KR100202897B1 - 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 제공한다.

그 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조는, 실린더블럭(13')의 상면(13)에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)로 통하는 토출구(31')와 그 토출구(31')로부터 이격되게 형성되고 하부에 코킹홈(41')이 형성된 리벳홀(41a)을 지니는 밸브플레이트(31); 상기 밸브플레이트(31)의 토출구(31')를 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(31)의 상면에 일단의 리벳홀(32a)에서 고정되는 플랩퍼형 토출밸브(32); 백 스프링(33)의 상부에서 그 백 스프링(33)과 함께 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방 정도를 고정적으로 제한하도록 리벳홀(34a)에서 고정되는 스토퍼(34); 그리고 상기 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)를 상기 밸브플레이트(31)에 고정시키도록 상기 각 리벳홀(41a,32a,33a,34a)에 삽입되고 밸브플레이트(31)의 코킹홈(41')내에서 외부로 돌출되지 아니하도록 코킹되는 리벳(35)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 제조공수가 감소될 뿐만 아니라 조립이 간편하게 되고 압축 냉매가스의 압력손실을 감소시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조

본 발명은 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 플랩퍼형 밸브조립체를 지니는 압축기에 있어서, 구조를 간단하게 하고 가공공수를 감소시키며 조립이 용이하고 압축 냉매가스의 압력손실을 감소시킬 수 있는 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조에 관한 것이다.

압축기는 통상적으로 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 왕복동형, 회전형 및 터보형이 있다. 이러한 압축기가 냉장고용으로 사용되는 경우, 냉장고 내부를 저열원으로 하고 외부를 고열원으로 하는 저비등점의 냉매의 포화증기를 고압으로 압축하여 응축기로 유동시킨다. 그 응축기에서는 고압,고열의 냉매로부터 증발의 잠열이 냉장고 외부의 고열원으로 방출되어 액체상태의 냉매로 상변화를 일으키고는 이 액상의 냉매가 팽창밸브를 통과하여 저압, 저온으로 스로틀링된 후, 증발기로 유입된다. 그 증발기에서 그 저압, 저온의 냉매는 대부분 액상으로 냉장고 내부의 저열원으로부터 잠열을 흡수하여 포화증기상태의 냉매로 상변화를 일으킨 후, 다시 상술한 압축기로 유입됨으로써 냉동사이클을 구성하게 된다. 이와 같은 냉동사이클을 반복하는 가운데에 냉장고 내부는 지속적으로 냉기를 공급받아 소망의 냉동(장)효과를 가져오게 된다.

통상 가정용 냉장고용 압축기는 주로 1단의 왕복동형으로 그 구동 전기모터와 함께 케이스내에 밀폐된 채 냉장고의 하부에 설치되며, 제1도에 상부 케이스를 제거한 상태의 내부구조가 평면도로 도시된다.

그 왕복동형 압축기(10)에 있어서, 방음 및 방진을 위하여 전기모터 및 압축기가 상부 및 하부 케이스(12,11)의 내부에 밀폐되게 수납되며, 또한 그 상부 및 하부 케이스(12,11)와는 소정의 간격을 두고 적당한 방진 및 방음 수단, 예를 들면 압축스프링 내지는 판스프링으로 그 상부 및 하부 케이스(12,11)에 하부 또는 측부에서 프레임(24)을 개재하여 지지된다.

상술한 왕복동형 압축기는 제1도에서 횡형으로 프레임(24)의 상부에 고정되는 실린더블럭(13)과 그 내부의 실린더에 왕복 운동가능하게 삽입되는 피스톤(14)으로 구성되며(제2도참조), 그 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 실린더블럭(13)의 좌측 단부에 설치된 흡입 및 토출 밸브(15)를 개재하여 저압, 저온의 냉매가스가 흡입되고 고압, 고온의 냉매가스가 토출된다. 그 흡입 및 토출 밸브(15)는 소형화를 위하여 통상 탄성을 지니는 플랩퍼(flapper) 내지는 리드(reed)형 박판 구조로 구성되며, 그 플랩퍼 내지는 리드형 흡입 및 토출 밸브(15)는 양면에 작용하는 압력차에 의해 피동적으로 개폐된다.

