KR100524714B1 - Valve assembly for compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압축기용 밸브 조립체에 관한 것으로, 본 발명은 실린더의 압축공간을 복개하여 소정의 토출공간을 형성하도록 상기 실린더의 선단면에 고정 결합하는 토출커버와, 토출커버의 토출공간에 수용하여 실린더의 압축공간과 토출커버의 토출공간 사이의 압력차에 따라 상기 실린더의 선단면에서 전체가 착탈하면서 상기한 실린더의 압축공간을 개폐하는 밸브와, 밸브의 압력배면에 적어도 2개 이상 병렬로 배치하여 그 일단은 토출커버의 내측면에 고정하고 타단은 밸브의 압력배면을 탄력 지지하는 압축코일스프링을 적어도 2개 이상 병렬로 구비하는 밸브스프링을 포함함으로써, 전체 밸브스프링의 강성은 증가시키면서도 무게는 그리 크게 증가하지 않아 밸브의 응답성을 높일 수 있다. 또, 복수 개의 밸브스프링으로 토출밸브를 분산하여 지지함에 따라 밸브가 안정적으로 거동할 수 있도록 할 수 있다.The present invention relates to a valve assembly for a compressor, the present invention is a discharge cover fixedly coupled to the front end surface of the cylinder to cover the compression space of the cylinder to form a predetermined discharge space, and accommodated in the discharge space of the discharge cover cylinder A valve which opens and closes the compression space of the cylinder while being detached from the front end surface of the cylinder according to the pressure difference between the compression space of the discharge space and the discharge space of the discharge cover, One end thereof is fixed to the inner side of the discharge cover and the other end includes a valve spring having at least two compression coil springs in parallel to elastically support the pressure back of the valve, thereby increasing the rigidity of the entire valve spring and reducing the weight. It does not increase significantly and can increase the responsiveness of the valve. In addition, by distributing and supporting the discharge valve by a plurality of valve springs, the valve can be stably behaved.
Description
본 발명은 압축기용 밸브 조립체에 관한 것으로, 특히 밸브스프링을 복수 개로 구비하여 밸브의 응답성을 높이고 거동을 안정시키도록 한 압축기용 밸브 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to a valve assembly for a compressor, and more particularly, to a valve assembly for a compressor provided with a plurality of valve springs to increase the responsiveness and to stabilize the behavior of the valve.
일반적으로 밸브는 질량(m)와 강성(k)으로 특성을 표시할 수 있다. 또 밸브는 등가 질량(m)과 강성(k)의 상관 관계에 의해 밸브 응답성이 달라지게 된다.In general, valves can be characterized by mass (m) and stiffness (k). In addition, the valve responsiveness varies depending on the correlation between the equivalent mass (m) and the rigidity (k).
예컨대 밸브의 공진 주파수가 가진 주파수와 동일하게 되면 밸브가 공진되면서 여닫힘 동작이 불안정하게 되므로 통상 스프링의 강성을 높여 밸브의 공진 주파수를 가진 주파수 대비 2배 이상으로 크게 설계하고 있다.For example, when the resonant frequency of the valve is equal to the frequency, the opening and closing operation becomes unstable as the valve resonates, and thus, the spring rigidity is generally increased to more than twice the frequency having the resonant frequency of the valve.
도 1은 종래 왕복동식 압축기에 적용한 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 토출밸브 조립체의 분해사시도이다.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a discharge valve assembly applied to a conventional reciprocating compressor, Figure 2 is an exploded perspective view of a conventional discharge valve assembly.
이에 도시한 바와 같이 종래 토출밸브 조립체(10)는, 실린더(1)의 압축공간(S1)에 연통하도록 토출공간(S2)을 구비하여 실린더(1)의 토출측에 장착하는 토출커버(11)와, 토출커버(11)의 내부에서 피스톤(2)의 운동방향으로 움직일 수 있도록 구비하여 압축공간(S1)과 토출공간(S2)을 구분하는 토출밸브(12)와, 토출밸브(12)의 압력배면에 지지하여 그 토출밸브(12)가 실린더(1)의 압축공간(S1)을 탄력적으로 개폐하는 한 개의 밸브스프링(13)으로 이루어져 있다.As shown in the drawing, the conventional discharge valve assembly 10 includes a discharge cover 11 having a discharge space S2 so as to communicate with the compression space S1 of the cylinder 1 and mounted on the discharge side of the cylinder 1. In order to move in the movement direction of the piston (2) inside the discharge cover 11, the discharge valve 12 for separating the compression space (S1) and the discharge space (S2), and the pressure of the discharge valve 12 The discharge valve 12 is supported by the rear surface and consists of one valve spring 13 which opens and closes the compression space S1 of the cylinder 1 elastically.
