KR20180031095A

KR20180031095A - 사판식 압축기

Info

Publication number: KR20180031095A
Application number: KR1020160119002A
Authority: KR
Inventors: 이동주; 홍경아
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-09-19
Filing date: 2016-09-19
Publication date: 2018-03-28
Also published as: KR102515117B1

Abstract

본 발명은 사판식 압축기에 관한 것으로서, 사판실 및 보어를 갖는 케이싱; 상기 케이싱에 회전 가능하게 지지되는 회전축; 상기 사판실에서 상기 회전축에 경사지게 체결되고, 그 회전축과 함께 회전되는 사판; 및 상기 사판실에서 상기 사판에 결합되어 왕복 운동되고, 상기 보어와 함께 압축실을 형성하는 피스톤;을 포함하고, 상기 케이싱의 외부로부터 냉매가 상기 사판실로 유입되고, 상기 사판실의 냉매가 상기 압축실로 안내되어 압축된 후 상기 케이싱의 외부로 토출되게 형성되고, 상기 피스톤의 표면에는 상기 피스톤과 상기 보어 사이 윤활을 위한 유막이 형성되며, 흡입 냉매의 유속을 감소시키거나 흡입 냉매의 유동 방향을 전환시키는 유막 파괴 방지 수단을 포함함으로써, 피스톤 표면의 유막이 흡입 냉매에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

Description

사판식 압축기{SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}

본 발명은, 사판식 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사판에 의해 왕복운동되는 피스톤으로 냉매를 압축할 수 있도록 한 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 냉각시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.

그리고, 왕복식에는 구동원의 구동력을, 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

여기서, 사판식 압축기는 회전축과 함께 회전되는 사판으로 피스톤을 왕복운동시켜 냉매를 압축한다.

도 1은 종래의 사판식 압축기를 도시한 단면도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 사판식 압축기는, 사판실(113) 및 보어(1111b, 1121b)를 갖는 케이싱(1), 상기 케이싱(1)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(3), 상기 사판실(113)에서 상기 회전축(3)에 경사지게 체결되고 그 회전축(3)과 함께 회전되는 사판(21) 및 상기 사판실(113)에서 상기 사판(21)에 결합되어 왕복 운동되고 상기 보어(1111b, 1121b)와 함께 압축실을 형성하는 피스톤(22)을 포함하고, 상기 회전축(3)이 회전됨에 따라 상기 사판(21)이 회전되고, 상기 피스톤(22)이 상기 사판(21)의 회전에 의해 왕복 운동됨에 따라, 상기 케이싱(1)의 외부로부터 냉매가 상기 사판실(113)로 유입되고, 상기 사판실(113)의 냉매가 상기 압축실로 안내되어 압축된 후 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되게 형성된다.

한편, 상기 피스톤(22)의 표면에는 상기 피스톤(22)과 상기 보어(1111b, 1121b) 사이 윤활을 위한 유막이 형성된다.

그러나, 이러한 종래의 사판식 압축기에 있어서는, 상기 피스톤(22) 표면의 유막이 상기 사판실(113)로 유입되는 흡입 냉매에 의해 파괴되어, 상기 피스톤(22)과 상기 보어(1111b, 1121b) 사이 고착이 발생되는 문제점이 있었다. 즉, 흡입 행정에서 상기 피스톤(22)이 하사점 측에 위치될 때 상기 사판실(113)로 유입되는 흡입 냉매가 상기 피스톤(22)의 외주면에 충돌되면서 그 피스톤(22)의 외주면에 형성되어 있던 유막을 씻어버려 파괴하고, 유막이 파괴된 피스톤(22)이 압축 행정을 수행함에 따라 그 피스톤(22)과 보어(1111b, 1121b) 사이에 윤활이 이루어지지 못하고 고착이 발생되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0027792호

따라서, 본 발명은, 피스톤 표면의 유막이 흡입 냉매에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있는 사판식 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 사판실 및 보어를 갖는 케이싱; 상기 케이싱에 회전 가능하게 지지되는 회전축; 상기 사판실에서 상기 회전축에 경사지게 체결되고, 그 회전축과 함께 회전되는 사판; 및 상기 사판실에서 상기 사판에 결합되어 왕복 운동되고, 상기 보어와 함께 압축실을 형성하는 피스톤;을 포함하고, 상기 케이싱의 외부로부터 냉매가 상기 사판실로 유입되고, 상기 사판실의 냉매가 상기 압축실로 안내되어 압축된 후 상기 케이싱의 외부로 토출되게 형성되고, 상기 피스톤의 표면에는 상기 피스톤과 상기 보어 사이 윤활을 위한 유막이 형성되며, 상기 피스톤 표면의 유막이 상기 사판실로 유입되는 냉매에 의해 파괴되는 것을 방지하는 유막 파괴 방지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기를 제공한다.

