KR19980073497A - 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치는, 냉매를 출입시키도록 실린더블록과 실린더헤드 사이에 설치된 밸브플레이트의 일측에서 그 흡입구를 피스톤의 왕복운동에 따라 개방 및 폐쇄하도록 작동하는 흡입작동부를 구비한 압축기용 흡입밸브에 있어서, 상기 흡입밸브의 흡입작동부에 상기 밸브플레이트의 흡입구를 커버하는 크기의 구형부재를 부착하여 구성하고, 상기 밸브플레이트와 흡입밸브의 사이에 상기 흡입밸브의 운동을 가이드하는 가이드밸브를 설치하여 상기 흡입밸브의 구형부재가 통과되어 밸브플레이트의 흡입구를 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하므로 본 발명은 불필요한 밸브 요동에 따른 흡입손실이 없어져 흡입효율 상승에 따른 압축기의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 흡입밸브에서 발생하는 소음 및 진동을 방지할 수 있다.

Description

압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히, 압축기의 흡입밸브가 피스톤의 왕복운동에 따라 밸브플레이트의 흡입구의 개폐를 반복하면서 면접촉에 의해 발생되는 소음 및 진동을 방지하는 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치에 관한 것이다.

일반적인 압축기에 있어서, 도1 내지 도5에 도시한 바와 같이, 내부의 기밀을 유지하기 위한 압축기의 본체(10) 내의 상부에는 회전자(21)와 고정자(22)로 이루어진 전동기(20)가 배설되어 있고, 상기 고정자(22)에 형성된 자장에 의해 회전하는 회전자(21)의 중심에는 회전자(21)와 연동되어 회전하는 크랭크축(30)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 크랭크축(30)의 하부에 형성된 편심부(30a)에는 크랭크축(30)의 회전운동을 피스톤(50)의 왕복운동으로 전환시키도록 커넥팅로드(40)가 연결되어 있다.

즉, 상기 커넥팅로드(40)는 그 대경부(도시안됨)의 내주면에 상기 크랭크축(30)의 편심부(30a)가 미끄럼접촉되며, 그 소경부(도시안됨)에 실린더블록(60)내에서 상기 커넥팅로드(40)의 왕복운동에 따라 연동되어 왕복운동되도록 피스톤(50)이 피스톤핀(51)에 의해 결합되어 있다. 각각 상기 편심부(30a) 및 피스톤(50)에 피스톤핀(51)을 매개로 연결되어 있다.

상기 실린더블록(60)의 외측에는 복수개의 체결볼트(77)에 의해 상기 실린더블록(60)과 결착되어 냉매의 흡입과 토출공간이 형성된 실린더헤드부(70)가 설치되어 있다.

그리고 상기 실린더블록(60) 상측에 배설되어 프레임(62)에 고정되어 있는 지지베어링(61)은 상기 회전자(21)를 지지하며 상기 크랭크축(30)의 회전에 따라 면접촉하도록 되어 있다.

한편, 상기 크랭크축(30)의 편심부(30a)에는 상기 크랭크축(30)이 회전운동하므로서 오일챔버(65) 내에 저류되어 있는 윤활유(67)를 상기 크랭크축(30)에 형성된 도시되지 않은 그루빙홈에 가이드되면서 상승하도록 상기 오일픽업부재(66)가 설치되어 있다.

상기 실린더헤드부(70)는 도시되지 않은 증발기로부터 공급되는 냉매를 유압하는 냉매유입관(71)과, 상기 냉매유입관(71)을 통해 유입되는 냉매에 의해 발생되는 소음들을 감쇄시키는 흡입머플러(72)와, 상기 흡입머플러(72)를 하부에서 지지하며 유입되는 냉매를 안내함과 동시에 냉매의 누설 및 열전달을 방지하기 위한 베이스머플러(73)와, 상기 베이스머플러(73)의 관통구멍(73a)에 일단이 삽입되어 상기 실린더블록(60)내의 윤활과 냉각을 위한 윤활유(67)를 흡입하도록 배설된 모세관(74)과, 상기 베이스머플러(73)에 결착되어 흡입실(75a)과 토출실(75b)로 구획되어 있는 실린더헤드(75)와, 상기 실린더블록(60)내로 냉매를 흡입하거나 토출하도록 가이드하는 밸브플레이트(90)와, 상기 실린더헤드(75)와 밸브플레이트(90)사이에 배설되어 냉매가스의 누출을 방지하는 가스켓(76)과, 상기 밸브플레이트(90)의 실린더블록(60)측에 배설되어 상기 피스톤(50)의 흡입행정시 상기 밸브플레이트(90)의 흡입구(91)를 커버하도록 밀착되어 있는 흡입작동부(78a)가 탄성적으로 개폐되어 실린더블록(60) 내로 냉매를 흡입하는 흡입밸브(78)와, 상기 실린더헤드(75)와 밸브플레이트(90)사이에 배설되어 상기 피스톤(50)의 압축행정시 상기 밸브플레이트(90)의 토출구(92)를 통해서 냉매를 토출시키는 토출밸브체(100)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 밸브플레이트(90)는 상기 흡입밸브(78)의 흡입작동부(78a)와 밀착되어서 피스톤(50)의 흡입행정시 냉매를 흡입하는 흡입구(91)와, 상기 토출밸브체(100)와 밀착되어서 상기 피스톤(50)의 압축행정시 냉매를 토출하는 토출구(92)와, 상기 토출구(92)를 통해 실린더헤드(75)의 토출실(75b)에 모인 냉매를 유출시키는 냉매유출통로(93)(94)와, 상기 실린더헤드(75)의 흡입실(75a)과 연결된 베이스머플러(73)가 삽입, 고정되는 삽입부(95)와, 상기 실린더헤드부(70)와 실린더블록(60)을 체결볼트(77)에 의해 결착하기 쉬운 복수개의 관통구멍(96)과, 상기 토출구(92)와 동일면상에 형성되어 상기 실린더블록(60)으로부터 토출되는 냉매의 토출음을 감소시킴과 동시에 상기 토출밸브체(100)를 수용하는 수용부(97)가 형성되어 있다.

상기 토출밸브체(100)는 상기 밸브플레이트(90)의 수용부(97)에 배설되어 피스톤(50)의 압축행정시 탄성적으로 휘어져 상기 밸브플레이트(90)의 토출구(92)를 개방시키고, 반대로 흡입행정시에는 상기 밸브플레이트(90)의 토출구(92)를 폐쇄시켜서 상기 토출구(92)를 통해 냉매의 토출을 차단하는 토출작동부(101a)가 구비된 토출밸브(101)와, 상기 토출밸브(101)의 측면에 배설되어 상기 토출밸브(101)의 토출작동부(101a)의 과도한 휘어짐을 방지하는 스토퍼(102)와, 상기 스토퍼(102)의 측면에 배설되어 상기 스토퍼(102)를 일정한 위치에 유지시키기 위한 커퍼(103)로 구성되어 있다.

미설명 부호 16은 토출튜브이고, 120은 냉매유출관이다.

이와 같이 구성된 종래의 압축기는 전동기(20)의 고정자(22)에 전원이 인가되면서 크랭크축(30)이 회전하게 되고, 상기 크랭크축(30)에 일체적으로 형성된 편심부(30a)에 연결된 커넥팅로드(40)는 크랭크축(30)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시킨다. 이에 따라, 상기 커넥팅로드(40)의 일단에 피스톤핀(51)에 의해 연결된 피스톤(50)은 상기 커넥팅로드(40)의 왕복운동에 따라 실린더블록(60)내에서 흡입 및 압축행정을 통해 냉매를 압축시킨다.

즉, 상기 피스톤(50)이 흡입행정시 냉매유입관(71)을 통해 유입된 냉매는 흡입머플러(72)와 베이스머플러(73)를 거쳐 실린더헤드(75)의 흡입실(75a)로 유입되고 밸브플레이트(90)의 일측에 배설된 흡입밸브(78)가 탄성적으로 열리면서 냉매는 실린더블록(60)내로 유입된다. 이와 같이 유입된 냉매는 피스톤(50)의 압축행정시 고온고압이 되어 상기 밸브플레이트(90)의 토출구(92)에 배설된 토출밸브(101)를 거쳐 실린더헤드(75)의 토출실(75b)에 모인 후 상기 토출실(75b)과 연결된 토출튜브(16)를 통해 냉매유출관(120)으로 유출된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 압축기는, 상기 피스톤(50)의 흡입 및 압축행정이 반복됨에 따라 밸브플레이트(90)의 흡입구(91)를 개폐하는 흡입밸브(78)의 흡입작동부(78a)가 밸브플레이트(90)와 면접촉에 의한 불필요한 요동운동(도8에 도시됨)으로 소음 및 진동이 발생할 뿐만 아니라 요동운동의 반복으로 인한 압축기의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 밸브플레이트와 면접촉의 반복으로 발생되는 소음 및 진동을 방지할 뿐만 아니라 압축기의 성능을 향상시킨 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치는 냉매를 출입시키도록 실린더블록과 실린더헤드 사이에 설치된 밸브플레이트의 일측에서 그 흡입구를 피스톤의 왕복운동에 따라 개방 및 폐쇄하도록 작동하는 흡입작동부를 구비한 압축기용 흡입밸브에 있어서, 상기 흡입밸브의 흡입작동부에 상기 밸브플레이트의 흡입구를 커버하는 크기의 구형부재를 부착하여 구성하고, 상기 밸브플레이트와 흡입밸브의 사이에 상기 흡입밸브의 운동을 가이드하는 가이드밸브를 설치하여 상기 흡입밸브의 구형부재가 통과되어 밸브플레이트의 흡입구를 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도1은 종래에 의한 압축기를 도시한 종단면도,

도2는 도1의 우측면도,

도3은 종래에 의한 압축기의 밸브를 도시한 분해사시도,

도4는 종래에 의한 압축기의 냉매 흡입시 밸브의 작동상태도,

도5는 종래에 의한 압축기의 냉매 흡입시 밸브의 작동 상태를 확대도시한 단면도,

도6은 본 발명에 의한 압축기의 밸브를 도시한 분해사시도,

도7은 본 발명에 의한 압축기의 냉매 흡입시 밸브의 작동 상태를 확대도시한 단면도,

도8은 종래에 의한 압축기의 흡입밸브의 작동시간에 따른 전압을 도시한 그래프,

도9는 본 발명에 의한 압축기의 흡입밸브의 작동시간에 따른 전압을 도시한 그래프,

도10은 본 발명에 의한 압축기의 흡입 체적에 따른 압력을 도시한 싸이클이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

40 : 커넥팅로드50 : 피스톤

70 : 실린더헤드부60 : 실린더블록

78 : 흡입 밸브78a : 흡입작동부

78b : 구형부재80 : 가이드밸브

90 : 밸브플레이트101 : 토출밸브

이하, 본 발명의 일실시예를 도6 및 도7을 참조하면서 상세히 설명한다.

도6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기에 있어서, 내부에서 피스톤(50)이 왕복운동하는 실린더블록(60)의 외측에 설치된 실린더헤드부(70)는 도시되지 않은 증발기로 부터 공급되는 냉매를 유입하는 냉매유입관(71)과, 상기 냉매유입관(71)을 통해 유입되는 냉매에 의해 발생되는 소음등을 감쇄시키는 흡입머플러(72)와, 상기 흡입머플러(72)를 하부에서 지지하며 유입되는 냉매를 안내함과 동시에 냉매의 누설 및 열전달을 방지하기 위한 베이스머플러(73)와, 상기 베이스머플러(73)에 형성된 관통구멍(73a)에 일단이 삽입되어 상기 실린더블록(60)내의 윤활과 냉각을 위한 윤활유(67)를 흡입하도록 배설된 모세관(74)과, 상기 베이스머플러(73)에 결착되어 흡입실(75a)과 토출실(75b)로 구획되어 있는 실린더헤드(75)와, 상기 실린더블록(60)내로 냉매를 흡입하거나 토출하도록 가이드하는 밸브플레이트(90)와, 상기 실린더헤드(75)와 밸브플레이트(90)사이에 배설되어 냉매의 누출을 방지하기 위한 가스켓(76)과, 상기 밸브플레이트(90)의 실린더블록(60)측에 배설되어 상기 피스톤(50)의 흡입행정시 상기 밸브플레이트(90)의 흡입구(91)를 커버하도록 밀착되어 있는 흡입작동부(78a)가 탄성적으로 개폐되어 실린더블록(60) 내로 냉매를 흡입하는 흡입밸브(78)와, 상기 밸브플레이트(90)와 흡입밸브(78)의 사이에 흡입밸브(78)의 운동을 가이드하도록 설치된 가이드밸브(80)와, 상기 실린더헤드(75)와 밸브플레이트(90)사이에 배설되어 상기 피스톤(50)의 압축행정시 상기 밸브플레이트(90)의 토출구(92)를 통해서 냉매를 토출시키는 토출밸브체(100)으로 이루어져 있다.

상기 흡입밸브(78)는 그 흡입작동부(78a)에 상기 밸브플레이트(90)의 흡입구(91)를 커버하는 크기의 구형부재(78b)를 부착하여 구성하고, 상기 가이드밸브(80)는 상기 흡입밸브(78)의 구형부재(78b)가 통과되어 밸브플레이트(90)의 흡입구(91)를 개폐하도록 관통형성되어 있다.

상기 흡입밸브(78)의 구형부재(78a)는 그 두께가 상기 가이드밸브(80)의 두께와 동일하거나 그 이상으로 형성되어 있고, 그 재질은 흡입밸브(78)와 동일한 재질로 구성되어 있다.

상기 밸브플레이트(90)는 상기 흡입밸브(78)의 흡입작동부(78a)와 밀착되어서 피스톤(50)의 흡입행정시 냉매를 흡입하는 흡입구(91)와, 상기 토출밸브체(100)와 밀착되어서 상기 피스톤(50)의 압축행정시 냉매를 토출하는 토출구(92)와, 상기 토출구(92)를 통해 실린더헤드(75)의 토출실(75b)에 모인 냉매를 유출시키는 냉매유출통로(93)(94)와, 상기 실린더헤드(75)의 흡입실(75a)과 연결된 베이스머플러(73)가 삽입, 고정되는 삽입부(95)와, 상기 실린더헤드부(70)와 실린더블록(60)을 체결볼트(77)에 의해 결착하기 위한 복수개의 관통구멍(96)과, 상기 토출구(92)와 동일면상에 형성되어 상기 실린더블록(60)으로부터 토출되는 냉매의 토출음을 감소시킴과 동시에 상기 토출밸브체(100)를 수용하는 수용부(97)가 형성되어 있다.

상기 토출밸브체(100)는 상기 밸브플레이트(90)의 수용부(97)에 배설되어 피스톤(50)의 압축행정시 탄성적으로 휘어져 상기 밸브플레이트(90)의 토출구(92)를 개방시키고, 반대로 흡입행정시에는 상기 밸브플레이트(90)의 토출구(92)를 폐쇄시켜서 상기 토출구(92)를 통해 냉매의 토출을 차단하는 토출작동부(101a)가 구비된 토출밸브(101)와, 상기 토출밸브(101)의 측면에 배설되어 상기 토출밸브(101)의 토출작동부(101a)의 과도한 휘어짐을 방지하는 스토퍼(102)와, 상기 스토퍼(102)의 측면에 배설되어 상기 스토퍼(102)를 일정한 위치에 유지시키기 위한 키퍼(103)로 구성되어 있다.

다음에, 상기한 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

압축기가 작동하면 피스톤(50)은 실린더블록(60)내에서 흡입 및 압축행정을 반복하게 되고 상기 피스톤(50)의 흡입행정에 따른 흡입력에 의해 흡입밸브(78)의 흡입작동부(78a)가 탄성적으로 휘어져 상기 밸브플레이트(90)의 흡입구(91)를 통해 냉매가 흡입된 후, 실린더블록(60)내에서 피스톤(50)의 압축운동으로 압축되어 상기 흡입작동부(78a)의 상기 밸브플레이트(90)측에 부착된 구형부재(78b)가 상기 흡입구(91)에 밀착되어 폐쇄하고 이와 동시에 상기 피스톤(50)의 압축행정에 따른 토출력에 의해 상기 토출밸브(101)의 토출작동부(101a)가 탄성적으로 휘어져 토출밸브(101)가 열리게 되고, 이 때, 상기 토출밸브(101)의 측면에 배설되어 있는 상기 스토퍼(102)는 상기 토출밸브(101)의 토출작동부(101a)의 과도한 휘어짐이 방지되고, 상기 스토퍼(102)의 측면에 배설된 키퍼(103)는 상기 스토퍼(102)를 일정한 위치에 유지시킨다.

또한, 상기 흡입밸브(78)와 밸브플레이트(90)의 사이에 가이드밸브(80)가 설치되어 상기 흡입밸브(78)의 운동량을 조절하게 되고, 도9 및 도10의 P-V선도에서 보듯이 불필요한 밸브 요동에 따른 흡입손실이 없어져 흡입효율 상승에 따른 압축기의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 흡입밸브에서 발생하는 소음 및 진동을 방지할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치에 의하면, 상기 흡입밸브의 흡입작동부에 상기 밸브플레이트의 흡입구를 커버하는 크기의 구형부재를 부착하여 구성하고, 상기 밸브플레이트와 흡입밸브의 사이에 상기 흡입밸브의 운동을 가이드하는 가이드밸브를 설치하여 상기 흡입밸브의 구형부재가 통과되어 밸브플레이트의 흡입구를 개폐하도록 구성함으로써, 불필요한 밸브 요동에 따른 흡입손실이 없어져 흡입효율 상승에 따른 압축기의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 흡입밸브에서 발생하는 소음 및 진동을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 냉매를 출입시키도록 실린더블록과 실린더헤드 사이에 설치된 밸브플레이트의 일측에서 그 흡입구를 피스톤의 왕복운동에 따라 개방 및 폐쇄하도록 작동하는 흡입작동부를 구비한 압축기용 흡입밸브에 있어서,

   상기 흡입밸브의 흡입작동부에 상기 밸브플레이트의 흡입구를 커버하는 크기의 구형부재를 부착하여 구성하고, 상기 밸브플레이트와 흡입밸브의 사이에 상기 흡입밸브의 운동을 가이드하는 가이드밸브를 설치하여 상기 흡입밸브의 구형부재가 통과되어 밸브플레이트의 흡입구를 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 흡입밸브의 구형부재는 그 두께가 상기 가이드밸브의 두께와 동일하거나 그 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 흡입밸브의 구형부재는 상기 흡입밸브의 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 압축기용 흡입밸브의 진동소음 방지장치.