KR200227913Y1 - 밀폐형 압축기의 밸브플레이트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기의 밸브플레이트에 관한 것이다. 본 고안에 의한 밀페형 압축기의 밸브플레이트(30)는 그 일측에 압축실에서 압축된 냉매가 토출되는 토출공(33)이 관통하여 형성되고, 상기 토출공(33)의 하류부에는 상기 토출공(33)의 개폐를 제어하는 밸브판이 안착되는 밸브시트부(35)가 형성된다. 여기서 상기 밸브시트부(35)의 높이 0.16mm로 하는 것이 가장 바람직하고, 상기 밸브시트부(35)에 의해 형성되는 유로의 직경(c)은 4.5mm 에서 4.6mm의 범위에 있고, 상기 토출공(33)의 하류부의 곡률반경(r)이 0.45mm에서 0.55mm의 범위에 있도록 한다. 이와 같은 본 고안에 의하면 상기 토출공(33)의 하류부에서 냉매유동의 이상소음을 최소화할 수 있게 된다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브플레이트{A valve plate for hermetic compressor}

본 고안은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실에서 압축된 작동유체를 토출하는 토출밸브의 토출구가 형성되는 밸브플레이트에 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.

그리고, 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.

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.

상기 도 2에는 상기 토출구(9e)가 직관형태로 형성된 것이 도시되어 있고, 다음으로, 도 3에는 토출구(9e)의 형태가 다르게 형성된 것이 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 따르면, 토출구(9e)의 하류부에 해당되는 밸브플레이트(9p)의 타면에는 상기 토출구(9e)의 가장자리에 해당되는 부분에 밸브판(9v)이 안착되는 밸브시트부(9s')가 형성되어 있다. 그리고 상기 토출구(9e)의 하류부는 그 상류부에 비해 점차로 넓어지게 형성된다.

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, 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.

상기 압축실(6')에서 압축된 냉매가 토출되는 상기 토출구(9e)이 직관형태로 된 것과 도 3에 도시된 바와 같이 형성된 것은 그 유로구조의 특성상 냉매의 이상맥동이 발생하여 소음이 커지는 문제점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기의 토출밸브에서 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 다른 종래 기술에 의한 밸브장치의 밸브플레이트의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 고안에 의한 밸브장치의 밸브플레이트의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 5는 본 고안 실시예의 밸브플레이트의 요부 구성을 보인 상세도.

* 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

30: 밸브플레이트 33: 토출공

35: 밸브시트부 36: 요홈

37: 라운드부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 압축실에서 압축된 냉매가 토출되는 토출공의 하류부에 형성되는 밸브시트부의 높이를 0.1에서 0.2mm의 범위에 있도록 형성한다.

상기 토출공의 하류부에서 상기 밸브시트부의 기저부까지는 상기 토출공이 소정의 곡률로 라운드지게 형성된다.

상기 밸브시트부에 의해 형성되는 유로의 직경은 4.5mm 에서 4.6mm의 범위에 있고, 상기 토출공의 하류부의 곡률반경이 0.45mm에서 0.55mm의 범위에 있을 때 상기 밸브시트부의 높이는 0.16mm로 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트에 의하면 토출공을 통해 토출되는 냉매의 유동소음이 줄어들게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 고안에 의한 밸브장치의 밸브플레이트의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도이고, 도 5는 본 고안 실시예의 밸브플레이트의 요부 구성을 보인 상세도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 고안 실시예의 밸브플레이트(30)에는 토출공(33)이 형성된다. 상기 토출공(33)은 압축실의 내부에 압축된 냉매가 토출되는 부분으로 도면으로 도시되지는 않았지만 토출밸브판에 의해 그 개폐가 제어된다.

상기 토출공(33)은 그 상류부, 즉 압축실과 연결되는 부분은 직관의 형태로 유로가 형성되고, 하류부, 즉 헤드커버의 내부에 형성되는 토출방과 연결되는 부분은 소정의 곡률을 가지고 라운드지게 형성되는 라운드부(37)를 구비한다.

그리고 상기 라운드부(37)가 끝나는 부분에는 밸브시트부(35)가 형성된다. 상기 밸브시트부(35)는 상기 토출공(33)의 주변을 둘러 형성되는 것으로, 상기 밸브플레이트(30)의 일면, 즉 상기 토출방을 향하는 면에 형성된다. 이와 같은 밸브시트부(35)에는 상기 토출공(33)의 개폐를 제어하는 밸브판이 상기 토출공(33)을 폐쇄할 때 안착된다.

상기 밸브시트부(35)의 높이(a)는 0.1mm에서 0.2mm 사이의 범위로 형성되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하기로는 0.16mm이다. 이때 상기 밸브시트부(35)에 의해 형성되는 유로의 직경(c)은 4.5mm 에서 4.6mm의 범위에 있고, 상기 라운드부(37)의 곡률반경(r)은 0.45mm에서 0.55mm의 범위이다. 그리고 상기 밸브시트부(35)의 폭(b)은 0.6mm정도이다.

한편 상기 밸브시트부(35)의 주변에는 요홈(36)이 형성되는데, 상기 요홈(36)은 상기 밸브플레이트(30)의 표면에서 함몰되게 형성된다. 그리고 상기 요홈(36)의 최외각의 깊이(d)는 상기 밸브시트부(35)의 높이(a)와 대응되게 형성되는 것이 바람직하다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트의 작용을 상세하게 설명한다.

본 고안의 밸브플레이트(30)는 밸브장치를 구성하는 것으로 압축실로 냉매의 들고나는 것을 제어하는 것이다. 특히 본 고안에서는 압축실에서 냉매가 토출됨에 있어서 발생되는 소음을 줄여주기 위한 것이다.

이를 위해 본 고안에서는 상기 밸브플레이트(30)에 형성되는 토출공(33)의 하류부에 있는 밸브시트부(35)의 설계를 달리 하였다. 즉 상기 밸브시트부(35)의 높이(a)를 결정하고, 상기 밸브시트부(35)과 연결되는 유로를 상기 밸브시트부(35)를 향해 소정의 곡률로 라운드지도록 형성하고 있다.

특히 본 고안에서는 상기 밸브시트부(35)의 높이(a)를 0.1에서 0.2mm사이의 값으로 하면서, 상기 밸브시트부(35)에 의해 형성되는 유로의 직경을 4.5mm 에서 4.6mm의 범위에 있도록 한다. 이때 가장 바람직한 직경은 4.55mm이다. 그리고 상기 토출공(33)의 하류부의 곡률반경(r)이 0.45mm에서 0.55mm의 범위로 한다. 여기서 가장 바람직한 곡률반경은 0.5mm이다.

이와 같이 밸브시트부(35)의 높이(a)와 관련된 부분의 치수를 결정함에 의해 상기 토출공(33)을 통해 배출되는 냉매의 흐름이 최적화되어 소음이 저감된다. 특히 본 고안에서는 상기와 같이 밸브시트부(35)와 관련된 치수를 결정함에 의해 1에서 2db정도의 소음을 줄일 수 있게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 밸브플레이트는 그 토출공의 하류부에 형성되는 밸브시트부와 관련된 부분의 치수를 특정하게 설계함으로서 토출공의 하류부에서 발생하는 냉매흐름의 이상소음을 줄여줄 있게 된다.

Claims (3)

1. 압축실에서 압축된 냉매가 토출되는 토출공의 하류부에 형성되는 밸브시트부의 높이를 0.1에서 0.2mm의 범위에 있도록 형성함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브플레이트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 토출공의 하류부에서 상기 밸브시트부의 기저부까지는 상기 토출공이 소정의 곡률로 라운드지게 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브플레이트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브시트부에 의해 형성되는 유로의 직경은 4.5mm 에서 4.6mm의 범위에 있고, 상기 토출공의 하류부의 곡률반경이 0.45mm에서 0.55mm의 범위에 있을 때 상기 밸브시트부의 높이는 0.16mm로 됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브플레이트.