KR100299214B1 - 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법에 관한 것이다. 본 발명은 밸브어셈블리(40)의 조립시에 이들을 구성하는 부품 사이의 상대위치를 정확하게 설정할 수 있도록 하는 것으로, 조립지그에 가조립된 상태에서 체결을 위한 볼트(50) 중 일부를 조립가이드핀(60)으로 대체하여 가조립 및 가체결 단계에서 밸브어셈블리(40) 구성부품 사이의 상대위치를 정확하게 유지하고, 가체결이 완성되면 상기 조립가이드핀(60)을 제거하고 볼트(50)로 밸브어셈블리(40)를 완전체결하게 된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 밸브어셈블리(40)를 구성하는 부품의 제조가 용이해지고 이들을 실린더블록(30)에 체결하는 작업이 용이하고 정확하게 이루어지게 되는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실로 냉매를 공급하거나 압축된 냉매를 배출하는 밸브어셈블리를 실린더블록에 조립하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 밀폐형 압축기는 크랭크축의 회전을 피스톤의 직선왕복으로 변환하는 방식에 따라 스카치 요크식과 커넥팅 로드식으로 나눌 수 있다. 도 1에는 커넥팅로드 방식의 밀폐형 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다.

이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고, 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 설치되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1) 내부에 지지되어 있다.

그리고, 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여서는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)에는 회전자(4)가 일체로 설치되어 상기 고정자(3)와의 전자기적 상호작용에 의해 상기 크랭크축(5)과 함께 회전된다.

상기 크랭크축(5)의 상단에는 편심핀(5b)이 상기 크랭크축(5)의 회전중심에 대해 편심되게 형성되어 있다. 그리고 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 균형추(5c)가 형성되어 있다. 도면 부호 5a는 오일(L)을 공급하기 위해 크랭크축(5)의 내부에 형성된 통로이다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더블록(6)이 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있다. 그리고 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다. 그리고 상기 실린더블록(6)의 선단에는 상기 압축실(6)로 유입되고 배출되는 작동유체를 제어하는 밸브어셈블리(20)가 설치된다.

그리고 상기 작동유체에 의해 발생되는 소음을 감소시키기 위한 소음기(11)가 상기 헤드커버(10)와 연결설치되어 있다.

도면 부호 5d는 오일(L)을 상기 통로(5a)로 흡상시키는 펌핑기구이고, 12는 작동유체를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 작동유체를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성을 가지는 일반적인 밀폐형 압축기에서 상기 밸브어셈블리(20)의 구성이 도 2에 상세하게 도시되어 있다. 이에 따르면, 상기 실린더블록(6)과 헤드커버(10)의 사이에는 흡입가스켓(21), 흡입밸브(23), 밸브플레이트(25), 토출가이드(27)가 차례로 설치된다. 물론 토출밸브도 있으나 편의상 도시를 생략하였다. 이와 같이 밸브어셈블리(20)를 구성하는 요소들에는 상기 헤드커버(10)와 함께 밸브어셈블리(20)를 상기 실린더블록(6)에 볼트(29)를 사용하여 체결하기 위한 볼트공(BH)이 각각 네 모서리에 천공되어 있다.

한편, 상기 볼트(29)는 그 몸체부(29B)의 하단부에 나사부(29S)가 일부 형성되어 있는데, 상기 몸체부(29B)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 헤드커버(10), 토출가스켓(27), 밸브플레이트(25), 밸브판(23) 및 흡입가스켓(21)을 관통하여 위치되고, 상기 나사부(29S)는 상기 실린더블록(6)에 천공되어 있는 체결공(6B)의 나사부에 체결된다. 여기서 상기 체결공(6B)의 입구에는 카운터싱킹부가 형성되어 있다.

그리고, 상기 밸브플레이트(9P)에는 상기 흡입가스켓(9S)과 토출가스켓(9D)의 상기 밸브플레이트(9P)에 대한 위치를 설정하기 위한 2개의 가이드핀(GP)이 압입되어 그 양측으로 돌출되게 설치되어 있다. 따라서, 상기 흡입가스켓(9S)과 토출가스켓(9D) 그리고 상기 헤드커버(10) 및 상기 실린더블록(6)에는 상기 가이드핀(GP)을 위한 통공 및 결합공(H)이 형성되어 있다.

