KR100533015B1 - Discharge valve control device for reciprocating compressor - Google Patents

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김용수
허경범
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치에 관한 것으로, 본 발명은 케이싱 내부의 프레임에 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터와, 왕복동모터의 가동자에 결합하여 그 왕복동모터에 의해 스트로크의 길이가 가변되면서 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤과, 피스톤의 가스유로 선단면에 설치하여 냉매가스의 흡입을 조절하는 흡입밸브와, 실린더의 토출측 선단면에 설치하여 냉매가스의 토출을 조절하는 토출밸브와, 실린더의 공진운동을 안내하도록 그 실린더의 전후 양측을 탄력 지지하는 복수 개의 공진스프링과, 피스톤의 스트로크 길이 변화에 연동하여 실린더의 내부에서 직선으로 이동을 하면서 상기 피스톤과의 최종간극을 일정하게 유지하도록 토출밸브 이송수단을 포함함으로써, 압축기의 저용량 운전시에도 토출밸브가 피스톤의 상사점 부근에 위치하도록 하여 사체적을 줄일 수 있고 이를 통해 저용량 운전시 압축기의 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.The present invention relates to a discharge valve control device for a reciprocating compressor, the present invention is fixed to the frame inside the casing reciprocating motor in which the mover linearly reciprocates, coupled to the reciprocating motor's mover to the reciprocating motor The length of the stroke is variable, the piston reciprocating linearly inside the cylinder, the suction valve installed on the front end of the gas flow path of the piston to regulate the suction of refrigerant gas, and the refrigerant gas installed on the front end of the cylinder A discharge valve that regulates the discharge of the cylinder, a plurality of resonant springs that elastically support the front and rear sides of the cylinder to guide the resonant movement of the cylinder, and the piston moving linearly in the cylinder in association with a change in the stroke length of the piston. By including the discharge valve transfer means to maintain the final gap between the Even in the low-capacity operation of the machine, the discharge valve may be located near the top dead center of the piston to reduce the dead volume, thereby preventing the compressor efficiency from being lowered during the low-capacity operation.

Description

왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치{DISCHARGE VALVE CONTROL DEVICE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}Discharge valve control device for reciprocating compressors {DISCHARGE VALVE CONTROL DEVICE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 토출밸브에 관한 것으로, 특히 피스톤의 스트로크 변화에 따라 토출밸브를 최적의 위치로 가변할 수 있도록 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge valve of a reciprocating compressor, and more particularly, to a discharge valve control apparatus of a reciprocating compressor that allows the discharge valve to be changed to an optimal position according to the change in the stroke of the piston.

일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 가스를 흡입 압축하여 토출하는 것으로, 도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.In general, a reciprocating compressor is a piston in which a piston reciprocates in a straight line inside a cylinder to inhale, compress, and discharge gas. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional reciprocating compressor.

이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)을 각각 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 케이싱(10)의 내부에 고정하는 왕복동모터(30)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 피스톤(42)을 연결하여 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 압축유니트(40)와, 왕복동모터(30)를 탄력 지지하여 공진을 유도하는 공진스프링유니트(50)를 포함하고 있다.As shown in the drawing, a conventional reciprocating compressor includes a casing 10 for installing a gas suction pipe SP and a gas discharge pipe DP, and a frame unit 20 that is elastically supported in the casing 10. ), The reciprocating motor 30 supported by the frame unit 20 and fixed to the inside of the casing 10, and the piston 42 is connected to the mover 33 of the reciprocating motor 30 to reciprocate linearly. It includes a compression unit 40 for sucking and compressing the refrigerant gas, and a resonant spring unit 50 for elastically supporting the reciprocating motor 30 to induce resonance.

프레임유니트(20)는 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 일 측을 지지함과 동시에 압축유니트(40)의 실린더(41)와 피스톤(42)을 함께 지지하는 전방프레임(21)과, 왕복동모터(30)를 사이에 두고 전방프레임(21)에 결합하여 상기한 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)를 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 공진스프링유니트(50)를 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.The frame unit 20 supports one side of the outer stator 31 and the inner stator 32 of the reciprocating motor 30 and simultaneously supports the cylinder 41 and the piston 42 of the compression unit 40 together. The intermediate frame 22 and the intermediate frame 22 which are coupled to the front frame 21 with the frame 21 and the reciprocating motor 30 therebetween to support the outer stator 31 of the reciprocating motor 30. It is composed of a rear frame (23) for coupling to the resonant spring unit (50).

