KR20020043272A - 압축기용 흡입밸브의 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 흡입밸브의 고정장치에 관한 것으로, 본 발명은 구동모터의 가동자에 결합되어 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하고 그 내부에 왕복방향과 동일한 방향으로 냉매유로가 형성되는 피스톤과, 상기 피스톤의 선단면에 배치되어 그 피스톤의 냉매유로를 개폐하는 흡입밸브와, 상기 피스톤과 흡입밸브를 모두 관통하여 그 양단에서 납작하게 눌려 흡입밸브를 피스톤에 고정시키는 리벳부재로 구성함으로써, 상기 상기 실리더의 사체적을 최소화함과 아울러 상기 흡입밸브에 대응되는 토출밸브를 편평하게 하여 집중응력에 의해 토출밸브가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또, 이를 감안하여 토출밸브의 체적을 확대할 필요가 없게 되므로 토출밸브의 개폐시 발생되는 소음을 최소한으로 유지할 수 있다.

Description

압축기용 흡입밸브의 고정장치{APPARATUS FOR SUCTION VALVE OF COMPRESSOR}

본 발명은 압축기용 흡입밸브의 고정장치에 관한 것으로, 특히 흡입밸브를 용이하고 견고하게 고정하면서도 사체적을 최소화할 수 있는 압축기용 흡입밸브의 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축기의 흡입밸브는 압축공간의 흡입측에 배치되어 피스톤의 흡입 및 압축운동시 양측의 압력차에 따라 개폐되면서 유체의 흡입정도를 제한하는 것으로, 도 1은 이러한 흡입밸브가 장착된 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 리니어 압축기는, 저면에 오일이 채워지는 케이싱(V)의 내부에 설치되는 환형의 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 일측면에 고정 설치되는 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡방향으로 고정되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)를 지지하는 프레임(1)의 외주면에 고정되는 내측 고정자 조립체(4A) 및 그 내측 고정자 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정되는 외측 고정자 조립체(4B)와, 상기 내 외측 고정자 조립체(4A,4B) 사이의 공극에 개재되어 리니어 모터의 가동자를 이루는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되어 실린더(3)의 내부에서 미끄럼운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축시키는 피스톤(6)과, 상기 마그네트 조립체(5)가 내 외측 고정자 조립체(4A,4B) 사이의 공극에서 지속적으로 공진운동을 하도록 유도하는 내측 공진스프링(7A) 및 외측 공진스프링(7B)과, 상기 실린더(3)의 선단에 장착되어 피스톤(6)의 왕복운동시 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체(8)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 피스톤(6)은 소정의 길이를 갖는 몸통부(6a)의 전방측에 헤드부(6b)가 형성되고, 상기 몸통부(6a)의 후방측에 마그네트 조립체(5)와 연결되는 연결부(6c)가 형성되며, 그 몸통부(6a) 및 헤드부에는 냉매가스를 실린더(3)로 안내하는 냉매유로(F)가 형성되어 이루어져 있다.

또한, 상기 피스톤(6)의 헤드부(6b) 전방면에는 냉매유로(F)를 통한 냉매가스의 흡입을 제한하는 흡입밸브(9)가 고정볼트(B)에 의해 체결 고정되어 있다.

도면중 미설명 부호인 6e는 가스통구, 8A는 토출밸브, 8a는 볼트머리 삽입홈, 9a는 개폐부, 9b는 밸브체결용 관통공, DP는 토출관, SP는 흡입관, O는 오일피더이다.

상기한 바와 같은 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 내,외측 고정자 조립체(4A,4B)에 전류가 인가되어 마그네트 조립체(5)가 직선 왕복운동을 하게 되면, 이에 결합된 피스톤(6)이 실린더(3)의 내부를 직선으로 왕복운동을 하게 되어 실린더(3)내에 압력차가 발생되고, 이 실린더(3)내의 압력차에 의해 케이싱(V)내의 냉매가스가 피스톤(6)의 냉매유로(F)를 통해 실린더(3)로 흡입되어 압축 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 피스톤(6)이 후방측으로 이동하는 흡입행정시에는 냉매가스가 냉매유로(6d)와 가스통구(6e)를 거치면서 흡입밸브(9)를 밀어 젖히게 되므로, 그 흡입밸브(9)가 피스톤(6)에 견고하게 장착되어야 피스톤(6)의 왕복운동에도 이탈되지않고 압축기의 신뢰성을 견고하게 유지할 수 있게 된다. 이 때문에 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 별도의 고정볼트(B)를 이용하여 흡입밸브(9)를 피스톤(6)의 헤드부(6b) 선단면에 체결시키는 방안이 제시되어 왔다.

그러나, 이러한 종래의 흡입밸브 고정장치에 있어서는, 상기 고정볼트(B)의 머리부분이 실린더(3)의 압축공간 내로 돌출된 형태로 위치하게 되므로 사체적(Dead Volume)이 발생되어 압축효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이를 감안하여 상기 토출밸브(8A)에 고정볼트(B)의 머리부가 삽입되도록 볼트머리 삽입홈(8a)이 형성되는 경우 그 볼트머리 삽입홈(8a) 만큼의 사체적이 여전히 존재하게 되는 것은 물론 압축가스의 압력이 볼트머리 삽입홈(8a)에 집중되어 토출밸브(8A)가 쉽게 파손될 우려가 있게 된다.

또한, 이를 감안하여 상기 토출밸브(8A)의 두께를 두껍게 하는 경우에는 그 토출밸브(8A)의 개폐시 실린더(3)와의 충격이 커져 소음이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 압축기용 흡입밸브의 고정장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 흡입밸브와 토출밸브 사이의 사체적을 최소화하면서도 그 흡입밸브와 토출밸브가 안정적으로 동작될 수 있는 압축기용 흡입밸브의 고정장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 토출밸브의 부피를 증가시키지 않으면서도 개폐시 토출밸브가 집중응력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있는 압축기용 흡입밸브의 고정장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2a 및 도 2b는 종래 리니어 압축기의 흡입밸브 고정장치를 보인 사시도 및 종단면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명 압축기용 흡입밸브의 고정장치에 대한 일례를 보인 사시도 및 종단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 압축기용 흡입밸브의 고정장치에서 피스톤의 왕복운동시 흡입밸브의 개폐동작을 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

3 : 실린더 8A : 토출밸브

10 : 피스톤 10a : 냉매유로

12a : 가스통구 12a : 밸브 고정공

20 : 흡입밸브 21 : 개폐부

22 : 고정부 22a : 관통공

30 : 고정부재(리벳부재) 31 : 제1 머리부

32 : 제2 머리부

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 구동모터의 가동자에 결합되어 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하고 그 내부에 왕복방향과 동일한 방향으로 냉매유로가 형성되는 피스톤과, 상기 피스톤의 선단면에 배치되어 그 피스톤의 냉매유로를 개폐하는 흡입밸브와, 상기 피스톤과 흡입밸브를 모두 관통하여 그 양단에서 납작하게 눌려 흡입밸브를 피스톤에 고정시키는 리벳부재로 구성한 압축기용 흡입밸브의 고정장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 압축기용 흡입밸브의 고정장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명 압축기용 흡입밸브의 고정장치에 대한 일례를 보인 사시도 및 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 압축기용 흡입밸브의 고정장치는, 리니어 모터의 가동자인 마그네트 조립체(도 1에 도시)(5)에 결합되어 실린더(3)의 내부에서 미끄러지게 삽입되는 피스톤(10)의 선단면에 배치되어 후술할 피스톤(10)의 냉매유로(10a)를 개폐하는 흡입밸브(20)를 상기한 피스톤(10)의 선단면에 고정 장착시키는 고정부재(30)로 이루어진다.

상기 피스톤(10)은 소정의 길이를 갖는 몸통부(11)의 전방측에 헤드부(12)가 형성되고, 상기 몸통부(11)의 후방측에 마그네트 조립체(5)와 연결되는 연결부(13)가 형성되며, 상기 몸통부(11)의 중앙에는 냉매가스를 실린더(3)로 안내하는 냉매유로(10a)가 형성되어 이루어진다.

상기 헤드부(12)의 가장자리에는 냉매유로와 연통되는 수개의 가스통구(12a)가 관통 형성되고, 상기 헤드부(12)의 중앙에는 흡입밸브(20)를 장착하기 위한 밸브 고정공(12b)이 관통 형성된다.

상기 흡입밸브(20)는 "태극무늬"형상으로 형성되어 그 개폐부(21)는 상기한 헤드부(12)의 가스통구(12c)를 개폐하도록 대향 배치되고, 그 중앙의 고정부(22)에는 상기한 피스톤(10)의 밸브 고정공(12b)에 대향되도록 관통공(22a)이 형성된다.

상기 고정부재(30)는 피스톤(10)의 밸브 고정공(12a)쪽에서 흡입밸브(20)의 관통공(22a)쪽으로 통과하여 상기한 흡입밸브(20)의 외측면에서 걸리도록 납작하게 눌려져 제2 머리부(32)를 형성하는 "T"형 리벳으로 이루어진다. 여기서, 상기 리벳(30)의 제1 머리부(31)는 피스톤(10)의 밸브 고정공(12b) 안쪽단에 걸려 고정된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 8A는 토출밸브이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 압축기용 흡입밸브의 고정장치는 다음과 같은 작용효과를 갖는다.

즉, 상기 리니어 모터에 전원이 인가되어 가동자인 마그네트 조립체(도 1에 도시)(5)가 직선 왕복운동을 하게 되면, 이에 결합된 피스톤(10)이 실린더(3)의 내부를 직선으로 왕복운동을 하면서 밀폐용기(도 1에 도시)(V)의 내부에 채워져 있던냉매가스를 흡입하여 압축 토출시키게 되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이를 보다 상세히 살펴 보면 다음과 같다.

먼저, 도 4a에서와 같이 상기 피스톤(10)이 도면의 우측으로 이동하면서 흡입행정을 수행하는 경우에는 냉매가스가 피스톤(10)의 냉매유로(10a)를 따라 흡입되다가 그 헤드부(12)에 장착된 흡입밸브(20)를 열면서 실린더(3)의 압축공간으로 흡입된다.

이후, 도 4b에서와 같이 상기 피스톤(10)이 도면의 좌측으로 이동하여 압축행정을 수행하는 경우에는 상기 피스톤(10)의 헤드부(12)에 장착된 흡입밸브(20)가 가스통구(12b)를 닫으면서 실린더(3)에 채워져 있던 냉매가스를 압축하게 되고, 이 과정에서 상기 실린더(3)의 압축공간의 압력이 일정치 이상이 되는 순간 토출밸브(8A)가 열리면서 압축가스가 토출된다.

이때, 상기 피스톤(10)이 압축행정을 수행하는 경우 흡입밸브(20)의 외측면을 지지하는 리벳의 제2 머리부(31)가 그 흡입밸브(20)의 외측면에 납작하게 눌려 있어 흡입밸브(20)가 토출밸브(8A)에 거의 근접된 위치까지 피스톤(10)이 전진운동을 하더라도 상기한 흡입밸브(20)와 토출밸브(8A)의 접촉이 발생되지 않게 되므로 사체적을 최소한으로 줄일 수 있다.

또한, 상기 흡입밸브(20)에 대응하는 토출밸브(8A)의 압축면을 편평하게 형성할 수 있어 압축행정시 그 토출밸브(8A)가 전영역에 걸쳐 균일한 응력을 받게 됨으로써 토출밸브(8A)의 체적을 확대하지 않더라도 쉽게 파손되는 것이 미연에 방지될 뿐만 아니라, 이와 같이 상기 토출밸브(8A)가 일정체적 이상으로 커질 필요가없어 개폐시 실린더(3)와의 충격으로 인한 소음도 증가되지 않게 된다.

본 발명에 의한 압축기용 흡입밸브의 고정장치는, 피스톤의 선단면에 흡입밸브를 고정시키기 위한 고정부재를 리벳으로 하여 상기 흡입밸브의 외측면으로 돌출되는 리벳의 머리부를 최대한 납작하게 함으로써, 상기 실리더의 사체적을 최소화함과 아울러 상기 흡입밸브에 대응되는 토출밸브를 편평하게 하여 집중응력에 의해 토출밸브가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또, 이를 감안하여 토출밸브의 체적을 확대할 필요가 없게 되므로 토출밸브의 개폐시 발생되는 소음을 최소한으로 유지할 수 있다.

Claims (1)

1. 구동모터의 가동자에 결합되어 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하고 그 내부에 왕복방향과 동일한 방향으로 냉매유로가 형성되는 피스톤과,

   상기 피스톤의 선단면에 배치되어 그 피스톤의 냉매유로를 개폐하는 흡입밸브와,

   상기 피스톤과 흡입밸브를 모두 관통하여 그 양단에서 납작하게 눌려 흡입밸브를 피스톤에 고정시키는 리벳부재로 구성한 압축기용 흡입밸브의 고정장치.