KR101463266B1

KR101463266B1 - 압축기

Info

Publication number: KR101463266B1
Application number: KR1020080122784A
Authority: KR
Inventors: 임권수; 김민규; 김보성; 윤덕빈; 이정재
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2014-11-18
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: KR20100064258A

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서 압축기(100)를 구성하는 전방실린더블록(112)과 후방실린더블록(112')의 중앙을 관통하여서는 축지지공(113)이 형성된다. 상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 내부에는 상기 축지지공(113)을 중심에 두고 상기 축지지공(113)의 형성방향으로 원통 형상의 실린더보어(112a,112a')가 다수개 형성된다. 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부에는 피스톤(130)이 직선왕복운동하면서 냉매를 압축한다. 상기 전방실린더블록(112)의 일단에 설치되는 프론트헤드(111)의 중앙을 관통하여서는 축통공(O)이 형성된다. 상기 축지지공(113)과 상기 축통공(O)을 관통하여서는 상기 피스톤(130)의 직선왕복운동을 위한 동력을 전달하는 회전축(124)이 회전가능하게 설치된다. 상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면은 아노다이징처리된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 실린더보어(112a,112a')의 내주면이 아노다이징처리가 되면 경도가 상대적으로 향상되고, 실린더보어(112a,112a')의 내마모성이 향상되므로, 실린더보어(112a,112a') 내에서 피스톤(130)이 직선왕복운동하는 과정에서 발생하는 마찰에 의해 실린더보어(112a,112a')의 내주면에 마모가 발생되는 것이 방지된다.

압축기, 실린더블록, 실린더보어,아노다이징

Description

압축기{Compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 구동력을 전달받아 회전축이 회전함에 의해 냉매가 실린더보어에서 피스톤에 의해 압축되는 압축기에 관한 것이다.

자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.

이와 같은 압축기에는 실제로 냉매를 압축하는 구성이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 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.

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(28)가 형성한다. 이들은 상기 프론트헤드(11), 전방실린더블록(12), 후방실린더블록(12') 및 리어헤드(28)의 순서로 배열되어 결합된다.

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(14)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.

상기 프론트헤드(11)에는 그 중심을 관통하여 축통공(O)이 형성된다. 상기 축통공(O)에는 아래에서 설명될 회전축(24)이 관통하여 설치된다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 각각 상기 프론트헤드(11)와 리어헤드(28)에 결합된다. 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 내부에는 상기 축지지공(13)을 중심에 두고 축지지공(13)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(13)은 각각 흡입통로(13')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(13')는 회전축(24)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 각각 전달되게 한다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')에는 각각 상기 프론트헤드(11) 및 리어헤드(28)의 토출실(11a,28a)과 연통되게 토출통로(미도시)가 형성된 다. 상기 토출통로는 실린더보어(12a) 내에서 압축된 냉매를 외부로 토출하는 통로역할을 한다.

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이 및 상기 리어헤드(28)와 후방실린더블록(12')사이에는 토출실(11a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(14)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(14)는 상기 실린더보어(12a)에서 토출실(11a)로의 냉매 유동을 제어한다.

상기 밸브어셈블리(14)에는 밸브플레이트(15)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(15)는 대략 원판 형상으로 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출공(15')이 형성된다.

상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(15)의 일면 및 상기 리어헤드(28)와 마주보는 상기 밸브플레이트(15)의 일면에는 토출리드(17)가 구비된다. 상기 토출리드(17)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(15')을 개폐하는 역할을 한다.

상기 밸브플레이트(15) 중 상기 토출통로와 대응되는 위치에 연통공(미도시)이 형성된다. 상기 연통공은 상기 토출통로와 연결시키는 역할을 한다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(23)을 구성한다. 상기 사판실(23)에는 회전축(24)에 설치된 사판(26)이 회전가능하게 위치된다.

상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 중앙을 관통해서는 회전축(24)이 설치된다. 상기 회전축(24)의 내부에는 냉매가 유동되 는 유로(24')가 형성된다. 상기 유로(24')는 상기 회전축(24)의 내부에 회전축(24)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(24)의 외면에는 입구(24a)와 출구(24b)가 형성된다. 상기 입구(24a)는 상기 사판실(23)과 유로(24')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(24b)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 흡입통로(13')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(24b)의 위치는 각각의 실린더보어(12a)에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다.

상기 회전축(24)의 일측에는 축시일(25)이 삽입되어 상기 프론트헤드(11)의 축통공(O)의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(25)은 상기 회전축(24)과 상기 축통공(O) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(25)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다.