왕복동모터(30)는 권선코일(C)을 구비하여 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정하는 외측고정자(31)와, 외측고정자(31)의 안쪽에 위치하여 후술할 압축유니트(40)의 실린더(41)에 고정하는 내측고정자(32)와, 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 마그네트(M)를 구비하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어져 있다.The reciprocating motor 30 has a winding coil C and an outer stator 31 fixed between the front frame 21 and the intermediate frame 22, and a compression unit to be described later, located inside the outer stator 31. An inner stator 32 fixed to the cylinder 41 of the 40 and a magnet M between the outer stator 31 and the inner stator 32 are provided to move reciprocally in a straight line in the direction of the flux. It consists of a ruler (33).

압축유니트(40)는 전방프레임(21)에 삽입 결합하는 실린더(41)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 결합하여 실린더의 내부에서 왕복운동을 하면서 가스유로(F)를 통해 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤(42)과, 피스톤(42)의 선단면에 장착하여 가스유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 선단면에 착탈 가능하게 설치하여 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(44)와, 토출밸브(44)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(45)과, 토출밸브(44)와 밸브스프링(45)을 수용하여 상기한 실린더(41)와 함께 전방프레임(21)에 고정하는 토출커버(46)로 이루어져 있다.The compression unit 40 is coupled to the cylinder 41 inserted into the front frame 21 and the mover 33 of the reciprocating motor 30 to reciprocate in the interior of the cylinder and through the gas flow path F. It is detachably attached to the piston 42 which sucks and compresses refrigerant gas, the suction valve 43 which opens and closes the gas flow path F, and is attached to the front end surface of the piston 42, and is detachably attached to the front end surface of the cylinder 41. The cylinder 41 which accommodates the discharge valve 44 which restricts the discharge of compressed gas, the valve spring 45 which elastically supports the discharge valve 44, and the discharge valve 44 and the valve spring 45. And a discharge cover 46 fixed to the front frame 21.

공진스프링유니트(50)는 가동자(33)와 피스톤(42)의 연결부에 결합하는 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)를 중심으로 전방측을 지지하는 복수 개의 전방측 공진스프링(52)과, 스프링지지대(51)의 후방측을 지지하는 복수 개의 후방측 공진스프링(53)으로 이루어져 있다.The resonant spring unit 50 includes a spring support 51 coupled to the connecting portion of the mover 33 and the piston 42, and a plurality of front resonant springs 52 that support the front side around the spring support 51. ) And a plurality of rear side resonance springs 53 supporting the rear side of the spring support 51.

도면중 미설명 부호인 P는 압축실이다.P in the drawing, which is not described, is a compression chamber.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.The conventional reciprocating compressor as described above operates as follows.

즉, 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)에 전원을 인가하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)가 형성되어 가동자(33)와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이고, 이와 동시에 피스톤(42)이 스프링유니트(50)에 의해 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 그 실린더(41)의 압축실(P)에 압력차를 발생시킴으로써 냉매가스를 상기한 압축실(P)로 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출시키는 일련의 과정을 반복한다.That is, when power is applied to the outer stator 31 of the reciprocating motor 30, a flux is formed between the outer stator 31 and the inner stator 32 to move the mover 33 and the piston 42. At the same time, the piston 42 moves in the direction of the flux, and at the same time, the piston 42 reciprocates linearly inside the cylinder 41 by the spring unit 50, and a pressure difference is applied to the compression chamber P of the cylinder 41. By repeating the suction of the refrigerant gas into the compression chamber (P), a series of processes of compressing and discharging up to a predetermined pressure is repeated.

