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KR101960441B1 - 압축기용 체크밸브 - Google Patents

압축기용 체크밸브 Download PDF

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KR101960441B1
KR101960441B1 KR1020130133417A KR20130133417A KR101960441B1 KR 101960441 B1 KR101960441 B1 KR 101960441B1 KR 1020130133417 A KR1020130133417 A KR 1020130133417A KR 20130133417 A KR20130133417 A KR 20130133417A KR 101960441 B1 KR101960441 B1 KR 101960441B1
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South Korea
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valve case
refrigerant
valve
suction
check valve
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이창우
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임승택
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 압축기용 체크밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조공정을 단축시킬 뿐 아니라 제조원가를 절감시키는 압축기용 체크밸브에 대한 것이다.

Description

압축기용 체크밸브{COMPRESSOR CHECK VALVE}
본 발명은 압축기용 체크밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조공정을 단축시킬 뿐 아니라 제조원가를 절감시키는 압축기용 체크밸브에 대한 것이다.
일반적으로 자동차에는 냉난방을 위한 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치에는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기가 포함되는데, 이러한 압축기에는 일반적으로 사판식 압축기가 사용되고 있다.
사판식 압축기는 자동차의 전면패널에 설치된 에어컨 스위치의 온/오프에 따라 구동되는데, 압축기가 구동되면 증발기의 온도가 하강 되고, 압축기가 정지되면 증발기의 온도가 상승된다.
사판식 압축기는 압축기 내에 구비된 회전축에 일정각도 경사각을 가지는 사판을 설치하고, 상기 회전축의 회전에 연동하여 상기 사판에 연결된 실린더보어내의 피스톤이 왕복운동을 함에 의해서 냉매를 압축시키는 방식이다.
이러한 사판식 압축기로는 고정 용량형 타입과 가변 용량형 타입이 있다. 일반적으로 가변용량형 사판식 압축기의 배출용량은 사판의 경사각을 제어함에 따라 달성되는데, 냉방부하가 커지면 사판의 경사각이 커지고, 냉방부하가 작아지면 사판의 경사각이 작아지도록 제어된다.
도 1에는 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성이 단면도이며, 도 2는 종래 체크밸브(90)의 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 체크밸브(90)는 바닥면과 원통형상의 외주면을 가지는 밸브케이스(91)와, 상기 밸브케이스(91)의 내부공간에 이동가능하게 설치되는 밸브(93)를 포함한다.
상기 밸브케이스(91)의 외주면에는 다수 개의 흡입슬릿(97)이 형성된다. 상기 밸브케이스(91)의 내부로 유입된 냉매가 상기 흡입슬릿(97)을 통하여 전달된다. 상기 흡입슬릿(97)은 일정간격을 두고 배열되고, 상기 밸브케이스(91)의 길이방향으로 관통되어 형성된다.
상기 밸브(93)는 상기 밸브케이스(91) 내에서 이동가능하도록 형성되는 것으로, 대략 원기둥형상으로 형성된다.
상기 밸브(93)는 상기 내부공간에 설치되는 스프링(S)에 의해 탄성지지되고, 상기 스프링(S)에 의해 상기 밸브케이스(91)의 입구 측으로 탄성력을 받는다. 이때, 상기 스프링(S)의 탄성력은 상기 토출실(53)을 향해 냉매가 토출되기 전 상태에서는 상기 밸브케이스(91)의 입구를 막는 방향으로 계속 탄성력을 발휘해야 하며, 냉매가 토출되면 상기 밸브(93)가 탄성력을 극복하여 상기 밸브케이스(91)의 바닥면 방향으로 이동가능해야 한다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.
상기와 같은 체크밸브(90)는 크게 밸브케이스(91), 코어(93), 스프링(S) 및 상기 부품을 압입하기 위한 압입부(95)로 구성된다.
