KR20090024398A

KR20090024398A - 냉매 역류 방지용 서비스 밸브

Info

Publication number: KR20090024398A
Application number: KR1020070089396A
Authority: KR
Inventors: 김종철
Original assignee: 김종철
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2007-09-04
Publication date: 2009-03-09

Abstract

본 발명은 냉동기기용 서비스 밸브에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 상기 서비스 밸브의 내부 유동공간과 연통되게 일체형의 체크밸브를 설치하여 컴프레셔의 정지, 고압의 방출 및 냉매 흐름의 이상 등의 결과로 나타나는 서비스 밸브 내외부로의 냉매 역류 현상을 방지하고자 그 냉매 유동공간과 연통되는 일체형 체크밸브를 결합시킨 냉매 역류 방지용 서비스 밸브이다.

따라서 본 발명은 종래 냉동기기에 서비스밸브를 설치함에 있어서 항상 별도의 체크밸브를 구매하여 별도의 조립공정과 형태 변경공정을 통해 유동통로 간의 결합을 달성시켜야만 했던 불편함을 해소하고, 서비스 밸브 내부 유동통로에 연통되게 일체로 제작되는 체크밸브를 가진 유용한 발명이다.

서비스밸브, 유동통로, 컴프레셔, 체크밸브, 커넥터

Description

냉매 역류 방지용 서비스 밸브{Service valve to protect flowing backward of refrigerants}

일반적으로 냉동기기용 서비스밸브는 냉동사이클에 포함되어 사용된다. 이 냉동기기의 냉동사이클이란 흡입되는 냉매를 고압으로 압축시켜 토출하는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매를 방열에 의하여 응축하는 응축기와, 상기 응축기로부터 공급되는 응축냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 그리고 상기 팽창밸브로부터 공급되는 냉매를 송풍공기와의 열교환에 의하여 증발시킴으로써 송풍공기를 냉기로 만드는 증발기를 포함하여 이루어진다.

이러한 냉동싸이클에 있어서 응축기와 팽창밸브에 설치되는 냉매관로와 증발기와 압축기와의 사이에 설치되는 냉매관로에는 냉매를 충전하거나 부족한 냉매를 보충할 수 있도록 서비스 밸브가 각각 설치된다.

도 1은 종래의 서비스 밸브를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 것처럼, 서비스밸브(200)의 최 상단에는 캡(101)이 씌워져 있으며, 그 내부로 도시된 스템(102)이 내장된다. 이 스템(102)의 상부에는 별도의 패킹(103)이 외주면을 감싼 상태로 내장되기에 수밀의 효과를 내며, 바디(104)와 일부분에서 스크류(105) 체결된 상태이기에 상기 스템(102)의 끝단에 형성된 스핀들(106)을 회전시키게 되면 상기 스템(102)은 바디(104)를 타고 승하강 운동될 수 있게 하고 있다.

이러한 하강운동은 상기 스템(102)의 끝단에 고정된 디스크(110)와 디스크시트(111)도 하향시키게 되고, 이 하향운동의 끝은 제2유동통로(113)의 지지턱(114)이 될 것인데, 상기 디스크시트(111)가 하향하여 상기 지지턱(114)에 긴밀하게 밀착됨으로 더 이상 전진을 못하게 되는 작동을 수행한다. 디스크시트(111)와 지지턱(114)의 긴밀한 만남은 상기 제1유동통로(120)로의 냉매 흐름을 차단하기에 도시된 도 1을 기준으로 측방의 개구와의 연통을 막는 결과를 가져올 수 있다.

그런데 이러한 종래의 서비스 밸브(200)는 도시된 도 1에서처럼, 냉매가 서비스 밸브를 통과하여 그 흐름의 방향으로 진행되지 못하고, 관내의 압력의 변화에 따라 다시 역류해 올라오는 현상이 발생되고 있다. 냉매는 냉동 사이클 내에서 원활히 소통을 하며 압력 온도의 변화를 이루는 상태변화를 지속하며 냉동기기가 소망하는 냉동 및 냉각의 기능을 수행해야만 하는데, 이러한 냉매의 역류현상은 그 기능의 달성에 심각한 문제점을 제공하는 것이다. 따라서 종래에는 서비스 밸브(200)가 포함된 냉동사이클 속에 별도의 체크밸브를 결합하여 냉매의 역류를 방 지시키고자 하는 노력이 있었다.

