KR20230008854A

KR20230008854A - 전자 팽창 밸브

Info

Publication number: KR20230008854A
Application number: KR1020227043233A
Authority: KR
Inventors: 시안랑 웨이
Original assignee: 쯔지앙 산화 인텔리전트 컨트롤스 씨오., 엘티디.
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2023-01-16
Also published as: CN113639050A; JP2023511556A; WO2021228013A1; JP7483014B2

Abstract

밸브 시트(valve seat)(11), 너트(nut) 조립체(12), 밸브 샤프트(shaft) 부분(22), 밸브 니들(needle)(21), 및 자석 회전자 조립체(27)를 포함하는 전자 팽창 밸브가 제공된다. 밸브 시트(11)는 밸브 포트(port) 부분(113)을 포함하고; 너트 조립체(12)는 밸브 시트(11)에 고정 연결되고; 너트 조립체(12)는 너트(121) 및 연결 피스(piece)(122)를 포함하고; 너트(121)는 제1 가이드 부분(12a), 내부 나사 부분(12b), 및 제2 가이드(guide) 부분(12c)을 포함하고; 제1 가이드 부분(12a)은 내부 나사 부분(12b)에 비해 밸브 포트 부분(113)에 더 가깝고, 제2 가이드 부분(12c)은 내부 나사 부분(12b)에 비해 밸브 포트 부분(113)으로부터 더 멀리 떨어져 있고; 제1 가이드 부분(12a)의 내부 직경은 제2 가이드 부분(12c)의 내부 직경보다 더 작고; 밸브 샤프트 부분(22)은 자석 회전자 조립체(27)에 고정 연결되고, 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)을 포함하고; 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)은 제2 가이드 부분(12c)과 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)되고; 밸브 샤프트 부분(22)은 너트(121)를 따라 축 방향으로 너트(121)에 대해 상대 변위를 수행할 수 있다.

Description

전자 팽창 밸브

본 출원은 2020년 5월 11일에 중국 국가 지식 재산 관리국에 출원된 "전자 팽창 밸브"라는 발명의 명칭의 중국 특허출원 번호 202010392210.5에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원의 전체 개시내용은 참고로 여기에 통합된다.

본 출원은 냉동 제어 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 전자 팽창 밸브에 관한 것이다.

냉동 시스템은 압축기, 스로틀링(throttling) 요소, 2 개의 열교환기 및 다른 구성요소들을 포함한다. 스로틀링 요소는 냉매의 스로틀링 조정을 위해 사용되는 전자 팽창 밸브로 구성될 수 있다. 전자 팽창 밸브를 사용하면 비교적 정밀한 제어를 달성하고, 시스템 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 전자 팽창 밸브의 기본 원리는: 고정자 코일을 통해 지정된 펄스 전류 신호를 공급함으로써 전자 팽창 밸브의 회전자 구성요소가 여기되어 회전되고, 회전자의 회전 운동이 스크류(screw) 공급 기구에 의해 밸브 샤프트(shaft)의 상하 이동으로 변환되어, 밸브 샤프트의 헤드(head)에 있는 밸브 코어(core)가 밸브 포트(port)에 가깝게 되거나 또는 멀어지게 되는 것이다. 밸브 포트의 흐름 영역이 변경되어, 냉매의 흐름을 조정하고 스위칭(switching) 기능을 구현한다.

본 출원의 일 실시예의 목적은 스크류 공급 기구로부터의 마찰 저항이 비교적 작은 전자 팽창 밸브를 제공하는 것이다.

위의 목적을 달성하기 위해, 본 출원의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 기술적 해결방안이 제공된다.

밸브 시트(valve seat), 너트(nut) 조립체, 밸브 샤프트 부분, 밸브 니들(needle) 및 자기 회전자 조립체를 포함하는 전자 팽창 밸브가 제공된다. 밸브 시트는 밸브 포트(port) 부분을 포함하고, 너트 조립체는 밸브 시트에 고정 연결된다. 너트 조립체는 너트 및 연결 쉬트(sheet)를 포함한다. 너트는 제1 가이드(guide) 부분, 내부 나사 부분, 및 제2 가이드 부분을 포함한다. 제1 가이드 부분은 내부 나사 부분보다 밸브 포트 부분에 더 가깝다. 제2 가이드 부분은 내부 나사 부분보다 밸브 포트 부분으로부터 더 멀리 떨어져 있다. 제1 가이드 부분의 내부 직경은 제2 가이드 부분의 내부 직경보다 더 작고;

밸브 샤프트 부분은 자기 회전자 조립체와 고정 연결되고, 밸브 샤프트 부분은 밸브 샤프트 가이드 부분을 포함한다. 밸브 샤프트 가이드 부분은 제2 가이드 부분과 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)된다. 밸브 샤프트 부분은 너트의 축 방향을 따라 너트에 대해 이동될 수 있고; 밸브 샤프트 부분은 외부 나사 부분을 포함한다. 외부 나사 부분 및 내부 나사 부분은 스크류 공급 기구를 형성하고; 밸브 샤프트 부분은 제1 관통 구멍 부분 및 제2 관통 구멍 부분을 포함한다. 제1 관통 구멍 부분의 내부 직경은 제2 관통 구멍 부분의 내부 직경보다 더 크고;

밸브 니들은 밸브 니들 가이드 부분을 포함하고, 밸브 니들 가이드 부분은 제1 가이드 부분과 헐거운 끼워맞춤된다. 밸브 니들은 너트의 축 방향을 따라 너트에 대해 이동될 수 있고; 밸브 니들 가이드 부분의 외부 직경은 제2 관통 구멍 부분의 내부 직경보다 더 크다.

본 실시예에 제공된 전자 팽창 밸브에서, 밸브 샤프트 부분은 제1 관통 구멍 부분 및 제2 관통 구멍 부분을 포함한다. 밸브 니들 가이드 부분의 외부 직경은 밸브 샤프트 부분의 제2 관통 구멍 부분의 내부 직경보다 더 크므로, 전자 팽창 밸브가 동일한 회전자 직경, 하우징 직경, 고정자 코일 직경 및 부피와 같은 동일한 사양에 있는 경우, 스크류 공급 기구의 공칭 직경은 밸브 니들 가이드 부분의 외부 직경보다 약간 더 크기만 하면 된다. 즉, 스크류 공급 기구의 공칭 직경은 비교적 작게 만들어질 수 있고, 이는 스크류 공급 기구로부터의 마찰 저항을 감소시키는 데 유리하다.

도 1은 폐쇄 상태에 있는 제1 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이다.
도 2는 개방 상태에 있는 제1 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이다.
도 3은 제1 실시예의 너트와 밸브 시트 조립체 사이의 정합의 개략도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 밸브 샤프트 부분 및 밸브 니들과 자기 회전자 조립체의 정합의 개략도이다.
도 5는 폐쇄 상태에 있는 제2 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이다.
도 6은 개방 상태에 있는 제2 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이다.
도 7은 제2 실시예의 너트 조립체의 개략적인 구조도이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 밸브 샤프트 부분 및 밸브 니들과 정합되는 자석 회전자 조립체의 부분 단면도이다.
도 9는 제2 실시예의 너트 조립체의 평면도이다.
도 10은 폐쇄 상태에 있는 제3 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이다.
도 11은 개방 상태에 있는 제3 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이다.
도 12는 제3 실시예의 너트 조립체의 개략적인 구조도이다.
도 13은 제3 실시예에 따른 밸브 샤프트 부분 및 정지부의 정합 구조의 개략도이다.
도 14는 제3 실시예에 따른 자기 회전자 조립체, 밸브 샤프트 부분, 밸브 니들 및 정지부의 정합 구조의 개략도이다.
도 15는 제4 실시예에 의해 제공된 연결 플레이트(plate)의 개략적인 구조도이다.
도 16은 제4 실시예에 의해 제공된 자기 회전자 조립체 및 밸브 샤프트 부분, 밸브 니들 및 다른 구성요소들의 정합 구조의 부분 단면도이다.
도 17은 정지 위치에서 완전 폐쇄 상태에 있는 전자 팽창 밸브의 제5 실시예의 개략도이다.
도 18은 도 17의 부분(I)의 확대도이다.
도 19는 도 17의 부분(II)의 확대도이다.
도 20은 스프링력 언로딩(unloading) 위치에서 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이다.
도 21은 도 20의 부분(III)의 확대도이다.
도 22는 도 20의 부분(IV)의 확대도이다.
도 23은 개방 임계점에 있을 때 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이다.
도 24는 도 23의 부분(V)의 확대도이다.
도 25는 도 23의 부분(VI)의 확대도이다.
도 26은 완전 개방 상태에 있는 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이다.
도 27은 제6 실시예에 따른 전자 팽창 밸브의 개략적인 구조도이다.

당업자들이 본 출원에 의해 제공되는 기술적 해결방안을 보다 잘 이해할 수 있도록, 본 출원의 기술적 해결방안은 첨부된 도면 및 구체적인 실시예를 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 추가로 설명될 것이다.

제1 실시예

도 1 내지 도 4를 참조하면, 도 1은 제1 실시예의 폐쇄 상태에 있는 전자 팽창 밸브의 개략적인 구조도이고, 도 2는 제1 실시예의 개방 상태에 있는 전자 팽창 밸브의 개략적인 구조도이고, 도 3은 제1 실시예의 밸브 시트 부품의 개략적인 구조도이고, 도 4는 제1 실시예의 회전자 및 스크류 밸브 니들 조립체의 개략적인 구조도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전자 팽창 밸브는 밸브 본체 부분 및 코일 부분(40)을 포함한다. 밸브 본체는 밸브 시트(11), 연결 피스(50) 및 하우징(30)을 포함하며, 여기서 밸브 시트(11)는 금속 절단에 의해 기계가공될 수 있다. 밸브 시트(11)의 상부 측면 상에는 연결 피스(50)가 제공된다. 연결 피스(50)는 밸브 시트(11)에 용접에 의해 고정 연결될 수 있고, 하우징(30)에 구체적으로 용접에 의해 고정 연결될 수 있다. 하우징(30)은 벽이 얇은 부분으로 이루어지며, 일반적으로 일 단부가 개방된 원통형이며, 개방된 단부는 밸브 시트(11)와 타이트하게 용접된다. 밸브 시트(11) 및 연결 피스(50)는 밸브 시트(11)의 상부 외측 에지에 단차 부분을 제공하고 그 후 밸브 시트(11) 상방으로부터 연결 피스(50)를 삽입함으로써 조립 및 위치결정될 수 있다. 연결 피스(50)의 상부 측면의 외측 에지 상에는 하우징(30)과의 조립 및 위치결정이 용이하도록 단차 부분이 추가로 제공되어, 용접 작업을 용이하게 한다. 즉, 밸브 시트(11)는 연결 피스(50)를 통해 하우징과 연결되고, 밸브 시트(11) 위에는 아래에서 설명되는 자기 회전자 조립체 및 너트 조립체와 같은 구성요소들을 수용할 수 있는 캐비티(cavity)가 형성된다.

밸브 시트(11)는 밸브 포트 부분(113), 제1 포트 부분(111) 및 제2 포트 부분(112)을 포함한다. 제1 포트 부분(111) 및 제2 포트 부분(112)은 모두 시스템의 냉매 통로와 연결하기 위해 사용되며, 밸브 포트 부분(113)에는 밸브 포트(113a)가 제공된다. 본 실시예에서, 제1 포트 부분(111)은 제1 연결 파이프(10b)와 고정 연결되고, 제2 포트 부분(112)은 제2 연결 파이프(10c)와 고정 연결된다. 냉매가 제1 연결 파이프(10b)로부터 유입되어, 밸브 포트(113a)를 통과한 후 제2 연결 파이프(10c)로부터 유출될 수 있거나, 또는 제2 연결 파이프(10c)로부터 유입되어, 밸브 포트(113a)를 통과한 후 제1 연결 파이프(10b)로부터 유출될 수 있다.

전자 팽창 밸브는 너트 조립체(12)를 포함하고, 너트 조립체(12)는 밸브 시트(11)에 고정 연결된다. 구체적으로, 밸브 시트(11)의 상부 단부에는 개구가 제공되고, 너트 조립체(12)는 상단으로부터 바닥으로 밸브 시트(11) 내로 장착될 수 있다. 너트 조립체(12)는 너트(121) 및 연결 쉬트(122)를 포함하며, 너트(121)는 연결 쉬트(122)에 고정 연결된다. 구체적인 실시예로서, 연결 쉬트(122)는 금속 플레이트를 스탬핑(stamping)함으로써 형성될 수 있다. 너트(121)는 엔지니어링 플라스틱과 같은 비금속 재료로 제조되며, 연결 쉬트(122)는 사출 성형을 위한 인서트(insert)로 사용된다. 너트(121)는 밸브 시트(11)에 압입되며, 연결 쉬트(122)는 밸브 시트(11)에 용접에 의해 고정 연결된다. 너트의 재료는 PPS 변성 수지, PEEK 변성 수지, 또는 PTFE 변성 수지일 수 있다.

