KR100432729B1 - 밀폐형 압축기의 밸브장치 - Google Patents

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KR100432729B1
KR100432729B1 KR10-2001-0058774A KR20010058774A KR100432729B1 KR 100432729 B1 KR100432729 B1 KR 100432729B1 KR 20010058774 A KR20010058774 A KR 20010058774A KR 100432729 B1 KR100432729 B1 KR 100432729B1
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Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 토출밸브(30)가 밸브시이트(26)를 타격하는 타격력을 줄여주고, 토출밸브(30)의 개방이 원활하게 되도록 하기 위해 탄성리드(40)를 토출밸브(30)에 일체로 형성하였다. 상기 탄성리드(40)는 상기 토출밸브(30)의 중간부를 절개하여 그 자유단부가 상기 토출밸브(30)의 자유단부(36) 또는 고정부(32)를 향하도록 절곡한 것이다. 상기 탄성리드(40)는 그 자유단부(36)가 밸브플레이트(20)의 요홈(27) 바닥면에 지지되어 상기 토출밸브(30)가 개방되는 방향으로 탄성력을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 토출밸브(30)의 동작시에 발생하는 소음을 최소화하고, 토출밸브(30)의 개방동작이 보다 원활하게 이루어지게 된다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브장치{Valve apparatus for hermetic compressor}
본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기의 실린더 내외부로 작동유체의 입출을 제어하는 밸브장치에 관한 것이다.
밀폐형 압축기에서는 실린더블록의 내부에 형성된 실린더에서 피스톤이 직선왕복운동하면서 작동유체를 압축하게 된다. 상기 작동유체는 밸브장치의 제어에 의해 실린더의 내외부로 입출된다.
일반적으로, 상기 밸브장치는 상기 실린더블록의 선단에 설치되어 상기 실린더 내부를 차폐하는 밸브플레이트에 구비된다. 상기 밸브플레이트에는 상기 실린더와 외부(흡입쳄버 및 토출쳄버)를 연통하는 유로가 형성되고, 상기 유로를 흡입밸브나 토출밸브가 개폐한다. 상기 흡입밸브나 토출밸브의 개폐는 상기 피스톤의 왕복운동에 따른 상기 실린더와 외부 사이의 압력차에 의해 이루어 진다.
이와 같은 흡입밸브와 토출밸브는 압축기의 동작중에 매우 빠른 속도로 상기 유로를 개폐한다. 여기서 상기 흡입밸브와 토출밸브는 자유단부인 그 선단이 상기밸브플레이트의 유로를 개폐하게 되는데, 상기 흡입밸브나 토출밸브의 선단부가 상기 밸브플레이트의 밸브시이트에 밀착되면 상기 유로가 폐쇄되고, 상기 밸브의 선단부가 밸브시이트에서 떨어지면 상기 유로가 개방된다.
하지만, 상기와 같이 밸브의 선단이 반복하여 상기 유로의 개폐를 반복함에 의해 압축기의 동작중에 상기 밸브의 선단이 상기 밸브시이트를 타격하여 많은 소음이 발생하게 된다.
한편, 압축기의 효율은 상기 밸브장치와 큰 관련이 있다. 압축기에서 에너지 손실은 상기 밸브플레이트에 형성된 유로를 개폐하는 상기 흡입밸브와 토출밸브의 동작에 영향을 받는다.
상기 밸브장치에서 압축기효율에 영향을 미치는 것으로는 상기 흡입밸브와 토출밸브의 개방지연 현상이다. 이와 같은 밸브의 개방지연 현상의 가장 중요한 요인중의 하나는 밸브의 형상이나 무게 등에 의한 관성(ineratia)이다. 상기 관성은 밸브가 원래의 운동상태를 유지하려는 경향을 말하는 것으로, 특히 밸브가 상기 유로를 폐쇄한 상태에서 작동유체의 압력차에 의해 개방되는 초기에 유로를 폐쇄한 상태를 유지하려 하여 밸브개방이 지연되게 한다.
