KR100540227B1 - 밀폐형 압축기의 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것이다. 본 발명의 밸브장치는, 피스톤이 내부에서 왕복운동하는 실린더의 일측에 설치되고, 상기 실린더 내부로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입구(100e)와 상기 실린더 내부에서 압축된 냉매가 토출되도록 하는 토출구(100b)가 구비되는 밸브플레이트(100)와; 상기 밸브플레이트(100)에 일단이 고정되고, 개폐부(110a)가 상기 토출구(100b)를 개폐하는 토출밸브(110)와; 상기 토출밸브(110)의 상방에 설치되어 토출밸브(110)의 개방 정도를 제어하는 밸브스프링(130)과; 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)을 상기 밸브플레이트 (100) 내부에 고정하는 리테이너(150)로 구성되고 상기 밸브스프링(130)에는 상기 토출구(100b)로부터 토출되는 압축냉매를 상방으로 토출되도록 하는 안내수단이 구비된다. 상기와 같은 구성에 의하면, 압축냉매가 안내수단에 의해 보다 원활하게 토출되는 것이 가능해지는 것과 동시에 압축냉매가 밸브스프링(130)에 부딪히는 충격 소음이 방지된다.

밀폐형 압축기, 밸브장치, 밸브스프링, 리테이너, 연통공

Description

밀폐형 압축기의 밸브장치{A Valve apparatus for Hermetic Compressor}

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 구성을 도시한 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치의 구성을 도시한 분해사시도.

도 3은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치에 의해 압축냉매가 토출되는 상태를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치의 제 1 실시예의 구성을 도시한 분해사시도.

도 5는 본 발명 밸브장치의 제 1 실시예에 의해 압축냉매가 토출되는 상태를 도시한 단면도.

도 6는 본 발명 밸브장치의 제 2 실시예를 구성하는 밸브스프링이 도시된 사시도.

도 7은 본 발명 밸브장치의 제 3 실시예를 구성하는 밸브스프링이 도시된 사시도.

도 8는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치의 제 4 실시예의 구성을 도시한 분해사시도.

도 9는 본 발명 밸브장치의 제 4 실시예에 의해 압축냉매가 토출되는 상태를 도시한 단면도.

도 10a는 본 발명 밸브장치의 제 5 실시예를 구성하는 밸브스프링이 도시된 사시도.

도 10b는 본 발명 밸브장치의 제 5 실시예를 구성하는 리테이너가 도시된 사시도.

도 11a은 본 발명 밸브장치의 제 6 실시예를 구성하는 밸브스프링이 도시된 사시도.

도 11b는 본 발명 밸브장치의 제 6 실시예를 구성하는 리테이너가 도시된 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 밸브플레이트 100a: 요홈부

100b: 토출구 100c: 시트면

100d: 유동방지홈 100e: 흡입구

110: 토출밸브 130: 밸브스프링

130a: 고정부 130b: 자유단부

150: 리테이너 150a: 고정발

150b: 누름돌기 170: 흡입밸브

200,210,300,310: 관통공 230,330: 절개부

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더 내부로 냉매를 흡입시키고, 압축된 냉매의 토출을 제어하는 밸브장치에 관한 것이다.

압축기는 압축 방식과, 사용되는 냉매의 종류에 따라 여러가지 형태가 있다. 상기 밀폐형 압축기는 내부에 구비되는 실린더와, 상기 실린더 내부를 왕복동하는 피스톤에 의해 냉매를 압축하며, 일반적으로 냉장고등의 냉각시스템에 주로 사용된다.

상기 밀폐형 압축기(이하 압축기)는 전체적으로 왕복운동에 의해 냉매를 압축하는 압축부와, 상기 압축부에 동력을 공급하는 전동부, 그리고 상기 압축부와 전동부를 밀폐되도록 수용하는 하우징(Housing)으로 구성된다. 그리고 상기 압축부를 구성하는 밸브장치는 압축부, 보다 상세하게는 실린더로 냉매가 흡입되는 것과, 토출되는 것을 제어하는 장치로 압축기의 성능에 많은 영향을 준다. 상기와 같은 밸브장치는 일반적으로 실린더헤드, 흡입밸브, 토출밸브로 구성되며, 필요에 따라서는 리테이너도 구비된다.

상기 압축기의 성능 향상을 위하여, 밸브장치에 많은 개선이 이루어져 왔으며, 다수의 특허 공보들에 제시되어 있다.

먼저, 미국특허 4,723,896에는 밀폐형 냉동압축기의 개선된 토출밸브 조립체가 제시되어 있다.

