[go: up one dir, main page]

KR102498207B1 - 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템 - Google Patents

전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102498207B1
KR102498207B1 KR1020217019615A KR20217019615A KR102498207B1 KR 102498207 B1 KR102498207 B1 KR 102498207B1 KR 1020217019615 A KR1020217019615 A KR 1020217019615A KR 20217019615 A KR20217019615 A KR 20217019615A KR 102498207 B1 KR102498207 B1 KR 102498207B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
expansion valve
screw rod
electronic expansion
needle
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020217019615A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210095667A (ko
Inventor
위천 허
쉬에페이 쉬
레치앙 리우
Original Assignee
제지앙 둔안 아트피셜 인바이런먼트 컴퍼니 리미티드
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.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN201811593354.6A external-priority patent/CN111365466B/zh
Priority claimed from CN201920318827.5U external-priority patent/CN209926669U/zh
Application filed by 제지앙 둔안 아트피셜 인바이런먼트 컴퍼니 리미티드 filed Critical 제지앙 둔안 아트피셜 인바이런먼트 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20210095667A publication Critical patent/KR20210095667A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102498207B1 publication Critical patent/KR102498207B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/34Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/34Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
    • F25B41/35Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators by rotary motors, e.g. by stepping motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/02Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with screw-spindle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42Valve seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21175Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the outlet of the evaporator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

전자 팽창 밸브(1-100)에 있어서, 상기 전자 팽창 밸브(1-100)는 스크류 로드(1-31), 밸브 니들(1-22) 및 탄성 부재(1-25)를 포함한다. 탄성 부재(1-25)의 일단은 스크류 로드(1-31)에 작용하고, 타단은 밸브 니들(1-22)에 작용한다. 스크류 로드(1-31)와 밸브 니들(1-22) 사이에는 베어링(1-23)이 설치되고, 베어링(1-23)은 내륜 및 외륜을 구비한다. 스크류 로드(1-31)와 밸브 니들(1-22) 중 하나는 베어링(1-23)의 내륜에 고정되고, 다른 하나는 탄성 부재(1-25)를 통해 베어링(1-23)의 외륜에 작용한다. 상기 전자 팽창 밸브(1-100)를 사용하는 공조 시스템에 있어서, 상기 전자 팽창 밸브(1-100)는 밸브 니들(1-22)과 스크류 로드(1-31) 사이에 베어링(1-23)을 설치함으로써, 스크류 로드(1-31)의 회전을 다중점 구름 접촉의 베어링(1-23)에서 해제하고, 종래의 전자 팽창 밸브의 단일점 구름 접촉 미끄럼 마찰을 다중점 구름 접촉 구름 마찰로 변환한다. 이는 밸브 개방에 필요한 마찰력을 줄이고 마찰로 인한 손상을 감소시키며, 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템의 신뢰성과 안정성을 향상시켜 응용 전망이 광범위하다.

