KR20180135047A - 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밸브 베이스 및 밸브 봉을 포함하되, 상기 밸브 베이스 상에는 상하로 관통하는 관통홈이 형성되며; 상기 관통홈 내에는 대응되는 베어링 베이스가 삽입되고, 상기 베어링 베이스는 베이스 본체를 포함하고, 상기 베이스 본체 내에는 관통홀이 형성되며; 상기 관통홀은 상기 밸브 봉에 대응되고, 상기 관통홀의 내벽 중앙부에는 암나사부가 형성되며; 상기 관통홈의 저면 단부에는 대응되는 직선 파이프가 용접되고, 상기 밸브 베이스의 외벽에는 상기 관통홈과 연통하는 측면홀이 형성되며, 상기 측면홀에는 대응되는 곡선 파이프가 용접되고, 상기 밸브 베이스의 외벽에는 격리 케이싱 파이프가 용접되고, 상기 밸브 봉의 상단 외측에는 자성 회전자가 배치되며; 상기 베이스 본체의 하단 개구의 외벽에는 제2 환형홈 및 직사각형 밸브 포트가 형성되는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브를 개시한다. 본 발명에 따르면, 종래 기술상의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 밸브 봉이 받는 기체에 의해 생성된 측방향 압력을 제거하고 유량 제어 정밀도를 높임으로써 시스템 제어를 용이하게 하며, 원가를 절감함으로써 시장 수요를 충족시킬 수 있다.
Description
본 발명은 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브에 관한 것이다.
현재 국내외의 전자 팽창 밸브의 종류는 매우 다양하고 구조적 특징도 상이하지만 이들의 유량 조절 구조는 대동소이하며, 주로 콘밸브 구조이다. 이러한 콘밸브 구조로 인해, 전자 팽창 밸브의 유량 특성에 있어서 그 선형성이 이상적이지 않게 된다. 즉, 조건(압력차)이 일정한 상황에서, 유량이 개방도와 비례 관계를 갖지 않고 2차 함수와 유사한 곡선 관계를 갖는다. 이러한 2차 함수를 형성하는 유량 특성은 유량의 정밀 제어에 바람직하지 않으며, 개방도가 동일한 정도로 변화하더라도 유량의 변화가 동일하지 않기 때문에 제어의 난이도가 커지게 되므로 유량을 정확히 제어할 수 없게 된다. 이에 따라, 유량 수치제어의 유량 특성을 높이기 위해서는, 콘밸브 구조 고유의 결함을 해결하고 전자 팽창 밸브를 혁신하며 더 합리적인 유량 조절 구조를 발명하여야 한다. 합리적인 유량 조절 구조는 본질적으로 유량 수치제어의 유량 조절 특성을 변경하여 유량 수치제어의 성능을 높임으로써, 시스템의 요구 사항을 만족하도록 제어할 수 있고, 이로 인해, 정확도 및 에너지 절약을 도모할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 배경 기술에서 언급한 단점 및 기술상의 문제점을 해결할 수 있도록 전자 팽창 밸브의 정밀 유량 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기술 방안은 다음과 같다:
정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브는 밸브 베이스 및 밸브 봉을 포함하되, 상기 밸브 베이스 상에는 상하로 관통하는 관통홈이 형성되며, 상기 관통홈 내에는 대응되는 베어링 베이스가 삽입되고, 상기 베어링 베이스는 베이스 본체를 포함하고, 상기 베이스 본체 내에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 상기 밸브 봉에 대응되고, 상기 관통홀의 내벽 중앙부에는 암나사부가 형성되며, 상기 관통홈의 저면 단부에는 대응되는 직선 파이프가 용접되고, 상기 밸브 베이스의 외벽에는 상기 관통홈과 연통하는 측면홀이 형성되며, 상기 측면홀에는 대응되는 곡선 파이프가 용접되고, 상기 밸브 베이스의 외벽에는 격리 케이싱 파이프가 용접되고, 상기 밸브 봉의 상단 외측에는 자성 회전자가 배치되며; 상기 베이스 본체의 하단 개구의 외벽에는 제2 환형홈 및 직사각형 밸브 포트가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 직사각형 밸브 포트의 수량은 2개, 4개, 또는 6개이며, 밸브 포트는 서로 대칭된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 베어링 베이스에 사용되는 재질은 PEEK 또는 황동이다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 베어링 베이스의 외벽에는 동축으로 설치되는 위치고정 접점스프링이 배치되며, 상기 위치고정 접점스프링의 나선홈 내에 위치이동 접점스프링이 끼워지고, 상기 자성 회전자의 저지스프링 단부가 상기 위치고정 접점스프링의 횡방향 원기둥에 접촉하며, 상기 베어링 베이스의 상단 개구의 외벽에는 위치결정홀이 마련되고, 상기 위치결정홀은 상기 위치고정 접점스프링을 고정하는 가로홈으로 사용된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 밸브 봉은 봉체를 포함하며, 상기 봉체의 중앙부의 외벽에는 상기 암나사부에 대응되는 수나사부가 형성되고, 상기 봉체의 중하단에는 내축방향 구멍기둥이 형성되며, 상기 내축방향 구멍기둥의 하부 외벽에는 제1 환형홈이 형성되며, 상기 내축방향 구멍기둥의 저부 외벽에는 상기 내축방향 구멍기둥과 연통하는 제1 횡방향 구멍기둥이 형성되며, 상기 베어링 베이스의 벽체 중앙부에는 상기 관통홀과 연통하는 제2 횡방향 축공이 형성된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제1 횡방향 축공은 2개이고 서로 대칭이다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제1 환형홈은 2개이고 상하로 이격되어 배치된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 베이스 본체의 하단 개구의 내벽에는 원형홈이 형성되고, 상기 원형홈 내에는 밀봉패킹이 마련되며, 상기 밀봉패킹으로 사용되는 재질은 PEEK 또는 PTFE이다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 베이스 본체의 중단부 외벽에는 위치고정홈이 마련된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 베이스 본체의 상단 외벽에는 위치고정 접점스프링의 위치고정홀이 마련된다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다:
본 발명에 따른 전자 팽창 밸브의 유량 제어 정밀도를 높이는 것은, 구체적으로, 밸브 봉 상의 2개의 제1 환형홈 및 베어링 베이스 상의 제2 환형홈을 통해 높이는 것이다. 기체 유입시 제2 환형홈에 기체가 가득 차고, 2개의 대칭된 밸브 포트로 더 유입됨으로써(밸브 포트의 수량은 2개, 4개, 또는 6개이고, 서로 대칭됨), 밸브 봉이 상하 또는 좌우로 이탈하지 않도록 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 2개의 제1 환형홈을 통해, 2개의 제1 환형홈 둘레의 항압이 밸브 봉에 대한 공기압을 방지하는 경우, 소정의 경향을 갖는 압력이 생성된다. 밸브를 개방함에 따라 펄스수가 증가하고, 기체의 유량도 그에 따라 증가하며, 그 유량의 특성 곡선이 선형으로 나타난다.
상기 내용으로부터 알 수 있듯이, 본 발명은 종래 기술상의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 밸브 봉이 받는 기체에 의해 생성된 측방향 압력을 제거할 수 있고, 유량 제어 정밀도를 높여 시스템 제어를 용이하게 하며, 원가를 절감함으로써 시장 수요를 충족시킬 수 있다.
이하, 도면 및 구체적인 실시 방식을 조합하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 전자 팽창 밸브 상의 정밀 유량 제어 장치의 구조를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 밸브 본체의 구조를 나타내는 개략도.
도 3은 도 2의 A-A 방향을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 베어링 베이스의 구조를 나타내는 개략도.
도 5는 도 4의 B-B 방향을 따라 절단한 단면도.
도 6은 본 발명의 밸브 봉의 구조를 나타내는 개략도.
도 7은 도 6의 C-C 방향을 따라 절단한 단면도.
도 1은 본 발명의 전자 팽창 밸브 상의 정밀 유량 제어 장치의 구조를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 밸브 본체의 구조를 나타내는 개략도.
도 3은 도 2의 A-A 방향을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 베어링 베이스의 구조를 나타내는 개략도.
도 5는 도 4의 B-B 방향을 따라 절단한 단면도.
도 6은 본 발명의 밸브 봉의 구조를 나타내는 개략도.
도 7은 도 6의 C-C 방향을 따라 절단한 단면도.
이하, 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기술 방안을 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브는 밸브 베이스(1) 및 밸브 봉(3)을 포함하되, 상기 밸브 베이스(1) 상에는 상하로 관통하는 관통홈(11)이 형성되며; 상기 관통홈(11) 내에는 대응되는 베어링 베이스(2)가 삽입되고, 상기 베어링 베이스(3)는 베이스 본체(23)를 포함하고, 상기 베이스 본체(23) 내에는 관통홀(21)이 형성되며; 상기 관통홀(21)은 상기 밸브 봉(3)에 대응되고 상기 관통홀(21)의 내벽 중앙부에는 암나사부(24)가 형성되며; 상기 관통홈(11)의 저면 단부에는 대응되는 직선 파이프(5)가 용접되고, 상기 밸브 베이스(1)의 외벽에는 상기 관통홈(11)과 연통하는 측면홀이 형성되며, 상기 측면홀에는 대응되는 곡선 파이프(4)가 용접되고, 상기 밸브 베이스(1)의 외벽에는 격리 케이싱 파이프(10)가 용접되고, 상기 밸브 봉(3)의 상단 외측에는 자성 회전자(6)가 배치되며; 상기 베이스 본체(23) 하단 개구의 외벽에는 제2 환형홈(27) 및 직사각형 밸브 포트(26)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 리벳 방식으로 베어링 베이스(2) 상의 고정홈(29) 및 밸브 베이스(1) 관통홈(11) 상의 노치를 함께 고정하며, 상기 고정홈(29)은 베어링 베이스(2)의 외벽 중앙부에 위치한다.
또한, 밸브 봉(3) 및 베어링 베이스(2) 사이에 암나사부(24) 및 수나사부(35)가 서로 대응되도록 설치됨으로써, 이들 사이에 나선 회전을 통해 일정한 조절이 가능하다.
본 발명의 상기 밸브 봉(3)은 봉체(31)를 포함하되, 상기 봉체(31)의 중하단에는 내축방향 구멍기둥(32)이 형성되고, 상기 내축방향 구멍기둥(32) 하단의 외벽에는 제1 환형홈(34)이 형성되며, 상기 내축방향 구멍기둥(32)의 외벽에는 상기 내축방향 구멍기둥(32)과 연통하는 제1 횡방향 구멍기둥(33)이 형성되며, 상기 베어링 베이스(2)의 벽체 중앙부에는 상기 관통홀(21)과 연통하는 제2 횡방향 축공(22)이 형성된다.
본 발명의 상기 제1 횡방향 구멍기둥(33)은 2개로서 동일한 직선 상에 위치하며, 상기 제2 횡방향 축공(22)은 2개로서 동일한 직선 상에 위치하며, 상기 제1 환형홈(34)은 2개이다.
본 발명의 상기 베이스 본체(23)의 하단 개구의 내벽에는 원형홈(25)이 형성되고, 상기 베이스 본체(23)의 하단 개구의 외벽에는 제2 환형홈(27) 및 직사각형 밸브 포트(26)가 형성되며, 상기 직사각형 밸브 포트의 개수는 1쌍, 2쌍 또는 3쌍으로 마련될 수 있고 상호 대칭된다; 상기 원형홈(25) 내에는 밀봉패킹(9)이 마련되고, 상기 밀봉패킹의 재질은 PEEK 또는 PTFE에서 선택될 수 있다; 상기 베이스 본체(23)의 상단 외벽에는 위치고정홀(28)이 마련되고, 상기 위치고정홀(28)에는 위치고정 접점스프링(7)이 장착된다.
본 발명에 따른 상기 위치고정 접점스프링(7)의 나선홈 내에 위치이동 접점스프링(8)이 끼워지고, 상기 위치이동 접점스프링(8)은 전자 팽창 밸브가 완전히 닫힌 상태에서 위치고정 접점스프링(7)의 하한점에 위치한다.
상기 자성 회전자(6)의 저지스프링 단부가 상기 위치고정 접점스프링의 횡방향 원기둥 하나와 접촉한다. 상기 자성 회전자(6)는 밸브 봉(3)의 외벽 상단에 배치된다. 상기 격리 케이싱 파이프(10)는 밸브 베이스(1)의 외벽에 용접된다.
본 발명에 따른 전자 팽창 밸브의 정밀 유량 제어 정밀 장치는 주로 베어링 베이스(2)의 제2 환형홈(27) 및 밸브 봉(3)의 제1 환형홈(34)를 통해 유량 제어 정밀도를 높임으로써, 그 유량의 특성 곡선이 선형인 상태를 나타내게 된다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다:
전자 팽창 밸브에서 기체가 에어 파이프를 지나는 경우, 제2 환형홈(27)에 기체가 가득 차며 2개의 대칭된 밸브 포트(26)로 더 유입된다. 이때 밸브 포트의 수량은 2개, 4개, 또는 6개일 수 있으며 서로 대칭됨으로써, 밸브 봉(3)이 상하 또는 좌우로 이탈하지 않도록 한다. 또한, 2개의 제1 환형홈(34)을 통해, 2개의 제1 환형홈(34) 둘레의 항압으로 인해 밸브 봉(3)에 대한 공기압이 방지되는 경우, 소정의 경향을 갖는 압력이 생성된다. 밸브를 개방함에 따라 펄스수가 증가하고, 기체의 유량도 그에 따라 증가하며, 그 유량의 특성 곡선이 선형으로 나타난다.
상기 실시예는 단지 본 발명의 기술적 사상 및 특징을 설명하기 위한 것으로서, 해당 기술 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 내용을 이해하고 이를 근거로 실시할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명 내용의 실질적인 변형 또는 개량 및 그 등가물은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Claims (10)
- 밸브 베이스 및 밸브 봉을 포함하되, 상기 밸브 베이스 상에는 상하로 관통하는 관통홈이 형성되고, 상기 관통홈 내에는 대응되는 베어링 베이스가 삽입되고, 상기 베어링 베이스는 베이스 본체를 포함하며, 상기 베이스 본체 내에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 상기 밸브 봉에 대응되고, 상기 관통홀의 내벽 중앙부에는 암나사부가 형성되며, 상기 관통홈의 저면 단부에는 대응되는 직선 파이프가 용접되고, 상기 밸브 베이스의 외벽에는 상기 관통홈과 연통하는 측면홀이 형성되며, 상기 측면홀에는 대응되는 곡선 파이프가 용접되고, 상기 밸브 베이스의 외벽에는 격리 케이싱 파이프가 용접되고, 상기 밸브 봉의 상단 외측에는 자성 회전자가 배치되며; 상기 베이스 본체의 하단 개구의 외벽에는 제2 환형홈 및 직사각형 밸브 포트가 형성되는 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브.
- 제1항에 있어서,
상기 직사각형 밸브 포트는 2개, 4개, 또는 6개이며 서로 대칭인 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제1항에 있어서,
상기 베어링 베이스에 사용되는 재질은 PEEK 또는 황동인 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제1항에 있어서,
상기 베어링 베이스의 외벽에는 동축으로 설치되는 위치고정 접점스프링이 배치되고, 상기 위치고정 접점스프링의 나선홈 내에 위치이동 접점스프링이 끼워지며; 상기 자성 회전자의 저지스프링 단부가 상기 위치고정 접점스프링의 횡방향 원기둥에 접촉하고, 상기 베어링 베이스의 상단 개구의 외벽에는 위치결정홀이 마련되고, 상기 위치결정홀은 상기 위치고정 접점스프링을 고정하는 가로홈으로 사용되는 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제1항에 있어서,
상기 밸브 봉은 봉체를 포함하며, 상기 봉체의 중앙부의 외벽에는 상기 암나사부에 대응되는 수나사부가 형성되고, 상기 봉체의 중하단에는 내축방향 구멍기둥이 형성되며, 상기 내축방향 구멍기둥의 하부 외벽에는 제1 환형홈이 형성되고, 상기 내축방향 구멍기둥의 저부 외벽에는 상기 내축방향 구멍기둥과 연통하는 제1 횡방향 구멍기둥이 형성되며, 상기 베어링 베이스의 벽체 중앙부에는 상기 관통홀과 연통하는 제2 횡방향 축공이 형성되는 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제5항에 있어서,
상기 제2 횡방향 축공은 2개인 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제5항에 있어서,
상기 제1 환형홈은 2개이고 상하로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제1항에 있어서,
상기 베이스 본체의 하단 개구의 내벽에는 원형홈이 형성되고, 상기 원형홈 내에는 밀봉패킹이 마련되며, 상기 밀봉패킹으로 사용되는 재질은 PEEK 또는 PTFE인 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제1항에 있어서,
상기 베이스 본체의 중단부 외벽에는 위치고정홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브. - 제1항에 있어서,
상기 베이스 본체의 상단 외벽에는 위치고정 접점스프링의 위치고정홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 정밀 유량 제어용 전자 팽창 밸브.
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