헤드에는 토출구 주위로 소정 크기의 요홈이 형성되어 있다. 그리고 상기 요홈의 내부에는 토출구를 개폐하도록 토출밸브가 위치하며, 상기 토출밸브의 상방에는 상기 토출밸브의 보다 신속한 복귀를 위해 밸브스프링이 위치한다. 또한 상기 밸브스프링의 상방에는 밸브스프링을 일정한 위치에 고정시키기 위한 리테이너가 위치하며, 상기 리테이너의 양단은 상기 요홈의 바닥면에 밀착된다. 최종적으로 상기 구성요소를 고정시키기 위하여, 상기 헤드에 형성된 노치(Notch)에 삽입되는 클램프가 상기 리테이너의 상측에 설치된다. 이와 같은 구조에 의하면, 토출구가 요홈 내부에 형성되는 것에 의해 토출구의 체적이 축소된다. 따라서, 데드볼륨 (Dead Volume)이 감소되는 것에 의해 압축기의 효율이 증가되는 것이 가능해진다.

그리고 미국특허 5,209,260에 의하면, 실린더헤드의 토출구 주위에 요홈이 형성되는 것과, 상기 요홈의 내부에는 서로 다른 높이를 가진 제 1 수용부와 제 2 수용부가 형성되어 있다. 상대적으로 낮은 제 1 수용부에는 토출밸브와 밸브스프링이 수용되며, 제 2 수용부에는 상기 토출밸브와 밸브스프링을 고정하기 위한 리테이너가 수용된다. 그리고 상기 리테이너는 상기 미국특허 4,723,896에 제시된 클램프없이 자체 탄성력에 의해 실린더헤드의 제 2 수용부에 견고하게 고정된다.

또한 한국공개특허 2003-34973에는 평편한 요홈이 형성된 밸브플레이트의 구조와 밸브플레이트에 설치되는 다수의 구성요소들이 나열되어 있다. 상기와 같은 밀폐형 압축기의 밸브장치를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 구성을 도 1을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

소정의 밀폐공간을 가지는 밀폐용기(1)의 내부에는 고정자(2)와 회전자(3)로 이루어진 전동부(4)가 설치되어 있다. 그리고 상기 회전자(3)의 중앙에는 회전축 (5)이 압입된 상태로 설치되어 있으며, 상기 회전축 (5)의 상단부는 실린더블록(6)에 형성되어 있는 축지지부(6a)에 의해 회전 가능하도록 삽입되어 있다. 또한 상기 고정자(2)의 하측에는 회전자(3)의 회전시 고정자 (2)로 전해지는 진동을 흡수하기 위한 다수개의 스프링(S)이 지지되어 있다.

한편 상기 회전축(5)의 상단부에 편심되도록 형성되는 편심부(5a)에는 슬리브(7)가 결합되어 있고, 상기 슬리브(7)의 외주에는 회전축(5)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 커넥팅로드(8)가 결합되어 있다. 또한 상기 편심부(5a)의 타측에는 균형추(5b)가 구비되어 있다.

그리고 상기 실린더블록(6)의 상부 일측에는 실린더(9)가 구비되어 있고, 상기 실린더(9)의 내부에는 피스톤(10)이 삽입 설치되어 있다. 상기 피스톤(10)의 일단은 상기 커넥팅로드(8)의 전단부에 연결되어 있다. 따라서 외부에서 전원이 인가되어 회전자(3)가 회전하면, 상기 회전자(3)에 압입된 상태의 회전축(5)이 회전하게 된다. 그리고 상기 회전축(5)의 회전은 편심부(5a)에 연결된 커넥팅로드 (8)에 의해 수평운동으로 변환되어, 피스톤(10)이 실린더(9) 내부를 왕복동 하게 되는 것이다.

또한 상기 실린더(9)의 일측에는 냉매를 실린더(9)의 압축공간(11)으로 흡입되는 것과 토출되는 것을 제어하기 위한 밸브장치(12)가 구비되어 있다. 그리고 상기 밸브장치(12)의 외측에는 흡입냉매와 토출냉매를 분리시키기 위한 헤드커버 (13)가 설치되어 있다.

그리고 상기 헤드커버(13)의 하측에는 흡입되는 냉매의 소음을 저감하기 위한 흡입소음기(14)가 결합되어 있다. 그리고 실린더블럭(6)의 상측에는 토출되는 냉매의 소음을 저감시키기 위한 토출소음기(15)가 구비되어 있다.

상기 회전축(5)의 내부 하측에는 밀폐용기(1)의 저부에 저장되어 있는 오일 (16)을 흡상하기 위한 오일피드(Oil feed 17)가 설치되어 있으며, 상기 회전축(5)의 내부에는 상기 오일피드(17)에 의해 흡상되는 오일(16)을 상기 회전축(5), 커넥팅로드(8), 실린더(9), 피스톤(10)등으로 공급하기 위한 오일유로(18)가 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호 19는 냉매를 흡입하기 위한 흡입파이프이다.

상기와 같은 구성에 있어서, 밸브장치(12)의 구성을 도 2를 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다. 도 2에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치가 분해 상태로 도시되어 있다.

도시된 바에 의하면, 밸브장치(12)는 전면에 소정의 요홈부(21a)가 형성된 밸브플레이트(21)와, 상기 요홈부(21a)에 수용되는 토출밸브(23)와, 상기 토출밸브 (23)의 상면에 밀착 설치되는 밸브스프링(25)과, 상기 요홈부(21a)에 설치되어 상기 토출밸브(23)와 밸브스프링(25)의 유동을 방지시키는 리테이너(27)로 구성되어 있다. 또한 상기 밸브플레이트(21)의 배면에는 흡입밸브(29)가 구비된다.

상기 밸브플레이트(21)의 요홈부(21a)에는 저면으로부터 소정크기 돌출되는 토출구(21b)가 형성되어 있으며, 상기 토출구(21b)의 가장자리에는 토출밸브(23)의 일측이 안착되는 시트면(21c)이 형성되어 있다. 그리고 상기 밸브플레이트(21)의 일측에는 흡입구(21d)가 관통 형성되어 있다. 상기 요홈부(21a)에 수용되는 토출밸브(23)는 상기 토출구(21b)의 시트면(21c)에 안착되는 개폐부(23a)와, 상기 리테이너(27)에 의해 고정되는 고정부(23b)로 구성되어 있다. 그리고 상기 토출밸브 (23)의 상면에는 밸브스프링(25)이 위치한다. 상기 밸브스프링(25)은 상기 토출밸브(23)의 고정부(23b)의 상면에 얹져지는 고정부(25a)와, 상방으로 소정각도 경사지도록 절곡된 절곡부(25b)로 구성되어 있다. 상기와 같이 토출밸브(23)와 밸브스프링(25)이 겹쳐져 놓인 상방에는 리테이너(27)가 설치된다.

상기와 같은 밸브장치(12)의 구성에 있어서, 실린더(9) 내부에서 압축된 냉매가 상기 밸브장치(12)를 통해 토출되는 것을 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

피스톤(10)이 실린더(9) 내부에서 왕복동 하는 것에 의해 냉매가 압축공간 (11)에서 압축되어, 밸브장치(12)로 이동하게 된다. 이동된 압축냉매는 토출구 (21b)를 통해 시트면(21c)에 안착된 토출밸브(23)의 개폐부(23a)를 밀고 토출된다. 이와 같이 토출구(21b)를 통해 토출된 압축냉매는 밸브스프링(25)과 리테이너(27)의 하면에 부딪히면서 외측으로 토출된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술의 밸브장치(12)에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저 상기 미국특허 4,723,896상에 제시된 밸브장치는 구조가 지나치게 복잡 한 상태이다. 상기 설명된 밸브구조는 기본적인 구성요소로 헤드, 흡입밸브, 토출밸브, 밸브스프링, 리테이너 외에도, 상기 구성요소들을 고정시키는 클램프가 필수적으로 구비되어야 한다. 이러한 다수개의 부품은 그 수만큼의 조립공정이 증가된다. 따라서, 상기와 같은 다수개의 부품과 공정의 증가는 압축기의 제작단가를 상승시키는 문제점을 발생시킨다. 또한 조립공정과 작업시간의 증가는 결국 압축기의 생산성을 저하시키는 문제점으로 이어지게 된다.

그리고 도 2와 도 3에서 제시된 종래 기술의 밸브장치에서는 토출구를 통해 상측으로 토출되는 압축냉매는 상방에 설치되어 있는 밸브스프링과 리테이너의 저면에 부딪히게 된다. 따라서 냉매가 원활하게 흐르지 못하게 되므로 밀폐형 압축기의 효율을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.

