JPH10184548A - 密閉型圧縮機のバルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は密閉型圧縮機のバルブ装置に関し、
シリンダーヘッドに形成されている凹溝の内部に排出バ
ルブとバルブスプリングを正確な位置に容易に装着し得
るようにするとともにバルブ装置の構成分品を減らして
組立を容易にし、デッドボリュームを減らして圧縮機の
効率を高めるようにした密閉型圧縮機のバルブ装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 排出口１３２が備えられた凹溝１３１が
形成されたシリンダーヘッド１３０と、排出口１３２の
上面に開閉可能に設置されている排出バルブ１４０と、
排出バルブ１４０の上面に接触されるバルブスプリング
１５０と、ヘッドカバー１６０と、シリンダーヘッド１
３０とヘッドカバー１６０間に介在されて冷媒ガスの流
出を防止するパッキング１３４とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密閉型圧縮機のバル
ブ装置に関する。詳しくは、シリンダーヘッドに形成れ
た凹溝の内部に排出バルブとバルブスプリングを容易に
装着し得るようにするとともに、バルブ装置の構成部品
を減らして組立を容易にし、性能を向上させた密閉型圧
縮機のバルブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な圧縮機の動作は、先ず電源が印
加されると、固定子と回転子の電磁気的作用により回転
子が回転され、回転子の回転によりクランクシャフトが
回転される。そして、前記クランクシャフトの垂直回転
力がコネクティングロッド又はスライダーにより水平運
動に転換され、ピストンが水平移動されてピストンがシ
リンダーの内部で往復運動する。

【０００３】この際に、ピストンが後退する動作により
冷媒がシリンダーヘッドの吸入口と吸入バルブを介して
シリンダー内部に流入され、このように流入された冷媒
はピストンの前進動作により圧縮され、シリンダーヘッ
ドの排出口を通過し排出バルブを開放しながら排出さ
る。

【０００４】このように動作される従来の一般の密閉型
圧縮機のバルブ装置の設計において、圧縮機の効率向上
のためにシリンダーの内部を直線往復運動するピストン
が上死点に到達した時、シリンダーの内部上部に形成さ
れる体積と、これに連通されている排出口（以下に説
明）の内部体積との合計（以下、デッドボリュームとい
う）を減らすことが核心になってきた。

【０００５】何故ならば、圧縮ガス排出過程でデッドボ
リューム内に残っている高圧の冷媒ガスはシリンダーの
吸入行程で、ピストンの後退により膨張しながら、吸入
口を通ずる冷媒ガスの吸入を妨害して圧縮機の効率を低
下させるためである。前述した排出口はシリンダーヘッ
ドに形成されており、この排出口が排出バルブにより遮
断されることろまで、シリンダーの内部空間に連通され
ている。

【０００６】前記技術に関連される従来の密閉型圧縮機
に使用されるシリンダーとヘッドカバー間に設置される
バルブ装置はシリンダー内に冷媒ガスを吸入及び排出さ
せるもので、吸入バルブ、シリンダーヘッド、パッキン
グ、排出バルブが夫々板で構成されて順次組立された形
態と、前記要素のうち、シリンダーヘッドに凹溝を形成
して排出バルブを設置した形態のものがある。前述した
２通りの形態の密閉型圧縮機のバルブ装置の従来の色々
の例を説明するにあって、シリンダーヘッドに凹溝を形
成して排出バルブを設置した形態の例にたいしては、公
知されたいくつかの米国特許を例として説明する。

【０００７】従来の米国特許４７２３８９６号（以下、
引用技術という）による密閉型圧縮機のバルブ装置
は、図４に示すように、シリンダーヘッド１に排出装置
が安着されるための凹溝２が形成されている。前記凹溝
２には排出口３が形成されており、前記排出口３の上部
には、排出口３を覆蓋するための排出バルブ４が設置さ
れている。

【０００８】そして、前記排出バルブ４の上側には、排
出バルブ４を開放された状態から再び覆蓋状態に位置さ
せるためのバルブスプリング５が設置されている。前記
バルブスプリング５は前記シリンダーヘッド１の凹溝２
内に固定されているリテーナ６に結合されており、前記
言及した色々の要素はリテーナ６の上側に設置されるク
ランプ７により固定されている。

【０００９】このような構成要素はヘッドカバー８とシ
リンダー９間に位置し、前記ヘッドカバー８とシリンダ
ーヘッド１間には高温高圧の冷媒が流出されることを防
止するためにパッキング１０が緊密に設置されている。
未説明符号９ａはピストンを示すものである。

