KR101462418B1 - A Variable Capacity Control Valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하면에 관통공이 형성되고 상단부는 개구된 벨로우즈 케이싱; 상하로 신축되고 하단부가 개방된 벨로우즈와, 벨로우즈 내측에 구비되는 코일 스프링과, 벨로우즈의 개방된 하단부와 결합하고 일측에 하면공이 형성된 지지판과, 하면공을 밀폐하는 밀폐부재로 이루어져 벨로우즈 케이싱의 개구된 상단부를 통하여 삽입되는 벨로우즈 조립체; 관통공을 밀폐하고 지지판의 하면을 지지하는 세트스크류; 및 벨로우즈의 상단부에 구비되는 밸브봉을 수납하고, 벨로우즈 케이싱의 상단부에 설치되어 결합하는 밸브하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 벨로우즈와 지지판을 상온에서 용접함으로써 자동화가 용이해지는 효과와 아울러 용융물의 흐름성이 개선됨에 따라 벨로우즈와 지지판 간의 밀폐를 확실할 수 있어 밀폐와 관련한 불량률을 줄이는 효과가 있다. 그리고 진공실 내에서 지지판의 하면공과 밀폐부재를 스팟용접하여 진공상태 하의 용접량을 획기적으로 줄임으로써 벨로우즈 내부의 진공도의 관리, 유지 및 보수가 용이해질 뿐만 아니라 진공상태 하의 작업시간이 감소하여 원가절감이 도모되는 효과가 있다.The present invention relates to a bellows casing in which a through hole is formed in a lower surface and an upper end is opened; A bellows which is expanded and contracted upward and downward and opened at a lower end thereof, a coil spring provided inside the bellows, a support plate coupled with a lower end portion of the bellows which is opened and having a lower surface hole, and a sealing member sealing the lower surface hole, A bellows assembly inserted through the top portion; A set screw which hermetically seals the through hole and supports the lower surface of the support plate; And a valve housing accommodating a valve rod provided at an upper end of the bellows and being installed at an upper end of the bellows casing.
According to the present invention, since the bellows and the support plate are welded at room temperature, the automation is facilitated and the flowability of the melt is improved, so that the seal between the bellows and the support plate can be reliably ensured and the defect rate associated with the seal can be reduced. In addition, by welding the bottom plate of the support plate and the sealing member in a vacuum chamber, the amount of welding under vacuum is drastically reduced, so that the vacuum degree in the bellows can be easily managed, maintained and maintained. There is an effect to be achieved.
Description
본 발명은 가변용량형 제어밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기에 사용되는 장치로, 밸브봉의 상하 움직임을 통해 볼밸브를 개폐하여 냉매 공급량의 정도를 변화시키는 가변용량형 제어밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
가변용량형 제어밸브는 압축기에 사용되는 것으로, 압축기의 흡입실과 연통된 벨로우즈 케이싱 내부의 벨로우즈는 상기 흡입실의 압력에 따라 신장 또는 수축하게 된다. 이는 벨로우즈의 상면과 접하는 밸브봉을 상하로 움직이게 하고 상기 밸브봉은 다시 상단부에 위치한 볼밸브를 상하로 움직여 냉매가스의 공급량을 제어하게 된다.The variable displacement type control valve is used in a compressor. The bellows in the bellows casing, which communicates with the suction chamber of the compressor, expands or contracts in accordance with the pressure of the suction chamber. This causes the valve rod contacting the upper surface of the bellows to move up and down, and the valve rod moves the ball valve located at the upper end portion up and down to control the supply amount of the refrigerant gas.
흡입실의 압력에 따라 상하로 신장 또는 수축하는 벨로우즈는 외기온도 및 고도변화에 따른 압력변화에 영향을 받지 않도록 하기 위해 벨로우즈 내부 압력은 반드시 진공에 가깝도록 제작된다. 따라서 벨로우즈 내부를 진공상태로 만들기 위해서 본원 발명의 출원인이 출원한 대한민국 공개특허 제10-2008-0022305호는 도 1에 도시한 바와 같이, 진공실(진공챔버) 내에서 벨로우즈(30)의 개구된 하단부와 벨로우즈 서포트(20) 상면을 용접하여 용접부(50)를 형성함으로써 벨로우즈 내부를 진공상태로 만들고 있음을 개시하고 있다.The bellows, which is stretched or shrunk vertically according to the pressure of the suction chamber, is made to be close to the vacuum so that the bellows pressure is not affected by changes in the outside temperature and altitude. Accordingly, Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0022305, filed by the applicant of the present invention, in order to make the interior of the bellows into a vacuum state, has a structure in which, as shown in FIG. 1, in the vacuum chamber, And the upper surface of the
이렇게 도 1에서 도시하고 있는 종래의 방식은 진공실 내에서 용접물이 녹은 후 굳는 시간이 오래 걸리고 굳을 때까지 진공상태를 유지해야하는 문제가 있었다.The conventional method shown in FIG. 1 has a problem in that it is necessary to maintain a vacuum state until the welded material melts in the vacuum chamber, takes a long time to harden, and hardens.
