KR20110035598A - 가변용량형 사판식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관 한 것이다. 본 발명에서 실린더블록(110)에는 다수개의 실린더보어(113)가 형성된다. 상기 실린더블록(100)의 일측에는 토출매니폴드(170)가 설치된다. 상기 토출매니폴드(170)에는 상기 실린더보어(113) 내에서 압축되어 상기 토출실(133)로 토출된 냉매가 전달되는 머플러(172)와 상기 머플러(172)와 연결통로(176)에 의하여 연결됨과 동시에 냉매를 외부로 토출하는 냉매토출통로(S)를 각각 구획 형성한다. 상기 토출매니폴드(170)에는 상기 냉매토출통로(S)와 연통되는 토출포트(179)가 형성된다. 상기 냉매토출통로(S)에는 상기 머플러(172)를 통과한 냉매의 압력이 정해진 값 이상일 경우에만 냉매가 통과할 수 있도록 하는 체크밸브(180)가 설치된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 냉매가 머플러(172) 내에서 먼저 임시로 머문 후 체크밸브(180)를 통하여 토출되므로, 소음과 맥동이 보다 효율적으로 저감되고, 후방하우징(130)의 설계자유도가 높아지는 이점이 있다.

가변용량, 압축기, 토출매니폴드, 체크밸브, 머프러, 맥동

Description

가변용량형 사판식 압축기{variable displacement swash plate type compressor}

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매가 통과하여 소음과 맥동이 저감되는 머플러가 내부에 형성되는 토출매니폴드가 구비되는 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.

차량의 공조시스템을 간단히 살펴보면, 먼저 고온 저압 기체상태의 냉매는 압축기에 의해 고온 고압 기체 상태로 된다. 상기 고온 고압 기체상태의 냉매는 응축기를 거쳐 상기 응축기의 응축작용에 의해 고온고압 액체 상태로 되고, 상기 고온 고압 액체상태의 냉매는 팽창밸브를 거쳐 상기 팽창밸브의 교축작용에 의해 저온 저압 액체 상태로 된다. 상기 저온 저압 액체상태의 냉매는 증발기를 거쳐 상기 증발기에서 이루어지는 열교환을 통해 고온 저압의 기체 상태로 되돌아가며 상기 고온 저압의 기체는 다시 상기 압축기에 의해 압축되어 고온 고압 기체상태로 된다. 이와 같은 과정을 반복 수행함에 의해 차량의 공조시스템이 동작되는 것이다.

냉매의 압축을 수행하는 압축기에는 실제로 작동유체를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과, 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.

왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축을 사용하여 전달하는 사판식, 그리고 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다. 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식과, 회전스크롤과 고정스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

도 1에는 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 내부 구성이 부분단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 종래 기술의 가변용량형 사판식 압축기를 구성하는 후방하우징의 구성이 정면도로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 가변 용량형 사판식 압축기(이하 '압축기'라 칭함)는, 다수개의 실린더보어(13)를 구비하는 실린더블록(10)과, 상기 실린더블록(10)의 전방에 결합되어 크랭크실(21)을 형성하기 위한 전방하우징(20), 그리고 상기 실린더블록(10)의 후방에 결합되어 흡입실(31) 및 토출실(33)을 형성하기 위한 후방하우징(30)을 포함하고 있다.

상기 실린더블록(10)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(11)가 형성된다. 상기 센터보어(11)를 방사상으로 둘러서는 상기 실린더블록(10)을 관통하여 다수개의 실린더보어(13)가 형성된다. 상기 실린더보어(13)의 내부에는 피스톤(15)이 이동가능하게 설치된다. 상기 피스톤(15)은 원기둥형상이고, 상기 실린더보어(13)는 이에 대응되는 원통형상이다. 상기 피스톤(15)의 일단부, 즉, 상기 실린더보어(13)의 외부로 돌출되는 부분에는 연결부(17)가 형성된다. 상기 피스톤(15)은 상기 실린더보 어(13) 내에서 냉매를 압축하게 된다.

상기 실린더블록(10)의 일단에는 전방하우징(20)이 설치된다. 상기 전방하우징(20)은 상기 실린더블록(10)과 결합하여, 내부에 크랭크실(21)을 형성한다. 상기 전방하우징(20) 중 상기 실린더블록(10)의 반대쪽에는 엔진의 구동력을 받아 회전하는 풀리(미도시)가 회전가능하게 설치되는 풀리축부(22)가 돌출되어 형성된다. 상기 풀리축부(22)의 중앙을 관통하여 상기 크랭크실(21)까지 상기 전방하우징(20)을 전후로 관통하는 축공(23)이 형성된다.

상기 후방하우징(30)에는 상기 실린더보어(13)와 선택적으로 연통되게 흡입실(31)이 형성된다. 상기 흡입실(31)은 상기 후방하우징(30)중 상기 실린더블록(10)과 마주보는 면의 중앙에 해당되는 영역에 형성된다. 상기 흡입실(31)은 압축기의 외부에서 흡입포트(31')를 통해 냉매를 전달받아 상기 실린더보어(13)의 내부로 전달하는 역할을 한다.

상기 후방하우징(30)에는 토출실(33)이 형성된다. 상기 토출실(33)은 상기 실린더보어(13)와 선택적으로 연통된다. 상기 토출실(33)은 상기 후방하우징(30) 중 상기 실린더블록(10)과 마주보는 면의 가장자리에 인접한 위치에 형성된다. 상기 토출실(33)은 상기 실린더보어(13)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 머무르는 곳이다. 상기 후방하우징(30)의 일측에는 제어밸브(미도시)가 구비된다. 상기 제어밸브는 아래에서 설명될 사판(48)의 각도 조절을 위한 구성이다.

상기 실린더블록(10)의 센터보어(11)와 전방하우징(20)의 축공(23)을 관통하여 회전축(40)이 설치된다. 상기 회전축(40)은 엔진에서 전달되는 구동력에 의해 회전된다.

상기 회전축(40)이 중앙을 관통하고, 회전축(40)과 일체로 회전되는 로터(44)가 상기 크랭크실(21)에 설치된다. 상기 로터(44)는 대략 원판 형상으로 상기 회전축(40)에 고정되어 설치된다.

상기 회전축(40)에는 사판(48)이 상기 로터(44)와 힌지결합되어 함께 회전되도록 설치된다. 상기 사판(48)은 압축기의 토출용량에 따라 상기 회전축(40)에 각도가 가변되게 설치된다. 즉, 상기 회전축(40)의 길이방향에 대해 직교하거나 회전축(40)에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태 사이에 있도록 된다. 상기 사판(48)은 그 가장자리가 상기 피스톤(15)들과 슈(50)를 통해 연결된다. 즉, 상기 피스톤(15)의 연결부(17)와, 상기 사판(48)의 가장자리가 슈(50)를 통해 연결되어 사판(48)의 회전에 의해 상기 피스톤(15)의 실린더보어(13)에서 직선왕복운동 하도록 한다.

상기 회전축(40)의 일단에는 축탄성부재(64)의 일단이 지지된다. 상기 축탄성부재(64)는 원통코일스프링으로 상기 회전축(40)을 상기 전방하우징(20) 방향으로 밀어주는 탄성력을 발휘하여, 상기 회전축(40)이 상기 후방하우징(30) 방향으로 밀리는 것을 방지함과 동시에 회전축(40)을 지지한다. 상기 회전축(40)의 타단에는 허브(도시되지 않음)가 설치된다. 상기 허브는 상기 풀리(22)의 회전력을 상기 회전축(40)에 전달하기 위한 것이다.

상기 실린더블록(10)과 후방하우징(30)의 사이에는, 흡입실(31) 및 토출실(33)과 실린더보어(13) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(70)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(70)는 흡입실(31)에서 실린더보어(13)로, 그리고 실린더보어(13)에서 토출실(33)로의 냉매 유동을 제어한다.

한편, 상기 후방하우징(30)에는 도 2에 명백하게 도시된 바와 같이, 상기 토출실(33)의 일측에 토출통로(72)가 형성된다. 상기 토출통로(72)는 상기 흡입밸브어셈블리(70)를 관통하여 상기 실린더블록(10)까지 연장되어 실린더블록(10)에 형성된 머플러(76)의 소음공간(78)과 연통된다.

상기 토출통로(72)중 상기 후방하우징(30)에는 체크밸브(74)가 설치된다. 상기 체크밸브(74)는 상기 토출실(33)에 전달된 냉매의 압력이 일정값 이하일 때 냉매가 토출통로(72)를 통해 빠져나가는 것을 차단하여 냉매가 상기 크랭크실(21)로 들어가 압축기 내에서 순환되도록 한다. 이는 가변용량형 사판식 압축기에서는 클러치가 없어 풀리를 통해 엔진의 구동력이 계속해서 회전축(40)으로 전달되므로, 압축기의 동작이 필요없을 때에는 상기 사판(48)의 각도를 조절하여 상기 피스톤(15)의 행정이 최소로 되도록 하기 위함이다. 이와 같이 되면 상기 피스톤(15)의 행정거리가 최소로 되면서 냉매가 거의 압축되지 않으므로 상기 체크밸브(74)를 통과할 만한 냉매의 압력이 형성되지 않게 된다.

상기 실린더블록(10)의 외면 일측에는 머플러(76)가 형성된다. 상기 머플러(76)는 토출매니폴드(77)를 상기 실린더블록(10)에 체결함에 의해 그 내부에 소음공간(78)이 형성되는 것이다. 도면부호 80은 토출포트이다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기의 동작을 설명한다. 엔진의 구동력이 벨트를 통해 풀리에 전달되면, 상기 풀리는 회전하게 된다. 상기 풀리가 회전하게 되면, 상기 풀리에 연결되어 설치된 허브에도 회전력이 전달되어 상기 허브에 결합된 회전축(40)이 회전하게 되므로, 압축기(1)가 구동하게 된다.

이와 같이, 상기 회전축(40)이 회전함에 따라, 상기 사판(48)이 회전축(40)과 함께 회전된다. 상기 사판(48)의 회전은 상기 피스톤(15)이 상기 실린더보어(13) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다.

이와 같이 되면, 흡입실(31)의 냉매가 각 실린더보어(13)의 내부로 밸브어셈블리(70)의 제어에 의해 순차적으로 흡입된다. 이와 같이, 상기 실린더보어(13)에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(13)의 상기 피스톤(15)이 상기 밸브어셈블리(70) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.

냉매가 상기 실린더보어(13) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(13)의 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(33)로 냉매가 전달된다. 그리고 상기 제어밸브에 의해 상기 사판(40)의 경사각이 가변되면, 상기 실린더보어(13)의 내부에서 압축되는 냉매의 양이 가변되므로, 냉매의 토출량이 가변된다.

한편, 상기 체크밸브(74)는 냉매의 압력이 낮은 경우에는 냉매를 상기 머플러(76)로 전달되지 못하도록 차단하는데, 이는 상기 사판(40)의 경사각도가 조절되어 상기 피스톤(15)의 이동행정이 최소화되어 냉매가 거의 압축되지 않는 경우에 발생된다. 이때 토출실(33)에서 나온 냉매는 제어밸브를 통해 크랭크실(21)로 전달되어 압축기(1) 내부를 순환하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 체크밸브(74)는 상기 후방하우징(30)의 토출실(33) 일측에 삽입되는데, 상기 체크밸브(74)가 후방하우징(30)에 설치됨에 의해 상기 후방하우징(30)의 설계 자유도가 크게 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 후방하우징에 보다 많은 공간을 확보하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수개의 실린더보어가 형성되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 전방에 설치되어 상기 실린더블록과 결합하여 내부에 크랭크실을 형성하는 전방하우징과; 상기 실린더블록의 후방에 설치되고, 상기 실린더블록과 결합하여 내부에 흡입실과 토출실이 형성되는 후방하우징과; 상기 실린더블록의 외측에 설치되어, 토출실에서의 냉매가 전달되는 머플러와 상기 머플러와 연결통로에 의하여 연결됨과 동시에 냉매를 외부로 토출하는 토출통로를 각각 구획 형성하고, 상기 토출통로와 연통되는 토출포트가 형성된 토출매니폴드; 그리고 상기 토출통로에 설치되어, 상기 토출포트를 통한 냉매의 외부 토출을 제어하는 체크밸브를 포함하여 구성된다.

상기 토출통로의 일측에는 상기 체크밸브가 장착될 수 있도록 밸브지지부를 구비한 밸브장착공간이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연결통로는 원형 단면을 갖으며, 그 직경은 2mm 내지 15mm 임이 바람직하다.

상기 연결통로는 상기 토출통로로부터 입구가 가장 먼 곳에 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 토출매니폴드의 내부에는 실린더보어 내에서 압축되어 토출실로 토출된 냉매가 전달되는 머플러를 형성하고, 상기 머플러의 일측에는 냉매가 외부로 토출되는 토출포트를 형성하며, 체크밸브를 상기 머플러와 토출포트 사이에 형성된 밸브장착홈에 설치함으로 인해, 후방하우징에 보다 많은 공간을 확보할 수 있어 후방하우징의 설계자유도를 크게 높일 수 있는 효과가 있다.

특히, 냉매가 머플러의 내에서 먼저 임시로 머문 후, 머플러와 체크밸브 사이를 연결하는 연결통로 통해 냉매가 통과하여 체크밸브로 이동되므로, 소음과 맥동이 보다 효율적으로 저감될 수 있어 공조장치의 성능이 개선되고 압축기의 소음이 최소화되어 쾌적한 환경을 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성이 부분단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예의 요부 구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 실시예의 요부 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 압축기(100)는, 다수개의 실린더보어(113)가 형성되는 실린더블록(110)과, 상기 실린더블록(110)의 전방에 결합되어 크랭크실(121)을 형성하기 위한 전방하우징(120), 그리고 상기 실린더블록(110)의 후방에 결합되 어 흡입실(131) 및 토출실(133)을 형성하기 위한 후방하우징(130)을 포함하고 있다.

상기 실린더블록(110)의 중앙을 관통하여서는 센터보어(111)가 형성된다. 상기 센터보어(111)를 방사상으로 둘러서는 상기 실린더블록(110)을 관통하여 다수개의 실린더보어(113)가 형성된다. 상기 실린더보어(113)의 내부에는 피스톤(115)이 이동가능하게 설치된다. 상기 피스톤(115)은 원기둥형상이고, 상기 실린더보어(113)는 이에 대응되는 원통형상이다. 상기 피스톤(115)의 일단부, 즉, 상기 실린더보어(113)의 외부로 돌출되는 부분에는 연결부(117)가 형성된다. 상기 피스톤(115)은 상기 실린더보어(113) 내부에서 냉매를 압축하게 된다.

상기 실린더블록(110)의 외면에는 요입부(118)가 오목하게 형성된다. 상기 요입부(118)는 토출매니폴드(170)가 결합되어, 토출매니폴드(170)와 함께 머플러(172)를 형성하는 부분이다.

그리고 상기 실린더블록(110)의 일측면, 즉, 전방에는 전방하우징(120)이 결합된다. 상기 전방하우징(120)의 후방은 오목하게 형성되고, 상기 실린더블록(110)과 결합하여, 그 사이에서 크랭크실(121)을 형성하게 된다.

상기 전방하우징(120)의 전방에는 엔진의 구동력을 받아 회전하는 풀리(도시되지 않음)가 회전가능하게 설치되는 풀리축부(122)가 돌출되어 형성된다. 상기 풀리축부(122)의 중앙을 관통하여 상기 크랭크실(121)까지 상기 전방하우징(120)을 전후로 관통하는 축공(123)이 형성된다.

또한 상기 실린더블록(110)의 타측면, 즉, 후방에는 후방하우징(130)이 설치 된다. 상기 후방하우징(130)은 전면이 열린 상태로 형성되고, 상기 실린더블록(110)과 결합하여, 상기 실린더보어(113)로 냉매를 흡입하는 흡입실(131)과, 상기 실린더보어(113)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출실(133)을 형성한다.

상기 흡입실(131)은 상기 후방하우징(130)중 상기 실린더블록(110)과 마주보는 면의 중앙에 해당되는 영역에 형성된다. 상기 흡입실(131)은 압축기의 외부에서 흡입포트(131')를 통해 냉매를 전달받아 상기 실린더보어(113)의 내부로 전달하는 역할을 한다.

상기 토출실(133)은 상기 실린더보어(113)에 대응하는 부분의 상기 후방하우징(130)에서 방사상으로 외측에 해당하는 부분에 형성되어 있다. 상기 토출실(133)은 상기 실린더보어(113)에서 압축된 냉매가 토출되어 임시로 머무르는 곳이다. 상기 후방하우징(130)의 일측에는 제어밸브(미도시)가 구비된다. 상기 제어밸브는 아래에서 설명될 사판(148)의 각도 조절을 위한 구성이다.

상기 실린더블록(110)의 센터보어(111)와 전방하우징(120)의 축공(123)을 관통하여 회전축(140)이 설치된다. 상기 회전축(140)은 엔진에서 전달되는 구동력에 의해 회전된다.

상기 회전축(140)이 중앙을 관통하고, 회전축(140)과 일체로 회전되는 로터(144)가 상기 크랭크실(121)에 설치된다. 상기 로터(144)는 대략 원판 형상으로 상기 회전축(140)에 고정되어 설치된다.

상기 회전축(140)에는 사판(148)이 상기 로터(144)와 경사 조절 가능하게 함께 회전되도록 설치된다. 상기 사판(148)은 압축기의 토출용량에 따라 상기 회전 축(140)에 각도가 가변되게 설치된다. 즉, 상기 회전축(140)의 축 방향에 대해 직교하거나 회전축(140)에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태가 된다.

상기 사판(148)의 가장자리 부분, 즉, 외주연부는 상기 연결부(117)에 구비된 반구 형상의 슈(150) 사이에 결합된다. 따라서 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(148)이 회전하면서 그 외주연부가 상기 슈(150)를 지나게 되면, 사판(148)의 경사에 의하여 슈(150)를 구비하고 있는 연결부(117)와 연결된 피스톤(115)이 실린더보어(113)의 내부에서 직선 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.

상기 회전축(140)의 일단에는 축탄성부재(155)의 일단이 지지된다. 상기 축탄성부재(155)는 원통코일스프링으로 상기 회전축(140)을 상기 전방하우징(120) 방향으로 밀어주는 탄성력을 발휘하여, 상기 회전축(140)이 상기 후방하우징(130) 방향으로 밀리는 것을 방지함과 동시에 회전축(140)을 지지한다. 상기 회전축(140)의 타단에는 허브(도시되지 않음)가 설치된다. 상기 허브는 상기 풀리의 회전력을 상기 회전축(140)에 전달하기 위한 것이다.

상기 실린더블록(110)과 후방하우징(130)의 사이에는 밸브어셈블리(160)가 구비된다. 상기 밸브어셈블리(160)은 흡입실(131) 및 토출실(133)과 실린더보어(113) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 역할을 한다. 즉, 상기 밸브어셈블리(160)는 흡입실(131)에서 실린더보어(113)로, 그리고 실린더보어(113)에서 토출실(133)로의 냉매 유동을 제어한다. 이를 위해 흡입공과 토출공이 형성된 밸브플레이트에 각각 흡입밸브와 토출밸브가 설치되어 구성된다. 이들 밸브어셈블리(160)의 구체적인 구성에 대해서는 편의상 도면부호를 부여하지 않았다.

한편, 상기 후방하우징(130)에는 상기 토출실(133)의 일측에 토출실(133)과 연통되게 토출통로(165)가 형성된다. 상기 토출통로(165)는 상기 흡입밸브어셈블리(160)를 관통하여 상기 실린더블록(110)까지 연장되어 머플러(172)와 연통된다.

상기 실린더블록(110)의 외측에는 토출매니폴드(170)가 설치된다. 상기 토출매니폴드(170)는 상기 실린더블록(110)에 체결되어 그 내부에 머플러(172)가 형성된다. 즉, 상기 실린더블록(110)과 마주보는 토출매니폴드(170)의 일측은 오목하게 형성되고, 상기 실린더블록(110)의 요입부(118)와 결합하여, 그 사이에서 머플러(172)를 형성하게 된다. 상기 머플러(172)에는 상기 실린더보어(113) 내에서 압축되어 상기 토출실(133)로 토출된 냉매가 전달되어 소음과 맥동이 저감된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 머플러(172)의 일측면, 예를 들면 측벽 부분에는 연결통로(176)가 형성된다. 상기 연결통로(176)는 상기 머플러(172)와 아래에서 설명될 냉매토출통로(S)와 연통되도록 관통되게 형성된다. 본 실시예에서 상기 연결통로(176)는 두 개가 형성되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 연결통로(176)는 다수개가 형성될 수도 있다. 이는 상기 연결통로(176)를 통해 냉매가 정체되지 않고 원활하게 냉매토출통로(S)로 전달되도록 하기 위함이다.

상기 연결통로(176)는 상기 토출통로(165)부터 입구가 가장 먼 곳에 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 토출통로(165)로부터 토출된 냉매가 상기 연결통로(176)를 향하여 이동될 때, 상기 토출통로(165)로부터 상기 연결통로(176)까지의 냉매유로가 상대적으로 길어지므로, 상기 머플러(172)의 내부로 모인 냉매가 상기 연결통로(176)를 통과하면서 소음과 맥동이 줄어들게 된다.

상기 연결통로(176)는 원형 단면을 갖도록 형성된다. 상기 연결통로(176)의 직경은 상기 머플러(172)로부터 냉매가 원활하게 빠져나가기 위해서는 2mm 내지 15mm 가 되는 것이 바람직하다. 상기 연결통로(176)의 직경이 2mm 보다 작을 경우, 냉매가 상기 머플러(172)로부터 원활하게 빠져나갈 수 없게 되고, 상기 연결통로(176)의 직경이 15mm 보다 클 경우, 상기 머플러(172)가 제 역할을 하지 못하게 된다.

도 5에 잘 도시된 바와 같이, 상기 토출매니폴드(170)에는 냉매토출통로(S)가 오목하게 형성된다. 상기 냉매토출통로(S)는 상기 토출매니폴드(170)에 상기 머플러(172)와 각각 구획되어 형성된다. 상기 냉매토출통로(S)는 체크밸브(180)가 설치되는 부분이다. 상기 냉매토출통로(S)는 상기 연결통로(176)에 의해 상기 머플러(172)와 연결된다. 따라서, 상기 연결통로(176)를 통해 들어온 냉매가 상기 냉매토출통로(S)로 이동하여 체크밸브(180)에 전달된다. 상기 냉매토출통로(S)는 상기 연결통로(176)를 통해 들어온 냉매를 외부로 토출하는 통로 역할을 한다.

상기 냉매토출통로(S)의 일측에는 밸브장착공간(178)이 형성된다. 상기 밸브장착공간(178)은 상기 실린더블록(110)의 외면에 오목하게 형성된다. 상기 밸브장착공간(178)은 체크밸브(180)가 장착되는 부분이다.

상기 밸브장착공간(178)에는 밸브지지부(178')가 형성된다. 상기 밸브지지부(178')는 상기 밸브장착공간(178)으로부터 상기 실린더블록(110)을 향해 더 요입되어 형성된다. 상기 밸브지지부(178')는 체크밸브(180)의 후단이 지지되는 부분이 다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 토출매니폴드(170)에는 토출포트(179)가 형성된다. 상기 토출포트(179)는 상기 냉매토출통로(S)와 연통된다. 상기 토출포트(179)는 상기 머플러(172)를 통과한 냉매가 압축기(100)의 외부로 토출되도록 통로역할을 한다.

상기 냉매토출통로(S)에는 체크밸브(180)가 설치된다. 상기 체크밸브(180)의 후단은 상기 밸브지지부(178')에 지지된다. 상기 체크밸브(180)는 상기 머플러(172)에 전달된 냉매의 압력이 일정값 이하일 때, 냉매가 압축기 외부로 빠져나가는 것을 차단하여 냉매가 상기 크랭크실(121)로 들어가 압축기(100) 내에서 순환되도록 한다. 이는 가변용량형 사판식 압축기에서 클러치가 없어 풀리를 통해 엔진의 구동력이 계속해서 회전축(140)으로 전달되므로, 압축기의 동작이 필요없을 때에는 상기 사판(148)의 각도를 조절하여 상기 피스톤(115)의 행정이 최소로 되도록 하기 위함이다. 이와 같이 되면 상기 피스톤(115)의 행정거리가 최소로 되면서 냉매가 거의 압축 되지 않으므로 상기 체크밸브(180)를 통과할 만한 냉매의 압력이 형성되지 않게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 작용을 상세하게 설명한다.

엔진의 구동력이 벨트를 통해 풀리에 전달되면, 상기 풀리는 회전하게 된다. 상기 풀리가 회전하게 되면, 상기 풀리의 내주면에 설치된 허브에도 회전력이 전달되어 상기 허브에 결합된 회전축(140)이 회전하게 되므로, 압축기(100)가 구동하게 된다.

이와 같이, 상기 회전축(140)이 회전함에 따라, 상기 사판(148)이 회전축(140)과 함께 회전된다. 상기 사판(148)의 회전은 상기 피스톤(115)이 상기 실린더보어(113) 내부에서 직선왕복운동을 하도록 한다.

이와 같이 되면, 상기 흡입실(131)의 냉매가 각 실린더보어(113)의 내부로 밸브어셈블리(160)의 제어에 의해 순차적으로 흡입된다. 이와 같이, 상기 실린더보어(113)에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(113)의 상기 피스톤(115)이 상기 밸브어셈블리(160) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.

이와 같이, 냉매가 상기 실린더보어(113) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(113) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(133)로 냉매가 전달된다. 이와 같은 상태에서, 상기 제어밸브에 의해 상기 사판(140)의 경사각이 가변되면, 상기 실린더보어(113)의 내부에서 압축되는 냉매의 양이 가변되므로, 냉매의 토출량이 가변된다.

한편, 상기 체크밸브(180)는 냉매의 압력이 낮은 경우에는 냉매를 상기 머플러(172)로 전달되지 못하도록 차단하는데, 이는 상기 사판(140)의 경사각도가 조절되어 상기 피스톤(115)의 이동행정이 최소화되어 냉매가 거의 압축되지 않는 경우이다. 이때 실린더보어(113)에서 토출실(133)로 나온 냉매는 제어밸브를 통해 크랭크실(121)로 전달되어 압축기 내부를 순환하게 된다.

상기 실린더보어(113)에서 압축되어 상기 토출실(133)로 토출된 냉매는 상기 토출통로(165)를 통해 상기 머플러(172)로 전달된다. 상기 토출통로(165)를 통과한 냉매는 상기 머플러(172)로 들어간다. 이와 같이, 상기 토출통로(165)를 통과한 냉매가 머플러(172)로 들어가면서 냉매의 맥동과 소음이 저감된다.