또한 상기와 같이 압축냉매가 밸브스프링과 리테이너에 부딪히면, 충격에 의한 소음이 발생하게 된다. 이러한 소음은 동작중의 밀폐형 압축기가 시끄러워지는 것은 물론, 결국 밀폐형 압축기가 주로 사용되는 냉장고의 소음을 증대시키는 문제점을 발생시킨다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 단순한 구조의 밸브장치를 구성하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 압축냉매가 보다 원활하게 토출될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한, 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 피스톤이 내부에서 왕복운동하는 실린더의 일측에 설치되고, 상기 실린더 내부로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입구와 상기 실린더 내부에서 압축된 냉매가 토출되도록 하는 토출구가 구비되는 밸브플레이트와; 상기 실린더와 밸브플레이트의 사이에 설치되어, 상기 흡입구를 개폐하는 흡입밸브와; 상기 밸브플레이트에 일단이 고정되고, 개폐부가 상기 토출구를 개폐하는 토출밸브와; 상기 토출밸브의 상방에 설치되어 토출밸브의 개방 정도를 제어하고, 상기 토출구로부터 토출되는 압축냉매를 상방으로 토출되도록 하는 안내수단이 구비되는 밸브스프링과; 상기 토출밸브와 밸브스프링을 상기 밸브플레이트 내부에 고정하는 리테이너를 포함하여 구성된다.

상기 밸브스프링의 안내수단은 밸브스프링 내부에 형성되는 관통공으로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 관통공은 다수개로 구성되어도 무방하다.

상기 밸브스프링의 안내수단은 밸브스프링의 일측을 절개하여 형성되는 절개부로 구성되는 것도 가능하다.

그리고 상기 절개부는 밸브스프링의 양단에 형성되는 것이 바람직하며, 일측단에만 형성되어도 무방하다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한, 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 피스톤이 내부에서 왕복운동하는 실린더의 일측에 설치되고, 상기 실린더 내부로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입구와 상기 실린더 내부에서 압축된 냉매가 토출되도록 하는 토출구가 구비되는 밸브플레이트와; 상기 실린더와 밸브플레이트의 사이에 설치되어, 상기 흡입구를 개폐하는 흡입밸브와; 상기 밸브플레이트에 일단이 고정되 고, 개폐부가 상기 토출구를 개폐하는 토출밸브와; 상기 토출밸브의 상방에 설치되어 토출밸브의 개방 정도를 제어하고, 상기 토출구로부터 토출되는 압축냉매를 상방으로 토출되도록 하는 제 1 안내수단이 구비되는 밸브스프링과; 일측에 상기 밸브스프링의 제 1 안내수단으로부터 토출된 압축냉매를 상방으로 토출되도록 하는 제 2 안내수단이 구비되고, 상기 토출밸브와 밸브스프링을 상기 밸브플레이트에 고정하는 리테이너를 포함하여 구성된다.

상기 제 1 안내수단은 밸브스프링 내부에 형성되는 관통공으로 구성되고, 제 2 안내수단은 리테이너 내부에 형성되는 관통공으로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 관통공은 다수개로 구성되어도 무방하다.

상기 제 1 안내수단은 밸브스프링의 일측을 절개하여 형성되는 절개부로 구성되고, 제 2 안내수단은 리테이너의 일측을 절개하여 형성되는 절개부로 구성되는 것도 가능하다.

그리고 상기 절개부는 밸브스프링과 리테이너의 양단에 각각 형성되는 것이 바람직하며, 일측단에만 형성되어도 무방하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 보다 단순한 구조의 밸브장치를 구성하는 것이 가능해진다. 또한 토출구를 통해 토출되는 압축냉매가 보다 원활하게 토출될 수 있게 된다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명 밀폐형 압축기의 밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 4에는 본 발명 밸브장치의 제 1 실시예가 분해사시도로 도시되어 있다.

본 발명의 밸브장치는 밸브플레이트(100)와 토출밸브(110), 밸브스프링 (130), 그리고 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)을 고정하는 리테이너(150)로 구성되어 있다. 먼저 실린더의 일측 단면에 설치되는 밸브플레이트(100)의 일측에는 요홈부(100a)가 내향되도록 형성되어 있다. 이러한 요홈부(100a)는 상기 밸브플레이트(100)의 전면, 즉 밸브플레이트와 실린더가 밀착되는 반대면에 형성된다. 그리고 상기 요홈부(100a)의 내부에는 상기 밸브플레이트(100)를 관통하여 형성되는 토출구(100b)가 구비되어 있다. 이러한 토출구(100b)는 실린더의 내부와 소정 크기 연통된 상태이다. 따라서 실린더 내부의 냉매는 상기 토출구(100b)를 통해 토출된다. 상기 토출구(100b)는 상기 요홈부(100a)의 저면으로부터 돌출된 상태이며, 돌출 단부 가장자리에는 시트면(100c)이 형성되어 있다. 상기 시트면(100c)은 상기 요홈부(100a)의 바닥면보다 상대적으로 높게 형성된다. 또한 상기 요홈부 (100a)의 일측에는 유동방지홈(100d)이 형성되어 있다. 이러한 유동방지홈(100d)에는 이하에서 설명할 토출밸브와 밸브스프링의 유동방지돌기가 삽입된다. 그리고 상기 밸브플레이트(100)의 내부에는 흡입구(100e)가 관통 형성되어 있다.

