KR100274621B1 - 압축기의 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 밸브 장치에 관한 것으로, 실린더 블록에는 흡입공과 토출공이 구비된 밸브 플레이트가 결합되고, 밸브 플레이트의 일측면에는 흡입공을 개폐시키는 흡입 리드 밸브가 설치되며, 밸브 플레이트의 타측면에는 토출공을 개폐시키는 토출 리드 밸브가 배치되고, 실린더 블록에는 밸브 플레이트를 감싸도록 실린더 헤드가 결합되며, 토출 리드 밸브의 일단은 실린더 헤드와 밸브 플레이트의 사이에 삽입되고, 그 삽입부에는 각 부품을 관통하는 가이드 핀이 체결된 것을 특징으로 하며, 따라서, 가이드 핀은 토출 리드 밸브를 조립 및 밸브 장치를 구성하는 각 부품의 기준 위치를 잡아주게 된다.

이에 의하여, 가이드 핀을 통해 토출 리드 밸브를 고정시킴과 동시에 밸브 장치를 구성하는 각 부품의 위치를 고정시킬 수 있으므로 조립 작업이 단순화됨과 아울러, 부품 감소로 인한 비용을 절감할 수 있다.

Description

압축기의 밸브 장치

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출공을 개폐시키는 토출 리드 밸브를 기존의 부품을 이용하여 조립함과 아울러, 그 작업이 수작업으로 이루어질 수 있도록 하여 생산성 향상 및 비용을 절감할 수 있도록 한 압축기의 밸브 장치에 관한 것이다.

일반적인 밀폐형 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 상,하부 용기(1)(2)의 내부에 고정자(3)와 회전자(4)로 이루어지는 전동 기구부(5)와, 상기 회전자(4)의 중앙에 압입 고정된 크랭크 샤프트(6)의 회전 동작에 의해 냉매를 흡입하여 압축시킨 후 토출시키는 압축 기구부(7)로 구분할 수 있다.

상기 압축 기구부(7)는 냉매의 흡입 공간을 이루는 실린더(8)가 일체로 형성된 실린더 블록(9)과, 상기 크랭크 샤프트(6)의 하단부에 결합되어 실린더(8)의 내부에서 직선 왕복 운동을 하는 피스톤(10)과, 상기 실린더(8)의 단부에 복개 고정되는 실린더 헤드(11)와, 상기 실린더(8)와 실린더 헤드(11)의 사이에 개재되어 냉매를 실린더(8)의 내부로 흡입함과 아울러 압축 냉매를 토출시키는 밸브장치(12) 등을 포함하고 있다.

상술한 일반적인 밀폐형 압축기는 흡입관(14)을 통하여 흡입된 냉매가 머플러(13)를 지나 실린더 헤드(11) 및 밸브장치(12)를 통과한 후 실린더(8)의 내부로 유입되는 흡입 과정과, 크랭크 샤프트(6)의 회전에 따른 피스톤(10)의 직선 왕복 운동에 의하여 흡입 냉매가 압축되는 압축 과정과, 상기 실린더(8)의 내부에서 압축된 냉매가 다시 밸브장치(12) 및 실린더 헤드(11)를 통해 토출 경로를 따라 외부로 토출되는 토출 과정을 반복하도록 되어 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 밸브 장치를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2내지 도 4에서 보이는 바와 같이, 종래 밸브 장치는, 냉매의 흡입공(21)과 토출공(22)이 천공되며 실린더 블록(9)에 결합되는 밸브 플레이트(20)와, 실린더 블록(9)과 밸브 플레이트(20)의 사이에 설치되어 흡입공(21)을 개폐시키는 흡입 밸브(30)와, 밸브 플레이트(20)의 외측면에 장착되어 토출공(22)을 개폐시키는 토출 밸브(40)와, 토출 밸브(40)에 적층 배치되며 소정 각도의 경사로 이루어져 토출 밸브(40)의 운동량을 구속하는 키퍼(50)와, 실린더 블록(9)과 흡입 밸브(30)의 사이에 개재되는 밸브 플레이트 개스킷(60)으로 이루어지며, 실린더 블록(9)에는 흡입실(미도시)과 토출실(미도시)이 구비된 실린더 헤드(11)가 밸브 플레이트(20)를 감싸도록 결합되고, 밸브 플레이트(20)와 실린더 헤드(11)의 사이에도 실린더 헤드 개스킷(61)이 개재된다. 각 부품(9)(11)(20)(30)(60)(61)의 모서리부에는 볼트(70)가 체결된다.

그리고, 볼트(70)가 체결되기 이전에 실린더 블록(9) 상에 각 부품(11)(20)(30)(60)(61)의 위치를 잡아 주기 위한 가이드핀(80)이 2개소에 설치된다.

토출 리드 밸브(40)와 키퍼(50)는 밸브 플레이트(20)에 리벳(90)을 통해 단품으로 고정된 상태에서 실린더 블록(9)에 설치된다.

흡입 밸브(30)와 토출 밸브(40)는 얇은 판상으로 이루어지며 유체의 압력차에 의해 휘어지면서 흡입공(21)과 토출공(22)을 개폐시키는 리드 밸브(reed valve)이다.

이와 같이 구성된 종래 밸브 장치의 조립 작업은 크게 3가지로 나뉘어진다.

첫 번째는 밸브 플레이트(20)에 토출 리드 밸브(40)와 키퍼(50)를 리벳팅으로 결합하는 작업이며, 두 번째는 실린더 블록(9)에 가이드 핀(80)을 각각 꽂은 상태에서 각 부품(60)(30)(20)(61)(11)을 순차적으로 가이드 핀(80)에 맞춰 끼우는 작업이고, 세 번째는 가이드 핀(80)을 통해 각 부품(60)(30)(20)(61)(11)을 실린더 블록(9)에 고정시킨 상태에서 볼트(70)를 각각 체결하는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 압축기의 밸브 장치에 의하면, 밸브 장치의 조립을 위해서는 실린더 블록(9)에 가이드 핀(80)을 통해 각 부품(60)(30)(20)(61)을 고정하기 이전에 토출 리드 밸브(40)를 밸브 플레이트(20)에 장착하는 단품화 작업이 요구되므로 그 작업이 매우 번거로웠다.

그리고, 토출 리드 밸브(40)와 키퍼(50)는 밸브 플레이트(20)에 리벳팅을 통해 고정되며, 리벳팅을 위해서는 별도의 공구를 사용하여야 하므로 조립 작업이 번거로워지는 문제점이 있었다.

또한, 리벳팅시 작업자의 실수로 인하여 키퍼(50)의 기울기가 변화되거나 또는, 토출 리드 밸브(40)의 위치가 변경될 수 있었으며, 이렇게 되면, 토출 리드 밸브(40)와 키퍼(50)가 정상적으로 작동하지 못하게 되어 냉매가 역류되는 등의 오동작이 발생됨에 따라 결과적으로 압축기의 성능 및 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

더불어, 토출 리드 밸브(40)의 운동량을 구속하는 키퍼(50)가 단품이므로 비용이 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 창출된 것으로, 기존 밸브 장치의 조립을 위해 사용되는 부품을 이용하여 토출 리드 밸브를 고정시킬 수 있도록 하여 조립 공정을 단순화시킴과 아울러, 비용을 절감할 수 있도록 한 압축기의 밸브 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 토출 리드 밸브를 별도의 공구없이 수작업으로 고정시킬 수 있도록 하여 조립 작업의 편의성 및 생산성을 향상시키려는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 토출 리드 밸브의 조립시 토출 리드 밸브의 형상 및 위치를 초기 상태로 유지할 수 있도록 하여 냉매가 역류되는 등의 오현상이 발생되지 않도록 함으로써 압축기의 성능 및 효율을 증대시키려는데 있다.

더불어, 기존의 부품을 이용하여 토출 리드 밸브(40)의 운동량을 구속할 수 있도록 함으로써 비용을 절감함과 아울러, 조립 작업을 단순화시키려는데 있다.

도 1은 일반적인 압축기의 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 밸브 장치의 분해 사시도.

도 3은 종래 밸브 장치의 결합 상태를 보인 평단면도.

도 4는 종래 밸브 장치의 결합 상태를 보인 도 2의 우측면도.

도 5는 본 발명에 따른 실시예의 구조를 보인 평단면도.

도 6은 본 발명에 따른 실시예의 구조를 도시한 우측면도.

도 7은 본 발명에 따른 실시예에 적용된 키퍼부의 다른 실시예를 보인 평단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

9 : 실린더 블록 11 : 실린더 헤드

11c : 돌출부 20 : 밸브 플레이트

21 : 흡입공 22 : 토출공

30 : 흡입 리드 밸브 40 : 토출 리드 밸브

50 : 키퍼 60,61 : 개스킷

70 : 볼트 80 : 가이드 핀

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매 흡입공과 토출공이 구비되며 실린더 블록에 결합되는 밸브 플레이트와, 상기 밸브 플레이트의 일측면에 배치되어 상기 흡입공을 개폐시키는 흡입 리드 밸브와, 상기 밸브 플레이트의 타측면에 설치되어 상기 토출공을 개폐시키는 토출 리드 밸브와, 상기 밸브 플레이트를 감싸도록 상기 실린더 블록에 설치되는 실린더 헤드를 포함하여 이루어진 밸브 장치에 있어서,

상기 실린더 블록의 전면에 적어도 2개 이상의 가이드핀을 결합하고, 상기 가이드핀에 상기 흡입 리드 밸브, 밸브 플레이트, 토출 리드 밸브, 실린더 헤드를 순차적으로 관통하여 결합한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 실시예의 구조를 보이기 위한 평단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 실시예의 구조를 보이기 위한 도 2의 우측면도이다. 설명의 편의를 위해 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부재번호를 부여한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브 장치는, 실린더 블록(9)의 일측면에 배치되며 냉매 흡입공(21)과 토출공(22)이 구비된 밸브 플레이트(20)와, 밸브 플레이트(20)의 일측면에 배치되고 흡입공(21)을 개폐시키는 흡입 리드 밸브(30)와, 밸브 플레이트(20)의 타측면에 장착되며 토출공(22)을 개폐시키는 토출 리드 밸브(40)와, 토출 리드 밸브(40)에 적층 배치되며 소정 각도의 기울기로 이루어져 토출 리드 밸브(40)의 운동량을 구속하는 키퍼(50)와, 흡입 리드 밸브(30)와 실린더 블록(9)의 사이에 개재되는 밸브 플레이트 개스킷(60)과, 실린더 블록(9)에 밸브 플레이트(20)를 감싸도록 배치되며 모서리부에는 볼트(70)가 체결되어 실린더 블록(9)에 고정되는 실린더 헤드(11)와, 실린더 헤드(11)와 밸브 플레이트(20)의 사이에 개재되는 실린더 헤드 개스킷(61)은 종래와 동일하게 구성되며, 이하, 본 발명에 따른 실시예의 추가 부분을 설명한다.

실린더 헤드(11)의 일측에는 토출 리드 밸브(40)와 키퍼(50)의 일단이 삽입되는 안착부(11a)가 형성되며, 안착부(11a)에 삽입된 토출 리드 밸브(40)와 키퍼(50)의 일단에는 2개의 핀공이 천공되고, 흡입 리드 밸브(30), 밸브 플레이트(20) 및 개스킷(60)(61)에는 토출 리드 밸브의 핀공과 연통되는 핀공이 각각 천공되어 가이드 핀(80)이 각각 끼워지며, 실린더 블록(9)과 실린더 헤드(11)에는 가이드 핀(80)의 양단중 한쪽씩 삽입 고정되는 고정홈(9a)(11b)이 각각 구비된다.

즉, 본 발명에 따른 밸브 장치에 적용된 가이드 핀(80)은 토출 리드 밸브(40)를 밸브 플레이트(20)에 고정시킴과 동시에, 각 부품(60)(30)(20)(61)(11)의 기준 위치를 잡아 주게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 밸브 장치의 조립 작업은 크게 2가지로 나뉘어진다.

첫 번째는, 실린더 블록(9)에 가이드 핀(80)을 끼운 후, 가이드 핀(80)에 각 핀공을 맞춰 밸브 플레이트 개스킷(60), 흡입 리드 밸브(30), 밸브 플레이트(20), 토출 리드 밸브(40), 키퍼(50), 실린더 헤드 개스킷(61), 실린더 헤드(11)를 순차적으로 끼우는 작업이다.

두 번째는, 각 부품(9)(60)(30)(20)(40)(61)(11)이 고정된 상태에서 그 모서리부에 볼트(70)를 체결하는 작업이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉매의 흡입, 토출 작용은 종래와 동일하게 이루어지므로 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 적용된 키퍼의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 7은 키퍼의 다른 실시예를 보이기 위한 평단면도로, 이에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(11)의 내측면에는 돌출부(11c)가 형성되며, 이하 구성은 전술한 실시예와 동일하다.

이와 같이 구성된 키퍼의 다른 실시예에 의하면, 피스톤(미도시)의 운동에 의해 압축된 냉매는 소정의 압력으로 토출 리드 밸브(40)를 밀게 되며, 토출 리드 밸브(40)는 가이드 핀(80)에 고정된 일측을 중심으로 회전하면서 토출공(22)을 개방시킨다.

토출 리드 밸브(40)가 밀리다가 돌출부(11c)에 부딪치게 되면 토출 리드 밸브(40)는 더 이상 밀리지 않게 되며, 이어서, 피스톤에 의해 냉매의 흡입 작용이 개시되면 압력차에 의해 토출 리드 밸브(40)가 개방시와 반대로 회전하면서 토출공(22)을 폐쇄시키게 된다.

따라서, 본 발명에 적용된 가이드 핀(80)은 토출 리드 밸브(40)를 밸브 플레이트(20)에 고정시킴과 동시에 밸브 장치를 구성하는 각 부품을 실린더 블록(9)에 고정시킬 수 있도록 기준 위치를 잡아 주게되므로 종래와 같이 밸브 장치의 조립을 위해 수행되는 토출 리드 밸브와 밸브 플레이트의 단품화 작업이 제거된다. 즉, 밸브 장치의 조립 공정이 3번에서 2번으로 감소되는 것이다.

그리고, 토출 리드 밸브(40)를 고정시키기 위한 가이드 핀(80)의 설치 작업은 작업자의 수작업을 통해 가능해지므로 종래 리벳팅을 통해 토출 리드 밸브를 고정할 때와 같이 별도의 공구를 사용하지 않아도 된다.

아울러, 토출 리드 밸브(40)의 조립이 단순히 가이드 핀(80)에 끼우는 방식을 통해 이루어지며, 이 때, 가이드 핀(80)의 삽입을 위해서는 무리한 힘이 요구되지 않으므로 종래와 같이 토출 리드 밸브의 조립을 위한 리벳팅시 무리한 힘을 가할 경우 발생되는 토출 리드 밸브의 변형 등이 방지됨에 따라 냉매가 역류되는 등의 오동작이 방지된다.

또한, 실린더 헤드(11)에 일체로 형성된 돌출부(11c)가 종래 단품인 키퍼와 동일한 기능을 수행하게 되므로 별도의 키퍼가 제거된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기의 밸브 장치에 의하면, 냉매의 토출공을 개폐시키는 토출 리드 밸브를 기존 부품을 이용하여 조립할 수 있으므로 부품 감소로 인한 조립 공정을 단순화시킬 수 있으며, 아울러 비용을 절감할 수 있다.

그리고, 토출 리드 밸브의 조립 작업이 수작업을 통해 가능해져 작업이 간단하고 편리해지므로 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 토출 리드 밸브의 조립시 토출 리드 밸브가 초기 형상 및 설정된 위치를 유지하게 되어 냉매의 역류 현상이 방지되므로 압축기의 성능 및 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 기존 부품의 형상 변형을 통해 토출 리드 밸브의 운동량을 구속할 수 있으므로 부품이 감소되어 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 냉매 흡입공과 토출공이 구비되며 실린더 블록에 결합되는 밸브 플레이트와, 상기 밸브 플레이트의 일측면에 배치되어 상기 흡입공을 개폐시키는 흡입 리드 밸브와, 상기 밸브 플레이트의 타측면에 설치되어 상기 토출공을 개폐시키는 토출 리드 밸브와, 상기 밸브 플레이트를 감싸도록 상기 실린더 블록에 설치되는 실린더 헤드를 포함하여 이루어진 밸브 장치에 있어서,

   상기 실린더 블록의 전면에 적어도 2개 이상의 가이드핀을 결합하고, 상기 가이드핀에 상기 흡입 리드 밸브, 밸브 플레이트, 토출 리드 밸브, 실린더 헤드를 순차적으로 관통하여 결합한 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더 헤드와 토출 리드 밸브의 사이에는 일방향으로 소정 각도의 기울기를 가지며 상기 토출 리드 밸브의 운동량을 구속하는 키퍼의 일단이 삽입되며, 그 삽입된 일단에는 상기 가이드 핀이 관통하면서 체결되는 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더 헤드의 내측에는 상기 토출 리드 밸브의 운동량을 구속하기 위한 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 밸브 장치.