상기 유막 파괴 방지 수단은, 상기 사판실로 유입되는 냉매의 유속을 감소시키도록 형성되거나, 상기 사판실로 유입되는 냉매의 유동 방향을 전향시키도록 형성되거나, 상기 사판실로 유입되는 냉매의 유속을 감소시키고 유동 방향을 전향시키도록 형성될 수 있다.

상기 케이싱에는 그 케이싱의 외부로부터 그 케이싱의 내부로 냉매를 안내하는 냉매 유입홀이 형성되고, 상기 냉매 유입홀의 하류에는 그 냉매 유입홀에 대향되는 격벽이 형성될 수 있다.

상기 케이싱은, 상기 사판실과 상기 보어가 형성되는 실린더 블록; 상기 실린더 블록의 전방측에 위치되는 프론트 케이싱; 상기 실린더 블록의 후방측에 위치되는 리어 케이싱; 및 상기 실린더 블록, 상기 프론트 케이싱 및 상기 리어 케이싱을 체결하는 체결볼트;를 포함하고, 상기 실린더 블록에는 상기 체결볼트가 관통하는 체결볼트 관통홀이 형성되고, 상기 체결볼트 관통홀은 그 체결볼트 관통홀의 내주면 일측에서 상기 사판실과 연통되고, 상기 냉매 유입홀은 상기 체결볼트 관통홀의 내주면 타측에 대향되게 형성되며, 상기 체결볼트 관통홀의 내주면 타측이 상기 격벽일 수 있다.

상기 체결볼트 관통홀의 내주면 타측은 상기 체결볼트 관통홀의 내주면 일측으로 갈수록 상기 사판실 측으로 경사지게 형성될 수 있다.

상기 체결볼트 관통홀의 내주면 타측은 상기 피스톤의 왕복 운동 방향과 예각 또는 둔각을 이루도록 형성될 수 있다.

상기 체결볼트 관통홀은 상기 사판실을 기준으로 중력의 반대 방향 측에 형성될 수 있다.

상기 케이싱에는 그 케이싱의 외부로부터 그 케이싱의 내부로 냉매를 안내하는 냉매 유입홀이 형성되고, 상기 냉매 유입홀은 그 냉매 유입홀의 입구와 출구 사이에 냉매의 유동 방향을 전향시키는 절곡부가 적어도 하나 형성될 수 있다.

상기 절곡부는 냉매의 유동 방향을 직각으로 전향시키도록 형성될 수 있다.

상기 케이싱에는 그 케이싱의 외부로부터 그 케이싱의 내부로 냉매를 안내하는 냉매 유입홀이 형성되고, 상기 냉매 유입홀은 그 냉매 유입홀로부터 토출되는 냉매의 유동 방향이 상기 피스톤의 왕복 운동 방향과 예각 또는 둔각을 이루며 상기 사판실에 유입되도록 형성될 수 있다.

상기 냉매 유입홀은 그 냉매 유입홀의 입구 측으로부터 그 냉매 유입홀의 출구 측으로 갈수록 냉매의 유동 방향에 수직한 단면적이 증가되게 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 사판식 압축기는, 흡입 냉매의 유속을 감소시키거나 흡입 냉매의 유동 방향을 전환시키는 유막 파괴 방지 수단을 포함함으로써, 피스톤 표면의 유막이 흡입 냉매에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 사판식 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사판식 압축기를 도시한 단면도,
도 3 내지 도 6은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 사판식 압축기를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 사판식 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사판식 압축기를 도시한 단면도이다.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사판식 압축기는, 내부공간을 갖는 케이싱(1), 상기 케이싱(1)의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구(2) 및 일측은 상기 케이싱(1)의 외부에 구비된 구동원(예를 들어, 차량의 엔진)(미도시)에 결합되고 타측은 상기 압축기구(2)에 결합되어 상기 구동원(미도시)의 동력을 상기 압축기구(2)에 전달하는 회전축(3)을 포함할 수 있다.