이와 같이 구성되는 왕복동형 압축기에 있어서, 피스톤(14)의 후진 운동시 상기 저압, 저온의 냉매가스는 상기 상부 내지는 하부 케이스(12,11)에 밀폐되게 고정된 흡입파이프(연결관)(22) 및 흡입머플러(16)를 개재하여 외부의 증발기(도시생략됨)로부터 흡입 및 토출 밸브(15)의 흡입리드밸브로 유입되고, 피스톤(14)의 전진 운동시에 상기 압축기에서 토출된 고압, 고온의 냉매가스는 그 흡입 및 토출 밸브(15)의 토출밸브로부터 토출파이프(23') 및 상기 상부 내지는 하부 케이스(12,11)에 밀폐되게 고정된 토출파이프 연결관(23)을 거쳐 외부의 응축기(도시생략됨)로 송출된다. 냉매충전파이프(22')는 상기 하부케이스(11)에 밀폐되게 고정되고 초기에 내부에 냉매가스를 충전시킨 후, 밀봉된다.

또한, 냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음은 피스톤(14)의 왕복운동, 흡입 및 토출 밸브(15)의 개폐 충격, 냉매가스의 흡입 및 토출 압력의 맥동 등에 의해 발생하며, 그 중 냉매가스의 흡입 및 토출 압력의 맥동에 의한 소음을 감소시키기 위해 흡입파이프(연결관)(22)로 유입된 냉매가스는 상부 및 하부 케이스(12,11) 내부에 충전된 채, 흡입머플러(16)를 통해 실린더(13)로 흡입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 토출머플러(17)를 통하여 토출파이프(23')로 토출된다.

한편, 전기모터는 프레임(24)의 하부에 고정되게 설치되는 고정자(18)와, 그 고정자(18)와 간극을 두고 회전하는 회전자(19)로 구성되고(제2도참조), 그 회전자(19)는 회전축(20)에 고정되어 함께 회전하도록 프레임(24)에 회전가능하게 지지된다. 그 전기모터의 회전축(20)의 단부에 그 프레임(24)의 상부로 편심축(21)을 돌출되게 형성하여 피스톤(14)을 연결봉 및 축수를 개재하여 그 편심축(21)에 연결함으로써 그 편심축(21)의 편심회전량만큼 피스톤(14)이 왕복 운동하게 된다. 또한, 그 전기모터의 고정자(18)의 권선코일에는 상부 및 하부 케이스(12,11)에 밀폐되게 고정되는 외부단자(18')를 개재하여 외부 전원이 인가된다.

상술한 바와 같이 작동하는 압축기 및 구동 모터의 원활한 운전을 위해 하부케이스(11)의 바닥에 냉동기유가 저장되는 냉동기유 저유조(25)를 형성하고 회전축(20)의 윤활유 공급홈(20')을 따라 상부로 흡입되면서 각 윤활부위에 냉동기유를 공급하여 윤활작용을 하게 하고 있다.

제3도에는 상술한 플랩퍼형 토출밸브의 구조에 일예가 상세히 도시된다. 그 플랩퍼형 토출밸브 시스템은 밸브플레이트(31), 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33), 스토퍼(34) 및 리벳(35)으로 구성된다.

그 밸브플레이트(31)는 실린더블럭(13')의 상면(13)에 밀폐되게 고정되며 실린더(13)와 토출실을 연통시키는 적어도 토출구(31')가 형성되고 상면에는 그 토출구(31')의 일측으로 리벳(35)을 위한 리벳홀(31a)이 형성된다. 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)는 그 밸브플레이트(31)의 토출구(31')를 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(31)의 상면에 리벳(35)에 의해 일단의 리벳홀(32a)에서 고정되며, 상기 백 스프링(33)은 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 탄성을 가하여 신속히 폐쇄되도록 밸브플레이트(31)의 상면에 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에서 리벳(35)에 의해 고정된다. 이 백 스프링(33)은 불필요한 경우 제거될 수 있다.