이러한 구성의 체크밸브(90)의 경우 체크밸브(90)의 역할을 수행하기 위하여 필요한 구성은 스프링(S)과 코어(93) 뿐이나 스프링(S)과 코어(93)를 수용하기 위한 밸브케이스(91) 및 압입부의 구성이 추가적으로 필요함에 따라 체크밸브(90)가 다수의 부품으로 구성되어 체크밸브(90)의 생산원가가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 체크밸브(90) 생산 공정 중 밸브케이스(91)에 스프링(S) 및 코어(93)를 위치시킨 후 압입부(95)로 상기 부품들을 압입하여 조립하는 압입 공정이 필요하여 제조 공정이 복잡하며, 압입 공정 중 플라스틱 재질의 밸브케이스(91)가 금속 재질의 압입부(95)에서 이탈하는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
한국공개특허 2013-0027263 한국공개특허 2011-0062109
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 체크밸브의 구성이 밸브 일체형 케이스와 스프링의 2개로 구성되어 원가가 절감될 뿐 아니라 제조공정을 단축시켜 높은 생산성의 체크밸브를 포함하는 압축기를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉매를 흡입실(151)로 흡입하기 위한 흡입유로(157)에 설치되며 상기 냉매의 유동을 선택적으로 차단하는 압축기용 체크밸브(190)에 있어서, 내부로 상기 냉매가 이동하며 상기 흡입유로(157)에 직선 이동 가능하게 설치되는 밸브 케이스(195)와, 상기 밸브 케이스(195) 외주연에 설치되어 상기 밸브 케이스(195)를 탄성지지하는 스프링(S), 상기 밸브 케이스(195)에 관통되게 형성되고, 상기 밸브 케이스(195)의 이동에 따라 상기 흡입유로(157)와 상기 흡입실(151)을 연통시키는 흡입슬릿(197) 을 포함하는 압축기용 체크밸브에 일 특징이 있다.
이때, 상기 밸브 케이스(195)는 상기 냉매가 이동하는 본체부(191) 및 상기 냉매가 유입되는 냉매유입구(192)가 형성되는 헤드부(193)를 포함하고, 상기 스프링(S)은 상기 헤드부(193)와 상기 흡입유로(157)에 구비되는 단차부(159)에 위치하여 상기 밸브 케이스(195)를 지지하는 것도 가능하다.
또한, 상기 밸브 케이스(195)의 후면에는 1개 이상의 냉매 유동홈(198)이 형성되는 것도 가능하다.
또한, 상기 흡입슬릿(197)은 상기 밸브 케이스(195)의 길이방향으로 다수가 형성되는 것도 가능하다.
또한, 상기 밸브 케이스(195) 일단에는 상기 밸브 케이스(195)의 이동을 제한하는 돌출부(199)가 형성되는 것도 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 압축기에 따르면, 체크밸브가 케이스 및 스프링으로 구성될 수 있어 원가가 절감되고, 체크밸브 조립 공정이 단축되어 생산성이 증가되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 가변 용량형 사판식 압축기를 나타낸 개념도,
도 2는 종래의 체크밸브를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 가변 용량형 사판식 압축기를 나타낸 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브를 압축기로부터 분리하여 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브를 나타낸 저면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브를 나타낸 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 작동 상태도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부된 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 개념도이다.
본 발명의 실시예에 따른 압축기(100)는, 다수개의 실린더보어(111)가 구비되는 실린더블록(110)과, 상기 실린더블록(110)의 전방에 결합되어 크랭크실(131)을 형성하기 위한 전방하우징(130), 그리고 상기 실린더블록(110)의 후방에 결합되어 흡입실(151) 및 토출실(153)을 형성하는 후방하우징(150)을 포함한다.
상기 실린더블록(110)에는 다수개의 실린더보어(111)가 일정한 간격을 두고 방사상으로 형성된다. 상기 실린더보어는 냉매의 압축을 위한 부분으로, 내부에 피스톤(114)이 각각 수납되어 상기 피스톤(114)이 직선왕복 운동하면서, 그 사이의 공간에서 냉매를 압축하게 된다. 상기 실린더보어(111)는 상기 실린더블록(110)을 관통하도록 원통형상으로 형성되고, 상기 피스톤(114)은 이에 대응되는 원기둥 모양으로 형성된다.
상기 실린더블록(110)의 일측면, 즉, 전방에는 전방하우징(130)이 결합된다. 상기 전방하우징(130)의 후방은 오목하게 형성되어, 상기 실린더블록(110)과 협력하여 내부에 크랭크실(131)을 형성한다. 그리고 상기 실린더블록(110)과 전방하우징(130) 사이에 형성되는 상기 크랭크실(131)의 내부에는 상기 피스톤(114)을 왕복운동시키기 위한 구동부가 설치된다.
상기 실린더블록(110)의 상기 전방하우징(130)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(150)이 설치된다. 상기 후방하우징에서 상기 실린더블록(110)과 마주보는 면의 중앙에는 냉매를 흡입하는 흡입실(151)이 형성된다. 상기 흡입실(151)은 상기 실린더보어(111)의 내부로 압축될 냉매를 일시적으로 저장하는 역할을 한다.
상기 후방하우징(150)에는 상기 흡입실(151)의 내부로 냉매를 전달하는 역할을 하는 흡입포트(155)가 형성된다.
상기 흡입포트(155)는 상기 압축기(100)의 외부와 상기 흡입실(151)의 내부가 연결되도록 관통되게 형성된다.
상기 후방하우징(150)에는 상기 실린더보어(111)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출실(153)이 형성된다. 상기 토출실(153)은 상기 실린더보어(111)에 대응하는 부분의 후방하우징(150)에서 방사상으로 외측에 해당하는 부분에 형성된다. 상기 토출실(153)은 상기 실린더보어(111)에서 압축되어 토출된 냉매를 일시적으로 저장하는 역할을 한다.
상기 실린더블록(110)과 후방하우징(150) 사이에는, 흡입실(151) 및 토출실(153) 사이에서의 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브어셈블리가 설치된다. 상기 흡입실(151) 및 토출실(153)은 실린더보어(111)와의 압력차에 의하여, 각각 선택적으로 실린더보어(111)와 연통하게 되면서 냉매를 이동시키게 된다.
상기 사판(126)의 경사각을 조절하기 위하여, 상기 후방하우징(150)의 일측에는 제어밸브(180)가 설치된다.
이와 같은 압축기(100)에 있어서, 체크밸브(190)는 흡입포트(155)와 흡입실(151)을 연통하는 흡입유로(157) 상에 흡입포트(155) 일측에 설치된다.
종래 체크밸브(90)는 밸브케이스(91), 코어(93), 스프링(S) 및 압입부의 수개의 부품으로 구성되어 생산원가가 증가하고, 체크밸브(90) 조립시 압입 공정 중 밸브케이스(91)가 압입부에서 이탈하는 문제점이 있었다.(도 2 참조)
본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브(190)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 흡입유로(157)에 직선 이동 가능하게 설치되는 밸브 케이스(195)와, 밸브 케이스(195) 외주연에 설치되는 스프링(S)과 밸브 케이스(195)에 관통되게 형성되는 흡입슬릿(197)을 포함한다.
상기 밸브 케이스(195)는 상기 흡입유로(157) 상에 왕복 운동하도록 설치되며, 내부로 상기 냉매가 유동한다.
이때, 상기 밸브 케이스(195)는 본체부(191) 및 헤드부(193)을 포함할 수 있다.
상기 본체부(191)는 전면이 개방된 원통형상으로 내부에는 상기 냉매가 이동하기 위한 빈 공간이 구비된다. 이때, 상기 본체부(191)의 후면은 폐쇄되게 형성된다.
상기 헤드부(193)는 상기 본체부(191)의 개방된 전면에 결합되면서 중앙 부위에는 압축된 냉매가 유입되는 냉매유입구(192)가 형성된다.
이때, 상기 헤드부(193)의 내경은 상기 냉매의 원활한 유동을 위해 상기 본체부(191)의 내경에 대응되도록 형성되나, 상기 헤드부(193)의 외경은 상기 스프링(S)이 상기 본체부(191) 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 본체부(191)의 외경에 비해 크게 형성된다.
상기 스프링(S)은 상기 밸브 케이스(195) 외주연에 설치되어 상기 밸브 케이스(195)를 탄성지지한다. 구체적으로, 스프링(S)은 일단부가 상기 헤드부(193)에 접촉하며, 타단부가 흡입유로(157) 상에 구비되는 단차부(159)에 접촉하도록 위치한다.
상기 흡입슬릿(197)은 상기 밸브 케이스(195) 외주면에 관통되게 형성되며, 상기 밸브 케이스(195)의 이동에 따라 상기 흡입유로(157)와 상기 흡입실(151)을 연통시킨다.
이때, 상기 흡입슬릿(197)은 상기 밸브 케이스(195)의 길이방향으로 다수가 형성되며, 상기 흡입슬릿(197)을 통해 흡입포트(155) 냉매가 흡입실(151)로 유동한다.
또한, 상기 밸브 케이스(195) 후방 단부에는 돌출부(199)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 돌출부(199)는 상기 밸브 케이스(195) 외주면을 따라 환형으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 돌출부(199)는 상기 밸브 케이스(195)의 이동을 제한하여 상기 밸브 케이스(195)가 상기 흡입실(151)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
또한, 상기 밸브 케이스(195)의 후면에는 냉매 유동홈(198)이 형성될 수 있다.
냉매 유동홈(198)은 흡입슬릿(197) 개폐시 상기 스프링(S)의 반발력과 냉매의 압력의 상호 작용에 의해 상기 밸브 케이스(195)이 진동하여 소음을 유발할 수 있는데, 상기 냉매 유동홈(198)을 통해 냉매가 배출되도록 하여 진동에 의한 소음을 방지하기 위한 것이다.
본 실시예에서 상기 냉매 유동홈(198)은 상기 흡입슬릿(197)에 연장되어 형성되었으나 이에 한정되는 것은 아니고, 냉매 유동홈(198)과 동일한 기능을 수행하는 한 다양한 형상이 가능하다.
다음으로, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 체크밸브(190)의 동작 과정에 대하여 설명한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브(190)의 작동 상태도이다.
도 7은 냉매가 유입되기 전의 상태로 상기 스프링(S) 탄성력에 의해 상기 흡입슬릿(197)이 닫혀있는 상태이다.
도 8은 냉매가 유입되기 시작한 상태로 유입된 냉매는 그의 압력에 의해 상기 밸브 케이스(195)를 후방으로 밀고, 이러한 상기 밸브 케이스(195)의 이동에 의해 상기 흡입실(151) 내에서 상기 흡입슬릿(197)이 개방되어 상기 냉매는 상기 흡입슬릿(197)을 통해 상기 흡입실(151)로 유동되는 것이다.
이후, 상기 냉매의 유입량이 줄어들면 상기 냉매의 압력에 비해 상기 스프링(S)의 탄성력이 커져 복원력에 의해 상기 밸브 케이스(195)가 전방으로 이동하여 상기 흡입슬릿(197)이 폐쇄되어 초기 상태로 돌아온다.
이러한 본 발명에 따른 체크밸브(190)에 의할 경우 밸브 케이스(195) 및 스프링(S)의 구성만으로 냉매의 유동을 단속할 수 있으며, 종래 체크밸브에 비해 적은 수의 부품으로 구성될 수 있어 생산 원가를 절감시킬 수 있을 뿐 아니라, 체크밸브 제조시 압입부에 의한 압입 공정을 생략할 수 있어 생산성을 증가시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 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 있음이 이해될 필요가 있다.
159: 단차부 S: 스프링
190: 체크밸브 191: 본체부 192: 냉매유입구
193: 헤드부 195: 밸브 케이스 197: 흡입슬릿
198: 냉매 유동홈 199: 돌출부

Claims (5)

  1. 냉매를 흡입실(151)로 흡입하기 위한 흡입유로(157)에 설치되며 상기 냉매의 유동을 선택적으로 차단하는 압축기용 체크밸브(190)에 있어서,
    내부로 상기 냉매가 이동하며 상기 흡입유로(157)에 직선 이동 가능하게 설치되는 밸브 케이스(195);
    상기 밸브 케이스(195) 외주연에 설치되어 상기 밸브 케이스(195)를 탄성지지하는 스프링(S); 및
    상기 밸브 케이스(195)에 관통되게 형성되고, 상기 밸브 케이스(195)의 이동에 따라 상기 흡입유로(157)와 상기 흡입실(151)을 연통시키는 흡입슬릿(197); 을 포함하는 압축기용 체크밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 케이스(195)는,
    상기 냉매가 이동하는 본체부(191); 및 상기 냉매가 유입되는 냉매유입구(192)가 형성되는 헤드부(193); 를 포함하고,
    상기 스프링(S)은,
    상기 헤드부(193)와 상기 흡입유로(157)에 구비되는 단차부(159)에 위치하여 상기 밸브 케이스(195)를 지지하는 것을 특징으로 하는 압축기용 체크밸브.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 케이스(195)의 후면에는 1개 이상의 냉매 유동홈(198)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 체크밸브.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 흡입슬릿(197)은 상기 밸브 케이스(195)의 길이방향으로 다수가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 체크밸브.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 케이스(195) 일단에는 상기 밸브 케이스(195)의 이동을 제한하는 돌출부(199)가 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 체크밸브.
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