KR100677891B1 - 전동 팽창 밸브용 회전자 승하강 제한장치 - Google Patents
전동 팽창 밸브용 회전자 승하강 제한장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치는 전동 팽창 밸브에 있어서, 외주연에 나사산이 형성되고, 내측에 요크와 나사 결합되는 회전자 받이부; 상기 회전자 받이부의 나사산에 나사 결합되어 승하강하고, 탄성을 갖는 무브 스프링; 및 상기 회전자 받이부의 상단에 코킹(calking)에 의하여 고정되고, 무브 스프링의 상승을 제한하는 스토퍼;를 포함하여 이루어지며, 상기 스토퍼는 링 형상으로 회전자 받이부의 상단 단부에 삽입되는 삽입공과, 스토퍼의 외주연에 돌출되어 하방으로 절곡되는 정지편이 구비되어 구성되어, 회전자 받이부의 마모를 방지와 간편한 설치가 이루어지도록 하며, 마찰이나 작동에 따른 소음을 저감시킨 것이다
전동 팽창 밸브, 무브 스프링, 코킹, 스토퍼, 정지홈
Description
도 1은 종래 전동 팽창 밸브의 밸브 몸체 내부를 발췌하여 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 종래 전동 팽창 밸브의 슬라이더링의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예로서, 전동 팽창 밸브를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 전동 팽창 밸브의 회전자 받이부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 전동 팽창 밸브의 무브 스프링의 평면, 사시, 정면 및 측면을 각각 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 전동 팽창 밸브의 회전자 받이부와 무브 스프링의 분리 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 전동 팽창 밸브의 회전자 받이부와 무브 스프링의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
100: 케이스 120: 회전자
121: 마그네트 125: 위치 고정핀
130: 요크 140: 회전자 받이부
142: 나사산 145: 정지홈
149: 니들 150: 밸브
170: 스토퍼 172: 정지편
174: 삽입공 180: 무브 스프링
182: 제1 고정바 184: 제2 고정바
본 발명은 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 에어컨, 냉동기 또는 열펌프 등의 냉동사이클에 장착되어 정밀한 냉매의 유량제어나 유로의 개폐용으로 사용되는 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치에 관한 것이다.
일반적인 전동 팽창 밸브는 액체상태의 냉매를 기체상태로 바꾸는 역할을 하는 것으로, 전동 팽창 밸브는 실내의 온도제어를 적절히 유지하기 위해 빈번하게 작동되고 있다. 이러한 종래의 전동 팽창 밸브는 작동음이 커 실내기 보다는 주로 실외기에 적용되어 왔다. 따라서 실내의 온도를 제어하기 위한 냉매유량을 제어하는 전동 팽창 밸브를 실내로부터 격리된 실외에 놓아야 하고, 응답성 등의 제어성이 불량한 것 이외에 냉방 운전 시에 팽창 밸브에서 팽창하여 저온으로 된 냉매가 실외기로부터 실내기에 이르기까지 고온의 실외에 배관하여야 하며, 이 부분을 단열 배관함에도 불구하고 많은 열량이 외기로 도피하기 때문에 열효율이 저하되는 큰 원인으로 작용하였다.
종래에 이러한 종류의 에어컨이나 열펌프 또는 냉동기 등의 구성요소로 사용되는 전동 팽창 밸브는 공개특허 제2000-523호(발명의 명칭; 냉동사이클용 전자 팽창 밸브, 출원인; 삼성전자 주식회사)에서, 도 1의 도면을 참조하면, 회전원판(541)에 복수로 형성된 설치홀(542)에 회전핀(543)이 고정되고, 안내통(521)의 외주연에 상부스토퍼(544a) 및 하부스토퍼(544b)가 구비된 가이드링(544)이 권취되어 있다. 그리고 가이드링(544)의 하부스토퍼(544b)는 외향 플랜지(523)의 고정공(544c)에 고정되어 있다. 더욱이 상기 회전핀(543)의 정역회전에 의하여 가이드링(544)을 따라 승하강하는 슬라이더링(545)이 구비되어 있다.
한편, 상기 슬라이더링(545)은 도 2에서, 회전핀(543)이 회전하면서 걸리게 되는 돌출부(545a)가 형성되어 있다. 그리고 슬라이더링(545)은 여러번 감겨진 형태로서 탄성을 갖는 것이다.