Description

전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템
본 발명은 냉동 설비 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템에 관한 것이다.
전자 팽창 밸브는 가이드 슬리브 및 너트 슬리브 내에서 밸브 스템 어셈블리의 운동을 통해 밸브 포트를 개폐함으로써 유량 조절과 스로틀 감압의 목적을 달성하며 냉동 설비 기술 분야에서 널리 사용된다. 종래의 전자 팽창 밸브는 일반적으로 스크류 로드의 일단에 서로 접촉되는 볼과 스프링 시트를 설치하여 스크류 로드와 밸브 니들 사이의 상대적 회전을 해제한다. 그러나 볼과 스프링 시트 사이에 여전히 비교적 큰 마찰력이 존재하고, 볼과 스프링 시트 사이 단일점 접촉의 미끄럼 마찰 형식에 비교적 마찰력이 있기 때문에 접촉점의 마찰 손상이 유발되기가 상당히 쉽다. 또한 밸브 니들이 밸브 포트에 상대적으로 회전하여 밸브 니들, 밸브 포트가 마손되므로 전자 팽창 밸브의 신뢰성 및 안정성이 상대적으로 낮아질 수 있다.
이러한 점을 감안하여 개선된 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템을 제공할 필요가 있다. 상기 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템은 신뢰성 및 안정성이 향상되어야 한다.
본 발명은 전자 팽창 밸브를 제공한다. 상기 전자 팽창 밸브는 스크류 로드, 밸브 니들 및 탄성 부재를 포함한다. 상기 탄성 부재의 일단은 상기 스크류 로드에 작용하고, 타단은 상기 밸브 니들에 작용한다. 상기 스크류 로드와 상기 밸브 니들 사이에는 베어링이 설치되고, 상기 베어링은 내륜 및 외륜을 구비한다. 상기 스크류 로드와 상기 밸브 니들 중 하나는 상기 베어링의 내륜에 고정되고, 다른 하나는 탄성 부재를 통해 상기 베어링의 외륜에 작용한다.
또한 상기 전자 팽창 밸브는 개스킷을 포함한다. 상기 개스킷은 상기 탄성 부재와 상기 베어링의 외륜 사이에 설치된다. 상기 개스킷은 상기 탄성 부재의 맞닿음 하에서 상기 베어링의 외륜을 연결한다.
또한 상기 스크류 로드는 상기 베어링의 내륜과 고정된다. 상기 밸브 니들은 상기 탄성 부재 및 개스킷을 통해 상기 베어링의 외륜을 연결한다.
또한 상기 전자 팽창 밸브는 상기 밸브 니들을 고정하기 위한 밸브 니들 슬리브를 포함한다. 상기 스크류 로드의 측면은 자체의 반경 방향을 따라 바깥으로 연장되며 돌기를 형성한다. 상기 돌기는 상기 밸브 니들 슬리브의 내측면과 가지런하다.
또한 상기 스크류 로드와 상기 베어링의 내륜 사이는 억지 끼워맞춤이다.
또한 상기 밸브 니들은 상기 베어링의 내륜과 고정된다. 상기 스크류 로드는 상기 탄성 부재 및 개스킷을 통해 상기 베어링의 외륜을 연결한다.
또한 상기 밸브 니들과 상기 베어링의 내륜 사이는 억지 끼워맞춤이다.
또한 상기 전자 팽창 밸브는 압력 슬리브를 더 포함한다. 상기 압력 슬리브 상에는 단차면이 설치된다. 상기 단차면은 상기 밸브 니들에 맞닿아 상기 밸브 니들의 축방향 이동을 제한한다.
또한 상기 개스킷은 자체 축방향을 따라 연장되는 캐비티를 구비한다. 상기 개스킷은 상기 밸브 니들에 가까운 내측면이 원추면으로 설치된다.
또한 전자 팽창 밸브는,
일단에 환형 오목홈 구조를 구비한 밸브 시트;
밸브 시트의 일단을 씌우도록 장착되는 제1 연결관;
환형 오목홈 구조의 오목홈에 스냅 삽입되고 제1 연결관의 내벽과 연결되는 용접 링
-여기에서 밸브 시트는 제1 연결관과 틈새 끼워맞춤되고, 용접 링은 제1 연결관과 억지 끼워맞춤됨-; 및
오목홈 구조와 연결되어 함께 용접 링이 탈락되는 것을 방지하는 보스 구조를 포함한다.
상기 방식의 추가적인 개선으로서, 밸브 시트는 축방향으로 연결된 제1 장착관 및 제2 장착관을 포함한다. 제1 장착관의 외경은 제2 장착관의 외경보다 크다. 제1 연결관은 제2 장착관을 씌우며, 보스 구조 및 환형 오목홈 구조는 모두 제2 장착관 상에 설치된다.
또한 제1 장착관의 측벽 상에 삽입홀이 개설된다.
상기 전자 팽창 밸브는 삽입홀에 삽입되고 밸브 시트를 통해 제1 연결관과 연통되는 제2 연결관을 더 포함한다.
또한 제1 연결관은 슬리브 구간 및 연장 구간을 포함한다. 슬리브 구간은 제2 장착관 상을 씌우며 제1 연결관에 수직이다. 연장 구간은 슬리브 구간에 연결된다.
또한 제1 장착관과 제2 장착관이 연결되는 일단에 환형 삽입홈이 개설되고, 제1 장착관은 환형 삽입홈에 삽입된다.
또한 밸브 시트 내에 수용 캐비티가 설치된다. 수용 캐비티는 제1 연결관과 제2 연결관을 연통시킨다.
상기 전자 팽창 밸브는 밸브 시트에 설치되고 제2 장착관을 향해 설치된 니들 헤드를 구비하는 밸브 니들을 더 포함한다. 상기 니들 헤드의 최대 외경은 제2 장착관의 내경보다 크다.
또한 상기 전자 팽창 밸브는,
밸브 시트 상에 장착되고, 밸브 시트와 함께 수용 캐비티를 둘러싸 형성하는 커버체;
수용 캐비티에 설치되고 중심축이 밸브 시트의 중심축과 겹치며 회전을 통해 밸브 니들이 밸브 시트의 중심축을 따라 승강하도록 구동하는 데 사용되는 승강 어셈블리;
커버체에 회전 장착되는 회전자 어셈블리; 및
커버체에 장착되고 축방향 위치제한단이 승강 어셈블리와 연결되는 스크류 로드 어셈블리를 더 포함한다. 회전자 어셈블리는 스크류 로드 어셈블리를 감싸도록 설치되어 스크류 로드 어셈블리가 회전 및 축방향 이동하도록 구동하는 데 사용된다.
또한 승강 어셈블리는 스프링, 개스킷 및 볼을 포함한다. 스프링은 승강 어셈블리 내에 장착되며, 일단이 스크류 로드 어셈블리와 연결된다. 타단은 개스킷과 연결되며, 볼을 통해 밸브 니들과 연결된다. 볼은 개스킷과 밸브 니들 사이에 거치되어, 승강 어셈블리가 스크류 로드 어셈블리의 구동 하에 밸브 시트의 중심축 방향을 따라 회전 및 이동하는 과정에서 밸브 니들에 대한 승강 어셈블리의 마찰을 감소시킨다.
또한 상기 전자 팽창 밸브는 액체 저장통과 증발기 사이에 장착된다. 상기 액체 저장통 내의 냉매는 상기 전자 팽창 밸브를 통해 상기 증발기로 이송된다.
상기 전자 팽창 밸브는 상기 증발기의 출구에 설치되며 밸브 시트의 고정 시트에 고정된 고정자 어셈블리와 병렬로 연결된 후 하나의 전원에 접속되는 서미스터(thermistor)를 더 포함한다.
본 발명의 전자 팽창 밸브는 밸브 시트 상에 용접 링을 거치하는 오목홈을 설계하였다. 제1 연결관은 밸브 시트의 일단을 씌우도록 장착되며, 용접 링을 오목홈에 넣은 후 연결관과 억지 끼워맞춤시키고 밸브 시트와 연결관을 틈새 끼워맞춤시킨다. 이러한 방식으로 제1 연결관이 쉽게 탈락되지 않는 상황에서 전자 팽창 밸브 내부 용접의 침투율이 향상되도록 보장할 수 있다. 또한 용접 링은 내장 방식을 채택해 외관 검사로 밸브 시트 어셈블리 용접 품질을 판단할 수 있다. 또한 밸브 시트는 오목홈 구조와 연결된 보스 구조가 설치된다. 용접 링은 보스 구조를 통해 밸브 시트 상에서 탈락되지 않도록 위치가 제한된다. 용접 링을 오목홈에 미리 장착한 다음 밸브 시트의 일단 및 용접 링을 함께 제1 연결관에 삽입함으로써 자동화 조립을 구현할 수 있다.
본 발명은 냉동 시스템을 더 제공한다. 여기에는 액체 저장 용기, 증발기 및 제어 밸브가 포함된다. 상기 액체 저장 용기 내의 냉매는 상기 제어 밸브를 통해 상기 증발기로 이송된다. 상기 제어 밸브는 상기 어느 하나의 전자 팽창 밸브이다.
본 발명의 냉동 시스템의 유익한 효과는 전자 팽창 밸브와 유익한 효과와 같으므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.
본 발명은 공조 시스템을 더 제공한다. 상기 공조 시스템은 전자 팽창 밸브를 포함한다. 상기 전자 팽창 밸브는 상기 어느 하나의 전자 팽창 밸브이다.
본 발명에서 제공하는 상기 전자 팽창 밸브는 상기 밸브 니들과 상기 스크류 로드 사이에 상기 베어링을 설치함으로써, 상기 스크류 로드의 회전을 다중점 구름 접촉의 상기 베어링에서 해제하고, 종래의 전자 팽창 밸브의 단일점 구름 접촉 미끄럼 마찰을 다중점 구름 접촉 구름 마찰로 변환한다. 이는 밸브 개방에 필요한 마찰력을 낮추고 마찰로 인한 손상을 줄이며, 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템의 신뢰성과 안정성을 향상시켜 응용 전망이 광범위하다.
본 발명의 일부를 구성하는 명세서 첨부 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 돕기 위한 것이다. 본 발명의 예시적 실시예 및 그에 대한 설명은 본 발명을 해석하기 위한 것이며, 이는 본 발명을 제한하지 않는다. 첨부 도면에 대한 설명은 하기와 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 팽창 밸브에서 일부 구조가 생략된 입체도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브의 입체 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브에서 일부 구조가 생략된 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브에서 밸브 본체의 구조도이다.
도 5는 도 3에 도시된 전자 팽창 밸브에서 가이드 슬리브의 구조도이다.
도 6은 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브에서 스크류 로드 어셈블리의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브에서 스크류 로드 어셈블리 및 회전자 어셈블리의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 팽창 밸브의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자 팽창 밸브 시트 부재의 구조도이다.
도 10은 도 9에서 A 영역의 확대도이다.
도 11은 도 9에서 전자 팽창 밸브 밸브 시트 부재의 입체도이다.
도 12는 도 9에서 전자 팽창 밸브 밸브 시트 부재의 정면도이다.
도 13은 도 9에서 전자 팽창 밸브 밸브 시트 부재의 부감도이다.
도 14는 도 9에서 전자 팽창 밸브 밸브 시트 부재의 측면도이다.
도 15는 도 9에서 전자 팽창 밸브의 밸브 시트의 입체도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전자 팽창 밸브 시트 부재의 구조도이다.
도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전자 팽창 밸브의 구조도이다.
여기에서 상기 첨부 도면에는 하기의 참조 번호가 포함된다.
