KR20110097069A

KR20110097069A - 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조

Info

Publication number: KR20110097069A
Application number: KR1020100016697A
Authority: KR
Inventors: 박성운
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-08-31
Also published as: CN102713466A; WO2011105683A3; WO2011105683A2; CN102713466B

Abstract

본 발명은 냉매가 압축되는 압축공간을 형성하는 실린더 및 그 내측에서 왕복 직선 운동하는 피스톤을 포함하는 극저온 냉동기에 있어서, 피스톤 외주면에 구비된 저장홈; 압축공간과 저장홈을 연통시키도록 피스톤의 축방향으로 형성된 유로; 유로를 개폐시켜 압축공간으로부터 저장홈으로 냉매의 흡입을 조절하는 박형의 피스톤 밸브; 그리고, 피스톤 밸브를 고정시키도록 피스톤의 축방향으로 체결된 볼트;를 포함하기 때문에 고압 상태에서도 구조적으로 피스톤 밸브를 견고하게 고정시킬 수 있고, 피스톤 밸브의 작동 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조 {PISTON VALVE'S FIXING STRUCTURE FOR COOLER}

본 발명은 고압의 냉매에 의해 마찰되는 부품 사이를 윤활시키는 가스 베어링을 채택한 극저온 냉동기에 관한 것으로서, 특히 고압 상태에서도 피스톤 밸브를 피스톤에 견고하게 고정시킬 수 있는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 극저온 냉동기는 소형 전자부품 또는 초전도체 등을 냉각하기 위하여 사용되는 저진동 고신뢰성의 냉동기로서, 헬륨 혹은 수소 등의 작동유체가 압축 및 팽창 등의 과정을 통해 냉동출력을 발생시키며, 대표적으로 스터링 냉동기(Stirling refrigerator)와 지엠 냉동기(GM refrigerator) 또는 줄-톰슨 냉동기(Joule-Thomson refrigerator) 등이 널리 알려져 있다. 이러한 냉동기들은 고속 운전시 그 신뢰성이 저하되는 것은 물론 운전시 마찰부위의 마모에 대비하여 별도의 윤활을 실시해야 하는 문제점이 있다. 따라서, 고속 운전에서도 신뢰성이 유지될 뿐 아니라 별도의 윤활이 필요 없이 장기간 보수하지 않아도 되는 극저온 냉동기가 요구되고 있으며, 최근에는 고압의 작동유체가 일종의 베어링 역할을 하여 부품들 사이의 마찰을 저감시키는 무윤활 극저온 냉동기가 적용되고 있다.

이와 같은 극저온 냉동기는 냉매를 압축공간에서 압축하면서 펌핑시키고, 방열 및 재생 과정을 거친 다음, 팽창공간에서 팽창시키면, 주변과 열교환 작용을 통하여 주변 온도를 극저온 상태를 유지하도록 구성된다. 이때, 실린더, 피스톤, 디스플레이서와 같은 부품들 사이에 마찰이 발생되는데, 고압의 작동 유체를 베어링으로 사용하기 위하여 압축공간의 고압 냉매가 피스톤에 구비된 베어링 유로를 따라 서로 마찰되는 부품들 사이로 공급하도록 구성되고, 피스톤의 베어링 유로를 설정 압력 이상에서 개방시키는 박형의 피스톤 밸브가 구비된다.

