KR20070055273A

KR20070055273A - 가변 컴프레셔 유압 제어 장치

Info

Publication number: KR20070055273A
Application number: KR1020050113788A
Authority: KR
Inventors: 박남호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-05-30

Abstract

가변 컴프레셔 유압 제어 장치가 개시된다. 개시된 가변 컴프레셔 유압 제어 장치는, 하우징과; 상기 하우징 내에 설치된 사판과; 상기 사판의 일측에 설치되어 상기 사판의 각도를 조절하는 사판각 조절장치와; 상기 사판각 조절장치에 유압을 제공하여 상기 사판의 각도가 조절되도록 하는 유압제어장치와; 상기 사판의 타측에 설치되어 상기 사판을 작동되게 하는 피스톤장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 유압에 의한 사판 각도를 정확하게 조절할 수 있고, 기존의 제어밸브는 삭제되고 간단한 구성으로 이루어진 유압제어장치로 대체할 수 있는 이점이 있다.

가변 컴프레셔, 유압제어장치, 사판

Description

가변 컴프레셔 유압 제어 장치{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR VARIABLE COMPRESSOR}

도 1은 종래의 기술에 따른 가변 컴프레셔의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 3은 도 2의 유압제어장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 4는 도 2의 사판각 조절장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 5는 도 1의 유로 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 하우징

22. 피스톤장치

23. 사판

24. 유로

30. 유압제어장치

33. 모터

40. 사판각 조절장치

본 발명은 가변 컴프레셔 유압 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압에 의한 사판 각도를 정확하게 조절하기 위해 개선된 가변 컴프레셔 유압 제어 장치에 관한 것이다.

차량에 적용되는 컴프레서는 흡입되는 냉매 압력 즉, 냉방 부하량에 따라 컴프레서의 흡입 및 토출량이 컴프레서 내부에 설치된 컨트롤 밸브와 사판에 의해 자동 조절되는 가변 용량 타입인 VS(Variable Swash plate) 컴프레서가 이용된다.

상기한 가변 용량 타입인 VS(Variable Swash plate) 컴프레서의 주요 특징 및 제어기능을 살펴보면, 에어컨 작동 전 영역에서 냉방 부하량 변동에 따른 냉매량 가변 제어가 가능하기 때문에 잦은 컴프레서의 온/오프(ON/OFF) 제어가 불필요하고, 이로 인해 컴프레서 온/오프 때 발생되는 실내 토출온도 변화의 폭을 감소시켜 냉방 온도의 균일성을 확보할 수 있다.

그리고 상기한 VS 컴프레서의 냉매량 가변 제어 원리는, 예컨대, 냉방부하가 적을 경우, 증발기(Evaporator)로 공급된 냉매의 증발량이 적어지면서 컴프레서 흡입 측 냉매 압력이 낮아지기 때문에 용량 제어 밸브의 다이어프램(Diaphragm) 측에 가해지는 압력도 감소된다.

또한 상기 다이어프램이 스프링에 의해 밀려 올라가면 제어 밸브가 개방되고, 컴프레서 토출 측 냉매가 제어실로 공급된다. 공급된 냉매에 의해 제어실 내부 압력이 상승되고, 사판 하단부가 우측으로 밀리면서 경사각도가 감소된다. 상기 사판의 경사 각도가 감소되면 사판에 설치된 피스톤 행정이 적어지고 냉매 토출량도 적어지게 된다.

한편, 냉방부하가 커질 경우에는, 냉방 부하가 점차 커지면 용량 제어 밸브의 다이어프램에 가해지는 흡입 측 냉매 압력이 상승되면서 제어 밸브를 하강시킨다. 제어 밸브가 밀려 내려오면 제어실로 공급되는 냉매 통로가 막히기 때문에 제어실의 압력도 떨어지게 된다. 그 결과 사판의 경사 각도와 피스톤 작동 행정이 커지게 되고 컴프레서의 토출 냉매량도 증가하게 된다.

도 1에는 외부 제어 가변 컴프레서(10)가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 제어밸브(11)에서 고압의 냉매를 크랭크실(12)로 보내며, 그 양을 제어한다. 그리고 상기 크랭크실(12)로 들어가는 고압의 냉매 양에 따라 사판(13)의 사판각(α)을 변화시킨다.

한편, 도 1에서 설명되지 않은 참조부호 14는 클러치를 나타내 보인 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 외부 제어 가변 컴프레서(10)는, 냉매의 압력은 실시간으로 변화하며, 각종 센서로 이를 감지하여 제어밸브(11)는 실시간으로 냉매투입량을 조절한다.

이로 인해 세밀한 사판각(α) 조절이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 유압에 의한 사판 각도가 정확하게 조절이 가능하도록 한 가변 컴프레셔 유압 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변 컴프레셔 유압 제어 장치는, 하우징과; 상기 하우징 내에 설치된 사판과; 상기 사판의 일측에 설치되어 상기 사판의 각도를 조절하는 사판각 조절장치와; 상기 사판각 조절장치에 유압을 제공하여 상기 사판의 각도가 조절되도록 하는 유압제어장치와; 상기 사판의 타측에 설치되어 상기 사판을 작동되게 하는 피스톤장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다.

설명에 앞서, 일반적인 가변 컴프레셔의 구성에 대해서는 도 1을 참조하기로 하고, 여기에서는 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치의 특징적인 구성만을 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치는, 하우징(21)과, 이 하우징(21) 내에 설치된 사판(23)과, 이 사판(23)의 일측에 설치되어 사판(23)의 각도를 조절하는 사판각 조절장치(40)와, 이 사판각 조절장치(40)에 유압을 제공하여 사판(23)의 각도가 조절되도록 하는 유압제어장치(30)와, 상기 사판(23)의 타측에 설치되어 사판(23)을 작동되게 하는 피스톤장치(22)를 포함하여 구 성된다.

그리고 상기 유압제어장치(30)는 하우징(21)의 상부 일측에 설치되고, 이 유압제어장치(30)로부터 유압이 사판각 조절장치(40)에 제공되기 위해 하우징(21) 일측에는 유로(24)가 형성된다.

또한 상기 유압제어장치(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유로(24)와 연결된 케이스(31)와, 이 케이스(31)의 일측에 설치되어 유로(24) 상의 오일을 가압하는 유압압착판(32)과, 이 유압압착판(32)을 구동시키기 위해 케이스(31)에 설치된 모터(33)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 유압압착판(32)과 모터(33) 사이에는 모터(33)의 구동력을 전달받아 유압압착판(32)에 전달하기 위한 유압전달장치가 설치된다.

이 유압전달장치는 스크루 판(34)으로 이루어지고, 또한 상기 케이스(31)의 내 측벽에는 스크루 판(34)과 치합되도록 형성된 나사산(31a)을 포함하여 구성된다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 사판각 조절장치(40)는 유로(24)의 단부에 설치된 실린더(41)와, 이 실린더(41) 내에 설치되어 유압에 따라 작동되는 피스톤(42)과, 일단이 상기 피스톤(42)에 연결되고 타단이 사판(23)에 연결 설치된 로드(rod)(43)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 유로(24)는 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(21)과 더불어 클러치(70)를 하우징(21)과 연결되게 하는 크랭크 축(61)에도 연통되며 형성된다. 또한 상기 유로(24)의 일측에는 오일이 저장되도록 하는 오일저장고(24a)가 형성된 다.

구체적으로는, 클러치(70)가 일측에 설치된 크랭크 축(61)은 회전체이며, 컴프레서의 외곽면인 하우징(21)은 고정체이다. 이와 같이 회전체와 고정체 사이에 오일의 흐름이 가능하게 만든 구성이 크랭크 축(61)에 형성된 오일중간로(24b)이다.

그리고 상기 오일저장고(24a)는 도면에는 상세하게 도시하지 않았지만, 크랭크 축(61)의 다수개의 유로관과 연결되어 있어 크랭크 축(61)이 회전하더라도 오일의 흐름을 가능하게 했다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

설명에 앞서, 일반적인 가변 컴프레셔의 작용에 대해서는 도 1을 참조하기로 하고, 여기에서는 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치의 특징적인 작용만을 설명하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치는, 사판(23)의 각을 유압으로 조절하기 위하여 유압제어장치(30)가 장착된 것이다.

이를 구체적으로 설명하면, 상기 모터(33)의 회전은 스크루 판(34)의 회전을 유도하고, 회전하는 스크루 판(34)은 나사산(31a)을 따라 전, 후방으로 이동한다. 그리고 상기 스크루 판(34)의 전, 후방 이동으로 유압압착판(32)을 전, 후방 이동을 유도한다.

그리고 상기 유압압착판(32)의 전, 후방 이동으로 오일을 밀고 당기는 역할 을 수행한다.

또한 상기 유압압착판(32)이 가압으로 유압이 사판각 조절장치(40)의 피스톤(42)을 가압함에 따라 피스톤(42)은 로드(43)를 전, 후방으로 이동시켜 사판(23)의 각도를 조절하게 된다. 즉, 오일이 유압은 피스톤(42)을 밀고 당김에 따라 사판(23)의 각도는 변한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 컴프레셔 유압 제어 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

유압에 의한 사판 각도를 정확하게 조절할 수 있고, 기존의 제어밸브는 삭제되고 간단한 구성으로 이루어진 유압제어장치로 대체할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

하우징과;

상기 하우징 내에 설치된 사판과;

상기 사판의 일측에 설치되어 상기 사판의 각도를 조절하는 사판각 조절장치와;

상기 사판각 조절장치에 유압을 제공하여 상기 사판의 각도가 조절되도록 하는 유압제어장치와;

상기 사판의 타측에 설치되어 상기 사판을 작동되게 하는 피스톤장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 유압제어장치는, 상기 하우징의 상부 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 유압제어장치로부터 유압이 상기 사판각 조절장치에 제공되기 위해 상기 하우징에는 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제3항에 있어서,

상기 유압제어장치는,

상기 유로와 연결된 케이스와;

상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 유로 상의 오일을 가압하는 유압압착판과;

상기 유압압착판을 구동시키기 위해 상기 케이스에 설치된 모터;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제4항에 있어서,

상기 유압압착판과 상기 모터 사이에는 상기 모터의 구동력을 전달받아 상기 유압압착판에 전달하기 위한 유압전달장치가 설치된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제5항에 있어서,

상기 유압전달장치는,

스크루 판으로 이루어지고, 상기 케이스의 내 측벽에는 상기 스크루 판과 치합되도록 형성된 나사산을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제3항에 있어서,

상기 사판각 조절장치는,

상기 유로의 단부에 설치된 실린더와;

상기 실린더 내에 설치되어 유압에 따라 작동되는 피스톤과;

일단이 상기 피스톤에 연결되고, 타단이 상기 사판에 연결 설치된 로드를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제3항에 있어서,

상기 유로는 상기 하우징과 더불어 상기 하우징과 연결된 크랭크 축에도 형성된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.
제3항에 있어서,

상기 유로의 일측에는 오일이 저장되도록 하는 오일저장고가 형성된 것을 특징으로 하는 가변 컴프레셔 유압 제어 장치.