KR101721257B1

KR101721257B1 - Compressor

Info

Publication number: KR101721257B1
Application number: KR1020100056071A
Authority: KR
Inventors: 송세영; 윤영섭
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2017-04-10
Also published as: KR20110136212A

Abstract

본 발명은 냉매 압축시 사체적 공간을 최소화하는 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 압축기에 관한 것이다. 본 발명은 압축기(10)의 피스톤(30)에 형성되는 피스톤돌기(31)가 상기 피스톤(30)으로부터 상기 피스톤(30)의 운동방향에 평행하게 돌출되고, 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 피스톤(30)에서 멀어질수록 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 기저부(31a)와, 상기 기저부(31a)로부터 상기 피스톤(30)의 운동방향에 평행하게 돌출되는 돌출부(31b)를 포함하여 구성되고, 압축기(10)의 밸브플레이트(21)에 형성된 토출공(21')이, 상기 밸브플레이트(21)를 수직 관통하는 관통부(21b)와, 상기 관통부(21b)의 일단에 경사지게 형성되어, 상기 관통부(21b)를 향할수록 좁아지는 단면을 갖는 테이퍼부(21a)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 줄임과 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축기의 냉매 압축 효율이 개선된다는 이점이 있다. The present invention relates to a compressor capable of minimizing the carcass space and preventing an increase in discharge resistance during refrigerant compression, thereby greatly improving the compression efficiency. The present invention is characterized in that a piston projection 31 formed in a piston 30 of a compressor 10 protrudes from the piston 30 in parallel to the direction of movement of the piston 30, A base portion 31a formed so as to have a diameter that decreases perpendicularly to a predetermined slope as the piston 30 moves away from the piston 30 and a projection portion 23b projecting from the base portion 31a in parallel to the movement direction of the piston 30 The discharge hole 21 'formed in the valve plate 21 of the compressor 10 includes a penetration portion 21b vertically penetrating the valve plate 21 and a through hole 21b formed in the penetration portion 21b And a tapered portion 21a having an end face narrowed toward the penetrating portion 21b. According to the present invention, there is an advantage that the compression efficiency of the refrigerant in the compressor can be improved by reducing the body size and preventing the increase of the discharge resistance.

Description

압축기{Compressor}Compressor

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매 압축시 사체적 공간을 최소화함과 동시에 냉매 토출 저항의 증가를 방지하여 압축 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 압축기에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor capable of minimizing a carcass space at the time of refrigerant compression and preventing an increase in refrigerant discharge resistance, thereby greatly improving compression efficiency.

자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다. The compressor used in the automobile air conditioning system sucks the evaporated refrigerant from the evaporator and transfers it to the condenser at a high temperature and high pressure state which is easy to be liquefied.

이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하기 위한 구성으로서 피스톤 등이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 스크롤 등이 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크를 사용하여 다수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다. 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 회전스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.Such a compressor includes a reciprocating type in which compression is performed while reciprocating motion of a piston or the like, and a rotary type in which a scroll or the like performs compression while rotating. In the reciprocating type, there is a crank type in which a driving force of a driving source is transmitted to a plurality of pistons using a crank, a swash plate type in which the swash plate is transmitted to a rotary shaft, and a wobble plate type in which a wobble plate is used. Rotary types include rotary rotary axes with vane rotary vanes, and scrolling with rotary and fixed scrolls.

도 1에는 일반적인 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(10)의 골격과 외관을 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12'), 그리고 리어헤드(13)가 형성한다. 이들은 상기 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(13)의 순서로 배열되어 결합된다.1 is a sectional view of a general swash plate type compressor. As shown in the figure, the skeleton and the appearance of the compressor 10 are formed by the front head 11, the front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 ', and the rear head 13. These are arranged in the order of the front head 11, the front cylinder block 12, the rear cylinder block 12 'and the rear head 13 in this order.

상기 프론트헤드(11)는 대략 원통 형상으로 내부에는 토출실(11a)이 형성된다. 상기 토출실(11a)은 각각 전방실린더블록(12)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(11a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(11a)은 상기 전방실린더블록(12)의 각각의 실린더보어(12a)와 아래에서 설명될 밸브어셈블리(20)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.The front head 11 has a substantially cylindrical shape, and a discharge chamber 11a is formed therein. The discharge chambers 11a are opened toward the front cylinder block 12, respectively. The discharge chamber 11a is formed over a substantially ring-shaped area. The discharge chamber 11a is formed to be selectively connected to the respective cylinder bores 12a of the front cylinder block 12 through a valve assembly 20 described below.

상기 프론트헤드(11)에는 그 중심을 관통하여 축통공(O)이 형성된다. 상기 축통공(O)에는 아래에서 설명될 회전축(14)이 관통하여 설치된다.An axial hole (O) is formed through the center of the front head (11). The shaft hole (O) is provided with a rotation shaft (14) penetrating through the shaft hole (O).

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 각각 상기 프론트헤드(11)와 리어헤드(13)에 결합된다. 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 내부에는 상기 축지지공(15)을 중심에 두고 축지지공(15)의 형성방향으로 원통 형상의 실린더보어(12a)가 다수개 형성된다. 물론, 상기 실린더보어(12a)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에 각각 대응되는 위치에 형성된다. 상기 실린더보어(12a)와 상기 축지지공(15)은 각각 흡입통로(15')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(15')는 회전축(14)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 각각 전달되게 한다.The front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 'are coupled to the front head 11 and the rear head 13, respectively. A plurality of cylindrical cylinder bores 12a are formed in the front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 'in the direction of forming the axial hole 15 with the axial hole 15 as the center . Of course, the cylinder bore 12a is formed at a position corresponding to the front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 ', respectively. The cylinder bore 12a and the shaft hole 15 are connected to each other through a suction passage 15 '. The suction passage 15 'allows refrigerant transferred through the inside of the rotary shaft 14 to be transmitted to the cylinder bore 12a.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에는 각각 상기 프론트헤드(11) 및 리어헤드(13)의 토출실(11a,13a)과 연통되게 토출통로(미도시)가 형성된다. 상기 토출통로는 실린더보어(12a) 내에서 압축된 냉매를 외부로 토출하는 통로역할을 한다. A discharge passage (not shown) is formed in the front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 'so as to communicate with the discharge chambers 11a and 13a of the front head 11 and the rear head 13, respectively. The discharge passage serves as a passage for discharging the refrigerant compressed in the cylinder bore 12a to the outside.