다음으로, 냉매는 상기 머플러(172)의 바닥면 가장자리에 형성된 연결통로(176)를 통과하여 도 5에 도시된 화살표 방향으로 상기 체크밸브(180)를 향해 이동된다. 이때, 상기 연결통로(176)는 상기 토출통로(165)로부터 가장 먼 위치에 형성되므로, 상기 연결통로(176)를 향하여 냉매가 이동될 때, 냉매의 유동거리가 상대적으로 길어지므로, 상기 머플러(172)의 내부로 모인 냉매가 상기 연결통로(176)를 통과하면서 소음과 맥동이 줄어들게 된다. 그리고 상기 머플러(172)에 냉매가 머무른 후 상기 연결통로(176)를 통해 상기 냉매토출통로(S)로 이동하므로, 냉매의 맥동과 소음이 효과적으로 줄어들게 된다.

이와 같이, 냉매가 상기 냉매토출통로(S)로 이동하여 상기 체크밸브(180)를 향해 전달되면, 냉매의 압력이 일정 이상인 경우에만 상기 체크밸브(180)를 통과할 수 있다. 이때, 냉매의 압력이 일정 이상인 경우, 냉매는 도 5에 도시된 화살표 방향으로 상기 체크밸브(180)를 통과하여 상기 토출포트(179)를 거쳐 압축기의 외부로 전달된다.

한편, 체크밸브(180)를 상기 토출매니폴드(170)에 형성된 냉매토출통로(S)에 설치함으로 인해 후방하우징(130)에 보다 많은 공간을 확보할 수 있다.

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 자명하 다.

도시된 실시예에서, 머플러(172)는 실린더블록(110)의 외면에 오목하게 형성된 요입부(118)와 토출매니폴드(170)가 함께 형성하는 부분이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 토출매니폴드(170)에만 머플러(172)가 형성될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 내부 구성을 보인 부분단면도.

도 2는 종래 기술의 가변용량형 사판식 압축기를 구성하는 후방하우징의 구성을 보인 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 부분단면도.

도 4는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 사시도.

도 5는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 압축기 110: 실린더블록

113: 실린더보어 115: 피스톤

120: 전방하우징 130: 후방하우징

131: 흡입실 133: 토출실

140: 회전축 144: 로터

148: 사판 160: 밸브어셈블리

165: 토출통로 170: 토출매니폴드

172: 머플러 176: 연결통로

S: 냉매토출통로 178: 밸브장착공간

179: 토출포트 180: 체크밸브

Claims (4)

1. 다수개의 실린더보어(113)가 형성되는 실린더블록(110)과;

   상기 실린더블록(110)의 전방에 설치되어 상기 실린더블록(110)과 결합하여 내부에 크랭크실(121)을 형성하는 전방하우징(120)과;

   상기 실린더블록(110)의 후방에 설치되고, 상기 실린더블록(110)과 결합하여 내부에 흡입실(131)과 토출실(133)이 형성되는 후방하우징(130)과;

   상기 실린더블록(110)의 외측에 설치되어, 토출실(133)에서의 냉매가 전달되는 머플러(172)와 상기 머플러(172)와 연결통로(176)에 의하여 연결됨과 동시에 냉매를 외부로 토출하는 냉매토출통로(S)를 각각 구획 형성하고, 상기 냉매토출통로(S)와 연통되는 토출포트(179)가 형성된 토출매니폴드(170); 그리고

   상기 냉매토출통로(S)에 설치되어, 상기 토출포트(179)를 통한 냉매의 외부 토출을 제어하는 체크밸브(180)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 냉매토출통로(S)의 일측에는 상기 체크밸브(180)가 장착될 수 있도록 밸브지지부(178')를 구비한 밸브장착공간(178)이 형성됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 연결통로(176)는 원형 단면을 갖으며, 그 직경은 2mm 내지 15mm 임을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 연결통로(176)는 상기 토출통로(165)로부터 입구가 가장 먼 곳에 형성됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.

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