이외에도 상기 밸브와 밸브플레이트의 밸브시이트 사이에 개재되는 점성오일에 의한 점착력이 상기 밸브의 개방을 지연시키게 되고, 상기 밸브플레이트에 형성된 유로와 밸브시이트의 형상이 부적절하게 됨에 의해 밸브의 개방지연 현상이 발생한다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기의 동작중에 밸브장치에서 발생하는 소음을 최소화하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압축기의 효율을 극대화시키는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예를 구성하는 토출밸브를 보인 평면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 실시예를 구성하는 토출밸브를 보인 평면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 6a는 도 5에 도시된 실시예를 구성하는 토출밸브를 보인 평면도.
도 6b는 도 5에 도시된 실시예를 구성하는 토출밸브의 단면도.
도 7a는 도 5에 도시된 실시예를 구성하는 개방스프링을 보인 평면도.
도 7b는 도 5에 도시된 실시예를 구성하는 개방스프링을 보인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 실린더블록 12: 압축실
14: 피스톤 20: 밸브플레이트
22: 가스켓 24: 유로
25: 밸브쳄버 26: 밸브시이트
27: 요홈 30: 토출밸브
32: 고정부 34,34': 고정날개
36: 자유단부 40: 탄성리드
42: 접촉부 50: 밸브스프링
60: 리테이너 70: 헤드커버
72: 토출쳄버
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 실린더의 선단에 설치되고 실린더의 내외부를 연통시켜 작동유체가 유동되게 하는 유로가 관통되어 형성된 밸브플레이트와,상기 밸브플레이트 상에 안착되어 일단부가 고정되고 자유단부가 상기 작동유체의 압력에 의해 상기 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브와, 상기 밸브에 일체로 형성되고 상기 밸브가 개방되는 방향으로 탄성력을 발휘하는 탄성리드를 포함하여 구성된다.
상기 밸브상에 설치되어 상기 밸브가 개방되는 정도를 규제하고 상기 밸브의 개방시에 상기 밸브가 닫히는 방향으로 탄성력을 제공하는 밸브스프링을 더 구비한다.
상기 탄성리드는 상기 밸브의 일부를 잘라 그 선단부가 상기 밸브플레이트에 지지되도록 경사지게 절곡형성한 것이다.
상기 탄성리드는 그 선단부가 상기 밸브의 선단부방향으로 형성된다.
상기 탄성리드는 그 선단부가 상기 밸브의 선단부 반대방향으로 형성된다.
상기 탄성리드는 상기 밸브의 중간부분에 형성된다.
상기 탄성리드의 선단부에는 접촉부가 상기 밸브플레이트에 형성된 요홈의 표면에 밀착되게 절곡 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 실린더의 선단에 설치되고 실린더의 내외부를 연통시켜 작동유체가 유동되게 하는 유로가 관통되어 형성된 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트 상에 안착되어 일단부가 고정되고 자유단부가 상기 작동유체의 압력에 의해 상기 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브와, 상기 밸브를 중심으로 상기 밸브플레이트의 반대쪽에 해당되는 밸브 일면에서 고정되고 그 선단부가 상기 밸브의 중앙부를 관통하여 상기 밸브와 밸브플레이트 사이에서 상기 밸브가 개방되는 방향으로 탄성력을 제공하는 개방스프링을 포함하여 구성된다.
상기 밸브상에 설치되어 상기 밸브가 개방되는 정도를 규제하고 상기 밸브의 개방시에 상기 밸브가 닫히는 방향으로 탄성력을 제공하는 밸브스프링을 더 구비한다.
상기 밸브의 중간부에는 상기 개방스프링이 관통되어 상기 밸브의 하면과 밸브플레이트의 사이에서 밸브의 선단부를 향하도록 하는 절개부가 형성된다.
상기 개방스프링은 그 일단부가 상기 밸브의 일면에 안착되어 밸브와 함께 고정되고 자유단부가 상기 밸브플레이트와 밸브 사이에서 상기 밸브의 타면에 밀착되게 설치되는 것으로, 상기 밸브의 절개부를 관통하는 부분을 기준으로 양단이 단차지게 형성된다.
상기 밸브와 개방스프링이 고정되는 부분의 상기 밸브플레이트에는 상기 밸브플레이트의 유로 둘레의 밸브시이트보다 상대적으로 높은 단차부가 형성된다.
상기 개방스프링의 선단에 대응되는 상기 밸브플레이트 상에는 요홈이 형성된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치에 의하면 압축기의 구동중에 발생하는 소음이 최소화되고, 압축기의 효율이 높아지는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 실린더블록(10)의 내부에는 작동유체의 압축이 이루어지는 압축실(12)이 형성된다. 상기 압축실(12)의 내부에는 피스톤(14)이 왕복운동가능하게 설치되어 있다. 상기 피스톤은 밀폐형 압축기를 구성하는 모터부의 구동력에 의해 상기 압축실(12) 내에서 직선왕복운동을 한다.
상기 실린더블록(10)의 선단에는 밸브플레이트(20)가 설치된다. 상기 밸브플레이트(20)는 상기 실린더블록(10)의 전면과의 사이에 가스켓(22)을 개재한 상태로 실린더블록(10)에 장착된다. 상기 밸브플레이트(20)를 관통해서는 유로(24)가 형성되는데, 상기 유로(24)는 상기 압축실(12)과 아래에서 설명될 토출쳄버(72)를 연통시키는 역할을 한다. 상기 유로(24)는 상기 밸브플레이트(20)의 일면에 형성된 밸브쳄버(25) 내로 관통된다. 상기 밸브쳄버(25)는 상기 밸브플레이트(20)의 일면에 요입되게 형성된 부분으로 상기 유로(24)를 통해 작동유체의 유동을 제어하기 위한 부품이 구비된다.
상기 밸브쳄버(25)로 개방된 상기 유로(24)의 가장자리를 둘러서는 밸브시이트(26)가 형성되어 있다. 상기 밸브시이트(26)는 상기 그 주변부분보다 상대적으로 높게 형성되고, 아래에서 설명될 토출밸브(30)가 유로(24)의 폐쇄시 닿게 되는 부분이다.
한편, 상기 밸브쳄버(25)의 일측에는 요홈(27)이 형성되어 있다. 상기 요홈(27)은 아래에서 설명될 탄성리드(40)의 자유단부가 위치하고, 탄성리드(40)의 선단부가 요홈(27)의 바닥면에 닿게 된다. 그리고 상기 밸브쳄버(25)의 일측에는 다른 부분보다 상대적으로 높게 돌출된 단차부(28)가 구비된다. 상기 단차부(28)는 상기 밸브시이트(26)와 같은 높이로 돌출되게 형성하는 것이 바람직하다. 상기 단차부(28)에는 토출밸브(30)의 고정부(32)가 위치된다.
상기 밸브쳄버(25)의 내부에는 토출밸브(30)가 설치된다. 상기 토출밸브(30)는 상기 유로(24)를 상기 압축실(12) 내외부의 작동유체의 압력차에 의해 개폐하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 판형상의 스프링강을 폭이 길이에 비해 좁게 되도록 소정의 길이로 만든 것이다. 상기 토출밸브(30)의 일단부인 고정부(32)는 상기 단차부(28)상에 안착된다. 상기 고정부(32)의 양단으로는 고정날개(34,34')가 연장되어 형성된다. 상기 토출밸브(30)의 자유단부(36)는 상기 유로(24)를 개폐하는 부분으로, 그 면적은 적어도 밸브시이트(26)의 둘레까지 덮을 수 있도록 되어야 한다.
상기 토출밸브(30)의 중간부에는 탄성리드(40)가 형성된다. 상기 탄성리드(40)는 상기 토출밸브(30)에 일체로 형성되는 것으로 상기 토출밸브(30)의 내측을 길이방향으로 소정폭으로 절개하여 상기 토출밸브(30)가 개방되는 방향으로 탄성력을 발휘할 수 있도록 절곡한 것이다. 상기 탄성리드(40)의 선단부에는 상기 요홈(27)의 바닥면에 밀착되게 접촉부(42)가 형성된다. 상기 접촉부(42)는 상기 탄성리드(40)의 선단부를 절곡하여 형성한 것으로 상기 요홈(27)의 바닥면과의 접촉면적을 크게 하여 상기 탄성리드(40)가 보다 안정적으로 탄성력을 발휘하도록 한다. 그리고 상기 접촉부(42)는 상기 요홈(27)이나 탄성리드(40)의 마모를 방지하는 역할도 한다. 이와 같은 구성에서 상기 탄성리드(40)의 일측은 상기 토출밸브(30)에 연결되고 자유단부 측은 상기 밸브쳄버(25)에 토출밸브(30)가 설치된 상태에서 상기 접촉부(42)가 요홈(27)의 바닥면에 닿게 된다.
