KR101607711B1

KR101607711B1 - 가변용량형 사판식 압축기

Info

Publication number: KR101607711B1
Application number: KR1020090114671A
Authority: KR
Inventors: 안휴남; 손은기; 임승택; 신정식; 박영덕
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2016-03-30
Also published as: KR20110058017A

Abstract

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다. 본 발명에서는 다수개의 실린더보어(111)가 구비되는 실린더블록(110)의 전방에 전방하우징(130)이 결합되어 내부에 크랭크실(131)을 형성한다. 상기 실린더블록(110)의 후방에는 내부에 흡입실(151)과 토출실(153)이 형성되며, 외부로부터 냉매를 상기 흡입실(151)로 전달하는 흡입포트(155)가 형성되는 후방하우징(150)이 결합된다. 상기 흡입포트(155)와 상기 흡입실(151) 사이의 흡입유로(157)에는, 상기 흡입실(151)로부터 상기 흡입포트(155)로 냉매가 일시에 빠져나가는 것이 방지되도록 탄성적으로 입구를 막는 밸브(193)가 구비되는 흡입 체크밸브체(190)가 설치된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 압축기(100)의 정지 시, 크랭크실(131) 내의 고압의 냉매가 흡입 체크밸브체(190)에 의해 흡입실(151)로부터 흡입포트(155)로 일시에 빠져나가는 것이 방지되므로, 급격한 유동에 의한 소음 및 진동이 최소화되는 이점이 있다.

가변용량형, 사판식, 압축기, 체크밸브, 흡입

Description

가변용량형 사판식 압축기{Variable displacement swash plate type compressor}

본 발명은 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기 정지시 소음 및 진동의 발생을 방지하도록 흡입체크밸브체가 구비되는 가변용량형 사판식 압축기에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 바에 따르면, 가변용량형 사판식 압축기(이하 "압축기"라 칭함)(1)는, 다수개의 실린더보어(11)를 구비하는 실린더블록(10)과, 상기 실린더블록(10)의 전방에 결합되어 크랭크실(31)을 형성하기 위한 전방하우징(30), 그리고 상기 실린더블록(10)의 후방에 결합되어 흡입실(51) 및 토출실(53)을 형성하기 위한 후방하우징(50)을 포함하고 있다.

상기 실린더블록(10)에는 냉매의 압축을 위한 다수개의 실린더보어(11)가 방사상으로 형성된다. 상기 실린더보어(11)는 실린더블록(10)의 외측 가장자리를 따라 일정 간격을 두고 배열되고, 실질적으로 상기 실린더블록(10)을 관통하여 형성 된다. 그리고 상기 실린더보어(11)의 내부에는 피스톤(14)이 각각 설치되어 직선왕복운동하면서, 그 사이의 공간에서 냉매를 압축하게 된다. 상기 피스톤(14)은 원기둥형상이고, 상기 실린더보어(11)는 이에 대응되는 원통형상이다.

그리고 상기 실린더블록(10)의 일측면, 즉 전방에는 전방하우징(30)이 결합된다. 상기 전방하우징(30)의 후방은 오목하게 형성되고, 상기 실린더블록(10)과 결합하여, 그 사이에서 크랭크실(31)을 형성한다. 상기 크랭크실(31)의 내부에는 상기 피스톤(14)을 왕복운동시키기 위한 메카니즘이 설치된다.

또한 상기 실린더블록(10)의 타측면, 즉 후방에는 후방하우징(50)이 결합된다. 상기 후방하우징(50)은 전면이 열린 상태로 형성되고, 상기 실린더블록(10)과 결합하여, 상기 실린더보어(11)로 냉매를 흡입하는 흡입실(51)과, 상기 실린더보어(11)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출실(53)을 형성한다. 상기 실린더블록(10)과 후방하우징(50) 사이에는, 흡입실(51) 및 토출실(53)을 형성하면서, 실린더보어(11)와 흡입실(51) 및 토출실(53) 사이에서의 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브어셈블리(70)가 설치된다.

상기 흡입실(51)은 압축되어야 하는 냉매를 상기 실린더보어(11)의 내부로 공급하기 위한 부분으로, 상기 실린더보어(11)에 대응하는 부분의 후방하우징(50) 중 상기 실린더블록(10)과 마주보는 면의 중앙에 해당되는 부분에 형성된다. 상기 후방하우징(50)에는 외부에서 상기 흡입실(51)로 냉매를 전달하는 흡입포트(55)가 형성된다.

