KR20040004919A - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 피스톤이 삽입되는 통공이 형성된 실린더와; 상기 피스톤을 왕복 운동시켜서 상기 통공내의 열교환매체를 압축시키는 스와쉬 플레이트 및, 상기 스와시 플레이트를 지지하는 회전축과; 상기 실린더가 그 내부에 설치되며, 프론트 헤드와 리어 헤드에 의해서 형성되는 케이스와; 상기 실린더의 일측에 배치되는 것으로 밸브 플레이트, 상기 밸브 플레이트에 형성된 토출구를 개폐하는 토출 리드 밸브 및, 상기밸브 플레이트에 형성된 흡입구를 개폐하는 흡입 리드 밸브를 구비하는 밸브 유니트;를 구비하는 압축기에 있어서, 상기 밸브 플레이트에 형성된 토출구 및, 흡입구는 작은 구멍들이 집단으로 모여 다공성 토출구 및, 다공성 흡입구들이 복수로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기가 제공된다.

Description

압축기{Compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브 플레이트의 흡입구 및, 토출구가 다공성으로 형성된 압축기에 관한 것이다.

통상적으로 압축기는 용도에 따라 다양한 형태가 제공되는데, 특히 차량 공기 조화기의 에어콘에서 열교환 매체를 압축시키기 위한 압축기에는 고정형 사판식 압축기와 가변 용량형 압축기등이 있다. 고정형 사판식 압축기는 가변 용량형 압축기 또는 열교환 매체의 바이패스 기능을 가진 다른 압축기에 비해서 용량 제어 기능이 없으므로, 여러가지 문제점이 발생하게 된다.

도 1 에 도시된 것은 통상적인 고정형 사판식 압축기에 대한 개략적인 분해 사시도이고, 도 2 에 도시된 것은 결합된 상태의 단면도이다.

도면을 참조하면, 사판식 압축기(10)는 상호 결합되는 케이스인 프론트 헤드(11)와 리어 헤드(11')를 구비하고, 상기 헤드(11,11')의 내부에는 상호 결합되는 한쌍의 실린더(12)(12')가 고정 설치된다. 상기 실린더(12)(12')사이에는 회전축(13)에 의해 지지되는 스와쉬 플레이트(14)가 설치된다. 그리고 한 쌍의 실린더(12)(12')에는 도면에 도시된 바와 같이 다수의 통공(19)이 형성되는데, 그러한 통공에 피스톤(15)의 양 단부가 삽입되어 통공(19)내에 흡입된 열교환 매체를 압축할 수 있게 된다. 상기 피스톤(15)은 그 중앙에 브리지(미도시)가 형성되어 있다.스와쉬 플레이트(14)의 가장자리는 상기 브리지(미도시)에 형성된 삽입부(미도시)에 삽입됨으로써 피스톤이(15)이 스와쉬 플레이트(14)의 가장자리를 따라서 슬라이딩 된다. 그리고, 실린더(12)(12')에는 그 길이 방향으로 열교환매체의 통로인 제1관통홀(12c) 및 제2관통홀(12e)가 형성된다. 제 1 관통홀(12c)은 토출측에 해당되고, 제 2 관통홀(12e)은 흡입측에 해당된다. 제 3 관통홀(12d)는 샤프트의 회전시에 윤활유 공급을 위한 관통홀이다. 그리고 피스톤(15)의 삽입부(미도시)에 설치된 스와쉬 플레이트(14)와 피스톤(15)의 접촉부에는 접촉에 따른 마찰력을 줄이기 위하여 슈(16)가 설치된다.

실린더(12)(12')의 양측면과 프론트 헤드(11)와 리어 헤드(11') 사이에는 복수개의 관통공이 형성된 밸브 플레이트(17a)와, 상기 밸브 플레이트(17a)에 형성된 흡입구 및, 토출구들을 각각 개폐시키는 박판상의 흡입 리드 밸브(17b) 및, 토출 리드 밸브(17c)들로 구성된 밸브 유니트(17)가 각각 설치된다. 도면 번호 17d 로 표시된 것은 개스킷이다.

상술한 바와 같이 구성된 압축기는, 회전축(13)이 회전함에 따라 회전축(13)에 고정 설치된 스와쉬 플레이트(14)가 회전하게 되고 이에 따라 스와쉬 플레이트(14)에 지지된 복수개의 피스톤(15)이 실린더(12)(12')의 통공(19)내에서 왕복 이동하면서 상기 통공(19)내의 열교환 매체를 압축하게 된다. 이때 상기 흡입 리드 밸브(17b) 및, 토출 리드 밸브(17c)는 상기 밸브 플레이트(17a)에 형성된 흡입구 및, 토출구들을 선택적으로 개폐함으로써 열교환 매체가 흡입, 압축 및, 토출될 수 있도록 한다.

도 3 에 도시된 것은 도 1 에 도시된 밸브 플레이트의 정면도이고, 도 4 에 도시된 것은 도 1 에 도시된 밸브 플레이트, 토출 리드 밸브 및, 흡입 리드 밸브의 사시도이다.

도 3 을 참조하면, 밸브 플레이트(17a)에는 열교환 매체의 토출구(31)가 형성되어 있고, 반경상 외측에는 열교환 매체의 흡입구(32)가 형성되어 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이 상기 토출구(31)는 5 개가 원주상에 등각으로 형성되어 있으며, 흡입구(32)도 토출구(31)에 대응하는 각도상의 위치에 5 개가 형성되어 있다. 토출구(31)들 사이에 형성된 것은 윤활유의 통과를 위한 관통홀(33)이다.

도 4 를 참조하면, 흡입 리드 밸브(17b)는 밸브 플레이트(17a)의 일면에 결합됨으로써 그에 형성된 밸브 플래퍼(41)가 상기 흡입구(32)를 개폐할 수 있고, 또한 토출 리드 밸브(17c)는 밸브 플레이트(17a)의 다른 면에 결합됨으로써 토출구(31)를 개폐할 수 있도록 되어 있다.

위에 설명된 바와 같은 밸브 유니트는 다음과 같은 문제점을 가진다. 밸브 플레이트(17a)에는 토출구(31)와 흡입구(32)가 소정의 면적을 가지는 단일의 관통구로서 형성되어 있으므로, 토출 리드 밸브(17c) 및, 흡입 리드 밸브(17b)의 각 플랩퍼(41,42)들이 상기 토출구(31) 및, 흡입구(32)를 개폐할때 변형될 가능성이 있다. 즉, 각 플랩퍼(41,42)들의 면적보다도 그것이 폐쇄하게 되는 토출구(31) 및, 흡입구(32)의 관통 면적이 상대적으로 크므로, 플랩퍼(41,42)가 밸브 플레이트(17a)의 표면에 지지되는 부분은 상대적으로 작다. 따라서 플랩퍼(41,42)들이 토출구(31)와 흡입구(32)를 폐쇄하려고 할때 변형될 수 있다. 특히, 플랩퍼의변형 현상은 특히 압축기의 고속 회전시에 자주 발생하며, 압축 용량이 큰 압축기일수록 그러한 현상이 빈번하게 된다. 플랩퍼의 변형은 결국 파손으로 이어지므로, 결과적으로 압축기 자체가 고장나게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 리드 밸브의 플랩퍼가 변형되지 않으면서 소기의 개폐 작용이 이루어질 수 있는 압축기를 제공하는 것이다.

도 1 은 통상적인 사판식 압축기의 일 예를 도시한 분리 사시도.

도 2 는 도 1 의 압축기가 조립된 상태의 단면도.

도 3 은 도 1에 도시된 밸브 플레이트에 대한 정면도.

도 4 는 도 1 에 도시된 밸브 플레이트, 토출 리드 밸브 및, 흡입 리드 밸브에 대한 사시도.

도 5 는 본 발명에 따른 밸브 플레이트에 대한 정면도.

도 6 은 본 발명에 따른 밸브 플레이트, 토출 리드 밸브 및, 흡입 리드 밸브에 대한 사시도.

도 7 및, 도 8 은 본 발명에 따른 다른 실시예의 밸브 플레이트에 대한 정면도.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

11.11'. 케이스 12.12'. 실린더

13. 회전축 14. 스와쉬 플레이트

15. 피스톤 19. 통공

51. 다공성 토출구 52. 다공성 흡입구

53. 관통구 61. 밸브 플레이트

62. 토출 리드 밸브 63. 흡입 리드 밸브

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 피스톤이 삽입되는 통공이 형성된 실린더와; 상기 피스톤을 왕복 운동시켜서 상기 통공내의 열교환매체를 압축시키는 스와쉬 플레이트 및, 상기 스와시 플레이트를 지지하는 회전축과; 상기 실린더가 그 내부에 설치되며, 프론트 헤드와 리어 헤드에 의해서 형성되는 케이스와; 상기 실린더의 일측에 배치되는 것으로 밸브 플레이트, 상기 밸브 플레이트에 형성된 토출구를 개폐하는 토출 리드 밸브 및, 상기밸브 플레이트에 형성된 흡입구를 개폐하는 흡입 리드 밸브를 구비하는 밸브 유니트;를 구비하는 압축기에 있어서, 상기 밸브 플레이트의 흡입구 또는 토출구상에 적어도 하나 이상의 밸브 변형 방지 수단을 구비한다.

또한 상기 밸브 변형 방지 수단은 리브, 격자 구조이거나 또는 다공 형상으로 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 압축기의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하며 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 압축기의 전체적인 구조는 도 1 에 도시된 통상적인 압축기의 구조와 유사하다. 즉, 도 1 을 참조하여 설명된 바와 같이, 상호 결합되는 케이스인 프론트 헤드(11)와 리어 헤드(11')를 구비하고, 그 내부에 한쌍의 실린더(12)(12')가 고정 설치되며, 상기 실린더(12)(12')사이에는 회전축(13)에 의해 지지되는 스와쉬 플레이트(14)가 설치된다. 그리고 한 쌍의 실린더(12)(12')에는 도면에 도시된 바와 같이 피스톤(15)의 양 단부가 각각 삽입된 통공이 형성된다. 스와쉬 플레이트(14)의 가장자리는 피스톤의 브리지(미도시)에 형성된 삽입부(미도시)에 삽입됨으로써 피스톤이(15)이 스와쉬 플레이트(14)의 가장자리를 따라서 슬라이딩 된다. 실린더(12)(12')의 양측면과 프론트 헤드(11)와 리어 헤드(11') 사이에는 밸브유니트(17)가 각각 설치된다.

도 5 에 도시된 것은 본 발명의 일 특징에 따른 밸브 플레이트의 정면도이며, 도 6 에 도시된 것은 도 5 에 도시된 밸브 플레이트에 토출 리드 밸브 및, 흡입 리드 밸브가 조립된 상태로 도시된 사시도이다.

도 5 를 참조하면, 밸브 플레이트(61)에는 원형으로 형성된 밸브 플레이트의 중심으로부터 소정의 반경상의 거리에 등각을 이루어 다공성 토출구(51)가 형성되고, 상기 다공성 토출구(51)의 형성 위치보다 큰 반경상의 거리에 다공성의 흡입구(52)가 형성된다. 도면에 도시된 예에서는 다공성 토출구(51) 및, 다공성 흡입구(52)들이 서로에 대하여 72 도의 각도를 형성함으로써 5 개가 형성된 것을 알수 있다. 또한 각 다공성 흡입구(52)들의 사이에는 관통공(53)들이 형성되어 있다. 다른 예에서는 상이한 각도를 이룰 수도 있을 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 각 다공성 토출구(51) 및, 다공성 흡입구(52)는 작은 면적의 구멍들이 집단을 이루어 형성된다. 즉, 원 A 를 확대하여 표시된 바와 같이, 작은 면적의 구멍(55)들이 집단을 이룸으로써 하나의 다공성 토출구(51) 또는 다공성 흡입구(52)를 형성하는 것이다.

도 6 을 참조하면, 각 다공성 토출구(51)는 토출 리드 밸브(62)와 흡입 리드 밸브(63)에 의해서 개폐될 수 있도록 배치된다. 즉, 밸브 플레이트(61)의 일면에는 상기 다공성 토출구(51)를 개폐할 수 있는 플랩퍼(72)를 가진 토출 리드 밸브(62)가 배치되고, 밸브 플레이트(61)의 다른 면에는 상기 다공성 흡입구(52)를 개폐할 수 있는 플랩퍼(73)를 가진 흡입 리드 밸브(63)가 배치된다. 상기 토출 리드 밸브(62)와 흡입 리드 밸브는 실질적으로 도 4 에 도시된 토출 리드 밸브(17c) 및, 흡입 리드 밸브(17b)와 구조적으로 유사하다.

따라서, 상기 다공성 토출구(51)를 형성하는 작은 구멍(55)들은 상기 토출 리드 밸브(62)의 플랩퍼(72)에 의해서 폐쇄될 수 있는 범위내에만 형성되어야 한다. 마찬가지로, 상기 다공성 흡입구(52)를 형성하는 작은 구멍들도 상기 흡입 리드 밸브(63)의 플램퍼(73)에 의해서 폐쇄될 수 있는 범위내에서만 형성되어야 한다.

다공성 토출구(51)와 다공성 흡입구(52)를 형성하는 작은 구멍(55)들 사이의 밸브 플레이트(61)의 면적은 열교환 매체의 유동에 있어서 저항을 발생시킬 것이다. 이러한 유동 저항은 상기 다공성 토출구(51)와 다공성 흡입구(52)의 면적을 조절함으로써 극복될 수 있을 것이다. 즉, 작은 구멍(55)들의 관통 면적의 합계가 도 3 에 도시된 종래의 밸브 플레이트(17a)에 형성된 토출구(31) 또는 흡입구(32)의 관통 면적과 같은 것이 바람직스러우며, 그에 따라서 플랩퍼(71,72)의 면적도 확대되는 것이 바람직스럽다.

위와 같은 구성에 의해서, 각 리드 밸브의 플랩퍼(72,73)들이 변형될 가능성은 배제된다. 즉, 플랩퍼(72,73)들이 다공성 토출구(51) 또는 다공성 흡입구(52)를 폐쇄할때, 각 플랩퍼(72,73)들은 작은 구멍(55)들 사이의 밸브 플레이트(61)의 면적에 의해서 지지되므로, 플랩퍼(72,73)의 전체 면적에 거쳐 고르게 지지될 수 있는 것이다. 이와 같은 지지 작용은 플랩퍼(72,73)의 변형을 방지하게 되며, 따라서 각 리드 밸브(62,63)의 개폐 작용의 신뢰성도 보장될 수 있는 것이다.

도 7 에는 본 발명에 따른 밸브 플레이트의 다른 실시예에 대한 정면도가 도시되어 있다.

도 7 를 참조하면, 밸브 플레이트(61)에는 원형으로 형성된 밸브 플레이트의 중심으로부터 소정의 반경상의 거리에 토출구(71)가 형성되고, 상기 토출구(71)의 형성 위치보다 큰 반경상의 거리에 흡입구(72)가 형성된다. 또한 각 흡입구(72)들의 사이에는 관통공(73)들이 형성되어 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 각 토출구(71) 및, 흡입구(72)는 작은 면적의 반원형 구멍들이 집단을 이루어 형성된다. 즉, 원 B 를 확대하여 표시된 바와 같이, 반원형의 구멍(75)들이 그 사이에 리브를 두고 형성됨으로써 토출구(71) 또는 흡입구(72)를 형성하는 것이다.

도 8 에는 본 발명에 따른 밸브 플레이트의 또 다른 실시예에 대한 정면도가 도시되어 있다.

도 8 를 참조하면, 밸브 플레이트(61)에는 원형으로 형성된 밸브 플레이트의 중심으로부터 소정의 반경상의 거리에 토출구(81)가 형성되고, 상기 토출구(81)의 형성 위치보다 큰 반경상의 거리에 흡입구(82)가 형성된다. 또한 각 흡입구(82)들의 사이에는 관통공(83)들이 형성되어 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 각 토출구(81) 및, 흡입구(82)는 1/4 원형 구멍을 이루어 형성된다. 즉, 원 B 를 확대하여 표시된 바와 같이, 1/4 원형의 구멍(85)이 그 사이에 격자를 두고 형성됨으로써 토출구(81) 또는 흡입구(82)를 형성하는 것이다.

본 발명에 따른 압축기는 밸브 플레이트에 형성된 토출구 및, 흡입구가 다공성으로 형성되거나 또는 리브 또는 격자를 사이에 두고 형성되므로, 토출 리드 밸브 및, 흡입 리드 밸브의 플랩퍼가 개폐 작용을 수행할때 변형될 가능성이 배제된다. 따라서 각 리드 밸브의 개폐 작용의 신뢰성이 보장된다는 장점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이로부터 다양한 변형 및, 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 피스톤이 삽입되는 통공이 형성된 실린더와; 상기 피스톤을 왕복 운동시켜서 상기 통공내의 열교환매체를 압축시키는 스와쉬 플레이트 및, 상기 스와시 플레이트를 지지하는 회전축과; 상기 실린더가 그 내부에 설치되며, 프론트 헤드와 리어 헤드에 의해서 형성되는 케이스와; 상기 실린더의 일측에 배치되는 것으로 밸브 플레이트, 상기 밸브 플레이트에 형성된 토출구를 개폐하는 토출 리드 밸브 및, 상기밸브 플레이트에 형성된 흡입구를 개폐하는 흡입 리드 밸브를 구비하는 밸브 유니트;를 구비하는 압축기에 있어서,

   상기 밸브 플레이트의 흡입구 또는 토출구상에 적어도 하나 이상의 밸브 변형 방지 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브 변형 방지 수단은 격자/리브 구조인 것을 특징으로 하는 압축기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브 변형 방지 수단은 다공 형상인 것을 특징으로 하는 압축기.