【００１０】一方、従来の米国特許５２０９２６０号
（以下、引用技術という）による密閉型圧縮機のバル
ブ装置は、図５に示すように、シリンダー（図示せず）
に順次締結される吸入バルブ板１７、シリンダーヘッド
１１、排出バルブ１４、バルブスプリング１５、リテー
ナ１６、ヘッドカバー１８などを含んで構成される。以
下、前記構成要素の形状をより詳細に説明する。

【００１１】前記吸入バルブ板１７の中央部位には吸入
バルブ１７ａと吐出口１７ｂがそれぞれ形成されてい
る。そして、前記シリンダーヘッド１１の中央部一側に
は、第１受容部１２ａと第２受容部１２ｂが段差を成す
ように形成されている凹溝１２が形成されている。前記
第１受容部１２ａは第２受容部１２ｂより深い形状を有
し、この第１受容部の中央部には排出口１３が形成され
ている。

【００１２】そして、前記第１受容部１２ａの一側には
前記排出バルブ１４とバルブスプリング１５が順次安着
され、排出バルブ１４は吐出口１３を開閉し、バルブス
プリング１５は排出バルブ１４の開閉範囲を限定するこ
とになる。そして、前記凹溝１２の外部一端には前記吸
入バルブ板１７の吸入バルブ１７ａにより開閉される吸
入口１１ａが形成されている。

【００１３】前記リテーナ１６はシリンダーヘッド１１
の凹溝１２内の第１受容部１２ａより深さの浅い第２受
容部１２ｂに固定設置されて、前記のように既に凹溝１
２内に順次積層されている排出バルブ１４とバルブスプ
リング１５の上方に位置する。この際、前記第２受容部
１２ｂに埋設されているリテーナ１６はシリンダーヘッ
ド１１に大変堅固に固定されているので、前記引用技術
で言及したクランプは別に設置しなくてもよい。未説
明符号１８はヘッドカバーを示すものである。

【００１４】一方、従来の米国特許５３２８３３８号
（以下、引用技術という）による密閉型圧縮機のバル
ブ装置は、図６に示すように、シリンダーヘッド２１に
は所定形状の凹溝２２が形成されており、この凹溝２２
の内部には排出口２３が形成されている。そして、シリ
ンダーヘッド２１の内部には前記排出口２３を開閉する
排出バルブ２４の一側端部が安着されるバルブ設置面２
５が形成されている。

【００１５】前記排出バルブ２４の上側には排出バルブ
２４の開閉範囲を限定する上向傾斜を有するバルブスプ
リング２６が設置されている。このように凹溝２２内に
順次位置する排出バルブ２４とバルブスプリング２６の
上部にはシリンダーヘッド２１とヘッドカバー２８間に
位置するパッキング２７の延長部２７′が位置する。

【００１６】そして、前記ヘッドカバー２８の内側には
前記パッキング２７の延長部２７′の上側に内向突部３
０が形成されているので、ヘッドカバー２８とシリンダ
ーヘッド２１が組立される時、前記パッキング２７の延
長部２７′が押圧される形態で排出バルブ２４とバルブ
スプリング２６の一側端部が固定される構造を有してい
る。

【００１７】詳しくは、前記排出バルブ２４とバルブス
プリング２６を正位置にあるように固定するため、前記
排出バルブ２４とバルブスプリング２６の一側端部、つ
まり排出バルブ２４が吐出口２３を覆うところの反対側
端部に前記パッキング２７の延長部２７′が置かれ、前
記ヘッドカバー２８に形成されている内向突部３０によ
り押圧固定されるようになっている。

【００１８】従って、前記引用技術では、リテーナを
設置する必要がなく、シリンダーヘッド２１に形成され
た凹溝２２に排出バルブ２４とバルブスプリング２６の
みを設置した構成で、ヘッドカバー２８に内向突部３０
を形成してバルブスプリング２５を固定する構造となっ
ている。

【００１９】一方、従来のさらに他の例（以下、引用技
術という）による密閉型圧縮機のバルブ装置は吸入バ
ルブ、シリンダーヘッド、パッキング、排出バルブがそ
れぞれ板で構成されて順次組立された形態で、図７に示
すように、シリンダー３４の一側に吸入バルブ板３６、
シリンダーヘッド３８、吐出バルブ板４０、パッキング
４２、ヘッドカバー４４が順次組立されてネジ４５で締
結される。前記吸入バルブ板３６には所定形状を有する
吸入バルブ３５と吐出口３６ａが形成されている。

