KR101997441B1

KR101997441B1 - Expansion valve and chiller system including the same

Info

Publication number: KR101997441B1
Application number: KR1020120014938A
Authority: KR
Inventors: 이형준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2019-07-08
Also published as: KR20130093379A

Abstract

본 발명은 팽창밸브 및 칠러시스템에 관한 것으로서, 냉매의 유량을 자동적으로 조절하고 구조가 간단하며 제조비용이 저가인 팽창밸브 및 칠러시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an expansion valve and a chiller system, and more particularly, to an expansion valve and a chiller system that automatically adjusts a flow rate of a refrigerant and has a simple structure and a low manufacturing cost.

Description

EXPLANATION VALVE AND CHILLER SYSTEM INCLUDING THE SAME [0002]

일반적으로 칠러시스템은 냉수를 공조기나 냉동기 등의 냉수 수요처로 공급하는 냉각장치 또는 냉동장치로서, 냉매가 순환되는 압축기와, 응축기와, 팽창밸브와, 증발기를 포함한다. Generally, a chiller system is a cooling device or a refrigerating device that supplies cold water to a cold water consumer such as an air conditioner or a freezer. The chiller system includes a compressor through which the refrigerant circulates, a condenser, an expansion valve, and an evaporator.

이러한 칠러 시스템의 증발기는 수-냉매 열교환기로서 상기 증발기를 통과하는 냉매와, 공조기 또는 냉동기의 열교환기에서 열교환된 냉수를 열교환시켜 냉수를 냉각하고, 이러한 칠러 시스템의 응축기는 수-냉매 열교환기로서 상기 응축기를 통과하는 냉매와 수 냉각장치에서 열교환된 냉각수를 열교환시켜 냉매를 냉각한다.The evaporator of the chiller system is a water-refrigerant heat exchanger. The refrigerant passes through the evaporator and the heat exchanger of the air conditioner or the refrigerator exchanges heat between the cold water and the cold water. The condenser of the chiller system is a water-refrigerant heat exchanger The refrigerant passing through the condenser is exchanged with the cooling water heat-exchanged in the water-cooling apparatus to cool the refrigerant.

일반적으로, 칠러시스템은 응축기에서 응축된 냉매를 교축(throttling)시키면서 동시에 냉매의 유량을 조절하는 팽창밸브로서 팽창밸브를 사용한다. Generally, a chiller system uses an expansion valve as an expansion valve that simultaneously throttles refrigerant condensed in the condenser and regulates the flow rate of the refrigerant.

종래기술에 따른 팽창밸브는 볼 밸브(ball valve) 또는 버퍼플라이 밸브(butterfly valve)이다. 이러한, 볼 밸브 또는 버퍼플라이 밸브는 사용자나 관리자가 실시간으로 냉매의 유량을 모니터링하여 밸브를 수동으로 직접 조작하여야 하므로 사용자에게 매우 큰 불편함을 야기하는 문제점이 존재하여 왔다.The expansion valve according to the prior art is a ball valve or a butterfly valve. Such a ball valve or buffer fly valve has a problem that it causes a great inconvenience to the user because the user or the manager monitors the flow rate of the refrigerant in real time and manually operates the valve manually.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 또 다른 종래기술에 따른 팽창밸브는 밸브의 개폐를 조절하는 액츄에이터를 구비하고 있다. 그러나, 팽창밸브에 액츄에이터를 장착하면 팽창밸브의 구조가 복잡해져 유지보수 성능이 떨어지며 고가의 제조비용이 소요되는 문제점이 존재하여 왔다.In order to solve such a problem, another conventional expansion valve has an actuator for controlling the opening and closing of the valve. However, when the actuator is mounted on the expansion valve, the structure of the expansion valve becomes complicated, resulting in poor maintenance performance and high manufacturing cost.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술에 따른 문제점을 해결하는 팽창밸브 및 칠러시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an expansion valve and a chiller system for solving the problems of the prior art.

구체적으로, 본 발명의 목적은 별도의 액츄에이터 필요없이 구조가 간단하며 냉매의 유량을 자동적으로 조절할 수 있는 팽창밸브 및 칠러시스템을 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide an expansion valve and a chiller system which are simple in construction and can automatically control the flow rate of a refrigerant without requiring an additional actuator.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 일측면에 제공되는 유입부와, 하부에 제공되며 적어도 하나 이상의 측면에 개구부를 구비하는 유출부를 포함하고, 상기 유입부를 통하여 유입된 유체가 저장되는 본체; 상기 본체 내에 저장되는 유체의 수위에 따라 상기 유출부의 개구부의 개폐면적을 조절하는 유량조절부;를 포함하는 팽창밸브를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention for solving the above-mentioned problems, the present invention provides an inflator comprising: an inflow portion provided on one side surface; and an outflow portion provided on a lower side and having an opening on at least one side surface, A main body through which the inflow fluid is stored; And a flow control unit for controlling the opening / closing area of the opening of the outlet according to the level of the fluid stored in the main body.

또한, 바람직하게는, 상기 유량조절부는, 상기 유출부의 내측면에 접촉하여 승강하는 개폐부재와, 상기 본체 내에 위치되며 상기 개폐부재에 연결되어 상기 개폐부재에 부력을 제공하는 메인 플로터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the flow rate regulating section includes an open / close member that moves up and down in contact with the inner side surface of the outflow section, and a main floater positioned in the main body and connected to the open / close member to provide buoyancy to the open / close member .

또한, 바람직하게는, 상기 유량조절부는 상기 개폐부재에 추가적인 부력을 제공하는 서브 플로터와, 상기 서브 플로터의 추가적인 부력을 상기 메인 플로터로 전달하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the flow rate regulator further includes a sub-plotter providing additional buoyancy to the opening and closing member, and a connecting portion transmitting the additional buoyancy of the sub-plotter to the main plotter.

또한, 바람직하게는, 상기 유출부는, 상기 유출부의 내측면에서 상기 개구부의 둘레에 패킹부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the outflow portion includes a packing member around the opening on the inner surface of the outflow portion.

또한, 바람직하게는, 상기 패킹부재는, 상기 패킹부재의 상부에 경사부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the packing member has an inclined portion on an upper portion of the packing member.

또한, 바람직하게는, 상기 개폐부재는 내부에 제1 자력부재를 구비하고, 상기 패킹부재는 내부에 상기 제1 자력부재에 인력(引力)을 가하는 제2 자력부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the opening and closing member has a first magnetic force member therein, and the packing member has a second magnetic force member for applying an attractive force to the first magnetic force member.

또한, 바람직하게는, 상기 개폐부재는 폴리머로 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the opening and closing member is formed of a polymer.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매와 냉각수를 열교환시켜 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창하는 팽창밸브; 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매와 냉수를 열교환시켜 냉매를 증발시키며 냉수를 냉각하는 증발기; 및 상기 증발기에서 냉각된 냉수와 공조공간의 공기를 열교환시켜 공조공간의 공기를 냉각하는 공기조화유닛;을 포함하고, 상기 팽창밸브는 상기 팽창밸브의 하부에 제공되며 적어도 하나 이상의 측면에 개구부를 구비하는 유출부와, 상기 팽창밸브 내에 저장되는 냉매의 수위에 따라 상기 팽창밸브에서 유출되는 냉매 유량을 조절하는 유량조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 칠러시스템을 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a compressor for compressing a refrigerant; A condenser for condensing the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant compressed in the compressor and the cooling water; An expansion valve through which the refrigerant condensed in the condenser expands; An evaporator for evaporating the refrigerant and cooling the cold water by exchanging heat between the refrigerant expanded in the expansion valve and the cold water; And an air conditioning unit for cooling the air in the air conditioning space by exchanging heat between the cold water cooled in the evaporator and the air in the air conditioning space, wherein the expansion valve is provided below the expansion valve and has an opening in at least one side surface And a flow controller for controlling the flow rate of the refrigerant flowing out of the expansion valve according to the level of the refrigerant stored in the expansion valve.

또한, 바람직하게는, 상기 유량조절부는, 상기 유출부의 내측면에 접촉하여 승강하는 개폐부재와, 상기 팽창밸브 내에 위치되며 상기 개폐부재에 연결되어 상기 개폐부재에 부력을 제공하는 메인 플로터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the flow rate regulating section includes an opening / closing member that moves up and down in contact with the inner side surface of the outlet, and a main floater located in the expansion valve and connected to the opening / closing member to provide buoyancy to the opening / closing member .

또한, 바람직하게는, 상기 개폐부재는 비자성물질로 구성되고, 상기 개폐부재는 내부에 제1 자력부재를 구비하고, 상기 패킹부재는 내부에 상기 제1 자력부재에 인력(引力)을 가하는 제2 자력부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the opening and closing member is made of a nonmagnetic material, and the opening and closing member has a first magnetic force member therein, and the packing member is made of a material that attracts the first magnetic force member 2 magnetic force member.

또한, 바람직하게는, 상기 개폐부재는 강자성물질로 구성되고, 상기 패킹부재는 내부에 상기 개폐부재에 인력(引力)을 가하는 제2 자력부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the opening and closing member is made of a ferromagnetic material, and the packing member includes a second magnetic force member for applying an attractive force to the opening and closing member.

전술한 과제해결수단에 의하면, 본 발명은 별도의 액츄에이터 필요없이 구조가 간단한 팽창밸브를 제공할 수 있고, 이로 인해 팽창밸브의 제조단가 및 칠러시스템의 제조단가를 절감할 수 있으며 동시에 팽창밸브의 유지보수비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an expansion valve that is simple in structure without requiring an additional actuator, thereby reducing the manufacturing cost of the expansion valve and the manufacturing cost of the chiller system, The maintenance cost can be reduced.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 냉매의 유량을 자동적으로 조절할 수 있고, 이로 인해 사용자 또는 관리자에게 냉매의 유량조절에 대한 편의성을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can automatically control the flow rate of the refrigerant with a simple structure, thereby providing the user or manager with convenience in controlling the flow rate of the refrigerant.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브에 대한 개략적인 부분 확대 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브의 작동 메커니즘을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view of a chiller system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of an expansion valve according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic partial enlarged cross-sectional view of an expansion valve according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are schematic diagrams showing an operation mechanism of an expansion valve according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a chiller system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. For convenience of explanation, the size and shape of each constituent member shown may be exaggerated or reduced have.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러시스템(1000)에 대한 개략도이고, 도 3은 도 1의 구동축 및 베어링부의 부분확대도이다.FIG. 1 is a schematic view of a chiller system 1000 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a partial enlarged view of a drive shaft and a bearing portion of FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러시스템(1000)은, 냉매를 압축하는 압축기(100)와, 상기 압축기(100)에서 압축된 냉매와 냉각수를 열교환시켜 냉매를 응축시키는 응축기(200)와, 냉매와 열교환된 상기 냉각수와 실외공기를 열교환시켜 상기 냉각수를 냉각하는 냉각유닛(600)과, 상기 응축기(200)에서 응축된 냉매가 팽창하는 팽창밸브, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매와 냉수를 열교환시켜 냉매를 증발시키며 냉수를 냉각하는 증발기(400)와, 상기 증발기(400)에서 냉각된 냉수와 공조공간의 공기를 열교환시켜 공조공간의 공기를 냉각하는 공기조화유닛(500)을 포함한다.1, a chiller system 1000 according to an embodiment of the present invention includes a compressor 100 for compressing refrigerant, a compressor 100 for condensing the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant compressed in the compressor 100 and the cooling water, A cooling unit 600 for cooling the cooling water by exchanging heat between the cooling water heat exchanged with the refrigerant and outdoor air; an expansion valve for expanding the refrigerant condensed in the condenser 200; An evaporator 400 for evaporating the refrigerant by exchanging heat between the expanded refrigerant and the cold water and cooling the cold water, an air conditioning unit 400 for cooling the air in the air conditioning space by exchanging heat between the cold water cooled in the evaporator 400 and air in the air conditioning space 500).

