KR20150109631A - 하이브리드 압축기 - Google Patents

하이브리드 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR20150109631A
KR20150109631A KR1020140032604A KR20140032604A KR20150109631A KR 20150109631 A KR20150109631 A KR 20150109631A KR 1020140032604 A KR1020140032604 A KR 1020140032604A KR 20140032604 A KR20140032604 A KR 20140032604A KR 20150109631 A KR20150109631 A KR 20150109631A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
input shaft
compressor
pulley
power
engine
Prior art date
Application number
KR1020140032604A
Other languages
English (en)
Inventor
박일영
원종보
임재훈
임권수
홍선주
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020140032604A priority Critical patent/KR20150109631A/ko
Publication of KR20150109631A publication Critical patent/KR20150109631A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/002Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for driven by internal combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3222Cooling devices using compression characterised by the compressor driving arrangements, e.g. clutches, transmissions or multiple drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/02Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/12Kind or type gaseous, i.e. compressible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/14Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/40Transmission of power
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84Data processing systems or methods, management, administration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

엔진의 크랭크 축으로부터 압축기의 입력축으로 인가되는 동력의 전달계통에 동력의 단속을 조절할 수 있는 클러치를 설치함으로써 에어컨의 미가동 시 엔진으로부터 압축기의 입력축으로 전달되는 동력을 차단하여 엔진 동력의 불필요한 손실을 배제하고 엔진의 동력 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 압축기를 개시한다.
전술한 하이브리드 압축기는 엔진으로부터 구동력을 제공받는 풀리(10), 모터(18)로부터 구동력을 제공받는 압축기의 입력축(12), 풀리(10)와 입력축(12) 사이의 동력을 단속하는 클러치(14), 및 모터(18)와 입력축(12) 사이에 설치되어 역방향의 동력 전달을 차단하는 일방향 동력 전달부(16)를 구비한다.

Description

하이브리드 압축기{Hybrid compressor}
본 발명은 하이브리드 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진으로부터 압축기의 입력축으로 제공되는 동력을 단속할 수 있는 클러치의 설치를 통해 압축기의 입력축을 구동하는 데 소요되는 불필요한 엔진 동력의 손실을 배제함으로써 구동 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 공조 설비에 해당하는 에어컨은 냉매의 압축을 위해 압축기를 구비한다. 이러한 압축기는 엔진의 크랭크 축과 벨트와 풀리에 의한 연동 관계를 이루는 구조로 설치된다.
일례로, 대한민국 공개특허 제10-2011-0137569호에 개시된 바와 같이, 자동차용 압축기는 전방 외관을 형성하며 전방 측에 풀리가 설치되는 풀리 축부가 돌출되는 전방 하우징과, 압축기의 후방 외관을 형성하며 외측에 설치용 러그가 형성되는 후방 하우징과, 상기 전후방 하우징의 사이에 위치되는 실린더 블록을 포함하는 구조로서, 하우징의 일측에 엔진의 크랭크 축과 연동하도록 설치되는 풀리를 구비한다.
또한, 종래에는 엔진 외에 다른 동력원으로부터 제공되는 동력에 의해서도 구동 가능한 하이브리드 압축기도 개발되었는바, 이는 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 이루어진다.
즉, 종래 하이브리드 압축기는 엔진으로부터 구동력을 제공받아 회전하는 풀리(51), 상기 풀리(51)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 압축기의 입력축(53), 상기 풀리(51)와는 별도로 상기 입력축(53)에 구동력을 제공하는 모터(55), 및 상기 풀리(51)를 공회전 가능하게 설치함과 동시에 상기 모터(55)의 스테이터(55a)를 고정 지지하는 압축기의 케이싱(57)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 풀리(51)는 상기 입력축(53)에 대해 원웨이 베어링(59)을 매개로 일방향에 한해 동력 전달을 가능한 구조로 설치되고, 상기 모터(55)의 로터(55b)도 역시 상기 입력축(53)에 대해 별도의 원웨이 베어링(59')을 매개로 일방향에 한해 동력 전달을 가능한 구조로 설치되며, 상기 입력축(53)은 상기 케이싱(57)에 대해 시일부재(61)와 베어링(63)을 매개로 기밀한 상태에서 공회전 가능하게 설치된다.
또한, 상기 풀리(51)와 상기 입력축(53) 사이에는 과도한 구동 토크의 전달에 의한 부품의 손상을 방지하기 위해 리미터 조립체(65)가 설치되고, 상기 리미터 조립체(65)와 상기 입력축(53) 사이에 상기 원웨이 베어링(59)이 설치된다. 아울러, 상기 풀리(51)의 타단부는 상기 압축기의 케이싱(57)에 대해 별도의 베어링(63')을 매개로 회전 가능하게 지지된다.
따라서 상기와 같은 구조의 종래 하이브리드 압축기에서는 엔진의 구동 시 크랭크 축으로부터 벨트를 매개로 전달된 구동력에 의해 상기 풀리(51)의 회전이 이루지고, 상기 풀리(51)의 회전에 의해 상기 입력축(53)의 회전이 구현되므로 냉매의 압축이 구현된다.
이에 반해, 저속의 주행이나 아이들 스톱 앤드 고(Idle Stop & Go) 시스템을 갖춘 차량에서는 엔진의 구동이 멈출 경우, 상기 모터(55)의 구동에 의해 상기 입력축(53)의 회전이 이루어지게 된다.
이 결과, 종래 하이브리드 압축기에서는 엔진의 구동 시 항상 상기 풀리(51)의 회전이 이루어짐과 동시에 이와 연동하여 상기 입력축(53)의 회전이 수반되는 구조이므로, 엔진 동력의 불필요한 손실을 초래하게 된다. 특히, 에어컨의 가동이 필요없는 상황에서도 엔진의 구동이 이루어지는 경우에는 상기 풀리(51)와 상기 입력축(53)의 회전이 동시에 이루어지기 때문에 불필요한 동력의 손실을 야기할 뿐만 아니라 엔진 동력의 효율적인 활용을 원천적으로 불가능하게 하는 문제를 유발하게 된다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0137569호의 자동차용 압축기
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 크랭크 축으로부터 압축기의 입력축으로 인가되는 동력의 전달계통에 동력의 단속을 조절할 수 있는 클러치를 설치함으로써 에어컨의 미가동 시 엔진으로부터 압축기의 입력축으로 전달되는 동력을 차단하여 엔진 동력의 불필요한 손실을 배제하고, 이를 통해 엔진의 동력 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 압축기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이원화된 동력원으로부터 구동력을 제공받는 하이브리드 압축기에 있어서, 제1 동력원으로부터 구동력을 제공받는 풀리, 제2 동력원으로부터 구동력을 제공받는 압축기의 입력축, 상기 풀리와 상기 압축기의 입력축 사이의 동력을 단속하는 클러치, 및 상기 제2 동력원과 상기 압축기의 입력축 사이에 설치되어 역방향의 동력 전달을 차단하는 일방향 동력 전달부를 포함하여 구성되는 하이브리드 압축기를 제시한다.
본 발명에 있어, 상기 제1 동력원은 자동차의 엔진이고, 상기 풀리는 상기 엔진으로부터 구동력을 제공받도록 구성된다.
본 발명에 있어, 상기 풀리와 상기 제2 동력원은 상기 압축기의 입력축에 대해 병렬로 배치되어 상기 압축기의 입력축은 상기 풀리 또는 상기 제2 동력원 중 어느 하나에 한정하여 선택적으로 구동력을 제공받도록 구성된다.
본 발명에 있어, 상기 풀리는 상기 압축기의 케이싱에 대해 베어링을 매개로 공회전 가능하게 설치된다.
본 발명에 있어, 상기 클러치는 상기 압축기의 입력축에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되고, 상기 풀리와 접촉 가능하게 설치되는 디스크를 구비한다.
본 발명에 있어, 상기 클러치는 상기 풀리와의 동력 단속을 위해 엔진 시동과 에어컨의 조작에 연동하여 상기 디스크에 전자기력을 제공하는 전자석을 구비한다.
본 발명에 있어, 상기 클러치는 상기 압축기의 입력축에 대해 상기 풀리와의 접촉 가능한 작동 구간에 한정하여 축방향으로 구속되도록 설치된다.
본 발명에 있어, 상기 제2 동력원은 상기 압축기의 입력축에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되는 로터, 및 상기 로터에 회전력을 제공하도록 엔진 시동과 에어컨의 조작에 연동하는 스테이터를 포함하는 모터로 구성된다.
본 발명에 있어, 상기 일방향 동력 전달부는 상기 압축기의 입력축과 상기 로터 사이에 설치된다.
본 발명에 있어, 상기 스테이터는 상기 압축기의 케이싱에 지지되도록 설치된다.
