KR20230137013A

KR20230137013A - 레시프로 압축기

Info

Publication number: KR20230137013A
Application number: KR1020220034588A
Authority: KR
Inventors: 김영환; 이종목; 김상민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2022-03-21
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2023-10-04
Also published as: WO2023182580A1

Abstract

레시프로 압축기가 제공된다. 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 레시프로 압축기는 케이스와, 상기 케이스의 안에 배치되는 구동 모터와, 상기 구동 모터에 연결되는 회전축과, 상기 케이스의 안에 배치되고 압축 공간을 형성하는 실린더와, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 실린더의 안에서 직선 왕복 운동하는 피스톤과, 토출 홀을 포함하고 상기 실린더의 선단에 결합되는 밸브 조립체와, 상기 밸브 조립체의 외측에 결합되는 토출 커버와, 상기 토출 커버와 상기 밸브 조립체 사이에 배치되고, 상기 토출 홀을 개폐시키는 메인 토출 밸브를 포함하고, 상기 메인 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제1 고정단과, 상기 제1 고정단에서 연장되어 상기 토출 홀을 개폐하는 헤드부를 포함하고, 상기 토출 커버는 내측면에서 상기 토출 홀을 향해 연장되는 스토퍼를 포함할 수 있다. 이 경우, 토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치는 상기 토출 홀과 중첩될 수 있다. 이를 통해, 토출 압력에 의해 메인 토출 밸브의 헤드부와 스토퍼의 접촉 영역과 헤드부의 끝단 사이의 영역이 밴딩되므로, 토출 행정에서 신속하게 열려 실린더 내의 과도한 압력을 낮추고, 흡입 행정에서 신속하게 닫혀 토출되는 냉매가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

Description

레시프로 압축기{RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 명세서는 레시프로 압축기에 관한 것이다. 보다 상세하게, 피스톤의 선형 왕복 운동에 의해 냉매를 압축하는 레시프로 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 모터나 터빈 등의 동력 발생 장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 등의 작동 유체를 압축하도록 이루어지는 장치를 말한다. 구체적으로, 압축기는 압축기는 산업 전반이나 가전 제품, 특히 증기압축식 냉동사이클(이하 '냉동 사이클'로 칭함) 등에 널리 적용되고 있다.

이러한 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 레시프로 압축기(Reciprocating compressor), 회전식 압축기(로터리 압축기, Rotary compressor), 스크롤 압축기(Scroll compressor)로 구분될 수 있다.

레시프로 압축기는 피스톤과 실린더 사이에 압축 공간이 형성되고 피스톤이 직선 왕복 운동하여 유체를 압축하는 방식이고, 로터리 압축기는 실린더 내부에서 편심 회전되는 롤러에 의해 유체를 압축하는 방식이며, 스크롤 압축기는 나선형으로 이루어지는 한 쌍의 스크롤이 맞물려 회전되어 유체를 압축하는 방식이다.

레시프로 압축기는, 피스톤의 구동방식에 따라 진동형과 연결형으로 구분할 수 있다. 진동형 레시프로 압축기는 피스톤이 구동 모터의 무버(mover)에 연결되어 진동하면서 실린더에서 왕복 운동을 하면서 냉매를 압축하는 방식이고, 연결형 레시프로 압축기는, 구동 모터의 회전축에 커넥팅 로드가 결합되고 커넥팅 로드에 피스톤이 결합되어 구동모터의 회전력을 피스톤의 직선운동으로 전환시키는 방식이다.

본 명세서는 연결형 레시프로 압축기에 관한 것으로, 이하에서는 연결형 레시프로 압축기를 '레시프로 압축기' 라고 칭한다.

레시프로 압축기는, 냉장고의 냉매 압축을 위해 사용되는데, 최근 냉장고의 소전 규제가 강화됨에 따라 저냉력 고효율화에 대한 수요가 증가하고 있어, 저냉력 고효율화의 달성을 위해 냉장고의 주 운전 구간에서의 효율 개선이 필요하다.

레시프로 압축기의 토출 밸브는 토출 행정에서 신속하게 열려 실린더 내의 과도한 압력을 낮추고, 흡입 행정에서 신속하게 닫혀 토출되는 냉매가 역류하는 것을 방지하여 냉력 손실을 최소화하여야 한다.

그러나, 종래의 레시프로 압축기의 토출 밸브는 판형 리드 밸브로서 토출 행정에서 신속하게 열리고 흡입 행정에서 신속하게 닫히기 어려운 문제가 있었다.

한국 등록특허공보 10-1484324 B (2015.01.20. 공고)

본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 토출 행정에서 신속하게 열려 실린더 내의 과도한 압력을 낮추고, 흡입 행정에서 신속하게 닫혀 토출되는 냉매가 역류하는 것을 방지할 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 메인 토출 밸브와 스토퍼가 만나는 영역을 최소화하여 헤드부의 원활한 밴딩을 가능하게 할 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 헤드부의 밴딩되는 영역에 가해지는 응력에 비하여 냉력을 향상시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 외부로 토출되는 토출 냉매의 유동을 원활하게 할 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 흡입 행정에서 메인 토출 밸브의 닫힘 응답성을 향상시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 메인 토출 밸브와 서브 토출 밸브 전체의 강성을 유지하면서도, 메인 토출 밸브가 약함 힘에도 더 잘 휘게 되어 메인 토출 밸브의 응답성을 향상시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 메인 토출 밸브와 서브 토출 밸브 전체적인 강성을 확보할 수 잇는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 토출 압력을 증가시켜 메인 토출 밸브를 더 잘 휘게 할 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 메인 토출 밸브가 스토퍼와 접촉하는 경우에 발생하는 응력을 분산시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 명세서가 해결하고자 하는 과제는, 메인 토출 밸브와 스토퍼가 접촉하는 경우에 발생하는 충격력을 낮추고, 매인 토출 밸브의 끝단이 스토퍼와 2차적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있는 레시프로 압축기를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 명세서의 일 면(aspect)에 따른 레시프로 압축기는 케이스와, 상기 케이스의 안에 배치되는 구동 모터와, 상기 구동 모터에 연결되는 회전축과, 상기 케이스의 안에 배치되고 압축 공간을 형성하는 실린더와, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 실린더의 안에서 직선 왕복 운동하는 피스톤과, 토출 홀을 포함하고 상기 실린더의 선단에 결합되는 밸브 조립체와, 상기 밸브 조립체의 외측에 결합되는 토출 커버와, 상기 토출 커버와 상기 밸브 조립체 사이에 배치되고, 상기 토출 홀을 개폐시키는 메인 토출 밸브를 포함하고, 상기 메인 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제1 고정단과, 상기 제1 고정단에서 연장되어 상기 토출 홀을 개폐하는 헤드부를 포함하고, 상기 토출 커버는 내측면에서 상기 토출 홀을 향해 연장되는 스토퍼를 포함할 수 있다.

