KR101366380B1 - 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그 및 이를 이용한 과열도 조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 응축기 출구배관이 삽입되는 제1포트가 구비되고, 내부에 제1포트와 축 방향으로 얼라인(align) 되는 교축유로 및 교축유로와 연통하는 내부유로가 각각 형성된 밸브본체와, 밸브본체에 구비되어 교축유로의 개도를 조절하는 밸브부와, 내부유로 상에 배치되고 축 방향 이동에 따라 과열도를 조절하는 조절부재를 포함하는 팽창밸브에서, 조절부재의 위치를 조절하여 과열도를 조절하는 팽창밸브용 조절지그에 있어서, 밸브본체의 제1포트에 기밀하게 결합하고, 내부에는 외부로부터 냉매가 유입되어 유동하는 제1냉매유로가 형성된 본체 및 본체에 이동가능하게 관통 결합하고, 일단부가 조절부재와 결합하여 사용자의 조작에 따라 조절부재를 축 방향으로 이동시키며, 내부에는 냉매가 유입되어 조절부재가 결합하는 일단부로 배출되게 하는 제2냉매유로가 형성된 조절니들을 포함하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그를 제공한다.
따라서 냉매가 유동하는 상태에서 과열도를 조절하기 때문에, 정확한 조절을 위한 작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 팽창밸브의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

팽창밸브 조립용 과열도 조절지그 및 이를 이용한 과열도 조절방법{Adjusting jig for expansion valve and method of adjusting superheating using the same}

본 발명은 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그 및 이를 이용한 과열도 조절방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 공기조화장치용 팽창밸브의 과열도를 조절하기 위한 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그 및 이를 이용한 과열도 조절방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 내외기를 가열하거나 냉각시켜 자동차의 실내로 유입 또는 순환시킴으로써 실내온도를 적정한 상태로 유지시키기 위한 공기조화장치가 구비되며, 이러한 차량용 공기조화장치는 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방 장치와, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방 장치를 포함한다. 이 중 상기 냉방장치는 압축기의 구동에 의하여 토출되는 냉매가 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 과정에서 증발기와 실내외기 간의 열교환에 의하여 자동차의 실내를 냉방하도록 구성된다.

한편, 상기 팽창밸브로서, 한국공개특허 제2011-0102520호에 기재된 팽창밸브는, 내부에 응축기 출구배관으로부터 유입되는 냉매를 교축하기 위한 교축 유로와, 상기 교축유로와 연결되고 상기 응축기 출구배관과 연통되는 내부유로가 각각 형성되어 있는 밸브본체와, 상기 냉매에 의하여 변형되는 구동부와, 상기 구동부와 연결되고 상기 내부유로 상에 설치되어 상기 교축유로의 개도를 제어하는 밸브부와, 상기 내부유로 상에 배치된 스로틀부재(이하 조절부재라 한다)를 포함하는 구조를 갖고 있다. 여기서, 상기 조절부재는 상기 밸브부를 상방 지지하며, 상기 내부유로 상에서 축 방향으로 그 위치가 이동함에 따라 과열도를 조절하는 역할을 한다.

그런데, 상기한 종래의 팽창밸브는, 응축기 출구배관이 삽입되는 제1포트, 상기 교축유로 및 내부유로가 얼라인(align)되게 배치되어 있어, 상기 내부유로 상에 배치된 상기 조절부재를 축 방향으로 이동시켜 과열도를 조절하기 위해서는, 상기 제1포트로 지그를 삽입해야 한다. 이로 인하여, 종래의 팽창밸브는 실제로 과열도를 조절할 때는 상기 응축기 출구로부터 냉매를 공급받을 수 없어 냉매가 유동하지 않은 상태에서 과열도를 조절하기 때문에 정확한 과열도 조절이 어렵고 이로 인하여 팽창밸브의 신뢰성 및 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은, 팽창밸브의 조립 과정에서 냉매가 유동하는 상태로 과열도를 조절하여 작업의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 팽창밸브의 성능을 향상시킬 수 있는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그 및 이를 이용한 과열도 조절방법를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 응축기 출구배관이 삽입되는 제1포트가 구비되고, 내부에 상기 제1포트와 축 방향으로 얼라인(align) 되는 교축유로 및 상기 교축유로와 연통하는 내부유로가 각각 형성된 밸브본체와, 상기 밸브본체에 구비되어 상기 교축유로의 개도를 조절하는 밸브부와, 상기 내부유로 상에 배치되고 축 방향 이동에 따라 과열도를 조절하는 조절부재를 포함하는 팽창밸브에 장착되어, 상기 조절부재의 위치를 조절하여 과열도를 조절하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그에 있어서, 상기 팽창밸브 조립 과정에서 과열도를 조절할 시, 상기 응축기 출구로부터 냉매를 공급받아 다시 상기 팽창밸브로 공급하고, 상기 팽창밸브가 냉매를 유동하는 상태에서 상기 팽창밸브의 과열도 조절이 이루어지도록, 상기 밸브본체의 상기 제1포트에 기밀하게 결합하고, 내부에는 외부로부터 상기 냉매가 유입되어 유동하는 제1냉매유로가 형성된 본체; 및 상기 본체에 이동가능하게 관통 결합하고, 일단부가 상기 조절부재와 결합하여 사용자의 조작에 따라 상기 조절부재를 축 방향으로 이동시키며, 내부에는 상기 냉매가 유입되어 상기 조절부재가 결합하는 일단부로 배출되게 하는 제2냉매유로가 형성된 조절니들을 포함하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그를 제공한다.

여기서, 상기 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그는, 상기 밸브본체와 기밀하게 결합하며, 내부에는 외부로부터 상기 냉매가 유입되어 유동하는 제1냉매유로가 형성된 본체 및 상기 본체에 이동가능하게 관통 결합하며, 일단부가 상기 조절부재와 결합하고, 사용자의 조작에 따라 상기 조절부재를 상기 축 방향으로 이동시키며, 내부에는 상기 제1냉매유로와 연통되는 제2냉매유로가 형성되어 상기 제1냉매유로로부터 유입된 상기 냉매를 상기 교축유로로 공급하는 조절니들을 포함한다.

이때, 상기 조절부재는, 외주면이 상기 내부유로의 내측면과 나사결합하고, 중앙부에 상기 냉매가 흐르도록 하는 유동홀이 형성되어 있으며, 상기 조절니들은, 일단부가 상기 유동홀에 끼워지고, 타단부는 핸들이 구비되어 사용자가 상기 핸들을 회전시켜 상기 조절부재를 회전시킴으로써 상기 조절부재를 상기 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 상기 유동홀은 그 평단면 형상이 다각형이며, 상기 조절니들은 그 평단면 형상이 상기 유동홀의 평단면 형상에 대응하는 다각형으로 형성할 수 있다.

또한, 상기 본체는, 상기 제1포트의 형상에 대응하는 돌출삽입부가 구비되어, 상기 제1포트에 밀착되게 결합할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 내부에는 외부로부터 냉매가 유입되어 유동하는 제1냉매유로가 형성된 본체 및 상기 본체에 이동가능하게 관통 결합하고 내부에는 상기 냉매가 유입되어 일단부로 배출되게 하는 제2냉매유로가 형성된 조절니들을 포함하는 팽창밸브용 조절지그를 이용한 과열도 조절방법에 있어서, 상기 팽창밸브에서 응축기 출구배관이 삽입되는 제1포트에 상기 본체를 기밀하게 결합하고, 상기 조절니들의 일단부를 상기 팽창밸브의 과열도를 조절하는 조절부재에 결합하는 단계; 상기 제1냉매유로와 상기 제2냉매유로로 냉매를 공급하여 상기 팽창밸브 내부로 냉매를 공급하는 단계; 및 상기 팽창밸브 내부로 상기 냉매를 공급하는 상태에서 사용자가 상기 조절니들을 조작하여 상기 조절부재의 위치를 조절하면서 상기 과열도를 조절하는 단계를 포함하는 과열도 조절방법을 제공한다.

본 발명에 따른 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그 및 이를 이용한 과열도 조절방법은, 냉매가 유동하는 상태에서 과열도를 조절하기 때문에, 정확한 과열도 조절이 가능하며, 이에 따른 작업의 신뢰성 및 팽창밸브의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 차량용 공기조화장치의 팽창밸브를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 팽창밸브에 본 발명의 실시예에 따른 조절지그를 장착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 조절지그를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 조절지그에서 조절니들이 조절부재에 삽입된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도2의 조절부재에 삽입되는 조절니들의 단부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 2의 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그를 이용하여 과열도를 조절하는 방법을 나타내는 절차도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 차량용 공기조화장치의 팽창밸브를 나타내는 단면도이며, 도 2는 도 1의 팽창밸브에 본 발명의 실시예에 따른 조절지그를 장착한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 조절지그를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 4는 도 2의 조절지그에서 조절니들이 조절부재에 삽입된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 5는 도2의 조절부재에 삽입되는 조절니들의 단부를 나타내는 사시도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 차량용 공기조화장치의 팽창밸브(100; 이하,'팽창밸브'라 함)는, 응축기(미도시)로부터 유입되는 냉매를 교축시켜서 증발기(미도시)에 공급하고, 상기 증발기로부터 유입되어 압축기로 유출되는 냉매에 의하여 개도가 제어되는 것으로서, 크게 밸브본체(110)와, 밸브부(130)와, 구동부(120)와, 조절부재(140)를 포함한다.

상기 밸브본체(110)는, 하면에 축 방향(길이방향)을 따라 응축기 출구배관(10)이 삽입되는 제1포트(111)가 형성되어, 상기 응축기로부터 냉매가 유입된다. 상기 밸브본체(110)는, 내부에 상기 제1포트(111)로부터 유입된 냉매가 교축되는 교축유로(112)와, 상기 제1포트(111)와 연통되어 상기 제1포트(111)로 유입된 상기 냉매를 상기 교축유로(112)로 유출하는 내부유로(114)가 형성되어 있다. 이때, 상기 제1포트(111)와, 내부유로(114)와, 교축유로(112)는 축 방향으로 얼라인(align)되어 있다.

상기 밸브부(130)는, 상기 교축유로(112)의 개도를 조절하는 슬리브(132)와, 상기 내부유로(114) 상에 배치되어 상기 슬리브(132)를 탄력적으로 지지하는 지지스프링(133)과, 상기 슬리브(132)와 결합되는 니들(131)을 포함한다.

상기 구동부(120)는, 상기 밸브본체(110)의 상부에 결합하여 다이아프램의 원리를 이용하여 구동하며, 다이아프램(121)과, 스토퍼(122)를 포함한다. 여기서, 상기 밸브본체(110), 밸브부(130) 및 구동부(120)에 대한 상세한 설명은 동 출원인이 출원한 한국특허공개 제2011-0102520의 팽창밸브와 그 구성이 대응되므로 생략하기로 한다.

상기 조절부재(140)는, 상기 내부유로(114) 상에 배치되고, 중앙부에는 상기 제1포트(111)를 통하여 유입된 냉매가 흘러 상기 교축유로(112)로 흐르도록 하는 유동홀(142)이 형성되어 있다. 또한, 상기 조절부재(140)는, 상면으로 상기 지지스프링(133)을 접촉지지하고, 외주면은 상기 밸브본체(110)의 내부유로(114) 내측면과 접촉되게 결합하고 있다. 여기서, 상기 조절부재(140)는 외측면이 상기 내부유로(114)의 내측면과 나사결합방식으로 결합되어 조임 또는 풀림에 따라 피치이동하여 축 방향으로 이동하고, 이러한 축 방향 이동에 따라 상기 지지스프링(133)의 탄성력(눌림량)을 조절함으로써 과열도를 조절한다.

여기서, 상기 조절부재(140)는 별도의 팽창밸브용 조절지그(400)를 통하여 축 방향으로 그 위치가 조절되는데, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상기 팽창밸브용 조절지그(400)에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 팽창밸브용 조절지그(400;이하 '조절지그라'한다.)는, 상기 조절부재(140)와 결합하여 사용자의 조작에 따라 상기 조절부재(140)를 상기 축 방향으로 이동시키되, 내부에는 외부로부터 유입된 냉매가 흘러 유출되는 냉매유로(410)가 형성되어 상기 교축유로(112)로 상기 냉매를 공급하면서 과열도를 조절할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 조절지그(400)는 본체(200)와, 조절니들(300)을 포함한다. 상기 본체(200)는, 일측면에 상기 제1포트(111)의 형상에 대응하는 돌출삽입부(220)를 구비하고 있으며, 상기 돌출삽입부(220)가 상기 제1포트(111)에 끼워지고 일측면이 상기 밸브본체(110)의 하면에 기밀하게 밀착 결합한다. 또한, 상기 본체(200)는, 외주 측부에 연결관(20)이 삽입되는 삽입부(250)가 형성되어, 상기 연결관(20)을 통하여 냉매를 공급받는다. 여기서, 상기 연결관(20)은 응축기 출구와 연결되어 있어, 상기 본체(200) 내부로 상기 응축기에서 유출되는 냉매를 공급하는 역할을 한다.

한편, 상기 본체(200)는, 내부에 상기 삽입부(250)와 연결되어 냉매가 유입되고 상기 돌출삽입부(220)로 상기 냉매가 유출되게 하는 제1냉매유로(210)가 형성되어 있다. 여기에서, 상기 제1냉매유로(210)는, 냉매가 상기 삽입부(250)로부터 유입되어 상기 돌출삽입부(220)로 유출되는 구조로 형성되었지만, 이는 예시적인 것으로서 상기 조절니들(300)의 제2냉매유로(310)와 연통할 수 있는 구조라면 다양한 실시예가 가능하다.

상기 조절니들(300)은, 봉형상으로 상기 본체(200)에 관통 되게 결합하며, 상기 본체(200)에 대하여 원주방향으로 회전 가능하게 결합하고 있다. 상기 조절니들(200)은 일단부가 노출되게 상기 본체(200)에 관통 되고, 노출된 상기 일단부는 상기 조절부재(140)에 끼움 결합한다. 상기 조절니들(200)의 타단부는 사용자의 회전조작이 가능하도록 핸들(260)이 구비되어 있다. 이러한 조절니들(200)은, 일단부를 상기 조절부재(140)에 끼운 후 사용자가 핸들(260)을 돌리면 상기 조절부재(140)를 회전시키게 되어 상기 조절부재(140)를 축 방향으로 이동시킨다.

한편, 상기 조절니들(300)은, 외주측면에 상기 제1냉매유로(210)로부터 냉매가 유입될 수 있도록 복수개의 유입홀들(232)이 형성되어 있으며, 내부에 상기 유입홀들(232)과 연결되어 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 일단부로 배출되게 하여 상기 냉매를 상기 교축유로(112)로 공급하는 제2냉매유로(310)가 형성되어 있다.

나아가, 상기 조절니들(300)은, 상기 본체(200)에 상하 방향으로 이동 가능하게 결합하여, 상기 조절부재(140)의 과열도 세팅작업이 완료되면 상측으로 이동하여 상기 본체(200)로부터 빼낼 수도 있다.

도 5를 참조하면, 상기 유동홀(142)은 평단면 형상이 다각형이며, 상기 조절니들(300)의 일단부도 평단면 형상이 상기 유동홀(142)의 평단면 형상에 대응하는 다각형으로 형성되어 있다. 이는, 상기 조절니들(300)이 상기 유동홀(142)에 끼워진 상태에서 회전할 때 발생할 수 있는 슬립(Slip)을 방지하기 위함이다. 한편, 도면에서는 상기 유동홀(142)의 평단면형상과, 상기 조절니들(300)의 일단부 평단면 형상이 다각형으로 육각형인 경우를 예로 하였지만, 이는 일실시예로 타원형 등 슬립을 방지할 수 있다면 다양한 형상이 가능하다.

도 6은 도 2의 팽창밸브용 조절지그를 이용하여 과열도를 조절하는 방법을 나타내는 절차도이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 과열도를 조절하는 방법은, 팽창밸브 본체(100)에 조절지그(400)를 결합하는 단계(S10)와, 냉매를 공급하는 단계(S20)와, 냉매를 공급하면서 과열도를 조절하는 단계(S30)를 포함한다. 여기 에서, 상기 조절지그(400)는 전술한 조절지그(400)와 그 구성이 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 팽창밸브 본체(100)에 조절지그(400)를 결합하는 단계(S10)는, 상기 제1포트(111)에 상기 본체(200)를 기밀하게 결합하고, 상기 조절니들(300)의 일단부를 상기 조절부재(140)에 결합하는 단계이다.

상기 냉매를 공급하는 단계(S20)는, 상기 제1냉매유로(210)와 상기 제2냉매유로(310)로 냉매를 공급하여 상기 팽창밸브(100) 내부로 냉매를 공급하는 단계로서, 상기 연결관(20)으로 냉매를 공급하여 상기 제1냉매유로(210)로 냉매를 공급하고, 공급된 냉매는 상기 제1냉매유로와 상기 제2냉매유로를 거쳐 상기 조절니들(300)의 일단부로 유출되면서 상기 교축유로(112)로 배출된다.

상기 냉매를 공급하면서 과열도를 조절하는 단계(S30)는, 상기 조절지그(400)를 통하여 과열도를 조절하되, 상기 팽창밸브(100) 내부로 상기 냉매를 공급하면서 과열도를 조절하며, 이때 사용자는 상기 조절니들(300)을 회전시켜 상기 조절부재(140)를 축 방향으로 이동하면서 과열도를 조절한다.

상기한 바와 같이, 상기 팽창밸브용 조절지그 및 이를 이용한 과열도 조절방법은, 냉매를 공급하면서 과열도를 조절하기 때문에 보다 신뢰성 있는 과열도 조절이 가능하며, 이에 따라 팽창밸브의 성능 저하 등을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100... 팽창밸브 110... 밸브본체
112... 교축유로 114... 내부유로
120... 구동부 130... 밸브부
200... 본체 210... 제1냉매유로
220... 돌출삽입부 300... 조절니들
310... 제2냉매유로 400... 팽창밸브용 조절지그

Claims (5)

1. 응축기 출구배관이 삽입되는 제1포트가 구비되고, 내부에 상기 제1포트와 축 방향으로 얼라인(align) 되는 교축유로 및 상기 교축유로와 연통하는 내부유로가 각각 형성된 밸브본체와, 상기 밸브본체에 구비되어 상기 교축유로의 개도를 조절하는 밸브부와, 상기 내부유로 상에 배치되고 축 방향 이동에 따라 과열도를 조절하는 조절부재를 포함하는 팽창밸브에 장착되어, 상기 조절부재의 위치를 조절하여 과열도를 조절하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그에 있어서,
   상기 팽창밸브 조립 과정에서 과열도를 조절할 시, 상기 응축기 출구로부터 냉매를 공급받아 다시 상기 팽창밸브로 공급하고, 상기 팽창밸브가 냉매를 유동하는 상태에서 상기 팽창밸브의 과열도 조절이 이루어지도록, 상기 밸브본체의 상기 제1포트에 기밀하게 결합하고, 내부에는 외부로부터 상기 냉매가 유입되어 유동하는 제1냉매유로가 형성된 본체; 및
   상기 본체에 이동가능하게 관통 결합하고, 일단부가 상기 조절부재와 결합하여 사용자의 조작에 따라 상기 조절부재를 축 방향으로 이동시키며, 내부에는 상기 냉매가 유입되어 상기 조절부재가 결합하는 일단부로 배출되게 하는 제2냉매유로가 형성된 조절니들을 포함하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조절니들은,
   그 일단부가 상기 조절부재의 중앙부에 형성되어 냉매가 흐르는 유동홀에 끼워지고, 타단부는 핸들을 구비하여 사용자가 상기 핸들을 회전시켜 상기 조절부재를 회전시킴으로써, 상기 내부유로 내측에 나사 결합된 상기 조절부재를 축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 조절니들은,
   평단면 형상이 다각형인 상기 유동홀에 대응할 수 있도록, 상기 조절니들의 평단면 형상이 다각형인 것을 특징으로 하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체는,
   상기 제1포트의 형상에 대응하는 돌출삽입부를 구비하여 상기 제1포트에 밀착되게 결합하는 것을 특징으로 하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그.
5. 내부에는 외부로부터 냉매가 유입되어 유동하는 제1냉매유로가 형성된 본체 및 상기 본체에 이동가능하게 관통 결합하고 내부에는 상기 냉매가 유입되어 일단부로 배출되게 하는 제2냉매유로가 형성된 조절니들을 포함하는 팽창밸브 조립용 과열도 조절지그를 이용한 과열도 조절방법에 있어서,
   상기 팽창밸브에서 응축기 출구배관이 삽입되는 제1포트에 상기 본체를 기밀하게 결합하고, 상기 조절니들의 일단부를 상기 팽창밸브의 과열도 조절을 위해 조절부재에 결합하는 단계;
   상기 제1냉매유로와 상기 제2냉매유로로 냉매를 공급하여 상기 팽창밸브 내부로 냉매를 공급하는 단계; 및
   상기 팽창밸브 내부로 상기 냉매를 공급하는 상태에서, 사용자가 상기 조절니들을 조작하여 상기 조절부재의 위치를 조절하면서 상기 과열도를 조절하는 단계를 포함하는 과열도 조절방법.

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