KR20110136214A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매 압축시 사체적 공간을 최소화함과 동시에 냉매 토출 저항의 증가를 방지하여 압축 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 압축기에 관한 것이다. The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor that can significantly improve the compression efficiency by minimizing the dead space during refrigerant compression and preventing an increase in the refrigerant discharge resistance.
자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다. The compressor used in the air conditioning system of the automobile sucks the evaporated refrigerant from the evaporator and transfers it to the condenser by making it easy to liquefy at high temperature and high pressure.
이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하기 위한 구성으로서 피스톤 등이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 스크롤 등이 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크를 사용하여 다수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다. 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 회전스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.Such a compressor includes a reciprocating type for compressing a refrigerant and a reciprocating type for performing compression while the piston and the like reciprocate, and a rotary type for performing compression while the scroll and the like rotate. The reciprocating type includes a crank type for transmitting a driving force of a driving source to a plurality of pistons using a crank, a swash plate type for transferring a rotating shaft provided with a swash plate, and a wobble plate type using a wobble plate. Rotary type includes vane rotary type using rotary rotary shaft and vane, and scroll type using rotary scroll and fixed scroll.
도 1a에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(10)의 골격과 외관을 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12'), 그리고 리어헤드(13)가 형성한다. 이들은 상기 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(13)의 순서로 배열되어 결합된다.In Fig. 1A the configuration of a typical swash plate compressor is shown in cross section. As shown in the figure, the skeleton and appearance of the
상기 프론트헤드(11)는 대략 원통 형상으로 내부에는 토출실(11a)이 형성된다. 상기 토출실(11a)은 각각 전방실린더블록(12)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(11a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(11a)은 상기 전방실린더블록(12)의 각각의 실린더보어(12a)와 아래에서 설명될 밸브어셈블리(20)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.The
상기 프론트헤드(11)에는 그 중심을 관통하여 축통공(O)이 형성된다. 상기 축통공(O)에는 아래에서 설명될 회전축(14)이 관통하여 설치된다.The
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 각각 상기 프론트헤드(11)와 리어헤드(13)에 결합된다. 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 내부에는 상기 축지지공(15)을 중심에 두고 축지지공(15)의 형성방향으로 원통 형상의 실린더보어(12a)가 다수개 형성된다. 물론, 상기 실린더보어(12a)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에 각각 대응되는 위치에 형성된다. 상기 실린더보어(12a)와 상기 축지지공(15)은 각각 흡입통로(15')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(15')는 회전축(14)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 각각 전달되게 한다.The
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에는 각각 상기 프론트헤드(11) 및 리어헤드(13)의 토출실(11a,13a)과 연통되게 토출통로(미도시)가 형성된다. 상기 토출통로는 실린더보어(12a) 내에서 압축된 냉매를 외부로 토출하는 통로역할을 한다. Discharge passages (not shown) are formed in the
상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이 및 상기 리어헤드(13)와 후방실린더블록(12')사이에는 토출실(11a 또는 13a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(20)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(20)는 상기 실린더보어(12a)에서 토출실(11a 또는 13a)로의 냉매 유동을 제어한다.Refrigerant flow between the
