KR100552942B1

KR100552942B1 - 전동 밸브

Info

Publication number: KR100552942B1
Application number: KR1020030045988A
Authority: KR
Inventors: 마사야 사토; 히토시 우메쟈와
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2006-02-22
Also published as: CN1504668A; KR20040048292A; JP2004183756A

Abstract

슬리브에 대한 밸브 로드의 부착 공정수를 대폭적으로 삭감하여, 톱니가 부착된 리테이너 링에 가압력을 가하는 것 만으로 위치 결정이 이루어지며, 조립 작업을 간소화하여, 대폭적으로 조립 비용을 삭감한다. 또한, 슬리브와 밸브 로드간의 결합 강도를 크게 하여, 슬리브에 대한 밸브 로드의 부착 위치를 무단계로 한다.

밸브 챔버(65)내에 밸브체(67)를 가지는 밸브 본체(61)와, 밸브 본체의 상부에 놓여 고정되는 전동부(30)를 구비한다. 밀폐 케이스(81)내에 배치된 로터(83)를 가지며, 또한 밸브체(67)가 밸브 로드(70)에 의해 로터(83)에 연결된다. 로터(83)는 외측에 마그넷(89)과 내측에 슬리브(84)를 배치하고, 슬리브에 의해 밸브 본체에 부착 고정시킨 고정 가이드(90)와 나사식으로 결합된다. 슬리브(84)에 대해 밸브 로드(20)는 톱니가 부착된 둥근 고리 형상의 리테이너 링(100)에 의해 고정된다.

Description

전동 밸브{MOTOR OPERATED VALVE}

도 1은 본 발명의 하나의 실시예를 나타낸 전동 밸브의 수직 단면도이다.

도 2는 도 1의 리테이너 링에 대한 평면도이다

도 3은 종래 기술에 따른 전동 밸브의 수직 단면도이다.

* 부호의 설명 *

10 : 전동 밸브(공지의 것)

11 : 밸브 본체

11a : 밸브 본체의 상측 부분

12 : 배관 접속부

12a : 입구측 통로

13 : 배관 접속부

13a : 출구측 통로

15 : 밸브 챔버

17 : 밸브체

20 : 밸브 로드

20a : 밸브 로드의 상측 부분

21 : 밸브 시트체

30 : 전동부

31 : 밀폐 케이스

31a : 케이스 내측 챔버

32 : 스테이터 코일

33 : 로터

34 : 슬리브

34a : (슬리브 상부의) 연결벽

39 : 마그넷

40 : 고정 가이드

41 : C형 링

42 : 내측 와셔

43 : 완충 스프링

44 : 고정구

60 : 전동 밸브(본 발명의 실시예)

61 : 밸브 본체

61a : 밸브 본체의 상측 부분

62 : 배관 접속부

62a : 입구측 통로

63 : 배관 접속부

63a : 출구측 통로

65 : 밸브 챔버

67 : 밸브체

70 : 밸브 로드

70a : 밸브 로드의 상측 부분

70b : 중간단부

71 : 밸브 시트체

81 : 밀폐 케이스

81a : 케이스 내측 챔버

81b : 하부 덮개

81c : 캔(can)체

83 : 로터

84 : 슬리브

84a : 상부의 연결벽

84b : 암나사

85 : 완전 폐쇄 스토퍼

86 : 밸브 폐쇄 규제 핀

89 : 마그넷

90 : 고정 가이드

90a : 숫나사

92 : 내측 와셔

93 : 완충 스프링

94 : 고정구

100 : (환형의) 톱니가 부착된 리테이너 링

101 : 원주부

103 : 톱니부

본 발명은, 전동 밸브에 관한 것이며, 특히 냉난방의 냉동 사이클에 이용되는 냉매 등의 유체의 유량을 제어하는 전동 밸브에 관한 것이다.

이러한 냉동 사이클 등에 사용되는 종래의 전동 밸브는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 도 3은 특허 문헌 1에 개시된 전동 밸브를 도시한 것으로, 우선은 이 종래 기술에 따른 유량 제어용 전동 밸브(10)에 대해 설명한다.

