KR0184051B1 - 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조에 관한 것으로서, 특히 흡입 및 토출 밸브를 구성하기 위해 실린더에 적층되는 플레이트의 갯수를 줄여주어 각 플레이트 간의 간극 체적을 줄여주고, 또한 냉매의 원활한 흡입 및 토출을 위한 별도의 토출구조를 제공하여 제품의 냉동능력을 향상시키도록 한 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조에 관한 것이다.
종래 밸브구조는 다수의 플레이트를 적층시켜 밸브를 구성함으로서, 밸브간의 공간에 남아있는 압축 냉매의 팽창으로 인하여 흡입밸브가 열리는 시기가 늦어져 냉매가스의 흡입량이 줄어들어 냉동 효율이 저하되며, 또한 피스톤의 왕복운동에 의해 실린더 내부에서 압축된 냉매가 토출될때 제3 플레이트(22)에 형성된 토출밸브(22B)의 강성때문에 토출밸브(22B)가 열리는 시기가 늦어져 실린더 내의 냉매가 과압축되어 냉매의 온도가 상승하고, 이에따라 실린더 및 흡입 냉매를 과열시켜 흡입가스의 밀도가 작아져 냉매의 흡입량이 줄어들게 되어 제품의 냉동 효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 밸브를 구성하는 플레이트의 갯수를 줄여 간극 체적을 줄여주고, 토출밸브를 원추형으로 형성하여 토출구의 체적으로 인한 잔여가스의 양을 최소화 함으로서, 토출되지 않고 남은 잔여 가스의 재팽창으로 인한 손실이 줄어들어 냉매의 흡입량이 많아져 냉동 능력이 향상되는 효과가 있는 밀폐형 전동 압축기의 밸브 구조이다.

Description

밀폐형 전동 압축기의 밸브구조
본 발명은 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조에 관한 것으로서, 특히 흡입 및 토출 밸브를 구성하기 위해 실린더에 적층되는 플레이트의 갯수를 줄여주어 각 플레이트 간의 간극 체적을 줄여주고, 또한 냉매의 원활한 흡입 및 토출을 위한 별도의 토출구조를 제공하여 제품의 냉동능력을 향상시키도록 한 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조에 관한 것이다.
도면 제1도는 일반적인 밀폐형 전동 압축기를 도시한 것으로서, 상측 케이스(1)와 하측 케이스(2)에 의해 밀폐된 내부공간에 고정자(3)와 회전자(4)가 구비되어 압축 동력원이 되는 모터를 이루고 있으며, 동력 전달기구로서 편심 회전하는 크랭크축(5)이 회전자(4)에 구성된다.
그리고, 상기 크랭크 축(5)의 상측 끝단은 슬라이더(6)와 접속되며, 상기 슬라이더(6)에는 냉매 압축요소인 피스톤(7)이 연결되고, 상기 피스톤(7)은 실린더(8)내에 존재하며, 실린더(8)에는 밸브커버(9)가 볼트로 체결되어 있다.
그리고, 상기 실린더(8)와 밸브커버(9) 사이에는 냉매의 원활한 흡입 및 토출을 위한 밸브장치(10)가 구성되어 있으며, 상기 미설명된 도면부호 11은 흡입관이고, 12는 흡입공명관이다.
이와같이 구성된 일반적인 밀폐형 전동 압축기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
압축기의 동작이 시작되어 모터(3,4)에 전원이 공급되면, 회전자(4)의 회전력은 크랭크축(5)을 편심 회전시키며, 크랭크축(5)의 회전력은 슬라이더(6)를 통해 실린더(8) 내의 피스톤(7)으로 전달되고, 이에따라 상기 피스톤(7)은 실린더(8) 내에서 왕복운동을 계속하게 된다.
이때, 흡입관(11)을 통해 전동 압축기의 내부로 유입된 냉매는 흡입 공명관(12), 밸브커버(9) 그리고, 밸브장치(10)를 통해 상기 실린더(8)로 유입되었다가 상기 피스톤(7)의 왕복운동에 의해 압축되면, 다시 밸브장치(10)의 토출구를 통해 배출되므로서 냉동동작이 실현되는 것이다.
도면 제2도는 상기 설명과 같이 동작하는 밀폐형 전동 압축기에 적용된 종래의 밸브구조를 도시한 것으로서,
실린더(8)에 적층되며 흡입냉매를 공급 또는 차단하는 흡입밸브(20A)와, 실린더(8)에서 압축된 냉매가 노출되기 위한 토출구(20B)가 형성되어 있는 제1 플레이트(20)와;
상기 제1 플레이트(20)에 적충되며, 냉매의 흡입을 위한 흡입구(21A)와, 냉매의 토출을 위한 토출구(21B)가 형성되어 있는 제2 플레이트(21)와;
상기 제2 플레이트(21)에 적층되며, 냉매의 흡입을 위한 흡입구(22A)와, 토출냉매를 공급 또는 차단하기 위한 토출밸브(22B)가 형성되어 있는 제3 플레이트(22)와;
상기 제3 플레이트(22)에 적층되며, 밸브커버(9)를 통한 냉매의 흡입을 위한 흡입구(23A)가 형성되어 있는 석면 실(Seal)(23); 로 구성되며,
상기 실린더(8)에는 제1 플레이트(20)에 형성된 흡입밸브(20A)가 원활히 동작할 수 있도록 하는 홈(8A)이 형성되어 있다.