너트(121)는 축 방향을 따라 관통하는 관통 구멍을 가지며, 밸브 샤프트 부분(22)의 외측 에지에 제공된 외부 나사 부분(22c)과 함께 스크류 공급 기구를 형성하기 위해 관통 구멍의 내부 측벽에 내부 나사 부분(12b)이 제공된다. 너트의 내부 측벽에는 제1 가이드 부분(12a)가 추가로 제공된다. 제1 가이드 부분(12a)은 내부 나사 부분(12b) 아래에 제공되며, 밸브 니들(21)에 원주방향 안내 및 센터링 효과를 제공할 수 있다. 여기서 언급된 하부 부분은 제1 가이드 부분(12a)이 내부 나사 부분(12b)보다 밸브 포트 부분(113)에 가까운 것을 나타낸다. 밸브 니들(21)은 밸브 니들 가이드 부분(21b)을 포함하는데, 즉, 제1 가이드 부분(12a) 및 밸브 니들 가이드 부분(21b)은 작은 간극으로 끼워맞춤된다. 밸브 니들(21)은 밸브 샤프트 부분(22)에 의해 구동되는 너트의 제1 가이드 부분(12a)을 따라 회전되거나 또는 상하로 이동될 수 있다. 여기서 제1 가이드 부분(12a)은 너트의 내부 측벽에 제공된 부분을 의미한다는 점에 유의해야 한다. 밸브 니들 가이드 부분(21b)은 밸브 니들의 외측 에지 부분 상에 제공되는 부분을 의미한다. 제2 가이드 부분(12c)이 너트의 내부 측벽의 상대적인 상부 부분 상에 제공되며, 이는 원주 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대한 안내 및 센터링 효과를 제공할 수 있다. 밸브 샤프트 부분(22)의 외측 에지 부분에는 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)이 제공되고, 밸브 샤프트 가이드 부분(22b) 및 제2 가이드 부분(12c)은 작은 간극으로 끼워맞춤된다. 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자 조립체에 의해 구동되는 제2 가이드 부분(12c)을 따라 회전되거나 또는 상하로 이동될 수 있다. 제2 가이드 부분(12c)의 내부 직경은 너트의 제1 가이드 부분(12a)의 내부 직경보다 크다. 이와 같이, 밸브 샤프트 부분(22)의 외부 나사 부분(22c)이 상향으로 이동하면서 점차적으로 내부 나사 부분(12b)과 결합해제되기 때문에, 제2 가이드 부분(12c)에 의해 간섭을 받지 않을 수 있다. 또한, 위에서 설명한 제1 가이드 부분(12a) 및 제2 가이드 부분(12c)은 모두 너트 관통 구멍의 내벽의 일부라는 점에 유의해야 한다. 너트의 외측 에지의 형상 및 너트의 외측 에지 상의 연결 쉬트(122)의 배열 위치는 제1 가이드 부분(12a) 및 제2 가이드 부분(12c)의 배열에 영향을 미치지 않는다.

너트(121)의 상단 외측 에지에는 고정 정지 부분(12d)이 제공되고, 고정 정지 부분(12d)은 너트(121)의 상부 단부 표면으로부터 적어도 부분적으로 돌출된다. 즉, 고정 정지 부분(12d)의 적어도 일부는 너트의 환상 본체로부터 축 방향으로 돌출되고, 환상 본체로부터 반경 방향으로 돌출되거나 또는 돌출되지 않을 수 있다. 고정 정지 부분(12d)은 자석 회전자 조립체에 제공된 이동 가능한 정지 부분(20a)과 협력하여, 자석 회전자 조립체를 정지시키도록 구성된다. 즉, 본 실시예에서, 자기 회전자 조립체는 축 방향으로 이동될 수 있고, 너트 조립체(12)는 밸브 시트(11)에 고정 연결된다. 따라서, 자기 회전자 조립체가 스트로크(stroke)의 최하단까지 아래로 이동될 때, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 고정 정지 부분(12d)에 대해 맞닿을 수 있어, 자기 회전자 조립체가 더 이상 회전할 수 없고, 자기 회전자 조립체의 하향 스트로크가 제어될 수 있다.

전자기 코일의 전자기력을 유도함으로써 회전될 수 있는 자기 회전자 조립체(27)는 원주 방향으로 자극을 갖는 자기 회전자(271), 및 자기 회전자(271)에 고정 연결되거나 또는 일체로 배열되는 연결 플레이트(272)를 포함한다. 연결 플레이트(272)는 분말 야금 재료와 같은 금속으로 제조된다. 구체적으로, 자기 회전자(271)는 연결 플레이트(272)를 인서트로 사용함으로써 사출 성형될 수 있다. 연결 플레이트(272)는 밸브 샤프트 부분(22)과 고정 연결된다. 구체적으로, 밸브 샤프트 부분(22)의 상부 단부의 외측 에지 부분에 위치되는 회전자 고정 부분(22a)은 연결 플레이트(272)의 내측 에지 부분과 협동하여, 용접에 의해 고정될 수 있다. 자기 회전자 조립체는 이동 가능한 정지 부분(20a)을 포함하며, 구체적인 실시예로서, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 연결 플레이트(272)와 일체로 형성될 수 있는데, 즉, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 연결 플레이트(272)의 일부일 수 있다.

밸브 샤프트 부분(22)은 실질적으로 중공의 원통형 부재이고, 대 직경 부분(221) 및 소 직경 부분(222)을 포함한다. 대 직경 부분(221)의 외측 에지의 일부는 자기 회전자 조립체(27)의 연결 플레이트(272)와 고정 연결되기 위한 회전자 고정 부분(22a)으로 형성되며, 여기서 회전자 고정 부분은 용접 또는 크림핑(crimping)에 의해 연결 플레이트와 연결될 수 있다. 대 직경 부분(221)의 외측 에지의 다른 일부는 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)으로 형성되어 있고, 너트의 제2 가이드 부분(12c)에 작은 간극으로 끼워맞춤되어 안내를 수행하도록 구성된다. 즉, 회전자가 회전하는 동안, 너트의 제2 가이드 부분(12c)은 밸브 샤프트 부분(22)에 원주 방향으로의 안내 및 센터링 효과를 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 회전자 고정 부분(22a)은 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)의 상대적으로 위쪽에 위치되며, 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)은 실질적으로 자기 회전자(271)에 의해 둘러싸인 공간에 위치된다. 소 직경 부분(222)의 외측 에지에는 너트에 제공된 내부 나사 부분(12b)과 함께 스크류 공급 기구를 형성하기 위한 외부 나사 부분(22c)이 제공된다. 밸브 샤프트 부분(22)은 제1 관통 구멍 부분(22e) 및 제2 관통 구멍 부분(22d)을 포함한다. 제1 관통 구멍 부분(22e)은 실질적으로 대 직경 부분(221)의 내측 구멍 부분에 대응된다. 제2 관통 구멍 부분(22d)은 실질적으로 소 직경 부분(222)의 내측 구멍 부분에 대응된다. 이와 같이, 제1 관통 구멍 부분(22e)의 내부 직경은 제2 관통 구멍 부분(22d)의 내부 직경보다 크고, 제1 관통 구멍 부분(22e)과 제2 관통 구멍 부분(22d) 사이에 밸브 샤프트 단차 부분(22f)이 형성된다. 또한, 스크류 공급 기구의 공칭 직경은 제1 관통 구멍 부분(22e)의 내부 직경보다 작고, 스크류 공급 기구의 공칭 직경은 밸브 니들 가이드 부분(21c)의 외부 직경보다 약간 더 크다. 여기서, '약간 더 큰'이라 함은, 밸브 니들이 상향으로 이동할 때, 내부 나사 부분(12b)에 의해 방해를 받거나 간섭받지 않을 수 있다는 것을 의미한다.

부싱(bushing)(25)은 밸브 샤프트 부분(22)에 고정 연결되고, 부싱(25)은 실질적으로 중공이고 원통형이며, 부싱(25)의 외측 에지의 적어도 일부는 제1 관통 구멍 부분(22e)의 내측 에지의 적어도 일부와 정합된다. 이와 같이, 밸브 샤프트 부분(22)의 대 직경 부분(221) 및 부싱(25)이 공간을 형성하고, 그 공간에 압축 스프링(24)이 위치되며, 압축 스프링(24)의 외부 직경은 소 직경 부분(222)의 내부 직경보다 크다. 압축 스프링(24)의 상부 단부 부분은 부싱(25)의 바닥 단부에 대해 맞닿는다. 여기에 설명된 맞닿음이라 함은 직접 접촉 또는 간접 접촉일 수 있다. 예를 들어, 압축 스프링(24)과 부싱(25) 사이에 개스킷(gasket)이 제공되어 간접 접촉을 달성한다. 압축 스프링(24)의 다른 단부는 개스킷(23)에 대해 맞닿아 있다. 개스킷(23)의 경우, 일 단부가 압축 스프링(24)에 대해 맞닿고, 다른 단부는 아래에서 설명되는 밸브 니들(21)에 대해 맞닿아 있다. 압축 스프링(24)의 최대 외부 직경은 제2 관통 구멍 부분(22d)의 내부 직경보다 크다. 이와 같이, 동일한 회전자 직경, 하우징 직경, 고정자 코일 직경 및 부피와 같은, 동일한 사양의 전자 팽창 밸브의 경우, 압축 스프링의 직경을 비교적 크게 만들 수 있고, 따라서 스프링력이 증가하고 전자 팽창 밸브가 완전 폐쇄 상태에 있을 때 역압에 저항할 수 있는 능력이 향상된다.

밸브 니들(21)은 부싱(25), 밸브 샤프트 부분(22) 및 너트(12)에 의해 정의된 중앙 채널을 관통하도록 제공된다. 압축 스프링(24)은 밸브 니들(21)의 외측 에지의 일부의 주연부 상에 슬리빙(sleeve)된다. 밸브 니들(21)은 전체적으로 로드 형상이고, 외부 직경이 다른 다중 섹션들을 갖는다. 도 1 내지 도 5에 도시된 도면들에 기초하여, 밸브 니들(21)의 최하단 단부는 니들 팁 조정 부분(21a)이다. 니들 팁 조정 부분(21a)의 형상은 밸브 포트의 형상 및 전자 팽창 밸브가 요구하는 흐름 조정 곡선에 따르며, 다른 필요성에 따라 다르게 설정될 수 있다. 본 출원은 니들 팁 조정 부분(21a)의 구체적인 형상을 제한하지 않는다. 밸브 니들(21)은 작은 간극으로 너트의 제1 가이드 부분(12a)과 끼워맞춤되는 밸브 니들 가이드 부분(21b)을 포함한다. 자기 회전자의 회전 동안, 너트의 제1 가이드 부분(12a)은 밸브 니들(21)에 원주 방향으로 안내 및 센터링 효과를 제공한다. 밸브 니들(21)은 개스킷(23)에 대해 맞닿기 위한 개스킷 맞닿음 부분(21e)을 포함하여, 개스킷(23)은 밸브 니들에 대해 맞닿은 후 밸브 니들의 중심축 방향을 따라 아래쪽으로 이동될 수 없다. 구체적인 실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 니들(21)의 밸브 니들 가이드 부분 위에는 제1 샤프트 형상 부분(21c) 및 제2 샤프트 형상 부분(21d)이 제공된다. 제1 샤프트 형상 부분(21c)의 외부 직경은 제2 샤프트 형상 부분(21d)의 외부 직경보다 크고, 제1 샤프트 형상 부분(21c)의 외부 직경은 밸브 니들 가이드 부분에서 밸브 니들의 외부 직경보다 작다. 제1 샤프트 형상 부분(21c)과 제2 샤프트 형상 부분(21d) 사이에는 단차가 형성되어 있다. 단차는 개스킷 맞닿음 부분(21e)의 구체적인 실시예로 구성될 수 있는데, 즉, 개스킷 맞닿음 부분(21e)은 제1 샤프트 형상 부분(21c)의 상단에 형성된다. 개스킷(23)의 하부 단부 표면은 개스킷 맞닿음 부분(21e)에 대해 맞닿는다. 본 실시예에서는, 개스킷(23)의 개수가 2 개이고, 그리고 하부 측면에 위치되는 개스킷(23)이 개스킷 맞닿음 부분(21e)에 대해 맞닿는다. 압축 스프링(24)이 상부 개스킷(23)의 상부 부분 상에 장착되는데, 즉, 압축 스프링(24)의 하부 단부는 개스킷(23)에 대해 맞닿고, 압축 스프링(24)의 상부 단부는 부싱(25)의 바닥 단부에 대해 맞닿는다. 개스킷(23) 및 압축 스프링(24)은 모두 밸브 샤프트 부분(22)의 대 직경 부분 및 부싱(25)에 의해 정의된 공간에 수용된다.

조립하는 동안, 밸브 니들(21)은 도 4에 도시된 바와 같이 바닥으로부터 밸브 샤프트 부분(22)의 중앙 관통 구멍 내로 삽입되어, 제1 샤프트 형상 부분은 밸브 샤프트 부분의 소 직경 부분(222)의 관통 구멍을 통해 제공되고, 서로 이동될 수 있다. 제2 샤프트 형상 부분(21d)은 부싱(25)의 중앙 관통 구멍을 통해 제공되고, 부싱(25)의 상부 단부 표면을 관통한다. 제2 샤프트 형상 부분(21d)의 상부 단부는 밸브 니들 슬리브(26)로 슬리빙되어 고정되고, 밸브 니들 슬리브(26)의 외부 직경은 부싱(25)의 내부 직경보다 더 크므로, 밸브 니들(21)이 밸브 니들 슬리브(26)에 의해 제한된다. 밸브 니들(21)이 밸브 니들 슬리브(26)에 고정 연결된 후, 밸브 니들(21)은 부싱(25) 및 밸브 샤프트 부분(22)의 중앙 관통 구멍으로부터 아래쪽으로 나올 수 없다. 또한, 밸브 니들(21)과 자기 회전자 조립체(27) 사이에 플로팅(floating) 연결이 형성된다. 밸브 니들(21)이 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 상향으로 이동할 때, 압축 스프링(24)은 축 방향으로 더 압축될 수 있고, 밸브 니들(21) 및 밸브 샤프트 부분(22)은 제한된 범위 내에서 서로에 대해 이동될 수 있다. 밸브 니들의 제1 샤프트 형상 부분(21c) 및 밸브 샤프트 부분(22)의 제2 관통 구멍 부분(22d)은 헐거운 끼워맞춤되고, 제2 샤프트 형상 부분(21d) 및 부싱(25)의 중앙 관통 구멍도 또한 헐거운 끼워맞춤된다. 따라서, 밸브 니들(21)은 또한 원주 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 회전할 수 있다.

