KR200358823Y1 - 압축기의매니폴드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압축되어 매니폴드로 토출되는 토출냉매의 충돌저항에 의한 반력을 감소시켜 맥동노이즈를 저감시키는 압축기의 매니폴드에 관한 것으로, 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 토출하는 토출관을 갖고, 상기 리어하우징의 상면에 형성된 매니폴드를 포함하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 토출관의 직상방 상기 매니폴드의 천정면에 경사면을 갖는 안내리브를 설치하여 토출냉매가 안내리브의 경사면을 따라 유동되게 함으로써 충돌반력을 줄여 냉매 역류현상을 방지할 수 있고 이로 인한 맥동노이즈의 발생을 억제할 수 있다.

Description

압축기의 매니폴드

본 고안은 양두피스톤형 사판식 압축기에 관한 것으로, 특히 리어하우징의 압축실에서 압축된 압축냉매를 외부 냉매회로로 토출하는 토출관의 직상방 매니폴드의 천정면에 토출냉매를 안내하는 안내수단을 형성하도록 한 압축기의 매니폴드에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 압축기에서 저온의 가스냉매를 압축하여 그 압축된 냉매를 냉매회로로 순환시키고, 냉매순환 과정에서 발생하는 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 4는 매니폴드를보인 종래 리어하우징의 정면구조를 보이고 있다.

도면을 참조하면, 리어하우징(33)은 내부벽 중앙에 토출실(34)이 구비되고 격벽(35)을 사이에 두고 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 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)의 내벽에 형성된 토출관(37)으로 이송되고 후방에서 압축된 냉매 역시 상기 토출관(37)을 통해 매니폴드(39)의 고압실(42)로 토출된 후 도시되지 않은 응축기로 유입된다.

그런데 종래 리어하우징에 형성된 매니폴드는 상부매니폴드의 천정면이 토출관과 직각인 평면을 이루고 있기 때문에 토출관에서 토출된 냉매는 상부매니폴드의 천정면에 일직선으로 토출되면서 충돌하게 된다. 따라서 토출냉매가 상부매니폴드의 천정면과 충돌시 충돌저항에 의한 반력 및 역류현상이 발생하고, 이로인해 맥동노이즈를 발생시키게 된다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 압축되어 매니폴드로 토출되는 토출냉매의 충돌저항에 의한 반력을 감소시켜 맥동노이즈를 저감시키는 압축기의 매니폴드를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 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 토출하는 토출관을 갖고, 상기 리어하우징의 상면에 형성된 매니폴드를 포함하는 사판식 압축기에 있어서, 상기 토출관의 직상방 상기 매니폴드의 천정면에 경사면을 갖는 안내리브를 설치한다.

이러한 구성에 의하면 리어하우징의 토출관을 통해 매니폴드로 토출되는 토출냉매는 매니폴드의 천정면에 형성된 안내리브의 경사면을 따라 유동하므로 충돌반력을 줄여 냉매 역류현상을 방지할 수 있고 이로인한 맥동노이즈의 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 사판식 압축기의 종단면도,

도 2는 본 고안의 리어하우징 평면도,

도 3는 도 1의 A-A선 단면도,

도 4은 종래 리어하우징 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1;압축기 2,3;실린더블록

2a,3a;이송관 4;프런트하우징

5;리어하우징 15;토출실

28;토출구 30;매니폴드

31;상부매니폴드 31a;천정면

31b;안내리브 32;하부매니폴드

33;분할벽 34;저압실

35;고압실

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1은본 고안에 따른 압축기의 종단면이이다.

도 1을 참조하면, 전체 부호를 1로 표시한 사판식 압축기는 전방 실린더블록(2)과 후방 실린더블록(3)을 갖으며, 이 실린더블록(2,3)들은 축선방향으로 상호 결합된다. 실린더블록(2)(3)은 프런트 하우징(4) 및 리어하우징(5)내에 수용되며, 실린더블록(2)(3)과 프런트 및 리어하우징(4,5)사이에는 전방 및 후방 밸브플레이트(6,7)가 개재되고, 하우징(4,5)에 의해 양단부가 폐쇄된다.