이와같이 구성된 종래 밸브구조의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 피스톤(7)이 상사점에서 하사점으로 내려갈때를 설명하면,
상기와 같이 피스톤(7)이 상사점에서 하사점으로 내려갈때에는 밸브커버(9) 내부의 압력이 실린더(8) 내부의 압력보다 높게 된다.
따라서, 제1 플레이트(20)에 형성된 흡입밸브(20A)가 열림과 동시에 흡입공명관(12)을 통해 밸브커버(9) 내부에 유입되어 있던 냉매가 석면 실(23)의 흡입구(23A)→제3 플레이트(22)의 흡입구(22A)→제2 플레이트(21)의 흡입구(21A)의 순으로 입력된 후 상기 열려진 흡입밸브(20A)에 의해 실린더(10) 내부로 유입된다.
두번째로, 피스톤(7)이 하사점에서 상사점으로 상승하려 할때를 설명하면, 냉매가 피스톤(7)에 의해 압축되므로 밸브커버(9) 내부보다 실린더(8) 내부의 압력이 커진다.
따라서, 실린더(8) 내부의 압력에 의해 제1 플레이트(20)에 형성되어 있는 흡입밸브(20A)가 닫혀지고, 동시에 제3 플레이트(22)에 형성되어 있는 토출밸브(22B)가 열리게 되어 실린더(8) 내부에 존재하는 압축된 냉매가 제1 플레이트(20)의 토출구(20B)→제2 플레이트(21)의 토출구(21B)의 순으로 토출된 후 상기 열려진 토출밸브(22B)를 통해 토출되는 것이다.
그러나, 상기 설명과 같은 종래 밸브구조는 다수의 플레이트를 적층시켜 밸브를 구성하므로서 밸브간의 공간에 남아있는 압축 냉매의 팽창으로 인하여 흡입밸브가 열리는 시기가 늦어져 냉매가스의 흡입량이 줄어들어 냉동 효율이 저하되며, 또한 피스톤의 왕복운동에 의해 실린더 내부에서 압축된 냉매가 토출될때 제3 플레이트(22)에 형성되 토출밸브(22B)의 강성때문에 토출밸브(22B)가 열리는 시기가 늦어져 실린더 내의 냉매가 과압축되어 냉매의 온도가 상승하고, 이에따라 실린더 및 흡입 냉매를 과열시켜 흡입가스의 밀도가 작아져 냉매의 흡입량이 줄어들게 되어 제품의 냉동 효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 흡입 및 토출밸브를 구성하기 위해 실린더에 적층되는 플레이트의 갯수를 줄여주어 각 플레이트 간의 간극 체적을 줄여주고, 또한 냉매의 원활한 흡입 및 토출을 위한 별도의 토출구조를 제공하여 제품의 냉동능력을 향상시키도록 한 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조를 제공함을 목적으로 한다.
제1도는 일반적인 밀폐형 전동 압축기를 보인 측 단면도.
제2도는 종래의 밸브구조를 보인 도면.
제3도는 본 발명의 밸브구조를 보인 도면.
제4도는 본 발명에 적용된 토출수단의 체결과정을 보이기 위한 분해사시도.
제5도는 본 발명에 적용된 토출수단이 체결된 상태를 보이기 위한 제4도의 A-A 단면도.
도면 제3도는 상기 목적달성을 위한 본 발명의 밸브구조를 도시한 것으로서,
실린더(8)에 적층되며, 흡입 냉매를 공급 또는 차단하기 위한 흡입밸브(30A)와, 실린더(8)에서 압축된 냉매가 토출되기 위한 토출구(30B)가 형성되어 있는 제1 플레이트(30)와;
상기 제1 플레이트(30)에 적층되며, 냉매의 흡입을 위한 흡입구(31A)와, 토출냉매를 공급 또는 차단하기 위한 토출수단이 구비된 제2 플레이트(31)와;
상기 제2 플레이트(31)에 적층되며, 밸브커버(9)를 통한 냉매의 흡입을 위한 흡입구(32A)가 형성되어 있는 석면 실(32); 로 구성된다.
그리고, 토출수단은 제2 플레이트(31)의 중앙에 파여진 홈(100)의 일정위치에 원추형으로 형성되며 냉매의 토출을 위한 토출구(101)와, 상기 토출구(101)를 덮을 수 있도록 원추형으로 형성된 토출밸브(102)와, 상기 토출밸브(102) 위로 홈(100)에 놓여지며 상기 토출밸브(102)가 일정 높이 이상으로 열리지 않도록 하는 스톱퍼(103)와, 상기 스톱퍼(103) 위로 놓여져 스톱퍼(103)를 포함한 여러 체결물의 이탈을 방지하기 위한 하우징(104)으로 구성된다.
