KR0127107Y1 - 냉각싸이클의 절전형 냉매회로 전환밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 적어도 하나이상의 냉장실이 구비되는 냉각기구, 즉 적어도 하나이상의 증발기를 사용하도록된 냉각싸이클의 냉매회로 전자석식전환밸브를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 전자석식 전환밸브는 자계코일의 하부에 연이어 유로변환수단을 설치하고 있고, 이의 유로변환수단은 직각방향으로 냉매의 입구와 출구를 각각 구비하여 자계코일이 자극되는 것에 의해 구동하는 가동자로 출구를 개폐되게 하고 있다. 유로변환수단은 또한 외측벽 그 어느 일측 소정위치에 자계코일의 자극에 의해 변위된 가동자의 이동위치, 즉 가동자의 개로위치를 소비전력 없이 유지시키는 영구자석을 구비하고 있다. 따라서 전력소비를 줄이고, 시동과 동시에 공조를 이루게 된다.

Description

냉각싸이클의 절전형 냉매회로 전환밸브

제1도는 일반적인 냉각싸이클의 회로도.

제2도의 (a)(b)는 본 고안 전환장치의 구성을 보인 단면도로 작동상태를 보인 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

500 : 전자석식 전환밸브 510 : 자계코일

535 : 철심 530 : 유로전환수단

531 : 냉매입구 532 : 출구

533 : 가동자 533A : 폐로부재

533B : 완충부재 533C : 완충물

534 : 탄성부재 540 : 영구자석

본 고안은 여러개의 냉동/냉장실이 구비되고 적어도 1개 이상의 열교환기(증발기)가 있는 냉각싸이클의 냉매유로를 제어하는 전자석식 2방향 전환밸브에 관한 것으로, 특히 구동 소비전력을 줄이고 시동과 동시에 공조효과를 이룰 수 있게한 냉각싸이클의 절전형 전환밸브에 관한 것이다.

여러개의 냉장실이 있는 냉각기구의 냉각싸이클은 적어도 하나이상의 열교환기, 즉 냉각싸이클의 냉매회로 경로상에 적어도 두 개이상의 증발기를 구비하여 냉장요구에 따라서 선택적으로 그 증발기중 어느 하나를 구동시키어 목적하는 냉장을 이루게 하고 있다.

이러한 냉장기구의 냉각싸이클에서 증발기를 교대적으로 선택적으로 구동시키기 위해 필연적으로 냉매경로의 적당한 위치, 즉 응축기와 캐필러리튜브의 사이에 냉매 순환경로 변경을 위한 전환밸브가 설치되고 있다. 그러한 전환밸브는 대체적으로 크게 나누어 기계식과 전자석식으로 구분되고 있는데, 그 일례로 전자석식 전환밸브를 보면 통상 자계코일의 내부에 가동자를 구비하고 전원이 통전되는 것에 의해 가동자를 구동시키어 제1 또는 제2출구를 교대적이고 선택적으로 개폐하며 냉매순환의 유로 방향을 전환시키고 있다.

그런데 이러한 전자석식 전환밸브에서 냉매의 제1 및 제2출구를 교반적으로 개폐하는 가동자의 구동은 상기에서 설명한 바와 같이 자계코일에 전원이 공급되어 발생하는 자력에 의해 이루어지게 하고 있다. 이때 가동자는 대체적으로 탄성부재에 의해 그 어느 일방향으로 복원되게 하여 전원공급이 중지되면 가동자는 그 이동한 위치에서 원위치로 복귀된다. 이렇게 가동자는 자계코일이 자극되거나, 자극되지 않는 상태에 해당하는 것에 의해 제1 및 제2출구 각각을 선택적으로 개로 또는 폐로되게 하고 있다.

이러한 전자석식 전환밸브는 제1 및 제2출구의 개로 또는 폐로 그 어느 하나의 상태 유지를 위해 자계코일에 자극을 지속적으로 유지시키게 되므로서, 그 상태 유지를 위한 전력 소모가 많고, 또 이러한 지속적인 전원공급은 필연적으로 쥬울열에 의한 고온이 발생하여 전자석 전환밸브의 사용수명에 나쁜 영향을 끼침과 아울러, 주변기기에 오동작을 유발시키는 등의 많은 문제점이 대두되고 있다.

그리고 냉각기구의 가동 중지시에는 냉각싸이클의 냉매회로중 압축구간, 즉 응축기와 캐필러리튜브 사이의 회로관로 개방되어 있어 압축된 냉매는 증발기측으로 흘러나아가 이의 압축구간에서 냉매의 압축상태가 해제되어 재 가동시 냉매압축을 위한 소정의 압축 공전시간이 필연적으로 요구되어 불필요한 전력소비가 발생하게 된다.

또한 재 가동시 곧 바로 공조를 이루지 못하고 소정시간 냉각싸이클이 가동후 공조를 이루게 되어 공조효율이 저조한 문제점이 되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 시동과 동시에 공조를 이루게 하고, 전력소비를 줄일 수 있는 냉각싸이클의 절전형 냉매회로 전환밸브를 제공하는것이다.

본 고안의 다른 목적은 구동열 발생을 줄이어 사용수명을 연장시키고 주변기기의 오동작을 방지시킬 수 있는 냉각싸이클의 절전형 냉매회로 전환밸브를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적은 적어도 하나이상의 냉장실이 구비되는 냉각기구, 즉 적어도 하나이상의 증발기를 사용하도록된 냉각싸이클의 냉매회로 전자석식전환밸브를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 전자석식 전환밸브는 자계코일의 하부에 연이어 유로변환수단을 설치하고 있고, 이의 유로변환수단은 직각방향으로 냉매의 입구와 출구를 각각 구비하여 자계코일이 자극되는 것에 의해 구동하는 가동자로 출구를 개폐되게 하고 있다. 유로변환수단은 또한 외측벽 그 어느 일측 소정위치에 자계코일의 자극에 의해 변위된 가동자의 이동위치, 즉 가동자의 개로위치를 소비전력 없이 유지시키는 영구자석을 구비하고 있다. 따라서 전력소비를 줄이고, 시동과 동시에 공조를 이루게 된다.

다음 본 고안의 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다. 제1도에는 통상의 냉각기구 냉각싸이클 회로도가 도시되어 있는데, 이러한 냉각싸이클 회로는 압축기(100)와 응축기(200), 그리고 2개의 증발기(300)로 구비되어 있고, 응축기(200)와 증발기(300)의 사이, 즉 캐필러리튜브(400)의 이전에 2방향성 전자석식 전환밸브(500)을 각각 구비하여 제어회로에 의해 증발기(300) 각각을 선택적으로 구동시키어 목적하는 공기조화를 이루게 될 것이다.

본 고안은 상기와 같은 통상의 냉각싸이클에서 냉매회로 소정위치, 즉 응축기(200)와 캐필러리튜브(400)의 사이 각각에 냉매의 유로를 전환시키어주는 전환밸브(500)에 관한 것이다. 제2도에는 전자석식 전환밸브의 구조에 대해 상세히 도시되어 있다. 본 고안에서 특징적이라 할 수 있는 것은 통상의 전자석식 전환밸브에 영구자석을 이용하여 가동자의 변위상태를 전력소비 없이 유지시키게 하여 소비전력을 최소로 줄일 수 있다는데 있다. 이를 상세히 설명하면 제2도에서와 같이 전자석식 전환밸브(500)는 자계코일(510)의 일측으로 연이어 설치되는 유로변환수단(530)을 설치하고 있다. 이렇게 구성되는 유로변환수단(530)은 중공의 관체형상으로 몸체를 이루어 그 몸체 중앙부에 응축기(200)와 직결되는 냉매입구(531)가 연결되어 있고, 이의 냉매입구(531)와 직각방향으로 증발기(300)와 직결되는 출구(532)를 구비하고 있다. 이때 자계코일(510)은 제어수단에 의해 그 자력방향성이 변환되도록 구성되어 있다.

또 이러한 유로변환수단(530)내에서 제공되는 중공내에는 자계코일(510)이 자극되는 것에 의해 끌리어당겨지거나 밀리어나아가며 상기 냉매출구(532)를 개로/폐로하는 가동자(533)가 설치되어 있다. 이렇게 설치되는 가동자(533)는 이후에 설명할 탄성부재(534)에 의해 자계코일(510)이 해제됨과 아울러, 복귀되게 구성하고 있다.

또한 가동자(533)는 대략 탄두형의 중공 관체로 이루어져 그 중공내부에 냉매출구(532)와 접탈하며 유로의 폐로작용을 이루게하는 폐로부재(533A)가 구비되어 있고, 타측으로는 완충부재(533B)가 구비되어 있다. 그리고 이들의 사이를 탄성부재(534)로 탄력 설치시키어 가동자(533)가 개로시, 다시설명하면 가동자(533)가 자계코일(510) 측으로 끌리어들어가 철심(535)과 접촉시 완충효과를 기대하게 될 것이다. 더욱이 가동자(533)의 단부에 테프론등의 적합한 재질로 이루워지는 완충물(533C)을 구비하여 충격 소음도 방지하게 될 것이다.

그리고 유로전환수단(530)의 외측 적당한 위치, 즉 가동자(533)가 출구를 폐로시키기 위해 이동한 위치선상 외주벽으로 영구자석(540)을 설치하고 있다.

이러한 영구자석(540)은 자계코일(510)의 자력에 의해 끌리어당겨진 가동자(533)의 변위 상태를 고정유지시키는 고정력을 제공하게될 것이다. 이때 영구자석(540)의 자력은 상기 탄성부재(534)의 복원력 보다는 다소 강하게 작용되고, 자계코일(510)보다는 다소 약하게 설정되어 있다.

그러면 제2도의 (a)(b)를 참조하여 전자석식 전환밸브의 작동에 관해 설명하겠다. 제2도 (a)의 경우는 출구(532)가 폐로된 모습을 보이고 있다. 즉 탄성부재(534)의 복원력에 의해 가동자(533)가 출구(532)에 밀접되어 폐로한 상태이다. 이러한 모습은 자계코일(510)의 자극이 해제되어 탄성부재(534)의 복원력만으로 폐로상태를 유지하게 된다.

그리고 이와같은 상태에서 제어신호가 주어지어 자계코일(510)에 자력방향성이 주어지면 자계코일(510)은 끌어당김력이 발생하여 가동자(533)를 우향으로 끌어당기어 철심(535)측으로 끌리어들어간다. 이때 가동자(533)가 자계코일(510) 내측으로 끌리어 들어가 철심(535)과 접촉시 탄성부재(534)에 의해 탄력 설치되어 있던 완충부재(533B)에 완충효과를 얻게 되며, 또 완충물(533C)에 의해 충격소음도 방지된다. 그리고 이와같이 가동자(533)의 이동이 완료됨과 동시에 제어신호에 의해 전원공급이 차단되나, 유로전환수단(530)의 외측에 설치되어 있던 영구자석(540)의 자력에 그 변위상태를 유지하여 제2도에서와 같이 출구를 전력소비 없이 개로상태를 유지시킨다. 이때 영구자석(540)의 자력은 가동자(533)내이 탄성부재(534) 보다는 큰 자력을 가지고 있어 탄성부재의 복원력이 상쇄되어 그 위치가 고정유지 된다.

이렇게 출구를 개로시키어 목적하는 공조효과를 이루게될 것이다.

또 이러한 상태에서 제어신호가 주어지어 자계코일(510)에 상기와는 역의 자력방향성이 주어지면 출구를 가로막고 있던 가동자(533)를 자계코일의 자력과 탄성부재의 복원력에 의해 다시 출구측으로 밀어내어 출구를 가로막음과 동시에 전원공급은 차단되고 탄성부재(534)의 복원력에 의해 출구를 지속적으로 폐로시키어 기기의 가동을 정지하게 된다.

또한 이러한 가동자(533)의 폐로작용은 기기의 가동 중지시 냉각싸이클의 압축구간내의 압축냉매가 해제되는 것을 억제하여 냉각기구의 재 가동시 곧바로 열교환을 이루며 공조를 이루게 된다.

그러므로서 본 고안에서는 상기에서와 같이 출구를 개폐하는 가동자의 구동을 순간전원으로 이루고 전환위치를 영구자석으로 유지케 하므로서, 소비전력을 최소로 줄이어 전력을 절약시키는 이점이 있을 뿐 아니라, 자계코일을 순간 전원공급으로 가동시키어 종래 지속적인 전원공급에 따른 쥬울열을 방지하고 전자석의 수명에 끼치는 영향을 배제시키며, 주변기기의 오동작 또한 완전 방지하게 된다.

또한 가동자내에 완충부재와 완충물을 구비하여 의해 완충효과와 더불어 충격소음을 방지하게 된다.

이상에서와 같이 본 고안의 일실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위내에서 변경이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 철심이 내장되고, 중공의 보빈형상 몸체에 권선되어 자계발생을 위한 자계코일; 상기 자계코일의 일단에 일체로 연장되어 설치되고 냉매입, 출구가 직각방향으로 연결되며, 상기 출구와 상기 철심의 사이에 자계코일이 여자되면 출구를 개로하고, 자계코일에 자력이 상실되면 탄성부재에 의해 출구측으로 복원되어 출구를 폐로시키는 관체형상의 가동자를 갖는 유로전환수단; 상기 가동자내 양측에 그 전면으로 관출되어 상기 출구를 개로, 폐로하는 폐로부재 및, 그 이면으로 관출되어 가동자가 철심에 접하기전에 선행적으로 접촉되게한 완충부재; 상기 폐로부재와 완충부재의 사이에 개재되는 탄성부재; 및 상기 가동자 이면, 즉 상기 완충부재가 관출된 가동자의 주위에 구비되는 완충물을 포함하며, 여기서, 상기 가동자가 출구의 개로 또는 폐로시 출구측 또는 철심측 각각에 접촉시 접촉충격을 완화하고 소음을 흡수할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 냉각싸이클의 절전형 냉매회로 전환밸브.