KR100311378B1 - 토출밸브조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출밸브 조립체에 관한 것으로, 본 발명은 피스톤이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 토출공간이 구비되어 고정 설치되는 커버부재와, 상기 커버부재의 내측에 설치되어 상기한 실린더의 선단면에 착탈되면서 실린더를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하는 밸브부재와, 상기 커버부재의 대략 동일 원주 상에 가장자리 끝단이 적어도 3점 이상 지지되어 상기한 밸브부재의 왕복운동을 탄력적으로 지지하도록 판형으로 형성되는 탄성부재를 포함함으로써, 상기 밸브부재의 개폐동작이 안정하게 되고 이를 통해 고주파 영역에서의 진동이 저감되는 효과가 있다.

Description

토출밸브 조립체{DISCHARGE VALVE ASSEMBLY}

본 발명은 토출밸브 조립체에 관한 것으로, 특히 토출밸브의 개폐동작에 따른 운동모드를 안정하게 할 수 있는 밸브스프링이 구비된 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(2)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 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.

또한, 상기 밸브스프링(13)의 중앙부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 토출밸브(12)의 외측면 중앙에 형성된 고정돌기(12a)가 압입되기 위한 진원형 또는 타원형의 고정공(131a)이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 1a는 냉매유로, 3은 흡입밸브, 4는 코킹핀, 14는 토출파이프, 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 밸브스프링(13)이 장방형의 판스프링으로 이루어져 그 양단부가 토출커버(11)의 지지단부(11a)에 2점 지지되는 것이나, 상기 밸브스프링(13)이 토출밸브(12)의 개폐동작에 따라 지속적으로 인장 및 수축되는 것을 감안하여 보면 이러한 2점 지지는 그 특성상의 불안정성으로 인해 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이 상기한 밸브스프링(13)이 불안정 운동을 하게 된다. 이는 상기 토출밸브(12)가 냉매토출을 끝내고 다시 실린더(2)의 선단면에 안착될 때 불안정하게 안착되면서 고주파 영역에서의 진동이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 토출밸브 조립체가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 토출밸브의 개폐동작이 안정하게 되어 고주파 영역에서의 진동이 증가되는 것을 방지할 수 있는 밸브조립체의 밸브스프링을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 토출밸브 조립체의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 토출밸브 조립체의 일례를 분해하여 보인 사시도.

도 3은 종래 토출밸브 조립체의 밸브스프링을 보인 사시도.

도 4a 및 도 4b는 종래 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도.

도 5는 본 발명 토출밸브 조립체의 일례를 분해하여 보인 사시도.

도 6은 본 발명 토출밸브 조립체의 밸브스프링을 보인 평면도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도.

도 8은 본 발명 토출밸브 조립체의 밸브스프링에 대한 변형예를 보인 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 토출커버 111 : 프랜지부

112 : 지지단부 120 : 토출밸브

121 : 고정돌기 122 : 코킹핀 삽입홈

130 : 밸브스프링 131 : 밸브지지부

131a : 고정공 132 : 탄성부

140 : 토출파이프

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 피스톤이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 토출공간이 구비되어 고정 설치되는 커버부재와, 상기 커버부재의 내측에 설치되어 상기한 실린더의 선단면에 착탈되면서 실린더를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하는 밸브부재와, 상기 커버부재의 대략 동일 원주 상에 가장자리 끝단이 적어도 3점 이상 지지되어 상기한 밸브부재의 왕복운동을 탄력적으로 지지하도록 판형으로 형성되는 탄성부재를 포함한 토출밸브 조립체가 제공된다.

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

도 5는 본 발명 토출밸브 조립체의 일례를 분해하여 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명 토출밸브 조립체의 밸브스프링을 보인 평면도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명 토출밸브 조립체의 동작을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 토출밸브 조립체는, 피스톤(도 1에 도시)(1)이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더(도 1에 도시)(2)를 복개하도록 그 선단면에 소정의 토출공간(S2)이 구비되어 고정 설치되는 토출커버(110)와, 상기 피스톤(1)의 왕복운동시 실린더(2)의 선단면에 착탈되면서 그 실린더(2)를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하도록 토출커버(110)의 내부에 설치되는 플라스틱 재질의 토출밸브(120)와, 상기 토출커버(110)의 내주면에 각 단부가 동일한 원주상에 적어도 3점 이상 지지됨과 아울러 중앙부는 토출밸브(120)를 지지하여 상기한 피스톤(1)의 왕복운동에 의한 밸브부재(120)의 왕복운동을 탄력적으로 지지하는 판상의 밸브스프링(130)을 포함하여 이루어진다.

상기 토출커버(110)는 그 일단에 실린더(2)와 함께 프레임(미도시) 등에 고정되는프랜지부(111)가 형성되고, 일측에는 루프파이프(미도시)와 연통되는 토출파이프(140)가 장착되며, 내주면에는 피스톤(1)의 압축행정시 밸브스프링(130)이 밀리는 것을 방지하는 지지단부(112)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 토출커버(110)의 지지단부(112)에 밀착될 수 있도록 돔형상으로 볼록하게 형성된다.

상기 밸브스프링(130)은 판스프링으로서, 그 중앙부에는 토출밸브(120)의 지지단부 단경보다 작은 직경을 갖고 토출밸브(120)의 후면에 고정되는 원형의 밸브지지부(131)가 형성되고, 그 밸브지지부(131)의 테두리에는 토출커버(110)의 내주면에 구비된 지지단부(112)에 걸려 지지되는 3개의 탄성부(132)가 방사상으로 연장 형성되어 이루어진다.

상기 탄성부(132)는 토출밸브(120)의 개폐시 균일한 탄성력을 부여하도록 등간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 밸브스프링(130)의 탄성부(132)는 전술한 바와 같이 3개로 형성될 수도 있으나, 도 8에서와 같이 상기 탄성부(232)가 4개 또는 그 이상 형성될 수 있다.

도면중 미설명 부호인 121은 고정돌기, 122는 코킹핀 삽입홈, 131a는 고정공, 230은 밸브스프링, 231은 밸브지지부, 231a는 고정공이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 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, 이 냉매가스는 피스톤(1)의 전진운동시 그 피스톤(1)에 밀려 압축되었다가 어느 시점에서는 상기한 토출밸브(130)를 밀어내게 되어 상기 토출공간(S2)에 충진되어 있던 압축가스는 토출밸브(130)에 밀려 토출파이프(140)를 통해 외부로 토출됨과 동시에, 상기 압축공간(S1)에서 압축되던 냉매가스는 토출밸브(120)가 실린더(1)의 선단면으로부터 이격될 때 상기 토출밸브(120)와 토출커버(110) 사이의 틈새를 통해 빈 토출공간(S2)으로 유입된다.

이후, 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.

이때, 상기 밸브스프링(130)의 탄성부(132)가 토출커버(110)의 지지단부(112)에 3점 이상으로 지지되므로, 상기 토출밸브(120)의 왕복운동으로 인한 밸브스프링(130)의 인장 및 수축시 그 밸브스프링(130)의 운동모드가 안정하게 되고, 이러한 밸브스프링(130)의 운동모드가 안정하게 됨에 따라 상기 토출밸브(120)의 개폐동작이 안정하게 되는데, 특히 상기 토출밸브(120)가 실린더(2)의 선단면에 안착될 때 세트에 전달하게 되는 고주파 진동레벨을 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 토출밸브 조립체는, 실린더에 이격되면서 개폐되는 토출밸브를 적어도 3점 이상에서 지지하는 밸브스프링으로 지지되도록 함으로써, 상기 밸브부재의 개폐동작이 안정하게 되고 이를 통해 고주파 영역에서의 진동이 저감되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 피스톤이 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 실린더의 선단면에 토출공간이 구비되어 고정 설치되는 커버부재와, 상기 커버부재의 내측에 설치되어 상기한 실린더의 선단면에 착탈되면서 실린더를 개폐하여 압축가스의 토출을 제한하는 밸브부재와, 상기 커버부재의 대략 동일 원주 상에 가장자리 끝단이 적어도 3점 이상 지지되어 상기한 밸브부재의 왕복운동을 탄력적으로 지지하도록 판형으로 형성되는 탄성부재를 포함한 토출밸브 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재는 중앙부에 형성되는 밸브지지부와, 상기 밸브지지부에서 등간격으로 방사상 연장되어 커버부재의 내주면에 구비된 지지단부에 걸려 지지되는 적어도 3개 이상의 탄성부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토출밸브 조립체.