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이 및 상기 리어헤드(13)와 후방실린더블록(12')사이에는 토출실(11a 또는 13a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(20)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(20)는 상기 실린더보어(12a)에서 토출실(11a 또는 13a)로의 냉매 유동을 제어한다.Between the front head 11 and the front cylinder block 12 and between the rear head 13 and the rear cylinder block 12 'there is a flow of the refrigerant between the discharge chamber 11a or 13a and the cylinder bore 12a. A valve assembly 20 for controlling the valve assembly 20 is provided. That is, the valve assembly 20 controls the refrigerant flow from the cylinder bore 12a to the discharge chamber 11a or 13a.

상기 밸브어셈블리(20)에는 밸브플레이트(21)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(21)는 대략 원판 형상으로 형성되며, 상기 밸브플레이트(21)에는 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출공(21')이 형성된다.The valve assembly 20 is provided with a valve plate 21. The valve plate 21 is formed in a substantially disc shape and a discharge hole 21 'is formed in the valve plate 21 at a position corresponding to each cylinder bore 12a.

상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면 및 상기 리어헤드(13)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면에는 토출밸브(22)가 구비된다. 상기 토출밸브(22)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(21')을 개폐하는 역할을 한다.A discharge valve 22 is provided on one surface of the valve plate 21 facing the front head 11 and on one surface of the valve plate 21 facing the rear head 13. [ The discharge valve 22 is elastically deformable and is elastically deformed according to the internal pressure of the cylinder bore 12a to open and close the discharge hole 21 '.

상기 밸브플레이트(21) 중 상기 토출통로와 대응되는 위치에 연통공(미도시)이 형성된다. 상기 연통공은 상기 토출통로와 연결시키는 역할을 한다.A communication hole (not shown) is formed in the valve plate 21 at a position corresponding to the discharge passage. And the communication hole connects the discharge passage.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(16)을 구성한다. 상기 사판실(16)에는 회전축(14)에 설치된 사판(17)이 회전가능하게 위치된다. The front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 'are formed with recessed portions on the surfaces to be coupled to each other to form the swash plate chamber 16. A swash plate (17) provided on the rotary shaft (14) is rotatably positioned in the swash plate chamber (16).

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 중앙을 관통해서는 회전축(14)이 설치된다. 상기 회전축(14)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로(14')가 형성된다. 상기 유로(14')는 상기 회전축(14)의 내부에 회전축(14)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(14)의 외면에는 입구(14a)와 출구(14b)가 형성된다. 상기 입구(14a)는 상기 사판실(16)과 유로(14')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(14b)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 흡입통로(15')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(14b)의 위치는 각각의 실린더보어(12a)에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다. A rotating shaft 14 is provided through the center of the front head 11, the front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 '. A flow path 14 'through which the refrigerant flows is formed in the rotating shaft 14. The flow path 14 'is formed long inside the rotation axis 14 in the longitudinal direction of the rotation axis 14. An inlet (14a) and an outlet (14b) are formed on the outer surface of the rotary shaft (14). The inlet 14a connects the swash plate chamber 16 and the oil passage 14 'and the outlet 14b connects the suction passage 15' of the front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 ' In the present embodiment. The position of the outlet 14b should be formed in accordance with the compression order of the refrigerant flowing in each of the cylinder bores 12a.

상기 회전축(14)의 일측에는 축시일(18)이 삽입되어 상기 프론트헤드(11)의 축통공(O)의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(18)은 상기 회전축(14)과 상기 축통공(O) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(18)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다. A shaft shaft 18 is inserted into one side of the rotary shaft 14 and is in close contact with the inner surface of the shaft hole O of the front head 11. [ The shaft shaft 18 serves to prevent the refrigerant from leaking between the rotary shaft 14 and the shaft hole O. [ The shaft end work 18 is formed of a rubber material capable of elastic deformation.

상기 회전축(14)에는 대략 원판 형상의 사판(17)이 회전축(14)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(17)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(19)가 설치된다. 상기 슈(19)는 상기 사판(17)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다.A substantially disk-shaped swash plate (17) is provided on the rotating shaft (14) so as to be inclined with respect to the extending direction of the rotating shaft (14). A plurality of shoe (s) (19) are provided to surround the edge of the swash plate (17). The shoe 19 is configured to move along an edge of the swash plate 17. [

한편, 상기 실린더보어(12a)의 내부에는 피스톤(30)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(30)은 상기 실린더보어(12a)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 실린더보어(12a)에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(30)의 각각의 양단이 실린더보어(12a) 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(30)은 그 중간 부분이 상기 슈(19)와 결합되어 있어, 상기 사판(17)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.On the other hand, a piston 30 is installed in the cylinder bore 12a so as to reciprocate linearly. The piston 30 has a substantially cylindrical shape corresponding to the inside of the cylinder bore 12a and both ends thereof are positioned at the cylinder bore 12a of the front cylinder block 12 and the rear cylinder block 12 ' That is, both ends of each of the pistons 30 serve to compress the refrigerant in the cylinder bore 12a. The intermediate portion of the piston 30 is engaged with the shoe 19 and reciprocates linearly according to the rotation of the swash plate 17. [

한편 상기 피스톤(30)이 왕복 운동함에 따라 상기 밸브플레이트(21)와 밀착되는 밀착면 상에는 상기 토출공(21')에 선택적으로 삽입되도록 형성된 피스톤돌기(31)가 상기 피스톤(30)으로부터 돌출되어 형성된다. 상기 피스톤(30)이 왕복 운동할 때 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21)에 접촉하여 더 이상 진행하지 못함으로써 상기 토출공(21')에 의한 원기둥 형상의 사체적이 존재하게 되는데, 상기 피스톤돌기(31)는 이와 같은 사체적을 감소시킴으로써 압축기의 압축 성능을 향상시키기 위하여 형성된다. On the other hand, a piston projection 31 selectively inserted into the discharge hole 21 'is protruded from the piston 30 on the close contact surface of the piston 30 which is in close contact with the valve plate 21 as the piston 30 reciprocates . When the piston 30 reciprocates, the piston 30 does not advance to contact the valve plate 21, so that a cylindrical body of the discharge hole 21 'is present. The piston projections 31 are formed in order to improve the compressing performance of the compressor by reducing such corners.

한편 상기 리어헤드(13)는 상기 후방실린더블록(12')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(13)에는 토출실(13a)이 형성된다. 상기 토출실(13a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(13a)은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(13a)은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(21)를 통해 선택적으로 연결된다. Meanwhile, the rear head 13 is mounted on one side of the rear cylinder block 12 '. A discharge chamber (13a) is formed in the rear head (13). The discharge chamber 13a is formed over a substantially ring-shaped area. Each of the discharge chambers 13a is opened toward the rear cylinder block 12 '. The discharge chamber 13a is selectively connected to the cylinder bores 12a formed in the rear cylinder block 12 'through a valve plate 21.

풀리(40)는 상기 프론트헤드(11)의 일측에 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(40)는 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 풀리(40)는 엔진의 구동력을 벨트(미도시)를 통해 전달받아 회전된다. A pulley (40) is rotatably installed on one side of the front head (11). The pulley 40 is formed in a substantially cylindrical shape. The pulley 40 receives the driving force of the engine through a belt (not shown) and is rotated.

상기 풀리(40)에는 필드코일(41)이 내장되어 있다. 상기 필드코일(41)은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(46)가 풀리(40)의 마찰면(40')에 밀착되게 한다. A field coil 41 is embedded in the pulley 40. The field coil 41 generates a magnetic attraction flux when power is applied to cause the disk 46 to be described below to be brought into close contact with the friction surface 40 'of the pulley 40.

한편, 상기 회전축(14)의 일단부에는 허브(43)가 설치되고, 상기 허브(43)에는 댐퍼(44)가 구비된다. 상기 댐퍼(44)는 상기 회전축(14)과 풀리(40) 사이의 동력전달 시에 발생하는 충격을 흡수하는 것이다. 상기 댐퍼(44)에는 상기 풀리(40)의 마찰면(40')과 마주보는 위치에 디스크(46)가 이동가능하게 설치된다.A hub 43 is provided at one end of the rotary shaft 14 and a damper 44 is provided at the hub 43. The damper 44 absorbs an impact generated when power is transmitted between the rotary shaft 14 and the pulley 40. The damper 44 is provided with a disk 46 movably installed at a position facing the friction surface 40 'of the pulley 40.

이와 같은 구성을 가지는 압축기의 동작을 설명한다. 엔진의 구동력이 벨트를 통해 상기 풀리(40)에 전달되면, 상기 풀리(40)는 회전하게 된다. 하지만, 상기 필드코일(41)에 전원이 인가되지 않으면 상기 풀리(40)의 마찰면(40')에 상기 디스크(46)가 밀착되지 않으므로, 상기 회전축(14)은 회전하지 않게 된다.The operation of the compressor having such a structure will be described. When the driving force of the engine is transmitted to the pulley 40 through the belt, the pulley 40 is rotated. However, if power is not applied to the field coil 41, the disk 46 is not brought into close contact with the friction surface 40 'of the pulley 40, so that the rotation shaft 14 does not rotate.

이와 같은 상태에서 공조시스템의 가동 필요성이 발생하여 압축기가 구동되어야 하는 경우에는, 사용자 또는 차량의 제어시스템이 공조시스템의 동작을 위한 신호를 제공한다. 공조시스템의 동작이 시작되고 냉매가 압축되어야 할 필요성이 있는 경우에는, 상기 필드코일(41)에 전원이 인가되면서 상기 필드코일(41)이 흡입자속을 발생시킨다. If the compressor needs to be driven due to the necessity of operating the air conditioning system in such a state, the control system of the user or the vehicle provides a signal for the operation of the air conditioning system. When the operation of the air conditioning system is started and the refrigerant needs to be compressed, the field coil 41 generates power to the field coil 41 to generate the suction flux.

상기 필드코일(41)에 전원이 인가되면, 필드코일(41)의 흡인자속에 의해 상기 디스크(46)는 상기 풀리(40)의 마찰면(40')에 밀착된다. 따라서, 상기 풀리(40)의 회전력이 상기 회전축(14)으로 상기 디스크(46), 댐퍼(44) 및 허브(43)를 통해 전달된다. When power is applied to the field coil 41, the disk 46 is brought into close contact with the friction surface 40 'of the pulley 40 by the attracting magnetic flux of the field coil 41. Accordingly, the rotational force of the pulley 40 is transmitted to the rotary shaft 14 through the disk 46, the damper 44, and the hub 43.

이와 같이 회전축(14)으로 풀리(40)의 회전력이 전달되면, 상기 회전축(14)이 회전하면서 피스톤을 직선왕복운동시켜서 냉매의 압축을 수행하게 된다. When the rotary force of the pulley 40 is transmitted to the rotary shaft 14, the rotary shaft 14 is rotated to linearly reciprocate the piston to compress the refrigerant.

이때, 상기 회전축(14)이 회전함에 따라, 상기 회전축(14) 내부의 유로(14')가 상기 출구(14b)와 흡입통로(15')를 통해 상기 실린더보어(12a)와 연결된다. 이와 같은 유로(14')와 실린더보어(12a)의 연결은 상기 사판실(16) 내로 흡입된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 전달되도록 한다. 참고로 상기 실린더보어(12a)로 냉매가 흡입되는 것은 상기 피스톤(30)이 해당되는 실린더보어(12a)에서 하사점에 위치할 때이다. 이와 같이, 상기 실린더보어(12a)에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(12a)의 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(21) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.At this time, as the rotary shaft 14 rotates, a flow passage 14 'inside the rotary shaft 14 is connected to the cylinder bore 12a through the outlet 14b and the suction passage 15'. The connection of the flow path 14 'and the cylinder bore 12a allows the refrigerant sucked into the swash plate chamber 16 to be transferred to the cylinder bore 12a. For reference, the refrigerant is sucked into the cylinder bore 12a when the piston 30 is located at the bottom dead center of the corresponding cylinder bore 12a. When the refrigerant is delivered to the cylinder bore 12a, the piston 30 of the corresponding cylinder bore 12a moves in the direction of the valve plate 21 and the refrigerant is compressed.

이와 같이, 냉매가 상기 실린더보어(12a) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(12a) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(11a)(13a)로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(11a)(13a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시)쪽으로 전달된다. Thus, when the refrigerant is compressed in the cylinder bore 12a, the pressure inside the cylinder bore 12a becomes relatively high, and the refrigerant is discharged to the discharge chambers 11a and 13a. The refrigerant discharged to the discharge chambers (11a) and (13a) is transferred to a condenser (not shown) through an external discharge port.

상기 토출구를 통해 응축기로 전달된 냉매는 응축기(미도시), 팽창변(미도시), 그리고 증발기(미도시)를 거쳐 다시 압축기로 전달된다. 압축기에서 냉매는 위에서 설명된 과정을 반복하여 압축된다.The refrigerant transferred to the condenser through the discharge port passes through a condenser (not shown), an expansion valve (not shown), and an evaporator (not shown), and then is returned to the compressor. In the compressor, the refrigerant is compressed by repeating the process described above.

이때 상기 피스톤돌기(31)는 이미 설명한 바와 같이 사체적을 감소시킴으로써 압축기의 압축 성능을 향상시키기 위하여 형성된다. 그러나 위와 같은 상기 압축기(10)의 구동시 상기 피스톤돌기(31)의 형성에 의하여 상기 실린더보어(12a)으로부터 상기 토출실(11a, 13a)로의 냉매 토출 유로가 좁아짐으로써 냉매 토출 저항이 증가하게 되어 사체적의 감소로 인한 압축기 성능 향상 효과는 미미하게 되었다. At this time, the piston projections 31 are formed in order to improve the compressing performance of the compressor by reducing the cage body as described above. However, when the compressor 10 is driven, the refrigerant discharge passage from the cylinder bore 12a to the discharge chambers 11a and 13a is narrowed by the formation of the piston projections 31, so that the refrigerant discharge resistance is increased The effect of improving the performance of the compressor due to reduction of the cariogenic effect becomes insignificant.

그에 따라 상기 피스톤돌기(31)를 형성함으로써 냉매 압축시의 사체적을 감소시켜 압축기 성능을 향상하기 위해서는 냉매 토출시 냉매 토출 저항을 최소화할 수 있는 피스톤돌기(31)의 형상과 이를 수용하는 토출공(21')의 형상을 정밀하게 설계하는 것이 중요하다. In order to improve the performance of the compressor by reducing the carcass at the time of refrigerant compression by forming the piston protrusion 31, the shape of the piston projection 31 capable of minimizing the refrigerant discharge resistance caused by the refrigerant discharge and the discharge hole It is important to precisely design the shape of the electrode 21 '.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 줄임과 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축기의 냉매 압축 효율이 개선된 압축기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a compressor with improved efficiency of refrigerant compression of a compressor by preventing the increase of discharge resistance while reducing the volume of the refrigerant during compression of refrigerant in the compressor will be.

본 발명의 다른 목적은 압축기의 압축기의 토출 유로를 개선함으로써 압축기의 냉방 성능을 향상하는 압축기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a compressor that improves the cooling performance of the compressor by improving the discharge flow path of the compressor of the compressor.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 실린더보어가 다수개 형성되는 실린더블록과, 상기 실린더블록의 전방 및 후방에 각각 결합되고, 내부에 상기 실린더보어와 연통되는 토출실이 형성되는 프론트헤드 및 리어헤드와, 상기 실린더보어와 상기 토출실을 연통하는 토출공이 형성된 밸브플레이트와, 탄성 변형 가능하게 구비되어 상기 토출공을 선택적으로 차폐하는 토출밸브, 그리고 직선 왕복 운동에 따라 상기 토출공에 선택적으로 삽입되는 피스톤돌기가 일체로 돌출 형성되고, 상기 실린더보어 내에서 직선 왕복 운동하여 냉매를 압축하는 피스톤을 포함하는 압축기에 있어서, 상기 피스톤돌기는, 상기 피스톤으로부터 상기 피스톤의 운동방향에 평행하게 돌출되고, 상기 피스톤의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 피스톤에서 멀어질수록 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 기저부와; 상기 기저부로부터 상기 피스톤의 운동방향에 평행하게 돌출되는 돌출부를 포함하여 구성되고, 상기 토출공은, 상기 밸브플레이트를 수직 관통하는 관통부와; 상기 관통부의 일단에 경사지게 형성되어, 상기 관통부를 향할수록 좁아지는 단면을 갖는 테이퍼부를 포함하여 구성된다. According to an aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine including a cylinder block having a plurality of cylinder bores therein, a plurality of cylinder bores coupled to the front and the rear of the cylinder block, A valve plate having a discharge hole communicating with the cylinder bore and the discharge chamber; a discharge valve provided elastically deformably to selectively block the discharge hole; A piston protruding integrally with the discharge hole in accordance with a reciprocating motion and integrally protruding therefrom; and a piston reciprocating linearly in the cylinder bore to compress the refrigerant, wherein the piston protrudes from the piston A piston projecting parallel to the direction of motion of the piston, The more cross-section moves away from the piston base and is formed to have a diameter that decreases at a constant gradient; And a protrusion protruding from the base portion in parallel to a moving direction of the piston, wherein the discharge hole includes: a penetration portion vertically penetrating the valve plate; And a tapered portion formed at one end of the penetrating portion and having a tapered section that becomes narrower toward the penetrating portion.

이때 상기 돌출부는 상기 피스톤의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 기저부로부터 멀어질수록 상기 기저부의 단면의 직경이 감소하는 기울기보다 작은 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성될 수 있다. The protrusion may be formed to have a diameter decreasing to a constant slope smaller than a slope in which the diameter of the cross section of the base portion decreases as the cross section perpendicular to the direction of motion of the piston moves away from the base portion.

또한 상기 테이퍼부의 높이와, 상기 돌출부의 높이 사이의 차(G_h)는 0 이상 0.15mm 이하의 값을 가질 수 있다. The difference (G _h ) between the height of the tapered portion and the height of the protruding portion may have a value of 0 or more and 0.15 mm or less.

나아가 상기 피스톤돌기가 상기 토출공으로 삽입될 때 형성되는 토출 유로의 최소 토출 유효경은, 상기 토출밸브가 탄성 변형되어 상기 토출공을 개방하였을 때 상기 토출밸브와 상기 밸브플레이트가 형성하는 토출 유로의 토출 유효경 이상이 되도록 할 수 있다. Furthermore, the minimum discharge effective diameter of the discharge flow passage formed when the piston projection is inserted into the discharge hole is set such that when the discharge valve is elastically deformed to open the discharge hole, the discharge effective diameter of the discharge passage formed by the discharge valve and the valve plate Or more.

여기서 상기 피스톤의 운동 방향에 수직한 상기 피스톤의 단면적과, 상기 기저부의 최대 단면적의 비(R_A)는 0.4 이상 0.5 이하의 범위 내로 한정되고, 상기 돌출부의 경사면이 상기 피스톤의 운동 방향과 이루는 각도와 상기 기저부의 경사면이 상기 피스톤의 운동 방향과 이루는 각도의 비(

)는 1.5 이상 3 이하의 범위 내로 한정되며, 상기 밸브플레이트의 수직방향과 상기 테이퍼부의 경사면이 이루는 각과 상기 기저부의 경사면이 상기 피스톤의 운동방향과 이루는 각 사이의 차(

)는 -10 이상 10 이하의 범위 내로 한정될 수 있다. Wherein a ratio (R _A ) of the cross-sectional area of the piston perpendicular to the direction of motion of the piston to the maximum cross-sectional area of the base is limited to a range of 0.4 to 0.5 inclusive, and an angle formed by the slope of the projection with the direction of motion of the piston And the ratio of the angle formed by the inclined surface of the base portion with the direction of motion of the piston

) Is limited within a range of 1.5 or more and 3 or less, and the difference between the angle formed between the vertical direction of the valve plate and the inclined surface of the tapered portion and the angle formed between the inclined surface of the base portion and the moving direction of the piston

) Can be limited within a range of -10 to 10 inclusive.

본 발명에 의한 압축기에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the compressor of the present invention, the following effects can be obtained.

즉, 본 발명에 의한 압축기에 의하면 압축기에서의 냉매 압축시 사체적을 줄임과 동시에 토출 저항 증가를 방지하여 압축기의 냉매 압축 효율이 개선된다는 이점이 있다. That is, according to the compressor of the present invention, there is an advantage that the compression efficiency of the refrigerant in the compressor is reduced and the refrigerant compression efficiency of the compressor is improved by preventing the increase of the discharge resistance.

또한 본 발명에 의한 압축기에 의하면 압축기의 토출 유로를 개선함으로써 압축기의 냉방 성능을 향상할 수 있다는 이점이 있다. Further, according to the compressor of the present invention, there is an advantage that the cooling performance of the compressor can be improved by improving the discharge flow path of the compressor.

도 1은 일반적인 로터리 석션(Rotary Suction)식 압축기의 구성을 보인 단면도.
도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 압축기 피스톤의 돌기 형상을 도시한 사시도.
도 2b는 도 2a에 도시된 압축기 피스톤의 단면 형상을 도시한 단면도.
도 3a는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기 밸브플레이트의 형상을 도시한 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 압축기 밸브플레이트의 토출공의 단면 형상을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 압축기 성능 변화를 보인 그래프.
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기의 피스톤돌기의 토출공으로의 삽입 과정을 도시한 부분단면도이다. 1 is a sectional view showing the construction of a general rotary suction type compressor.
FIG. 2A is a perspective view showing a projection shape of a compressor piston according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2B is a sectional view showing a sectional shape of the compressor piston shown in FIG. 2A. FIG.
FIG. 3A is a perspective view showing a shape of a compressor valve plate according to a specific embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3B is a sectional view showing a cross-sectional shape of the discharge hole of the compressor valve plate shown in FIG. 3A. FIG.
4 is a graph showing changes in compressor performance according to a specific embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view illustrating a process of inserting a piston projection of a compressor into a discharge hole according to a specific embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 의한 압축기의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 특히 이하에서는 본 발명의 요부를 중심으로 설명하고, 그 외 압축기의 다른 구성은 배경기술에서 설명한 바와 유사하므로 아래에서는 그 설명을 생략한다. 배경기술에서 설명한 압축기와 동일하거나 유사한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다. Hereinafter, embodiments of a compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Particularly, the following description will focus on the main part of the present invention, and the other structures of the other compressors are similar to those described in the background art, and the description thereof will be omitted below. Components identical or similar to those described in the background art will be described using the same reference numerals.

도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 압축기 피스톤의 돌기 형상을 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 압축기 피스톤의 단면 형상을 도시한 단면도이며, 도 3a는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 압축기 밸브플레이트의 형상을 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 압축기 밸브플레이트의 토출공의 단면 형상을 도시한 단면도이다. 또한 도 4는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 압축기 성능 변화를 보인 그래프이다.FIG. 2A is a perspective view showing a protrusion shape of a compressor piston according to an embodiment of the present invention, FIG. 2B is a sectional view showing a cross-sectional shape of the compressor piston shown in FIG. 2A, And FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the discharge hole of the compressor valve plate shown in FIG. 3A. 4 is a graph showing changes in compressor performance according to a specific embodiment of the present invention.

우선 본 발명의 실시예에 의한 압축기 피스톤의 돌기 형상으로 보다 구체적으로 살펴보면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 압축기(10)의 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)으로부터 왕복 직선 운동 방향 평행하게 돌출된다. 또한 상기 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직으로 자른 단면이 원형이 된다. 2A and 2B, a piston projection 31 of a compressor 10 according to an embodiment of the present invention includes a piston (not shown) 30 in the reciprocating linear motion direction. The piston projection 31 has a circular cross-section perpendicular to the direction of movement of the piston 30.

상기 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)과 일체로 형성되며, 2단으로 경사지게 형성되는데, 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 각

를 이루는 기저부(31a)와 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 각

을 이루는 돌출부(31b)로 구성된다. 즉, 상기 기저부(31a)와 상기 돌출부(31b)는 선단으로 향할수록 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직인 원형의 단면의 직경이 점차 작아지도록 형성된다. 여기서 각

는 각

보다 큰 값을 갖는다. 또한 상기 피스톤돌기(31)는 상기 피스톤(30)으로부터 전체적으로 높이 H₁을 갖도록 형성되며, 상기 기저부(31a)는 높이 h₁을 갖는다. 따라서 상기 돌출부(31b)만의 높이는 (H₁-h₁)이 된다. The piston protrusion 31 is integrally formed with the piston 30 and is inclined at two stages. The piston protrusion 31 is inclined with respect to the direction of movement of the piston 30,

(31a) constituting the piston (30) and the direction of movement of the piston

And a protruding portion 31b. That is, the base 31a and the protrusion 31b are formed so that the diameter of the circular cross section perpendicular to the direction of motion of the piston 30 becomes gradually smaller toward the tip. Here,

Each angle

Lt; / RTI > Also, the piston projection 31 is formed to have a height H ₁ as a whole from the piston 30, and the base 31a has a height h ₁ . Therefore, the height of only the protruding portion 31b is (H ₁ -h ₁ ).

또한 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직인 단면에서 상기 피스톤(30)의 직경이 D라고 하면, 상기 기저부(31a)는 최대 직경 d₁으로부터 최소 직경 d₂까지 일정하게 감소하는 직경을 가지며, 상기 돌출부(31b)는 최대 직경 d₂로부터 그 선단의 최소 직경 d₃까지 일정하게 감소하는 직경을 갖는다. Also has a diameter that decreases uniformly to the minimum diameter d ₂ from the lower surface as the diameter of the piston 30 in the vertical cross section D in the direction of motion of the piston 30, the base portion (31a) has a maximum diameter d _1, the projecting portion (31b) has a diameter which decreases regularly from a minimum diameter d ₃ of the front end thereof from a maximum diameter d _2.

한편 상기 피스톤(30)의 전후방 왕복 운동에 따라 상기 피스톤돌기(31)를 선택적으로 수용하는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 토출공(21')은 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 밸브플레이트(21)를 수직으로 관통하는 관통부(21b)와 상기 밸브플레이트(21)로부터 상기 관통부(21b)로의 경사면을 형성하는 테이퍼부(21a)로 이루어진다. The discharge hole 21 'of the valve plate 21, which selectively receives the piston projection 31 according to the reciprocating motion of the piston 30 in the forward and backward directions, A penetration portion 21b vertically penetrating the plate 21 and a tapered portion 21a forming an inclined surface from the valve plate 21 to the penetration portion 21b.

상기 테이퍼부(21a)에 의한 경사면은 상기 밸브플레이트의 수직 방향과 각

를 이룸으로써 도면에 도시된 바와 같이 상기 관통부(21b)를 향할수록 일정하게 감소하는 직경을 갖는다. 반면 상기 관통부(21b)는 상기 밸브플레이트의 수직 방향과 평행한 면으로 이루어짐으로써 그 직경이 d₄로 일정하다. 여기서 상기 밸브플레이트의 높이를 H₂, 상기 관통부의 높이를 h₂로 한다. The inclined surface formed by the tapered portion 21a is perpendicular to the vertical direction of the valve plate

And has a diameter decreasing uniformly toward the penetrating portion 21b as shown in the drawing. Whereas the through section (21b) is constant diameter as that constituted by any plane parallel to the vertical direction of the valve plate to d _4. Here, the height of the valve plate is H ₂ , and the height of the through-hole is h ₂ .

냉매 압축시의 사체적을 감소시킴과 동시에 토출 저항 증가를 방지하기 위한 상기 피스톤돌기(31)와 상기 토출공(21')의 형상을 보다 구체적으로 제한하기 위하여, 본 발명에서는 다음의 수학식들에 의한 인자를 정의한다.In order to more specifically restrict the shapes of the piston projections 31 and the discharge holes 21 'for reducing the carcass at the time of refrigerant compression and preventing the increase in discharge resistance, in the present invention, .

여기서 수학식 1에 나타낸 인자

는 상기 피스톤(30)의 압축 방향 단면적의 넓이

와 상기 피스톤돌기(31)의 최대 직경에 의한 상기 피스톤돌기(31)의 최대 단면적의 넓이

사이의 비율을 정의한 것이고, 수학식 2에 나타낸 인자

는 상기 기저부(31a)가 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 경사각

와 상기 돌출부(31b)가 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 경사각

사이의 비율을 하나의 독립된 인자로 정의한 것이다. Here, the factor

Is the width of the cross-sectional area in the compression direction of the piston (30)

And the maximum cross-sectional area of the piston projection (31) due to the maximum diameter of the piston projection (31)

, And the ratio shown in Equation (2)

(31a) with the direction of motion of the piston (30)

And the inclination angle (?) Between the projection (31b) and the movement direction of the piston (30)

Is defined as one independent factor.

그리고 상기 수학식 3에 나타낸 인자

는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 테이퍼부(21a)가 상기 밸브플레이트(31)의 수직 방향, 즉 상기 피스톤(30)의 운동방향과 이루는 각

과 상기 피스톤돌기(31)의 상기 기저부(31a)와 상기 피스톤(30)의 운동방향이 이루는 각

사이의 차를 하나의 인자로 정의한 것이다. And the factor shown in the equation (3)

Is an angle formed between the tapered portion 21a of the valve plate 21 and the vertical direction of the valve plate 31, that is,

And an angle formed between the base 31a of the piston projection 31 and the direction of motion of the piston 30

Is defined as a factor.

이와 같이 정의된 인자들은 모두 특정 값들 사이의 비율 또는 차로 이루어지기 때문에 다른 다양한 종류나 크기의 압축기 피스톤 돌기와 토출공에도 적용 가능한 인자가 된다.Since all of these defined parameters are made by the ratio or difference between specific values, they are applicable to other types and sizes of compressor piston projections and discharge holes.

위와 같이 정의된 인자들에 대하여 본 발명의 실시예에서는 압축기(10)의 성능을 극대화할 수 있는 상기 인자들의 범위를 제한한다. For the factors defined above, embodiments of the present invention limit the range of the factors that can maximize the performance of the compressor 10.

도 4에 도시된 그래프에서는 위에 정의된 세 개의 인자의 값과 압축기의 체적 효율(%) 및 압축기 성능계수(COP: Coefficient Of Performance) 사이의 관계를 나타내고 있다. In the graph shown in FIG. 4, the relationship between the values of the three factors defined above and the volume efficiency (%) of the compressor and the coefficient of performance (COP) is shown.

그래프에서 확인되는 바와 같이 우선

는 대략 0.41의 값 부분에서 최대 체적 효율과 최대 성능 계수를 나타낸다. 그리고

는 -10에서 10도가 넘지 않는 범위 내에서 선택되는 것이 유리하다.As you can see from the graph,

Shows the maximum volume efficiency and the maximum performance coefficient at a value portion of about 0.41. And

Is preferably selected within a range of -10 to no more than 10 degrees.

또한

는 대략 2.5를 넘어서는 부분에서 높은 효율을 보임을 확인할 수 있다.Also

Can be confirmed to show high efficiency at a portion exceeding about 2.5.

이와 같은 결과에 따라 위의 각각의 인자들의 수치 범위를 한정하면 아래와 같다.Based on these results, the numerical range of each of the above factors can be defined as follows.

0.4 ≤

≤ 0.50.4?

0.5

1.5 ≤

≤ 31.5?

≤ 3

-10 ≤

≤ 10
-10 ≤

≤ 10

또한 추가적으로 다음의 인자를 더 정의할 수 있다. In addition, the following parameters can be further defined.

위의 수학식 4로 나타낸 인자 G_h는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 테이퍼부(21a)의 높이와, 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b) 사이의 높이 차이로 정의될 수 있다. 이와 같은 상기 G_h는 0 이상 0.15 이하의 범위 내에서 조정되는 경우에 압축기 성능에 도움이 된다. The factor G _h expressed by Equation (4) can be defined as a height difference between the height of the tapered portion 21a of the valve plate 21 and the protrusion 31b of the piston projection 31. [ Such G _h is useful for compressor performance when adjusted within the range of 0 to 0.15.

나아가, 상기 피스톤돌기(31)의 형성에 의하더라도 상기 압축기(10)의 냉매 압축시 냉매 토출 저항의 증가를 방지하기 위해서 상기 피스톤돌기(31)가 상기 토출공(21')으로 수용되는 각각의 단계에서의 최소 토출 유효경은, 상기 토출밸브(22)가 최대한 열렸을 때 상기 밸브플레이트(21)와 상기 토출밸브(22) 사이에 형성되는 토출유로의 넓이(이하 토출 유효경(D_ed)이라 한다) 이상이 되는 것이 바람직하다.Further, in order to prevent the refrigerant discharge resistance from increasing during the refrigerant compression of the compressor 10 even when the piston projection 31 is formed, the piston projections 31 are provided in the respective discharge holes 21 ' (Hereinafter referred to as " discharge effective diameter D _ed ") formed between the valve plate 21 and the discharge valve 22 when the discharge valve 22 is fully opened, Or more.

여기서 상기 피스톤돌기(31)가 상기 토출공(21')으로 수용되는 단계는 도 5에 나타낸 바와 같이 3단계로 구분할 수 있으며, 상기 최소 토출 유효경은, 도 5에 도시된 각각의 단계에서 상기 피스톤돌기(31)와 상기 토출공(21') 사이에 형성되는 냉매 토출 유로의 가장 좁은 단면적을 수치화한 값으로 정의한다. 5, the step of receiving the piston projection 31 in the discharge hole 21 'can be divided into three stages, and the minimum discharge effective diameter is determined in such a manner that, in each step shown in FIG. 5, Sectional area of the refrigerant discharge passage formed between the projection 31 and the discharge hole 21 '.

우선 도 5의 좌측에 도시된 (a)단계는 상기 피스톤돌기(31)의 선단이 상기 토출공(21')의 상기 테이퍼부(21a)로의 진입을 시작한 단계를 도시한 것이다.5 (a) shows a step in which the tip of the piston projection 31 starts to enter the tapered portion 21a of the discharge hole 21 '.

이에 따르면, 상기 (a)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(D_e1)은 다음과 같은 식으로 연산된다. According to this, the minimum discharge effective diameter (D _e1 ) in the step (a) is calculated by the following equation.

상기 수학식 5에서 확인되는 바와 같이 상기 (a)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(D_e1)은 상기 테이퍼부(21a)의 최대 단면적에서 상기 돌출부(31b)의 최소 단면적을 뺀 값이 된다. The minimum discharge effective diameter D _e1 in the step (a) is a value obtained by subtracting the minimum cross-sectional area of the protrusion 31b from the maximum cross-sectional area of the tapered portion 21a.

또한 도 5에 도시된 (b)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(D_e2)은 다음과 같은 식으로 연산된다. In addition, the minimum discharge effective diameter (D _e2 ) in the step (b) shown in FIG. 5 is calculated by the following equation.

수학식 6에서 확인되는 바와 같이 상기 (b)단계에서 상기 D_e2는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 관통부(21b)의 단면적에서 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b)의 최소 직경 d₃에 의한 최소 단면적을 차감한 값이 된다.In step (b), D _e2 is the minimum diameter d of the protrusion 31b of the piston projection 31 in the cross-sectional area of the through-hole 21b of the valve plate 21, ₃ minus the minimum cross-sectional area.

나아가 도 5에 도시된 (c)단계에서의 상기 최소 토출 유효경(D_e3)은 다음과 같은 식으로 연산된다. Further, the minimum discharge effective diameter (D _e3 ) in the step (c) shown in FIG. 5 is calculated by the following equation.

수학식 7에서 확인되는 바와 같이 상기 (c)단계에서 상기 D_e3은 상기 밸브플레이트(21)의 상기 관통부(21b)의 단면적에서 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b)의 최대 직경 d₂에 의한 최대 단면적을 차감한 값이 된다. The maximum diameter of the D _e3 is the protrusion (31b) of the piston projection (31) in cross-sectional area of the penetrating portion (21b) of the valve plate 21 in the step (c) as will be confirmed from Equation 7 d ₂ by the maximum cross-sectional area.

상기 피스톤돌기(31)가 상기 토출공(21')으로 수용되는 3 단계에서 위와 같이 연산되는 3개의 최소 토출 유효경의 값들은 상기 밸브플레이트(21)와 상기 토출밸브(22) 사이에 형성되는 상기 토출 유효경(D_ed) 이상이 되는 것이 바람직하다. The values of the three minimum discharge effective diameters calculated as described above in the third step in which the piston projection 31 is accommodated in the discharge hole 21 'are formed between the valve plate 21 and the discharge valve 22 It is preferable that the discharge effective diameter (D _ed ) or more is obtained.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.

10: 압축기 11: 프론트헤드
11a: 토출실 12: 전방실린더블록
12': 후방실린더블록 12a: 실린더보어
13: 리어헤드 14: 회전축
14a:입구 14b: 출구
15: 축지지공 15': 흡입통로
16: 사판실 17: 사판
18: 축시일 19: 슈
20: 밸브어셈블리 21: 밸브플레이트
21': 토출공 21a: 테이퍼부
21b: 관통부 22: 토출밸브
30: 피스톤 31: 피스톤돌기
31a: 기저부 31b: 돌출부
40': 마찰면 41: 필드코일
43: 허브 44: 댐퍼
46: 디스크10: compressor 11: front head
11a: Discharge chamber 12: Front cylinder block
12 ': rear cylinder block 12a: cylinder bore
13: rear head 14:
14a: inlet 14b: outlet
15: Axial opening 15 ': Suction passage
16: swash plate 17: swash plate
18: Shake Day 19: Shoe
20: valve assembly 21: valve plate
21 ': discharge hole 21a: tapered portion
21b: penetrating portion 22: discharge valve
30: Piston 31: Piston projection
31a: Base 31b:
40 ': friction surface 41: field coil
43: hub 44: damper
46: Disc

Claims

내부에 실린더보어(12a)가 다수개 형성되는 실린더블록(12, 12')과, 상기 실린더블록(12, 12')의 전방 및 후방에 각각 결합되고, 내부에 상기 실린더보어(12a)와 연통되는 토출실(11a, 13a)이 형성되는 프론트헤드(11) 및 리어헤드(13)와, 상기 실린더보어(12a)와 상기 토출실(11a, 13a)을 연통하는 토출공(21')이 형성된 밸브플레이트(21)와, 탄성 변형 가능하게 구비되어 상기 토출공(21')을 선택적으로 차폐하는 토출밸브(22), 그리고 직선 왕복 운동에 따라 상기 토출공(21')에 선택적으로 삽입되는 피스톤돌기(31)가 일체로 돌출 형성되고, 상기 실린더보어(12a) 내에서 직선 왕복 운동하여 냉매를 압축하는 피스톤(30)을 포함하는 압축기에 있어서,
상기 피스톤돌기(31)는,
상기 피스톤(30)으로부터 상기 피스톤(30)의 운동방향에 평행하게 돌출되고, 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 피스톤(30)에서 멀어질수록 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 기저부(31a)와; 상기 기저부(31a)로부터 상기 피스톤(30)의 운동방향에 평행하게 돌출되는 돌출부(31b)를 포함하여 구성되고,
상기 토출공(21')은,
상기 밸브플레이트(21)를 수직 관통하는 관통부(21b)와; 상기 관통부(21b)의 일단에 경사지게 형성되어, 상기 관통부(21b)를 향할수록 좁아지는 단면을 갖는 테이퍼부(21a)를 포함하여 구성되고,
상기 테이퍼부(21a)의 높이와, 상기 돌출부(31b)의 높이 사이의 차(G_h)는 하기 [수학식 4]에 의하여 0 이상 0.15mm 이하의 값을 가지며,
하기 [수학식 5] 내지 [수학식 7]에 따라 상기 피스톤돌기(31)가 상기 토출공(21')으로 삽입될 때 형성되는 토출 유로의 최소 토출 유효경(D_e1, D_e2 ,D_e3)은, 상기 토출밸브(22)가 탄성 변형되어 상기 토출공(21')을 개방하였을 때 상기 토출밸브(22)와 상기 밸브플레이트(21)가 형성하는 토출 유로의 토출 유효경(D_ed) 이상인 값을 가지며,
하기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]에 따라서 상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 상기 피스톤(30)의 단면적과, 상기 기저부(31a)의 최대 단면적의 비(R_A)는 0.4 이상 0.5 이하의 범위 내로 한정되고, 상기 돌출부(31b)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 각도와 상기 기저부(31a)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동 방향과 이루는 각도의 비(

)는 1.5 이상 3 이하의 범위 내로 한정되며, 상기 밸브플레이트(21)의 수직방향과 상기 테이퍼부(21a)의 경사면이 이루는 각과 상기 기저부(31a)의 경사면이 상기 피스톤(30)의 운동방향과 이루는 각 사이의 차(

)는 -10 이상 10 이하의 범위 내로 한정되는 것을 특징으로 하는 압축기.

여기서, 상기

는 상기 피스톤(30)의 압축 방향 단면적의 넓이

사이의 비율을 정의한 것이고, 상기

사이의 비율을 하나의 독립된 인자로 정의한 것이고, 상기

는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 테이퍼부(21a)가 상기 밸브플레이트(21)의 수직 방향, 즉 상기 피스톤(30)의 운동방향과 이루는 각

사이의 차를 하나의 인자로 정의한 값임.

여기서, 상기 G_h는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 테이퍼부(21a)의 높이와, 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b) 사이의 높이 차이를 말함.

여기서, 상기 최소 토출 유효경(D_e1)은 상기 테이퍼부(21a)의 최대 단면적에서 상기 돌출부(31b)의 최소 단면적을 뺀 값을 말하고, 상기 D_e2는 상기 밸브플레이트(21)의 상기 관통부(21b)의 단면적에서 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b)의 최소 직경 d₃에 의한 최소 단면적을 차감한 값을 말하며, 상기 D_e3은 상기 밸브플레이트(21)의 상기 관통부(21b)의 단면적에서 상기 피스톤돌기(31)의 상기 돌출부(31b)의 최대 직경 d₂에 의한 최대 단면적을 차감한 값을 말함A cylinder block 12 and 12 'in which a plurality of cylinder bores 12a are formed and a cylinder block 12 and 12' respectively connected to the front and rear of the cylinder block 12 and 12 ' The front head 11 and the rear head 13 on which the discharge chambers 11a and 13a are formed and the discharge holes 21 'for communicating the cylinder bores 12a and the discharge chambers 11a and 13a are formed A valve plate 21, a discharge valve 22 elastically deformably provided to selectively block the discharge hole 21 ', and a piston 21 selectively inserted into the discharge hole 21' A compressor (1) comprising a piston (30) integrally protruding from a projection (31) and linearly reciprocating in the cylinder bore (12a) to compress a refrigerant,
The piston projection (31)
The piston 30 is extended from the piston 30 in a direction parallel to the movement direction of the piston 30 and has a diameter that decreases at a constant slope as the piston 30 is moved away from the piston 30 A base portion 31a formed; And a protrusion (31b) protruding from the base (31a) in parallel to the moving direction of the piston (30)
The discharge hole 21 '
A penetration portion 21b vertically penetrating the valve plate 21; And a tapered portion 21a which is inclined at one end of the penetrating portion 21b and has a cross section that becomes narrower toward the penetrating portion 21b,
Having a height, and a difference (G _h) to the value equal to or less than [Equation 4] above zero by 0.15mm between the height of the projecting portion (31b) of said tapered portion (21a),
(D _e1 , D _e2 , D _e3 ) of the discharge flow path formed when the piston projection (31) is inserted into the discharge hole (21 ') according to the following equations (5) (D _ed ) of the discharge passage formed by the discharge valve (22) and the valve plate (21) when the discharge valve (22) is elastically deformed to open the discharge hole Lt; / RTI >
The ratio (R _A ) of the cross-sectional area of the piston 30 perpendicular to the direction of motion of the piston 30 to the maximum cross-sectional area of the base 31a according to the following equations (1) to (3) And a ratio of an angle formed by the inclined surface of the protruding portion 31b with the moving direction of the piston 30 and an angle formed by the inclined surface of the base portion 31a with the moving direction of the piston 30, (

And the angle formed by the vertical direction of the valve plate 21 and the inclined surface of the tapered portion 21a and the inclined surface of the base portion 31a are in a range of 1.5 to 3 inclusive, The car between the angles

) Is limited within a range of -10 to 10 inclusive.

Here,

, And the ratio

(31a) with the direction of motion of the piston (30)

Is defined as one independent factor, and the ratio

Is an angle formed between the tapered portion 21a of the valve plate 21 and the vertical direction of the valve plate 21, that is,

Is defined as a factor.

Here, G _h is a height difference between the height of the tapered portion 21 a of the valve plate 21 and the protrusion 31 b of the piston projection 31.

Herein, the minimum discharge effective diameter D _e1 refers to a value obtained by subtracting the minimum cross-sectional area of the protruding portion 31b from the maximum cross-sectional area of the tapered portion 21a, and D _e2 denotes a diameter of the through- refers to a value obtained by subtracting the minimum cross-sectional area due to the smallest diameter d ₃ of the protruding part (31b) of the piston projection (31) in cross-sectional area of the 21b), the D _e3 is the through portion (21b of the valve plate 21) in the cross-sectional area refers to a value obtained by subtracting the maximum cross-sectional area due to the maximum diameter d ₂ of the projection (31b) of the piston projection (31)

제1항에 있어서,
상기 돌출부(31b)는,
상기 피스톤(30)의 운동 방향에 수직한 단면이 상기 기저부(31a)로부터 멀어질수록 상기 기저부(31a)의 단면의 직경이 감소하는 기울기보다 작은 일정한 기울기로 감소하는 직경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
The method according to claim 1,
The projecting portion 31b,
Sectional shape perpendicular to the movement direction of the piston 30 is formed to have a diameter decreasing to a constant slope smaller than a slope in which the diameter of the cross section of the base portion 31a decreases as the distance from the base portion 31a increases. The compressor.

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