그러나, 상기 슬라이더링이 가이드링을 따라 승하강하면서 상부스토퍼 및 하부스토퍼에 닿아 정지되면서 전동 팽창 밸브로부터 소음이 발생하여 제품의 신뢰성을 저하시키고, 상기 슬라이더링이 나선형의 가이드링을 따라 계속 작동되면, 가이드링이 마모되어 망실되므로 고장의 원인으로 작용하는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 회전자 받이부의 외주연에 나사산을 형성하고, 나사산을 따라 승하강하는 무브 스프링을 적용하여 회전자 받이부의 마모를 방지와 간편한 설치가 이루어지도록 하며, 마찰이나 작동에 따른 소음을 저감시킴으로서 내구성을 증대시킨 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 상기 회전자 받이부에 무브 스프링의 하강을 제한하는 정지홈을 일체로 형성하여 조립 및 제작성을 향상시키고, 무브 스프링이 하강하면서 회전자 받이부로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이 다른 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치는 전동 팽창 밸브에 있어서,
외주연에 나사산이 형성되고, 내측에 요크와 나사 결합되는 회전자 받이부;
상기 회전자 받이부의 나사산에 나사 결합되어 승하강하고, 탄성을 갖는 무브 스프링; 및 상기 회전자 받이부의 상단에 코킹(calking)에 의하여 고정되고, 무브 스프링의 상승을 제한하는 스토퍼;를 포함하여 이루어지며,
상기 스토퍼는 링 형상으로 회전자 받이부의 상단 단부에 삽입되는 삽입공과, 스토퍼의 외주연에 돌출되어 하방으로 절곡되는 정지편이 구비되어 구성된다.
외주연에 나사산이 형성되고, 내측에 요크와 나사 결합되는 회전자 받이부;
상기 회전자 받이부의 나사산에 나사 결합되어 승하강하고, 탄성을 갖는 무브 스프링; 및 상기 회전자 받이부의 상단에 코킹(calking)에 의하여 고정되고, 무브 스프링의 상승을 제한하는 스토퍼;를 포함하여 이루어지며,
상기 스토퍼는 링 형상으로 회전자 받이부의 상단 단부에 삽입되는 삽입공과, 스토퍼의 외주연에 돌출되어 하방으로 절곡되는 정지편이 구비되어 구성된다.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예로서, 전동 팽창 밸브를 나타낸 도면이다.
먼저, 본 발명의 전동 팽창 밸브의 밸브 몸체(150)에는 유체, 즉 냉매가 유출입되는 냉매 유출입구(152, 153)가 밸브실(151)에 연결되고, 밸브실(151)에는 유체의 흐름을 조절하는 오리피스(155)가 형성되어 있다. 그리고 오리피스(155)를 개폐하는 니들(149)의 상단이 부시(124)로 요크(130)에 결합되어 있고, 요크(130)는 마그네트(121) 내측에 접합되어 있다. 마그네트(121)에는 복수의 관통공(123)이 형성되어 있고, 관통공(123)에는 위치 고정핀(125)이 설치되어 있다. 상기 요크(130)는 회전자 받이부(140)와 나사 결합되고, 회전자 받이부(140)는 외주연에 나사산(142)이 형성되어 있다.
상기 마그네트(121)와 요크(130)로 이루어진 회전자(120)는 케이스(100)로 덮어 씌어져 있다. 케이스(100)의 외측에는 고정수단(160)에 의하여 고정자가 고정된다.
한편, 본 발명에서 제시하는 회전자 받이부(140)와 나사 결합된 요크(130), 그리고 요크(130)에 접합된 마그네트(121)가 고정자에 의하여 정역회전을 하면서 회전자 받이부(140)의 내측을 통하여 승하강하게 된다. 이때, 요크(130) 내에 고정된 니들(149)도 회전자(120)의 승하강을 따라 승하강이 이루어진다. 니들(149)의 승하강에 의하여 밸브실(151)의 오리피스(155)를 개폐함으로서 냉매의 유량을 제어할 수 있도록 하고 있다.
더욱이 본 발명에 따르면, 회전자(120)의 정역회전에 의하여 니들(149)의 승하강을 제한하기 위하여 외주연에 나사산(142)이 형성되고, 내측에 요크(130)와 나사 결합되는 회전자 받이부(140)의 나사산(142)에 나사 결합되어 승하강하는 탄성 을 갖는 무브 스프링(180)을 적용하였다.
도 3은 전동 팽창 밸브의 회전자 받이부를 나타낸 것으로, 회전자 받이부(140)의 상단에는 링 형상의 스토퍼(170)가 코킹(calking)으로 고정되어 있다. 그리고 스토퍼(170)는 회전자 받이부(140)의 상단 단부에 삽입공(174)이 형성된 것으로, 스토퍼(170)의 외주연에 돌출되어 하방으로 절곡되는 정지편(172)이 구비되어 있다.
즉 회전자 받이부(140)의 상단에 스토퍼(170)가 삽입된 후에 회전자 받이부(140)의 단부를 코킹으로 압착하여 스토퍼(170)가 회전자 받이부(140)의 상단에 고정되도록 하고, 스토퍼(170)의 외주연에 형성된 정지편(172)을 하방으로 절곡하여 나사산(142) 사이에 고정시킨다.