그 백 스프링(33)의 상부에는 스토퍼(34)가 상기 백 스프링(33)의 상부에서 리벳(35)에 의해 밸브플레이트(31)에 고정되어 그 백 스프링(33)과 함께 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방 정도를 고정적으로 제한함으로써 플랩퍼형 토출밸브(32)가 원활한 개폐작동을 할 수 있게 된다.

그러나, 상술한 바와 같이 밸브플레이트(31)에 리벳(35)을 이용하여 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)를 고정시킴에 있어서는 그 밸브플레이트(31)의 리벳홀(31a)에 플랩퍼형 토출밸브(32)의 리벳롤(32a), 백 스프링(33)의 리벳홀(33a) 및 스토퍼(34)의 리벳홀(34a)을 일치시키고 리벳(35)를 삽입, 리벳머리의 반대부분에서 코킹을 함으로써 밸브플레이트(31)에 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)가 고정되게 된다. 따라서, 그 코킹부분이 제3도에 도시된 바와 같이 돌출하게 되므로 그 리벳(35)의 돌출부분이 삽입될 수 있도록 실린더블럭(13')에 리벳코킹부 삽입홈(13a)이 형성된다. 이러한 리벳코킹부 삽입홈(13a)은 별도로 실린더블럭(13')에 가공시켜야 할 뿐만 아니라 실린더블럭(13')의 상면에 밀폐되게 밸브플레이트(31)를 고정시킴에 있어서도 별도의 로케이션이 필요하다는 문제가 있다. 또한, 실린더(13)의 인접부분에 그 리벳코킹부 삽입홈(13a)이 형성되어 실린더블럭(13')의 살이 얇게 되어 그 얇은 부분의 실린더블럭(13')과 밸브플레이트(31)사이로 실린더(13)내의 고압(10 내지 15기압)의 냉매가스의 압력이 손실, 즉 냉매가스가 누출되게 되는 문제도 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상술한 압축기의 플랩퍼형 밸브조립시스템의 구조를 간단하게 하고 가공공수를 감소시키며 조립이 용이하고 압축 냉매가스의 압력손실을 감소시킬 수 있는 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

제1도는 밀폐형 왕복동 압축기의 내부구조를 나타내는 평면도.

제2도는 밀폐형 압축기의 내부구조를 도시하는 제1도의 선2-2 단면도.

제3도는 종래의 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 도시한 부분확대 단면도.

제4도는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 도시한 부분확대 단면도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 도시한 부분확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 11 : 하부케이스

12 : 상부케이스 13 : 실린더

13a : 리벳코킹부 삽입부 14 : 피스톤

15 : 흡입 및 토출밸브 조립체 16 : 흡입머플러

17 : 토출머플러 18 : 고정자(스테이터)

19 : 회전자(로터) 20 : 회전축

21 : 편심축 22 : 흡입파이프(연결관)

23 : 토출파이프연결관 23' : 토출파이프

24 : 프레임 25 : 냉동기유 저유조

31 : 밸브플레이트 32 : 플랩퍼형 토출밸브

33 : 백 스프링 34 : 스토퍼

35 : 리벳 35' : 리벳머리

41' : 코킹홈 41 : 리벳머리 시트

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실린더의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭에 고정되고 그 실린더내에서의 피스톤의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체를 지니는 압축기에 있어서: 실린더블럭의 상면에 밀폐되게 배치되며 실린더로 통하는 토출구와, 그 토출구로 부터 이격되게 형성되고 하부에 코킹홈이 형성된 리벳홀을 지니는 밸브플레이트; 상기 벨브플레이트의 토출구를 실린더의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트의 상면에 일단의 리벳홀에서 고정되는 플랩퍼형 토출밸브; 그 플랩퍼형 토출밸브의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 탄성을 가하도록 상기 밸브플레이트의 상면에 일단의 리벳홀에서 고정되는 백 스프링; 그 백 스프링의 상부에서 그 백 스프링과 함께 상기 플랩퍼형 토출밸브의 타단의 개방 정도를 고정적으로 제한하도록 리벳홀에서 고정되는 스토퍼; 그리고 상기 플랩퍼형 토출밸브, 백 스프링 및 스토퍼를 상기 밸브플레이트에 고정시키도록 상기 각 리벳홀에 삽입되고 밸브플레이트의 코킹홈 내에서 외부로 돌출되지 아니하도록 코킹되는 리벳으로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 제공한다.

