KR102009234B1

KR102009234B1 - 차량 공기조화장치용 팽창밸브

Info

Publication number: KR102009234B1
Application number: KR1020120093753A
Authority: KR
Inventors: 석경수; 양홍석
Original assignee: 주식회사 두원공조
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2019-08-09
Also published as: KR20140027765A

Abstract

본 발명에 의하면, 증발기용 배관 플랜지가 연결되는 제1 측면, 에어컨용 배관 플랜지가 연결되는 제3 측면, 상기 제1 측면과 상기 제3 측면 사이에 배치되는 제2 측면, 상기 제1 측면에 대향하는 제4 측면, 상기 제3 측면에 대향하는 제5 측면, 상기 제1 측면에 상하로 형성되는 제1 및 제4 포트 및 상기 제3 측면에 상하로 형성되는 제2 및 제3 포트를 구비하는 직육면체 형태의 밸브 본체를 포함하는 팽창밸브로서, 상기 제1 포트의 내측으로 배치되고, 냉매가 통과하는 정류홀이 관통 형성되며 외주를 따라 상기 제1 포트 내에 압입되어 체결되는 리브가 돌출되는 정류판; 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 간의 냉매 유동이 가능하게 형성되는 냉매 유로; 및 상기 밸브 본체의 상단부에 배치되고 상기 밸브 본체 내부에서 유동하는 냉매의 온도에 따라 상기 냉매 유로 상의 개도를 제어하는 구동부; 를 포함하는 차량 공기조화장치용 팽창밸브를 제공한다.
본 발명은, 밸브 본체 내부의 냉매 통로 상에 정류판을 배치하여 냉매 통로의 일부가 머플러 역할을 수행하여 냉매 유로 상에서의 소음 발생이 저감되고, 또한, 밸브 본체 내부에서 상하로 동작하는 작동봉 상에 커버를 배치하여 작동봉의 미세 진동을 방지하여 소음이 저감될 수 있도록 한다.

Description

차량 공기조화장치용 팽창밸브{Expansion valve in vehicle's air conditioner}

본 발명은 차량 공기조화장치용 팽창밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팽창밸브 내측으로 배치되는 정류판에 의해 내부에서의 냉매 유동 소음을 저감할 수 있고, 또한, 작동봉에 의해 진동을 억제하여 밸브의 개도를 정밀하게 조절할 수 있는 차량 공기조화장치용 팽창밸브에 관한 것이다.

통상적으로 자동차에는 내외기를 가열하거나 냉각시켜 자동차의 실내로 유입 또는 순환시킴으로써 실내온도를 적정한 상태로 유지시킴으로써 탑승자에게 쾌적한 승차감을 주기 위한 공기조화장치가 구비되어 있다.

차량용 공기조화장치는 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방 장치를 포함한다. 이때, 냉방 장치는 압축기의 구동에 의하여 토출되는 냉매가 응축기, 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 과정에서 증발기와 실내외 공기와의 열교환에 의하여 자동차의 실내를 냉방하도록 구성된다.

여기서, 팽창밸브는 응축기와 증발기 사이에 설치되어 냉매가 증발기에서 급격히 증발될 수 있도록 응축된 냉매를 팽창시키고, 이렇게 팽창된 냉매가 증발기에서 적절한 과열도를 유지하면서 증발될 수 있도록 공급하는 역할을 수행한다.

여기서는 국내공개특허 2004-76192 '팽창밸브 및 팽창밸브의 유로 형성방법'을 예로 들어 종래의 기술에 따른 팽창 밸브에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 팽창밸브의 내부 구성의 일 예를 나타내는 부분절개사시도이다.

도 1을 참조하면, 직육면체 형태의 밸브 본체(11)의 내부에는 제3 포트(14) 및 제4 포트(15)가 교차되도록 형성되고, 냉매의 온도변화에 따라 팽창과 수축 작용으로 작동봉(25)을 축방향으로 왕복운동시키는 구동부(20)와, 작동봉(25)의 움직임에 연동하여 제1 포트(12)와 제2 포트(13)를 흐르는 냉매 유로의 개방 정도를 조절하는 단위밸브(30)을 포함한다.

