KR101735181B1 - 공기조화장치용 팽창밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축기로부터 유입되는 냉매를 교축시켜 증발기에 공급하고, 상기 증발기로부터 유입되어 압축기로 유출되는 냉매에 의하여 개도가 제어되는 차량의 공기조화장치용 팽창밸브에 있어서, 상기 응축기로부터 냉매가 유입되는 제1포트, 교축된 냉매가 상기 증발기로 공급되는 제2포트를 구비하며, 내부에는 상기 제1포트로 유입된 냉매가 교축되는 교축유로와, 상기 제1포트와 연통되며 상기 제1포트로 유입된 상기 냉매를 상기 교축유로로 유출하는 내부유로가 형성된 밸브본체; 상기 교축유로의 개도를 조절하는 슬리브와, 상기 내부유로 상에 설치되어 상기 슬리브를 탄력적으로 지지하는 지지스프링을 구비하는 밸브부; 및 상기 내부유로의 내측면에 구비되어 상기 밸브부를 하부에서 지지하며, 하부단이 상기 내부유로를 밀폐시키도록 상기 내부유로의 내측면에 밀착고정되는 너트부재를 포함하되, 상기 너트부재는 상기 내부유로의 내측면에 밀착고정되는 고정부와, 상기 고정부의 상부로 돌출되어 상기 내부유로의 내부에 구비되는 중공형상의 삽입부를 포함하고, 상기 삽입부에는 상부가 개구되어 상기 지지스프링 및 상기 슬리브의 일단이 삽입되는 삽입홈이 구비되며, 상기 내부유로에 삽입된 상기 삽입부의 끝단이 상기 내부유로의 일면에 형성된 상기 제1포트보다 상단에 위치하고, 상기 삽입부가 상기 고정부와 일체로 형성됨으로써 냉매에 의해 상기 삽입부가 상기 내부유로 내에서 일측으로 치우치지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화장치용 팽창밸브를 제공한다.
따라서, 너트부재의 삽입부가 내측에 삽입되는 지지스프링을 삽입부의 외부로 노출시키지 않도록 길게 형성됨으로써 제1포트로 유입되는 냉매에 의해 지지스프링이 변형되는 것을 방지할 수 있고, 너트부재에 의해 지지스프링이 냉매에 의해 변형되는 것이 방지됨으로써 지지스프링의 상부에 구비되는 슬리브가 정위치에 위치함으로써 슬리브가 비정상적인 위치 시 발생하는 소음을 방지할 수 있다.

Description

공기조화장치용 팽창밸브{Expansion valve for an air-conditioner of a vehicle}

본 발명은 차량의 공기조화장치용 팽창밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 공기조화장치에 적용되는 차량용 공기조화장치용 팽창밸브에 관한 것이다.

대한민국 공개특허 제2011-0102520호에 기재된 배경기술을 참조하면, 통상적으로 자동차에는 내외기를 가열하거나 냉각시켜 자동차의 실내로 유입 또는 순환시킴으로써 실내온도를 적정한 상태로 유지시킴으로써 탑승자에게 쾌적한 승차감을 주기 위한 공기조화장치가 구비되어 있다. 이러한 차량용 공기조화장치는 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방 장치와, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방 장치를 포함한다. 냉방장치는 압축기의 구동에 의하여 토출되는 열교환 매체가 응축기, 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 과정에서 증발기와 실내외기간의 열교환에 의하여 자동차의 실내를 냉방하도록 구성된다. 이에 반하여, 난방 장치는 냉각수를 히터 코어로 유입시켜 실내외기와 열교환시킴으로써 자동차의 실내를 난방하도록 구성된다.