상기 케이싱(1)은, 상기 압축기구(2)가 수용되는 실린더 블록(11), 상기 실린더 블록(11)의 전방측에 결합되는 프론트 케이싱(12) 및 상기 실린더 블록(11)의 후방측에 결합되는 리어 케이싱(13)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 실린더 블록(11), 상기 프론트 케이싱(12) 및 상기 리어 케이싱(13)은 하나의 체결볼트(4)에 의해 결합될 수 있다.

상기 실린더 블록(11)은 서로 결합되는 제1 실린더 블록(111)과 제2 실린더 블록(112)을 포함할 수 있다.

상기 제1 실린더 블록(111)은, 원통형으로 형성되는 제1 원통부(1111) 및 상기 제1 원통부(1111)의 외주부로부터 상기 제2 실린더 블록(112) 측으로 돌출 형성되는 제1 환형부(1112)를 포함할 수 있다.

상기 제1 원통부(1111)의 중심 측에는 상기 회전축(3)이 삽입되는 제1 축수공(1111a)이 형성되고, 상기 제1 원통부(1111)의 외주부 측에는 후술할 피스톤(22)의 일단부가 삽입되는 제1 보어(1111b)가 형성될 수 있다.

상기 제1 축수공(1111a)은 상기 제1 실린더 블록(111)의 축방향을 따라 그 제1 실린더 블록(111)을 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다.

상기 제1 보어(1111b)는 상기 제1 축수공(1111a)으로부터 상기 제1 실린더 블록(111)의 반경방향 외측으로 이격된 부위에서 상기 제1 실린더 블록(111)의 축방향을 따라 그 제1 실린더 블록(111)을 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 보어(1111b)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 제1 보어(1111b)는 상기 제1 축수공(1111a)을 중심으로 상기 제1 실린더 블록(111)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다.

한편, 상기 제1 원통부(1111)에는 상기 제1 축수공(1111a)과 상기 제1 보어(1111b)를 연통시키는 제1 냉매 공급홀(1111c)이 형성될 수 있다.

상기 제1 냉매 공급홀(1111c)은 상기 제1 축수공(1111a)의 내주면으로부터 상기 제1 보어(1111b)의 내주면까지 상기 제1 원통부(1111)를 관통하여 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 냉매 공급홀(1111c)은 복수의 상기 제1 보어(1111b)를 각각 상기 제1 축수공(1111a)에 연통시키도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1 실린더 블록(111)에는 상기 체결볼트(4)의 다리부가 관통하는 제1 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113)이 형성될 수 있다. 상기 제1 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113)은 상기 제1 실린더 블록(111)의 축방향을 따라 상기 제1 원통부(1111)의 외주부와 상기 제1 환형부(1112)를 관통하여 형성될 수 있다.

상기 제2 실린더 블록(112)은 상기 제1 실린더 블록(111)과 대칭되게 형성될 수 있다.

즉, 상기 제2 실린더 블록(112)은, 원통형으로 형성되는 제2 원통부(1121) 및 상기 제2 원통부(1121)의 외주부로부터 상기 제1 실린더 블록(111) 측으로 돌출 형성되는 제2 환형부(1122)를 포함할 수 있다.

상기 제2 원통부(1121)의 중심 측에는 상기 제1 축수공(1111a)을 관통한 상기 회전축(3)이 삽입되는 제2 축수공(1121a)이 형성되고, 상기 제2 원통부(1121)의 외주부 측에는 상기 제1 보어(1111b)에 삽입된 피스톤(22)의 타단부가 삽입되는 제2 보어(1121b)가 형성될 수 있다.

상기 제2 축수공(1121a)은 상기 제2 실린더 블록(112)의 축방향을 따라 그 제2 실린더 블록(112)을 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다.

상기 제2 보어(1121b)는 상기 제2 축수공(1121a)으로부터 상기 제2 실린더 블록(112)의 반경방향 외측으로 이격된 부위에서 상기 제2 실린더 블록(112)의 축방향을 따라 그 제2 실린더 블록(112)을 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제2 보어(1121b)는 상기 제1 보어(1111b)의 개수에 대응되는 개수로 형성되고, 복수의 상기 제2 보어(1121b)는 상기 제2 축수공(1121a)을 중심으로 상기 제2 실린더 블록(112)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다.

한편, 상기 제2 원통부(1121)에는 상기 제2 축수공(1121a)과 상기 제2 보어(1121b)를 연통시키는 제2 냉매 공급홀(1121c)이 형성될 수 있다.

상기 제2 냉매 공급홀(1121c)은 상기 제2 축수공(1121a)의 내주면으로부터 상기 제2 보어(1121b)의 내주면까지 상기 제2 원통부(1121)를 관통하여 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제2 냉매 공급홀(1121c)은 복수의 상기 제2 보어(1121b)를 각각 상기 제2 축수공(1121a)에 연통시키도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 실린더 블록(112)에는 상기 체결볼트(4)의 다리부가 관통하는 제2 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1123)이 형성될 수 있다. 상기 제2 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1123)은 상기 제2 실린더 블록(112)의 축방향을 따라 상기 제2 원통부(1121)의 외주부와 상기 제2 환형부(1122)를 관통하여 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 실린더 블록(111)과 상기 제2 실린더 블록(112)은, 상기 제1 환형부(1112)와 상기 제2 환형부(1122)가 서로 체결되어, 상기 제1 원통부(1111)와 상기 제2 원통부(1121) 사이에 사판실(113)이 형성되고, 상기 제1 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113)과 상기 제2 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1123)이 하나의 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)로 형성될 수 있다.

상기 사판실(113)에는 후술할 사판(21)이 수용될 수 있다.

그리고, 후술할 피스톤(22)은, 상기 사판실(113)을 관통하여, 일단부가 상기 제1 보어(1111b)에 삽입되고, 타단부가 상기 제2 보어(1121b)에 삽입되며, 중단부가 상기 사판실(113) 측에서 후술할 사판(21)과 결합될 수 있다.

한편, 상기 사판실(113)은 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)과 연통되고, 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)은 압축될 냉매를 상기 케이싱(1)의 내부로 안내하는 냉매 유입홀(114)과 연통되어, 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)과 상기 사판실(113)이 냉매 흡입공간으로서 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 냉매 흡입공간은, 후술할 피스톤(22) 표면의 유막이 흡입 냉매에 의해 파괴되는 것이 방지되도록, 상기 냉매 유입홀(114)로 유입되는 냉매가 바로 상기 사판실(113)로 유입되도록 형성되지 않고, 상기 냉매 유입홀(114)로 유입되는 냉매가 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)을 거쳐 상기 사판실(113)로 유입되도록 형성되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

상기 프론트 케이싱(12)은 상기 제1 실린더 블록(111)을 기준으로 상기 제2 실린더 블록(112)의 반대측에서 상기 제1 원통부(1111)를 복개하도록 상기 제1 실린더 블록(111)에 체결될 수 있다. 여기서, 상기 프론트 케이싱(12)에는 조립을 위하여 상기 체결볼트(4)의 다리부가 관통하는 프론트 케이싱 측 체결볼트 관통홀(121)이 형성될 수 있다.

상기 프론트 케이싱(12)에는 상기 제1 보어(1111b)로부터 토출되는 냉매가 수용되는 제1 토출공간(D1)이 형성될 수 있다.

상기 제1 토출공간(D1)은 압축된 냉매를 상기 케이싱(1)의 외부로 안내하는 냉매 토출홀(미도시)에 연통될 수 있다.

한편, 상기 제1 실린더 블록(111)과 상기 프론트 케이싱(12) 사이에는 상기 제1 보어(1111b)와 상기 제1 토출공간(D1)을 선택적으로 연통시키는 제1 밸브(51)가 개재될 수 있다.

상기 제1 밸브(51)는 상기 제1 보어(1111b)의 제1 토출공간(D1) 측 개구부를 복개하여 상기 제1 보어(1111b) 및 후술할 피스톤(22)과 함께 제1 압축실(C1)을 형성할 수 있다.

상기 리어 케이싱(13)은 상기 제2 실린더 블록(112)을 기준으로 상기 제1 실린더 블록(111)의 반대측에서 상기 제2 원통부(1121)를 복개하도록 상기 제2 실린더 블록(112)에 체결될 수 있다. 여기서, 상기 리어 케이싱(13)에는 조립을 위하여 상기 체결볼트(4)의 다리부와 나사 결합되는 리어 케이싱 측 체결볼트 결합홈(131)이 형성될 수 있다.

