KR20110070190A

KR20110070190A - 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브

Info

Publication number: KR20110070190A
Application number: KR1020090126915A
Authority: KR
Inventors: 윤소남; 박중호; 박성제
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2011-06-24
Also published as: KR101126711B1

Abstract

본 발명은 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기의 고온고압 열교환 매체를 전달받는 메인 스풀밸브와 서브 스풀밸브로 이루어지도록 하되, 상기 메인 및 서브 스풀밸브는 내부에 소정의 챔버를 형성하는 벨브 본체에, 내부 길이방향으로 전, 후진 이동하는 스풀밸브로 구성되도록 하여, 컨트롤부에 의해 전/후진되어 이동되는 서브 스풀밸브 내 스풀밸브의 위치에 따라, 상기 메인 스풀밸브 내 스풀밸브가 전/후진되며 밸브 본체에 형성되어 있는 다수의 포트를 상호간 연통시킴으로써, 냉, 난방에 따라 열교환 매체의 유로가 변경되어 유동 될 수 있도록 한 공기조화기의 냉난방 절환을 위해 사용되는 사방밸브에 관한 것이다.

공기조화기, 히트펌프, 냉난방, 사방밸브, 랜드, 파이로트, 솔레노이드

Description

이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브{4-Way Valve for Air Conditioner having Heating and Cooling Function using Duplex Spool Valve}

본 발명은 냉·난방 겸용 공기조화기(히트펌프)에 쓰이는 사방밸브 장치에 관한 것이다.

사방밸브는 에어컨 한 대로 냉·난방을 가능하게 해주는 공기조화기의 핵심부품이다.

냉·난방 겸용 공기조화기(1)은 여름과 겨울을 물론 사계절에 모두 사용할 수 있어 기존에 사용된 냉난방기의 설치 면적을 줄일 수 있다는 장점으로 수요는 꾸준히 증가하고 있고, 그에 따른 기술도 함께 발전하고 있다. 사계절용 공기조화기는 열교환 매체(냉매)의 압축-응축-팽창-증발 4단계 사이클로 이루어지며 증발 또는 응축과정에서 열교환을 통해서 냉방 또는 난방을 하게 된다. 이 원리는 압축기에서 토출된 열교환 매체의 유동 방향에 따라 실내가 냉방 혹은 난방이 이루어지게 되고 실외기와 실내기에는 모두 열교환기(3, 4)가 설치되어있어 이 열교환기(3, 4)에서 열교환 매체의 발열반응과 흡열반응이 일어난다. 냉방과정과 난방과정은 실외기(3)와 실내기(4)에 있는 열교환기(3, 4)가 각각 흡열반응과 발열반응에 따라 결정된다. 즉 냉방과정일 때에는 실내기(4)의 열교환기(3, 4)에서 흡열반응이 일어나고 실외기(3)의 열교환기(3, 4)에서는 발열반응이 일어나고, 난방과정일 때에는 실외기(3), 실내기(4)의 열교환기(3, 4)에서 반대반응이 일어난다. 각 열교환기(3, 4)에서 이러한 반응이 생길 수 있도록 하기 위해 열교환 매체(냉매) 유동 방향제어밸브의 일종인 사방밸브(2)를 적용하여 실내기(4)와 실외기(3)의 열교환기 역할을 변경하게 된다.

도 1에 도시한 바와 같이 히트펌프 기술을 이용한 에어컨의 전체적인 구성은 압축기(5), 실외기(3), 팽창밸브(6), 실내기(4), 사방밸브(2)로 구성되어있다. 사방밸브(2)의 주 역할은 압축기(5)에서 토출된 열교환 매체를 실내 및 실외 열교환기로 통하는 유로를 조절함으로써 사용자가 원하는 냉방·난방 기능을 가능하게 해주는 것으로, 작동은 다음과 같다. 여름에 냉방 기능을 할 경우, 에어컨 시스템의 열교환 매체는 압축기(5)에서 토출되어 사방밸브(2)를 지나 실외기(3), 팽창밸브(6), 실내기(3) 순서로 순환된다. 이때 실외의 열교환기가 응축기 역할을 하고, 실내의 열교환기가 증발기 역할을 하게 된다. 그리고 겨울에 난방 기능을 할 경우, 에어컨 시스템의 열교환 매체는 압축기(5)에서 토출되어 사방밸브(2)를 지나 실내기(4), 팽창밸브(6), 실외기(3)로 순환되도록 열교환 매체의 유로를 바꾸어 주게 되고, 이때 실외기는 증발기 역할을 하고, 실내기는 응축기 역할을 하게 된다.

사방밸브(2)는 압축기(5)의 토출압력으로 밸브 유로가 개폐되는 장치로 솔레 노이드(7)에 의해 작동되는 컨트롤부(12)와 밸브 본체(15)가 하나의 제품으로 구성되어 있다. 사방밸브(2)의 컨트롤부(12)는 컨트롤부(12)의 제 1파이로트 관로(8), 저압관(9), 제 2파이로트 관로(10)를 연결시켜주는 서브개폐슬라이드(11)와 사방밸브(2)의 압력을 전달하는 작은 직경 배관들이 다수 연결되어 있다. 솔레노이드(7)에 의해 서브개폐슬라이드(11)가 작동하면 제 1파이로트 관로(8)가 도 5에 도시한 바와 같이 저압관(9)과 연통되고, 압축기(5) 출구(16)와 연결된 사방밸브(2)의 배관을 통해 고압의 열교환 매체가 컨트롤부(12)에 들어오게 된다. 고압의 열교환 매체는 컨트롤부(12)의 제 1파이로트 관로(8) 또는 제 2파이로트 관로(10)가 저압관(9)과 연통된 유로를 경유하여 사방밸브(2)의 사방밸브 본체(15)내의 메인개폐 슬라이드(14)를 조작하게 되고 이로써 열교환 매체의 유로가 결정되어진다. 상기 유로개폐과정은 도 6에 도시한 바와 같이 제 1파이로트 관로(8) 또는 제 2파이로트 관로(10)가 저압관(9)과 연통되는 순서를 바꾸면 메인개폐 슬라이드(14)의 작동방향을 역전시킬 수 있다.

기존의 사방밸브(2)의 구조는 사방밸브 본체(15)에 히트펌프(1)의 각 부와 연결할 수 있는 배관(17, 18, 19, 20) 4개를 만들고 상기 배관들이 각 부와 연결되는 동관을 이용하여 접합하였다. 도 3은 기존의 사방밸브의 절단면을 나타낸 단면도로서 구조를 살펴보면, 메인개폐 슬라이드실린더(24, 26), 메인개폐 슬라이드프레임(25)은 각각 볼트(28)를 사용하여 체결되어 있고, 메인개폐 슬라이드쳄버(27)은 메인개폐 슬라이드프레임(25)에 삽입되어 있다. 돌출리브(21)는 사방밸브의 밸 브 본체(15) 케이스(29) 제작시 형성되어진 것으로 압축기 입구측 배관(19)과 열교환기 연결 배관(18, 20)들이 연통되는 부분에 두껍게 돌출되었다. 사방밸브의 작동은 압축기에서 토출된 고압의 열교환 매체가 사방밸브의 압축기 출구(16)와 연결된 배관을 지나 제1, 혹은 제2 파이로트 관로를 통하여 솔레노이드(7) 밸브측에서 사방밸브캡(23)과 메인개폐 슬라이드실린더(24, 26)의 일단이 마주하는 체적 공간으로 흘러가게 된다. 그러면 열교환 매체의 압력에 의해 메인개폐 슬라이드실린더(24, 26)가 힘을 받아 메인개폐 슬라이드(14)가 밀리게 된다. 돌출리브(21)은 히트펌프시스템이 냉방 혹은 난방 작동을 할 때 메인개폐 슬라이드(14)가 슬라이딩할 때 메인개폐 슬라이드프레임(25)이 원주방향으로 회전하지 않도록 잡아주는 역할을 한다. 그리고 메인개폐 슬라이드(14)는 메인개폐 슬라이드실린더(24, 26)가 적정한 위치에서 정지할 수 있는 스토퍼 역할을 겸한다. 메인개폐 슬라이드쳄버(27)는 저압의 열교환 매체가 이동할 수 있도록 사방밸브 하단에 있는 2개의 열교환기 연결배관(18, 20)와 압축기 입구측 배관(19)을 선택적으로 연통할 수 있게 한다. 메인개폐 슬라이드(14)를 구성하는 부속은 메인개폐 슬라이드(14)가 사방밸브 본체(15)의 내부에서 회전하는 것을 방지하기 위해 돌출된 리브(21)가 있다. 메인개폐 슬라이드(14)를 밸브 본체(15)에 삽입하기 위해서는 밸브 본체(15) 일단 개구부(22)에서 삽입하고, 상기 개구부(22)를 밸브 본체캡(23)이 결합된다. 상기 개구부(22)와 밸브 본체캡(23)은 도 3에 도시한 바와 같이 개구부(22) 일단이 벤딩가공된 다음 최종적으로 용접공정으로 밀폐된다. 사방밸브(2)와 컨트롤부(12) 사이에 각 부의 압력을 전달하는 유입관(13)과, 제 1파이로트 관로(8), 제 2파이로트 관로(10) 및 저압관(10) 역시 사방밸브 본체부(15)와 컨트롤부(12)에 용접을 이용하여 연결되었다. 이와 같은 경우, 사방밸브(2) 제작시 솔레노이드(7)를 사방밸브 본체(15)에 설치할 때 결합과정이 번잡하다. 또한, 사방밸브 본체(15)내부에서 좌우로 이동하면서 열교환 매체의 흐름 방향을 바꾸어 주는 메인개폐 슬라이드(14)의 경우 도 4에 도시한 것처럼 기능에 비해서 지나치게 다수의 부품으로 이루어지고, 제품 제작시 작업공수가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 경우, 사방밸브에 열교환 매체의 흐름 방향을 절환하는 구동기구인 솔레노이드는 사방밸브 본체에 설치할 경우 결합과정이 번잡하고, 사방밸브 본체내부에서 좌우로 활주하면서 열교환 매체의 흐름 방향을 바꾸어 주는 개폐슬라이드의 경우 기능에 비해서 지나치게 다수의 부품으로 이루어지고, 제품 제작시 작업공수가 증가하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 종래의 사방밸브가 가진 번잡하고 복잡한 부품구조 및 제조공정을 개선할 수 있는 사방밸브 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 공기조화기용 사방밸브에 있어서, 유체의 유입출을 위한 다수의 포트를 형성하며, 내부에 소정의 챔버를 형성하는 벨브 본체와, 상기 챔버 내부에서 길이방향으로 향해 이동되며 그 이동위치에 따라 상기 다수의 포트가 선택적으로 상호 연통되어 유로를 형성하는 메인 스풀로 이루어지는 메인 스풀밸브와; 유체의 유입출을 위한 다수의 포트를 형 성하며, 내부에 소정의 챔버를 형성하는 벨브 본체와, 상기 챔버 내부에서 길이방향으로 향해 슬라이딩 이동되는 서브 스풀로 이루어져, 상기 서브 스풀의 이동위치에 따라 상기 메인 스풀이 전/후진되도록 제어하는 서브 스풀밸브와; 상기 서브 스풀밸브의 일단에 형성되어, 상기 서브 스풀의 이동방향을 제어하는 컨트롤부와; 상기 메인 스풀밸브와 서브 스풀밸브의 챔버를 상호 연통시키는 제 1, 2파이로트 관로와; 상기 서브 스풀밸브에 연통되어 저압의 열교환 매체를 배출시키는 저압관; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서브 스풀밸브는 상기 공기조화기의 압축기 입/출구와 연통연결되는 압축기 입구 및 압축기 출구; 상기 공기조화기의 실외기와 연통연결되는 실외기 입구 또는 실외기 출구; 상기 공기조화기의 실내기와 연통연결되는 실내기 입구 또는 실내기 출구;가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 스풀밸브와 서브 스풀밸브는 스풀축과; 상기 스풀축의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 가지며, 스풀축의 외주연에 길이방향으로 상호간 이격 형성되는 다수의 랜드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 스풀밸브는 압축기의 고온고압 열교환 매체가 유입되어 유동 될 수 있도록, 스풀축 내부에 길이방향을 향해 천공형성되는 유동홀과; 상기 스풀축의 외주연에서 상기 유동홀과 연통되도록 천공형성되는 제 1, 2관통홀;이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 스풀밸브와 서브 스풀밸브는 압축기의 고온고압 열교환 매체가 복수개의 유입관을 통해 분기되어 각각 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 스풀밸브는 전/후진 슬라이딩 위치에 따라, 압축기로부터 공급된 고온고압의 열교환 매체를 실외기 또는 실내기로 유동시키고, 실외기 또는 실내기를 거쳐 저온저압의 상태가 된 열교환 매체를, 상기 저압관으로 유동되는 저압의 열교환 매체와 함께 압축기로 유동시키는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스풀을 적용하여 밸브 개폐작용을 하기 때문에 종래의 사방밸브에 적용된 개폐슬라이드 방식보다 제조공정을 보다 더 단순하게 할 수 있다. 종래의 개폐슬라이드 방식은 슬라이드프레임에 쳄버, 실린더, 볼트 등 추가적인 조립 부품이 소요되지만 본 발명은 스풀내부에 구멍을 천공하는 공정만으로 기존 사방밸브의 기능을 대체할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용 어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브를 상세히 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브는 메인 스풀밸브(54), 서브 스풀밸브(55), 컨트롤부(76), 제 1, 2파이로트 관로(58, 59), 저압관(70)을 포함한다.

