KR20000039160A - 토출밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출밸브 조립체에 관한 것으로, 종래에는 실린더에서 토출커버로 토출되어 토출커버내에서의 압력맥동이 증가하게 되고, 이 높은 압력맥동에 의해 토출커버내에서의 소음 및 2차진동이 증가하게 되는 것은 물론, 상기 실린더내에서 피스톤의 이상동작시 밸브스프링이 토출밸브의 변위를 제한하지 못하게 되어 밸브효율이 저하되는 문제점도 있었던 바, 본 발명에서는 실린더의 선단면에 고정 설치되는 토출커버의 내부를 공명실로 형성함과 아울러 토출밸브의 변위를 제한하는 스토퍼 겸 분리판을 상기한 토출커버의 내측에 설치함으로써, 상기 토출커버내에서의 압력맥동으로 인한 소음을 저감시키는 것은 물론 상기한 토출커버와 연통되는 루프파이프의 진동레벨이 고조되는 것을 미연에 방지하고, 피스톤의 이상동작시 토출밸브의 변위를 제한하여 밸브효율을 향상시킬 수 있다.

Description

토출밸브 조립체

본 발명은 토출밸브 조립체에 관한 것으로, 특히 압력맥동을 감소시킴과 아울러 토출밸브의 변위를 제한하여 밸브효율을 향상시키는데 적합한 토출밸브 조립체에 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, 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, 압축가스가 짧은 시간에 실린더(2)에서 토출커버(11)로 토출되어 토출커버(11)내에서의 압력맥동이 증가하게 되고, 이 높은 압력맥동에 의해 토출커버(11)내에서의 소음이 증가하게 되는 것은 물론, 상기와 같은 토출밸브 조립체가 구비된 압축기를 기존의 냉장고 등에 장착하게 되는 경우 상기 토출밸브 조립체와 연통되는 루프파이프(미도시)가 상기한 압력맥동을 그대로 전달받아 진동레벨이 고조되면서 냉장고 등의 2차소음이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 실린더(2)내에서 피스톤(1)의 이상동작시 밸브스프링(13)이 토출밸브(12)의 변위를 제한하지 못하게 되어 밸브효율이 저하되는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 토출밸브 조립체가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 토출커버내에서의 압력맥동으로 인한 소음을 저감시키는 것은 물론 상기한 토출커버와 연통되는 통상적인 루프파이프의 진동레벨이 고조되는 것을 미연에 방지할 수 있는 토출밸브 조립체를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 상기 피스톤의 이상동작시 토출밸브의 변위를 제한하여 밸브효율을 향상시킬 수 있는 토출밸브 조립체를 제공하는데도 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 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명 토출밸브 조립체의 스토퍼 겸 분리판을 보인 사시도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 토출커버 111 : 지지단부

120 : 토출밸브 121 : 고정돌기

130 : 밸브스프링 140 : 스토퍼 겸 분리판

141 : 가스통공 150 : 토출파이프

S1 : 압축공간 S21,S22 : 제1,제2 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 탄성부재와, 그 탄성부재의 토출측에 위치하도록 상기 커버부재의 내부에 장착되어 그 커버부재의 토출공간을 복수개로 연통 구획시켜 공명실을 형성함과 아울러 상기 밸브부재의 열림시 그 변위를 제한하는 스토퍼 겸 분리부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체가 제공된다.

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

도 3은 본 발명 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 토출밸브 조립체의 스토퍼 겸 분리판을 보인 사시도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 토출밸브 조립체는, 통상 피스톤(1)이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더(2)의 선단면측에 설치되는 것으로, 상기 실린더(2)의 선단면에 일정한 체적을 갖도록 토출공간(S2)이 구비되는 토출커버(110)가 고정 설치되고, 그 토출커버(110)의 내측에는 상기 실린더(2)의 선단면에 착탈되면서 그 실린더(2)를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(120)가 설치되며, 상기 토출커버(110)와 토출밸브(120)의 사이에는 토출밸브(120)가 토출커버(110)의 토출공간(S2)에서 왕복운동하면서 실린더(2)의 선단면을 개폐하도록 토출밸브(120)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(130)이 개재되고, 그 밸브스프링(130)의 토출측에는 상기한 토출커버(110)의 토출공간(S2)을 연통되는 제1,제2 토출공간(S21,S22)으로 구획하여 공명실을 형성함과 아울러 상기 토출밸브(120)의 열림시 그 변위를 제한하는 스토퍼 겸 분리판(140)이 상기 토출커버(110)의 내부에 장착되어 이루어 진다.

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 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 밸브스프링(130)이 후술할 토출커버(110)의 지지단부(111)에 밀착될 수 있도록 돔형상으로 볼록하게 형성된다.

상기 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 스토퍼 겸 분리판(140)은 그 테두리부가 토출커버(110)의 내주면에 밀착됨과 아울러 끝단부가 토출커버(110)의 지지단부(111)에 얹혀져 밸브스프링(130)에 의해 눌려 지지되도록 절곡 형성되고, 그 중앙부 일측에는 복수개의 토출공간을 연통시키는 가스통공(141)이 형성된다.

여기서, 상기 가스통공(141)은 밸브스프링(130)이 스토퍼 겸 분리판(140)에 접촉되는 것을 방지하도록 상기 토출밸브(120)의 외측면 중앙에 형성된 고정돌기(121)에 대향되지 않게 중심에서 일정정도 편심된 위치에 형성될 수도 있고, 상기 고정돌기(121)의 파손을 감안하여 그 고정돌기(121)에 대향되는 중심에 형성할 수도 있다. 이때, 상기 가스통공(141)의 직경은 고정돌기(121)의 직경 또는 장경보다 크게 형성되어야 한다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 3은 흡입밸브, 142는 고정용 플랜지부, S1은 압축공간이다.

상기와 같은 본 발명의 토출밸브 조립체는 다음과 같이 동작된다.

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, 그 압축공간(S1)으로 유입된 냉매가스는 상기 피스톤(1)의 전진운동시 그 피스톤(1)에 밀려 압축되었다가 어느 시점에서는 상기한 토출밸브(120)를 밀어내면서 토출커버(110)의 제1 토출공간(S21)으로 토출된다.

이때, 상기 제1 토출공간(S21)으로 토출된 압축가스는 스토퍼 겸 분리판(140)의 가스통공(141)으로 연통 구획된 제2 토출공간(S22)을 지나면서 압력맥동이 감쇠되어 토출파이프(150)를 통해 외부로 토출된다.

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

이렇게 하여, 상기 실린더(2)의 압축공간(S1)으로부터 토출커버(110)의 토출공간(S2)으로 토출되는 냉매가스의 압력맥동이 토출커버(110) 및 루프파이프(미도시) 등에 그대로 전달되지 않고 상기한 토출커버(110)의 제1,제2 토출공간(S21,S22)에서 감쇠되므로, 상기 압력맥동에 의한 1차 소음이나 또는 이 압력맥동에 의해 루프파이프 등의 진동레벨 고조에 따른 2차 소음이 미연에 방지되는 것이다.

또한, 상기 피스톤(1)의 전진운동시 이상동작에 의해 과도하게 전진을 하게 되더라도 상기 토출밸브(120)가 스토퍼 겸 분리판(140)에 저지되어 더이상 밀려나지 않게 되므로, 상기 토출밸브(120)의 개폐동작이 안정되어 밸브효율이 향상되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 토출밸브 조립체는, 실린더의 선단면에 고정 설치되는 토출커버의 내부를 공명실로 형성함과 아울러 토출밸브의 변위를 제한하는 스토퍼 겸 분리판을 상기한 토출커버의 내측에 설치함으로써, 상기 토출커버내에서의 압력맥동으로 인한 소음을 저감시키는 것은 물론 상기한 토출커버와 연통되는 루프파이프의 진동레벨이 고조되는 것을 미연에 방지하고, 피스톤의 이상동작시 토출밸브의 변위를 제한하여 밸브효율을 향상시킬 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 탄성부재와, 그 탄성부재의 토출측에 위치하도록 상기 커버부재의 내부에 장착되어 그 커버부재의 토출공간을 복수개로 연통 구획시켜 공명실을 형성함과 아울러 상기 밸브부재의 열림시 그 변위를 제한하는 스토퍼 겸 분리부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 스토퍼 겸 분리부재는 그 테두리부가 커버부재의 내주면에 형성된 지지단부에 얹혀 지지되도록 절곡 형성되고, 그 중앙부 일측에는 복수개의 토출공간을 연통시키는 가스통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체.