KR100682499B1 - 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐형 압축기의 헤드커버구조에 관한 것이다.

본 발명은 구획벽(30p)에 의하여 냉매가 흡입되는 저압측(30b)과 냉매가 토출되는 고압측(30t)으로 구분되는 공간을 가지고 있으며, 소성가공으로 만들어지는 스틸재질의 헤드커버(30)와, 상기 헤드커버(30)의 후면에 장착되며, 상기 저압측(30b)에 흡입머플러(11)를 고정시키는 스토퍼(40)로 구성이 된다.

상기와 같은 구성에 의하면 제조비가 절감되며, 가스켓과 접하는 헤드커버 전면부(30a)의 평면도가 개선이 되고, 또한 흡입머플러(11)의 고정구조를 개선시켜 누설을 방지한다.

밀폐형 압축기, 헤드커버,

Description

밀폐형 압축기의 헤드커버 구조{Structure of head cover for hermetic compressor}

도 1은 종래 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 밀폐형 압축기의 헤드커버부를 보인 분해사시도.

도 3a는 본 발명에 의한 헤드커버 구조의 바람직한 실시예를 보이는 사시도.

도 3b는 본 발명 실시예의 헤드커버 구조에 흡입머플러가 장착된 상태를 보이는 단면도.

도 4a는 본 발명 실시예를 구성하는 헤드커버를 보이는 사시도.

도 4b는 도 4a에서 A-A로 자른 단면을 보이는 단면도.

도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 스토퍼를 보이는 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 6: 실린더

6': 압축실 7: 피스톤

8: 커넥팅로드 9: 밸브어셈블리

10: 헤드커버 10a: 평면부

10t: 고압측 10b: 저압측

11: 흡입 머플러 13: 가스켓

14: 밸브판 30: 헤드커버

30a; 평면부 30b: 저압측

30p: 구획벽 30t: 고압측

40: 스토퍼

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 크랭크축의 회전을 피스톤에 전달하여 직선 왕복운동으로 변환시키며, 이로 인하여 피스톤이 실린더 내에서 작동유체를 흡입, 압축 및 배기의 행정을 시행하는 피스톤 연결구조를 갖는다.

그리고, 종래 밀폐형 압축기의 헤드커버구조는 고압측과 저압측의 작동유체가 구획벽에 의하여 구분되어 흐르게 되어 있으며, 저압측에 흡입머플러가 장착되는 구조로 구성이 된다.

여기서, 종래 밀폐형 압축기에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.

상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 지지되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3) 가 고정되어 있고, 상기의 고정자(3)는 스프링(2s)에 의해 밀폐용기

(1) 내부에 지지되어 있다.

상기 고정자(3)의 내측에 위치하며 고정자(3)와 전자기적 상호작용에 의하여 회전하는 회전자(4)가 있다. 상기 회전자(4)와 일체로 구성되어 있고, 상기 프레임

(2)의 중앙을 관통하는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)의 하단에는 하부용기(1b)의 저면에 있는 오일(L)을 크랭크축(5)에 형성되어 있는 오일유로

(5a)로 빨아올리기 위한 프로펠러(5d)가 설치되어 있다.

상기 프로펠러(5d)를 통과한 오일(L)은 오일유로(5a)를 따라 상기 크랭크축

(5)의 회전중심에 대하여 편심되게 형성된 편심핀(5b)의 상부로 비산된다. 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 상기 크랭크축(5)과 일체로 형성되어, 편심핀(5b)에 의한 무게중심의 편심을 잡아주는 균형추(5c)가 있다.

한편, 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 연결되며 편심핀(5b)의 회전원운동을 직선운동으로 변화시켜주는 커넥팅로드(8)가 있다. 상기의 커넥팅로드(8)와 연결되는 피스톤(7)이 프레임(2)에 일체로 성형되어 있는 실린더(6)의 압축실(6')내에서 직선운동을 하며 작동유체를 압축시킨다.

