KR102130406B1 - 압축기 - Google Patents

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KR102130406B1
KR102130406B1 KR1020170095596A KR20170095596A KR102130406B1 KR 102130406 B1 KR102130406 B1 KR 102130406B1 KR 1020170095596 A KR1020170095596 A KR 1020170095596A KR 20170095596 A KR20170095596 A KR 20170095596A KR 102130406 B1 KR102130406 B1 KR 102130406B1
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성열우
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구; 상기 압축기구에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 외부로 안내하는 토출유로; 및 상기 토출유로의 개도량을 조절하는 토출 체크 밸브;를 포함하고, 상기 토출 체크 밸브는, 밸브 실, 상기 밸브 실과 상기 토출 체크 밸브의 상류 측을 연통시키는 밸브 입구 및 상기 밸브 실과 상기 토출 체크 밸브의 하류 측을 연통시키는 밸브 출구를 포함하는 밸브 보디; 및 상기 밸브 실의 내부에서 왕복 운동되며 상기 밸브 입구와 상기 밸브 출구를 개폐하는 밸브 코어;를 포함하고, 상기 밸브 코어는 상기 압축기구에서 압축된 냉매에 함유되어 있는 오일이 상기 케이싱의 외부로 토출되는 것을 방지하도록 형성될 수 있다. 이에 의하여, 토출 체크 밸브에서 오일이 토출되는 것을 방지하고, 압축기 내부에 오일이 부족해지는 것을 방지하며, 압축기의 습동부에 고착이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}
본 발명은, 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 압축된 냉매를 외부로 토출하되 외부의 냉매가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 한 압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조장치(Air Conditioning; A/C)가 설치된다. 이러한 공조장치는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.
압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.
왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
이러한 압축기는 통상적으로 케이싱(1), 냉매를 흡입하여 압축한 뒤 상기 케이싱(1)의 내부에 구비되는 토출공간(S2)으로 토출하도록 상기 케이싱(1)의 내부에 구비되는 압축기구 및 상기 토출공간(S2)의 냉매를 상기 케이싱(1)의 외부로 안내하는 토출유로를 포함하고, 상기 토출유로에는 도 1에 도시된 바와 같이 그 토출유로의 개도량을 조절하는 토출 체크 밸브(DCV, Discharge Check Valve)(3)가 구비된다.
상기 토출 체크 밸브(3)는, 상기 압축기구에 의해 압축된 냉매를 상기 토출공간(S2)으로부터 상기 케이싱(1)의 외부로 토출하고, 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 냉매의 맥동을 감소시키고, 상기 케이싱(1)의 외부로부터 상기 토출공간(S2)으로 냉매가 역류되는 것을 방지하도록 형성된다.
그리고, 상기 토출 체크 밸브(3)는, 상기 압축기구가 냉매를 압축하지 않는 동안에는, 상기 토출공간(S2)의 냉매가 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것을 방지하도록 형성된다.
특히, 자동차의 공조장치가 켜지지 않더라도 상기 압축기구가 미세량의 냉매를 압축하는 경우가 있다. 예를 들어 클러치리스 가변 사판식 압축기의 경우가 그러하다. 이렇게 압축된 냉매가 압축기 밖으로 나가게 되면 압축기구는 외부에 일을 하는 것이 되며, 냉매와 함께 압축기 내의 윤활유도 함께 빠져나가기 때문에 압축기의 내구성능에 악영향을 미친다. 이를 방지하기 위해 토출공간(S2) 내의 압력이 특정치 이상 오르지 않았을 때는 토출구를 막을 필요가 있는데 이러한 역할을 토출 체크 밸브가 한다.
구체적으로, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하면, 종래의 압축기에서 토출 체크 밸브(3)는, 그 토출 체크 밸브(3)의 외관을 이루는 밸브 보디(31) 및 상기 밸브 보디(31)에 수용되는 밸브 코어(32)를 포함한다.
상기 밸브 보디(31)는, 상기 밸브 코어(32)가 수용되는 밸브 실(314), 상기 밸브 실(314)과 상기 토출 체크 밸브(3)의 상류 측을 연통시키는 밸브 입구(312) 및 상기 밸브 실(314)과 상기 토출 체크 밸브(3)의 하류 측을 연통시키는 밸브 출구(316)를 포함한다.
그리고, 상기 밸브 보디(31)는, 환형으로 형성되는 환형벽부(31B), 상기 환형벽부(31B)의 일단부를 복개하는 제1 선단벽부(31A) 및 상기 환형벽부(31B)의 타단부를 복개하는 제2 선단벽부(31C)를 포함한다.
상기 환형벽부(31B)와 상기 제1 선단벽부(31A) 및 상기 제2 선단벽부(31C)는 상기 밸브 실(314)을 형성한다.
상기 제1 선단벽부(31A)에는 상기 밸브 입구(312)가 형성된다.
상기 환형벽부(31B)에는 상기 밸브 출구(316)가 형성된다.
상기 밸브 코어(32)는, 상기 제1 선단벽부(31A)에 대향되는 제1 밸브 코어 면(321) 및 상기 제1 밸브 코어 면(321)으로부터 절곡되고 상기 환형벽부(31B)에 대향되는 제2 밸브 코어 면(322)을 포함하고, 상기 밸브 실(314)의 내부에서 왕복 운동되며 상기 밸브 입구(312)와 상기 밸브 출구(316)를 개폐하도록 형성된다.
한편, 상기 토출 체크 밸브(3)는 상기 밸브 코어(32)가 상기 밸브 입구(312)를 폐쇄하는 방향으로 상기 밸브 코어(32)에 힘을 가하는 탄성부재(33)를 더 포함한다.
이러한 구성에 따른 종래의 압축기는, 상기 토출 체크 밸브(3)의 상류(토출공간(S2)) 측 압력에서 상기 토출 체크 밸브(3)의 하류(케이싱(1)의 외부) 측 압력을 차감한 차압이 제1 압력 범위에 포함될 경우(예를 들어, 압축기구가 냉매를 압축하지 않는 경우나 케이싱(1)의 외부 압력이 증가되는 경우와 같이, 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력과 탄성부재(33)가 밸브 코어(32)에 가하는 힘의 합력이 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력이 밸브 코어(32)에 가하는 힘보다 큰 경우), 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 입구(312)가 상기 밸브 코어(32)에 의해 폐쇄된다. 즉, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)에 접촉되어 상기 밸브 입구(312)가 폐쇄된다. 이에 의하여, 상기 압축기구가 냉매를 압축하지 않는 동안 상기 토출공간(S2)의 냉매가 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것이 방지되고, 상기 케이싱(1)의 외부로부터 상기 토출공간(S2)으로 냉매가 역류되는 것이 방지된다.
그리고, 상기 차압이 상기 제1 압력 범위보다 높은 제2 압력 범위에 포함될 경우(예를 들어, 클러치리스 가변용량 방식 압축기에서 아이들링 상태지만 미세한 압축(small pumping)이 발생되어 토출공간(S2)의 압력이 서서히 증가되는 경우와 같이, 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력이 밸브 코어(32)에 가하는 힘이 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력과 탄성부재(33)가 밸브 코어(32)에 가하는 힘의 합력보다 크되 밸브 출구(316)가 개방될 정도의 힘보다 크지 않은 경우), 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 입구(312)가 상기 밸브 코어(32)에 의해 개방되나, 상기 밸브 출구(316)가 상기 밸브 코어(32)에 의해 폐쇄된다. 즉, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)로부터 이격되어 상기 밸브 입구(312)가 개방된다. 하지만, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)와 상기 밸브 출구(316) 사이에 위치되어, 상기 밸브 출구(316)가 상기 제2 밸브 코어 면(322)에 복개됨으로써 폐쇄된다. 이에 의하여, 상기 차압이 증가되는 동안 상기 토출공간(S2)의 냉매가 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것이 방지되고, 상기 케이싱(1)의 외부로부터 상기 토출공간(S2)으로 냉매가 역류되는 것이 방지된다.
그리고, 상기 차압이 상기 제2 압력 범위보다 높은 제3 압력 범위에 포함될 경우(예를 들어, 압축기구가 냉매를 압축하는 경우와 같이, 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력이 밸브 코어(32)에 가하는 힘이 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력과 탄성부재(33)가 밸브 코어(32)에 가하는 힘의 합력보다 크되 밸브 출구(316)가 개방될 정도의 힘보다 큰 경우), 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 입구(312) 및 상기 밸브 출구(316)가 상기 밸브 코어(32)에 의해 개방된다. 즉, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)로부터 이격되어 상기 밸브 입구(312)가 개방된다. 그리고, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 밸브 출구(316) 영역에 위치되어, 상기 밸브 출구(316)의 일부만 상기 제2 밸브 코어 면(322)에 복개됨으로써 상기 밸브 출구(316)가 개방된다. 또는, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 밸브 출구(316)와 상기 제2 선단벽부(31C) 사이에 위치되어, 상기 밸브 출구(316)가 상기 제2 밸브 코어 면(322)에 복개되지 않음으로써 상기 밸브 출구(316)가 개방된다. 이에 의하여, 상기 압축기구에 의해 압축된 냉매가 상기 토출공간(S2)으로부터 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되고, 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 냉매의 맥동이 감소된다.
그러나, 이러한 종래의 압축기에 있어서는, 토출 체크 밸브(3)에서 냉매뿐만 아니라 오일이 토출되어 압축기 내부에 오일이 부족해지고 압축기의 습동부에 고착이 발생되는 문제점이 있었다. 구체적으로, 압축기는 통상적으로 저유 공간의 오일이 냉매와 함께 이동되며 각종 습동부를 윤활시킨 후 상기 토출공간(S2)에서 냉매로부터 분리되어 다시 그 저유 공간으로 회수되게 형성된다. 여기서, 상기 토출공간(S2)의 냉매가 상기 케이싱(1)의 외부로 토출될 때 오일이 냉매와 함께 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되면, 압축기 내부의 오일이 감소되고, 각종 습동부의 윤활이 원활히 이루어지지 않아, 습동부에 고착이 발생된다. 그런데, 종래의 토출 체크 밸브(3)의 경우, 상기 밸브 출구(316)가 상기 밸브 코어(32)에 의해 개방될 때, 상기 토출공간(S2)으로부터 상기 케이싱(1)의 외부로 냉매뿐만 아니라 오일이 토출되고, 이로 인해 압축기 내부의 오일이 감소되고, 각종 습동부의 윤활이 원활히 이루어지지 않아, 습동부에 고착이 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 10-2017-0045589호
따라서, 본 발명은, 토출 체크 밸브에서 오일이 토출되는 것을 방지할 수 있는 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구; 상기 압축기구에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 외부로 안내하는 토출유로; 및 상기 토출유로의 개도량을 조절하는 토출 체크 밸브;를 포함하고, 상기 토출 체크 밸브는, 밸브 실, 상기 밸브 실과 상기 토출 체크 밸브의 상류 측을 연통시키는 밸브 입구 및 상기 밸브 실과 상기 토출 체크 밸브의 하류 측을 연통시키는 밸브 출구를 포함하는 밸브 보디; 및 상기 밸브 실의 내부에서 왕복 운동되며 상기 밸브 입구와 상기 밸브 출구를 개폐하는 밸브 코어;를 포함하고, 상기 밸브 코어는 상기 압축기구에서 압축된 냉매에 함유되어 있는 오일이 상기 케이싱의 외부로 토출되는 것을 방지하도록 형성되는 압축기를 제공한다.
상기 밸브 코어는 상기 토출 체크 밸브의 상류 측 압력에서 상기 토출 체크 밸브의 하류 측 압력을 차감한 차압이 사전에 결정된 압력 범위에 도달하기 이전에 상기 토출유로를 일부 개방하도록 형성될 수 있다.
상기 밸브 코어는, 상기 차압이 제1 압력 범위에 포함될 경우 상기 토출유로를 폐쇄하고, 상기 차압이 상기 제1 압력 범위보다 높은 제2 압력 범위에 포함될 경우 상기 토출유로를 제1 유동 단면적만큼 개방하고, 상기 차압이 상기 제2 압력 범위보다 높은 제3 압력 범위에 포함될 경우 상기 토출유로를 상기 제1 유동 단면적보다 넓은 제2 유동 단면적만큼 개방하도록 형성될 수 있다.
상기 밸브 보디는, 환형으로 형성되는 환형벽부; 상기 환형벽부의 일단부를 복개하는 제1 선단벽부; 및 상기 환형벽부의 타단부를 복개하는 제2 선단벽부;를 포함하고, 상기 환형벽부와 상기 제1 선단벽부 및 상기 제2 선단벽부는 상기 밸브 실을 형성하고, 상기 제1 선단벽부에는 상기 밸브 입구가 형성되고, 상기 환형벽부에는 상기 밸브 출구가 형성되고, 상기 밸브 코어는, 상기 제1 선단벽부에 대향되는 제1 밸브 코어 면; 상기 제1 밸브 코어 면으로부터 절곡되고 상기 환형벽부에 대향되는 제2 밸브 코어 면; 및 상기 제1 밸브 코어 면과 상기 제2 밸브 코어 면에 음각진 그루브;를 포함할 수 있다.
