KR20010061718A - 밀폐형 압축기의 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 압축실(6')에서 압축된 냉매의 토출을 제어하는 밸브판(30)에 밸브판(30)의 개폐동작을 제어하는 스프링부(35)를 일체로 그 선단부에 연장형성한 것이다. 따라서 본 발명에서는 밸브장치를 구성하는 부품이 상대적으로 줄어들게 되어 제조원가를 줄일 수 있고, 조립작업의 작업성이 높아지고, 조립공차를 최소화할 수 있어 압축기의 동작특성이 좋아지는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브장치{Valve apparatus for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실의 내외부로 작동유체를 전달하는 밸브장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 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 있고, 상기 크랭크축(5)은 상기 프레임(2)에 회전가능하게 지지되어 있다.

그리고 상기 크랭크축(5)의 내부에는 오일통로(5a)가 형성되어 있다. 상기 오일통로(5a)를 통해서는 밀폐용기(1)의 저면에 구비되어 있는 오일(L)이 안내되어 상기 프레임(2)의 상부로 전달되어 비산된다. 그리고, 상기 크랭크축(5)의 하단부에는 상기 오일(L)을 펌핑하여 상기 오일통로(5a)로 전달하는 펌핑기구(5d)가 설치되어 있다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더(6)가 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 실린더(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 상기 밸브어셈블리(9) 상에는 헤드커버(10)가 장착되어 있고, 상기 헤드커버(10)에는 흡입머플러(11)가 상기 압축실(6')로 냉매를 전달할 수 있도록 밸브어셈블리(9)와 연결 설치되어 있다.

한편, 도 2를 참고하여 상기 밸브어셈블리(9)의 요부구성을 설명한다. 상기 실린더(6)의 선단부에 밸브플레이트(9p)가 설치된다. 상기 밸브플레이트(9p)에는 상기 압축실(6')에서 압축된 냉매가 토출되는 것을 제어하기 위한 구성이 안착되는 안착홈(9g)이 형성되어 있다. 그리고 상기 밸브플레이트(9p)의 일측을 관통하여서는 토출구(9e)가 관통 형성되고, 타측에는 흡입구(9i)가 관통형성되어 있다.

상기 안착홈(9g)에는 상기 토출구(9e)의 개폐를 위한 밸브판(9v)이 구비되어 있다. 상기 밸브판(9v)의 형상은 도 3에 잘 도시되어 있는데, 그 선단부는 상기 토출구(9e)와 대응되는 위치에 설치되어 토출구(9e)를 개폐하는 개폐부(9v')이고 타단부는 아래에서 설명될 리테이터(9r)에 의해 눌러져 고정되는 고정부(9v")이다.

그리고 상기 밸브판(9v)과 겹쳐지게 밸브스프링(9s)이 설치된다. 이와 같은 밸브스프링(9s)의 선단부는 상기 밸브판(9v)의 요동을 제어하는 역할을 한다. 그리고 그 타단부는 상기 리테이너(9r)에 의해 눌러져 고정되는 고정부이다.

상기 밸브판(9v)과 밸브스프링(9s)이 겹쳐져 놓여진 상부에는 리테이터(9r)가 상기 안착홈(9g)에 안착되어 이들을 고정하게 된다. 상기 리테이너(9r)의 내면 상부중 상기 밸브스프링(9s)의 선단과 대응되는 부분은 규제부(9r')로서 다른 곳보다 낮게 형성되어 상기 밸브스프링(9s)의 요동을 규제하게 된다. 여기서 설명된 밸브어셈블리는 그 요부만이 설명된 것이다.

도면중 미설명 부호9i는 상기 압축실(6')로 냉매를 흡입하는 흡입구이다.

이와 같은 구성을 가지는 밀폐형 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 고정자(3)에 대해 회전하면서, 상기 회전자(4)와 일체로 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(5)에 대해 편심되어 있는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 상기 편심핀(5b)을 따라 구동되면서 상기 피스톤(7)을 직선왕복운동하게 한다. 이와 같이피스톤(7)이 압축실(6') 내에서 직선왕복운동하게 되면 냉매의 압축이 이루어지게 된다.

이와 같이 압축기가 동작되는 과정에서, 상기 압축실(6')의 내부로 냉매가 흡입되고, 또한 압축된 냉매가 토출되는 것은 다음과 같은 과정을 거치게 된다. 즉, 상기 피스톤(7)이 상사점에서 하사점으로 이동하는 흡입행정을 하게 되면, 상기 압축실(6') 내부에는 상대적으로 낮은 압력이 형성되어, 상기 흡입구(9i)를 통해 압축실(6')의 내부로 냉매가 흡입된다. 이때, 상기 밸브판(9v)은 상기 밸브플레이트(9p)에 상기 압축실(6') 내부의 저압에 의해 흡착되어 상기 토출구(9e)를 폐쇄하고 있다.

그리고, 상기 피스톤(7)이 하사점에서 다시 상사점을 향해 이동하기 시작하면, 상기 압축실(6') 내에 형성되는 압력에 의해 상기 흡입구(9i)가 폐쇄된다. 이와 같은 상태에서 상기 피스톤(7)이 상사점을 향해 계속하여 이동하면서 냉매를 압축하게 된다. 그리고 상기 피스톤(7)이 상사점에 도달하게 되면, 압축된 냉매의 압력에 의해 상기 밸브판(9v)가 밀려지면서 상기 토출구(9e)를 개방하여 냉매가 압축실(6')의 외부로 토출된다.

이때, 상기 밸브스프링(9s)은 상기 밸브판(9v)이 지나치게 제껴지는 것을 방지하고, 다시 신속하게 복귀되어 상기 토출구(9e)를 폐쇄할 수 있도록 하고, 상기 리테이너(9r)의 규제부(9r')는 상기 밸브스프링(9s)의 동작을 규제하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 방식으로 밸브어셈블리가 동작되는 종래의 압축기에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉 상기 압축실(6')에서 압축된 냉매를 외부로 토출하기 위한 구성이 여러개의 부품으로 구성됨으로 인해 제조원가가 상승되고, 조립작업의 작업성이 떨어지게 된다.

그리고, 조립되는 부품이 많음으로 인해, 조립시에 조립공차가 많이 발생하게 되어 냉매의 토출을 위한 동작이 정확하게 이루어지지 않게 되어 압축기의 동작신뢰성이 떨어지게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기의 밸브장치에서 밸브의 구성을 보다 간단하게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밸브장치에서 밸브의 개폐동작이 보다 정확하게 이루어지도록 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치 및 이와 관련된 부분을 보인 단면도.

도 3은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치를 구성하는 밸브스프링과 밸브판의 구성을 보인 평면도.

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

도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 밸브판의 구성을 보인 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 1t: 상부용기

2: 프레임 2S: 스프링

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 6: 실린더

6': 압축실 7: 피스톤

8: 커넥팅로드 9: 밸브어셈블리

10: 헤드커버 11: 흡입머플러

12: 흡입파이프 13: 토출파이프

20: 밸브플레이트 22: 안착홈

24: 토출구 26: 흡입구

30: 밸브판 32: 개폐부

34: 고정부 35: 스프링부

40: 리테이너 42: 규제부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 압축실과의 연통을 위한 연통공이 구비되는 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트에 설치되어 상기 연통공을 개폐하는 밸브판과, 상기 밸브판을 상기 밸브플레이트에 고정하는 리테이너와, 상기 밸브판과 일체로 형성되고 상기 리테이너에 의해 규제되면서 탄성을 발휘하여 상기 밸브판의 개폐동작을 제어하는 밸브스프링부를 포함하여 구성된다.

상기 밸브스프링부는 상기 밸브판의 선단으로부터 길게 연장되게 일체로 형성되고, 상기 리테이너의 내면 일측에 의해 규제되면서 탄성력을 발휘한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 밸브장치를 구성하는 부품의 수가 줄어들게 되어 제조원가가 낮아지고 조립성이 개선되며, 조립공차가 최소화되어 밸브장치의 동작신뢰성이 높아지는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 사용하여 설명한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바에 따르면, 실린더(6)에 형성된 압축실(6')의 전방을 차폐하도록 밸브플레이트(20)가 설치된다. 상기 밸브플레이트(20)에는 아래에서 설명될 밸브판(30)과 리테이너(40)의 설치를 위한 안착홈(22)이 상기 압축실(6')의 반대쪽에 형성된다.

그리고, 상기 밸브플레이트(20)에는 상기 압축실(6')에서 압축된 냉매를 토출하는 토출구(24)와 상기 압축실(6')의 내부로 냉매를 흡입하는 흡입구(26)가 소정의 위치에 각각 천공되어 있다.

상기 안착홈(22)에는 밸브판(30)이 설치되어 상기 토출구(24)를 개폐하게 된다. 상기 밸브판(30)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 안착홈(22)에 안착된 상태에서 상기 토출구(24)에 대응되는 위치에 개폐부(32)가 형성되어 있다.