상기 리어 케이싱(13)에는 상기 제2 보어(1121b)로부터 토출되는 냉매가 수용되는 제2 토출공간(D2)이 형성될 수 있다.

상기 제2 토출공간(D2)은 압축된 냉매를 상기 케이싱(1)의 외부로 안내하는 냉매 토출홀(미도시)에 연통될 수 있다. 여기서, 상기 제1 토출공간(D1)과 상기 제2 토출공간(D2)은 서로 연통되고, 상기 냉매 토출홀(미도시)은 상기 제2 토출공간(D2)에 연통되어, 상기 제1 토출공간(D1)의 냉매가 상기 제2 토출공간(D2)의 냉매와 합류된 후 상기 냉매 토출홀(미도시)을 통해 상기 케이싱(1)의 외부로 안내될 수 있다.

한편, 상기 제2 실린더 블록(112)과 상기 리어 케이싱(13) 사이에는 상기 제2 보어(1121b)와 상기 제2 토출공간(D2)을 선택적으로 연통시키는 제2 밸브(52)가 개재될 수 있다.

상기 제2 밸브(52)는 상기 제2 보어(1121b)의 제2 토출공간(D2) 측 개구부를 복개하여 상기 제2 보어(1121b) 및 후술할 피스톤(22)과 함께 제2 압축실(C2)을 형성할 수 있다.

상기 압축기구(2)는 상기 회전축(3)에 경사지게 체결되어 그 회전축(3)과 함께 회전되는 사판(21) 및 상기 제1 보어(1111b)와 상기 제2 보어(1121b)에 수용되고 상기 사판(21)에 결합되어 그 사판(21)의 회전에 의해 왕복 운동되는 피스톤(22)을 포함할 수 있다.

상기 사판(21)은 원판형으로 형성되고, 상기 실린더 블록(11)의 사판실(113)에서 상기 회전축(3)에 경사지게 체결될 수 있다.

그리고, 상기 사판(21)에는 상기 실린더 블록(11)의 사판실(113)과 상기 회전축(3)의 후술할 냉매 유로(31)를 연통시켜 상기 실린더 블록(11)의 사판실(113)에 유입된 냉매를 상기 회전축(3)의 후술할 냉매 유로(31)로 안내하는 냉매 통과홀(211)이 형성될 수 있다.

상기 피스톤(22)은 원통형으로 형성되고, 상기 실린더 블록(11)의 사판실(113)을 관통하여, 일단부가 상기 제1 보어(1111b)에 삽입되고, 타단부가 상기 제2 보어(1121b)에 삽입될 수 있다. 즉, 상기 피스톤(22)은 복수로 구비되고, 각 피스톤(22)은 복수의 상기 제1 보어(1111b) 중 하나와 복수의 상기 제2 보어(1121b) 중 하나에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 피스톤(22)은 상기 실린더 블록(11)의 사판실(113)에 수용되는 중단부에서 상기 사판(21)의 외주부에 상대 운동 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 상기 사판(21)이 상기 피스톤(22)에 대해 상대 회전운동 가능하게 결합될 수 있다.

상기 회전축(3)은 일 방향으로 연장되는 원통형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(3)은 일단부가 상기 실린더 블록(11)(더욱 정확히는, 제1 축수공(1111a)과 제2 축수공(1121a))에 삽입되어 회전 가능하게 지지되고, 타단부가 상기 프론트 케이싱(12)을 관통하여 상기 케이싱(1)의 외부로 돌출되고 상기 구동원(미도시)에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(3)의 내부에는 상기 사판(21)의 냉매 통과홀(211)로부터 유입되는 냉매를 상기 실린더 블록(11)의 제1 냉매 공급홀(1111c)과 제2 냉매 공급홀(1121c)로 안내하는 냉매 유로(31)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 냉매 유로(31)는 상기 제1 냉매 공급홀(1111c)과 선택적으로 연통되는 제1 토출구(3121) 및 상기 제2 냉매 공급홀(1121c)과 선택적으로 연통되는 제2 토출구(3122)를 포함할 수 있다.

상기 제1 토출구(3121)는, 상기 회전축(3)의 회전에 따라 복수의 상기 제1 냉매 공급홀(1111c) 중 흡입행정에 있는 제1 냉매 공급홀(1111c)과 연통되도록, 상기 냉매 유로(31)로부터 상기 회전축(3)의 외주면까지 그 회전축(3)의 일측을 관통하여 형성될 수 있다.

