KR101401127B1 - 전자 팽창 밸브 - Google Patents

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Abstract

전자 팽창 밸브는 하우징(1), 마그넷(2) 및 스크류 로드(3)를 포함하고, 상기 전자 팽창 밸브는 상기 하우징 내부에 마련된 스핀들(4)를 더 포함하며, 상기 스핀들(4)의 외부에는 슬라이드 링(6)과 협동하는 가이드웨이(5)가 마련되고; 상기 가이드웨이(5)와 상기 스핀들(4) 중의 어느 하나는 스크류 로드(3)와 연결되며 상기 스크류 로드(3)와 함께 회전하고, 상기 가이드웨이(5)와 상기 스핀들(4) 중의 다른 하나는 하우징(1)과 연결되며, 상기 가이드웨이(5)는 로케이팅 요소에 의하여 상기 스크류 로드(3) 또는 상기 하우징(1)과 연결되고; 상기 가이드웨이(5) 또는 상기 스핀들(4)의 회전수를 제한하기 위하여 상기 슬라이드 링(6)은 상기 스핀들(4)의 축방향으로 이동가능하게 상기 스핀들(4)과 연결되며 상기 스핀들(4)의 원주 방향으로는 고정된다. 상기 전자 팽창 밸브는 작동 신뢰성을 유지하면서도 밸브 몸체의 높이를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

Description

전자 팽창 밸브 {ELECTRONIC EXPANSION VALVE}
본 발명은 유체 제어 요소에 대한 것으로서, 보다 자세하게는 전자 팽창 밸브에 대한 것이다.
공조기용 전자 팽창 밸브는 4개의 주된 구성요소, 즉 스텝 모터, 스크류 메커니즘, 정지 요소(stop component), 밸브 니들(needle)과 밸브 오리피스로 구성되는 유량 조절(flow regulating) 메커니즘으로 이루어진다. 그것 중에서도 정지 요소는 두 개의 구성요소, 즉 고정 부재(fixing member)와 가동 부재(movable member)를 포함하며, 가동 부재는 마그넷에 고정되고, 마그넷과 함께 원주 방향으로 회전할 수 있고, 축 방향으로 상하로 움직일 수 있다. 스크류 메커니즘과 밸브 니들이 과도하게 상하로 움직임에 따라 유량 조절 기능을 상실하는 것을 방지하기 위하여, 고정 부재는 가동 부재와 협력하여 스크류 메커니즘과 밸브 니들의 축방향 스트로크를 제한한다. 공조기용 전자 팽창 밸브는 일반적으로 가변 주파수 공조기의 실외기에 배치된다. 최근에, 고급 공조기의 실내기도 전자 팽창 밸브를 포함한다. 그러나, 실내기의 어떤 종류는 내부 공간이 작기 때문에 큰 덩치의 전자 팽창 밸브를 설치하는 것은 적절치 않다. 그래서, 크기가 작은 전자 팽창 밸브를 위한 개량이 요구된다. 종래 기술에 있어서의 전자 팽창 밸브의 구성은 아래에서 상세하게 기술될 것이다.
도 1을 참조하면, 도 1은 종래 기술에 의한 전자 팽창 밸브를 개략적으로 나타낸 도면이다.
종래 기술에 의한 전자 팽창 밸브는 내부에 마그넷(2')이 마련된 하우징(1')을 포함한다. 마그넷(2')은 스크류 로드(3')와 고정적으로 연결된다. 마그넷(2')이 원주방향으로 회전할 때, 스크류의 트랜스미션 동작하에서 스크류 로드(3')는 축방향으로 상하로 움직인다. 도 1에서 보듯이, 스크류 로드(3')는 하부에서 밸브 니들(7'1)과 연결되며, 수직방향 파이프(8'1)로부터 가로방향 파이프(8'2)로의 유량을 조절하기 위하여 스크류 로드(3')가 상하로 움직일 때에 밸브 니들(7'1)은 밸브 오리피스(7'2)의 열림 각도를 조절한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 슬라이드 링(6')과 가이드웨이(5')는 스핀들(4')의 외부를 둘러싸면서 설치되고, 스핀들(4')은 엔드 캡(9'1)의 하부에 고정된다. 가이드웨이(5')는 상부 정지부(5'1)와 스핀들(4')에 리벳고정된 하부 정지부(5'2)를 포함한다. 정지 레버(9'2)는 스크류 로드(3')에 용접되고, 슬라이드 링(6')과 협동한다. 정지 레버(9'2)는 스크류 로드(3')와 함께 회전하고 이에 따라 슬라이드 링(6')은 기설정된 횟수 만큼(예를 들어, 5.5회) 가이드웨이(5')를 돌게 된다. 슬라이드 링(6')이 시계방향으로 돌 때에 슬라이드 링(6')은 상부 정지부(5'1)에 의하여 원주방향으로 정지되며, 슬라이드 링(6')이 반시계방향으로 돌 때에 슬라이드 링(6')은 하부 정지부(5'2)에 의하여 원주방향으로 정지된다. 가이드웨이(5')의 상부 정지 위치와 하부 정지 위치 양자에 의하여, 마그넷(2')이 회전하는 회전수는 제한되고, 그래서 밸브 니들(7'1)의 축방향 스크로크는 제어되며, 이것은 교대로 밸브 오리피스(7'2)의 열림 각도를 제어하게 된다. 그러나, 전술한 구성은 이하의 결함을 가지고 있다.