전동 밸브(10)를 구성하는 밸브 본체(11)에는, 상부에 스테핑 모터 등의 전동부(30)가 놓여져 고정되며, 밸브 본체(11)의 외측에 배관 접속부(12, 13)를 구비함과 동시에, 밸브 본체(11)에는 밸브 챔버(15)가 형성되며, 이 밸브 챔버(15)내에는 밸브체(17)가 배치되어 있다. 또한, 이 밸브체(17)는 밸브 로드(20)에 부착되어 고정되며, 밸브 시트체(21)가 상기 밸브 본체(11)에 나사식으로 결합되어 있다. 상기 배관 접속부(12)내에는 입구측 통로(12a)가 설치되고, 상기 배관 접속부(13)에는 출구측 통로(13a)가 설치되며, 양 통로(12a, 13a)는 상기 밸브 챔버(15)에 연결되어 있다. 상기 밸브 로드(20)는 그 중간부가 상기 밸브 본체(11)의 상측 부분(11a)에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있음과 동시에, 밸브 로드(20)의 상측 부분(20a)은 전동부(30)내에 삽입되어 있다.

전동부(30)는, 밸브 본체(11)에 놓여져 고정되는 원통형상의 밀폐 케이스(31)와, 이 밀폐 케이스(31)의 외측에 배치된 스테이터 코일(32)과, 상기 밀폐 케이스(31)의 케이스 내측 챔버(31a)에 배치된 로터(33)로 구성되어 있다. 또한, 이 로터(33)를 구성하는 슬리브(34)와 마그넷(39)은, 그 끼움접합부가 접착제에 의해 접착 고정됨과 동시에, 그 상부에서 고정구(44)에 의해 고정되어 있다.

또한, 상기 밸브 본체(11)의 상측 부분(11a)에는, 상기 밸브 로드(20)와 동축으로, 상기 밸브 로드(20)를 슬라이딩 가능하게 내삽하는 고정 가이드(40)가 고정되어 있다. 상기 밸브 로드(20)의 상측 부분(20a)은, 상기 슬리브(34)상부의 연결벽(34a)의 중심에 설치된 구멍을 관통하여 그 돌출단이 C링(41)에 의해 고정 부착됨과 동시에, 상기 밸브 로드(20)의 중간단부와 상기 슬리브의 연결벽의 내측 와셔(42)와의 사이에, 밸브체(17)를 밸브가 폐쇄되는 방향으로 힘을 가하는 완충 스프링(43)이 설치되어 있다.

[특허문헌 1]

일본 특허 공개 공보 제 2000-356278호(특히, 단락번호 0002∼0012 및 도 3)

그러나, 상기의 종래 기술에서는, 밸브 로드(20)에 슬리브(34)를 고정 부착시킴에 있어서, C링(41)을 이용하고 있으나, 밸브 로드와 슬리브간의 위치 조정을 밸브 시트체 및 밀폐 케이스에 의해 수행하는 관계로 조립 공정수가 많아져, 작업성이 나쁘다는 문제가 있다. 또한, 밸브 시트체를 밸브 본체와 일체로 구성한 경우는, 별도로 스페이서를 압입함으로써 대응하고 있으나, 이 경우에는 품질에 편차가 생길 뿐만아니라, 밸브 시트체나 나사에 데미지(damage)가 가해진다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기한 종래의 전동 밸브가 안고 있는 조립상의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 밸브 로드와 슬리브의 위치 조정 및 그 조립이 용이할 뿐만아니라, 고정 상태가 확실한 전동 밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 상기한 과제를 달성하기 위해, 하기의 수단을 강구하였다. 즉,

청구 제 1항의 전동 밸브는, 밸브 챔버 내에 밸브체를 가지는 밸브 본체와, 이 밸브 본체의 상부에 놓여져 고정되는 전동부를 구비하며, 상기 전동부가 밀폐 케이스 및 이 밀폐 케이스의 내측 챔버에 배치된 로터를 구비하며, 또한, 상기 밸브체가 밸브 로드에 의해 상기 로터에 연결됨과 동시에, 상기 밸브 챔버와 상기 케이스 내측 챔버간에 유체가 서로 통하도록 한 전동 밸브에 있어서, 상기 로터는, 외측에 마그넷과 내측에 슬리브가 배치되고, 상기 슬리브는 상기 밸브 본체에 부착 고정된 고정 가이드와 나사식으로 결합되며, 상기 밸브 로드는 톱니가 부착된 환형의 리테이너 링(retainer ring)에 의해 슬리브에 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구 제 2항의 전동 밸브는, 청구 제 1항의 전동 밸브에 있어서, 상기 톱니가 부착된 리테이너 링의 톱니가 밸브 로드를 고정시킨 상태에서 탄성 변형되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 전동 밸브(60)의 수직 단면도이다. 도 1에 있어서, 놋쇠 등의 재료로 형성되는 밸브 본체(61)는, 상부에 스테핑 모터 등의 전동부(30)를 올려놓은 상태로 고정시키고, 그 외측에 나사 절삭된 배관 접속부(62, 63)를 구비하고 있다. 또한, 상기 밸브 본체(61)내에는 밸브 챔버(65)가 형성되어 있고, 이 밸브 챔버(65)에는 밸브체(67)와 밸브 시트체(71)가 동일한 축심으로 배치되어 있다. 상기 밸브체(67)는 밸브 로드(70)에 부착 고정되고, 상기 밸브 시트체(71)는 상기 밸브 본체(61)에 상하 위치 조절이 가능하게 나사식 결합에 의해 고정되어 있다.

상기 배관 접속부(62)내에는, 입구측 통로(62a)가 설치됨과 동시에, 상기 배관 접속부(63)에는 출구측 통로(63a)가 설치되며, 양 통로(62a, 63a)는 상기 밸브 챔버(65)에 연결되도록 접속되어 있다. 상기 밸브 로드(70)는, 그 중간부가 상기 밸브 본체(61)의 상측 부분(61a)에 슬라이딩 가능하게 축지지되어 있음과 동시에, 상기 밸브 로드(70)의 상측 부분(70a)은, 전동부(30)내에 삽입되어 있다.

상기 전동부(30)는, 상기 밸브 본체(61)의 상기 상측 부분(61a)에 놓여져 고정되는 비자성체의 판으로 구성되는 원통형상의 밀폐 케이스(81)와, 이 밀폐 케이스(81)의 외측에 배치된 스테이터 코일(미도시)과, 상기 밀폐 케이스(81)의 케이스 내측 챔버(81a)에 배치된 로터(83)로 구성되어 있다. 이 로터(83)는, 내주측에 배치된 스테인리스제의 슬리브(84)와 외주측에 배치된 마그넷(89)으로 형성되어 있다. 또한, 상기 로터(83)를 구성하는 상기 슬리브(84)와 마그넷(89)은, 그 끼움접합부가 접착제에 의해 접착 고정됨과 동시에, 그 상부에서 고정구(94)를 이용하여 고정되어 있다.

상기 밀폐 케이스(81)는, 하부 덮개(81b)와 캔(can)체(81c)로 형성되며, 상기 하부 덮개(81b; 밸브 본체(61))에는 완전 폐쇄 스토퍼(85)가 고정 부착되어 있고, 상기 로터(83)의 상기 슬리브(84)의 하단부에 돌출량을 조절할 수 있도록 나사식으로 장착된 밸브 폐쇄 규제 핀(86)이 상기 완전 폐쇄 스토퍼(85)의 외주면부에 접촉하여, 상기 로터(83)의 밸브 폐쇄의 하강 한계를 규제하고 있다. 상기 슬리브(84)의 상부 외주에는 상방으로 연장 설치되어 연결벽(84a)이 형성되고, 이 연결벽(84a)에는, 밸브 개방 규제 핀(미도시)이 그 돌출량을 조절할 수 있도록 나사식으로 결합되어 있으며, 상기 밸브체(67)의 완전 개방시에 상기 캔체(81c)가 상단의 스토퍼(미도시)에 접촉하여 상기 로터(83)의 밸브 개방의 상승 한계를 규제하는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 밸브 본체(61)의 상측 부분(61a)에는, 상기 밸브 로드(70)와 동축으로, 상기 밸브 로드(70)를 슬라이딩 가능하게 내삽하는 스테인리스제의 중공의 통형상 고정 가이드(90)가 고정되어 있다. 이 고정 가이드(90)의 외주에는 숫나사(90a)가 형성되어 있고, 동시에 상기 슬리브(84)의 중심부의 내주에는 암나사(84b)가 형성되어, 상기 숫나사(90a)와 결합되어 있다.

또한, 로터(83)를 구성하는 슬리브(84)에 밸브 로드(70)를 고정하기 위해, 도 2에 상세히 도시한 바와 같은 톱니가 부착된 환형의 리테이너 링(100)을 이용하고 있다. 상기 톱니가 부착된 리테이너 링(100)은, 탄성 금속재의 박판으로 이루어지며, 둥근 고리 형상으로 원주부(101)의 중심 위치에는 구멍이 형성되어 있으 며, 이 구멍의 중심부를 향해 3개의 톱니부(103)가 원주부(101)와 일체로 형성되어 있다. 그리고, 3개의 톱니부(103)의 중심측 가장자리는, 밸브 로드(70)의 상측 부분(70a)의 둘레부에 접촉되었을 때, 약간 탄성 변형하여 경사 각도가 커지면서 이 상측 부분(70a)의 둘레부로 파고들어감으로써 결합 강도도 커진다. 또한, 상기 밸브 로드(70)의 중간단부(70b)와 상기 슬리브의 연결벽의 내측 와셔(92) 사이에, 밸브체(67)를 밸브가 폐쇄되는 방향으로 힘을 가하는 완충 스프링(93)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 전동 밸브(30)는, 외부로부터의 전기(펄스) 신호에 의해 자화되면, 상기 로터(83)가 상기 전기 신호량에 기초하여 소정량만큼 회동한다. 상기 로터(83)는 상기 고정 가이드(90)에 그 암나사(84b)와 숫나사(90a)가 결합되어 있기 때문에, 상기 로터(83)는, 그 회동에 따라 상하의 소정 방향으로 이동하며, 고정되어 있는 상기 밸브 로드(70)를 마찬가지로 상하의 소정 방향으로 이동시켜, 상기 밸브체(67)가 상기 밸브 시트체(71)에 대해 그 간격을 이동시켜, 상기 전동 밸브(30)에 의해 제어되는 냉매의 유량을, 부여되는 전기 신호의 양에 대응하여 제어하는 것이다.

이러한 구성에 의해, 슬리브(84)에 밸브 로드(70)가 끼워져 있는 상태에서, 톱니가 부착된 리테이너 링(100)을 압입부재로하여 밸브 로드(70)에 상방으로부터 강하게 가압하면, 톱니가 부착된 리테이너 링(100)이 슬리브(84)의 상면에 접촉된 상태로 밸브 로드(70)에 강하게 고정되어, 억지끼워맞춤으로서 기능하게 된다.

본 발명은, 이상과 같은 구성에 의해, 밸브 로드를 슬리브에 톱니가 부착된 환형의 리테이너 링에 의해 일체로 고정 부착시킴으로써, 종래 기술의 문제점을 모두 해소할 수 있다. 즉, 슬리브에 대한 밸브 로드의 부착 공정수를 대폭적으로 삭감하여, 전체적으로 톱니가 부착된 리테이너 링에 가압력을 가하기만 하면 위치결정이 이루어지게 되므로, 조립 작업이 대단히 간소해짐과 동시에 편차가 없으며, 대폭적인 조립 비용의 삭감이 가능해진다. 또한, 톱니가 부착된 환형의 리테이너 링에 의해 슬리브와 밸브 로드간의 결합 강도를 높이고, 또한 슬리브에 대한 밸브 로드의 부착 위치를 무단계로 할 수 있다. 또한, 톱니가 부착된 환형의 리테이너 링은 낮은 하중으로 조립되므로, 조립시에 밸브 시트체 등에 데미지를 가하는 일이 없다.

Claims

밸브 챔버 내에 밸브체를 가지는 밸브 본체와, 상기 밸브 본체의 상부에 놓여져 고정되는 전동부를 구비하며, 상기 전동부가 밀폐 케이스 및 상기 밀폐 케이스의 내측 챔버에 배치된 로터를 구비하며, 또한, 상기 밸브체가 밸브 로드에 의해 상기 로터에 연결됨과 동시에, 상기 밸브 챔버와 상기 케이스 내측 챔버간에 유체가 서로 통하도록 한 전동 밸브로서,

상기 로터는 외측에 마그넷과 내측에 슬리브가 배치되고, 상기 슬리브는 상기 밸브 본체에 부착 고정된 고정 가이드와 나사식으로 결합되며, 상기 밸브 로드는 톱니가 부착된 환형의 리테이너 링(retainer ring)에 의해 슬리브에 고정되어 있는 전동 밸브.
제 1항에 있어서,

상기 톱니가 부착된 리테이너 링의 톱니는 밸브 로드를 고정시킨 상태에서 탄성 변형되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 밸브.