토출밸브(12)는 원판모양으로 밸브몸체(12a)를 형성하여 그 밸브몸체(12a)의 외주면에 수 개의 가스유로홈(12b)이 형성되도록 안내돌부(12c)를 돌출 형성하되, 안내돌부(12c)는 토출커버(11)의 내주면에 미끄럼 접촉하는 높이로 형성하고 있다.The discharge valve 12 forms a valve body 12a in the shape of a disk to protrude and form a guide protrusion 12c such that several gas flow path grooves 12b are formed on the outer circumferential surface of the valve body 12a. 12c) is formed at the height of sliding contact with the inner circumferential surface of the discharge cover 11.
밸브스프링(13)은 압축코일스프링으로 이루어져 원통형 또는 원추형으로 형성하고 있다. 또, 이 밸브스프링(13)은 그 일단은 토출커버(11)의 내측면에 고정하는 반면 타단은 토출밸브(12)의 압축배면에 고정하고 있다.The valve spring 13 is composed of a compression coil spring to form a cylindrical or conical. In addition, one end of the valve spring 13 is fixed to the inner surface of the discharge cover 11 while the other end is fixed to the compression rear surface of the discharge valve 12.
도면중 미설명 부호인 3은 흡입밸브, 11a은 토출구멍, F는 흡입유로이다.In the drawings, reference numeral 3 denotes a suction valve, 11a a discharge hole, and F a suction flow path.
상기와 같은 종래 토출밸브 조립체는 다음과 같이 동작한다.The conventional discharge valve assembly as described above operates as follows.
즉, 왕복동식 모터(미도시)에 전원을 인가하면, 왕복동식 모터의 가동자(미도시)에 결합한 피스톤(2)이 도 3에서와 같이 전진운동을 할 때 토출밸브(12)가 밸브스프링(13)의 탄성력을 이기면서 후퇴하여 압축공간(S1)의 냉매가스가 토출공간(S2)으로 토출되는 반면 도 4에서와 같이 피스톤(2)이 후진운동을 할 때 압축공간(S1)의 압력이 토출공간(S2)의 압력과 밸브스프링(13)의 탄성력을 합한 힘 보다 낮아지면서 토출밸브(12)가 밸브스프링(13)의 탄성력에 의해 복귀하여 실린더(1)의 압축공간(S1)을 차단하는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.That is, when power is applied to the reciprocating motor (not shown), the discharge valve 12 is the valve spring when the piston (2) coupled to the mover (not shown) of the reciprocating motor moves forward as shown in FIG. While retracting the elastic force of 13, the refrigerant gas in the compression space S1 is discharged into the discharge space S2, while the pressure in the compression space S1 when the piston 2 moves backward as shown in FIG. The discharge valve 12 is returned by the elastic force of the valve spring 13 while lowering the pressure of the discharge space S2 and the elastic force of the valve spring 13 to restore the compression space S1 of the cylinder 1. It was to repeat the process of blocking.
그러나, 상기와 같은 종래 토출밸브 조립체는, 토출밸브(12)의 공진을 방지하도록 밸브스프링(13)의 강성을 증가하여 토출밸브(12)의 공진 주파수를 높이는 경우에는 밸브스프링 자체의 무게 대비 약 1/3 정도가 토출밸브(12)의 무게로 추가되어 밸브의 응답성이 늦어지는 문제점이 있었다. 즉, 밸브스프링(13)의 강성을 높이기 위하여 선경(d)을 증가시키는 경우 아래의 식1에서와 같이 밸브스프링(13)의 중심경(D)이 함께 급격하게 증가하여 스프링의 무게를 증가시키고 이로 인해 토출밸브(12)의 무게가 급격하게 증가하면서 밸브의 응답성이 떨어지는 것이었다.However, the conventional discharge valve assembly as described above, when the rigidity of the valve spring 13 to increase the resonance frequency of the discharge valve 12 to prevent the resonance of the discharge valve 12 to increase the resonance frequency of the valve spring itself. One third is added to the weight of the discharge valve 12, there is a problem that the response of the valve is slow. That is, when the wire diameter (d) is increased to increase the rigidity of the valve spring (13), as shown in Equation 1 below, the center diameter (D) of the valve spring (13) increases rapidly to increase the weight of the spring. For this reason, while the weight of the discharge valve 12 increased rapidly, the responsiveness of the valve was inferior.
