KR20070058513A - 직류 리버싱 밸브 - Google Patents

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KR20070058513A
KR20070058513A KR1020077006411A KR20077006411A KR20070058513A KR 20070058513 A KR20070058513 A KR 20070058513A KR 1020077006411 A KR1020077006411 A KR 1020077006411A KR 20077006411 A KR20077006411 A KR 20077006411A KR 20070058513 A KR20070058513 A KR 20070058513A
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reversing
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KR1020077006411A
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잭 에이. 모레노
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란코 인코포레이티드 오브 델라웨어
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Abstract

리버싱 밸브는 냉동 시스템에서 흐름을 역전환할 수 있도록 제공된다. 리버싱 밸브는 제 1 단부와 반대편 제 2 단부 사이에서 연장된 밸브 바디를 포함한다. 다수의 포트들이 제 1 단부와 제 2 단부를 통하여 배치된다. 한 특징으로서, 밸브 바디를 횡단하는 압력강하를 감소시키기 위하여 유동은 일반적으로 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 직선으로 흐른다. 이는 제 1 단부에서 포트에 결합된 채널을 형성하는 밸브 부재에 의해 수행되며, 상기 제 1 단부는 제 2 단부에서 다른 포트들을 교차하도록 피벗 이동이 가능하다. 시스템 내부의 유동 방향은 제 2 단부에서 포트가 교차됨으로써 결정된다. 또 다른 특징으로서, 밸브 부재를 이동시키기 위하여 리버싱 밸브는 밸브 부재와 전자석에 결합된 영구자석을 포함하며, 상기 전자석은 밸브 바디 주위로 부분적으로 연장된다. 전자석에 다양한 극성들을 제공함으로써 영구자석과 밸브 부재를 이동시킨다.

Description

직류 리버싱 밸브{STRAIGHT FLOW REVERSING VALVE}
본 발명은 일반적으로 유동 제어 밸브들에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 예를 들어 냉동 시스템에서 흐름을 역전환시키기 위한 유동 리버싱 밸브들에 관한 것이다.
일반적으로 리버싱 밸브들은 유체 흐름 시스템에서 사용되며, 상기 시스템에서 유체는 다양한 대안의 루프 또는 서킷에서 흐르도록 안내된다. 예를 들어 열 펌프들은 2가지의 다른 모드에서 작동되도록 선택적으로 구성될 수 있는 세분화된 냉각 시스템이다. 냉각 모드로 알려진 제 1 모드에서 열 형태의 에너지는 내측 환경으로부터 제거되어 외측 환경으로 전달된다. 가열 모드로 알려진 제 2 모드에서 열 에너지는 내측 환경으로 전달된다. 열 에너지를 전달하기 위하여 열 펌프 시스템은 각각의 환경내에 위치된 열전달 코일을 포함하는 밀폐된 시스템을 통하여 유체 냉매를 순환시키는 콤프레서를 이용한다. 추가적으로, 냉매를 순환시키기 위하여 콤프레서는 열을 시스템으로 제공하도록 사용된다.
가열 모드와 냉각 모드 간에 히트 펌프 시스템을 상호 전환시키기 위하여, 상기 시스템은 냉매 유동을 변화시키도록 선택적으로 조절할 수 있는 리버싱 밸브 조립체를 사용한다. 리버싱 밸브 조립체는 일반적으로 4개 이상의 포트들을 가진 밸브 바디를 포함하며, 리버싱 밸브 조립체는 상기 포트들을 통하여 히트 펌프 시스템의 잔여 부분들과 상호 연결된다. 제 1 포트는 콤프레서의 고압 배출부와 항상 연통되며, 이때 제 2 포트는 콤프레서의 저압 유입구와 항상 연통된다. 2개의 잔여 포트 또는 시스템 포트들은 열전달 코일들과 연통된다. 열전달 코일들 사이에서 냉매 유동의 방향을 변환하기 위하여 리버싱 밸브 조립체를 이용함으로써, 히트 펌프 시스템은 가열 모드와 냉각 모드 사이에서 전환된다.
냉매 유동의 방향을 변환시키기 위하여, 리버싱 밸브 조립체는 2개의 대안적인 위치들 중 한 위치에 선택적으로 장착될 수 있는 이동식 밸브 부재를 포함한다. 제 1 위치에서, 밸브 부재는 제 2 콤프레서 유입 포트와 시스템 포트들 중 한 포트 사이에서 냉매를 직접 흐르게 하며, 제 2 위치에서 밸브 부재는 콤프레서 유입 포트와 그 외의 시스템 포트 사이에서 냉매를 직접 흐르게 한다. 종래 기술의 리버싱 밸브에서 종종 공지된 바와 같이, 밸브 부재는 파일럿 밸브 조립체로부터 공급된 작동 압력이 변화함에 따라 이동된다. 파일럿 밸브 조립체는 밸브 바디와 히트 펌프 시스템에서 유체를 전달시키는 전자작동식 장치이다. 파일럿 밸브 조립체는 시스템으로부터 냉매 압력을 끌어내어 작동 압력으로 변환시키며, 그 뒤 상기 작동 압력은 밸브 부재를 상기 위치들 사이에 위치하도록 밸브 바디 상으로 안내된다. 작동 압력을 공급하는 파일럿 밸브 조립체를 사용하는 데 있어 단점들은 추가적인 부품들과 복합 유체 파이프 및 밀봉 장치들이 필요한 데에 있다.
콤프레서 유입 포트와 시스템 포트들 중 한 포트 사이에서 냉매를 흐르게 하는 데 추가하여, 밸브 부재도 또한 고압 냉매가 콤프레서 배출 포트로부터 배출되어 콤프레서 유입 포트로 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다. 밸브 부재가 콤프레서 배출 포트와 콤프레서 유입 포트 사이의 큰 압력차를 야기시키기 때문에, 종래 기술의 밸브 부재들은 종종 추가적인 지지 구조물들과 함께 제공된다. 상기 지지 구조물들은 일반적으로 밸브 부재가 제2 콤프레서 유입 포트와 만나는 위치에 근접하게 위치하고 냉매 유동을 차단할 수 있어서, 이에 따라 리버싱 밸브를 횡단하는 압력강하의 증가를 야기한다. 콤프레서는 상기 압력강하를 상쇄시켜야만 하기 때문에, 히트 펌프 시스템의 총효율성은 떨어진다.
