WO2010151021A2 - 왕복동식 압축기 - Google Patents

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WO2010151021A2
WO2010151021A2 PCT/KR2010/004021 KR2010004021W WO2010151021A2 WO 2010151021 A2 WO2010151021 A2 WO 2010151021A2 KR 2010004021 W KR2010004021 W KR 2010004021W WO 2010151021 A2 WO2010151021 A2 WO 2010151021A2
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refrigerant
guide
inlet
outer rear
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PCT/KR2010/004021
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이건호
김학수
남동림
이석기
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두원공과대학교
주식회사 두원전자
김성용
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Publication date
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    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
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    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1081—Casings, housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/109—Lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members

Definitions

  • the present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, a reciprocating type that allows the refrigerant introduced into the suction chamber to flow into the cylinder bore more smoothly and at the same time the refrigerant discharged from the cylinder bore into the discharge chamber is more smoothly discharged to the outside. Relates to a compressor.
  • swash plate compressors are used in recent years.
  • the inclination angle of the swash plate is changed according to the change of the heat load to achieve precise movement control by controlling the feed amount of the piston, while the inclination angle is continuously changed to reduce the sudden torque fluctuation of the engine by the compressor, so that the ride comfort of the vehicle even during operation of the compressor.
  • the refrigerant is sucked from the suction chamber and compressed by a piston, and the compressed refrigerant is discharged to the discharge chamber and sent to the next cooling cycle.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional swash plate compressor.
  • a conventional swash plate type compressor has a plurality of cylinder bores 11a formed in parallel in a longitudinal direction on an inner circumferential surface thereof, and includes a cylinder block 11 constituting the outside of the compressor, and the cylinder block 11.
  • the piston 20 is slidably coupled to the swash plate 15 via a shoe 21 and a swash plate 15 formed in a circular plate shape, and reciprocally moved within the cylinder bore 11a. It is configured to include.
  • suction chamber 13a is provided on the outer side of the discharge chamber 13b relative to the rear housing 13.
  • the refrigerant introduced into the suction chamber 13a through the suction port (not shown) is introduced into the plurality of cylinder bores 11a through the suction port (not shown) formed in the cylinder bore 11a.
  • the refrigerant having been compressed in the cylinder bore 11a moves to the discharge chamber 13b through an outlet (not shown) formed in the cylinder bore 11a, and such refrigerant discharges the unshown discharge formed in the rear housing 13. It is discharged to the outside through a port (not shown).
  • the refrigerant may be introduced into the shortest distance inlet formed at a close distance to the suction port as compared to the other inlets, other inlets except the shortest inlet may be connected to the suction port due to flow resistance and frictional resistance in the suction chamber. Refrigerant could not be introduced rapidly compared to the case where it entered the shortest inlet.
  • suction chamber 13a is provided inside the discharge chamber 13b relative to the rear housing 13, from the discharge ports except for the discharge ports close to the discharge port (not shown), as described above.
  • the discharged refrigerant was circulated inside the discharge chamber 13b and then guided to the discharge port.
  • An object of the present invention is to solve the above problems, and to allow the refrigerant to be uniformly introduced into the plurality of cylinder bores from the suction chamber, respectively, and the refrigerant guided from the plurality of discharge ports to the discharge chamber, respectively, In order to discharge more uniformly, it is to provide a reciprocating compressor which minimizes the interruption of the refrigerant flow by the flow path resistance and the frictional resistance in the suction chamber and the discharge chamber during the inflow and discharge of the refrigerant.
  • the reciprocating compressor of the present invention devised to achieve the above object includes a cylinder block having a plurality of cylinder bores and disposed between the front housing and the rear housing, the front housing and the rear housing, and the cylinder bore.
  • a piston that is reciprocally accommodated in the air a drive shaft rotating about the front housing, a piston drive means connected between the piston and the drive shaft, a valve plate provided opposite the bottom of the piston and having an inlet port and an outlet port;
  • the reciprocating compressor comprising a suction chamber and a discharge chamber formed in the rear housing,
  • the rear housing may include an outer rear housing having an inlet through which refrigerant is introduced from the outside; And an inner rear housing interposed between the outer rear housing and the cylinder block, wherein the suction chamber is formed between the outer rear housing and the discharge chamber is formed between the outer cylinder and the cylinder block.
  • the guide portion having an inner space is formed toward the outer rear housing so as to form the discharge chamber at the central portion of the one side facing the cylinder block of the inner rear housing, and the other side facing the outer rear housing has a circumference of the guide portion. Accordingly, a recess is formed between the outer wall and the outer wall.
  • the surface facing the outer rear housing of the guide portion is characterized in that it is convexly rounded toward the outer rear housing.
  • the surface facing the outer rear housing of the guide part may include a side part extending a predetermined distance from the bottom of the recess toward the outer rear housing, and a curved part connecting the end of the side part and having a predetermined radius of curvature. It features.