더불어, 본 발명의 사방밸브는 공기조화기(히트펌프)에 적용되는 사방밸브이기에, 본 발명에 따른 사방밸브를 설명하기 전, 공기조화기에 통상 사용되는 실외기, 실내기, 압축기, 팽창밸브, 사방밸브의 부호를, 종래의 공기조화기를 나타낸 도면인 도 1의 부호와 동일하게 사용('2'는 사방밸브, '3' 은 실외기, '4'는 실내기, '5'는 압축기, '6'은 팽창밸브) 함을 명시한다.

이하에서는 상기한 본 발명의 실시 예에 대한 구성의 설명을 참조하여 본 발명의 작용을 상세히 설명하기로 한다. 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사방밸브는 둘 이상의 스풀이 구비된다.

도 1은 일반적인 히트펌프의 구조를 도시한 개념도이고, 도 2는 기존 사방밸브의 외형을 나타낸 개념도이고, 도 3은 기존 사방밸브의 절단면을 나타낸 단면도이고, 도 4는 기존의 사방밸브의 냉방 작동시 상태를 나타낸 개념도이고, 도 5는 기존의 사방밸브의 난방 작동시 상태를 나타낸 개념도이고, 도 6은 본 발명 중 하나로 4개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 냉방시 작동 개념도이고, 도 7은 본 발명 중 하나로 4개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 난방시 작동 개념도이고, 도 8은 본 발명 중 하나로 5개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 냉방시 작동 개념도이고, 도 9는 본 발명 중 하나로 5개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 난방시 작동 개념도이다.

이하, 본 발명에 의한 이중 스풀을 적용한 사방밸브의 구성과 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면과 함께 상세하게 설명한다.

우선, 도 6을 참조하여 본 발명의 4개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 구성을 설명하면, 도면에 도시된 바와 같이, 밸브 본체(51) 중앙의 상부에는 압축기 출구(52)로부터 토출된 열교환 매체(이하, '냉매'라 지칭함)가 유입되는 유입관(53)(본 발명에서는 유체가 유입 또는 유출되는 통로를 포트라고 칭했으며, 이는 상기의 유입관(53)을 비롯하여, 후술 될 실내기 입구/출구(87)(83), 실외기 입구/출구(85)(86), 압축기 입구(84) 등을 모두 포함한다.)이 연결된다. 상기 유입관(53)에 유입된 냉매는 두 개로 분기되어진다. 하나는 메인 스풀밸브(54)쪽으로 흘러가고, 또 하나는 서브 스풀밸브(55)로 유입된다. 상기 서브 스풀밸브(55)의 서브스풀(56)은 솔레노이드(57)와 함께 파이로트 기구를 형성한다.

도 6에 도시한 것처럼 상기 서브스풀(56)은 밸브 본체(61a) 내부에 서브 스풀(56)이 길이방향으로 내입된 형태로서, 제 1파이로트 관로(58) 또는 제 2파이로트 관로(59)로 통하는 유체흐름경로를 만들기 위해서 서브 스풀밸브(55)의 유입관(60)과 대면한 서브스풀 1번랜드(61) 좌측 단부(62)에서 솔레노이드(57)와 대면한 4번랜드(63)의 좌측 단부(64)까지 유동홀(65)이 형성된다. 그리고 상기 유동홀(65)과 제 1, 2번랜드(61, 66) 사이 그리고, 유동홀(65)과 제 3, 4번랜드(67, 63)사이에는 두 개의 관통홀(68, 69)이 각각 형성된다. 유입관(53)을 통해서 서브 스풀밸브(55) 내부로 유입된 냉매는 유동홀(65)과 제 1관통홀(68) 또는 제 2관통홀(69)를 경유하여 제 1파이로트 관로(58) 또는 제 2파이로트 관로(59)로 흐르게 된다. 서브 스풀밸브(55)에 유입된 냉매는 솔레노이드(57) 전진 또는 후진 상태에 따라서 제 1파이로트 관로(58) 또는 제 2파이로트 관로(59)로 흘러가게 된다. 상기 제 1파이로트 관로(58), 제 2파이로트 관로(59)의 사이에는 저압의 냉매를 압축기(5) 입구(84)로 배출해 주기 위한 저압관(70)이 형성된다. 상기 서브 스풀밸브(55)는 제 1파이로트 관로(58), 제 2파이로트 관로(59), 저압관(70)을 여닫음으로써 메인 스풀밸브(54)를 조작할 수 있게 된다. 메인 스풀밸브(54)는 밸브 본체(51)와, 상기 밸브 본체(51) 내부에서 서브 스풀밸브(55)의 방향 전환용 파이로트 관로로부터의 유로개폐 조작에 따라서 실내기(4) 또는 실외기(3)로 연결되는 관로를 여닫는 유로개폐 조작을 하게 된다. 따라서, 메인스풀(71)의 1번랜드(72)의 좌측 단부(73)와 4번랜드(74)의 우측 단부(75)는 각각 제 1파이로트 관로(58), 제 2파이로트 관로(59)와 맞대면하는 형태로 구성된다.

