JP3737973B2

JP3737973B2 - 密閉型圧縮機の吐出バルブ

Info

Publication number: JP3737973B2
Application number: JP2002036673A
Authority: JP
Inventors: 成泰李
Original assignee: 三星光州電子株式会社
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: KR100422364B1; ITMI20021183A0; CN1231670C; US20030095882A1; ITMI20021183A1; CN1420274A; KR20030041021A; JP2003314454A; US6712591B2; BR0203858A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉型圧縮機に関し、より詳細にはシリンダーヘッドに設置されてピストンにより圧縮された冷媒を吐出する密閉型圧縮機の吐出バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、密閉型圧縮機は、エアコンや冷蔵庫などのように冷媒を使用する冷房機器で冷媒を圧縮するために採用される。
【０００３】
図１に示されたように、一般的な密閉型圧縮機はステータ1と、ステータ1の内側で回転するローター2と、ローター2と一体で回転するクランク軸3と、クランク軸3とコネクティングロッド4により連結して直線往復運動をするピストン5と、ピストン5と共に冷媒圧縮室6bを形成するシリンダー6及びシリンダーヘッド6aに組立されて冷媒の吸入と吐出を調節するバルブ組立体7とを含む。
【０００４】
バルブ組立体7は、ピストン5が下死点に移動する吸入行程時バルブが開いてピストンが上死点に移動する吐出行程時バルブが閉められる吸入バルブと、吐出行程時バルブが開いて吸入行程時バルブが閉められる吐出バルブで構成される。
【０００５】
図２を参照するに、吐出バルブ10は、バルブプレート11と、リ―ドバルブ13と、ストッパー14及びキーパー16とを含む。
【０００６】
バルブプレート11には冷媒の吸入のための吸入孔8と冷媒の吐出のための吐出孔12が各々形成されていて、吐出孔12は図示されたようにバルブプレート11に作られた凹溝11aに位置するように形成される。
【０００７】
凹溝11aには、吐出孔12を開閉するためのリ―ドバルブ13とリ―ドバルブ13の開放程度を制限するストッパー14及びリ―ドバルブ13とストッパー14の離脱を防止するためのキーパー16が順次積層された状態に設置される。
【０００８】
以下、前記のような構成を有する従来の密閉型圧縮機の動作を説明する。ローター2とステータ1の作用によりローター2が回転を下面、ローター2と一体で組立されたクランク軸3が回転をする。クランク軸3が回転すればクランク軸3の下段に偏心組立されたコネクティングロッド4によりピストン5がシリンダー6内で直線往復運動をして冷媒を吸入及び吐出する。
【０００９】
圧縮機の吸入行程時ピストン5が下死点に移動して圧縮室6bに真空が発生するようになり、これによる真空吸入力により吸入孔8の吸入バルブ(図示せず)が開きながら冷媒が圧縮室6bに流入される。この時、リ―ドバルブ13は吐出孔12を閉鎖した状態を維持する。ピストン5が下死点に到達すれば、ピストン5が上死点に移動しながら冷媒を圧縮して吐出チューブ9を通じ外部に吐出する吐出行程が進行される。
【００１０】
吐出行程では、圧縮された冷媒の圧力により吸入バルブが吸入孔8を塞ぐようになり、圧縮された冷媒はその圧力で吐出孔12を通じリ―ドバルブ13とストッパー14を押し上げながら吐出される。
【００１１】
そして、ピストン5が上死点に到達すればまた下死点に移動するようになり、この時上昇されて開いてあったリードバルブ13は降下して吐出孔12を閉じて、吸入孔8の吸入バルブは開き連続的の冷媒の吸入及び吐出作用がなされる。
【００１２】
したがって、密閉型圧縮機は前記のような動作により吸入された冷媒ガスを圧縮して冷凍サイクルの次の段階に吐出する冷媒圧縮作用を連続的にする。
【００１３】
しかし、前記のような吐出バルブ10の場合吐出行程で冷媒が吐出されるためにはリードバルブ13とストッパー14を持ち上げて吐出孔12が開くようにするべきである。すなわち、冷媒の吐出圧力がリードバルブ13の弾性力及びストッパー14の弾性力の合計より大きければ吐出孔12が開き冷媒が吐出されるためにシリンダー6内部には冷媒圧縮力以上の過負荷がかかるようになる。シリンダー6に過負荷がかかれば、ローター2を回転させるためにより多くの動力が必要なので密閉型圧縮機の効率がよくないという問題点がある。
【００１４】
また、吸入行程時リ―ドバルブ13がピストン5の吸入力以外にリ―ドバルブ13とストッパー14の弾性力により吐出孔12上段を打撃するために打撃音ないしは衝撃音が発生して騷音が大きいという問題点があった。
【００１５】
しかも吐出バルブ10を構成する構成要素の数が多くて形状が複雑で加工性と組立性がよくないという問題点もある。
【００１６】
【発明が解決しようとする問題】
本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたもので、吐出行程でバルブ自体の重量だけで冷媒が圧縮されて吐出することによって、シリンダー内に過負荷がかからなくて圧縮機の効率が良く騒音が小さい密閉型圧縮機の吐出バルブを提供することにその目的がある。
【００１７】
本発明のまた他の目的は構成要素の数が少なくて形状が単純で加工性と組立性が良い密閉型圧縮機の吐出バルブを提供することにその目的がある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、シリンダーヘッドに設置されて、ピストンの往復運動によって開閉され圧縮された冷媒を吐出する密閉型圧縮機の吐出バルブにおいて、
前記シリンダーヘッドに設置されて、前記冷媒が吐出される吐出孔が形成されたバルブプレートと、
前記バルブプレートの吐出孔の上側に置かれて、前記ピストンの往復運動によって上下に昇降する円板バルブと、
前記円板バルブの上側に設置されて、前記円板バルブの昇降を案内して上昇高さを制限するストッパーと、を含み、
前記ストッパーは、
前記バルブプレートの吐出孔周囲に垂直で設置された多数個の案内ピンにより前記バルブプレートと離隔されるように結びついて、前記円板バルブを前記案内ピンとの点接触より案内することを特徴とする。
【００２０】
また、前記ストッパーは、その両端から下方に延長された支持部材により前記バルブプレートと離隔され結びついて、前記円板バルブを前記支持部材との先接触により案内したり、その一端から下方に延長された支持部材により前記バルブプレートと離隔され結びついて、その他端には前記円板バルブを案内する多数個の案内ピンが前記バルブプレートを向かって突設されるようにすることが望ましい。
【００２１】
また、前記ストッパーは、3ケ以上の案内ピンで構成されて、前記案内ピンの一端は前記バルブプレートの吐出孔の周囲に垂直で結びついて、他端は前記円板バルブの上昇高さを制限する拡張端部が形成されたことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブの実施例に対し添付された図面を参照して説明する。
【００２３】
図３ないし図５Ｂを参照するに、本発明による密閉型圧縮機の第1実施例の吐出バルブ100は、バルブプレート101、円板バルブ103、ストッパー105及び多数個の案内ピン107を含む。
【００２４】
バルブプレート101は、シリンダーヘッドに設置されて、冷媒が吐出される吐出孔102と冷媒が吸入される吸入孔(図示せず)が設けられている。吐出孔102の上段には定着部102aを形成して円板バルブ103が吐出孔102を効率的に閉鎖することが望ましい。
【００２５】
円板バルブ103は、吐出孔102を閉鎖することで、吐出孔102の上部に位置して吐出行程時その自重により冷媒の圧縮がなされるようにしてシリンダー内の圧縮力が自重を超過すればその超過される力により円板バルブ103が上昇して冷媒が吐出されるようにする。円板バルブ103の大きさは吐出孔102を閉鎖できるように吐出孔102の直径より大きくなければならず、その形状は吐出孔102の形状に対応するように決定されるが円板形状を有することが望ましい。
【００２６】
ストッパー105は、吐出孔102の円板バルブ103上側に所定距離離隔され設置されて、吐出行程で円板バルブ103が冷媒の圧縮力により上昇する場合円板バルブ103の上昇高さを制限する。また、ストッパー105の中央には吐出された冷媒の流れを円滑にするために吐出孔102に相応する貫通孔105aが形成されている。
【００２７】
案内ピン107は、円形ピン形状であり、ストッパー105がバルブプレート101と所定距離離隔されるようにストッパー105をバルブプレート101に固定させて円板バルブ103の昇降運動を案内する。案内ピン107をバルブプレート101に固定する手段は融着方式等多様に可能だが、図５Ａ及び図５Ｂに示されたようにリベッティング108とすることが望ましい。また、案内ピン107が円板バルブ103の昇降運動を点接触でありながら安定的に案内するためには、図４Ａに示されたように最小3個の案内ピン107が必要である。
【００２８】
前記のような構成を有する吐出バルブ第1実施例100の動作を説明する。吸入行程でピストンが下死点に移動すれば、シリンダー内に発生される真空吸入力により吸入バルブが開きながら冷媒がシリンダー内に吸入され、同時にこの真空吸入力と円板バルブ103の自重により円板バルブ103が降下して、図５Ａに示されたように吐出孔102を閉鎖する。
【００２９】
ピストンが下死点に到達すれば、ピストンが上死点に移動しながら吸入された冷媒を圧縮し始める。ピストンによる冷媒の圧縮力が円板バルブ103の自重を超過すれば円板バルブ103が案内ピン107を追って上昇する。上昇する円板バルブ103は、図５Ｂに示されたようにストッパー105により上昇が阻止されて、吐出孔102を通じ出てくる圧縮された冷媒は円板バルブ103とバルブプレート101間の空間で吐出されて吐出チューブを通じ排出される。
【００３０】
吐出行程でピストンが上死点に到達すれば、ピストンがまた下死点に移動し始めて吸入行程が始まるために詳述したように冷媒の吸入及び吐出を継続的に行なうようになる。
【００３１】
吐出行程と圧縮行程で円板バルブ103は、3個の案内ピン107と点接触により案内されるため、吐出孔102を安定的に開閉できる。
【００３２】
本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブの第2実施例110は、図６に示されたように、第1実施例100の案内ピン107の代りにストッパー111の下側に延長されて一体に形成された両端の支持部材112を具備することの他には第1実施例100と同じである。したがって、支持部材112がストッパー111の離隔距離維持と円板バルブ103の案内を実行する。
【００３３】
支持部材112は、図６にリベット113によりバルブプレート101で固定されると示されているが、支持部材112の固定手段はリベット113の他に融着などの他の可能な手段が利用できる。ここで、説明していない111aは、ストッパー111に設けられた貫通孔である。
【００３４】
第2実施例による吐出バルブ110の動作は、円板バルブ103が支持部材112の内側面と先接触により案内されることの他には第1実施例の吐出バルブ100と同じなので詳細な説明は省略する。
【００３５】
また、本発明による吐出バルブの第3実施例120が図7に示されている。第3実施例による吐出バルブ120は、吐出孔102が形成されたバルブプレート101と、ピストンの往復運動によって吐出孔102を開閉する円板バルブ103と、円板バルブ103の上昇高さを制限するストッパー121でなされる。
【００３６】
ストッパー121は、その一端でバルブプレート101方向に延長されて一体に形成された支持部材122によりバルブプレート101と所定距離離隔され固定されている。この時支持部材122の固定手段は示されたリベッティング124だけでなく融着などの固定手段も可能である。
【００３７】
また、ストッパー121の他端には円板バルブ103を案内できる多数個の案内ピン123がバルブプレート101を向かい突設されて、前記多数個の案内ピン123によりなされた円の内側には貫通孔121aが形成される。
【００３８】
このような構成を有する第3実施例の作用は、案内ピン123は単に円板バルブ103の案内だけを行なって、ストッパー121の支持部材122が円板バルブ103の上昇高さを制限するということの他には第1実施例100の作用と同じなので詳細な説明は省略する。
【００３９】
本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブの第4実施例130は、図8を参照するに、ストッパーが3個の拡張端部131aを有する案内ピン131でなされることの他には第1実施例100のような構成を有する。
【００４０】
第4実施例130では、バルブプレート101の上面から案内ピンの拡張端部131aまでの高さにより円板バルブ103の上昇高さが決まって、案内ピン131により円板バルブ103の昇降運動が案内される。この時、案内ピン131の個数は３ケ以上が望ましい。
【００４１】
したがって、前記のような本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブによれば、吐出孔102の開閉時円板バルブ103の自重だけが利用されて、従来のようにリ―ドバルブ13とストッパー14の弾性力が作用しないために吐出時ピストンに過負荷がかからないようになる。
【００４２】
また、吸入行程で円板バルブ103が吐出孔102を閉鎖する場合にも、真空吸入力と円板バルブ103の自重だけで吐出孔102上段を打撃して、従来のようにリ―ドバルブ13とストッパー14の弾性力による打撃力が加えないために打撃力が減少して従来より騷音が減少する。
【００４３】
また、単純形状の円板バルブ103とストッパー105で構成されるために従来の吐出バルブに比べて加工性と組立性はもちろん信頼性も高くなる。
【００４４】
【発明の効果】
前記で説明したように本発明に係る密閉型圧縮機の吐出バルブによれば、円板バルブ103の自重だけで吐出バルブの開閉を行なうために、吐出時ピストンに過負荷がかからないようになって密閉型圧縮機の効率が向上できると共に、吐出行程と圧縮行程で円板バルブが、多数個の案内ピンと点接触により案内されるため、吐出孔を安定的に開閉することできる。
【００４５】
また、円板バルブ103の自重と真空吸入力だけで吐出孔を閉鎖するために吐出孔に対する打撃力が減少して騷音が減少される。
【００４６】
また、吐出バルブが円形などの単純な形状でなされて、構成要素の数が少ないために加工性と組立性及び信頼性が高くなる。
【００４７】
本発明は詳述した特定の実施例により限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を抜け出すことがなく当該発明が属する技術分野で通常の知識を持った者ならば誰でも多様な変形実施が可能なことはもちろんで、そのような変形は請求範囲記載の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な密閉型圧縮機を示す側断面図である。
【図２】従来の吐出バルブの分離斜視図である。
【図３】本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブの第1実施例を示す分離斜視図である。
【図４Ａ】図３の円板バルブが3個の案内ピンにより案内される状態を示す断面図である。
【図４Ｂ】図３の円板バルブが2個の案内ピンにより案内される状態を示す断面図である。
【図５Ａ】図３の吐出バルブが閉められた状態を示す図である。
【図５Ｂ】図３の吐出バルブが開いた状態を示す図である。
【図６】本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブの第2実施例を示す図である。
【図７】本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブの第3実施例を示す図である。
【図８】本発明による密閉型圧縮機の吐出バルブの第4実施例を示す図である。
【符号の説明】
１００、１１０、１２０、１３０吐出バルブ
１０１バルブプレート
１０２吐出孔
１０２ａ定着部
１０３、１０３’ 円板バルブ
１０５、１１１、１２１ストッパー
１０５ａ、１１１ａ、１２１ａ貫通孔
１０７、１２３、１３１案内ピン
１０８、１２４リベッティング
１１２、１２２支持部材
１１３リベット
１３１ａ拡張端部

Claims

シリンダーヘッドに設置されて、ピストンの往復運動によって開閉され圧縮された冷媒を吐出する密閉型圧縮機の吐出バルブにおいて、
前記シリンダーヘッドに設置されて、前記冷媒が吐出される吐出孔が形成されたバルブプレートと、
前記バルブプレートの吐出孔の上側に置かれて、前記ピストンの往復運動によって上下に昇降する円板バルブと、
前記円板バルブの上側に設置されて、前記円板バルブの昇降を案内して上昇高さを制限するストッパーと、を含み、
前記ストッパーは、
前記バルブプレートの吐出孔周囲に垂直で設置された多数個の案内ピンにより前記バルブプレートと離隔されるように結びついて、前記円板バルブを前記案内ピンとの点接触より案内することを特徴とする密閉型圧縮機の吐出バルブ。
前記ストッパーは、
その両端から下方に延長された支持部材により前記バルブプレートと離隔され結びついて、前記円板バルブを前記支持部材との先接触により案内することを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機の吐出バルブ。
前記ストッパーは、
その一端から下方に延長された支持部材により前記バルブプレートと離隔され結びついて、その他端には前記円板バルブを案内する多数個の案内ピンが前記バルブプレートを向かって突設されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機の吐出バルブ。
前記ストッパーの中央には、前記吐出孔に相応する貫通孔が形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機の吐出バルブ。
前記ストッパーは、
3 ケ以上の案内ピンで構成されて、前記案内ピンの一端は前記バルブプレートの吐出孔の周囲に垂直で結びついて、他端は前記円板バルブの上昇高さを制限する拡張端部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機の吐出バルブ。