1-100은 전자 팽창 밸브, 1-100a는 전자 팽창 밸브, 1-101은 매질 유입관, 1-102는 매질 배출관, 1-103은 축선, 1-10은 밸브 본체, 1-11은 밸브 포트, 1-12는 밸브 캐비티, 1-13은 통공, 1-14는 장착 캐비티, 1-15는 연결 캐비티, 1-151은 단차면, 1-16은 가이드 슬리브, 1-161은 가이드 홀, 1-162는 제1 원기둥 구간, 1-162a는 단차, 1-162b는 제1단, 1-162c는 제2단, 1-163은 제2 원기둥 구간, 1-164는 제3 원기둥 구간, 1-165는 가이드 구조, 1-165a는 가이드부, 1-17은 연결 시트, 1-18은 고정판, 1-181은 장착 홀, 1-20은 밸브 니들 어셈블리, 1-21는 밸브 니들 슬리브, 1-22는 밸브 니들, 1-22a는 밸브 니들, 1-23은 베어링, 1-23a는 베어링, 1-24는 개스킷, 1-24a는 개스킷, 1-241은 돌기, 1-25는 탄성 부재, 1-25a는 탄성 부재, 1-26은 압력 슬리브, 1-261은 단차면, 1-30은 스크류 로드 어셈블리, 1-31은 스크류 로드, 1-31a는 스크류 로드, 1-311은 돌기, 1-32는 너트 슬리브, 1-321은 제2 위치결정 단차, 1-322는 스톱 칼라(stop collar), 1-40은 슬리브, 1-50은 회전자 어셈블리, 1-51은 회전자, 1-52는 전환 연결 보드, 1-53은 위치제한 부재, 1-531은 스프링, 1-531a는 스톱부, 1-532는 스톱 링, 1-54는 운동 가이드 시트이다.
2-1은 밸브 시트, 2-2는 제1 연결관, 2-3은 용접 링, 2-4는 제2 연결관, 2-5는 밸브 니들, 2-6은 커버체, 2-7은 승강 어셈블리, 2-8은 회전자 어셈블리, 2-9는 스크류 로드 어셈블리, 2-11은 보스 구조, 2-12는 환형 오목홈 구조, 2-13은 제1 장착관, 2-14는 제2 장착관, 2-15는 환형 삽입홈, 2-16은 수용 캐비티, 2-21은 슬리브 구간, 2-22는 연장 구간, 2-71은 스프링, 2-72는 개스킷, 2-73은 볼, 2-131은 삽입홀이다.
이하에서는 상기 첨부 도면과 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하다.
충돌이 없는 경우 본 출원의 실시예 및 실시예의 특징은 서로 결합될 수 있음에 유의한다. 이하에서는 첨부 도면과 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
이하에서는 본 발명 실시예의 첨부 도면을 참고하여 본 발명 실시예의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 발명의 전부가 아닌 일부 실시예일 뿐이다. 본 발명의 실시예를 기반으로 창의적인 작업 없이 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.
구성 요소가 다른 구성 요소에 "장착된다"고 설명된 경우, 이는 다른 구성 요소에 직접 장착되거나 중간에 구성 요소가 존재할 수도 있음에 유의한다. 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소에 "설치된다"고 설명된 경우, 이는 다른 구성 요소에 직접 설치되거나 중간에 구성 요소가 동시에 존재할 수도 있다. 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소에 "고정된다"고 설명된 경우, 이는 다른 구성 요소에 직접 고정되거나 중간에 구성 요소가 동시에 존재할 수도 있다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 함의와 동일하다. 본원에서 본 발명의 명세서에 사용된 용어는 구체적인 실시예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 본원에 사용된 용어 "또는/및"은 하나 이상의 관련하여 나열된 항목의 임의 모든 조합을 포함한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 팽창 밸브(1-100)에서 일부 구조가 생략된 입체도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브(1-100)의 입체 분해도이다. 도 3은 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브(1-100)에서 일부 구조가 생략된 단면도이다. 본 발명에서 제공하는 전자 팽창 밸브(1-100)는 유체 매질의 유량 및 압력을 조절하여 유체 유량을 제어하는 데 사용된다.
본 실시예에 있어서, 전자 팽창 밸브(1-100)는 공조 시스템에 응용되며, 전자 팽창 밸브(1-100)를 흐르는 유체 매질은 공조 시스템에서 냉열 교환을 수행하기 위한 냉매이다. 전자 팽창 밸브(1-100)는 공조 시스템의 증발기 입구에 장착된다. 전자 팽창 밸브(1-100)는 공조 시스템의 고압측과 저압측의 경계 요소로서, 고압 액상 냉매를 스로틀 감압한다. 이를 통해 증발기 또는 기타 장치로 유입되는 액상 냉매의 용량을 조절 및 제어하여, 액상 냉매의 용량이 외부 냉동 부하의 요건에 적합하도록 만든다.
이해할 수 있는 것은 다른 실시예에 있어서, 전자 팽창 밸브(1-100)는 공조 시스템 이외의 다른 유형의 냉동 설비에 적용될 수도 있다. 전자 팽창 밸브(1-100)를 흐르는 것은 전자 팽창 밸브(1-100)가 상기와 같은 유체 매질에 대한 스로틀 감압을 구현할 수만 있다면 냉매 이외의 다른 유체 매질일 수도 있다.
전자 팽창 밸브(1-100)는 밸브 본체(1-10), 밸브 니들 어셈블리(1-20), 스크류 로드 어셈블리(1-30), 가이드 슬리브(1-16), 슬리브(1-40), 회전자 어셈블리(1-50) 및 고정자 어셈블리(미도시)를 포함한다. 밸브 니들 어셈블리(1-20), 스크류 로드 어셈블리(1-30), 슬리브(1-40), 가이드 슬리브(1-16) 및 고정자 어셈블리는 모두 밸브 본체(1-10) 상에 장착된다. 스크류 로드 어셈블리(1-30)의 일단은 밸브 니들 어셈블리(1-20)와 연결되고, 타단은 회전자 어셈블리(1-50)와 연결된다.
밸브 본체(1-10)는 밸브 니들 어셈블리(1-20), 스크류 로드 어셈블리(1-30), 가이드 슬리브(1-16), 슬리브(1-40) 및 고정자 어셈블리를 지지하는 데 사용된다. 밸브 니들 어셈블리(1-20)는 전자 팽창 밸브(1-100)의 온 또는 오프를 제어하는 데 사용된다. 스크류 로드 어셈블리(1-30)는 밸브 니들 어셈블리(1-20)가 운동하도록 구동시키는 데에 사용된다. 슬리브(1-40)는 외부 환경을 밸브 니들 어셈블리(1-20), 스크류 로드 어셈블리(1-30) 및 회전자 어셈블리(1-50)와 이격시킨다. 이를 통해 밸브 니들 어셈블리(1-20), 스크류 로드 어셈블리(1-30) 및 회전자 어셈블리(1-50)를 보호하며 매질이 누설되는 것을 막는다. 회전자 어셈블리(1-50)는 스크류 로드 어셈블리(1-30)가 운동하도록 구동시키는 데 사용되며, 고정자 어셈블리는 회전자 어셈블리(1-50)가 운동하도록 구동시키는 데 사용된다.
전자 팽창 밸브(1-100)는 밸브 본체(1-10), 밸브 니들 어셈블리(1-20), 스크류 로드 어셈블리(1-30), 가이드 슬리브(1-16), 슬리브(1-40), 회전자 어셈블리(1-50) 및 고정자 어셈블리(미도시)를 포함한다. 밸브 니들 어셈블리(1-20), 스크류 로드 어셈블리(1-30), 슬리브(1-40), 가이드 슬리브(1-16) 및 고정자 어셈블리는 모두 밸브 본체(1-10) 상에 장착된다. 스크류 로드 어셈블리(1-30)의 일단은 밸브 니들 어셈블리(1-20)와 연결되고, 타단은 회전자 어셈블리(1-50)와 연결된다.
고정자 어셈블리는 통전되어 자기장을 생성하고 자기력의 작용을 통해 회전자 어셈블리(1-50)가 회전하도록 구동한다. 회전자 어셈블리(1-50)는 스크류 로드 어셈블리(1-30)가 운동하도록 구동한다. 밸브 니들 어셈블리(1-20)는 스크류 로드 어셈블리(1-30)의 구동 하에서 전자 팽창 밸브(1-100)의 온 또는 오프를 제어함으로써, 전자 팽창 밸브(1-100)의 유체 매질 유량 및 압력에 대한 조절 목적을 달성한다.
도 4를 함께 참조하면, 도 4는 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브(1-100)에서 밸브 본체(1-10)의 구조도이다. 밸브 본체(1-10)의 양측에는 각각 매질 유입관(1-101) 및 매질 배출관(1-102)이 연결된다. 매질 유체는 매질 유입관(1-101)을 통해 전자 팽창 밸브(1-100)의 내부로 유입된 다음 매질 배출관(1-102)을 통해 전자 팽창 밸브(1-100)에서 유출된다. 밸브 본체(1-10) 상에서 자체 축선(1-103) 방향을 따라 밸브 포트(1-11), 밸브 캐비티(1-12), 통공(1-13), 장착 캐비티(1-14) 및 연결 캐비티(1-15)가 순차적으로 개설된다. 밸브 포트(1-11), 밸브 캐비티(1-12), 통공(1-13), 장착 캐비티(1-14) 및 연결 캐비티(1-15)는 축선(1-103) 방향을 따라 순차적으로 연통된다.
밸브 포트(1-11)는 매질 배출관(1-102)과 연통되고, 밸브 포트(1-11)는 밸브 니들 어셈블리(1-20)가 연장 진입되도록 제공된다. 이를 통해 전자 팽창 밸브(1-100) 내의 유체 매질이 밸브 포트(1-11)를 통해 밖으로 배출되는 것을 차단한다. 밸브 니들 어셈블리(1-20)가 밸브 포트(1-11)를 폐쇄하면, 즉 밸브 포트(1-11)와 밸브 캐비티(1-12)의 연통이 차단되면, 전자 팽창 밸브(1-100)가 닫힌다. 밸브 니들 어셈블리(1-20)가 밸브 포트(1-11)에 대한 밀봉을 해제하면, 즉 밸브 포트(1-11)와 밸브 캐비티(1-12)가 연통되면, 전자 팽창 밸브(1-100)가 열린다.
밸브 캐비티(1-12)는 밸브 니들 어셈블리(1-20)의 부분을 수용하는 데 사용되며, 유체 매질은 밸브 캐비티(1-12)를 통해 밸브 포트(1-11) 내로 유입된다. 통공(1-13)은 밸브 캐비티(1-12)와 장착 캐비티(1-14) 사이에 설치된다. 통공(1-13)의 공경은 장착 캐비티(1-14)의 내경보다 작다. 장착 캐비티(1-14)의 바닥부에는 환형의 제1 위치결정 단차(1-14a)가 형성된다. 밸브 본체(1-10)의 내부는 가이드 슬리브(1-16)를 수용하는 데 사용된다. 통공(1-13)은 장착 캐비티(1-14)와 매칭되어, 가이드 슬리브(1-16)의 고정 장착을 구현하는 데 사용된다. 연결 캐비티(1-15) 내에는 스크류 로드 어셈블리(1-30)를 고정하기 위한 연결 시트(1-17)가 더 장착된다. 연결 캐비티(1-15)는 연결 시트(1-17)와 매칭되어, 스크류 로드 어셈블리(1-30)의 수용 및 고정을 구현하는 데 사용된다.
연결 캐비티(1-15)가 개설된 밸브 본체(1-10)의 단면은 축선(1-103) 방향으로 수축되어 하나의 단차면(1-151)을 형성한다. 슬리브(1-40)는 연결 캐비티(1-15)가 개설된 밸브 본체(1-10)의 일단을 씌우도록 설치되어 단차면(1-151)에 맞닿는다. 단차면(1-151)은 밸브 본체(1-10)를 씌우도록 설치된 슬리브(1-40)의 연장 진입 길이를 제한한다. 연결 캐비티(1-15)가 개설된 밸브 본체(1-10)의 단면에는 슬리브(1-40)가 관통 설치되어 슬리브(1-40)의 반경 방향 이동을 제한한다.
본 실시예에 있어서, 밸브 본체(1-10)와 슬리브(1-40)의 연결 안정성을 더욱 향상시키기 위해, 밸브 본체(1-10)와 슬리브(1-40) 사이는 용접 방식을 통해 서로 고정 연결한다. 이때 단차면(1-151)은 슬리브(1-40)와 밸브 본체(1-10) 사이의 용접 고정면이다. 다른 실시예에 있어서, 밸브 본체(1-10)와 슬리브(1-40) 사이는 리벳팅, 접합 고정 등 다른 연결 방식을 채택하여 고정 연결할 수도 있음을 이해할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 밸브 본체(1-10)는 스테인리스강 재질로 가공하여 제조하며, 밸브 본체(1-10)는 대체적으로 원기둥형을 나타낸다. 다른 실시예에 있어서, 밸브 본체(1-10)는 다른 재료로 가공하여 제조할 수도 있으므로 여기에서 일일이 나열하지 않으며, 밸브 본체(1-10)는 원기둥 이외의 다른 형상을 채택할 수도 있음을 이해할 수 있다.
