KR100820178B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

밀폐형 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR100820178B1
KR100820178B1 KR1020067012604A KR20067012604A KR100820178B1 KR 100820178 B1 KR100820178 B1 KR 100820178B1 KR 1020067012604 A KR1020067012604 A KR 1020067012604A KR 20067012604 A KR20067012604 A KR 20067012604A KR 100820178 B1 KR100820178 B1 KR 100820178B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lead
discharge
spring
closing
opening
Prior art date
Application number
KR1020067012604A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070021995A (ko
Inventor
쯔요시 마쯔모토
테루마사 이데
토미오 마루야마
마사카즈 야마오카
Original Assignee
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 filed Critical 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority to KR1020067012604A priority Critical patent/KR100820178B1/ko
Publication of KR20070021995A publication Critical patent/KR20070021995A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100820178B1 publication Critical patent/KR100820178B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/02—Lubrication
    • F04B39/0223—Lubrication characterised by the compressor type
    • F04B39/023—Hermetic compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0005—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1066—Valve plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1073—Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/18—Leaf springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S251/00—Valves and valve actuation
    • Y10S251/902—Springs employed as valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps
    • Y10S417/902—Hermetically sealed motor pump unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

실린더에 토출 밸브 장치를 갖는 밀폐형 압축기로서, 토출 밸브 장치(114)는 개폐부(132)와 토출 리드 지지부(131)를 구비하는 토출 리드(127)와, 가동부(134)와 스프링 리드 지지부(133)를 구비하는 스프링 리드(128)와, 규제부(138)와 스토퍼 지지부(137)를 구비하는 스토퍼(129)를 가지며, 토출 리드(127), 스프링 리드(128) 및 스토퍼(129)가 차례로 밸브 플레이트(113)의 받침부(125)에 고정되어 있다. 가동부(134)에 마련된 스프링 리드 절곡부(135)에서 가동부(134)는 밸브시트(124)측으로 구부러지고, 선단부(136)는 플레이트 접촉부(126)와 맞닿는다. 스프링 리드(128)의 가동부(134)와 토출 리드(127)의 개폐부(132) 사이에 공간이 형성되어 양자가 밀착하지 않기 때문에 토출 리드(127)의 닫힘 지연을 방지할 수 있다. 그 결과 토출 리드(127)와 스프링 리드(128)의 밀착을 방지할 수 있으므로, 냉동 능력의 저하를 억제하고 고 효율을 얻을 수 있다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}
본 발명은 냉동 냉장 장치 등에 이용되는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.
종래의 밀폐형 압축기로는 운전시의 저소음화를 도모함과 동시에 토출 리드의 개폐시에 손실을 감소시킴으로써 에너지 효율을 향상시키는 토출 밸브 장치를 구비한 압축기가 예를 들면 일본 특허 공개공보 2002-195160호에 개시되어 있다.
이하, 도면을 참조하여 종래의 밀폐형 압축기에 대하여 설명한다.
도 7 및 도 8은 각각 종래의 밀폐형 압축기의 단면도와 평면도이다. 도 9 및 도 10은 각각 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 장치의 측면 단면도와 분해도이다.
도 7 내지 도 10에 있어서, 밀폐 용기(1)는 냉각장치(도시되지 않음)와 연결되는 토출관(2)과 흡입관(3)을 포함한다. 또한, 밀폐 용기(1)는 저부에 오일(4)을 저장하고, 고정자(5)와 회전자(6)로 이루어지는 전동 요소(7) 및 이를 통해 구동되는 압축 기구(8)를 수용한다. 밀폐 용기(1)의 내부는 냉매(9)로 채워진다.
다음에서는 압축 기구(8)의 주요구성을 설명한다.
실린더(10)는 대체로 원통형의 압축실(11)과 베어링(12)을 포함한다. 밸브 플레이트(13)는 실린더(10)의 외부측에 토출 밸브 장치(14)를 구비하고 압축실(11) 을 막는다. 헤드(15)는 밸브 플레이트(13)를 덮는다. 흡입 머플러(16)는 일단을 밀폐 용기(1) 내로 개방하고 타단을 압축실(11) 내로 연통한다. 크랭크축(17)은 주축(18)과 편심축(19)을 가지며, 실린더의 베어링(12)에 축 지지된다. 크랭크축(17)에는 회전자(6)가 압입 고정된다. 피스톤(20)은 압축실(11)에 왕복 슬라이드 가능하게 삽입되고, 커넥팅 로드(21)를 매개로 편침축(19)과 연결된다.
