KR101866430B1 - 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법 - Google Patents

전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밸브 바디에 연결부품을 열적 접속하는 과정에서도 오리피스에서 열변형을 방지하여 밸브의 성능을 유지하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 제조과정을 용이하게 할 수 있는 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전자식 팽창 밸브에 포함되는 밸브 바디 구조에 있어서, 내부에 밸브실을 갖는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 밸브실에 대하여 상호 직교되게 연통되는 복수의 연결구멍; 상기 밸브 바디의 밸브실과 상기 밸브실과 연통되는 연결구멍 사이에 형성되는 오리피스; 및 상기 오리피스의 상단부에 구비되는 오리피스 보강 수단;을 포함하는 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조가 제공된다.

Description

전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법{VALVE BODY STRUCTURE FOR ELECTRONICAL EXPANSION VALVE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브 바디에 연결부품을 열적 접속하는 과정에서도 오리피스에서 열변형을 방지하여 밸브의 성능을 유지하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 제조과정을 용이하게 할 수 있는 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자식 팽창밸브는 고효율 열펌프, 에어컨 및 공조기에 사용되는 것으로, 스텝모터를 구동하여 밸브실로 유입되는 냉매유량을 제어하는 것이다.
도 1은 대한민국 공개특허공보(제10-2006-0073427호)에 등록된 종래의 "전동밸브"를 설명하기 위한 도면이다.
상기 전동밸브(10)는 밸브실(11)과 밸브시트(12)를 갖는 밸브 본체(20)와, 밸브 본체(20) 내에 장비되는 밸브 갓(30)과, 밸브 갓(30)을 조작하는 밸브 로드(40)와, 밸브실(11)과 밸브 로드(40) 내부와의 사이를 시일하는 벨로우즈(50)와, 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 나사로드(60)와, 전동모터와, 전동모터의 출력을 감속시켜 나사로드(60)에 전달하는 기어감속장치를 수용하는 금속제의 캔(70)과, 캔(70)의 개구부(71)를 시일하는 시일구조부재(80)가 결합된 구조로 이루어진다.
여기에서 상기 밸브 갓(30)이 대향하는 밸브 본체(20)에는 유체(예를 들면, 냉매)의 유로가 되는 오리피스(orifice)(21)가 구비되고, 밸브실(11)과 연통되는 유체 공급관(23) 및 오리피스(21)와 연통되는 유체 배출관(24)이 용접되어 구성된다.
이러한 오리피스(21)는 스텝핑 모터의 구동으로 밸브 갓(30)의 상하 이동에 의해 유로의 단면적을 변화하여 유체의 양을 조절하게 된다. 상기 오리피스(21)의 크기는 밸브가 적용되는 장치(예를 들면, 냉동기)의 용량을 결정하는 중요한 요소 중 하나이며, 오리피스(21)의 손상은 유체의 흐름을 정지시켜야 하는 상황에서 유체(냉매)의 미세 누설에 의해 냉동시스템의 고장 및 성능에 악영향을 줄 수 있다
또한, 상기 캔(70)의 개구부(71)를 밀봉하는 시일구조부재(80)의 일부에 캔(70) 내부의 고압을 개방하는 고압개방부(72)를 구비한다.
다음으로, 종래 기술에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 본체의 가공 과정을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 종래 기술에 따른 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브 본체의 가공 과정을 개략적으로 도시한 것으로, (a)는 밸브 본체를 가공하는 과정이고, (b)는 밸브 본체에 동 파이프(유체 공급관 및 유체 배출관)를 브레이징 하는 과정이며, (c)는 오리피스를 후가공하는 과정이다.
종래 기술에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 본체의 가공은 도 2의 (a) 내지 (c)에 나타낸 바와 같이 먼저 밸브 본체를 가공하고(도 2의 (a)), 이 밸브 본체에 동 파이프를 브레이징 한다(도 2의 (b)). 이러한 동 파이프의 브레이징 과정에서 밸브체의 열 변형으로 인하여 오리피스에 변형이 발생되는데, 이 변형부를 한 번 더 후가공을 하게 된다(도 2의 (c)). 이와 같이 변형부가 발생되는 오리피스를 후가공하지 않을 경우에는, 밸브체 또는 포핏과 밀착이 되어도 누설이 발생하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같이 종래의 전자식 팽창 밸브는 동 파이프 브레이징 접속 시 밸브체의 열변형으로 인하여 오리피스에 변형이 발생하므로 반드시 오리피스를 후가공해야 하며, 오리피스의 치수가 정확하지 않을 경우에는 전자식 팽창 밸브가 채용되는 장치의 성능에 악영향을 주고, 나아가서는 고장을 일으키는 문제가 있다.
