KR101020808B1 - 전자 밸브 일체형 팽창 밸브 - Google Patents

전자 밸브 일체형 팽창 밸브 Download PDF

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Abstract

밸브를 닫을 때, 밸브 부재의 작동장치(파워 요소)의 다이어프램에 고압측 냉매를 도입하지 않는 전자 밸브 일체형 팽창 밸브를 제공한다.
전자 밸브 일체형 팽창 밸브(1)는 밸브 본체(10)에 고압 냉매가 도입되는 밸브실(20)을 갖는다. 밸브 부재(30)는 밸브 시트(40)와의 사이에서 교축 유로를 형성하여, 냉매의 통과량을 제어한다. 밸브 부재(30)는 작동봉(100)을 통해 파워 요소(60)의 스토퍼 부재(80)의 이동에 의해 조작된다. 고압 냉매는, 균압 통로(12), 전자 밸브(200)의 연통실(22), 균압 통로(14)를 통해 스토퍼 부재(80)의 다이어프램(70)과는 반대측의 면(80a)에 작용한다. 스토퍼 부재(80)는 가이드 부재(90) 사이에서 밀봉되고, 고압 냉매는 다이어프램에 직접적으로 작용하지 않는다.
팽창 밸브, 전자 밸브, 냉매, 다이어프램, 공조장치

Description

전자 밸브 일체형 팽창 밸브{EXPANSION VALVE INTEGRATED WITH SOLENOID VALVE}
도 1은 본 발명의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브의 주요 부품도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
1: 전자 밸브 일체형 팽창 밸브 10: 밸브 본체
12: 균압 통로 14: 균압 통로
20: 밸브실 22: 연통실
30: 밸브 부재 40: 밸브 시트
42: 출구 냉매 유로 60: 파워 요소 (밸브 부재 작동 기구)
62: 하우징 70: 다이어프램
72: 작동실 80: 스토퍼 부재
82: 밀봉 부재 90: 가이드 부재
90a: 대경부 90b: 소경부
삭제
삭제
100: 작동봉 200: 전자 밸브
220: 플런저(밸브 부재)
본 발명은 전자 밸브 일체형 팽창 밸브에 관한 것으로, 예를 들어, 자동차 실내의 앞쪽과 뒤쪽에 냉동 사이클을 설치한 차량용 공조장치에 사용하기 적합한 것이다.
종래, 이러한 종류의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브로서, 예를 들어, 일본 공개 특허 공보 평10-73345호(제4면~제8면, 도 2)와 일본 공개 특허 공보 평11-182983호(제4면~제7면, 도 2)에 기재된 것이 알려져 있다.
이들 전자 밸브 일체형 팽창 밸브는, 고압측 냉매를 감압 팽창시키는 교축 유로와, 이 교축 유로의 개도를 조정하는 밸브 부재와, 이 밸브 부재를 변위시키는 밸브 부재 작동장치와, 교축 유로에서 감압 팽창한 냉매를 증발기에 공급하는 출구 냉매 유로를 구비하고, 전자 밸브의 밸브 부재에 의해 출구 냉매 유로를 개폐시키고, 또한 전자 밸브의 밸브 부재가 닫힐 때에는 전자 밸브의 밸브 부재와 교축 유로간의 냉매압력에 기초하여 밸브 부재를 작동시키는 다이어프램 작동장치에 의해 교축 유로의 밸브 부재가 닫히도록 하고 있다.
그러나, 종래의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브에 있어서는, 전자 밸브를 닫을 때, 다이어프램 작동장치를 구성하는 다이어프램 하측에 고압측 냉매를 도입하므로, 냉동 사이클의 고압측 압력이 작용하게 되어 다이어프램 작동장치에 고강도가 요구된다. 그렇기 때문에, 다이어프램을 고내압의 스테인레스 재질로 하거나, 다이어프램 작동장치의 하우징의 두께를 두껍게 하고 있다.
따라서, 종래의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브의 제조비용이 높아지고, 대형화되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여, 전자 밸브를 닫을 때에 다이어프램 작 동장치에 고압측 냉매를 도입하지 않는 전자 밸브 일체형 팽창 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브는, 밸브 본체와, 이 밸브 본체 내에 형성되어 고압측 냉매가 도입되는 입구 냉매 유로와, 상기 밸브 본체 내에 형성되어 상기 입구 냉매 유로에 의해 도입된 냉매가 유입하는 밸브실과, 상기 밸브실 내에 마련되는 밸브 시트의 개구에 연통하는 교축 유로와, 상기 밸브 시트에 붙었다 떨어졌다하여 상기 교축 유로의 개도를 조정하는 밸브 부재와, 상기 밸브 본체에 구비되어, 상기 밸브 부재를 변위시키는 밸브 부재 작동 기구와, 상기 밸브 본체 내에 형성되어 상기 교축 유로에서 감압 팽창한 냉매를 증발기에 공급하는 출구 냉매 유로와, 상기 밸브 본체에 일체로 조립 부착된 전자 밸브를 구비하고, 상기 밸브 부재 작동 기구는 하우징과, 작동 유체가 충전된 작동실을 상기 하우징 내부에 장착되는 다이어프램과, 이 다이어프램에 있어서 상기 작동실과 반대측의 면에 맞닿는 스토퍼 부재와, 이 스토퍼 부재를 거쳐 상기 다이어프램의 동작을 상기 밸브 부재에 전달하는 작동봉을 가지고, 상기 밸브 본체에 상기 하우징의 상기 스토퍼 부재가 수용된 챔버 및 상기 밸브실에 연통된 연통실과, 이 연통실과 상기 출구 냉매 유로를 연통하는 통로가 형성되고, 이 통로를 상기 전자 밸브로 개폐하는 전자 밸브 일체형 팽창 밸브로서, 상기 작동봉과 동축상에 배치된 파이프 형태의 가이드 부재를 설치하고, 이 가이드 부재는 상기 스토퍼 부재를 슬라이딩 가능하게 수용하는 대경부와, 상기 연통실로부터 공급되는 고압 냉매를 상기 스토퍼 부재에 안내하는 통로를 상기 작동봉과의 사이에 형성하는 소경부를 가지고, 상기 대경부의 내주면과 상기 스토퍼 부재의 사이에 틈을 밀봉하는 밀봉 부재를 둔 것을 특징으로 한다.
삭제
도 1은 본 발명의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브의 단면도이고, 도 2는 주요 부품도이다.
전체를 도면 부호 1로 도시한 전자 밸브가 부착된 팽창 밸브는, 알루미늄 합금 등으로 만들어지는 밸브 본체(10)를 갖고, 밸브 본체(10)에는 밸브 본체의 한쪽 단부측에 설치된 입구 냉매 유로를 통해 도입된 고압의 냉매가 유입되는 밸브실(20)이 형성된다.
