KR20040090849A - 밀폐형 압축기의 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 밸브에 관한 것이다. 본 발명은 작동유체가 유동되는 통공을 개폐하는 개폐부(32)가 일단부에 구비되고 타단부에 고정을 위한 고정부(33)가 구비되며 개폐부(32)와 고정부(33)의 사이에 연결목부(34)가 구비되어 구성되는 밸브(30)에 있어서, 상기 연결목부(34)에 벤딩부(35)가 구비되는데, 밸브(30)의 전체 길이를 L, 고정부(33)에서 벤딩부(35)까지의 거리를 BP라고 할 때, 10L/25 ≤ BP ≤ 15L/25 이다. 상기 연결목부(34)의 폭(W)은 연결목부(34) 전체에서 일정하게 형성되는데, 바람직하기로는 7L/50고, 상기 벤딩부(35)에서 상기 개폐부(32)까지는 작동유체가 유동되는 통공을 향해 하향 경사지게 형성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 밸브(30)의 동작특성을 유지하면서도 압축기의 동작소음이 최소화되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브{A valve for hermetic compressor}
본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실 내외부로 작동유체의 유동을 제어하는 밸브에 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 외관을 구성하고, 그 내부에 아래에서 설명될 각종 부품이 설치되는 밀폐된 공간이 형성된다. 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.
한편, 도 2에는 상기 밸브어셈블리(9)의 요부구성이 도시되어 있다. 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 형상은 도 3에 잘 도시되어 있는데, 그 선단부는 상기 토출구(9e)와 대응되는 위치에 설치되어 토출구(9e)를 개폐하는 개폐부(9v')이고 타단부는 아래에서 설명될 리테이너(9r)에 의해 눌러져 고정되는 고정부(9m)이다. 상기 개폐부(9v')와 고정부(9m)는 연결목부(9n)에 의해 연결된다.
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.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
상기 토출밸브(9v)는 도 2에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 전체 길이를 통해 평평하게 형성되어 있다. 하지만 이와 같은 구성을 가지는 종래의 토출밸브(9v)를사용하면 압축기의 동작중에 발생하는 소음이 상대적으로 커지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기의 밸브에서 발생하는 소음을 최소화하는 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.
도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치의 구성을 보인 단면도.
도 3은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 토출밸브장치를 구성하는 토출밸브의 구성을 보인 평면도.
도 4a는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 4b는 도 4a에 도시된 실시예의 측면도.
도 5는 본 발명 실시예와 비교예의 음압 측정결과를 보인 그래프.
* 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: 밸브 32: 개폐부
33: 고정부 34: 연결목부
35: 벤딩부
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 작동유체가 유동되는 통공을 개폐하는 개폐부가 일단부에 구비되고 타단부에 고정을 위한 고정부가 구비되며 개폐부와 고정부의 사이에 연결목부가 구비되어 구성되는 밸브에 있어서, 상기 연결목부에 벤딩부가 구비되는데, 밸브의 전체 길이를 L, 고정부에서 벤딩부까지의 거리를 BP라고 할 때, 10L/25 ≤ BP ≤ 15L/25 이다.
상기 연결목부의 폭(W)은 연결목부 전체에서 일정하게 형성되는데, 바람직하기로는 7L/50이다.
상기 벤딩부에서 상기 개폐부까지는 작동유체가 유동되는 통공을 향해 하향 경사지게 형성된다.
상기 BP는 가장 바람직하기로는 13L/25이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브에 의하면 밸브의 동작특성을 유지하면서도 압축기의 동작소음을 최소화할 수 있게 된다.
이하 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4a에는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브의 바람직한 실시예의 구성이 평면도로 도시되어 있고, 도 4b에는 본 발명 실시예의 구성이 측면도로 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 밸브(30)는 밸브플레이트의 토출공이나 흡입공을 개폐하는 개폐부(32)가 일측 단부에 형성되고, 타측 단부에는 고정부(33)가 구비된다. 상기 개폐부(32)는 원형으로 천공되는 토출공이나 흡입공과 대응되게 소정의 직경을 가지는 원형으로 형성된다.
상기 고정부(33)는 밸브(30)를 밸브플레이트에 고정하기 위한 부분이다. 상기 고정부(33)는 상기 밸브(30)의 다른 부분에 비해 상대적으로 폭이 넓게 형성된다. 즉, 아래에서 설명될 연결목부(34)에 비해 양단으로 더 돌출되어 형성된다.
상기 개폐부(32)와 고정부(33)를 연결하는 부분은 연결목부(34)이다. 상기 연결목부는 거의 일정한 폭(W)으로 형성되는데, 상기 폭(W)은 밸브(30)의 전체 길이(L)과 비교할 때 약 7L/50정도의 값을 가진다.
상기 연결목부(34)에는 벤딩부(35)가 구비된다. 상기 벤딩부(35)는 상기 밸브(30)가 절곡되는 부분으로, 상기 고정부(33)의 끝에서 벤딩부(35)까지는 밸브(30)가 평평하다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 경사가 형성되지 않고 평평하다. 하지만, 상기 벤딩부(35)에서부터 시작해서 상기 개폐부(32)의 끝부분까지 상기 밸브(30)는 소정의 경사지게 벤딩된다. 따라서 상기 벤딩부(35)는 상기 밸브(30)에서 경사가 형성되기 시작하는 지점이다. 본 실시예에서는 상기 밸브(30)의 벤딩각도는 약 3°이다. 여기서 상기 밸브(30)의 경사는 상기 개폐부(32) 측이 흡입공이나 토출공의 밸브시트를 향하도록 경사진다.
본 발명에서 상기 고정부(33)의 끝단에서 벤딩부(35)까지의 거리, BP는 다음의 값을 가진다. 즉, 10L/25 ≤ BP ≤ 15L/25이다. 그리고, 본 발명에서 가장 바람직한 실시예는 상기 BP가 13L/25이다.
참고로 도 5에는 본 발명 실시예의 밸브(30)를 사용하여 소음을 측정한 결과가 도시되어 있다. 여기서 실선으로 표시된 것이 BP가 13L/25인 경우로서 가장 바람직한 실시예이다. 그리고, 비교예로서 BP가 각각 10L/25(점선으로 표시), 7L/25(일점쇄선으로 표시), 4L/25(이점쇄선으로 표시)인 경우가 도시되어 있다.
여기에서 알 수 있듯이, 압축기의 동작 주파수가 2kHz에서 약 8kHz까지의 범위(도 5에 점선박스 내부)에서 측정한 소음값을 비교하면 바람직한 실시예의 경우가 가장 양호하고 벤딩부(35)가 고정부(33)에 인접할 수록 소음값이 커지고 있음을 알 수 있다.
한편, 상기 벤딩부(35)가 상기 개폐부(32)쪽으로 지나치게 치우치게 되면, 상기 개폐부(32)가 밸브플레이트의 토출공이나 흡입공 가장자리에 형성되는 밸브시이트에 밀착되지 못하여 누설이 발생하는 문제점이 발생한다. 이를 방지하기 위해서 BP의 상한선을 15L/25로 한정하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에서는 밸브(30)의 연결목부(34)에 벤딩부(35)를 형성하여 개폐부(32)에 의해 토출공이나 흡입공이 개폐되는 동작에서 발생하는 소음을 규제하고 있다.
이때, 상기 벤딩부(35)가 고정부(33)쪽으로 지나치게 이동되어 있으면 밸브(30)의 동작소음이 커지는 것을 알 수 있다. 이는 벤딩부(35)가 형성되는 부분은 상대적으로 강도가 커지게 되는데, 벤딩부(35)가 지나치게 개폐부(32)에서 멀어지게 되면 개폐부(32)의 강도가 상대적으로 약해 과장해서 말하면 개폐부(32)가 펄럭거리면서 소음이 많이 발생한다.
그리고, 상기 벤딩부(35)가 상기 개폐부(32)에 인접하게 되면 개폐부(32)측의 강도가 지나치게 커지면서 개폐부(32)가 토출공이나 흡입공 가장자리인 밸브시트에 밀착되지 못하여 누설이 발생할 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 밸브에서는 개폐부와 고정부 사이의 연결목부에 벤딩부를 형성하여 밸브의 소음을 최소화하고 있다. 즉, 벤딩부가 지나치게 고정부에 인접하지도 않고 개폐부에 인접하지도 않게 하여 밸브의 동작특성을 유지하면서 밸브의 소음을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 작동유체가 유동되는 통공을 개폐하는 개폐부가 일단부에 구비되고 타단부에 고정을 위한 고정부가 구비되며 개폐부와 고정부의 사이에 연결목부가 구비되어 구성되는 밸브에 있어서,
    상기 연결목부에 벤딩부가 구비되는데, 밸브의 전체 길이를 L, 고정부에서 벤딩부까지의 거리를 BP라고 할 때, 10L/25 ≤ BP ≤ 15L/25 임을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결목부의 폭(W)은 연결목부 전체에서 일정하게 형성되는데, 바람직하기로는 7L/50임을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 벤딩부에서 상기 개폐부까지는 작동유체가 유동되는 통공을 향해 하향 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 BP는 가장 바람직하기로는 13L/25임을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브.
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