그러나 이러한 시도의 경우, 일일이 모든 냉동사이클을 장착함에 있어서, 서비스밸브, 압축기, 응축기 등을 설치하면서 체크밸브도 설치해야만 하는 문제점이 있으며, 그 체크밸브에 맞추어 서비스 설비 등의 형태 변경도 달성해야만 하기에 설치 작업이 어렵다. 또한 그 기밀성을 맞추기가 힘들어 일부 냉매가 새어 나오는 현상이 발생된다면 이는 시스템 자체의 냉각 효과가 크게 뒤떨어지는 결과를 가져올 뿐만 아니라 가동에 따른 비용이 상승하는 문제점도 낳는다.

본 발명은 서비스 밸브의 내부 유동공간에 일체로 성형된 체크밸브를 설치하여 컴프레셔의 정지, 고압의 방출 및 냉매 흐름의 이상 등의 결과로 나타나는 서비스 밸브 내외부로의 냉매 역류 현상을 방지하고자 그 냉매 유동공간에 연통되게 체크밸브를 일체화시킨 냉매 역류 방지용 서비스 밸브를 제공하고자 한다.

본 발명은 디스크와 디스크시트가 결합된 스템을 내장하는 바디를 가진 서비스 밸브에 있어서, 상기 서비스 밸브의 바디(110) 내부에 형성된 유동통로(120)와; 상기 유동통로에 일체로 성형된 체크밸브(130)를 구비하여 유체의 일방향 통행을 유도하는 것을 특징으로 하는 냉매 역류 방지용 서비스 밸브를 제공한다.

또한 바람직하게, 상기 체크밸브는, 측방의 제1유동통로(121) 또는 하방의 제2유동통로(122)에 설치된다.

바람직하게, 상기 체크밸브(130)는, 배면에 샤프트(85)가 결합된 디스크(50)를 포함하며; 상기 디스크(50)의 표면에는 외곽 일부분을 사각의 단면 형상으로 절단함으로써 시트안착부(51)와 프론트원판부(52)가 형성되고, 상기 프론트원판부(52)의 측면에는 일정 깊이의 링홈(53)이 형성되어, 상기 시트안착부(51)에 링형의 디스크시트(60)가 상기 프론트원판부(52) 외주면에 끼워져 삽입되며; 상기 프론트원판부(52)의 상기 링홈(53)에 일측이 터진 링형상의 스냅링(70)이 끼워져 삽입되어 상기 체크밸브(130)의 상기 디스크(50)와 상기 디스크시트(60)가 견고히 결합된다.

또한 바람직하게, 상기 하방의 제2유동통로(122)에 연통되게 일체로 성형되는 상기 체크밸브(130)의 하단에는, 상기 체크밸브(130)와 연결되는 관형상의 커넥터(142)와; 상기 커넥터(142) 저면에서 볼트(143)를 이용하여 바디(110)와 체결되는 하단플랜지(144)가 설치된다.

본 발명은 종래 냉동기기에 서비스밸브를 설치함에 있어서 항상 별도의 체크밸브를 구매하여 별도의 조립공정과 형태 변경공정을 통해 유동통로 간의 결합을 달성시켜야만 했던 불편함을 해소하고, 서비스밸브 내부 유동통로에 연통되게 일체로 제작되는 체크밸브를 가진 유용한 발명이다.

본 발명은 냉매의 유동공간인 제1, 2유동통로 중 하나에 설치됨으로써 냉동기기의 작업환경에 따라 별도의 서비스밸브를 용이하게 채택할 수 있기에 활용가능성이 높다.

먼저 참고적으로, 본 발명을 설명하기 위한 각 도면에 매겨진 도면 부호는 종래기술을 설명하기 위한 도면의 부호와 별도로 매겨져 있다. 즉, 같은 부호가 다른 명칭을 지칭하기 위해 쓰여질 수 있다. 따라서 본 발명은 종래기술을 나타내는 도 1과는 도면 부호가 별도로 매겨진 도 2 내지 4에 따라 설명된다.

