KR100486100B1

KR100486100B1 - 유로 변환 밸브장치

Info

Publication number: KR100486100B1
Application number: KR10-2002-0061676A
Authority: KR
Inventors: 진금수
Original assignee: 진금수
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2005-04-29
Also published as: KR20040032500A

Abstract

본 발명은 유로 변환 밸브장치에 관한 것으로서, 구조를 단순화하고, 유로 변환이 신속 정확한 유로 변환 밸브장치를 제공하도록 한 것이다.

본 발명은 밸브 보디(2)의 중앙 양측에 밸브 시트(3)(3')를 형성하여 양 밸브 시트(3)(3') 사이에 공급도관(4)을 연결하고, 상기 양 밸브 시트(3)(3')의 인접주위에 분기도관(5)(5')을 연결하며, 상기 밸브 보디(2)의 양단에 상기 밸브 시트를 선택적으로 개폐하는 밸브(7)(7')를 설치한 밸브 본체(6)를 밸브의 양측에 압력실(P ₁)(P ₂)이 형성되게 삽입한 유로 변환 밸브(1)와; 일측에 전자석(12)을 설치하고 타측에 밸브 시트 본체(13)를 형성하여 그 양측에 밸브 시트(14)(14')를 대향되게 형성하며, 상기 밸브 시트 본체(13)에 조작유체 도피구(15)를 설치하고, 상기 조작유체 도피구(15)의 양측에 조작유체 공급 및 배출구(16)(16')를 형성한 케이싱(11)과, 상기 케이싱(11)에 삽입하고 타측의 외경을 상기 밸브 시트 본체(13)보다 소경으로 형성하여 조작유체 도피통로(18)를 형성함과 동시에 내부에 관통공(19)을 형성하며, 상기 관통공(19)에 조작유체 공급공(20)(20')을 일정간격으로 형성하며, 상기 조작유체 공급공(20)(20')의 양측에 일정간격을 두고 상기 밸브 시트(14)(14')를 선택적으로 개폐하는 디스크(21)(21')와 밀폐링(23)(23')을 설치하며, 일측에 코일 스프링(24)을 설치한 피스톤(17)을 구비한 밸브 변환수단(10)과; 상기 공급도관(4)과 케이싱(11)의 일측에 연결한 조작유체 공급관(25)과; 상기 밸브 보디(2) 양측의 압력실(P ₁)(P ₂)과 조작유체 공급 및 배출구(16)(16')를 연결한 제 1 및 제 2 도관(26)(26')으로 구성한 것이다.

Description

유로 변환 밸브장치 {PASSAGE CONVERSION VALVE DEVICE}

본 발명은 유로 변환 밸브장치에 관한 것이며, 상세하게는 유체압 발생장치 에서 발생된 유체를 1개의 공급도관으로 토출하고 상기 공급도관에 분기도관을 연결하며, 상기 분기도관에 선택적으로 작동되는 이용기기를 설치한 장치에 사용하는 자동 유로 변환 밸브장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 압축기, 유압펌프 등의 유체압 발생장치에서 발생된 압력유체를 1개의 공급도관으로 토출하고 상기 공급도관에 이용기기를 설치한 분기도관을 연결하여 이용기기를 선택적으로 작동시키는 장치는 공기조화설비, 자동화 설비 등에 광범위하게 사용되고 있다.

종래 상기 장치는 도 3에 예시한 바와 같이 히트 펌프식 공기 조화 설비를 예를 들면, 압축기(미도시)에서 압축된 냉매증기를 1개의 공급도관(40)으로 토출시키고, 상기 공급도관(40)에 분기도관(41)(42)을 연결하며, 상기 분기도관(41)(42)에 이용기기인 공냉식 응축기(43)와 수냉식 응축기(44)를 각각 설치하여 공냉식 응축기(43)에서는 냉매증기가 공냉식 응축기(43) 주위의 공기에 의하여 응축될 때 그 응축열에 의하여 공기를 가열하여서 대류난방, 건조용 등으로 사용하고, 수냉식 응축기(44)에서는 냉매증기가 수냉식 응축기(44)가 내장된 저탕조 내의 물에 의하여 응축될 때 그 응축열에 의하여 온수를 생성하여서 복사난방·급탕용 등으로 사용하고 있다.

그리고 상기한 공냉식 응축기(43)와 수냉식 응축기(44)를 선택적으로 자동 작동시킬 때에는 상기 공냉식 응축기(43)와 수냉식 응축기(44)의 입구의 분기도관(21)(22)에 솔레노이드 밸브(45)(46)를 각각 설치하고, 상기 솔레노이드 밸브(45)(46)를 선택적으로 개폐하여 유로인 분기도관(41)(42)에 냉매증기를 선택 적으로 공급하고 있다.

한편 상기한 솔레노이드 밸브(45)(46)는 통상적으로 밸브와, 상기 밸브의 스템에 설치한 솔레노이드와, 상기 밸브를 정상상태(초기 상태)로 복귀하기 위한 스프링으로 구성하여서 솔레노이드를 여자하여 정상상태(개방 또는 폐쇄)를 유지하도록 하고, 솔레노이드의 여자를 해제하였을 때에는 스프링의 탄성 복원력에 의하여 밸브가 정상상태를 유지하도록 한 것이다.

또한 상기한 솔레노이드 밸브는 그 개폐를 용이하게 하기 위하여 솔레노이드의 여자력과 스프링의 탄성력을 상호 비례 관계가 유지되도록 설계하는 것임으로 솔레노이드 밸브의 폐쇄시에 역방향으로 작용하는 유체압(도 3에서는 냉매액)에 의하여 솔레노이드 밸브가 개방될 염려가 있고, 이를 방지하기 위하여 상기 솔레노이드 밸브(45)(46)의 후방에 체크 밸브(47)(48)를 부설하고 있다.

그러나 상기와 같이 분기도관(41)(42)의 이용기기(43)(44) 전방에 솔레노이드 밸브(45)(46) 및 체크 밸브(47)(48)를 설치하면 구조가 복잡하여지고, 상기 솔레노이드 밸브(45)(46)는 이용기기 등에 설치한 센서의 검출신호에 의하여 각각 개폐되는 것임으로 유로의 선택적인 개폐 즉 유로 변환이 불완전하게 될 염려가 있어서 신뢰성이 저하되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 구조를 단순화하고, 유로 변환이 신속 정확한 유로 변환 밸브장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 밸브 보디의 중앙 양측에 밸브 시트를 형성하여 양 밸브 시트 사이에 공급도관을 연결하고, 상기 양 밸브 시트의 인접주위에 분기도관을 연결하며, 상기 밸브 보디의 양단에 상기 밸브 시트를 선택적으로 개폐하는 밸브를 설치한 밸브 본체를 밸브의 양측에 압력실이 형성되게 삽입한 유로 변환 밸브와; 일측에 전자석을 설치하고 타측에 밸브 시트 본체를 형성하여 그 양측에 밸브 시트를 대향되게 형성하며, 상기 밸브 시트 본체에 조작유체 도피구를 설치하고, 상기 조작유체 도피구의 양측에 조작유체 공급 및 배출구를 형성한 케이싱과, 상기 케이싱에 삽입하고 타측의 외경을 상기 밸브 시트 본체보다 소경으로 형성하여 조작유체 도피통로를 형성함과 동시에 내부에 관통공을 형성하며, 상기 관통공에 조작유체 공급공을 일정간격으로 형성하며, 상기 조작유체 공급공의 양측에 일정간격을 두고 상기 밸브 시트를 선택적으로 개폐하는 디스크와 밀폐링을 설치하며, 일측에 코일 스프링을 설치한 피스톤을 구비한 밸브 변환수단과; 상기 공급도관과 케이싱의 일측에 연결한 조작유체 공급관과; 상기 밸브 보디 양측의 압력실과 조작유체 공급 및 배출구를 연결한 제 1 및 제 2 도관으로 구성한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 단면도로서, 본 발명은 유로 변환 밸브(1)와, 밸브 변환수단(10)으로 대별된다.

상기 유로 변환 밸브(1)는 밸브 보디(2)의 중앙 양측에 밸브 시트(3)(3')를 형성하고, 상기 양 밸브 시트(3)(3') 사이에 유체압 발생장치의 공급도관(4)을 연결함과 동시에 밸브 시트(3)(3') 인접위치에 분기도관(5)(5')을 연결한 것이다.

그리고 상기 밸브 보디(2)에는 밸브 본체(6)를 삽입하는 바, 상기 밸브 본체(6)의 양단에 상기 밸브 시트(3)(3')를 선택적으로 개폐하는 밸브(7)(7')를 형성함과 동시에 밸브(7)(7')에 실(seal)(8)(8')을 설치하여서 밸브(7)(7')의 외측과 밸브 보디(2) 사이에 압력실(P ₁)(P ₂)을 형성하여서 된 것이다.

상기 밸브 변환수단(10)은 케이싱(11)의 일측에 전자석(12)을 설치하고, 타측에 밸브 시트 본체(13)를 형성하여 그 양측에 대향되게 밸브 시트(14)(14')를 형성하며, 상기 밸브 시트 본체(13)에 조작유체 도피구(15)를 설치하고, 상기 조작유체 도피구(15)의 양측에 조작유체 공급 및 배출구(16)(16')를 형성한 것이다.

그리고 상기 케이싱(11)에는 상기 전자석(12)에 의하여 왕복 운동하는 피스톤(17)을 삽입하는 바, 상기 피스톤(17)은 전자석(12) 설치 위치보다 그 반대측의 외경을 상기 밸브 시트 본체(13)의 내경보다 작게 형성하여 밸브 시트 본체(13)와의 사이에 조작유체 도피통로(18)를 형성함과 동시에 내부에 관통공(19)을 형성하고, 상기 관통공(19)에 조작유체 공급공(20)(20')을 일정간격으로 형성하며, 상기 조작유체 공급공(20)(20') 사이에 상기 밸브 시트(14)(14')를 선택적으로 개폐하는 디스크(21)(21')를 설치하고, 상기 디스크(21)(21')의 조작유체 공급공(20)(20')의 외측에 밀폐링(23)(23')을 일정간격이 유지되게 형성한 것이며, 상기 디스크(21)(21')의 밸브 시트(14)(14') 측에는 실(22)(22')을 설치하고, 피스톤(17)의 일측에 코일 스프링(24)을 설치한 것이다.

그리고 상기 공급도관(4)과 케이싱(11)의 일측에 조작유체 공급관(25)을 연 결하고, 상기 밸브 보디(2) 양측의 압력실(P ₁)(P ₂)과 조작유체 공급 및 배출구(16)(16')를 제 1 도관(26) 및 제 2 도관(26')으로 연결한 것이다.

상기한 본 발명은 예를 들어 히트 펌프 장치에 사용할 경우에는 도 2와 같이 압축기(30)의 냉매증기 토출도관(31)을 공급도관(4)에 연결하고, 압축기(30)의 흡입도관(32)에 조작유체 도피구(15)를 도관(33)으로 연결하며, 유로 변환 밸브(1)의 분기도관(5)(5')에는 도 3과 같은 공냉식 응축기와 수냉식 응축기나, 실내 열교환기와 실외 열교환기 등을 연결하는 것이며, 다른 유체압 발생장치에 사용할 경우에도 공급도관(4)에 공급하는 유체압은 흡입도관을 흐르는 유체압보다 항상 커야 하는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 도 2와 같은 상태 즉 유로 변환 밸브(1)의 밸브 시트(3)에서 밸브(7)는 개방되어 있음과 동시에 밸브 시트(3')는 밸브(7)에 의하여 폐쇄되어 있고, 밸브 변환수단(10)의 전자석(12)은 여자되어 있지 않음으로 코일 스프링(24)의 탄성 복원력에 의하여 밸브시트(14')는 디스크(21')에 의하여 폐쇄되어 있음으로 압축기(30)에서 압축된 고온·고압의 냉매증기는 분기도관(5)으로 공급되고 있는 상태에 있는 것이다.

상기한 상태에서 압축기(30)에서 압축된 고온·고압의 냉매증기를 분기도관(5')측으로 변환 공급하기 위하여서는 전자석(12)에 전원을 공급하여 전자석(12)을 여자하면 피스톤(17)을 잡아당김(도면의 우측)으로 폐쇄되어 있던 밸브 시트(22')는 개방되고, 개방되어 있던 밸브 시트(14)는 디스크(21)에 의하여 폐쇄 되는 바, 상기와 같이 밸브 시트(14)가 디스크(21)에 의하여 폐쇄되면 디스크(21')는 조작유체 공급 및 배출구(16')를 통과함에 따라 조작유체 공급공(20)은 조작유체 공급 및 배출구(16)와 연통되고 조작유체 공급공(20')은 연통되어 있던 조작유체공급 및 배출구(16')를 차단함과 동시에 조작유체 공급 및 배출구(16')는 밸브 시트 본체(13')와 피스톤(17) 사이에 형성한 조작유체 도피통로(18)를 경유하여 조작유체 도피구(15)와 연통되는 것이다.

상기와 같이 조작유체 공급공(20)과 조작유체 공급 및 배출구(16)가 연통되고 조작유체 공급 및 배출구(16')가 조작유체 도피구(15)와 연통되면 공급도관(4)에서 조작유체 공급관(25)으로 공급되는 고온·고압의 냉매증기는 조작유체 공급공(20), 조작유체 공급 및 배출구(16) 및 제 1 도관(26)을 경유하여 압력실(P ₁)에 공급됨과 동시에 압력실(P ₂)에 정체되어 있던 고온·고압의 냉매증기 또는 냉매액은 압축기(30)의 흡입도관(32)의 흡입 부압에 의하여 제 2 도관(26'), 조작유체 공급 및 배출구(16'), 조작유체 도피통로(18), 조작유체 도피구(15) 및 도관(33)을 경유하여 압축기에 흡입되면서 밸브(7)는 밸브 시트(3)를 폐쇄하고 밸브 시트(3')를 폐쇄하고 있던 밸브(7')는 개방됨으로써 공급도관(4)에서 분기도관(5)으로 흐르던 유로는 폐쇄되고 공급도관(4)과 분기도관(5')은 연통되어 압축기(30)에서 압축된 고온·고압의 냉매증기는 분기도관(5')으로 변환 공급되는 것이다.