본 발명의 사방밸브에 적용된 스풀 중에서 서브스풀(56)은 솔레노이드(57)와 결합되어 서브 스풀밸브(55)로서 컨트롤부(76)를 구성하고, 메인스풀(71)은 밸브 본체(51)와 결합되어 냉매의 흐름방향을 제어한다. 상기 서브스풀(56)과 메인스풀(71)은 하나의 제품으로 구성할 수 있다. 2개의 스풀 중에서 서브스풀(55)은 압축기(5)의 압력에 의해 직접 구동되고, 밸브 본체(51)의 메인스풀(71)은 서브스풀(56)의 동작에 종속되어 구동된다. 서브스풀(56)의 일단부에는 압축기(5) 출구로부터 냉매가 유입되는 유입구(60)가 구성되고, 유입구(60)와 대면하는 서브스풀(56)의 1번랜드(61) 좌측 단면(62)에는 냉매 방향절환 유로형성을 위한 유동홀(65)이 설치된다. 서브스풀(56)은 4개소의 랜드(61, 66, 67, 63)가 다단으로 구성되어 있다. 상기 4개소의 다단 랜드(61, 66, 67, 63) 사이에는 3개소의 오목한 원통부(77, 78, 79)가 있고, 상기 3개소의 오목한 원통부(77, 78, 79) 중에서 1번랜드(61)와 2번랜드(66), 3번랜드(67)와 4번랜드(63) 사이에는 각각 냉매 절환 유로를 형성하기 위한 관통홀(68, 69)이 하나씩 설치된다.

서브 스풀밸브(55)는 메인 스풀밸브(54)를 개폐해주기 위한 파이로트 기구이므로 메인 스풀밸브(54)의 내부 체적보다는 상대적으로 작은 체적으로 설계할 수 있다. 서브 스풀밸브(55)는 메인 스풀밸브(54)보다 적은 유량이지만 체적을 작게 하면 메인스풀(71)을 동작시키는 파이로트 기구로서의 기능을 수행하게 된다.

본 발명에서 사방밸브는 냉난방 겸용 공기조화기(히트펌프)(1)의 냉난방 모드 전환용 기능을 수행하므로 유동냉매(냉매)가 사방밸브(2)를 순서대로 통과하는 과정은 냉방과 난방으로 구분하여 설명된다.

도 6은 본 발명의 사방밸브(2)가 냉방 모드에서 작동하는 경우의 개념도로서, 그 작동관계를 설명하면,

본 발명의 사방밸브(2)는 냉방모드에서 작동할 경우 하기와 같이 작동한다. 냉방모드에서 서브스풀(56) 좌, 우 유동(이하, '전/후진(전진 또는 후진)' 이라 기재.)을 제어하는 솔레노이드(57)는 여자되지 않은 상태 즉, 서브스풀(56)을 흡인하지 않은 상태로 가정한다. 압축기(5) 출구(52) 배관에서 토출된 고압의 냉매가 메인 스풀밸브(54)의 유입구(53)로 진입하면 서브 스풀밸브(55)로 향하는 경로와 메 인 스풀밸브(54)의 메인스풀(71)이 있는 체적공간으로 향하는 경로로 분기되어진다. 서브 스풀밸브(55)로 분기된 냉매가 서브스풀(56)이 동작하는 체적공간에 진입하면 서브스풀(56)의 내부에 중공축 형상과 비슷하게 만들어진 유동홀(65)로 진입한다. 상기 유동홀(65)로 진입한 냉매는 제 2관통홀(69)을 경유하여 제 2파이로트 관로(59)를 흐르게 된다. 상기 제 2파이로트 관로(59)를 경우한 냉매는 메인 스풀밸브(55)의 4번랜드(74) 우측 단부(75)를 압박하여 메인스풀(71)을 제 1파이로트 관로(60) 연결부(80)쪽으로 밀어부치게 된다. 상기 제 2파이로트 관로(59)를 경유한 냉매는 압축기(5) 출구(52)로부터의 압력에 의해 떠밀려지게 되고, 이 과정을 통해서 만들어진 메인스풀(71)의 3번랜드(81)와 4번랜드(74)의 사이 체적공간을 따라서 유체가 흐를 수 있게 개방이 된다. 이와 동시에 2번랜드(82)와 3번랜드(81)의 사이 체적공간 또한 개방이 되어져서 실내기(4) 출구(83)와 압축기(5) 입구(84)가 연통된다. 압축기(5) 출구(52)로부터 메인 스풀밸브(54)로 유입된 고온고압의 냉매는 냉방 모드에서는 3번랜드(81)와 4번랜드(74) 사이의 체적공간을 경유하여 실외기(3) 입구(85)로 흐르게 된다. 상기 기술한 과정으로 실외기(3)에 도달한 냉매는 팽창밸브(6)를 거쳐 실내기(4)로 흐른다. 상기 실내기(4)에서 냉매는 고온고압에서 저온저압으로 바뀐 후 다시 사방밸브(2)의 메인 스풀밸브(54)와 연결된 실내기(4) 출구(83)로 이송된다. 상기 실내기(4) 출구(83)로 유입된 냉매는 2번랜드(82)와 3번랜드(81)의 사이 체적공간을 경유하여 압축기(5) 입구(84)로 이송된다. 그리고 메인스풀(71)이 제 1파이로트 관로(60) 방향으로 압박이 되어지면 제 1파이로트 관로(60)에 있는 유체는 저압의 상태가 된다. 상기 제 1파이로트 관로(60)에 있던 냉 매는 서브 스풀밸브(55)의 서브스풀(56) 2번랜드(66)와 3번랜드(67) 사이의 체적공간을 경유하여 저압관(70)으로 흐르게 된다. 상기 저압관(70)을 경유한 냉매는 실내기(4) 출구(83)를 통해서 흐르는 저온저압 냉매와 합류하여 압축기(5) 입구(84)로 흐르게 된다.