이 경우, 토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치는 상기 토출 홀과 중첩될 수 있다.

이를 통해, 토출 압력에 의해 메인 토출 밸브의 헤드부와 스토퍼의 접촉 영역과 헤드부의 끝단 사이의 영역이 밴딩되므로, 토출 행정에서 신속하게 열려 실린더 내의 과도한 압력을 낮추고, 흡입 행정에서 신속하게 닫혀 토출되는 냉매가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 헤드부는 상기 스토퍼와 하나의 점 접촉 또는 하나의 선 접촉할 수 있다. 구체적으로, 헤드부와 스토퍼가 만나는 영역은 하나의 점을 이루거나 하나의 선을 이룰 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브와 스토퍼가 만나는 영역을 최소화하여 헤드부의 원활한 밴딩을 가능하게 할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼는 전체적으로 상기 토출 홀과 중첩될 수 있다.

더불어, 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치와, 상기 토출 홀 중 상기 제1 고정단과 가장 먼 위치 사이의 상기 메인 토출 밸브의 길이 방향인 제1 방향 거리는 상기 토출 홀의 직경의 0.2배 이상 0.8배 이하일 수 있다. 이를 통해, 헤드부의 밴딩되는 영역에 가해지는 응력에 비하여 레시프로 압축기의 냉력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 토출 커버는 내부의 토출 공간과 외부를 연통하는 토출 유로를 포함하고, 토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치에서 상기 헤드부의 끝단 사이의 영역은 상기 토출 유로를 향해 밴딩될 수 있다. 이를 통해, 외부로 토출되는 토출 냉매의 유동을 원활하게 할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼는 상기 토출 홀을 바라보는 면에 형성되는 챔퍼를 포함하고, 상기 토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치와 상기 헤드부의 끝단 사이의 영역은 상기 챔퍼와 비접촉할 수 있다. 이 경우, 상기 스토퍼의 상기 토출 홀을 바라보는 면을 연장하는 가상선과 상기 챔퍼 사이의 각도는 2° 이상일 수 있다. 더불어, 상기 토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼는 하나의 선 접촉할 수 있다. 이를 통해, 흡입 행정에서 메인 토출 밸브의 닫힘 응답성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 토출 커버와 상기 메인 토출 밸브 사이에 배치되는 서브 토출 밸브를 포함하고, 상기 서브 토출 밸브는 상기 스토퍼와 중첩되지 않을 수 있다. 더불어, 상기 서브 토출 밸브는 상기 토출 홀과 중첩되지 않을 수 있다. 이 경우, 서브 토출 밸브와 메인 토출 밸브의 두께의 합은 토출 밸브가 1개인 경우의 두께에 대응될 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브와 서브 토출 밸브 전체의 강성을 유지하면도, 메인 토출 밸브가 약한 힘에도 더 잘 휘게 되어 메인 토출 밸브의 응답성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 서브 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제2 고정단을 포함하고, 상기 제2 고정단은 상기 제1 고정단과 중첩될 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브와 서브 토출 밸브의 전체적인 강성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 토출 홀은 상기 메인 토출 밸브의 길이 방향인 제1 방향의 길이가 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향의 길이보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 동일한 유효 면적을 가지는 원형에 비해 토출 홀의 폭이 좁아지므로 토출 압력을 증가시켜 메인 토출 밸브를 더 잘 휘게 할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼의 상기 토출 홀을 바라보는 면의 단면은 적어도 일부가 곡선으로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브가 스토퍼와 접촉하는 경우에 발생하는 응력을 분산시킬 수 있다.

또한, 상기 곡선은 상기 제1 고정단에서 멀어질수록 곡률 반경이 커질 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브와 스토퍼가 충돌되는 높이가 토출 홀에 가까워지므로 충격력을 낮출 수 있고, 메인 토출 밸브의 끝단이 스토퍼와 2차적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