본 실시예에서, 밸브 니들(21)은 외부에서 볼 때 니들 팁 조정 부분(21a) 외에 실질적으로 3-섹션 단차 샤프트 구조로 분할될 수 있다는 점에 유의해야 하고, 여기서 밸브 니들 가이드 부분(21b)이 위치되는 밸브 니들 섹션의 외부 직경이 가장 크고, 제1 샤프트 형상 부분(21c)이 위치되는 밸브 니들 섹션의 외부 직경이 약간 더 작으며, 제2 샤프트 형상 부분(21d)이 위치되는 밸브 니들 섹션의 외부 직경은 가장 작다. 그러나, 이는 가공에 편리한 특정 실시예에 불과하며, 이를 기초로, 다양한 등가의 구조적 변형 또는 치환이 또한 이루어질 수 있다. 예를 들어, 밸브 니들 가이드 부분(21b)의 경우, 너트가 밸브 시트에 고정됨에 따라, 밸브 니들은 축 방향으로 위아래로 이동될 수 있다. 즉, 밸브 니들은 너트에 대해 위아래로 이동될 수 있고, 이 스트로크 내에서, 밸브 니들에는 외측 에지에 비교적 매끄러운 밸브 니들 가이드 부분(21b)이 제공되고, 이 비교적 매끄러운 밸브 니들 가이드 부분은 너트의 제1 가이드 부분(12a)과 안내 효과를 형성하도록 구성되어, 본 실시예에 도시된 바와 같이 외부 직경이 가장 큰 밸브 니들의 외측 에지 전체가 밸브 니들 가이드 부분으로 사용될 필요가 없도록 보장하는 한, 특정 스트로크를 갖는다. 즉, 밸브 니들의 변위 동안, 안내 효과를 구현하기 위해 너트의 제1 가이드 부분(12a)과 협력하는 밸브 니들 가이드 부분(21b)의 섹션이 항상 존재하도록 보장하는 한, 밸브 니들 가이드 부분(21b)에 대응하는 밸브 니들 섹션의 비교적 상부 부분 또는 비교적 하부 부분의 외측 에지에 홈과 같은 요철 구조를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 제1 샤프트 형상 부분(21c) 및 제2 샤프트 형상 부분(21d)은 동일한 직경을 갖는 원통형 샤프트 형상 구조를 채택하는 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 샤프트 형상 부분(21c) 또는 제2 샤프트 형상 부분(21d) 등에 추가적인 샤프트 형상 단차가 제공될 수 있고, 이러한 동등한 기술적 특징 변형들은 분명히 본 출원의 보호 범위에 속한다.

또한, 본 명세서에 설명된 밸브 니들 가이드 부분, 제1 샤프트 형상 부분 및 제2 샤프트 형상 부분은 모두 본 기술적 해결방안에서의 이들의 기능에 기초하여 정의되므로, 따라서 밸브 니들이 도 4에 도시된 바와 같이 샤프트 형상 부분의 3 개의 섹션들을 조합함에 의해서만 형성될 수 있는 것으로 기계적으로 이해하거나 또는 제한할 수는 없다. 대안적으로, 밸브 니들(21)은 예를 들어 2 개의 인접한 섹션들 사이의 나사 결합 또는 용접에 의해 섹션별로 조립될 수 있다. 사실, 위에서 설명한 바와 같이, 예시된 구조는 제조의 용이함을 위한 예시일 뿐이다.

본 실시예에 의해 제공되는 밸브 니들 구조에서, 제2 샤프트 형상 부분, 제1 샤프트 형상 부분, 및 밸브 니들 가이드 부분이 위치되는 밸브 니들 섹션의 외부 직경은 순차적으로 증가되고, 제조가 비교적 편리하고, 동축성은 비교적 양호하다. 또한, 제2 샤프트 형상 부분은 밸브 샤프트 부분 및 부싱과 함께 압축 스프링을 수용하는 공간을 형성할 수 있어, 압축 스프링의 외부 직경은 밸브 니들 가이드 부분의 외부 직경에 의해 더 이상 구속되지 않는다. 이 경우, 동일한 회전자 직경, 케이싱 직경, 고정자 코일 직경 및 부피와 같은, 동일한 사양의 전자 팽창 밸브의 경우, 밸브 포트 직경을 직접 증가시켜 더 큰 직경의 유량 조정을 갖는 전자 팽창 밸브를 얻을 수 있다.

밸브 니들 슬리브(26)의 외주 상에는 리턴(return) 스프링(28)이 슬리빙되어 있다. 리턴 스프링(28)의 하부 단부는 부싱(25) 또는 밸브 샤프트 부분(22)의 상부 단부 표면에 대해 맞닿아 있고, 특정 맞닿음 위치는 부싱(25)과 밸브 샤프트 부분(22) 사이의 상대적 위치 관계 및 리턴 스프링(28)의 직경에 따라 결정될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 부싱(25)의 상단부는 밸브 샤프트 부분(22)의 상단부와 동일한 높이로 또는 실질적으로 동일한 높이로 설정될 수 있다. 그 경우에, 리턴 스프링(28)은 밸브 샤프트 부분(22), 또는 부싱(25), 또는 밸브 샤프트 부분(22) 및 부싱(25) 모두에 대해 맞닿도록 제공될 수 있다. 리턴 스프링(28)의 높이는 밸브 니들 슬리브(26)와 하우징(30) 사이의 거리보다 크므로, 리턴 스프링(28)은 밸브 니들 슬리브(26)의 외주로부터 외부로 나올 수 없다.

전자 팽창 밸브의 코일(40)은 구동 펄스 신호를 수신하여 주기적으로 변화하는 자기장을 생성하고, 자기 회전자(27)는 여기되어 회전한다. 밸브 샤프트 부분(22)은 연결 플레이트(272)에 고정 연결되어 있기 때문에, 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자(27)와 동기식으로 회전하고, 자기 회전자(27)는 또한 밸브 샤프트 부분과 너트 사이의 스크류 공급 기구에 의해 회전하면서 축 방향으로 이동될 수도 있다. 따라서, 밸브 니들(21)은 축 방향으로 이동하도록 구동되고, 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 밸브 포트(113a)에 가깝게 되거나 또는 멀어지게 되어, 이에 따라 전자 팽창 밸브 흐름의 선형 개방/폐쇄 조정 기능을 구현한다. 니들 팁 조정 부분(21a)이 하향 이동하여 밸브 포트 부분(113)에 대해 맞닿을 때, 즉, 니들 팁 조정 부분(21a)은 스트로크의 최하단에 있게 된다. 이 때, 전자 팽창 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이 완전 폐쇄 상태에 있다. 니들 팁 조정 부분(21a)이 밸브 포트 부분(113)으로부터 멀리 떨어진 위치에 있을 때, 전자 팽창 밸브는 개방 상태에 있다. 도 2는 전자 팽창 밸브가 약 80 % 개방된 상태를 도시하는 단면도이다. 밸브 샤프트 부분의 외부 나사(22c)가 너트(12)의 내부 나사(12b) 외부로 나올 때까지 자기 회전자 조립체(27)가 도 2에 도시된 상태로부터 밸브 개방 방향으로 상향으로 계속 회전할 때. 이 때, 리턴 스프링(28)의 상부 단부는 하우징(30)의 상단 벽에 대해 맞닿아 있으며, 리턴 스프링(28)은 압축된 상태에 있다. 이 때, 밸브 샤프트 부분(22)과 너트(12) 사이의 스크류 공급 기구가 서로 결합해제되어 있기 때문에, 자기 회전자 조립체(27)는 계속해서 상향으로 이동될 수 없다. 밸브를 폐쇄할 필요가 있을 때, 자기 회전자 조립체(27)는 회전하면서 리턴 스프링(28)의 하향 스프링력을 받는다. 이러한 방식으로, 밸브 샤프트 부분(22)의 외부 나사(22c) 및 너트의 내부 나사(12b)는 나사 결합을 다시 회복하도록 구동될 수 있고, 이로써 스크류 공급 기구의 재-결합을 보장할 수 있다.

본 실시예에 제공된 전자 팽창 밸브에서, 밸브 샤프트 부분은 제1 관통 구멍 부분 및 제2 관통 구멍 부분을 포함한다. 또한, 밸브 니들 가이드 부분(21b)의 외부 직경은 제1 샤프트 형상 부분(21c)의 외부 직경보다 크고, 제1 샤프트 형상 부분(21c) 및 제2 관통 구멍 부분(22d)은 헐거운 끼워맞춤되므로, 밸브 니들 가이드 부분(21b)의 외부 직경은 또한 제2 관통 구멍 부분(22d)의 내부 직경보다 크다. 제2 관통 구멍 부분(22d)의 내부 직경은 스크류 공급 기구의 내부 직경에 대응된다. 따라서, 밸브 니들 가이드 부분(21b)의 외부 직경은 밸브 샤프트 부분(22)의 제2 관통 구멍 부분(22d)의 내부 직경보다 크므로, 스크류 공급 기구의 공칭 직경은 전자 팽창 밸브가 동일한 회전자 직경, 하우징 직경, 고정자 코일 직경 및 부피와 같은 동일한 사양에 있는 경우 밸브 니들 가이드 부분의 외부 직경보다 약간 더 크기만 하면 된다. 즉, 스크류 공급 기구의 공칭 직경은 비교적 작게 만들어질 수 있고, 이는 스크류 공급 기구로부터의 마찰 저항을 감소시키는 데 유리하다.

제2 실시예

이하, 본 출원의 제2 실시예가 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명된다.

설명의 편의를 위해, 실질적으로 동일한 구조 및 기능을 갖는 본 실시예 및 제1 실시예의 구성요소들에 대해 동일한 참조 부호가 사용되고, 간략한 설명만이 제공된다. 당업자는 제1 실시예의 관련 설명을 참조함으로써 이해할 수 있으며, 본 실시예는 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 상세히 설명된다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 도 5는 폐쇄 상태에 있는 제2 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이고, 도 6은 개방 상태에 있는 제2 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이고, 도 7은 제2 실시예의 너트 조립체의 개략적인 구조도이고, 도 8은 제2 실시예의 회전자 조립체 및 밸브 니들의 부분 단면도이고, 도 9는 제2 실시예의 너트 조립체의 평면도이다.

전자 팽창 밸브는 밸브 본체 부분 및 코일 부분(40)을 포함하고, 여기서 밸브 본체 부분은 밸브 시트(11), 연결 피스(50), 하우징(30)을 포함한다. 밸브 시트(11), 연결 피스(50), 및 하우징(30)의 구조 및 정합 방식에 대해서는, 제1 실시예의 설명을 참조할 수 있다.

전자 팽창 밸브는 너트 조립체(120)를 포함하고, 너트 조립체(120)는 밸브 시트(11)에 고정 연결된다. 구체적으로, 너트 조립체(120)는 너트(1201) 및 연결 쉬트(1202)를 포함하고, 너트(1201)는 연결 쉬트(1202)에 고정 연결된다. 너트(1201)는 축 방향을 따라 관통하는 관통 구멍을 가지며, 밸브 샤프트 부분(22)의 외측 에지에 제공된 외부 나사 부분(22c)과 함께 스크류 공급 기구를 형성하기 위해 관통 구멍의 내부 측벽에 내부 나사 부분(120b)이 제공된다. 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자 조립체(27)와 고정 연결되어, 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자의 회전과 동기식으로 회전할 수 있다. 전자기 코일의 전자기력을 유도함으로써 회전될 수 있는 자기 회전자 조립체(27)는 원주 방향으로 자극을 갖는 자기 회전자(271), 및 자기 회전자(271)에 고정 연결되거나 또는 일체로 배열되는 연결 플레이트(272)를 포함한다. 연결 플레이트(272)는 밸브 샤프트 부분(22)과 고정 연결된다. 일반적으로, 간섭 압입 연결 또는 리벳팅(riveting) 연결이 채택되거나, 또는 연결 플레이트(272)는 밸브 샤프트 부분(22)에 용접될 수 있다. 자석 회전자 조립체는 이동 가능한 정지 부분(20a)을 포함한다. 이 실시예에서, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 연결 플레이트(272)의 일부일 수 있고, 연결 플레이트(272)에 대해 밸브 시트(11)를 향해 축 방향으로 돌출하여, 너트(12)에 제공된 고정 정지 부분과 협력하여 정지 기능을 구현한다. 고정 정지 부분은 구체적으로 아래에서 설명되는 정지 보스(boss)(1201c)이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 자기 회전자 조립체(27)는 연결 플레이트(272)를 통해 밸브 샤프트 부분(22)에 고정 연결된다. 자기 회전자 조립체는 밸브 샤프트 부분(22)을 회전하도록 구동하고, 이 경우 밸브 샤프트 부분(22)은 밸브 니들(21)을 회전하도록 구동한다. 밸브 니들(21)은 제한된 유연한 변위 범위 내에서 축 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 이동될 수 있고, 또한 상대적으로 회전할 수 있다. 밸브 샤프트 부분(22)과 밸브 니들(21)의 정합 방식에 대해, 여기서 반복되지 않는 제1 실시예의 관련 설명을 참조할 수 있다.