그리고, 상기 하우징(104)의 내측으로는 토출밸브(102)의 위치 이탈을 방지하기 위한 원기둥 형상의 가이드(105)가 돌출 형성되고, 상기 가이드(105)에는 스톱퍼(103)가 관통되어 상하 방향으로 움직일 수 있도록 하기 위한 홈(106)이 형성되어 있다.
이와같이 구성된 본 발명의 밸브구조의 체결과정과 작용효과를 도면 제3도와 제5도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 실린더(8)에 제1 플레이트(30)와 제2 플레이트(31)를 순서대로 체결하고, 상기 제2 플레이트(31)에 형성된 홈(100)의 중앙에 원추형으로 형성된 토출구(101)에 역시 원추형으로 형성된 토출밸브(103)를 올려 놓는다.
그리고나서, 스톱퍼(103)를 상기 홈(100)에 올려놓고 그 위로 하우징(104)을 놓는다.
이때, 상기 하우징(104)의 내측으로 돌출 형성된 가이드(105)에 상기 스톱퍼(103)의 연장부가 관통되도록 하여 제5도에 도시된 바와같이 상기 스톱퍼(103)가 가이드(105)의 홈(106) 내에서 상/하 유동될수 있도록 한다.
상기 설명과 같이 제2 플레이트(31)에 토출수단이 체결 완료되면, 상기 제2 플레이트(31) 위로 석면 실(32)을 최종적으로 체결하므로서 본 발명의 밸브구조가 완성된다.
이와같이 체결 완료된 밸브구조의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
피스톤(7)의 압축동작에 의해 실린더 내의 냉매가 압축되면, 밸브커버(9) 내의 압력보다 실린더(8) 내의 압력이 높으므로 제2 플레이트(31)의 토출구(101)를 막고있던 토출밸브(102)가 열리게 된다.
이때, 상기 토출밸브(102)는 토출밸브(102)의 위를 막고있는 스톱퍼(103)에 의해 일정 높이 이상 열리지 않게 되며, 또한 하우징(104)의 내측으로 돌출 형성된 가이드(105)에 의해 토출구(101) 이외의 영역으로 이탈되지 않게 된다.
따라서, 상기 토출밸브(102)가 열림과 동시에 실린더(8) 내의 압축냉매가 제1 플레이트(30)의 토출구(30B)와 제2 플레이트(31)의 토출구(101)를 통해 토출된다.
상기 설명과 같은 본 발명의 밸브구조에 의하면, 밸브를 구성하는 플레이트의 갯수를 줄여 간극 체적을 줄여주고, 토출밸브(102)를 원추형으로 형성하여 토출구의 체적으로 인한 잔여가스의 양을 최소화하므로서 토출되지 않고 남은 잔여 가스의 재팽창으로 인한 손실이 줄어들어 냉매의 흡입량이 많아져 냉동 능력이 향상되는 효과가 있 다.

Claims (3)

  1. 실린더(8)에 적층되며, 흡입냉매를 공급 또는 차단하기 위한 흡입밸브(30A)와, 실린더(8)에서 압축된 냉매가 토출되기 위한 토출구(30B)가 형성되어 있는 제1 플레이트(30)와; 상기 제1 플레이트(30)에 적층되며, 냉매의 흡입을 위한 흡입구(31A)와, 토출냉매를 공급 또는 차단하기 위한 토출수단으로 중앙에 파여진 홈(100)과 상기 홈(100)의 일정위치에 원추형으로 형성되며 냉매의 토출을 위한 토출구(101)를 가진 제2 플레이트(31)와; 상기 제2 플레이트(31)를 토출구(101)를 덮을 수 있도록 원추형으로 형성된 토출밸브(102)와, 상기 토출밸브(102) 위로 홈(100)에 놓여지며 상기 토출밸브(102)가 일정 높이 이상으로 열리지 않도록 하는 스톱퍼(103)를 포함한 여러체결물의 이탈을 방지하기 위한 하우징(104)과; 상기 제2 플레이트(31)에 적층되며, 밸브커버(9)를 통한 냉매의 흡입을 위한 흡입구(32A)가 형성되어 있는 석면 실(32); 로 구성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징(104)의 내측으로는 토출밸브(102)의 위치 이탈을 방지하기 위한 원기둥 형상의 가이드(105)가 돌출 형성되고, 상기 가이드(105)에는 스톱퍼(103)가 관통되어 상하 방향으로 움직일 수 있도록 하기 위한 홈(106)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스톱퍼(103)는 토출밸브(102)가 쉽게 열릴 수 있도록 하기 위해 토출밸브(102)가 열리는 방향으로 소성 변형된 것을 특징으로 하는 밀폐형 전동 압축기의 밸브구조.
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