KR20180080586A - 왕복동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 의한 왕복동식 압축기는 왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤이 삽입되며, 냉매가 압축되는 압축 공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더로 냉매가 흡입되는 냉매 흡입구 및 상기 실린더에서 압축된 냉매가 토출되는 냉매 토출구가 형성되는 흡토출부; 상기 흡토출부의 일측에 제공되며, 상기 흡토출부와 상기 실린더 사이 냉매의 유동을 개폐하는 밸브부재를 포함하는 밸브 조립체; 및 상기 흡토출부와 상기 밸브 조립체 사이에 개재되는 가스켓을 포함하고, 상기 가스켓은 상기 냉매 흡입구 및 상기 냉매 토출구와 연통하는 본체부; 및 상기 본체부에서 상기 흡토출부를 향하여 돌출되는 리브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

왕복동식 압축기{RECIPROCATING COMPRESSOR }

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)는 실린더 내에서의 피스톤의 왕복 운동을 통해 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 방식으로 유체를 압축하는 장치를 말한다. 왕복동식 압축기는 피스톤의 구동 방식에 따라 연결형 왕복동식 압축기와 진동형 왕복동식 압축기로 구분할 수 있다. 여기서, 연결형 왕복동식 압축기는 구동유닛의 회전축에 커넥팅 로드를 통해 연결된 피스톤의 실린더 내에서의 왕복 운동으로 냉매를 압축하는 방식이며, 진동형 왕복동식 압축기는 왕복동 모터의 가동자에 연결되어 진동하는 피스톤의 실린더 내에서의 왕복 운동으로 냉매를 압축하는 방식이다.

상기 왕복동식 압축기는 냉매의 압축 효율을 증가시키기 위해, 그리고 냉매의 손실을 방지하기 위해, 냉매가 유동하는 유로에 기밀을 유지할 필요가 있다. 이를 위하여 가스켓과 같은 씰이 구비된다.

본 출원인은 왕복동식 압축기와 관련하여 출원(이하, 선행문헌)을 실시하여 공개한 바 있다. 선행문헌의 정보는 아래와 같다.

1. 공개번호 (공개일) : 10-2010-0085760 (2010년 7월 29일)

2. 발명의 명칭 : 왕복동식 압축기

상기 선행문헌에 개시되는 왕복동식 압축기의 머플러 조립체에는 실린더로 냉매를 공급하는 냉매 공급구 및 실린더에서 압축된 냉매가 유입되는 냉매 토출구가 구비된다. 또한, 상기 머플러 조립체와 상기 실린더 사이에는 냉매의 흡입 또는 토출을 안내하기 위한 밸브 조립체가 구비된다.

상기 머플러 조립체와 상기 실린더 사이에는 가스켓이 구비되며, 상기 가스켓은 머플러 조립체와 실린더 사이의 기밀을 유지한다.

상기 머플러 조립체와 상기 실린더 사이로는 상기 압축유닛에서 압축된 고압의 냉매 지속적으로 유동되며 이로인하여 상기 가스켓이 손상된다.

따라서, 상기 가스켓의 기밀 능력이 저하되어 냉매가 누설되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 고압의 환경에서 머플러 조립체와 실린더 사이의 기밀 능력을 향상되는 왕복동식 압축기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 내구성이 향상된 가스켓을 제공하는데 있다.

상가한 목적을 이루기 위하여,

왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤이 삽입되며, 냉매가 압축되는 압축 공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더로 냉매가 흡입되는 냉매 흡입구 및 상기 실린더에서 압축된 냉매가 토출되는 냉매 토출구가 형성되는 흡토출부; 상기 흡토출부의 일측에 제공되며, 상기 흡토출부와 상기 실린더 사이 냉매의 유동을 개폐하는 밸브부재를 포함하는 밸브 조립체; 및 상기 흡토출부와 상기 밸브 조립체 사이에 개재되는 가스켓을 포함하고, 상기 가스켓은 상기 냉매 흡입구 및 상기 냉매 토출구와 연통하는 본체부; 및 상기 본체부에서 상기 흡토출부를 향하여 돌출되는 리브;를 포함한다.

또한, 상기 본체부에는, 상기 냉매 흡입구와 연통하는 제 1 유동홀; 및

상기 냉매 토출구와 연통하는 제 2 유동홀이 포함된다.

또한, 상기 리브는 상기 제 1 유동홀 및 상기 제 2 유동홀 외측을 둘러싸도록 형성된다.

또한, 상기 리브는 상기 제 1 유동홀 및 상기 제 2 유동홀 사이에 형성된다.

또한, 상기 리브는, 상기 흡토출부를 향하여 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 흡토출부의 배면부인 접촉면을 가압한다.

또한, 상기 가스켓은, 상기 가스켓의 내부에 구비되는 지지층을 포함한다.

또한, 상기 지지층은, 상기 리브에 구비되는 제 1 지지층; 및 상기 본체부에 구비되는 제 2 지지층을 포함한다.

또한, 상기 제 1 지지층은 상기 리브의 형상에 대응되도록 절곡되고, 상기 제 2 지지층은 상기 제 1 지지층과 연결된다.

또한, 상기 리브는, 복수개로 형성되며, 상기 제 1 유동홀 및 상기 제 2 유동홀의 외측에 이격되어 형성된다.

또한, 복수개의 상기 리브는 상기 본체부에 동일한 방향으로 형성된다.

또한, 복수개의 상기 리브는 상기 본체부의 양면에 교차되어 형성된다.

또한, 상기 밸브부재에는, 상기 밸브 조립체의 후면에 구비되며, 흡입공을 개폐하는 흡입밸브; 및 상기 밸브 조립체 전면에 구비되며, 토출공을 개폐하는 토출밸브가 포함된다.

본 발명에서 제안되는 실시 예에 의하면, 가스켓의 제 1 유동홀과 제 2 유동홀의 외측으로 리브를 형성하여 고압의 환경에서도 머플러 조립체와 기밀이 유지되는 효과가 있다.

또한, 가스켓 내부에 지지부가 형성되어 가스켓의 기밀 능력 및 내구성이 향상될 수 있다.

또한, 복수의 리브를 중첩 형성하여 기밀 능력을 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 사시도
도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 왕복동식 압축기의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 단면도
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 흡토출유닛과 머플러 조립체의 분해 사시도
도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 가스켓의 사시도
도 7은 도 6의 I-I를 절단한 절단 사시도
도 8은 가스켓 및 밸브 조립체가 머플러 조립체와 조립되는 방향을 보여주는 부분 단면도
도 9는 가스켓이 압착되기 직전에 밸브조립체와 머플러 조립체에 접촉하는 부분을 보여주는 부분 단면도
도 10은 리브가 압착된 상태를 보여주는 부분 단면도
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절단 사시도

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기(10)는, 외관을 형성하는 하우징 쉘(100)을 포함할 수 있다.

상기 하우징 쉘(100)은 내부에 밀폐 공간을 형성하며, 이러한 밀폐 공간 내에 상기 왕복동식 압축기(10)를 이루는 각종 부품들을 수용한다. 상기 하우징쉘(100)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.

상기 하우징 쉘(100)은, 베이스 쉘(110) 및 커버 쉘(160)을 포함할 수 있다. 상기 베이스 쉘(110) 및 커버 쉘(160)은 대략 반구 형상으로서, 상호 결합되어 내부에 밀폐된 수용공간을 형성한다.

상기 베이스 쉘(110)에는 흡입 파이프(120)와, 토출 파이프(130) 및 프로세스 파이프(140)가 구비될 수 있다.

상기 흡입 파이프(120)는 상기 하우징 쉘(100)의 내부로 냉매를 유입시키며, 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착될 수 있다. 상기 흡입 파이프(120)는 상기 베이스 쉘(110)에 별도로 장착되거나 또는 상기 베이스 쉘(110)에 일체로 형성될 수 있다.

상기 토출 파이프(130)는 상기 하우징 쉘(100) 내에서 압축된 odao를 배출시키며, 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착된다. 상기 토출 파이프(130) 또한, 상기 베이스 쉘(110)에 별도록 장착되거나 또는 상기 베이스 쉘(110)에 일체로 형성될 수 있다.

상기 프로세스 파이프(140)는 상기 하우징 쉘(110) 내부를 밀폐시킨 이후 상기 하우징 쉘(100) 내부로 냉매를 충전 시키기 위한 것으로서, 상기 흡입 파이프(120) 및 토출 파이프(130)와 같이 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착될 수 있다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 베이스 쉘(110)에 구비되는 전원부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 전원부(미도시)는 상기 하우징 쉘(100)의 내부에 수용되는 각종 부품에 전원을 공급하기 위한 것으로서, 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 왕복동식 압축기의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 왕복동식 압축기(10)는 상기 하우징 쉘(100)내에 구비되며 구동력을 제공하는 구동유닛(200)을 더 포함할 수 있다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 구동유닛(200)의 구동 중 고정되어 있는 부분에 해당하는 스테이터 코어(210) 및 상기 스테이터 코어(210) 내측에 장착되는 스테이터 코일(220)을 포함할 수 있다. 상기 스테이터 코어(210) 및 상기 스테이터 코일(220)을 통칭하여 "스테이터" 라 이름한다.

상기 스테이터 코어(210)는 금속 재질로 이루어지며, 대략 원통 형상을 이룰 수 있다.

상기 스테이터 코일(220)은 상기 정원부(미도시)로부터 전압이 인가되면 전자기력을 발생시켜 상기 스테이터 코어(220) 및 후술할 로터(240)와 함께 전자기적 상호작용을 수행할 수 있다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 스테이터 코어(210)와 상기 스테이터 코일(220) 사이에 배치되는 인슐레이터(230)를 더 포함할 수 있다.

상기 인슐레이터(230)는 상기 스테이터 코어(210)와 상기 스테이터 코일(220)의 직접적인 접촉을 방지한다. 왜냐하면, 상기 스테이터 코일(220)이 상기 스테이터 코어(210)와 직접적으로 접촉될 경우, 상기 스테이터 코일(220)로부터의 전자기력 발생이 방해될 수 있기 때문이다. 이를 방지하기 위해, 상기 인슐레이터(230)는 상기 스테이터 코어(210)와 상기 스테이터 코일(220) 사이에서 양자를 서로 소정거리 이격시킨다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 구동유닛(200)의 구동 중 회전되는 부분에 해당하는 로터(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 로터(240)는, 상기 스테이터 코일(220) 내측에 회전가능하게 장착된다.

상기 로터(240)에는 마그네트가 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 로터(240)는 전압 인가 시, 상기 스테이터 코어(210) 및 스테이터 코일(220)과의 전자기적 상호작용을 통해 회전하게 된다.

상기 로터(240) 회전에 따른 회전력은 후술할 압축유닛(300)을 구동시킬 수 있는 구동력으로 작용한다. 다시 말해, 본 실시 예에서 상기 압축유닛(300)의 구동력은 상기 로터(240)의 회전력을 통해 발생할 수 있다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 로터(240) 내에 상하 방향을 따라 관통 장착되는 회전 사프트(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 회전 샤프트(250)는 상기 로터(240)가 회전될 때 함께 회전된다.

상기 회전 샤프트(250)는 베이스 샤프트(252), 회전 플레이트(254) 및 편심 샤프트(256)를 포함할 수 있다.

상기 베이스 샤프트(252)는 상기 로터(240) 내에 상하방향(Z축 방향)으로 장착된다. 상기 베이스 샤프트(252)는 상기 로터(240)의 회전에 따라 상기 로터(240)와 함께 회전 동작하게 된다.

상기 회전 플레이트(254)는 상기 베이스 샤프트(252)의 일단부에 장착되며, 후술하는 실린더 블록(310)의 회전 플레이트 안착부(320)에 회전 가능하게 장착된다.

상기 편심 샤프트(256)는 상기 회전 플레이트(254)의 상면으로부터 돌출되어 형성된다. 여기서, 상기 편심 샤프트(256)는 상기 베이스 샤프트(252)의 축 중심으로부터 편심되는 위치에서 돌출되어, 상기 회전 플레이트(254)의 회전시 편심 회전된다. 상기 편심 샤프트(256)에는 후술하는 커넥팅 로드(340)가 장착된다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 하우질 쉘(100) 내에 구비되며 상기 구동유닛(200)으로부터 구동력을 전달받아 직선 왕복운동을 통해 냉매를 압축하는 압축유닛(300)을 더 포함할 수 있다.

상기 압축유닛(300)은, 상기 로터(240)의 상측에 구비되는 실린더 블록(310)을 포함한다.

상기 실린더 블록(310)은, 상기 실린더 블록(310)의 저부에 형성되는 회전 플레이트 안착부(320) 및 상기 실린더 블록(310)의 전면부에 형성되는 실린더(330)를 포함할 수 있다.

상기 회전 플레이트 안착부(320)는, 상기 회전 플레이트(254)를 회전 가능하게 수용할 수 있다. 아울러, 상기 회전 플레이트 안착부(320)에는 상기 베이스 샤프트(250)가 관통될 수 있는 샤프트 개구(322)가 형성된다.

상기 실린더(330)는 개구가 형성될 수 있으며, 상기 개구를 통하여 후술할 피스톤(350)이 삽입될 수 있다.

상기 실린더(330)는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다. 알루미늄 소재는 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 비자성체인 알루미늄 소재로 인해 상기 실린더(330)에는 상기 로터(240)에서 발생되는 자속이 살기 실린더(330)에 전달되어 상기 실린더(330) 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

상기 압축유닛(300)은, 냉매를 압축하기 위한 피스톤(350)을 더 포함할 수 있다.

상기 피스톤(350)은 상기 실린더(330) 내에 수용되어 전후 방향(X축 방향)으로 직선 왕복 운동한다. 상기 피스톤(350)의 왕복 운동에 따라, 상기 실린더(330) 내에는 상기 흡입 파이프(120)로부터 유입된 냉매가 압축되는 압축 공간(C)이 형성된다.

상기 압축공간(C)은, 상기 실린더(330) 내부에 형성되는 공간으로서, 상기 피스톤(350)과 후술할 밸브 조립체(420) 사이 간격부에 냉매가 유동되는 공간을 의미한다.

상기 피스톤(350)은 실린더(330)와 같이 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 실시 예에서는 상기 실린더(330)와 마찬가지로, 상기 로터(240)에서 발생되는 자속이 상기 피스톤(350)에 전달되어 상기 피스톤(350) 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 상기 피스톤(350)은 상기 실린더(330)와 동일한 소재로 구성된에 따라 상기 실린더(330)와 거의 동일한 열팽창 계수를 갖는다. 거의 동일한 열팽창 계수를 가짐에 따라, 상기 왕복동식 압축기(10) 구동시, 고동(일반적으로, 대략 100)의 상기 하우징 쉘(100) 내부 환경에서, 상기 피스톤(350)은 상기 실린더(330)와 거의 동일한 양만큼 열변형된다. 이에 따라, 상기 실린더(330) 내에서의 상기 피스톤(350)의 왕복 운동시, 상기 실린더(330)와의 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

상기 압축유닛(300)은, 상기 구동유닛(200)으로부터 제공된 구동력을 상기 피스톤(350)으로 전달하기 위한 커넥팅 로드(340)를 더 포함할 수 있다. 상기 커넥팅 로드(340)는 소결합금 재질으로 이루어질 수 있다.

상기 커넥팅 로드(340)의 일측은 상기 회전 샤프트(250)와 연결되어 상기 로터(240)에서 전달되는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환한다. 구체적으로, 커넥팅 로드(340)는 상기 편심 샤프트(256)의 편심 회전에 따라, 전후 방향(X축 방향)으로 직선 왕복 운동하게 된다.

상기 커넥팅 로드(340)의 타측은 상기 피스톤(350)과 연결된다. 상기 피스톤(350)은 커넥팅 로드(340)의 직선 왕복 운동에 딸 상기 실린더(330) 내에서 직선 왕복 운동하게 된다.

