KR20090111115A - 밸브 조립체 및 이를 구비하는 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 밸브 조립체는, 흡입구가 형성된 밸브 플레이트 및 상기 흡입구에 대응되는 리드가 형성된 흡입밸브를 포함하되, 상기 리드는 흡입공이 형성된 제1리드와, 상기 제1리드에 결합되어 상기 흡입공을 개폐하는 제2리드로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 이중구조로 구성된 리드가 과도한 변위 증가 없이 흡입동작을 수행하여 자려진동에 의한 소음을 방지하는 효과를 제공한다.

압축기, 밸브 조립체, 흡입밸브, 리드, 밸브 플레이트, 자려진동, 소음

Description

밸브 조립체 및 이를 구비하는 압축기{VALVE ASEMBLY AND COMPRESSOR HAVING THE SAME}

본 발명은 밸브 조립체 및 이를 구비하는 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중구조로 구성되어 자려진동에 의한 소음을 방지하는 밸브 조립체 및 이를 구비하는 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조장치는 냉매를 이용하여 차 실내의 온도를 외부의 온도보다 낮게 유지하는 장치로서, 냉매의 순환 사이클을 구성하기 위하여 압축기와 응축기 및 증발기를 구비하고 있다. 여기서, 상기 압축기는 냉매를 압축 및 압송하는 장치로서 엔진의 동력에 의해 구동된다.

이와 같은 압축기는, 엔진의 동력을 전달받는 구동축에 디스크 형상의 사판이 구동축의 회전에 대응되어 경사각이 가변되도록 설치되고, 상기 사판의 회전에 의하여 사판의 둘레를 따라 슈(shoe)를 끼움시켜 설치된 다수의 피스톤이 실린더블록에 형성된 다수의 실린더 보어 내부에서 직선 왕복 운동함으로써 냉매가스를 흡입하고 압축하여 배출하도록 구성된다.

그리고, 상기 압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따른 냉매가스의 흡입 및 압축하도록 개폐되는 밸브 조립체가 구비된다.

이하, 종래기술에 따른 밸브 조립체를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래기술에 따른 압축기의 밸브조립체를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 밸브 조립체(10)는 피스톤(22)이 왕복하는 실린더 보어(21)가 형성된 실린더블록(20)의 후면에 냉매가스를 흡입 및 배출하도록 설치된다.

또한, 상기 밸브 조립체(10)는 흡입구(11a)가 형성된 밸브 플레이트(11)와, 상기 실린더 블록(20)과 밸브 플레이트(11) 사이에 배치되는 밸브(12)로 구성된다.

여기서, 상기 밸브(12)는 탄성변형이 가능한 얇은 판형의 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밸브(12)에는 상기 흡입구(11a)에 대응되는 리드(12a)가 형성되어 상기 흡입구(11a)로 냉매가스가 유입되도록 개폐된다. 도면에서, 2점쇄선으로 도시된 부분은 개방된 리드(12a)를 도시한 것이다.

그러나, 종래기술에 따른 밸브 조립체(10)에서는 냉매의 흡입량을 충분하게 하여 압축기의 효율을 상승시키기 위해 통상 상기 리드(12a)의 개폐되는 변위량을 크게 설계하며, 변위량이 커진 상기 리드(12a)로 인해 자려진동(自勵振動, self-exited vibration)이 발생하게 된다.

또한, 압축기 구동시 상기 리드(12a)의 자려진동에 의한 소음이 발생하게 된 다.

반면, 자려진동에 의한 소음의 발생을 방지하기 위해 상기 리드(12a)의 개폐되는 변위량을 작게 설계하면 어느 정도 소음을 방지할 수는 있지만, 이로 인해 냉매의 흡입량이 충분하지 않아 압축기의 효율이 낮아지는 문제점이 있게 된다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 이중구조로 구성된 리드가 과도한 변위 증가 없이 흡입동작을 수행하는 밸브 조립체 및 이를 구비하는 압축기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 이중구조로 구성된 리드에 의해 냉매의 흡입 과정 중에 발생하는 흡입손실을 최소화하는 밸브 조립체 및 이를 구비하는 압축기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸브 조립체는, 흡입구가 형성된 밸브 플레이트 및 상기 흡입구에 대응되는 리드가 형성된 흡입밸브를 포함하되, 상기 리드는 흡입공이 형성된 제1리드와, 상기 제1리드에 결합되어 상기 흡입공을 개폐하는 제2리드로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2리드는 상기 제1리드보다 스프링 강성이 높은 재질로 형성되며, 상기 제2리드는 상기 제1리드 보다 짧은 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 압축기는, 피스톤이 왕복 되도록 실린더 보어가 형성된 실린더블록과, 상기 실린더블록에 결합되는 후방하우징으로 구성되는 압축기에 있어서, 상기 실린더블록에 형성된 스토퍼 및 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재 된 밸브 조립체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 냉매의 흡입시에 상기 제1리드는 상기 스토퍼에 걸리고 상기 제2리드는 제1리드로부터 분리되어 상기 흡입구를 개방하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 밸브 조립체 및 이를 구비하는 압축기에 따르면, 이중구조로 구성된 리드가 과도한 변위 증가 없이 흡입동작을 수행하여 자려진동에 의한 소음을 방지하는 효과를 제공한다.

또한, 이중구조로 구성된 리드에 의해 압축기의 흡입 과정 중에 발생하는 흡입손실을 최소화하여 효율이 크게 향상되는 효과를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

여기서, 도 2는 본 발명에 따른 밸브조립체가 적용되는 압축기의 일례를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 압축기의 밸브 조립체를 도시한 단면도이며, 도 4a, 4b는 도 3의 작동상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 밸브 조립체의 리드를 분해 도시한 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브조립체가 적용되는 압축기(A)는, 내주면에 길이방향을 따라 평행하게 형성된 다수의 실린더보어(111)를 가지는 실린더블록(110)과, 상기 실린더블록(110)의 전방에 밀폐 결합된 전방하우징(120)과, 상기 실린더블록(110)의 후방에 밀폐 결합된 후방하우징(130)으로 구성된다.

상기 전방하우징(120)의 안쪽에는 사판실(121)이 형성되어 있으며, 전방하우징(120)의 중심에는 구동축(140)의 일단이 회전가능하게 지지되는 한편, 상기 구동축(140)의 타단은 상기 사판실(121)을 통과하여 실린더블록(110)의 중심축공(112)에 베어링(113)을 매개로 하여 지지된다.

또한, 상기 구동축(140)에는 소정 거리 이격되어 억지 끼워지는 러그 플레이트(150)와 경사각이 가변되게 상기 구동축(140)을 관통시켜 구비되는 사판(160)이 설치되며, 상기 러그 플레이트(150)와 사판(160) 사이에는 상기 러그 플레이트(150)에 대하여 사판(160)을 탄력 지지하기 위한 스프링(151)이 개재되어 있다.

상기 러그 플레이트(150)에는, 동력전달용 안내홈(152)이 일면 선단부에 일체로 돌출되게 형성되어 구동축(140)과 함께 회전하도록 구성되어 있으며, 상기 사판(160)은 구동축(140)에 소정 각도로 경사가능하게 끼워진 채로 그 일면에 고정된 힌지핀(161)이 상기 러그 플레이트(150)의 동력전달용 안내홈(152)에 삽입되어, 상기 러그 플레이트(150)와 함께 회전함과 동시에 그 경사각이 가변되게 되어 있다.

또한, 상기 사판(160)의 외주면에는 상기 슈(171)를 개재하여 피스톤(170)이 연결된다.

따라서, 상기 사판(160)이 경사진 상태에서 회전함에 따라 그 외주면에 끼워진 슈(171)에 의해 피스톤(170)들은 상기 실린더블록(110)의 각 실린더보어(111)내에서 왕복 운동하게 된다.

그리고, 상기 후방하우징(130)에는 흡입실(131)과 배출실(132)이 각각 형성되어 있으며, 상기 후방하우징(130)과 실린더블록(110) 사이에는 밸브 조립체(200)가 개재된다.

상기 밸브 조립체(200)는, 각 실린더보어(111)에 대응하는 곳에 흡입구(211)와 배출구(212)가 각각 형성되는 밸브 플레이트(210)와, 상기 피스톤(170)의 왕복 운동에 따른 압력변화에 의하여 상기 흡입구(211)와 배출구(212)를 개폐시키기 위한 흡입밸브(220)와 배출밸브(230)가 구비된다.

또한, 상기 후방하우징(130)에는 상기 실린더보어(111) 내의 냉매 흡입압과 사판실(121) 내의 압력과의 차압을 가변시켜 사판(160)의 경사각을 조절하도록 상기 사판실(121)과 흡입실(131)을 작동적으로 통하게 하는 제어밸브(미도시)가 설치된다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 밸브 조립체(200)를 상세히 설명한다.

상기 밸브 조립체(200)는 흡입구(211)가 형성된 밸브 플레이트(210)와, 상기 흡입구(211)에 대응되는 리드(221)가 형성된 흡입밸브(220)로 구성되며, 상기 리드(221)는 이중구조로 형성된다.

여기서, 상기 흡입밸브(220)는 탄성변형이 가능한 얇은 판형의 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 실린더블록(110)에는 상기 리드(221)의 변위량을 조절하는 스토퍼(114)가 형성된다.

또한, 상기 리드(221)는 상기 스토퍼(114)에 대응되며 흡입공(221a')이 형성된 제1리드(221a)와, 상기 제1리드(221a)에 결합되어 상기 흡입공(221a')을 개폐하는 제2리드(221b)로 구성된다.

한편, 상기 제1리드(221a)와 제2리드(221b)의 결합은 통상적인 결합방법(리벳, 스폿용접 등)에 의해 고정된다.

상기 제2리드(221b)는 상기 제1리드(221a)보다 스프링 강성이 높은 재질로 형성되는데, 이는 냉매가스의 흡입 동작시에 상기 제2리드(221b)가 제1리드(221a)보다 먼저 개방되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 제2리드(221b)는 상기 스토퍼(114)와 간섭이 일어나지 않도록 상기 제1리드(221a)보다 짧은 길이로 형성된다.

따라서, 도 4a의 도시와 같이 압축기가 작동하면 압력차에 의해 상기 제1리드(221a)가 상기 밸브 플레이트(210)의 흡입구(211)를 1차 개방하여 냉매가 유입되고, 이때 상기 제1리드(221a)는 상기 스토퍼(133)에 의해 개방이 제한된다. 따라서, 상기 스토퍼(133)에 의해 정지된 상기 제1리드(221a)는 작은 변위량을 가지므로 자려진동에 의한 소음발생이 억제된다.

이후, 도 4b의 도시와 같이 상기 제2리드(221b)는 상기 스토퍼(133)에 의해 정지된 제1리드(221a)의 흡입공(221a')을 2차 개방하여 각각의 제1,2리드(221a,221b)는 변위량이 크지 않으면서도 압축기에 필요한 충분한 냉매를 상기 흡입구(211) 및 흡입공(221a')을 통해 흡입할 수 있게 된다.

한편, 상술한 실시예에서는 흡입밸브(220)에 적용된 상태로 설명하였지만, 배출밸브(230)에도 동일하게 적용되며 그 효과 또한 동일하다.

다만, 이 경우에는 스토퍼가 후방 하우징에 형성된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되는 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 압축기의 밸브조립체를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 밸브조립를 적용하는 압축기의 일례를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 압축기의 밸브 조립체를 도시한 단면도이다.

도 4a, 4b는 도 3의 작동상태를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 밸브 조립체의 리드를 분해 도시한 사시도이다.

*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명*

A - 압축기 110 - 실린더블럭

120 - 전방하우징 130 - 후방하우징

140 - 구동축 150 - 러그플레이트

160 - 사판 170 - 피스톤

200 - 밸브 조립체 210 - 밸브 플레이트

220 - 흡입밸브 230 - 배출밸브

Claims (5)

1. 흡입구가 형성된 밸브 플레이트; 및

   상기 흡입구에 대응되는 리드가 형성된 흡입밸브를 포함하되,

   상기 리드는 흡입공이 형성된 제1리드와, 상기 제1리드에 결합되어 상기 흡입공을 개폐하는 제2리드로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제2리드는 상기 제1리드보다 스프링 강성이 높은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제2리드는 상기 제1리드 보다 짧은 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체
4. 피스톤이 왕복 되도록 실린더 보어가 형성된 실린더블록과, 상기 실린더블록에 결합되는 후방하우징으로 구성되는 압축기에 있어서,

   상기 실린더블록에 형성된 스토퍼 및

   제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 밸브 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
5. 제 4항에 있어서,

   냉매의 흡입시에 상기 제1리드는 스토퍼에 걸리고 상기 제2리드는 제1리드로부터 분리되어 상기 흡입구를 개방하는 것을 특징으로 하는 압축기.

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