KR20210041333A - 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브 - Google Patents

차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브 Download PDF

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KR20210041333A
KR20210041333A KR1020190123904A KR20190123904A KR20210041333A KR 20210041333 A KR20210041333 A KR 20210041333A KR 1020190123904 A KR1020190123904 A KR 1020190123904A KR 20190123904 A KR20190123904 A KR 20190123904A KR 20210041333 A KR20210041333 A KR 20210041333A
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KR
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air conditioner
case
control valve
conditioner compressor
capacity control
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KR1020190123904A
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Inventor
최현환
양준모
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브는 하나의 메인 실린더와, 상기 메인 실린더의 양측에 배치된 서브 실린더를 포함하는 차량용 에어컨 컴프레셔에서 상기 메인 실린더와 양측 서브 실린더의 사이에 각각 배치되어 컴프레셔 탱크로 냉매의 유입량을 제어하는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브로서, 내부에 공간부가 형성되고, 하단에 상기 서브 실린더와 연결되어 냉매가 유입되는 유입구가 개방되며, 일측면에 상기 컴프레셔 탱크 측으로 상기 냉매가 배출되도록 상기 유입구와 연결된 배출구가 관통 형성되는 케이스, 상기 배출구에 대응하는 상기 케이스의 상부 측에 수평 방향으로 나란히 복수개 설치되는 코일, 및 상기 케이스의 공간부에 배치되고, 상기 코일에 대응하여 자성체가 장착되며, 각 상기 코일이 선택적으로 작동함에 따라 회전하여 상기 배출구의 개폐량을 조절하는 회전수단을 포함한다.

Description

차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브{CAPACITY CONTROL VALVE OF AIR CONDITIONER COMPRESSOR FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어컨 컴프레셔의 냉매의 토출량을 유연하게 조절할 수 있는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 상용차, 특히, 대형버스는 에어컨 컴프레셔가 3개의 실린더와, 각 실린더와 연결되는 컴프레셔 탱크로 구성된다.
이때, 상기 3개의 실린더는 중앙에 배치된 메인 실린더와, 상기 메인 실린더를 기준으로 양측에 배치된 서브 실린더로 구성된다.
상기 메인 실린더와 서브 실린더 사이에는 각각 용량제어 밸브가 설치되는데, 상기 용량제어 밸브의 역할은 상기 서브 실린더 측으로 냉매의 유입을 제어하는 것이다.
상기 용량제어 밸브는 제어부로부터 신호를 받아 상기 컴프레셔 탱크에서 서브 실린더 측으로 유로를 개폐함으로써, 에어컨 컴프레셔의 전체 냉매 토츌 용량을 조절하도록 구성된다.
상기 에어컨 컴프레셔의 냉매 토출 용량 제어 매커니즘은, 먼저, 증발기를 거친 저온저압의 냉매가 컴프레셔 탱크로 유입된다.
종래 기술에 따른 에어컨 컴프레셔는 상기 컴프레셔 탱크에서 상기 메인 실린더로 냉매가 상시 유입되는 구조로 이루어지지만, 용량제어 밸브가 OFF 상태가 되면, 상기 서브 실린더로는 냉매가 유입되지 못하는 구조로 이루어진다.
이때, 상기 에어컨 컴프레셔에서 압축되어 토출되는 냉매의 용량은 메인 실린더에서 토출되는 냉매뿐이므로 33%가 된다.
상기 양측 용량제어 밸브 중, 일측 용량제어 밸브에 ON신호가 전송되면, 냉매는 메인 실린더와 일측 서브 실린더로 유입되고, 에어컨 컴프레셔의 냉매의 토출 용량은 66%가 된다.
그리고 상기 양측 용량제어 밸브에 모두 ON신호가 전송되면, 상기 냉매는 메인 실린더와 양측 서브 실린더 모두로 유입되고, 이때의 에어컨 컴프레셔의 냉매의 토출 용량은 100%가 된다.
즉, 상기 용량제어 밸브는 상기 에어컨 컴프레셔의 냉매의 토출 용량을 상황에 따라 조절함으로써, 연비를 개선하는 것이다.
그러나 종래 기술에 따른 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브는 상기와 같이 에어컨 컴프레셔의 냉매의 토출 용량을 3가지 모드로밖에 제어할 수 없는 한계가 있다.
또한, 상기 에어컨 컴프레셔의 냉매의 유입 시, 상기 용량제어 밸브가 작동하는데 윤활유 역할을 하는 냉동유가 함께 유입되는데, 종래 기술에 따른 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브는 상기 서브 실린더를 개방하거나 폐쇄하도록 구성되기 때문에, 상기 서브 실린더의 폐쇄 시, 냉동유가 없이 작동하므로, 금속 칩이 발생하거나, 작동열에 의해 내부 고착 현상이 발생하기도 하는 문제점이 있다.
이러한 금속 칩은 차량의 에어컨 시스템을 돌아다니면서 다른 부위에 고장을 일으키기도 하며, 내부 고착 현상은 에어컨 컴프레셔의 가장 빈번하게 발생되는 클레임 현상 중 하나이다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 코일에 선택적으로 자기장을 발생시킴에 따라 이동하는 자성체를 통해 회전자가 회전하면서 냉매가 배출되는 배출구의 개폐량을 변화시키는 구조로 이루어져 유연하게 냉매의 토출량을 조절할 수 있는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 메인 실린더와, 상기 메인 실린더의 일측에 배치된 적어도 1개 이상의 서브 실린더를 포함하는 차량용 에어컨 컴프레셔에서 상기 메인 실린더와 양측 서브 실린더의 사이에 각각 배치되어 컴프레셔 탱크로 냉매의 유입량을 제어하는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브로서, 내부에 공간부가 형성되고, 하단에 상기 서브 실린더와 연결되어 냉매가 유입되는 유입구가 개방되며, 일측면에 상기 컴프레셔 탱크 측으로 상기 냉매가 배출되도록 상기 유입구와 연결된 배출구가 관통 형성되는 케이스, 상기 배출구에 대응하는 상기 케이스의 상부 측에 수평 방향으로 나란히 복수개 설치되는 코일, 및 상기 케이스의 공간부에 배치되고, 상기 코일에 대응하여 자성체가 장착되며, 각 상기 코일이 선택적으로 작동함에 따라 회전하여 상기 배출구의 개폐량을 조절하는 회전수단을 포함하는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브를 제공할 수 있다.
또한, 상기 케이스는 상단이 폐쇄되는 원통형으로 이루어지며, 상부 일측면에 복수개의 상기 코일이 각각 설치되는 설치홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전수단은 상기 케이스의 공간부의 상측에 배치되어 상기 케이스의 상부면 중심으로부터 돌출된 회전축을 통해 끼워져 회전하는 회전자, 상기 회전자의 일측면의 상기 코일에 대응하는 위치에 형성된 장착홈을 통해 삽입되는 자성체, 상기 회전자의 하부면 일측에 연결되어 외측을 향하여 절곡된 연결단을 통해 장착되고, 상기 배출구에 대응하여 배치되어 상기 회전자가 회전함에 따라 상기 배출구의 개폐량을 조절하도록 형성되는 클로저, 및 상기 케이스의 공간부의 하측에 상기 회전자와 접촉된 상태로 배치되고, 상기 연결단이 관통되는 슬롯이 형성되는 플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전자는 상기 케이스의 상부면과의 사이에 복수개의 볼 베어링을 통해 회전 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 상기 자성체는 상기 장착홈 상에서 왕복 운동하도록 스프링을 통해 장착될 수 있다.
또한, 상기 클로저는 상기 회전자의 하부면 중심으로부터 일측으로 편심되게 연결된 연결단을 통해 장착될 수 있다.
또한, 상기 클로저는 그 면적이 상기 배출구의 면적에 대응하여 형성되고, 상기 케이스의 공간부의 내면을 따라 슬라이드 이동하도록 상기 케이스의 내면과 대응하게 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 플레이트는 상기 케이스의 내면과 대응하게 라운드진 슬롯이 형성될 수 있다.
또한, 상기 코일은 상기 케이스의 내측면에 형성된 설치홈을 통해 15°간격으로 이격되어 5개소에 설치될 수 있다.
또한, 상기 코일은 상기 케이스의 외측에 배치된 제어부를 통해 자기장이 형성되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 회전수단은 상기 제어부를 통해 상기 코일에 선택적으로 자기장이 형성되면, 상기 자성체가 이동하여 자기장이 형성된 코일과 접촉되도록 구성됨에 따라, 상기 배출구의 개폐량이 조절되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브는 코일에 선택적으로 자기장을 발생시킴에 따라 이동하는 자성체를 통해 회전자가 회전하게되고, 이에 따라, 별도의 회전장치 없이 냉매가 배출되는 배출구의 개폐량을 변화시킬 수 있는 효과가 있다.
결과적으로, 상기 회전자가 회전함에 따라 서브 실린더로의 냉매 유입량을 연속적으로 조절 가능하여 연비를 개선할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 사시도이다.
도 2은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 작동에 따른 냉매 토출량을 설명한 표이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 사시도이고, 도 2은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 분해 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브(이하, 편의상 용량제어 밸브라 함)는 대형버스의 에어컨 컴프레셔에 적용되는 것을 예로 들어 설명한다.
먼저, 상기 대형버스의 에어컨 컴프레셔는 3개의 실린더와, 상기 3개의 실린더와 연결되는 컴프레셔 탱크로 구성된다.
좀더 상세하게, 상기 대형버스의 에어컨 컴프레셔는 하나의 메인 실린더와, 상기 메인 실러더의 양측에 배치된 서브 실린더를 포함한다.
또한, 상기 대형버스의 에어컨 컴프레셔는 상기 메인 실린더와 양측 서브 실린더가 각각 연결된 컴프레셔 탱크를 포함한다.
이러한 대형버스의 에어컨 컴프레셔의 작동은 먼저, 증발기를 거친 저온저압의 냉매는 컴프레셔 탱크로 유입된다.
이때, 상기 컴프레셔 탱크의 내부로 유입된 냉매는 메인 실린더 측으로 상시 이동한다.
또한, 상기 양측 보조 실린더에 각각 적용된 용량제어 밸브에 의해 각 보조 실린더 측으로 냉매의 유입 유무가 결정된다.
여기서 상기 용량제어 밸브는 상기 보조 실린더를 완전히 폐쇄하지 않고, 일정영역만큼 개방하여 냉매가 서브 실린더 측으로 상시 이동하도록 구성된다.
상기 용량제어 밸브는 상기 증발기 내부의 컨트롤 판넬에서 설정온도와 실내온도의 차이 값으로 이루어진 신호에 의해 작동한다.
상기와 같이 컴프레셔 탱크로 유입된 냉매는 상기 메인 실린더와 양측 서브 실린더 각각에서 압축 작용을 통해 고온고압 상태가 되어 다시 토출된다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브(1)는 케이스(10), 코일(20), 및 회전수단(30)을 포함한다.
상기 케이스(10)는 상단이 폐쇄되고 하단이 개방되며, 내부에 공간부(11)가 형성된 원통형상으로 형성된다.
이러한 케이스(10)는 하단이 개방되어 유입구(13)가 형성되고, 상기 유입구(13)를 통해서 냉매가 상기 유입되도록 구성된다.
이때, 상기 유입구(13)는 상기 케이스(10)의 하단에 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 유입구(13)의 위치는 설계 변경하여 적용할 수 있다.
예를 들어, 상기 유입구(13)는 상기 케이스(10)의 측면에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 케이스(10)의 일측면에 냉매가 배출되는 배출구(15)가 형성된다.
상기 배출구(15)는 상기 케이스(10)의 일측면에 형성되며, 상기 컴프레셔 탱크(미도시)와 연결되어 상기 컴프레셔 탱크 측으로 상기 냉매가 배출되도록 구성된다.
또한, 상기 케이스(10)에는 상부 일측면에 복수개의 설치홈(17)이 나란히 형성된다.
이때, 상기 설치홈(17)은 상기 케이스(10)의 측면에 상,하 방향을 기준으로 상기 배출구(15)와 대응하는 위치에 각각 형성된다.
즉, 상기 케이스(10)에는 상기 배출구(15)의 상부 측에 복수개의 설치홈(17)이 수평 방향으로 나란히 형성되도록 구성된다.
상기와 같이 형성된 설치홈(17)에는 코일(20)이 각각 삽입된다.
상기 코일(20)은 상기 케이스(10)의 측면을 따라 수평 방향으로 나란히 설치된다.
이러한 코일(20)은 5개소에 설치될 수 있으며, 상기 코일(20)의 양단의 위치는 상기 배출구(15)의 수평 방향의 길이보다 길게 형성되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 코일(20)의 배치위치는 일측 단부의 위치가 상기 배출구(15)의 일측 단부의 위치와 동일하며, 상기 배출구(15)를 따라 일정간격으로 나란히 배치되고, 타측 단부의 위치가 상기 배출구의 타측 단부의 위치보다 외측으로 치우쳐져 형성될 수 있다.
