KR20120015840A - 압축기의 밸브플레이트 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 압축기의 밸브플레이트 조립체는, 밸브플레이트와 밸브시트로 구성되는 압축기의 밸브플레이트 조립체에 있어서, 상기 밸브플레이트에는 흡입포트가 형성되어 있고, 상기 밸브시트에는 상기 흡입포트를 개폐하도록 목부에 의해 연결된 리드가 구비되어 있으며, 상기 흡입포트는 둘 이상 형성되며, 상기 리드는 둘 이상의 흡입포트를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 흡입포트와 리드의 목부를 복수로 형성하여 흡입포트의 단면적을 증가시켜 냉매의 흡입량을 확보함과 동시에 리드의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

압축기의 밸브플레이트 조립체{VALVE PLATE ASEMBLY OF COMPRESSOR}

본 발명은 압축기의 밸브플레이트 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입포트의 단면적을 증가시켜 냉매의 흡입량을 확보할 수 있는 압축기의 밸브플레이트 조립체에 관한 것이다.

자동차용 공조장치의 냉방 시스템에 포함되는 압축기는 벨트를 통해 엔진에 직접 연결되어 있기 때문에 회전수를 제어할 수 없다.

따라서, 근래에는 엔진의 회전수에 의해 규제되는 경우 없이 냉방 능력을 얻기 위해 냉매의 토출량을 변화시킬 수 있는 용량가변형 압축기가 많이 사용되고 있다.

용량가변형 압축기로는 사판식, 로터리식 및 스크롤식 등 다양한 종류가 개시되어 있다.

이 중 사판식 압축기는, 크랭크실 내에서 경사각이 가변되도록 설치된 사판이 구동축의 회전운동에 따라 회전하고, 상기 사판의 회전운동에 의해 피스톤이 왕복운동하는 방식으로 되어 있다. 이 경우, 상기 피스톤의 왕복운동에 의해 흡입실의 냉매가 실린더 내에 흡입되어 압축된 후 토출실로 배출되는데, 상기 크랭크실 내의 압력과 실린더 보어 내의 압력 차이에 따라 사판의 경사각이 변화하여 냉매의 토출량이 조절되게 된다.

특히, 전자 솔레노이드식 용량제어밸브를 채택하여 통전에 의해 밸브를 개폐함으로써 크랭크실의 압력을 조정하고, 이를 통해 사판의 경사각을 조정하여 토출용량을 조절하는 것이 보통이다.

이때, 용량제어밸브의 가동은, 검지된 엔진의 회전수, 차실 내외의 온도 또는 증발기 온도 등의 신호가 CPU 등을 내장하는 제어부에 의해 연산되고, 그 연산결과에 근거하여 전류가 용량제어밸브의 전자코일로 보내짐으로써 이루어진다.

또한, 하우징과 실린더 블록 사이에는 밸브플레이트 조립체가 개재된다.

이하, 도면을 참조하여 종래기술에 따른 밸브플레이트 조립체를 설명한다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 밸브플레이트 조립체(1)는, 흡입포트(2a)가 형성된 밸브플레이트(2)와, 상기 흡입포트(2a)를 개폐하는 리드(3a)를 구비하는 밸브시트(3)로 구성된다.

이때, 상기 리드(3a)는 탄성력을 가진 가느다란 목부(3b)에 의해 밸브시트(3)와 연결된다.

이에 따라, 상기 흡입포트(2a)는 리드(3a)에 의해 개폐되어 냉매를 흡입하게 되는 것이다.

그러나, 종래기술에 따른 밸브플레이트 조립체(1)는 냉매의 흡입량을 확보하여 압축기의 효율을 상승시키기 위해서는 통상 흡입포트(2a)의 단면적을 증가시키도록 설계하며, 이 경우 흡입 냉매의 흡입압(Ps)에 의해 리드(3a)와 밸브시트(3)를 연결하는 목부(3b)의 변위량이 커지게 되어 파손되는 경우가 발생하게 된다.

이에 따라, 압축기 및 밸브플레이트 조립체(1)의 내구성이 저하되었다.

반면, 상기 목부(3b)의 파손을 방지하기 위해 흡입포트(2a)의 단면적을 감소시켜 목부(3b)의 변위량을 감소시키도록 설계하면 내구성은 향상되겠지만, 이로 인해 냉매의 흡입량이 충분하지 않아 압축기의 효율이 낮아지는 문제점이 있게 된다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 흡입포트의 단면적을 증가시켜 냉매의 흡입량을 확보함과 동시에 리드의 내구성을 향상시키는 압축기의 밸브플레이트 조립체를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 압축기의 밸브플레이트 조립체는, 밸브플레이트와 밸브시트로 구성되는 압축기의 밸브플레이트 조립체에 있어서, 상기 밸브플레이트에는 흡입포트가 형성되어 있고, 상기 밸브시트에는 상기 흡입포트를 개폐하도록 목부에 의해 연결된 리드가 구비되어 있으며, 상기 흡입포트는 둘 이상 형성되며, 상기 리드는 둘 이상의 흡입포트를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목부는 둘 이상 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡입포트는 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 흡입포트 및 목부는 2개 형성되며, 상기 밸브플레이트에는 토출포트가 상기 목부의 사이에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2실시예에 따른 압축기의 밸브플레이트 조립체는, 밸브플레이트와 밸브시트로 구성되는 압축기의 밸브플레이트 조립체에 있어서, 상기 밸브플레이트에는 흡입포트가 형성되어 있고, 상기 밸브시트에는 상기 흡입포트를 개폐하도록 목부에 의해 연결된 리드가 구비되어 있으며, 상기 흡입포트는 둘 이상의 동일형상을 가진 주 포트부와 주 포트부를 연결하며 주 포트부의 형상과 상이한 형상을 가지는 보조 포트부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주 포트부의 중심과 보조 포트부의 중심은 동일선상에 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 압축기의 밸브플레이트 조립체에 따르면, 흡입포트와 리드의 목부를 복수로 형성하여 흡입포트의 단면적을 증가시켜 냉매의 흡입량을 확보함과 동시에 리드의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

즉, 복수의 흡입포트로 인해 리드에 과도한 변위가 발생하여도 복수의 목부가 안정적으로 지지하여 파손이 방지된다.

도 1은 종래기술에 따른 밸브플레이트 조립체를 분해 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 용량가변형 압축기의 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 4는 도 3의 밸브플레이트 조립체를 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 정면도이다.
도 6은 도 4의 다른 실시예에 따른 밸브플레이트를 도시한 정면도이다.

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

도 3은 본 발명에 따른 용량가변형 압축기의 구조를 나타내는 종단면도이고, 도 4는 도 3의 밸브플레이트 조립체를 분해 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 정면도이고, 도 6은 도 4의 다른 실시예에 따른 밸브플레이트를 도시한 정면도이다.

먼저, 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체가 설치된 용량가변형 사판식 압축기의 구조를 개략적으로 설명하도록 한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 용량가변형 사판식 압축기(C)는, 내주면에 길이방향을 따라 평행하게 형성된 다수의 실린더 보어(12)를 가지는 실린더 블럭(10)과, 상기 실린더 블럭(10)의 전방에 밀폐 결합된 전방 하우징(16)과, 상기 실린더 블럭(10)의 후방에 밀폐 결합된 후방 하우징(18)을 포함한다.

상기 전방 하우징(16)의 안쪽에는 크랭크실(86)이 마련되며, 전방 하우징(16)의 중심 부근에는 구동축(44)의 일단이 회전가능하게 지지되는 한편, 상기 구동축(44)의 타단은 상기 크랭크실(86)을 통과하여 실린더 블럭(10)에 설치된 베어링을 매개로 하여 지지된다.

또한, 상기 크랭크실(86) 내에는 구동축(44) 둘레에 러그 플레이트(54)와 사판(50)이 설치되어 있다.

상기 러그 플레이트(54)에는, 중앙부에 가이드홀(64)이 각각 직선 천공된 한쌍의 동력전달용 지지 암(62)이 일면에 일체로 돌출되게 형성되어 있고, 상기 사판(50)의 일면에는 볼(66)이 형성되어 있어, 상기 러그 플레이트(54)가 회전함에 따라 상기 사판(50)의 볼(66)이 러그 플레이트(54)의 가이드홀(64) 내에서 슬라이딩 이동하면서 사판(50)의 경사각이 가변되게 되어 있다.

또한, 상기 사판(50)의 외주면은 슈(76)를 개재하여 각 피스톤(14)에 미끄럼이동이 가능하게 끼워진다.

따라서, 상기 사판(50)이 경사된 상태에서 회전함에 따라, 그 외주면에 슈(76)를 개재하여 끼워진 피스톤(14)들은 상기 실린더 블럭(10)의 각 실린더 보어(12) 내에서 왕복운동하게 된다.

상기 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 흡입실(22)의 냉매가 실린더 보어(12) 내에 흡입되어 압축된 후 토출실(24)로 배출되는데, 상기 크랭크실(86) 내의 압력과 흡입실(22) 내의 압력 차이에 따라 사판(50)의 경사각이 변화하여 냉매의 토출량이 조절되는데, 이는 통전에 의해 밸브를 개폐함으로써 크랭크실(86)의 압력을 조정하고, 이를 통해 사판(50)의 경사각을 조정하여 토출 용량을 조절하는 용량제어밸브(200)에 의해 구현되는 것이 보통이다.

그리고, 상기 후방 하우징(18)에는 흡입실(22)과 토출실(24)이 각각 형성되어 있고, 후방 하우징(18)과 실린더 블럭(10) 사이에는 밸브플레이트 조립체(100)가 개재되어 있다.

전술한 압축기는 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체(100)가 설치되는 하나의 예에 불과하며, 그 밖의 다양한 형식의 압축기에 모두 적용 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체(100)를 설명한다.

도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브플레이트 조립체(100)는, 밸브플레이트(110) 및 상기 밸브플레이트(110) 전방에 설치되는 밸브시트(120)로 구성된다.

먼저, 상기 밸브플레이트(110)에는 흡입포트(111)가 형성되어 있고, 상기 밸브시트(120)에는 상기 흡입포트(111)를 개폐하도록 목부(121)에 의해 연결된 리드(122)가 구비된다. 상기 리드(122)와 목부(121)는 흡입압(Ps)에 의해 탄성변형이 발생하게 된다.

이때, 상기 흡입포트(111)는 둘 이상 형성되며, 상기 리드(122)는 둘 이상의 흡입포트(111)를 모두 덮도록 형성된다.

이에 따라, 상기 흡입포트(111)를 복수로 형성하여 상기 흡입포트(111)의 단면적을 증가시켜 냉매의 흡입량을 확보하게 된다. 즉 압축기의 흡입성능이 향상됨에 따라 압축효율이 크게 향상된다.

다만, 복수로 형성된 상기 흡입포트(111)에 의해 냉매의 흡입과정에서 흡입압(Ps)에 의해 목부(121)에 과다하게 힘이 작용함과 동시에 상기 목부(121)의 변위량이 커지게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 목부(121)를 둘 이상으로 형성하여 흡입압(Ps)에 의해 작용하는 힘을 복수의 목부(121)가 분할하여 상쇄하게 되며, 이로 인해 상기 목부(121)의 변위량 또한 작아지게 된다.

이에 따라, 상기 목부(121)의 파손을 방지하여 내구성이 향상됨과 동시에 복수의 흡입포트(111)로 인해 리드(122)가 과도한 변위가 발생하여도 복수의 목부(121)가 안정적으로 지지하게 된다.

결국, 본 발명은 목부(121) 및 리드(122)의 파손 없이 밸브플레이트(110)의 흡입 면적을 극대화시키게 된다.

또한, 상기 복수의 흡입포트(111)는 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡입포트(111) 및 목부(121)는 2개 형성되며, 상기 밸브플레이트(110)에는 토출포트(112)가 상기 목부(121)의 사이에 위치하도록 형성된다.

한편, 도면에서는 상기 흡입포트를 2개로 도시하였지만 그 이상으로 형성되어도 무방함을 밝혀둔다.

따라서, 상기 흡입포트(111)와 목부(121)를 복수로 형성하여 흡입포트(111)의 단면적을 증가시켜 냉매의 흡입량을 확보함과 동시에 리드(122)의 내구성을 향상시키게 된다.

도 6에 도시한 다른 실시예에 따른 밸브플레이트(110')에 따르면, 상기 흡입포트(111')는 둘 이상의 동일형상을 가지는 주 포트부(111a')와 상기 주 포트부(111a')를 연결하며 주 포트부(111a')의 형상과 상이한 형상을 가지는 보조 포트부(111b')가 형성된다.

이때, 상기 주 포트부(111a')의 중심과 보조 포트부(111b')의 중심은 동일선상에 위치하게 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 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.

예를 들어, 전술한 설명에서는 밸브플레이트의 흡입 측을 예로 하여 설명하였지만 토출 측에도 동일하게 적용할 수 있다.

C - 용량 가변형 사판식 압축기 100 - 밸브플레이트 조립체
110 - 밸브플레이트 120 - 밸브시트

Claims (6)

1. 밸브플레이트와 밸브시트로 구성되는 압축기의 밸브플레이트 조립체에 있어서,
   상기 밸브플레이트에는 흡입포트가 형성되어 있고,
   상기 밸브시트에는 상기 흡입포트를 개폐하도록 목부에 의해 연결된 리드가 구비되어 있으며,
   상기 흡입포트는 둘 이상 형성되며, 상기 리드는 둘 이상의 흡입포트를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 목부는 둘 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 흡입포트는 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 흡입포트 및 목부는 2개 형성되며, 상기 밸브플레이트에는 토출포트가 상기 목부의 사이에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
5. 밸브플레이트와 밸브시트로 구성되는 압축기의 밸브플레이트 조립체에 있어서,
   상기 밸브플레이트에는 흡입포트가 형성되어 있고,
   상기 밸브시트에는 상기 흡입포트를 개폐하도록 목부에 의해 연결된 리드가 구비되어 있으며,
   상기 흡입포트는 둘 이상의 동일형상을 가진 주 포트부와 주 포트부를 연결하며 주 포트부의 형상과 상이한 형상을 가지는 보조 포트부가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 주 포트부의 중심과 보조 포트부의 중심은 동일선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브플레이트 조립체.

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