KR20120104946A - Expansion valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팽창 밸브에 관한 것으로, 특히 자동차용 에어 컨디셔닝 시스템의 냉동 사이클에 있어서 액 냉매를 단열 팽창시켜 저온?저압의 증기 냉매로 하면서 증발기로 송입하는 증기 냉매의 유량을 증발기 출구의 냉매가 소정의 과열도를 유지하도록 제어하는 팽창 밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an expansion valve, and in particular, in a refrigeration cycle of an automotive air conditioning system, the refrigerant at the evaporator outlet determines the flow rate of the vapor refrigerant fed into the evaporator while thermally expanding the liquid refrigerant to form a low-temperature / low-pressure steam refrigerant. It relates to an expansion valve that controls to maintain the degree of superheat.
자동차용 에어 컨디셔닝 시스템에서는, 냉매를 압축하는 컴프레서와, 냉매를 응축하는 콘덴서와, 기액 혼합 냉매를 분리하는 리시버와, 냉매를 단열 팽창시키는 팽창 밸브와, 냉매를 증발시키는 증발기를 환 형상으로 배관하여 냉동 사이클이 구성되어 있다. 냉매를 팽창시키는 팽창 밸브로서는, 증발기 출구의 냉매의 온도 및 압력에 따라서 증발기로 공급하는 냉매의 유량을 제어하도록 한 온도식 팽창 밸브가 일반적으로 사용되고 있다.In an automobile air conditioning system, a compressor for compressing a refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, a receiver for separating the gas-liquid mixed refrigerant, an expansion valve for adiabatic expansion of the refrigerant, and an evaporator for evaporating the refrigerant, A refrigeration cycle is configured. As the expansion valve for expanding the refrigerant, a thermal expansion valve is generally used in which the flow rate of the refrigerant supplied to the evaporator is controlled in accordance with the temperature and pressure of the refrigerant at the evaporator outlet.
차실 내의 공기와 열교환하는 증발기는 차실 내에 설치되므로, 콤팩트한 것이 요구되고 있다. 이로 인해, 공기를 통과시키는 방향으로 박형화된 2개의 열교환기를 적층 배치하고, 냉매는 그들 열교환기를 직렬로 흐르게 하도록 한 증발기가 일반적으로 사용되고 있다.Since the evaporator which heat-exchanges with the air in a vehicle interior is installed in a vehicle interior, a compact thing is calculated | required. For this reason, the evaporator which laminated | stacked two heat exchangers thinned in the direction which passes air, and let a refrigerant | coolant flow through these heat exchangers in series is generally used.
이러한 증발기는, 열교환기가 박형화되어 있음으로써 냉매가 통과하는 통로가 좁게 되어 있고, 또한 그 통로가 2개의 열교환기에 의해 직렬로 연결되어 있어 길게 되어 있다. 그로 인해, 상기 구성의 증발기는, 냉매가 통과하는 통로에서의 압력 손실이 커져, 그만큼 냉동 사이클의 효율이 저하되게 된다.The evaporator has a narrow heat exchanger, so that the passage through which the refrigerant passes is narrow, and the passage is connected in series by two heat exchangers, and thus the evaporator has a long length. Therefore, the evaporator of the said structure becomes large in the pressure loss in the passage | pass which a refrigerant | coolant passes, and the efficiency of a refrigeration cycle falls by that much.
이에 대해, 2개의 열교환기를 독립시켜 각각의 열교환기에 냉매를 병렬로 공급하는 구성의 증발기가 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2 참조). 이 증발기에 따르면, 열교환기를 냉매가 통과할 때의 압력 손실이 저하되고, 냉동 사이클을 전체적으로 보았을 때의 정미(正味) 손실이 저하되어, 냉력을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the evaporator of the structure which supplies a refrigerant | coolant in parallel to each heat exchanger by making two heat exchangers independent is proposed (for example, refer patent document 1, 2). According to this evaporator, the pressure loss when a refrigerant | coolant passes through a heat exchanger falls, the net loss in the whole view of a refrigeration cycle falls, and a cooling power can be improved.
특허 문헌 1, 2에는, 이러한 증발기에 사용되는 팽창 밸브도 제안되어 있다. 이 팽창 밸브에 따르면, 독립적으로 냉매를 단열 팽창시킬 수 있는 2개의 밸브를 갖고, 열교환기를 나와 합류한 증발기 출구의 냉매의 온도 및 압력에 따라서 2개의 밸브를 연동 제어하는 구성이 개시되어 있다.
그러나 개시되어 있는 팽창 밸브의 구성은 모두 원리적인 것이며, 구체적으로는 나타내어져 있지 않다. 팽창 밸브는, 자동차용 에어 컨디셔닝 시스템을 정지하였을 때에 냉매 누설이 있는 경우에는, 상당히 큰 냉매의 유동음을 발생하여, 탑승자에게는 청감상 불쾌한 이음(異音)으로서 들리게 되어 버리므로, 밸브 폐쇄하는 것이 필요하다. 이것은, 2개의 밸브를 구비한 팽창 밸브라도 동일하지만, 여기서는 2개의 밸브가 동시에 밸브 폐쇄되는 것이 중요해진다.However, all the configurations of the expansion valve disclosed are in principle, and are not specifically shown. When the expansion valve stops the air conditioning system for automobiles, if there is a refrigerant leakage, the expansion valve generates a large amount of flow of refrigerant, and the occupant is heard as an unpleasant noise in the passengers. need. The same applies to an expansion valve having two valves, but it is important here that the two valves are closed at the same time.
본 발명은 이러한 점에 비추어 이루어진 것이며, 연동하는 2개의 밸브를 동시에 밸브 폐쇄할 수 있는 팽창 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of this point, and an object of this invention is to provide the expansion valve which can valve-close two valves which interlock | operate simultaneously.
본 발명에서는 상기한 과제를 해결하기 위해, 제1 밸브체 및 제1 밸브 시트를 갖는 제1 밸브와, 제2 밸브체 및 제2 밸브 시트를 갖는 제2 밸브와, 상기 제1 밸브체 및 상기 제2 밸브체의 리프트를 연동 제어하는 파워 엘리먼트를 구비한 팽창 밸브이며, 상기 제2 밸브는, 상기 제2 밸브 시트가 상기 제2 밸브체에 대해 근접 또는 이격되는 방향으로 조정할 수 있는 가동 밸브 시트인 것을 특징으로 하는 팽창 밸브가 제공된다.In this invention, in order to solve the said subject, the 1st valve which has a 1st valve body and a 1st valve seat, the 2nd valve which has a 2nd valve body, and a 2nd valve seat, the said 1st valve body, and the said An expansion valve having a power element for interlocking control of a lift of a second valve body, wherein the second valve is a movable valve seat which can be adjusted in a direction in which the second valve seat is close to or spaced from the second valve body. There is provided an expansion valve.
이러한 팽창 밸브에 따르면, 연동 제어되는 제1 밸브 및 제2 밸브에 있어서, 제1 밸브가 밸브 폐쇄 상태에 있을 때에 제2 밸브는 밸브 폐쇄 상태로 되도록 제2 밸브 시트를 조정할 수 있다. 이에 의해, 연동하는 2개의 밸브는, 확실하게 동시에 밸브 폐쇄되는 것이 가능해진다.According to this expansion valve, in the first valve and the second valve to be interlocked controlled, the second valve seat can be adjusted so that the second valve is in the valve closed state when the first valve is in the valve closed state. As a result, the two valves that interlock can be surely closed at the same time.
상기 구성의 팽창 밸브는, 연동하는 제1 밸브 및 제2 밸브를 동시에 밸브 폐쇄할 수 있으므로, 밸브 폐쇄시의 냉매 누설이 없어지기 때문에, 그것에 의한 이음의 발생을 확실하게 방지할 수 있다고 하는 이점이 있다.Since the expansion valve of the above structure can simultaneously close the first valve and the second valve to be interlocked, the refrigerant leakage at the time of closing the valve is eliminated, and therefore, the advantage of being able to reliably prevent the occurrence of the noise due to this is provided. have.
도 1은 본 발명의 팽창 밸브를 적용한 냉동 사이클을 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 중앙 종단면도.
도 3은 도 2의 평면에 대해 직각 방향으로 본 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 중앙 종단면도.
도 4는 제2 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 중앙 종단면도.1 shows a refrigeration cycle to which the expansion valve of the present invention is applied.
2 is a longitudinal longitudinal cross-sectional view of the expansion valve according to the first embodiment.
3 is a central longitudinal cross-sectional view of the expansion valve according to the first embodiment as viewed in a direction perpendicular to the plane of FIG. 2.
4 is a central longitudinal sectional view of the expansion valve according to the second embodiment;
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 팽창 밸브를 적용한 냉동 사이클을 도시하는 도면이다.1 is a view showing a refrigerating cycle to which the expansion valve of the present invention is applied.
자동차용 에어 컨디셔닝 시스템의 냉동 사이클은, 컴프레서(1)와, 콘덴서(2)와, 팽창 밸브(3)와, 증발기(4)를 환 형상으로 배관하여 구성되어 있다. 컴프레서(1)는 순환하는 냉매를 압축하여 콘덴서(2)로 보낸다. 콘덴서(2)는 냉각 팬(5)에 의해 외기가 강제적으로 통과하도록 구성되고, 컴프레서(1)에 의해 고온?고압으로 된 냉매를 외기와의 열교환에 의해 응축한다. 콘덴서(2)의 출구에는, 응축된 냉매를 저류해 두는 리시버가 구비되어 있고, 따라서 기액 분리된 액 냉매가 팽창 밸브(3)에 공급된다.The refrigeration cycle of the automotive air conditioning system is configured by piping the compressor 1, the
팽창 밸브(3)는 액 냉매를 단열 팽창시키는 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)를 구비한 온도식 팽창 밸브이다. 증발기(4)는 팬(6)의 하류측 송풍로에 적층 배치된 제1 열교환기(4a) 및 제2 열교환기(4b)를 구비하고 있다. 팬(6)측의 제1 열교환기(4a)는, 팽창 밸브(3)의 제1 밸브(3a)로부터 단열 팽창된 증기 냉매가 공급되고, 분출구측의 제2 열교환기(4b)는 제2 밸브(3b)로부터 단열 팽창된 증기 냉매가 공급되어, 팬(6)에 의해 송풍된 공기와의 열교환에 의해 냉매를 증발시킨다. 제1 열교환기(4a) 및 제2 열교환기(4b)를 나온 냉매는 합류되고, 그 후, 팽창 밸브(3)를 통해 컴프레서(1)로 복귀된다. 증발기(4)로부터 복귀되어 온 냉매가 팽창 밸브(3)를 통과할 때, 팽창 밸브(3)는 냉매의 온도 및 압력, 즉, 증발기 출구 냉매의 과열도를 감시하고, 그 과열도에 따라서 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)의 유량 제어를 하고 있다.The
증발기(4)에 있어서는, 팬(6)측의 제1 열교환기(4a)는 보다 고온의 공기에 의해 열교환을 행하고, 분출구측의 제2 열교환기(4b)는 제1 열교환기(4a)에 의해 냉각된 공기에 의해 열교환을 행한다. 이로 인해, 제1 밸브(3a)로부터 제1 열교환기(4a)로 공급되는 냉매의 유량은, 제2 밸브(3b)로부터 제2 열교환기(4b)로 공급되는 냉매의 유량보다도 많아지도록 설정되고, 본 실시 형태에서는, 제1 밸브(3a)와 제2 밸브(3b)의 유량비를 2:1로 하고 있다.In the
도 2는 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 중앙 종단면도, 도 3은 도 2의 평면에 대해 직각 방향으로 본 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 중앙 종단면도이다.FIG. 2 is a central longitudinal cross-sectional view of the expansion valve according to the first embodiment, and FIG. 3 is a central longitudinal cross-sectional view of the expansion valve according to the first embodiment viewed in a direction perpendicular to the plane of FIG. 2.
이 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브는, 직육면체의 보디(11)를 갖고, 그 일측면(도 3의 우측면)의 도면의 하방에 고압의 액 냉매가 공급되는 고압 입구 포트(12)가 설치되어 있다. 보디(11)의 고압 입구 포트(12)가 설치된 측면에 인접하는 측면(도 2의 좌측면)의 중앙에는, 증발기(4)의 팬(6)측의 제1 열교환기(4a)에 배관되는 제1 저압 출구 포트(13)가 설치되어 있다. 보디(11)는 또한, 제1 저압 출구 포트(13)의 도면의 하방에, 분출구측의 제2 열교환기(4b)에 배관되는 제2 저압 출구 포트(14)가 설치되고, 제1 저압 출구 포트(13)의 도면의 상방에, 복귀 냉매 입구 포트(15)가 설치되어 있다. 보디(11)는 또한, 고압 입구 포트(12)가 설치된 측면의 도면의 상방에 복귀 냉매 출구 포트(16)가 설치되어 있다.The expansion valve according to the first embodiment has a
보디(11)의 도면의 상단부면에는, 증발기(4)로부터 복귀된 냉매의 과열도를 감지하는 파워 엘리먼트(17)가 나사 장착되어 있다. 이 파워 엘리먼트(17)의 바로 아래의 보디(11) 내에는, 샤프트(18), 제1 밸브(3a), 제2 밸브(3b), 압축 코일 스프링(19) 및 어저스트 나사(20)가 동축상에 배치되어 있다. 이들 샤프트(18), 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)는, 서로 독립적으로 움직이도록 분리되어 있고, 축 중심이 미소하게 어긋나 배치되어도, 축 방향으로 원활하게 움직일 수 있도록 되어 있다.On the upper end face of the figure of the
제1 밸브(3a)는, 제1 밸브체(21)와, 보디(11)에 형성된 제1 밸브 시트(22)를 갖고, 이 제1 밸브 시트(22)에는, 제1 저압 출구 포트(13)에 연통되는 제1 밸브 구멍(23)이 천공되어 있다. 제2 밸브(3b)는, 제2 밸브체(24)와, 보디(11)에 압입되는 제2 밸브 시트(25)를 갖고, 이 제2 밸브 시트(25)에는, 제1 밸브 구멍(23)보다도 포트 직경이 작은 제2 밸브 구멍(26)이 천공되어 있다.The
제1 밸브(3a)의 제1 밸브체(21)는, 고압 입구 포트(12)에 연통되어 있는 밸브실(27) 내에 제1 밸브 시트(22)에 대해 접속, 분리 가능하게 배치되어 있다. 그 때문에, 제1 밸브체(21)는 제1 밸브 시트(22) 측 및 제2 밸브(3b) 측의 각각에 밸브실(27)의 내벽을 미끄럼 이동하는 2개의 가이드(28)가 일체로 형성되어 있다.The
가이드(28)에는, 밸브실(27)에 도입된 액 냉매를 제1 밸브 시트(22) 및 제2 밸브(3b) 측으로 유도하는 연통로(29)가 복수 형성되어 있다. 이 연통로(29)는, 예를 들어 가이드(28)에 동심원상에 균등 배치된 3개의 원호 형상 개구부로 할 수 있다. 가이드(28)는 또한, 그 축 방향의 길이를 제1 밸브 시트(22) 측과 제2 밸브(3b) 측에서 변경하여, 연통로(29)를 액 냉매가 흐를 때에 냉매의 점도에 따라 제1 밸브체(21)가 제1 밸브 시트(22)와 제2 밸브(3b)에 인장되는 힘을 캔슬하고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 밸브(3a)가 흘리는 유량과 제2 밸브(3b)가 흘리는 유량의 분배비를 2:1로 하였으므로, 제1 밸브 시트(22) 측에 있는 가이드(28)의 축 방향 길이와 제2 밸브(3b) 측에 있는 가이드(28)의 축 방향 길이의 비는 1:2로 하고 있다.The
제1 밸브(3a)는 또한, 그 제1 밸브체(21)가 제1 밸브 시트(22)의 상류측에 배치되어, 고압의 액 냉매가 제1 밸브체(21)를 밸브 폐쇄측으로 작용시키는 구조로 되어 있다. 이에 의해, 제1 밸브(3a)는, 밸브 완전 개방시, 1차측의 액 냉매의 압력과 2차측의 증기 냉매의 압력과는 비례 관계에 있지만, 밸브 개방도가 어느 개방도보다 작아지면, 1차측의 압력이 높아짐에 따라서 2차측의 압력이 낮아진다고 하는 고압 의존 특성을 갖고 있다.In the
제2 밸브(3b)는, 보디(11) 내에서, 밸브실(27)로부터 제2 저압 출구 포트(14)로 연통되는 밸브실(27)과 동축의 공간에 배치되어 있다. 제2 밸브 시트(25)는, 보디(11)에 압입에 의해 고정되고, 이 제2 밸브 시트(25)에 대해 접속, 분리 가능하게 제2 밸브체(24)가 배치되어 있다. 제2 밸브체(24)는 제2 밸브(3b)의 방향으로 제2 밸브 시트(25)의 제2 밸브 구멍(26)을 통해 연장된 축 방향 연장부(30)가 일체로 형성되어 있다. 그 축 방향 연장부(30)의 단부면은, 제2 밸브체(24)가 압축 코일 스프링(19)에 의한 가압력에 의해 제1 밸브체(21)에 상시 접촉되어 있다.The
제2 밸브(3b)는 또한, 그 제2 밸브체(24)가 제2 밸브 시트(25)의 하류측에 배치되어, 고압의 액 냉매가 제2 밸브체(24)를 밸브 개방측으로 작용시키는 구조로 되어 있다. 따라서, 이 팽창 밸브는, 제1 밸브 구멍(23)의 포트 직경과 제2 밸브 구멍(26)의 포트 직경의 밸런스에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 작용하는 고압 의존 특성을 설정하고 있다.In the
압축 코일 스프링(19)은, 보디(11)에 나사 장착된 어저스트 나사(20)에 의해 수용되어 있다. 압축 코일 스프링(19)의 하중은, 어저스트 나사(20)의 나사 삽입량을 조절함으로써 조정된다. 이 조정은, 이 팽창 밸브가 제어하려고 하는 과열도의 설정에 상당한다. 어저스트 나사(20)의 보디(11)에의 나사 장착부는, O링(31)에 의해 기밀하게 시일되어 있다.The
파워 엘리먼트(17)는 보디(11)의 도면의 상방의 면에 형성된 장착 구멍에 나사 장착되어 있다. 파워 엘리먼트(17)의 장착 구멍은, 복귀 냉매 입구 포트(15)와 복귀 냉매 출구 포트(16) 사이에 형성된 냉매 복귀 통로(32)에 연통되어 있어, 냉매 복귀 통로(32)를 통과하는 냉매를 파워 엘리먼트(17)에 도입할 수 있도록 되어 있다.The
파워 엘리먼트(17)는 다이어프램(33)을 상부 하우징(34)과 하부 하우징(35) 사이에 끼움 지지하고, 이들의 외주를 함께 용접함으로써 형성되어 있다. 다이어프램(33)과 상부 하우징(34)에 의해 둘러싸인 밀폐 공간에는, 냉매와 유사한 특성의 가스가 충전되어 있고, 감온실을 구성하고 있다. 하부 하우징(35)에는, 다이어프램(33)의 변위를 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)에 전달하는 디스크(36)가 배치되어 있다. 디스크(36)는 홀더(37)에 의해 보유 지지된 샤프트(18)의 상단부와 끼워 맞추어지고, 하부 하우징(35) 내에서 샤프트(18)에 의해 중심 결정되어 있다.The
홀더(37)는 그 상부가 파워 엘리먼트(17)의 장착 구멍에 설치되고, 그 상부에는 도 3에 도시한 바와 같이 샤프트(18)에 대해 횡하중을 부여하도록 압축 코일 스프링(38)이 수용되어 있다. 샤프트(18)는 횡하중이 부여됨으로써 축 방향의 운동이 제약되므로, 고압 입구 포트(12)에 도입되는 액 냉매가 압력 변동을 일으켰다고 해도, 제1 밸브체(21)가 축선 방향으로 진동하여 이음을 발생하는 것이 억제된다. 홀더(37)는 또한, 냉매 복귀 통로(32)를 관통하여 수하(垂下)되어 있고, 그 하단부는 제1 저압 출구 포트(13)와 냉매 복귀 통로(32) 사이에서 샤프트(18)에 주설(周設)된 O링(39)을 압박하고 있다. 이 O링(39)은, 증발기(4)의 제1 열교환기(4a)로 가지 않고 제1 저압 출구 포트(13)로부터 냉매 복귀 통로(32)로 냉매가 누설되어 버리는 것을 저지하고 있다.The upper part of the
파워 엘리먼트(17)는 캡(40)이 씌워져 있어, 이 팽창 밸브가 설치되는 환경의 온도의 영향을 받지 않도록 주위로부터 단열되어 있다. 그리고 제1 저압 출구 포트(13)에는, 링 형상의 교축 통로 부재(41)가 끼워져 있다. 이 교축 통로 부재(41)는, 그 중앙에 소정의 개구 면적을 갖는 관통 구멍이 형성되고, 제1 저압 출구 포트(13)로부터 유출되는 냉매의 유량을 줄임으로써, 기포의 발생을 억제하여 팽창 밸브의 냉매 통과음을 저감하고 있다.The
이상의 구성의 팽창 밸브에 따르면, 컴프레서(1)가 정지 또는 최소 용량 운전을 하고 있을 때, 냉매 복귀 통로(32)의 압력이 높아져 있고, 이 압력을 감지한 파워 엘리먼트(17)에서는 다이어프램(33)이 감온실측으로 변위되어 있다. 이에 의해, 제1 밸브체(21) 및 제2 밸브체(24)는 압축 코일 스프링(19)에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 가압되어 있으므로, 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)는 밸브 폐쇄 상태로 되어 있다.According to the expansion valve of the above structure, when the compressor 1 is in the stop or the minimum displacement operation, the pressure in the
컴프레서(1)가 냉매의 압축을 개시하면, 냉매 복귀 통로(32)의 압력이 저하되어 파워 엘리먼트(17)의 다이어프램(33)이 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b) 측으로 변위되게 되어, 고압 입구 포트(12)에는 고압의 냉매가 도입되게 된다. 머지않아, 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)가 파워 엘리먼트(17)에 의해 밸브 개방되고, 고압 입구 포트(12)에 콘덴서(2)에서 응축된 액 냉매가 도입되게 된다. 밸브실(27)에 도입된 액 냉매는, 제1 밸브(3a)에서 단열 팽창되어 저온?저압의 증기 냉매로 되어, 제1 저압 출구 포트(13)로부터 증발기(4)의 제1 열교환기(4a)로 보내진다. 밸브실(27)의 액 냉매는 또한, 제2 밸브(3b)에서 단열 팽창되어 저온?저압의 증기 냉매로 되어, 제2 저압 출구 포트(14)로부터 증발기(4)의 제2 열교환기(4b)로 보내진다.When the compressor 1 starts to compress the refrigerant, the pressure in the
증발기(4)에서는, 제1 열교환기(4a) 및 제2 열교환기(4b)에 도입된 증기 냉매는, 팬(6)에 의해 송풍된 공기와의 열교환에 의해 증발되고, 그 후 합류되어 복귀 냉매 입구 포트(15)로 복귀된다. 증발기(4)를 통과한 공기는, 제습되어 냉각되고, 그 후, 적당하게 온도 조정된 후 차실 내로 분출된다.In the
복귀 냉매 입구 포트(15)에 도입된 냉매는, 냉매 복귀 통로(32)를 통과하고, 복귀 냉매 출구 포트(16)로부터 컴프레서(1)로 복귀된다. 증발기(4)로부터의 냉매가 냉매 복귀 통로(32)를 통과할 때, 그 냉매의 과열도가 파워 엘리먼트(17)에 의해 감지되고, 그 과열도에 따라서 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)의 밸브 리프트가 제어된다. 이에 의해, 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)에서 냉매의 유량이 각각 제어되어, 소정의 분배비로 증발기(4)의 제1 열교환기(4a) 및 제2 열교환기(4b)로 공급된다. 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)를 증발기(4) 출구의 냉매의 과열도로 귀환 제어하고 있으므로, 이 팽창 밸브는 증발기(4)로 송입하는 증기 냉매의 유량을 증발기 출구의 냉매가 압축 코일 스프링(19)에 의해 설정된 과열도를 유지하도록 제어하고 있다.The refrigerant introduced into the return
도 4는 제2 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 중앙 종단면도이다. 또한, 이 도 4에 있어서, 도 2에 도시한 구성 요소와 동일하거나 또는 균등한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 상세한 설명은 생략한다.4 is a central longitudinal sectional view of the expansion valve according to the second embodiment. In addition, in FIG. 4, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as or equivalent to the component shown in FIG. 2, and the detailed description is abbreviate | omitted.
이 제2 실시 형태에 관한 팽창 밸브는, 파워 엘리먼트(17)의 바로 아래의 보디(11) 내에는, 샤프트(18), 제1 밸브(3a), 압축 코일 스프링(19) 및 어저스트 나사(20)가 동축상에 배치되어 있다. 제2 밸브(3b)는 샤프트(18)의 축 방향에 대해 직각 방향으로 밸브 리프트하도록 배치되고, 제2 저압 출구 포트(14)로부터 샤프트(18)를 가로지르도록 형성된 냉매 통로(42)의 내벽에 나사 장착되어 있다. 샤프트(18)는 그 도중에 절두 원추(截頭 円錐) 형상의 테이퍼면(43)이 형성되고, 그 테이퍼면(43)에 제2 밸브(3b)가 상시 접촉되도록 되어 있다. 샤프트(18)에 주설된 O링(39)은, 고압 입구 포트(12)에 도입된 고압의 냉매가 샤프트(18)와 보디(11)의 클리어런스를 통해 냉매 복귀 통로(32)에 누설되는 것을 방지하고 있다.The expansion valve according to the second embodiment includes the
제1 밸브(3a)는, 볼 형상의 제1 밸브체(21)를 갖고, 이 제1 밸브체(21)는 이것을 수용하고 있는 밸브체 지지부(44)와 어저스트 나사(20) 사이에 배치된 압축 코일 스프링(19)에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 가압되어 있다. 이에 의해, 제1 밸브체(21)는 제1 밸브 시트(22)의 제1 밸브 구멍(23)을 통해 연장된 샤프트(18)의 선단에 접촉되어 있다. 제1 밸브체(21)는 볼 형상을 갖고 있으므로, 바람직하게는, 조립 장착성을 향상시키기 위해, 샤프트(18)의 선단에 스폿 용접으로 접합해 두는 것이 좋다. 이 제1 밸브체(21)가 수용되어 있는 밸브실(27)은, 제1 저압 출구 포트(13)에 연통되어 있고, 그 도중에는 교축 통로 부재(41)가 끼워 넣어져 있다.The
제1 밸브(3a)는 또한, 그 제1 밸브체(21)가 제1 밸브 시트(22)의 하류측에 배치되어 고압의 액 냉매에 의해 밸브 개방측으로 작용되는 한편, 샤프트(18)를 시일하고 있는 O링(39)이 샤프트(18)와 보디(11)의 클리어런스를 통해 고압을 받아 샤프트(18)를 밸브 폐쇄 방향으로 작용시키는 구조로 되어 있다. 따라서, 이 팽창 밸브는, 제1 밸브 구멍(23)의 포트 직경과 O링(39)의 시일 직경의 밸런스에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 작용하는 고압 의존 특성을 설정하고 있다.The
제2 밸브(3b)는 제2 밸브 시트(25)가 냉매 통로(42)의 내벽에 나사 결합되는 나사 결합부(25a)와, 제2 밸브체(24)의 밸브 막대(24a)를 지지하는 밸브 막대 지지부(25b)를 갖고, 밸브 막대 지지부(25b)에는 밸브 막대(24a)를 지지하는 지지 구멍 내에 제2 밸브 구멍(26)으로 통하는 홈이 형성되어 있다. 밸브 막대(24a)에는, 스프링 받침이 끼워 맞추어져 있고, 그 스프링 받침과 제2 밸브 시트(25)의 나사 결합부(25a) 사이에 압축 코일 스프링(45)이 배치되어 있어, 제2 밸브체(24)를 밸브 폐쇄 방향으로 가압하고 있는 동시에 밸브 막대(24a)의 선단을 샤프트(18)의 테이퍼면(43)에 상시 접촉시키고 있다. 이에 의해, 제2 밸브 시트(25)는, 밸브 막대(24a)가 테이퍼면(43)에 접촉하고 있는 제2 밸브체(24)에 대해 근접 또는 이격되는 방향으로 조정할 수 있는 가동 밸브 시트로 되어 있다. 이로 인해, 제2 밸브 시트(25)의 나사 삽입량을 조정함으로써, 제1 밸브(3a)의 밸브 폐쇄 타이밍과 제2 밸브(3b)의 밸브 폐쇄 타이밍을 일치시키는 것이 가능해진다. 제2 밸브(3b)의 하류측은, 제2 저압 출구 포트(14)에 연통되어 있고, 그 도중에는 교축 통로 부재(46)가 끼워 넣어져 있다. 이 교축 통로 부재(46)는, 제1 밸브(3a)의 교축 통로 부재(41)와 마찬가지로, 제2 저압 출구 포트(14)로부터 유출되는 냉매의 유량을 줄임으로써 기포의 발생을 억제하여, 팽창 밸브의 냉매 통과음을 저감하고 있다.The
이상의 구성의 팽창 밸브에 따르면, 제1 밸브(3a)가 밸브 폐쇄 상태에 있을 때의 샤프트(18)는, 제2 밸브 시트(25)에 착좌하고 있는 제2 밸브체(24)의 밸브 막대(24a)가 테이퍼면(43)에 정확히 접촉하고 있는 위치에 정지하고 있다.According to the expansion valve of the above structure, when the
파워 엘리먼트(17)가 제1 밸브(3a)의 제1 밸브체(21)를 리프트시키는 방향으로 구동하면, 샤프트(18)의 테이퍼면(43)이 제1 밸브(3a)의 방향으로 이동한다. 이에 의해, 제1 밸브체(21)의 리프트 방향은, 테이퍼면(43)에서 직각 방향으로 변환되고, 제2 밸브체(24)는 제1 밸브체(21)의 리프트에 연동하여 리프트되게 된다. 따라서, 이 팽창 밸브의 동작은, 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브의 상기한 동작과 동일하므로 동작의 설명은 생략한다.When the
이 제2 실시 형태에 관한 팽창 밸브에 있어서도, 제1 실시 형태에 관한 팽창 밸브와 마찬가지로, 증발기 출구의 냉매가 압축 코일 스프링(19)에 의해 설정된 과열도를 유지하도록, 증발기(4)로 송입하는 증기 냉매의 유량을 제어하고 있다. 또한, 연동하는 제1 밸브(3a) 및 제2 밸브(3b)의 밸브 폐쇄의 타이밍이 동시이며, 밸브 폐쇄시의 냉매 누설이 없으므로, 냉매 누설에 의한 유동음의 발생을 완전히 방지할 수 있다.Also in the expansion valve according to the second embodiment, similarly to the expansion valve according to the first embodiment, the refrigerant at the evaporator outlet is fed into the
1 : 컴프레서
2 : 콘덴서
3 : 팽창 밸브
3a : 제1 밸브
3b : 제2 밸브
4 : 증발기
4a : 제1 열교환기
4b : 제2 열교환기
5 : 냉각 팬
6 : 팬
11 : 보디
12 : 고압 입구 포트
13 : 제1 저압 출구 포트
14 : 제2 저압 출구 포트
15 : 복귀 냉매 입구 포트
16 : 복귀 냉매 출구 포트
17 : 파워 엘리먼트
18 : 샤프트
19 : 압축 코일 스프링
20 : 어저스트 나사
21 : 제1 밸브체
22 : 제1 밸브 시트
23 : 제1 밸브 구멍
24 : 제2 밸브체
24a : 밸브 막대
25 : 제2 밸브 시트
26 : 제2 밸브 구멍
27 : 밸브실
28 : 가이드
29 : 연통로
30 : 축 방향 연장부
31 : O링
32 : 냉매 복귀 통로
33 : 다이어프램
34 : 상부 하우징
35 : 하부 하우징
36 : 디스크
37 : 홀더
38 : 압축 코일 스프링
39 : O링
40 : 캡
41 : 교축 통로 부재
42 : 냉매 통로
43 : 테이퍼면
44 : 밸브체 지지부
45 : 압축 코일 스프링
46 : 교축 통로 부재1: Compressor
2: condenser
3: expansion valve
3a: first valve
3b: second valve
4: evaporator
4a: first heat exchanger
4b: second heat exchanger
5: cooling fan
6: fan
11: body
12: high pressure inlet port
13: first low pressure outlet port
14: second low pressure outlet port
15: return refrigerant inlet port
16: return refrigerant outlet port
17: power element
18: shaft
19: compression coil spring
20: adjust screw
21: first valve body
22: first valve seat
23: first valve hole
24: second valve body
24a: valve rod
25: second valve seat
26: second valve hole
27: valve chamber
28: guide
29: communication path
30: axial extension
31: O ring
32: refrigerant return passage
33: diaphragm
34: upper housing
35: lower housing
36: disk
37: holder
38: compression coil spring
39: O ring
40: cap
41: throttle passage member
42: refrigerant passage
43: tapered surface
44: valve body support
45: compression coil spring
46: throttle passage member
Claims (10)
상기 제2 밸브는, 상기 제2 밸브 시트가 상기 제2 밸브체에 대해 근접 또는 이격되는 방향으로 조정할 수 있는 가동 밸브 시트인 것을 특징으로 하는, 팽창 밸브.Power for interlocking control of a first valve having a first valve body and a first valve seat, a second valve having a second valve body and a second valve seat, and a lift of the first valve body and the second valve body. An expansion valve with elements,
And said second valve is a movable valve seat which can be adjusted in a direction in which said second valve seat is close to or spaced from said second valve body.
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