슬라이드 링(6')이 가이드웨이(5') 둘레를 회전할 수 있도록 정지 레버(9'2)는 마그넷(2')과 스크류 로드(3')의 상부에 마련되어야 한다. 정지 레버(9'2)는 축방향으로 길며 상부에 가이드가 마련되어 있지 않으므로, 마그넷(2')이 흔들리면 정지 레버(9'2)도 흔들릴 수 있다. 정지 레버(9'2)와 가이드웨이(5')가 서로 간섭하지 않도록 정지 레버(9'2)와 가이드웨이(5') 사이에 큰 간격이 마련될 필요가 있다. 결과적으로, 정지 레버(9'2), 가이드웨이(5'), 슬라이드 링(6'), 스핀들(4')로 구성되는 정지 요소는 방사상으로 큰 사이즈를 가지며, 이에 따라 정지 요소는 마그넷(2')의 마그넷 캐비티(2'1) 내부에 완전하게 또는 거의 대부분이 안착될 수는 없다. 따라서 결과적으로 밸브 몸체의 전체 높이가 높아지게 되며, 전자 팽창 밸브의 소형화를 저해하게 된다.
본 발명에 의하여 해결되는 기술적 문제는 전자 팽창 밸브의 소형화를 위하여 작동 신뢰성을 유지하면서도 효과적으로 밸브 몸체의 높이를 감소시킬 수 있는 전자 팽창 밸브를 제공하는 것이다.
앞서 언급한 기술적 문제를 해결하기 위하여, 본 발명이 제공하는 전자 팽창 밸브는 내부에 마그넷이 마련된 하우징을 포함하며, 상기 마그넷은 상기 마그넷과 함께 회전하는 스크류 로드와 연결되고; 상기 전자 팽창 밸브는 상기 하우징 내부에 마련된 스핀들을 더 포함하며, 상기 스핀들의 외부에는 슬라이드 링과 협력하는 가이드웨이가 마련되고; 상기 가이드웨이와 상기 스핀들 중의 어느 하나는 상기 스크류 로드 또는 상기 마그넷과 연결되며 상기 스크류 로드 또는 상기 마그넷과 함께 회전하고, 상기 가이드웨와 상기 스핀들 중의 다른 하나는 상기 하우징과 연결되며, 상기 가이드웨이는 상기 스크류 로드, 상기 마그넷 또는 상기 하우징과 로케이팅 요소에 의하여 연결되고; 상기 슬라이드 링은 상기 스핀들의 축방향으로 이동가능하게 상기 스핀들과 연결되고 상기 가이드웨이 또는 상기 스핀들의 회전수를 제한하기 위하여 상기 스핀들의 원주방향으로 고정된다.
바람직하게는, 상기 가이드웨이는 상기 로케이팅 요소에 의하여 상기 스크류 로드와 연결되고, 상기 스핀들은 상기 하우징과 연결된다.
바람직하게는, 상기 로케이팅 요소는 하단부가 상기 스크류 로드의 상단부 주위에 안착되는 로케이팅 슬리브이며, 상기 가이드웨이의 하단부는 상기 로케이팅 슬리브의 상단부의 캐비티 내부에 위치한다.
바람직하게는, 상기 가이드웨이의 하단부에는 고정부가 형성되고, 상기 로케이팅 슬리브의 하단 표면에는 로케이팅 노치가 형성되며, 상기 고정부는 상기 로케이팅 노치로부터 외부로 연장되고 상기 로케이팅 노치의 하부 벽체와 상기 스크류 로드의 상단 표면 사이에서 고정된다.
바람직하게는, 상기 로케이팅 슬리브에는 상단부에 상기 슬라이드 링과 협동하는 제1 정지부가 더 형성된다.
바람직하게는, 상기 제1 정지부는 경사부에 의하여 상기 로케이팅 슬리브의 상단부에 마련된다.
바람직하게는, 상기 가이드웨이는 상기 로케이팅 요소에 의하여 상기 하우징과 연결되고, 상기 스핀들은 상기 스크류 로드와 연결된다.
바람직하게는, 상기 로케이팅 요소는 상단이 상기 하우징과 연결된 로케이팅 슬리브이며, 상기 가이드웨이의 상단은 상기 로케이팅 슬리브의 캐비티에 위치한다.
바람직하게는, 상기 가이드웨이의 상단에는 고정부가 형성되고, 상기 로케이팅 슬리브의 상단 표면에는 로케이팅 노치가 형성되며, 상기 고정부는 상기 로케이팅 노치로부터 외부로 연장되고 상기 로케이팅 노치의 하부 벽체와 상기 하우징의 상부 벽체 사이에서 고정된다.
바람직하게는, 상기 로케이팅 슬리브의 하단에는 상기 슬라이드 링과 협동하는 제1 정지부가 더 형성된다.
바람직하게는, 상기 로케이팅 슬리브의 상단 표면에는 커넥션 보스가 마련되고, 상기 로케이팅 슬리브는 상기 커넥션 보스에 의하여 상기 하우징과 연결된다.
바람직하게는, 상기 고정부는 제1 고정부와 원형 아크부(circular arc portion)에 의하여 상기 제1 고정부와 연결된 제2 고정부를 포함하며, 상기 로케이팅 노치는 제1 로케이팅 노치와 제2 로케이팅 노치를 포함하고; 상기 제1 고정부는 상기 제1 로케이팅 노치로부터 외부로 연장되고, 상기 원형 아크부에 의하여 상기 로케이팅 슬리브의 측벽을 감싸며, 상기 제2 고정부는 상기 제2 로케이팅 노치 내부로 삽입된다.
바람직하게는, 상기 스핀들은 측벽에 그루브(groove)가 형성된 슬리브이고; 상기 슬라이드 링은 슬라이드 링 몸체부와 상기 슬라이드 링 몸체부의 일단에 위치하는 슬라이드 링 로케이팅부를 포함하며, 상기 슬라이드 링 로케이팅부는 상기 그루브에 위치한다.
바람직하게는, 상기 슬라이드 링 몸체부는 상기 슬리브 내부에 위치하고, 상기 슬라이드 링 로케이팅부는 상기 그루브로부터 외부로 연장되며, 상기 스크류 로드의 회전수를 제한하도록 상기 로케이팅 요소의 상기 제1 정지부와 협동한다.
바람직하게는, 상기 슬라이드 링 몸체부는 상기 슬리브의 둘레에 안착되며, 상기 슬라이드 링 로케이팅부는 상기 그루브 내부로 연장되고; 상기 슬라이드 링은 상기 슬라이드 링 몸체부의 타단에 위치하는 정지 파지 로드부를 더 포함하며, 상기 정지 파지 로드부는 상기 스크류 로드의 회전수를 제한하도록 상기 로케이팅 요소의 상기 제1 정지부와 협동한다.
바람직하게는, 상기 슬리브는 사각형 판 부재를 둥글게 말아서 형성되고, 상기 판 부재의 마주 보는 단부 사이에 틈(gap)이 마련되며, 상기 틈은 상기 그루브를 형성한다.
바람직하게는, 상기 스핀들의 측벽에는 홈이 형성되고, 상기 슬라이드 링은 슬라이드 링 몸체부와 상기 슬라이드 링 몸체부의 단부에 위치하는 슬라이드 링 로케이팅부를 포함하며, 상기 슬라이드 링 로케이팅부는 상기 홈 내부에 위치하고, 상기 슬리브의 상단 표면에는 커넥션 보스가 마련되고, 상기 슬리브는 상기 커넥션 보스에 의하여 상기 하우징과 연결된다.
상기 종래 기술을 바탕으로, 본 발명에 따른 상기 전자 팽창 밸브에 있어서, 가이드웨이와 스핀들 중의 어느 하나는 스크류 로드 또는 마그넷과 연결되고, 상기 스크류 로드 또는 상기 마그넷과 함께 회전하며, 상기 가이드웨이와 상기 스핀들 중의 다른 하나는 상기 하우징과 연결된다. 예를 들어, 상기 가이드웨이는 상기 스크류 로드와 연결되고, 원주 방향으로 상기 스크류 로드와 함께 회전하며, 상기 스핀들은 상기 하우징과 연결된다. 이에 기반하여, 상기 슬라이드 링은 상기 스핀들의 축방향으로 이동가능하게 상기 스핀들과 연결되며, 상기 스크류 로드의 회전수를 제어하도록 상기 스핀들의 원주 방향으로 고정된다. 특히, 상기 로케이팅 요소의 상면에는 제1 정지부가 형성될 수 있고, 상기 가이드웨이의 상단에는 제2 정지부가 형성될 수 있으며, 그 결과 상기 스크류 로드의 회전수를 제어하도록 상기 제1 정지부와 상기 제2 정지부 사이의 거리 범위 내에서 상기 슬라이드 링은 축방향으로 승강한다.
결과적으로, 앞서 언급한 종래 기술과 비교하여, 본 발명의 구조 설계에 있어서, 상기 가이드웨이는 상기 스크류 로드와 직접적으로 고정 연결되고, 상기 스핀들은 상기 하우징과 연결되며(또는, 상기 스핀들은 상기 스크류 로드와 고정적으로 연결되고 상기 가이드웨이는 상기 하우징과 연결됨), 상기 슬라이드 링은 상기 스핀들의 원주 방향으로 회전할 수 없고, 상기 스핀들의 축방향의 거리 범위 내에서 승강하게 되며, 그 결과 상기 스크류 로드의 회전수는 제어되고, 종래 기술의 정지 레버는 생략된다. 가이드웨이, 슬라이드 링 및 스핀들로 이루어지는 정지 요소의 방사상 크기는 상당히 감소될 수 있으며, 정지 요소는 마그넷의 마그넷 캐비티 내부로 완전히 또는 거의 삽입 조립될 수 있다. 결과적으로, 밸브 몸체의 높이는 효과적으로 감소되며, 전자 팽창 밸브의 소형화가 달성될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 개방 상태일 때이다.
도 3은 도 2에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 제1 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 패쇄 상태일 때이다.
도 5는 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이의 제2 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이다.
도 6은 도 2 및 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이와 로케이팅 슬리브를 결합한 모습을 보여주는 개략도이다.
도 7은 도 2 및 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 8은 도 2 및 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 개방 상태일 때이다.
도 10은 도 9에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 제1 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 패쇄 상태일 때이다.
도 12는 도 9에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이의 제2 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이다.
도 13은 도 9 및 도 11에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브와 가이드웨이를 결합한 모습을 보여주는 개략도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 있어서 로케이팅 슬리브의 개략도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 있어서 가이드웨이의 개략도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시예에 있어서 전자 팽창 밸브의 슬라이드 링, 가이드웨이 및 스핀들의 결합한 모습을 보여주는 개략도이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 있어서 슬라이드 링의 개략도이다.
도 19는 본 발명의 제1 내지 제4 실시예의 전자 팽창 밸브의 스핀들의 개략도이다.
본 발명의 기술적 사상은 전자 팽창 밸브의 소형화를 달성할 수 있도록 작동 신뢰성을 달성하면서도 밸브 몸체의 높이를 효과적으로 감소시킬 수 있는 전자 팽창 밸브를 제공하는 것이다.
해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 해결책을 용이하게 이해할 수 있도록 본 발명은 이하의 구체적 실시예와 도면과 함께 상세하게 설명된다.
도 2, 3, 4 및 5를 참조하면, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 개방 상태일 때이며, 도 3은 도 2에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 제1 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 패쇄 상태일 때이며, 도 5는 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이의 제2 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이다.
본 발명의 기본적인 해결 수단에 있어서, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 전자 팽창 밸브는 내부에 마그넷(2)이 마련된 하우징(1)을 포함한다. 마그넷(2)은 마그넷(2)과 함께 회전하는 스크류 로드(3)와 연결된다. 마그넷(2)이 원주 방향으로 회전함에 따라, 스크류의 전달작용에 의하여 스크류 로드(3)가 축방향으로 승강하게 된다. 수직방향 파이프(91)로부터 수평방향 파이프(92)로 유량을 조절하도록, 스크류 로드(3)의 하부는 밸브 니들(81)과 연결되고, 스크류 로드(3)가 승강할 때에 밸브 니들(81)은 밸브 오리피스(82)의 열림 각도를 조절하게 된다. 나아가, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 전자 팽창 밸브는 하우징(1) 내부에 마련된 스핀들(4)을 더 포함한다. 스핀들(4)의 외부에는 슬라이드 링(6)과 협동하는 가이드웨이(5)가 마련된다.
상기 종래 기술에 기초하여, 가이드웨이(5)와 스핀들(4) 중의 하나는 스크류 로드(3) 또는 마그넷(2)과 연결되고, 스크류 로드(3) 또는 마그넷(2)과 함께 회전하고, 가이드웨이(5)와 스핀들(4) 중의 다른 하나는 하우징(1)과 연결된다. 가이드웨이(5)는 스크류 로드(3), 마그넷(2) 또는 하우징(1)과 로케이팅 요소에 의하여 연결된다. 가이드웨이(5) 또는 스핀들(4)의 회전수를 제한하기 위하여, 슬라이드 링(6)은 스핀들(4)의 축방향으로 이동가능하게 스핀들(4)과 연결되고 스핀들(4)의 원주 방향으로 고정된다.
상기 기본 기술적 수단은 로케이팅 요소의 구조를 한정하지 않으며, 이하에서 서술될 로케이팅 슬리브(7)와 같은 로케이팅 요소는 그것이 가이드웨이(5)를 스크류 로드(3) 또는 하우징(1)와 연결할 수 있고 스크류 로드(3) 또는 하우징(1)에 대하여 가이드웨이(5)를 신뢰할 수 있게 위치시키는 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 해석되어야 한다. 나아가, 앞서 서술한 기본 기술적 수단은 슬라이드 링(6)의 위치를 한정하지 않으며, 슬라이드 링(6)은 스핀들(4)(도 3 및 5 참조)의 내부에 위치하거나, 스핀들(4)(도 17 참조)의 외부에 위치할 수 있고, 그러한 구성 모두가 본 발명의 보호범위에 속한다고 해석되어야 한다.
도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서, 가이드웨이(5)는 로케이팅 요소에 의하여 스크류 로드(3)와 연결되고, 스핀들(4)은 하우징(1)과 연결된다. 이에 기초하여, 스크류 로드(3)의 회전수를 조절하기 위하여, 슬라이드 링(6)은 스핀들(4)의 축방향으로 이동가능하게 스핀들(4)과 연결되고 스핀들(4)의 원주 방향으로 고정된다. 특히, 스크류 로드(3)의 회전수를 조절하기 위하여, 로케이팅 요소의 상면에는 제1 정지부(72)가 형성될 수 있고, 가이드웨이(5)의 상단에는 제2 정지부(52)가 형성될 수 있으며, 슬라이드 링(6)은 제1 정지부(72)와 제2 정지부(52)사이의 거리 범위 내에서 축방향으로 이동가능하게 승강한다.
