KR100499042B1

KR100499042B1 - 자동차 압축기용 밸브어셈블리

Info

Publication number: KR100499042B1
Application number: KR10-2003-0002031A
Authority: KR
Inventors: 김기범
Original assignee: 두원중공업(주)
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR20040064450A

Abstract

본 발명은 밸브플레이트의 동일면에 다른 원주를 가지도록 흡입구와 토출구를 형성하고 밸브플레이트의 저면에서 흡입 및 토출밸브와 리테이너를 고정볼트로 노출되지 않게 고정하고 고정볼트 역시 밸브플레이트의 저면으로 노출되지 않도록 함으로서 작동과정에서의 피스톤과 간섭을 배제하여 압축기의 효율과 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 압축기용 밸브어셈블리에 관한 것으로서,

차체와의 고정을 위한 브라켓(31)을 하단에 일체로 가지고 구비되는 실린더블럭(32)과;

상기 실린더블럭(32)의 내부에는 냉매압축을 위한 피스톤이 왕복운동할 수 있도록 실린더라이너로 유지되는 실린더가 형성되고,

상기 실린더에는 피스톤이 내장되어 실린더의 상방에서 밸브커버(33)로 마감되는 밸브어셈블리(35)를 통하여 압축된 냉매를 배출하고 압축할 냉매를 유입하는 자동차용 압축기(30)의 밸브어셈블리(35)를 구성함에 있어서;

상기 밸브어셈블리(35)는 장방형상으로 구비되는 밸브플레이트(36)에 형성되는 볼트공(37)을 중심으로 그 외측에는 동일 원주상에 다수개의 흡입구(38)를 형성하고;

상기 흡입구(38)의 외측에 역시 동일원주상에 토출구(39)를 형성하고;

상기 흡입구(38)와 토출구(39)는 밸브플레이트(36)의 상측방향으로 진입시켜 그 하방에 여유공간(40)을 형성하고;

상기 여유공간(40)에는 흡입구(38)와 토출구(39)를 개폐하기 위한 흡입밸브(41)와 흡입밸브스프링(42), 토출밸브(43)와 토출밸브스프링(44) 및 기밀유지를 위한 오링(45)으로 구성되는 밸브체(46)를 개재하고;

상기 밸브체(46)는 다수개의 흡입공(47)과 토출공(48)을 가지는 리테이너(49)를 고정볼트(50)로 밸브플레이트(36)와 체결하여 구성하는 것이 특징이다.

Description

자동차 압축기용 밸브어셈블리{Valve assembly of compressor for vehicle}

본 발명은 자동차 압축기용 밸브어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 냉매를 압축하는 피스톤과의 간섭을 배제하여 압축성능을 향상시킬 수 있도록 개선한 밸브어셈블리의 제공에 관한 것이다.

자동차용 압축기는 하절기와 같이 외부온도가 높을 때 실내온도의 저하를 목적으로 냉매의 증발잠열을 이용하여 주위냉기를 냉각하여 열교환람으로서 실내온도를 떨어뜨리는 에어컨시스템에 적용되는 하나의 부품이다.

상기와 같은 에어컨시스템은 압축기, 컨덴서, 리시버드라이어, 팽창밸브, 증발기로 구성되며, 이 가운데 증발된 냉매의 압축에 필요한 냉매압축기는 피스톤의 왕복운동을 이용하여 냉매를 압축하게 된다.

특히 버스와 같은 대형차량의 경우에는 일반 승용차에 적용되는 사판타입, 와블타입, 베인 및 로터리타입과 같은 소용량으로는 충족할 수 없기 때문에 크랭크에 의하여 피스톤을 움직여 냉매를 압축하도록 한 다기통의 대용량 압축기를 사용하게 된다.

자동차용 압축기(30)는 차체와의 고정을 위한 브라켓(31)을 하단에 일체로 가지는 실린더블럭(32)이 구비되고, 상기 실린더블럭(32)의 내부에는 냉매압축을 위한 피스톤이 왕복운동할 수 있도록 실린더라이너로 유지되는 실린더가 형성된다.

상기 실린더에는 피스톤이 내장되어 실린더의 상방에서 밸브커버(33)로 마감되는 밸브어셈블리(35)를 통하여 압축된 냉매를 배출하고 압축할 냉매를 유입하게 된다.

상기 피스톤은 실린더블럭의 하방에 설치되는 크랭크샤프트와 커넥팅로드로 연결하고, 상기 크랭크샤프트의 일단에는 엔진으로 부터 동력을 전달받고, 동력절환을 위한 수단으로 클러치를 가지는 풀리(34)를 고정한다.

실린더에 삽입된 피스톤에 압축된 냉매를 토출하고 순환되어 온 냉매를 압축할 수 있도록 실린더로 공급하는 역할을 수행하는 것이 밸브어셈블리이며, 종래기술이 적용되는 밸브어셈블리(1)는 도 6,7에 도시된 바와 같으며 이를 살펴보면 다음과 같다.

