KR20210024371A

KR20210024371A - 사판식 압축기

Info

Publication number: KR20210024371A
Application number: KR1020190103691A
Authority: KR
Inventors: 이태진; 이봉섭
Original assignee: 두원중공업(주); 학교법인 두원학원; 주식회사 두원전자
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2021-03-05

Abstract

본 발명은, 내부에 실린더보어가 형성되며, 상기 실린더보어에 피스톤이 왕복 가능하게 설치되는 실린더블록; 상기 실린더블록의 일 측에 설치되며, 내부에 형성된 사판실에, 구동축과, 상기 구동축에 결합되어 회전하는 러그플레이트와, 상기 러그플레이트에 결합되어 상기 구동축에 대한 경사가 조절되며 상기 피스톤을 왕복시키는 사판이 설치되는 사판하우징; 상기 실린더블록의 타 측에 설치되며, 상기 실린더보어로 냉매가 흡입되는 흡입실과, 상기 실린더보어로부터 냉매가 토출되는 토출실이 형성된 입출하우징; 상기 실린더블록과 입출하우징 사이에 개재되며, 상기 사판실과 흡입실 사이에 배치되는 제어연통홀이 형성된 밸브플레이트; 및 상기 사판실과 제어연통홀을 연통하도록 상기 실린더블록에 형성된 밸브가압유로에 설치되며, 상기 사판실에 존재하는 냉매에 의해 가압됨에 따라 상기 제어연통홀의 면적을 조절하여, 상기 제어연통홀을 통해 토출되는 냉매의 양을 조절하는 CS밸브를 포함하는 사판식 압축기를 제공한다.

Description

사판식 압축기{Swash-plate type compressor}

본 발명은 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 구동축에 대하여 경사가 조절되는 사판의 회전을 통해 냉매를 흡입 및 토출시키는 사판식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기란 외부의 동력을 공급받아 유체를 압축하는 장치를 의미하며, 공조 장치 또는 냉각 장치 등에서 많이 사용된다. 이 중, 자동차용 공조장치를 구성하는 압축기는, 전자클러치의 단속 작용에 의하여 동력원으로부터의 동력을 선택적으로 전달받아 구동된다. 그리고 이러한 자동차용 압축기는, 증발기로부터 냉매가스를 내부로 흡입하여 압축한 후, 응축기 측으로 토출시킨다.

자동차용 공조장치의 압축기로 많이 사용되고 있는 일반적인 사판식 압축기는, 구동축에 대하여 경사가 조절되는 사판의 회전을 통해 냉매를 흡입 및 토출시키는 압축기를 의미한다. 사판식 압축기는, 엔진의 동력을 전달받는 구동축에, 일정한 경사각을 가진 디스크 형상의 사판이 설치되어 구동축에 의해 회전하는 구조로 설계된다. 그리고 이러한 사판식 압축기는, 사판의 회전에 의하여, 사판의 둘레를 따라 배치된 슈(Shoe)를 통해 연결된 복수의 피스톤들이, 실린더블록에 형성된 다수의 실린더보어 내부에서 직선으로 왕복 운동을 함으로써, 냉매가스를 흡입한 후 압축하여 배출하게 된다.

한편, 종래의 사판식 압축기는, 사판이 배치되는 사판실의 냉매 압력을 조절하기 위하여, 외부로부터 사판식 압축기의 내부로 냉매가 유입되는 흡입실과, 사판실을 연통시키는 별도의 유로가 내부에 형성된다. 그리고 종래의 사판식 압축기는, 토출실과 사판실을 연통시키는 유로 내부에, 별도의 밸브가 배치된다.

