KR20110097071A

KR20110097071A - 극저온 냉동기의 밸브

Info

Publication number: KR20110097071A
Application number: KR1020100016699A
Authority: KR
Inventors: 박성운
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-08-31

Abstract

본 발명에 따른 극저온 냉동기의 밸브는 볼트 고정되는 볼트홀이 구비된 고정부; 고정부로부터 이격되고, 냉매의 유로를 개폐시키는 개폐부; 고정부와 개폐부 사이를 완만하게 연결하는 연결부; 그리고, 고정부의 볼트홀로부터 고정부 외주까지 절개된 절개부;를 포함하기 때문에 밸브가 볼트 체결되는 볼트홈에 포함된 공기를 밸브에 구비된 절개부를 통하여 빼낼 수 있고, 이로 인하여 완벽한 진공 상태에서 순수한 냉매를 주입할 수 있어 효율을 높일 수 있다.

Description

극저온 냉동기의 밸브 {VALVE FOR COOLER}

본 발명은 냉매의 유로를 개폐시키는 박형의 극저온 냉동기의 밸브에 관한 것으로서, 특히 개폐 동작에서 발생되는 응력을 최소화시키는 극저온 냉동기의 밸브에 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, 냉매가 유동되는 유로 상에 피스톤 밸브, 디스플레이서 밸브와 같은 박형의 밸브가 구비되는데, 밸브의 일단이 볼트 고정되고, 밸브의 다른 일단이 유로를 개폐하도록 설치된다.

그런데, 종래의 극저온 냉동기는 볼트가 밸브에 구비된 볼트홀과 밸브가 장착되는 부재의 볼트홈에 체결되도록 고정된다. 하지만, 극저온 냉동기에서 초기에 헬륨 등과 같은 냉매를 주입하기 전에 진공 상태를 만들어주기 위하여 극저온 냉동기 내부의 공기를 빼내게 되는데, 밸브가 장착되는 부재의 볼트홈을 밸브의 볼트홀 및 볼트 머리가 막고 있기 때문에 밸브가 장착되는 부재의 볼트홀에 포함된 공기를 빼내기 어렵고, 그로 인하여 소량의 공기가 포함된 상태에서 냉매가 주입됨에 따라 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 볼트 장착되는 부분에 포함된 공기를 빼낼 수 있는 극저온 냉동기의 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 밸브는 볼트 고정되는 볼트홀이 구비된 고정부; 고정부로부터 이격되고, 냉매의 유로를 개폐시키는 개폐부; 고정부와 개폐부 사이를 완만하게 연결하는 연결부; 그리고, 고정부의 볼트홀로부터 고정부 외주까지 절개된 절개부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 절개부는 볼트 머리의 반경보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 절개부는 개폐부의 움직임에 대한 응력이 작용하지 않는 부분에 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 절개부는 연결부와 반대 방향에 위치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 밸브가 볼트 장착되는 볼트홈에는 나사산에 축방향으로 연통되는 홈이 구비되고, 절개부는 볼트홈의 홈과 연통되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 밸브는 볼트 장착되는 볼트홀 및 이와 연통되도록 외주까지 연장된 절개부가 구비되기 때문에 밸브가 볼트 장착되는 부재의 볼트홈에 공기가 포함되더라도 밸브의 볼트홀 및 절개부를 통하여 빠져나올 수 있고, 그로 인하여 완벽한 진공 상태에서 순도가 높은 냉매를 주입할 수 있어 효율을 높일 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 일예가 도시된 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 디스플레이서 밸브가 도시된 정면도.

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 4는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 피스톤 밸브 일예가 도시된 정면도이다.

본 발명의 극저온 냉동기는 가스 베어링 역할을 하도록 압축공간의 냉매를 피스톤 내부로 유입되도록 하는데, 도 4에 도시된 피스톤 밸브(313)는 볼트(B)에 의해 고정되고, 다른 일단이 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 유로(312a : 도 3에 도시)를 개폐시키도록 박판 형태로 구성된다.

보다 상세하게, 피스톤 밸브(313)는 볼트(B) 체결되는 볼트홀(H)이 구비된 고정부(313a)와, 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 유로(312a : 도 3에 도시)를 개폐시키는 개폐부(313b)와, 고정부(313a)와 개폐부(313b) 사이를 완만하게 연결하는 연결부(313c)와, 볼트홀(H)로부터 외주단까지 절개된 절개부(313h)로 이루어진다.

