KR0176758B1 - 압축기의 토출밸브 장치 - Google Patents

Abstract

발명에 의한 압축기의 토출밸브 장치는 실린더와 그 실린더의 내면에서 왕복운동하는 피스톤과 그 피스톤의 단부에 형성된 이너샤 흡입밸브를 구비한 압축기의 흡, 토출 장치에 있어서, 상기 피스톤의 이너샤 밸브 맞은 편에 두꺼운 제1토출밸브를 형성하고, 상기 제1토출밸브 뒤에 얇은 제2토출밸브를 형성함으로써, 정상상태시 밸브의 동특성이 느린 제1토출밸브 보다는 얇게 만들어져 밸브응답이 빠른 제2토출밸브가 움직이 때문에 효율이 좋아지고, 선형 압축기의 비정상 상태시 피스톤이 과도하게 들어오는 경우 제1토출밸브와 제2토출밸브가 모두 뒤로 후퇴하여 안전하게 되도록 하였다.

Description

압축기의 토출밸브 장치

제1도는 종래의 기술에 의한 압축기의 흡, 토출밸브를 나태내는 구성도.

제2도는 종래의 기술에 의한 압축기의 이너샤(inertia)밸브를 나태낸 단면도.

제3도 및 제4도는 종래의 기술에 의한 이너샤 밸브를 나타낸 것으로,

제3도는 압축기의 압축 상태를 나타내는 단면도.

제4도는 압축기의 흡입 상태를 나타내는 단면도.

제5도는 본 발명에 의한 압축기의 이너샤 밸브를 나타낸 단면도

제6도는 본 발명에 의한 토출밸브를 나타낸 확대 사시도.

제7도는 본 발명에 의한 토출밸브의 작용중 압축상태를 나타내는 단면도.

제8도는 본 발명에 의한 다른 실시예를 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 피스톤 22 : 흡입밸브

23 : 제1토츨밸브 24 : 제2토출밸브

25 : 토출공 26 : 실린더

27 : 피스톤 핀

본 발명은 압축기의 토출밸브 장치에 관한 것으로, 특히 정상상태시 밸브이 동특성이 느린 제1토출밸브 보다는 얇게 만들어져 밸브 응답이 빠른 제2토출밸브가 움직이기 때문에 압축기의 효율이 좋아지고, 선형 압축기에서 비정상 상태시 피스톤이 과도하게 들어갈 경우 제1토출밸브와 제2토출밸브가 모두 뒤로 후퇴하여 안정성을 기하는 압축기의 토출밸브 장치에 관한 것이다.

종래의 기술에 의한 밀폐형 왕복동식 압축기는 압축기를 보호하고 냉매의 누설을 방지하는 상,하부용기와, 상기 하부용기에 저장되어 있는 냉동기유와, 외부로 부터 전원을 전달받는 밀봉단자와, 그 밀봉단자를 통해 인가된 전원을 기계적 에너지로 변환 하는 회전자 및 고정자와, 상기 회전자에 끼워 맞춰져 회전하며 하부용기에 고여 있는 냉동기유를 흡상하여 비상하는 크랭크축과, 그 크랭크축의 상단 편심부에 연결된 피스톤과 그 피스톤의 운동으로 냉매가 흡입되어 압축되고 토출되는 실린더로 구성된다.

이와 같이 구성된 장치에 의해 밀봉단자를 통하여 클러스터에 전원이 인가되며 이 전원은 고정단자에 인가 된다. 고정자에 인가된 전원에 의해 회전자가 회전하게 되면, 회전자와 함께 끼워 맞춰진 크랭크 축이 회전하게 된다. 크랭크 축의 회전에 의해 크랭크 축의 핀부와 연결된 슬라이드가 크랭크 축의 편심에 의해 평행 직선 운동하게 되며, 이 평행 직선 운동으로 슬라이드와 결합된 피스톤이 왕복 운동하고, 이 피스톤의 왕복운동으로 용기 내부에 있는 냉매가 밸브를 통해 실린터 내부로 흡입 되고, 또 피스톤에 의해 실린더 내부로 흡입된 내매가 압축되어 고온 고압의 냉매가 용기 외부로 배출된다.

실린더내로 냉매가 흡입되며 토출되는 과정을 상술한다.

제1도에서와 같이 헤드커버(1)에서 형성된 머플러(2)를 통해서 들어온 냉매는 토출밸브(3)의 흡을 통하여 실린더(4)내의 피스톤(7) 운동에 의하여 열려진 흡입 밸브(5)로 들어가 압축행정을 한다. 압축된 냉매는 흡일밸브 밸브시트(6)의 흠을 통하여 열려지 토출배브(3)로 나가 헤드커버(1)를 거쳐 이동한다. 이보다 한단계 진보된 형태의 방식이 제2도에 도시한 바와 같이, 관성을 이용하여 흡입밸브(8)를 여닫는 이너샤 밸브가 있다. 실린더 내의 흠(9)을 통하여 들어온 냉매는 피스톤 흠(10)을 거쳐 피스톤(11)내로 유입된다. 피스톤(11)이 압축행장을 위하여 토출밸브(12) 쪽으로 이동하게 되면 흡입밸브(8)가 진행방향 쪽으로 움직이고 그 틈으로 냉매가 압축실로 들어오게 된다. 흡입밸브(8)는 피스톤 핀 (13)에 고정되어 어느 이상 앞으로 나오지 않게 된다. 어느 이상 압축되면 스프링(14)에 의해 지지되고 있는 토출밸브(12)가 열리게 되어 이후의 유로를 통해 진행된다. 제3도는 이너샤 밸브 방식에 피스톤이 압축 과정을 할 경우의 형상을 보여 준다. 흡입밸브(8)가 피스톤 핀(13)의 끝에 일치하여 클리어런스 볼륨을 최소로 하여 압축을 하게 된다. 제5도는 흡입과정중의 흡입밸브(8) 상태를 보여 주는데 피스톤(11)의 끝단에 걸려서 운동하게 된다.

그러나 이러한 종래의 기술에서 몇가지 문제점이 지적된다. 압축기의 효율은 밸브의 운동에 의해 영향을 받는다. 흡입시에는 흡입밸브(8)가 늦게 열려 흡입효율을 떨어뜨리게 되고, 압축후 토출시에는 토출밸브(12)가 늦게 열려 피스톤과 실린더 사이의 압축되는 냉매압이 지나치게 많이 올라가게 된다. 특히 선형 압축기의 경우 기구부가 없는 특성상 피스톤(11)이 흡, 토출밸브계와 충돌하는 경우가 빈번한 문제점이 있다. 제2도에서 보여지는 이너샤 밸브 방식은 피스톤(11)의 관성력을 이용한 것으로 흡입효율이 좋아 압축기의 전체적인 효율은 올라 간다. 특히 토출밸브(12)가 스프링(14)에 의해 지지되고 있으므로 피스톤의 충돌에 안전한 구조이기 때문에 선형 압축기에 많이 쓰이고 있다. 그러나, 토출밸브(12)가 코일 스프링(14)에 의해 지지되고 있기 때문에 냉매의 토출과정시 밸브의 응답이 느려 효율이 저하된다. 그리고 토출밸브(12)를 지난후 유로가 정확하게 제시되지 않아, 제2도에서 처럼 헤드커버에 나있는 작은홈(1)으로 흐르게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 토출밸브 구조를 이중으로 하므로써, 피스톤이 토출밸브와 충돌할때 충격량을 줄여 줄 뿐만 아니라 밸부의 응답성을 좋게 하여 효율을 높이고 소음을 줄인 압축기의 토출밸브 장치를 제공함에 있다.

이러한 본 방명의 목적은 실린더와 그 실런더의 내면에서 왕복운동하는 피스톤과 그 피스톤의 전단부에 설치한 이너샤 흡입밸브와, 상기 피스톤과 이너샤 흡입밸브 사이에 형성하여 피스톤내에 유입된 냉매를 압축실로 내보내는 피스톤홈을 구비한 압축기에 있어서, 상기 피스톤의 이너샤 흡입밸브 맞은편에 토출공을 구비한 두꺼운 제1토출밸브를 형성하여, 코일스프링에 의해 열고 닫히게 하며, 상기 제1토출밸브의 뒤에 밀착하여 얇은 제2토출밸브를 형성하여, 자체의 강성에 의해 상기 제1토출밸브의 토출공을 열고 닫도록 하므로 밸브응답이 빠르도록 한 압축기의 토출밸브 장치를 제공하는 것에 있다.

이하, 본 발명에 의한 압축기의 토출밸브 장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.

제5도는 본 발명에 의한 압축기의 이너샤 밸브를 나타낸 단면도이고, 제6도는 본 발명에 의한 토출밸브를 나타낸 확대 사시도이며, 제7도는 본 발명에 의한 토출밸브의 작용중 압축상태를 나타내는 단면도이고, 제8도는 본 발명에 의한 다른 실시예를 나타내는 단면도를 각각 보인 것이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 압축기의 토출밸브 장치는, 피스톤(21)의 이너샤 흡입밸브(22)를 맞은 편에 두꺼운 제1토출밸브(23)를 형성하고, 상기 제1토출밸브(23)의 뒤에 얇은 제2토출밸브(24)를 형성하여 구성된다.

상기 제1토출밸브(23)는 중앙에 토출공(25)을 형성하고, 상기 제2토출밸브(24)는 나선형으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 압축기의 토출밸브 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

냉매는 실런더(26)내의 실린더 흠(27)을 통해 피스톤(21)으로 들어가고 이 피스톤 홈(27)을 통해 흡입시 흡입밸브(22)가 피스톤 핀(28)에 걸릴때까지 이동했을때 피스톤 홈(27)을 통해 흡입밸브(22)사이로 나가게 된다. 피스톤(21)이 압축 행정을 수행하면 압축된 냉매는 제1토출밸브(23)의 가운데 구멍인 토출공(25)으로 흘러가고, 피스톤 핀(28)이 제1토출밸브(23) 구멍에 끼워져 계속 압축을 가하면 제2토출밸브(24)가 열려져 냉매가 흐르게 된다. 제1토출밸브(23)는 코일 스프링(29)에 의해 열고 닫히나 제2토출밸브(24)는 자기자신의 강성에 의해 열고 닫히므로 밸브 응답이 빨라 효율이 증가된다. 상기의 경우는 정상상태이고, 선형 압축기와 같이 피스톤(21)이 토출밸브(23)(24)와 충돌할때는 제1토출밸브(23)와 제2토출밸브(24) 모두가 뒤로 후퇴하게 되어 안전한 작동을 하게 된다. 제6도는 본 발명의 밸브 상세도로써, 제1토출밸브(23)에는 피스톤 핀(28)이 들어갈수 있게 구멍(25)이 뚫려 있으며, 제2토출밸브(24)에는 냉매의 유동이 잘 되도록 공간이 많이 나오는 나선형 구조를 가지고 있다. 실린더(26) 내에서 냉매를 피스톤(21)을 이용하여 압축할때 제7도에서와 같이 피스톤 핀(28)이 제1토출밸브(23)에 들어가 압축하게 된다. 토출후의 압축냉매가 흘러가는 유로 또한 밸브의 중앙을 통해 흐르므로 효율이 향상되는 효과가 있다.

다른 실시례로는 피스톤(29)이 실린더(30) 내에서 왕복 운동을 할경우 실린더 턱에 올려 있는 얇은 2개의 밸브(31)(32)가 올려진다. 헤드 커버내의 제1토출배르(31)와 제2토출밸브(32)가 피스톤(29)의 운동에 의해 열고 닫힌다. 제1토출밸브(31)내에 구멍이 없고 피스톤 핀이 필요없으므로 가공이 용이하고 작동불량이 없다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 압축기의 토출밸브 장치는 실린더와 그 실린더의 내면에서 왕복운동하는 피스톤과, 그 피스톤의 단부에 형성된 이너샤 흡입밸브를 구비한 압축기의 흡,토출 장치에 있어서, 상기 피스톤의 이너샤 밸브 맞은 편에 두꺼은 제1토출밸브를 형성하고, 상기 제1토출밸브의 뒤에 얇은 제2토출배르를 형성함으로써, 정상상태시 밸브의 동특성이 느린 제1토출밸브 보다는 얇게 만들어져 밸브응답이 빠른 제2토출밸브가 움직이 때문에 효율이 좋아지고, 선형 압축기의 비정상 상태시 피스톤이 과도하게 들어올 경우 제1토출밸브와 제2토출밸브가 모두 뒤로 후퇴하여 안전하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 실린더와, 그 실린더의 내면에서 왕복운동하는 피스톤과, 그 피스톤의 전단부에 설치한 이너샤 흡입밸브와, 상기 피스톤과 이너샤 흡입밸브 사이에 형성하여 피스톤내의 유입된 냉매를 압축실로 내보내는 피스톤홈을 구비한 압축기에 있어서, 상기 피스톤의 이너샤 흡입밸브 맞은편에 토출공을 구비한 두꺼운 제1토출밸브를 형성하여, 코일스크링에 열고 닫히게 하며, 상기 제1토출밸브의 뒤에 밀착하여 얇은 제2토출밸브를 형성하여, 자체의 강성에 의해 상기 제1토출밸의 토출공을 열고 닫도록 하므로 밸브응답이 빠르도록 한 압축기의 토출밸브장치.