KR101159281B1 - Derection control valve for air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공조기용 방향제어밸브에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 공조기용 방향제어밸브는 선택되는 출력단에 따라 유체의 이동방향이 결정되어 냉난방을 구현하는 냉난방 겸용 공조기에 설치되는 공조기용 방향제어밸브에 있어서, 유체가 유입 및 배출되는 입력단과 복수의 출력단이 형성되며, 내부가 밀폐되도록 커버가 양단에 설치된 하우징과, 상기 하우징 내부에서 구동하도록 설치되며, 구동시 상기 복수의 출력단 중 어느 하나가 선택되어 상기 하우징 내부로 유입된 유체가 배출되는 스위칭스풀을 포함한 밸브몸체부; 일 방향으로 변형되도록 형성된 압전소자가 내설되며, 상기 밸브몸체부의 측부에 설치되는 압전소자부; 상기 밸브몸체부와 상기 압전소자부의 사이에 위치하여 상기 압전소자의 변형에 따라 상기 스위칭스풀을 구동시키는 연동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 압전소자를 이용하여 방향제어밸브를 구동함으로써 직류전원을 사용할 수 있고, 이에 따라 제어부의 릴레이현상이 방지되며, 구동시 소음이 발생하지 않는 공조기용 방향제어밸브가 제공된다.The present invention relates to an air conditioner direction control valve, the air conditioner direction control valve according to the present invention is a direction control valve for air conditioners installed in a combined air-conditioning and air conditioner to determine the movement direction of the fluid according to the output stage is selected In this case, an input stage and a plurality of output stages through which fluid is introduced and discharged are formed, and a housing is installed at both ends to seal the inside thereof, and is installed to drive inside the housing, and any one of the plurality of output stages is selected during driving. A valve body portion including a switching spool through which the fluid introduced into the housing is discharged; A piezoelectric element formed so as to deform in one direction, the piezoelectric element being installed at the side of the valve body; And an interlocking portion positioned between the valve body portion and the piezoelectric element portion to drive the switching spool according to the deformation of the piezoelectric element. Thereby, a direct current power source can be used by driving the direction control valve using a piezoelectric element, thereby preventing the relay phenomenon of the control unit, there is provided an air conditioner direction control valve that does not generate noise during driving.
압전소자, 방향제어밸브, 스위칭밸브, 플런저 Piezoelectric Element, Directional Control Valve, Switching Valve, Plunger
Description
본 발명은 공조기용 방향제어밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압전소자를 이용하여 스풀을 동작시켜 소음이 발생하지 않는 공조기용 방향제어밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a direction control valve for an air conditioner, and more particularly, to a direction control valve for an air conditioner in which noise is not generated by operating a spool using a piezoelectric element.
일반적으로, 유압 또는 고압회로에서 유체 흐름의 방향을 제어하여 냉난방을 실현하는 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기가 널리 사용되고 있으며, 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기는 널리알려진 바와 같이 열은 고온측에서 저온측으로는 자연히 이동하지만, 저온측에서 고온측으로 열을 이동시키려면 외부에서 어떤 작용을 가하여야 한다.In general, a combined heat and heat pump air conditioner for controlling air flow in a hydraulic or high pressure circuit to realize cooling and heating is widely used.As a well known heat and cooling combined heat pump air conditioner, heat is naturally transferred from a high temperature side to a low temperature side. In order to move heat from the low temperature side to the high temperature side, some action must be applied from the outside.
이러한 히트펌프 공기조화기는 냉매의 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 사이클로 이행되는 열에 대한 운반 메카니즘을 가지며, 그 응축과 증발시의 열교환을 통해 냉방에 필요한 냉풍이나 난방에 필요한 온풍을 발생시킨다.Such a heat pump air conditioner has a transport mechanism for heat that is transferred to a cycle consisting of compression, condensation, expansion and evaporation of a refrigerant, and generates the cold air required for cooling or the warm air required for heating through heat exchange during condensation and evaporation.
냉방 또는 난방의 선택은 응축 및 증발과정에서 각각 사용되는 열교환기(응축기와 증발기)의 위치를 맞바꿔주면 되나, 구조적으로 그 응축기와 증발기의 위치를 바꾸는 것은 현실적으로 불가능하므로 방향제어밸브의 하나인 사방제어밸브를 사용하여 그 응축기와 증발기에 대한 냉매의 흐름을 변환하는 것이다.The choice of cooling or heating can be done by changing the positions of the heat exchangers (condensers and evaporators) used in the condensation and evaporation processes, but it is practically impossible to change the positions of the condensers and evaporators. The control valve is used to convert the refrigerant flow to the condenser and the evaporator.
도 1은 종래 사방제어밸브를 이용한 냉방시 공조기의 유체흐름도이고, 도 2는 종래 사방제어밸브를 이용한 난방시 공조기의 유체흐름도이다.1 is a flow chart of the air conditioner when the air conditioner using a conventional four-way control valve, Figure 2 is a flow chart of the air conditioner when heating using a conventional four-way control valve.
도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 사방제어밸브는 메인밸브(10)와 파일럿밸브(20)로 조합된 내부파일러방식의 4포트 2위치 솔레노이드-유압 작동형 변환밸브로 구성되어 있다.1 and 2, the conventional four-way control valve is composed of a four-port two-position solenoid-hydraulic actuating valve of the inner filer type combined with the
메인밸브(10)는 4개의 포트(P,B,R,A)와 좌우 양단에 위치하는 2개의 파일럿접속구를 가진다. 이 메인밸브(10)에는 각 포트를 공기조화기 요소 중 압축기(10A)의 토출구와 흡입구, 실외측 열교환기(10B) 및 실내측 열교환기(10C)와 각각 접속시키기 위한 4개의 냉매접속관이 연결되어 있다.The
파일럿밸브(20)는 4포트 2위치 스프링오프셋(spring offset) 솔레노이드작동형으로서, 4개의 모세관을 통해 메인밸브와 연결되고 솔레노이드코일(27)을 통해 위치변환이 되도록 설치된다.The
이때, 파일럿스풀(25)을 스프링(26)에 의한 노멀위치 또는 솔레노이드코일(27) 여자시의 전자력에 의한 변환위치로 이동시킴으로써 부하측 포트A와 B중 어느 하나를 공급측 포트P와 접속시키고 나머지 하나를 드레인측 포트R과 접속시킨다. 솔레노이드코일(27)의 여자전류는 공기조화기의 냉방운전시에 차단되고 난방운전시에만 인가된다.At this time, by moving the
이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉방운전이 선택되면 파일럿스풀(25)은 노멀위치에 있게 되며, 이때 메인밸브(10)의 일측 챔버(15) 내의 파일럿압력이 타측 챔버(16)보다 높게 작용한다. 그러면 메인밸브(10)의 메인스풀(17)이 좌측으로 이동되어 그 공급측 포트P는 부하측 포트R과 연결된다.In this case, as shown in FIG. 1, when the cooling operation is selected, the
따라서 공기조화기에는 압축기(10A)의 토출구로부터 토출된 냉매가 메인밸브(10)의 포트P와 A를 통해 실외측 열교환기(10B)로 이송되므로 그 실외측 열교환기(10B)는 응축기 역할을 하게 되며, 그 실내측 열교환기(10C)로부터는 냉매가 메인밸브(10)의 포트B와 R을 통하여 압축기(10A)의 흡입구로 이송되는 냉동사이클이 이행된다.Therefore, in the air conditioner, the refrigerant discharged from the discharge port of the
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 난방운전이 선택되면 파일럿스풀(25)은 솔레노이드코일(27)에 의해 변환위치로 이동되며 이때 메인밸브(10)의 타측 챔버(16)의 파일럿압력이 일측 챔버(15)보다 높게 작용한다. 그러면 메인밸브(100)의 메인스풀(17)이 우측으로 이동되어 그 공급측 포트P는 부하측 포트B와 연결되고 다른 부하측 포트A는 드레인측 포트R과 연결된다.On the other hand, when the heating operation is selected, as shown in Figure 2, the
따라서, 공기조화기에는 압축기(10A)의 토출구로부터 토출된 냉매가 메인밸브(10)의 포트P와 B를 통해 실내측 열교환기(10C)로 이송되므로 그 실내측 열교환기(10C)가 응축기로서 작용하게 되고, 이어 팽창기구(10D)에 의해 감압된 냉매가 실외측 열교환기(10B)로 이송되므로 그 실외측 열교환기(10B)는 증발기로서 작용하게 되며, 그 실외측 열교환기(10B)로부터는 냉매가 메인밸브(10)의 포트A와 R을 통하여 압축기(10A)의 흡입구로 이송되는 열사이클이 이행되는 것이다.Therefore, in the air conditioner, the refrigerant discharged from the discharge port of the
이와 같은 파일럿밸브(20)는 메인밸브(10)내의 메인스풀(17)의 방향을 변환시킬 수 있도록 설치되므로 방향제어밸브라고도 할 수 있다.Such a
또한, 이 같은 방향제어밸브는 솔레노이드 작동형밸브로서 구비되어 자동운전이나 원격조작 등의 제어가 용이하고 또 변환시간이 빠르고 정확하다는 이점으로 인해 널리 사용되고 있다.In addition, such a directional control valve is used as a solenoid-operated valve, and is widely used due to the advantages of easy control such as automatic operation or remote operation, and quick and accurate conversion time.
그리하여 전술한 바와 같은 사방제어밸브는 공조기 내에 설치되되, 메인밸브를 유압작동형으로 하고, 이를 조작하는 방향제어밸브를 솔레노이드작동형으로 구성하는 것이 일반적이었다.Thus, the four-way control valve as described above is installed in the air conditioner, the main valve is a hydraulic operation type, it was common to configure the direction control valve for operating the solenoid operation type.
그러나, 방향제어밸브는 솔레노이드코일을 이용하여 구동함으로써 내부 스풀 구동시 소음이 발생하는 문제점이 있었다.However, the direction control valve has a problem in that noise is generated when the internal spool is driven by using the solenoid coil.
또한, 솔레노이드코일의 전자적추력을 이용하므로 설치되는 장소에 따라 솔레노이드코일의 사양을 변경해야 하며, 특히 많은 유량을 제어해야할 때에는 부적합한 문제점이 있었다.In addition, since the electromagnetic thrust of the solenoid coil is used, the specification of the solenoid coil must be changed according to the installation location, and in particular, there is an unsuitable problem when a large flow rate is to be controlled.
또한, 솔레노이드 코일을 이용하여 메인밸브의 스풀을 이동시켜야 하므로 전력의 크기가 큰 전력원이 필요함에 따라 교류전원을 사용할 수 밖에 없고, 이에 따라 전력공급이 제어부의 릴레이가 필수적으로 수반이 되어야만 했었다.In addition, since the spool of the main valve must be moved by using a solenoid coil, an AC power source must be used as a large power source is required, and accordingly, a power supply must be accompanied by a relay of a controller.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압전소자를 이용하여 방향제어밸브를 구동할 수 있는 공조기용 방향제어밸브를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a directional control valve for an air conditioner capable of driving the directional control valve using a piezoelectric element.
또한, 압전소자를 이용하여 구동함으로써 구동시 소음이 발생하지 않는 공조기용 방향제어밸브를 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a directional control valve for an air conditioner which is driven by using a piezoelectric element so that no noise occurs during driving.
또한, 압전소자를 이용하여 구동함으로써 직류전원을 사용할 수 있는 공조기용 방향제어밸브를 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a direction control valve for an air conditioner that can use a DC power supply by using a piezoelectric element.
또한, 직류전원을 사용할 수 있음으로써 제어부의 릴레이가 필요없는 공조기용 방향제어밸브를 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a directional control valve for an air conditioner by using a DC power supply, which does not require a relay of a controller.
상기 목적은, 본 발명에 따라,선택되는 출력단에 따라 유체의 이동방향이 결정되어 냉난방을 구현하는 냉난방 겸용 공조기에 설치되는 공조기용 방향제어밸브에 있어서, 유체가 유입 및 배출되는 입력단과 복수의 출력단이 형성되며, 내부가 밀폐되도록 커버가 양단에 설치된 하우징과, 상기 하우징 내부에서 구동하도록 설치되며, 구동시 상기 복수의 출력단 중 어느 하나가 선택되어 상기 하우징 내부로 유입된 유체가 배출되는 스위칭스풀을 포함한 밸브몸체부; 일 방향으로 변형되도록 형성된 압전소자가 내설되며, 상기 밸브몸체부의 측부에 설치되는 압전소자부; 상기 밸브몸체부와 상기 압전소자부의 사이에 위치하여 상기 압전소자의 변형에 따라 상기 스위칭스풀을 구동시키는 연동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기용 방향제어밸브에 의해 달성된다.The above object is, according to the present invention, in the air conditioner direction control valve installed in the air-conditioning combined air conditioner to determine the moving direction of the fluid according to the selected output stage to implement the cooling, the input stage and the plurality of output stages in which the fluid is introduced and discharged And a switching spool having a cover installed at both ends to seal the inside thereof, and installed to drive inside the housing, wherein any one of the plurality of output terminals is selected during driving to discharge the fluid introduced into the housing. Valve body portion including; A piezoelectric element formed so as to deform in one direction, the piezoelectric element being installed at the side of the valve body; And an interlocking portion positioned between the valve body portion and the piezoelectric element portion to drive the switching spool according to the deformation of the piezoelectric element.
여기서, 상기 연동부는 상기 압전소자부에 설치되는 지지부재와, 일측은 상기 스위칭스풀과 결합하고, 타측은 상기 하우징의 외측으로 돌출되도록 설치되는 구동부재와, 상기 지지부재와 결합하여 회동하며, 상기 압전소자의 변형에 따라 회동하여 상기 구동부재를 구동하는 연동부재를 포함할 수 있다.Here, the interlocking portion rotates in combination with the support member installed in the piezoelectric element portion, one side is coupled to the switching spool, the other side is coupled to the support member and the drive member is installed to protrude to the outside of the housing, It may include an interlocking member for rotating the piezoelectric element to drive the drive member.
또한, 상기 스위칭스풀은, 상기 밸브몸체부의 길이방향의 길이보다 짧고, 상기 스위칭스풀의 외경이 상기 밸브몸체부의 내경에 실질적으로 일치하도록 형성되어 상기 밸브몸체부 내에서 슬라이딩 이동하도록 배치되는 것이 바람직하다.In addition, the switching spool is shorter than the length in the longitudinal direction of the valve body portion, it is preferable that the outer diameter of the switching spool is formed to substantially coincide with the inner diameter of the valve body portion is arranged to slide in the valve body portion. .
한편, 상기 연동부재는, 상기 압전소자와 결합하는 일측에는 상기 압전소자를 수용하여 내입걸림되도록 걸림홈이 형성되고, 타측은 상기 지지부재에 회동하도록 결합되는 링크부와, 일측은 상기 링크부와 결합되고, 타측은 상기 구동부재의 돌출측과 맞닿도록 설치되어, 상기 링크부 회동시 연동하여 상기 구동부재를 일 방향으로 이동하도록 가압하는 가압부를 포함할 수 있다.On the other hand, the interlocking member, one side engaging with the piezoelectric element, the engaging groove is formed to receive the piezoelectric element to be indented, the other side is a link portion coupled to rotate to the support member, and one side is the link portion and Is coupled, the other side is provided to abut the protruding side of the drive member, it may include a pressing portion for pressing the drive member to move in one direction in conjunction with the link unit rotation.
이때, 상기 하우징의 양단에 구비된 커버 중 어느 한쪽의 커버와 상기 스위칭스풀의 사이에 상기 스위칭스풀의 슬라이딩 이동에 의해 탄성적으로 압축 및 복원되도록 설치되는 탄성부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to further include an elastic member which is installed to be elastically compressed and restored by the sliding movement of the switching spool between any one of the cover provided on both ends of the housing and the switching spool.
또한, 상기 스위칭스풀의 양단에는 상기 하우징의 내면과 접촉하도록 설치되어 상기 스위칭스풀의 내부에 포함된 유체의 유출을 차단하는 차단부재가 더 설치되며, 상기 차단부재는 상기 하우징의 내면과 접촉하는 부분이 양방향으로 하방경 사지도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, both ends of the switching spool is installed in contact with the inner surface of the housing is further provided with a blocking member for blocking the outflow of the fluid contained in the switching spool, the blocking member is in contact with the inner surface of the housing It is preferable that it is formed so as to obliquely downward in both directions.
한편, 상기 스위칭스풀은 구동시 상기 밸브몸체부 내에서 상기 밸브몸체부의 중심축을 중심으로 회동하도록 구동될 수 있다.On the other hand, the switching spool may be driven to rotate about the central axis of the valve body portion in the valve body portion when driving.
여기서, 상기 연동부재는, 상기 압전소자와 결합하는 일측에는 상기 압전소자를 수용하여 내입걸림되도록 걸림홈이 형성되고, 타측은 상기 지지부재에 회동하도록 결합되는 링크부와, 일측은 상기 링크부의 타측과 결합하고, 타측은 상기 구동부재의 일측과 맞닿도록 설치되어, 상기 링크부 회동시 연동하여 상기 구동부재를 일 방향으로 회동하도록 가압하는 가압부를 포함할 수 있다.Here, the interlocking member, a coupling groove is formed on one side to be coupled to the piezoelectric element so as to receive the piezoelectric element, the engaging portion is coupled to rotate to the support member, the other side is the other side of the link portion And the other side may be installed to be in contact with one side of the driving member, and may include a pressurizing portion that presses the driving member to rotate in one direction by interlocking with the link unit.
또한, 상기 구동부재는 상기 스위칭스풀과 결합하여 상기 하우징의 외측으로 돌출되는 구동축과, 상기 구동축과 결합하는 구동몸체와, 상기 구동몸체의 외측으로 연장되되 이격형성되는 제1연장부와 제2연장부를 포함하며, 상기 제1연장부와 제2연장부가 형성한 이격공간으로 상기 가압부가 수용되되, 상기 제1연장부와 제2연장부 중 어느 하나와 맞닿도록 수용되는 것이 바람직하다.In addition, the drive member is coupled to the switching spool, the drive shaft protruding outward of the housing, the drive body coupled to the drive shaft, the first extension and the second extension extending to the outside of the drive body is formed It includes a portion, wherein the pressing portion is accommodated in the separation space formed by the first extension and the second extension, it is preferably accommodated to be in contact with any one of the first extension and the second extension.
아울러, 상기 하우징은 입력단의 내측면에 길이방향으로 장홈이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the housing is preferably formed with a long groove in the longitudinal direction on the inner surface of the input end.
또한, 상기 스위칭스풀은 두께방향으로 관통되는 제1연통로와 제2연통로가 길이방향으로 이격되어 각각 형성되되, 상기 제1연통로의 입구와 상기 제2연통로의 입구의 이격거리는 상기 장홈의 길이보다 짧은거리인 것이 바람직하다.In addition, the switching spool is formed in each of the first communication path and the second communication path penetrating in the thickness direction in the longitudinal direction, respectively, the separation distance between the inlet of the first communication path and the inlet of the second communication path It is preferable that the distance is shorter than the length of.
또한, 상기 제1연통로의 출구는 상기 하우징의 장홈과 상기 제1연통로의 입구가 일치했을 때, 상기 하우징의 복수의 출력단 중 어느 하나와 실질적으로 일치 되도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the outlet of the first communication path is preferably formed to substantially coincide with any one of the plurality of output terminals of the housing when the long groove of the housing and the inlet of the first communication path coincides.
또한, 상기 제2연통로의 입구와 출구는, 상기 제1연통로의 입구와 출구를 각각 기준으로 하여 동일한 각도를 형성하도록 형성되어, 상기 스위칭스풀의 회동하여 상기 제2연통로의 입구가 상기 하우징의 장홈에 일치했을 때, 상기 제2연통로의 출구가 상기 하우징의 복수의 출력단 중 어느 하나와 실질적으로 일치되도록 형성되는 것이 바람직하다.Further, the inlet and the outlet of the second communication path are formed to form the same angle with respect to the inlet and the outlet of the first communication path, respectively, so that the inlet of the second communication path is rotated by the switching spool. When coinciding with the long groove of the housing, the outlet of the second communication path is preferably formed to substantially coincide with any one of the plurality of output ends of the housing.
한편, 상기 압전소자부는, 상기 밸브몸체부의 측부에 설치되는 소자하우징과, 일측은 상기 소자하우징에 고정되고, 타측은 인가되는 전압에 의해 어느 한 방향으로 변형되도록 설치되는 압전소자를 포함할 수 있다.On the other hand, the piezoelectric element portion may include a device housing installed on the side of the valve body portion, one side is fixed to the device housing, the other side may include a piezoelectric element installed to be deformed in any one direction by the applied voltage. .
이때, 상기 압전소자의 변형측 단부에는 상기 연동부와 결합될 수 있도록 링크홀이 형성되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that a link hole is formed at the end portion of the piezoelectric element so as to be coupled to the linking part.
본 발명에 따르면, 압전소자를 이용하여 방향제어밸브를 구동할 수 있는 공조기용 방향제어밸브가 제공된다.According to the present invention, there is provided a direction control valve for an air conditioner capable of driving a direction control valve using a piezoelectric element.
또한, 압전소자를 이용하여 구동함으로써 구동시 소음이 발생하지 않는 공조기용 방향제어밸브가 제공된다.In addition, there is provided a direction control valve for an air conditioner which is driven by using a piezoelectric element so that no noise occurs during driving.
또한, 압전소자를 이용하여 구동함으로써 직류전원을 사용할 수 있는 공조기용 방향제어밸브가 제공된다.In addition, there is provided a direction control valve for an air conditioner that can use a DC power supply by driving using a piezoelectric element.