상기 실린더(6)의 압축실(6')과 연이어 밸브어셈블리(9)와 헤드커버(10)가 조립된다. 상기 헤드커버에 조립되어 압축실에 작동유체를 공급하며 소음을 저감하는 흡입머플러(11)가 있으며, 상기 밀폐용기(1)를 관통하는 흡입파이프(12)가 상기 흡입머플러(11)와 연결되어 작동유체를 공급한다. 그리고 압축기에서 압축된 작동유체가 나오는 토출파이프(13)가 상기 밀폐용기(1)의 일측을 관통하여 설치되어 있 다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 회전하면 상기 회전자(4)와 일체로 구성된 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다.

상기 작동에 의하여 크랭크축(5)에 편심되게 형성된 편심핀(5b)이 회전원운동을 하게되며, 편심핀(5b)과 연결된 크랭크축(5)이 연동되면서 피스톤(7)을 왕복운동하게 한다. 상기 피스톤(7)이 실린더(6)내 압축실(6')에서 직선 왕복운동을 하면서 작동유체를 압축시키며 상기 압축된 작동유체가 실린더(6)의 토출파이프(13)를 통하여 밖으로 나가게 된다. 그리고 저압의 작동유체가 흡입파이프(12)와 흡입머플러를 차례로 통과하여 압축실(6')로 공급이 된다.

상기와 같이 구성되어서 작동하는 종래 압축기에서, 본 발명과 관련이 있는 헤드커버 구조를 도 2를 참고하여 설명한다.

헤드커버의 내부에는 고압측(10t), 즉 압축된 냉매가 토출되는 부분과 저압측(10b)인 흡입머플러(11)가 위치되는 부분이 구획벽(10p)에 의해 나누어져 있다.

그리고, 상기 헤드커버(10)와 상기 실린더(6)사이에는 밸브어셈블리(9)의 가스켓(13)과 밸브판(14)이 설치된다. 상기 가스켓(13)은 상기 헤드커버(10)와 밸브판(14) 사이에서 누설이 발생되는 것을 차단한다. 이와 같은 가스켓(13)은 특히 상기 구획벽(10p)의 상면과 밸브판(14)의 대응되는 부분 사이에서의 누설을 방지하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기에 있어서는 다음 과 같은 문제가 있다.

상기 헤드커버(10)는 알루미늄으로 사출이 되거나 주물로 만들어지는 것이 보통이다. 우선 알루미늄으로 사출이 될 경우, 비싼 알루미늄 재료비에 의한 제품 경쟁력 저하가 발생하며, 주물로 만들어지는 경우에는 헤드커버 평면부(10a)에 추가 가공이 요구되어 가공비가 상승하게 된다.

그리고, 상기 헤드커버(10) 사출시 냉각과정에서 열변형에 의한 변형에 의하여 평면부(10a)에 굴곡이 생기게 된다. 따라서 상기 헤드커버(10)와 상기 밸브판

(14)의 표면사이에 틈이 생기게 되며, 이로 인하여 상기 헤드커버(10)의 고압측

(10t)과 저압측(10b) 사이의 압력차에 의하여 냉매의 누설이 발생하게 된다. 상기 누설의 발생은 상기 고압측(10t)에는 고압의 냉매가 유동하며, 저압측(10b)에는 상대적으로 낮은 압력의 냉매가 유동하기 때문이다.

이와 같은 누설을 방지하기 위하여 상기 가스켓(13)을 헤드커버(10)와 밸브판(14) 사이에 게재시키고 있으나, 상기 표면들의 가공상태가 좋지 않으면, 누설이 발생될 수 밖에 없다.

이처럼 상기 구획벽(10p)을 넘어 고압측(10t)과 저압측(10b) 사이에 누설이 발생하게 되면 상기 흡입머플러(11)가 상기 고압측(10t)에서 전달되는 고온고압의 냉매의 영향으로 녹아 내리거나, 상기 가스켓(13)에 터짐이 발생하여 압축기 불량의 원인이 되고 있다.