- - - - - 식1 -----Equation 1
G : 스프링 횡탄성계수, Na : 자유권수G: Spring lateral modulus, Na: Free winding
본 발명은 상기와 같은 종래 토출밸브 조립체가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 밸브스프링의 무게를 증가시키지 않으면서도 밸브스프링의 강성을 높여 밸브의 응답성을 높일 수 있고 밸브의 거동을 안정되게 유지할 수 있는 압축기용 밸브 조립체를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made in view of the problems with the conventional discharge valve assembly as described above, it is possible to increase the stiffness of the valve spring without increasing the weight of the valve spring to increase the responsiveness of the valve and to maintain the stable valve behavior It is an object of the present invention to provide a valve assembly for a compressor.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 실린더의 압축공간을 복개하여 소정의 토출공간을 형성하도록 상기 실린더의 선단면에 고정 결합하는 토출커버와, 토출커버의 토출공간에 수용하여 실린더의 압축공간과 토출커버의 토출공간 사이의 압력차에 따라 상기 실린더의 선단면에서 전체가 착탈하면서 상기한 실린더의 압축공간을 개폐하는 밸브와, 밸브의 압력배면에 적어도 2개 이상 병렬로 배치하여 그 일단은 토출커버의 내측면에 고정하고 타단은 밸브의 압력배면을 탄력 지지하는 압축코일스프링을 적어도 2개 이상 병렬로 구비하는 밸브스프링을 포함한 압축기용 밸브 조립체를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the discharge cover fixedly coupled to the front end surface of the cylinder to cover the compression space of the cylinder to form a predetermined discharge space, and the compression space and discharge of the cylinder accommodated in the discharge space of the discharge cover A valve which opens and closes the compression space of the cylinder while the whole is detached from the front end surface of the cylinder according to the pressure difference between the discharge spaces of the cover, and at least two or more are arranged in parallel to the pressure back of the valve, one end of which is the discharge cover It is fixed to the inner side of the other end provides a valve assembly for a compressor comprising a valve spring having at least two compression coil springs in parallel to elastically support the pressure back of the valve.
이하, 본 발명에 의한 압축기용 밸브 조립체를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a valve assembly for a compressor according to the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에 적용한 토출배릅 조립체의 일례를 보인 종단면도이고, 도 6는 본 발명 토출밸브 조립체를 분해하여 보인 사시도이며. 도 7은 본 발명 토출밸브와 밸브스프링을 보인 평면도이다.Figure 5 is a longitudinal sectional view showing an example of the discharge barrel assembly applied to the reciprocating compressor of the present invention, Figure 6 is a perspective view showing an exploded view of the discharge valve assembly of the present invention. 7 is a plan view showing the discharge valve and the valve spring of the present invention.
이에 도시한 바와 같이 본 발명 왕복동식 압축기의 토출측에 적용한 토출밸브 조립체는, 실린더(1)의 압축공간(S1)에 연통하도록 토출공간(S2)을 구비하여 실린더(1)의 토출측에 장착하는 토출커버(110)와, 토출커버(110)의 내부에서 피스톤(2)의 운동방향으로 움직일 수 있도록 구비하여 압축공간(S1)과 토출공간(S2)을 구분하는 토출밸브(120)와, 토출밸브(120)의 압력배면에 지지하여 그 토출밸브(120)가 실린더(1)의 압축공간(S1)을 탄력적으로 개폐하는 복수 개(도면에선 3개를 도시함)의 밸브스프링(130)으로 구성한다.As shown in the drawing, the discharge valve assembly applied to the discharge side of the reciprocating compressor of the present invention is provided with a discharge space S2 so as to communicate with the compression space S1 of the cylinder 1 and is mounted on the discharge side of the cylinder 1. Discharge valve 120 for discharging the compression space (S1) and the discharge space (S2) and the discharge valve provided to move in the movement direction of the piston (2) inside the cover 110, the discharge cover 110, the discharge valve The discharge valve 120 is composed of a plurality of valve springs 130 (shown three in the figure) that support the pressure back of the 120 and the discharge valve 120 elastically opens and closes the compression space S1 of the cylinder 1. do.
토출밸브(120)는 원판모양으로 밸브몸체(121)를 형성하여 그 밸브몸체(121)의 외주면에 수 개의 가스유로홈(122)이 형성되도록 안내돌부(123)를 돌출 형성한다. 안내돌부(123)는 토출커버(110)의 내주면에 미끄럼 접촉하는 높이로 형성하는 것이 바람직하다.The discharge valve 120 forms a valve body 121 in the shape of a disk and protrudes the guide protrusion 123 so that several gas flow path grooves 122 are formed on the outer circumferential surface of the valve body 121. The guide protrusion 123 is preferably formed at a height in sliding contact with the inner circumferential surface of the discharge cover 110.
밸브스프링(130)은 압축코일스프링으로 이루어져 원통형 또는 원추형으로 형성한다. 또, 이 밸브스프링(130)은 그 일단은 토출커버(110)의 내측면에 고정하는 반면 타단은 토출밸브(120)의 압축배면에 밀착 고정한다. 또, 이 밸브스프링(130)은 도 7에서와 같이 토출밸브(120)의 중심(O)을 기준으로 동일한 원주상에 등간격으로 배치하는 것이 바람직하다.The valve spring 130 is composed of a compression coil spring to form a cylindrical or conical. In addition, one end of the valve spring 130 is fixed to the inner surface of the discharge cover 110, while the other end is tightly fixed to the compression back of the discharge valve (120). In addition, the valve spring 130 is preferably arranged at equal intervals on the same circumference with respect to the center O of the discharge valve 120 as shown in FIG.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 3은 흡입밸브, 11a은 토출구멍, F는 흡입유로이다.In the drawings, reference numeral 3 denotes a suction valve, 11a a discharge hole, and F a suction flow path.
본 발명에 의한 밸브 조립체를 왕복동식 압축기에 적용하는 경우 작용 효과는 다음과 같다.When the valve assembly according to the present invention is applied to a reciprocating compressor, the effect is as follows.
즉, 왕복동식 모터(미도시)에 전원을 인가하면, 그 왕복동식 모터의 가동자에 결합한 피스톤(2)이 실린더(1)의 내부에서 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축공간(S1)으로 흡입하였다가 토출공간(S2)으로 압축 토출한다.That is, when power is applied to the reciprocating motor (not shown), the piston 2 coupled to the mover of the reciprocating motor reciprocates in the cylinder 1 and sucks the refrigerant gas into the compression space S1. And compressed discharge in the discharge space (S2).
이때, 도 8에서와 같이 피스톤(2)이 압축행정을 실시하는 경우에는 압축공간(S1)의 압력이 임계압력 이상으로 압축되는 시점에서 토출밸브(120)가 밸브스프링(130)의 탄성력을 이기면서 후퇴하여 압축공간(S1)이 열리고 이 열린 토출밸브(120)를 통과하여 압축공간(S1)의 냉매가스가 토출커버(110)의 토출공간(S2)으로 토출되는 반면, 도 9에서와 같이 피스톤(2)이 흡입행정을 실시하는 경우에는 압축공간(S1)의 압력이 밸브스프링(130)의 탄성력과 토출공간(S2)의 압력을 합한 힘 보다 낮아지면서 상기한 토출밸브(120)가 실린더(1)의 압축공간(S1)을 차단한다.At this time, when the piston 2 performs the compression stroke as shown in FIG. 8, the discharge valve 120 overcomes the elastic force of the valve spring 130 when the pressure in the compression space S1 is compressed above the critical pressure. While retreating, the compression space S1 is opened and the refrigerant gas in the compression space S1 is discharged to the discharge space S2 of the discharge cover 110 through the open discharge valve 120, as shown in FIG. 9. When the piston 2 performs the suction stroke, the pressure of the compression space S1 is lower than the force of the elastic force of the valve spring 130 and the pressure of the discharge space S2, and the discharge valve 120 is a cylinder. The compression space S1 of (1) is blocked.