상기 개폐부(32)는 상기 토출구(24)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 대략 원형으로 형성된다. 그리고 상기 밸브판(30)의 일단부에는 아래에서 설명될 리테이너(40)에 의해 고정되는 고정부(34)가 형성되어 있다.

다음으로 상기 밸브판(30)의 자유단부 측에는 스프링부(35)가 형성되어 있다. 상기 스프링부(35)는 상기 개폐부(32)에서 연장형성된 것으로 그 선단부는 폭이 상대적으로 넓게 형성된다. 이와 같은 스프링부(35)는 그 재질과 형상의 특성 및 아래에서 설명될 리테이너(40)와의 관계에서 탄성을 가져 상기 개폐부(32)의 개폐동작을 제어하게 된다.

상기 밸브플레이트(20)의 안착홈(22)에는 리테이너(40)가 안착된다. 상기 리테이너(40)는 상기 밸브판(30)을 상기 안착홈(22)에 고정하고, 상기 스프링부(35)의 동작을 규제하는 역할을 하게 된다. 이와 같은 리테이너(40)에는 상기 스프링부(35)에 대응하는 위치에 규제부(42)가 형성된다. 상기 규제부(42)는 상기 스프링부(35)의 동작을 제어하는 것으로, 상기 안착홈(22)의 저면과의 사이의 간격을 소정의 값으로 형성하여 상기 스프링부(35)의 동작을 규제하게 된다.

그리고, 상기 리테이너(40)의 일측에는 상기 고정부(34)를 눌러주기 위한 누름돌부(45)가 상기 고정부(34)와 대응되게 형성되어 있다.

한편, 상기 설명과 도면에 도시된 본 실시예의 밸브장치는 토출밸브를 위주로 하여 설명된 것으로 요부구성만을 나타내고 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예가 작동되는 것을 아래에서 상세하게 설명한다.

상기 밸브판(30)은 그 재질과 형상의 특성상 탄성을 가져, 압축실(6') 내의 압력과 그 탄성에 의해 동작되면서, 상기 개폐부(32)가 상기 밸브플레이트(20)에 천공되어 있는 토출구(24)를 개폐하게 된다.

즉, 상기 피스톤(7)이 압축행정을 수행하여 압축실(6') 내부의 압력이 일정이상으로 되면 상기 밸브판(30)의 개폐부(32)가 상기 밸브플레이트(20)로부터 이격되어 상기 토출구(24)를 개방하게 된다.

이와 같이 상기 밸브판(30)이 상기 토출구(24)를 개방함에 의해 압축된 냉매가 압축실(6')의 외부로 토출된다.

이때, 상기 스프링부(35)는 그 탄성력과 상기 규제부(42)에 규제됨에 의해 상기 밸브판(30)이 지나치게 개방되는 것을 방지하고, 개방후에 신속하게 복원되어 상기 토출구(24)를 폐쇄하여 다음의 행정이 이루어질 수 있게 한다.

본 명세서에서는 본 발명의 밸브장치를 토출밸브를 예로 들어 설명했으나, 흡입밸브에도 적용될 수 있으며, 본 발명의 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 개작과 변형은 당업자라면 누구라도 가능하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치는 밸브판에 밸브스프링을 일체로 형성하여 밸브판의 개폐동작을 제어하도록 하였으므로 전체적으로 밸브장치의 구성부품의 수가 줄어들게 되어 제조원가가 낮아지고 조립작업의 작업성을 높일 수 있다.

또한 조립되는 부품의 수가 적으므로 인해 상대적으로 조립공차가 줄어들게 되어 압축된 냉매의 토출동작이 보다 정확하게 이루어져 압축기의 동작특성이 개선되어 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 압축실과의 연통을 위한 연통공이 구비되는 밸브플레이트와,

   상기 밸브플레이트에 설치되어 상기 연통공을 개폐하는 밸브판과,

   상기 밸브판을 상기 밸브플레이트에 고정하는 리테이너와,

   상기 밸브판과 일체로 형성되고 상기 리테이너에 의해 규제되면서 탄성을 발휘하여 상기 밸브판의 개폐동작을 제어하는 밸브스프링부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브스프링부는 상기 밸브판의 선단으로부터 길게 연장되게 일체로 형성되고, 상기 리테이너의 내면 일측에 의해 규제되면서 탄성력을 발휘함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.