본 명세서를 통해 토출 행정에서 신속하게 열려 실린더 내의 과도한 압력을 낮추고, 흡입 행정에서 신속하게 닫혀 토출되는 냉매가 역류하는 것을 방지할 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 메인 토출 밸브와 스토퍼가 만나는 영역을 최소화하여 헤드부의 원활한 밴딩을 가능하게 할 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 헤드부의 밴딩되는 영역에 가해지는 응력에 비하여 냉력을 향상시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 외부로 토출되는 토출 냉매의 유동을 원활하게 할 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 흡입 행정에서 메인 토출 밸브의 닫힘 응답성을 향상시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 메인 토출 밸브와 서브 토출 밸브 전체의 강성을 유지하면서도, 메인 토출 밸브가 약함 힘에도 더 잘 휘게 되어 메인 토출 밸브의 응답성을 향상시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 메인 토출 밸브와 서브 토출 밸브 전체적인 강성을 확보할 수 잇는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 토출 압력을 증가시켜 메인 토출 밸브를 더 잘 휘게 할 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 메인 토출 밸브가 스토퍼와 접촉하는 경우에 발생하는 응력을 분산시킬 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서를 통해 메인 토출 밸브와 스토퍼가 접촉하는 경우에 발생하는 충격력을 낮추고, 매인 토출 밸브의 끝단이 스토퍼와 2차적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있는 레시프로 압축기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 일 영역의 확대도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 밸브 조립체와, 메인 토출 밸브와, 흡입 밸브와, 가스켓의 사시도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 밸브 조립체와, 메인 토출 밸브와, 흡입 밸브와, 가스켓의 분해 사시도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 메인 토출 밸브와, 토출 가스켓의 투영도이다.
도 6 및 도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 메인 토출 밸브와, 토출 가스켓의 단면도이다.
도 8은 도 7의 일부 영역의 확대도이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 L/D1에 따른 냉력/응력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10 내지 도 14는 본 명세서의 실시예들에 따른 레시프로 압축기의 스토퍼와 헤드부의 다양한 변형례를 나타내는 개략도이다.
도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 밸브 조립체와, 메인 토출 밸브와, 서브 토출 밸브와, 흡입 밸브와, 가스켓의 분해 사시도이다.
도 16은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버의 일부와, 토출 가스켓과, 서브 토출 밸브와, 메인 토출 밸브의 정면도이다.
도 17은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 스토퍼와 헤드부와 서브 토출 밸브의 개략도이다.
도 18 및 도 19는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 홀과 메인 토출 밸브의 변형례를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서(discloser)에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 명세서(discloser)의 용어는 document, specification, description 등의 용어로 대체할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 단면도이다. 도 2는 도 1의 일 영역의 확대도이다. 도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 밸브 조립체와, 메인 토출 밸브와, 흡입 밸브와, 가스켓의 사시도이다. 도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 밸브 조립체와, 메인 토출 밸브와, 흡입 밸브와, 가스켓의 분해 사시도이다. 도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 메인 토출 밸브와, 토출 가스켓의 투영도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기(100)는 케이스(110)와, 압축 기구부(120)와, 구동 모터(140)와, 회전축(130)과, 밸브 조립체(126)와, 흡입 밸브(127)와, 흡입 머플러(125)와, 메인 토출 밸브(128)와, 토출 커버(124)와, 가스켓(1292, 1296)을 포함할 수 있으나, 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.

케이스(110)는 레시프로 압축기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 케이스(110)의 안에는 압축 기구부(120)와, 구동 모터(140)와, 회전축(130)과, 밸브 조립체(126)와, 흡입 밸브(127)와, 흡입 머플러(125)와, 메인 토출 밸브(128)와, 토출 커버(124)와, 가스켓(1292, 1296)이 배치될 수 있다. 케이스(110)의 내부에 상측 영역에는 흡입되는 냉매를 압축하는 압축 기구부(120)가 배치되고, 압축 기구부(120)의 하측에는 압축 기구부(120)와 연결되는 회전축(130) 및 구동 모터(140)가 배치될 수 있다.

구동 모터(140)는 케이스(110)의 안에 배치될 수 있다. 구동 모터(140)는 케이스(110)의 안에 고정될 수 있다. 구동 모터(140)는 회전력을 발생시킬 수 있다. 구동 모터(140)는 압축 기구부(120)에 회전력을 전달하여 냉매를 압축시킬 수 있다. 구동 모터(140)는 회전축(130)과 연결될 수 있다. 구동 모터(140)의 구동에 의해 회전축(130)이 회전함으로써 압축 기구부(120) 내에서 냉매의 압축이 이루어질 수 있다.

구동 모터(140)는 로터(141, 142)와, 스테이터(143)와, 스테이터(143)에 권선되는 코일(144)을 포함할 수 있다. 스테이터(143)는 복수의 코어 플레이트가 적층 형성될 수 있다. 스테이터(143)의 내측에는 제1 로터(141)가 회전 가능하게 배치되고, 스테이터(143)의 외측에는 제2 로터(142)가 회전 가능하게 배치될 수 있다. 제1 로터(141)는 베어링(150)을 통해 회전축(130)에 결합될 수 있다. 제2 로터(142)는 로터 플레이트(145)를 통해 회전축(130)에 결합될 수 있다. 코일(144)에 전원이 인가되면, 로터(141, 142)는 스테이터(143)와의 상호 작용에 의해 회전축(130)을 회전시킬 수 있다.

제1 로터(141)와 제2 로터(142)는 선택적으로 구동할 수 있다. 이를 통해, 운전 구간에 따라 구동을 조절함으로써 효율적이 운전이 가능하고 소비 전력을 낮출 수 있다.

스테이터(143)와 제1 로터(141) 사이에는 공극이 형성되고, 스테이터(143)와 제2 로터(142) 사이에는 공극이 형성될 수 있다. 로터 플레이트(145)에는 스테이터(143)와 제1 로터(141) 사이에 형성되는 공극과, 스테이터(143)와 제2 로터(142) 사이에 형성되는 공극에 대응되는 위치에 각각 형성되는 관통 홀(145a)을 포함할 수 있다. 관통 홀(145a)을 통해 갭 라이너(미도시)가 삽입되어 스테이터(143)와 제1 로터(141) 사이에 형성되는 공극과, 스테이터(143)와 제2 로터(142) 사이에 형성되는 공극이 일정한 반경 방향 간극을 가지도록 할 수 있다.

구동 모터(140)는 고정 체결 부재(160)에 의해 실린더(123)에 고정될 수 있다. 구동 모터(140)의 스테이터(143)는 고정 체결 부재(160)에 의해 실린더(123)에 고정될 수 있다. 고정 체결 부재(160)는 수직 방향으로 연장될 수 있다. 고정 체결 부재(160)는 스테이터(143)의 상부에 배치되는 돌출부(147)에 삽입되어 결합될 수 있다. 스테이터(143)와 돌출부(147)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 스테이터(143)의 절연을 위해 인슐레이터(146)가 스테이터(143)의 상면에 형성될 수 있다.

압축 기구부(120)는 구동 모터(140)로부터 회전력을 전달받아 냉매를 압축시킬 수 있다. 압축 기구부(120)는 흡입된 냉매를 압축하여 토출할 수 있다. 압축 기구부(120)는 실린더(123)와, 커넥팅 로드(121)와, 피스톤(122)과, 밸브 조립체(126)와, 흡입 밸브(127)와, 흡입 머플러(125)와, 메인 토출 밸브(128)와, 가스켓(1292, 1296)과, 토출 커버(124)를 포함할 수 있다.

실린더(123)는 압축 공간(V1)을 형성하며 케이스(110)의 안에 고정될 수 있다. 압축 공간(V1)으로 흡입된 냉매는 피스톤(122)의 왕복 운동에 의해 압축된 후, 외부로 토출될 수 있다.

커넥팅 로드(121)는 회전축(130)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 커넥팅 로드(121)는 피스톤(122)에 연결될 수 있다. 구동 모터(140)에 의한 회전을 직선 왕복 운동으로 전환시킬 수 있다.

피스톤(122)은 커넥팅 로드(121)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 피스톤(122)은 실린더(123)의 안에서 직선 왕복 운동할 수 있다. 피스톤(122)은 압축 공간(V1)의 냉매를 압축할 수 있다.

밸브 조립체(126)는 실린더(123)에 결합될 수 있다. 밸브 조립체(126)는 실린더(123)의 선단에 결합될 수 있다. 밸브 조립체(126)는 흡입 홀(1262)과, 토출 홀(1264)을 포함할 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에서 밸브 조립체(126)는 플레이트(plate) 형상으로 형성된 것을 예로 들어 설명하나, 이에 제한되지 않는다. 밸브 조립체(126)의 흡입 홀(1262)은 흡입 머플러(125)와 연통되어 냉매를 흡입할 수 있다. 밸브 조립체(126)의 토출 홀(1264)은 토출 커버(124)와 연통되어 압축된 냉매를 토출시킬 수 있다.

흡입 밸브(127)는 밸브 조립체(126)에 결합될 수 있다. 흡입 밸브(127)는 밸브 조립체(126)의 일측에 결합될 수 있다. 흡입 밸브(127)는 밸브 조립체(126)의 내측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 흡입 밸브(127)는 밸브 조립체(126)와 실린더(123) 사이에 배치될 수 있다. 흡입 밸브(127)는 밸브 조립체(126)의 흡입 홀(1262)을 개폐할 수 있다. 흡입 밸브(127)는 밸브 조립체(126)에 결합되는 고정단과, 고정단에서 연장되어 흡입 홀(1262)을 개폐하는 자유단(1272)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡입 밸브(127)의 고정단은 밸브 조립체(126)에 고정 결합될 수 있고, 자유단(1272)은 고정단으로부터 연장되고 흡입 홀(1262)을 덮는 형상일 수 있다.

흡입 밸브(127)의 자유단(1272)은 흡입 행정인 경우 밸브 조립체(126)로부터 이격되어 흡입 홀(1262)과 압축 공간(V1)을 연통시킬 수 있다. 구체적으로, 피스톤(122)이 밸브 조립체(126)로부터 멀어지는 흡입 행정의 경우, 압축 공간(V1)의 압력이 낮아지므로 흡입 밸브(127)의 자유단(1272)이 밸브 조립체(126)로부터 이격되고, 이를 통해 압축 공간(V1)에 유체가 흡입될 수 있다.

흡입 밸브(127)의 자유단(1272)은 압축 행정 및 토출 행정의 경우 밸브 조립체(126)와 가까워지거나 접촉하여 흡입 홀(1262)과 압축 공간(V1)을 연통시키지 않을 수 있다. 구체적으로, 피스톤(122)이 밸브 조립체(126)와 가까워지는 압축 행정 및 토출 행정의 경우, 압축 공간(V1)의 압력이 높아지므로 흡입 밸브(127)의 자유단(1272)이 밸브 조립체(126)와 가까워지거나 접촉할 수 있다.

흡입 밸브(127)는 제1 관통 홀(1274)을 포함할 수 있다. 제1 관통 홀(1274)은 토출 홀(1264) 및/또는 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 중첩(overlap)될 수 있다. 이를 통해, 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.

메인 토출 밸브(128)는 밸브 조립체(126)에 결합될 수 있다. 메인 토출 밸브(128)는 밸브 조립체(126)의 일측에 결합될 수 있다. 메인 토출 밸브(128)는 밸브 조립체(126)의 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 메인 토출 밸브(128)는 밸브 조립체(126)와 토출 커버(124)의 사이에 배치될 수 있다. 메인 토출 밸브(128)는 밸브 조립체(126)의 토출 홀(1264)을 개폐할 수 있다.

메인 토출 밸브(128)는 제2 관통 홀(1284)을 포함할 수 있다. 제2 관통 홀(1284)은 흡입 홀(1262) 및/또는 흡입 밸브(127)의 자유단(1272)과 중첩(overlap)될 수 있다. 이를 통해, 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.

메인 토출 밸브(128)는 토출 밸브 영역(1282)을 포함할 수 있다. 토출 밸브 영역(1282)은 제1 고정단(1282a)과, 제1 고정단(1281a)에서 연장되어 토출 홀(1264)을 개폐하는 헤드부(1282c)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 고정단(1282a)은 밸브 조립체(126)에 고정 결합될 수 있고, 헤드부(1282c)는 제1 고정단(1282a)으로부터 연장되고 토출 홀(1264)을 덮는 형상일 수 있다.

가스켓(1292, 1296)은 토출 커버(124)와 실린더(123)의 사이에 배치될 수 있다. 가스켓(1292, 1296)은 전체적으로 중앙 영역에 개구가 형성되는 판 형상으로 형성될 수 있다. 가스켓(1292, 1296)은 토출 가스켓(1292)과, 흡입 가스켓(1296)을 포함할 수 있다.

토출 가스켓(1292)은 토출 커버(124)와 토출 밸브(128)의 사이에 배치될 수 있다. 토출 가스켓(1292)은 메인 토출 밸브(128)의 제2 관통 홀(1284)과 흡입 홀(1262)과 중첩되는 제1 개구(1295)와, 흡입 밸브(127)의 제1 관통 홀(1274)과 토출 홀(1264)과 중첩되는 제2 개구(1294)를 포함할 수 있다. 토출 가스켓(1292)은 토출 커버(124)의 돌기(1244)에 삽입되는 돌기 홀(1293)을 포함할 수 있다.

흡입 가스켓(1296)은 흡입 밸브(127)와 실린더(123)의 사이에 배치될 수 있다. 흡입 가스켓(1296)은 전체적으로 원형 띠 형상으로 형성될 수 있다. 흡입 가스켓(1296)은 중앙 영역에 형성되는 제3 개구를 포함할 수 있다.

흡입 머플러(125)는 밸브 조립체(126)에 결합될 수 있다. 흡입 머플러(125)는 밸브 조립체(126)의 타측에 결합될 수 있다. 흡입 머플러(125)는 밸브 조립체(126)의 외측에 결합될 수 있다. 흡입 머플러(125)는 흡입 머플러(125)의 흡입 홀(1262)와 연통될 수 있다. 흡입 머플러(125)는 토출 커버(124)와 결합될 수 있다. 흡입 머플러(125)는 토출 커버(124)와 끼움 결합될 수 있다.

토출 커버(124)는 밸브 조립체(126)에 결합될 수 있다. 토출 커버(124)는 밸브 조립체(126)의 타측에 결합될 수 있다. 토출 커버(124)는 밸브 조립체(126)의 토출 홀(1264)과 연통될 수 있다. 토출 커버(124)는 토출 공간(V2)을 형성할 수 있다. 피스톤(122)에 의해 압축된 냉매는 토출 홀(1264)을 통해 토출 공간(V2)으로 유입되고, 토출 공간(V2)으로 유입된 냉매는 외부로 토출될 수 있다.

토출 커버(124)는 반경 방향 외측 영역으로 연장되는 적어도 하나의 연장 영역(1242)과, 연장 영역에서 실린더(123)를 향해 돌출되는 돌기(1244)를 포함할 수 있다. 돌기(1244)에는 토출 가스켓(1292)의 돌기 홀(1293)이 삽입될 수 있다. 돌기(1244)는 실린더(123)의 돌기 홈(미도시)에 삽입될 수 있다. 이를 통해, 토출 커버(124)는 실린더(123)에 결합될 수 있다.

회전축(130)은 상하 방향으로 연장될 수 있다. 회전축(130)는 수직 방향으로 연장될 수 있다. 회전축(130)은 케이스(110)의 안에 배치될 수 있다. 회전축(130)은 구동 모터(140)에 연결될 수 있다. 회전축(130)은 압축 기구부(120)에 연결될 수 있다. 회전축(130)은 구동 모터(140)에 의해 회전하여 압축 기구부(120)에 냉매의 압축을 위한 회전력을 전달할 수 있다.

회전축(130)이 회전을 하면, 회전축(130)의 하단에 설치된 오일 피더(131)가 케이스(110)의 저장된 오일을 펌핑하고, 오일의 일부는 회전축(130)의 오일 유로(132)를 통해 흡상되면서 베어링면에 공급되고, 오일의 일부는 회전축(130)의 상단에서 비산되어, 실린더(123)와 피스톤(122) 사이에 공급될 수 있다.

베어링(150)은 회전축(130)에 결합될 수 있다. 베어링(150)은 원웨이 베어링(one-way bearing)일 수 있다. 베어링(150)은 회전축(130)의 외주면에 배치될 수 있다. 베어링(150)은 회전축(130)과 제1 로터(141) 사이에 배치될 수 있다. 베어링(150)은 제1 로터(141)의 일 방향 회전에 의한 회전력만을 회전축(130)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 로터(141)는 스테이터(143)와의 상호 작용에 의해 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있는데, 베어링(150)은 시계 방향(정방향) 회전에 대하여만 회전력을 회전축(130)에 전달하고, 반 시계 방향(역방향) 회전에 대하여는 회전축(130)에 회전력을 전달하지 않을 수 있다. 이를 통해, 제1 로터(141)와 제2 로터(142) 모두를 정방향으로 회전시키거나, 제2 로터(142)만 역방향으로 회전시키면서 회전축(130)에 회전력을 전달하여 2가지 구동 모드를 구현할 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 메인 토출 밸브와, 토출 가스켓의 단면도이다. 도 8은 도 7의 일부 영역의 확대도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 토출 커버(124)는 내측면에서 토출 홀(1264)을 향해 연장되는 스토퍼(1246)를 포함할 수 있다. 스토퍼(1246)는 전체적으로 원 기둥 또는 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 스토퍼(1246)의 제작이 용이하다. 이와 달리, 스토퍼(1246)의 전체적인 형상은 제품에 따라 다양하게 변화할 수 있다.

도 6을 참조하면, 흡입 행정에서 피스톤(122)이 밸브 조립체(126)로부터 멀어지게 이동하게 되고, 압축 공간(V1)의 압력이 낮아져 메인 토출 밸브(128)의 토출 밸브 영역(1282)이 토출 홀(1264)을 덮게 된다. 이 경우, 압축 공간(V1)의 압력이 낮아지므로 흡입 밸브(127)의 자유단(1272)이 밸브 조립체(126)와 멀어져 흡입 홀(1262)을 통해 흡입 머플러(125)의 내부와 압축 공간(V1)이 연통되게 된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 토출 행정에서 피스톤(122)이 밸브 조립체(126)에 인접하게 이동하게 되고, 압축 공간(V1)의 압력이 높아져 메인 토출 밸브(128)의 토출 밸브 영역(1282)이 밸브 조립체(126)에서 이격된다. 이 경우, 토출 홀(1264)은 토출 공간(V2)과 연통되고, 압축된 냉매가 토출 홀(1264)을 지나 토출 공간(V2)으로 유입되게 된다.

또한, 토출 행정에서 압축 공간(V1)의 압력이 높아지므로 흡입 밸브(127)의 자유단(1272)이 흡입 홀(1262)을 막아 압축된 냉매가 흡입 홀(1262)을 통해 누설되는 것을 방지할 수 있다.

스토퍼(1246)는 전체적으로 토출 홀(1264)과 중첩될 수 있다. 토출 행정에서 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치는 토출 홀(1264)과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8을 기준으로, 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치는 상하 방향 또는 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 이를 통해, 토출 압력에 의해 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)의 접촉 영역(P)과 헤드부(1282c)의 끝단(1282b) 사이의 영역이 밴딩되므로, 토출 행정에서 토출 밸브 영역(1282)이 신속하게 열려 실린더(123) 내의 과도한 압력을 낮추고, 흡입 행정에서 토출 밸브 영역(1282)이 신속하게 닫혀 토출되는 냉매가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

토출 커버(124)는 내부의 토출 공간(V2)과 외부를 연통하는 토출 유로를 포함할 수 있다. 토출 행정에서 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(P)에서 헤드부(1282c)의 끝단(1282b) 사이의 영역은 토출 유로를 향해 밴딩될 수 있다. 이를 통해, 토출 홀(1264)을 지나 토출 공간(V2)으로 유입되는 토출 냉매가 외부로 원활한 유동이 가능하게 할 수 있다.

도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 L/D1에 따른 냉력/응력의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(P)와, 토출 홀(1264) 중 상기 제1 고정단(1282a)과 가장 먼 위치 사이의 메인 토출 밸브(128)의 길이 방향인 제1 방향 거리(L)는 토출 홀(1264)의 직경(D1)의 0.2배 이상 0.8배 이하일 수 있다. 여기에서, 제1 방향이란 도 8을 기준으로 수평 방향 또는 좌우 방향을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.

메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(P)와, 토출 홀(1264) 중 상기 제1 고정단(1282a)과 가장 먼 위치 사이의 거리(L)가 토출 홀(1264)의 직경(D1)의 0.2배보다 작은 경우에는, 압축된 냉매가 토출 홀(1264)을 지나 토출 공간(V2)으로 유입되는 양이 적어 레시프로 압축기(100)의 냉력이 줄어들게 된다.

또한, 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(P)와, 토출 홀(1264) 중 상기 제1 고정단(1282a)과 가장 먼 위치 사이의 거리(L)가 토출 홀(1264)의 직경(D1)의 0.8배보다 큰 경우에는, 레시프로 압축기(100)의 냉력 증가 대비하여 헤드부(1282c)의 밴딩되는 영역에 가해지는 응력이 과도하게 증가되게 된다.

즉, 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(P)와, 토출 홀(1264) 중 상기 제1 고정단(1282a)과 가장 먼 위치 사이의 거리(L)가 토출 홀(1264)의 직경(D1)의 0.2배 이상 0.8배 이하인 경우, 헤드부(1282c)의 밴딩되는 영역에 가해지는 응력에 비하여 레시프로 압축기(100)의 냉력을 향상시킬 수 있다.

도 10 내지 도 14는 본 명세서의 실시예들에 따른 레시프로 압축기의 스토퍼와 헤드부의 다양한 변형례를 나타내는 개략도이다.

도 10을 참조하면, 스토퍼(1246)는 원 기둥 형상으로 형성되고, 스토퍼(1246)는 전체적으로 토출 밸브 영역(1282)의 헤드부(1282c)와 중첩될 수 있다. 이 경우, 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(P)는 하나의 점을 형성할 수 있다. 즉, 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)는 스토퍼(1246)와 하나의 점 접촉할 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)와 스토퍼(1246)가 만나는 영역을 최소화하여 헤드부(1282c)의 원활한 밴딩을 가능하게 한다.

도 11을 참조하면, 스토퍼(1246)는 사각 기둥 형상으로 형성되고, 스토퍼(1246)는 전체적으로 토출 밸브 영역(1282)의 헤드부(1282c)와 중첩될 수 있다. 이 경우, 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(P)는 하나의 선(L1)을 형성할 수 있다. 즉, 메인 토출 밸브(128)의 헤드부(1282c)는 스토퍼(1246)와 하나의 선 접촉할 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)와 스토퍼(1246)가 만나는 영역을 최소화하여 헤드부(1282c)의 원활한 밴딩을 가능하게 한다.

도 12를 참조하면, 스토퍼(1246)는 원 기둥 형상으로 형성되고, 스토퍼(1246)는 전체적으로 토출 밸브 영역(1282)의 헤드부(1282c)와 중첩될 수 있다. 이 경우, 스토퍼(1246)는 토출 홀(1264)을 바라보는 면에 형성되는 챔퍼(1247)를 포함할 수 있다. 챔퍼(1247)는 스토퍼(1246) 중 토출 커버(124)의 토출 유로를 바라보는 면에 동시에 형성될 수 있다.

이 경우, 스토퍼(1246)의 토출 홀(1264)을 바라보는 면을 연장하는 가상선과 챔퍼(1247) 사이의 각도(a1)는 소정 각도를 가질 수 있다. 이를 통해, 토출 행정에서 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(L2)와 헤드부(1282c)의 끝단(1282b) 사이의 영역이 챔퍼(1247)와 비접촉하여 흡입 행정에서 메인 토출 밸브(128)의 닫힘 응답성을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 스토퍼(1246)의 토출 홀(1264)을 바라보는 면을 연장하는 가상선과 챔퍼(1247) 사이의 각도(a1)가 2° 이상인 경우, 레시프로 압축기(100)에서 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(L2)와 헤드부(1282c)의 끝단(1282b) 사이의 영역이 챔퍼(1247)와 비접촉할 수 있다.

더불어, 토출 행정에서 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)는 하나의 선(L2) 접촉할 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)와 스토퍼(1246)가 만나는 영역을 최소화하여 헤드부(1282c)의 원활한 밴딩을 가능하게 하면서도, 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(L2)와 헤드부(1282c)의 끝단(1282b) 사이의 영역이 챔퍼(1247)와 비접촉하므로, 흡입 행정에서 메인 토출 밸브(128)의 닫힘 응답성을 향상시킬 수 있다.

도 13을 참조하면, 스토퍼(1246)는 사각 기둥 형상으로 형성되고, 스토퍼(1246)는 전체적으로 토출 밸브 영역(1282)의 헤드부(1282c)와 중첩될 수 있다. 이 경우, 스토퍼(1246)는 토출 홀(1264)을 바라보는 면에 형성되는 챔퍼(1247)를 포함할 수 있다. 챔퍼(1247)는 스토퍼(1246) 중 토출 커버(124)의 토출 유로를 바라보는 면에 동시에 형성될 수 있다.

이 경우, 스토퍼(1246)의 토출 홀(1264)을 바라보는 면을 연장하는 가상선과 챔퍼(1247) 사이의 각도(a1)는 소정 각도를 가질 수 있다. 토출 행정에서 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(L3)와 헤드부(1282c)의 끝단(1282b) 사이의 영역이 챔퍼(1247)와 비접촉할 수 있다.

더불어, 토출 행정에서 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)는 하나의 선(L3) 접촉할 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)와 스토퍼(1246)가 만나는 영역을 최소화하여 헤드부(1282c)의 원활한 밴딩을 가능하게 하면서도, 헤드부(1282c)와 스토퍼(1246)가 접촉하는 위치(L3)와 헤드부(1282c)의 끝단(1282b) 사이의 영역이 챔퍼(1247)와 비접촉하므로, 흡입 행정에서 메인 토출 밸브(128)의 닫힘 응답성을 향상시킬 수 있다.

도 14를 참조하면, 스토퍼(1246)의 토출 홀(1264)을 바라보는 면의 단면은 적어도 일부가 곡선(1248)으로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)가 스토퍼(1246)와 접촉하는 경우에 발생하는 응력을 분산시킬 수 있다.

또한, 스토퍼(1246)는 제1 고정단(1282a)에서 먼 영역에 형성되는 챔퍼(1247)를 포함할 수 있다. 챔퍼(1247)가 형성되는 대신, 곡선(1248)은 제1 고정단(1282a)에서 멀어질수록 곡률 반경이 커지게 형성될 수도 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)와 스토퍼(1246)가 충돌되는 지점(P2)의 높이가 토출 홀(1264)에 가까워지므로 메인 토출 밸브(128)와 스토퍼(1246) 사이에 발생하는 충격력을 낮출 수 있고, 메인 토출 밸브(128)의 끝단(1282b)이 스토퍼(1246)와 2차적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버와, 밸브 조립체와, 메인 토출 밸브와, 서브 토출 밸브와, 흡입 밸브와, 가스켓의 분해 사시도이다. 도 16은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 커버의 일부와, 토출 가스켓과, 서브 토출 밸브와, 메인 토출 밸브의 정면도이다. 도 17은 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 스토퍼와 헤드부와 서브 토출 밸브의 개략도이다.

도 15 내지 도 17을 참조하면, 레시프로 압축기(100)는 서브 토출 밸브(200)를 더 포함할 수 있다. 서브 토출 밸브(200)는 토출 커버(124)와 메인 토출 밸브(128) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 서브 토출 밸브(200)는 토출 가스켓(1292)과 메인 토출 밸브(128) 사이에 배치될 수 있다.

서브 토출 밸브(200)는 스토퍼(1246)와 중첩되지 않을 수 있다. 서브 토출 밸브(200)는 토출 홀(1264)과 중첩되지 않을 수 있다. 이 경우, 서브 토출 밸브(200)와 메인 토출 밸브(128)의 두께의 합은 서브 토출 밸브(200) 없이 메인 토출 밸브(128)만 있는 경우의 메인 토출 밸브(128)의 두께에 대응될 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)와 서브 토출 밸브(200) 전체의 강성을 기존과 동일하게 유지하면서도, 메인 토출 밸브(128)가 약한 힘에도 더 잘 휘게 되어 메인 토출 밸브(128)의 응답성을 향상시킬 수 있다.

서브 토출 밸브(200)는 밸브 조립체(126)에 고정되는 제2 고정단을 포함할 수 있다. 서브 토출 밸브(200)의 제2 고정단은 메인 토출 밸브(128)의 제1 고정단(1282a)과 중첩될 수 있다. 이를 통해, 메인 토출 밸브(128)와 서브 토출 밸브(200)의 전체적인 강성을 기존과 동일하게 유지할 수 있다.

서브 토출 밸브(200)는 제2 고정단에서 연장되는 강성체(202)를 포함할 수 있다. 강성체(202)는 전체적으로 토출 밸브 영역(1282)과 중첩될 수 있다. 강성체(202)는 토출 홀(1264)과 중첩되지 않을 수 있다. 강성체(202)는 스토퍼(1246)와 중첩되지 않을 수 있다. 강성체(202)의 폭은 토출 밸브 영역(1282)의 폭과 같거나 작을 수 있다.

도 18 및 도 19는 본 명세서의 일 실시예에 따른 레시프로 압축기의 토출 홀과 메인 토출 밸브의 변형례를 나타내는 도면이다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 토출 홀(1264)은 메인 토출 밸브(128)의 길이 방향인 제1 방향의 길이가 제1 방향에 수직인 제2 방향의 길이보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향은 도 18 및 도 19를 기준으로 좌우 방향 또는 수평 방향을 의미하고, 제2 방향은 도 18을 기준으로 상하 방향 또는 수직 방향을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 일 예로, 토출 홀(1264)은 타원 형상 또는 땅콩 형상으로 형성될 수 있다. 도 19와 같이 토출 홀(1264)의 단면의 일 영역(1264a)은 경사지게 형성될 수도 있다. 또한, 토출 홀(1264)의 단면의 타 영역(1264b)은 내측으로 볼록하게 형성될 수도 있다. 이 경우, 메인 토출 밸브(128)의 토출 밸브 영역(1282)의 폭도 기존보다 좁게 형성될 수 있다. 이를 통해, 동일한 유효 면적을 가지는 원형에 비해 토출 홀(1264)의 폭이 좁아지므로 토출 냉매의 토출 압력을 증가시켜 메인 토출 밸브(128)의 토출 밸브 영역(1282)을 더 잘 휘게 할 수 있다.

앞에서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 명세서의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.

100: 레시프로 압축기 110: 케이스
120: 압축 기구부 121: 커넥팅 로드
122: 피스톤 123: 실린더
124: 토출 커버 125: 흡입 머플러
126: 밸브 조립체 127: 흡입 밸브
128: 메인 토출 밸브 130: 회전축
131: 오일 피더 132: 오일 유로
140: 구동 모터 141: 제1 로터
142: 제2 로터 143: 스테이터
144: 코일 145: 로터 플레이트
146: 인슐레이터 147: 돌출부
150: 베어링 160: 고정 체결 부재
200: 서브 토출 밸브 V1: 압축 공간
V2: 토출 공간

Claims

케이스;
상기 케이스의 안에 배치되는 구동 모터;
상기 구동 모터에 연결되는 회전축;
상기 케이스의 안에 배치되고 압축 공간을 형성하는 실린더;
상기 회전축의 회전에 따라 상기 실린더의 안에서 직선 왕복 운동하는 피스톤;
토출 홀을 포함하고, 상기 실린더의 선단에 결합되는 밸브 조립체;
상기 밸브 조립체의 외측에 결합되는 토출 커버; 및
상기 토출 커버와 상기 밸브 조립체 사이에 배치되고, 상기 토출 홀을 개폐시키는 메인 토출 밸브를 포함하고,
상기 메인 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제1 고정단과, 상기 제1 고정단에서 연장되어 상기 토출 홀을 개폐하는 헤드부를 포함하고,
상기 토출 커버는 내측면에서 상기 토출 홀을 향해 연장되는 스토퍼를 포함하고,
토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치는 상기 토출 홀과 중첩되는 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드부는 상기 스토퍼와 하나의 점 접촉 또는 하나의 선 접촉하는 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치와, 상기 토출 홀 중 상기 제1 고정단과 가장 먼 위치 사이의 상기 메인 토출 밸브의 길이 방향인 제1 방향 거리는 상기 토출 홀의 직경의 0.2배 이상 0.8배 이하인 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 스토퍼는 전체적으로 상기 토출 홀과 중첩되는 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 토출 커버는 내부의 토출 공간과 외부를 연통하는 토출 유로를 포함하고,
토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치에서 상기 헤드부의 끝단 사이의 영역은 상기 토출 유로를 향해 밴딩되는 레시프로 압축기.
제 5 항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 토출 홀을 바라보는 면에 형성되는 챔퍼를 포함하고,
상기 토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼가 접촉하는 위치와 상기 헤드부의 끝단 사이의 영역은 상기 챔퍼와 비접촉하는 레시프로 압축기.
제 6 항에 있어서,
상기 스토퍼의 상기 토출 홀을 바라보는 면을 연장하는 가상선과 상기 챔퍼 사이의 각도는 2° 이상인 레시프로 압축기.
제 6 항에 있어서,
상기 토출 행정에서 상기 헤드부와 상기 스토퍼는 하나의 선 접촉하는 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 토출 커버와 상기 메인 토출 밸브 사이에 배치되는 서브 토출 밸브를 포함하고,
상기 서브 토출 밸브는 상기 스토퍼와 중첩되지 않는 레시프로 압축기.
제 9 항에 있어서,
상기 서브 토출 밸브는 상기 토출 홀과 중첩되지 않는 레시프로 압축기.
제 9 항에 있어서,
상기 서브 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제2 고정단을 포함하고,
상기 제2 고정단은 상기 제1 고정단과 중첩되는 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 토출 홀은 상기 메인 토출 밸브의 길이 방향인 제1 방향의 길이가 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향의 길이보다 크게 형성되는 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 스토퍼의 상기 토출 홀을 바라보는 면의 단면은 적어도 일부가 곡선으로 이루어지는 레시프로 압축기.
제 13 항에 있어서,
상기 곡선은 상기 제1 고정단에서 멀어질수록 곡률 반경이 커지는 레시프로 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 스토퍼는 원 기둥 또는 사각 기둥 형상으로 형성되는 레시프로 압축기.
케이스;
상기 케이스의 안에 배치되는 구동 모터;
상기 구동 모터에 연결되는 회전축;
상기 케이스의 안에 배치되고 압축 공간을 형성하는 실린더;
상기 회전축의 회전에 따라 상기 실린더의 안에서 직선 왕복 운동하는 피스톤;
토출 홀을 포함하고, 상기 실린더의 선단에 결합되는 밸브 조립체;
상기 밸브 조립체의 외측에 결합되는 토출 커버;
상기 토출 커버와 상기 밸브 조립체 사이에 배치되고, 상기 토출 홀을 개폐시키는 메인 토출 밸브; 및
상기 토출 커버와 상기 메인 토출 밸브 사이에 배치되는 서브 토출 밸브를 포함하고,
상기 메인 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제1 고정단과, 상기 제1 고정단에서 연장되어 상기 토출 홀을 개폐하는 헤드부를 포함하고,
상기 토출 커버는 내측면에서 상기 토출 홀을 향해 연장되는 스토퍼를 포함하고,
상기 서브 토출 밸브는 상기 스토퍼와 중첩되지 않는 레시프로 압축기.
제 16 항에 있어서,
상기 서브 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제2 고정단을 포함하고,
상기 제2 고정단은 상기 제1 고정단과 중첩되는 레시프로 압축기.
제 16 항에 있어서,
상기 서브 토출 밸브의 폭은 상기 메인 토출 밸브의 폭보다 좁게 형성되는 레시프로 압축기.
케이스;
상기 케이스의 안에 배치되는 구동 모터;
상기 구동 모터에 연결되는 회전축;
상기 케이스의 안에 배치되고 압축 공간을 형성하는 실린더;
상기 회전축의 회전에 따라 상기 실린더의 안에서 직선 왕복 운동하는 피스톤;
토출 홀을 포함하고, 상기 실린더의 선단에 결합되는 밸브 조립체;
상기 밸브 조립체의 외측에 결합되는 토출 커버; 및
상기 토출 커버와 상기 밸브 조립체 사이에 배치되고, 상기 토출 홀을 개폐시키는 메인 토출 밸브를 포함하고,
상기 메인 토출 밸브는 상기 밸브 조립체에 고정되는 제1 고정단과, 상기 제1 고정단에서 연장되어 상기 토출 홀을 개폐하는 헤드부를 포함하고,
상기 토출 커버는 내측면에서 상기 토출 홀을 향해 연장되는 스토퍼를 포함하고,
상기 스토퍼의 상기 토출 홀을 바라보는 면의 단면은 적어도 일부가 곡선으로 이루어지는 레시프로 압축기.
제 19 항에 있어서,
상기 곡선은 상기 제1 고정단에서 멀어질수록 곡률 반경이 커지는 레시프로 압축기.