KR20020056328A - 밀폐형 압축기의 토출밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 토출밸브장치에 관한 것이다. 본 발명의 토출밸브는 밸브플레이트(30), 토출밸브판(38), 금속판(51)에 탄성재질의 코팅층(51')을 형성한 가스켓(50)과, 상기 가스켓(50)에 일체로 형성되는 리테이너(48)와 헤드커버(50)로 구성된다. 상기 리테이너(48)는 상기 토출밸브판(38)의 거동을 제어하는 것이다. 이와 같은 본 발명에 의하면 토출밸브판(38)의 거동제어시 금속재질의 토출밸브판(38)이 탄성재질의 코팅층(51')에 닿게 되므로 상대적으로 타격소음이 줄어들게 되는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 토출밸브장치{A discharge valve apparatus for hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실에서 압축된 작동유체를 토출하는 토출밸브의 거동을 제어하는 토출밸브에 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, 상기헤드커버(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 리테이너(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 리테이너(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.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 리테이너가 헤드커버에 일체로 형성된 구성이 사용되기도 하는데, 이를 설명하면, 헤드커버(10')의 내부에는 압축된 작동유체가 토출되는 토출방(10r)이 형성되고 상기 토출방(10r)의 일측에 리테이너(9R)가 일체로 형성된다. 이때, 상기 리테이너(9R)는 토출밸브(9v)나 밸브스프링(9s)의 거동을 제어할 수 있도록 토출밸브(9v)나 밸브스프링(9s)의 형상과 대응되게 만들어진다. 도면 부호 11'는 머플러안착부이다.

이와 같은 구성에서 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, 상기리테이너(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 밸브판(9v)은 금속재질로 형성된 것으로, 그 구동시에 상기 헤드커버(10')에 일체로 형성된 리테이너(9r)와 밸브플레이트(9p)와 계속적으로 부딪히게 되는데, 상기 헤드커버(10')와 밸브플레이트(9p)는 금속재질이고, 상기 밸브판(9v) 역시 금속재질이어서 압축기의 가장 큰 소음발생원이이 되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기에서 토출밸브의 동작을 위한 구성을 보다 간단하게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밀폐형 압축기의 토출밸브의 동작시 발생하는 소음을 최소화하는 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 다른 종래 기술에 의한 토출밸브용 리테이너가 형성된 헤드커버의 구조를 보인 정면도.

도 5는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 분해사시도.

도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 리테이너의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기1t: 상부용기

2: 프레임2S: 스프링

3: 고정자4: 회전자

5: 크랭크축6: 실린더

6': 압축실7: 피스톤

8: 커넥팅로드9: 밸브어셈블리

10: 헤드커버11: 흡입머플러

12: 흡입파이프13: 토출파이프

30: 밸브플레이트32: 흡입공

34: 토출공36: 체결공

38: 토출밸브판40: 가스켓

42: 흡입공44: 토출방연통부

46: 체결공48: 리테이너

49: 연결브릿지50: 헤드커버

52: 흡입머플러안착부54: 토출방

56: 체결공

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 흡입공과 토출공이 형성되는 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트에 설치되어 상기 토출공을 개폐하는 토출밸브판과, 상기 토출밸브판의 거동을 제어하는 리테이너가 일체로 형성되고 누설을 방지하는 가스켓과, 상기 가스켓을 사이에 두고 상기 밸브플레이트에 체결되고, 상기 토출공과 연통되는 토출방과 상기 흡입공과 연통되는 흡입측이 구비되는 헤드커버를 포함하여 구성된다.

상기 가스켓은 금속판의 양면에 탄성재질의 코팅층이 형성된 것이다.

상기 가스켓에는 상기 헤드커버의 흡입측과 연통되는 흡입공과 상기 토출방과 대응되는 형상의 토출방연통부가 관통형성되고, 상기 리테이너는 상기 토출밸브판과 대응되는 위치에 형성되는 것으로, 그 선단부에는 상기 리테이너에 강성을 제공하기 위한 연결브릿지가 연결 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치에 의하면 금속재질의 토출밸브판의 거동을 탄성재질의 코팅층을 구비하는 리테이너로 제어하므로 소음과 진동이 최소화되는 이점이 있다.

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

도 5는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 분해사시도이고, 도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 리테이너의 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 압축실이 형성된 실린더블록에 장착되는 밸브플레이트(30)는 사각형의 판상으로 금속재질로 형성된다. 상기 밸브플레이트(30)를 관통하여서는 상기 압축실로 냉매를 전달하는 흡입공(32)과 압축실에서 압축된 냉매를 압축실에서 토출하는 토출공(34)이 천공되어 있다. 그리고 상기 밸브플레이트(30)의 네 모서리에는 실린더블록에의 체결을 위한 체결공(36)이 천공되어 있다.

상기 흡입공(32)은 상기 압축실측의 밸브플레이트(30) 표면에 설치되는 흡입밸브판에 의해 개폐되고, 상기 토출공(34)은 상기 흡입밸브판이 설치되는 반대면에 설치되는 토출밸브판(38)에 의해 개폐된다.

상기 밸브플레이트(30)의 상기 토출밸브판(38)이 설치되는 면에는 가스켓(40)이 위치된다. 상기 가스켓(40)은 아래에서 설명될 헤드커버(50)와의 사이에 설치되어 누설을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 밸브플레이트(30)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 얇은 금속판(31)의 양면에 탄성재질의 재료로 코팅층(31')을 형성한 것이다. 상기 코팅층을 형성하는 재료의 예로는 내열성의 고무가 있다.

