KR20120008946A - 차량용 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 압축기에 관한 것으로, 장시간 사용정지 후 초기 기동시 오일보관홈(6c)에 보관되어 있던 오일이 오일구멍(8c)을 통해 빠른 시간내에 실린더(7)로 공급되어 실린더(7)를 윤활시킬 수 있게 되고, 또한 장시간 사용정지 상태가 되더라도 오일보관홈(6c)에 보관되어 있던 오일에 의해 밸브플레이트(6)와 석션밸브(8) 사이의 접촉면은 항상 오일이 도포된 상태를 유지할 수 있게 됨으로써, 초기 작동시 소음을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 부품의 마모를 방지할 수 있게 됨으로써 내구성 향상을 도모할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 압축기{Compressor for vehicle}

본 발명은 냉매를 압축하는 차량용 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장시간 사용 정지 후 초기 기동시 작동소음을 줄일 수 있도록 구조를 개선한 차량용 압축기에 관한 기술이다.

차량의 실내온도를 조절하기 위한 공조장치는 하절기에 사용되는 에어컨시스템과 동절기의 히터시스템으로 구성되며, 그 중 상기 에어컨시스템은 냉매의 증발잠열을 이용하여 생성된 냉기를 실내로 순환시켜서 온도를 조절하는 구성이다.

상기 냉매의 증발잠열을 이용하기 위해서는 고압상태의 조건을 충족해야 하는 바, 이를 위해 별도의 압축기를 사용하게 되며, 그 중 피스톤의 구동을 위해 사판(swash plate)을 이용한 사판식(Swash plate type) 압축기가 널리 사용되고 있다.

도 1에는 사판식 압축기가 단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 밸브플레이트와 석션밸브가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 사판식 압축기는 원통형상 하우징(1)의 일측에 냉매의 밀봉을 위한 커버(2)가 결합되고, 상기 하우징(1)의 중심부에는 횡으로 관통하여 설치된 중심축(3)이 구비되며, 상기 중심축(3)에는 사판(4)이 결합되고, 상기 사판(4)에는 냉매를 압축하는 피스톤(5)이 결합되어 구성된다.

상기 피스톤(5)은 밸브플레이트(6)에 의해서 구획된 실린더(7)내에 설치되고, 상기 밸브플레이트(6)는 하우징(1)과 커버(2)의 사이에 설치되며, 상기 밸브플레이트(6)에는 저압의 냉매가 유입되는 다수개의 흡입구멍(6a)과 압축된 냉매가 배출되는 다수개의 배출구멍(6b)이 형성되어 있다.

상기 실린더(7)를 향하는 밸브플레이트(6)의 일측면에는 상기 피스톤(5)의 배출행정 시 고압냉매가 흡입구멍(6a)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 석션밸브(8)가 구비되는데, 상기 석션밸브(8)에는 상기 흡입구멍(6a)의 입구를 개폐시키기 위한 밸브면(8a) 및 상기 배출구멍(6b)과 연통되는 밸브구멍(8b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 밸브플레이트(6)의 타측면에는 상기 피스톤(5)의 흡입행정 시 고압의 냉매가 상기 실린더(7)내로 역유입되는 것을 방지하기 위한 디스차지밸브(9)를 구비되는데, 상기 디스차지밸브(9)에는 상기 배출구멍(6b)의 출구를 개폐시키기 위한 밸브면(미도시)이 구비되어 있다.

상기와 같이 구성된 압축기는 고온저압의 냉매를 흡입구멍(6a)을 통해 실린더(7)내로 공급하여 피스톤(5)의 압축행정을 통해 냉매를 압축하고, 이어 밸브플레이트(6)에 형성된 배출구멍(6b)을 통해 응축기로 배출하는 동작을 하게 된다.

상기 석션밸브(8)는 피스톤(5)의 흡입행정 시에만 개방되어 저압의 냉매를 유입시키고, 피스톤(5)의 배출행정 시에는 압력에 의해 폐쇄되어 고압냉매가 흡입구멍(6a)을 통해 누유되는 것을 방지하며, 상기 디스차지밸브(9)는 상기 석션밸브(8)와 반대로 작용을 하여 냉매의 누유를 방지한다.

그런데, 상기와 같은 종래의 압축기는 장시간 사용이 정지된 상태가 되면 실린더(7)내의 오일이 점차 감소하여 오일 부족상태가 되고, 이러한 상태에서 초기 기동하면 상기 실린더(7)내로 오일이 유입되기까지 시간이 지연됨으로써 피스톤(5)의 작동소음이 심하게 발생하는 문제점 및 상기 피스톤(5)의 마모를 촉진시키는 문제점이 있었다.

또한, 장시간 사용이 정지상태가 되면 밸브플레이트(6)와 석션밸브(8) 사이의 접촉면에 도포된 오일도 점차 감소하여 오일 부족상태가 되고, 이러한 상태에서 초기 기동하면 밸브플레이트(6)와 석션밸브(8)의 마찰증가로 인해 상기 석션밸브(8)의 밸브면(8a)이 심하게 떨리면서 소리가 큰 타격음을 발생하게 되는 바, 이 또한 소음을 증가시키는 원인이 된다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 안출된 것으로서, 밸브플레이트의 면에 오일저장공간을 마련하여 장시간 사용정지 상태에서도 항상 오일을 보관할 수 있도록 함으로써, 초기 기동시 실린더로 유급되는 오일의 공급시간을 단축시킴으로써 작동소음을 줄일 수 있도록 하고, 또한 초기 기동시 밸브플레이트와 석션밸브의 마찰감소를 유도함으로써 상기 석션밸브의 떨림현상 방지 및 타격음 발생을 없앨 수 있도록 하는 차량용 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 저압냉매가 유입되는 흡입구멍 및 고압냉매가 배출되는 배출구멍을 구비하고서 하우징과 커버사이에 설치된 밸브플레이트와, 상기 흡입구멍을 개폐시키는 밸브면 및 상기 배출구멍과 연통된 밸브구멍을 구비하고서 실린더를 향하는 상기 밸브플레이트의 일측면에 밀착 설치된 석션밸브를 포함하는 차량용 압축기에 있어서, 상기 흡입구멍과 상기 배출구멍사이에 오일을 보관할 수 있는 오일보관홈이 형성되고; 상기 밸브면에는 상기 오일보관홈과 연통되는 오일구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 오일보관홈은 디귿(ㄷ)자 단면모양의 음각홈으로 상기 밸브플레이트의 측면을 향하여 개구되게 형성된 구조이다.

한편, 상기 오일보관홈은 상기 밸브플레이트의 양쪽 측면에서 상기 석션밸브와 대면하는 한쪽 측면에만 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 오일보관홈은 상기 석션밸브 및 디스차지밸브와 각각 대면하는 상기 밸브플레이트의 양쪽 측면에 모두 형성되고; 상기 디스차지밸브에도 상기 오일보관홈과 연통되는 오일구멍이 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 압축기는, 장시간 사용정지 후 초기 기동시 오일보관홈에 보관되어 있던 오일이 오일구멍을 통해 빠른 시간내에 실린더로 공급되어 실린더를 윤활시킬 수 있게 되고, 또한 장시간 사용정지 상태가 되더라도 오일보관홈에 보관되어 있던 오일에 의해 밸브플레이트와 석션밸브 사이의 접촉면은 항상 오일이 도포된 상태를 유지할 수 있게 됨으로써, 초기 작동시 소음을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 부품의 마모를 방지할 수 있게 됨으로써 내구성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 사판식 압축기를 설명하기 위한 단면도,
도 2는 종래의 밸브플레이트와 석션밸브의 도면,
도 3은 본 발명에 따른 밸브플레이트와 석션밸브의 도면,
도 4는 종래의 압축기와 본 발명에 따른 압축기의 초기 기동시 발생하는 소음을 크기를 비교하여 나타낸 그래프선도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

차량에 구비된 사판식 압축기는 도 1을 참조로 설명하였던 바와 같이, 원통형상 하우징(1)의 일측에 냉매의 밀봉을 위한 커버(2)가 결합되고, 상기 하우징(1)의 중심부에는 횡으로 관통하여 설치된 중심축(3)이 구비되며, 상기 중심축(3)에는 사판(4)이 결합되고, 상기 사판(4)에는 냉매를 압축하는 피스톤(5)이 결합되어 구성된다.

상기 피스톤(5)은 밸브플레이트(6)에 의해서 구획된 실린더(7)내에 설치되고, 상기 밸브플레이트(6)는 하우징(1)과 커버(2)의 사이에 설치되며, 상기 밸브플레이트(6)에는 저압의 냉매가 유입되는 다수개의 흡입구멍(6a)과 압축된 냉매가 배출되는 다수개의 배출구멍(6b)이 형성된다.

상기 실린더(7)를 향하는 밸브플레이트(6)의 일측면에는 상기 피스톤(5)의 배출행정 시 고압냉매가 흡입구멍(6a)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 석션밸브(8)가 구비되는데, 상기 석션밸브(8)에는 상기 흡입구멍(6a)의 입구를 개폐시키기 위한 밸브면(8a) 및 상기 배출구멍(6b)과 연통되는 밸브구멍(8b)이 형성된다.

그리고, 상기 밸브플레이트(6)의 타측면에는 상기 피스톤(5)의 흡입행정 시 고압의 냉매가 상기 실린더(7)내로 역유입되는 것을 방지하기 위한 디스차지밸브(9)를 구비되는데, 상기 디스차지밸브(9)에는 상기 배출구멍(6b)의 출구를 개폐시키기 위한 밸브면(미도시)이 구비된다.

상기와 같이 구성된 압축기는 고온저압의 냉매를 흡입구멍(6a)을 통해 실린더(7)내로 공급하여 피스톤(5)의 압축행정을 통해 냉매를 압축하고, 이어 밸브플레이트(6)에 형성된 배출구멍(6b)을 통해 응축기로 배출하는 동작을 하게 된다.

상기 석션밸브(8)는 피스톤(5)의 흡입행정 시에만 개방되어 저압의 냉매를 유입시키고, 피스톤(5)의 배출행정 시에는 압력에 의해 폐쇄되어 고압냉매가 흡입구멍(6a)을 통해 누유되는 것을 방지하며, 상기 디스차지밸브(9)는 상기 석션밸브(8)와 반대로 작용을 하여 냉매의 누유를 방지한다.

한편, 본 발명에 따른 압축기는 상기 밸브플레이트(6)에서 상기 흡입구멍(6a)과 상기 배출구멍(6b)사이에 도 3과 같이 오일을 보관할 수 있는 오일보관홈(6c)이 형성되고, 상기 석션밸브(8)에서 상기 밸브면(8a)에는 상기 오일보관홈(6c)과 연통되는 오일구멍(8c)이 형성된다.

여기서, 상기 오일보관홈(6c)은 디귿(ㄷ)자 단면모양의 음각홈으로 상기 밸브플레이트(6)의 측면을 향하여 개구되게 형성된 구조이다.

한편, 상기 오일보관홈(6c)은 상기 밸브플레이트(6)의 양쪽 측면에서 상기 석션밸브(8)와 대면하는 한쪽 측면에만 형성될 수 있고, 또한 상기 석션밸브(8) 및 디스차지밸브(9)와 각각 대면하는 상기 밸브플레이트(6)의 양쪽 측면에 모두 형성될 수도 있다.

상기 오일보관홈(6c)이 상기 밸브플레이트(6)의 양쪽 측면에 모두 형성된 구조인 경우, 상기 디스차지밸브(9)에도 상기 오일보관홈(6c)과 연통되는 오일구멍(미도시)이 형성된 구조를 갖는다.

