KR20030092714A - 밀폐형 압축기의 밸브장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 실린더를 갖는 실린더 블록과, 격벽에 의해 구획 형성된 냉매 흡입실 및 냉매 토출실을 갖는 실린더 헤드와의 사이에 설치되며, 두께가 서로 다른 적어도 3개의 제 1 내지 제 3 플레이트로 구성되고, 상기 냉매 흡입실과 상기 실린더를 연통시키는 냉매흡입유로 및 상기 냉매 토출실과 상기 실린더를 연통시키는 냉매토출유로를 구비하는 밸브플레이트; 상기 실린더의 압력에 따라 유동하면서 상기 냉매흡입유로를 개폐하는 흡입밸브; 및 상기 실린더의 압력에 따라 유동하면서 상기 냉매토출유로를 개폐하는 토출밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 압축기의 소음 수준을 크게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 토출밸브측의 구성을 간소화시킬 수 있으며, 실린더 헤드 내부의 보다 넓은 공간 확보로 인한 설계자유도를 높일 수 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브장치{Valve for hermetic compressor}
본 발명은 압축기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 밀폐형 왕복동식 압축기의 밸브장치에 관한 것이다.
일반적인 밀폐형 왕복동식 압축기의 전형적인 한 예가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다. 도면에서 참조부호 100은 케이싱, 200은 전동기구부, 그리고, 300은 상기 전동기구부(200)로부터 동력을 전달받아 작동하면서 냉매를 압축하는 압축기구부이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 케이싱(100)은 대략 반원형의 상,하 케이싱부재(110)(120)로 이루어지며, 이들 상,하 케이싱부재(110)(120)가 서로 맞대어 결합되는 것에 의해 소정의 밀폐된 공간을 제공한다.
상기 전동기구부(200)는 상기 케이싱(100) 내부에 설치된 고정자(210)와, 이 고정자(210)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전하는 회전자(220)와, 상기 회전자(220)에 압입되며 하단부에 편심부(231)가 마련된 회전축(230)을 구비한다.
상기 압축기구부(300)는 피스톤(310), 실린더 블록(320), 실린더 헤드(330) 및 밸브장치(340)를 구비한다.
상기 피스톤(310)은 상기 회전축(230)의 편심부(231)에 그 일단이 연결된 커넥팅로드(311)의 타단에 링크 결합된다. 상기 실린더 블록(320)은 실린더(321)를 제공하며 상기 피스톤(230)은 상기 실린더(321)에 위치된다. 따라서, 상기 회전축(230)이 회전하게 되면, 상기 피스톤(310)은 상기 실린더(321) 내에서 왕복 이동하게 된다.
상기 실린더 헤드(330)는 상기 실린더 블록(320)에 결합된다. 이 실린더 헤드(330)에는 격벽(331)에 의해 구획된 냉매 흡입실(332) 및 토출실(333)이 형성된다. 여기서, 상기 냉매 흡입실(332)에는 흡입머플러(350)가 연결되며, 상기 냉매 토출실(333)에는 토출머플러(도시되지 않음)가 연결된다.
상기 밸브장치(340)는 상기 실린더 블록(320)과 상기 실린더 헤드(330) 사이에 설치되며, 도 2에서 보는 바와 같이, 밸브플레이트(341), 흡입밸브(342) 및 토출밸브(343)를 구비한다.
상기 밸브플레이트(341)에는 냉매 흡입공(341a)과 냉매 토출공(341b)이 각각 형성된다. 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 냉매 흡입공(341a)에 의해 실린더 블록(320)의 실린더(321)와 실린더 헤드(330)의 냉매 흡입실(332)이 연통되며, 또한, 냉매 토출공(341b)에 의해 실린더 블록(320)의 실린더(321)와 실린더 헤드(330)의 냉매 토출실(333)이 연통된다.
상기 흡입밸브(342)는 상기 냉매 흡입공(341a)을 선택적으로 개방하도록 상기 밸브플레이트(341)의 실린더 블록(320) 측에 위치하도록 설치된다. 이 흡입밸브(342)는 실린더 블록(320)과 밸브플레이트(341) 사이에 개재되는 흡입밸브시트(342a)의 일부를 절개하는 것에 의해 형성된다.