그런데, 종래의 극저온 냉동기는 피스톤 밸브를 피스톤의 베어링 유로를 개폐시키도록 피스톤의 일부에 고정시키는데, 밸브를 피스톤의 일부에 구비된 홈에 클립으로 끼워 고정시킨 다음, 클립에 일종의 접착제인 에폭시를 도포하여 클립이 탈거되는 것을 방지하도록 구성된다. 따라서, 종래의 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조는 클립에 도포된 에폭시가 초기 냉매를 주입하기 전인 진공 상태에서 빠져나가는 현상(Outgassing)이 많이 일어나기 때문에 클립을 고정시키는 에폭시의 량이 줄어듦에 따라 클립 및 이에 의해 고정되는 피스톤 밸브가 탈거될 수 있고, 작동 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피스톤 밸브를 구조적으로 견고하게 고정시킬 수 있는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조는 냉매가 압축되는 압축공간을 형성하는 실린더 및 그 내측에서 왕복 직선 운동하는 피스톤을 포함하는 극저온 냉동기에 있어서, 피스톤 외주면에 구비된 저장홈; 압축공간과 저장홈을 연통시키도록 피스톤의 축방향으로 형성된 유로; 유로를 개폐시켜 압축공간으로부터 저장홈으로 냉매의 흡입을 조절하는 박형의 피스톤 밸브; 그리고, 피스톤 밸브를 고정시키도록 피스톤의 축방향으로 체결된 볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 볼트를 고정시키도록 볼트와 맞물리는 동시에 피스톤의 반경 방향으로 조립되는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 피스톤에 축방향으로 볼트 머리까지 끼워지도록 구비된 볼트홀;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 볼트 머리와 볼트홀 사이에 냉매 누설을 방지하기 위하여 안착되는 와셔;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 저장홈은 볼트홀과 근접한 면에 고정홈이 구비되고, 체결부재는 볼트의 나사산과 결합되는 동시에 일정각도 회전됨에 따라 일부가 고정홈에 끼워져 고정된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 체결부재는 피스톤 밸브를 볼트홀이 형성된 일면으로 눌러주도록 단차지게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조는 피스톤 밸브를 피스톤의 축방향으로 볼트 고정시킨 다음, 볼트를 피스톤의 반경 방향으로 체결부재로 고정시키기 때문에 에폭시와 같은 접착제를 사용하지 않고, 구조적으로 고정시킬 수 있어 고압 상태에서도 견고하게 피스톤 밸브를 고정시킬 수 있으며, 나아가 피스톤 밸브의 작동 신뢰성을 보장할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 측단면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조가 도시된 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조가 도시된 측단면 분해도.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예가 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 극저온 냉동기의 일예는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 외관을 형성하는 케이스(case : 10)와, 케이스(10) 내에 고정되어 소정 공간을 형성하는 고정부재(20)와, 고정부재(20) 내의 압축공간(C)에서 축방향으로 왕복 직선 운동하면서 냉매를 압축 및 팽창시키는 가동부재(30)와, 케이스(10)와 고정부재(20) 사이에 설치되어 가동부재(30)를 구동시키는 리니어 모터(linear motor : 40)와, 가동부재(30)의 축방향에 결합되어 서로 반대 방향으로 유동되는 냉매 사이에 등적 재생이 이뤄지는 재생기(50)와, 고정부재(20)와 가동부재(30) 및 재생기(50) 주변에 장착되어 압축되는 냉매의 열을 외부로 방열시키는 방열부(60)와, 재생기(50)의 축방향에 팽창공간(E)을 형성하도록 결합되어 팽창되는 냉매가 외부의 열을 흡열하는 냉각부(70)로 이루어진다.

케이스(10)는 재생기(50)와 방열부(60) 및 냉각부(70)와 동심을 이루는 프레임(frame : 11)과, 프레임(11)의 축방향에 연결 고정된 원통형의 쉘 튜브(shell tube : 12)를 포함한다. 프레임(11) 중 고정부재(20)가 볼트 체결되는 부분은 쉘 튜브(12)보다 직경이 작더라도 두께가 두껍게 형성되는데, 프레임(11) 중 방열부(60)가 장착되는 부분은 열교환 효율을 높이기 위하여 두께가 보다 얇게 형성된다. 쉘 튜브(12)에는 소정의 관(13)이 구비되는데, 케이스(10)의 내부가 거의 100% 가까운 진공 상태를 유지한 다음, 순정의 He 가스와 같은 냉매를 주입하기 때문에 진공 상태를 형성하기 위하여 공기를 빼주거나, 냉매를 주입하기 위한 관(13)이 구비된다. 그 외에도, 쉘 튜브(12)에는 리니어 모터(40)로 공급되는 전원을 공급하기 위한 전원 단자(14)가 구비된다.

고정부재(20)는 프레임(11)에 고정되는 동시에 쉘 튜브(12) 내측까지 연장된 실린더(cylinder : 21)와, 프레임(11) 내측에 맞물리도록 실린더(21)로부터 확장된 디스플레이서 하우징(displacer housing : 22)을 포함한다. 실린더(21)와 디스플레이서 하우징(22)은 단차진 원통 형상으로 형성되는데, 실린더(21)보다 디스플레이서 하우징(22)의 직경이 더 작게 형성되고, 실린더(21)의 외주면에 확장된 연결 부분이 프레임(11)에 볼트 고정된다. 이때, 실린더(21)와 디스플레이서 하우징(22)은 내부에 냉매가 압축되는 압축공간(C)을 형성하게 되는데, 방열부(60) 내측과 연통되는 통공(21h,22h)이 각각 구비된다.

가동부재(30)는 실린더(21) 내부에서 왕복 직선 운동하는 피스톤(piston : 31)과, 디스플레이서 하우징(22) 내부에서 피스톤(31)과 연동하여 왕복 직선 운동하는 디스플레이서(displacer : 32)를 포함한다. 피스톤(31)은 실린더(21) 내주면에 간극을 두고 설치된 피스톤 바디(piston body : 311)와, 피스톤 바디(311) 내측에 설치된 피스톤 플러그(piston plug : 312)로 이루어진다. 디스플레이서(32)는 피스톤 플러그(312) 중심을 관통하는 동시에 케이스(10)에 고정된 판 스프링(S)에 의해 완충 가능하게 지지된 디스플레이서 로드(displacer rod : 321)과, 디스플레이서 하우징(22)에 내장된 디스플레이서 로드(321)의 단부인 디스플레이서 바디(321a)에 축방향으로 수용/결합되어 냉매가 유동되는 소정의 공간을 형성하는 디스플레이서 커버(displacer cover : 322)로 구성되는데, 피스톤(31)과 디스플레이서 바디(321a) 사이에 압축공간(C)이 형성된다. 이때, 디스플레이서 바디(321a)는 단면이 'U' 자 형상으로 형성되는 동시에 방열부(60) 내측과 연통되는 제1,2통공(321h,321H)이 구비되고, 디스플레이서 커버(322)는 재생기(50)와 연통되는 흡입구(미도시)에 압력차에 의해 개폐되는 디스플레이서 밸브(323)가 구비될 뿐 아니라 디스플레이서 바디(321a) 내측과 연통되는 통공(322H)이 구비된다.

한편, 가동부재(30)가 왕복 직선 운동하기 때문에 판 스프링(S) 이외에도 서로 마찰되는 부품들을 윤활할 수 있는 가스 베어링이 적용되는데, 다음과 같이 구성될 수 있다. 압축공간(C)의 냉매가 유입될 수 있도록 피스톤 플러그(312)의 축 방향으로 구비된 유로(312a)를 비롯하여 이와 연통되도록 피스톤 플러그(312)의 외주면을 따라 원주 방향으로 형성된 복수개의 저장홈(312b)이 구비되고, 피스톤 플러그(312)의 저장홈(312b)에 저장된 냉매를 피스톤 바디(311)와 실린더(21) 사이의 공간으로 공급하도록 피스톤 바디(311)의 반경 방향으로 관통된 복수개의 홀(311h)이 구비되며, 피스톤 플러그(312)의 저장홈(312b)에 저장된 냉매를 피스톤 플러그(312)와 디스플레이서 로드(321) 사이의 공간으로 공급하도록 피스톤 플러그(312)의 반경 방향으로 관통된 복수개의 홀(312h)이 구비된다. 물론, 피스톤 플러그(312)의 저장홈(312b)에 저장된 냉매를 피스톤 바디(311)의 홀(311h) 또는 피스톤 플러그(312)의 홀(312h)로 안내하기 위하여 피스톤 플러그(312)의 외주면에는 원주 방향 또는 축 방향으로 다양한 형태의 그루브(미도시)가 구비된다.

