KR0144923B1 - 압축기의 밸브 유니트 - Google Patents

압축기의 밸브 유니트

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KR0144923B1
KR0144923B1 KR1019950002683A KR19950002683A KR0144923B1 KR 0144923 B1 KR0144923 B1 KR 0144923B1 KR 1019950002683 A KR1019950002683 A KR 1019950002683A KR 19950002683 A KR19950002683 A KR 19950002683A KR 0144923 B1 KR0144923 B1 KR 0144923B1
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Abstract

간단한 구조로 조립성 및 냉동효율이 향상된 압축기에 대해 개시한다. 이 압축기의 밸브 유니트는 흡입공(231)과 토출공(234)이 형성된 밸브 플레이트(230)와, 밸브 플레이트와 실린더 블록(17) 사이에 설치되며 흡입공을 개폐시키는 제1개폐편(221)이 일체로 형성된 흡입밸브 플레이트(220)와, 밸브 플레이트(230)와 실린더 헤드(25) 사이에 설치되며 토출공을 개폐시키는 제2개폐편(241)이 일체로 형성된 토출밸브 플레이트(240)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성의 밸브 유니트는 조립성이 향상되고 냉동효율이 향상된 압축기를 제공한다.

Description

압축기의 밸브 유니트
제1도는 일반적인 압축기를 개략적으로 도시한 단면도.
제2도는 종래 압축기의 밸브 유니트를 발췌하여 도시한 분리 사시도.
제3도는 제2도의 요부 결합 단면도.
제4도는 본 발명에 따른 압축기의 밸브 유니트를 발췌하여 도시한 분리사시도.
제5도는 제4도에 도시된 밸브 유니트의 요부 결합 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
220:흡입밸브 플레이트 221:제1개폐편
230:밸브 플레이트 231:흡입공
232:제1환형구멍 233:제2환형구멍
234:토출공 235:제3구멍
240:토출밸브 플레이트 250:지지플레이프
본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 압축기의 압출실로의 유체의 흡입 및 토출을 단속하는 밸브 유니트에 관한 것이다.
통상적으로는 압축기는 그 구동방식에 따라 사판타입, 스크롤 타입(scroll type), 로터리 타입(rotary type) 및 바블 플레이트 타입(wobble plate type), 피스톤 왕복 타입 등 여러 종류의 것이 있다. 제1도는 이러한 압축기중 왕복식 밀폐형 압축기의 일예를 개략적으로 나타낸다.
이 왕복식 밀폐형 압축기는 밀폐된 본체(11)의 내부에 구동수단인 모우터(12)가 설치되고, 실린더(14)를 따라 왕복이송되는 피스톤(15)이 모우터(12)에 의해 회전되는 크랭크축(13)과 핀 결합된 커넥팅 로드(16)가 연결된 구조를 가진다. 미설명부호 20은 밸브 유니트이다.
이와같이 구성된 밀폐형 왕복 압축기는 상기 모우터(12)가 회전함에 따라 크랭크축(13)과 커넥팅 로드(16)에 의해 연결된 피스톤(15)이 실린더(14)를 왕복운동하면서 유체를 압축하게 된다.
한편, 상기 밸브 유니트(20)는 실린더블럭(17)과 실린더헤드(25) 사이에 설치된다. 제1도 및 제2도를 참조하면, 압축실로 흡입 및 토출되는 유체(流體)를 단속하는 밸브 유니트(20)는 상면에 토출공(21a)과 밸브 결합홈(21b)이 형성된 소정 깊이의 홈부(21c) 및 흡입공(21d)이 형성딘 밸브 플레이트(21)와, 상기 홈부(21c)의 결합홈(21b)에 그 일측 단부가 지지되어 상기 토출공(21a)을 개폐하는 토출밸브(22)와, 이 토출밸브(22)를 지지하며 토출밸브의 개폐영역을 한정하는 스토퍼(23)와, 홈부(21c)로부터 토출밸브(22)와 스토퍼(23)의 이탈을 방지하는지지 플레이트(24)와, 밸브 플레이트(21)와 실린더 블록(17) 사이에 흡입 밸브(27) 및 가스켓(28)을 구비한다. 상기 토출공(21a)의 가장자리에는 냉매가스의 역류를 방지하기 위한 환형턱(21e)이 형성되어 있다. 미설명부호 26은 밸브 플레이트(21)의실린더 헤드(25) 사이에 개재되는 가스켓이다.
이러한 구성을 갖는 종래 압축기(1)는 흡기 행정시에, 피스톤(15)이 하사점으로 이동하여 압축실에는 진공이 형성되고, 이 진공의 흡인력으로 인하여 흡기밸브판(27a)이 열리면서 흡입공(21d)을 통해 유체가 압축실로 유입되게 된다. 이때, 사익 토출밸브(22)는 토출공(21a)를 차단한 상태를 유지하게 된다. 이 상태에서 피스톤(12)이 상사점으로 이동하면서 유체를 압축하고 압축된 유체를 외부로 배출하는 배기행정이 진행되게 된다. 이러한 과정에서, 압축된 유체의 압력에 의해 흡기밸브판(27a)이 흡입공(21d)을 차단하게 되고 압축된 유체의 압력에 의해 토출공(21a)과 대향되는 측의 토출밸브(22)가 열리면서 유체가 토출된다. 그리고, 피스톤(15)이 다시 하사점으로 이동하면서, 상승되어 있던 토출밸브(22)가 닫히고 흡기밸브판(27a)이 열리게 되어 연속적인 압축작용이 이루어지게 된다.
그런데, 피스톤(15)이 상사점에서 하사점으로 이동될 때 토출밸브(22)는 탄성력에 의해서 토출공(21a)을 차단하게 되는데, 이때 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 토출된 유체(냉매가스)가 역류되지 않도록 상기 토출공(21a)의 가장자리에 환형턱(21e)이 형성된 구조를 가짐으로써 밸브 플레이트(21)의 두께(H)만큼 냉매가스가 잔류하게 된다.
따라서 흡입행정시 새로운 냉매가스가 상기 잔류하는 냉매가스가 혼합되어 재팽창됨으로써 냉동효율이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 냉매가스를 토출시킨 후 냉매가스가 잔류되지 않도록 그 구조가 개량된 압축기를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 그 구조 및 조립이 간단한 압축기를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 피스톤이 왕복이동하며 유체를 압축하는 압축실을 갖는 실린더 및 실린더블럭과, 이 실린더블럭과 결합되는 실린더 헤드와, 상기 실린더블럭과 실린더 헤드 사이에 설치되며 유체의 흡입 및 토출을 제어하는 밸브 유니트를 구비하는 압축기에 있어서,
상기 밸브 유니트는 흡입공과 토출공이 형성된 밸브 플레이트와,
상기 밸브 플레이트와 실린더 블록 사이에 설치되며 상기 흡입공을 개폐시키는 제1개폐편이 일체로 형성된 흡입밸브 플레이트와,
상기 밸브 플레이트와 실린더 헤드 사이에 설치되며 상기 토출공을 개폐시키는 제2개폐편이 일체로 형성된 토출밸브 플레이트를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
여기서 사익 제1,2개폐편의 가장자리에 대응하는 상기 흡입공 및 토출공의 가장자리에는 제1,2환형의 구멍이 인접되게 형성된 구조로 되어 있다. 그리고 상기 제2개폐편의 과도한 탄성변형이 방지되도록 지지하는 지지편이 형성된 지지플레이트가 더 구비되어 있다.
한편, 상기 제1,2개폐편 및 지지편은 랜싱가공에 의하여 각각의 플레이트로부터 일측이 유동가능하도록 절개되어 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 밸브 플레이트의 두께는 상기 흡입/토출밸브 플레이트의 두께와 같은 정도로 형성함이 바람직한 바, 이 경우 상기 토출공의 공간체적은 상기한 종래 토출공의 공간체적보다 상대적으로 작게 형성된다.
이와 같은 본 발명의 특징에 의하면, 상기 제1,2개폐편이 각각의 흡입/토출밸브 플레이트에 일체로 형성됨으로써 조립능률이 향상되고 부품관리면에서 유리하다는 이점을 가진다. 또한 종래 토출공의 두께보다 본 발명 압축기에 적용되는 토출공의 두께를 적게 형성함으로써 잔류냉매가스를 적게 하여 냉동효율을 향상시킬 수 있다는 이점을 가진다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 적용되는 압축기는 통상의 압축기의 필수구성요소를 공히 갖추는 바, 그 구성으로는 제1도를 참조하며 설명된 바와 같이 밀폐된 본체(11)의 내부에 구동수단인 모우터(12)가 설치되고, 실린더(14)를 따라 왕복이송되는 피스톤(15)이 모우터(12)에 의해 회전된느 크랭크축(13)과 핀 결합된 커넥팅 로드(16)가 연결된 구조를 가진다.
이와같이 구성된 밀폐형 왕복 압축기는 상기 모우터(12)가 회전함에 따라 크랭크축(13)과 커넥팅로드(16)에 의해 연결된 피스톤(15)이 실린더(14)를 왕복운동하면서 유체를 압축하게 된다.