상기 팽창밸브로는 최근 들어 L-타입 팽창밸브가 많이 이용되고 있다. 도 1을 참조하면, 상기 L-타입 팽창밸브(1)는 밸브본체(10), 제1브래킷(15) 및 제2브래킷(16)을 포함한다. 상기 밸브본체(10)는 직사각형 기둥형상을 가진다. 상기 제1브래킷(15)은 응축기 출구배관(11) 및 압축기 입구배관(14)을 상기 밸브본체(10)에 거치하는 기능을 하며, 상기 제2브래킷(16)은 증발기 입구배관(12) 및 증발기 출구배관(13)을 상기 밸브본체(10)에 거치하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 팽창밸브(1)는, 도시하지 않았지만 상기 밸브본체(10)의 내부에 상기 응축기 출구배관(11)으로부터 유입되는 냉매를 교축하기 위한 교축 유로와, 상기 교축 유로와 연결되고 상기 응축기 출구배관(11)과 연통되는 내부유로가 각각 형성되어 있으며, 상기 냉매에 의하여 변형되는 구동부와 연결되고 상기 내부유로 상에 설치되어 상기 교축유로의 개도를 제어하는 밸브부를 수용하는 밸브실이 형성되어 있다.

그런데, 종래에는 상기 응축기 출구배관(11)을 통해 상기 밸브실의 일측에 연결됨으로써 상기 밸브실의 내부로 유입되는 냉매에 의해 상기 밸브부의 스프링부재가 냉매의 압력변동에 따라 유입방향으로 변형되어 스프링부재의 상부에 위치하는 볼이 횡방향으로 치우쳐 볼의 비정상적인 위치로 인한 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 너트부재의 고정부와 삽입부가 일체로 형성되어 밸브 본체의 내부로 유입되는 응축기의 냉매에 의해 삽입부의 삽입홈에 구비되는 지지스프링이 횡방향으로 변형됨으로써 슬리브의 상부에 구비되는 볼이 횡방향으로 치우치면서 발생되는 소음발생을 억제할 수 있는 공기조화장치용 팽창밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 응축기로부터 유입되는 냉매를 교축시켜 증발기에 공급하고, 상기 증발기로부터 유입되어 압축기로 유출되는 냉매에 의하여 개도가 제어되는 차량의 공기조화장치용 팽창밸브에 있어서, 상기 응축기로부터 냉매가 유입되는 제1포트, 교축된 냉매가 상기 증발기로 공급되는 제2포트를 구비하며, 내부에는 상기 제1포트로 유입된 냉매가 교축되는 교축유로와, 상기 제1포트와 연통되며 상기 제1포트로 유입된 상기 냉매를 상기 교축유로로 유출하는 내부유로가 형성된 밸브본체; 상기 교축유로의 개도를 조절하는 슬리브와, 상기 내부유로 상에 설치되어 상기 슬리브를 탄력적으로 지지하는 지지스프링을 구비하는 밸브부; 및 상기 내부유로의 내측면에 구비되어 상기 밸브부를 하부에서 지지하며, 하부단이 상기 내부유로를 밀폐시키도록 상기 내부유로의 내측면에 밀착고정되는 너트부재를 포함하되, 상기 너트부재는 상기 내부유로의 내측면에 밀착고정되는 고정부와, 상기 고정부의 상부로 돌출되어 상기 내부유로의 내부에 구비되는 중공형상의 삽입부를 포함하고, 상기 삽입부에는 상부가 개구되어 상기 지지스프링 및 상기 슬리브의 일단이 삽입되는 삽입홈이 구비되며, 상기 내부유로에 삽입된 상기 삽입부의 끝단이 상기 내부유로의 일면에 형성된 상기 제1포트보다 상단에 위치하고, 상기 삽입부가 상기 고정부와 일체로 형성됨으로써 냉매에 의해 상기 삽입부가 상기 내부유로 내에서 일측으로 치우치지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화장치용 팽창밸브를 제공한다.

본 발명에 따른 공기조화장치용 팽창밸브에 있어서, 상기 제1포트는 상기 내부유로의 일면에 형성되어 응축기 출구배관이 상기 밸브본체의 일면에 연결될 수 있으며, 상기 제1포트는 상기 교축유로와 수직되게 구비될 수 있다.

삭제

상기 삽입홈의 바닥면에는 상기 지지스프링을 상기 삽입홈에 고정하는 고정돌기가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화장치용 팽창밸브는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 너트부재의 삽입부가 내측에 삽입되는 지지스프링을 삽입부의 외부로 노출시키지 않도록 길게 형성됨으로써 제1포트로 유입되는 냉매에 의해 지지스프링이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 지지스프링이 냉매에 의해 변형되는 것이 방지됨으로써 지지스프링의 상부에 구비되는 슬리브가 정위치에 위치함으로써 슬리브가 비정상적인 위치 시 발생하는 소음을 방지할 수 있다.

도 1은 L-타입 구조를 가지는 차량의 공기조화장치용 팽창밸브의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 공기조화장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 공기조화장치용 팽창밸브의 내부구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 팽창밸브의 요부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 너트부재를 확대하여 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 공기조화장치의 개략적인 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 공기조화장치용 팽창밸브의 내부구조를 개략적으로 도시한 단면도, 도 4는 도 3에 도시된 팽창밸브의 요부를 확대하여 도시한 도면, 도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 너트부재를 확대하여 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화장치용 팽창밸브(이하, "팽창밸브"라 함;100)는, 응축기(70)로부터 유입되는 냉매를 교축시켜서 증발기(80)에 공급하고, 상기 증발기(80)로부터 유입되어 압축기(60)로 유출되는 냉매에 의하여 개도가 제어되는 것으로서, 공기조화장치에서 교축 및 유량 제어의 기능을 수행한다.

이러한 팽창밸브(100)가 설치된 공기조화장치의 작동을 살펴보면, 압축기(60)로 유입된 냉매는 상기 압축기(60)에서 고온 고압의 상태로 압축된 후, 응축기(70)에서 응축된다. 그리고 상기 응축된 냉매는 상기 팽창밸브(100)에서 교축된 후, 증발기(80)에서 증발한다. 상기 증발된 기체는 상기 팽창밸브(100)로 유입되어 상기 팽창밸브(100)의 개도를 제어하는데 이용된 후, 다시 압축기(60)로 유입된다.

도 3을 참조하여, 상기 팽창밸브(100)에 대하여 상세하게 살펴보면, 상기 팽창밸브(100)는, 크게 밸브본체(110)와, 밸브부(120)와, 조절부배(130)를 포함한다.

상기 밸브본체(110)는, 상기 응축기(70)로부터 냉매가 유입되는 제1포트(111)가 형성되어 있으며, 상기 밸브본체(110)의 내부에서 교축된 냉매가 상기 증발기(80)로 공급되기 위한 제2포트(112)가 형성되어 있다. 또한, 상기 밸브본체(110)는 상기 제2포트(112)의 상측으로 이격되게 형성되며, 상기 증발기(80) 출구로부터 냉매가 유입되는 제3포트(113)가 형성되어 있으며, 상기 제3포트(113)로부터 유입된 냉매가 상기 압축기(60)로 유출되는 제4포트(114)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 제1포트(111)는 상기 밸브본체(110)의 일면에 수평방향으로 형성되어 있으며 응축기 출구배관(72)이 삽입되고, 상기 제2포트(112)는 상기 밸브본체(110)의 다른 일면에 수평방향으로 형성되어 증발기 입구배관(미도시)이 삽입된다. 그리고, 제3포트(113)는 상기 제2포트(112)의 상측으로 이격되게 수평방향으로 형성되어 증발기 출구배관(미도시)이 삽입되며, 상기 제4포트(114)는 상기 밸브본체(110)에서 상기 제3포트(113)와 서로 직각방향을 가지도록 형성되어 압축기 입구배관(미도시)이 삽입된다.

상기 밸브본체(110)는, 내부에 상기 제1포트(111)로 유입된 냉매가 교축되는 교축유로(110a)와, 상기 제1포트(111)와 연통되어 상기 제1포트(111)로 유입된 상기 냉매를 상기 교축유로(110a)로 유출하는 내부유로(110b)가 형성된다.

상기 내부유로(110b)의 내부에는 밸브부(120)가 수용되며, 상기 내부유로(110b)는 상기 교축유로(110a)와 상하방향으로 얼라인(align)되게 형성되어 있다.

상기 밸브부(120)는 상기 교축유로(110a)의 개도를 조절하는 슬리브(121)와, 상기 내부유로(110b) 상에 설치되어 상기 슬리브(121)를 탄력적으로 지지하는 지지스프링(122)와, 상기 슬리브(121)와 결합되는 니들(123)을 포함한다. 여기서, 상기 니들(123)은 상기 밸브본체(110)의 상하방향을 따라 형성된 관통홀에 슬라이딩 가능하게 관통설치되며, 상단부가 구동부((140)와 결합되어 상기 구동부(140)의 움직임에 따라 상하방향으로 슬라이딩 이동한다.

상기 슬리브(121)는, 상기 교축유로(110a) 상에 설치되며, 상기 니들(123)의 하단부에 고정되어 상기 니들(123)의 상하방향 이동에 따라 이동하면서 상기 교축유로(110a)의 개도를 조절한다.

상기 지지스프링(122)은 상기 내부유로(110b) 상에 설치되며, 상기 슬리브(121)를 탄력적으로 상방 지지한다. 여기서, 상기 지지스프링(122)은 하부단이 후술되는 너트부재(130)의 내부에 안착되게 된다.

상기 구동부(140)는 상기 밸브본체(110)의 결합하며 다이아프램 원리를 이용하여 구동하고, 다이아프램(141)과 스토퍼(142)를 포함한다. 상기 다이아프램(141)은 온도에 의하여 변형되는 것으로서 상기 제3포트(113)로부터 유입되는 냉매에 의하여 변형되는 특성을 가지고 있다. 상기 스토퍼(142)는 상기 다이아프램(141)과 연결되어 상기 다이아프램(141)의 변형에 따라 상하방향으로 왕복이동하며, 상기 니들(123)과 연결되어 상기 니들(123)의 상하방향으로의 이동을 유도한다. 여기서, 미설명부호 145, 146, 147은 각각 외부케이스와 캡 및 압력실을 나타내며, 상기 구동부(140)에 대한 상세한 구성과 작동은 공지의 팽창밸브의 구동부와 실질적으로 유사하므로 생략하기로 한다.

상기 너트부재(130)는 상기 내부유로(110b) 상에 배치되고 상기 밸브부(120)를 하부에서 지지하는 역할을 하며, 상기 너트부재(130)의 하부단이 상기 내부유로(110b)를 밀폐시키도록 상기 내부유로(110b)의 내측면에 밀착고정된다.

상기 너트부재(130)는 고정부(131)와 삽입부(132)를 포함하며, 상기 삽입부(132)에는 삽입홈(133)이 구비된다. 상기 고정부(131)는 상기 내부유로(110b)의 내측면에 밀착 고정되고, 상기 삽입부(132)는 상기 고정부(131)의 상부로 돌출되어 상기 내부유로(110b)의 내부에 구비되며, 상기 삽입부(132)에는 상기 지지스프링(122) 및 상기 슬리브(121)의 일단이 삽입되는 삽입홈(133)이 구비된다.

상기 내부유로(110b)에 삽입된 상기 삽입부(132)의 끝단은 상기 내부유로(110b)의 일면에 형성된 상기 제1포트(111)보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 내부유로(110b)에 삽입된 상기 삽입부(132)의 끝단은 상기 내부유로(110b)의 일면에 형성된 상기 제1포트(111)보다 상부에 위치함으로써 제1포트(111)로 유입되는 냉매에 의해 지지스프링(122)이 변형되는 것을 방지할 수 있고, 상기 지지스프링(122)이 냉매에 의해 변형되는 것이 방지됨으로써 지지스프링(122)의 상부에 구비되는 슬리브(121)가 정위치에 위치함으로써 슬리브(121)가 비정상적인 위치 시 발생하는 소음을 방지할 수 있다.

상기 삽입홈(133)의 바닥면에는 상기 지지스프링(122)을 상기 삽입홈(133)에 고정하는 고정돌기(133a)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 지지스프링(122)이 상기 삽입홈(133)의 내부로 삽입된 후 하부단이 상기 고정돌기(133a)에 고정됨으로써 상기 지지스프링(122)이 상기 너트부재(130)의 삽입홈(133) 내부에 고정되게 되면서 상기 슬리브(121)를 하부에서 지지하게 된다.

따라서, 너트부재(130)의 삽입홈(133)에 삽입되는 지지스프링을 삽입부(132)의 외부로 노출시키지 않도록 삽입부(132)를 길게 형성됨으로써 제1포트(111)로 유입되는 냉매에 의해 지지스프링(122)이 변형되는 것을 방지할 수 있고, 너트부재(130)에 의해 지지스프링(122)이 냉매에 의해 변형되는 것이 방지됨으로써 지지스프링(122)의 상부에 구비되는 슬리브(121)가 정위치에 위치함으로써 슬리브(121)가 비정상적인 위치 시 발생하는 소음을 방지할 수 있다.

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

100 : 공기조화장치용 팽창밸브 110 : 밸브본체
111 : 제1포트 112 : 제2포트
113 : 제3포트 114 : 제4포트
120 : 밸브부 121 : 슬리브
122 : 지지스프링 123 : 니들
130 : 너트부재 131 : 고정부
132 : 삽입부 133 : 삽입홈
140 : 구동부

Claims (5)

1. 응축기로부터 유입되는 냉매를 교축시켜 증발기에 공급하고, 상기 증발기로부터 유입되어 압축기로 유출되는 냉매에 의하여 개도가 제어되는 차량의 공기조화장치용 팽창밸브에 있어서,
   상기 응축기로부터 냉매가 유입되는 제1포트, 교축된 냉매가 상기 증발기로 공급되는 제2포트를 구비하며, 내부에는 상기 제1포트로 유입된 냉매가 교축되는 교축유로와, 상기 제1포트와 연통되며 상기 제1포트로 유입된 상기 냉매를 상기 교축유로로 유출하는 내부유로가 형성된 밸브본체;
   상기 교축유로의 개도를 조절하는 슬리브와, 상기 내부유로 상에 설치되어 상기 슬리브를 탄력적으로 지지하는 지지스프링을 구비하는 밸브부; 및
   상기 내부유로의 내측면에 구비되어 상기 밸브부를 하부에서 지지하며, 하부단이 상기 내부유로를 밀폐시키도록 상기 내부유로의 내측면에 밀착고정되는 너트부재를 포함하되,
   상기 너트부재는,
   상기 내부유로의 내측면에 밀착고정되는 고정부와,
   상기 고정부의 상부로 돌출되어 상기 내부유로의 내부에 구비되는 중공형상의 삽입부를 포함하고,
   상기 삽입부에는 상부가 개구되어 상기 지지스프링 및 상기 슬리브의 일단이 삽입되는 삽입홈이 구비되며,
   상기 내부유로에 삽입된 상기 삽입부의 끝단이 상기 내부유로의 일면에 형성된 상기 제1포트보다 상단에 위치하고,
   상기 삽입부가 상기 고정부와 일체로 형성됨으로써 냉매에 의해 상기 삽입부가 상기 내부유로 내에서 일측으로 치우치지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화장치용 팽창밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1포트는 상기 내부유로의 일면에 형성되어 응축기 출구배관이 상기 밸브본체의 일면에 연결되며,
   상기 제1포트는 상기 교축유로와 수직되게 구비되는 공기조화장치용 팽창밸브.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 삽입홈의 바닥면에는 상기 지지스프링을 상기 삽입홈에 고정하는 고정돌기가 구비되는 공기조화장치용 팽창밸브.

Images