KR101525792B1 - 체크밸브 및 이를 포함하는 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소음을 저감할 수 있는 체크밸브에 관한 것이다.

본 발명의 체크밸브는 유로가 형성된 케이스; 유로 상에 진퇴 이동 가능하게 설치되는 제1 플런저; 제1 플런저의 선단부에 의해 개폐되는 시트부가 형성되는 제1 스토퍼; 제1 플런저와 제1 스토퍼 사이에 마련되는 제1 스프링; 제1 플런저의 후단부에 진퇴이동 가능하게 설치되는 제2 플런저; 그리고 제1 플런저와 상기 제2 플런저 사이를 지지하는 제2 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

체크밸브 및 이를 포함하는 공기{Check Valve and air conditioner Having it}

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동 변화에 따른 플런저의 떨림 현상을 방지하여 소음을 저감할 수 있는 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 체크밸브는 유체가 한 방향으로만 흐르고 반대 방향으로는 흐르지 못하도록 하는 밸브로, 유압 회로나 냉동 사이클용 배관 등에 유체의 역류를 방지하기 위해 설치된다.

이러한 체크밸브는 밸브관 내부에 플런저가 삽입되어 역방향의 유동이 발생할 경우 플런저가 유로를 막아 역방향 유동이 발생되지 않도록 한다.

그러나, 밸브관 내를 흐르는 유체의 흐름 상태가 급 변하게 되면 플런저가 급하게 닫히게 되고, 이에 따른 압력 변화 현상, 즉 수격작용(水擊作用)이 발생하게 되고, 그에 따른 소음이 발생한다.

본 발명의 일측면은 내부 유동 변화에 따른 플런저의 떨림 현상을 방지하여 소음을 저감할 수 있는 체크밸브를 제공한다.

또, 본 발명의 일측면은 체크밸브의 동작 시 발생할 수 있는 스프링의 공진현상이 서로 다른 강성을 갖는 제1 스프링과 제2 스프링에 의해 방지되는 체크밸브를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에는 유로가 형성된 케이스; 상기 유로 상에 진퇴 이동 가능하게 설치되는 제1 플런저; 상기 제1 플런저의 선단부에 의해 개폐되는 시트부가 형성되는 제1 스토퍼; 상기 제1 플런저와 상기 제1 스토퍼 사이에 마련되는 제1 스프링; 상기 제1 플런저의 후단부에 진퇴이동 가능하게 설치되는 제2 플런저; 그리고 상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저 사이를 지지하는 제2 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 플런저의 후방에서 상기 제2 플런저의 이동을 억제하는 제2 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 플런저의 내측에는 상기 제1 스프링을 수용하기 위한 수용부가 형성되고, 상기 제1 플런저의 후단부에는 상기 제1 스프링을 지지하도록 외측으로 돌출형성된 제1 지지턱과, 상기 제2 플런저가 결합되도록 내측으로 돌출형성된 제2 지지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 냉매 배관과, 상기 냉매 배관에 연결되어 냉매의 유동 방향을 조절하는 체크밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 체크밸브는 유로가 형성된 케 이스; 유로 상에 진퇴 이동 가능하게 설치되는 제1 플런저; 상기 제1 플런저의 선단부에 의해 개폐되는 시트부가 형성되는 제1 스토퍼; 상기 제1 플런저와 상기 제1 스토퍼 사이에 마련되는 제1 스프링; 상기 제1 플런저의 후단부에 진퇴이동 가능하게 설치되는 제2 플런저; 상기 제2 플런저의 이동을 억제하는 제2 스토퍼; 그리고 상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저 사이에서 탄성 지지하는 제2 스프링을 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브는 플런저가 상하 방향 모두에 대해 스프링에 의한 충격력이 감쇠되는 구조를 가지고 있어 떨림 소음을 저감시킬 수 있다.

또, 강성이 다른 두 개의 스프링에 의해 스프링 자체에서 발생하는 공진 현상을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 체크밸브가 공기조화기에 적용된 실시예에 대해 설명한다.

공기조화기는 압축기와 응축기, 냉매 팽창밸브와 증발기 등이 냉매관으로 연결되어 폐회로를 이루는 냉동 사이클에서 그 내부를 순환하는 냉매가 기화 또는 액화됨으로써 이루어지는 흡열 작용과 발열 작용을 이용하여 주위를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.

이러한 공기조화기는 도시되지는 않았지만, 분리형 공기조화기와 일체형 공 기조화기로 구분될 수 있는데, 분리형 공기조화기의 경우 실외와 실내에 각각 실외기, 실내기가 설치되고 이들은 냉매 배관에 의해 서로 연결된다.

그리고, 공기 조화기의 냉매 배관에 연결되어 냉매의 유동 방향을 한 방향으로만 진행하기 위한 체크밸브가 연결 설치된다.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브는 외체를 이루는 케이스(10)와, 케이스(10) 내부의 유로(12) 상에 진퇴이동 가능하게 설치되는 제1 플런저(60)와, 제1 플런저(60)에 의해 개폐되는 시트부(21)가 형성되는 제1 스토퍼(20)와, 제1 플런저(60)와 제1 스토퍼(20) 사이에 설치되는 제1 스프링(40), 제1 플런저(60)의 후단부에 설치되는 제2 플런저(70), 그리고 제1 플런저(60)와 제2 플런저(70) 사이를 지지하는 제2 스프링(50)을 포함한다.

케이스(10)의 내부에는 냉매가 흐를 수 있는 유로(12)가 형성되며, 외주면의 일단 및 타단에는 공기조화기의 냉매 배관에 연결될 수 있도록 체결부(11a,11b)가 형성된다.

체결부(11a,11b)는 케이스(10)가 공기 조화기의 냉매 배관에 압입 또는 용접 등의 방법으로 결합될 수 있도록 형성된다.

또, 케이스(10)의 내주면 소정 위치에는 중심을 향해 돌출된 제1 스토퍼(20)가 형성된다.

제1 스토퍼(20)의 중심은 냉매가 흐를 수 있도록 관통홀(22)이 형성되며, 관통홀(22)을 형성하는 시트부(21)는 중심을 향해 경사지게 형성되어 제1 플런저(60) 의 선단부(61)와 접하여 시트부(21)를 개폐한다.

그리고, 케이스(10)에는 제1 스토퍼(20)로부터 소정 간격 이격된 위치에 제2 스토퍼(30)가 결합되기 위한 조립홀(13)이 형성된다.

제2 스토퍼(30)는 원기둥 형상으로 케이스(10)의 조립홀(13)에 조립되어, 제2 플런저(70)의 이동 거리를 제한한다.

제1 플런저(60)는 케이스(10)의 내측 유로(12)를 진퇴 이동 가능하도록 설치된다.

제1 플런저(60)는 선단부(61)와 후단부(62), 그리고 제2 스프링(50)을 수용할 수 있도록 함몰 형성된 수용부(63)를 포함한다.

제1 플런저(60)는 내부에 중공의 수용부(63)를 가진 원통 형상으로 선단부(61)를 형성하는 일측은 폐쇄되고, 후단부(62)를 형성하는 타측은 개방된 형상으로 형성된다.

선단부(61)는 가장자리에 경사면(61a)이 형성되어 제1 스토퍼(20)의 시트부(21)를 개폐할 수 있다.

후단부(62)의 외측에는 제1 스프링(40)을 지지하기 위한 제1 지지턱(62a)이 돌출 형성되고, 내측에는 제2 스프링(50)을 지지하기 위한 제2 지지턱(62b)이 돌출 형성된다.

제1 스프링(40)은 제1 스토퍼(20)와 제1 플런저(60) 사이에 설치되어, 제1 스토퍼(20)와 제1 플런저(60)의 제1 지지턱(62a)에 의해 지지된다.

따라서, 냉매의 유동이 역방향(B)으로 흐르는 경우, 제1 플런저(60)가 제1 스토퍼(20)의 시트부(21)에 닿아 닫히게 되고, 이 경우 제1 플런저(60)는 제1 스프링(40)에 의해 충격력이 감소하게 된다.

제2 플런저(70)는 제1 플런저(60)의 수용부(63)에 수용되며 진퇴 이동하도록 설치된다.

제2 플런저(70)는 제1 플런저(60)의 수용부(63) 내측에 수용되어 제2 스프링(50)의 후방에서 제2 스프링(50)을 지지하는 원판 형상의 걸림부(71)와, 걸림부(71) 보다 큰 직경으로 형성되며 연결부(73)에 의해 걸림부(71)와 연결되는 지지부(72)를 포함한다.

제2 플런저(70)의 걸림부(71)는 제1 플런저(60)의 제2 지지턱(62b)에 의해 지지되며, 제1 플런저(60)의 수용부(63)에 수용된 제2 스프링(50)에 의해 지지된다.

또, 제2 플런저(70)의 진퇴 운동은 제1 플런저(60)와 연동하여 진행되며, 제1 플런저(60)의 수용부(63)에 설치된 제2 스프링(50)에 의해 제1 플런저(60)과 제2 플런저(70) 사이의 충격력은 감쇠된다.

제2 플런저(70)의 진퇴 이동은 제2 스토퍼(30)에 의해 제한되며, 제2 플런저(70)에 의해 제1 플런저(60)가 제2 스토퍼(30)와 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 냉매의 유동이 정방향(A)으로 흐르는 경우, 제1 플런저(60) 정방향(A)측으로 이동하게 되고 이 경우 제1 플런저(60)는 제2 플런저(70)에 의해 충격력이 감소하게 된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 체크밸브는 공기조화기가 동작 상태가 되면, 압축기(미도시)의 압력에 의해 냉매의 흐름이 개시된다.

냉매는 냉매 배관을 통해 흐르다가 체크밸브의 케이스(10) 내부에 형성된 유로(12)로 유입된다.

냉매가 체크밸브의 내부 유로(12)로 유입되면 제1 플런저(60)는 정방향(A)으로 이동하고 제1 플런저(60)의 선단부(61)가 정방향(A) 측으로 이동하여 선단부(61)의 경사면(61a)은 제1 스토퍼(20)의 시트부(21)로부터 이격된다.

시트부(21)와 제1 플런저(60)의 선단부(61) 사이로 유로가 형성되어 냉매는 정방향으로 흐르게 된다.

제1 플런저(60)는 제2 스토퍼(30)와 접촉하는 제2 플런저(70)에 의해 이동을 제한받아 더 이상 이동하지 않게 된다.

이때, 제1 플런저(60)는 수용부(63)에 수용된 제2 스프링(50)에 의해 제2 플런저(70)와의 사이에서 발생하는 충격을 감소할 수 있다.

또, 공기조화기의 가동을 중단시켜 압축기의 가동이 중단되면 냉매의 흐름이 이루어지지 않게 되어 냉매가 체크밸브의 역방향(B)으로 이동하는 경우가 발생한다.

이 경우 제1 플런저(60)와 제2 플런저(70)는 역방향(B)으로 이동하여 제1 플런저(60)의 선단부(61)가 제1 스토퍼(20)의 시트부(21)에 접촉하면서 관통홀(22) 은 폐쇄된다.

이때, 제1 스토퍼(20)와 제1 플런저(60) 사이에서 발생하는 충격은 제1 스프링(40)에 의해 감소될 수 있다.

따라서, 체크밸브의 동작 시 제1 및 제2 플런저(70)가 제1 및 제2 스토퍼(30)와 충돌하여 발생하게 되는 충격 및 진동은 제1 및 제2 스프링(50)에 의해 감소될 수 있다.

또, 제1 및 제2 스프링(50)은 각기 다른 강성을 가지고 있어서 스프링 자체에서 발생할 수 있는 공진현상을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브가 닫힌 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브가 열린 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 케이스 12 : 유로

20 : 제1 스토퍼 21 : 시트부

30 : 제2 스토퍼 40 : 제1 스프링

50 : 제 2 스프링 60 : 제1 플런저

61 : 선단부 62 : 후단부

63 : 수용부 70 : 제2 플런저

71 : 걸림부 72 : 지지부

73 : 연결부

Claims (4)

1. 냉매가 흐르는 유로가 형성되며, 상기 유로의 중심을 향해 돌출되는 시트부를 포함하는 제1스토퍼가 형성되는 케이스;

   상기 유로 상에 진퇴 이동 가능하게 설치되는 제1 플런저;

   상기 제1 플런저의 외측에 배치되며, 상기 제1 플런저와 상기 제1 스토퍼 사이에 마련되어 상기 냉매의 유동 시 상기 제1 플런저를 상기 제1 스토퍼에 대해 탄성 지지하도록 마련되는 제1 스프링;

   상기 제1 플런저의 후단부에 진퇴이동 가능하게 설치되는 제2 플런저; 그리고

   상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저 사이에 배치되며, 상기 냉매의 유동 시 상기 제1 플런저를 상기 제2 플런저에 대해 탄성 지지하도록 마련되는 제2 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 플런저의 후방에서 상기 제2 플런저의 이동을 억제하는 제2 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 플런저의 내측에는 상기 제2 스프링을 수용하기 위한 수용부가 형성되고,

   상기 제1 플런저의 후단부에는 상기 제1 스프링을 지지하도록 외측으로 돌출형성된 제1 지지턱과, 상기 제2 플런저가 결합되도록 내측으로 돌출 형성된 제2 지지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
4. 냉매 배관과, 상기 냉매 배관에 연결되어 냉매의 유동 방향을 조절하는 체크밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서,

   상기 체크밸브는,

   유로가 형성되며, 상기 유로의 중심을 향해 돌출되는 시트부를 포함하는 제1스토퍼가 형성된 케이스; 상기 유로 상에 진퇴 이동 가능하게 설치되는 제1 플런저; 상기 제1 플런저와 상기 제1 스토퍼 사이에 마련되는 제1 스프링; 상기 제1 플런저의 후단부에 진퇴이동 가능하게 설치되는 제2 플런저; 상기 제2 플런저의 이동을 억제하는 제2 스토퍼; 그리고 상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저 사이에서 탄성 지지하는 제2 스프링을 포함하고,

   상기 제1 플런저의 후단부에는 상기 제1스프링을 지지하도록 외측으로 돌출 형성된 제1지지턱과, 상기 제2 플런저가 결합되도록 내측으로 돌출 형성된 제2지지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

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