구동부(20)는 제4포트(15)를 통해 증발기 출구로부터 배출되는 냉매의 온도 변화에 따라 팽창과 수축을 하는 유체가 내부에 충전된 감온실(21)이 구비되고, 상기 감온실(21) 내부에 구비되어 상기 유체의 팽창과 수축에 따라 상하방향으로 변위되는 다이아 프램(22) 및 상기 다이아 프램(22)의 중앙측에 위치하도록 연결된 플레이트(23)로 구성된다.

단위밸브(30)는, 제1 포트(12) 상의 작동봉(25)의 하단에 배치되어 작동봉(25)이 감온실(21)의 플레이트(23)와 항상 밀착될 수 있도록 탄성력을 인가하는 스프링(31)과, 작동봉(25)의 단부와 스프링(31) 사이에 구비되어 제1 포트(12)의 개폐를 조절하는 작동볼(32)을 포함한다.

상기와 같이 구성된 종래의 팽창밸브는, 냉동 사이클에 있어서 팽창밸브로 유입되는 냉매가 제1 포트와 제2 포트를 유동하는 도중, 소음이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 작동봉(25)이 상하로 이동하는 과정에서 미세하게 진동하며 소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 밸브 본체 내부의 냉매 통로 상에 정류판을 배치하여 냉매 통로의 일부가 머플러 역할을 수행하여 냉매 유로 상에서의 냉매 유동으로 인한 소음 발생이 저감될 수 있도록 하는 차량 공기조화장치용 팽창밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 밸브 본체 내부에서 상하로 동작하는 작동봉 상에 커버를 배치하여 작동봉의 미세 진동을 방지하여 소음이 저감될 수 있도록 하는 차량 공기조화장치용 팽창밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 증발기용 배관 플랜지가 연결되는 제1 측면, 에어컨용 배관 플랜지가 연결되는 제3 측면, 상기 제1 측면과 상기 제3 측면 사이에 배치되는 제2 측면, 상기 제1 측면에 대향하는 제4 측면, 상기 제3 측면에 대향하는 제5 측면, 상기 제1 측면에 상하로 형성되는 제1 및 제4 포트 및 상기 제3 측면에 상하로 형성되는 제2 및 제3 포트를 구비하는 직육면체 형태의 밸브 본체를 포함하는 팽창밸브로서, 상기 제1 포트의 내측으로 배치되고, 냉매가 통과하는 정류홀이 관통 형성되며 외주를 따라 상기 제1 포트 내에 압입되어 체결되는 리브가 돌출되는 정류판; 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 간의 냉매 유동이 가능하게 형성되는 냉매 유로; 및 상기 밸브 본체의 상단부에 배치되고 상기 밸브 본체 내부에서 유동하는 냉매의 온도에 따라 상기 냉매 유로 상의 개도를 제어하는 구동부; 를 포함하는 차량 공기조화장치용 팽창밸브를 제공한다.

상기 정류홀의 직경 하단부는 상기 제1 포트의 안쪽 포트의 하단부와 일치할 수 있다.

상기 정류홀의 직경은 상기 정류판 직경의 0.3 내지 0.6 일 수 있다.

상기 정류판은 프레스 가공에 의해 제작될 수 있다.

