KR101047368B1

KR101047368B1 - 팽창밸브

Info

Publication number: KR101047368B1
Application number: KR1020040009599A
Authority: KR
Inventors: 와다리다이스케; 야노마사미치
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2011-07-08
Also published as: KR20040080959A; JP4331571B2; EP1457747B1; US7299995B2; JP2004293779A; EP1457747A3; US20040177632A1; DE602004017924D1; EP1457747A2; CN1530603A

Abstract

(과제) 본 발명은 구성이 심플해서 제조 비용이 절감되는 팽창밸브에 관한 것으로서, 고압 냉매의 압력 변동에 대한 동작의 안정성을 달성할 수가 있는 팽창밸브를 제공한다.

(해결수단) 밸브본체(5a)는 냉매가 유입하는 고압측 통로(5b)와 냉매가 유출하는 저압측 통로(5c) 사이를 연통하는 오리피스를 갖춘다. 또, 오리피스를 흐르는 냉매의 양을 조정하는 밸브체(8)와, 밸브체(8)를 개변 방향으로 작동하는 작동봉(9b')과, 작동봉(9b')을 구동하는 감온 구동부(9)를 갖춘다. 작동봉(9b')을 구속하는 지지 링(10c)을 배치한다. 지지 링(10c)은 탄성변형 가능한 링 모양의 환상부(11)와 방진용수철(12)로 구성되어, 방진용수철(12)에 의해 작동봉(9b')을 지지시킨다. 방진용수철(12)은 만곡상의 판체로 형성시켜 방진용수철(12)을 작동봉(9b')에 점접촉시켜 지지시킨다.

Description

팽창밸브{Expansion Valve}

　　도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 팽창밸브의 요부 단면도.

　　도 2는 동 팽창밸브의 지지 링의 사시도.

　　도 3은 동 지지 링이 밸브체를 지지하고 있는 상태의 사시도.

　　도 4는 실시예 2에 따른 지지 링의 사시도.

　 도 5는 실시예 3에 따른 지지 링의 사시도.

　　도 6은 도 5의 지지 링의 장착 상태의 사시도.

　　도 7은 도 5의 지지 링이 밸브체를 지지하고 있는 상태의 사시도.

　 도 8은 실시예 4에 따른 지지 링의 사시도.

　　도 9은 도 8의 지지 링의 장착 상태의 사시도.

　　도 10은 도 8의 지지 링이 밸브체를 지지하고 있는 상태의 사시도.

　　도 11은 실시예 5에 따른 팽창밸브의 종단면도.

　　도 12는 도11의 지지링이 작동봉을 지지하는 상태를 나타내는 도 11의 A부 단면도.

　 도 13은 실시예 6에 따른 지지 링의 사시도.

　　도 14는 도 13의 지지 링의 장착 상태의 형상을 나타내는 사시도.

　　도 15는 도 13의 지지 링의 부분 설명도(A) 및 요부 측면도(B).

　　도 16은 도 13의 지지 링의 장착 상태를 나타내는 평면도.

　 도 17은 실시예 7에 따른 지지 링의 부분 설명도(A) 및 요부 측면도(B).

　　도 18은 도 17의 지지 링의 장착 상태를 나타내는 평면도.

　　도 19는 실시예 8에 따른 지지 링의 부분 설명도(A) 및 요부 측면도(B).

　　도 20은 도 19의 지지 링의 장착 상태를 나타내는 평면도.

　　도 21은 냉동 사이클에 있어서의 종래의 팽창밸브의 단면도.

＜도면의 요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 냉동 사이클　 2 : 냉매 압축기　

3 : 응축기　 4 : 수액기

5 : 팽창밸브　 5 a, 5 a＇: 밸브 본체　

5b : 고압측 통로 5c : 저압측 통로　

5d : 저압 냉매 통로　 5d＇: 홀부

6 : 증발기　 7 : 오리피스

8 : 밸브체(볼형상의 밸브체)　 8a : 압축 코일 용수철　

8b : 조절나사 8c : 지지 부재　

8d : 밸브챔버 　 8e : O링　

9, 9＇ : 감온 구동부 9a : 플런저　

9 b, 9 b＇ : 작동봉　 9c : 상부 기밀실

9c＇ : 하부 기밀실　 9d : 다이어프램　

9e : 원반부

10, 10 a, 10 b, 10 c, 10 d, 10 e, 10 f : 구속 수단(지지 링)　

11, 11 a, 11 b, 11 c, 11 d, 11 e, 11 f : 환상부

11b＇, 11 c＇, 11 d＇ : 연장편　　 11 b”, 11 d”: 연장편수용홈부

12, 12 a, 12 b, 12 c, 12 d, 12 e, 12 f : 방진용수철

13, 13 a : 슬릿　 14 : 절결부　

15 : 구면부(점접촉 부분) 16 : 곡면 선상 돌출부(점접촉 부분)　

17 : 선상 돌출부(점접촉 부분)

본 발명은 냉동 사이클을 구성하는 팽창밸브에 관한 것이다.

팽창밸브에는 각종 타입이 있지만, 증발기에서 보내지는 고압 냉매가 통과하는 고압 냉매 통로의 도중을 세밀하게 짜서 형성된 오리피스(orifice)에 대해서 상류 측으로부터 대향하도록 밸브체를 배치하여, 증발기로부터 보내지는 저압 냉매의 온도와 압력에 대응하여 밸브체를 개폐 동작시키도록 한 팽창밸브가 널리 이용되고 있다.