  • the surface facing the outer rear housing of the guide portion is characterized in that the non-contact with the inner surface of the outer rear housing.
  • a coolant inlet guide is formed on an outer surface of the outer rear housing to guide the coolant introduced into the inlet to the suction chamber.
  • one side of the refrigerant inlet guide is characterized in that the inlet and the other side is in communication with the inlet hole formed in the outer rear housing.
  • a plurality of refrigerant inlet holes communicating with the inlet are formed in the recesses of the inner rear housing, and the refrigerant introduced into the inlet is introduced into the cylinder bore via the suction chamber, the refrigerant inlet hole, and the inlet, and the guide unit
  • a hollow guide tube is formed in the inner space, and a connection part is connected between the guide portion and the outer wall of the inner rear housing and communicates with a portion in which the inside of the guide tube is hollow.
  • the refrigerant discharged from the discharge port is formed in the guide tube. And through a discharge hole formed in the outer wall of the inner rear housing via the inner flow path of the connecting portion.
  • the free end of the guide tube is characterized in that the cutout is formed at one point in the circumferential direction.
  • the guide tube is characterized in that the check valve or oil separator is further installed.
  • a separate suction chamber is formed between the outer rear housing and the inner rear housing and thus multiple cylinders.
  • the bore has the effect of uniformly introducing the refrigerant.
  • the inner space of the guide part serves as the discharge chamber, the effect that the refrigerant discharged through each discharge port may also flow into the discharge chamber more uniformly and quickly also occurs.
  • the surface facing the outer rear housing of the guide portion is convexly rounded while being in contact with the inner surface of the outer rear housing, thereby reducing the flow resistance or frictional resistance in the suction chamber, thereby allowing the refrigerant to flow smoothly and uniformly. It can be introduced into the bore.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a swash plate compressor according to the prior art.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the rear housing of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a rear perspective view of FIG. 3.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the rear housing of FIG. 2
  • FIG. 4 is a rear perspective view of FIG. 3.
  • a reciprocating compressor (hereinafter referred to as a compressor) according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the front housing 100 and rear housing 200, the front housing 100 and the rear A cylinder block 310 disposed between the housing 200 and having a plurality of cylinder bores 300, a piston 320 reciprocally accommodated in the cylinder bore 300, and the front housing 100.
  • a driving shaft 330 rotating about the piston, a piston driving means connected between the piston 320 and the driving shaft 330, and installed to face the bottom of the piston 320, and having an inlet 341 and an outlet 342. It is configured to include a valve plate 340, the suction chamber 400 and the discharge chamber 500 formed in the rear housing 200.
  • the piston drive means may include a swash plate 600 and a shoe 610 to be described later, swash plate type It will be described based on the compressor.
  • the front housing 100 and the rear housing 200 are provided at the front and the rear of the cylinder block 310, respectively.
  • the suction chamber 400 and the discharge chamber 500 are formed in the rear housing 200, respectively, and the suction hole 341 communicates the cylinder bore 300 and the suction chamber 400 with the valve plate 340. And discharge holes 342 communicating with the cylinder bore 300 and the discharge chamber 500, respectively.
  • suction port 341 and the discharge port 342 formed on the valve plate 340 are configured to open and close the suction port 341 and the discharge port 342 by a pressure change caused by the reciprocating motion of the piston 320.
  • a valve (not shown) and a discharge valve (not shown) are respectively provided.
  • a plurality of cylinder bores 300 are formed in the cylinder block 310, and the refrigerant introduced into the cylinder bore 300 from the suction chamber 400 is reciprocated through the inlet 211. It is continuously compressed by the piston 320.
  • the drive shaft 330 is rotatably supported by the front housing 100 and the cylinder block 310 via a bearing 620.
  • the swash plate 600 is slidably coupled to the piston 320 via the shoe 610.
  • the rear housing 200 is divided into an outer rear housing 210 and an inner rear housing 220.
  • the outer rear housing 210 forms the appearance of the compressor, and the inlet 211 is formed to allow the refrigerant passing through the evaporator to flow into the compressor in a normal cooling cycle.
  • a coolant inlet guide 212 is formed on the outer surface of the outer rear housing 210, and a coolant inlet is formed therein, and a coolant pipe connected to an evaporator is formed at one side of the coolant inlet guide 212.
  • the inlet 211 is formed to be connected to the back and the like.
  • an inlet hole 213 communicating with the inlet 211 and communicating with a recess 222 to be described later is formed at a central portion of the outer rear housing 210 in a longitudinal section. Is formed.
  • the inlet 211 and the inlet hole 213 are in communication with each other through the refrigerant passage, and the refrigerant introduced through the inlet 211 is moved to the inlet hole 213 via the refrigerant passage. Done.
