KR100324527B1 - 밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리에 관한 것이다. 본 발명에서는 밸브어셈블리를 구성하는 가스켓(21), 흡입밸브(23), 밸브플레이트(25), 토출밸브(27)와 헤드커버(10)를 클램프(30)를 사용하여 일체로 체결한 상태로 실린더블록(6)에 조립할 수 있도록 하였다. 따라서 주 조립라인에서는 하나의 조립체로 제공된 밸브와 헤드커버를 실린더블록(6)에 볼트(29)를 사용하여 체결하기만 하면 되므로 조립작업의 작업성이 좋아지고 밸브어셈블리 구성부품 사이의 조립정밀도가 높아지게 되어 압축기의 동작신뢰성이 좋아지는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버어셈블리{Valve and Headcover assembly for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실로 냉매를 공급하거나 압축된 냉매를 배출하는 밸브어셈블리와 상기 밸브어셈블리와 체결되는 헤드커버에 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 가스켓(21), 흡입밸브(23), 밸브플레이트(25), 토출가이드(27)가 차례로 설치된다. 물론 토출밸브도 있으나 편의상 도시를 생략하였다. 이와 같이 밸브어셈블리(20)를 구성하는 요소들에는 상기헤드커버(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), 토출밸브(27), 밸브플레이트(25), 밸브판(23) 및 가스켓(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(25)에는 상기 가스켓(21)과 토출밸브(27)의 상기 밸브플레이트(25)에 대한 위치를 설정하기 위한 2개의 가이드핀(26)이 압입되어 그 양측으로 돌출되게 설치되어 있다. 따라서, 상기 가스켓(21)과 토출밸브(27) 그리고 상기 헤드커버(10) 및 상기 실린더블록(6)에는 상기 가이드핀(26)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 가스켓(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 토출밸브(27) 특히 상기 가스켓(21,27) 사이의 상대위치는 상기 가이드핀(26)에 의해 설정된다.

그리고, 상기와 같이 가조립된 상태의 밸브어셈블리(20)를 실린더블록(6)에안착시키고, 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)와 토출밸브(27) 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.

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)의나사부(29B)에 대응되는 위치에 있게 된다. 따라서, 상기 밸브어셈블리(20)를 구성하는 부품의 설치위치가 흐트러지게 되는 경우가 많이 발생한다.

이와 같이 상기 밸브어셈블리(20)가 정확한 위치에 있지 않게 되면, 압축실(6')의 탑클리어런스가 정확하게 설정되지 않고, 상기 밸브어셈블리(20)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, 밸브어셈블리 및 헤드커버의 조립을 보다 용이하고 정확하게 할 수 있도록 하는 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 밸브어셈블리와 헤드커버가 체결되는 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버어셈블리의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 5a는 본 발명 실시예의 결합상태를 헤드커버 측에서 본 정면도.

도 5b는 본 발명 실시예의 결합상태를 헤드커버와 밸브어셈블리 측면에서 본 측면도.

도 5c는 본 발명 실시예의 결합상태를 밸브어셈블리 측면에서 본 배면도.

* 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: 클램프 31: 지지부

32,32': 결합부 33,33': 걸림부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 압축부가 구비되는 실린더부에 장착되어 상기 압축부에서의 작동유체의 흡입과 토출을 제어하는 밸브어셈블리와, 상기 밸브어셈블리와 함께 상기 실린더부에 체결되어 상기 압축부로의 흡입과 토출을 위한 통로를 제공하는 헤드커버와, 상기 밸브어셈블리와 헤드커버의 외면을 둘러 밸브어셈블리와 헤드커버를 하나의 조립체로 체결하는 것으로, 그 선단 양측이 상기 밸브어셈블리의 구성부품에 형성된 안착홈에 안착되어 상기 밸브어셈블리와 실린더부 사이에 틈새가 없게 하는 클램프를 포함하여 구성된다.

상기 클램프는 상기 헤드커버의 외면을 둘러 상기 밸브어셈블리의 양측면을 지나 그 선단부가 상기 밸브어셈블리의 실린더측 표면까지 연장되어 구성되고, 상기 안착홈은 상기 밸브어셈블리를 구성하는 밸브판과 밸브플레이트에 각각 형성된다.

상기 압축부로 흡입되는 작동유체의 소음을 저감시키는 흡입머플러가 상기 밸브어셈블리와 헤드커버 사이에 더 삽입될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 밸브어셈블리 및 헤드커버를 미리 일체로 조립된 상태에서 실린더블록에 설치할 수 있어, 밸브어셈블리 구성부품 사이 및 헤드커버의 조립상태가 보다 정확하게 이루어질 수 있게 되고 그 작업성이 좋아지는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버 어셈블리의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여 하여 설명한다.

도 4에 도시된 바에 따르면, 실린더블록(6)과 헤드커버(10)의 사이에는 가스켓(21), 흡입밸브(23), 밸브플레이트(25), 토출밸브(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.

그리고 상기 흡입밸브(23)의 양단에는 아래에서 설명될 클램프(30)의 걸림부(33)가 안착되는 안착홈(23g)이 형성된다. 그리고 상기 밸브플레이트(25)는 상기 흡입밸브(23)의 안착홈(23g)의 배면 부분이 안착될 수 있도록 하여 이들 사이에서 누설이 발생하지 않도록 하는 안착홈(25g)이 또한 형성되어 있다.

한편, 상기 볼트(29)는 그 몸체부(29B)의 하단부에 나사부(29S)가 일부 형성되어 있는데, 상기 몸체부(29B)는 상기 헤드커버(10), 토출밸브(27), 밸브플레이트(25), 밸브판(23) 및 가스켓(21)을 관통하여 위치되고, 상기 나사부(29S)는 상기 실린더블록(6)에 천공되어 있는 체결공(6B)의 나사부에 체결된다.

그리고, 상기 밸브플레이트(25)에는 상기 가스켓(21)과 토출밸브(27)의 상기 밸브플레이트(25)에 대한 위치를 설정하기 위한 2개의 가이드핀(26)이 압입되어 그 양측으로 돌출되게 설치되어 있다. 따라서, 상기 가스켓(21)과 토출밸브(27) 그리고 상기 헤드커버(10) 및 상기 실린더블록(6)에는 상기 가이드핀(26)을 위한 통공 및 결합공(H)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 헤드커버(10), 가스켓(21), 흡입밸브(23), 밸브플레이트(25) 및 토출밸브(27)를 하나로 체결하기 위한 클램프(30)가 제공되는데, 상기 헤드커버(10)의 표면에 안착되는 지지부(31)가 상기 헤드커버(10)의 표면에 대응되는 형상으로 구비되고, 상기 지지부(31)의 양단에는 상기 헤드커버(10)와 밸브어셈블리의 측면에 밀착되는 결합부(32,32')가 각각 수직으로 절곡 형성되어 있다. 마지막으로 상기 결합부(32,32')의 끝부분에는 상기 가스켓(21)을 개제한 상태로 상기 안착홈(23g)에 안착되는 걸림부(33,33')가 각각 수직으로 절곡 형성되어 있다.

본 발명은 밸브어셈블리를 구성하는 가스켓(21), 흡입밸브(23), 밸브플레이트(25), 토출밸브(27)와 상기 밸브어셈블리와 헤드커버(10)를 클램프(30)로 일체로 조립하여 함께 실린더블록(6)에 장착할 수 있도록 하는 것이다. 이와 같이 상기 구성요소가 결합된 상태는 도 5a,5b,5c에 잘 도시되어 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버 어셈블리의 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 상기 클램프(30)를 사용하여 상기 헤드커버(10), 가스켓(21),흡입밸브(23), 밸브플레이트(25) 및 토출밸브(27)를 하나의 조립체로 조립하여 조립라인에 투입하여 압축기의 조립작업을 보다 간단하게 하면서도 상기 구성요소들 사이의 조립정확성을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

이를 위한 상기 조립체를 조립하기 위해서는 별도의 지그를 사용하여 각각의 구성부품 사이의 상대 위치를 정확하게 설정하여 가조립한 상태에서 상기 클램프(30)로 체결하게 된다. 이때, 상기 클램프(30)의 걸림부(33,33')는 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 가스켓(21)을 개재한 상태로 안착홈(23g)에 안착되어 상기 헤드커버(10)의 표면에 밀착된 지지부(31)와 협력하여 상기 구성요소들을 체결하게 된다.

이와 같이 서브 조립라인에서 하나의 조립체로 조립된 밸브와 헤드커버 어셈블리는 상기 실린더블록(6)에 볼트(29)를 통해 체결되어 최종적이 조립이 완성된다. 따라서 압축기의 주 조립라인에서는 상기 조립체로 제공된 밸브와 헤드커버 어셈블리를 실린더블록(6)에 체결하기만 하면 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 구성요소로 된 것일 지라도 압축기의 밸브어셈블리와 헤드커버를 체결하는 기술에는 모두 적용될 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버 어셈블리는 헤드커버와 밸브어셈블리를 클램프를 사용하여 하나로 체결한 상태로 주 조립라인에 제공되므로 압축기의 조립작업의 작업성이 극대화되고 상기밸브어셈블리를 구성하는 구성부품 사이의 조립상태가 정확하게 이루어져 압축기의 동작신뢰성이 높아지는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 내부에 압축부가 구비되는 실린더부에 장착되어 상기 압축부에서의 작동유체의 흡입과 토출을 제어하는 밸브어셈블리와,

   상기 밸브어셈블리와 함께 상기 실린더부에 체결되어 상기 압축부로의 흡입과 토출을 위한 통로를 제공하는 헤드커버와,

   상기 밸브어셈블리와 헤드커버의 외면을 둘러 밸브어셈블리와 헤드커버를 하나의 조립체로 체결하는 것으로, 그 선단 양측이 상기 밸브어셈블리의 구성부품에 형성된 안착홈에 안착되어 상기 밸브어셈블리와 실린더부 사이에 틈새가 없게 하는 클램프를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프는 상기 헤드커버의 외면을 둘러 상기 밸브어셈블리의 양측면을 지나 그 선단부가 상기 밸브어셈블리의 실린더측 표면까지 연장되어 구성되고, 상기 안착홈은 상기 밸브어셈블리를 구성하는 밸브판과 밸브플레이트에 각각 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브 및 헤드커버 어셈블리.
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