이를 보다 상세히 설명하기 위하여 전술한 식1을 참조하면, 밸브스프링(130)의 강성(k)는 각 밸브스프링(130)의 스프링 선경(d)에 4제곱으로 비례함에 따라 스프링 선경을 아주 작게 형성하더라도 각 밸브스프링(130)의 스프링 강성은 크게 작아지지 않는다. 설사 각 밸브스프링(130)의 스프링 강성이 다소 작아지더라도 복수 개의 밸브스프링(130)을 구비함에 따라 전체 밸브스프링(130)의 스프링 강성은 오히려 증가할 수 있다.In order to explain this in more detail, referring to Equation 1, the rigidity (k) of the valve spring 130 is very small in proportion to the square of the spring diameter (d) of the spring of each valve spring (130) to form a very small spring wire diameter Even if the spring stiffness of each valve spring 130 is not significantly reduced. Even if the spring stiffness of each valve spring 130 is slightly reduced, the spring stiffness of the entire valve spring 130 may be increased as the plurality of valve springs 130 are provided.
또, 각 밸브스프링(130)의 스프링 강성은 스프링 중심경(D)에 3제곱으로 반비례함에 따라 각 밸브스프링(130)의 직경을 아주 작게 형성할 수 있어 전체적으로 각 밸브스프링(130)의 무게를 강성의 증가에 대비하면 아주 작게 줄일 수 있다. 이를 통해 전체 밸브스프링(130)의 강성은 증가시키면서도 무게는 그리 크게 증가하지 않아 결국 밸브의 응답성이 향상된다.In addition, as the spring stiffness of each valve spring 130 is inversely proportional to the spring center diameter (D), the diameter of each valve spring 130 can be made very small, so that the weight of each valve spring 130 as a whole is increased. It can be very small in preparation for the increase in stiffness. As a result, while increasing the rigidity of the entire valve spring 130, the weight does not increase so much that the response of the valve is improved.
또, 복수 개의 밸브스프링(130)으로 토출밸브(120)를 분산하여 지지함에 따라 밸브의 각 부위에 골고루 탄성력을 전달하게 되고 이를 통해 밸브의 거동을 안정시킬 수 있다.In addition, by distributing and supporting the discharge valve 120 by the plurality of valve springs 130, the elastic force is evenly transmitted to each part of the valve, thereby making it possible to stabilize the behavior of the valve.
본 발명에 의한 압축기용 밸브 조립체는, 밸브의 배면을 병렬로 배열한 복수 개의 압축코일스프링으로 균일하게 지지함으로써, 전체 밸브스프링의 강성은 증가시키면서도 무게는 그리 크게 증가하지 않아 밸브의 응답성을 높일 수 있다. In the compressor valve assembly according to the present invention, the back of the valve is uniformly supported by a plurality of compression coil springs arranged in parallel, thereby increasing the rigidity of the entire valve spring but not significantly increasing the weight, thereby improving the responsiveness of the valve. Can be.
또, 복수 개의 밸브스프링으로 토출밸브를 분산하여 지지함에 따라 밸브가 안정적으로 거동할 수 있도록 할 수 있다.In addition, by distributing and supporting the discharge valve by a plurality of valve springs, the valve can be stably behaved.
도 1은 종래 왕복동식 압축기에 적용한 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing an example of a discharge valve assembly applied to a conventional reciprocating compressor;
도 2는 종래 토출밸브 조립체의 분해사시도,Figure 2 is an exploded perspective view of a conventional discharge valve assembly,
도 3 및 도 4는 종래 토출밸브 조립체의 동작과정을 보인 종단면도,3 and 4 are longitudinal cross-sectional view showing the operation of the conventional discharge valve assembly,
도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에 적용한 토출배릅 조립체의 일례를 보인 종단면도,Figure 5 is a longitudinal sectional view showing an example of the discharge barrel assembly applied to the reciprocating compressor of the present invention;
도 6는 본 발명 토출밸브 조립체를 분해하여 보인 사시도.Figure 6 is an exploded perspective view of the discharge valve assembly of the present invention.
도 7은 본 발명 토출밸브와 밸브스프링을 보인 평면도,7 is a plan view showing the discharge valve and the valve spring of the present invention,
도 8 및 도 9는 본 발명 토출밸브 조립체의 동작과정을 보인 종단면도.8 and 9 are longitudinal cross-sectional view showing the operation of the discharge valve assembly of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
110 : 토출커버 111 : 토출구멍110: discharge cover 111: discharge hole
120 : 토출밸브 130 : 밸브스프링120: discharge valve 130: valve spring
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Cited By (1)
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| KR100821670B1 (en) | 2008-01-22 | 2008-04-14 | 이승학 | Attrition prevention systems of valve plate and valve guard for air compressor |
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2003
- 2003-04-10 KR KR10-2003-0022623A patent/KR100524714B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |