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KR20140014809A - 가변 용량형 사판식 압축기 - Google Patents

가변 용량형 사판식 압축기 Download PDF

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KR20140014809A
KR20140014809A KR1020120081829A KR20120081829A KR20140014809A KR 20140014809 A KR20140014809 A KR 20140014809A KR 1020120081829 A KR1020120081829 A KR 1020120081829A KR 20120081829 A KR20120081829 A KR 20120081829A KR 20140014809 A KR20140014809 A KR 20140014809A
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한라비스테온공조 주식회사
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Abstract

본 발명은 토출압 과도 상승시 토출실 내 압축냉매의 일부가 크랭크실로 유동하도록, 토출실의 일측에 릴리프 밸브가 설치되는 가변 용량형 사판식 압축기에 관한 것으로, 토출실과 크랭크실은 압축기 내부에 형성되는 릴리프 유로에 의해 연통되고, 릴리프 유로의 토출실 측 일단에 릴리프 밸브가 설치된다.

Description

가변 용량형 사판식 압축기{VARIABLE DISPLACEMENT SWASH PLATE TYPE COMPRESSOR}
본 발명은 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출압 과도 상승시 토출실 내 압축냉매의 일부가 크랭크실로 유동하도록, 토출실의 일측에 릴리프 밸브가 설치되는 가변 용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 냉각시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 이와 같은 압축기에는 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.
여기서, 왕복식에는 구동원의 구동력을, 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
한편, 사판식 압축기로는 사판의 설치각도가 고정된 고정 용량형 타입과, 사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 변화시킬 수 있는 가변 용량형 타입이 있다.
일반적으로 압축기는, 흡입포트를 통해 내부의 흡입실로 냉매를 흡입하고, 압축실이 형성된 실린더 내에서 사판이나 베인 또는 스크롤 등의 압축기구에 의해 냉매를 압축하며, 압축된 냉매는 토출실로 토출된 후, 토출포트를 통해 외부로 공급된다.
이때, 토출실 내의 압력이 소정치를 넘어 과도하게 높아진 경우에는, 토출실과 연통하도록 설치되는 릴리프 밸브를 통해 토출실 내 과압의 냉매를 압축기 외부로 배출한다.
그런데, 이처럼 토출실 내 과압의 냉매를 압축기 외부로 배출하는 경우, 냉매에 포함된 윤활유도 함께 배출되며, 따라서 냉매와 윤활유의 보충이 적절히 이루어지지 않는 경우, 냉각시스템의 성능 저하 또는 압축기의 소착 등 고장 발생의 우려가 있다. 또한, 냉매의 배출에 의한 환경오염의 우려가 있으며, 특히 CO2 배출 규제에 대하여 적극적으로 대처하기 어려워진다.
도 1은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 일본공개특허공보 2009-228493호(특허문헌 1)에 개시된 종래의 가변 용량형 사판식 압축기의 단면도이다.
도 1에 도시된 압축기(10)의 경우, 복수의 실린더 보어(12a)가 형성되는 실린더 블럭(12)과, 실린더 블럭(12)의 전방에 결합되는 프론트 하우징(13)과, 실린더 블럭(12)의 후방에 결합되는 리어 하우징(14)에 의해 압축기(10)의 전체적인 외관을 이루는 하우징(11)이 구성된다.
여기서, 프론트 하우징(13)의 내부에는 크랭크실(16)이 형성되며, 크랭크실(16)의 후방은 실린더 블럭(12)에 의해 폐쇄된다.
그리고, 회전축(17)이 크랭크실(16)의 중앙부를 관통하여 설치되는데, 이때 회전축(17)은 프론트 하우징(13)과 실린더 블럭(12)에 각각 설치되는 베어링(18,19)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 클러치 등의 동력전달기구(미도시)에 의해 외부의 구동원에 연결된다.
크랭크실(16)의 일측에는 회전축에 래그 플레이트(21)가 회전 가능하게 설치되며, 래그 플레이트(21)의 뒤쪽에는 용량가변기구를 구성하는 경사판(22)이 회전축(17)의 축방향으로 슬라이드 이동 및 경사 조절 가능하게 설치된다.
한편, 실린더 블럭(12)에 형성되는 복수의 실린더 보어(12a) 내에는 피스톤(28)이 각각 왕복 이동 가능하게 수용되고, 이들 피스톤(28)의 일측에 경사판(22)의 테두리 일측이 삽입되어, 회전축(17)과 함께 경사판(22)이 회전하면 각각의 피스톤(28)이 왕복 이동하면서 실린더 보어(12a) 내 압축실(30)의 냉매를 압축하게 된다.
이때, 리어 하우징(14)의 중앙부 일측에 흡입실(32)이 형성되며, 흡입실(32)은 밸브플레이트(31)에 설치된 흡입구(31a)를 통해 실린더 보어(12a) 내의 압축실(30)과 연통되고, 흡입통로(37)를 통해 냉매를 공급받는다.
또한, 리어 하우징(14)의 흡입실(32)로부터 반경방향 외측으로 이격하여 토출실(33)이 형성되는데, 토출실(33)과 흡입실(32)은 칸막이벽(14a)에 의해 구분되며, 토출실(33)은 밸브플레이트(31)에 설치되는 토출구(31b)를 통해 실린더 보어(12a) 내의 압축실(30)과 연통되고, 배출통로(38)를 통해 압축기(10) 외부의 냉각시스템으로 압축냉매를 공급한다.
여기서, 실린더 블럭(12)과 리어 하우징(14)의 외측으로 토출실(33)과 크랭크실(16)을 연결하는 연결튜브(43)가 결합되며, 연결튜브(43)의 토출실(33) 측 단부에는 릴리프밸브(39)가 설치된다.
이에 따라, 토출실(33) 내의 압력이 과도하게 상승하면, 토출실(33) 내의 냉매가 릴리프밸브(39)를 통해 크랭크실(16)로 유도되며, 크랭크실(16)의 압력 변화에 따라 경사판(22)의 경사 각도와 피스톤(28)의 스트로크가 변화하여 토출 용량이 조절된다.
그런데, 상술한 바와 같은 종래의 압축기의 경우, 릴리프밸브(39)와 연결튜브(43)가 압축기(10)의 하우징(11) 외측으로 돌출되어 설치되므로, 압축기(10) 설치에 필요한 공간이 증대될 뿐더러, 릴리프밸브(39)의 실링(sealing) 부위에서 냉매의 누설이 발생되는 문제가 있다.
특허문헌 1 : 일본공개특허공보 2009-228493호(2009.10.08)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 내부 유로를 통해 토출실과 크랭크실이 연결되고, 토출실의 일측에 유로와 연통되는 릴리프 밸브가 설치되어, 냉각시스템의 제어 불량에 따른 토출압 과도 상승시, 토출실 내 고압의 냉매가 내부 유로를 따라 크랭크실로 유도되는 가변 용량형 사판식 압축기의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 복수의 실린더 보어가 형성되는 실린더 블럭; 상기 실린더 블럭의 전방에 결합되고 내부에 크랭크실이 형성되는 전방하우징; 상기 실린더 블럭의 후방에 결합되고 내부에 흡입실과 토출실이 형성되는 후방하우징; 상기 전방하우징과 상기 실린더블럭의 중앙을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축과 일체로 회전하도록 상기 회전축이 중앙부를 관통하여 결합되고, 상기 크랭크실에 경사지게 설치되는 사판; 상기 사판의 테두리 일측이 결합되어, 상기 사판의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 복수의 피스톤; 상기 토출실과 상기 크랭크실을 연통하도록 상기 후방하우징과 상기 실린더블럭에 형성되는 유로; 및 상기 토출실의 일측에 설치되며, 상기 토출실의 압력에 따라 상기 유로를 개폐하는 릴리프 밸브를 포함하는 가변 용량형 사판식 압축기가 제공된다.
여기서, 상기 릴리프 밸브는, 상기 유로의 일단에 결합되고 일측에 유입구가 형성되며 내부에 중공 형상의 밸브실이 형성되는 밸브몸체와, 상기 밸브실에 설치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 의해 상기 유입구 방향으로 탄성 지지되는 개폐부재를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 릴리프 밸브는, 상기 유로의 일단에 결합되고 일측에 유입구가 관통 형성되는 지지체와, 상기 유로의 일측에 돌출 형성되어 상기 지지체와의 사이에 밸브실을 형성하는 단턱과, 상기 단턱에 일단이 지지되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 의해 상기 유입구 방향으로 탄성 지지되는 개폐부재를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
이때, 상기 밸브실의 일측에 폭이 확장된 확경부가 형성되어, 상기 밸브실의 확경부 내주면과 상기 개폐부재의 외주면 사이에 틈새가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유로는, 상기 토출실의 일측으로부터 상기 회전축의 후단으로 연통되도록 상기 후방하우징의 일측에 형성되는 제1유로와, 상기 회전축의 후단으로부터 상기 크랭크실로 연통되도록 상기 실린더 블럭의 일측에 형성되는 제2유로를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기에 의하면, 토출실 내의 압력이 비정상적으로 높아지는 경우, 토출실 내 과압의 냉매를 종래와 같이 압축기 외부로 냉매를 배출하지 않고 크랭크실로 유도하게 되므로, CO2 배출량 규제 위반이나 냉매 누설에 따른 대기오염 등의 문제를 방지할 수 있다.
이때, 토출실과 크랭크실을 연통하는 유로가 후방 하우징과 실린더 블럭의 내부에 형성되므로, 종래와 같이 압축기 하우징 외부로 연결파이프나 밸브몸체가 노출되지 않고, 따라서 압축기의 설치 공간을 절약할 수 있다.
또한, 종래에는 압축기 하우징의 외주면에 밸브몸체를 결합함에 있어서 오링(O-ring) 등 실링부재를 필요로 했고, 실링 부위를 통한 냉매의 누설 문제가 있었으나, 본 발명의 일실시예에 의하면 이러한 실링부재의 삭제가 가능하여 비용 절감 및 제작 시간 단축의 효과가 있고, 냉매의 외부 누설을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 가변 용량형 사판식 압축기의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴리프 밸브의 설치 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리프 밸브의 설치 단면도.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
실시예
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(100, 이하 '압축기')는 크게 하우징(200)과, 회전축(300)과, 사판(400)과, 복수의 피스톤(500)과, 하우징(200) 내부의 릴리프 유로(600)와, 릴리프 밸브(700)를 포함한다.
여기서 하우징(200)은, 압축기(100)의 외관을 이루는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 실린더 블럭(210)과 전방하우징(220) 및 후방하우징(230)으로 이루어진다.
이때, 실린더 블럭(210)은 하우징(200)의 길이방향으로 중간 부분에 배치되는 관체로서, 도시된 것처럼 내부에 회전축(300)을 수용할 수 있는 센터 보어(211)는 물론, 복수의 피스톤(500)을 수용할 수 있는 실린더 보어(212)가 형성되어 있다.
그리고, 전방하우징(220)과 후방하우징(230)은 전술한 실린더 블럭(210) 앞뒤의 개방단을 마감하도록 각각 결합되는 통체로서, 전방하우징(220)은 실린더 블럭(210)을 향해 후단이 개방되어 사판(400)의 회전 공간인 크랭크실(221)을 확보하면서 경사조정기구(222)를 수용할 수 있는 형상으로 이루어진다.
또한, 후방하우징(230)은 실린더 블럭(210)을 향해 전단이 개방된 형상으로 이루어지며, 흡입행정시 실린더 블럭(210)의 실린더 보어(212)로 냉매를 공급하는 흡입실(231)과, 압축행정시 실린더 보어(212) 내의 냉매가 토출되는 토출실(232)이 형성되어 있다.
이때, 실린더 블럭(210)과 후방하우징(230) 사이에 개재되는 밸브플레이트(213)에는 흡입실(231) 및 토출실(232)로 각각 연통되도록 흡입구(213a)와 토출구(213b)가 형성된다.
한편, 회전축(300)은 외부 구동원의 회전 구동력을 압축기(100)의 내부로 전달하는 수단으로서, 그 전단부는 하우징(200)의 일측 즉, 전방하우징(220)의 중심부분을 관통하여 회전 가능하게 설치되고, 후단부는 실린더 블럭(210)의 중앙부에 형성된 센터 보어(211)에 삽입되어 회전 가능하게 설치된다.
이때, 전방하우징(220)의 외부로 노출되는 회전축(300)의 일단에는 회전풀리(310)가 결합되며, 이 회전풀리(310)를 통해서 외부의 회전 구동력이 회전축(300)으로 전달되어, 회전축(300)이 회전하게 된다.
사판(400)은 회전축(300)의 회전 구동력을 피스톤(500)의 왕복 직선운동으로 전환하는 수단으로서, 중앙부가 관통되어 회전축(300) 상에 경사진 상태로 설치되며, 회전축(300)과 함께 일체로 회전한다.
이때, 사판(400)의 테두리 부분에는 복수의 슈(410)가 원주방향을 따라 설치되며, 이 슈(410)를 통해 복수의 피스톤(500)이 상대 이동 가능하게 미끄럼 지지된다.
또한, 사판(400)은 냉매 토출 용량이 조절될 수 있도록 회전축(300)에 대한 경사각도가 가변되도록 설치되는데, 예를 들어 회전축(300)에 대한 사판(400)의 경사가 90°인 경우, 피스톤(500)의 왕복 운동이 사라지므로 회전축(300)은 공회전하게 된다. 이와 달리, 사판(400)이 회전축(300)에 대해 경사지게 되면 피스톤(500)이 실린더 보어(212) 내에서 왕복 운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.
복수의 피스톤(500)은 사판(400)에 의해 실린더 보어(212)의 내부를 왕복 운동하면서 냉매를 압축하는 수단으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 사판(400)의 가장자리 부분에 슈(410)를 통해 상대 이동 가능하게 연결되며, 사판(400)의 회전에 의해 실린더 블럭(210)의 실린더 보어(212) 내주면을 따라 직선 왕복운동을 함으로써, 흡입구(213a)를 통해 실린더 보어(212) 내부로 흡입된 냉매를 압축한다.
이때, 피스톤(500)에 의해 실린더 보어(212)에서 압축된 냉매는 후방하우징(230)의 토출실(232)로 토출된 후, 토출포트(미도시)를 통해 외부의 냉각시스템으로 공급되는데, 종래에는 냉매의 토출압이 과도하게 상승한 경우, 후방하우징(230)의 외주면 일측에 결합되는 릴리프 밸브를 통해 냉매의 일부를 압축기(100) 외부로 배출함으로써 토출압을 적절하게 조절하였다.
그러나, 이처럼 냉매를 압축기(100) 외부로 배출하는 것은, 배출된 냉매 및 냉매에 포함된 윤활유의 양만큼 다시 보충해줘야 하는 번거로움이 있고, 제때에 보충이 이루어지지 않는 경우, 압축기(100)의 성능 저하나 고장 발생의 한 원인이 되는 문제가 있으며, 특히 CO2 배출량 규제를 만족시키기에 어려움이 있다.
또한, 릴리프 밸브를 후방하우징(230)의 외주면에 돌출되게 설치하는 경우, 압축기(100)의 설치 공간이 증대될 뿐만 아니라, 릴리프 밸브의 실링 부위에서 냉매의 누설이 발생될 위험이 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 가변 용량형 사판식 압축기(100)는, 토출실(232)의 일측과 크랭크실(221)의 일측을 연통하는 릴리프 유로(600)를 압축기(100) 내부에 형성하고, 토출실(232)의 압력에 따라 상기 릴리프 유로(600)를 개폐하는 릴리프 밸브(700)를 릴리프 유로(600)의 토출실(232) 측에 설치한다.
여기서, 릴리프 유로(600)는 토출실(232)의 일측에서 회전축(300)의 후단으로 연통되도록 후방하우징(230) 내부에 형성되는 제1릴리프 유로(610)와, 회전축(300)의 후단으로부터 크랭크실(221)의 일측으로 연통되도록 실린더 블럭(210) 내부에 형성되는 제2릴리프 유로(620)를 포함한다.
이때, 제1릴리프 유로(610)와 제2릴리프 유로(620)는 회전축(300) 후단의 공간부를 통해 서로 연통할 수 있고, 다른 예로서 회전축(300) 후단의 공간부를 형성하는 측벽 내부를 통해 서로 연결되는 것도 가능하다.
이때, 후방하우징(230)의 일측에는, 사판(400)의 경사각 조절을 위한 압력조절밸브(233)가 구비될 수 있으며, 이 경우 토출실(232)의 냉매는 제1릴리프 유로(610)의 일측으로부터 압력조절밸브(233)로 연통되는 압력조절 유로(611)를 통해 압력조절밸브(233)로 유동할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴리프 밸브의 설치 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 릴리프 밸브(700)는 일측에 유입구(715)가 형성되고 내부에 밸브실(713)이 형성되는 밸브몸체(710)와, 밸브실(713)에 설치되는 탄성부재(720)와, 탄성부재(720)에 의해 유입구(715) 방향으로 탄성 지지되는 개폐부재(730)를 포함한다.
여기서 밸브몸체(710)는 중공을 가진 관체 형상으로서, 탄성부재(720)가 설치되도록 내부에 밸브실(713)이 형성되는 원통 형상의 몸체부(711)와, 몸체부(711)의 전단에서 폭이 확장 형성되고 중앙에 유입구(715)가 관통 형성되는 걸림부(712)를 포함한다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이 밸브몸체(710)의 몸체부(711) 외주면이 릴리프 유로(600)의 내주면에 밀착되도록 삽입되는데, 끼움 결합 또는 나사 결합 등의 방법으로 밸브몸체(710)를 릴리프 유로(600)의 일측에 고정시킬 수 있으며, 걸림부(712)는 릴리프 유로(600)의 일측에 형성되는 걸림턱(630)에 지지된다.
밸브몸체(710)의 몸체부(711) 내에는 탄성부재(720)의 신축과 함께 개폐부재(730)가 이동할 수 있는 공간으로 밸브실(713)이 형성되고, 걸림부(712)의 중앙에는 밸브실(713)과 연통하는 유입구(715)가 관통 형성된다.
유입구(715)의 반대측 즉, 밸브실(713)의 후단에는 내주면으로부터 원주방향을 따라 단턱(714)이 돌출 형성되고, 코일스프링 등 탄성부재(720)의 일단이 이 단턱(714)에 지지된다.
그리고, 탄성부재(720)의 타단은 개폐부재(730)의 일측에 지지되어 개폐부재(730)를 유입구(715) 방향으로 탄성 지지하게 되는데, 개폐부재(730)의 일 예로서 도 3에 도시된 바와 같이 볼 플런저가 이용될 수 있고, 이때 볼 플런저가 유입구(715)에 정확히 지지될 수 있도록 걸림부(712) 내측의 유입구(715) 테두리 부분은 곡면을 이루게끔 함몰 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 개폐부재(730)의 형상은 상기 예에 한정되는 것은 아니며, 원추형 또는 플레이트형 등 필요에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
한편, 유입구(715) 내측의 밸브실(713) 내주면에는 폭이 확장된 확경부(716)가 형성되며, 따라서 개폐부재(730)의 외주면과 확경부(716)의 내주면 사이에는 유입구(715) 개방시 냉매가 유동할 수 있는 틈새가 형성된다.
따라서, 토출실(232)의 압력에 의해 유입구(715)가 개방될 경우, 토출실(232)의 냉매는 유입구(715)와 상기 틈새를 따라 밸브실(713)로 유입된 후, 릴리프 유로(600)를 따라 크랭크실(221)로 유동하게 되는 것이다.
이때, 유입구(715)의 개폐는 토출실(232)의 압력에 따라 이루어진다. 즉, 토출실(232)의 압력이 릴리프 유로(600) 내 압력과 탄성부재(720)의 탄성력의 합보다 클 경우 토출실(232) 내 고압의 냉매가 유입구(715)를 통해 개폐부재(730)를 밀어서 유입구(715)를 개방시키게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리프 밸브의 설치 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 전술한 도 3에서의 밸브몸체(710)가 삭제되고 밸브실(821)이 릴리프 유로(600)의 일측에 형성된다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리프 밸브(800)는, 릴리프 유로(600)의 일단에 결합되고 중앙에 유입구(811)가 관통 형성되는 지지체(810)와, 지지체(810)로부터 소정 거리 이격하여 릴리프 유로(600)의 일측에서 돌출 형성되는 단턱(820)과, 단턱(820)과 지지체(810) 사이의 릴리프 유로(600)에 설치되는 탄성부재(830)와, 탄성부재(830)에 의해 유입구(811) 방향으로 탄성 지지되는 개폐부재(840)를 포함한다.
여기서, 지지체(810)는 중앙에 유입구(811)가 관통 형성된 링 형상의 부재로서, 릴리프 유로(600)의 일단에 끼움 결합 또는 나사 결합 등의 방식으로 결합하여 고정된다. 그리고, 지지체(810)와 소정 거리 이격하여 릴리프 유로(600)의 내주면 일측에서 단턱(820)이 형성되고, 지지체(810)와 단턱(820) 사이의 공간은 밸브실(821)을 이루게 된다.
코일스프링 등의 탄성부재(830)는 일단이 단턱(820)에 지지되며, 볼 플런저 등의 개폐부재(840)는 탄성부재(830)에 의해 유입구(811)에 탄성 지지된다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이 개폐부재(840)로서 볼 플런저가 적용되는 경우, 볼 플런저가 유입구(811)에 정확히 지지될 수 있도록 지지체(810) 내측의 유입구(811) 테두리 부분은 곡면을 이루게끔 함몰 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 토출실(232)의 압력에 의해 유입구(811)가 개방될 경우, 토출실(232)의 냉매가 원활하게 밸브실(821)로 유입될 수 있도록, 지지체(810)와 인접하는 릴리프 유로(600)의 일측에 확경부(822)가 형성되어, 개폐부재(840)의 외주면과 확경부(822)의 내주면 사이에 소정 간격의 틈새가 형성되게 하는 것이 바람직하다.
100 : 가변 용량형 사판식 압축기
200 : 하우징
210 : 실린더 블럭
220 : 전방하우징
221 : 크랭크실
230 : 후방하우징
232 : 토출실
300 : 회전축
400 : 사판
500 : 피스톤
600 : 릴리프 유로
700, 800 : 릴리프 밸브

Claims (5)

  1. 복수의 실린더 보어(212)가 형성되는 실린더 블럭(210);
    상기 실린더 블럭(210)의 전방에 결합되고 내부에 크랭크실(221)이 형성되는 전방하우징(220);
    상기 실린더 블럭(210)의 후방에 결합되고 내부에 흡입실(231)과 토출실(232)이 형성되는 후방하우징(230);
    상기 전방하우징(220)과 상기 실린더 블럭(210)의 중앙을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 회전축(300);
    상기 회전축(300)과 일체로 회전하도록 상기 회전축(300)이 중앙부를 관통하여 결합되고, 상기 크랭크실(221)에 경사지게 설치되는 사판(400);
    상기 사판(400)의 테두리 일측이 결합되어, 상기 사판(400)의 회전에 의해 직선 왕복운동하는 복수의 피스톤(500);
    상기 토출실(232)과 상기 크랭크실(221)을 연통하도록 상기 후방하우징(230)과 상기 실린더 블럭(210)에 형성되는 릴리프 유로(600); 및
    상기 토출실(232)의 일측에 설치되며, 상기 토출실(232)의 압력에 따라 상기 릴리프 유로(600)를 개폐하는 릴리프 밸브(700,800)를 포함하는 가변 용량형 사판식 압축기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 릴리프 밸브(700)는,
    상기 릴리프 유로(600)의 일단에 결합되고 일측에 유입구(715)가 형성되며 내부에 중공 형상의 밸브실(713)이 형성되는 밸브몸체(710)와, 상기 밸브실(713)에 설치되는 탄성부재(720)와, 상기 탄성부재(720)에 의해 상기 유입구(715) 방향으로 탄성 지지되는 개폐부재(730)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 릴리프 밸브(800)는,
    상기 릴리프 유로(600)의 일단에 결합되고 일측에 유입구(811)가 관통 형성되는 지지체(810)와, 상기 릴리프 유로(600)의 일측에 돌출 형성되어 상기 지지체(810)와의 사이에 밸브실(821)을 형성하는 단턱(820)과, 상기 단턱(820)에 일단이 지지되는 탄성부재(830)와, 상기 탄성부재(830)에 의해 상기 유입구(811) 방향으로 탄성 지지되는 개폐부재(840)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 밸브실(713,821)의 일측에 폭이 확장된 확경부(716,822)가 형성되어, 상기 밸브실(713,821)의 확경부(716,822) 내주면과 상기 개폐부재(730,840)의 외주면 사이에 틈새가 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 릴리프 유로(600)는,
    상기 토출실(232)의 일측으로부터 상기 회전축(300)의 후단으로 연통되도록 상기 후방하우징(230)의 일측에 형성되는 제1릴리프 유로(610)와, 상기 회전축(300)의 후단으로부터 상기 크랭크실(221)로 연통되도록 상기 실린더 블럭(210)의 일측에 형성되는 제2릴리프 유로(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 사판식 압축기.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100137981A (ko) * 2009-06-24 2010-12-31 학교법인 두원학원 왕복동식 압축기
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