KR20020044454A - 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐형 압축기의 헤드커버구조에 관한 것이다.

본 발명은, 흡입머플러(11)가 장착되어 냉매가 흡입되는 저압측(30b)과 냉매가 토출되는 고압측(30t)이 구획벽(30p)으로 구분된 공간을 가지며 프레스 작업에 의하여 제조되는 스틸재질의 전면헤드커버(30)와 상기 전면헤드커버(30)의 후면에서 결합되며 저압측(40b)과 고압측(40t) 사이에 형성되는 장착평면부(40f)에 의하여 상기 흡입머풀러(11)를 눌러서 고정시키는 후면헤드커버(10)로 구성된다.

상기와 같은 구성에 의하면, 전면헤드커버(30)의 품질이 종래에 비하여 향상되어서, 고압측(30t)에서의 누설이 차단되며, 상대적으로 저렴한 스틸재질의 사용으로 인한 재료비가 절감되는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 헤드커버 구조 {Structure of head cover for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 크랭크축의 회전을 피스톤에 전달하여 직선 왕복운동으로 변환시키며, 이로 인하여 피스톤이 실린더 내에서 작동유체를 흡입, 압축 및 배기의 행정을 시행하는 피스톤 연결구조를 갖는다.

그리고, 종래 밀폐형 압축기의 헤드커버구조는 고압측과 저압측의 작동유체가 흐르는 저압측이 구획벽에 의하여 구분되어 흐르게 되어 있으며, 저압측에 흡입머플러가 장착되는 구조로 구성이 된다.

여기서, 종래 밀폐형 압축기의 압축 및 동작을 도 1을 참고하여 설명한다.

이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 지지되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 상기의 고정자(3)는 스프링(2s)에 의해 밀폐용기

(1) 내부에 지지되어 있다.

상기 고정자(3)의 내측에 위치하며 고정자(3)와 전자기적 상호작용에 의하여 회전하는 회전자(4)가 있다. 상기 회전자(4)와 일체로 구성되어 있고, 상기 프레임

(2)의 중앙을 관통하는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)의 하단에는 하부용기(1b)의 저면에 있는 오일(L)을 크랭크축(5)에 형성되어 있는 오일유로

(5a)로 빨아올리기 위한 프로펠러(5d)가 설치되어 있다.

상기 프로펠러(5d)를 통과한 오일(L)은 오일유로(5a)를 따라 상기 크랭크축

(5)의 회전중심에 대하여 편심되게 형성된 편심핀(5b)의 중공부(5f)에서 비산된다. 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 상기 크랭크축(5)과 일체로 형성되어, 편심핀(5b)에 의한 무게중심의 편심을 잡아주는 균형추(5c)가 있다.

한편, 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 연결되며 편심핀(5b)의 회전원운동을 직선운동으로 변화시켜주는 커넥팅로드(8)가 있다. 상기의 커넥팅로드(8)와 연결되는 피스톤(7)이 프레임(2)에 일체로 성형되어 있는 실린더(6)의 압축실(6')내에서 직선운동을 하며 작동유체를 압축시킨다.

상기 실린더(6)의 압축실(6')과 연이어 밸브어셈블리(9)와 헤드커버(10)가 조립된다. 상기 헤드커버에 조립되어 압축실에 작동유체를 공급하며 소음을 저감하는 흡입머플러(11)가 있으며, 상기 밀폐용기(1)를 관통하는 흡입파이프(12)가 상기 흡입머플러(11)와 연결되어 작동유체를 공급한다. 그리고 압축기에서 압축된 작동유체가 나오는 토출파이프(13)가 상기 밀폐용기(1)의 일측을 관통하여 설치되어 있다.

상기에서 본 발명과 관련이 있는 종래 헤드커버의 조립구조를 도 2를 참고하여 설명한다. 헤드커버(10)의 내부에는 압축된 작동유체가 토출되는 고압측(10t)과, 저압의 작동유체가 유입되며 흡입머플러(11)가 위치되는 저압측(10b)이 구획벽

(10p)에 의해 나누어져 있다.