이때, 이러한 종래의 사판식 압축기에 의하면, 사판의 회전속도가 충분히 상승된 상태이거나 냉방부하가 적어 가변용량 제어되는 상태에서, 사판실로부터 흡입실로 상당한 양의 냉매가 회수되는 현상이 발생한다. 따라서 종래의 사판식 압축기에 의하면, 냉매의 압축효율이 낮게 유지됨은 물론, 실시자가 목적하는 냉방성능에 도달하기 위해서는 엔진으로부터 사판식 압축기로 공급되는 동력이 증가되어야 하므로, 차량의 연비도 악화된다는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-1992-0021870호(발명의 명칭 : 사판식 압축기)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 작동 상태에 따라 사판실로부터 흡입실로 회수되는 냉매가 통과하는 연통로의 면적을 최적으로 조절할 수 있는 사판식 압축기를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 CS밸브는, 외주면이 상기 밸브가압유로의 내벽에 결합되어 고정되도록 배치되는 중공의 고정부재와, 상기 고정부재에 대하여 이동 가능하도록 상기 고정부재에 관통 설치되며, 일단이 상기 사판실 측을 향하고 타단이 상기 제어연통홀 측을 향하도록 배치되고, 상기 사판실로부터 상기 밸브가압유로로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀의 면적을 감소시키는 방향으로 이동하는 개폐부재를 포함한다.

상기 제어연통홀은, 상기 개폐부재의 타단의 직경보다 작은 형상으로 형성되며, 상기 개폐부재는, 상기 사판실로부터 상기 밸브가압유로로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀의 전부를 폐쇄하도록 작동하고, 상기 실린더블록은, 상기 밸브가압유로와 병렬로 배치되며, 상기 사판실로부터 냉매가 유입되는 블록연통실이 형성되며, 상기 밸브플레이트는, 상기 블록연통실과 상기 흡입실을 연통하는 상시연통홀이 형성된다.

상기 제어연통홀은, 상기 개폐부재의 타단의 직경보다 긴 슬롯(Slot) 형상으로 형성되며, 상기 개폐부재는, 상기 사판실로부터 상기 밸브가압유로로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀의 일부를 폐쇄하도록 작동한다.

상기 밸브가압유로는, 상기 개폐부재의 일단이 배치되는 탄성유로와, 상기 탄성유로와 제어연통홀 사이에 배치되며, 상기 탄성유로보다 내경이 더 크게 형성되고, 상기 고정부재가 배치되는 고정유로를 포함하며, 상기 개폐부재는, 일단이 상기 탄성유로의 내벽과 접하도록 형성된다.

상기 개폐부재는, 상기 고정부재의 내부에 이동 가능하게 배치되는 개폐봉과, 상기 개폐봉의 상기 사판실 측 일단에 결합되며, 상기 개폐봉보다 직경이 큰 개폐단을 포함한다.

상기 CS밸브는, 상기 고정부재와 상기 개폐단의 사이에 배치되며, 상기 개폐단을 상기 사판실 측으로 가압하는 탄성부재를 더 포함한다.

상기 실린더블록은, 상기 밸브가압유로와 병렬로 배치되며, 상기 사판실로부터 냉매가 유입되는 블록연통실이 형성되며, 상기 밸브플레이트는, 상기 블록연통실과 상기 제어연통홀을 연통하며, 상기 밸브가압유로와 상기 제어연통홀의 사이에 배치되는 밸브연통유로가 형성된다.

상기 CS밸브는, 상기 개폐부재의 타단 측 외주면에 결합되며, 상기 고정부재의 상기 제어연통홀 측의 면에 선택적으로 안착되어, 상기 탄성부재에 의해 상기 개폐부재가 상기 고정부재로부터 상기 사판실 측으로 이탈되는 것을 방지하는 멈춤링을 더 포함한다.