도 3은 종래 기술에 의한 밸브 바디의 오리피스에서 발생되는 문제점을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
또한, 종래에는 도 3에 나타낸 바와 같이 팽창 밸브의 장시간 사용시 유체 이동(냉매 이동)으로 발생되는 미세한 칩이나 파티클(chip or particle)의 고착에 의한 포핏과 접촉되는 오리피스의 접촉부에 손상이 발생하고, 또한 지속적인 포핏의 접촉으로 눌림으로 인한 손상이 발생하여 밸브가 닫힌 상태에서 누설이 발생하고, 이는 결국 전자식 팽창 밸브가 채용되는 장치의 성능에 악영향을 주고, 나아가서는 고장을 일으키는 문제가 있다.
(문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0064911호(2009.06.22.) (문헌 2) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0073427호(2006.06.28.)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 밸브 바디에 연결부품을 열적 접속하는 과정에서 오리피스에서 열변형을 방지하여 밸브의 성능을 유지하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 밸브 바디에 유체 유출관 및 유입관을 브레이징 결합하더라도 오리피스의 후가공을 필요로 하지 않아 제조 과정이 오리피스 후가공하는 것에 비하여 상대적으로 용이하고, 초기 설계 가공된 오리피스 구조를 유지할 수 있는 설계성을 향상시킬 수 있는 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 전자식 팽창 밸브에 포함되는 밸브 바디 구조에 있어서, 내부에 밸브실을 갖는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 밸브실에 대하여 상호 직교되게 연통되는 복수의 연결구멍; 상기 밸브 바디의 밸브실과 상기 밸브실과 연통되는 연결구멍 사이에 형성되는 오리피스; 및 상기 오리피스의 상단부에 구비되는 오리피스 보강 수단;을 포함하는 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조가 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 오리피스 보강 수단은 상기 오리피스의 상단부에 형성되는 안착홈; 및 상기 안착홈에 고정되는 환형의 오리피스 보강 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 밸브 바디보다 경도와 내마모성이 높은 재질로 이루어지는 금속분말을 환형 형태로 소결 성형한 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브 바디의 제작 방법에 있어서, 내부에 오리피스가 형성되고, 상기 오리피스의 상단부에 오리피스 보강부재 안착홈이 형성되는 밸브 바디를 가공하는 밸브 바디 가공 단계; 상기 밸브 바디의 안착홈에 고정되는 오리피스 보강부재 마련 단계; 및 상기 마련된 오리피스 보강부재를 상기 밸브 바디의 안착홈에 고정시키는 오리피스 보강부재 고정 단계를 포함하는 전자식 팽창밸브의 밸브 바디 제작 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 밸브 바디 가공 단계에서 가공되는 밸브 바디는 황동 재질로 이루어지며, 상기 오리피스 보강부재 마련 단계에서 마련되는 오리피스 보강부재는 철과 구리로 이루어지는 금속분말을 소결 성형하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 오리피스 보강부재 고정 단계에서 오리피스 보강부재는 소정 형태의 고정 지그를 통해 안착홈에 고정될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 오리피스 보강부재 고정 단계는 상기 오리피스 보강부재의 내경에 상응하는 직경을 갖는 삽입돌기와, 상기 삽입돌기의 소정 높이에서 외측으로 연장되어 오리피스 보강부재의 상면에 접촉 가압하는 확장 가압턱, 및 상기 확장 가압턱의 면에 소정 단면 형태를 갖고 형성되어 가압되는 오리피스 보강부재를 반경 방향으로 연신시키도록 단면 V자 돌기 및 단면 U자형홈이 서로 반대방향으로 형성되어 이루어지는 연신 수단을 포함하여 구성되는 상기 고정 지그를 통해 상기 오리피스 보강부재를 고정시키는 것을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법은 밸브 바디에 연결부품을 열적 접속하는 과정에서 오리피스에서의 열변형을 방지하여 밸브의 성능을 유지하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 밸브 바디에 유체 유출관 및 유입관을 브레이징 결합하더라도 오리피스의 후가공을 필요로 하지 않아 제조 과정이 후가공하는 것에 비하여 상대적으로 용이하고, 초기 설계된 오리피스 구조를 유지할 수 있는 설계성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전동밸브를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브체의 가공 과정을 개략적으로 도시한 것으로, (a)는 밸브 본체를 가공하는 과정이고, (b)는 밸브 본체에 동 파이프(유체 공급관 및 유체 배출관)를 브레이징 하는 과정이며, (c)는 오리피스를 후가공하는 과정이다.
도 3은 종래 기술에 의한 밸브 바디의 오리피스에서 발생되는 문제점을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 밸브 바디 구조가 채용된 전자식 팽창 밸브를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 밸브 바디 구조를 구성하는 오리피스 보강 수단을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 밸브 바디 구조를 구성하는 오리피스 보강 수단의 결합 구조를 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브 바디의 제작 과정을 간략히 나타내는 플로차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브 바디의 제작 과정을 개략적으로 도시한 것으로, (a)는 밸브 바디에 오리피스 보강부재 안착홈 가공 단계이고, (b)는 밸브 바디에 동 파이프(제1 연결관 및 제2 연결관)를 브레이징 하는 과정이며, (c)는 오리피스 보강부재 고정 단계이다.
도 9는 본 발명의 밸브 바디 제작 과정의 오리피스 보강부재 안착 단계에서 소정 형태를 지그를 사용하는 과정을 나타내는 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 밸브 바디 제작 과정의 오리피스 보강부재 안착 단계에서 소정 형태의 고정 지그를 통해 오리피스 보강부재가 안착홈에 안착된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 오리피스 보강부재에 대한 재질성적서의 결과를 나타내는 결과로서, 화학적 특성(chemical properties)과 물리적 특성(physical properties) 그리고 체 분석(sieve analysis)의 결과이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 앞서 본 발명의 기술적 의의를 간략히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브 바디 구조 및 이의 제작 방법으로서, 밸브 바디를 구성하는 오리피스의 손상에 의해 품질에 영향을 줄 수 있는 요소를 제거하여 안정적인 유체(예를 들면, 냉매)의 공급 및 정지를 유도하고 제품의 성능을 향상시키고자 하는 것이다. 이를 위하여 종래 적용되고 있는 밸브 바디의 오리피스의 일부분(접촉부)을 가공을 통해 제거하고, 제거된 부위에 성능을 개선할 수 있는 재질, 예를 들면 밸브 바디의 재질에 비하여 상대적으로 경도 및 내마멸성이 우수한 재질로 대체하여 구성하는 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조를 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 밸브 바디 구조가 채용된 전자식 팽창 밸브를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 밸브 바디 구조를 구성하는 오리피스 보강 수단을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 밸브 바디 구조를 구성하는 오리피스 보강 수단의 결합 구조를 나타내는 개념도이다.
본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조는, 전자식 팽창 밸브에 포함되는 밸브 바디 구조에 있어서, 내부에 밸브실(101)을 갖는 밸브 바디(110); 상기 밸브 바디(110)의 밸브실(101)과 연통되며, 제1 연결관(210)이 연결되는 제1 연결구멍(120); 상기 밸브 바디(110)의 밸브실(101)과 연통되며, 제2 연결관(220)이 연결되는 제2 연결구멍(130); 상기 밸브 바디(110)의 밸브실(101)과 제2 연결구멍(130) 사이에 형성되어 제어대상 유체(예를 들면, 냉매)의 유로가 되는 오리피스(140); 및 상기 오리피스(140)의 상단부에 구비되어 열에 의한 변형 및 전자식 팽창 밸브의 밸브 갓(30)의 눌림에 의한 손상을 방지하기 위한 오리피스 보강 수단을 포함한다.
미설명부호 40은 밸브 갓(30)을 조작하는 밸브 로드이고, 50은 밸브실(101)과 밸브 로드(40) 내부와의 사이를 시일하는 벨로우즈이다.
상기 밸브 바디(110)는 대략 아연(Zn) 30%를 함유하고 있는 황동 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 오리피스 보강 수단을 구성하는 후술할 오리피스 보강 부재는 상기 밸브 바디의 재질에 비하여 상대적으로 경도와 내마모성이 큰 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
제1 연결관(210)과 제2 연결관(220)은 동 파이프로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 연결관(210)과 제2 연결관(220)은 각각 상기 제1 연결구멍(120)과 제2 연결구멍(130)에 브레이징 되어 결합된다.
상기 오리피스(140)는 밸브 갓(30)의 끝단부가 대향하고 제2 연결관과 연통되어 제어대상 유체가 흐르며, 밸브 갓(30)의 상하 이동에 의해 유로의 단면적이 변화하여 제어대상 유체의 양이 제어되게 된다.