상기 토출밸브(343)는 상기 냉매 토출공(341b)을 선택적으로 개방하도록 상기 밸브플레이트(341)의 실린더 헤드(330) 측에 위치하도록 설치된다. 그리고, 상기 토출밸브(343)의 후방부에는 이 토출밸브(343)의 리프트량을 규제하는 스토퍼(344)와 키퍼(345)가 차례로 설치된다.
상기 흡입밸브(342)와 토출밸브(343)는 실린더(321)의 압력에 따라 유동하면서 냉매 흡입공(341a) 및 냉매 토출공(341b)을 개폐하며, 이에 의해 냉매 흡입실(332)의 냉매가 실린더(321)로 유입되거나 실린더(321)의 냉매가 냉매 토출실(333)로 토출될 수 있게 된다. 이러한 종래 밸브장치의 작용을 도 3를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
피스톤(310)이 상사점에서 하사점으로 이동하는 흡입행정시 흡입밸브(342)는 실린더(321)의 부압에 의해 도면에서 점선으로 도시된 바와 같이 유동하게 되며, 이에 따라 냉매 흡입공(341a)이 개방되면서 냉매 흡입실(332)의 냉매가 냉매 흡입공(341a)을 통하여 실린더(321)로 유입된다.
이후, 피스톤(310)은 하사점에서 상사점으로 이동하면서 유입된 냉매를 압축하게 되며, 이에 따라 실린더(321)의 압력은 점점 높아지게 된다. 이 때, 상기 흡입밸브(342)는 실린더(321)의 압력에 의해 도면에서 실선으로 도시된 바와 같이 유동하여 냉매 흡입공(341a)을 폐쇄하게 된다.
상기와 같은 상태로 피스톤(310)은 상사점을 향하여 계속 이동하게 되며, 실린더(321)의 압력은 더욱 높아지게 된다. 피스톤(310)이 상사점에 가깝게 이동되었을 때, 실린더(321)의 압력은 최대가 되며, 이 때, 상기 실린더(321)의 압력에 의해 토출밸브(343)가 도면에서 점선으로 도시된 바와 같이 유동하면서 냉매 토출공(341b)을 개방하게 된다. 따라서, 실린더(321) 내에서 압축된 냉매는 상기 냉매 토출공(341b)을 통하여 실린더 헤드(330)의 냉매 토출실(333)로 토출된다.
한편, 상사점에 도달한 피스톤(310)은 다시 하사점을 향하여 이동되며, 이 때, 상기 토출밸브(343)는 탄성에 의해 도면에서 실선으로 도시된 바와 같이 유동하여 냉매 토출공(341b)을 폐쇄하게 되고, 흡입밸브(342)는 다시 실린더(321)에 부압이 형성됨에 따라 냉매 흡입공(341a)을 개방하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 흡입밸브(342) 및 토출밸브(343), 특히 상기 토출밸브(343)가 냉매 토출공(341b)을 개폐할 때, 토출밸브(343)의 목부분(343a)(도 2참조)의 탄성력과 스토퍼(344)의 벤딩부(344a)(도 2 참조)의 탄성력에 의해 토출밸브(343)가 밸브플레이트(341)를 강하게 타격하면서 닫히게 된다. 이와 같이 밸브플레이트(341)가 충격을 받을 때 나타나는 충격 에너지는 밸브플레이트(341)의 균일한 매질에 의해 순간적인 질량 운동 에너지로 바뀌면서 파동(wave)이 발생되는 진동 에너지로 바뀌고, 이 진동 에너지가 그 진폭의 소스에 의해 공간으로 음파가 발생되는 음압 에너지로 바뀌면서 큰 소음을 유발하는 문제가 있다.
