KR100228858B1 - 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조를 제공한다.

그 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조는, 실린더블럭(13')의 상면(13")에 밀폐되게 배치되며 상면에 장착홈(31")이 형성된 밸브플레이트(31); 상기 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")내에 삽입되어 일단이 고정되는 플랩퍼형 토출밸브(32); 및 상기 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")에 길이방향의 양단에서 억지 끼워 맞춤에 의해 삽입되어 장착되고 플랩퍼형 토출밸브(32)를 고정시키는 스토퍼(44)를 포함하여 구성되며; 상기 장착홈(31")의 일단에 형성되는 확장홈(31b)과, 상기 확장홈(31b)에 삽입되도록 플랩퍼형 토출밸브(32) 및 스토퍼(44)의 일단의 적어도 일측에 형성되는 돌출부(32a,44a)가 오삽입을 방지하기 위해 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 간단한 구조로 견고하게 또한, 안정되게 플랩퍼형 토출밸브를 장착홈에 고정되게 유지시킬 수 있으며, 제조 내지는 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 소음 내지는 진동을 방지할 수 있고 밸브의 원활한 작동을 보장하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조

본 발명은 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조에 관한 것으로, 더 상세히는 플랩퍼형 토출 밸브조립체를 지니는 압축기에 있어서, 구조를 간단하게 하고 용이하게 조립하여 고정시킬 수 있으며 나아가 밸브의 개폐작동시 마찰로 인한 성능저하와 소음을 제거할 수 있는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조에 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(제2도 참조), 그 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 실린더블럭(13')의 좌측단부에 설치된 흡입 및 토출 밸브조립체(15)를 개재하여 저압, 저온의 냉매가스가 흡입되고 고압, 고온의 냉매가스가 토출된다. 그 흡입 및 토출 밸브조립체(15)는 소형화를 위하여 통상 탄성을 지니는 플랩퍼(flapper) 내지는 리드(reed)형 박판 구조로 구성되며, 그 플랩퍼 내지는 리드형 흡입 및 토출 밸브조립체(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 밸브조립체(15)의 흡입리드밸브로 유입되고, 피스톤(14)의 전진 운동시에 상기 압축기에서 토출된 고압, 고온의 냉매가스는 그 흡입 및 토출 밸브조립체(15)의 플랩퍼형 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 하부 케이스(11)에 밀폐되게 고정되고 초기에 내부에 냉매가스를 충전시킨 후, 밀봉된다.

또한, 냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음은 피스톤(14)의 왕복운동, 흡입 및 토출 밸브조립체(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(제2도 참조), 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 하부 케이스(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.

제3(a)도 및 제3(b)도에는 종래의 플랩퍼형 토출밸브의 구조의 일예가 상세히 도시된다. 그 플랩퍼형 토출 밸브조립체는 밸브플레이트(31), 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(도시 생략됨), 스토퍼(34) 및 토출밸브카버(37)로 구성된다.

그 밸브플레이트(31)는 실린더블럭(13')의 상면(13")에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)와 토출실을 연통시키는 적어도 토출구(31')가 형성되고 상면에는 그 토출구(31') 주위에 밸브시트(31a)와 밸브장착홈(31")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 상면의 장착홈(31")에 일단이 고정되며, 백 스프링(33)은 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 탄성을 가하여 신속히 폐쇄되도록 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")에 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에서 고정된다. 이 백 스프링(33)은 생략될 수 있다.

그 플랩퍼형 토출밸브(32) 내지는 백 스프링(33)의 상부에는 스토퍼(34)가 상기 밸브플레이트(31)의 장착홈(31")의 최상부에 삽입되어 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방 정도를 돌기(34')에서 고정적으로 제한함으로써 플랩퍼형 토출밸브(32)가 원활한 개폐작동을 할 수 있게 된다. 그 스토퍼(34)는 제3(b)도에 도시된 바와 같이 양단부에 슬리트(34")가 형성되어 있어 장착홈(31")에 삽입할 때 화살표 방향으로 가압하여 장착함으로써 장착홈(31")내에서 탄성적으로 수용되어 고정구조를 안정화시키고 있다. 또, 이점쇄선으로 도시한 바와 같이 토출밸브카버(37)가 밸브플레이트(31)의 상면과 상기 스토퍼(34)의 양단부 상면에서 실린더블럭(13')에 고정됨으로써 상기 토출 밸브조립체가 장착홈(31")에 고정되게 설치된다.