이와 같은 구성에서 상기 밸브어셈블리(20)를 조립하여 상기 실린더블록(6)에 체결하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 조립을 위한 지그(도시되지 않음)에 상기 헤드커버(10)에서 상기 흡입가스켓(21)까지를 차례로 적층하고, 상기 볼트(29)를 각각의 볼트공(BH)에 삽입하여, 상기 밸브어셈블리(20)가 가조립된 상태로 장착한다. 이때, 상기 가조리된 상태에서 상기 가이드핀(26)은 상기 헤드커버(10), 밸브플레이트(25) 및 흡입밸브(23)와 특히 상기 가스켓(21,27) 사이의 상대위치는 상기 가이드핀(26)에 의해 설정된다.

그리고, 상기와 같이 가조립된 상태의 밸브어셈블리(20)를 실린더블록(6)에 안착시키고, 상기 볼트(29)를 각각 체결하여 조립을 완성한다.

하지만 상기와 같은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조에는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 상기 헤드커버(10), 가스켓(21,27), 흡입밸브(23) 및 밸브플레이트(25) 사이의 상대위치를 설정하기 위해 상기 가이드핀(26)을 밸브플레이트(25)에 압입하고, 상기 가이드핀(26)이 관통되는 통공 및 결합공(H)을 각각의 부품에 형성하여야 한다. 따라서, 이들 부품을 제조하는 공정이 복잡하게 되고, 이들 각각의 위치가 정확하게 관리되지 않으면 밸브어셈블리(20)의 조립상태가 정확하게 되지 않아 성능이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 지그를 사용하여 실린더블록(6)에 밸브어셈블리(20)를 장착하는 과정에서 다음과 같은 문제가 발생한다. 일단 지그에 적층되어 가조립된 상태의 밸브어셈블리(20)는 상기 가이드핀(26)과 상기 볼트(29)의 몸체부(29B)에 의해 그 상대위치가 정확하게 가이드된다. 즉, 상기 가이드핀(26)과 상기 볼트(29)의 몸체부(29B)에 의해 상기 가스켓(21,27)의 상대위치가 정확하게 관리된다.

하지만, 상기 밸브어셈블리(20)를 상기 실린더블록(6)에 안착시키는 순간에 상기 볼트(29)는 상기 실린더블록(6)의 체결공(6B)에 아직 체결되지 않은 상태로 그 끝부분에 상기 체결공(6B)의 카운터싱킹부(CT)에 위치하게 되고, 밸브어셈블리(20)를 구성하는 다른 부품들은 상기 체결공(6B)에 그 나사부(6B)가 아직 체결되지 않은 상태의 볼트(29)를 따라 내려가 상기 실린더블록(6)에 안착된 상태가 된다.

이때, 상기 밸브어셈블리(20)를 구성하는 부품들은 상기 볼트(29)의 나사부(29B)에 대응되는 위치에 있게 된다. 따라서, 상기 밸브어셈블리(20)를 구성하는 부품중 특히 상기 가스켓(21,27)의 설치위치가 흐트러지게 되는 경우가 많이 발생한다.

즉, 상기 가스켓(21,27)이 상기 볼트(29)의 몸체부(29B)에 의해 가이드되는 경우에는 그 상대위치가 허용오차의 범위내에 있게 되나, 상기 나사부(29S)에 의해 가이드되는 경우에는 허용오차의 범위를 벗어나 그 위치가 설정되는 경우가 발생한다.

이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 가스켓(21,27)에 형성되어 있는 볼트공(BH)이 각각 상기 볼트(29)의 나사부(29S)의 나사산이 아닌 나사골에 의해 가이드되면, 각각의 가스켓(21,27)의 상대위치는 최대 나사높이의 2배에 해당되는 만큼 정위치로부터 벗어나게 되는 것이다. 이와 같이 상기 가스켓(21,27)이 정확한 위치에 있지 않게 되면, 압축실(6')의 탑클리어런스가 정확하게 설정되지 않고, 상기 가스켓(21,27)에 의해 밸브의 동작이 제대로 이루어지지 않게 되는 등의 문제가 발생하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밸브어셈블리의 조립을 보다 용이하고 정확하게 할 수 있는 조립방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밸브어셈블리를 구성하는 부품의 구성을 보다 간단화하는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리의 구성을 보인 분해사시도.

