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KR100285613B1 - 공기조화기용4웨이절환밸브와이를구비한인입밸브 - Google Patents

공기조화기용4웨이절환밸브와이를구비한인입밸브 Download PDF

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KR100285613B1
KR100285613B1 KR1019930024118A KR930024118A KR100285613B1 KR 100285613 B1 KR100285613 B1 KR 100285613B1 KR 1019930024118 A KR1019930024118 A KR 1019930024118A KR 930024118 A KR930024118 A KR 930024118A KR 100285613 B1 KR100285613 B1 KR 100285613B1
Authority
KR
South Korea
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valve
holes
valve seat
hole
pipe
Prior art date
Application number
KR1019930024118A
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English (en)
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KR940018593A (ko
Inventor
이와다도시노리
오따마나부
Original Assignee
오가와 히로히사
다이헤이요 세이고 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from JP5085627A external-priority patent/JPH06307739A/ja
Priority claimed from JP08930893A external-priority patent/JP3289092B2/ja
Priority claimed from JP5089309A external-priority patent/JPH06221723A/ja
Application filed by 오가와 히로히사, 다이헤이요 세이고 가부시끼가이샤 filed Critical 오가와 히로히사
Publication of KR940018593A publication Critical patent/KR940018593A/ko
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Abstract

본 발명은 열펌프식 냉동사이클을 이용하는 공기조화기의 냉난방 동작을 절환하는데 사용되는 4웨이 절환밸브와 이 밸브를 구비한 인입밸브에 관한 것이다. 본 발명의 4웨이 절환밸브는, 밸브케이스의 일부로서 두꺼운 원판형으로 형성된 밸브시트의 평탄부에 동심원상에 일정한 간격으로 차례대로 배열된 제1~4배관공; 및 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하는 연통홈이 적어도 하나 있고 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 배열되는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환된다. 본 발명의 4웨이 절환밸브를 구비한 인입밸브는, 냉매회로의 액체측과 증기측의 양쪽 인입밸브를 합치고, 공통의 밸브시트로서 갖는 하나의 밸브단위로서 4웨이 절환밸브를 상기 인입밸브에 통합시킨 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기용 4웨이 절환밸브와 이를 구비한 인입밸브
제1도는 냉매압력 사이의 압력차를 이용하는 종래의 4웨이 절환밸브의 종단면도.
제2도는 접시형 밸브체와 원판형 베이스를 이용하는 종래의 4웨이 절환밸브의 평단면도.
제3도는 제2도에 도시된 4웨이 절환밸브의 측단면도.
제4도는 종래의 공기조화기의 냉방동작시의 냉매 회로도.
제5도는 종래의 인입밸브의 측단면도.
제6도는 본 발명의 실시예 1에 따른 4웨이 절환밸브의 측단면도.
제7도는 공기조화기가 냉방동작을 할 때의 제6도의 절환밸브의 저면도.
제8도는 공기조화기가 난방동작을 할 때의 제6도의 절환밸브의 저면도.
제9(a)도는 본 발명의 4웨이 절환밸브를 조립한 상태에서 냉방동작이 수행될 때의 공기조화기의 회로도.
제9(b)도는 본 발명의 4웨이 절환밸브를 조립한 상태에서 난방동작이 수행될 때의 공기조화기의 회로도.
제10도는 본 발명의 실시예 2에 따른 4웨이 절환밸브를 구비한 인입밸브의 일례를 보여주는 측단면도.
제11도는 본 발명의 실시예 2에 따른 4웨이 절환밸브를 구비한 인입밸브의 전개사시도.
제12도는 본 발명의 실시예 3에 따른 4웨이 절환밸브를 구비한 인입밸브의 전개사시도.
제13도는 제12도에 도시된 4웨이 절환밸브를 갖는 인입밸브의 조립상태를 보여주는 중앙 평단면도.
제14도는 제12도에 도시된 4웨이 절환밸브를 갖는 인입밸브의 조립상태를 보여주는 측단면도.
제15도는 본 발명의 4웨이 절환밸브를 갖는 인입밸브를 조립한 공기조화기가 냉방상태일 때의 냉매회로도.
제16도는 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화기 밸브의 전개사시도.
제17도는 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화기 밸브의 사시도.
제18도는 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화기 밸브의 측단면도.
제19도는 공기조화기용 밸브에 본 발명의 실시예 4의 밸브커버를 조립한 케이스의 평면도.
제20도는 제19도의 밸브커버의 정면도.
제21(a)~21(d)도는 본 발명의 실시예 4의 밸브케이스의 배관연결공과 원판셔터 사이의 위치관계를 보여주는 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 밸브시트 9 : 회전밸브
10 : 밸브케이스 15 : DC 모터
21 : 4웨이 절환밸브 23 : 압축기
24 : 열교환기 25 : 인입밸브
본 발명은 열펌프식 냉동사이클을 이용하는 공기조화기의 냉난방 동작을 절환하는데 사용되는 4웨이 절환밸브와 이 밸브를 구비한 인입밸브에 관한 것이다. 또, 본 발명은 2개의 일반밸브 대신에 하나의 소형밸브를 이용하여 동일한 배관기능을 수행하는 분리형 공기조화기의 실외부분에 부착되는 밸브에 관한 것이다.
냉매압을 이용하는 종래의 4웨이 절환밸브에서는, 실린더의 중앙 하부에 이 실린더와 동일한 곡면을 갖는 U형 단면의 밸브좌를 정확하게 납땜해야만 했다. 또, 이런 구조에서는, 밸브좌 윗면에 장착된 밸브슬라이드가 언제라도 압착상태로 고정되고 원활하게 미끄럼운동할 수 있도록 피스톤로드나 브래킷에 연결하는 수단과, 피스톤로드의 양단에 피스톤링을 고정하는 고정수단을 가져야 했지만, 밸브슬라이드를 실린더의 중앙에 배치하기 때문에 이런 연결수단과 고정수단의 작동성이 크게 저하된다.
이런 구조에서는, 절환밸브의 절환동작, 기자력의 발생 및 탈자화 동작시 인력으로서는 기자력을, 반발력으로서는 스프링의 탄성력을 이용하기 때문에 실린더실 사이에 압력차가 생긴다. 따라서, 밸브 슬라이드가 전행정을 미끄럼운동한다. 그러므로, 공기조화기의 난방상태에서는, 솔레노이드에 전류가 계속 흐르지 않으면 난방회로를 만들기 위한 실린더실 사이의 압력차를 유지할 수 없다. 따라서, 밸브슬라이드를 난방상태로 유지할 수 없다.
왁스형 열전소자를 이용하는 절환밸브에서는, 동력원의 열전소자를 가열하면 실린더실의 압력이 상승한다. 따라서, 절환밸브의 오동작이 발생하기 쉬우며, 외부의 대기온도의 영향으로 절환동작이 불안정하기 쉽다. 또, 절환밸브의 성능은 축심부의 축과 왁스형 열전소자 사이의 기밀상태의 영향을 크게 받는다. 그러나, 절환밸브를 제작할 때는 이와 같은 축과 열전소자 사이를 신뢰성있게 기밀하기가 대단히 어렵다. 그 결과, 제조비가 상승한다.
스테핑 모터 등을 이용하는 절환밸브에서는 스테핑 모터가 고가이기 때문에 4웨이 절환밸브의 가격이 상승한다.
일본국 실용신안 공개공보 58-127276과 특허 공개공보 59-155669에 기재된 각각의 절환밸브에서는, 파이프형 가이드를 통해 전자기코일을 본체 외부에 배치하였다. 이 가이드안에 플런저를 삽입하고 본체내의 밸브체가 작동판에 의해 스윙한다. 따라서, 본체는 소형화 되지만, 전자기코일이 본체의 외부쪽으로 돌출되어 대형화되므로, 본체와 전자기코일이 불균형을 이룬다. 또, 가이드를 통해서는 전자기코일에 본체를 기밀연결하기가 상당히 어렵다. 따라서, 이런 구조는 실용적이지 못하다.
종래의 다른 밸브에서는, 분리형 공기조화기의 실외부분쪽에 2개의 밸브를 부착한다. 이들 2개의 밸브는 4웨이 절환밸브에 연결되는 ⅜"밸브와 모세관에 연결되는 ¼"밸브로 구성된다. 이들 밸브들의 배관은 공기조화기를 장착했을 때 실외부분과 실내부분 사이에 형성된다.
또, 일본국 실용신안 공개공보 61-54563, 61-54564에는 이들 2개의 밸브를 하나의 밸브단위로 합친 밸브구조를 제시하고 있다.
2개의 밸브를 사용하는 종래의 밸브구조에서는, 2개의 밸브를 각각 제조하므로 제조비가 상승하고 밸브를 부착하기 위해 넓은 공간이 필요하다. 또, 축 모양의 밸브를 이용하면 밸브가 길어진다. 또, 밸브에 대한 개폐표시가 없으므로, 전문기술이 없으면 공기조화기에 밸브를 정확히 부착할 수 없다.
일본국 실용신안 공개공보 61-54563과 61-54564에 설명된 밸브에서는, 하나의 밸브 본체를 원통형으로 형성했다. 그러나, 이 밸브 본체내의 밸브는 축모양을 갖는다. 일본국 실용신안 공개공보 61-54563에는, 메인 밸브로드가 제2 밸브로드를 갖고 밸브 본체에 장착되어 메인밸브로드가 2개의 밸브 기능을 발휘한다. 이에 비하여, 일본국 실용신안 공개공보 61-54564에는, 밸브체를 링형으로 하여 기다란 중앙 밸브로드를 링형 밸브체의 중앙으로 삽입한다. 이런 링형 밸브체는 밸브 본체에 장착된다. 밸브 본체의 중앙부와 하단부에 형성된 연결공들은 각각의 밸브로드에 의해 개폐된다. 그러나, 이들 2개 출원의 밸브는 구조가 복잡하여 처리하는데 시간과 노력이 많이 든다.
또, 이런 밸브에서는 밸브 본체안에 축형 밸브를 이중 구조로 배치하기 때문에 밸브의 길이가 길어진다. 따라서, 실내부분에 연결되는 배관연결공들이 외부로 향하게 되므로 외관이 좋지 않다.
따라서, 본 발명의 제1목적은 조립이 간단하고 밸브시트의 배관공들을 처리하기가 간단하며 압력차를 이용하는 구조가 복잡할 필요가 없는 공기조화기용 소형 4웨이 절환밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은 쉽고 저렴하게 제작되는 4웨이 절환밸브를 구비한 소형인입밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 제3목적은 공기조화기에 부착된 상태에서 외관이 좋으며 처리가 쉽고 조작이 간단하 공기조화기용 소형 밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 제1구조에 따르면, 상기 제1목적은, 밸브케이스의 일부로서 두꺼운 원판형으로 형성된 밸브시트의 평탄부에 동심원상에 일정한 간격으로 차례대로 배열된 제1~4 배관공; 및 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하는 연통홈이 적어도 하나 있고 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 배열되는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되는 공기조화기용 4웨이 절환밸브에 의하여 달성된다.
