KR20020091634A - 토출밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출밸브 조립체에 관한 것으로, 본 발명은 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 장착되는 토출커버와, 상기 실린더의 선단면에 착탈되면서 그 실린더와 토출커버 사이를 개폐하는 토출밸브와, 상기 토출밸브를 탄력적으로 지지하도록 그 토출밸브와 토출커버 사이에 장착되는 압축코일스프링으로 된 밸브스프링과, 상기 밸브스프링과 이에 대응되는 토출밸브의 대응면 사이에 개재되어 토출밸브 및 밸브스프링의 마멸을 방지하는 커버보호부재로 구성함으로써, 상기 밸브스프링의 신축시 뒤틀림 모멘트가 발생되더라도 그 밸브스프링이 토출커버에 직접 접촉되지 않음에 따라 토출커버 또는 밸브스프링의 마멸이 미연에 방지된다.

Description

토출밸브 조립체{DISCHARGE VALVE ASSEMBLY}

본 발명은 토출밸브 조립체에 관한 것으로, 특히 코일스프링으로 된 밸브스프링의 신축시 토출커버 또는 밸브스프링이 마멸되는 것을 방지하는 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, 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 절두원추형의 압축코일스프링으로서, 그 일단은 토출커버(3)의 내측 바닥면에 밀착되는 반면 그 타단은 토출밸브(4)의 후면에 밀착 지지되는 것이었다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 6은 흡입밸브, DP는 토출관, S1은 압축공간이다.

상기와 같은 종래의 토출밸브 조립체는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 왕복동식 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 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, 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)와 함께 밀려나면서 일정하게 수축되었다가 상기한 피스톤(1)의 흡입행정시 일정하게 신장되면서 토출밸브(4)를 복귀시키게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 토출밸브 조립체에 있어서는, 상기 밸브스프링(5)이 코일스프링으로 이루어져 토출밸브(4)의 개폐시 상기한 밸브스프링(5)이 신축되는 과정에서 코일스프링의 특성상 미세한 뒤틀림 모멘트가 지속적으로 발생되고, 이로 인해 강성재질의 밸브스프링(5)이 상대적으로 연성인 토출커버(3)의 접촉면을 마멸시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 토출밸브 조립체가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 밸브스프링의 신축시 토출커버의 접촉면이 마멸되는 것을 방지할 수 있는 토출밸브 조립체를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 토출밸브 조립체를 실린더에 장착한 상태를 보인 종단면도.

도 2는 종래 토출밸브 조립체를 보인 분해사시도.

도 3은 본 발명 토출밸브 조립체의 일례를 실린더에 장착한 상태를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명 토출밸브 조립체를 보인 분해사시도.

도 5는 본 발명 토출밸브 조립체의 변형예를 실린더에 장착한 상태를 보인 종단면도.

도 6은 본 발명 토출밸브 조립체의 변형예를 보인 분해사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

3 : 토출커버 4 : 토출밸브

5 : 밸브스프링 10,20 : 커버보호부재

11,21 : 바닥면 보호부 12,22 : 측면 보호부

S1 : 압축공간 S2 : 토출공간

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 장착되는 토출커버와, 상기 실린더의 선단면에 착탈되면서 그 실린더와 토출커버 사이를 개폐하는 토출밸브와, 상기 토출밸브를 탄력적으로 지지하도록 그 토출밸브와 토출커버 사이에 장착되는 압축코일스프링으로 된 밸브스프링과, 상기 밸브스프링과 이에 대응되는 토출밸브의 내면 사이에 개재되어 토출커버 및 밸브스프링의 마멸을 방지하는 커버보호부재로 구성한 토출밸브 조립체가 제공된다.

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

도 3은 본 발명 토출밸브 조립체의 일례를 실린더에 장착한 상태를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 토출밸브 조립체를 보인 분해사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 토출밸브 조립체는, 피스톤(1)이 삽입되는 실린더(2)의 선단면을 복개하도록 그 선단면에 소정의 토출공간(S2)이 구비되어 상기한 실린더(2)에 고정 설치되는 토출커버(3)와, 상기 토출커버(3)의 내측에 구비되어 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(5)과, 상기 토출커버(3)와 이에 대응되는 밸브스프링(5) 사이에 개재되어 그 밸브스프링(5)의 신축시 토출커버(3)의 접촉면이 마멸되는 것을 방지하는 커버보호부재(10)로 구성된다.

상기 토출커버(3)는 실린더(2)의 선단면에 볼트로 체결되도록 플랜지부(미부호)를 갖는 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 편평면은 실린더(2)의 선단면에 착탈되는 반면 그 구면은 상기한 밸브스프링(10)의 일단이 밀착된다.

상기 밸브스프링(5)은 절두원추형의 압축코일스프링으로서, 그 장반경의 일단은 토출커버(3)의 토출공간(S2) 내측면에 밀착되는 반면 그 단반경인 타단은 상기한 토출밸브(4)의 구면에 밀착되어 지지된다.

상기 커버보호부재(10)는 그 외측면이 토출커버(3)의 내측면에 압착되는 반면 그 내측 모서리면에 상기한 밸브스프링(5)의 끝단 권회부가 밀착되도록 "컵"모양으로 형성되어 토출커버(3)의 내측면에 압입되는 것으로, 그 재질은 테프론과 같은 윤활성 재질로 성형되는 것이 바람직하다.

또, 커버보호부재(10)는 토출커버(3)의 바닥면을 보호하는 바닥면 보호부(11)와, 그 바닥면 보호부(11)의 외주연에 일체로 형성되어 토출커버(3)의 측벽면을 보호하는 측면 보호부(12)로 이루어진다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 6은 흡입밸브, DP는 토출관, S1은 압축공간이다.

상기와 같은 본 발명의 토출밸브 조립체를 일반적인 왕복동식 압축기에 적용하였을 경우 그 작용효과는 다음과 같다.

즉, 왕복동식 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 밀면서토출커버(3)의 토출공간(S2)으로 토출된다.

여기서, 상기 피스톤(1)의 흡입행정중에는 압축공간(S1)내 압력이 밸브스프링(10)의 탄성력보다 작아 밸브스프링(10)이 신장되면서 토출밸브(4)가 실린더(2)의 선단면에 밀착되었다가 상기 피스톤(1)의 압축 및 토출행정중에서는 압축공간(S1)내 압력이 밸브스프링(5)의 탄성력보다 커져 그 밸브스프링(5)이 압축되면서 토출밸브(4)가 열리게 된다.

이때, 상기 코일스프링인 밸브스프링(5)은 전술한 바와 같이 그 특성상 압축 신장시 미세한 뒤틀림 모멘트가 지속적으로 발생하게 되나, 상기 토출커버(3)와 밸브스프링(5)의 사이에 윤활성 재질의 커버보호부재(10)가 개재되어 있어 이 커버보호부재(10)가 상기한 토출커버(3)와 밸브스프링(5)의 직접 접촉을 차단하면서 토출커버(3) 또는 밸브스프링(5)의 마모를 방지하게 되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 상기 커버보호부재(10)를 "컵"모양으로 하여 토출커버(3)의 내측면에 압입시킬 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 일측면이 개구된 "ㄴ"자 단면 형상으로 형성되어 토출커버(3)의 바닥면을 보호하는 바닥면 보호부(21)와 측벽면을 보호하는 측면 보호부(22)로 구성된다.

또, 상기 커버보호부재(20)는 밸브스프링(5)의 끝단 권회부를 측면 보호부의 내주면에 압입시켜 토출커버(3)에 장착한다.

이 경우 상기 커버보호부재(20)가 토출커버(3)와 밸브스프링(5) 사이의 직접 접촉을 방지하여 토출커버(3)의 마모를 방지하게 된다.

본 발명에 의한 토출밸브 조립체는, 코일스프링인 밸브스프링과 이에 접촉되는 토출커버 사이에 윤활성재질로 된 커버보호부재를 개재시켜 구성함으로써, 상기 밸브스프링의 신축시 뒤틀림 모멘트가 발생되더라도 그 밸브스프링이 토출커버에 직접 접촉되지 않음에 따라 토출커버 또는 밸브스프링의 마멸이 미연에 방지된다.

Claims (3)

1. 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 장착되는 토출커버와, 상기 실린더의 선단면에 착탈되면서 그 실린더와 토출커버 사이를 개폐하는 토출밸브와, 상기 토출밸브를 탄력적으로 지지하도록 그 토출밸브와 토출커버 사이에 장착되는 압축코일스프링으로 된 밸브스프링과, 상기 밸브스프링과 이에 대응되는 토출밸브의 내면 사이에 개재되어 토출커버 및 밸브스프링의 마멸을 방지하는 커버보호부재로 구성한 토출밸브 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 커버보호부재는 토출커버의 바닥면 보호부와 측면 보호부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체.
3. 제1항에 있어서, 상기 커버보호부재는 토출커버에 접촉되는 밸브스프링의 끝단 권회선에 압입되어 개재되는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체.