프런트 및 리어하우징(4,5)과 전후방 실린더블록(2,3)에는 관통홈이 형성되어 있어 관통볼트(8)에 의해 결합된다.

리어하우징(5)의 외주연 상면에는 냉매토출시 맥동압을 감속시키기 위한 매니폴드가 형성되어 있으며 상기 매니폴드에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 리어하우징(5)은 상면에 냉매가스를 분배하는 매니폴드(30)가 실린더블록(3)과 연통되게 결합되어 있다.

상기 매니폴드(30)는 상부매니폴드(31)와 하부매니폴드(32)로 분할되어 있으며, 상부매니폴드(31)는 리어하우징(5)과 일체로 사출성형된 하부매니폴드(32)와 대면접합되어 보울트로 체결된다.

상기 하부매니폴드(32)는 리어하우징(5)의 상면에 일체로 사출성형되어 상부가 개구된 함체형상으로 일정한 깊이를 갖는 공간을 형성하고 있으며, 그 공간에는 중앙을 가로질로 분할벽(33)이 형성되고, 상기 분할벽(33) 양측에는 도시되지 않는 증발기와 연결되는 저압실(34)과 도시되지 않은 응축기와 연결되는 고압실(35)이 각각 인접되어 있다.

더욱이 본 고안은 상부매니폴드(31)의 내부 천정면(31a)에 토출구(28)에서 토출되는 냉매의 토출반력을 상쇄하기 위한 경사면을 갖는 안내리브(31b)를 돌설시키고 있다.

상기 안내리브(31b)는 토출구(28) 직상방에 위치되게 하는 것이 바람직하며, 토출구(28)에서 토출되는 냉매를 상부매니폴드(31)의 출구측으로 유도한다.

이럴 경우 종래 토출구(28)에서 토출되는 냉매가 상부매니폴드(31)의 천정면(31a)에 수직으로 부딪혀 발생되는 소음 및 반력에 의한 역류현상을 방지할 수 있기 때문에 냉매의 맥동소음을 억제할 수 있다.

도 3은 도 1의 A-A선 방향에서 바라본 리어하우징(5)의 단면도이다. 도면을 참조하면 리어하우징(5)은 중앙에 구동축(9)의 단부가 회전가능하게 삽입되는 축보어(5a)를 갖고 축보어(5a)의 반경방향 외측으로 흡입실(17)과 토출실(15)이 격벽(15a)에 의해 분할되어 있다.

토출실(15)에는 매니폴드(30)와 연통되는 토출관(27)이 형성되고, 이 토출관(27)의 직상방 즉, 상부매니폴드(31)의 천정면(31a)에 경사면을 갖는 안내리브(31b)를 형성하고 있다. 실시예에서는 경사면이 평면으로 이루어져 있으나 상향으로 만곡된 호형상이어도 좋다.

다시 도 1을 참조하면, 상기한 실린더블록(2,3)은 중앙에 크랭크실(13)이 제공되고, 크랭크실(13)에 사판(12)이 수용된다. 사판(12)은 구동축(9)에 장착되어 구동축(9)의 회전에 따라 회전하게 되며, 그에 따라 실린더보어(10)내에 있는 양두피스톤(29)이 왕복운동을 하게 된다. 실린더보어(10)내에 있는 각각의 피스톤(29)이 왕복운동을 함에 따라 냉매가스의 흡입 및 토출이 이루어지게 된다.

프런트 하우징(4)과 리어하우징(5) 각각에는 전방 토출실(14)과 후방 토출실(15)이 형성되며, 그 외곽에는 전방 흡입실(16) 및 후방 흡입실(17)이 각각 형성된다. 전방 밸브플레이트(6) 및 후방 밸브플레이트(7)는 각각 전방 흡입구(18)와 후방 흡입구(19)를 가짐으로써 흡입실(16,17)과 개개의 실린더보어(10)사이에 유체의 소통이 이루어진다.

