KR19980076773A - 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버를 제공한다.

그 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 커버는, 실린더실(13')의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭(13)에 고정되고 그 실린더실(13')내에서의 피스톤(14)의 왕복 운동에 따라 실린더블럭(13)의 상면에 고정된 밸브플레이트(32)의 흡입구(31')와 토출구(33')를 개폐시키는 흡입밸브(31)와 토출밸브(33)를 지니는 왕복동형 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체에 있어서: 상기 밸브플레이트(32)의 상면에 기밀되게 부착되고, 상기 흡입구(31')와 흡입머플러(16)가 서로 연통되도록 흡입구(31')를 포함하여 그 외측으로 흡입플레넘(45)이 형성된 밸브카버의 하판(44); 상기 하판(44)의 상면에 기밀되게 부착되고 토출머플러(17)측으로 연장되어 그 토출머플러(17)의 하부카버를 형성하는 밸브카버의 중판(35); 그리고 상기 중판(35)의 상면에 기밀되게 부착되고 토출플레넘(17')을 형성하고 토출머플러(17)측으로 연장되어 그 토출머플러(17)의 상부카버를 형성하는 밸브카버의 상판(36)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 이중벽과 엔지니어링 플라스틱의 단열성에 의하여 흡입 냉매가스의 열전달에 의한 압축기의 체적효율을 향상시킬 수 있고 소음을 감소시킬 수 있으며, 나아가 조립성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버

본 발명은 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버에 관한 것으로서, 더 상세하게는 왕복동 압축기에 있어, 흡입 냉매가스의 열전달에 의한 압축기의 체적효율을 향상시킬 수 있는 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버에 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 유압된다. 그 증발기에서 그 저압, 저온의 냉매는 대부분 액상으로 냉장고 내부의 저열원으로부터 잠열을 흡수하여 포하증기상태의 냉매로 상변화를 일으킨 후, 다시 상술한 압축기로 유입됨으로써 냉동사이클을 구성하게 된다. 이와 같은 냉동사이클을 반복하는 가운데에 냉장고 내부는 지속적으로 냉기를 공급받아 소망의 냉동(장)효과를 가져오게 된다.

통상 가정용 냉장고용 압축기는 주로 1단의 왕복동형으로 그 구동 전기모터와 함게 케이스내에 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 내지는 측부에서 프레임(24)을 개재하여 지지된다.

상술한 왕복동형 압축기는 도 1에서 횡형으로 프레임(24)의 상부에 고정되는 실린더블럭(13)과 그 내부의 실린더실(13')에 왕복 운동가능하게 삽입되는 피스톤(14)을 구비하며(도 2참조), 그 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 실린더블럭(13)의 좌측 단부에 설치된 흡입 및 토출 밸브조립체(15)를 개재하여 저압, 저온의 냉매가스가 흡입되고 고압, 고언의 냉매가스가 토출된다. 그 흡입 및 토출 밸브조립체(15)는 소형화를 위하여 통상 탄성을 지니는 플랩퍼(flapper) 내지는 리드(reed)형 박판 구조로 구성되며, 그 플랩퍼 내지는 리드형 흡입 및 토출 밸브조립체(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, 12)에 밀폐되게 고정된 흡입파이프(연결관)(22) 및 흡입머플러(16)를 개재하여 외부의 증발기(도시생략됨)로부터 흡입 및 토출 밸브조립체(15)의 흡입리드밸브로 유입되고, 피스톤(14)의 전진 운동시에 상기 압축기에서 토출된 고압, 고온의 냉매가스는 그 흡입 및 토출 밸브조립체(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 압송된다. 냉매충전파이프(22')는 상기 하부 케이스(11)에 밀폐되게 고정되고 초기에 내부에 냉매가스를 충전시킨 후, 밀봉된다.

냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음은 피스톤(14)의 왕복운동, 흡입 및 토출 밸브조립체(15)의 개폐 충격, 냉매가스의 흡입 및 토출 압력의 맥동 등에 의해 발생하며, 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 실린더실(13')로 흡입되고, 실린더실(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 지지된다. 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 하부 케이스(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 3 및 도 4에는 상술한 종래의 플랩퍼형 밸브조립체의 구조가 일예로서 흡입머플러(16) 및 토출머플러(17)와 함께 상세히 도시된다. 그 플랩퍼형 밸브조립체는 플래퍼형 흡입밸브(31), 밸브플레이트(32), 플랩퍼형 토출밸브(32) 및 밸브카버의 하판(34)과 중판(35)과 상판(36)을 구비한다.

그 밸브플레이트(32)는 필요에 따라 흡입밸브(31)를 사이에 두고 실린더블럭(13)의 상면(13)에 기밀되게 배치되며, 실린더실(13')과 흡입플레넘(16') 및 토출플레넘(17')을 각각 분리되게 연통시키는 적어도 흡입구(31')와 토출구(43')가 그 밸브플레이트(32)에 형성된다. 상기 플랩퍼형 흡입밸브(31)와 토출밸브(33)는 그 밸브플레이트(32)의 흡입구(31')와 토출구(33')를 실린더실(13')의 내부 입력에 따라 개페시키도록 그 밸브플레이트(32)의 하면과 상면에 설치된다.

도 4에 도시된 바와 같이 판금재인 밸브카버의 상판(36)과 하판(44) 및 하판(44)이 브레이징용접되고 절곡되어, 도 3에 도시된 바와 같이 토출밸브(33)가 조립된 밸브플레이트(32) 및 흡입밸브(31)를 개재하여 실린더블럭(13)의 상면에 기밀되게 고정된다. 이와 같이 하여 상판(36)과 중판(35)사이가 상부에서는 토출플레넘(17')을 형성하고 우측에서는 토출머플러(17)를 형성하며, 중판(35)의 일측에서 하판(44)과의 사이에 흡입플레넘(16')을 형성하고 하판(34)은 그 중판(35)을 보강하여 하부의 밸브플레이트(32)에 기밀되게 부착가능하게 된다.

상기 흡입플레넘(16')과 토출플레넘(17')은 도 3에 도시된 바와 같이 각각 흡입머플러(16)와 토출머플러(17)로 연통되어, 피스톤(14)의 흡입행정시 압축기(10)로 흡입되는 저온 저압의 냉매가스가 흡입머플러(16) 및 흡입플레넘(16')을 거쳐 개방되는 흡입밸브(31)를 통해 실린더실(13')에 유입되고, 그 실린더실(13')에서 피스톤(14)의 압축행정시에 압축된 후 고온, 고압의 냉매가스가 이때 개방되는 토출밸브(33)를 통해 토출플레너(17') 및 토출머플러(17)를 거쳐 토출파이프로 배출된다.

그러나, 상기 흡입플레넘(16')이 중판(35)을 개재하여 토출플레넘(17')에 둘러싸여 있어 그 토출플레넘(17')의 고온, 고압의 냉매가스로 인하여 흡입플레넘(16')내의 온도가 크게 상승하게 됨으로써 그 흡입플레넘(16')을 통해 흡입되는 냉매가스의 밀도가 떨어지게 되고 이에 따라 냉동능력이 크게 저하하게 된다. 즉, 냉동능력(Q)은 Q=ρVΔh_eva(ρ는 흡입가스 밀도, V는 배제체적(displacement volume), Δh_eva는 증발기 입출구의 엔탈피차)의 식으로부터 흡입되는 냉매가스의 밀도의 저하에 따라 비례적으로 감소하게 된다(흡입 열전달에 의한 체적효율 감소)는 문제가 있다.

또한, 상기 흡입밸브(31)와 토출밸브(33)의 작동타격음이 밸브플레이트(32)와 하판(34)을 통해 전달되게 되어 큰 소음의 원인이 된다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 왕복동 압축기에 있어, 흡입 냉매가스의 열전달에 의한 압축기의 체적효율을 향상시킬 수 있고 소음을 감소시킬 수 있는 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버를 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 3은 종래의 플래퍼형 밸브조립체의 구조를 도시한 상세 부분단면도,

도 4는 도 3의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버의 구조로 도시한 분해사시도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플랩퍼형 밸브조립체의 카버의 구조를 도시한 분해사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 압축기11 : 하부케이스

12 : 상부케이스13 : 실린더블럭

14 : 피스톤15 : 흡입 및 토출밸브 조립체

16 : 흡입머플러17 : 토출머플러

18 : 고정자(스테이터)19 : 회전자(로터)

20 : 회전축21 : 편심축

22 : 흡입파이프(연결관)23 : 토출파이프연결관

23' : 토출파이프24 : 프레임

25 : 냉동기유 저유조31 : 흡입밸브

32 : 밸브플레이트33 : 토출밸브

34, 44 : 밸브카버의 하판35 : 밸브카버의 중판

36 : 밸브카버의 상판45 : 흡입플레넘

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버는, 실린더실의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭에 고정되고 그 실린더실내에서의 피스톤의 왕복 운동에 따라 실린더블럭의 상면에 공정된 밸브플레이트의 흡입구와 토출구를 개폐시키는 흡입밸브와 토출밸브를 지니는 왕복동형 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체에 있어서; 상기 밸브플레이트의 상면에 기밀되게 부착되고, 상기 흡입구와 흡입머플러가 서로 연통되도록 흡입구를 포함하여 그 외측으로 흡입플레넘이 형성된 밸브카버의 하판; 상기 하판의 상면에 기밀되게 부착되고 토출머플러측으로 연장되어 그 토출머플러의 하부카버를 형성하는 밸브카버의 중판; 그리고 상기 중판의 상면에 기밀되게 부착되고 토출플레넘을 형성하고 토출머플러측으로 연장되어 그 토출머플러의 상부카버를 형성하는 밸브카버의 상판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 하판의 흡입플레넘과 토출플레넘사이를 이중으로 단열시키도록 상기 중판에도 그 하판의 흡입플레넘을 덮도록 형성되는 것이 바람직하며, 또한, 상기 하판이 엔지니어링 플라스틱으로 형성됨으로써 더욱 체적효율 감소를 방지할 수 있고 소음을 감소시키며, 더욱 기밀성과 조립성을 향상시킬 수 있다.

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

도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버의 구조가 분해사시도로서 상세히 도시된다. 그 밸브조립체의 카버는 상판(36), 중판(35) 및 하판(44)으로 구성된다.

그 하판(44)은, 도 3에 도시된 바와 같이 밸브플레이트(32)의 상면에 기밀되게 부착되고, 상기 흡입구(31')와 흡입머플러(16)가 서로 연통되도록 흡입구(31')를 포함하여 그 외측으로 흡입플레넘(45)이 형성된다. 또, 그 하판(44)은 엔진니어링 플라스틱으로 형성함으로써 더욱 단열성과 조립성을 향상시킬 수 있고 소음을 감소시킬 수 있다.

상기 중판(35)은 종래와 같이 상기 하판(44)의 상면에 기밀되게 부착되고 토출머플러(17)측으로 연장되어 그 토출머플러(17)의 하부카버를 형성하는데, 상기 흡입플레넘(45)을 둘러싸서 열전달을 차단하도록 흡입플레넘(45)과 토출플레넘(17')사이에서 이중벽을 형성한다.

상기 상판(36)은, 상기 중판(35)의 상면에 기밀되게 부착되고 토출플레넘(17')을 형성하고 토출머플러(17)측으로 연장되어 그 토출머플러(17)의 상부카버를 형성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버의 상세한 조립 및 작용을 도 3 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이 구성되는 중판(35)과 상판(36)은 프레스가공에 의해 성형되고 브레이징에 의해 밀폐되게 접합되며, 하판(44)은 엔지니어링 플라스택인 경우 사출성형에 의해 제조되어 실린더블럭(13')의 상면에 흡입밸브(31) 및 밸브플레이트(32)와 함께 배치시킨 후 브레이징접합된 중판(35)과 상판(36)을 그 하판(44)위에 배치시켜 고정시킴으로써 조립이 완료된다. 이에 따라, 하판(44)의 브레이징이 불필요하게 된다.

이와 같이 조립된 밸브조립체는 흡입플레넘(45)이 토출플레넘(17')과의 사이에 이중벽으로 형성되어 토출플레넘(17')의 고온이 단열되게 되어 상술한 체적효율감소가 방지되게 된다.

더육, 하판(44)이 엔지니어링 플라스틱으로 성형된 경우 그 단열효과는 더욱 크게 되어 압축기의 냉동능력을 향상시킬 수 있게 되고, 더욱 기밀 효과를 크게 하여 압력손실을 감소시키며, 소음의 흡수효과 또한 크게되어 소음전달을 상당히 차단할 수 있게 된다. 또한, 하판(44)의 브래이징이 불필요하게 되어 생산성이 향상되게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버의 구성과 그 작용에 의하면, 이중벽과 엔지니어링 플라스틱의 단열성에 의하여 흡입 냉매가스의 열전달에 의한 압축기의 체적효율을 향상시킬 수 있고 소음을 감소시킬 수 있으며, 나아가 조립성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 실린더실(13')의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭(13)에 고정되고 그 실린더실(13')내에서의 피스톤(14)의 왕복 운동에 따라 실린더블럭(13)의 상면에 고정된 밸브플레이트(32)의 흡입구(31')와 토출구(33')를 개폐시키는 흡입밸브(31)와 토출밸브(33)를 지니는 왕복동형 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체에 있어서:

   상기 밸브플레이트(32)의 상면에 기밀되게 부착되고, 상기 흡입구(31')와 흡입머플러(16)가 서로 연통되도록 흡입구(31')를 포함하여 그 외측으로 흡입플레넘(45)이 형성된 밸브카버의 하판(44);

   상기 하판(44)의 상면에 기밀되게 부착되고 토출머플러(17)측으로 연장되어 그 토출머플러(17)의 하부카버를 형성하는 밸브카버의 중판(35); 그리고

   상기 중판(35)의 상면에 기밀되게 부착되고 토출플레넘(17')을 형성하고 토출머플러(17)측으로 연장되어 그 토출머플러(17)의 상부카버를 형성하는 밸브카버의 상판(36)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 커버.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하판(44)의 흡입플레넘(16')과 토출플레넘(17') 사이를 이중으로 단열시키도록 상기 중판(35)에도 그 하판(44)의 흡입플레넘(16')을 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하판(44)이 엔지니어링 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동 압축기의 플랩퍼형 밸브조립체의 카버.