KR0127644Y1

KR0127644Y1 - 왕복동형 압축기의 밸브구조

Info

Publication number: KR0127644Y1
Application number: KR2019950003913U
Authority: KR
Inventors: 백충국
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR960031873U

Abstract

본 고안은 왕복동형 압축기의 밸브구조에 관한 것으로서, 흡입작동판(53a)을 구비한 흡입밸브 플레이트(53)와, 토출작동판(56)을 구비한 토출밸브 플레이트(55)가 서로 인접하여 실린더(19)의 상측에 배설된 왕복동형 압축기의 밸브구조에 있어서, 상기 토출작동판(56)의 일측에는 냉매를 상기 토출작동판(56)에 안내하도록 토출구멍(55c)이 형성되고, 상기 토출구멍(55c)에는 상기 토출작동판(56)의 작동으로 인한 소음을 감소시키도록 공명용 공간(55f)이 형성된 것을 특징으로 하며, 이와 같이 구성되어 있으므로, 압축기의 소음이 현저히 감소한다.

Description

왕복동형 압축기의 밸브구조

제1도는 일반적인 왕복동형 압축기를 나타내는 종단면도.

제2도는 종래 왕복동형 압축기의 밸브구조를 나타내는 종단면도.

제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 왕복동형 압축기의 밸브구조를 나타내는 종단면도.

제4도는 제3도의 분해사시도.

제5도는 제3도에서 화살표 A-A선에 따른 토출밸브 플레이트의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

15 : 피스톤 19 : 실린더

51,57 : 가스켓 53 : 흡입밸브 플레이트

55 : 토출밸브 플레이트 56 : 토출작동판

55c : 토출구멍 55f : 공명용공간

55g : 직선공간 55h : 원형공간

59 : 실린더 헤드

본 고안은 왕복동형 압축기의 밸브구조에 관한 것으로서, 특히 토출밸브 플레이트의 일면에 공명용 공간을 형성하므로써, 소음을 감소시킨 왕복동형 압축기의 밸브구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동형 압축기는 제1도에 도시한 바와 같이, 그 내부의 기밀을 유지하도록 본체(1)의 내부에는 회전자(3)가 배설되고, 상기 회전자(3)의 외측에는 상기 회전자(3)가 회전하도록 외부로부터 전원을 받아서 자장을 형성하는 고정자(5)가 배설되며, 상기 회전자(3)의 내측에는 지지베어링(7)에 의해 지지되어 상기 회전자(3)와 함께 회전하도록 회전축부재(9)가 배설되고, 상기 회전축부재(9)의 일단에는 상기 회전축부재(9)의 회전중심에 대해 편심되게 편심축부재(11)가 결착되며, 상기 편심축부재(11)의 외주면의 일정한 곳에는 상기 회전축부재(9)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키도록 커넥팅로드(13)가 결착되고, 상기 커넥팅로드(13)의 단부에는 왕복운동하도록 피스톤(15)이 연결핀(17)을 매개물로 하여 힌지결합되고, 상기 피스톤(15)의 외측에는 상기 피스톤(15)을 안내함과 동시에 상기 피스톤(15)의 왕복운동에 의해 냉매를 압축하도록 일정한 공간부를 구비한 실린더(19)가 배설된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 편심축부재(11)의 하측에는 오일이 저류하도록 오일챔버(21)가 형성되어 있고, 상기 오일챔버(21)의 일측부에는 상기 오일챔버(21)내에 저류하고 있는 오일을 흡입머플러(23)에 의해 흡입해서 흡입관(25)을 통해 실린더(17)내부로 공급하도록 모세관(27)이 배설되어 있으며, 상기 본체(1)의 외면에는 상기 실린더(19)내에 냉매가 유입 및 상기 실린더(19)내로부터 냉매가 유출하도록 냉매유입관(29) 및 냉매유출관(31)이 각각 상기 실린더(19)에 연통하여 배설되어 있다.

또한, 상기 편심축부재(11)의 하측에는 상기 오일챔버(21)내의 오일을 픽업(pick up)하도록 오일픽업부재(33)가 결착되어 있고, 상기 오일픽업부재(33)에 의해 픽업된 오일이 상기 회전축부재(9)를 따라 상승하도록 상기 회전축부재(9)의 외주면에는 나선형의 연속적인 그루우브(9a)가 형성되어 있으며, 상기 회전축부재(9)를 지지하는 지지베어링(7)의 외측에는 상기 고정자(5)를 고정시킴과 동시에 상기 지지베어링(7)을 고정시키도록 프레임(35)이 상기 본체(1)의 내면에 고정 배설되어 있고, 상기 회전자(3)의 저면과 상기 지지베어링(7)의 상단면사이에는 상기 회전자(3)를 원활하게 회전시키도록 트러스트 와셔(37)가 배설되어 있다.

이와같이 구성된 왕복동형 압축기에서, 고정자(5)에 전원이 인가되면, 상기 고정자(5)에 자장이 형성되고, 상기 고정자(5)에 형성된 자장에 의해서 회전자(3)가 회전한다.

상기 회전자(3)의 회전으로 상기 회전자(3)에 결착되어 있는 회전축부재(9) 및 상기 회전축부재(9)에 결착되어 있는 편심축부재(11)가 회전하고, 상기 회전축부재(9)의 회전중심으로부터 편심되어 회전하는 편심축부재(11)의 회전력은 커넥팅로드(13)로 전달되며, 상기 커넥팅로드(13)에 의해 상기 편심축부재(11)의 회전운동은 왕복운동으로 전환되어서 피스톤(15)이 실린더(19)내에서 왕복운동을 하게 되므로서 상기 실린더(19)내부에 유입된 냉매는 압축되어 냉매유출관(31)을 통해서 배출된다.

종래 왕복동형 압축기에서, 상기 실린더(19)내에 냉매를 흡입시키거나 상기 실린더(19)내로부터 냉매를 토출시키는 밸브구조는 제2도에 도시한 바와 같이, 그 내부에서 피스톤(15)이 왕복운동하는 상기 실린더(19)의 상측단면으로부터 냉매의 누설을 방지하는 가스켓(41)과, 냉매를 상기 실린더(19)의 흡입시키도록 흡입작동판(43a)을 구비한 흡입밸브 플레이트(43)와, 상기 실린더(19)내의 냉매를 토출시키도록 토출작동판(46)을 구비한 토출밸브 플레이트(45)와, 냉매의 누설을 방지하는 가스켓(47)과, 일정한 용적의 흡입실(49a)과 배출실(49b)를 구비한 실린더 헤드(49)가 순차적으로 밀착 배설된 구조로 되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 왕복동형 압축기의 밸브구조에서, 압축기가 작동하면, 피스톤(15)이 상사점에서 하사점으로 이동하는 중에 흡입실(49a)내에 흡입된 냉매는 상기 피스톤(15)의 하강에 따른 흡입력에 의해 흡입작동판(43a)을 밀고 실린더(19)의 내부공간에 유입한 후, 피스톤(15)이 하사점에서 상사점으로 이동하는 중에 상기 실린더(19)내의 냉매는 상기 피스톤(15) 상승에 따른 토출력에 의해 토출작동판(46)을 밀고 상기 배출실(49b)의 내부공간에 토출된 후, 도시하지 않은 유출구멍을 통하여 냉매유출관(31)으로 유출한다.

그런데, 상기 종래의 왕복동형 압축기의 밸브구조에서는, 상기 토출밸브 플레이트(45)에 결착된 토출작동판(46)의 작동과 냉매의 압력맥동에 의해 발생하는 고주파(약 1.8∼3.2㎑)로 인해 소음이 심하다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은 토출밸브 플레이트의 일면에 공명용 공간을 형성하므로써, 소음을 감소시킨 왕복동형 압축기의 밸브구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 고안에 의한 왕복동형 압축기의 밸브구조는 흡입작동판을 구비한 흡입밸브 플레이트와, 토출작동판을 구비한 토출밸브 플레이트가 서로 인접하여 실린더의 상측에 배설된 왕복동형 압축기의 밸브구조에 있어서, 상기 토출작동판의 일측에는 냉매를 상기 토출작동판에 안내하도록 토출구멍이 형성되고, 상기 토출구멍에는 상기 토출작동판의 작동으로 인한 소음을 감소시키도록 공명용 공간이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 의한 왕복동형 압축기의 밸브구조에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 제1도 및 제2도에 도시한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 그 내부에서 피스톤(15)이 왕복운동하는 상기 실린더(19)의 상측단면에는 냉매의 누설을 방지하도록 가스켓(51)이 밀착 배설되어 있고, 상기 가스켓(51)의 일측면에는 냉매를 상기 실린더(19)내에 흡입시키도록 흡입작동판(53a)을 구비한 흡입밸브 플레이트(53)가 밀착 배설되어 있으며, 상기 흡입밸브 플레이트(53)의 일측면에는 상기 실린더(19)내의 냉매를 토출시키도록 토출작동판(56)을 구비한 토출밸브 플레이트(55)가 밀착 배설되어 있고, 상기 토출밸브 플레이트(55)의 일측면에는 냉매의 누설을 방지하도록 가스켓(57)이 밀착 배설되어 있으며, 상기 가스켓(57)의 일측면에는 일정한 양의 냉매를 축적시키도록 흡입실(59a)과 배출실(59b)를 구비한 실린더 헤드(59)가 밀착 배설되어 있다.

상기 가스켓(51)면의 중간부에는 상기 실린더(19)의 내부공간에 연통하도록 관통구멍(51a)이 형성되어 있다.

상기 흡입밸브 플레이트(53)면의 중간부에는 일정한 선을 따라 절단되어 압력이 가해지면 휘어져 상기 흡입밸브 플레이트(53)를 관통하여 유로가 형성되도록 상기 흡입작동판(53a)이 일체로 형성되어 있고, 상기 흡입작동판(53a)의 인접한 곳에는 상기 실린더(19)내의 냉매를 상기 토출작동판(56)에 안내하도록 관통구멍(53b)이 형성되어 있다.

상기 토출밸브 플레이트(55)면의 중간부에는 상기 실린더 헤드(59)의 흡입실(59a)에 흡입된 냉매를 상기 흡입작동판(53a)에 안내하도록 관통구멍(55b)이 형성되어 있고, 상기 관통구멍(55b)의 인접한 곳에는 상기 흡입밸브 플레이트(53)의 관통구멍(53b)에 연통하여 상기 실린더(19)내의 냉매를 상기 토출작동판(56)에 안내하도록 토출구멍(55c)이 형성되어 있으며, 상기 토출작동판(56)를 사이에 두고 상기 토출구멍(55c)의 반대편에는 상기 토출작동판(56)이 작동되도록 일정한 공간부(55d)가 형성되어 있고, 상기 공간부(55d)의 저면에는 상기 토출작동판(56)이 안착되는 밸브시이트(55e)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 토출작동판(56)은 냉매의 압력에 따라 그 탄성력에 상기 밸브시이트(55e)에 안착 또는 상기 밸브시이트(55e)로부터 떨어지도록 상기 토출작동판(56)의 일측단은 도시하지 않은 고정수단에 의해 상기 공간부(55d)의 일측면에 고정되어 있고, 상기 토출구멍(55c)의 입구측에는 상기 토출작동판(56)의 작동으로 인한 소음을 감소시키도록 공명용 공간(55f)이 형성되어 있다.

상기 공명용 공간(55f)은 제5도에 도시한 바와 같이, 상기 토출구멍(55c)의 길이방향에 대해 대체로 수직방향으로 상기 토출밸브 플레이트(55)의 평면부에 요입되게 형성되어 있다. 이때, 상기 공명용 공간(55f)의 일측은 일정한 폭(a)과 길이(l)을 가진 직선공간(55g)으로서 상기 투출구멍(55c)의 입구에 연통되고, 상기 유로(55g)의 단부에는 일정한 반경(r)의 원형공간(55h)이 형성되어 있다. 그리고 상기 직선공간(55g)과 원형공간(55h)은 일정한 깊이로 되어 있다.

이때, 상기 고주파 소음을 감소시키는 공명용 공간(55f)의 체적(VR)은 다음과 같은 식으로 구해지는 값으로 되어 있다.

상기 제(1)식에서, VR = c_o(2π f_r/ c)^-2

여기서, f_r은 토출밸브 동작 및 압력맥동에 의해 발생되는 고주파의 주파수(㎐)이고,

c는 냉매의 음파속도이다.

상기 가스켓(57)면의 중간부에는 상기 실린더 헤드(59)의 흡입실(59a) 및 배출실(59b)에 각각 연통하는 관통구멍(57a, 57b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 실린더 헤드(59)에는 상기 그 자체의 흡입실(59a)에 냉매가 유입하도록 관통구멍(59c)이 형성되어 있음과 동시에 그 자체의 배출실(59b)로부터 냉매가 유출하도록 관통구멍(59d)이 형성되어 있다.

이때, 상기 실린더(19)의 상부면, 상기 가스켓(51), 상기 흡입밸브 플레이트(53) 및 상기 토출밸브 플레이트(55)에는 상기 실린더 헤더(59)의 관통구멍(59d)으로부터 냉매가 상기 냉매유출관(31)으로 유출하도록 관통구멍(19a,51b,53c,55i)이 각각 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 일실시예에 의한 왕복동형 압축기의 밸브구조에서, 압축기가 작동하면, 피스톤(15)이 상사점에서 하사점으로 이동하는 중에 상기 피스톤(15)의 하강에 따른 흡입력에 의해 흡입작동판(53a)이 열리고, 상기 흡입실(59a)내에 흡입된 냉매는 토출밸브 플레이트(55)의 관통구멍(55b)을 통하여 실린더(19)의 내부공간에 유입한다. 이때, 토출작동판(56)는 그 자체의 탄성력에 의해 토출밸브 시이트(55e)에 밀착하여 닫혀있다.

다음에, 피스톤(15)이 하사점에서 상사점으로 이동하는 중에 상기 피스톤(15) 상승에 따른 토출력에 의해 토출작동판(56)이 열리고, 상기 실린더(19)내의 냉매는 흡입밸브 플레이트(53)의 관통구멍(53b)과 토출밸브 플레이트(55)의 토출구멍(55c)을 통하여 상기 배출실(59b)의 내부공간에 토출된후, 토출밸브 플레이트(55)의 관통구멍(55i), 흡입밸브 플레이트(53)의 관통구멍(53c), 가스켓(51)의 관통구멍(51b) 및 실린더(19)의 관통구멍(19a)을 순차적으로 통해 냉매유출관(31)으로 유출한다. 이때, 흡입작동판(53a)은 그 자체의 탄성력에 의해 상기 토출밸브 플레이트(55)의 저면에 밀착하여 닫혀있다.

냉매는 상기 싸이클을 반복하면서 압축되어 흐르게 되는데, 상기 토출구멍(55c)를 지날 때, 상기 토출작동판(56)의 동작 및 압력맥동에 의해 발생되는 고주파는 상기 공명용 공간(55f)에 의해 공명작용으로 감소되는 것이다.

상기 본 고안의 일실시예에 의한 왕복동형 압축기의 밸브구조에서는 공명용 공간(55f)이 토출구멍(55c)의 입구에 형성되어 있으나, 본 고안 다른 실시예로서, 상기 공명용 공간(55f)이 토출구멍(55c)의 출구에 형성된 구조도 본 고안의 개념을 이탈하는 것은 아니다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 의한 왕복동형 압축기의 밸브구조는 토출밸브 플레이트의 일면에 형성된 공명용 공간에 의해 압축기의 소음이 현저히 감소한다는 매우 실용적인 고안이다.

Claims

흡입작동판(53a)을 구비한 흡입밸브 플레이트(53)와, 토출작동판(56)을 구비한 토출밸브 플레이트(55)가 서로 인접하여 실린더(19)의 상측에 배설된 왕복동형 압축기의 밸브구조에 있어서, 상기 토출작동판(56)의 일측에는 냉매를 상기 토출작동판(56)에 안내하도록 토출구멍(55c)이 형성되고, 상기 토출구멍(55c)에는 상기 토출작동판(56)의 작동으로 인한 소음을 감소시키도록 공명용 공간(55f)이 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 밸브구조.
제1항에 있어서, 상기 공명용 공간(55f)은 상기 토출구멍(55c)의 길이방향에 대해 수직방향으로 상기 토출밸브 플레이트(55)의 평면부에 요입되게 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 밸브구조.
제1항에 있어서, 상기 공명용 공간(55f)은 일정한 폭(a)과 길이(L)를 가진 직선공간(55g)과, 상기 직선공간(55g)의 단부에 형성된 일정한 반경(r)의 원형공간(55h)으로 이루어져, 상기 직선공간(55g)의 단부는 상기 토출구멍(55c)의 입구에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 밸브구조.