밸브실(20) 내에는, 구 형상의 밸브 부재(30)가 설치되어, 밸브 본체(10) 측의 밸브 시트(40)와의 사이의 냉매 유로를 개폐한다. 즉, 밸브실(20) 내에는 밸브 시트(40)의 개구에 연통하는 오리피스인 교축 유로가 형성되고, 밸브 부재(30)는 밸브 시트(40)에 붙었다 떨어졌다 하여 교축 유로의 개도를 조정한다. 밸브 부재(30)는 지지 부재(32)에 의해 지지되고, 지지 부재(32)는 스프링(34)을 통해 너트 부재(36)에 의해 지지된다. 너트 부재(36)는, 나사부(36a)와 육각 구멍(37)을 갖고, 렌치 등을 이용하여 밸브 본체(10)에 조립된다. 너트 부재(36)와 밸브실(20)의 사이는 밀봉 부재(38)에 의해 밀봉된다.
밸브실(20)과 밸브 시트(40)의 사이에 형성되는 교축 유로를 통과한 냉매는, 밸브 본체(10)에 출구 냉매 유로로서 형성되어 있는 통로(42)를 통하여 증발기 측으로 향한다. 증발기로부터 되돌아오는 냉매는 통로(50)를 통하여 압축기 측으로 보내진다.
밸브 본체(10)에는, 밸브 부재(30)를 변위시키는 밸브 부재 작동 기구로서, 밸브 부재(30)를 조작하는 파워 요소(power element)로 불리는 밸브 부재 작동 기구(60)가 구비되어 있다. 밸브 부재 작동 기구(60)는 하우징(62)을 갖고, 하우징(62) 내에 다이어프램(70)이 끼워진다. 다이어프램(70)에 의해 하우징(62)의 내부에 구획된 작동실(72) 내에는, 작동유체가 충진되어, 마개(74)에 의해 밀봉된다.
파워 요소(60)의 하우징(62)은, 나사부(64)를 갖고, 밸브 본체(10)에 나사 체결된다.
다이어프램(70)의 작동실(72) 반대측의 면은, 스토퍼 부재(80)에 맞닿는다. 작동봉(100)은 스토퍼 부재(80)를 통해 다이어프램(70)의 동작을 밸브 부재(30)에 전달한다.
스토퍼 부재(80)는, 밸브 본체(10) 내에 압입되는 파이프 형상의 가이드 부재(90) 내에서 미끄러져 움직이도록 지지된다. 가이드 부재(90)는 작동봉(100)과 동축상으로 배치되어 있다.
스토퍼 부재(80)에는, 밀봉 부재(82)가 끼워져 가이드 부재(90)와의 사이를 밀봉한다.
밸브 본체(10)에는, 연통실(22)과 통로(출구 냉매 유로)(42)를 연통하는 통로를 개폐하도록 배설된 플런저(220)를 갖고 있는 전자 밸브(200)가 일체로 조립 부착되어 있다. 전자 밸브(200)는, 코드(212)를 통해 급전되는 코일(210)을 갖고, 통전시에 흡인자(230)에 자력을 발생시킨다.
플런저(220)는, 스프링(232)에 의해 항상 파일럿 밸브(240)를 누르고 있다. 코일(210)에 통전되면, 플런저(220)는 스프링(232)에 저항하여 흡인자(230)에 끌어당겨진다. 플런저(220)의 선단의 돌기(222)가 파일럿 밸브(240)의 중심 구멍을 연다.
밸브실(20)로 보내져오는 고압 냉매는, 균압 통로(12)를 통해 연통실(22)에 이른다. 그리고, 파일럿 밸브(240)의 중심 구멍이 열리면, 고압 냉매는 파일럿 밸브를 여는 방향으로 작동시켜, 고압 냉매는 증발기로 향하는 통로(42)로 보내진다.
연통실(22)의 고압 냉매는, 경사 통로(14)를 통해 가이드 부재(90)의 내측으로 보내져, 하우징(62)에 있어서의 스토퍼 부재(80)가 수용된 챔버에 이르는 스토퍼 부재(80)의 면(80a)에 작용하고, 스토퍼 부재(80)를 통해 다이어프램(70)을 밀어 올린다. 이 작용에 의해, 밸브 부재(30)는 밸브 시트(40)에 맞닿아 닫힌 상태가 된다.
그리하여, 시동하는 때에 고압 냉매가 대량으로 증발기로 보내지는 것에 의한 문제점을 회피할 수 있다.
이 전자 밸브가 부착된 팽창 밸브에 있어서는, 고압 냉매는 스토퍼 부재(80)의 면(80a)에 작용하여, 다이어프램(70)에 대해 직접적으로는 작용하지 않는 구조로 되어 있다.
그래서, 파워 요소(60)의 하우징(62)에 작용하는 하중도 경감된다.
도 2는 본 발명의 전자 밸브가 부착된 팽창 밸브의 주요한 구성부품을 나타낸다. 파워 요소는, 하우징(62) 내에 다이어프램(70)이 끼워지고 또한 스토퍼 부재(80)가 삽입 조립되는 구조를 갖는다.
스토퍼 부재(80)에는, 밀봉부재를 끼우기 위한 링 홈(81)이 마련되어 있다.
가이드 부재(90)는, 스토퍼 부재(80)를 안내하는 대경부(90a)와 선단이 밸브 본체에 압입되는 소경부(90b)를 갖는 단이 있는 부재이며, 예를 들어 강재로 만들어진다. 가이드 부재(90)의 대경부(90a)는 스토퍼 부재(80)를 슬라이딩 가능하게 수용하고 있고, 소경부(90b)와 작동봉(100)과의 사이에는, 연통실(22)로부터 경사 통로(14)를 통해 공급되는 고압 냉매를 스토퍼 부재(80)에 도입하는 통로가 형성되어 있다.
이상과 같이, 본 발명의 전자 밸브 일체형 팽창 밸브는, 밸브 부재를 조작하는 작동장치(파워 요소)에 작용하는 고압 냉매가 다이어프램의 스토퍼 부재에 압력을 가하여, 다이어프램에는 직접적으로 고압 냉매의 압력이 작용하지 않는 구성으로 한 것이다.
즉 작동 장치(파워 요소)에 작용하는 고압 냉매의 압력은 작동봉과 동축상으로 배치된 파이프 형태의 가이드 부재의 소경부 내를 통해 대경부에 이르고, 또한, 상기 대경부에 슬라이딩 가능하게 수용된 다이어프램과 맞닿는 스토퍼 부재에 작용하고, 고압 냉매의 압력에 기초하여 작동 기구의 조작력은 스토퍼 부재로부터 작동봉을 경유해 밸브 부재에 작용한다.
이 구성에 의해, 작동 장치에 가해지는 하중이 경감되어, 다이어프램의 손상이 방지되고, 부재의 내구성도 향상된다.

Claims (2)

  1. 밸브 본체와, 이 밸브 본체 내에 형성되어 고압측 냉매가 도입되는 입구 냉매 유로와, 상기 밸브 본체 내에 형성되어 상기 입구 냉매 유로에 의해 도입된 냉매가 유입하는 밸브실과, 상기 밸브실 내에 마련되는 밸브 시트의 개구에 연통하는 교축 유로와, 상기 밸브 시트에 붙었다 떨어졌다 하여 상기 교축 유로의 개도를 조정하는 밸브 부재와, 상기 밸브 본체에 구비되어 상기 밸브 부재를 변위시키는 밸브 부재 작동기구와, 상기 밸브 본체 내에 형성되어 상기 교축 유로에서 감압 팽창한 냉매를 증발기에 공급하는 출구 냉매 유로와, 상기 밸브 본체에 일체로 조립 부착된 전자 밸브를 구비하고, 상기 밸브 부재 작동 기구는 하우징과, 작동 유체가 충전된 작동실을 상기 하우징 내부에 장착되는 다이어프램과, 이 다이어프램에 있어서 상기 작동실과 반대측의 면에 맞닿는 스토퍼 부재와, 이 스토퍼 부재를 거쳐 상기 다이어프램의 동작을 상기 밸브 부재에 전달하는 작동봉을 가지고, 상기 밸브 본체에 상기 하우징의 상기 스토퍼 부재가 수용된 챔버 및 상기 밸브실에 연통된 연통실과, 이 연통실과 상기 출구 냉매 유로를 연통하는 통로가 형성되고, 이 통로를 상기 전자 밸브로 개폐하는 전자 밸브 일체형 팽창 밸브로서,
    상기 작동봉과 동축상에 배치된 파이프 형태의 가이드 부재를 설치하고, 이 가이드 부재는 상기 스토퍼 부재를 슬라이딩 가능하게 수용하는 대경부와, 상기 연통실로부터 공급되는 고압 냉매를 상기 스토퍼 부재에 안내하는 통로를 상기 작동봉과의 사이에 형성하는 소경부를 가지고, 상기 대경부의 내주면과 상기 스토퍼 부재의 사이에 틈을 밀봉하는 밀봉 부재를 둔 것을 특징으로 하는 전자 밸브 일체형 팽창 밸브.
  2. 삭제
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