그러나, 상술한 한 바와 같이 스토퍼(34)의 양단에 슬리트(34")를 형성하여 화살표 방향으로 가압하여 밸브플레이트(31)의 장착홈(31")에 삽입하는 것은 그 가압시 비틀림이 발생하기 쉬워 조립성이 저하되며, 그 비틀림의 발생으로 그 장착홈(31")에 장착되기도 용이하지 아니할 뿐만 아니라, 또, 장착홈(31")에 안정되게 장착되기 위해서는 슬리트(34")의 길이를 길게 하여 장착홈(31")과의 접촉부를 길게 하여야 하지만, 그 슬리트(34")의 길이를 길게 하기 위해서는 강도면에서 그 스토퍼(34)의 폭을 크게 해야 한다는 문제가 있다. 또, 그 슬리트(34")와 접촉하면서 개폐, 작동하기 때문에 마찰로 인하여 밸브의 작동이 저하되어 신뢰성의 문제가 있으며, 나아가 소음과 진동을 발생시키거나, 밸브의 수명에도 영향을 미치는 등의 문제가 있다. 또, 제조상에 있어서, 상술한 슬리트(34")가 그 폭이 약 1정도로서 프레스 가공에 있어 절단 펀치의 가공이나 프레스 작업중 펀치의 마모로 인한 보수 내지는 파손이 빈번하여 생산성을 저하시키는 문제도 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플랩퍼형 토출밸브의 개도를 제한하여 플랩퍼형 토출밸브의 원활한 작동을 보장하기 위한 스토퍼의, 밸브플레이트의 장착홈에 고정시키는 구조를 간단하게 하면서도 견고하게 구성하고, 제조 내지는 생산성을 향상시킬 수 있고 안정되게 플랩퍼형 토출밸브를 장착홈에 고정되게 유지시킬 수 있으며, 나아가 소음 내지는 진동을 방지할 수 있는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

제1도는 밀폐형 왕복동 압축기의 내부구조를 나타내는 평면도.

제2도는 밀폐형 압축기의 내부구조를 도시하는 제1도의 선 2-2 단면도.

제3(a)도는 종래의 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조를 도시한 부분확대 단면도이고,

제3(b)도는 제3(a)도의 상부 평면도.

제4(a)도는 본 발명에 따른 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조를 도시한 부분확대 단면도이고,

제4(b)도는 제4(a)도의 상부 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 11 : 하부 케이스

12 : 상부 케이스 13 : 실린더

14 : 피스톤 15 : 흡입 및 토출 밸브조립체

16 : 흡입머플러 17 : 토출머플러

18 : 고정자(스테이터) 19 : 회전자(로터)

20 : 회전축 21 : 편심축

22 : 흡입파이프 연결관 23 : 토출파이프 연결관

23' : 토출파이프 24 : 프레임

25 : 냉동기유 저유조 31 : 밸브 플레이트

31' : 토출구 31" : 장착홈

31a : 밸브시트 32 : 플랩퍼형 토출 밸브

32a,44a : 돌출부 34 : 스토퍼

34' : 돌기 34" : 슬리트

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실린더의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭에 고정되고 그 실린더내에서의 피스톤의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출 밸브조립체를 지니는 압축기에 있어서 : 상기 실린더블럭의 상면에 밀폐되게 배치되며 실린더로 통하는 적어도 토출구가 형성됨과 더불어 상면에 장착홈이 형성된 밸브플레이트; 상기 밸브플레이트의 토출구를 실린더의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트의 상면의 장착홈내에 삽입되어 일단이 고정되는 플랩퍼형 토출밸브; 및 상기 플랩퍼형 토출밸브의 상부에서 플랩퍼형 토출밸브의 타단의 개방 정도를 고정적으로 제한하도록 상기 밸브플레이트의 상면의 장착홈에 길이방향의 양단에서 억지 끼워 맞춤에 의해 삽입되어 장착되고 플랩퍼형 토출밸브를 고정시키는 스토퍼를 포함하여 구성되며; 상기 장착홈의 일단에 형성되는 확장홈과, 상기 확장홈에 삽입되도록 플랩퍼형 토출밸브 및 스토퍼의 일단의 적어도 일측에 형성되는 돌출부가 오삽입을 방지하기 위해 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조를 제공한다.

또한, 상기 스토퍼의 억지 끼워 맞춤 대신에 길이방향에서 탄성적으로 가압하여 삽입, 장착되는 스프링강 판재로 형성됨으로써 그 조립성이 향상되게 되고, 상기 스토퍼가 그 길이 방향으로 비드를 구비함으로써 더욱 안정적으로 장착홈에 고정될 수 있게 된다. 또, 종래의 기술에 관련하여 설명한 바와 같이 플랩퍼형 토출밸브와 스토퍼사이에 백 스프링이 삽입될 수도 있다.

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

제4(a)도 및 제4(b)도에는 본 발명에 따른 압축기의 플랩퍼형 토출 밸브조립체의 고정구조가 상세히 도시된다. 제4(a)도에서 그 플랩퍼형 토출 밸브조립체는 밸브플레이트(31), 플랩퍼형 토출밸브(32) 및 스토퍼(44)로 구성된다.

그 밸브플레이트(31)는 제3(a)도에 도시된 바와 같이 실린더블럭(13')의 상면(13")에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)와 토출실을 연통시키는 적어도 토출구(31')가 형성되고 상면에는 그 토출구(31') 주위에 밸브의 장착홈(31")이 형성된다. 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)는 그 밸브플레이트(31)의 토출구(31')를 밸브플레이트(31)의 밸브시트(31a)에서 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")내에 설치된다. 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에는 제3(a)도에 도시된 바와 같이 백 스프링이 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 탄성을 가하여 신속히 폐쇄되도록 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")에 삽입될 수 있다.

본 발명에 따른 스토퍼(44)는 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에서 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방 정도를 고정적으로 제한하도록 상기 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")에 길이방향의 양단에서 억지 끼워 맞춤에 의해 삽입, 장착되어 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)를 고정시킨다. 따라서, 그 스토퍼(44)의 길이(L')는 장착홈(31")의 길이방향 길이(L)와의 관계에서 억지 끼워 맞춤의 치수를 지닌다. 이와 같이 억지 끼워 맞춤으로 삽입, 고정시킨 경우 종래와 달리 스토퍼(44)가 밸브플레이트(31)의 장착홈(31")에 간단하면서도 견고하게 조립될 수 있게 되고, 안정되게 플랩퍼형 토출밸브(32)를 장착홈(31")에 고정되게 유지시킬 수 있으며, 나아가 슬리트가 제거되기 때문에 마찰에 의한 소음 내지는 진동이 방지될 수 있게 된다.

또, 상기 스토퍼(44)는 억지 끼워 맞춤 대신에 길이방향에서 탄성적으로 가압하여 삽입, 장착되도록 스토퍼(44)의 길이(L')가 장착홈(31")의 길이방향 길이(L)보다 큰 스프링강 판재로 형성될 수 있다. 이 경우 상술한 억지 끼워 맞춤보다 조립성이 향상된다.

또한, 제4(b)도에 도시된 바와 같이 상기 장착홈(31")의 일단에 확장홈(31b)이 형성되고, 상기 플랩퍼형 토출밸브(32) 및 스토퍼(44)의 일단의 적어도 일측이 그 확장홈(31b)에 삽입되는 돌출부(32a,44a)가 형성된다. 이에 따라, 그 장착홈(31")에의 플랩퍼형 토출밸브(32)와 스토퍼(44)의 장착시 오삽입이 방지되게 된다.

또, 제4(b)도에 이점쇄선으로 도시된 바와 같이 상기 스토퍼(44)에 그 길이방향으로 비드(44")가 형성될 수 있다. 이와 같이 비드(44")가 형성된 경우, 더욱 그 탄성강도를 높일 수 있어 더욱 안정적으로 장착홈(31")에 고정될 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 밸브조립체는 제3(a)도에 도시된 바와 같이 실린더블럭(13')에 밸브카버(37)가 고정됨으로써 실린더블럭(13')에 고정되게 된다.

상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조의 구성과 작용에 의하면, 스토퍼(44)를 밸브플레이트(31)의 장착홈(31")에 억지 끼워 맞춤 내지는 탄성가압삽입 방식에 의하여 삽입, 장착시킴으로써, 간단한 구조로 견고하게 또한, 안정되게 플랩퍼형 토출밸브를 장착홈에 고정되게 유지시킬 수 있으며, 제조 내지는 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 소음 내지는 진동을 방지할 수 있고 밸브의 원활한 작동을 보장하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 실린더(13)의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭(13')에 고정되고 그 실린더(13)내에서의 피스톤(14)의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출 밸브조립체(15)를 지니는 압축기에 있어서 : 상기 실린더블럭(13')의 상면(13")에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)로 통하는 적어도 토출구(31')가 형성됨과 더불어 상면에 장착홈(31")이 형성된 밸브플레이트(31); 상기 밸브플레이트(31)의 토출구(31')를 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")내에 삽입되어 일단이 고정되는 플랩퍼형 토출밸브(32); 및 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에서 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방 정도를 고정적으로 제한하도록 상기 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31")에 길이방향의 양단에서 억지 끼워 맞춤에 의해 삽입되어 장착되고 플랩퍼형 토출밸브(32)를 고정시키는 스토퍼(44)를 포함하여 구성되며; 상기 장착홈(31")의 일단에 형성되는 확장홈(31b)과, 상기 확장홈(31b)에 삽입되도록 플랩퍼형 토출밸브(32) 및 스토퍼(44)의 일단의 적어도 일측에 형성되는 돌출부(32a,44a)가 오삽입을 방지하기 위해 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 스토퍼(44)가 억지 끼워 맞춤 대신에 길이방향에서 탄성적으로 가압하여 삽입, 장착되는 스프링강 판재인 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 스토퍼(44)가 그 길이방향으로 비드(44")를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 고정구조.