다음에서는 도 9를 참조하여 압축 기구(8)에 구비되는 토출 밸브 장치(14)에 대하여 설명한다.
밸브 플레이트(13)는 실린더(10)의 외부측에 요(凹)부(22)를 갖는다. 요(凹)부(22)에는 실린더(10)와 연통하는 토출공(23)과 토출공(23)을 둘러싸도록 형성된 밸브시트(valve seat; 24)가 마련된다. 밸브 플레이트(13)에는 밸브시트(24)와 대체로 동일 평면상에 형성되는 받침부(pedestal; 25)를 마련된다. 받침부(25)에는 토출 리드(26)와, 스프링 리드(27)와, 스토퍼(28)가 리벳(29)에 의해 차례대로 고정된다.
토출 리드(26)는 혀 형상의 판스프링재이다. 토출 리드(26)는 받침부(25)에 고정되는 토출 리드 지지부(30)와 밸브시트(24)를 개폐하는 개폐부(31)를 포함한다.
스프링 리드(27)는 혀 형상의 판스프링재이다. 스프링 리드(27)는 받침부(25)에 고정되는 스프링 리드 지지부(32)와 가동부(33)를 포함하고, 토출 리드(26)의 개폐부(31)의 근원부 부근에 절곡부(34)를 갖는다.
스토퍼(28)는 받침부(25)에 고정되는 스토퍼 지지부(35)와 토출 리드(26)의 움직임을 규제하는 규제부(36)를 포함한다. 스토퍼(28)의 규제부(36)는 횡단면에서 밸브시트(24)와 받침부(25)를 포함하는 평면에 대하여 대체로 평행하게 형성된다.
스프링 리드(27)의 가동부(33)는 절곡부(34)의 휨 각도에 의해 조정되며, 토출 리드(26)의 개폐부(31) 및 스토퍼(28)의 규제부(36)와 설정된 간격을 갖는다.
이상과 같이 구성된 밀폐형 압축기에 대하여 그 동작을 설명한다.
전동 요소(7)에 전기가 공급되면 회전자(6)가 회전하고, 크랭크축(17)은 회전 구동된다. 이때, 편심축(19)의 편심 회전 운동은 커넥팅 로드(21)를 매개로 피스톤(20)에 전달되고, 이에 따라 피스톤(20)은 압축실(11) 내를 왕복 운동한다.
피스톤(20)의 왕복 운동에 따라 밀폐 용기(1) 내의 냉매(9)는 흡입 머플러(16)로부터 압축실(11) 내로 흡입됨과 동시에, 저압의 냉매(9)가 흡입관(3)을 통하여 냉각장치(도시되지 않음)로부터 밀폐 용기(1) 내로 유입한다. 압축실(11) 내로 흡입된 냉매(9)는 압축되어 밸브 플레이트(13)의 토출 밸브 장치(14)를 거쳐 헤드(15) 내로 토출된다. 또한, 헤드(15) 내로 토출된 고압 가스는 토출관(2)으로부터 냉각장치(도시되지 않음)로 토출된다.
그러나, 종래의 밀폐형 압축기는 냉동 능력 및 효율이 쉽게 변화하는 문제점이 있다.
본 발명은 실린더에 토출 밸브 장치를 갖는 밀폐형 압축기에 과한 것이다. 토출 밸브 장치는 개폐부와 토출 리드 지지부를 구비하는 토출 리드와, 가동부와 스프링 리드 지지부를 포함하는 스프링 리드와, 규제부와 스토퍼 지지부를 포함하는 스토퍼를 포함한다. 토출 리드, 스프링 리드 및 스토퍼는 밸브 플레이트의 받침부에 차례대로 고정된다. 가동부에 마련된 스프링 리드 절곡부에서 가동부는 밸브시트 측으로 구부러지고, 선단부는 플레이트 접촉부와 맞닿는다. 스프링 리드의 가동부와 토출 리드의 개폐부 사이에 공간이 형성되어 양자가 오일에 의해 밀착하지 않기 때문에 토출 리드의 닫힘 지연을 방지할 수 있다. 또한 선단부와 플레이트 접촉부가 맞닿은 상태에서 간격의 거리가 안정적이므로, 토출 밸브 장치의 탄성 특성을 안정화시키는 효과가 있다.
