KR19990075818A - 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브 - Google Patents

Abstract

개시된 전자팽창밸브는 밸브의 개/폐위치를 검출할 수 있도록 한 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브에 관한 것이다. 본 발명은 오리피스가 형성된 본체와, 상기 본체 상단에 고정된 고정체와, 그 상단에 편심축이 형성되고 상기 고정체를 따라 상하로 이동되어서 그 하단의 니들이 상기 오리피스를 개/폐시키는 회전체와, 상기 고정체 및 회전체를 감싸며 그 상단에 하방쪽으로 가이드 봉이 돌출 형성된 캡과, 상기 가이드 봉을 따라 상하로 이동되도록 상기 편심축에 대응되는 지지대가 형성된 이동부재 및 상기 캡 내측에 형성되고 상기 지지대가 접촉되는 위치검출단자가 구비되도록 한다. 여기서, 상기 위치검출단자는 상기 지지대가 이동되는 범위의 상/하위치에 각각 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 밸브의 개/폐위치를 검출할 수 있도록 함으로써, 기기의 오동작을 방지함과 아울러, 정확한 압력 조절이 가능하게 된다.

Description

위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브

본 발명은 전자팽창밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸브의 개/폐위치를 검출할 수 있도록 한 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브에 관한 것이다.

전자팽창밸브는 그 개방 크기를 조절하여 유체의 압력을 감압하는 장치로서, 최근 캐피러리 튜브(capillary tube)를 대체하여 널리 사용되고 있다. 도 1에는 이와 같은 종래의 전자팽창밸브를 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

이에 의하면, 냉매관(미도시)에 설치되며 그 내부에 오리피스(1a)가 형성된 본체(1)와, 이 본체(1) 상단에 고정되며 외주면에는 전자석(2a)이, 내주면에는 암나사부(2b)가 각각 형성된 원통형의 고정체(2)와, 상기 고정체(2) 내측에 삽입되고 그 외주면에 상기 암나사부(2b)에 대응되는 수나사부(3a)가 형성되며, 회전 동작에 의하여 상하로 이동되는 회전체(3)가 마련된다.

또한, 상기 회전체(3)는 그 하단에 니들(3b)이 형성되어 상하 이동시 상기 본체(1) 내부의 오리피스(1a)를 개방 또는 폐쇄시키고, 그 상단에는 편심축(3c)이 형성된다.

상기 본체(1) 상단에는 회전체(3)와 고정체(2)를 감싸는 캡(4)이 씌워지며, 이 캡(4) 상단에는 그 외주면에 나사 산이 형성된 가이드 봉(5)이 하방쪽으로 돌출/형성된다. 또한 이 가이드 봉(5)에는 일측으로 지지대(6a)를 갖는 이동부재(6)가 끼워지며, 이 지지대(6a)는 상기 회전체(3) 상단의 편심축(3c)에 대응된다. 따라서, 회전체(3)의 회전/상하 운동시, 편심축(3c)이 지지대(6a)를 회전시키고, 이에 따라 이동부재(6)는 가이드 봉(5)의 나사 산을 따라 회전하면서 상하로 이동된다.

또한, 전자석(2a)의 외주에는 도시되지 않은 코일이 권선되어 상기 전자석(2a)의 극성을 회전방향을 따라 순차적으로 변화시키고, 회전체(3)는 이렇게 변화되는 자기력에 의하여 회전된다.

도 2에는 종래 전자팽창밸브의 사용 상태를 나타낸 공조장치의 제어 블록도가 도시되어 있다. 이에 의하면, 통상적으로 실내기(10)측에는 실내열교환기(11), 실내팬(12), 전자팽창밸브(13), 캐피러리 튜브(14)가 설치되고, 실외기(20)측에는 실외열교환기(21), 실외팬(22), 압축기(23)가 설치된다. 또한, 상기 실내팬(12), 전자팽창밸브(13), 실외팬(22) 및 압축기(23)의 구동을 제어하는 제어부(30)가 마련된다.

따라서, 냉방운전시 상기 제어부(30)에 의하여 상기 압축기(23)가 구동되면 그 내부의 냉매는 고온/고압으로 압축되고, 이 고온/고압의 냉매는 실외열교환기(21)를 통과하면서 그 열을 외부로 방열시켜 저온/고압의 액냉매 상태로 응축된다. 실외팬(22)은 상기 실외열교환기(21)의 열교환 효율을 상승시킨다.

또한, 상기 저온/고압의 냉매는 전자팽창밸브(13) 및 캐피러리 튜브(14)를 거치면서 그 압력이 감압되어 저온/저압의 냉매로 변환되고, 실내열교환기(11)에 의하여 기체 상태로 증발됨으로써 주위의 열을 흡수한다. 실내팬(12)은 상기 실내열교환기(11) 주위의 공기를 실내로 송풍한다. 이와 같이 냉방작용을 수행한 냉매는 재차 상기 압축기(23)로 유입되어 상기한 공조 장치를 계속 순환하게 된다.

이와 같이 구성된 공조 장치에서 상기 전자팽창밸브(13)는 적어도 하나 이상 구비되어 단독으로 사용되거나 또는 도시된 바와 같이 캐피러리 튜브(14)와 함께 사용되는데, 여기서 캐피러리 튜브(14)는 그 감압 능력을 조절하기 위하여 그 길이비를 조절하여야 하는 불편함이 있음으로, 통상 전자팽창밸브(13)의 개방 크기를 조절하여 그 감압 능력 즉, 유량을 조절하도록 되어 있다. 이때, 제어부(30)는 상기 전자팽창밸브(13)를 개/폐시키거나 또는 각종 상황에 따라 그 개방 크기를 미세하게 조절하게 된다.

이러한 전자팽창밸브(13)의 개/폐 동작은 도 1에 도시된 바와 같이 제어부(30)의 구동제어에 따른 전자석(2a)의 자기력 변화에 의하여 회전체(3)가 회전 운동되며, 이때 그 외주면의 수나사부(3a)가 고정체(2)의 암나사부(2b)를 따라 상하로 회전/이동되고, 이에 따라 그 하단의 니들(3b)이 오리피스(1a)를 개/폐하여 유량을 조절하게 되는 것이다.

아울러, 상기 회전체(3) 상단의 편심축(3c)은 지지대(6a)를 측방향으로 가압하여 이동부재(3)를 회전/상하 이동시키며, 상기 이동부재(6)를 가이드하는 가이드 봉(5)의 길이에 의하여 그 이동 거리가 결정된다.

그러나, 이와 같은 종래의 전자팽창밸브는 개/폐동작시 그 위치를 검출할 수 없었다. 즉, 전자팽창밸브의 동작불량 및 제어 계통의 에러 등이 발생할 경우에 제어부는 전자팽창밸브를 완전히 폐쇄상태가 되도록 구동시켰으나 실제 전자팽창밸브의 니들은 오리피스를 완전 폐쇄하지 못하게 됨으로써 정확한 압력 조절이 이루어지지 못하게 되어 오동작 되는 문제점이 있다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 밸브의 개/폐위치를 검출할 수 있도록 함으로써, 기기의 오동작을 방지하도록 한 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 전자팽창밸브를 나타낸 단면도,

도 2는 종래 전자팽창밸브의 사용 상태를 나타낸 공조장치의 제어 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브의 바람직한 실시예를 나타낸 밸브 폐쇄상태 단면도,

도 4는 도 3의 밸브 개방상태 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 본체 110 : 오리피스

200 : 고정체 300 : 회전체

320 : 니들 330 : 편심축

400 : 캡 410 : 가이드 봉

500 : 이동부재 510 : 지지대

600, 610 : 위치검출단자 700 : 제어부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브의 특징은, 오리피스가 형성된 본체와, 상기 본체 상단에 고정된 고정체와, 그 상단에 편심축이 형성되고 상기 고정체를 따라 상하로 이동되어서 그 하단의 니들이 상기 오리피스를 개/폐시키는 회전체와, 상기 고정체 및 회전체를 감싸며 그 상단에 하방쪽으로 가이드 봉이 돌출 형성된 캡과, 상기 가이드 봉을 따라 상하로 이동되도록 상기 편심축에 대응되는 지지대가 형성된 이동부재 및 상기 캡 내측에 형성되고 상기 지지대가 접촉되는 위치검출단자가 구비되도록 한다.

여기서, 상기 위치검출단자는 상기 지지대가 이동되는 범위의 상/하 위치에 각각 형성되며, 상기 지지대는 도체로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징은, 제어부의 구동제어에 의하여 개폐동작을 수행하되, 그 내부의 지지대와 위치검출단자 상호간의 접촉신호를 상기 제어부에 인가함으로써 그 개/폐위치가 검출되도록 함에 있다.

따라서, 밸브의 개/폐위치를 검출할 수 있도록 함으로써, 기기의 오동작을 방지함과 아울러, 정확한 압력 조절이 가능하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도4는 본 발명에 따른 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브의 바람직한 실시예를 나타낸 밸브 개/폐 상태 단면도이고, 도 5는 본 발명의 사용 상태를 나타낸 공조장치의 제어 블록도이다.

도 3 및 도 4에 의하면, 냉매관(미도시)에 설치되며 그 내부에 오리피스(110)가 형성된 본체(100)와, 이 본체(100) 상단에 고정되며 외주면에는 전자석(210)이, 내주면에는 암나사부(220)가 각각 형성된 원통형의 고정체(200)와, 상기 고정체(200) 내측에 삽입되고 그 외주면에 상기 암나사부(220)에 대응되는 수나사부(310)가 형성되며, 회전 동작에 의하여 상하로 이동되는 회전체(300)가 마련된다.

또한, 상기 회전체(300)는 그 하단에 니들(320)이 형성되어 상하 이동시 상기 본체(100) 내부의 오리피스(110)를 개방 또는 폐쇄시키고, 그 상단에는 편심축(330)이 형성된다.

상기 본체(100) 상단에는 회전체(300)와 고정체(200)를 감싸는 캡(400)이 씌워지며, 이 캡(400) 상단에는 그 외주면에 나사산이 형성된 가이드 봉(410)이 하방쪽으로 돌출/형성된다. 또한 이 가이드 봉(410)에는 일측으로 지지대(510)를 갖는 이동부재(500)가 끼워지며, 이 지지대(510)는 상기 회전체(300) 상단의 편심축(330)에 대응된다. 따라서, 회전체(300)의 회전/상하 운동시, 편심축(330)이 지지대(510)를 회전시키고, 이에 따라 이동부재(500)는 가이드 봉(410)의 나사 산을 따라 회전하면서 상하로 이동된다.

또한, 상기 캡(400) 내측에 형성되고 상기 지지대(510)가 접촉되는 위치검출단자(600)(610)를 구비하되, 상기 위치검출단자(600)(610)는 상기 지지대(510)가 이동되는 범위의 상/하 위치에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 전자석(210)의 외주에는 도시되지 않은 코일이 권선되어 상기 전자석(210)의 극성을 회전방향을 따라 순차적으로 변화시키고, 회전체(300)는 이렇게 변화되는 자기력에 의하여 회전된다.

또한, 제어부(30)는 그 구동제어를 통하여 전자석(210)의 자기력을 변화시키고, 이에 따라 오리피스(110)의 개폐동작을 수행하되, 그 내부의 지지대(510)와 위치검출단자(600)(610) 상호간의 접촉신호를 입력받아 그 개/폐위치를 검출하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제어부(700)는 전자팽창밸브의 오리피스(110)를 개/폐시키거나 또는 각종 상황에 따라 그 개방 크기를 미세하게 조절하게 된다. 이러한 개/폐 동작은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 코일(미도시)에 의하여 전자석(210)의 자기력이 회전방향으로 변화되고, 이에 따라 회전체(300)가 회전 운동된다. 이때, 회전체(300) 외주면의 수나사부(310)가 고정체(200)의 암나사부(220)를 따라 회전되어 상하로 이동되고, 이에 따라 그 하단의 니들(320)이 오리피스(110)를 개/폐하여 유량을 조절하게 되는 것이다.

아울러, 상기 회전체(300) 상단의 편심축(330)은 지지대(510)를 가압하여 이동부재(500)를 상하로 회전/이동시키며, 이 이동부재(500)를 가이드하는 가이드 봉(410)의 길이에 의하여 그 이동 거리가 결정된다.

한편, 상술한 바와 같이 제어부(700)의 구동제어에 의하여 개폐동작을 수행하되, 상하로 회전/이동되는 상기 이동부재(500) 일측의 지지대(510)와 위치검출단자(600)(610) 상호간의 접촉신호를 상기 제어부(700)에 인가함으로써 그 개/폐위치가 검출되도록 한다.

즉, 상기 지지대(510)가 이동되는 범위의 상하위치에 각각 형성된 위치검출단자(600)(610)에 지지대(510)가 접촉될 경우 이의 접촉신호를 제어부(700)가 감지하여 니들(320)의 실제 이동거리에 따른 개/폐위치가 검출되는 것이다.

또한, 상기 지지대(510) 및 위치검출단자(600)(610)의 접촉시 도시되지 않은 램프나 부저 등을 동작시킴으로써 외부에서 그 동작상태를 용이하게 파악할 수 있도록 함도 바람직하다. 또한, 상기 각각의 위치검출단자(600)(610)는 오리피스(320)의 개방 및 폐쇄 위치에서 회전체(300)를 더 이상 이동되지 않도록 하는 스토퍼 역할을 수행하는 효과도 있는 것이다.

따라서, 전자팽창밸브의 동작불량 및 제어 계통의 에러 등이 발생할 경우에도 상기 각각의 위치검출단자(600)(610)를 통하여 실제 전자팽창밸브의 개폐 상태를 검출하게 됨으로, 기기의 오동작을 방지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브에 의하면, 실제 이동거리에 따른 밸브의 개/폐위치를 검출할 수 있도록 함으로써, 기기의 오동작을 방지함과 아울러, 정확한 압력 조절이 가능하게 되는 다양한 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (5)

1. 오리피스가 형성된 본체;

   상기 본체 상단에 고정된 고정체;

   그 상단에 편심축이 형성되고 상기 고정체를 따라 상하로 이동되어서 그 하단의 니들이 상기 오리피스를 개/폐시키는 회전체;

   상기 고정체 및 회전체를 감싸며 그 상단에 하방쪽으로 가이드 봉이 돌출 형성된 캡;

   상기 가이드 봉을 따라 상하로 이동되도록 상기 편심축에 대응되는 지지대가 형성된 이동부재; 및

   상기 캡 내측에 형성되고 상기 지지대가 접촉되는 위치검출단자가 구비되는 것을 특징으로 하는 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 위치검출단자는 상기 지지대가 이동되는 범위의 상/하위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 지지대는 도체로 형성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브.
4. 제어부의 구동제어에 의하여 개폐동작을 수행하되, 그 내부의 지지대와 위치검출단자 상호간의 접촉신호를 상기 제어부에 인가함으로써 그 개/폐위치가 검출되도록 하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브.
5. 제 4항에 있어서, 상기 위치검출단자는 상기 지지대가 이동되는 범위의 상/하위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 위치 검출 기능을 갖는 전자팽창밸브.