이 종류의 팽창밸브로서 도 21에 나타내는 자동차의 공기 조화 장치 등의 냉동 사이클(1)에 사용되는 것이 있다. 즉, 냉동 사이클(1)은 엔진에 의해 구동되는 냉매 압축기(2)와, 그 냉매 압축기(2)의 토출 측에 접속되는 응축기(3)와, 응축기(3)에 접속되는 수액기(4)와, 수액기(4)로부터의 액상냉매를 기액이상냉매(氣液二相冷媒)에 단열 팽창시키는 팽창밸브(5)와, 팽창밸브(5)에 접속되는 증발기(6)로 구성되고, 상기 팽창밸브(5)는 냉동 사이클(1) 내에 위치하고 있다.

팽창밸브(5)에는 밸브 본체(5a)에 액상냉매가 유입하는 고압측 통로(5b)와 단열 팽창된 기액이상냉매가 유출하는 저압측 통로(5c)가 설치되고, 고압측 통로(5b)와 저압측 통로(5c)에는 오리피스(7)를 개입시켜 연통하고, 더욱 그 오리피스(7)를 통과하는 냉매량을 조정하는 밸브체(8)를 밸브챔버(8d)에 구비하고 있다.

또, 팽창밸브(5)는 밸브 본체(5a)에 저압 냉매 통로(5d)를 관통하여 형성되고, 또한, 저압 냉매 통로(5d) 내에는 플런저(9a)가 접동 가능하게 배치되고, 그 플런저(9a)는 밸브 본체(5a)의 상부에 고정된 감온 구동부(9)에 의해 구동된다. 상기 감온 구동부(9)는 그 내부가 다이어프램(9d)에 의해 구획되어, 상부 기밀실(9c)과 하부 기밀실(9c＇)이 형성되고 있다. 플런저(9a)의 상단의 원반부(9e)는 다이어프램(9d)에 맞닿아 있다.

또한, 밸브 본체(5a)의 하부에는 지지 부재(8c)를 개입시켜 밸브체(8)를 폐(閉)변 방향으로 누르는 압축 코일 용수철(8a)이 밸브챔버(8d) 내에 배치되고 있어, 밸브챔버(8d)는 밸브 본체(5a)와 나합하는 조절나사(8b)에 의해 형성되어, O링(8e)에 의해 기밀하게 보관 유지된다. 또, 플런저(9a)의 접동(摺動)에 의해 밸브체(8)를 개변 방향으로 이동하는 작동봉(9b)이 플런저(9a)의 하단에 맞닿아 있다.

그리고, 감온 구동부(9) 내의 플런저(9a)가 저압 냉매 통로(5d) 내의 온도를 상기 상부 기밀실(9c)에 전달하여, 그 온도에 따라서 상부 기밀실(9c)의 압력이 변화한다. 예를 들면, 온도가 높은 경우는 상부 기밀실(9c)의 압력이 상승하여 상기 다이어프램(9d)이 플런저(9a)를 아래로 누르면, 밸브체(8)는 개변 방향으로 이동하여 오리피스(7)의 냉매 통과량이 증가하여, 증발기(6)의 온도를 내릴 수 있다.

한편, 온도가 낮은 경우에는 상부 기밀실(9c)의 압력이 하강하여, 상기 다이어프램(9d)에 의한 플런저(9a)를 아래로 누르는 힘이 약해져, 밸브체(8)는 폐변 방향으로 누르는 압축 코일 용수철(8a)에 의해 폐변 방향으로 이동하여 오리피스(7)의 냉매 통과량이 감소하고, 증발기(6)의 온도가 상승한다.

이와 같이, 팽창밸브(5)는 저압 냉매 통로(5d) 내의 온도 변화에 따라서, 밸브체(8)를 이동시켜 오리피스(7)의 통로 면적을 변화시켜, 냉매 통과량을 조정하고 증발기(6)의 온도 조정을 꾀하고 있다. 그리고, 이런 종류의 팽창밸브(5)에 있어서 액상냉매로부터 기액이상냉매에 단열 팽창시키는 오리피스(7)의 통로 면적은, 밸브체(8)를 폐변 방향으로 누르는 용수철 하중 가변의 압축 코일 용수철(8a)의 용수철 하중을 조절나사(8b)로 조정하는 것에 의해 설정되어 있다.

그러나, 팽창밸브에 이송되는 고압 냉매에는 냉동 사이클 내에 있어서 상류 측에서 압력 변동이 발생하는 경우가 있으므로, 그 압력 변동은 고압 냉매액을 매체로 하여 팽창밸브에 전달된다.

그러면 상술한 바와 같이, 종래의 팽창밸브에 있어서, 밸브체에 상류 측의 냉매 압력이 압력 변동에 의해 전달되면, 그것이 밸브체의 동작을 불안정하게 한다 는 문제를 일으키는 경우가 있으므로, 그 경우에 팽창밸브의 유량 제어가 정확하게 행해지지 않는, 혹은 밸브체의 진동에 의해 소음이 발생한다고 하는 불편을 일으키는 일이 있었다.

여기서 종래의 대응 수단으로서 파워 엘리먼트와 밸브체와의 사이에 축선 방향으로 진퇴 자재로 배치된 봉(rod)에 대해서, 스프링 등으로 측방으로부터 부세력을 주는 것으로 밸브체가 고압측 냉매의 압력 변동에 민감하게 반응하지 않게 하여, 동작을 안정시키는 수단(특개 2001－50617호 공보, 이하 특허 문헌 1)이 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 종래의 팽창밸브는 고압 냉매의 압력 변동에 대한 동작의 안정을 꾀한다는 목적은 달성할 수 있지만, 축선 방향으로 진퇴하는 봉을 측방으로부터 누르는 스프링을 안정된 상태에 배치해야 하기 때문에, 구조나 조립 작업이 복잡하게 되어 비싼 비용을 필요로 할 우려가 있다.

여기서 본 발명은 구성이 심플해서 제조 비용이 절감되는 수단에 의하여 고압 냉매의 압력 변동에 대한 동작의 안정을 달성할 수가 있는 팽창밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 아래와 같은 수단을 제공한 다.

청구항 1 기재의 팽창밸브는 냉매가 유입하는 고압측 통로와 냉매가 유출하는 저압측 통로를 연통하는 오리피스를 갖춘 밸브 본체와 상기 오리피스를 흐르는 냉매의 양을 조정하는 밸브체와 상기 밸브체를 작동시키는 작동봉과 상기 작동봉을 구동하는 감온 구동부를 갖춘 팽창밸브에 있어서, 상기 작동봉을 구속하는 구속 수단을 배치하며 상기 구속수단은 상기밸브에 장착되어 탄성력에 의해 상기 작동봉에 구속력을 부여하는 지지링이며, 상기 지지링은 탄성변형 가능한 링 모양의 환상부와 방진 용수철로 이루어지며, 상기 방진용수철은 링모양의 환상부로부터 잘려진 만곡상의 판체로 형성되며 그 측면에서 상기 작동봉을 탄성적으로 지지시킨 것을 특징으로 한다.

청구항 7 기재의 팽창밸브는, 청구항 1 기재의 팽창밸브에 있어서, 지지 링은 상하의 링 모양의 환상부와, 그 환상부로부터 자른 판체상의 방진용수철로 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

청구항 8 기재의 팽창밸브는, 청구항 1에 기재된 팽창밸브에 대하여 지지 링은 1개의 링 모양의 환상부와, 그 환상부의 일측에 배치시킨 판체상의 방진용수철로 구성한 것을 특징으로 한다.

청구항 10 기재의 팽창밸브는, 청구항 1 기재의 팽창밸브에 있어서, 상기 방진용수철에는 작동봉에 대해서 점접촉하는 부분이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또, 청구항 11 기재의 팽창밸브는 청구항 10 기재의 팽창밸브에 있어서, 상기 점접촉하는 부분은 반구 형상에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

청구항 12 기재의 팽창밸브는, 청구항 10 기재의 팽창밸브에 있어서, 상기 점접촉하는 부분은 원통의 외주면 형상에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 13 기재의 팽창밸브는, 청구항 10 기재의 팽창밸브에 있어서, 상기 점접촉하는 부분은 돌출 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 팽창밸브의 실시예를 도면을 이용하여 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명의 실시예 1에 대해 설명한다. 도 1은 실시예 1의 팽창밸브의 요부 단면도, 도 2는 동 팽창밸브의 지지 링의 사시도, 도 3은 동 지지 링이 밸브체를 지지하고 있는 상태의 사시도, 도 4는 동지지 링의 구별 예의 사시도이다. 덧붙여 도 1에 대해, 도 21에 나타내는 종래의 팽창밸브와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

실시예 1의 팽창밸브의 특징은 도 21에 기재의 종래의 팽창밸브(5)의 밸브체(8)에 구속 수단(10)을 부가했던 것이고, 주로 이 부분에 대해 설명한다. 실시예 1의 팽창밸브(5)는 증발기(6)로부터 보내지는 저압 냉매의 온도와 압력에 대응하여 작동하는 감온 구동부(9)에 의해 구동되고, 밸브체(8)가 증발기(6)에 유입하는 냉매의 유량을 조정하는 팽창밸브(5)에 적용된다. 상기 밸브체(8)에 구속력이 부여하는 구속 수단(10)이 밸브체(8)에 근접해 배치된다. 그리고, 이 구속 수단(10)에 의해 본 발명의 과제, 즉, 고압 냉매의 압력 변동에 대한 밸브체(8)의 동작 불안이 해결된다.

즉, 밸브 본체(5a)는 팽창밸브(5)에 형성된 냉매가 유입하는 고압측 통로(5b)와 냉매가 유출하는 저압측 통로(5c) 사이를 연통하는 오리피스(7)를 갖추고, 이 오리피스(7)를 흐르는 냉매량을 밸브체(8)가 조절한다.

조절 동작에 대해서는, 밸브체(8)를 개변 방향으로 작동하는 작동봉(9b)과, 그 작동봉(9b)을 구동하는 감온 구동부(9)를 갖추고 있어, 이 고압측 통로(5b)의 오리피스(7)의 상류 측에 두어, 밸브체(8)를 구속하는 구속 수단(10)을 밸브챔버(8d) 내에 배치하고 있다. 상기 구속 수단(10)은 밸브 본체(5a)에 장착되어 구속 수단(10)이 그 탄성력에 의해 밸브체(8)를 측면으로부터 구속한다.

밸브체(8)는 도 1, 3에 나타낸 바와 같이 볼(ball)형상으로 형성되고, 이 밸브체(8)는 이것과 일체의 지지 부재(8c)에 의해 지지 받고, 구속 수단(10)은 밸브체(8) 또는 지지 부재(8c) 중 어느 하나, 또는, 양쪽 모두를 탄성적으로 지지하는 지지 링(10)으로 이루어진다. 또한, 도 1 및 도 3에서는 밸브체(8)만을 지지 링(10)에 의해 탄성체에 구속하는 경우를 나타내고 있다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 지지 링(10)은 금속 탄성도가 높은 스틸, 예를 들면 스텐레스를 소재로 형성되어 탄성변형 가능한 링 모양의 환상부(11)와 이 환상부(11)로부터 잘라진, 예를 들면 4개의 만곡상의 판체의 방진용수철(12)로 이루어지고, 방진용수철(12)은 환상부(11)의 중심부의 방향으로 선단이 볼록한 모양에 형성되어 만곡상에 구성되고 있다. 그리고 4개의 방진용수철(12)에 의해 탄성적으로 볼형상의 밸브체(8)의 주위를 지지시킨다. 또, 지지 링(10)은 밸브 본체(5a)의 밸브챔버(8d)에 장전하기 위해서 지름을 작게 할 수 있도록 환상부(11)의 일부에 슬릿(13)이 형성되고 있다.

이러한 구성의 지지 링(10)에 의하면, 환상부(11)가 밸브 본체(5a)에 장착되는 것으로, 밸브체(8)는 그 주위를 네 군데를 방진용수철(12)에 의해 지지를 받아 지지 링(10)은 밸브체(8)의 구속 수단으로서 작용하게 되고, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 변동이 생겨도 밸브체(8)의 동작을 안정적으로 할 수 있으므로 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의해 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

도 4에 실시예 2를 나타낸다. 실시예 2는 1개의 링 모양의 환상부(11a)와, 그 환상부(11a)의 일측에 배치시킨 판체상의 방진용수철(12a)로부터 구성되는 지지 링(10a)으로 한 것이다. 덧붙여, 지지 링(10a)에는 실시예 1의 지지 링(10)과 같게, 밸브 본체(5a)의 밸브챔버(8d)에 장전하기 위해서 지름을 작게 할 수 있도록 환상부(11a)의 일부에 슬릿(13a)이 형성되고 있다.

실시예 2에 있어서의 지지 링(10a)의 방진용수철(12a)은 환상부(11a)의 중심을 향하여 선단이 볼록한 모양으로 형성된 만곡상의 판체로 구성되고, 그 측면에 있어 밸브체(8)의 주위를 지지시킨다. 실시예 2에 있어서도, 실시예 1처럼, 방진용수철(12a)은 환상부(11a)로부터의 시작에 의해 형성되고 있다.

이러한 구성의 실시예 2에 있어서도 도 2, 3에 나타내는 실시예와 동일하게, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 변동이 생겼을 경우, 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의해 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

실시예 3을 도 5 내지 7에 나타낸다. 도 5는 실시예 3의 지지 링의 사시도, 도 6은 지지 링의 장착 상태의 사시도, 도 7은 지지 링이 밸브체를 지지하고 있는 상태의 사시도이다.

실시예 3에서는 실시예 1, 2의 슬릿(13, 13a)에 대신하고 환상부(11b)를 형성하는 판체의 단부에 교차부를 형성해서 , 이 교차부로서 도 5에 나타낸 바와 같이 환상부(11b)의 일단부로부터 폭이 좁은 소정 길이의 연장편(11b＇)을 환상부(11b)와 동일 곡율로 연장하여 설치하고, 환상부(11b)의 타단에는 상기 연장 편(11b＇)을 안내·지지하는 연장편수용홈부(11b”)를 형성한다.

그 연장편수용홈부(11b”)는 환상부(11b)의 타단부 근방에 있어, 상연부와 하연부와의 사이에 형성되어 연장편(11b＇)이 연장편수용홈부(11b”)에 밸브 본체(5a) 내에 있어 겹친 상태에 대하여, 환상부(11b)가 연장편(11b＇)에 의해 밸브 본체(5a) 내벽과의 사이에 틈새를 할 수 없게 형성된다. 그에 의해, 연장편수용홈부(11b”)의 깊이는 연장편(11b＇)의 두께와 동일한 정도로 하거나, 또는 그 이상이 바람직하다.

실시예 3의 지지 링(10b)이나, 실시예 1, 2와 동일하게 금속 탄성도가 높은 스틸, 예를 들면 스텐레스를 소재로 형성되고, 이 환상부(11b)로부터 잘라진, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 3개의 만곡상의 판체의 방진용수철(12b)로 이루어지고, 방진용수철(12b)은 환상부(11b)의 중심부의 방향으로 선단이 볼록한 모양으로 만곡시켜 구성되어 있다. 그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 3개의 방진용수철(12b)에 의해 탄성적으로 밸브체(8)의 주위를 지지시킨다.