본 발명에 따른 사판식 압축기에 의하면, 초기 구동 시에는 제어연통홀의 면적을 확장하여 사판실 냉매가 흡입실로 신속히 배출되도록 하여 사판의 경사각이 신속히 최대 경사각에 도달하도록 하고, 경사각이 변화되는 가변용량 운전조건에서는 제어연통홀의 면적을 축소하여 냉매가 흡입실로 회수되는 양을 저감할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 사판식 압축기에 의하면, 냉매의 압축효율 및 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 사판식 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 A 부분의 확대도로서, CS밸브가 제어연통홀을 개방시킨 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 A 부분의 확대도로서, CS밸브가 제어연통홀을 폐쇄시킨 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 나타낸 CS밸브의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 사판식 압축기의 단면도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 B 부분의 확대도로서, CS밸브가 제어연통홀을 개방시킨 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 나타낸 B 부분의 확대도로서, CS밸브가 제어연통홀을 폐쇄시킨 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 도 5에서 실린더블록 측에서 밸브플레이트를 보았을 때의 CS밸브와 밸브플레이트의 사시도이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 사판식 압축기(1000)는, 실린더블록(1100), 사판하우징(1200), 입출하우징(1300), 밸브플레이트(1400), CS밸브(1500) 및 개스킷(1600;Gasket)을 포함한다.

상기 실린더블록(1100)은, 상기 사판하우징(1200)과 입출하우징(1300)의 사이에 배치되는 것으로서, 내부에 실린더보어(1110)가 형성되고, 상기 실린더보어(1110)에는 피스톤(1120)이 왕복 가능하도록 설치된다. 상기 실린더보어(1110)는, 상기 실린더블록(1100)의 둘레방향을 따라 복수개가 서로 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 피스톤(1120) 역시 복수개가 구비되어 각각 상기 복수개의 실린더보어(1110)에 배치될 수 있다.

상기 실린더블록(1100)에는, 밸브가압유로(1130)가 형성된다. 상기 밸브가압유로(1130)는, 사판하우징(1200)의 사판실(1210)과 입출하우징(1300)의 흡입실(1310) 사이에 형성되는 것으로서, 상기 CS밸브(1500)가 배치된다. 그리고 상기 밸브가압유로(1130)는, 탄성유로(1131) 및 고정유로(1132)를 포함한다. 상기 탄성유로(1131)는, 상기 사판실(1210) 측에 배치된다. 상기 고정유로(1132)는, 상기 탄성유로(1131)보다 내경이 더 크게 형성된 것으로서, 상기 탄성유로(1131)와 상기 흡입실(1310)의 사이에 배치된다.

상기 사판하우징(1200)은, 상기 실린더블록(1100)의 일 측에 설치되는 것으로서, 내부에 사판실(1210)이 형성된다. 상기 사판실(1210)의 내부에는, 구동축(1220), 러그플레이트(1230) 및 사판(1240)이 배치된다. 상기 구동축(1220)은, 일단이 상기 사판하우징(1200)에 삽입되고 타단이 상기 실린더블록(1100)에 회전 가능하게 설치된다. 그리고 상기 구동축(1220)은, 외부 동력원으로부터 전달받은 동력에 의해 회전한다. 한편, 상기 실린더블록(1100)의 내부에는, 상기 밸브가압유로(1130)와 병렬로 배치되며, 상기 사판실(1210)로부터 냉매가 유입되는 블록연통실(1150)이 형성된다. 상기 사판실(1210)에 존재하는 냉매는, 상기 구동축(1220)의 내부에 형성된 유로를 통해 상기 블록연통실(1150)로 공급된다.

상기 러그플레이트(1230)는, 상기 구동축(1220)의 외주면에 결합되며, 상기 구동축(1220)과 함께 회전한다. 상기 사판(1240)은, 상기 구동축(1220)에 소정 경사각을 이루도록 결합되며, 상기 러그플레이트(1230)에 결합된다. 상기 사판(1240)의 외측 단부에는 슈(Shoe)가 설치되며, 상기 슈는 상기 피스톤(1120)에 미끄럼 이동이 가능하도록 설치된다. 상기 사판(1240)이 상기 구동축(1220)에 의해 회전하는 경우, 상기 구동축(1220)에 대한 상기 사판(1240)의 경사각은 변하게 된다. 따라서 상기 피스톤(1120)은 상기 슈에 의해 직선 방향으로 왕복 운동을 하게 되며, 외부로부터 상기 흡입실(1310)로 유입된 냉매는, 상기 실린더보어(1110)로 유입된 후 상기 토출실(1320)을 통해 외부로 토출되게 된다.

상기 입출하우징(1300)은, 상기 실린더블록(1100)의 타 측에 설치되는 것으로서, 내부에 상기 흡입실(1310) 및 토출실(1320)이 형성된다. 상기 흡입실(1310) 및 토출실(1320)은, 상기 실린더블록(1100)에 형성된 복수개의 실린더보어(1110) 각각에 대하여 연통되도록 형성된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 밸브플레이트(1400)는, 상기 실린더블록(1100)과 상기 입출하우징(1300)의 사이에 개재되며, 제어연통홀(1410) 및 밸브연통유로(1420)가 형성된다. 상기 제어연통홀(1410)은, 상기 고정유로(1132)와 상기 흡입실(1310)의 사이에 배치된다. 상기 밸브연통유로(1420)는, 상기 블록연통실(1150)과 상기 제어연통홀(1410)을 연통하도록 형성된다. 따라서 상기 사판실(1210)로부터 상기 구동축(1220)의 내부로 유입된 냉매는, 상기 블록연통실(1150) 및 상기 제어연통홀(1410)을 거쳐서, 상기 흡입실(1310)로 유동하게 된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 CS밸브(1500)는, 상기 밸브가압유로(1130)에 설치되는 것으로서, 고정부재(1510), 개폐부재(1520), 탄성부재(1530) 및 멈춤링(1540)을 포함한다. 상기 고정부재(1510)는, 중공의 원통 형상으로 형성된 것으로서, 외주면이 상기 고정유로(1132)의 내벽에 접하도록 배치된다. 그리고 상기 고정부재(1510)는, 외주면이 상기 고정유로(1132)의 내벽에 결합됨에 따라, 상기 고정유로(1132) 상에서 고정되도록 배치된다. 상기 개폐부재(1520)는, 상기 고정부재(1510)를 관통하도록 설치되는 것으로서, 일단이 상기 사판실(1210) 측을 향하고 타단이 상기 제어연통홀(1410) 측을 향하도록 배치된다. 그리고 상기 개폐부재(1520)는, 개폐봉(1521) 및 개폐단(1522)을 포함한다. 상기 개폐봉(1521)은, 직경이 상기 고정부재(1510)의 직경보다 더 작게 형성된 것으로서, 상기 고정부재(1510)에 대하여 이동 가능하도록, 상기 고정부재(1510)에 관통 설치된다. 상기 개폐단(1522)은, 상기 개폐봉(1521)의 상기 사판실(1210) 측 일단에 결합되는 것으로서, 직경이 상기 개폐봉(1521)의 직경보다 크게 형성된다. 상기 사판실(1210)로부터 상기 탄성유로(1131)로 유입된 냉매에 의해 상기 개폐단(1522)이 가압됨에 따라, 상기 개폐부재(1520)는 상기 흡입실(1310) 측으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 개폐봉(1521)의 타단은 상기 제어연통홀(1410)을 폐쇄시키게 된다.

이때, 상기 개폐부재(1520)는, 상기 고정부재(1510)와 같이 중공의 구조로 형성된 것이 아니라, 내부가 채워진 구조로 형성된다. 이 경우, 상기 개폐단(1522)은, 상기 탄성유로(1131)를 완전히 폐쇄시킨 상태로 배치되므로, 상기 사판실(1210)로부터 상기 탄성유로(1131)로 유입된 냉매는, 상기 개폐단(1522)에 가로막혀 상기 고정유로(1132) 측으로 흘러나가지 못하게 된다. 따라서 상기 사판실(1210)에 존재하는 냉매는, 상기 구동축(1220) 내부의 유로를 통해 상기 블록연통실(1150)로 유동한 후, 상기 밸브연통유로(1420) 및 상기 제어연통홀(1410)을 통해서만 상기 흡입실(1310)로 유동할 수 있게 된다.

상기 탄성부재(1530)는, 상기 개폐단(1522)과 상기 고정부재(1510)의 사이에 배치되며, 상기 개폐봉(1521)의 외주면을 둘러싸도록 배치된다. 그리고 상기 탄성부재(1530)는, 상기 고정부재(1510)를 기준으로 하여 상기 개폐단(1522)을 상기 사판실(1210) 측으로 가압한다. 상기 멈춤링(1540)은, 상기 고정부재(1510)의 상기 제어연통홀(1410) 측의 면에 선택적으로 안착되어, 상기 탄성부재(1530)에 의해 상기 개폐부재(1520)가 상기 고정부재(1510)로부터 상기 사판실(1210) 측으로 이탈되는 것을 방지한다. 즉, 상기 사판실(1210)과 상기 흡입실(1310) 사이의 냉매 압력차에 의해 상기 개폐단(1522)이 가압되는 힘보다, 상기 탄성부재(1530)가 상기 개폐단(1522)을 가압하는 힘이 더 커서, 상기 탄성부재(1530)에 의해 상기 개폐부재(1520)가 상기 사판실(1210) 측으로 이동할 경우, 상기 멈춤링(1540)은, 상기 고정부재(1510)의 상기 제어연통홀(1410) 측의 면에 안착되어, 상기 개폐부재(1520)의 이동을 제한하는 역할을 한다. 이에 따라 상기 멈춤링(1540)은, 상기 개폐부재(1520)가 상기 밸브가압유로(1130) 상에서 상기 제어연통홀(1410)에 대한 개폐작용을 지속적으로 수행할 수 있도록 한다.

상기 개스킷(1600)은, 상기 CS밸브(1500)와 상기 밸브플레이트(1400)의 사이에 배치된 것으로서, 내부에 개스킷연통홀(1610)이 형성된다. 상기 개스킷연통홀(1610)은, 상기 고정유로(1132) 및 상기 제어연통홀(1410)과 각각 연통하도록 형성된다. 그리고 상기 개폐봉(1521)은, 상기 개폐단(1522)이 상기 흡입실(1310)로부터 상기 탄성유로(1131)로 유입된 냉매에 의해 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀(1410)을 선택적으로 폐쇄시킨다. 상기 밸브연통유로(1420)는, 상기 밸브플레이트(1400) 중 상기 개스킷(1600) 측의 면에 형성되며, 상기 개스킷(1600)이 상기 밸브플레이트(1400)에 안착됨에 따라, 상기 개스킷(1600)과 상기 밸브플레이트(1400)의 사이에 형성된다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 사판식 압축기(100)의 작동 상태에 따른 상기 CS밸브(1500)의 작동에 관해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 사판식 압축기(1000)의 초기 구동 시에는, 상기 사판실(1210)에 존재하는 냉매의 압력과 상기 흡입실(1310)의 압력차가 비교적 낮은 상태를 유지한다. 따라서 이 경우, 상기 사판실(1210)로부터 상기 탄성유로(1131)로 유입된 냉매가 상기 개폐단(1522)에 가하는 힘보다, 상기 탄성부재(1530)가 상기 개폐단(1522)에 가하는 힘이 더 크기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 개폐부재(1520)는 상기 사판실(1210) 측으로 최대한 이동한 상태를 유지하게 된다. 그리고 상기 개폐봉(1521)의 타단은, 상기 개스킷연통홀(1610) 및 상기 제어연통홀(1410)을 폐쇄하지 않고, 상기 개스킷연통홀(1610) 및 상기 제어연통홀(1410)을 개방시킨 상태를 유지한다. 이는, 사판식 압축기(1000)의 초기 구동 시, 상기 사판실(1210) 내부에 적체되어 있던 냉매가 상기 흡입실(1310)로 신속히 배출되어, 상기 사판(1240)의 경사각이 신속히 상승될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 상기 사판실(1210)에 존재하는 냉매는, 상기 구동축(1220) 내부의 유로, 상기 블록연통실(1150), 상기 밸브연통유로(1420) 및 상기 제어연통홀(1410)을 통해 상기 흡입실(1310)로 유동하게 된다.