상기 코킹홈 대신에 리벳머리 시트가 하부에 형성되고, 상기 리벳은 상기 리벳머리 시트에 안착되어 그 밸브플레이트의 하면 아래로 돌출되지 아니하는 리벳머리를 지님으로써 하부에 위치하는 실린더블럭에 별도의 리벳코킹부 삽입홈을 가공할 필요가 없으며, 또, 그 리벳코킹부 삽입홈이 형성되지 아니하므로 실린더블럭이 얇아지지 아니하게 되고 냉매가스의 압력손실 내지는 누출이 현저하게 감소되게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 도시한 부분확대 단면도로서, 그 플랩퍼형 토출밸브 시스템은 밸브플레이트(41), 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33), 스토퍼(34) 및 리벳(35)으로 구성된다.

그 밸브플레이트(41)는 제3도에서와 같이 실린더블럭(13')의 상면(13)에 밀폐되게 고정된다. 또, 그 밸브플레이트(41)에는 실린더(13)와 토출실을 연통시키는 적어도 토출구(31')가 형성되고 상면에 상기 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)를 고정시키기 위한 리벳홀(41a)이 일단부에 형성되며, 그 리벳홀(41a)에는 하부에 상기 리벳(35)의 코킹부를 수용할 코킹홈(41')이 형성된다. 이 리벳홀(41a)과 코킹홈(41')은 밸브플레이트(41)를 소결하여 제작하는 경우 별도의 가공공정이 필요없이 소결성형시에 동시에 형성될 수 있으며, 프레스 성형에 의해 밸브플레이트(41)를 제조할 경우에는 리벳홀(41a)의 피어싱과 동시에 그 코킹홈(41')을 압인으로 형성함으로써 별도의 가공공정을 제거할 수 있다.

또, 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)는 일단부의 리벳홀(32a)에서 그 밸브플레이트(41)의 토출구(31')를 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(41)의 리벳홀(41a)에 상기 리벳(35)에 의해 고정, 설치된다. 상기 백 스프링(33)은 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에서 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 탄성을 가하여 신속히 토출구(31')를 폐쇄시키도록 일단부의 리벳홀(32a)에서 그 밸브플레이트(41)의 리벳홀(41a)에 상기 리벳(35)에 의해 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)과 함께 고정, 설치된다.

상기 스토퍼(34)는 상기 백 스프링(33)의 상부에서 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 고정적으로 제한하여 원활하게 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)가 개폐작동을 하도록 일단부의 리벳홀(34a)에서 그 밸브플레이트(41)의 리벳홀(41a)에 상기 리벳(35)에 의해 상기 플랩퍼형 토출밸브(32) 및 상기 백 스프링(33)과 함께 고정, 설치된다.

이와 같이 구성된 상기 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)의 리벳홀(32a,33a,34a)을 밸브플레이트(41)의 리벳홀(41a)에 맞추어 그 상면에 배치시킨 후, 리벳(35)을 리벳홀(32a,33a,34a,41a)을 관통하여 삽입하고 그 하면에서 코킹함으로써 상기 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)가 밸브플레이트(41)에 고정된다.

이와 같이 구성되고 조립됨으로써 리벳(35)의 코킹부분이 밸브플레이트(41)의 리벳코킹부 삽입홈(41')에서 형성되고 그 하면 아래로 돌출되지 아니하게 되어 실린더블럭(13')에 종래와 같이 리벳코킹부 삽입홈(13a)을 별도로 가공해 줄 필요가 없게 된다. 또 견고하게 실린더블럭(13')에 강재의 밸브플레이트(41)를 고정시킬 수 있게 된다.