그리고 벨로우즈의 개구된 하단부와 벨로우즈 서포트 상면의 접촉부를 따라 넓은 범위에서 진공상태의 용접이 이루어짐에 따라 일부라도 용접물의 흐름상태가 불량해지는 경우 완벽한 내부 밀폐가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. Further, since the vacuum is welded over a wide range along the contact portion between the lower end portion of the bellows and the upper surface of the bellows support, there is a problem that partial sealing is not achieved when the flow condition of the welded portion becomes poor.
그리고 용접과정에 발생하는 다량의 가스 등에 의해 진공실 내부의 진공상태를 균일하게 유지하기 어려운 문제점이 있었다. And it is difficult to uniformly maintain the vacuum state inside the vacuum chamber due to a large amount of gas generated in the welding process.
또한, 다이어프램을 이용하여 진공상태를 만드는 방식은 밸브하우징과 벨로우즈 케이싱을 진공실 내에서 커링방식으로 결합한 후 결합부위를 용접하게 되므로 제조설비가 복잡해지고 공정의 단계가 길어지며 벨로우즈 내의 진공상태를 유지보수하는 데에 있어 어려움이 따르는 문제점이 있었다. In addition, since the valve housing and the bellows casing are coupled with each other by the curling method in the vacuum chamber, the manufacturing process is complicated, the process steps are lengthened, and the vacuum state in the bellows is maintained There has been a problem in that there is a difficulty in doing so.
그리고 다이어프램이 사용된 제어밸브는 압축기의 흡입실의 압력변화에 따라 밸브봉의 변위량의 변화가 일정하지않는 구조적인 문제점이 있었다.The control valve using the diaphragm has a structural problem in that the displacement amount of the valve rod is not constant according to the pressure change of the suction chamber of the compressor.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,
벨로우즈와 지지판을 상온에서 용접함으로써 자동화가 용이하고 용융물의 흐름성이 개선됨에 따라 벨로우즈와 지지판 간의 밀폐를 확실할 수 있으며, 진공실 내에서 지지판의 하면공과 밀폐부재를 스팟용접하여 진공상태 하의 용접량을 획기적으로 줄임으로써 벨로우즈 내부의 진공도의 관리 및 유지가 용이한 가변용량형 제어밸브를 제공하는 데 있다.Since the bellows and the support plate are welded at room temperature, the automation is easy and the flowability of the melt is improved. Accordingly, the seal between the bellows and the support plate can be surely secured. In the vacuum chamber, the bottom plate and the sealing member are spot welded, And the vacuum degree in the bellows can be easily managed and maintained.
또한, 벨로우즈 케이싱과 밸브하우징을 오링(O-ring)에 의해 밀폐한 후 상기 벨로우즈 케이싱 및 밸브하우징 중 어느 하나에 형성된 돌출체결부를 커링방식으로 결합하여 제어밸브를 제작함으로써, 가변용량형 제어밸브의 유지 및 보수가 용이하고, 부품 구성을 단순화할 수 있는 가변용량형 제어밸브를 제공하는 데 있다.The bellows casing and the valve housing are hermetically sealed by an O-ring, and then the bellows casing and the valve housing are combined with each other to form a control valve. A variable capacity type control valve that is easy to maintain and repair, and can simplify a component configuration.
또한, 벨로우즈 상면에 형성된 함몰부에 밸브봉 하단이 삽입되도록 형성하여 밸브봉의 상하 움직임을 안정적으로 지지함으로써, 밸브의 개폐를 정밀하게 제어할 수 있는 가변용량형 제어밸브를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a variable displacement control valve capable of precisely controlling the opening and closing of a valve by stably supporting the upward and downward movement of the valve rod by inserting the valve rod bottom end into the recess formed in the upper surface of the bellows.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은, 하면에 관통공이 형성되고 상단부는 개구된 벨로우즈 케이싱; 상하로 신축되고 하단부가 개방된 벨로우즈와, 벨로우즈 내측에 구비되는 코일 스프링과, 벨로우즈의 개방된 하단부와 결합하고 일측에 하면공이 형성된 지지판과, 하면공을 밀폐하는 밀폐부재로 이루어져 벨로우즈 케이싱의 개구된 상단부를 통하여 삽입되는 벨로우즈 조립체; 관통공을 밀폐하고 지지판의 하면을 지지하는 세트스크류; 및 벨로우즈의 상단부에 구비되는 밸브봉을 수납하고, 벨로우즈 케이싱의 상단부에 설치되어 결합하는 밸브하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.Means for attaining the object of the present invention are a bellows casing in which a through hole is formed in a lower surface and an upper end is opened; A bellows which is expanded and contracted upward and downward and opened at a lower end thereof, a coil spring provided inside the bellows, a support plate coupled with a lower end portion of the bellows which is opened and having a lower surface hole, and a sealing member sealing the lower surface hole, A bellows assembly inserted through the top portion; A set screw which hermetically seals the through hole and supports the lower surface of the support plate; And a valve housing accommodating a valve rod provided at an upper end of the bellows and being installed at an upper end of the bellows casing.