본 발명의 밀폐형 압축기는 토출 리드와 스프링 리드의 밀착을 방지함과 동시에 토출 밸브 장치의 탄성 특성을 안정화할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높은 안정된 밀폐 압축기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 토출 밸브 장치의 폐쇄시의 측면 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 토출 밸브 장치의 분해도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토출 밸브 장치의 개방시의 측면 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출 밸브 장치의 탄성 특성도.
도 7은 종래의 밀폐형 압축기의 단면도.
도 8은 종래의 밀폐형 압축기의 평면도.
도 9는 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 장치의 측면 단면도.
도 10은 종래의 밀폐형 압축기의 토출 밸브 장치의 분해도.
본 발명자들은 종래의 밀폐형 압축기에서 밀폐형 압축기가 기동한 직후 본래의 냉동 능력에 비해 냉동 능력이 낮은 상태가 비교적 장시간 유지되는 현상이 가끔 발생한다는 것을 알았다. 토출 리드(26)나 스프링 리드(27)의 거동을 해석함으로써 위 메카니즘의 해명에 성공하였다. 먼저 전술한 메카니즘을 도 7 ~ 도 10을 참조하여 설명한다. 도 9에서 토출 리드의 닫힘 방향을 실린더(10)에 대하여 'In' 방향으로 하고, 열림 방향을 실린더(10)에 대하여 'Out' 방향으로 나타내고 있다.
저냉동능력 현상이 발생하기 쉬운 밀폐형 압축기의 기동시에는 냉동 사이클(도시되지 않음)로부터 냉매(9)와 함께 오일(4)이 되돌아온다. 그리고 냉매(9)와 함께 오일(4)도 압축 및 토출되기 때문에, 다량의 오일(4)이 토출 리드(26)나 스프링 리드(27) 사이에 개재된다.
또한, 일반적으로 밀폐형 압축기의 기동시에는 흡입 압력이 높고, 밀폐 용기(1)의 압력이 감소할 때까지 비교적 밀도가 높은 냉매(9)가 압축 및 토출되며, 큰 하중이 토출 리드(26)의 개폐부(31)에 작용한다. 한편, 토출 리드(26)의 개폐부(31)의 변위는 스토퍼(28)의 규제부(36)에 의해 통제되므로, 토출 리드(26)의 개폐부(31)는 밀도가 높은 냉매(9)에 의해 스토퍼(28)의 규제부(36)와 토출 리드(26)의 개폐부(31)의 사이에 배치되어 있는 스프링 리드(27)의 가동부(33) 쪽으로 강하게 힘을 받는다.
상술한 바와 같은 큰 가압 하중이 작용함으로써 토출 리드(26)의 개폐부(31)와 스프링 리드(27)의 가동부(33)가 오일(4)에 의해 서로 밀착된다. 즉, 토출 리드(26)와 스프링 리드(27)가 마치 한 장의 두꺼운 토출 리드처럼 겹쳐져 개폐 동작을 한다.
여기에서, 스프링 리드(27)의 가동부(33)는 절곡부(34)에서 토출 리드(26)의 열림 방향('Out' 방향)으로 구부러진다. 그 결과, 스프링 리드(27)의 탄성력이 토출 리드(26)의 닫힘 방향('In' 방향)과는 반대인 열림 방향('Out' 방향)으로 작용하고, 토출 리드(26)는 열림 방향('Out' 방향)으로 당겨져 닫히는 타이밍이 늦어진다.
그 결과, 피스톤(20)이 압축실(11) 내에서 상사점을 지나 흡입행정으로 이동할 때, 토출 리드(26)의 개방시간이 길어진다. 그동안 압축실(11) 내에는 고압의 냉매가 역류하여, 실질적인 피스톤의 행정용적이 적어져 저냉동능력 현상이 발생한다.
이 저냉동능력 현상이 발생하고 있는 동안에는 밀폐형 압축기의 효율이 나빠져, 소비 전력량이 증가함과 동시에, 이 밀폐형 압축기를 탑재하고 있는 냉동 기기의 냉각이 늦어진다.
또한, 스프링 리드(27)의 가동부(33)와 토출 리드(26)의 개폐부(31) 사이의 간격은 스프링 리드(27)의 절곡부(34)의 휨 각도에 의해 조절되므로, 스프링 리드(27)의 가동부(33)와 토출 리드(26)의 개폐부(31) 사이의 간격이 달라지기 쉽다. 토출 리드(26)가 열렸을 때, 변위는 토출 리드(26)가 스프링 리드(27)에 접촉할 때 까지 변화되기 쉽다. 즉, 토출 리드(26)의 탄성력에서 토출 리드(26)와 스프링 리드(27)의 합성 탄성력으로 전환되는 변곡점이 달라지므로, 탄성 특성의 편차를 유발한다.
때문에, 토출 리드(26)의 개방량 및 닫히는 타이밍이 쉽게 변화되는 것으로 판단되며, 그 결과, 냉동 능력 및 효율이 달라질 수 있다.
본 발명은 상기의 저냉동능력 현상에 대한 메카니즘의 해명에 기초하는 것으로서, 토출 리드의 닫힘 지연이 거의 없고 에너지 효율이 높은 안정된 밀폐 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 밀폐형 압축기는 실린더의 외부측에 토출 밸브 장치를 구비하는 밸브 플레이트를 포함한다. 토출 밸브 장치는 밸브 플레이트에 형성되는 토출공; 밸브 플레이트의 외부측 토출공 주위에 마련되는 밸브시트; 밸브 플레이트의 외부측 상에서 밸브시트와 대체로 동일한 높이로 형성되는 받침부; 밸브 플레이트 외부측 상에서 밸브시트보다 높은 위치에 형성되는 플레이트 접촉부; 토출공을 개폐가능하게 덮는 개폐부를 구비하는 판스프링재의 토출 리드; 토출 리드의 외부측에 설치되는 판스프링재의 스프링 리드; 및 스프링 리드의 외부측에 설치되는 스토퍼를 포함한다. 스프링 리드는 가동부에 스프링 리드 절곡부와 선단부를 갖는다. 스프링 리드 절곡부에서 스프링 리드는 밸브시트 방향으로 구부려지고, 스프링 리드의 선단부는 상기 플레이트 접촉부와 맞닿는다.
기동시에 토출 리드와 스프링 리드 사이에 오일이 개재되고 토출 리드에 과대한 하중이 걸린 경우에도, 토출 리드 개폐부에 대응하는 위치에서 토출 리드에 대하여 간격이 형성되기 때문에 오일 개재에 의한 밀착을 방지할 수 있다. 또한 플레이트 접촉부에 맞닿은 상태에서 간격의 거리가 안정되므로, 토출 밸브 장치의 탄성 특성을 안정화시킬 수 있다. 따라서 에너지 효율이 높은 안정된 밀폐 압축기가 제공된다.
이하, 본 발명에 따른 압축기의 실시예를 도면과 함께 설명한다.
(실시예 1)
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예 1에 따른 밀폐형 압축기의 단면도 및 평면도이다. 도 3은 실시예 1에 따른 토출 밸브 장치의 폐쇄시의 측면 단면도, 도 4는 토출 밸브 장치의 분해도, 도 5는 토출 밸브 장치의 개방시의 측면 단면도, 도 6은 토출 밸브 장치의 탄성 특성도를 각각 나타낸다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서 토출 리드의 닫힘 방향을 'In' 방향으로 하고, 열림 방향을 'Out' 방향으로 나타내고 있다.
도 1 내지 도 6에 있어서, 밀폐 용기(101)는 냉각장치(도시되지 않음)와 연결되는 토출관(102)과 흡입관(103)을 포함하며, 저부에 오일(104)을 저장한다. 또한, 밀폐 용기(101)는 고정자(105)와 회전자(106)로 이루어지는 전동 요소(107) 및 이것에 의해 구동되는 압축 기구(108)를 수용한다, 밀폐용기(101)의 내부는 냉매(109)로 채워진다. 사용하는 냉매(109)는 최근의 환경 기준에 맞는 냉매 및 지정된 프레온 이외의 냉매가 바람직하다. 예를 들면, R134a나 자연 냉매인 R600a 등이냉매(109)로 적합하다.
다음은 압축 기구(108)의 주요 구성에 대하여 설명한다.
실린더(110)는 대체로 원통형의 압축실(111)과 베어링(112)을 포함한다. 밸브 플레이트(113)는 실린더(110)의 외부측('Out'측)에 토출 밸브 장치(114)를 구비하여 압축실(111)을 막는다. 헤드(115)는 밸브 플레이트(113)를 덮는다. 흡입 머플러(116)는 일단을 밀폐 용기(101) 내부로 개방하고 타단을 압축실(111) 내로 연통한다. 크랭크축(117)은 주축(118)와 편심축(119)을 가지며, 실린더(110)의 베어링(112)에 지지됨과 동시에 고정자(105)에 압입 고정된다. 피스톤(120)은 압축실(111)에 왕복 슬라이드 가능하게 삽입됨과 동시에 커넥팅 로드(121)를 매개로 편심축(119)과 연결된다.
다음은 압축 기구(108)에 마련된 토출 밸브 장치(114)에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
밸브 플레이트(113)는 실린더(110)의 외부측('Out'측)에 요(凹)부(122)를 갖는다. 요(凹)부(122)에는 밸브 플레이트(113)를 관통하여 실린더(110)와 연통하는 토출공(123)과, 토출공(123)을 둘러싸는 밸브시트(124)가 형성된다. 밸브 플레이트(113)에는 또한 'Out'측에 밸브시트(124)와 대체로 동일 평면상에 형성되는 받침부(125)와 플레이트 접촉부(126)가 마련된다. 플레이트 접촉부(126)는 단면상에서 밸브시트(124)와 받침부(125)를 포함하는 평면에 대하여 대체로 평행하게 형성된다.
받침부(125)에는 토출 리드(127), 스프링 리드(128), 스토퍼(129)가 차례대로 리벳(130)에 의해 고정된다. 토출 리드(127; 제 1 판스프링)는 혀 형상의 판스프링재로 이루어지며, 받침부(125)에 고정되는 토출 리드 지지부(131)와 받침 부(124)를 개폐하는 개폐부(132)를 포함한다.
스프링 리드(128; 제 2 판스프링)는 혀 형상의 판스프링재로 이루어지며, 받침부(125)에 고정되는 스프링 리드 지지부(133)와 가동부(134)를 포함한다. 가동부(134)에 마련된 스프링 리드 절곡부(135)에서 가동부(134)는 밸브시트(124)측('In' 방향)으로 구부러지고, 선단부(136)는 밸브 플레이트의 플레이트 접촉부(126)와 맞닿는다.
스토퍼(129)는 받침부(125)에 고정되는 스토퍼 지지부(137)와 토출 리드(127)의 움직임을 규제하는 규제부(138)를 포함한다. 스토퍼(129)의 규제부(138)는 밸브시트(124)와 받침부(125)를 포함하는 평면에 대하여 대체로 평행한 측면이다. 즉, 규제부(138)의 표면은 밸브시트(124) 및 받침부(125)와 대체로 평행하다.
밸브 플레이트(113)에 설치한 플레이트 접촉부(126)의 측면 높이 치수는 스프링 리드(128)의 가동부(134)가 토출 리드(127)의 개폐부(132) 및 스토퍼(129)의 규제부(138)와 안정된 간격을 갖도록 설정된다.
토출 리드(127)는 토출 리드 절곡부(139)에서 개폐부(132)측이 밸브시트(124)측으로 구부러진다.
밸브시트(124)와 받침부(125) 사이에는 받침부(125)보다 더 깊은 홈(140)이 마련된다. 토출 리드 절곡부(139)는 홈(140)의 외측 영역에 위치한다. 즉, 밸브 플레이트(113) 표면에 형성된 요(凹)부는 홈(140)을 구성하고 요(凹)부의 저면은 밸브시트(124) 및 받침부(125)의 높이보다도 낮게 형성된다.