밸브플레이트(2)의 저면에는 흡입구(5)를 개,폐하기 위한 흡입밸브(4)를 개재하고, 밸브플레이트(2)의 상면에는 토출구(3)를 개폐하기 위한 토출밸브(6)를 개재한 후 스토퍼역할을 수행하는 리테이너(7)를 개재시킨 후 볼트(8)로 고정하여 구성된다.

상기와 같은 밸브어셈블리는 실린더에 설치된 피스톤의 왕복운동에 의하여 냉매가 토출 및 흡입되는데, 피스톤이 밸브플레이트와 멀어지는 피스톤의 흡입과정에서는 흡입밸브가 밸브플레이트와 이격됨으로 냉매가 흡입구를 통하여 실린더로 유입되는 흡입작동이 이루어진다.

그리고, 피스톤이 밸브플레이트와 근접하게 되는 피스톤의 압축과정 즉 상사점으로 이동하게 되면 흡입밸브가 닫히고, 동시에 일정한 압력하에서 토출밸브가 밸브플레이트로부터 이격되면서 토출공을 통하여 압축된 냉매를 토출하게 되는 것이다.

상기와 같은 종래 기술의 밸브어셈블리는 밸브플레이트에 흡입 및 토출밸브와 리테이너를 고정하고 있는 볼트가 실린더 방향으로 돌출된 상태에 있기 때문에 피스톤과의 간섭우려가 있으며, 간섭을 피하기 위하여 피스톤 톱면에 홀을 가공하여야 하므로 압축기의 압축효율 및 냉방능력의 저하요인이 된다.

또한 흡입, 토출밸브 및 리테이너가 고정볼트에 의해 중심이 고정되어있는 구조이기 때문에 액압축 또는 계속적인 압축기 운전시 응력 집중이 발생하여 파손의 우려 및 소음이 발생하는 단점이 있다.

그리고, 토출구가 흡입구의 안쪽에 위치하고 있어 토출시 발생하는 열을 방열하는 데 취약한 구조를 취하고 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 밸브플레이트의 동일면에 고정볼트를 중심으로 고정볼트 외곽에 흡입구를 형성하고 흡입구의 외곽에 토출구를 형성하고 밸브플레이트의 저면에서 흡입 및 토출밸브와 리테이너를 고정볼트로 노출되지 않게 고정하고 고정볼트 역시 밸브플레이트의 저면으로 노출되지 않도록 함으로서 작동과정에서의 피스톤과 간섭을 배제하여 압축기의 효율과 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 자동차용 압축기를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리를 도시한 분해 사시도, 도 3은 도 2에 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리의 A - A선을 따라서 취한 일부생략 결합상태 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리의 흡입구와 토출구가 도시된 밸브플레이트의 저면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리의 흡입구와 토출구가 도시된 리테이너의 평면도로서 함께 설명한다.

본 발명에서는 실린더에 삽입된 피스톤에 압축된 냉매를 토출하고 순환되어 온 냉매를 압축할 수 있도록 실린더로 공급하는 역할을 수행하는 밸브어셈블리(35)를 개선하여 피스톤과의 간섭을 배제하여 압축성능과 효율성을 높이도록 하는 것이 특징이다.

이를 위하여 본 발명에서는,

장방형상으로 구비되는 밸브플레이트(36)에 형성되는 볼트공(37)을 중심으로 그 외측에는 동일 원주상에 다수개의 흡입구(38)를 형성하고, 상기 흡입구(38)의 외측에 역시 동일원주상에 토출구(39)를 형성한다.

상기 흡입구(38)와 토출구(39)는 밸브플레이트(36)의 상측방향으로 진입시켜 그 하방에 여유공간(40)을 형성한다.

상기 여유공간(40)에는 흡입구(38)와 토출구(39)를 개폐하기 위한 흡입밸브(41)와 흡입밸브스프링(42), 토출밸브(43)와 토출밸브스프링(44) 및 기밀유지를 위한 오링(45)으로 구성되는 밸브체(46)를 개재한다.

상기 흡입밸브스프링(42)과 토출밸브스프링(44)은 흡입 및 토출밸브(41,43)의 형상에 대응할 수 있도록 판스프링타입의 것이 바람직하며, 오링(45)은 밸브플레이트(36)에 형성되는 흡입구(38)와 토출구(39) 상간에 개재되어 흡입 및 토출구(38,39) 상간의 기밀을 유지할 수 있도록 한다.

상기 밸브체(46)는 다수개의 흡입공(47)과 토출공(48)을 가지는 리테이너(49)를 고정볼트(50)로 밸브플레이트(36)와 체결하여 구성하고, 상기 리테이너(49)에는 고정볼트(50)의 두부(51)가 저면으로 노출되지 않도록 하는 두부홈(52)을 더 형성하여 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 밸브어셈블리(35)는,

실린더에 설치된 피스톤의 왕복운동에 의하여 냉매가 토출 및 흡입되는데, 피스톤이 밸브플레이트(36)와 멀어지는 피스톤의 흡입과정에서는 흡입밸브(41)가 밸브플레이트(36)와 이격됨으로 냉매가 흡입구(38)를 통하여 실린더로 유입되는 흡입작동이 이루어진다.

그리고, 피스톤이 밸브플레이트(36)와 근접하게 되는 피스톤의 압축과정, 즉 상사점으로 이동하게 되면 흡입밸브(41)가 닫히고, 동시에 일정한 압력하에서 토출밸브(43)가 밸브플레이트(36)로부터 이격되면서 토출구(39)을 통하여 압축된 냉매를 토출하게 되는 것이다.

상기와 같이 압축작동 과정에서 피스톤이 실린더를 지속적으로 왕복운동하게 되더라도 밸브플레이트(36)와 밸브체(46) 및 리테이너(49)를 고정하고 있는 고정볼트(50)의 두부(51)가 리테이너(49)에 형성된 두부홈(52)에 삽입되어 밸브플레이트(36)의 저면으로 돌출되지 않음으로서 피스톤과의 간섭이 배제되어 원활한 압축작동이 이루어질 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은, 토출구가 흡입구의 바깥측, 즉 밸브 플레이트의 외각측에 구성되므로 토출시 발생하는 열을 외부와 가깝게 둠으로서 방열의 효과를 가지게 되고,

흡입 및 토출밸브와 흡입 및 토출밸브스프링이 고정볼트를 중심으로 고정볼트에 직접 고정됨이 없이 동일 원주상에 자유 상태로 배치됨으로서 응력의 분포가 거의 없으며, 대칭형상을 취하고 있어 구조적으로 안정성을 유지할 수 있고,

흡입 및 토출밸브와 흡입 및 토출밸브스프링과 리테이너가 밸브플레이트의 내면에 수용된 상태에서 견고하게 고정되어 있고, 흡입 및 토출밸브와 흡입 및 토출밸브스프링이 리테이너에 의하여 안정된 상태로 유지됨으로서 집중하중이 발생하지 않아 장시간의 운전에도 변형이나 파손의 우려가 없는 장점으로 인하여 압축기의 효율성과 작동성을 높일 수 있는 등의 효과를 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 자동차용 압축기를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리를 도시한 분해 사시도.

도 3은 도 2에 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리의 A - A선을 따라서 취한 일부생략 결합상태 단면도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리의 흡입구와 토출구가 도시된 밸브플레이트의 저면도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리의 흡입구와 토출구가 도시된 리테이너의 평면도.

도 6은 종래 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리를 도시한 일부생략상태의 단면도.

도 7 (가, 나)는 종래 기술이 적용된 자동차 압축기용 밸브어셈블리의 흡입구와 토출구를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

30; 압축기

35; 밸브어셈블리

36; 밸브플레이트

41; 흡입밸브

43; 토출밸브

45; 오링

46; 밸브체

49; 리테이너

Claims

차체와의 고정을 위한 브라켓(31)을 하단에 일체로 가지고 구비되는 실린더블럭(32)과; 상기 실린더블럭(32)의 내부에는 냉매압축을 위한 피스톤이 왕복운동할 수 있도록 실린더라이너로 유지되는 실린더가 형성되고, 상기 실린더에는 피스톤이 내장되어 실린더의 상방에서 밸브커버(33)로 마감되는 밸브어셈블리(35)를 통하여 압축된 냉매를 배출하고 압축할 냉매를 유입하는 자동차용 압축기(30)의 밸브러어셈블리(35)를 구성함에 있어서;

상기 밸브어셈블리(35)는 장방형상으로 구비되는 밸브플레이트(36)에 형성되는 볼트공(37)을 중심으로 그 외측에는 동일 원주상에 다수개의 흡입구(38)를 형성하고;

상기 흡입구(38)의 외측에 역시 동일원주상에 토출구(39)를 형성하고;

상기 흡입구(38)와 토출구(39)는 밸브플레이트(36)의 상측방향으로 진입시켜 그 하방에 여유공간(40)을 형성하고;

상기 여유공간(40)에는 흡입구(38)와 토출구(39)를 개폐하기 위한 흡입밸브(41)와 흡입밸브스프링(42), 토출밸브(43)와 토출밸브스프링(44) 및 기밀유지를 위한 오링(45)으로 구성되는 밸브체(46)를 개재하고;

상기 밸브체(46)는 다수개의 흡입공(47)과 토출공(48)을 가지는 리테이너(49)를 고정볼트(50)로 밸브플레이트(36)와 체결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차 압축기용 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서;

상기 흡입구(38)와 토출구(39)의 위치는 고정볼트(50)를 중심으로 흡입구(38)는 내측에, 토출구(39)는 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 압축기용 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서;

상기 흡입밸브(41)와 흡입밸브스프링(42), 토출밸브(43)와 토출밸브스프링(44), 리테이너(49) 및 오링(45)이 밸브플레이트(36) 하부면 내부에 장착되어지는 것을 특징으로 하는 자동차 압축기용 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서;

상기 흡입밸브스프링(42)과 토출밸브스프링(44)은 흡입 및 토출밸브(41,43)의 형상에 대응할 수 있도록 판스프링 타입으로 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차 압축기용 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서;

상기 오링(45)은 밸브플레이트(36)에 형성되는 흡입구(38)와 토출구(39) 상간에 개재되어 흡입 및 토출구(38,39) 상간의 기밀을 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 압축기용 밸브어셈블리.