또한, 벨로우즈의 하단부와 지지판의 결합은 상온에서의 용접을 통해 이루어지고, 하면공과 밀폐부재의 결합은 진공실 내부에서 스팟용접을 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the lower end of the bellows is coupled with the support plate through welding at room temperature, and the bottom hole and the sealing member are coupled through spot welding in the vacuum chamber.
또한, 벨로우즈 조립체는 벨로우즈의 상하 가동범위를 제한하는 스토퍼를 더 구비하되, 스토퍼는 코일 스프링에 의해 외주면이 감싸지도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The bellows assembly further includes a stopper for limiting a vertical movement range of the bellows, wherein the stopper is provided so as to surround the outer circumferential surface by a coil spring.
또한, 밸브봉과 접하는 벨로우즈 상면에는 소정깊이의 함몰부가 형성되고, 상기 함몰부에는 밸브봉 하단이 삽입되는 것을 특징으로 한다.Further, a depression at a predetermined depth is formed on the upper surface of the bellows contacting the valve stem, and a lower end of the valve stem is inserted into the depression.
또한, 벨로우즈 케이싱과 밸브하우징의 결합은 오링에 의해 밀폐되어 커링방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.Further, the combination of the bellows casing and the valve housing is sealed by the O-ring and coupled in a curling manner.
본 발명에 따르면 벨로우즈와 지지판을 상온에서 용접함으로써 자동화가 용이해지는 효과와 아울러 용융물의 흐름성이 개선됨에 따라 벨로우즈와 지지판 간의 밀폐를 확실할 수 있어 밀폐와 관련한 불량률을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention, since the bellows and the support plate are welded at room temperature, the automation is facilitated and the flowability of the melt is improved, so that the seal between the bellows and the support plate can be reliably ensured and the defect rate associated with the seal can be reduced.
그리고 진공실 내에서 지지판의 하면공과 밀폐부재를 스팟용접하여 진공상태 하의 용접량을 획기적으로 줄임으로써 벨로우즈 내부의 진공도의 관리, 유지 및 보수가 용이해질 뿐만 아니라 진공상태 하의 작업시간이 감소하여 원가절감이 도모되는 효과가 있다.In addition, by welding the bottom plate of the support plate and the sealing member in a vacuum chamber, the amount of welding under vacuum is drastically reduced, so that the vacuum degree in the bellows can be easily managed, maintained and maintained. There is an effect to be achieved.
또한, 벨로우즈 케이싱과 밸브하우징을 오링(O-ring)에 의해 밀폐한 후 상기 벨로우즈 케이싱 및 밸브하우징 중 어느 하나에 형성된 돌출체결부를 커링방식으로 결합하여 제어밸브를 제작함으로써, 가변용량형 제어밸브의 유지 및 보수에 도움을 주는 효과가 있다. 그리고 본 발명에 따른 가변용량형 제어밸브는 단순한 부품 구성의 조립체이므로 작업시간이 감소하여 원가절감에 도움을 주는 효과가 있다.The bellows casing and the valve housing are hermetically sealed by an O-ring, and then the bellows casing and the valve housing are combined with each other to form a control valve. Maintenance and repair. Further, since the variable capacity type control valve according to the present invention is an assembly of a simple component structure, the working time is reduced and the cost is reduced.
또한, 벨로우즈 상면에 형성된 함몰부에 밸브봉 하단이 삽입되도록 형성하여 밸브봉의 상하 움직임을 안정적으로 지지함으로써, 밸브의 개폐를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.Further, the lower end of the valve rod is inserted into the depression formed on the upper surface of the bellows to stably support the upward and downward movement of the valve rod, thereby opening and closing the valve precisely.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래의 가변용량형 제어밸브를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 단면도.1 is a sectional view showing a conventional variable capacity type control valve.
2 is a perspective view of a variable capacity type control valve according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of a variable capacity type control valve according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a variable capacity type control valve according to an embodiment of the present invention.
5 is a sectional view of a variable capacity type control valve according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 구성에 관하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the configuration of a variable capacity control valve according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view of a variable capacity type control valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of a variable capacity type control valve according to an embodiment of the present invention, Sectional view of the variable capacity type control valve according to the second embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브(1) 대략 벨로우즈 케이싱(100), 벨로우즈 조립체(200), 세트스크류(300), 밸브하우징(400) 및 필터부(500) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
2 to 4, a variable capacity
벨로우즈 케이싱(100)은 상하로 소정범위 내에서 신축하는 이하에서 설명할 벨로우즈 조립체(200)를 수용하는 구성요소로서, 하면에 관통공(110)이 형성되고 상단부는 개구된 통형상으로 형성되어 내부에 상기 벨로우즈 조립체(200)를 수용할 수 있는 공간이 구비된다. The
이러한 벨로우즈 케이싱(100)의 외주면에는 압축기의 흡입실(미도시)과 연통되어 흡입압(Ps)이 작용하는 구멍인 제1포트(120)가 복수 개 구비될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 제1포트(120)는 원통형의 벨로우즈 케이싱(100)의 외주면을 따라 90°각도마다 형성되어 총 4개 또는 180°각도마다 형성되어 총 2개의 제1포트(120)가 형성되게 된다.A plurality of
그리고 상기 벨로우즈 케이싱(100)의 하단부 외주면에는 압축기에 빈틈없이 끼워져 상기 압축기의 냉매가스 압력이 온전히 제1포트(120)를 통해 벨로우즈 케이싱(100) 내부공간에 전달되도록 패킹용 고무소재의 "O"자 형의 제1오링(130)이 구비된다.
O "of the rubber material for packing so that the pressure of the refrigerant gas of the compressor is completely transmitted to the inner space of the
벨로우즈 조립체(200)는 이하에서 설명할 벨로우즈(210)가 외기온도 및 고도변화에 따른 압력변화에 영향을 받지 않도록 하기 위해 그 내부공간을 진공상태에 가깝게 형성한 조립체로서, 벨로우즈 케이싱(100)의 개구된 상단부를 통하여 삽입되어 벨로우즈 케이싱(100) 내측 하면에 안착되게 된다. 이러한 벨로우즈 조립체(200)는 본 발명에 있어서 주된 기술적 특징을 갖는 구성요소가 된다.The
벨로우즈 조립체(200)는 대략 벨로우즈(210), 코일 스프링(220), 지지판(230), 밀폐부재(240) 및 스토퍼(250) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.The
벨로우즈(210)는 도 2의 상하방향으로 신축가능하게 형성된 구성요소로, 하단부는 개방된 형태이고 상단부는 막힌 구조의 원통형상으로 이루어진다. 이러한 벨로우즈(210) 내부공간에는 코일 스프링(220)이 구비된다. 이때, 코일 스프링(220)의 일단이 벨로우즈(210) 내측 상면을 타단이 지지판(230)을 각각 지지토록 하여 상기 벨로우즈(210)의 신축에 대하여 탄성력을 발생시키게 함으로써 벨로우즈(210) 형태를 유지토록 하게 된다. The
이때, 스토퍼(250)는 벨로우즈 케이싱(100)의 제1포트(120)를 통해 외부압력이 압력실(140)에 전달될 경우 가압되는 벨로우즈(210)의 상단면을 안정적으로 지지함과 동시에 벨로우즈(210)의 상하 신축범위를 제한하여 부품 파손을 방지할 수 있는 구성요소로서, 상기 코일 스프링(220)에 의해 외주면이 감싸지도록 상기 벨로우즈(210) 내부에 구비되게 된다. At this time, the
구체적으로 상기 스토퍼(250)의 상단부는 확장부(250a)로 이루어져 벨로우즈(210) 내측 상면을 안정적으로 지지하게 되며, 상기 확장부(250a)의 하단에는 소정길이의 로드(250b)가 형성되어 벨로우즈(210)의 상하 신축 폭을 결정하게 된다.More specifically, the upper end of the
지지판(230)은 상기 압력실(140)로부터 상기 벨로우즈(210)의 내부공간이 완전히 밀폐되도록 하기 위해 구비되는 구성요소로, 상기 벨로우즈(210)의 개방된 하단부와 결합하고 일측에 하면공(232)이 형성되게 된다. The
본 발명의 실시예에서는 상기 벨로우즈(210)의 하단부와 지지판(230)을 상온에서 용접을 통해 결합하게 된다. 이렇게 상온에서의 용접은 종래기술과 구별되는 것으로, 진공실(진공챔버) 내에서 이루어지는 공정이 아니므로 자동화를 통해 대량생산이 가능해진다. 아울러 상온 상태에서의 용접이므로 진공상태에서보다 용융물의 흐름성이 개선되어 벨로우즈(210)와 지지판(230) 간의 밀폐를 확실할 수 있게 된다. 따라서 밀폐와 관련한 불량률이 줄어들게 된다.In the embodiment of the present invention, the lower end of the
밀폐부재(240)는 벨로우즈(210)와 지지판(230)이 상기 용접을 통해 결합하여 이루는 내측 공간이 진공상태로 유지될 수 있도록 지지판(230)의 하면공(232)을 실링하기 위한 구성요소로, 밀폐부재(240)는 상기의 벨로우즈(210)와 지지판(230)의 결합체가 진공실에 놓여져 그 내측 공간이 진공상태가 되면, 하면공(232)과 스팟용접을 통해 최소한의 용접량으로 결합하게 된다. The
이렇게 진공상태에서 최소한의 용접량은 용융물의 신속한 경화와 아울러 용접물이 녹을 때 발생하는 가스 등을 최소화하는데 도움을 준다. 따라서 스팟용접을 통한 밀폐부재(240)와 하면공(232)의 신속한 밀폐는 벨로우즈(210) 내측 공간을 고품질의 진공도로 유지하게 할 뿐만 아니라 진공상태 하의 작업시간을 감소시켜 원가절감을 도모하게 한다. The minimum amount of welding in this vacuum condition helps to minimize the hardening of the melt as well as the gas generated when the weld is melted. Therefore, rapid sealing of the sealing
또한, 벨로우즈(210) 내측의 진공도가 불량이라면, 진공실 내에서 밀폐부재(240)와 하면공(232)을 다시 스팟용접하여 불량을 바로잡을 수 있으므로 진공도의 관리, 유지 및 보수가 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, if the degree of vacuum inside the
이러한 구성과 공정을 통해 형성된 벨로우즈 조립체(200)는 상기 벨로우즈 케이싱(100)의 개구된 상단부를 통하여 삽입되어 벨로우즈 케이싱(100) 내측 하면에 안착되게 된다.
The
세트스크류(300)는 상기 벨로우즈 케이싱(100)에 형성된 관통공(110)을 밀폐하고 상기 지지판(230)의 하면을 지지하는 구성요소로, 상기 세트스크류(300)의 상면에는 상기 밀폐부재(240)를 수용하여 고정 지지하는 수용홈(310)이 형성된다. 그리고 중심부에는 상기 관통공(110)과 연결되는 외기와 상기 압력실(140) 사이를 밀폐하기 위해 제3오링(330)이 구비된다. 그리고 하단부에는 나사산이 형성되고 이러한 나사산에 대응하는 골이 상기 벨로우즈 케이싱(100)의 관통공(110) 내면에 형성되어 상기 세트스크류(300)는 상하로 이동할 수 있다. The
즉, 이렇게 상하로 조정되는 세트스크류(300)의 위치에 따라 상부에 위치하여 접하는 벨로우즈 조립체(200) 및 밸브봉(410)의 초기 위치가 조절되게 된다. 따라서, 밸브의 개폐 정도는 세트스크류(300)의 위치에 따라 변하게 된다.
That is, the initial positions of the
밸브하우징(400)은 제어밸브의 기능인 서로 다른 포트(통로) 간의 개방과 폐쇄를 담당하는 부품들이 구비되는 구성요소로, 상하면이 개구된 형태로 이루어지고, 벨로우즈(210)의 상단부에 구비되는 밸브봉(410)을 수납하며, 벨로우즈 케이싱(100)의 상단부에 설치되어 양자가 결합하게 된다. 이때, 벨로우즈 케이싱(100)과 밸브하우징(400)의 결합은 양자 간의 조립을 확실히 할 수 있는 결합방식이라면 억지 끼워 맞춤, 용접 또는 커링 등의 다양한 결합방식이 적용될 수 있다.The
이러한 밸브하우징(400)은 대략 밸브봉(410), 제2포트(420), 제2오링(430), 볼밸브(440), 하우징 스프링(450) 및 볼지지부(460) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. The
밸브봉(410)은 벨로우즈(210)의 상면과 접하여 상기 벨로우즈(210)의 상하 신축에 따라 함께 움직이는 구성요소로, 밸브하우징(400) 내부에 상하방향으로 길게 형성된 중공(470)의 안내에 따라 밀착되어 기동하게 된다.The
그리고 제2포트(420)는 압축기의 크랭크실(미도시)과 연통되어 크랭크압(Pc)이 작용하는 구멍으로, 밸브하우징(400)의 외주면에 복수 개가 구비될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 제2포트(420)는 원통형의 밸브하우징(400)의 외주면을 따라 90°각도마다 형성되어 총 4개의 제2포트(420)가 형성되게 된다.The
그리고 패킹용 고무소재의 "O"자 형으로 이루어진 제2오링(430)은 상기 밸브하우징(400)의 상, 하단부 외주면에 구비된 상태로 압축기에 빈틈없이 끼워져 상기 압축기 내의 냉매가스 압력이 온전히 제2포트(420)를 통해 밸브하우징(400) 내부공간에 전달되도록 한다.The second O-
그리고 상기 밸브봉(410) 상단과 접하여 상하로 움직이며, 압축기의 크랭크실과 연통된 제2포트(420)와 압축기의 토출실(미도시)과 연통된 제3포트(468) 간의 개폐량을 조절하는 볼밸브(440), 상기 밸브하우징(400)의 하단부에 위치하여 상기 벨로우즈(410) 상면을 가압하는 하우징 스프링(450) 및 상기 볼밸브(440)의 상단에 위치하여 밸브봉(410)이 상방 이동하지 않는 이상 상기 제2포트(420)와 제3포트(468)가 서로 연통되지 못하도록 상기 볼밸브(440)를 가압하는 볼지지부(460)가 각각 구비된다.The amount of opening and closing between the second port (420) communicating with the crank chamber of the compressor and the third port (468) communicating with the discharge chamber (not shown) of the compressor is controlled by moving up and down in contact with the upper end of the valve rod
상기 볼지지부(460)는 볼밸브(440)의 상단에 위치하여 볼밸브(440)를 지지하고 구면접촉하는 볼시트(462), 일단이 상기 볼시트(462)와 접하고 타단이 스프링 지지시트(466)와 접하여 상기 볼밸브(440)에 탄성력을 제공하는 볼스프링(464), 상기 볼스프링(464) 상단에 위치하여 상기 밸브하우징(400) 상단부와 결합하고 중심영역에는 압축기의 토출실과 연통되어 토출압(Pd)이 작용하는 구멍인 제3포트(468)가 형성된 스프링 지지시트(466)로 이루어질 수 있다.The
필터부(500) 상기 밸브하우징(400)의 상단부에 결합하는 구성요소로, 외주면 일측에 개구된 구멍이 형성되고 상기 개구된 구멍에는 매쉬형태의 망을 형성하여 제3포트(468)를 통해 가변용량형 제어밸브(1) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 수행하게 된다.
The
이하에서는 본 발명에 따른 가변용량형 제어밸브(1)의 작동을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the variable capacity
벨로우즈 케이싱(100)에 형성된 제1포트(120)는 압축기의 흡입실과 연통되어 흡입압(Ps)이 압력실(140)에 작용하게 된다. 이때, 흡입압(Ps)이 밀폐된 벨로우즈(210) 내부공간의 압력보다 낮은 경우 벨로우즈(210)는 상방으로 신축하게 되고, 이는 밸브봉(410)을 통해 볼밸브(440)를 상방으로 이동시키게 된다. 볼밸브(440)의 상방 이동에 따라 압축기의 토출실과 연통되어 토출압(Pd)이 작용하는 구멍인 제3포트(468)와 압축기의 크랭크실과 연통되어 크랭크압(Pc)이 작용하는 구멍인 제2포트(420)는 서로 연통되어 도 4의 화살표방향으로 냉매 가스가 유입 및 유출되게 된다.The
반대로, 흡입압(Ps)이 밀폐된 벨로우즈(210) 내부공간의 압력보다 높은 경우 벨로우즈(210)는 하방으로 수축하게 되고, 이는 밸브봉(410)을 통해 볼밸브(440)를 하방으로 이동시키게 된다. 볼밸브(440)의 하방 이동에 따라 제3포트(468)와 제2포트(420)는 서로 차폐되어 냉매 가스의 유입 및 유출이 방지되게 된다.Conversely, when the suction pressure Ps is higher than the pressure in the sealed space of the
즉, 상기 제1포트(120)를 통해 압력실(140)에 작용하는 흡입압(Ps)의 크기에 따른 벨로우즈(210)의 신축량에 의해 볼밸브(440)가 상하 이동하면서 제어의 대상인 냉매 가스의 유입량 및 유출량이 제어되게 된다.
That is, the
이렇게 본 발명의 일실시예에 따른 가변용량형 제어밸브(1)는 벨로우즈(210)와 지지판(230)을 상온에서 용접함으로써 자동화가 용이해지고 아울러 용융물의 흐름성이 개선됨에 따라 벨로우즈(210)와 지지판(230) 간의 밀폐를 확실할 수 있어 밀폐와 관련한 불량률을 줄일 수 있게 된다.The variable capacity
그리고 진공실 내에서 지지판(230)의 하면공(232)과 밀폐부재(240)를 스팟용접하여 진공상태 하의 용접량을 획기적으로 줄임으로써 벨로우즈(210) 내부의 진공도의 관리, 유지 및 보수가 용이해질 뿐만 아니라 진공상태 하의 작업시간이 감소하여 원가절감이 도모할 수 있게 된다.
The
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변용량형 제어밸브의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 가변용량형 제어밸브(1)는 대략 벨로우즈 케이싱(100), 벨로우즈 조립체(200), 세트스크류(300), 밸브하우징(400) 및 필터부(500) 등을 포함하여 이루어질 수 있는데 일실시예와 구별되는 구성을 중심으로 설명한다.5 is a cross-sectional view of a variable capacity type control valve according to another embodiment of the present invention. 5, the variable capacity
다른 실시예의 가변용량형 제어밸브(1)의 하단에 위치하는 벨로우즈 케이싱(100)에는 압축기의 흡입실과 연통되는 구멍이 형성되지 않고 상단에 위치하는 밸브하우징(400) 외주면 상에 제1포트(120a)가 형성되게 된다. 이러한 제1포트(120a)는 밸브봉(410)이 수납되어 상하 이동을 안내받는 중공(470)의 하단부에 형성된 중공확장부(470a)를 거쳐 상기 벨로우즈 케이싱(100) 내부공간과 연결된다. 따라서 압축기의 흡입압력(Ps)이 벨로우즈 케이싱(100) 내부공간에 작용하게 된다.In the bellows casing 100 positioned at the lower end of the variable capacity
또한, 밸브봉(410)과 접하는 상기 벨로우즈(210) 상면에는 소정깊이의 함몰부(212)가 형성되고, 상기 함몰부(212)에는 밸브봉(410) 하단이 삽입되도록 하여 밸브봉(410)의 상하 움직임을 안정적으로 지지함으로써, 밸브의 개폐를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.The lower end of the
또한, 밸브하우징(400)은 그 내부에 형성된 중공(470)에 밀착된 상태로 상하 이동하는 밸브봉(410), 상기 밸브봉(410) 상단과 접하여 상하로 움직이며 압축기의 크랭크실과 연통된 제2포트(420)와 압축기의 토출실(미도시)과 연통된 제3포트(468) 간의 개폐량을 조절하는 볼밸브(440) 및 상기 볼밸브(440)의 상단에 위치하여 밸브봉(410)이 상방 이동하지 않는 이상 상기 제2포트(420)와 제3포트(468)가 서로 연통되지 못하도록 상기 볼밸브(440)를 가압하는 볼지지부(460)가 각각 구비된다.The
볼지지부(460)는 일단이 상기 볼밸브(440)와 접하고 타단이 스프링 지지시트(466)와 접하여 상기 볼밸브(440)에 탄성력을 제공하는 볼스프링(464), 상기 볼스프링(464) 상단에 위치하여 상기 밸브하우징(400) 상단부와 결합하고 중심영역에는 압축기의 토출실과 연통되어 토출압(Pd)이 작용하는 구멍인 제3포트(468)가 형성된 스프링 지지시트(466)로 이루어질 수 있다.The
한편, 벨로우즈 케이싱(100)과 밸브하우징(400)의 결합은 오링(160)에 의해 밀폐된 상태에서 커링방식으로 결합될 수 있다. Meanwhile, the coupling between the bellows casing 100 and the
이때, 커링방식의 가공은 판의 끝단을 둥글게 굽어진 형상으로 성형하는 것을 말하는데, 판의 안전성, 외관, 보강의 의미 외에 둥글게 말아넣은 안으로 지지 도구를 넣을 수 있는 장점이 있는 가공방식이다.In this case, the curling method is to form the end of the plate into a rounded shape. In addition to the safety, appearance, and reinforcement of the plate, it is a processing method having an advantage that a support tool can be inserted in a rounded shape.
본 발명의 다른 실시예에서는 벨로우즈 케이싱(100)과 밸브하우징(400)을 오링(160)에 의해 밀폐한 후 상기 벨로우즈 케이싱(100) 및 밸브하우징(400) 중 어느 하나에 형성된 돌출체결부(150)를 커링방식으로 결합함으로써 가변용량형 제어밸브(1)를 제작하게 된다. The bellows casing 100 and the
이러한 커링방식의 결합은 용접에 의한 결합이 아닌 단순한 기계조립 방식이므로 제조설비의 유지 및 보수가 용이해질 뿐만 아니라 제품보수를 위한 분해시 벨로우즈 케이싱(100)과 밸브하우징(400)의 전면적인 파손을 방지할 수 있다. 따라서 벨로우즈 케이싱(100)과 밸브하우징(400) 중 어느 하나는 다시 재사용할 수 있게 됨에 따라 가변용량형 제어밸브(1)의 유지 및 보수에 도움을 주게 된다.Since the coupling of the curling method is a simple mechanical assembly method rather than a welding by welding, the maintenance and repair of the manufacturing equipment is facilitated and the entire damage of the bellows casing 100 and the
또한, 본 발명에 따른 가변용량형 제어밸브(1)는 크게 벨로우즈 케이싱(100)과 밸브하우징(400)의 결합으로 이루어지는 단순한 부품 구성의 조립체이므로 작업시간이 감소하여 원가절감에 도움을 줄 수 있다.
