KR200292322Y1 - 밀폐형 압축기의 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것으로, 본 고안의 밸브장치(130)는 실린더블럭(121)과 실린더헤드(123) 사이에 개재되되 흡입구(132b)와 토출구(132a)가 형성된 밸브플레이트(132)를 구비하고, 밸브플레이트(132)에 일단이 결합되어 토출구(132a)를 개폐하는 토출밸브(133)와 이 토출밸브(133)를 지지하도록 밸브플레이트(132)에 결합되는 스토퍼(134)를 구비하며, 스토퍼(134)의 작동 폭을 제한하도록 밸브플레이트(132)에 결합 설치된 키퍼(135)를 구비한다. 그리고 이 키퍼(135)와 스토퍼(134) 사이에는 키퍼(135)의 내면에 탄성 지지되어 스토퍼(134)의 개폐작동을 완충하도록 키퍼(135)의 내면에 일단이 결합된 코일스프링(136)과 이 코일스프링(136)의 타단에 결합된 완충판(137)으로 된 완충수단이 마련된 것으로, 이러한 본 고안에 따른 밸브장치는 스토퍼가 밸브플레이터의 면상에서 키퍼의 융기면까지의 개폐 폭을 확보할 있도록 함으로써 냉매의 토출량을 종래에 비하여 보다 늘려 압축기의 작동효율을 보다 향상시키고, 또한 스토퍼의 개폐작동을 완충할 수 있도록 함으로써 지속적인 반복 동작에 의한 스토퍼의 마모상태를 최소화하여 압축기의 장기적인 작동신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브장치{valve apparatus for compressor}

본 고안은 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매의 토출효율을 보다 향상시키고 그 구성요소의 마모발생을 줄일 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 왕복동 압축기, 리니어 압축기, 로터리 압축기 등이 있는데, 그 대부분이 냉매의 압축실로의 출입을 위한 밸브장치를 구비하고 있다.

이러한 압축기들 중에서 종래의 왕복동 압축기의 밸브장치는 도 5에 도시된 바와 같이 압축기의 실린더블럭(미도시) 일측에 결합되는 실린더헤드(11)와 실린더헤드(11)와 실린더블럭 사이에 개재되는 밸브플레이트(12)를 구비하고 있으며, 밸브플레이트(12)에는 토출밸브(13)와 스토퍼(14) 그리고 키퍼(15)가 각각 체결되어있다.

이 토출밸브(13)와 스토퍼(14)는 밸브플레이트(12)의 외면에 일단이 결합되며, 스토퍼(14)는 토출밸브(13)의 길이보다 좀더 길게 마련된다. 그리고 키퍼(15)는 스토퍼(14)의 상측에 위치하며 스토퍼(14)가 키퍼의 내면에 밀착하는 것을 방지할 수 있도록 스토퍼(14)와 상대하는 면이 외측으로 융기하여 형성된다. 따라서 스토퍼(14)의 자유단 끝단부는 키퍼(15)의 융기부분 직전의 절곡부분과 접하도록 되어 있고, 이로 인해 스토퍼(14)는 작동시 그 끝단부가 항상 키퍼(15)의 절곡부분에 부딪치게 되어 있다.

이러한 종래의 밸브장치는 냉매가 밸브플레이트(12)에 형성된 흡입구(12a)를 통하여 흡입된 후 도시되지 않은 피스톤에 의하여 압축되어 밸브플레이트(12)에 형성된 토출구(12b)를 통하여 토출되게 되는데, 냉매의 토출은 최초 토출구(12b)를 통하여 토출되는 냉매가 토출밸브(13)를 고압으로 밀게되고, 계속해서 스토퍼(14)가 토출밸브(13)와 함께 밀리게 됨으로써 토출구(12b)로 냉매가 토출되게 되고 최종적으로 키퍼(15)가 스토퍼(14)와 토출밸브(13)의 작동 폭을 제한하게 된다.

이때 스토퍼(14)는 그 개폐작동시 그 자유단이 항상 키퍼(15)의 절곡부분에 부딪치기 때문에 계속적인 밸브장치의 작동으로 그 마모정도가 심하게 되어 압축기의 장기적인 작동신뢰성을 떨어뜨리게 되고, 또한 냉매의 토출시 스토퍼(14)가 키퍼(15)의 융기된 내면까지 완전히 접하지 않기 때문에 스토퍼(14)의 작동 폭이 작아 냉매의 토출효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 냉매의 토출효율을 보다 향상시킬 수 있도록 스토퍼의 작동폭을 보다 확대할 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 밸브장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적과 관련된 본 고안의 또 다른 목적은 스토퍼의 개폐작동시 스토퍼의 자유단과 키퍼의 내면과의 사이에 완충수단을 구비시켜 스토퍼의 단부의 마모정도를 줄일 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 밸브장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 밸브장치가 적용된 밀폐형 압축기를 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 밸브장치를 보인 분해사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 밸브장치의 요부 확대 분해 사시도이다.

도 4a는 본 고안에 따른 밸브장치의 냉매토출전 상태를 보인 도면이다.

도 4b는 본 고안에 따른 밸브장치의 냉매토출 상태를 보인 도면이다.

도 5는 종래의 밀폐형 압축기의 밸브장치를 보인 분해 사시도이다.

( 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 )

100...밀폐용기110...구동부

120...압축부130...밸브장치

132...밸브플레이트133...토출밸브

134...스토퍼135...키퍼

136...코일스프링137...완충판

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 내부에 압축실을 형성하는 실린더블럭과 상기 실린더블럭의 일측에 결합되는 실린더헤드 사이에 개재되되 흡입구와 토출구가 형성된 밸브플레이트, 상기 밸브플레이트에 일단이 결합되며 타단이 상기토출구를 개폐하는 토출밸브, 상기 토출밸브를 지지하도록 상기 밸브플레이트의 일단에 결합되는 스토퍼, 상기 스토퍼의 작동폭을 제한하도록 상기 스토퍼의 외측에 소정간격 이격되어 상기 밸브플레이트에 결합 설치된 키퍼를 구비한 밀폐형 압축기의 밸브장치에 있어서, 상기 키퍼와 상기 스토퍼 사이에는 상기 키퍼의 내면에 탄성 지지되어 상기 스토퍼의 개폐작동을 완충하는 완충수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 밸브장치가 적용된 밀폐형 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 밀폐공간을 형성하는 밀폐용기(100)를 구비한다. 그리고 이 밀폐용기(100)의 내부에는 구동부(110)와 압축부(120)가 각각 마련된다.

먼저 구동부(110)는 외부의 전류를 인가 받아 자장을 형성하는 고정자(111)와 이 고정자(111)의 내측으로 설치되며 고정자(111)와의 전자기력으로 회전하되 하단이 지지베어링(113)에 의하여 지지되어 있는 회전자(112)를 구비한다. 그리고 회전자(112)의 중심에는 회전축(114)이 압입되어 설치되고, 이 회전축(14)의 하측 일부분은 회전축(114)의 회전중심과 편심지도록 된 편심축(115)이 형성되어 있다. 또한 편심축(115)의 하단에는 밀폐용기(100) 저부에 저유된 오일을 픽업하는 오일픽업(116)이 설치되어 있다.

다음으로 압축부(120)는 전술한 구동부(110)의 구성요소들을 지지하며 내부에 압축실(125)을 형성하는 실린더블럭(121)과 이 실린더블럭(121)의 압축실(125)내부에서 왕복직선운동을 하도록 편심축(115)에 수직방향으로 결합되어 있는 피스톤(122)을 구비하고 있다. 그리고 실린더블럭(121)의 압축실(125) 일측으로는 실린더헤드(123)가 체결되는데, 이 실린더블럭(121)과 실린더헤드(123) 사이에는 다수의 구성요소들로 이루어진 밸브장치(130)가 장착되며 실린더헤드(123)의 상측으로는 흡입머플러(124)가 설치된다.

한편 이 밸브장치(131)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 먼저 다수의 가스켓(138)과 함께 실린더블럭(121) 측으로부터 흡입밸브(131)가 위치하여 마련되고(도 1참조), 다음으로 흡입구(132b)와 토출구(132a)가 각각 형성된 밸브플레이트(132)를 구비한다. 그리고 이 밸브플레이트(132)의 외측면으로는 토출밸브(133)가 장착되며, 토출밸브(133)의 외측으로는 스토퍼(134)가 토출밸브(133)의 결합단과 함께 결합되어 장착된다. 이 토출밸브(133)와 스토퍼(134)는 밸브플레이트(132)에 형성된 안착홈(132c)에 안착되며 안착홈(132c)의 바닥부분에 전술한 바와 같이 일단이 결합되어 있으며, 타단은 토출구(132a)의 개폐가 가능하도록 자유단으로 마련된다. 그리고 스토퍼(134)는 토출밸브(133)의 길이보다 좀더 길게 형성하여야 한다.

이러한 본 고안의 밸브장치(130)에서 스토퍼(134)의 외측으로는 스토퍼(134)의 작동 폭을 한정하는 키퍼(135)가 장착된다. 이 키퍼(135)는 양단이 밸브플레이트(132)에 체결되어 있고, 각각의 결합단에는 외측으로 일부 경사지게 절곡 형성되어 스토퍼와 상대하는 부분이 융기면(135a)을 형성하고 있다. 따라서 이 융기면(135a)의 형성으로 스토퍼(134)의 개폐 폭이 확보되게 되는데, 이스토퍼(134)의 끝단부는 스토퍼(134)의 개폐 폭이 밸브플레이트(132)의 면상에서 융기면(135a)의 면상까지 가능한 한 인접하게 확보될 수 있도록 융기면(135a)의 내측 이내에 위치되도록 하여야 한다.

그리고 키퍼(135)와 스토퍼(134) 사이에는 스토퍼(134)의 작동을 완충하는 완충수단이 마련된다. 이 완충수단은 키퍼(135)의 융기면(135a) 중의 양측부분에 형성된 설치홈(135b)에 일단이 끼워지는 두 개의 코일스프링(136)과 이 코일스프링(136)의 타단에 지지 결합되되 융기면(135a)의 면적 이하의 면적으로 갖도록 된 완충판(137)을 포함한다. 그리고 융기면(135a)의 중간부에는 완충판(137) 측으로 돌출 형성되어 스토퍼(134)의 작동으로 완충판(137)이 융기면과 유막에 의하여 밀착하는 것을 방지하는 밀착방지돌기(135c)가 형성된다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 밀폐형 압축기의 작동상태를 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 밀폐형 압축기는 최초 외부의 전원이 인가되어 고정자(111)로 전류가 공급되면 이 고정자(111)와의 전자기력에 의한 상호작용으로 회전자(112)가 회전하게 되고 회전자(112)의 회전으로 회전축(114)과 편심축(115)이 회전하게 된다. 그리고 편심축(115)의 회전으로 피스톤(122)이 압축실(125) 내부에서 왕복직선 운동하게 되어 냉매의 흡입과 토출이 이루어지게 된다.

이러한 냉매의 흡입과 토출동작시 밸브장치(130)는 도 4a에 도시된 바와 같이 먼저 흡입작동시 피스톤(122)이 하사점으로 운동하면서 압축실(125) 내부가 저압을 형성하게 되고 이로 인해 흡입밸브(131)가 열리게 되어 흡입머플러(124)를 거친 냉매가 압축실(125) 내부로 유입되게 된다. 그리고 피스톤(122)이 상사점으로 운동함에 따라 압축실(125) 내부의 냉매는 압축되며 이때의 고압으로 토출밸브(133)가 열리게 된다.

이때의 토출밸브(133)의 작동은 도 4b에 도시된 바와 같이 압축된 냉매에 의하여 밀려나게 되는 것으로, 이 토출밸브(133)가 밀려남에 따라 스토퍼(134)는 토출밸브(133)와 함께 밀려나게 되고 스토퍼(134)의 밀림동작으로 인해 완충판(137)이 코일스프링(136)의 탄성력을 극복하여 키퍼(135)의 융기면(135a)측으로 밀려나게 된다. 이때 스토퍼(134)의 작동폭은 그 자유단이 키퍼(135)에 상당히 인접한 상태로까지 밀려나기 때문에 종래의 작동 폭보다 큰 폭으로 벌어져 토출구(132a)에서의 냉매토출량을 증가시킬 수 있게 된다.

그리고 스토퍼(134)의 작동으로 함께 작동한 완충판(137)은 밀착방지돌기(135c)로 인해 키퍼(135)의 융기면(135a)에 완전히 밀착되지 않고 일부면이 이격된 상태가 유지되고, 더욱이 코일스프링(136)에 의하여 탄성 지지되어 있기 때문에 토출동작 후 융기면(135a)으로부터 원활히 이탈하여 스토퍼(134)와 토출밸브(133)의 복귀동작을 효율적으로 돕게 된다.

또한 계속된 흡입행정으로 토출밸브(133)가 닫히게 될 때에는 완충판(137)의 원활한 복귀동작으로 토출밸브(133)가 신속히 토출구(132a)를 닫게 되므로 순간적인 냉매흡입동작에 의한 토출구(132a)로의 냉매역류를 최소화 할 수 있게 되며, 더욱이 스토퍼(134)가 완충판(137)에 의하여 완충 지지되어 있기 때문에 압축기의 계속된 작동으로 스토퍼(134)의 자유단이 마모하는 것을 줄일 수 있게 된다.

이와 같은 본 고안의 밸브장치(130)에서의 완충수단의 구성은 전술한 실시예와 같이 왕복동형 압축기 뿐만 아니라 리니어 압축기, 로터리 압축기 등에도 적용이 가능하다.

이상과 같은 본 고안에 따른 밀폐형 압축기의 밸브장치는 스토퍼가 밸브플레이터의 면상에서 키퍼의 융기면까지의 개폐 폭을 확보할 있도록 함으로써 냉매의 토출량을 종래에 비하여 보다 늘려 압축기의 작동효율을 보다 향상시킬 수 있고, 또한 스토퍼의 개폐작동을 완충할 수 있도록 함으로써 지속적인 반복 동작에 의한 스토퍼의 마모상태를 최소화하여 압축기의 장기적인 작동신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 내부에 압축실을 형성하는 실린더블럭과 상기 실린더블럭의 일측이 결합되는 실린더헤드 사이에 개재되되 흡입구와 토출구가 형성된 밸브플레이트, 상기 밸브플레이트에 일단이 결합되며 타단이 상기 토출구를 개폐하는 토출밸브, 상기 토출밸브를 지지하도록 상기 밸브플레이트의 일단에 결합되는 스토퍼, 상기 스토퍼의 작동폭을 제한하도록 상기 스토퍼의 외측에 소정간격 이격되어 상기 밸브플레이트에 결합 설치된 키퍼를 구비한 밀폐형 압축기의 밸브장치에 있어서,

   상기 키퍼와 상기 스토퍼 사이에는 상기 키퍼의 내면에 탄성 지지되어 상기 스토퍼의 개폐작동을 완충하는 완충수단이 마련되고, 상기 키퍼는 상기 스토퍼의 작동 폭을 확보할 수 있도록 상기 키퍼의 양 결합단에서 경사지게 절곡되어 융기된 융기면을 구비하여 상기 스토퍼의 자유단의 끝단부가 상기 키퍼의 융기면 이내에 위치할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 완충수단은 상기 키퍼의 내면에 일단이 결합된 코일스프링과 상기 코일스프링의 타단에 결합된 완충판을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 키퍼의 내면에는 상기 스토퍼 측으로 돌출 형성되어 상기 완충판이 상기 융기면에 밀착되는 것을 방지하는 밀착방지돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.