상기 제2 토출구(3122)는, 상기 회전축(3)의 회전에 따라 복수의 상기 제2 냉매 공급홀(1121c) 중 흡입행정에 있는 제2 냉매 공급홀(1121c)과 연통되도록, 상기 냉매 유로(31)로부터 상기 회전축(3)의 외주면까지 그 회전축(3)의 타측을 관통하여 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따른 본 실시예의 사판식 압축기는, 상기 구동원(미도시)으로부터 상기 회전축(3)에 동력이 전달되면, 상기 회전축(3)과 상기 사판(21)이 함께 회전될 수 있다.

이에 따라, 상기 피스톤(22)은 상기 사판(21)의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상기 실린더 블록(11)(더욱 정확히는, 제1 보어(1111b)와 제2 보어(1121b))의 내부에서 왕복운동될 수 있다.

이에 따라, 상기 냉매 유입홀(114), 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123), 상기 사판실(113), 상기 냉매 통과홀(211), 상기 냉매 유로(31), 상기 제1 냉매 공급홀(1111c) 및 상기 제2 냉매 공급홀(1121c)을 통해 상기 제1 압축실(C1)과 상기 제2 압축실(C2)으로 냉매가 흡입되고 압축되어 상기 제1 토출공간(D1) 및 상기 제2 토출공간(D2)으로 토출될 수 있다. 그리고, 상기 제1 토출공간(D1)과 상기 제2 토출공간(D2)으로 토출된 냉매는 상기 냉매 토출홀(미도시)을 통해 상기 케이싱(1)의 외부로 토출될 수 있다.

이 과정에서, 상기 피스톤(22)과 상기 실린더 블록(11)(더욱 정확히는, 제1 보어(1111b)와 제2 보어(1121b)) 사이 윤활을 위해 오일이 공급되어 상기 피스톤(22)의 표면에 유막이 형성될 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 사판식 압축기는, 상기 냉매 유입홀(114)로부터 유입되는 냉매가 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)을 거쳐 상기 사판실(113)로 유입되도록 형성됨에 따라, 상기 피스톤(22) 표면의 유막이 흡입 냉매에 의해 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 상기 냉매 유입홀(114)이 상기 사판실(113)에 직접 연통될 경우에는, 상기 피스톤(22) 표면의 유막이 상기 냉매 유입홀(114)로부터 유입되는 냉매에 의해 씻겨져 파괴될 수 있다.

이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 사판실(113)은 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 일측에 연통되고, 상기 냉매 유입홀(114)은 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측에 대향되게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 냉매 유입홀(114)로부터 유입되는 냉매는 상기 체결볼트(4)의 다리부에 충돌되어 그 냉매의 유속이 1차 감속되고, 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측에 충돌되어 그 냉매의 유속이 2차 감속된 후, 상기 사판실(113)로 유입될 수 있다. 즉, 상기 피스톤(22)에 입사되는 냉매의 유속이 감속될 수 있다. 이에 따라, 상기 피스톤(22) 표면의 유막이 상기 사판실(113)로 유입되는 냉매(피스톤(22)에 충돌되는 냉매)에 의해 파괴되는 것이 방지될 수 있다.

여기서, 냉매가 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)로 유입됨에 따라, 냉매가 그 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)에 고이지 않고 상기 사판실(113)로 원활하게 이동될 수 있도록, 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)은 상기 사판실(113)을 기준으로 중력의 반대 방향 측에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측은 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 일측으로 갈수록 상기 사판실(113) 측으로 경사지게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 상기 사판실(113)로 유입되는 냉매의 유동방향(피스톤(22)에 대한 냉매의 입사각)은 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측의 경사도에 따라 결정되는데, 냉매가 상기 피스톤(22)의 표면에 수직 방향으로 입사되는 것보다 상기 피스톤(22)의 표면에 비스듬히 입사되는 것이 충격량이 적어 유막 유지에 도움이 되므로, 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측은 상기 피스톤(22)의 왕복 운동 방향과 예각 또는 둔각을 이루도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측이 상기 피스톤(22) 표면의 유막 파괴 방지 수단으로서의 역할을 수행하나, 이에 대한 다양한 변형예가 존재할 수 있다.