상기 회전축(24)에는 대략 원판 형상의 사판(26)이 회전축(24)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(26)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(27)가 설치된다. 상기 슈(27)는 상기 사판(26)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다.

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(27)와 결합되어 있어, 상기 사판(26)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

상기 리어헤드(28)는 상기 후방실린더블록(12')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(28)에는 토출실(28a)이 형성된다. 상기 토출실(28a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(28a)은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(28a)은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(15)를 통해 선택적으로 연결된다.

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.

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.

한편, 상기 회전축(24)의 일단부에는 허브(43)가 설치되고, 상기 허브(43)에는 댐퍼(44)가 구비된다. 상기 댐퍼(44)는 상기 회전축(24)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.

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(24)은 회전하지 않게 된다.

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.

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(24)으로 상기 디스크(46), 댐퍼(44) 및 허브(43)를 통해 전달된다.

이와 같이 회전축(24)으로 풀리(40)의 회전력이 전달되면, 상기 회전축(24)이 회전하면서 피스톤을 직선왕복운동시켜서 냉매의 압축을 수행하게 된다.

이때, 상기 회전축(24)이 회전함에 따라, 상기 회전축(24) 내부의 유로(24')가 상기 출구(24b)와 흡입통로(13')를 통해 상기 실린더보어(12a)와 연결된다. 이와 같은 유로(24')와 실린더보어(12a)의 연결은 상기 사판실(23) 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(15) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.

이와 같이, 냉매가 상기 실린더보어(12a) 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(12a) 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(11a)(28a)로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(11a)(28a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시) 쪽으로 전달된다.

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.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 압축기에는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')과 상기 피스톤(30)은 모두 알루미늄(Aluminium)재질로 형성된다. 이때, 상기 피스톤(30)이 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 실린더보어(12a) 내에서 직선왕복운동을 하는 과정에서 발생하는 마찰에 의해 상기 실린더보어(12a)의 내주면에 마모가 발생된다.

이와 같은 상태에서, 상기 피스톤(30)이 계속 직선왕복운동을 하게 되면, 상기 실린더보어(12a)의 내에서 압축된 냉매가 상기 피스톤(30)의 외주면과 상기 실린더보어(12a)의 내주면 사이의 틈새를 통해 누설될 수 있고, 상기 피스톤(30)이 흔들리면서 상기 실린더보어(12a)의 내주면과 부딪치게 되어 상기 실린더보어(12a)가 손상될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기를 구성하는 실린더블록의 내구성을 높이기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 중앙을 관통하여 축지지공이 관통되게 형성되고, 내부에 피스톤이 직선왕복운동하면서 냉매를 압축하는 다수개의 실린더보어가 상기 축지지공을 둘러 관통되게 형성되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 일단에 설치되고, 중앙을 관통하여 축통공이 형성되며, 내부에 냉매가 토출되는 토출실이 형성되는 프론트헤드; 상기 실린더블록의 타단에 설치되고, 내부에 냉매가 토출되는 토출실이 형성되는 리어헤드; 그리고 상기 피스톤의 직선왕복운동을 위한 동력을 전달하고, 상기 실린더블록의 축지지공과 상기 프론트헤드의 축통공을 관통하여 회전가능하게 설치되는 회전축;을 포함하는 압축기에 있어서, 상기 실린더블록의 실린더보어의 내주면은 아노다이징처리된다.

상기 실린더블록의 축지지공의 내주면은 아노다이징처리된다.

본 발명에서 전방실린더블록 및 후방실린더블록의 내부에 형성된 실린더보어의 내주면은 아노다이징처리를 한다. 즉, 상기 실린더보어의 내주면을 아노다이징처리를 하게 되면, 경도가 상대적으로 향상된다. 따라서, 실린더보어의 내마모성이 향상되어 상기 실린더보어 내에서 피스톤이 직선왕복운동하는 과정에서 발생하는 마찰에 의해 상기 실린더보어의 내주면에 마모가 발생되는 것이 방지되므로 내구성이 높아지는 효과가 있다.

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

도 2에는 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기(100)의 골격과 외관을 프론트헤드(111), 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112'), 그리고 리어헤드(128)가 형성한다. 이들은, 상기 프론트헤드(111), 전방실린더블록(112), 후방실린더블록(112') 및 리어헤드(128)의 순으로 배열되어 결합된다.

