KR100256917B1 - 왕복식 압축기 - Google Patents

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가쓰도시 에노모도
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기요시 요시이
히사오 이치가와
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오타 유다카
가부시키가이샤 젝셀
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Abstract

왕복식 압축기가 제공된다. 실린더블록에 복수의 압축실이 형성된다. 실린더헤드는 상기 실린더블록에 고정되고, 고압실과 저압실을 가진다. 밸브플레이트는 상기 실린더블록과 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되고, 상기 복수의 압축실과 상기 고압실 및 상기 저압실을 간막이한다. 토출밸브는 복수의 토출포오트를 개폐한다. 흡입밸브는 흡입포오트를 개폐한다. 스토퍼는 상기 토출밸브의 열림량을 억제한다. 상기 토출밸브 및 흡입밸브는 상기 밸브플레이트와 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되는 밸브시이트와, 이 밸브시이트에 혀모양으로 절삭형성된 복수의 토출밸브부 및 흡입밸브부로 구성되며, 상기 스토퍼는 상기 밸브시이트와 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되는 스토퍼 플레이트와, 이 스토퍼 플레이트에 형성되어 각각 상기 토출밸브부에 대응하는 복수의 스토퍼부로 구성된다. 상기 각 토출밸브부와 그것에 대응하는 상기 각 흡입밸브부는 그들의 길이방향으로 서로 평행하다

Description

왕복식 압축기
본 발명은, 예를 들면, 사판식 압축기, 요동식 압축기, 열형(列型) 압축기(크랭크식 압축기) 등의 왕복식 압축기에 관한 것이다.
본원 양수인(출원인)은 사판식 압축기를 일본국 특개평9-4568호에 있어서 제안하고 있다.
이 사판식 압축기는 복수의 압축실을 가진 실린더블록과, 실린더블록에 고정되고 토출실과 흡입실을 가진 실린더헤드와, 실린더블록과 실린더헤드와의 사이에 배치되고 압축실과 토출실 및 흡입실을 간막이하는 밸브플레이트와, 압축실의 냉매가스를 토출실로 토출하기 위한 토출포오트와, 흡입실의 냉매가스를 압축실로 흡입하기 위한 흡입포오트와, 토출포오트를 개폐하는 토출밸브와, 흡입포오트를 개폐하는 흡입밸브와, 토출밸브의 열림량을 억제하는 스토퍼를 구비하고 있다.
상기 토출밸브 및 흡입밸브는 도 1에 도시한 바와 같이, 밸브시이트(127)와, 이 시이트(127)에 혀모양으로 절삭형성된 복수의 토출밸브부(127a) 및 복수의 흡입밸브부(127d)로 구성되어 있다.
상기 스토퍼는 밸브시이트(172)와 실린더헤드와의 사이에 배치되는 스토퍼 플레이트와, 이 플레이트에 절삭형성되고 토출밸브부에 대응하는 복수의 스토퍼부로 구성되어 있다. 스토퍼 플레이트에는 흡입포오트가 형성되어 있다.
상기 밸브플레이트에는 토출포오트(103a)가 형성되어 있음과 동시에, 압축실에 개구하고 흡입포오트와 연통하는 흡입밸브 도피구멍(103b)이 형성되어 있다.
상기와 같은 구성을 채용함으로써 부품수가 삭감되고, 조립에서 간단히 실린더블록에 밸브플레이트, 밸브시이트 및 스토퍼 플레이트를 차례로 겹치는 것만으로 조립할 수 있으므로, 조립성이 비약적으로 향상된다.
그런데, 상술한 바와 같이, 토출밸브 및 흡입밸브를 1매의 밸브시이트(127)와, 이 시이트(127)에 혀모양으로 절삭형성된 복수의 토출밸브부(127a) 및 복수의 흡입밸브부(127d)로 구성한 경우, 흡입밸브부(127d)와 토출밸브부(127a)와의 시이트부(고압쪽과 저압쪽을 간막이하는 부분)(127e)의 폭(A)이 작기 때문에, 시이트부(127e)의 휨·면의 거치름, 압력을 받았을 때의 변형 등에 의하여 시이트부(127e)와 스토퍼 플레이트 또는 밸브플레이트와의 사이에 틈새가 생겨, 흡입밸브부(127d)와 토출밸브부(127a)와의 사이에서 가스가 새는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 왕복식 압축기에 사용되는 밸브시이트의 흡입밸브부와 토출밸브부와의 사이의 시이트부의 폭을 크게하여 시이트부의 시일성을 향상시키는 것이다.
