KR100341477B1 - 토출밸브 조립체의 소음 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출밸브 조립체의 소음 저감구조에 관한 것으로, 본 발명은 실린더의 선단면을 복개하도록 내부체적을 갖는 토출커버가 장착되고, 상기 실린더의 내부에서 왕복운동을 하는 피스톤에 의해 상기한 실린더의 선단면에 착탈되도록 토출밸브가 배치되며, 그 토출밸브의 후면을 탄력 지지하도록 밸브스프링의 양단이 상기 토출밸브의 후면과 이에 대향되는 토출커버의 내면에 각각 밀착되도록 장착되어 이루어지는 토출밸브 조립체에 있어서, 상기 밸브스프링은 압축시 어느 한 부위가 이웃하여 연속되는 다른 부위에 충돌하는 것을 방지하도록 그 회전반경이 점차 작아지거나 커지는 원추형으로 형성됨으로써, 상기 피스톤의 압축 및 토출행정에 따른 밸브스프링의 압축시 그 밸브스프링의 각 부위가 서로 충돌하면서 내는 충돌소음을 미연에 방지할 수 있다.

Description

토출밸브 조립체의 소음 저감구조{STRUCTURE FOR REDUCING NOISE OF DISCHARGE VALVE ASSEMBLY}

본 발명은 토출밸브 조립체의 소음 저감구조에 관한 것으로, 특히 리니어 압축기에 적용되는 토출밸브 조립체의 밸브스프링에 의한 충돌소음을 감소시키는 토출밸브 조립체의 소음 저감구조에 관한 것이다.

일반적인 밸브 조립체 중에서 축방향 토출밸브 조립체는 모터의 가동자에 일체되는 피스톤이 실린더내에서 직선으로 왕복운동을 하면서 가스를 흡입하여 그 피스톤의 운동방향으로 압축 토출시키는 것으로, 상기 피스톤의 왕복운동시 개폐되는 토출밸브의 개폐속도는 전체 토출밸브 조립체의 성능과 밀접하게 관련되어 있다.

도 1 및 도 2는 이러한 축방향 토출밸브 조립체(이하, 토출밸브 조립체로 약칭함)의 일례를 보인 사시도 및 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 토출밸브 조립체는 모터의 가동자(미도시)에 일체된 피스톤(1)이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더(2)의 선단면에 소정의 토출공간(S2)이 구비되어 고정 설치되는 토출커버(3)와, 상기 피스톤(1)의 왕복운동시 실린더(2)의 선단면에 착탈되면서 그 실린더(2)를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하도록 토출커버(3)의 내부에 설치되는 토출밸브(4)와, 상기 토출커버(3)와 토출밸브(4) 사이에 지지되어 그 토출밸브(3)의 왕복운동을 탄력적으로 지지하는 단수개의 밸브스프링(5)으로 이루어져 있다.

상기 밸브스프링(5)은 초단에서 종단까지 동일한 스프링상수를 갖고 동일한회전반경을 갖도록 감긴 원통형의 압축코일스프링으로서, 그 일단은 토출커버(3)의 내측 바닥면에 밀착되는 반면 그 타단은 토출밸브(4)의 후면에 밀착 지지되는 것이었다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 2a는 관통구멍, 2b는 체결공, 3a는 플랜지부, 3b는 체결공, 3c는 토출구, 6은 흡입밸브, S1은 압축공간이다.

상기와 같은 종래의 토출밸브 조립체는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 리니어 모터(미도시)의 가동자(미도시)에 일체된 피스톤(1)이 실린더(2)내에서 직선 왕복운동하게 되면, 그 피스톤(1)의 내부에 형성된 냉매유로(1a)를 통해 냉매가스가 실린더(2)의 압축공간(S1)내로 흡입되어 압축되었다가 다시 토출커버(3)의 토출공간(S2)을 거쳐 외부로 토출되는 과정을 반복하게 된다.

이를 보다 상세히 살펴보면, 먼저 도 3a에서와 같이 피스톤(1)의 흡입행정시에는 새로운 흡입가스가 피스톤(1)의 냉매유로(1a)를 따라 분입되어 그 피스톤(1)의 선단면에 장착된 흡입밸브(6)를 밀면서 상기한 압축공간(S1)으로 유입 압축되었다가 전술한 바와 같이 어느 시점에서 토출공간(S2)으로 분출된다.

이후, 도 3b에서와 같이 피스톤(1)의 압축 및 토출행정시에는 실린더(2)의 압축공간(S1)에 채워져 있던 흡입가스가 피스톤(1)에 밀려 압축되었다가 어느 시점에서는 상기한 토출밸브(4)를 밀어내면서 토출공간(S2)으로 분출된다. 이렇게 상기 토출공간(S2)에 채워진 압축가스는 피스톤(1)의 다음 전진운동시 새롭게 분입되는 압축가스에 밀려 토출밸브 조립체의 외부로 토출된다.

한편, 상기 밸브스프링(5)은 피스톤(1)의 압축 및 토출행정시 토출밸브(4)와함께 밀려나면서 일정하게 수축되었다가 상기한 피스톤(1)의 흡입행정시 일정하게 신장되면서 토출밸브(4)를 복귀시키게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 통형 밸브스프링이 구비된 토출밸브 조립체에 있어서는, 상기 밸브스프링(5)이 피스톤(1)의 압축 및 토출행정시 토출밸브(4)와 함께 토출커버(3)측으로 밀리면서 전부위가 긴밀하게 접촉되도록 압축되나, 이 과정에서 밸브스프링(5)의 어느 한 부위가 이웃하여 연속되는 다른 부위와 충돌하면서 충돌소음을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 압축코일형 밸브스프링이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 피스톤의 압축 및 토출행정시 밸브스프링이 압축되더라도 전부위가 서로 접촉되는 것을 방지하여 충돌소음을 차단할 수 있는 토출밸브 조립체의 소음 저감구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 종래 리니어 압축기용 토출밸브의 일례를 보인 종단면도 및 분해 사시도.

도 3a 및 도 3b는 종래 리니어 압축기에서 토출밸브 조립체의 동작과정을 보인 종단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명 리니어 압축기용 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도 및 분해 사시도.

도 6은 본 발명 리니어 압축기용 토출밸브 조립체에서 밸브스프링을 보인 정면도 및 평면도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명 리니어 압축기에서 토출밸브 조립체의 동작과정을 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 피스톤 2 : 실린더

3 : 토출커버 4 : 토출밸브

10 : 원추형 밸브스프링

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 실린더의 선단면을 복개하도록 내부체적을 갖는 토출커버가 장착되고, 상기 실린더의 내부에서 왕복운동을 하는 피스톤에 의해 상기한 실린더의 선단면에 착탈되도록 토출밸브가 배치되며, 그 토출밸브의 후면을 탄력 지지하도록 밸브스프링의 양단이 상기 토출밸브의 후면과 이에 대향되는 토출커버의 내면에 각각 밀착되도록 장착되어 이루어지는 토출밸브 조립체에 있어서,

상기 밸브스프링은 압축시 어느 한 부위가 이웃하여 연속되는 다른 부위에충돌하는 것을 방지하도록 그 회전반경이 점차 작아지거나 커지는 원추형으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체의 소음 저감구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 토출밸브 조립체의 소음 저감구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명 리니어 압축기용 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도 및 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명 리니어 압축기용 토출밸브 조립체에서 밸브스프링을 보인 정면도 및 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 소음 저감구조가 구비된 토출밸브 조립체는, 피스톤(1)이 삽입되는 실린더(2)의 선단면을 복개하도록 그 선단면에 소정의 토출공간(S2)이 구비되어 고정 설치되는 토출커버(3)와, 그 토출커버(3)의 내측에 구비되어 상기 피스톤(1)의 왕복운동시 실린더(2)의 선단면에서 착탈되면서 그 실린더(2)를 개폐하는 토출밸브(4)와, 상기 토출커버(3)의 내측면과 이에 대향되는 토출밸브(4)의 후면 사이에 양단이 각각 밀착 지지되는 밸브스프링(10)으로 구성된다.

상기 토출커버(3)는 실린더(2)의 선단면에 구비된 플랜지부(2a)에 볼트로 체결되도록 체결공(3b)을 갖는 플랜지부(3a)가 개구측에 구비되어 캡형상으로 형성되고, 그 내부에는 토출밸브(4)가 외주면에 소정틈새를 갖고 자유롭게 직선으로 왕복운동을 하도록 상기 토출밸브(4)의 직경보다 큰 토출공간(S2)이 형성되어 이루어진다.

상기 토출밸브(4)는 반구형 모양으로 형성되어 그 편평면(4a)은 실린더(2)의 선단면에 착탈되는 반면 그 구면(4b)은 상기한 밸브스프링(10)의 일단이 밀착된다.

상기 밸브스프링(10)은 도 6에 도시된 바와 같이, 원추형의 압축코일스프링으로서, 그 일단은 토출커버(3)의 토출공간(S2) 내측면에 밀착되는 반면 그 타단은 상기한 토출밸브(4)의 구면에 밀착되되, 상기 피스톤(1)의 압축 및 토출행정에 따른 압축시 어느 한 부위가 이웃하여 연속되는 다른 부위와 충돌하는 것을 방지하도록 점차 회전반경이 작아지거나 커지도록 감겨져 형성된다.

또한, 상기 밸브스프링(10)은 본 실시예에서와 같이 그 광단부가 토출커버(3)의 내측면에 지지될 수도 있고, 반대로 협단부가 토출커버(3)의 내측면에 지지될 수도 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 2a는 관통구멍, 2b는 체결공, 3a는 플랜지부, 3b는 체결공, 3c는 토출구, 6은 흡입밸브, S1은 압축공간이다.

상기와 같은 본 발명의 소음 저감구조가 구비된 토출밸브 조립체의 일반적인 동작은 종래와 유사하다.

즉, 리니어 모터(미도시)의 가동자에 일체된 피스톤(1)이 실린더(2)내에서 직선 왕복운동하게 되면, 그 피스톤(1)의 내부에 형성된 냉매유로(1a)를 통해 냉매가스가 실린더(2)의 압축공간(S1)내로 흡입되어 압축되었다가 다시 토출커버(3)의 토출공간(S2)을 거쳐 외부로 토출되는 과정을 반복하게 된다.

이를 보다 상세히 살펴보면, 상기 피스톤(1)의 흡입행정시 냉매가스가 피스톤(1)의 선단면에 구비된 흡입밸브(6)를 밀면서 실린더(2)의 압축공간(S1)으로 흡입되었다가 상기 피스톤(1)의 압축 및 토출행정시 토출밸브(4)를 밀면서 토출커버(3)의 토출공간(S2)으로 토출된다.

여기서, 도 7a에 도시된 바와같이, 상기 피스톤(1)의 흡입행정중에는 압축공간(S1)내 압력이 밸브스프링(10)의 탄성력보다 작아 밸브스프링(10)이 인장되면서 토출밸브(4)를 실린더(2)의 선단면에 밀착시키게 된다.

반면, 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(1)의 압축 및 토출행정중에서는 압축공간(S1)내 압력이 밸브스프링(10)의 탄성력보다 커져 토출밸브(4)가 밀려나면서 밸브스프링(10)을 압축시키게 되는데, 이때 상기 밸브스프링(10)은 어느 한 부위가 다른 부위에 접촉되지 않도록 그 회전반경이 토출커버(3)에서 토출밸브(4)쪽으로 갈수록 점차 작아지게 감겨지므로 상기한 밸브스프링(10)의 압축시 각 부위의 충돌에 의한 소음이 미연에 방지된다.

본 발명에 의한 토출밸브 조립체의 소음 저감구조는, 상기 밸브스프링의 회전반경을 점차 작아지거나 커지는 원추형으로 형성하여 압축시 어느 한 부위가 이웃하여 연속되는 다른 부위에 충돌하는 것을 방지하도록 함으로써, 상기 피스톤의 압축 및 토출행정에 따른 밸브스프링의 압축시 그 밸브스프링의 각 부위가 서로 충돌하면서 내는 충돌소음을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 실린더의 선단면을 복개하도록 내부체적을 갖는 토출커버가 장착되고, 상기 실린더의 내부에서 왕복운동을 하는 피스톤에 의해 상기한 실린더의 선단면에 착탈되도록 토출밸브가 배치되며, 그 토출밸브의 후면을 탄력 지지하도록 밸브스프링의 양단이 상기 토출밸브의 후면과 이에 대향되는 토출커버의 내면에 각각 밀착되도록 장착되어 이루어지는 토출밸브 조립체에 있어서,

   상기 밸브스프링은 압축시 어느 한 부위가 이웃하여 연속되는 다른 부위에 충돌하는 것을 방지하도록 그 회전반경이 점차 작아지거나 커지는 원추형으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체의 소음 저감구조.