KR20110062109A

KR20110062109A - 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브

Info

Publication number: KR20110062109A
Application number: KR1020090118697A
Authority: KR
Inventors: 고현배
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-06-10
Also published as: US20110126924A1; CN102086945A

Abstract

본 발명은 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브에 관한 것으로, 에어컨 컴프레서(1)의 초기 온(ON)시 압력이 낮은 냉매가 캡구멍(24a)을 통해 유입되더라도 다수개의 코어홈(23a)과 단면적이 큰 하우징구멍(21c)을 통해 밸브하우징(21)의 외부로 신속하고 원활히 빠져나가게 됨으로써, 밸브코어(23)의 떨림 현상을 예방할 수 있게 되고, 이를 통해 낮은 압력의 냉매가 밸브하우징(21)으로부터 완전히 빠져나갈 때까지 소음이 발생하지 않도록 된 것이다.

에어컨, 컴프레서, 압축기, 냉매, 흡입, 밸브

Description

차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브{Suction check of air-con compressor}

본 발명은 부품수 감축을 통해 중량 감소 및 원가 절감을 도모할 수 있도록 하는 자동차의 주차 브레이크 장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량에 장착되는 에어컨 시스템은 팽창밸브, 증발기, 컴프레서, 응축기 등을 주요 구성요소로 하고 있다.

상기 팽창밸브는 고온고압의 액상 냉매를 공급받아 교축한 후 저온저압의 액상 냉매로 만들어 증발기로 보내며, 상기 증발기는 저온저압의 냉매를 증발시켜 그 증발열로 냉풍을 발생시키는 기능을 한다.

상기 컴프레서는 엔진의 구동을 받아 작동되는데 상기 증발기에서 배출된 저온저압의 기상 냉매를 고온고압의 기상 냉매로 압축하여 응축기로 보내며, 상기 응축기는 상기 컴프레서에서 송출된 냉매를 다시 고온고압의 액상 냉매로 냉각 및 응축시키는 기능을 한다.

상기 컴프레서(1)에는 도 1과 같이 증발기에서 배출된 저온저압의 기상 냉매가 흡입되는 흡입포트(1a)가 구비되어 있고, 상기 흡입포트(1a)에는 흡입 체크밸 브(10)가 장착되어 있다.

상기 흡입 체크밸브(10)는 도 2 및 도 3과 같이 상기 흡입포트(1a)속에 삽입된 상태로 고정 설치되는 밸브하우징(11)과, 상기 밸브하우징(11)속에 밸브스프링(12)을 매개로 탄설되어서 상기 밸브하우징(11)의 길이방향을 따라 왕복 이동하는 밸브코어(13)와, 상기 밸브하우징(11)의 상단에 결합되어서 상기 밸브하우징(11)으로부터 상기 밸브코어(13)의 이탈을 방지함과 더불어 상기 흡입포트(1a)와 상기 밸브하우징(11)을 연결하는 캡구멍(14a)이 형성된 밸브캡(14)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 밸브하우징(11)은 원통부(11a)에 바닥면(11b)이 구비된 형상이고, 상기 원통부(11a)에는 원주 방향을 따라 다수개의 하우징구멍(11c)이 등간격으로 형성된 구조를 갖고 있다.

상기 하우징구멍(11c)은 도 4와 같이 단면적이 동일한 3개의 구멍으로 이루어지고, 이들은 120도(°)의 간격으로 형성된 구조이다.

상기와 같이 구성된 흡입 체크밸브(10)는 증발기로부터 배출된 냉매의 압력에 의해 밸브코어(13)가 밸브스프링(12)의 힘을 이기고 하강함에 따라 캡구멍(14a)과 하우징구멍(11c)이 서로 연결되며, 이로 인해 냉매는 컴프레서(1)의 흡입실로 이동을 하게 된다.

하지만, 상기와 같은 종래의 흡입 체크밸브(10)는 컴프레서(1)가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때 밸브코어(13)의 떨림 현상에 의한 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

즉, 컴프레서(1)가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때 캡구멍(14a)으로 유입되는 냉매는 초기 압력이 낮은 냉매가 유입된다.

이에 따라, 밸브코어(13)는 밸브스프링(12)의 힘을 이기고 하강을 하게 되지만 냉매의 압력이 낮은 관계로 하강하는 이동양은 극히 미약하게 된다.

따라서, 밸브코어(13)는 냉매의 낮은 압력과 밸브스프링(12)의 힘이 서로 상충하여 떨림 현상이 발생하게 되고, 캡구멍(14a)의 하단과 상기 밸브코어(13)의 상단 사이의 작은 틈새를 통해 냉매가 빠져나가면서 압력차에 의한 소음이 발생하게 되며, 이러한 소음이 실내로 전달되어 탑승자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 종래의 흡입 체크밸브(10)는 하우징구멍(11c)의 단면적이 모두 동일한 구조이기 때문에 컴프레서(1)의 초기 온(ON)시 압력이 낮은 냉매가 상기 하우징구멍(11c)을 통해 빠져나가는 시간이 지연되고, 이로 인해 밸브코어(13)의 떨림 현상에 의해 발생하는 소음이 일정 시간동안 지속적으로 발생되게 하는 원인이 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 컴프레서의 초기 온(ON)시 압력이 낮은 냉매가 밸브코어를 통해 하우징구멍으로 신속하고 원활하게 빠져나갈 수 있도록 구조를 개선한 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브를 제공함으로써, 상기 밸브코어의 떨림 현상 발생 및 소음 발생을 없앨 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브는, 에어컨 컴프레서의 흡입포트속에 삽입된 상태로 고정 설치됨과 더불어 다수개의 하우징구멍이 관통 형성된 밸브하우징과; 상기 밸브하우징속에 밸브스프링을 매개로 탄설되어서 상기 밸브하우징의 길이방향을 따라 왕복 이동하도록 설치됨과 더불어 바깥 둘레면을 따라 다수개의 코어홈이 형성된 밸브코어와; 상기 밸브하우징의 상단에 결합되어서 상기 밸브하우징으로부터 상기 밸브코어의 이탈을 방지함과 더불어 상기 흡입포트와 상기 밸브하우징을 연결하는 캡구멍이 형성된 밸브캡;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 흡입 체크밸브는, 에어컨 컴프레서의 초기 온(ON)시 압력이 낮은 냉매가 캡구멍을 통해 유입되더라도 다수개의 코어홈과 단면적이 큰 하우징구멍을 통해 밸브하우징의 외부로 신속하고 원활히 빠져나가게 됨으로써, 밸브코어의 떨림 현상을 예방할 수 있게 되고, 이를 통해 낮은 압력의 냉매가 밸브하우징으로부터 완전히 빠져나갈 때까지 소음이 발생하지 않는 효과가 있다.

도 5와 도 6에는 본 발명에 따른 흡입 체크밸브의 도면이 사시도와 단면도로 도시되어 있다.

에어컨 시스템을 구성하는 에어컨 컴프레서(1)는 도 1과 같이 증발기에서 배출된 저온저압의 기상 냉매가 흡입되는 흡입포트(1a)가 구비되어 있고, 상기 흡입 포트(1a)에는 도 5 내지 도 7과 같은 본 발명에 따른 흡입 체크밸브(20)가 장착되어 있다.

상기 흡입 체크밸브(20)는 에어컨 컴프레서(1)의 흡입포트(1a)속에 삽입된 상태로 고정 설치됨과 더불어 다수개의 하우징구멍(21c)이 관통 형성된 밸브하우징(21)과, 상기 밸브하우징(21)속에 밸브스프링(22)을 매개로 탄설되어서 상기 밸브하우징(21)의 길이방향을 따라 왕복 이동하도록 설치됨과 더불어 바깥 둘레면을 따라 다수개의 코어홈(23a)이 형성된 밸브코어(23)와, 상기 밸브하우징(21)의 상단에 결합되어서 상기 밸브하우징(21)으로부터 상기 밸브코어(23)의 이탈을 방지함과 더불어 상기 흡입포트(1a)와 상기 밸브하우징(21)을 연결하는 캡구멍(24a)이 형성된 밸브캡(24)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 밸브하우징(21)은 원통부(21a)와 바닥면(21b)으로 구성되고, 상기 원통부(21a)에 상기 하우징구멍(21c)이 원주 방향을 따라 120도(°)의 간격으로 3개가 형성되며, 상기 하우징구멍(21c)은 상기 원통부(21a)에서 상기 바닥면(21b)까지 연장되어 형성된다.

또한, 상기 하우징구멍(21c) 중 어느 하나는 나머지의 하우징구멍(21c)들과 단면적이 다른 크기로 형성되는데, 본 발명에서는 상기 하우징구멍(21c) 중 어느 하나가 나머지의 하우징구멍(21c)들에 비해 단면적이 크게 형성된 구조를 갖는다.

그리고, 상기 코어홈(23a)은 상기 밸브코어(23)의 바깥 둘레면에서 상기 밸브코어(23)의 윗면과 밑면을 연결하도록 형성되며, 상기 코어홈(23a)은 신속하고 원활한 냉매의 이동을 위해 적어도 5개 이상 형성된 구성을 갖는다.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 흡입 체크밸브(20)는 증발기로부터 배출된 냉매의 압력에 의해 밸브코어(23)가 밸브스프링(22)의 힘을 이기고 하강함에 따라 캡구멍(24a)과 하우징구멍(21c)이 서로 연결되며, 이로 인해 냉매는 컴프레서(1)의 흡입실로 이동을 하게 된다.

한편, 에어컨 컴프레서(1)가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때 즉 에어컨 컴프레서(1)가 초기 온(ON) 상태일 때 캡구멍(24a)으로 유입되는 냉매는 초기 압력이 낮은 냉매가 유입된다.

이와 같이, 낮은 압력의 냉매가 유입되면 밸브코어(23)는 냉매의 압력에 의해 밸브스프링(22)의 힘을 이기고 하강을 하게 되지만 냉매의 압력이 낮은 관계로 하강하는 이동양은 극히 미약하게 된다.

이에 따라, 밸브코어(23)는 냉매의 낮은 압력과 밸브스프링(22)의 힘이 서로 상충하여 떨림 현상이 발생할 수 있으나, 본 발명은 밸브코어(23)의 외주면에 다수개의 코어홈(23a)이 형성되어 있기 때문에 압력이 낮은 냉매는 캡구멍(24a)의 하단과 상기 밸브코어(23)의 상단 사이의 틈새를 통해 빠져나가면서, 동시에 상기 코어홈(23a)을 통해서도 빠져나가게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 흡입 체크밸브(20)는 에어컨 컴프레서(1)의 초기 온(ON)시 압력이 낮은 냉매가 캡구멍(24a)을 통해 유입되더라도 다수개의 코어홈(23a)을 통해 원활히 빠져나가게 됨으로써, 종래와 같이 냉매의 낮은 압력과 밸브스프링(22)의 힘이 밸브코어(23)에서 서로 상충하는 현상이 발생하지 않게 되고, 이로 인해 상기 밸브코어(23)가 떨리는 현상도 발생하지 않게 되며, 이 결과 낮은 압력의 냉매가 하우징구멍(21c)을 통해 완전히 빠져나갈 때까지 소음이 발생하지 않게 된다.

또한, 본 발명에 따른 흡입 체크밸브(20)는 다수개의 하우징구멍(21c) 중 어느 하나의 단면적이 나머지 구멍들에 비해 크게 형성된 구조이기 때문에, 밸브하우징(21)내에 존재하는 냉매는 단면적이 큰 어느 하나의 하우징구멍(21c)을 통해 신속히 빠져나가는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 컴프레서(1)의 초기 온(ON)시 압력이 낮은 냉매가 캡구멍(24a)을 통해 밸브하우징(21)의 내부로 유입되더라도 단면적이 큰 어느 하나의 하우징구멍(21c)을 통해 상기 밸브하우징(21)의 외부로 신속하게 빠져나가게 됨으로써, 압력이 낮은 냉매가 상기 밸브하우징(21)속에 잔존하는 시간을 크게 단축시킬 수 있게 되며, 이러한 작용은 소음 발생 현상을 근본적으로 차단하는 데에 큰 기여를 하게 된다.

한편, 도 8에는 종래의 흡입 체크밸브(10)와 본 발명에 따른 흡입 체크밸브(10)에 대하여 소음을 측정한 결과치의 그래프가 도시되어 있는 바, 즉 100Hz ∼ 750Hz 사이의 구간을 비교하여 보면 종래의 흡입 체크밸브(10)에 비해 본 발명에 따른 흡입 체크밸브(10)의 소음이 대략 30dB 정도 크게 줄어들었음을 알 수 있다.

도 1은 흡입 체크밸브를 구비한 에어컨 컴프레서의 사시도,

도 2와 도 3은 종래의 흡입 체크밸브를 설명하기 위한 사시도 및 단면도,

도 4는 종래의 흡입 체크밸브에서 하우징구멍을 설명하기 위하여 밸브하우징을 전개하여 나타낸 도면,

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 흡입 체크밸브를 설명하기 위한 사시도 및 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 흡입 체크밸브에서 하우징구멍을 설명하기 위하여 밸브하우징을 전개하여 나타낸 도면,

도 8은 종래의 흡입 체크밸브와 본 발명에 따른 흡입 체크밸브에 대하여 소음을 측정한 결과치 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 - 에어컨 컴프레서 1a - 흡입포트

20 - 흡입 체크밸브 21 - 밸브하우징

21a - 원통부 21b - 바닥면

21c - 하우징구멍 22 - 밸브스프링

23 - 밸브코어 23a - 코어홈

24 - 밸브캡 24a - 캡구멍

Claims

에어컨 컴프레서의 흡입포트속에 삽입된 상태로 고정 설치됨과 더불어 다수개의 하우징구멍이 관통 형성된 밸브하우징과;

상기 밸브하우징속에 밸브스프링을 매개로 탄설되어서 상기 밸브하우징의 길이방향을 따라 왕복 이동하도록 설치됨과 더불어 바깥 둘레면을 따라 다수개의 코어홈이 형성된 밸브코어와;

상기 밸브하우징의 상단에 결합되어서 상기 밸브하우징으로부터 상기 밸브코어의 이탈을 방지함과 더불어 상기 흡입포트와 상기 밸브하우징을 연결하는 캡구멍이 형성된 밸브캡;

을 포함하는 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 밸브하우징은 원통부와 바닥면으로 구성되고;

상기 원통부에 상기 하우징구멍이 원주 방향을 따라 120도(°)의 간격으로 형성되며;

상기 하우징구멍은 상기 원통부에서 상기 바닥면까지 연장되어 형성되고;

상기 하우징구멍 중 어느 하나는 나머지의 하우징구멍들과 단면적이 다른 크기로 형성된 것;

을 특징으로 하는 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브.
청구항 2에 있어서, 상기 하우징구멍 중 어느 하나는 나머지의 하우징구멍들에 비해 단면적이 크게 형성된 것;

을 특징으로 하는 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 코어홈은 상기 밸브코어의 바깥 둘레면에서 상기 밸브코어의 윗면과 밑면을 연결하도록 형성된 것;

을 특징으로 하는 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브.
청구항 4에 있어서, 상기 코어홈은 신속하고 원활한 냉매의 이동을 위해 적어도 5개 이상 형성된 것;

을 특징으로 하는 차량용 에어컨 컴프레서의 흡입 체크밸브.