한편, 본 발명의 특징적인 구성으로서 실린더블럭(17)과 실린더헤드(25) 사이에 설치되어 압축실로 흡입 및 토출되는 유체(流體)를 단속하는 밸브유니트(120)는 제4도 및 제5도에 도시된 바와 같이 흡입공(231)과 토출공(234)이 형성된 밸브 플레이트(230)와, 이 밸브 플레이트(230)와 실린더 블록(17) 사이에 설치되며 상기 흡입공(231)을 개폐시키는 제1개폐편(221)이 일체로 형성된 흡입밸브 플레이트(220)와, 상기 밸브 플레이트(230)와 실린더 헤드(25) 사이에 설치되며 상기 토출공(234)을 개폐시키는 제2개폐편(241)이 일체로 형성된 토출밸브 플레이트(240)를 구비한다.
본 발명에 따르면, 실린더내에서 압축된 냉매가스에 의해 탄성변형되어 열리는 제2개폐편(241)을 간섭하여 그 과도한 탄성변형을 방지하기 위한 스토퍼의 기능을 하는 것으로서, 상기 토출밸브 플레이트(240)와 실린더 헤드(25) 사이에 지리 플레이트(250)를 설치하고, 랜싱(lancing)가공에 의해 상기 지지플레이트(250)의 일부를 절개하여 유동가능하게 형성된 지지편(251)이 구비되어 있다. 상기 지지편(251)은 상기 제2개폐편(241)의 탄성 유동시 그와 선택적으로 접촉하여 구속함으로써 상기 제2개폐편(241)의 유동거리를 제한하게 된다.
그리고, 상기 제1 및 제2개폐편(221)(241)은 각각 랜싱(lancing) 가공에 의해 상기 흡입 및 토출밸브 플레이트(220)(240)의 일부가 절개되어 그 절갭위가 탄성 유동이 가능하도록 되어 있다.
또한, 상기 각 제1,2개폐편(221)(241)이 상기 흡입공(231)과 토출공(234)의 가장자리와 밀착성을 높이기 위해 각 흡입공(231)과 토출공(234)의 가장자리에 제1,2환형 구멍(232)(233)을 형성하였다. 그리고 상기 제2개폐편(241)의 몸체와 대응하는 상기 밸브 플레이트(230)에는 제3구멍(235)을 형성하여 토출공(234)과의 밀폐성을 더욱 향상시켰다.
한편, 상기 토출공(234)의 두께는 대략 0.5-1.5mm 정도로서 상술한 종래 토출공이 2mm 정도의 두께를 가지는 것에 비하여 얇은 구조로 되어 있다.
미설명부호 210과 260은 개스켓으로서 실린더 블록(17) 및 실린더 헤드(25)와 밸브 유니트(120)와 사이를 밀폐시켜 냉매가스의 노출을 방지한다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 압축기는 다음과 같은 작용효과를 가진다.
먼저 흡기행정시에, 피스톤(15)이 하사점으로 이동하여 압축실에는 진공이 형성되고, 이 진공의 흡인력으로 인하여 제1개폐편(221)이 탄성변형되어 열리면서 흡입공(231)을 통해 냉매가스가 압축실로 유입되게 되며, 상기 제2개폐편(241)은 토출공(234)을 차단한 상태를 유지하게 된다. 이때 제2개폐편(241)은 상기 제2환형구멍(233) 및 제3구멍(235)을 통하여 실린더내의 진공이 작용하게 되므로 토출공(234)과의 밀착력이 향상되게 된다.
이 상태에서 피스톤(12)이 상사점으로 이동하면서 냉매가스를 압축하고 압축된 냉매가스를 외부로 배출하는 배기행정이 진행되게 된다. 이러한 과정에서, 압축된 냉매가스의 압력에 의해 제1개폐편(221)이 흡입공(231)을 차단시키게 되고, 제2개폐편(241)이 냉매가스의 압력에 의해서 탄성변형되면서 토출공(234)을 개방시키게 된다.
그리고 피스톤(15)이 다시 하사점으로 이동하면서, 개방되어 있던 토출공(234)이 제2개폐편(241)에 의해서 닫히고 제1개폐편(221)에 의해서 흡입공(231)이 열리게 되어 연속적인 압축작용이 이루어지게 된다.
한편, 냉매가스의 압력에 의해서 탄성변형되는 제2개폐편(241)은 지지편(251)에 접촉되어 지지되므로 과도한 탄성변형을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 압축기는 다음과 같은 이점을 가진다.
첫째, 상기 토출공(234)의 두께는 종래의 토출공 두께(2mm)보다 작은 0.5-1.0mm 정도의 두께를 가짐으로써, 냉매가스의 토출후 토출공(234) 내에 잔류하는 냉매가스량에 종래보다 적게 되어 종래보다 냉동효율을 향상시킨다.
둘째, 흡입공(231)과 토출공(234)을 각각 개폐시키는 제1,2개폐편(221)(241)이 각각의 밸브플레이트(220)(240)와 일체로 형성됨으로써 조립성이 향상된다는 이점을 가진다.

Claims (8)

  1. 피스톤이 왕복이동하며 유체를 압축하는 압축실을 갖는 실린더 및 실린더블럭과, 이 실린더블럭과 결합되는 실린더 헤드와, 상기 유체의 흡입 및 토출을 제어하기 위하여 상기 실린더블럭과 실린더 헤드 사이에 설치되는 압축기의 밸브유니트에 있어서, 상기 밸브 유니트는, 흡입공(231)과 토출공(234)이 형성된 밸브 플레이트(230)와, 상기 밸브 플레이트의 실린더 블록 사이에 설치되며 상기 흡입공을 개폐시키는 제1개폐편(221)이 일체로 형성된 흡입밸브 플레이트(220)와, 상기 밸브 플레이트와 실린더 헤드 사이에 설치되며 상기 토출공을 개폐시키는 제2개폐편(241)이 일체로 형성된 토출밸브 플레이트(240)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1개폐편의 가장자리에 대응하는 상기 흡입공의 가장자리에 인접하여 제1환형 구멍을 형성하여 된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2개폐편의 가장자리에 대응하는 상기 토출공의 가장자리에 인접하여 제2환형 구멍을 형성하여 된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 토출밸브 플레이트와 상기 실린더 헤드 사이에는 상기 제2개폐편의 탄성변형을 한정시키도록 지지하는 지지편(251)이 형성된 지지플레이트(250)를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지지편은 랜싱가공에 의해 상기 스토퍼 플레이트의 일부가 절개되어 유동가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
  6. 제3항에 있어서, 상기 토출공의 가장자리에 상기 제2개폐편과 대응하는 제3구멍이 더 형성되어 된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1개폐편은 랜싱가공에 의해 상기 흡입밸브 플레이트의 일부가 절개되어 유동가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2개폐편은 랜싱가공에 의해 상기 토출밸브 플레이트의 일부가 절개되어 유동가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 유니트.
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