KR100807002B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

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츠요시 마츠모토
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

스토퍼(127)는 아암부(130)에 대응하는 위치에 토출 리드(126)의 아암부(130)와 일정 간격을 갖는 접촉부(131)를 포함한다. 상기 구조는 토출 리드(126)가: 아암부(130)가 접촉부(131)에 대해 접촉될 때까지 토출 리드(126)가 약한 스프링 특성을 나타내며, 접촉 후에는 강한 스프링 특성을 나타내는 두 개의 스프링 특성을 가지게 한다. 두 개의 스프링 특성을 가지는 토출 리드는 토출 밸브 유니트(114)를 사용함으로써 지연없이 용이하게 개방되며 신속하게 폐쇄되게 한다. 이렇게 구성된 밀폐형 압축기는 에너지 효율을 향상시키며, 냉동 냉장 성능의 저하를 방지한다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}
본 발명은 주로 냉동냉장 장치 등에 이용되는 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 개선에 관한 것이다.
종래, 몇몇 밀폐형 압축기는, 작동 소음을 줄여줄 뿐만 아니라 토출 리드 개폐 시에 손실을 감소시켜 에너지 효율을 향상시켜 주는 토출 밸브를 구비하고 있었다. 예를 들면, 일본국 특허공개공보 H10-318146호에 상기한 압축기의 구조가 개시되어 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 상기 종래의 밀폐형 압축기를 설명한다.
도 13은 종래의 밀폐형 압축기의 단면도이다. 도 14는 종래의 밀폐형 압축기의 평면도이다. 도 15는 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 분해도이다. 도 16은 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 측단면도이다. 도 17은 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 스프링 특성을 도시한 도면이다.
도 13 내지 도 17에 있어서, 밀폐형 용기(1)는 냉각 시스템(도시 안함)에 연결되어 있는 토출 파이프(2)와 흡입 파이프(3)를 갖는다. 밀폐형 용기(1)는 그 바닥에 오일(4)을 저류하며, 고정자(5)와 회전자(6)로 형성되는 전동 요소 (7) 및 전동 요소(7)에 의해 구동되는 압축기구(8)를 수용한다. 밀폐형 압축기(1)의 내부는 냉매(9)로 채워져 있다.
다음으로, 압축 기구(8)의 주요 구성을 설명한다.
실린더(10)는 실제적으로 원통형으로 형성된 압축실(11)과, 베어링(12)을 구비한다. 토출 밸브 유니트(14)는 압축실(11)을 밀봉하도록 실린더(10) 대향 측면에 밸브판(13) 상에 배열되어 있다. 밸브판(13)은 헤드(15)로 덮혀 있다.
흡입 머플러(16)는 테일 파이프(17)와 소음(消音)공간(도시 안함)으로 형성된다. 밀폐형 용기(1) 내로 개구된 테일 파이프(17)는 냉매 가스의 흡입 통로이다. 흡입 머플러(16)의 한단부는 압축실(11)의 내부와 연통된다.
주축부(19)와 편심부(20)를 갖는 크랭크축(18)은 실린더(10) 베어링(12)에 의해 지지된다. 회전자(6)는 크랭크축(18) 둘레에 압입 고정된다. 피스톤(21)은 실린더(10) 내에서 왕복 운동하도록 삽입된다. 커넥팅 로드(22)는 편심부(20)와 피스톤(21)과의 사이를 연결한다.
다음으로, 압축기구(8)의 토출 밸브 유니트(14)를 설명한다.
밸브판(13)은 실린더(10)에 연결된 토출공(23)과 실린더(10)에 대향하는 측상에 밸브 시트부(24)를 포함한다. 밸브 시트부(24)는 배출공(23)을 둘러싸도록 형성된다.
리프 스프링 재료로 제조된 토출 리드(25)는 밸브 시트부(24)를 개폐하기 위한 개폐부(26)를 포함한다.