본 발명의 제4구조에 따르면, 본 발명의 제1목적은, 밸브케이스의 일부로서 두꺼운 원판형으로 형성된 밸브시트의 평탄부에 동심원상에 등간격으로 차례대로 배열된 제1~4 배관공; 및 상기 4개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하는 연통홈들이 대칭으로 형성되고 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 배열되는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되는 공기조화기용 4웨이 절환밸브에 의해서도 달성된다.
예컨대, 회전밸브를 회전시키는 통상의 수단은 소형 DC 모터로 구성된다. 이 회전수단에서, DC 모터의 회전속도는 기어에 의해서 감속되고 회전밸브의 중앙 상부에 작동축을 배치한다. 이 작동축의 회전에 의해 회전밸브가 회전한다. 다른 회전수단으로는, 회전밸브의 외주변에 회전밸브를 회전시킬 수 있는 치형을 만든다.
상기 4개의 배관공중 인접한 2개의 배관공은 회전밸브를 90˚회전시키면 상호 절환될 수 있다. 4웨이 절환밸브의 동작은 본 발명의 실시예들을 기초로하여 자세히 설명될 것이다.
본 발명의 제5구조에 따르면, 상기 제2목적은 냉매회로의 액체측과 증기측의 양쪽 인입밸브를 합치고, 공통의 밸브시트로서 하나의 밸브시트를 갖는 하나의 밸브 단위로서 4웨이 절환밸브를 상기 인입밸브에 통합시킨 것을 특징으로 하는 공기조화기용 4웨이 절환밸브식 인입밸브에 의하여 달성될 수 있다.
본 발명의 제6구조에 따르면, 상기 제2목적은, 두꺼운 원판형으로 밸브시트의 밑면에 동심원상에 일정한 간격으로 차례대로 배열된 제1~4배관공으로서, 그중 3개의 배관공들은 상기 밸브시트의 측면까지 이어져있는 제1~4배관공; 및 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하고 대칭 배열된 연통홈이 하나 또는 2개 있으며, 상기 밸브시트의 밑면에 회전가능하게 장착되는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되며; 상기 밸브시트의 윗면에 동심원상에 서로 이격되게 배열되어 있는 2개의 배관연결공으로서, 그중 하나의 배관연결공은 상기 밸브시트의 측면까지 이어진 상기 3개의 배관공들을 제외한 나머지 배관공에 연결되고, 나머지 배관연결공은 밸브시트의 측면까지 이어져 있는 2개의 배관연결공; 상기 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 장착되고, 상기 배관연결공들에 대응하는 위치에 2개의 관통 구멍들이 형성되어 있는 원판 셔터; 및 상기 원판 셔터의 2개의 관통 구멍들에 대응하는 위치에 배관공이 뚫려있고 상기 원판 셔터의 위에 장착되는 셔터커버;를 더 포함하고, 공기 조화기의 냉방상태와 난방상태 및 그외의 다른 작동상태가 상기 원판셔터의 회전에 의해 절환되는 4웨이 절환밸브식 인입밸브에 의하여 달성될 수 있다.
본 발명의 제9구조에 따르면, 상기 제2목적은, 두꺼운 원판형 밸브시트의 중앙에 형성된 밸브좌; 상기 밸브좌의 외주부에 일정간격으로 차례대로 4방향으로 형성된 제1~4배관공으로서, 그중 3개의 배관공들은 상기 밸브시트의 측면까지 이어져있는 제1~4배관공; 및 상기 밸브시트 중앙의 밸브좌 안에 회전가능하게 장착되고, 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되며; 상기 밸브시트의 윗면에 동심원상에 서로 이격되게 배열되어 있는 2개의 배관연결공으로서, 그중 하나의 배관연결공은 상기 밸브시트의 측면까지 이어진 상기 3개의 배관공들을 제외한 나머지 배관공에 연결되고, 나머지 배관연결공은 상기 밸브시트의 측면까지 이어져 있는 2개의 배관연결공; 상기 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 장착되고, 상기 배관연결공들에 대응하는 위치에 관통 구멍들이 형성되어 있는 원판 셔터; 및 상기 2개의 배관연결공에 대응하는 위치에 배관공이 뚫려있고 상기 원판 셔터의 위에 장착되는 셔터커버;를 더 포함하고, 공기조화기의 냉방상태와 난방상태 및 그외의 다른 작동상태가 상기 원판셔터의 회전에 의해 절환되는 4웨이 절환밸브식 인입밸브에 의해서도 달성될수 있다.
본 발명의 4웨이 절환밸브식 인입밸브에서는, 밸브시트 밑면의 4개 배관공들중 인접한 2개 배관공들을 회전밸브를 90˚회전시켜 상호 절환하여 공기조화기의 냉난방 동작을 절환할 수 있다. 밸브시트 윗면의 원판 셔터는 셔터커버 외부로부터 구동축을 회전시켜서 회전된다. 따라서, 밸브시트 윗면의 2개 배관연결공들과 셔터커버의 2개 배관공들의 소통상태를 적절하고도 선택적으로 절환할 수 있다.
또, 공기조화기를 배치하고 이동시킬 때, 공기의 배출과 냉매의 수집에 있어서 구동축을 통해 원판셔터의 회전위치들을 바꾸기만해도 공기조화기의 모든 동작을 수행할 수 있다.
상기 제3목적은 본 발명의 제14구조에 의해 달성될 수 있다. 이런 14번째 구조에서는, 밸브체를 평평한 케이스 형태로 만들고 2개의 구멍이 뚫려있는 원판 셔터를 이 밸브체 안에 회전가능하게 장착한다. 이 원판 셔터를 회전하여서 연통 구멍들을 절환한다. 또, 평평한 밸브체의 측면에 배관연결공들을 형성하므로 밸브 전체가 소형화된다.
즉, 본 발명의 제14구조에 따르면, 제3목적은, 윗면에 바닥이 얕은 원형 오목부가 형성되고, 2개의 배관연결공들이 동심원상에 90˚또는120˚의 각도로 떨어져 있는 평평한 밸브케이스; 상기 밸브케이스의 원형 오목부안에 회전가능하게 장착되고, 상기 배관연결공에 대응하는 위치에 관통 구멍들이 뚫려있으며, 중앙에 구동축이 있는 원판 셔터; 및 상기 2개의 배관연결공에 대응하는 위치에 배관공이 뚫려있으며, 상기 구동축을 끼워서 회전할 수 있게하는 구동공이 중앙에 형성되어 있고, 상기 원판 셔터와 구동축을 위에서부터 기밀되게 덮어서 상기 밸브케이스에 고정되는 밸브커버;를 포함하는 공기조화기용 밸브에 의하여 달성될 수 있다.
본 발명의 제4구조에서, 밸브케이스 안의 원판 셔터는 밸브커버 외부로부터 구동축을 회전시키면 회전된다. 따라서, 밸브케이스 밑면의 배관연결공들과 밸브커버의 배관공들의 소통 상태를 적당히 선택적으로 절환할 수 있다.
그러므로, 공기조화기를 배치하고 이동할 때는 공기의 배출과 냉매의 수집에 있어 구동축을 통해 원판 셔터의 회전위치를 변화시키기만해도 공기조화기의 모든 동작을 수행할 수 있다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 자세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 현재 사용되는 4웨이 절환밸브의 구조를 나타낸 것이다. 제1도에 도시된 바와 같이, 절환밸브의 원통형 실린더(30)의 중앙 상부에는 제1배관공(31)이 뚫려있다. 실린더(30)의 중앙 하부에는 U형 단면의 밸브좌(35)가 반전상태로 배열되어 있다. 이 밸브좌(35)에는 제2배관공(32), 제3배관공(33) 및 제4배관공(34)이 일렬로 뚫려있다. 밸브좌(35)의 윗면에는 그릇 모양의 밸브 슬라이드(36)가 배치된다. 밸브좌(35) 양측의 피스톤로드(39)에는 피스톤링(37,38)이 달려있다. 피스톤로드(39)는 밸브 슬라이드(36)에 연결된다. 원통형 실린더(30)내의 실린더실(40,41,42)은 피스톤링(37,38)에 의해 구분된다. 실린더실(40,41,42)의 냉매압은 전자기 밸브(43)를 이용해 절환된다. 따라서, 밸브 슬라이드(36)가 피스톤로드(39)에 의한 미끄럼운동하면서 공기조화기의 냉난방 동작이 절환된다. 이런 절환장치가 일본국 특허 공개공보 제61-62677호에 기재되어 있다.
일본국 실용신안 공개공보 4-68264에는 또다른 4웨이 절환밸브가 기재되어 있다. 이 절환밸브에서는, 밸브 슬라이드(36)의 구동수단으로서 축심부에 축이 달린 왁스형 열전소자를 동력원으로 한다. 이 동력원으로는 왁스형 열전소자의 둘레를 감싸는 히터를 이용할 수도 있다. 이 동력원에는 브래킷이 연결되고, 밸브 슬라이드가 이 브래킷에 의해 미끄럼운동한다. 일본국 특허출원 공개공보 4-190058에도 또다른 4웨이 절환밸브가 설명되어 있다. 이 절환밸브에서는 스테핑 모터, 기어 모터 또는 리니어 모터로 추진축을 가동한다. 밸브 슬라이드는 추진축의 선단에 연결된 브래킷에 의해 미끄럼운동한다. 이들 4웨이 절환밸브의 각 몸체의 기본구조는 제1도에 도시된 것과 비슷하다.
제2,3도는 공기조화기에 사용할 수 있는 전자기 절환밸브를 나타낸 것이다. 이런 밸브의 실례가 일본국 실용신안 공개공보 58-127276에 기재되어 있다. 이런 절환밸브에서는, 원판형 베이스(49)와 한쪽이 막힌 원통체(51)로 본체(51)가 구성된다. 베이스(49)에는 4개의 구멍(45~48)이 뚫려있다. 그릇 모양의 밸브체(52)가 이들 구멍을 개폐한다. 이 밸브체(52)는 본체(51)의 원판형 베이스(49)의 평면부에 미끄러지도록 배열된다. 이 밸브체(52)는 본체(51) 외부에 배치된 전자기 코일(53)에 의해 움직인다. 본체(51)의 원주벽을 관통해 뻗어있는 파이프형 가이드(54) 안에는 플런저(55)가 장착된다. 그러므로, 밸브체(52)의 일단은 작동판(56)에 의해 스윙한다.
일본국 특허출원 공개공보 59-155669에는 전술한 원판형 베이스에서 그릇형의 밸브체가 미끄럼운동하는 절환밸브의 변형례가 설명되어 있다.
냉매압을 이용하는 4웨이 절환밸브의 상기 일반적 구조에서, 실린더와 동일한 곡면을 갖고 단면이 U형인 밸브좌(35)는 필히 원통형 실린더(30)의 중앙 하부에 정확하게 납땜되어야 한다. 또, 이런 구조에서는 밸브좌(35)의 윗면에 배치된 밸브 슬라이드(36)가 항상 압착 상태로 고정되고 매끄럽게 미끄럼운동할 수 있도록 피스톤로드(39)나 브래킷에 연결하는 연결수단이 있다. 또, 이런 구조에서는 피스톤링(37,38)을 피스톤로드(39)의 양단에 고정하는 고정수단이 있다. 그러나, 연결수단과 고정수단의 작동성은 밸브 슬라이드(36)가 실린더(30)으 중앙부에 위치하기 때문에 크게 감소된다.
이런 구조에서는, 절환밸브의 절환동작, 기자력의 발생 및 탈자화 동작시 인력으로서는 기자력을, 반발력으로서는 스프링의 탄성력을 이용하기 때문에 실린더실(40~42) 사이에 압력차가 생긴다. 따라서, 밸브 슬라이드가 전행정을 미끄럼운동한다. 그러므로, 공기조화기의 난방상태에서는, 솔레노이드에 전류가 계속 흐르지 않으면 난방회로를 만들기 위한 실린더실(40~42) 사이의 압력차를 유지할 수 없다. 따라서, 밸브슬라이드를 난방상태를 유지할 수 없다.
왁스형 열전소자를 이용하는 절환밸브에서는 동력원의 열전소자를 가열하면 실린더실의 압력이 상승한다. 따라서, 절환밸브의 오동작이 발생하기 쉬우며, 외부의 대기온도의 영향으로 절환동작이 불안정하기 쉽다. 또, 절환밸브의 성능은 축심부의 축과 왁스형 열전소자 사이의 기밀상태의 영향을 크게 받는다. 그러나, 절환밸브를 제작할 때는 이와 같은 축과 열전소자 사이를 신뢰성있게 기밀하기가 대단히 어렵다. 그 결과, 제조비가 상승한다.
스테핑 모터 등을 이용하는 절환밸브에서는 스테핑 모터가 고가이기 때문에 4웨이 절환밸브의 가격이 상승한다.
전술한 일본국 실용신안 공개공보 58-127276과 특허 공개공보 59-155669 각각에서는, 전자기코일(53)을 파이프형 가이드(54)를 통해 본체 외부에 배치하였다. 이 가이드(54) 안에 플런저(55)를 삽입하고 본체내의 밸브체(52)는 작동판(56)에 의해 스윙한다. 따라서, 본체(51)는 소형화되지만, 전자기코일(53)은 본체(51)의 외부쪽으로 돌출되어 대형화되므로, 본체(51)와 전자기 코일(53)이 불균형을 이룬다. 또, 가이드(54)를 통해서는 전자기 코일(53)에 본체(51)를 기밀연결하기가 상당히 어렵다. 따라서, 이런 구조는 실용적이지 못하다.
제4도는 일반적인 분리형 공기조화기이다. 제4도에 도시된 바와 같이, 실외부분(80)에 열교환기(82)를 배치한다. 이 열교환기(82)의 한쪽에는 모세관(83)을 통해 액체측의 ¼"인입밸브(84)가 연결된다. 4웨이 절환밸브(87), 압축기(81) 및 증기측의 ⅜"인입밸브(85)는 열교환기(82)의 다른쪽에 배치한다. 4웨이 절환밸브(87)의 제1배관공(1)과 제3배관공(3)은 압축기(81)에 연결된다. 밸브(87)의 제2배관공(2)은 열교환기(82)에 연결되며, 제4배관공(4)은 증기측의 인입밸브(85)에 연결된다. 인입밸브(84,85) 모두 실외부분(80)에 배치되어 외부로 노출된 상태에서 실내부분(88)의 열교환기(89)의 양단에 연결된다.
4웨이 절환밸브(87)를 절환하면 냉매의 흐름이 역전되어, 공기조화기의 냉난방 동작이 뒤바뀐다.
제4도에 도시된 통상의 공기조화기에 사용되는 4웨이 절환밸브(87)의 구성은 제1도에 도시된 것과 동일하다.
제5도에 도시된 것과 같이, 액체측과 증기측의 인입밸브(84,85) 각각의 하단에는 유체 인입구(107)가 형성되어 있다. 이 인입구(107)의 상단에는 밸브시트(106)가 있다. 밸브시트(106)의 윗쪽에 밸브실(108)이 배치되고, 밸브실(108)의 내주면에는 암나사(109)가 형성되며, 밸브실(108)의 위에는 상부 개구(110)가 형성되고, 밸브실(108)의 상측부에는 유체 배출구(111)와 시험용 구멍(112)이 형성된다. 밸브 본체(113)에 이런 구성들이 있다. 밸브 본체(113)의 밸브실(108)에 밸브 로드(117)가 나사결합된다. 밸브 로드(117)는 밸브체(114), 수나사(115) 및 0링(116)을 갖는다. 밸브체(114)는 밸브 로드(117)의 하단에 배치되고, 수나사(115)는 밸브 로드(117)의 중앙부에 형성되어 암나사(109)에 나사결합되며, 0링(116)은 밸브 로드(117)의 상부 외주부에 배치되어 상부 개구(110)의 내주면과 압착한다. 밸브 로드(117) 위쪽의 상부 개구(110)의 내주면에는 오목홈(118)이 형성된다. 또, 이 오목홈(118) 안에는 엔드링(119)이 배치된다. 상부 개구(110)의 상단 내면을 마개로 막고 시험용 구멍(112) 안에는 밸브코어(105)를 장착한다. 이와 같은 인입밸브의 기본구조가 일본국 실용신안 공개 공보 4-43773에 기재되어 있다.
액체측과 증기측의 2개의 인입밸브(84,85)를 이용하는 상기 일반적 구조에서, 제5도의 밸브구조를 갖는 인입밸브들을 독립적으로 각각 제조하므로 절환밸브의 가격이 상승한다. 또, 인입밸브들을 부착하기 위한 넓은 공간이 필요하다. 이런 구조에서, 밸브 본체(113)의 각 구멍들(107,110,111,112)은 각각 본체(113)의 상부, 하부, 좌측 및 우측에 배치되고, 밸브 로드(117)는 본체(113) 내부에 배치된다. 따라서, 인입밸브의 구조가 높아지고, 인입밸브에 개폐 표시가 없으므로, 조작자가 숙련된 기술이 없으면 공기조화기에 인입밸브를 정확하게 부착할 수 없게된다.
제6도는 본 발명의 실시예 1에 따른 4웨이 절환밸브의 종단면도이다. 제6도에서, 밸브시트(5)는 두툼한 원판형이다. 이 밸브시트(5)는 또한 밸브케이스(10)의 일부분으로서 바닥벽을 형성한다. 제7도에 도시된 바와 같이, 밸브시트(5)의 평면부에는 4개의 배관공(1~4)이 뚫려있다. 이들 배관공(1~4)은 동심원을 이루면서 등간격으로 배치된다.
회전밸브(9)는 두툼한 원판형으로 형성된다. 이 회전밸브(9)에는 제1배관공(1)과 제2배관공(2)을 연결하는 연통홈(6)과, 제3배관공(3)과 제4배관공(4)을 연결하는 연통홈(7)이 있다. 이들 연통홈(6,7)은 회전밸브(9)의 밑면에 대칭으로 배열된다. 회전밸브(9)의 중앙 상부에는 작동축(8)이 수직으로 배치된다. 회전밸브(9)의 밑면은 밸브시트(5)의 윗면과 접촉하므로 회전밸브(9)가 회전할 수 있다.
2개의 연통홈(6,7)을 반드시 두꺼운 원판형의 회전밸브(9)에 형성할 필요는 없다. 예컨대, 회전밸브가 회전하거나 스윙할 수 있기만 하면, 두꺼운 부채꼴 회전밸브와 하나 이상의 연통홈을 배치할 수도 있다.
중앙에 구멍이 뚫린 격벽(12)을 원통형 밸브케이스(10) 내부에 형성한다. 이 격벽 위에는 구동장치를 배치하기 위한 기계실(13)을 형성한다. 격벽(12)의 하부공간내에 회전밸브(9)를 수용하고 작동축(8)을 중앙의 축구멍(11)으로 삽입하여 기계실(13)안으로 돌출하도록 밸브시트(5)의 윗면에 밸브케이스(10)를 기밀고정한다.
밸브케이스(10)의 기계실(13) 내부에 구동장치를 조립한다. 이 구동장치는 집적회로(14)의 신호에 의해 구동되는 소형 DC모터(15)의 회전으로 대소 기어들을 통해 회전밸브를 여러단계로 회전시킨다. 이 구동장치에서, 레버(19)는 작동축(8)에 대해 직각으로 돌출하고, 90˚의 회전각도로 고정된 위치에 배열된 2개의 마이크로스위치(17,18) 각각과 접촉한다. 따라서, 구동장치에 의해 작동축(8)이 정방향과 역방향으로 90˚까지 회전할 수 있다.
여기서, 모터(15)가 반드시 정방향과 역방향으로 회전될 필요는 없고, 한방으로만 90˚회전할 수도 있다. 회전밸브(9)를 회전시키는 구동수단으로는 소형 DC모터(15) 외의 다른 수단을 이용할 수도 있다.
밸브케이스(10)이 격벽(12) 밑의 공간과 제1배관공(1)은 연통관(20)을 통해 이어진다. 제1배관공(1)은 공기조화기가 작동될 때는 항상 고압측에 위치한다. 이런 고압이 밸브케이스(10) 내부에 작용하여 회전밸브(9)의 상부를 밸브시트(5)쪽으로 밀어준다. 따라서, 밸브시트와 회전밸브의 기밀성이 향상되어 공기조화기의 냉난방 성능이 향상된다.
그러나, 연통관(20)이 반드시 필요한 것은 아니다.
이상과 같은 구조의 4웨이 절환밸브(21)의 동작은 다음과 같다.
제9(a), 9(b)도에 도시된 바와 같이, 4웨이 절환밸브(21)는 공기조화기의 실외부분(22)에 배치된다. 밸브시트(5)의 제1배관공(1)을 압축기(23)의 출구측에 관으로 연결하고, 제2배관공(2)은 열교환기(24)에 관으로 연결하며, 제3배관공(3)은 압축기(23)의 입구측에 관으로 연결하고, 제4배관공(4)은 ⅜"인입밸브(25)에 관으로 연결한다. 이 인입밸브(25)는 실내부분의 열교환기에 연결한다.
제7, 9(a)도에 도시된 바와 같이, 4웨이 절환밸브(21)의 회전밸브(9)의 연통홈(6)을 통해 배관공(1,2)이 서로 통하면, 배관공들(3,4)도 동시에 연통호(7)을 통해 서로 통한다. 따라서, 공기조화기의 냉방작업이 행해진다.
제7, 9(a)도에 도시된 회전상태에서 회전밸브(9)가 90˚회전하면, 회전밸브(9)가 제8, 9(b)도에 도시된 회전상태로 된다. 이 상태에서는, 제2, 제3배관공들(2,3)이 연통홈(6)을 통해 서로 통한다. 동시에, 제1, 4배관공들(1,4) 연통홈(7)을 통해 서로 통한다. 이 때에는 공기조화기의 난방작업이 수행된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제1구조에 따른 공기조화기용 4웨이 절환밸브는, 밸브케이스(10)의 일부인 두툼한 원판형의 밸브시트(5)의 평면부에 일정한 간격으로 동심원을 이루면서 차례대로 배열된 제1~4 배관공(1~4); 및 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 독립적으로 연결하는 1개 이상의 연통홈(6)을 갖고 밸브시트(5)의 윗면에 회전가능하게 배치된 회전밸브(9);를 포함하고, 공기조화기의 냉난방 작업은 회전밸브(9)의 회전에 의해 전환된다.
본 발명의 제2구조에 따르면, 회전밸브(9)의 회전구동원은 소형 DC모터(15)로 이루어진다.
본 발명의 제3구조에 따르면, 제1배관공(1)은 연통관(20)을 통해 밸브케이스(10)에 연결된다.
본 발명의 제4구조에 따르면, 공기조화기용 4웨이 절환밸브가, 밸브케이스(10)의 일부인 두툼한 원판형의 밸브시트(5)의 평면부에 동심원을 이루면서 등간격으로 차례대로 배열된 제1~4 배관공(1~4); 및 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 독립적으로 연결하는 연통홈(6,7)이 대칭으로 형성되고 밸브시트(5)의 윗면에 회전가능하게 배치된 회전밸브(9);를 포함하고, 공기조화기의 냉난방 작업은 회전밸브(9)의 회전에 의해 전환된다.
본 발명의 4웨이 절환밸브는 이와 같이 간단히 구성되고 동력원은 소형 DC모터로 구성된다. 따라서, 밸브시트에 연결된 배관공들을 쉽게 처리할 수 있고 4웨이 절환밸브를 쉽게 조립할 수 있다. 또, 냉매의 압력차를 이용하기 위한 복잡한 구조를 채택할 필요도 없다. 그리고, 일반적인 절환밸브와 마찬가지로, 전자기코일 등의 대형 부재가 밸브케이스에서 돌출하지 않고 압력차가 높을 때에도 냉난방 작업을 변환할 수 있다. 또, 일반적인 절환밸브와 같이 공기조화기의 난방상태에서 솔레노이드의 전류를 도통상태로 유지할 필요가 없다.
동력원이 소형 DC모터이고 모든 구동/제어 수단들이 밸브시트와 동일한 직경의 밸브케이스내에 수납되기 때문에, 전체적인 4웨이 절환밸브를 소형화하고 저렴하게 제작할 수 있다.
제10, 11도를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 공기조화기용 4웨이 절환밸브의 인입밸브를 설명하면 다음과 같다. 제10도의 하반부는 4웨이 절환밸브 구간이고 상반부는 인입밸부 구간이다. 4웨이 절환밸브의 구성을 먼저 설명한다.
제10도의 중앙에 두꺼운 원판형의 밸브시트(205)가 위치한다. 이 밸브시트(205)의 윗면에는 바닥이 약간 들어간 원형의 오목부(206)가 있다(제11도 참조). 이 밸브시트(205)의 밑면에는 제1~4 배관공(1~4)이 동심원을 그리면서 등간격으로 형성되어 있다. 제1~3 배관공(1~3) 각각은 엘보형으로 밸브시트(205)의 측면까지 이어진다. 제4배관공(204)은 밸브시트(205)의 윗면에 형성된 연통관(207)과 통한다.
연통관(207)은 밸브시트(205) 윗면에서는 제1배관공(201)과 제4배관공(204) 사이에 위치하고 밸브시트(205) 밑면에서는 제4배관공(204)과 비스듬하게 이어져 있다. 제1배관공(201)과 제2배관공(202) 사이에는 엘보형의 연통관(208)이 형성되어 밸브시트(205)의 외주변까지 이어진다. 이들 연통관(207,208)은 동심원에 배열된다. 제1배관공(201)의 중간부터 밸브시트(205)의 밑면까지 연통관(209)으로 이어져 있다. 밸브시트(205)의 윗면 중앙에는 끼워맞춤 구멍(210)이 배치된다. 후술할 원판형 셔터를 회전시키는 구동축(232)의 선단이 이 구멍(210)에 끼워맞춤된다. 밸브시트(205)의 밑면 중앙에는 지지공(211)이 형성된다. 이 지지공(211)에는 회전밸브(212)의 지지축이 끼워진다.
회전밸브(212)는 두꺼운 원판형이고 밸브시트(205)의 밑면에 배치된다. 회전밸브(212)의 윗면에는 연통홈(213,214)이 대칭으로 형성된다. 연통홈(213)을 통해서 밸브시트(205)의 제1배관공(201)과 제2배관공(202)이 연결된다. 연통홈(214)을 통해서는 제3배관공(203)과 제4배관공(204)이 연결된다. 회전밸브(212)의 중앙 하부에는 환형의 기어(215)가 형성된다. 회전밸브(212)의 윗면 중앙에는 핀(216)이 형성된다. 이 핀(216)을 밸브시트(205) 밑면의 지지공(211)에 끼워맞춤한다. 회전밸브(212)의 외주부에는 회전제한부(217)가 형성된다.
밸브케이스(218)는 원통형이고 바닥이 막혀있다. 이 밸브케이스(218)의 내주면에는 회전제한 돌기(219)가 형성된다. 밸브케이스(218)의 바닥벽에는 여러개의 구멍(221b)이 형성된다. 이들 구멍(221b)에는 후술할 여러 기어들(220)의 축이 각각 끼워맞춤된다. 밸브케이스(218)로 회전밸브(212)를 덮는다.
원통형 브래킷(222)의 중간에는 격벽(223)이 있고, 이 격벽(223)에는 다수의 구멍들(221)이 뚫려있다. 이들 구멍(221) 안으로 기어(220)의 축들을 각각 끼워맞춤한다. 브래킷(222)과 밸브케이스(218)가 서로 겹치도록 밸브케이스(218) 밑에 브래킷(222)을 배열한다.
브래킷(222) 밑에는 소형 모터(224)를 배치한다. 모터(224)의 축에는 기어축(225)을 부착하고, 이 기어축은 격벽(223)을 통해 위로 돌출한다. 상기 여러 기어들(220)은 밸브케이스(218)의 바닥벽과 격벽(223) 사이에서 서로 결합되어 있다. 회전밸브(212) 밑면의 환형 기어(215)에 의해 회전밸브(212)가 저속으로 회전한다.
참고번호 226은 소형 모터(224)의 단자를 가르킨다.
제10도의 상반부의 인입밸브의 구조를 설명하면 다음과 같다.
밸브시트(205) 윗면의 원형 오목부(206) 안에 원판 셔터(227)를 회전가능하게 끼운다. 이 원판 셔터(227)에서 밸브시트(205)의 연통관(207,208)에 대응하는 위치에 관통공들(228,229)이 형성된다. 또, 원판 셔터(227)의 중앙에는 구동공(230)이 있다. 이 구동공(230)은 원형이 아니어도 좋고, 그 형태를 특별히 제한하지 않는다. 따라서, 제11도에 도시된 바와 같이, 이 구동공(230)은 직선형 노치부(231)와 원호부로 이루어진 형태, 즉 반달모양일 수도 있다.
원판 셔터(227)를 회전시키는 구동축(232)을 배치한다. 이 구동축(232)의 하단에는 구동공(230)에 삽입되는 슬롯부(233)가 형성되어 있다. 구동축(232)의 중간에는 환형 홈(235)이 형성되어 있고, 이 홈에 0링(234)을 끼운다. 구동축(232)의 상단에는 구동홈(236)이 형성되고 화살표(237)가 새겨진다.
밸브시트(205) 윗면에는 원판 셔터(227)를 덮는 셔터 커버(238)를 배치한다. 밸브시트(205)의 연통관(207,208)에 대응하는 위치로 셔터커버(238)에 배관공(239,240)을 형성하고, 셔터커버(238)의 중앙에는 구멍(241)을 뚫는다.
배관공(239,240)과 관통 구멍(241) 둘레의 밑면에 틈새(242)가 형성된 상태에서 프레스작업으로 이들 구멍을 만든다. 환형의 와셔(244)와 그 밑의 0링(243)을 상기 틈새(242)에 함께 끼운다.
관통 구멍(241)에는 구동축 가이드(245)를 고정한다. 이 구동축 가이드(245)의 하단에는 넓은 구멍(246)이 형성되고, 이 구멍(246) 안으로 상기 0링(234)을 기밀상태로 끼우며, 가이드(245)의 중간에는 테어퍼면(247)을 형성하고 그 윗쪽의 내주면에는 암나사(248)를 만든다(제14도 참조).
구동축 가이드(245)의 암나사(248)에는 육각머리(250)가 달린 나사캡(249)을 조일 수 있다. 나사캡(249)의 하단부가 상기 테이퍼면(247)과 압착되어 금속기밀부를 형성한다.
셔터커버(238)의 배관공(239)에는 연결관(251)을 연결한다. 연결관(251)의 중간부에는 인입부(252)가 있다. 이 인입부(252)에는 도시되지 않은 밸브코어가 있다. 연결관(251)의 선단에는 플레어면(253)과 수나사(254)가 형성된다. 배관공(240)에도 마찬가지로 연결관(255)이 연결된다. 이 연결관(255)의 선단에도 플레어면(256)과 수나사(257)이 형성된다. 이들 연결관(251,255) 각각의 선단에는 평상시 플레어 너트가 조여진다.
몸체 케이스(260)는 바닥이 막힌 원통형이다. 이 케이스(260) 하반부(261)의 직경은 밸브케이스(218)와 브래킷(222)이 들어갈 정도이고, 케이스(260) 상반부(262)으 직경은 밸브시트(205)가 끼워질 정도로 하반부(261)의 직경보다 약간 크다. 상반부(262)의 외주부에는 파이프들(263~266)이 방사상으로 배열된다. 이들 파이프(263~266)는 두꺼운 원판형의 밸브시트(205)의 외주부에 배치된 배관공(201~203)과 연통관(208)에 대응하는 위치에 있다. 이들 파이프(263~266)는 각각 배관공(201~203)과 연통관(208)에 연결된다. 케이스(260)의 바닥에는 소형 모터(224)의 단자공(267)이 형성된다. 이 모터의 돌출단자(226)는 커버(268)로 덮인다.
본 발명의 실시예 2의 4웨이 절환식 인입밸브는 다음 순서대로 조립된다.
첫째, 브래킷(222)의 격벽(223) 하부에 소형 모터(224)를 고정한다. 이 격벽(223)의 상부에는 다수의 기어들(220)을 서로 맞물게 한다. 회전밸브(212)를 밸브케이스(218)안으로 삽입한 다음, 맞물려있는 기어들(220) 위로 밸브케이스(218)를 장착한다. 이들 기어(220)와 회전밸브(212) 밑면의 환형 기어(215)를 맞물게하고, 소형 모터(224)의 회전을 기어(220)를 통해 감속상태로 환형 기어(215)로 전달한다. 그 뒤, 모터(224)의 단자(226)를 몸체 케이스 바닥의 단자공(267)으로 빼낸다. 이들 결합된 부재들을 몸체 케이스(260)의 하반부(261)에 삽입한다.
다음에, 회전밸브(212) 윗면의 핀(216)을 원판형의 밸브시트(205) 중앙 하단의 지지공(211)에 삽입한다. 이어서, 밸브시트(205) 외주부의 배관공들을 몸체 케이스(260)의 각각의 파이프에 일치되게 연결한다. 그 후, 원판 셔터(227)를 밸브시트(205) 윗면의 원형 오목부(206)에 끼운다.
원판 셔터(227)의 중앙에 있는 구동공(230)에 구동축(232)의 하단부를 끼운다. 이어서, 연결관(251,252)과 구동축 가이드(245)을 셔터 커버(238)에 부착한 다음, 셔터 커버(238)에 부착된 구동축 가이드(245)의 중앙에 구동축(232)을 삽입한다. 원판 셔터(227)의 윗면을 셔터 커버(238)로 덮는다. 몸체 케이스(260)의 상부 개구를 셔터 커버(238)로 막는다.
제11,15도에 도시된 것과 같이, 본 발명의 4웨이 절환식 인입밸브를 공기조화의 실외부분(280)에 연결한다.
즉, 밸브시트의 측면에 있는 제1배관공(201)을 몸체 케이스(260)의 파이프(263)를 통해 압축기(281)의 출구측에 연결한다. 마찬가지로, 밸브시트의 제3배관공(203)은 파이프(265)를 통해 압축기(281)의 입구측에 연결한다. 밸브시트의 제2배관공(202)은 파이프(264)를 통해 실외부분(280)측 열교환기(282)에 연결한다. 밸브시트의 액체측 연통관(208)은 파이프(266)를 통해 모세관(283)에 연결한다.
인입밸브의 연통관(207)에 연결된 증기측의 연결관(251)은 실내부분(288)의 열교환기(289)에 연결한다. 액체측에서 연통관(208)에 연결된 연결관(255)도 실내부분(288)의 열교환기(289)에 연결한다.
4웨이 절환식 인입밸브의 동작은 다음과 같다.
인입밸브의 구동축(232)을 작동시켜 원판 셔터(227)를 회전시키면, 제11도에 도시된 바와 같이, 셔터(227)의 구멍들(228,229)이 밸브시트(205)의 연통관들(207,208)과 각각 연결된다. 이런 연결상태에서야 공기조화기가 작동상태로 된다. 이어서, 회전밸브(212)의 연통홈(213)을 통해 제1배관공(201)과 제2배관공(202)을 연결하면, 그와 동시에 제3배관공(203)과 제4배관공(204)이 연통홈(214)을 통해 서로 연결된다. 따라서, 제15도에 도시된 것과 같이 공기조화기가 냉방작업을 수행한다.
이런 냉방상태로부터, 제2, 제3배관공(202,203)이 연통홈(213)을 통해 서로 통하도록 회전밸브(212)를 90˚회전시키면, 제1, 제4배관공(201,204)이 연통홈(214)을 통해 서로 통하게 된다. 따라서, 공기조화기는 냉방작업에서 난방작업으로 절환된다.
공기조화기를 이동시킬 때는, 원판 셔터(227)의 관통 구멍들(228,229)과 밸브시트(205)의 연통관(207,208)을 서로 통하지 않게하면, 증기측과 액체측의 관통 구멍들이 막히기 때문에 공기조화기를 자유롭게 분리하여 움직일 수 있다.
공기조화기를 환기상태로 하면, 원판 셔터의 관통 구멍(228)과 액체측의 연통관(208)이 통하게 된다. 이 상태에서, 실내부분의 배관에 들어있는 공기가 실외부분의 냉매에 의해 밀려나가, 인입부(252)내의 밸브코어를 밀어서 대기중으로 공기가 배출된다. 따라서, 실내부분도 냉매로 채워진다.
공기조화기를 펌핑-다운 상태로 고정하면, 원판 셔터(227)의 관통 구멍(229)이 증기측의 연통관(207)과 연결되고, 액체측의 연통관(208)이 닫힌다. 이 상태에서, 공기조화기를 작동시키면, 실내측의 냉매가 흡인되고 압축기에 의해 실외측으로 되돌아 간다.
원판 셔터(227)의 위치와 이 위치에서의 액체측과 증기측의 구멍들의 개폐상태는 제11도에 도시된 셔터커버(238)의 윗면에 나타난 표시와 구동축(232)의 화살표(237)에 의해 관측될 수 있다. 나사캡(249)의 육각머리(250)를 스패너로 풀어서 분리한상태에서 구동축(232)이 회전한다. 공기조화기를 전진, 이동 및 작동시키려면, 이 나사캡(249)을 구동축 가이드(245)의 암나사(248)에 조인다. 그렇게 하면, 나사캡(249)의 하단부와 구동축 가이드(245)의 테이퍼면(247) 사이에 금속접촉 기밀부가 형성된다.
회전밸브(212)가 회전할 때, 회전밸브(212)의 외주의 회전제한부(217)가 밸브케이스(218) 내주변의 돌기(219)에 걸리면 회전밸브(212)가 일정한 위치에서 정지한다.
제10,11도는 본 발명의 4웨이 절환식 인입밸브의 바람직한 실시예를 나타낸 것이다. 따라서, 이 인입밸브의 각 구조적 구성부분은 적당히 변형될 수 있다.
예컨대, 제10,11도에서, 본체 케이스(260)와 셔터커버(238)는 프레스가공된 것이지만, 단조가공될 수도 있다. 이 경우, 연결관을 일체로 할 수도 있다.
밸브시트(205) 밑면의 배관공들(201-204)은 동심원상에 등간격으로 배열된다. 이 간격은 회전밸브(212)의 연통홈(213,214) 사이의 형상과 회전밸브(212)의 회전량과의 관계에 따라 결정된다. 따라서, 이들 배관공(201-204)들의 간격이 등간격이 아닐 수도 있다.
연통홈들(213,214)중 하나만을 형성해도 좋다. 이 경우에는, 2개의 배관공들이 이 연통홈을 통해 연결되고 나머지 2개의 배관공들은 개방상태로 되하도록 회전밸브(212)를 부채꼴로 형성하는 것이 좋다.
밸브시트(205) 윗면의 연통관들(207,208)과 원판셔터(227)의 구멍들(228,229)은, 원판셔터(227)가 90˚회전할 때마다 4 위치에서 공기조화기의 가동, 구멍 폐쇄, 환기 및 펌핑-다운 동작들이 수행되도록 한다. 그러나, 환기작업이 되지 않는 형태의 공기조화기의 경우에는 원판셔터(227)가 120˚회전할 때마다 3 위치에서 필요한 작업이 이루어질 수도 있다.
공기조화기에는 연통관(207,208), 연결관(251,255) 또는 본체케이스(260)의 파이프(265,266)에 여과기를 부착할 수도 있다.
나사캡(249)와 같은 금속 기밀수단이 필수적인 것도 아니다. 또, 원판셔터(227)와 같은 구동수단도 반드시 필요한 것은 아니다.
소형 모터(224)의 회전속도를 줄이는 감속기어수단도 여러개의 기어에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예 3에 따른 공기조화기용 4웨이 절환밸브를 갖춘 인입밸브를 제12-14도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이 인입밸브는 밸브시트와 회전밸브의 구성면에서 제10,11도의 실시예 2와 차이가 나고, 나머지 구성부분들은 비슷하다. 따라서, 실시예 2와 동일한 구성부분들은 동일한 참고번호들을 부기하고 그 설명은 생략하겠다.
밸브시트(205a)는 제12도에 도시된 인입밸브의 중앙부에 위치한다. 이 밸브시트(205a)는 두꺼운 원판형이고 그 윗면에는 바닥이 약간 들어간 원형 오목부(206)가 형성되어 있다. 밸브시트(205a)의 중앙부에는 밸브좌(205b)가 형성된다. 밸브시트(205a)의 외주부에는 배관공(201-204)이 4방향으로 차례대로 등간격으로 배열된다. 이들 배관공들(201-204) 각각은 밸브시트(205a)의 외주면에 직선형으로 연결된다. 제4배관공(204)은 밸브시트(205a)의 윗면에 형성된 연통관(207)과 통한다.
밸브시트(205a)에는 부채꼴의 단이진 밸브실들이 대칭으로 동일평면상에 배치된다. 후술하는 나비형 회전밸브(212a)의 회전운동은 밸브시트(205a)의 단부에 걸린다.
연통관들(207,208)은 밸브시트(205a) 윗면에 동심원상에 형성된다. 연통관(207)은 제1배관공(201)을 거쳐 제4배관공(204)쪽에 배치되어 제4배관공(204)과 통한다(제13도 참조). 연통관(208)은 제2배관공(202)쪽에 엘보형으로 형성되고 밸브시트(205a)의 외주면까지 이어진다.
나비형 회전밸브(212a)는 밸브시트(205a)의 중앙에 위치하고, 그 외주면은 고무로 피복되며, 그 상부에는 핀(216)이 있다. 회전밸브(212a)의 하부에는 기어축(216a)이 있다.
원판형의 밸브시트 커버(218a)를 밸브시트(205a) 밑면에 배치한다. 밸브시트 커버(218a) 윗면에 형성되는 회전제한 돌기(219a)는 밸브시트(205a)의 부채꼴 공간의 턱에 대응하는 위치에 있다. 밸브시트 커버(218a)의 중앙에 구멍(221a)을 형성하고, 회전밸브(212a)의 하부에 형성된 기어축(216a)을 이 구멍(221a)에 끼운다. 이런 밸브시트 커버(218a)와 밸브시트(205a)에 의해 밸브좌(205b)가 형성된다.
실시예 3에서는 회전밸브(212a)를 나비모양으로 형성했지만, 기둥형도 가능하다.
즉, 밸브시트(205a) 중앙부의 밸브좌(205b)가 원통형일 때는, 회전밸브가 밸브좌내에서 회전가능하게 기둥형으로 형성하여, 연통홈들 각각을 통해 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들이 서로 독립적으로 연결되고 이들 연통홈들이 회전밸브에 대칭으로 배열되게 한다.
이와 같은 인입밸브는 다음과 같은 순서로 조립된다.
제13,14도에 도시된 것과 같이, 회전밸브(212a)를 밸브시트(205a) 중앙의 밸브좌(205b)에 장착한다. 이 밸브시트(205a)와 회전밸브(212a)를 밸브시트 커버(218a)로 밑에서부터 씌운다. 회전밸브(212a) 하부의 기어축(216a)이 밸브시트 커버(218a)의 구멍(221a)을 통해 밑으로 돌출한 상태에서 회전밸브(212a)를 회전가능하게 유지한다.
다음에, 실시예 2에서 설명한 브래킷(222) 안의 여러 기어들(220)중 최저속 기어에 기어축(216a)을 연결한다. 이 상태에서, 제14도와 같이, 브래킷(222)과 밸브시트(205a)를 본체 케이스(260) 안에 조립한다.
그외 다른 부분의 조립순서는 실시예 2와 동일하므로, 그 이상의 조립순서에 대한 설명은 생략한다. 또, 이 인입밸브의 동작도 회전밸브의 구조에 대한 차이를 제외하고는 실시예2와 동일하므로, 그에 대한 설명도 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제5구조에 따르면, 공기조화기용 4웨이 절환밸브를 갖춘 인입밸브는, 냉매회로의 액체측과 증기측의 인입밸브들을 하나로 통합하고, 또 공통의 밸브시트로서 밸브시트가 하나인 밸브단위에 4웨이 절환밸브가 통합된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6구조에 따르면, 공기조화기용 4웨이 절환밸브를 갖춘 인입밸브는, 두꺼운 원판형 밸브시트(205)의 아랫면에 동심원상으로 일정 간격으로 형성된 제1~4 배관공(201~204)으로서, 그중 3개의 배관공은 밸브시트의 측면까지 이어져 있는 제1~4 배관공(201~204); 및 상기 4개의 배관공(201~204)중 인접한 2개의 배관공을 서로 독립적으로 연결하는 1 또는 2개의 연통홈(213,214)이 대칭으로 배열되어 있고 밸브시트(205)의 밑면에 회전가능하게 위치한 회전밸브(212);를 포함하고, 이런 공기조화기의 냉난방 동작은 회전밸브(212)의 회전에 의해 절환되며; 밸브시트(205)의 윗면에 동심원상으로 이격되게 형성된 2개의 연통관으로서, 이들 연통관중의 하나는 밸브시트 하단 측면까지 이어진 3개의 배관공을 제외한 배관공에 연결되고, 나머지 연통관은 밸브시트의 측면까지 이어져 있는 2개의 연통관(207,208); 상기 연통관들(207,208)에 대응하는 위치에 2개의 구멍(228,229)이 뚫려있고 밸브시트(205)의 윗면에 회전가능하게 배치되는 원판 셔터(227); 및 원판 셔터(227)의 2개의 구멍들(228,229)에 대응하는 위치에 배관공들(239,240)이 뚫려있고 원판 셔터 위에 배치된 셔터 커버(238);를 더 포함하고, 공기조화기의 냉난방 상태와 그 외의 작동상태가 원판 셔터(227)의 회전에 의해 절환된다.
본 발명의 제7구조에 따르면, 연통관(207,208) 각각에 여과기를 부착한다.
본 발명의 제8구조에 따르면, 회전밸브(212)를 회전시키는 구동수단으로서 소형 모터(224)를 이용한다.
본 발명의 제9구조에 따른 공기조화기용 4웨이 절환밸브를 구비한 인입밸브는, 두꺼운 원판형 밸브시트(205a)의 중앙에 형성된 밸브좌(205b); 밸브좌(205b)의 외주부에 형성되고 4 방향으로 일정간격으로 차례대로 배치된 4개의 배관공으로서, 그중 3개의 배관공이 밸브시트(205a)의 측면까지 이어져 있는 배관공(201~204); 및 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공을 독립적으로 연결하고, 상기 밸브시트 중앙의 밸브좌(205b) 안에 회전가능하게 배치된 회전밸브(212a);를 포함하고, 공기조화기의 냉난방 작업은 회전밸브(212a)의 회전에 의해 절환되며; 밸브시트(205a)의 윗면에 동심원상으로 이격되게 형성된 2개의 연통관으로서, 이들 연통관중의 하나는 밸브시트 하단 측면까지 이어진 3개의 배관공을 제외한 배관공에 연결되고, 나머지 연통관은 밸브시트의 측면까지 이어져 있는 2개의 연통관(207,208); 상기 연통관들(207,208)에 대응하는 위치에 2개의 구멍(228,229)이 뚫려있고 밸브시트(205a)의 윗면에 회전가능하게 배치되는 원판 셔터(227); 및 2개의 연통관(207,208)에 대응하는 위치에 배관공들(239,240)이 뚫려있고 원판 셔터(227)의 위에 배치되는 셔터 커버(238);를 더 포함하고, 공기조화기의 냉난방 상태와 그 외의 작동상태가 원판 셔터(227)의 회전에 의해 절환된다.
본 발명에 제10구조에 따르면, 연통관(207,208) 각각에 여과기를 부착한다.
본 발명의 제11구조에 따르면, 회전밸브(212a)를 회전시키는 구동수단을 소형 모터(224)로 한다.
본 발명의 제12구조에 따르면, 회전밸브(212a)를 나비형으로 형성한다.
본 발명의 제13구조에 따르면, 회전밸브(212a)의 본체부에 2개의 독립 연통구들이 대칭으로 형성되도록 회전밸브를 기둥형으로 형성한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예 2,3들의 4웨이 절환밸브를 구비한 인입밸브에는 두꺼운 원판형의 밸브시트 윗면에 인입밸브용의 2개의 연통관이 형성되어 있다. 밸브시트 중앙의 밸브좌나 밸브시트의 밑면에는 4웨이 절환밸브용 배관공이 4개 형성된다. 밸브시트의 윗면에는 원판 셔터를 회전가능하게 장착한다. 인입밸브는 이 원판 셔터의 회전에 의해 개폐된다. 밸브시트의 밑면이나 중앙 밸브좌안에 회전밸브를 배치한다. 공기조화기의 냉난방 작업이 회전밸브의 회전으로 절환된다. 인입밸브를 소형화하기 위해 2개의 인입밸브와 4웨이 절환밸브의 일반적인 3가지 기능을 하나의 기능으로 통합했다.
따라서, 인입밸브를 공기조화기의 실외측에 부착할 수 있어서, 4웨이 절환밸브에 인입밸브를 연결하는 파이프를 납땜할 필요가 없다. 그리고, 공기조화기의 복잡한 제조 공정수와 인입밸브에 필요한 공간이 감소되어서 인입밸브의 가격이 저하된다.
일반적으로 인입밸브는 액체측과 증기측의 2위치에서 개폐할 필요가 있지만, 본 발명에서는 인입밸브의 모든 개폐작업을 단지 나사캡을 풀어서 분리하고 하나의 회전축을 회전시켜서 수행할 수 있다. 그리고, 셔터커버의 윗면에 표시된 인입밸브의 개폐상태는 구동축 상단의 화살표 방향으로 쉽게 확인할 수 있으므로, 인입밸브의 오조작이 없어진다.
또, 본 발명의 4웨이 절환밸브는 전술한 바와 같이 구조가 간단하고 소형 모터에 의해 구동된다. 따라서, 밸브시트의 배관공의 처리와 4웨이 절환밸브의 조립이 용이하다. 또, 냉난방 작업을 절환하는데 압력차를 이용하는 복잡한 기구가 불필요하므로, 종래의 인입밸브와 같이 압력차가 높은 상태에서도 냉난방 작업을 절환할 수 있다. 또, 종래의 인입밸브와는 달리, 공기조화기가 가열상태에 있을 때도 인입밸브의 전기도통 상태를 유지할 필요가 없다.
제16도는 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화기용 밸브를 나타낸 것이다.
제16도를 보면, 평평한 밸브케이스(301)의 윗면에는 원형의 오목부(302)가 얕게 형성되어 있다. 이 밸브케이스(301)에는 또 동심원상에 90°각도로 떨어져있는 2개의 배관연결공(303)이 있다. 이 배관연결공(303,304) 각각의 윗면의 외주변에는 환형 홈(305)이 형성되어있다. 이들 홈(305) 각각에 0링(306)이 끼워진다.
원형 오목부(302)의 중앙에는 삽입공(307)가 형성된다. 이 삽입공(307) 안으로 후술하는 구동축(315)의 선단부를 삽입한다. 308은 조립공이고 309는 시일패킹이다.
원형 오목부(302)에는 원판 셔터(310)를 회전가능하게 끼운다. 이 원판 셔터(310)에는 밸브케이스(301)의 배관연결공(303,304)에 대응하는 위치에 관통 구멍들(311,312)이 있다. 이 구멍들(311,312) 각각의 직경은 배관연결공(303,304)의 직경과 같다. 원판 셔터(310)의 중앙에는 비원형 구동공(313)의 형태는 반드시 비원형으로 한정되지는 않으며, 예를 들어, 제16도에 도시된 것과 같이, 일부에 직선 노치(314)가 있는 원형일 수도 있다.
구동축(315)은 원판 셔터(310)를 회전시키도록 배치한다. 이 구동축(315)의 하단부에는 구동공(313)에 삽입되는 슬롯부(316)가 있고, 구동축의 중간에는 환형 홈(317)이 형성되어, 이 홈(317)에 0링을 끼운다. 이 구동축(315)의 상반부는 폭이 좁은 타원형으로 형성되고, 상반부 양측으로 슬롯부가 형성된다.
평평한 밸브케이스(301)에는 시일패킹(309)을 통해 밸브커버(320)를 기밀상태로 결합한다. 이 밸브커버(320)의 윗면에는 배관공(318,319)이 있다. 배관공(318,319)은 각각 밸브케이스(310)의 배관연결공(303,304)에 대응하는 위치에 형성된다. 이들 배관공(318,319)은 L형이고 밸브커버(320)의 외주변까지 이어져 있다. 밸브커버(320)의 중앙에는 축구멍(321)이 있다. 이 축구멍(321)에 구동축(315)을 회전가능하게 끼워맞춤할 수 있다. 341은 결합공을 나타낸다.
제18도에 도시된 바와 같이, 밸브커버(320)의 축구멍(321)의 직경은 구동축(315)의 중앙부가 축구멍(321)의 밑면으로 삽입될 정도로 한다. 이 축구멍(321) 위에 소직경부(322)를 형성한다. 소직경부(322) 위에는 소직경 구멍(323)과 대직경 구멍(324)으로 이루어진 단이진 구멍을 형성한다. 대직경 구멍(324)의 내주면에는 암나사(325)를 형성한다. 단이진 구멍의 소직경 구멍(323)의 상연부에 밸브시트(326)를 형성한다.
배관공(319)의 밸브커버 내측면 둘레에도 환상 홈(305)을 형성한다. 이 홈(305)에 0링(306)을 끼운다.
작동축(330)의 하단부에는 끼워맞춤 요흠부(327)를 형성한다. 구동축(315)의 타원형 헤드를 이 요흠부(327)에 끼운다. 작동축(330)의 하부 외주부에는 플랜지(328)를 형성한다. 플랜지(328)의 밑면은 전술한 단이진 구멍의 밸브시트에 대응하는 경사면(329)으로 만든다.
체결볼트(333)의 축심에 구멍(331)을 형성하고, 작동축(330)을 이 구멍(331)에 삽입한다. 체결볼트(333)의 하부 외주부에는 암나사(325)에 결합되는 수나사(332)를 형성한다. 체결볼트(333)의 상단 외주부에는 육각 머리(334)를 형성한다. 핸들(335)의 윗면에는 화살표(336)를 표시한다. 이 핸들(335)은 작동축(330)의 상단부에 끼워지고 잠금핀(337)에 의해 고정된다.
제19도에 도시된 바와 같이, 밸브커버(338)의 윗면 외주부에는 원판 셔터(31)의 회전위치에 따라 4 방향에서 밸브의 개폐 상태를 보여주는 표시부(339)가 있다.
0링(306), 원판 셔터(310), 0링을 끼우는 구동축(315) 등을 체결볼트(340)로 밸브케이스(301)에 조립한다. 이어서, 이 밸브케이스(301)에 시일패킹(309)를 놓고 밸브커버(320)를 덮는다. 따라서, 제17,18도에 도시된 바와 같이, 밸브케이스의 체결공(308)과 밸브커버(320)의 체결공(341)에 체결볼트(340)를 각각 삽입하여 고정하면 원판 셔터(310), 구동축(315) 등이 고정되어 조립된다. 이렇게 조립된 밸브케이스를 공기조화기의 실외부에 부착한다.
밸브커버(320)의 배관공(318)에는 연결파이프(342)를 연결한다. 연결파이프(342)의 중간에는 밸브코어를 갖는 인입부(343)가 있다. 연결파이프(342)의 선단은 플레어면(344)으로 되어있다. 배관공(319)에도 연결파이프(345)를 연결한다. 이 연결파이프(345)의 선단도 플레어면(344)으로 되어있다. 제19도에 도시된 바와 같이, 연결파이프(342,345) 각각의 선단에는 플레어너트(346)를 결합한다.
전술한 밸브케이스(301)와 밸브커버(320)는 주조된 것이지만, 프레스가공된 것도 좋다. 이 경우에는, L형 파이프를 용접하여 각 배관공(318,319)의 입구를 밸브커버(320)의 측부에 위치시킨다.
이상의 실시예 4에서는 원형 오목부(302)를 밸브케이스(301)의 윗면에 형성했지만, 원형 오목부(302)를 밸브커버(320)의 측면에 배치해도 좋다. 이 경우에는, 밸브케이스(301)의 윗면을 평평하게 한다.
또, 구동공(313)을 원판 셔터(310)의 중앙에 형성했지만, 이 중앙부에는 구동축(315)을 조립할 수도 있다.
이런 공기조화기용 밸브의 동작을 설명하면 다음과 같다.
이상의 밸브 구조중 밸브케이스쪽의 ⅜"배관연결공(303)을 실외측의 4웨이 절환밸브에 연결한다. 4웨이 절환밸브측을 이하 증기측이라 한다. 나머지 ¼"배관연결공(304)은 실외부의 모세관측에 연결한다. 모세관측을 이하 액체측이라 한다. 이런 연결상태에서의 밸브기능을 제21(a)~21(d)도를 참조하여 설명한다. 제21(a)~21(d)도는 원판 셔터(310)의 배관공(311,312)과 밸브케이스(301)의 배관연결공(303,304) 사이의 관계만을 도시한 것이다. 밸브커버(320)에서, 배관공들(318,319)은 각각 배관연결공(303,304)에 대응하는 위치에 있다. 따라서, 밸브케이스(301)의 배관연결공(303,304)중의 하나 또는 이들 둘다를 각각 원판 셔터(310)의 관통 구멍들(311,312)과 통하게 하면, 배관연결공(303,304)의 하나 또는 둘다 각각 밸브커버측의 배관공(318,319)과 통한다.
제21(a)도는 공기조화기용 밸브를 전진 운반하는 상태를 보여준다. 이 상태에서는, 원판 셔터(310)의 관통 구멍들(311,312)이 밸브케이스(301)의 배관연결공(303,304)중 어떤 것과도 연결되지 않으므로 증기 및 액체측의 배관연결공이 닫힌다. 이 상태에서, 밸브커버(320)의 배관공들(318,319)은 실내측의 증발기와 통한다.
제21(b)도는 밸브의 환기상태를 보여준다. 이 상태에서는, 구동축(315)이 회전하여 원판 셔터(310)의 관통 구멍(311)이 액체측의 배관연결공(304)과 일치한다. 이 상태에서, 실내측의 배관내에 저장된 공기가 실외측의 냉매에 의해 밀려서 인입부(343)안의 밸브코어를 밀어서 공기를 대기중으로 배출한다. 따라서, 실내부분도 냉매로 채워진다.
제21(c)도는 공기조화기가 작동되는 상태를 보여준다. 이 상태에서, 원판 셔터(310)의 관통 구멍들(311,312)은 각각 배관연결공(303,304)과 연결되어, 공기조화기의 냉난방 동작을 수행할 수 있도록 실외부와 실내부 사이에서 냉매가 순환한다.
제21(d)도는 공기조화기용 밸브의 펌핑-다운 상태를 보여준다. 이 상태에서는, 원판 셔터(310)의 관통 구멍(312)이 증기측의 배관연결공(303)과 연결되고 액체측의 배관연결공(304)은 닫힌다. 이 때, 공기조화기가 작동되면, 실내부의 냉매가 압축기에 의해 흡인되고 실외측으로 되돌아간다. 이어서, 원판 셔터(310)를 회전시켜 제21(a)도에 도시된 상태로 되면, 공기조화기를 자유롭게 분리하여 이동할 수 있도록 배관연결공 각각이 완전히 닫힌다.
제19도에 도시된 바와 같이, 원판 셔터(310)의 위치와 이 위치에서 액체측과 증기측의 상기 구멍들의 개폐상태는 밸브커버(338) 윗면의 표시와 핸들(335)의 화살표(336)로 알 수 있다. 제19도에서, “G”는 증기측을 나타내고 “L”은 액체측을 나타낸다. 핸들(335)을 작동시키려면, 제18도에 도시된 체결볼트(333)의 육각머리(334)를 스패너로 풀은 상태에서 핸들(335)을 돌린다. 이 체결볼트(333)는 공기조화기를 전진, 이동 및 작동시킬 때는 조인다. 따라서, 작동축(330) 하부 플랜지면의 경사면(329)을 밀어서 밸브커버(320) 중앙의 단달린 구멍의 밸브시트부에 접촉시키면 금속접촉 밀봉부가 형성된다.
예컨대, 단달린 구멍의 소직경 구멍(323)의 윗면과 플랜지(328)의 밑면을 이렇게 접촉시켜 기봉하지 않고, 구리패킹으로 기밀할 수도 있다.
전술한 실시예 4에서는, 밸브커버(320)의 상부 중앙에 단달린 구멍을 형성한다. 이 단달린 구멍에서 플랜지형 작동축(330), 체결볼트(333), 핸들(335) 등을 사용해 원판 셔터(310)를 회전시킨다. 그러나, 구동축(315) 둘레에 장착된 0링(306)이 밸브커버 중앙의 축구멍(321)을 충분히 밀봉하여 냉매가 새지 않게하면 작동축 등이 반드시 필요한 것은 아니다. 이 경우, 예컨대, 구동축(315)을 회전시킬 수 있으면, 육각축으로서 간단한 T형 핸들이나 L형 핸들을 사용할 수도 있다.
밸브의 개폐상태를 보여주는 표시부(339)가 있는 밸브커버(338)를 밸브의 윗면 외주부에 배치한다. 그러나, 이런 밸브커버(338)가 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들면, 밸브커버(320)의 윗면에 표시부(339)를 직접 형성할 수도 있다. 이런 경우에는 밸브커버(338)를 없앤다.
이상의 실시예 5에서, 공기조화기의 작동상태, 전진-이동상태, 펌핑-다운상태 및 환기상태로 구성된 4 상태를 나타내도록 배관연결공(303,304)을 서로 90°각도로 배치한다. 배기상태가 불필요하면, 이들 배관공(303,304)을 120°각도로 배치할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제14구조에 따르면, 공기조화기용 밸브는, 바닥이 약간 들어간 원형 오목부(302)가 윗면에 형성되고 2개의 배관연결공(303,304)이 동심원상에 90°또는 120°각도로 서로 떨어져 있는 평평한 밸브케이스(301); 상기 평탄 밸브케이스(301)의 원형 오목부(302) 안에 회전가능하게 장착되고, 상기 배관연결공(303,304)에 대응하는 위치에 관통 구멍들(311,312)이 뚫려있으며, 중앙부에 구동축(315)이 있는 원판 셔터(310); 및 상기 2개의 배관연결공(303,304)에 대응하는 위치에 2개의 배관공(318,319)이 형성되어 있고, 중앙부에 구동공(321)이 형성되어 있고 이 구동공(321)에 구동축(315)을 회전가능하게 끼울 수 있으며, 밸브케이스(301)에 고정되어 상기 원판 셔터(310)와 구동축(315)을 기밀되게 윗쪽으로부터 덮을 수 있는 밸브커버(320);를 포함한다.
본 발명의 제15구조에 따르면, 밸브케이스(301)와 밸브커버(320)는 프레스작업으로 주조된다.
본 발명의 제16구조에 따르면, 밸브커버(320)의 각 배관공(318,319)은 밸브커버의 측면까지 이어진다.
본 발명의 제17구조에 따르면, 이 밸브는, 밸브커버의 중앙에서 상기 축구멍(321)의 상반부에 형성되고, 상부는 직경이 큰구멍(324)이며 하부는 직경이 작은 구멍(323)인 단달린 구멍; 상부의 대직경 구멍(324) 내주면에 형성된 암나사(325); 상기 구동축의 헤드부에 끼워지는 요홈부(327)가 하단부에 형성되어 있고, 하부 외주부에 플랜지(328)가 형성된 작동축(330); 축심을 따라 상기 작동축(330)이 삽입되는 구멍(331)이 형성되고, 하부 외주변에 수나사(332)가 형성되며, 상부 외주부에는 육각머리(334)가 달린 체결볼트(333); 및 상기 작동축(330)의 머리부에 배치된 핸들(335);을 더 포함하고, 상기 작동축(330)의 요홈부(327)에 상기 구동축(315)의 헤드부를 끼우고, 상기 작동축(330)을 통해 단달린 구멍 위로 암나사(325)에 체결볼트(333)를 조이도록 구성된다.
본 발명의 제18구조에 따르면, 작동축(330)의 플랜지(328) 밑면과 단달린 구멍의 소직경 구멍(323)의 상연부 사이가 기밀된다.
본 발명의 제19구조에 따르면, 핸들(335)의 상부에 화살표(336)가 새겨지고; 밸브커버(320)의 상부를 제2밸브커버(338)로 덮으며; 원판 셔터(310)의 회전위치로 밸브의 개폐상태를 보여주는 표시부(339)가 제2밸브커버(338) 윗면의 외주부에 형성된다.
이상 설명한 바와 같이, 실시예 4의 공기조화기용 밸브에서는, 원판 셔터를 평평한 밸브케이스 안에 회전가능하게 장착한다. 이 밸브는 원판 셔터를 회전시켜서 개폐한다. 따라서, 밸브의 높이를 낮출 수 있으므로 밸브가 소형화된다. 또, 밸브를 실외측에 부착한 상태이므로 외양이 좋다. 체결볼트를 풀고 핸들을 돌리기만 하면 밸브의 모든 개폐동작을 수행할 수 있으므로, 밸브를 쉽고 간단하게 처리 및 조작할 수 있다. 또, 밸브커버의 외주면에 표시된 밸브의 개폐상태를 핸들 상부에 표시된 화살표의 방향으로 쉽게 확인할 수 있으므로 밸브를 잘못 조작하지 않게된다.
본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나지 않고도 본 발명의 많은 다른 실시예들을 구성할 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 설명된 특정의 실시예와 첨부한 특허청구범위에 한정되지 않는다.

Claims (19)

  1. 밸브케이스의 일부로서 두꺼운 원판형으로 형성된 밸브시트의 평탄부에 동심원상에 일정한 간격으로 차례대로 배열된 제1~4 배관공; 및 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하는 연통홈이 적어도 하나 있고 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 배열되는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되는 공기조화기용 4웨이 절환밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전밸브를 회전시키는 동력원이 소형 DC 모터로 구성된 공기조화기용 4웨이 절환밸브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1배관공이 연통관을 통해 밸브케이스에 연결되는 공기조화기용 4웨이 절환밸브.
  4. 밸브케이스의 일부로서 두꺼운 원판형으로 형성된 밸브시트의 평탄부에 동심원상에 등간격으로 차례대로 배열된 제1~4배관공; 및 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하는 연통홈들이 대칭으로 형성되고 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 배열되는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되는 공기조화기용 4웨이 절환밸브.
  5. 냉매회로의 액체측과 증기측의 양쪽 인입밸브를 하나로 합치고, 공통의 밸브시트로서 하나의 밸브시트를 갖는 하나의 밸브단위로서 4웨이 절환밸브를 상기 인입밸브에 통합시킨 공기조화기용 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  6. 두꺼운 원판형으로 밸브시트의 밑면에 동심원상에 일정한 간격으로 차례대로 배열된 제1~4배관공으로서, 그중 3개의 배관공들은 상기 밸브시트의 측면까지 이어져있는 제1~4배관공; 및 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하고 대칭배열된 연통홈이 하나 또는 2개 있으며, 상기 밸브시트의 밑면에 회전가능하게 장착되는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되며; 상기 밸브시트의 윗면에 동심원상에 서로 이격되게 배열되어 있는 2개의 배관연결공으로서, 그중 하나의 배관연결공은 상기 밸브시트의 측면까지 이어진 상기 3개의 배관공들을 제외한 나머지 배관공에 연결되고, 나머지 배관연결공은 밸브시트의 측면까지 이어져 있는 2개의 배관연결공; 상기 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 장착되고, 상기 배관연결공들에 대응하는 위치에 2개의 관통 구멍들이 형성되어 있는 원판 셔터; 및 상기 원판 셔터의 2개의 관통 구멍들에 대응하는 위치에 배관공이 뚫려있고 상기 원판 셔터의 위에 장착되는 셔터커버;를 더 포함하고, 공기조화기의 냉방상태와 난방상태 및 그외의 다른 작동상태가 상기 원판셔터의 회전에 의해 절환되는 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  7. 제6항에 있어서, 상기 배관연결공들 각각에 여과기를 부착하는 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  8. 제6항에 있어서, 상기 회전밸브를 회전시키는 구동수단이 소형 모터인 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  9. 두꺼운 원판형 밸브시트의 중앙에 형성된 밸브좌; 상기 밸브좌의 외주부에 일정간격으로 차례대로 4방향으로 형성된 제1~4배관공으로서, 그중 3개의 배관공들은 상기 밸브시트의 측면까지 이어져있는 제1~4배관공; 및 상기 밸브시트 중앙의 밸브좌 안에 회전가능하게 장착되고, 상기 4개의 배관공들중 인접한 2개의 배관공들을 서로 독립적으로 연결하는 회전밸브;를 포함하고, 상기 회전밸브의 회전에 의해 공기조화기의 냉난방 동작이 절환되며; 상기 밸브시트의 윗면에 동심원상에 서로 이격되게 배열되어 있는 2개의 배관연결공으로서, 그중 하나의 배관연결공은 상기 밸브시트의 측면까지 이어진 상기 3개의 배관공들을 제외한 나머지 배관공에 연결되고, 나머지 배관연결공은 상기 밸브시트의 측면까지 이어져 있는 2개의 배관연결공; 상기 밸브시트의 윗면에 회전가능하게 장착되고, 상기 배관연결공들에 대응하는 위치에 관통 구멍들이 형성되어 있는 원판 셔터; 및 상기 2개의 배관연결공에 대응하는 위치에 배관공이 뚫려있고 상기 원판 셔터의 위에 장착되는 셔터커버;를 더 포함하고, 공기조화기의 냉방상태와 난방상태 및 그외의 다른 작동상태가 상기 원판셔터의 회전에 의해 절환되는 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  10. 제9항에 있어서, 상기 배관연결공 각각에 여과기를 부착하는 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  11. 제9항에 있어서, 상기 회전밸브를 회전시키는 구동수단이 소형 모터로 구성되는 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  12. 제9항에 있어서, 상기 회전밸브가 나비모양으로 형성된 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  13. 제9항에 있어서, 독립적으로 통하는 상기 2개의 구멍들이 상기 회전밸브의 본체부에 대칭 형성되도록 상기 회전밸브가 원통형인 4웨이 절환밸브식 인입밸브.
  14. 윗면에 바닥이 얕은 원형 오목부가 형성되고, 2개의 배관연결공들이 동심원상에 90˚ 또는 120˚의 각도로 떨어져 있는 평평한 밸브케이스; 상기 밸브케이스의 원형 오목부안에 회전가능하게 장착되고, 상기 배관연결공에 대응하는 위치에 관통 구멍들이 뚫려있으며, 중앙에 구동축이 있는 원판 셔터; 및 상기 2개의 배관연결공에 대응하는 위치에 배관공이 뚫려있으며, 상기 구동축을 끼워서 회전할 수 있게하는 구동공이 중앙에 형성되어 있고, 상기 원판 셔터와 구동축을 위에서부터 기밀되게 덮어서 상기 밸브케이스에 고정되는 밸브커버;를 포함하는 공기조화기용 밸브.
  15. 제14항에 있어서, 상기 밸브케이스와 밸브커버를 프레스작업으로 성형하는 공기조화기용 밸브.
  16. 제14항에 있어서, 상기 밸브커버의 배관공들 각각이 밸브커버의 측면까지 이어져 있는 공기조화기용 밸브.
  17. 제14항에 있어서, 상기 밸브커버 중앙의 축구멍의 상반부에 형성되고, 상부는 직경이 크며 하부는 직경이 작은 단달린 구멍; 상기 단달린 구멍의 직경이 큰 부분의 내주면에 형성된 암나사; 상기 구동축의 헤드부에 삽입되는 요홈부가 하단부에 형성되어 있고, 하부 외주부에 플랜지가 달려있는 작동축; 상기 작동축이 삽입되는 구멍이 축심을 따라 형성되고, 하부 외주부에는 수나사가 상부 외주부에는 육각머리가 있는 체결볼트; 및 상기 작동축의 헤드부에 장착되는 핸들;을 더 포함하고, 상기 작동축의 요홈부에 상기 구동축에 헤드부를 끼우고, 상기 작동축을 통해 상기 단달린 구멍의 암나사에 상기 체결볼트를 조여서 구성되는 공기조화기용 밸브.
  18. 제17항에 있어서, 상기 작동축의 플랜지 밑면과 상기 단달린 구멍의 소직경부의 상연부 사이에 기밀 기능이 제공되는 공기조화기용 밸브.
  19. 제7항 또는 제18항에 있어서, 상기 핸들의 상부에 화살표가 있으며; 상기 밸브커버의 상부를 제2밸브커버로 덮고; 상기 원판 셔터의 회전위치로 밸브의 개폐상태를 보여주는 표시부가 상기 제2밸브커버의 윗면 외주부에 형성되는 공기조화기용 밸브.
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