KR100816828B1 - 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 소정의 크기와 형상을 가지는 압연강판인 모재(30)로 밸브플레이트(v)를 다음과 같은 공정을 거쳐 제조한다. 먼저 모재(30)에 블랭킹홀(32)을 형성한다. 그리고 모재(30)의 표면에 요홈인 밸브안착홈(34)을 형성한다. 상기 밸브안착홈(34)을 형성함에 있어서 다수회에 걸쳐 압력을 가하면서 밸브안착홈(34)이 형성되는 부분의 살을 상기 블랭킹홀(32)로 밀어간다. 다음으로는 모재(30)에 기능성홀(36,38,39)들을 천공한다. 마지막으로 모재(30)의 표면을 평탄화하는 가공을 수행하면 밸브플레이트(v)가 완성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 프레스가공에 의해 보다 얇은 두께를 가지는 밸브플레이트(v)를 제조할 수 있게 된다.

밀폐형 압축기, 밸브플레이트, 프레스

Description

밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법{Making method of valveplate for hermetic compressor}

도 1은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 일반적인 밸브플레이트의 구성을 보인 평면도.

도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법의 바람직한 실시예를 순차적으로 보인 작업상태도.

* 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 11: 흡입 머플러

30: 모재 32: 블랭킹홀

34: 밸브안착홈 36: 토출공

38: 흡입공 39: 체결공

v: 밸브플레이트

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실 내외부로의 작동유체 유동을 제어하는 밸브어셈블리를 구성하는 밸브플레이트의 제조방법에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 밀폐용기(1)는 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지고, 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.

회전자(4)는 상기 고정자(3)의 내측에 위치하며 고정자(3)와 전자기적 상호작용에 의하여 회전한다. 상기 회전자(4)는 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여 설치되는 크랭크축(5)에 설치된다. 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 중공부(5f)에서 비산된다. 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 상기 크랭크축(5)과 일체로 형성되어, 편심핀(5b)에 의한 회전불균형을 잡아주는 균형추(5c)가 형성된다.

한편, 커넥팅로드(8)는 그 일단부가 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 연결되어 편심핀(5b)의 회전원운동을 피스톤(7)의 직선운동으로 변환시킨다. 상기 피스톤(7)은 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있는 실린더(6)의 압축실(6')내에서 직선운동을 하며 작동유체를 압축시킨다.

상기 실린더(6)의 전면에는 밸브어셈블리(9)와 헤드커버(10)가 조립된다. 상기 헤드커버(10)가 상기 밸브어셈블리(9)와 함께 실린더(6)의 전면에 조립됨에 의해 흡입머플러(11)가 상기 밸브어셈블리(9)와 연결되게 설치되어 압축기의 외부에서 전달된 작동유체의 소음을 제거하여 상기 압축실(6')로 공급한다. 상기 흡입머플러(11)로는 상기 밀폐용기(1)를 관통하는 흡입파이프(12)가 작동유체를 공급한다. 도면 부호 13은 압축기에서 압축된 작동유체가 압축기의 외부로 토출되는 토출파이프(13)이다.

한편, 도 2에는 상기 밸브어셈블리(9)를 구성하는 밸브플레이트(15)는 사각형의 금속플레이트로서 그 중앙에 상기 압축기로 작동유체를 안내하는 흡입공(16)이 관통되어 있고, 상기 흡입공(16)과 인접하여 토출공(17)이 형성되어 있다. 상기 토출공(17)은 밸브안착홈(18) 내에 형성되는데, 상기 밸브안착홈(18)은 상기 밸브플레이트(15)의 표면보다 낮게 요입되어 형성된다. 상기 밸브플레이트(15)의 네 모서리에는 상기 실린더(6)에의 장착을 위한 볼트(도시되지 않음)가 관통되는 체결공(19)이 형성되어 있다.

최근에 상기 압축기의 제조원가를 낮추기 위해 상기 밸브플레이트(15)를 프레스가공을 통해 제조하려는 시도가 진행되고 있다. 하지만 밸브플레이트(15)를 형 성하기 위한 모재를 프레스가공하면, 예를 들어, 상기 밸브안착홈(18)이 형성되는 반대쪽 면에 밸브안착홈(18)에 대응되는 돌출부가 형성되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점은 밸브안착홈(18) 뿐만 아니라 요홈이 형성되어야 하는 부분에는 모두 해당된다. 이를 제거하기 위해서는 상기 돌출부를 제거하는 연삭작업을 다시 한번 수행하여야 하므로 도리어 제조원가가 높아지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레스가공을 통해 염가의 밸브플레이트를 제조할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 소정 크기와 두께의 모재에 블랭킹부를 형성하는 단계와, 상기 블랭킹부가 형성된 모재에 다수회 압력을 순차적으로 가해 상기 블랭킹부로 모재의 살을 밀어 요홈을 형성하는 단계와, 상기 모재를 관통하여 기능성홀을 천공하는 단계와, 상기 모재의 표면을 평탄화하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 블랭킹부는 실린더의 압축실과 대응되는 부분을 제외한 나머지 부분에 다수개가 형성되는 통공이다.

상기 기능성홀은 작동유체가 압축실의 내외부로 유동되는 흡입공 및 토출공과 밸브플레이트를 실린더에 장착하기 위한 볼트가 관통하는 체결공을 포함한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 프레스가공으로 밸브플레이트를 보다 얇게 형성할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명 실시예의 제조방법이 순차적으로 도시되어 있다.

본 발명의 밸브플레이트(v)는 프레스가공을 통해 제작되는데, 밸브플레이트(v)를 제작하기 위한 모재(30)는 대략 사각형의 금속플레이트이다. 모재(30)의 재료로는 냉각압연강판을 사용하는 것이 바람직하다.

먼저, 상기 모재(30)에 블랭킹홀(32)을 천공한다. 상기 블랭킹홀(32)은 상기 모재(30)를 관통하여 형성된다. 여기서 상기 블랭킹홀(32)이 형성되는 위치는 상기 밸브플레이트(v)가 실린더에 장착되었을 때 압축실과 대응되지 않아야 한다. 즉, 도 3a에 점선으로 표시된 원의 부분이 압축실에 대응되는 부분인데, 상기 부분을 제외한 나머지 위치에 블랭킹홀(32)을 형성하여야 한다. 이는 압축실 내부에서 압축되는 작동유체가 상기 블랭킹홀(32)을 통해 누설되지 않도록 하기 위함이다.

본 실시예에서는 블랭킹홀(32)을 도면을 기준으로 모재(30)의 상단에 3개 형성하였으나, 상기 압축실에 대응되는 위치를 벗어나고 아래에서 설명될 밸브안착홈(34)에 인접하며, 밸브플레이트(v)의 강도에 지장을 주지 않는 범위 내에서 더 많은 갯수를 천공할 수도 있다.

다음으로는 상기 모재(30)의 일면에 밸브안착홈(34)을 형성한다. 본 실시예에서는 밸브안착홈(34)만을 형성하는 것을 예로 들었으나, 반드시 그러한 것은 아니며, 더 많은 요홈이 형성될 수도 있다. 여기서 상기 밸브안착홈(34)은 단번에 형성하지 않고, 상기 밸브안착홈(34)이 형성되면서 밀려나는 상기 모재(30)의 살을 상기 블랭킹홀(32)로 잘 밀려날 수 있도록 하기 위해 다수번 압력을 가하게 된다. 특히 상기 모재(30)의 살이 상기 블랭킹홀(32)쪽으로 순차적으로 밀려갈 수 있도록 압력을 가해야 한다.

이와 같이 하여 도 3b에 도시된 바와 같이 밸브안착홈(34)을 형성하게 되면 상기 블랭킹홀(32)이 최초에 천공되었을 때(점선표시부 포함)에 비해 상대적으로 그 개구도가 작아지게 된다. 이는 상기 밸브안착홈(34)이 형성되면서 밀려온 살이 상기 블랭킹홀(32)로 전달되었기 때문이다. 한편, 상기 블랭킹홀(32)은 상기 밸브안착홈(34)의 주변을 따라 필요에 따라 더 형성할 수도 있다. 물론 점선으로 표시된 압축실 대응부에는 형성하지 않는다.

다음으로는 상기 모재(30)에 기능성홀(36,38,39)을 천공한다. 상기 기능성홀(36,38,39)은 한번의 프레스공정으로 형성할 수 있다. 물론 설계조건에 따라서는 다수번 압력을 가해 형성할 수도 있다. 상기 기능성홀의 예로서, 먼저 상기 밸브안착홈(34) 내에 형성되는 토출공(36)이 있다. 상기 토출공(36)은 압축실에서 압축된 작동유체가 압축실의 외부로 전달되는 경로이다. 상기 압축실과 대응되는 영역에는 흡입공(38)이 천공된다. 상기 흡입공(38)은 압축실의 내부로 작동유체를 전달하는 경로이다. 그리고 모재(30)의 네 모서리에는 밸브플레이트(v)를 실린더에 장착하기 위한 체결공(39)이 형성된다.

이와 같이 기능성홀(36,38,39)이 천공된 상태가 도 3c에 도시되어 있다. 한 편 상기 기능성홀(36,38,39)을 상기 밸브안착홈(34)의 형성 후에 천공하는 것은 상기 밸브안착홈(34)의 형성을 위한 압력을 가하는 과정에서 상기 기능성홀(36,38,39)의 직경이 작아지는 것을 피하기 위함이다.

다음으로는 상기 모재(30)의 표면을 평탄화하는 정밀가공 공정을 진행한다. 평탄화공정은 상기 모재(30)의 양측 표면과 상기 밸브안착홈(34)의 내부에도 적용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 평탄화공정을 수행함에 의해 상기 밸브플레이트의 양측 표면에 밀착되어 설치되는 밸브어셈블리의 구성요소 사이에서 누설이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명의 밸브플레이트 제조방법은 보다 간단하면서도 저렴한 가격으로 밸브플레이트를 제조하기 위한 것이다. 특히 프레스가공에 의해 밸브플레이트를 제조할 때 발생하는 문제점인 밸브플레이트의 두께가 일정 이상되어야 하는 점을 해결할 수 있다.

밸브플레이트(v)의 두께가 두꺼워지면 상기 토출공(36)과 흡입공(38)의 유로길이가 길어지게 되어 이들 통한 작동유체의 흐름에 나쁜 영향을 미쳐 압축기의 효율이 떨어지게 된다. 따라서 밸브플레이트(v)의 두께는 되도록 얇게 하는 것이 바람직한데, 본 발명에 의한 방법을 사용하게 되면 약 2.5mm정도의 두께로 밸브플레이트(v)를 제조할 수 있다.

이와 같은 두께의 밸브플레이트(v)를 프레스가공을 통해 가공할 수 있게 되 는 것은, 밸브플레이트(v)의 표면에 형성되는 밸브안착홈(34)과 같은 홈을 형성함에 있어서, 그 부분의 살이 밸브플레이트(v)의 반대쪽 면으로 돌출되지 않고 밸브안착홈(34)의 주변에 형성된 블랭킹홀(32)로 밀려가기 때문이다.

따라서 상대적으로 얇은 두께의 밸브플레이트(v)일지라도, 블랭킹홀(32)을 적절하게 배치하면 밸브안착홈(34)을 프레스가공에 의해 형성함에 의해 발생할 수 있는 밸브안착홈(34) 반대쪽 면의 돌출부가 만들어지지 않도록 할 수 있게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법에서는 프레스 가공시에 요홈을 형성할 때 밀려나는 살이 요홈의 반대편 면으로 돌출되지 않도록 요홈 주변에 다수개의 블랭킹홀을 형성한다. 따라서 상대적으로 두께가 얇은 밸브플레이트를 용이하게 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고 본 발명에서는 다수회 압력을 가하면서 블랭킹홀로 살을 밀어 먼저 요홈을 형성하고 흡입공, 토출공 및 체결공과 같은 기능성홀을 나중에 형성하여 별도의 정밀가공없이 단번에 기능성홀을 형성할 수 있도록 하였다. 이와 같이 함에 의해 전체적으로 밸브플레이트 제조공정이 단순화되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 소정 크기와 두께의 모재에 블랭킹부를 형성하는 단계와,

   상기 블랭킹부가 형성된 모재에 다수회 압력을 순차적으로 가해 상기 블랭킹부로 모재의 살을 밀어 요홈을 형성하는 단계와,

   상기 모재를 관통하여 기능성홀을 천공하는 단계와,

   상기 모재의 표면을 평탄화하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 블랭킹부는 실린더의 압축실과 대응되는 부분을 제외한 나머지 부분에 다수개가 형성되는 통공임을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기능성홀은 작동유체가 압축실의 내외부로 유동되는 흡입공 및 토출공과 밸브플레이트를 실린더에 장착하기 위한 볼트가 관통하는 체결공을 포함함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 제조방법.

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