기의 하우징에 형성되며 격벽을 사이에 두고 양측에 상부가 개구되는 흡입공간 및 토출공간이 형성되고, 흡입공간의 바닥면 일측에 사판실과 연통되는 흡입홀 및 토출공간의 바닥면 일측에 배출통로와 연통되는 토출홀이 형성되는 머플러와, 상기 머플러의 상부에 결합되어 머플러를 밀폐하는 한편, 흡입공간과 연통되는 흡입포트 및 토출공간과 연통되는 토출포트가 구비되는 매니폴드를 포함하여 구성되는 사판식 압축기에 있어서, 상기 머플러의 토출공간에 형성되어 토출홀과 토출포트를 상호 연결하되, 다수 회 굴곡지도록 형성되는 유로와, 상기 유로의 굴곡진 영역에 각각 설치되어 유로를 통해 유동되는 냉매에서 오일을 흡수하는 흡수부와, 상기 각 흡수부와 사판실을 상호 연결하도록 형성되어 흡수부에 의해 흡수된 오일을 사판실로 이송시키는 이송로에 의해 달성된다.

또한, 상기 유로는 굴곡진 각 영역에서 일시적으로 그 단면적이 축소될 수 있다.

또한, 상기 흡수부는 금속재로 형성된 솜일 수 있다.

이에 의해, 사판식 압축기에 오일 분리 기능을 구비시켜 압축되어 토출되는 냉매로부터 오일을 분리 회수하여 압축기로 복귀시킴으로써 압축기의 내구성을 향상시킴과 동시에 자동차용 냉방시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 대한 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 사판식 압축기의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 사판식 압축기의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 사판식 압축기의 부분 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명이 적용되는 사판식 압축기는 종래 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 주요 구성에 대해서 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.

또한, 본 발명의 실시예에 있어서 상기한 종래의 사판식 압축기와 동일한 구성요소는 종래 기술 도면의 도면부호를 원용하여 설명한다.

유로(100)는 머플러(60)의 토출공간(80)에 형성되어 토출홀(61a)과 토출포트(71a)를 상호 연결하도록 형성되되, 다수 회 굴곡지도록 형성된다.

예를 들어 설명하면, 토출공간(80) 중 유로(100)를 제외한 공간은 머플러(60) 및 매니폴드(70)와 동일한 재질로 채워지도록 형성되어 유로(100)를 형성한다. 이때, 유로(100)의 굴곡진 영역은 굴곡진 영역의 양측 유로(100)가 서로 수직인 상태가 되도록 직각으로 굴곡진 것이 바람직하다. 이는, 유로(100)의 굴곡진 영역에서 유로(100)를 통해 유동되는 냉매에 의해 보다 높은 압력이 작용되게 하기 위함이다.

또한, 유로(100)의 굴곡진 각 영역에는 흡수부(200)가 설치된다. 흡수부(200)는 금속재로 형성된 솜으로써, 유로(100)를 통해 유동되는 냉매에서 오일을 흡수하게 된다. 이때, 흡수부(200)는 유로(100)의 굴곡진 영역에 설치되기 때문에, 냉매가 유로(100)의 굴곡진 영역을 이동 시 높은 압력이 발생되어 보다 원활하게 오일을 흡수할 수 있다.

본 실시예에서는 흡수부(200)를 금속재로 형성된 솜으로 설명하지만 반드시 이에 한정되지 않고, 유로(100)에 설치되어 이동되는 냉매에서 오일을 흡수할 수 있는 모든 수단을 포함한다.

그리고, 흡수부(200)와 사판실(52)을 상호 연결하는 이송로(210)가 형성된다. 이송로(210)는 각 흡수부(200)에 연결되어 사판실(52) 내로 천공되는 미세한 홀(hole)로써, 흡수부(200)에 의해 흡수된 오일을 사판실(52) 내로 이송시키기 위해 형성된다.

한편, 유로(100)의 각 굴곡진 영역에는 격벽(110)이 형성된다. 격벽(110)은 유로(100)의 굴곡진 영역 일 측에서 유로(100)의 중앙 측으로 연장되어 형성되는 판형의 구조물로 유로(100)의 굴곡진 영역의 단면적을 일시적으로 축소시킨다. 이는, 유로(100)의 굴곡진 영역에서 유로(100)를 통해 유동되는 냉매에 의해 보다 높은 압력이 작용되게 하기 위함이다. 이에 따라, 흡수부(200)는 보다 쉽게 냉매에서 오일을 흡수할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같이 구성되는 유로(100), 흡수부(200) 및 이송로(210)에 의해 압축되어 토출되는 냉매에서 오일을 흡수하여 다시 사판실(52)로 공급해 주기 때문에, 오일이 압축기의 외부로 토출되는 것을 방지하여 자동차용 냉방시스템의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 오일이 압축기의 외부로 토출되지 않음으로 항상 일정량의 오일이 압축기에 유지되는 바, 압축기의 윤활이 안정적으로 이루어져 압축기의 내구성이 향상되는 매우 뛰어난 효과가 발생한다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.

1 : 풀리 10 : 압축기
20, 30 : 전후방 하우징 21, 31 : 전방 실린더 블록
21a, 31a : 실린더 보어 22, 32 : 전후방 밸브 어셈블리
23, 33 : 배출통로 40 : 피스톤
50 : 사판 51 : 구동축
51' : 유로 52 : 사판실
60 : 머플러 61 : 제1공간
61a : 토출홀 62 : 제2공간
62a : 흡입홀 70 : 매니폴드
71 : 제3공간 71a : 토출포트
72 : 제4공간 72a : 흡입포트
80 : 토출공간 81 : 흡입공간
100 : 유로 110 : 격벽
200 : 흡수부 210 : 이송로

Claims (3)

1. 사판식 압축기의 하우징에 형성되며 격벽을 사이에 두고 양측에 상부가 개구되는 흡입공간(81) 및 토출공간(80)이 형성되고, 흡입공간(81)의 바닥면 일측에 사판실(52)과 연통되는 흡입홀(62a) 및 토출공간(80)의 바닥면 일측에 배출통로(33)와 연통되는 토출홀(61a)이 형성되는 머플러(60)와, 상기 머플러(60)의 상부에 결합되어 머플러(60)를 밀폐하는 한편, 흡입공간(81)과 연통되는 흡입포트(72a) 및 토출공간(80)과 연통되는 토출포트(71a)가 구비되는 매니폴드(70)를 포함하여 구성되는 사판식 압축기에 있어서,
   상기 머플러(60)의 토출공간(80)에 형성되어 토출홀(61a)과 토출포트(71a)를 상호 연결하되, 다수 회 굴곡지도록 형성되는 유로(100)와;
   상기 유로(100)의 굴곡진 영역에 각각 설치되어 유로(100)를 통해 유동되는 냉매에서 오일을 흡수하는 흡수부(200)와;
   상기 각 흡수부(200)와 사판실(52)을 상호 연결하도록 형성되어 흡수부(200)에 의해 흡수된 오일을 사판실(52)로 이송시키는 이송로(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유로(100)는 굴곡진 각 영역에서 일시적으로 그 단면적이 축소되는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 흡수부(200)는 금속재로 형성된 솜인 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.

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