그리고 상기 상태에서 압축기(30)에서 압축된 고온·고압의 냉매증기를 분기도관(5')측으로 변환 공급할 때에는 전자석(12)의 여자를 해제하면 피스톤(17)은 코일 스프링(24)의 탄성 복원력에 의하여 도 2와 같이 이동함에 따라 조작유체 공급공(20)과 조작유체 공급 및 배출구(16)는 폐쇄됨과 동시에 조작유체 공급 및 배출구(16)는 조작유체 도피구(15)와 연통되고, 조작유체 공급공(20')과 조작유체 공급 및 배출구(16')와 연통됨으로써 압축기(30)에서 압축된 고온·고압의 냉매증기는 압력실(P ₂)에 공급되고 압력실(P ₁)의 고온·고압의 냉매증기 또는 냉매액은 압축기(30)의 흡입도관(32)의 흡입 부압에 의하여 압축기(30)에 흡입되어서 공급도관(4)과 분기도관(5)은 연통되기 때문에 압축기(30)에서 압축된 고온·고압의 냉매증기는 분기도관(5)으로 변환 공급되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 유로 변환 밸브와 전자석에 의하여 왕복 운동하면서 조작유체를 공급하고 배출하는 밸브 변환수단으로 구성하여 분기도관으로 흐르는 유체를 선택적으로 변환 공급되도록 함으로써 구조가 간단하고 또한 유로 변환이 신속하고 정확한 것이다.

그리고 밸브와 디스크에 실을 설치함으로써 유로 변환 밸브 및 변환 밸브수단을 유동하는 유체와 조작유체의 기밀유지가 양호하여 유로 변환의 신뢰성 및 정확성을 확보할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예의 사용 예시도.

도 3은 종래의 유로 변환 밸브의 사용 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 유로 변환 밸브 3, 3' : 밸브 시트 4 : 공급도관

5, 5' : 분기도관 7, 7' : 밸브 P _1,P ₂: 압력실

10 : 밸브 변환수단 14, 14' : 밸브 시트

15 : 조작유체 도피구 16, 16' : 조작유체 공급 및 배출구

17 : 피스톤 18 : 조작유체 도피통로

19 : 관통공 20, 20' : 조작유체 공급공

21, 21' : 디스크 23, 23' : 밀폐링

Claims

밸브 보디의 중앙 양측에 밸브 시트를 형성하여 양 밸브 시트 사이에 공급도관을 연결하고, 상기 양 밸브 시트의 인접주위에 분기도관을 연결하며, 상기 밸브 보디의 양단에 상기 밸브 시트를 선택적으로 개폐하는 밸브를 설치한 밸브 본체를 밸브의 양측에 압력실이 형성되게 삽입한 유로 변환 밸브와; 일측에 전자석을 설치하고 타측에 밸브 시트 본체를 형성하여 그 양측에 밸브 시트를 대향되게 형성하며, 상기 밸브 시트 본체에 조작유체 도피구를 설치하고, 상기 조작유체 도피구의 양측에 조작유체 공급 및 배출구를 형성한 케이싱과, 상기 케이싱에 삽입하고 타측의 외경을 상기 밸브 시트 본체보다 소경으로 형성하여 조작유체 도피통로를 형성함과 동시에 내부에 관통공을 형성하며, 상기 관통공에 조작유체 공급공을 일정간격으로 형성하며, 상기 조작유체 공급공의 양측에 일정간격을 두고 상기 밸브 시트를 선택적으로 개폐하는 디스크와 밀폐링을 설치하며, 일측에 코일 스프링을 설치한 피스톤을 구비한 밸브 변환수단과; 상기 공급도관과 케이싱의 일측에 연결한 조작유체 공급관과; 상기 밸브 보디 양측의 압력실과 조작유체 공급 및 배출구를 연결한 제 1 및 제 2 도관으로 구성한 유로 변환 밸브장치.
제 1 항에 있어서, 밸브에 실을 설치한 유로 변환 밸브장치.
제 1 항에 있어서, 디스크에 실을 설치한 유로 변환 밸브장치.