전자 팽창 밸브의 기본 원리는: 코일(40)이 구동 펄스 신호를 수신하여 주기적으로 변화하는 자기장을 생성하고, 자기 회전자(27)가 여기되어 회전한다는 것이다. 밸브 샤프트 부분(22)은 연결 플레이트(272)에 고정 연결되어 있으므로, 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자(27)와 동기식으로 회전하고, 자기 회전자(27)는 또한 밸브 샤프트 부분과 너트 사이의 스크류 공급 기구에 의해 회전하면서 축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 밸브 니들(21)이 축 방향으로 이동하도록 구동되고, 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 밸브 포트(113a)에 가깝게 되거나 또는 멀어지게 되어, 전자 팽창 밸브 흐름의 선형 개방/폐쇄 조정 기능을 구현한다. 도 5에 도시된 전자 팽창 밸브는 완전 폐쇄 정지 위치에 있다. 즉, 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 스트로크의 최하단에 있고, 이 때 밸브 포트(113a)는 완전 폐쇄 상태 또는 설정된 최소 개방 상태에 있다. 코일(40)은 자기 회전자를 하향으로 이동하도록 구동시킨다. 니들 팁 조정 부분(21a)이 완전 폐쇄 상태에 있거나 또는 스트로크의 최하단에 있을 때, 자기 회전자 조립체의 하향 스트로크를 제한하고 정지시키기 위한 정지 기구가 필요하다. 따라서, 이 실시예에서, 고정 정지 부분이 너트(1201)의 상부 단부에 제공되고, 대응하는 이동 가능한 정지 부분(20a)이 자기 회전자 조립체(27)에 제공된다. 전자 팽창 밸브가 완전 폐쇄 상태에 있을 때, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 고정 정지 부분의 대응하는 결합 표면에 대해 맞닿아, 자기 회전자 조립체, 밸브 샤프트 부분 및 밸브 니들에 대한 정지 기능을 구현할 수 있다.

도 6은 개방 상태에 있는 본 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도로서, 도면에 도시된 개방 위치는 약 80 %의 개방도이고, 여기서 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 밸브 포트(113a)로부터 떨어진 위치에 있고, 이동 가능한 정지 부분(20a)도 또한 고정 정지 부분으로부터 떨어진 위치에 있다.

도 7은 실시예의 너트 조립체의 개략적인 구조도이고, 너트 조립체(120)는 연결 쉬트(1202) 및 너트(1201)를 포함한다. 구체적인 실시예로서, 너트(1201)는 사출 성형에 의해 수지 재료와 같은 비금속 재료로 제조될 수 있고, 구체적으로, 연결 쉬트(1202)는 인서트로서 몰드 캐비티 내에 놓일 수 있고, 수지 너트(1201)는 사출 성형기에 의한 수지 사출에 의해 성형될 수 있다. 연결 쉬트(1202)의 일부는 너트에 의해 커버되지 않는다. 너트의 재료는 PPS 변성 수지, 또는 PEEK 변성 수지, 또는 PTFE 변성 수지일 수 있다. 너트 조립체(120)는 밸브 시트(11)에 고정 연결된다. 구체적으로, 너트 및 밸브 시트(11)에 의해 커버되지 않은 연결 쉬트(1202)의 부분은 용접 또는 리벳팅에 의해 고정되고, 너트(1201)는 압입에 의해 밸브 시트(11)의 상부 단부 개구 내로 삽입될 수 있다.

너트(1201)의 외주에는 적어도 하나의 돌출 리브(1201a)가 제공되고, 적어도 하나의 돌출 리브(1201a)는 너트의 단부 표면까지 연장되어, 너트의 상부 단부 표면(1201d)으로부터 돌출된다. 상부 단부 표면으로부터 돌출된 너트(1201)의 부분은 전자 팽창 밸브의 고정된 정지 부분으로 구성되는 정지 보스(1201c)로 정의된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 너트(1201)의 외측 에지에는 2 개의 돌출 리브가 제공되고, 돌출 리브(1201a) 중 하나는 너트의 상부 단부 표면으로부터 돌출되고, 따라서 너트의 상부 단부 표면으로부터 돌출된 돌출 리브는 정지 보스(1201c)의 적어도 일부를 형성하고, 다른 돌출 리브(1201b)의 상부 단부는 상부 단부 표면(1201d)과 동일한 높이를 갖는다. 정지 보스(1201c)는 전자 팽창 밸브의 고정 정지 부분으로서 구성된다. 이동 가능한 정지 부분(20a)의 충돌을 수용할 수 있는 정지 보스(1201c)의 하중 베어링 표면의 폭을 k로 정의하고, 너트의 반대쪽 상부 단부의 두께를 t로 정의하며, 이는 K > t를 만족한다.

너트(1201)는 그 외측 에지에 적어도 하나의 돌출 리브(1201a)가 제공되고, 하나의 돌출 리브(1201a)는 너트의 단부 표면으로부터 연장되고 돌출되어 정지 보스(1201c)의 일부를 형성한다. 수지 너트 부근의 돌출 리브(1201a)의 단부에는 정지 보스(1201c)가 제공되고, 너트 본체에 대한 반경 방향의 정지 보스(1201c)의 돌출량(K-t) 및 너트 본체에 대한 반경 방향의 돌출 리브의 돌출량(K-t)은 동일하게 설정되고, 이는 성형 다이(molding die)의 구조를 단순화시키고 상부 및 하부 탈형을 용이하게 할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 정지 보스(1201c)는 너트의 단부 표면을 따라 상향으로 돌출된 부분, 및 너트의 단부 표면으로부터 돌출된 돌출 리브(1201a)의 부분을 포함한다. 너트의 단부 표면을 따라 상향으로 돌출된 부분의 원주 길이는 너트의 단부 표면으로부터 돌출된 돌출 리브(1201a)의 부분의 원주 길이보다 길고, 너트의 단부 표면으로부터 돌출된 돌출 리브(1201a)의 부분의 원주 길이는 돌출 리브(1201a)의 폭이다. 한편, 돌출 리브 및 정지 보스는 사출 성형에 의해 일체로 성형되어, 정지 보스의 강도를 향상시키고, 전자 팽창 밸브의 정지 기구의 수명을 연장한다. 특히, 돌출 리브의 배열로 인해, 정지 보스의 강도와 (상부 단부 부분 부근의) 너트 본체의 재료 두께 사이의 상관관계가 크게 감소된다. 즉, 너트 본체의 두께가 상대적으로 얇아도, 정지 기구의 강도에 큰 영향을 미치지 않을 수 있으므로, 사용되는 수지 재료의 비용을 더욱 절감할 수 있다. 또한, 일반적으로 말해서, 너트 본체의 수지 재료가 많을수록 그리고 두께가 두꺼울수록, 사출 성형으로 인한 내부 기공 가능성이 높아진다. 그러나, 본 실시예에 의해 제공되는 너트 구조에서는, 정지 보스의 강도 확보를 전제로, 상대적으로 적은 수지가 사용되므로, 공기 구멍을 발생할 가능성이 감소될 수 있고, 수지 너트의 치수 정확도 및 치수 일관성이 향상될 수 있다.

본 실시예에서는, 너트의 구조가 주로 상세하게 설명된다는 점에 유의해야 한다. 자기 회전자 조립체의 정합된 구조는, 정지 기능을 구현하기 위해 너트에 배열된 고정 정지 부분에 대해 맞닿을 수 있는 너트를 마주하는 측면 상의 이동 가능한 정지 부분으로서 돌출 부분이 자기 회전자 조립체에 제공된다는 요구 사항을 충족하기만 하면 된다. 이동 가능한 정지 부분의 구체적인 구조의 경우, 본 실시예의 구현에 영향을 미치지 않을 수 있다. 당업자는 이러한 구조를 만족하는 모든 자기 회전자 조립체가 본 실시예에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 밸브 시트, 밸브 니들, 밸브 샤프트 등과 같은 구성요소들의 경우, 더 많은 전자 팽창 밸브 실시예들을 생성하기 위해 임의의 가능한 구조들이 사용될 수도 있다.

제3 실시예

이하, 본 출원의 제3 실시예가 도 10 내지 도 14를 참조하여 설명된다.

설명의 편의를 위해, 실질적으로 동일한 구조 및 기능을 갖는 본 실시예 및 제1 실시예의 구성요소들에 대해 동일한 참조 번호가 사용되고, 간략한 설명만이 제공된다. 당업자는 제1 실시예의 관련 설명을 참조함으로써 이해할 수 있으며, 본 실시예는 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 상세히 설명된다.

도 10 내지 도 14를 참조하면, 도 10은 폐쇄 상태에 있는 제3 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이고, 도 11은 개방 상태에 있는 제3 실시예의 전자 팽창 밸브의 개략 단면도이고, 도 12는 제3 실시예의 너트 조립체의 개략적인 구조도이고, 도 13은 제3 실시예에 따른 밸브 샤프트 부분 및 정지부의 협력 구조의 개략도이고, 도 14는 제3 실시예에 따른 자기 회전자 조립체, 밸브 샤프트 부분, 밸브 니들 및 정지부의 협력 구조의 개략도이다.

전자 팽창 밸브는 밸브 본체 부분 및 코일 부분(40)을 포함하고, 여기서 밸브 본체 부분은 밸브 시트(11), 연결 피스(50), 및 하우징(30)을 포함한다. 밸브 시트(11), 연결 피스(50), 및 하우징(30)의 구조 및 협력 방식에 대해서는, 제1 실시예의 설명을 참조할 수 있다.

전자 팽창 밸브는 너트 조립체(12)를 포함하고, 너트 조립체(12)는 밸브 시트(11)에 고정 연결된다. 구체적으로, 너트 조립체(12)는 너트(121) 및 연결 쉬트(122)를 포함하고, 너트(121)는 연결 쉬트(122)에 고정 연결된다. 구체적인 실시예로서, 너트(121)는 수지 재료와 같은 비금속 재료로 사출 성형에 의해 제조될 수 있으며, 구체적으로, 연결 쉬트(122)는 인서트로서 몰드 캐비티 내로 놓일 수 있고, 수지 너트(121)는 사출 성형기로 수지 사출에 의해 성형될 수 있다. 연결 쉬트(122)의 일부는 너트에 의해 커버되지 않는다. 너트의 재료는 PPS 변성 수지, 또는 PEEK 변성 수지, 또는 PTFE 변성 수지일 수 있다. 너트 조립체(12)는 밸브 시트(11)와 고정 연결된다. 구체적으로, 너트 및 밸브 시트(11)에 의해 커버되지 않는 연결 쉬트(122)의 부분은 용접 또는 리벳팅에 의해 고정되고, 너트(121)는 압입에 의해 밸브 시트(11)의 상부 단부 개구 내로 삽입될 수 있다. 너트(121)는 축 방향을 따라 관통하는 관통 구멍을 가지며, 밸브 샤프트 부분(22)의 외측 에지에 제공된 외부 나사 부분(22c)과 함께 스크류 공급 기구를 형성하도록 관통 구멍의 내부 측벽에 내부 나사 부분(12b)이 제공된다. 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자 조립체(27)와 고정 연결되어, 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자의 회전과 동기식으로 회전할 수 있다. 전자기 코일의 전자기력을 유도함으로써 회전될 수 있는 자기 회전자 조립체(27)는 원주 방향으로 자극을 갖는 자기 회전자(271), 및 자기 회전자(271)에 고정 연결되거나 또는 일체로 배열되는 연결 플레이트(272)를 포함한다. 연결 플레이트(272)는 밸브 샤프트 부분(22)과 고정 연결된다. 일반적으로, 간섭 압입 연결 또는 리벳팅 연결이 채택되거나, 또는 연결 플레이트(272)가 밸브 샤프트 부분(22)에 용접될 수 있다. 너트(121)의 상단 외측 에지에는 고정 정지 부분(12d)이 제공되고, 고정 정지 부분(12d)은 너트(121)의 상부 단부 표면으로부터 적어도 부분적으로 돌출된다. 다시 말해서, 고정 정지 부분(12d)은 축 방향으로 너트의 환형 본체로부터 적어도 부분적으로 돌출되고, 본 실시예의 도면에 도시된 고정 정지 부분(12d)도 또한 반경 방향으로 환형 본체로부터 돌출되며, 물론 돌출되지 않도록 설정될 수도 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 자기 회전자 조립체(27)는 연결 플레이트(272)를 통해 밸브 샤프트 부분(22)에 고정 연결된다. 자기 회전자 조립체는 밸브 샤프트 부분(22)을 회전하도록 구동하고, 밸브 샤프트 부분(22)은 밸브 니들(21)을 회전하도록 구동한다. 밸브 니들(21)은 제한된 가요성 변위 범위 내에서 축 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 이동될 수 있고, 또한 상대적으로 회전할 수 있다. 밸브 샤프트 부분(22)과 밸브 니들(21)의 협력 방식에 대해, 여기서 반복되지 않는 제1 실시예의 관련 설명을 참조할 수 있다.

밸브 샤프트 부분(22)은 실질적으로 중공의 원통형 부재이고, 대 직경 부분(221) 및 소 직경 부분(222)을 포함한다. 밸브 샤프트 부분(22) 및 부싱(25), 너트(12) 및 밸브 니들(21) 사이의 조립 관계에 대해서는, 제1 실시예의 설명을 참조할 수 있다.

전자 팽창 밸브의 기본 원리는: 코일(40)이 구동 펄스 신호를 수신하여 주기적으로 변화하는 자기장을 생성하고, 자기 회전자(27)가 여기되어 회전한다는 것이다. 밸브 샤프트 부분(22)은 연결 플레이트(272)에 고정 연결되어 있기 때문에, 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자(27)와 동기식으로 회전하고, 자기 회전자(27)는 또한 밸브 샤프트 부분과 너트 사이의 스크류 공급 기구에 의해 회전하면서 축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 밸브 니들(21)은 축 방향으로 이동하도록 구동되고, 밸브 니들(21)의 니들 팁 조절 부분(21a)은 밸브 포트(113a)에 가깝게 되거나 또는 멀어지게 되어, 전자 팽창 밸브 흐름의 선형 개방/폐쇄 조정 기능을 구현한다. 도 10에 도시된 전자 팽창 밸브는 완전 폐쇄 정지 위치에 있다. 즉, 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 스트로크의 최하단에 있고, 이 때 밸브 포트(113a)는 완전 폐쇄 상태에 있거나 또는 설정된 최소 개방 상태에 있다. 코일(40)은 자기 회전자를 하향으로 이동하도록 구동시킨다. 니들 팁 조정 부분(21a)이 완전 폐쇄 상태 또는 스트로크의 최하단에 있을 때, 자기 회전자 조립체의 하향 변위를 제한하고 정지하도록 정지 기구가 설정될 필요가 있다.

이 실시예에서, 전자 팽창 밸브는 정지부(33)를 더 포함한다. 정지부(33)는 밸브 샤프트 부분(22)에 직접 또는 간접적으로 고정 연결된다. 여기서 언급된 간접 연결이라 함은, 정지부(33)가 다른 부품들을 통해 밸브 샤프트 부분(22)에 고정 연결된다는 것을 의미한다. 정지부(33)는 금속 플레이트를 스탬핑하고 구부림으로써 형성되고, 그 메인 본체는 환형이고, 재료의 적어도 일부가 축 방향으로 구부러져 이동 가능한 정지 부분(33a)을 형성한다. 구체적으로, 완전한 환형 금속 플레이트는 임의의 위치에서 절단될 수 있고, 그 후 일 단부 부분이 축 방향을 향해 구부러져 이동 가능한 정지 부분(33a)을 형성할 수 있다. 물론, 대안으로서, 성형 후에 환형 정지부를 구부리지 않는 것도 가능하다. 대신에, 이동 가능한 정지 부분 및 정지부가 용접에 의해 고정되어, 이동 가능한 정지 부분이 정지부의 축 방향을 따라 돌출되도록 하는 것이 가능하다.

위치결정을 용이하게 하기 위해, 본 실시예에서, 밸브 샤프트 부분(22)에는 대 직경 부분(221)의 외측 에지에 환형 볼록 링 부분(223)이 제공된다. 이러한 방식으로, 연결 플레이트(272)는 볼록 링 부분(223)의 상부 표면에 의해 위치결정될 수 있다. 정지부(33)의 적어도 일부는 환형 볼록 링 부분(223)의 하부 표면에 의해 위치결정될 수 있어서, 밸브 샤프트 부분(22) 상의 정지부(33)의 설치 위치가 쉽고 정확하게 위치결정될 수 있다. 물론, 볼록 링 부분(223)이 제공될 필요는 없으며, 실제로, 정지부(33)와 밸브 샤프트 부분(22)의 상대 위치는 또한 도구 위치결정에 의해 정확하게 제한될 수 있다. 밸브 샤프트 부분(22) 및 정지부(33)는 용접에 의해 고정 연결될 수 있거나, 또는 리벳팅과 같은 다른 방법들에 의해 고정 연결될 수도 있다. 정지부(33)는 밸브 샤프트 부분(22)과 고정 연결되고, 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자 조립체(27)와 고정 연결된다. 따라서, 정지부(33)는 자석 회전자 조립체(27)와 동기식으로 회전한다. 전자 팽창 밸브가 완전 폐쇄 상태에 있을 때, 또는 전자 팽창 밸브의 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)이 전자 팽창 밸브에 의해 설정된 최소 개방도에 있을 때, 도 10에 도시된 바와 같이, 하향으로 구부러진 정지부(33)의 이동 가능한 정지 부분(33a)은 너트 조립체(12)의 상부 단부에 제공된 고정 정지 부분(12d)과 충돌하여, 이로써 자기 회전자 조립체의 정지 및 한계를 구현한다. 자기 회전자 조립체가 반대 방향으로 회전하면, 정지부(33)도 또한 상향으로 이동하고, 도 11에 도시된 바와 같이, 이동 가능한 정지 부분(33a)도 상향으로 이동하여 고정 정지 부분(12d)으로부터 결합해제된다. 도 11은 개방 상태에 있는 본 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이며, 이 도면에 도시된 개방 위치는 약 80 %의 개방도이다. 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 밸브 포트(113a)로부터 멀리 떨어진 위치에 있고, 이동 가능한 정지 부분(33a)도 또한 고정 정지 부분(12d)으로부터 멀리 떨어진 위치에 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 자기 회전자 조립체(27)는 연결 플레이트(272)를 통해 밸브 샤프트 부분(22)에 고정 연결된다. 자기 회전자 조립체는 밸브 샤프트 부분(22)을 회전하도록 구동하고, 밸브 샤프트 부분(22)은 밸브 니들(21)을 회전하도록 구동한다. 밸브 니들(21)은 제한된 가요성 변위 범위 내에서 축 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 이동될 수 있고, 또한 상대적으로 회전할 수 있다. 밸브 샤프트 부분(22)과 밸브 니들(21)의 정합 방식에 대해, 여기서 반복되지 않는 제1 실시예의 관련 설명을 참조할 수 있다.

본 실시예에 제공된 전자 팽창 밸브에서, 너트 재료는 PPS 수지, PEEK 수지, 또는 PTFE 수지로 사출 성형된다. 수지 너트의 상부 단부는 고정 정지 부분에 일체로 주입되며, 정지부는 금속 플레이트로 스탬핑 될 수 있다. 부품들의 가공 기술이 비교적 우수하고, 금속 정지부의 내마모성이 우수하여, 정지 기구의 수명을 향상시킬 수 있으며, 생산 비용이 상대적으로 낮다.

제4 실시예

본 출원의 제4 실시예는 도 15 내지 도 16을 참조하여 아래에서 설명된다.

본 실시예와 제3 실시예 간의 차이점은 이동 가능한 정지 부분의 차이에 있으므로, 본 실시예는 주로 이동 가능한 정지 부분의 구조를 설명한다는 점에 유의해야 한다. 나머지 부분에 대해서는, 제1 실시예 및 제3 실시예를 참조하여 이해될 수 있다.

도 15 내지 도 16을 참조하면, 도 15는 본 출원의 제4 실시예에 의해 제공되는 연결 플레이트의 개략적인 구조도이고, 도 16은 본 출원의 제4 실시예에 의해 제공되는 자기 회전자 조립체 및 밸브 샤프트 부분, 밸브 니들 및 다른 구성요소들의 협력 구조의 부분 단면도이다. 도 16에 도시된 배향을 기준으로 취하면, 도 15는 저면에서 본 연결 플레이트의 개략도를 도시한다. 본 실시예에서, 연결 플레이트(272)는 금속 분말을 가압 및 소결하여 형성될 수 있으며, 일반적으로 중앙 관통 구멍을 갖는 플레이트형 구조이다. 중앙 관통 구멍의 내벽 부분(2721)은 밸브 샤프트 부분(22)과의 고정 연결을 위해 사용된다. 일반적으로, 간섭 압입 연결 또는 리벳팅 연결이 채택되거나, 또는 연결 플레이트(272)가 밸브 샤프트 부분(22)에 용접될 수 있다. 연결 플레이트(272)와 밸브 샤프트 부분(22) 사이의 접촉 면적을 증가시키기 위해, 내벽 부분(2721)의 높이를 적절히 증가시켜, 연결 플레이트(272)의 길이방향 단면이 대체로 L자형이 되도록 할 수 있다. 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 연결 플레이트(272) 및 자기 회전자(271)는 사출 성형에 의해 고정적으로 연결될 수 있다. 즉, 몰드의 내부 캐비티는 연결 플레이트(272)를 인서트로 하여 배치되고, 그 후 자성체가 주입되어 자기 회전자(271)를 형성한다. 이와 같이 하여, 연결 플레이트(272)의 플레이트 형상의 외측 에지 부분(2723)이 자성체로 커버된다. 밸브 포트 방향을 향하는 연결 플레이트(272)의 측면에 이동 가능한 정지 부분(2722)이 제공되는데, 즉, 이동 가능한 정지 부분(2722)은 연결 플레이트 측의 표면으로부터 돌출된다. 구체적으로, 이동 가능한 정지 부분(2722)은 연결 플레이트의 베이스와 일체로 성형되고 금속 분말로 소결될 수 있다. 이러한 가공 방법으로, 이동 가능한 정지 부분(2722)의 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있고, 가공이 간단하며, 이동 가능한 정지 부분(2722)은 연결 플레이트와 일체로 제조될 수 있으므로, 너트의 고정 정지 부분과 정합시키기 위한 추가 이동 가능한 정지 부품을 추가할 필요가 없다. 물론, 대안적인 제조 방법으로서, 금속 분말이 또한 몰드를 통해 블랭크에 주입되고, 그 후 소결 및 형성될 수도 있다.

자기 회전자(271)가 여기되어 회전되면, 연결 플레이트(272) 및 밸브 샤프트 부분(22)은 동기식으로 회전할 수 있고, 밸브 샤프트 부분(22)은 밸브 니들(21) 및 밸브 샤프트 부분 내부에 배치된 다른 구성요소들을 회전하도록 구동시킬 수 있다. 밸브 니들(21)은 밸브 샤프트 부분(22)의 내측 구멍에 슬리빙되고, 밸브 니들(21) 및 밸브 샤프트 부분(22)은 가요성 연결된다. 밸브 니들(21)은 제한된 가요성 변위 범위 내에서 축 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 이동될 수 있고, 또한 상대적으로 회전할 수 있다.

전자 팽창 밸브가 완전 폐쇄 상태에 있거나, 또는 전자 팽창 밸브의 밸브 니들의 니들 팁 조정 부분이 전자 팽창 밸브에 의해 설정된 최소 개방도에 있을 때, 자기 회전자 조립체의 하향 회전 운동은 정지되고 제한될 필요가 있다. 이 때, 연결 플레이트(272)의 하향으로 돌출된 이동 가능한 정지 부분(2722)은 너트의 상부 단부에 제공된 고정 정지 부분(12d)에 대해 맞닿아, 정지 및 제한의 기능을 구현한다. 자기 회전자 조립체가 밸브를 개방하는 방향으로 회전하면, 이동 가능한 정지 부분(2722)은 회전자 구성요소와 함께 회전하고 상향으로 이동되어, 고정 정지 부분(12d)으로부터 결합해제될 수 있다.

제5 실시예

이하, 본 출원의 제5 실시예가 도 17 내지 도 26을 참조하여 설명된다.

본 실시예는 제1 실시예에 기초하여 더욱 개선된 것이다. 실질적으로 동일한 구조 및 기능을 갖는 본 실시예 및 제1 실시예의 구성요소들에 대해 동일한 참조 번호가 사용되고, 간략한 설명만이 제공된다. 당업자는 제1 실시예의 관련된 설명을 참조함으로써 이해할 수 있다.

도 17은 정지 위치에서 완전 폐쇄 상태의 전자 팽창 밸브의 제5 실시예의 개략도이고, 도 18은 도 17의 부분(I)의 확대도이고, 도 19는 도 17의 부분(II)의 확대도이고, 도 20은 스프링력 언로딩 위치에서 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이고, 도 21은 도 20의 부분(III)의 확대도이고, 도 22는 도 20의 부분(IV)의 확대도이고, 도 23은 개방 임계점에 있을 때의 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이고, 도 24는 도 23의 부분(V)의 확대도이고, 도 25는 도 23의 부분(VI)의 확대도이고, 도 26은 완전 개방 상태에 있는 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이다.

전자 팽창 밸브는 밸브 본체 부분 및 코일 부분(40)을 포함하고, 밸브 본체 부분은 밸브 시트(11), 연결 피스(50) 및 하우징(30)을 포함한다. 밸브 시트(11), 연결 피스(50), 하우징(30) 및 너트(12)의 구조 및 협력 방식에 대해서는, 제1 실시예의 설명을 참조할 수 있다. 밸브 시트(11)는 밸브 포트 부분(113), 제1 포트 부분(111), 및 제2 포트 부분(112)을 포함한다. 제1 흐름 방향은, 냉매가 제1 포트 부분(111)으로부터 전자 팽창 밸브 내로 유입되고 밸브 포트를 통해 제2 포트 부분(112) 외부로 유출되는 방향으로 정의되며, 제2 흐름 방향은, 냉매가 제2 포트 부분(112)으로부터 전자 팽창 밸브 내로 유입되고 밸브 포트를 통해 제1 포트 부분(111) 외부로 유출되는 방향으로 정의된다. 본 실시예는 제1 흐름 방향을 예로 들어 설명된다.

