KR101054056B1

KR101054056B1 - 팽창 밸브

Info

Publication number: KR101054056B1
Application number: KR1020030076088A
Authority: KR
Inventors: 고바야시가즈토; 와타나베가즈히코; 야노마사미치
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2011-08-04
Also published as: JP4136597B2; DE60317999D1; US6896190B2; US20040079810A1; KR20040038804A; CN100422666C; EP1416236A1; JP2004150657A; EP1416236B1; CN1499110A; DE60317999T2

Abstract

본 발명은 공조장치에 장착되는 냉매 팽창 밸브의 구조 간소화와 조립 공수의 삭감을 도모한다. 팽창 밸브(1)는, 각주 형상인 밸브 본체(10)를 갖으며, 밸브 본체(10)에는 냉매가 도입되는 제 1 통로(20)와, 통로의 저부 근방에 형성된 밸브실(22)과, 증발기로 향하는 냉매의 제 2 통로(24)와, 증발기로부터 되돌아오는 냉매의 제 3 통로(26)가 형성된다. 밸브실 내에 설치된 밸브 부재(30)는 작동봉(60)을 통해 파워 요소(70)에 의해 조작된다. 밸브 본체(10)에 설치된 개구부에 오리피스 부재(40)의 조립체와 가이드 부재(100)의 조립체를 압입하여 팽창 밸브를 조립한다.

팽창 밸브, 밸브, 냉매, 다이어프램, 공조장치

Description

팽창 밸브{EXPANSION VALVE}

도 1은 본 발명의 팽창 밸브의 단면도이다.

도 2는 우측면도이다.

도 3은 방진 부재의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

1: 팽창 밸브

10: 밸브 본체

20: 압축기로부터 나오는 냉매의 통로

22: 밸브실

24: 증발기로 향하는 냉매의 통로

26: 증발기로부터 되돌아오는 냉매의 통로

30: 밸브 부재

40: 오리피스 부재

50: 방진 부재

60: 작동봉

70: 파워 요소

80: 다이어프램

90: 스토퍼 부재

100: 가이드 부재

본 발명은, 자동차 에어컨 등의 공조장치에 장착되어, 냉매 온도에 대응하여 증발기(evaporator)로 공급되는 냉매의 유량을 제어하는 팽창 밸브에 관한 것이다.

이런 종류의 팽창 밸브의 일 예가 일본 공개 특허 공보 제2000-304381호에 기재되어 있다.

종래의 팽창 밸브에 있어서는, 밸브 받침 부재, 스프링 및 조절나사 등의 부품들을 필요로 하여, 팽창 밸브의 소형화 및 경량화 달성을 곤란하게 한다.

게다가 밸브실에서 조절나사 부분을 통해 냉매가 새는 좋지 않은 상황이 발생할 염려가 있다.

본 발명의 팽창 밸브는, 기본적 수단으로서, 밸브 본체와, 상기 밸브 본체 내에 형성되고 고압 냉매가 통과하는 제1 통로와, 상기 밸브 본체 내에 형성되고 상기 제1 통로에 연통하는 동시에 상단에 개구부를 가진 바닥이 있는 밸브실과, 상기 밸브 본체 내에 상기 제1 통로와 평행하게 형성되고 증발기로 송출되는 냉매가 통과하는 제2 통로와, 상기 밸브 본체 내에 형성되고 상기 증발기로부터 송출되는 냉매가 통과하는 제3 통로와, 상기 밸브실과 상기 제2 통로를 연통시키는 교축 통로를 가지며 상기 밸브실의 상기 개구부에 압입되는 오리피스 부재와, 상기 밸브실 내에 있어서 상기 오리피스 부재에 대향 배치된 밸브 부재와, 상기 밸브 부재를 조작하는 작동봉과, 상기 밸브 본체의 제2 통로와 제3 통로를 연통하는 제1 개구부에 압입되어 상기 작동봉을 자유롭게 미끄러져 움직이도록 안내하는 가이드 부재와, 상기 밸브 본체에 형성되어 상기 제3 통로에 연통하는 제2 개구부에 설치되어 상기 작동봉을 구동하는 구동장치를 구비하고, 상기 제2 개구부의 내경 치수는 상기 제1 개구부의 내경 치수보다 크고, 상기 제1 개구부의 내경 치수는 상기 밸브실의 상기 개구부의 내경 치수보다 크며, 상기 밸브 부재, 상기 오리피스 부재, 상기 가이드 부재, 상기 작동봉 및 상기 구동장치를 상기 밸브 본체의 상단 측으로부터 조립 가능하게 되어 있다.