또한, 직류전원을 사용할 수 있음으로써 제어부에서 릴레이현상이 방지되는 공조기용 방향제어밸브가 제공된다.In addition, there is provided a directional control valve for an air conditioner which can prevent a relay phenomenon in the control unit by using a DC power supply.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향제어밸브에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a direction control valve for an air conditioner according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향제어밸브의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향제어밸브(1)는 메인밸브(M)의 일 측에 설치되며, 밸브몸체부(100)와 압전소자부(200) 및 연동부(300)를 포함하여 구성된다.3 is a perspective view of a direction control valve for an air conditioner according to a first embodiment of the present invention. 3, the air conditioner
도 4는 도 3의 밸브몸체부의 개략도이다. 도 4를 참조하면, 상기 밸브몸체부(100)는 하우징(110)과, 스위칭스풀(120), 차단부재(140), 탄성부재(150)를 포함하여 구성된다.4 is a schematic view of the valve body portion of FIG. Referring to FIG. 4, the
상기 하우징(110)은 일 방향으로 길고, 내부가 빈 중공형태로 형성되며, 유체가 하우징(110)의 내부로 유입되어 배출되도록 길이방향의 수직방향에 대해 하나의 입력단(111)과 복수의 출력단인 제1출력단(112)과 제2출력단(113)이 형성된다.The
또한, 하우징(110)의 내부가 밀폐되도록 하우징(110)의 양측 단부에는 각각 커버(121)(122)가 구비된다.In addition, covers 121 and 122 are provided at both ends of the
이때, 각 커버(121)(122)에는 에어(air)의 출입을 허용하도록 외부와 연통되 는 에어홀(121a)(122a)이 각각 형성되고, 각 에어홀(121a)(122a)은 소정의 모세관(L) 등의 연통관을 통해 상호 연통되도록 연결된다.At this time, each of the
이 같이 상호 연통되도록 한 쌍의 에어홀이 연결됨으로써 스위칭스풀(120)의 슬라이딩 이동방향의 전방에 위치하여 내부압력이 상승하는 부분의 에어(air)를 제거함과 동시에 제거된 에어(air)를 스위칭스풀(120)의 슬라이딩 이동이 용이하도록 가압하는 수단으로서 이용할 수 있다.As a pair of air holes are connected in such a manner as to be connected to each other, the air is positioned at the front of the sliding movement direction of the switching
가령, 도시된 상태에서 후술할 스위칭스풀(120)이 좌측으로 이동하는 경우라고 가정하면, 스위칭스풀(120)의 슬라이딩 이동에 따라 스위칭스풀(120)의 전방에 위치하는 빈공간(a)의 내부압력은 점차 상승하게 된다.For example, in the illustrated state, assuming that the switching
이때, 상승하는 압력만큼 에어(air)는 에어홀(122a)를 통해 배출되어 모세관(L)을 통해 우측 커버(121)에 형성된 에어홀(121a)을 통해 스위칭스풀(120)의 슬라이딩 이동방향의 후방의 빈공간(b)으로 유입되어 스위칭스풀(120)을 가압하게 된다.At this time, the air (air) is discharged through the air hole (122a) by the rising pressure of the sliding movement direction of the switching
즉, 스위칭스풀(120)은 후술할 압전소자부(200)의 변형에 따라 이동하게 되는데, 이때 하우징(110) 내부의 에어가 상술한 바와 같이 순환됨으로써 보다 스위칭스풀(120)의 슬라이딩 이동은 압전소자부(200)의 변형력 뿐 아니라 에어(air)에 의한 압력에 의해서도 힘을 받게 되는 것이다.That is, the switching
이를 통해, 스위칭스풀(120)은 작은 구동원으로도 슬라이딩 이동가능하게 된다.As a result, the switching
아울러, 각 에어홀(121a)(122a)이 상호 연통되도록 연결됨으로써 외부와 차단된다. 즉, 각 에어홀(121a)(122a)이 외부와 연통되게 되는 경우, 외부로부터 미세먼지 등이 하우징(110)의 내부로 유입되어 하우징(110)의 내벽에 결착되게 된다.In addition, the
결과적으로, 결착된 미세먼지 등은 스위칭스풀(120)의 이동시 스위칭스풀(120)의 이동을 저해하는 요소가 된다. 즉, 각 에어홀(121a)(121b)이 외부와 차단된 상태로 상호 연통됨으로써 상술한 바와 같은 문제점을 방지할 수 있다.As a result, the bound fine dust or the like becomes an element that inhibits the movement of the switching
한편, 양측 커버(121)(122) 중 어느 하나(도시된 바는 좌측커버)에는 후술할 연동부(300)의 구동부재(320)가 하우징(110)의 내외측으로 이동할 수 있도록 소정의 안내홀(122c)이 형성된다.On the other hand, any one of both cover (121, 122) (shown left cover) is a predetermined guide hole so that the
이때, 안내홀(122c)의 주변부에는 구동부재(320)의 내외측 이동시 발생되는 마찰을 억제하는 오일부시(122b)가 더 설치되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that an
다음, 스위칭스풀(120)은 하우징(110)의 길이방향보다 짧은 길이로 형성되며, 하우징(110)의 내부에서 슬라이딩 이동하도록 설치된다.Next, the switching
이때, 스위칭스풀(120)은 내부에 냉매 등의 유체가 이동가능하도록 제1연통로(131)와 제2연통로(132)가 이격되어 형성된다.At this time, the switching
여기서, 각 연통로(131)(132)의 출구(131b)(132b)는 각 연통로(131)(132)의 입구(131a)(132a)가 하우징(110)의 입력단(111)과 연통되도록 위치할 때, 하우징(110)의 제1출력단(112) 및 제2출력단(113)과 연통하도록 형성된다.Here, the
즉, 제1연통로(131)의 입구(131a)가 하우징(110)의 입력단(111)과 연통되도록 위치시에는 제1연통로(131)의 출구(131b)가 제1출력단(112)과 연통되도록 형성 되고, 스위칭스풀(120)이 슬라이딩 이동하여 제2연통로(132)의 입구가 하우징(110)의 입력단(111)과 연통되도록 위치시에는 제2연통로(132)의 출구(132b)가 제2출력단(113)과 연통되도록 형성된다.That is, when the
결과적으로, 입력단(111)을 통해 유입된 유체는 스위칭스풀(120)의 슬라이딩 이동에 의해 어느 하나의 출력단이 선택되어 연통로를 통과하여 선택된 출력단으로 배출되게 된다.As a result, the fluid introduced through the
다음, 차단부재(140)는 스위칭스풀(120)의 양단에 소정의 결합수단에 의해 결합되되, 하우징(110)의 내측면과 접촉하도록 형성되어 결합되며, 하우징(110)의 내벽과 접촉하는 부분이 하우징(110)의 길이방향에 대해 양측방향으로 하방경사지도록 형성되며, 바람직하게는 양단에 각각 한 쌍씩 설치된다.Next, the blocking
즉, 스위칭스풀(120)은 내부에 형성된 연통로들에 유체가 내장된 상태인데, 이 상태에서 슬라이딩 이동시 스위칭스풀(120)과 하우징(110)의 미세한 틈으로 내장된 유체가 스위칭스풀(13)로부터 유출되는 현상이 발생하게 된다.That is, the switching
이때, 차단부재(140)를 통해 스위칭스풀(120)에 내장된 유체의 유출을 방지할 수 있다.At this time, the leakage of the fluid embedded in the switching
아울러, 차단부재(140)는 하우징(110)과 접촉하는 부분이 하우징(110)의 길이방향에 대해 양측방향으로 하방경사진 형태로 형성됨으로써 스위칭스풀(120)이 이동시 하우징(110)의 내벽과 마찰을 최소화할 수 있게 된다.In addition, the blocking
상기 탄성부재(150)는 소정의 스프링으로 마련되며, 후술할 연동부(300)의 구동부재(320)가 설치된 대향측의 커버(121)와 스위칭스풀(120)의 사이에 설치된 다(도시된 바는 우측임). 이 같이 설치된 탄성부재(15)는 스위칭스풀(120)의 슬라이딩 이동에 의해 탄성적으로 압축 및 복원된다. The
다음, 도 5는 도 3의 압전소자부와 연동부의 확대도이고, 도 6은 도 5의 압전소자부와 연동부의 분해사시도이며, 도 7은 도 5의 연동부와 압전소자부의 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 압전소자부(200)는 소자하우징(210), 압전소자(220)를 포함하여 구성된다.Next, FIG. 5 is an enlarged view of the piezoelectric element and the linkage of FIG. 3, FIG. 6 is an exploded perspective view of the piezoelectric element and the linkage of FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the linkage and the piezoelectric element of FIG. 5.