다시 말해, 상기 코일(20)은 상기 배출구(15)에 대응하는 위치에 4개가 배치되고, 나머지 1개의 코일(20)은 상기 배출구(15)를 벗어난 위치에 배치된다.
예를 들어, 일측 단부에 위치한 코일(20a)을 0°의 기준점으로 정의하고, 타측 단부에 위치한 코일(20b)을 일측 단부에 위치한 코일(20a)과 비교하여 60°회전한 것으로 가정하면, 각 코일 사이의 간격은 15°로 설정할 수 있다.
상기 코일(20)이 5개소에 배치되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 상기 코일(20)의 개수를 변경하여 적용할 수 있다.
또한, 상기 코일(20)은 상기 케이스(10)의 외측에 배치되는 제어부(70)를 통해 자기장이 형성되도록 구성될 수 있다.
여기서 상기 코일(20)은 자기장이 형성되면, 이하에서 설명할, 자성체(40)와 인접한 부분에 S극 자성을 띄게 된다.
더불어, 상기 코일(20)은 필요에 따라 선택적으로 자기장이 형성되도록 구성된다.
이때, 상기 코일(20)은 상기 설치홈(17)의 깊이, 즉, 상기 케이스(10)의 측면 두께보다 짧게 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전수단(30)은 상기 케이스(10)의 공간부(11)에 대응하여 배치된다.
이러한 회전수단(30)은 회전자(31), 자성체(40), 클로저(50), 및 플레이트(60)를 포함한다.
상기 회전자(31)는 원기둥 형상으로 형성되어 상기 케이스(10)의 공간부(11)의 상측에 배치된다.
상기 회전자(31)는 상기 케이스(10)의 상부면 중심으로부터 돌출된 회전축(33)을 통해 끼워진다.
이러한 회전자(31)는 상기 케이스(10)의 상부면과의 사이에 복수개의 볼 베어링(35)을 통해 회전 가능하게 장착된다.
상기 볼 베어링(35)은 3개소에 설치될 수 있다.
즉, 상기 회전자(31)는 상기 회전축(33)을 통해 끼워진 상태로, 회전 시, 상기 볼 베어링(35)을 통해 슬립 이동할 수 있도록 구성된다.
이러한 회전자(31)의 일측면에는 장착홈(37)이 형성되는데, 상기 장착홈(37)은 상기 코일(20)에 대응하는 위치에 형성된다.
상기 장착홈(37)에는 자성체(40)가 삽입된다.
이때, 상기 자성체(40)는 스프링(41)을 통해 장착되며, S극이 스프링(41)과 접촉되도록 위치되고, N극이 코일(20)과 접촉되도록 위치된다.
이러한 자성체(40)의 작동은 복수개의 코일(20) 중, 하나의 코일(20)에 자기장이 발생되면, 해당 코일(20)과 접촉되도록 회전자(31)와 함께 회전하여 상기 설치홈(17)에 자성체(40)의 선단부가 일정길이 삽입되고, 상기 코일(20)의 자기장이 제거되면, 상기 스프링(41)의 복원력에 의해 정위치된다.
그리고 상기 회전자(31)의 하부면 일측에는 클로저(50)가 연결된다.
상기 클로저(50)는 상기 회전자(31)의 하부면 일측에 연결되어 외측을 향하여 절곡된 연결단(51)을 통해 장착된다.
이때, 상기 연결단(51)은 상기 회전자(31)의 하부면 중심으로부터 일측으로 편심되게 설치된다.
이러한 클로저(50)는 상기 케이스(10)의 배출구(15)에 대응하여 배치된다.
즉, 상기 클로저(50)는 상기 회전자(31)가 회전함에 따라 상기 배출구(15)의 개폐량을 조절하도록 구성된다.
이에 따라, 상기 클로저(50)는 상기 배출구(15)의 면적과 유사한 면적의 판형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클로저(50)는 상기 케이스(10)의 공간부(11)의 내면을 따라 슬라이드 이동하기 때문에, 상기 케이스(10)의 내면과 대응하게 라운드지게 형성될 수 있다.
이러한 클로저(50)는 상기 코일(20)에 선택적으로 자기장이 발생될 때마다 해당 코일(20)을 따라 상기 자성체(40)가 이동하면서 함께 이동하나, 상기 배출구(15)를 완전히 폐쇄하지는 않는다.
그리고 도 3을 참조하면, 상기 케이스(10)의 공간부(11)의 하측에 상기 회전자(31)와 접촉되는 플레이트(60)가 배치된다.
상기 플레이트(60)에는 상하 방향으로 관통 형성된 슬롯(61)을 통해 상기 연결단(51)이 삽입되어 설치된다.
이때, 상기 슬롯(61)은 상기 케이스(10)의 내면과 대응하게 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬롯(61)은 상기 코일(20)의 배치 위치에 대응하여 형성된다.
즉, 상기 슬롯(61)은 상기 코일의 일측 단부(20a)와 타측 단부(20b)에 대응하여 그 길이가 결정될 수 있으며, 상기 회전자(31)의 회전각도를 제어하는 스토퍼 역할을 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 작동에 따른 냉매 토출량을 설명한 표이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브의 작동을 설명하기 위한 도면이고,
먼저, 상기 용량제어 밸브(1)의 작동은 증발기(미도시)의 컨트롤 판넬에서 제어부(70)로 신호를 보낸다.
상기 제어부(70)는 신호를 받아 전류를 흐르게 할 코일(20)을 결정한다.
이때, 상기 제어부(70)는 내부의 릴레이(미도시)를 통해 결정된 코일(20)로 전류를 송출한다.
상기와 같은 용량제어 밸브(1)는 상기 코일(20)에 선택적으로 자기장이 형성되면, 해당 코일(20)로 자성체(40)가 이동하여 자기장이 형성된 코일(20)과 접촉되고, 상기 자성체(40)의 선단부의 일정길이가 설치홈으로 삽입되어 위치가 고정되도록 구성된다(도 7참조).
상기 코일(20)은 자성체(40)에 가까운 부분에 S극이 형성되도록 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 냉매의 토출량을 제어 하기 위하여 코일(20)에 선택적으로 자기장을 생성하게 되는데, 일측 단부의 코일(20a)의 위치를 기준점으로 하고, 타측 단부의 코일(20b)의 위치를 일측 단부의 코일(20a)과 비교하여 60°회전한 것으로 정의하며, 이때, 상기 배출구(15)가 완전히 개방된 것으로 가정하였을 때, 각 모드의 회전량과 냉매 토출 용량은 다음과 같다.
도 4를 참조하면, 상기 코일(20)은 상기 배출구(15)의 면적에 따라 5개소에 형성되며, 상기 배출구(15)의 개폐량은 상기 코일(20)의 배치위치에 따라 자성체(40)가 회전하는 각도로서, 0°에서 60°까지 5개의 모드를 구현할 수 있으며, 상기 자성체(40)가 각 코일(20)을 따라 15°씩 이동하는 것으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 냉매의 토출량을 최소로 하기 위하여, 일측 단부의 코일(20a)에 전류를 송출하여 자기장을 발생시키고, 이에, 자성체(40)가 이동함에 따라 회전자(31)가 회전하여 클로저(50)를 통해 배출구(15)의 개방량을 최소화하게 된다(도 5 참조).
이때의 코일(20a)의 위치를 0°의 기준점으로 정한다(MODE1).
다음으로, 냉매의 토출량의 변화시키기 위해, 인접한 다음 코일에 자기장이 형성되어 상기 자성체가 15°이동하면(MODE2), 이와 비례하여 상기 서브 실린더로부터 토출되는 냉매량도 1/5이 증가하도록 구성될 수 있다.
마찬가지로, 냉매의 토출량을 최대로 하기 위하여, 타측 단부의 코일(20b)에 전류를 송출하여 자기장을 발생시키고, 이에, 상기 자성체(40)가 이동함에 따라 회전자(31)가 회전하며, 상기 클로저(50)를 통해 배출구(15)의 개방량을 최대화하게 된다(도 6 참조).
이때의 코일(20b)의 위치는 기준점과 비교하여 60°회전한 것이며(MODE5), 상기 서브 실린더로부터 토출되는 냉매량이 최대가 될 수 있다.
결과적으로, 상기 메인 실린더와 양측 서브 실린더의 냉매 토출량이 각각 33%로 설정되며, 상기 용량제어 밸브(1)의 제어에 따라 서브 실린더의 냉매 토출량을 조절하여 에어컨 컴프레셔 전체의 냉매 토출량을 연속적으로 설정할 수 있는 것이다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브(1)는 각 코일(20)에 전류를 흘려 형성되는 자기장의 원리를 이용하여 상기 자성체(40)가 접촉되면서 회전자(31)가 회전하는 방식으로, 기존의 모터 등과 같은 별도의 회전 구동 장치와, 피스톤 등을 제거함으로써, 부품수, 용량, 및 전체적인 사이즈를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브(1)는 회전하는 회전수단(30)을 통해 서브 실린더로의 냉매 유입량을 연속적으로 조절 가능하여 연비를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브(1)는 상기 배출구(15)를 완전히 폐쇄하지 않는 구조로 이루어져 상기 서브 실린더로 냉매와 함께 이동하는 냉동유가 상시 유입될 수 있으며, 이에 따라, 칩 발생 및 내부 고착 현상을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 용량제어 밸브 10: 케이스
11: 공간부 13: 유입구
15: 배출구 17: 설치홈
20: 코일 30: 회전수단
31: 회전자 33: 회전축
35: 볼 베어링 37: 장착홈
40: 자성체 41: 스프링
50: 클로저 51: 연결단
60: 플레이트 61: 슬롯
70: 제어부

Claims (11)

  1. 메인 실린더와, 상기 메인 실린더의 일측에 배치된 적어도 1개 이상의 서브 실린더를 포함하는 차량용 에어컨 컴프레셔에서 상기 메인 실린더와 서브 실린더의 사이에 각각 배치되어 컴프레셔 탱크로 냉매의 유입량을 제어하는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브로서,
    내부에 공간부가 형성되고, 하단에 상기 서브 실린더와 연결되어 냉매가 유입되는 유입구가 개방되며, 일측면에 상기 컴프레셔 탱크 측으로 상기 냉매가 배출되도록 상기 유입구와 연결된 배출구가 관통 형성되는 케이스;
    상기 배출구에 대응하는 상기 케이스의 상부 측에 수평 방향으로 나란히 복수개 설치되는 코일; 및
    상기 케이스의 공간부에 배치되고, 상기 코일에 대응하여 자성체가 장착되며, 각 상기 코일이 선택적으로 작동함에 따라 회전하여 상기 배출구의 개폐량을 조절하는 회전수단;
    을 포함하는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는
    상단이 폐쇄되는 원통형으로 이루어지며, 상부 일측면에 복수개의 상기 코일이 각각 설치되는 설치홈이 형성되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전수단은
    상기 케이스의 공간부의 상측에 배치되어 상기 케이스의 상부면 중심으로부터 돌출된 회전축을 통해 끼워져 회전하는 회전자;
    상기 회전자의 일측면의 상기 코일에 대응하는 위치에 형성된 장착홈을 통해 삽입되는 자성체;
    상기 회전자의 하부면 일측에 연결되어 외측을 향하여 절곡된 연결단을 통해 장착되고, 상기 배출구에 대응하여 배치되어 상기 회전자가 회전함에 따라 상기 배출구의 개폐량을 조절하도록 형성되는 클로저; 및
    상기 케이스의 공간부의 하측에 상기 회전자와 접촉된 상태로 배치되고, 상기 연결단이 관통되는 슬롯이 형성되는 플레이트;
    를 포함하는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전자는
    상기 케이스의 상부면과의 사이에 복수개의 볼 베어링을 통해 회전 가능하게 장착되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 자성체는
    상기 장착홈 상에서 왕복 운동하도록 스프링을 통해 장착되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 클로저는
    상기 회전자의 하부면 중심으로부터 일측으로 편심되게 연결된 연결단을 통해 장착되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 클로저는
    그 면적이 상기 배출구의 면적에 대응하여 형성되고, 상기 케이스의 공간부의 내면을 따라 슬라이드 이동하도록 상기 케이스의 내면과 대응하게 라운드지게 형성되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트는
    상기 케이스의 내면과 대응하게 라운드진 슬롯이 형성되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 코일은
    상기 케이스의 내측면에 형성된 설치홈을 통해 15°간격으로 이격되어 5개소에 설치되는 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 코일은
    상기 케이스의 외측에 배치된 제어부를 통해 자기장이 형성되도록 구성되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회전수단은
    상기 제어부를 통해 상기 코일에 선택적으로 자기장이 형성되면, 상기 자성체가 이동하여 자기장이 형성된 코일과 접촉되도록 구성됨에 따라, 상기 배출구의 개폐량이 조절되도록 구성되는 차량용 에어컨 컴프레셔의 용량제어 밸브.
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