그리고 회전자 받이부(140)의 하단 플랜지(144)에는 정지홈(145)이 구비되어 있고, 하단은 밸브 몸체(150)에 압입되어 고정되는 압입부(146)가 형성되어 있으며, 니들(149)이 통과하는 가이드공(148)이 형성되어 있다. 상기 회전자 받이부(140)는 경질의 니켈(Ni) 도금이나 경질의 티타늄(Ti) 도금을 하거나 또는 경질의 니켈이나 티타늄을 코팅으로 가공하여 무브 스프링(180)과의 마찰로 인한 마모를 최소화시킬 수 있도록 하는 것이 좋다.
무브 스프링(180)은 도 4의 평면, 사시, 정면 및 측면과 같이 형성된 것으로, 회전자 받이부(140)의 나사산(142) 사이에 결합된다. 무브 스프링(180)은 탄성을 갖는 델타(δ)형 무브 스프링으로 나사산(142)을 따라 대략 1회 내외로 권취된 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 즉 무브 스프링(180)은 360° 이상으로 권취된 상태에서 양단이 수평으로 절곡된 제1 정지바(182) 및 제2 정지바(184)가 구비되어 있다. 또한, 도 8의 형태와 같이, 무브 스프링(180)은 360° 미만으로 권취된 상태에서 양단이 수평으로 절곡된 제1 정지바(182) 및 제2 정지바(184)가 구비될 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면, 무브 스프링(180)의 단부에 구비된 제1 고정바(182)와 제2 고정바(184) 사이가 이격되어 있는 형태인 것이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치는 우선, 고정자에 가해진 전기적인 신호로 케이스(100) 내측에 구비된 회전자는 회전이 이루어진다. 이때, 회전자(120)의 마그네트(121)가 회전운동으로 상승하면, 요크(130)가 나사 결합된 회전자 받이부(140)로부터 상승하게 되고, 요크(130)의 상승으로 니들(149)도 상승하여 밸브실(151)의 오리피스(155)가 개방된 상태가 된다. 이때, 마그네트(121)의 관통공(123)에 고정된 위치 고정핀(125)이 회전하면서 회전자 받이부(140)의 나사산(142)에 권취된 무브 스프링(180)의 제1 정지바(182)를 밀어 회전시킨다. 무브 스프링(180)은 회전되어 상승하게 되고, 회전자(120)가 상승 제한 위치까지 도달하면 무브 스프링(180)의 제2 정지바(184)가 스토퍼(170)의 정지편(172)에 맞닿게 되어 정지된다. 이때, 무브 스프링(180)은 탄성에 의하여 위치 고정핀(125)이 가하는 회전력을 완충시키는 작용을 하게 된다.
또한, 회전자(120)가 역회전하여 하강을 하는 경우에는 요크(130)가 나사 결합된 회전자 받이부(140)의 내측으로 회전하면서 하강하게 되고, 이와 동시에 니들(149)도 동시에 하강하게 된다. 니들(149)의 하강으로 밸브실(151)의 오리피스(155)는 닫히게 되고, 유출입되는 냉매의 유량이 제한되게 된다. 이때, 회전자(120)의 마그네트(121)에 고정된 위치 고정핀(125)이 회전하면서 회전자 받이부(140)의 무브 스프링(180)을 회전시켜 하강시키고, 무브 스프링(180)은 계속 하강하면서 회전자 받이부(140)의 플랜지(144)에 형성된 정지홈(145)에 제2 정지바(184)가 걸리면서 정지상태가 된다. 따라서, 위치 고정핀(125)이 무브 스프링(180)에 회전력을 가하여도 더 이상 회전되지 않게 된다. 더욱이 무브 스프링(180)의 탄성에 의하여 충격과 소음을 동시에 흡수하고, 나사산(142)을 따라 회전할 때에 마찰을 저감시킨다.
그리고 회전자 받이부(140)의 상단에 결합된 스토퍼(170)와 하단에 형성된 정지홈(145)에 무브 스프링(180)이 맞닿을 때에도 소음이 감소된다.
도 6은 회전자 받이부(140)와 무브 스프링(180), 그리고 스토퍼(170)가 분리된 상태를 나타낸 도면으로, 회전자 받이부(140)의 나사산(142) 사이에 무브 스프링(180)이 결합되고, 회전자 받이부(140)의 상단에 스토퍼(170)가 결합되는 구조이다. 상기 스토퍼(170)는 회전자 받이부(140)의 단부에 삽입된 후에 나사산(142) 사이에 고정되고, 단부를 코킹으로 압착함으로서 스토퍼(170)가 회전자 받이부(140)의 상단 단부에 고정되는 형태를 갖는다.
또한, 도 7은 회전자 받이부(140)와 무브 스프링(180), 그리고 스토퍼(170)가 결합된 상태로서, 회전자 받이부(140)의 상단에 결합된 스토퍼(170)와 하단의 플랜지에 형성된 정지홈(145) 사이를 무브 스프링(180)이 상하로 승하강되는 형태이다. 무브 스프링(180)은 마그네트(121)의 관통공(123)에 고정된 위치 고정핀(125)의 정역회전에 의하여 승하강하게 된다. 즉 위치 고정핀(125)이 회전자 받이부(140)의 외주연 나사산(142) 사이에 결합된 무브 스프링(180)을 상승시키면, 무브 스프링(180)은 상승되면서 제2 정지바(184)가 스토퍼(170)의 정지편(172)에 의하여 상승이 제한되고, 이와 반대로 위치 고정핀(125)이 회전하여 무브 스프링(180)을 하강시키면, 무브 스프링(180)의 제1 정지바(182)가 정지홈(145)에 의하여 하강이 제한된다.
이와 같이 무브 스프링(180)의 제1 정지바(182)와 제2 정지바(184)는 각각 스토퍼(170)의 정지편(172)과 플랜지(144)에 형성된 정지홈(145)에 의하여 상승 및 하강이 제한되므로 니들(149)이 승하강되는 직선운동이 일정하게 정해지도록 하는 것이다. 더욱이 위치 고정핀(125)이 상승된 상태 및 하강된 상태에서 무브 스프링(180)의 제1 정지바(182) 및 제2 정지바(184)를 가압할 때에 무브 스프링(180)의 탄성에 의하여 소음이 현격하게 저감된다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 전동 팽창 밸브의 회전자 승하강 제한장치에 따르면, 회전자 받이부의 상단에 스토퍼를 코킹으로 고정하여 설치하고, 하단의 플랜지에 고정홈을 형성하여 나사산에 결합된 무브 스프링이 승하강할 때에 마찰에 의 한 마모나 소음 등을 저감시킨 효과를 갖도록 한 것이다.
더욱이 본 발명에서 회전자 받이부의 하단 플랜지에 정지홈을 일체로 형성하여 조립이 용이하도록 하는 등의 전동 팽창 밸브의 사용에 신뢰성을 향상시킨 효과가 있다.
Claims (7)
- 전동 팽창 밸브에 있어서,외주연에 나사산(142)이 형성되고, 내측에 요크(130)와 나사 결합되는 회전자 받이부(140);상기 회전자 받이부(140)의 나사산(142)에 나사 결합되어 승하강하고, 탄성을 갖는 무브 스프링(180); 및상기 회전자 받이부(140)의 상단에 코킹(calking)에 의하여 고정되고, 무브 스프링(180)의 상승을 제한하는 스토퍼(170);를 포함하여 이루어지며,상기 스토퍼(170)는 링 형상으로 회전자 받이부(140)의 상단 단부에 삽입되는 삽입공(174)과, 스토퍼(170)의 외주연에 돌출되어 하방으로 절곡되는 정지편(172)이 구비된 것을 특징으로 하는 전동 팽창 밸브용 회전자 승하강 제한장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 회전자 받이부(140)의 나사산(142) 하단에 무브 스프링(180)의 하강을 제한하는 정지홈(145)이 형성된 것을 특징으로 하는 전동 팽창 밸브용 회전자 승하 강 제한장치.
- 제1항에 있어서,상기 회전자 받이부(140)는 경질의 니켈(Ni)이나 티타늄(Ti)을 도금 또는 코팅으로 가공되어 무브 스프링(180)과의 마찰로 인한 마모를 최소화한 것을 특징으로 하는 전동 팽창 밸브용 회전자 승하강 제한장치.
- 제1항에 있어서,상기 무브 스프링(180)은 원형의 링 형상으로 양단에 절곡된 제1 정지바(182) 및 제2 정지바(184)가 구비된 델타형 무브 스프링이 적용된 것을 특징으로 하는 전동 팽창 밸브용 회전자 승하강 제한장치.
- 제5항에 있어서,상기 무브 스프링(180)의 원형의 형상은 1회 이상으로 감겨진 형태로 제1 고정바(182)와 제2 고정바(184) 사이가 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 전동 팽창 밸브용 회전자 승하강 제한장치.
- 제5항에 있어서,상기 무브 스프링(180)의 원형의 형상은 1회 미만으로 감겨진 형태로 제1 고정바(182)와 제2 고정바(184) 사이가 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 전동 팽창 밸브용 회전자 승하강 제한장치.
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