헤드(15)는 안에 토출 밸브 유니트(14)를 수용하는 토출실(27)을 포함한다. 토출 리드(25)의 개방을 억제하는 스토퍼(28)는 헤드(15)에 일체로 형성된다. 밸브 판(13), 토출 리드(25), 헤드(15) 순으로 실린더(10)측 상에 볼트(29)로 체결된다.
이하에서, 상기와 같이 구성된 밀폐형 압축기의 작동을 설명한다.
전동 요소(7)에 전기를 공급하면, 회전자(6)가 회전하고, 크랭크축(18)이 회전구동한다. 이때, 편심부(20)의 편심 회전 운동은 커넥팅 로드(22)를 거쳐 피스톤(21)에 전달된다. 피스톤(21)이 동력을 받아 압축실(11) 내에서 왕복 운동한다.
피스톤(21)이 왕복 운동할 때, 밀폐형 용기(1) 내의 냉매(9)는 흡입 머플러(16)를 통하여 압축실(11) 내로 공급된다. 저압의 냉매(9)는 냉각 시스템(도시 안함)과 흡입 파이프(3)를 통하여 밀폐형 용기(1) 내로 흐른다. 압축실(11) 내로 흡입된 냉매(9)는 피스톤(21)의 운동에 의해 압축되어 밸브판(13)의 토출 밸브 유니트(14)를 거쳐 헤드(15)의 토출실(27) 내로 공급된다. 헤드(15)의 토출실(27)로 공급된 고압의 냉매(9)는 토출 파이프(2)를 거쳐 냉각 시스템(도시 안됨)으로 더 공급된다.
상기한 냉매 토출에 있어서, 토출 밸브 유니트(14)가 소정의 개폐작동을 실행하므로써 토출 밸브 유니트(14)는 토출 리드(25)를 개방하여 압축실(11)과 헤드(15)의 토출실(27) 사이의 토출공(23)을 통하여 연통되며, 토출 밸브 유니트(14)는 토출 리드(25)를 폐쇄하여 압축실(11)과 헤드(15)의 토출실(27) 사이의 연통을 차단한다.
그러나, 상기한 종래 기술의 구성에 따라, 토출 리드(25)는 스토퍼(28)에 접촉할 때까지 일정 스프링 특성을 나타낸다.
이하에서, 토출 밸브 유니트(14)의 작동을 설명한다.
실린더(10)와 헤드(15)의 토출실(27) 사이의 압력차가 커지게 될 때, 압축된 고압의 냉매(9) 가스는 스토퍼(28)와 접촉할 때까지 개폐부(26)를 가압하게 되며, 이에 의해 토출 밸브 유니트(14)의 토출 리드(25)가 개방된다.
한편, 실린더(10)와 헤드(15)의 토출실(27) 사이의 압력차가 작아질 때, 토출 리드(25)의 개폐부(26)는 탄성 변형에 대항하는 복원력에 의해 스토퍼(28)로부터 멀리 이동하여 밸브 시트부(24)를 밀봉하도록 초기 위치로 되돌아 온다. 스토퍼(28)와 접촉될 때까지, 토출 리드(25)는 도 17에 도시된 바와 같이, 편곡점이 없이 일정 스프링 특성을 나타낸다. 토출 리드(25)에 작은 스프링 특성을 구비시킴으로써 토출 리드(25)는 토출 리드(25)가 스토퍼(28)에 접촉할 때까지 일정 양의 가스 유량에 따른 개방도를 가지게 한다. 또한, 작은 스프링 특성에 의해, 토출 리드(25)는 쉽게 개방되며, 이에 따라, 압축실 내의 과도한 압축 상태를 완화할 수 있다. 그러나, 폐쇄 작동에 있어서, 토출 리드(25)는 저속으로 리턴됨에 따라 폐쇄가 지연된다. 이는 고압의 냉매(9)가 압축실(11)로 역유동하게 하며, 이에 따라 피스톤(21)의 실제적인 변위가 감소되며 그 결과로 냉각이 저하된다.