여기서, 냉동사이클의 부하 조건에 따라 압축기의 냉력을 조절하기 위하여는 권선코일(C)에 공급되는 전류의 양을 조절하여 피스톤(42)의 스트로크 길이를 조절함으로써 냉매가스의 흡입량을 가감하여 냉력을 부하에 맞게 조절하는 것이었다. Here, in order to control the cooling force of the compressor according to the load conditions of the refrigeration cycle, by adjusting the amount of current supplied to the winding coil (C) to adjust the stroke length of the piston 42 by adding or subtracting the intake amount of the refrigerant gas, It was adjusted to the load.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기에 있어서는, 도 2 및 도 3에서와 같이 압축기의 냉력을 조절하기 위하여 피스톤(42)의 상사점(TDC)을 조절하면서 냉매가스의 흡입량을 조절함에도 불구하고 토출밸브(44)는 항상 제위치에서 개폐됨에 따라 피스톤(42)과 토출밸브(44) 사이의 최종간극이 증가하여 압축기 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the conventional reciprocating compressor as described above, in spite of adjusting the top dead center (TDC) of the piston 42 to adjust the cooling power of the compressor as shown in Figs. As the valve 44 is always opened and closed in place, a final gap between the piston 42 and the discharge valve 44 increases, thereby degrading compressor efficiency.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 피스톤의 스트로크 길이에 따라 토출밸브의 위치를 적절하게 조절할 수 있는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional reciprocating compressor as described above, to provide a discharge valve control apparatus for a reciprocating compressor that can properly adjust the position of the discharge valve according to the stroke length of the piston. There is a purpose.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱 내부의 프레임에 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터와, 왕복동모터의 가동자에 결합하여 그 왕복동모터에 의해 스트로크의 길이가 가변되면서 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤과, 피스톤의 가스유로 선단면에 설치하여 냉매가스의 흡입을 조절하는 흡입밸브와, 실린더의 토출측 선단면에 설치하여 냉매가스의 토출을 조절하는 토출밸브와, 실린더의 공진운동을 안내하도록 그 실린더의 전후 양측을 탄력 지지하는 복수 개의 공진스프링과, 피스톤의 스트로크 길이 변화에 연동하여 실린더의 내부에서 직선으로 이동을 하면서 상기 피스톤과의 최종간극을 일정하게 유지하도록 토출밸브 이송수단을 포함한 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the reciprocating motor is fixed to the frame inside the casing to move the reciprocating motion in a straight line, coupled to the mover of the reciprocating motor and the stroke length is variable by the reciprocating motor of the cylinder A piston which reciprocates in a straight line in the inside, a suction valve installed at the front end face of the gas flow path of the piston to regulate the intake of refrigerant gas, a discharge valve installed at the front end face of the cylinder to regulate the discharge of the refrigerant gas; A plurality of resonant springs that elastically support the front and rear sides of the cylinder to guide the resonant movement of the cylinder, and to maintain a final gap with the piston while moving in a straight line in the cylinder in association with the change in the stroke length of the piston. Discharge valve agent of the reciprocating compressor comprising a discharge valve transfer means Provide fishing gear.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the discharge valve control apparatus of the reciprocating compressor by this invention is demonstrated in detail based on one Example shown in an accompanying drawing.

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명 왕복동식 압축기에서 용량 가변을 위한 피스톤의 스트로크 변화시 토출밸브의 위치를 보인 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing an example of the reciprocating compressor of the present invention, Figure 5 and Figure 6 is a cross-sectional view showing the position of the discharge valve when the stroke of the piston for variable capacity in the reciprocating compressor of the present invention.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)을 각각 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 케이싱(10)의 내부에 고정하는 왕복동모터(30)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 피스톤(120)을 연결하여 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 압축유니트(100)와, 왕복동모터(30)를 탄력 지지하여 공진을 유도하는 공진스프링유니트(50)를 포함한다.As shown in the drawing, the reciprocating compressor according to the present invention includes a casing 10 for installing a gas suction pipe SP and a gas discharge pipe DP, and a frame unit for elastically supporting the casing 10. 20, the reciprocating motor 30 supported by the frame unit 20 and fixed to the inside of the casing 10, and the piston 120 connected to the mover 33 of the reciprocating motor 30 in a straight line. It includes a compression unit 100 for suction compression of the refrigerant gas while reciprocating, and a resonant spring unit 50 for elastically supporting the reciprocating motor 30 to induce resonance.

프레임유니트(20)는 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)의 일 측을 지지하는 전방프레임(21)과, 왕복동모터(30)를 사이에 두고 전방프레임(21)에 결합하여 상기한 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)를 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 공진스프링유니트(50)를 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어진다.The frame unit 20 is coupled to the front frame 21 with the front frame 21 supporting one side of the outer stator 31 of the reciprocating motor 30 and the reciprocating motor 30 interposed therebetween. An intermediate frame 22 supporting the outer stator 31 of the motor 30, and a rear frame 23 coupled to the intermediate frame 22 to support the resonant spring unit 50.

왕복동모터(30)는 권선코일(C)을 구비하여 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정하는 외측고정자(31)와, 외측고정자(31)의 안쪽에 위치하도록 압축유니트(100)의 실린더(110)에 삽입 고정하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 내측고정자(32)와, 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 마그네트(M)를 구비하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어진다.The reciprocating motor 30 includes a winding coil C and an outer stator 31 fixed between the front frame 21 and the intermediate frame 22 and a compression unit 100 to be positioned inside the outer stator 31. The inner stator 32 reciprocating in a straight line in the direction of the flux by being fixed to the cylinder 110 of the c) and a magnet M between the outer stator 31 and the inner stator 32 to provide the flux. It consists of a mover 33 for reciprocating in a straight line along the direction.

압축유니트(100)는 내측고정자에 삽입 결합하는 실린더(110)와, 실린더(110)의 내부에 미끄러지게 삽입하여 상기 프레임유니트(20)의 전방프레임(21)에 고정 결합하고 그 내부에 가스유로(F)를 형성하는 피스톤(120)과, 피스톤(120)의 선단면에 장착하여 가스유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(130)와, 실린더(110)의 선단면에 일정 깊이까지 삽입되도록 착탈 가능하게 설치하여 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브조립체(140)와, 토출밸브조립체(140)를 수용하여 상기한 실린더(110)의 토출단에 고정하는 토출커버(150)와, 토출밸브조립체(150)를 피스톤(120)의 스트로크 변화에 연동하여 함께 이동시키는 밸브이송부(160)로 이루어진다.The compression unit 100 is inserted into the cylinder stator 110 and coupled to the inner stator, and is inserted into the interior of the cylinder 110 to be fixedly coupled to the front frame 21 of the frame unit 20 and the gas flow path therein. Piston 120 forming the (F), the suction valve 130 is mounted to the front end surface of the piston 120 to open and close the gas flow path (F), and to be inserted into the front end surface of the cylinder 110 to a predetermined depth A discharge valve assembly 140 detachably installed to restrict discharge of the compressed gas, a discharge cover 150 accommodating the discharge valve assembly 140 and fixed to the discharge end of the cylinder 110, and a discharge valve The assembly 150 is composed of a valve transfer unit 160 for moving together in conjunction with the stroke change of the piston (120).

토출밸브조립체(140)는 소정의 내부공간을 가지는 원통모양으로 형성하여 그 안쪽면 중앙에는 상기한 실린더(110)의 압축실(P)과 연통하도록 토출구멍(141a)을 형성하는 반면 그 맞은편 쪽에는 상기한 토출커버(150)의 내부공간과 연통하도록 연통구멍(141b)을 형성하는 밸브하우징(141)과, 밸브하우징(141)의 토출구멍(141a)을 개폐하도록 그 밸브하우징(141)의 내부에 착탈 가능하게 원판모양으로 구비하는 토출밸브(142)와, 토출밸브(142)의 압축배면을 탄력 지지하는 밸브스프링(143)으로 이루어진다.The discharge valve assembly 140 is formed in a cylindrical shape having a predetermined internal space and forms a discharge hole 141a at the center of the inner surface thereof so as to communicate with the compression chamber P of the cylinder 110. The valve housing 141 which forms a communication hole 141b to communicate with the inner space of the discharge cover 150, and the valve housing 141 to open and close the discharge hole 141a of the valve housing 141. The discharge valve 142 is provided in a disc shape detachably in the interior of the, and the valve spring 143 for elastically supporting the compression back of the discharge valve 142.

