KR20210105541A - 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 냉매를 수용하는 흡입실; 상기 흡입실로부터 냉매를 흡입하고 압축하는 압축실; 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실; 및 상기 흡입실 및 상기 토출실을 상기 압축실과 연통 및 차폐시키는 밸브기구;를 포함하고, 상기 밸브기구는, 흡입공과 토출공을 갖는 밸브 플레이트; 상기 흡입공을 개폐하는 흡입 리드 및 상기 압축실과 상기 토출공을 연통시키는 토출안내공을 갖는 흡입 리드 플레이트; 및 상기 토출공을 개폐하는 토출 리드 및 상기 흡입실과 상기 흡입공을 연통시키는 흡입안내공을 갖는 토출 리드 플레이트;를 포함하고, 상기 흡입공과 상기 토출공 중 적어도 하나는 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 슬롯을 포함하고, 상기 흡입 리드와 상기 토출 리드 중 적어도 하나는 상기 기준점에 대향되는 위치에 관통공을 포함할 수 있다. 이에 따라, 흡입실로부터 압축실로 유동되는 냉매의 유량을 증가시키고, 흡입 시 압력 강하를 개선하며, 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 압축실로부터 토출실로 유동되는 냉매의 유량을 증가시키고, 과압축을 개선하며, 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}

본 발명은, 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 밸브기구로 압축실을 흡입실 및 토출실과 연통 및 차폐시키며 냉매를 흡입, 압축하여 토출할 수 있도록 한 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.

압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.

왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.

이러한 압축기는 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이 냉매를 수용하는 흡입실(S1), 상기 흡입실(S1)로부터 냉매를 흡입하고 압축하는 압축실(S2), 상기 압축실(S2)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실(S3) 및 상기 압축실(S2)을 상기 흡입실(S1) 및 상기 토출실(S3)과 연통 및 차폐시키는 밸브기구(30)를 포함한다.

여기서, 종래의 밸브기구(30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입공(31a)과 토출공(31b)을 갖는 밸브 플레이트(31), 상기 흡입공(31a)을 개폐하는 흡입 리드(32a), 상기 흡입 리드(32a)를 둘러싸는 흡입 리드 홀(32b) 및 상기 압축실(S2)과 상기 토출공(31b)을 연통시키는 토출안내공(32c)을 갖는 흡입 리드 플레이트(32) 및 상기 토출공(31b)을 개폐하는 토출 리드(33a), 상기 토출 리드(33a)를 둘러싸는 토출 리드 홀(33b) 및 상기 흡입실(S1)과 상기 흡입공(31a)을 연통시키는 흡입안내공(33c)을 갖는 토출 리드 플레이트(33)를 포함한다.

그러나, 이러한 종래의 밸브기구(30)를 갖는 종래의 압축기에 있어서는, 상기 흡입실(S1)로부터 상기 압축실(S2)로 유동되는 냉매의 유량(이하, 냉매 흡입량)을 증가시키는데 한계가 있다. 구체적으로, 상기 흡입 리드(32a)가 상기 흡입공(31a)을 개방하면, 상기 흡입실(S1)의 냉매는 상기 흡입안내공(33c), 상기 흡입공(31a), 상기 흡입 리드 홀(32b)을 통해 상기 압축실(S2)로 유동되는데, 상기 흡입공(31a)의 냉매는 상기 흡입 리드 홀(32b)을 통해서만 상기 압축실(S2)로 유동된다. 이때, 상기 흡입공(31a)의 원주 길이와 상기 흡입 리드(32a)의 리프트 거리(흡입 리드(32a)가 밸브 플레이트(31)로부터 이격되는 거리)가 보틀 넥(bottle neck)으로 작용하므로, 냉매 흡입량을 증가시키기 위해서는 상기 흡입공(31a)의 원주 길이와 상기 흡입 리드(32a)의 리프트 거리 중 적어도 하나를 증가시켜야 한다. 그러나, 상기 흡입공(31a)의 원주 길이가 증가될 경우, 상기 흡입 리드(32a)의 크기 및 관성력이 커져, 상기 흡입 리드(32a)가 상기 흡입공(31a)을 폐쇄할 때 발생되는 소음이 증가될 뿐만 아니라, 상기 흡입 리드(32a)와 상기 밸브 플레이트(31)에 손상이 발생될 수 있다. 그리고, 상기 흡입 리드(32a)의 리프트 거리가 증가될 경우에도, 상기 흡입 리드(32a)가 상기 흡입공(31a)을 폐쇄할 때 발생되는 소음이 증가되고, 상기 흡입 리드(32a)와 상기 밸브 플레이트(31)에 손상이 발생될 수 있다. 그리고, 이와 같이 냉매 흡입량을 증가시키는데 한계가 있음에 따라, 흡입 시 압력 강하를 개선하는데 한계가 있고, 압축기의 성능 및 효율을 향상시키는데 한계가 있었다.

