KR20090124513A

KR20090124513A - 압축기의 머플러

Info

Publication number: KR20090124513A
Application number: KR1020080050781A
Authority: KR
Inventors: 이정재; 임권수; 김민규; 윤덕빈; 이성명; 문재영
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-03
Also published as: KR101458166B1

Abstract

본 발명은 압축기의 머플러에 관한 것으로서, 실린더블록(30)(30')의 외측면에 형성되고 냉매가 흡입 및 토출되는 흡입포트(130)와 토출포트(150)를 갖는 머플러(100)가 구성된 압축기(1)에 있어서, 상기 머플러(100)는 흡입포트(130)와 연통되게 형성되어 흡입포트(130)로 흡입되는 저온의 흡입냉매가 그 내부로 유입되고, 상기 압축기(1)에서 압축 후 토출되는 고온의 토출냉매는 상기 머플러(100)를 관통하면서 저온의 흡입냉매와 열교환되면서 토출포트(150)를 토출되도록 구성된 것을 특징으로 하여, 압축기에서 압축 후 토출되는 고온의 토출냉매를 제 1,2 머플러실(100a)(100b)을 유동하는 저온의 흡입냉매와 열교환한 후 토출되도록 한 것이다.

압축기, 머플러, 머플러실, 연통관, 흡입냉매, 토출냉매, 열교환

Description

압축기의 머플러{muffler of compressor}

본 발명은 압축기의 머플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기에서 압축되어 토출되는 고온의 토출냉매를 압축기로 흡입되는 저온의 흡입냉매와 열교환시켜 온도를 낮춰 줌으로써, 냉방성능을 개선하여 향상시킬 수 있는 압축기의 머플러에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 공기조화장치용 압축기는 엔진의 동력으로 구동하면서 증발기로부터 증발이 완료되어 토출된 냉매를 흡입(이하 '흡입냉매' 라 한다)하여 액화되기 쉬운 고온고압 상태의 냉매로 변환시켜 응축기로 토출(이하 '토출냉매' 라 한다)시키는 장치이다.

이와 같은 일반적인 차량의 공기조화장치용 사판식 압축기를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 사판식 압축기(1)는 전,후방 하우징(10)(10') 사 이에 실린더블록(30)(30')이 결합되어 구성된다.

즉, 상기 전방 하우징(10)과 후방 하우징(10') 사이에 전,후방 실린더블록(30)(30')이 각각 개재되어 결합되되, 상기 전방 실린더블록(30)의 전면에는 전방 하우징(10)이 결합되고, 상기 후방 실린더블록(30')의 후면에는 후방 하우징(10')이 결합된다.

상기 전,후방 하우징(10)(10')의 내부에는 후술될 밸브플레이트(61)의 냉매흡입공(61a)과 냉매토출공(61b)에 대응한 흡입실(11)과 토출실(12)이 각각 형성되어 있다.

그리고, 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')은 그 내부에 다수의 실린더보어(31)가 형성되고, 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')의 서로 대응하는 실린더보어(31)에는 피스톤(50)들이 직선 왕복운동하도록 삽입됨과 아울러 상기 피스톤(50)들은 구동축(20)에 경사지게 결합된 사판(40)의 외주에 슈(41)를 개재한 상태로 결합된다.

따라서, 상기 구동축(20)과 함께 회전하는 사판(40)에 연동하여 상기 피스톤(50)들은 전,후방 실린더블록(30)(30')의 실린더보어(31) 내부를 직선 왕복운동하게 된다.

그리고, 상기 전,후방 하우징(10)(10')과 전,후방 실린더블록(30)(30')의 사이에는 밸브유닛(60)이 구성된다.

상기 밸브유닛(60)은 도 1의 원안에 도시된 바와 같이, 상기 흡입실(11)과 실린더보어(31)를 연통시키는 냉매흡입공(61a) 및 실린더보어(31)와 토출실(12)을 연통시키는 냉매토출공(61b)이 각각 형성된 밸브플레이트(61)와, 상기 밸브플레이트(61)의 양측에 설치되며 각각 상기 냉매흡입공(61a) 및 냉매토출공(61b)을 개폐시키는 밸브리드(62a)(63a)를 갖는 흡입리드밸브(62) 및 토출리드밸브(63)로 구성된다.

이러한 상기 밸브유닛(60)은 상기 전방 하우징(10)과 전방 실린더블록(30) 사이 및 후방 하우징(10')과 후방 실린더블록(30') 사이에 각각 구성되고, 이러한 밸브유닛(60)과 전,후방 실린더블록(30)(30')의 사이에는 흡입측 가스켓(64)이 설치되며, 상기 밸브유닛(60)과 전,후방 하우징(10)(10')의 사이에는 토출측 가스켓(65)이 설치된다.

한편, 상기 전,후방 실린더블록(30)(30') 사이에 형성된 사판실(34)로 공급되는 냉매가 상기 흡입실(11)로 유동할 수 있도록 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')에는 다수의 흡입통로(32)가 형성되고, 상기 전,후방 하우징(10)(10')의 일부 토출실(12)은 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')을 관통하여 형성된 연결통로(33)에 의해 상호 연통된다.

따라서, 상기 피스톤(50)의 왕복운동에 따라 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')의 실린더보어(31)내에서 냉매의 흡입과 압축이 동시에 수행될 수 있는 것이다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')의 외측면에는 머플러(70)가 형성되되, 상기 머플러(70)에는 피스톤(50)의 흡입행정 시 증발기(미도시)로부터 이송된 냉매(도 2에서 점선으로 도시)를 압축기(1) 내부로 공 급하기 위한 흡입포트(71)와, 피스톤(50)의 압축행정 시 압축기(1) 내부에서 압축된 냉매(도 2에서 실선으로 도시)를 응축기(미도시) 측으로 토출하기 위한 토출포트(72)가 형성된다.

여기서, 상기 토출포트(72)는 머플러(70)와 연통되어 압축된 토출냉매가 머플러실(70a)을 통해 토출포트(72)로 유입되지만, 상기 흡입포트(71)는 머플러(70)와 연통되지 않아, 상기 흡입포트(71)를 통한 흡입냉매는 머플러실(70a)을 통하지 않고 바로 전,후방 실린더블록(30)(30') 사이의 사판실(34)로 공급되어 순환된다.

이와 같이 이루어진 압축기(1)의 냉매순환과정을 설명한다.

증발기로부터 공급되는 저온.저압의 냉매는 상기 머플러(70)의 흡입포트(71)를 통해 전,후방 실린더블록(30)(30') 사이의 사판실(34)로 공급되고, 사판실(34)로 공급된 냉매는 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')에 형성된 흡입통로(32)를 따라 전,후방 하우징(10)(10')의 흡입실(11)로 유동하게 된다.

이후, 피스톤(50)의 흡입행정 시 흡입리드밸브(62)의 밸브리드(62a)가 열리게 되는데, 이때 흡입실(11)의 냉매가 밸브플레이트(61)의 냉매흡입공(61a)을 통해 상기 실린더보어(31) 내부로 흡입된다.

그리고, 피스톤(50)의 압축행정 시 실린더보어(31) 내부의 냉매가 압축되게 되는데, 이때 토출리드밸브(63)의 밸브리드(63a)가 열리면서 압축된 냉매가 밸브플레이트(61)의 냉매토출공(61b)을 통해 전,후방 하우징(10)(10')의 토출실(12)을 거쳐 상기 머플러(70)의 머플러실(70a)로 유입된 후, 토출포트(72)를 통해 토출되어 응축기로 공급된다.

한편, 전방 실린더블록(30)의 실린더보어(31)내에서 압축된 냉매는 전방 하우징(10)의 토출실(12)로 토출된 후, 전,후방 실린더블록(30)(30')에 형성된 연결통로(33)를 따라 후방하우징(10')의 토출실(12)로 유동하여 이곳의 냉매와 함께 상기 머플러(70)의 머플러실(70a)로 유입되고, 토출포트(72)를 통해 응축기 측으로 토출된다.

그러나, 이와 같이 압축기(1)에서 압축된 고온.고압의 토출냉매는 머플러(70)와 토출포트(72)를 통해 토출되어 응축기로 공급되고, 응축기에서 토출냉매가 유동하면서 대기와 열교환되어 액상으로 상변화됨과 아울러 온도가 중온 이하로 떨어지게 되며, 팽창밸브(미도시)에서는 중온.고압의 냉매를 저온.저압의 액상 냉매로 상변화시켜 증발기로 공급하게 된다.

이와 같은 공조장치에 있어서, 효율을 향상시킬 수 있는 요건 중의 하나가 압축기(1)에서 토출된 고온.고압의 토출냉매를 얼마나 빠른 시간 안에 중온 또는 그 이하의 온도로 떨어뜨리느냐가 관건인데, 이를 위해서 종래에는 응축기의 용적을 크게 형성하여 토출냉매가 응축기에 체류 즉 이동하는 시간을 길게 형성하였으나, 이는 응축기의 크기가 불필요하게 비대해져 많은 설치공간을 차지하게 됨으로써 설치 시 많은 공간적인 제약이 따르게 되는 또 다른 문제점이 내재되어 있었다.

따라서, 전술한 바와 같이, 장치의 구성을 크게 형성하지 않고서도 압축기(1)에서 토출되는 토출냉매의 온도를 신속하게 떨어뜨려 냉방성능을 향상시킬 수 있는 공조장치의 개발이 시급하게 요구되어 왔다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 흡입포트로 흡입되는 저온.저압의 흡입냉매를 머플러로 공급함과 아울 러 압축기에서 토출되는 토출냉매가 머플러를 관통하여 지나도록 구성함으로써, 압축기에서 토출되는 토출냉매의 온도를 신속하게 강하시켜 냉방성능을 향상시키도록 한 압축기의 머플러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 실린더블록의 외측면에 형성되고 냉매가 흡입 및 토출되는 흡입포트와 토출포트를 갖는 머플러가 구성된 압축기에 있어서, 상기 머플러는 흡입포트와 연통되게 형성되어 흡입포트로 흡입되는 저온의 흡입냉매가 그 내부로 유입되고, 상기 압축기에서 압축 후 토출되는 고온의 토출냉매는 상기 머플러를 관통하면서 저온의 흡입냉매와 열교환되면서 토출포트를 통해 토출되되, 상기 머플러에는 토출냉매가 머플러를 관통하여 흐름과 동시에 토출포트와 연통되도록 토출관로가 형성된 압축기의 머플러에 의해 달성된다.

그리고, 상기 머플러에는 적어도 2개의 연통관이 형성되고, 그 일측에는 흡입냉매를 사판실로 공급하기 위한 공급포트가 형성된다.

본 발명에 따르면, 증발기에서 토출된 저온.저압의 흡입냉매가 압축기의 흡입포트로 흡입되어 그 일부가 머플러의 내부를 유동하게 됨과 아울러 압축기에서 압축되어 토출되는 고온의 토출냉매가 머플러를 관통하여 지나면서 저온의 흡입냉매와 열교환되어 응축기로 공급되기 전에 1차 온도 강하가 이루어짐으로써 냉방성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

첨부도면 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 실린더블록 중 후방 실린더블록을 도시한 도면이다. 특히, 도 3에서 점선의 화살표는 저온.저압의 흡입냉매의 이동경로를 나타낸 것이고, 실선의 화살표는 고온.고압의 토출냉매의 이동경로를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 압축기(1)의 실린더블록(30)(30')에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 중공의 머플러(100)가 외측으로 돌출 형성된다.

상기 머플러(100)는, 전,후방 실린더블록(30)(30')에 각각 돌출 형성되고, 이와 같이 각각 돌출된 머플러는 상호 결합에 의해 하나의 머플러(100)로 형성된다.

그리고, 상기 머플러(100)는 그 내부가 후술될 토출관로(140)에 의해 제 1 머플러실(100a)과 제 2 머플러실(100b)로 격리되어 양분되고, 상기 제 1 머플러실(100a)과 제 2 머플러실은 적어도 하나 이상의 연통관(110)을 통해 연통되게 형성된다.

여기서, 상기 연통관(110)은 전,후방 실린더블록(30)(30')에 각각 적어도 하나 이상으로 형성되고, 이와 같이 전,후방 실린더블록(30)(30')에 각각 형성된 양 연통관(110)을 통해 흡입냉매가 제 1,2 머플러실(100a)(100b)을 순환할 수 있게 된다.

또한, 상기 머플러(100)의 외측면에는 증발기(미도시)로부터 토출된 저온.저압의 흡입냉매(도 3에서 점선으로 도시)가 흡입되는 흡입포트(130)가 형성되되, 상기 흡입포트(130)는 제 1 머플러실(100a)과 연통되게 형성되고, 상기 제 1 머플러실(100a)에는 흡입된 흡입냉매의 일부를 사판실(34)로 공급하기 위한 공급포트(120)가 형성된다.

즉, 상기 흡입포트(130)는 제 1 머플러실(100a)의 상면부에 형성되고, 상기 공급포트(120)는 제 1 머플러실(100a)의 바닥면측에 형성됨이 바람직하다.

따라서, 증발기로부터 토출되어 흡입포트(130)를 통해 제 1 머플러실(100a)로 흡입된 저온.저압의 흡입냉매는 그 일부가 제 1 머플러실(100a)의 공급포트(120)를 통해 사판실(34)로 바로 공급되고, 나머지는 후방 실린더블록(30')의 연통관(110)을 통해 제 2 머플러실(100b)로 공급되며, 이와 같이 제 2 머플러실(100b)로 공급된 흡입냉매는 다시 전방 실린더블록(30)의 연통관(미도시)을 통해 제 1 머플러실(100a)로 순환되면서 사판실(34)로 공급된다.

한편, 상기와 같이 형성된 제 1,2 머플러실(100a)(100b) 사이에는 압축기(1)에서 압축되어 토출되는 토출냉매(도 3에서 실선으로 도시)가 유동하는 토출관로(140)가 형성된다.

상기 토출관로(140)는 머플러(100)의 길이를 따라 형성되되, 상기 토출관로(140)는 머플러(100)의 전 길이(도 1을 기준으로 머플러(100)의 좌우 전 길이)에 대응되게 형성되거나 또는 머플러(100)의 일측에만 해당하는 길이로 형성될 수 있다.

또한, 상기 머플러(100)의 외측면에는 토출관로(140)와 연통되고 제 1,2 머플러실(100a)(100b)과는 연통되지 않도록 차단된 토출포트(150)가 돌출 형성된다.

따라서, 상기 압축기(1)에서 압축된 토출냉매는 전,후방의 토출실(12)을 통해 토출관로(140)의 양단부로 유입되고, 토출관로(140)로 유입된 토출냉매는 토출포트(150)를 통해 응축기(미도시) 측으로 토출되어 공급된다.

이때, 상기 토출관로(140)를 지나는 고온의 토출냉매는 토출관로(140) 양편의 제 1,2 머플러실(100a)(100b)을 유동하는 저온의 흡입냉매와 열교환되어, 응축기로 공급되기 전 1차 온도 강하가 이루어지게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 머플러(100)를 갖는 압축기(1)의 냉매순환과정을 설명한다.

도 3에서 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 증발기로부터 공급되는 저온.저압의 냉매는 상기 머플러(100)의 흡입포트(130)를 통해 제 1 머플러실(100a)로 유입된다.

이와 같이 유입된 흡입냉매 중 일부는 제 1 머플러실(100a)의 공급포트(120)를 통해 전,후방 실린더블록(30)(30') 사이의 사판실(34)로 공급되고, 나머지 냉매는 후방 실린더블록(30')의 연통관(110)을 통해 제 2 머플러실(100b)로 공급되며, 이와 같이 제 2 머플러실(100b)로 공급된 냉매는 다시 전방 실린더블록(30)의 연통 관(미도시)을 통해 제 1 머플러실(100a)로 순환되면서 사판실(34)로 공급된다.

한편, 사판실(34)로 공급된 냉매는 상기 전,후방 실린더블록(30)(30')에 형성된 흡입통로(32)를 따라 전,후방 하우징(10)(10')의 흡입실(11)로 유동하게 되고, 피스톤(50)의 흡입행정 시 흡입리드밸브(62)의 밸브리드(62a)가 열리게 되는데, 이때 흡입실(11)의 냉매가 밸브플레이트(61)의 냉매흡입공(61a)을 통해 상기 실린더보어(31) 내부로 흡입된다.

그리고, 피스톤(50)의 압축행정 시 실린더보어(31) 내부의 냉매가 압축되게 되는데, 이때 토출리드밸브(63)의 밸브리드(63a)가 열리면서 압축된 냉매가 밸브플레이트(61)의 냉매토출공(61b)을 통해 전,후방 하우징(10)(10')의 토출실(12)을 거쳐 도 3에서 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 제 1,2 머플러실(100a)(100b) 사이에 형성된 토출관로(140)의 양단부로 유입된 후, 토출포트(150)를 통해 토출되어 응축기로 공급된다.

이때, 상기와 같이 토출관로(140)를 지나는 고온의 토출냉매는 토출관로(140)의 벽면을 이루는 제 1,2 머플러실(100a)(100b)의 외벽면에 접촉되면서 제 1,2 머플러실(100a)(100b)의 내부를 유동하는 저온의 흡입냉매와 열교환된 후 토출됨으로써, 응축기로 공급되기 전에 1차로 토출냉매의 온도 강하가 이루어지게 된다.

따라서, 이와 같은 토출냉매의 온도 강하로 인해 공조장치의 전반적인 냉방성능을 개선 즉 향상시킬 수 있으며, 응축기에서 토출냉매의 온도를 떨어뜨리기 위한 일을 덜 수 있어 효율이 향상되고, 응축기가 소형화되어 설치 시 공간적인 제약 없이 간편하게 설치할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 압축기를 도시한 단면도이다.

도 2는 종래의 실린더블록 중 후방 실린더블록을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 실린더블록 중 후방 실린더블록을 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 정면 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 압축기 10,10' : 하우징

20 : 구동축 30,30' : 실린더블록

31 : 실린더보어 40 : 사판

50 : 피스톤 60 : 밸브유닛

61 : 밸브플레이트 62 : 흡입리드밸브

63 : 토출리드밸브 70 : 머플러

70a : 머플러실 71 : 흡입포트

72 : 토출포트 100 : 머플러

100a : 제 1 머플러실 100b : 제 2 머플러실

110 : 연통관 120 : 공급포트

130 : 흡입포트 140 : 토출관로

150 : 토출포트

Claims

실린더블록(30)(30')의 외측면에 형성되고 냉매가 흡입 및 토출되는 흡입포트(130)와 토출포트(150)를 갖는 머플러(100)가 구성된 압축기(1)에 있어서,

상기 머플러(100)는 흡입포트(130)와 연통되게 형성되어 흡입포트(130)로 흡입되는 저온의 흡입냉매가 그 내부로 유입되고, 상기 압축기(1)에서 압축 후 토출되는 고온의 토출냉매는 상기 머플러(100)를 관통하면서 저온의 흡입냉매와 열교환되면서 토출포트(150)를 통해 토출되되,

상기 머플러(100)에는 토출냉매가 머플러(100)를 관통하여 흐름과 동시에 토출포트(150)와 연통되도록 토출관로(140)가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 머플러.
제 1 항에 있어서,

상기 머플러(100)에는 적어도 2개의 연통관(110)이 형성되고, 그 일측에는 흡입냉매를 사판실(34)로 공급하기 위한 공급포트(120)가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 머플러.