  • the present invention is not limited thereto, and the refrigerant passage is omitted and the inlet 211 is disposed on the outer rear housing so as to make the compressor more compact and at the same time reduce the flow path distance of the refrigerant to prevent heat exchange loss during the movement of the refrigerant. It may be formed in the center portion on the longitudinal section of the (210).
  • the inner rear housing 220 is interposed between the outer rear housing 210 and the cylinder block 310, the outer rear housing 210 and the inner rear housing 220 is a cylinder block 310 through a bolt or the like. Is fastened to.
  • a certain volume of space is formed between the inner rear housing 220 and the outer rear housing 210. Similarly, a volume of space is formed between the inner rear housing 220 and the cylinder block 310.
  • the space between the inner rear housing 220 and the outer rear housing 210 serves as the suction chamber 400, and the space between the inner rear housing 220 and the cylinder block 310 is the discharge chamber ( 500) to play a role.
  • the guide portion 221 protrudes toward the outer rear housing 210 in the central portion of the side facing the cylinder block 310 of the inner rear housing 220, the inside of the guide portion 221 An inner space is formed to form the discharge chamber 500.
  • the other side facing the outer rear housing 210 of the inner rear housing 220 is formed with a recess 222 recessed between the outer wall 223 along the circumference of the guide portion 221.
  • the recess 222 serves as the suction chamber 400 described above, and the recess 222 is opened and closed according to opening and closing of the suction port 341 and the suction valve (not shown) formed in the valve plate 340.
  • a plurality of refrigerant inlet holes 222a corresponding to the number of cylinder bores 300 are formed to selectively communicate with each other.
  • the outer wall 223 refers to the edge side wall forming the appearance of the inner rear housing 220.
  • the surface facing the outer rear housing 210 of the guide part 221 (hereinafter, referred to as one side of the 'guide part') is the outer side. It is formed convexly round toward the rear housing 210.
  • one side surface of the guide portion 221 is formed to be in contact with the inner surface of the outer rear housing 210.
  • the guide portion 221 connects the side portion 222b extending a predetermined distance from the bottom of the recess 222 toward the outer rear housing 210 and the end portion of the side portion 222b and has a constant radius of curvature. It is configured to include a curved portion 222c having a.
  • the refrigerant introduced into the space formed between the outer rear housing 210 and the inner rear housing 220 through the inlet 211 of the outer rear housing 210, that is, the suction chamber 400, is recessed. 222 is guided toward the plurality of refrigerant inlet holes 222a along the inner space and the outer surface of the guide part 221 and then flows into the cylinder bore 300 via the inlet 341.
  • the refrigerant guided to the suction chamber 400 through the inlet hole 213 is guide portion ( After contacting the central portion of one side of the 221 may be evenly divided in all directions at the same time may be introduced into each refrigerant inlet hole (222a).
  • the curved portion 222c which is one side of the guide portion 221
  • the flow path and the frictional resistance when the aforementioned refrigerant flows into the refrigerant inlet hole 222a are further reduced. You can do it.
  • an angle formed between the bottom surface of the recess 222 and the side surface portion 222b is illustrated as about 90 °, but the present invention is not limited thereto, and the aforementioned angle may be formed at an obtuse angle.
  • a passage is formed in the inner space of the guide part 221 so that the refrigerant discharged through the discharge port 342 of the valve plate 340 is transferred to an apparatus such as a condenser.
  • a hollow guide tube 224 is formed in the inner space of the guide part 221 (see FIG. 3), and the longitudinal direction thereof is formed inside the guide tube 224.
  • the hollow portion thus formed is selectively communicated with the discharge port 342 depending on whether the discharge valve (not shown) is opened.
  • the guide portion 221 and the outer wall 223 of the inner rear housing 220 are connected, and a connecting portion 225 having a flow passage communicating with a hollow formed portion of the guide tube 224 is formed therein. .
  • the refrigerant discharged from the discharge port 342 is discharged through the discharge hole 226 formed in the outer wall of the inner rear housing 220 via the inner flow path of the guide tube 224 and the connecting portion 225 to cool the refrigerant pipe. Through the condenser.
  • a cutout portion 229 is formed at a free end of the guide tube 224 at one point in the circumferential direction, so that the discharged refrigerant enters the inside of the guide tube 224 while rotating.
  • the oil can be separated and only pure refrigerant can be discharged. That is, the hollow and cutout 229 of the guide tube 224 functions as a kind of oil separator.
  • a separate oil separator may be installed in the guide tube 224.
  • a separate check valve (not shown) may be further installed to limit the external discharge of the refrigerant.

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Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 전방 하우징 및 후방 하우징과, 상기 전방 하우징과 후방 하우징 사이에 배치되며 복수개의 실린더 보어를 가지고 있는 실린더 블럭과, 상기 실린더 보어에 왕복이동이 가능하게 수용되는 피스톤과, 상기 전방 하우징에 대하여 회전하는 구동축과, 상기 피스톤과 구동축 사이에 연결된 피스톤 구동수단과, 상기 피스톤의 바닥에 대향하여 설치되며 흡입구와 토출구가 형성된 밸브 플레이트와, 상기 후방 하우징에 형성되는 흡입실과 토출실을 포함하여 구성되는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 후방 하우징은, 외부로부터 냉매가 유입되는 유입구가 형성된 외측 후방 하우징; 및 상기 외측 후방 하우징과 실린더 블록 사이에 개재되며, 상기 외측 후방 하우징과의 사이에서 상기 흡입실이 형성되고 상기 실린더 블록과의 사이에서 상기 토출실이 형성되는 내측 후방 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 왕복동식 압축기에 의하면, 후방 하우징을 외, 내측 후방 하우징으로 분리시킴에 따라, 외측 후방 하우징과 내측 후방 하우징 사이에서 별도의 흡입실을 형성하게 되고 이에 따라 다수의 실린더 보어로 균일하게 냉매를 유입시킬 수 있는 효과가 발생한다.

Description

왕복동식 압축기
본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡입실로 유입된 냉매가 보다 원활하게 실린더 보어로 유입되도록 함과 동시에 실린더 보어로부터 토출실로 토출된 냉매가 보다 원활하게 외부로 배출되도록 하는 왕복동식 압축기에 관한 것이다.
자동차용 공조장치의 압축기로 많이 사용되고 있는 일반적인 왕복동식 압축기는 피스톤, 피스톤 구동장치, 실린더 블럭 및 밸브 등을 공통적으로 구비하고 있다.
왕복동식 압축기의 대표적인 예로서 근래에는 사판식 압축기를 많이 사용하고 있다. 이는 열부하의 변동에 따라 사판의 경사각이 변화되어 피스톤의 이송량을 제어함으로써 정밀한 운동제어를 달성함과 동시에, 경사각이 연속적으로 변화함으로써 압축기에 의한 엔진의 급격한 토크 변동을 적게 하여 압축기 가동중에도 차량의 승차감을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
이러한 상기 왕복동식 압축기에서는 흡입실로부터 냉매를 흡입하여 피스톤에 의해 압축하고, 이 압축된 냉매를 토출실로 토출하여 다음 냉각 사이클로 보내주는 작용을 반복하게 된다.
도 1은 종래의 사판식 압축기를 나타내는 단면도이다.
도시한 바와 같이, 종래의 사판식 압축기는, 내주면에 길이 방향을 따라 평행하게 형성된 복수개의 실린더 보어(11a)를 가지고 있고 압축기의 외부를 구성하는 실린더 블럭(11)과, 상기 실린더 블럭(11)의 앞쪽 단부에 배치되어 사판실(12a)을 형성하는 전방 하우징(12)과, 상기 실린더 블럭(11)과 전방 하우징(12)에 회전이 가능하게 지지되는 구동축(14)과, 상기 전방 하우징(12)의 사판실(12a) 내에서 상기 구동축(14)에 고정 설치된 러그 플레이트(18)와, 내부에 흡입실(13a)과 배출실(13b)이 형성되어 있고 상기 실린더 블럭(11)의 뒤쪽 단부에 배치되어 있는 후방하우징(13)과, 상기 실린더 블록(11)과 후방 하우징(13) 사이에 개재되며 흡입밸브(미도시) 및 배출밸브(미도시)가 구비된 밸브 플레이트(16)와, 상기 러그 플레이트(18)에 의해 회전운동하면서 경사각이 변할 수 있으며 원형의 판상으로 형성된 사판(15)과, 슈(21)를 개재하여 상기 사판(15)과 미끄럼 이동이 가능하게 결합되고 실린더 보어(11a) 내에서 왕복이동이 가능하게 수용되는 피스톤(20)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 후방 하우징(13)에 대하여 흡입실(13a)은 상대적으로 배출실(13b)의 외측에 구비되어 있다.
한편, 흡입포트(미도시)를 통해 흡입실(13a)로 유입된 냉매는 실린더 보어(11a)에 형성된 흡입구(미도시)를 통해 다수의 실린더 보어(11a) 내로 유입된다.
마찬가지로, 실린더 보어(11a) 내에서 압축이 완료된 냉매는 실린더 보어(11a)에 형성된 배출구(미도시)를 통해 배출실(13b)로 이동하며 이러한 냉매는 후방 하우징(13)에 형성된 도시되지 않은 배출포트(미도시)를 통해 외부로 배출된다.
그러나, 종래에는 상기 흡입포트가 후방 하우징(13)의 일측에 구비되어 있으므로, 흡입포트를 통해 유입된 흡입실(13a) 내의 냉매는 동시에 균일한 양으로 각각의 실린더 보어(11a)로 유입되는 것이 어려웠다.
즉, 상기 흡입포트와 가까운 거리에 형성된 최단거리 흡입구로는 다른 흡입구에 비해 신속하게 냉매가 유입될 수 있을지 몰라도, 최단거리 흡입구를 제외한 다른 흡입구로는 흡입실 내에서의 유로 저항 및 마찰 저항 등에 의해 최단거리 흡입구로 유입되는 경우에 비해 냉매가 신속하게 유입될 수 없었다.
따라서, 각각의 흡입구로 유입되는 냉매의 흡입량은 상호 간에 편차가 발생할 수밖에 없었다.
한편, 상기 후방 하우징(13)에 대하여 흡입실(13a)이 상대적으로 배출실(13b)의 내측에 구비되는 경우에 있어서도, 전술한 바와 마찬가지로 토출포트(미도시)와 가까운 토출구를 제외한 나머지 토출구로부터 토출된 냉매는 배출실(13b) 내부를 순환한 후 토출포트로 안내되었다.
이때, 전술한 냉매의 순환에 의해 배출실(13b) 내에서는 일정 이상의 유로 저항 및 마찰 저항이 발생하여 다수의 토출구로부터 각각 토출된 냉매는 외부로 균일하게 배출되는 것이 어려웠다.
이에 따라, 상기 압축기를 포함하는 사이클 장치의 냉방 효율이 저감되는 단점이 발생하였다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 흡입실로부터 다수의 실린더 보어 내부로 각각 균일하게 냉매가 유입될 수 있도록 함과 동시에 다수의 토출구로부터 각각 배출실로 안내된 냉매도 외부를 향해 보다 균일하게 배출되도록 하기 위해, 냉매의 유입 및 배출시 흡입실 및 배출실 내에서 유로 저항 및 마찰 저항에 의해 냉매의 유동이 방해받는 것을 최소화하는 왕복동식 압축기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 왕복동식 압축기는, 전방 하우징 및 후방 하우징과, 상기 전방 하우징과 후방 하우징 사이에 배치되며 복수개의 실린더 보어를 가지고 있는 실린더 블럭과, 상기 실린더 보어에 왕복이동이 가능하게 수용되는 피스톤과, 상기 전방 하우징에 대하여 회전하는 구동축과, 상기 피스톤과 구동축 사이에 연결된 피스톤 구동수단과, 상기 피스톤의 바닥에 대향하여 설치되며 흡입구와 토출구가 형성된 밸브 플레이트와, 상기 후방 하우징에 형성되는 흡입실과 토출실을 포함하여 구성되는 왕복동식 압축기에 있어서,
상기 후방 하우징은, 외부로부터 냉매가 유입되는 유입구가 형성된 외측 후방 하우징; 및 상기 외측 후방 하우징과 실린더 블록 사이에 개재되며, 상기 외측 후방 하우징과의 사이에서 상기 흡입실이 형성되고 상기 실린더 블록과의 사이에서 상기 토출실이 형성되는 내측 후방 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 내측 후방 하우징의 실린더 블록을 마주보는 일측의 중앙부에는 상기 토출실을 형성하도록 내부 공간이 형성된 가이드부가 상기 외측 후방 하우징을 향하여 돌출되며, 상기 외측 후방 하우징을 마주보는 타측에는 가이드부의 둘레를 따라 외벽과의 사이에 리세스가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부의 외측 후방 하우징을 마주보는 면은 외측 후방 하우징을 향하여 볼록하게 라운드지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부의 외측 후방 하우징을 마주보는 면은, 상기 리세스의 저면으로부터 외측 후방 하우징을 향하여 일정 거리 연장되는 측면부와, 상기 측면부의 단부를 연결하며 일정의 곡률 반경을 가지는 곡면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부의 외측 후방 하우징을 마주보는 면은 외측 후방 하우징의 내측면에 비접촉하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외측 후방 하우징의 외면에는 내부에 상기 유입구로 유입된 냉매를 흡입실로 이끄는 냉매유입가이드가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉매유입가이드의 일측은 상기 유입구와 타측은 상기 외측 후방 하우징에 형성된 유입홀과 연통되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측 후방 하우징의 리세스에는 상기 흡입구와 연통되는 다수의 냉매유입공이 형성되어 상기 유입구로 유입된 냉매는 상기 흡입실, 냉매유입공 및 흡입구를 경유하여 실린더 보어내로 유입되고, 상기 가이드부의 내측 공간에는 중공의 안내관이 형성되고, 상기 가이드부와 내측 후방 하우징의 외벽을 연결하며 내부가 상기 안내관의 중공이 형성된 부분과 연통되는 연결부가 형성되어, 상기 토출구로부터 토출된 냉매는 안내관과 연결부의 내부 유로를 경유하여 내측 후방 하우징의 외벽에 형성된 토출공을 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안내관의 자유단에는 둘레방향 일 지점에서 절결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안내관에는 체크밸브 또는 오일분리기가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 왕복동식 압축기에 의하면, 후방 하우징을 외측 후방 하우징과 내측 후방 하우징으로 분리시킴으로써 외측 후방 하우징과 내측 후방 하우징 사이에 별도의 흡입실이 형성되고 이에 따라 다수의 실린더 보어로 균일하게 냉매를 유입시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 가이드부의 내측 공간이 토출실 역할을 함에 따라 각각의 토출구를 통해 배출된 냉매도 보다 균일하고 신속하게 토출실로 유입될 수 있는 효과도 동시에 발생한다.