한편, 큰 스프링 특성을 가진 토출 리드(25)를 구비하면 폐쇄 지연을 막을 수 있다. 그러나, 큰 스프링 특성은 강력한 스프링력에 의하여 개방 작동에 있어서 과도한 압축 상태를 초래한다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용이하게 개방되고 지연없이 신속하게 폐쇄할 수 있는 개선된 토출 리드(25)에 의해 고에너지 효율성을 갖는 밀폐형 압축기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 밀폐형 압축기에 따라서, 접촉부는 아암으로부터 간격을 유지하도록 토출 리드의 아암에 대응하는 위치의 스토퍼에 배치된다. 토출 리드의 아암은 : 접촉부에 대하여 접촉할 때까지의 작은 스프링 특성과, 접촉된 후의 큰 스프링 특성인 두 개의 스프링 특성을 나타낸다.
본 발명의 밀폐형 압축기에 따라서, 토출 밸브 유니트는 두 개의 스프링 특성에 의해 용이하게 개방하며, 지연 없는 신속 폐쇄를 제공한다. 상기한 구조는 밀폐형 압축기가 덜 과도하게 압축되며 고성능의 냉동냉장을 허용한다. 즉, 고에너지 효율의 밀폐형 압축기가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 중간 개방 단계에서의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 최종 개방 단계에서의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 스프링 특성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 분해도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 중간 개방 단계에서의 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 최종 개방 단계에서의 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 스프링 특성을 도시한 도면이다.
도 13은 종래의 밀폐형 압축기의 단면도이다.
도 14는 종래의 밀폐형 압축기의 평면도이다.
도 15는 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 분해도이다.
도 16은 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 측단면도이다.
도 17은 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 스프링 특성을 도시한 도면이다.
[제 1 실시예]
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 단면도이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 평면도이다. 도 3은 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 분해도이다. 도 4는 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 중간 개방 단계에서의 측단면도이다. 도 5는 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 최종 개방 단계에서의 측단면도이다. 도 6은 제 1 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 스프링 특성을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6에 있어서, 밀폐형 압축기(101)는 냉각 시스템(도시 안함)에 연결되어 있는 토출 파이프(102)와 흡입 파이프(103)를 갖는다. 밀폐형 압축기(101)는 그 바닥에 오일(104)을 저류하며, 고정자(105)와 회전자(106)를 형성하는 전동 요소(107)와, 상기 전동 요소(107)에 의해 구동되는 압축기구(108)를 수용한다. 밀폐형 압축기(101)의 내부에는 냉매(109)로 채워져 있다. 냉매(109)는, 예를 들면 천연 냉매인 R134a 또는 R600a이다.
이하에서, 압축기구(108)의 주요 구성에 대하여 설명한다.
실린더(110)는 실제적으로 원통 형상으로 형성된 압축실(111)과 베어링(112)을 포함한다. 토출 밸브 유니트(114)는 압축실(111)을 밀봉하도록 실린더(110)의 대향측면 상의 밸브판(113)에 배치되어 있다. 헤드(116)는 토출 밸브 유니트(114)를 수용하는 토출실(115)을 갖는다. 밸브판(113)은 헤드(116)로 덮여 있다.
흡입 머플러(117)는 테일 파이프(118)와 소음공간(도시 안함)으로 구성된다. 밀폐형 용기(101) 내의 구멍인 테일 파이프(118)는 냉매 가스의 흡입 통로이다. 흡입 머플러(117)의 일단부는 압축실(111)의 내부와 연통한다.
주축부(120)와 편심부(121)를 갖는 크랭크축(119)은 실린더(110)의 베어링(112)에 의해 지지된다. 회전자(106)는 크랭크축(119) 둘레에 압입 부착된다. 피스톤(122)은 왕복 운동되도록 실린더(110) 내에 삽입되어 있다. 커넥팅 로드(123)는 편심부(121)와 피스톤(122) 사이를 연결한다.
이하에서, 압축 기구(108)의 토출 밸브 유니트(114)를 설명한다.
밸브판(113)은 실린더(110)의 대향 측면 상에 토출공(124)과 밸브 시트부(125)를 포함한다. 밸브 시트부(125)는 토출공(124)을 둘러싸도록 형성된다.
리프 스프링 재료로 제조된 토출 리드(126)는 밸브 시트부(125)를 개폐하기 위한 개폐부(129)와, 아암(130)을 포함한다.
스토퍼(127)는 토출 리드(126)의 개방을 억제한다. 스토퍼(127)는 접촉부(131)와 규제부(132)를 포함한다. 접촉부(131)는 아암(130)으로부터의 간극를 유지하도록 아암(130)에 대응하는 위치에 배치된다. 규제부(132)는 아암(130)으로부터의 간극를 유지하도록 개폐부(129)에 대응하는 위치에 배치된다. 이 간극는 접촉부(131)와 아암(130) 사이의 간극보다 크다.
토출 리드(126)와 스토퍼(127) 순서로 배치되고 밸브판(113)과 함께 리벳(133)으로 리벳고정된다.
이하에서, 이렇게 구성된 밀폐형 압축기의 작동과 압축기에 의해 얻어진 효과를 설명한다.
전동 요소(107)에 전기를 공급하면, 회전자(106)가 회전하고 이에 의해 크랭크축(119)이 회전한다. 회전에 있어서, 편심부(121)의 편심 회전 운동은 커넥팅 로 드(123)를 거쳐 피스톤(122)에 전달된다. 상기 운동을 받아, 피스톤(122)은 압축실(111)에서 왕복 운동한다.
피스톤(122)이 왕복 운동할 때, 밀폐형 용기(101) 내의 냉매(109)는 흡입 머플러(117)를 통하여 압축실(111)로 공급된다. 저압의 냉매(109)는 냉각 시스템(도시 안함)과 흡입 파이프(103)를 통하여 밀폐형 용기(101) 내로 유동한다. 압축실(111)로 흡인된 냉매(109)는 피스톤(122)의 운동으로 압축되고 밸브판(113)의 토출 밸브 유니트(114)를 거쳐 토출실(115)로 공급된다. 토출실(115)로 공급된 고압의 냉매(109)는 토출 파이프(102)를 거쳐 냉각 시스템(도시 안함)으로 더욱 공급된다.
상기한 냉매 토출에 있어서, 토출 밸브 유니트(114)는 소정의 개폐 작동을 실행하고, 토출 밸브 유니트(114)는 토출 리드(126)를 개방함으로써 압축실(111)과 헤드(116) 사이의 토출공(124)을 거쳐 유체 연통되며, 토출 밸브 유니트(114)는 토출 리드(126)를 폐쇄함으로써 압축실(111)과 헤드(116) 사이의 연통을 폐쇄한다.
토출 리드(126)가 스토퍼(127)의 접촉부(131)와 접촉할 때까지. 고압의 냉매(109) 가스의 반력은 토출 밸브(126)를 개방을 유지하게 한다. 토출 리드(126)는 스토퍼(127)의 접촉부(131)에 접촉할 때까지 편곡점이 없는 일정 스프링 특성을 나타낸다. 접촉이 될 때까지의 스프링 상수(즉, 제 1 스프링 상수)를 낮게 유지함으로써, 토출 리드(126)의 스프링 특성이 약해져 토출 리드(126)를 용이하게 개방하게 해준다.
토출 리드(126)가 스토퍼(127)의 접촉부(131)와 접촉한 후, 토출 리드(126)는 지점(支點)으로서 접촉 위치에서 더욱 구부러진다. 접촉 후의 스프링 상수(즉, 제 2 스프링 상수)는 제 1 스프링 상수보다 크다. 그 결과, 접촉부(131)에 접촉된 후, 토출 리드(126)의 증가된 스프링 특성은 토출 리드(126)의 폐쇄 속도를 가속하는 강력한 반력을 생성한다.
상기한 바와 같이, 토출 리드(126)는 두 가지의 스프링 특성 - 토출 리드(126)의 아암(130)이 접촉부(131)에 접촉할 때까지 약한 스프링 특성과, 접촉된 후의 강한 스프링 특성을 나타낸다. 이는 토출 밸브 유니트(114)가 고속으로 쉽게 열리고 빨리 닫히게 한다. 이러한 개선된 토출 밸브 유니트에 의해, 밀폐형 압축기는 덜 과도한 압축을 받으며 고냉동냉장 성능을 가지며, 고에너지 효율이 얻어진다.
제 1 실시예가 단일 접촉부를 가진 구조를 설명하였을지라도 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 접촉부(131)를 형성하는 것은 토출 리드(126)가 개방 이동 및 반력으로 바람직한 스프링 특성을 가지게 한다. 이는 더욱 덜 과도한 압력을 받으며 고성능이며, 더 높은 고에너지 효율을 가진 밀폐형 압축기를 제공한다.
스토퍼(127)의 접촉부(131)와 접촉한 후, 토출 리드(126)는 더욱 구부러지고 규제부(132)에 도달하게 된다. 토출 리드(126)가 팁에 인접한 부분으로 규제부(132)와 접촉하기 때문에 토출 리드(126)는 더 구부러지지 않으려고 한다. 이는 토출 리드(126)의 변형에 의해 내부 응력을 억제할 수 있다. 고농도의 냉매 가스의 액체 압축 또는 압축에 따른 토출 리드(126)가 크게 변형되는 경우의 조건일지라도, 토출 리드(126)의 내부 응력이 과도하게 증가하는 것이 방지된다. 이는 토출 리드(126)가 파괴되는 것을 방지하며, 고신뢰구조를 제공한다.
액체 압축이 일어난다면, 고농도 액체 냉매를 사용함에 따라 토출 리드(126) 의 개폐부(129)에 과부하가 부과되고, 개폐부(129)는 스토퍼(127)의 접촉 표면을 향하여 강하게 가압한다. 그러나, 스토퍼(127)는 리벳(133)에 의해 밸브판(113)을 단단히 고정시켜 준다. (스토퍼(127)가 벗어날 염려가 없는)이러한 고정 연결은 고신뢰성의 밀폐형 압축기를 제공한다.
스토퍼(127)에 대한 접촉은 토출 리드(126)에 충격을 주게 된다. 충격을 완화하기 위하여, 스토퍼(127)의 접촉 표면이 둥글게 가공되어 있다. 이는 토출 리드(126)에 적용되는 스트레스가 토출 밸브 유니트(114)의 품질과 신뢰성에 작은 영향을 미치도록 의도된 것이다.
[제 2 실시예]
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 단면도이다. 도 8은 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 평면도이다. 도 9는 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 분해도이다. 도 10은 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 중간 개방 단계에서의 측단면도이다. 도 11은 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 최종 개방 단계에서의 측단면도이다. 도 12는 제 2 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 토출 밸브 유니트의 스프링 특성을 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 12에서, 밀폐형 용기(201)는 냉각 시스템(도시 안함)에 연결되어 있는, 토출 파이프(202)와 흡입 파이프(203)을 가진다. 밀폐형 압축기(201)는 그 바닥에 오일(204)을 저류하며, 고정자(205)와 회전자(206)를 형성하는 전동 요소(207)와, 상기 전동 요소(207)에 의해 구동되는 압축기구(208)를 수용한다. 밀폐 형 압축기(201)의 내부에는 냉매(209)로 채워져 있다. 냉매(209)는, 예를 들면 천연 냉매인 R134a 또는 R600a이다.
이하에서, 압축기구(208)의 주요 구성에 대하여 설명한다.
실린더(210)는 실제적으로 원통 형상으로 형성된 압축실(211)과 베어링(212)을 포함한다. 토출 밸브 유니트(214)는 압축실(211)을 밀봉하도록 실린더(210)의 대향측면 상의 밸브판(213)에 배치되어 있다. 헤드(216)는 토출 밸브 유니트(214)를 수용하는 토출실(215)을 갖는다. 밸브판(213)은 헤드(216)로 덮여 있다.
흡입 머플러(217)는 테일 파이프(218)와 소음공간(도시 안함)으로 구성된다. 밀폐형 용기(201) 내의 구멍인 테일 파이프(218)는 냉매 가스의 흡입 통로이다. 흡입 머플러(217)의 일단부는 압축실(211)의 내부와 연통한다.
주축부(220)와 편심부(221)를 갖는 크랭크축(219)은 실린더(210)의 베어링(212)에 의해 지지된다. 회전자(206)는 크랭크축(219) 둘레에 압입 부착된다. 피스톤(222)은 왕복 운동되도록 실린더(210) 내에 삽입되어 있다. 커넥팅 로드(223)는 편심부(221)와 피스톤(222) 사이를 연결한다.
이하에서, 압축 기구(208)의 토출 밸브 유니트(214)를 설명한다.
밸브판(213)은 실린더(210)의 대향 측면 상에 토출공(224)과 밸브 시트부(225)를 포함한다. 밸브 시트부(225)는 토출공(224)을 둘러싸도록 형성된다.
리프 스프링 재료로 제조된 토출 리드(226)는 밸브 시트부(225)를 개폐하기 위한 개폐부(229)와, 아암(230)을 포함한다.
토출 리드(226)의 개방을 억제하는 스토퍼(227)는 헤드(216)와 일체로 형성 된다. 스토퍼(227)는 접촉부(231)와 규제부(232)를 포함한다. 접촉부(231)는 아암(230)으로부터의 간극를 유지하도록 아암(230)에 대응하는 위치에 배치된다. 규제부(232)는 아암(230)으로부터의 간극를 유지하도록 개폐부(229)에 대응하는 위치에 배치된다. 이 간극는 접촉부(231)와 아암(230) 사이보다 크다. 캡(233)은 접촉부(231)와 규제부(232)의 접촉 표면을 압입 결합한다. 캡(233)은 비점착성, 내냉매성, 화학 안전성, 내열성을 구비한 고체 윤할 물질인 테트라플루오르에틸렌으로 제조된다.
밸브판(213), 토출 리드(226), 헤드(216) 순으로 배치되고 실린더(210) 측상에 볼트(234)로 체결된다.
이하에서, 이렇게 구성된 밀폐형 압축기의 작동과 압축기에 의해 얻어진 효과를 설명한다.
전동 요소(207)에 전기를 공급하면, 회전자(206)가 회전하고 이에 의해 크랭크축(219)이 회전한다. 회전에 있어서, 편심부(221)의 편심 회전 운동은 커넥팅 로드(223)를 거쳐 피스톤(222)에 전달된다. 상기 운동을 받아, 피스톤(222)은 압축실(211)에서 왕복 운동한다.
피스톤(222)이 왕복 운동할 때, 밀폐형 용기(201) 내의 냉매(209)는 흡입 머플러(217)를 통하여 압축실(211)로 공급된다. 동시에, 저압의 냉매(209)는 냉각 시스템(도시 안함)과 흡입 파이프(203)를 통하여 밀폐형 용기(201) 내로 유동한다. 압축실(211)로 흡입된 냉매(209)는 압축되고 밸브판(213)의 토출 밸브 유니트(214)를 거쳐 헤드(216)로 공급된다. 토출실(215)로 공급된 고압의 냉매(209)는 토출 파 이프(202)를 거쳐 냉각 시스템(도시 안함)으로 더욱 공급된다.
상기한 냉매 토출에 있어서, 토출 밸브 유니트(214)는 소정의 개폐 작동을 실행하고, 토출 밸브 유니트(214)는 토출 리드(226)를 개방함으로써 압축실(211)과 헤드(216) 사이의 토출공(224)을 거쳐 유체 연통되며, 토출 밸브 유니트(214)는 토출 리드(226)를 폐쇄함으로써 압축실(211)과 헤드(216) 사이의 연통을 폐쇄한다.
토출 리드(226)가 스토퍼(227)의 접촉부(231)와 접촉할 때까지. 고압의 냉매(209) 가스의 반력은 토출 리드(226)를 개방을 유지하게 한다. 토출 리드(226)는 스토퍼(227)의 접촉부(231)에 접촉할 때까지 편곡점이 없는 일정 스프링 특성을 나타낸다. 접촉이 될 때까지의 스프링 상수(즉, 제 1 스프링 상수)를 낮게 유지함으로써, 토출 리드(226)의 스프링 특성이 약해져 토출 리드(226)를 용이하게 개방하게 해준다.
토출 리드(226)가 스토퍼(227)의 접촉부(231)와 접촉한 후, 토출 리드(226)는 지점으로서 접촉 위치에서 더욱 구부러진다. 접촉 후의 스프링 상수(즉, 제 2 스프링 상수)는 제 1 스프링 상수보다 크다. 그 결과, 접촉부(231)에 접촉된 후, 토출 리드(226)의 증가된 스프링 특성은 토출 리드(226)의 폐쇄 속도를 가속하는 강력한 반력을 생성한다.
상기한 바와 같이, 토출 리드(226)는 두 가지의 스프링 특성 - 토출 리드(226)의 아암(230)이 접촉부(231)에 접촉할 때까지 약한 스프링 특성과, 접촉된 후의 강한 스프링 특성을 나타낸다. 이는 토출 밸브 유니트(214)가 고속으로 쉽게 열리고 빨리 닫히게 한다. 이러한 개선된 토출 밸브 유니트에 의해, 밀폐형 압축기는 덜 과도한 압축을 받으며 고냉동냉장 성능을 가지며, 고에너지 효율이 얻어진다.
제 2 실시예가 단일 접촉부를 가진 구조를 설명하였을지라도 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 접촉부(231)를 형성하는 것은 토출 리드(226)가 개방 이동 및 반력으로 바람직한 스프링 특성을 가지게 한다. 이는 더욱 덜 과도한 압력을 받으며 고성능이며, 더높은 고에너지 효율을 가진 밀폐형 압축기를 제공한다.
스토퍼(227)의 접촉부(231)와 접촉한 후, 토출 리드(226)는 더욱 구부러지고 규제부(232)에 도달하게 된다. 토출 리드(226)가 팁에 인접한 부분으로 규제부(232)와 접촉하기 때문에 토출 리드(226)는 더 구부러지지 않으려고 한다. 이는 토출 리드(226)의 변형에 의해 내부 응력을 억제할 수 있다. 고농도의 냉매 가스의 액체 압축 또는 압축에 따른 토출 리드(226)가 크게 변형되는 경우의 조건일지라도, 토출 리드(226)의 내부 응력이 과도하게 증가하는 것이 방지된다. 이는 토출 리드(226)가 파괴되는 것을 방지하며, 고신뢰구조를 제공한다.
스토퍼(227)와 헤드(216)는 일체로 다이캐스팅 된다. 접촉부(231)와 규제부(232)는 동일 몰드로 형성되고, 몰드의 치수 정밀도는 접촉부(231)와 규제부(232)의 높이에 직접적으로 영향을 미친다. 몰드는 수십 마이크로미터 또는 그보다 작은 허용오차를 가지도록 정밀하게 제작되고, 이는 접촉부(231)와 규제부(232)가 부가적인 마무리 공정 없이도 높은 치수 정밀도를 가진 표면을 갖게 한다. 상기와 같은 구조적 잇점은 고생산성 및 신뢰성 있는 품질에 기여한다.
제 2 실시예의 구조에 따라서, 캡(233)은 테트라플루오르에틸렌과 같은 플루오르 수지로 제조된다.
테트라플루오르에틸린은 비점착성이며 매우 높은 고체 윤활성을 가진다. 이러한 특성에 의해, 토출 리드(226)가 캡(233) 상에서 마찰될 때, 접촉되는 표면은 서로 매끄럽게 활주하며, 이 때문에 토출 리드(226)는, 스토퍼(227)에 대하여 금속 대 금속 마찰에 의한 마모가 방지된다.
그밖에, 테트라플루오르에틸렌의 비점착성 특성에 의해, 토출 리드(226)는 접촉 후에 용이하게 스토퍼(227)로부터 떨어진다. 이는 지연없이 신속하게 토출 리드(226)가 폐쇄되는 동작에 기여하며, 이 때문에 밀폐형 압축기의 냉동냉장 성능이 향상된다. 상기 이점에 더하여, 테트라플루오르에틸렌은 높은 주기적인 댐핑 능력과 탄성을 갖는다. 이는 토출 리드(226)와 스토퍼(227) 사이에서의 접촉시 발생하는 충격을 완화하며, 접촉시에 발생하는 충격 소음을 억압하며, 이 때문에, 토출 리드(226)가 충격에 의해 발생되는 손상으로부터 보호된다. 그 결과, 고신뢰성의 무소음 밀폐형 압축기가 얻어진다.
조립은 미리 플루오르 수지로 형성된 캡(233)을 스토퍼(227)에 압입하기 때문에 생산성이 향상된다.
본 실시예에서 캡(233)이 테트라플루오르에틸렌으로 형성될지라도, 이에 한정되지는 않는다. 동일한 효과는 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드와 같은 유사한 수지 물질을 사용하여 얻을 수도 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 구조는 토출 리드의 폐쇄 작동을 개선하여 에너지 효율을 향상시킨 밀폐형 압축기를 제공한다. 상기 밀폐형 압축기는 에어컨디셔 너, 냉동 공조기기 등에 적용가능하다.

Claims (5)

  1. 피스톤이 왕복운동하는 실린더와;
    상기 실린더의 개구단을 밀봉하며 상기 실린더에 대향하는 측 상에 토출 밸브 유니트를 구비한 밸브판과;
    상기 토출 밸브 유니트를 수용하는 토출실을 갖는 헤드를 구비하는 밀폐형 압축기로서,
    상기 토출 밸브 유니트는:
    상기 실린더의 내부와 연통하도록 상기 밸브판 상에 배치된 토출공과;
    상기 토출공의 외측에 형성된 밸브 시트부와;
    리프 스프링 재료로 제조되고 상기 토출공을 개폐하는 개폐부와 아암부를 구비한 토출 리드와;
    상기 토출 리드의 개방을 규제하는 스토퍼를 더 구비하고,
    상기 스토퍼는:
    상기 아암부에 대응하는 위치에 상기 아암부와 일정 간극를 유지하도록 배치된 접촉부를 더 구비한, 밀폐형 압축기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 개폐부에 대응하는 위치에 상기 접촉부의 간극보다 큰 간극을 가지는 규제부를 구비하는, 밀폐형 압축기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 토출 리드와 상기 스토퍼는 상기 밸브판에 고정된, 밀폐형 압축기.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 헤드에 주조 형성된, 밀폐형 압축기.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 접촉부 및 상기 규제부의 접촉 표면은 고체 윤활 재료로 제조된, 밀폐형 압축기.
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