이러한 구성의 지지 링(10b)에 의하면, 환상부(11b)가 밸브 본체(5a)에 장착된 상태에 있어서, 밸브체(8)는 그 주위를 최소 필요수의 세 군데에서 방진용수철(12b)에 의해 지지를 받아 지지 링(10b)은 밸브체(8)의 구속 수단으로서 작용하게 되어, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 압력 변동이 생겨도 밸브체(8)의 동작을 안정으로 할 수 있으므로 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의해 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

또, 실시예 3에서는 환상부(11b)에 슬릿이 없는 것으로부터, 지지 링(10b)를 다수 포장했을 경우, 혹은 팽창밸브의 자동 조립 공정에 대해서도, 지지 링(10b) 끼리 얽히는 것이 없고, 자동 조립 공정이 원활히 행해진다고 하는 효과가 있다.

다음에 실시예 4에 대하여 도 8 내지 10을 참조해 설명하기로 한다. 도 8은 실시예 4의 지지 링의 사시도, 도 9는 지지 링의 장착 상태의 사시도, 도 10은 지지 링이 밸브체를 지지하고 있는 상태의 사시도이다.

실시예 4는 도 8에 나타낸 바와 같이, 1개의 링 모양의 환상부(11c)와, 그 환상부(11c)의 일측에 배치시킨 판체상의 3매의 방진용수철(12c)로 구성되는 지지 링(10c)으로 한 것이다. 실시예 3과 동일하게 환상부(11c)를 형성하는 판체의 단부에 교차부를 형성해서, 이 교차부로서 환상부(11c)의 일단부로부터 폭이 좁은 연장편(11c＇)을 환상부(11c)와 동일곡율로 연장하여 설치한다. 그 환상부(11c)의 타단은, 상기 연장편(11c＇)와 동일면 내에서 교차하도록 환상부(11c)를 폭이 좁게 형성된다. 방진용수철(12c)의 형상·소재 및 수는 실시예 3의 경우와 같다.

이러한 구성의 지지 링(10c)에 의하면, 환상부(11c)가 밸브 본체(5a)에 장착된 상태에 대하여, 밸브체(8)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 그 주위를 세 군데에서 방진용수철(12c)에 의해 지지를 받아 지지 링(10c)은 밸브체(8)의 구속 수단으로서 작용하게 된다. 따라서, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 압력 변동이 생겨도 밸브체(8)의 동작을 안정시킬 수가 있으므로, 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의해 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

또한, 상기 각 실시예에 대하여 지지 링(10, 10a, 10b, 10c)을 구성하는 방진용수철(12, 12a, 12b, 12c)은 전체 폭에 대하여 동일 폭으로 형성했지만, 그 외 의 형상에서도 좋으며, 예를 들어 선단부가 정점이 되는 삼각형상으로 하는 것으로, 탄성도를 조정하도록 해도 괜찮은 것은 물론이다. 또, 교차부의 실시형태로서 실시예 3, 4를 나타냈지만, 그 외의 형상이어도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

또, 실시예 1, 2의 슬릿(13, 13a)은 지지 링(10, 10a)의 원주 방향에 대하여 직각으로 횡단하듯이 형성했으나, 지지 링(10, 10a)의 주방향에 대하여 경사시키고 형성해도 좋다.

다음에, 실시예 5에 대하여 도 11 및 도 12를 이용해 설명하기로 한다. 도 11은 실시예 5에 있어서의 팽창밸브의 종단면도, 도 12는 도11의 지지링이 작동봉을 지지하는 상태를 나타내는 도 11의 A부 단면도이다. 덧붙여 도 11에 대하여, 도 21에 나타내는 팽창밸브와 동일 구성 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명한다. 또, 도 12에 대하여 도 8에 나타내는 방진용수철과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

실시예 5는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 구속 수단으로서의 도 8 및 도 9에 나타내는 구속 수단(지지 링 10c)을 작동봉(9b＇)의 지지를 위하여 적용한 것이다.

이 작동봉(9b＇)은, 그 상부는 감온 구동부(9＇)를 구성하는 원반부(9e)와 일체로 연결되고 있어 감온 구동부(9＇)는 그 내부가 다이어프램(9d)에 의해 구획되고 상부 기밀실(9c)과 하부 기밀실(9c＇)이 형성되어, 작동봉(9b＇)의 상단의 원반부(9e)는 다이어프램(9d)에 맞닿아 있다. 또, 지지 링(10c)은 밸브 본체(5a＇)에 형성된 저압 냉매 통로(5d)에 연통하는 홀부(5d＇) 내에 감합된다.

즉, 이 홀부(5d＇)의 내벽에 지지 링(10c)의 환상부(11c)가 탄접·장착되어 3장의 방진용수철(12c)이 작동봉(9b＇)의 측면을 지지하게 된다.

또, 밸브 본체(5a＇)의 하부에는 지지 부재(8c)를 개입시켜 밸브체(8)를 폐변 방향으로 누르는 압축 코일 용수철(8a)이 밸브챔버(8d) 내에 배치되고 있어 밸브챔버(8d)는 밸브 본체(5a＇)와 나합하는 조절나사(8b)에 의해 형성되고 O링(8e)에 의해 기밀하게 보관 유지된다. 작동봉(9b＇)의 하단은 밸브체(8)에 맞닿아 있으므로, 그 하부에의 접동에 의해 밸브체(8)를 개변 방향으로 이동시킨다.

그리고, 감온 구동부(9＇)를 구성하는 작동봉(9b＇)이 저압 냉매 통로(5d) 내의 온도를 상기 상부 기밀실(9c)에 전달하여, 그 온도에 따라서 상부 기밀실(9c)의 압력이 변화한다. 예를 들면, 온도가 높은 경우는, 상부 기밀실(9c)의 압력이 상승하여 상기 다이어프램(9d)이 원반부(9e)를 개입시켜 작동봉(9b＇)을 아래로 누르면, 밸브체(8)는 개변 방향으로 이동하여 오리피스(7)의 냉매 통과량이 증가하고, 증발기(6)의 온도를 내릴 수 있다.

한편, 온도가 낮은 경우에는, 상부 기밀실(9c)의 압력이 하강하여, 상기 다이어프램(9d)에 의한 원반부(9e)를 아래로 누르는 힘이 약해져, 밸브체(8)는 폐변 방향으로 압압하는 압축 코일 용수철(8a)에 의해 폐변 방향으로 이동하여 오리피스(7)의 냉매 통과량이 감소하고 증발기(6)의 온도가 상승한다.

이 사이에 있어서, 지지 링(10c)이 밸브 본체(5a＇)에 장착되는 것으로, 밸브체(8)에 탄접하고 있는 작동봉(9b＇)은 그 주위를 세 군데에서 방진용수철(12)에 의해 지지를 받아 지지 링(10c)는 작동봉(9b＇)을 개입시켜 밸브체(8)의 구속 수단으로서 작용하게 되고, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 변동이 생겨도 밸브체(8)의 동작을 안정으로 할 수 있으므로 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의해 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

특히 실시예 5에 의하면, 지지 링(10c)을 냉매의 유로로부터 멀어진 작동봉(9b＇)의 부분에 배치시킨 것으로부터 지지 링(10c)이 냉매의 유동 저항이 되지 않고, 또, 지지 링(10c) 자체가 냉매의 흐름에 의해 진동이나 소음을 발생할 우려가 있지만, 이 우려를 방지할 수가 있다.

덧붙여, 실시예 5에 있어서 지지 링(10c)은 작동봉(9b＇)과 밸브체(8)로 병용하여도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

다음으로, 실시예 6에 대하여 도 13 내지 도 16을 이용하여 설명하기로 한다. 도 13은 실시예 6의 지지 링의 사시도, 도 14는 도 13의 지지 링을 도 11의 홀부(5＇)에 배치한 상태의 형상을 나타내는 사시도, 도 15는 도 13의 지지 링의 부분 설명도(A) 및 요부 측면도(B), 도 16은 도 13의 지지 링을 작동봉(9)에 장착한 상태를 나타내는 평면도이다. 덧붙여, 도 15(B)는 도 15(A) 기재의 화살표 방향으로부터 바라본 도면이다.

실시예 6은 실시예 5의 변형이며, 도 13 내지 도 16에 나타내는 구속 수단(지지 링 10d)을, 실시예 5와 동일하게 작동봉(9b＇)의 지지를 위해서 적용하는 것이다.

이 작동봉(9b＇)은, 그 상부가 실시예 5와 동일하게, 도 11에 나타낸 바와 같이 감온 구동부(9＇)를 구성하는 원반부(9e)와 일체로 연결되고 있으므로 감온 구동부(9＇)는 그 내부가 다이어프램(9d)에 의해 구획되어 상부 기밀실(9c)과 하부 기밀실(9c＇)이 형성되고 작동봉(9b＇)의 상단의 원반부(9e)는 다이어프램(9d)에 맞닿아 있다.

지지 링(10d)은 도 11에 나타내는 밸브 본체(5a＇)에 형성된 저압 냉매 통로(5d)에 연통하는 홀부(5d＇) 내에 끼워 맞춰진다. 이 홀부(5d＇)의 내벽에 지지 링(10d)의 환상부(11d)가 탄접·장착된다. 실시예 6의 지지 링(10d)는 도 14, 15에 나타낸 바와 같이, 환상부(11d)의 내면에 형성된 평판 모양의 3장의 방진용수철(12d)의 선단부에 반구상의 구면부(15)가 형성되고, 그 구면부(15)가 작동봉(9b＇)의 측면으로 점접촉해 당접·지지하게 된다. 또, 환상부(11d)의 일단부에는 폭이 좁은 연장편(11d＇)이 형성됨과 동시에, 다른 단부에는 연장편수용홈부(11d”)가 형성되는 점은 실시예 3과 같다. 또, 도 13 내지 도 15에 나타내듯이, 상기 환상부(11d)에는 그 길이 방향에 따라 실시예 1, 3과 동일하게 노치 부분(14)이 형성된다.

밸브 본체(5a＇)의 하부에는 지지 부재(8c)를 개입시키고 밸브체(8)를 폐변 방향으로 누르는 압축 코일 용수철(8a)이 밸브챔버(8d) 내에 배치되고 있으므로 밸브챔버(8d)는 밸브 본체(5a＇)와 나사 결합하는 조절나사(8b)에 의해 형성되어 O링(8e)에 의해 기밀하게 보관 유지된다. 작동봉(9b＇)의 하단은 밸브체(8)에 맞닿고 있으므로, 그 하부에의 접동에 의해 밸브체(8)를 개변 방향으로 이동시킨다.

그리고, 감온 구동부(9＇)를 구성하는 작동봉(9b＇)이 저압 냉매 통로(5d) 내의 온도를 상기 상부 기밀실(9c)에 전달하여, 그 온도에 따라서 상부 기밀실(9c)의 압력이 변화한다. 예를 들면, 온도가 높은 경우는 상부 기밀실(9c)의 압력이 상승하고, 상기 다이어프램(9d)이 원반부(9e)를 개입시켜 작동봉(9b＇)을 아래로 누 르면, 밸브체(8)는 개변 방향으로 이동하고 오리피스(7)의 냉매 통과량이 증가하여 증발기(6)의 온도를 내릴 수 있다.

한편, 온도가 낮은 경우에는 상부 기밀실(9c)의 압력이 하강하여, 상기 다이어프램(9d)에 의한 원반부(9e)를 아래로 누르는 힘이 약해지고, 밸브체(8)는 폐변 방향으로 누르는 압축 코일 용수철(8a)에 의해 폐변 방향으로 이동하여 오리피스(7)의 냉매 통과량이 감소하고 증발기(6)의 온도가 거론된다.

이 사이에 있어서, 지지 링(10d)이 밸브 본체(5a＇)에 장착되는 것으로, 밸브체(8)에 탄접하고 있는 작동봉(9b＇)은 그 주위를 3곳에서, 3장의 방진용수철(12d)의 선단부에 형성되고 있는 반구상의 구면부(15)가 작동봉(9b＇)의 측면으로 점접촉해 당접·지지하기 때문에 지지 링(10d)은 작동봉(9b＇)을 개입시켜 밸브체(8)의 구속 수단으로서 작용하게 되고, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 변동이 생겨도 밸브체(8)의 동작을 안정적으로 할 수 있어 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의하여 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

특히, 실시예 6에 의하면 실시예 5와 동일하게 지지 링(10d)을 냉매의 유로로부터 떨어진 작동봉(9b＇)의 부분에 배치시킨 것으로부터, 지지 링(10d)이 냉매의 유동 저항이 되지 않고, 또 지지 링(10d) 자체가 냉매의 흐름에 의해 진동이나 소음을 발생할 우려가 있지만 이 우려를 방지할 수가 있다. 또, 지지 링(10d)의 방진용수철(12d)은 작동봉(9b＇)에 대해서 점접촉하고 있기 때문에, 작동봉(9b＇)이 만일 다소 경사하는 일이 있어도 원활한 지지 상태가 보관 유지된다.

다음으로, 실시예 7에 대해 도 17 및 도 18을 이용하여 설명하기로 한다. 도 17은 실시예 7의 지지 링의 부분 설명도(A) 및 요부 측면도(B), 도 18은 도 17의 지지 링의 장착 상태를 나타내는 평면도이다. 덧붙여 도 18(B)은 도 18(A)의 화살표 방향으로부터 바라본 도면이다.

실시예 7은 실시예 6의 변형이며, 도 17 및 도 18에 나타내는 구속 수단(지지 링 10e)을 실시예 6과 동일하게 작동봉(9b＇)의 지지를 위해서 적용하는 것이다. 덧붙여 실시예 7이 적용되는 팽창밸브는 도 11에 나타내는 실시예 5의 팽창밸브와 지지 링의 형상을 제외하면 동일한 것이므로, 그 설명을 생략 한다.

지지 링(10e)은 실시예 5와 동일하게, 도 11에 나타내는 밸브 본체(5a＇)에 형성된 저압 냉매 통로(5d)에 연통하는 홀부(5d＇) 내에 감합·장착된다. 그리고, 지지 링(10e)은 도 17(A), (B) 및 도 18에 나타내듯이, 환상부(11e)와 일체의 3장의 방진용수철(12e)이 그 안쪽에 형성되어 그 선단부가 동일 방향으로 접어 구부러짐과 동시에, 그 선단부에는 원통 주위면 형상의 곡면선상 돌출부(16)가 형성되어 그 곡면 선상 돌출부(16)가 작동봉(9b＇)의 주위면에 점접촉해 지지하게 된다.

상기 구성에 의하여, 지지 링(10e)은 작동봉(9b＇)을 개입시켜 밸브체(8)의 구속 수단으로서 작용하게 되고, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 변동이 생겨도 밸브체(8)의 동작을 안정으로 할 수 있으므로 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의해 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

특히, 실시예 7에 의하면, 실시예 5, 6과 동일하게 지지 링(10e)을 냉매의 유로로부터 떨어진 작동봉(9b＇)의 부분에 배치시킨 것으로부터 지지 링(10e)이 냉매의 유동 저항이 되지 않고, 또 지지 링(10e) 자체가 냉매의 흐름에 의해 진동이 나 소음을 발생할 우려가 있지만 이 우려를 방지할 수가 있다. 또, 지지 링(10e)의 방진용수철(12e)은 작동봉(9b＇)에 대해서 점접촉하고 있기 때문에, 작동봉(9b＇)이 만일 다소 경사하는 일이 있어도, 혹은 방진용수철(12e)이 탄성변형하는 일이 있어도 원활히 지지 상태가 보관 유지된다.