이와 같은 탄성리드(40)는 상기 토출밸브(30)가 상기 유로(24)를 개방하려는 경향을 가지도록 탄성력을 발휘하여 상기 토출밸브(30)가 상기 밸브시이트(26)에 가하는 타격력을 줄여주고, 토출밸브(30)의 개폐동작이 보다 원활하게 수행되도록 한다. 그리고 상기 탄성리드(40)는 상기 요홈(27)에 그 자유단부가 접촉함에 의해 평상시에 상기 토출밸브(30)의 자유단부(36)가 상기 밸브시이트(26)에서 약간 떨어진 상태를 유지하도록 한다.
한편, 상기 토출밸브(30)상에는 밸브스프링(50)이 위치된다. 상기 밸브스프링(50)은 상기 토출밸브(30)와 같은 재질로 형성되어 소정의 탄성력을 가지는 것으로 상기 토출밸브(30)의 개방정도를 규제하고, 토출밸브(30)가 상기 유로(24)를 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 제공하여 토출밸브(30)의 개폐동작이 원활하게 이루어지도록 한다. 이와 같은 밸브스프링(50)의 자유단부는 상기 토출밸브(30)의 자유단부 선단에서 멀어지는 방향으로 연장된다.
상기 밸브쳄버(25)내에 상기 토출밸브(30), 밸브스프링(50)을 고정하기 위해 리테이너(60)를 사용한다. 상기 리테이너(60)는 상기 밸브쳄버(25)의 내부에 압입된 상태에서 상기 토출밸브(30)와 밸브스프링(50)의 고정부(32)를 눌러주도록 설치된다.
그리고 상기 밸브플레이트(20)에는 헤드커버(70)가 설치된다. 물론 상기 밸브플레이트(20)와 헤드커버(70)는 볼트(도시되지 않음)에 의해 상기 실린더블록(10)에 동시에 체결된다. 상기 헤드커버(70)는 상기 밸브플레이트(20)와의 사이에 작동유체의 누설을 방지하기 위한 가스켓(71)을 개재한 상태로 체결된다. 상기 밸브플레이트(20)와 헤드커버(70)의 사이에는 토출쳄버(72)가 형성된다. 물론 상기 헤드커버(70)와 밸브플레이트(20)사이의 일측에는 흡입쳄버(도시되지 않음)가 구비된다. 상기 흡입쳄버는 도시되지 않은 흡입밸브를 통해 상기 압축실(12)의 내부와 선택적으로 연통된다.
한편, 도 3 및 도 4에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이에 도시된 실시예에서는 상기 토출밸브(30)에 탄성리드(40')가 도 2에 도시된 실시예와 반대방향으로 형성된다. 즉 탄성리드(40')의 자유단부가 상기 토출밸브(30)의 고정부(32)를 향하도록 절곡되어 그 선단의 접촉부(42)가 상기 요홈(27)의 바닥면에 지지된다. 이와 같은 본 실시예에서 상기 탄성리드(40')는 상기 토출밸브(30)가 상기 유로(24)를 개방하려는 방향으로 동작되도록 탄성력을 제공한다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 실시예가 동작되는 것을 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 실시예에서, 상기 피스톤(14)이 화살표 A 방향으로 이동하면, 상기 압축실(12)내부에는 부압이 걸리게 되고, 흡입밸브(도시되지 않음)가 개방되어 흡입쳄버의 작동유체가 상기 압축실(12)로 흡입된다. 이때, 상기 토출밸브(30)는 상기 압축실(12) 내부의 부압에 의해 상기 탄성리드(40)의 탄성력을 극복하면서 상기 밸브시이트(26)에 밀착된다. 따라서, 상기 압축실(12) 내부로 흡입된 작동유체는 토출쳄버(72)로 토출되지 않게 된다.