또한, 종래 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 토출밸브(343)를 탄성적으로 지지함과 동시에 토출밸브(343)의 리프트량을 제한하기 위한 스토퍼(344) 및 키퍼(345)와 같은 별도의 부품을 필요로 하기 때문에, 부품수의 증가 및 구성이 복잡해 지는것을 피할 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 종래 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 상기 스토퍼(344) 및 키퍼(345)를 설치하기 위한 공간을 확보하여야 하기 때문에, 실린더 헤드(330)의 냉매 흡입실(332) 및 토출실(333)의 공간이 협소해 질 수밖에 없으며, 이에 따라 냉매 흡입공(341a) 및 토출공(341b)의 위치 구성에 제한이 따르는 등 설계 자유도가 떨어진다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 토출밸브가 밸브플레이트를 타격함으로써 발생되는 충격 에너지에 의한 소음 발생원인 음압 에너지를 서로 다른 매질간의 경계간섭에 의한 격벽의 투과 손실원리로 줄임으로써 압축기의 소음을 줄일 수 있는 밀폐형 압축기의 밸브장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 토출밸브가 일정한 공간 내에서 실린더의 압력에 의해서만 유동하면서 냉매 토출공을 개폐하도록 함으로써 토출밸브를 지지하기 위한 스토퍼나 키퍼와 같은 부품이 불필요하여 구성 부품수의 감소 및 이에 의한 구조적인 단순화를 도모함과 동시에 실린더 헤드의 공간을 크게 확보할 수 있는 밀폐형 압축기의 밸브장치를 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 밀폐형 압축기를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 종래 밸브장치를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 도 2에 나타낸 종래 밸브장치의 작용을 보인 조립 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 밸브장치를 나타낸 분해 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 밸브장치의 작용을 나타낸 단면도, 그리고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 밸브장치를 나타낸 분해 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
310;피스톤320;실린더 블록
321;실린더330;실린더 헤드
332,333;냉매 흡입실 및 토출실400;밸브플레이트
410,420,430;제 1 내지 제 3 플레이트
440;냉매흡입유로441,442,443;제 1 내지 제 3 냉매 흡입공
450;냉매흡입유로451,452,453;제 1 내지 제 3 냉매 토출공
452a;가이드부452b;토출부
461,462,463;임피던스 조절홀500;흡입밸브
600;토출밸브
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 실린더를 갖는 실린더 블록과, 격벽에 의해 구획 형성된 냉매 흡입실 및 냉매 토출실을 갖는 실린더 헤드와의 사이에 설치되며, 두께가 서로 다른 적어도 3개의 제 1내지 제 3 플레이트로 구성되고, 상기 냉매 흡입실과 상기 실린더를 연통시키는 냉매흡입유로 및 상기 냉매 토출실과 상기 실린더를 연통시키는 냉매토출유로를 구비하는 밸브플레이트; 상기 실린더의 압력에 따라 유동하면서 상기 냉매흡입유로를 개폐하는 흡입밸브; 및 상기 실린더의 압력에 따라 유동하면서 상기 냉매토출유로를 개폐하는 토출밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 내지 제 3 플레이트는 각각 서로 다른 밀도를 가지는 금속 또는 비금속으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 플레이트는 어느 하나는 금속으로, 나머지는 서로 다른 밀도를 가지는 비금속으로 형성될 수도 있고, 어느 하나는 비금속으로, 나머지는 서로 다른 밀도를 가지는 금속으로 형성될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 냉매흡입유로는, 상기 제 1 플레이트에 형성된 일정직경을 갖는 제 1 냉매흡입공; 상기 제 2 플레이트에 형성된 상기 제 1 냉매흡입공의 직경보다 작은 직경을 가지는 제 2 냉매흡입공; 및 상기 제 3 플레이트에 형성된 상기 제 1 냉매흡입공과 같은 직경을 가지는 제 3 냉매흡입공;을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 냉매토출유로는, 상기 제 1 플레이트에 형성된 일정직경을 가지는 제 1 냉매토출공; 상기 제 2 플레이트에 형성되며, 상기 제 1 냉매토출공의 직경보다 큰 직경을 가지는 가이드부 및 이 가이드부와 일부가 중첩되어 연통된 토출부를 갖춘 제 2 냉매토출공; 상기 제 3 플레이트에 형성되며, 상기 제 2 냉매토출공의 토출부와 연통되도록 상기 제 1 냉매토출공에 대하여 일정거리 편심되게 형성된 제 3 냉매토출공;을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 토출밸브는 상기 제 2 냉매토출공의 가이드부에 유동 가능하게 내장되어 상기 제 1 냉매토출공을 개폐하도록 구성될 수 있다. 이 때, 상기 토출밸브는, 상기 제 1 냉매토출공의 직경보다는 크고 상기 가이드부의 직경보다는 작은 직경을 가지며, 또한, 상기 제 2 밸브플레이트의 두께보다 작은 두께를 가지는 원판형으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 상기 제 1 내지 제 3 플레이트에는 이 플레이트에 발생되는 음파의 임피던스를 조절할 수 있도록 하기 위한 다른 크기 및 형상을 가지는 적어도 하나 이상의 홀이 각각 형성될 수 있다.
본 발명의 상술한 목적 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 보다 명백해질 것이다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치는, 밸브플레이트(400), 흡입밸브(500) 및 토출밸브(600)를 구비한다.
상기 밸브플레이트(400)는 실린더 블록(320)과 실린더 헤드(330) 사이에 배치되며, 이 밸브플레이트(400)는 본 발명의 특징에 따라 각각 독립적으로 구성된 3개의 플레이트(410)(420)(430)로 구성된다. 이들 플레이트(410)(420)(430)는 서로 다른 두께를 가진다. 보다 바람직하게는 상기 플레이트들(410)(420)(430)은 서로 다른 밀도를 가지는 금속이나 비금속으로 구성된다. 이 때, 상기플레이트들(410)(420)(430)은 모두 금속이나 비금속으로 구성될 수도 있고, 이들 중 어느 하나는 금속으로, 그리고 나머지는 비금속으로 형성되거나, 또한 이들 중 어느 하나는 비금속으로, 그리고 나머지는 금속으로 형성될 수도 있다. 여기서, 상기와 같은 플레이트들(410)(420)(430)의 두께나 재질 등은 실험을 통해 본 발명의 목적 및 특징을 달성할 수 있는, 즉 소음 수준이 가장 낮게 나타나는 조건으로 설정될 수 있다. 또한, 상기 각각의 플레이트들(410)(420)(430)은 매우 정밀한 표면 조도를 가지며, 따라서, 이들의 결합부위를 통한 냉매의 누설은 발생되지 않는다. 그러나, 경우에 따라서는 이들 플레이트의 결합부위에 기밀유지를 위한 개스킷을 개재하여 구성될 수도 있다.
또한, 상기 밸브플레이트(400)는 냉매흡입유로(440)와 냉매토출유로(450)를 구비한다. 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 냉매흡입유로(440)에 의해 실린더 블록(320)의 실린더(321)와 실린더 헤드(330)의 냉매 흡입실(332)이 연통되며, 또한, 상기 냉매토출유로(450)에 의해 실린더 블록(320)의 실린더(321)와 실린더 헤드(330)의 냉매 토출실(333)이 연통된다.
상기 냉매흡입유로(440)는 상기 제 1 내지 제 3 플레이트(410)(420)(430)의 소정 위치에 각각 형성되는 제 1 내지 제 3 냉매흡입공(441)(442)(443)을 구비한다. 상기 제 1 냉매흡입공(441)은 상기 제 1 플레이트(410)에 형성되며, 일정직경을 가진다. 상기 제 2 냉매흡입공(442)는 상기 제 2 플레이트(420)에 형성되며, 상기 제 1 냉매흡입공(441)의 직경보다 작은 직경을 가진다. 그리고, 상기 제 3 냉매흡입공(443)은 상기 제 3 플레이트(430)에 형성되며, 상기 제 1 냉매흡입공(441)의직경과 같은 크기의 직경을 가진다. 이들 제 1 내지 제 3 냉매흡입공(441)(442)(443)은 동심축상에 배열되나, 상기 제 2 냉매흡입공(442)의 직경이 다른 냉매흡입공(441)(443)의 직경보다 약간 작다. 이에 의해 상기 냉매흡입유로(440)를 따라 실린더(321)로 유입되는 냉매는 수축과 확장을 반복하게 되며, 따라서, 냉매의 맥동을 줄일 수 있다.
상기 냉매토출유로(450) 또한 제 1 내지 제 3 플레이트(410)(420)(430)의 소정 위치에 각각 형성되는 제 1 내지 제 3 냉매 토출공(451)(452)(453)을 구비한다. 상기 제 1 냉매 토출공(451)은 상기 제 1 플레이트(410)에 형성되며, 일정직경을 가진다. 상기 제 2 냉매 토출공(452)은 상기 제 2 플레이트(420)에 형성되며, 상기 제 1 냉매 토출공(451)의 직경보다 큰 가이드부(452a)와 이 가이드부(452a)와 일부가 중첩되어 연통된 토출부(452b)를 가진다. 상기 제 3 냉매 토출공(453)은 상기 제 3 플레이트(430)에 형성되며, 상기 제 2 냉매 토출공(452)의 토출부(452b)와 연통되도록 상기 제 1 냉매토출공(451)에 대하여 일정거리 편심되게 위치된다. 여기서, 상기 제 2 냉매 토출공(452)의 토출부(452b)의 직경은 상기 제 1 냉매 토출공(451) 이나 제 3 냉매 토출공(453)의 직경보다 작다. 이에 의해 상기 냉매토출유로(450)를 통하여 실린더 헤드(330)의 냉매 토출실(333)로 토출되는 냉매는 확장 및 수축 하게 되며, 따라서, 냉매의 토출 맥동을 줄일 수 있다.
상기 흡입밸브(500)는 상기 제 1 플레이트(410)의 제 1 냉매 흡입공(441)을 완전히 덮도록 제 1 플레이트(410)에 위치된다. 이러한 흡입밸브(500)는 상기 제 1 플레이트(410)와 실린더 블록(320) 사이에 개재되는 흡입밸브시트(510)의 일부를절개하는 것에 의해 형성될 수 있다.
상기 토출밸브(600)는 상기 제 2 플레이트(420)의 제 2 냉매 토출공(452)의 가이드부(452a)에 유동 가능하게 내장된다. 이 토출밸브(600)는 상기 제 1 냉매 토출공(451)의 직경보다는 크고 상기 가이드부(452a)의 직경보다는 작은 직경을 가지며, 또한, 상기 제 2 플레이트(420)의 두께보다 작은 두께를 가지는 원판형으로 형성된다. 따라서, 토출밸브(600)는 상기 가이드부(452a) 내에서 유동하면서 제 1 냉매 토출공(451)을 개폐할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 밸브장치에서, 상기 흡입밸브(500) 및 토출밸브(600)는 모두 실린더(321) 내의 압력 변화에 따라 유동하면서 냉매흡입유로(440) 및 냉매토출유로(450)를 선택적으로 개폐하게 되며, 이에 따라 냉매의 흐름이 제어됨으로써 흡입행정시에는 냉매 흡입실(332)의 냉매가 실린더(321)로 유입되고, 토출행정시에는 실린더(321)에서 압축된 냉매가 냉매 토출실(333)로 토출된다.
이러한 본 발명에 의한 밸브장치의 작용을 도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 흡입행정을 나타낸 것이다. 이 경우, 피스톤(310)은 실린더(321)의 하사점을 향하여 이동하게 되며, 이에 따라 실린더(321)에는 부압이 형성된다. 흡입밸브(500)는 실린더(321)에 부압이 형성됨에 따라 도면에서 실선으로 도시된 바와 같이 유동하게 되며, 이에 따라 냉매흡입유로(440)가 개방되면서 이 유로(440)를 통하여 냉매 흡입실(332)의 냉매가 실린더(321)로 유입되게 된다. 이러한 과정은 피스톤(310)이 하사점에 이를 때까지 계속되며, 이 때, 토출밸브(600)는 가이드부(452a)의 하측으로 이동된 상태로 냉매토출유로(450)를 폐쇄하고 있는 상태이다.
상기 피스톤(310)이 하사점을 지나 상사점을 향하여 이동하는 냉매 압축 및 토출행정을 도 6에 도시하였다. 이 경우, 피스톤(310)이 상사점을 향하여 이동함에 따라 실린더(321)에 유입된 냉매는 점점 압축되는데, 이 때, 실린더(321)에 고압이 형성됨에 따라 흡입밸브(500)는 이미 냉매흡입유로(440)를 폐쇄한 상태이며, 이 때까지도 토출밸브(600)는 냉매토출유로(450)를 폐쇄한 상태로 있게 된다. 실린더(321)의 냉매의 압축에 따라 그 압력이 점점 높아져 피스톤(310)이 상사점 부근에 가까이 이동하게 되면, 실린더(321)의 압력은 최대로 되며, 이 때, 토출밸브(600)가 상기 압력에 의해 가이드부(452a)에서 상측으로 유동하게 됨으로써 제 1 냉매 토출공(451)과 제 2 냉매 토출공(452)의 토출부(452b)가 연통되어 개방된다. 이와 같이 개방된 냉매토출유로(450)를 통하여 압축된 냉매가 냉매 토출실(333)로 토출되게 된다.
