KR102349149B1 - 압축기의 체크 밸브 구조 - Google Patents

압축기의 체크 밸브 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 냉매 흡입 포트와 냉매 토출 포트가 각각 연결되고, 상기 냉매 흡입 포트와 상기 냉매 토출 포트 상에는 각각 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브가 배치되는 가변형 압축기로서, 상기 흡입 체크 밸브의 밸브 개폐구에 일단이 연결되는 제1 동작 로드; 상기 토출 체크 밸브의 밸브 개폐구에 일단이 연결되는 제2 동작 로드; 상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드의 타단이 각각 연결되는 회전축; 을 포함하고, 상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드는 상기 회전축을 기준으로 서로 반대 방향으로 이동하는 압축기의 체크 밸브 구조를 제공한다.
본 발명은, 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 회전축을 기준으로 동작하는 동작 로드에 의해 연결되도록 하여 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 동일한 양으로 동작할 수 있다.

Description

압축기의 체크 밸브 구조{Check valve linkage structure in compressor}
본 발명은 압축기의 체크 밸브 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기의 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브가 개폐될 수 있도록 하는 압축기의 체크 밸브 구조에 관한 것이다.
자동차용 공조장치의 냉방 시스템에 포함되는 압축기는 벨트를 통해 엔진에 직접 연결되어 있기 때문에 회전수를 제어할 수 없다.
따라서, 근래에는 엔진의 회전수에 의해 규제되지 않고 필요로 하는 냉방 능력을 얻기 위해 냉매의 토출량을 변화시킬 수 있는 용량 가변형 압축기가 많이 사용되고 있다.
용량가변형 압축기로는 사판식, 로터리식 및 스크롤식 등 다양한 종류가 개시되어 있다.
자동차용 공조장치의 냉방 시스템에서 사용되는 압축기에는 냉매 흡입 포트(port)와 냉매 토출 포트가 연결되고, 냉매 흡입 포트와 냉매 토출 포트 상에는 각각 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브가 배치되어 냉매의 유입과 배출을 단속한다. 이때, 냉매 토출 포트 상에 배치되는 흡입 체크 밸브가 구성된다.
압축기의 저부하 시, 즉 냉매 유동량이 적은 경우에는 토출 체크 밸브가 닫히고, 흡입 체크 밸브가 닫힌다. 그리고, 고부하 시, 냉매 유동량이 많은 경우에는 토출 체크 밸브가 열리고, 흡입 체크 밸브가 열린다.
상기와 같은, 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브에는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 압축기의 토출 체크 밸브를 통한 냉매 토출 시, 냉매 토출 포트 상에서의 저항에 의해 냉매 토출 포트을 통해 토출되는 냉매의 토출 압력이 저하될 수 있다. 냉매의 토출 압력 저하에 의해 흡입 체크 밸브의 동작 정도가 작아져 압축기의 동작 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명에 대한 선행기술로는 등록특허 10-0792055호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 압축기의 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 회전축을 기준으로 동작하는 동작 로드에 의해 연결되도록 하여 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 동일한 양으로 동작할 수 있도록 하는 압축기의 체크 밸브 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 냉매 흡입 포트와 냉매 토출 포트가 각각 연결되고, 상기 냉매 흡입 포트와 상기 냉매 토출 포트 상에는 각각 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브가 배치되는 가변형 압축기로서, 상기 흡입 체크 밸브의 밸브 개폐구에 일단이 연결되는 제1 동작 로드; 상기 토출 체크 밸브의 밸브 개폐구에 일단이 연결되는 제2 동작 로드; 상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드의 타단이 각각 연결되는 회전축; 을 포함하고, 상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드는 상기 회전축을 기준으로 서로 반대 방향으로 이동하는 압축기의 체크 밸브 구조를 제공한다.
일단이 상기 회전축의 일측으로 연결되어, 냉매의 유동량이 일정 이하일 때 상기 회전축의 회전이 이루어지지 않도록 상기 회전축에 대하여 탄성력을 인가하는 탄력 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드는 길이가 동일할 수 있다.
상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드는 일정한 각거리로 이격되어 배치될 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 압축기의 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 동일한 양으로 동작할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 회전축을 기준으로 동작하는 동작 로드에 의해 연결되도록 하여 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 동일한 양으로 동작할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 체크 밸브 구조가 적용된 압축기의 일예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 체크 밸브 구조의 동작 상태의 일예를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 체크 밸브 구조가 적용된 압축기의 일예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 체크 밸브 구조는 제1 동작 로드(110), 제2 동작 로드(120), 회전축(130) 및 탄력 수단(140)을 포함한다.
가변형 압축기는 이 분야에서의 널리 알려진 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
가변형 압축기(100)의 일측으로는 냉매 흡입 포트(port)(11A)가 연결되고, 타측으로는 냉매 토출 포트(port)(11B)가 연결된다. 도면에 의하면, 냉매 흡입 포트(11A)는 압축기(10)의 내측으로 배치되고, 냉매 토출 포트(11B)는 압축기(10)의 외부로 배치되어 있으나, 이는 후술하는 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)의 배치 및 동작을 용이하게 하기 위한 것으로서, 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)가 배치되고, 서로 개폐 동작될 수 있다면, 냉매 흡입 포트(11A)와 냉매 토출 포트(11B)의 배치 위치는 이에 한정되지 않는다.
그리고, 냉매 흡입 포트(11A)와 냉매 토출 포트(11B) 상에는 냉매의 공급을 단속하기 위하여, 각각 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)가 배치된다. 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)는 포트를 통한 냉매의 흡입과 토출을 단속하는 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브가 배치된다. 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)는 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브의 주요 구성 요소이다. 도면 상에서, 도면의 이해를 용이하게 하고, 도면의 복잡성을 회피하기 위하여 흡입 체크 밸브와 토출 체크 밸브의 전체적인 도시는 생략하고 밸브 개폐구만을 도시하기로 한다.
본 실시예에서, 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)는 냉매 흡입 포트(11A)와 냉매 토출 포트(11B)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 플레이트(plate) 형태이지만, 그 형상은 플레이트 형상으로 한정되지 않고, 냉매의 공급을 단속할 수 있다면 사용자의 필요에 따라 다양하게 이루어질 수 있다. 즉, 제1 및 제2 밸브 개폐구는 냉매 흡입 포트(11A)와 냉매 토출 포트(11B)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 볼 형태로도 이루어질 수 있다.
제1 동작 로드(110)는 소정의 길이를 갖는 로드 형태로서, 일단이 냉매 흡입 포트(11A)에 배치되는 제1 밸브 개폐구(12A)에 연결된다.
제2 동작 로드(120)는 소정의 길이를 갖는 로드 형태로서, 일단이 냉매 흡입 포트(11A)에 배치되는 제2 밸브 개폐구(12B)에 연결된다.
여기서, 제1 동작 로드(110)와 제2 동작 로드(120)는 길이와 직경이 서로 동일하게 이루어지는 것이 바람직하다.
회전축(130)은 소정의 위치에 회전 가능하게 배치되고, 제1 동작 로드(110)와 제2 동작 로드(120)의 타단이 각각 연결된다. 여기서, 제1 동작 로드(110)와 제2 동작 로드(120)는 회전축(130)의 중심축에 대하여 직교하는 방향으로 연결된다. 그리고, 제1 동작 로드(110)와 제2 동작 로드(120)는 소정의 각거리로서 서로 이격되어 있다.
탄력 수단(140)은 그 일단이 회전축(130)의 일측으로 연결되어 고정되고, 타단은 소정 위치에 고정 배치되는 지지축의 일측으로 연결되어 고정된다. 탄력 수단(140)은 회전축(130)에 대하여 소정의 탄성력을 인가하여, 회전축(130)의 회전을 방지한다.
본 실시예에서 탄력 수단(140)으로는 스프링이 사용된다. 따라서, 이후의 설명에서는 탄력 수단으로서 스프링을 사용하기로 하고, 동일한 도면 부호를 사용한다.
스프링(140)은 판 스프링 형태로서, 일단은 소정 위치에 고정되고, 타단은 회전축(130)의 일측으로 연결된다. 본 실시에에서, 스프링(140)은 판 스프링이지만, 사용자의 필요에 따라 회전축(130)의 외주를 감싸는 형태의 코일 스프링을 사용할 수도 있다.
본 발명은 다음과 같이 동작할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 체크 밸브 구조의 초기 상태는 도 1에 도시된 바와 같다.
즉, 냉매 흡입 포트(11A)와 냉매 토출 포트(11B) 상에는 각각 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)가 배치되어 있고, 냉매 흡입 포트(11A)와 냉매 토출 포트(11B)는 제1 및 제2 밸브 개폐구(12A, 12B)에 의해 폐쇄된 상태이다.
냉매 토출 포트(11B)를 통해 냉매가 토출되는 경우, 냉매의 토출 압력이 스프링(140)의 탄성력보다 작거나 같으면, 스프링(140)에 의해 회전축(130)의 회전이 방지되고, 이에 따라 냉매 흡입 포트(11A)와 냉매 토출 포트(11B)는 폐쇄된 상태를 유지한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 체크 밸브 구조의 동작 상태의 일예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 냉매 토출 포트(11B)를 통해 냉매가 토출되는 경우, 냉매의 유량이 일정 이상이면 냉매의 토출 압력이 스프링(140)의 탄성력보다 커지고, 이에 따라, 냉매의 토출 압력에 의해 제2 밸브 개폐구(12B)가 이동하며 냉매 토출 포트(11B)가 개방된다.
제2 밸브 개폐구(12B)는 제2 동작 로드(120)에 의해 회전축(130)과 연결되어 있어, 제2 밸브 개폐구(12B)의 이동에 의해 회전축(130)이 회전하고, 이에 따라 제1 동작 로드(110)가 회전축(130)의 이동량과 동일한 각거리만큼 이동한다.
제1 동작 로드(110)의 이동에 의해 제1 밸브 개폐구(12A)는 제2 밸브 개폐구(12B)의 이동량과 동일한 거리로 이동하며 냉매 흡입 포트(11A)가 개방되도록 한다.
상기와 같은 본 발명은, 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 회전축을 기준으로 동작하는 동작 로드에 의해 연결되도록 하여 토출 체크 밸브와 흡입 체크 밸브가 동일한 양으로 동작할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 가변형 압축기 110: 제1 동작 로드
120: 제2 동작 로드 130: 회전축
140: 탄력 수단

Claims (4)

  1. 냉매 흡입 포트와 냉매 토출 포트가 각각 연결되고, 상기 냉매 흡입 포트와 상기 냉매 토출 포트 상에는 각각 제1 밸브 개폐구를 포함하는 흡입 체크 밸브와 제2 밸브 개폐구를 포함하는 토출 체크 밸브가 배치되는 가변형 압축기로서,
    상기 흡입 체크 밸브의 제1 밸브 개폐구에 일단이 연결되는 제1 동작 로드;
    상기 토출 체크 밸브의 제2 밸브 개폐구에 일단이 연결되는 제2 동작 로드;
    상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드의 타단이 각각 연결되는 회전축; 을 포함하고,
    상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드는 상기 회전축을 기준으로 서로 반대 방향으로 이동하되,
    일단이 상기 회전축의 일측으로 연결되어, 냉매의 유동량이 일정 이하일 때 상기 회전축의 회전이 이루어지지 않도록 상기 회전축에 대하여 탄성력을 인가하는 탄력 수단을 더 포함하며,
    상기 탄력 수단은, 타단이 지지축의 일측으로 연결되는 압축기의 체크 밸브 구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드는 길이가 동일한 압축기의 체크 밸브 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동작 로드와 상기 제2 동작 로드는 일정한 각거리로 이격되어 배치되는 압축기의 체크 밸브 구조.
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