계속해서, 상기 오리피스 보강 수단은 상기 오리피스(140)의 상단부에 형성되는 안착홈; 및 상기 안착홈에 탈락방지되게 수용되는 환형의 오리피스 보강 부재(310)를 포함한다. 상기 환형의 오리피스 보강 부재(310)는 소정 단면 형태, 바람직하게는 V자형 단면 형태를 갖는 요홈이 상면 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.
상기 오리피스 보강 부재(310)는 상기 안착홈에 억지 끼움(press-fitting) 방식으로 고정되도록 이루어지며, 상기 밸브 바디(110)의 재질보다 경도와 내마모성이 높은 재질로 이루어진다. 상기 오리피스 보강 부재(310)는 철을 주성분으로 하고 구리를 함유하는 재료를 금속분말 소결성형으로 제작된다. 바람직하게, 상기 오리피스 보강 부재(310)는 철 75~85중량% 및 구리 15~25중량%로 혼합하여 소결성형하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 금속분말 소결성형으로 제작된 오리피스 보강 부재(310)의 결합 구조를 보면, 도 6에 나타낸 바와 같이 철(Fe) 외곽이 구리 코팅층(Cu coating layer)을 갖는 금속분말로 형성되고, 이때 소결 시 미량 투입되는 소결용 오일이 금속분말 사이에 구비되어 오일층이 존재하는 구조로 이루어져, 소음저감과 마모성을 향상시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디를 제작하는 제작 과정에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브 바디의 제작 과정을 간략히 나타내는 플로차트이고, 도 8은 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브 바디의 제작 과정을 개략적으로 도시한 것으로, (a)는 밸브 바디에 오리피스 보강부재 안착홈 가공 단계이고, (b)는 밸브 바디에 동 파이프(제1 연결관 및 제2 연결관)를 브레이징 하는 과정이며, (c)는 오리피스 보강부재 고정 단계이다. 도 9는 본 발명의 밸브 바디 제작 과정의 오리피스 보강부재 안착 단계에서 소정 형태를 고정 지그를 사용하는 과정을 나타내는 부분 단면도이며, 도 10은 본 발명의 밸브 바디 제작 과정의 오리피스 보강부재 안착 단계에서 소정 형태의 고정 지그를 통해 오리피스 보강부재가 안착홈에 안착된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디의 제작 방법은, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브 바디의 제작 방법에 있어서, 내부에 오리피스가 형성되고, 상기 오리피스에 대하여 상호 직교되게 연통되는 제1 연결구멍과 제2 연결구멍이 형성되며, 상기 오리피스의 상단부에 오리피스 보강부재 안착홈이 형성되는 밸브 바디를 가공하는 밸브 바디 가공 단계(S100)(도 8의 (a) 참조); 상기 밸브 바디의 제1 연결구멍과 제2 연결구멍 각각에 연통 파이프를 결합하는 연통 파이프 결합 단계(S200)(도 8의 (b) 참조); 상기 밸브 바디의 안착홈에 안착되는 오리피스 보강부재 마련 단계(S300); 및 상기 마련된 오리피스 보강부재를 상기 밸브 바디의 안착홈에 고정시키는 오리피스 보강부재 고정 단계(S400)(도 8의 (c) 참조)를 포함한다.
앞서 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조에서 설명된 바와 같이, 상기 밸브 바디 가공 단계(S100)에서 가공되는 밸브 바디는 아연(Zn) 30%를 함유하고 있는 황동 재질로 이루어지며, 상기 오리피스 보강부재는 상기 밸브 바디의 재질에 비하여 상대적으로 경도와 내마모성이 큰 재질로 이루어지는 것으로, 이에 대해서는 후술한다.
상기 연통 파이프 결합 단계(S200)에서 연통파이프는 동 파이프로 이루어지며, 이러한 연통 파이프의 결합은 제1 연결구멍과 제2 연결구멍에 브레이징 되어 결합되어 이루어진다.
상기 오리피스 보강부재 마련 단계(S300)는 철과 구리를 성분으로 하는 금속분말을 소결성형하여 환형 형태로 형성하여 오리피스 보강부재가 마련되는 것을 특징으로 한다. 상기 오리피스 보강부재 마련 단계에서 마련되는 오리피스 보강부재는 밸브 바디의 재질보다 경도와 내마모성이 높은 재질로 이루어지는 것으로, 바람직하게 철 75~85중량% 및 구리 15~25중량%로 혼합하여 소결성형하여 이루어지는 것이 바람직하다.
계속해서, 상기 오리피스 보강부재 고정 단계(S400)는 오리피스 보강부재를 압입 끼워맞춤(press-fit) 방식으로 안착홈에 탈락방지되게 고정시키는 것을 포함한다.
