KR101674577B1 - 왕복동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 왕복동식 압축기는, 하우징과, 다수개의 실린더보어가 형성되며 상기 하우징에 결합되는 실린더 블록 및 상기 실린더보어에 각각 왕복운동 가능하게 수용되는 피스톤을 포함하는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 하우징에 형성되어 흡입 냉매가 유입되는 흡입통로; 상기 실린더 블록에 형성되어 상기 흡입통로를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 저감하는 흡입 플랜지; 및 상기 하우징과 실린더 블록에 각각 연통되도록 형성되어 상기 흡입통로와 흡입 플랜지를 연결하는 제1연결통로;를 포함하고, 상기 흡입통로에는 상기 하우징에 형성되는 흡입실을 향해 단면적이 증가하는 형상으로 상기 흡입실에 연결되는 흡입 머플러가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 흡입 머플러와 제1연결통로를 통해 연결된 흡입 플랜지에 의해 흡입 머플러를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 최대한 억제함으로써 소음 및 진동을 저감하는 효과가 있다.

압축기, 머플러, 맥동, 소음

Description

왕복동식 압축기{RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡입 냉매에 의한 소음과 진동을 저감하는 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 공조장치는 냉매를 이용하여 차량 실내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 장치로서, 냉매의 순환 사이클을 구성하기 위하여 압축기, 응축기 및 증발기를 구비하고 있다.

이러한 상기 압축기는 냉매를 압축 및 압송하는 장치로서 엔진의 동력이나 모터에 의해 구동된다.

압축기의 일종인 왕복동식 압축기는 피스톤의 왕복운동에 의해 냉매를 압축하는 장치로서 사판식 압축기가 대표적이다. 상기 사판식 압축기는, 엔진의 동력을 전달받는 구동축에 디스크 형상의 사판이 구동축의 회전에 대응되어 경사각이 가변 또는 고정된 상태로 설치되고, 상기 사판의 회전에 의하여 사판의 둘레를 따라 슈(shoe)를 개재하여 설치된 다수의 피스톤이 실린더블록에 형성된 다수의 실린더 보어 내부에서 직선 왕복 운동함으로써 냉매가스를 흡입하고 압축하여 배출하도록 구성된다.

또한, 일반적으로 상기 냉매가스를 흡입하고 압축하여 배출시키는 과정에 있어, 하우징과 실린더블록 사이에는 냉매가스의 흡입 및 토출을 단속하도록 흡입밸브 및 토출밸브가 구비된 밸브플레이트가 설치된다.

아울러, 양두식 왕복동 압축기인 경우 전방 실린더블록과 후방 실린더블록으로 구분 형성되며, 상기 전,후방 실린더블록에는 흡입·토출 냉매의 맥동 및 소음저감을 위한 흡입·토출 머플러가 형성된다.

이 중 흡입 머플러는 압축기의 시동시의 맥동을 저감하도록 사용되어 왔다.

본 발명의 목적은 흡입 머플러를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 최대한 억제함으로써 소음 및 진동을 저감하는 왕복동식 압축기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 왕복동식 압축기는, 하우징과, 다수개의 실린더보어가 형성되며 상기 하우징에 결합되는 실린더 블록 및 상기 실린더보어에 각각 왕복운동 가능하게 수용되는 피스톤을 포함하는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 하우징에 형성되어 흡입 냉매가 유입되는 흡입통로; 상기 실린더 블록에 형성되어 상기 흡입통로를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 저감하는 흡입 플랜지; 및 상기 하우징과 실린더 블록에 각각 연통되도록 형성되어 상기 흡입통로와 흡입 플랜지를 연결하는 제1연결통로;를 포함하고, 상기 흡입통로에는 상기 하우징에 형성되는 흡입실을 향해 단면적이 증가하는 형상으로 상기 흡입실에 연결되는 흡입 머플러가 포함되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 하우징과 실린더 블록 사이에는 밸브플레이트가 개재되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 밸브플레이트에는 제1연결통로가 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 밸브플레이트와 상기 하우징 사이에는 실링 가스켓이 개재되어 상기 하우징과 밸브플레이트 사이를 밀봉하는 실링부가 형성되며, 상기 제1연결통로는 실링부의 원주방향 내측에 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 밸브플레이트에 형성되는 제1연결통로의 단면적은 상기 하우징 또는 실린더 블록에 형성되는 제1연결통로의 단면적과 상이한 것이 바람직하다.

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본 발명에 따른 왕복동식 압축기에 따르면, 흡입 머플러와 제1연결통로를 통 해 연결된 흡입 플랜지에 의해 흡입 머플러를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 최대한 억제함으로써 소음 및 진동을 저감하는 효과가 있다.

또한, 흡입·토출 밸브의 개폐에 따른 소음도 제1연결통로를 통해 흡입 플랜지로 유입되어 헬름홀쯔 효과(helmholtz's effective)에 의해 상쇄된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 구성을 도시한 측단면도이고, 도 2는 도 1의 왕복동식 압축기의 일부를 절개하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 왕복동식 압축기의 냉매 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 왕복동식 압축기는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 다수개의 실린더보어(100)를 갖는 실린더블록(110)과, 상기 실린더블록(110)의 실린더보어(100)에 각각 왕복운동 가능하게 수용되는 피스톤(120)과, 상기 실린더블록(110)의 전,후방에 각각 밀폐가능하게 결합되는 전,후방 하우징(130,140)과, 상기 전방 하우징(130)과 실린더블록(110)에 대하여 회전가능하게 설치되는 구동축(150)과, 상기 구동축(150)과 피스톤(120)에 연동 설치되는 사판(160)과, 상기 실린더블록(110)과 전,후방 하우징(130,140)의 사이에 각각 개재되는 밸브플레이트(190)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 전,후방 하우징(130,140)에는 흡입실(131)과 토출실(132)이 각각 형성된다.

또한, 상기 실린더블록(110)은 전,후방 하우징(130,140) 사이에 개재되는 것으로, 전방 하우징(130) 측의 전방 실린더블록(111)과 후방 하우징(140) 측의 후방 실린더블록(112)으로 구성된다.

그리고, 상기 전방 실린더블록(111)과 후방 실린더블록(112) 사이에는 사판실(101)이 형성되고, 각각의 실린더블록(111,112)에는 상기 피스톤(120)이 왕복 운동하도록 다수개의 실린더보어(100)가 형성된다.

또한, 상기 사판(160)의 보스부(161)와 실린더블록(110) 사이에는 사판(160)의 회전에 의한 피스톤(120)의 흡입 및 압축 행정시에 사판(160)을 지지하도록 스러스트 베어링(180)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 밸브플레이트(190)에는 흡입·토출 밸브(미도시)가 형성된다.

한편, 흡입냉매가 유입되는 흡입통로(201)와, 상기 흡입통로(201)를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 저감하는 흡입 플랜지(210) 및 상기 흡입통로(201)와 흡입 플랜지(210)를 연결하는 제1연결통로(220)가 포함된다.
이때, 상기 흡입 통로(201)는 전,후방 하우징(130,140)에 형성되고, 상기 흡입 플랜지(210)는 전,후방 실린더 블록(111,112)에 각각 형성되며, 상기 제1연결통로(220)는 상기 전,후방 하우징(130,140)과 전,후방 실린더블록(111,112)에 각각 연통되도록 형성된다.

또한, 상기 흡입통로(201)에는 단면적이 증가하는 흡입 머플러(200)를 포함하며, 상기 흡입 머플러(200)는 흡입실(131)과 연결된다.

그리고, 상기 흡입 머플러(200)는 내부에 공명공간을 형성하여 흡입 냉매의 이동과정에서 유동소음이 저감된 상태로 흡입실(131)을 통해 실린더 보어(100)로 전달하게 되는 것이다.