스토퍼(129)의 규제부(138)의 끝에는 스프링 리드(128)측으로 절곡된 면으로 형성된 스토퍼 접촉부(141)가 마련된다. 스토퍼 접촉부(141)는 밸브시트(124)와 받침부(125)를 포함하는 평면에 대하여 대체로 평행하게 형성된다. 즉, 스토퍼 접촉부(141)는 플레이트 접촉부(126)와 대체로 평행하다.
이하에서, 이상과 같이 구성된 밀폐형 압축기의 동작 및 작용을 설명한다.
전동 요소(107)에 전기가 공급되면 회전자(106)는 회전하고, 크랭크축(117)은 회전 구동된다. 이때, 편심축(119)의 편심 회전 운동이 커넥팅 로드(121)를 매개로 피스톤(120)에 전달됨으로써 피스톤(120)은 압축실(111) 내를 왕복 운동한다.
피스톤(120)의 왕복 운동에 의해 밀폐 용기(101) 내의 냉매(109)는 흡입 머플러(116)로부터 압축실(111) 내로 흡입됨과 동시에, 저압의 냉매(109)가 냉각장치(도시되지 않음)로부터 흡입관(103)을 통하여 밀폐 용기(101) 내로 유입한다. 압축실(111) 내로 흡입된 냉매(109)는 압축되고, 밸브 플레이트(113)의 토출 밸브 장치(114)를 거쳐 헤드(115) 내로 토출된다. 또한, 헤드(115) 내로 토출된 고압 가스는 토출관(102)으로부터 냉각장치(도시되지 않음)로 토출된다.
여기에서, 밀폐형 압축기의 기동시에는 냉동 사이클(도시되지 않음)로부터 냉매(109)와 함께 오일(104)이 되돌아온다. 그리고 냉매(109)와 함께 이 오일(104)도 압축 및 토출되기 때문에, 다량의 오일(104)이 토출 리드(127)나 스프링 리드(128) 사이에 개재된다.
또한, 일반적으로 밀폐형 압축기의 기동시에는 흡입 압력이 높다. 때문에, 비교적 밀도가 높은 냉매(109)가 밀폐 용기(1)의 압력이 감소할 때까지 압축 및 토출되고, 큰 하중이 토출 리드(127)의 개폐부(132)에 작용한다.
한편, 토출 리드(127)의 개폐부(132)의 변위는 스토퍼(129)의 규제부(138)에 의해 통제되기 때문에, 토출 리드(127)의 개폐부(132)는 밀도가 높은 냉매(109)에 의해 스토퍼(129)의 규제부(138)와 토출 리드(127)의 개폐부(132)의 사이에 설치되어 있는 스프링 리드(128)의 가동부(134) 쪽으로 강하게 힘을 받는다. 그 결과, 토출 리드(127)의 개폐부(132)와 스프링 리드(128)의 가동부(134)가 오일(104)에 의해 밀착하려는 경향을 보이게 된다.
그러나, 본 실시예 1에서는 스프링 리드(128)의 가동부(134)에 스프링 리드 절곡부(135)가 형성되어 있으므로, 스프링 리드(128)가 'Out'측으로 가압된 경우라도 토출 리드(127)의 개폐부(132)와 스프링 리드(128)의 가동부(134) 사이에는 도 5에 나타낸 바와 같이 공간(142)이 형성된다. 공간(142)이 형성됨으로써, 스프링 리드(128)의 가동부(134)와 토출 리드(127)의 개폐부(132)는 가령 밀착되는 경우에도 곧바로 떨어지게 된다. 즉, 밀착이 지속되지 않아 스프링 리드(128)와 토출 리드(127)가 일체화하여 동작하는 일이 없기 때문에 닫힘의 지연을 막을 수 있다.
그 결과, 압축실(111) 내에 고압의 냉매가 역류함으로써 일어나는 저냉동능력 현상의 발생을 막을 수 있다.
스프링 리드(128)가 'Out'측으로 가압되지 않은 경우에는 도 3에 나타내는 바와 같이 스프링 리드(128)의 선단부(136)는 밸브 플레이트(113)에 마련된 플레이트 접촉부(126)에 맞닿는다. 따라서, 스프링 리드(128)의 가동부(134)는 토출 리드(127)의 개폐부(132)와 안정된 간격을 유지한다. 토출 리드(127)가 'Out' 방향으로 열렸을 때, 스프링 리드(128)에 닿을 때까지의 변위는 안정적이다. 즉, 토출 리 드(127)의 탄성력에서 토출 리드(127)와 스프링 리드(128)의 합성 탄성력으로 이행하는 변곡점의 편차를 억제하여 탄성 특성을 안정화한다.
그 결과, 토출 리드(26)의 개방량 및 닫히는 타이밍의 편차를 줄여 냉동 능력 및 효율을 안정화할 수 있다.
따라서, 편차가 적고 안정된, 에너지 효율이 높은 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 토출 리드(127)는 토출 리드 절곡부(139)에서 개폐부(132)측이 밸브시트(124)측으로 구부러져 있으므로, 토출 리드(127)의 개폐부(132)에는 밸브시트(124)를 누르는 힘이 작용한다.
그러므로 토출 리드(127)의 개폐부(132)가 밸브시트(124)로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있으며, 더욱 양호한 밀봉성을 유지할 수 있다. 따라서, 보다 에너지 효율이 높은 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.
또한, 밸브시트(124)와 받침부(125) 사이에는 받침부(125)보다 깊은 요(凹)부로서 홈(140)이 마련된다. 토출 리드 절곡부(139)는 홈(140)의 'Out'측에 위치하므로, 홈(140)이 받침부(125)와 스프링 리드(128)의 탄성력에 의해 가압되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 토출 리드(127)의 개폐부(132)가 밸브시트(124)를 누르는 힘이 안정적으로 얻어지고 개폐부(132)와 밸브시트(124)의 밀봉성이 향상되므로, 효율이 더욱 향상된다.
또한, 본 실시예에 따르면 스토퍼(129)의 규제부(138)에는 스프링 리드(128)측으로 구부러진 스토퍼 접촉부(141)가 형성된다. 때문에, 스프링 리드(128)가 스 토퍼 접촉부(141)에 닿은 후라도 토출 리드(127)는 계속 변형될 수 있다. 그 결과, 토출 리드(127)의 탄성 특성은 도 6에 나타내는 바와 같이 두 개의 변곡점을 가지며 3단계의 특성을 얻을 수 있다.
도 6에서 제 1 변곡점(P1)은 리드(127)의 개폐부(132)가 스프링 리드(128)의 가동부(134)에 맞닿는 점에 해당한다. 제 1 변곡점(P1) 이후부터 제 2 변곡점(P2)까지는 토출 리드(127)의 개폐부(132)와 스프링 리드(128)의 가동부(134)의 탄성 합성력이 얻어진다.
제 2 변곡점(P2)은 스프링 리드(128)의 가동부(134)가 스토퍼(129)의 스토퍼 접촉부(141)에 맞닿는 점에 해당한다. 제 2 변곡점(P2) 이후에는 스프링 리드의 지지 방식이 한쪽 지지에서 양쪽 지지로 전환되므로 탄성력이 더욱 증가한다.
이상과 같이 2개의 변곡점과 3단계의 특성이 얻어지므로, 토출 리드(127)의 열림이 클수록 강한 탄성력이 작용하고 닫을 때의 속도가 빨라진다. 따라서, 토출 리드(127)가 크게 열리는 고순환량 영역에서도 닫힘 지연이 거의 발생하지 않으며, 효율이 높은 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 냉매의 순환량이 비교적 많은 경우라도 토출 리드의 닫힘 지연이 거의 없는, 에너지 효율이 높은 안정된 밀폐형 압축기를 제공할 수 있기 때문에 CO2 냉매를 이용한 냉동 및 공조 기기의 용도에도 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 밀폐형 압축기로서,
    실린더;
    상기 실린더 내를 왕복 운동하는 피스톤; 및
    상기 실린더의 개방된 끝을 봉함과 동시에 상기 실린더의 외부측의 면 위에 토출 밸브 장치를 구비하는 밸브 플레이트를 가지고,
    상기 토출 밸브 장치는:
    상기 밸브 플레이트에 형성되는 토출공;
    상기 밸브 플레이트의 외부측의 면 위에서 상기 토출공의 주위에 설치되는 밸브시트;
    상기 밸브 플레이트의 외부측의 면 위에서 상기 밸브시트와 동일 높이에 형성되는 받침부;
    상기 밸브 플레이트의 외부측의 면 위에서 상기 밸브시트보다 높은 위치에 형성되는 플레이트 접촉부;
    일단이 상기 받침부에 고정되고, 타단이 상기 토출공을 덮을 수 있는 제 1 판스프링;
    상기 제 1 판스프링의 외부측에 설치되고, 일단이 상기 받침부에 고정되고, 타단이 상기 플레이트 접촉부에 도달하고, 상기 제1 판 스프링의 개방 작동 시에도 상기 제1 판 스프링과 접촉하지 않는 공간이 형성되도록 중간부가 상기 밸브시트와 상기 받침부의 사이에서 상기 밸브시트 방향으로 구부러지는 제 2 판스프링; 및
    일단이 상기 받침부에 고정되고 상기 제 2 판스프링을 덮는 스토퍼를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  6. 삭제
KR1020067012604A 2004-12-08 2005-12-08 밀폐형 압축기 KR100820178B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020067012604A KR100820178B1 (ko) 2004-12-08 2005-12-08 밀폐형 압축기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00355157 2004-12-08
KR1020067012604A KR100820178B1 (ko) 2004-12-08 2005-12-08 밀폐형 압축기

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087000117A Division KR100859861B1 (ko) 2004-12-08 2005-12-08 밀폐형 압축기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070021995A KR20070021995A (ko) 2007-02-23
KR100820178B1 true KR100820178B1 (ko) 2008-04-07

Family

ID=41641123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067012604A KR100820178B1 (ko) 2004-12-08 2005-12-08 밀폐형 압축기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100820178B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4580604A (en) * 1983-06-23 1986-04-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Discharging valve device for a compressor
US5209260A (en) * 1991-01-31 1993-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Valve unit for hermetic reciprocating type compressor
US5769126A (en) * 1996-09-12 1998-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Discharge valve assembly in a reciprocating compressor
US20030066563A1 (en) * 2001-10-10 2003-04-10 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Valve apparatus for hermetic compressor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4580604A (en) * 1983-06-23 1986-04-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Discharging valve device for a compressor
US5209260A (en) * 1991-01-31 1993-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Valve unit for hermetic reciprocating type compressor
US5769126A (en) * 1996-09-12 1998-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Discharge valve assembly in a reciprocating compressor
US20030066563A1 (en) * 2001-10-10 2003-04-10 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Valve apparatus for hermetic compressor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070021995A (ko) 2007-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100723104B1 (ko) 밀폐형 압축기
KR100859861B1 (ko) 밀폐형 압축기
JP2007092539A (ja) 密閉型圧縮機
KR100875017B1 (ko) 밀폐형 컴프레서
CN100408851C (zh) 密封式压缩机
JP2004100687A (ja) 往復動式圧縮機
KR100820178B1 (ko) 밀폐형 압축기
JP4816646B2 (ja) 密閉型圧縮機
KR100486566B1 (ko) 왕복동식 압축기의 토출장치
JP6309782B2 (ja) 密閉型圧縮機および冷凍装置
JP2002089450A (ja) 冷媒圧縮機
JP2009275650A (ja) 密閉型圧縮機
JP2006046171A (ja) 圧縮機
KR100228857B1 (ko) 압축기의 플랩퍼형 밸브구조
KR100451240B1 (ko) 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조
KR100208093B1 (ko) 압축기의 흡입 밸브장치
EP2013481A1 (en) A compressor
JP2005120836A (ja) 圧縮機
KR101457706B1 (ko) 밀폐형 압축기
KR100531827B1 (ko) 왕복동식 압축기의 흡입밸브 조립체
KR100202932B1 (ko) 압축기의 플랩퍼형 밸브시스템
JP2007016644A (ja) 密閉型圧縮機
JPH10159736A (ja) 密閉形圧縮機
JP2004218537A (ja) 往復動型圧縮機
JP2008303761A (ja) 密閉型往復動圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee