KR19980037789A - 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조를 제공한다.

그 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조는, 실린더의 상부를 밀폐시키도록 실린더블록에 고정되고 그 실린더내에서의 피스톤의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체를 지니는 압축기에 있어서 : 토출실을 형성하여 실린더로부터 토출되는 냉매가스를 배출하기 위해 실린더블럭에 고정되는 밸브카버 ; 및 상기 밸브카버와 실린더블럭의 상면사이에 밀폐되게 배치되며 실린더로 통하는 적어도 토출구와 흡입구가 형성되고, 그 상부의 밸브카버와의 접촉부에 전주에 걸쳐 시일링 돌기가 형성되며, 장착홈이 상면에 형성된 밸브프레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 간단한 구조로 종래의 패킹이 생략되고 그 조립과정도 생략될 수 있어 제조비용이 절감되며 생산성이 향상되게 될 뿐만 아니라 확실한 기밀이 보장될 수 있는 효과가 있다.

Description

압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조

본 발명은 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조에 관한 것으로, 더 상세히는 플랩퍼형 밸브조립체를 지니는 압축기에 있어서, 간단한 구조로 부품을 감소시키면서 용이하게 조립, 고정시켜 시일링할 수 있는 구조의 압축기의 플랩퍼형 밸브조리체의 시일링구조에 관한 것이다.

압축기는 통상적으로 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 왕복동형, 회전형 및 터보형이 있다. 이러한 압축기가 냉장고용으로 사용되는 경우, 냉장고 내부를 저열원으로 하고 외부를 고열원으로 하는 저비등점의 냉매의 포화증기를 고압으로 압축하여 응축기로 유동시킨다. 그 응축기에서는 고압, 고열의 냉매로부터 증발의 잠열이 냉장고 외부의 고열원으로 방출되어 액체상태의 냉매로 상변화를 일으키고는 이 액상의 냉매가 팽창밸브를 통과하여 저압, 저온으로 스로틀링된 후, 증발기로 유입된다. 그 증발기에서 그 저압, 저온의 냉매는 대부분 액상으로 냉장고 내부의 저열원으로부터 잠열을 흡수하여 포화증기상태의 냉매로 상변화를 일으킨 후, 다시 상술한 압축기로 유입됨으로써 냉동사이클을 구성하게 된다. 이와 같은 냉동사이클은 반복하는 가운데에 냉장고 내부는 지속적으로 냉기를 공급받아 소망의 냉동(장)효과를 가져오게 된다.

통상 가정용 냉장고용 압축기는 주로 1단의 왕복동형으로 그 구동 전기모터와 함께 케이스내 밀폐된 채 냉장고의 하부에 설치되며, 도 1에 상부 케이스를 제거한 상태의 내부구조가 평면도로 도시된다.

그 왕복동형 압축기(10)에 있어서, 방음 및 방진을 위하여 전기모터 및 압축기가 상부 및 하부 케이스(12, 11)의 내부에 밀폐되게 수납되며, 또한 그 상부 및 하부 케이스(12, 11)와는 소정의 간격을 두고 적당한 방진 및 방음 수단, 예를 들면 압축스프링 내지는 판스프링으로 그 상부 및 하부 케이스(12, 11)에 하부 또는 측부에서 프레임(24)을 개재하여 지지된다.

상술한 왕복동형 압축기는 도 1에서 횡형으로 프레임(24)의 상부에 고정되는 실린더블럭(13)과 그 내부의 실린더에 왕복 운동가능하게 삽입되는 피스톤(14)으로 구성되며(도 2참조), 그 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 실린더블럭(13)의 좌측 단부에 설치된 흡입 및 토출 밸브(15)를 개재하여 저압, 저온의 냉매가스가 흡입되고 고압, 고온의 냉매가스가 토출된다. 그 흡입 및 토출 밸브(15)는 소형화를 위하여 통상 탄성을 지니는 플랩퍼(flapper) 내지는 리드(reed)형 박판 구조로 구성되며, 그 플랩퍼 내지는 리드형 흡입 및 토출 밸브(15)는 양면에 작용하는 압력차에 의해 피동적으로 개폐된다.

이와 같이 구성되는 왕복동형 압축기에 있어서, 피스톤(14)의 후진 운동시 상기 저압, 저온의 냉매가스는 상기 상부 내지는 하부 케이스(12, 11)에 밀폐되게 고정된 흡입파이프(연결관)(22) 및 흡입머플러(16)를 개재하여 외부의 증발기(도시생략됨)로부터 흡입 및 토출 밸브(15)의 흡입리드밸브로 유입되고, 피스톤(14)의 전진 운동시에 상기 압축기에서 토출된 고압, 고온의 냉매가스는 그 흡입 및 토출 밸브(15)의 토출밸브로부터 토출파이프(23') 및 상기 상부 내지는 하부 케이스(12, 11)에 밀폐되게 고정된 토출파이프 연결관(23)을 거쳐 외부의 응축기(도시생략됨)로 송출된다. 냉매충전파이프(22')는 상기 하부케이스(11)에 밀폐되게 고정되고 초기에 내부에 냉매가스를 충전시킨 후, 밀봉된다.

또한, 냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음은 피스톤(14)의 왕복운동, 흡입 및 토출 밸브(15)의 개폐 충격, 냉매가스의 흡입 및 토출 압력의 맥동 등에 의해 발생되며, 그 중 냉매가스의 흡입 및 토출 압력의 맥동에 의한 소음을 감소시키기 위해 흡입파이프(연결관)(22)로 유입된 냉매가스는 상부 및 하부 케이스(12, 11) 내부에 충전된 채, 흡입머플러(16)를 통해 실린더(13)로 흡입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 토출머플러(17)를 통하여 토출파이프(23')로 토출된다.

한편, 전기모터는 프레임(24)의 하부에 고정되게 설치되는 고정자(18)와, 그 고정자(18)와 간극을 두고 회전하는 회전자(19)로 구성되고(도 2참조), 그 회전자(19)는 회전축(20)에 고정되어 함께 회전하도록 프레임(24)에 회전가능하게 지진된다. 그 전기모터의 회전축(20)의 단부에 그 프레임(24)의 상부로 편심축(21)을 돌출되게 형성하여 피스톤(14)을 연결봉 및 축수를 개재하여 그 편심축(21)에 연결함으로써 그 편심축(21)의 편심회전량만큼 피스톤(14)이 왕복 운동하게 된다. 또한, 그 전기모터의 고정자(18)의 권선코일에는 상부 및 하부 케이스(12, 11)에 밀폐되게 고정되는 외부단자(18')를 개재하여 외부 전원이 인가된다.

상술한 바와 같이 작동하는 압축기 및 구동 모터의 원활한 운전을 위해 하부케이스(11)의 바닥에 냉동기유가 저장되는 냉동기유 저유조(25)를 형성하고 회전축(20)의 윤활유 공급홈(20')을 따라 상부로 흡입되면서 각 윤활부위에 냉동기유를 공급하여 윤활작용을 하게 하고 있다.

도 3a 및 도 3b에는 종래의 플랩퍼형 토출밸브의 구조의 일예가 상세히 도시된다. 그 플랩퍼형 토출밸브 시스템은 밸브플레이트(31), 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33), 스토퍼(34) 및 토출밸브카버(37)로 구성된다.

그 밸브플레이트(31)는 시린더블럭(13')의 상면(13)에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)와 토출실(37')을 연통시키는 적어도 토출구(31')가 형성되고 상면에는 그 토출구(13') 주위에 밸브시트(31a)와 밸브장착홈(31)이 형성된다. 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)는 그 밸브플레이트(31)의 토출구(31')를 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31)에 일단이 고정되며, 백 스프링(33)은 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 탄성을 가하여 신속히 폐쇄되도록 밸브플레이트(31)의 상면의 장착홈(31)에 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에서 고정된다. 그 백 스프링(33)은 생략될 수도 있다.

그 플랩퍼형 토출밸브(32) 내지는 백 스프링(33)의 상부에는 스토퍼(34)가 상기 밸브플레이트(31)의 장착홈(31)의 최상부에 삽입되어 상기 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방 정도를 돌출부(34')에서 고정적으로 제한함으로써 플랩퍼형 토출밸브(32)가 원활한 개폐동작을 할 수 있게 된다.

이와 같은 구조의 플랩퍼형 밸브시스템은 또한, 도 4에서 흡입구(31)로 냉매가스를 흡입시키기 위한 플랩퍼형 흡입밸브(도시 생략됨)가 상기 밸브플레이트(31)와 실린더블럭(13')사이에 제공되며, 상기 밸브플레이트(41)의 상면은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 장착홈(31a)이외에는 평편하게 형성되며 그 상면과 밸브카버(37) 사이에는 패킹(36)을 개재하여 기밀을 유지하고 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 패킹(36)을 이용하여 기밀하기 위해서는 조립시 패킹을 배치시킨 후에 밸브카버(37)를 실린더블럭(13')에 고정시켜야 하기 때문에 조립공수 내지는 조립상의 난점이 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조로도 용이하게 조립, 고정시켜 시일링할 수 있으며 나아가 부품을 감소시킬 수 있는 구조의 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다..

도 1은 밀폐형 왕복동 압축기의 내부구조를 나타내는 평면도,

도 2는 밀폐형 압축기의 내부구조를 도시하는 도 1의 선 2-2 단면도,

도 3는 종래의 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조를 도시한 단면도,

도 4는 도 3의 밸브플레이트의 상부 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조를 도시하는 단면도,

도 6는 도 5의 밸브플레이트의 평면도.

* 도면에 사용된 주요부호의 설명

10 : 압축기, 11 : 하부케이스, 12 : 상부케이스, 13 : 실린더, 14 : 피스톤, 15 : 흡입 및 토출밸브 조립체, 16 : 흡입머플러, 17 : 토출머플러, 18 : 고정자(스테이터), 19 : 회전자(로터), 20 : 회전축, 21 : 편심축, 22 : 흠입파이프(연결관), 23 : 토출파이프연결관, 23' : 토출파이프, 24 : 프레임, 25 : 냉동기유 저유조, 31, 41 : 밸브 플레이트, 31', 41' : 토출구, 31, 41 : 흡입구, 31a, 41a : 장착홈, 32, 42 : 플랩퍼형 토출 밸브, 33 : 백스프링(1차 스토퍼), 34 : 스토퍼, 37 : 벨브카버(토출머플러), 41c : 시일링 돌기

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실린더의 상부를 밀페시키도록 실린더블럭에 고정되고 그 실린더내에서의 피스톤의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체를 지니는 압축기에 있어서 ; 토출실을 형성하여 시린더로부터 토출되는 냉매가스를 배출하기 위해 실린더블럭에 고정되는 밸브카버 ; 및 상기 밸브카버와 실린더블럭의 상면사이에 밀폐되게 배치되며 실린더로 통하는 적어도 토출구와 흡입구가 형성되고, 그 상부의 밸브카버와의 접촉부에 전주에 걸쳐 시일링 돌기가 형성되며, 장착홈이 상면에 형성된 밸브플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조를 제공한다.

상기 밸브플레이트의 시일링 돌기가 프레스 성형의 압인 가공에 의해 형성됨으로써 그 평탄도를 향상시키기 위한 공정 내지는 장착홈 형성공정에서 동시에 형성될 수 있다. 또, 그 소결성형되는 경우에는 일체로 성형되고 필요에 따라 별도로 연마가공이 수행될 수도 있다.

이와 같이 시일링 동기를 형성함으로써 밸브플레이트를 중간에 개재시켜 상부에서 밸브카버를 실린더블럭에 교정, 조립할 때 그 시일링 돌기가 상부의 밸브플레이트에 시일링 돌기의 시트(seat)를 형성시키고 이에 의해 기밀작용이 수행되게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조가 상세히 도시된다. 도 5 및 도 6에서 그 플랩퍼형 토출밸브 시스템은 밸브플레이트(41), 플랩퍼형 토출밸브(32), 백 스프링(33) 및 밸브카버(37)으로 구성된다.

그 밸브카버(37)는 토출실(37')을 형성하여 실린더(13)로부터 토출되는 냉매가스를 배출하기 위해 실린더블럭(13')에 고정되게 조립된다.

상기 밸브플레이트(41)는 도 3에 도시된 바와 같이 실린더블럭(13')의 상면(13)에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)와 토출실을 연통시키는 토출구(41')와 흡입구(41)가 형성되고 상면에는 그 토출구(41') 주위에 밸브의 장착홈(41a)이 형성된다. 또, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 밸브카버(37)와의 접촉부에 전주에 걸쳐 시일링 돌기(41c)가 형성된다. 그러한 시일링 돌기(41c)는 밸브플레이트(41)가 압연강판재인 경우 프레스 성형의 압인 가공에 의해 형성되며, 그 압인가공도 토출구(41') 및 흡입구(41)의 피어싱가공시에 스트리퍼상에 형성시켜 동시에 가공하는 것도 가능하며, 그 평탄도를 향상시키기 위한 평탄가공도 동시에 수행될 수 있다.

상기 플랩퍼형 토출밸브(32)는 그 밸브플레이트(41)의 토출구(41')를 실린더(13)의 내부 압력에 따라 개폐시키도록 그 밸브플레이트(41)의 상면의 장착홈(41a)에 설치된다.

상기 백 스프링(33)은 그 플랩퍼형 토출밸브(32)의 타단의 개방정도를 탄성적으로 제한하고 폐쇄시 턴성을 가하여 신속히 폐쇄되도록 밸브플레이트(41)의 상면의 장착홈(41a)에 플랩퍼형 토출밸브(32)의 상부에서 삽입된다.

이와 같이 구성되는 상술한 본 발명에 따른 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조에 있어서는, 제조시에는 별도의 공정없이 시일링 돌기(41c)를 밸브플레이트(41)의 토출구(41')와 흡입구(41)의 피어싱공정, 장착홈(41a) 형성공정 또는 평탄도를 향상시키기 위한 평탄화 공정에서 동시에 이루어질 수 있으며, 그 조립은 그 밸브플레이트(41)를 실린더블럭(13')의 소정의 위치에 배치시키고 장착홈(41a)에 플랩퍼형 토출밸브(32) 및 백 스프링(33)을 삽입시킨 후에 밸브카버(37)를 실린더블럭(13')에 고정시킴으로써 그 고정, 조립력에 의해 자동으로 상기 밸트플레이트(41)의 시일링 돌기(41c)가 상부의 밸브카버(37)로 파고들어가 그 시일링 돌기(41c)의 시이트(seat)를 형성하게 되어 기밀을 유지할 수 있게 된다.

한편, 플랩퍼형 토출밸브(42)와 플랩퍼형 흡입밸브가 분리되게 형성되는 경우에도 그 각각에 상술한 본 발명의 시일링 돌기(41c)가 밸브플레이트(41)에 형성되어 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체에 시일링구조를 형성할 수도 있으며, 또한, 그 시일링 돌기(41c)가 밸브카버(37)측에 형성될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조의 구성과 그 작용에 의하면, 단순히 시일링 돌기(41c)를 밸브카버(37) 내지 밸브플레이트(41)에 별도의 추가공정없이 형성시킴으로써 종래의 패킹(36)이 생략되고 그 조립공정도 생략될 수 있어 제조비용이 절감되어 생산성이 향상되게 될 뿐만 아니라 확실한 기밀이 보장될 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실린더(13)의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭(13')에 고정되고 그 실린더(13)내에서의 피스톤(14)의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체(15)를 지니는 압축기에 있어서 : 토출실(37')을 형성하여 실린더(13)로부터 토출되는 냉매가스를 배출하기 위해 실린더블럭(13') 고정되는 밸브카버(37) ; 및 상기 밸브카버(37)와 실린더블럭(13')의 상면(13)사이에 밀폐되게 배치되며 실린더(13)로 통하는 적어도 토출구(41')와 흡입구(41)가 형성되고, 그 상부의 밸브카버(37)와의 접촉부에 전주에 걸쳐 시일링 돌기(41c)가 형성되며, 장착홈(41)이 상면에 형성된 밸브플레이트(41)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브플레이트(41)의 시일링 돌기(41c)가 프레스 성형의 압인 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 시일링구조.