그리고 상기 흡입실(51)을 통하여 실린더보어(11)의 내부로 공급된 후, 압축 된 냉매가 토출되는 토출실(53)은, 상기 실린더보어(11)와 대응하는 부분의 후방하우징(50)에서 방사상으로 외측에 해당하는 부분에 형성된다. 상기 토출실(53)로 나온 압축된 냉매는 자동차에서 필요로 하는 공조를 위하여 열교환기로 공급된다.

상기 흡입실(51) 및 토출실(53)은 실린더보어(11)와의 압력차에 의하여, 각각 선택적으로 실린더보어(11)와 연통되게 되면서 냉매를 이동시키게 된다. 이때, 상기 밸브어셈블리(70)는 실린더보어(11)와 흡입실(51) 및 토출실(53)의 압력 차에 기초하여 냉매의 흐름을 단속하게 된다.

다음으로 상기 실린더보어(11)에서 직선왕복운동을 수행하면서 냉매를 압축시키는 피스톤(14)을 구동시키기 위한 구성에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 피스톤(14)을 동작시키기 위한 구동원은 자동차의 엔진에서 전달되는 구동력이다. 엔진에서의 구동력이 구동축(20)으로 전달되어 구동축(20)이 회전하게 된다. 상기 구동축(20)은 상기 전방하우징(30)의 축공(32)을 관통하여 실린더블록(10)의 후방 중심에 형성되는 센터보어(16)에 결합되어, 상기 엔진에서 전달되는 회전력에 기초하여 회전가능하게 지지된다.

상기 크랭크실(31)의 내부에는, 구동축(20)이 그 중심에 결합되어 고정되는 대략 원판형상의 로터(22)가 설치된다. 상기 로터(22)는 구동축(20)의 회전을 따라서 같이 회전한다. 상기 로터(22)의 일측에는 힌지아암(24)이 돌출되게 형성된다. 상기 힌지아암(24)에는 힌지슬롯(24')이 형성된다.

또한 상기 구동축(20)에는 피스톤(14)을 직선왕복운동 시키기 위한 사판(26)이 설치된다. 상기 사판(26)은 원판형상으로 형성되고, 압축기의 토출 용량에 따라 서 상기 구동축(20)에 대한 각도가 변할 수 있도록 설치된다. 즉, 상기 사판(26)은 구동축(20)에 대하여 직교하거나 구동축(20)에 대하여 일정한 각도로 기울어진 상태로 변화할 수 있도록 상기 구동축(20)에 결합되어 있다. 상기 사판(26)의 일측에는, 상기 로터(22)의 힌지아암(24)과 연결되는 연결아암(28)이 형성된다.

상기 연결아암(28)과 힌지아암(24)은 힌지핀(P)에 의하여 연결되어 서로 연동하여 회전하게 된다. 여기서 상기 힌지핀(P)은 힌지아암(24)의 힌지슬롯(24')에 연결되는데, 이는 상기 사판(26)의 각도 변화를 수용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 직선왕복운동을 수행하는 피스톤(14)의 일측, 즉 전방에는 사판(26)과의 연결을 위한 연결부(18)가 형성된다. 상기 구동축(20)을 향하여 일부가 열려있는 상기 연결부(18)의 내부에는 한 쌍의 반구형상 슈(19)가 구비된다.

상기 사판(26)의 가장자리부분은 상기 연결부(18)의 슈(19) 사이에 결합된다. 따라서 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(26)이 회전하면서 그 가장자리 부분이 상기 슈(19)를 지나게 되면, 사판(26)의 경사에 의하여 슈(19)를 구비하고 있는 연결부(18)와 연결된 피스톤(14)이 실린더보어(11)의 내부에서 직선왕복운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.