전자 팽창 밸브는 너트 조립체(12)를 포함하고, 너트 조립체(12)는 밸브 시트(11)에 고정 연결된다. 너트 조립체(12)는 너트(121) 및 연결 쉬트(122)를 포함하며, 너트(121)는 연결 쉬트(122)에 고정 연결된다. 너트(121)는 축 방향을 따라 관통하는 관통 구멍을 가지며, 관통 구멍의 내부 측벽에는 내부 나사 부분(12b)이 제공되어, 밸브 샤프트 부분(22)의 외측 에지에 제공된 외부 나사 부분(22c)과 함께 스크류 공급 기구를 형성한다. 너트의 내부 측벽에는 제1 가이드 부분(12a)이 더 제공된다. 제1 가이드 부분(12a)은 내부 나사 부분(12b) 아래에 제공되며, 밸브 니들(21)에 원주방향 안내 및 센터링 효과를 제공할 수 있다. 밸브 니들(21)은 밸브 니들 가이드 부분(21b)을 포함하는데, 즉, 제1 가이드 부분(12a) 및 밸브 니들 가이드 부분(21b)은 작은 간극으로 끼워맞춤된다. 밸브 니들(21)은 밸브 샤프트 부분(22)에 의해 구동되는 너트의 제1 가이드 부분(12a)을 따라 회전되거나 또는 상하로 이동될 수 있다. 여기서 제1 가이드 부분(12a)은 너트의 내부 측벽에 제공된 부분을 지칭한다. 밸브 니들 가이드 부분(21b)은 밸브 니들의 외측 에지 부분에 제공되는 부분을 지칭한다. 너트의 내부 측벽의 상부 부분에는 제2 가이드 부분(12c)이 제공되어, 원주 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대한 안내 및 센터링 효과를 제공할 수 있다. 밸브 샤프트 부분(22)의 외측 에지 부분에는 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)이 제공되고, 밸브 샤프트 가이드 부분(22b) 및 제2 가이드 부분(12c)은 작은 간극으로 끼워맞춤된다. 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자 조립체에 의해 구동되는 제2 가이드 부분(12c)을 따라 회전되거나 또는 상하로 이동될 수 있다. 위에서 설명된 제1 가이드 부분(12a) 및 제2 가이드 부분(12c)은 모두 너트 관통 구멍의 내벽의 일부이다. 너트의 외측 에지의 형상 및 너트의 외측 에지 상의 연결 쉬트(122)의 배열 위치는 제1 가이드 부분 및 제2 가이드 부분의 배열에 영향을 미치지 않는다.

너트(121)의 상단 외측 에지에는 고정 정지 부분(12d)이 제공되고, 고정 정지 부분(12d)은 너트(121)의 상부 단부 표면으로부터 적어도 부분적으로 돌출된다. 고정 정지 부분은 자석 회전자 조립체에 제공된 이동 가능한 정지 부분(20a)과 협력하여, 자석 회전자 조립체의 정지 기능을 구현하기 위해 사용된다. 본 실시예의 이동 가능한 정지 부분(20a) 및 고정 정지 부분(12d)은 제1 실시예의 이동 가능한 정지 부분 및 고정 정지 부분과 동일하다. 물론, 이동 가능한 정지 부분은 제3 실시예 또는 제4 실시예의 전체 구조를 채택할 수 있고, 고정 정지 부분은 제2 실시예의 구조를 완전히 채택할 수 있다. 자기 회전자 조립체가 스트로크의 최하단까지 아래로 이동할 때, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 고정 정지 부분(12d)에 대해 맞닿을 수 있어, 자기 회전자 조립체는 더 이상 회전할 수 없고, 자기 회전자 조립체의 하향 변위가 제어될 수 있다.

전자기 코일의 전자기력을 유도함으로써 회전될 수 있는 자기 회전자 조립체(27)는 원주 방향으로 자극을 갖는 자기 회전자(271), 및 자기 회전자(271)에 고정 연결되거나 또는 일체로 배열되는 연결 플레이트(272)를 포함한다. 밸브 샤프트 부분(22)은 대략 중공의 원통형 부재이며, 대 직경 부분(221)와 소 직경 부분(222)을 포함한다. 밸브 샤프트 부분(22)은 연결 플레이트(272)에 고정 연결된다. 대 직경 부분(221)의 외측 에지의 일부는 자기 회전자 조립체(27)의 연결 플레이트(272)에 고정 연결되는 회전자 고정 부분(22a)로 형성된다. 대 직경 부분(221)의 외측 에지의 다른 일부는 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)로 형성되어, 너트의 제2 가이드 부분(12c)에 작은 간극으로 끼워맞춤되어 가이드 기능을 구현하도록 구성된다. 회전자 고정 부분(22a)은 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)의 상대적으로 위쪽에 위치되며, 밸브 샤프트 가이드 부분(22b)은 실질적으로 자기 회전자(271)에 의해 둘러싸인 공간에 위치된다. 소 직경 부분(222)의 외측 에지에는 너트에 제공된 내부 나사 부분(12b)과 함께 스크류 공급 기구를 형성하기 위한 외부 나사 부분(22c)이 제공된다. 밸브 샤프트 부분(22)은 제1 관통 구멍 부분(22e) 및 제2 관통 구멍 부분(22d)을 포함한다. 제1 관통 구멍 부분(22e)은 실질적으로 대 직경 부분(221)의 내측 구멍 부분에 대응된다. 제2 관통 구멍 부분(22d)은 실질적으로 소 직경 부분(222)의 내측 구멍 부분에 대응된다. 제1 관통 구멍 부분(22e)의 내부 직경은 제2 관통 구멍 부분(22d)의 내부 직경보다 크고, 밸브 샤프트 단차 부분(22f)은 제1 관통 구멍 부분(22e)과 제2 관통 구멍 부분(22d) 사이에 형성된다.

부싱(25)은 밸브 샤프트 부분(22)에 고정 연결되고, 부싱(25)은 실질적으로 중공이고 원통형이며, 부싱(25)의 외측 에지의 적어도 일부는 제1 관통 구멍 부분(22e)의 내측 에지의 적어도 일부와 정합된다. 밸브 샤프트 부분(22)의 대 직경 부분(221) 및 부싱(25)은 공간을 형성하고, 그 공간에는 압축 스프링(24)이 위치된다. 압축 스프링(24)의 상부 단부 부분은 부싱(25)의 바닥 단부에 대해 맞닿아 있다. 여기에 설명된 맞닿음은 직접 접촉 또는 간접 접촉일 수 있다. 예를 들어, 간접 접촉을 달성하기 위해 스프링과 부싱 사이에 개스킷이 제공된다. 압축 스프링(24)의 다른 단부는 개스킷(23)에 대해 맞닿아 있다. 개스킷(23)의 경우, 일 단부가 압축 스프링(24)에 대해 맞닿아 있고, 다른 단부는 밸브 니들(21)에 대해 맞닿아 있다.

밸브 니들(21)은 부싱(25), 밸브 샤프트 부분(22) 및 너트(12)에 의해 정의된 중앙 채널을 관통하도록 제공된다. 압축 스프링(24)은 밸브 니들(21)의 외측 에지의 부분의 주연부에 슬리빙된다. 밸브 니들(21)은 전체적으로 로드 형상이고, 상이한 외부 직경을 갖는 다중 섹션들을 갖는다. 밸브 니들(21)의 최하단은 니들 팁 조정 부분(21a)이다. 밸브 니들(21)은 작은 간극으로 너트의 제1 가이드 부분(12a)과 끼워맞춤하기 위한 밸브 니들 가이드 부분(21b)을 포함한다. 자기 회전자의 회전 동안, 너트의 제1 가이드 부분(12a)은 원주 방향으로 안내 및 센터링 효과를 밸브 니들(21)에 제공한다. 제1 실시예와 유사하게, 밸브 니들의 스트로크 내에서, 밸브 니들에는 너트의 제1 가이드 부분(12a)과 함께 안내 효과를 형성하도록 구성된 외측 에지 상의 비교적 매끄러운 밸브 니들 가이드 부분(21b)이 제공되도록 보장하는 것이 필요할 뿐이다. 밸브 니들(21)은 개스킷(23)에 대해 맞닿는 개스킷 맞닿음 부분(21e)을 포함하므로, 개스킷(23)은 밸브 니들에 대해 맞닿은 후 밸브 니들의 중심축 방향을 따라 아래쪽으로 이동될 수 없다. 밸브 니들(21)의 밸브 니들 가이드 부분 위에는 제1 샤프트 형상 부분(21c) 및 제2 샤프트 형상 부분(21d)이 제공되어 있다. 제1 샤프트 형상 부분(21c)의 외부 직경은 제2 샤프트 형상 부분(21d)의 외부 직경보다 크고, 제1 샤프트 형상 부분(21c)의 외부 직경은 밸브 니들 가이드 부분에서 밸브 니들의 외부 직경보다 작다. 따라서, 개스킷 맞닿음 부분(21e)의 구체적인 실시예로서 구성될 수 있는 제1 샤프트 형상 부분(21c)과 제2 샤프트 형상 부분(21d) 사이에는 단차가 형성되고, 개스킷(23)의 하부 단부 표면은 개스킷 맞닿음 부분(21e)에 대해 맞닿는다. 본 실시예에서, 개스킷(23)의 개수는 2 개이고, 하부 측면에 위치된 개스킷은 개스킷 맞닿음 부분(21e)에 대해 맞닿게 되고, 압축 스프링(24)은 개스킷(23)의 상부 부분에 부착된다. 즉, 압축 스프링(24)의 하부 단부는 개스킷(23)에 대해 맞닿고, 압축 스프링(24)의 상부 단부는 부싱(25)의 바닥 단부에 대해 맞닿는다. 개스킷(23) 및 압축 스프링(24)은 모두 밸브 샤프트 부분(22)의 대 직경 부분 및 부싱(25)에 의해 정의된 공간에 수용된다. 특히, 조립 동안, 밸브 니들(21)은 도 4에 도시된 바와 같이 바닥으로부터 밸브 샤프트 부분(22)의 중앙 관통 구멍 내로 삽입되어, 제1 샤프트 형상 부분이 밸브 샤프트 부분의 소 직경 부분(222)의 관통 구멍을 통과하여 서로 이동될 수 있고; 제2 샤프트 형상 부분(21d)은 부싱(25)의 중앙 관통 구멍을 관통하고, 부싱(25)의 상부 단부 표면 외부로 관통한다. 제2 샤프트 형상 부분(21d)의 상부 단부는 밸브 니들 슬리브(26)로 슬리빙되고 고정되며, 밸브 니들 슬리브(26)의 외부 직경은 부싱(25)의 내부 직경보다 크므로, 밸브 니들(21)은 밸브 니들 슬리브(26)에 의해 제한된다. 밸브 니들(21)이 밸브 니들 슬리브(26)에 고정 연결된 후, 밸브 니들(21)은 부싱(25) 및 밸브 샤프트 부분(22)의 중앙 관통 구멍으로부터 아래쪽으로 나올 수 없다. 또한, 밸브 니들(21)과 자기 회전자 조립체(27) 사이에 플로팅 연결이 형성된다. 밸브 니들(21)이 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 상향으로 이동할 때, 압축 스프링(24)은 축 방향으로 더 압축될 수 있고, 밸브 니들(21) 및 밸브 샤프트 부분(22)은 제한된 범위 내에서 상대 이동될 수 있다. 밸브 니들의 제1 샤프트 형상 부분(21c) 및 밸브 샤프트 부분(22)의 제2 관통 구멍 부분(22d)은 헐거운 끼워맞춤되고, 제2 샤프트 형상 부분(21d) 및 부싱(25)의 중앙 관통 구멍도 또한 헐거운 끼워맞춤된다. 따라서, 밸브 니들(21)은 또한 원주 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 회전할 수 있다.

제1 실시예와 유사하게, 본 명세서에서 설명된 밸브 니들 가이드 부분, 제1 샤프트 형상 부분 및 제2 샤프트 형상 부분은 모두 본 기술적 해결방안에서의 이들의 기능에 기초하여 정의되므로, 따라서 밸브 니들이 도 4에 도시된 바와 같이 샤프트 형상 부분의 3 개의 섹션들을 조합함에 의해서만 형성될 수 있는 것으로 기계적으로 이해하거나 또는 제한할 수는 없다는 점에 유의해야 한다. 대안적으로, 밸브 니들(21)은 예를 들어 2 개의 인접한 섹션들 사이의 나사 결합 또는 용접에 의해 섹션별로 조립될 수 있다. 사실, 위에서 설명한 바와 같이, 예시된 구조는 제조의 용이함을 위한 예시일 뿐이다.

밸브 니들 슬리브(26)의 외주에는 리턴 스프링(28)이 슬리빙되어 있다. 리턴 스프링(28)의 하부 단부는 부싱(25) 또는 밸브 샤프트 부분(22)의 상부 단부 표면에 대해 맞닿아 있고, 특정 접촉 위치는 부싱(25)과 밸브 샤프트 부분(22) 사이의 상대적 위치 관계 및 리턴 스프링(28)의 직경에 따라 결정될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 부싱(25) 및 밸브 샤프트 부분(22)의 상단부는 동일 높이로 또는 실질적으로 동일 높이로 설정될 수 있다. 그 경우, 리턴 스프링은 밸브 샤프트 부분(22) 또는 부싱(25)에 대해, 또는 밸브 샤프트 부분(22) 및 부싱(25) 둘 모두에 대해 동시에 맞닿도록 제공될 수 있다. 리턴 스프링(28)의 높이는 밸브 니들 슬리브(26)와 하우징(30) 사이의 거리보다 크므로, 리턴 스프링(28)은 밸브 니들 슬리브(26)의 외주로부터 외부로 나오지 않을 수 없다.

전자 팽창 밸브의 코일(40)은 구동 펄스 신호를 수신하여 주기적으로 변화하는 자기장을 생성하고, 자기 회전자(27)는 여기되어 회전한다. 밸브 샤프트 부분(22)은 연결 플레이트(272)에 고정 연결되어 있으므로, 밸브 샤프트 부분(22)은 자기 회전자(27)와 동기식으로 회전하고, 자기 회전자(27)는 또한 밸브 샤프트 부분과 너트 사이의 스크류 공급 기구를 통해 회전하면서 축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 밸브 니들(21)이 축 방향으로 이동하도록 구동되고, 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 밸브 포트(113a)에 가깝게 되거나 또는 멀어지게 되어, 전자 팽창 밸브 흐름의 선형 개방/폐쇄 조정 기능을 구현한다. 도 17에 도시된 전자 팽창 밸브는 완전 폐쇄 정지 위치에 있다. 즉, 밸브 니들의 니들 팁 조정 부분(21a)은 스트로크의 최하단에 있고, 밸브 니들은 밸브 포트 부분(113)에 대해 맞닿아 있으며, 밸브 포트(113a)는 완전 폐쇄 상태에 있다. 밸브 샤프트 부분의 외부 나사(22c)가 너트(12)의 내부 나사(12b) 외부로 나올 때까지 자기 회전자 조립체(27)가 도 17에 도시된 상태로부터 밸브 개방 방향으로 상향으로 계속 회전할 때. 이 때, 리턴 스프링(28)의 상부 단부는 하우징(30)의 상단 벽에 대해 맞닿아 있으며, 리턴 스프링(28)은 압축된 상태에 있다. 이 때, 밸브 샤프트 부분과 너트 사이의 스크류 공급 기구가 서로 결합 해제되어 있기 때문에, 자기 회전자 조립체(27)는 계속해서 상향으로 이동될 수 없다. 밸브를 폐쇄하는 것이 필요한 경우, 자기 회전자 조립체(27)는 회전하면서 리턴 스프링(28)의 하향 스프링력을 받을 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브 샤프트 부분(22)의 외부 나사(22c) 및 너트의 내부 나사(12b)는 다시 나사 결합을 재개하도록 압박될 수 있고, 이에 의해 스크류 공급 기구의 재결합을 보장할 수 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 도 18은 도 17의 부분(I)의 확대도이고, 도 19는 도 17의 부분(II)의 확대도이다. 도 17에 도시된 전자 팽창 밸브는 완전 폐쇄 정지 위치에 있다. 즉, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 고정 정지 부분(12d)과 접촉하게 된다. 밸브 니들(21)의 니들 팁 조정 부분(21a)은 스트로크의 최하단에 있고, 밸브 니들은 밸브 포트 부분(113)에 대해 맞닿아 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 밸브 니들(21)은 압축 스프링(24)으로부터 개스킷(23)을 통해 도면에서 하부 부분을 향해 전달되는 스프링력을 받는다. 그 후, 스프링력은 밸브 니들(21)을 통해, 밸브 니들과 접촉하는 밸브 포트 부분(113) 상의 부분으로 전달된다. 본 실시예에서, 개스킷의 개수는 2 개이며, 개스킷(23)은 제1 개스킷(231) 및 제2 개스킷(232)을 포함한다. 도 17의 예시에 기초하여, 제1 개스킷(231)은 제2 개스킷(232) 위에 위치되며, 제1 개스킷(231) 및 제2 개스킷(232)은 서로에 대해 맞닿게 된다. 대안적인 실시예로서, 개스킷의 개수는 1 개 또는 2 개 이상일 수 있다.

압축 스프링(24)의 상부 단부는 부싱(25)의 하부 단부에 대해 맞닿아 있다. 압축 스프링의 하부 단부는 제1 개스킷(231)의 상부 단부 표면에 대해 맞닿고, 제2 개스킷(232)의 하부 단부는 밸브 니들(21)의 개스킷 맞닿음 부분(21e)에 대해 맞닿는다. 제2 개스킷(232)의 하부 단부 표면은 밸브 샤프트 부분(22)의 밸브 샤프트 단차 부분(22f)으로부터 여전히 특정 거리(k)로 이격되어 있다. 또한, 제2 개스킷(232)도 또한 도면에 도시된 하향 방향을 향해 거리(k)만큼 이동될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 압축 스프링(24)의 스프링력은 개스킷(23) 및 밸브 니들(21)을 통해 전달되어, 최종적으로 밸브 니들과 접촉하는 밸브 포트 부분의 밀봉 부분에 작용한다.

밸브 니들(21)의 상부 단부는 밸브 니들 슬리브(26)로 피복되어 고정되고, 밸브 니들 슬리브(26)의 하부 단부는 부싱(25)의 상부 단부로부터 특정 거리(h)로 이격되어 있고, h > k를 만족한다. 또한, 도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 밸브 니들 슬리브(26)의 외부 직경은 부싱(25)의 외부 직경보다 작다. 당업자는, 대안으로서, 밸브 니들 슬리브(26)의 외부 직경이 또한 부싱(25)의 외부 직경보다 크게 설정될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이 경우, 밸브 샤프트 부분(22)의 축 방향 높이가 부싱(25)의 높이보다 크면, 밸브 니들 슬리브(26)는 어떠한 경우에도 부싱(25)과 간섭하지 않을 수 있고, 아래쪽으로 이동할 때 밸브 샤프트 부분(22)과 간섭할 수 있다. 이 때, h는 밸브 니들 슬리브(26)의 하부 단부와 밸브 샤프트 부분(22)의 상부 단부 사이의 거리와 같다.

도 17에 도시된 상태의 시작점으로부터, 자석 회전자 조립체(27)는 고정자 코일(40)의 여기에 의해 상향으로 회전하도록 구동되고, 이동 가능한 정지 부분(20a)은 고정 정지 부분(12d)으로부터 멀어지도록 회전하기 시작한다. 스크류 공급 기구의 작용 하에, 자기 회전자 조립체(27) 및 밸브 샤프트 부분(22)은 동기식으로 상향으로 이동된다. 리프팅 높이가 k와 같을 때, 전자 팽창 밸브는 스프링력의 언로딩 위치에 있다.

도 20 내지 도 22를 참조하면, 여기서 도 20은 스프링력 언로딩 위치에서 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이고; 도 21은 도 20의 부분(III)의 확대도이고; 도 22는 도 20의 부분(IV)의 확대도이다.

제2 개스킷(232)의 하부 단부와 밸브 샤프트 부분의 밸브 샤프트 단차 부분(22f) 사이의 거리는 이제 제로이다. 즉, 압축 스프링(24)의 스프링력은 개스킷(23)을 통해 전달되고, 도 17에 도시된 밸브 니들(21)에 작용하는 개스킷 맞닿음 부분(21e)으로부터 도 20에 도시된 밸브 샤프트 부분(22)에 작용하는 밸브 샤프트 단차 부분(22f)으로 전송된다. 즉, 이 경우, 전자 팽창 밸브는 압축 스프링(24)의 스프링력의 언로딩 위치에 있고, 밸브 니들(21)은 더 이상 압축 스프링(24)에 의해 전달되는 스프링력을 받지 않는다. 도 21에 도시된 바와 같이, 밸브 니들 슬리브(26)의 하부 단부는 부싱(25)의 상부 단부로부터 특정 거리로 이격되어 있고, 거리는 h-k 와 같다. 물론, 밸브 니들 슬리브(26)의 외부 직경이 부싱(25)의 외부 직경보다 크게 설정된 경우, 밸브 니들 슬리브(26)의 하부 단부는 밸브 샤프트 부분(22)의 상부 단부로부터 특정 거리(h-k)만큼 이격된다.

도 17에 도시된 완전 폐쇄 상태로부터 도 20에 도시된 스프링력 언로딩 위치 상태로, 밸브 샤프트 부분(22) 및 자기 회전자 조립체(27)의 상향 변위량은 k 와 같고, 밸브 니들(21)의 상향 변위량은 제로이다.

도 20에 기초하여, 자기 회전자 조립체(27)는 고정자 코일(40)의 여기에 의해 구동되어 상향 회전을 계속하고, 자기 회전자 조립체(27) 및 밸브 샤프트 부분(22)은 스크류 공급 기구의 상승으로의 변환을 통해 동기식으로 상향 이동을 계속한다. 리프트의 높이가 h-k 와 같을 때, 전자 팽창 밸브는 개방의 임계점에 있다.

도 23 내지 도 25를 참조하면, 도 23은 개방 임계점에 있을 때 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이고; 도 24는 도 23의 부분(V)의 확대도이고; 도 25는 도 23의 부분(VI)의 확대도이다. 밸브 니들(21)은 이제 밸브 포트 부분(113)에 바로 접촉하는 상태에 있고, 또는 밸브 니들(21)이 상향으로 계속 이동하는 한, 밸브 포트 부분(113)으로부터 결합해제될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이 때, 제2 개스킷(232)의 하부 단부는 밸브 샤프트 부분(22)의 밸브 샤프트 단차 부분(22f)에 대해 맞닿고, 압축 스프링(24)의 스프링력은 개스킷(23)을 통해 전달되어 밸브 샤프트 단차 부분(22f)에 작용한다. 도 24에 도시된 바와 같이, 밸브 니들 슬리브(26)의 하부 단부와 부싱(25)의 상부 단부 사이의 거리는 0 이고, 즉, 도 20 내지 도 23의 상태에서, 밸브 샤프트 부분(22)은 회전자와 동기화하여 h-k만큼 상향으로 이동된다. 밸브 니들(21)은 더 이상 압축 스프링(24)에 의해 전달되는 스프링력을 받지 않고, 스프링력은 밸브 니들(21)로부터 언로딩되고, 밸브 샤프트(22)에 대해 회전하는 밸브 니들(21)의 마찰력은 분명히 감소된다. 즉, 밸브 니들이 밸브 포트 부분과 접촉하여 분리되는 순간, 밸브 니들(21)은 더 이상 압축 스프링(24)의 스프링력을 받지 않으므로, 밸브 니들과 밸브 포트 부분 사이의 상대 회전에 의한 마찰력은 감소될 수 있다. 따라서, 밸브 니들과 밸브 포트 부분의 접촉 부분의 마모가 감소될 수 있고, 전자 팽창 밸브의 수명이 향상될 수 있다.

도 17에 도시된 완전 폐쇄 상태로부터 도 23에 도시된 개방 임계 상태로, 밸브 샤프트 부분(22) 및 자기 회전자 조립체(27)의 상향 변위량은 h 와 같고, 밸브 니들(21)의 상향 변위량은 제로이다.

도 26을 참조하면, 도 26은 완전 개방 상태에 있는 제5 실시예의 전자 팽창 밸브의 단면도이다. 밸브 니들(21)은 이제 밸브 포트 부분(113)으로부터 멀리 떨어져 있다. 도 23 내지 도 26의 동작 과정 동안, 즉, 전자 팽창 밸브가 개방 임계점으로부터 최대 개방으로 왕복 운동하는 동안, 밸브 니들(21)은 밸브 샤프트 부분(22)과 동기식으로 축 방향으로 상하로 이동하고, 밸브 니들(21)은 항상 압축 스프링(24)의 스프링력으로부터 해제되어 있다. 이러한 방식으로, 밸브 니들(21)과 밸브 샤프트 부분(22) 사이의 상대 회전의 마찰력이 감소될 수 있고, 밸브 니들 가이드 부분(21b)과 너트의 제1 가이드 부분(12a) 사이의 마모가 감소될 수 있으므로, 전자 팽창 밸브의 수명이 연장될 수 있다. 도 23에 도시된 개방 임계점으로부터 도 26에 도시된 완전 개방 상태로, 밸브 니들(21)과 밸브 샤프트 부분(22)의 축 방향의 상대 위치는 변화되지 않고 유지된다.

도 20의 스프링력의 언로딩 위치로부터 도 23의 개방 임계점으로, 밸브 샤프트 부분(22) 및 자기 회전자 조립체(27)의 상향 변위량은 h-k 와 같고, 밸브 니들(21)의 상향 변위량은 제로이다. 전자 팽창 밸브가 도 17에 도시된 완전 폐쇄 상태로부터 도 26에 도시된 완전 개방 상태로 변할 때, 밸브 샤프트 부분(22) 및 자기 회전자 조립체(27)의 상향 변위량은 L 과 같고, 밸브 니들(21)의 상향 변위량은 L-h 과 같다.

또한, 본 실시예에서, 제1 개스킷 및 제2 개스킷은 모두 플레이트 형상이고, 밸브 샤프트 부분(즉, 밸브 샤프트 단차 부분)의 제2 관통 구멍 부분의 바닥 표면도 또한 평평하다. 따라서, 도면에서 h 및 k의 부호는 또한 축 방향으로 2 개의 평면 사이의 거리로 예시된다. 사실, 개스킷 또는 제2 관통 구멍의 접촉 부분은 2 개의 평면 사이의 접촉에 국한되지 않고, 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 축 방향으로의 2 개의 경사진 표면의 접촉, 또는 다른 불규칙한 형상의 접촉이 있다. 이 경우, h 및 k는 축 방향으로 2 개의 구성요소 사이의 변위 차이로 간주하면 된다.

제5 실시예는 제1 흐름 방향을 예로 들어 설명하고, 제1 포트 부분의 유체 압력은 제2 포트 부분의 유체 압력보다 크다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 전자 팽창 밸브의 밸브 니들은 항상 위의 상태들에서 유체 매체의 하향 차압을 받는다.

도 26에 도시된 회전자 부재의 상태에서, 밸브 니들(21)은 압축 스프링(24)에 의해 생성된 스프링력에 의해 영향을 받지 않는다. 제1 포트 부분의 유체와 제2 포트 부분의 유체 사이에 압력차가 없는 경우, 밸브 니들(21)은 자체 중력의 작용 하에 있을 뿐이다. 즉, 밸브 니들(21)이 밸브 니들 슬리브(26)에 고정 연결된 후, 밸브 니들(21)이 압축 스프링(24)에 의해 생성된 스프링력에 의해 영향을 받지 않는 상태는, 밸브 니들(21)이 그 축 방향으로 밸브 샤프트 부분(22)에 대해 여전히 특정 이동 가능한 간극을 갖는다는 것을 의미한다. 갭 크기는 도 25에 도시된 갭 크기와 동일하고, 이는 h-k 와 같다.

실시예에 의해 제공되는 전자 팽창 밸브에서, 압축 스프링의 스프링력은 2 개의 순간에 밸브 니들에 가해지지 않는데: 제1 순간은 밸브 니들이 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 밸브 포트 부분과 밀봉 접촉하는 순간이고; 제2 순간은 밸브 니들 및 밸브 포트 부분이 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 분리되는 순간이다. 2 개의 밀봉 부품의 상대 회전의 마찰력은 감소될 수 있으므로, 접촉 부품들의 마모를 감소시키고 전자 팽창 밸브의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 전자 팽창 밸브가 최소 개방으로부터 최대 개방으로 왕복 운동하는 동안, 압축 스프링의 스프링력은 밸브 니들에 절대 가해지지 않으므로, 밸브 니들과 밸브 샤프트 사이의 회전 마찰을 감소시키며, 따라서 밸브 니들 가이드 부분과 너트 사이의 마모를 감소시키고, 전자 팽창 밸브의 수명을 더욱 연장시킨다.

제6 실시예

본 출원의 제6 실시예는 도 27을 참조하여 아래에서 설명된다.

위의 5 개의 실시예에서, 전자 팽창 밸브의 제1 포트 부분은 제1 연결 파이프(10b)에 연결되고, 제2 포트 부분은 제2 연결 파이프(10a)에 연결된다. 즉, 전자 팽창 밸브는 연결 파이프의 형태로 냉동 시스템에 연결된다. 실제로, 위의 실시예의 전자 팽창 밸브는 많은 분야에 적용될 수 있으며, 전자 팽창 밸브와 냉동 시스템 사이의 연결은 연결 파이프 방식에 한정되지 않는다. 예를 들어, 자동차 공조 시스템과 같이 빠른 유지보수가 필요한 경우에 적용될 때, 제1 연결 파이프 및 제2 연결 파이프의 구조를 채택하는 대신에, 밸브 시트는, 예를 들어 플랜지 밀봉 연결의 형태로, 다중 채널들과 통합된 통합 밸브 본체와 직접 고정식으로 연결될 수 있다.

도 27을 참조하면, 도 27은 본 출원의 제6 실시예에 따른 전자 팽창 밸브의 개략적인 구조도이다. 본 실시예는 자동차 공조 시스템에 적용되는 전자 팽창 밸브의 일 예이다. 밸브 시트(11) 및 연결 피스(51a)는 용접에 의해 고정되고, 그 후 밸브 본체(80)에 전체적으로 고정 연결된다. 연결 피스(51a)는 밸브 본체와 연결하기에 적합한 형상으로 적응적으로 설계될 수 있다. 구체적으로, 연결 피스(51a)는 플랜지 밀봉 연결(도면에 도시되지 않음)에 의해 밸브 본체(80)에 고정 연결될 수 있다. 예를 들어, 연결 피스의 디스크 형상 부분에 스크류 구멍이 배열되고, 그 후 연결 피스는 스크류 연결을 통해 밸브 본체와 고정 연결된다. 밀봉 성능을 보장하기 위해, 제1 밀봉 피스(803)가 연결 피스 및 밸브 본체에 대해 추가로 제공된다. 또한, 밸브 시트(11)와 밸브 본체(80) 사이에는 제2 밀봉 피스(804)가 제공된다. 조립이 완료되면, 연결 피스(51) 및 밸브 시트(11)는 밸브 본체(80)에 고정 연결되어 양호한 밀봉 성능을 유지하게 된다.

밸브 본체(80)는 금속 절단에 의해 기계가공될 수 있고, 제1 포트 단부(801) 및 제2 포트 단부(802)를 형성한다. 제1 포트 단부(801) 및 제2 포트 단부(802)는 공조 시스템의 다른 구성요소들과 연결되도록 사용된다. 물론, 제1 포트 단부(801) 및 제2 포트 단부(802)의 구조는 도 27에 도시된 것들에 한정되지 않고, 시스템 요구 사항에 따라 다른 레이아웃을 만들 수 있다. 이러한 방식으로, 분해 및 유지 보수가 필요한 경우, 전자 팽창 밸브의 연결 피스 및 밸브 시트는 밸브 본체로부터 쉽게 분리될 수 있다.

실시예에서 언급된 위, 아래, 좌측, 우측과 같은 배향 용어들은 모두 설명에서 도면들에 기초한 설명의 편의를 위해 도입된 것이며; 구성요소 명칭에서 "제1" 및 "제2"와 같은 서수 용어도 또한 설명의 편의를 위해 도입된 것으로서, 구성요소들의 임의의 순서에 임의의 제한을 두는 것으로 의도되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예에서 제공되는 구성요소들의 일부 부분들의 기능들은 동일하므로, 본 명세서에서는 이러한 부분들에 대해 통일된 명명 방법을 채택한다. 위의 관련 기술 해결방안에 의해 제공되는 전자 팽창 밸브가 상세히 소개되고, 본 명세서에서는 구체적인 예들이 사용된다. 위의 예들에 대한 설명은 본 출원의 방법 및 핵심 사상을 이해하는데 도움이 되도록 사용될 뿐이며, 본 출원을 어떠한 형태로든 제한하지 않는다.

Claims

밸브 시트(valve seat), 너트(nut) 조립체, 밸브 샤프트(shaft) 부분, 밸브 니들(needle) 및 자기 회전자 조립체를 포함하는 전자 팽창 밸브로서,
상기 밸브 시트는 밸브 포트(port) 부분을 포함하고, 상기 너트 조립체는 상기 밸브 시트와 고정 연결되고, 상기 너트 조립체는 너트 및 연결 쉬트(sheet)를 포함하고, 상기 너트는 제1 가이드(guide) 부분, 내부 나사 부분, 및 제2 가이드 부분을 포함하고, 상기 제1 가이드 부분은 상기 내부 나사 부분보다 상기 밸브 포트 부분에 더 가깝고, 상기 제2 가이드 부분은 상기 내부 나사 부분보다 상기 밸브 포트 부분으로부터 더 멀리 떨어져 있고, 상기 제1 가이드 부분의 내부 직경은 상기 제2 가이드 부분의 내부 직경보다 작고;
상기 밸브 샤프트 부분은 상기 자기 회전자 조립체와 고정 연결되고, 상기 밸브 샤프트 부분은 밸브 샤프트 가이드 부분을 포함하고, 상기 밸브 샤프트 가이드 부분은 상기 제2 가이드 부분과 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)되고, 상기 밸브 샤프트 부분은 상기 너트의 축 방향을 따라 상기 너트에 대해 이동 가능하고; 상기 밸브 샤프트 부분은 외부 나사 부분을 포함하고, 상기 외부 나사 부분 및 상기 내부 나사 부분은 스크류(screw) 공급 기구를 형성하고; 상기 밸브 샤프트 부분은 제1 관통 구멍 부분 및 제2 관통 구멍 부분을 포함하고, 상기 제1 관통 구멍 부분의 내부 직경은 상기 제2 관통 구멍 부분의 내부 직경보다 더 크고;
상기 밸브 니들은 밸브 니들 가이드 부분을 포함하고, 상기 밸브 니들 가이드 부분은 상기 제1 가이드 부분과 헐거운 끼워맞춤되고, 상기 밸브 니들은 상기 너트의 축 방향을 따라 상기 너트에 대해 이동 가능하고; 상기 밸브 니들 가이드 부분의 외부 직경은 상기 제2 관통 구멍 부분의 상기 내부 직경보다 더 큰, 전자 팽창 밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브 샤프트 부분은 대 직경 부분 및 소 직경 부분을 포함하고, 상기 대 직경 부분의 외부 직경은 상기 소 직경 부분의 외부 직경보다 크고, 상기 대 직경 부분은 상기 소 직경 부분보다 상기 밸브 포트 부분으로부터 더 멀리 떨어져 있고, 상기 외부 나사 부분은 상기 소 직경 부분의 외측 에지 부분 상에 제공되고, 상기 밸브 샤프트 가이드 부분은 상기 대 직경 부분의 외측 에지 부분 상에 제공되는 것인, 전자 팽창 밸브.
제2항에 있어서,
상기 대 직경 부분의 상기 외측 에지 부분에 회전자 고정 부분이 제공되고, 상기 자기 회전자 조립체는 자기 회전자 및 연결 플레이트(plate)를 포함하고, 상기 자기 회전자 및 상기 연결 플레이트는 고정 연결되거나 또는 통합된 구조로 형성되고, 상기 회전자 고정 부분은 상기 연결 플레이트와 고정 연결되는 것인, 전자 팽창 밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 팽창 밸브는 부싱(bushing)을 포함하고, 상기 부싱의 외측 에지 부분의 적어도 일부는 상기 제1 관통 구멍 부분의 내측 에지 부분의 적어도 일부와 정합되고, 상기 부싱은 상기 밸브 샤프트 부분과 고정 연결되는 것인, 전자 팽창 밸브.
제4항에 있어서,
상기 전자 팽창 밸브는 압축 스프링 및 개스킷(gasket)을 포함하고, 상기 압축 스프링의 일 단부는 상기 부싱에 대해 맞닿아 있고, 상기 압축 스프링의 다른 단부는 상기 개스킷에 대해 맞닿아 있으며, 상기 밸브 니들은 개스킷 맞닿음 부분을 포함하고, 상기 개스킷은 상기 개스킷 맞닿음 부분에 대해 맞닿아 있는 것인, 전자 팽창 밸브.
제5항에 있어서,
밸브 샤프트 단차 부분이 상기 제1 관통 구멍 부분과 상기 제2 관통 구멍 부분 사이에 배열되고, 상기 밸브 샤프트 단차 부분은 상기 개스킷에 대해 맞닿을 수 있는 것인, 전자 팽창 밸브.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 압축 스프링은 상기 밸브 샤프트 부분 및 상기 부싱에 의해 형성된 공간에 수용되고, 상기 압축 스프링의 최대 외부 직경은 상기 제2 관통 구멍 부분의 상기 내부 직경보다 더 큰 것인, 전자 팽창 밸브.
제1항에 있어서,
상기 스크류 공급 기구의 나사의 공칭 직경은 상기 제1 관통 구멍 부분의 내부 직경보다 작고, 상기 스크류 공급 기구의 상기 나사의 상기 공칭 직경은 상기 밸브 니들 가이드 부분의 외부 직경보다 약간 더 큰 것인, 전자 팽창 밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브 니들은 제1 샤프트 형상 부분 및 제2 샤프트 형상 부분을 포함하고, 상기 제1 샤프트 형상 부분의 외부 직경은 상기 제2 샤프트 형상 부분의 외부 직경보다 더 크고, 상기 제1 샤프트 형상 부분의 상기 외부 직경은 상기 밸브 니들 가이드 부분의 상기 외부 직경보다 더 작은 것인, 전자 팽창 밸브.
제1항에 있어서,
상기 전자 팽창 밸브는 연결 피스(piece), 제1 포트 부분, 제2 포트 부분 및 밸브 본체를 포함하고, 상기 밸브 본체는 절단에 의해 형성되고, 제1 포트 단부 및 제2 포트 단부를 포함하며, 상기 밸브 시트는 상기 연결 피스와 고정 연결되고, 상기 연결 피스 및 상기 밸브 본체는 플랜지(flange)에 의해 연결되며, 제1 밀봉 피스가 상기 연결 피스와 상기 밸브 본체 사이에 배열되고, 제2 밀봉 피스가 상기 밸브 시트와 상기 밸브 본체 사이에 배열되는 것인, 전자 팽창 밸브.