KR20080012708A - 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 보다 자세하게는 실린더; 실린더 내부에서 왕복 운동하며 실린더와의 사이에서 압축공간을 형성하고, 압축공간에 유입되는 냉매를 압축하는 피스톤; 압축공간에서 압축된 냉매가 토출되는 토출공간이 형성되도록 실린더 일단측에 위치하는 토출 커버; 그리고, 압축공간을 개폐하도록 실린더와 토출 커버 사이에 위치하는 토출 밸브;를 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리에 있어서, 토출 커버와 토출 밸브 사이에 위치하며, 토출 밸브의 운동을 가이드 하는 안내부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공한다.
리니어, 압축기, 컴프레셔, 토출 밸브, 어셈블리, 가이드, 안내 부재

Description

리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리{DISCHARGE VALVE ASSEMBLY USED IN A LINEAR COMPRESSOR}
도 1은 종래의 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리의 단면을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리 단면의 일예를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리의 일예를 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 도번의 설명>
102-피스톤 104-실린더
112-토출 밸브 114-토출 스프링
116-토출 커버 200-안내 부재
210-실린더부 220-피스톤부
본 발명은 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하 게는 토출 밸브의 운동을 가이드하여 부품의 마모 및 파손을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높여주는 기계장치로써, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(Rotary compressor)와, 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 나뉘어진다.
최근에는 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없어 압축효율을 향상시킬 뿐 아니라 구조가 간단한 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.
도 1은 종래의 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리의 단면을 나타내는 도면으로서, 피스톤(2)이 실린더(4) 내부에서 왕복 운동하고, 이에 따라 피스톤(2)이 실린더(4)와 피스톤(2) 사이에 형성되는 압축공간(P)으로 흡입된 냉매를 압축시킨 다음, 실린더(4) 일단에 형성된 토출공간(D)으로 냉매가 토출된다. 이를 위해, 토출 커버(16)가 토출공간(D)이 형성되도록 실린더(4) 일단을 막아주고, 토출 커버(16)와 실린더(4) 일단 사이에 압축공간(P)을 개폐하도록 토출 밸브(12)가 위치한다. 이때, 토출 밸브(12)는 토출 커버(16)에 설치된 토출 밸브 스프링(14)에 의해서 탄성 지지된다. 여기서, 압축공간(P)으로 냉매가 흡입될 수 있도록 피스톤(2) 일단에는 포트(2h)가 형성되는 동시에 포트(2h)를 개폐하는 박형의 흡입 밸브(6)가 설치된다. 또한, 흡입 밸브(6)는 피스톤(2) 일단에 볼트(B) 고정되는데, 피스톤(2)이 압축공간(P)을 완전히 압축하는 상사점에 위치할 때, 볼트(B)가 토출 밸브(12)와 충돌하지 않도록 흡입 밸브(6)의 피스톤(2) 측에는 홈(H)이 형성된다.
그러나, 전술한 종래의 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리는 토출 밸브(12)가 원추형의 토출 밸브 스프링(14)에 의해, 압축공간(P)을 3차원(실린더 축방향을 x축으로 가정했을 때 x,y 및 z축 방향) 거동을 하면서 개폐함에 따라, 토출 밸브(12)의 일측이 먼저 실린더(4) 일단에 닿거나 부딪히게 되어 토출 밸브(12)가 마모 및 파손되는 문제점이 있었다.
또한 토출 밸브(12)가 3차원 거동을 하면서 압축공간(P)을 개폐하게 됨에 따라, 볼트(B)가 홈(H)에 삽입되지 않고 토출 밸브(12)와 볼트(B)가 충돌하는 문제점과 상기 충돌에 의해 토출 밸브(12)가 마모 및 파손되는 문제점이 있었다.
또한 토출 밸브(12)가 불균일하게 마모된 상태로 압축공간(P)을 개폐하여, 압축공간(P)에서 냉매가 압축되기 전에 누출되는 현상과 이로 인해 고주파의 소음 이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토출 밸브의 운동을 가이드 할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 토출 밸브의 개폐 운동시에 충격면적을 고르게 분포하도록 할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 토출 밸브의 마모가 편심되는 것을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 토출 밸브의 파손을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 냉매의 누출을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 소음을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 내구성을 향상시켜 압축기의 신뢰도를 높일 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해, 실린더; 실린더 내부에서 왕복 운동하며 실린더와의 사이에서 압축공간을 형성하고, 압축공간에 유입되는 냉매를 압축하는 피스톤; 압축공간에서 압축된 냉매가 토출되는 토출공간이 형성되도록 실린더 일단측에 위치하는 토출 커버; 그리고, 압축공간을 개폐하도록 실린더와 토출 커버 사이에 위치하는 토출 밸브;를 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리에 있어서, 토출 커버와 토출 밸브 사이에 위치하며, 토출 밸브의 운동을 가이드 하는 안내부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공한다.
또한 본 발명은 토출 밸브를 탄성 지지하는 탄성 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공한다.
또한 본 발명은 안내 부재가 토출 밸브가 피스톤의 왕복 운동 방향으로 안내되도록 토출 밸브 및 토출 커버 중의 적어도 하나에 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공한다.
또한 본 발명은 안내 부재가 토출 커버에 구비되는 실린더부와, 토출 밸브에 구비되고, 실린더부에 삽입되어 직선 왕복 운동하는 피스톤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공한다.
또한 본 발명은 탄성 부재가 실린더부에 외측에 끼워지도록 원통형으로 이루어져 토출 밸브를 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공한다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 후술되는 상세한 설명 또는 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 오직 특허청구범위에 의해서만 제한된다.
도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리 단면의 일예를 나타내는 도면으로서, 리니어 압축기는 실린더(104)와, 피스톤(102)과, 토출 밸브 어셈블리(112,114,116)를 포함한다.
피스톤(102)은 실린더(104) 내부에서 왕복 운동하며 실린더(104)와의 사이에서 압축공간(P)을 형성하고, 압축공간(P)에 유입되는 냉매를 압축한다. 이때, 토출 밸브 어셈블리(112,114,116)는 압축공간(P)에서 압축된 냉매가 토출되도록 압축공간(P)을 개폐하고, 토출공간(D)을 제공한다.
토출 밸브 어셈블리(112,114,116)는 토출 커버(116)와, 토출 밸브(112)와, 토출 스프링(114)과, 안내 부재(200)를 포함한다.
토출 커버(116)는 압축공간(P)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출공간(D)이 형성되도록 실린더(104) 일단측에 위치한다. 본 실시예에서 토출 커버(116)는 피스톤(102)의 실린더(104) 내부에서 왕복 운동에 따라 형성되는 압축공간(P) 측의 실린더(104) 일단에서 토출공간(D)이 형성되도록 설치된다. 이에 따라, 토출 밸브(112)가 압축공간(P)을 개폐하는 운동을 할 수 있게 된다. 본 실시예에서 토출 커버(116)에는 토출공간(D)에 저장된 냉매를 토출 커버(116) 외부로 유출하는 유출홀(116h)이 형성되는데, 토출공간(D)에서 토출 커버(116) 외부로 냉매가 원활이 유출되도록 토출 커버(116)의 정면 또는 둘레에 복수개가 형성되는 것이 바람직하다.
토출 밸브(112)는 압축공간(P)을 개폐하도록 실린더(104)와 토출 커버(116) 사이에 위치한다. 본 실시예에서 토출 밸브(112)는 압축공간(P)이 형성되는 실린더(104) 측단에 위치하며, 토출 스프링(114)에 의해서 실린더(104) 일단에 위치하도록 지지된다. 이때, 토출 밸브(112)가 토출 스프링(114)으로부터 안정적으로 탄성력을 제공받을 수 있도록 토출 스프링(114)이 끼워지는 삽입부(112h)가 토출 밸브(112)의 토출공간(D) 측에 형성되는 것이 좋다.
토출 스프링(114)은 토출 커버(116)에 대하여 토출 밸브(112)가 탄성 지지되도록 토출 커버(116)에 구비된다. 본 실시예에서 토출 스프링(114)은 일단이 토출 커버(116)에 지지되고, 타단이 토출 밸브(112)에 형성된 삽입부(112h)에 끼워진다. 본 실시예에서 토출 스프링(114)은 탄성 부재의 일종으로 본 실시예에서 사용되며, 토출 밸브(112)가 압축공간(P)을 개폐하도록 토출 밸브(112)에 탄성력을 제공하는 탄성 부재라면, 얼마든지 다른 것이 사용되어도 좋다. 본 실시예에서 탄성 부재를 이루는 토출 스프링(114)은 후술되는 이유에서 원통형 스프링(114)으로 이루어진다.