한편 상기 요홈부(100a)의 유동방지홈(100d)의 저면에는 상기 상기 토출밸브와 밸브스프링의 고정을 보다 확실하게 하기 위하여 소정의 돌출부(도시되지 않음)가 형성된다. 이러한 돌출부는 그 상면에 안착되는 토출밸브(110)가 수평을 이룰 수 있도록, 상기 토출구(100b)의 시트면(100c)과 대응되어야 한다. 만약 상기 돌출부와 시트면 (100c)의 높이가 서로 다르면, 그 상면에 안착되는 토출밸브(110)의 개폐부(110a)가 토출구(100b)를 정확하게 밀폐할 수가 없게 된다. 따라서 상기 개 폐부(110a)와 토출구(100b) 사이에는 소정의 간극이 발생하게 되며, 이러한 간극을 통해 토출된 압축공기가 압축실 내부로 역류하게 된다. 따라서 상기 돌출부와 토출구(100b)의 시트면(100c)의 높이는 동일한 것이 가장 바람직하다.

상기와 같은 밸브플레이트(100)는 소결합금에 의해 형성되는 것이 바람작하다. 물론 소정의 금속판을 프레스등으로 압착하여 형성시킬 수도 있으나, 이러한 프레스 압착은 상기와 같은 요홈부(100a)를 형성시키는 것이 용이하지 않다. 그러나 소결합금에 의한 방법으로는 분말 상태의 금속 가루를 틀에 넣고 고온 고압을 가해 형성시키게 되므로, 합성수지와 같이 보다 복잡한 형상을 용이하게 형성시킬 수 있는 장점이 있다. 한편 상기와 같이 요홈부가 형성되는 밸브플레이트를 제작하기 위해서는 2장을 판을 조립하는 방법도 가능하다.

상기 토출밸브(110)는 상기 토출구(100b)의 상면, 보다 상세하게는 시트면 (100c)에 안착되는 개폐부(110a)와, 요홈부(100a)의 일측에 삽입되어 이후 리테이너에 의해 고정되는 고정부(110b)와, 상기 개폐부(110a)와 고정부(110b) 사이에 형성되는 중간부(110c)로 구성되어 있다. 또한 상기 고정부(110b)의 양단에는 상기 요홈부(100a)의 유동방지홈(100d)에 삽입되는 유동방지돌기(110d)가 형성되어 있다. 상기와 같은 토출밸브(110)의 개폐부(110a)는 소정의 원형으로 형성되어 있으며 상기 시트면(100c)보다 소정크기 확장된 상태이다. 따라서 상기 토출밸브(110)가 요홈부(100a)에 수용되는 상태는, 개폐부(110a)가 토출구(100b)의 시트면(100c) 상면에 안착되고, 타측인 고정부(110b)는 요홈부(100a)의 유동방지홈(100d)에 삽입된다.

상기 밸브스프링(130)은 상기 토출밸브(110)의 고정부(110b) 상면에 얹져지는 고정단(130a)과, 상기 고정단(130a)으로부터 상기 토출밸브(110)의 개폐부 (110a) 상측으로 연장되는 자유단부(130b)로 구성되어 있다. 그리고 상기 고정단 (130a)의 일측에는 상기 요홈부(100a)의 유동방지홈(100d)에 삽입되는 것으로 밸브스프링(130)의 유동을 방지시키는 유동방지돌기(130c)가 형성된다. 또한 상기 자유단부(130b)의 일측 내부에는 소정의 관통공(200)이 형성되어 있다. 상기와 같은 밸브스프링(130)이 토출밸브(110)에 얹져지면, 상기 자유단부(130b)는 토출밸브 (110)의 개폐부(110a)의 상방에 위치하게 된다. 그리고 개폐부(110a)가 상측으로 열리게 되면, 토출밸브(110)의 개폐부(110a)는 밸브스프링(130)의 자유단부(130b)의 하면에 밀착된다.

한편 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)은 소정의 탄성력을 가지는 금속재질의 판으로 형성된다.

먼저 토출밸브(110)가 탄성력을 가지는 것은, 토출밸브(110)의 열림정도를 제어하기 위한 것이다. 상기 토출밸브(110)가 지나치게 열리면 압축냉매가 보다 원활하게 토출되는 것은 가능하지만, 토출구(110b)의 상면으로의 복귀가 그만큼 지연된다. 이와 같이 토출밸브(110)의 복귀가 지연되면, 토출된 압축냉매가 토출구(110b)를 통해 실린더의 압축실로 역류하게 되므로 결국 압축기의 효율이 떨어지게 된다. 따라서 상기 토출밸브(110)의 탄성력은 압축냉매의 원활한 토출과 신속한 복귀를 위한 것이다.

그리고 밸브스프링(130)의 탄성력은, 상기 토출밸브(110)의 복귀를 보다 신 속하도록 한다. 토출밸브(110)가 열리면, 상기 토출밸브(110)의 일측, 보다 상세하게는 개폐부(110a)는 상기 밸브스프링(130)의 하면에 밀착된다. 그리고 상기 토출밸브(110)의 열림이 계속되면, 토출밸브(110)에 의해 밸브스프링(130)이 상방으로 휘어진 상태로 토출밸브(110)를 지지하게 된다. 이와 같이 휘어진 밸브스프링 (130)은 이후 토출이 완료된 후 자체의 탄성력에 의해 원래 상태로 복귀하면서, 하면에 밀착된 토출밸브(110)를 하방으로 밀게된다. 따라서 상기 토출밸브(110)의 복귀는 보다 신속하게 되는 것이다.

한편 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)이 밸브플레이트(100)에 고정되는 것은 리테이너(150)에 의해 가능해진다. 상기 리테이너(150)는 상기 요홈부 (100a) 내부에 압입되어 고정되며, 일측에는 상기 요홈부(100a)의 벽면에 밀착되는 고정발(150a)이 형성되어 있다. 그리고 상기 리테이너(150)의 하면에는 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)의 고정단을 고정하기 위한 누름돌기(150b)가 구비되어 있으며, 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)의 고정부와 대응되는 위치에 형성된다. 따라서 상기 리테이너(150)가 요홈부(100a)에 고정되었을 때, 상기 누름돌기(150b)는 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)의 고정부를 눌러 고정시킨다.

상기와 같은 구성요소에 의해 밸브장치가 형성되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

평편한 바닥에 요홈부(100a)가 상방으로 드러나도록 밸브플레이트(100)를 놓은 다음, 토출밸브(110)를 요홈부(100a)에 삽입한다. 이때 토출밸브(110)의 개폐부(110a)는 토출구(100b)의 시트면(100c)에 안착시킨다. 상기와 같이 삽입된 토출 밸브(110)의 상면에 밸브스프링(130)을 얹는다. 상기 밸브스프링(130)이 얹져지면, 상기 밸브스프링(130)의 자유단부(130b)는 상방으로 소정각도 경사지도록 설치된다. 이후 상기 밸브스프링(130)의 상방에서 리테이너(150)를 요홈부(100a)에 삽입하면, 리테이너(150)의 고정발(150a)은 요홈부(100a)의 벽면에 밀착되고, 하방으로 돌출된 누름돌기(150b)는 밸브스프링(130)의 고정단을 눌러 상기 토출밸브(110)와 밸브스프링(130)을 고정시키게 된다.

상기와 같이 구성되는 밸브장치에 있어서 실린더 내부에서 압축되는 압축냉매가 토출되는 것을 도 4와 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 압축기 내부에 저장되는 냉매는 상기 흡입구(100e)를 통과하여 상기 흡입밸브(170)를 열고 실린더(9)의 압축실(11)로 흡입된다. 이때 상기와 같이 냉매가 흡입되는 것은 실린더(9) 내부에 설치되는 피스톤(10)이 후진하는 것에 의해 압축실 내부의 기압이 상태적으로 낮아지는 것에 의해 가능해진다. 그리고 피스톤 (10)이 전진하면, 상기 흡입밸브(170)가 닫히면서 압축이 시작된다.

피스톤이 계속 전진하면, 냉매는 점점 압축되어 밀도가 높아져 고압의 압축냉매가 된다. 이러한 압축냉매는 피스톤에 의해 밀려 밸브플레이트(100)측으로 이동하게 된다. 그리고 압축냉매는 토출구(100b)로 유입된다. 이와 같이 토출구 (100b)로 유입된 압축냉매는, 토출구(100b)를 덮고있는 토출밸브(110)를 밀어 올리면서 토출된다. 토출구(100b)를 통과한 압축냉매는 밸브스프링(130)의 관통공 (200)을 통해 상방으로 토출된다. 이와 같은 냉매는 이후 헤드커버(도시되지 않음)와 토출소음기(도시되지 않음)를 경유하여 냉각시스템으로 유입되는 것이다.