이외에도, 상기 흡입 머플러(200)와 제1연결통로(220)를 통해 연결된 흡입 플랜지(210)에 의해 흡입 머플러(200)를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 맥동을 최대한 억제함으로써 소음 및 진동을 저감하게 된다. 즉, 헬름홀쯔(helmholtz's effective) 효과에 의해 흡입 냉매의 맥동이 저감되는 것이다.
또한, 상기 밸브플레이트(190)에 형성된 흡입·토출 밸브(미도시)는 개폐에 따른 소음(밸브 리드 타음)이 발생할 수 있으며, 이와 같은 소음은 제1연결통로(220)를 통해 흡입 플랜지(210)로 유입되어 헬름홀쯔 효과(helmholtz's effective)에 의해 상쇄하게 된다.

그리고, 상기 밸브플레이트(190)에는 제1연결통로(220)가 형성되며, 상기 밸브플레이트(190)와 상기 하우징(130,140) 사이에는 실링 가스켓(400)이 개재되어 상기 하우징(130,140)과 밸브플레이트(190) 사이를 밀봉하는 실링부(410)가 형성되며, 상기 제1연결통로(220)는 실링부(410)의 원주방향 내측에 위치하게 된다.
더욱이, 상기 밸브플레이트(190)에 형성되는 제1연결통로(220)의 단면적은 상기 하우징(130,140) 또는 실린더 블록(111,112)에 형성되는 제1연결통로(220)의 단면적과 상이하게 구성할 수도 있다.

한편, 상기 흡입통로(201), 흡입 머플러(200), 흡입 플랜지(210) 및 제1연결통로(220)의 형성위치를 상술한 바와 같이 한정할 필요는 없으며 다양하게 변경될 수 있다.

이에 따라, 흡입 플랜지(210)에서 헬름홀쯔 효과에 의해 맥동이 저감된 흡입 냉매는 흡입실(131)로 유입되고, 상기 흡입실(131)로 유입된 흡입 냉매는 실린더 보어(100)로 전달되어 피스톤(120)에 의해 압축된다.

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이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 또는 수정이 가능할 것이다.

예를 들어, 상술한 설명에서는 흡입 머플러와 흡입플랜지를 양두식 왕복동식 압축기에 적용한 상태로 설명하였지만 이를 특별히 한정하는 것은 아니며 다양한 형식의 왕복동식 압축기에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 구성을 도시한 측단면도이다.

도 2는 도 1의 왕복동식 압축기의 일부를 절개하여 도시한 사시도이다.

도 3은 도 1의 왕복동식 압축기의 냉매 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 실린더보어 110: 실린더블록

111: 전방 실린더블록 112: 후방 실린더블록

120: 피스톤 130: 전방 하우징

140: 후방 하우징 150: 구동축

160: 사판 190: 밸브플레이트

200: 흡입 머플러 300: 토출 머플러

Claims (10)

1. 하우징과, 다수개의 실린더보어가 형성되며 상기 하우징에 결합되는 실린더 블록 및 상기 실린더보어에 각각 왕복운동 가능하게 수용되는 피스톤을 포함하는 왕복동식 압축기에 있어서,

   상기 하우징에 형성되어 흡입 냉매가 유입되는 흡입통로;

   상기 실린더 블록에 형성되어 상기 흡입통로를 통과하는 냉매의 특정 주파수의 맥동을 저감하는 흡입 플랜지; 및

   상기 하우징과 실린더 블록에 각각 연통되도록 형성되어 상기 흡입통로와 흡입 플랜지를 연결하는 제1연결통로;를 포함하고,

   상기 흡입통로에는 상기 하우징에 형성되는 흡입실을 향해 단면적이 증가하는 형상으로 상기 흡입실에 연결되는 흡입 머플러가 포함되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 하우징과 실린더 블록 사이에는 밸브플레이트가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 밸브플레이트에는 제1연결통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 밸브플레이트와 상기 하우징 사이에는 실링 가스켓이 개재되어 상기 하우징과 밸브플레이트 사이를 밀봉하는 실링부가 형성되며, 상기 제1연결통로는 실링부의 원주방향 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
7. 제5항에 있어서,

   상기 밸브플레이트에 형성되는 제1연결통로의 단면적은 상기 하우징 또는 실린더 블록에 형성되는 제1연결통로의 단면적과 상이한 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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