고정부(313a)는 비교적 폭이 넓은 판 형상으로 형성되는데, 볼트(B)에 의해 눌려져 고정될 수 있도록 볼트 머리보다 크게 형성되고, 원형의 볼트홀(H)이 구비된다. 개폐부(313b)는 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 유로(312a : 도 3에 도시)보다 직경이 큰 원판 형상으로 형성되는데, 고정부(313a)와 이격되도록 위치한다. 연결부(313c)는 고정부(313a)와 개폐부(313b)보다 폭이 좁을 뿐 아니라 원호 방향을 따라 길게 형성된 곡선의 판 형상으로 형성되는데, 이는 고정부(313a)로부터 개폐부(313b)가 유연하게 개폐될 수 있도록 한다. 절개부(313h)는 볼트홀(H)과 같이 고정부(313a)에 형성되기 때문에 개폐부(313b) 및 연결부(313c)의 움직임에 따라 응력이 작용하는 고정부(313a)의 강도를 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 절개부(313h)는 밸브 개폐 시에 응력이 거의 작용하지 않는 고정부(313a)의 일부분에 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 고정부(313a)가 볼트(B) 고정되고, 개폐부(313b)가 연결부(313c)와 같이 움직이면서 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 유로(312a : 도 3에 도시)를 개폐시키기 때문에 고정부(313a)에는 응력이 작용하는데, 연결부(313c) 방향의 고정부(313a) 일부분에서 가장 큰 응력이 작용하는 반면, 연결부(313c) 반대 방향의 고정부(313a) 일부분에서 거의 응력이 작용하기 않는다. 따라서, 절개부(313h)는 응력이 거의 작용하지 않는 연결부(313c) 반대 방향의 고정부(313a) 일부분에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 피스톤 밸브(313)가 볼트(B) 고정되도록 피스톤(31 : 도 3에 도시)에는 볼트홈(H)이 구비되는데, 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)은 피스톤 밸브(313)의 볼트홀(H)과 같이 볼트(B) 체결된다. 이때, 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 포함된 공기가 빠져나가도록 볼트홈(H)의 나사산에 축방향으로 긴 홈(h)이 형성되며, 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 구비된 홈(h)은 피스톤 밸브(313)의 절개부(313h)와 연통되도록 구비된다.

따라서, 피스톤 밸브(313)가 피스톤(31 : 도 3에 도시)에 장착되는 과정을 살펴보면, 피스톤 밸브(313)의 고정부(313a) 측의 볼트홀(H)과 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)을 일치시키고, 피스톤 밸브(313)의 개폐부(313b)가 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 유로(312a : 도 3에 도시)를 막아주도록 위치시킨 다음, 피스톤 밸브(313)의 볼트홀(H)과 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 볼트(B) 체결한다. 이때, 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H) 측 홈(h)과 피스톤 밸브(313)의 절개부(313h)가 연통된다. 따라서, 공기를 빼내게 되면, 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 있는 공기는 피스톤(31 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H) 측 홈(h)을 통하여 피스톤 밸브(313)의 절개부(313h)와 볼트 머리 사이를 통하여 외부로 손쉽게 빠져나갈 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 극저온 냉동기의 디스플레이서 밸브가 도시된 정면도이다.

본 발명의 극저온 냉동기는 냉매가 재생기로부터 압축공간으로 유동될 때에 디스플레이서를 지나게 되는데, 도 5에 도시된 디스플레이서 밸브(323)는 볼트(B)에 의해 고정되고, 다른 일단이 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 흡입구(미도시)를 개폐시키도록 박판 형태로 구성된다.

보다 상세하게, 디스플레이서 밸브(323)는 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 볼트 체결되는 볼트홀(H)이 구비된 고정부(323a)와, 고정부(323a) 일측에 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 측면을 따라 연장된 곡선 형태의 회전 방지 가이드(323b)와, 회전 방지 가이드(323b) 내측을 따라 고정부(323a)가 절개된 회전 방지 가이드(323b)와 같은 곡선 형상의 제1절개부(323c)와, 고정부(323a)와 이격된 부분에 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 흡입구(미도시)를 개폐시키는 원판 형상의 개폐부(323d)와, 고정부(323a)와 개폐부(323d) 사이를 연결하는 곡선 형태의 연결부(323e)와, 볼트홀(H)로부터 외주단까지 절개된 제2절개부(323h)로 나눌 수 있다.

고정부(323a)의 볼트홀(H)은 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)과 같이 디스플레이서 커버(322 : 미도시)의 일면 중심으로부터 편심되도록 위치하며, 외주단이 디스플레이서 커버(322 : 미도시)의 측면을 따라 형성된다. 회전 방지 가이드(323b)는 고정부(323a) 일측에 연장되는데, 고정부(323a)의 볼트홀(H) 중심으로부터 디스플레이서 커버(322 : 미도시)의 일면 중심을 향하도록 디스플레이서 커버(322)의 측면을 따라 연장되며, 마찬가지로 외주단이 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 측면을 따라 곡선 형태로 형성된다. 고정부(323a)와 회전 방지 가이드(323b)의 외주단은 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 측면을 적어도 반 이상을 따라 형성된다. 제1절개부(323c)가 고정부(323a)에 형성되면, 제1절개부(323c) 외측에 회전 방지 가이드(323b)가 구비되는 동시에 제1절개부(323c) 내측에 연결부(323e)가 구비되는데, 회전 방지 가이드(323b)와 제1절개부(323c)는 동일한 곡률 반경을 가진 곡선 형태로 형성된다. 개폐부(323d)는 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 흡입구보다 큰 직경을 가진 원판 형상으로 형성된다. 연결부(323e)는 제1절개부(323c)에 의해 그 길이가 길어지도록 구성될 뿐 아니라 상대적으로 폭을 얇게 형성하여 소정의 압력에도 유연하게 개폐될 수 있도록 하는데, 일종의 원호 형상의 곡선 형태로 형성된다. 제2절개부(323h)는 볼트홀(H)과 같이 고정부(323a)에 형성되기 때문에 개폐부(323d) 및 연결부(323e)의 움직임에 따라 응력이 작용하는 고정부(313a)의 강도를 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 제2절개부(323h)는 밸브 개폐 시에 응력이 거의 작용하지 않는 고정부(323a)의 일부분에 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 고정부(323a)가 볼트(B) 고정되고, 개폐부(323d)가 연결부(323e)와 같이 움직이면서 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 흡입구를 개폐시키기 때문에 고정부(323a)에는 응력이 작용하는데, 연결부(323e) 방향의 고정부(323a) 일부분에서 가장 큰 응력이 작용하는 반면, 연결부(323e) 반대 방향의 고정부(323a) 일부분에서 거의 응력이 작용하기 않는다. 따라서, 제2절개부(323h)는 응력이 거의 작용하지 않는 연결부(323e) 반대 방향의 고정부(323a) 일부분에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 디스플레이서 밸브(323)가 볼트(B) 고정되도록 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)에는 볼트홈(H)이 구비되는데, 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)은 디스플레이서 밸브(323)의 볼트홀(H)과 같이 볼트(B) 체결된다. 이때, 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 포함된 공기가 빠져나가도록 볼트홈(H)의 나사산에 축방향으로 긴 홈(h)이 형성되며, 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 구비된 홈(h)은 디스플레이서 밸브(323)의 절개부(323h)와 연통되도록 구비된다.

따라서, 디스플레이서 밸브(323)가 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)에 장착되는 과정을 살펴보면, 디스플레이서 밸브(323)의 고정부(323a) 측의 볼트홀(H)과 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)을 일치시키고, 디스플레이서 밸브(323)의 개폐부(313e)가 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 흡입구를 막아주도록 위치시킨 다음, 디스플레이서 밸브(323)의 볼트홀(H)과 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 볼트(B) 체결한다. 이때, 디스플레이서 밸브(323)가 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)에 편심 고정되고, 디스플레이서 밸브(323)의 고정부(323a) 및 회전 방지 가이드(323b)가 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 측면과 적어도 반 이상 맞물리기 때문에 디스플레이서 밸브(323)가 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)에서 회전되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H) 측 홈(h)과 디스플레이서 밸브(313)의 절개부(323h)가 연통된다. 따라서, 공기를 빼내게 되면, 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H)에 있는 공기는 디스플레이서 커버(322 : 도 3에 도시)의 볼트홈(H) 측 홈(h)을 통하여 디스플레이서 밸브(323)의 절개부(323h)와 볼트 머리 사이를 통하여 외부로 손쉽게 빠져나갈 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

볼트 고정되는 볼트홀이 구비된 고정부;
고정부로부터 이격되고, 냉매의 유로를 개폐시키는 개폐부;
고정부와 개폐부 사이를 완만하게 연결하는 연결부; 그리고,
고정부의 볼트홀로부터 고정부 외주까지 절개된 절개부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 밸브.
제1항에 있어서,
절개부는 볼트 머리의 반경보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 밸브.
제1항에 있어서,
절개부는 개폐부의 움직임에 대한 응력이 작용하지 않는 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 밸브.
제3항에 있어서,
절개부는 연결부와 반대 방향에 위치한 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 밸브.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
밸브가 볼트 장착되는 볼트홈에는 나사산에 축방향으로 연통되는 홈이 구비되고,
절개부는 볼트홈의 홈과 연통되는 것을 특징으로 하는 극저온 냉동기의 밸브.