상기 구동부는, 상기 냉매 유로 상에 배치되어 상기 냉매 유로의 개폐를 단속하는 볼과, 상기 볼의 하부에서 상기 볼을 안정적으로 받쳐주는 볼시트와, 상기 볼시트의 하부에서 상기 볼에 대하여 탄성력을 인가하는 스프링과, 내측으로 냉매의 온도에 따라 수축 및 팽창하는 동작 가스를 저장하는 공간을 제공하는 감온실과, 상기 감온실의 하부에 장착되고 상기 동작 가스의 수축 및 팽창에 의해 상하 방향으로 변형되는 다이아프램과, 상기 다이아프램의 밀착 접촉되고 상기 다이아프램의 변형에 따라 변위는 플레이트와, 로드 형태로서, 일단은 상기 플레이트에 접하고 타단은 상기 볼에 연결되어 상기 플레이트의 변위에 연동하여 상하로 동작하는 작동봉과, 원통형상으로 중심축상에 상기 작동봉이 삽입되는 관통홀이 형성되고 상기 제3 포트와 상기 제4 포트의 교차 경로 상에 배치되는 작동봉 커버를 포함할 수 있다.

상기 작동봉 커버는 냉매유로의 개도를 조절할 수 있는 형상을 가질 수 있다

상기 작동봉 커버는 플라스틱을 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 밸브 본체 내부의 냉매 통로 상에 정류판을 배치하여 냉매 통로의 일부가 머플러 역할을 수행하여 냉매 유로 상에서의 소음 발생이 저감될 수 있도록 한다.

또한, 밸브 본체 내부에서 상하로 동작하는 작동봉 상에 커버를 배치하여 작동봉의 미세 진동을 방지하여 소음이 저감될 수 있도록 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 팽창밸브의 내부 구성의 일 예를 나타내는 부분절개사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 팽창밸브와 그 연결 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선의 선단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 팽창밸브의 내부 구성을 나타내는 부분절개 사시도이다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 작동봉 커버의 구성의 일 예를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명에서 사용하는 정류판의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 제1 포트 상의 정류판 배치 상태의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7의 AA 부분의 상세도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 소음 저감 효과를 나타내는 그래프이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 팽창밸브와 그 연결 상태를 나타내는 사시도이다.

우선 팽창밸브와 냉방장치에 대하여 알아보기로 한다.

팽창밸브는 응축기로부터 유입되는 냉매를 교축시켜서 증발기에 공급하고, 증발기로부터 유입되어 압축기로 유출되는 냉매에 의하여 개도가 제어되는 것으로서, 차량의 공기조화장치에서 교축 및 개도 제어의 기능을 수행한다.

팽창밸브가 설치된 냉방장치의 작동을 살펴보면, 압축기로 유입된 냉매는 압축기에서 고온 고압의 상태로 압축된 후, 응축기에서 응축된다. 응축된 냉매는 팽창밸브에서 교축된 후, 증발기에서 증발한다. 증발된 기체는 팽창밸브로 유입되어 팽창밸브의 개도를 제어하는데 이용된 후, 다시 압축기로 유입된다. 증발기에서 유출되는 냉매가 모두 팽창밸브로 유입되도록 구성되지만, 증발기로부터 일부 냉매가 바이패스되어 팽창밸브로 유입될 수도 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 공기조화장치용 팽창밸브(100)는 밸브 본체(110), 제1 플랜지(121), 제2 플랜지(131), 응축기 출구배관(132), 압축기 입구배관(134), 증발기 입구배관(123), 증발기 출구배관(124)을 포함한다.

밸브 본체(110)는 직육면체 형태로 제작된다. 밸브 본체(110)는 알루미늄과 같은 금속 재질을 직육면체 형태로 절삭 가공하여 제작할 수 있다. 이때, 밸브 본체(110)의 가로, 세로, 높이는 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

밸브 본체(110)의 상단부에는 구동부(170)가 배치된다. 구동부(170)의 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

밸브 본체(110)는 주위를 따라 형성되는 제1 내지 제5 측면(120, 130, 140, 150, 160)을 포함한다.

제1 측면(120)과 제4 측면(150)은 평면 형태로서 밸브 본체(110)의 제작 시 압출 가공 또는 절삭 가공에 의해 형성된다. 제1 측면(120) 상에는 증발기 입구 배관(123)과 증발기 출구 배관(124)이 각각 삽입될 수 있도록 제1 및 제4 포트(112, 115)가 상하로 형성된다. 이때, 제1 포트(112)는 제4 포트(115) 보다 낮은 위치에 형성된다. 제1 및 제4 포트(112, 115)는 드릴링(Drilling)에 의해 형성될 수 있다.

