KR200184072Y1 - 밀폐형 압축기의 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기의 밸브장치에 관한 것이다. 본 고안에서는 밸브플레이트(20)를 평판상으로 설계하고 상기 밸브플레이트(20) 상에 밸브판(30)과 가스켓(35) 및 헤드커버(40)를 차례로 적층하도록 한다. 상기 헤드커버(40) 내부에 형성되는 토출방(41)에는 고정돌부(43)가 형성되어 상기 밸브판(30)의 승강을 규제하는 밸브스프링(45)이 설치된다. 상기 밸브스프링(45)은 원통형 스프링이다. 이와 같은 본 고안에 의하면 상대적으로 밸브장치를 구성하는 부품의 가공이 용이하게 되고, 그 부품수가 최소화되며 밸브판(30)의 동작이 보다 원활하게 이루어지는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 밸브장치{Valve apparatus for hermetic compressor}

본 고안은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실의 내외부로 작동유체를 전달하는 밸브장치에 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 구비되고, 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 2를 참고하여 상기 밸브어셈블리(9)의 요부구성을 설명한다. 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 형성되고, 타측에는 흡입구(9i)가 관통형성되어 있다.

상기 안착홈(9g)에는 상기 토출구(9e)의 개폐를 위한 밸브판(9v)이 구비되어 있다. 상기 밸브판(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 리테이터(9r)에 의해 눌러져 고정되는 고정부(9v')이다.

그리고 상기 밸브판(9v)과 겹쳐지게 밸브스프링(9s)이 설치된다. 이와 같은 밸브스프링(9s)의 선단부는 상기 밸브판(9v)의 요동을 제어하는 역할을 한다. 그리고 그 타단부는 상기 리테이너(9r)에 의해 눌러져 고정되는 고정부이다.

상기 밸브판(9v)과 밸브스프링(9s)이 겹쳐져 놓여진 상부에는 리테이터(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.

도면중 미설명 부호9i는 상기 압축실(6')로 냉매를 흡입하는 흡입구이다.

이와 같은 구성을 가지는 밀폐형 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 고정자(3)에 대해 회전하면서, 상기 회전자(4)와 일체로 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(5)에 대해 편심되어 있는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 상기 편심핀(5b)을 따라 구동되면서 상기 피스톤(7)을 직선왕복운동하게 한다. 이와 같이 피스톤(7)이 압축실(6') 내에서 직선왕복운동하게 되면 냉매의 압축이 이루어지게 된다.

이와 같이 압축기가 동작되는 과정에서, 상기 압축실(6')의 내부로 냉매가 흡입되고, 또한 압축된 냉매가 토출되는 것은 다음과 같은 과정을 거치게 된다. 즉, 상기 피스톤(7)이 상사점에서 하사점으로 이동하는 흡입행정을 하게 되면, 상기 압축실(6') 내부에는 상대적으로 낮은 압력이 형성되어, 상기 흡입구(9i)를 통해 압축실(6')의 내부로 냉매가 흡입된다. 이때, 상기 밸브판(9v)은 상기 밸브플레이트(9p)에 상기 압축실(6') 내부의 저압에 의해 흡착되어 상기 토출구(9e)를 폐쇄하고 있다.

그리고, 상기 피스톤(7)이 하사점에서 다시 상사점을 향해 이동하기 시작하면, 상기 압축실(6') 내에 형성되는 압력에 의해 상기 흡입구(9i)가 폐쇄된다. 이와 같은 상태에서 상기 피스톤(7)이 상사점을 향해 계속하여 이동하면서 냉매를 압축하게 된다. 그리고 상기 피스톤(7)이 상사점에 도달하게 되면, 압축된 냉매의 압력에 의해 상기 밸브판(9v)가 밀려지면서 상기 토출구(9e)를 개방하여 냉매가 압축실(6')의 외부로 토출된다.

이때, 상기 밸브스프링(9s)은 상기 밸브판(9v)이 지나치게 제껴지는 것을 방지하고, 다시 신속하게 복귀되어 상기 토출구(9e)를 폐쇄할 수 있도록 하고, 상기 리테이너(9r)의 규제부(9r')는 상기 밸브스프링(9s)의 동작을 규제하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 방식으로 종래 기술에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 밸브스프링(9s)은 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 길쭉한 판상으로 형성되어 있어 상기 밸브판(9v)의 높이규제는 가능하나, 상기 밸브판(9v)의 거동은 상기 밸브스프링(9s)의 측면과 동일한 형상으로 이루어지게 된다. 따라서, 상기 밸브판(9v)의 동작이 지나치게 상기 밸브스프링(9s)의 형상에 의존하게 되어 밸브판(9v)의 변위제어가 불확실하게 되는 문제점이 있다.

또한 상기 밸브플레이트(9p) 내에 상기 리테이너(9r)를 안착하기 위한 안착홈(9g)이 형성되어야 하므로, 밸브플레이트(9p)의 제조가 용이하지 않은 문제점도 있다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기의 밸브장치의 구성을 간단하게 하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 상기 밸브장치의 밸브판의 변위를 보다 확실하게 제어하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 밀폐형 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치 및 이와 관련된 부분을 보인 단면도.

도 3은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치를 구성하는 밸브스프링과 밸브판의 구성을 보인 평면도.

도 4는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

* 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

20: 밸브플레이트 22: 토출구

30: 밸브판 35: 가스켓

40: 헤드커버 41: 토출방

43: 고정돌부 45: 밸브스프링

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 압축실과의 연통을 위한 연통공이 구비되는 평판상의 밸브플레이트와, 상기 밸브플레이트 상에 설치되어 상기 연통공을 개폐하는 밸브판과, 상기 밸브판을 밸브플레이트에 고정하고 그 내부에 상기 연통공을 통해 압축실과 연통되는 토출방을 구비하는 헤드커버와, 상기 연통공과 대응되는 상기 헤드커버의 내부에 설치되어 상기 밸브판의 동작을 규제하는 밸브스프링을 포함하여 구성된다.

상기 밸브스프링은 상기 헤드커버의 내부중앙에 형성된 고정돌부에 장착되는 원통형 스프링이다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면 밸브장치는 그 부품의 가공이 간단하고 전체적으로 부품의 수가 줄어들며, 밸브판의 제어가 보다 정확하게 이루어지게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 사용하여 설명한다.

도 4에 도시된 바에 따르면, 실린더(6)에 형성된 압축실(6')의 전방을 차폐하도록 밸브플레이트(20)가 구비된다. 상기 밸브플레이트(20)는 사각형의 평판모양으로 형성된 것으로, 상기 압축실(6')에서 압축된 냉매를 토출하는 토출구(22)가 천공되어 있다. 물론 상기 압축실(6')의 내부로 냉매를 흡입하는 흡입구(도시되지 않음)도 상기 밸브플레이트(20)에 천공되나 도시의 편의를 위해 생략한다.

상기 밸브플레이트(20) 상에는 밸브판(30)이 설치된다. 상기 밸브판(30)은 그 재질과 형상의 특성상 탄성을 가지는 얇은 판으로 형성되는 것으로 상기 토출구(22)를 개폐하게 된다.

그리고 상기 밸브판(30)은 헤드커버(40)에 의해 상기 밸브플레이트(20) 상에 고정된다. 이때 상기 헤드커버(40)와 밸브판(30)의 사이에는 가스켓(35)이 개재되어 냉매의 누설을 방지하게 된다. 상기 헤드커버(40)의 내부에는 압축실(6')에서 압축되어 토출된 냉매가 토출되어 맥동소음을 저감시키는 토출방(41)이 형성되어 있다.

또한 상기 헤드커버(40)의 내부에는 상기 밸브판(30)의 동작을 규제하는 아래에서 설명될 밸브스프링(45)이 설치되는 고정돌부(43)가 형성되어 있다. 상기 고정돌부(43)는 상기 밸브플레이트(20)의 토출구(22)와 대응되는 위치에 형성되는 것이다.

상기 고정돌부(43)에는 밸브스프링(45)이 고정 설치된다. 상기 밸브스프링(45)은 원통형 스프링으로서 상기 고정돌부(43)에 삽입되어 설치되는데, 상기 고정돌부(43)는 상기 밸브스프링(45)의 동작높이를 규제하는 역할도 하게 된다.

한편, 상기 설명과 도면에 도시된 본 실시예의 밸브장치는 토출밸브를 위주로 하여 설명된 것으로 본 발명의 요지를 중심으로 요부구성만을 나타내고 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안의 실시예의 작용을 아래에서 상세하게 설명한다.

상기 밸브판(30)은 그 재질과 형상의 특성상 탄성을 가져, 압축실(6') 내의 압력과 그 탄성에 의해 동작되면서, 상기 밸브플레이트(20)에 천공되어 있는 토출구(22)를 개폐하게 된다.

즉, 상기 피스톤(7)이 압축행정을 수행하여 압축실(6') 내부의 압력이 일정 이상으로 되면 상기 밸브판(30)의 선단부가 상기 밸브플레이트(20)로부터 이격되어 상기 토출구(22)를 개방하게 된다. 이와 같이 상기 밸브판(30)이 상기 토출구(22)를 개방함에 의해 압축된 냉매가 압축실(6')의 외부로 토출된다.

이때, 상기 밸브스프링(45)은 그 탄성력과 상기 고정돌부(43)에 규제됨에 의해 상기 밸브판(30)이 지나치게 개방되는 것을 방지하고, 개방후에 신속하게 복원되어 상기 토출구(22)를 폐쇄하여 다음의 행정이 이루어질 수 있게 한다.

이와 같은 본 고안에서 상기 밸브스프링(45)은 상기 밸브판(30) 중 상기 토출구(22)를 개폐하는 선단부만을 규제하게 된다. 따라서, 실제로 밸브판(30)이 동작될 때, 상기 밸브스프링(45)은 상기 밸브판(30)의 선단부의 거동을 제어할 수 있게 된다.

따라서 상기 밸브판(30)의 선단부를 제외한 나머지 부분의 거동이 상기 밸브스프링(45)의 형상에 영향을 받지 않게 되어 보다 정확한 밸브판(30)의 동작이 가능하게 된다.

본 명세서에서는 본 고안의 밸브장치를 토출밸브를 예로 들어 설명했으나, 흡입밸브에도 적용될 수 있으며, 본 고안의 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 개작과 변형은 당업자라면 누구라도 가능하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 밸브장치는 밸브플레이트를 평판상으로 설계하여 가공의 용이성을 높였으며, 전체적으로 구성부품의 수를 줄여 단순화된 구조를 제공하고 있다. 특히 밸브스프링은 상기 밸브판의 선단부만을 규제하도록 하여 밸브판이 밸브스프링의 형상에 구애받지 않고 정확하게 동작할 수 있도록 하였다.

Claims (2)

1. 압축실과의 연통을 위한 연통공이 구비되는 평판상의 밸브플레이트와,

   상기 밸브플레이트 상에 설치되어 상기 연통공을 개폐하는 밸브판과,

   상기 밸브판을 밸브플레이트에 고정하고 그 내부에 상기 연통공을 통해 압축실과 연통되는 토출방을 구비하는 헤드커버와,

   상기 연통공과 대응되는 상기 헤드커버의 내부에 설치되어 상기 밸브판의 동작을 규제하는 밸브스프링을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브스프링은 상기 헤드커버의 내부중앙에 형성된 고정돌부에 장착되는 원통형 스프링임을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 밸브장치.