5 to 7, the
상기 소자하우징(210)은 소정두께의 패널형태에서 내부가 중공(中空)형태로 형성되고, 일방이 개방된 형태로 형성되어 밸브몸체부(100)의 측부에 결합된다.The
또한, 중앙영역의 상부 및 하부측면에는 후술할 압전소자(220)의 돌출단(224)이 결합되도록 소정의 홈 또는 홀이 형성되며, 개방측에는 후술할 연동부(300)의 지지부재(310)의 양단이 결합되도록 소정의 홈 또는 홀이 형성될 수 있다.In addition, a predetermined groove or hole is formed in the upper and lower side surfaces of the central region so that the
상기 압전소자(220)는 일 방향으로 긴 패널형태로 형성되되, 중심판(221), 제1측판(222), 제2측판(223)을 포함하여 구성되며, 소정의 전압을 인가받아 일 방향으로 변형되도록 형성된다.The
상기 중심판(221)은 메탈(metal)재질로 마련되며, 제1측판(222)과 제2측판(223)은 중심판(221)을 기준으로 양측면에 소정의 접착제를 이용하여 접합된다.The
이때, 제1측판(222)은 세라믹재질로 마련되며, 제2측판(223)은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 등의 재질로 마련될 수 있다.In this case, the
또한, 압전소자(220)의 중앙영역에는 압전소자(220)가 상술한 소자하우징(210)에 설치되도록 압전소자(220)의 양 측부로부터 돌출된 돌출단(224)이 형성 되고, 압전소자(220)의 자유단(220a)에는 후술할 연동부재(300)가 결합되는 링크홀(225)이 형성된다.In addition, a
이 같은 압전소자(220)는 소자하우징(31)에 설치시, 고정단(220b)이 소자하우징(210)의 폐쇄측에 결합되어 고정됨과 동시에 돌출단(224)이 결합홈에 결합된다.When the
이 같이 결합된 상태에서 소정의 전원(미도시)을 통해 압전소자의 양측면에 전압을 인가하면 소자하우징(210)의 개방측에 위치한 압전소자(220)의 변형측인 자유단(220a)이 소자하우징(210)의 외측방향으로 변형을 일으키게 된다.In this coupled state, when a voltage is applied to both sides of the piezoelectric element through a predetermined power source (not shown), the
아울러, 도시되지는 않았으나, 압전소자(220)에 전압을 인가하는 배선은 고정단(220b)에 가깝게 설치되는 것이 자유단의 변형시 간섭을 일으키지 않아 바람직하다.In addition, although not shown, the wiring for applying a voltage to the
한편, 상술한 바와 같은 압전소자부(200)를 밸브몸체부(100)의 측부와 결합시 압전소자(220)의 자유단(220a)이 밸브몸체부(100)와 인접하도록 설치되는 것이 자유단(220a)의 변형방향을 연동하도록 구성된 후술할 연동부(20)의 구성을 최적화할 수 있다.On the other hand, when the
다음, 연동부(300)는 지지부재(310), 구동부재(320), 연동부재(330)를 포함하여 구성된다.Next, the
상기 지지부재(310)는 샤프트(shaft)형태로 마련된 부재로서, 상술한 압전소자부(200)의 소자하우징(210)의 개방측에 양단이 결합되어 지지된다.The
아울러, 후술할 연동부재(330)와 결합하되, 연동부재(330)가 지지부재(310)를 중심으로 회동하도록 결합한다.In addition, the
상기 구동부재(320)는 일측이 상술한 스위칭스풀(120)과 연동하도록 스위칭스풀(120)의 측단부에 결합되며, 타측은 커버(122)를 통해 하우징(110)의 외측으로 돌출되도록 설치된다.The driving
상기 연동부재(330)는 링크부(331)와 가압부(332)로 구성된다.The interlocking
상기 링크부(331)는 일측이 상술한 압전소자(220)의 링크홀(225)을 수용하여 내입걸림되도록 걸림홈(331a)이 형성되고, 타측은 상술한 지지부재(310)와 결합하도록 지지홀(331b)이 형성된다.The
상기 가압부(332)는 일측이 링크부(331)의 타측과 결합하고, 타측은 상술한 구동부재(320)의 돌출측과 맞닿도록 설치된다.One side of the
한편, 도 7을 참조하면, 연동부(300) 중 연동부재(330)의 링크부(331)의 걸림홈(331a)에 압전소자(220)의 링크홀(225)이 수용된다. 즉, 압전소자(220)가 소정의 전압을 인가받아 소자하우징(210)의 외측으로 변형되면 링크홀(225)이 변형되게 되며, 이에 따라 링크부(225)는 지지부재(310)에 지지되어 회동하게 됨과 동시에 가압부(332)가 링크부(225)의 회동방향과 반대방향으로 회동하도록 결합된다. Meanwhile, referring to FIG. 7, the
지금부터는 상술한 공조기용 방향전환밸브의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다. 도 8은 냉방모드시 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브를 포함한 시스템회로도이고, 도 9는 난방모드시 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브를 포함한 시스템회로도이다.The operation of the first embodiment of the directional valve for the air conditioner described above will now be described. 8 is a system circuit diagram including a directional valve for the air conditioner according to the first embodiment of the present invention in the cooling mode, Figure 9 is a system circuit diagram including a directional valve for the air conditioner according to the first embodiment of the present invention in the heating mode to be.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브는 4포트 2위치인 메인밸브(M)와 연동하도록 4개의 모세관을 통해 연결된다.Referring to FIG. 8, the direction change valve for the air conditioner according to the first embodiment of the present invention is connected through four capillaries to interlock with the main valve M, which is a 4-port 2-position.
구체적으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브(1)는 각 출력단(112)(113)과 메인밸브(M)의 양측을 연결하는 모세관(L1)(L2)에 의해 연결되고, 입력단(111)은 모세관(L3)를 통해 메인밸브(M)의 입력단과 연결된다.Specifically, the
아울러, 각 모세관(L1)(L2)와 모세관(M3)의 사이를 각각 연결하는 모세관(L4)(L5)가 더 설치되고, 각 모세관(L4)(L5)에는 체크밸브가 더 설치될 수 있다.In addition, the capillary (L4) (L5) for connecting between each capillary (L1) (L2) and the capillary (M3) is further installed, each of the capillary (L4) (L5) may be further provided with a check valve. .
이와 같이 설치된 공조기용 방향전환밸브(1)는 메인밸브(M)의 양측부로부터 배출되는 유체를 다시 입력단(111)을 통해 유입될 수 있도록 함으로써 냉매의 유출을 방지하게 되어 바람직하다.The
이 같은 냉방모드 선택에서의 스위칭스풀(120)은 좌측방향으로 이동된 상태이고, 이에 따라 입력단(111)을 통해 유입된 유체는 제2연통로(132)를 통해 제2출력단(113)을 통해 배출되며, 배출된 유체는 메인밸브(M)의 내측으로 유입되고, 이에 따라 메인밸브(M)의 메인스풀(M1)은 좌측으로 이동하게 된다.In this cooling mode selection, the switching
또한, 메인밸브(M)의 메인스풀(M1)이 좌측으로 이동하게 됨과 동시에 메인스풀(M1)의 좌측에 내재되어 있던 유체는 모세관(L1) 및 모세관(L5)를 따라 이동하여 모세관(L2)에 합류하게 된다.In addition, while the main spool M1 of the main valve M moves to the left side, the fluid contained in the left side of the main spool M1 moves along the capillary tube L1 and the capillary tube L5 to allow the capillary tube L2 to move. Will join.
이하, 메인밸브(M)로부터 출력포트를 통해 배출되어 압축기 및 응축기를 순 환하는 유체의 이동경로는 종래기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, since the moving path of the fluid discharged through the output port from the main valve (M) and circulating the compressor and the condenser is the same as in the prior art, a detailed description thereof will be omitted.
이와 같은 유체의 흐름을 통해 냉방운전이 가능하게 되고, 만약 이와 같은 냉방모드 상태에서 난방모드를 선택하게 되면, 도 9에서와 같이, 압전소자(220)에 소정의 전압을 인가하게 되고, 이에 따라 링크홀(225)과 결합된 연동부재(330)가 회동하게 됨과 동시에 가압부(332)가 구동부재(320)의 돌출측을 가압하여 스위칭스풀(120)이 우측으로 이동하게 된다.Cooling operation is possible through the flow of the fluid, and if the heating mode is selected in such a cooling mode state, as shown in FIG. 9, a predetermined voltage is applied to the
이때, 스위칭스풀(120)의 우측에 있던 에어(air)는 모세관(L)을 통해 스위칭스풀(120)의 좌측으로 이동하여 스위칭스풀(120)의 이동하는데 힘을 가하게 되며, 스위칭스풀(120)의 우측에 설치된 탄성부재(150)는 탄성압축된다.At this time, the air on the right side of the switching
또한, 스위칭스풀(120)이 우측으로 이동한 후 제1연통로(131)의 입구와 입력단(111)이 연통되면서 제1연통로(131)를 통해 유체는 유입이 되고, 제1연통로의 출구와 연통되는 제1출력단(112)을 통해 유체는 배출이 된다.In addition, after the switching
이후, 배출된 유체는 모세관(L1)을 따라 이동하여 메인밸브(M)의 좌측으로 유입되며, 이에 따라 메인스풀(M1)은 우측으로 이동하게 된다.Thereafter, the discharged fluid moves along the capillary tube L1 and flows to the left side of the main valve M, whereby the main spool M1 moves to the right side.
아울러, 메인밸브(M)의 메인스풀(M1)이 우측으로 이동하게 됨과 동시에 메인스풀(M1)의 우측에 내장되어 있던 유체는 모세관(L2) 및 모세관(L4)를 따라 이동하여 모세관(L1)에 합류하게 된다.In addition, while the main spool M1 of the main valve M is moved to the right side, the fluid built in the right side of the main spool M1 moves along the capillary tube L2 and the capillary tube L4, thereby capillary tube L1. Will join.
이하, 메인밸브(M)로부터 출력포트를 통해 배출되어 압축기 및 응축기를 순환하는 유체의 이동경로는 종래기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, since the moving path of the fluid discharged from the main valve M through the output port and circulating the compressor and the condenser is the same as in the prior art, a detailed description thereof will be omitted.
이와 같이 압전소자(220)의 변형에 따라 스위칭스풀(120)을 이동시켜 유입된 유체의 출력단을 선택함으로써 냉방 및 난방모드를 선택할 수 있는 시스템을 구성할 수 있다.As such, the switching
한편, 상기 난방모드에서 냉방모드로 전환시에는, 도 8에서와 같이, 압전소자(220)에 인가하는 전압을 해제하면 링크홀(225)이 원상태로 복귀하게 되고, 이에 따라 연동부재(330)도 원상태로 복귀하게 된다.On the other hand, when switching from the heating mode to the cooling mode, as shown in Figure 8, when the voltage applied to the
그리고, 스위칭스풀(120)은 탄성부재(150)의 탄성복원력에 의해 원위치 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 스위칭스풀(120)의 좌측에 있던 에어(air)는 모세관(L)을 통해 우측으로 이동함으로써 스위칭스풀(120)의 이동에 힘을 가하게 된다.Then, the switching
결과적으로, 스위칭스풀(120)은 완전히 좌측으로 이동하게 되어 최초 냉방모드에서와 같은 상태로 회로가 연결된다.As a result, the switching
이 같이 압전소자를 사용하여 방향전환밸브를 구성하면, 종래 솔레노이드가 교류전원을 사용함에 따른 제반장치들을 구비하여야 하고, 교류전원을 직류전원으로 변환함에 있어 릴레이현상이 발생하는 문제점이 있었던 것에 비해, 압전소자는 직류전원을 바로 사용할 수 있어 릴레이현상이 발생하지 않는다. 또한, 압전소자는 응답성이 빨라 밸브의 전환이 신속히 이뤄질 수 있다.When the direction switching valve is configured using the piezoelectric element as described above, conventional solenoids should be provided with various devices according to the use of AC power, and there is a problem in that a relay phenomenon occurs in converting AC power to DC power. The piezoelectric element can use a direct current power source so that no relay occurs. In addition, the piezoelectric element may be quickly responsive so that switching of the valve can be performed quickly.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브에 대하여 설명한다. 제2실시예에서는 제1실시예와 비교하여 밸브몸체부와 연동부가 차이가 있고, 압전소자부의 구성은 동일하므로 압전소자부에 대한 상세한 설명은 생략한다.Next, a direction switching valve for an air conditioner according to a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, compared with the first embodiment, the valve body portion and the interlocking portion are different, and the configuration of the piezoelectric element portion is the same, and thus the detailed description of the piezoelectric element portion is omitted.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 밸브몸체부의 분해사시도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 밸브몸체부(400)는 하우징(410), 한 쌍의 커버(421)(422), 스위칭스풀(430)을 포함하여 구성된다.10 is an exploded perspective view of the valve body portion according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the
도 11은 도 10의 A-A'의 단면도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 하우징(410)은 일 방향으로 길게 형성되며, 내부가 원통형의 중공(中空)으로 형성된다.FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 10. 10 and 11, the
이때, 하우징(410)의 일 측은 유체가 유입되도록 입력단(411)이 형성되고, 타 측은 유체가 배출되도록 제1출력단(412)와 제2출력단(413)이 형성된다.At this time, one side of the
그리고, 입력단(411)이 형성된 내측면에는 하우징(410)의 길이방향으로 장홈(414)이 형성된다.In addition, a
한편, 한 쌍의 커버(421)(422)는 하우징(410)의 양측에 결합되며, 상기 한 쌍의 커버 중 우측에 도시된 커버(422)에는 후술할 연동부(500)의 구동부재(520)가 스위칭스풀(430)에 결합되어 하우징(410)의 외측으로 돌출될 수 있도록 안내하는 안내홀(422a)이 형성된다. 즉, 제2실시예에서의 안내홀(422a)은 제1실시예에서의 안내홀(122c)와 동일한 구성이다.On the other hand, the pair of
도 12는 도 10의 B-B'의 단면도이다. 도 10 및 도 12를 참조하면, 상기 스위칭스풀(430)은 하우징(410)의 내측에 배치되어 하우징(410)의 중심축을 중심으로 회동하도록 설치된다.FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 10. 10 and 12, the switching
또한, 스위칭스풀(430)에는 두께방향으로 관통되며, 길이방향으로 이격되어 형성되되, 상술한 하우징(410)의 장홈(414)의 길이보다 작은거리로 이격된 제1연통로(431)와 제2연통로(432)가 형성된다.In addition, the switching
이때, 제1연통로(431)의 입구와 제2연통로(432)의 입구가 형성하는 각도(a1)는 제1연통로(431)의 입구와 제2연통로(432)의 출구가 형성하는 각도(a2)와 동일하도록 형성된다.In this case, an angle a1 formed by the inlet of the
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 하우징과 스위칭스풀의 결합도이다. 도 13을 참조하면, 하우징(410)의 내측에 스위칭스풀(430)은 회동하도록 배치되고, 이때, 스위칭스풀(430)의 제1연통로(431)의 입구는 하우징(410)의 장홈(414)과 일치하여 입력단(411)을 통해 유입된 유체가 장홈(411)을 통해 제1연통로(431)로 유입되어 제1출력단(412)으로 배출되도록 결합된다.13 is a coupling diagram of the housing and the switching spool according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, the switching
또한, 제2연통로(432)의 입구 또한 스위칭스풀(430)의 일정각도의 회동에 의해 장홈(414)의 일부와 일치하며, 이때의 입력단(411)을 통해 유입된 유체는 장홈(414)을 통해 제2연통로(432)를 통과하고 제2연통로(432)의 출구와 일치된 제2출력단(413)을 통해 외부로 배출되게 된다.In addition, the inlet of the
즉, 각 연통로의 이격거리(d1)은 장홈(414)의 길이(d2)보다 작은 거리로 이격되어 형성됨으로써 하나의 입력단(411)을 통해 선택적으로 어느 하나의 연통로를 선택하여 유체를 배출할 수 있다.That is, the distance d1 of each communication path is formed to be separated by a distance smaller than the length d2 of the
아울러, 상술한 한 쌍의 커버(421)(422)는 하우징(410)의 양단에 결합되어 스위칭스풀(430)이 하우징(410)의 외부로 이탈하는 것을 방지한다.In addition, the pair of
다음, 본 발명의 제2실시예에 따른 연동부에 대해 설명한다. 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 연동부의 분해사시도이다.Next, the linkage unit according to the second embodiment of the present invention will be described. 14 is an exploded perspective view of the linkage unit according to the second embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 연동부(500)은 지지부재(510), 구동부재(520), 연동부재(530)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 14, the linking
상기 지지부재(510)는 제1실시예와 동일한 구성으로서, 압전소자부의 소자하우징에 양단이 지지되도록 설치된다.The
상기 구동부재(520)는 구동축(521), 제1연장부(522), 제2연장부(523)을 포함한다. 여기서, 구동축(521)은 일측이 상술한 스위칭스풀(430)과 연동되도록 스위칭스풀(430)과 결합하며, 타측은 상술한 커버(432)에 형성된 안내홀(422a)을 통해 하우징(410)의 외측으로 돌출되도록 설치된다.The driving
상기 제1연장부(522)와 제2연장부(523)는 구동축(521)으로부터 연장된 부분으로서, 후술할 연동부재(530)의 가압부(532)가 수용될 수 있는 회동영역(524)을 확보하도록 이격되어 형성된다.The
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 구동부재의 결합도이다. 도 15를 참조하면, 상기 연동부재(530)는 링크부(531)와 가압부(532)로 구성되며, 링크부(531)는 제1실시예와 동일하게 구성되어 압전소자와 결합하여 지지부재(510)에 지지되어 회동하도록 설치되며, 가압부(532)는 일측은 링크부(531)와 결합하고 타측은 상술한 구동부재(520)의 회동영역 사이에 위치하되, 한 쌍의 연장부(522)(523) 중 제1연장부(522)의 내측과 맞닿도록 설치된다.15 is a coupling diagram of the driving member according to the second embodiment of the present invention. Referring to Figure 15, the interlocking
한편, 압전소자부는 상술한 바와 같이 제1실시예와 동일하게 구성되어 압전소자부의 링크홀이 상술한 제2실시예에서의 링크부에 내입걸림되어 압전소자의 변형에 따라 링크부가 연동하여 회동하도록 구성된다.On the other hand, the piezoelectric element portion is configured in the same manner as in the first embodiment as described above so that the link hole of the piezoelectric element portion is interposed in the link portion in the above-described second embodiment so that the link portion interlocks with the deformation of the piezoelectric element. It is composed.
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브의 작동상태를 설명한다. 전체적인 시스템은 제1실시예에서와 같이 다수의 모세관을 통해 메인밸브(M)와 연결될 수 있으며, 이는 제1실시예를 통해 설명하였으므로 제2실시예에서는 압전소자의 변형에 따라 스위칭스풀이 회동하여 출력단이 선택적으로 선택되는 것에 대해서만 설명하기로 한다.Next, the operating state of the direction change valve for the air conditioner according to the second embodiment of the present invention. The whole system can be connected to the main valve (M) through a plurality of capillaries as in the first embodiment, which has been described in the first embodiment, so in the second embodiment the switching spool is rotated according to the deformation of the piezoelectric element. Only the output stage is selectively selected.
도 16은 냉방모드시 본 발명의 제2실시예에 따른 연동부재의 작동상태도이고, 도 17은 냉방모드시 본 발명의 제2실시예에 따른 스위칭스풀의 작동상태도이다. 냉방모드에서는 압전소자에 전압이 인가되지 않은 상태 즉, 압전소자가 변형이 일어나지 않은 상태임을 가정한다.16 is an operating state diagram of the interlocking member according to the second embodiment of the present invention in the cooling mode, and FIG. 17 is an operating state diagram of the switching spool according to the second embodiment of the present invention in the cooling mode. In the cooling mode, it is assumed that no voltage is applied to the piezoelectric element, that is, the piezoelectric element is not deformed.
도 16을 참조하면, 압전소자(220)의 링크홀이 링크부(531)에 내입걸림되어 있고, 링크부(531)와 결합된 가압부(532)는 구동부재(520)의 제1연장부(522)의 내측과 접촉하여 위치하고 있다.Referring to FIG. 16, the link hole of the
이 상태에서의 스위칭스풀(420)은, 도 17을 참조하면, 제1연통로(431)와 장홈(414)이 일치하도록 위치하고, 제1연통로의 출구는 제1출력단(412)과 실질적으로 일치하도록 위치하여 하우징(410)의 입력단(411)으로부터 모세관(L3)로부터 유입된 유체는 장홈(414) 및 제1연통로(431)를 통과하여 모세관(L1)으로 배출되게 되며, 이후의 메인밸브(M)를 통한 유체의 이동경로는 제1실시예와 동일하다.In this state, referring to FIG. 17, the switching
한편, 난방모드로 전환을 위해 압전소자에 전압을 인가하여 압전소자가 일 방향으로 변형을 일으키게 된다.On the other hand, the piezoelectric element is deformed in one direction by applying a voltage to the piezoelectric element for switching to the heating mode.
도 18은 전압인가시의 본 발명에 따른 압전소자의 작동상태도이고, 도 19는 난방모드시 본 발명의 제2실시예에 따른 연동부의 작동상태도이고, 도 20은 난방모드시 본 발명의 제2실시예에 따른 스위칭스풀의 작동상태도이다.18 is an operation state diagram of the piezoelectric element according to the present invention when the voltage is applied, FIG. 19 is an operation state diagram of the linkage unit according to the second embodiment of the present invention in the heating mode, and FIG. 20 is a second state of the present invention in the heating mode. The operating state diagram of the switching spool according to the embodiment.