도 5를 함께 참조하면, 도 5는 도 3에 도시된 전자 팽창 밸브(1-100)에서 가이드 슬리브(1-16)의 구조도이다. 가이드 슬리브(1-16)는 장착 캐비티(1-14) 내에 장착되며 장착 캐비티(1-14)와의 사이는 억지 끼워맞춤이다. 여기에서 억지 끼워맞춤은 장착 캐비티(14) 내경의 크기에서 매칭된 가이드 슬리브(1-16) 외경의 크기를 뺀 값이 음의 값인 것을 의미한다. 가이드 슬리브(1-16)는 밸브 니들 어셈블리(1-20)가 밸브 본체(1-10)의 축선(1-103) 방향을 따라 운동하도록 안내하는 데 사용된다. 연결 시트(1-17)는 연결 캐비티(1-15) 내에 장착되어 스크류 로드 어셈블리(1-30)를 장착하는 데 사용된다. 바람직하게는 연결 시트(1-17)는 용접 방식을 통해 연결 캐비티(1-15) 내에 장착된다.
본 실시예에 있어서, 가이드 슬리브(1-16)는 황동 재질로 가공하여 제조된다. 즉, 가이드 슬리브(1-16)는 황동 가이드 슬리브이다. 황동 가이드 슬리브는 상대적으로 비교적 부드러워 가이드 슬리브(1-16)와 스크류 로드 어셈블리(1-30) 및/또는 밸브 본체(1-10) 간의 장착에 용이할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 가이드 슬리브(1-16)는 황동 이외의 다른 재료를 가공하여 제작할 수도 있음을 이해할 수 있다.
가이드 슬리브(1-16)는 대체적으로 원기둥형을 나타낸다. 가이드 슬리브(1-16) 상에서 자체의 축선을 따라 가이드 슬리브(1-16)를 관통하는 가이드 홀(1-161)이 개설된다. 밸브 니들 어셈블리(1-20)는 가이드 홀(1-161) 내에 장착되며, 가이드 홀(1-161) 안내 하에서 운동한다.
가이드 슬리브(1-16)는 장착 캐비티(1-14) 내에 장착되는 제1 원기둥 구간(1-162), 스크류 로드 어셈블리(1-30)와 매칭되는 제2 원기둥 구간(1-163), 및 밸브 캐비티(1-12) 내에 위치하는 제3 원기둥 구간(1-164)을 포함한다.
제1 원기둥 구간(1-162)과 장착 캐비티(1-14) 사이는 억지 끼워맞춤되어, 가이드 슬리브(1-16)의 장착 과정에서 가이드 슬리브(1-16) 자체의 축선이 밸브 본체(1-10)의 축선(1-103)과 겹쳐 설치되도록 한다. 이를 통해 가이드 슬리브(1-16)와 밸브 포트(1-11) 사이의 동축도를 보장한다.
또한 제1 원기둥 구간(1-162)은 중간 구간이다. 즉, 제2 원기둥 구간(1-163)과 제3 원기둥 구간(1-164) 사이에 위치한다. 제1 원기둥 구간(1-162)의 외경은 각각 제2 원기둥 구간(1-163)의 외경, 제3 원기둥 구간(1-164)의 외경보다 크다. 따라서 제1 원기둥 구간(1-162)은 각각 제2 원기둥 구간(1-163), 제3 원기둥 구간(1-164)과의 사이에 단차(1-162a)를 형성함을 이해할 수 있어야 한다. 제1 원기둥 구간(1-162)과 제3 원기둥 구간(1-164) 사이의 단차(1-162a)는 장착 캐비티(1-14) 바닥부의 제1 위치결정 단차(1-14a)와 매칭되어, 제3 원기둥 구간(1-164)의 위치결정을 구현한다.
바람직하게는, 제1 원기둥 구간(1-162)은 대향 설치된 제1단(1-162b), 및 제2단(1-162c)을 포함한다. 제2 원기둥 구간(1-163)은 제1 원기둥 구간(1-162)의 제1단(1-162b)에 연결된다. 제3 원기둥 구간(1-164)은 제1 원기둥 구간(1-162)의 제2단(1-162c)에 연결된다.
또한 제1 원기둥 구간(1-162)의 제2단(1-162c)은 가이드 구조(1-165)를 구비하여, 제1 원기둥 구간(1-162)의 장착 캐비티(1-14)와의 사이의 장착이 용이하다. 바람직하게는, 가이드 구조(1-165)는 제1 원기둥 구간에 설치되는 제2단(1-162c)의 가이드부를 포함한다. 구체적으로, 가이드부는 필릿(fillet) 가이드부 또는 원추 가이드부이다.
바람직하게는, 제2 원기둥 구간(1-163)의 길이는 가이드 슬리브 길이의 1/4 내지 1/3배이다. 이때 가이드 슬리브(1-16)는 스크류 로드 어셈블리(1-30)에 매칭되는 충분한 매칭 크기를 가진다. 따라서 연결의 신뢰성이 향상되는 동시에 진동 등 원인으로 인해 가이드 슬리브(1-16)가 느슨해지는 위험을 줄인다.
또한 제2 원기둥 구간(1-163)은 제1 원기둥 구간으로부터 먼 제1단(1-162b)도 가이드 구조(1-165)를 갖는다. 여기에서 가이드 구조(1-165)의 설치는 가이드 슬리브(1-16)와 스크류 로드 어셈블리(1-30) 사이의 장착을 용이하게 만들 수 있다.
바람직하게는 가이드 구조(1-165)는 제2 원기둥 구간(1-163)의 제1 원기둥 구간(1-162)으로부터 멀리 설치된 가이드부(1-165a)를 포함한다. 구체적으로 가이드부(1-165a)는 필릿 가이드부 또는 원추 가이드부이다.
도 6 및 도 7을 다시 참조하면, 도 6 은 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브(1-100)에서 스크류 로드 어셈블리(1-30)의 단면도이다. 도 7은 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브(1-100)에서 스크류 로드 어셈블리(1-30) 및 회전자 어셈블리(1-50)의 단면도이다.
밸브 니들 어셈블리(1-20)는 가이드 슬리브(1-16) 내에 장착된 밸브 니들 슬리브(1-21), 및 밸브 니들 슬리브(1-21) 내에 장착된 밸브 니들(1-22)을 포함한다. 밸브 니들(1-22)은 축선을 구비하며, 밸브 니들(1-22)의 축선은 밸브 본체(1-10)의 축선(1-103)과 겹치도록 설치된다. 밸브 니들(1-22)의 일단은 스크류 로드 어셈블리(1-30)에 연결되고, 타단은 밸브 포트(1-11)와 매칭된다. 스크류 로드 어셈블리(1-30)는 밸브 니들(1-22)이 운동하도록 구동하여 밸브 포트(1-11)의 개방 또는 폐쇄를 제어함으로써 전자 팽창 밸브(1-100)의 개방/폐쇄를 구현한다.
밸브 니들 어셈블리(1-20)는 베어링(1-23), 개스킷(1-24) 및 탄성 부재(1-25)를 더 포함한다. 베어링(1-23) 및 개스킷(1-24)은 스크류 로드 어셈블리(1-30)의 밸브 니들(1-22)에 가까운 일단에 설치된다. 탄성 부재(1-25)의 일단은 개스킷(1-24)과 접촉하고, 타단은 밸브 니들(1-22)과 접촉한다. 베어링(1-23)의 일단은 스크류 로드 어셈블리(1-30) 및 밸브 니들 슬리브(1-21)에 맞닿고, 타단은 개스킷(1-24)과 접촉한다. 개스킷(1-24)은 밸브 니들 슬리브(1-21) 내에 수용되어 베어링(1-23)의 외륜과 접촉한다.
스크류 로드 어셈블리(1-30)는 너트 슬리브(1-32) 및 너트 슬리브(1-32) 내에 장착된 스크류 로드(1-31)를 포함한다. 스크류 로드(1-31)는 대향 설치된 제1단과 제2단을 구비한다. 스크류 로드(1-31)의 제1단은 회전자 어셈블리(1-50)에 연결되고, 스크류 로드(1-31)의 제2단은 너트 슬리브(1-32) 내에 관통 설치되며 베어링(1-23)과 연결된다. 너트 슬리브(1-32)의 일단은 연결 시트(1-17) 상에 장착되고, 타단은 슬리브(1-40) 내에 위치한다.
스크류 로드(1-31) 상에는 스크류 로드(1-31)를 따라 반경 방향으로 연장되는 돌기(1-311)가 설치된다. 돌기(1-311)는 밸브 니들 슬리브(1-21)의 내측이 가지런하다. 베어링(1-23)의 외륜은 돌기(1-311) 및 밸브 니들 슬리브(1-21)의 내측면에 맞닿고, 돌기(1-311) 및 밸브 니들 슬리브(1-21)의 내측면은 베어링(1-23)의 외륜에 맞닿아, 스크류 로드(1-31) 및 밸브 니들 슬리브(1-21)의 베어링(1-23)에 대한 위치제한을 구현한다.
스크류 로드(1-31)는 베어링(1-23)의 내륜과 고정 연결된다. 본 실시예에 있어서, 스크류 로드(1-31)와 베어링(1-23)의 내륜은 억지 끼워맞춤에 의해 서로 고정된다. 즉, 스크류 로드(1-31)의 크기는 베어링(1-23) 내륜의 공경보다 크고, 이때 스크류 로드(1-31)와 베어링(1-23) 사이는 상대적으로 비교적 바람직한 연결 안정성을 구비한다.
다른 실시예에 있어서, 스크류 로드(1-31)와 베어링(1-23)의 내륜 사이는 리벳팅, 접합 고정 등 다른 연결 방식에 의해 서로 고정될 수도 있음을 이해할 수 있다.
스크류 로드(1-31)는 회전자 어셈블리(1-50)의 구동 하에서 회전한다. 스크류 로드(1-31)와 베어링(1-23) 내륜 사이의 고정 연결로 인해 스크류 로드(1-31)는 베어링(1-23)의 내륜이 회전하도록 구동한다. 베어링(1-23) 내의 구름 요소는 베어링(1-23)의 외륜과 구름 접촉하여 스크류 로드(1-31)의 회전을 해제한다. 베어링(1-23) 내에는 복수의 구름 요소가 구비되므로, 스크류 로드(1-31) 회전의 해제는 종래 전자 팽창 밸브(1-100)의 단일점 구름 접촉을 본 실시예의 다중점 구름 접촉으로 바꾼다. 따라서 접촉력은 복수의 구름 요소에서 분담하여 견디므로 각 접촉점 상의 접촉 압력이 낮아지고 구름 마찰이 약화된다. 스크류 로드의 회전은 베어링에 의해 해제된다. 따라서 밸브 니들이 밸브 포트와 접촉 시 상대적인 회전 마찰이 발생하지 않아 밸브 니들, 밸브 포트의 신뢰성 및 수명이 향상된다.
또한 베어링(1-23)과 스크류 로드(1-31)의 동축 장착으로 인해, 구름 요소 상의 접촉력은 스크류 로드(1-31)의 중력 방향에 수직이 된다. 이는 종래 전자 팽창 밸브의 접촉점 상에서의 접촉력을 상대적으로 약화시키고 전자 팽창 밸브(1-100)의 안정성과 신뢰성을 향상시킨다.
본 실시예에 있어서 탄성 부재(1-25)는 스프링이다. 이때 탄성 부재(1-25)는 상대적으로 비교적 높은 연결 안정성을 갖는다. 다른 실시예에 있어서, 탄성 부재(1-25)는 탄성 기둥 등과 같은 다른 유형의 탄성 요소일 수도 있음을 이해할 수 있다.
또한 제2 원기둥 구간(1-163)은 너트 슬리브(1-32)의 제1단으로부터 너트 슬리브(1-32) 내로 연장 진입하며 너트 슬리브(1-32)와의 사이가 고정 연결된다. 바람직하게는 고정 연결은 나사산 연결 또는 억지 끼워맞춤 또는 중간 끼워맞춤 중 어느 하나를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 제2 원기둥 구간(1-163)과 너트 슬리브(1-32) 사이는 중간 끼워맞춤이다. 따라서 제2 원기둥 구간(1-163)이 너트 슬리브(1-32)를 바르게 안내함으로써, 너트 슬리브(1-32)의 축선이 가이드 슬리브(1-16)의 축선 및 밸브 본체(1-10)의 축선(1-103)과 겹쳐 설치되도록 만든다.
이해할 수 있는 것은, 제1 원기둥 구간(1-162)이 밸브 본체(1-10)를 바르게 안내하고, 제2 원기둥 구간(1-163)이 너트 슬리브(1-32)를 바르게 안내한다. 이를 통해 밸브 본체(1-10), 가이드 슬리브(1-16) 및 너트 슬리브(1-32) 간의 축선을 겹치도록 만들어 밸브 니들(1-22)과 밸브 포트(1-11) 사이의 동축도를 보장한다. 이를 통해 운동하는 과정에서 밸브 니들(1-22)과 밸브 본체(1-10) 사이의 충돌을 감소시키고, 나아가 밸브 니들(1-22) 등 부재의 마손을 줄여 전자 팽창 밸브(1-100)의 사용 수명을 향상시킨다.
너트 슬리브(1-32)는 스크류 로드(1-31)와 나사산 연결된다. 너트 슬리브(1-32)가 연결 시트(1-17) 상에 용접되기 때문에, 스크류 로드(1-31)가 회전자(1-51)의 구동 하에서 회전할 때 너트 슬리브(1-32)와 스크류 로드(1-31) 사이에 형성되는 너트 나사 매칭 관계로 인해, 스크류 로드(1-31) 및 스크류 로드(1-31)와 고정 연결되는 회전자 어셈블리(1-50) 등이 스크류 로드(1-31)의 축선 방향을 따라 신축 운동을 할 수 있다. 이를 통해 스크류 로드(1-31)가 밸브 니들 어셈블리(1-20)를 구동하는 운동 과정을 구현한다.
너트 슬리브(1-32) 내에 제2 위치결정 단차(1-321)를 설치할 수 있으며, 제2 원기둥 구간(1-163)은 너트 슬리브(1-32) 내로 연장 진입하여 제2 위치결정 단차(1-321) 상에 맞닿는다. 이를 통해 가이드 슬리브(1-16) 장착의 신뢰성을 향상시켜 가이드 슬리브(1-16)가 축방향으로 멋대로 움직이고 소음을 발생시키는 것을 방지한다.
회전자 어셈블리(1-50)는 슬리브(1-40) 내에 위치하는 회전자(1-51), 스크류 로드(1-31)를 장착하기 위한 전환 연결 보드(1-52), 회전자(1-51) 회전 각도를 제한하기 위한 위치제한 부재(1-53), 및 전환 연결 보드(1-52) 상에 장착되는 운동 가이드 시트(1-54)를 포함한다. 회전자(1-51)는 전환 연결 보드(1-52) 상에 장착된다. 전환 연결 보드(1-52)와 스크류 로드(1-31) 사이는 용접 등 방식에 의해 고정 연결된다.
위치제한 부재(1-53)는 너트 슬리브를 씌우도록 설치된 스프링(1-531), 및 스프링(1-531) 상에 장착된 스톱 링(1-532)을 포함한다. 스프링(1-531)의 일단은 연결 시트(1-17)에 연결된다. 스프링(1-531)의 타단에는 스톱부(1-531a)가 설치된다. 스톱 링(1-532)은 스프링(1-531) 상에 감긴다. 바람직하게는, 너트 슬리브(1-32) 외벽 상에 스톱 칼라(1-322)가 설치된다. 스톱 칼라(1-322)는 스톱 링(1-532)을 매칭시켜 회전자(1-51)의 회전 각도를 제한하는 데 사용된다.
회전자(1-51)가 회전하며 축선(1-103)을 따라 운동하여 스크류 로드(1-31)가 밸브 니들(1-22)이 폐쇄되도록 구동하는 과정에서, 스톱 링(1-532)은 스프링(1-531)을 따라 운동한다. 스톱 링(1-532)은 스톱 칼라(1-322)에 맞닿아 회전자(1-51)의 하한인 회전자(1-51)의 회전 각도를 제한한다. 회전자(1-51)가 회전하며 축선(1-103)을 따라 운동하여 스크류 로드(1-31)에서 밸브 포트(1-11)가 폐쇄되도록 구동하는 과정에서, 스톱 링(1-532)은 스프링(1-531)을 따라 운동한다. 회전자(1-51)의 회전 각도를 제한하기 위해 스톱 링(1-532)은 스톱부(1-531a)에 맞닿으며, 이는 회전자(1-51)의 상한 위치이다.
고정자 어셈블리는 통전 후 자기장을 생성하는 데 사용되는 코일 등 부재를 포함하며, 상기 자기장력의 작용 하에서 회전자(1-51)를 회전시켜 스크류 로드(1-31) 회전에 대한 구동을 구현한다.
본 실시예에 있어서, 밸브 본체(1-10) 상에는 고정판(1-18)이 더 설치된다. 고정판(1-18)은 고정자 어셈블리를 지지 및 고정하는 데 사용된다. 고정판(1-18) 상에는 복수의 장착 홀(1-181)이 더 개설되며, 장착 홀(1-181)은 고정자 어셈블리를 고정판(1-18) 상에 고정 설치하는 데 사용된다.
본 실시예에 있어서, 전자 팽창 밸브(1-100)는 전동식 전자 팽창 밸브이며, 회전자(1-51)는 스테핑 모터에서 영구 자석으로 제작된 모터 회전자이다. 고정자 어셈블리는 스테핑 모터에서의 모터 고정자이며, 스테핑 모터는 제어 회로에서 제공하는 논리 디지털 신호를 수신한 후 모터 고정자의 각 위상 코일로 신호를 전송하고, 영구 자석으로 제작된 모터 회전자는 자기 토크 작용에 의해 회전 운동하여, 고정자 어셈블리가 회전자 어셈블리를 회전하도록 구동하는 운동 과정을 구현한다.
이하에서는 전자 팽창 밸브(1-100)의 작동 원리를 설명한다.
고정자 어셈블리가 통전된 후 자기장이 생성되고, 자성 재료로 제조된 회전자(1-51)는 자기장의 구동 하에서 회전한다. 회전자(1-51)와 스크류 로드(1-31)는 운동 가이드 시트(1-54)에 의해 고정 연결되고, 회전자(1-51)의 회전은 스크류 로드(1-31)가 회전하도록 구동한다. 스크류 로드(1-31)와 너트 슬리브(1-32) 사이는 너트 나사 매칭을 형성하고, 너트 슬리브(1-32)는 밸브 본체(1-10) 상에 고정 설치된다. 따라서 너트 슬리브(1-32)에 대한 스크류 로드(1-31)의 회전은 스크류 로드(1-31)를 너트 슬리브(1-32)에 대해 신축 운동시킨다. 이를 통해 고정자 어셈블리가 회전자 어셈블리(1-50)를 구동하고 회전자 어셈블리(1-50)가 다시 스크류 로드 어셈블리(1-30)를 운동시키도록 구동하는 작동 과정이 구현된다.
스크류 로드(1-31)의 밸브 본체(1-10)의 축선(1-103) 방향에 대한 신축 운동은 탄성 부재(1-25)를 통해 다시 밸브 니들(1-22)이 운동하도록 구동한다. 밸브 니들(1-22)은 스크류 로드(1-31)의 구동 하에서 밸브 본체(1-10) 상에 개설된 밸브 포트(1-11)를 향해 운동한다. 밸브 니들(1-22)이 밸브 포트(1-11)를 폐쇄하면, 즉 밸브 캐비티(1-12)와 밸브 포트(1-11)의 연통이 차단되면, 전자 팽창 밸브(1-100)가 닫힌다. 밸브 니들(1-22)이 밸브 포트(1-11)에 대한 폐쇄를 해제하면, 즉 밸브 캐비티(1-12)와 밸브 포트(1-11)가 연통되면, 전자 팽창 밸브(1-100)가 열린다. 전자 팽창 밸브(1-100)에서 밸브 포트(1-11)의 개설 구경이 상대적으로 비교적 작고 유체 매질의 유통량이 낮아지기 때문에, 전자 팽창 밸브(1-100)의 유체 매질에 대한 스로틀 감압 과정이 구현된다.
도 8을 다시 참조하면, 도 8은 본 발 발명의 제2 실시예에 따른 전자 팽창 밸브(1-100a)의 단면도이다. 본 발명의 제1 실시예에서 베어링(1-23)을 스크류 로드(1-31)에서 밸브 니들(1-22)에 가까운 일단에 설치하는 방식과 달리, 본 발명의 제2 실시예에서는 베어링(1-23a)을 밸브 니들(1-22a)에서 스크류 로드(1-31a)에 가까운 일단에 설치한다.
베어링(1-23)은 스크류 로드(1-31)와 밸브 니들(1-22) 사이에 설치되기만 하면, 베어링(1-23)이 스크류 로드(1-31) 상에 설치되든, 직접 밸브 니들(1-22) 상에 설치되든지를 불문하고, 모두 종래 전자 팽창 밸브의 단일점 구름 접촉을 다중점 구름 접촉으로 전환할 수 있음을 이해할 수 있다. 따라서 다중점 구름 접촉의 비교적 바람직한 분포 특성을 이용하여 밸브 개방으로 인한 마찰 손상을 감소시키고, 스크류 로드 회전이 밸브 니들을 회전시키고 이로 인해 밸브 포트에 생성되는 마찰력을 줄임으로써 보다 바람직한 신뢰성과 안정성을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 제2 실시예의 구체적인 구조에 있어서, 베어링(1-23a)의 내륜은 밸브 니들(1-22a)을 씌우도록 설치되어 서로 고정되고, 베어링(1-23a)의 외륜 단면은 개스킷(1-24a)에 접촉되어 서로 맞닿는다. 탄성 부재(1-25a)의 일단은 스크류 로드(1-31a)를 연결하고, 타단은 개스킷(1-24a)을 씌우도록 설치된다.
스크류 로드(1-31a)가 회전하고 하강할 때, 스크류 로드(1-31a)와 연결되는 탄성 부재(1-25a)는 스크류 로드(1-31a)의 구동 하에서 회전한다. 탄성 부재(1-25a)는 개스킷(1-24a)이 회전하도록 구동할 수 있다. 개스킷(1-24a)의 회전은 그 자신이 걸려있는 베어링(1-23a)의 외륜이 회전하도록 구동한다. 베어링(1-23a)의 내륜이 밸브 니들(1-22a) 상에 고정되기 때문에, 스크류 로드(1-31)의 회전은 베어링(1-23a)의 내륜에 대한 외륜의 회전으로 전동될 수 있다. 베어링(1-23a) 내에 구비된 복수의 구름 요소는 종래 전자 팽창 밸브의 단일점 구름 접촉을 다중점 구름 접촉으로 전환한다. 접촉력은 복수의 구름 요소에서 분담하여 견디므로 각 접촉점 상의 접촉 압력이 낮아져 구름 마찰이 약화된다.
또한 베어링(1-23a)의 내륜과 밸브 니들(1-22a)에서 스크류 로드(1-31)에 가까운 단부 사이는 억지 끼워맞춤이다. 베어링(1-23a)의 내륜과 밸브 니들(1-22a)은 억지 끼워맞춤에 의해 서로 고정된다. 억지 끼워맞춤을 채택하여 내륜을 고정하는 방식은 조립 시 상대적으로 간편하여 조립 효율을 향상시킬 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 베어링(1-23a)의 내륜은 접합 고정, 리벳팅 등 다른 방식을 채택하여 밸브 니들(1-22a)과 서로 고정시킬 수 있음을 이해할 수 있다.
또한 개스킷(1-24a)은 탄성 부재(1-25a)의 탄성 작용에 의해 베어링(1-23a)의 외륜에 압박된다. 즉, 베어링(1-23a)의 외륜은 단면을 걸어 지탱하는 방식을 통해 개스킷(1-24a)과 서로 압박되어 고정된다. 이러한 방식으로 고정하면 개스킷(1-24a)의 장착이 상대적으로 간편하다.
다른 실시예에 있어서, 베어링(1-23a)의 외륜은 요철 끼워맞춤 등 다른 방식을 채택해 개스킷(1-24a)과의 접촉 및 고정을 구현할 수도 있음을 이해할 수 있다.
또한 개스킷(1-24a)은 대체적으로 중공 원기둥형을 나타낸다. 이는 밸브 니들(1-22a)에 가까운 부분이 자체적인 반경 방향을 따라 바깥으로 연장되며 돌기(1-241)를 형성한다. 개스킷(1-24a)은 돌기(1-241)에 의해 베어링(1-23a)의 외륜 단면에 걸린다.
또한 개스킷(1-24a) 내부 중공 캐비티는 밸브 니들(1-22a)에 가까운 부분이 원추면(미도시)으로 설치된다. 원추면의 설치는 밸브 니들(1-22a)의 원추형 꼭대기부 형상과 매칭되는 데 사용된다. 따라서 개스킷(1-24a)과 밸브 니들(1-22a) 사이의 조립 매칭 관계를 향상시킨다.
또한 밸브 니들(1-22a)에 대한 축방향 위치제한을 구현하고, 밸브 니들(1-22a)이 너무 큰 압력차로 인해 베어링(1-23a)의 내륜에서 이탈되는 것을 방지하기 위해, 밸브 니들 어셈블리(1-20)에는 압력 슬리브(1-26)가 더 설치된다. 압력 슬리브(1-26)는 밸브 니들 슬리브(1-21a)와 서로 고정된다. 압력 슬리브(1-26) 상에는 단차면(1-261)이 설치된다. 압력 슬리브(1-26)는 단차면(1-261)에 의해 밸브 니들(1-22a)에 걸리며 이 둘은 직접 접촉되지 않고 미세한 갭을 남겨 밸브 니들(1-22a)과 압력 슬리브(1-26) 간의 마찰을 피한다. 따라서 밸브 니들(1-22a)이 밸브 포트(1-11a)를 향해 운동하는 위치가 너무 깊어져 밸브 니들(1-22a)과 베어링(1-23a)의 내륜이 이탈되고 이로 인해 전자 팽창 밸브(1-100a)의 정상적인 운전에 영향을 미치는 것을 방지한다.
본 실시예에 있어서, 압력 슬리브(1-26)는 용접 방식에 의해 밸브 니들 슬리브(1-121a)와 고정된다. 다른 실시예에 있어서, 압력 슬리브(1-26)는 리벳팅, 접합 고정 등 다른 방식을 채택해 밸브 니들 슬리브(1-21a)와 고정될 수도 있다.
또한 베어링(1-23a)이 스크류 로드(1-31a)와 밸브 니들(1-22a) 사이에 설치되기 때문에, 베어링(1-23a) 자체 내륜과 오륜 사이에 존재하는 유극이 밸브 니들(1-22a)에 어느 정도의 조립 자유도를 제공할 수 있다. 이는 가공 및 조립 과정 중의 동축도 오차를 해소하는 데 도움이 된다. 예를 들어 밸브 니들(1-22a)과 베어링(1-23a) 사이에 일정한 스윙 각도의 존재가 허용되며, 상기 스윙 각도는 밸브 니들(1-22a)이 동축도 오차를 낮추는 데 도움이 될 수 있다.
본 발명은 전술한 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템(미도시)을 더 제공한다. 상기 공조 시스템은 전술한 전자 팽창 밸브를 사용하였기 때문에, 전체 시스템의 신뢰성과 안정성이 향상되어 활용 전망이 더욱 광범위하다.
본 발명에서 제공하는 전자 팽창 밸브는 밸브 니들과 스크류 로드 사이에 베어링을 설치함으로써, 스크류 로드의 회전을 다중점 구름 접촉의 베어링에서 해제하고, 종래의 전자 팽창 밸브의 단일점 구름 접촉 미끄럼 마찰을 다중점 구름 접촉 구름 마찰로 변환한다. 이는 밸브 개방에 필요한 마찰력을 낮추고 마찰로 인한 손상을 줄이며, 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템의 신뢰성과 안정성을 향상시켜 활용 전망이 광범위하다.
실시예 방식 3
도 9 내지 도 15를 참조하면, 본 실시예는 전자 팽창 밸브의 밸브 시트 부재를 제공한다. 여기에는 밸브 시트(2-1), 제1 연결관(2-2), 용접 링(2-3)이 포함되며, 제2 연결관(2-4)이 더 포함될 수 있다. 상기 전자 팽창 밸브는 냉동 설비에 응용되며, 액체 저장통과 증발기 사이에 장착된다. 액체 저장통 내의 냉매는 전자 팽창 밸브를 통해 증발기로 이송된다.
계속해서 도 15를 참조하면, 밸브 시트(2-1)의 일단은 보스 구조(2-11)를 구비하며, 보스 구조(2-11)와 연결된 환형 오목홈 구조(2-12)가 설치된다. 밸브 시트(2-1)는 기존 팽창 밸브의 밸브 본체의 재료로 제조될 수 있으며, 그 크기도 기존 팽창 밸브의 밸브 시트와 동일할 수 있다. 밸브 시트(2-1)는 전체적으로 기둥형을 나타낸다. 이는 순차적으로 서로 연결된 복수 구간으로 구성되고 복수 구간은 동축으로 설치되어 순차적으로 연통될 수 있다. 밸브 시트(2-1)의 타단은 밸브 커버에 의해 덮여 하나의 폐쇄단을 형성할 수 있다. 보스 구조(2-11)는 원뿔대형을 나타낼 수 있으며, 환형 오목홈 구조(2-12)로부터 먼 일단의 반경이 더욱 작다. 환형 오목홈 구조(2-12)의 오목홈은 둥근 환형 홈 또는 횡단면이 직사각형인 환형 홈일 수 있으며, 다른 형상의 홈일 수도 있다. 보스 구조(2-11)와 환형 오목홈 구조(2-12)는 개별적으로 설치하거나 일체로 성형하여 밸브 시트(2-1)의 단부 구조로 사용할 수 있음을 설명할 필요가 있다.
본 실시예 방식에 있어서, 밸브 시트(2-1) 내에 수용 캐비티(2-16)가 설치된다. 수용 캐비티(2-16)는 제1 연결관(2-2)과 제2 연결관(2-4)을 연통한다. 여기에서 밸브 시트(2-1)는 제1 장착관(2-13) 및 제2 장착관(2-14)을 포함한다. 제1 장착관(2-13) 및 제2 장착관(2-14)은 축방향을 따라 서로 연결되며, 제1 장착관(2-13)의 외경은 제2 장착관(2-14)의 외경보다 크다. 제1 연결관(2-2)은 제2 장착관(2-14)을 씌우고, 보스 구조(2-11)와 환형 오목홈 구조(2-12)는 모두 제2 장착관(2-14) 상에 설치된다. 제1 장착관(2-13)의 측벽 상에 삽입홀(2-131)이 개설되며, 삽입홀(2-131)은 원형 홀일 수 있다.
제1 연결관(2-2)은 밸브 시트(2-1)의 일단을 씌우도록 장착된다. 제1 연결관(2-2)은 슬리브 구간(2-21)과 연장 구간(2-22)을 포함한다. 슬리브 구간(2-21)의 반경은 연장 구간(2-22)의 반경보다 클 수 있다. 물론 슬리브 구간(2-21)의 반경은 연장 구간(2-22)의 반경과 같거나 작을 수도 있다. 슬리브 구간(2-21)은 제2 장착관(2-14)을 씌우며 제1 연결관(2)에 수직이고, 연장 구간(2-22)은 슬리브 구간(2-21) 상에 연결된다.
용접 링(2-3)은 환형 오목홈 구조(2-12)의 오목홈에 스냅 삽입되고, 제1 연결관(2-2)의 내벽과 연결된다. 밸브 시트(2-1)와 제1 연결관(2-2)은 틈새 끼워맞춤되고, 용접 링(2-3)과 제1 연결관(2-2)은 억지 끼워맞춤된다. 밸브 시트 어셈블리가 조립된 후, 이러한 조립 방법은 제1 연결관(2-2)이 쉽게 탈락되지 않도록 보장하여 밸브 시트(2-1)와 제1 연결관(2-2)의 연결을 더욱 안정적으로 만들 수 있다. 또한 제1 연결관(2-2)이 쉽게 탈락되지 않도록 보장하는 상황에서 팽창 밸브 내부 용접의 침투율을 향상시킬 수 있다. 동시에 용접 링 내장 방식을 채택하여 외관 검사로 밸브 시트 어셈블리 용접 품질을 판단할 수 있다.
여기에서 용접 링(2-3)은 보스 구조(2-11)에 의해 환형 오목홈 구조(2-12)의 오목홈에 스냅 삽입된다. 보스 구조(2-11)는 용접 링(2-3)의 이동을 제한하여 용접 링(2-3)이 밸브 시트(2-1)로부터 탈락되는 것을 방지할 수 있다. 또한 밸브 시트(2-1)를 제1 연결관(2-2)과 연결할 때, 용접 링(2-3)을 밸브 시트(2-1) 상에 미리 고정한 다음 제2 장착관(2-14)을 제1 연결관(2-2)에 삽입하여 자동화 조립을 구현할 수 있다. 이는 용접 링(2-3)의 장착을 용이하게 한다. 제2 연결관(2-4)은 삽입홀(2-131)에 삽입되며 밸브 시트(2-1)를 통해 제1 연결관(2-2)과 연통된다. 제2 연결관(2-4)은 액체 저장통과 연통되어 액체 저장통 내의 냉매를 수용 캐비티(2-16)로 유입시키고, 나아가 제1 연결관(2-2)을 통해 증발기로 유입시켜 증발기가 증발 및 강온을 수행하도록 제공될 수 있다.
상기 내용을 요약하면, 본 실시예 방식에 따른 전자 팽창 밸브는 기존 전자 팽창 밸브에 비해 다음과 같은 이점을 갖는다.
본 실시예 방식에 따른 전자 팽창 밸브 및 이의 냉동 시스템은 전자 팽창 밸브의 밸브 시트(2-1) 상에 용접 링을 거치하는 오목홈이 설계되었다. 이는 용접 링(2-3)의 위치를 밸브 시트(2-1) 상으로 제한하여, 밸브 시트(2-1)와 제1 연결관(2-2)이 틈새 끼워맞춤되고, 용접 링(2-3)과 제1 연결관(2-2)이 억지 끼워맞춤되도록 보장한다. 밸브 시트 어셈블리가 조립된 후, 제1 연결관(2-2)이 쉽게 탈락되지 않도록 보장하는 동시에 팽창 밸브 내부 용접의 침투율을 향상시킬 수 있다. 또한 용접 링 내장 방식을 채택하여 외관 검사로 밸브 시트 어셈블리 용접 품질을 판단할 수 있다. 또한 밸브 시트(2-1)는 환형 오목홈 구조(2-12)와 연결된 보스 구조(2-11)를 설치하여, 용접 링(2-3)의 위치가 밸브 시트(2-1) 상으로 제한되어 탈락되지 않도록 만든다. 이러한 방식으로 조립할 경우, 용접 링(2-3)을 오목홈에 미리 장착한 다음 밸브 시트(2-1)의 일단 및 용접 링(2-3)을 함께 제1 연결관(2-2)에 삽입할 수 있어 자동화 조립을 구현할 수 있다. 이는 용접 링(2-3)의 장착을 용이하게 만든다.
실시예 방식 4
본 실시예 방식은 냉동 시스템을 제공한다. 상기 냉동 시스템은 다양한 냉동 장치를 포함할 수 있으며, 다양한 냉동 설비에 응용될 수도 있다. 본 실시예 방식에 따른 냉동 시스템은 액체 저장 용기, 증발기 및 제어 밸브를 포함한다. 제어 밸브는 실시예 방식 3의 전자 팽창 밸브를 채택한다. 액체 저장 용기 내에는 액상의 냉매가 저장되며, 전자 팽창 밸브의 제2 연결관(2-4)과 연통된다. 증발기는 전자 팽창 밸브의 제1 연결관(2-2)과 연통하며, 전자 팽창 밸브를 통해 액체 저장 용기의 냉매를 수용하여 증발 냉동을 구현한다. 본 실시예 방식에 따른 냉동 시스템의 효과는 실시예 방식 3에 따른 전자 팽창 밸브의 효과와 동일하다. 상기 냉동 시스템은 하나의 시스템으로서 응용된다.
실시예 방식 5
도 16에 도시된 바와 같이, 본 실시예 방식은 전자 팽창 밸브를 제공한다. 이는 실시예 방식 3의 전자 팽창 밸브와 유사하다. 그러나 본 실시예 방식에서는 제1 장착관(2-13)과 제2 장착관(2-14)이 연결되는 일단에 환형 삽입홈(2-15)을 개설하고 제1 연결관(2-2)이 환형 삽입홈(2-15)에 삽입된다는 차이가 있다. 이러한 방식으로 제1 연결관(2-2)은 밸브 시트(2-1)와의 고정을 구현함으로써, 제1 연결관(2-2)의 곡관 각도, 압력 설비 툴링 등 문제 또는 갭 양이 과도하게 큰 원인 등으로 인해 제1 연결관(2-2)이 비뚤어지고 밸브 시트(2-1)와 제1 연결관(2-2)에 갭이 생겨 땜납이 불충분한 상황이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
실시예 방식 6
도 17에 도시된 바와 같이, 본 실시예 방식은 전자 팽창 밸브를 제공한다. 이는 실시예 방식 3을 기반으로 밸브 니들(2-5), 커버체(2-6), 승강 어셈블리(2-7), 회전자 어셈블리(2-8) 및 스크류 로드 어셈블리(2-9)를 추가한 것이다. 여기에서 밸브 시트(2-1) 내에 수용 캐비티(2-16)가 설치되고, 수용 캐비티(2-16)는 제1 연결관(2-2)과 제2 연결관(2-4)를 연통한다. 구체적으로 커버체(2-6)는 밸브 시트(2-1) 상에 장착되며, 밸브 시트(2-1)와 함께 수용 캐비티(2-16)를 둘러싸 형성한다.
밸브 니들(2-5)은 밸브 시트(2-1)에 설치되고, 제2 장착관(2-14)을 향한 니들 헤드를 구비한다. 니들 헤드의 최대 외경은 제2 장착관(2-14)의 내경보다 크다. 승강 어셈블리(2-7)는 수용 캐비티(2-16)에 설치되고, 중심축은 밸브 시트(2-1)의 중심축과 일치한다. 또한 회전을 통해 밸브 니들(2-5)이 밸브 시트(2-1)의 중심축을 따라 승강하도록 구동하는 데 사용된다. 회전자 어셈블리(2-8)는 커버체(2-6)에 회전하도록 장착된다. 스크류 로드 어셈블리(2-9)는 커버체(2-6)에 장착되고, 축방향 위치제한단은 승강 어셈블리(2-7)와 연결된다. 회전자 어셈블리(2-8)는 스크류 로드 어셈블리(2-9)를 감싸도록 설치되며, 스크류 로드 어셈블리(2-9)의 회전 및 축방향 이동을 구동하는 데 사용된다.따라서 회전자 어셈블리(2-8)는 자신의 회전을 통해 승강 어셈블리(2-7)를 회전시키고 밸브 니들(2-5)이 승강하도록 구동할 수 있다. 따라서 니들 헤드와 제2 장착관(2-14) 사이의 틈에 변화를 일으킬 수 있다.
여기에서 승강 어셈블리(2-7)는 스프링(2-71), 개스킷(2-72) 및 볼(2-73)을 포함할 수 있다. 스프링(2-71)은 승강 어셈블리(2-7) 내에 장착되고, 일단은 스크류 로드 어셈블리(2-9)와 연결된다. 타단은 개스킷(2-72)과 연결되며, 볼(2-73)을 통해 밸브 니들(2-5)과 연결된다. 볼(2-73)은 개스킷(2-72)과 밸브 니들(2-5) 사이에 거치된다. 양단은 밸브 시트(2-1)의 중심축 방향을 따라 밸브 시트(2-1)의 측벽 상에서 미끄러지고, 승강 어셈블리가 스크류 로드 어셈블리의 구동 하에 밸브 시트의 중심축 방향을 따라 회전 및 이동하는 과정에서 밸브 니들에 대한 승강 어셈블리의 마찰을 감소시킨다. 승강 어셈블리(2-7)가 스크류 로드 어셈블리(2-9)를 따라 회전 및 상하 이동하고 나아가 밸브 니들(2-5)을 승강시킬 수 있으므로, 니들 헤드와 제2 장착관(2-14) 사이의 틈 크기를 제어할 수 있다.
전자 팽창 밸브의 유량을 조절할 필요가 있는 경우, 사용자는 고정자 어셈블리를 제어함으로써 회전자 어셈블리(2-8)가 회전하도록 구동한다. 이를 통해 밸브 니들(2-5)이 밸브 시트(2-1)의 축방향을 따라 이동하도록 만들고, 니들 헤드와 제2 장착관(2-14) 사이의 틈을 확장 또는 축소시켜 유량을 제어하고 증발기의 냉동 효과를 제어한다. 동시에 증발기 면적 이용 부족 및 노크(knock) 현상이 발생하는 것을 방지한다.
실시예 방식 7
본 실시예 방식은 전자 팽창 밸브를 제공한다. 이는 실시예 방식 3을 기반으로 서미스터를 추가하였다. 서미스터는 증발기의 출구에 설치된다. 또한 밸브 시트(2-1)의 고정 시트 상에 고정된 고정자 어셈블리와 병렬로 연결된 후 하나의 전원에 접속된다. 서미스터의 저항값이 온도 변화에 따라 변하므로, 고정자 어셈블리 양단의 전압이 온도 변화에 따라 변하고, 나아가 밸브 니들(2-5)의 위치가 온도 변화에 따라 변한다. 따라서 전자 팽창 밸브의 유량이 제어된다.
본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 상기 실시예가 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하지 않음을 이해한다. 본 발명의 사상 범위 내에서 상기 실시예를 적절하게 변경 및 수정한 것은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하므로 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있다. 본 발명의 정신과 원칙의 범위 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 팽창 밸브에 있어서,
    상기 전자 팽창 밸브는 스크류 로드, 밸브 니들 및 탄성 부재를 포함하고, 상기 탄성 부재의 일단은 상기 스크류 로드에 작용하고, 타단은 상기 밸브 니들에 작용하고, 상기 스크류 로드와 상기 밸브 니들 사이에는 베어링이 설치되고, 상기 베어링은 내륜 및 외륜을 구비하고, 상기 밸브 니들은 상기 베어링의 내륜에 고정되고, 상기 스크류 로드는 탄성 부재를 통해 상기 베어링의 외륜에 작용하는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 팽창 밸브는 개스킷을 포함하고, 상기 개스킷은 상기 탄성 부재와 상기 베어링의 외륜 사이에 설치되고, 상기 개스킷은 상기 탄성 부재와 맞닿음 하에서 상기 베어링의 외륜과 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베어링은 상기 밸브 니들과 상기 스크류 로드 사이에 설치되어, 상기 베어링 자체 내륜과 외륜 사이의 유극이 상기 밸브 니들에 조립 자유도를 제공하는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자 팽창 밸브는 상기 밸브 니들에 고정되어 상기 밸브 니들을 가이드하기 위한 밸브 니들 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 스크류 로드는 상기 탄성 부재 및 개스킷을 통해 상기 베어링의 외륜과 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 니들과 상기 베어링의 내륜 사이는 억지 끼워맞춤으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자 팽창 밸브는 압력 슬리브를 더 포함하고, 상기 압력 슬리브 상에는 단차면이 설치되고, 상기 단차면은 상기 밸브 니들에 맞닿아 상기 밸브 니들의 축방향 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 개스킷은 자체 축방향을 따라 연장되는 캐비티를 구비하고, 상기 개스킷은 상기 밸브 니들에 가까운 내측면이 원추면으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  10. 전자 팽창 밸브에 있어서,
    밸브 시트(2-1); 및
    밸브 시트(2-1)의 일단을 씌우도록 장착되는 제1 연결관(2-2)을 포함하고,
    밸브 시트(2-1)의 일단은 환형 오목홈 구조(2-12)를 가지며, 환형 오목홈 구조(2-12)와 연결된 보스 구조(2-11)가 설치되고,
    상기 전자 팽창 밸브는,
    환형 오목홈 구조(2-12)의 오목홈에 스냅 삽입되고 제1 연결관(2-2)의 내벽과 연결되는 용접 링(2-3)을 더 포함하고,
    여기에서 밸브 시트(2-1)는 제1 연결관(2-2)과 틈새 끼워맞춤으로 연결되고, 용접 링(2-3)은 제1 연결관(2-2)과 억지 끼워맞춤으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  11. 제10항에 있어서,
    밸브 시트(2-1)는 축방향을 따라 연결된 제1 장착관(2-13) 및 제2 장착관(2-14)을 포함하고, 제1 장착관(2-13)의 외경은 제2 장착관(2-14)의 외경보다 크고, 제1 연결관(2-2)은 제2 장착관(2-14)에 씌워지고, 보스 구조(2-11) 및 환형 오목홈 구조(2-12)는 모두 제2 장착관(2-14) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  12. 제11항에 있어서,
    제1 장착관(2-13)의 측벽 상에 삽입홀(2-131)이 개설되고, 상기 전자 팽창 밸브는,
    삽입홀(2-131)에 삽입하고 밸브 시트(2-1)를 통해 제1 연결관(2-2)과 연통되는 제2 연결관(2-4)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  13. 제11항에 있어서,
    제1 연결관(2-2)은 슬리브 구간(2-21) 및 연장 구간(2-22)을 포함하고, 슬리브 구간(2-21)은 제2 장착관(2-14)에 씌워지며 제1 연결관(2-2)에 수직이고, 연장 구간(2-22)은 슬리브 구간(2-21)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  14. 제11항에 있어서,
    제1 장착관(2-13)과 제2 장착관(2-14)이 연결되는 일단에 환형 삽입홈(2-15)이 개설되고, 제1 연결관(2-2)은 환형 삽입홈(2-15)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  15. 제12항에 있어서,
    밸브 시트(2-1) 내에 수용 캐비티(2-16)가 설치되고, 수용 캐비티(2-16)는 제1 연결관(2-2)과 제2 연결관(2-4)을 연통시키고, 상기 전자 팽창 밸브는,
    밸브 시트(2-1)에 설치되고 제2 장착관(2-14)을 향해 설치된 니들 헤드를 구비하는 밸브 니들(2-5)을 더 포함하고, 상기 니들 헤드의 최대 외경은 제2 장착관(2-14)의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전자 팽창 밸브는,
    밸브 시트(2-1) 상에 장착되고, 밸브 시트(2-1)와 함께 수용 캐비티(2-16)를 둘러싸 형성하는 커버체(2-6);
    수용 캐비티(2-16)에 설치되고 중심축이 밸브 시트(2-1)의 중심축과 겹치며 회전을 통해 밸브 니들(2-5)이 밸브 시트(2-1)의 중심축을 따라 승강하도록 구동하는 데 사용되는 승강 어셈블리(2-7);
    커버체(2-6)에 회전 장착되는 회전자 어셈블리(2-8); 및
    커버체(2-6)에 장착되고 축방향 위치제한단이 승강 어셈블리(2-7)와 연결되는 스크류 로드 어셈블리(2-9)를 더 포함하고,
    회전자 어셈블리(2-8)는 스크류 로드 어셈블리(2-9)를 감싸도록 설치되어 스크류 로드 어셈블리(2-9)가 회전 및 축방향 이동하도록 구동하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  17. 제16항에 있어서,
    승강 어셈블리(2-7)는 스프링(2-71), 개스킷(2-72) 및 볼(2-73)을 포함하고, 스프링(2-71)은 승강 어셈블리(2-7) 내에 장착되며, 일단이 스크류 로드 어셈블리(2-9)와 연결되고, 타단이 개스킷(2-72)과 연결되고, 볼(2-73)을 통해 밸브 니들(2-5)과 연결되고, 볼(2-73)은 개스킷(2-72)과 밸브 니들(2-5) 사이에 거치되는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전자 팽창 밸브는 액체 저장통과 증발기 사이에 장착되고, 상기 액체 저장통 내의 냉매는 상기 전자 팽창 밸브를 통해 상기 증발기로 이송되고, 상기 전자 팽창 밸브는,
    상기 증발기의 출구에 설치되며, 밸브 시트(2-1)의 고정 시트에 고정된 고정자 어셈블리와 병렬로 연결된 후 하나의 전원에 접속되는 서미스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 팽창 밸브.
  19. 공조 시스템에 있어서,
    상기 공조 시스템은 전자 팽창 밸브를 포함하고, 상기 전자 팽창 밸브는 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 전자 팽창 밸브인 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  20. 냉동 시스템에 있어서,
    액체 저장 용기, 증발기 및 제어 밸브를 포함하고, 상기 액체 저장 용기 내의 냉매는 상기 제어 밸브를 통해 상기 증발기로 이송되고, 상기 제어 밸브는 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 전자 팽창 밸브인 것을 특징으로 하는 냉동 시스템.
KR1020217019615A 2018-12-25 2019-12-17 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템 Active KR102498207B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811593354.6A CN111365466B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统
CN201811593354.6 2018-12-25
CN201920318827.5 2019-03-13
CN201920318827.5U CN209926669U (zh) 2019-03-13 2019-03-13 电子膨胀阀及其制冷系统
PCT/CN2019/126027 WO2020135162A1 (zh) 2018-12-25 2019-12-17 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210095667A KR20210095667A (ko) 2021-08-02
KR102498207B1 true KR102498207B1 (ko) 2023-02-09

Family

ID=71128363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217019615A Active KR102498207B1 (ko) 2018-12-25 2019-12-17 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11796234B2 (ko)
EP (1) EP3904734A4 (ko)
JP (1) JP7244640B2 (ko)
KR (1) KR102498207B1 (ko)
WO (1) WO2020135162A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210372066U (zh) * 2019-06-14 2020-04-21 浙江盾安禾田金属有限公司 电子膨胀阀
JP7565698B2 (ja) * 2020-03-18 2024-10-11 株式会社鷺宮製作所 電動弁及び冷凍サイクルシステム
CN216742869U (zh) * 2021-03-17 2022-06-14 盾安汽车热管理科技有限公司 电子膨胀阀
JP2024530657A (ja) * 2021-09-02 2024-08-23 浙江盾安人工環境股▲ふん▼有限公司 電子膨張弁
CN114352749B (zh) * 2022-01-26 2023-01-24 广东威灵电机制造有限公司 阀针组件、电子膨胀阀和制冷设备
JP7550466B2 (ja) 2022-04-11 2024-09-13 株式会社不二工機 電動弁
WO2024094029A1 (zh) * 2022-10-31 2024-05-10 浙江盾安人工环境股份有限公司 电子膨胀阀

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102889410A (zh) * 2012-06-29 2013-01-23 浙江盾安人工环境股份有限公司 电子膨胀阀
JP2017203508A (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 株式会社鷺宮製作所 電動弁
CN208252794U (zh) * 2018-04-02 2018-12-18 浙江三花制冷集团有限公司 一种电动阀

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2627868B2 (ja) 1994-05-18 1997-07-09 太平洋工業株式会社 電動弁
JP3406688B2 (ja) * 1994-06-24 2003-05-12 東芝キヤリア株式会社 冷凍サイクル装置
JPH08296758A (ja) * 1995-04-24 1996-11-12 Aisan Ind Co Ltd 流量制御弁とその製造方法
JPH09317922A (ja) 1996-05-24 1997-12-12 Pacific Ind Co Ltd 電動弁
JP3563595B2 (ja) * 1998-05-08 2004-09-08 松下エコシステムズ株式会社 電動弁とその組立方法
JP3937029B2 (ja) 1999-03-26 2007-06-27 株式会社鷺宮製作所 電動弁
JP2001153236A (ja) 1999-11-26 2001-06-08 Saginomiya Seisakusho Inc 二段式電動膨張弁
CN1916455A (zh) 2006-09-07 2007-02-21 浙江盾安精工集团有限公司 一种用于制冷系统的电子膨胀阀
CN101173714B (zh) 2006-11-03 2010-09-01 浙江三花制冷集团有限公司 电子膨胀阀
CN201013922Y (zh) 2007-03-16 2008-01-30 浙江盾安精工集团有限公司 一种制冷用电子膨胀阀
CN102454819B (zh) * 2010-10-15 2013-03-06 浙江三花股份有限公司 电动阀及其止动装置
CN102734476B (zh) 2011-04-02 2014-09-17 浙江三花股份有限公司 一种电子膨胀阀
CN102927342B (zh) 2011-08-09 2014-05-14 浙江三花股份有限公司 一种电子膨胀阀及其阀体组件
US9435451B2 (en) * 2012-02-28 2016-09-06 Emerson Climate Technologies (Suzhou) Co., Ltd. Electronic expansion valve
CN202501077U (zh) * 2012-02-28 2012-10-24 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 电子膨胀阀
CN103291999B (zh) * 2012-02-28 2015-10-07 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 电子膨胀阀
CN102878730B (zh) * 2012-06-29 2014-07-30 浙江盾安人工环境股份有限公司 电子膨胀阀
CN103672131B (zh) * 2012-09-06 2016-06-08 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 电子膨胀阀
CN203009981U (zh) 2012-12-25 2013-06-19 浙江三花股份有限公司 一种电子膨胀阀
EP3023679B1 (en) * 2013-07-17 2020-11-04 Zhejiang Sanhua Climate & Appliance Controls Group Co., Ltd. Electronic expansion valve and manufacturing method therefor
CN104295784B (zh) 2013-07-17 2016-09-28 浙江三花制冷集团有限公司 电子膨胀阀及其制作方法
CN203421269U (zh) 2013-08-15 2014-02-05 浙江三花股份有限公司 带减速机构的电子膨胀阀及制冷系统
CN106641430B (zh) * 2016-10-12 2024-04-26 诸暨市亿霸电子阀门有限公司 一种新型电子膨胀阀
CN108506548B (zh) 2017-02-24 2022-03-08 浙江盾安机械有限公司 电子膨胀阀
CN206874928U (zh) 2017-03-22 2018-01-12 浙江盾安机械有限公司 一种大口径电子膨胀阀
CN107166052A (zh) 2017-06-14 2017-09-15 诸暨百胜环境科技股份有限公司 一种电子膨胀阀
CN206861006U (zh) 2017-06-16 2018-01-09 安徽华海金属有限公司 一种电子膨胀阀
CN109990103B (zh) * 2018-01-02 2025-05-30 浙江三花智能控制股份有限公司 一种电子膨胀阀
CN207864635U (zh) * 2018-01-02 2018-09-14 浙江三花智能控制股份有限公司 一种电子膨胀阀
JP6889685B2 (ja) * 2018-06-20 2021-06-18 株式会社鷺宮製作所 電動弁及び冷凍サイクルシステム
CN209012516U (zh) * 2018-08-28 2019-06-21 浙江盾安禾田金属有限公司 电子膨胀阀

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102889410A (zh) * 2012-06-29 2013-01-23 浙江盾安人工环境股份有限公司 电子膨胀阀
JP2017203508A (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 株式会社鷺宮製作所 電動弁
CN208252794U (zh) * 2018-04-02 2018-12-18 浙江三花制冷集团有限公司 一种电动阀

Also Published As

Publication number Publication date
US20220042728A1 (en) 2022-02-10
WO2020135162A1 (zh) 2020-07-02
EP3904734A4 (en) 2022-12-14
JP2022515315A (ja) 2022-02-18
JP7244640B2 (ja) 2023-03-22
US11796234B2 (en) 2023-10-24
EP3904734A1 (en) 2021-11-03
KR20210095667A (ko) 2021-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102498207B1 (ko) 전자 팽창 밸브 및 상기 전자 팽창 밸브를 사용한 공조 시스템
KR102646329B1 (ko) 전자 팽창 밸브
JP7356521B2 (ja) 電子膨張弁及びその取り付け方法
JP6738775B2 (ja) 電動弁及び冷凍サイクルシステム
CN113883284B (zh) 电动阀以及冷冻循环系统
EP3879149B1 (en) Flow path switching valve
JP2013539850A (ja) 電動弁
JP6228621B2 (ja) 電動弁
CN111365466B (zh) 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统
JP7706655B2 (ja) 電子膨張弁
CN110836562A (zh) 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统
CN110836271A (zh) 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统
CN110836270A (zh) 电子膨胀阀
JP7481562B2 (ja) 電動弁及び冷凍サイクルシステム
CN209012499U (zh) 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统
CN110836269B (zh) 电子膨胀阀及使用该电子膨胀阀的空调系统

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20210624

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220822

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20230201

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20230206

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20230207

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration