KR20000038797A - 토출밸브 조립체의 댐핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출밸브 조립체의 댐핑장치에 관한 것으로, 종래에는 토출밸브가 소정의 토출행정을 마치고 밸브스프링의 복원력에 의해 실린더의 선단면에 안착될 때에 발생되는 충격이 세트 전체에 전달되어 소음 및 진동이 증가하게 되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 상기 피스톤의 전진운동에 의해 열리는 토출밸브가 피스톤이 후진운동을 할 때에 그 토출밸브를 복귀시키는 복원용 밸브스프링에 의해 상기 토출밸브가 실린더에 접촉되면서 발생되는 충격력을 완화시키도록 하기 위하여 상기한 토출밸브와 실린더의 사이에 그 토출밸브를 완충시키는 완충용 밸브스프링을 장착함으로써, 상기 토출밸브가 실린더의 선단면으로 복귀할 때에 발생되는 소음 및 진동을 최소화할 수 있다.

Description

토출밸브 조립체의 댐핑장치

본 발명은 토출밸브 조립체의 댐핑장치에 관한 것으로, 특히 토출밸브의 닫힘시 실린더와의 충격력을 감소시키는데 적합한 토출밸브 조립체의 댐핑장치에 관한 것이다.

일반적인 밸브 조립체 중에서 축방향 토출밸브 조립체는 모터의 가동자에 일체되는 피스톤이 실린더내에서 직선으로 왕복운동을 하면서 압축한 가스를 토출시키는 것으로, 도 1은 이러한 축방향 토출밸브 조립체(이하, 토출밸브 조립체로 약칭함)의 일례를 보인 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(11)와, 상기 피스톤(1)의 왕복운동시 실린더(1)의 선단면에 착탈되면서 그 실린더(2)를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하도록 토출커버(11)의 내부에 설치되는 플라스틱 재질의 토출밸브(12)와, 상기 토출커버(11)의 내주면에 양단부가 지지됨과 아울러 중앙부는 토출밸브(12)를 지지하여 상기한 피스톤(1)의 왕복운동에 의한 토출밸브(12)의 왕복운동을 탄력적으로 지지하는 판상의 밸브스프링(13)으로 이루어져 있다.

상기 토출커버(11)는 그 일측에 루프파이프(미도시)와 연통되는 토출파이프(14)가 장착되고, 그 내주면에는 피스톤(1)의 압축행정시 밸브스프링(13)이 얹혀져 고정되는 지지단부(11a)가 형성되어 있다.

상기 토출밸브(12)는 그 직경이 실린더(2)의 내경보다는 크고 토출커버(11)의 내경보다는 작게 형성되고, 상기 피스톤(1)에 대향되는 내측면은 편평한 반면 토출커버(11)에 대향되는 외측면은 밸브스프링(13)이 토출커버(11)의 지지단부(11a)에 밀착될 수 있도록 돔형상으로 볼록하게 형성되어 있다.

상기 밸브스프링(13)은 장방형의 판스프링으로서, 그 외측면 양단부는 토출커버(11)의 내주면에 형성된 지지단부(11a)에 밀착되는 반면 내측면 중앙부는 토출밸브(12)의 외측면 중앙부에 밀착되어 결국 토출커버(11)와 토출밸브(12)의 사이에서 지지되어 있다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 3은 흡입밸브, 4는 코킹핀, S1은 압축공간이다.

상기와 같은 종래의 토출밸브 조립체는 다음과 같이 동작된다.

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(11)의 토출공간(S2)을 거쳐 외부로 토출되는 과정을 반복하게 된다.

즉, 상기 피스톤(1)이 후진운동을 하게 되면, 새로운 냉매가스가 피스톤(1)의 냉매유로(1a)를 따라 분입되어 그 피스톤(1)의 선단면에 장착된 흡입밸브(3)를 열면서 상기한 압축공간(S1)으로 유입된다.

이렇게 압축공간(S1)으로 유입된 냉매가스는 피스톤(1)의 전진운동시 그 피스톤(1)에 밀려 압축되었다가 어느 시점에서는 상기한 토출밸브(12)를 밀어내게 되는데, 이때 상기 토출공간(S2)에 충진되어 있던 압축가스는 토출밸브(12)에 밀려 토출파이프(14)를 통해 외부로 토출됨과 동시에, 상기 압축공간(S1)에서 압축되던 냉매가스는 토출밸브(12)가 실린더(2)의 선단면으로부터 이격될 때 상기 토출밸브(12)와 토출커버(11) 사이의 틈새를 통해 빈 토출공간(S2)으로 유입된다.

이후, 상기 피스톤(1)의 후진운동시 압축공간(S1)이 토출공간에 비해 상대적으로 저압이 되어 상기 토출밸브(12)가 밸브스프링(13)의 복원력에 의해 실린더(2)의 선단면으로 복귀되면서 안착되어 상기한 압축공간(S1)과 토출공간(S2)을 구분시키게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 토출밸브 조립체에 있어서는, 상기 토출밸브(120)가 소정의 토출행정을 마치고 밸브스프링(130)의 복원력에 의해 실린더(2)의 선단면에 안착될 때에 발생되는 충격이 세트 전체에 전달되어 소음 및 진동이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 토출밸브 조립체가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 토출밸브가 실린더의 선단면으로 복귀할 때에 발생되는 소음 및 진동을 최소화할 수 있는 토출밸브 조립체의 댐핑장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도.

도 2a 및 도 2b는 종래 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 댐핑장치가 구비된 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 댐핑장치가 구비된 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 실린더 2a : 스프링 장착홈

110 : 토출커버 111 : 지지단부

120 : 토출밸브 130 : 복원용 밸브스프링

140 : 완충용 밸브스프링 S1 : 압축공간

S2 : 토출공간

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 피스톤이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 토출공간이 구비되어 고정 설치되는 커버부재와, 그 커버부재의 내측에 설치되어 상기 실린더의 선단면에 착탈되면서 그 실린더를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하는 밸브부재와, 그 밸브부재가 커버부재의 내부에서 왕복운동하면서 실린더의 선단면을 개폐하도록 밸브부재를 탄력적으로 지지하는 제1 탄성부재와, 상기 실린더의 선단면과 그 선단면에 대향되는 밸브부재의 일측면 사이에 장착되어 상기한 밸브부재의 닫힘시 그 밸브부재가 실린더의 선단면에 가하는 충격력을 저감시키는 제2 탄성부재를 포함하여 구성되는 토출밸브 조립체의 댐핌장치가 제공된다.

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

도 3은 본 발명 댐핑장치가 구비된 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명 댐핑장치가 구비된 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 댐핑장치가 구비된 토출밸브 조립체는, 통상 피스톤(1)이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더(2)의 선단면측에 설치되는 것으로, 상기 실린더(2)의 선단면에 일정한 체적을 갖는 토출공간(S2)이 구비되어 고정 설치되는 토출커버(110)와, 그 토출커버(110)의 내측에 설치되어 상기 실린더(2)의 선단면에 착탈되면서 그 실린더(2)를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(120)와, 그 토출밸브(120)가 토출커버(110)의 토출공간(S2)에서 왕복운동하면서 실린더(2)의 선단면을 개폐하도록 토출밸브(20)를 탄력적으로 지지하는 복원용 밸브스프링(130)과, 상기 실린더(2)의 선단면과 그 선단면에 대향되는 토출밸브(120)의 일측면 사이에 장착되어 상기한 토출밸브(120)의 닫힘시 그 토출밸브(120)가 실린더(2)의 선단면에 가하는 충격력을 저감시키는 완충용 밸브스프링(140)을 포함하여 구성된다.

상기 토출커버(110)는 그 일단에 실린더(2)와 함께 프레임(미도시) 등에 고정되는 프랜지부(미부호)가 형성되고, 일측에는 루프파이프(미도시)와 연통되는 토출파이프(150)가 장착되며, 내주면에는 피스톤(1)의 압축행정시 상기 복원용 밸브스프링(130)이 얹혀져 고정되는 지지단부(111)가 형성된다.

