KR20010105310A - 압축기에서의 맥동 억제 구조 - Google Patents

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Abstract

도입 통로가 리어 하우징에 형성되어 있다. 도입 통로는, 리어 하우징의 벽으로부터 토출실을 횡단하여 흡입실로 연장되어 있다. 도입 통로는, 리어 하우징의 개구부로부터 토출실의 벽 및 흡입실의 벽을 따라서 흡입실까지 연장되는 제 1 부분과, 흡입실내에서 거의 직각으로 굴곡하여 압축기의 밸브 플레이트를 향하여 연장되는 제 2 부분을 구비한다. 도입 통로의 출구는, 흡입실의 벽보다 밸브 플레이트의 근방에 배치되어 있다. 이 때문에, 압축기가 대형화하지 않고, 흡입 맥동의 발생을 억제할 수 있다.

Description

압축기에서의 맥동 억제 구조{Pulsation restricting structure in compressor}
일반적으로, 압축기에 구비된 밸브 플레이트에 흡입 포트 및 토출 포트가 형성되어 있다. 흡입 포트 및 토출 포트와 대향하도록, 흡입 밸브 및 토출 밸브가 개폐가능하게 설치되어 있다. 피스톤의 왕복동에 따라, 흡입 포트로부터 흡입 밸브를 눌러 개방하고 실린더 보어내에 가스가 흡입된다. 이러한 종류의 압축기에서는, 압축 운전시에 흡입 밸브의 개방이나 진동에 기인하여, 흡입실내의 압력이 주기적으로 변동하고, 소위 흡입 맥동이 발생한다.
압축기에 구비된 흡입실은, 그 용적이 클수록, 흡입 맥동의 억제에 효과적이다. 특개평7-269462호 공보에서는, 실린더 블록에 부흡입실이 설치되고, 흡입실이 확장된 압축기를 개시하고 있다. 이렇게 확장된 흡입실은, 흡입 맥동의 억제 효과를 일층 높일 수 있다.
흡입실을 확장하기 위해, 부흡입실이 회전축의 축선의 연장선상에 설치되어 있다. 따라서 부흡입실을 위한 스페이스가 실린더 블록내에 필요하게 된다. 그때문에, 실린더 블록의 길이가 증대하고 압축기가 대형화한다. 압축기가 차량에 탑재되는 경우, 압축기의 대형화는 압축기 이외의 차량의 부품에 대한 간섭을 초래하므로 바람직하지 않다.
본 발명은, 피스톤의 왕복동에 의해 흡입실로부터 실린더 보어내로 가스를 도입하는 압축기에서의 맥동 억제 구조에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명을 구체화한 제 1 실시형태에서의 압축기의 단면도.
도 2 는 도 1 의 2-2 선상에서 취한 단면도.
도 3 은 도 1 의 3-3 선상에서 취한 단면도.
도 4 는 제 2 실시형태에서의 흡입실 부근의 부분 확대도.
도 5 는 제 3 실시형태에서의 흡입실 부근의 부분 확대도.
도 6 은 제 4 실시형태에서의 흡입실 부근의 부분 확대도.
도 7 은 제 5 실시형태에서의 흡입실 부근의 부분 확대도.
본 발명은 압축기의 대형화를 회피하고, 또한 맥동 억제 효과를 높인 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하에 개시하는 압축기를 제공한다. 즉, 상기 압축기는, 개구부를 갖는 동시에 실린더 블록을 구비한 하우징을 구비하고 있다. 회전축이 하우징에 지지되어 있다. 복수의 실린더 보어가, 회전축의 축선을 중심으로 하여 등각도 간격으로 실린더 블록에 설치되어 있다. 토출실 및 흡입실이 하우징에 형성되어 있다. 밸브 플레이트가, 실린더 보어와 흡입실 사이 및, 실린더 보어와 토출실 사이를 구분한다. 각 실린더 보어에 대응하는 복수의 토출 포트 및 흡입 포트가 밸브 플레이트에 형성된다. 각 실린더 보어에 수용된 피스톤은, 흡입 포트를 통해 실린더 보어내에 흡입된 가스를 압축한다. 압축 가스는 실린더 보어로부터 토출 포트를 통해 토출실로 토출된다. 도입 통로가 하우징의 개구부로부터 흡입실을 향하여 연장되고, 또한 굴곡된 후 밸브 플레이트를 향하여 연장된다. 도입 통로는 가스의 유통을 허용하기 위해 하우징의 개구부와 흡입실을 접속한다.
이하, 차량에 탑재된 가변용량형 압축기에 본 발명을 구체화한 제 1 실시형태에 대해 도 1 내지 도 3 에 기초하여 설명한다.
도 1 에 도시하듯이, 제어압실(121)이 실린더 블록(11)과 프런트 하우징(12) 사이에 형성되어 있다. 실린더 블록(11) 및 프런트 하우징(12)에 지지된 회전축(13)은 엔진(도시 생략)과 작동 연결되어 있다. 사판(14)이 회전축(13)에 대해 경사이동가능하고 회전축(13)과 일체적으로 회전가능하다. 실린더 블록(11)에는 복수의 실린더 보어(111)(도 1 에는 하나만 도시)가 관통설치되어 있다. 실린더 보어(111)는, 회전축(13)의 축선(131)을 중심으로 한 원상에 등각도 간격으로 설치되어 있다. 실린더 보어(111)내에는 피스톤(15)이 수용되어 있다. 사판(14)의 회전 운동은 슈우(16)를 거쳐 피스톤(15)의 왕복 운동으로 변환된다.
실린더 블록(11)에는 리어 하우징(17)이 밸브 플레이트(18), 제 1 및 제 2 플레이트(19, 20)와 리테이너 플레이트(21)를 거쳐서 접합되어 있다. 리어 하우징(17)내에는 흡입실(22)과 토출실(23)이 구획 형성되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시하듯이, 흡입실(22)과 토출실(23)은, 리어 하우징(17)에 형성된 원환상을 이루는 격벽(172)에 의해 구획되어 있다. 토출실(23)은 흡입실(22)을 둘러싸고 있다.
도 1 및 도 3 에 도시하듯이, 격벽(172)의 직경 방향 내측에서, 리테이너 플레이트(21), 제 2 플레이트(20) 및 밸브 플레이트(18)에는, 흡입 포트(181)가, 각 실린더 보어(111)에 대응하여 형성되어 있다. 복수의 흡입 포트(181)는 회전축(13)의 축선(131)을 중심으로 한 원상에 등각도 간격으로 배열되어 있다. 간격(172)의 직경 방향 외측에서, 제 1 플레이트(19) 및 밸브 플레이트(18)에는 토출 포트(182)가 각 실린더 보어(111)에 대응하여 형성되어 있다. 제 1 플레이트(19)에는 각 흡입 포트(181)에 대응하는 흡입 밸브(191)가 형성되고, 제 2 플레이트(20)에는 각 토출 포트(182)에 대응하는 토출 밸브(201)가 형성되어 있다. 흡입 밸브(191)는 흡입 포트(181)를 개폐하고, 토출 밸브(201)는 토출 포트(182)를 개폐한다.
압력 공급 통로(24)가 토출실(23)과 제어압실(121)을 접속하고 있다. 방압(bleed) 통로(26)는, 제어압실(121)과 흡입실(22)을 접속하고 있다. 용량 제어 밸브(25)가 압력 공급 통로(24)상에 설치되어 있다. 압력 공급 통로(24)는, 토출실(23)내의 가스를 제어압실(121)에 공급한다. 콘트롤러는, 차실내의 온도를 검출하는 온도 검출기(도시 생략)에 의해 검출되는 온도, 및 실온 설정기(도시 생략)에 의해 설정된 목표 온도에 기초하여, 용량 제어 밸브(25)의 여자 및 소자를 제어한다.
제어압실(121)내의 가스는, 방압 통로(26)를 거쳐 흡입실(22)에 유출한다. 용량 제어 밸브(25)가 소자 상태에 있을 때, 토출실(23)내의 가스는 제어압실(121)로 유입하지 않는다. 따라서, 제어압실(121)내의 압력(제어압)과, 흡입압의 피스톤(15)을 거친 압력차가 적어지고, 사판(14)이, 도 1 의 실선으로 도시하는 최대 경사각 위치로 이행한다. 용량 제어 밸브(25)가 여자 상태에 있을 때, 토출실(23)내의 가스가 압력 공급 통로(24)를 통해 제어압실(121)로 유입한다. 따라서, 제어압과 흡입압의 피스톤(15)을 거친 압력차가 커지며, 사판(14)이, 도 1 의 점선으로 도시하는 최소 경사각 위치로 이행한다.
리어 하우징(17)에는 도입 통로(27)가 형성되어 있다. 도입 통로(27)의 입구(276)는 리어 하우징(17)의 원주벽(173)상에 개구하고 있다. 도입 통로(27)는, 입구(276)로부터 토출실(23)을 횡단하여 흡입실(22)로 연통하고 있다. 도입 통로(27)와 토출실(23)의 사이는, 도입 통로(27)의 벽에 의해 차단되어 있다. 도입 통로(27)는, 토출실(23)의 단부벽(231)과 흡입실(22)의 단부벽(221)을 따라서 흡입실(22)내로 연장되는 제 1 부분(272)과, 흡입실(22)내에서 대략 직각으로 굴곡하여 밸브 플레이트(18)를 향하여 연장되는 제 2 부분(273)을 갖는다. 제 1 부분(272)은, 회전축(13)의 축선(131)에 대해 대략 직교하고, 제 2 부분(273)은, 회전축(13)의 축선(131)에 대해 평행하게 연장되고 있다. 흡입실(22) 및 토출실(23)의 양 단부벽(221, 231)은, 밸브 플레이트(18)에 대향하여 위치하고 있다.
도입 통로(27)의 출구(271)는, 흡입실(22)의 단부벽(221)보다 밸브플레이트(18)에 가까운 위치에 배치되어 있다.
흡입실(22)내의 가스는, 피스톤(15)의 상사점으로부터 하사점으로의 이동에 의해, 흡입 밸브(191)를 밀어내면서 흡입 포트(181)로부터 실린더 보어(111)내로 흡입된다. 실린더 보어(111)내의 가스는, 피스톤(15)의 하사점으로부터 상사점으로의 이동에 의해 토출 밸브(201)를 밀어내면서 토출 포트(182)로부터 토출실(23)로 토출된다. 토출 밸브(201)는 리테이너 플레이트(21)상의 리테이너(211)에 의해 그 개도가 규제된다. 토출실(23)의 가스는, 외부 가스 회로(28)상의 응축기(29), 팽창 밸브(30), 증발기(31) 및 도입 통로(27)를 경유하여 흡입실(22)로 귀환된다.
본 실시형태는, 이하의 효과를 갖는다.
출구(271) 부근에서의 흡입압의 변동은, 흡입 맥동으로서 도입 통로(27)로부터 외부 가스 회로(28)로 전파된다. 그 흡입 맥동이, 차실내에 있는 증발기(31)가 진동하여 소음을 발생시키는 원인으로 된다. 그것에 대해, 본 실시형태에서는 도입 통로(27)를 굴곡시키고 있으므로, 흡입 맥동의 발생이 억제되고, 소음을 억제할 수 있다. 또한, 도입 통로(27)는, 회전축(13)의 축선(131)의 방향을 따라서 치수의 리어 하우징(17)의 증대를 초래하지 않고, 리어 하우징(17)내에 형성될 수 있다. 따라서, 압축기의 대형화를 회피할 수도 있다.
도입 통로(27)는, 그 교축 기능에 의해, 맥동 제어 효과를 발휘한다. 도입 통로(27)의 길이가 길수록, 교축 기능이 높아진다. 도입 통로(27)를 굴곡시키므로써, 도입 통로(27)의 길이가 길어지고, 흡입 맥동의 억제 효과가 증대된다.
도입 통로(27)를 대략 직각으로 굴곡 형성함으로써, 금형을 사용하여 리어하우징(17)을 형성할 때에, 그 형 제거가 용이해진다.
일반적으로, 흡입실(22)내에서의 압력 변동은, 흡입 포트(181)의 근방을 제외하고 단부벽(221) 부근보다 밸브 플레이트(18) 부근 쪽이 적다. 도입 통로(27)의 출구(271)는, 흡입실(22)의 단부벽(221)보다 밸브 플레이트(18)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 따라서, 흡입 맥동이 효과적으로 억제된다.
도입 통로(27)의 전체 길이는, 제 1 부분(272)의 길이와 제 2 부분(273)의 길이의 합이다. 제 1 부분(272)은, 리어 하우징(17)의 회전축(13)의 축선 방향의 길이를 증대시키지 않고 도입 통로(27)의 전체 길이를 길게 하는데 적합한 부분이다. 따라서, 토출실(23)을 횡단하는 도입 통로(27)는 흡입 맥동의 억제에 유리하다.
도입 통로(27)의 제 1 부분(272)을 단부벽(231)을 따르게 함으로써, 단부벽(231)이 도입 통로(27)의 벽의 일부를 형성하고 있다. 제 1 부분(272)이 단부벽(231)과는 별도로 형성되면, 도입 통로(27)의 벽이 토출실(23)내에서 차지하는 비율은 본 실시형태의 경우보다 커지며, 토출실(23)의 용적이 본 실시형태보다 적어진다. 토출실(23)의 용적이 클수록 토출 맥동의 억제 효과는 높다. 또한, 토출실(23)의 단부벽(231) 및 흡입실(22)의 단부벽(221)에 도입 통로(27)를 따르게 함으로써, 밸브 플레이트(18)를 향하는 도입 통로(27) 부분(273)의 길이를 최대한으로 확보할 수 있다.
회전축(13)의 반경 방향(즉, 리어 하우징(17)의 반경방향)을 향하는 도입 통로(27)의 부분을 흡입실(22)의 단부벽(221) 및 토출실(23)의 단부벽(231)에 일체형성한 것에 의해, 별체 구성에 비해 용이하게 제조할 수 있고, 또한 코스트가 저감된다.
다음에, 도 4 에 도시하는 제 2 실시형태를 설명한다. 즉, 도 1 내지 도 3 에 도시하는 제 1 실시형태와 동일 부재에는 동일 부호가 부착되어 있다.
밸브 플레이트(18)와 평행하게 연장되는 도입 통로(27)의 도중에 부(副) 흡입실(32)이 설치되어 있다. 부 흡입실(32)은 도입 통로(27)의 용적을 확대할 수 있다. 부 흡입실(32)의 대부분은 토출실(23)내로 길게 내어지고 있다. 부 흡입실(32)은, 흡입 맥동 저감에 유효하게 기능한다.
다음에, 도 5 에 도시하는 제 3 실시형태를 설명한다. 도 1 내지 도 3 에 도시하는 제 1 실시형태와 동일 부재에는 동일 부호가 병기된다.
밸브 플레이트(18)를 향하는 도입 통로(27)의 부분(274)이 회전축(13)의 축선(131)에 대해 경사지고 있다. 도입 통로(27)의 경사부는, 도입 통로의 전체 길이를 증대시킨다. 그 결과, 흡입 맥동이 충분히 저감된다.
다음에, 도 6 에 도시하는 제 4 실시형태를 설명한다. 도 1 내지 도 3 의 제 1 실시형태와 동일 부재에는 동일 부호를 병기하고 있다.
도입 통로(27)의 입구(276)로부터, 토출실(23)을 통과하여, 흡입실(22)내로 연장되는 부분(275)이 회전축(13)의 축선(131)에 대해 경사져 있다. 도입 통로(27)의 경사진 부분(275)은, 도입 통로(27)의 전체 길이를 증대시킨다.
다음에, 도 7 에 도시하는 제 5 실시형태를 설명한다. 도 1 내지 도 3 의 제 1 실시형태와 동일 부재에는 동일 부호가 병기된다.
도입 통로(27)의 입구(277)가 토출실(23)의 단부벽(231)상으로 개구하고 있다. 따라서, 도입 통로(27)는 2개소에서 굴곡한다. 굴곡 부분의 수가 많을수록 도입 통로(27)에서의 흡입 맥동 제어 효과가 높아진다.

Claims (7)

  1. 개구부를 갖는 동시에 실린더 블록을 구비한 하우징과,
    상기 하우징에 지지된 회전축과,
    회전축의 축선을 중심으로 하여 등각도 간격으로 실린더 블록에 설치된 복수의 실린더 보어와,
    하우징에 형성된 토출실과,
    하우징에 형성된 흡입실과,
    실린더 보어와 흡입실 사이 및, 실린더 보어와 토출실 사이를 구분하는 동시에, 각 실린더 보어에 대응하는 복수의 흡입 포트 및 토출 포트가 형성된 밸브 플레이트와,
    각 실린더 보어에 수용된 피스톤으로서, 밸브 플레이트를 통해 실린더 보어내에 흡입된 가스를 압축하고, 이 압축 가스를 실린더 보어로부터 상기 토출 포트를 통해 토출실로 토출하는 피스톤과,
    하우징의 개구부로부터 흡입실을 향하여 연장되고 또한 굴곡된 후 밸브 플레이트를 향하여 연장되는 도입 통로로서, 가스의 유통을 허용하기 위해 하우징의 개구부와 흡입실을 접속하는 도입 통로를 포함하여 이루어지는 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도입 통로는 흡입실내에서 굴곡하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 도입 통로는 흡입실내에서 대략 직각으로 굴곡한 후 회전축의 축선에 대략 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 도입 통로는 개구부를 가지며, 상기 흡입실은 상기 밸브 플레이트와 대향하는 벽을 갖고, 상기 개구부는 흡입실의 벽보다 밸브 플레이트 근방에서 개구하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 토출실은 하우징내에서 상기 흡입실을 둘러싸도록 구획 형성되며, 상기 도입 통로는 토출실을 횡단하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 토출실 및 상기 흡입실은 상기 밸브 플레이트와 대향하는 벽을 가지며, 상기 도입 통로는 토출실의 벽 및 흡입실의 벽을 따라서 연장된 후에 굴곡하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한항에 있어서, 상기 하우징의 개구부로부터 흡입실을 향하는 도입 통로의 부분에는 통로 용적을 확대하기 위해 부흡입실이 설치되는 것을 특징으로 하는 압축기.
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