안내 부재(200)는 토출 커버(116)와 토출 밸브(112) 사이에 위치하며, 토출 밸브(112)의 운동을 가이드 한다. 이때, 안내 부재(200)는 토출 밸브(112)가 피스톤(102)의 왕복 운동 방향으로 안내되도록 토출 밸브(112) 및 토출 커버(116) 중의 적어도 하나에 구비된다. 도 3을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리의 일예를 나타내는 도면으로서, 본 실시예에서 안내부재(200)는 실린더부(210)와, 피스톤부(220) 를 포함한다.
본 실시예에서 실린더부(210)는 토출 커버(116)에 구비되는데, 원통형으로 이루어진다. 이때, 실린더부(210)는 별도의 부재로 토출 커버(116)에 구비되어도 좋고, 토출 커버(116)와 동일한 부재로써 토출 커버(116)와 일체로 형성되어도 좋다.
본 실시예에서 피스톤부(220)는 토출 밸브(112)에 구비되는데, 실린더부(210)에 삽입되어 직선 왕복 운동을 한다. 이때, 안내 부재(200)가 토출 밸브(112)의 움직임을 피스톤(102)의 왕복 운동 방향 즉, 실린더(104) 축방향으로 제한할 수 있도록 피스톤부(220)의 외경이 실린더부(210)의 내경과 간극이 유지되도록 형성된다. 이에 따라, 토출 밸브(112)의 개폐운동을 효과적으로 가이드하되, 상기 개폐운동을 방해하지 않게 된다.
도 2에서, 피스톤부(220)가 실린더부(210)에서 움직이는 가이드 구간(R)은 토출 밸브(112)가 압축공간(P)을 개폐하는 운동구간에 영향을 미치지 않도록 설정된다. 또한, 실린더부(210)의 외경은 토출 밸브(112)에 형성된 삽입부(112h)의 외경과 동일한 외경을 지니고, 실린더부(210)의 외경과 삽입부(112h)에 토출 스프링(114)이 끼워진다. 토출 스프링(114)이 원통형으로 형성되어 상기한 실린더(104)의 축방향으로 탄성력을 제공하게 되어 안내 부재(200)가 토출 밸브(112)의 운동을 실린더(104)의 축방향 운동으로 가이드 하는 것을 돕게 된다.
이와 같이 토출 밸브(112)가 실린더(104) 축방향으로 가이드 되면서 압축공간(P)을 개폐하는 운동을 하게 되어, 실린더(104) 일단에 토출 밸브(112)가 동시에 접촉하여 충격면적이 토출 밸브(112)에 고르게 분포되며, 토출 밸브(112)의 피스톤(102) 측에 형성된 홈(H)에 피스톤(102)에 구비된 볼트(B)가 삽입되어 토출 밸브(112)와 볼트(B)가 충돌하지 않게 된다.
이상에서 본 발명은 상술한 바와 같은 발명의 상세한 설명에 의해 한정되지 아니하며 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명으로부터 용이하게 변형 또는 부가하여 실시할 수 있는 경우를 포함하며, 특허청구범위에 의해서만 한정된다.
본 발명은 상기한 구성에 의해, 토출 밸브의 운동을 가이드 할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 토출 밸브의 개폐 운동시에 충격면적을 고르게 분포하도록 할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 토출 밸브의 마모가 편심되는 것을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 토출 밸브의 파손을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 냉매의 누출을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 소음을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 토출 밸브의 운동을 가이드 하여, 내구성을 향상시켜 압축기의 신뢰도를 높일 수 있는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리를 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 실린더; 실린더 내부에서 왕복 운동하며 실린더와의 사이에서 압축공간을 형성하고, 압축공간에 유입되는 냉매를 압축하는 피스톤; 압축공간에서 압축된 냉매가 토출되는 토출공간이 형성되도록 실린더 일단측에 위치하는 토출 커버; 그리고, 압축공간을 개폐하도록 실린더와 토출 커버 사이에 위치하는 토출 밸브;를 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리에 있어서,
    토출 커버와 토출 밸브 사이에 위치하며, 토출 밸브의 운동을 가이드 하는 안내부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    토출 밸브를 탄성 지지하는 탄성 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    안내 부재는 토출 밸브가 피스톤의 왕복 운동 방향으로 안내되도록 토출 밸브 및 토출 커버 중의 적어도 하나에 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    안내 부재는 토출 커버에 구비되는 실린더부와, 토출 밸브에 구비되고, 실린더부에 삽입되어 직선 왕복 운동하는 피스톤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    탄성 부재는 실린더부에 외측에 끼워지도록 원통형으로 이루어져 토출 밸브를 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 밸브 어셈블리.
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