응축기(200)는 압축기(100)에서 압축된 냉매에서 열을 방출하여 냉매를 응축하고, 상기 냉매를 응축하기 위하여 냉각유닛(600)으로부터 공급된 냉각수와 상기 냉매를 열교환시킨다. The condenser 200 dissipates heat from the refrigerant compressed in the compressor 100 to condense the refrigerant and heat-exchanges the refrigerant with the cooling water supplied from the cooling unit 600 to condense the refrigerant.

이를 위하여, 상기 응축기(200)는 예를 들어 쉘-튜브 타입의 열교환기로 구성될 수 있다. 이때, 상기 응축기(200)의 쉘의 내부에 냉매가 응축될 수 있는 응축공간이 형성되고, 상기 응축공간에 냉각수가 통과하는 냉각수 튜브가 배치된다. 상기 냉각수 튜브는 냉각수가 유동할 수 있도록 냉각유닛(600)의 냉각수 유입관 및 냉각수 유출관에 연결된다.For this purpose, the condenser 200 may comprise a shell-and-tube heat exchanger, for example. At this time, a condensing space for condensing the refrigerant is formed in the shell of the condenser 200, and a cooling water tube through which the cooling water passes is disposed in the condensing space. The cooling water tube is connected to the cooling water inlet pipe and the cooling water outlet pipe of the cooling unit 600 so that the cooling water can flow.

냉각유닛(600)은 응축기(200)의 냉매로부터 열을 흡수한 냉각수를 냉각시키고, 상기 냉각유닛(600)은 응축기(200)로부터 냉각수가 유입되는 냉각수 유입관과, 상기 응축기(200)로 냉각수가 유출되는 냉각수 유출관을 포함한다.The cooling unit 600 cools the cooling water that absorbs heat from the refrigerant of the condenser 200. The cooling unit 600 includes a cooling water inflow pipe through which the cooling water flows from the condenser 200, And a cooling water outlet pipe through which the cooling water flows.

상기 냉각유닛(600)은 예를 들어 응축기(200)의 냉매로부터 열을 흡수한 냉각수를 공랭시키기 위하여 냉각탑(cooling tower)으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 냉각유닛(600)은 상부에 형성된 공기토출구와 측면에 형성된 공기흡입구를 구비하는 본체부과, 상기 공기토출구에 설치되어 외부공기를 상기 본체부 내부로 강제 흡입한 후 상기 공기토출구로 상기 외부공기를 강제 토출하는 송풍팬과, 상기 본체부의 상부부분에 설치되어 응축기(200)에서 열교환된 냉각수를 분사부를 통하여 상기 본체부의 하부부분을 향하여 분사하는 냉각수 유입관과, 상기 냉각수 유입관에서 분사된 냉각수가 외부공기와의 열교환으로 냉각되어 수집되는 냉각수 수집부를 포함한다.The cooling unit 600 may be a cooling tower for air-cooling the cooling water that absorbs heat from the refrigerant of the condenser 200, for example. At this time, the cooling unit 600 includes a main body part having an air discharge port formed on the upper part and an air intake port formed on the side surface, and a cooling unit 600 installed in the air discharge port, forcibly sucking the outside air into the main body part, A cooling water inflow pipe for spraying the cooling water injected from the cooling water inflow pipe toward the lower part of the main body through the injection part; And a cooling water collecting portion in which the cooling water is cooled and collected by heat exchange with the outside air.

증발기(400)는 팽창밸브에서 팽창된 냉매에 열을 공급하여 냉매를 증발시키고, 상기 냉매를 증발하기 위하여 공기조화유닛(500)으로부터 공급된 냉수와 상기 냉매를 열교환시킨다. The evaporator 400 supplies heat to the refrigerant expanded in the expansion valve to evaporate the refrigerant, and exchanges heat between the refrigerant and the cold water supplied from the air conditioning unit 500 to evaporate the refrigerant.