또한 상기 헤드커버(10)를 주물이나 사출에 의한 생산시 버(burr)가 제품 외형 경계면에 발생하며, 이로 인하여 흡입머플러(11)와의 조립시 간섭이 발생하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기의 헤드커버부에서 저압측과 고압측 사이에 냉매 누설이 발생되는 것을 방지하는 것이다.

또한 흡입머플러가 정확히 압축기에 안착되도록 하는 밀폐형 압축기의 헤드커버구조를 만드는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀폐형 압축기의 헤드커버 장착구조는, 구획벽에 의하여 냉매가 흡입되는 저압측과 냉매가 토출되는 고압측으로 구분되는 공간을 가지고 있으며, 소성가공으로 만들어지는 스틸재질의 헤드커버와, 상기 헤드커버의 후면에 장착되며, 상기 저압측에 흡입머플러를 고정시키는 스토퍼로 구성이 된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 헤드커버가 프레스 가공에 의한 판금으로 만들어진다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 스토퍼가 'U'자형으로 형성되어서, 상기 헤드커버의 후면에 스팟용접으로 고정되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 헤드커버부 고압측에서 저압측으로 작동유체의 누설을 차단할 수 있게 된다.

또한, 헤드커버부에 흡입머플러를 견고하게 장착시킬 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 사용한다.

본 발명에 의한 헤드커버 구조의 바람직한 실시예는 도 3a에 도시된 바와 같이 판금으로 제작된 헤드커버(30)에 스토퍼(40)가 스팟용접에 의하여 장착되어 있으며, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 헤드커버 저압측(30b)에 흡입머플러(11) 장착시 상기 스토퍼(40)에 의하여 흡입머플러(11)를 눌러서 고정하게 된다.

상기 헤드커버(30)는 스틸재질을 형틀에 올려놓고 압력을 가하여 판금형태로 만들어진다. 상기 압력을 가하는 기구는 프레스 등이 쓰이며, 상기 방법에 의하여 제조된 헤드커버(30)는 도 4a에 도시된 바와 같이 압축된 작동유체가 토출되는 고압측(30t)과 압축되기 전인 작동유체가 유입되는 저압측(30b)이 구획벽(30p)에 의하여 구분되어 있다.

상기 헤드커버 고압측(30t)은 도 4b에 도시된 바와 같이 후면 방향으로 오목히 들어가 있는 형상을 하고 있으며, 상기 고압측(30t)으로 유동되는 고압의 작동유체는 상기 고압측(30t)과 연결된 토출유로와 토출소음 저감을 위한 구조를 거쳐 압축기의 외부로 전달이 된다. 한편, 상기 고압측(30t)을 둘러싸고 있는 평면부

(30a)의 네모서리 부근에 통공부(35)가 형성되며, 이는 상기 헤드커버(30)를 실린더(6)에 볼트체결하기 위한 것이다.

상기 헤드커버 저압측(30b)은 흡입머플러(11)가 삽입되어 장착되도록 천공되어 있으며, 압축기의 동작시 상기 저압측(30b)에 삽입된 흡입머플러(11)의 일측으로부터 저압의 작동유체가 밸브판(14)을 통하여 압축실(6')로 유입이 된다.

또한, 상기 스토퍼(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 'U'자 모양으로 형성되었으며, 상기 헤드커버(30)의 후면에 스팟용접에 의하여 장착이 되어 상기 흡입머플러(11)를 고정시키는 역할을 한다. 상기 스팟용접은 금속판을 겹쳐 상하의 전극에 끼우면서 압력을 가하여 대전류를 흐르게 함으로서 그 점을 용접하는 방법을 말하며, 다른 용접에 비하여 정확한 위치에 용접을 할 수 있다.

이하 상기와 같은 본 발명 실시예에 의한 밀폐형 압축기 헤드커버 구조의 작용을 상세하게 설명한다.