도 3은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리가 체결되는 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법을 설명하기 위한 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 6: 실린더블록

7: 피스톤 8: 커넥팅로드

9: 밸브 어셈블리 10: 헤드커버

11: 소음기 20,40: 밸브어셈블리

30: 실린더블록 31: 체결공

41: 흡입가스켓 43: 흡입밸브

45: 밸브플레이트 47: 토출가스켓

49: 헤드커버 50: 볼트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 밸브어셈블리를 구성하는 부품을 가조립하는 가조립단계와, 상기 가조립된 밸브어셈블리를 실린더블록에 체결하기 위한 체결부재중 일부를 가이드부재로 대체하여 실린더블록상에 가체결하는 가체결단계와, 상기 가체결된 밸브어셈블리에서 상기 가이드부재를 제거하고 체결부재로 완전체결하는 체결단계를 포함하여 구성된다.

상기 가체결단계에서 상기 가이드부재는 상기 체결부재중 서로 대칭되는 위치에 있는 것을 대체하여 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법에 의하면 밸브어셈블리를 보다 정확하면서도 신속하게 실린더블록에 체결할 수 있게 되면서 그 부품의 구성이 단순화되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4에는 밸브어셈블리(40)의 구성이 도시되는데, 이에서는 편의상 밸브어셈블리(40)의 요부만을 도시하고 있고, 본 발명의 요지와 관련되지 않는 부분은 개략적으로 도시하고 있다.

도면에 따르면, 내부에 압축실(6')이 구비되는 실린더블록(30)에는 아래에서 설명될 볼트(50)가 체결되는 체결공(31)이 형성되어 있다. 이와 같은 체결공(31)은 체결되는 볼트(50)의 개수만큼 형성되는 것으로, 일반적으로 4군데에 형성된다. 이와 같은 체결공(31)의 내부에는 볼트(50)와의 체결을 위한 나사부가 형성되어 있다.

그리고, 상기 실린더블록(30)에는 상기 압축실(6')에서의 냉매 흡입과 토출을 위한 밸브어셈블리(40)가 볼트(50)에 의해 체결된다. 여기서 밸브어셈블리(40)의 구성을 간단히 살펴본다.

밸브어셈블리(40)는 상기 실린더블록(30)에 흡입가스켓(41), 흡입밸브(43), 밸브플레이트(45), 토출가스켓(47) 및 헤드커버(49)의 순서로 적층되어 구성된다.

상기 흡입가스켓(41)은 상기 실린더블록(30)과 흡입밸브(43) 사이에 게재되어 이들 사이의 누설을 방지하는 기능과, 그 두께의 조절을 통해 탑클리어런스(Top Clearance)를 설정하는 기능을 하게 된다.

상기 흡입밸브(43)는 상기 밸브플레이트(45)에 천공되는 흡입공(도시되지 않음)을 개폐하여 상기 압축실(6')로의 냉매흡입을 제어하는 것이고, 상기 밸브플레이트(45)에는 냉매의 흡입과 토출을 위한 흡입공과 토출공 등이 구비된다. 그리고, 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 토출공 측에는 토출밸브의 구성이 구비된다.

상기 토출가스켓(47)은 상기 헤드커버(49)와 밸브플레이트(45) 사이에 게재되어 이들 사이의 누설을 방지하고 상기 흡입가스켓(41)과 함께 탑클리어런스를 설정하게 된다. 그리고, 상기 헤드커버(49)는 상기 밸브플레이트(45)를 덮어 상기 밸브플레이트(45)와의 사이에 흡입방과 토출방을 형성하게 된다.

한편, 상기와 같이 밸브어셈블리(40)를 구성하는 부품들을 상기 실린더블록(30)에 체결하기 위해서 상기 부품들에는 각각 볼트공(BH)이 천공되어 있다. 상기와 같은 볼트공(BH)을 관통하여 설치되어 상기 체결공(31)에 체결되는 볼트(50)는 머리부(51)에서 길게 몸체부(52)가 형성되어 있고, 상기 몸체부(52)의 끝부분에는 상기 체결공(31)에의 체결을 위한 나사부(55)가 일정 구간 형성되어 있다.

본 발명은 이와 같은 구성을 가지는 밸브어셈블리의 조립방법인데, 이를 상세하게 설명한다.

일단 밸브어셈블리(40)를 실린더블록(30)에 체결하기에 앞서 조립을 위한 지그에 상기 흡입가스켓(41), 흡입밸브(43), 밸브플레이트(45), 토출가스켓(47) 및 헤드커버(49)를 차례로 적층한다.

이와 같이 밸브어셈블리(40)의 구성부품을 적층한 상태에서 상기 볼트공(BH)중 서로 대각선으로 마주보는 위치의 볼트공(BH)에 실제 밸브어셈블리(40)를 실린더블록(30)에 체결하기 위한 볼트(50)를 삽입한다. 그리고, 나머지 두 개의 볼트공(BH)에는 조립가이드핀(60)을 삽입한다.

상기 조립가이드핀(60)은 상기 볼트(BH)와 유사한 형상을 가지는 것으로 머리부(61)와 상기 머리부(61)에서 길게 연장되어 형성된 몸체부(62)로 구성되고, 상기 머리부(61)와 몸체부(62)는 상기 볼트(50)의 머리부(51) 및 몸체부(52)와 동일한 치수를 가진다.

그리고, 상기 몸체부(52)의 끝부분에는 상기 체결공(31)의 깊이와 같은 길이의 삽입부(65)가 구비된다. 상기 삽입부(65)는 그 외경이 상기 체결공(31)의 내경보다 작게 형성되어 상기 밸브어셈블리(40)가 실린더블록(30) 상에 안착되었을 때, 상기 체결공(31)에 삽입되는 것이다.

이와 같은 조립가이드핀(60)은 상기 밸브어셈블리(40)가 상기 조립지그에 의해 실린더블록(30)에 안착되어 체결이 완성될 때까지 그 구성부품 사이의 상대위치가 정확하게 유지되도록 하는 역할을 담당한다.

이와 같이 밸브어셈블리(40)를 구성하는 부품의 볼트공(BH)에 볼트(50)와 조립가이드핀(60)을 삽입한 상태에서, 밸브어셈블리(40)를 상기 실린더블록(30)에 안착시킨다. 이와 같이 되면 상기 조립가이드핀(60)의 삽입부(65)는 상기 체결공(31)의 내부로 삽입되고, 서로 대각선으로 마주보는 위치에 있는 상기 조립가이드핀(60)의 몸체부(62)가 상기 밸브어셈블리(40) 구성부품 사이의 상대위치를 설정하게 된다.

그후, 서로 대각선으로 마주보는 볼트공(BH)에 삽입되어 있는 상기 볼트(50)를 상기 실린더블록(30)의 체결공(31)에 각각 체결한다. 그리고, 상기 조립가이드핀(60)을 제거하고, 그 볼트공(BH)에 볼트(50)를 삽입하여 체결한다. 이와 같이 되면 상기 실린더블록(30)에 밸브어셈블리(40)의 체결이 완성된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법은, 밸브어셈블리를 가조립한 상태로 실린더블록 상에 가체결할 때, 상기 밸브어셈블리를 구성하는 부품의 상대적인 위치를 설정하는 별도의 가이드부재를 일부의 볼트 대신에 사용하고, 가체결이 완성된 후에 상기 가이드부재를 제거하고 나머지 볼트를 사용하여 완전체결하는 것이다. 이와 같이 되면, 상기 밸브어셈블리에서 그 구성 부품 사이의 상대 위치 설정을 위한 가이드핀 및 통공 등을 형성하지 않아도 되므로 밸브어셈블리를 구성하는 부품의 제작이 보다 용이하게 되고, 밸브어셈블리의 조립작업이 보다 정확하게 이루어지게 되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 밸브어셈블리를 구성하는 부품을 가조립하는 가조립단계와,

   상기 가조립된 밸브어셈블리를 실린더블록에 체결하기 위한 체결부재중 일부를 가이드부재로 대체하여 실린더블록상에 가체결하는 가체결단계와,

   상기 가체결된 밸브어셈블리에서 상기 가이드부재를 제거하고 체결부재로 완전체결하는 체결단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가체결단계에서 상기 가이드부재는 상기 체결부재중 서로 대칭되는 위치에 있는 것을 대체하여 설치됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립방법.