KR100663325B1 - 가변용량형 압축기용 압력조정밸브 - Google Patents

Abstract

압력응동부의 기밀성 및 본체부의 성능을 향상시키며 또 가공, 조립 및 부품개수의 삭감 등에 의한 제작비용을 저감시킨 압력조정밸브를 제공하는 것으로 하부덮개를 가지는 본체부와 상부덮개를 가지는 스프링케이스를 구비하고, 상부덮개와 하부덮개 사이에 다이아프램을 협지 고정한 가변용량형 압축기용 압력조정밸브에 있어서 하부덮개 그 외주부에 원통상 끼워맞춤부와 고리형 돌기부를 구비하고 상부덮개와 하부덮개는 원통상 끼워맞춤부에 상부덮개를 끼워맞추고 고리형 돌기부를 안쪽으로 리벳팅함과 동시에 고리형 돌기부와 상부덮개 사이의 공극부를 납땜으로 밀봉접합하여서 된 것이다.

Description

가변용량형 압축기용 압력조정밸브{Pressure Adjusting valve for variable capacity compressors}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력조정밸브의 종단면도이고,

도 2는 밸브실내에 밸브체 가이드를 설치한 압력조정밸브의 단면도이며,

도 3은 본체부 활주면을 나타내는 압력조정밸브의 종단면도이고,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력조정밸브의 종단면도이며,

도 5는 압축기와 압력조정밸브의 조립상태를 나타내는 도면이고,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력조정밸브의 종단면도이며,

도 7은 증기압축식 냉동장치의 전체도이고,

도 8은 종래의 압력조정밸브의 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 압력조정밸브 11 : 다이아프램

12 : 상부덮개 13 : 스프링케이스

20 : 본체부 22: 하부덮개

23 : 밸브실 24 : 작동봉

25 : 밸브체 26 : 원추형코일스프링

28 : 활주공 33 : 통형상의 끼워맞춤부

34 : 고리형 돌기부 35 : 소직경부

36 : 대직경부 38, 48, 55 : 고리형상의 단부

42 : 밸브체가이드 43 : 홈

52 : 고리형 밀봉부재

본 발명은 압력조정밸브에 관한 것으로, 특히 자동차의 냉각기 등에 탑재할 수 있는 가변용량형 압축기의 압력조정밸브에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 냉방방식에는 증기압축식이 많이 사용되고 있다. 이 방식은 냉매가 압축기에서 단열 압축되어 고온고압의 가스로 되고 응축기에서 외부로 열을 방출하면서 액화되며 팽창밸브에서 단열팽창되어 증발기에서 외부로부터 열을 흡수하므로써 공기 냉각작용을 달성하고 기화된 냉매는 재차로 압축기로 되돌려보내는 냉매 증발열을 이용하는 냉동싸이클의 일종이다.

도 7은 전기증기 압축식 냉동장치를 표시한 것으로써 압축기(A), 응축기(B), 팽창밸브(C), 증발기(D)로 구성되어 있다.

도 7에 있어서, 압축기(A)는 경사판(와블판)을 이용한 왕복이동식 압축기이 고, 구동축(81), 경사판(82), 연결접합봉(83), 피스톤(84), 실린더(85) 로 구성되고 크랭크케이스(80)내에서 회전할 수 있는 구동축(81)은 일단부에 설치되어진 풀리(86)와 벨트(87)를 개재하여 엔진(도시생략)에 의하여 구동되고 구동축(81)에 설치한 경사판(82)은 상기 엔진구동에 의해 회전한다. 경사판(82)과 연결접합봉(83)은 경사판상의 둥근고리형 요홈(88)에 있어서, 고리형상으로 결합되고 연결접합봉(83)과 피스톤(84)는 소켓(89)에 의해 결합되며 회전하는 경사판(82)의 경사상태에 따라 연결접합봉(83)과 피스톤(84)은 왕복운동한다.

압축기(A)의 각 실린더(85)에는 흡입실(s)과 토출실(d)이 각각 설치되어 있고 각 흡입실(s)과 각 토출실(d)은 각각 상호적으로 연통되어져 있다. 흡입실(s)에는 피스톤(84)의 흡입정도로 열리는 밸브, 토출실(d)에는 피스톤(84)의 토출정도로 열리는 밸브가 각각 설치되어져 있다. 또 토출실(d)과 응축기(B), 증발기(D)와 흡입실(s)이 접속되어져 있고 토출실(d)에서 나온 냉매는 응축기(B), 팽창밸브(C), 증발기(D)를 거쳐 소정의 냉매로 작용하고 흡입실(s)로 되돌아가도록 구성되어 있다.

여기서 압축기(A)에는 적당한 위치에 압력조정밸브(1')가 내장되어 있다. 압력조정밸브(1')는 실린더(85)로 흡입력을 감지하고 그에 따라 크랭크케이스(80)내로 냉매의 용량을 변경하므로써 압축기(A) 내부의 압력을 제어하고 증발기(D)내 압력을 유지한다. 그리고 실린더(85)의 흡입실(s)과 압력조정밸브(1')의 수압실(21'), 크랭크케이스(80)내와 압력조정밸브(1')의 중간실(22'), 실린더(85)의 토출실(d)과 압력조정밸브(1')의 밸브실(23')이 각각 연통되어있다. 그리고 크랭크케이스(80)내와 흡입실(s) 사이에는 크랭크케이스(80)내 압력통로가 설치되어 있다.

상기 압력조정밸브(1')는 도 8에 나타낸 바와 같이, 압력에 따라 움직이는 압력응동부(10') 및 본체부(20')으로 구성되는 본체부(20')의 일측에 설치되는 압력응동부(10')는 본체부(20')에 일체화된 하부덮개(22')에 대해 다이아프램(11')을 협지하는 상부덮개(12')에 용접하여 일체화시킨 스프링케이스(13')를 설치하고 스프링케이스(13')에는 보울트로 결합시킨 조정보울트(17')와 다이아프램(11')의 상부시트(14')에 닿는 스프링받이(15')와의 사이에 압력설정스프링(16')이 보울밸브(25')를 열리는 방향으로 밀도록 설치된다.

본체부(20')는 다이아프램(11')의 하부시트(32')에 접하는 작동봉(24')과 본체부(20')를 관통하는 활주공(28')를 가지며 작동봉(24')의 일단부와 하부시트(32')가 위치하는 수압실(21')에는 실린더(85)의 흡입압력(흡입압력:Ps) 도입구(29')가 형성되어 있다. 작동봉(24')의 타단은 밸브실(23')에 도달해 있고 밸브실(23')내에는 작동봉(24')의 타단에 인접한 보울밸브(25')와 밸브좌대(27')와 보울밸브체(25')에 인접한 밸브누르개(33')와 밸브좌대(23')에 조립되어 끼워맞춰진 스프링받이(46') 사이에는 보울밸브체 지지스프링(26')이 보울밸브체(25')를 닫는 방향으로 밀도록 설치되어져 있다.

밸브좌대(27')를 양편에서 협지하여 압축기(A)내부의 압력(크랭크케이스내의 압력:Pc), 공급구(30')와 실린더(85)의 토출압력(토출압력:Pd)도입구(31')가 형성되어 있다. 증발기(D)에서의 압력은 흡입실(s) 및 수압실(21')에 들어가 흡입압력 Ps의 저하 즉, 수압실(21')내의 압력이 낮아지면 압력설정 스프링(16')의 힘이 다이아프램(11') 및 보울밸브체 지지스프링(26')의 합력보다도 커지며 다이아프램(11')은 작동봉(24')을 내려누르는 방향으로 작동하여 보울밸브체(25')가 열리며 토출압력 Pd는 압력조정밸브(1')를 끼워서 크랭크케이스(80)내에 인도되어 크랭크케이스(80)내의 압력 Pc가 높아지면서 구동축(81)과 경사판(82)이 이루는 각도 θ를 크게하므로써 피스톤(84)의 스트로크량은 적어진다.

한편, 수압실(21')내의 압력이 높아지면 압력설정 스프링(16')의 힘이 다이아프램(11') 및 보울밸브체 지지스프링(26')의 합력보다도 적어지면서 다이아프램(11')는 작동봉(24')을 눌려서 올리는 방향에 작동하여 보울밸브체(25')가 닫혀지며 구동축(81)과 경사판(82)과의 각도 θ를 적게 함에 따라 피스톤(84)의 스트로크량은 커진다(도 7). 즉, 압력조정밸브(1')는 흡입압력 Ps를 감지하여 크랭크케이스 내의 압력 Pc를 제어하며 피스톤(84)의 스트로크 량을 변화시키므로써 증발기(D)의 압력유지를 도모하는 것이다.

자동차는 어떠한 운전환경의 변화 특히, 기압 및 온도 등에 의한 환경변화에 대응하는 것이 바람직하다. 예컨대, 압력응동부(10')는 자동차가 저지대에서 고지대로 걸쳐 주행할 경우 변화, 영향을 받지않을 수 없다.

이러한 상황을 타개하려고 특개평5-39876호 공보에는 압력설정 스프링(16')을 보울트(17')에 의하여 조정하고 그 후 스프링케이스(13')에 진공덮개(18')를 용접하여 모세관튜브(도시생략)로서 소정의 기체 압력에 도달할 때까지 배기 또는 불활성가스를 봉입하므로써 기압과 온도변화의 영향을 받지 않도록 한 압력조정밸브 의 기술이 기재되어있다(도 8).

상기와 같은 기술은 다이아프램을 상부덮개와 하부덮개에 의하여 협지하고 그 주변을 용접한 다음 상부덮개에는 스프링케이스와 모세관튜우브를 용접하여 붙이고 소정의 기체압력을 유지시킨 후 모세관튜우브를 봉인한다는 구성을 취한다. 그러나 이 봉인만으로는 압력응동부의 기밀성의 신뢰성이 결여되는 문제점이 있다. 또 이 압력조정밸브는 가공공정과 부품의 수가 많기 때문에 압력조정밸브의 제작비용이 높아진다는 문제가 생긴다. 본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로써 그 목적은 압력응동부의 기밀성 및 본체부의 성능을 향상시키고 또 가공, 조립 및 부품 개수 삭감 등에 의한 제작비용을 감소시킨 압력조정밸브를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 가변용량형 압축기용 압력조정밸브는 하부덮개를 갖는 본체와 상부덮개를 갖는 스프링케이스를 구비하고 상부덮개와 하부덮개 사이에 다이아프램이 협지된 상태로 고정되는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브에 있어서, 하부덮개는 그 외주에 원통상 끼워맞춤부와 고리형 돌기부를 구비하고 상부덮개와 하부덮개는 원통상 끼워맞춤부에 상부덮개를 끼워맞춰 고리형 돌기를 안쪽으로 리벳팅함과 동시에 고리형 돌기부와 상부덮개와의 사이에 있는 공극부를 납땜하므로써 밀봉접합되는 것을 특징으로 하고 있다.

또 하부덮개를 갖는 본체부와 상부덮개를 가지는 스프링케이스를 구비하며 상부덮개와 하부덮개 사이에 다이아프램이 협지고정되는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브에 있어서, 상부덮개와 하부덮개는 그 고리형상의 외주를 전자비임 용접에 의해 밀봉접합되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

다시 본체부는 밸브실과 밸브실내에 배치되는 밸브체를 닫는 방향으로 미는 원추형 코일스프링을 구비하고 원추형 코일스프링은 그 소직경부(가는 쪽)의 밸브체에 직접 접촉해서 탄성지지하는 것을 특징으로 하고 원추형 코일스프링의 대직경부(굵은 쪽)은 본체부의 밸브실에 형성된 고리형 단부에 걸려있는 것을 특징으로 하고 있다. 또 본체부는 밸브실과 그 밸브실내에 배치된 밸브체 가이드를 구비하여 밸브체 가이드는 밸브실에 접하는 외주측면과 밸브체가 접하는 내주측면을 가짐과 동시에 내주 측면에 다수의 흐름방향으로 뻗어있는 요홈을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고, 본체부는 다이아프램의 움직임에 연동되어 밸브체를 작동시키는 작동봉과 작동봉이 활주이동하는 활주공을 구비하여 작동봉과 활주공은 그 활주면이 부분 접촉되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또 다시 본체부는 그 외주 둘레가 복수의 다단계로 감소하는 고리형 단부를 구비하며 각 고리형 단부에 고리형 밀봉부재를 서로 걸어서 가변용량형 압축기에 돌설된 끼워맞춤부의 내주에 있어서, 복수의 단계적으로 내주 둘레가 감소하는 고리형 단부의 각각에 끼워맞추므로써 가변용량형 압축기에 끼워맞춤 협지되는 것을 특징으로 하고 있다.

상기와 같이 본 발명의 압력조정밸브는 상부덮개와 하부덮개에 다이아프램을 협지하고 끼워맞춤부, 돌기부 및 다이아프램을 동시에 리벳팅하고 돌기부와 상부덮개 사이에 위치하는 공극부를 납땜으로 밀폐시키므로써 압력응동부의 기밀성이 향상된다.

또 전자비임용접을 사용하면 압력응동부는 항상 기압 및 온도 등의 변화에 영향을 받지 아니하므로 모세관튜우브에 의한 배기 또는 가스봉입과 튜우브의 봉인 등을 하는 작업도 불필요하게 되며 종래에 비하여 압력조정밸브 제작 및 조정이 용이해진다.

다시, 보울밸브체를 밸브체 지지스프링의 굵기가 가는 쪽에 놓고 직접 지지시키므로써 밸브누르개 등 보울밸브체를 버티어주는 부품이 불필요하게 되며 또 압력조정밸브의 본체부 외주가 다단계적으로 가늘어지는 고리형상단부를 구비하고 이들의 맞춤부분에 고리형 밀봉부재를 사용하므로써 압력조정밸브의 제작비용의 저하를 도모할 수 있다.

이하, 도면에 따라 본 발명의 실시형태를 설명하며 또 실시형태를 설명함에 있어서, 종래의 기술과 동일한 기능을 나타내는 것으로 같은 부호를 붙여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예 형태를 표시한 것으로써 압력조정밸브(1)는 압력응동부(10) 및 본체부(20)로서 구성된다. 본체부(20)의 상측에 설치하는 압력응동부(10)는 본체부(20)(놋쇠제품)에 일체화시킨 하부덮개(22)에 대해서 다이아프램(11; 베릴리움동제품)을 협지하는 상부덮개(12)(놋쇠제)와 상부덮개(12)에 일체화시킨 스프링케이스(13)을 설치하고 스프링케이스(13) 내에 보울트 결합시킨 조정보울트(17)와 다이아프램(11)의 상부시트(14)에 각각 접촉하는 스프링받이(15) 사이에는 압력설정 스프링(16)이 보울 밸브체(25)를 여는 방향으로 미는 상태로 설치되도록 압축상태로 배치되어 있다.

본체부(20)는 다이아프램(11)에 접하는 작동봉(24)과 본체부(20)을 관통하는 활주공(28)을 가지며 작동봉(24)의 일단부에 위치하는 수압실(21)에는 흡입압력 도입구(29)가 형성되어 있다. 작동봉(24)의 타단부는 밸브실(23)에 도달하고 밸브실(23)에는 작동봉(24)의 타단부에 접하도록 보울밸브체(25)와 밸브실(23)의 연통공을 가지는 밸브좌대(27)와, 원추형 코일스프링(26)이 보울밸브체(25)를 닫는 방향으 밀도록 설치되어 있고 밸브실(23)을 가운데 끼고 크랭크케이스내 압력공급구(30)와 토출압력도입구(31)가 형성되어 있다. 압력조정밸브(1)는 흡입압력 Ps를 감지하여 크랭크케이스내의 압력 Pc를 제어하고 피스톤(84)의 스트로크량을 변화시키므로써 증발기(D)의 압력 유지를 도모하는 것이다.

다음에 압력조정밸브(1)의 압력응동부(10)와 본체부(20)의 접합에 대하여 설명한다.

이 접합은 압력응동부(10)의 상부덮개(12)와 본체부(20)의 하부덮개(22)에 의해 이루어진다. 하부덮개(22)는 원통상 끼워맞춤부(33)와 리벳팅용 고리형 돌기부(34)를 가지고 있고 상기 끼워맞춤부(33)는 본체부 활주공(28)의 길이방향축과 같은 축의 원통형을 이루고 있고 하부덮개(22)의 내주측에는 이와 같은 축의 원통형 상부덮개(12)가 끼워맞춰진다. 상기 돌기부(34)는 상기 끼워맞춤부(33)와 같이 본체부 활주공(28)의 길이방향축과 같은 축의 원통형을 이루는 한편 상기 끼워맞춤부(33)보다도 반경방향으로 두께가 얇아져 있다.

상부 덮개(12)의 외주면과 하부덮개(22)의 내주면에 의하여 다이아프램(11)을 협지하고 끼워맞춤부(33), 돌기부(34) 및 다이아프램(11)을 동시에 하부덮개(22)의 외주방향에서 내주방향으로 향하게 리벳팅하고 다이아프램(11) 및 끼워맞춤부(33)를 상부덮개(12)의 형상에 맞추어 결합시킨다. 이러한 리벳팅 상태에 있어서, 돌기부(34)와 상부덮개(12) 사이의 공극부(s)가 형성되도록 하고 그 공극부(s)에 납땜을 흘려보내 그 납땜에 의하여 전기 공극부(s)를 막고 전기 리벳팅 결합부를 더욱 밀폐시킨다. 상기 돌기부(34)는 리벳팅한 후에 있어서 다이야프램 외주부(11a) 보다도 길게 또 다이아프램 외주부(11a)와 접촉하지 않는 단부(34a)를 내주측에 설치하였다. 이것은 다이아프램 외주부(11a)가 돌기부(34)보다 긴 경우 또는 다이아프램 외주부(11a)와 돌기부(34)가 접할 때는 납땜자국에서 압력누출이 생길염려가 있기 때문이며 상부덮개(12) 쪽에 상기 돌기부(34)를 설치하고 상부덮개(12)와 다이아프램(11)을 하부덮개(22)에 대해서 리벳팅으로 밀폐한 압력조정밸브로도 사용할 수 있다.

또 압력조정밸브에 있어서, 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)의 재질에 놋쇠를 사용하고 있으나 동을 사용하면 납땜을 사용치 않고 하기에 기술하는 전자비임용접에 의한 접합수단으로 수행할 수 있다.

보울밸브체(25)를 닫히는 방향으로 미는 원추형 코일스프링(26)은 소직경측(35; 가는 쪽)과 대직경측(36; 굵은 쪽)을 가진 원추형상의 코일스프링이고, 소직경측(35)의 단면은 연마에 의하여 평면을 만들고 대직경측(36)에 있어서의 스프링의 끝은 반경방향 내측을 향하고 있다.

보울밸브체(25)는 원추형 코일스프링(26)의 소직경측(35)에서 직접 지지되어져 있다. 보울밸브체(25)는 밸브체 지지스프링(26)의 소직경측(35)의 접촉부분을 스폿트 용접하고 보울밸브체(25)와 원추형 코일스프링(26)을 일체화 하여도 좋다. 밸브실(23)은 토출압력도입구(31)에 있어서, 토출압력도입구(31) 외측에서 밸브실(23)의 내벽면측을 향하여 소직경으로 되는 테이퍼(37)와 테이퍼(37)의 소직경측 끝부분과 밸브실(23)의 내벽면에 의해 형성되는 단부(38)를 가지고 있다.

보울밸브체(25)를 밸브실(23)내에 넣은 다음 원추형 코일스프링(26)의 대직경측(36)은 테이퍼(37)에 나란하고 반경방향으로 압축시킨 상태로 밸브실(23) 내로 인도하여 스프링의 복원력을 이용 단부(38)에 고정시켰다. 더욱이 반경방향 내측에 권착한 대직경측(36)의 종단부는 스프링의 끝부분의 단면이 테이퍼(37)와 접촉하는 것을 막고 원추형 코일스프링(26)을 장착하기 용이하게 하고 있다. 또 상기와 같이 보울밸브체(25)와 원추형 코일스프링(26)을 밸브실(23)에 배치한 후에는 토출압력도입구(31) 측에서 치구(도시생략; 펀치와 장도리 등)를 사용해서 보울밸브체(25)에 펀치를 가하여 보울밸브체(25)의 형상과 밸브좌대(27)의 형상을 일치시키므로써 밸브에서 빠져나가는 폐단을 감소시켰다.

본체부 활주면에 있어서의 작동봉(24)의 외주측면에는 원주방향으로 뻗은 요홈(44)이 다수 형성되어 이에 의해 작동봉(24)과 활주공(28)은 접촉하는 부분과 접촉하지 않는 부분을 구비한 체제로 되며 상기 작동봉(24)과 활주공(28)의 사이 간극을 거쳐 흐르는 유체에 대해서 라비린스(labyrinth) 효과를 주도록 하고 흡입압력도입구(29)의 크랭크케이스 내의 압력공급구(30)사이에 있어서 깨끗하게 빠져나가는 것이 감소되는 것을 나타내고 있다. 또 냉매의 순환에 있어서, 혼입하는 불순물이 압력조정밸브(1)내에 침입함을 피하기 위해 흡입압력도입구(29)에는 스토레나(39;strainer)가 내장되어 나사못 등으로 고정되어 있어 크랭크케이스내 압력공급구(30) 및 토출압력도입구(31)에 있어서도 스토레나(40, 41;strainer)가 외장(外裝)에서 고정되어 있다.

압력응동부(10)에 있어서의 압력설정스프링(16)은 원통상의 코일스프링으로서 구성되며 그 압력설정스프링(16)은 양단면을 연마하여 평면화 하고 그 끝면은 스프링의 축선방향 안쪽에 볼록(凸)하게 되는 스프링받이(15)를 거쳐 상부에서는 상기 스프링받이(15)와 같은 방향 내향으로 볼록(凸)하게 되는 조정 스프링 받이(17)로, 하부에서는 상기 스프링받이(15)와 같은 방향 내향으로 볼록(凸)하게 되는 상부시트(14)로 지지되어 있다. 그에 따라 압력설정스프링(16)의 자동조절작동이 자동적으로 행해짐에 따라 압력설정스프링(16)의 힘이 작동봉(24)을 거쳐 보울밸브체(25)에 수직방향으로 작용하여 수압실(21)의 압력변화에 대한 작동봉(24) 움직임의 안정화를 도모하고 있다.

도 2a, 2b는 상기 압력조정밸브(1)의 밸브실(23) 내부에 보울밸브체(25) 움직임을 안내하는 밸브체 가이드(42)를 설치한 도면이다. 도 2a에 나타낸 바와 같이 밸브체 가이드(42)는 원통형을 하고 있고, 원통형의 외주측면(42a)은 밸브실(23)의 내벽면과 접하며, 내주측면(42b)는 보울밸브체(25)의 원주선과 접하여 개폐시에 있어서, 보울밸브체(25)의 측면진공과 이에 따르는 진동 및 소음 등의 발생을 방지하며 보울밸브체(25)의 움직임의 안정화를 도모하도록 하고 있다. 도 2b는 도 2a의 X-X 방향 단면도이고 밸브체 가이드(42)에는 유로용(由路用)의 홈(43)이 설치되어 있는 것을 나타내고 있다. 이 홈(43)은 밸브체 가이드(42)의 내주측면에 있어서 유선방향에 대해 평행하고 원주방향에 대해서 같은 간격으로 각설(刻設)되어 있고 흐름을 정류화 하고 보울밸브체(25)에 미치는 힘을 균일하게 할 수 있으며 보올밸브체(25) 움직임의 안정화를 한층 높힐 수 있다. 더욱이 이 밸브체 가이드(42)는 밸브실(23)과 일체 또는 개별부품이지만 어느 쪽 경우라도 상관없다.

도 3은 작동봉(24)과 활주공(28)의 활주면에 대하여 도시한 도면이다. 작동봉(24)은 수압실(21)의 압력변화에 응하여 본체부 활주공(28)을 상하로 이동하여 보울밸브체(25)을 개폐시킨다. 여기서 작동봉(24)와 활주공(28)의 접촉면적이 큰 경우에는 활주시의 마찰저항도 커지는 까닭에 예컨대 작동봉(24)의 활주면 양단부(24a, 24b)를 남기고 다른 부분을 그 양단부보다 가늘게 하는 단부봉(44; 도 3a) 또는 활주공(28)의 활주면 양단부(28a, 28b)를 남기고 다른 부분을 그 양부분 보다 굵게 하는 단부공(45; 도 3b)으로 하는 등에 의해서 작동봉(24)과 활주공(28)에 있어서의 접촉면적을 적게해서 활주마찰저항을 적게하며 보울밸브체(25)의 왕복운동에 의하여 차이가 발생하는 작동특성의 히스테리시스 저감을 도모하고 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시형태를 도시한 것이고 압력조정밸브(1a)는 압력응동부(10) 및 본체부(20)로 구성된다. 본체부(20)의 일측에 설치된 압력응동부(10)는 본체부(20)에 일체화된 하부덮개(22)인 셀(銅製)에 대해서 다이아프램(11; 벨라디움동제)을 협지하는 상부덮개(12)인 셀(銅製)과 상부덮개(12)인 셀에 일체화 시킨 스프링케이스(13)를 설치하며 스프링케이스(13)의 상단부(15)와 다이아프램(11)의 상부시트(14)와의 사이에는 스프링(16)이 보울밸브체(25)를 열리는 방향으로 밀도록 설치되어 있다.

본체부(20)는 하부덮개(22)인 셀과 밸브본체(50; 놋쇠제)의 다이아프램(11)에 접하는 작동봉(24)과 본체부(20)를 관통하는 활주공(28)을 가지며 작동봉(24)의 일단부가 위치하는 수압실(21)에는 흡입압력도입구(29)가 형성되어 있다.

작동봉(24)의 타단은 밸브실(23)에 도달하여 밸브실(23)에는 작동봉(24)의 타단에 접하는 보울밸브체(25)와 밸브실(23)의 연통공을 가지는 밸브좌대(27)를 갖추고 있고, 보울밸브체(25)에 접하는 밸브누르개(33)와 밸브실(23)에 볼트로 결합된 조정스프링 정지부(46)와의 사이에는 압력설정겸 원추형 코일스프링(26)이 보울밸브체(25)를 닫히는 방향으로 밀도록 설치되어 있고, 밸브실(23)을 사이에 끼워서 크랭크케이스내 압력공급구(30)와 토출압력도입구(31)가 형성되어 있으며, 압력조정밸브(1a)는 흡입압력 Ps를 감지하여 크랭크케이스내의 압력 Pc를 제어하고 피스톤(84)의 스트로크량을 변화시킴에 의하여 증발기(D) 압력의 유지를 도모하는 것이다(도 7 참조).

다음으로 압력조정밸브(1a)의 압력응동부(10)와 본체부(20)의 접합에 대하여 설명한다.

이 접합은 압력응동부(10)의 상부덮개(12)인 셀과 본체부(20)의 하부덮개(22)인 셀에 의해서 행하여진다. 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)는 본체부 활주공(28)의 길이방향축과 같은축의 원통형을 이루고 있으며, 각각 프레스로 성형된 것이다. 상부덮개(12)인 셀에 일체화 시킨 스프링케이스(13) 내에는 보울밸브체(25)를 열리는 방향으로 밀도록 스프링(16)과 상부시트(14)를 내장하고 또 보울밸브체(25) 및 작동봉(24) 등을 구비한 밸브본체(50)의 하부덮개(22)인 셀을 끼워맞춘 후 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)인 셀을 사용해서 다이아프램(11)을 협지하고 다이아프램(11), 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)인 셀의 단부(W)를 동시에 전자빔용접(EBW : Electron Beam Welding)하는 것이다.

일반적으로 전자빔용접은 진공중에서 행하기 때문에 스프링케이스(13) 내부는 용접종료 시점에 와서야 진공화 되기 때문에 압력응동부(10)는 항상 기압 및 온도 등의 변화에 영향을 받지 않는다. 더욱이 전자빔용접은 용접입열이 적고 용접부분의 비틀림을 적게 할 수 있는 것으로 이점에 있어서도 적당한 것이다.

본 실시형태에 있어서 압력조정밸브(1a)의 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)인 셀은 전자빔용접에 의한 접합을 이용하기 때문에 밸브체(50; 놋쇠제)의 재질과는 상이한 재질(銅製)을 쓰고 있다. 상기 셀[하부덮개(22)]과 밸브본체(50)를 고정시키는데는 원주방향으로 요홈을 설치한 밸브본체(50)에 상기 셀을 끼워맞춘 후에 예컨대 세가지 치구(治具) 등으로 상기 셀의 외주부분에서 밸브본체(50)의 원주방향으로 설치한 요홈을 겨누고 쥐어 짜듯이 리벳팅하므로서 접합하고 있다.

여기서 도4와 같이 원주방향에 요홈(49a, 49b)을 설치한 밸브본체(50)에 상기 셀을 끼워맞춰 조르기 리벳팅을 행하면 흡입압력도입구(29), 크랭크케이스내 압력공급구(30) 및 토출압력도입구(31) 사이에 밀폐도 가능하다.

더욱이 압력조절밸브(1a)에 있어서는 토출압력도입구(31)에 6각공을 각설한 조정보울트(47)로 보울트 조임하여서 유로(流路)의 확보 및 설정압력의 미세조절을 가능하도록 하였기 때문에 원추형 코일스프링(26)이 보울밸브체 지지스프링 및 압력조정스프링의 역할까지 해내고 있다.

그런데 도 7, 8에 나타낸 바와 같이 종래의 압력조정밸브(1')와 압축기(A)와의 사이에 있어서의 밀폐는 흡입압력도입구(29'), 크랭크케이스 내 압력공급구(30') 및 토출압력도입구(31')에 있어서 압력 각각을 밀폐하는 구조로 되어 있기 때문에 흡입압력도입구(29')와 크랭크케이스내 압력공급구(30') 사이 및 크랭크케이스내 압력공급구(30')와 토출압력공급구(31') 사이의 본체부 외주면에 O링용 요홈(51')을 각각 설치하여 구분하고 O링(52)이 미리 끼워져 있는 압력조정밸브(1')를 압축기(A)에 설치함으로써 행하여지고 있다.

도 5는 본 실시형태의 밀폐구조에 관한 것으로서 압력조정밸브에서 O링용 요홈(51')을 제거하고 본체부 외주면에 잇어서 흡입압력도입구(29)에서 토출압력도입구(31)로 향하여 낮아지는 계단부(48)를 가진 압력조정밸브(1a)를 압축기(A)에 조립한 상태를 도시한 것이다. 압축기(A)의 내주면에는 압력조정밸브(1a)의 본체부 외주면에 있어서의 단부(48) 형상에 끼워맞춰 단부(55a 내지 55d)를 천설(穿設)하고 이들의 맞춤부분에 O링(52)을 사용하므로서 흡입압력도입구(29) 크랭크케이스내 압력공급구(30) 및 토출압력도입구(31)의 각 압력을 구분하여 압력조정밸브(1a)와 압축기(A)의 사이에 있어서의 밀폐를 행하였다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타낸 것이며, 상기 압력조정밸브(1b)는 압력응동부(10) 및 본체부(20)로 구성된다. 본체부(20)의 일측에 설치한 압력응동부(10)는 본체부(20)에 일체화 시킨 하부덮개(22)에 대해 다이아프램(11)를 협지하는 상부덮개(12)와 상부덮개(12)에 일체화 시킨 스프링케이스(13)를 설치하여 스프링케이스(13)의 상단부(15)와 다이아프램(11)의 상부시트(14)의 사이에는 스프링(16)이 보울밸브체(25)를 열리는 방향으로 밀도록 설치하였다.

본체부(20)는 다이아프램(11)에 닿아서 접하는 작동봉(24)와 본체부(20)를 관통하는 활주공(28)을 구비하며 작동봉(24)의 일단부가 위치하는 수압실(21)에는 흡입압력도입구(29)가 형성되어 있다. 작동봉(24)의 타단은 밸브실(23)에 도달하고 밸브실(23)에는 작동봉(24)의 타단에 닿아 접하는 보울밸브체(25)와 밸브실(23)의 연통공을 가지는 밸브좌대(53)와 보울밸브체(25)에 닿아 접하는 밸브누르개(33)와 밸브실(23)에 나사조임된 조정스프링 정지부(46)의 사이에는 압력설정겸 보울밸브체(25)를 지지하는 원추형 코일스프링(26)이 보울밸브체(25)를 닫는 방향으로 미는 형태로 설치되어 있고, 밸브실(23)을 끼워 크랭크케이스내 압력공급구(30)와 토출압력도입구(31)가 형성되어 있다. 압력조정밸브(1b)는 흡입압력 Ps를 감지해서 크랭크케이스내의 압력 Pc를 제어하며 피스톤(84)의 스트로크량을 변화시킴에 따라 증발기(D)의 압력의 유지를 도모하는 것이다.

다음에 압력조정밸브(1b)와 압력응동부(10) 및 본체부(20)의 접합에 대해서 설명한다.

이 접합은 압력응동부(10)의 상부덮개(12)와 본체부(20)의 하부덮개(22)에 의하여 행하여진다. 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)는 본체부에 있는 활주공(28)의 길이방향축과 같은 축의 원통형을 이루고 있고 각각 프레스성형 또는 절삭된 것들이다. 상부덮개(12)에 일체화 시킨 스프링케이스(13) 내에는 보울밸브체(25)를 열리는 방향으로 미는 스프링(16)과 상부시트(14)를 내장하고 또 하부덮개(22)에 일체화 시킨 본체부(20)에는 작동봉(24) 등을 내장한 다음 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)를 이용하여 다이아프램(11)을 협지하고 다이아프램(11) 상부덮개(12) 및 하부덮개(22)의 단부(W)를 동시에 전자빔용접(EBW : Electron Beam Welding)하는 것이다.

압력조정밸브(1b)는 밸브실(23) 내 및 활주공(28)에 있어서 본체부(20)의 재질과 상이한 재질의 밸브좌대(53) 및 칼라(54)를 설치하였다. 본체부(20)의 재질보다 굳은 재질로 밸브좌대(53; 놋쇠, 주석제등)를 사용하므로서 밸브좌대(53)의 마모를 적게하고 활주공(28)에 칼라(54; 놋쇠, 수지제 등의 튜브임)를 끼워맞추므로써 작동봉(24) 움직임의 안정화를 도모하고 있다.

이상과 같이 본 발명의 상기 실시형태는 상기 구성으로 함으로써 다음 기능을 발휘하게 되는 것이다.

도 1의 실시형태와 같이 상부덮개(12)와 하부덮개(22)에 의해 다이아프램(11)을 협지하고 끼워맞춤부(33), 돌기부(34) 및 다이아프램(11)을 동시에 리벳팅하고 돌기부(34)와 상부덮개(12)의 사이에 위치하는 공극부(S)를 납땜으로 밀폐하므로서 압력응동부(10)에 있어서의 기밀성 향상을 도모한다.

도 4, 도 6의 실시형태와 같이 전자빔용접을 사용하면 압력응동부(10)는 항상 기압 및 온도의 변화에 영향을 받지 아니하며 모세관튜우브에 의한 배기 또는 가스봉입과 튜우브의 봉인 등을 하는 작업도 불필요하게 되어 종래에 비하여 압력조정밸브의 제작 및 조정이 용이하게 된다.

다시 보울밸브체 지지스프링(26)의 직경이 작은 소직경부(35)의 끝면을 연마하여 평면화 하고 보울밸브체(25)를 밸브체 지지스프링(26)의 직경이 작은 소직경부(35)에 있어서 직접 지지시킴으로 인하여 보울밸브체(25)의 형태가 안정되고 밸브누르개 등 보울밸브체(25)를 버티어 주는 부품이 불필요하게 되며 더욱이 그 접촉부분이 스폿트 용접으로 용접하여 보울밸브체(25)와 원추형 코일스프링(26)과 일체화시키므로서 보울밸브체(25)의 급격한 개폐작동시에 보울밸브체(25)와 원추형 코일스프링(26)의 이반(離反)의 가능성을 제거할 수 있다.

그리고 또 밸브실(23)에 있어서 토출압력도입구(31)의 외측에서 밸브실(23)내 벽면을 향하여 직경이 적어지는 테이퍼(37)를 형성하므로서 원추형 코일스프링(26)의 장착을 용이하게 하고 테이퍼(37)의 가는쪽의 끝부분과 밸브실(23)의 내벽면에 의하여 형성되는 단부(38)와 합세하여 원추형 코일스프링(26)이 튕겨나가는 것을 어렵게 하여 스프링 받이 등 부품 또는 스프링 받이를 고정시키려고 리벳팅하는 따위는 불필요하게 된다.

또 압력조정밸브(1a)의 본체부의 외주면에 있어서 단부(48; 段部)의 형상에 끼워맞춰 단부압축기(A)의 내주면에 천설하고 이에 맞추는 부분에 O링(52)을 사용하므로서 압력조정밸브의 제작코스트의 저감을 기할 수 있다.

이상의 설명에서 이해할 수 있듯이 본 발명에 의한 압력조정밸브는 상부덮개 혹은 하부덮개와 다이아프램을 리벳팅하고 다시 납땜을 하므로써 밀봉하든가 또는 전자빔용접에 의하여 밀폐함에 따라 압력응동부에 있어서의 기밀성의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한 가공공정 또는 부품수 등의 삭감이 가능하기 때문에 압력조정밸브의 제작원가의 감소와 성능의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (7)

1. 하부덮개를 가진 본체부와 상부덮개를 갖는 스프링 케이스를 구비하고, 상기 상부덮개와 상기 하부덮개와의 사이에 다이아프램이 끼워져 개재고정되는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브에 있어서, 상기 하부덮개는 그 외주부에 통형 끼워맞춤부와 고리형 돌기부를 구비하고, 상기 상부덮개와 상기 하부덮개는 상기 통형 끼워맞춤부에 상기 상부덮개를 끼워맞춰, 상기 고리형 돌기부를 안쪽 방향으로 리벳팅함과 동시에 그 고리형 돌기부와 상기 상부덮개와의 사이의 공극부(空隙部)를 납땜하거나 상기 상부 덮개와 상기 하부 덮개를 상기 다이아프램을 끼워 유지하는 부분의 고리형 외주를 전자빔용접함으로써 밀봉 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 본체부는 밸브실과 그 밸브실 내에 배치되어 밸브체를 폐쇄하는 방향으로 미는 원추형 코일스프링을 구비하며, 상기 원추형 코일스프링은 그 소직경부(가는쪽)가 상기 밸브체에 직접접촉하여 밀도록 지지된 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브.
4. 제 3항에 있어서, 상기 원추형 코일스프링의 대직경부(굵은쪽)는 상기 본체부의 상기 밸브실에 형성된 고리형 단부에 걸리는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브.
5. 제 3항에 있어서, 상기 본체부는 상기 밸브실과 그 밸브실 내에 배치된 밸브체 가이드를 구비하고, 상기 밸브체 가이드는 상기 밸브실에 접하는 외주측면과 밸브체가 접하는 내주측면을 가지는 동시에 그 내주측면에 다수의 흐름방향으로 뻗어나가는 홈을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브.
6. 제 3항에 있어서, 상기 본체부는 상기 다이아프램의 움직임에 연동되어 밸브체를 작동시키는 작동봉과 그 작동봉이 활주이동하는 활주공을 구비하고, 상기 작동봉과 상기 활주공은 그 활주면이 부분접촉되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브.
7. 제 1항 또는 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체부는 그 외주가 다단계적으로 직경을 줄인 고리형 단부를 구비하고, 그 각각의 고리형 단부에 고리형 밀봉부재를 걸어서 맞춰 가변용량형 압축기에 뚫어진 끼워맞춤부의 내주에 있어서의 다단계적으로 직경을 감소시킨 고리형 단부의 각각에 끼워맞추므로 상기 가변용량형 압축기에 끼워맞춰 유지되는 것을 특징으로 하는 가변용량형 압축기용 압력조정밸브.

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