KR100442391B1 - 흡입밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입밸브 조립체에 관한 것으로, 본 발명은 가스유로를 이루는 흡입통구를 적어도 한 개 이상 구비한 피스톤과, 피스톤의 선단면에서 착탈하는 동시에 나선형으로 휘어지면서 상기한 흡입통구를 개폐하도록 탄성부를 구비하는 흡입밸브와, 흡입밸브의 외주연을 수용하여 피스톤의 선단측에 밀착하거나 일정 간격만큼 이동하도록 고정하는 밸브하우징으로 구성함으로써, 흡입밸브가 압축가스력과 자체 관성 그리고 자체 탄성력에 의해 개폐하도록 하여 닫힘 속도 높이고, 이를 통해 압축가스의 누설을 방지함과 아울러 밸브 효율을 높일 수 있다.

Description

흡입밸브 조립체{SUCTION VALVE ASSEMBLY}

본 발명은 흡입밸브 조립체에 관한 것으로, 특히 소형 왕복동식 압축기에 적용하는데 적합한 흡입밸브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 압축기의 흡입밸브는 압축공간의 흡입측에 배치하여 피스톤의 흡입 및 압축운동시 토출측과의 압력차에 따라 압축공간을 개폐하면서 유체의 흡입정도를 제한하는 것으로, 이러한 흡입밸브에는 왕복동식 압축기의 피스톤에 장착하여 그 피스톤과 함께 왕복운동을 하면서 압축공간을 개폐하여 흡입저항과 토출저항을 줄이는 관성형 흡입밸브가 알려져 있다.

도 1은 종래 흡입밸브 조립체를 분해하여 보인 사시도이고, 도 2는 종래 흡입밸브 조립체를 조립한 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 관성형 흡입밸브 조립체는, 왕복동식 모터(미도시)의 가동자 등에 결합하여 함께 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤(10)과, 피스톤(10)의 흡입유로(12)를 개폐하는 흡입밸브(20)와, 흡입밸브(20)를 수용하여 피스톤(10)에 결합하는 밸브하우징(30)으로 구성하고 있다.

피스톤(10)은 피스톤 몸체(11)의 중앙을 축방향으로 관통하는 한 개의 흡입유로(12)를 형성하고, 선단측 외주면에는 상기한 밸브하우징(30)을 압입할 수 있도록 하우징 장착홈(13)을 형성하고 있다.

흡입밸브(20)는 얇은 판형으로 형성하되, 그 중앙에는 피스톤(10)의 흡입유로(12)를 개폐하는 개폐부를 형성하고, 가장자리에는 상기 흡입유로(12)를 통과한 유체가 소정의 압축공간(P)으로 흡입할 수 있도록 가스흡입홈(22)을 등간격으로 홈파기 형성하며, 각 가스흡입홈(22)의 사이에는 밸브하우징(30)의 내주면에 미끄럼 접촉하도록 안내돌부(23)를 형성하고 있다.

밸브하우징(30)은 원통형으로 형성하되, 그 일측 개구부에는 흡입밸브(20)의 안내돌부(23)를 걸어 지지하도록 지지돌부(31)를 절곡 형성하고 있다. 또, 지지돌부(31)의 내경은 흡입밸브(20)의 개폐부(21) 외경 보다 크게 가스통공(32)을 구비하고 있다.

도면중 미설명 부호인 S는 흡입밸브의 왕복공간이다.

상기와 같은 종래 흡입밸브 조립체는 다음과 같이 동작한다.

즉, 피스톤(10)이 왕복동식 모터(미도시)의 가동자 등과 함께 직선으로 왕복운동을 하면, 흡입밸브(20)가 자체 관성과 흡입유로(12)를 통한 냉매가스의 압력에 밀려 밸브하우징(30)의 왕복공간(S) 내에서 축방향으로 이동하면서 냉매가스를 압축공간(P)으로 유도한다.

이를 보다 상세히 살펴보면, 도 3에서와 같이 피스톤(10)이 후방측(가동자와의 연결측)으로 이동하면서 흡입행정을 실시할 때 흡입밸브(20)는 밸브하우징(30)의 지지돌부(31)쪽으로 이동하여 밀착하나 흡입밸브(20)의 개폐부(21) 외경이 밸브하우징(30)의 가스통공(32) 직경 보다 작아 피스톤(10)의 흡입유로(12)를 통과하는 냉매가스가 가스흡입홈(22)과 가스통공(32)을 거쳐 압축공간(P)으로 원활하게 유입한다.

반면, 도 4에서와 같이 피스톤(10)이 압축행정을 실시할 때 흡입밸브(20)는 피스톤(10)의 선단면 쪽으로 이동하면서 밀착하여 흡입유로(12)를 차단하므로 압축가스가 압축중에 흡입유로(12)를 통해 누설하는 것을 방지하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 흡입밸브 조립체에 있어서는, 흡입밸브(20)가 자체 관성과 양쪽 압력차에 의해 피스톤(10)의 흡입유로(12)를 개폐하는 것이나, 흡입밸브(20)의 반응속도가 늦어 압축행정을 개시할 때 열렸다가 신속하게 닫히지 못함에 따라 압축가스가 순간적으로 압축공간에서 흡입유로로 역류하면서 압축손실을 유발할 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 흡입밸브 조립체가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 압축행정을 개시할 때 흡입밸브가 신속하게 닫히도록 하여 냉매가스의 누설을 줄일 수 있는 흡입밸브 조립체를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 흡입밸브 조립체를 분해하여 보인 사시도.

도 2는 종래 흡입밸브 조립체를 조립한 종단면도.

도 3 및 도 4는 종래 흡입밸브 조립체의 동작과정을 보인 종단면도.

도 5는 본 발명 흡입밸브 조립체를 분해하여 보인 사시도.

도 6은 본 발명 흡입밸브 조립체를 조립한 종단면도.

도 7 및 도 8은 본 발명 흡입밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도.

도 9는 본 발명 흡입밸브 조립체의 변형예를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

110 : 피스톤 111 : 피스톤 몸체

112 : 흡입유로 113 : 하우징 장착홈

120 : 흡입밸브 121 : 개폐부

122 : 탄성부 130 : 밸브하우징

131 : 지지돌부 132 : 가스통공

S : 흡입밸브의 왕복공간 P : 압축공간

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 가스유로를 이루는 흡입통구를 적어도 한 개 이상 구비한 피스톤과, 피스톤의 선단면에서 착탈하는 동시에 나선형으로 휘어지면서 상기한 흡입통구를 개폐하도록 탄성부를 구비하는 흡입밸브와, 흡입밸브의 외주연을 수용하되 그 흡입밸브가 일정 거리만큼 축방향으로 이동하면서 상기한 피스톤의 흡입통구를 개폐하도록 소정의 왕복공간을 구비하여 흡입밸브를 피스톤의 선단측에 고정하는 밸브하우징으로 구성한 것을 특징으로 하는 흡입밸브 조립체를 제공한다.또, 가스유로를 이루는 흡입통구를 적어도 한 개 이상 구비한 피스톤과, 피스톤의 선단면에서 착탈하는 동시에 나선형으로 휘어지면서 상기한 흡입통구를 개폐하도록 탄성부를 구비하는 흡입밸브와, 흡입밸브의 외주연을 압착하여 피스톤의 선단면에 고정된 상태에서 그 흡입밸브의 탄성부가 탄력적으로 변형되면서 상기한 피스톤의 흡입통구를 개폐하도록 흡입밸브를 피스톤에 밀착 고정하는 밸브하우징으로 구성한 것을 특징으로 하는 흡입밸브 조립체를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 흡입밸브 조립체를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명 흡입밸브 조립체를 분해하여 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명 흡입밸브 조립체를 조립한 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 흡입밸브 조립체는, 왕복동식 모터(미도시)의 가동자 등에 결합하여 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤(110)과, 피스톤(110)의 선단면에 배치하여 흡입유로(112)를 개폐하는 흡입밸브(120)와, 흡입밸브(120)가 이동할 수 있도록 그 흡입밸브(120)의 외주면과 미끄럼 접촉하도록 수용하여 피스톤(110)에 고정하는 밸브하우징(130)으로 구성한다.

피스톤(110)은 피스톤 몸체(111)의 중앙부에 흡입유로(112)를 길게 형성하고, 피스톤 몸체(111)의 선단측 외주면에는 밸브하우징(130)을 압입하는 하우징 장착홈(113)을 단차지게 형성하여 이루어진다.

흡입밸브(120)는 밸브하우징(130)의 내주면에 미끄럼 접촉할 수 있도록 그 외경을 밸브하우징(130)의 내경과 거의 동일하게 형성하고, 중앙에 피스톤(110)의 흡입유로(112)와 대응하는 개폐부(121)와 이 개폐부(121)에서 연장하여 개폐시 휘어지는 탄성부(122)를 나선형으로 절개 형성하여 이루어진다.

밸브하우징(130)은 원통형으로 형성하여 그 일측 개구부에는 흡입밸브(120)의 탄성부(122)를 걸어 지지하도록 지지돌부(131)를 절곡 형성하되, 그 지지돌부(131)의 내주면으로 만들어지는 가스통공(132)의 직경은 흡입밸브(120)의 개폐부(121) 직경 보다는 크게 형성하여 이루어진다.

한편, 밸브하우징(130)은 본 실시예에서와 같이 흡입밸브(120)가 축방향으로 이동할 수 있도록 흡입밸브(120)와 이를 지지하는 지지돌부(131) 사이에 일정한 왕복공간(S)을 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 9에서와 같이 흡입밸브(120)가 피스톤(110)의 선단면에 밀착한 상태로 고정되어 흡입유로(112)를 개폐하도록 지지돌부(131)가 흡입밸브(120)의 외측면을 눌러 피스톤 몸체(111)에 고정할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명 흡입밸브 조립체의 작용 효과는 다음과 같다.

즉, 피스톤(110)이 왕복동식 모터(미도시)의 가동자 등과 함께 직선으로 왕복운동을 하면, 흡입밸브(120)가 자체 관성과 흡입유로(112)를 통한 냉매가스의 압력에 밀려 휘어지면서 밸브하우징(130)의 내부에서 축방향으로 이동하여 냉매가스를 압축공간(P)으로 유도한다.

이를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 7에서와 같이 피스톤(110)이 후방측(가동자와의 연결측)으로 이동하면, 냉매가스가 흡입유로(112)를 통과하여 흡입밸브(120)를 밀고 이와 동시에 흡입밸브(120)는 자체 관성에 의해 밸브하우징(130)의 내주면을 따라 끝단의 지지돌부(131) 쪽으로 휘어지면서 이동하는 형태가 되어 상기한 흡입유로(112)가 일시에 열리면서 냉매가스가 압축공간(P)으로 유입한다.

이때, 흡입밸브(120)는 그 탄성부(122)가 휘어져 개폐부(121)가 밸브하우징의 외곽으로 빠져나오면서 흡입유로(112)를 열게 되므로 흡입밸브(120)의 실제 이동거리는 짧더라도 탄성부(122) 사이가 벌어져 흡입면적은 그만큼 증가한다.

다음, 도 8에서와 같이 피스톤(110)이 전방측으로 이동하면, 흡입밸브(120)는 압축공간(P)의 가스압력과 자체 관성 그리고 자체 탄성에 의해 밸브하우징(130)의 내주면을 따라 피스톤(110)의 선단면쪽으로 이동하는 형태가 되어 피스톤(110)의 흡입유로(112)를 차단한다.

이때, 흡입밸브(120)는 그 탄성부(122)가 벌어졌다가 오므리는 복원력을 발생하여 탄성부(122)에 연결한 개폐부(121)가 빠르게 이동하면서 피스톤(110)의 흡입유로(112)를 닫아 압축가스의 역류를 방지한다.

이렇게 하여, 압축행정을 개시할 때 흡입밸브가 압축가스력과 자체 관성 외에 탄성부의 자체 탄성력도 부가됨으로써 흡입밸브의 닫힘 속도가 빨라져 압축가스의 누설을 방지하고 이를 통해 밸브 효율을 높일 수 있다.

또, 흡입밸브가 휘어지면서 개폐됨에 따라 밸브하우징의 내부에 왕복공간을 없애거나 설사 형성하더라도 그 왕복거리를 감축함으로써 밸브하우징과의 마찰을 줄이는 것은 물론 사체적도 줄일 수 있다.

본 발명에 의한 흡입밸브 조립체는, 나선형으로 휘어지는 탄성부를 구비한 흡입밸브를 피스톤의 선단면에 배치하고, 그 흡입밸브를 밸브하우징으로 피스톤에 밀착하거나 일정 간격만큼 이동할 수 있도록 고정하여 구성함으로써, 흡입밸브가 압축가스력과 자체 관성 그리고 자체 탄성력에 의해 개폐하도록 하여 닫힘 속도 높이고, 이를 통해 압축가스의 누설을 방지함과 아울러 밸브 효율을 높일 수 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 가스유로를 이루는 흡입통구를 적어도 한 개 이상 구비한 피스톤과,

   피스톤의 선단면에서 착탈하는 동시에 나선형으로 휘어지면서 상기한 흡입통구를 개폐하도록 탄성부를 구비하는 흡입밸브와,

   흡입밸브의 외주연을 수용하되 그 흡입밸브가 일정 거리만큼 축방향으로 이동하면서 상기한 피스톤의 흡입통구를 개폐하도록 소정의 왕복공간을 구비하여 흡입밸브를 피스톤의 선단측에 고정하는 밸브하우징으로 구성한 것을 특징으로 하는 흡입밸브 조립체.
4. 가스유로를 이루는 흡입통구를 적어도 한 개 이상 구비한 피스톤과,

   피스톤의 선단면에서 착탈하는 동시에 나선형으로 휘어지면서 상기한 흡입통구를 개폐하도록 탄성부를 구비하는 흡입밸브와,

   흡입밸브의 외주연을 압착하여 피스톤의 선단면에 고정된 상태에서 그 흡입밸브의 탄성부가 탄력적으로 변형되면서 상기한 피스톤의 흡입통구를 개폐하도록 흡입밸브를 피스톤에 밀착 고정하는 밸브하우징으로 구성한 것을 특징으로 하는 흡입밸브 조립체.