밸브하우징(141)은 실린더(110) 바깥쪽에 해당하는 부위가 밸브하우징(141)의 삽입깊이를 제한할 수 있도록 단차지게 형성하는 것이 바람직하다.The valve housing 141 may be formed to be stepped so that a portion corresponding to the outside of the cylinder 110 may limit the insertion depth of the valve housing 141.

또, 밸브하우징(141)의 바깥쪽 측면에는 후술할 토출커버(150)의 안내홈부(15a)에 치합하도록 수나사를 구비한 안내돌부(141c)를 축방향으로 돌출 형성한다.In addition, an outer side surface of the valve housing 141 protrudes in the axial direction from the guide protrusion 141c having a male screw so as to be engaged with the guide groove 15a of the discharge cover 150 to be described later.

토출밸브(142)는 전술한 바와 같이 원판형 또는 반구형으로 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 일단을 고정한 리드형 밸브로 형성할 수도 있다.As described above, the discharge valve 142 may be formed in a disc shape or a hemispherical shape, but in some cases, the discharge valve 142 may be formed as a reed valve having one end fixed thereto.

밸브스프링(143)은 압축코일스프링으로 이루어지되 원통형으로 형성할 수도 있으나 경우에 따라서는 원추형으로 형성할 수도 있다.The valve spring 143 is made of a compression coil spring, but may be formed in a cylindrical shape, but in some cases, may be formed in a conical shape.

토출커버(150)는 상기 토출밸브조립체(140)를 수용할 수 있도록 내부공간을 구비하여 상기한 실린더(110)의 토출측에 복개 결합하되, 그 내측면 중앙에는 상기 밸브하우징(141)의 안내돌부(141c)가 치합할 수 있도록 안내홈부(150a)를 소정의 깊이로 음형지게 형성한다.Discharge cover 150 is provided with an inner space to accommodate the discharge valve assembly 140 is coupled to the discharge side of the cylinder 110, the guide protrusion of the valve housing 141 in the center of the inner surface The guide groove 150a is formed to be negatively shaped to a predetermined depth so that the 141c may engage.

또, 토출커버(150)의 내주면에는 상기한 밸브하우징(141)을 축방향으로 이동시키기 위한 밸브이송부(160)를 설치하여 이루어진다.In addition, the inner circumferential surface of the discharge cover 150 is provided by installing a valve transfer unit 160 for moving the valve housing 141 in the axial direction.

밸브이송부(160)는 상기한 토출밸브조립체(140)에 회전력을 부가하는 스테핑모터로 이루어진다. The valve transfer unit 160 is formed of a stepping motor for applying a rotational force to the discharge valve assembly 140.

공진스프링유니트(50)는 실린더의 후방단에 결합하는 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)의 전방면과 중간프레임에 각각 고정하여 지지하는 복수 개의 전방측 공진스프링(52)과, 스프링지지대(51)의 후방면과 후방프레임의 내측면에 각각 고정하여 지지하는 복수 개의 후방측 공진스프링(53)으로 이루어진다.The resonant spring unit 50 includes a spring support 51 coupled to the rear end of the cylinder, a plurality of front resonant springs 52 fixed to and supported by the front surface and the intermediate frame of the spring support 51, respectively, and a spring. It is composed of a plurality of rear side resonance springs 53 fixed to and supported by the rear surface of the support 51 and the inner surface of the rear frame, respectively.

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.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.The reciprocating compressor of the present invention as described above has the following effects.

즉, 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)에 구비한 권선코일(C)에 전원을 인가하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)가 형성되어 가동자와 피스톤(120)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이고, 이와 동시에 피스톤(120)이 공진스프링유니트(50)에 의해 직선으로 왕복운동을 하면서 실린더(110)의 압축실(P)에 압력차를 발생시킴으로써 냉매가스를 상기한 압축실(P)로 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출시키는 일련의 과정을 반복한다.That is, when the power is applied to the winding coil (C) provided in the outer stator 31 of the reciprocating motor 30, a flux is formed between the outer stator 31 and the inner stator 32 to move the actuator. And the piston 120 move together in the direction of the flux, and at the same time, the piston 120 generates a pressure difference in the compression chamber P of the cylinder 110 while the piston 120 reciprocates linearly by the resonant spring unit 50. By doing so, a series of processes of inhaling the refrigerant gas into the compression chamber P, compressing it to a predetermined pressure, and then discharging the gas is repeated.

여기서, 도 5에서와 같이 피스톤의 스트로크 길이가 100%인 경우에는 스테핑 모터(160)에 의해 토출밸브조립체(140)의 밸브하우징(141)이 시계방향으로 회전을 하면서 후진하여 그 밸브하우징(141)의 내측면이 실린더(110)의 선단면에 위치하도록 함으로써 피스톤(120)이 충분한 냉력을 발휘할 수 있도록 왕복운동을 하여 냉매가스를 흡입하도록 한다.Here, as shown in FIG. 5, when the stroke length of the piston is 100%, the valve housing 141 of the discharge valve assembly 140 is rotated in the clockwise direction by the stepping motor 160 to reverse the valve housing 141. The inner surface of the c) is positioned at the front end surface of the cylinder 110 to reciprocate the piston 120 so as to exert sufficient cooling force to suck the refrigerant gas.

반면, 냉동사이클의 부하 변동에 따라 압축기의 냉력을 낮출 필요가 있는 경우에는 도 6에서와 같이 스테핑 모터(160)에 의해 토출밸브조립체(140)의 밸브하우징(141)이 반시계방향으로 회전하면서 피스톤(120)의 상사점(TDC)까지 전진하여 위치함으로써 피스톤(120)의 스트로크 길이가 대략 50% 정도로 감소하더라도 냉매가스의 흡입량 대비 압축실의 체적은 동일하게 유지할 수 있어 저용량의 운전시 압축기 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다. On the other hand, when it is necessary to lower the cooling power of the compressor in accordance with the load fluctuation of the refrigeration cycle, as shown in FIG. 6 while the valve housing 141 of the discharge valve assembly 140 is rotated counterclockwise by the stepping motor 160 Since the position of the piston 120 is advanced to the top dead center (TDC), even if the stroke length of the piston 120 is reduced by about 50%, the volume of the compression chamber can be kept the same as the suction amount of the refrigerant gas. This deterioration can be prevented beforehand.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치는, 피스톤의 스트로크 변화에 연동하여 토출밸브의 개폐위치를 가변하도록 구성함으로써, 압축기의 저용량 운전시에도 토출밸브가 피스톤의 상사점 부근에 위치하도록 하여 사체적을 줄일 수 있고 이를 통해 저용량 운전 시 압축기의 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.The discharge valve control apparatus of the reciprocating compressor according to the present invention is configured to vary the opening / closing position of the discharge valve in association with the change in the stroke of the piston, so that the discharge valve is located near the top dead center of the piston even during low capacity operation of the compressor. The dead volume can be reduced, thereby preventing the compressor's efficiency from being lowered during low volume operation.

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional reciprocating compressor,

도 2 및 도 3은 종래 왕복동식 압축기에서 용량 가변을 위한 피스톤의 스트로크 변화를 보인 단면도,2 and 3 are cross-sectional views showing a change in the stroke of the piston for the variable capacity in the conventional reciprocating compressor,

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,4 is a cross-sectional view showing an example of the reciprocating compressor of the present invention;

도 5 및 도 6은 본 발명 왕복동식 압축기에서 용량 가변을 위한 피스톤의 스트로크 변화시 토출밸브의 위치를 보인 단면도.5 and 6 are cross-sectional views showing the position of the discharge valve when the stroke of the piston for variable capacity in the reciprocating compressor of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100 : 압축유니트 110 : 실린더100: compression unit 110: cylinder

120 : 피스톤 130 : 흡입밸브120: piston 130: suction valve

140 : 토출밸브조립체 141 : 밸브하우징140: discharge valve assembly 141: valve housing

141a : 토출구멍 141b : 연통구멍141a: discharge hole 141b: communication hole

141c : 안내돌부 142 : 토출밸브141c: guide protrusion 142: discharge valve

143 : 밸브스프링 150 : 토출커버143: valve spring 150: discharge cover

150a : 안내홈부 160 : 스테핑모터150a: guide groove 160: stepping motor

Claims (7)

