KR20060031530A

KR20060031530A - 압축기

Info

Publication number: KR20060031530A
Application number: KR1020040080596A
Authority: KR
Inventors: 강동수
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2006-04-12

Abstract

본 발명은 압축기에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 실린더블록의 밸브안착부에 오일저장공간을 형성함으로서 밸브안착부에 항상 유막이 형성되도록 하여 흡입리드밸브의 밸브판과의 접촉시 소음을 감소시킨 압축기에 관한 것이다.

이에 본 발명은 전,후방 하우징(10)(10a)의 사이에 설치되는 실린더블록(20)(20a)과, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)과 실린더블록(20)(20a) 사이에 설치되며 실린더블록(20)(20a)의 각 보어(21) 외주측에 형성된 밸브안착부(27)에 그 선단부가 위치하도록 밸브판(63a)이 형성된 흡입리드밸브(63) 및 그 반대편에 토출리드밸브(62)를 갖는 밸브유니트(60)를 포함하여 이루어진 압축기에 있어서, 상기 흡입리드밸브(63)의 개폐시 발생하는 소음을 감소 할 수 있도록 상기 밸브안착부(27)에 오일저장공간(100)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

압축기, 밸브유니트, 전,후방하우징, 실린더블록, 밸브안착부, 오일저장공간

Description

압축기{Compressor}

도 1 은 종래의 압축기를 나타내는 단면도,

도 2 는 종래의 압축기에서 밸브유니트를 나타내는 분해 사시도,

도 3 은 도 1 에서의 A부를 나타내며 밸브유니트의 작동상태를 나타낸 확대 단면도,

도 4 는 본 발명에 따른 압축기를 나타내는 단면도,

도 5 는 도 4 에서의 B부를 나타내며 밸브유니트의 작동상태를 나타낸 확대 단면도,

도 6 은 도 5 에서의 C-C선 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 압축기 10: 전방하우징

10a: 후방하우징 11: 흡입실

12: 토출실 15: 고정홀

20: 전방실린더블록 20a: 후방실린더블록

21: 보어 22: 흡입통로

23: 연결통로 24: 사판실

25: 지지공 26: 니들롤러베어링

27: 밸브안착부

30: 구동축 40: 사판

45: 슈 50: 피스톤

60: 밸브유니트 61: 밸브플레이트

61a: 냉매토출공 61b: 냉매흡입공

61c: 셋팅핀

62: 토출리드밸브 62a,63a: 밸브판

62b,63b: 셋팅홀 63: 흡입리드밸브

65: 고정핀 70: 머플러

71: 냉매흡입구 72: 냉매토출구

100: 오일저장공간 101: 오일홈

통상적으로 자동차용 압축기는 증발기로부터 증발이 완료되어 토출된 냉매가스를 흡입하여 액화되기 쉬운 고온고압 상태의 냉매가스로 변환시켜 응축기로 토출한다.

이러한 압축기에는 경사진 사판의 회전으로 피스톤이 왕복운동하는 사판식 압축기, 2개의 스크롤의 회전운동에 의해 압축하는 스크롤식 압축기, 회전 배인(vane)에 의해 압축하는 배인 로터리식 압축기 등 다양한 종류가 있다.

이중 피스톤의 왕복 운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식 압축기에는 상기 사판식 압축기 외에도 크랭크식과 워블 플레이트식 등이 있으며, 상기 사판식 압축기의 경우에도 용도에 따라 고정 용량형 사판식 압축기와 가변 용량형 사판식 압축기 등이 있다.

도 1은 종래의 고정 용량형 사판식 압축기를 나타낸 단면도로서, 이를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 상기 사판식 압축기(1)는 전방 실린더블록(20)이 내장된 전방 하우징(10)과, 상기 전방 하우징(10)과 결합되며 후방 실린더블록(20a)이 내장된 후방 하우징(10a)으로 구성된다.

여기서, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 내부에는 아래에서 설명될 밸브 플레이트(61)의 냉매흡입공(61b) 및 냉매토출공(61a)과 대응하여 흡입실(11) 및 토출실(12)이 각각 형성되어 있다.

그리고, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)은 내부에 다수의 보어(21)가 구비되고, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 서로 대응하는 보어(21)에는 피스톤(50)들이 직선 왕복운동하도록 결합됨과 아울러 상기 피스톤(50)들은 구동축(30)에 경사지게 결합된 사판(40)의 외주에 슈(45)를 개재하여 결합된다.

따라서, 상기 구동축(30)과 함께 회전하는 사판(40)에 연동하여 상기 피스톤 (50)들은 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 보어(21) 내부를 왕복하게 된다.

그리고, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)과 전,후방 실린더블록(20)(20a) 사이에는 밸브유니트(60)가 설치된다.

여기서, 상기 밸브유니트(60)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 밸브 플레이트(61)와 그 양측면에 설치되는 흡입리드밸브(63) 및 토출리드밸브(62)로 구성된다.

상기 흡입리드밸브(63)는 밸브 플레이트(61)의 보어(21)를 향한 면에 설치되고, 토출리드밸브(62)는 각각 전,후방 하우징(10)(10a)을 향한 면에 설치된다.

상기 밸브 플레이트(61)에는 내주측에 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 토출실(12)과 연통되도록 냉매토출공(61a)이 형성되고, 외주측에는 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 흡입실(11)과 연통되도록 냉매흡입공(61b)이 형성되며, 상기 흡입리드밸브(63) 및 토출리드밸브(62)에는 각각의 냉매흡입공(61b)과 냉매토출공(61a)을 개폐하는 밸브판(63a)(62a)이 형성된다.

또한, 상기 흡입리드밸브(63)에는 보어(21)로부터 압축된 냉매가 밸브 플레이트(61)의 냉매토출공(61a)을 통해 토출실(12)로 토출될 수 있도록 토출냉매 관통공(63c)이 형성되어 있다.

상기와 같은 밸브유니트(60)는 밸브 플레이트(61)에 형성된 셋팅 핀(61c)이 상기 토출리드밸브(62) 및 흡입리드밸브(63)에 각각 형성된 셋팅 홀(62b)(63b)에 삽입됨으로서 그 위치가 셋팅되는 것이다.

한편, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a) 사이의 사판실(24)로 공급된 냉매가 상기 각 흡입실(11)로 유동할 수 있도록 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)에는 다수의 흡입통로(22)가 형성되며, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 토출실(12)은 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)에 형성된 연결통로(23)에 의해 상호 연통된다.

따라서, 상기 피스톤(50)의 왕복운동에 따라 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 보어(21)내에서 동시에 냉매의 흡입 및 압축이 수행될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 중앙에는 구동축(30)을 지지할 수 있도록 지지공(25)이 형성되고, 상기 지지공(25) 내에는 니들롤러베어링(26)이 개재되어 상기 구동축(30)을 회전가능하게 지지하고 있다.

한편, 상기 후방 하우징(10a)의 외주면 상부에는 피스톤(50)의 흡입행정시 증발기로부터 이송된 냉매를 압축기(1) 내부로 공급하고, 피스톤(50)의 압축행정시에는 압축기(1) 내부에서 압축된 냉매를 응축기 쪽으로 토출하도록 머플러(70)가 설치된다.

상술한 바와 같이 구성된 압축기는, 증발기로부터 공급되는 냉매가 상기 머플러(70)의 흡입부로 흡입된 후 냉매흡입구(71)를 통해 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a) 사이의 사판실(24)로 공급되고, 상기 사판실(24)로 공급된 냉매는 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)에 형성된 흡입통로(22)를 따라 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 흡입실(11)로 유동하게 된다.

이후, 상기 피스톤(50)의 흡입행정시 상기 흡입리드밸브(63)가 열리게 되는데, 이때 상기 흡입실(11)의 냉매가 상기 보어(21) 내로 흡입된다.

그리고, 피스톤(50)의 압축행정시 상기 보어(21)내로 유입된 냉매가 압축되게 되는데, 이때 상기 토출리드밸브(62)가 열리면서 냉매가 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 토출실(12)로 유동하게 되고 최종적으로 상기 머플러(70)의 냉매토출구(72)를 통해 머플러(70)의 토출부로 토출된 후 응축기로 유동하게 되는 것이다.

한편, 상기 전방 실린더블록(20)의 보어(21)내에서 압축된 냉매는 상기 전방 하우징(10)의 토출실(12)로 유동한 후 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)에 형성된 연결통로(23)를 따라 상기 후방 하우징(10a)의 토출실(12)로 유동하여 이곳의 냉매와 함께 상기 냉매토출구(72)를 통해 머플러(70)의 토출부로 토출된다.

도 3은 상기에서 설명한 밸브유니트의 작동상태를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 보어(21)내에서 왕복운동하는 피스톤(50)이 흡입행정을 하게 되면, 상기 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)이 점선과 같이 휘어지면서 냉매흡입공(61b)을 개방하며, 이때 냉매는 상기 하우징(10)(10a)의 흡입실(11)내에서 밸브 플레이트(61)의 냉매흡입공(61b)을 통해 보어(21) 내부로 흡입된다.

이렇게 상기 피스톤(50)의 흡입행정시 상기 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)들이 그 자체의 탄성을 이용해 휘어졌다가 복원되는 원리로 냉매흡입공(61b)를 개폐하게 되는데, 이때 흡입리드밸브(63)의 과도한 변형을 방지하고, 피스톤(50)의 압축행정시에는 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)이 냉매흡입공(61b)를 폐쇄하면서 밸브판(63a)과 밸브플레이트(61)간에 발생하는 금속 타격음을 감소할 수 있도록 실린더블록(20)(20a)의 각 보어(21) 외주측 방향에 밸브안착부(27)가 형성된다.

즉, 도면에서와 같이 흡입리드밸브(63)의 각 밸브판(63a)의 선단부가 상기 밸브안착부(27) 내에 위치하면서 밸브판(63a)이 휘어질 때 선단부가 밸브안착부(27)에 걸려 과도한 변형이 방지되고 이에 따라 밸브판(63a)의 행정거리도 짧아지면서 금속 타격음도 감소하게 되는 것이다.

한편, 피스톤(50)이 압축행정을 하게 되어 보어(21) 내부의 압력이 일정이상이 되면, 토출리드밸브(62)의 밸브판(62a)이 냉매토출공(61a)를 개방하며, 이때 냉매는 보어(21) 내부에서 흡입리드밸브(63)의 토출냉매 관통공(63c) 및 밸브 플레이트(61)의 냉매토출공(61a)을 통해 하우징(10)(10a)의 토출실(12)로 토출된다.

그러나, 상기 밸브안착부(27)를 형성함으로서 어느정도의 소음 감소 효과를 얻을 수 있으나, 상기 밸브안착부(27)는 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)과 간격을 유지하도록 일정 공간을 가지게 되는데, 이러한 공간에 의해 피스톤(50)의 흡입행정시 상기 밸브판(63a)이 밸브안착부(27)에 접촉하면서 소음이 발생하는 문제가 있다.

이러한 소음은 그 세기가 큰 경우 차량 실내로 전파되어 승객에게 불쾌감을 초래할 수 있다.

또한, 냉매에 함유된 오일이 상기 밸브안착부(27)에 유막을 형성하여 밸브판(63a)의 접촉 소음을 어느정도 감소시키긴 하나, 이 오일도 냉매와 함께 토출됨에 따라 밸브판(63a)이 밸브안착부(27)에 접촉할 때 유막이 없어 접촉음이 크게 발생하는 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 실린더블록의 밸브안착부에 축방향으로 오일저장공간을 형성함으로서 밸브안착부에 항상 유막이 형성되도록 하여 흡입리드밸브의 밸브판과의 접촉시 소음을 감소시킨 압축기를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전,후방 하우징의 사이에 설치되는 실린더블록과, 상기 전,후방 하우징과 실린더블록 사이에 설치되며 실린더블록의 각 보어 외주측에 형성된 밸브안착부에 그 선단부가 위치하도록 밸브판이 형성된 흡입리드밸브 및 그 반대편에 토출리드밸브를 갖는 밸브유니트를 포함하여 이루어진 압축기에 있어서, 상기 흡입리드밸브의 개폐시 발생하는 소음을 감소 할 수 있도록 상기 밸브안착부에 오일저장공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

도 4 는 본 발명에 따른 압축기를 나타내는 단면도이고, 도 5 는 도 4 에서의 B부를 나타내며 밸브유니트의 작동상태를 나타낸 확대 단면도이며, 도 6 은 도 5 에서의 C-C선 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기(1)는 내측에 각각 흡입실(11) 및 토출실(12)이 형성되어 상호 결합되는 전,후방 하우징(10)(10a)과, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 내부에 설치되는 전,후방 실린더블록(20)(20a)과, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 지지공(25)에 니들롤러베어링(26)을 개재하여 회전가능하게 설치되는 구동축(30)과, 상기 구동축(30)과 함께 회전하는 사판(40) 및 상기 사판(40)의 외주에 슈(45)를 개재하여 결합되며 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 사판실(24) 양측에 형성된 보어(21) 내부를 왕복운동하는 다수의 피스톤(50)으로 구성된다.

또한, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a) 사이에 구비된 사판실(24)로 공급된 냉매가 상기 각 흡입실(11)로 유동할 수 있도록 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)에는 다수의 흡입통로(22)가 형성되며, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 토출실(12)은 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a)을 관통하여 형성된 연결통로(23)에 의해 상호 연통된다.

그리고, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)과 전,후방 실린더블록(20)(20a) 사이에는 밸브유니트(60)가 조립되며, 상기 밸브유니트(60)의 고정을 위해 전,후방 하우징(10)(10a)과 전,후방 실린더블록(20)(20a)의 마주하는 면에는 고정홀(15)이 각각 형성되고 상기 고정홀(15)에 밸브유니트(60)의 밸브 플레이트(61) 양측에 형성된 셋팅핀(61c)이 삽입되어 고정되는 것이다.

여기서, 상기 밸브유니트(60)는 도 2 를 참조하여 설명하면, 상기 전,후방 실린더블록(20)(20a) 측으로부터 흡입리드밸브(63), 밸브 플레이트(61), 토출리드밸브(62) 순으로 구성되어 있다.

또한, 상기 밸브 플레이트(61)에는 내주측에 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 토출실(12)과 연통되도록 냉매토출공(61a)이 형성되고, 외주측에는 상기 전,후방 하우징(10)(10a)의 흡입실(11)과 연통되도록 냉매흡입공(61b)이 형성되며, 상기 흡입리드밸브(63) 및 토출리드밸브(62)에는 냉매흡입공(61b)과 냉매토출공(61a)을 개폐하는 밸브판(63a)(62a)이 형성된다.

그리고, 상기 흡입리드밸브(63) 및 토출리드밸브(62)에는 상기 밸브 플레이트(61)의 셋팅핀(61c)에 결합되면서 위치가 셋팅될 수 있도록 셋팅홀(63b)(62b)이 각각 형성된다.

한편, 상기 후방 하우징(10a)의 외주면 상부에는 피스톤(50)의 흡입행정시 증발기로부터 이송된 냉매를 냉매흡입구(71)를 통해 압축기(1) 내부로 공급하고, 피스톤(50)의 압축행정시에는 압축기(1) 내부에서 압축된 냉매를 냉매토출구(72)를 통해 응축기 쪽으로 토출하도록 머플러(70)가 설치된다.

이러한 압축기(1)는 엔진의 동력을 전자클러치(미도시)의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 구동된다.

상기한 압축기(1)에 있어서, 상기 피스톤(50)의 흡입행정시 상기 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)들이 냉매흡입공(61b)를 개방하게 되는데, 이때 밸브판(63a)의 과도한 변형을 방지하고 밸브판(63a)의 행정거리를 짧게하여 밸브판(63a)과 밸브플레이트(61)간에 발생하는 금속 타격음을 감소할 수 있도록 실린더블록(20)(20a)의 각 보어(21) 외주측 방향에 밸브안착부(27)가 형성된다.

즉, 흡입리드밸브(63)의 각 밸브판(63a)의 선단부가 상기 밸브안착부(27) 일측에 위치하면서 피스톤(50)의 흡입행정시 밸브판(63a)이 휘어질 때 그 선단부가 밸브안착부(27)에 걸리면서 과도한 변형이 방지되고 이에 따른 밸브판(63a)의 행정거리도 짧아지게 된다.

그리고, 본 발명에서는 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)과의 접촉시 발생하는 소음을 감소할 수 있도록 상기 밸브안착부(27)에 가능한 많은량의 유막을 형성하기 위해 오일을 저장하는 공간을 확보하는 구조를 가진다.

즉, 상기 밸브안착부(27)에 오일저장공간(100)을 형성한 것이다.

상기 오일저장공간(100)은 흡입리드밸브(63)의 개폐 작동시 냉매에 함유된 오일이 유입되면서 저장되는데, 이때 저장된 오일이 쉽게 빠져 나가지 않도록 상기 밸브안착부(27)내에서 축방향으로 일정깊이의 오일홈(101)을 형성하여 이루어진다.

여기서, 상기 오일홈(101)은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 흡입리드밸브(63)의 개폐 작동시 상기 오일홈(101)에 저장된 오일은 쉽게 빠져나가지 않으면서 밸브안착부(27)에 유막을 형성하여 줌으로서 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)이 접촉 할 때 발생하는 소음을 감소시키는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 밸브안착부(27)내에 오일을 저장할 수 있도록 축방향으로 오일홈(101)을 형성함으로서, 흡입리드밸브(63)의 개폐작동시 냉매에 함유된 오일이 상기 오일홈(101)에 계속 저장되며, 저장된 오일은 피스톤(50)의 흡입행정시 소량씩 빠져나와 밸브안착부(27)에 유막을 형성하게 된다.

따라서, 흡입리드밸브(63)의 밸브판(63a)이 밸브안착부(27)에 접촉하더라도 밸브안착부(27)에 형성된 유막에 의해 소음이 감소되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 밸브안착부(27)에 오일저장공간(100)을 형성하여 소음을 감소한 구조를 고정용량형 사판식 압축기(1)에 적용 한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 가변용량형 사판식 압축기, 전동압축기, 클러치리스 압축기 등 더욱 다양한 종류의 압축기에 동일한 방법 및 구성으로 적용할 수 있으며, 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 실린더블록의 밸브안착부에 축방향으로 오일저장공간을 형성함으로서 밸브안착부에 항상 유막이 형성되도록 하여 흡입리드밸브의 밸브판과의 접촉시 소음이 감소되고, 이에 따라 탑승자에게는 쾌적한 실내환경을 제공하게 된다.

Claims

전,후방 하우징(10)(10a)의 사이에 설치되는 실린더블록(20)(20a)과, 상기 전,후방 하우징(10)(10a)과 실린더블록(20)(20a) 사이에 설치되며 실린더블록(20)(20a)의 각 보어(21) 외주측에 형성된 밸브안착부(27)에 그 선단부가 위치하도록 밸브판(63a)이 형성된 흡입리드밸브(63) 및 그 반대편에 토출리드밸브(62)를 갖는 밸브유니트(60)를 포함하여 이루어진 압축기에 있어서,

상기 흡입리드밸브(63)의 개폐시 발생하는 소음을 감소 할 수 있도록 상기 밸브안착부(27)에 오일저장공간(100)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 오일저장공간(100)은 축방향으로 일정깊이의 오일홈(101)을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기.