KR20000046281A - 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조에 관한 것이다. 본 발명은 밸브어셈블리(40)를 구성하는 흡입가스켓(41), 흡입밸브(43), 밸브플레이트(45), 토출가스켓(47) 및 헤드커버(49) 등의 상대적인 위치를 상기 부품들을 체결하기 위한 볼트(50)를 사용하여 설정하는 것이다. 이 때, 상기 부품들이 상기 볼트(50)의 나사부(55)가 아닌 몸체부(51)에 의해 가이드되도록 하기 위해 상기 밸브어셈블리(40)가 장착되는 실린더블록(30)의 체결공(31)에는 밸브어셈블리(40)를 상기 실린더블록(30) 상에 안착시킬 때, 상기 나사부(55)가 위치되는 확장부(33)를 형성한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 밸브어셈블리를 구성하는 부품 사이의 상대위치를 설정하기 위한 별도의 구성이 필요없이 상기 밸브어셈블리를 정확하게 조립하는 것이 가능하게 되는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실로 냉매를 공급하거나 압축된 냉매를 배출하는 밸브어셈블리의 조립구조에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 밀폐형 압축기는 크랭크축의 회전을 피스톤의 직선왕복으로 변환하는 방식에 따라 스카치 요크식과 커넥팅 로드식으로 나눌 수 있다. 도 1에는 커넥팅로드 방식의 밀폐형 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다.

이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고, 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 설치되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1) 내부에 지지되어 있다.

그리고, 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여서는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)에는 회전자(4)가 일체로 설치되어 상기 고정자(3)와의 전자기적 상호작용에 의해 상기 크랭크축(5)과 함께 회전된다.

상기 크랭크축(5)의 상단에는 편심핀(5b)이 상기 크랭크축(5)의 회전중심에 대해 편심되게 형성되어 있다. 그리고 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 균형추(5c)가 형성되어 있다. 도면 부호 5a는 오일(L)을 공급하기 위해 크랭크축(5)의 내부에 형성된 통로이다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더블록(6)이 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있다. 그리고 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다. 그리고 상기 실린더블록(6)의 선단에는 상기 압축실(6)로 유입되고 배출되는 작동유체를 제어하는 밸브어셈블리(20)가 설치된다.

그리고 상기 작동유체에 의해 발생되는 소음을 감소시키기 위한 소음기(11)가 상기 헤드커버(10)와 연결설치되어 있다.

도면 부호 5d는 오일(L)을 상기 통로(5a)로 흡상시키는 펌핑기구이고, 12는 작동유체를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 작동유체를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성을 가지는 일반적인 밀폐형 압축기에서 상기 밸브어셈블리(20)의 구성이 도 2에 상세하게 도시되어 있다. 이에 따르면, 상기 실린더블록(6)과 헤드커버(10)의 사이에는 흡입가스켓(21), 흡입밸브(23), 밸브플레이트(25), 토출가이드(27)가 차례로 설치된다. 물론 토출밸브도 있으나 편의상 도시를 생략하였다. 이와 같이 밸브어셈블리(20)를 구성하는 요소들에는 상기 헤드커버(10)와 함께 밸브어셈블리(20)를 상기 실린더블록(6)에 볼트(29)를 사용하여 체결하기 위한 볼트공(BH)이 각각 네 모서리에 천공되어 있다.

한편, 상기 볼트(29)는 그 몸체부(29B)의 하단부에 나사부(29S)가 일부 형성되어 있는데, 상기 몸체부(29B)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 헤드커버(10), 토출가스켓(27), 밸브플레이트(25), 밸브판(23) 및 흡입가스켓(21)을 관통하여 위치되고, 상기 나사부(29S)는 상기 실린더블록(6)에 천공되어 있는 체결공(6B)의 나사부에 체결된다. 여기서 상기 체결공(6B)의 입구에는 카운터싱킹부가 형성되어 있다.

그리고, 상기 밸브플레이트(9P)에는 상기 흡입가스켓(9S)과 토출가스켓(9D)의 상기 밸브플레이트(9P)에 대한 위치를 설정하기 위한 2개의 가이드핀(GP)이 압입되어 그 양측으로 돌출되게 설치되어 있다. 따라서, 상기 흡입가스켓(9S)과 토출가스켓(9D) 그리고 상기 헤드커버(10) 및 상기 실린더블록(6)에는 상기 가이드핀(GP)을 위한 통공 및 결합공(H)이 형성되어 있다.

이와 같은 구성에서 상기 밸브어셈블리(20)를 조립하여 상기 실린더블록(6)에 체결하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 조립을 위한 지그(도시되지 않음)에 상기 헤드커버(10)에서 상기 흡입가스켓(21)까지를 차례로 적층하고, 상기 볼트(29)를 각각의 볼트공(BH)에 삽입하여, 상기 밸브어셈블리(20)가 가조립된 상태로 장착한다. 이때, 상기 가조리된 상태에서 상기 가이드핀(26)은 상기 헤드커버(10), 밸브플레이트(25) 및 흡입밸브(23)와 특히 상기 가스켓(21,27) 사이의 상대위치는 상기 가이드핀(26)에 의해 설정된다.

그리고, 상기와 같이 가조립된 상태의 밸브어셈블리(20)를 실린더블록(6)에 안착시키고, 상기 볼트(29)를 각각 체결하여 조립을 완성한다.

하지만 상기와 같은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조에는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 상기 헤드커버(10), 가스켓(21,27), 흡입밸브(23) 및 밸브플레이트(25) 사이의 상대위치를 설정하기 위해 상기 가이드핀(26)을 밸브플레이트(25)에 압입하고, 상기 가이드핀(26)이 관통되는 통공 및 결합공(H)을 각각의 부품에 형성하여야 한다. 따라서, 이들 부품을 제조하는 공정이 복잡하게 되고, 이들 각각의 위치가 정확하게 관리되지 않으면 밸브어셈블리(20)의 조립상태가 정확하게 되지 않아 성능이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 지그를 사용하여 실린더블록(6)에 밸브어셈블리(20)를 장착하는 과정에서 다음과 같은 문제가 발생한다. 일단 지그에 적층되어 가조립된 상태의 밸브어셈블리(20)는 상기 가이드핀(26)과 상기 볼트(29)의 몸체부(29B)에 의해 그 상대위치가 정확하게 가이드된다. 즉, 상기 가이드핀(26)과 상기 볼트(29)의 몸체부(29B)에 의해 상기 가스켓(21,27)의 상대위치가 정확하게 관리된다.

하지만, 상기 밸브어셈블리(20)를 상기 실린더블록(6)에 안착시키는 순간에 상기 볼트(29)는 상기 실린더블록(6)의 체결공(6B)에 아직 체결되지 않은 상태로 그 끝부분에 상기 체결공(6B)의 카운터싱킹부(CT)에 위치하게 되고, 밸브어셈블리(20)를 구성하는 다른 부품들은 상기 체결공(6B)에 그 나사부(6B)가 아직 체결되지 않은 상태의 볼트(29)를 따라 내려가 상기 실린더블록(6)에 안착된 상태가 된다.

이때, 상기 밸브어셈블리(20)를 구성하는 부품들은 상기 볼트(29)의 나사부(29B)에 대응되는 위치에 있게 된다. 따라서, 상기 밸브어셈블리(20)를 구성하는 부품중 특히 상기 가스켓(21,27)의 설치위치가 흐트러지게 되는 경우가 많이 발생한다.

즉, 상기 가스켓(21,27)이 상기 볼트(29)의 몸체부(29B)에 의해 가이드되는 경우에는 그 상대위치가 허용오차의 범위내에 있게 되나, 상기 나사부(29S)에 의해 가이드되는 경우에는 허용오차의 범위를 벗어나 그 위치가 설정되는 경우가 발생한다.

이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 가스켓(21,27)에 형성되어 있는 볼트공(BH)이 각각 상기 볼트(29)의 나사부(29S)의 나사산이 아닌 나사골에 의해 가이드되면, 각각의 가스켓(21,27)의 상대위치는 최대 나사높이의 2배에 해당되는 만큼 정위치로부터 벗어나게 되는 것이다. 이와 같이 상기 가스켓(21,27)이 정확한 위치에 있지 않게 되면, 압축실(6')의 탑클리어런스가 정확하게 설정되지 않고, 상기 가스켓(21,27)에 의해 밸브의 동작이 제대로 이루어지지 않게 되는 등의 문제가 발생하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밸브어셈블리의 조립을 보다 용이하고 정확하게 할 수 있는 조립구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밸브어셈블리를 구성하는 부품의 구성을 간단화하는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리의 구성을 보인 분해사시도.

도 3은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리가 체결되는 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 6: 실린더블록

7: 피스톤 8: 커넥팅로드

9: 밸브 어셈블리 10: 헤드커버

11: 소음기 20,40: 밸브어셈블리

30: 실린더블록 31: 체결공

32: 나사부 33: 확장부

41: 흡입가스켓 43: 흡입밸브

45: 밸브플레이트 47: 토출가스켓

49: 헤드커버 50: 볼트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 압축부가 구비되는 실린더부와, 상기 실린더부에 장착되어 상기 압축부에서의 흡입과 토출을 제어하는 밸브어셈블리와, 상기 밸브어셈블리를 상기 실린더부에 체결하는 체결부재를 포함하여 구성되고, 상기 밸브어셈블리를 구성하는 부품사이의 상대적인 위치를 상기 체결부재를 사용하여 설정한다.

상기 실린더부의 상기 체결부재가 체결되는 체결공의 입구에는 확장부로서 카운터보링부가 형성된다.

상기 체결부재는 그 끝부분에 상기 실린더부의 체결공에 체결되는 나사부가 구비된 볼트이다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 밸브어셈블리를 실린더블록에 설치함에 있어, 지그에 가조립된 밸브어셈블리의 상태가 흐트러지지 않아 보다 정확하게 밸브어셈블리를 실린더블록에 설치할 수 있게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5에는 본 발명에 의한 밸브어셈블리 조립구조가 도시되어 있는데, 이에서는 편의상 밸브어셈블리의 요부만을 도시하고 있고, 본 발명의 요지에 해당되지 않는 부분은 도시를 생략하고 있다.

도면에 따르면, 내부에 압축실(6')이 구비되는 실린더블록(30)에는 아래에서 설명될 볼트(50)가 체결되는 체결공(31)이 형성되어 있다. 이와 같은 체결공(31)은 체결되는 볼트(50)의 개수만큼 형성되는 것으로, 일반적으로 4군데에 형성된다.

상기 체결공(31)의 내부에는 볼트(50)와의 체결을 위한 나사부(32)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 나사부(32)의 입구부터 체결공(31)의 입구까지는 확장부(33)를 소정 길이 형성되어 있다. 또한 상기 체결공(31)의 입구 가장자리에는 카운터싱킹부(34)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 실린더블록(30)에는 상기 압축실(6')에서의 냉매 흡입과 토출을 위한 밸브어셈블리(40)가 볼트(50)에 의해 체결된다. 여기서 상기 밸브어셈블리(40)의 구성을 간단히 살펴본다.

밸브어셈블리(40)는 상기 실린더블록(30)에 흡입가스켓(41), 흡입밸브(43), 밸브플레이트(45), 토출가스켓(47) 및 헤드커버(49)의 순서로 적층되어 구성된다.

상기 흡입가스켓(41)은 상기 실린더블록(30)과 흡입밸브(43) 사이에 게재되어 이들 사이의 누설을 방지하는 기능과, 그 두께의 조절을 통해 탑클리어런스(Top Clearance)를 설정하는 기능을 하게 된다.

상기 흡입밸브(43)는 상기 밸브플레이트(45)에 천공되는 흡입공(도시되지 않음)을 개폐하여 상기 압축실(6')로의 냉매흡입을 제어하는 것이고, 상기 밸브플레이트(45)에는 냉매의 흡입과 토출을 위한 흡입공과 토출공 등이 구비되어 있다. 그리고, 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 토출공 측에는 토출밸브의 구성이 구비된다.

상기 토출가스켓(47)은 상기 헤드커버(49)와 밸브플레이트(45) 사이에 게재되어 이들 사이의 누설을 방지하고 상기 흡입가스켓(41)과 함께 탑클리어런스를 설정하게 된다. 그리고, 상기 헤드커버(49)는 상기 밸브플레이트(45)를 덮어 상기 밸브플레이트(45)와의 사이에 흡입방과 토출방을 형성하게 된다.

한편, 상기와 같이 밸브어셈블리(40)를 구성하는 부품들을 상기 실린더블록(30)에 체결하기 위해서 상기 부품들에는 각각 볼트공(BH)이 천공되어 있다. 상기와 같은 볼트공(BH)을 관통하여 설치되어 상기 체결공(31)에 체결되는 볼트(50)의 구성은 다음과 같다.

상기 볼트(50)에는 머리부(51)가 구비되고, 상기 머리부(51)에서 길게 몸체부(52)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 몸체부(52)의 끝부분에는 상기 체결공(31)의 나사부(32)와 체결되는 나사부(55)가 일정 구간 형성되어 있다.

여기서, 상기 나사부(55)와 상기 체결공(31)의 확장부(33)의 관계를 설명한다. 상기 나사부(55)의 길이(S)와 상기 확장부(33)의 깊이(S')는 같거나, 상기 확장부(33)의 깊이(S')가 더 깊은 것이 바람직하다. 이는 상기 밸브어셈블리(40)가 가조립된 상태에서 지그(도시되지 않음)에 의해 실린더블록(30)에 안착되어 조립될 때, 상기 나사부(55)가 상기 확장부(33)에 완전히 수납되어 상기 흡입가스켓(41)과 토출가스켓(47)이 상기 볼트(50)의 나사부(55)에 의해 가이드되지 않도록 하기 위함이다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 상기와 같은 밸브어셈블리(40)를 조립하는 것을 설명한다. 조립을 위한 지그(도시되지 않음)에 상기 흡입가스켓(41), 흡입밸브(43), 밸브플레이트(45), 토출가스켓(47) 및 헤드커버(49)를 차례로 적층하고, 상기 볼트공(BH)에 상기 볼트(50)를 삽입한다.

그리고나서, 이와 같이 지그상에 가조립된 상태의 밸브어셈블리(40)를 상기 실린더블록(30)에 안착시킨다. 이때, 상기 볼트공(BH)을 관통하여 설치되어 있는 볼트(50)의 나사부(55)는 상기 체결공(31)의 확장부(33) 내에 안착된다.

따라서, 상기 밸브어셈블리(40)는 지그상에 가조립된 상태를 그대로 유지하면서 실린더블록(30) 상에 안착되고, 특히 상기 흡입가스켓(41)과 토출가스켓(47)은 상기 볼트(50)의 몸체부(52)에 의해 가이드된다. 이와 같이 상기 흡입가스켓(41)과 토출가스켓(47)의 볼트공(BH)이 상기 볼트(50)의 몸체부(52)에 의해 가이드되면 상기 흡입밸브(43), 밸브플레이트(45) 및 헤드커버(49)에 대한 상기 가스켓(41,47)의 상대위치가 보다 정확하게 설정될 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 상태에서 상기 볼트(50)를 각각 상기 체결공(31)에 체결하면 상기 밸브어셈블리(40)의 조립이 완성된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조는 밸브어셈블리를 가조립한 상태로 실린더블록 상에 안착시키는 과정에서 밸브어셈블리를 실린더블록에 체결하기 위한 볼트의 나사부가 아닌 몸체부에 상기 밸브어셈블리를 구성하는 부품들이 가이드되어 이들 사이의 상대적 위치가 보다 정확하게 설정될 수 있게 되어 조립이 보다 용이하고 확실하게 이루어지는 효과가 있다.

그리고, 상기 밸브어셈블리에서 그 구성 부품 사이의 상대 위치 설정을 위한 가이드핀 및 통공 등을 형성하지 않아도 되므로 밸브어셈블리를 구성하는 부품의 제작이 보다 용이하게 되어 제조원가가 저감되는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 내부에 압축부가 구비되는 실린더부와,

   상기 실린더부에 장착되어 상기 압축부에서의 흡입과 토출을 제어하는 밸브어셈블리와,

   상기 밸브어셈블리를 상기 실린더부에 체결하는 체결부재를 포함하여 구성되고,

   상기 밸브어셈블리를 구성하는 부품사이의 상대적인 위치를 상기 체결부재를 사용하여 설정함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더부의 상기 체결부재가 체결되는 체결공의 입구에는 확장부가 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 체결부재는 그 끝부분에 상기 실린더부의 체결공에 체결되는 나사부가 구비된 볼트임을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브어셈블리 조립구조.