이때, 증발기 입구 배관(123)과 증발기 출구 배관(124)의 삽입 상태 유지를 용이하게 하기 위해 제1 플랜지(121)가 사용된다. 제1 플랜지(121)는 양단이 라운드 형성된 직육면체 형태로서, 증발기 입구 배관(123)과 증발기 출구 배관(124)이 통과할 수 있도록 한 쌍의 홀이 평행하게 형성된다.

제1 플랜지(121)는 밸브 본체(110)의 제1 측면(120)에 볼트 연결될 수 있다.

제3 측면(130)과 제5 측면(160)은 평면 형태로서, 밸브 본체(110)의 제작 시 압출 가공 또는 절삭 가공에 의해 형성된다. 제3 측면(130) 상에는 응축기 출구배관(132)과 압축기 입구배관(134)이 각각 삽입될 수 있도록 제2 포트 및 제3 포트(113, 114)가 상하로 형성된다. 이때, 제2 포트(113)는 제3 포트(114) 보다 낮은 위치에 형성된다. 제2 포트 및 제3 포트(113, 114)는 드릴링(Drilling)에 의해 형성될 수 있다.

이때, 응축기 출구배관(132)과 압축기 입구배관(134)의 삽입 상태 유지를 용이하게 하기 위해 제2 플랜지(131)가 사용된다. 제2 플랜지(131)는 양단이 라운드 형성된 직육면체 형태로서, 응축기 출구배관(132)과 압축기 입구배관(134)이 통과할 수 있도록 한 쌍의 홀이 평행하게 형성된다.

제2 플랜지(131)는 밸브 본체(110)의 제3 측면(130)에 볼트 연결될 수 있다.

제2 측면(140)은 평면 형태로서, 직육면체 형태의 밸브 본체(110)가 포함하는 제1 측면(120)과 제3 측면(130) 사이의 모서리, 즉 제1 측면(120)과 제3 측면(130)이 서로 맞닿는 모서리 부분에 대한 압출 가공 또는 절삭 가공에 의해 형성된다. 여기서, 압출 가공 또는 절삭 가공의 정도는 밸브 본체(110) 내부의 유로가 노출되지 않고, 밸브 본체(110)의 내구성에 영향을 주지 않는 범위에서 제2 측면(140)의 폭이 가능한 크게 형성되는 정도인 것이 바람직하다. 또한, 제1 플랜지(121)의 측면 모서리부와 제2 플랜지(131)의 측면 모서리부는 제2 측면(140)의 폭을 넘지 않는 크기를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 밸브 본체(110)의 상부 모서리와 하부 모서리에 대하여도 압출 가공 또는 절삭 가공이 수행된다.

밸브 본체(110)는 육면체 형태이므로, 밸브 본체(110)의 상부와 하부는 각각 4개의 모서리를 포함한다. 이때, 밸브 본체(110)의 상부 모서리 중 일 측 모서리에 대하여 압출 가공 또는 절삭 가공이 수행되어 제1 절삭부(116)를 형성하고, 밸브 본체(110)의 하부 모서리 중 서로 평행한 2개의 모서리에 대하여 압출 가공 또는 절삭 가공이 수행되어, 제2 절삭부(117)를 형성한다. 이때, 밸브 본체(110)의 상부 모서리와 하부 모서리는 서로 평행한 것이 바람직하다.

제1 절삭부(116)와 제2 절삭부(117)의 폭은 밸브 본체(110) 내부의 유로가 노출되지 않고, 밸브 본체(110)의 내구성에 영향을 주지 않는 범위에서 가능한 크게 설정되는 것이 바람직하다.