리니어 모터(40)는 실린더(21) 외주면에 고정된 원통형 이너스테이터(inner stator : 41)와, 이너스테이터(41) 외측에 일정 간격을 유지하도록 쉘 튜브(12) 내주면에 고정된 원통형 아우터스테이터(outer stator : 42)와, 이너스테이터(41)와 아우터스테이터(42) 사이에 간극을 유지하도록 피스톤 바디(311)와 연결된 영구자석(permanent magnet : 43)을 포함한다. 물론, 아우터스테이터(42)는 코일 권선체(411)에 복수개의 코어 블록(sore black : 412)이 장착되는데, 코일 권선체(411)는 케이스(10) 측의 전원 단자(14)와 연결된다.

재생기(50)는 디스플레이서 하우징(321a)에 결합된 원통 형상의 재생 하우징(51)과, 디스플레이서 하우징(321a) 일부 및 재생 하우징(51) 내측에 삽입되는 축열재(52)와, 재생 하우징(51) 단부를 덮어주도록 부착된 앤드 캡(end cap : 53)으로 이루어지는데, 냉매가 축열재(52)와 엔드 캡(53)을 통과할 수 있도록 구성된다. 축열재(52)는 냉매가스와 접하여 열교환하면서 에너지를 받아 축적하였다가 되돌려주는 역할을 하기 때문에 열교환 면적 및 비열이 클 뿐 아니라 열전도 계수가 작으며, 균일한 통기성을 가진 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 일예로 미세한 실이 뭉쳐진 형태로 구성될 수 있다.

방열부(60)는 원통 형태의 베이스(61) 및 이에 원주 방향으로 촘촘하게 나열된 판 형태의 핀(62)으로 구성되는데, 열전달 효율이 높은 구리 등과 같은 금속 재질로 형성된다.

냉각부(70)는 앤드 캡(53)과 사이에 팽창공간(E)을 형성하도록 재생기(50) 단부에 장착되는데, 열교환 작용을 통하여 극저온을 유지하게 된다. 물론, 냉각부(70)는 내부의 냉매와 외부의 공기 사이에 열교환 작용을 위하여 보다 넓은 표면적을 형성하도록 구성될 수 있다.

그 외에도, 미도시된 도면 부호 80은 패시브 밸런서(passive balancer)를 나타내는데, 극저온 냉동기의 작동 시에 발생되는 진동을 저감시킨다.

상기와 같이 구성된 극저온 냉동기의 작동을 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 전원 단자(14)를 통하여 전류가 아우터스테이터(42)로 공급되면, 이너스테이터(41)와 아우터스테이터(42) 및 영구자석(43) 사이에 상호 전자기력이 발생되고, 이러한 전자기력에 의해 영구자석(43)이 왕복 직선 운동하게 된다. 이때, 영구자석(43)이 피스톤 바디(311) 및 이와 맞물린 피스톤 플러그(312)와 연결되기 때문에 영구자석(43)과 함께 피스톤(31)이 왕복 직선 운동하게 된다. 따라서, 실린더(21) 내부에서 피스톤(31)이 왕복 직선 운동하면, 관성력에 의해 디스플레이서(32)가 피스톤(31)의 움직임에 대해 반대 방향으로 움직이는 동시에 판 스프링(S)에 의해 탄성 지지된다.

따라서, 피스톤(31)과 디스플레이서(32)의 왕복 직선 운동에 의해 실린더(21) 내부의 압축공간(C)에 냉매가 압축되는 동시에 실린더(21)의 통공(21h)을 통과하여 프레임(12) 내측을 지나면서 방열부(60)에 의해 방열되는 등온압축과정을 거치게 된다. 이후, 등온압축과정을 거친 냉매는 디스플레이서 하우징(22)의 통공(22h) 및 디스플레이서 바디(321a)의 제1통공(321h)을 통하여 재생기(50) 내부를 유입되고, 서로 반대 방향으로 유동되는 냉매와 열교환 작용을 하면서 등적재생과정을 거치게 된다. 이후, 등적재생과정을 거친 냉매는 팽창공간(E)으로 빠져나와서 팽창되는 동시에 냉각부(70)에서 외부 공기를 냉각시키는 등온팽창과정을 거치게 된다. 이후, 등온팽창과정을 거친 냉매는 다시 재생기(50) 내부로 유입된 다음, 상기에서 설명한 바와 같이 반대 방향으로 유동되는 냉매에 의해 재생되는 등적재생과정을 거친다. 이때, 디스플레이서 커버(322)에 구비된 흡입구 및 디스플레이서 밸브(323)를 통하여 디스플레이서 바디(321a) 및 디스플레이서 커버(322) 내부를 지난 다음, 냉매는 디스플레이서 커버(322)의 통공(322H)과 디스플레이서 바디(321a)의 제2통공(321H)을 통하여 다시 압축공간(C)으로 유입된다. 물론, 리니어 모터(40)가 작동되는 동안 상기와 같은 등온압축과정, 등적재생과정, 등온팽창과정, 등적재생과정을 순차적으로 반복하고, 냉각부(70)에서 극저온 냉각이 이뤄지도록 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조가 도시된 사시도 및 측단면 분해도이다.

본 발명의 극저온 냉동기는 상기에서 설명한 바와 같이 고압의 냉매를 이용하여 실린더, 피스톤, 디스플레이서 사이에 베어링 역할을 하도록 하는데, 압축공간의 냉매가 피스톤에 구비된 소정의 유로를 통하여 공급된 다음, 실린더와 피스톤 사이의 간극 또는 피스톤과 디스플레이서 사이의 간극으로 공급된다. 이때, 압축공간의 냉매가 피스톤에 구비된 소정의 유로를 따라 공급되는 구조를 도 4 내지 도 5를 참조하여 살펴보면, 압축공간과 연통되도록 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 축방향으로 형성된 유로(312a)와, 유로(312a)와 연통되도록 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 중간 부분 외주면에 원주 방향으로 형성된 복수개의 저장홈(312b)과, 저장홈(312b)과 연통되는 유로(312a) 단부를 개폐시키는 박형의 피스톤 밸브(313)와, 피스톤 밸브(313)를 피스톤(31 : 도 3에 도시)에 고정시키도록 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 축방향으로 체결된 볼트(B)와, 볼트(B)를 피스톤(31 : 도 3에 도시)에 고정시키도록 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 반경 방향으로 체결된 체결부재(314)를 포함한다.

피스톤(31 : 도 3에 도시)은 상기에서 설명한 바와 같이 피스톤 바디(311 : 도 3에 도시) 및 그 내주면에 맞물리는 피스톤 플러그(312)로 이루어지는데, 피스톤 플러그(312) 상에 유로(312a) 및 저장홈(312b)이 구비된다. 이때, 저장홈(312b)은 피스톤 플러그(312)의 중간 부분 외주면에 원주 방향으로 연통된 링 형상의 홈으로 형성되는데, 축방향으로 일정 간격을 두고 두 개가 형성된다. 물론, 저장홈들(312b)을 연통시키기 위하여 피스톤 플러그(312)의 외주면에는 원주 방향으로 형성된 링 형상의 그루브(g)와 축방향으로 형성된 직선 형상의 홈(h)이 구비된다. 또한, 유로(312a)는 압축공간과 이와 근접한 저장홈(312b) 사이를 관통하도록 피스톤 플러그(312)의 축방향으로 관통되도록 형성되는데, 단면이 원형으로 형성된다. 또한, 피스톤 밸브(313)를 고정시키는 볼트(B)가 피스톤 플러그(312)에 장착되는데, 이를 위하여 피스톤 플러그(312)에는 유로(312a)와 원주 방향으로 일정 간격을 유지하더라도 축방향으로 평행한 볼트홀(312c)이 구비된다. 이때, 볼트홀(312c)은 압축공간에서 저장홈(312b) 방향으로 볼트(B)가 조립될 수 있도록 형성되는데, 볼트홀(312c)은 볼트머리가 압축공간으로 돌출되지 않는 동시에 피스톤 플러그(312)에 수용될 수 있도록 형성된다. 또한, 볼트(B)를 고정시키는 체결부재(314)가 피스톤 플러그(312)에 장착되는데, 이를 위하여 피스톤 플러그(312)에는 볼트홀(312c)과 근접한 저장홈(312b) 내주면에 고정홈(314d)이 구비된다.

피스톤 밸브(313)는 압축공간과 저장홈(312b) 사이의 압력차에 의해 개폐될 수 있는 박판 형태로 형성되는데, 일단이 볼트(B) 체결되고, 다른 일단이 유로(312a)를 개폐하도록 장착된다. 이때, 피스톤 밸브(313)의 개폐력을 높이기 위하여 유로(312a)가 형성된 저장홈(312b)의 일면을 따라 원주 방향으로 곡선 형태로 형성된다.

볼트(B)는 피스톤 플러그(312)의 볼트홀(312c)에 끼워지는데, 볼트(B)의 일단인 볼트머리는 와셔(W)에 의해 지지된 상태에서 볼트홀(312c)에 장착되어 체결력을 더욱 높일 수 있을 뿐 아니라 냉매 누설을 방지할 수 있으며, 볼트(B)의 다른 일단인 나사산은 저장홈(312b) 내측에 노출되는 동시에 체결부재(314)가 끼워지도록 설치된다.

체결부재(314)는 일정의 판 형상으로 중심에 볼트(B)의 나사산과 결합되는 홀이 구비되는 볼트 결합부(314a)가 구비되고, 일정각도 회전됨에 따라 일부가 고정홈(314d)에 끼워지는 피스톤 결합부(314b)가 구비된다. 이때, 볼트 결합부(314a)와 피스톤 결합부(314b)는 단차지게 형성되는데, 체결부재(314)가 볼트(B)와 고정홈(314d) 사이에 장착되면, 볼트 결합부(314a)가 피스톤 밸브(313)를 볼트홀(312c)이 형성된 일면을 눌러주게 된다.

따라서, 피스톤 밸브(313)를 피스톤 플러그(312)의 저장홈(312b)에 조립하는 과정을 살펴보면, 피스톤 밸브(313)의 일단을 유로(312a)의 단부에 위치시키고, 피스톤 밸브(313)의 다른 일단을 볼트홀(312c)에 위치시킨다. 다음, 볼트(B)를 압축공간에서 저장홈(312b) 방향으로 볼트홀(312c)에 끼우는데, 볼트 머리와 볼트홀(312c) 사이에 와셔(W)를 장착하고, 저장홈(312b) 내부로 노출된 볼트 나사산에 체결부재(314)를 끼운 다음, 체결부재(314)를 일정각도 회전시켜 일부가 고정홈(314d)에 끼워지도록 한다. 이와 같이, 피스톤 밸브(313)를 피스톤 플러그(312)에 볼트(B) 및 체결부재(314)에 의해 고정시키면, 진공 상태 등과 같은 환경에서도 피스톤 밸브(313)를 견고하게 고정시킬 수 있고, 피스톤 밸브(313)의 작동 신뢰성을 높일 수 있다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

Claims

냉매가 압축되는 압축공간을 형성하는 실린더 및 그 내측에서 왕복 직선 운동하는 피스톤을 포함하는 극저온 냉동기에 있어서,
피스톤 외주면에 구비된 저장홈;
압축공간과 저장홈을 연통시키도록 피스톤의 축방향으로 형성된 유로;
유로를 개폐시켜 압축공간으로부터 저장홈으로 냉매의 흡입을 조절하는 박형의 피스톤 밸브; 그리고,
피스톤 밸브를 고정시키도록 피스톤의 축방향으로 체결된 볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조.
제1항에 있어서,
볼트를 고정시키도록 볼트와 맞물리는 동시에 피스톤의 반경 방향으로 조립되는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조.
제1항에 있어서,
피스톤에 축방향으로 볼트 머리까지 끼워지도록 구비된 볼트홀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조.
제3항에 있어서,
볼트 머리와 볼트홀 사이에 냉매 누설을 방지하기 위하여 안착되는 와셔;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
저장홈은 볼트홀과 근접한 면에 고정홈이 구비되고,
체결부재는 볼트의 나사산과 결합되는 동시에 일정각도 회전됨에 따라 일부가 고정홈에 끼워져 고정된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조.
제5항에 있어서,
체결부재는 피스톤 밸브를 볼트홀이 형성된 일면으로 눌러주도록 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 고정구조.