그리고, 상기 헤드커버(10)와 실린더(6) 사이에는 밸브어셈블리(9)의 가스켓(13)과 밸브판(14)이 설치된다. 상기 가스켓(13)은 상기 헤드커버(10)와 밸브판(14) 사이에서 누설이 발생되는 것을 차단하며, 특히 상기 구획벽(10p)의 상면과 밸브판(14)의 대응되는 부분 사이에서의 누설을 방지하게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 회전하면 상기 회전자(4)와 일체로 구성된 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 작동에 의하여 크랭크축

(5)에 편심되게 형성된 편심핀(5b)이 회전원운동을 하게되며, 편심핀(5b)과 연결된 크랭크축(5)이 연동되면서 피스톤(7)을 왕복 운동하게 한다.

상기 피스톤(7)이 실린더(6)내 압축실(6')에서 직선 왕복운동을 하면서 작동유체를 압축시키며, 상기 압축된 작동유체는 압축실(6')에서 배기되어 상기 밸브판

(14)을 통과하여 헤드커버(10)의 고압측(10t)에 도달한다. 상기 고압측(10t)에 도달한 작동유체는 별도의 토출유로와 토출소음 저감을 위한 구조를 거쳐 토출파이프(13)를 통해 압축기의 외부로 전달이 된다.

한편, 저압의 작동유체는 흡입파이프(12)를 통하여 흡입머플러(11)로 들어가서 밸브판(14)에 도달하며, 상기 밸브판(14)의 제어에 의하여 상기 압축실(6')로유입이 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다.

상기 헤드커버(10)는 알루미늄으로 사출이 되거나 주물로 만들어진다. 알루미늄으로 사출이 될 경우 비싼 알루미늄 재료비에 의한 제품 경쟁력 저하가 발생하며, 주물로 만들어지는 경우에는 헤드커버 평면부(10a)에 추가가공이 요구되어 가공비가 상승하게 된다.

그리고, 상기 헤드커버(10) 사출시에 냉각과정에서 열변형에 의하여 평면부

(10a)에 굴곡이 생기게 된다. 따라서 상기 헤드커버(10)와 상기 밸브판(14)의 표면사이에 틈이 생기게 되며, 이로 인하여 상기 헤드커버(10)의 고압측(10t)과 저압측

(10b) 사이의 압력차에 의하여 작동유체의 누설이 발생하여 압축기의 효율 저하 및 작동이상의 원인이 된다.

또한, 상기 헤드커버(10)에 누설이 발생하게 되면 상기 흡입머플러(11)가 상기 고압측(10t)에서 전달되는 고온고압의 작동유체의 영향으로 녹아 내리거나, 상기 가스켓(13)에 터짐이 발생하여 압축기 불량의 원인이 되고 있다.

한편, 상기 헤드커버(10)를 주물이나 사출에 의한 제조시, 외형 경계면에 버(Burr)가 발생하며, 이로 인하여 흡입머플러(11)가 헤드커버 저압측(10b)과 결합시 간섭이 발생하게 된다.

그리고, 헤드커버(10)에 흡입머플러(11)가 장착되었을 때, 서로간에 장착높이가 틀려서 이로 인하여 상기 흡입머플러(11)와 결합된 헤드커버(10)를 실린더(6)에 장착시 틈이 발생되어 작동유체 누설의 원인이 되는 경우가 있다. 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기 헤드커버(10)의 주형을 수정하거나 다시 만들어야 되므로 이에 따른 비용손실이 증가한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 재료비가 절감되는 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 헤드커버에서 작동유체의 누설을 방지하는 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 흡입머풀러가 헤드커버에 장착시 버(Burr)에 의한 간섭 방지 및 실린더에 장착시 헤드커버의 장착높이 수정이 용이한 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 밀폐형 압축기의 헤드커버부를 보인 분해사시도.

도 3은 본 발명 실시예에 의한 헤드커버를 보이는 분해사시도.

도 4a는 본 발명 실시예를 구성하는 전면헤드커버를 보이는 사시도.

도 4b는 본 발명 실시예를 구성하는 전면헤드커버의 단면을 보이는 단면도.

도 5a는 본 발명 실시예를 구성하는 후면헤드커버를 보이는 사시도.

도 5b는 본 발명 실시예를 구성하는 후면헤드커버의 단면을 보이는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 6: 실린더

6': 압축실 7: 피스톤

8: 커넥팅로드 9: 밸브어셈블리

10: 헤드커버 10a: 평면부

10t: 고압측 10b: 저압측

11: 흡입 머플러 11a: 장착부

11b: 돌기부 13: 가스켓

14: 밸브판 30: 전면헤드커버

30r; 장착홈 40: 후면헤드커버

40f: 장착평면부 50: 헤드커버

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조는, 흡입머플러가 장착되어 냉매가 흡입되는 저압측과 냉매가 토출되는 고압측이 구획벽으로 구분된 공간을 가지며 프레스 작업에 의하여 제조되는 스틸재질의 전면헤드커버와, 상기 전면헤드커버의 후면에서 결합되며 저압측과 고압측 사이에 형성되는 장착평면부에 의하여 상기 흡입머풀러를 눌러서 고정시키는 후면헤드커버로 구성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 헤드커버부의 고압측에서 저압측으로의 작동유체의 누설을 차단할 수 있게 된다.

또한, 헤드커버부에 흡입머플러를 정확하고 용이하게 장착시킬 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일부호를 사용한다.

도 3은 본 발명 실시예에 의한 헤드커버의 구조를 보이는 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 전면헤드커버(30)와 후면헤드커버(40)가 브레이징 용접에 의하여 결합이 되어 헤드커버(50)를 형성한다. 상기 헤드커버(50)로 조립후 나사를 이용하여 실린더(6)에 체결하기 위하여, 상기 전면헤드커버(30)와 후면헤드커버

(40)에는 볼트통과를 위한 통공부(35)가 형성된다.

상기 헤드커버(50)의 장착홈(30r)에 삽입되는 흡입머플러(11)의 선단에는 장착부(11a)가 구비되며, 상기 장착부(11a)의 양측면에는 삽입장착을 위한 돌기부

(11b)가 형성되어 있다.

그리고 상기 전면헤드커버(30)의 평면부(30a)와 접하여 작동유체의 누설을 방지하고 고압측과 저압측이 구분된 형상을 가지는 가스켓(13)이 설치된다.

상기 전면헤드커버(30)는 도 4a에 도시되어 있는 바와 같이 압축된 냉매가 유동하는 고압측(30t)과 흡입머플러(11)의 장착부(11a)가 위치되는 저압측(30b)과 이를 구획하는 구획벽(30p)으로 형성되어 있다. 상기 고압측(30t)과 저압측(30b)은 전면헤드커버(30) 단면이 도시된 도 4b에서와 같이 천공되어 있으며, 저압측(30b)에는 흡입머풀러(11)의 장착부(11a)에 형성되어 있는 돌기부(11b)가 삽입되도록 장착홈(30r)이 구비된다.

그리고 상기 전면헤드커버(30)는 스틸재질을 프레스 작업에 의하여 강판으로생성되기에, 상기 평면부(30a)는 종래보다 평면도가 향상되며, 알루미늄보다 상대적으로 저렴한 스틸재질의 사용으로 재료비가 절감된다.

상기 전면헤드커버(30)와 브레이징 용접에 의하여 결합되는 후면헤드커버

(40)는 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이 상기 흡입머플러(11)가 장착되는 저압측 (40t)과 압축된 작동유체가 유동하는 고압측(40t)으로 구성된다. 상기 고압측(40t)은 도 5b에 도시된 바와 같이 후면으로 오목하게 형성되어 있다. 한편, 상기 고압측(40t)과 저압측(40b)을 구획하는 구획벽(40p)으로 작동유체의 혼합을 차단한다.

상기 후면헤드커버(40)에서 저압측(40b)의 주변을 둘러싸고 있는 장착평면부

(40f)는 헤드커버에 흡입머플러(11)를 가조립 하여 상기 실린더에 장착시, 삽입된 흡입머플러 돌기부(11b)의 측면을 실린더(6)방향으로 밀착시켜 고정시키는 역할을 한다.

이하 상기와 같은 본 발명 실시예에 의한 밀폐형 압축기 헤드커버구조의 작용을 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 사용한다.

압축기가 구동되면 크랭크축(5)의 회전운동이 커넥팅로드(8)에 의해 피스톤(7)에 직선왕복운동으로 전달된다. 상기 피스톤(7)에 의하여 작동유체가 압축이 되면, 상기 작동유체가 토출밸브를 통해 상기 헤드커버(50)와 밸브판(14)에 의해 형성되는 헤드커버(50)의 고압측(30t)으로 전달된다. 상기 헤드커버(50)의 고압측(30t)으로 전달된 작동유체는 별도의 토출유로와 토출소음저감을 위한 구조를 거쳐 압축기의 외부로 전달이 된다.

한편, 저압의 작동유체는 흡입파이프(12)를 통하여 흡입머플러(11)로 들어가서 밸브판(14)에 도달하며, 상기 밸브판(14)의 제어에 의하여 상기 압축실로 유입이 된다.

이와 같은 압축기가 구동되는 과정에서, 상기 고압측(30t)에는 저압측(30b)에 비하여 압력이 높은 압축냉매가 흐르게 되며 누설의 가능성이 높아진다.

하지만 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 평면부(30a)는 강판을 프레스에서 가공한 전면헤드커버(30)에 의하여 구성이 되어있기에 종래 알루미늄 사출품에 비하여 평면부(30a)의 품질이 향상되었고, 평면도가 좋게 나온다. 따라서 상기 평면부

(30a)와 접하는 가스켓(13)과의 기밀성이 향상되며, 이로 인해 고압측(30t)에서 저압측(30b)으로의 누설 및 외부로의 누설을 방지하는 구조를 이루게 된다.

본 발명 실시예에 의한 헤드커버(50)구조에 흡입머플러(11)가 장착되는 것을 도 3을 참고하여 설명한다.

먼저, 흡입머플러(11)의 장착부(11a)를 전면헤드커버(30)와 후면헤드커버

(40)가 결합이 되어 이루어진 헤드커버(50)에 상향으로부터 삽입한다. 삽입시 상기 흡입머플러(11) 장착부(11a)에 형성된 돌기부(11b)가 전면헤드커버(30)에 형성된 장착홈(30r)에 삽입되며 그 측면은 후면헤드커버(40)의 장착평면부(40f)에 의하여 고정되는 것으로 이루어진다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조는 헤드커버(50)를 2개의 판으로 구성하고 실린더(6)와 접하는 전면헤드커버(30)는 스틸재질을 프레스 가공에 의하여 강판으로 생성되기에 종래 알루미늄 사출에 비하여 재료비가 절감이 된다.

그리고, 상기 가스켓(13)과 접하는 전면헤드커버 평면부(30a)의 품질이 향상되어 실린더(6)에 장착시 작동유체의 누설과 이로 인한 흡입머플러(11)의 손상을 방지하게 되었다.

또한, 본 발명에 의한 전면헤드커버(30)가 스틸을 프레스에서 가공하는 것에 의하여 제품 외형에서 버(Burr)의 발생이 제거되며, 이에 따른 흡입머플러(11)와의 조립작업이 용이하게 되었다. 또한 버(Burr)제거에 따른 추가 가공비용을 절감하게 되었다.

그리고, 상기 헤드커버(50)에 흡입머플러(11) 장착시 서로간에 장착높이가 틀려서 상기 헤드커버(50)를 수정해야 될 때, 상기 헤드커버(50) 재료의 두께를 변경하는 것으로서 장착높이를 동일하게 한다.

상기 장착높이 보정구조에 의하여 실린더(6)에 장착시 작동유체의 누설발생을 방지하며, 흡입머플러(11)의 장착이 용이하게 된다. 그리고, 종래 사출 작업시 주형을 수정하거나 다시 제작하는 것에 비하여 생산비용이 현저하게 절감된다.

본 발명은 고압측과 저압측의 유로가 형성된 헤드커버(50)를 전면헤드커버

(30)와 후면헤드커버(40)로 나누고, 전면헤드커버(30)는 스틸재질을 프레스 작업에 의하여 강판으로 생성됨을 기술적 요지로 하고 있다.

상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래에 비하여 재료비가 절감되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 헤드커버에서 작동유체의 누설을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 흡입머플러가 정확히 실린더에 장착되도록 하는 헤드커버 구조를 제공하며, 장착높이를 수정시 용이한 높이수정 작업을 제공하여 제품의 신뢰성 및 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 흡입머플러가 장착되어 냉매가 흡입되는 저압측과 냉매가 토출되는 고압측이 구획벽으로 구분된 공간을 가지며 프레스 작업에 의하여 제조되는 스틸재질의 전면헤드커버와,

   상기 전면헤드커버의 후면에서 결합되며 저압측과 고압측 사이에 형성되는 장착평면부에 의하여 상기 흡입머풀러를 눌러서 고정시키는 후면헤드커버를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 헤드커버 구조.