(57)【要約】本発明は、流体が吐出される吐出口を有したシリンダーと、該シリンダーの外側に螺合締結されて前記吐出口を開閉するバルブプレートと、該バルブプレートの後方に螺合締結されて前記バルブプレートの開放程度を制限するリテーナと、を包含して構成されて、前記バルブプレートが接触される前記吐出口の周辺、前記リテーナ及び前記バルブプレートの少なくとも何れか一方側の接触部分には、複数の微細な凹部が所定間隔を以て削成されるため、それら微細な凹部内にオイルなどが残留されることで、バルブプレートとの接触時に発生する衝撃を緩和すると共に、騷音発生を最小化し得る。
2005508480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が吐出される吐出口を有したシリンダーと、該シリンダーの外方側に螺合締結されて前記吐出口を開閉するバルブプレートと、を包含して構成された圧縮機用吐出バルブであって、
前記バルブプレートが接触される前記吐出口の周辺及び前記バルブプレートの少なくとも何れか一方側の接触部分には、複数の微細な凹部(micro dimple)が所定間隔を以て切削形成されることを特徴とする圧縮機用吐出バルブ。
【請求項２】
前記各微細な凹部は、前記吐出口の周辺に切削形成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項３】
前記各微細な凹部は、前記バルブプレートに切削形成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項４】
前記各微細な凹部は、前記吐出口及びバルブプレートの全てに切削形成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項５】
前記吐出口の周辺には、前記バルブプレートが接触されるように外方側にバルブシートが突成され、前記各微細な凹部は、前記バルブシートに全て切削形成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項６】
前記吐出バルブは、前記バルブプレートの後方に、前記バルブプレートの開放程度を制限するリテーナと一緒に螺合締結されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項７】
前記リテーナには、前記バルブプレートとの接触面に各微細な凹部が夫々切削形成されることを特徴とする請求項６記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項８】
流体が吐出される吐出口を有したシリンダーと、該シリンダーの外方側に螺合締結されて前記吐出口を開閉するバルブプレートと、該バルブプレートの後方側に螺合締結されて前記バルブプレートの開放程度を制限するリテーナと、を包含して構成された圧縮機用吐出バルブであって、
前記バルブプレートが接触される前記吐出口の周辺、前記リテーナ及び前記バルブプレートの少なくとも何れか一方側の接触部分には、複数の微細な凹部が切削形成されることを特徴とする圧縮機用吐出バルブ。
【請求項９】
前記各微細な凹部は、前記吐出口の外周辺及び前記リテーナに夫々切削形成されることを特徴とする請求項８記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項１０】
前記各微細な凹部は、前記バルブプレートの両方側面に夫々切削形成されることを特徴とする請求項８記載の圧縮機用吐出バルブ。
【請求項１１】
吸入口及び吐出口を有したシリンダー組立体と、該シリンダー組立体内で内部空間を複数の圧縮室に区画する共に、電動機構部により回転して流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、該Ｚ−プレートの両側面に接触して、往復運動をすることで前記各圧縮室を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、前記シリンダー組立体の外側に螺合締結されて、圧縮室内の圧力変化によって前記吐出口を開閉するバルブプレートと、を包含して構成された圧縮機であって、
前記バルブプレート及び該バルブプレートが接触される吐出口の周辺の何れか一方側の接触部分には、複数の微細な凹部が夫々切削形成されることを特徴とする圧縮機。
【請求項１２】
前記バルブプレートの後方に螺合締結されて、前記バルブプレートの開放程度を制限するリテーナを更に包含することを特徴とする請求項１１記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記リテーナには、前記バルブプレートとの接触面に各微細な凹部が夫々切削形成されることを特徴とする請求項１２記載の圧縮機。
【請求項１４】
前記バルブプレートには、前記リテーナとの接触面に各微細な凹部が夫々切削形成されることを特徴とする請求項１２記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体機械などに使用される吐出バルブ及びこれを利用した圧縮機に係るもので、詳しくは、バルブが動作する時に発生する騷音を低減し得る吐出バルブ及びこれを利用した圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、流体機械の一種である圧縮機は、駆動モータに結合されたピストンの回転運動及び直線状往復運動により流体をシリンダー内に吸入、圧縮及び吐出させるものであって、通常、このような圧縮機のシリンダーには、流体の吐出を制限する吐出バルブが設けられている。
【０００３】
図１は圧縮機用吐出バルブとして最も広用されているリ―ドバルブ(reed valve)を示した断面図で、図２は図１のII-II線方向から見た吐出バルブの平面図である。
以下、従来の圧縮機用吐出バルブを図１及び図２に基づいて説明する。
【０００４】
従来の圧縮機用吐出バルブにおいては、吐出口(discharge hole)１ａを有するバルブボディー又はシリンダー（以下、シリンダーと称す）１と、該シリンダー１の吐出口１ａを開閉するバルブプレート２と、該バルブプレート２の後方に位置されて、バルブプレート２の開放範囲を制限するリテーナ(retainer)３とを具備している。
【０００５】
シリンダー１の吐出口１ａの周辺には、バルブプレート２に接触されるバルブシート(valve seat)１ｂが形成されるが、該バルブシート１ｂは、バルブプレート２の閉鎖時、騷音が発生するか、又は閉鎖状態でシリンダー１の内部の流体が漏洩される現象を防止するように、リング状に突成されている。
【０００６】
バルブプレート２は長い板状に形成されており、一方端がシリンダー１にボルト４により螺合締結され、他方端はバルブシート１ｂに接触して吐出口１ａを開閉するように構成される。
リテーナ３の一方端は、バルブプレート２と一緒にシリンダー１にボルト４により螺合締結され、他方端は、バルブプレート２の開放方向に円形に形成される。
【０００７】
このように構成された従来の圧縮機用吐出バルブでは、シリンダー１内の圧力が所定値以下の時、バルブプレート２は自体の弾性力によりバルブシート１ｂに密着された状態を維持し、シリンダー１内の圧力が所定値以上になると、リテーナ３側に屈曲されて開放されることで、シリンダー１内で圧縮された流体は、吐出口１ａを通してシリンダー１の外部に吐出される。
【０００８】
然るに、このように構成された従来の圧縮機用吐出バルブには、シリンダー１内の圧力変化によって、バルブプレート２の開閉過程において、前面の圧力面及び後面の圧力背面がバルブシート１ｂ及びリテーナ３に夫々衝接して激しい騷音を発生するという問題がある。
【０００９】
バルブプレート２が接触又は衝接する面にゴム部材のような緩衝部材を設置して騷音発生を減らすこともできる。然しながら、このように別途の緩衝部材を付着して使用する場合は、新しい部材を追加しなければならず、構造が煩雑になって生産性が低下し、また長時間使用すると、緩衝部材が摩耗又は損傷するので頻繁に交替しなければならないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、バルブプレートとの接触部分にオイルなどが収容される各微細な凹部(micro dimple)を切削形成することで、バルブプレートとの接触時に発生する衝撃を緩和すると共に、騷音の発生を最小化し得る圧縮機用吐出バルブを提供することを目的とする。
接触部分に微細な凹部を有した吐出バルブを係合することで、動作騷音を低減し得る圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するため、本発明に係る圧縮機用吐出バルブは、流体が吐出される吐出口を有したシリンダーと、該シリンダーの外方側に螺合締結されて前記吐出口を開閉するバルブプレートと、を包含して構成されて、該バルブプレートが接触される前記吐出口の周辺及び前記バルブプレートの少なくとも何れか一方側の接触部分には、複数の微細な凹部が切削形成されることを特徴とする。
【００１２】