도 18을 참조하면, 난방모드를 구현하기 위해 압전소자(220)에 전압을 인가하면, 압전소자(220)는 자유단이 일 방향으로 변형되어 압전소자(220)의 링크홀과 결합된 링크부(531) 및 가압부(532)도 압전소자의 변형방향과 연동하여 일 방향으로 회동하게 된다.Referring to FIG. 18, when a voltage is applied to the
도 19를 참조하면, 가압부(532)는 회동됨과 동시에 구동부재(520)의 제2연장부(523)의 내측을 가압하게 되고, 이에 따라 구동부재(520)는 반시계방향으로 회동하게 된다.Referring to FIG. 19, the
도 20을 참조하면, 반시계방향으로 회동되는 구동부재(520)에 의해 구동부재(520)와 결합된 스위칭스풀(430)도 반시계방향으로 회동하게 되어 스위칭스풀(430)에 형성된 제2연통로(432)의 입구는 하우징(410)의 장홈(414)에 일치하게 된다. 이와 동시에 제2연통로(432)의 출구는 하우징(432)의 제2출력단(413)과 실질적으로 일치하도록 위치하게 된다.Referring to FIG. 20, the switching
이와 같이 스위칭스풀(430)이 회동하여 제2연통로(432)와 제2출력단(413)이 일치하게 되면, 모세관(L3)을 통해 공급되는 유체는 입력단(411) 및 장홈(414)을 거쳐 제2연통로(432)를 통과하여 제2출력단(413)으로 배출되게 된다.When the switching
이후의 경로는 제1실시예에서와 같은 유체의 이동경로를 통해 메인밸브(M)의 방향전환이 이뤄지게 되고, 이에 따라 난방모드가 구현되게 된다.The subsequent path is to change the direction of the main valve (M) through the movement path of the fluid as in the first embodiment, thereby implementing the heating mode.
한편, 난방모드에서 냉방모드로 전환은 압전소자(220)에 인가되는 전압을 해제함으로써 가능해지게 된다.On the other hand, the switching from the heating mode to the cooling mode is made possible by releasing the voltage applied to the
즉, 압전소자(220)에 인가되는 전압을 해제하면, 도 18의 역방향으로 압전소자(220)가 회동하여 원위치로 복귀하게 된다. 이때, 가압부(532)는 도 19에서의 이동방향의 역방향으로 회동하게 됨과 동시에 제1연장부(522)의 내측을 가압하여 최초 상태인 제1연장부(522)와 접촉된 상태를 유지하게 되고, 이와 동시에 스위칭스풀(430)은 도 20에서의 회동방향의 역방향으로 회동하여 하우징(410)의 장홈(414) 및 제1출력단(412)이 제1연통로(431)가 일치하게 됨으로써 제1출력단(412)을 통해 유입된 유체를 배출하게 된다.That is, when the voltage applied to the
이상에서 살펴본 바와 같이, 압전소자의 변형에 따라 출력단을 선택하게 됨으로써 난방 및 냉방모드를 전환할 수 있게 되며, 종래와 비교하여 압전소자만을 이용하여 모드변환이 가능해짐으로서 별도의 제어부 등이 불필요하게 되어 시스템을 간단하게 구성할 수 있게 된다.As described above, by selecting the output terminal according to the deformation of the piezoelectric element, it is possible to switch the heating and cooling modes, and the mode conversion is possible using only the piezoelectric element as compared with the conventional, so that a separate control unit is unnecessary. This makes the system simple to configure.
아울러, 인가되는 전압에 의해 변형되는 압전소자를 이용함으로써 종래 솔레노이드코일을 이용시 발생하는 소음이 발생하지 않는다.In addition, by using a piezoelectric element that is deformed by the applied voltage, noise generated when using a conventional solenoid coil is not generated.
또한, 종래 솔레노이드코일 사용시 솔레노이드코일의 전자적 추력에 의해 밸브를 구동하게 됨으로써 설치되는 장소에 따라 솔레노이드코일의 사양을 변경해야 하였으나, 본 발명에 따른 방향전환밸브는 압전소자를 사용하게 됨으로써 응답성이 현저하게 상승되어 용량에 관계없이 사용할 수 있어 사양변경을 하지 않아도 된다.In addition, the conventional solenoid coil used to drive the valve by the electronic thrust of the solenoid coil to change the specifications of the solenoid coil according to the installation location, but the direction switching valve according to the present invention is responsive by using a piezoelectric element It can be used up regardless of capacity, so it is not necessary to change the specification.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청 구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.
도 1은 일반적인 공기조화기의 냉방운전시를 나타낸 구성도,1 is a configuration diagram showing a cooling operation of a general air conditioner,
도 2는 일반적인 공기조화기의 난방운전시를 나타낸 구성도,2 is a configuration diagram showing a heating operation of a general air conditioner,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향제어밸브의 사시도,3 is a perspective view of a directional control valve for an air conditioner according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 밸브몸체부의 개략도,4 is a schematic view of the valve body of FIG.
도 5는 도 3의 압전소자부와 연동부의 확대도,5 is an enlarged view of the piezoelectric element and the linkage of FIG. 3;
도 6은 도 5의 압전소자부와 연동부의 분해사시도,6 is an exploded perspective view of the piezoelectric element and the linkage of FIG.
도 7은 도 5의 연동부와 압전소자부의 단면도,7 is a cross-sectional view of the interlocking portion and the piezoelectric element portion of FIG. 5;
도 8은 냉방모드시 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브를 포함한 시스템회로도,8 is a system circuit diagram including a direction change valve for an air conditioner according to a first embodiment of the present invention in a cooling mode;
도 9는 난방모드시 본 발명의 제1실시예에 따른 공조기용 방향전환밸브를 포함한 시스템회로도,9 is a system circuit diagram including a directional valve for the air conditioner according to the first embodiment of the present invention in the heating mode,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 밸브몸체부의 분해사시도,10 is an exploded perspective view of the valve body portion according to the second embodiment of the present invention;
도 11은 도 10의 A-A'의 단면도,11 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 10;
도 12는 도 10의 B-B'의 단면도,12 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 10;
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 하우징과 스위칭스풀의 결합도,13 is a coupling diagram of a housing and a switching spool according to a second embodiment of the present invention;
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 연동부의 분해사시도,14 is an exploded perspective view of a linkage unit according to a second embodiment of the present invention;
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 구동부재의 결합도,15 is a coupling diagram of a driving member according to a second embodiment of the present invention;
도 16은 냉방모드시 제2실시예에 따른 연동부재의 작동상태도,16 is an operating state of the interlocking member according to the second embodiment in the cooling mode;
도 17은 냉방모드시 제2실시예에 따른 스위칭스풀의 작동상태도,17 is an operating state of the switching spool according to the second embodiment in the cooling mode;
도 18은 전압인가시 압전소자의 작동상태도, 18 is an operating state diagram of a piezoelectric element when voltage is applied;
도 19는 난방모드시 제2실시예에 따른 연동부의 작동상태도,19 is an operating state diagram of the linkage unit according to the second embodiment in the heating mode;
도 20은 난방모드시 제2실시예에 따른 스위칭스풀의 작동상태도이다.20 is an operating state diagram of the switching spool according to the second embodiment in the heating mode.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100,400 : 밸브몸체부 110,410 : 하우징 121,122,421,422 : 커버100,400: valve body 110,410: housing 121,122,421,422: cover
130,430 : 스위칭스풀 140 : 차단부재 150 : 탄성부재130,430: switching spool 140: blocking member 150: elastic member
200 : 압전소자부 210 : 소자하우징 220 : 압전소자200: piezoelectric element portion 210: device housing 220: piezoelectric element
300,500 : 연동부 310,510 : 지지부재 320,520 : 구동부재300,500: linkage 310,510: support member 320,520: drive member
330,530 : 연동부재 331,531 : 링크부 332,532 : 가압부330,530: Interlocking member 331,531: Link part 332,532: Pressing part
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |