KR100208093B1 - 압축기의 흡입 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 설치되는 밸브 플레이트의 흡입공을 흡입 밸브가 슬라이드 방식으로 개폐시킬수 있도록 한 압축기의 흡입 밸브장치에 관한 것으로, 본 발명은 흡입 밸브판에 실린더 블록의 실린더실 및 밸브 플레이트의 흡입공과 연통되는 흡입 통로 및 흡입 통로에 일체로 실린더 블록 및 밸브 플레이트의 대응면이 서로 통하도록 관통된 슬라이드홈이 형성되고, 상기 흡입 밸브판의 흡입 통로 및 슬라이드홈에는 대응되는 형상으로 형성되어 개폐시 탄성력을 유지할수 있는 흡입 밸브가 삽입되므로써 흡입 밸브의 개폐시 발생되는 극간 체적을 최소화함과 동시에 냉동 능력과 압축 효율을 향상시킬수 있게 된다.

Description

압축기의 흡입 밸브장치

본 발명은 압축기의 흡입 밸브장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기에 설치되는 밸브 플레이트의 흡입공을 흡입 밸브가 슬라이드 방식으로 개폐시킬수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 압축기는 기체 상태의 냉매를 압축하여 고온 및 고압의 상태로 공급할 때에 증발기 내부의 냉매를 흡입하여 액화 냉매가 낮은 온도에서 증발할수 있도록 증발기의 내부를 저압 상태로 유지함과 동시에 냉매를 순환시키는 작용도 겸하고 있는 일종의 펌프로서, 종래의 밀폐형 압축기는 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와같이, 압력 용기로 이루어진 상부 및 하부 케이스(11)(12)의 내부에 회전축(14)을 고속으로 회전시키기 위한 동력을 발생시키는 회전자(19)와 고정자(20)로 된 모터(13)가 설치되고, 모터(13)의 저면 일측에는 냉매를 압축 및 팽창시키는 실린더실(4a)이 형성된 실린더 블록(1)이 설치된다.

또한, 회전축(14)의 하단에는 편심된 크랭크축(15)이 설치되고, 크랭크축(15)의 일단에는 크랭크축(15)의 회전 운동을 직선 왕복운동으로 변환시키기 위한 커넥팅 로드(16)가 설치되며, 커넥팅 로드(16)의 타단에는 실린더 블록(1)의 실린더실(4a) 내부에서 냉매를 압축 및 팽창시키기 위해 왕복 직선운동을 하는 피스톤(17)이 설치된다.

또한, 실린더 블록(1)의 전방에는 순차적으로 흡입 밸브판(3a), 실린더실(4a)과 연통되는 흡입공(5)과 토출공(9)이 형성된 밸브 플레이트(2), 상기 토출공(9)을 개폐시키기 위한 토출 밸브(18), 베이스(21) 및 상기 흡입공(5) 및 토출공(9)과 각각 연통되는 흡입실과 토출실을 갖는 실린더 헤드(22)가 설치된다.

한편, 흡입 밸브판(3a)에는 밸브 플레이트(2)의 흡입공(5)을 개폐시키기 위한 흡입 밸브(8a)가 설치되고, 흡입 밸브(8a)의 자유단에는 실린더 블록(1)의 실린더실(4a) 내벽에 요입 형성된 스톱퍼홈(23)에 걸려 흡입 밸브(8a)의 열림량을 제한시키는 걸림편(24)이 형성되며, 상기 흡입 밸브판(3a)의 일측에는 밸브 플레이트(2)의 토출공(9)과 연통되는 토출 통로(10a)가 형성되어 구성된다.

따라서, 압축기의 상부 및 하부 케이스(11)(12)의 내부에 설치된 모터(13)가 구동함에 따라 회전축(14)이 고속으로 회전하게 되면 크랭크축(15)이 회전하게 됨과 동시에 커넥팅 로드(16)가 직선 왕복운동을 하게 되므로 커넥팅 로드(16)의 타단에 설치된 피스톤(17)이 실린더 블록(1)의 실린더실(4a) 내부에서 직선 왕복운동을 함에 따라 냉매의 흡입 및 압축이 진행되는데, 냉매의 흡입 및 압축 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피스톤(17)이 하사점으로 이동되면 흡입 밸브판(3a)의 흡입 밸브(8a)가 실린더 블록(1)의 실린더실(4a) 내부로 당겨짐과 동시에 냉매가 흡입관(25)과 머플러(26) 및 실린더 헤드(22)의 흡입실을 거쳐 밸브 플레이트(2)의 흡입공(5)으로 유입된 다음 상기 실린더실(4a)의 내부로 흡입됨에 따라 냉매의 팽창이 이루어지게 된다.

또한, 피스톤(17)이 상사점까지 이동되면 흡입 밸브(8a)가 밀리면서 흡입공(5)이 폐쇄됨과 동시에 이와 반대로 토출 밸브(18)는 밀리면서 밸브 플레이트(2)의 토출공(9)이 개방되는데, 이때 실린더실(4a)의 내부에서 압축된 냉매가 토출공(9)을 거쳐 실린더 헤드(22)의 토출실 내부로 토출되고, 이후 냉동 사이클 장치의 내부로 순환하게 된다.

그러나, 이와같은 종래의 압축기는 냉매의 흡입 과정에서 흡입 밸브(8a)가 당겨지면 흡입 밸브(8a)의 걸림편(24)이 실린더실(4a)의 내벽에 요입 형성된 스톱퍼홈(23)에 걸려 열림량이 제한되는 반면에 냉매의 압축 과정에서 압축된 냉매가 스톱퍼홈(23)의 체적만큼 재팽창되므로 인해 압축 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

즉, 피스톤(17)이 상사점으로 이동될 때 압축된 냉매가 실린더실(4a)의 내벽에 요입 형성된 스톱퍼홈(23)의 내부로 이동되고 부피가 재팽창됨에 따라서 압축 과정에서의 부피 팽창으로 인해 압축 효율이 떨어지게 됨과 동시에 냉동 사이클 장치의 전체 냉동 효율이 저하되는 등의 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압축기에 설치되는 밸브 플레이트의 흡입공을 흡입 밸브가 슬라이드 방식으로 효율적으로 개폐시킬수 있도록 하여 흡입 밸브의 개폐시 발생되는 극간 체적을 최소화함과 동시에 냉동 능력과 압축 효율을 향상시킬수 있는 압축기의 흡입 밸브장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 밀폐형 왕복동식 압축기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 실린더 헤드와 실린더 블록 사이의 주요 부품들이 결합되는 상태를 나타낸 분해 사시도

도 3은 도 1과 2의 흡입 밸브판이 설치된 상태를 나타낸 정면도

도 4는 도 1과 2의 흡입 밸브판이 설치된 상태를 나타낸 종단면도

도 5는 본 발명에 따른 흡입 밸브판에 흡입 밸브가 삽입되는 상태를 나타낸 분해 사시도

도 6은 도 5의 흡입 밸브판이 설치된 상태를 나타낸 정면도

도 7은 도 5의 흡입 밸브판이 설치된 상태를 나타낸 종단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 블록 2 : 밸브 플레이트

