KR100346149B1 - 온도팽창밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 하우징 외벽 구멍의 마개에 의한 밀봉을 프로젝션 용접만으로 확실하게 행하는 것과 하우징 외벽의 용접부 주변의 부식을 방지하는데 있다.

고압 냉매 유로(2)와 저압 냉매 유로(3)를 보유하고 고압 냉매 유료(2)의 도중에 밸브 구멍(4)을 설치한 밸브 본체(1)와, 상기 밸브 구멍(4)의 열림도를 바꾸는 밸브체(5)와, 그 밸브체를 구동하는 다이어프램(11)과 그 다이어프램으로 구획된 기밀실(12) 및 균압실(13)을 보유하고 상기 밸브 본체(1)에 기상 냉매의 온도를 감지하도록 배치되는 압력 작동 하우징(10)과, 이 하우징 외벽(14)에 형성된 구멍 (15)으로부터 기밀실(12) 내에 감온용 가스를 충전한 후에 상기 외벽 구멍(15)을 밀봉하는 마개(16)를 구비하는 온도 팽창 밸브에 있어서, 상기 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부와 상기 마개(16)를 프로젝션 용접하고, 이 프로젝션 용접부(17)의 주위부를 물이 고이지 않도록 부식 방지재(21)로 덮은 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

Description

온도 팽창 밸브{THERMOSTATIC EXPANSION VALVE}

본 발명은 차량용 공조(空調)장치 등의 냉동 시스템에 적용되는 온도 팽창 밸브에 관한 것이다.

제 7 도는 차량용 공조장치 등의 냉동 사이클 중에 배치되는 종래의 온도 팽창 밸브를 표시하고 있으며, 감압하여야 할 액상(液相) 냉매가 유통하는 고압 냉매 유로(2)와 기상(氣相) 냉매가 유통하는 저압 냉매 유로(3)를 보유하며 상기 고압 냉매 유로(2)의 도중에 밸브 구멍(4)을 설치한 밸브 본체(1)와, 이 밸브 본체(1)의 밸브 구멍(4)에 접리(接離)하여 그 밸브 구멍의 열림도를 바꾸는 밸브체(5)와, 이 밸브체의 동작을 제어하기 위하여 상기 밸브체(5)를 작동봉(6)을 개재하여 구동하는 다이어프램(11)과 그 다이어프램으로 구획된 감온용 가스를 충전하는 기밀실 (12) 및 저압 냉매 유로(3)에 연통하는 균압실(13)을 보유하고 상기 밸브 본체(1)에 기상 냉매의 온도를 감지하도록 배치되는 압력 작동 하우징(10)과, 이 압력 작동 하우징의 외벽(14)에 형성된 구멍(15)으로부터 기밀실(12)내에 감온용 가스를 충전한 후에 상기 외벽구멍(15)을 충전 완료시의 상태를 유지한 채로 밀봉하는 마개(16)와를 구비하는 구성으로 되어 있다.

또한, 도면 중 30은 저압 냉매 유로(3)의 출구에 배관 접속되는 압축기, 31은 이 압축기(30)에 배관 접속되는 응축기, 32는 이 응축기(31) 및 고압 냉매 유로 (2)의 입구에 배관 접속되는 수용 탱크, 33은 고압 냉매 유로(2)의 출구 및 저압 냉매 유로(3)의 입구에 배관 접속되는 증발기를 나타내고 있다.

상기 종래의 온도 팽창 밸브는, 하우징 외벽(14)의 구멍 주변부와 상기 마개 (16)가 테이퍼(taper)면부에서 접촉하여 제 7 도와 같이 프로젝션 용접되어 있으나, 이 프로젝션 용접부(17)의 주위에 오목부(18)가 형성되기 매문에, 이 오목부 (18)에 물(결로수:結露水 등)이 정체되어, 하우징 외벽(14)이 부식한다는 문제가 있었다.

또, 마개(16)의 구면부와 하우징 외벽(14)의 공연부(孔緣部)와의 에지(edge) 접촉부를 제 8 도와 같이 프로젝션 용접하고, 상기 마개(16)의 플렌지부를 납땜의 용접부(19)로 밀봉하는 방법도 있었으나, 이 방법은 프로젝션 용접이 마개(16)의 일시 멈춤으로서 실시되며, 납땜 용접부(19)로 밀봉을 행하는 구조로 되어 있으므로, 프로젝션 용접에 의한 합금을 전주(全周)에 하기 어렵고 강도 부족이 될 뿐만 아니라, 땜납이 프로젝션 용접부(17a)까지 돌지 않고, 프로젝션 용접부(17a)와 납땜 용접부(19)와의 사이에 공동(20: 空洞)이 생겨서, 잔류 플럭스(flux) 등에 의한 내부 부식의 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제를 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 하우징 외벽 구멍의 마개에 의한 밀봉을 프로젝션 용접만으로 확실히 행할 수 있으며, 그 위에 하우징 외벽의 프로젝션 용접부 주변의 부식을 방지할 수 있는 구조의온도 팽창 밸브를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 온도 팽창 밸브는, 감압하여야 할 액상 냉매가 유통하는 고압 냉매 유로(2)와 기상 냉매가 유통하는 저압 냉매 유로(3)를 보유하고 고압 냉매 유로(2)의 도중에 밸브 구멍(4)을 설치한 밸브 본체 (1)와, 이 밸브 본체의 밸브 구멍(4)에 접리하여 그 밸브 구멍의 열림도를 바꾸는 밸브체(5)와, 이 밸브체의 동작을 제어하기 위하여 상기 밸브체(5)를 구동하는 다이어프램(11)과 그 다이어프램으로 구획된 감온용 가스를 충전하는 기밀실(12) 및 저압 냉매 유로(3)에 연통하는 균압실(13)을 보유하며 상기 밸브 본체(1)에 기상 냉매의 온도를 감지하도록 배치되는 압력 작동 하우징(10)과, 이 압력 작동 하우징의 외벽(14)에 형성된 구멍(15)으로부터 기밀실(12)내에 감온용 가스를 충전한 후에 상기 외벽구멍(15)을 충전완료시의 상태를 유지한 채 밀봉하는 마개(16)와를 구비하는 밸브에 있어서, 상기 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부와 상기 마개 (16)가 프로젝션 용접되고, 이 프로젝션 용접부(17)의 주위부를 물이 고이지 않도록 부식 방지재(21)로 덮은 것을 특징으로 한다.

상기 외벽구멍(14)의 마개(16)에 의한 밀봉을 프로젝션 용접만으로 확실히 행하기 위하여서는, 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부와 마개(16)와를 테이퍼 면부에서 접촉하여 프로젝션 용접하는 것, 이 프로젝션 용접부(17)의 용접 길이를 0.2 mm - 1.5 mm의 범위로 설정하는 것, 프로젝션 용접부(17)의 주위에 형성되는 하우징 외벽(14)의 부식 원인이 되는 오목부(18)에 부식 방지재(21)를 주입 충전하여, 프로젝션 용접부(17)의 주위부를 물이 고이지 않도록 부식 탕지재(2l)로 덮는구조로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 온도 팽창 밸브는, 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부와 마개(16)와의 접촉부를 프로젝션 용접하고, 이 프로젝션 용접부(17)의 주위부를 부식 방지재(21)로 덮는 구조로 하였으므로, 하우징 외벽 구멍(15)의 마개(16)에 의한 밀봉을 프로젝션 용접만으로 확실하게 행할 수 있고, 그위에 하우징 외벽(14)의 프로젝션 용접부(17)의 주위부에 물이 고이는 일이 없으며, 상기 외벽(14)의 마개 용접부 주변의 부식을 부식 방지재(21)로 확실하게 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 제 1 실시예를 제 1 도 및 제 2 도에 따라 구체적으로 설명한다.

도면 중 1은 차량용 공조 장치 등의 냉동 사이클 중에 배치되는 온도 팽창 밸브의 본체를 나타내며, 이 밸브 본체(1)에는 감압하여야 할 액상 냉매가 유통하는 고압 냉매 유로(2)와, 기상 냉매가 유통하는 저압 냉매 유로(3)가 설치되며, 고압 냉매 유로(2)의 도중에는 소로(좁은 길)인 죄는 구멍으로 된 밸브 구멍(4)이 형성되어 있다. 따라서, 수용 탱크(32)로부터 고압 냉매 유로(2)로 흐르는 액상 냉매는, 유로 면적이 작은 밸브 구멍(4)을 통과함으로써 단열 팽창된다.

상기 밸브 구멍(4)의 냉매 유입쪽의 개공부(開孔部)는 밸브좌로 되어 있어서, 이 밸브 구멍 밸브좌부에 볼 모양의 밸브체(5)가 접리하여 밸브 구멍(4)의 열림도를 변경할 수 있도록 되어 있다. 상기 밸브체(5)는 볼받이(7)로 지지되며, 이 볼받이(7)와 조정너트(8)와의 사이에 설치되는 압축코일 용수철(9)에 의하여 폐(閉) 밸브 방향(밸브 구멍(4)의 밸브좌부로 강압 당하는 방향)으로 힘을 늘리고 있다.

10은 밸브 본체(1)의 상단부에 기상 냉매의 온도를 감지하도록 배치되는 압력 작동 하우징으로, 상기 밸브체(5)를 작동봉(6)을 개재해서 구동하는 다이어프램 (11)과, 이 다이어프램으로 구획된 감온용 가스를 충전하는 기밀실(12) 및 저압 냉매 유로(3)에 연통하는 균압실(13)을 보유하고 있다.

상기 하우징(10)의 외벽(14)에는 구멍(15)이 형성되며, 이 구멍으로부터 기밀실(12) 내에 감온용 가스를 충전한 후에 상기 외벽 구멍(15)을 충전 완료시의 상태를 유지한 채 금속제의 마개(16)에서 밀봉하는 구성으로 되어 있다.

따라서, 기밀실(12)은 저압 냉매 유로(3)를 흐르는 기상 냉매의 온도를 감지하고, 이 기상 냉매의 온도의 변동에 추종하여 기밀실(12) 내의 압력이 변화한다. 한편, 다이어프램(11)의 하류쪽에 위치하는 균압실(13)은, 전술한 바와 같이 저압 냉매 유로(3)와 연통하고 있어서, 저압 냉매 유로(3)를 흐르는 기상 냉매의 압력과 등압(等壓)으로 되어 있으므로, 다이어프램(11)은 기밀실(12)내의 압력과 균압실 (13)내의 압력과의 차에 의하여 변위하며, 이 움직임을 작동봉(6)을 개재하여 밸브체(5)로 전달하여 밸브 구멍(4)의 열림도를 제어한다.

상기 마개(16)는 하우징 외벽 구멍(15)에 제 1 도 부분 확대도 및 제 2 도에서 표시하는 바와 같이 끼워 넣어진 돌기부(16a)와, 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부(구멍(15)의 중심방향을 향하여 비스듬히 아래쪽에 테이퍼각 120 도 정도의 각도로 경사진 역 八 자형의 단면 형상으로 형성되어 있다)와 테이퍼 면부에서 접촉하는 테이퍼각 90 - 120 도 정도의 원추상 부분(16b)을 보유하며, 이 원추상 부분(16b)과 하우징 외벽(14)의 구멍 주변부와의 테이퍼 접촉면부를 길이 0.2 mm - 1.5 mm의 범위로 프로젝션 용접함으로써, 상기 외벽 구멍(15)을 가스 충전 완료시의 상태를 유지하여 프로젝션 용접만으로 밀봉한다.

이 경우, 하우징 외벽(14)의 프로젝션 용접부(17)의 주위에 하우징 외벽(14)의 부식 원인이 되는 오목부가 제 1 도, 제 2 도와 같이 형성되므로, 본 발명에 있어서는 상기 오목부에 접착제 등의 부식 방지재(21)를 주입 충전하고, 이 부식 방지재(21)에 의하여 마개 용접부의 주위부를 물이 고이지 않도록 덮는 구조로 되어있다. 그 외의 구성은 제 7 도에 표시한 종래의 온도 팽창 밸브와 같은 방법이므로 같은 부분에 같은 부호를 붙여서 상세히 설명하는 것은 생략한다.

또한 상기 하우징(10)의 기밀실(12) 내로의 감온용 가스의 봉입은, 아래와 같은 방법에 의하여 행하여진다. 즉, 작동봉(6)과 다이어프램(11)을 포함한 압력 작동 하우징(10)을 금속제의 아래 블록과 비금속제의 위 블록과의 사이에 하우징 외벽 구멍(15)이 위를 향하는 상태로 끼워 지지하도록 고정하고, 이 상태에서 위 블록의 내부 공간 중의 공기를 외부로 흡인하고, 기밀실(12) 내를 진공에 가까운 상태로 하여, 감온 가스를 기밀실(12) 내로 주입 충전시킨다.

계속해서, 위 블록 내의 가동 플런저(plunger)를 눌러 밑으로 내려서, 이 플런저를 지지하는 마개(16)를 하우징 외벽 구멍(15)에 끼워 넣고, 마개(16)의 원추상 부분(16b)을 하우징 외벽(14)의 구멍 주위부에 접촉시킨다. 그래서, 플런저와 아래 블록에 프로젝션 용접용의 전압을 가하고, 하우징 외벽(14)과 마개(16)의 접촉부를 가스 충전 완료시의 상태를 유지한 채 프로젝션 용접하는 방법으로 실시한다.

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예를 표시한다. 이 제 2 실시예는 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부를 평탄면으로 하고, 마개(16)의 원추상 부분(16b)의 테이퍼 각을 90 - 130도로 하고, 이 마개(16)의 원추상 부분(16b)과 하우징 외벽 구멍(15)의 열린 곳 가장자리부와의 에지 접촉부(17b)를 프로젝션 용접하고, 이 용접부의 주위에 형성되는 오목부(18)에 부식 방지재(21)를 주입 충전하여, 마개 용접부의 주위부를 물이 고이지 않도록 덮는 구조로 하고 있다.

제 4 도는 본 발명의 제 3 실시예를 표시한다. 이 제 3 실시예는 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부를 평탄면으로 하고, 마개(16)의 구면부(16c)와 하우징 외벽 구멍(15)의 열린 곳의 가장자리부와의 에지 접촉부(17b)를 프로젝션 용접하고, 이 용접부의 주위에 형성되는 오목부(18)에 부식 방지재(21)를 주입 충전하여, 마개 용접부의 주위부를 물이 고이지 않도록 덮는 구조로 하고 있다.

제 5 도는 본 발명의 제 4 실시예를 표시한다. 이 제 4 실시예는 하우징 외벽(14)의 구멍(15)의 주변부를 평탄면으로 하고, 마개(16)의 에지부(16d)와 하우징 외벽(14)의 구멍 주변 평탄부와의 에지 접촉부(17b)를 프로젝션 용접하고, 이 용접부의 주위에 형성되는 오목부(18)에 부식 방지재(21)를 주입 충전하여, 마개 용접부의 주위부를 물이 고이지 않도록 덮는 구조로 하고 있다.

제 6 도는 본 발명의 제 5 실시예를 표시한다. 이 실시예에 있어서는, 마개 (16A)를 구체(球體), 예를 들면 강철 볼, 스테인레스 볼로 하고, 에지 접촉부(17b)를 프로젝션 용접한다. 구멍(15)의 주위의 벽(14a)을 오목부로 하고, 볼(16A)을 받아 들이기 쉽게 하여도 좋다. 용접부(17b)를 부식 방지재(21)로 충전하여, 방수를 도모한다.

본 발명의 온도 팽창 밸브는, 전술한 바와 같이 하우징 외벽의 구멍 주변부와 마개와의 접촉부를 프로젝션 용접하고, 이 용접부의 주위부를 물이 고이지 않도록 부식 방지재로 덮는 구조로 하였으므로, 하우징 외벽 구멍의 마개에 의한 밀봉을 프로젝션 용접만으로 확실하게 행할 수 있으며, 그위에 하우징 외벽의 프로젝션 용접부의 주위부에 물이 고이는 일이 없으며, 상기 외벽의 마개 용접부 주변의 부식을 부식 방지재로 확실하게 방지할 수 있다고 하는 우수한 효과를 성취한다.

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 온도 팽창 밸브의 중앙 종단면도.

제 2 도는 프로젝션 용접부의 길이가 길어진 경우의 오목부 형상의 변형예를 표시하는 오목부의 확대단면도.

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 온도 팽창 밸브의 오목부 단면도.

제 4 도는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 온도 팽창 밸브의 오목부 단면도.

제 5 도는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 온도 팽창 밸브의 오목부 단면도.

제 6 도는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 온도 팽창 밸브의 오목부 단면도.

제 7 도는 종래의 온도 팽창 밸브에 있어서의 감온용(感溫用) 가스 밀봉 (sealing) 구조의 다른 실시예를 표시한 오목부 단면도.