한편 상기와 같은 토출과정에서 토출밸브(110)가 압축냉매에 의해 개방되면, 토출밸브(110)의 상면이 밸브스프링(130)의 하면에 밀착된다. 그리고 상기 밸브스프링(130)은 상기 토출밸브(110)에 의해 상방으로 휘어지게 된다. 이후 토출이 완료되면, 휘어진 밸브스프링(130)은 탄성력에 의해 하방으로 이동하게 되며, 하면에 밀착된 토출밸브(110)가 보다 신속하게 하방으로 이동하도록 한다. 이와 같이 토출밸브(110)가 신속하게 하방으로 이동하게 되면, 토출밸브(110)의 개폐부(110a)가 토출구(110b)의 시트면(100c)의 상면에 밀착되므로 토출된 압축냉매가 실린더의 압축실로 역류하는 것이 방지된다.

따라서 상기와 같이 밸브스프링(130)에 관통공(200)이 형성되면, 실린더의 압축실에서 토출되는 압축냉매가 토출밸브 상방에 위치하는 밸브스프링을 관통하여 보다 원활하게 토출된다.

도 6에는 본 발명 밸브장치의 제 2 실시예를 구성하는 밸브스프링(130)이 도시되어 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 밸브스프링(130)의 자유단부(130b)에는 다수개의 관통공(210)이 형성되어 있다. 따라서 압축냉매는 상기 다수개의 관통공(210)을 통해 토출되도록 한다.

그리고 도 7에는 본 발명 밸브장치의 제 3 실시예를 구성하는 밸브스프링 (130)이 도시되어 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 밸브스프링(130)의 자유단부 (130b)에는 소정의 절개부(230)가 형성되어 있다. 이와 같은 절개부(230)는 자유단부(130b)의 양단에 각각 형성되어 있으며, 상측 또는 하측 일부분에만 형성되어도 무방한 것이다. 그리고 상기 절개부(230)가 밸브스프링(130)의 일측방에만 형 성되는 경우에는 보다 확장된 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 밸브스프링(130)의 자유단부(130b)에 절개부(230)가 형성되는 것은, 토출밸브(110)로부터 토출되는 압축냉매가 자유단부(130b)의 하면에 부딪히치 않고 용이하게 토출될 수 있도록 한다.

도 8에는 본 발명 밸브장치의 제 4 실시예가 분해사시도로 도시되어 있다.

도시된 바에 의하면, 밸브장치를 구성하는 밸브스프링(130)의 자유단부 (130b)의 내부에는 소정의 관통공(200)이 구비되어 있다. 그리고 리테이너(150)의 내부에도 상기 밸브스프링(130)의 관통공(200)과 대응되는 관통공(300)이 구비되어 있다. 따라서 상기 리테이너(150)가 요홈부(100a)에 삽입 고정되면, 밸브스프링 (130)의 관통공(200)의 상방에 리테이너(150)의 관통공(300)이 위치하게 되는 것이다.

상기와 같이 밸브스프링(130)과 리테이너(150) 내부에 각각 관통공(200,300)구비된 상태에서, 압축냉매가 토출되는 것을 도 9를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 피스톤의 전진에 의해 고압으로 압축된 냉매는 밸브플레이트(100)의 토출구 (100b)로 유입되며, 유입된 압축냉매는 토출구(100b)를 덮고 있는 토출밸브(110)를 개방시키면서 토출된다. 토출구(100b)를 통과한 압축냉매는 밸브스프링(130)의 관통공(200)과 리테이너(150)의 관통공(300)을 경유하여 상방으로 토출된다.

따라서 상기와 같이 밸브스프링(130)과 리테이너(150)에 관통공(200,300)이 각각 형성되면, 실린더의 압축실에서 토출되는 압축냉매가 토출밸브 상방에 위치하는 밸브스프링과 리테이너를 관통하여 보다 원활하게 토출된다.

