KR102512686B1 - 미세 유량 제어 밸브 - Google Patents

미세 유량 제어 밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR102512686B1
KR102512686B1 KR1020210087736A KR20210087736A KR102512686B1 KR 102512686 B1 KR102512686 B1 KR 102512686B1 KR 1020210087736 A KR1020210087736 A KR 1020210087736A KR 20210087736 A KR20210087736 A KR 20210087736A KR 102512686 B1 KR102512686 B1 KR 102512686B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output port
valve
valve plate
valve body
hole
Prior art date
Application number
KR1020210087736A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230007585A (ko
Inventor
박장식
홍태호
모상남
이찬얼
김성환
전승민
최부용
Original Assignee
동일기계공업 주식회사
동일테크윈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동일기계공업 주식회사, 동일테크윈 주식회사 filed Critical 동일기계공업 주식회사
Priority to KR1020210087736A priority Critical patent/KR102512686B1/ko
Publication of KR20230007585A publication Critical patent/KR20230007585A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102512686B1 publication Critical patent/KR102512686B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/34Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • F25B41/35Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators by rotary motors, e.g. by stepping motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00485Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves

Abstract

본 발명은 미세 유량 제어 밸브에 관한 것으로서, 특히, 냉매를 포함한 유체의 유량을 미세 조절 가능한 밸브에 있어서 출력 포트에 밸브 플레이트의 조립 시 방향성을 부여하여 정밀도 높은 조립을 도모하면서 출력 포트 주변에 높은 기밀성을 부여하기 위한 것으로서, 블록 형상으로 이루어져, 유체가 유입되는 입력 포트(110)와, 유체가 배출되는 출력 포트(120)와, 입력 포트(110)와 출력 포트(120)를 연통시키는 유로가 내부에 형성된 밸브바디(100)와; 출력 포트(120)의 입구측 내주면에 전체 길이의 일부가 매립되는 기밀 파이프(200)와; 출력 포트(120)에 연통하는 통공(311)이 형성된 판재로 이루어져, 기밀 파이프(200)의 입구 측 끝단을 수용하는 위치 규제 홈(312)이 음각 형성되어 밸브바디(100)의 출력 포트(120)와 통공(311)의 정렬이 가능하며 밸브바디(100)에 회전 불가하게 고정되는 밸브 플레이트(310)와; 축방향으로 배출구(321)가 관통 형성된 원판 형상으로 이루어지며, 밸브 플레이트(310)에 적층되어, 회전에 따라 통공(311)에 대한 배출구(321)의 상대 위치를 변화시키는 회전 밸브부재(320)를 포함하여, 조립 정확성 및 생산성을 향상시키는 한편, 밸브에 대한 동작 정확성 및 제품 경쟁력을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

미세 유량 제어 밸브{Micro flow rate control valve}
본 발명은 미세 유량 제어 밸브에 관한 것으로서 특히, 냉매를 포함한 유체의 유량을 미세 조절 가능한 밸브에 있어서 출력 포트에 밸브 플레이트의 조립 시 방향성을 부여하여 정밀도 높은 조립을 도모하면서 출력 포트 주변에 높은 기밀성을 부여하기 위한 것으로써, 조립 정확성 및 생산성을 향상시키는 한편, 밸브에 대한 동작 정확성 및 제품 경쟁력을 극대화시킬 수 있는 것이다.
일반적으로 냉동 사이클은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 그리고 증발기를 포함하여 구성되며, 냉매를 순환시킴으로써 냉장고의 냉장이나 냉동 혹은 냉방용 공조기의 냉방 등에 널리 사용되고 있다.
여기에서 냉동 사이클을 구성하는 팽창밸브는 응축기에서 응축 액화된 고온·고압의 액체 냉매를 교축 작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해 주는 밸브로서, 증발기에서 충분한 열을 흡수할 수 있는 적정한 냉매의 유량을 조절 공급하는 역할을 하게 된다.
최근에는 이러한 냉동 사이클을 개선하여 냉매를 정방향은 물론 역방향으로 순환시키는 히트펌프 시스템을 구성함으로써, 다양한 장치의 열원으로도 사용하고 있는 실정이다.
이러한 히트펌프 시스템에 있어서는 냉매의 유로를 절환 제어하기 위하여 사방밸브를 필요로 한다.
게다가, 이 히트펌프 시스템에 일정 유량의 단순한 팽창밸브를 마련할 경우, 조건에 따라 냉매가 이 팽창밸브를 우회할 수 있도록 바이패스 유로를 형성하고, 이 바이패스 유로를 개폐 제어하기 위한 추가적인 밸브도 필요하게 된다.
그 결과, 히트펌프 시스템은, 사방밸브 및 팽창밸브는 물론, 이 팽창밸브의 바이패스 유로에 대한 개폐밸브도 구비되어야만 하기 때문에, 제조 단가의 상승을 초래할 뿐 아니라 냉매의 순환 관로가 복잡해지고 제어에 어려움이 발생한다는 문제점이 있었다.
이에 본 출원인은 밸브 플레이트 상에 적층 위치하는 회전 밸브부재의 회전에 따라 유로 절환 및 미세 유량 제어가 가능한 밸브를 개발해왔다.
하지만, 종래의 밸브에 있어서는 밸브바디에 형성된 출력 포트에 밸브 플레이트의 통공이 정확하게 상하 정렬되도록 조립하는 데에는 많은 어려움이 있었다.
보다 상세하게는, 밸브 플레이트를 밸브바디에 압입하여 조립할 때, 출력 포트에 밸브 플레이트의 통공이 정확하게 정렬된 상태를 유지하여 압입 조립되어야 하지만, 압입 시 밸브 플레이트의 회전을 규제하기 위한 수단이 없었다.
그 결과, 밸브 플레이트의 압입 조립 시, 밸브바디 상에서 밸브 플레이트가 스스로 회전하게 됨으로써, 출력 포트와 통공의 정렬이 정확하게 이루어지기 어려운 것이었다.
게다가, 출력 포트와 밸브 플레이트의 사이에서 기밀을 유지하기 어렵기 때문에 냉매의 누설이 발생하게 됨으로써, 냉매에 대한 정밀도 높은 제어를 실현하기도 어렵다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.
국내 공개특허공보 제2011-0043208호 국내 등록특허공보 제10-0835259호 국내 등록특허공보 제10-0441058호
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 냉매를 포함한 유체의 미세 유량을 제어하는 밸브를 개선하여 밸브 플레이트의 조립 시 오조립을 방지할 수 있음으로써 밸브에 대한 조립 정확성 및 생산성을 향상시키는 한편, 출력 포트 주변에 높은 기밀성을 부여할 수 있어 밸브에 대한 동작 정확성 및 제품 경쟁력을 극대화시킬 수 있도록 하는 미세 유량 제어 밸브를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은, 블록 형상으로 이루어져, 유체가 유입되는 입력 포트와, 유체가 배출되는 출력 포트와, 상기 입력 포트와 상기 출력 포트를 연통시키는 유로가 내부에 형성된 밸브바디와; 상기 출력 포트의 입구측 내주면에 전체 길이의 일부가 매립되는 기밀 파이프와; 상기 출력 포트에 연통하는 통공이 형성된 판재로 이루어져, 상기 기밀 파이프의 입구 측 끝단을 수용하는 위치 규제 홈이 음각 형성되어 상기 밸브바디의 출력 포트와 상기 통공의 정렬이 가능하며 상기 밸브바디에 회전 불가하게 고정되는 밸브 플레이트와; 축방향으로 배출구가 관통 형성된 원판 형상으로 이루어지며, 상기 밸브 플레이트에 적층되어, 회전에 따라 상기 통공에 대한 상기 배출구의 상대 위치를 변화시키는 회전 밸브부재를 포함함으로써 달성된다.
이때, 본 발명에 있어서, 상기 기밀 파이프의 외주에는 씰링이 마련되어, 상기 기밀 파이프의 외주면과 상기 밸브 플레이트 및 상기 밸브바디 사이에서 가압된 상태로 기밀을 유지하는 것이 좋다.
게다가, 본 발명에 있어서, 상기 회전 밸브부재에는, 중심이 잘린 부채꼴 형상의 배출구와, 상기 배출구와 연결되도록 외주 측에 위치하여 소정의 반경방향 폭을 가지고 원주방향을 따라 연장되는 팽창 리세스가 형성되는 것이 양호하다.
추가로, 본 발명에 있어서, 상기 회전 밸브부재는 상기 밸브 플레이트에 밀착되도록 탄성체에 의해 탄력적으로 가압되는 것이 양호할 것이다.
그리고, 본 발명에 있어서, 상기 밸브바디의 출력 포트는 둘 이상이 형성되고; 상기 밸브 플레이트에는 상기 출력 포트들에 대응하는 둘 이상의 통공이 형성되어; 상기 회전 밸브부재의 회전에 따라 둘 이상의 출력 포트 중 어느 하나로 유체를 출력시키는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 냉매를 포함한 유체의 미세 유량을 제어하는 밸브를 개선하여 밸브 플레이트의 조립 시 오조립을 방지할 수 있음으로써 밸브에 대한 조립 정확성 및 생산성을 향상시키는 한편, 출력 포트 주변에 높은 기밀성을 부여할 수 있어 밸브에 대한 동작 정확성 및 제품 경쟁력을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예를 도시하는 단면도,
도 2는 도 1의 A부분에 대한 확대도,
도 3은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 기밀 파이프를 도시하는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 밸브 플레이트를 도시하는 도,
도 5는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 회전 밸브부재를 도시하는 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 밸브 플레이트에 적층된 회전 밸브부재의 회전을 도시하는 평면도,
도 7은 도 2의 B부분에 대한 확대도,
도 8은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 회전 밸브부재의 다른 예를 도시하는 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 밸브 플레이트에 적층된 다른 예의 회전 밸브부재의 회전을 도시하는 평면도,
도 10은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예를 도시하는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 밸브 플레이트를 도시하는 도,
도 12는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트 및 제2 출력 포트 모두가 폐쇄된 상태를 도시하는 도,
도 13은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트에서 냉매의 팽창이 이루어지고 제2 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도,
도 14는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트가 완전 개방되고 제2 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도,
도 15는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트 및 제2 출력 포트 모두가 폐쇄된 상태를 도시하는 도,
도 16은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제2 출력 포트에서 냉매의 팽창이 이루어지고 제1 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도,
도 17은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제2 출력 포트가 완전 개방되고 제1 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도.
도 1은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예를 도시하는 단면도이며, 도 2는 도 1의 A부분에 대한 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 기밀 파이프를 도시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 밸브 플레이트를 도시하는 도로서, 도 4의 (a)는 평면도이고, 도 4의 (b)는 저면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 회전 밸브부재를 도시하는 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 밸브 플레이트에 적층된 회전 밸브부재의 회전을 도시하는 평면도로서, 도 6의 (a)는 출력 포트가 폐쇄된 상태를 나타내며, 도 6의 (b)는 출력 포트로 일부 개방된 상태를 나타내고, 도 6의 (c)는 출력 포트가 완전 개방된 상태를 나타낸다.
도 7은 도 2의 B부분에 대한 확대도이며, 도 8은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 회전 밸브부재의 다른 예를 도시하는 평면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서 밸브 플레이트에 적층된 다른 예의 회전 밸브부재의 회전을 도시하는 평면도로서, 도 9의 (a)는 출력 포트가 폐쇄된 상태를 나타내며, 도 9의 (b)는 출력 포트에서 냉매의 팽창이 이루어지는 상태를 나타내고, 도 9의 (c)는 출력 포트가 완전 개방된 상태를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예를 도시하는 단면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 밸브 플레이트를 도시하는 도로서, 도 11의 (a)는 평면도이고, 도 11의 (b)는 저면 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트 및 제2 출력 포트 모두가 폐쇄된 상태를 도시하는 도로서, 도 12의 (a)는 평면도이며, 도 12의 (b)는 도 12의 (a)의 E-E선의 단면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트에서 냉매의 팽창이 이루어지고 제2 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도로서, 도 13의 (a)는 평면도이며, 도 13의 (b)는 도 13의 (a)의 F-F선의 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트가 완전 개방되고 제2 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도로서, 도 14의 (a)는 평면도이며, 도 14의 (b)는 도 14의 (a)의 G-G선의 단면도이고, 도 15는 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제1 출력 포트 및 제2 출력 포트 모두가 폐쇄된 상태를 도시하는 도로서, 도 15의 (a)는 평면도이며, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 H-H선의 단면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제2 출력 포트에서 냉매의 팽창이 이루어지고 제1 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도로서, 도 16의 (a)는 평면도이며, 도 16의 (b)는 도 16의 (a)의 I-I선의 단면도이고, 도 17은 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예에 있어서 제2 출력 포트가 완전 개방되고 제1 출력 포트가 폐쇄된 상태를 도시하는 도로서, 도 17의 (a)는 평면도이며, 도 17의 (b)는 도 17의 (a)의 J-J선의 단면도이다.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 미세 유량 제어 밸브는 냉매를 포함한 유체의 미세 유량을 제어하는 밸브를 개선하여 밸브 플레이트의 조립 시 오조립을 방지할 수 있음으로써 밸브에 대한 조립 정확성 및 생산성을 향상시키는 한편, 출력 포트 주변에 높은 기밀성을 부여할 수 있어 밸브에 대한 동작 정확성 및 제품 경쟁력을 극대화시킬 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 미세 유량 제어 밸브는 도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 블록 형상으로 이루어져, 유체가 유입되는 입력 포트(110)와, 유체가 배출되는 출력 포트(120)와, 상기 입력 포트(110)와 상기 출력 포트(120)를 연통시키는 유로가 내부에 형성된 밸브바디(100)와; 상기 출력 포트(120)의 입구측 내주면에 전체 길이의 일부가 매립되는 기밀 파이프(200)와; 상기 출력 포트(120)에 연통하는 통공(311)이 형성된 판재로 이루어져, 상기 기밀 파이프(200)의 입구 측 끝단을 수용하는 위치 규제 홈(312)이 음각 형성되어 상기 밸브바디(100)의 출력 포트(120)와 상기 통공(311)의 정렬이 가능하며 상기 밸브바디(100)에 회전 불가하게 고정되는 밸브 플레이트(310)와; 축방향으로 배출구(321)가 관통 형성된 원판 형상으로 이루어지며, 상기 밸브 플레이트(310)에 적층되어, 회전에 따라 상기 통공(311)에 대한 상기 배출구(321)의 상대 위치를 변화시키는 회전 밸브부재(320)를 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브는 기본적으로, 밸브바디(100), 기밀 파이프(200), 밸브 플레이트(310), 그리고 회전 밸브부재(320)를 구비하고 있다.
우선, 본 발명의 미세 유량 제어 밸브에 있어서는, 오직 하나의 입력 포트(110)와 오직 하나의 출력 포트(120)를 포함할 수 있지만, 하나의 입력 포트(110)로부터 둘 이상의 출력 포트(120) 중 어느 하나로 유체를 출력시킬 수도 있을 것이다.
따라서, 이하에서는 오직 하나의 입력 포트(110)와 오직 하나의 출력 포트(120)를 포함하는 제1 실시예와, 하나의 입력 포트(110)로부터 둘 이상의 출력 포트(120) 중 어느 하나로 유체를 출력시키는 제2 실시예로 구분하여 설명하기로 한다.
<제1 실시예>
본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예에 있어서, 밸브바디(100)는 기본 골격을 이루는 구성으로, 블록 형상, 바람직하게는 대략 육면체의 블록 형상으로 이루어져 있다.
이때, 상기 밸브바디(100)의 외형에 제한은 없을 것이며, 육면체인 사각기둥을 포함하여, 다각기둥이나 원기둥 형상이어도 양호하다.
이러한 밸브바디(100)에는 유체가 유입되는 입력 포트(110)와 유체가 배출되는 출력 포트(120)가 형성되며, 그 개수 및 형성 위치에 제한은 없지만 제1 실시예에 있어서는 도면상 좌측에 오직 하나의 입력 포트(110)와 도면상 우측에 오직 하나의 출력 포트(120)가 형성된 것으로 이하 설명한다.
이에 따라, 상기 밸브바디(100)의 내부에는 상기 입력 포트(110)와 상기 출력 포트(120)를 연통시키는 유로가 형성되어, 이 유로를 통해 유체, 예를 들어 냉매가 상기 입력 포트(110)로부터 유입되었다가, 상기 출력 포트(120)로 배출될 수 있을 것이다.
여기에서, 입력 포트(110)의 입구란, 상기 밸브바디(100)의 외측에 형성되는 개구를 지칭하며, 입력 포트(110)의 출구란, 상기 밸브바디(100)의 내측에 형성되는 개구를 지칭하는 것이다.
그리고, 출력 포트(120)도 마찬가지로, 상기 출력 포트(120)의 입구란, 밸브바디(100)의 내측에 형성되는 개구를 지칭할 것이며, 상기 출력 포트(120)의 출구란, 밸브바디(100)의 외측에 형성되는 개구를 지칭할 것이다.
이때, 상술한 밸브바디(100)는 하나의 몸체로 이루어질 수 있지만, 성형성이나 조립성 등을 고려하여 다수의 부분으로 분할 제작된 후 하나로 조립되어 구성될 수도 있을 것이다.
제1 실시예에 있어서는, 상기 밸브바디(100)가 하부 몸체(130)와 상부 몸체(140)의 2부분으로 분할하여 제작된 후, 하나로 조립된 밸브바디(100)를 예시하였다.
제1 실시예에 있어서는 하부 몸체(130)에 입력 포트(110) 및 출력 포트(120) 둘 모두가 형성되어 있다.
다음으로, 기밀 파이프(200)는 도 3에 도시한 바와 같이 소정의 직경을 가지고 연장된 파이프 형상의 구성으로서, 강성을 지닌 금속 등의 소재로 제작될 수 있다.
이때, 상기 기밀 파이프(200)는 상술한 밸브바디(100)에 있어서 도 1 및 도 2와 같이 출력 포트(120)의 입구에 마련되며, 상기 기밀 파이프(200)의 내경은 상기 출력 포트(120)의 내경과 대략 일치한다.
따라서, 상기 기밀 파이프(200)의 내주면과 상기 출력 포트(120)의 입구측 내주면은 연결 부위에 단턱이 발생치 않고 매끄러운 하나의 내주면을 형성하게 된다.
이와 같이 밸브바디(100)의 출력 포트(120) 입구 측에 기밀 파이프(200)를 조립할 때에는, 상기 기밀 파이프(200)의 두께에 대응하는 깊이로 상기 출력 포트(120)의 입구 측에 조립홈이 음각 형성되어 있어, 상기 기밀 파이프(200)를 이 조립홈 내에 매립하여 조립할 수 있는 것이다.
이때, 상기 기밀 파이프(200)는 전체 길이의 대략 절반 이상, 도 3에 나타낸 C부분이 상기 밸브바디(100)의 출력 포트(120) 입구 측에 매립되도록 함으로써, 상기 기밀 파이프(200)의 외주면과 상기 밸브바디(100)의 출력 포트(120) 내주면 사이에 확실한 기밀이 유지되도록 하는 것이 바람직할 것이다.
이에 따라, 상기 출력 포트(120)의 입구 측에 매립된 상기 기밀 파이프(200)의 입구 측 상단은 일부가 돌출된 상태를 유지하게 된다.
다음으로, 출력 제어 밸브(300)는 밸브 플레이트(310) 및 회전 밸브부재(320)를 포함하고 있다.
우선, 상기 밸브 플레이트(310)는 도 4에 도시한 바와 같이 소정의 두께를 가진 판재로 제작되는 것으로, 상술한 출력 포트(120)에 대응하는 통공(311)이 두께 방향으로 관통 형성된다.
따라서, 위에서 보았을 때 이 통공(311)이 상기 출력 포트(120)에 연통되도록 수직하게 정렬된 상태로 상기 밸브 플레이트(310)는 상기 밸브바디(100)에 회전 불가하게 조립된다.
이때, 상기 밸브 플레이트(310)에 형성되는 통공(311)은 도시한 바와 같이 원형이어도 좋고, 미도시 하였지만 소정의 반경 방향 폭을 가지고 원주 방향으로 연장된 형상이어도 좋다.
특히, 상기 밸브 플레이트(310)의 저면에는 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 기밀 파이프(200)의 입구측 상단에 대응하는 원통형상의 위치 규제 홈(312)이 음각 형성되어 있다.
이 위치 규제 홈(312)은 상술한 바와 같이 밸브바디(100)로부터 소정 높이 돌출된 상태로 조립되어 있는 기밀 파이프(200)의 상단, 즉, 도 3에 나타낸 D부분에 대응하는 것이다.
이때, 상기 위치 규제 홈(312)의 내경은 상기 기밀 파이프(200)의 외경과 대략 일치하며, 상기 위치 규제 홈(312)의 깊이는 상기 기밀 파이프(200)가 상기 밸브바디(100)로부터 돌출된 높이와 대략 일치할 것이다.
따라서, 밸브바디(100)에 있어서 출력 포트(120)에 기밀 파이프(200)가 매립되어 있는 상태에서, 상기 밸브 플레이트(310)를 조립하고자 할 때, 상기 밸브 플레이트(310)의 위치 규제 홈(312) 내에 상기 기밀 파이프(200)의 상단을 삽입하고, 별도의 압입 장치를 이용하여 상기 밸브 플레이트(310)를 아래로 가압함으로써, 밸브 플레이트(310)를 밸브바디(100)에 압입 조립하는 것이 가능하다.
이러한 밸브 플레이트(310)의 압입 조립 시, 상기 밸브 플레이트(310)의 위치 규제 홈(312) 내에는 그 이전에 밸브바디(100)에 매립되어 있는 기밀 파이프(200)의 돌출된 상단이 들어가 있기 때문에, 압입 조립 중 상기 밸브 플레이트(310)가 스스로 회전하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
그 결과, 밸브 플레이트(310)의 통공(311)이 밸브바디(100)의 출력 포트(120)와 항상 정확하게 정렬된 상태를 유지하면서, 상기 밸브 플레이트(310)를 상기 밸브바디(100)에 압입하여 조립하는 것이 가능해진다.
위에 설명한 바와 같이 상술한 기밀 파이프(200)를 통하여, 밸브 플레이트(310)의 압입 조립 시 밸브 플레이트(310)의 회전을 방지하여 조립 정확도를 높이는 것에 그치지 않고, 상기 기밀 파이프(200)의 외주면이 상기 밸브바디(100) 및 상기 밸브 플레이트(310)에 매립되기 때문에, 부품 상호간의 높은 기밀성을 보유하게 되는 것이다.
마지막으로, 회전 밸브부재(320)는 도 5에 도시한 바와 같이 축방향으로 배출구(321)가 관통 형성된 원판 형상으로 이루어져, 상기 밸브 플레이트(310) 상에 적층되도록 배치된다.
이때, 상기 회전 밸브부재(320)에 형성되는 배출구(321)는 원형으로 형성될 수도 있지만, 도 4와 같이 대략 중심이 잘린 부채꼴 형상으로 형성될 수도 있을 것이다.
이러한 회전 밸브부재(320)는 도 2와 같이, 그 중심에 구동축(800)이 연결되어 있어, 상기 구동축(800)의 회전에 따라 일체로 회전하게 된다.
여기에서, 상기 구동축(800)에 회전력을 전달하기 위하여 도 1과 같이, 예를 들어, 전기적 신호에 따라 구동하는 출구 제어 스텝모터(610)와, 상기 스텝모터(610)의 회전속도를 변속시켜 상술한 구동축(800)에 전달하는 다수의 변속기어(620)를 포함하는 출력측 구동부재(600)가 마련될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 상기 스텝모터(610)에 전기적 신호가 인가되면, 상기 스텝모터(610)가 구동하여 변속기어(620) 및 구동축(800)을 통해 상기 출력 제어 밸브(300)의 회전 밸브부재(320)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있을 것이다.
이때, 상기 스텝모터(610)의 빠른 회전속도를 상기 변속기어(620)가 저속으로 변속시켜 상기 출력 제어 밸브(300)에 전달함으로써, 상기 출력 제어 밸브(300)에 있어서 회전 밸브부재(320)의 회전을 정밀하게 제어하는 것이 좋다.
그 결과, 상기 스텝모터(610)는 상기 출력 제어 밸브(300)에 있어서 회전 밸브부재(320)의 회전을 제어함으로써, 상기 밸브바디(100)로부터 출력 포트(120)를 통해 배출되는 냉매를 제어할 수 있게 된다.
즉, 밸브바디(100)에 고정되어 있는 밸브 플레이트(310) 상에서 상기 회전 밸브부재(320)가 회전하게 되며, 이때, 상기 밸브 플레이트(310)에 형성된 통공(311)과 상기 회전 밸브부재(320)에 형성된 배출구(321)의 중첩되는 단면적에 따라 도 6에 도시한 바와 같이 냉매의 통과 여부나 통과하는 냉매의 유량을 제어할 수 있게 된다.
예를 들어, 도 6의 (a)와 같이, 상기 밸브 플레이트(310)의 통공(311)과 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321)가 전혀 중첩되지 않았을 때, 밸브의 폐쇄 상태가 되며, 도 6의 (c)와 같이 상기 밸브 플레이트(310)의 통공(311)과 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321)가 완전히 중첩되었을 때, 완전 개방 상태가 된다.
그리고, 도 6의 (b)와 같이 상기 밸브 플레이트(310)의 통공(311)과 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321)가 부분적으로 중첩되는 경우에는, 그 중첩되는 단면적에 따라 냉매의 유량을 가감 조절할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 미세 유량 제어 밸브에 대한 제1 실시예는, 기밀 파이프(200)를 통해 밸브 플레이트(310)의 압입 조립 시, 밸브 플레이트(310)가 스스로 회전하는 것을 방지하여, 보다 정확한 밸브 플레이트(310)의 조립을 가능하게 한다.
추가적으로, 본 발명에 있어서 도 2 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 기밀 파이프(200)의 외주에는 씰링(210)이 마련되어, 상기 기밀 파이프(200)의 외주면과 상기 밸브 플레이트(310) 및 상기 밸브바디(100) 사이에서 가압된 상태로 기밀을 유지하는 것이 더욱 바람직할 것이다.
즉, 밸브바디(100)에 기밀 파이프(200)를 조립해 놓은 상태에서, 상기 기밀 파이프(200)의 외주에 기밀 탄성 재질의 씰링(210)을 끼운다.
이후, 상기 기밀 파이프(200)의 상단이 밸브 플레이트(310)의 위치 규제 홈(312) 내에 들어가도록 상기 밸브 플레이트(310)를 밸브바디(100)에 올려놓은 뒤, 상기 밸브 플레이트(310)를 압입하여 조립하는 것이다.
그 결과, 상기 기밀 파이프(200)의 외주면 상에서 상기 씰링(210)은 도 7과 같이 상기 밸브바디(100)와 상기 밸브 플레이트(310) 사이에서 가압된 상태로 조립이 완료되는 것이다.
이에 따라, 상기 기밀 파이프(200)의 외주면과 상기 밸브바디(100) 사이는 물론, 상기 기밀 파이프(200)의 외주면과 상기 밸브 플레이트(310) 사이에서 높은 기밀성을 유지할 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명에 있어서 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 회전 밸브부재(320)에는, 중심이 잘린 부채꼴 형상의 배출구(321)와, 상기 배출구(321)와 연결되도록 외주 측에 위치하여 소정의 반경방향 폭을 가지고 원주방향을 따라 연장되는 팽창 리세스(322)가 형성되는 것이 보다 바람직할 것이다.
즉, 상기 회전 밸브부재(320)에는 배출구(321)와 팽창 리세스(322)가 원주 방향을 따라 형성될 수 있을 것이다.
우선, 상기 배출구(321)는 대략 중심이 잘린 부채꼴 형상으로 성형된 것으로, 비교적 넓은 반경방향 폭을 가지고 있다.
이에 비해, 상기 팽창 리세스(322)는 상기 배출구(321)의 반경방향 폭 보다 좁은 반경방향 폭을 가지고 원주방향을 따라 형성되며, 상기 배출구(321)와 반경 방향 외측에서 서로 연결되도록 형성된다.
그 결과, 상기 회전 밸브부재(320)에 있어서 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이 배출구(321)와 팽창 리세스(322) 중 어느 것도 상기 밸브 플레이트(310)의 통공(311)과 중첩하지 않는 경우, 냉매의 배출은 차단될 것이다.
하지만, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이 상기 회전 밸브부재(320)의 팽창 리세스(322)가 상술한 밸브 플레이트(310)의 통공(311)에 중첩하는 경우, 냉매는 팽창 리세스(322)와 통공(311) 사이에 형성되는 미세한 틈새를 통하여 팽창하게 될 것이다.
또한, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321)가 상술한 밸브 플레이트(310)의 통공(311)에 중첩하는 경우, 이 통공(311)의 완전 개방상태가 되어, 냉매의 팽창 없이 냉매를 그대로 통과시키게 될 것이다.
이때, 상기 회전 밸브부재(320)는 위에서 보았을 때 반시계 방향으로 회전하도록 제어되어, 팽창 리세스(322)가 배출구(321) 보다 먼저 앞서 통공(311)과 중첩되어 냉매의 팽창이 이루어지도록 하고, 이후 회전 밸브부재(320)가 반시계 방향으로 더 회전하면, 배출구(321)가 통공(311)과 중첩되어 완전 개방 상태가 될 수 있도록 하는 것이 좋을 것이다.
추가적으로, 상기 회전 밸브부재(320)에 있어서 상기 밸브 플레이트(310)와의 접촉면에는, 탄성 기밀재질로 이루어진 별도의 기밀 부재가 소정 두께의 층으로 추가 마련되어, 상기 회전 밸브부재(320)와 상기 밸브 플레이트(310) 사이의 기밀도를 높이는 것도 가능할 것이다.
이와 같은 기밀 부재는 회전 밸브부재(320)의 하측에 추가로 마련되어, 밸브 플레이트(310)의 통공(311)을 폐쇄 상태로 유지하는 데에 기밀 작용을 증대시키게 된다.
이뿐 아니라, 본 발명에 있어서 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 회전 밸브부재(320)는 상기 밸브 플레이트(310)에 밀착되도록 탄성체(500)에 의해 탄력적으로 가압되는 것이 양호하다.
이때, 탄성체(500)는 상단이 상기 구동축(800)에 돌출 형성된 지지단(810)에 탄성 지지되어, 그 하단이 상기 회전 밸브부재(320)를 밸브 플레이트(310)에 밀착시키도록 하는 것이 가능할 것이다.
이에 따라, 상기 회전 밸브부재(320)가 그 아래의 밸브 플레이트(310)에 보다 밀착하도록 함으로써, 통공(311)에 대한 폐쇄 동작 시 기밀 상태를 보다 확실하게 유지할 수 있게 된다.
이와 같은 탄성체(500)는 도시한 바와 같이 주지의 코일 스프링이 채택될 수 있을 것이다.
이에 따르면, 상기 구동축(800)은 위에서부터 아래를 향하여 탄성체(500)와 회전 밸브부재(320)의 중심을 순차적으로 관통하여, 그 하단은 상기 밸브 플레이트(310)의 중심에 회전 가능하게 지지될 것이다.
이때, 상기 밸브 플레이트(310)는 밸브바디(100)에 회전 불가하게 고정되어 있기 때문에, 상기 구동축(800)의 하단이 상기 밸브 플레이트(310)의 중심 상에서 회전 가능하도록 지지되지만, 상기 회전 밸브부재(320)는 상기 구동축(800)과 일체로 회전할 수 있도록 중심에 장방형의 구멍이 형성되어 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 팽창 리세스(322)는, 하나의 배출구(321) 양측에 각각 마련되는 것도 가능하다.
이에 따르면, 배출구(321)의 좌우에 팽창 리세스(322)가 각각 형성됨으로써, 통공(311)에 대한 완전 개방 직전에 냉매의 팽창을 실시하고, 통공(311)에 대한 완전 개방 직후에 다시 냉매의 팽창을 다시 실시하도록 하는 것이 가능할 것이다.
또한, 본 발명에 있어서, 상술한 팽창 리세스(322)가 하나의 균일한 반경방향을 폭을 가지고 형성되지 않고, 예를 들어 반경방향 폭이 서로 다른 2단 이상의 계단형으로 형성하거나, 혹은 반경방향 폭이 원주방향을 따라 점차적으로 넓어지거나 좁아지도록 형성하는 것도 가능하다.
이에 따르면, 상기 회전 밸브부재(320)의 회전 각도에 따라 냉매에 대한 저유량 팽창으로부터 고유량 팽창에 이르기까지 단계적으로 혹은 선형적으로 냉매의 팽창을 보다 미세하게 제어할 수도 있는 것이다.
<제2 실시예>
본 발명에 따른 미세 유량 제어 밸브에 대한 제2 실시예는 하나의 입력 포트(110)로부터 둘 이상의 출력 포트(120) 중 어느 하나로 유체를 출력시키는 구성이다.
이에 대한, 본 발명의 제2 실시예는 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 밸브바디(100)의 출력 포트(120)는 둘 이상이 형성되고; 상기 밸브 플레이트(310)에는 상기 출력 포트(120)들에 대응하는 둘 이상의 통공(311)이 형성되어; 상기 회전 밸브부재(320)의 회전에 따라 둘 이상의 출력 포트(120) 중 어느 하나로 유체를 출력시키는 것이 가능하다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 밸브바디(100)에 하나의 입력 포트(110)와, 제1 출력 포트(120a) 및 제2 출력 포트(120b)로 2개의 출력 포트(120)가 형성되어 있다.
이때, 상기 제1 출력 포트(120a)는 도면상 상기 밸브바디(100)의 하부 몸체(130)의 우측에 형성되고, 상기 제2 출력 포트(120b)는 도면상 좌측에 형성된 것으로 이하 설명한다.
이와 더불어, 밸브 플레이트(310)에도 상기 제1 출력 포트(120a) 및 제2 출력 포트(120b)에 각각 대응하여 도 11에 도시한 바와 같이 제1 통공(311a) 및 제2 통공(311b)이 형성된다.
이에 따라, 하나의 입력 포트(110)로 유입된 냉매가 상기 제1 출력 포트(121)로 배출되거나 혹은 상기 제2 출력 포트(122)로 배출될 수도 있는 것이다.
이러한 본 발명의 제2 실시예의 경우 도 10과 같이, 제1 출력 포트(120a)에 대응하여 제1 기밀 파이프(200a)와, 제2 출력 포트(120b)에 대응하여 제2 기밀 파이프(200b)가 각각 마련되어 있다.
물론, 밸브 플레이트(310)의 저면에는 상기 제1 기밀 파이프(200a)의 상단 및 상기 제2 기밀 파이프(200b)의 상단에 대응하여, 제1 위치 규제 홈(312a) 및 제2 위치 규제 홈(312b)도 음각 형성되어 있다.
이때, 상기 밸브 플레이트(310) 및 상기 회전 밸브부재(320)를 포함한 출력 제어 밸브(300)의 제어를 통해 입력 포트(110)로 들어온 냉매를 제1 출력 포트(120a)와 제2 출력 포트(120b) 중 어느 하나로 출력시키는 것이 가능할 것이다.
예를 들어, 차량, 보다 바람직하게는 전기차량의 공조장치가 히트펌프 시스템으로 구성되어, 냉방 시에는 밸브바디(100)에 있어서 입력 포트(110)로 유입된 냉매가 제1 출력 포트(120a)로 배출될 수 있을 것이다.
그리고, 난방 시에는 밸브바디(100)에 있어서 입력 포트(110)로 유입된 냉매가 제2 출력 포트(120b)를 통해 배출될 수도 있을 것이다.
이러한 작용을 밸브 플레이트(310) 상에서의 회전 밸브부재(320) 위치, 즉 상기 회전 밸브부재(320)의 회전각도에 따라 구분하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
(1) 제1 출력 포트(120a) 폐쇄 / 제2 출력 포트(120b) 폐쇄
우선, 입력 포트(110)를 통해 밸브바디(100)로 냉매가 유입된다.
하지만, 도 12에 도시한 바와 같이 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321) 및 팽창 리세스(322) 중 어느 것도 밸브 플레이트(310)의 제1 통공(311a)이나 제2 통공(311b)과 중첩되지 않은 상태이다.
이에 따라, 입력 포트(110)로부터 밸브바디(100) 내로 유입된 냉매는 제1 출력 포트(120a)와 제2 출력 포트(120b) 중 어디로도 배출되지 않는다.
(2) 제1 출력 포트(120a) 냉매 팽창 / 제2 출력 포트(120b) 폐쇄
상기한 상태로부터 출력 제어 밸브(300)의 회전 밸브부재(320)가 반시계 방향으로 대략 60도 회전하게 되면 도 13에 도시한 바와 같이 상기 회전 밸브부재(320)의 팽창 리세스(322)가 밸브 플레이트(310)의 제1 통공(311a)과 미세한 간극을 형성하면서 중첩된다.
이에 반해, 상기 밸브 플레이트(310)의 제2 통공(311b)은 밀폐된 상태를 그대로 유지하게 된다.
이에 따라, 입력 포트(110)로부터 밸브바디(100) 내로 유입된 냉매는 회전 밸브부재(320)의 팽창 리세스(322)와 밸브 플레이트(310)의 제1 통공(311a) 사이에서 팽창된 후, 제1 출력 포트(121)로 배출되는 것이다.
(3) 제1 출력 포트(120a) 완전 개방 / 제2 출력 포트(120b) 폐쇄
상기한 상태로부터 출력 제어 밸브(300)의 회전 밸브부재(320)가 반시계 방향으로 대략 60도 더 회전하게 되면 도 14에 도시한 바와 같이 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321)가 밸브 플레이트(310)의 제1 통공(311a)에 완전히 중첩된다.
이에 반해, 상기 밸브 플레이트(310)의 제2 통공(311b)은 밀폐된 상태를 그대로 유지하게 된다.
그 결과, 입력 포트(110)로부터 밸브바디(100) 내로 유입된 냉매는 제1 출력 포트(120a)로 냉매의 팽창 없이 그대로 통과할 수 있게 된다.
(4) 제1 출력 포트(120a) 폐쇄 / 제2 출력 포트(120b) 폐쇄
상기한 상태로부터 출력 제어 밸브(300)의 회전 밸브부재(320)가 반시계 방향으로 대략 60도 더 회전하게 되면 도 15에 도시한 바와 같이 다시 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321) 및 팽창 리세스(322) 중 어느 것도 밸브 플레이트(310)의 제1 통공(311a)이나 제2 통공(311b)과 중첩되지 않은 상태가 된다.
이에 따라, 입력 포트(110)로부터 밸브바디(100) 내로 유입된 냉매는 제1 출력 포트(120a)와 제2 출력 포트(120b) 중 어디로도 배출되지 않는다.
(5) 제1 출력 포트(120a) 폐쇄 / 제2 출력 포트(120b) 냉매 팽창
상기한 상태로부터 출력 제어 밸브(300)의 회전 밸브부재(320)가 반시계 방향으로 대략 60도 더 회전하게 되면 도 16에 도시한 바와 같이 상기 회전 밸브부재(320)의 팽창 리세스(322)가 밸브 플레이트(310)의 제2 통공(311b)과 미세한 간극을 형성하면서 중첩된다.
이에 반해, 상기 밸브 플레이트(310)의 제1 통공(311a)은 밀폐된 상태를 그대로 유지하게 된다.
이에 따라, 입력 포트(110)로부터 밸브바디(100) 내로 유입된 냉매는 회전 밸브부재(320)의 팽창 리세스(322)와 밸브 플레이트(310)의 제2 통공(311b) 사이에서 팽창된 후, 제2 출력 포트(120b)로 배출되는 것이다.
(6) 제1 출력 포트(120a) 폐쇄 / 제2 출력 포트(120b) 완전 개방
상기한 상태로부터 출력 제어 밸브(300)의 회전 밸브부재(320)가 반시계 방향으로 대략 60도 더 회전하게 되면 도 17에 도시한 바와 같이 상기 회전 밸브부재(320)의 배출구(321)가 밸브 플레이트(310)의 제2 통공(311b)에 완전히 중첩된다.
이에 반해, 상기 밸브 플레이트(310)의 제1 통공(311a)은 밀폐된 상태를 그대로 유지하게 된다.
그 결과, 입력 포트(110)로부터 밸브바디(100) 내로 유입된 냉매는 제2 출력 포트(120b)로 냉매의 팽창 없이 그대로 통과할 수 있게 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 밸브 플레이트(310) 상에 적층된 회전 밸브부재(320)를 회전시키는 것으로, 밸브바디(100)에 형성된 제1 출력 포트(120a)와 제2 출력 포트(120b) 중 어느 하나로 냉매를 배출할 수 있을 뿐 아니라, 냉매에 대한 팽창 여부도 제어할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 미세 유량 제어 밸브는, 냉매를 포함한 유체의 미세 유량을 제어하는 밸브를 개선하여 밸브 플레이트(310)의 조립 시 오조립을 방지할 수 있음으로써 밸브에 대한 조립 정확성 및 생산성을 향상시키는 한편, 출력 포트(120) 주변에 높은 기밀성을 부여할 수 있어 밸브에 대한 동작 정확성 및 제품 경쟁력을 극대화시킬 수 있다는 이점을 지닌다.
게다가, 본 발명의 미세 유량 제어 밸브에 따르면, 제1 실시예와 같이 오직 하나의 입력 포트(110)와 오직 하나의 출력 포트(120)를 포함할 수 있지만, 제2 실시예와 같이 하나의 입력 포트(110)로부터 둘 이상의 출력 포트(120) 중 어느 하나로 유체를 출력시킬 수도 있을 것이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
100 : 밸브바디 110 : 입력 포트
110a : 제1 입력 포트 110b : 제2 입력 포트
120 : 출력 포트 120a : 제1 출력 포트
120b : 제2 출력 포트 130 : 하부 몸체
140 : 상부 몸체 200 : 기밀 파이프
200a : 제1 기밀 파이프 200b : 제2 기밀 파이프
210 : 씰링 300 : 출력 제어 밸브
310 : 밸브 플레이트 311 : 통공
311a : 제1 통공 311b : 제2 통공
312 : 위치 규제 홈 312a : 제1 위치 규제 홈
312b : 제2 위치 규제 홈 320 : 회전 밸브부재
321 : 배출구 322 : 팽창 리세스
500 : 탄성체 600 : 출력측 구동부재
610 : 스텝모터 620 : 변속기어
800 : 구동축 810 : 지지단

Claims (5)

  1. 블록 형상으로 이루어져, 유체가 유입되는 입력 포트와, 유체가 배출되는 출력 포트와, 상기 입력 포트와 상기 출력 포트를 연통시키는 유로가 내부에 형성된 밸브바디와;
    상기 출력 포트의 입구측 내주면에 전체 길이의 일부가 매립되는 기밀 파이프와;
    상기 출력 포트에 연통하는 통공이 형성된 판재로 이루어져, 상기 기밀 파이프의 입구 측 끝단을 수용하는 위치 규제 홈이 음각 형성되어 상기 밸브바디의 출력 포트와 상기 통공의 정렬이 가능하며 상기 밸브바디에 회전 불가하게 고정되는 밸브 플레이트와;
    축방향으로 배출구가 관통 형성된 원판 형상으로 이루어지며, 상기 밸브 플레이트에 적층되어, 회전에 따라 상기 통공에 대한 상기 배출구의 상대 위치를 변화시키는 회전 밸브부재를 포함하되;
    상기 기밀 파이프의 내경은 상기 출력 포트의 내경과 일치하며, 상기 기밀 파이프의 외경은 상기 위치 규제 홈의 내경과 일치하는 것을 특징으로 하는 미세 유량 제어 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기밀 파이프의 외주에는 씰링이 마련되어, 상기 기밀 파이프의 외주면과 상기 밸브 플레이트 및 상기 밸브바디 사이에서 가압된 상태로 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 미세 유량 제어 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전 밸브부재에는, 중심이 잘린 부채꼴 형상의 배출구와, 상기 배출구와 연결되도록 외주 측에 위치하여 소정의 반경방향 폭을 가지고 원주방향을 따라 연장되는 팽창 리세스가 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 유량 제어 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전 밸브부재는 상기 밸브 플레이트에 밀착되도록 탄성체에 의해 탄력적으로 가압되는 것을 특징으로 하는 미세 유량 제어 밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밸브바디의 출력 포트는 둘 이상이 형성되고;
    상기 밸브 플레이트에는 상기 출력 포트들에 대응하는 둘 이상의 통공이 형성되어;
    상기 회전 밸브부재의 회전에 따라 둘 이상의 출력 포트 중 어느 하나로 유체를 출력시키는 것을 특징으로 하는 미세 유량 제어 밸브.
KR1020210087736A 2021-07-05 2021-07-05 미세 유량 제어 밸브 KR102512686B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087736A KR102512686B1 (ko) 2021-07-05 2021-07-05 미세 유량 제어 밸브

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087736A KR102512686B1 (ko) 2021-07-05 2021-07-05 미세 유량 제어 밸브

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230007585A KR20230007585A (ko) 2023-01-13
KR102512686B1 true KR102512686B1 (ko) 2023-03-23

Family

ID=84900346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210087736A KR102512686B1 (ko) 2021-07-05 2021-07-05 미세 유량 제어 밸브

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102512686B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101738934B1 (ko) 2009-08-25 2017-05-23 가부시기가이샤 후지고오키 다방향 전환 밸브
JP2021042809A (ja) * 2019-09-10 2021-03-18 株式会社デンソー バルブ装置、流体循環回路

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1406037B1 (en) * 2001-07-10 2011-01-12 Nidec Sankyo Corporation Valve drive device
KR100441058B1 (ko) 2004-01-26 2004-07-19 주식회사 이지음 양 방향 박판 적층형 팽창밸브
KR100835259B1 (ko) 2007-02-23 2008-06-05 자화전자 주식회사 다방향 전자팽창밸브
KR101139390B1 (ko) 2009-10-21 2012-04-27 자화전자(주) 다방향 전자식 팽창 밸브
KR102447040B1 (ko) * 2019-10-02 2022-09-26 동일기계공업 주식회사 전자식 팽창 및 방향전환 일체화 밸브

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101738934B1 (ko) 2009-08-25 2017-05-23 가부시기가이샤 후지고오키 다방향 전환 밸브
JP2021042809A (ja) * 2019-09-10 2021-03-18 株式会社デンソー バルブ装置、流体循環回路

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230007585A (ko) 2023-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2290273B1 (en) Multi-way selector valve
US7934695B2 (en) Refrigerator
KR102194459B1 (ko) 전자식 팽창 및 방향전환 일체화 밸브
KR101167956B1 (ko) 냉매 제어용 전자밸브
US20110067772A1 (en) Flow path switching valve
JP2012031877A (ja) 多方向切換弁
KR100465554B1 (ko) 다방 제어를 위한 전자식 밸브 개폐 장치
US6234207B1 (en) Device for changing flow of operating medium in air conditioning system
KR102512686B1 (ko) 미세 유량 제어 밸브
KR102447040B1 (ko) 전자식 팽창 및 방향전환 일체화 밸브
JP5404456B2 (ja) 多方切換弁
KR102490401B1 (ko) 유로 절환 및 유량 제어 일체화 밸브
JP2000310348A (ja) 電動切換弁
JP6709409B2 (ja) バタフライバルブ
KR102136374B1 (ko) 차량용 히트펌프의 양방향성 팽창밸브
KR102447041B1 (ko) 전자식 팽창 및 방향전환 일체화 밸브
EP3260746B1 (en) Flow control valve
JP6711967B2 (ja) バタフライバルブ
KR102292754B1 (ko) 볼 밸브
JP2002357275A (ja) 電動切換弁
JP2816260B2 (ja) 四方弁
EP3434945B1 (en) Butterfly valve
KR20230041369A (ko) 전자식 팽창밸브
KR100874435B1 (ko) 전동 밸브
JP6815061B2 (ja) 流路切換弁

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right