상기와 같이 하여 작동유체의 흡입이 완료되면 상기 피스톤(14)이 화살표 A 반대방향으로 이동하기 시작하여, 상기 압축실(12) 내부의 작동유체를 압축하게 된다. 이때 흡입밸브는 상기 압축실(12) 내부의 압력에 의해 폐쇄된다. 그리고, 작동유체가 압축되면 상기 압축실(12) 내부의 압력이 높아지면서, 상기 토출밸브(30)가 개방된다. 이때, 상기 토출밸브(30)의 개방은 상기 압축실(12)과 토출쳄버(72) 내부의 압력차에 따라 이루어진다.
상기 토출밸브(30)는 상기 압력차와 상기 탄성리드(40)의 탄성력에 의해 그 자유단부(36)가 상기 밸브시이트(26)에서 분리되어 상기 유로(24)를 개방한다. 이와 같이 유로(24)가 개방되면 상기 압축실(12) 내부의 작동유체가 상기 토출쳄버(72)로 토출된다. 그리고 상기 토출밸브(30)가 개방되는 정도는 상기 밸브스프링(50)에 의해 규제되고, 상기 밸브스프링(50)의 탄성력에 의해 상기 토출밸브(30)는 신속하게 다음의 행정을 위해 상기 유로(24)를 폐쇄하게 된다. 여기서 상기 토출밸브(30)가 닫히는 것은 상기 피스톤(14)이 다시 화살표 A방향으로 이동함에 의해 일어나고, 이와 같이 하여 작동유체를 압축실(12)의 내부로 흡입하고 위에서 설명된 과정을 반복하게 된다.
한편, 상기 토출밸브(30)는 상기 탄성리드(40)에 의해 항상 상기 유로(24)를 개방하는 방향으로 힘을 받고 있다. 따라서 상기 토출밸브(30)의 자유단부(36)가상기 유로(24)를 닫도록 상기 밸브시이트(26)에 접촉할 때, 상기 토출밸브(30)가 상기 밸브시이트(26)를 타격하는 타격력을 상기 탄성리드(40)가 줄여준다. 그리고 상기 탄성리드(40)는 상기 토출밸브(30)가 상기 유로(24)를 개방할 때도 탄성력을 발휘하여 상기 토출밸브(30)가 상기 밸브시이트(26)에서 보다 원활하게 분리될 수 있도록 한다.
도 3에 도시된 실시예의 동작은 위에서 설명된 도 1의 실시예의 그것과 동일하다.
다음으로 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 실린더블록(110)의 내부에는 작동유체의 압축이 이루어지는 압축실(112)이 형성된다. 상기 압축실(112)의 내부에는 피스톤(114)이 왕복운동가능하게 설치되어 있다. 상기 피스톤(114)은 밀폐형 압축기를 구성하는 모터부의 구동력에 의해 상기 압축실(112) 내에서 직선왕복운동을 한다.
상기 실린더블록(110)의 선단에는 밸브플레이트(120)가 설치된다. 상기 밸브플레이트(120)는 상기 실린더블록(110)의 전면과의 사이에 가스켓(122)을 개재한 상태로 실린더블록(110)에 장착된다. 상기 밸브플레이트(120)를 관통해서는 유로(124)가 형성되는데, 상기 유로(124)는 상기 압축실(112)과 아래에서 설명될 토출쳄버(172)를 연통시키는 역할을 한다. 상기 유로(124)는 상기 밸브플레이트(120)의 일면에 형성된 밸브쳄버(125) 내로 관통된다. 상기 밸브쳄버(125)는 상기 밸브플레이트(120)의 일면에 요입되게 형성된 부분으로 상기 유로(124)를 통해 작동유체의 유동을 제어하기 위한 부품이 구비된다.
상기 밸브쳄버(125)로 개방된 상기 유로(124)의 가장자리를 둘러서는 밸브시이트(126)가 형성되어 있다. 상기 밸브시이트(126)는 상기 그 주변부분보다 상대적으로 높게 형성되고, 아래에서 설명될 토출밸브(130)가 유로(124)의 폐쇄시 닿게 되는 부분이다.
한편, 상기 밸브쳄버(125)의 일측에는 요홈(127)이 형성되어 있다. 상기 요홈(127)은 아래에서 설명될 개방스프링(140)이 밸브플레이트(120)와 간섭되지 않도록 한다. 그리고 상기 밸브쳄버(125)의 일측에는 다른 부분보다 상대적으로 높게 돌출된 단차부(128)가 구비된다. 상기 단차부(128)는 상기 밸브시이트(126)보다 상대적으로 높게 형성된다. 이때, 상기 단차부(128)의 높이는 상기 밸브시이트(126)에 비해 아래에서 설명될 토출밸브(130)의 두께만큼 차이가 나는 것이 바람직하다. 상기 단차부(128)에는 토출밸브(130)의 고정부(132)가 위치된다.
상기 밸브쳄버(125)의 내부에는 토출밸브(130)가 설치된다. 상기 토출밸브(130)는 상기 유로(124)를 상기 압축실(112) 내외부의 작동유체의 압력차에 의해 개폐하는 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 판형상의 스프링강을 폭이 길이에 비해 좁게 되도록 소정의 길이로 만든 것이다. 상기 토출밸브(130)의 일단부인 고정부(132)는 상기 단차부(128)상에 안착된다. 상기 고정부(132)의 양단으로는 고정날개(134,134')가 연장되어 형성된다. 상기 토출밸브(130)의 자유단부(136)는 상기 유로(124)를 개폐하는 부분으로, 그 면적은 적어도 밸브시이트(126)의 둘레까지 덮을 수 있도록 되어야 한다.
상기 토출밸브(130)의 중간부에는 절개부(135)가 형성된다. 상기 절개부(135)는 상기 토출밸브(130)의 길이방향에 직교하는 방향으로 토출밸브(130)의 중간을 절개한 것으로, 그 양단에 서로 엇갈리는 방향으로 절곡된 루버링(135')이 형성되어 있다. 상기 루버링(135')은 도 6b에 잘 도시된 바와 같이, 상기 토출밸브(130)의 자유단부(136)와 고정부(132)를 향해 서로 엇갈리게 연장된다.
상기 토출밸브(130)의 고정부(132) 상에는 개방스프링(140)이 설치된다. 상기 개방스프링(140)은 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 상기 토출밸브(130)의 고정부(132)와 대응되는 고정부(142)를 구비한다. 상기 고정부(142)에는 그 양단으로 고정날개(144,144')가 연장형성되어 있다. 이와 같은 개방스프링(140)은 상기 토출밸브(130)와 같은 재질로 형성된다. 상기 개방스프링(140)의 상기 고정부(142)의 반대쪽은 자유단부(146)로서 상기 고정부(142)에 대해 상기 토출밸브(130)의 두께만큼 단차(s)지게 형성되어 있다. 즉, 상기 자유단부(146)가 상기 고정부(142)에 비해 낮게 형성된다.
따라서 상기 개방스프링(140)은 상기 고정부(142)가 상기 개방스프링(140)의 고정부(132)상에 위치되지만, 상기 자유단부(146)는 상기 토출밸브(130)와 밸브플레이트(120)의 사이에 해당되는 상기 토출밸브(130)의 일면에 접촉되게 위치된다. 이와 같은 개방스프링(140)은 상기 토출밸브(130)가 개방되는 방향으로 탄성력을 발휘하여 상기 토출밸브(130)가 보다 원활하게 개방될 수 있도록 함과 아울러 상기 토출밸브(130)가 상기 밸브시이트(120)에 접촉될 때의 타격음을 줄여주는 역할을 한다.
한편, 상기 토출밸브(130)상에는 밸브스프링(150)이 위치된다. 상기 밸브스프링(150)은 상기 토출밸브(130)와 같은 재질로 형성되어 소정의 탄성력을 가지는 것으로 상기 토출밸브(130)의 개방정도를 규제하고, 토출밸브(130)가 상기 유로(124)를 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 제공하여 토출밸브(130)의 개폐동작이 원활하게 이루어지도록 한다. 이와 같은 밸브스프링(150)의 자유단부는 상기 토출밸브(130)의 자유단부(136) 선단에서 멀어지는 방향으로 연장된다.
상기 밸브쳄버(125)내에 상기 토출밸브(130), 개방스프링(140) 및 밸브스프링(150)을 고정하기 위해 리테이너(160)를 사용한다. 상기 리테이너(160)는 상기 밸브쳄버(125)의 내부에 압입된 상태에서 상기 토출밸브(130), 개방스프링(140) 및 밸브스프링(150)의 고정부(132,142)를 눌러주도록 설치된다.
그리고 상기 밸브플레이트(120)에는 헤드커버(170)가 설치된다. 물론 상기 밸브플레이트(120)와 헤드커버(170)는 볼트(도시되지 않음)에 의해 상기 실린더블록(110)에 동시에 체결된다. 상기 헤드커버(170)는 상기 밸브플레이트(120)와의 사이에 작동유체의 누설을 방지하기 위한 가스켓(171)을 개재한 상태로 체결된다. 상기 밸브플레이트(120)와 헤드커버(170)의 사이에는 토출쳄버(172)가 형성된다. 물론 상기 헤드커버(170)와 밸브플레이트(120)사이의 일측에는 흡입쳄버(도시되지 않음)가 구비된다. 상기 흡입쳄버는 도시되지 않은 흡입밸브를 통해 상기 압축실(112)의 내부와 선택적으로 연통된다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예의 동작을 설명하기로 한다. 도 5에서, 상기 피스톤(114)이 화살표 A 방향으로 이동하면, 상기 압축실(112)내부에는 부압이 걸리게 되고, 흡입밸브(도시되지 않음)가 개방되어 흡입쳄버의 작동유체가 상기 압축실(112)로 흡입된다. 이때, 상기 토출밸브(130)는 상기 압축실(112) 내부의 부압에 의해 상기 개방스프링(140)의 탄성력을 극복하면서 상기 밸브시이트(126)에 밀착된다. 따라서, 상기 압축실(112) 내부로 흡입된 작동유체는 토출쳄버(172)로 토출되지 않게 된다.
상기와 같이 하여 작동유체의 흡입이 완료되면 상기 피스톤(114)이 화살표 A 반대방향으로 이동하기 시작하여, 상기 압축실(112) 내부의 작동유체를 압축하게 된다. 이때 흡입밸브는 상기 압축실(112) 내부의 압력에 의해 폐쇄된다. 그리고, 작동유체가 압축되면 상기 압축실(112) 내부의 압력이 높아지면서, 상기 토출밸브(130)가 개방된다. 이때, 상기 토출밸브(130)의 개방은 상기 압축실(112)과 토출쳄버(172) 내부의 압력차에 따라 이루어진다.
상기 토출밸브(130)는 상기 압력차와 상기 개방스프링(140)의 탄성력에 의해 그 자유단부(136)가 상기 밸브시이트(126)에서 분리되어 상기 유로(124)를 개방한다. 이와 같이 유로(124)가 개방되면 상기 압축실(112) 내부의 작동유체가 상기 토출쳄버(172)로 토출된다. 그리고 상기 토출밸브(130)가 개방되는 정도는 상기 밸브스프링(150)에 의해 규제되고, 상기 밸브스프링(150)의 탄성력에 의해 상기 토출밸브(130)는 신속하게 다음의 행정을 위해 상기 유로(124)를 폐쇄하게 된다. 여기서 상기 토출밸브(130)가 닫히는 것은 상기 피스톤(114)이 다시 화살표 A방향으로 이동함에 의해 일어나고, 이와 같이 하여 작동유체를 압축실(112)의 내부로 흡입하고 위에서 설명된 과정을 반복하게 된다.
한편, 상기 토출밸브(130)는 상기 개방스프링(140)에 의해 항상 상기 유로(124)를 개방하는 방향으로 힘을 받고 있다. 따라서 상기 토출밸브(130)의 자유단부(136)가 상기 유로(124)를 닫도록 상기 밸브시이트(126)에 접촉할 때, 상기 토출밸브(130)가 상기 밸브시이트(126)를 타격하는 타격력을 상기 개방스프링(140)이 줄여준다. 그리고 상기 개방스프링(140)은 상기 토출밸브(130)가 상기 유로(124)를 개방할 때도 탄성력을 발휘하여 상기 토출밸브(130)가 상기 밸브시이트(126)에서 보다 원활하게 분리될 수 있도록 한다.