이렇게 하여 상기 실린더보어(11) 내부에서 압축된 냉매는 밸브어셈블리(70)를 통하여 토출실(53)로 배출된다. 그리고 상기 피스톤(14)이 실린더보어(11)의 내부에서 상사점(도면상에서는 좌측 방향)으로 이동하게 되면, 실린더보어(11)의 내부 압력이 낮아지기 때문에, 흡입실(51)로 안내된 냉매가 밸브어셈블리(70)를 경유 하여 다시 실린더보어(11)의 내부로 유입된다. 이러한 과정을 거치면서 복수개의 실린더보어(11)를 통한 냉매의 흡입 및 압축이 일어나게 되어, 자동차의 공조장치가 동작하게 되는 것이다.

다음에는 상기 사판(26)의 경사각도 조절과 관련된 구성에 대하여 살펴보기로 한다.

상기한 바와 같이, 상기 사판(26)의 경사각은 구동축(20)과 수직 상태에서 일정한 경사각을 가지는 상태까지 변화하면서, 압축되는 냉매의 토출량을 조절할 수 있다. 상기 사판(26)의 경사각을 조절하기 위하여, 상기 후방하우징(50)의 일측에는 제어밸브(80)가 설치된다.

상기 흡입포트(55)와 흡입실(51)을 연결하는 흡입유로(57)에는 다수개의 관통공(91)이 관통되게 형성되는 흡입관(90)이 설치된다. 상기 흡입관(90)은, 바닥면(93)과 상기 흡입포트(55)를 향해 열려있는 입구를 가지는 원통형상으로 형성된다.

가변 용량형 사판식 압축기의 제어밸브(80)는 밸브부(미도시)를 통하여 토출실(53)에서 토출되는 고압의 냉매의 일부를 상기 크랭크실(31)로 안내하면서 그 유량을 제어하는 것에 의하여 크랭크실(31) 내의 압력을 제어하는 것이다. 즉 상기 제어밸브(80)의 밸브부는 토출실(53)과 크랭크실(31)을 선택적으로 연통시키는 역할을 한다.

압축기(10)가 정지하여 상기 제어밸브(80)의 밸브부가 열리게 되면, 토출실(53)로 토출되는 고압의 냉매의 일부가 상기 크랭크실(31)로 유입되어 크랭크 실(31)의 압력을 높일 수 있게 된다. 크랭크실(31)의 압력이 높아진다는 것은 실질적으로 사판(26)의 경사각이 작아지는 것, 즉 구동축(20)에 대하여 직각 상태를 유지하는 것을 의미한다. 따라서 이러한 상태는 피스톤(14)의 행정이 최소화되어 압축되어 토출되는 냉매가 최소화 되는 것이다.

그리고 상기 크랭크실(31)의 내부로 유입된 고압의 냉매는 상기 밸브어셈블리(70)에서 상기 센터보어(16)와 대응되는 부분에 형성된 오리피스홀(72)을 통해 상기 흡입실(51)로 전달된다. 이와 같이 되면, 상대적으로 압력이 낮은 상기 흡입실(51)의 내부 압력이 급격하게 커지면서 상기 흡입관(90)을 향해 냉매가 이동된다.

이때, 냉매는 상기 흡입관(90)에 다수개의 관통공(91)이 형성되어 있으므로, 상기 관통공(91)을 통해 일시에 빠져 나가게 된다. 이와 같이, 고압의 냉매가 상기 흡입관(90)의 관통공(91)을 통해 순간적으로 빠져나가게 되면, 소음 및 진동이 발생하는데, 이때 발생한 소음 및 진동이 상기 압축기(1)와 연결된 배관(미도시)를 통하여 차량 내부로 전달되므로 실내 소음이 발생하게 되는 문제가 발생한다.

그리고, 도 2에서는 미국 등록특허 US 6,520,751에 개시된 종래 기술을 보인 것으로, 외주면에 흡입포트(26)와 흡입실(24)을 연결하는 유로(32)가 다수개가 형성된 케이스(31)의 내부에 원통의 밸브(32)가 이동가능하게 설치되고, 상기 케이스(31)의 바닥면에는 작은홀(33)이 관통되게 형성된다. 그리고 상기 유로(32)와 인접한 위치의 상기 케이스(31)에는 바이패스홀(39)이 형성되어, 저유량일 때 상기 바이패스홀(39)을 통해 흡입포트(26)로부터 유입된 냉매가 상기 흡입실(24)로 유입 된다. 그러나 이 등록특허 또한, 상기 바이패스홀(39)을 통해 냉매가 일시에 빠져나가게 되므로 상기와 같은 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기 정지 시 소음 및 진동이 발생하는 것을 최소화하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수개의 실린더보어가 구비되는 실린더블록과; 상기 실린더블록의 전방에 결합되어 내부에 크랭크실을 형성하는 전방하우징; 상기 실린더블록의 후방에 결합되고, 내부에 흡입실과 토출실이 형성되며, 외부로부터 냉매를 상기 흡입실로 전달하는 흡입포트가 형성되고, 상기 흡입실과 상기 흡입포트 사이에는 흡입유로가 형성되는 후방하우징; 그리고 상기 흡입유로에 설치되고, 상기 흡입실로부터 상기 흡입포트로 냉매가 일시에 빠져나가는 것이 방지하기 위한 흡입 체크밸브체를 포함하여 구성되고, 상기 흡입 체크밸브체는, 다수 개의 흡입슬릿이 관통되게 형성되고 내부에 내부공간이 형성되는 밸브케이스와, 상기 내부공간에 일정구간 이동가능하도록 설치되고 외주면에는 상기 흡입포트를 향해 열려있는 복수 개의 연결슬릿이 형성되는 밸브, 그리고 상기 내부공간에 설치되어 상기 밸브가 상기 흡입포트를 막는 방향으로 탄성지지하는 스프링을 포함하여 구성된다.

상기 흡입슬릿은 상기 밸브케이스의 길이방향으로 다수 개가 형성되고, 상기 흡입슬릿은 서로 높이가 다르도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 밸브케이스에는 상기 밸브의 이동을 규제하는 커버가 결합되는 것이 바 람직하다.

상기 연결슬릿은 닫힌 상태에서 상기 밸브의 상면과 연통되는 연결통로를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 압축기 정지 시, 크랭크실 내부로 유입된 고압의 냉매가 흡입실로 유입되어 흡입포트로 일시에 많은 양이 빠져나가지 못하도록 상기 흡입실과 흡입포트 사이의 흡입유로에는 상기 흡입포트를 막는 방향으로 탄성지지되는 밸브가 구비되는 흡입체크밸브체가 설치된다. 따라서, 고압의 냉매가 상기 흡입 체크밸브에 의해 급격히 빠져나가는 것이 방지되어, 급격한 냉매의 유동에 의한 소음 및 진동이 최소화 되고, 크랭크실 내부에 고압의 냉매가 충분히 머무를 수 있으므로 사판이 구동축으로부터 직각 상태로 신속하게 이동하여 압축기의 구동을 정지시킬 수 있어, 제어 응답성을 향상시키는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 흡입 체크밸브의 구성이 단면사시도로 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 흡입 체크밸브의 구성이 사시도로 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명 실시예를 구성하는 흡입 체크밸브의 구성이 평면도로 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 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 형성하기 위한 후방하우징(150)을 포함한다.

상기 실린더블록(110)에는 다수개의 실린더보어(111)가 일정한 간격을 두고 방사상으로 형성된다. 상기 실린더보어(111)는 냉매의 압축을 위한 부분으로, 내부에 피스톤(114)이 각각 수납되어 직선왕복운동 하면서, 그 사이의 공간에서 냉매를 압축하게 된다. 상기 실린더보어(111)는 상기 실린더블록(110)을 관통하도록 원통형상으로 형성되고, 상기 피스톤(114)은 이에 대응되는 원기둥형상으로 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 메카니즘이 설치된다.

상기 실린더블록(110)의 후방, 즉, 상기 전방하우징(130)이 설치된 반대쪽에는 후방하우징(150)이 설치된다. 상기 후방하우징(150)에서 상기 실린더블록(110)과 마주보는 면의 중앙에는 냉매를 흡입하는 흡입실(151)이 형성된다. 상기 흡입실(151)은 상기 실린더보어(111)의 내부로 압축될 냉매를 전달하는 역할을 한다.

상기 후방하우징(150)에는 상기 실린더보어(111)에서 압축된 냉매가 토출되 는 토출실(153)이 형성된다. 상기 토출실(153)은 상기 실린더보어(111)에 대응하는 부분의 후방하우징(153)에서 방사상으로 외측에 해당하는 부분에 형성된다.

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 실린더블록(110)과 후방하우징(140) 사이에는, 흡입실(151) 및 토출실(153) 사이에서의 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브어셈블리(170)가 설치된다. 상기 흡입실(151) 및 토출실(153)은 실린더보어(111)와의 압력차에 의하여, 각각 선택적으로 실린더보어(111)와 연통하게 되면서 냉매를 이동시키게 된다. 이때, 상기 밸브어셈블리(170)는 실린더보어(111)와 흡입실(151) 및 토출실(153)의 압력차에 기초하여 냉매의 흐름을 단속하게 된다. 상기 밸브어셈블리(170)에는 상기 크랭크실(131)로 유입된 고압의 냉매가 빠져나가는 오리피스홀(172)이 상기 흡입실(151)과 연결되도록 관통되게 형성된다.

다음에는 상기 실린더보어(111)에서 직선왕복운동을 수행하면서 냉매를 압축시키는 피스톤(114)을 구동시키기 위한 구성에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 피스톤(114)을 동작시키기 위한 구동원은 자동차의 엔진에서 전달되는 구동력이다. 엔진에서의 구동력이 구동축(120)으로 전달되어 구동축(120)이 회전하게 된다. 상기 구동축(120)은 상기 전방하우징(130)의 축공(132)을 관통하여 실린더블록(110)의 후방 중심에 형성되어 있는 센터보어(116)에 결합되어, 상기 엔진에서 전달되는 회전력에 기초하여 회전가능하게 지지된다.

그리고 상기 크랭크실(131)의 내부에는, 구동축(120)이 그 중심에 결합되어 고정되는 대략 원판형상의 로터(122)가 설치된다. 따라서 상기 로터(122)는 구동축(120)의 회전에 따라서 같이 회전한다. 상기 로터(122)의 일측에는 힌지아암(124)이 돌출되게 형성된다.

또한 상기 구동축(120)에는 피스톤(114)을 왕복운동시키기 위한 사판(126)이 설치된다. 상기 사판(126)은 원판형상으로 형성되고, 압축기의 토출 용량에 따라서 상기 구동축(120)에 대한 각도가 변할 수 있도록 설치된다. 즉, 상기 사판(126)은 구동축(120)에 대하여 직교하거나 구동축(120)에 대하여 일정한 각도로 기울어진 상태로 변화할 수 있도록 상기 구동축(120)에 결합되어 있다. 상기 사판(126)의 일측에는 상기 로터(122)의 힌지아암(124)과 연결되는 연결아암(128)이 돌출되게 형성된다.

상기 연결아암(128)과 힌지아암(124)은 힌지핀(P)에 의하여 연결되어 서로 연동하여 회전하게 된다. 여기서 상기 힌지핀(P)은 힌지아암(124)의 힌지슬롯(124')에 연결되는데, 이는 상기 사판(126)의 각도 변화를 수용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 직선왕복운동을 수행하는 피스톤(114)의 일측, 즉, 전방에는 사판(126)과의 연결을 위한 연결부(118)가 형성된다. 상기 구동축(120)을 향하여 일부가 열려있는 상기 연결부(118)의 내부에는 반구상의 슈(119)가 구비된다. 상기 사판(126)의 가장자리 부분은 상기 슈(119) 사이에 결합된다. 따라서 소정의 경사를 가지고 있는 상기 사판(126)이 회전하면서 그 가장자리부분이 상기 슈(119)를 지나게 되면, 상기 사판(126)의 경사에 의하여 슈(119)를 구비하고 있는 연결부(118)와 연결된 피스톤(114)이 실린더보어(111)의 내부에서 직선왕복운동을 하면서 냉매를 압축하게 된다.

상기 사판(126)의 경사각을 조절하기 위하여, 상기 후방하우징(150)의 일측에는 제어밸브(180)가 설치된다. 상기 제어밸브(180)는 토출실(153)과 크랭크실(131)을 선택적으로 연통시킬 수 있는 밸브부(미도시)를 구비한다. 상기 제어밸브(180)는 밸브부를 통하여 토출실(153)에서 토출되는 토출압력의 냉매의 일부를 상기 크랭크실(131)로 안내하면서 그 유량을 제어하는 것에 의하여 크랭크실(131) 내의 압력을 제어하는 것이다.

즉, 상기 크랭크실(131)의 압력을 변화시키는 것에 의하여 사판(126)의 경사각을 변화시킬 수 있고, 이에 따라, 피스톤(114)의 스트로크가 변화되어 냉매의 토출량이 조절된다. 이러한 크랭크실(131)의 실내 압력을 변화시킬 수 있도록 제어하는 것이 제어밸브(180)이다.

이와 같은 가변용량형 사판식 압축기(100)에 있어서, 흡입포트(155)와 흡입실(151)을 연통하는 흡입유로(157)에는 흡입 체크밸브체(190)가 설치된다. 상기 흡입 체크밸브체(190)는 급격한 압축기(100) 내부 압력변화에 따른 소음 및 진동이 차량 실내로 전달되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 흡입 체크밸브체(190)는 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 바닥면(191')과 상기 흡입포트(155)를 향해 열려있는 입구 및 원통형상의 외주면을 가지는 밸브케이스(191)와, 상기 밸브케이스(191)의 내부공간(192)에 이동가능하게 설치되는 밸 브(193)를 포함한다.

상기 밸브케이스(191)의 외주면에는 다수 개의 흡입슬릿(197)이 형성된다. 상기 흡입슬릿(197)을 통하여 상기 흡입포트(155)로부터 유입된 냉매가 상기 흡입실(151)로 전달된다. 상기 흡입슬릿(197)은 복수 개 형성될 수 있는데, 본 실시예에서, 상기 흡입슬릿(197)은 세 개가 형성된다. 상기 흡입슬릿(197)은 일정 간격을 두고 형성된다. 상기 흡입슬릿(197)는 상기 바닥면(191')으로부터 상기 밸브케이스(191)의 길이방향으로 길게 연장되어 형성된다. 상기 흡입슬릿(197)은 상기 밸브케이스(191)의 바닥면(191')을 향해 일측이 개구되어 있다.상기 흡입슬릿(197)은 냉매가 상기 흡입포트(155)와 흡입실(151) 사이에서 이동가능하도록 일종의 통로 역할을 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 흡입슬릿(197)은 제1흡입슬릿(197a)와 제2흡입슬릿(197b)로 구성된다. 상기 제1흡입슬릿(197a)의 높이(H1)는 상기 제2흡입슬릿(197b)의 높이(H2) 보다 더 높게 형성된다. 즉, 상기 제1흡입슬릿(197a)은 상기 제2흡입슬릿(197b)보다 상기 밸브케이스(191)의 입구에 더 가까운 위치까지 연장되어 길게 형성된다. 이는 유입되는 냉매의 양이 적을 경우, 즉 상기 밸브(193)가 상기 밸브케이스(191)의 바닥면(191')을 향해 완전히 이동되지 못하더라도 냉매가 상기 제1흡입슬릿(197a)을 통해 원활하게 유입될 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 밸브(193)는 상기 밸브케이스(191) 내에서 이동가능하도록 형성되는 것으로, 대략 원기둥형상으로 형성된다. 상기 밸브(193)는 상기 크랭크실(131)내의 고압의 냉매가 상기 흡입실(151)을 통과하여 상기 흡입포트(155)로 일시에 빠져나 가는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 밸브(193)는 상기 내부공간(192)에 설치되는 스프링(S)에 탄성지지되고, 상기 스프링(S)에 의해 상기 흡입포트(155)를 막는 방향, 즉 상기 밸브케이스(191)의 입구 측으로 탄성력을 받는다. 이때, 상기 스프링(S)의 탄성력은 상기 흡입포트(155)를 통해 냉매가 유입되기 전 상태에서는 상기 흡입포트(155)를 막는 방향으로 계속 탄성력을 발휘해야 하며, 냉매가 유입되면 상기 밸브(193)가 손쉽게 탄성력을 극복하여 상기 밸브케이스(191)의 바닥면(191')방향으로 이동가능해야 한다.

상기 스프링(S)의 일측은 상기 바닥면(191')에 지지되고, 타측은 상기 밸브(193)의 저면을 지지한다. 그리고 상기 스프링(S)의 일측에는 상기 바닥면(191')으로부터 돌출되게 형성되는 지지보스(192')가 삽입되어 상기 스프링(S)의 유동을 방지한다.

상기 밸브(193)의 외주면에는 일정 간격을 두고 다수개의 연결슬릿(194)이 길이방향으로 형성된다. 상기 복수 개의 연결슬릿(194) 중 적어도 일부는 상기 흡입포트(155)와 연통하도록 외부측으로 열려있어 연결통로(194')의 기능을 한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연결슬릿(194)은 닫힌 상태에서 상기 밸브(193)의 상면과 연통되는 연결통로(194')를 구비한다. 따라서 냉매가 상기 연결슬릿(194)의 연결통로(194')를 통해 상기 흡입실(151)로부터 흡입포트(155)로 천천히 빠져나가게 된다.

한편, 상기 밸브케이스(191)에는 링 형상의 커버(200)가 결합된다. 상기 커 버(200)는, 예를 들면 상기 밸브케이스(191)와 인서트사출에 의해 형성될 수 있다. 상기 커버(200)의 내경은 상기 밸브(193)의 외경보다 작게 형성된다. 이는 상기 밸브(193)가 상기 밸브케이스(191)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 상기 커버(200)는 상기 밸브(193)의 이동을 규제하는 일종의 스토퍼 역할을 한다.

상기 커버(200)는 동(copper)과 같은 금속재질로 형성된다. 상기 커버(200)의 외경은 상기 흡입유로(157)의 내경보다 약간 크게 형성된다. 이는 상기 커버(200) 부분이 상기 흡입유로(157)의 내주면에 압입되어 고정되기 때문이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기에 적용된 흡입 체크밸브의 동작을 설명한다.

가변용량형 사판식 압축기(100)의 구동에 있어서, 사판(126)의 경사각이 최대가 되면, 피스톤(114)의 행정 길이도 최대가 되어 냉매의 토출량도 최대로 된다. 그리고 제어밸브(180)에 정류가 인가되어 전자기력이 작용하게 되면, 상기 제어밸브(180)의 밸브부는 닫히는 방향으로 작용하게 된다. 여기서 제어밸브(180)의 밸브부가 완전히 닫힌 상태로 운전된다는 것은 차량 내부의 열부하가 크기 때문에 공조장치가 최대로 동작하고 있는 것을 의미하는 것이므로, 이는 상기 사판(126)이 최대의 경사각을 가진 상태로 회전하면서 피스톤(114)의 행정 길이를 최대화시킨 상태이다.

그리고 상기 제어밸브(180)에 전류가 인가되지 않은 경우에는, 상기 밸브부가 열린 상태로 운전된다. 그리고 이러한 상태는 토출실(153)에 있는 고압의 냉매의 일부가 상기 밸브부를 통하여 상기 크랭크실(131)로 들어갈 수 있는 상태이기 때문에, 실질적으로 사판(126)이 구동축(120)에 대하여 수직 상태로 된다. 따라서 이러한 상태에서는 실린더보어(111)에 대하여 피스톤(114)이 직선왕복운동을 거의 수행하지 않기 때문에, 냉매의 압축 및 토출이 거의 일어나지 않는다고 할 수 있다.

이때, 상기 크랭크실(131)로 유입된 고압의 냉매는 상기 센터보어(116)와 연결되는 상기 오리피스홀(172)을 통과하여 상기 흡입실(151)로 유입된다. 상기 흡입실(151)로 유입된 고압의 냉매는 상기 흡입 체크밸브체(190)를 통과하여 상기 흡입포트(155) 측으로 이동하게 된다. 이와 같은 상태에서, 상기 흡입 체크밸브체(190)의 밸브(193)는 스프링(S)의 탄성력에 의해 상기 흡입포트(155)를 막는 방향으로 탄성지지되어 있으므로, 고압의 냉매는 상기 흡입실(151)로부터 흡입포트(155) 측으로 일시에 빠져나가는 것이 방지된다.

이와 같이, 고압의 냉매가 상기 밸브(193)에 의해 막혀 원활하게 이동하지 못하므로, 즉, 냉매가 흡입실(151)로부터 흡입포트(155) 측으로 일시에 빠져나가는 것이 방지되어, 급격한 냉매의 유동에 의한 소음 및 진동이 최소화 된다.

그리고 상기 고압의 냉매가 상기 크랭크실(131)의 내부에 충분히 머무를 수 있으므로, 상기 사판(126)이 구동축(120)으로부터 직각 상태로 신속하게 이동하여 압축기의 구동을 정지시킬 수 있게 된다.

다음으로, 상기 압축기(100)가 정지 상태에서 다시 구동하게 되면, 외부로부터 냉매가 상기 흡입포트(155)로 유입되어 상기 흡입실(151)로 전달된다. 즉, 상기 흡입포트(155)로 유입된 냉매는 상기 흡입 체크밸브체(190)를 통해 상기 흡입 실(151)로 전달된다. 이때, 유입되는 냉매에 의해 상기 흡입 체크밸브체(190)의 밸브(193)는 스프링(S)의 탄성력을 극복하면서 상기 밸브케이스(191)의 바닥면(191')을 향해 이동하게 된다.

상기 흡입 체크밸브체(190)를 통해 유입된 냉매는 상기 밸브(193)를 도 4에 도시된 화살표 A 방향으로 상기 바닥면(191')을 향해 이동시키면서, 상기 흡입슬릿(197)을 통과하여 상기 흡입실(151)을 향해 이동된다.

이때, 유입된 냉매의 양이 적은 경우, 상기 밸브(193)가 상기 밸브케이스(191)의 바닥면(191')을 향해 완전히 이동되지 못하더라도, 냉매가 상기 제1흡입슬릿(197a)을 통해 원활하게 흡입될 수 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도시된 실시예에서, 흡입 체크밸브체(190)에는 커버(200)가 결합되어 밸브(193)의 이동을 규제하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 흡입 체크밸브체(190)의 내주면 가장자리에는 규제리브(미도시)가 돌출되게 형성되어 밸브(193)의 이동을 규제할 수도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술의 가변용량형 사판식 압축기의 다른 실시예의 요부 구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 가변용량형 사판식 압축기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 흡입 체크밸브의 구성을 보인 단면사시도.

도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 흡입 체크밸브의 구성을 보인 사시도.

도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 흡입 체크밸브의 구성을 보인 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 압축기 110: 실린더블록

111: 실린더보어 114: 피스톤

130: 전방하우징 131: 크랭크실

150: 후방하우징 151: 흡입실

153: 토출실 155: 흡입포트

157: 흡입유로 180: 제어밸브

190: 흡입 체크밸브 191: 밸브케이스

193: 밸브 197: 흡입슬릿

200: 커버 S: 스프링

Claims

다수개의 실린더보어(111)가 구비되는 실린더블록(110)과;

상기 실린더블록(110)의 전방에 결합되어 내부에 크랭크실(131)을 형성하는 전방하우징(130);

상기 실린더블록(110)의 후방에 결합되고, 내부에 흡입실(151)과 토출실(153)이 형성되며, 외부로부터 냉매를 상기 흡입실(151)로 전달하는 흡입포트(155)가 형성되고, 상기 흡입실(151)과 상기 흡입포트(155) 사이에는 흡입유로(157)가 형성되는 후방하우징(150); 그리고

상기 흡입유로(157)에 설치되고, 상기 흡입실(151)로부터 상기 흡입포트(155)로 냉매가 일시에 빠져나가는 것이 방지하기 위한 흡입 체크밸브체(190)를 포함하여 구성되고,

상기 흡입 체크밸브체(190)는, 다수 개의 흡입슬릿(197)이 관통되게 형성되고 내부에 내부공간(192)이 형성되는 밸브케이스(191)와, 상기 내부공간(192)에 일정구간 이동가능하도록 설치되고 외주면에는 상기 흡입포트(155)를 향해 열려있는 복수 개의 연결슬릿(194)이 형성되는 밸브(193), 그리고 상기 내부공간(192)에 설치되어 상기 밸브(193)가 상기 흡입포트(155)를 막는 방향으로 탄성지지하는 스프링(S)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
제 1항에 있어서,

상기 흡입슬릿(197)은 상기 밸브케이스(191)의 길이방향으로 다수 개가 형성되고, 상기 흡입슬릿(197)은 서로 높이가 다르도록 형성됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 밸브케이스(191)에는 상기 밸브(193)의 이동을 규제하는 커버(200)가 결합됨을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.
제 3항에 있어서,

상기 연결슬릿(194)은 닫힌 상태에서 상기 밸브(193)의 상면과 연통되는 연결통로(194')를 구비함을 특징으로 하는 가변용량형 사판식 압축기.