KR200387438Y1 - 가변 용량형 왕복동 압축기 - Google Patents

Abstract

내측에 중공부가 형성되어 크랭크 축 및 커넥팅 로드가 구비되는 실린더 바디(101)와, 상기 실린더 바디(101)에 돌출되어 피스톤이 왕복 운동하는 다수 개의 실린더(102)와, 상기 실린더(102)의 상면에 구성되어 냉매 가스가 흡입되고 토출되는 밸브 플레이트(103)와,상기 밸브 플레이트(103) 상면에 고정되며, 내측 중앙에 흡입 냉매 가스가 경유하는 흡입 공간(105)이 형성되고, 상기 흡입 공간(105) 주위에는 격벽(106)이 형성되어 토출 냉매 가스가 경유하는 토출 공간(107)으로 구성되는 실린더 커버(104)로 구성되는 왕복동 압축기(100)에 있어서,

상기 실린더 커버(104)에 장착된 솔리노이드 밸브(120)와, 상기 솔리노이드 밸브(120)에 의해 개폐되도록 구성된 흡입 공간(105)으로 구성함으로써 냉매 가스의 토출량 가변이 가능하여 차량 엔진의 갑작스런 과부하를 방지할 수 있고, 왕복동 압축기(100)의 손상을 예방하며, 차량 엔진에 큰 부하가 걸릴 경우에도 쾌적한 실내 환경을 지속할 수 있는 가변 용량형 왕복동 압축기(100)에 관한 것이다.

Description

가변 용량형 왕복동 압축기 {Reciprocation compressor of controllable quantity}

본 고안은 가변 용량형 왕복동 압축기로서 더욱 상세하게는 솔리노이드 밸브를 장착하여 냉매 가스의 토출 용량을 제어할 수 있도록 고안한 가변 용량형 왕복동 압축기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 왕복동 압축기를 도시한 사시도, 도 2는 종래의 왕복동 압축기에 장착되는 종래의 실린더 커버를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

일반적으로 왕복동 압축기(10)는 버스나 트럭과 같은 대형 차량의 에어컨 시스템에서 냉매 가스를 순환시키는 장치로서 증발기를 경유한 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스로 변환하여 응축기로 공급하는 기능을 한다.

상기 종래의 왕복동 압축기(10)는 내측에 중공부가 형성되는 실린더 바디(11)가 형성되고, 상기 실린더 바디(11)에는 실린더(12)가 다수 개 돌출되어 형성되며, 상기 실린더(12)에는 피스톤이 구비되고, 상기 피스톤에는 커넥팅 로드가 장착되고, 상기 커넥팅 로드에는 크랭크 축이 연결되어 상기 실린더 바디(11)의 중공부에 형성되는 구성이다.

상기 실린더(12)의 상면에는 냉매 가스가 흡입되고 토출되는 밸브 플레이트(13)가 장착되며, 상기 밸브 플레이트(13) 상면에는 흡입 배관과 연통되어 중앙에 흡입 냉매 가스가 경유하는 흡입 공간(15)이 형성되고, 상기 흡입 공간(15) 주위에는 격벽(16)이 형성되어 토출 냉매 가스가 경유하며 토출 배관과 연통되는 토출 공간(17)으로 구성되는 실린더 커버(14)가 고정된다.

상기 구성에 의한 왕복동 압축기(10)는 커넥팅 로드의 회전에 의해 피스톤이 상하 왕복 운동함으로써 일정량의 냉매 가스를 실린더 커버(14)의 흡입 공간(15)과 밸브 플레이트(13)를 통해 피스톤 내부로 흡입한 후, 다시 압축하여 밸브 플레이트(13)를 통해 실린더 커버(14)의 토출 공간(17)을 경유하여 응축기로 공급하도록 작동한다.

상기 구성과 작동에 의해 종래의 왕복동 압축기(10)는 매 행정마다 정격용량의 냉매 가스를 토출하게 됨으로써, 에어컨을 시동하게 되면, 차량의 엔진에 갑자기 과부하가 걸리게 되어 엔진의 손상을 유발하여 수명을 단축하는 요인이 된다.

그리고 왕복동 압축기(10)의 경우, 크랭크 축의 회전에 의해 저면에 고여 있는 윤활유를 비산시켜 각 접동부에 공급하게 되는 데, 정지 시에는 윤활유가 모두 흘러내림으로써 각 접동부에는 윤활유가 부족하게 되는 데, 이 상태에서 갑자기 큰 부하로 왕복동 압축기(10)를 구동할 경우, 각 접동부의 마모를 유발하게 되어 왕복동 압축기(10)의 손상 및 수명을 단축하는 요인이 된다.