상기 그루브는 상기 밸브 출구와 연통되게 형성될 수 있다.
상기 그루브는 상기 밸브 코어의 왕복 운동 방향으로 연장 형성될 수 있다.
상기 그루브는 복수로 형성되고, 복수의 상기 그루브는 상기 환형벽부의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.
상기 차압이 상기 제1 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면이 상기 제1 선단벽부에 접촉되어 상기 밸브 입구가 폐쇄되고, 상기 차압이 상기 제2 압력 범위 또는 상기 제3 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면이 상기 제1 선단벽부로부터 이격되어 상기 밸브 입구가 개방되고, 상기 제1 밸브 코어 면이 상기 제1 선단벽부와 이격될 때 상기 제1 밸브 코어 면과 상기 제1 선단벽부 사이 공간을 밸브 실 제1 공간이라 하면, 상기 차압이 상기 제2 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면이 상기 제1 선단벽부와 상기 밸브 출구 사이에 위치되어 상기 밸브 실 제1 공간이 상기 그루브를 통해 상기 밸브 출구와 연통되고, 상기 차압이 상기 제3 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면이 상기 밸브 출구 영역 또는 상기 밸브 출구와 상기 제2 선단벽부 사이에 위치되어 상기 밸브 실 제1 공간이 상기 밸브 출구와 직접 연통되게 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 압축기는, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구; 상기 압축기구에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 외부로 안내하는 토출유로; 및 상기 토출유로의 개도량을 조절하는 토출 체크 밸브;를 포함하고, 상기 토출 체크 밸브는, 밸브 실, 상기 밸브 실과 상기 토출 체크 밸브의 상류 측을 연통시키는 밸브 입구 및 상기 밸브 실과 상기 토출 체크 밸브의 하류 측을 연통시키는 밸브 출구를 포함하는 밸브 보디; 및 상기 밸브 실의 내부에서 왕복 운동되며 상기 밸브 입구와 상기 밸브 출구를 개폐하는 밸브 코어;를 포함하고, 상기 밸브 코어는 상기 압축기구에서 압축된 냉매에 함유되어 있는 오일이 상기 케이싱의 외부로 토출되는 것을 방지하도록 형성될 수 있다. 이에 의하여, 토출 체크 밸브에서 오일이 토출되는 것을 방지하고, 압축기 내부에 오일이 부족해지는 것을 방지하며, 압축기의 습동부에 고착이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 토출 체크 밸브를 포함하는 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 종래의 압축기에서 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제1 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 토출 체크 밸브에서 밸브 코어를 도시한 사시도,
도 4는 도 2의 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제2 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도,
도 5는 도 3의 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제3 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제1 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도,
도 7은 도 6의 토출 체크 밸브를 밸브 입구에서 바라본 평면도,
도 8은 도 6의 토출 체크 밸브에서 밸브 코어를 도시한 사시도,
도 9는 도 6의 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제2 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도,
도 10은 도 6의 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제3 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 토출 체크 밸브를 포함하는 압축기를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제1 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 토출 체크 밸브를 밸브 입구에서 바라본 평면도이고, 도 8은 도 6의 토출 체크 밸브에서 밸브 코어를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 6의 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제2 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도이며, 도 10은 도 6의 토출 체크 밸브를 도시한 단면도로서 차압이 제3 압력 범위에 포함될 경우를 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1, 도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는, 케이싱(1) 및 상기 케이싱(1)의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축기구(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 케이싱(1)의 내부에는 상기 압축기구(미도시)의 압축실로 유입될 냉매가 일시 저장되는 흡입공간(S1) 및 상기 압축실로부터 토출되는 냉매가 일시 저장되는 토출공간(S2)이 구비될 수 있다.
상기 압축기구(미도시)는, 구동원(예를 들어, 엔진과 연동되는 풀리)(미도시)에 의해 회전되는 회전축, 상기 회전축에 경사지게 체결되어 그 회전축과 함께 회전되는 사판 및 상기 사판에 결합되어 그 사판의 회전에 의해 왕복 운동되고 상기 케이싱(1)의 보어(미도시)에 수용되어 그 보어(미도시)와 함께 압축실을 형성하는 피스톤을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 압축기구(미도시)는, 상기 회전축과 상기 사판 사이 경사 각도를 조절하는 각도 조절 기구를 더 포함하여, 냉매의 압축 용량이 조절 가능한 가변용량 방식으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 압축기구(미도시)는, 상기 회전축이 상기 구동원(미도시)에 상시로 연결되어, 상기 구동원(미도시)으로부터 상시로 구동력을 전달받는 클러치리스 방식으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 압축기구(미도시)는 소위 클러치리스 가변용량 사판식으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 구동모터에 의해 선회 운동되는 선회스크롤 및 그 선회스크롤에 치합되어 상기 압축실을 형성하는 고정스크롤을 포함하고, 구동모터가 인버터에 의해 제어되는 클러치리스 가변용량 스크롤식으로 형성될 수도 있다.
한편, 이러한 구성에 따른 압축기는, 상기 압축기구(미도시)가 구동되면, 상기 케이싱(1)과 연통되는 냉매 흡입관(미도시)을 통해 냉매가 상기 흡입공간(S1)으로 유입되고, 상기 흡입공간(S1)의 냉매가 상기 압축실로 유입 및 압축되고, 압축된 냉매가 상기 압축실로부터 상기 토출공간(S2)으로 토출되며, 상기 케이싱(1)과 연통되는 냉매 토출관(미도시)을 통해 상기 토출공간(S2)의 냉매가 상기 압축기가 포함되는 증기 압축식 냉동사이클로 토출될 수 있다.
그리고, 이 과정에서, 압축기의 윤활을 위한 오일이 냉매에 함유되어 그 냉매와 함께 상기 흡입공간(S1), 상기 압축실 및 상기 토출공간(S2)으로 이동되며 각종 습동부를 윤활시키고, 상기 토출공간(S2)에서 냉매로부터 분리되어 상기 흡입공간(S1)으로 복귀될 수 있다.
여기서, 상기 토출공간(S2) 및 상기 냉매 토출관(미도시)은 상기 압축기구(미도시)에서 압축된 냉매를 상기 케이싱(1)의 외부로 안내하는 토출유로를 형성하고, 상기 토출유로에는 그 토출유로의 개도량을 조절하는 토출 체크 밸브(3)가 구비되며, 상기 토출 체크 밸브(3)는 상기 토출공간(S2)으로부터 상기 케이싱(1)의 외부로 오일이 토출되는 것을 방지하도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 토출 체크 밸브(3)는, 상기 압축기구(미도시)가 냉매를 압축하지 않는 동안에는 상기 토출공간(S2)의 냉매가 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것을 방지하고, 상기 압축기구(미도시)가 냉매를 압축하는 동안에는 상기 압축기구(미도시)에 의해 압축된 냉매를 상기 토출공간(S2)으로부터 상기 케이싱(1)의 외부로 토출하고, 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 냉매의 맥동을 감소시키고, 상기 케이싱(1)의 외부로부터 상기 토출공간(S2)으로 냉매가 역류되는 것을 방지하도록 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 토출 체크 밸브(3)는, 그 토출 체크 밸브(3)의 외관을 이루는 밸브 보디(31) 및 상기 밸브 보디(31)에 수용되는 밸브 코어(32)를 포함할 수 있다.
상기 밸브 보디(31)는, 상기 밸브 코어(32)가 수용되는 밸브 실(314), 상기 밸브 실(314)과 상기 토출 체크 밸브(3)의 상류 측을 연통시키는 밸브 입구(312) 및 상기 밸브 실(314)과 상기 토출 체크 밸브(3)의 하류 측을 연통시키는 밸브 출구(316)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 밸브 보디(31)는, 환형으로 형성되는 환형벽부(31B), 상기 환형벽부(31B)의 일단부를 복개하는 제1 선단벽부(31A) 및 상기 환형벽부(31B)의 타단부를 복개하는 제2 선단벽부(31C)를 포함할 수 있다.
상기 환형벽부(31B)와 상기 제1 선단벽부(31A) 및 상기 제2 선단벽부(31C)는 상기 밸브 실(314)을 형성할 수 있다.
상기 제1 선단벽부(31A)에는 상기 밸브 입구(312)가 형성될 수 있다.
상기 환형벽부(31B)에는 상기 밸브 출구(316)가 형성될 수 있다.
상기 밸브 출구(316)는 상기 환형벽부(31B)의 내주면으로부터 상기 환형벽부(31B)의 외주면까지 상기 환형벽부(31B)를 관통하여 형성될 수 있다.