도 1은 종래의 사판식(斜板式) 압축기의 밸브시이트를 설명하기 위한 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예의 사판식 압축기의 밸브플레이트와 밸브시이트와 스토퍼 플레이트와의 결합상태를 설명하기 위한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예의 사판식 압축기의 전체를 도시한 종단면도.
도 4는 도 3의 압축기의 밸브플레이트와 밸브시이트와 스토퍼 플레이트를 도시한 분해 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프론트쪽의 실린더블록 2 : 리어쪽의 실린더블록
3 : 밸브시이트 4 : 프론트헤드(실린더헤드)
5 : 밸브시이트 7 : 구동축
8 : 경사판 9, 10 : 베어링
11 : 실린더보어 12 : 피스톤
19, 20 : 슈 21, 22 : 압축실
23 : 흡입실(저압실) 24 : 토출실(고압실)
27, 28 : 밸브시이트 27a, 28a : 토출밸브부
27c, 28c : 볼트관통구멍 27d, 28d : 흡입밸브부
27e, 28e : 시이트부 29, 30 : 스토퍼 플레이트
29a, 30a : 스토퍼부 29b, 30b : 토출용 구멍
29d, 30d : 흡입포오트
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면, 복수의 압축실을 가진 실린더블록과, 상기 실린더블록에 고정되고 고압실과 저압실을 가진 실린더헤드와, 상기 실린더블록과 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되어 상기 복수의 압축실과 상기 고압실 및 저압실을 간막이하기 위한 밸브플레이트와, 상기 복수의 압축실의 냉매가스를 상기 고압실로 토출하기 위한 복수의 토출포오트와, 상기 저압실의 냉매가스를 상기 압축실에 흡입하기 위한 복수의 흡입포오트와, 상기 복수의 토출포오트를 개폐하는 토출밸브와, 상기 복수의 흡입포오트를 개폐하는 흡입밸브와, 상기 토출밸브의 열림량을 억제하는 스토퍼를 구비하고, 상기 토출밸브 및 흡입밸브는 상기 밸브플레이트와 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되는 밸브시이트와, 이 밸브시이트에 혀모양으로 절삭형성된 복수의 토출밸브부 및 흡입밸브부로 구성되며, 상기 스토퍼는 상기 밸브시이트와 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되는 스토퍼 플레이트와, 이 스토퍼 플레이트에 형성되어 각각 상기 토출밸브부에 대응하는 복수의 스토퍼부로 구성된 왕복식 압축기가 제공된다.
본 발명의 왕복식 압축기는 상기 각 토출밸브부와 그에 대응하는 상기 각 흡입밸브부는 그들의 길이방향으로 서로 평행인 것을 특징으로 한다.
이 왕복식 압축기에 의하면, 상기 각 토출밸브부와 그에 대응하는 상기 각 흡입밸브부는 길이방향으로 서로 평행으로 형성되어 있으므로, 토출밸브부와 흡입밸브부와의 사이에 위치하는 시이트부의 폭을 크게 할 수 있어서, 시이트부의 강성이 향상되어 시이트부가 변형되기 어렵게 되어 시일성이 향상된다.
바람직하기는 상기 각 토출밸브부와 그에 대응하는 상기 각 흡입밸브부는 한쪽이 다른쪽의 반경방향 바깥쪽에 형성된다.
바람직하기는 상기 각 스토퍼부는 각각 상기 혀모양의 토출밸브부의 밸브가 열릴 때에 그들을 수납 가능하게 상기 스토퍼 플레이트에 형성된 凹부로 이루어진다.
더 바람직하기는 상기 각 스토퍼부의 凹부의 바닥면은 밸브열린상태의 대응하는 상기 토출밸브부에 대하여 소정 각도로 경사져서 상기 대응하는 토출밸브부의 열림량을 억제한다.
또는 상기 스토퍼부의 凹부의 바닥면은 소정의 곡률로 경사져서 상기 대응하는 토출밸브부의 열림량을 억제한다.
더 바람직하기는 상기 스토퍼 플레이트는 상기 압축실의 압축압력에 견디고, 상기 각 스토퍼부를 대응하는 상기 각 토출밸브부가 충분한 열림량으로 열릴 수 있는 깊이로 형성할 수 있는 두께를 가진다.
더욱 바람직하기는 상기 밸브플레이트의 두께가 상기 스토퍼 플레이트의 두께보다 얇다.
본 발명의 상술 및 기타의 목적, 특징과 잇점은 첨부한 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의하여 더 명확히 될 것이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예의 사판식 압축기의 전체를 도시한 종단면도이다.
프론트쪽의 실린더블록(1)과 리어쪽의 실린더블록(2)은 O링(38)을 통하여 서로 대향접합되어 있다. 접합된 실린더블록(1, 2)의 일단에는 밸브플레이트(3), 밸브시이트(27) 및 스토퍼 플레이트(29)를 통하여 프론트헤드(실린더헤드)(4)가 고정되고, 타단에는 밸브플레이트(5), 밸브시이트(28) 및 스토퍼 플레이트(30)를 통하여 리어헤드(실린더헤드)(6)가 고정되어 있다.
실린더블록(1, 2)의 중심부에는 구동축(7)이 배설되고, 이 구동축(7)에는 경사판(8)이 고정되며, 구동축(7) 및 경사판(8)은 베어링(9, 10)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 경사판(8)은 실린더블록(1, 2)의 접합부에 형성된 경사판실(37)에 수용되어 있다.
실린더블록(1, 2)에는 복수의 실린더보어(11)가 설치되어 있다. 각 실린더보어(11)는 구동축(7)에 평행하고, 구동축(7)을 중심으로 하는 원주방향으로 소정 간격마다 배치되어 있다. 각 실린더보어(11)내에는 피스톤(12)이 미끄럼 움직임 가능하게 수용되어 있다. 각 실린더보어(11)내에는 피스톤(12)을 사이에 두고 양쪽에 압축실(21, 22)이 형성되어 있다. 피스톤(12)은 대략 반구체형상의 슈(19, 20)를 통하여 경사판(8)에 연결되며, 피스톤(12)은 경사판(8)의 회전에 따라 실린더보어(11)내를 왕복운동한다.
도 4는 밸브플레이트와 밸브시이트와 스토퍼 플레이트를 도시한 분해 사시도, 도 2는 밸브플레이트와 밸브시이트를 겹쳤을 때의 평면도이다.
원판형상의 밸브플레이트(3, 5)에는 압축실(21, 22)의 냉매가스를 토출실(24)로 토출하기 위한 토출포오트(3a, 5a), 흡입시에 흡입밸브부(27d, 28d)를 압축실쪽으로 피하게 하는 흡입밸브부 도피구멍(3b, 5b) 및 볼트관통구멍(3c, 5c)이 각각 뚫려져 있다. 흡입밸브 도피구멍(3b, 5b)은 압축실(21, 22)에 개구하고, 흡입포오트(29d, 30d)와 연통한다.
원판형상의 밸브시이트(27, 28)에는 혀모양의 토출밸브부(27a, 28a) 및 혀모양의 흡입밸브부(27d, 27d)가 절삭형성되어 있음과 동시에, 볼트관통구멍(27c, 28c)이 뚫려져 있다. 토출밸브부(27a, 28a)의 길이방향과 흡입밸브부(27d, 28d)의 길이방향은 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 시이트부(27e, 28e)를 통하여 서로 평행으로 나란히 설치되어 있다. 시이트부(27e, 28e)의 반경방향 바깥쪽에 토출밸브부(27a, 28a), 시이트부(27e, 28e)의 반경방향 안쪽에 흡입밸브부(27d, 28d)가 각각 위치하고 있다.
원판형상의 스토퍼 플레이트(29, 30)에는 상기 혀모양의 토출밸브부(27a, 28a)에 대응하여 각각 그들을 수납 가능한 형상의 凹부로 된 스토퍼부(29a, 30a)가 형성되어 있음과 동시에, 흡입실(23)의 냉매가스를 압축실(21, 22)에 흡입하기 위한 흡입포오트(29d, 30d)가 형성되어 있다. 스토퍼부(29a, 30a)의 凹부의 바닥면은 밸브열린상태의 토출밸브부(27a, 28a)에 대하여 소정 각도 또는 임의의 곡률로 경사지고 있으며, 토출밸브부(27a, 28a)의 열림량 또는 변형량을 억제한다. 스토퍼 플레이트(29, 30)에는 토출용 구멍(29b, 30b)도 형성되어 있다. 스토퍼부(29a, 30a)는 그 토출용 구멍(29b, 30b)을 향하여 열려 있는, 즉 연통되어 있다.
스토퍼 플레이트(29, 30)는 압축실(21, 22)의 압축력에 견딜 수 있는, 즉 토출실(고압실)(24)과 흡입실(저압실)(23)이 연통될수록 변형되지 않는 강성을 주고, 상기 스토퍼부(29a, 30a)의 凹부를 대응하는 토출밸브부(27a, 28a)가 충분한 열림량으로 밸브가 열릴 수 있는 깊이로 형성할 수 있는 두께를 가진다.
이와 같이, 스토퍼 플레이트(29, 30)에 종래의 밸브플레이트와 동등한 압축압력을 받아 견딜 수 있는 강성을 주는 대신에, 도 4에 도시한 바와 같이, 밸브플레이트(8, 5)의 두께를 스토퍼 플레이트(29, 30)의 두께보다도 얇게 하였다.
토출포오트(8a, 5a)에는 토출밸브부(27a, 28a)가 대향배치되고, 토출밸브부(27a, 28a)가 열렸을 때, 밸브플레이트(3, 5)의 토출포오트(3a, 5a), 밸브가 열린 토출밸브부(27a, 28a)가 비어있는 공간, 스토퍼 플레이트(29, 30)의 스토퍼부(29a, 30a)의 凹부 및 토출용 구멍(29b, 30b)을 통하여 압축실(21, 22)과 토출실(24)이 연통하여 압축실(21, 22)로부터 압축된 냉매가스가 토출실(24)로 토출된다.
또, 흡입포오트(29d, 30d)에는 흡입밸브부(27d, 28d)가 대향배치되고, 흡입밸브부(27d, 28d)가 열렸을 때, 스토퍼 플레이트(29, 30)의 흡입포오트(29d, 30d), 흡입밸브부(27d, 28d)가 비어있는 공간 및 밸브플레이트(3, 5)의 흡입밸브부 도피구멍(3b, 5b)을 통하여 압축실(21, 22)과 흡입실(28)이 연통하여 냉매가스가 흡입실(23)로부터 압축실(21, 22)에 흡입된다.
흡입포오트(29d, 30d) 및 토출포오트(3a, 5a), 흡입밸브부(27d, 28d) 및 토출밸브부(27a, 28a)는 각각 실린더보어(11)와 축방향으로 대향하고 있다.
다음에, 본 실시예의 사판형 압축기의 작동을 설명한다.
구동기(7)가 회전하면 경사판(8)도 일체로 회전된다. 경사판(8)의 회전에 의하여 피스톤(12)이 실린더보어(11)내를 왕복운동한다. 피스톤(12)이 밸브플레이트(3)에 가장 접근한 위치(도 3의 왼쪽)에 있을 때(피스톤(12)이 압축실(21)쪽에서 상사점에 위치할 때)부터 경사판(8)이 1/2 회전하면, 피스톤(12)이 도 3에 도시한 위치(도 3의 오른쪽)로 이동하고, 압축실(21)쪽에서는 흡입행정이 완료하며, 압축실(22)쪽에서는 압축행정이 완료된다. 이 상태에서 경사판(8)이 다시 1/2 회전하면, 반대로 압축실(22)쪽에서 흡입행정이 완료하고, 압축실(21)쪽에서는 압축행정이 완료된다.
흡입행정에서는 흡입밸브부(27d, 28d)가 흡입밸브부 도피구멍(3b, 5b)쪽으로 탄성변형하며, 흡입포오트(29d, 30d)가 열려 흡입포오트(29d, 30d) 및 흡입밸브부 도피구멍(3b, 5b)을 통하여 흡입실(23)로부터 압축실(21, 22)로 저압의 냉매가스가 유입한다.
압축행정에서는 압축실(21, 22)에서 압축된 냉매가스에 의하여 토출밸브부(27a, 28a)가 토출실쪽으로 탄성변형하며, 토출포오트(3a, 5a) 및 토출용 구멍(29a, 30b)을 통하여 압축실(21, 22)로부터 토출실(24)로 고압의 냉매가스가 토출된다. 이때, 토출밸브부(27a, 28a)가 스토퍼부(29a, 30a)에 접촉하여 토출밸브부(27a, 28a)의 열림량 또는 변형량이 억제된다.
본 실시예의 사판식 압축기에 의하면, 토출밸브부(27a, 28a)의 길이방향과 흡입밸브부(27d, 28d)의 길이방향을 서로 평행으로 하였으므로, 흡입밸브부(27d, 28d)와 토출밸브부(27a, 28a)와의 사이에 위치하는 시이트부(27e, 28e)의 폭(A)을 넓게 할 수 있어서 시이트부(27e, 28e)의 강성이 향상된다. 따라서, 압력을 받았을 때에 시이트부(27e, 28e)의 변형이 생기기 어려워 시이트부(27e, 28e)와 스토퍼 플레이트(29, 30) 또는 밸브플레이트(3, 5)와의 사이에 틈새가 생기기 어려워져서 흡입밸브부(27d, 28d)와 토출밸브부(27a, 28a)와의 사이의 가스누출을 방지할 수 있다. 또, 시이트부(27e, 28e) 또는 시이트부(27e, 28e)의 접촉대상(스토퍼 플레이트(29, 30) 또는 밸브플레이트(3, 5))의 휨·면거치름이 클 때에도 시이트부(27e, 28e)와 스토퍼 플레이트(29, 30) 또는 밸브플레이트(3, 5)와의 접촉부분이 많아지므로 가스누출을 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 실시예에서는 왕복식 압축기로서 사판식 압축기를 사용한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 적용대상은 이에 한정되는 것은 아니고, 요동판식 압축기, 열형 압축기(크랭크식 압축기) 등의 각종의 왕복식 압축기에 적용할 수 있다.
이상은 본 발명의 바람직한 태양인데, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 여러 가지 변경이 가능한 것은 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (7)

  1. 복수의 압축실을 가진 실린더블록과, 상기 실린더블록에 고정되고 고압실과 저압실을 가진 실린더헤드와, 상기 실린더블록과 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되고 상기 복수의 압축실과 상기 고압실 및 상기 저압실을 간막이하기 위한 밸브플레이트와, 상기 복수의 압축실의 냉매가스를 상기 고압실로 토출하기 위한 복수의 토출포오트와, 상기 저압실의 냉매가스를 상기 압축실로 흡입하기 위한 복수의 흡입포오트와, 상기 복수의 토출포오트를 개폐하는 토출밸브와, 상기 복수의 흡입포오트를 개폐하는 흡입밸브와, 상기 토출밸브의 열림량을 억제하는 스토퍼를 구비하고,
    상기 토출밸브 및 흡입밸브는 상기 밸브플레이트와 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되는 밸브시이트와, 이 밸브시이트에 혀모양으로 절삭형성된 복수의 토출밸브부 및 흡입밸브부로 구성되고,
    상기 스토퍼는 상기 밸브시이트와 상기 실린더헤드와의 사이에 배치되는 스토퍼 플레이트와, 이 스토퍼 플레이트에 형성되고, 각각 상기 토출밸브부에 대응하는 복수의 스토퍼부로 구성된 왕복식 압축기에 있어서,
    상기 각 토출밸브부와 그것에 대응하는 상기 각 흡입밸브부는 그들의 길이방향으로 서로 평행인 것을 특징으로 하는 개량된 왕복식 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토출밸브부와 그것에 대응하는 상기 각 흡입밸브부는 한쪽이 다른쪽의 반경방향 바깥쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 왕복식 압축기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각 스토퍼부는 각각 상기 혀모양의 토출밸브부의 밸브가 열릴 때, 그들을 수납 가능하게 상기 스토퍼 플레이트에 형성된 凹부로 된 것을 특징으로 하는 왕복식 압축기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각 스토퍼부의 凹부의 바닥면은 밸브가 열린상태의 대응하는 상기 토출밸브부에 대하여 소정 각도로 경사져서 상기 대응하는 토출밸브부의 열림량을 억제하는 것을 특징으로 하는 왕복식 압축기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 각 스토퍼부의 凹부의 바닥면은 소정의 곡률로 경사져서 상기 대응하는 토출밸브부의 열림량을 억제하는 것을 특징으로 하는 왕복식 압축기.
  6. 제3항에 있어서, 상기 스토퍼 플레이트는 상기 압축실의 압축압력에 견딜 수 있는 강성을 주고, 또한 상기 각 스토퍼부를 대응하는 상기 토출밸브부가 충분한 열림량으로 밸브가 열릴 수 있는 깊이로 형성할 수 있는 두께를 가진 것을 특징으로 하는 왕복식 압축기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 밸브플레이트의 두께가 상기 스토퍼 플레이트의 두께보다도 얇은 것을 특징으로 하는 왕복식 압축기.
KR1019970077158A 1997-01-10 1997-12-29 왕복식 압축기 KR100256917B1 (ko)

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