KR20050006483A - 자동차 공조장치용 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 공조장치에 사용되는 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 머플러(muffler)를 설치하는 대신에 압축기의 토출관을 머플러 형상으로 형성하여 토출가스의 압력맥동을 저감시킨 압축기에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외부냉매회로로부터 냉매가스를 흡입 및 압축한 다음, 상기 냉매가스를 토출관을 통해 상기 외부냉매회로로 다시 토출시키는 자동차용 압축기에 있어서, 상기 토출관의 입구측과 출구측에는 그 단면적이 축소된 제1축소부와, 제2축소부가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 공조장치용 압축기{Compressor for Air Conditioning of a Car}

본 발명은 자동차용 공조장치에 사용되는 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 머플러(muffler)를 설치하는 대신에 압축기의 토출관을 머플러 형상으로 형성하여 토출가스의 압력맥동을 저감시킨 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 공조장치에 사용되는 압축기에 있어서, 흡입가스 또는 토출가스의 압력맥동으로 인해 소음이 발생하게 되는데, 이러한 소음 중 토출가스의 압력맥동으로 인한 소음을 저감시키기 위해서 종래에는 압축기의 외주면에 별도의 토출머플러실을 장착하고, 압축기의 리어하우징 내의 토출실과 상기 토출머플러실을 서로 연통시키는 연결통로를 형성하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 압축기는 그 구조상 압축기의 전체적인 부피를 증대시켜 소형, 경량화가 요구되는 자동차용 압축기에는 적절하지 못하고, 또한 상기 연결통로의 길이가 증가할수록 압축 냉매의 압력강하량이 커져 압축기의 성능이 감소하게 되는 문제점이 있었다.

다른 한편으로, 압축기의 전체적인 부피 증가를 방지하기 위하여, 압축기의 리어하우징 내부의 토출실 내부에 별도의 플레이트를 구비하여 토출실 내부의 공간을 구획함으로써 토출머플러실을 형성하는 경우도 있었으나, 이 경우에는 토출실의 전체적인 공간이 축소되고 토출실 내부의 공간을 구획함에 있어서 충분한 씰링(sealing)을 확보하기가 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기과 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압축기의 전체적인 부피 증대를 초래하지 않으면서도 토출가스의 압력맥동 및 그로 인한 소음의 저감을 도모할 수 있는 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은, 본 발명에 따른 압축기의 측단면도로서, 도 1(a)는 토출관의 입구와 출구가 서로 각을 이루도록 위치한 일 실시예를 나타내고, 도 1(b)는 토출관의 입구와 출구가 동축(同軸) 상에 위치한 또 다른 실시예를 나타내며, 도 1(c)는 토출관의 단면적 축소를 위해 사용된 부쉬(bush)의 형상을 나타낸다.

도 2는, 도 1의 압축기의 리어하우징의 단면도이다.

도 3은, 종래의 압축기와 본 발명에 따른 압축기의 토출압력 맥동을 서로 비교한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20...머플러공간,

21...실린더(cylinder), 22...크랭크실,

23...프런트하우징(front housing), 24...밸브플레이트(valve plate),

25...리어하우징(rear housing), 26...토출실,

27...흡입실, 28...구동축,

29, 30...레이디얼 베어링(radial bearing),

31...축밀봉장치,

32...회전체, 33...슬리브(sleeve),

34...사판(swash plate), 35...슈우(shoe),

36...단두피스톤, 37...허브 아암(hub arm),

38...가이드핀(guide pin), 39...지지아암,

40...흡입머플러실, 41...흡입실연통로,

42...흡입포트, 43...토출구,

44...흡입구, 45...용량 제어 밸브,

47...용량 제어 통로, 48...토출관,

481...제1축소부, 482...제2축소부.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 외부냉매회로로부터 냉매가스를 흡입, 압축 및 토출시키는 압축기로서: 내부에 나란히 형성된 복수개의 보어를 갖는 실린더; 상기 실린더의 전단에 결합되어 크랭크실을 형성한 프런트하우징; 상기실린더와 상기 프런트 하우징에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된 구동축; 상기 구동축에 장착된 경사판 요소와 연계되어 상기 실린더의 보어 내부를 직선 왕복 운동하는 단두형의 피스톤; 및 상기 실린더의 후단을 폐쇄하도록 그에 결합된 리어하우징으로서, 내부의 중앙에 상기 실린더로부터 유입된 토출가스가 외부냉매회로로 배출되기 전에 머무르는 토출실을 갖고, 상기 토출실을 둘러싸도록 그 주위에 외부냉매회로로부터 흡입된 냉매가스가 상기 실린더쪽으로 유도되기 전에 머무르는 흡입실을 가지며, 상기 리어하우징의 후단에 상기 토출실로부터 외부냉매회로로 배출되는 토출가스가 통과하는 토출관을 갖고, 상기 토출관의 입구측과 출구측에는, 그 단면적이 축소된 제1축소부와, 제2축소부가 각각 형성되어 토출관 내부에 머플러공간을 구비한 리어하우징을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 머플러공간의 직경은, 상기 제1축소부의 직경 및 상기 제2축소부의 직경 보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1축소부와 제2축소부 중 적어도 하나는, 상기 토출관에 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1축소부와 제2축소부 중 적어도 하나는, 별도로 형성되어 상기 토출관에 삽입결합된 부쉬(bush)인 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기는, 복수 개의 보어(bore)가 나란히 형성되어 있는 실린더(21)의 전단은 크랭크실(22)을 형성하는 프런트하우징(23)에 의해서 폐쇄되며, 그 후단은 토출구(43) 및 흡입구(44)가 관통 설치된밸브플레이트(24)를 사이에 두고 안쪽 영역에 토출실(26), 그 둘레의 바깥 영역에 흡입실(27)을 구획한 리어하우징(25)에 의해 폐쇄되도록 구성되어 있다.

프런트하우징(23) 및 실린더(21)에 각각 레이디얼베어링(29)(30)을 통해서 지지된 구동축(28)의 프런트하우징(23) 측의 연장부에는, 축밀봉장치(31)가 설치되어 있다. 상기 크랭크실(22) 내의 구동축(28) 상에는 구동축(28)의 회전을 사판(34)에 전달하기 위하여 회전체(32)가 끼워 고정되어 있다. 상기 회전체(32)는 프런트하우징(23)의 내측면에 회전 가능하도록 지지되어 있다.

또한, 상기 구동축(28) 상에는 슬리브(33)가 슬라이드 가능하도록 끼워져 있다.

상기 슬리브(33)의 좌우 양측에는 추축(33a)이 돌출되게 설치되어 있으며, 상기 추축(33a)에는 사판(34)의 경사운동이 가능하도록 사판(34)의 걸어맞춤구멍이 끼워 맞추어져 있다.

그리고, 상기 사판(34)의 슬라이드면에는 한 쌍의 반구형 슈우(35)가 마주 접하고 있으며, 상기 반구형 슈우(35)는 각 보어 내에 끼워 삽입된 단두피스톤(36)과 구면 결합에 의해 상기 단두피스톤(36)을 사판(34)에 계류시키고 있다.

사판(34)의 전면 측에는 힌지기구를 구성하는 한 쌍의 허브 아암(37)이 사판(34)의 상사점 위치에 걸쳐 연장되어 있으며, 각 허브 아암(37)과 회전체(32)에는 이들을 관통하여 체결되는 가이드핀(38)이 끼워져 있다.

한편, 회전체(32)의 배면 측에는 힌지기구를 구성하는 한 쌍의 지지아암(39)이 설치되며, 각 지지아암(39)에 관통하여 설치된 구멍(39a)에는 상기가이드핀(38)이 끼워 넣어져 있다. 이에 의해, 상기 사판(34)의 운동이 규제되며, 상기 지지아암(39)의 구멍(39a)은 단두피스톤(36)의 최상부 위치가 항상 안정적으로 유지되도록 그 중심 경사각이 설정되어 있다.

또한, 상기 회전체(32), 슬리브(33) 및 사판(34)은 본 발명의 경사판 요소를 구성하고 있다.

한편, 용량제어밸브(45)는, 용량제어통로(47)에 의해 연결되어 있는 크랭크실(22) 내의 냉매가스의 용량을 적절하게 조절하는 기능을 하게 된다.

그리고, 리어하우징(25)의 후단에는 상기 토출실(26)로부터 외부냉매회로로 배출되는 토출가스가 통과하는 토출관(48)이 형성되어 있는데, 본 발명의 특징적 구성요소로서, 상기 토출관(48)의 입구와 출구에는 그 단면적이 축소된 제1축소부(481)와, 제2축소부(482)가 각각 형성되어 있다. 즉, 머플러공간(20)의 직경(A2)이 상기 제1축소부(481)의 직경(A1) 및 제2축소부(482)의 직경(A2)보다 크게 형성되어 있다.

상기 제1축소부(481)와 제2축소부(482)는, 상기 토출관(48)에 일체로 형성되거나, 또는 부쉬(bush) 형태로 별도로 형성되어 상기 토출관(48)에 삽입결합될 수 있는 데, 도 1에는 상기 제1축소부(481)가 상기 토출관(48)에 일체로 형성되고, 상기 제2축소부(482)는 부쉬 형태로 별도로 형성되어 상기 토출관(48)에 삽입결합된 모습이 예시되어 있다. 그리고, 도 1(c)에는 도 1(a) 및 도 1(b)의 B 부분, 즉 상기 제2축소부(482)를 구성하는 상기 부쉬의 형상이 구체적으로 도시되어 있다.

한편, 상기 토출관(48)의 입구와 출구는 서로 소정의 각을 이루도록 배치될수도 있고(도 1(a) 참조), 또는 서로 일직선(동축) 상에 위치하도록 배치될 수도 있다(도 1(b) 참조).

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 압축기의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

외부냉매회로로부터 흡입포트(42)를 통해 흡입머플러실(40)로 흡입된 냉매가스는, 흡입실연통로(41)를 거쳐 리어하우징(25) 내부의 흡입실(26)로 흡입된 다음, 단두피스톤(36) 및 구동축(28) 등의 작용에 의해 흡입구(44)를 통해 실린더(21) 및 프런트하우징(23)에 의해 형성된 크랭크실(22)로 압축되고, 다시 토출구(43)를 통해 리어하우징(25) 내의 토출실(26)로 토출되어, 토출관(48)의 입구(49)를 통해 토출관(48)으로 유입된 다음, 관로(50)를 거쳐 외부냉매회로로 배출되게 된다.

여기서, 상기 토출관(48)의 입구(49)측에 형성된 제1축소부(481)의 직경(A1)은, 도 1 및 도2에 도시된 바와 같이, 상기 머플러공간(20)의 직경(A2)보다 작게 형성되어 있으며, 상기 머플러공간(20)의 직경(A2)은 상기 토출관(48)의 출구측에 형성되어 있는 제2축소부(482)의 직경(A3)보다 크게 형성되어 있다. 따라서, 압축기로부터 토출되는 냉매가스는 상기 머플러공간(20)를 통과하면서 종래에 비하여 보다 감소된 압력맥동을 가지게 된다.

도 3에는 본 발명에 따른 토출관 구조를 가지는 압축기의 압력맥동이 도시되어 있는 데 종래의 압축기에 비하여 압력맥동이 상당히 감소된 것을 확인할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 의하면, 압축기의 전체적인 부피를 증대시키지 않으면서, 또는 압축기의 리어하우징 내부의 토출실의 공간을 축소시키지 않으면서도 토출가스의 압력맥동 및 그로 인한 소음을 저감시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 외부냉매회로로부터 냉매가스를 흡입, 압축 및 토출시키는 압축기로서:

   내부에 나란히 형성된 복수개의 보어를 갖는 실린더(21);

   상기 실린더(21)의 전단에 결합되어 크랭크실(22)을 형성한 프런트하우징(23);

   상기 실린더(21)와 상기 프런트하우징(23)에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된 구동축(28);

   상기 구동축(28)에 장착된 경사판 요소(34)와 연계되어 상기 실린더(21)의 보어 내부를 직선 왕복 운동하는 단두형의 피스톤(36); 및

   상기 실린더(21)의 후단을 폐쇄하도록 그에 결합된 리어하우징(25)으로서,

   내부의 중앙에 상기 실린더(21)로부터 유입된 토출가스가 외부냉매회로로 배출되기 전에 머무르는 토출실(26)을 갖고,

   상기 토출실(26)을 둘러싸도록 그 주위에 외부냉매회로로부터 흡입된 냉매가스가 상기 실린더(21)쪽으로 유도되기 전에 머무르는 흡입실(27)을 가지며,

   상기 리어하우징(25)의 후단에 상기 토출실(26)로부터 외부냉매회로로 배출되는 토출가스가 통과하는 토출관(48)을 갖고,

   상기 토출관(48)의 입구(49)측과 출구(51)측에는, 그 단면적이 축소된 제1축소부(481)와, 제2축소부(482)가 각각 형성되어 토출관 내부에 머플러공간(20)을 구비한 리어하우징(25);

   을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 머플러공간의 직경(A2)은, 상기 제1축소부(481)의 직경(A1) 및 상기 제2축소부(482)의 직경(A3) 보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 압축기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1축소부(481)와 제2축소부(482) 중 적어도 하나는, 상기 토출관(48)에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 압축기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1축소부(481)와 제2축소부(482) 중 적어도 하나는, 별도로 형성되어 상기 토출관(48)에 삽입결합된 부쉬(bush)인 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 압축기.