KR20140145659A - 리드 타입의 토출 밸브플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리드 타입의 토출 밸브플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기의 후방하우징에 구비되어, 실린더보어에서 피스톤에 의해 압축된 냉매가 선택적으로 토출되도록 단속하도록, 상기 후방하우징의 내부에 고정되는 환형의 고정편과, 상기 후방하우징 내에 형성된 실린더보어 후단에 대응하고, 상기 고정편의 원주연을 따라 방사상으로 배치되는 복수개의 토출밸브가 포함되는데, 상기 토출밸브는 상기 환형의 고정편 중심점 방향으로 상기 고정편에서 연장 형성되어 탄성을 갖는 지지편과, 상기 환형의 고정편 중심점에서 외측 방향으로 상기 지지편의 중심부에서 연장 형성되어 탄성을 갖는 리드편과, 상기 리드편의 종단에 부채꼴 형상으로 형성되어, 상기 실린더보어에서 압축된 냉매의 토출을 단속하는 밸브편이 포함되어, 압축된 냉매의 토출을 단속하는 밸브의 저항(탄성복원력)을 종래의 밸브플레이트보다 낮추어, 냉방능력이 저하되는 것을 방지함과 동시에 압축기의 소요 동력을 감소시키는 리드 타입의 토출 밸브플레이트를 제공한다.

Description

리드 타입의 토출 밸브플레이트{Reed-type discharge valve plate}

본 발명은 리드 타입의 토출 밸브플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차용 압축기의 실린더블럭과 후방하우징 사이에 고정 설치되어, 상기 실린더블럭 내에 방사상으로 배치 형성되는 각각 실린더보어에서 압축된 냉매를 선택(지정 압축압력)적으로 토출할 수 있도록 단속하는 리드 타입의 토출 밸브플레이트에 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 용량 가변형압축기가 많이 사용되고 있다.

용량 가변형압축기로는 사판식, 로터리식 및 스크롤식 등 다양한 종류가 개시되어 있다.

이 중 사판식 압축기는 크랭크실 내에서 경사각이 가변되도록 설치된 사판이 회전축의 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 흡입실 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 실린더블록 사이에는 흡입포트와 토출포트가 각각 형성된 밸브플레이트가 개재되며, 상기 흡입포트와 토출포트는 리드에 의해 개폐되는 것이다.

일예로 종래의 압축기를 살펴보면, 공개특허 제10-2010-0062259호(2010.06.12)에서는 내부에 토출실 및 흡입실이 형성되는 헤드와, 상기 헤드와 결합되고, 내부에 상기 토출실 및 흡입실과 선택적으로 연결되고 피스톤이 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축하는 실린더보어가 다수개 형성되는 실린더블록과, 상기 피스톤의 직선왕복운동을 위한 동력을 전달하고, 상기 헤드 및 상기 실린더블록의 중앙을 관통하여 회전가능하게 설치되는 회전축 그리고 상기 헤드와 실린더블록 사이에 구비되고, 상기 회전축이 관통하여 설치되는 축지지공이 형성되고, 상기 축지지공을 둘러 방사상으로 각각의 실린더보어와 대응되는 위치에 토출공 및 흡입공이 형성되는 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트의 양측면에 구비되어 상기 토출공 및 흡입공을 각각 개폐하는 리드가 형성된 리드밸브로 구성되는 밸브어셈블리를 구비하는 압축기에 있어서, 상기 토출공을 개폐하는 리드밸브의 토출리드와 대응되는 위치의 상기 밸브플레이트의 표면 중 상기 토출공과 상기 축지지공 사이에는 오일이 저장되는 오일저장홈이 요입되게 형성되는 압축기를 제공한다.

그러나 상기한 종래의 밸브플레이트(1)는 제한된 하우징의 내부 구조에서 형성되기 위해 도 1에 도시한 바와 같이 중심점을 기준으로 리드밸브(2)가 방사상으로 배치되는 구조 형성되었는데, 이때 종래의 밸브플레이트(1)는 밸브에 탄성을 부여하는 리드의 길이가 짧아, 밸브의 저항(탄성복원력)이 커지는 문제점이 발생하였다.

압축된 냉매는 토출 과정에서 지정 압력 및 정량의 토출량으로 토출되어야 손실을 줄일 수 있는데, 상기 밸브의 저항(탄성복원력)이 커짐에 따라 지정 압력 및 정량의 토출량으로 압출된 냉매가 토출되질 않아, 제대로 된 압축기 제어가 이루어지질 않을 뿐만 아니라, 토출 과정의 손실에 따른 냉방능력이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 밸브의 저항(탄성복원력)이 커짐에 따라 압축기의 소요동력이 증가하는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 토출 밸브플레이트의 본체를 이루는 고정편에서 지지편을 연장형성하고, 상기 지지편에서 리드편을 연장형성하여, 압축된 냉매의 토출을 단속하는 밸브의 저항(탄성복원력)을 종래의 밸브플레이트보다 낮추어, 압축된 냉매가 지정 압력 및 정량의 토출량으로 토출되어, 원활한 냉매 토출 과정을 수행하도록 하고, 토출 과정에서 발생되는 손실을 저감 할 수 있는 리드 타입의 토출 밸브플레이트를 제공함에 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 리드 타입의 토출 밸브플레이트는 압축기의 후방하우징에 구비되어, 실린더보어에서 피스톤에 의해 압축된 냉매가 선택적으로 토출되도록 단속하도록, 상기 후방하우징의 내부에 고정되는 환형의 고정편과, 상기 후방하우징 내에 형성된 실린더보어 후단에 대응하고, 상기 고정편의 원주연을 따라 방사상으로 배치되는 복수개의 토출밸브가 포함된다.

이때 본 발명에 따른 상기 토출밸브는 상기 환형의 고정편 중심점 방향으로 상기 고정편에서 연장 형성되어 탄성을 갖는 지지편과, 상기 환형의 고정편 중심점에서 외측 방향으로 상기 지지편의 중심부에서 연장 형성되어 탄성을 갖는 리드편과, 상기 리드편의 종단에 부채꼴 형상으로 형성되어, 상기 실린더보어에서 압축된 냉매의 토출을 단속하는 밸브편이 포함된다.

그리고 본 발명에 따른 리드 타입의 토출 밸브플레이트는 상기 환형의 고정편에서 상기 토출밸브들 사이에 중심점 방향으로 연장 형성되고, 상기 고정편이 하방하우징 내에 장착될 시 장착위치 및 방향을 확인하도록 하는 복수의 위치확인편이 더 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 리드 타입의 토출 밸브플레이트는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 토출 밸브플레이트의 본체를 이루는 고정편에서 지지편을 연장형성하고, 상기 지지편에서 리드편을 연장형성하여, 압축된 냉매의 토출을 단속하는 밸브의 저항(탄성복원력)을 종래의 밸브플레이트보다 낮추어, 냉방능력이 저하되는 것을 방지함과 동시에 압축기의 소요 동력을 감소시키는 효과가 있다.

도 1은 종래의 리드 타입의 토출 밸브플레이트를 보인 예시도이다.
도 2는 용량 가변형 사판식 압축기의 구성을 간략하게 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 리드 타입의 토출 밸브플레이트를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 리드 타입의 토출 밸브플레이트를 후방하우징에 장착한 상태를 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명 토출 밸브플레이트의 본체를 이루는 고정편에서 지지편을 연장형성하고, 상기 지지편에서 리드편을 연장형성하여, 압축된 냉매의 토출을 단속하는 밸브의 저항(탄성복원력)을 종래의 밸브플레이트보다 낮추어, 압축된 냉매가 지정 압력 및 정량의 토출량으로 토출되어, 원활한 냉매 토출 과정을 수행하도록 하고, 토출 과정에서 발생되는 손실을 저감 할 수 있는 리드 타입의 토출 밸브플레이트에 관한 것으로, 도면을 참조 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저 본 발명을 설명하기 전 용량 가변형 사판식 압축기의 전체적인 구성을 도 2를 참조하여 살펴보면, 상기 용량 가변형 사판식 압축기(C)는 크게 전방하우징(20), 실린더블럭(10), 후방하우징(30)으로 구성되는데, 상기 실린더블럭(10)은 길이방향으로 평행하고, 내주연을 따라 복수의 실린더보어(11)가 방사상으로 배열되고, 상기 복수의 실린더보어(11) 내에는 각각 피스톤(12)이 왕복 운동가능하게 구비된다.

그리고 상기 전방하우징(20)은 상기 실린더블럭(10)의 전방에 결합되는데, 상기 전방하우징(20)의 안쪽에는 크랭크실(21)이 마련되고, 상기 전방하우징(20)의 중심에는 구동축(40)의 일단이 회전가능하게 지지되며, 상기 구동축(40)의 타단은 상기 크랭크실(21)을 통과하여 실린더블럭(10)에 설치된 베어링을 매개로 지지된다.

상기 크랭크실(21) 내부에는 위치되는 상기 구동축(40)에는 러그플레이트(60)와 사판(50)이 설치되는데, 상기 러그플레이트(60)는 중앙부에 가이드홀(62)이 각각 직선 천공된 한쌍의 동력전달용 지지암(61)이 일면에 일체로 돌출되게 형성된다.

상기 사판(50)의 일면에는 볼이 형성되어, 상기 러그플레이트(60)가 회전함에 따라 상기 사판(50)의 볼이 러그플레이트(60)의 가이드홀(62) 내에서 슬라이딩 이동하면서 사판(50)의 경사각이 가변한다.

그리고 상기 사판(50)의 외주면에는 슈(51)가 구비되어, 각각의 상기 피스톤(12)에 미끄럼이동이 가능하게 끼워진다.

따라서 상기 사판(50)이 경사진 상태에서 회전함에 따라, 상기 슈(51)에 끼워진 복수의 상기 피스톤(12)들은 각각의 실린더보어(11) 내에서 왕복 운동하게 된다.

상기 피스톤(12)의 왕복운동에 의해 흡입실(31)의 냉매가 실린더보어(11) 내에 흡입되어 압축된 후 토출실(32)로 배출되는데, 상기 크랭크실(21) 내의 압력과 흡입실(31) 또는 실린더보어(11) 내의 압력 차이에 따라 사판(50)의 경사각이 변화하여 냉매의 토출량이 조절된다.

이는 통전에 의해 밸브를 개폐함으로써 크랭크실(21)의 압력을 조정하고, 이를 통해 사판(50)의 경사각을 조정하여 토출 용량을 조절하는 용량제어밸브(200)에 의해 구현되는 것이 보통이다.

상기 실린더블럭(10)의 후방에 밸브플레이트를 개재하여 밀폐 결합된 후방하우징(30)을 포함한다.

상기 후방하우징(30)에는 흡입실(31)과 토출실(32)이 각각 형성되어 있고, 상기 후방하우징(30)과 실린더블럭(10) 사이에는 밸브플레이트가 개재되어 있다.

전술한 압축기(C)는 본원 발명에 따른 밸브플레이트가 설치되는 하나의 예에 불과하며, 그 밖의 다양한 형식의 용량가변형 압축기에 모두 적용 가능하다.

상기한 밸브플레이트 중 토출 밸브플레이트(100)의 구성을 살펴보면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 상기 토출 밸브플레이트(100)의 본체를 이루고, 상기 후방하우징(30)의 내부에 고정되는 고정편(110)이 환형으로 형성되어, 상기 후방하우징(30) 내에 대응하여 고정된다.

이때 상기 환형의 고정편(110) 원주연을 따라 복수개의 토출밸브(120)가 방사상으로 배치되는데, 상기 토출밸브(120)는 상기 복수의 실린더보어(11)와 대응하도록 배치된다.

따라서 상기 토출밸브(120)는 상기 토출밸브(120)는 토출포트에 대응되며, 상기 실린더보어(11) 내에서 피스톤(12)에 의해 압축된 냉매가 토출실(32)로 토출되도록 개폐 작동을 한다.

상기 환형의 고정편(110) 원주연을 따라 방사상으로 배치되는 상기 토출밸브(120)들은 지지편(121), 리드편(122), 밸브편(123)으로 구비된다.

도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 살펴보면, 먼저 지지편(121)은 상기 고정편(110)에서 상기 환형의 고정편의 중심측으로 연장 형성되는데, 판상으로 ‘U’자 또는 'V'자 형으로 형성된다.

따라서 상기 지지편(121)은 ‘U’자 또는 'V'자 형으로 형성하는데, 단부가 상기 고정편(110)에 연결되어 있기에 자체 탄성을 가져 토출압(Pd)에 의해 탄성 변형된다.

그리고 상기 지지편(121)의 중심부에는 외측 방향으로 리드편(122)이 연장 형성되어, 상기 리드편(122) 또한 일측단만 상기 지지편(121)의 중심부에 연결되기에 자체 탄성을 가져 토출압(Pd)에 의해 탄성 변형된다.

또한 상기 리드편(122)의 종단에는 외향으로 갈수록 폭이 넓어지는 부채꼴 형상으로 형성되어, 상기 압축기(C)의 후방하우징(30) 내에 형성된 토출포트를 개폐하는 밸브편(123)이 포함된다.

이때 본 발명에서는 상기 밸브편(123)을 부채꼴에 한정하여 설명하나, 이에 한정하지 않고 상기 토출포트의 형상에 대응하여 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.

따라서 본 발명에 따른 리드 타입의 토출 밸브플레이트(100)는 상기 지지편(121)과 리드편(122)의 길이 합에 의해 전체적인 리드가 종래보다 길어져, 냉매의 토출을 단속하는 밸브편의 저항력(탄성복원력)이 종래보다 낮아지므로, 냉매의 토출 과정에서 발생하는 손실이 저감된다.

또한 상기 환형의 고정편(110)에서 상기 고정편(110)의 중심점 방향으로 연장 형성되고, 상기 고정편(110)이 후방하우징(30) 내에 장착될 시 장착위치 및 방향을 확인하도록 하는 복수의 위치확인편(130)이 더 포함된다.

이때 상기 위치확인편(130)은 그 개수 및 배치 위치는 후방하우징(30)의 내부 구조에 따라 다양한 적용 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 실린더블럭 11: 실린더보어
12: 피스톤 20: 전방하우징
21: 크랭크실 30: 후방하우징
31: 흡입실 32: 토출실
40: 구동축 50: 사판
51: 슈 60: 러그플레이트
62: 가이드홀 61: 지지암
100: 토출 밸브플레이트 110: 고정편
120: 토출밸브 121: 지지편
122: 리드편 123: 밸브편
130: 위치확인편

Claims (4)

1. 압축기의 후방하우징에 구비되어, 실린더보어에서 피스톤에 의해 압축된 냉매가 선택적으로 토출되도록 단속하는 토출밸브플레이트를 구성함에 있어서,
   상기 후방하우징의 내부에 고정되는 환형의 고정편;
   상기 후방하우징 내에 형성된 실린더보어 후단에 대응하고, 상기 고정편의 원주연을 따라 방사상으로 배치되는 복수개의 토출밸브가 포함되는 리드 타입의 토출밸브플레이트.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 토출밸브는
   상기 환형의 고정편 중심점 방향으로 상기 고정편에서 연장 형성되어 탄성을 갖는 지지편;
   상기 환형의 고정편의 외측 방향으로 상기 지지편의 중심부에서 연장 형성되어 탄성을 갖는 리드편;
   상기 리드편의 종단에 형성되어, 상기 실린더보어에서 압축된 냉매의 토출을 단속하는 밸브편이 포함되는 리드 타입의 토출밸브플레이트.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 밸브편은
   상기 부채꼴 형상으로 형성되는 리드 타입의 토출밸브플레이트.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 환형의 고정편에서 상기 토출밸브들 사이에 중심점 방향으로 연장 형성되고, 상기 고정편이 후방하우징 내에 장착될 시 장착위치 및 방향을 확인하도록 하는 복수의 위치확인편이 더 포함되는 리드 타입의 토출밸브플레이트.

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