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더욱이, 밸브 부재는 밸브 지지 부재에 고정되고, 밸브 지지 부재와 밸브실의 저부 사이에 설치된 스프링을 구비한다.

도 1은 본 발명의 팽창 밸브의 단면도이고, 도 2는 우측면도이다. 전체를 도면 부호 1로 도시한 팽창 밸브는 알루미늄 합금 등으로 만들어진 각주 형상의 밸브 본체(10)를 구비하며, 밸브 본체(10)에는 고압의 냉매가 유입되는 제1 통로(20)가 설치된다. 제1 통로(20)는 바닥이 있는 밸브실(22)을 관통하고, 밸브실(22)의 개구부에 오리피스 부재(40)가 압입 고정된다.

밸브실(22) 내에는 구 형상의 밸브 부재(30)가 지지 부재(32)에 용접에 의해 부착되어 배치되고, 지지 부재(32)는 스프링(34)에 의해 밸브 부재(30)를 항상 오리피스 부재(40)로 향하도록 힘을 가한다.

오리피스 부재(40)는 중앙부에 개구부(42)를 구비하며 밸브 부재(30)와의 사이로 냉매의 유로를 형성한다. 오리피스 부재(40)의 내경부에는 방진 부재(50)가 끼워져 밸브 부재의 진동을 방지한다.

오리피스 부재(40)를 통과한 냉매는 제2 통로(24)로부터 증발기로 송출된다. 증발기로부터 되돌아오는 냉매는 제3 통로(26)를 통해 압축기로 간다.

밸브 본체(10)의 밸브실(22) 반대측 단부에는 파워 요소(power element)로 불리는 밸브 부재의 구동장치(70)가 부착된다. 파워 요소(70)는 위 덮개(72a)와 아래 덮개(72b)가 일체로 용접된 캡(72)을 가지며, 위 덮개(72a)와 아래 덮개(72b) 사이에는 다이어프램(80)이 끼워진다. 캡(72)은 나사부(74)에서 밸브 본체(1)에 고정되고, 밀봉 부재(76)로 밀봉이 된다. 다이어프램(80)과 위 덮개(72a) 사이에는 압력실(82)이 형성되고, 작동유체가 충진되고, 마개(84)에 의해 닫혀 있다.

다이어프램의 압력실(82) 반대측에는 스토퍼 부재(90)가 맞닿는다. 제 3 통로에 있는 냉매는 개구부(12)를 통해 스토퍼 부재의 이면으로 도입된다. 스토퍼 부재(90)는 다이어프램(80)의 변위에 따라 미끄러져 움직인다. 스토퍼 부재(90)는 작동봉(60)을 갖고 있으며, 작동봉의 선단은 밸브 부재(30)에 맞닿는다. 다이어프램(80)의 변위는 작동봉(60)을 통하여 밸브 부재(30)를 구동시켜 오리피스 부재(40)와의 사이에서 유로 면적을 제어한다.

밸브 본체(10)에 압입되는 가이드 부재(100)는 단차부(110)를 갖고 있어, 밸브 본체(10)에 대해 정확히 위치가 정해져서 고정된다. 가이드 부재(100)의 내경부에는 링 형상의 밀봉 부재(120)가 삽입되어 푸시 너트 등의 잠금 도구(130)에 의해 고정된다. 밀봉 부재(120)는 제2 통로(24)와 제3 통로(26) 간에 냉매의 통과를 밀봉한다.

도 3은 방진 부재(50)의 구조를 나타내는 사시도이다. 방진 부재(50)는 탄성이 높은 금속판을 원형으로 만곡시킨 링부(52)와, 링부를 잘라서 안 쪽으로 절곡시켜 형성한 케이지(cage)(54)를 갖는다.

링부(52)의 양단부(52a, 52b)는 서로 중첩되는 구조로 만들어지고, 링부(52)의 직경을 줄인 상태에서 오리피스 부재(40)의 내경부에 삽입하고 직경이 복원되는 탄성력을 이용해서 방진 부재(50)를 오리피스 부재(40)의 안쪽으로 위치시켜 결합할 수 있다.