즉, 본 실시예의 경우 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측이 상기 냉매 유입홀(114)로부터 유입되는 냉매의 유속을 감소시키면서 그 냉매의 유동 방향을 전향시키는 격벽으로 작용한다.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉매 유입홀(114)의 하류에서 그 냉매 유입홀(114)에 대향되는 별도의 격벽 부재(6)가 형성되고, 상기 격벽 부재(6)는 상기 냉매 유입홀(114)로부터 유입되는 냉매의 유속을 감소시키거나, 그 냉매의 유동 방향을 전환시키거나, 그 냉매의 유속을 감소시키면서 그 냉매의 유동 방향을 전향시키도록 형성될 수 있다. 이 경우, 그 작용효과는 대동 소이할 수 있다. 다만, 이 경우, 상기 냉매 유입홀(114)이 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)에 연통될 필요가 없고, 상기 냉매 유입홀(114)이 상기 사판실(113)에 직접 연통될 수 있어, 설계 자유도가 향상될 수 있다.

또는, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉매 유입홀(114)이 그 냉매 유입홀(114)의 입구와 출구 사이에 냉매의 유동 방향을 전향시키는 적어도 하나의 절곡부(1143)를 포함하고, 상기 절곡부(1143)가 상기 냉매 유입홀(114)을 통과하는 냉매의 유속을 감소시켜 상기 피스톤(22)에 입사되는 냉매의 유속을 감소시키거나, 상기 절곡부(1143)가 상기 피스톤(22)에 입사되는 냉매의 유동 방향을 전향시키거나, 상기 절곡부(1143)가 상기 피스톤(22)에 입사되는 냉매의 유속을 감소시키면서 상기 피스톤(22)에 입사되는 냉매의 유동 방향을 전향시키도록 형성될 수 있다. 여기서, 도 4에 도시된 실시예의 경우, 피스톤(22)에 대한 냉매의 입사각 조절보다 냉매의 유속 감소 극대화를 위해, 상기 냉매 유입홀(114)이 두 개의 절곡부(1143)를 갖고, 각 절곡부(1143)가 냉매의 유동 방향을 직각으로 전향시키도록 형성된다. 도 5에 도시된 실시예의 경우, 냉매의 유속 감소보다 피스톤(22)에 대한 냉매의 입사각 조절을 위해, 상기 냉매 유입홀(114)이 한 개의 절곡부(1143)를 갖고, 그 절곡부(1143)는 상기 냉매 유입홀(114)로부터 토출되는 냉매의 유동 방향이 상기 피스톤(22)의 왕복 운동 방향과 예각 또는 둔각을 이루며 상기 사판실(113)에 유입되도록 형성된다. 이러한 경우들 역시 상기 냉매 유입홀(114)이 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)에 연통될 필요가 없고, 상기 냉매 유입홀(114)이 상기 사판실(113)에 직접 연통될 수 있어, 설계 자유도가 향상될 수 있다.

또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 격벽을 구비하는 대신, 냉매 유입홀(114)이 디퓨저 형태로 형성될 수도 있다. 즉, 상기 냉매 유입홀(114)은, 그 냉매 유입홀(114)의 입구에서의 냉매 유속보다 그 냉매 유입홀(114)의 출구에서의 냉매 유속이 감소되도록, 그 냉매 유입홀(114)의 입구 측으로부터 그 냉매 유입홀(114)의 출구 측으로 갈수록 냉매의 유동 방향에 수직한 단면적이 증가되게 형성될 수 있다. 이 경우 역시 상기 냉매 유입홀(114)이 상기 실린더 블록 측 체결볼트 관통홀(1113, 1123)에 연통될 필요가 없고, 상기 냉매 유입홀(114)이 상기 사판실(113)에 직접 연통될 수 있어, 설계 자유도가 향상될 수 있다.

또는, 전술한 실시예들이 조합되어 구성될 수도 있다.

