KR20130060154A - Expansion valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팽창 밸브에 관한 것으로서, 특히 냉동 사이클에 마련되어 증발기에 송출하는 냉매의 유량을 제어하는 팽창 밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
자동차용 공조장치의 냉동 사이클에는 일반적으로, 순환하는 냉매를 압축하는 압축기, 압축된 냉매를 응축하는 응축기, 응축된 냉매를 기액으로 분리하는 리시버, 분리된 액냉매를 교축 팽창시켜 안개 형태로 하여 송출하는 팽창 밸브, 그 안개 형태의 냉매를 증발시켜 그 증발 잠열을 이용하여 차량 실내의 공기를 냉각하는 증발기가 마련되어 있다.In a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner, generally, a compressor for compressing a circulating refrigerant, a condenser for condensing the compressed refrigerant, a receiver for separating the condensed refrigerant with gas liquid, and axial expansion of the separated liquid refrigerant are sent out in the form of fog. An expansion valve is provided, and an evaporator is provided to evaporate the refrigerant in the fog form and to cool the air in the vehicle interior using the latent heat of evaporation.
팽창 밸브로서는, 증발기로부터 도출된 냉매가 소정의 과열도를 갖도록, 예를 들면 증발기 출구에 있어서의 냉매의 온도 및 압력을 감지하여 밸브부를 개폐하고, 증발기에 송출하는 냉매의 유량을 제어하는 온도식 팽창 밸브가 사용된다. 이 팽창 밸브의 보디에는, 리시버로부터 증발기로 향하는 냉매를 통과시키는 제1통로와, 증발기로부터 되돌아온 냉매를 통과시켜 압축기에 도출하는 제2통로가 형성되어 있다. 그 제1통로에는, 증발기로 향하는 냉매의 유량을 조정하는 밸브부가 마련되어 있다. 보디의 단부에는, 제2통로를 흐르는 냉매의 온도 및 압력을 감지하여 밸브부의 개방도를 제어하는 파워 엘리먼트(power element)가 마련되어 있다.As the expansion valve, for example, a temperature type for controlling the flow rate of the refrigerant to be delivered to the evaporator by opening and closing the valve part by detecting the temperature and pressure of the refrigerant at the evaporator outlet so that the refrigerant derived from the evaporator has a predetermined degree of superheat. Expansion valves are used. The body of this expansion valve is formed with a first passage through which the refrigerant from the receiver to the evaporator passes and a second passage through the refrigerant returned from the evaporator to lead to the compressor. The first passage is provided with a valve portion for adjusting the flow rate of the refrigerant directed to the evaporator. At the end of the body, a power element for controlling the opening degree of the valve part by sensing the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the second passage is provided.
이와 같은 팽창 밸브는, 차량의 엔진룸과 차량 실내를 구획하는 격벽 등에 설치되고, 플레이트 형상의 연결 수단을 통해 복수의 배관이 접속된다. 즉, 제1통로의 입구 포트에는 리시버로부터 연장되는 배관이 접속되고, 출구 포트에는 증발기로 향하는 배관이 접속된다. 또한, 제2통로의 입구 포트에는 증발기로 연장되는 배관이 접속되고, 출구 포트에는 압축기로 향하는 배관이 접속된다.Such an expansion valve is installed in a partition wall for dividing the engine room of the vehicle and the vehicle interior, and a plurality of pipes are connected via a plate-shaped connecting means. That is, a pipe extending from the receiver is connected to the inlet port of the first passage, and a pipe directed to the evaporator is connected to the outlet port. In addition, a pipe extending to the evaporator is connected to the inlet port of the second passage, and a pipe to the compressor is connected to the outlet port.
일반적인 팽창 밸브는 각주 형상의 보디를 구비하고, 그 제1통로의 입구 포트가 마련된 측면에 제2통로의 출구 포트가 마련되고, 그 반대측의 측면에 제1통로의 출구 포트와 제2통로의 입구 포트가 마련되어 있다. 즉, 제1통로 및 제2통로가 거의 일방향으로 연장되도록 형성되어 있기 때문에, 예를 들면 엔진룸 등의 설치 스페이스에 제약이 있는 경우, 팽창 밸브의 장착 구조에 문제가 발생할 가능성이 있었다. 예를 들면, 팽창 밸브로서는, 증발기에 접속되는 배관의 방향과, 리시버 및 압축기에 접속되는 배관의 방향을 직교시키는 배치 구성을 취하는 경우에는, 어느 한 측의 배관을 도중에서 굽힐 필요가 발생한다. 그 경우, 배관을 굽히기 위한 스페이스도 여분으로 필요하게 된다.The general expansion valve has a foot-shaped body, the outlet port of the second passage is provided on the side where the inlet port of the first passage is provided, and the outlet port of the first passage and the inlet of the second passage are provided on the opposite side thereof. A port is provided. That is, since the first passage and the second passage are formed to extend almost in one direction, there is a possibility that a problem arises in the mounting structure of the expansion valve, for example, when the installation space of the engine room or the like is restricted. For example, as an expansion valve, when the arrangement structure which orthogonally crosses the direction of the pipe connected to an evaporator, and the direction of the pipe connected to a receiver and a compressor, it is necessary to bend the pipe of either side in the middle. In that case, an extra space for bending the pipe is also required.
이와 같은 경우에 대처하기 위해, 제1 및 제2통로의 각 포트를 보디의 인접하는 2개의 측면에 마련하고, 각 배관을 서로 직각이 되는 방향으로 접속할 수 있도록 한 팽창 밸브도 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이에 의해, 배관을 굽히는 복잡한 공정을 거치지 않고, 한정된 설치 스페이스에 팽창 밸브 및 배관 등을 설치할 수 있게 된다.In order to cope with such a case, expansion valves have also been proposed in which respective ports of the first and second passages are provided on two adjacent side surfaces of the body, and each pipe can be connected in a direction perpendicular to each other. See, for example, Patent Document 1). Thereby, expansion valve, piping, etc. can be installed in a limited installation space, without going through the complicated process of bending piping.
그러나, 이와 같이 보디에 대해 직각 방향으로 배관을 접속하는 타입의 팽창 밸브는, 일반적인 팽창 밸브에 비해 통로의 형상이 복잡해지기 때문에, 냉매의 흐름도 흐트러지기 쉬워진다. 특히 통로의 교차부에 있어서는 냉매가 그 흐름을 방향 전환해야 하기 때문에, 냉매의 반사에 의해 흐름 방향의 흐트러짐이 발생하거나, 국소적으로 냉매의 정체가 발생할 가능성도 있다. 한편, 이와 같은 팽창 밸브에 있어서 냉매 유량을 적절히 제어하기 위해서는, 파워 엘리먼트에 의해 증발기 출구의 냉매 온도를 정확하게 감지하는 것이 필요하지만, 이와 같은 통로 구성이 이를 어렵게 하는 요인이 될 수도 있다.However, the expansion valve of the type which connects piping to the body at a right angle to the body in this way has a complicated shape of the passage as compared to the general expansion valve, so that the flow chart of the refrigerant tends to be disturbed. Particularly, at the intersection of passages, the refrigerant must change its flow, so that the reflection of the refrigerant may cause a disturbance in the flow direction, or local congestion of the refrigerant may occur. On the other hand, in order to properly control the flow rate of the refrigerant in such an expansion valve, it is necessary to accurately sense the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator by the power element, but such a passage configuration may be a factor that makes it difficult.
즉, 이와 같은 팽창 밸브는 일반적으로, 엔진룸과 차량 실내의 경계부에 설치되기 때문에, 예를 들면 응축기의 방열에 의해 가열된 공기가 팬에 의해 열풍으로 되어 파워 엘리먼트에 와닿는 등, 외부 분위기의 온도 영향을 받기 쉽다. 또한, 리시버로부터 제1통로에 도입되는 고온 냉매는 밸브부를 거치는 것에 의해 저온으로 변화되지만, 그 고온 냉매에 의해 가열된 입구 포트의 열이 보디를 통해 제2통로를 걸치는 형태로 파워 엘리먼트에 전달되기 때문에, 그 열전도의 영향도 무시할 수 없다.That is, since such an expansion valve is generally installed at the boundary between the engine room and the vehicle interior, for example, the air heated by the heat radiation of the condenser becomes hot air by the fan and comes into contact with the power element in an external atmosphere. Easily affected by temperature In addition, although the high temperature refrigerant introduced from the receiver into the first passage is changed to a low temperature by passing through the valve portion, the heat of the inlet port heated by the high temperature refrigerant is transmitted to the power element in the form of passing the second passage through the body. Therefore, the influence of the heat conduction cannot be ignored.
특히, 제2통로에 교차부를 구비함으로 인해 냉매의 흐름이 흐트러지는 구성에 있어서는, 증발기로부터 되돌아오는 저온 냉매의 흐름에 의해 파워 엘리먼트 주변의 열전도를 억제하는 등의 효과도 작아지는 것에 의해 생각된다. 그 결과, 파워 엘리먼트가, 그 외부 분위기의 온도나 열전도에 의한 온도마저 감지해버려, 증발기 출구의 냉매 온도를 정확하게 감지할 수 없게 될 가능성이 있다. 그 결과, 감온(感溫) 에러가 발생하고, 증발기 출구의 과열도를 적정하게 제어할 수 없게 되는 것에 의한 냉각력의 저하나, 밸브부가 제어와 관계없이 개폐를 반복하는 헌팅을 발생시키는 가능성이 있다.In particular, in the configuration in which the flow of the coolant is disturbed by providing the cross section in the second passage, the effect of reducing the heat conduction around the power element due to the flow of the low temperature coolant returned from the evaporator is also considered to be reduced. As a result, there is a possibility that the power element detects even the temperature of the external atmosphere or the temperature due to heat conduction, and cannot accurately sense the refrigerant temperature at the evaporator outlet. As a result, there is a possibility of causing a drop in cooling power due to a temperature error and the inability to adequately control the degree of superheat at the outlet of the evaporator and the occurrence of hunting that opens and closes the valve unit independently of control. have.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위하여, 배관 접속용 포트를 보디의 인접하는 2개의 측면에 각각 마련하는 타입의 팽창 밸브에 있어서, 파워 엘리먼트에 있어서의 감온 에러를 방지 또는 억제하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such problems, an object of the present invention is to prevent or suppress a thermal error in a power element in an expansion valve of a type in which a port for pipe connection is provided on two adjacent side surfaces of a body, respectively. .
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양에 따른 팽창 밸브는, 냉동 사이클에 마련되어, 외부 열교환기를 거쳐 유입된 냉매를 내부의 밸브부를 통과시키는 것에 의해 교축 팽창시켜 증발기에 공급하고, 증발기로부터 되돌아온 냉매의 압력과 온도를 감지하여 밸브부의 개방도를 제어하고, 그 냉매를 압축기를 향해 도출하는 팽창 밸브에 있어서, 제1측면 내지 제4측면이 차례로 인접하는 각주(角柱) 형상의 보디와; 제1측면에 개구되고, 외부 열교환기로부터의 냉매를 도입하기 위한 제1통로와; 제2측면에 개구되고, 제1통로와 밸브부를 통해 접속되어, 밸브부를 거친 냉매를 증발기에 도출하기 위한 제2통로와; 제2측면에 개구되고, 증발기로부터 되돌아오는 냉매를 도입하기 위한 제3통로와; 제1측면에 개구되고, 제3통로와 접속되어 보디 내에서 직각으로 구부러지는 저압 통로를 형성하고, 압축기를 향해 냉매를 도출하기 위한 제4통로와; 보디의 저압 통로에 대해 제1통로와는 반대측에 마련되고, 저압 통로를 흐르는 냉매의 온도와 압력을 감지하여 동작하고, 저압 통로를 횡단하는 작동 로드를 통해 밸브부의 개방도를 조정하는 파워 엘리먼트를 구비한다.In order to solve the said subject, the expansion valve which concerns on one aspect of this invention is provided in a refrigeration cycle, throttles and expands by supplying the refrigerant | coolant which flowed in through the external heat exchanger through an internal valve part, and supplies it to an evaporator, and returns from the evaporator. An expansion valve which senses a pressure and a temperature of a refrigerant to control the opening degree of a valve unit and draws the refrigerant toward a compressor, comprising: a foot-shaped body in which the first side to the fourth side are sequentially adjacent to each other; A first passage opening in the first side and for introducing refrigerant from an external heat exchanger; A second passage opening in the second side and connected through the first passage and the valve portion to lead the refrigerant through the valve portion to the evaporator; A third passage opening in the second side and introducing a refrigerant from the evaporator; A fourth passage opening in the first side and connected to the third passage to form a low pressure passage, which is bent at a right angle in the body, to guide the refrigerant toward the compressor; The power element is provided on the side opposite to the first passage of the body, and senses the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the low pressure passage, and adjusts the opening of the valve portion through an operating rod traversing the low pressure passage. Equipped.
제3통로는, 제2측면에서 제4측면을 향해 관통되지 않고 뚫린 제1구멍으로 이루어지고, 그 제1구멍의 선단이 제4통로 내에 머물도록 형성되고, 제4통로는, 제1측면에서 제3측면을 향해 관통되지 않고 뚫린 제2구멍으로 이루어지고, 그 제2구멍의 선단이 제3통로를 넘도록 형성되어 있다.The third passage is formed of a first hole that is not penetrated from the second side toward the fourth side, and is formed such that the tip of the first hole stays in the fourth passage, and the fourth passage is formed on the first side. It consists of the 2nd hole which perforated without penetrating to a 3rd side surface, and the front-end | tip of this 2nd hole is formed so that it may cross a 3rd path.
이 태양에 의하면, 각주 형상의 보디에 있어서 제1측면에 개구되는 제1통로가 외부 열교환기에 연결되고, 제4통로가 압축기에 연결되는 한편, 제2측면에 개구되는 제2통로가 증발기의 입구에 연결되고, 제3통로가 증발기의 출구에 연결된다. 이 때문에, 엔진룸에 대해 제3측면과 제4측면이 상대적으로 크게 노출되어 그 고온 환경에 노출되는데, 제4측면에 평행한 제4통로가 제3통로와의 교차부를 넘을 정도로 길고, 제3측면에 근접한 위치까지 연장되도록 형성된다. 이 때문에, 제4통로를 흐르는 저온의 냉매에 의해 제3측면 및 제4측면의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 제1통로에 고온의 냉매가 도입되기 때문에, 그 열이 보디를 통해 파워 엘리먼트 쪽에도 전도되는데, 제1통로와 파워 엘리먼트 사이에 제4통로를 크게 형성하는 것에 의해 상대적으로 전열 경로를 작게 하여, 그 열전도를 억제할 수 있다. 그 결과, 파워 엘리먼트가 외부 환경이나 열전도에 의한 영향을 쉽게 받지않게 되어, 그 감온 에러를 방지 또는 억제할 수 있게 된다.According to this aspect, in the foot-shaped body, the first passage opening on the first side is connected to the external heat exchanger, the fourth passage is connected to the compressor, while the second passage opening on the second side is the inlet of the evaporator. The third passage is connected to the outlet of the evaporator. For this reason, the third side and the fourth side are relatively largely exposed to the engine room and exposed to the high temperature environment, and the fourth passage parallel to the fourth side is long enough to cross the intersection with the third passage, It is formed to extend to a position close to the side. For this reason, the temperature rise of a 3rd side surface and a 4th side surface can be suppressed by the low temperature refrigerant | coolant which flows through a 4th channel | path. In addition, since a high-temperature refrigerant is introduced into the first passage, the heat is conducted to the power element through the body, and the heat transfer path is made relatively small by forming a fourth passage between the first passage and the power element. The heat conduction can be suppressed. As a result, the power element is not easily affected by the external environment or heat conduction, so that the thermal error can be prevented or suppressed.
한편, 제3통로에 대해서는 그 선단이 제4통로 내에 머물도록 하고, 저압 통로에 있어서 직각으로 구부러지는 모서리부의 형상을 비교적 매끄럽게 하는 것에 의해, 제3통로의 입구로부터 제4통로의 출구를 향하는 냉매의 흐름을 안정시킬 수 있다. 그 결과, 저압 통로를 흐르는 저온의 냉매에 의한 보디의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.On the other hand, with respect to the third passage, the tip thereof stays in the fourth passage and the shape of the corner portion bent at a right angle in the low pressure passage is relatively smooth, whereby the refrigerant is directed from the inlet of the third passage toward the outlet of the fourth passage. It can stabilize the flow. As a result, the cooling effect of the body by the low temperature refrigerant flowing through the low pressure passage can be improved.
본 발명에 의하면, 배관 접속용 포트를 보디의 인접하는 2개의 측면에 각각 마련하는 타입의 팽창 밸브에 있어서, 파워 엘리먼트에 있어서의 감온 에러를 방지 또는 억제할 수 있다.According to the present invention, in the expansion valve of the type in which the ports for pipe connection are provided on two adjacent side surfaces of the body, respectively, it is possible to prevent or suppress a thermal error in the power element.
도 1은 실시형태에 따른 팽창 밸브의 정면도이다.
도 2는 팽창 밸브의 우측면도이다.
도 3은 팽창 밸브의 좌측면도이다.
도 4는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 5는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 6은 도 1의 C-C선 단면도이다.
도 7은 실시형태의 작용 효과를 검증하기 위해 진행한 확인 시험 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a front view of an expansion valve according to an embodiment.
2 is a right side view of the expansion valve.
3 is a left side view of the expansion valve.
4 is a sectional view taken along line AA in Fig.
5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2.
6 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1.
7 is a graph showing the results of confirmatory tests conducted to verify the effect of the embodiment.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서는 편의상, 도시 상태를 기준으로 각 구조의 위치 관계를 표현하는 경우가 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, in the following description, the positional relationship of each structure may be expressed on the basis of the state of illustration for convenience.
본 실시형태는, 본 발명의 팽창 밸브를 자동차용 공조장치의 냉동 사이클에 적용되는 온도식 팽창 밸브로서 구체화한 것이다. 도 1은 실시형태에 따른 팽창 밸브의 정면도이다. 도 2는 팽창 밸브의 우측면도이다. 도 3은 팽창 밸브의 좌측면도이다.This embodiment embodies the expansion valve of this invention as a thermal expansion valve applied to the refrigeration cycle of the automotive air conditioner. 1 is a front view of an expansion valve according to an embodiment. 2 is a right side view of the expansion valve. 3 is a left side view of the expansion valve.
팽창 밸브(1)는, 알루미늄 합금으로 이루어지는 소재를 압출 성형하여 얻은 부재에 소정의 절삭 가공을 하여 형성된 보디(2)를 구비한다. 이 보디(2)는 각주 형상으로 되어 있고, 그 내부에는 냉매의 교축 팽창을 수행하는 밸브부가 마련되어 있다. 보디(2)의 길이 방향의 단부에는, 감온부로서 기능하는 파워 엘리먼트(3), 및 이를 외부에서 덮는 커버(4)가 마련되어 있다. 보디(2)는, 그 압출 성형에 의해 하부가 폭이 좁게 형성되어 있다.The
보디(2)의 측부에는, 리시버측("외부 열교환기"로서의 응축기측)으로부터 고온·고압의 액냉매를 도입하는 도입 포트(6), 팽창 밸브(1)에 의해 교축 팽창된 저온·저압의 냉매를 증발기를 향해 도출하는 도출 포트(7), 증발기에 의해 증발된 냉매를 도입하는 도입 포트(8), 팽창 밸브(1)를 통과한 냉매를 압축기측으로 도출하는 도출 포트(9)가 마련되어 있다.On the side of the
즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 보디(2)의 정면("제1측면"에 해당)의 하부에는 도입 포트(6)가 개구되고, 상부에는 도출 포트(9)가 개구되어 있다. 도입 포트(6)와 도출 포트(9) 사이에는, 나사 구멍(10)이 마련되어 있다. 한편, 도 2에 나타내는 바와 같이, 보디(2)의 우측면("제2측면"에 해당)의 하부에는 도출 포트(7)가 개구되고, 상부에는 도입 포트(8)가 개구되어 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 도출 포트(7)와 도입 포트(8) 사이에는 한쌍의 장착 구멍(12)이 가로 배열로 뚫리고, 보디(2)를 관통하고 있다.That is, as shown in FIG. 1, the
도 4는 도 1의 A-A선 단면도이다. 도 5는 도 2의 B-B선 단면도이다. 도 6은 도 1의 C-C선 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 보디(2)에는, 도입 포트(6)에 연통되는 제1통로(14), 도출 포트(7)에 연통되는 제2통로(16), 및 이들을 연결하는 밸브 구멍(18)에 의해 제1냉매 통로가 형성되어 있다. 즉, 제1냉매 통로는, 그 중간부에 마련된 밸브부를 경계로 직각으로 구부러져 있고, 도입 포트(6)로부터 도입된 냉매를 그 밸브부에서 교축 팽창시켜 안개 형태로 하여, 도출 포트(7)로부터 증발기를 향해 도출한다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the
한편, 도입 포트(8)에 연통되는 제3통로(20)와 도출 포트(9)에 연통되는 제4통로(22)에 의해 제2냉매 통로("저압 통로"에 해당)가 구성되어 있다. 즉, 제2냉매 통로는, 제3통로(20)와 제4통로(22)의 접속부에서 직각으로 구부러져 있고, 도입 포트(8)로부터 냉매를 도입하여 도출 포트(9)로부터 압축기를 향해 도출한다.On the other hand, the second refrigerant passage (corresponding to the "low pressure passage") is configured by the
즉, 보디(2)에 있어서의 제1냉매 통로의 중간부에는 밸브 구멍(18)이 마련되어 있다. 이 밸브 구멍(18)의 도입 포트(6)측의 개구단 에지에 의해 밸브 시트(26)가 형성되어 있다. 밸브 시트(26)에 도입 포트(6)측으로부터 마주보도록 볼형상의 밸브체(28)가 배치되어 있다. 보디(2)의 하단부에는, 제1냉매 통로에 직교하도록 내외를 연통시키는 연통구멍(30)이 형성되어 있고, 이 연통구멍(30)을 실링하도록 조절 나사(adjust screw)(32)가 나사 결합되어 있다.That is, the
밸브체(28)는 지지 부재(34)에 의해 하방으로부터 지지되어 있고, 그 지지 부재(34)와 조절 나사(32) 사이에는, 밸브체(28)를 잠금 방향으로 가압하는 스프링(36)("가압 부재"로서 기능함)이 마련되어 있다. 조절 나사(32)의 보디(2)로의 삽입량을 조정하는 것에 의해, 스프링(36)의 하중을 조정할 수 있다. 조절 나사(32)와 보디(2) 사이에는, 냉매의 누설을 방지하기 위한 O링(38)이 마련되어 있다.The
한편, 보디(2)의 상단부에는, 제2냉매 통로에 직교하도록 내외를 연통시키는 연통구멍(40)이 형성되어 있고, 이 연통구멍(40)을 실링하도록 파워 엘리먼트(3)가 나사 결합되어 있다. 파워 엘리먼트(3)는, 상측 하우징(42)과 하측 하우징(44) 사이에 금속 박판으로 이루어지는 다이어프램(46)을 끼우도록 마련하고, 그 하측 하우징(44)측에 디스크(48)를 배치하여 구성되어 있다. 상측 하우징(42)과 다이어프램(46)에 의해 둘러싸이는 밀폐 공간에는 감온용 가스가 봉입되어 있다. 파워 엘리먼트(3)와 보디(2) 사이에는, 냉매의 누설을 방지하기 위한 O링(50)이 마련되어 있다. 제2냉매 통로를 통과하는 냉매의 압력 및 온도는, 연통구멍(40)과 디스크(48)에 마련된 구멍부 또는 슬릿을 통해 다이어프램(46)의 하면에 전달된다.On the other hand, at the upper end of the
보디(2)의 중앙부에는, 제1냉매 통로와 제2냉매 통로를 연결하는 단차를 갖는 구멍(52)이 마련되어 있고, 이 단차를 갖는 구멍(52)의 지름이 작은 부분에는 긴 작동 로드(54)가 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 작동 로드(54)는, 디스크(48)와 밸브체(28) 사이에 마련되어 있다. 이에 의해, 다이어프램(46)의 변위에 의한 구동력이, 디스크(48) 및 작동 로드(54)를 통해 밸브체(28)에 전달되어, 밸브부를 개폐시키도록 되어 있다. 단차를 갖는 구멍(52)의 지름이 큰 부분에는, 작동 로드(54)에 대해 외부로 삽입되도록 실링용 O링(56)이 배치되어, 제1냉매 통로와 제2냉매 통로 사이의 냉매의 누설이 방지되고 있다.In the center part of the
작동 로드(54)의 상반부는, 제2냉매 통로를 가로지르도록 배치된 원통 형상의 홀더(58)에 내부로 삽입되어 있다. 홀더(58)는, 그 하단부가 단차를 갖는 구멍(52)의 지름이 큰 부분에 가압 삽입되어 있고, 그 하부 단면에 의해 O링(56)의 이동을 규제하고 있다. 작동 로드(54)의 상단부는 디스크(48)의 하면에 마련된 오목부에 삽입되면서 맞닿고, 작동 로드(54)의 하단부는 밸브 구멍(18)에 삽입되면서 밸브체(28)에 맞닿아 있다. 홀더(58)와 작동 로드(54) 사이에는, 작동 로드(54)에 소정의 횡방향 하중을 부여하는 스프링(60)이 마련되어 있다. 이 횡방향 하중에 의해, 냉매 압력의 변동에 의한 작동 로드(54)의 진동이 억제된다.The upper half of the actuating
그리고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 보디(2)는, 제2냉매 통로(제3통로(20) 및 제4통로(22))가 마련되는 단면 위치에 있어서, 전후의 폭(W1)(제1측면과 제3측면의 간격)이, 좌우의 폭(W2)(제2측면과 제4측면의 간격)보다 커지도록 형성되고, 제4통로(22) 쪽이 제3통로(20)보다 길어지도록 구성되어 있다. 작동 로드(54)의 중심축은, 전후 방향의 중앙이면서 좌우 방향의 약간 왼쪽으로 위치한다.And as shown in FIG. 6, the
제4통로(22)는, 드릴에 의해 제1측면에서 제3측면을 향해 구멍을 뚫는 것에 의해 형성되지만, 그 구멍의 선단이 제3측면의 근방까지 도달하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 작동 로드(54)의 중심축으로부터 그 구멍의 선단까지의 거리 L2가, 작동 로드(54)의 중심축과 제3측면의 거리 L1의 70% 이상(L2≥0.7L1)이 되도록 형성되어 있다. 도시하는 바와 같이, 제3통로(20)는 그 선단이 제4통로(22) 내에 머물도록 형성되고, 제4통로(22)는 그 선단이 제3통로(20)를 넘도록 형성되어 있다.The
이상과 같이 구성된 팽창 밸브(1)는 다음과 같이 제조된다. 즉, 우선 소정의 금형을 이용한 압출 가공에 의해 알루미늄 합금제의 빌렛(billet)이 일방향(즉, 보디(2)의 정면과 배면을 연결하는 방향)으로 압출되고, 보디(2)의 소재가 되는 부재가 그 정면의 윤곽을 따른 형태로 성형된다. 그리고, 그 부재를 압출 방향에 대해 직각 방향으로 절단하는 것에 의해 보디(2)의 반제품이 형성된다. 이 반제품에 대해 피어싱 등의 소정의 절삭 가공을 하는 것에 의해 보디(2)를 얻을 수 있다.The
제1냉매 통로 및 제2냉매 통로는, 각각 반제품의 인접하는 측면에 드릴을 이용하여 구멍을 뚫는 것에 의해 형성된다. 특히 제2냉매 통로에 대해서는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 보디(2)의 정면(제1측면)에서 배면(제3측면)을 향해, 예를 들면 선단각이 120도인 드릴을 이용하여 도출 포트(9)와 동축 구멍("제2구멍"에 해당)을 뚫고, 제4통로(22)를 성형한다. 이때, 드릴의 선단이 상술한 깊이가 될 때까지 뚫는다.The first refrigerant passage and the second refrigerant passage are formed by drilling holes in adjacent sides of the semifinished product, respectively. Particularly, for the second refrigerant passage, as shown in FIG. 6, the drill is drawn from the front (first side) of the
그 다음, 보디(2)의 우측면(제2측면)으로부터 좌측면(제4측면)을 향해, 예를 들면 선단각이 120도인 드릴을 이용하여 도입 포트(8)와 동축 구멍("제1구멍"에 해당)을 뚫고, 제3통로(20)를 성형한다. 이때, 드릴의 선단이 제4통로(22) 내에 머무는 정도의 깊이까지 뚫는다. 이에 의해, 저압 통로의 교차부는, 제4통로(22)가 제3통로(20)의 측벽을 관통하지만, 제3통로(20)는 제4통로(22)의 측벽에는 닿지않는 형상이 된다.Then, from the right side (second side) of the
팽창 밸브(1)는, 증발기에 연결되는 배관과 도시하지 않는 플레이트를 통해 접속된다. 그 플레이트에는, 보디(2)에 세팅하였을 때 도출 포트(7)에 마주보는 위치와 도입 포트(8)에 마주보는 위치에 지지 구멍이 마련되고, 각 장착 구멍(12)에 마주보는 위치에 나사 구멍이 각각 형성된다. 각 지지 구멍에는 증발기의 입구에 연결되는 배관과 증발기의 출구에 연결되는 배관의 접속 부분이 각각 삽통되어, 탈락하지 않도록 지지된다. 그리고, 각 배관의 선단부를 각각 O링 등의 실링 부재를 통해 도출 포트(7), 도입 포트(8)에 삽입하도록 하여 플레이트와 보디(2)를 맞댄다. 그리고, 긴 볼트를 한쌍의 장착 구멍(12)에 각각 삽입하여 플레이트의 나사 구멍에 나사 결합하는 것에 의해, 플레이트와 보디(2)를 체결한다.The
또한, 팽창 밸브(1)는, 리시버에 연결되는 배관 및 압축기에 연결되는 배관과 도시하지 않는 플레이트를 통해 접속된다. 그 플레이트에는, 보디(2)에 세팅하였을 때 도입 포트(6)에 마주보는 위치와 도출 포트(9)에 마주보는 위치에 지지 구멍이 마련되고, 나사 구멍(10)에 마주보는 위치에 삽통 구멍이 마련된다. 각 지지 구멍에는 리시버의 출구에 연결되는 배관과 압축기의 입구에 연결되는 배관의 접속 부분이 각각 삽통되어, 탈락하지 않도록 지지된다. 그리고, 각 배관의 선단부를 각각 O링 등의 실링 부재를 통해 도입 포트(6), 도출 포트(9)에 삽입하도록 하여 플레이트와 보디(2)를 맞댄다. 그리고, 소정의 볼트를 플레이트의 삽통 구멍에 삽통하여 나사 구멍(10)에 나사 결합하는 것에 의해, 플레이트와 보디(2)를 체결한다.In addition, the
이상과 같이 구성된 팽창 밸브(1)는, 증발기로부터 도입 포트(8)를 통해 되돌아온 냉매의 압력 및 온도를 파워 엘리먼트(3)가 감지하여 그 다이어프램(46)이 변위한다. 이 다이어프램(46)의 변위가 구동력이 되어, 디스크(48) 및 작동 로드(54)를 통해 밸브체(28)에 전달되어 밸브부를 개폐시킨다. 한편, 리시버로부터 공급된 액냉매는, 도입 포트(6)로부터 도입되어, 밸브체(28) 및 밸브 시트(26)로 이루어지는 밸브부를 통과하는 것에 의해 교축 팽창되어, 저온·저압의 안개 형태의 냉매가 된다. 그 냉매는 도출 포트(7)로부터 증발기를 향해 도출된다.In the
이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 팽창 밸브(1)에서는, 각주 형상의 보디(2)의 정면(제1측면)에 개구되는 제1통로(14)가 리시버(응축기측)에 연결되고, 제4통로(22)가 압축기에 연결되는 한편, 우측면(제2측면)에 개구되는 제2통로(16)가 증발기의 입구에 연결되고, 제3통로(20)가 증발기의 출구에 연결된다. 이 때문에, 엔진룸에 대해 배면(제3측면)과 좌측면(제4측면)이 상대적으로 크게 노출되고, 그 고온 환경에 노출되는데, 도 6에 나타낸 바와 같이, 좌측면(제4측면)에 평행한 제4통로(22)가 비교적 길어지도록 형성된다. 또한, 배면(제3측면)에 대해 상대적으로 가까운 위치까지 제4통로(22)가 형성된다.As described above, in the
이 때문에, 제4통로(22)를 흐르는 저온의 냉매에 의해 배면과 좌측면의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1통로(14)에는 응축기측으로부터의 고온의 냉매가 도입되기 때문에, 그 열이 보디(2)를 통해 파워 엘리먼트(3) 쪽에도 전도되는데, 제1통로(14)와 파워 엘리먼트(3) 사이에 제4통로(22)를 크게 구성하는 것에 의해 전열 경로를 작게 하여, 그 열전도를 억제할 수 있다. 그 결과, 파워 엘리먼트(3)가 외부 환경이나 열전도에 의한 영향을 쉽게 받지않게 되어, 그 감온 에러를 방지 또는 억제할 수 있다.For this reason, the temperature rise of a back surface and a left surface can be suppressed by the low temperature refrigerant | coolant which flows through the 4th channel |
도 7은 실시형태의 작용 효과를 검증하기 위해 진행한 확인 시험 결과를 나타내는 그래프이다. 도 7의 횡축은 제4통로(22)를 형성하는 구멍의 깊이를 나타내고(도 6 참조), 구체적으로는 작동 로드(54)의 중심축으로부터 그 구멍의 선단까지의 거리 L2를, 작동 로드(54)의 중심축과 보디(2)의 배면(제3측면)의 거리 L1에 대한 비율로 나타낸 것이다. 도 7의 종축 중의 하나는 파워 엘리먼트(3) 부근의 보디(2)의 온도("보디 온도"라고 한다) Tb(℃)를 나타내고, 다른 하나는 증발기 출구측의 냉매 온도의 진동(즉, 헌팅) ΔTe(℃)을 나타내고 있다.7 is a graph showing the results of confirmatory tests conducted to verify the effect of the embodiment. 7 represents the depth of the hole forming the fourth passage 22 (see FIG. 6), specifically, the distance L2 from the central axis of the working
즉, 여기서는 제4통로(22)의 구멍 깊이가 헌팅 억제에 미치는 영향을 확인하기 위한 시험을 한 결과를 나타낸다. 또, 시험 조건으로서, 팽창 밸브(1)의 주위 온도 Ta를 80℃, 증발기의 출구측의 설정 냉매 온도 Te를 10℃, 압축기의 설정 회전수를 780rpm으로 했다. 이 시험 조건은, 실제 차량에서 문제가 되고 있는 아이들링(idling) 시의 시험 조건을 재현한 것이다. 아이들링 시는 주행풍이 없기 때문에, 팽창 밸브의 주위 온도가 엔진룸의 온도와 실질적으로 동일해지고, 팽창 밸브의 성능을 유지하기 위해서는 가장 가혹해진다. 즉, 이 가혹한 조건에 있어서 팽창 밸브의 성능을 유지하는 것이 요구된다.That is, here, the result of having tested to confirm the influence of the hole depth of the 4th channel |
따라서, 이 조건에서의 본 실시형태의 유효성에 대해 확인 시험을 했다. 그 결과 도시한 바와 같이, 깊이 비율 L2/L1이 50% 이상이 되면, 보디 온도 Tb가 크게 저하되고, 헌팅 ΔTe도 현저하게 감소했다. 특히 깊이 비율 L2/L1이 70% 이상이 되면, 보디 온도 Tb가 거의 수렴되고, 헌팅 ΔTe도 거의 제로가 되는 것을 알 수 있다. 또, 도시한 바와 같이, 깊이 비율 L2/L1이 95%를 넘으면, 구멍 선단과 배면(제3측면) 사이에 형성되는 보디(2)의 두께가 작고, 가공의 편차도 고려하면, 내압적으로 문제가 생길 가능성이 있다. 한편, 깊이 비율 L2/L1이 42% 이하이면 구멍 선단이 제3통로(20)를 넘지 않게 된다.Therefore, the confirmation test was performed about the effectiveness of this embodiment in this condition. As a result, when the depth ratio L2 / L1 became 50% or more, the body temperature Tb was greatly reduced, and the hunting ΔTe was also significantly decreased. In particular, when the depth ratio L2 / L1 is 70% or more, it can be seen that the body temperature Tb almost converges and the hunting ΔTe also becomes almost zero. As shown, when the depth ratio L2 / L1 exceeds 95%, the thickness of the
이상의 시험 결과로부터, 제4통로(22)는, 그 구멍 선단이 작동 로드(54)의 중심축으로부터 보디(2)의 제3측면을 향해, 깊이 비율 L2/L1이 50% 이상이면서 95% 이하가 되는 깊이에 위치하도록 하면 양호한 효과를 얻을 수 있음을 알았다. 또한, 그 깊이 비율 L2/L1이 70% 이상이면서 95% 이하가 되도록 하면, 더욱 현저한 효과를 얻을 수 있음을 알았다.From the above test results, the
이상, 본 발명이 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이상의 특정 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although this invention was described about preferable embodiment, this invention is not limited to the above specific embodiment, Of course, various deformation | transformation is possible within the range of the technical thought of this invention.
상기 실시형태에 있어서는, 팽창 밸브(1)를, 외부 열교환기로서 응축기를 구비하는 냉동 사이클에 적용하는 예를 제시했지만, 외부 열교환기로서 가스 쿨러를 구비하는 냉동 사이클에 적용해도 좋은 것은 물론이다.In the said embodiment, although the example which applied the
1: 팽창 밸브
2: 보디
3: 파워 엘리먼트
6: 도입 포트
7, 8, 9: 도출 포트
10: 나사 구멍
12: 장착 구멍
14: 제1통로
16: 제2통로
18: 밸브 구멍
20: 제3통로
22: 제4통로
26: 밸브 시트
28: 밸브체
46: 다이어프램
54: 작동 로드1: Expansion valve
2: Body
3: Power element
6: introduction port
7, 8, 9: derived port
10: screw hole
12: mounting hole
14: first passage
16: second passage
18: Valve hole
20: third passage
22: fourth passage
26: valve seat
28: valve body
46: diaphragm
54: working rod
Claims (5)
제1측면 내지 제4측면이 차례로 인접하는 각주(角柱) 형상의 보디;
상기 제1측면에 개구되고, 상기 외부 열교환기로부터의 냉매를 도입하기 위한 제1통로;
상기 제2측면에 개구되고, 상기 제1통로와 상기 밸브부를 통해 접속되어, 상기 밸브부를 거친 냉매를 상기 증발기에 도출하기 위한 제2통로;
상기 제2측면에 개구되고, 상기 증발기로부터 되돌아오는 냉매를 도입하기 위한 제3통로;
상기 제1측면에 개구되고, 상기 제3통로와 접속되어 상기 보디 내에서 직각으로 구부러지는 저압 통로를 형성하고, 상기 압축기를 향해 냉매를 도출하기 위한 제4통로; 및
상기 보디의 상기 저압 통로에 대해 상기 제1통로와는 반대측에 마련되고, 상기 저압 통로를 흐르는 냉매의 온도와 압력을 감지하여 동작하고, 상기 저압 통로를 횡단하는 작동 로드를 통해 상기 밸브부의 개방도를 조정하는 파워 엘리먼트(power element)
를 포함하고,
상기 제3통로는, 상기 제2측면에서 상기 제4측면을 향해 관통되지 않고 뚫린 제1구멍으로 이루어지고, 그 제1구멍의 선단이 상기 제4통로 내에 머물도록 형성되고,
상기 제4통로는, 상기 제1측면에서 상기 제3측면을 향해 관통되지 않고 뚫린 제2구멍으로 이루어지고, 그 제2구멍의 선단이 상기 제3통로를 넘도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브.It is provided in the refrigeration cycle, the refrigerant flowing through the external heat exchanger through the internal valve portion is axially expanded to supply to the evaporator, by detecting the pressure and temperature of the refrigerant returned from the evaporator to control the opening degree of the valve portion, In the expansion valve for drawing the refrigerant toward the compressor,
A foot-shaped body in which the first side to the fourth side are adjacent to each other in sequence;
A first passage opening in the first side and for introducing a refrigerant from the external heat exchanger;
A second passage opening in the second side surface and connected through the first passage and the valve portion to lead the refrigerant through the valve portion to the evaporator;
A third passage opening in the second side and introducing a refrigerant from the evaporator;
A fourth passage opening in the first side surface, the fourth passage being connected to the third passage to form a low pressure passage bent at a right angle in the body, and leading the refrigerant toward the compressor; And
An opening degree of the valve portion through an operating rod provided on the side opposite to the first passage with respect to the low pressure passage of the body and sensing the temperature and pressure of the refrigerant flowing through the low pressure passage, and crossing the low pressure passage. Power element to adjust
Lt; / RTI >
The third passage is formed of a first hole that is not penetrated from the second side toward the fourth side, and is formed such that the tip of the first hole stays in the fourth passage.
The fourth passage includes a second hole that is not penetrated from the first side toward the third side, and the tip of the second hole is formed so as to cross the third passage. .
상기 제1구멍 및 상기 제2구멍이 드릴에 의해 뚫리고, 그 뚫는 깊이를 조정하는 것에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브.The method of claim 1,
And said first hole and said second hole are formed by drilling and adjusting the depth of drilling.
상기 제2구멍의 선단이, 상기 작동 로드의 중심축으로부터 상기 제3측면을 향해, 그들의 거리의 70% 이상이 되는 깊이에 도달하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브.The method according to claim 1 or 2,
And the tip of the second hole is formed so as to reach a depth that is at least 70% of their distance from the central axis of the actuating rod toward the third side surface.
상기 제2구멍의 선단이, 상기 작동 로드의 중심축으로부터 상기 제3측면을 향해, 그들의 거리의 50% 이상이면서 95% 이하가 되는 깊이에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브.The method according to claim 1 or 2,
An expansion valve, characterized in that the tip of the second hole is located at a depth of 50% or more and 95% or less of their distance from the central axis of the working rod toward the third side surface.
상기 제2구멍의 선단이, 상기 작동 로드의 중심축으로부터 상기 제3측면을 향해, 그들의 거리의 70% 이상이면서 95% 이하가 되는 깊이에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽창 밸브.5. The method of claim 4,
An expansion valve, characterized in that the tip of the second hole is located at a depth of 70% or more and 95% or less of their distance from the central axis of the working rod toward the third side surface.
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JP2001241808A (en) | 2000-03-02 | 2001-09-07 | Fuji Koki Corp | Expansion valve |
JP2005042981A (en) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Tgk Co Ltd | Expansion valve |
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2012
- 2012-11-29 KR KR1020120136856A patent/KR102004539B1/en active IP Right Grant
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