【００２０】そして、シリンダーヘッド３８には吸入口
３８ｂと排出口３８ａがそれぞれ形成されており、前記
吐出バルブ板４０には吸入口４０ｂと所定形状の吐出バ
ルブ４１が形成されている。パッキング４２には前記吐
出バルブ板４０とヘッドカバー４４が接触する部分に介
在されるように組立されて圧縮ガスの漏洩を防止する。

【００２１】この際に、前記吸入バルブ板３６の吐出口
３６ａとシリンダーヘッド３８の排出口３８ａは相互連
通されるように対応位置に形成されている。又、前記シ
リンダーヘッド３８の吸入口３８ｂと吐出バルブ板４０
の吸入口４０ｂ及びパッキング４２の吸入口４２ｂもや
はり連通されるように対応位置に形成されている。図面
で未説明符号３２はピストンであり、３３はシリンダー
の装着のためのネジである。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の引用技術による密閉型圧縮機のバルブ装置は、排
出バルブ４、バルブスプリング５と、これを固定するリ
テーナ６などのように複数の構成要素を有するから構成
要素が余り多く、クランプを挿入するための溝をシリン
ダーヘッド１に形成する必要があるため、構造的に複雑
で作業性がよくないという問題点があった。

【００２３】又、リテーナ６を使用してバルブスプリン
グ５を固定することにより、バルブスプリング５の形状
が排出バルブ１４により変形されて、バルブスプリング
５がリテーナ６に接触すると、リテーナ６が変形して各
構成要素が正常的に動作しないなどの問題点があった。

【００２４】一方、前記従来の引用技術による密閉型
圧縮機のバルブ装置は、シリンダーヘッド１１の段差凹
溝１２内に設置される構成要素が小さく且つ多くその組
立作業が面倒であるという問題点があった。又、バルブ
装置の作動する時、シリンダーヘッド１１に固定されて
いるリテーナ１６の中心部の形状がバルブスプリング１
５により上昇変形されるので、バルブスプリング１５が
一定位置を外れた状態で停止し、排出バルブ１４の開閉
時期の調節が適切に得られなくて圧縮冷媒の逆流が発生
し、再膨張損失が増大するなど、圧縮機の効率が低下す
る問題点がある。

【００２５】又、前記従来の引用技術による圧縮機に
よると、前記従来の引用技術に比べて前記凹溝２２内
に設置される構成要素が減ったが、凹溝２２内に設置さ
れる構成要素を減らすためにヘッドカバー２８に内向突
部３０を形成して排出バルブ２４及びバルブスプリング
２６を押圧して固定することになる。

【００２６】従って、バルブ装置の組立作業において、
排出バルブ２４及びバルブスプリング２６を凹溝２２内
に設置し、その上部にヘッドカバー２８の内向突部３０
に前記パッキング２７の延長部２７′を介在した状態で
シリンダーヘッド２１に組立することが容易でなく、ヘ
ッドカバー２８を正確に組立するためには前記内向突部
３０の形状が精密に構成されなければならない問題点が
あった。

【００２７】そして、バルブスプリング２６の昇降を限
定するリテーナがないためバルブスプリング２６が効果
的に固定されず、バルブスプリング２６の昇降を限定し
得ないため、バルブスプリング２６を固定する固定端部
に大きい応力がかかることになる。従って、ヘッドカバ
ー２８により押圧され、バルブスプリング２６の反復的
な昇降による力を受けるパッキング２７が破損され易
く、バルブスプリング２６と排出バルブ２４が正位置に
位置しなくなるという問題点があった。

【００２８】終わりに、前記引用技術による密閉型圧
縮機のバルブ装置は、シリンダー３４の一側にバルブ装
置を構成する構成要素である吸入バルブ板３６とシリン
ダーヘッド４０に形成された吐出口３６ａ及び排出口３
８ａの容積が大きく、このためデッドボリュームが大き
くなって圧縮機の効率が低下するという問題点があっ
た。

【００２９】従って、本発明の目的はデッドボリューム
を減らすための密閉型圧縮機のバルブ装置を提供するこ
とにある。又、本発明の他の目的はシリンダーヘッドに
形成された凹溝内に設置されるバルブ装置の構成要素を
簡単にした密閉型圧縮機のバルブ装置を提供することに
ある。

【００３０】又、本発明のさらに他の目的はシリンダー
ヘッドに形成された凹溝内に設置されるバルブスプリン
グの組立を容易に行うことができ、前記排出バルブとバ
ルブスプリングがバルブ装置の作動中にも正位置から外
れることなしに正確に固定できる密閉型圧縮機のバルブ
装置を提供することにある。又、本発明のさらに他の目
的はシリンダーヘッドに形成された凹溝内に設置される
バルブ装置の構造を簡素化して作業生産性を向上させ、
製造費用を節減し得る密閉型圧縮機のバルブ装置を提供
することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の密閉型圧縮機のバルブ装置は、シリンダーの
内部から圧縮冷媒が吐出される排出口と、バルブスプリ
ングが安着される第１安着部と、排出バルブが安着さ
れ、排出口と同高さを有する第２安着部とが備えられた
凹溝が形成されたシリンダーヘッドと、排出口の上面に
開閉可能に設置される排出バルブと、排出バルブの上面
に接触され、一端部の両側には前記凹溝の第１安着部に
安着される羽部が形成されているバルブスプリングと、
バルブスプリングの上側でシリンダーヘッドと結合され
て、バルブスプリングを固定するヘッドカバーと、シリ
ンダーとヘッドカバー間に介在されて冷媒ガスの流出を
防止するパッキングとから構成される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による密閉型圧縮機
のバルブ装置を添付図面に示す実施の形態を参考にして
詳細に説明する。本発明による第１の実施の形態の密閉
型圧縮機のバルブ装置は、図１に示すように、シリンダ
ーヘッド５３１の中央部位に凹溝５３２が形成されてお
り、この凹溝５３２の中央部位には排出口５３３が形成
されている。そして、前記排出口５３３の上側には排出
バルブ５３４が設置され、この排出バルブ５３４の上面
には、図２に示すように、前記排出バルブ５３４の位置
を一定に限定し、排出バルブ５３４を弾性力により閉鎖
させるバルブスプリング５３５が設置される。

【００３３】一方、前記バルブスプリング５３５の一端
部の両側には羽部５３５ａが形成されており、バルブス
プリング５３５の他端部は、最初排出バルブを開放する
時、バルブスプリングが力を受けていない状態でも一定
弾力を排出バルブ５３４に加えるようにするため、所定
の傾斜角（θ）を有するように上側に斜めに形成されて
いる。

【００３４】そして、前記凹溝５３２には、バルブスプ
リング５３５が安着される第１安着部５３２ａと、排出
バルブ５３４が安着され排出口５３３と同高さを有する
第２安着部５３２ｂとが形成されている。従って、前記
バルブスプリングの羽部５３５ａを前記第１安着部５３
２ａに安着してヘッドカバー５３８を組立した時、バル
ブスプリング５３５がヘッドカバー５３８により固定支
持されるようにした。

【００３５】又、冷媒ガスの流出を防止するパッキング
５４０をバルブスプリングの羽部５３５ａの上面に位置
させてシリンダーヘッド５３１とヘッドカバー５３８を
組立する時、パッキング５４０がヘッドカバー５３８に
より押圧され、このパッキング５３０は再びバルブスプ
リング５３５に力を加えることにより、気密効果が得ら
れるとともにバルブスプリング５３５と排出バルブ５３
４の一側部が固定支持されるように構成されている。

【００３６】このように構成される本発明による第１の
実施の形態のバルブ装置は、シリンダーヘッド５３１の
凹溝５３２に形成されている前記第１安着部５３２ａに
バルブスプリング５３５の羽部５３５ａを安着させてバ
ルブスプリング５３５をシリンダーヘッド５３１に位置
させ、その上にパッキング５４０を安着させた後、ヘッ
ドカバー５３８をシリンダーヘッド５３１と結合して組
立する。

【００３７】この際、凹溝５３２に形成されている第１
安着部５３２ａが凹溝５３２の他の底面である第２安着
部５３２ｂより突出されている状態であるため、パッキ
ング５４０が介在された状態で、ヘッドカバー５３８が
シリンダーヘッド５３１と結合されると、ヘッドカバー
５３８の押圧力により排出バルブ５３４とバルブスプリ
ング５３５は堅固に固定される。

【００３８】前記したような本発明による第１の実施の
形態の密閉型圧縮機のバルブ装置は、排出バルブとバル
ブスプリングが堅固に固定されているので、冷媒の逆流
を防止するとともにデッドボリュームの空間が減少す
る。又、バルブスプリングの本体部が所定の傾斜角を有
し、上側に斜めに形成されているので、最初排出バルブ
の開放時にバルブスプリングが受ける力が小さくなり、
バルブスプリングの弾性復元力を長期間持続的に維持し
て、排出バルブの開閉動作が正確になる。

【００３９】一方、本発明による第２の実施の形態で
は、図３に示すように、第１の実施の形態の構造に加え
て、パッキング６４０′をバルブスプリング６３５と排
出バルブ６３４間にも介在させることを特徴とする。前
記本発明の第２の実施の形態では、パッキング６４０′
の介在によりバルブスプリング６３５と排出バルブ６３
４との間隔が大きくなるので、バルブスプリング６３５
が効果的な役割を遂行するためにはバルブスプリング６
３５を下向に斜めに形成することが望ましい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の密閉型圧
縮機のバルブ装置はデッドボリュームを減らして圧縮機
の効率を高めることができ、バルブ装置を構成する部品
の数を減らして組立作業の作業性を向上させることがで
き、製造原価が節減される効果がある。又、本発明の密
閉型バルブ装置は、排出バルブとバルブスプリングを正
確な位置に堅固に固定し得るので、バルブ装置の作動中
にも排出バルブ又はバルブスプリングの位置が変動しな
いため圧縮機の効率を向上させることができ、圧縮機が
使用される製品の消費電力を節減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態のバルブ装置の
構成を示す分解斜視図である。

【図２】図１のバルブ装置の断面図である。

【図３】本発明による第２の実施の形態のバルブ装置の
断面図である。

【図４】在来の米国特許４７２３８９６号による密閉型
圧縮機のバルブ装置の構成を示す断面図である。

【図５】在来の米国特許５２０９２６０号による密閉型
圧縮機のバルブ装置の構成を示す分解斜視図である。

【図６】従来の米国特許５３２８３３８号による密閉型
圧縮機のバルブ装置の構成を示す断面図である。

【図７】従来のさらに他の技術による密閉型圧縮機のバ
ルブ装置の構成を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

５３１，６３１…シリンダーヘッド ５３２…凹溝 ５３３，６３３…排出口 ５３４，６３４…排出バルブ ５３５，６３５…バルブスプリング ５４０，６４０，６４０′…パッキング ５３８，６３８…ヘッドカバー ５３２ａ…凹溝の第１安着部 ５３２ｂ…凹溝の第２安着部 ５３５ａ，６３５ａ…バルブスプリングの羽部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ８１２６／１９９５ (32)優先日 1995年４月20日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (72)発明者 ターク キョウン シグ 大韓民国，キュンサンナム−ドー，チャン ウォン，サパ−ドン，61，スンウォン ア パート 307−903 (72)発明者 オー ウォン シク 大韓民国，ソウル，ヤンチョン−ク，モク ５−ドン，64，シンシガジ アパート 532−103 (72)発明者 キム ヒョン ソク 大韓民国，キュンキ−ドー，クワンミュ ン，ハーン−ドン，65，ジュコン アパー ト 813−304 (72)発明者 リー サン ミン 大韓民国，キュンサンナム−ドー，チャン ウォン，サパ−ドン，93−８

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダーの内部から圧縮冷媒が吐出さ
   れる排出口と、 バルブスプリングが安着される第１安着部と、排出バル
   ブが安着され、排出口と同高さを有する第２安着部とが
   備えられた凹溝が形成されたシリンダーヘッドと、 前記排出口の上面に開閉可能に設置される排出バルブ
   と、 前記排出バルブの上面に接触され、一端部の両側には前
   記凹溝の第１安着部に安着される羽部が形成されている
   バルブスプリングと、 前記バルブスプリングの上側でシリンダーヘッドと結合
   されて、前記バルブスプリングを固定するヘッドカバー
   と、 前記シリンダーとヘッドカバーの間に介在されて冷媒ガ
   スの流出を防止するパッキングとから構成されているこ
   とを特徴とする密閉型圧縮機のバルブ装置。
2. 【請求項２】 前記バルブスプリングの本体は所定の傾
   斜角に斜めに形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の密閉型圧縮機のバルブ装置。
3. 【請求項３】 前記パッキングはバルブスプリングとヘ
   ッドカバー間に介在されていることを特徴とする請求項
   １記載の密閉型圧縮機のバルブ装置。
4. 【請求項４】 前記バルブスプリングは下向傾斜を有す
   ることを特徴とする請求項２記載の密閉型圧縮機のバル
   ブ装置。
5. 【請求項５】 前記パッキングはバルブスプリングと排
   出バルブ間に介在されていることを特徴とする請求項３
   記載の密閉型圧縮機のバルブ装置。