1: 케이싱 3: 회전축
4: 체결볼트 6: 격벽 부재
11: 실린더 블록 12: 프론트 케이싱
13: 리어 케이싱 21: 사판
22: 피스톤 113: 사판실
114: 냉매 유입홀 1111b, 1121b: 보어
1113, 1123: 체결볼트 관통홀 1143: 절곡부

Claims

사판실(113) 및 보어(1111b, 1121b)를 갖는 케이싱(1);
상기 케이싱(1)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(3);
상기 사판실(113)에서 상기 회전축(3)에 경사지게 체결되고, 그 회전축(3)과 함께 회전되는 사판(21); 및
상기 사판실(113)에서 상기 사판(21)에 결합되어 왕복 운동되고, 상기 보어(1111b, 1121b)와 함께 압축실을 형성하는 피스톤(22);을 포함하고,
상기 케이싱(1)의 외부로부터 냉매가 상기 사판실(113)로 유입되고, 상기 사판실(113)의 냉매가 상기 압축실로 안내되어 압축된 후 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되게 형성되고,
상기 피스톤(22)의 표면에는 상기 피스톤(22)과 상기 보어(1111b, 1121b) 사이 윤활을 위한 유막이 형성되며,
상기 피스톤(22) 표면의 유막이 상기 사판실(113)로 유입되는 냉매에 의해 파괴되는 것을 방지하는 유막 파괴 방지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 유막 파괴 방지 수단은,
상기 사판실(113)로 유입되는 냉매의 유속을 감소시키도록 형성되거나,
상기 사판실(113)로 유입되는 냉매의 유동 방향을 전향시키도록 형성되거나,
상기 사판실(113)로 유입되는 냉매의 유속을 감소시키고 유동 방향을 전향시키도록 형성되는 사판식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 케이싱(1)에는 그 케이싱(1)의 외부로부터 그 케이싱(1)의 내부로 냉매를 안내하는 냉매 유입홀(114)이 형성되고,
상기 냉매 유입홀(114)의 하류에는 그 냉매 유입홀(114)에 대향되는 격벽이 형성되는 사판식 압축기.
제3항에 있어서,
상기 케이싱(1)은,
상기 사판실(113)과 상기 보어(1111b, 1121b)가 형성되는 실린더 블록(11);
상기 실린더 블록(11)의 전방측에 위치되는 프론트 케이싱(12);
상기 실린더 블록(11)의 후방측에 위치되는 리어 케이싱(13); 및
상기 실린더 블록(11), 상기 프론트 케이싱(12) 및 상기 리어 케이싱(13)을 체결하는 체결볼트(4);를 포함하고,
상기 실린더 블록(11)에는 상기 체결볼트(4)가 관통하는 체결볼트 관통홀(1113, 1123)이 형성되고,
상기 체결볼트 관통홀(1113, 1123)은 그 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 일측에서 상기 사판실(113)과 연통되고,
상기 냉매 유입홀(114)은 상기 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측에 대향되게 형성되며,
상기 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측이 상기 격벽인 것을 특징으로 하는 사판식 압축기.
제4항에 있어서,
상기 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측은 상기 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 일측으로 갈수록 상기 사판실(113) 측으로 경사지게 형성되는 사판식 압축기.
제5항에 있어서,
상기 체결볼트 관통홀(1113, 1123)의 내주면 타측은 상기 피스톤(22)의 왕복 운동 방향과 예각 또는 둔각을 이루도록 형성되는 사판식 압축기.
제5항에 있어서,
상기 체결볼트 관통홀(1113, 1123)은 상기 사판실(113)을 기준으로 중력의 반대 방향 측에 형성되는 사판식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 케이싱(1)에는 그 케이싱(1)의 외부로부터 그 케이싱(1)의 내부로 냉매를 안내하는 냉매 유입홀(114)이 형성되고,
상기 냉매 유입홀(114)은 그 냉매 유입홀(114)의 입구와 출구 사이에 냉매의 유동 방향을 전향시키는 절곡부(1143)가 적어도 하나 형성되는 사판식 압축기.
제8항에 있어서,
상기 절곡부(1143)는 냉매의 유동 방향을 직각으로 전향시키도록 형성되는 사판식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 케이싱(1)에는 그 케이싱(1)의 외부로부터 그 케이싱(1)의 내부로 냉매를 안내하는 냉매 유입홀(114)이 형성되고,
상기 냉매 유입홀(114)은 그 냉매 유입홀(114)로부터 토출되는 냉매의 유동 방향이 상기 피스톤(22)의 왕복 운동 방향과 예각 또는 둔각을 이루며 상기 사판실(113)에 유입되도록 형성되는 사판식 압축기.
제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉매 유입홀(114)은 그 냉매 유입홀(114)의 입구 측으로부터 그 냉매 유입홀(114)의 출구 측으로 갈수록 냉매의 유동 방향에 수직한 단면적이 증가되게 형성되는 사판식 압축기.