케이지(54)는 구 형상인 밸브 부재(30)의 외주부에 맞닿아서 밸브 부재(30)의 진동을 제어한다.

이 실시예에서는 3개의 케이지(54)를 설치하였지만 4개의 케이지를 설치할 수도 있다.

다음에는 팽창 밸브의 조립 순서를 설명한다.

우선, 스프링(34)과 밸브 부재(30)가 용접된 지지 부재(32)를, 밸브 본체(10)에서 파워 요소(70)가 부착되는 측의 개구부(12)(즉, 제2 개구부)를 통해, 바닥이 있는 밸브실(22) 내로 삽입한다.

다음에, 방진부재(50)를 부착한 오리피스 부재(40)의 조립체를 개구부(12)로부터 삽입해 밸브실(22)의 상단에 형성되어 있는 개구부(16)에 압입한다.

이 압입은 적절한 압입 공구를 사용하여, 필요에 따라서는 코킹(caulking) 가공을 실시하여 고정한다.

다음에는, 작동봉(60)이 삽입된 가이드 부재(100)를 개구부(12)로부터 삽입해 밸브 본체(10)의 단차 구멍(14)에 압입한다. 가이드 부재(100)는 단차부(100)에 의해 축 방향으로 위치가 정해진다. 필요에 따라서는 코킹 가공을 실시하여 고정한다.

마지막으로 파워 요소(70)의 조립체를 나사부(74)에 의해 밸브 본체(10)에 돌려 끼우고 팽창 밸브의 조립을 완료한다.

본 발명의 팽창 밸브는 이상과 같이, 팽창 밸브의 본체에 대하여, 파워 요소를 부착하는 제2 개구부 측으로부터 내경 치수가 순차로 작아지는 제1 개구부 및 밸브실의 개구부를 형성하고, 그 선단부는 바닥이 있는 구멍으로 한다. 그리고 이 개구부에 밸브 부재나 오리피스 부재의 조립체를 부착하여 밸브실을 구성하고, 또한 가이드 부재의 조립체를 압입시켜 작동봉을 안내하며 냉매의 고압측과 저압측 통로를 구획하는 구성으로 한다.

이러한 구성에 의해, 팽창 밸브의 부품 개수를 감소시켜 조립 공수를 줄일 수 있다.

Claims

밸브 본체와, 상기 밸브 본체 내에 형성되고 고압 냉매가 통과하는 제1 통로와, 상기 밸브 본체 내에 형성되고 상기 제1 통로에 연통하는 동시에 상단에 개구부를 가진 바닥이 있는 밸브실과, 상기 밸브 본체 내에 상기 제1 통로와 평행하게 형성되고 증발기 측으로 송출되는 냉매가 통과하는 제2 통로와, 상기 밸브 본체 내에 형성되고 상기 증발기 측으로부터 송출되는 냉매가 통과하는 제3 통로와, 상기 밸브실과 상기 제2 통로를 연통하는 교축 통로를 가지며, 상기 밸브실의 상기 개구부에 압입되는 오리피스 부재와, 상기 밸브실 내에 있어서 상기 오리피스 부재에 대향 배치된 밸브 부재와, 상기 밸브 부재를 조작하는 작동봉과, 상기 밸브 본체의 제2 통로와 제3 통로를 연통하는 제1 개구부에 압입되어 상기 작동봉을 자유롭게 미끄러져 움직이도록 안내하는 가이드 부재와, 상기 밸브 본체에 형성되어 상기 제3 통로에 연통하는 제2 개구부에 설치되어 상기 작동봉을 구동하는 구동장치를 구비하고, 상기 제2 개구부의 내경 치수는 상기 제1 개구부의 내경 치수보다 크고, 상기 제1 개구부의 내경 치수는 상기 밸브실의 상기 개구부의 내경 치수보다 크며, 상기 밸브 부재, 상기 오리피스 부재, 상기 가이드 부재, 상기 작동봉 및 상기 구동장치를 상기 밸브 본체의 상단 측으로부터 조립 가능하며, 상기 오리피스 부재의 내경부에 밸브 부재의 진동을 방지하는 방진 부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브.
삭제
제1항에 있어서, 상기 밸브 부재는 밸브 지지 부재에 고정되고, 상기 밸브 지지 부재와 상기 밸브실의 저부 사이에 설치된 스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 팽창 밸브.