상기 오리피스 보강부재 고정 단계에서 오리피스 보강부재는 소정 형태의 고정 지그(400)를 통해 안착홈에 고정된다. 상기 고정 지그는 도 9에 나타낸 바와 같이 환형의 오리피스 보강부재의 내경에 상응하는 직경을 갖는 삽입돌기(410)와, 상기 삽입돌기(410)의 소정 높이에서 외측으로 연장되어 오리피스 보강부재의 상면에 접촉 가압하는 확장 가압턱(420), 및 상기 확장 가압턱(410)의 면에 소정 단면 형태를 갖고 형성되어 가압되는 오리피스 보강부재를 반경 방향으로 연신시키는 연신 수단(421)을 포함하며, 상기 연신 수단은 단면 V자 돌기 및 단면 U자형 홈이 서로 반대방향으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다(도 10의 타원형 원 참조).
이와 같은 고정 지그를 통해 안착홈에 고정되는 오리피스 보강부재는 고정 지그의 확장 가압턱(420)에 형성되는 연신 수단에 의해 오리피스 보강부재의 직경, 상세하게는 오리피스 보강부재의 상면의 폭을 반경 방향으로 확장시킴으로써 밸브 바디의 안착홈에 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다. 이러한 고정 지그를 통한 오리피스 보강부재의 고정은 다른 별도의 복잡하고 특별한 고정장치를 이용하지 않고도 용이하게 고정시킬 수 있다.
본 발명의 발명자는 상기한 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 오리피스 보강부재에 대한 재질성적서를 도 11을 통해 확인하였다. 도 11은 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 오리피스 보강부재에 대한 재질성적서의 결과를 나타내는 결과로서, 화학적 특성(chemical properties)과 물리적 특성(physical properties) 그리고 체 분석(sieve analysis)의 결과이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 구조 및 밸브 바디 제작 방법은 밸브 바디에 연결부품을 열적 접속하는 과정에서 오리피스에서의 열변형을 방지하여 밸브의 성능을 유지하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있으며, 또한 밸브 바디에 유체 유출관 및 유입관을 브레이징 결합하더라도 오리피스의 후가공을 필요로 하지 않아 후가공하는 제조 과정에 비하여 상대적으로 용이하고, 초기 설계된 오리피스 구조를 유지할 수 있는 설계성을 향상시키는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
30: 밸브 갓
101: 밸브실
110: 밸브 바디
120, 130: 연결구멍
140: 오리피스
210, 220: 연결관
310: 오리피스 보강부재
400: 고정 지그
410: 삽입 돌기
420: 확장 가압턱
421: 연신 수단
S100: 밸브 바디 가공 단계
S200: 연통 파이프 결합 단계
S300: 오리피스 보강부재 마련 단계
S400: 오리피스 보강부재 고정 단계

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 전자식 팽창 밸브를 구성하는 밸브 바디의 제작 방법에 있어서,
    내부에 오리피스가 형성되고, 상기 오리피스의 상단부에 오리피스 보강부재 안착홈이 형성되는 밸브 바디를 가공하는 밸브 바디 가공 단계;
    상기 밸브 바디의 안착홈에 고정되는 오리피스 보강부재 마련 단계; 및
    상기 마련된 오리피스 보강부재를 상기 밸브 바디의 안착홈에 고정시키는 오리피스 보강부재 고정 단계;를 포함하고,
    상기 오리피스 보강부재 고정 단계는, 상기 오리피스 보강부재의 내경에 상응하는 직경을 갖는 삽입돌기와, 상기 삽입돌기의 소정 높이에서 외측으로 연장되어 오리피스 보강부재의 상면에 접촉 가압하는 확장 가압턱, 및 상기 확장 가압턱의 면에 소정 단면 형태를 갖고 형성되어 가압되는 오리피스 보강부재를 반경 방향으로 연신시키도록 단면 V자 돌기 및 단면 U자형 홈이 서로 반대방향으로 형성되어 이루어지는 연신 수단을 포함하여 구성되는 고정 지그를 통해, 상기 오리피스 보강부재를 상기 안착홈에 고정시키는 것을 특징으로 하는
    전자식 팽창밸브의 밸브 바디 제작 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 밸브 바디 가공 단계에서 가공되는 밸브 바디는 황동 재질로 이루어지며,
    상기 오리피스 보강부재 마련 단계에서 마련되는 오리피스 보강부재는 철과 구리로 이루어지는 금속분말을 소결 성형하여 이루어지는
    전자식 팽창 밸브의 밸브 바디 제작 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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