3 : 흡입 밸브판 4 : 실린더실

5 : 흡입공 6 : 흡입 통로

7 : 슬라이드홈 8 : 흡입 밸브

9 : 토출공 10 : 토출 통로

R : 라운드부

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 실린더 헤드와 결합되며 실린더실을 갖는 실린더 블록과, 상기 실린더실과 연통되는 흡입공 및 토출공을 갖는 밸브 플레이트와, 상기 실린더 블록과 밸브 플레이트의 사이에 흡입 밸브가 설치된 흡입 밸브판이 구비되는 압축기의 흡입 밸브장치에 있어서, 상기 흡입 밸브판에 실린더 블록의 실린더실 및 밸브 플레이트의 흡입공과 연통되는 흡입 통로 및 흡입 통로에 일체로 실린더 블록 및 밸브 플레이트의 대응면이 서로 통하도록 관통된 슬라이드홈이 형성되고, 상기 흡입 밸브판의 흡입 통로 및 슬라이드홈에는 대응되는 형상으로 형성되어 개폐시 탄성력을 유지할수 있는 흡입 밸브가 삽입된 압축기의 흡입 밸브장치가 제공되므로써 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 흡입 밸브판에 흡입 밸브가 삽입되는 상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 흡입 밸브판이 설치된 상태를 나타낸 정면도이며, 도 7은 도 5의 흡입 밸브판이 설치된 상태를 나타낸 종단면도로서, 종래와 동일 구성 요소는 동일 부호를 사용하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 압축기에 설치되는 실린더 블록(1)과 밸브 플레이트(2)의 사이에 흡입 밸브판(3)이 설치되고, 흡입 밸브판(3)의 중앙에는 실린더 블록(1)의 실린더실(4) 및 밸브 플레이트(2)의 흡입공(5)과 연통되는 흡입 통로(6)가 장방형으로 형성되고, 흡입 통로(6)의 양단에는 실린더 블록(1) 및 밸브 플레이트(2)의 대응면이 서로 통하도록 관통되어 흡입 통로(6)의 폭보다 작은 폭으로 된 슬라이드홈(7)이 형성된다.

또한, 흡입 밸브판(3)의 흡입 통로(6) 및 슬라이드홈(7)에는 대응되는 형상으로 형성되어 개폐시 탄성력을 유지할수 있는 흡입 밸브(8)가 삽입되고, 상기 흡입 통로(6)의 일측에는 밸브 플레이트(2)의 토출공(9)과 실린더 블록(1)의 실린더실(4)이 연통되도록 반원호 형상으로 된 토출 통로(10)가 형성된다.

그리고, 흡입 밸브(8)의 두께는 흡입 밸브판(3)이 실린더 블록(1)과 밸브 플레이트(2)의 사이에 놓일 때 표면과 헐겁게 접하도록 흡입 밸브판(3)의 두께보다 약 10% 정도 작게 형성되고, 상기 실린더 블록(1)의 실린더실(4)끝단 내주면에는 흡입 밸브(8)의 양단이 당겨질 때 마찰을 최소화하기 위해 라운드부(R)가 형성되어 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

압축기에 설치되는 실린더 블록(1)과 밸브 플레이트(2)의 사이에 흡입 밸브판(3)이 설치되는데, 이때 흡입 밸브판(3)의 중앙에 장방형으로 형성된 흡입 통로(6) 및 그 양단으로 형성된 슬라이드홈(7)에 상기 흡입 통로(6) 및 슬라이드홈(7)와 대응되는 형상으로 형성되어 개폐시 탄성력을 유지할수 있는 흡입 밸브(8)가 삽입된 상태에서 압력 용기로 된 상부 및 하부 케이스(11)(12)의 내부에 설치된 모터(13)가 구동함에 따라 회전축(14)이 고속으로 회전하게 되면 크랭크축(15)이 회전하게 됨과 동시에 커넥팅 로드(16)가 직선 왕복운동을 하게 되므로 커넥팅 로드(16)의 타단에 설치된 피스톤(17)이 실린더 블록(1)의 실린더실(4) 내부에서 직선 왕복운동을 함에 따라 냉매의 흡입 및 압축이 진행되는데, 냉매의 흡입 및 압축 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피스톤(17)이 하사점으로 이동되면 흡입 밸브판(3)의 흡입 밸브(8)가 실린더 블록(1)의 실린더실(4) 내부로 당겨짐과 동시에 상기 흡입 밸브(8)가 피스톤(17) 쪽으로 당겨지게 되는데, 이 과정에서 흡입 밸브(8)의 양단이 함께 당겨지면서 흡입 밸브(8)가 안내된다.

또한, 흡입 밸브(8)의 양단이 당겨질 때 실린더 블록(1)의 실린더실(4)끝단 내주면에 형성된 라운드부(R)에 의해 마찰력을 최소화할수 있으며, 상기 실린더 블록(1)과 밸브 플레이트(2)의 서로 대응되는 면과 헐겁게 조립되므로 인해 흡입 밸브(8)의 양단이 당겨질 때의 마찰력을 감소시킬수 있게 된다.

즉, 실린더 블록(1)과 밸브 플레이트(2)의 사이에 놓이는 흡입 밸브판(3)의 두께보다 흡입 밸브(8)의 두께가 약 10% 작으므로 인해 흡입 밸브(8)의 두께차 만큼 실린더 블록(1) 및 밸브 플레이트(2)와 접촉되지 않음에 따라서 마찰력을 줄일수 있게 되는 것이다.

한편, 피스톤(17)이 하사점으로 이동되면 흡입 밸브(8)가 당겨지면서 밸브 플레이트(2)의 흡입공(5)이 개방되는데, 이때 냉매가 실린더 블록(1)의 흡입실로부터 실린더실(4)의 내부로 유입되어 팽창되며, 상기 피스톤(17)이 상사점으로 이동되면 흡입 밸브(8)가 밀리면서 상기 흡입공(5)이 폐쇄되는데, 이때 흡입 밸브(8)는 흡입 밸브(8)의 양단에 의해 안내되면서 밀리게 된다.

또한, 피스톤(17)이 상사점으로 이동되면 냉매가 압축되면서 토출되고 이 과정에서 압축된 냉매는 흡입 밸브판(3)의 흡입 통로(6) 일측에 반원호 형상으로 형성된 토출 통로(10)와 밸브 플레이트(2)의 토출공(9) 쪽으로 이동되며, 그 압력에 의해 토출 밸브(18)가 개방되면서 압축된 냉매를 토출시킬수 있게 된다.

또한, 냉매가 압축될 때 실린더 블록(1)의 실린더실(4) 내부에 별도의 구조물, 즉 흡입 밸브(8)가 냉매의 흡입 과정에서 당겨질 때 그 당겨지는 거리를 제한하기 위한 스톱퍼홈 등이 형성되지 않으므로 인해 냉매의 재팽창이 이루어지지 않아 압축 효율을 향상시킬수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 압축기에 설치되는 밸브 플레이트의 흡입공을 흡입 밸브가 슬라이드 방식으로 효율적으로 개폐시킬수 있으므로써 흡입 밸브의 개폐시 발생되는 극간 체적을 최소화함과 동시에 냉동 능력과 압축 효율을 향상시킬수 있으므로 인해 기기의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (5)

1. 실린더 헤드와 결합되며 실린더실을 갖는 실린더 블록과, 상기 실린더실과 연통되는 흡입공 및 토출공을 갖는 밸브 플레이트와, 상기 실린더 블록과 밸브 플레이트의 사이에 흡입 밸브가 설치된 흡입 밸브판이 구비되는 압축기의 흡입 밸브장치에 있어서,

   상기 흡입 밸브판에 실린더 블록의 실린더실 및 밸브 플레이트의 흡입공과 연통되는 흡입 통로 및 흡입 통로에 일체로 실린더 블록 및 밸브 플레이트의 대응면이 서로 통하도록 관통된 슬라이드홈이 형성되고, 상기 흡입 밸브판의 흡입 통로 및 슬라이드홈에는 대응되는 형상으로 형성되어 개폐시 탄성력을 유지할수 있는 흡입 밸브가 삽입된 것을 특징으로 하는 압축기의 흡입 밸브장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 통로가 흡입 밸브판의 중앙에 형성되고, 흡입 통로의 양단에는 흡입 통로의 폭보다 작은 폭으로 된 슬라이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 흡입 밸브장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 통로의 일측에는 밸브 플레이트의 토출공과 실린더 블록의 실린더실이 연통되도록 반원호 형상으로 된 토출 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 흡입 밸브장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 밸브의 두께가 흡입 밸브판이 실린더 블록과 밸브 플레이트의 사이에 놓일 때 표면과 헐겁게 접하도록 흡입 밸브판의 두께보다 약 10% 정도 작게 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 흡입 밸브장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더 블록의 실린더실 끝단 내주면에는 흡입 밸브의 양단이 당겨질 때 마찰을 최소화하기 위해 라운드부가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 흡입 밸브장치.

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