KR101002534B1 - 컴프레서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고압 제한용 안전 장치를 구비한, 특히 자동차 내 공기 조절기를 위한 컴프레서에 관한 것으로, 상기 안전 장치는 최초 작동시까지 밀봉되어 있다가, 상기 최초 작동 이후에 시스템 압력을 서서히 감소시킨다.
공기 조절기, 컴프레서, 시스템

Description

컴프레서{COMPRESSOR}
본 발명은 고압 제한용 안전 장치를 구비한, 특히 자동차 내 공기 조절기를 위한 컴프레서에 관한 것이다.
상기 방식의 컴프레서는 이미 공지되어 있다. 즉, 최대 압력의 초과시 파열되는 안전 파열판(berst disk)을 통해 전체 냉매-오일 혼합물을 외부로 방출하는 컴프레서가 공지되어 있다. 이러한 컴프레서는, 예컨대 안전 파열판이 작동된 후 컴프레서의 연결이 분리된 차량은 컴프레서의 손상 위험이 없이는 더 이상 움직일 수 없다는 단점이 있다.
또한 R134A 냉매용 압력 제한 밸브를 구비한 컴프레서가 공지되어 있다. 그러나 이 컴프레서의 구조는 CO2 냉매를 사용하는 공기 조절기에 직접 전용될 수 없으며, 그렇게 되면 이미 신품 상태에서 상당한 누출이 발생할 위험이 있다. 지금까지 사용되어온 R134A 냉매용 압력 제한 밸브는 한 번 작동한 후에 밀봉력이 현저히 악화된다는 문제를 갖고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이러한 단점들을 갖지 않는 컴프레서를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 고압 제한용 안전 장치를 구비한, 특히 자동차 내 공기 조절기를 위한 컴프레서를 통해 달성되며, 상기 고압 제한용 안전 장치는 최초 작동시까지 밀봉되어 있다가, 상기 최초 작동 이후에 시스템 압력을 서서히 감소시킨다. 그 결과, 차량 운행이 계속되어도 컴프레서가 손상되지 않을 수 있다. 안전 파열판과 압력 제한 밸브의 결합체를 갖는 안전 장치를 구비한 컴프레서가 더 바람직하다. 본 발명에 따르면, 안전 파열판과 압력 제한 밸브가 직렬로 접속된다. 안전 파열판의 한 쪽 면에는 컴프레서의 배출 챔버의 고압이 가해지는 반면, 다른 쪽 면에는 대기압이 가해진다. 압력 제한 밸브는, 고압측에서 볼때, 안전 파열판 뒤에 배치된다.
또한, 압력 제한 밸브의 개방 압력이 안전 파열판보다 훨씬 더 낮게 설계된 컴프레서가 바람직하다. 상기 압력 제한 밸브는 대기측을 향해 압력을 경감시킨다. 또한, 압력 제한 밸브가 소정의 누출량을 가지는 반면, 안전 파열판은 밀봉되는 컴프레서가 바람직하다. 압력 제한 밸브가 소정의 누출량을 가짐으로써, 안전 파열판이 파괴되지 않는 한, 안전 파열판과 밸브 사이의 공간에 압력이 형성될 수 없다는 장점을 얻을 수 있다.
또한, 다공성 재료로 만들어진 압력 제한 밸브의 밸브 시트 또는 밸브 피스톤을 통해 소정의 누출이 구현될 수 있는 컴프레서가 바람직하다. 또한, 바이패스 노치(bypass notch) 또는 바이패스 보어를 통해 또는 밸브 시트나 밸브 피스톤 영역에 나타나는 표면의 불균일성 또는 표면 굴곡에 의해 압력 제한 밸브의 소정의 누출이 구현될 수 있는 컴프레서가 바람직하다. 또한, 밸브 시트 또는 밸브 피스톤의 엘라스토머 씰(elastomeric seal)의 투과성에 의해 소정의 누출이 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 컴프레서는, 설정 압력에 미달되면 장치 내에 남아있는 냉매가 압력 제한 밸브에 의해 누출 지점을 통해 서서히 팽창되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 기체가 바람직하게 서서히 배출됨으로써, 장치가 정해진 시간동안 제한적으로 작동 상태를 유지하고, 사용자는 컴프레서의 손상 위험을 감수하지 않으면서 정비 센터에 연락을 취할 시간을 갖게 된다. 그렇지 않고 냉매가 갑작스럽게 배출되면 오일도 함께 배출되어 컴프레서의 윤활 또한 중단될 수 있기 때문에, 컴프레서의 손상 위험이 발생할 수 있다.
이제 도면을 참고로 본 발명을 설명한다.
도 1은 예컨대 컴프레서 하우징의 통합 구성 부품일 수 있는 하우징부(1)를 도시한 도면이다.
도 1에서, 하우징부(1) 내에는 컴프레서 배출 영역의 고압(5)이 측면(7)에 가해지는 안전 파열판(3)이 매입되어 있다. 안전 파열판(3)의 측면(9), 즉 안전 장치의 영역 내에 있는 측면(9)에는 파손되지 않을 정도로 대기압(15)이 가해지는데, 이때 압력 제한 밸브(13)가 누출 없이 완전 차단되는 것이 아니기 때문에 대기압(15)이 상기 영역(11)에까지 미칠 수 있다. 압력 제한 밸브(13)는 예컨대, 도면에 도시된 것처럼, 구형 밸브 바디(17) 및 원추형 밸브 시트(19)로 구성될 수 있 고, 이때 상기 구형 밸브 바디(17)는 스프링(21)에 의해 밸브 시트(19) 내로 눌려진다. 압력 제한 밸브의 개방 압력을 결정하는 스프링(21)의 초기 응력은 상기 스프링(21)의 대응 지면(23)에 의해 조정될 수 있다. 이 경우, 압력 제한 밸브(13)의 개방 압력이 안전 파열판(3)의 파열 압력보다 명백히 더 낮게 조정됨에 따라, 안전 파열판이 작동되면 즉시 압력 제한 밸브가 열린다. 이때 압력 제한 밸브(13)는 밸브 시트(19)와 밸브 보디(17) 사이의 밀폐 영역(25) 내에 정해진 누출 지점을 가짐으로써 밀봉되지 않는다. 상기 누출 지점은 밸브 시트(19) 또는 구형 밸브 바디(17)에 대해(를 위해) 다공성 재료로 구현될 수 있을 뿐만 아니라, 바이패스 노치 또는 바이패스 보어 또는 적절한 표면 상태, 표면 굴곡 및 그와 유사한 구조물에 의해서도 구현될 수 있으며, 상기 구조물들은 영역(25) 내에서 소량의 누출을 발생시킴으로써 안전 파열판이 손상되지 않은 경우 대기압(15)이 밸브 영역(11)에까지 침투할 수 있도록 한다. 안전 파열판(3)의 파열 압력이 과잉되어 상기 안전 파열판(3)이 대기압(15)에 대응되는 고압(5)에 의해 파열되고, 컴프레서로부터 냉매가 유출될 수 있게 되면, 유출되는 냉매는 압력 제한 밸브(13)의 훨씬 더 낮은 설정 압력 하에서 탄성력에 의해 조정된, 공기 조절기 내 압력 제한 밸브의 압력이 개방 압력 이하로 감소할 때까지 대기로 유출된다. 그런 다음 압력 제한 밸브(13)가 다시 폐쇄 상태로 바뀌고, 윤활에 필요한 윤활제를 포함하여 공기 조절 회로 내에 남아있는 냉매가 서서히 더 오랜 시간에 걸쳐서 영역(25) 내 누출 지점을 통해 누출될 수 있다. 이와 같이 기체가 바람직하게 서서히 배출됨으로써, 장치가 정해진 시간 동안 제한적으로 작동 상태를 유지하고, 사용자는 상기 장치 내에 냉매 및 윤활제가 아직 남아 있기 때문에 컴프레서가 즉각 손상될 위험에 처하지 않은 상태로 정비 센터에 연락을 취할 시간을 갖게 된다. 또한, 전술한 안전 장치는, 공기 조절기 내부의 압력이 최대 압력에서 대기압으로 급격하게 감소되지 않기 때문에, 예컨대 씰(seal) 내에 확산되어 씰 재료 내부에서 아직 고압 상태로 존재할 수 있는 냉매가 씰 외부에서의 갑작스런 압력 감소로 인해 폭발성 감압 상태에 놓임으로써 상기 씰이 파손될 수 있다는 장점이 있다.

Claims (13)

  1. 고압 제한용 안전 장치를 구비한, 자동차 내 공기 조절기를 위한 컴프레서에 있어서,
    상기 고압 제한용 안전 장치는 최초 작동시까지 밀봉되어 있다가, 상기 최초 작동 이후에 시스템 압력을 감소시키며,
    상기 안전 장치는 안전 파열판(3)과 압력 제한 밸브(13)의 결합체를 포함하며,
    상기 안전 파열판은 밀봉되는 반면에 상기 압력 제한 밸브는 밀봉되지 않아 상기 압력 제한 밸브를 통한 누출을 허용하는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안전 파열판과 상기 압력 제한 밸브가 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안전 파열판의 한 쪽 면에는 상기 컴프레서의 배출 챔버의 고압(5)이 가해지는 반면, 다른 쪽 면에는 대기압(15)이 가해지는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압력 제한 밸브는,
    고압측에서 볼 때, 상기 안전 파열판 뒤에 배치되는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압력 제한 밸브의 개방 압력이 상기 안전 파열판보다 낮게 설계되는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압력 제한 밸브는 냉매의 압력을 대기압으로 경감시키는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  8. 삭제
  9. 제4항에 있어서,
    상기 압력 제한 밸브가 밀봉되지 않고 누출을 허용하기 때문에, 상기 안전 파열판이 파괴되지 않는 한 상기 압력 제한 밸브와 안전 파열판 사이의 공간에 대기압이 형성되는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 누출은,
    다공성 재료로 만들어진 밸브 시트(19) 또는 밸브 피스톤(17)을 통해 구현될 수 있는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  11. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 누출은,
    바이패스 노치(bypass notch) 또는 바이패스 보어를 통해 또는 밸브 시트나 밸브 피스톤 영역에 나타나는 표면의 불균일성 또는 표면 굴곡에 의해 구현될 수 있는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 누출은,
    상기 밸브 시트(19) 또는 상기 밸브 피스톤(17)의 엘라스토머 씰 및 상기 엘라스토머 씰의 냉매 투과성에 의해 구현될 수 있는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 공기 조절기 내 압력이 감소하면 잔류 냉매가 설정 압력 하에 상기 압력 제한 밸브의 누출 지점을 통해 팽창되는 것을 특징으로 하는, 컴프레서.
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