それら各微細な凹部は、前記吐出口周辺のみに又は前記バルブプレートのみに切削形成され、前記吐出口及びバルブプレートの全てに切削形成されることもできる。
一方、前記吐出口の周辺には、前記バルブプレートが接触されるように外方側にバルブシートが突成され、前記各微細溝は、前記バルブシートに切削形成される。
【００１３】
前記吐出バルブには、前記バルブプレートの後方側に前記バルブプレートの開放程度を制限するリテーナが螺合締結され、該リテーナには、前記バルブプレートとの接触面に各微細な凹部が切削形成される。
【００１４】
また、本発の他の圧縮機用吐出バルブは、流体が吐出される吐出口を有したシリンダーと、該シリンダーの外方側に螺合締結されて前記吐出口を開閉するバルブプレートと、該バルブプレートの後方に螺合締結されて前記バルブプレートの開放程度を制限するリテーナと、を包含して構成され、前記バルブプレートが接触される前記吐出口の周辺、前記リテーナ及び前記バルブプレートの少なくとも何れか一方側の接触部分には、複数の微細な凹部が切削形成されることを特徴とする。
それら各微細溝は、前記吐出口の周辺及び前記リテーナに切削形成されるか、又は前記バルブプレートの両側面に切削形成される。
【００１５】
本発明に係る更に他の圧縮機は、吸入口及び吐出口を有したシリンダー組立体と、該シリンダー組立体内で内部空間を複数の圧縮室に区画すると共に、電動機構部により回転することで流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、該Ｚ−プレートの両側面に接触して、往復運動をすることで前記各圧縮室を吸入領域と圧縮領域とに区画する各ベーンと、前記シリンダー組立体の外方側に螺合締結されて、圧縮室内の圧力変化によって前記吐出口を開閉するバルブプレートと、を包含して構成され、前記バルブプレート及び該バルブプレートが接触される吐出口の周辺の少なくとも何れか一方側の接触部分には、複数の微細な凹部が切削形成されることを特徴とする。
【００１６】
前記圧縮機は、前記バルブプレートの後方側に螺合締結されて前記バルブプレートの開放程度を制限するリテーナを更に含んで構成される。
該リテーナには、前記バルブプレートとの接触面に各微細な凹部が切削形成され、前記バルブプレートには、前記リテーナとの接触面に各微細な凹部が切削形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る圧縮機用吐出バルブの実施形態を図面に基づいて説明する。
図３は本発明に係る圧縮機用吐出バルブの一実施形態を示した縦断面図で、図４は図３のIV-IV線方向から見た平面図であり、図面符号１０はバルブボディー部分を示し、圧縮機ではシリンダーに該当する。該シリンダー１０は、内部に圧縮室を有し、該圧縮室から外部に圧縮された流体を吐出させる吐出口１１が穿孔形成される。
【００１８】
シリンダー１０の外側面には、吐出口１１を開閉するためのバルブプレート２０がボルト４０により螺合締結される。
また、シリンダー１０の外側面には、バルブプレート２０と一緒に固定ボルト４０によりリテーナ３０が螺合締結されて、バルブプレート２０の開放程度を制限するようになっている。
【００１９】
シリンダー１０のバルブプレート２０が接触される吐出口１１の周辺には、バルブプレート２０の開閉時、騷音発生や流体漏洩を防止するために、バルブシート１２が所定幅及び高さを以てリング状に突成され、バルブシート１２には、バルブプレート２０の下面に接触される複数の微細な凹部(micro dimple)１２ａが切削形成されている。
【００２０】
このとき、それら微細な凹部１２ａは、シリンダー１０の内部から圧縮流体が吐出される時、その吐出流体に含まれたオイルの一部を残留させる役割をする。
即ち、冷凍サイクルを有した圧縮機は、冷媒ガスにオイルが含まれることで、冷媒ガスと一緒に流動するが、該冷媒ガスに混合されているオイルが吐出口１１を通してシリンダー１０の外部に吐出されると、バルブシート１２の微細な凹部１２ａに流入した状態で残留するため、バルブプレート２０がバルブシート１２に密着又は落下する時に発生する衝撃及び騷音を減少することができる。
【００２１】
以下、このように構成された本発明に係る吐出バルブの作用を説明する。
まず、圧縮機構部が圧縮行程を行うと、シリンダー１０内の圧縮室の圧力が所定圧力以上になって、シリンダー１０の吐出口１１を塞いでいたバルブプレート２０が高圧の圧縮ガスにより開放される。その後、圧縮機構部が吸入行程を行うと、圧縮室の圧力が所定圧力以下に低下し、バルブプレート２０が自体の弾性により復元されて吐出口１１を閉鎖する。
【００２２】
この時、一般のバルブプレート２０は、それ自体の復元力により吐出口１１の周辺のバルブシート１２に衝接して衝突騷音を誘発するが、本発明では、バルブシート１２に複数の微細な凹部１２ａが切削形成されて、吐出ガスに含まれたオイルの一部が微細な凹部１２ａ、３１ａに充填されて残留するため、オイルがバルブプレート２０と衝突する時、ダンピング作用をなして衝突騷音を緩和させる。
【００２３】
図５及び図６は本発明に係る圧縮機用吐出バルブの他の実施形態であって、図５はリテーナに切削形成された各微細な凹部を示した詳細断面図で、図６はバルブプレートに切削形成された各微細な凹部を示した詳細断面図である。
【００２４】
図５に示したように、本実施形態では、バルブプレート２０の後面が接触するリテーナ３０のストッパー面３１に複数の微細な凹部３１ａが所定間隔を以て夫々切削形成されることで、動作中に、吐出ガスの一部又はオイルの一部が収容され、バルブプレート２０が開放されて接触される時、緩衝役割を行うようになっている。
【００２５】
また、既述の実施形態のように、シリンダー１０のバルブシート１２及びリテーナ３０の全てに微細な凹部１２、３１ａを夫々切削形成することもできる。
従って、バルブプレート２０が強い吐出圧力や復元力によりシリンダー１０のバルブシート１２又はリテーナ３０のストッパー面３１に衝接する時、各微細な凹部１２ａ、３１ａに残留されるオイルなどがバルブプレート２０の衝突騷音を低減する。
【００２６】
図６に示したような本発明の更に他の実施形態として、バルブプレート２０に各微細な凹部２０ａ、２０ｂを切削形成することもできる。
即ち、それら各微細な凹部２０ａ、２０ｂは、バルブプレート２０の前面及び後面の何れか一方の面、又は双方の面の全てに切削形成される。
【００２７】
このように各微細な凹部２０ａ、２０ｂが切削形成されたバルブプレート２０は、バルブシート１２及びリテーナ３０に衝接する時、各微細な凹部２０ａ、２０ｂに収容されたオイルにより衝突騷音を大いに低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
一般に、エアコンディショナーや冷蔵庫などの冷凍サイクルシステムに適用される圧縮機は、圧縮方式によって回転式圧縮機(Rotary Compressor)、往復動式圧縮機(Reciprocating Compressor)及びスクロール圧縮機(Scroll Compressor)等に区分される。
【００２９】
以下、このような回転式圧縮機、往復動式圧縮機及びスクロール圧縮機に本発明の吐出バルブが適用される構成を説明する。
まず、本発明の吐出バルブが螺合締結された回転式圧縮機は、図７に示したように、ケーシング１０１の内部に装着された電動機構部１０２が動作すると共に、回転子１０３及び回転軸１０４が回転するが、この時、回転軸１０４の偏心部１０５に装着されたローリングピストン１０６がシリンダー１０７の内周面を沿って回転して、吸入口１０８を通して圧縮室Ｖ内に吸入される流体を圧縮し、本発明に係る吐出バルブＤＶを通してシリンダー１０７の外部に吐出させる過程を反復する。
【００３０】
次いで、本発明の吐出バルブが具備された往復動式圧縮機は、図８に示したように、ケーシング１１１の内部に装着された電動機構部１１２が動作すると共に、回転子１１３及びクランク軸１１４が回転するが、この時、クランク軸１１４の偏心部１１５に結合されたピストン１１６がシリンダー１１７の圧縮室Ｖを直線状に往復運動して吸入される流体を圧縮すると共に、吐出バルブＤＶを通してシリンダー１１７の外部に吐出させる過程を反復する。
【００３１】
次いで、本発明の吐出バルブを具備したスクロール圧縮機は、図９に示したように、ケーシング１２１の内部に装着された電動機構部１２２が動作すると共に、回転子１２３及び回転軸１２４が回転する。この時、回転軸１２４の偏心部１２５に連結された旋回スクロール１２６は、固定スクロール１２７と噛合されて旋回運動をすることで持続的に流体を吸入及び圧縮し、吐出バルブＤＶを通して吐出させる過程を反復する。
【００３２】
このような回転式圧縮機、往復動式圧縮機及びスクロール圧縮機に夫々適用される本発明の吐出バルブＤＶは、バルブプレートとの接触部分に前記微細な凹部が切削形成されることで、圧縮機の動作過程で、吐出バルブにより発生される打音が減少されることで、圧縮機の動作騷音を低減し得るようになる。
【００３３】
一方、図１０は大韓民国特許出願公開第2001-0035687号公報に２００１年５月７日付に公開された「新しい概念のＺ−圧縮機」を示した構成図で、図示されたように、本発明に係る吐出バルブが装着されたＺ−圧縮機は、密閉型のケーシング１３１の内部に装着されて回転力を発生する電動機構部１３２と、該電動機構部１３２から発生された回転力により流体を吸入、圧縮及び吐出する圧縮機構部１４０とを具備している。
【００３４】
圧縮機構部１４０は、ケーシング１３１の下部に装着されて、外部から吸入された流体を圧縮して圧縮室Ｖ１、Ｖ２を形成するシリンダー組立体１４１と、電動機構部１３２の回転子１３３から発生された回転動力を伝達する回転軸１３５と、該回転軸１３５に結合されて回転されると共に、シリンダー組立体１４１の圧縮室Ｖを第１空間Ｖ１と第２空間Ｖ２とに区画するＺ−プレート１４２と、スプリング（図示せず）により弾性力を受けた状態で、Ｚ−プレート１４２の上面及び下面に夫々接触して、Ｚ−プレート１４２の回転時、各空間Ｖ１、Ｖ２を吸入領域と圧縮領域とに夫々区画する第１ベーン１４５及び第２ベーン１４６と、から構成されている。
【００３５】
特に、Ｚ−プレート１４２は、外周面がシリンダー組立体１４１の内周面に滑り接触するように、平面投影時は円板型に形成され、側面は展開時、内周面から外周面まで同様な厚さを有した正弦波曲線のカム面に形成され、その上死点Ｒ１をなす面が圧縮空間Ｖ１の上面に接触して回転し、下死点Ｒ２をなす面が圧縮空間Ｖ２の下面に密着された状態で回転するように構成されている。
【００３６】
このように構成されたＺ−圧縮機は、電動機構部１３２の駆動力により回転軸１３５が回転すると、シリンダー組立体１４１内で回転軸１３５に係合されたＺ−プレート１４２も同時に回転して流体を吸入及び圧縮した後、本発明の吐出バルブＤＶを通してシリンダー組立体１４１の外部に吐出させる動作が行われる。
【００３７】
このように動作するＺ−圧縮機は、流体吐出時に発生する圧力脈動音及び吐出バルブＤＶを包含した機構部間で接触による騷音が発生することで、ケーシング１３１の外部に相当な騷音が放射されるが、前記のように、本発明に係る吐出バルブＤＶは、微細な凹部に残留するオイルによりバルブ打音が低減することで、その分だけ圧縮機の外部に放射される騷音を低減可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の圧縮機用吐出バルブを示した縦断面図及び詳細図である。
【図２】図１のII-II線方向から見た平面図である。
【図３】本発明に係る圧縮機用吐出バルブの一実施形態を示した縦断面図及び詳細図である。
【図４】図３のIV-IV線方向から見た平面図である。
【図５】本発明に係る圧縮機用吐出バルブの他の実施形態を示した要部詳細図である。
【図６】本発明に係る圧縮機用吐出バルブの更に他の実施形態を示した要部詳細図である。
【図７】本発明に係る吐出バルブを備えたロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図８】本発明に係る吐出バルブを備えた往復動式圧縮機の縦断面図である。
【図９】本発明に係る吐出バルブを備えたスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図１０】本発明に係る吐出バルブを備えたＺ−圧縮機の縦断面図である。
【国際公開パンフレット】
2005508480.tif 000003
2005508480.tif 000004
2005508480.tif 000005
2005508480.tif 000006
2005508480.tif 000007
2005508480.tif 000008
2005508480.tif 000009
2005508480.tif 000010
2005508480.tif 000011
2005508480.tif 000012
2005508480.tif 000013
2005508480.tif 000014
2005508480.tif 000015
2005508480.tif 000016
2005508480.tif 000017
2005508480.tif 000018
2005508480.tif 000019
2005508480.tif 000020
2005508480.tif 000021
2005508480.tif 000022
2005508480.tif 000023
2005508480.tif 000024
2005508480.tif 000025
2005508480.tif 000026
2005508480.tif 000027
【国際調査報告】
2005508480.tif 000028
2005508480.tif 000029