KR20080012713A - 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조에 관한 것으로, 실린더; 그리고, 실린더 내부에서 왕복 운동하며, 실린더와 사이에서 압축공간을 형성하고, 압축공간으로 냉매가 유입되도록 포트를 구비하며, 압축공간에 유입된 냉매를 압축하는 피스톤;을 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조에 있어서, 포트를 개폐하도록 피스톤에 설치되며, 피스톤에 고정되도록 설치되는 고정부와, 포트를 개폐하는 포트부와, 고정부와 포트부를 연결하는 네크부와, 네크부에 구비되어 네크부의 움직임을 제한하는 제한부를 구비하는 흡입 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공한다.
리니어, 압축기, 컴프레셔, 흡입 밸브, 리스트레이너, 볼트

Description

리니어 압축기의 흡입 밸브 구조{SUCTION VALVE STRUCTURE IN A LINEAR COMPRESSOR}
도 1은 종래의 리니어 압축기의 일단면을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조 단면의 일예를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조의 일예를 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 도번의 설명>
102-피스톤 104-실린더
112-토출밸브 114-토출 스프링
116-토출 커버 200-흡입 밸브
210-고정부 220-포트부
230-네크부 300-리스트레이너
본 발명은 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤과 흡입 밸브 사이로 이물질이 끼는 것을 방지하고, 흡입 밸브의 반복 작동에 따라 발생하는 흡입 밸브의 파단을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조에 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 일단면을 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 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. 리니어 압축기에 구비되는 흡입 밸브(6)의 구조의 일예가 한국 공개특허공보 제2004-0017963호에 개시되어 있다.
그러나, 종래의 리니어 압축기의 흡입 밸브(6)는 포트(2h)를 개폐하는 구조로서 포트(2h)만을 개폐하여야 하나, 포트(2h)를 개폐하는 흡입 밸브(6)의 부분 이외의 움직임 및 이에 따른 피스톤(2)과 흡입 밸브(6) 사이의 틈새에 이물질이 끼일 수 있고, 흡입 밸브(6)가 파단될 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 흡입 밸브의 움직임 및 피스톤과 흡입 밸브 사이의 틈새 발생을 제한할 수 있는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 피스톤과 흡입 밸브 사이에 이물질이 끼이는 것을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 흡입 밸브의 움직임 및 피스톤과 흡입 밸브 사이의 틈새에 이물질이 끼임에 따라 흡입 밸브가 반복적으로 작동하면서 흡입 밸브가 파단되는 것을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 실린더; 그리고, 실린더 내부에서 왕복 운동하며, 실린더와 사이에서 압축공간을 형성하고, 압축공간으로 냉매가 유입되도록 포트를 구비하며, 압축공간에 유입된 냉매를 압축하는 피스톤;을 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조에 있어서, 포트를 개폐하도록 피스톤에 설치되며, 피스톤에 고정되는 고정부와, 포트를 개폐하는 포트부와, 고정부와 포트부를 연결하는 네크부와, 네크부에 구비되어 네크부의 움직임을 제한하는 제한부를 구비하는 흡입 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공한다. 제한부는 리스트레이너로 이루어져도 좋고, 네크부와 일체로 형성되어도 좋다. 본 발명의 제한부는 흡입 밸브의 움직임을 제한할 수 있는 것이면, 흡입 밸브와 별도의 구성으로 이루어지는 것 및 흡입 밸브와 일체로 이루어지는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명은 고정부가 볼트에 의해 피스톤에 고정되도록 볼트홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공한다.
또한 본 발명은 제한부가 볼트에 의해 네크부에 고정되는 리스트레이너인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 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 흡입 밸브 구조의 단면의 일예를 나타내는 도면으로서, 리니어 압축기는 실린더(104)와, 피스톤(102)과, 흡입 밸브(200)와, 리스트레이너(300)와, 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. 본 실시예에서 피스톤(102)는 압축공간(P)으로 냉매가 유입되도록 하기 위해 압축공간(P)이 형성되도록 하는 피스톤(102)의 일단측에 포트(102h)가 형성된다.
흡입 밸브(200)는 피스톤(102)의 일단측에 형성된 포트(102h)를 개폐할 수 있도록 피스톤(102)의 일단에 설치되는데, 본 실시예에서 흡입 밸브(200)는 박형으로 이루어지며, 피스톤(102)의 일단에 볼트(B) 고정된다. 이때, 리스트레이너(300)는 흡입 밸브(200)와 함께 볼트(B)로 고정된다. 흡입 밸브(200) 및 리스트레이너(300)의 구성 및 작용에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
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)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)이 실린더(104) 내부에서 왕복 운동함에 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 실린더(104)의 압축공간(P)이 형성되는 일단에 위치하는데, 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.
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조의 일예를 나타내는 도면으로서, 흡입 밸브(200)는 얇은 플레이트 형상으로 형성되어 피스톤(102)의 일단에 설치된다. 본 실시예에서 흡입 밸브(200)는 피스톤(102)에 고정되도록 설치되는 고정부(210)와, 포트(102h)를 개폐하는 포트부(220)와, 고정부(210)와 포트부(220)를 연결하는 네크부(230)를 구비한다. 피스톤(102) 일단 중심에는 볼트가 끼워지는 홈(102h')이 형성되고, 고정부(210)의 중심에는 흡입 밸브(200)를 피스톤(102) 일단에 볼트(B) 고정하기 위한 볼트홀(210h)이 형성된다. 따라서, 피스톤(102)이 실린더(104; 도 2에서 도시) 내부에서 왕복 운동함에 따라 압축공간(P)의 내부 압력이 가변되는데, 압축공간(P)의 내부압력이 상대적으로 낮아지면, 흡입 밸브(200)의 포트부(220)가 열림되어 포트(102h)를 개방시켜서 냉매가 압축공간(P)으로 흡입되도록 하고, 압축공간(P)의 내부압력이 상대적으로 높아지면, 흡입 밸브(200)의 포트부(220)가 닫힘되어 포트(102h)를 폐쇄시킴으로써 냉매가 압축공간(P)으로 흡입되지 않게 한다.
리스트레이너(300)는 흡입 밸브(200)의 네크부(230)에 구비되어 네크부(230)의 움직임을 제한하는데, 본 실시예에서 리스트레이너(300)는 네크부(230)를 피스톤(102)의 일단에 밀착시키도록 고정부(210)에 흡입 밸브(200)와 함께 볼트(B)로 고정되고, 네크부(230)를 누르도록 고정부(210)에서 네크부(230) 측으로 연장된다. 이에 따라, 흡입 밸브(200)는 포트부(220)가 개폐되는 운동을 반복하여도, 네크부(230)가 리스트레이너(300)에 의해서 피스톤(102)의 일단에 고정되게 된다. 이때, 리스트레이너(300)는 본 실시예에서와 같이 흡입 밸브(200)와 별도로 설치되어도 좋고, 흡입 밸브(200)의 네크부(230)를 두껍게 형성하여 흡입 밸브(200)에 일체 로 형성되어도 좋다.
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 의하여, 흡입 밸브의 움직임 및 피스톤과 흡입 밸브 사이의 틈새 발생을 제한할 수 있는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 피스톤과 흡입 밸브 사이에 이물질이 끼이는 것을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 흡입 밸브의 움직임 및 피스톤과 흡입 밸브 사이의 틈새에 이물질이 끼임에 따라 흡입 밸브가 반복적으로 작동하면서 흡입 밸브가 파단되는 것을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조를 제공하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 실린더; 그리고, 실린더 내부에서 왕복 운동하며, 실린더와 사이에서 압축공간을 형성하고, 압축공간으로 냉매가 유입되도록 포트를 구비하며, 압축공간에 유입된 냉매를 압축하는 피스톤;을 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조에 있어서,
    포트를 개폐하도록 피스톤에 설치되며, 피스톤에 고정되는 고정부와, 포트를 개폐하는 포트부와, 고정부와 포트부를 연결하는 네크부와, 네크부에 구비되어 네크부의 움직임을 제한하는 제한부를 구비하는 흡입 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조.
  2. 제 1 항에 있어서
    고정부는 볼트에 의해 피스톤에 고정되도록 볼트홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제한부는 볼트에 의해 네크부에 고정되는 리스트레이너인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입 밸브 구조.
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