제 8 도는 종래 기술의 온도 팽창 밸브의 또 다른 예의 중앙 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 밸브 본체 2: 고압 냉매 유로(流路)

3: 저압 냉매 유로 4: 밸브 구멍

5: 밸브체 6: 작동봉

10: 압력 작동 하우징 11: 다이어프램

12: 기밀실 13: 균압실

14: 상기 하우징의 외벽 15: 동(同) 외벽 구멍

16: 마개 17: 프로젝션 용접부

18: 오목부 21: 부식 방지재

Claims (15)

1. 감압하여야 할 액상 냉매가 유통하는 고압 냉매 유로와 기상 냉매가 유통하는 저압 냉매 유로를 보유하고 상기 고압 냉매 유로의 도중에 밸브 구멍을 설치한 밸브 본체와,

   이 밸브 본체의 밸브 구멍에 접리하여 그 밸브 구멍의 열림도를 바꾸는 밸브체와,

   이 밸브체의 동작을 제어하기 위하여 상기 밸브체를 구동하는 다이어프램과 그 다이어프램으로 구획된 감온용 가스를 충전하는 기밀실 및 저압 냉매 유로에 연통하는 균압실을 보유하고 상기 밸브 본체에 기상 냉매의 온도를 감지하도록 배치되는 압력 작동 하우징과,

   이 압력 작동 하우징의 외벽에 형성된 구멍으로부터 상기 기밀실 내에 감온용 가스를 충전한 후에 상기 외벽 구멍을 충전 완료시의 상태를 유지한 채 밀봉하는 마개를 구비한 온도 팽창 밸브에 있어서,

   상기 하우징 외벽의 구멍 주변부와 상기 마개가 프로젝션 용접되고, 이 프로젝션 용접부의 주위부를 물이 고이지 않도록 부식 방지재로 덮은 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징 외벽의 구멍 주변부와 상기 마개가 테이퍼면부에서 접촉하여 프로젝션 용접되며,

   이 프로젝션 용접부의 주위에 형성되는 오목부에 부식 방지재를 주입 충전한 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 용접부의 용접 길이는 0.2 mm에서 1.5 mm인 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
4. 냉동 사이클 중의 증발기로 흘러드는 냉매 유량을 제어하는 밸브 구멍의 열림도를 바꾸는 밸브체와,

   그 내부에 감온 가스가 밀봉된 기밀실을 보유하는 하우징으로 이루어지며,

   상기 감온 가스에 의한 냉매 온도의 감지에 의하여 상기 밸브체를 구동하는 온도 팽창 밸브에 있어서,

   상기 감온 가스는 상기 하우징에 설치된 구멍을 밀봉하는 마개에 의하여 기밀실로 충전되고, 상기 마개는 상기 구멍에 용접됨과 아울러, 용접부에 부식 방지재를 설치한 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 마개가 금속인 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 마개가 금속의 구체인 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 마개에 금속의 구체를 이용하고, 상기 구체가 상기 구멍의 에지 접촉부에 용접됨과 아울러 용접부에 부식 방지재를 설치한 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 마개가 금속의 구체인 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 마개는 구면부를 보유하며, 이 구면부가 상기 구멍에 용접된 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
10. 냉동 사이클 내의 증발기로 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 밸브 구멍의 열림도를 바꾸는 밸브체와,

    상기 밸브체를 구동하기 위해 냉매의 온도 변화에 따라 압력이 변하는 감온가스가 충전된 기밀실을 갖춘 하우징과,

    상기 기밀실에 상기 감온 가스가 밀봉되도록 상기 하우징에 형성된 구멍을밀봉하는 마개로 이루어진 온도 팽창 밸브에 있어서,

    상기 구멍의 주변부와 상기 마개가 테이퍼면부에서 프로젝션 용접으로 용접되는 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 테이퍼면부의 테이퍼각은 90 도 내지 120 도이고, 그 길이가 0.2 mm 내지 1.5 mm인 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 마개가 금속인 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 마개가 금속의 구체인 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 마개는 구면부를 보유하며, 이 구면부가 상기 구멍에 용접된 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.
15. 제 4 항에 있어서,

    상기 마개는 구면부를 보유하며, 이 구면부가 상기 구멍에 용접된 것을 특징으로 하는 온도 팽창 밸브.