KR20170126168A - Variable Rotational Speed type Compressor and Vehicle thereby - Google Patents

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Abstract

A variable rotation speed type compressor (1) of the present invention comprises: a pulley adjuster (10) having a chamber pressure increased to push a driving shaft (5) out of a housing (3) when a refrigerant pressure higher than a predetermined value is formed; and a variable pulley (20) rotating the driving shaft (5) at a pulley revolution per minute (RPM) higher than a fixed pulley RPM when the driving shaft (5) is pushed. The variable rotation speed type compressor is applied to an engine (100) together with an accessory pulley by a driving belt (100-1) to increase the RPM of the compressor (1) without increasing the RPM of the engine (100) during low-speed traveling at which a driving wind effect of a vehicle is low, thereby increasing fast cooling performance. In particular, fuel consumption and power performance are improved by decreasing the RPM of the compressor (1) during high-speed traveling at which the driving wind effect is large.

Description

회전속도 가변형 컴프레서 및 이를 적용한 차량{Variable Rotational Speed type Compressor and Vehicle thereby}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a variable speed compressor,

본 발명은 컴프레서에 관한 것으로, 특히 냉방 시스템 가동 시 주행풍 효과가 고려되어 RPM(Revolution Per Minute)변화가 이루어지는 회전속도 가변형 컴프레서 및 이를 적용한 차량에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a rotary speed variable compressor in which RPM (Revolution Per Minute) is changed by considering a wind effect during operation of a cooling system and a vehicle to which the rotary speed variable compressor is applied.

일반적으로 컴프레서(압축기)는 차량의 냉방시스템을 구성하여 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달하는 기능을 수행한다.Generally, a compressor (a compressor) constitutes a cooling system of a vehicle, performs a function of sucking a refrigerant evaporated from an evaporator and converting the refrigerant into a high-temperature and high-pressure state which is liable to be liquefied and delivering it to a condenser.

이를 위해, 컴프레서는 회전력을 전달받는 풀리(pulley), 클러치타입이나 클러치리스타입으로 풀리와 연결 및 분리되어 회전하는 구동축을 기본 구성요소로 포함하고, 풀리에 연결된 구동축의 회전으로 냉매의 흡입과 토출 작용이 이루어진다.To this end, the compressor includes a pulley receiving a rotational force, a clutch type or a clutchless type, a drive shaft connected to the pulley and rotating separately, and the drive shaft connected to the pulley rotates to rotate the suction shaft Action.

그러므로, 컴프레서의 RPM은 구동축을 회전시키는 풀리 RPM에 영향을 받음으로써 풀리의 풀리비(pulley ratio)는 컴프레서가 내구 한계를 감당할 수준으로 설정된다. 일례로, 구동벨트를 매개로 엔진의 동력을 전달받는 차량의 냉방시스템용 컴프레서는 엔진의 최고 RPM에서 감당할 수 있는 내구 한계를 가져야 하므로 풀리의 풀리비도 엔진의 최고 RPM을 고려하여 설정된다.Therefore, the RPM of the compressor is affected by the pulley RPM that rotates the drive shaft, so that the pulley ratio of the pulley is set to a level at which the compressor can withstand the endurance limit. For example, a compressor for a cooling system of a vehicle that receives engine power via a drive belt must have an endurance limit that can be met at the maximum RPM of the engine, so the pulley ratio of the pulley is set considering the maximum RPM of the engine.

따라서, 컴프레서는 동력원이 컴프레서 RPM을 초과하더라도 풀리비로 인해 내구 한계를 감당할 수 있는 RPM을 유지함으로써 차량의 냉방시스템을 안정적으로 운영하는데 일조할 수 있다.Therefore, the compressor can contribute to stable operation of the cooling system of the vehicle by maintaining the RPM which can endure the endurance limit due to the pulley ratio even if the power source exceeds the compressor RPM.

국내특개 10-2007-0055273(2007년05월30일)Domestic Special Features 10-2007-0055273 (May 30, 2007)

하지만, 풀리 RPM이 풀리비로 고정되고, 컴프레서 RPM이 풀리 RPM에 비례하여 변화됨으로써 차량의 냉방시스템용 컴프레서는 그 동작에 차속을 제대로 반영할 수 없다는 한계성을 가질 수밖에 없다.However, since the pulley RPM is fixed to the pulley ratio, and the compressor RPM is changed in proportion to the pulley RPM, the compressor for the cooling system of the vehicle has a limitation that it can not accurately reflect the vehicle speed in its operation.

일례로, 차량의 고속 주행은 엔진 RPM과 주행풍속을 높임으로써 풀리 RPM과 컴프레서 RPM도 함께 높여 냉방 속효성에 유리하고, 반면 차량의 저속 주행은 엔진 RPM과 주행풍속을 낮추어 풀리 RPM과 컴프레서 RPM도 함께 낮아져 냉방 속효성에 불리하게 된다.For example, high-speed driving of a vehicle increases the engine RPM and running wind speed to increase the pulley RPM and the compressor RPM to improve the cooling efficiency. On the other hand, the low-speed driving of the vehicle lowers the engine RPM and running wind speed and also the pulley RPM and the compressor RPM Lowering the cooling efficiency.

그러므로, 고속 주행 시 컴프레서의 고속회전은 냉방시스템의 콘덴서(condenser)냉각효율이 우수한 주행풍 효과를 전혀 반영하지 못하고 또한 저속 주행 시 컴프레서의 저속회전은 냉방시스템의 콘덴서(condenser)냉각효율이 미미한 주행풍 효과를 전혀 고려하지 못하게 된다.Therefore, the high-speed rotation of the compressor during high-speed traveling does not reflect the running wind effect, which is excellent in the condenser cooling efficiency of the cooling system, and the low-speed rotation of the compressor at low speed traveling is a phenomenon in which the condenser cooling efficiency of the cooling system is insignificant The wind effect can not be considered at all.

그 결과, 고속 주행 시 냉방시스템 가동은 낮은 냉방부하임에도 엔진 동력이 컴프레서의 고 RPM을 위해 불필요하게 소모됨으로써 연비 및 동력성능 저하로 이어지고, 또한 저속 주행 시 냉방시스템 가동은 높은 냉방부하를 필요로 함에도 컴프레서의 저 RPM으로 낮은 냉방 속효성을 가져옴으로써 고객 불만과 차량 상품성 저하로 이어지는 한 원인으로 발전될 수 있다.As a result, the operation of the cooling system during the high-speed traveling is unnecessarily consumed for the high RPM of the compressor even though the cooling power is low, but the fuel consumption and power performance are deteriorated, and the cooling system operation at low speed requires high cooling load The low RPM of the compressor can result in low cooling fastness, which can be a cause of customer complaints and degraded vehicle merchantability.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 차속 변화로 발생되는 냉매흡입압력 변화가 설정 풀리비 변화로 전환됨으로써 저속 주행 시 냉방 속효성이 유리하도록 컴프레서 RPM을 높여주고 반면 고속 주행 시 연비 및 동력성능이 유리하도록 컴프레서 RPM을 낮춰주며, 특히 컴프레서 RPM 제어로 차량 주행 상태와 상관없는 일관된 냉방효율을 유지할 수 있는 회전속도 가변형 컴프레서 및 이를 적용한 차량의 제공에 목적이 있다.In view of the above, the present invention changes the refrigerant suction pressure change caused by the vehicle speed change to the set pulley ratio change, thereby increasing the compressor RPM so as to favor the quick cooling effect at low speed, while the fuel efficiency and power performance To provide a variable speed compressor capable of maintaining a constant cooling efficiency regardless of the driving state of the vehicle by controlling the compressor RPM, and a vehicle using the variable speed compressor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전속도 가변형 컴프레서는 구동축의 끝부위에서 하우징의 냉매 흡입구와 연계되고, 상기 냉매 흡입구로 유입되는 냉매의 흡입 압력이 설정치보다 높을 때 상기 구동축을 상기 하우징 밖으로 밀어내도록 챔버 압력이 상승되어 풀리 어저스터; 고정 풀리 RPM(Revolution Per Minute)으로 상기 구동축을 회전시키고, 상기 구동축의 밀림 시 상기 고정 풀리 RPM보다 상승된 풀리 RPM으로 상기 구동축을 회전시키는 가변 풀리; 가 포함된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a variable-speed rotary speed compressor, wherein the compressor is connected to a refrigerant suction port of a housing at an end of a drive shaft, and when the suction pressure of refrigerant flowing into the refrigerant suction port is higher than a set value, The chamber pressure is increased to push out the pulley adjuster; A variable pulley for rotating the drive shaft with a revolving per minute (RPM) and rotating the drive shaft with a pulley RPM raised above the fixed pulley RPM when the drive shaft is pushed; Is included.

바람직한 실시예로서, 상기 풀리 어저스터는 상기 냉매 흡입구로 들어오는 냉매중 일부를 분기시켜주는 냉매 바이패스 채널, 상기 냉매 바이패스 채널에 연통되어 상기 챔버 압력이 형성되는 압력 챔버로 구성된고, 상기 냉매 바이패스 채널과 상기 압력 챔버는 상기 하우징의 내부에서 하우징 바디로 형성된다. 상기 압력 챔버는 상기 구동축의 끝부위에서 상기 구동축과 동일선상으로 형성된다.The pulley adjuster may include a refrigerant bypass channel for branching a portion of the refrigerant entering the refrigerant inlet port, and a pressure chamber communicating with the refrigerant bypass channel to form the chamber pressure, The pass channel and the pressure chamber are formed as a housing body inside the housing. The pressure chamber is formed in the same line as the drive shaft at an end portion of the drive shaft.

바람직한 실시예로서, 상기 풀리 어저스터는 상기 압력 챔버의 내부에서 상기 챔버압력으로 팽창하는 팽창 부재를 더 포함하고, 상기 팽창 부재는 상기 챔버압력의 상승 시 팽창하여 상기 구동축을 상기 하우징의 외부로 밀어내고, 반면 상기 챔버압력의 저하 시 초기상태로 복원되어 상기 구동축을 상기 하우징의 내부로 잡아당긴다. In a preferred embodiment, the pulley adjuster further includes an expansion member that expands to the chamber pressure inside the pressure chamber, and the expansion member expands when the chamber pressure rises and pushes the drive shaft out of the housing On the other hand, when the chamber pressure is reduced, the driving shaft is returned to the initial state and pulls the driving shaft into the housing.

바람직한 실시예로서, 상기 가변 풀리는 회전력을 전달받도록 벨트가 걸어지는 벨트 풀리, 상기 벨트 풀리의 한 쪽 면에서 상기 구동축의 밀림에 의한 결합으로 상기 벨트 풀리의 RPM을 상승시키는 고부하 풀리로 구성되고, 상기 고부하 풀리는 상기 구동축과 연결된다. 상기 고부하 풀리는 상대적으로 큰 직경의 저부하 풀리와 풀리축으로 연결되고, 상기 풀리축은 상기 벨트 풀리를 관통하여 상기 고부하 풀리가 상기 벨트 풀리의 한쪽면에 위치되면 상기 저부하 풀리는 상기 벨트 풀리의 다른쪽면에 위치된다.In a preferred embodiment, the variable pulley is constituted by a belt pulley to which a belt is applied so as to receive a rotational force, and a high load pulley which raises the RPM of the belt pulley by engagement of the drive shaft on one surface of the belt pulley, The high load pulley is connected to the drive shaft. Wherein the high load pulley is connected to a pulley shaft of a relatively large diameter low load pulley and the pulley shaft passes through the belt pulley so that when the high load pulley is positioned on one side of the belt pulley, .

바람직한 실시예로서, 상기 하우징에는 상기 냉매 흡입구와 함께 냉매가 토출되는 냉매 토출구가 구비되고, 상기 구동축에는 상기 냉매 흡입구의 흡입 피스톤과 상기 냉매 토출구의 토출 피스톤에 각각 연계된 사판이 결합된다.As a preferred embodiment, the housing is provided with a refrigerant discharge port through which the refrigerant is discharged together with the refrigerant suction port, and a swash plate connected to the discharge piston of the refrigerant discharge port and the suction piston of the refrigerant discharge port are coupled to the drive shaft.

그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 구동축을 하우징 밖으로 밀어내기 위한 챔버 압력 상승이 이루어지도록 냉매 바이패스 채널에 연통되어 냉매 흡입구로 들어오는 냉매가 충진되는 압력 챔버와 함께 상기 챔버 압력으로 팽창하는 팽창 부재를 갖춘 풀리 어저스터, 상기 챔버 압력으로 팽창되는 상기 팽창 부재에 의한 구동축의 밀림 시 벨트 풀리의 한 쪽 면에서 결합되어 상기 벨트 풀리의 RPM을 상승시키는 고부하 풀리를 갖춘 가변 풀리, 상기 냉매 흡입구의 흡입 피스톤과 냉매 토출구의 토출 피스톤에 각각 연계되어 상기 구동축에 결합된 사판으로 구성된 회전속도 가변형 컴프레서; 보기류 풀리와 함께 상기 회전속도 가변형 컴프레서에 엔진의 회전력을 전달하는 구동 벨트의 장력을 조절하고, 상기 회전속도 가변형 컴프레서의 위쪽부위에서 상기 엔진에 결합된 텐션 풀리를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle comprising a pressure chamber communicating with a refrigerant bypass channel so as to raise a chamber pressure for pushing a drive shaft out of a housing, A variable pulley having a high load pulley coupled to one side of the belt pulley at a time of driving the drive shaft by the expansion member expanded by the chamber pressure to raise the RPM of the belt pulley, A rotary speed variable compressor comprising a suction piston of the refrigerant suction port and a swash plate connected to the discharge piston of the refrigerant discharge port and coupled to the drive shaft, respectively; And a tension pulley coupled to the engine at the upper portion of the rotary speed variable compressor to adjust the tension of the drive belt that transmits the rotational force of the engine to the rotary speed variable type compressor together with the take-off type pulley.

이러한 본 발명은 RPM 변화로 회전속도 가변형 컴프레서가 구현됨으로써 다음과 같은 장점 및 효과를 제공한다.The present invention provides the following advantages and effects by implementing the variable speed compressor with RPM variation.

첫째, 냉방시스템 가동 시 고속 주행인 경우 우수한 주행풍 효과 반영으로 컴프레서 RPM이 낮춰짐으로써 엔진동력소모방지로 연비 및 동력성능을 개선하고, 또한 저속 주행인 경우 컴프레서 RPM을 높여 냉방 속효성을 유리하게 할 수 있다. 둘째, 가변 풀리비형 풀리와 연계되어 컴프레서 RPM이 제어됨으로써 컴프레서 하드웨어의 변경 또는 추가가 요구되는 설계변경이 거의 없다. 셋째, 컴프레서의 RPM 제어로 성능향상이 이루어짐으로써 컴프레서의 다운사이징(downsizing)에 의한 원가 절감이 가능하다. 넷째, 컴프레서의 RPM 제어로 동력성능 개선을 위해 적용중인 에어컨 컷 로직을 개선 할 수 있고, 특히 토출온 변화를 감지할 수 없을 정도로 컴프레서 RPM을 떨어뜨릴 수 있어 에어컨 컷 로직 적용시 토출온 급상승으로 소비자 불만 가능성을 없애면서도 동력성능 및 냉방성능 둘 다 만족시키는 튜닝이 가능하다. 다섯째, 사판 고정형 컴프레서 및 사판 가변형 컴프레서에 상관없이 적용 가능하다. 여섯째, 통상 에어컨 고부하 조건에서 냉방성능 향상을 위해 아이들 RPM을 상향하지 않음으로써 아이들 RPM 상향 시 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 및 연비 저하되는 문제가 해결 가능하다. 일곱째, 컴프레서의 RPM 제어로 냉방성능 최우선 개발이 필요한 중동 지역에서의 냉방 속효성 개선에 유리함으로써 차량 상품성 향상과 시장 우위를 점할 수 있다.First, when the cooling system is operated at high speed, the compressor RPM is lowered due to the excellent driving wind effect, thereby improving the fuel efficiency and power performance by preventing the engine power consumption. In addition, in case of low speed traveling, . Second, there is little design change that requires modification or addition of compressor hardware by controlling the compressor RPM in conjunction with a variable pulley type pulley. Third, performance improvement is achieved by RPM control of the compressor, which can reduce the cost by downsizing the compressor. Fourth, the compressor's RPM control can improve the air conditioning cut logic to improve the power performance. Especially, it can drop the compressor RPM to such a degree that it can not detect the change in discharge-on-temperature. Tuning that satisfies both power performance and cooling performance while eliminating the possibility of complaints is possible. Fifth, the present invention is applicable regardless of the swash plate type compressor and the swash plate type variable compressor. Sixth, it is possible to solve NVH (Noise, Vibration, Harshness) and low fuel consumption problem when the idle RPM is raised by not raising the idle RPM in order to improve the cooling performance under normal air conditioner load condition. Seventh, it is possible to improve the marketability of the vehicle by improving the cooling efficiency of the air conditioner in the Middle East, where the compressor's RPM control should be the top priority for cooling performance development.

도 1은 본 발명에 따른 회전속도 가변형 컴프레서의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 컴프레서의 냉방 고부하 시 작동상태이며, 도 3은 본 발명에 따른 컴프레서의 냉방 저부하 시 작동상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 회전속도 가변형 컴프레서가 엔진에 적용된 차량의 예이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a rotary speed variable type compressor according to the present invention, FIG. 2 is an operation state of the compressor according to the present invention when the compressor is in cooling and high load state, FIG. 3 is an operation state of the compressor according to the present invention, 4 is an example of a vehicle in which a variable speed-type compressor according to the present invention is applied to an engine.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1의 회전속도 가변형 컴프레서를 참조하면, 상기 컴프레서(1)는 하우징(3), 구동축(5), 사판(6), 한 쌍의 피스톤(7-1,7-2), 풀리 어저스터(10), 가변 풀리(20)를 포함한다.1, the compressor 1 includes a housing 3, a drive shaft 5, a swash plate 6, a pair of pistons 7-1 and 7-2, a pulley adjuster 10, and a variable pulley 20.

구체적으로, 상기 하우징(3)은 냉매가 컴프레서(1)로 들어오는 냉매 흡입구(3-1)와 냉매가 컴프레서(1)에서 빠져나가는 냉매 토출구(3-2)를 포함하고, 그 내부로 구동축(5), 사판(6), 한 쌍의 피스톤(7-1,7-2), 풀리 어저스터(10)를 수용한다. 상기 구동축(5)은 하우징(3)의 내부에서 풀리 어저스터(10)에 연결된 상태에서 하우징(3)의 외부에서 가변 풀리(20)와 연결되어 회전된다. 상기 사판(6)은 하우징(3)의 내부에서 구동축(5)과 결합되어 에어컨의 요구량에 맞춘 사판 각도 조절로 컴프레서(1)의 토출량을 조절한다. 상기 한 쌍의 피스톤(7-1,7-2)은 냉매 흡입구(3-1)에 연계된 흡입 피스톤(7-1)과 냉매 토출구(3-2)에 연계된 토출 피스톤(7-2)으로 구성된다. 그러므로, 상기 하우징(3), 상기 냉매 흡입/토출구(3-1,3-2), 구동축(5), 사판(6), 흡입/토출 피스톤(7-1,7-2)은 통상적인 가변형 컴프레서의 구성요소이다. 특히, 상기 컴프레서(1)는 사판 가변형 컴프레서를 나타내나 사판 고정형 컴프레서에도 동일하게 적용된다.Specifically, the housing 3 includes a refrigerant suction port 3-1 through which the refrigerant enters the compressor 1 and a refrigerant discharge port 3-2 through which the refrigerant exits from the compressor 1, 5, a swash plate 6, a pair of pistons 7-1, 7-2, and a pulley adjuster 10 are accommodated. The drive shaft 5 is connected to the variable pulley 20 and rotates from the outside of the housing 3 in a state where the drive shaft 5 is connected to the pulley adjuster 10 inside the housing 3. The swash plate 6 is coupled with the driving shaft 5 inside the housing 3 to adjust the discharge amount of the compressor 1 by adjusting the swash plate angle to match the required amount of the air conditioner. The pair of pistons 7-1 and 7-2 includes a suction piston 7-1 connected to the refrigerant suction port 3-1 and a discharge piston 7-2 connected to the refrigerant discharge port 3-2, . Therefore, the housing 3, the refrigerant suction / discharge ports 3-1, 3-2, the drive shaft 5, the swash plate 6, and the suction / discharge pistons 7-1, It is a component of the compressor. In particular, the compressor 1 represents a swash plate variable type compressor, and the same applies to a swash plate type compressor.

구체적으로, 상기 풀리 어저스터(10)는 냉매 바이패스 채널(11), 압력 챔버(13), 팽창 부재(15), 이동 축(17)으로 구성된다.Specifically, the pulley adjuster 10 includes a refrigerant bypass channel 11, a pressure chamber 13, an expansion member 15, and a moving shaft 17.

일례로, 상기 냉매 바이패스 채널(11)은 하우징(3)의 내부에서 냉매 흡입구(3-1)와 연계되고, 냉매 흡입구(3-1)로 들어오는 냉매유량증가에 따라 냉매 흡입구(3-1)로 들어가는 냉매 유량 중 일부 냉매유량이 우회되는 경로를 형성한다. 상기 압력 챔버(13)는 하우징(3)의 내부로 위치된 구동축(5)의 축 엔드부위에서 하우징(3)의 구동축(5)과 동일선상으로 형성된 밀폐공간으로 형성되고, 냉매 바이패스 채널(11)로 빠져나온 냉매의 충진으로 챔버 압력이 상승된다. 상기 팽창 부재(15)는 이동 축(17)을 잡아당기도록 고정된 상태에서 압력 챔버(13)의 내부에 고정되고, 압력 챔버(13)의 챔버 압력 상승에 의한 이동 축(17)의 이동 시 팽창 또는 인장된다. 그러므로, 상기 팽창 부재(15)는 다이아프램이나 스프링일 수 있다. 상기 이동 축(17)은 한쪽 끝부위가 팽창 부재(15)에 고정되어 압력 챔버(13)의 내부로 위치되고 다른쪽 끝부위가 압력 챔버(13)를 빠져나와 구동축(5)과 연결된다. 그러므로, 상기 이동 축(17)은 구동축(5)의 끝단부위를 이용해 형성될 수 있다.For example, the refrigerant bypass channel 11 is connected to the refrigerant suction port 3-1 in the housing 3 and is connected to the refrigerant suction port 3-1 according to an increase in the refrigerant flow rate entering the refrigerant suction port 3-1 ) Of the refrigerant flow rate is formed. The pressure chamber 13 is formed as a closed space formed in the same line as the drive shaft 5 of the housing 3 at the axial end portion of the drive shaft 5 located inside the housing 3, 11, the chamber pressure is increased by the filling of the refrigerant. The expansion member 15 is fixed inside the pressure chamber 13 while being fixed so as to pull the moving shaft 17 and is moved in the direction of movement of the moving shaft 17 due to the rise of the chamber pressure of the pressure chamber 13 Expanded or stretched. Therefore, the expansion member 15 may be a diaphragm or a spring. One end of the moving shaft 17 is fixed to the expansion member 15 and is positioned inside the pressure chamber 13 and the other end portion is connected to the driving shaft 5 through the pressure chamber 13. Therefore, the moving shaft 17 can be formed by using the end portion of the driving shaft 5.

구체적으로, 상기 가변 풀리(20)는 벨트가 걸어지는 벨트 풀리(21), 벨트 풀리(21)와 선택적으로 물려져 회전되는 한 쌍의 풀리(23,25)로 구성된다.Specifically, the variable pulley 20 includes a belt pulley 21, a belt pulley 21, and a pair of pulleys 23 and 25 that are selectively turned and rotated.

일례로, 상기 벨트 풀리(21)는 축 방향으로 가변 회전비 홀(21-1)을 형성하고, 상기 가변 회전비 홀(21-1)은 벨트 풀리(21)의 후면(하우징(3)과 마주하는 부위)의 직경이 전면(하우징(3)과 마주하지 않는 부위)의 직경보다 상대적으로 더 큰 테이퍼 단면으로 이루어지고, 그 내면으로 스프라인 또는 기어 이를 형성한다. 상기 한 쌍의 풀리(23,25)는 소정 직경의 고부하 풀리(23)와 고부하 풀리(23)에 비해 상대적으로 큰 직경의 저부하 풀리(25)로 구분되고, 풀리 축(27)의 양끝부위로 각각 구비된다. 상기 풀리축(27)은 하우징(3)을 나온 구동축(5)과 연결됨으로써 가변 풀리(20)가 하우징(3)의 전면에 위치된다. 특히, 상기 고부하 풀리(23)는 가변 회전비 홀(21-1)중 작은 직경의 고속 물림 홀과 스프라인 또는 기어 이로 맞물림으로써 벨트 풀리(21)의 고정 RPM보다 빠른 RPM으로 회전된다. 반면, 상기 저부하 풀리(25)는 가변 회전비 홀(21-1)중 상대적으로 큰 직경의 저속 물림 홀과 스프라인 또는 기어 이로 맞물림으로써 벨트 풀리(21)의 고정 RPM과 동일한 RPM으로 회전된다.For example, the belt pulley 21 forms a variable rotation ratio hole 21-1 in the axial direction, and the variable rotation ratio hole 21-1 is formed on the rear surface of the belt pulley 21 Section) is larger than the diameter of the front surface (the portion not facing the housing 3), and forms a spline or a gear tooth on the inner surface thereof. The pair of pulleys 23 and 25 are divided into a high load pulley 23 having a predetermined diameter and a low load pulley 25 having a relatively large diameter as compared with the high load pulley 23, Respectively. The pulley shaft 27 is connected to the drive shaft 5 extending from the housing 3 so that the variable pulley 20 is positioned on the front surface of the housing 3. [ Particularly, the high-load pulley 23 is rotated at a higher RPM than the fixed RPM of the belt pulley 21 by engaging the high-speed engagement hole of the variable-rotation ratio hole 21-1 with the spline or gear. On the other hand, the low-load pulley 25 is rotated at the same RPM as the fixed RPM of the belt pulley 21 by engaging with a relatively large diameter low-speed hole of the variable rotation ratio hole 21-1 by a spline or a gear.

한편, 도 2 및 도 3은 각각 냉방 고부하와 냉방 저부하 시 풀리 어저스터(10)와 가변 풀리(20)의 동작 상태를 나타낸다. 여기서, 냉방 고부하는 냉방시스템 가동 시 주행풍 효과가 거의 없는 저속 주행에서 컴프레서(1)의 냉매 흡입 압력이 2.0 ㎏/㎠ 보다 높아지는 에어컨 성능을 요구하는 경우이고, 냉방 저부하는 냉방시스템 가동 시 주향풍 효과가 튼 고속 주행에서 냉매 흡입 압력이 2.0 ㎏/㎠ 이하로 낮아진 경우를 의미한다. 또한, 냉방 고부하 설명은 컴프레서(1)가 냉방 저부하로 동작하다가 냉방 고부하로 전환되는 경우로 가정하고, 냉방 저부하 설명은 그 역으로 전환되는 경우로 가정한다. 더불어, 냉방 고부하는 저속 주행을 유지하고, 냉방 저부하는 고속 주행을 유지하는 상태로 가정한다.FIGS. 2 and 3 show the operation states of the pulley adjuster 10 and the variable pulley 20 when the cooling load is high and the cooling load is low, respectively. Here, it is a case that the air conditioner performance in which the refrigerant suction pressure of the compressor 1 is higher than 2.0 kg / cm < 2 > in the low-speed traveling with little running wind effect at the time of operation of the cooling system, This means that the refrigerant suction pressure is lowered to 2.0 kg / cm < 2 > or less at high speed traveling at an effective speed. It is assumed that the compressor 1 is operated under a cooling low load and then switched to a cooling high load, and the cooling low load description is reversed. In addition, it assumes a state of maintaining a high-speed running that maintains a low-speed running and a cooling and a low running.

도 2를 참조하면, 컴프레서(1)의 냉방 저부하 동작 중 에어컨 고성능 요구로 컴프레서(1)의 냉매 흡입구(3-1)에서 냉매 흡입유량이 증가되면, 증가된 냉매유량중 일부는 냉매 바이패스 채널(11)을 통해 압력 챔버(13)로 빠져나감으로써 압력 챔버(13)의 챔버 압력이 상승된다. 그러면, 압력 챔버(13)의 상승된 챔버 압력은 팽창 부재(15)와 이동 축(17)의 각 면에 작용함으로써 팽창 부재(15)와 이동 축(17)을 밀어내고, 이러한 챔버 압력 작용 시 팽창 부재(15)의 팽창력은 이동 축(17)의 이동을 더욱 촉진함으로써 이동 축(17)은 압력챔버(13)의 외부로 밀려남과 동시에 팽창 부재(15)는 압력챔버(13)의 내부에서 팽창(또는 인장)된다.Referring to FIG. 2, when the refrigerant suction flow rate is increased in the refrigerant suction port 3-1 of the compressor 1 due to the high performance requirement of the air conditioner during the cooling low load operation of the compressor 1, The chamber pressure of the pressure chamber 13 is raised by escaping to the pressure chamber 13 through the channel 11. [ The raised chamber pressure of the pressure chamber 13 then acts on each side of the expansion member 15 and the movement axis 17 to push out the expansion member 15 and the movement axis 17, The expansion force of the expansion member 15 further promotes the movement of the moving shaft 17 so that the moving shaft 17 is pushed out of the pressure chamber 13 and at the same time the expansion member 15 is moved in the inside of the pressure chamber 13 (Or tensile).

그 결과, 구동축(5)은 이동 축(17)의 밀림으로 하우징(3)에서 빠져나오고, 구동축(5)이 빠짐은 그 끝에 연결된 고부하 풀리(23)를 벨트 풀리(21)로 근접시키는 반면 풀리 축(27)을 매개로 고부하 풀리(23)와 연결된 저부하 풀리(25)를 벨트 풀리(21)에서 분리시켜 준다. 이로 인하여, 가변 회전비 홀(21-1)의 저속 물림 홀은 저부하 풀리(25)와 분리됨과 동시에 가변 회전비 홀(21-1)중 고속 물림 홀은 고부하 풀리(23)가 맞물림으로써 벨트 풀리(21)의 RPM은 저부하 풀리(25) 대비 고부하 풀리(23)의 회전비 만큼 더 상승된다. As a result, the driving shaft 5 is pushed out of the housing 3 by the movement of the moving shaft 17, and when the drive shaft 5 is disengaged, the high-load pulley 23 connected to the end of the driving shaft 5 approaches the belt pulley 21, The low load pulley 25 connected to the high load pulley 23 is separated from the belt pulley 21 via the shaft 27. Therefore, the low speed engagement hole of the variable rotation ratio hole 21-1 is separated from the low speed drive pulley 25, and the high speed engagement hole of the variable rotation ratio hole 21-1 is engaged with the high speed drive pulley 23, 21 is further raised by the rotation rate of the high load pulley 23 with respect to the low load pulley 25.

그러면, 구동축(5)은 벨트 풀리(21)의 RPM이 고정된 상태에서 고부하 풀리(23)에 의한 RPM 상승을 가져옴으로써 컴프레서(1)는 엔진 RPM 상승 없이도 냉방 고부하 조건에 맞춰 냉매 토출량을 증가시킨다. 이와 같이 엔진 RPM 상승 없는 컴프레서(1)의 RPM 증가는 중동 지역과 같이 신속한 냉방 속효성 요구를 차량의 저속 운행 시에도 충족시켜줄 수 있다.Then, the drive shaft 5 causes RPM rise by the high load pulley 23 in a state where the RPM of the belt pulley 21 is fixed, so that the compressor 1 increases the refrigerant discharge amount in accordance with the cooling high load condition without increasing the engine RPM . The increase in the RPM of the compressor 1 without the increase in the engine RPM can satisfy the demand for quick cooling fast effect like in the Middle East even when the vehicle is running at a low speed.

도 3을 참조하면, 컴프레서(1)의 냉방 고부하 동작 중 에어컨 저성능 요구로 컴프레서(1)의 냉매 흡입구(3-1)에서 냉매 흡입유량이 감소되면, 압력 챔버(13)에 충진된 냉매유량은 냉매 유량 감소분만큼 냉매 바이패스 채널(11)을 통해 냉매 흡입구(3-1)쪽으로 빠져나가게 된다. 그러면, 팽창 부재(15)와 이동 축(17)의 각 면에 작용하는 압력 챔버(13)의 챔버 압력도 그 만큼 낮아짐으로써 팽창 부재(15)의 탄성 복원력이 챔버 압력 보다 더 커지게 된다.3, when the refrigerant suction flow rate is reduced in the refrigerant suction port 3-1 of the compressor 1 due to the low air-conditioning performance requirement during the cooling and high load operation of the compressor 1, the refrigerant flow rate The refrigerant flows out to the refrigerant suction port 3-1 through the refrigerant bypass channel 11 by a reduced amount of the refrigerant flow rate. Then, the chamber pressure of the pressure chamber 13 acting on each surface of the expansion member 15 and the moving shaft 17 is also lowered, so that the elastic restoring force of the expansion member 15 becomes larger than the chamber pressure.

그 결과, 이동 축(17)은 초기 상태로 압축되는 팽창 부재(15)와 함께 압력챔버(13)의 내부로 잡아 당겨지고 동시에 구동축(5)도 다시 잡아 당겨짐으로써 고부하 풀리(23)가 벨트 풀리(21)에서 분리되는 반면 풀리 축(27)을 매개로 고부하 풀리(23)와 연결된 저부하 풀리(25)가 벨트 풀리(21)에 맞물려진다. 이로 인하여, 가변 회전비 홀(21-1)의 고속 물림 홀은 고부하 풀리(23)와 분리됨과 동시에 가변 회전비 홀(21-1)중 저속 물림 홀은 저부하 풀리(25)가 맞물림으로써 벨트 풀리(21)의 RPM은 고부하 풀리(23) 대비 저부하 풀리(25)의 회전비 만큼 더 저하된다.As a result, the moving shaft 17 is pulled into the pressure chamber 13 together with the expanding member 15 which is initially compressed, and at the same time, the drive shaft 5 is pulled back so that the high- Load pulley 25 connected to the high-load pulley 23 via the pulley shaft 27 is engaged with the belt pulley 21 while being separated from the low-load pulley 21 by the low- The high speed engagement hole of the variable rotation ratio hole 21-1 is separated from the high load pulley 23 and the low speed engagement hole of the variable rotation ratio hole 21-1 is engaged with the low speed load pulley 25, 21 is lowered by the rotation rate of the low load pulley 25 compared with the high load pulley 23.

그러면, 구동축(5)은 벨트 풀리(21)의 RPM이 고정된 상태에서 저부하 풀리(25)에 의한 RPM 하강을 가져옴으로써 컴프레서(1)는 엔진 RPM 하강 없이도 냉방 저부하 조건에 맞춰 냉매 토출량을 감소시킨다. 이와 같이 엔진 RPM 상승 없는 컴프레서(1)의 RPM 증가는 불필요한 엔진 동력이 컴프레서(1)에서 소모되지 않도록 함으로써 고속 주행 시 연비 및 동력성능에 유리하게 작용된다.Then, the drive shaft 5 causes RPM descent by the low load pulley 25 in a state where the RPM of the belt pulley 21 is fixed, whereby the compressor 1 can measure the refrigerant discharge amount in accordance with the cooling low load condition without lowering the engine RPM . Increasing the RPM of the compressor 1 without increasing the RPM of the engine as described above prevents the unnecessary engine power from being consumed by the compressor 1, thereby advantageously contributing to the fuel economy and power performance during high-speed travel.

한편, 도 4는 회전속도 가변형 컴프레서(1)가 적용된 차량의 엔진(100)을 나타낸다.4 shows an engine 100 of a vehicle to which a variable speed type compressor 1 is applied.

도시된 바와 같이, 엔진(100)에는 회전속도 가변형 컴프레서(1)가 포함되고, 회전속도 가변형 컴프레서(1)의 가변 풀리(20)가 보기류 풀리와 함께 구동 벨트(100-1)로 묶여짐으로써 엔진(100)을 통해 회전력을 전달받는다. 특히, 상기 회전속도 가변형 컴프레서(1)는 가변 풀리(20)의 벨트 풀리(21)의 위쪽부위로 텐션 풀리(20-1)를 더 구비하고, 상기 텐션 풀리(20-1)는 고부하 풀리(23)와 저부하 풀리(25)의 전환 시 벨트 풀리(21)에 작용하는 구동 벨트(100-1)의 인장이 항상 최적으로 유지되도록 작용한다.As shown, the engine 100 includes a rotational speed variable compressor 1, and the variable pulley 20 of the rotational speed variable compressor 1 is bundled with a drive belt 100-1 together with a swing type pulley. So that the rotational force is transmitted through the engine 100. Particularly, the rotary speed variable type compressor 1 further includes a tension pulley 20-1 at an upper portion of the belt pulley 21 of the variable pulley 20, and the tension pulley 20-1 includes a high- 23 and the low-load pulley 25, the tension of the drive belt 100-1 acting on the belt pulley 21 is always kept optimal.

그러므로, 상기 엔진(100)이 적용된 차량은 도 1내지 도 3을 통해 기술된 회전속도 가변형 컴프레서(1)가 가져오는 저속 운행 시 중동 지역의 신속한 냉방 속효성 요구를 충족함과 더불어 고속 주행 시 연비 및 동력성능을 개선할 수 있다.Therefore, the vehicle to which the engine 100 is applied meets the rapid cooling fast-acting demand of the Middle East region at the time of low-speed operation brought about by the variable speed compressor 1 described with reference to Figs. 1 to 3, The power performance can be improved.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 회전속도 가변형 컴프레서(1)는 설정치보다 높은 냉매 압력 형성 시 구동축(5)을 하우징(3) 밖으로 밀어내도록 챔버 압력이 상승되는 풀리 어저스터(10), 구동축(5)의 밀림 시 고정 풀리 RPM(Revolution Per Minute)보다 상승된 풀리 RPM으로 구동축(5)을 회전시키는 가변 풀리(20)를 포함하고, 구동벨트(100-1)로 보기류 풀리와 함께 엔진(100)에 적용됨으로써 차량의 주행풍 효과가 낮은 저속 주행 시 엔진(100)의 RPM 상승 없는 컴프레서(1)의 RPM 상승으로 냉방 속효성을 높이고, 특히 주행풍 효과가 큰 고속 주행 시 컴프레서(1)의 RPM을 낮춰 연비 및 동력성능을 유리하게 할 수 있다.As described above, the rotary speed variable type compressor 1 according to the present embodiment includes a pulley adjuster 10 in which the chamber pressure is raised so as to push the drive shaft 5 out of the housing 3 when a coolant pressure higher than a set value is formed, And a variable pulley 20 that rotates the drive shaft 5 with a pulley RPM raised from a revolutions per minute (RPM) of the fixed pulley RPM at the time of pivoting of the drive pulley 5, When the compressor 1 is applied to the compressor 100, it is possible to increase the RPM of the compressor 1 without increasing the RPM of the engine 100 during low-speed traveling, RPM can be lowered to favor fuel economy and power performance.

1 : 컴프레서 3 : 하우징
3-1 : 냉매 흡입구 3-2 : 냉매 토출구
5 : 구동축 6 : 사판
7-1 : 흡입 피스톤 7-2 : 토출 피스톤
10 : 풀리 어저스터 11 : 냉매 바이패스 채널
13 : 압력 챔버 15 : 팽창 부재
17 : 이동 축 20 : 가변 풀리
20-1 : 텐션 풀리 21 : 벨트 풀리
21-1 : 물림 홀 23 : 고부하 풀리
25 : 저부하 풀리 27 : 풀리축
100 : 엔진 100-1 : 구동 벨트1: compressor 3: housing
3-1: Refrigerant inlet port 3-2: Refrigerant outlet port
5: drive shaft 6: swash plate
7-1: Suction piston 7-2: Discharge piston
10: Pulley ajuster 11: Refrigerant bypass channel
13: pressure chamber 15: expansion member
17: moving shaft 20: variable pulley
20-1: Tension pulley 21: Belt pulley
21-1: Bite hole 23: High load pulley
25: low load pulley 27: pulley shaft
100: engine 100-1: drive belt

Claims (13)

구동축의 끝부위에서 하우징의 냉매 흡입구와 연계되고, 상기 냉매 흡입구로 유입되는 냉매의 흡입 압력이 설정치보다 높을 때 상기 구동축을 상기 하우징 밖으로 밀어내도록 챔버 압력이 상승되어 풀리 어저스터;
고정 풀리 RPM(Revolution Per Minute)으로 상기 구동축을 회전시키고, 상기 구동축의 밀림 시 상기 고정 풀리 RPM보다 상승된 풀리 RPM으로 상기 구동축을 회전시키는 가변 풀리;
가 포함된 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The chamber pressure is increased so as to push the drive shaft out of the housing when the suction pressure of the refrigerant flowing into the refrigerant suction port is higher than the set value, the pulley adjuster being connected to the refrigerant suction port of the housing at the end portion of the drive shaft,
A variable pulley that rotates the drive shaft with a revolving per minute (RPM) and rotates the drive shaft with a pulley RPM raised above the fixed pulley RPM when the drive shaft is pushed;
Wherein the variable speed compressor comprises a variable speed compressor.
청구항 1에 있어서, 상기 설정치는 2.0 ㎏/㎠ 의 냉매 흡입 압력인 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The rotary speed variable compressor according to claim 1, wherein the set value is a refrigerant suction pressure of 2.0 kg / cm 2.
청구항 1에 있어서, 상기 풀리 어저스터는 상기 냉매 흡입구로 들어오는 냉매중 일부를 분기시켜주는 냉매 바이패스 채널, 상기 냉매 바이패스 채널에 연통되어 상기 챔버 압력이 형성되는 압력 챔버로 구성된 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The refrigerator according to claim 1, wherein the pulley adjuster comprises a refrigerant bypass channel for branching a part of the refrigerant entering the refrigerant inlet, and a pressure chamber communicated with the refrigerant bypass channel to form the chamber pressure Speed variable compressor.
청구항 3에 있어서, 상기 냉매 바이패스 채널과 상기 압력 챔버는 상기 하우징의 내부에서 하우징 바디로 형성된 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
[4] The compressor of claim 3, wherein the refrigerant bypass channel and the pressure chamber are formed as a housing body inside the housing.
청구항 4에 있어서, 상기 압력 챔버는 상기 구동축의 끝부위에서 상기 구동축과 동일선상으로 형성된 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The rotary speed variable compressor of claim 4, wherein the pressure chamber is formed in the same line as the drive shaft at an end of the drive shaft.
청구항 3에 있어서, 상기 풀리 어저스터는 상기 압력 챔버의 내부에서 상기 챔버압력으로 팽창하는 팽창 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The rotary speed variable compressor of claim 3, wherein the pulley adjuster further comprises an expansion member that expands to the chamber pressure within the pressure chamber.
청구항 6에 있어서, 상기 팽창 부재는 상기 챔버압력의 상승 시 팽창하여 상기 구동축을 상기 하우징의 외부로 밀어내고, 반면 상기 챔버압력의 저하 시 초기상태로 복원되어 상기 구동축을 상기 하우징의 내부로 잡아당기는 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
[7] The inflator according to claim 6, wherein the expansion member expands when the chamber pressure rises and pushes the drive shaft out of the housing, whereas when the chamber pressure drops, the expansion member is restored to its initial state to pull the drive shaft into the housing Wherein the variable speed compressor is a variable speed compressor.
청구항 1에 있어서, 상기 가변 풀리는 회전력을 전달받도록 벨트가 걸어지는 벨트 풀리, 상기 벨트 풀리의 한 쪽 면에서 상기 구동축의 밀림에 의한 결합으로 상기 벨트 풀리의 RPM을 상승시키는 고부하 풀리로 구성되고, 상기 고부하 풀리는 상기 구동축과 연결된 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The belt pulley as set forth in claim 1, wherein the variable pulley comprises a belt pulley to which a belt is to be transmitted to receive a rotational force, and a high-load pulley that raises the RPM of the belt pulley by engagement of the drive shaft on one surface of the belt pulley, And the high-load pulley is connected to the drive shaft.
청구항 8에 있어서, 상기 고부하 풀리는 상대적으로 큰 직경의 저부하 풀리와 풀리축으로 연결되고, 상기 풀리축은 상기 벨트 풀리를 관통하여 상기 고부하 풀리가 상기 벨트 풀리의 한쪽면에 위치되면 상기 저부하 풀리는 상기 벨트 풀리의 다른쪽면에 위치되는 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The low load pulley as claimed in claim 8, wherein the high load pulley is connected to a pulley shaft with a relatively large diameter low load pulley, and the shaft of the pulley passes through the belt pulley, and when the high load pulley is positioned on one surface of the belt pulley, And is located on the other side of the belt pulley.
청구항 1에 있어서, 상기 하우징(3)에는 상기 냉매 흡입구와 함께 냉매가 토출되는 냉매 토출구가 구비되고, 상기 구동축에는 상기 냉매 흡입구의 흡입 피스톤과 상기 냉매 토출구의 토출 피스톤에 각각 연계된 사판이 결합된 것을 특징으로 하는 회전속도 가변형 컴프레서.
The compressor according to claim 1, wherein the housing (3) is provided with a refrigerant discharge port through which the refrigerant is discharged together with the refrigerant suction port, and a swash plate connected to the discharge piston of the refrigerant discharge port and the suction piston of the refrigerant discharge port are coupled to the drive shaft Wherein the variable speed compressor is a variable speed compressor.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 의한 회전속도 가변형 컴프레서;
보기류 풀리와 함께 상기 회전속도 가변형 컴프레서에 엔진의 회전력을 전달하는 구동 벨트의 장력을 조절하는 텐션 풀리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
A rotary speed variable compressor according to any one of claims 1 to 10,
And a tension pulley for adjusting the tension of the driving belt for transmitting the rotational force of the engine to the variable-speed-type compressor.
청구항 11에 있어서, 상기 텐션 풀리는 상기 회전속도 가변형 컴프레서의 위쪽부위에서 상기 엔진에 결합된 것을 특징으로 하는 차량.
12. The vehicle of claim 11, wherein the tension pulley is coupled to the engine at an upper portion of the rotational speed variable compressor.
청구항 10에 있어서, 상기 회전속도 가변형 컴프레서는 사판 고정식 또는 사판 가변식인 것을 특징으로 하는 차량.11. The vehicle of claim 10, wherein the rotational speed variable compressor is a swash plate type or a swash plate type.
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