본 발명에 있어, 상기 압축기의 입력축은 상기 압축기의 케이싱에 대해 시일부재와 베어링을 매개로 기밀한 상태에서 공회전 가능하게 설치된다.
본 발명에 따른 하이브리드 압축기는 엔진으로부터 압축기의 입력축으로 동력이 전달되는 구동계통에 동력의 단속을 조절하기 위한 클러치의 설치를 통해 에어컨을 미가동하는 경우, 엔진으로부터 압축기의 입력축으로 전달되는 동력을 차단하여 엔진 동력의 불필요한 손실을 배제할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명에 따른 하이브리드 압축기는 에어컨의 미가동 시 엔진의 크랭크 축으로부터 압축기의 입력축으로 전달되는 불필요한 동력의 전달을 차단하여 엔진의 동력 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.
즉, 본 발명은 냉방이 선택된 시점에서 차량의 주행 속도가 고속이면, 클러치의 체결을 통해 엔진으로부터 발생된 동력을 압축기의 입력축으로 제공함으로써 에어컨의 정상적인 가동을 구현하고, 주행 속도가 저속인 경우 또는 아이들 스톱인 경우에는 클러치를 해제한 상태에서 모터를 구동시켜 압축기의 입력축으로 동력을 전달함으로써 에어컨의 정상적인 가동을 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 에어컨의 미가동 시 엔진으로부터 압축기의 입력축으로 전달되는 동력을 클러치의 해제를 통해 차단시켜 풀리만을 회전하게 되므로, 압축기의 입력축에 전달되는 동력의 차단을 통한 엔진 동력의 불필요한 손실을 보다 적극적으로 배제할 수 있게 된다.
도 1은 종래 하이브리드 압축기의 구성을 개략적으로 도시한 반단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 압축기의 구성을 개략적으로 도시한 반단면도로서, 도 1에 대응하는 도면이다.
이하, 본 발명의 하이브리드 압축기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
또한, 이하의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
실시예
도 2를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 압축기는 엔진 또는 모터와 같이 서로 다른 종류의 동력원으로부터 구동력을 제공받도록 구성된다.
하이브리드 압축기는 이원화된 동력원 중에 하나인 제1 동력원으로부터 구동력을 제공받는 풀리(10), 이원화된 동력원 중 다른 하나인 제2 동력원으로부터 구동력을 제공받는 압축기의 입력축(12), 상기 풀리(10)와 상기 압축기의 입력축(12) 사이의 동력을 단속하는 클러치(14), 및 상기 제2 동력원과 상기 압축기의 입력축(12) 사이에 설치되어 상기 압축기의 입력축(12)으로부터 상기 제2 동력원을 향해 역방향으로의 동력 전달을 차단하는 일방향 동력 전달부(16)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 일방향 동력 전달부(16)는 상기 제2 동력원으로부터 상기 압축기의 입력축(12)으로 제공되는 동력의 전달을 허용하는 반면에, 상기 입력축(12)으로부터 상기 제2 동력원으로 제공되는 동력의 전달은 허용하지 않는 원웨이 베어링 또는 원웨이 클러치류의 구성으로 구현된다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 제1 동력원은 자동차의 엔진에 해당한다. 상기 풀리(10)는 엔진의 크랭크 축과 벨트(이상 미도시)를 매개로 연결되어 엔진의 구동 중 항상 동력을 제공받아 압축기를 구동할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 제2 동력원은 자동차의 엔진과 별개로 구동력을 발생할 수 있는 것으로 본 발명의 실시예에서는 모터(18)에 해당한다. 상기 모터(18)는 상기 일방향 동력 전달부(16)를 매개로 상기 압축기의 입력축(12)에 설치되어 회전 구동력을 전달하는 로터(18a), 및 작동 전원의 인가에 따라 상기 로터(18a)에 대해 회전력을 제공하는 스테이터(18b)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 로터(18a)는 상기 압축기의 입력축(12)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되고, 상기 스테이터(18b)는 통전 시 전자기력의 발생을 통해 상기 로터(18a)에 회전력을 제공하도록 설치된다.
이 경우, 상기 풀리(10)와 제2 동력원에 해당하는 상기 모터(18)는 상기 압축기의 입력축(12)에 대해 병렬 방식의 연결 구조로서 구동력을 개별적으로 전달할 수 있도록 설치된다. 즉, 상기 풀리(10)와 상기 모터(18)는 상기 입력축(12)의 전장에 걸쳐 상호 이격된 위치로 배치되어 상기 압축기의 입력축(12)은 상기 풀리(10) 또는 상기 모터(18) 중 어느 하나에 한정하여 선택적으로 구동력을 제공받도록 구성된다.
특히, 상기 풀리(10)는 상기 압축기의 케이싱(20)에 대해 공회전 가능한 구조로 구성되는 바, 이를 위해 상기 풀리(10)의 내주면은 상기 압축기의 케이싱(20)의 외주면에 대해 제1 베어링(22)을 매개로 공회전 가능하게 설치된다.
또한, 상기 클러치(14)는 상기 풀리(10)를 통해 제공되는 엔진의 구동력을 상기 압축기의 입력축(12)에 전달할 수 있는 구조로 구성되는 바, 이를 위해 상기 클러치(14)의 내주면은 상기 압축기의 입력축(12)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되고, 일측에 상기 풀리(10)와 대향하는 부위로 상기 풀리(10)와 접촉 가능한 형태로 설치되는 디스크(14a)를 구비한다. 이 경우, 상기 디스크(14a)는 상기 풀리(10)와의 접촉을 통해 제1 동력원에 해당하는 엔진으로부터 제공되는 구동력을 상기 입력축(12)에 상기 클러치(14)를 경유하여 전달하는 일종의 마찰재에 해당한다.
특히, 상기 클러치(14)는 상기 풀리(10)와의 선택적인 동력의 단속을 위해 통전 시에 국한하여 상기 디스크(14a)에 전자기력을 제공하여 상기 풀리(10)와 상기 디스크(14a) 사이의 접촉을 유도하는 전자석(24; Floating Coil)을 구비한다. 이 경우, 상기 전자석(24)은 엔진의 시동과 에어컨의 작동을 온/오프 제어하는 조작 스위치와 각각 연동하여 인가 전원을 제공받도록 구성된다. 또한, 상기 전자석(24)을 대체하여 통전 시 상기 클러치(14)에 체결을 위한 축방향 이동력을 제공할 수 있는 솔레노이드와 같은 다른 구성으로 구현할 수도 있다.
예컨대, 엔진의 시동 온 상태이고 에어컨이 온 상태이면, 상기 전자석(24)은 인가 전원을 제공받아 상기 클러치(14)를 체결상태로 전환함으로써 엔진으로부터 발생된 구동력을 상기 압축기의 입력축(12)으로 제공할 수 있게 된다. 또한, 엔진의 시동 온 상태이고 에어컨이 오프 상태이면, 상기 전자석(24)은 인가 전원을 제공받지 않게 되어 상기 클러치(14)는 해제상태로 전환되므로, 엔진으로부터 발생된 구동력은 상기 압축기의 입력축(12)으로 제공되지 않게 된다. 아울러, 차량의 저속 주행이나 아이들 스톱 상태일 경우에도 상기 전자석(24)은 인가 전원을 제공받지 않게 된다.
또한, 상기 클러치(14)는 상기 압축기의 입력축(12)에 대해 상기 풀리(10)와의 접촉 가능한 범위에 한정하여 특정 구간에 걸쳐 축방향으로 구속되도록 설치되는 바, 즉, 상기 압축기의 입력축(12)은 상기 클러치(14)의 설정된 작동 구간에 한정한 축방향 구속을 위해 상기 클러치(14)를 중심으로 양측부위로 상기 입력축(12)에 체결되는 너트(26)와, 상기 너트(26)로부터 상기 클러치(14)의 작동 구간만큼 이격된 위치에서 상기 입력축(12)에 고정되는 스냅 링(28)을 각각 구비한다.
한편, 상기 일방향 동력 전달부(16)는 상기 압축기의 입력축(12)과 상기 모터(18)의 로터(18a) 사이에 설치되는 것으로, 상기 모터(18)의 스테이터(18b)는 상기 압축기의 케이싱(20)에 대해 고정 지지되도록 설치되고, 상기 압축기의 입력축(12)은 상기 케이싱(20)에 대해 시일부재(30)와 제2 베어링(32)을 매개로 기밀한 상태에서 공회전 가능하게 설치된다.
특히, 상기 일방향 동력 전달부(16)는 상기 모터(18)의 로터(18a)로부터 상기 압축기의 입력축(12)으로 제공되는 동력의 전달을 허용하는 반면에, 상기 입력축(12)으로부터 상기 모터(18)의 로터(18a)로 제공되는 동력의 전달은 허용하지 않도록 구성된다. 또한, 상기 모터(18)의 스테이터(18b)는 엔진의 시동과 에어컨의 작동을 온/오프 제어하는 조작 스위치와 각각 연동하여 인가 전원을 제공받도록 구성된다.
예컨대, 엔진의 시동 온 상태이고 에어컨이 온 상태이면, 상기 모터(18)의 스테이터(18b)는 인가 전원을 제공받지 않는 상태로 유지되어 상기 압축기의 입력축(12)으로 구동력을 제공할 수 없게 된다. 또한, 엔진의 시동 온 상태이고 에어컨이 오프 상태의 경우에도 동일하다. 반면에, 차량의 저속 주행이나 아이들 스톱 상태일 경우에는 상기 모터(18)의 스테이터(18b)는 인가 전원을 제공받아 상기 압축기의 입력축(12)에 구동력을 제공할 수 있는 상태로 전환된다.
따라서 상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 하이브리드 압축기는 에어컨의 조작 스위치가 온 상태로 전환되어 에어컨의 가동이 선택되는 경우에 있어, 엔진이 고속으로 구동하면 상기 전자석(24)에 작동 전원이 인가되어 상기 풀리(10)와 상기 클러치(14)의 디스크(14a) 사이의 접촉이 수반되므로, 엔진의 크랭크 축으로부터 제공되는 구동력은 상기 클러치(14)를 통해 상기 압축기의 입력축(12)으로 제공되어 냉매의 압축을 도모할 수 있게 된다. 이 과정에서, 상기 일방향 동력 전달부(16)는 상기 입력축(12)의 회전으로부터 상기 모터(18)의 스테이터(18b)에 전달되는 동력을 중간에서 차단시켜 상기 스테이터(18b)의 회전을 허용하지 않게 된다.
또한, 엔진이 저속으로 주행하거나 또는 아이들 스톱 앤드 고 시스템을 갖춘 차량에서 엔진의 구동이 멈출 경우에는 상기 전자석(24)에 인가되는 작동 전원이 해제되어 상기 풀리(10)와 상기 클러치(14)의 디스크(14a) 사이에서 이루어지는 동력 전달은 차단되고, 상기 모터(18)의 스테이터(18b)로 작동 전원이 인가되어 상기 로터(18a)의 회전에 의해 상기 압축기의 입력축(12)으로 구동력의 전달이 이루어지게 된다. 이 과정에서, 상기 일방향 동력 전달부(16)는 상기 모터(18)의 스테이터(18b)로부터 발생된 구동력을 상기 입력축(12)에 전달하는 역할을 수행하게 된다.
이에 반해, 에어컨의 조작 스위치가 오프 상태로 전환되어 에어컨의 가동이 선택되지 않을 경우에는 엔진으로부터 제공되는 구동력은 상기 풀리(10)에 한정하여 전달되고, 상기 풀리(10)로 전달된 구동력은 해제 상태로 전환된 상기 클러치(14)에 의해 상기 압축기의 입력축(12)으로 전달되지 않을 뿐만 아니라 상기 모터(18)의 작동도 멈춘 상태이므로, 엔진 또는 모터(18)와 같은 이원화된 동력원으로부터 상기 압축기의 입력축(12)으로 원치 않는 구동력의 전달이 차단될 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명은 에어컨의 미가동 시 엔진의 크랭크 축으로부터 상기 압축기의 입력축(12)으로 전달되는 불필요한 동력의 전달을 중간에서 차단할 수 있으므로 불필요한 엔진의 동력 손실을 줄일 수 있으므로 에너지의 사용 효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 냉방이 선택된 시점에서 차량의 주행 속도가 고속이면, 상기 클러치(14)의 체결을 통해 엔진으로부터 발생된 동력을 상기 압축기의 입력축(12)으로 제공함으로써 에어컨의 정상적인 가동을 구현하고, 주행 속도가 저속인 경우 또는 아이들 스톱인 경우에는 상기 클러치(14)를 해제한 상태에서 상기 모터(18)를 구동시켜 상기 압축기의 입력축(12)으로 동력을 전달할 수 있으므로 에어컨의 정상적인 가동을 구현하게 되고, 이를 통해 엔진 동력의 불필요한 손실은 보다 적극적으로 배제될 수 있게 된다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10-풀리
12-입력축
14-클러치 14a-디스크
16-일방향 동력 전달부
18-모터 18a-로터 18b-스테이터
20-케이싱
22-제1 베어링
24-전자석
26-너트
28-스냅 링
30-시일부재
32-제2 베어링

Claims (11)

  1. 이원화된 동력원으로부터 구동력을 제공받는 하이브리드 압축기에 있어서,
    제1 동력원으로부터 구동력을 제공받는 풀리(10);
    제2 동력원으로부터 구동력을 제공받는 압축기의 입력축(12);
    상기 풀리(10)와 상기 입력축(12) 사이의 동력을 단속하는 클러치(14); 및
    상기 제2 동력원과 상기 입력축(12) 사이에 설치되어 역방향의 동력 전달을 차단하는 일방향 동력 전달부(16)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 동력원은 자동차의 엔진이고, 상기 풀리(10)는 상기 엔진으로부터 구동력을 제공받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 풀리(10)와 상기 제2 동력원은 상기 입력축(12)에 대해 병렬로 배치되어 상기 입력축(12)은 상기 풀리(10) 또는 상기 제2 동력원 중 어느 하나에 한정하여 선택적으로 구동력을 제공받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 풀리(10)는 상기 압축기의 케이싱(20)에 대해 제1 베어링(22)을 매개로 공회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 클러치(14)는 상기 입력축(12)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되고, 상기 풀리(10)와 접촉 가능하게 설치되는 디스크(14a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 클러치(14)는 상기 풀리(10)와의 동력 단속을 위해 엔진 시동과 에어컨의 조작에 연동하여 상기 디스크(14a)에 전자기력을 제공하는 전자석(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 클러치(14)는 상기 입력축(12)에 대해 상기 풀리(10)와의 접촉 가능한 작동 구간에 한정하여 축방향으로 구속되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 동력원은 상기 입력축(12)에 대해 일체로 회전 가능하게 설치되는 로터(18a), 및 상기 로터(18a)에 회전력을 제공하도록 엔진 시동과 에어컨의 조작에 연동하는 스테이터(18b)를 포함하는 모터(18)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 일방향 동력 전달부(16)는 상기 입력축(12)과 상기 로터(18a) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 스테이터(18b)는 상기 압축기의 케이싱(20)에 지지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력축(12)은 상기 압축기의 케이싱(20)에 대해 시일부재(30)와 제2 베어링(32)을 매개로 기밀한 상태에서 공회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 압축기.
KR1020140032604A 2014-03-20 2014-03-20 하이브리드 압축기 KR20150109631A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032604A KR20150109631A (ko) 2014-03-20 2014-03-20 하이브리드 압축기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032604A KR20150109631A (ko) 2014-03-20 2014-03-20 하이브리드 압축기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150109631A true KR20150109631A (ko) 2015-10-02

Family

ID=54340927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140032604A KR20150109631A (ko) 2014-03-20 2014-03-20 하이브리드 압축기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150109631A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1696111B1 (en) Device for transmitting the rotating movement to a driven shaft, in particular for fluid recirculating pumps
JP5991189B2 (ja) スタータ用電磁スイッチ
JP2006037731A (ja) エンジンで駆動される補機装置
JP2011220326A (ja) 車両用ウォータポンプ
CN103261627A (zh) 内燃机的辅助机组驱动机构及其运行方法
WO2012147510A1 (ja) 電磁クラッチ
JP6020724B2 (ja) 車両用クラッチ油圧システム
JP2011202592A (ja) 車両用ウォータポンプ
US20060086585A1 (en) Device for transmitting the rotating movement to a driven shaft, in particular for fluid recirculating pumps
US8491274B2 (en) System for operating an air conditioning compressor from alternative sources
KR100641042B1 (ko) 자기유체를 이용한 벤틸레이티드 클러치
JP5913889B2 (ja) 電磁クラッチ及び電磁クラッチを備えた圧縮機
KR102048003B1 (ko) 압축기용 클러치
JP2008057681A (ja) ベルト伝動装置
KR20150109631A (ko) 하이브리드 압축기
JP5879972B2 (ja) 電磁クラッチ用カップリング
EP1659307A2 (en) Device for transmitting the rotating movement to a driven shaft, in particular for fluid recirculating pumps
JP2005307604A (ja) 自動車用電動ドア開閉装置
JP6645415B2 (ja) 動力伝達装置
WO2015136912A1 (ja) 摩擦クラッチ
JP6645414B2 (ja) 動力伝達装置
KR101636213B1 (ko) 댐퍼와 오버토크 방지 기능의 클러치장치
JP2000291773A (ja) 動力伝達機構
US20140174875A1 (en) Accessory On-Off Drive With Friction Clutch
JP2006336729A (ja) 回転伝達装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application