또한 상기 왕복동 압축기(10)가 장착된 차량의 경우에는 많은 양을 적재하거나, 오르막 도로를 상행할 경우, 엔진에 큰 부하가 걸리게 되어 갑자기 속도가 감속하게 되는 데, 이 문제를 해결하기 위해서는 에어컨에 전원을 단속함으로써 가능하였기에 실내의 쾌적한 환경을 지속할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안에서는 상기 문제점을 해결하기 위해 실린더 커버에 솔리노이드 밸브를 장착하여 흡입되는 냉매 가스의 양을 제어함으로써 자연히 토출량을 가변하게 되어 차량 엔진과 왕복동 압축기의 손상을 예방하여 수명 단축 현상을 방지하고, 차량 엔진에 큰 부하가 걸릴 경우에도 쾌적한 실내 환경을 지속할 수 있는 가변 용량형 왕복동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 작동예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 기술이 적용된 6기통인 가변 용량형 왕복동 압축기를 도시한 사시도, 도 4는 본 고안의 기술이 적용된 4기통인 가변 용량형 왕복동 압축기를 도시한 사시도, 도 5는 본 고안의 기술이 적용된 가변 용량형 왕복동 압축기에서 실린더 커버에 솔리노이드 밸브가 부착되는 과정을 도시한 분리 사시도, 도 6은 본 고안의 기술이 적용된 가변 용량형 왕복동 압축기에서 실린더 커버의 흡입구가 솔리노이드 밸브에 의해 폐쇄되는 것을 도시한 단면도, 도 7은 본 고안의 기술이 적용된 가변 용량형 왕복동 압축기에서 실린더 커버의 흡입구가 솔리노이드 밸브에 의해 개방되는 것을 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

일반적으로 왕복동 압축기(100)는 버스나 트럭과 같은 대형 차량의 에어컨 시스템에서 냉매 가스를 순환시키는 장치로서 내측에 중공부가 형성되어 크랭크 축 및 커넥팅 로드가 구비되어 작동하는 실린더 바디(101)와, 상기 실린더 바디(101)에 피스톤이 왕복 운동하는 실린더(102)가 다수개 돌출되어 형성되고, 상기 실린더(102) 상면에는 냉매 가스가 흡입되고 토출되는 밸브 플레이트(103)가 고정된다.

상기 밸브 플레이트(103) 상면에는 흡입 배관과 연통되어 중앙에 흡입 냉매 가스가 경유하는 흡입 공간(105)이 형성되고, 상기 흡입 공간(105) 주위에는 격벽(106)이 형성되어 토출 냉매 가스가 경유하며 토출 배관과 연통되는 토출 공간(107)으로 구성되는 실린더 커버(104)가 고정되는 구성이다.

본 고안은 상기 실린더 커버(104) 중 일부 실린더 커버(104)에 솔리노이드 밸브(120)를 구비하여 용량이 일정한 왕복동 압축기(100)를 가변 용량형으로 개선함으로써 차량 엔진과 왕복동 압축기(100)의 손상을 방지하고, 실내의 쾌적한 상태가 지속적으로 유지 가능한 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 고안에서는 상기 실린더 커버(104)의 상부 중앙에 솔리노이드 밸브(120)를 장착하기 위해 상기 흡입 공간(105)과 연통되는 장착구(108)를 천공하고, 상기 흡입 공간(105)에는 내측으로 돌출되는 원주형의 돌출부(109)를 형성함으로써 상기 돌출부(109) 내측에는 냉매 가스가 흡입되는 유입구(110)가 형성되며, 상기 장착구(108)에 솔리노이드 밸브(120)가 고정하도록 구성하여 솔리노이드 밸브(120)의 파일럿(121)이 하강시 돌출부(109)에 저지되어 유입구(110)를 차단하도록 구성한다.

상기에서 솔리노이드 밸브(120)가 장착구(108)에 고정하기 위한 수단으로는 장착구(108)에 암나사부(111)를 형성하여 통상적으로 솔리노이드 밸브(120)에 형성된 수나사부(122)를 상기 암나사부(111)에 체결함으로써 가능하다.

상기 구성에 의해 4기통인 가변 용량형 왕복동 압축기(100)의 경우 한 개의 실린더 커버(104)에 솔리노이드 밸브(120)가 장착되고, 6기통인 가변 용량형 왕복동 압축기(100)의 경우에는 한 개 내지 두 개의 실린더 커버(104)에 솔리노이드 밸브(120)가 장착된다.

상기 구성에 의한 본 고안의 작동예를 살펴보면, 에어컨을 처음 시동 시, 솔리노이드 밸브(120)에 전원을 인가하여 상기 실린더 커버(104)에 형성된 유입구(110)를 막음으로써 흡입 공간(105)을 차단하여 일부 실린더(102)에만 냉매 가스가 흡입되도록 한다.

일례로 한 개의 솔리노이드 밸브(120)가 장착된 4기통인 가변 용량형 왕복동 압축기(100)일 경우에는 정격 용량의 50%의 냉매 가스만 흡입하게 되어 토출하게 됨으로써 차량 엔진에 갑작스런 과부하가 걸리지 않게 되며, 가변 용량형 왕복동 압축기(100)에도 큰 부하가 걸리지 않게 된다.

상기 가변 용량형 왕복동 압축기(100)에 있어서, 윤활유가 접동부에 제대로 공급되지 않은 초기 상태에서도 큰 부하가 걸리지 않음으로써 급격한 마모 현상이 발생하지 않아 차량 엔진과 가변 용량형 왕복동 압축기(100)의 손상을 방지할 수 있고, 따라서 수명 단축을 예방하는 효과가 있다.

이 상태로 어느 정도 에어컨을 작동한 후, 솔리노이드 밸브(120)에 전원을 차단하여 실린더 커버(104)의 유입구(110)를 개방하여 100%의 냉매 가스를 흡입하여 토출하도록 한다.

이 때는 차량 엔진에 워밍업이 된 상태이고, 가변 용량형 왕복동 압축기(100)의 접동부에도 충분히 윤활유가 공급된 상태이기 때문에 갑작스런 에어컨 가동으로 인한 상기 문제점이 발생하지 않게 된다.

버스나 트럭과 같은 대형 차량일 경우, 에어컨을 가동시킨 상태에서 적재량이 많거나, 오르막길을 상행할 때에도 에어컨을 끄지 않고, 솔리노이드 밸브(120)에 전원을 인가하여 가변 용량형 왕복동 압축기(100)의 토출량을 줄임으로써 차량의 가속이 가능함과 더불어 에어컨의 구동이 가능하여 차량 내부의 쾌적한 상태가 지속 가능하다.

상기 구성에 의해 본 고안은 일부 실린더 커버에 솔리노이드 밸브를 장착하여 토출량을 제어함으로써 에어컨 구동 시, 차량 엔진의 과부하를 방지할 수 있고, 본 고안에 의한 가변 용량형 왕복동 압축기의 손상을 방지할 수 있으며, 차량 엔진에 부하가 걸리더라도 차량 내부의 쾌적한 상태를 지속할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 왕복동 압축기를 도시한 사시도

도 2는 종래의 왕복동 압축기에 장착되는 종래의 실린더 커버를 도시한 단면도

도 3은 본 고안의 기술이 적용된 6기통인 가변 용량형 왕복동 압축기를 도시한 사시도

도 4는 본 고안의 기술이 적용된 4기통인 가변 용량형 왕복동 압축기를 도시한 사시도

도 5는 본 고안의 기술이 적용된 가변 용량형 왕복동 압축기에서 실린더 커버에 솔리노이드 밸브가 부착되는 과정을 도시한 분리 사시도

도 6은 본 고안의 기술이 적용된 가변 용량형 왕복동 압축기에서 실린더 커버의 흡입구가 솔리노이드 밸브에 의해 폐쇄되는 것을 도시한 단면도

도 7은 본 고안의 기술이 적용된 가변 용량형 왕복동 압축기에서 실린더 커버의 흡입구가 솔리노이드 밸브에 의해 개방되는 것을 도시한 단면도

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

101: 실린더 바디 102: 실린더

103: 밸브 플레이트 104: 실린더 커버

108: 장착구 109: 돌출부

110: 유입구 120: 솔리노이드 밸브

Claims (2)

1. 내측에 중공부가 형성되어 크랭크 축 및 커넥팅 로드가 구비되는 실린더 바디(101)와,

   상기 실린더 바디(101)에 돌출되어 피스톤이 왕복 운동하는 다수 개의 실린더(102)와,

   상기 실린더(102)의 상면에 구성되어 냉매 가스가 흡입되고 토출되는 밸브 플레이트(103)와,

   상기 밸브 플레이트(103) 상면에 고정되어 내측 중앙에 흡입 냉매 가스가 경유하는 흡입 공간(105)이 형성되고, 상기 흡입 공간(105) 주위에는 격벽(106)이 형성되어 토출 냉매 가스가 경유하며 토출 공간(107)으로 구성되는 실린더 커버(104)로 구성되는 왕복동 압축기(100)에 있어서,

   상기 실린더 커버(104)에 장착는 솔리노이드 밸브(120)와,

   상기 솔리노이드 밸브(120)에 의해 개폐되도록 구성된 흡입 공간으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 왕복동 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 흡입 공간(105)은 솔리노이드 밸브(120)의 파일럿(121)에 의해 개폐되도록 내측으로 돌출되는 원주형의 돌출부(109)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 왕복동 압축기.