다음에, 실시예 8에 대해서 도 19 및 도 20을 이용하여 설명하기로 한다. 도 19는 실시예 8의 지지 링의 부분 설명도(A) 및 요부 측면도(B), 도 20은 도 19의 지지 링의 장착 상태를 나타내는 평면도이다. 덧붙여, 도 20(B)은 도 20(A)의 화살표 방향으로부터 본 도면이다.

실시예 8은 실시예 7의 변형이며, 도 19 및 도 20에 나타내는 구속 수단(지지 링 10f)을 실시예 7과 동일하게 작동봉(9b＇)의 지지를 위해서 적용하는 것이다. 덧붙여, 실시예 8이 적용되는 팽창밸브는 도 11에 나타낸 바와 같이 실시예 5의 팽창밸브와 지지 링의 형상을 제외하면 동일한 것이므로 그 설명을 생략한다.

지지 링(10f)은 실시예 5와 동일하게, 도 11에 나타내는 밸브 본체(5a＇)에 형성된 저압 냉매 통로(5d)에 연통하는 홀부(5d＇) 내에 감합·장착된다. 그리고, 지지 링(10f)은 도 19(A), (B) 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 환상부(11f)와 일체의 3장의 방진용수철(12f)이 그 안쪽에 형성되어 그 선단부가 동일 방향으로 접어 구부러짐과 동시에, 그 선단부에는 선상 돌출부(17)가 형성되어 그 선상 돌출부(17)가 작동봉(9b＇)의 주위면에 점접촉해 지지하게 된다.

상기 구성에 의하여 지지 링(10f)은 작동봉(9b＇)을 개입시켜 밸브체(8)의 구속 수단으로서 작용하게 되어, 냉동 사이클 내에 냉매 압력의 변동이 생겨도 밸브체(8)의 동작을 안정하게 할 수 있으므로 냉매 유량의 정확한 제어와 밸브체(8)의 진동에 의하여 생기는 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

특히, 실시예 8에 의하면 실시예 5 내지 실시예 7과 동일하게, 지지 링(10f)을 냉매의 유로로부터 멀어진 작동봉(9b＇)의 부분에 배치시킨 것으로부터 지지 링(10f)이 냉매의 유동 저항이 되지 않고, 또 지지 링(10f) 자체가 냉매의 흐름에 의해 진동이나 소음을 발생할 우려가 있지만 이 우려를 방지할 수가 있다. 또, 지지 링(10f)의 방진용수철(12f)은 작동봉(9b＇)에 대해서 접촉 면적이 좁은 상태로 점접촉하고 있기 때문에 작동봉(9b＇)이 만일 다소 경사하는 일이 있어도, 혹은 방진용수철(12f)이 탄성변형하는 일이 있어도 원활히 지지 상태가 보관 유지된다.

위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상기 구성에 의하여 냉매의 압력 변동에 수반하는 팽창밸브의 밸브체 진동을 억제할 수가 있다. 또, 본 발명과 관련되는 구속 수단은 간단한 구성으로, 가공이 간단하여 밸브 본체로의 장착도 용이하고, 취급하기 쉽게 유용성의 높은 팽창밸브를 실현할 수 있다. 또, 지지 링의 방진용수철을 작동봉에 점접촉하도록 당접·지지시키기 때문에 작동봉이 만일 다소 경사지게되는 일이 있어도 원활한 지지 상태가 보관 유지된다.

Claims

냉매가 유입하는 고압측 통로와 냉매가 유출하는 저압측 통로를 연통하는 오리피스를 갖춘 밸브 본체와 상기 오리피스를 흐르는 냉매의 양을 조정하는 밸브체와 상기 밸브체를 작동시키는 작동봉과 상기 작동봉을 구동하는 감온 구동부를 갖춘 팽창밸브에 있어서, 상기 작동봉을 구속하는 구속 수단을 구비하며 상기 구속수단은 상기 밸브본체에 장착되어 탄성력에 의해 상기 작동봉에 구속력을 부여하는 지지링이며, 상기 지지링은 탄성변형 가능한 링 모양의 환상부와 방진 용수철로 이루어지며, 상기 방진용수철은 링모양의 환상부로부터 잘려진 만곡상의 판체로 형성되며 그 측면에서 상기 작동봉을 탄성적으로 지지시킨 것을 특징으로 하는 팽창밸브.
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제 1항에 있어서,

상기 지지 링은 상하의 링 모양의 환상부와 그 환상부로부터 잘려진 판체상의 방진용수철로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창밸브.
제 1항에 있어서,

상기 지지 링은 1개의 링 모양의 환상부와 그 환상부의 일측에 배치시킨 판체상의 방진용수철로 구성하는 것을 특징으로 하는 팽창밸브.
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제 1항에 있어서,

상기 방진용수철은 작동봉에 대해서 점접촉하는 부분이 형성되는 것을 특징으로 하는 팽창밸브.
제 10항에 있어서,

상기 점접촉하는 부분은 반구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 팽창밸브.
제 10항에 있어서,

상기 점접촉하는 부분은 원통의 외주면 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 팽창밸브.
제 10항에 있어서,

상기 점접촉하는 부분은 돌출 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 팽창밸브.