또한, 상기 압축실(S2)로부터 상기 토출실(S3)로 유동되는 냉매의 유량(이하, 냉매 토출량)을 증가시키는데 한계가 있다. 구체적으로, 상기 토출 리드(33a)가 상기 토출공(31b)을 개방하면, 상기 압축실(S2)의 냉매는 상기 토출안내공(32c), 상기 토출공(31b), 상기 토출 리드 홀(33b)을 통해 상기 토출실(S3)로 유동되는데, 상기 토출공(31b)의 냉매는 상기 토출 리드 홀(33b)을 통해서만 상기 토출실(S3)로 유동된다. 이때, 상기 토출공(31b)의 원주 길이와 상기 토출 리드(33a)의 리프트 거리(토출 리드(33a)가 밸브 플레이트(31)로부터 이격되는 거리)가 보틀 넥으로 작용하므로, 냉매 토출량을 증가시키기 위해서는 상기 토출공(31b)의 원주 길이와 상기 토출 리드(33a)의 리프트 거리 중 적어도 하나를 증가시켜야 한다. 그러나, 상기 토출공(31b)의 원주 길이가 증가될 경우, 상기 토출공(31b)의 크기가 증가되어 사체적이 증가된다. 그리고, 상기 토출공(31b)의 원주 길이가 증가될 경우, 상기 토출 리드(33a)의 크기 및 관성력이 증가되어, 상기 토출 리드(33a)가 상기 토출공(31b)을 폐쇄할 때 발생되는 소음이 증가될 뿐만 아니라 상기 토출 리드(33a)와 상기 밸브 플레이트(31)에 손상이 발생될 수 있다. 그리고, 상기 토출 리드(33a)의 리프트 거리가 증가될 경우에도, 상기 토출 리드(33a)가 상기 토출공(31b)을 폐쇄할 때 발생되는 소음이 증가되고, 상기 토출 리드(33a)와 상기 밸브 플레이트(31)에 손상이 발생될 수 있다. 그리고, 이와 같이 냉매 토출량을 증가시키는데 한계가 있음에 따라, 과압축을 개선하는데 한계가 있고, 압축기의 성능 및 효율을 향상시키는데 한계가 있었다.

대한민국 등록특허 10-1983698호

따라서, 본 발명은, 흡입실로부터 압축실로 유동되는 냉매의 유량을 증가시키고, 흡입 시 압력 강하를 개선하며, 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 압축실로부터 토출실로 유동되는 냉매의 유량을 증가시키고, 과압축을 개선하며, 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 압축기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 냉매를 수용하는 흡입실; 상기 흡입실로부터 냉매를 흡입하고 압축하는 압축실; 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실; 및 상기 흡입실 및 상기 토출실을 상기 압축실과 연통 및 차폐시키는 밸브기구;를 포함하고, 상기 밸브기구는, 흡입공과 토출공을 갖는 밸브 플레이트; 상기 흡입공을 개폐하는 흡입 리드 및 상기 압축실과 상기 토출공을 연통시키는 토출안내공을 갖는 흡입 리드 플레이트; 및 상기 토출공을 개폐하는 토출 리드 및 상기 흡입실과 상기 흡입공을 연통시키는 흡입안내공을 갖는 토출 리드 플레이트;를 포함하고, 상기 흡입공과 상기 토출공 중 적어도 하나는 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 슬롯을 포함하고, 상기 흡입 리드와 상기 토출 리드 중 적어도 하나는 상기 기준점에 대향되는 위치에 관통공을 포함하는 압축기를 제공한다.

상기 흡입공은 제1 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 흡입 슬롯을 포함하고, 상기 흡입 리드는 상기 제1 기준점에 대향되는 위치에 제1 관통공을 포함할 수 있다.

상기 흡입 리드 플레이트는 상기 흡입 리드를 둘러싸는 흡입 리드 홀을 더 포함하고, 상기 흡입실의 냉매는 상기 흡입안내공, 상기 복수의 흡입 슬롯, 상기 제1 관통공 및 상기 흡입 리드 홀을 통해 상기 압축실로 유동될 수 있다.

상기 흡입 리드가 상기 복수의 흡입 슬롯을 개방할 때 상기 밸브 플레이트로부터 이격되는 거리를 흡입 리드 리프트 거리라 하면, 상기 흡입 슬롯의 반경방향 폭은 상기 흡입 리드 리프트 거리의 2배 이상으로 형성될 수 있다.

상기 토출안내공은 상기 흡입공의 측부까지 연장 형성되고, 상기 복수의 흡입 슬롯의 냉매는 상기 토출안내공을 통해서도 상기 압축실로 유동될 수 있다.

상기 흡입 리드 플레이트의 두께는 상기 밸브 플레이트의 두께보다 작게 형성될 수 있다.