상기 프론트헤드(111)는 대략 원통 형상으로, 내부에는 토출실(111a)이 형성된다. 상기 토출실(111a)은 각각 전방실린더블록(112)을 향하여 개구된다. 상기 토출실(111a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(111a)은 상기 전방실린더블록(112)의 각각의 실린더보어(112a,112a')와 아래에서 설명될 밸브어셈블리(114)를 통해 선택적으로 연결될 수 있도록 형성된다.

상기 프론트헤드(111)에는 그 중심을 관통하여 축통공(O)이 형성된다. 상기 축통공(O)에는 아래에서 설명될 회전축(124)이 관통하여 설치된다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 중앙을 관통하여서는 축지지공(113)이 형성된다. 상기 축지지공(113)에는 회전축(124)이 관통한다. 상기 축지지공(113)의 내경은 회전축(124)의 외면이 밀착될 수 있도록 설계된다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')은 각각 상기 프론트헤드(111)와 리어헤드(128)에 결합된다. 상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 내부에는 상기 축지지공(113)을 중심에 두고 상기 축지지공(113)의 형성방향으로 원통 형상의 실린더보어(112a,112a')가 다수개 형성된다. 물론, 상기 실린더보어(112a,112a')는 상기 전방실린더블록(112a,112a') 및 후방실린더블록(112')에 각각 대응되는 위치에 형성된다. 상기 실린더보어(112a,112a')와 상기 축지지공(113)은 각각 흡입통로(113')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(113')는 회전축(124)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 실린더보어(112a,112a')로 각각 전달되게 한다.

상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면은 아래에서 설명될 피스톤(130)의 외주면과 대응되는 형상으로 형성된다. 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부에는 피스톤(130)이 설치된다. 상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면은 아노다이징(anodizing)처리된다. 참고로, 아노다이징은 양극산화피막이라고도 하며, 전해액에서 제품을 양극으로 하고 전류를 통하여 양극에서 발생하는 산소에 의해서 금속 표면에 산화 피막을 형성하는 처리방법이다.

상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면에 아노다이징 처리를 하게 되면, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면에 소정의 두께를 가지는 산화피막(A)(산화알미늄 : Al₂O₃)이 형성된다. 이와 같이 되면, 상기 실 린더보어(112a,112a')의 내주면의 경도는 아노다이징처리를 했을 때와 하지 않았을 때의 차이가 약 3배에서 4배가 난다. 이와 같은 비커스 경도(Hv)의 값은 표 1에 도시된 실험데이타에 의해 알 수 있다.

[표 1]

	아노다이징 無	아노다이징 有
비커스 경도(Hv)	60~80	250

표 1의 실험데이타로부터 실린더보어(112a,112a')의 내주면에 아노다이징처리를 했을 때의 비커스 경도(Hv)의 값이 아노다이징처리를 하지 않았을 때보다 상대적으로 높다는 것을 알 수 있다. 다시 말해, 상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면에 아노다이징처리를 하게 되면 경도가 향상되므로, 실린더보어(112a,112a')의 내마모성이 향상되어 상기 실린더보어(112a,112a') 내에서 피스톤(130)이 직선왕복운동하는 과정에서 발생하는 마찰에 의해 상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면에 마모가 발생되는 것이 방지된다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')에는 각각 상기 프론트헤드(111) 및 리어헤드(128)의 토출실(111a,128a)과 연통되게 토출통로(미도시)가 형성된다. 상기 토출통로는 실린더보어(112a,112a') 내에서 압축된 냉매를 외부로 토출하는 통로 역할을 한다.

상기 프론트헤드(111)와 전방실린더블록(112)의 사이 및 상기 리어헤드(128)와 후방실린더블록(112') 사이에는 토출실(111a)과 실린더보어(112a,112a') 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(114)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(114)는 상기 실린더보어(112a,112a')에서 토출실(111a)로의 냉매 유동을 제어한 다.

상기 밸브어셈블리(114)에는 밸브플레이트(115)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(115)는 대략 원판 형상으로 각각의 실린더보어(112a,112a')와 대응되는 위치에 토출공(115')이 형성된다.

상기 프론트헤드(111)와 마주보는 상기 밸브플레이트(115)의 일면 및 상기 리어헤드(128)와 마주보는 상기 밸브플레이트(115)의 일면에는 토출리드(117)가 구비된다. 상기 토출리드(117)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(115')을 개폐하는 역할을 한다.

상기 밸브플레이트(115) 중 상기 토출통로와 대응되는 위치에 연통공(미도시)이 형성된다. 상기 연통공은 상기 토출통로와 연결시키는 역할을 한다.

상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(123)을 구성한다. 상기 사판실(123)에는 회전축(124)에 설치된 사판(126)이 회전가능하게 위치된다.

상기 프론트헤드(111)와 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 중앙을 관통해서는 회전축(124)이 설치된다. 상기 회전축(124)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로(124')가 형성된다. 상기 유로(124')는 상기 회전축(124)의 내부에 회전축(124)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(124)의 외면에는 입구(124a)와 출구(124b)가 형성된다. 상기 입구(124a)는 상기 사판실(123)과 유로(124')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(124b)는 상기 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 흡입통로(113')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(124b)의 위치는 각각의 실린더보어(112a)에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다.

상기 회전축(124)의 일측에는 축시일(125)이 삽입되어 상기 프론트헤드(111)의 축통공(O)의 내면에 밀착된다. 상기 축시일(125)은 상기 회전축(124)과 상기 축통공(O) 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 축시일(125)은 탄성변형이 가능한 고무재질로 형성된다.

상기 회전축(124)에는 대략 원판 형상의 사판(126)이 회전축(124)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(126)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(127)가 설치된다. 상기 슈(127)는 상기 사판(126)의 가장자리를 따라 이동되도록 구성된다.

한편, 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부에는 피스톤(130)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(130)은 상기 실린더보어(112a)의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 실린더보어(112a,112a')에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(130)의 각각의 양단이 실린더보어(112a,112a') 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(130)은 그 중간 부분이 상기 슈(127)와 결합되어 있어, 상기 사판(126)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

상기 리어헤드(128)는 상기 후방실린더블록(112')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(128)에는 토출실(128a)이 형성된다. 상기 토출실(128a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(128a)은 각각 후방실린더블록(112')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(128a)은 상기 후방실린더블록(112')에 형성된 실린더보어(112a)들과 밸브플레이트(115)를 통해 선택적으로 연결된다.

상기 프론트헤드(111)의 일측에는 풀리(140)가 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(140)는 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 풀리(140)는 엔진의 구동력을 벨트(미도시)를 통해 전달받아 회전된다.

상기 풀리(140)에는 필드코일(141)이 내장되어 있다. 상기 필드코일(141)은 전원이 인가되면 흡인자속을 발생시켜 아래에서 설명될 디스크(146)가 풀리(140)의 마찰면(140')에 밀착되게 한다.

한편, 상기 회전축(124)의 일단부에는 허브(143)가 설치되고, 상기 허브(143)에는 댐퍼(144)가 설치된다. 상기 댐퍼(144)는 상기 회전축(124)과 풀리(140) 사이의 동력전달 시에 발생하는 충격을 흡수하는 것이다. 상기 댐퍼(144)에는 상기 풀리(140)의 마찰면(140')과 마주보는 위치에 디스크(146)가 이동가능하게 설치된다.의 내부에는 피스톤(130)이 직선왕복운동 가능하도록 설치된다. 상기 피스톤(130)은 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부와 대응되는 대략 원기둥형상으로, 양단이 각각 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 실린더보어(112a,112a')에 위치된다. 즉, 하나의 피스톤(130)의 각각의 양단이 실린더보어(112a,112a') 내에서 냉매를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(130)은 그 중간 부분이 상기 슈(127)와 결합되어 있어, 상기 사판(126)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.

풀리(140)는 상기 프론트헤드(111)의 일측에 회전가능하게 설치된다. 상기 풀리(140)는 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 풀리(140)는 엔진의 구동력을 벨트(미도시)를 통해 전달받아 회전된다.

한편, 상기 회전축(124)의 일단부에는 허브(143)가 설치되고, 상기 허브(143)에는 댐퍼(144)가 구비된다. 상기 댐퍼(144)는 상기 회전축(124)과 풀리(140) 사이의 동력전달 시에 발생하는 충격을 흡수하는 것이다. 상기 댐퍼(144)에는 상기 풀리(140)의 마찰면(140')과 마주보는 위치에 디스크(146)가 이동가능하게 설치된다.

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

본 발명의 압축기(100)에서는 엔진의 구동력이 벨트를 통해 상기 풀리(140)에 전달되면, 상기 풀리(140)는 회전하게 된다. 하지만, 상기 필드코일(141)에 전 원이 인가되지 않으면 상기 풀리(140)의 마찰면(140')에 상기 디스크(146)가 밀착되지 않으므로, 상기 회전축(124)은 회전하지 않게 된다.

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(141)에 전원이 인가되면서 상기 필드코일(141)이 흡입자속을 발생시킨다.

상기 필드코일(141)에 전원이 인가되면, 필드코일(141)의 흡인자속에 의해 상기 디스크(146)는 상기 풀리(140)의 마찰면(140')에 밀착된다. 따라서, 상기 풀리(140)의 회전력이 상기 회전축(124)으로 상기 디스크(146), 댐퍼(144) 및 허브(143)를 통해 전달된다.

이와 같이 회전축(124)으로 풀리(140)의 회전력이 전달되면, 상기 회전축(124)이 회전하면서 피스톤(130)을 직선왕복운동시켜서 냉매의 압축을 수행하게 된다.

상기 회전축(124)이 회전함에 따라, 상기 회전축(124) 내부의 유로(124')가 상기 출구(124b)와 흡입통로(113')를 통해 상기 실린더보어(112a,112a')와 연결된다. 이와 같은 유로(124')와 실린더보어(112a,112a')의 연결은 상기 사판실(123) 내로 흡입된 냉매가 상기 실린더보어(112a,112a')로 전달되도록 한다. 참고로 상기 실린더보어(112a,112a')로 냉매가 흡입되는 것은 상기 피스톤(130)이 해당되는 실린더보어(112a,112a')에서 하사점에 위치할 때이다. 이와 같이 상기 실린더보 어(112a,112a')에 냉매가 전달되면, 해당되는 상기 실린더보어(112a,112a')의 피스톤(130)이 상기 밸브어셈블리(114) 방향으로 이동하게 되고, 냉매의 압축이 일어난다.

이때, 상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면은 아노다이징처리를 하게 되면 경도가 향상되고, 이에 따라 내마모성이 상대적으로 향상된다. 따라서, 상기 실린더보어(112a,112a')의 내부에서 상기 피스톤(130)이 직선왕복운동을 하는 과정에서 발생하는 마찰에 의해 상기 실린더보어(112a,112a')의 내주면에 마모가 발생되는 것이 방지된다.

냉매가 상기 실린더보어(112a,112a') 내에서 압축되면, 상기 실린더보어(112a,112a') 내부의 압력은 상대적으로 높아져 상기 토출실(111a,128a)로 냉매가 토출된다. 상기 토출실(111a,128a)로 토출된 냉매는 외부의 토출구를 통해 응축기(미도시)쪽으로 전달된다.

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.

도시된 실시예에서, 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')의 실린더 보어(112a',112a)의 내주면에만 아노다이징처리를 하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전방실린더블록(112) 및 후방실린더블록(112')을 관통하여 형성된 축지지공(113)의 내주면도 아노다이징처리를 할 수 있다.

그리고 도시된 실시예는 사판이 설치된 사판식 압축기를 예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실린더블록의 내부에 실린더보어가 형성되고, 상기 실린더보어의 내부에 직선왕복운동을 하는 피스톤이 구비되는 모든 압축기에 적용할 수 있다.

도 1은 일반적인 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 압축기 111: 프론트헤드

111a: 토출실 112: 전방실린더블록

112': 후방실린더블록 112a: 실린더보어

112a': 실린더보어 113: 축지지공

114: 밸브어셈블리 124: 회전축

126: 사판 128: 리어헤드

130: 피스톤 140: 풀리

O: 축통공

Claims

중앙을 관통하여 축지지공이 관통되게 형성되고, 내부에 피스톤이 직선왕복운동하면서 냉매를 압축하는 다수개의 실린더보어가 상기 축지지공을 둘러 관통되게 형성되는 실린더블록과;

상기 실린더블록의 일단에 설치되고, 중앙을 관통하여 축통공이 형성되며, 내부에 냉매가 토출되는 토출실이 형성되는 프론트헤드;

상기 실린더블록의 타단에 설치되고, 내부에 냉매가 토출되는 토출실이 형성되는 리어헤드; 그리고

상기 피스톤의 직선왕복운동을 위한 동력을 전달하고, 상기 실린더블록의 축지지공과 상기 프론트헤드의 축통공을 관통하여 회전가능하게 설치되는 회전축;을 포함하는 압축기에 있어서,

상기 실린더블록의 실린더보어 내주면 및 축지지공 내주면은 각각 아노다이징(anodizing)처리되어 산화피막이 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
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