이를 위하여, 상기 증발기(400)는 예를 들어 쉘-튜브 타입의 열교환기로 구성될 수 있다. 이때, 상기 증발기(400)의 쉘의 내부에 냉매가 증발될 수 있는 증발공간이 형성되고, 상기 증발공간에 냉수가 통과하는 냉수 튜브가 배치된다. 상기 냉수 튜브는 냉수가 유동할 수 있도록 공기조화유닛(500)으로부터 연결된 냉각수 유입관 및 냉각수 유출관에 연결된다. 이렇게 증발된 냉매는 압축기(100)의 유입관으로 흡입되어 압축기(100)에 의해 압축된다.For this purpose, the evaporator 400 may be a shell-and-tube heat exchanger, for example. At this time, an evaporation space in which the refrigerant can evaporate is formed in the shell of the evaporator 400, and a cold water tube through which the cold water passes is disposed in the evaporation space. The cold water tube is connected to the cooling water inlet pipe and the cooling water outlet pipe connected from the air conditioning unit 500 so that cold water can flow. The evaporated refrigerant is sucked into the inlet pipe of the compressor (100) and compressed by the compressor (100).

공기조화유닛(500)은 예를 들어 증발기(400)의 냉매로 열을 공급하여 냉각된 냉수와 공조공간의 공기를 열교환시켜 상기 공조공간의 공기를 냉각시키는 열교환기와, 상기 증발기(400)로부터 상기 공기조화유닛(500)으로 냉수가 유입되는 냉수 유입관 및 상기 공기조화유닛(500)으로부터 상기 증발기(400)로 냉수가 유출되는 냉수 유출관을 포함한다.The air conditioning unit 500 includes a heat exchanger for supplying heat to the refrigerant of the evaporator 400 to cool the air in the air conditioning space by exchanging heat between the cooled cold water and the air in the air conditioning space, A cold water inflow pipe into which the cold water flows into the air conditioning unit 500 and a cold water outflow pipe through which the cold water flows out from the air conditioning unit 500 to the evaporator 400.

압축기(100)는 증발기(400)에서 증발된 냉매를 압축한다. 상기 압축기(100)는 바람직하게는 터보압축기(100)일 수 있다. 또한, 상기 압축기(100)는 단단 압축기(100) 또는 냉매를 다단을 압축하는 다단 압축기(100)일 수 있다.The compressor 100 compresses the refrigerant evaporated in the evaporator 400. The compressor 100 may be a turbo compressor 100. The compressor 100 may be a single stage compressor 100 or a multi-stage compressor 100 for compressing refrigerant in multiple stages.

상기 압축기(100)는 증발기(400)에서 증발된 냉매를 축방향으로 흡입하여 원심방향으로 압축하는 적어도 하나 이상의 임펠러(110)와, 상기 임펠러(110)로 흡입되는 냉매의 유량을 조절하는 적어도 하나 이상의 가변 인렛 가이드 베인(120)(variable inlet guide vane)과, 상기 임펠러(110)의 회전축(111)에 연결된 구동축(160)을 회전하는 모터(130)와, 상기 임펠러(110)의 회전축(111)과 상기 모터(130)의 구동축(160)을 연결하는 기어부(170)와, 상기 모터(130)의 구동축(160)을 지지하는 베어링부(180)를 포함한다. The compressor 100 includes at least one impeller 110 for sucking the refrigerant evaporated in the evaporator 400 in the axial direction and compressing the refrigerant in the centrifugal direction, at least one impeller 110 for controlling the flow rate of the refrigerant sucked into the impeller 110, A variable intake guide vane 120 and a motor 130 for rotating a driving shaft 160 connected to the rotating shaft 111 of the impeller 110 and a rotating shaft 111 of the impeller 110, And a bearing unit 180 for supporting the driving shaft 160 of the motor 130. The gear unit 170 is connected to the driving shaft 160 of the motor 130,

상기 모터(130)는 모터(130)하우징에 고정되는 외주면과 회전공간을 형성하는 내주면을 포함하는 스테이터(140)와, 상기 스테이터(140)의 회전공간에 수용되며 상기 스테이터(140)에 대해 회전하는 로터(150)와, 상기 로터와 함께 회전하여 로터의 회전 구동력을 임펠러의 회전축에 전달하는 구동축을 포함한다.The motor 130 includes a stator 140 having an outer circumferential surface fixed to the housing of the motor 130 and an inner circumferential surface defining a rotating space, And a drive shaft that rotates together with the rotor to transmit the rotational driving force of the rotor to the rotational shaft of the impeller.

팽창밸브는 응축기(200)에서 응축된 냉매를 팽창시킨다. 이하에서는, 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브에 대해 구체적으로 기술하기로 한다. The expansion valve expands the condensed refrigerant in the condenser (200). Hereinafter, an expansion valve according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브(300)에 대한 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브(300)에 대한 개략적인 부분 확대 단면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an expansion valve 300 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic enlarged sectional view of an expansion valve 300 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브(300)는 유체(즉, 냉매)가 유입되는 유입부(320)와, 상기 유체가 유출되는 유출부(330)와, 상기 유입부(320)를 통하여 유입된 유체가 일시적으로 저장된 후 상기 유출부(330)를 통하여 유출되는 본체(310)와, 상기 팽창밸브(300)(즉, 본체(310)) 내에 저장되는 냉매의 수위에 따라 상기 팽창밸브(300)에서 유출되는 냉매 유량을 조절하는 유량조절부(350)를 포함한다.2, the expansion valve 300 according to an embodiment of the present invention includes an inlet 320 through which fluid (i.e., refrigerant) flows, an outlet 330 through which the fluid flows, A main body 310 through which the fluid flowing through the inlet 320 is temporarily stored and then flows out through the outlet 330 and a refrigerant discharged from the refrigerant line 310 stored in the expansion valve 300 And a flow controller 350 for controlling the flow rate of the refrigerant flowing out of the expansion valve 300 according to the level of the refrigerant.

