KR101294381B1 - 전동 밸브 - Google Patents

Abstract

과제

냉매의 유량을 제어하는 전동 밸브에서의 냉매 통과음의 저감을 도모한다.

해결 수단

전동 밸브는, 원통형상의 본체(10)를 가지며, 밸브실(20)이 마련된다. 밸브실(20)에는, 서로 직교하는 방향으로 한 쌍의 파이프(50, 52)의 선단이 삽입되고, 솔더링 등의 접합 수단(W₁)에 의해 고착된다. 조임 수단(S₁)을 구성하는 구멍이 있는 박판 부재(펀칭 플레이트)(100)는, 원통부(120)와, 조임 기능과 기포 세분화 기능을 발휘하는 다수의 작은 구멍(150)을 구비한 저부(130)를 갖는다. 원통부(120)의 상단에 플랜지부(110)가 형성되고, 이 플랜지부(110)를 파이프(50)의 선단부와 본체(10)의 사이에 끼워 넣고, 파이프(50)를 고착함으로써 조임 수단(S₁)이 부착된다. 파이프(52)의 부착부에도 조임 수단(S₂)이 구비되어 있다. 조임 수단(S₂)은, 파이프(52)의 내경측으로 침입하는 연중부(41)가 본체(10)와 일체로 형성되고, 이 연신부에 조임 작용을 하기 위한 구멍(42)이 마련되어 있다. 파이프(50, 52)의 각 부착부에 조임 수단(S₁, S₂)이 구비되어 있고, 그 구성은 간소하지만, 냉매가 정역 어느 방향으로 흐를 때라도 냉매중의 기포에 기인하는 냉매 통과음을 효과적으로 저감한다.

전동 밸브

Description

전동 밸브{Electric motor operated valve}

도 1은 본 발명에 관한 전동 밸브의 알맞는 한 실시 형태의 주요부의 단면도.

도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 전동 밸브의 주요부의 단면도.

도 3은 조임 수단(S₁)의 다양한 구멍 형상을 도시한 설명도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 : 본체 20 : 밸브실

32 : 오리피스 41 : 연신부

42 : 조임 구멍 50 : 파이프

52 : 파이프 80 : 밸브체

100, 100A : 구멍이 있는 박판 부재

150, 150a 내지 150f : 구멍

기술분야

본 발명은, 냉매 사이클 등에 사용되어 냉매의 유량을 전폐(全閉)로부터 전개(全開)까지 연속적으로 제어하는 전동 밸브에 관한 것이다.

종래의 기술

냉매의 유량을 제어하는 전동 밸브에 있어서는, 냉매가 밸브실을 통과할 때에 유동음(流動音)을 발생시킨다. 밸브체가 장비되어 있는 밸브실 내로 유입하는 냉매는, 액상 냉매중에 기상 냉매가 혼입되는 2상류(相流) 상태가 일어난다. 기상 냉매중에 큰 기포가 존재하면, 밸브실 내를 통과할 때에 충돌음을 발생하여, 소음의 원인이 된다. 이와 같은 냉매 통과음을 저감하기 위해, 종래부터 다양한 궁리와 제안이 이루어져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 내지 3).

특허 문헌 1 : 일본특개2001-289538호 공보

특허 문헌 2 : 일본특개2003-097754호 공보

특허 문헌 3 : 일본특개2005-055119호 공보

그러나, 종래의 공지 구조의 것은, 구성이 복잡화하고 비용 상승을 초래하고 있다. 또한, 냉매는 정방향으로도 역방향으로도 흐르는 경우가 있지만, 종래의 공지 구조의 것에서는, 냉매가 정역(正逆) 어느 쪽으로 흐르는 경우라도 냉매 통과음을 효과적으로 저감할 수 있는 것은 아니었다.

본 발명의 목적은, 냉매가 정역 어느 쪽으로 흐르는 경우라도 냉매 통과음을 효과적으로 저감할 수 있는 전동 밸브를 저비용으로 제공하는 데 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전동 밸브는, 밸브실과 상기 밸브실의 축선 방향으로 형성된 오리피스를 갖는 본체와, 상기 밸브실에 이동 가능하게 상기 오리피스와 대향하여 배설되는 밸브체와, 상기 밸브체를 상기 오리피스에 대해 이접하는 전동 수단과, 상기 본체에 가로 방향으로 부착되는 가로 파이프와, 상기 오리피스의 앞에서 상기 본체에 세로 방향으로 부착되는 세로 파이프를 구비하는 전동 밸브로서, 상기 오리피스 및 상기 밸브체에 대해 상류측과 하류측의 양쪽에, 소정의 개구율을 갖는 조임 수단을 배치하고, 상기 조임 수단의 한쪽은, 상기 가로 파이프를 부착하는 상기 본체의 부착부에 형성된 상기 밸브실과 상기 가로 파이프 내의 통로를 연통하는 조임 구멍이며, 상기 조임 수단의 다른 쪽은, 상기 세로 파이프에 부착된 구멍이 있는 박판 부재가 가지는 구멍이며, 상기 조임 수단의 개구 면적은, 상기 오리피스의 개구면적의 1.2 내지 2.4배로 설정된다.

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조임 수단의 개구율은, 더욱 바람직하게는, 파이프의 내경 면적에 대해 10 내지 35%로 설정된다.

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구멍이 있는 박판 부재로서는, 펀칭 프레스 가공에 의해 구멍을 형성한 펀칭 메탈이 알맞다. 이때, 해당 구멍이 있는 박판 부재는, 파이프의 단부와 본체 사이에서 끼워 지지 고정하는 것이 간편하다. 또한, 해당 구멍이 있는 박판 부재는, 파이프에 시행한 펀치 가공 또는 롤 가공에 의해 고정하도록 하는 것도 가능하다.

본 발명은 이상의 구성을 구비함에 의해, 냉매가 정역 어느 쪽으로 흐르는 경우라도 기포에 기인하는 냉매 통과음을 효과적으로 저감 가능한 전동 밸브를 저비용으로 제공할 수 있다.

도 1에 도시한 제 1 실시예의 전동 밸브는, 원통형상의 본체(10)를 가지며, 밸브실(20)이 마련된다. 밸브실(20)에는, 본체(10)의 축선상에 마련되는 냉매의 제 1의 통로(30)와, 본체(10)의 반경 방향으로 마련된 냉매의 제 2의 통로(40)가 서로 직교하는 방향으로 마련된다. 그리고, 본체(10)의 제 1의 통로(30) 및 제 2의 통로(40)에 통하는 개구부(11, 12)에는, 배관 접속용의 세로 파이프(50)와 가로 파이프(52)의 선단이 삽입되고, 솔더링 등의 접합 수단(W₁)에 의해 고정된다.

제 1의 통로(30)는, 오리피스(32)를 통하여 밸브실(20)에 연통하고, 오리피스(32)의 밸브실(20)측에는 밸브 시트(34)가 형성된다. 제 2의 통로(40)도 구멍(42)을 통하여 밸브실(20)에 연통한다. 구멍(42)의 지름 치수는 전동 밸브의 용량에 따라 결정된다.

밸브실(20)에 삽입되는 밸브체(80)는, 밸브축(60)에 연결되고, 밸브축(60)은, 도시하지 않은 모터, 기어 감속 장치, 나사 기구 등에 의해 상하 방향으로 구동된다.

밸브체(80)의 상하 이동에 의해, 선단의 니들부(82)와 밸브 시트(34) 사이의 유로 면적이 변화하고, 통과하는 냉매의 유량이 제어된다.

밸브축(60)의 외측에는 베로즈(70)가 마련되어 있고, 모터측으로의 냉매의 침입을 방지하고 있다.

전동 밸브로 유입하는 냉매는, 액상 냉매중에 기상(氣相) 냉매가 포말(泡沫)로서 혼입되는 경우가 있다. 이 기액 혼합 냉매가 전동 밸브를 통과할 때 소음의 원인이 된다. 소음의 주된 요인은, 기상 냉매의 포말의 존재인 것이 판명되어 있고, 특히 큰 포말의 존재가 문제로 된다.

본 발명의 전동 밸브에서는, 냉매가 정역 어느 쪽으로 흐르는 경우라도 기포에 기인하는 냉매 통과음을 효과적으로 저감할 수 있도록, 오리피스(32) 및 이것과 대향 접리한 밸브체(80)에 대해 상류측과 하류측의 양쪽에 있어서, 파이프(50, 52)의 본체(80)에 대한 부착부 위치에서, 소정의 개구율을 갖는 조임 수단(S₁, S₂)이 배치되어 있다.

조임 수단(S₁)을 구성하는 구멍이 있는 박판 부재(펀칭 플레이트)(100)는, 드로잉·펀칭 프레스 가공에 의해 형성되어 이루어지는 것으로서, 이 실시예에서는, 원통부(120)와 저부(130)를 갖는 컵 형상(통형상)으로 형성되고, 원통부(120)의 상단에는 플랜지부(110)가 형성된다. 이 플랜지부(110)를 파이프(50)의 선단부와 본체(10)의 개구부(11)의 사이에 끼워 넣고, 파이프(50)를 고착함으로써 구멍이 있는 박판 부재(100)는 부착된다. 박판 부재(100)의 저부(130)에는, 냉매의 조임 통로가 되는 복수의 작은 구멍(150)이 펀칭 프레스 가공에 의해 마련된다. 작은 구 멍(150)을 구비한 박판 부재(100)는, 이러한 구성에 의해, 이것을 통과하는 냉매의 정류(整流) 기능 및 조이는 기능 및 2상류(相流) 상태의 냉매중의 기포를 세분화하는 기능을 겸비한다.

또 하나의 조임 수단(S₂)은, 가로 파이프(52)의 부착부에 마련된다. 즉, 파이프(52)의 내경측으로 침입하는 연신부(41)가 본체(10)와 일체로 형성되고, 이 연신부(41)에 의해 조임 작용을 하는 구멍(42)이 구획 형성되어 있다. 그 조임 수단(S2) 즉 조임 구멍(42)은, 이것을 통과하는 냉매가 조임 기능과 2상류 상태의 냉매중의 기포를 세분화하는 기능을 겸비한다.

조임 수단(S₁, S₂)은, 냉매가 정역 어느 방향으로 흐를 때라도, 즉 냉매가 파이프(50)측으로부터 유입할 때도, 반대로 파이프(52)측으로부터 유입할 때도, 모두 효과적으로 냉매 통과음을 저감할 수 있도록 하기 위해, 그 개구율은 파이프 내경 면적에 대해 10 내지 35%가 적절하다.

또한, 조임 수단(S₁, S₂)은, 냉매가 정역 어느 방향으로 흐를 때라도, 즉 냉매가 파이프(50)측으로부터 유입할 때도, 반대로 파이프(52)측으로부터 유입할 때도, 모두 효과적으로 냉매 통과음을 저감할 수 있도록 하기 위해서는, 그 개구율은, 오리피스(32)에 대해 1.2 내지 2.4배의 범위가 알맞다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 전동 밸브의 주요부의 단면도이다. 도 1에서 설명한 전동 밸브와 같은 구성을 구비하는 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다.

본 실시예의 전동 밸브에 장비되는 구멍이 있는 박판 부재(100A)는, 원통부(120)와 저부(130)를 갖는 컵 형상의 것으로, 플랜지부를 구비하지 않는다. 이 박판 부재(100A)는, 파이프(50)에 삽입되고, 펀치 가공 또는 롤 가공(K₁)에 의해 고정된다.

상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 있어서의 구멍이 있는 박판 부재(100, 100A)는, 모두 드로잉 가공을 수반한 컵 형상(통형상)으로 형성되어 있지만, 드로잉 가공을 하는 일 없이 단순한 평판형상이라도 동등한 작용 효과를 이룬다.

도 3의 (a) 내지 (f)는 조임 수단(S₁)인 구멍이 있는 박판 부재의 다양한 형태를 도시한다.

박판 부재(100a)는 다수의 작은 구멍(150a)을 균등 분산하도록 배치한 예이다.

박판 부재(100b)는 방사형상의 슬릿으로 된 단일 구멍(150b)으로 한 예이다.

박판 부재(100c)는 중심에 위치하는 대경의 구멍(150c1)과 그 주위에 동심원형상으로 배치한 다수의 소경의 구멍(150c2)을 조합시킨 예이다.

박판 부재(100d)는 외주부의 부근에 복수의 반원형상의 구멍(150d)을 동심원형상으로 배치한 예이다.

박판 부재(100e)는 3개의 중간 정도의 구멍(150e)을 등(等)중심각으로 배치한 예이다.

박판 부재(100f)는 2개의 구멍(150f)을 대향적으로 배치한 예이다.

조임 수단(S₁)인 박판 부재에 있어서의 구멍의 크기·개수·형상은, 전동 밸브가 사용되는 운전 조건이나 사용 환경에 대응하여, 상기한 개구율의 조건의 범위에서 적절하게 설정된다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 관한 전동 밸브에 의하면, 냉매가 파이프(50)로부터 파이프(52)로 흐를 때는 조임 수단(S₁)이, 역으로 냉매 파이프(52)로부터 파이프(50)로 흐를 때는 조임 수단(S₂)이, 2상류 상태로 통과하는 냉매의 정류 기능, 조임 기능, 2상류 상태의 냉매중의 기포를 세분화하는 기능을 발휘하여, 간소한 구성을 추가하는 것만으로, 냉매가 정역 어느 방향으로 흐를 때라도 기포에 기인하는 냉매 통과음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

본 발명은 이상의 구성을 구비함에 의해, 냉매가 정역 어느 쪽으로 흐르는 경우라도 기포에 기인하는 냉매 통과음을 효과적으로 저감 가능한 전동 밸브를 저비용으로 제공할 수 있다.

Claims (9)

1. 밸브실과 상기 밸브실의 축선 방향으로 형성된 오리피스를 갖는 본체와, 상기 밸브실에 이동 가능하게 상기 오리피스와 대향하여 배설되는 밸브체와, 상기 밸브체를 상기 오리피스에 대해 이접하는 전동 수단과, 상기 본체에 가로 방향으로 부착되는 가로 파이프와, 상기 오리피스의 앞에서 상기 본체에 세로 방향으로 부착되는 세로 파이프를 구비하는 전동 밸브로서,

   상기 오리피스, 및 상기 밸브체에 대해 상류측과 하류측의 양쪽에 소정의 개구율을 갖는 조임 수단을 배치하고,

   상기 조임 수단의 한쪽은, 상기 가로 파이프를 부착하는 상기 본체의 부착부에 형성된 상기 밸브실과 상기 가로 파이프 내의 통로를 연통하는 조임 구멍이며,

   상기 조임 수단의 다른 쪽은, 상기 세로 파이프에 부착되는 구멍이 있는 박판 부재이고,

   상기 구멍이 있는 박판 부재는, 상기 구멍을 갖는 저부를 갖는 원통형상부와 그 단부에 연설되는 플랜지부를 구비하고, 또한 상기 플랜지부를 상기 세로 파이프의 단부와 밸브 본체와의 사이에 끼워진 상태로 고정되고,

   상기 각각의 조임 수단의 개구 면적은, 상기 오리피스의 개구면적의 1.2 내지 2.4배로 설정되는 것을 특징으로 하는 전동 밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 조임 수단의 개구율은 상기 각각의 조임 수단에 부착된 각각의 파이프의 내경 면적에 대해 10 내지 35%로 설정되는 것을 특징으로 하는 전동 밸브.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 구멍이 있는 박판 부재는, 펀칭 프레스 가공에 의해 작은 구멍을 형성한 펀칭 메탈인 것을 특징으로 하는 전동 밸브.
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