상기 밸브어셈블리(20)에는 밸브플레이트(21)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(21)는 대략 원판 형상으로 형성되며, 상기 밸브플레이트(21)에는 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출공(21')이 형성된다.The
상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면 및 상기 리어헤드(13)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면에는 토출밸브(22)가 구비된다. 상기 토출밸브(22)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(21')을 개폐하는 역할을 한다.A
상기 밸브플레이트(21) 중 상기 토출통로와 대응되는 위치에 연통공(미도시)이 형성된다. 상기 연통공은 상기 토출통로와 연결시키는 역할을 한다.A communication hole (not shown) is formed at a position corresponding to the discharge passage of the
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(16)을 구성한다. 상기 사판실(16)에는 회전축(14)에 설치된 사판(17)이 회전가능하게 위치된다. The
상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 중앙을 관통해서는 회전축(14)이 설치된다. 상기 회전축(14)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로(14')가 형성된다. 상기 유로(14')는 상기 회전축(14)의 내부에 회전축(14)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(14)의 외면에는 입구(14a)와 출구(14b)가 형성된다. 상기 입구(14a)는 상기 사판실(16)과 유로(14')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(14b)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 흡입통로(15')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(14b)의 위치는 각각의 실린더보어(12a)에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다. A rotating
상기 회전축(14)의 일측에는 축시일(18)이 삽입되어 상기 프론트헤드(11)의 축통공(O)의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(18)은 상기 회전축(14)과 상기 축통공(O) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(18)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다. The
상기 회전축(14)에는 대략 원판 형상의 사판(17)이 회전축(14)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(17)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(19)가 설치된다. 상기 슈(19)는 상기 사판(17)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다.An approximately disk-
한편, 상기 실린더보어(12a)의 내부에는 피스톤(30)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(30)은 상기 실린더보어(12a)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 실린더보어(12a)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(30)의 각각의 양단이 실린더보어(12a) 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(30)은 그 중간 부분이 상기 슈(19)와 결합되어 있어, 상기 사판(17)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.On the other hand, the
한편 상기 피스톤(30)이 왕복 운동함에 따라 상기 밸브플레이트(21)와 밀착되는 밀착면 상에는 상기 토출공(21')에 선택적으로 삽입되도록 형성된 돌출부(31)가 상기 피스톤(30)으로부터 돌출되어 형성된다. 상기 피스톤(30)이 왕복 운동할 때 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21)에 접촉하여 더 이상 진행하지 못함으로써 상기 토출공(21')에 의한 원기둥 형상의 사체적이 존재하게 되는데, 상기 돌출부(31)는 이와 같은 사체적을 감소시킴으로써 압축기의 압축 성능을 향상시키기 위하여 형성된다. Meanwhile, as the
한편 상기 리어헤드(13)는 상기 후방실린더블록(12')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(13)에는 토출실(13a)이 형성된다. 상기 토출실(13a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(13a)은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(13a)은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(21)를 통해 선택적으로 연결된다. Meanwhile, the
풀리(40)는 상기 프론트헤드(11)의 일측에 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(40)는 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 풀리(40)는 엔진의 구동력을 벨트(미도시)를 통해 전달받아 회전된다. Pulley 40 is rotatably installed on one side of the front head (11). The
상기 풀리(40)에는 필드코일(41)이 내장되어 있다. 상기 필드코일(41)은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(46)가 풀리(40)의 마찰면(40')에 밀착되게 한다. The
한편, 상기 회전축(14)의 일단부에는 허브(43)가 설치되고, 상기 허브(43)에는 댐퍼(44)가 구비된다. 상기 댐퍼(44)는 상기 회전축(14)과 풀리(40) 사이의 동력전달 시에 발생하는 충격을 흡수하는 것이다. 상기 댐퍼(44)에는 상기 풀리(40)의 마찰면(40')과 마주보는 위치에 디스크(46)가 이동가능하게 설치된다.Meanwhile, a
이와 같은 구성을 가지는 압축기의 동작을 설명한다. 엔진의 구동력이 벨트를 통해 상기 풀리(40)에 전달되면, 상기 풀리(40)는 회전하게 된다. 하지만, 상기 필드코일(41)에 전원이 인가되지 않으면 상기 풀리(40)의 마찰면(40')에 상기 디스크(46)가 밀착되지 않으므로, 상기 회전축(14)은 회전하지 않게 된다.The operation of the compressor having such a configuration will be described. When the driving force of the engine is transmitted to the
이와 같은 상태에서 공조시스템의 가동 필요성이 발생하여 압축기가 구동되어야 하는 경우에는, 사용자 또는 차량의 제어시스템이 공조시스템의 동작을 위한 신호를 제공한다. 공조시스템의 동작이 시작되고 냉매가 압축되어야 할 필요성이 있는 경우에는, 상기 필드코일(41)에 전원이 인가되면서 상기 필드코일(41)이 흡입자속을 발생시킨다. In this state, when the necessity of operation of the air conditioning system occurs and the compressor needs to be driven, the control system of the user or the vehicle provides a signal for the operation of the air conditioning system. When the operation of the air conditioning system is started and the refrigerant needs to be compressed, the
상기 필드코일(41)에 전원이 인가되면, 필드코일(41)의 흡인자속에 의해 상기 디스크(46)는 상기 풀리(40)의 마찰면(40')에 밀착된다. 따라서, 상기 풀리(40)의 회전력이 상기 회전축(14)으로 상기 디스크(46), 댐퍼(44) 및 허브(43)를 통해 전달된다. When power is applied to the
이와 같이 회전축(14)으로 풀리(40)의 회전력이 전달되면, 상기 회전축(14)이 회전하면서 피스톤을 직선왕복운동시켜서 냉매의 압축을 수행하게 된다. When the rotational force of the
이때, 상기 회전축(14)이 회전함에 따라, 상기 회전축(14) 내부의 유로(14')가 상기 출구(14b)와 흡입통로(15')를 통해 상기 실린더보어(12a)와 연결된다. 이와 같은 유로(14')와 실린더보어(12a)의 연결은 상기 사판실(16) 내로 흡입된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 전달되도록 한다. 참고로 상기 실린더보어(12a)로 냉매가 흡입되는 것은 상기 피스톤(30)이 해당되는 실린더보어(12a)에서 하사점에 위치할 때이다. 이와 같이, 상기 실린더보어(12a)에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(12a)의 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.At this time, as the
이와 같이, 냉매가 상기 실린더보어(12a) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(12a) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(11a)(13a)로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(11a)(13a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시)쪽으로 전달된다. As such, when the refrigerant is compressed in the
상기 토출구를 통해 응축기로 전달된 냉매는 응축기(미도시), 팽창변(미도시), 그리고 증발기(미도시)를 거쳐 다시 압축기로 전달된다. 압축기에서 냉매는 위에서 설명된 과정을 반복하여 압축된다.The refrigerant delivered to the condenser through the discharge port is delivered to the compressor again through a condenser (not shown), an expansion valve (not shown), and an evaporator (not shown). In the compressor the refrigerant is compressed by repeating the process described above.
한편 도 1b를 참조하여 상술한 바와 같은 밸브플레이트(21)와 상기 토출밸브(22)의 형상을 보다 상세하게 살펴보면, 도면에 도시된 바와 같이 상기 밸브플레이트(21)는 대략 원판형상으로 형성되고 상기 실린더보어(12a) 각각에 대응하는 토출공(21')이 관통 형성된다. Meanwhile, the shapes of the
또한 상기 토출밸브(22)에는 중앙으로부터 방사상으로 연장되어 각각 상기 밸브플레이트(21)에 형성된 상기 토출공(21')을 차폐하는 토출리드(22a)가 형성된다. 상기 토출리드(22a)는 상기 토출밸브(22)와 일체로 형성되고, 상기 토출리드(22a)의 일단은 상기 토출밸브(22)에 연결되고, 타단은 자유 단부로 형성되어 탄성 변형된다. In addition, the
따라서 상기 토출밸브(22)는 금속성의 탄성 소재로 형성되고, 상기 실린더보어(12a) 내에서 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21)를 향해 이동함으로써 압축된 냉매가 상기 토출공(21')으로 토출되는 압력에 의하여 상기 토출리드(22a)가 상기 실린더보어(12a)의 반대 방향으로 탄성 변형되면서 상기 토출밸브(22)에 의하여 차폐되었던 상기 토출공(21')이 선택적으로 개방된다. Accordingly, the
이때 상기 토출리드(22a)는 상기 토출밸브(22)의 중앙으로부터 방사상으로 연장되어 형성되기 때문에 상기 토출리드(22a)는 상기 회전축(14)에 가까울수록 탄성 변형에 의해 이동되는 변위가 적은 반면, 상기 회전축(14)에서 멀어질수록 탄성 변형에 의해 이동되는 변위가 커진다.At this time, since the
한편 위와 같은 종래기술에 의한 일반적인 압축기에서 상기 피스톤(30)에 형성된 상기 돌출부(31)와 상기 밸브플레이트(21)의 상기 토출공(21')의 형상을 보다 구체적으로 살펴보면 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같다.Meanwhile, the shapes of the
도 2a는 종래기술에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 구성을 보인 확대 단면도이고, 도 2b는 종래기술에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 관계를 보인 도면이다.Figure 2a is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the discharge hole and the piston protrusion in the conventional compressor, Figure 2b is a view showing the relationship between the discharge hole and the piston protrusion in the conventional compressor.
도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21)를 향해 완전히 이동한 상태에서 상기 돌출부(31)는 상기 토출공(21')으로 삽입된다. 이때 상기 돌출부(31)는 도면에 도시된 것처럼 상기 토출공(21')으로 삽입된 상태에서 상기 토출공(21')과의 사이에서 간극을 형성하여 상기 실린더보어(12a)에서 상기 피스톤(30)에 의해 압축된 냉매가 상기 간극을 통해 상기 토출실(11a 또는 13a)로 빠져나갈 수 있도록 한다. As shown in FIG. 2A, the
이때 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21') 사이에 형성되는 간극은 일정한 간격으로 형성된다. 도 2b에서 상기 토출공(21') 내부에 점선으로 도시한 부분은 상기 돌출부(31)가 상기 토출공(21')으로 삽입되었을 때 상기 돌출부(31)의 외곽을 도시한 것으로서, 상기 토출공(21')과 상기 돌출부(31)는 각각 그 횡단면이 원형을 이루도록 형성되고, 상기 돌출부(31)가 상기 토출공(21')에 삽입된 상태에서 각각의 횡단면은 동심원이 된다. 도면에서 상기 토출공(21')의 횡단면이 이루는 원의 중심(O1)과 상기 돌출부(31)의 횡단면이 이루는 원의 중심(O2)이 동일한 점으로 표시됨을 확인할 수 있다. At this time, the gap formed between the
즉, 상기 돌출부(31)는 상기 토출공(21') 내에서 어느 쪽으로 치우치지 않고 상기 토출공(21')의 중심에 위치하게 된다. 다시 말해, 도 2b에 표시된 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21') 사이의 간극의 폭 a와 b는 서로 같게 된다. 따라서 상기 실린더보어(21a) 내부의 냉매는 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21') 사이에서 일정한 폭을 갖는 간극을 통하여 일정하게 상기 토출실(11a 또는 13a)로 토출된다. That is, the
그러나 도 1b를 참조하여 이미 설명한 바와 같이 상기 토출밸브(22)의 상기 토출리드(22a)는 그 구조상 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 압축기(10)의 상기 회전축(14)으로부터 멀어질수록 탄성 변형에 의하여 상기 밸브플레이트(21)로부터 더 멀리 변위되는 반면에, 상기 회전축(14)에 가까울수록 변위되는 폭이 좁다.However, as described above with reference to FIG. 1B, the
따라서 도 2a에 화살표로 표시된 두 부분을 살펴보면, 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21')이 화살표로 표시된 부분에서 같은 폭의 간극을 형성하기 때문에 같은 양의 냉매가 화살표 방향으로 상기 토출실(11a 또는 13a)로 토출되지만, 도면 하단에 표시된 화살표 방향으로 토출되는 냉매는 도면 상단에 표시된 화살표 방향으로 토출되는 냉매보다 상기 토출밸브(22)에 의하여 받게 되는 토출시의 저항이 더 크다.Therefore, referring to the two portions indicated by the arrows in FIG. 2A, since the
즉, 상기 토출밸브(22)의 변위 폭의 차이에 의하여, 상기 회전축(14)에 가까운 부분에서 토출되는 냉매의 유로가 더 좁게 형성되고, 그에 따라 더 큰 토출 저항을 받게 된다. That is, due to the difference in the displacement width of the
위에서 설명한 바와 같이 상기 피스톤(30)에 상기 돌출부(31)를 형성하여 상기 토출공(21')에 의한 사체적을 줄이더라도, 상기 돌출부(31)의 형성에 의한 냉매 토출 저항의 증가로 압축기 효율이 낮아지면, 사체적 감소로 인한 압축기 성능 향상의 효과도 감쇄되어, 실질적으로 사체적 감소의 효과를 얻기 어렵다는 문제점이 있었다. As described above, even when the
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 줄임과 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축기의 냉매 압축 효율이 개선된 압축기를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to provide a compressor that improves the refrigerant compression efficiency of the compressor by reducing the dead volume during refrigerant compression in the compressor and at the same time prevent the increase in discharge resistance will be.
본 발명의 다른 목적은 압축기의 압축기의 토출 유로를 개선함으로써 압축기의 냉방 성능을 향상하는 압축기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a compressor that improves the cooling performance of the compressor by improving the discharge flow path of the compressor of the compressor.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 실린더보어가 다수개 형성되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 전방 및 후방에 각각 결합되고, 내부에 상기 실린더보어와 연통되는 토출실이 형성되는 프론트헤드 및 리어헤드와; 상기 실린더보어와 상기 토출실를 연통하는 토출공이 형성된 밸브플레이트와; 탄성 변형 가능하게 구비되어 상기 토출공을 선택적으로 차폐하는 토출밸브; 그리고 상기 실린더보어 내에서 직선 왕복 운동하여 냉매를 압축하고, 직선 왕복 운동에 따라 상기 토출공에 선택적으로 삽입되는 돌출부가 형성된 피스톤을 포함하는 압축기에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 토출공 내에 삽입된 상태에서, 탄성 변형에 의한 상기 토출밸브의 변위 폭이 작은 방향으로 편심되도록 형성된다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention includes a cylinder block having a plurality of cylinder bores formed therein; A front head and a rear head coupled to the front and rear of the cylinder block, respectively, and having a discharge chamber communicating with the cylinder bore therein; A valve plate having a discharge hole communicating with the cylinder bore and the discharge chamber; A discharge valve provided to be elastically deformable to selectively shield the discharge hole; And a piston having a protrusion formed by linearly reciprocating in the cylinder bore to compress the refrigerant and selectively inserting the refrigerant into the discharge hole according to the linear reciprocating motion, wherein the protrusion is inserted into the discharge hole. In, the displacement width of the discharge valve by the elastic deformation is formed to be eccentric in a small direction.
상기 토출밸브는, 상기 토출밸브의 중심에서 멀어질수록 탄성 변형에 의한 상기 토출밸브의 변위 폭이 커지도록 형성되고, 상기 돌출부는, 상기 토출공에 삽입된 상태에서 상기 밸브플레이트의 중심 방향으로 편심되도록 형성될 수 있다. The discharge valve is formed such that the displacement width of the discharge valve due to elastic deformation increases as the distance from the center of the discharge valve, the projection is eccentric in the center direction of the valve plate in the state inserted into the discharge hole. It may be formed to.
나아가 상기 돌출부가 상기 토출공에 삽입된 상태에서 상기 돌출부와 상기 토출공 사이의 최소간격과 최대간격 사이의 비가 1.5 내지 2.0이 되도록 할 수 있다. Furthermore, in the state where the protrusion is inserted into the discharge hole, the ratio between the minimum gap and the maximum gap between the protrusion and the discharge hole may be 1.5 to 2.0.
본 발명에 의한 압축기에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the compressor according to the present invention, the following effects can be obtained.
즉, 본 발명에 의한 압축기에 의하면 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 줄임과 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축기의 냉매 압축 효율이 개선된다는 이점이 있다. That is, the compressor according to the present invention has the advantage that the refrigerant compression efficiency of the compressor is improved by reducing the dead volume during refrigerant compression in the compressor and preventing the discharge resistance from increasing.
또한 본 발명에 의한 압축기에 의하면 압축기의 토출 유로를 개선함으로써 압축기의 냉방 성능을 향상할 수 있다는 이점이 있다. In addition, the compressor according to the present invention has the advantage that the cooling performance of the compressor can be improved by improving the discharge flow path of the compressor.
도 1a는 일반적인 로터리 석션(Rotary Suction)식 압축기의 구성을 보인 단면도.
도 1b는 도 1a에 도시된 압축기의 밸브플레이트와 토출밸브의 구성을 보인 정면도.
도 2a는 종래기술에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 구성을 보인 확대 단면도.
도 2b는 종래기술에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 관계를 보인 도면.
도 3a는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 구성을 보인 확대 단면도.
도 3b는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 관계를 보인 도면.
도 3c는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 최소간극과 최대간극의 비에 따른 압축기 효율 변화를 나타낸 그래프. Figure 1a is a cross-sectional view showing the configuration of a typical rotary suction (Rotary Suction) compressor.
Figure 1b is a front view showing the configuration of the valve plate and the discharge valve of the compressor shown in Figure 1a.
Figure 2a is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the discharge hole and the piston protrusion in the conventional compressor.
Figure 2b is a view showing the relationship between the discharge hole and the piston protrusion in the conventional compressor.
Figure 3a is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the discharge hole and the piston protrusion in the compressor according to a specific embodiment of the present invention.
Figure 3b is a view showing a relationship between the discharge hole and the piston protrusion in the compressor according to a specific embodiment of the present invention.
Figure 3c is a graph showing the change in compressor efficiency according to the ratio of the minimum gap and the maximum gap between the discharge hole and the piston protrusion in the compressor according to a specific embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 의한 압축기의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 특히 이하에서는 본 발명의 요부를 중심으로 설명하고, 그 외 압축기의 다른 구성은 배경기술에서 설명한 바와 유사하므로 아래에서는 그 설명을 생략한다. 배경기술에서 설명한 압축기와 동일하거나 유사한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In particular, hereinafter, the main part of the present invention will be described, and other components of the compressor are similar to those described in the background art, and thus the description thereof will be omitted below. The same or similar configuration as the compressor described in the background will be described using the same reference numerals.
도 3a는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 구성을 보인 확대 단면도이고, 도 3b는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기에서 토출공과 피스톤 돌출부의 관계를 보인 도면이다.Figure 3a is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the discharge hole and the piston protrusion in the compressor according to a specific embodiment of the present invention, Figure 3b is a view showing the relationship between the discharge hole and the piston protrusion in the compressor according to a specific embodiment of the present invention.
우선 도 3a에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 압축기에서는 상기 피스톤(30)에 돌출부(31)가 형성된다. 상기 돌출부(31)는 상기 피스톤(30)이 상기 실린더보어(12a) 내에서 왕복 운동함에 따라 상기 밸브플레이트(21)에 접하게 된다. 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21)를 향해 완전히 이동하였을 때 상기 돌출부(31)는 상기 밸브플레이트(21)에 형성된 상기 토출공(21')에 삽입된다. First, as shown in FIG. 3A, a
이때 상기 돌출부(31)는 도면에 도시된 것처럼 상기 토출공(21') 내에서 상기 회전축(14) 방향으로 치우쳐지도록 형성됨으로써, 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21')이 이루는 간극 또한 상기 회전축(14) 방향에 가까울수록 그 폭이 좁고, 상기 회전축(14) 방향에서 멀어질수록 그 폭이 크도록 형성된다. In this case, the
그에 따라 도면에 도시된 것처럼 상기 실린더보어(12a) 내에서 상기 토출실(11a 또는 13a)로 토출되는 냉매의 유로도 상기 회전축(14)에서 멀어질수록 더 크게 형성된다. Accordingly, as shown in the drawing, the flow path of the refrigerant discharged into the
즉, 도 3b에 도시된 것과 같이 상기 돌출부(31)의 횡단면이 이루는 원의 중심(O2)이, 상기 토출공(21')의 횡단면이 이루는 원의 중심(O1)보다 상기 회전축(14)이 위치하는 상기 압축기의 중심 방향에 더 가깝게 위치하도록 상기 돌출부(31)의 위치가 결정됨으로써, 탄성 변형에 의하여 상기 토출밸브(22)가 변위되는 폭이 더 큰쪽 방향의 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21')의 간극이 더 넓어지도록 한다. 따라서 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 밸브플레이트(21)의 바깥쪽 방향의 간극의 폭(a)이 상기 회전축(14) 방향의 간극의 폭(b)보다 더 넓게 된다. 반대로 상기 토출밸브(22)의 변위 폭이 적어 더 좁은 토출 유로를 갖는 방향에는 상대적으로 더 좁은 간극이 형성되도록 함으로써, 냉매 토출 저항을 감소시킨다. That is, as illustrated in FIG. 3B, the center O 2 of the circle formed by the cross section of the
그에 따라 상기 돌출부(31)가 형성되더라도 냉매 토출시의 토출 저항이 크게 증가하지 않아 사체적 감소 효과를 압축기의 성능 향상의 결과로 얻을 수 있게 된다. Accordingly, even if the
여기서, 상기 돌출부(31)가 상기 회전축(14)을 향하여 편심됨으로써, 상기 회전축(41) 방향에 형성되는 간극(b)는 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21') 사이의 간극의 최소값, 즉 최소간극(b)이 되고, 그 반대방향에 형성되는 간극(a)는 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21') 사이의 간극의 최대값, 즉 최대간극(a)이 된다.Here, the
이때, 도 3c에 도시된 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 최소간극(b)과 상기 최대간극(a) 사이의 비(a/b)가 1.5 내지 2.0이 될 때 상기 압축기의 성능, 즉 COP(Coefficient Of Performance)가 높게 나타난다. 다시 말해 상기 토출밸브(22)의 변위 폭이 넓어 상대적으로 더 넓은 토출유로가 형성되는 방향의 최대간극(a)는 상기 토출밸브(22)의 변위 폭이 적어 상대적으로 좁은 토출유로가 형성되는 방향의 상기 토출공(21')과 상기 돌출부(31)의 최소간극(b)의 1.5배 내지 2.0배가 되는 경우에 압축기 성능이 향상된다. 상기 최소간극(b)과 상기 최대간극(a)의 비(a/b)가 2.5이 넘어서면 간섭 발생에 의하여 압축기 성능이 저하될 수 있다. In this case, as shown in the graph of FIG. 3C, when the ratio a / b between the minimum gap b and the maximum gap a becomes 1.5 to 2.0, the performance of the compressor, that is, COP ( Coefficient Of Performance is high. In other words, the maximum gap a in the direction in which the
따라서 상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21') 사이의 최소간극(b)과 최대간극(a)의 비(a/b)가 1.5 내지 2.0이 되도록 상기 돌출부(31)를 상기 회전축(14) 방향으로 편심시켜 압축기 성능 향상 효과를 도모할 수 있다. Accordingly, the
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.
예를 들어 본 발명의 실시예에서는 상기 토출밸브(22)의 상기 토출리드(22a)가 상기 회전축(14)에서 멀어질수록 탄성 변형에 의한 변위 폭이 더 크고, 그에 따라 상기 돌출부(31)는 상기 회전축(14) 방향으로 편심되는 것으로 설명하였으나, 반대로 상기 토출밸브(22)의 상기 토출리드(22a)가 상기 회전축(14)에 가까울수록 탄성 변형에 의한 변위 폭이 더 크도록 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 돌출부(31)는 상기 회전축(14)에서 멀어지는 방향으로 편심될 수도 있다. For example, in the embodiment of the present invention, as the
10: 압축기 11: 프론트헤드
11a: 토출실 12: 전방실린더블록
12': 후방실린더블록 12a: 실린더보어
13: 리어헤드 14: 회전축
14a:입구 14b: 출구
15: 축지지공 15': 흡입통로
16: 사판실 17: 사판
18: 축시일 19: 슈
20: 밸브어셈블리 21: 밸브플레이트
21': 토출공 22: 토출밸브
22a: 토출리드 30: 피스톤
31: 돌출부 40: 풀리
40': 마찰면 41: 필드코일
43: 허브 44: 댐퍼
46: 디스크10: Compressor 11: Fronthead
11a: discharge chamber 12: front cylinder block
12 ':
13: rear head 14: axis of rotation
14a:
15: shaft supporter 15 ': suction passage
16: Judge Room 17: Judge
18: Holiday 19: Shoe
20: valve assembly 21: valve plate
21 ': discharge hole 22: discharge valve
22a: discharge lead 30: piston
31: protrusion 40: pulley
40 ': Friction surface 41: Field coil
43: hub 44: damper
46: disk
Claims (3)
상기 실린더블록(12, 12')의 전방 및 후방에 각각 결합되고, 내부에 상기 실린더보어(12a)와 연통되는 토출실(11a, 13a)이 형성되는 프론트헤드(11) 및 리어헤드(13)와;
상기 실린더보어(12a)와 상기 토출실(11a, 28a)를 연통하는 토출공(21')이 형성된 밸브플레이트(21)와;
탄성 변형 가능하게 구비되어 상기 토출공(21')을 선택적으로 차폐하는 토출밸브(22); 그리고
상기 실린더보어(12a) 내에서 직선 왕복 운동하여 냉매를 압축하고, 직선 왕복 운동에 따라 상기 토출공(21')에 선택적으로 삽입되는 돌출부(31)가 형성된 피스톤(30)을 포함하는 압축기에 있어서,
상기 돌출부(31)는,
상기 토출공(21') 내에 삽입된 상태에서, 탄성 변형에 의한 상기 토출밸브(22)의 변위 폭이 작은 방향으로 편심되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기. Cylinder blocks 12 and 12 'having a plurality of cylinder bores 12a formed therein;
Front head 11 and rear head 13 coupled to the front and rear of the cylinder blocks 12 and 12 ', respectively, and having discharge chambers 11a and 13a communicating with the cylinder bore 12a therein. Wow;
A valve plate 21 having a discharge hole 21 'for communicating the cylinder bore 12a with the discharge chambers 11a and 28a;
A discharge valve 22 provided to be elastically deformable to selectively shield the discharge hole 21 '; And
In the compressor comprising a piston 30 is formed in the cylinder bore (12a) to linearly reciprocate to compress the refrigerant, and the projection (31) is selectively inserted into the discharge hole (21 ') in accordance with the linear reciprocating motion. ,
The protrusion 31 is
And the displacement width of the discharge valve (22) due to elastic deformation is eccentric in a small direction in the state of being inserted into the discharge hole (21 ').
상기 토출밸브(22)는,
상기 토출밸브(22)의 중심에서 멀어질수록 탄성 변형에 의한 상기 토출밸브(22)의 변위 폭이 커지도록 형성되고,
상기 돌출부(31)는,
상기 토출공(21')에 삽입된 상태에서 상기 밸브플레이트(21)의 중심 방향으로 편심되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기. The method of claim 1,
The discharge valve 22,
As the distance from the center of the discharge valve 22, the displacement width of the discharge valve 22 due to the elastic deformation is formed to be larger,
The protrusion 31 is
The compressor is characterized in that it is formed so as to be eccentric in the direction of the center of the valve plate (21) in the state inserted into the discharge hole (21 ').
상기 돌출부(31)가 상기 토출공(21')에 삽입된 상태에서,
상기 돌출부(31)와 상기 토출공(21') 사이의 최소간격(b)과 최대간격(a) 사이의 비(a/b)가 1.5 내지 2.0인 것을 특징으로 하는 압축기.
The method of claim 2,
In the state where the protrusion 31 is inserted into the discharge hole 21 ',
Compressor, characterized in that the ratio (a / b) between the minimum spacing (b) and the maximum spacing (a) between the protrusion 31 and the discharge hole (21 ') is 1.5 to 2.0.
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