KR20010059259A

KR20010059259A - 체크밸브 겸용 소음기

Info

Publication number: KR20010059259A
Application number: KR1019990066650A
Authority: KR
Inventors: 강동수
Original assignee: 신영주; 한라공조주식회사
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-06

Abstract

본 발명에 따른 체크밸브 겸용 소음기는 통형의 케이스(10)와; 상기 케이스(12)의 베이스컵(12)을 통해 케이스(10)에 삽입되는 삽입부(22)와, 상기 삽입부(22)에 일체로 형성되며 케이스(10)의 외부로 돌출되는 돌출부(24)로 구성된 냉매 흡입파이프(20)와; 상기 커버컵(14)의 바닥면을 통해 케이스(10)에 삽입되어 상기 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단과 소정의 간격을 두고 위치되며 다수개의 통기홀(32a)이 구비된 삽입부(32)와, 상기 삽입부(32)에 일체로 형성되며 케이스(10)의 외부로 돌출되는 돌출부(34)로 구성된 냉매 토출파이프(30)와; 상기 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32) 선단을 감싸면서 상기 삽입부(32)에 끼워지는 밸브캡(40)과, 상기 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32) 선단과, 밸브캡(40) 사이에서 상기 밸브캡(40)이 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단 측으로 탄성력을 가하는 압축스프링(42)으로 구성되어 냉매를 냉매 흡입파이프(20)에서 냉매 토출파이프(30)측으로만 흐르게 하는 밸브수단을 포함하여 이루어진다. 이와 같은 본 발명에 따르면 압축기와 열교환기 사이의 냉매관로에서 압축기 작동 시에는 냉매의 유로가 개방되며, 압축기 정지 시에는 냉매의 유로가 폐쇄됨으로써 온도변화가 심한 계절에 압축기와 열교환기 사이의 냉매가 액상으로 변하여 압축기로 역유입되는 것이 방지되며, 압축기의 작동 시 발생하는 배출소음 또한 크게 감소된다.

Description

체크밸브 겸용 소음기{CHECK VALVE AND MUFFLER IN ONE}

본 발명은 차량용 냉방장치에 적용되는 체크밸브 겸용 소음기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기와 열교환기 사이의 관로에 설치되어 압축기 작동 시에는 냉매의 유동방향쪽으로 개방되고 압축기 정지 시에는 자동적으로 폐쇄됨으로써 열교환기쪽으로부터 압축기 내부로 액냉매가 유입되는 것을 방지하는 역할과 동시에 압축기 작동시 발생하는 냉매 배출소음을 감소시키는 역할 또한 수행하는 체크밸브 겸용 소음기에 관한 것이다.

차량용 냉방장치는 액상 냉매의 증발작용을 통해 주위의 온도를 낮추는 증발기와, 상기 증발기로부터 기상 냉매를 전달받아 고온 고압으로 압축한 다음 응축기로 전달하는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 기상 냉매를 냉각하여 액상으로 상변환시키는 응축기와, 상기 응축기로부터 전달된 액상 냉매를 단열팽창시키는 팽창밸브를 주요 구성요소로 하여 이루어지며, 상기 각 구성요소를 순환하는 과정에서 열교환되는 냉매를 이용하여 차실내의 냉방을 이루게 된다.

여기서, 상기 압축기는 엔진의 동력을 클러치의 단속작용을 통해 선택적으로 전달받아 구동되며, 피스톤의 직선 왕복운동 등에 의해 전술한 바와 같이 증발기로 부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압으로 압축하는 장치이다.

이러한 냉방장치에는 압축기의 작동 특성상 고온 고압의 냉매가 토출되는 과정에서 발생하는 냉매 배출소음을 줄이기 위해 소음기가 구비되는데, 상기 소음기는 압축기의 토출 측에 장착되며, 그 직경이 냉매 관로를 이루는 파이프보다 약간 큰 단순한 원통형태로 이루어져 있다. 따라서, 이러한 종래의 소음기에 의하면 압축기에서 배출된 기상 냉매가 그 내부로 진입하는 과정에서 체적팽창에 따른 감압 효과에 의해 냉매의 배출소음이 약간 줄어들게 된다. 그러나 이러한 소음기는 구조적인 특성상 단순한 감압작용만을 함으로써 냉매의 소음을 효율적으로 감소시키지 못한다는 문제점을 가지고 있다.

한편, 낮과 밤의 기온차가 심한 계절에 차량을 운행할 때는 주로 기온이 높은 낮시간동안만 냉방장치를 가동하게 된다. 낮시간에 비해 상대적으로 기온이 크게 떨어진 밤시간에 냉방장치의 가동이 멈춘상태에서 압축기와 열교환기(응축기) 사이의 냉매관로에 존재하는 기상 냉매가 액화하고, 이와 같이 액화된 냉매는 냉매관로보다 상대적으로 압력이 낮아진 압축기로 유입되기도 한다.

그리고, 이와 같이 냉매가 액상 즉, 비압축성 유체상태로 변환되어 압축기로 유입된 상태에서 압축기를 작동시키면 압축기 내부에서의 비정상적인 압력변화로 인해 충돌음과 같은 소음이 발생하며, 경우에 따라서는 압축기의 소착 및 클러치의 슬립현상과 같은 문제가 야기된다.

따라서, 차량용 냉방장치를 구성함에 있어 압축기의 정지시에 압축기로 액상냉매가 유입되는 것을 근본적으로 차단함으로써 압축기의 이상작동을 방지할 필요성이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 압축기와 열교환기 사이의 냉매관로에서 압축기 작동 시에는 냉매의 유로를 개방하며, 압축기 정지 시에는 냉매의 유로를 폐쇄함으로써 온도변화가 심한 계절에 압축기 비사용시 압축기와 열교환기 사이의 냉매가 액상으로 변하여 압축기로 유입되는 것을 방지하며, 아울러 압축기의 작동시 발생하는 냉매 배출소음 또한 크게 감소시킬 수 있는 체크밸브 겸용 소음기의 제공을 목적으로 한다.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 체크밸브 겸용 소음기의 구조를 나타낸 부분 절개 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체크밸브 겸용 소음기의 장착위치를 나타낸 차량용 냉방장치의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 체크밸브 겸용 소음기의 작동상태를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 케이스 12: 베이스컵

14: 커버컵 20: 냉매 흡입파이프

22: 삽입부 24: 돌출부

30: 냉매 토출파이프 32: 삽입부

32a: 통기홀 34: 돌출부

40: 밸브캡 42: 압축스프링

50: 압축기 60: 응축기

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 체크밸브 겸용 소음기는 베이스컵과, 상기 베이스컵과 결합하는 커버컵으로 구성된 통형의 케이스와; 상기 베이스컵의 바닥면을 통해 케이스 내부로 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부에 일체로 형성되며 케이스의 외부로 돌출되는 돌출부로 구성된 냉매 흡입파이프와; 상기 커버컵의 바닥면을 통해 케이스 내부로 삽입되어 상기 냉매 흡입파이프의 삽입부 선단과 소정의 간격을 두고 위치되며 외주면에 다수개의 통기홀이 구비된 삽입부와, 상기 삽입부에 일체로 형성되며 케이스의 외부로 돌출되는 돌출부로 구성된 냉매 토출파이프와; 상기 냉매 토출파이프의 삽입부 선단을 감싸는 형태로 상기 삽입부에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 밸브캡과, 상기 냉매 토출파이프의 삽입부 선단과, 밸브캡 사이에서 상기 밸브캡이 냉매 흡입파이프의 삽입부 선단 측으로 밀착되도록 탄성력을 가하는 압축스프링으로 구성되어 상기 양 냉매파이프의 각 삽입부 사이에서 냉매의 흐름이 냉매 흡입파이프에서 냉매 토출파이프 측으로만 가능토록 하는 밸브수단을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1부터 도 3까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 체크밸브 겸용 소음기는 도 1에 나타난 것과 같이 베이스컵(12) 및 상기 베이스컵(12)과 결합하는 커버컵(14)으로 구성된 통형(예컨대, 원통형)의 케이스(10)와, 상기 베이스컵(12)을 관통하는 냉매 흡입파이프(20) 및 상기 커버컵(14)을 관통하는 냉매 토출파이프(30)와, 상기 케이스(10) 내에 설치되어 양 냉매 파이프(20, 30) 사이에서 냉매의 흐름이 냉매 흡입파이프(20)에서 냉매 토출파이프(30) 측으로만 이루어지도록 하는 밸브수단을 포함하여 이루어진다.

냉매 흡입파이프(20)와 냉매 토출파이프(30)는 각각 케이스(10)의 내부에 삽입 위치되는 삽입부(22, 32)와 케이스(10)의 외부에 돌출 위치되는 돌출부(24, 34)로 이루어지는데, 상기 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32) 외주면에는 다수개의 통기홀(32a)이 형성된다.

그리고, 밸브수단은 상기 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32) 선단을 감싸는 형태로 상기 삽입부(32)에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 밸브캡(40)과, 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32) 선단과, 상기 밸브캡(40) 사이에 설치되어 상기 밸브캡(40)이 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단 측으로 밀착되도록 탄성력을 가하는 압축스프링(42)(도 3 참조)으로 이루어진다.

이와 같은 구조의 본 체크밸브 겸용 소음기는 분리된 베이스컵(12)과커버컵(14)에 각각 냉매 흡입파이프(20) 및 냉매 토출파이프(30)를 우선 장착한 다음, 상기 베이스컵(12)과 커버컵(14)을 접합시키는 방식으로 조립된다.

그리고, 도 2에 나타난 것과 같이 본 체크밸브 겸용 소음기는 압축기(50)와 응축기(60) 사이의 냉매관로(52, 62)에서 압축기(50)에 근접하여 설치되는데, 냉매 흡입파이프(20)의 돌출부(24) 선단이 압축기(50) 측의 냉매토출관로(52)에 연결되고 냉매 토출파이프(30)의 돌출부 (34)선단은 응축기(60) 측의 냉매유입관로(62)에 연결되는 구조로 장착된다. 여기서, 도면상 미설명된 부호 70은 증발기를 나타낸다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 체크밸브 겸용 소음기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

우선, 압축기(50)의 미작동 시에는, 도 3에서 가상선으로 나타난 것과 같이 압축스프링(42)에 의해 밸브캡(40)이 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단에 밀착됨으로써 냉매유입관로(62)가 폐쇄된 상태로 유지되는데, 이와 같이 냉매유입관로(62)가 폐쇄된 상태에서는 기온차로 인하여 냉매유입관로(62)에 잔존하는 냉매가 액화되어 압축기(50) 내부의 압력이 낮아지더라도 액화된 냉매가 압축기(50) 내부로 역유입되지 않는다.

다음으로, 압축기(50)의 작동시에는, 압축기(50)가 냉매를 고온 고압으로 압축한 다음 응측기(60) 측으로 압송함으로써 발생하는 압력이 냉매 흡입파이프(20)를 통해 밸브캡(40)에 가해지고, 이러한 압력에 의해 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단과 밀착되어 있던 상기 밸브캡(40)이 도 3에서 실선으로 나타난 것과같이 압축스프링(42)을 압축하면서 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단에서 분리된다. 따라서, 냉매 흡입파이프(20)가 개방되어 냉매가 케이스(10) 내로 흡입되며, 케이스(10) 내로 흡입된 냉매는 통기홀(32a)을 통해 냉매 토출파이프(30)로 유출된 다음 응축기(60)로 이송된다.

본 실시예에 따른 체크밸브 겸용 소음기는 대개의 경우 전술한 바와 같이 압축기(50)를 통과한 후 압축기(50)와 응축기(60) 사이에 잔류하는 고온 고압의 기상 냉매가 압축기의 비구동 기간 동안 액화하여 압축기(50)로 역류하는 것을 방지하기 위해 압축기(50)와 응축기(60) 사이에 설치되는 것이 일반적이나, 기온의 차가 극심한 경우에는 압축기(50)의 냉매흡입 측, 즉 압축기(50)와 증발기(70) 사이의 냉매관로에 잔존하는 저온 저압의 기상 냉매 또한 액화하여 압축기(50) 측으로 유입될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 압축기(50)의 냉매흡입측에도 추가 설치될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따르면 압축기(50)에서 토출된 냉매가 케이스(10)에 흡입되면서 감압될 뿐만 아니라, 케이스(10)에 흡입된 다음 다수개의 작은 통기홀(32a)을 통해 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32)로 흡입되는 과정에서 재차 감압되기 때문에 압축기(50)의 작동시 발생하는 냉매의 배출소음 또한 크게 감소된다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 체크밸브 겸용 소음기는 압축기(50)의 미작동 시 기온저하로 인해 액화된 냉매가 압축기(50)로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브의 역할과 함께 압축기(50)의 작동시 발생하는 냉매의 배출소음을 감소시키는 소음기의 역할을 동시에 효율적으로 수행하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 체크밸브 겸용 소음기에 의하면, 첫째 압축기의 미작동시, 심한 기온저하에 의해 압축기와 열교환기 사이의 존재하는 기상 냉매가 액화되어 압축기로 유입됨으로써 압축기의 내부에서 비정상적인 충돌음이 발생하거나, 압축기가 파손되는 등의 문제가 발생하는 것이 방지되며, 둘째 압축기에서 배출된 냉매의 압력이 효율적으로 저하됨으로써 압축기의 작동 시 발생하는 냉매 배출소음이 크게 감소하게 된다.

Claims

베이스컵(12)과, 상기 베이스컵(12)과 결합하는 커버컵(14)으로 구성된 통형의 케이스(10)와;

상기 베이스컵(12)의 바닥면을 통해 케이스(10) 내부로 삽입되는 삽입부(22)와, 상기 삽입부(22)에 일체로 형성되며 케이스(10)의 외부로 돌출되는 돌출부(24)로 구성된 냉매 흡입파이프(20)와;

상기 커버컵(14)의 바닥면을 통해 케이스(10) 내부로 삽입되어 상기 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단과 소정의 간격을 두고 동일 축선상에 위치되며 외주면에 다수개의 통기홀(32a)이 구비된 삽입부(32)와, 상기 삽입부(32)에 일체로 형성되며 케이스(10)의 외부로 돌출되는 돌출부(34)로 구성된 냉매 토출파이프(30)와;

상기 양 냉매파이프(20, 30)의 각 삽입부(22, 32) 사이에 구비되어 냉매의 흐름이 냉매 흡입파이프(20)에서 냉매 토출파이프(30) 측으로만 가능토록 하는 밸브수단

을 포함하여 이루어지는 체크밸브 겸용 소음기.
제1항에 있어서,

상기 밸브수단은

상기 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32) 선단 외주면을 감싸는 형태로 상기삽입부(32)에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 밸브캡(40)과,

상기 냉매 토출파이프(30)의 삽입부(32) 선단과, 밸브캡(40) 사이에서 상기 밸브캡(40)이 냉매 흡입파이프(20)의 삽입부(22) 선단 측으로 밀착되도록 탄성력을 가하는 압축스프링(42)

으로 이루어지는 체크밸브 겸용 소음기.