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 유체의 소통이 이루어진다. 즉, 흡입구(18,19)는 저압의 냉매가스가 개개의 실린더보어(10)로 유입되게 함으로써 양두피스톤(29)의 압축행정에 의해 압축된다. 그리고 토출구(20,21)는 고압의 압축된 냉매가스가 실린더보어(10)로부터 양두피스톤(29)의 압축행정에 의해 토출실(14,15)로 토출되도록 한다.

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 접면하고 있는 리드밸브를 갖는 전방 및 후방 토출밸브(24,25)에 의해 폐쇄되어 있다.

흡입 및 토출밸브(22,23,24,25)의 리드밸브들은 양두피스톤(29)의 왕복 운동에 의해 각기 대응하는 흡입구(18,19) 및 토출구(20,21)로부터 이격되게 되며, 그에 따라 각각의 흡입구와 토출구들을 개방시키게 된다.

냉매 유입구(26)로부터 유입된 냉매는 실린더블록(2,3)의 절취된 부분을 통해 크랭크실(13)로 유입된다. 크랭크실(13)로 유입된 냉매는 흡입통로를 통해 프런트 하우징(4) 및 리어하우징(5) 각각의 전방 흡입실(16)과 후방 흡입실(17)로 흡입된다. 그런 다음, 피스톤(29)의 압축행정에 의해 전방 및 후방 흡입밸브(22,23)의 리드밸브가 개방됨으로써 각각의 실린더보어내로 냉매가스가 흡입된다.

리어하우징(5)의 토출실(15) 내에는 토출실(15)로 토출된 냉매가스를 압축기 외부로 배출시키기 위해 매니폴드(30)의 고압실(35)과 연통되는 토출관(27)이 형성되는데, 이 토출관(27)의 일단부는 토출실(15)내에 소정 길이만큼 연장되며 타단부는 유출실에 연결된다.

이와 같이 구성된 압축기는 냉매가스가 냉매 유입구(26)를 통해 크랭크실(13)로 유입된 다음 흡입통로들을 통해 전후방 흡입실(16,17)로 흡입된다. 흡입실(16,17)에 저장된 냉매가스는 피스톤(29)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(29)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 이송관(2a)(3a)을 통해 리어하우징(5)의 토출실(15)로 토출된 냉매가스와 토출관(27) 상부에 형성된 합류공(27a)에서 합류되어 토출구(28)를 통해 리어하우징(5) 상면에 형성된 매니폴드(30)의 고압실(35)로 토출된 후 압축기 외부로 배출된다.

여기서 토출구(28)를 통해 토출되는 냉매는 상부매니폴드(31)의 천정면(31a)에 형성된 안내리브(31b)에 부딪히면서 상기 안내리브(31b)의 경사면을 따라 안내되므로 토출시 반력에 의한 역류현상이 방지되고 더욱이 안내리브(31b)에 부딪힐 때 맥동소음의 발생이 억제된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 리어하우징 상면에 구비된 상부매니폴드의 천정면에 토출관에서 토출되는 냉매를 유도하는 안내리브를 돌설한 것으로, 압축기의 토출관에서 토출되는 냉매가 안내리브의 경사면을 따라 유동하므로 토출시 상부매니폴드와 부딪힐 때 발생하는 소음을 억제시킬 수 있고, 더욱이 토출시 상부매니폴드의 천정면과의 반력에 의한 역류현상을 방지하고, 이로 인한 맥동소음을 줄일 수 있다.

Claims (2)

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 토출하는 토출관을 갖고, 상기 리어하우징의 상면에 형성된 매니폴드를 포함하는 사판식 압축기에 있어서,

   상기 토출관의 직상방 상기 매니폴드의 천정면에 경사면을 갖는 안내리브가 설치된 것을 특징으로 하는 압축기의 매니폴드.
2. 제 1항에 있어서, 상기 안내리브의 경사면이 곡선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기의 매니폴드.