KR20020000983A - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 맥동압을 저감시키기 위한 수단을 최적화시키는 것에 의해 협소한 엔진룸에서의 장착성을 향상시킬 수 있는 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 사판의 회전으로 피스톤이 왕복운동할 때 각각의 압축실에서 냉매를 압축하는 프런트하우징 및 리어하우징과, 상기 프런트하우징 압축실의 압축된 냉매와 상기 리어하우징에서 압축된 냉매를 리어하우징측에서 합류시켜 외부 냉매회로로 토출되게 하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 프런트하우징에서 압축된 냉매가스를 합류시키기 위해 형성된 합류공과 연통되게 상기 리어하우징의 토출실 중앙부분으로 소정길이 관출되는 토출관을 설치하고; 상기 리어하우징의 상면으로 관통하여 상기 합류공과 연통되게 형성된 관통공에 냉매압력을 조절하기 위한 압력조절밸브를 결합하며; 상기 합류공과 연통되게 상기 리어하우징의 배면으로 관통되어 압축냉매를 외부로 토출하는 토출포트를 형성한다.

Description

압축기{Compressor}

본 발명은 양두피스톤형 사판식 압축기에 관한 것으로, 특히 리어하우징의 압축실에서 압축된 냉매를 외부 냉매회로로 토출하는 토출관에 압력조절밸브를 설치하는 것에 의해 압축냉매의 압력을 조절할 수 있도록 하는 압축기에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 압축기에서 저온의 가스냉매를 압축하여 그 압축된 냉매를 냉매회로로 순환시키고, 냉매순환 과정에서 증발냉매와 외부공기를 열교환시키는 것에 의해 냉각된 공기를 차량 실내로 송풍하도록 되어 있다.

사판식 압축기는 사판의 회전에 의해 피스톤이 왕복하면서 냉매를 압축하기 위한 것으로, 프런트하우징과 리어하우징 내부에 각각 실린더블록이 대향하여 설치되며, 이 실린더블록에는 축선방향으로 피스톤이 수용되는 실린더보어가 둘레방향으로 다수개 형성되어 있다. 실린더블록이 접면하는 중앙에는 크랭크실이 형성되어 구동축과 결합된 사판이 회전한다.

상기의 구성으로 된 압축기는 구동축과 일체로 결합된 사판이 회전하면 피스톤이 실린더보어 내부를 왕복하면서 냉매를 흡입 또는 압축하게 되며, 실린더 둘레방향으로 형성된 다수의 실린더보어 내에서는 피스톤들이 일정한 위상차를 갖고 왕복동하면서 연속적으로 흡입/압축행정을 수행하고, 더욱이 전방 실린더보어 내에서 압축된 가스냉매는 실린더블록에 형성된 이송관를 통해 후방에서 압축된 냉매와 합류된 후 외부 냉매회로로 토출된다.

이송관을 통해 이송된 전방에서 압축된 냉매와 후방에서 압축된 냉매는 리어하우징에 형성된 토출관에서 합류된 후 매니폴드로 토출된다. 도 3은 종래 리어하우징의 정면구조를 보이고 있다.

도면을 참조하면, 리어하우징(33)은 내부벽 중앙에 토출실(34)이 구비되고 격벽(35)을 사이에 두고 외측에 흡입실(36)이 형성되며, 후방에서 압축된 냉매는 토출관(37)을 통해 외부 냉매회로로 토출된다.

상기 토출관(37)의 상부에는 전방에서 이송된 냉매와 합류하도록 실린더블록에 형성된 이송관과 연통되는 합류공(38)이 형성되어 있다.

따라서 전방에서 압축된 냉매는 실린더블록에 형성된 이송관을 통해 토출관(37)으로 유입된다.

토출관(37)은 리어하우징(33)의 토출실(34)과 매니폴드(39)를 연결하고 있으며, 상기 매니폴드(39)는 리어하우징(33)의 상면에 일체로 성형된 하부매니폴드(40)와 상기 하부매니폴드(40)와 대면하여 결합하는 상부매니폴드(41)로 분할되어 있다.

이와 같이 구성된 압축기는 엔진 동력을 받아 사판이 고속으로 회전하게 되면 다수 개의 피스톤이 전후방으로 왕복이동하면서 각각 전.후방 실린더보어 내에서 가스냉매를 압축하게 된다.

전방에서 압축된 냉매는 실린더블록에 형성된 이송관을 통해 리어하우징(33) 으로 흐르게 되고, 리어하우징(33)에 구비된 토출관(37)에서 후방에서 압축된 냉매와 합류되어 매니폴드(39)의 고압실(42)을 통해 도시되지 않은 외부 냉매회로로 토출된다.

그러나 종래 압축기에 있어서, 맥동을 저감시키기 위한 수단으로 리어하우징 상면에 매니폴드를 형성하고 있지만 일부 차종에선 이 매니폴드에 의해 협소한 엔진룸에서 압축기를 장착시키는데 어려움이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 압축기의 맥동압을 저감시키기 위한 수단을 최적화시키는 것에 의해 협소한 엔진룸에서의 장착성을 향상시킬 수 있도록 하는 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사판의 회전으로 피스톤이 왕복운동할 때 각각의 압축실에서 냉매를 압축하는 프런트하우징 및 리어하우징과, 상기 프런트하우징 압축실의 압축된 냉매와 상기 리어하우징에서 압축된 냉매를 리어하우징측에서 합류시켜 외부 냉매회로로 토출되게 하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 프런트하우징에서 압축된 냉매가스를 합류시키기 위해 형성된 합류공과 연통되게 상기 리어하우징의 토출실 중앙부분으로 소정길이 관출되는 토출관을 설치하고; 상기 리어하우징의 상면으로 관통하여 상기 합류공과 연통되게 형성된 관통공에 냉매압력을 조절하기 위한 압력조절밸브를 결합하며; 상기 합류공과 연통되게 상기 리어하우징의 배면으로 관통되어 압축냉매를 외부로 토출하는 토출포트를 형성한 압축기를 제공한다.

이러한 구성에 의하면 종래의 매니폴드를 생략하는 것에 의해 맥동압을 저감시킴과 동시에 압축기의 전체 외관을 최적화시킬 수 있고, 이 결과 협소한 엔진룸에서 압축기를 설치하는데 제한을 받지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사판식 압축기의 종단면도,

도 2는 도 1의 A-A선 방향에서 바라본 리어하우징 정면도,

도 3은 종래 리어하우징 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 압축기 2,3 : 실린더블록

4 : 프런트하우징 5 : 리어하우징

9 : 피스톤 26 : 흡입포트

29 : 압력조절밸브 30 : 토출포트

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 압축기의 종단면도이다.

도면을 참조하면, 전체 부호를 1로 표시한 사판식 압축기는 축선방향으로 상호 결합되는 전방 실린더블록(2)과 후방 실린더블록(3)이 프런트 하우징(4)과 리어하우징(5)내에 각각 수용되어 있고, 이들 사이에는 하우징(4,5)에 의해 양단부가폐쇄되는 전방 및 후방 밸브플레이트(6,7)를 개재하고 있다.

상기 실린더블록(2,3)에는 중앙에 크랭크실(13)이 형성되어 사판(12)을 수용하게 되며, 이 사판(12)은 구동축(9)과 함께 회전하는 것에 의해 실린더보어(10)내에 있는 양두피스톤(8)을 왕복운동시키고 이것에 의해 실린더보어(10)내로 흡입된 냉매가스를 압축시켜 토출한다.

프런트 하우징(4)과 리어하우징(5)은 각각 전방 토출실(14)과 후방 토출실(15)이 형성되어 있고, 그 외곽에는 전방 흡입실(16) 및 후방 흡입실(17)이 각각 형성되어 있다. 전방 밸브플레이트(6) 및 후방 밸브플레이트(7)는 각각 전방 흡입구(18)와 후방 흡입구(19)를 가짐으로써 상기 흡입실(16,17)과 개개의 실린더보어(10)사이에서 냉매가스를 소통시키고 있다.

또한 전방 밸브플레이트(6) 및 후방 밸브 플레이트(7)는 각각 전방 토출구(20)와 후방 토출구(21)를 가짐으로써 토출실(14,15)과 개개의 실린더보어(10) 사이에 냉매가스를 소통시키게 된다. 즉, 흡입구(18,19)는 저압의 냉매가스가 개개의 실린더보어(10)로 유입되게 함으로써 양두피스톤(8)의 압축행정에 의해 압축되고, 토출구(20,21)는 실린더보어(10)로부터 양두피스톤(8)의 압축행정에 의해 압축된 냉매가스를 토출실(14,15)로 토출되도록 한다.

상기 흡입구(18,19)는 각기 전방 및 후방 밸브 플레이트(6,7)의 내면, 즉 실린더블록 어셈블리와 접면하는 면과 접면하고 있는 리드밸브를 갖는 전방 및 후방 흡입밸브(22,23)에 의해 폐쇄되어 있다. 마찬가지로 토출구(20,21)는 전후방 밸브플레이트(6,7)의 외면, 즉 프런트 및 리어하우징(4,5)과 접면하는 면과 접면하고있는 리드밸브를 갖는 전방 및 후방 토출밸브(24,25)에 의해 폐쇄되어 있다.

흡입 및 토출밸브(22,23,24,25)의 리드밸브들은 양두피스톤(8)의 왕복 운동에 의해 각기 대응하는 흡입구(18,19) 및 토출구(20,21)로부터 이격되게 되며, 그에 따라 각각의 흡입구와 토출구들을 개방시키게 된다.

외부 냉매회로에서 유입된 냉매는 리어하우징(5)의 상부 측면에 구비된 흡입포트(26)로부터 크랭크실(13)로 유입된 후 흡입통로를 통해 프런트 하우징(4) 및 리어하우징(5) 각각에 형성된 전방 흡입실(16)과 후방 흡입실(17)로 흡입되고, 피스톤(8)의 흡입행정에 의해 전방 및 후방 흡입밸브(22,23)의 리드밸브가 개방됨으로써 각각의 실린더보어내로 냉매가스가 흡입된다.

더욱이 실시예에서는 리어하우징(5)의 토출실(15)내에 이곳으로 토출된 냉매가스를 외부 냉매회로로 토출시키기 위한 토출관(27)을 설치하여 맥동압을 줄일 수 있도록 하고 있다.

상기 토출관(27)은 일단부가 토출실(15)내에 소정 길이만큼 연장되어 있고, 전방에서 압축된 냉매가 합류되는 합류공(27a)과 연통하고 있다. 상기 합류공(27a)의 상방에는 리어하우징의 후방 상면으로 수직으로 관통하는 관통공(28)을 형성하고, 이 관통공(28)에 탭을 형성하여 O-링(29a)을 개재한 상태에서 압력조절밸브(29)를 나사결합시키고 있다.

이 압력조절밸브(29)는 도시되지 않은 응축팬이 정지된 상태에서 연속하여 냉매가스가 압축될 경우 내부 압력이 상승하는 것에 의해 토출되는 냉매로 인해 냉매회로의 연결튜브가 파손되는 점을 감안하여 설치된 것으로, 이럴 경우 압력조절밸브(29)가 개방되면서 압축기 내부의 압력을 조절할 수 있도록 하고 있으며, 반대로 압력이 안정될 경우 압력조절밸브(29)를 폐로시켜 정상적으로 냉매를 유동시킨다.

또한 본 발명은 상기 토출관(27)을 통해 토출되는 냉매가스를 리어하우징(5)의 배면에서 관통하는 토출포트(30)와 연통되게 하는 것에 의해 외부 냉매회로로 냉매가스를 토출시키고 이 결과 압축기 상면으로 돌출되는 부분을 생략할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 압력조절밸브(29)는 압축기 모델에 따라 설치하지 않을 수도 있는데, 이럴 경우 압력조절밸브 대신 밀폐 플러그만을 설치하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 구성된 압축기는 냉매가스가 흡입포트(26)를 통해 크랭크실(13)로 유입된 다음 흡입통로들을 통해 전후방 흡입실(16,17)로 흡입된다. 흡입실(16,17)에 저장된 냉매가스는 피스톤(8)의 왕복 운동에 따라 전방 및 후방 흡입밸브(22,23)의 리드밸브들이 개폐되고 그에 따라 전방 및 후방 흡입구(18,19)를 통해 개개의 실린더보어(10)로 흡입된다.

피스톤(8)의 압축 행정에 의해 압축된 냉매가스는 전방 및 후방 토출밸브(24,25)의 리드밸브의 개폐에 의해 전후방 토출구(20,21)를 통해 개개의 실린더보어(10)로부터 전방 및 후방 토출실(14,15)로 토출된다.

더욱이 전방에서 토출된 냉매는 실린더블록(2)(3)에 연이어 형성된 이송관을 통해 리어하우징(5)의 토출실(15)로 토출된 냉매가스와 토출관(27) 상부에 형성된합류공(27a)에서 합류되어 토출포트(30)를 통해 외부 냉매회로로 토출된다.

이러한 냉매순환 과정에서 압축기 내부의 냉매압력이 상승할 경우에는 냉매압력조절밸브(29)가 열리면서 냉매를 외부로 배출하고, 이것에 의해 냉매압력을 조절하게 되며, 반대로 냉매압력이 안정되면 원위치로 복귀되어 정상적으로 냉매가 순환된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 리어하우징 상면에 형성되는 종래의 매니폴드를 생략하고, 리어하우징 측면과 배면에 각각 흡입포트와 토출포트를 형성함으로써 압축기의 외관을 최적화시켜 협소한 엔진룸에서 압축기의 장착성을 향상시킬 수 있다.

또한 냉매가스의 토출경로에 내부압력을 조절하기 위한 압력조절밸브를 설치하는 것에 의해 압축기의 내부압력을 조절할 수 있다.

Claims (1)

1. 사판의 회전으로 피스톤이 왕복운동할 때 각각의 압축실에서 냉매를 압축하는 프런트하우징 및 리어하우징과, 상기 프런트하우징 압축실의 압축된 냉매와 상기 리어하우징에서 압축된 냉매를 리어하우징측에서 합류시켜 외부 냉매회로로 토출되게 하는 사판식 압축기에 있어서,

   상기 프런트하우징에서 압축된 냉매가스를 합류시키기 위해 형성된 합류공과 연통되게 상기 리어하우징의 토출실 중앙부분으로 소정길이 관출되는 토출관을 설치하고;

   상기 리어하우징의 상면으로 관통하여 상기 합류공과 연통되게 형성된 관통공에 냉매압력을 조절하기 위한 압력조절밸브를 결합하며;

   압축냉매를 외부 냉매회로로 토출시키기 위해 상기 리어하우징의 배면에서 상기 합류공과 연통되게 관통시킨 토출포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.