한편, 상기 가스켓(40)에는 상기 밸브플레이트(38)의 흡입공(32)에 대응되는 흡입공(42)이 형성되고, 아래에서 설명될 헤드커버(50)의 토출방(54)과 대응되는 위치에는 토출방연통부(44)가 천공된다. 그리고 상기 가스켓(40)의 네 모서리에는 상기 체결공(36)과 대응되는 체결공(46)이 형성된다.

그리고 상기 토출방연통부(44)에는 상기 토출밸브판(38)과 대응되는 위치에 리테이너(48)가 형성된다. 상기 리테이너(48)는 상기 토출밸브판(38)의 거동을 제어하는 것이다. 이와 같은 리테이너(48)는 상기 토출밸브판(38)의 선단부와 소정의 간격을 유지할 수 있도록 경사지게 형성된다. 그리고 상기 리테이너(48)의 강도를 유지하기 위해 상기 리테이너(48)의 선단에는 가스켓(40)의 가장자리를 연결하는 연결브릿지(49)가 형성되어 있다. 상기 연결브릿지(49)는 도 5에 잘 도시된 바와 같이 상기 리테이너(48)의 선단 양측으로 연장되어 있다.

다음으로 헤드커버(50)가 상기 가스켓(40)을 개재한 상태로 상기 밸브플레이트(30)에 장착된다. 상기 헤드커버(50)의 내부에는 상기 밸브플레이트(30)의 흡입공(32)과 연통되는 흡입측인 흡입머플러안착부(52)가 형성되고, 상기 가스켓(40)의 토출방연통부(44)에 대응되는 위치에는 토출방(54)이 형성된다. 상기 토출방(54)은 상기 압축실에서 압축된 냉매가 상기 토출밸브판(38)의 동작에 의해 토출되는 부분이다. 그리고 상기 헤드커버(50)의 네 모서리에는 상기 체결공(36,46)과 대응되는 체결공(56)이 각각 천공되어 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치의 작용을 설명한다.

본 발명의 밸브장치는 밸브플레이트(30), 토출밸브판(38), 가스켓(40) 및 헤드커버(50)의 차례로 정렬한 상태로 상기 체결공(36,46,56)에 체결볼트(도시되지 않음)가 체결되어 실린더블록에 체결된다.

이와 같은 토출밸브장치가 작동되는 것을 설명하면, 상기 흡입머플러안착부(52)와, 흡입공(42,32)을 통해 압축실로 흡입되어 압축된다. 상기 압축된 냉매는 상기 토출밸브판(38)이 상기 토출공(34)을 개방함에 의해 토출방(54)으로 토출된다. 그리고 상기 토출방(54)으로 토출된 냉매는 도시되지 않은 유로를 통해 토출소음기로 전달된다.

이때 상기 토출밸브판(38)의 거동은 상기 리테이너(48)에 의해 제어된다. 상기 토출밸브판(38)의 선단이 상기 토출공(34)을 통해 가해지는 냉매의 압력에 의해 밀려지는 정도를 상기 리테이너(48)가 규제하여 상기 토출밸브판(38)이 적절하게 개폐되도록 한다.

한편, 상기 압축실에서는 냉매의 압축사이클이 반복하여 진행되므로 상기 토출밸브판(38)은 계속하여 상기 토출공(34)을 개폐하면서 상기 리테이너(48)에 그 선단이 부딪치게 된다. 하지만 상기 리테이너(48)에는 탄성재질의 코팅층(31')이 형성되어 있어 그 충격을 충분히 완충시킬 수 있다.

즉, 상기 금속재질의 토출밸브판(38)이 탄성재질의 코팅층(31')을 타격하게 되므로 금속끼리의 접촉에 비해 발생하는 소음이 상대적으로 작아지게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치는 금속재질의 토출밸브판의 거동을 제어하는 리테이너를 금속판에 탄성재질의 코팅층을 형성한 가스켓에 일체로 형성하였으므로, 토출밸브판의 동작시 금속재질이 코팅층을 타격하도록 되어 상대적으로 토출밸브판의 작동소음이 줄어들게 된다.

그리고 상기 가스켓에 리테이너를 일체로 형성하였으므로 토출밸브장치를 구성하는 부품의 갯수가 상대적으로 줄어들게 되어 조립성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 흡입공과 토출공이 형성되는 밸브플레이트와,

   상기 밸브플레이트에 설치되어 상기 토출공을 개폐하는 토출밸브판과,

   상기 토출밸브판의 거동을 제어하는 리테이너가 일체로 형성되고 누설을 방지하는 가스켓과,

   상기 가스켓을 사이에 두고 상기 밸브플레이트에 체결되고, 상기 토출공과 연통되는 토출방과 상기 흡입공과 연통되는 흡입측이 구비되는 헤드커버를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출밸브장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스켓은 금속판의 양면에 탄성재질의 코팅층이 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출밸브장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가스켓에는 상기 헤드커버의 흡입측과 연통되는 흡입공과 상기 토출방과 대응되는 형상의 토출방연통부가 관통형성되고, 상기 리테이너는 상기 토출밸브판과 대응되는 위치에 형성되는 것으로, 그 선단부에는 상기 리테이너에 강성을 제공하기 위한 연결브릿지가 연결 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출밸브장치.