제1 절삭부(116)와 제2 절삭부(117)의 형성에 의해 밸브 본체(110)의 전체적인 무게 절감이 이루어질 수 있다.

여기서, 제2 측면(140)은 평면 형태로 이루어지지만, 제1 절삭부(116)와 제2 절삭부(117)는 소정의 곡면 형태로 이루어질 수 도 있다. 이외에도 제2 측면(140) 및 제1 절삭부(116)와 제2 절삭부(117)는 사용자의 필요에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 절삭부(116)와 제2 절삭부(117)의 형성 개수는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다.

그리고, 냉방장치의 장착 위치에 따라 밸브 본체(110)의 제5 측면(160)에 제2 플랜지(131)가 연결될 수 있으며, 제2 측면(140)은 제1 측면(120)과 제5 측면(160) 사이의 모서리, 즉 제1 측면(120)과 제5 측면(160)이 서로 맞닿는 부분에 대한 압출 가공 또는 절삭가공에 의해 형성될 수도 있다.

도 3은 도 2의 A-A선의 선단면도로서, 증발기 출구 배관(124)이 삽입되는 제4 포트(115)와 압축기 입구배관(134)이 삽입되는 제3 포트(114)의 상관관계를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 제3 포트(114)와 제4 포트(115)는 서로 교차하는 형태로 형성됨을 알 수 있다. 도면에 의하면, 제3 포트(114)와 제4 포트(115)는 서로 직교하지만, 사용자의 필요에 따라 교차 각도는 변경될 수 있다.

여기서, 제4 포트(115)의 최내측 단부는 드릴링 작업 시 사용하는 드릴(Drill)의 날끝각에 의해 소음 저감홈(119)이 형성된다. 이 부분은 제4 포트(115)로 유입되는 냉매가 먼저 충돌된 후, 제3 포트(114)를 통해 안정적으로 유출되도록 한다. 따라서, 냉매 유동에 따른 소음을 저감할 수 있다.

상기와 같은 홈 형태(119)가 제4 포트(115)의 내측벽에 형성되는 것을 방지하기 위해, 제4 포트(115)는 제3 포트(114)의 형성 작업 이후에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제3 포트(114)의 형성 시, 제3 포트(114)의 최 내측 단부는 제4 포트(115)에 의해 커버되도록 하는 것이 바람직하다.

도 3에서 미설명된 도면부호 118은 밸브 본체에 커버를 고정하기 위해 사용되는 스터드 볼트이다.

도 4는 본 발명에 따른 팽창밸브의 내부 구성을 나타내는 부분절개 사시도이다.

도 4를 참조하면, 밸브 본체(110)의 상부에는 구동부(170)가 배치된다.

구동부(170)는 외부에서 유입되는 냉매에 의하여 내부에 유체가 충진되도록 감온실(175)을 가지며, 상기 외부에서 유입되는 냉매에 의하여 상기 유체의 팽창과 수축에 따라 상하 방향으로 변위되는 다이아프램(176)과 플레이트(177)의 변위량에 따라 축방향으로 왕복 운동하는 작동봉(180)에 의하여 내부에 배치되는 볼(172)을 동작시키며, 제1 냉매 유로(171)의 개도를 조절한다.

구동부(170)는 볼(172), 감온실(175), 다이아프램(176), 플레이트(177), 커버(178), 작동봉(180) 및 작동봉 커버(182)를 포함한다. 구동부(170)가 포함하는 구성 요소에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

볼(172)은 제1 포트(112)와 제2 포트(113)를 연통하는 제1 냉매 유로(171) 상에 배치되어 제1 냉매 유로(171)의 개도를 제어한다. 볼(172)은 소정의 직경을 갖는 볼(ball) 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 볼(172)의 하부에는 볼(172)을 안정적으로 받쳐주기 위한 볼시트(173)가 배치되며, 볼시트(173)의 하부에는 볼(172)에 대하여 탄성력을 인가하는 스프링(174)이 안정적으로 장착되는 구조를 갖는다. 볼(172)의 이동은 후술하는 작동봉(180)에 의해 이루어진다.

감온실(175)은 소정의 크기와 형태로 이루어지고, 밸브 본체(110)의 상부에 배치된다. 감온실(175)의 형태는 사용자의 필요에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

감온실(175)의 내부에는 소정의 가스가 저장되는 공간을 제공한다. 감온실(175)은 제4 포트(115)로 유입되는 냉매의 온도를 전달받는다. 여기서, 온도전달은 플레이트(177)와 작동봉(180)에 의해 이루어질 수 있다. 작동봉(180)은 유입된 냉매의 온도를 상측의 플레이트(177)로 전달할 수 있다.

감온실(175)의 내부에 저장되는 가스는 냉매와 동일하거나 또는 냉매와 유사한 성질을 갖는 것이 바람직하다. 가스는 감온실(175)에 전달된 냉매 온도에 따라 팽창 또는 수축한다. 특히, 제4 포트(115)로 유입되는 냉매 온도가 과열된 상태이면 급속히 팽창하고, 냉매 온도가 지나치게 감열된 상태이면 급속히 수축한다.

다이아프램(176)은 가스가 팽창되면 하부로 변형되고, 가스가 수축되면 상부로 변형된다. 다이아프램(176)과 밀착 접촉된 플레이트(177)는 다이아프램(176)의 팽창과 수축에 따라 함께 상하 방향으로 변위되어 플레이트(177)의 하단부에 밀착된 작동봉(180)을 축방향으로 왕복 운동시킨다.

작동봉(180)은 소정의 길이와 직경을 갖는 로드 형태로서, 일단은 플레이트(177)의 하부면에 접하고, 타단은 볼(172)의 상단에 접한다. 작동봉(180)은 밸브 본체(110)의 중심축상에 배치되는 것이 바람직하다.

따라서, 작동봉(180)은 다이아프램(176)의 상, 하 변형에 따라 동시에 상, 하로 축방향운동하는 플레이트(177)에 의해서 볼(172)을 운동시킨다. 즉, 감온실(175) 내부의 가스가 팽창하면 다이아프램(176)의 하부 변형에 따라 함께 움직이는 플레이트(177)가 작동봉(180)을 하부로 이동하게 하여 볼(172)에 의해 폐쇄되어 있는 제1 냉매 유로(171)가 개방되며 냉매의 공급이 이루어진다.

또한, 감온실(175) 내부의 가스가 수축하면, 다이아프램(176)의 상부 변형에 따라 볼(172)이 원위치로 복귀하며 작동봉(180)이 상부로 이동하여 제1 냉매 유로(171)가 폐쇄되도록 한다. 이때, 스프링(174)은 볼(172)의 원상 복귀를 용이하게 한다.

작동봉(180) 상에는 작동봉 커버(182)가 배치된다. 도 5는 본 발명에서 사용하는 작동봉 커버의 구성의 일 예를 나타내는 사시도로서, 도 5를 참조하면 작동봉 커버(182)는 소정의 길이와 직경을 갖는 원통 형상으로서, 중심축상으로는 작동봉(180)이 통과할 수 있도록 관통홀(183)이 형성된다. 관통홀(183)의 내주면은 작동봉(180)의 외주면과 밀착되도록 하여, 작동봉(180)이 상하로 이동할 때 작동봉(180)이 진동하는 것을 방지할 수 있다.

작동봉 커버(182)는 제3 포트(114)와 제4 포트(115)의 교차 지점 상에 고정 배치되는 것이 바람직하다.

작동봉 커버(182)는 제4 포트(115)로 유입되는 냉매가 작동봉(180)에 직접 접촉하는 것을 막기 때문에 작동봉(180)을 통하여 플레이트(177)로 전달되는 열전도를 조절하고, 또한 작동봉 커버(182)로 인하여 유입 냉매가 플레이트(177)와 접하도록 하는 제1 냉매 유로(191)가 종래에 비하여 좁아져서 이를 통하여 플레이트(177)로 전달되는 냉매의 열전도가 조절된다. 따라서, 감온실(175) 내부의 가스가 제4 포트(115)로 유입되는 냉매 온도에 따라 너무 급격하게 팽창하고 수축하여 작동봉(180)의 작동 민감도를 다소 낮게하여 작동봉(180)의 작동으로 인하여 생기는 작동봉(180)의 미세 진동을 방지하여 볼(172)과의 마찰로 생기는 소음도 줄일 수 있다. 여기서, 소음개선효과는 후술하는 도 9의 파란색선에 의해 나타남을 알 수 있다.

한편, 정류판(200)은 제1 포트(112)의 내측으로 배치된다.

도 6은 본 발명에서 사용하는 정류판의 구성의 일 예를 나타내는 사시도로서, 도 6을 참조하면, 정류판(200)은 소정의 직경을 갖는 원형 판 형태로서, 제1 포트(112)의 내측 소정 위치에 배치된다. 정류판(200)은 제1 포트(112)의 안쪽 포트(111)를 통한 냉매의 유동이 일시적으로 멈추도록 하여 제1 포트(112) 상에 챔버가 배치되는 효과를 얻을 수 있도록 한다. 정류판(200) 상에는 소정의 직경을 갖는 정류홀(202)이 관통 형성되어, 제1 포트(112)를 통한 냉매의 유동이 이루어질 수 있도록 한다.

정류홀(202)의 직경은 정류판(200) 직경의 0.3 내지 0.6 인 것이 바람직하다.

이때, 챔버 배치의 효과를 보다 향상시키기 위해 정류홀(202)의 직경 하단부는 제1 포트(112)의 안쪽 포트(111)의 하단부와 일치하게 한다.

도 7은 제1 포트(112) 상의 정류판(200) 배치 상태의 일 예를 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7의 AA 부분의 상세도면으로서, 제1 포트(112) 상에 정류홀(202)이 형성된 정류판(200)이 배치되면, 정류판(200)의 리브(201)는 정류판(200)이 제1 포트(112) 내에 압입되어 체결되도록 한다. 정류판(200)에 의한 칸막이 역할에 의해 제1 포트(112) 상의 소정 위치(예를 들어 도 7의 A 부분)가 소음기의 챔버 역할을 수행하여 소음이 저감되도록 한다. 여기서, 소음 개선 효과는 후술하는 도 9의 분홍색선에 의해 나타남을 알 수 있다.

도 9는 본 발명에 의한 소음 저감 효과를 나타내는 그래프로서, 본 발명에 의한 팽창 밸브의 소음 정도(a)가 종래의 기술에 의한 팽창밸브의 소음 정도(b)보다 낮은 것을 나타낸다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 밸브 본체 내부의 냉매 통로 상에 정류판을 배치하여 냉매 통로의 일부가 머플러 역할을 수행하여 냉매 유로 상에서의 소음 발생이 저감될 수 있도록 하고, 밸브 본체 내부에서 상하로 동작하는 작동봉 상에 커버를 배치하여 작동봉의 미세 진동을 방지하여 소음이 저감될 수 있도록 한다.

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

100: 팽창밸브 110: 밸브 본체
111: 안쪽 포트 112: 제1 포트
113: 제2 포트 114: 제3 포트
115: 제4 포트 119: 홈 형태
120: 제1 측면 130: 제3 측면
140: 제2 측면 150: 제4 측면
160: 제5 측면 170: 구동부
171, 191: 제1 및 제2 냉매 유로
172: 볼
173: 볼시트 174: 스프링
175: 감온실 176: 다이아프램
177: 플레이트 180: 작동봉
182: 작동봉 커버 200: 정류판

Claims

증발기용 배관 플랜지가 연결되는 제1 측면, 에어컨용 배관 플랜지가 연결되는 제3 측면, 상기 제1 측면과 상기 제3 측면 사이에 배치되는 제2 측면, 상기 제1 측면에 대향하는 제4 측면, 상기 제3 측면에 대향하는 제5 측면, 상기 제1 측면에 형성되는 제1 포트, 최내측 단부에는 소음 저감홈이 형성되며, 상기 제1 측면에서 상기 제1 포트보다 상부에 형성되는 제4 포트, 상기 제3 측면에 상하로 형성되는 제2 및 제3 포트를 구비하는 직육면체 형태의 밸브 본체;
상기 제1 포트의 내측으로 배치되고, 직경 하단부가 상기 제1 포트의 안쪽 포트의 하단부와 일치하며, 냉매가 통과하는 정류홀이 관통 형성되며, 외주를 따라 상기 제1 포트 내에 압입되어 체결되는 리브가 돌출되고, 중심에서 이격된 위치에 상기 정류홀의 중심이 배치되는 정류판;
상기 제1 포트와 상기 제2 포트 간의 상기 냉매 유동이 가능하게 형성되는 제1 냉매 유로; 및
상기 제1 냉매 유로 상에 배치되어 상기 제1 냉매 유로의 개폐를 단속하는 볼과, 상기 볼의 하부에서 상기 볼을 안정적으로 받쳐주는 볼시트와, 상기 볼시트의 하부에서 상기 볼에 대하여 탄성력을 인가하는 스프링과, 상기 밸브 본체의 상부에 배치되고, 내측으로는 상기 제4 포트를 통해 유입된 상기 냉매의 온도에 따라 수축 및 팽창하는 동작 가스를 저장하는 공간을 제공하는 감온실과, 상기 감온실과 상기 밸브 본체 사이에 장착되고 상기 동작 가스의 수축 및 팽창에 의해 상하 방향으로 변형되는 다이아프램과, 상기 다이아프램의 하부에서 상기 다이아프램에 밀착 접촉되고 상기 다이아프램의 변형에 따라 변위되는 플레이트와, 상기 밸브 본체의 상부에 일정 직경으로 형성되어, 상기 제4 포트를 통해 유입된 상기 냉매의 온도가 상기 플레이트로 전달되도록 하는 제2 냉매 유로와, 일단은 상기 플레이트에 접하고 타단은 상기 볼에 연결되는 로드 형태로서, 상기 밸브 본체의 상부에 형성되어 상기 제4 포트를 통해 유입된 상기 냉매의 온도를 상기 플레이트를 통해 상기 감온실로 전달하고, 상기 감온실의 동작 가스에 의해 발생되는 상기 플레이트의 변위에 연동하여 상하로 동작하는 작동봉과, 상기 제2 냉매 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는 원통형상으로 상기 제2 냉매 유로의 중앙에 배치되어 중심축상에 상기 작동봉이 삽입된 후 이동하는 관통홀이 형성되고, 상기 제3 포트와 상기 제4 포트의 교차 경로 상에 고정 배치되어 원주 둘레를 통해 상기 플레이트로 전달되는 상기 냉매의 열전도를 조절하여 상기 냉매유로의 개도가 조절되도록 하고 상기 작동봉의 미세 진동을 방지하여 상기 작동봉과 상기 볼의 마찰로 생기는 소음을 방지하는 작동봉 커버를 포함하고, 상기 밸브 본체 내부에서 유동하는 상기 냉매의 온도에 따라 상기 제1 냉매 유로의 개도를 제어하는 구동부; 를 포함하는 차량 공기조화장치용 팽창밸브.
삭제
제1항에 있어서,
상기 정류홀의 직경은 상기 정류판 직경의 0.3 내지 0.6 인 차량 공기조화장치용 팽창밸브.
제1항에 있어서,
상기 정류판은 프레스 가공에 의해 제작되는 차량 공기조화장치용 팽창밸브.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 작동봉 커버는 플라스틱을 포함하는 차량 공기조화장치용 팽창밸브.