압축기가 구동되면 크랭크축(5)의 회전운동이 커넥팅로드(8)에 의해 피스톤(7)에 직선 왕복운동으로 전달된다. 상기 피스톤(7)에 의하여 작동유체가 압축이 되면, 상기 작동유체가 밸브판(14)에 형성된 토출밸브(도시생략)를 통해 상기 헤드커버(30)와 밸브판(14)에 의해 형성되는 고압측(30t)으로 전달된다. 그리고 상기 헤드커버(50)의 고압측(30t)으로 전달된 작동유체는 별도의 토출유로와 토출소음저감을 위한 구조를 거쳐 압축기의 외부로 전달이 된다.

이와 같은 압축기가 구동되는 과정에서, 상기 고압측(30t)에는 저압측(30b)에 비하여 압력이 높은 압축냉매가 흐르게 되며 누설의 가능성이 높아진다.

하지만 본 발명에 의한 헤드커버(30)는 스틸재질에 압력을 가하여 제조되는 판금형상으로 되어 있어서, 종래 알루미늄 사출품 사용시 발생되던 열변형에 의한 평면부(30a)의 불량요인이 사라지게 되었다.

다시 정리하면, 누설과 관련이 있는 평면부(30a)의 표면정도와 평면도가 종래와 비교하여 좋게 나오는 것에 의하여, 상기 평면부(30a)와 접하는 가스켓(13)과 의 기밀성이 향상되며, 이로 인해 고압측(30t)에서 저압측(30b)으로의 누설 및 외부로의 누설을 방지하는 구조를 이루게 된다.

본 발명 실시예에 의한 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조에 흡입머플러(11)가 장착되는 것을 설명한다.

도 3a에 도시된 바와 같이 헤드커버 저압측(30b)의 후면에 스토퍼(40)를 스팟용접에 의하여 고정시킨다. 그리고 도 3b에 도시된 바와 같이 흡입머플러(11)를 헤드커버(30)의 저압측(30b)에 삽입한다. 상기 삽입된 흡입머플러(11)는 스토퍼

(40)에 의하여 후면 방향의 움직임이 구속된다. 상기 흡입머플러(11)를 장착한 헤드커버(30)를 실린더(6)에 부착후 통공부(35)에 나사를 끼워서 조립을 하는 것으로 본 발명에 의한 헤드커버 구조가 이루어진다.

상기 헤드커버 구조에서 본 발명에 의한 헤드커버(30)는 강재를 프레스에 삽입하여 판금형상으로 제조되기에 제품 외형에서 버(Burr)의 발생이 제거되며, 이에 따른 흡입머플러(11)와의 조립작업이 용이하게 되었다. 또한 버(Burr)의 제거에 따른 추가가공 비용을 절감하게 되었다.

상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 실린더와 접하는 평면부를 프레스에 의하여 가공된 강판을 사용함으로서 평면도를 향상시켜 실린더에 장착시 작동유체의 누설과 이로 인한 흡입머플러의 손상을 방지하는 효과를 가져온다.

또한, 종래 헤드커버가 사출이나 주물 제작시 버(Burr)의 발생으로 흡입머플러와 조립시 간섭이 발생하는 것을 프레스 가공에 의한 헤드커버를 사용함으로서 버(Burr)의 발생을 제거하는 것으로 흡입머플러의 고정구조를 개선하는 효과가 있다.

마지막으로, 스토퍼의 고정작업이 스팟용접에 의한 부분용접으로 되기에 다른 결합수단에 비하여, 용접의 정확성과 함께 용재의 비용절감의 효과가 있으며, 헤드커버의 제조에 있어서 가격이 높은 알루미늄에서 스틸재질을 사용한 판금으로의 변환에 의하여 제조비 절감의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 구획벽에 의하여 냉매가 흡입되는 저압측과 냉매가 토출되는 고압측으로 구분되는 공간을 가지고 있으며, 소성가공으로 만들어지는 스틸재질의 헤드커버와,

   상기 헤드커버의 후면에 장착되며, 상기 저압측에 흡입머플러를 고정시키는 스토퍼를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 헤드커버구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드커버가 프레스 가공에 의한 판금으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 헤드커버구조
3. 제 1 항에 있어서, 상기 스토퍼가 'U'자형으로 형성되어서, 상기 헤드커버의 후면에 스팟용접으로 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 헤드커버구조.

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