결과적으로, 앞서 설명한 종래 기술과 비교할 때, 본 발명의 설계에 있어서, 가이드웨이(5)는 직접적으로 스크류 로드(3)와 고정적으로 연결되고, 스핀들(4)은 하우징(1)(또는 스핀들(4)이 스크류 로드(3)와 고정적으로 연결되고, 가이드웨이(5)는 하우징(1)과 연결될 수 있다)과 연결되며, 슬라이드 링(6)은 스핀들(4)의 원주 방향으로 회전하지 않으며 스핀들(4)의 축방향으로 일정 거리 범위 내에서 승강하게 되고, 그 결과 스크류 로드(3)의 회전수는 제어되며, 종래 기술의 정지 레버는 생략가능하다. 따라서, 가이드웨이(5), 슬라이드 링(6) 및 스핀들(4)로 구성되는 정지 요소의 방사상 크기는 현저하게 감소될 것이며, 정지 요소는 마그넷(2)의 마르넷 캐비티(21) 내부에 완전히 또는 거의 삽입되어 조립될 수 있다. 결과적으로, 밸브 몸체의 높이는 효과적으로 감소될 수 있으며, 전자 팽창 밸브의 소형화가 달성된다.
도 6, 7 및 8을 참조하면, 도 6은 도 2 및 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이와 로케이팅 슬리브를 결합한 모습을 보여주는 개략도이며, 도 7은 도 2 및 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이의 구조를 보여주는 개략도이고, 도 8은 도 2 및 도 4에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 구조를 보여주는 개략도이다.
앞서 서술한 제1 실시예에 있어서, 로케이팅 요소의 구조가 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 로케이팅 요소는 로케이팅 슬리브(7)일 수 있다. 로케이팅 슬리브(7)의 하단은 스크류 로드(3)의 상단의 외부를 둘러싸도록 안착되며, 가이드웨이(5)의 하단은 로케이팅 슬리브(7)의 상단의 캐비티 내부에 위치한다. 특히, 스크류 로드(3)의 상단부에는 고리 형상의 층이 형성된 표면이 형성될 수 있다. 로케이팅 슬리브(7)의 하단 표면은 상기 고리 형상의 층이 형성된 표면에 접하며 레이저 용접에 의하여 상기 고리 형상의 층이 형성된 표면에 고정될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 가이드웨이(5)의 상단에는 제2 정지부(52)가 형성되고, 하단에는 고정부(51)가 형성되며, 제2 정지부(52)와 고정부(51) 사이는 나선 경로이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 로케이팅 슬리브(7)의 하단 표면에는 로케이팅 노치(71)가 형성될 수 있으며, 상단에는 제1 정지부(72)가 형성될 수 있다. 이에 기초하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 고정부(51)는 로케이팅 노치(71)로부터 외부로 연장된다. 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 고정부(51)는 로케이팅 노치(71)의 하부 벽체와 스크류 로드(3)의 상단 표면 사이에 고정되고, 로케이팅 노치(71)의 측벽에 의하여 가이드웨이(5)가 원주 방향으로 회전하는 것이 저지되는 동안 가이드웨이(5)의 위치는 축방향으로 제한된다.
가이드웨이(5)의 하단은 로케이팅 슬리브(7) 없이 스크류 로드(3)의 상단에 직접 리벳 고정될 수 있다. 그러나, 이러한 구조 설계에 있어서, 가이드웨이(5)의 와이어가 작은 지름과 낮은 강도를 가지기 때문에, 리벳 고정된 부분의 접촉 영역은 작으며 리벳결합될 때에 외력에 의하여 가이드웨이는 쉽게 변형될 수 있다. 그래서, 리벳 결합 이후에 가이드웨이(5)와 스크류 로드(3)의 동축도(coaxiality)를 보장하기가 어렵게 된다. 더욱이, 마그넷(2)의 마그넷 캐비티(21)의 지름이 작고 마그넷(2)의 재질이 부서지기 쉽기(friable) 때문에, 마그넷(2)은 리벳 결합 과정에서 손상될 수 있다. 그러나, 본 발명에서는, 앞서 언급한 로케이팅 슬리브(7)의 구조 설계에 의하여 가이드웨이(5)가 스크류 로드(3)의 상단에 고정되고, 이에 따라 가이드웨이(5)를 스크류 로드(3)에 직접 리벳 결합함에 의하여 발생되는 문제가 해결된다. 나아가, 도 8에 도시된 바와 같이, 경사부(73)에 의하여 제1 정지부(72)가 로케이팅 슬리브(7)의 상단에 연결된다.
도 9, 10, 11 및 12를 참조하면, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 개방 상태일 때이며, 도 10은 도 9에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 제1 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 개략도로서 밸브 니들이 완전 패쇄 상태일 때이며, 도 12는 도 9에서의 전자 팽창 밸브의 가이드웨이의 제2 정지부와 슬라이드 링 사이의 협동과정을 보여주는 개략도이다.
본 발명의 제2 실시예에 있어서의 기술적 해결책은 기본적으로 앞서 언급한 제1 실시예와 동일하다. 제1 및 제2 실시예 사이의 차이점은, 가이드웨이(5)가 로케이팅 요소에 의하여 하우징(1)에 연결되는 점, 스핀들(4)이 스크류 로드(3)와 연결되는 점, 즉, 스핀들(4)이 스크류 로드(3)과 함게 회전하고, 가이드웨이(5)는 움직일 수 없다는 점이다. 제2 실시예에서의 기술적 해결책의 기술적 효과는 제1 실시예의 그것과 동일하며 여기서는 생략한다.
도 13을 참조하면, 도 13은 도 9 및 도 11에서의 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브의 구조를 보여주는 개략도이다.
제2 실시예에 있어서, 도 13에 도시된 바와 같이, 로케이팅 요소는 로케이팅 슬리브(7)일 수 있다. 로케이팅 슬리브(7)의 상단은 하우징(1)과 연결되고, 가이드웨이(5)의 상단은 로케이팅 슬리브(7)의 캐비티 내부에 위치한다. 특히, 로케이팅 슬리브(7)는 판 부재를 둥글게 말아서 제작할 수 있다.
특히, 도 13에 도시된 바와 같이, 로케이팅 슬리브(7)의 상단 표면에는 로케이팅 노치(71)가 형성될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 고정부(51)는 로케이팅 노치(71)의 외부로 연장되며, 고정부(51)는 로케이팅 노치(71)의 하부 벽체와 하우징(1)의 상부 벽체 사이에 고정되고 이에 따라 가이드웨이(5)가 로케이팅 노치(71)의 측벽에 의하여 원주 방향으로 회전하는 것이 저지되는 동안 가이드웨이(5)의 위치는 축방향으로 제한된다.
나아가, 제2 실시예에서, 도 10 및 13에 도시된 바와 같이, 로케이팅 슬리브(7)의 하단에는 슬라이드 링(6)과 협력하는 제1 정지부(72)가 형성된다. 더욱이, 로케이팅 슬리브(7)의 상단 표면에는 커넥션 보스(74)가 마련될 수 있으며, 로케이팅 슬리브(7)는 커넥션 보스(74)에 의하여 하우징(1)과 연결된다. 커넥션 보스(74)는 특별히 하우징(1)과 용접에 의하여 고정될 수 있으며, 용접은 특별히 저항 용접(resistance welding)일 수 있다.
도 14, 15 및 16을 참조하면, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전자 팽창 밸브의 로케이팅 슬리브와 가이드웨이를 결합한 모습을 보여주는 개략도이며, 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 있어서 로케이팅 슬리브의 개략도이고, 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 있어서 가이드웨이의 개략도이다.
본 발명의 제3 실시예는 앞서 서술한 제1 실시예 및 제2 실시예에 기초하여 더욱 개선된 것이다. 특히, 도 16에 도시된 바와 같이, 고정부(51)는 제1 고정부(511)와 원형 아크부(513)에 의하여 제1 고정부(511)와 연결된 제2 고정부(512)를 포함한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 로케이팅 노치(71)는 제1 로케이팅 노치(711)와 대칭적으로 마련될 수 있는 제2 로케이팅 노치(712)포함한다. 도 14에서 보듯이, 제1 고정부(511)는 제1 로케이팅 노치(711)로부터 연장되며, 원형 아크부(513)에 의하여 로케이팅 슬리브(7)의 측벽 둘레를 둘러싸고, 제2 고정부(512)는 제2 로케이팅 노치(712) 내부로 삽입된다. 이러한 구조 설계에 있어서, 가이드웨이(5)는 두 개의 로케이팅 노치에 의하여 고정되며 이에 따라 가이드웨이(5)는 균형 잡힌 힘에 의하여 구속되며, 작동 신뢰성 및 안정성이 개선된다.
도 17, 18 및 19를 참조하면, 도 17은 본 발명의 제4 실시예에 있어서 전자 팽창 밸브의 슬라이드 링, 가이드웨이 및 스핀들의 결합한 모습을 보여주는 개략도이고, 도 18은 본 발명의 제4 실시예에 있어서 슬라이드 링의 개략도이며, 도 19는 본 발명의 제1 내지 제4 실시예의 전자 팽창 밸브의 스핀들의 개략도이다.
본 발명의 실시예 중의 어느 하나에 있어서, 스핀들(4)의 구조는 설계될 수 있다. 특히, 도 19에 도시된 바와 같이, 스핀들(4)은 측벽에 그루브(groove)(41)가 형성된 슬리브이다. 나아가, 슬리브는 사각형 판 부재를 둥글게 말아서 형성할 수 있으며, 판 부재의 반대편 단부 표면 사이에는 틈(gap)이 존재하고, 틈은 그루브(groove)(41)를 형성한다. 물론, 슬리브는 스틸 튜브로 형성될 수 있으며, 이때, 그루브(41)는 스틸 튜브의 측벽에 형성될 수 있다. 그루브는 스핀들의 축방향에 평행한 직선 그루브일 수 있거나, 경사 그루브(inclined groove)일 수 있다. 물론, 이하에서 서술하는 슬라이드 링 로케이팅부(62)를 설치하기 위하여 그루브의 단부는 모따기(chamfered)가 될 수 있다.
도 3, 5, 10 및 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예 및 제3 실시예에 있어서, 슬라이드 링(6)은 슬라이드 링 몸체부(61)와 슬라이드 링 로케이팅부(62)를 포함한다. 스크류 로드(3)의 회전수를 제한하기 위하여, 슬라이드 링 몸체부(61)는 슬리브의 내측에 위치하며, 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 그루브(41)의 외부로 연장되고, 로케이팅 요소의 제1 정지부(72) 또는 가이드웨이(5)의 제2 정지부(52)와 협동작용을 한다. 제3 실시예에 있어서, 한편으로는, 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 로케이팅 부재로 기능하며, 슬라이드 링(6)이 회전하는 것을 방지하기 위하여 스핀들(4)의 그루브(41)와 협동하고; 다른 한편으로는, 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 정지 파지 로드(stop catch rod)로서 기능하며, 스크류 로드(3)의 회전수를 제한하고 밸브 니들(81)의 축방향 스크로크를 제어하기 위하여 로케이팅 슬리브(7)의 제1 정지부(72) 또는 가이드웨이(5)의 제2 정지부(52)와 협동하고, 밸브 오리피스(82)의 열림 각도를 제어한다.
도 17 및 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에서, 도 17에 도시된 바와 같이, 슬라이드 링(6)은 슬라이드 링 몸체부(61), 슬라이드 링 몸체부(61)의 일측 단부에 위치하는 슬라이드 링 로케이팅부(62) 및 슬라이드 링 몸체부(61)의 타측 단부에 위치하는 정지 파지 로드부(63)를 포함한다. 도 18에서 보듯이, 스크류 로드(3)의 회전수를 제한하기 위하여, 슬라이드 링 몸체부(61)는 슬리브의 외부를 둘러싸도록 안착되고, 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 그루브(41) 내부로 연장되며, 정지 파지 로드부(63)는 로케이팅 슬리브(7)의 제1 정지부(72) 또는 가이드웨이(5)의 제2 정지부(52)와 협동한다. 본 실시예에 있어서, 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 로케이팅 부재로 기능하며, 말하자면, 슬라이드 링(6)이 회전하는 것을 저지하도록 스핀들(4)의 그루브(41)와 협동한다. 더욱이, 스크류 로드(3)의 회전수를 제한하고 밸브 니들(81)의 축방향 스트로크를 제어함으로서 밸브 오리피스(82)의 열림 각도를 제어하도록, 정지 파지 로드부(63)는 로케이팅 슬리브(7)의 제1 정지부(72) 또는 가이드웨이(5)의 제2 정지부(52)와 협동하도록 마련된다.
나아가, 앞서 설명한 제1 실시예에서, 도 19에 도시된 바와 같이, 스핀들(4)의 상단 표면에는 커넥션 보스(42)가 마련될 수 있으며, 스핀들(4)은 커넥션 보스(42)에 의하여 하우징(1)의 상부 벽체와 연결된다. 커넥션 보스(42)는 특별히 용접에 의하여 하우징(1)의 상부 벽체와 연결될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 전자 팽창 밸브는 앞에서 상세하게 설명되었다. 본 설명에서, 특정한 예는 본 발명의 원리와 실시예를 설명하기 위하여 사용되었으며, 본 실시예의 설명은 본 발명의 사상과 방법에 대하여 단지 당업자의 이해를 돕기 위하여 사용되었다. 당업자는 본 발명의 원리와 관계 없이 본 발명에 대하여 개량을 하거나 수정을 할 수 있으나, 이러한 개량와 수정은 본 발명의 청구항의 보호범위에 포함된다.
도 1의 구성요소와 참조번호 사이의 관계는 다음과 같다.
하우징: 1', 마그넷: 2', 마그네틱 캐비티: 2'1, 스크류 로드 : 3', 스핀들: 4', 가이드웨이: 5', 슬라이드 링: 6', 밸브 니들:7'1, 밸브 오리피스:7'2, 수직방향 파이프: 8'1, 가로방향 파이프: 8'2, 엔드 캡: 9'1, 정지 레버: 9'2
도 2 내지 도 19의 구성요소와 참조번호 사이의 관계는 다음과 같다.
하우징: 1, 마그넷: 2, 마그네틱 캐비티: 21, 스크류 로드 : 3, 스크류 로드의 상단 표면: 31, 스핀들: 4, 그루브: 41, 커넥션 보스: 42, 가이드웨이: 5, 고정부: 51, 제1 고정부: 511, 제2 고정부: 512, 원형 아크부: 513, 제2 정지부: 52, 슬라이드 링: 6, 슬라이드 링 몸체부:61, 슬라이드 링 로케이팅부: 62, 정지 파지 로드부: 63, 로케이팅 슬리브:7, 로케이팅 노치: 71, 제1 로케이팅 노치: 711, 제2 로케이팅 노치:712, 제1 정지부: 72, 경사부: 71, 커넥션 보스: 74, 밸브 니들: 81, 밸브 오리피스: 82, 수직 방향 파이프: 91, 가로 방향 파이프: 92

Claims (17)

  1. 내부에 마그넷(2)이 마련된 하우징(1)을 포함하는 전자 팽창 밸브에 있어서, 상기 마그넷은 상기 마그넷과 함께 회전하는 스크류 로드(3)와 연결되고, 상기 전자 팽창 밸브는 상기 하우징의 내부에 마련된 스핀들(4)을 더 포함하며, 상기 스핀들(4)의 외부에는 슬라이드 링(6)과 협동하는 가이드웨이(5)가 마련되며, 상기 전자 팽창 밸브는
    상기 가이드웨이(5)는 로케이팅 요소에 의하여 상기 스크류 로드(3)와 연결되고 상기 스크류 로드(3)와 함께 회전하며, 상기 스핀들(4)은 상기 하우징(1)과 연결되고, 상기 가이드웨이(5) 또는 상기 스핀들(4)의 회전수를 제한하기 위하여, 상기 슬라이드 링(6)은 상기 스핀들(4)의 축 방향으로 이동가능하게 상기 스핀들(4)과 연결되고 상기 스핀들(4)의 원주 방향으로 고정되며, 상기 로케이팅 요소는 하단이 상기 스크류 로드(3)의 상단 외부에 둘러싸도록 안착되는 로케이팅 슬리브(7)이며, 상기 가이드웨이(5)의 하단은 상기 로케이팅 슬리브(7)의 상단의 캐비티 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
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  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드웨이(5)의 하단에는 고정부(51)가 형성되고, 상기 로케이팅 슬리브(7)의 하단 표면에는 로케이팅 노치(71)가 형성되며, 상기 고정부(51)는 상기 로케이팅 노치(71)로부터 외부로 연장되고(protruded) 상기 로케이팅 노치(71)의 하부 벽체와 상기 스크류 로드(3)의 상단 표면 사이를 고정하는 전자 팽창 밸브.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 로케이팅 슬리브(7)의 상단에는 상기 슬라이드 링(6)과 협동하는 제1 정지부(72)가 형성된 전자 팽창 밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로케이팅 슬리브(7)의 상단에 경사부(73)에 의하여 상기 제1 정지부(72)가 마련된 전자 팽창 밸브.
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  12. 제4항에 있어서,
    상기 고정부(51)는 제1 고정부(511)와 원형 아크부(513)에 의하여 상기 제1 고정부(511)와 연결된 제2 고정부(512)를 포함하며; 상기 로케이팅 노치(71)는 제1 로케이팅 노치(711)와 제2 로케이팅 노치(712)를 포함하고; 상기 제1 고정부(511)는 상기 제1 로케이팅 노치(711)로부터 외부로 연장되며 상기 원형 아크부(513)에 의하여 상기 로케이팅 슬리브(7)의 측벽을 둘러싸고, 상기 제2 고정부(512)는 상기 제2 로케이팅 노치(712) 내부로 삽입되는 전자 팽창 밸브.
  13. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 스핀들(4)은 측벽에 그루브(41)가 형성된 슬리브이며; 상기 슬라이드 링(6)은 슬라이드 링 몸체부(61)와 상기 슬라이드 링 몸체부(61)의 일측 단부에 위치하는 슬라이드 링 로케이팅부(62)를 포함하고, 상기 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 상기 그루브(41)의 내부에 위치하는 전자 팽창 밸브.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스크류 로드(3)의 회전수를 제한하기 위하여, 상기 슬라이드 링 몸체부(61)는 상기 슬리브의 내부에 위치하고, 상기 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 상기 그루브(41)의 외부로 연장되며 상기 로케이팅 요소의 상기 제1 정지부(52)와 협동하는 전자 팽창 밸브.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 슬라이드 링 몸체부(61)는 상기 슬리브의 외부에 둘러싸도록 안착되고, 상기 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 상기 그루브(41)의 내부로 연장되며; 상기 슬라이드 링(6)은 상기 슬라이드 링 몸체부(61)의 타측 단부에 위치하는 정지 파지 로드부(63)를 더 포함하고, 상기 정지 파지 로드부(63)는 상기 로케이팅 요소의 제1 정지부(72)와 협동하여 상기 스크류 로드(3)의 회전수를 제한하는 전자 팽창 밸브.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 슬리브는 사각형 판 부재를 둥글게 말아서 형성되고, 상기 판 부재의 마주보는 단부 표면 사이에는 틈이 있으며, 상기 틈은 상기 그루브(41)를 형성하는 전자 팽창 밸브.
  17. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 스핀들(4)은 측벽에 그루브(41)가 형성된 슬리브이며; 상기 슬라이드 링(6)은 슬라이드 링 몸체부(61)와 상기 슬라이드 링 몸체부(61)의 일측 단부에 위치하는 슬라이드 링 로케이팅부(62)를 포함하고, 상기 슬라이드 링 로케이팅부(62)는 상기 그루브(41) 내부에 위치하며; 상기 슬리브의 상단 표면에는 커넥션 보스(42)가 마련되고, 상기 슬리브는 상기 커넥션 보스(42)에 의하여 상기 하우징(1)과 연결되는 전자 팽창 밸브.
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