아울러, 상기 가이드부의 외측 후방 하우징을 마주보는 면이 외측 후방 하우징의 내측면에 비접촉하면서 볼록하게 라운드짐으로써, 흡입실 내에서의 유로 저항이나 마찰 저항을 감소시킴으로써, 보다 원활하고 균일하게 냉매가 실린더 보어로 유입되도록 할 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 사판식 압축기를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 왕복동식 압축기를 나타내는 단면도.
도 3은 도 2의 후방 하우징을 나타내는 분해 사시도.
도 4는 도 3의 배면 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 후방 하우징을 나타내는 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 배면 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 왕복동식 압축기(이하, '압축기'라 한다)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 전방 하우징(100) 및 후방 하우징(200)과, 상기 전방 하우징(100)과 후방 하우징(200) 사이에 배치되며 복수개의 실린더 보어(300)를 가지고 있는 실린더 블록(310)과, 상기 실린더 보어(300)에 왕복이동이 가능하게 수용되는 피스톤(320)과, 상기 전방 하우징(100)에 대하여 회전하는 구동축(330)과, 상기 피스톤(320)과 구동축(330) 사이에 연결된 피스톤 구동수단과, 상기 피스톤(320)의 바닥에 대향하여 설치되며 흡입구(341)와 토출구(342)가 형성된 밸브 플레이트(340)와, 상기 후방 하우징(200)에 형성되는 흡입실(400)과 토출실(500)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 왕복동식 압축기가 사판식 압축기로 적용되는 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 피스톤 구동수단은 사판(600)과 후술하는 슈(610) 등을 포함할 수 있으며, 이하에서는 사판식 압축기를 기준으로 설명하기로 한다.
한편, 도면상 상기 전방하우징(100) 및 후방 하우징(200)은 각각 실린더 블록(310)의 전방 및 후방에 구비된다.
그리고, 상기 흡입실(400)과 토출실(500)은 후방 하우징(200)에 각각 형성되어 있으며, 밸브 플레이트(340)에는 실린더 보어(300)와 흡입실(400)을 연통시키는 흡입구(341) 및 실린더 보어(300)와 토출실(500)을 연통시키는 토출구(342)가 각각 형성되어 있다.
또한, 상기 밸브 플레이트(340)에 형성된 흡입구(341) 및 토출구(342)에는, 상기 피스톤(320)의 왕복운동에 따른 압력변화에 의하여 상기 흡입구(341)와 토출구(342)를 개폐시키기 위한 흡입밸브(미도시)와 토출밸브(미도시)가 각각 구비되어 있다.
또한, 상기 실린더 블록(310)에는 다수의 실린더 보어(300)가 형성되어 있으며, 후술하는 유입구(211)를 경유하여 상기 흡입실(400)로부터 실린더 보어(300) 내로 유입된 냉매는 왕복 운동하는 피스톤(320)에 의해 연속적으로 압축된다.
그리고, 상기 구동축(330)은 베어링(620)를 개재하여 상기 전방 하우징(100)과 실린더 블록(310)에 회전이 자유롭게 지지된다.
그리고, 상기 사판(600)은 슈(610)를 개재하여 상기 피스톤(320)과 미끄럼 이동이 가능하게 결합된다.
이하, 상기 사판(600), 슈(610) 및 피스톤(320)의 동작관계는 통상의 사판식 압축기와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 주요 특징부인 후방 하우징(200)에 대해서 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 후방 하우징(200)은 외측 후방 하우징(210)과 내측 후방 하우징(220)으로 분리되어 구성된다.
먼저, 상기 외측 후방 하우징(210)은 압축기의 외관을 형성하며, 통상의 냉각사이클에서 증발기를 거친 냉매가 압축기로 유입되도록 유입구(211)가 형성되어 있다.
좀 더 자세하게, 외측 후방 하우징(210)의 외면에는 내부에 냉매유로가 형성되는 냉매유입가이드(212)가 형성되어 있으며, 이러한 냉매유입가이드(212)의 일측에는 증발기와 연결되는 냉매배관(미도시) 등과 연결되도록 상기 유입구(211)가 형성되어 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 외측 후방 하우징(210)의 종단면상 중앙부에는 상기 유입구(211)와 연통됨과 동시에 후술하는 리세스(222)와 연통되는 유입홀(213)이 형성된다.
즉, 상기 유입구(211)와 유입홀(213)은 상기 냉매유로를 통해 서로 연통되는 상태를 가지고 있으며, 유입구(211)를 통해 유입된 냉매는 상기 냉매유로를 경유하여 유입홀(213)로 이동하게 된다.
그러나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 압축기를 좀 더 컴팩트하게 함과 동시에 냉매의 유로 거리를 감소시켜 냉매 이동시 열교환 손실이 발생하는 것을 방지하도록, 상기 냉매유로를 생략시키고 상기 유입구(211)를 외측 후방 하우징(210)의 종단면상 중앙부에 형성할 수도 있다.
한편, 상기 내측 후방 하우징(220)은 외측 후방 하우징(210)과 실린더 블록(310) 사이에 개재되며, 외측 후방 하우징(210)과 내측 후방 하우징(220)은 볼트 등을 통해 실린더 블록(310)에 체결된다.
이러한 내측 후방 하우징(220)과 외측 후방 하우징(210) 사이에서는 일정 체적의 공간부가 형성되어 있으며, 마찬가지로 내측 후방 하우징(220)과 실린더 블록(310) 사이에서도 일정 체적의 공간부가 형성된다.
덧붙여, 내측 후방 하우징(220)과 외측 후방 하우징(210)의 사이 공간은 상기 흡입실(400) 역할을 하게 되며, 내측 후방 하우징(220)과 실린더 블록(310)의 사이 공간부는 상기 토출실(500) 역할을 하게 된다.
구체적으로, 상기 내측 후방 하우징(220)의 실린더 블록(310)을 마주보는 일측의 중앙부에는 가이드부(221)가 외측 후방 하우징(210)을 향하여 돌출되며, 이러한 가이드부(221)의 내측에는 상기 토출실(500)을 형성하도록 내부 공간이 형성되어 있다.
한편, 내측 후방 하우징(220)의 외측 후방 하우징(210)을 마주보는 타측에는 가이드부(221)의 둘레를 따라 외벽(223)과의 사이에 움푹 들어간 리세스(222)가 형성되어 있다.
여기서, 상기 리세스(222)는 전술한 흡입실(400) 역할을 하게 되며, 리세스(222)에는 상기 밸브 플레이트(340)에 형성된 흡입구(341)와 흡입밸브(미도시)의 개폐에 따라 선택적으로 연통되도록 실린더 보어(300)의 개수와 대응되는 다수의 냉매유입공(222a)이 형성되어 있다.
한편, 상기 외벽(223)은 내측 후방 하우징(220)의 외관을 형성하는 가장자리 측벽을 말한다.
본 발명의 실시예에서, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 가이드부(221)의 외측 후방 하우징(210)을 마주보는 면(이하, '가이드부'의 일측면(面)이라 한다)은 외측 후방 하우징(210)을 향하여 볼록하게 라운드지게 형성된다.
또한, 상기 가이드부(221)의 일측면은 외측 후방 하우징(210)의 내측면에 비접촉하도록 형성된다.
구체적으로, 가이드부(221)는 상기 리세스(222)의 저면으로부터 외측 후방 하우징(210)을 향하여 일정 거리 연장되는 측면부(222b)와, 상기 측면부(222b)의 단부를 연결하며 일정의 곡률 반경을 가지는 곡면부(222c)를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 외측 후방 하우징(210)의 유입구(211)를 통해 상기 외측 후방 하우징(210)과 내측 후방 하우징(220) 사이에 형성된 공간 즉, 흡입실(400)로 유입된 냉매는 상기 리세스(222) 내부 공간 및 가이드부(221)의 외면을 따라 다수의 냉매유입공(222a) 측으로 유도되고, 이어서 흡입구(341)를 경유하여 실린더 보어(300) 내로 유입된다.
덧붙여, 상기 외측 후방 하우징(210)의 유입홀(213)은 외측 후방 하우징(210)의 종단면상 중앙부에 형성되므로, 유입홀(213)을 통해 흡입실(400)로 유도된 냉매는 가이드부(221)의 일측면 중앙부에 접촉된 후 사방으로 균일하게 나뉘어져서 동시에 각각의 냉매유입공(222a)으로 유입될 수 있다.
이때, 상기 가이드부(221)의 일측면인 상기 곡면부(222c)가 볼록하게 곡률 반경을 가지도록 형성되므로, 전술한 냉매의 냉매유입공(222a)으로의 유입시 유로 및 마찰 저항을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.
덧붙여, 도 3에서는 상기 리세스(222)의 저면과 상기 측면부(222b)가 이루는 각도가 대략 90°로 도시되었지만, 이에 한정되지 않으며 전술한 각도는 둔각으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 측면부(222b)가 내측 후방 하우징(220)의 종단면상 중앙부를 향해 일정 기울어지는 상태를 가지게 되면, 유로 및 마찰 저항이 더욱 감소되어 냉매의 흐름이 더욱 원활하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 가이드부(221)의 내측 공간에는 압축이 완료되어 밸브 플레이트(340)의 토출구(342)를 통해 토출된 냉매가 응축기 등의 장치로 전달되도록 유로가 형성되어 있다.
구체적으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 가이드부(221, 도 3 참조)의 내측 공간에는 중공의 안내관(224)이 형성되어 있으며, 상기 안내관(224)의 내부에 그 길이방향을 따라 형성된 중공 부분은 상기 토출밸브(미도시)의 개방 여부에 따라 선택적으로 상기 토출구(342)와 연통된다.
또한, 상기 가이드부(221)와 내측 후방 하우징(220)의 외벽(223)을 연결하며, 내부에는 안내관(224)의 중공이 형성된 부분과 연통되는 유로를 구비하는 연결부(225)가 형성된다.
따라서, 상기 토출구(342)로부터 토출된 냉매는 안내관(224)과 연결부(225)의 내부 유로를 경유하여 내측 후방 하우징(220)의 외벽에 형성된 토출공(226)을 통해 배출되어 냉매배관을 통해 응축기로 전달된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 안내관(224)의 자유단에는 둘레방향 일 지점에 절결부(229)가 형성되어 있어, 토출 냉매가 상기 안내관(224)의 중공 내부로 회전하면서 들어감으로써 오일을 분리하여 순수한 냉매만을 배출시킬 수 있다. 즉, 상기 안내관(224)의 중공과 절결부(229)는 일종의 오일 분리기로서 기능한다.
그러나, 상기 안내관(224)에는 별도의 오일 분리기가 설치될 수도 있음은 물론이다.
또한, 압축기의 저용량 운전시 구체적으로, 상기 사판(600)의 경사각이 0도 근방인 상태를 가지며 운전하는 경우, 냉매의 외부 토출을 제한하도록 별도의 체크밸브(미도시)가 더 설치될 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 또는 수정이 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. 전방 하우징 및 후방 하우징과, 상기 전방 하우징과 후방 하우징 사이에 배치되며 복수개의 실린더 보어를 가지고 있는 실린더 블럭과, 상기 실린더 보어에 왕복이동이 가능하게 수용되는 피스톤과, 상기 전방 하우징에 대하여 회전하는 구동축과, 상기 피스톤과 구동축 사이에 연결된 피스톤 구동수단과, 상기 피스톤의 바닥에 대향하여 설치되며 흡입구와 토출구가 형성된 밸브 플레이트와, 상기 후방 하우징에 형성되는 흡입실과 토출실을 포함하여 구성되는 왕복동식 압축기에 있어서,
    상기 후방 하우징은,
    외부로부터 냉매가 유입되는 유입구가 형성된 외측 후방 하우징; 및
    상기 외측 후방 하우징과 실린더 블록 사이에 개재되며, 상기 외측 후방 하우징과의 사이에서 상기 흡입실이 형성되고 상기 실린더 블록과의 사이에서 상기 토출실이 형성되는 내측 후방 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측 후방 하우징의 실린더 블록을 마주보는 일측의 중앙부에는 상기 토출실을 형성하도록 내부 공간이 형성된 가이드부가 상기 외측 후방 하우징을 향하여 돌출되며,
    상기 외측 후방 하우징을 마주보는 타측에는 가이드부의 둘레를 따라 외벽과의 사이에 리세스가 형성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드부의 외측 후방 하우징을 마주보는 면은 외측 후방 하우징을 향하여 볼록하게 라운드지는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 가이드부의 외측 후방 하우징을 마주보는 면은,
    상기 리세스의 저면으로부터 외측 후방 하우징을 향하여 일정 거리 연장되는 측면부와, 상기 측면부의 단부를 연결하며 일정의 곡률 반경을 가지는 곡면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가이드부의 외측 후방 하우징을 마주보는 면은 외측 후방 하우징의 내측면에 비접촉하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 외측 후방 하우징의 외면에는 내부에 상기 유입구로 유입된 냉매를 흡입실로 이끄는 냉매유입가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉매유입가이드의 일측은 상기 유입구와 타측은 상기 외측 후방 하우징에 형성된 유입홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 내측 후방 하우징의 리세스에는 상기 흡입구와 연통되는 다수의 냉매유입공이 형성되어 상기 유입구로 유입된 냉매는 상기 흡입실, 냉매유입공 및 흡입구를 경유하여 실린더 보어내로 유입되고,
    상기 가이드부의 내측 공간에는 중공의 안내관이 형성되고, 상기 가이드부와 내측 후방 하우징의 외벽을 연결하며 내부가 상기 안내관의 중공이 형성된 부분과 연통되는 연결부가 형성되어, 상기 토출구로부터 토출된 냉매는 안내관과 연결부의 내부 유로를 경유하여 내측 후방 하우징의 외벽에 형성된 토출공을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 안내관의 자유단에는 둘레방향 일 지점에서 절결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 안내관에는 체크밸브 또는 오일분리기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
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