하지만 상기 사판(1240)의 회전수가 충분히 증가하여도 토출 냉매의 양이 일정하게 유지되는 경우, 혹은 냉방 부하가 감소하여 사판실 압축기(1000)를 통해 토출되는 냉매의 양이 감소되어야 하는 경우, 상기 사판실(1210)로부터 상기 흡입실(1310)로 회수되는 냉매의 양은 차량의 에어컨 시스템에 대응하여 감소될 필요가 있다. 상기 사판(1240)의 회전수가 충분히 증가한 상태에서는, 사판식 압축기(1000)의 초기 구동시에 비하여, 상기 사판실(1210)과 상기 흡입실(1310) 사이의 냉매 압력차가 높은 상태를 유지한다. 이 경우, 상기 사판실(1210)로부터 상기 탄성유로(1131)로 유입된 냉매가 상기 개폐단(1522)에 가하는 힘은, 상기 탄성부재(1530)가 상기 개폐단(1522)에 가하는 힘보다 더 크므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 개폐부재(1520)는 상기 제어연통홀(1410) 측으로 이동하게 된다. 그리고 상기 개폐봉(1521)의 타단은, 상기 제어연통홀(1410)을 폐쇄한다. 따라서 상기 사판실(1210)로부터 상기 흡입실(1310)로 유입되는 냉매의 양은, 감소하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 사판식 압축기(1000)에 의하면, 초기 구동 시에는 상기 사판실(1210)의 냉매가 흡입실(1310)로 신속히 회수되도록 하여 초기 작동지연을 방지하며, 상기 사판(1240)의 회전속도가 충분히 상승된 경우에는 상기 사판실(1210)로부터 흡입실(1310)로 냉매가 회수되는 것을 감소시킴으로써, 사판식 압축기(1000)의 작동 상태에 따라 토출되는 냉매의 양이 최적으로 유지되도록 할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 사판식 압축기(1000)에 의하면, 냉매의 압축효율을 향상시킬 수 있으며, 본 발명에 따른 사판식 압축기(1000)가 사용되는 차량의 연비 역시 향상시킬 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제어연통홀(1410)은, 상기 개폐부재(1520)의 타단의 직경보다 작은 형상으로 형성된다. 따라서 상기 개폐부재(1520)는, 상기 사판실(1210)로부터 상기 밸브가압유로(1420)로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀(1410)의 전부를 폐쇄하도록 작동한다.

이때, 상기 밸브플레이트(1400)에는, 상시연통홀(1430)이 추가로 형성된다. 상기 상시연통홀(1430)은, 상기 블록연통실(1150) 및 상기 흡입실(1310)을 서로 연통하도록 형성되어, 상기 블록연통실(1150)로 유입된 냉매가 상기 흡입실(1310)로 유동하도록 한다. 상기 상시연통홀(1430)은, 상기 제어연통홀(1410)과는 다르게 상기 CS밸브(1500)에 의해 폐쇄되는 것이 아니므로, 상기 제어연통홀(1410)이 상기 CS밸브(1500)에 의해 폐쇄되더라도, 상기 사판실(1210)에 존재하는 냉매는 상기 상시연통홀(1430)을 통해 상기 흡입실(1310)로 상시적으로 유입된다. 따라서 이 경우, 상기 사판(1240)의 회전수가 최대가 된 상태에서도, 상기 사판실(1210)로부터 상기 흡입실(1310)로 최소량의 냉매가 회수되도록 할 수 있다.

이하부터는, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 사판식 압축기(2000)에 관해 상세히 설명하도록 한다. 이때, 본 발명의 제1실시예와 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하도록 한다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 사판식 압축기(2000)는, 본 발명의 제1실시예와 비교하였을 때 밸브플레이트(1401)의 구조가 변경된다. 즉, 본 발명의 제2실시예 따른 사판식 압축기(2000)의 실린더블록(1100), 사판하우징(1200), 입출하우징(1300), CS밸브(1500) 및 개스킷(1600)은, 본 발명의 제1실시예에 따른 사판식 압축기(1000)의 실린더블록(1100), 사판하우징(1200), 입출하우징(1300), CS밸브(1500) 및 개스킷(1600)과 동일한 구조 및 형상으로 형성된다.

상기 밸브플레이트(1401) 역시, 제어연통홀(1411) 및 밸브연통유로(1421)가 형성된다. 상기 밸브연통유로(1421)는, 제1실시예에서의 밸브연통유로(1420)와 동일한 구조이므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다. 그 반면에, 상기 밸브플레이트(1401)에는, 제1실시예에서와 같은 상시연통홀(1430)이 형성되지 않으며, 상기 제어연통홀(1411)이 상기 개폐부재(1520)의 타단의 직경보다 긴 슬롯(Slot)의 형상으로 형성된다. 더욱 상세하게는, 도 8을 참조하면, 상기 제어연통홀(1411)은, 폭이 상기 개폐부재(1520)의 타단의 직경보다는 작되, 길이가 상기 개폐부재(1520)의 타단의 직경보다 큰 슬롯의 형상으로 형성될 수 있다. 따라서 상기 개폐부재(1520)는, 상기 사판실(1210)로부터 상기 밸브가압유로(1130)로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀(1411)의 전부가 아닌 일부만을 폐쇄하도록 작동하게 된다.

여기서, 상기 개폐부재(1520)가 상기 제어연통홀(1411)의 일부만을 폐쇄하므로, 상기 제어연통홀(1411) 중 상기 개폐부재(1520)에 의해 폐쇄되지 않은 부분은 상기 밸브연통유로(1521)와 연통된 상태를 유지한다. 따라서 상기 블록연통실(1150)로 유입된 냉매는, 상기 밸브연통유로(1521) 및 상기 제어연통홀(1411) 중 폐쇄되지 않은 부분을 통해, 상기 흡입실(1310)로 상시적으로 유입된다. 따라서 이 경우, 상기 사판(1240)의 회전수가 최대가 된 상태에서도, 상기 사판실(1210)로부터 상기 흡입실(1310)로 최소량의 냉매가 회수되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 제1,2실시예에서는, 상기 밸브연통유로(1420,1421)가 상기 밸브플레이트(1400,1401)에 형성되는 것으로 설명되었으나, 이는 일 예에 불과하며, 상기 밸브연통유로(1420,1421)는 상기 밸브플레이트(1400,1401)가 아닌 실린더블록(1100)에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 제1,2실시예에서는, 상기 구동축(1220)의 내부에 형성된 유로를 통해서 상기 블록연통실(1150)로 냉매가 유입되는 것으로 설명되었으나, 이는 일 예에 불과하며, 상기 블록연통실(1150)로 유입되는 냉매는, 상기 구동축(1220)의 내부에 형성된 유로가 아닌, 기타 다른 연통로를 통해서도 공급될 수 있다.

1000,2000 : 사판식 압축기 1100 : 실린더블록
1200 : 사판하우징 1300 : 입출하우징
1400,1401 : 밸브플레이트 1500 : CS밸브
1600 : 개스킷

Claims

내부에 실린더보어가 형성되며, 상기 실린더보어에 피스톤이 왕복 가능하게 설치되는 실린더블록;
상기 실린더블록의 일 측에 설치되며, 내부에 형성된 사판실에, 구동축과, 상기 구동축에 결합되어 회전하는 러그플레이트와, 상기 러그플레이트에 결합되어 상기 구동축에 대한 경사가 조절되며 상기 피스톤을 왕복시키는 사판이 설치되는 사판하우징;
상기 실린더블록의 타 측에 설치되며, 상기 실린더보어로 냉매가 흡입되는 흡입실과, 상기 실린더보어로부터 냉매가 토출되는 토출실이 형성된 입출하우징;
상기 실린더블록과 입출하우징 사이에 개재되며, 상기 사판실과 흡입실 사이에 배치되는 제어연통홀이 형성된 밸브플레이트; 및
상기 사판실과 제어연통홀을 연통하도록 상기 실린더블록에 형성된 밸브가압유로에 설치되며, 상기 사판실에 존재하는 냉매에 의해 가압됨에 따라 상기 제어연통홀의 면적을 조절하여, 상기 제어연통홀을 통해 토출되는 냉매의 양을 조절하는 CS밸브를 포함하는 사판식 압축기.
청구항 1에 있어서,
상기 CS밸브는,
외주면이 상기 밸브가압유로의 내벽에 결합되어 고정되도록 배치되는 중공의 고정부재와,
상기 고정부재에 대하여 이동 가능하도록 상기 고정부재에 관통 설치되며, 일단이 상기 사판실 측을 향하고 타단이 상기 제어연통홀 측을 향하도록 배치되고, 상기 사판실로부터 상기 밸브가압유로로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀의 면적을 감소시키는 방향으로 이동하는 개폐부재를 포함하는 사판식 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 제어연통홀은, 상기 개폐부재의 타단의 직경보다 작은 형상으로 형성되며,
상기 개폐부재는, 상기 사판실로부터 상기 밸브가압유로로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀의 전부를 폐쇄하도록 작동하고,
상기 실린더블록은, 상기 밸브가압유로와 병렬로 배치되며, 상기 사판실로부터 냉매가 유입되는 블록연통실이 형성되며,
상기 밸브플레이트는, 상기 블록연통실과 상기 흡입실을 연통하는 상시연통홀이 형성된 사판식 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 제어연통홀은, 상기 개폐부재의 타단의 직경보다 긴 슬롯(Slot) 형상으로 형성되며,
상기 개폐부재는, 상기 사판실로부터 상기 밸브가압유로로 유입된 냉매에 의해 일단이 가압됨에 따라, 타단이 상기 제어연통홀의 일부를 폐쇄하도록 작동하는 사판식 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 밸브가압유로는,
상기 개폐부재의 일단이 배치되는 탄성유로와,
상기 탄성유로와 제어연통홀 사이에 배치되며, 상기 탄성유로보다 내경이 더 크게 형성되고, 상기 고정부재가 배치되는 고정유로를 포함하며,
상기 개폐부재는, 일단이 상기 탄성유로의 내벽과 접하도록 형성된 사판식 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 개폐부재는,
상기 고정부재의 내부에 이동 가능하게 배치되는 개폐봉과,
상기 개폐봉의 상기 사판실 측 일단에 결합되며, 상기 개폐봉보다 직경이 큰 개폐단을 포함하는 사판식 압축기.
청구항 6에 있어서,
상기 CS밸브는,
상기 고정부재와 상기 개폐단의 사이에 배치되며, 상기 개폐단을 상기 사판실 측으로 가압하는 탄성부재를 더 포함하는 사판식 압축기.
청구항 2에 있어서,
상기 실린더블록은, 상기 밸브가압유로와 병렬로 배치되며, 상기 사판실로부터 냉매가 유입되는 블록연통실이 형성되며,
상기 밸브플레이트는, 상기 블록연통실과 상기 제어연통홀을 연통하며, 상기 밸브가압유로와 상기 제어연통홀의 사이에 배치되는 밸브연통유로가 형성된 사판식 압축기.
청구항 7에 있어서,
상기 CS밸브는,
상기 개폐부재의 타단 측 외주면에 결합되며, 상기 고정부재의 상기 제어연통홀 측의 면에 선택적으로 안착되어, 상기 탄성부재에 의해 상기 개폐부재가 상기 고정부재로부터 상기 사판실 측으로 이탈되는 것을 방지하는 멈춤링을 더 포함하는 사판식 압축기.