도 7은 본 발명의 사방밸브가 난방 모드에서 작동하는 경우의 개념도이다. 본 발명의 사방밸브는 난방모드에서 작동할 경우 하기와 같이 작동한다. 난방모드에서 서브 스풀밸브(55) 전/후진을 제어하는 솔레노이드(57)는 여자된 상태 즉, 서브스풀(56)을 흡인하여 솔레노이드(57)쪽으로 잡아당겨진 상태로 가정한다. 압축기(5) 출구(52) 배관에서 토출된 고압의 냉매가 메인 스풀밸브(54)의 유입구(52)로 진입하면 서브 스풀밸브(55)로 향하는 경로와 메인 스풀밸브(54)의 메인스풀(71)이 있는 체적공간으로 향하는 경로로 분기되어진다. 서브 스풀밸브(55)로 분기된 냉매가 서브스풀(56)이 동작하는 체적공간에 진입하면 서브스풀(56)의 내부에 중공축 형상과 비슷하게 만들어진 유동홀(65)로 진입한다. 상기 유동홀(65)로 진입한 냉매는 제 1관통홀(68)을 경유하여 제 1파이로트 관로(58)를 흐르게 된다. 상기 제 1파이로트 관로(58)를 경유한 냉매는 메인스풀(71)의 1번랜드(72) 좌측 단부(72)를 압박하여 메인스풀(71)을 제 2파이로트 관로(59) 연결부 쪽으로 밀어 부치게 된다. 상기 제 1파이로트 관로(58)를 경유한 냉매는 압축기(5) 출구(52)로부터의 압력에 의해 떠밀려지게 되고, 이 과정을 통해서 만들어진 메인스풀(71)의 1번랜드(72)와 2번랜드(82)의 사이 체적공간을 따라서 유체가 흐를 수 있게 개방이 된다. 이와 동 시에 2번랜드(82)와 3번랜드(81)의 사이 체적공간 또한 개방이 되어져서 압축기(5) 입구(84)와 실외기(3) 출구(86)가 연결된 관로를 이어주게 된다. 상기 압축기(5) 출구(52)로부터 메인 스풀밸브(54)로 유입된 고온고압의 냉매는 난방 모드에서는 1번랜드(72)와 2번랜드(82) 사이의 체적공간을 경유하여 실내기(4) 입구(87)로 흐르게 된다. 상기 기술한 과정으로 실내기(4)에 도달한 냉매는 팽창밸브(6)를 거쳐 실외기(3)로 흐른다. 상기 실외기(3)에서 냉매는 고온고압에서 저온저압으로 바뀐 후 다시 사방밸브의 메인스풀(71)과 연결된 실외기(3) 출구(86)로 이송된다. 상기 실외기(3) 출구(86)로 유입된 냉매는 3번랜드(81)와 2번랜드(82)의 사이 체적공간을 경유하여 압축기(5) 입구(84)로 이송된다. 그리고 메인스풀(71)이 제 2파이로트 관로(59) 방향으로 압박이 되어지면 제 2파이로트 관로(59)에 있는 유체는 저압의 상태가 된다. 상기 제 2파이로트 관로(59)에 있던 냉매는 서브 스풀밸브(55)의 서브스풀(56) 3번랜드(67)와 4번랜드(63) 사이의 체적공간을 경유하여 저압관(70)으로 흐르게 된다. 상기 저압관(70)을 경유한 냉매는 실외기(3) 출구(86)를 통해서 흐르는 저온저압 냉매와 합류하여 압축기(5) 입구(84)로 흐르게 된다.

도 8, 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구조와 동작을 도시한 것이다. 도 8, 9에 도시한 것처럼 메인 스풀밸브를 구성하는 메인스풀의 랜드 개수는 필요에 따라서 5개를 적용할 수 있다. 이의 구조를 설명하면,

도 8에 도시한 바와 같이 밸브 본체 중앙의 상부에는 압축기(5) 출구(52)로부터 토출된 냉매가 유입되는 유입관(53)이 연결된다. 상기 유입관(53)에 유입된 냉매는 두 개로 분기되어진다. 하나는 메인스풀(71)쪽으로 흘러가고, 또 하나는 서브스풀(56)로 유입된다. 상기 서브스풀(56)은 솔레노이드(57)와 함께 파이로트 기구를 형성한다.

도 9에 도시한 것처럼 상기 서브스풀(56)은 밸브 본체(61a) 내부에 서브 스풀(56)이 길이방향으로 내입된 형태로서, 제 1파이로트 관로(58) 또는 제 2파이로트 관로(59)로 통하는 유체흐름경로를 만들기 위해서 서브스풀(56)의 유입관(60)과 대면한 서브스풀(56) 1번 랜드(61) 좌측 단부(62)에서 솔레노이드(57)와 대면한 4번랜드(63)의 좌측 단부(64)까지 유동홀(65)이 형성된다. 그리고 상기 유동홀(65)과 제 1파이로트 관로(58) 또는 제 2파이로트 관로(59) 사이에는 두 개의 관통홀(68, 69)이 각각 형성된다. 유입관(53)을 통해서 서브 스풀밸브(55) 내부로 유입된 냉매는 유동홀(65)과 제 1관통홀(68) 또는 제 2관통홀(69)을 경유하여 제 1파이로트 관로(58) 또는 제 2파이로트 관로(59)로 흐르게 된다. 서브스풀(55)에 유입된 냉매는 솔레노이드(57) 전진 또는 후진 상태에 따라서 제 1파이로트 관로(58) 또는 제 2파이로트 관로(58)로 흘러가게 된다. 상기 제 1파이로트 관로(58), 제 2파이로트 관로(59)의 사이에는 저압의 냉매를 압축기(5) 입구(84)로 배출해 주기 위한 저압관(70)이 형성된다. 상기 서브 스풀밸브(55)는 제 1파이로트 관로(58), 제 2파이로트 관로(59), 저압관(70)을 여닫음으로써 메인 스풀밸브(54)를 조작할 수 있게 된다. 메인 스풀밸브(54)는 밸브 본체(51)와, 상기 밸브 본체(51) 내부에서 서브 스풀밸브(55)의 방향 전환용 파이로트 관로로부터의 유로개폐 조작에 따라서 실내기 또는 실외기로 연결되는 관로를 여닫는 유로개폐 조작을 하게 된다. 따라서, 메인스풀(71)의 1번랜드(72)의 좌측 단부(73)와 5번랜드(88)의 우측 단부(89)는 각각 제 1파이로트 관로(58), 제 2파이로트 관로(59)와 맞대면하는 형태로 구성된다.

본 발명의 사방밸브에 적용된 스풀 중에서 서브스풀(56)은 솔레노이드(57)와 결합되어 서브 스풀밸브(55)로서 컨트롤부(76)를 구성하고, 메인스풀(71)은 밸브 본체(51)와 결합되어 냉매의 흐름방향을 제어한다. 상기 서브스풀(56)과 메인스풀(71)은 하나의 제품으로 구성할 수 있다. 2개의 스풀 중에서 서브스풀(55)은 압축기(5)의 압력에 의해 직접 구동되고, 밸브 본체(51)의 메인스풀(71)은 서브스풀(56)의 동작에 종속되어 구동된다. 서브스풀(56)의 일단부에는 압축기(5) 출구로부터 냉매가 유입되는 유입구(60)가 구성되고, 유입구(60)와 대면하는 서브스풀(56)의 1번랜드(61) 좌측 단면(62)에는 냉매 방향절환 유로형성을 위한 유동홀(65)이 설치된다. 서브스풀(56)은 4개소의 랜드(61, 66, 67, 63)가 다단으로 구성되어 있다. 상기 4개소의 다단 랜드(61, 66, 67, 63) 사이에는 3개소의 오목한 원통부(77, 78, 79)가 있고, 상기 3개소의 오목한 원통부(77, 78, 79)중에서 1번랜드(61)와 2번랜드(66), 3번랜드(67)와 4번랜드(63) 사이에는 각각 냉매절환 유로를 형성하기 위한 관통홀(68, 69)이 하나씩 설치된다.

상기 서브 스풀밸브(55)는 메인 스풀밸브(54)를 개폐해주기 위한 파이로트 기구이므로 메인 스풀밸브(54)의 내부 체적보다는 상대적으로 작은 체적으로 설계할 수 있다. 서브 스풀밸브(55)는 메인 스풀밸브(54)보다 적은 유량이지만 체적을 작게 하면 메인스풀(71)을 동작시키는 파이로트 기구로서의 기능을 수행하게 된다.

본 발명에서 사방밸브는 냉난방 겸용 공기조화기(히트펌프)의 냉난방 모드 전환용 기능을 수행하므로 유동냉매(냉매)가 사방밸브를 순서대로 통과하는 과정은 냉방과 난방으로 구분하여 설명된다.

도 8은 본 발명의 사방밸브가 냉방 모드에서 작동하는 경우의 개념도이다. 본 발명의 사방밸브는 냉방모드에서 작동할 경우 하기와 같이 작동한다.

냉방모드에서 서브스풀(56) 전/후진을 제어하는 솔레노이드(57)는 여자되지 않은 상태 즉 서브스풀(56)을 흡인하지 않은 상태로 가정한다. 압축기(5) 출구(52) 배관에서 토출된 고압의 냉매가 메인 스풀밸브(54)의 유입구(53)로 진입하면 서브 스풀밸브(55)로 향하는 경로와 메인 스풀밸브(54)의 메인스풀(71b)이 있는 체적공간으로 향하는 경로로 분기되어진다. 서브 스풀밸브(55)로 분기된 냉매가 서브스풀이 동작하는 체적공간에 진입하면 서브스풀(56)의 내부에 중공축 형상과 비슷하게 만들어진 유동홀(65)로 진입한다. 상기 유동홀(65)로 진입한 냉매는 제 2관통홀(69)을 경유하여 제 2파이로트 관로(59)를 흐르게 된다. 상기 제 2파이로트 관로(59)를 경우한 냉매는 메인스풀(71b)의 5번랜드(88) 우측 단부(89)를 압박하여 메인스풀(71b)을 제 1파이로트 관로(58) 연결부(60) 쪽으로 밀어 부치게 된다. 상 기 제 2파이로트 관로(59)를 경유한 냉매는 압축기(5) 출구(52)로부터의 압력에 의해 떠밀려지게 되고, 이 과정을 통해서 만들어진 메인스풀(71b)의 4번랜드(90)와 5번랜드(88)의 사이 체적공간을 따라서 유체가 흐를 수 있게 개방이 된다. 이와 동시에 2번랜드(91)와 3번랜드(92)의 사이 체적공간 또한 개방이 되어져서 실내기(4) 출구(83)와 압축기(5) 입구(84)가 연결된 관로를 이어주게 된다. 상기 2번랜드(91)와 3번랜드(92)의 사이는 다른 랜드들의 사이 간격보다 상대적으로 길게 설계되며, 상기 실내기(4) 출구(83)와 압축기(5) 입구(84) 사이의 유로간 간격은 좁게 설계할 수 있다. 상기 압축기(5) 출구(52)로부터 메인 스풀밸브(54)로 유입된 고온고압의 냉매는 냉방 모드에서는 4번랜드(90)와 5번랜드(88) 사이의 체적공간을 경유하여 실외기(3) 입구(85)로 흐르게 된다. 상기 기술한 과정으로 실외기(3)에 도달한 냉매는 팽창밸브(6)를 거쳐 실내기(4)로 흐른다. 상기 실내기(4)에서 냉매는 고온고압에서 저온저압으로 바뀐 후 다시 사방밸브의 메인스풀(71b)과 연결된 실내기(4) 출구(83)로 이송된다. 상기 실내기(4) 출구(83)로 유입된 냉매는 2번랜드(91) 사이 체적공간을 경유하여 압축기(5) 입구(84)로 이송된다. 그리고 메인스풀(71b)이 제 1파이로트 관로(58) 방향으로 압박이 되어지면 제 1파이로트 관로(58)에 있는 유체는 저압의 상태가 된다. 상기 제 1파이로트 관로(58)에 있던 냉매는 서브 스풀밸브(55)의 서브스풀(56) 2번랜드(66)와 3번랜드(67) 사이의 체적공간을 경유하여 저압관(70)으로 흐르게 된다. 상기 저압관(70)을 경유한 냉매는 실내기(4) 출구(83)를 통해서 흐르는 저온저압 냉매와 합류하여 압축기(5) 입구(84)로 흐르게 된다.

도 9는 본 발명의 사방밸브가 난방 모드에서 작동하는 경우의 개념도이다. 본 발명의 사방밸브는 난방모드에서 작동할 경우 하기와 같이 작동한다.

난방모드에서 서브스풀(56) 전/후진을 제어하는 솔레노이드(57)는 여자되지 않은 상태 즉, 서브스풀(56)을 흡인하지 않은 상태로 가정한다. 압축기(5) 출구(52) 배관에서 토출된 고압의 냉매가 메인 스풀밸브(54)의 유입구(53)로 진입하면 서브 스풀밸브(55)로 향하는 경로와 메인 스풀밸브(54)의 메인스풀(71b)이 있는 체적공간으로 향하는 경로로 분기되어진다. 서브 스풀밸브(55)로 분기된 냉매가 서브스풀(56)이 동작하는 체적공간에 진입하면 서브스풀(56)의 내부에 중공축 형상과 비슷하게 만들어진 유동홀(65)로 진입한다. 상기 유동홀(65)로 진입한 냉매는 제 1관통홀(68)을 경유하여 제 1파이로트 관로(58)를 흐르게 된다. 상기 제 1파이로트 관로(58)를 경우한 냉매는 메인스풀(71b)의 1번랜드(93) 우측 단부(94)를 압박하여 메인스풀(71b)을 제 2파이로트 관로(59) 연결부(95) 쪽으로 밀어 부치게 된다. 상기 제 1파이로트 관로(58)를 경유한 냉매는 압축기(5) 출구(52)로부터의 압력에 의해 떠밀려지게 되고, 이 과정을 통해서 만들어진 메인스풀(71b)의 1번랜드(93)와 2번 랜드(91)의 사이 체적공간을 따라서 유체가 흐를 수 있게 개방이 된다. 이와 동시에 3번랜드(92)와 4번랜드(90)의 사이 체적공간 또한 개방이 되어져서 실내기(4) 출구(83)와 압축기(5) 입구(84)가 연결된 관로를 이어주게 된다. 상기 2번랜드(91)와 3번랜드(92)의 사이는 다른 랜드들의 사이 간격보다 상대적으로 길게 설계되며, 상기 압축기(5) 입구(84)와 실외기(3) 출구(86) 사이의 유로간 간격은 좁게 설계할 수 있다. 상기 압축기(5) 출구(52)로부터 메인 스풀밸브(54)로 유입된 고온고압의 냉매는 난방 모드에서는 1번랜드(93)와 2번랜드(91) 사이의 체적공간을 경유하여 실내기(4) 입구(87)로 흐르게 된다. 상기 기술한 과정으로 실내기(4)에 도달한 냉매는 팽창밸브(6)를 거쳐 실외기(3)로 흐른다. 상기 실외기(3)에서 냉매는 고온고압에서 저온저압으로 바뀐 후 다시 사방밸브(2)의 메인스풀(71b)과 연결된 실외기(3) 출구(86)로 이송된다. 상기 실외기(3) 출구(86)로 유입된 냉매는 2번랜드(93) 사이 체적공간을 경유하여 압축기(5) 입구(84)로 이송된다. 그리고, 메인스풀(71b)이 제 2파이로트 관로(59) 방향으로 압박이 되어지면 제 2파이로트 관로(59)에 있는 유체는 저압의 상태가 된다. 상기 제 2파이로트 관로(59)에 있던 냉매는 서브 스풀밸브(55)의 서브스풀(56) 2번랜드(66)와 3번랜드(67) 사이의 체적공간을 경유하여 저압관(70)으로 흐르게 된다. 상기 저압관(70)을 경유한 냉매는 실외기(3) 출구(86)를 통해서 흐르는 저온저압 냉매와 합류하여 압축기(5) 입구(84)로 흐르게 된다.

상기에서 설명되지 않은 도면의 부호 'C'는 챔버를 나타낸다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

도 1은 일반적인 히트펌프의 구조를 도시한 개념도.

도 2는 기존의 사방밸브의 외형을 나타낸 개념도.

도 3은 기존의 사방밸브의 절단면을 나타낸 단면도.

도 4는 기존의 사방밸브의 냉방 작동시 상태를 나타낸 개념도.

도 5는 기존의 사방밸브의 난방 작동시 상태를 나타낸 개념도.

도 6은 본 발명 중 하나로 4개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 냉방시 작동 개념도.

도 7은 본 발명 중 하나로 4개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 난방시 작동 개념도.

도 8은 본 발명 중 하나로 5개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 냉방시 작동 개념도.

도 9은 본 발명 중 하나로 5개의 랜드로 이루어진 사방밸브의 난방시 작동 개념도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 표시>

1 : 냉난방 겸용 공기조화기(히트펌프)

2: 사방밸브 3 : 열교환기(실외기)

4: 열교환기(실내기) 5 : 압축기

6: 팽창밸브 7 : 솔레노이드

8: 제 1파이로트 관로 9 : 저압관

10: 제 2파이로트 관로 11 : 서브개폐슬라이드

12: 컨트롤부 13 : 유입관

14: 메인개폐 슬라이드 15 : 사방밸브 본체

16: 압축기 출구 17 : 압축기 출구측 배관

18: 열교환기 연결 배관 19 : 압축기 입구측 배관

20 : 열교환기 연결 배관 21 : 돌출 리브(덧살)

22 : 밸브 본체 개구부 23 : 밸브 본체캡

24, 26 : 메인개폐 슬라이드실린더

25 : 메인개폐 슬라이드프레임

27 : 메인개폐 슬라이드쳄버

51 : 밸브 본체 52 : 압축기 출구측 유입구

53 : 메인 스풀밸브측 유입관 54 : 메인 스풀밸브

55 : 서브 스풀밸브 56 : 서브 스풀

57 : 솔레노이드 58 : 제 1파이로트 관로

59 : 제 2파이로트 관로 60 : 유입관

61 : 서브스풀 1번랜드 62 : 서브스풀 1번랜드 좌측 단부

63 : 서브스풀 4번랜드 64 : 서브스풀 4번랜드 좌측 단부

65 : 유동홀 66 : 서브스풀 2번랜드

67 : 서브스풀 3번랜드 68 : 제 1관통홀

69 : 제 2관통홀 70 : 저압관

71, 71b : 메인스풀 72 : 메인스풀 1번랜드

73 : 메인스풀 1번랜드 좌측 단부

74 : 메인스풀 4번랜드

75 : 메인스풀 4번랜드 우측 단부

76 : 컨트롤부

77, 78, 79 : 오목 원통부 80 : 제 1파이로트 관로 연결부

81 : 메인스풀 3번랜드 82 : 메인스풀 2번랜드

83 : 실내기 출구 84 : 압축기 입구

85 : 실외기 입구 86 : 실외기 출구

87 : 실내기 입구 88 : 메인스풀 5번랜드

89 : 메인스풀 5번랜드 우측 단부

90 : 메인스풀 4번랜드 91 : 메인스풀 3번랜드

92 : 메인스풀 2번랜드 93 : 메인스풀 1번랜드

94 : 메인스풀 1번랜드 좌측 단부

Claims

공기조화기용 사방밸브에 있어서,

유체의 유입출을 위한 다수의 포트를 형성하며, 내부에 소정의 챔버를 형성하는 벨브 본체(51)와, 상기 챔버 내부에서 길이방향으로 향해 이동되며 그 이동위치에 따라 상기 다수의 포트가 선택적으로 상호 연통되어 유로를 형성하는 메인 스풀(71)로 이루어지는 메인 스풀밸브(54)와;

유체의 유입출을 위한 다수의 포트를 형성하며, 내부에 소정의 챔버를 형성하는 벨브 본체(61a)와, 상기 챔버 내부에서 길이방향으로 향해 슬라이딩 이동되는 서브 스풀(56)로 이루어져, 상기 서브 스풀(56)의 이동위치에 따라 상기 메인 스풀(71)을 전, 후진 제어하는 서브 스풀밸브(55)와;

상기 서브 스풀밸브(55)의 일단에 형성되어, 상기 서브 스풀(56)의 이동방향을 제어하는 컨트롤부(76)와;

상기 메인 스풀밸브(54)와 서브 스풀밸브(55)의 챔버를 상호 연통시키는 제 1, 2파이로트 관로(58, 59)와;

상기 서브 스풀밸브(55)에 연통되어 저압의 열교환 매체를 배출시키는 저압관(70);

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브.
제 1항에 있어서,

상기 서브 스풀밸브(55)는

상기 공기조화기의 압축기(5) 입/출구와 연통연결되는 압축기 입구(84) 및 압축기 출구(52);

상기 공기조화기의 실외기(3)와 연통연결되는 실외기 입구(85) 또는 실외기 출구(86);

상기 공기조화기의 실내기(4)와 연통연결되는 실내기 입구(87) 또는 실내기 출구(83);가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브.
제 1항에 있어서,

상기 메인 스풀밸브(54)와 서브 스풀밸브(55)는

스풀축(77a)과;

상기 스풀축(77a)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 가지며, 스풀축(77a)의 외주연에 길이방향으로 상호간 이격 형성되는 다수의 랜드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브.
제 3항에 있어서,

상기 메인 스풀밸브(54)는

압축기(5)의 고온고압 열교환 매체가 유입되어 유동될 수 있도록, 스풀축(77a) 내부에 길이방향을 향해 천공형성되는 유동홀(65)과;

상기 스풀축(77a)의 외주연에서 상기 유동홀(65)과 연통되도록 천공형성되는 제 1, 2관통홀(68, 69);이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브.
제 1항에 있어서,

상기 메인 스풀밸브(54)와 서브 스풀밸브(55)는

압축기(5)의 고온고압 열교환 매체가 복수개의 유입관(53, 60)을 통해 분기되어 각각 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브.
제 1항에 있어서,

상기 메인 스풀밸브(54)는

전/후진 슬라이딩 위치에 따라,

압축기(5)로부터 공급된 고온고압의 열교환 매체를 실외기(3) 또는 실내 기(4)로 유동시키고, 실외기(3) 또는 실내기(4)를 거쳐 저온저압의 상태가 된 열교환 매체를, 상기 저압관(70)으로 유동되는 저압의 열교환 매체와 함께 압축기(5)로 유동시키는 것을 특징으로 하는 이중 스풀밸브가 적용된 냉난방 공기조화기용 사방밸브.