상기 압축유닛(300)은, 상기 피스톤(350)과 상기 커넥팅 로드(340)를 결합시키기 위한 피스톤 핀(370)을 더 포함할 수 있다.

구체적으로 상기 피스톤 핀(370)은 상기 피스톤(350)과 상기 커넥팅 로드(340)를 상하 방향(Z축 방향)으로 관통하여 상기 피스톤(350)과 상기 커넥팅 로드(340)를 연결할 수 있다.

상기 왕복동식 압축기(10)는 상기 하우징 쉘(100) 내에 구비되며, 상기 압축유닛(300)의 냉매 압축을 위한 냉매를 흡입함과 아울러 상기 압축유닛(300)으로부터 압축된 냉매를 토출하는 흡토출유닛(400)을 더 포함할 수 있다.

상기 흡토출유닛(400)은 도시된 것과 같이 상기 압축유닛(300)의 전방에 구비될 수 있다.

여기서, 전방 또는 전면부라 함은, 상기 압축유닛(300)으로부터 상기 흡토출 유닛(400)을 향하는 방향을 의미하고, 후방 또는 배면부라 함은 그 반대 방향을 의미한다. 또한, 전방이라 함은 X축의 양의 방향을 의미하고, 후방이라 함은 X 축의 음의 방향을 의미할 수 있다. 이러한 방향의 규정은, 명세서 전반에 동일하게 적용된다.

상기 흡토출유닛(400)은, 머플러 조립체(410)을 포함할 수 있다.

상기 머플러 조립체(410)는 상기 흡입 파이프(120)로부터 흡입된 냉매를 상기 실린더(330) 내부로 전달하고, 또한, 상기 실린더(330)의 압축 공간(C)에서 압축된 냉매를 상기 토출 파이프(130)로 전달한다. 이를 위해, 상기 머플러 조립체(410)에는 상기 흡입 파이프(120)로부터 흡입된 냉매를 수용하는 흡입 공간(S) 및 상기 실린더(330)의 압축 공간(C)에서 압축된 냉매를 수용하는 토출공간(D)이 마련된다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 실린더(330)와 상기 머플러 조립체(410) 사이에 배치되는 밸브 조립체(420)를 더 포함할 수 있다.

상기 밸브 조립체(420)는 상기 흡입 공간(S)의 냉매를 상기 실린더(330) 내부로 안내하거나 또는 상기 실린더(330) 내에서 압축된 냉매를 상기 토출 공간(D)으로 안내한다. 이를 위하여, 상기 밸브 조립체(420)의 전면에는 상기 압축 공간(C)에서 압축된 냉매를 상기 토출 공간(D)으로 내보내기 위해 개폐 가능하게 장착되는 토출 밸브(422)가 마련되며, 상기 밸브 조립체(420)의 배면에는 상기 흡입 공간(S)의 냉매를 상기 실린더(330)의 상기 압축 공간(C)으로 내보내기 위해 개폐 가능하게 장착되는 흡입 밸브(426)가 마련된다. 즉, 상기 밸브 조립체(420)의 전면에는 상기 토출 밸브(422)가 구비되며, 상기 밸브 조립체(420)의 배면에는 상기 흡입 밸브(426)가 구비된다.

상기 토출 밸브(422)와 상기 흡입 밸브(426)의 개폐를 살펴 보면, 상기 실린더(330) 내의 상기 압축 공간(C)에서 압축된 냉매의 토출시, 상기 토출 밸브(422)는 개구되고 상기 흡입 밸브(426)는 폐쇄된다. 이에 따라, 상기 실린더(330)내에서 압축된 냉매는 상기 흡입공간(S)으로 유입되지 않고 상기 토출 공간(D)으로 유입될 수 있다.

반대로, 상기 흡입 공간(S)으로 유입된 냉매의 상기 실린더(330) 내로 흡입시, 상기 토출 밸브(422)는 폐쇄되고, 상기 흡입 밸브(426)는 개구된다.

이에 따라, 상기 흡입 공간(S)의 냉매는 상기 토출 공간(D)으로 유입되지 않고 상기 실린더(330) 내로 유입될 수 있다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 머플러 조립체(410)의 일측에 구비되는 토출 호스(430)를 더 포함할 수 있다.

상기 토출 호스(430)는 상기 토출 공간(D)에 수용된 압축된 냉매를 상기 토출 파이프(130)로 전달하는 중간 통로 역할을 할 수 있다. 상기 토출 호스(430)의 일단부는 상기 토출 공간(D)에 연통되도록 상기 머플러 조립체(410)에 장착되며, 상기 토출 호스(430)의 타단부는 상기 토출 파이프(130)에 연통되게 장착된다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 머플러 조립체(410)와 상기 밸브 조립체(420) 사이에 장착되는 가스켓(440) 및 상기 밸브 조립체(420)와 상기 실린더 사이에 장착되는 석션 가스켓(450)을 포함할 수 있다. 상기 가스켓(440) 및 상기 석션 가스켓(450)은 냉매 누설을 방지하는 역할을 한다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 머플러 조립체(410)의 전방에 장착되는 탄성부재(460)를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성부재(460)는 상기 왕복동식 압축기(10)의 구동시, 상기 머플러 조립체(410)를 지지하기 위한 것으로서, 접시 스프링(Belleville Spring)으로 구비될 수 있다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 머플러 조립체(410)의 전면부에 장착되는 클램프(470)를 더 포함할 수 있다.

상기 클램프(470)는 상기 밸브 조립체(420), 가스켓(440), 석션 가스켓(450), 탄성부재(460) 및 머플러 조립체(410)를 상기 실린더 블록(310)에 고정한다. 상기 클램프(470)는 대략 삼발이 형상으로 이루어지며, 스크류부재 등의 체결 수단을 통해 상기 실린더(330)에 장착될 수 있다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 왕복동식 압축기(10) 구동시 발생되는 내부 구조물들의 진동 등을 완충시키는 전방 댐퍼(500), 후방 댐퍼(550) 및 하측 댐퍼(600, 650)를 포함할 수 있다.

상기 전방 댐퍼(500)는 상기 흡토출유닛(400)의 진동을 완충시키며, 상기 머플러 조립체(410)의 전방 상측에 장착된다. 이러한 상기 전방 댐퍼(500)는 고무 재질로 이루어질 수 있다.

상기 후방 댐퍼(550)는 상기 압축유닛(300)의 진동을 완충시키며, 상기 실린더 블록(310)의 후방 상측에 장착된다. 상기 후방 댐퍼(550), 또한, 상기 전방 댐퍼(550)와 같이 고무 재질로 이루어질 수 있다.

상기 하측 댐퍼들(600, 650)는 상기 구동유닛(200)의 진동을 완충시키며, 복수개로 구비될 수 있다. 상기 하측 댐퍼들(600, 650)은 하측 전방 댐퍼(600) 및 하측 후방 댐퍼(650)를 포함할 수 있다.

상기 하측 전방 댐퍼(600)는 상기 구동유닛(200)의 전방측 진동을 완충시키며, 상기 스테이터 코어(210)의 전방 하측에 장착된다. 상기 하측 후방 댐퍼(650)는 상기 구동유닛(200)의 후방측 진동을 완충시키며, 상기 스테이터 코어(210)의 후방 하측에 장착된다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 커넥팅 로드(340) 상측에서 상기 편심 샤프트(256)에 결합되는 밸런스 웨이트(700)를 더 포함할 수 있다. 상기 밸런스 웨이트(700)는 상기 회전 샤프트(250) 회전시 회전 진동을 제어할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 흡토출유닛과 머플러 조립체의 분해 사시도이다.

도 4 및 도 5을 참조하면, 상기 머플러 조립체(410)와 상기 실린더 블록(310) 사이에는 상기 가스켓(440), 상기 밸브 조립체(420) 및 상기 석션 가스켓(450)이 차례로 배치된다.

상기 머플러 조립체(410)는 상기 실린더(330)로 냉매를 공급하거나 상기 실린더(330)에서 압축된 냉매가 유입되는 흡토출부(411)를 더 포함할 수 있다. 상기 흡토출부(411)는 원통 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 흡토출부(411)는 상기 실린더(330)의 개구부와 서로 마주보도록 배치된다. 또한 상기 흡토출부(411)는 상기 가스켓(440)과 접촉한다. 상기 가스켓(440)은 상기 흡토출부(411)의 배면부인 접촉면(411a)과 접촉될 수 있다.

상기 흡토출부(411)에는 상기 실린더(330)로 냉매가 흡입되는 냉매 흡입구(412) 및 상기 실린더(330)에서 압축된 냉매가 토출되는 냉매 토출구(413)가 형성된다.

상기 머플러 조립체(410)는 상기 흡토출부(411)의 일측에서 연결되며, 상기 하우징 쉘(100)의 내부로 냉매를 흡입하기 위한 흡입 머플러(416)를 더 포함할 수 있다. 상기 흡입 머플러(416)는 내부에 상기 흡입 공간(S, 도 3 참조)이 형성된다. 상기 흡입 공간(S)에 수용된 냉매는 상기 냉매 흡입구(412)를 통하여 상기 실린더(330)로 공급 될 수 있다.

상기 머플러 조립체(410)는, 상기 흡토출부(411)의 타측에서 연결되며, 상기 실린더(330)에서 압축된 냉매를 상기 하우징 쉘(100) 밖으로 토출하기 위한 토출 머플러(418)를 더 포함할 수 있다. 상기 토출 머플러(418) 내부에는 상기 토출 공간(D, 도 3 참조)이 형성된다. 상기 실린더(330)에서 압축된 냉매는 상기 냉매 토출구(413)를 통하여 상기 토출 공간(D)으로 토출될 수 있다.

상기 냉매 토출구(413)는 상기 냉매 흡입구(412)에 비하여 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 냉매 흡입구(412)로부터 상기 실린더(330)로 냉매가 공급되는 압력보다, 상기 실린더(330)에서 압축된 냉매가 상기 냉매 토출구(413)로 토출되는 압력이 더 크기 때문이다.

상기 흡입 머플러(416) 및 상기 토출 머플러(418)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 흡입 머플러(416) 및 상기 토출 머플러(418)는 상기 흡토출부(411)의 외주면(415)에서 서로 이격되어 장착될 수 있다.

상기 흡토출부(411)의 외주면(415)에는 상기 가스켓(440)의 장착을 위한 복수의 돌출면(415a)이 구비될 수 있다. 일례로, 상기 복수의 돌출면(415a)은 서로 이격된 2개가 형성될 수 있으나, 상기 복수의 돌출면의 개수는 설계에 따라 적절히 변경될 수 있다.

상기 머플러 조립체(410)는, 상기 복수의 돌출면(415a)에 구비되며, 상기 실린더(330)를 향해 돌출되는 체결 돌기(417)를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 체결돌기(417)의 개수는 설계에 따라 적절히 변경될 수 있다.

또한, 도시되지 않았으나, 상기 체결돌기(417)는 상기 복수의 돌출면(415a) 뿐만 아니라, 상기 실린더(330)에 형성될 수 있다. 이 경우에는 상기 체결돌기(417)가 상기 실린더(330)의 상측에 형성될 수 있을 것이다.

상기 체결돌기(417) 각각은 서로 다른 크기를 갖는 원통 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 체결돌기(417)에는 상기 가스켓(440)의 후술할 조립홀(446, 447)이 각각 끼워질 수 있다. 이에 따라 상기 가스켓(440)은 상기 머플러 조립체(410)와 결합한다.

상기 밸브 조립체(420)는 본체를 구성하는 밸브 플레이트(421)를 포함한다. 상기 밸브 플레이트(421)는 원형 또는 타원형의 판으로 구성될 수 있다.

상기 밸브 플레이트(421)는, 상기 밸브 플레이트(421)를 관통하여 형성되며, 상기 냉매 흡입구(412)와 연통하는 밸브 흡입구(422a) 및 상기 밸브 플레이트(421)를 관통하여 형성되며, 상기 냉매 토출구(413)와 연통하는 밸브 토출구(423a)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 밸브 플레이트(421)는, 상기 밸브 플레이트(421)의 후방에 제공되는 후면부(421b)에 장착되며, 상기 밸브 흡입구(422a)를 개폐하기 위한 흡입 밸브(422) 및 상기 밸브 플레이트(421)의 전면에 제공되는 전면부(421a)에 장착되며, 상기 밸브 토출구(423a)를 개폐하기 위한 토출 밸브(423)를 포함할 수 있다.

상기 실린더(330)는 전면에 상기 밸브 조립체(420)가 안착되는 단면부(331)를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 밸브 조립체(420)는 상기 석션 가스켓(440)과 함께 상기 단면부(331)에 안착될 수 있다. 이때, 상기 석션 가스켓(440)은 상기 밸브 조립체(420)와 상기 실린더(330) 사이에 개재되어 냉매의 누설을 방지한다.

아래에서 상기 토출 밸브(423)와 흡입 밸브(422)의 개폐를 과정을 살펴 본다.

상기 실린더(330) 내의 상기 피스톤(350)의 후진에 따라 상기 실린더(330) 내부의 압력이 낮아진다. 따라서, 상기 흡입 밸브(422)가 상기 피스톤(350) 측으로 휘어지면서 상기 밸브 흡입구(422a)가 개방된다.

상기 밸브 흡입구(422a)가 개방되면 상기 냉매 흡입구(422a)로부터 상기 실린더(330) 내로 냉매가 유동될 수 있다. 이때, 상기 토출 밸브(423)는 상기 냉매 토출구(423a)를 폐쇄한다.

따라서, 상기 피스톤(350)이 후진할 때, 상기 흡입공간(S)의 냉매는 상기 압축공간(C)으로 유입되지만 상기 압축 공간(C)으로 유입된 냉매는 상기 토출 공간(D)으로 토출되지 않는다(도 3 참조).

반대로, 상기 실린더(330) 내의 상기 피스톤(350)이 전진하면, 상기 실린더(330) 내부의 압력이 높아진다. 따라서, 상기 토출 밸브(423)가 상기 밸브 토출구(423a) 측으로 휘어지면서 상기 밸브 토출구(423a)가 개방된다.

상기 밸브 토출구(423a)가 개방되면 상기 실린더(330)로부터 상기 냉매 토출구(423a)로 냉매가 유동될 수 있다. 이때, 상기 흡입 밸브(422)는 상기 냉매 흡입구(422a)를 폐쇄한다.

따라서, 상기 피스톤(350)이 전진할 때, 상기 압축공간(C) 내에서 압축된 냉매는 상기 토출 공간(D)으로 토출되지만, 상기 흡입 공간(S)으로 토출되지 않는다(도 3 참조).

상기 흡토출부(411)와 상기 밸브 조립체(420) 사이에는 상기 가스켓(440)이 개재되며, 상기 가스켓(440)에 대해서는 도 6 이하에서 상세히 설명하도록 한다.

도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 가스켓의 사시도이다. 도 7은 도 6의 I-I를 절단한 절단 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 가스켓(440)은 냉매의 누설을 방지하는 본체부(441)를 포함한다. 상기 본체부(411)는 상기 가스켓(440)의 외관을 형성하며, 상기 흡토출부(411)와 상기 밸브 조립체(420) 개재되어 냉매의 누설을 방지한다.

또한, 상기 본체부(411)는 도시된 것과 같이 원형 또는 타원형의 얇은 판 형상으로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 가스켓(440)은, 상기 본체부(441)를 관통하여 형성되며, 상기 냉매 흡입구(412) 및 상기 냉매 토출구(413)와 각각 연통하는 제 1 유동홀(442) 및 제 2 유동홀(443)을 더 포함할 수 있다. 상기 흡입 공간(S)의 냉매는 상기 제 1 유동홀(442)을 거쳐 상기 실린더(330)로 유동하고, 상기 실린더(330)에서 압축된 냉매는 상기 제 2 유동홀(443)을 거쳐 상기 토출 공간(D)으로 유동할 수 있다. 상기 제 1 유동홀(442) 및 상기 제 2 유동홀(443)은 상기 냉매 흡입구(412) 및 상기 냉매 토출구(413)와 각각 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 가스켓(440)은, 상기 본체부(441)의 일측에서 상기 본체부(441)의 반경방향을 따라 연장되는 제 1 결합부(444) 및 제 2 결합부(445)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 결합부(444) 및 상기 제 2 결합부(445)는 상기 본체부(441)와 수평을 이루는 얇은 판 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 1 결합부(444) 및 상기 제 2 결합부(445)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 가스켓(440)은, 상기 제 1 결합부(444)에 구비되는 제 1 조립홀(446) 및 상기 제 2 결합부(445)에 구비되는 제 2 조립홀(447)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 조립홀(446) 및 상기 제 2 조립홀(447)은 상기 제 1 결합부(444) 및 상기 제 2 결합부(445)를 각각 관통하여 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 조립홀(446) 및 상기 제 2 조립홀(447)은 원형으로 형성될 수 있으며, 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.

상기 제 1 조립홀(446) 및 상기 제 2 조립홀(447)은 상기 체결돌기(417)에 각각 대응되는 형상과 크기를 가진다.

상기 가스켓(440)은, 상기 본체부(441)에서 일면이 돌출되어 형성되는 리브(448)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 리브(448)의 돌출 방향은 상기 흡토출부(411)의 방향일 수 있으며, 상기 리브(448)의 반대면은 함몰 형성될 수 있다.

상세히, 상기 리브(448)는 상기 본체부(441)에서 상기 흡토출부(411)를 향하여 돌출되는 돌출부(448a)와 상기 돌출부(448a)의 반대편에 형성되는 함몰부(448A)를 포함할 수 있다.

상기 돌출부(448a) 및 상기 함몰부(448A)는 상기 본체부(441)의 양면에 서로 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(448a)와 상기 함몰부(448A)는 동일한 형상일 수 있다. 일례로, 프레스 가공으로 상기 리브(448)를 형성할 경우 양면에 상기 돌출부(448a) 및 상기 함몰부(448A)가 형성될 수 있을 것이다.

상기 리브(448)는 상기 가스켓(440)이 상기 머플러 조립체(410)에 결합되었을 때, 상기 돌출부(448a)가 상기 흡토출부(411)의 상기 접촉면(411a)을 가압한다(도 9참조).

또한, 상기 리브(448)가 형성되는 상기 가스켓(440)의 내부에는 지지층(449)이 구비될 수 있다.

가스켓상기 지지층(449)은 상기 리브(448) 내부에 구비되는 제 1 지지층(449a)과 상기 본체부(441) 내부에 구비되는 제 2 지지층(449b)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 지지층(449a)은 상기 리브(448)의 형상에 대응되도록 절곡될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 지지층(449b)은 상기 제 1 지지층(449a)과 연결되어 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제 1 지지층(449a)과 상기 제 2 지지층(449b)이 연결되는 부분은 절곡될 수 있다.상기 지지층(449)은 비교적 강도가 강한 재료로 형성되며, 일례로, 상기 지지층(449)은 스틸로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 돌출부(448a)가 상기 접촉면(411a)을 가압하는 힘이 강화되어 기밀 능력이 향상되며, 상기 가스켓(440)의 내구성이 향상될 수 있다.

또한, 상기 리브(448)는 상기 제 1 유동홀(442) 및 상기 제 2 유동홀(443)의 외측을 둘러 싸도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 유동홀(442) 및 상기 제 2 유동홀(443)을 유동하는 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 리브(448)는 상기 제 1 유동홀(442) 및 상기 제 2 유동홀(443) 사이에 형성되어, 제 1 유동홀(442) 및 제 2 유동홀(443) 상호간의 누설을 방지할 수도 있다.

도 8은 가스켓 및 밸브 조립체가 머플러 조립체와 조립되는 방향을 보여주는 부분 단면도이다. 도 9는 가스켓이 압착되기 직전에 밸브 조립체와 머플러 조립체에 접촉하는 부분을 보여주는 부분 단면도이다. 도 10은 리브가 압착된 상태를 보여주는 부분 단면도이다.

도 5 및 도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 조립홀(446, 447)을 상기 체결 돌기(417)에 끼워 상기 가스켓(440)을 상기 머플러 조립체(410)와 결합할 수 있다. 그리고, 상기 밸브 조립체(420)가 상기 가스켓(440)의 후방에서 전방으로 이동하여, 상기 가스켓(440)을 압착시킬 수 있다.

따라서, 상기 머플러 조립체(410)와 상기 밸브 조립체(420)사이에 상기 가스켓(440)이 개재된다.

상기 가스켓(440)은 상기 머플러 조립체(410)와 접촉하는 머플러 접촉부(441a, 441b)를 포함한다. 그리고, 상기 머플러 접촉부(441a, 441b)는 상기 리브(448)가 형성된 외측에 해당하는 제 1 머플러 접촉부(441a)와 내측에 해당하는 제 2 머플러 접촉부(441b)로 나뉘어 진다.

또한, 상기 가스켓(440)은 상기 밸브 조립체(420)와 접촉하는 밸브 접촉부(441A, 441B)를 포함한다. 상기 밸브 접촉부(441A, 441B)는 상기 머플러 접촉부(441a, 441b)의 반대면이다.

따라서, 상기 밸브 접촉부(441A, 441B)는 상기 제 1 머플러 접촉부(441a)의 반대면인 제 1 밸브 접촉부(441A) 및 상기 제 2 머플러 접촉부(441b)의 반대면인 제 2 밸브 접촉부(441B)를 포함한다.

상기 머플러 접촉부(441a, 441b)는 상기 머플러 조립체(410)의 접촉면(411a)에 접촉되며, 상기 밸브 접촉부(441A, 441B)는 상기 밸브 조립체(420)의 전면부(421a)에 접촉될 것이다.

상세히, 상기 밸브 조립체(420)에 의하여 상기 가스켓(440)이 압착되기 직전에 상기 밸브 접촉부(441A, 441B)와 상기 돌출부(448a)가, 상기 밸브 조립체(420)의 전면부(421a)와 상기 머플러 조립체(410)의 접촉면(411a) 각각에 접촉 될 수 있다. 그리고, 상기 가스켓(440)이 압착되면 상기 리브(448)의 돌출부(448a) 및 함몰부(448A)를 중심으로 압착되기 시작하여, 상기 머플러 접촉부(441a, 441b)가 상기 머플러 조립체(410)의 접촉면(411a)과 접촉된다.

또한, 상기 리브(448)가 압착됨에 따라, 상기 가스켓(440)의 지지부(449)도 일부 변형될 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 절단 사시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 본체부(441)에 상기 리브(448) 다수개가 이격 되어 형성될 수 있다. 도 8 및 도 9에 2개의 리브가 이격되어 형성되어 있지만, 리브의 개수는 설계변경 가능하다.

상세히, 다른 실시 예에 따른 제 2, 3 리브(448A, 448C)는 복수의 리브가 상기 제 1 유동홀(442) 및 상기 제 2 유동홀(443)의 외측으로 이격되어 형성될 수 있다.

상기 제 2 리브(448A)는 복수의 리브가 상기 본체부(441)의 일면에 동일한 방향으로 형성된 것이며, 상기 제 3 리브(448C)는 복수의 리브가 상기 본체부의 양단면에 교차되어 형성된 것이다.

상기 제 2 리브(448A)는 복수의 리브가 동일한 방향으로 중첩되어 배치되므로, 상기 가스켓(440)의 기밀 능력이 향상되며, 복수의 리브 각각에 걸리는 부하가 감소되어, 상기 가스켓(440)의 수명이 향상된다.

또한, 상기 제 3 리브(448C)는 복수의 리브가 서로 반대방향으로 교차되어 양측에 배치되므로, 상기 가스켓(440)의 양측을 가압할 수 있어, 상기 가스켓(440)의 기밀 능력이 향상된다.

410 : 머플러 조립체 420 : 밸브 조립체
440 : 가스켓 441 : 본체부
448 : 리브 449 : 지지층

Claims (12)

1. 왕복 운동하는 피스톤;
   상기 피스톤이 삽입되며, 냉매가 압축되는 압축 공간을 형성하는 실린더;
   상기 실린더로 냉매가 흡입되는 냉매 흡입구 및 상기 실린더에서 압축된 냉매가 토출되는 냉매 토출구가 형성되는 흡토출부;
   상기 흡토출부의 일측에 제공되며, 상기 흡토출부와 상기 실린더 사이 냉매의 유동을 개폐하는 밸브부재를 포함하는 밸브 조립체; 및
   상기 흡토출부와 상기 밸브 조립체 사이에 개재되는 가스켓을 포함하고,
   상기 가스켓은,
   상기 냉매 흡입구 및 상기 냉매 토출구와 연통하는 본체부; 및
   상기 본체부에서 상기 흡토출부를 향하여 돌출되는 리브;를 포함하는 왕복동식 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체부에는,
   상기 냉매 흡입구와 연통하는 제 1 유동홀; 및
   상기 냉매 토출구와 연통하는 제 2 유동홀이 포함되는 왕복동식 압축기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 리브는 상기 제 1 유동홀 및 상기 제 2 유동홀 외측을 둘러싸도록 형성되는 왕복동식 압축기.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 리브는 상기 제 1 유동홀 및 상기 제 2 유동홀 사이에 형성되는 왕복동식 압축기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 리브는,
   상기 흡토출부를 향하여 돌출되는 돌출부를 포함하고,
   상기 돌출부는 상기 흡토출부의 배면부인 접촉면을 가압하는 왕복동식 압축기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스켓은,
   상기 가스켓의 내부에 구비되는 지지층을 포함하는 왕복동식 압축기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 지지층은,
   상기 리브에 구비되는 제 1 지지층; 및
   상기 본체부에 구비되는 제 2 지지층을 포함하는 왕복동식 압축기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 1 지지층은 상기 리브의 형상에 대응되도록 절곡되고,
   상기 제 2 지지층은 상기 제 1 지지층과 연결되는 왕복동식 압축기.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 리브는,
   복수개로 형성되며, 상기 제 1 유동홀 및 상기 제 2 유동홀의 외측에 이격되어 형성되는 왕복동식 압축기.
10. 제 9 항에 있어서,
    복수개의 상기 리브는 상기 본체부에 동일한 방향으로 형성되는 왕복동식 압축기.
11. 제 9 항에 있어서,
    복수개의 상기 리브는 상기 본체부의 양면에 교차되어 형성되는 왕복동식 압축기.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브부재에는,
    상기 밸브 조립체의 후면에 구비되며, 흡입공을 개폐하는 흡입밸브; 및
    상기 밸브 조립체 전면에 구비되며, 토출공을 개폐하는 토출밸브가 포함되는 왕복동식 압축기.

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