KR101303974B1 - 압축기용 밸브플레이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기용 밸브플레이트에 관한 것이다. 본 발명의 밸브플레이트(120)에는 토출밸브(130)의 리드목부(132)와 대응되는 위치에 이물질홈(125)을 형성하고, 상기 이물질홈(125)의 가로폭(K)을 상기 리드목부(132)의 가로폭(T) 보다 큰 값을 가지도록 하여 상기 리드목부(132)를 벗어난 위치에 상기 이물질홈(125)을 개방하는 개구부(126)를 형성한다. 본 발명에 의하면 이물질이 상기 이물질홈(125) 내부에 위치하도록 함으로써 상기 리드목부(132)의 파손을 방지하고, 상기 개구부(126)를 통해 상기 이물질이 상기 이물질홈(125)을 잘 빠져나가도록 하여 상기 이물질홈(125)에 이물질이 잔존하는 것을 최소화할 수 있게 된다.

Description

압축기용 밸브플레이트{VALVE PLATE FOR COMPRESSOR OF VEHICLE}
본 발명은 압축기용 밸브플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출밸브의 파손을 최소화하도록 구성된 밸브플레이트에 관한 것이다
자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온과 고압상태로 만들어 응축기로 전달한다.
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(13)가 형성한다.
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(20)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(14)이 관통하여 설치된다.
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 각각 상기 프론트헤드(11)와 리어헤드(13)에 결합된다. 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 내부에는 상기 축지지공(15)을 중심에 두고 축지지공(15)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(15)은 각각 흡입통로(15')를 통해 서로 연결된다. 상기 흡입통로(15')는 회전축(14)의 내부를 통해 전달된 냉매가 상기 실린더보어(12a)로 각각 전달되게 한다.
상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12)의 사이 및 상기 리어헤드(13)와 후방실린더블록(12')사이에는 토출실(11a 또는 13a)과 실린더보어(12a) 사이에서 냉매의 유동을 제어하는 밸브어셈블리(20)가 구비된다. 즉, 상기 밸브어셈블리(20)는 상기 실린더보어(12a)에서 토출실(11a 또는 13a)로의 냉매 유동을 제어한다.
상기 밸브어셈블리(20)에는 밸브플레이트(21)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(21)는 대략 원판 형상으로 형성되며, 상기 밸브플레이트(21)에는 각각의 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 토출공(21')이 형성된다.
상기 프론트헤드(11)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면 및 상기 리어헤드(13)와 마주보는 상기 밸브플레이트(21)의 일면에는 토출밸브(22)가 구비된다. 상기 토출밸브(22)는 탄성변형이 가능한 재질로서 상기 실린더보어(12a)의 내부 압력에 따라 탄성변형되어 상기 토출공(21')을 개폐하는 역할을 한다.
상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')은 서로 결합되는 면에 요입된 부분이 형성되어 사판실(16)을 구성한다. 상기 사판실(16)에는 회전축(14)에 설치된 사판(17)이 회전가능하게 위치된다.
상기 프론트헤드(11)와 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 중앙을 관통해서는 회전축(14)이 설치된다. 상기 회전축(14)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로(14')가 형성된다. 상기 유로(14')는 상기 회전축(14)의 내부에 회전축(14)의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 회전축(14)의 외면에는 입구(14a)와 출구(14b)가 형성된다. 상기 입구(14a)는 상기 사판실(16)과 유로(14')를 연결시키는 것이고, 상기 출구(14b)는 상기 전방실린더블록(12) 및 후방실린더블록(12')의 흡입통로(15')와 연결될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 출구(14b)의 위치는 각각의 실린더보어(12a)에서 진행되는 냉매의 압축순서에 맞게 형성되어야 한다.
상기 회전축(14)에는 대략 원판 형상의 사판(17)이 회전축(14)의 연장방향에 대해 경사지게 설치된다. 상기 사판(17)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 슈(19)가 설치된다. 상기 슈(19)는 상기 사판(17)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(19)와 결합되어 있어, 상기 사판(17)의 회전에 따라 직선왕복운동 하게 된다.
한편 상기 리어헤드(13)는 상기 후방실린더블록(12')의 일면에 장착되는 것이다. 상기 리어헤드(13)에는 토출실(13a)이 형성된다. 상기 토출실(13a)은 대략 링형상의 영역에 걸쳐 형성된다. 상기 토출실(13a)은 각각 후방실린더블록(12')을 향하여 개구된다. 상기 토출실(13a)은 상기 후방실린더블록(12')에 형성된 실린더보어(12a)들과 밸브플레이트(21)를 통해 선택적으로 연결된다.
이하에서는 상기 압축기의 상기 밸브플레이트(21)의 구성을 보다 상세하게 살펴본다.
도 2는 종래의 밸브플레이트(21)와 토출밸브(22)의 결합상태를 보인 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A' 단면선에 의한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 밸브플레이트(21)는 대략 원판 형상의 금속성 밸브플레이트몸체(21C)로 형성된다. 상기 밸브플레이트몸체(21C)는 각각 상기 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 복수의 토출공(21')이 형성된다. 상기 토출공(21')은 상기 토출밸브(22)에 의하여 선택적으로 차폐된다.
한편, 토출밸브(22)는 상기 밸브플레이트(21)의 토출공(21')을 선택적으로 차폐하는 역할을 하는 구성으로, 상기 밸브플레이트(21)에 고정되는 토출밸브몸체(22a), 상기 토출밸브몸체(22a)에서 방사상으로 연장되는 다수개의 리드목부(22b) 그리고 상기 토출공(21')과 대응되는 위치인 상기 리드목부(22b)의 선단에 형성되는 토출리드(22c)를 포함한다.
상기 실린더보어(12a) 내부에서 압축된 냉매는 상기 토출공(21')을 통해 토출실(11a,13a)로 빠져나가는데, 이때 상기 냉매의 토출압력으로 인해 상기 리드목부(22b)가 상기 토출공(21')으로부터 멀어지는 방향으로 휘어짐으로써 상기 토출리드(22c)가 상기 토출공(21')을 개방하게 된다.
하지만, 종래의 밸브플레이트(21)에 의하면, 도 3과 같이 토출밸브(22)의 리드목부(22b)와 밸브플레이트(21)가 면접촉하는 구조이기 때문에, 상기 밸브플레이트(21)와 리드목부(22b) 사이에 이물질이 존재하는 경우 상대적으로 취약한 리드목부(22b)의 파손이 발생되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토출밸브의 리드목부와 밸브플레이트 사이에 존재하는 이물질로 인한 토출밸브의 파손을 최소화하고, 이물질 제거가 용이하도록 구성된 압축기의 밸브플레이트를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 압축기의 토출실과 실린더보어를 연통하는 복수의 토출공이 형성되는 판상의 밸브플레이트 몸체를 포함하고, 상기 토출공을 선택적으로 개폐하는 토출밸브가 결합되는 압축기용 밸브플레이트에 있어서, 상기 토출밸브와 마주하는 상기 밸브플레이트 몸체의 일면에, 상기 토출밸브의 리드목부와 대응되는 위치에 이물질홈이 형성되고, 상기 이물질홈의 가로폭은 상기 리드목부의 가로폭 보다 큰 값을 가짐을 특징으로 한다.
그리고, 상기 이물질홈의 양단부에는 상기 이물질홈을 항상 개방하는 개구부가 형성되고, 상기 개구부의 폭(W)은 0.5mm 이상 2.5mm 이하임을 특징으로 한다.
아울러, 상기 이물질홈의 깊이(D)는 0.5mm 이상 2.5mm 이하임을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 압축기의 밸브플레이트에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
즉, 밸브플레이트에 있어서 토출밸브의 리드목부에 해당하는 위치에 이물질홈을 형성하여 이물질이 상기 이물질홈에 위치하도록 함으로써, 상기 리드목부의 파손을 방지하는 이점이 있다.
또한, 상기 이물질홈의 가로폭을 상기 리드목부의 가로폭 보다 크게하여 상기 이물질홈이 상기 리드목부를 벗어난 위치에 형성되도록 함으로써 상기 이물질홈에 들어간 이물질이 잘 빠져나갈 수 있도록 하였다. 이에 따라 상기 이물질홈에 잔존하는 이물질을 최소화하여 상기 리드목부의 파손 방지는 물론 상기 토출밸브의 동작신뢰성이 확보되는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 압축기의 구성을 도시한 단면도.
도 2는 종래기술의 밸브플레이트와 토출밸브를 보인 사시도.
도 3은 도 2의 A-A'선에 의한 단면도.
도 4는 본 발명의 밸브플레이트와 토출밸브를 보인 정면도.
도 5는 도 4의 B-B'선에 의한 단면도.
이하 본 발명의 실시예에 의한 압축기의 밸브플레이트를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 압축기의 밸브플레이트와 토출밸브를 보인 정면도이고, 도 5는 도 4의 B-B'선에 따른 단면도이다.
이하에서는 밸브플레이트(120)를 제외한 압축기의 나머지 구성이 전술한 종래의 압축기의 구성과 거의 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하고, 밸브플레이트(120) 외의 구성요소에 대한 도면부호는 도 1의 도면부호를 인용하기로 한다.
본 발명의 실시예에 의한 밸브플레이트(120)와 토출밸브(130)는 토출실(11a,13a)과 실린더보어(12a) 사이에 설치되어, 상기 토출실(11a,13a)과 실린더보어(12a)를 선택적으로 연통시키는 역할을 한다.
상기 밸브플레이트(120)의 외관을 원판 형상의 금속성 밸브플레이트몸체(121)가 형성한다. 상기 밸브플레이트몸체(121)의 중앙에는 회전축(14)이 관통하는 축공(122)이 형성된다. 그리고 상기 밸브플레이트몸체(121)에는 다수개의 토출공(123)이 상기 축공(122)의 가장자리를 둘러 형성된다. 상기 토출공(123)은 상기 실린더보어(12a)와 대응되는 위치에 위치한다. 상기 토출공(123)은 상기 토출밸브(130)에 의하여 선택적으로 차폐된다.
상기 토출밸브(130)는 상기 밸브플레이트(120)의 토출공(123)을 선택적으로 차폐하는 역할을 하는 것으로, 상기 밸브플레이트(120)에 고정되는 토출밸브몸체(131), 상기 토출밸브몸체(131)에서 방사상으로 연장되는 다수개의 리드목부(132) 그리고 상기 토출공(123)과 대응되는 위치인 상기 리드목부(132)의 선단에 형성되는 토출리드(133)를 포함한다.
한편, 본 실시예에서 상기 밸브플레이트몸체(121)에는 다수개의 이물질홈(125)이 형성된다. 상기 이물질홈(125)은 밸브플레이트(120)와 토출밸브(130)의 리드목부(132) 사이에 존재하는 이물질을 안착시켜 상기 이물질이 리드목부(132)와 간섭되지 않도록 하는 역할을 한다.
상기 이물질홈(125)은 상기 축공(122)의 가장자리를 둘러 상기 축공(122)과 상기 토출공(123) 사이에 각각 형성된다. 상기 이물질홈(125)은 상기 밸브플레이트 몸체(121)의 상기 토출밸브(130)와 마주하는 일면에 오목하게 형성되는 것이다. 특히 상기 이물질홈(125)은 상기 토출밸브(130)의 리드목부(132)와 대응되도록 위치한다.
이와 같이 상기 밸브플레이트 몸체(121) 중 상기 토출밸브(130)의 리드목부(132)와 대응되는 위치에 오목한 이물질홈(125)이 형성되므로, 압축기의 부품 제작중에 발생하는 가공칩이나 이물질이 상기 이물질홈(125) 안쪽에 위치하게 되고 상기 토출리드(133)가 토출공(123)을 차폐할 때 상기 이물질이 상기 리드목부(132)에 충격을 가하지 않게 된다. 따라서 상기 토출밸브(130)의 개폐동작시에 상기 이물질로 인해 리드목부(132)가 파손되는 것이 방지된다.
그리고 본 발명 실시예에서는 상기 이물질홈(125)의 가로폭(K)이 상기 리드목부(132)의 가로폭(T) 보다 큰 값을 가지도록 구성된다. 이로 인해 상기 이물질홈(125)의 가로방향 양단부 즉, 상기 리드목부(132)를 벗어나는 위치에는 상기 이물질홈(125)을 항상 개방하는 개구부(126)가 형성된다. 이는 상기 이물질홈(125)에 잔존하는 이물질이 상기 이물질홈(125)의 양쪽 개구부(126)를 통해 잘 빠져나가도록 하기 위한 것이다.
아울러 본 실시예에서 상기 이물질홈(125)의 깊이(D)와 상기 개구부(126)의 폭(W)은 압축기에서 통상적으로 발생되는 이물질의 크기를 고려하여 0.5mm 이상 2.5mm 이하가 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성의 본 발명 실시예에 따른 토출밸브의 동작을 설명한다.
먼저, 도 5에는 토출밸브(130)가 토출공(123)을 개방하는 모습이 점선으로 도시되어 있다. 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(120)를 향해 이동하면 실린더보어(12a)의 내부에 있던 냉매가 피스톤(30)에 의해 압축됨과 동시에 상기 토출공(123)을 통해 토출실(11a,13a)로 빠져나가게 된다. 이때 상기 토출공(123)을 빠져나가는 냉매의 압력이 상기 토출리드(133)에 가해짐으로써 상기 리드목부(132)가 휘어지면서 상기 토출리드(133)가 상기 토출공(123)을 개방하게 된다.
반대로 상기 피스톤(30)이 상기 밸브플레이트(120)로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 도 5의 실선에 표시된 바와 같이 상기 토출리드(133)를 밀어주는 냉매 압력이 소멸되므로 상기 리드목부(132)가 본래 형상으로 복원되면서 상기 토출리드(133)가 상기 토출공(123)을 차폐하게 된다.
본 발명 실시예에서는 상기 밸브플레이트(120)의 상기 리드목부(132)에 해당되는 위치에 이물질홈(125)이 형성되므로, 상기 밸브플레이트(120)와 리드목부(132) 사이에 발생하는 이물질이 상기 이물질홈(125) 내에 위치할 수 있도록 유도하게 된다. 상기 이물질이 상기 이물질홈(125) 내에 위치하므로 상기 이물질이 상기 리드목부(132)에 충격을 가하지 않도록 되며 상기 이물질이 리드목부(132)와 간섭을 일으키지 않아 상기 토출밸브(130)의 개폐 동작중에 상기 리드목부(132)가 파손되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명 실시예에서는 상기 이물질홈(125)의 가로폭(K)을 상기 리드목부(132)의 가로폭(T) 보다 크게 하여 상기 이물질홈(125)의 양단부에 개구부(126)를 형성하였는데, 상기 개구부(126)를 통해 상기 이물질이 용이하게 빠져나가도록 되어 상기 이물질이 상기 이물질홈(125)에 잔존하는 것을 방지하게 된다.
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.
11a, 13a: 토출실 12a: 실린더보어
120: 밸브플레이트 121: 밸브플레이트 몸체
122: 축공 123: 토출공
125: 이물질홈 126: 개구부
130: 토출밸브 131: 토출밸브몸체
132: 리드목부 133: 토출리드

Claims (3)

  1. 압축기의 토출실(11a,13a)과 실린더보어(12a)를 연통하는 복수의 토출공(123)이 형성되는 판상의 밸브플레이트 몸체(121)를 포함하고, 상기 토출공(123)을 선택적으로 개폐하는 토출밸브(130)가 결합되는 압축기용 밸브플레이트(120)에 있어서,
    상기 토출밸브(130)와 마주하는 상기 밸브플레이트 몸체(121)의 일면에, 상기 토출밸브(130)의 리드목부(132)와 대응되는 위치에 이물질홈(125)이 형성되고,
    상기 이물질홈(125)의 가로폭(K)은 상기 리드목부(132)의 가로폭(T) 보다 큰 값을 가지고,
    상기 이물질홈(125)의 양단부에는 상기 이물질홈(125)을 항상 개방하는 개구부(126)가 형성되고, 상기 개구부(126)의 폭(W)은 0.5mm 이상 2.5mm 이하임을 특징으로 하고,
    상기 이물질홈(125)의 깊이(D)는 0.5mm 이상 2.5mm 이하임을 특징으로 하는 압축기용 밸브플레이트.
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