KR20100000193A - 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기에 관한 것으로 상세하게는 회전체의 일측에 방향전환캡을 설치하여 회전체가 회전할 때 방향전환캡이 동시에 회전하여 유입된 냉매의 방향을 전환함으로써, 실린더 내부로 냉매의 유입이 원활하고, 냉매 유량을 증대시켜 지속적으로 높은 효율을 유지할 수 있는 특징이 있다.

압축기, 냉매, 고정사판식, 실린더, 방향전환캡, 피스톤

Description

냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기{Fixed Slide-plate Type Compressor having turnabout cap}

본 발명은 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기에 관한 것으로 상세하게는 회전체의 일측에 방향전환캡을 설치하여 회전체가 회전할 때 방향전환캡이 동시에 회전하여 유입된 냉매의 방향을 전환함으로써, 실린더 내부로 냉매의 유입이 원활하고, 냉매 유량을 증대시켜 지속적으로 높은 효율을 유지할 수 있는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 가변 사판식 압축기는 센터보어와 그 주변에 방사상으로 형성된 다수의 실린더보어(cylinder bore)를 갖는 실린더블록을 가지며, 실린더블록의 양측은 전방 하우징과 후방 하우징에 의해 밀폐된다. 실린더블록과 전방 하우징의 사이에는 기밀상태의 크랭크 실이 구비되며, 실린더블록의 후단부와 후방 하우징 사이에는 밸브 플레이트가 개재되고, 후방 하우징에는 냉매가스의 유출입을 위한 유출구 및 유입구, 흡입실 및 토출실이 각각 형성된다. 흡입실 및 토출실은 각기 흡입 및 토출 밸브 기구를 통해 개개의 실린더보어와 냉매의 소통이 이루어진다. 구동축은 전방 하우징을 지나 실린더블록까지 연장되도록 중심부에 배치되며, 또한 전방 하우징과 실린더블록에 장착된 레이디얼 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며, 실린더보어에 삽입된 구동축의 일측 단부는 지지수단에 의해 축방향으로 지지되어 구동축의 축방향 유동을 방지하게 된다. 실린더블록과 전후방 하우징은 관통볼트로서 결합된다. 크랭크실내에는 회전체(rotor)가 구동축과 함께 회전 가능하게 구동축에 장착되며, 또한 회전체는 구동축과 함께 회전되도록 크랭크실을 가로지르는 구동축에 고정되게 장착된다. 사판(swash plate)은 구동축에 회전 가능하게 지지되며, 구동축과 사판 사이에는 구형 슬리브(spherical sleeve)가 개재될 수 있으며, 이 경우 사판은 구형 슬리브의 외부 지지면에 회전 가능하게 지지된다. 사판은 최대 경사각의 위치에 있으며, 이때 스프링은 최대로 압축된 상태이고, 돌출부의 스톱면(stop surface)은 회전체와 접촉되므로 사판의 경사각은 회전체에 의해 제한된다. 또한 구동축에는 스토퍼가 제공되어 사판의 최소 경사각이 제한된다.

그리고, 사판과 회전체는 힌지기구에 의해 연결되어 함께 회전하게 된다. 즉, 지지아암이 회전체의한 측면으로부터 축을 따라 바깥방향으로 돌출되며, 아암은 사판의 한 표면으로부터 회전체의 지지아암쪽으로 돌출된다. 지지아암과 아암은 핀에 의해 서로 연결된다.

개개의 실린더보어에는 피스톤이 미끄럼 가능하게 배치되며, 각각의 피스톤은 실린더보어내에 미끄럼 가능하게 배치되는 몸통과 브릿지부를 갖는다. 피스톤의 브릿지부에는 리세스(recess)가 형성되며, 이 리세스에는 사판의 외주 부분이 위치하게 된다. 반구형 슈들은 피스톤의 브릿지부에 형성된 슈 포켓(shoe pocket)에 배치되어 사판의 외주 부분의 양면과 미끄럼 가능하게 맞물리게 된다. 따라서, 구동 축이 회전함에 따라 사판도 회전하게 되며, 사판의 회전운동은 슈들을 통해 피스톤의 왕복운동으로 전환된다. 피스톤의 일측 단부에는 절취부(cutout portion)가 형성되는데, 이 절취부는 피스톤이 하사점에 위치했을 때 사판의 표면과 피스톤의 몸통이 서로 접촉되는 것을 방지하기 위한 것이다.

계속해서, 구동축을 축방향으로 지지하는 지지수단의 구성을 보면, 지지수단은 실린더블록의 센터보어내에 위치하면서 구동축의 일단부에 결합되는 스러스트베어링의 일측면에 밀접되게 결합되어 구동축과 함께 회전되는 구동레이스와, 스러스트베어링의 타측면에 밀접되게 결합되어 구동축의 회전에 관계없이 고정상태를 유지하는 고정레이스를 갖는다. 아울러 스러스트베어링을 포함한 두 레이스를 축방향으로 지지하므로써 결국 구동축을 지지하게 되는 탄성부재를 갖는다.

그런데, 상기 고정사판식 압축기는 냉매가 유입되어지면 실린더에 유입되어지는 냉매가 처음 유입시에는 거의 모든 냉매가 실린더로 유입되지만 시간이 지나 압축기의 회전수가 높아질수록 실린더로 유입되는 냉매의 양보다 실린더 내부의 피스톤의 움직임과 흡입, 토출밸브의 개폐동작이 더 빠르게 되어 냉매의 압축효율이 떨어지고 이로 인해 압축효율이 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

회전체의 일측에 방향전환캡을 설치하여 회전체가 회전할 때 방향전환캡이 동시에 회전하여 유입된 냉매의 방향을 전환함으로써, 실린더 내부로 냉매의 유입이 원활하고, 냉매 유량을 증대시켜 지속적으로 높은 효율을 유지할 수 있는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 고정사판식 압축기에 있어서,

냉매가 유입/배출되도록 내부와 연통되는 유입구, 배출구가 형성되고, 상기 유입구를 통해 내부에 유입된 냉매를 임시 저장하는 냉매 유입부가 형성되는 하우징과;

상기 하우징 사이에 설치되어 원주방향으로 다수개의 실린더보어가 형성되는 실린더와;

상기 실린더의 중앙부에 관통 형성되어 회전하는 구동축과;

상기 구동축의 끝단부에 설치되어 냉매 유입부 내에서 회전을 통해 임시 저장된 냉매가 다수개의 실린더보어로 원활히 이송되도록 냉매방향을 전환시키는 방향전환캡과;

상기 구동축의 외주연 일단부에 형성되고, 상기 구동축의 축방향으로 슬라이 딩 되어 경사각으로 회전되는 사판과;

상기 사판의 회전에 따라 각각의 실린더보어 내에서 왕복운동하는 다수개의 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기는 회전체의 일측에 방향전환캡을 설치하여 회전체가 회전할 때 방향전환캡이 동시에 회전하여 유입된 냉매의 방향을 전환함으로써, 실린더 내부로 냉매의 유입이 원활하고, 냉매 유량을 증대시켜 지속적으로 높은 효율을 유지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 고정사판식 압축기에 있어서,

냉매가 유입/배출되도록 내부와 연통되는 유입구, 배출구가 형성되고, 상기 유입구를 통해 내부에 유입된 냉매를 임시 저장하는 냉매 유입부가 형성되는 하우징과;

상기 하우징 사이에 설치되어 원주방향으로 다수개의 실린더보어가 형성되는 실린더와;

상기 실린더의 중앙부에 관통 형성되어 회전하는 구동축과;

상기 구동축의 끝단부에 설치되어 냉매 유입부 내에서 회전을 통해 임시 저 장된 냉매가 다수개의 실린더보어로 원활히 이송되도록 냉매방향을 전환시키는 방향전환캡과;

상기 구동축의 외주연 일단부에 형성되고, 상기 구동축의 축방향으로 슬라이딩 되어 경사각으로 회전되는 사판과;

상기 사판의 회전에 따라 각각의 실린더보어 내에서 왕복운동하는 다수개의 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 고정사판식 압축기에 있어서,

냉매가 유입/배출되도록 내부와 연통되는 유입구, 배출구가 형성되고, 상기 유입구를 통해 내부에 유입된 냉매를 임시 저장하는 냉매 유입부가 형성되는 하우징과;

상기 하우징 사이에 설치되어 원주방향으로 다수개의 실린더보어가 형성되는 실린더와;

상기 실린더의 중앙부에 관통 형성되어 회전하고, 상기 냉매 유입부와 연통되도록 중앙부에 냉매 이송홀이 길이방향으로 관통되는 구동축과;

상기 구동축의 냉매 이송홀 끝단부에 설치되어 냉매 유입부 내에서 회전을 통해 임시 저장된 냉매가 다수개의 실린더보어 및 냉매 이송홀로 원활히 이송되도록 냉매의 방향을 전환시키는 방향전환캡과;

상기 구동축의 외주연 일단부에 형성되고, 상기 구동축의 축방향으로 슬라이딩 되어 경사각으로 회전되는 사판과;

상기 사판의 회전에 따라 각각의 실린더보어 내에서 왕복운동하는 다수개의 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고정사판식 압축기를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 측면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기(100)는 엔진의 동력에 의해 상기 구동축(30)이 회전하고, 이에 의해, 상기 사판(50)이 회전함으로써, 상기 다수의 피스톤(60)이 사판(50)의 경사각과 비례하여 각 실린더 보어(21) 내에서 왕복운동을 하게 된다.