본 명세서의 실시예에서는 본 발명을 토출밸브에 적용하여 설명하였으나, 본 발명이 흡입밸브에도 적용될 수 있다는 것은 당업자라면 누구라도 알 수 있다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치는 밸브가 개방되는 방향으로 탄성력을 발휘하는 탄성리드나 개방스프링을 제공하여 밸브의 개폐동작이 원활하게 이루어지도록 하고, 밸브에 의한 밸브시이트 타격음을 최소화하였으므로 압축기의 효율이 좋아짐과 동시에 동작소음을 최소화할 수 있다.
그리고 본 발명에서는 밸브가 개방되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성리드가 밸브에 일체로 형성되어 있어 상대적으로 밸브장치의 구성이 단순화되는 이점이 있으며, 밸브와 별개로 형성된 개방스프링도 상기 밸브와 가조립된 상태로 조립라인에 제공될 수 있어 부수적으로 조립작업의 작업성이 좋아지는 효과도 얻을 수 있다.

Claims (13)

  1. 실린더의 선단에 설치되고 실린더의 내외부를 연통시켜 작동유체가 유동되게 하는 유로가 관통되어 형성된 밸브플레이트와,
    상기 밸브플레이트 상에 안착되어 일단부가 고정되고 자유단부가 상기 작동유체의 압력에 의해 상기 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브와,
    상기 밸브에 일체로 형성되고 선단부에 접촉부가 상기 밸브플레이트에 형성된 요홈의 표면에 밀착되게 절곡 형성되어 상기 밸브가 개방되는 방향으로 탄성력을 발휘하는 탄성리드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브상에 설치되어 상기 밸브가 개방되는 정도를 규제하고 상기 밸브의 개방시에 상기 밸브가 닫히는 방향으로 탄성력을 제공하는 밸브스프링을 더 구비함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 탄성리드는 상기 밸브의 일부를 잘라 그 선단부가 상기 밸브플레이트에 지지되도록 경사지게 절곡형성한 것임을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성리드는 그 선단부가 상기 밸브의 선단부방향으로 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성리드는 그 선단부가 상기 밸브의 선단부 반대방향으로 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 탄성리드는 상기 밸브의 중간부분에 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  7. 삭제
  8. 실린더의 선단에 설치되고 실린더의 내외부를 연통시켜 작동유체가 유동되게 하는 유로가 관통되어 형성된 밸브플레이트와,
    상기 밸브플레이트 상에 안착되어 일단부가 고정되고 자유단부가 상기 작동유체의 압력에 의해 상기 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브와,
    상기 밸브를 중심으로 상기 밸브플레이트의 반대쪽에 해당되는 밸브 일면에서 고정되고 그 선단부가 상기 밸브의 중앙부를 관통하여 상기 밸브와 밸브플레이트 사이에서 상기 밸브가 개방되는 방향으로 탄성력을 제공하는 개방스프링을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 밸브상에 설치되어 상기 밸브가 개방되는 정도를 규제하고 상기 밸브의 개방시에 상기 밸브가 닫히는 방향으로 탄성력을 제공하는 밸브스프링을 더 구비함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 밸브의 중간부에는 상기 개방스프링이 관통되어 상기 밸브의 하면과 밸브플레이트의 사이에서 밸브의 선단부를 향하도록 하는 절개부가 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 개방스프링은 그 일단부가 상기 밸브의 일면에 안착되어 밸브와 함께 고정되고 자유단부가 상기 밸브플레이트와 밸브 사이에서 상기 밸브의 타면에 밀착되게 설치되는 것으로, 상기 밸브의 절개부를 관통하는 부분을 기준으로 양단이 단차지게 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 밸브와 개방스프링이 고정되는 부분의 상기 밸브플레이트에는 상기 밸브플레이트의 유로 둘레의 밸브시이트보다 상대적으로 높은 단차부가 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 개방스프링의 선단에 대응되는 상기 밸브플레이트 상에는 요홈이 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
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