본 발명은 디스크와 디스크시트가 결합된 스템을 내장하는 바디를 가진 서비스 밸브에 있어서, 스템이 내장된 서비스 밸브(100)의 바디(110) 내부에 형성된 유동통로(120)가 있고, 상기 유동통로에 일체로 성형되어 유체의 일 방향 통행을 유도하는 체크밸브(130)가 구비된 서비스밸브를 제공한다. 따라서 본 발명은 상기 유동통로(120)를 거쳐 냉매가 일 방향으로만 흐르도록 하는 냉매 역류 방지용 서비스 밸브이다.

일반적인 냉매 사이클에서 사용되는 서비스 밸브(100)에는 그 냉매가 역류되는 현상을 방지시키기 위한 별도의 수단이 강구되지 못했다. 단지 그 서비스 밸브(100)에서 새어나가는 냉매를 방지하기 위해 기밀성을 유지하고자 하는 방향으로만 초점을 맞추어 현재까지 개발이 왕성하게 진행되고 있다. 바로 이러한 점 때문에 종래의 서비스 밸브(100)는 많은 문제점이 있기에 본 발명에서는 서비스 밸브(100) 내에 즉, 바디(110)에 일체형의 체크밸브(130)를 결합하여 냉매의 역류 현상을 방지한 것이다.

보다 상세히 설명하자면, 서비스 밸브의 바디와 체크밸브의 외곽부를 일체로 성형하여 상기 서비스 밸브(100)의 바디(110) 내부에 존재하는 유동통로(120)와 체 크밸브(130)가 연통되도록 하여 냉매의 일 방향 통행만을 허용하는 것이다.

이때, 상기 체크밸브가 설치되는 유동통로는 측방의 제1유동통로(121)이거나 하방의 제2유동통로(122)임이 바람직하다. 도 2는 측방의 제1 유동통로(121)에 체크밸브가 설치됨을 나타내며, 도 3은 하방의 제2 유동통로(122)에 체크밸브가 설치됨을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 서비스 밸브(100)의 측방 개구부측 서비스 밸브(100)의 바디(110)에 체크밸브(130)가 설치된다. 서비스 밸브(100)에서 측방의 개구 방향에 설치된 컴프레셔(미도시)로부터 유입된 냉매는 일단 체크밸브(130)를 거치면 냉매 사이클 내에 이상 기류나 압력의 변화가 발생된다 할지라도 역류하여 서비스 밸브(100)의 외부로 역류하지 않게 된다.

좀 더 상세히 설명하면, 상기 체크밸브(130)에는, 유동통로(120)을 형성시키는 바디(110)의 내주면에 가공된 디스크 가이드벽(81)이 있다. 이 디스크 가이드벽(81)은 디스크(50)가 컴프레셔로부터의 냉매의 압력에 의해 밀려날 때 디스크(50)를 가이드하기 위한 것으로 디스크(50)가 디스크 가이드벽(81)을 따라 밀려나면 체크밸브 내의 유동공간(85)과 연통되어 냉매의 흐름이 개방된다. 디스크 가이드벽(81)은 바디(110)의 내주면에 돌출된 벽체로 형성되며 체크밸브(130)의 내주면을 따라 적어도 4개의 디스크 가이드벽이 존재하는 것이 바람직하다.

측방의 컴프레셔로부터 유입된 냉매가 서비스 밸브(100)의 내부로부터 체크밸브(130)를 통해 빠져나오기 위해서는 상기 디스크(50)를 가압하여 상기 디스크(50)가 후방으로 밀려나도록 하여야 하나 디스크 차단부(86)가 디스크 가이드 벽(81)의 끝단에 형성되어 있어 디스크(50)가 더 이상 밀려나지 못하도록 차단한다. 즉, 디스크(50)의 디스크시트(60)(도 4 참조)가 디스크 차단부(86)에 의해 차단되어 디스크(50) 전체의 밀림이 제한된다. 따라서 냉매가 서비스밸브의 외부로 역류하는 현상이 방지된다.

본 발명은 이렇게 체크밸브와 서비스 밸브가 그 외곽부 즉, 바디를 같이 사용하는 일체형의 결합구조를 채용함으로써 종래에 별도의 체크밸브를 구입하여 서비스 밸브와 결합시켜 사용하는 방식에 비하여 냉매가 새어 나가는 현상이 근원적으로 차단되어 경제적인 비용 절감의 이점이 있을 뿐만 아니라 그 체결의 견고함으로 인하여 내구성도 향상시킬 수 있다.

또한 도 3을 참조하면, 체크밸브(130)가 하방의 제2 유동통로(122)에 설치되는 또 다른 실시예가 도시된다. 즉, 서비스 밸브(100)의 하단(도시된 도면 기준) 플랜지 부위의 내측 서비스 밸브(100) 바디(110)에 체크밸브(130)를 일체로 형성하는 방식이다.

이 방식의 체크밸브(130)의 경우도 일 방향 통행만을 허용하기에 도시된 도면에 표시된 화살표의 형태처럼 서비스 밸브(100)의 바디(110) 내에서 하방의 개구인 하단플랜지(144)가 결합된 방향으로 빠져나간 냉매는 다시 역류하여 서비스 밸브(100) 내부로 들어오지 못한다.

본 발명에서는 전술한 것처럼 체크밸브(130)가 서비스 밸브(100) 내의 유동통로와 연통되게 장착되는 2가지 실시예를 예시하고 있다. 이는 사실상 작업 현장에 따라서 측방 개구 방향이나 하방 개구 방향에 체크밸브(130)가 설치되어야만 하 는 경우가 있음을 고려한 것이다. 즉, 어느 냉매 시스템에서는 도면을 기준으로 측방에 체크밸브(130)가 설치돼야 사용이 편리하고, 또 다른 냉매 시스템에서는 하방에 체크밸브(130)가 설치돼야 사용이 편리한 까닭이다.

또한 도 3의 제2유동통로(122)에 연통된 체크밸브(130)의 하단에는, 상기 체크밸브(130)와 연결되는 관형상의 커넥터(142)가 있고, 상기 커넥터(142) 저면에서 볼트(143)를 이용하여 바디(110)와 체결되는 하단플랜지(144)가 결합된다. 즉, 상기 하단플랜지(144)는 별도의 관을 연결하되, 다른 설비에 체결할 수도 있도록 하거나 적당한 장소에 고정시킬 수 있도록 하기 위해 제작하는 것이다. 따라서 제2유동통로(122)와 연통되게 일체로 체크밸브(130)가 형성되고, 체크밸브(130) 하단의 서비스 밸브의 바디(110)에 커넥터(142)를 밀착시키고, 이 커넥터(142)와 서비스 밸브(100)의 바디(110)를 볼트(143)로 체결하는 하단플랜지(144)를 설치한다.

도 3에 도시된 냉매 역류방지용 서비스 밸브의 작동 역시 도 2의 경우와 동일하나 다시 상세히 설명하면, 다음과 같다. 서비스 밸브(100) 내에 유입된 냉매는 체크밸브(130)를 통해 빠져나간다. 즉, 상기 디스크(50)의 후방에 일체된 샤프트(84)가 상기 체크밸브(130)의 끝단 즉, 서비스 밸브(100) 바디(110)의 끝단에 리브(82)를 통해 유동통로(120) 중심부에 위치하게 된 샤프트관(83)의 샤프트공에 끼워진 상태이기에, 상기 샤프트(84)가 샤프트공을 타고 밀려나는 방식으로 들어가게 되면, 디스크(50)가 디스크 가이드벽(81)을 따라 이동하여 체크밸브 내 연동공간(85)을 개방하게 되고, 이에 따라 냉매는 체크밸브(130)를 통해 빠져나간다.

서비스밸브(100) 외부로 빠져나간 냉매는 서비스 밸브(100)의 내부로 들어오 기 위해서 디스크(50)를 가압하여 디스크(50)를 밀어야 하나 서비스 밸브(100)의 내주면에 형성된 디스크 차단부(86)가 디스크(50)의 밀림을 차단한다. 즉, 디스크(50)의 디스크시트(60)(도 4 참조)가 디스크 차단부(86)에 의해 차단되어 디스크(50)의 밀림이 제한된다. 따라서 냉매가 서비스밸브의 내부로 역류하는 현상이 방지된다.

도 4는 본 발명의 서비스밸브에 일체 성형된 체크밸브의 디스크 어셈블리를 도시한다. 도 4를 참조하여 체크밸브(130)의 디스크(50)의 구조를 살펴보면, 표면의 외곽 일부분을 사각의 단면으로 절단하여 시트안착부(51)와 프런트원판부(52)를 형성하고, 상기 프런트원판부(52)의 측면을 돌려 일정 깊이의 링홈(53)을 형성한 디스크(50)가 형성된다. 또한 테프론으로 제작되며, 상기 프런트원판부(52) 둘레에 끼워지되, 상기 링홈(53) 높이의 두께로 제작되는 링형의 디스크시트(60)가 있고, 상기 프런트원판부(52)의 링홈(53)에 끼워지는 일측이 터진 링형상의 스냅링(70)이 있다.

따라서 이들이 결합하되 상기 디스크시트(60)가 상기 프런트원판부(52)의 외주면에 끼워지고, 상기 링홈(53)에 스냅링(70)이 끼워져 디스크(50)와 디스크시트(60)가 견고히 결합되어 수밀의 효과를 증진시킨다.

본 발명에 따르면, 서비스 밸브(100)에 일체로 형성되어 있는 체크밸브(130)는, 그 외곽부를 이루는 바디(110)가 서비스 밸브(100)의 바디(110)와 동일체를 이룬다. 따라서 본 발명과 같이 서비스 밸브(100)와 일체로 체크밸브(130)를 형성시키면, 일단 서비스 밸브(100)의 유동통로(120)에서 체크밸브(130)를 거친 냉매가 다시 역방향으로 역류하는 현상이 근원적으로 차단된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이고, 그와 같은 수정 또는 변형은 첨부하는 청구항의 기재범위 내에 있는 것이다.

도 1은 종래의 서비스 밸브를 단면하여 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 서비스 밸브에서 체크밸브가 제1유동통로에 내장된 실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 서비스 밸브에서 체크밸브가 제2유동통로에 내장된 실시예를 도시한 도면,

도 4는 본 발명 서비스 밸브에서 디스크와 디스크시트 결합관계를 도시한 분해사시도이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

100; 서비스 밸브 110; 바디

120; 유동통로 121; 제1유동통로

122; 제2유동통로 130; 체크밸브

142; 커넥터 142; 볼트

144; 하단플랜지

Claims

디스크와 디스크시트가 결합된 스템을 내장하는 바디를 가진 서비스 밸브에 있어서,

상기 서비스 밸브의 바디(110) 내부에 형성된 유동통로(120)와;

상기 유동통로에 일체로 성형된 체크밸브(130)를 구비하여 유체의 일방향 통행을 유도하는 것을 특징으로 하는 냉매 역류 방지용 서비스 밸브.
제1항에 있어서,

상기 체크밸브(120)는,

측방의 제1유동통로(121) 또는 하방의 제2유동통로(122)에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉매 역류 방지용 서비스 밸브.
제1항에 있어서,

상기 체크밸브(130)는,

배면에 샤프트(84)가 결합된 디스크(50)를 포함하며;

상기 디스크(50)의 표면에는 외곽 일부분을 사각의 단면 형상으로 절단함으로써 시트안착부(51)와 프론트원판부(52)가 형성되고, 상기 프론트원판부(52)의 측면에는 일정 깊이의 링홈(53)이 형성되어,

상기 시트안착부(51)에 링형의 디스크시트(60)가 상기 프론트원판부(52) 외주면에 끼워져 삽입되며;

상기 프론트원판부(52)의 상기 링홈(53)에 일측이 터진 링형상의 스냅링(70)이 끼워져 삽입되어 상기 체크밸브(130)의 상기 디스크(50)와 상기 디스크시트(60)가 견고히 결합됨을 특징으로 하는 냉매 역류 방지용 서비스 밸브.
제2항에 있어서,

상기 하방의 제2유동통로(122)에 연통되게 일체로 성형되는 상기 체크밸브(130)의 하단에는,

상기 체크밸브(130)와 연결되는 관형상의 커넥터(142)와;

상기 커넥터(142) 저면에서 볼트(143)를 이용하여 바디(110)와 체결되는 하단플랜지(144)가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉매 역류 방지용 서비스 밸브.