여기서, 상기 피스톤(60)이 크랭크실(미도시)측으로 후진하여 이동하는 동안에 상기 냉매 유입부(13)의 냉매가 각 실린더 보어(21) 내부로 유입된다. 이때, 상기 냉매 유입부(13)의 냉매가 각 실린더 보어(21) 내부로 원활하게 유입되도록 구동축(30)의 끝단부에 방향전환캡(40)이 설치되어 냉매의 방향을 전환시킨다.

아울러, 상기 피스톤(60)이 전진하는 동안에 상기 각 실린더 보어(21)에 유입된 냉매는 높은 압력으로 압축되어 하우징(10)의 배출구(12)로 배출되어 냉매 유로(미도시)를 통하여 응축기(미도시)로 이송되게 된다.

도 2와 도 3을 참고하여, 상기 방향전환캡(40)은 구동축(30)의 끝단부에 설치되되, 전체적으로 냉매 유입부(13) 내에 배치되어 상기 구동축(30)의 회전에 맞춰 회전되고, 상기 방향전환캡(40)의 회전을 통해 냉매 유입부(13)의 냉매가 다수개의 실린더보어(21)로 원활히 이송되도록 냉매의 방향을 전환시킨다.

여기서, 상기 방향전환캡(40)은 원통형의 형상으로 구동축(30)과 결합되는 결합면이 원뿔형상으로 형성되고, 반대측은 냉매가 유입되도록 중공되며, 상기 중공된 일측을 통해 방향전환캡(40)의 내에 유입된 냉매는 방향전환캡(40)의 외주연에 원주방향으로 형성된 다수개의 홀(41)을 통해 배출되는 구조로써, 상기 방향전환캡(40)은 냉매가 다방향으로 분산되도록 매개체 역할을 한다.

이때, 상기 홀(41)은 각각 방향전환캡(40)의 길이방향으로 연신 형성되어 일시에 많은 양의 냉매가 배출되는 구조이다.

그리고, 상기 홀(41)의 내측 즉, 방향전환캡(40)의 내주면에는 방향전환캡(40)이 회전시 냉매가 회전방향에 맞춰 홀을 통해 외부로 배출되기 쉽도록 길이 방향으로 격판(42)이 형성되고, 상기 격판(42)은 방향전환캡(40)의 반대방향으로 경사지게 형성되어 냉매가 더욱 잘 배출되게 한다.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 고정사판식 압축기를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 측면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 고정사판식 압축기(100)는 제 1실시예에 기술된 구조, 구성 및 도번이 동일하다.

단, 구동축(30)과 방향전환캡(40) 및 냉매의 이송방법은 다르기에 이하에서 기술하기로 한다.

상기 구동축(30)은 실린더(20)의 중앙부를 관통 설치되어 회전하고, 상기 냉매 유입부(13)와 연통되도록 상기 구동축(30)의 중앙부에 냉매 이송홀(31)이 길이방향으로 관통 형성된다. 이렇게, 상기 냉매 유입부(13)의 냉매가 냉매 이송홀(31)을 따라 냉매 유입부(13)의 반대측 하우징(10)으로 이송되어 냉매를 골고루 분포시킨다.

도 5와 도 6을 참고하여, 상기 방향전환캡(40)은 구동축(30)의 냉매 이송홀(31) 끝단부에 설치되는데, 전체적으로 냉매 유입부(13) 내에 배치되어 상기 구동축(30)의 회전에 맞춰 회전되고, 상기 방향전환캡(40)의 회전을 통해 냉매 유입부(13)의 냉매가 다수개의 실린더보어(21) 및 냉매 이송홀(31)로 원활히 이송되도록 냉매의 방향을 전환시킨다.

여기서, 상기 방향전환캡(40)은 원통형의 형상으로 냉매 유입부(13) 내에 형성된 일단면에 다수개의 유입홀(43)이 방사상으로 형성되어 냉매가 방향전환캡(40)의 내부로 유입되고, 상기 유입홀(43)을 통해 방향전환캡(40)의 내부에 유입된 냉매가 외부로 배출되도록 방향전환캡(40)의 외주연에 원주방향으로 다수개의 원형홀(44)이 형성된다.

또한, 상기 방향전환캡(40)은 구동축(30)의 냉매 이송홀(31)과 연통되도록 구동축(30)과 접촉되는 일단면이 중공되어 형성되고, 상기 유입홀(43)의 내측에는 방향전환캡(40)의 내부로 냉매가 원활하게 유입되도록 길이방향으로 격판(42)이 경사지게 형성된다.

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 정면도이고, 도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 다양한 방향전환캡을 나타낸 측면도이다.

상기 방향전환캡(40)은 주요 구성 및 도번, 작동방법은 제 1실시예에 기술된 방향전환캡(40)과 동일하다.

단, 도 8을 참고하여, 상기 방향전환캡(40)의 형태가 단면상 원형의 형상, 타원형의 형상, 다각형의 형상 등 다양한 형태로 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고정사판식 압축기를 나타낸 단면도이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 정면도이고,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 측면도이고,

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 고정사판식 압축기를 나타낸 단면도이고,

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 정면도이고,

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 측면도이고,

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 방향전환캡을 나타낸 정면도이고,

도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 다양한 방향전환캡을 나타낸 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 11 : 유입구

12 : 배출구 13 : 냉매 유입부

20 : 실린더 21 : 실린더보어

30 : 구동축 31 : 냉매 이송홀

40 : 방향전환캡 41 : 홀

42 : 격판 43 : 유입홀

44 : 원형홀 50 : 사판

60 : 피스톤 100 : 고정사판식 압축기

Claims (9)

1. 고정사판식 압축기(100)에 있어서,

   냉매가 유입/배출되도록 내부와 연통되는 유입구(11)와 배출구(12)가 형성되고, 상기 유입구(11)를 통해 내부에 유입된 냉매를 임시 저장하는 냉매 유입부(13)가 형성되는 하우징(10)과;

   상기 하우징(10) 사이에 설치되어 원주방향으로 다수개의 실린더보어(21)가 형성되는 실린더(20)와;

   상기 실린더(20)의 중앙부에 관통 형성되어 회전하는 구동축(30)과;

   상기 구동축(30)의 끝단부에 설치되어 냉매 유입부(13) 내에서 회전을 통해 임시 저장된 냉매가 다수개의 실린더보어(21)로 원활히 이송되도록 냉매방향을 전환시키는 방향전환캡(40)과;

   상기 구동축(30)의 외주연 일단부에 형성되고, 상기 구동축(30)의 축방향으로 슬라이딩 되어 경사각으로 회전되는 사판(50)과;

   상기 사판(50)의 회전에 따라 각각의 실린더보어(21) 내에서 왕복 운동하는 다수개의 피스톤(60);

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방향전환캡(40)은 원통형의 형상으로 일측을 통해 냉매가 유입되어 외주연에 원주방향으로 형성된 다수개의 홀(41)을 통해 냉매가 배출되는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 홀(41)은 각각 방향전환캡(40)의 길이방향으로 연신되어 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 홀(41)의 내측에는 방향전환캡(40)이 회전시 냉매가 회전방향에 맞춰 홀(41)을 통해 외부로 배출되기 쉽도록 길이방향으로 격판(42)이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 방향전환캡(40)은 상기 구동축(30)과 결합되어지는 결합면이 원뿔형상으로 형성되고, 반대측은 냉매가 유입되도록 중공되는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
6. 고정사판식 압축기(100)에 있어서,

   냉매가 유입/배출되도록 내부와 연통되는 유입구(11)와 배출구(12)가 형성되고, 상기 유입구(11)를 통해 내부에 유입된 냉매를 임시 저장하는 냉매 유입부(13)가 형성되는 하우징(10)과;

   상기 하우징(10) 사이에 설치되어 원주방향으로 다수개의 실린더보어(21)가 형성되는 실린더(20)와;

   상기 실린더(20)의 중앙부에 관통 형성되어 회전하고, 상기 냉매 유입부(13)와 연통되도록 중앙부에 냉매 이송홀(31)이 길이방향으로 관통되는 구동축(30)과;

   상기 구동축(30)의 냉매 이송홀(31) 끝단부에 설치되어 냉매 유입부(13) 내에서 회전을 통해 임시 저장된 냉매가 다수개의 실린더보어(21) 및 냉매 이송홀(31)로 원활히 이송되도록 냉매의 방향을 전환시키는 방향전환캡(40)과;

   상기 구동축(30)의 외주연 일단부에 형성되고, 상기 구동축(30)의 축방향으로 슬라이딩 되어 경사각으로 회전되는 사판(50)과;

   상기 사판(50)의 회전에 따라 각각의 실린더보어(21) 내에서 왕복 운동하는 다수개의 피스톤(60);

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 방향전환캡(40)은 원통형의 형상으로 일단면을 통해 냉매가 유입되도록 유입홀(43)이 방사상으로 다수개 형성되고, 상기 유입홀(43)을 통해 방향전환 캡(40)의 내부에 유입된 냉매가 외부로 배출되도록 방향전환캡(40)의 외주연에 원주방향으로 다수개의 원형홀(44)이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 유입홀(43)의 내측에는 방향전환캡(40)의 내부로 냉매가 원활하게 유입되도록 길이방향으로 격판(42)이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 방향전환캡(40)은 구동축의 냉매 이송홀(31)과 연통되도록 구동축(30)과 접촉되는 일단면이 중공되는 것을 특징으로 하는 냉매의 방향전환용 방향전환캡이 설치된 고정사판식 압축기.

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