케이싱 내부의 프레임에 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터와,A reciprocating motor in which the mover is fixed to the frame inside the casing to reciprocate in a straight line, 왕복동모터의 가동자에 결합하여 그 왕복동모터에 의해 스트로크의 길이가 가변되면서 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤과,A piston coupled to the mover of the reciprocating motor and linearly reciprocating in the cylinder while the stroke length is varied by the reciprocating motor, 피스톤의 가스유로 선단면에 설치하여 냉매가스의 흡입을 조절하는 흡입밸브와,A suction valve installed at the front end of the gas flow path of the piston to regulate the suction of the refrigerant gas; 실린더의 토출측 선단면에 설치하여 냉매가스의 토출을 조절하는 토출밸브와,A discharge valve installed at the distal end surface of the cylinder to regulate the discharge of the refrigerant gas; 실린더의 공진운동을 안내하도록 그 실린더의 전후 양측을 탄력 지지하는 복수 개의 공진스프링과, A plurality of resonant springs which elastically support the front and rear sides of the cylinder to guide the resonant motion of the cylinder, 피스톤의 스트로크 길이 변화에 연동하여 실린더의 내부에서 직선으로 이동을 하면서 상기 피스톤과의 최종간극을 일정하게 유지하도록 토출밸브 이송수단을 포함한 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치.A discharge valve control apparatus for a reciprocating compressor, characterized in that it comprises a discharge valve conveying means to maintain a constant final gap with the piston while moving in a straight line in the cylinder in association with a change in the stroke length of the piston. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 토출밸브 이송수단은 실린더의 토출측 선단을 복개하고 가스토출관을 연결하는 토출커버와,The discharge valve conveying means includes a discharge cover which covers the discharge end of the cylinder and connects the gas discharge pipe; 실린더의 압축실에 대향하는 면에 상기한 토출밸브로 개폐되도록 토출구멍을 형성하는 반면 실린더의 외곽에 토출커버의 내부와 연통하도록 연통구멍을 형성하여 상기 실린더의 내부에서 미끄러지도록 토출커버에 결합하는 밸브하우징과,While forming a discharge hole to open and close the discharge valve on the surface facing the compression chamber of the cylinder while forming a communication hole to communicate with the inside of the discharge cover on the outer periphery of the cylinder coupled to the discharge cover to slide inside the cylinder. Valve housing, 토출커버의 내주면에 고정 설치하여 밸브하우징을 이송시키는 하우징이송모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치.Discharge valve control device of the reciprocating compressor, characterized in that consisting of a housing transfer motor fixed to the inner peripheral surface of the discharge cover to transfer the valve housing. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 토출커버의 일측에는 그 내주면에 암나사산을 구비한 안내홈부를 형성하고, 이에 대향하는 밸브하우징의 외측면에는 상기한 안내홈부에 치합하도록 수나사산을 구비한 안내돌부를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치.One side of the discharge cover is formed with a guide groove having a female thread on its inner circumferential surface, and a guide protrusion with a male thread is formed on the outer surface of the valve housing opposite to the guide groove. Discharge valve control device for reciprocating compressor. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 토출밸브는 밸브하우징의 토출구멍에 착탈 가능한 판형으로 형성하고, 그 토출밸브의 압축배면을 밸브스프링으로 탄력 지지하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치.A discharge valve control apparatus for a reciprocating compressor, characterized in that the discharge valve is formed in a plate shape detachable from the discharge hole of the valve housing and elastically supports the compression back surface of the discharge valve with a valve spring. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 토출밸브는 밸브하우징의 토출구멍 주변에 일단을 고정하는 리드형 밸브인 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치.Discharge valve control device for a reciprocating compressor, characterized in that the discharge valve is a lead-type valve for fixing one end around the discharge hole of the valve housing. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 밸브하우징은 그 바깥쪽 외주면을 실린더의 내경 보다 크게 확장하여 상기 밸브하우징의 삽입깊이를 제한하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치.The valve housing is a discharge valve control device for a reciprocating compressor, characterized in that the outer peripheral surface thereof is formed larger than the inner diameter of the cylinder to limit the insertion depth of the valve housing. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 하우징이송모터는 스테핑 모터인 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치.Discharge valve control device for a reciprocating compressor, characterized in that the housing feed motor is a stepping motor.
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