유입부(320)는 본체(310)의 일측면에 제공되고, 상기 유입부(320)에는 응축기측 배관(P1)이 연결된다. 바람직하게는, 상기 유입부(320)는 상기 본체(310)의 일측면의 하부에 제공될 수 있다.The inlet 320 is provided on one side of the body 310 and the condenser side pipe P1 is connected to the inlet 320. Preferably, the inlet 320 may be provided at a lower portion of one side of the main body 310.

유출부(330)는 본체(310)의 하부에 제공되고, 상기 유출부(330)는 적어도 하나 이상의 측면에(즉, 일측면 또는 양측면에) 유체가 배출될 수 있는 개구부(331)를 구비한다. 상기 개구부(331)는 하나의 구멍으로 구성될 수도 있고, 복수 개의 구멍으로 구성될 수도 있다.The outflow portion 330 is provided in the lower portion of the body 310 and the outflow portion 330 has an opening 331 through which fluid can be discharged on at least one side (i.e., one side or both sides) . The opening 331 may be formed by a single hole or a plurality of holes.

상기 유출부(330)에는 증발기측 배관(P2)이 연결된다.The outlet (330) is connected to an evaporator side pipe (P2).

본체(310)는 챔버 형상으로 구성되고, 유입부(320)에서 유입된 유체가 유출부(330)를 통하여 배출되기 전에 일시적으로 상기 본체(310) 내에 저장된다.The main body 310 is configured in a chamber shape and is temporarily stored in the main body 310 before the fluid introduced from the inflow portion 320 is discharged through the outflow portion 330.

유량조절부(350)는 본체(310) 내에 저장되는 유체의 수위에 따라 상기 유출부(330)의 개구부(331)의 개폐면적을 조절하여 팽창밸브(300)를 통하여 유출되는 냉매의 유량을 조절한다.The flow rate regulator 350 controls the flow rate of the refrigerant flowing through the expansion valve 300 by adjusting the opening and closing area of the opening 331 of the outlet 330 according to the level of the fluid stored in the main body 310 do.

상기 유량조절부(350)는 유출부(330)의 내측면에 접촉하여 승강하는 개폐부재(353)와, 상기 본체(310) 내에 위치되며 상기 개폐부재(353)에 연결되어 상기 개폐부재(353)에 부력을 제공하는 메인 플로터(354)(main floater)를 포함한다. The flow control unit 350 includes an opening and closing member 353 which is raised and lowered in contact with the inner surface of the outlet 330 and a valve member 353 which is located in the main body 310 and is connected to the opening and closing member 353, And a main floater 354 (main floater) for providing a buoyancy force to the main floater 354.

개폐부재(353)는 케이블 또는 와이어(355)를 통하여 메인 플로터(354)에 연결되고, 상기 메인 플로터(354)는 본체(310) 내에 저장되는 유체의 수위에 따라 케이블 또는 와이어(355)를 통하여 메인 플로터(354)를 상승시킨다. The main floater 354 is connected to the main body 310 via a cable or a wire 355 in accordance with the level of the fluid stored in the main body 310 The main floater 354 is raised.

개폐부재(353)는 케이블 또는 와이어(355)에 직접적으로 연결될 수도 있으나, 상기 개폐부재(353)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(353)의 상단부에서 직각으로 연장되는 수평부재(352)와, 상기 수평부재(352)에 직각으로 연장되는 수직부재(351)와, 상기 수직부재(351)의 상단부에 구비된 고리부를 통하여 케이블 또는 와이어(355)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 수직부재(351)는 본체(310)의 내측면에 접촉되어 승강할 수 있도록 제공되고, 상기 수평부재(352)는 메인 플로터(354)의 하강시 하강높이를 제한하도록 상기 본체(310)의 바닥면에 접촉되도록 제공된다. The opening and closing member 353 may be directly connected to the cable or the wire 355. The opening and closing member 353 may include a horizontal member 352 extending perpendicularly from the upper end of the opening and closing member 353, A vertical member 351 extending at right angles to the horizontal member 352 and a cable or wire 355 through an annulus provided at the upper end of the vertical member 351. The vertical member 351 is provided so as to be able to move up and down in contact with the inner surface of the main body 310. The horizontal member 352 is provided on the main body 310 to limit the descending height when the main floater 354 descends. As shown in Fig.

이렇게, 개폐부재(353)가 수직부재(351) 및 수평부재(352)를 통하여 케이블 또는 와이어(355)에 연결됨으로써, 개폐부재(353)의 승강 경로를 안정화할 수 있고 개폐부재(353)가 유출부(330)의 개구부(331)의 내측면에 지속적으로 밀착된 상태를 유지하도록 할 수 있어 개폐부재(353)가 유출부(330)의 개구부(331)를 확실하게 개폐할 수 있도록 한다.The opening and closing member 353 is connected to the cable or the wire 355 through the vertical member 351 and the horizontal member 352 to stabilize the lifting and lowering path of the opening and closing member 353, The opening and closing member 353 can reliably open and close the opening 331 of the outflow portion 330. The opening portion 331 of the outlet portion 330 can be kept in close contact with the inner surface of the opening portion 331 of the outlet portion 330. [

바람직하게는, 유량조절부(350)는 개폐부재(353)에 추가적인 부력을 제공하는 서브 플로터(356)(sub floater)와, 상기 서브 플로터(356)의 추가적인 부력을 상기 메인 플로터(354)로 전달하는 연결부(357)를 더 포함할 수 있다. 이때, 더 바람직하게는, 서브 플로터(356)의 부력을 메인 플로터(354)에 확실하게 전달하기 위하여, 상기 연결부(357)는 강체 물질로 구성될 수 있다.Preferably, the flow rate controller 350 includes a sub-floater 356 for providing additional buoyancy to the opening and closing member 353 and a sub-floater 356 for providing additional buoyancy of the sub- And a connection unit 357 for transferring the data. At this time, more preferably, the connecting portion 357 may be made of a rigid material in order to securely transmit the buoyancy of the sub-plotter 356 to the main plotter 354. [

이렇게, 서브 플로터(356)를 추가적으로 포함함으로써 후술할 자력부재의 인력 및 개폐부재(353)의 자중을 극복하여 개폐부재(353)의 개폐부재(353)의 상승운동을 용이하게 할 수 있다.By including the sub-plotter 356 in this way, it is possible to easily lift the opening and closing member 353 of the opening and closing member 353 by overcoming the attractive force of the magnetic force member and the self weight of the opening and closing member 353 described below.

도 3에 도시된 바와 같이, 유출부(330)는 상기 유출부(330)의 내측면에서 상기 개구부(331)의 둘레에 패킹부재(333)를 포함한다. 상기 패킹부재(333)로 인해, 개구부(331)를 통하여 유출되는 냉매 유량을 정확하게 조절할 수 있다.3, the outflow portion 330 includes a packing member 333 around the opening 331 on the inner surface of the outflow portion 330. As shown in FIG. Due to the packing member 333, the flow rate of refrigerant flowing through the opening 331 can be accurately controlled.

바람직하게는, 상기 패킹부재(333)는 상기 패킹부재(333)의 상부에 경사부(333a)를 구비한다. 즉, 패킹부재(333) 중 밸브의 상부방향에 위치하는 내측면은 경사지게 구성되어 개폐부재(353)의 하강시 개폐부재(353)의 하부 단부와 패킹부재(333)와의 공간적 간섭을 제거할 수 있어, 개폐부재(353)의 하강을 용이하게 한다.Preferably, the packing member 333 is provided with an inclined portion 333a on the upper portion of the packing member 333. That is, the inner side surface of the packing member 333 located in the upper direction of the valve is inclined so as to eliminate the spatial interference between the lower end of the opening / closing member 353 and the packing member 333 when the opening / closing member 353 is lowered So that the opening and closing member 353 can be easily lowered.

도 3을 참고하면, 개폐부재(353)는 개구부(331)의 내측면과 마주하는 면에 패킹부(353b)를 구비하고, 상기 개폐부재(353)의 패킹부(353b) 내부에 제1 자력부재(353a)를 포함하고, 상기 유출부(330)의 패킹부재(333)는 내부에 상기 제1 자력부재(353a)에 자기적 인력(引力)을 가하는 제2 자력부재(334)를 구비한다.3, the opening / closing member 353 has a packing portion 353b on the surface facing the inner side surface of the opening portion 331, and a first magnetic force is applied to the inside of the packing portion 353b of the opening / And the packing member 333 of the outflow portion 330 includes a second magnetic force member 334 for applying a magnetic attraction force to the first magnetic force member 353a .

또한, 상기 개폐부재(353)는 패킹부(353b)를 구비하지 않고 내부에 제1 자력부재(353a)를 구비하고, 상기 유출부(330)의 패킹부재(333)는 내부에 상기 제1 자력부재(353a)에 자기적 인력(引力)을 가하는 제2 자력부재(334)를 구비할 수도 있다.The opening and closing member 353 may include a first magnetic force member 353a without a packing portion 353b and a packing member 333 of the outflow portion 330 may have a first magnetic force And a second magnetic force member 334 for applying a magnetic attraction force to the member 353a.

이때, 바람직하게는, 상기 개폐부재(353)는 비자성(非磁性)물질로 구성되고, 예를 들어 플라스틱 등의 폴리머로 구성될 수 있다.At this time, preferably, the opening and closing member 353 is made of a non-magnetic material and may be made of a polymer such as plastic.

또한, 도 3의 변형 실시예로서, 상기 개폐부재(353)는 강자성(强磁性)물질로 구성되고, 상기 패킹부재(333)는 내부에 상기 개폐부재(353)에 인력(引力)을 가하는 제2 자력부재(334)를 구비할 수 있다. 즉, 본 변형 실시예에서는 도 3과 달리 패킹부재(333)의 내부에만 자력부재가 구비된다.3, the opening and closing member 353 is made of a ferromagnetic material, and the packing member 333 is made of a material that attracts the opening and closing member 353 2 magnetic force member 334 as shown in FIG. That is, in this modified embodiment, a magnetic force member is provided only inside the packing member 333, unlike FIG.

이렇게, 제1 자력부재(353a) 및 제2 자력부재(334)를 구비하거나 또는 개폐부재(353)를 강자성물질로 구성하고 제2 자력부재(334)를 구비함으로써, 개폐부재(353)를 패킹부재(333)에 밀착시킬 수 있어 팽창밸브(300)에서 유출되는 냉매의 유량을 정확하게 조절할 수 있고, 게다가 자기적 인력으로 인해 개폐부재(353)가 상승 및 하강 이동시 패킹부재(333)에 밀착한 상태를 유지시킬 수 있어 개폐부재(353)의 경로를 안정적으로 유지시킬 수 있어 개폐시의 오작동을 방지할 수 있다.The opening and closing member 353 is made of a ferromagnetic material and the second magnetic force member 334 is provided so that the opening and closing member 353 is packed It is possible to accurately adjust the flow rate of the refrigerant flowing out of the expansion valve 300 and to ensure that the opening and closing member 353 is brought into close contact with the packing member 333 It is possible to stably maintain the path of the opening and closing member 353 and to prevent malfunction during opening and closing.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창밸브(300)의 작동 메커니즘을 나타내는 개략도이다. 구체적으로, 도 4a는 냉매의 유출량이 제1 유출량인 경우에 대한 팽창밸브(300)의 개략적인 작동상태도이고, 도 4b는 냉매의 유출량이 도 4a의 제1 유출량보다 큰 제2 유출량인 경우에 대한 팽창밸브(300)의 개략적인 작동상태도이다.4A and 4B are schematic diagrams showing the operating mechanism of the expansion valve 300 according to an embodiment of the present invention. 4A is a schematic operational state diagram of the expansion valve 300 when the outflow amount of the refrigerant is the first outflow amount, and FIG. 4B is a schematic operation state of the expansion valve 300 when the outflow amount of the coolant is the second outflow amount Fig. 3 is a schematic operational state diagram of the expansion valve 300 for the present embodiment.

도 4a에 도시된 바와 같이, 팽창밸브(300)의 유입부(320)를 통하여 냉매가 본체(310) 내부로 유입되면, 냉매 중 일부는 유출부(330)를 통하여 바로 유출되나 나머지 일부는 본체(310) 내부에 저장되어 냉매의 수위를 형성하고, 이러한 수위에 따라 메인 플로터(354) 및/또는 서브 플로터(356)에 부력이 발생하여 상기 부력이 케이블 또는 와이어(355)를 통하여 개폐부재(353)로 전달되어 개폐부재(353)를 상승시킨다.4A, when the refrigerant flows into the main body 310 through the inflow part 320 of the expansion valve 300, some of the refrigerant flows out through the outflow part 330, The buoyant force is generated in the main floater 354 and / or the sub-plotter 356 according to the level of the refrigerant, and the buoyancy is stored in the opening / closing member 353 so that the opening and closing member 353 is raised.

도 4b에 도시된 바와 같이, 유입부(320)를 통하여 유입되는 냉매의 유량이 증가하는 경우 본체(310) 내에 저장되는 냉매의 수위는 상승하고 이로 인해 메인 플로터(354) 및/또는 서브 플로터(356)를 상승시킨다. 그 결과, 메인 플로터(354) 및/또는 서브 플로터(356)에 연결된 개폐부재(353)가 상승하여 개구부(331)의 개방면적을 증가시키며, 이로 인해 팽창밸브(300)에서 유출되는 냉매의 유량을 증가시킨다.4B, when the flow rate of the refrigerant flowing through the inflow part 320 increases, the level of the refrigerant stored in the main body 310 rises and thus the main plotter 354 and / or the sub-plotter 356). As a result, the opening / closing member 353 connected to the main floater 354 and / or the sub-plotter 356 rises to increase the opening area of the opening 331, thereby increasing the flow rate of the refrigerant flowing out of the expansion valve 300 .

이후, 유입부(320)를 통하여 유입되는 냉매의 유량이 감소되거나 또는 유출부(330)를 통하여 유출되는 냉매의 유량이 증가되어 본체(310) 내부에 저장되는 냉매의 수위가 낮아지는 경우 개폐부재(353)는 자체하중으로 인해 하강하여 개구부(331)의 개방면적을 감소한다.When the flow rate of the refrigerant flowing through the inflow part 320 is decreased or the flow rate of the refrigerant flowing out through the outflow part 330 is increased and the level of the refrigerant stored in the main body 310 is lowered, (353) is lowered due to its own load to reduce the opening area of the opening (331).

바람직하게는, 도면에 도시되진 않았지만, 상기 개구부(331)의 하강을 보조하기 위하여, 개패부재의 하부 단부에는 추가 자력부재가 구비되고, 유출부(330)의 바닥부(332)에도 상기 추가 자력부재에 인력을 가하는 추가 자력부재가 더 구비될 수도 있다. Preferably, although not shown in the drawing, an additional magnetic force member is provided at the lower end of the interposing member to assist in lowering the opening 331, and the additional magnetic force is also applied to the bottom portion 332 of the outflow portion 330. [ Further, an additional magnetic force member for applying a force to the member may be further provided.

전술한 바에 의하면, 본 발명은 별도의 액츄에이터 필요없이 구조가 간단한 팽창밸브를 제공할 수 있고, 이로 인해 팽창밸브의 제조단가 및 칠러시스템의 제조단가를 절감할 수 있으며 동시에 팽창밸브의 유지보수비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an expansion valve that is simple in structure without requiring a separate actuator, thereby reducing the manufacturing cost of the expansion valve and the manufacturing cost of the chiller system, and at the same time, Can be saved.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 냉매의 유량을 자동적으로 조절할 수 있고, 이로 인해 사용자 또는 관리자에게 냉매의 유량조절에 대한 편의성을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can automatically control the flow rate of the refrigerant with a simple structure, thereby providing the user or manager with convenience in controlling the flow rate of the refrigerant.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the following claims.

1000 : 칠러시스템
100 : 압축기
130 : 모터
140 : 스테이터
150 : 로터
180 : 가스포일 저널베어링
200 : 응축기
300 : 팽창밸브
400 : 증발기
500 : 공기조화유닛
600 : 냉각유닛1000: Chiller system
100: Compressor
130: motor
140:
150: Rotor
180: Gas foil journal bearings
200: condenser
300: Expansion valve
400: evaporator
500: air conditioning unit
600: cooling unit

Claims

A main body including an inflow portion provided on one side and an outflow portion provided on a lower side and having an opening on at least one side surface, the inflow fluid being stored through the inflow portion; And
And a flow control unit for controlling the opening / closing area of the opening of the outlet according to the level of the fluid stored in the main body,
Wherein the flow-
An opening and closing member which is raised and lowered in contact with the inner surface of the outlet,
A main floater positioned in the main body and connected to the opening and closing member to provide buoyancy to the opening and closing member;
A sub-plotter for providing additional buoyancy to the opening and closing member,
And a connecting portion for transmitting additional buoyancy of the sub-plotter to the main floater.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the outlet comprises a packing member around the opening at an inner surface of the outlet.

5. The method of claim 4,
Wherein the packing member has an inclined portion at an upper portion of the packing member.

5. The method of claim 4,
Wherein the opening and closing member has a first magnetic force member therein, and the packing member includes a second magnetic force member for applying an attractive force to the first magnetic force member.

The method according to any one of claims 1, 4, 5 and 6,
Wherein the opening and closing member is made of a polymer.

A compressor for compressing the refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant compressed in the compressor and the cooling water;
An expansion valve through which the refrigerant condensed in the condenser expands;
An evaporator for evaporating the refrigerant and cooling the cold water by exchanging heat between the refrigerant expanded in the expansion valve and the cold water; And
And an air conditioning unit for cooling the air in the air conditioning space by exchanging heat between the cold water cooled in the evaporator and the air in the air conditioning space,
Wherein the expansion valve includes an outlet provided at a lower portion of the expansion valve and having an opening at least on one side of the expansion valve, and a flow rate controller for controlling a flow rate of the refrigerant flowing out of the expansion valve according to a level of the refrigerant stored in the expansion valve &Lt; / RTI &
Wherein the outlet comprises a packing member surrounding the periphery of the opening at an inner surface of the outlet,
Wherein the flow control unit includes an opening and closing member that moves up and down in contact with an inner surface of the outlet, and a main floater located in the expansion valve and connected to the opening and closing member to provide buoyancy to the opening and closing member,
Wherein the opening / closing member is made of a non-magnetic material and has a first magnetic force member inside,
Wherein the packing member includes a second magnetic force member for applying an attractive force to the first magnetic force member.

delete

9. The method of claim 8,
Wherein the packing member has an inclined portion on an upper portion of the packing member.

delete

A main body including an inflow portion provided on one side and an outflow portion provided on a lower side and having an opening on at least one side surface, the inflow fluid being stored through the inflow portion; And
And a flow control unit for controlling the opening / closing area of the opening of the outlet according to the level of the fluid stored in the main body,
Wherein the flow-
An opening and closing member which is raised and lowered in contact with the inner surface of the outlet,
And a main floater positioned in the main body and connected to the opening and closing member to provide buoyancy to the opening and closing member,
Wherein the outlet comprises a packing member surrounding the periphery of the opening at an inner surface of the outlet,
Wherein the opening and closing member has a first magnetic force member therein,
Wherein the packing member has a second magnetic force member for applying an attractive force to the first magnetic force member.

A main body including an inflow portion provided on one side and an outflow portion provided on a lower side and having an opening on at least one side surface, the inflow fluid being stored through the inflow portion; And
And a flow control unit for controlling the opening / closing area of the opening of the outlet according to the level of the fluid stored in the main body,
Wherein the flow-
An opening and closing member which is raised and lowered in contact with the inner surface of the outlet,
And a main floater positioned in the main body and connected to the opening and closing member to provide buoyancy to the opening and closing member,
Wherein the outlet comprises a packing member surrounding the periphery of the opening at an inner surface of the outlet,
Wherein the opening and closing member is made of a ferromagnetic material,
Wherein the packing member includes a second magnetic force member for applying an attractive force to the opening and closing member.

A compressor for compressing the refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant compressed in the compressor and the cooling water;
An expansion valve through which the refrigerant condensed in the condenser expands;
An evaporator for evaporating the refrigerant and cooling the cold water by exchanging heat between the refrigerant expanded in the expansion valve and the cold water; And
And an air conditioning unit for cooling the air in the air conditioning space by exchanging heat between the cold water cooled in the evaporator and the air in the air conditioning space,
Wherein the expansion valve includes an outlet provided at a lower portion of the expansion valve and having an opening at least on one side of the expansion valve, and a flow rate controller for controlling a flow rate of the refrigerant flowing out of the expansion valve according to a level of the refrigerant stored in the expansion valve &Lt; / RTI &
Wherein the outlet comprises a packing member surrounding the periphery of the opening at an inner surface of the outlet,
Wherein the flow control unit includes an opening and closing member that moves up and down in contact with an inner surface of the outlet, and a main floater located in the expansion valve and connected to the opening and closing member to provide buoyancy to the opening and closing member,
Wherein the opening and closing member is made of a ferromagnetic material,
Wherein the packing member has a second magnetic force member for applying an attractive force to the opening and closing member.