상기 토출공은 제2 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 토출 슬롯을 포함하고, 상기 토출 리드는 제2 기준점에 대향되는 위치에 제2 관통공을 포함할 수 있다.

상기 토출 리드 플레이트는 상기 토출 밸브부를 둘러싸는 토출 리드 홀을 더 포함하고, 상기 압축실의 냉매는 상기 토출안내공, 상기 복수의 토출 슬롯, 상기 제2 관통공 및 상기 토출 리드 홀을 통해 상기 토출실로 유동될 수 있다.

상기 토출 리드가 상기 복수의 토출 슬롯을 개방할 때 상기 밸브 플레이트로부터 이격되는 거리를 토출 리드 리프트 거리라 하면, 상기 토출 슬롯의 반경방향 폭은 상기 토출 리드 리프트 거리의 2배 이상으로 형성될 수 있다.

상기 흡입안내공은 상기 토출공의 측부까지 연장 형성되고, 상기 복수의 토출 슬롯의 냉매는 상기 흡입안내공을 통해서도 상기 토출실로 유동될 수 있다.

본 발명에 의한 압축기는, 냉매를 수용하는 흡입실; 상기 흡입실로부터 냉매를 흡입하고 압축하는 압축실; 상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실; 및 상기 흡입실 및 상기 토출실을 상기 압축실과 연통 및 차폐시키는 밸브기구;를 포함하고, 상기 밸브기구는, 흡입공과 토출공을 갖는 밸브 플레이트; 상기 흡입공을 개폐하는 흡입 리드 및 상기 압축실과 상기 토출공을 연통시키는 토출안내공을 갖는 흡입 리드 플레이트; 및 상기 토출공을 개폐하는 토출 리드 및 상기 흡입실과 상기 흡입공을 연통시키는 흡입안내공을 갖는 토출 리드 플레이트;를 포함하고, 상기 흡입공과 상기 토출공 중 적어도 하나는 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 슬롯을 포함하고, 상기 흡입 리드와 상기 토출 리드 중 적어도 하나는 상기 기준점에 대향되는 위치에 관통공을 포함할 수 있다. 이에 따라, 흡입실로부터 압축실로 유동되는 냉매의 유량을 증가시키고, 흡입 시 압력 강하를 개선하며, 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 압축실로부터 토출실로 유동되는 냉매의 유량을 증가시키고, 과압축을 개선하며, 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 밸브기구를 갖는 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 종래의 압축기에서 밸브 기구를 도시한 정면도,
도 3은 도 2의 배면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서 밸브기구를 도시한 정면도,
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 6은 도 4의 배면도,
도 7은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서 밸브기구를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이고, 도 6은 도 4의 배면도이며, 도 7은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

한편, 도 4 내지 도 7에서 미도시된 구성요소들은 설명의 편의상 도 1을 참조한다.

첨부된 도 1, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 하우징 및 상기 하우징의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구를 포함할 수 있다.

상기 하우징은, 상기 압축기구가 수용되는 실린더 블록(110), 상기 실린더 블록(110)의 전방측에 결합되는 프론트 하우징(120) 및 상기 실린더 블록(110)의 후방측에 결합되는 리어 하우징(130)을 포함할 수 있다.

상기 실린더 블록(110)의 중심 측에는 후술할 회전축(210)이 삽입되는 축수공(112)이 형성되고, 상기 실린더 블록(110)의 외주부 측에는 후술할 피스톤(230)이 삽입되고 상기 피스톤(230)과 함께 압축실(S2)을 이루는 보어(114)가 형성될 수 있다.

상기 축수공(112)은 상기 실린더 블록(110)의 축방향을 따라 상기 실린더 블록(110)을 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다.

상기 보어(114)는 상기 축수공(112)으로부터 상기 실린더 블록(110)의 반경방향 외측으로 이격된 부위에서 상기 실린더 블록(110)의 축방향을 따라 상기 실린더 블록(110)을 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 보어(114)는 상기 압축실(S2)이 n개가 되도록 n개로 형성되고, 상기 n개의 보어(114)는 상기 축수공(112)을 중심으로 상기 실린더 블록(110)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다.

상기 프론트 하우징(120)은 상기 실린더 블록(110)과 체결되어 후술할 사판(220)이 수용되는 크랭크실(S4)을 형성할 수 있다.

상기 리어 하우징(130)은 상기 압축실(S2)로 유입될 냉매가 수용되는 흡입실(S1) 및 상기 압축실(S2)로부터 토출되는 냉매가 수용되는 토출실(S3)을 포함할 수 있다.

상기 흡입실(S1)은 압축될 냉매를 상기 하우징의 내부로 안내하는 냉매 흡입관(미도시)에 연통될 수 있다.

상기 토출실(S3)은 압축된 냉매를 공조장치의 응축기로 안내하는 냉매 토출관(미도시)에 연통될 수 있다.