또, 그 작동에 있어서는 실린더(13)내에서 피스톤(14)이 전진운동함에 따라 실린더(13)내의 압력이 토출실의 압력보다 크게 되어 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)가 그 고정된 일단을 중심으로 그 탄성력에 대항하여 벤딩, 회동함으로써 밸브플레이트(31)의 토출구(31')가 개방도게 되고 그 실린더(13)내의 압축된 냉매가스가 그 토출실로 토출되게 된다. 그리고 그 플랩퍼형 토출밸브(32)는 토출되는 냉매가스의 압력에 의해 과도하게 벤딩, 변형이 일어나지 아니하도록 상기 스토퍼(34)에 의해 그 회동이 제한되게 된다. 그후, 피스톤(14)의 상사점 내지는 후진초기에 그 플랩퍼형 토출밸브(32)는 그 자체의 탄성력과 상기 백 스프링(33)의 탄성력에 의해 신속히 상기 토출구(31')를 폐쇄시키도록 복귀하게 되고 피스톤(14)의 후진중에는 토출구(31')의 압력보다 실린더(13)내의 압력이 낮아 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 폐쇄상태가 유지되게 된다.

상기 피스톤(14)의 전진시 실린더(13) 내의 압력이 상승하게 되더라도 상술한 본 발명의 구조에 있어서는, 실린더블럭(13')이 얇게 되지 아니하게 되기 때문에 그 실린더(13) 내의 냉매가스의 압력손실 내지는 누출이 현저하게 감소하게 된다.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조를 도시한 부분확대 단면도이다.

이 실시예에서는 상기 코킹홈(41') 대신에 리벳머리 시트(41)가 밸브플레이트(41)의 리벳홀(41a)의 하부에 형성된다. 또한, 상기 리벳(35)은 상기 리벳머리시트(41)에 안착되어 그 밸브플레이트(31)의 하면 아래로 돌출되지 아니하는 리벳머리(35')를 지닌다. 이와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)의 리벳홀(32a,33a,34a)을 밸브플레이트(41)의 리벳홀(41a)에 맞추어 그 상면에 배치시킨 후, 리벳(35)을 하부로부터 상부로 리벳홀(32a,33a,34a,41a)을 관통하여 삽입하고 그 상면에는 코킹함으로써 상기 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)가 밸브플레이트(41)에 고정된다. 이때, 리벳머리(35')가 상기 밸브플레이트(41)의 리벳머리 시트(41)에 안착되어 외부로 돌출하지 아니하게 되므로 실린더블럭(13')의 상면(13)에 종래와 같은 리벳코킹부 삽입홈(13a)을 형성시킬 필요가 없게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조의 구성과 구 작용에 의하면, 코킹홈(41')을 밸브플레이트(41)에 형성시킴으로써 제조공수가 감소될 뿐만 아니라 조립이 간편하게 되고 압축 냉매가스의 압력 손실을 감소시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실린더(13)의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭(13')에 고정되고 그 실린더(13)내에서의 피스톤(14)의 왕복운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체(15)를 지니는 압축기에 있어서: 실린더블럭(13')의 상면(13)에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)로 통하는 토출구(31')와, 그 토출구(31')로부터 이격되게 형성되고 하부에 코킹홈(41')이 형성된 리벳홀(41a)을 지니는 밸브플레이트(31); 상기 밸브플레이트(31)의 토출구(31')를 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(31)의 상면에 일단의 리벳홀(32a)에서 고정되는 플랩퍼형 토출밸브(32); 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 탄성을 가하도록 상기 밸브플레이트(31)의 상면에 일단의 리벳홀(33a)에서 고정되는 백 스프링(33); 그 백 스프링(33)의 상부에서 그 백 스프링(33)과 함께 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방 정도를 고정적으로 제한하도록 리벳홀(34a)에서 고정되는 스토퍼(34); 그리고 상기 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 스토퍼(34)를 상기 밸브플레이트(31)에 고정시키도록 상기 각 리벳홀(41a,32a,33a,34a)에 삽입되고 밸브플레이트(31)의 코킹홈(41') 내에서 외부로 돌출되지 아니하도록 코킹되는 리벳(35)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 코킹홈(41') 대신에 리벳머리 시트(41)가 하부에 형성되고, 상기 리벳(35)은 상기 리벳머리 시트(41)에 안착되어 그 밸브플레이트(31)의 하면 아래로 돌출되지 아니하는 리벳머리(35')를 지니는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 토출밸브 코킹구조.