그리고, 상기 밸브 출구(316)는, 상기 밸브 코어(32)의 왕복 운동 방향 상, 상기 제1 선단벽부(31A) 및 상기 제2 선단벽부(31C)로부터 이격되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 밸브 출구(316)는, 상기 밸브 코어(32)의 왕복 운동 방향 상, 상기 제1 선단벽부(31A)와 상기 제2 선단벽부(31C) 사이에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 밸브 출구(316)는 복수로 구비되고, 복수의 상기 밸브 출구(316)는 상기 환형벽부(31B)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다.
상기 밸브 코어(32)는, 상기 밸브 실(314)의 내부에서 왕복 운동되며 상기 밸브 입구(312)와 상기 밸브 출구(316)를 개폐하도록, 대략 원통형으로 형성되고, 상기 제1 선단벽부(31A)에 대향되는 제1 밸브 코어 면(321) 및 상기 제1 밸브 코어 면(321)으로부터 절곡되고 상기 환형벽부(31B)에 대향되는 제2 밸브 코어 면(322)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 밸브 코어(32)는, 상기 토출공간(S2)의 오일이 상기 토출 체크 밸브(3)를 통해 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것을 방지하도록, 상기 제1 밸브 코어 면(321)과 상기 제2 밸브 코어 면(322)에 음각진 그루브(323)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 분석 결과, 상기 토출 체크 밸브(3)를 통한 오일 토출은 상기 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력에서 상기 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력을 차감한 차압과 밀접한 관련이 있는 것으로 파악되었다. 즉, 상기 차압이 사전에 결정된 압력 범위를 초과하는 압력 범위에 도달된 상태에서, 상기 토출 유로가 급격히 개방되면, 상기 토출 체크 밸브(3)로부터 오일이 토출되는 것으로 파악되었다. 반면, 상기 차압이 사전에 결정된 압력 범위에 도달하기 전에 상기 토출 유로가 일부 개방되었다가, 상기 차압이 더 증가되어 사전에 결정된 압력 범위를 초과하는 압력 범위에 도달되며 상기 토출 유로가 더 개방될 경우에는, 상기 토출 체크 밸브(3)로부터 오일이 토출되지 않는 것으로 파악되었다. 이를 고려하여, 본 실시예에 따른 상기 밸브 코어(32)는 상기 차압이 사전에 결정된 압력 범위에 도달하기 이전에 상기 토출 유로를 일부 개방하는 상기 그루브(323)를 더 포함한다.
상기 그루브(323)는, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)와 이격될 때 상기 제1 밸브 코어 면(321)과 상기 제1 선단벽부(31A) 사이 공간인 밸브 실 제1 공간(3141)과 상기 밸브 출구(316)를 연통시키도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 그루브(323)는 상기 밸브 출구(316)에 대향 가능한 영역 내에서 상기 제2 밸브 코어 면(322)에 음각지게 형성되고, 상기 밸브 코어(32)의 왕복 운동 방향으로 상기 제1 밸브 코어 면(321)까지 연장되어 상기 제1 밸브 코어 면(321)에도 음각지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 그루브(323)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 그루브(323)는 상기 환형벽부(31B)의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.
한편, 상기 토출 체크 밸브(3)는 상기 밸브 코어(32)가 상기 밸브 입구(312)를 폐쇄하는 방향으로 상기 밸브 코어(32)에 힘을 가하는 탄성부재(33)를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부재(33)는 상기 밸브 실(314) 중 상기 밸브 코어(32)를 기준으로 상기 밸브 실 제1 공간(3141)의 반대측 공간인 밸브 실 제2 공간(3142)에 구비될 수 있다.
이러한 구성에 따른 본 실시예의 압축기는, 상기 차압이 제1 압력 범위에 포함될 경우(예를 들어, 압축기구(미도시)가 냉매를 압축하지 않는 경우나 케이싱(1)의 외부 압력이 증가되는 경우와 같이, 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력과 탄성부재(33)가 밸브 코어(32)에 가하는 힘의 합력이 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력이 밸브 코어(32)에 가하는 힘보다 큰 경우), 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 입구(312)가 상기 밸브 코어(32)에 의해 폐쇄될 수 있다. 즉, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)에 접촉되어 상기 밸브 입구(312)가 폐쇄될 수 있다. 이에 의하여, 상기 토출 유로가 폐쇄되어, 상기 압축기구(미도시)가 냉매를 압축하지 않는 동안 상기 토출공간(S2)의 냉매와 오일이 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것이 방지되고, 상기 케이싱(1)의 외부로부터 상기 토출공간(S2)으로 냉매가 역류되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 차압이 상기 제1 압력 범위보다 높은 제2 압력 범위에 포함될 경우(예를 들어, 클러치리스 가변용량 방식 압축기에서 아이들링 상태지만 미세한 압축이 발생되어 토출공간(S2)의 압력이 서서히 증가되는 경우와 같이, 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력이 밸브 코어(32)에 가하는 힘이 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력과 탄성부재(33)가 밸브 코어(32)에 가하는 힘의 합력보다 크되 밸브 출구(316)가 개방될 정도의 힘보다 크지 않은 경우), 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 입구(312)의 전부가 상기 밸브 코어(32)에 의해 개방되고, 상기 밸브 출구(316)의 일부가 상기 밸브 코어(32)에 의해 개방될 수 있다. 즉, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)로부터 이격되어 상기 밸브 입구(312)가 전부 개방될 수 있다. 그리고, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)와 상기 밸브 출구(316) 사이에 위치되어, 상기 밸브 출구(316)가 상기 제2 밸브 코어 면(322)에 복개되나, 상기 그루브(323)가 상기 밸브 실 제1 공간(3141)과 상기 밸브 출구(316)를 연통시킴으로써, 상기 밸브 출구(316)의 일부가 개방될 수 있다. 이에 의하여, 상기 토출 유로가 제1 유동 단면적만큼 개방되어, 상기 차압이 사전에 결정된 압력 범위에 도달하기 이전에 상기 토출공간(S2)의 냉매의 일부가 미리 상기 케이싱(1)의 외부로 토출될 수 있다.
그리고, 상기 차압이 상기 제2 압력 범위보다 높은 제3 압력 범위에 포함될 경우(예를 들어, 압축기구(미도시)가 냉매를 압축하는 경우와 같이, 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력이 밸브 코어(32)에 가하는 힘이 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력과 탄성부재(33)가 밸브 코어(32)에 가하는 힘의 합력보다 크되 밸브 출구(316)가 개방될 정도의 힘보다 큰 경우), 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 입구(312) 및 상기 밸브 출구(316)가 상기 밸브 코어(32)에 의해 개방될 수 있다. 즉, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)로부터 이격되어 상기 밸브 입구(312)가 전부 개방될 수 있다. 그리고, 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 밸브 출구(316) 영역 또는 상기 밸브 출구(316)와 상기 제2 선단벽부(31C) 사이에 위치되어, 상기 밸브 출구(316)의 적어도 일부가 상기 제2 밸브 코어 면(322)에 복개되지 않음으로써, 상기 밸브 출구(316)가 상기 밸브 실 제1 공간(3141)과 직접 연통되고, 상기 밸브 출구(316)가 개방될 수 있다. 이에 의하여, 상기 토출 유로가 제1 유동 단면적보다 넓은 제2 유동단면적만큼 개방되어, 상기 압축기구(미도시)에 의해 압축된 냉매가 상기 토출공간(S2)으로부터 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되고, 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 냉매의 맥동이 감소될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 압축기는, 상기 밸브 코어(32)에 상기 그루브(323)가 형성됨에 따라, 상기 차압이 사전에 결정된 압력 범위에 도달하기 이전에 상기 토출 유로를 일부 개방할 수 있다. 즉, 상기 차압이 사전에 결정된 압력 범위를 초과하는 압력 범위에 도달된 상태에서 상기 토출 유로가 급격히 개방되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의하여, 상기 토출공간(S2)의 오일이 상기 토출 체크 밸브(3)를 통해 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것을 방지하고, 압축기 내부에 오일이 부족해지는 것을 방지하며, 압축기의 습동부에 고착이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
1: 케이싱 3: 토출 체크 밸브
31: 밸브 보디 31A: 제1 선단벽부
31C: 제2 선단벽부 31B: 환형벽부
32: 밸브 코어 312: 밸브 입구
314: 밸브 실 316: 밸브 출구
321: 제1 밸브 코어 면 322: 제2 밸브 코어 면
323: 그루브 3141: 밸브 실 제1 공간
3142: 밸브 실 제2 공간

Claims (8)

  1. 케이싱(1);
    상기 케이싱(1)의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구;
    상기 압축기구에서 압축된 냉매를 상기 케이싱(1)의 외부로 안내하는 토출유로; 및
    상기 토출유로의 개도량을 조절하는 토출 체크 밸브(3);를 포함하고,
    상기 토출 체크 밸브(3)는, 밸브 실(314), 상기 밸브 실(314)과 상기 토출 체크 밸브(3)의 상류 측을 연통시키는 밸브 입구(312) 및 상기 밸브 실(314)과 상기 토출 체크 밸브(3)의 하류 측을 연통시키는 밸브 출구(316)를 포함하는 밸브 보디(31); 및 상기 밸브 실(314)의 내부에서 왕복 운동되며 상기 밸브 입구(312)와 상기 밸브 출구(316)를 개폐하는 밸브 코어(32);를 포함하고,
    상기 밸브 코어(32)는 상기 압축기구에서 압축된 냉매에 함유되어 있는 오일이 상기 케이싱(1)의 외부로 토출되는 것을 방지하도록 형성되고,
    상기 밸브 코어(32)는 상기 토출 체크 밸브(3)의 상류 측 압력에서 상기 토출 체크 밸브(3)의 하류 측 압력을 차감한 차압이 사전에 결정된 압력 범위에 도달하기 이전에 상기 토출유로를 일부 개방하도록 형성되고,
    상기 밸브 코어(32)는, 상기 차압이 제1 압력 범위에 포함될 경우 상기 토출유로를 폐쇄하고, 상기 차압이 상기 제1 압력 범위보다 높은 제2 압력 범위에 포함될 경우 상기 토출유로를 제1 유동 단면적만큼 개방하고, 상기 차압이 상기 제2 압력 범위보다 높은 제3 압력 범위에 포함될 경우 상기 토출유로를 상기 제1 유동 단면적보다 넓은 제2 유동 단면적만큼 개방하도록 형성되고,
    상기 밸브 보디(31)는, 환형으로 형성되는 환형벽부(31B); 상기 환형벽부(31B)의 일단부를 복개하는 제1 선단벽부(31A); 및 상기 환형벽부(31B)의 타단부를 복개하는 제2 선단벽부(31C);를 포함하고,
    상기 환형벽부(31B)와 상기 제1 선단벽부(31A) 및 상기 제2 선단벽부(31C)는 상기 밸브 실(314)을 형성하고,
    상기 제1 선단벽부(31A)에는 상기 밸브 입구(312)가 형성되고,
    상기 환형벽부(31B)에는 상기 밸브 출구(316)가 형성되고,
    상기 밸브 코어(32)는, 상기 제1 선단벽부(31A)에 대향되는 제1 밸브 코어 면(321); 상기 제1 밸브 코어 면(321)으로부터 절곡되고 상기 환형벽부(31B)에 대향되는 제2 밸브 코어 면(322); 및 상기 제1 밸브 코어 면(321)으로부터 상기 제2 밸브 코어 면(322)의 일부까지 연장되는 음각진 그루브(323);를 포함하고,
    상기 그루브(323)는 상기 차압이 상기 제2 압력 범위 및 상기 제3 압력 범위에서 상기 밸브 출구(316)와 연통되게 형성되되,
    상기 그루브(323)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 그루브(323)는 상기 환형벽부(31B)의 원주 방향을 따라 배열되는 압축기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 그루브(323)는 상기 밸브 코어(32)의 왕복 운동 방향으로 연장 형성되는 압축기.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차압이 상기 제1 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)에 접촉되어 상기 밸브 입구(312)가 폐쇄되고,
    상기 차압이 상기 제2 압력 범위 또는 상기 제3 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)로부터 이격되어 상기 밸브 입구(312)가 개방되고,
    상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)와 이격될 때 상기 제1 밸브 코어 면(321)과 상기 제1 선단벽부(31A) 사이 공간을 밸브 실 제1 공간(3141)이라 하면,
    상기 차압이 상기 제2 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 제1 선단벽부(31A)와 상기 밸브 출구(316) 사이에 위치되어 상기 밸브 실 제1 공간(3141)이 상기 그루브(323)를 통해 상기 밸브 출구(316)와 연통되고,
    상기 차압이 상기 제3 압력 범위에 포함될 경우 상기 제1 밸브 코어 면(321)이 상기 밸브 출구(316) 영역 또는 상기 밸브 출구(316)와 상기 제2 선단벽부(31C) 사이에 위치되어 상기 밸브 실 제1 공간(3141)이 상기 밸브 출구(316)와 직접 연통되게 형성되는 압축기.
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