종래 기술의 리버싱 밸브 조립체들에서, 콤프레서 유입 포트와 2개의 시스템 포트들은 일반적으로 서로 나란하게 배열된다. 따라서 냉매 유동을 임의의 선택된 콤프레서 유입 포트 쌍들과 2개의 시스템 포트들 사이로 재안내하기 위하여, 밸브 부재는 상대적으로 급격한 만곡부를 통하여 냉매를 흐르게 한다. 급격한 만곡부를 통한 유체 흐름의 재안내는 2차 난류로 발달되어 충격과 마찰 손실을 야기시킨다. 충격과 마찰 손실은 리버싱 밸브를 횡단하는 압력강하에 추가되며, 콤프레서가 이를 상쇄시켜야만 하기 때문에 결과적으로 히트 펌프 시스템의 효율성은 감소된다.
본 발명은 밸브 부재를 횡단하는 압력강하를 감소시키기 위하여 고안된 리버싱 밸브 조립체를 제공한다. 리버싱 밸브 조립체는 다양한 포트들이 배열된 밸브 바디를 포함하며, 유체는 콤프레서 유입구와 시스템 포트들의 임의의 쌍들 사이에서 상대적으로 직선인 채널을 횡단하여 전달된다. 급격한 만곡부를 통하여 유동을 재안내하는 데 반해, 일반적으로 직선인 채널을 횡단하는 냉매 유동을 안내함으로써, 리버싱 밸브에 의해 야기된 마찰 손실 및 충격은 감소된다. 따라서 리버싱 밸브를 횡단하는 압력강하 또한 감소된다.
상대적으로 직선인 채널을 제공하기 위하여, 리버싱 밸브는 신장된 밸브 부재를 포함하며, 상기 밸브 부재는 밸브 바디의 제 1 단부와 반대편에 위치한 제 2 단부 사이에서 연장된다. 콤프레서 유입구와 배출 포트들은 제 1 단부에 배치되는 반면 시스템 포트들은 제 2 단부를 통해 배치된다. 채널이 형성되는 밸브 부재는 콤프레서 유입 포트에 영구적으로 결합되지만 2개의 시스템 포트들에 대해 피벗 운동이 가능하다. 따라서 밸브 부재가 제 1 위치로 이동될 때 채널은 콤프레서 유입구와 시스템 포트들 중 한 포트를 교차하는 동시에, 밸브 바디를 통하여 콤프레서 배출구와 그 외의 다른 시스템 포트 사이의 연통(communication)을 허용한다. 이와 유사하게 밸브 부재가 제 2 위치로 이동될 때 채널은 콤프레서 유입 포트와 제 2 시스템 포트를 교차하는 동시에, 밸브 바디를 통하여 콤프레서 배출 포트와 그 외의 다른 시스템 포트 사이의 연통을 허용한다. 상기 위치에서 냉매 유동은 2개의 마주한 단부들 사이에서 일반적으로 직선 방향으로 흐른다.
또 다른 특징으로, 본 발명은 밸브 부재를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동시키기 위하여 자속을 이용하는 자석 액추에이터를 제공한다. 상기 자석 액추에이터는 영구자석 및 선택적으로 활성화되는(activated) 전자석을 포함하며, 상기 영구자석은 밸브 바디 내의 이동식 밸브 부재에 결합되고 상기 전자석은 밸브 바디에 부착될 수 있다. 영구자석은 전자석에 제공되는 극성에 따라 서로 끌어당기는 자기북극과 전자석의 서로 다른 부분들로부터 밀어내는 자기남극을 포함한다. 전자석의 극성을 조절함으로써 영구자석 및 이에 부착된 밸브 부재는 밸브 바디 내에서 이동이 가능하다.
본 발명의 장점은 냉매 유동이 콤프레서 유입 포트와 선택된 시스템 포트 사이에서 직선으로 흐르는 리버싱 밸브 조립체를 제공하는 데 있다. 또 다른 장점은 직류 냉매가 리버싱 밸브 조립체를 횡단하는 압력강하를 감소시켜서 보다 좋은 시스템 효율을 야기시키는 데 있다. 본 발명의 그 외의 다른 장점은 밸브 부재를 이동시키기 위하여 자속을 침투시키는 방법을 이용하여 밸브 바디가 밀봉되어 유지되는 것을 허용하는 자석 액추에이터를 제공하는 데 있다. 본 발명에 따르는 특징들과 그 외의 장점들은 하기 기술과 첨부된 도면들에서 자명해질 것이다.
첨부된 도면들은 본 발명의 몇몇 특징들을 도시하는 본 명세서의 일부분으로서 구성되며, 상기 기술된 사항들과 함께 본 발명의 사상을 설명한다.
도 1은 냉각 모드에서 작동하는 리버싱 밸브 조립체를 사용한 가역 냉동 시스템을 도시한 도면.
도 2는 가열 모드에서 작동하는 상기 가역 냉동 시스템을 도시한 도면.
도 3은 액추에이터와 밸브 바디를 포함하는 리버싱 밸브 조립체의 외부를 도 시하는 상부 투시도이며, 상기 밸브 바디는 냉동 시스템을 연결하기 위하여 유동 튜브들을 포함한다.
도 4A는 리버싱 밸브 조립체를 도 7에 도시된 라인 4A-4A를 따라 절단한 단면도이며, 선택된 포트들 사이에서 냉매를 선택적으로 재안내하기 위하여 일반적으로 직선인 이동식 밸브 부재를 도시한다.
도 4B는 본 발명에 따르는 리버싱 밸브 조립체의 대안적인 실시예를 도 7에 도시된 라인 4A-4A를 따라 절단한 단면도이며, 밸브의 배출 튜브 축들이 이동식 유동 채널에 의해 형성된 축을 따라 연장된 것을 제외하고는, 도 4A의 리버싱 밸브 실시예의 모든 특징들과 일반적으로 유사하며, 선택된 포트들 사이에서 냉매를 선택적으로 재안내하기 위하여 일반적으로 직선인 이동식 밸브 부재를 도시한다.
도 5는 밸브 부재가 제 1 위치에 위치할 때 밸브 바디가 제거된 리버싱 밸브 조립체를 도시한 상부 투시도이며, 냉매 흐름의 방향은 화살표들로 도시된다.
도 6은 밸브 부재가 제 2 위치에 위치할 때 밸브 바디가 제거된 리버싱 밸브 조립체를 도시한 상부 투시도이며, 냉매 흐름의 방향은 화살표들로 도시된다.
도 7은 밸브 바디가 제거된 리버싱 밸브 조립체의 실시예를 도시한 정면도이며, 밸브 부재는 자석 액추에이터에 의해 제 1 위치로 이동된다.
도 8은 밸브 바디가 제거된 도 8의 리버싱 밸브 조립체를 도시한 정면도이며, 밸브 부재는 자석 액추에이터에 의해 제 2 위치로 이동된다.
본 발명이 특정 선호되는 실시예들에 대해 기술될 시에, 상기 실시예들에 대해 아무런 제한이 없다. 이와 반대로, 본 발명의 범위와 취지 내에 포함되고 첨부 된 청구항들에 의해 정의된 모든 대안, 개조사항 및 균등물들을 다루는 것이 본 발명이 의도하는 바이다. 동일한 도면부호들은 실질적으로 유사한 요소, 특징 및 구성요소들을 정의하기 위하여 본 발명의 대안적인 실시예들에서 사용된다.
동일한 도면 부호는 동일한 요소들을 나타내는 도면에 대해 언급하면, 도 1과 도 2는 일반적인 열 펌프 형태의 냉동 시스템(100)을 도시하며, 상기 냉동 시스템은 본 발명에 따라 고안된 리버싱 밸브 조립체이다. 상기 기술된 바에 따라, 히트 펌프 냉동 시스템(100)은 선택적으로 가열 모드(heating mode) 또는 냉각 모드(cooling mode) 중 한 모드에서 작동될 수 있다. 상기 냉동 시스템(100)은 콤프레서(102),내측 코일(104) 및 외측 코일(106)을 포함하며, 이들 모두는 액체 냉매 또는 기체 냉매를 전달하기 위한 튜브 또는 파이프에 의해 상호 연결된다. 용어 “내측” 및 “외측”은 단지 열에너지가 교환되는 환경만을 나타낼 뿐, 인도어 및 아웃도어 환경을 필수적으로 가리키지는 않는다. 시스템(100) 내의 열 유동을 제어하기 위하여, 리버싱 밸브 조립체(110)는 콤프레서(102)와 내측 코일(104) 및 외측 코일(106) 사이에서 상호 연결된다.
도 1에서 도시된 바와 같이 냉각 모드에서, 열에너지는 내측 코일(104)을 둘러싸는 환경으로부터 제거되어 외측 코일(106)을 둘러싸는 환경으로 전달된다. 이를 수행하기 위하여, 콤프레서(102)의 배출 단부(discharge end, 103)로부터 고온의 압축된 기체 냉매는 사이클의 제 1 단계에서 리버싱 밸브 조립체(110)에 의해 아웃도어 코일(106)로 우선적으로 전달된다. 아웃도어 코일에서, 압축된 기체 냉매는 발열반응을 통해 액체 냉매로 액화되며, 열에너지는 냉매로부터 제거되어 외측 환경으로 전달된다. 그 뒤 압축된 액체 냉매는 내측 코일(104)로 안내된다. 내측 코일(104)에서, 액체 냉매는 냉각 사이클의 제 2 단계에서 팽창장치에 의해 흡열반응을 통하여 저압의 기체 상태로 팽창된다. 상기 흡열반응 동안, 인도어 환경으로부터 열에너지는 내측 코일(104)로 유입되는 기체 냉매에 의해 제거된다. 그 뒤 저압 기체는 콤프레서(102)의 유입구(101)로 안내되며, 다시 고온 고압의 기체로 압축된다.
콤프레서(102)에 의해 생성된 열에너지가 내측 환경으로 전달되는 가열 모드에서 시스템을 작동시키기 위하여, 리버싱 밸브 조립체(110)는 냉매가 시스템을 통하여 실질적으로 반대 방향으로 유입되도록 작동된다. 특히 도 2에서 도시된 바와 같이, 콤프레서(102)의 배출 단부(103)로부터 고온의 압축된 기체는 리버싱 밸브 조립체(110)에 의해 내측 코일(104)로 우선 안내된다. 내측 코일(104)에서, 압축된 냉매 기체는 발열반응을 통하여 액체 냉매로 액화되며, 열에너지는 냉매로부터 제거되어 내측 환경으로 전달된다. 그 뒤 압축된 액체 냉매는 외측 코일(106)로 안내된다. 외측 코일(106)에서, 액체 냉매는 가열 사이클의 제 2 단계에서 팽창장치에 의해 흡열반응을 통하여 저압의 기체 상태로 팽창된다. 그 뒤 저압 기체는 리버싱 밸브 조립체(110)를 통해 콤프레서(102)의 유입구(101)로 안내되며, 다시 고온 고압의 기체로 압축된다.
따라서 히트 펌프 시스템(100) 내의 열에너지의 유동은 냉매 흐름의 방향에 의해 조절되며, 리버싱 밸브 조립체(110)의 선택적인 작동에 의해 제어된다. 다양한 형상과 스타일의 리버싱 밸브 조립체는 냉매 유동의 조절을 수행하기 위하여 개선되어 왔다. 다양한 형태에 추가하여, 리버싱 밸브 조립체들은 히트 펌프 시스템 크기뿐만 아니라 다른 분야에서의 넓은 범위를 수용하기 위하여 넓은 범위의 크기와 스루풋(through-put)에 유용하다.
도 3에 관하여 언급하면, 본 발명에 따라 고안된 리버싱 밸브 조립체(110)가 도시된다. 리버싱 밸브 조립체(110)는 중공 밸브 바디(112)와 액추에이터(114)를 포함한다. 도 3 및 도 4에 관하여 언급하면, 밸브 바디(112)는 일반적으로 제 1 단부(122) 및 이와 평행하게 반대편에 위치한 제 2 단부(124) 사이에서 연장되는 원통형 측벽(120)을 가진다. 내부 챔버(126)는 제 1 단부(122) 및 제 2 단부(124)와 원통형 측벽(120) 사이의 밸브 바디(120) 내에 형성된다. 따라서 제 1 단부(122)와 제 2 단부(124)는 원통형 측벽(120)의 길이에 의해 서로 이격되어 위치된다. 더욱이 원통형 측벽(120)은 종방향 축선(128)을 따라 형성되고 연장되며, 상기 종방향 축선은 도시된 실시예에서 제 1 단부(122)와 제 2 단부(124)에 직교한다. 원통형 측벽(120)과 제 1 단부(122) 및 제 2 단부(124)를 포함하는 밸브 바디(112)는 바람직하게 내부 챔버(126)를 밀봉하여 결합되며, 스틸 또는 알루미늄과 같은 임의의 적합한 소재로부터 제조될 수 있다.
리버싱 밸브 조립체(110)를 히트 펌프 시스템에 상호 연결시키기 위하여, 제 1 튜브(130), 제 2 튜브(132), 제 3 튜브(134) 및 제 4 튜브(136)를 포함하는 복수의 유동 튜브들이 제공된다. 특히 제 1 유동 튜브(130)는 콤프레서의 배출 단 부(103)와 연통(communication)되며 따라서 고온 고압의 냉매를 수용한다. 제 2 유동 튜브(132)는 콤프레서(102)의 유입구(101)와 연통되며 따라서 시스템으로부터 회수하는 저온 저압의 냉매를 안내한다. 시스템 튜브로 공지된 제 3 튜브(134) 및 제 4 튜브(136) 또한 내측 열교환기(104) 및 외측 열교환기(106)와 연통된다. 유동 튜브들은 납땜과 접합에 의해 냉동 시스템의 잔여 부분(rest)에 연결될 수 있다. 유동 튜브들은 각각의 제 1 포트(140), 제 2 포트(142), 제 3 포트(144) 및 제 4 포트(146)를 통해 중공 밸브 바디(112)와 연통된다. 유동 튜브들은 메탈 또는 플라스틱과 같은 임의의 적합한 소재로 제조될 수 있으며, 바람직하게 예를 들어 용접 또는 접착접합에 의해 포트들에 밀봉되어 결합된다. 도시된 실시예에서 유동 튜브들은 원통형이며 따라서 포트들도 원형이다.
본 발명의 특징에 따라, 리버싱 밸브 조립체(110)를 횡단하는 압력강하를 감소시키기 위하여, 유동 튜브(130, 132, 134, 136)들과 각각의 포트(140, 142, 144, 146)들은 냉매가 중공 밸브 바디(112)들을 횡단하여 거의 직선으로 흐르도록 배열된다. 이를 수행하기 위하여 도 3에서 도시된 실시예에서, 제 1 포트(140)와 제 2 포트(142)는 제 1 단부(122)를 통해 배치되고 이때 제 3 포트(144)와 제 4 포트(146)는 반대편에 위치한 제 2 단부(124)를 통해 배치된다. 더욱이 제 1 유동 튜브(130), 제 2 유동 튜브(132), 제 3 유동 튜브(134) 및 제 4 유동 튜브(136)는 모두 일반적으로 축선(128)에 대해 및 서로 평행하게 정렬된다. 유동 튜브가 히트 펌프 시스템에 연결된 방식으로 인해, 제 2 콤프레서 유입 튜브(132)와 제 3 시스템 튜브(134) 및 제 4 시스템 튜브(136) 사이의 모든 냉매 유동은 일반적으로 밸브 바 디(112)의 제 1 단부(122)와 제 2 단부(124) 사이에서 축방향으로 발생한다. 더욱이 제 1 콤프레서 배출 튜브(130)와 제 3 시스템 튜브(134) 및 제 4 시스템 튜브(136) 사이의 모든 유동은 상기와 마찬가지로 제 1 단부(122)와 제 2 단부(124) 사이에서 축방향으로 발생한다. 따라서 시스템 내의 리버싱 냉매 유동은 급격한 만곡부(sharp bend)를 통하여 냉매를 재안내(redirecting) 할 필요가 없다.
도 4A에 관하여 언급하면, 제 2 콤프레서 유입 포트(142)와 제 3 시스템 포트(144) 및 제 4 시스템 포트(146) 사이에서 냉매를 흐르게 하기 위하여, 리버싱 밸브 조립체(110)는 내부 챔버(126) 내에 위치한 이동식 밸브 부재(150)를 포함한다. 상기 밸브 부재(150)는 채널(156)을 형성하고 둘러싸는 신장된 밸브 튜브(152)를 포함하며, 제 1 단부(122)와 제 2 단부(124) 사이에서 연장된다. 채널(156)에 접근하기 위하여, 밸브 튜브(152)의 반대편 단부들은 제 1 개구부(164)를 가진 제 1 플랜지(160)와 제 2 개구부(166)를 가진 제 2 플랜지(162)로서 형성된다. 채널(156)은 밸브 튜브(152)를 통하여 제 1 개구부(164)와 제 2 개구부(166) 사이에서 직선 상에 배치된다. 제 1 플랜지(160)는 제 1 개구부(164)와 채널(156)이 제 2 포트(142)를 교차하도록 제 1 단부(122)에 결합된다. 제 2 플랜지(162)는 제 2 단부(124)에 인접하며, 도 5와 도 6에서 도시된 바와 같이 제 2 개구부(166)와 채널(156)이 제 3 포트(144) 및 제 4 포트(146) 중 한 포트를 교차할 수 있도록 선택적으로 이동 가능하다.
따라서 밸브 부재(150)는 제 1 위치와 제 2 위치로 이동될 수 있으며, 상기 제 1 위치는 도 5에서 도시된 바와 같이 제 2 유동 튜브(132)와 제 3 유동 튜 브(134) 사이에서 연통되며, 상기 제 2 위치는 도 6에서 도시된 바와 같이 제 2 튜브(132)와 제 4 튜브(136) 사이에서 연통된다. 더욱이 도 4A에서 도시된 바와 같이, 제 1 콤프레서 배출 포트(140)와 제 3 시스템 포트(144) 및 제 4 시스템 포트(146) 사이의 냉매 유동은 내부 챔버(126)를 횡단하여 발생되며, 밸브 부재(150)에 의해 냉매 유동으로부터 제 2 콤프레서 유입 포트(142)로 분리된다. 밸브 튜브(152)는 임의의 적합한 형태와 소재로 제조될 수 있으나, 바람직하게 추가적인 구조적 지지물 없이 내부 챔버(126) 내의 고압 냉매와 채널(156) 내의 저압 냉매 사이에 나타나는 압력차에 의한 붕괴를 견딜 수 있도록 충분히 강성으로 제조된다. 따라서 본 발명의 밸브 튜브(152)로 인해, 특정 종래 기술에서 공지된 리버싱 밸브에서 유동을 차단하는 지지 구조물은 필요없다. 두꺼운 벽으로 형성된 원통형 밸브 튜브(152)가 가장 선호된다.
도 4A에서 도시된 바와 같이, 리버싱 밸브 조립체(110)를 가열 모드와 냉각 모드 사이에서 전환 가능한 방식으로 다양한 포트를 수용하기 위하여, 제 2 콤프레서 유입 포트(142)는 축선(128)과 축방향으로 정렬된다. 하지만 제 3 시스템 포트(144)와 제 4 시스템 포트(146)는 축선(128)로부터 방사형으로 오프셋 설정되며 따라서 축선과 측벽(120) 사이에 위치된다. 더욱이 제 3 포트(144)와 제 4 포트(146)는 축선(128)에 대해, 바람직하게 제 3 포트와 제 4 포트가 일반적으로 서로 가까이 위치하기에 충분히 작은 각도에서 서로 각을 이루며 오프셋 설정된다.
제 3 포트(144)와 제 4 포트(146)가 축선으로부터 방사형으로 오프셋 설정될 때, 제 2 포트(142)는 축선(128)에 동축이기 때문에, 밸브 튜브(152)는 축선에 대 해 각을 이루는 제 1 단부(122)와 제 2 단부(124) 사이에서 연장되어야 한다. 따라서 제 2 콤프레서 유입 튜브(132)와 제 3 유동 튜브(134) 및 제 4 유동 튜브(136) 사이의 냉매 유동은 직선상에서 발생할 수 없다. 그러나 냉매 유동의 경로는 일반적으로 축방향 내에 위치하며 제 1 단부(122)와 제 2 단부(124) 사이의 상대적으로 직선인 채널에서 발생한다. 급격한 만곡부를 통하여 냉매 유동을 재안내하는 데 반대로, 상대적으로 직선으로 흐르는 냉매는 냉매 유동에 상당히 작은 붕괴를 야기하며 따라서 리버싱 밸브 조립체를 횡단하는 압력강하를 감소시킨다. 추가적으로 밸브 튜브(152)와 축선(128) 사이에서 이루는 각은 원통형 측벽(120)의 길이에 대한 함수이며, 측벽을 충분히 연신시킴으로써 최소화될 수 있다. 바람직하게 상기 각도는 대략 30°이거나 또는 30°보다 작다.
밸브를 통하여 냉매 유동 경로의 붕괴를 추가적으로 감소시키도록 하는 본 발명의 실시예를 도시한 도 4B에서, 제 3 튜브(134)와 제 4 튜브(136)는 축선(128)에 평행하게 배향되기보다는 한 각도에서 밸브 바디(120)의 제 2 단부(124)에 부착될 수 있으며, 이는 밸브 부재(150)가 유동 채널(156)을 각각 제 3 튜브(134)와 제 4 튜브(136)에 정렬되도록 위치할 때, 축(157', 157")은 밸브 부재(150) 내의 유동 채널(156)의 축에 일치하여 연장하기 위함이다. 상기 장치로, 냉매 유동의 경로는 리버싱 밸브(110) 내의 밸브 바디(112)의 제 2 단부(124)에서 조금도 재안내되지 않는다.
도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 밸브 부재(150)를 이동시키도록 하기 위하여 밸브 부재는 제 1 단부(122)와 제 2 단 부(124)를 피벗 연결한다. 특히 도 4A에 관하여 언급하면, 제 1 플랜지(160)는 제 2 포트(142)에 인접한 제 1 단부(122)에 저널 연결 또는 회전 운동 가능하게 연결된다. 따라서 제 1 개구부(164)와 제 2 포트(142)는 항상 일렬로 정렬된다. 추가적으로 제 1 플랜지(160)와 제 1 단부(122) 사이의 결합은 축선(128)에 동심인 제 1 피벗 포인트로서 기능을 한다. 바람직하게 제 1 플랜지(160)와 제 1 단부(122) 사이의 결합은 채널(156)과 내부 챔버(126) 사이에 냉매의 누출을 방지하기 위하여 페이스 씰(face seal) 또는 이와 유사한 요소를 포함한다.
제 2 플랜지(162)는 제 2 단부(124)에 대해 슬라이드 가능하고 및 인접하게 위치한다. 도 4A, 도 7 및 도 8에서 제 2 개구부(166)를 제 3 포트(144) 및 제 4 포트(146)에 일렬로 정렬하기 위하여, 일반적으로 제 2 플랜지(162)는 상대적으로 넓은 주요부(168)를 통하여 배치된 제 2 개구부(166)를 포함한 캠 형태로 형성된다. 캠 형태의 제 2 플랜지(162)의 로브부(lobe portion, 169)는 축선(128)과 일렬로 정렬되며 제 2 단부(124)와 피벗 연결된다. 피벗 연결은 피벗핀(170)으로 구현될 수 있으며, 상기 피벗핀은 축선(128)에 인접한 제 2 단부(124)와 제 2 플랜지(162)에 대해 저널 연결되어 배치된다. 피벗핀(170)과 제 2 개구부(166) 사이의 오프셋은 축선(128)과 제 3 포트(144) 및 제 4 포트(146) 사이의 방사형 오프셋에 대응한다. 바람직하게 채널과 내부 챔버 사이의 냉매 누출을 방지하기 위하여, 개스킷 또는 씰은 제 2 플랜지와 제 2 단부 사이에 위치한다.
도 4A에 관하여 언급하면, 밸브 부재(150)의 운동은 원통형 측벽(120) 내의 밸브 부재를 부분적으로 회전함으로써 구현된다. 특히 제 1 플랜지(160)는 제 1 단 부(122)에 저널 연결되기 때문에, 밸브 부재(150)의 회전 운동은 제 1 개구부(164)와 축선(128) 및 제 2 포트(142) 사이의 동심 운동을 야기한다. 도 7 및 도 8에 관하여 언급하면, 캠 형태의 제 2 플랜지(162)는 피벗핀(170)을 통한 로브부(169)를 통하여 피벗 연결되기 때문에, 밸브 부재(150)의 회전 운동은 축선(128)에 대해 제 2 개구부(166)의 편심 운동을 야기한다. 도 5 및 도 6에서 이해할 수 있듯이, 제 2 개구부(166)의 편심 운동은 제 3 포트(144)와 제 4 포트(146) 근처를 교대로 교차하기 위한 채널을 허용한다. 따라서 축선(128)을 따라 피벗핀(170)과 제 2 개구부(164)가 일렬로 정렬되며, 상기 축선 또한 밸브 부재(150)의 부분적인 회전 운동의 축이다.
반대편 단부들 사이의 냉매 유동 채널링(channeling)의 또 다른 장점은 누출 제어를 개선시키는 데 있다. 특히 유동은 제 2 유입 포트(142)와 반대편 제 3 시스템 포트(144) 및 제 4 시스템 포트(146) 사이에서 일반적으로 차단되지 않고 직선으로 흐르기 때문에, 냉매 흐름의 모멘텀은 밸브 부재(150)를 오배열 하기에 충분치 않다. 더욱이 개구부(164, 166)와 포트(142, 144, 146)들이 동일한 크기로 정렬되기 때문에, 냉매는 플랜지(160, 162)와 단부(122, 124)에서 누출되지 않는다. 추가적으로 플랜지(160, 162)와 단부(122, 124)들은 슬라이딩되어 접촉하기 때문에, 종래 기술의 당업자들에게 자명한 공통의 밀봉 해결방법은 추가적으로 누출을 감소시키도록 제공된다.
도 3에서 도시된 바와 같이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 밸브 부재를 이동시키기 위하여, 액추에이터(114)는 리버싱 밸브 조립체(110)의 일부분으로서 포 함된다. 상기 액추에이터는 다양한 방법으로 작동될 수 있다. 예를 들어 도 3 및 도 4에서 도시된 실시예에서, 액추에이터(114)는 밸브 부재(150)를 부분적으로 회전하기 위한 자성의 원리를 이용하는 자석 액추에이터이다. 상기 자석 액추에이터는 내부 챔버(126) 내에 위치된 영구자석(172)을 포함하며, 밸브 바디(112)에 부착된 전자석과 밸브 부재(150)에 고정되어 결합된다. 바람직하게 본 실시예에서, 밸브 바디와 밸브 부재는 영구자석과 전자석 사이에 자속에 대한 투과성 소재로 제조되나, 밸브 바디와 밸브 부재 자체는 자성을 띄지 않는다. 밸브 부재를 이동시키기 위하여 침투하는 자속을 이용하는 방법의 장점은 밸브 바디가 밀봉되어 냉매의 누출을 방지하고 리버싱 밸브 조립체에 충분한 강도를 제공하는 데 있다. 추가적으로 피벗 밸브에 일반적으로 사용되는 복잡한 파이프와 밀봉 장치들은 제거되며, 리버싱 밸브는 다양한 위치들 사이에서 이동하기 위한 시스템 압력에 좌우된다.
영구자석(172)은 일반적으로 환상형이며 원통형 측벽(120)의 내부 표면 직경에 대응한다. 더욱이 환상형 영구자석은 축선(128)과 동축이며 축선과 원통형 측벽(120)에 대해 회전 가능하다. 실시예에서, 영구자석(172)과 이에 결합된 밸브 부재(150)를 내부 챔버(126) 내에 정확하게 위치시키기 위하여, 영구자석은 원통형 측벽(120)의 내부 표면 속에 형성된 채널 내에 수용될 수 있다. 바람직하게 환상형 영구자석(172)은 내부 챔버(126)를 횡단하는 유동이 제 1 콤프레서 배출 포트(140)와 시스템 포트(144 및 146) 사이에서 차단되지 않도록 밸브 부재(150)에 결합된다. 도 4A에서 예를 들면, 밸브 튜브(152)는 환상형 영구자석(172)의 내부 직경보다 작은 직경을 가질 수 있으며, 이에 따라 밸브 부재(150)는 환상형 영구자 석(172)을 통과하고 냉매가 밸브 부재와 영구자석 사이에서 흐를 수 있도록 실질적인 공간이 제공된다. 도 7 및 도 8에서 종래 기술의 당업자들에게 자명하듯이, 영구자석(172)은 제 1 반환상부(semi-annular half, 14)에 대응하는 자기남극과 반대편 제 2 반환상부(176)에 대응하는 자기북극을 가진다.
도 4A, 도 7 및 도 8에 관하여 언급하면, 전자석(180)은 제 1 레그(leg, 182)와 제 2 레그(184)를 포함하며, 상기 레그들은 전자기속을 발생시키기 위하여 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 밸브 바디(112)는 레그들이 원통형 측벽(120)의 거의 반대편 측부들에 대해 연장될 수 있도록 제 1 레그(182)와 제 2 레그(184) 사이에 수용된다. 따라서 영구자석(172) 내측과 축선(128)을 포함하는 밸브 바디(112)는 제 1 레그(182)와 제 2 레그(184) 사이에 위치한다. 도 4A에서 도시된 바와 같이 제 1 레그(182)는 구멍(186)을 포함할 수 있으며, 상기 구멍은 스냅-끼워맞춤 부착을 위하여 원통형 측벽(120)의 외부 상에 형성된 융기된 보스(raised boss, 121)를 수용한다. 스냅-끼워맞춤 부착은 추가적인 체결구가 필요 없다. 실시예에서 영구자석(172)에 대해 전자석(180)을 축방향으로 위치시키기 위하여, 제 1 레그(182)는 탭(188)을 포함할 수 있으며, 상기 탭은 제 1 유동 튜브(130)를 이격시키기 위하여 제 1 단부(122)에 인접하게 및 원통형 측벽(120)의 외부 상에서 종방향으로 연장된다. 전자석(180)에 전력을 공급하기 위하여, 액추에이터(114) 또한 와이어 리드(wire lead, 192)를 가진 코일(190)을 포함하며, 상기 와이어 리드는 제 1 레그(182)와 제 2 레그(184)에 연결된다.
도 7에서 도시된 바와 같이 밸브 부재(150)를 제 1 위치 내로 이동시키기 위 한 작동 시에, 전압은 제 1 극성을 전자석(180)에 교대로 제공하는 코일(190)에 공급된다. 보다 구체적으로, 제 1 극성은 자기북극으로서 제 1 레그(182)를 형성하고 자기남극으로서 제 2 레그(184)를 형성한다. 상기와 같이 형성될 때, 제 1 레그(182)는 영구자석 반환상부(174)의 자기남극을 끌어당기는 반면에 제 2 레그(184)는 반환상부(176)의 자기북극을 끌어당긴다. 도 5 및 도 7에서 도시된 바와 같이, 자석의 인력은 영구자석(172)과 밸브 부재(150)를 제 1 위치로 피벗 운동하게 하여, 제 2 개구부(166)는 제 3 포트(144)와 일렬로 정렬된다. 도 8에서 도시된 바와 같이 밸브 부재를 제 2 위치로 이동시키기 위하여, 상기와 다른 전압이 코일(190)에 공급되며, 상기 코일(190)은 제 1 레그(182)를 자기남극으로서 형성하고 제 2 레그(184)를 자기북극으로서 형성하는 제 2 극성을 제공한다. 따라서 제 1 레그(182)는 영구자석(172) 반환상부(176)의 자기북극을 끌어당기는 반면에 제 2 레그(184)는 반상환부(174)의 자기남극을 끌어당긴다. 도 6 및 도 8에서 도시된 바와 같이, 이는 밸브 부재(150)를 회전시키도록 야기시켜 이에 따라 제 2 개구부(166)는 제 4 포트(146)와 일렬로 정렬된다.
도 4A에서 제 3 시스템 포트(144)와 제 4 시스템 포트(146)를 포함하는 제 2 개구부(166)를 정확하게 정렬시키고 영구자석(172)의 초과회전운동(over-rotation)을 방지하기 위하여, 한 스톱핀(200)은 밸브 부재(150)의 운동을 제한하는 제 2 단부(124) 내로 가압될 수 있다. 스톱핀(200)은 내부 챔버(126) 내로 연장되며 축선(128)에 평행하게 및 축선 상에 위치된다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 밸브 부재(150)를 연결하기 위한 스톱핀(200)을 위하여, 제 2 플랜지(162)는 제 1 숄 더(202)와 반대편에 위치한 제 2 숄더(204)를 포함하며, 상기 2개의 숄더는 로브부(169)로부터 돌출되어 및 로브부 상에 형성된다. 숄더(202, 204)들은 축선(128)에 대해 방사형방향으로 돌출되며, 축선에 대해 서로 환방향으로 이격된다. 스톱핀(200)은 제 1 숄더(202)와 제 2 숄더(204) 사이에 수용된다. 도 7에서 도시된 바와 같이 밸브 부재(150)는 제 1 위치로 피벗 회전될 때, 스톱핀(200)은 제 1 숄더(202)에 대해 접하며, 상기 제 1 숄더는 밸브 부재의 추가적인 운동 및 이에 따른 영구자석의 추가적인 회전 운동을 방지한다. 도 8에서 도시된 바와 같이 밸브 부재(150)는 제 2 위치로 피벗 회전될 때, 스톱핀(200)은 제 2 숄더(204)에 대해 접하며, 상기 제 2 숄더는 밸브 부재의 추가적인 운동 및 이에 따른 영구자석의 추가적인 회전 운동을 방지한다.
물론, 대안의 액추에이터들은 밸브 부재를 이동시키기 위하여 직류 리버싱 밸브 조립체와 함께 사용될 수 있다. 상기 대안의 액추에이터들은 레버 또는 케이블의 이용을 통하여 작동되는 수동식 액추에이터, 모터 및 기어 구동의 이용을 통하여 작동되는 전자기계식 액추에이터, 냉동 시스템으로부터 압력을 이용할 수 있는 공압식 또는 수압식 액추에이터 또는 로터리 솔레노이드(rotary solenoid)와 같은 그 외의 다른 전자석 액추에이터를 포함한다. 어떤 경우에도 상기 기술된 발명은 특정 형태의 액추에이터를 제한하지 않는다.
본 명세서에서 기술된 공고, 특허 출원서 및 특허를 포함하는 모든 참조문헌 들은 각각의 참조문헌의 개별적으로 및 구체적으로 기술된 범위와 동일하게 구성된다.
본 발명에 따르는(특히 하기 청구항들에 따르는) "한(a)", "한(an)", "그(the)" 및 이와 유사한 대상물을 지시하는 용어들은 명세서에서 명확하게 지시되고 또는 부인되지 않는 한, 단수형 및 복수형을 가리키는 용어들이다. "포함하는(comprising)", "가지는(having)", "포함하는(including)" 및 "수용하는(including)" 등의 용어들은 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 공개된 용어(open-ended terms)로서 즉 “포함하는, 그렇지만 제한되지 않는”의 의미로 해석된다. 본 명세서에서 달리 지시되지 않는 한, 사상들의 범위에 대한 상세한 설명(recitation)은 각각의 개별적인 사상을 기술하는 속기 방법으로서가 아니며, 각각의 개별적인 사상은 본 명세서에서 구성된다. 본 명세서에서 기술된 모든 방법들은 문맥에서 명확히 부인되고 지시되지 않는 한 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 임의의 및 모든 예제들과 실례의 단어(예를 들어 "~와 같은")들은 단지 본 발명을 보다 구체적으로 기술할 뿐, 달리 주장되지 않는 한, 본 발명의 범위 상에서 한계를 기술하기 위해서가 아니다. 본 명세서의 어떠한 용어들도 본 발명의 실시예에 필수적인 임의의 비청구 요소들을 지시하도록 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 선호적인 실시예들은 본 명세서에서, 본 발명을 수행하기 위하여 발명가들에게 최적으로 공지되어 기술된다. 상기 다양한 선호적인 실시예들은 상기 기술 사항들을 읽음으로써 종래 기술의 당업자들에게 자명해 질 것이다. 발명가들 은 당업자들이 상기 다양성들을 적절히 수용하고 구체적으로 기술된 사항들에 따라 본 발명을 실시하기를 기대한다. 따라서 본 발명은 당해 근거법이 허용하는 바에 따라 모든 개조사항들 및 균등사항들을 포함하며, 상기 사항들의 주요 주제들은 본 명세서에 첨부된 청구항들 내에서 기술된다. 더욱이 상기 기술된 다양한 요소들의 임의의 조합들도 문맥에 의해 명확히 부인되고 지시되지 않는 한 본 발명의 범위 내에서 기술된다.

Claims (22)

  1. 리버싱 밸브에 있어서, 상기 리버싱 밸브는
    -제 1 단부와 반대편에 위치한 제 2 단부를 가지는 밸브 바디를 포함하고, 제 1 단부는 제 1 포트와 제 2 포트를 포함하고, 제 2 단부는 제 3 포트와 제 4 포트를 포함하며 및
    -제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되며 채널을 형성하는 신장된 밸브 부재를 포함하고, 상기 밸브 부재는 밸브 바디 내의 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 제 1 위치는 제 1 포트와 제 4 포트 사이에서 연통되는 동시에 채널이 제 2 포트와 제 3 포트를 교차하는 위치이며, 상기 제 2 위치는 제 1 포트와 제 3 포트 사이에서 연통되는 동시에 채널이 제 2 포트와 제 4 포트를 교차하는 위치인 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 밸브 바디는 원통형이고 종방향 축선을 형성하며, 제 2 포트는 축선과 동축인 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 제 3 포트와 제 4 포트는 축선으로부터 방사형으로 오프셋 설정되며, 축선에 대해 서로 각을 이루며 오프셋 설정되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 밸브 부재는 제 1 플랜지와 제 2 플랜지 사이에서 연장된 신장된 밸브 튜브를 포함하며, 채널은 밸브 튜브 내에 배치되고, 상기 채널은 제 1 개구부에 의해 제 1 플랜지를 통하여 접근하며 제 2 개구부에 의해 제 2 플랜지를 통하여 접근되는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1 플랜지는 제 1 단부에 저널 연결되어 제 1 개구부가 제 2 포트와 축선에 일렬로 정렬되며, 제 2 플랜지는 축선에 인접한 제 2 단부에 피벗 연결되어 제 2 개구부가 축선으로부터 방사형으로 오프셋 설정되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서, 밸브 부재는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동하며, 제 1 개구부는 제 2 포트에 대해 동심적으로 회전하며, 제 2 개구부는 교차하는 제 3 포트와 제 4 포트 사이에서 편심적으로 피벗 운동하는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  7. 제 2 항에 있어서, 채널은 축선에 대해 각을 이루는 상태로 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되며 직선으로 형성되고, 상기 각은 대략 30°또는 30°보다 작은 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  8. 제 2 항에 있어서, 밸브 부재를 이동시키기 위한 액추에이터를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서, 액추에이터는 축선에 대해 동축이며 밸브 부재에 결합된 환상형 영구자석을 포함하며, 전자석은 밸브 바디 주위에서 연장되는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  10. 제 9 항에 있어서, 밸브 부재는 환상형 영구자석을 관통하는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  11. 제 9 항에 있어서, 영구자석은 제 1 반환상부에 대응하는 자기북극 및 제 2 반환상부에 대응하는 자기남극을 가지며, 전자석은 제 1 레그와 제 2 레그를 포함하며, 밸브 바디는 제 1 레그와 제 2 레그 사이에 위치하고, 제 1 극성은 제 1 레그를 자기북극으로 끌어당기며 제 2 극성은 제 1 레그를 자기남극으로 끌어당기는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  12. 제 2 항에 있어서, 밸브 부재는 반대편으로 이격된 한 쌍의 숄더를 포함하고, 밸브 바디는 숄더 사이에서 내부 챔버 내로 연장되는 스톱핀을 포함하며, 밸브 부재가 제 1 위치로 이동될 때 스톱핀은 제 1 숄더에 접하고 밸브 부재가 제 2 위치로 이동될 때 스톱핀은 제 2 숄더에 접하는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  13. 제 2 항에 있어서, 제 1 유동 튜브, 제 2 유동 튜브, 제 3 유동 튜브 및 제 4 유동 튜브를 추가적으로 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 유동 튜브는 각각 제 1 포트, 제 2 포트, 제 3 포트 및 제 4 포트에 결합되며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 유동 튜브는 서로 및 축선에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  14. 제 2 항에 있어서, 신장된 밸브 부재는 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 채널의 축을 추가적으로 형성하며, 리버싱 밸브는 제 1 유동 튜브, 제 2 유동 튜브, 제 3 유동 튜브 및 제 4 유동 튜브를 추가적으로 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 유동 튜브는 각각 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 포트에 결합되며, 상기 제 1 유동 튜브와 제 2 유동 튜브는 서로 및 축선에 대해 평행하게 연장되며, 밸브 부재가 제 1 위치에 배치될 때 상기 제 3 유동 튜브는 종방향 축선에 대해 유동 채널의 축선과 평행하게 연장되도록 배향되며, 밸브 부재가 제 2 위치에 배치될 때 상기 제 4 유동 튜브는 종방향 축선에 대해 유동 채널의 축선에 평행하게 연장되도록 배향되는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  15. 4-웨이(4-way) 리버싱 밸브에서 흐름을 역전환시키기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    -축선을 따라 연장하는 밸브 바디를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 밸브 바디는 축선과 동축인 제 2 포트를 포함하고 제 1, 제 3 및 제 4 포트는 축선으로 부터 축방향으로 오프셋 설정되도록 위치하며,
    -밸브 부재를 제 2 포트에 연결하는 단계를 포함하며 및
    -정렬된 제 3 포트와 제 4 포트 사이에서 밸브 부재를 편심적으로 회전시키는 단계를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 회전 운동 단계는 밸브 튜브에 결합되며 축선과 동축인 환상형 영구자석을 회전시키기 위하여 전자석의 극성을 리버싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 리버싱 밸브에 있어서, 상기 리버싱 밸브는
    -내부 챔버를 형성하는 밸브 바디를 포함하며, 상기 밸브 바디는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 포트를 포함하며,
    -제 2 포트와 제 4 포트의 선택된 쌍 사이에서 유체를 전달시키기 위한 채널을 형성하는 이동식 밸브 부재를 포함하며,
    -밸브 부재를 이동시키기 위한 액추에이터를 포함하며, 상기 액추에이터는 밸브 부재와 전자석에 결합된 영구자석을 포함하며,
    -제 1 극성이 전자석에 제공될 때 밸브 부재는 제 1 위치로 이동되며, 채널은 제 2 포트와 제 3 포트 사이에서 유체를 전달시키기 위하여 제 2 포트와 제 3 포트를 교차하는 동시에, 내부 챔버를 통하여 제 1 포트와 제 4 포트 사이에서 유체 전달을 허용하며 및
    -제 2 극성이 전자석에 제공될 때 밸브 부재는 제 2 위치로 이동되며, 채널은 제 2 포트와 제 4 포트 사이에서 유체를 전달시키기 위하여 제 2 포트와 제 4 포트를 교차하는 동시에, 내부 챔버를 통하여 제 1 포트와 제 4 포트 사이에서 유체 전달을 허용하는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  18. 제 17 항에 있어서, 영구자석은 내부 챔버 내에 위치하며 전자석은 밸브 바디 주위에서 적어도 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  19. 제 18 항에 있어서, 밸브 바디는 제 1 단부와 반대편에 위치한 제 2 단부를 포함한 원통형이며, 상기 원통형 밸브 바디는 종방향 축선을 형성하고 영구자석은 축선과 동축으로 정렬된 환상형인 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  20. 제 19 항에 있어서, 전자석은 제 1 레그와 제 2 레그를 포함하며, 원통형 밸브 바디는 제 1 레그와 제 2 레그 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  21. 제 20 항에 있어서, 환상형 영구자석은 제 1 반환상부에 대응하는 자기북극 및 제 2 반환상부에 대응하는 자기남극을 가지며, 제 1 극성이 제공될 때 제 1 레그는 자기북극을 끌어당기며, 제 2 극성이 제공될 때 제 1 레그는 자기남극을 끌어당기고 자기북극을 밀어내는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
  22. 제 21 항에 있어서, 제 1 포트와 제 2 포트는 제 1 단부를 통하여 배치되며, 제 3 포트와 제 4 포트는 제 2 단부를 통하여 배치되는 것을 특징으로 하는 리버싱 밸브.
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