도 10a와 10b에는 본 발명 밸브장치의 제 5 실시예를 구성하는 밸브스프링 (130)과 리테이너(150)가 도시되어 있다. 도시된 바에 의하면, 밸브스프링(130)의 자유단부(130b)의 내부에 다수개의 관통공(210)이 구비되어 있다. 그리고 리테이너(150)의 일측에도 상기 밸브스프링(130)의 관통공(210)과 대응되는 관통공(310)이 구비되어 있다. 또한 도 11a와 11b에는 본 발명 밸브장치의 제 6 실시예를 구성하는 밸브스프링(130)과 리테이너(150)가 도시되어 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 밸브스프링(130)의 자유단부(130b)에는 소정의 절개부(230)이 형성되어 있다. 그리고 리테이너(150)의 일측에도 상기 밸브스프링(130)의 절개부(230)와 대응되는 절개부(330)가 형성되어 있다. 이와 같은 절개부(230,330)는 밸브스프링(130)과 리테이너(150)의 양단에 각각 형성되어 있으며, 일측에만 형성되어도 무방한 것이다. 상기 절개부(230,330)가 밸브스프링(130)과 리테이너(150)의 일측방에만 형성되는 경우에는 보다 확장된 크기로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명은 밸브장치를 구성하는 밸브스프링과 리테이너의 일측에 압축냉매가 보다 원활하게 토출될 수 있도록 하는 안내수단을 구비하는 것을 발명의 기본적인 사상으로 한다. 따라서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 보다 다양한 변형이 가능하다.

위에서 설명한 바와 같은 본 발명 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 밸브스프링의 일측에 압축냉매를 안내하는 연통공 또는 절개부로 이루어지는 안내수단을 마련하는 것에 의해, 실린더 내부에서 토출되는 압축냉매가 밸브스프링의 안내수단을 통해 보다 원활하게 토출되는 것이 가능해진다.

또한 본 발명의 밸브장치는 밸브스프링의 일측 뿐만아니라 리테이너의 일측에도 연통공 또는 절개부로 이루어지는 안내수단을 마련하는 것에 의해, 압축냉매의 토출을 보다 원활하게 할 수도 있다.

이와 같이 압축냉매의 토출이 원활해지면, 밀폐형 압축기의 실린더의 압축공간 내부에서 압축된 냉매가 토출된다. 압축된 냉매의 대부분이 토출되면, 실린더의 흡입과정에서 압축된 냉매가 재팽창하는 것이 방지된다. 따라서 실린더의 후진시 흡입되는 냉매의 양이 보다 많아지게 되므로, 압축기의 효율이 향상되는 이점이 있다.

그리고 본 발명의 밸브장치에 의하면, 압축냉매가 밸브스프링과 리테이너의 연통공 또는 절개부를 통해 토출되므로, 압축냉매가 밸브스프링과 리테이너의 하면에 부딪히는 것이 방지된다. 따라서, 밀폐형 압축기의 소음이 저감되는 이점도 있다.

이와 같이 밀폐형 압축기의 소음이 저감되면, 밀폐형 압축기가 주로 설치되는 냉각시스템 예를 들면, 냉장고등을 정숙한 상태로 사용하는 것이 가능해지는 이점도 기대된다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 피스톤이 내부에서 왕복운동하는 실린더의 일측에 설치되고, 상기 실린더 내부로 냉매가 흡입되도록 하는 흡입구와 상기 실린더 내부에서 압축된 냉매가 토출되도록 하는 토출구가 구비되는 밸브플레이트와;

   상기 실린더와 밸브플레이트의 사이에 설치되어, 상기 흡입구를 개폐하는 흡입밸브와;

   상기 밸브플레이트에 일단이 고정되고, 개폐부가 상기 토출구를 개폐하는 토출밸브와;

   상기 토출밸브의 상방에 설치되어 토출밸브의 개방 정도를 제어하고, 상기 토출구로부터 토출되는 압축냉매를 상방으로 토출되도록 하는 제 1 안내수단이 구비되는 밸브스프링과;

   일측에 상기 밸브스프링의 제 1 안내수단으로부터 토출된 압축냉매를 상방으로 토출되도록 하는 제 2 안내수단이 구비되고, 상기 토출밸브와 밸브스프링을 상기 밸브플레이트에 고정하는 리테이너를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밀 폐형 압축기의 밸브장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 안내수단은 밸브스프링 내부에 형성되는 관통공으로 구성되고, 제 2 안내수단은 리테이너 내부에 형성되는 관통공으로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 관통공은 다수개로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 안내수단은 밸브스프링의 일측을 절개하여 형성되는 절개부로 구성되고, 제 2 안내수단은 리테이너의 일측을 절개하여 형성되는 절개부로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 절개부는 밸브스프링과 리테이너의 양단에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.

Images