In addition, since the variable capacity
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
1: 가변용량형 제어밸브 10: 용접
100: 벨로우즈 케이싱 110: 관통공
120: 제1포트 130: 제1오링
140: 압력실 150: 돌출체결부
160: 오링 200: 벨로우즈 조립체
210: 벨로우즈 212: 함몰부
220: 코일 스프링 230: 지지판
232: 하면공 240: 밀폐부재
250: 스토퍼 300: 세트스크류
310: 수용홈 330: 제3오링
400: 밸브하우징 410: 밸브봉
420: 제2포트 430: 제2오링
440: 볼밸브 450: 하우징 스프링
460: 볼지지부 462: 볼시트
464: 볼스프링 466: 스프링 지지시트
468: 제3포트 470: 중공
470a: 중공확장부 500: 필터부1: variable capacity type control valve 10: welding
100: Bellows casing 110: Through hole
120: first port 130: first o-ring
140: pressure chamber 150:
160: O-ring 200: Bellows assembly
210: bellows 212: depression
220: coil spring 230: support plate
232: lower surface hole 240: sealing member
250: Stopper 300: Set screw
310: receiving groove 330: third o-ring
400: valve housing 410: valve stem
420: second port 430: second o-ring
440: Ball valve 450: Housing spring
460: ball portion 462: ball seat
464: Ball spring 466: Spring support sheet
468: Third port 470: hollow
470a: hollow extension part 500: filter part
Claims (5)
상하로 신축되고 하단부가 개방된 벨로우즈(210)와, 상기 벨로우즈(210) 내측에 구비되는 코일 스프링(220)과, 상기 벨로우즈(210)의 개방된 하단부와 결합되는 지지판(230)과, 상기 벨로우즈 케이싱(100)의 개구된 상단부를 통하여 삽입되는 벨로우즈 조립체(200);
상기 벨로우즈(210)의 상단부에 구비되는 밸브봉(410)을 수납하며, 벨로우즈 케이싱(100)의 상단부에 결합되는 밸브하우징(400); 및
상기 벨로우즈 케이싱(100)과 상기 밸브하우징(400)의 결합은 오링에 의해 밀폐되어 커링방식으로 결합되는 것으로,
상기 지지판(230)은 벨로우즈(210)의 하단부에 상온에서 용접되고, 하면공(232)이 형성되며, 상기 하면공(232)을 밀폐하도록 밀폐부재(240)가 스팟용접되어 벨로우즈(210)와 지지판(230)이 결합하여 이루는 내측 공간이 진공상태로 유지될 수 있도록 하고,
상기 벨로우즈 케이싱(100)에 형성된 관통공(110)을 밀폐하고 상기 지지판(230)의 하면을 지지하는 세트스크류(300)를 포함하며,
상기 세트스크류(300)는,
상면에는 상기 밀폐부재(240)를 수용하여 고정 지지하는 수용홈(310)이 형성되며,
중심부에는 상기 관통공(110)과 연결되는 외기와 상기 벨로우즈 케이싱(100) 내부의 압력실(140) 사이를 밀폐하기 위해 제3오링(330)이 구비되며,
하단부에는 나사산이 형성되어 벨로우즈 케이싱(100)의 관통공(110) 내면에 나사결합되어 세트스크류(300)는 상하로 이동할 수 있도록 하여 상기 세트스크류(300)의 위치에 따라 상부에 위치하여 접하는 벨로우즈 조립체(200) 및 밸브봉(410)의 초기 위치가 조절되도록 하여, 밸브의 개폐 정도가 세트스크류(300)의 위치에 따라 변하도록 한 것이며,
상기 밸브하우징(400)의 상단부에 결합되며, 외주면 일측에 개구된 구멍이 형성되고 상기 개구된 구멍에는 매쉬형태의 망을 형성하여 제3포트(468)를 통해 가변용량형 제어밸브(1) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 필터부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변용량형 제어밸브.
A bellows casing 100 formed with a through hole 110 on a lower surface thereof and an upper end opened;
A coil spring 220 disposed inside the bellows 210; a support plate 230 coupled to a lower end of the bellows 210; and a bellows 210 beneath the bellows 210, A bellows assembly 200 inserted through the open upper end of the casing 100;
A valve housing 400 accommodating a valve stem 410 provided at an upper end of the bellows 210 and coupled to an upper end of the bellows casing 100; And
The coupling between the bellows casing 100 and the valve housing 400 is hermetically sealed by an O-ring,
The supporting plate 230 is welded to the lower end of the bellows 210 at room temperature and a bottom hole 232 is formed and the sealing member 240 is spot welded to seal the bottom hole 232. The bellows 210, The inner space formed by the support plate 230 can be maintained in a vacuum state,
And a set screw (300) that hermetically closes the through hole (110) formed in the bellows casing (100) and supports the lower surface of the support plate (230)
The set screw (300)
A receiving groove 310 for receiving and fixing the sealing member 240 is formed on an upper surface thereof,
A third O-ring 330 is provided at the center of the bellows casing 100 to seal between the outside air connected to the through-hole 110 and the pressure chamber 140 inside the bellows casing 100,
And a screw thread is formed at the lower end of the bellows casing 100 so as to be screwed to the inner surface of the through hole 110 of the bellows casing 100 so that the set screw 300 can move up and down, The initial position of the assembly 200 and the valve stem 410 is adjusted so that the opening and closing degree of the valve is changed according to the position of the set screw 300,
The valve housing 400 is coupled to the upper end of the valve housing 400 and has an opening formed on one side of the outer circumference of the valve housing 400. A mesh network is formed in the opening, And a filter unit (500) for preventing a foreign matter from flowing into the filter unit (500).
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KR20230016104A (en) | 2021-07-23 | 2023-02-01 | 주식회사 지에이티 | Control valve for variable capacity type compressor and assembling methd thereof |
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2011
- 2011-12-02 KR KR1020110128485A patent/KR101462418B1/en active IP Right Grant
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