KR20020057628A

KR20020057628A - 왕복동형 압축기의 밸브 조립체

Info

Publication number: KR20020057628A
Application number: KR1020010000094A
Authority: KR
Inventors: 유용규
Original assignee: 이충전; 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 2001-01-02
Filing date: 2001-01-02
Publication date: 2002-07-12

Abstract

본 발명에 따른 왕복동형 압축기의 밸브조립체는, 실린더와 연통되는 냉매토출공이 형성된 밸브 플레이트와, 냉매토출공을 덮도록 외팔보 형태로 밸브 플레이트에 일단이 고정 설치된 토출 밸브와, 상기 토출 밸브를 덮는 형태로 양단이 상기 밸브 플레이트에 고정 설치된 키퍼 플레이트와, 밸브 플레이트의 토출밸브 자유단과 대향하는 일측이 절곡되어 형성됨으로써 자유단의 운동 범위를 제한하는 제한수단을 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 냉매 토출시 토출 밸브의 중앙부가 키퍼 플레이트와 면접촉하며 개방됨으로써 소음을 저감시킴과 동시에 부품 수가 삭감되어 밸브 조립체의 구성이 간단해 지게 된다.

Description

왕복동형 압축기의 밸브 조립체 {Valve assembly for a reciprocating compressor}

본 발명은 왕복동형 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기의 실린더와 헤드 사이에 마련되어 냉매의 흡입 및 토출을 단속하기 위한 밸브 조립체에 관한 것이다.

통상, 피스톤(31)의 왕복운동에 의해 냉매 등의 유체를 압축하는 왕복동형 압축기(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 외장 케이스(11) 내부에 고정자(21) 및 회전자(22)로 구성된 구동부(20)와 상기 구동부(20)에 연결되어 냉매를 압축하는 실린더장치(30)를 구비한다.

상기 실린더 장치(30)는 실린더 헤드부(33)와 실린더 본체(32)로 구성되며, 상기 실린더 헤드부(33)와 상기 실린더 본체(32) 사이에는 밸브 조립체(40)가 설치되어 냉매의 출입을 단속할 수 있게 된다.

종래의 밸브 조립체(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡입 밸브 플레이트(42)와, 토출 밸브 플레이트(41)를 포함하며, 상기 실린더 헤드부(33)에 의해 외부와 차단되게 된다.

도 3을 참조하면, 상기 토출 밸브 플레이트(41)에는 상기 실린더 본체(32)에서 고압으로 압축되어 외부로 토출되는 냉매의 통로인 냉매 토출공(41a)이 형성되고, 스프링과 같은 탄성부재로 형성된 토출 밸브(44)가 상기 냉매 토출공(41a)을덮도록 설치된다. 그리고, 스토퍼 부재(45)가 상기 토출 밸브(44)의 움직임을 제한하기 위해 상기 토출 밸브(44)의 상부에 상기 토출 밸브(44)와 함께 일단이 고정된다.

상기와 같은 구성을 가지는 밸브 조립체(40)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부로부터 흡입머플러(50)를 통해 유입된 냉매는 흡입 플레이트(42)에 형성된 흡입 밸브(43)의 개폐동작에 의해 실린더 본체(32)로 유입되고, 상기 실린더 본체(32)에서 압축된 냉매는 토출 밸브(44)를 통해 실린더장치(30) 외부로 토출된다.

그런데, 이와 같이 구성된 밸브 조립체(40)는 냉매의 토출시 토출 밸브(44)의 개폐에 따라 상기 토출 밸브(44)의 선단이 상기 스토퍼 부재(45)와 선접촉을 함에 따라 그 충격에 의한 소음이 발생되게 된다.

또한, 상기 토출 밸브(44)가 일측이 자유롭게 움직일 수 있는 외팔 보 형태로 설치되기 때문에, 토출 밸브(44)의 개폐시 그 자유단측에 떨림 현상에 발생됨에 따라 소음이 더 크게 형성되게 된다.

또한, 상기 토출 밸브(44)는 일측에서 지지되기 때문에, 토출 밸브(44)의 개폐시 전달되는 충격의 대부분이 토출 밸브(44)의 고정단으로 전달되어서, 토출 밸브(44)의 잦은 구동에 따른 피로에 의해 주변 부품이 파손될 수 있는 문제점도 발생되게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 왕복동형 압축기 밸브 조립체의 토출 밸브의 구조를 개량하여 소음 저감 효과 및 압축기의 내구성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 종래의 밸브 조립체를 나타낸 분해 사시도.

도 3은 도 2의 밸브 조립체에서 토출 밸브를 발췌하여 나타낸 개략적 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 압축기 밸브 조립체를 나타낸 분해 사시도.

도 5는 도 4의 밸브 조립체에서 토출 밸브를 발췌하여 나타낸 개략적 단면도.

도 6은 냉매 토출시 도 5의 토출 밸브가 동작하는 상태를 나타낸 개략적 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 압축기 20 : 구동부

30 : 실린더 조립체32 : 실린더 본체

33 : 실린더 헤드부60 : 밸브 조립체

61 : 토출 밸브 플레이트61a : 냉매 토출공

64 : 토출 밸브65 : 키퍼 플레이트

65a : 절곡부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 왕복동형 압축기의 밸브 조립체는, 실린더와 연통되는 냉매토출공이 형성된 밸브 플레이트와, 외팔보 형태로 상기 밸브 플레이트에 일단이 고정 설치된 토출 밸브와, 상기 토출 밸브의 자유단측 운동 범위을 제한하는 제한수단을 구비하며, 상기 토출 밸브를 덮는 형태로 양단이 상기 밸브 플레이트에 고정 설치된 키퍼 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제한수단은 상기 토출 밸브의 자유단과 마주하는 상기 키퍼 플레이트의 일측이 상기 자유단 방향으로 절곡되어 형성된다.

한편, 상기 냉매토출공은 상기 토출 밸브의 중앙부에 의해 덮히도록 배치되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세하게 설명한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 왕복동형 압축기의 밸브 조립체(60)는 냉매를 압축하는 실린더 본체(미도시)와 상기 실린더 본체의 외측을 덮도록 설치된 실린더 헤드부(33)의 사이에 흡입 밸브 플레이트(62)와 토출 밸브 플레이트(61)가 연속적으로 설치됨으로서 구성된다.

상기 토출 밸브 플레이트(61)에는 상기 실린더 본체와 연통되는 냉매 토출공(61a)이 형성되고, 상기 냉매 토출공(61a)을 실린더 본체가 위치하는 반대쪽방향에서 덮도록 형성된 토출 밸브(64), 및 상기 토출 밸브(64)를 덮도록 설치된 키퍼 플레이트(65)을 포함하여 구성된다.

상기 토출 밸브(64)는 외팔보 형태로 일단이 토출 밸브 플레이트(61)에 고정되고, 고정단과 자유단의 중앙부가 상기 냉매 토출공(61a)을 덮도록 설치된다. 그리고, 상기 토출 밸브(64)는 냉매 토출시 발생되는 토출 압력과 토출 밸브(64) 자체의 복원력에 의해 독자적으로 종방향 병진 운동이 가능하도록 판스프링재 등의 소정 탄성력을 가지는 탄성부재로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 토출 밸브(64)는 상기 냉매 토출공(61a)에 대응되는 부분이 다른 부분보다 그 표면적이 크도록 형성되어 상기 토출 밸브(64)와 상기 냉매 토출공(61a)의 기밀성을 향상시키는 것이 바람직하다.

상기 키퍼 플레이트(65)는 양단이 밸브 플레이트(61)에 고정되어 상기 토출 밸브(64)를 덮도록 설치되며, 그 일측에는 냉매 토출시 상기 토출 밸브(64)의 자유단의 움직임을 제한하는 제한수단이 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제한수단은 상기 키퍼 플레이트(65)의 상기 토출 밸브(64)의 자유단과 대향하는 부분이 상기 자유단을 향하여 절곡된 절곡부(65a)로 이루어진다. 상기 토출 밸브(64)의 자유단은 상기 절곡부(65a)에 의하여 냉매 토출방향으로 미동 가능하게 지지된다.

한편, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 제한수단은 상기 절곡부(65a) 이외에, 상기 키퍼 플레이트(65)에 상기 토출 밸브(64) 방향으로 돌출 형성된 별도의 돌기 모양의 부재 등 여러 가지 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 밸브 조립체의 작동상태에 대하여 자세하게 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 평상시에는 상기 냉매 토출공(61a)은 토출 밸브(64)에 의해 덮혀 있다. 이 상태에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 냉매 토출공(61a)을 통해 냉매가 토출될 때에는 토출 압력이 화살표 표시와 같이 작용하므로 토출 밸브(64)의 중앙부가 종방향으로 상승된다.

냉매 토출시, 상기 토출 밸브(64)의 자유단은 상기 키퍼 플레이트(65)의 절곡부(65a)에 의해 그 움직임이 제한되므로, 토출 밸브(64)는 중앙부가 상승된 볼록한 포물선 형태로 변형되며 냉매 토출공(61a)을 개방하게 된다.

이 때, 상기 토출 밸브(64) 중앙부는 상기 키퍼 플레이트(65)의 단부에 면접촉을 하게 되고, 토출 밸브(64)의 선단에서 발생되는 떨림 현상도 상기 절곡부(65a)에 의해 제한되므로 밸브 조립체(60)의 소음이 감쇄된다.

그리고, 상기 토출 밸브(64)의 고정단은 토출 밸브 플레이트(61)에 고정되고 자유단은 절곡부(65a)에 의해 지지됨으로써 중앙부의 변형에 따른 토출 밸브(64)의 탄성력이 커지게 된다.

따라서, 토출 밸브(64)는 중앙부의 상승속도가 줄어든 상태에서 키퍼 플레이트(65)와 면접촉을 하기 때문에 키퍼 플레이트(65)와의 접촉에 의한 충격량이 줄어들어 손상의 우려가 적어진다.

상기, 실린더 본체의 냉매 토출이 끝난 후에는 토출 밸브(64)의 자체 탄성력으로 인해 상승되었던 토출 밸브(64)의 중앙부가 본래 위치로 복귀하게 된다. 이때, 양단이 지지되어 중앙부가 상승되었던 토출 밸브(64)의 내부에 탄성력이 증가되었기 때문에, 냉매의 토출 압력이 소멸되면 신속하게 상기 냉매 토출공(61a)을 막을 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 밸브 조립체에 의하면, 키퍼 플레이트의 절곡부에 의해 토출 밸브 자유단의 운동범위가 제한되어 토출 밸브 자유단의 떨림을 방지할 수 있으며, 냉매 토출시 냉매 토출공을 덮고 있던 토출 밸브의 중앙부가 냉매 토출방향으로 변형되며 키퍼 플레이트와 면접촉 할 수 있게 된다.

따라서, 냉매 토출시 발생되는 키퍼 플레이트와 토출 밸브에서 발생되는 충격량을 줄이고, 토출 밸브 선단의 진동에 따른 고주파 소음 및 진동을 감쇄시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 의하면, 토출 밸브에서 발생되어 다른 부품들로 전달되는 충격량이 감소됨에 따라, 압축기의 내구성 및 신뢰성이 상승하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 냉매의 토출 구조가 토출 밸브와 키퍼 플레이트만으로 구성되므로, 구성부품 수가 적어 제품의 조립공정이 간단해지며 압축기의 제조원가를 절감할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론이고, 그와 같은변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

실린더와 연통되는 냉매토출공이 형성된 밸브 플레이트;

외팔보 형태로 상기 밸브 플레이트에 일단이 고정 설치된 토출 밸브;

상기 토출 밸브의 자유단측 운동 범위을 제한하는 제한수단을 구비하며, 상기 토출 밸브를 덮는 형태로 양단이 상기 밸브 플레이트에 고정 설치된 키퍼 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 밸브 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 제한수단은 상기 토출 밸브의 자유단과 마주하는 상기 키퍼 플레이트의 일측이 상기 자유단 방향으로 절곡되어 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 밸브 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 냉매토출공은 상기 토출 밸브의 중앙부에 의해 덮히도록 배치된 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 밸브 조립체.