이후, 피스톤(310)이 상사점을 기점으로 다시 하사점을 향하여 이동하게 되면, 상술한 바와 같은 냉매의 흡입행정이 다시 수행되며, 이러한 반복적인 작용으로 냉매를 압축하여 토출시키는 것이다.
상기와 같은 냉매 압축 작용에서 본 발명은, 밸브플레이트(400)가 서로 다른 두께 및 밀도를 가지는 독립적으로 구성된 3개의 플레이트(410)(420)(430)에 의해 구성되기 때문에, 흡입밸브(500)나 토출밸브(600)가 밸브플레이트(400)를 타격함으로써 발생되는 충격에 의한 소음 수준을 감소시킬 수 있다. 부연하면, 종래에서도언급한 바와 같이, 흡입밸브나 토출밸브의 작동시 이 밸브들이 밸브플레이트를 타격함으로써 발생되는 충격에너지는 진동에너지로, 다시 음파가 발생되는 음압에너지로 변하면서 음압에 의한 소음의 변화가 크게 나타나게 되는데, 본 발명에 의하면, 상기 음압의 에너지가 각 플레이트(410)(420)(430)간의 경계간섭에 의한 격벽의 투과손실 원리에 의해 줄어들게 된다. 특히 서로 다른 두께와 밀도를 가진 재질로 밸브플레이트를 구성하는 경우, 각각의 플레이트에서 발생되는 음파는 입사, 반사, 투과되는 속도비가 각각 다르기 때문에, 입사되는 음파에 대하여 투과 또는 반사되는 정도는 단순히 각 플레이트 재질의 임피던스(Impedance)에 의해 지배되며, 따라서, 문제의 주파수를 효율적으로 제어할 수 있어 소음 수준을 크게 다운시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 밸브장치는, 토출밸브(600)가 일정한 공간, 즉 제 2 플레이트(420)의 가이드부(452a)에서 별도의 구조적인 장치없이 실린더(321) 내의 압력에 의해서만 유동하면서 냉매토출유로(450)를 개폐하기 때문에, 실린더 헤드(330)의 냉매 흡입실(332) 및 토출실(333)의 공간을 크게 확보할 수 있어, 냉매흡입유로 및 토출유로의 위치 구성을 폭넓게 사용할 수도 있다.
한편, 첨부한 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 밸브장치의 기본적인 구성은 앞서 설명한 일 실시예의 구성과 동일하게 이루어져 있다. 따라서, 동일한 참조부호를 부여하여 상세한 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서는 각각의플레이트(410)(420)(430)에 서로 다른 크기 및 형상을 가지는 적어도 하나 이상의 홀(461)(462)(463)이 형성되어 있다는 구성상의 특징이 있다.
상기 홀(461)(462)463)들은 각 플레이트(410)(420)(430)의 재질에서 발생되는 음파의 임피던스를 조절하도록 하기 위한 것이다. 이에 의하면, 상기 홀(461)(462)(463)들의 크기, 갯수 및 형상을 가감하거나 변경하는 것으로, 각 플레이트의 임피던스를 조절할 수 있으므로, 압축기 내부의 기계와의 공진을 회피할 수 있도록 설계가 가능하게 된다. 즉, 각각의 플레이트가 최소의 소음을 나타내는 임피던스를 가지도록 제어하는 것이 가능하며, 이러한 조건을 실험을 통하여 설정함으로써 소음의 수준을 매우 낮게 할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 독립적으로 구성된 3개의 두께가 다르거나 또는 서로 다른 밀도를 가지는 금속 또는 비금속으로 이루어지는 플레이트들에 의해 밸브플레이트가 구성되기 때문에, 흡입 및 토출밸브에 의해 밸브플레이트에 가해지는 충격에 의한 진동 에너지에 의해 발생되는 음압 에너지는 플레이트들 서로간의 간섭에 의한 격벽의 투과손실에 의해 줄어들게 되며, 따라서, 압축기 작동시 발생되는 소음의 크기를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 토출밸브가 제 2 플레이트의 제 2 냉매토출공에 구비된 가이드부가 제공하는 일정한 공간 내에서 유동하면서 냉매토출유로를 개폐하기 때문에, 종래와 같은 토출밸브를 지지하기 위한 스토퍼나 키퍼의 사용을 배제할 수 있으므로, 구성을 간소화시킬 수 있고, 또 실린더 헤드의 흡입실과 토출실의 공간을 크게 확보할 수 있으므로, 흡입공 및 토출공의 위치 구성을 자유롭게 할 수 있는 등 설계 자유도를 높일 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경과 수정 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 실린더를 갖는 실린더 블록과, 격벽에 의해 구획 형성된 냉매 흡입실 및 냉매 토출실을 갖는 실린더 헤드와의 사이에 설치되며, 두께가 서로 다른 적어도 3개의 제 1 내지 제 3 플레이트로 구성되고, 상기 냉매 흡입실과 상기 실린더를 연통시키는 냉매흡입유로 및 상기 냉매 토출실과 상기 실린더를 연통시키는 냉매토출유로를 구비하는 밸브플레이트;