상기 압축기구는 상기 흡입실(S1)으로부터 상기 압축실(S2)로 냉매를 흡입하고, 흡입한 냉매를 상기 압축실(S2)에서 압축하며, 압축한 냉매를 상기 압축실(S2)로부터 상기 토출실(S3)으로 토출하도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 압축기구는, 상기 하우징에 회전 가능하게 장착되고 구동원(미도시)(예를 들어, 차량의 엔진)으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 회전축(210), 상기 회전축(210)에 연동되어 상기 크랭크실(S4)의 내부에서 회전되는 사판(220), 상기 사판(220)에 연동되어 상기 보어(114)의 내부에서 왕복 운동되는 피스톤(230)을 포함할 수 있다.

상기 회전축(210)은 일 방향으로 연장되는 원통형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(210)은 일단부가 상기 축수공(112)에 삽입되어 회전 가능하게 지지되고, 타단부가 상기 프론트 하우징(120)을 관통하여 상기 하우징의 외부로 돌출되고 상기 구동원(미도시)에 연결될 수 있다.

상기 사판(220)은 원판형으로 형성되고, 상기 크랭크실(S4)에서 상기 회전축(210)에 경사지게 체결될 수 있다.

상기 피스톤(230)은 상기 보어(114)에 대응되게 n개로 구비되고, 각 피스톤(230)은 상기 사판(220)에 연동되어 각 보어(114)에서 왕복 운동되게 형성될 수 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 압축기는, 상기 흡입실(S1) 및 상기 토출실(S3)을 상기 압축실(S2)과 연통 및 차폐시키는 밸브기구(300)를 더 포함할 수 있다.

상기 밸브기구(300)는, 상기 실린더 블록(110)과 상기 리어 하우징(130) 사이에 개재되는 밸브 플레이트(310), 상기 실린더 블록(110)과 상기 밸브 플레이트(310) 사이에 개재되는 흡입 리드 플레이트(320) 및 상기 밸브 플레이트(310)와 상기 리어 하우징(130) 사이에 개재되는 토출 리드 플레이트(330)를 포함할 수 있다.

상기 밸브 플레이트(310)는 원판형으로 형성되고, 상기 흡입실(S1)로부터 상기 압축실(S2)로 유동되는 냉매의 유로 중 일부를 구성하는 흡입공(312) 및 상기 압축실(S2)로부터 상기 토출실(S3)로 유동되는 냉매의 유로 중 일부를 구성하는 토출공(314)을 포함할 수 있다.

상기 흡입공(312)은 상기 압축실(S2)에 대응되도록 n개로 형성되고, 상기 n개의 흡입공(312)은 상기 밸브 플레이트(310)의 중심을 기준으로 상기 밸브 플레이트(310)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다.

그리고 각 흡입공(312)은 후술할 흡입 밸브부(322a)의 원주방향을 따라 연장되는 슬롯들의 조합체로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 흡입공(312)은 장공형의 흡입 슬롯(312a)을 포함하고, 상기 흡입 슬롯(312a)은 복수로 형성되며, 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)은 후술할 흡입 밸브부(322a)의 중심 측에 대향되는 제1 기준점을 중심으로 방사형으로 배열될 수 있다. 그리고, 각 흡입 슬롯(312a)은 후술할 흡입 밸브부(322a)의 원주방향을 따라 연장 형성될 수 있다.

여기서, 후술할 바와 같이 상기 흡입 슬롯(312a)으로부터 배출되는 냉매는 상기 흡입 슬롯(312a)의 외측과 내측을 통해 상기 압축실(S2)로 흡입되는데, 이때 상기 흡입 슬롯(312a)이 보틀 넥이 되지 않도록, 상기 흡입 슬롯(312a)의 반경방향 폭(Wi)은 후술할 흡입 리드(322)의 리프트 거리(흡입 리드(322)가 복수의 흡입 슬롯(312a)을 개방할 때 밸브 플레이트(310)로부터 이격되는 축 방향 거리)(이하, 흡입 리드(322) 리프트 거리)(Li)의 2배 이상으로 형성될 수 있다.

상기 토출공(314)은 상기 흡입공(312)과 유사하게 형성될 수 있다.

즉, 상기 토출공(314)은 상기 압축실(S2)에 대응되도록 n개로 형되고, 상기 n개의 토출공(314)은 상기 밸브 플레이트(310)의 중심을 기준으로 상기 밸브 플레이트(310)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다. 여기서, 상기 토출공(314)은 상기 흡입공(312)을 기준으로 상기 밸브 플레이트(310)의 원심 측에 위치될 수 있다.

그리고, 각 토출공(314)은 후술할 토출 밸브부(334a)의 원주방향을 따라 연장되는 슬롯들의 조합체로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 토출공(314)은 장공형의 토출 슬롯(314a)을 포함하고, 상기 토출 슬롯(314a)은 복수로 형성되며, 상기 복수의 토출 슬롯(314a)은 후술할 토출 밸브부(334a)의 중심 측에 대향되는 제2 기준점을 중심으로 방사형으로 배열될 수 있다. 그리고, 각 토출 슬롯(314a)은 후술할 토출 밸브부(334a)의 원주방향을 따라 연장 형성될 수 있다.

여기서, 후술할 바와 같이 상기 토출 슬롯(314a)으로부터 배출되는 냉매는 상기 토출 슬롯(314a)의 외측과 내측을 통해 상기 토출실(S3)로 토출되는데, 이때 상기 토출 슬롯(314a)이 보틀 넥이 되지 않도록, 상기 토출 슬롯의 반경방향 폭(Wo)은 후술할 토출 리드(334)의 리프트 거리(토출 리드(334)가 복수의 토출 슬롯(314a)을 개방할 때 밸브 플레이트(310)로부터 이격되는 축 방향 거리)(이하, 토출 리드 리프트 거리(Lo))의 2배 이상으로 형성될 수 있다.

상기 흡입 리드 플레이트(320)는 상기 밸브 플레이트(310)와 동심을 이루면서 상기 토출공(314)까지 복개할 만한 직경을 갖는 원판형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 흡입 리드 플레이트(320)는, 상기 흡입공(312)과 상기 토출공(314)에 대향되는 위치에 배치되는 흡입 리드(322), 상기 흡입 리드(322)를 둘러싸는 흡입 리드 홀(324) 및 상기 흡입 리드(322)의 내측에서 상기 압축실(S2)과 상기 토출공(314)을 연통시키는 토출안내공(326)을 포함할 수 있다.

상기 흡입 리드(322)는 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)을 개폐하는 흡입 밸브부(322a), 상기 흡입 밸브부(322a)로부터 상기 토출안내공(326)의 일 측부로 연장되는 제1 흡입 다리부(322b) 및 상기 흡입 밸브부(322a)로부터 상기 토출안내공(326)의 타 측부로 연장되는 제2 흡입 다리부(322c)를 포함하고, 상기 흡입 밸브부(322a)가 상기 제1 흡입 다리부(322b) 및 상기 제2 흡입 다리부(322c)에 지지되며 상기 밸브 플레이트(310)에 멀어지고 가까워지는 방향으로 왕복 운동됨으로써 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)을 개폐하도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 흡입 밸브부(322a)는 상기 제1 기준점에 대향되는 위치에서 상기 흡입 밸브부(322a)를 축 방향으로 관통하는 제1 관통공(322d)을 포함하는데, 상기 제1 관통공(322d)에 의한 사체적 증가를 최소화하기 위해 상기 흡입 리드 플레이트(320)의 두께는 상기 밸브 플레이트(310)의 두께보다 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 흡입 리드 홀(324)은 상기 흡입 리드 플레이트(320)를 축 방향으로 관통하도록 형성되고, 상기 제1 흡입 다리부(322b)의 기단 측으로부터 상기 제2 흡입 다리부(322c)의 기단 측까지 상기 제1 흡입 다리부(322b)의 외주면, 상기 흡입 밸브부(322a)의 외주면 및 상기 제2 흡입 다리부(322c)의 외주면을 따라 연장 형성될 수 있다.

상기 토출안내공(326)은 상기 흡입 리드(322) 중 상기 토출공(314)에 대향되는 위치에서 상기 흡입 리드 플레이트(320)를 축 방향으로 관통하도록 형성되고, 상기 흡입공(312)의 측부까지 연장 형성될 수 있다.

상기 토출 리드 플레이트(330)는, 상기 밸브 플레이트(310)와 동심을 이루면서 상기 흡입공(312)을 복개할 만한 직경을 갖는 토출 원판(332), 상기 토출 원판(332)의 외주부로부터 상기 토출공(314)에 대향되는 위치까지 반경 방향으로 돌출되는 토출 리드(334), 상기 토출 원판(332) 및 상기 토출 리드(334)를 둘러싸는 토출 리드 홀(336) 및 상기 토출 원판(332)의 내측에서 상기 흡입실(S1)과 상기 흡입공(312)을 연통시키는 흡입안내공(338)을 포함할 수 있다.

상기 토출 리드(334)는 상기 복수의 토출 슬롯(314a)을 개폐하는 토출 밸브부(334a), 상기 토출 밸브부(334a)로부터 상기 흡입안내공(338) 측으로 연장되는 토출 다리부(334b)를 포함하고, 상기 토출 밸브부(334a)가 상기 토출 다리부(334b)에 지지되며 상기 밸브 플레이트(310)에 멀어지고 가까워지는 방향으로 왕복 운동됨으로써 상기 복수의 토출 슬롯(314a)을 개폐하도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 토출 밸브부(334a)는 상기 제2 기준점에 대향되는 위치에서 상기 토출 밸브부(334a)를 축 방향으로 관통하는 제2 관통공(334c)을 포함할 수 있다.

상기 토출 리드 홀(336)은 상기 토출 원판(332) 및 상기 토출 리드(334)의 외주부에서 상기 토출 리드 플레이트(330)를 축 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다.

상기 흡입안내공(338)은 상기 토출 원판(332) 중 상기 흡입공(312)에 대향되는 위치에서 상기 토출 리드 플레이트(330)를 축 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다.

여기서, 본 실시예의 경우 상기 흡입안내공(338)은 상기 흡입공(312)과 동등 수준의 크기 및 형상을 갖도록 형성되나, 상기 흡입안내공(338)이 상기 토출공(314)의 측부까지 연장 형성될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.

즉, 상기 구동원(미도시)으로부터 상기 회전축(210)에 동력이 전달되면, 상기 회전축(210)과 상기 사판(220)이 함께 회전될 수 있다.

그리고, 상기 피스톤(230)은 상기 사판(220)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하여 상기 보어(114)의 내부에서 왕복 운동될 수 있다.

그리고, 상기 피스톤(230)이 상사점으로부터 하사점으로 이동 시, 상기 흡입 밸브부(322a)가 상기 압축실(S2) 측으로 이동되며 상기 밸브 플레이트(310)로부터 이격되어 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)이 개방될 수 있다. 그리고, 상기 토출 밸브부(334a)가 상기 압축실(S2) 측으로 이동되며 상기 밸브 플레이트(310)에 밀착되어 상기 복수의 토출 슬롯(314a)이 폐쇄될 수 있다. 이에 따라, 상기 압축실(S2)은 상기 흡입실(S1)과는 연통되고 상기 토출실(S3)과는 차폐되어, 상기 흡입실(S1)의 냉매가 상기 압축실(S2)로 흡입될 수 있다. 즉, 상기 흡입실(S1)의 냉매가 상기 흡입안내공(338)으로 유동되고, 상기 흡입안내공(338)의 냉매가 상기 흡입공(312)으로 유동되고, 상기 흡입공(312)의 냉매가 상기 제1 관통공(322d) 및 상기 흡입 리드 홀(324)을 통해 상기 압축실(S2)로 유동될 수 있다.

여기서, 상기 흡입공(312)이 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)을 포함하고, 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)의 외측에 상기 흡입 리드 홀(324)이 형성되고, 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)의 내측에 상기 제1 관통공(322d)이 형성됨에 따라, 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)으로부터 배출되는 냉매가 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)의 외측 뿐만 아니라 내측을 통해서 상기 압축실(S2)로 흡입될 수 있다. 이에 의하여, 상기 흡입공(312)의 원주 길이 및 상기 흡입 리드 리프트 거리(Li)가 증가되지 않고도 냉매 흡입량이 증가될 수 있다. 이에 따라, 상기 흡입공(312)의 원주 길이 증가 시 문제점(흡입 밸브부(322a)가 흡입공(312)을 폐쇄할 때 발생되는 소음 증가 및 손상 발생) 및 상기 흡입 리드 리프트 거리(Li) 증가 시 문제점(흡입 밸브부(322a)가 흡입공(312)을 폐쇄할 때 발생되는 소음 증가 및 손상 발생)이 예방되면서, 흡입 시 압력 강하가 개선되며, 압축기의 성능 및 효율이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 토출안내공(326)이 상기 흡입공(312)의 측부까지 연장 형성됨에 따라, 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)으로부터 배출되는 냉매가 상기 토출안내공(326)을 통해서도 상기 압축실(S2)로 유동될 수 있다. 이에 의하여, 냉매 흡입량이 더욱 증가될 수 있다.

그리고, 상기 흡입 밸브부(322a)에 상기 제1 관통공(322d)이 형성됨에 따라, 상기 흡입 밸브부(322a)의 관성력이 감소되어, 상기 흡입 밸브부(322a)가 상기 흡입공(312)을 폐쇄할 때 발생되는 소음이 더욱 감소되고, 상기 흡입 밸브부(322a)와 상기 밸브 플레이트(310)의 손상이 더욱 방지되며, 상기 흡입 리드(322)의 응답성이 향상될 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 상기 복수의 흡입 슬롯(312a) 및 상기 제1 관통공(322d)에 의해 상기 흡입 리드(322)에 의한 소음 및 손상이 방지됨에 따라, 상기 흡입 리드(322)의 소음 및 손상 방지를 위해 종래에 이용되던 트리펜(trepan) 구조(흡입공(312)을 감싸면서 밸브 플레이트(310)에 음각지게 형성되어 흡입 밸브부(322a)와 접촉되는 면적을 감소시키는 그루브를 갖는 구조)나 쇼트 블라스트(short blast) 처리(밸브 플레이트(310)의 표면 일부에 조도가 거친 면을 형성하는 처리) 중 적어도 하나를 생략할 수 있어, 원가가 절감될 수 있다.

그리고, 상기 피스톤(230)이 하사점으로부터 상사점으로 이동 시, 상기 흡입 밸브부(322a)가 상기 흡입실(S1) 측으로 이동되며 상기 밸브 플레이트(310)에 밀착되어 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)이 폐쇄될 수 있다. 그리고, 상기 토출 밸브부(334a)는 상기 밸브 플레이트(310)에 계속 밀착되어 있어 상기 복수의 토출 슬롯(314a)의 폐쇄 상태가 유지될 수 있다. 이에 따라, 상기 압축실(S2)은 상기 흡입실(S1) 및 상기 토출실(S3)과는 차폐되고, 상기 압축실(S2)의 냉매가 압축될 수 있다.

그리고, 상기 피스톤(230)이 상사점에 도달 시, 상기 흡입 밸브부(322a)가 상기 밸브 플레이트(310)와 계속 밀착되어 있어 상기 복수의 흡입 슬롯(312a)의 폐쇄 상태가 유지될 수 있다. 그리고, 상기 토출 밸브부(334a)가 상기 토출실(S3) 측으로 이동되며 상기 밸브 플레이트(310)로부터 이격되어 상기 복수의 토출 슬롯(314a)이 개방될 수 있다. 이에 따라, 상기 압축실(S2)은 상기 흡입실(S1)과는 차폐되고 상기 토출실(S3)과는 연통되어, 상기 압축실(S2)에서 압축된 냉매가 상기 토출실(S3)로 토출될 수 있다. 즉, 상기 압축실(S2)의 냉매가 상기 토출안내공(326)으로 유동되고, 상기 토출안내공(326)의 냉매가 상기 토출공(314)으로 유동되고, 상기 토출공(314)의 냉매가 상기 제2 관통공(334c) 및 상기 토출 리드 홀(336)을 통해 상기 토출실(S3)로 유동될 수 있다.

여기서, 상기 토출공(314)이 상기 복수의 토출 슬롯(314a)을 포함하고, 상기 복수의 토출 슬롯(314a)의 외측에 상기 토출 리드 홀(336)이 형성되고, 상기 복수의 토출 슬롯(314a)의 내측에 상기 제2 관통공(334c)이 형성됨에 따라, 상기 복수의 토출 슬롯(314a)으로부터 배출되는 냉매가 상기 복수의 토출 슬롯(314a)의 외측 뿐만 아니라 내측을 통해서 상기 토출실(S3)로 토출될 수 있다. 이에 의하여, 상기 토출공(314)의 원주 길이 및 상기 토출 리드 리프트 거리(Lo)가 증가되지 않고도 냉매 토출량이 증가될 수 있다. 이에 따라, 상기 토출공(314)의 원주 길이 증가 시 문제점(사체적 증가, 흡입 밸브부(322a)가 흡입공(312)을 폐쇄할 때 발생되는 소음 증가 및 손상 발생) 및 상기 토출 리드 리프트 거리(Lo) 증가 시 문제점(토출 밸브부(334a)가 토출공(314)을 폐쇄할 때 발생되는 소음 증가 및 손상 발생)이 예방되면서, 과압축이 개선되며, 압축기의 성능 및 효율이 향상될 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이, 본 실시예와 달리, 상기 토출안내공(326)이 상기 흡입공(312)의 측부까지 연장 형성되어, 상기 복수의 토출 슬롯(314a)으로부터 배출되는 냉매가 상기 흡입안내공(338)을 통해서도 상기 토출실(S3)로 유동될 경우에는, 냉매 토출량이 더욱 증가될 수 있다.

그리고, 상기 토출 밸브부(334a)에 상기 제2 관통공(334c)이 형성됨에 따라, 상기 토출 밸브부(334a)의 관성력이 감소되어, 상기 토출 밸브부(334a)가 상기 토출공(314)을 폐쇄할 때 발생되는 소음이 감소되고, 상기 토출 밸브부(334a)와 상기 밸브 플레이트(310)의 손상이 방지되며, 상기 토출 리드(334)의 응답성이 향상될 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 상기 복수의 토출 슬롯(314a) 및 상기 제2 관통공(334c)에 의해 상기 토출 리드(334)에 의한 소음 및 손상이 방지됨에 따라, 상기 토출 리드(334)의 소음 및 손상 방지를 위해 종래에 이용되던 트리펜(trepan) 구조(토출공(314)을 감싸면서 밸브 플레이트(310)에 음각지게 형성되어 토출 밸브부(334a)와 접촉되는 면적을 감소시키는 그루브를 갖는 구조)나 쇼트 블라스트(short blast) 처리(밸브 플레이트(310)의 표면 일부에 조도가 거친 면을 형성하는 처리) 중 적어도 하나를 생략할 수 있어, 원가가 절감될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우 상기 복수의 흡입 슬롯(312a), 상기 복수의 토출 슬롯(314a), 상기 제1 관통공(322d) 및 상기 제2 관통공(334c)이 모두 형성되나, 상기 복수의 흡입 슬롯(312a) 및 상기 제1 관통공(322d)만 형성되거나, 상기 복수의 토출 슬롯(314a) 및 상기 제2 관통공(334c)만 형성될 수도 있다.

한편, 본 실시예의 경우 상기 압축기구가 사판식으로 형성되는 것을 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 별도로 도시하지는 않았지만, 압축기구가 스크롤식, 베인 로터리식 등으로 다른 방식으로 형성될 수도 있다.

300: 밸브기구 310: 밸브 플레이트
312: 흡입공 312a: 흡입 슬롯
314: 토출공 314a: 토출 슬롯
320: 흡입 리드 플레이트 322: 흡입 리드
322a: 흡입 밸브부 322d: 제1 관통공
324: 흡입 리드 홀 326: 토출안내공
330: 토출 리드 플레이트 334: 토출 리드
334a: 토출 밸브부 334c: 제2 관통공
336: 토출 리드 홀 338: 흡입안내공
S1: 흡입실 S2: 압축실
S3: 토출실

Claims (10)

1. 냉매를 수용하는 흡입실;
   상기 흡입실로부터 냉매를 흡입하고 압축하는 압축실;
   상기 압축실로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실; 및
   상기 흡입실 및 상기 토출실을 상기 압축실과 연통 및 차폐시키는 밸브기구;를 포함하고,
   상기 밸브기구는,
   흡입공과 토출공을 갖는 밸브 플레이트;
   상기 흡입공을 개폐하는 흡입 리드 및 상기 압축실과 상기 토출공을 연통시키는 토출안내공을 갖는 흡입 리드 플레이트; 및
   상기 토출공을 개폐하는 토출 리드 및 상기 흡입실과 상기 흡입공을 연통시키는 흡입안내공을 갖는 토출 리드 플레이트;를 포함하고,
   상기 흡입공과 상기 토출공 중 적어도 하나는 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 슬롯을 포함하고,
   상기 흡입 리드와 상기 토출 리드 중 적어도 하나는 상기 기준점에 대향되는 위치에 관통공을 포함하는 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 흡입공은 제1 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 흡입 슬롯을 포함하고,
   상기 흡입 리드는 상기 제1 기준점에 대향되는 위치에 제1 관통공을 포함하는 압축기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 흡입 리드 플레이트는 상기 흡입 리드를 둘러싸는 흡입 리드 홀을 더 포함하고,
   상기 흡입실의 냉매는 상기 흡입안내공, 상기 복수의 흡입 슬롯, 상기 제1 관통공 및 상기 흡입 리드 홀을 통해 상기 압축실로 유동되는 것을 특징으로 하는 압축기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 흡입 리드가 상기 복수의 흡입 슬롯을 개방할 때 상기 밸브 플레이트로부터 이격되는 거리를 흡입 리드 리프트 거리라 하면,
   상기 흡입 슬롯의 반경방향 폭은 상기 흡입 리드 리프트 거리의 2배 이상으로 형성되는 압축기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 토출안내공은 상기 흡입공의 측부까지 연장 형성되고,
   상기 복수의 흡입 슬롯의 냉매는 상기 토출안내공을 통해서도 상기 압축실로 유동되는 것을 특징으로 하는 압축기.
6. 제2항에 있어서,
   상기 흡입 리드 플레이트의 두께는 상기 밸브 플레이트의 두께보다 작게 형성되는 압축기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 토출공은 제2 기준점을 중심으로 방사형으로 배열된 복수의 토출 슬롯을 포함하고,
   상기 토출 리드는 제2 기준점에 대향되는 위치에 제2 관통공을 포함하는 압축기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 토출 리드 플레이트는 상기 토출 밸브부를 둘러싸는 토출 리드 홀을 더 포함하고,
   상기 압축실의 냉매는 상기 토출안내공, 상기 복수의 토출 슬롯, 상기 제2 관통공 및 상기 토출 리드 홀을 통해 상기 토출실로 유동되는 것을 특징으로 하는 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 토출 리드가 상기 복수의 토출 슬롯을 개방할 때 상기 밸브 플레이트로부터 이격되는 거리를 토출 리드 리프트 거리라 하면,
   상기 토출 슬롯의 반경방향 폭은 상기 토출 리드 리프트 거리의 2배 이상으로 형성되는 압축기.
10. 제8항에 있어서,
    상기 흡입안내공은 상기 토출공의 측부까지 연장 형성되고,
    상기 복수의 토출 슬롯의 냉매는 상기 흡입안내공을 통해서도 상기 토출실로 유동되는 것을 특징으로 하는 압축기.

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