KR200267898Y1 - 밀폐형 압축기의 토출밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기의 토출밸브장치에 관한 것이다. 본 고안에서는 토출밸브(30)가 개폐될 때, 탄성변형되지 않고 그 일단부의 회전중심체(35)를 회전중심으로 선단부의 개폐부(31)가 밸브플레이트(20)에 형성된 토출구(24)를 개폐한다. 상기 회전중심체(35)는 상기 밸브플레이트(20)의 회전중심홈(28)과 밸브스프링(40)에 일체로 형성된 덮개부(45)에 의해 형성되는 공간내에서 회전된다. 상기 토출밸브(30)의 상부에는 토출밸브(30)의 개방정도를 제어하고 폐쇄동작 초기에 토출밸브(30)에 탄성력을 부여하는 밸브스프링(40)이 구비된다. 이와 같은 본 고안에 의하면 토출밸브(30)가 토출구(24)를 개폐할 때, 탄성변형되지 않으므로 상대적으로 개폐동작이 원활하게 되는 이점이 있다.

Description

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

본 고안은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실에서 압축된 작동유체의 토출을 제어하는 토출밸브장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다. 이에 따르면, 압축기의 외관을 구성하는 밀폐용기(1)는 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지고 내부에 밀폐공간을 형성한다. 상기 밀폐공간 내부에는 아래에서 설명될 각종 부품이 설치된다. 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 안내되어상기 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 형성된다. 상기 토출구(9e)의 가장자리에는 주변보다 상대적으로 높게 밸브시이트(9t)가 형성된다. 물론 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 밸브플레이트(9p)의 타측에는 흡입구가 관통형성되어 있다.

상기 안착홈(9g)에는 상기 토출구(9e)의 개폐를 위한 토출밸브(9v)가 구비되어 있다. 상기 토출밸브(9v)의 선단부는 상기 토출구(9e)와 대응되는 위치에 설치되어 토출구(9e)를 개폐하는 개폐부(9v')이고 타단부는 아래에서 설명될리테이너(9r)에 의해 눌러져 고정되는 고정부(9m)이다.

그리고 상기 토출밸브(9v)와 겹쳐지게 밸브스프링(9s)이 설치된다. 이와 같은 밸브스프링(9s)의 선단부는 상기 토출밸브(9v)의 요동을 제어하는 역할을 한다. 그리고 그 타단부는 상기 리테이너(9r)에 의해 눌러져 고정되는 고정부로서, 상기 토출밸브(9v)의 고정부(9m)와 함께 고정된다.

상기 토출밸브(9v)와 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.

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 토출밸브(9v)는 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 토출밸브(9v)가 밀려지면서 상기 토출구(9e)를 개방하여 냉매가 압축실(6')의 외부로 토출된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 토출밸브장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 토출밸브(9v)는 재질이 스프링강으로서 소정의 탄성을 가진다. 그리고 상기 토출밸브(9v)는 그 후단부가 상기 리테이너(9r)에 의해 고정된 상태에서 탄성변형되면서 개폐부(9v')가 상기 토출구(9e)를 개폐하게 된다. 이와 같이 상기 토출밸브(9v)를 개방하기 위해서는 상기 토출밸브(9v)를 탄성변형시켜야 되므로 상대적으로 상기 토출구(9e)를 통해 압축된 작동유체의 토출이 원활하게 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기의 토출밸브장치의 동작이 원활하게 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 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 고안 실시예를 구성하는 토출밸브의 구성을 보인 분해사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 밸브플레이트 22: 안착홈

24: 토출구 26: 밸브시이트

28: 회전중심홈 30: 토출밸브

31: 개폐부 35: 회전중심체

37: 고정슬롯 40: 밸브스프링

42: 자유단부 43: 고정부

60: 리테이너 62: 누름단

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 압축실의 내부와 연통되는 토출공이 형성되는 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트에 일단부의 회전중심체를 중심으로 자유단부가 소정각도 회전가능하게 고정되고 상기 자유단부가 상기 토출공을 개폐하는 토출밸브와, 상기 토출밸브의 상부에 위치되어 상기 토출밸브의 개방정도를 제어하고 폐쇄동작 초기에 탄성력을 제공하는 밸브스프링을 포함하여 구성된다.

상기 토출밸브의 회전중심체는 원통형으로 형성되고 상기 토출밸브의 일단부가 고정되는 부분으로, 상기 밸브플레이트 내부의 회전중심홈에 안착된다.

상기 밸브스프링에는 상기 회전중심체의 상부를 덮어 회전중심체의 탈거를 방지하는 덮개부가 더 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치에 의하면 토출밸브의 개폐동작이 보다 원활하게 이루어져 압축기의 효율이 높아지는 이점이 있다.

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

도 3에는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치의 바람직한 실시예가 단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 고안 실시예를 구성하는 토출밸브와 회전중심체가 분해사시도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 실린더의 선단에 설치되는 밸브플레이트(20)의 일면에는 안착홈(22)이 형성된다. 상기 안착홈(22)은 상기 실린더에 밀착되는 면과 반대되는 면에 형성되는 것이다. 상기 밸브플레이트(20)를 관통하여서는 상기 압축실에서 압축된 작동유체가 토출되는 토출구(24)가 형성되어 있다. 상기 토출구(24)의 출구측 가장자리에는 밸브시이트(26)가 형성된다. 상기 밸브시이트(26)는 상기 안착홈(22)의 바닥면에 대해 상대적으로 높게 형성된다. 상기 안착홈(22)에는 아래에서 설명될 토출밸브(30)의 회전중심체(35)가 안착되는 회전중심홈(28)이 형성된다.

토출밸브(30)는 상기 토출구(24)를 개폐하는 것이다. 상기 토출밸브(30)의 자유단부 측에는 토출구(24)와 대응되는 개폐부(31)가 형성된다. 상기 개폐부(31)는 상기 밸브시이트(26)에 안착되어 상기 토출구(24)를 폐쇄할 수 있는 면적으로 형성된다. 상기 개폐부(31)의 반대쪽 단부는 회전중심체(35)에 연결되어 있다. 상기 회전중심체(35)는 원통형상의 것으로 상기 회전중심홈(28)에 안착된다.

상기 회전중심체(35)에는 그 길이방향으로 고정슬롯(37)이 형성되어 있다. 상기 고정슬롯(37)은 상기 토출밸브(30)의 대응되는 부분의 폭과 두께와 대응되게 형성되는 것으로, 상기 토출밸브(30)의 단부가 삽입됨에 의해 토출밸브(30)와 회전중심체(35)가 일체가 되고 상대적인 유동이 일어나지 않도록 된다. 이를 위해 상기 회전중심체(35)의 내부공간에 상기 토출밸브(30)의 고정을 위한 구조를 구비할 수도 있다.

상기 토출밸브(30)는 금속재질의 판으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 압축실 내외부(예를 들면 압축실과 토출방) 사이의 압력차에 따라 개폐된다. 즉, 압축실 내부의 압력이 상대적으로 낮은 경우에 상기 개폐부(31)가 상기 밸브시이트(26)에 밀착됨에 의해 토출구(24)가 폐쇄되고, 압축실 내부의 압력이 높은 경우에 상기 토출밸브(30)의 개폐부(31)가 상기 밸브시이트(26)에서 분리됨에 의해 토출구(24)가 개방된다.

상기 토출밸브(30)의 개방 정도를 제어하고 토출밸브(30)의 폐쇄동작 초기에 탄성력을 제공하여 신속하게 폐쇄되도록 하기 위해 밸브스프링(40)이 사용된다. 상기 밸브스프링(40) 금속재질의 판으로 형성되는 것으로 소정의 스프링력을 가진다.

이와 같은 밸브스프링(40)의 자유단부(42)는 상기 토출밸브(30)의 개폐부(31)와 같은 방향으로 연장되게 설치된다. 상기 자유단부(42)의 반대쪽은 고정부(43)로서 아래에서 설명될 리테이너(60)에 의해 고정된다. 상기 밸브스프링(40)에는 상기 회전중심체(35)의 상부를 덮어주는 덮개부(45)가 형성된다. 상기 덮개부(45)는 상기 회전중심체(35)의 상반부 외면과 대응되는 형상을 가져 회전중심체(35)가 상기 회전중심홈(28) 내에서 회전될 수 있게 한다.

한편, 상기 밸브스프링(40)은 리테이너(60)에 의해 상기 안착홈(22) 내에 고정된다. 이를 위해 상기 밸브스프링(40)의 고정부(43)를 상기 밸브플레이트(20)에 눌러주는 누름단(62)이 리테이너(60) 일측에 형성된다.

이하 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치의 작용을 설명하기로 한다.

본 실시예에서 상기 토출밸브(30)의 일단부가 끼워진 회전중심체(35)는 상기 회전중심홈(28)에 안착되고, 그 상부는 상기 밸브스프링(40)의 덮개부(45)에 의해 덮어진다. 따라서 상기 회전중심홈(28)과 상기 덮개부(45)에 의해 형성되는 공간 내에 상기 회전중심체(35)가 회전가능하게 안착된다.

그리고 상기 토출밸브(30)의 개폐는 압축실과 토출방 사이의 압력차에 의해 이루어진다. 즉, 상기 압축실의 압력이 토출방의 압력보다 높게 되면 상기 토출밸브(30)의 개폐부(31)가 상기 토출구(24)를 개방하게 된다. 이때 상기 토출밸브(30)의 개방은 상기 회전중심체(35)를 중심으로 개폐부(31)가 소정 각도 회전되어 이루어진다. 상기 토출밸브(30)의 개방정도는 상기 밸브스프링(40)에 의해 규제된다. 이와 같은 상태에서는 압축실에서 압축된 작동유체가 토출구(24)를 통해 토출방으로 토출된다.

다음으로 상기 압축실 내부의 압력이 토출방의 압력보다 작은 경우에는 상기 토출밸브(30)의 개방부(31)가 상기 토출방의 압력에 의해 상기 밸브시이트(26)에 밀착되어 상기 토출구(24)를 통한 작동유체의 토출을 방지하게 된다.

이와 같이 상기 토출밸브(30)의 개방부(31)가 토출구(24)를 개폐하는 동작은 상기 회전중심체(35)가 상기 회전중심홈(28)과 덮개부(45)에 의해 형성되는 공간 내에서 자유롭게 회전됨에 의해 이루어진다. 참고로 상기 회전중심체(35)에 가해지는 마찰력을 최소화하기 위해 회전중심체(35)의 양단만이 상기 회전중심홈(28)과 접촉되고 나머지 부분은 회전중심홈(28)의 내면과 마찰되지 않고 회전중심홈(28)의 중간부를 요입되게 형성할 수도 있다.

그리고 상기 토출밸브(30)가 상기 토출구(24)를 폐쇄하기 위한 동작초기에는 상기 밸브스프링(40)의 탄성력이 가해져, 보다 신속하고 원활하게 토출밸브(30)가 토출구(24)를 폐쇄하도록 한다.

본 고안의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 고안의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치는 토출밸브가 토출구를 개폐함에 있어 토출밸브 자체의 탄성변형없이 회전중심체를 회전중심으로 그 자유단부의 개폐부가 소정 각도만큼 회동된다. 따라서 토출밸브의 개폐동작이 상대적으로 원활하게 이루어져 압축기의 효율이 증대되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 압축실의 내부와 연통되는 토출공이 형성되는 밸브플레이트와,

   상기 밸브플레이트에 일단부의 회전중심체를 중심으로 자유단부가 소정각도 회전가능하게 고정되고 상기 자유단부가 상기 토출공을 개폐하는 토출밸브와,

   상기 토출밸브의 상부에 위치되어 상기 토출밸브의 개방정도를 제어하고 폐쇄동작 초기에 탄성력을 제공하는 밸브스프링을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출밸브장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 토출밸브의 회전중심체는 원통형으로 형성되고 상기 토출밸브의 일단부가 고정되는 부분으로, 상기 밸브플레이트 내부의 회전중심홈에 안착됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출밸브장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브스프링에는 상기 회전중심체의 상부를 덮어 회전중심체의 탈거를 방지하는 덮개부가 더 구비됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출밸브장치.