따라서, 본 발명에 따른 압축기는 장시간 사용정지 후 초기 기동시 오일보관홈(6c)에 보관되어 있던 오일이 오일구멍(8c)을 통해 빠른 시간내에 실린더(7)로 공급되어 실린더(7)를 윤활시킬 수 있게 되므로, 피스톤(5)의 초기 작동소음을 크게 줄일 수 있으며, 더 나아가 상기 피스톤(5)의 마모도 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 장시간 사용정지 상태가 되더라도 오일보관홈(6c)에 보관되어 있던 오일에 의해 밸브플레이트(6)와 석션밸브(8) 사이의 접촉면은 항상 오일이 도포된 상태를 유지할 수 있게 됨으로써 밸브플레이트(6)와 석션밸브(8) 사이에 마찰력 증가는 발생하지 않게 되고, 이에 따라 초기 기동시 상기 석션밸브(8)의 밸브면(8a)은 떨림현상이 발생하지 않으며, 이 결과 상기 밸브면(8a)이 밸브플레이트(6)를 타격하는 타격음 발생도 발생하지 않게 됨으로써, 소음을 크게 줄일 수 있는 장점이 있게 된다.

그리고, 상기 오일보관홈(6c)이 상기 밸브플레이트(6)의 양쪽 측면에 모두 형성된 구조이면, 고압의 냉매 배출시 디스차지밸브(9)의 떨림현상도 예방할 수 있으며, 이를 통해 소음발생도 크게 줄일 수 있게 된다.

한편, 상기 오일보관홈(6c)속의 오일은 압축기가 작동하는 동안에 오일이 지속적으로 순환하면서 자동 보충되는 구조이므로, 별도로 오일을 보충해주지 않아도 되는 편리함이 있다.

도 4에는 종래의 압축기와 본 발명에 따른 압축기의 초기 기동시 발생하는 소음을 크기를 비교하여 나타낸 그래프선도가 도시되어 있는 바, 도시된 바와 같이 초기 기동시 종래의 압축기는 오일의 윤활 시간이 지연되는 관계로 인해 42?43dBA 정도의 소음이 발생하였지만, 본 발명의 압축기는 빠른 시간내에 윤활이 이루어지는 관계로 31?32dBA 정도의 소음이 발생하였으며, 이로 인해 본 발명의 압축기는 종래에 비해 대략 10dBA 정도 소음 감소효과가 있음을 알 수 있다.

5 - 실린더 6 - 밸브플레이트
6a - 흡입구멍 6b - 배출구멍
6c - 오일보관홈 8 - 석션밸브
8a - 밸브면 8b - 밸브구멍
8c - 오일구멍 9 - 디스차지밸브

Claims (4)

1. 저압냉매가 유입되는 흡입구멍 및 고압냉매가 배출되는 배출구멍을 구비하고서 하우징과 커버사이에 설치된 밸브플레이트와, 상기 흡입구멍을 개폐시키는 밸브면 및 상기 배출구멍과 연통된 밸브구멍을 구비하고서 실린더를 향하는 상기 밸브플레이트의 일측면에 밀착 설치된 석션밸브를 포함하는 차량용 압축기에 있어서,
   상기 흡입구멍과 상기 배출구멍사이에 오일을 보관할 수 있는 오일보관홈이 형성되고;
   상기 밸브면에는 상기 오일보관홈과 연통되는 오일구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 압축기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 오일보관홈은 디귿(ㄷ)자 단면모양의 음각홈으로 상기 밸브플레이트의 측면을 향하여 개구되게 형성된 것
   을 특징으로 하는 차량용 압축기.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 오일보관홈은 상기 밸브플레이트의 양쪽 측면에서 상기 석션밸브와 대면하는 한쪽 측면에만 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 압축기.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 오일보관홈은 상기 석션밸브 및 디스차지밸브와 각각 대면하는 상기 밸브플레이트의 양쪽 측면에 모두 형성되고;
   상기 디스차지밸브에도 상기 오일보관홈과 연통되는 오일구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 압축기.

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