    상기 실린더의 압력에 따라 유동하면서 상기 냉매흡입유로를 개폐하는 흡입밸브; 및
    상기 실린더의 압력에 따라 유동하면서 상기 냉매토출유로를 개폐하는 토출밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 플레이트는 각각 서로 다른 밀도를 가지는 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 플레이트는 각각 서로 다른 밀도를 가지는 비금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 플레이트 중 어느 하나는 금속으로, 나머지는 서로 다른 밀도를 가지는 비금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 플레이트 중 어느 하나는 비금속으로, 나머지는 서로 다른 밀도를 가지는 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매흡입유로는, 상기 제 1 플레이트에 형성된 일정직경을 갖는 제 1냉매흡입공; 상기 제 2 플레이트에 형성된 상기 제 1 냉매흡입공의 직경보다 작은 직경을 가지는 제 2 냉매흡입공; 및 상기 제 3 플레이트에 형성된 상기 제 1 냉매흡입공과 같은 직경을 가지는 제 3 냉매흡입공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매토출유로는, 상기 제 1 플레이트에 형성된 일정직경을 가지는 제 1 냉매토출공; 상기 제 2 플레이트에 형성되며, 상기 제 1 냉매토출공의 직경보다 큰 직경을 가지는 가이드부 및 이 가이드부와 일부가 중첩되어 연통된 토출부를 갖춘 제 2 냉매토출공; 상기 제 3 플레이트에 형성되며, 상기 제 2 냉매토출공의 토출부와 연통되도록 상기 제 1 냉매토출공에 대하여 일정거리 편심되게 형성된 제 3 냉매토출공;을 포함하며,
    상기 토출밸브는 상기 제 2 냉매토출공의 가이드부에 유동 가능하게 내장되어 상기 제 1 냉매토출공을 개폐하도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매흡입유로는, 상기 제 1 플레이트에 형성된 일정직경을 갖는 제 1 냉매흡입공; 상기 제 2 플레이트에 형성된 상기 제 1 냉매흡입공의 직경보다 작은 직경을 가지는 제 2 냉매흡입공; 및 상기 제 3 플레이트에 형성된 상기 제 1 냉매흡입공과 같은 직경을 가지는 제 3 냉매흡입공;을 포함하며,
    상기 냉매토출유로는, 상기 제 1 플레이트에 형성된 일정직경을 가지는 제 1 냉매토출공; 상기 제 2 플레이트에 형성되며, 상기 제 1 냉매토출공의 직경보다 큰 직경을 가지는 가이드부 및 이 가이드부와 일부가 중첩되어 연통된 토출부를 갖춘 제 2 냉매토출공; 상기 제 3 플레이트에 형성되며, 상기 제 2 냉매토출공의 토출부와 연통되도록 상기 제 1 냉매토출공에 대하여 일정거리 편심되게 형성된 제 3 냉매토출공;을 포함하며,
    상기 토출밸브는 상기 제 2 냉매토출공의 가이드부에 유동 가능하게 내장되어 상기 제 1 냉매토출공을 개폐하도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 토출밸브는, 상기 제 1 냉매토출공의 직경보다는 크고 상기 가이드부의 직경보다는 작은 직경을 가지며, 또한, 상기 제 2 밸브플레이트의 두께보다 작은 두께를 가지는 원판형으로 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 플레이트에는 이 플레이트에 발생되는 음파의 임피던스를 조절할 수 있도록 하기 위한 다른 크기 및 형상을 가지는 적어도 하나 이상의 홀이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
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