상기 토출밸브(120)는 그 직경이 실린더(2)의 내경보다는 크고 토출커버(110)의 내경보다는 작게 형성되고, 상기 피스톤(1)에 대향되는 내측면은 편평한 반면 토출커버(110)에 대향되는 외측면은 복원용 밸브스프링(130)이 토출커버(110)의 지지단부(111)에 밀착될 수 있도록 돔형상으로 볼록하게 형성된다.

상기 복원용 밸브스프링(130)은 장방형의 판스프링으로서, 그 외측면 양단부는 토출커버(110)의 내주면에 형성된 지지단부(111)에 밀착되는 반면 내측면 중앙부는 토출밸브(120)의 외측면 중앙부에 밀착되어 결국 토출커버(110)와 토출밸브(120)의 사이에서 지지된다

상기 완충용 밸브스프링(140)은 복원용 밸브스프링(130)의 강성보다는 작은 압축 코일스프링으로 하여 상기한 실린더(2)의 선단면에 환상으로 형성되는 스프링 장착홈(2a)에 삽입 고정된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 3은 흡입밸브, S1은 압축공간이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 댐핑장치가 구비된 토출밸브 조립체의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.

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(110)의 토출공간(S2)을 거쳐 외부로 토출되는 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 피스톤(1)이 후진운동을 하게 되면, 새로운 냉매가스가 피스톤(1)의 냉매유로(1a)를 따라 분입되어 그 피스톤(1)의 선단면에 장착된 흡입밸브(3)를 열면서 상기한 압축공간(S1)으로 유입되고, 상기 피스톤(1)의 전진운동시 그 피스톤(1)에 밀려 압축되었다가 어느 시점에서는 상기한 토출밸브(120)를 밀어내면서 토출커버(110)의 토출공간(S2)으로 유입된다.

다음, 상기 피스톤(1)의 후진운동시 압축공간(S1)이 토출공간(S2)에 비해 상대적으로 저압이 되어 상기 토출밸브(120)가 복원용 밸브스프링(130)의 복원력에 의해 실린더(2)의 선단면으로 복귀되면서 상기한 압축공간(S1)과 토출공간(S2)을 구분시키게 된다.

이때, 상기 토출밸브(120)가 복원용 밸브스프링(130)에 의해 실린더의 선단면으로 복귀하는 과정에서 상기한 토출밸브(120)와 실린더(2)의 사이에 장착되어 있는 완충용 밸브스프링(140)이 토출밸브(120)를 일정정도 밀어내게 되나, 상기 완충용 밸브스프링(140)의 강성이 복원용 밸브스프링(130)의 강성보다 작아 상기 토출밸브(120)는 실린더(2)의 선단면에 안정적으로 안착될 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 토출밸브 조립체의 댐핑장치는, 상기 피스톤의 전진운동에 의해 열리는 토출밸브가 피스톤이 후진운동을 할 때에 그 토출밸브를 복귀시키는 복원용 밸브스프링에 의해 상기 토출밸브가 실린더에 접촉되면서 발생되는 충격력을 완화시키도록 하기 위하여 상기한 토출밸브와 실린더의 사이에 그 토출밸브를 완충시키는 완충용 밸브스프링을 장착함으로써, 상기 토출밸브가 실린더의 선단면으로 복귀할 때에 발생되는 소음 및 진동을 최소화할 수 있다.

Claims (2)

1. 피스톤이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 토출공간이 구비되어 고정 설치되는 커버부재와, 그 커버부재의 내측에 설치되어 상기 실린더의 선단면에 착탈되면서 그 실린더를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하는 밸브부재와, 그 밸브부재가 커버부재의 내부에서 왕복운동하면서 실린더의 선단면을 개폐하도록 밸브부재를 탄력적으로 지지하는 복원용 탄성부재와, 상기 실린더의 선단면과 그 선단면에 대향되는 밸브부재의 일측면 사이에 장착되어 상기한 밸브부재의 닫힘시 그 밸브부재가 실린더의 선단면에 가하는 충격력을 저감시키는 완충용 탄성부재를 포함하여 구성되는 토출밸브 조립체의 댐핑장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 완충용 탄성부재는 복원용 탄성부재의 강성보다는 작은 것으로 하여 상기한 실린더의 선단면에 형성되는 탄성부재 장착홈에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체의 댐핑장치.