KR101718437B1

KR101718437B1 - 선형 양방향 전자 밸브

Info

Publication number: KR101718437B1
Application number: KR1020157017509A
Authority: KR
Inventors: 유동 왕; 웨이린 얀; 빈 첸
Original assignee: 쯔지앙 산화 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2017-03-21
Also published as: EP2937608A1; JP2016506484A; EP2937608B1; EP2937608A4; JP6099226B2; WO2014154070A1; KR20150091494A

Abstract

본 발명은 선형 양 방향 전자 밸브에 관한 것이다. 상기 선형 양 방향 전자 밸브의 주 밸브 바디(2)는 피스톤(3)에 의해 제어되어 온 또는 오프 되는 제1 접속기(2a)와 제2 접속기(2b)를 제공한다. 또한 상기 양 방향 전자 밸브는 냉매가 피스톤 챔버(4)로부터 유출될 수 있도록 상기 제1 접속기(2a) 및 상기 제2 접속기(2b)와 분리되게 소통하는 제1 러너(2-1) 및 제2 러너(2-2)를 구비하고, 상기 제1 러너(2-1)와 상기 제2 러너(2-2)는 상기 주 밸브 바디(2) 내에 배치된다. 상기 주 밸브 바디(2)는 가이드 밸브 러너(21d) 내부에 제공되고, 상기 피스톤 챔버(4)는 상기 가이드 밸브 러너(21d)를 사용하는 것에 의해 가이드 밸브 바디(1) 상에서 가이드 밸브 개구와 소통한다. 상기 가이드 밸브 바디(1)의 가이드 밸브 헤드(11)는 상기 제1 러너(2-1), 상기 제2 러너(2-2) 및 상기 피스톤 챔버(4)를 온 또는 오프 시키기 위해 상기 가이드 밸브 개구를 개방 또는 폐쇄하도록 이동한다. 상기 전자 밸브의 가이드 밸브 바디(1)의 가이드 밸브 헤드(11)는 상기 피스톤(3)으로부터 분리되고, 상기 전자 밸브가 용량 초과될 때, 가동 코어의 스트로크는 증가될 필요가 없다; 이러한 경우에 상기 가이드 밸브 헤드(11)와 상기 주 밸브 바디(2)에서 분리가 발생하는 것이 용이하지 않고, 복잡한 가이드 부품이 배치될 필요가 없으며, 구조가 간단해지고, 제조 비용과 조립 공정 비용이 저감되며, 제어 정밀도가 향상된다.

Description

선형 양방향 전자 밸브{LINEAR BIDIRECTIONAL ELECTROMAGNETIC VALVE}

본 출원은 2013년 3월 28일에 중국 특허청에 출원된 "선형 양 방향 솔레노이드 밸브"라는 명칭의 중국 특허출원 201310106816.8호, 201310106710.8호 및 201310106726.9호 출원을 선출원으로 하는 우선권 출원으로서, 상기 선출원들의 내용은 본 출원의 참조로 인용된다.

본 출원은 밸브 바디와 관련된 기술 분야, 특히 선형 양 방향 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적인 솔레노이드 밸브들은 구조의 제한 때문에 동력을 차단하는 방식과 일방향 소통을 실현하는 방식만이 사용될 수 있고, 종래 시스템에 따르면, 상기 솔레노이드 밸브들은 일 방향 밸브들과 함께 사용될 수 있다. 난방 펌프 시스템에 있어서, 냉방 과정과 난방 과정에서의 냉매의 유동 방향은 서로 반대되고, 이에 따라 두 개의 일 방향 솔레노이드 밸브들이 양 방향 소통을 실현하기 위하여 설치되며, 이러한 구성은 시스템의 전체 구조를 복잡하게 하고, 신뢰도를 저감하며, 높은 제조 비용을 초래하게 된다. 이러한 관점에서 볼 때, 본 기술 분야에서는 양 방향 솔레노이드 밸브가 개발되어야 할 필요가 있다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 종래의 양 방향 솔레노이드 밸브의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 파일럿 밸브 헤드와 도 1에 도시된 양 방향 솔레노이드 밸브의 가동 철제 코어의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.

상기 양 방향 솔레노이드 밸브는 선형 솔레노이드 밸브이고, 주 밸브 바디(1) 및 상하 방향을 따라 배치되는 파일럿 밸브 바디를 포함한다. 코일(70), 고정 철제 코어, 가동 철제 코어(40) 및 상기 가동 철제 코어(40)에 고정되는 파일럿 밸브 헤드(50)는 상기 파일럿 밸브 바디의 내측에 제공된다. 피스톤(30)은 상기 주 밸브 바디(1)의 밸브 챔버 내에 제공되고, 피스톤 챔버는 상기 피스톤(30)이 장착된 이후에 상기 피스톤(30)의 상부에 형성된다. 상기 주 밸브 바디(1)는 제1 연결 포트(20a) 및 제2 연결 포트(20b)를 제공하고, 상기 제1 연결 포트(20a)와 제2 연결 포트(20b) 각각은 제1 연결 파이프와 제2 연결 파이프에 연결된다. 도 1에 도시된 것처럼, 상측으로 이동할 때, 상기 피스톤(30)은 상기 제1 연결 포트(20a)가 상기 제2 연결 포트(20b)와 소통함에 따라, 밸브 포트(1b)로부터 점점 멀어지게 된다. 상기 파일럿 밸브 헤드(50) 및 상기 가동 철제 코어(40)는 전체적으로 연결된 구조로 형성되고, 이에 따라 상기 양 방향 솔레노이드 밸브의 코일(70)에 동력이 공급될 때, 즉, 자력이 제공되는 상황 하에서, 상기 가동 철제 코어(40)는 상기 파일럿 밸브 헤드(50)가 상기 피스톤(30)으로부터 멀어지기 위해 상측으로 이동하도록 구동되고; 상기 코일(70)에 동력이 공급되지 않을 때, 스프링(90)이 재설정되고, 상기 가동 철제 코어(40)는 상기 파일럿 밸브 헤드(50)가 상기 피스톤(30)에 가까이 인접하기 위해 하방으로, 즉 상기 밸브 포트(1b)와 가까워지는 방향으로 이동하도록 가압한다.

제 1 피스톤 유량 채널(30k)과 제2 피스톤 유량 채널(30d)은 상기 피스톤(30) 내에 제공되고, 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k)은 상기 피스톤(30) 내에 배치된 유입 채널(30b)을 통해 상기 제1 연결 포트(20a)와 소통하고, 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d)은 일 방향 밸브(30g)을 통해 상기 제2 연결 포트(20b)와 소통한다. 도 1에 도시된 것처럼, 제1 체크 밸브(30e)와 제2 체크 밸브(30f)는 상기 피스톤 밸브 헤드(50)에 제공되고, 제1 체크 밸브 코어(30a)와 제2 체크 밸브 코어(30c)는 각각 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k)과 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d)을 직접 차단하도록, 상기 파일럿 밸브 헤드(50)의 홀들 내에 삽입된다. 이러한 양 방향 솔레노이드 밸브의 작동 원리는 이하에서 설명된다.

a. 상기 제1 연결 포트(20a)를 통해 냉매가 진입하는 경우:

상기 코일(70)에 동력이 공급되지 않을 때:

도 1에 도시된 것처럼, 상기 파일럿 밸브 헤드(50)가 정 위치에 배치되고, 상기 스프링(90)이 작동하는, 이러한 상태에서, 상기 파일럿 밸브 헤드(50)는 상기 밸브 포트(1b)를 강하게 가압하고, 상기 제1 연결 포트(20a)는 상기 제2 연결 포트(20b)와 직접 소통할 수 없다. 이러한 경우에 냉매의 경로에 있어서, 상기 냉매는 상기 제1 연결 포트(20a)로부터 진입하여, 상기 유량 채널(30b)과 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k)을 통해 이동하고, 상기 제1 체크 밸브(30e)를 개방하도록 가압하며, 결과적으로 상기 피스톤(30) 상의 상기 피스톤 챔버로 이동하게 된다. 이러한 상태에서, 고압의 냉매 활동 하에서, 상기 제2 체크 밸브(30f)는 닫히게 되고, 상기 냉매는 상기 제2 연결 포트(2b)로 이동하기 위해 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d)을 통과할 수 없게 된다. 따라서, 상기 제1 연결 포트(20a)와 상기 제2 연결 포트(20b)는 단절되고, 상기 양 방향 솔레노이드 밸브가 폐쇄된다.

상기 코일(70)에 동력이 제공되는 경우:

상기 코일(70)은 자기장을 발생시키고, 상기 가동 철제 코어(40)는 상기 파일럿 밸브 헤드(50)가 상기 고정 철제 코어에 인접하게 이동하도록 끌어당기고, 상기 제1 체크 밸브(30e)와 상기 제2 체크 밸브(30f)는 각각 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k)과 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d)로부터 분리된다. 이러한 상태에서, 냉매의 경로에 있어서, 상기 냉매는 상기 제1 연결 포트(20a)를 통해 진입하게 되고, 상기 유입 채널(30b), 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k) 및 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d)을 통해 이동하고, 일 방향 밸브(30g)가 개방하도록 가압하며, 결과적으로 상기 제2 연결 포트(20b)로 이동하게 된다. 상기 유입 채널(30b)의 단면적이 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d)의 단면적에 비해 상대적으로 작기 때문에, 상기 피스톤 상의 상기 피스톤 챔버로 이동하는 냉매의 부피는 상기 피스톤 챔버로부터 배출되는 냉매의 부피에 비해 상대적으로 작게 되고, 이러한 현상은 상기 피스톤(30) 상에서 냉매의 압력을 감소시킨다. 따라서, 상기 피스톤(30)의 상측과 하측 사이에 형성되는 압력 차이의 작용 상태에서, 상기 피스톤(30)은 상기 밸브 포트(1b)로부터 분리되도록 상방으로 이동하고, 이에 따라 상기 제1 연결 포트(20a)는 상기 제2 연결 포트(20b)와 직접 소통하게 되며, 상기 양 방향 솔레노이드 밸브가 개방된다.

b. 상기 제2 연결 포트(20b)를 통해 상기 냉매가 진입하는 경우:

상기 코일(70)에 동력이 공급되지 않을 때:

이러한 경우에 냉매의 경로에 있어서, 상기 냉매는 상기 제2 연결 포트(20b)로부터 진입하고, 상기 일 방향 밸브(30g)와 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d) 내의 흡입구를 통해 이동하고, 상기 제2 체크 밸브(30f)를 개방하도록 가압하며, 결과적으로 상기 피스톤(30) 상의 상기 피스톤 챔버 내로 이동된다. 이러한 상태에서, 고압 냉매의 활동 하에, 상기 제1 체크 밸브(30e)가 닫히게 되고, 상기 냉매는 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k)을 통해 상기 제1 연결 포트(2a)로 이동할 수 없다. 따라서 상기 제1 연결 포트(20a)와 상기 제2 연결 포트(20b)가 분리되고, 상기 양 방향 솔레노이드 밸브가 폐쇄된다.

상기 코일(70)에 동력이 공급될 때:

위에서 설명한 것처럼, 상기 파일럿 밸브 헤드(50)가 상방으로 이동하고, 상기 냉매의 경로에 있어서, 상기 냉매는 상기 제2 연결 포트(20b)로 진입하고, 상기 일 방향 밸브(30g)의 흡입구, 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d), 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k) 및 상기 유입 채널(30b)을 통해 이동하고, 결과적으로 상기 제1 연결 포트(20a)로 이동한다. 상기 흡입구의 단면적은 상기 유입 채널(30b)의 단면적에 비해 상대적으로 작기 때문에, 상기 피스톤(30) 상의 공간으로 이동하는 냉매의 부피는 작게 되고, 상기 공간으로부터 빠져나가는 냉매의 부피가 많아지게 되며, 이러한 현상은 상기 피스톤(30) 상의 냉매의 압력을 감소시킨다. 따라서, 상기 피스톤(30)의 상측과 하측 사이에 형성되는 압력 차이 하에서, 상기 피스톤(30)은 상기 밸브 포트(1b)로부터 분리되도록 상방으로 이동하고, 상기 제1 연결 포트(20a)는 상기 제2 연결 포트(20b)와 직접 소통하게 되며, 상기 양 방향 솔레노이드 밸브가 개방된다.

상기 양 방향 솔레노이드 밸브의 작동 원리에 기초하여 보면, 형상에 있어서, (냉매의 유입 및 유출이 이루어지는)유입 채널(30b)의 단면적, (냉매의 유출이 이루어지는)일 방향 밸브(30g)가 배치되는 채널인 두 개의 피스톤 유량 채널의 단면적 및 (냉매의 진입이 이루어지는)일 방향 밸브(30g)의 흡입구의 단면적은 압력 차이가 형성되도록 특정 관계를 만족하는 것이 요구된다. 실제로, 도 1에 도시된 것처럼, 냉매가 유출되는 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k)과 냉매가 유입되는 상기 유입 채널(30b)은 동일한 유량 채널 내에 위치하고, 냉매가 유출되는 상기 제2 피스톤 유량 채널(30d)과 냉매가 유입되는 상기 일 방향 밸브(30g)의 흡입구는 동일한 유량 채널 내에 위치한다.

위에서 설명한 양 방향 솔레노이드 밸브는 후술하는 기술적인 문제점들을 가지고 있다.

첫째로, 상기 솔레노이드 밸브가 거대한 유량율을 요구할 때, 상기 밸브 포트(1b)는 더욱 확대되어야 하고, 이에 따라, 상기 피스톤(30)의 스트로크가 증가할 필요가 있고, 상기 파일럿 밸브 헤드(50)의 윤곽이 이와 동시에 증가할 필요가 있으며, 동시에 상기 가동 철제 코어(40)의 윤곽 역시 증가할 필요가 있다. 상기 가동 철제 코어(40)의 윤곽이 증가함에 따라, 상기 코어(70)에 의해 제공되는 인력이 감소하게 되고, 상기 밸브 바디(1)의 밸브 개방 용량이 현저하게 감소된다. 게다가, 상기 솔레노이드 밸브의 높이가 증가할 수 있고, 만약 상기 코일(70)이 증가하게 되면, 대용량의 전력, 온도의 상승 등과 같은, 여러 문제점들이 발생하게 되고, 또한 상기 솔레노이드 밸브의 부피가 증가하게 된다.

둘째로, 상기 솔레노이드 밸브의 양 방향 개방 및 폐쇄 과정에 있어서, 상기 제1 체크 밸브 코어(30a)와 상기 제2 체크 밸브 코어(30c)는 각각 상기 제1 피스톤 유량 채널(30k)과 상기 제2 피스톤 채널(30d)에 항상 직접적으로 연결되어야만 하고, 방사상으로 이동할 수 없으며; 위와 같이 구성되지 않으면, 두 개의 체크 밸브 코어들의 밀폐 기능이 저하되고, 양 방향 솔레노이드 밸브가 정상적으로 개방 또는 폐쇄할 수 없는 결과를 초래하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 두 개의 가이드 로드(60)가 상기 파일럿 밸브 헤드(50) 상에 배치되고, 상기 피스톤(30)은 대응하는 위치에 가이드 홀들을 제공한다. 도 2를 참조하면, 상기 가이드 로드(60)들은 상기 체크 밸브들의 밸브 코어들이 항상 각각의 피스톤 유량 채널에 직접적으로 연결되도록, 상기 가이드 홀들 내에 항상 삽입될 수 있다. 이러한 배치에 따르면,상기 파일럿 밸브 헤드(50)는 복잡한 구조를 형성하게 되고, 기계 제조가 어려워지며, 높은 조립 비용이 소모되며, 이러한 복잡한 구조에도 불구하고, 제어의 정확성이 이상적으로 이루어질 수도 없다.

이러한 과점에서 볼 때, 본 기술 분야에서 시급하게 해결해야 할 기술적인 문제는 솔레노이드 밸브의 밸브 개방 용량에 영향을 주지 않고 상기 코일의 크기에 변화를 주지 않는다는 전제 하에서 상기 양 방향 솔레노이드 밸브의 거대한 유량율의 요구를 만족하는 것이다.

위에서 설명한 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원의 목적은 솔레노이드 밸브의 밸브 개방 용량에 영향을 주지 않고 코일의 크기에 변화를 주지 않는다는 전제 하에서 거대한 유량율에 대한 요구를 만족시키도록, 피스톤의 스트로크가 파일럿 밸브 헤드의 윤곽으로부터 구분되는, 선형 양 방향 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 선형 양 방향 솔레노이드 밸브는 주 밸브 바디와 파일럿 밸브 바디, 코일, 및 상기 파일럿 밸브 바디 내에 형성되고 서로 상호작용을 하는 고정 철제 코어와 가동 철제 코어; 피스톤 챔버를 형성하기 위해 상기 주 밸브 바디에 의해 형성된 밸브 챔버 내에 제공되는 피스톤; 및 냉매를 유출하도록 제1 연결 포트와 제2 연결 포트에 각각 소통하는 제1 유동 채널과 제2 유동 채널을 포함하고, 상기 주 밸브 바디에는 제1 연결 포트와 제2 연결 포트가 형성되고, 상기 제1 연결 포트와 상기 제2 연결 포트 사이의 접속 및 단절은 상기 피스톤에 의해 제어되고,

상기 제1 유동 채널과 상기 제2 유동 채널은 상기 주 밸브 바디 내부에 배치되고;

상기 주 밸브 바디의 내부에는 파일럿 밸브 유동 채널이 형성되고, 상기 피스톤 챔버는 상기 파일럿 밸브 유동 채널을 통해 상기 파일럿 밸브 바디와 상기 주 밸브 바디 사이에 형성되는 파일럿 밸브 챔버에 소통하도록 형성되고,

상기 파일럿 밸브 바디의 파일럿 밸브 헤드는 상기 피스톤 챔버가 상기 제1 유동 채널 또는 상기 제2 유동 채널에 연결 또는 분리되도록 상기 주 밸브 바디의 내부에 형성되는 파일럿 밸브 포트를 개방 또는 폐쇄하기 위해, 이동할 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브가 개방될 때 상기 피스톤 밸브가 상기 제1 연결 포트 및 상기 제2 연결 포트와 소통하게 하는, 상기 제1 유동 채널 및 상기 제2 유동 채널은, 상기 주 밸브 바디 내부에 제공되고, 이에 따라, 상기 파일럿 밸브 헤드는 상기 주 밸브 바디와 함께 작동할 필요가 있으며, 상기 피스톤과 함께 작동할 필요가 없어지므로, 상기 피스톤의 스트로크는 상기 피스톤 밸브 헤드의 윤곽으로부터 분리된다. 따라서, 상기 솔레노이드 밸브는 후술하는 효과를 가지게 된다.

첫째로, 상기 솔레노이드 밸브가 거대한 유량율에 대한 수요를 필요로 할 때, 상기 밸브 포트는 더욱 확대되고, 상기 피스톤의 스트로크가 증가하게 되며, 상기 가동 철제 코어와 상기 파일럿 밸브 헤드의 윤곽은 증가할 필요가 없게 되고, 이에 따라 상기 밸브의 밸브 개방 용량에 영향을 주지 않고, 상기 솔레노이드 밸브의 높이가 증가할 필요가 없게 된다. 이러한 점에 기초하여 볼 때, 본 기술 분야의 기술적인 문제점을 해결하는 것에 의해 상기 코일은 더욱 확대될 필요가 없다.

게다가, 상기 파일럿 밸브 헤드가 상기 피스톤으로부터 분리되기 때문에, 도 1에 도시된 챔버는 상기 파일럿 밸브 헤드와 상기 가동 철제 코어 사이에서 제공될 필요가 없고, 상기 챔버 내에 배치되는 스프링 또한 더 이상 필요하지 않으며, 이에 따라 상기 파일럿 밸브 헤드는 간단한 구조를 가지게 된다.

둘째로, 상기 파일럿 밸브 헤드와 이와 같이 작동하는 상기 주 밸브 바디는 고정된 부품이고, 정적인 상태를 가지며, 이에 따라 상기 솔레노이드 밸브의 양 방향 개방 및 폐쇄 과정이 이루어지는 동안, 상기 파일럿 밸브 헤드와 상기 주 밸브 바디 사이의 전위는 발생하지 않게 되고, 종래 기술과 비교하여 볼 때, 상기 파일럿 밸브 포트의 폐쇄 성능은 이러한 전위에 의해 영향을 받지 않게 된다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 볼 때, 본 발명은 명백하게, 상기 주 밸브 바디와 상기 파일럿 밸브 헤드 상에 복잡한 구조를 가지는 안내부를 제조할 필요가 없어지고, 구조가 간단해지며, 기계 제조의 어려움이 감소하고, 조립 비용이 저감되며, 제어의 정확도가 향상될 수 있다.

바람직하게, 상기 선형 양 방향 솔레노이드 밸브의 파일럿 밸브 포트의 개수는 한 개이고; 일 방향 밸브들은 상기 파일럿 밸브 포트와 상기 제1 연결 포트를 연결하는 제1 유동 채널 및 상기 파일럿 밸브 포트와 상기 제2 연결 포트를 연결하는 제2 유동 채널을 제공한다.

상기 제1 유동 채널 및 상기 제2 유동 채널을 가지는 상기 피스톤 챔버의 연결 및 분리는 일 파일럿 밸브 포트에 의해 제어되므로, 용이하게 제어 가능하고, 단순한 구조로 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 주 밸브 바디는 상부 밸브 바디와 하부 밸브 바디를 포함하고; 상기 제1 유동 채널은 상기 상부 밸브 바디의 내부에 배치되고 상기 제1 하부 유동 채널은 상기 하부 밸브 바디의 내부에 배치되며, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제1 하부 유동 채널은 서로 소통할 수 있다; 상기 제2 유동 채널은 상기 상부 밸브 바디의 내부에 배치되는 제2 상부 유동 채널 및 상기 하부 밸브 바디의 내부에 배치되는 제2 하부 유동 채널을 포함하고, 상기 제2 상부 유동 채널과 상기 제2 하부 유동 채널은 서로 소통할 수 있다; 상기 파일럿 밸브 유동 채널은 상기 상부 밸브 바디의 내부에 배치된다.

상기 주 밸브 바디는 상기 피스톤 챔버와 다른 구성요소들 내에서 상기 피스톤과 스프링을 조립하기 위해, 서로 분리 가능하게 형성되는 상부 밸브 바디와 하부 밸브 바디로 구성될 수 있다. 게다가, 분리된 구조체는 상기 주 밸브 바디 내에서 상기 제1 유동 채널과 상기 제2 유동 채널을 기계적으로 가공할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 연결 포트는 상기 하부 밸브 바디의 측벽에 배치되고, 상기 제2 연결 포트는 상기 하부 밸브 바디의 단부에 배치되며; 상기 제1 하부 유동 채널은 종 방향으로 배치되고; 상기 제2 하부 유동 채널은 상기 종 방향으로 배치되는 종 하부 유동 채널을 포함하고, 전이 하부 유동 채널은 상기 종 하부 유동 채널이 상기 제2 연결 포트와 소통하도록 형성된다.

상기 제1 연결 포트와 상기 제2 연결 포트의 이러한 형상 때문에, 연결 및 해제가 상기 피스톤에 의해 용이하게 제어될 수 있다. 상기 제1 유동 채널은 상기 종 방향으로 따라 배치되고, 이에 따라 상기 제1 유동 채널에 따른 냉매의 이동 경로는 최단거리가 되고, 대응 속도가 개선되며, 상기 제1 유동 채널은 기계 가공이 가능하도록, 스탬핑 방식으로 직접 형성될 수 있다. 또한 상기 종 방향을 따라 배치되는 상기 제2 유동 채널은 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 유동 채널과 상기 제2 유동 채널은 동일한 축 단면에 배치된다.

이러한 형상 때문에, 상기 제1 유동 채널과 상기 제2 유동 채널은 상기 주 밸브 바디의 구조가 거의 대칭을 이루도록, 상기 주 밸브 바디의 두 개의 반대 측에 배치되므로 구조의 안정성을 개선할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널 각각은 서로 소통하는 횡 상부 유동 채널과 종 상부 유동 채널을 포함한다.

냉매가 상기 종 유동 채널을 통해 진입할 때, 상기 종 유동 채널에 수직하게 배치되는 횡 상부 유동 채널들은 상대적으로 큰 유동 저항을 가지고, 상기 파일럿 밸브 바디가 상기 밸브를 개방할 때에, 상기 종 유동 채널의 유출구에서의 압력, 즉 상기 밸브가 개방되기 전과 상기 밸브가 개방된 후의 상기 파일럿 밸브 포트의 차단 부재의 양단 사이의 압력 차이가 작아지고, 상기 차단 부재를 개방하기 위한 저항은 상기 밸브를 개방하는 것에 의해, 작아지게 된다.

바람직하게, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널의 횡 상부 유동 채널들은 동일한 단면에 형성된다.

따라서, 상기 두 개의 유동 채널들의 횡 상부 유동 채널들은 더욱 간편하게 조립될 수 있고, 상기 상부 밸브 바디에서 상기 유동 채널들의 분배는 대칭을 이루며, 이에 따라 상기 상부 밸브 바디의 안정성이 향상될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널은 동일한 종 상부 유동 채널을 구비한다.

또한 동일한 종 상부 유동 채널을 조립함에 따라, 동일한 파일럿 밸브 포트를 가지는 두 개의 유동 채널들의 연결 및 해제를 제어할 수 있고, 이러한 구조는 더욱 용이한 조립을 가능하게 한다.

바람직하게, 상기 피스톤 챔버 내로 냉매를 이동하는 유입 채널은 상기 피스톤에 배치된다.

상기 유입 채널이 상기 피스톤 상에 형성될 때, 냉매는 상기 피스톤 챔버로 신속하게 이동할 수 있고, 이에 따라 솔레노이드 밸브의 개방 및 폐쇄의 대응 속도를 향상시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 연결 포트와 소통하는 유입 채널은 상기 피스톤의 측벽에 배치되고; 상기 제2 연결 포트와 소통하는 유입 채널은 상기 피스톤의 단부에 배치되며, 상기 제2 연결 포트와 상기 피스톤 챔버를 일방향으로 연결하는 유입 일 방향 밸브는 상기 제2 연결 포트와 소통하는 유입 채널 내에 배치된다.

상기 제1 연결 포트와 상기 제2 연결 포트 각각은 상기 측벽과 상기 밸브 바디의 단부에 배치될 때, 이러한 형상에서 상기 유입 채널들의 위치는 상기 두 개의 연결 포트의 위치에 대응하고, 이에 따라 냉매는 상기 피스톤 챔버 내로 용이하게 이동할 수 있다.

바람직하게, 상기 상부 밸브 바디는 하방으로 단차진 면을 제공하고, 상기 하부 밸브 바디는 상기 하방 단차면과 함께 형성되는 상부 단차면을 제공하며; 상기 상부 밸브 바디와 상기 하부 밸브 바디에는 각각 볼트 홀이 제공되고, 상기 볼트 홀에 삽입되는 볼트에 의해 양 구성이 고정되도록 형성된다.

이러한 단차면들의 형성은 상기 상부 밸브 바디와 상기 하부 밸브 바디 사이의 결합이 더욱 소형으로 이루어지게 하고, 볼트 결합에 의해, 상기 상부 밸브 바디와 상기 하부 밸브 바디의 조립이 더욱 견고하게 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 하부 밸브 바디는 원통형 구조를 가지고, 상기 상부 밸브 바디는 엔드 캡 형상으로 구성되며 상기 하부 밸브 바디의 단부에 견고하게 고정되도록 형성된다.

상기 엔드 캡 형상의 상부 밸브 바디는 작은 부피를 차지하고, 두 개의 상부 유동 채널들을 배치하기 위한 부피를 가지는 것만을 요구하며, 이에 따라 용이하게 설치될 수 있다. 추가로, 상기 피스톤 챔버는 주로 상기 하부 밸브 바디에 의해 형성되고, 상기 피스톤의 효율적인 조립을 가능하게 한다. 상기 피스톤과 상기 밸브 벽사이의 밀폐 성능은 우수하게 형성될 수 있다.

바람직하게, 선형 양 방향 솔레노이드 밸브에는 파일럿 밸브 챔버가 제공되고, 상기 피스톤 챔버는 상기 파일럿 밸브 유동 채널을 통해 상기 파일럿 밸브 챔버와 소통하도록 형성되며; 상기 파일럿 밸브 포트가 개방된 경우에, 상기 제1 유동 채널과 상기 제2 유동 채널은 상기 파일럿 밸브 챔버를 통해 상기 피스톤 챔버와 소통할 수 있다.

상기 파일럿 밸브 챔버를 배치함에 따라, 상기 파일럿 밸브 유동 채널과, 상기 제1 유동 채널과, 상기 제2 유동 채널과, 상기 파일럿 밸브 포트 사이의 연결이 실용적인 조립이 가능하므로 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 파일럿 밸브 바디 내에 설치되는 가동 철제 코어는 상기 파일럿 밸브 헤드이다.

상기 가동 철제 코어는 전체 파일럿 밸브 바디가 단순한 구조를 가지고 작은 부피를 차지하도록 상기 파일럿 밸브 헤드로서 기능할 수 있다.

바람직하게, 상기 파일럿 밸브 유동 채널은 종 방향을 따라 배치된다.

동일한 형상에 있어서, 상기 파일럿 밸브 유동 채널과 상기 피스톤 챔버 사이의 연결 경로는 최단거리로 이루어지고, 상기 밸브가 개방될 때, 상기 피스톤 챔버 내로 진입하는 고압의 냉매는 상기 솔레노이드 밸브의 반응 속도를 개선하는 것에 의해, 상기 피스톤 밸브 챔버 내로 신속하게 진입할 수 있고, 상기 제1 유동 채널 또는 상기 제2 유동 채널로 더욱 많이 진입할 수 있다.

바람직하게, 상기 파일럿 밸브 바디에 대향하는, 상기 상부 밸브 바디의 단부에는 홈이 제공되고, 상기 홈은 상기 피스톤 챔버와 소통하도록 파일럿 밸브 챔버를 형성하기 위해 상기 파일럿 밸브 바디와 함께 형성되고, 상기 파일럿 밸브 포트가 개방된 경우에, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널은 상기 파일럿 밸브 챔버와 소통할 수 있다.

도 1은 종래의 양 방향 솔레노이드 밸브의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 파일럿 밸브 헤드의 구조와 양 방향 솔레노이드 밸브의 가동 철제 코어를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선형 양 방향 솔레노이드 밸브의 축 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 C 부분을 개략적으로 확대하여 보여주는 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 A-A 라인을 따라 절개한 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 상부 밸브 바디의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 상부 밸브 바디의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 상부 밸브 바디의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선형 양 방향 솔레노이드 밸브의 축 단면도이다.
도 10은 도 9의 B-B 라인을 따라 절개한 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이다.

본 발명의 기술적인 해결책을 더욱 명확하게 이해하기 위해, 본 발명에 대해 도면 및 여러 실시 예들을 통해 이하에서 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 선형 양 방향 솔레노이드 밸브의 제1 실시 예를 보여주는 축 단면도이고; 도 4는 도 3의 C 부분을 개략적으로 확대하여 보여주는 부분 확대도이고; 도 5는 도 3의 A-A 라인을 따라 절개한 단면도이고; 도 6은 도 3에 도시된 상부 밸브 바디의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이고; 도 7은 도 5에 도시된 상부 밸브 바디의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이고; 도 8은 도 3에 도시된 상부 밸브 바디의 구조를 보여주는 사시도이다.

상기 선형 양 방향 솔레노이드 밸브는 주 밸브 바디(2) 및 파일럿 밸브 바디(11)를 포함한다. 피스톤(3)은 피스톤 챔버(4)를 형성하도록, 상기 주 밸브 바디(2)에 의해 형성된 밸브 챔버의 내측에 제공된다. 제1 연결 포트(2a)와 제2 연결 포트(2b)는 상기 주 밸브 바디(2)에 제공되고, 상기 두 개의 연결 포트들 사이의 소통은 상기 피스톤(3)의 축 방향 이동에 의해 제어되고, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 피스톤(3)이 상방으로 이동할 때, 상기 제1 연결 포트(2a)는 상기 제2 연결 포트(2b)에 직접적으로 소통한다. 이와 유사하게 도 3을 참조하면, 상기 피스톤 챔버(4)는 상기 피스톤(3) 상의 챔버이고, 냉매가 상기 피스톤 챔버(4) 내에 존재할 때, 상기 피스톤(3)은 고압 하에서 밸브 포트(2c)를 폐쇄하고; 스프링은 상기 피스톤 챔버(4) 내에 제공되며, 어떠한 외력도 상기 피스톤(3)에 적용되지 않을 때 상기 스프링의 복귀력은 상기 피스톤(3)이 상기 양 방향 솔레노이드 밸브의 상기 밸브 포트(2c)에 인접하도록 제어한다.

코일(12) 및 서로 대응하는 고정 철제 코어(13)와 가동 철제 코어는 상기 파일럿 밸브 바디(1) 내에 제공된다. 본 실시 예에 있어서 상기 가동 철제 코어는 상기 파일럿 밸브 헤드(11)로서 실현된다. 상기 코일(12)에 전류가 가해질 때, 상기 고정 철제 코어(13)와 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 서로 끌어당기고; 상기 코일(12)에 전류가 가해지지 않을 때, 상기 고정 철제 코어(13)와 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 파일럿 밸브 스프링(14)의 복귀력 하에 서로 분리된다.

양 방향의 연결 및 해제 기능을 실현하기 위하여, 상기 솔레노이드 밸브에는 냉매가 상기 피스톤 챔버(4) 밖으로 이동하도록 제1 유동 채널(2-1)과 제2 유동 채널(2-2)이 제공된다. 도 3에 도시된 두 개의 유동 채널들은 도 4에 도시된 단일 흑색선에 의해 더욱 명백하게 표현된다. 게다가, 본 실시 예에 있어서 상기 제1 유동 채널(2-1)의 상단과 상기 제2 유동 채널(2-2)의 상단은 후술하는 내용에 의해 상세하게 설명되는 공동 부분을 가진다.

상기 파일럿 밸브 포트가 개방될 때, 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 피스톤 챔버(4)를 각각 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)에 연결시킨다. 배경 기술과 관련하여 고려할 때, 상기 솔레노이드 밸브가 개방되면, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 밸브 포트(2c)를 개방하기 위해 상기 피스톤(3)의 상측과 하측 사이의 압력 차이를 형성함에 따라, 상기 제1 유동 채널(2-1) 또는 상기 제2 유동 채널(2-2)을 통해 상기 제1 연결 포트(2a) 또는 상기 제2 연결 포트(2b)와 상기 피스톤 챔버(4)가 소통하도록, 상기 코일(12)의 자력 하에서 이동할 수 있다. 냉매에 대한 유입 채널을 형성할 때, 상기 냉매가 상기 피스톤 챔버(4)로 진입하도록 허용하는 상기 유입 채널의 단면적은 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)의 압력 차이에 대한 요구를 만족시키는 수치값을 가져야 할 필요가 있고, 이러한 사항은 배경 기술 및 후술하는 실시 예들을 참조하여 설명될 것이다.

본 실시 예에 따르면, 상기 솔레노이드 밸브에 있어서, 냉매가 상기 피스톤 챔버(4) 밖으로 이동하도록 허용하는 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 주 밸브 바디(2) 내부에, 즉, 상기 주 밸브 바디(2)의 전체 구조 내부에 설치된다. 본 발명에 있어서 "내부 설치"의 의미는 상기 주 밸브 바디(2)의 전체 구조 내부에 설치되는 것을 의미한다. 도 3에 도시된 주 밸브 바디(2)는 상기 솔레노이드 밸브의 하우징에 상당하고, 이러한 경우에, 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 하우징 내부에 설치된다.

게다가, 파일럿 밸브 유동 채널(21d)은 상기 주 밸브 바디(2)의 내부에 제공되고, 상기 피스톤 챔버(4)는 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)을 통해 상기 양 방향 솔레노이드 밸브의 파일럿 밸브 챔버(11a)에 소통하고, 즉, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)는 상기 피스톤 챔버(4)에 소통한 상태를 유지한다. 본 실시 예에 있어서, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)는 상기 파일럿 밸브 바디(1)와 상기 주 밸브 바디(2)가 조립된 이후에 형성되는 중공이다. 상기 파일럿 밸브 헤드(11)의 이동은 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)의 상기 파일럿 밸브 포트를 개폐할 수 있고, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 코일(12)에 전류가 가해질 때, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 파일럿 밸브 포트를 개방하기 위해 상방으로 이동하며; 상기 코일(12)에 전류가 가해지지 않을 때, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 파일럿 밸브 포트를 폐쇄한다. 폐쇄된 파일럿 밸브 포트의 밀폐 성능을 보장하기 위해, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)의 단부는 도면에 도시된 것처럼 스틸 볼(111)일 수 있고, 또한 상기 파일럿 밸브 헤드(11)의 단부는 콘 형상 또는 원추 형상으로 구성될 수 있다.

상기 파일럿 밸브 포트가 개방될 때, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)는 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)에 소통한다. 상기 파일럿 밸브 포트가 폐쇄될 때, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)는 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)로부터 분리된다. 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)가 상기 피스톤 챔버(4)와 소통함에 따라, 상기 파일럿 밸브 포트의 개방 및 폐쇄는 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)과 상기 피스톤 챔버(4)의 연결 및 해제를 실현할 수 있다.

본 실시 예에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브가 개방될 때, 상기 피스톤 챔버 (4)가 상기 제1 연결 포트(2a) 및 상기 제2 연결 포트(2b)와 소통하도록, 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 주 밸브 바디(2)의 내부에 제공되고, 이에 따라, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 주 밸브 바디(2)와 함께 필요한 구조가 되며, 더 이상 상기 피스톤(3)의 존재는 요구하지 않으며, 이와 동시에 상기 피스톤(3)의 스트로크는 상기 파일럿 밸브 헤드(11)의 경로로부터 분리된다. 따라서, 이러한 구조를 가지는 솔레노이드 밸브는 후술하는 기술적인 효과를 가진다.

첫째로, 상기 솔레노이드 밸브가 큰 유량율을 필요로 할 때, 상기 밸브 포트(2c)가 커지게 되고, 상기 피스톤(3)의 스트로크가 증가하지만, 상기 가동 철제 코어(도 3에 도시된 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 가동 철제 코어임)의 이동 경로가 증가될 필요가 없으므로, 상기 밸브의 밸브 개방 용량에 영향을 주지 않고, 상기 솔레노이드 밸브의 높이 또한 증가될 필요가 없다. 이러한 점에 기초하여 볼 때, 배경 기술의 기술적인 해결책에 있어서 기술적인 결함을 극복하는 것에 의해, 상기 코일(12)은 확대될 필요가 없다.

상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 피스톤(3)으로부터 분리되기 때문에, 도 1에 도시된 챔버는 상기 파일럿 밸브 헤드(11)와 상기 가동 철제 코어 사이에 제공될 필요가 없고, 상기 챔버 내에 배치되는 스프링(9) 또한 요구되지 않으며, 이에 따라 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 간단한 구조를 가지게 된다. 게다가, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 코일(12)에 대응하는 상기 가동 철제 코어와 상기 고정 철제 코어(13)는 상기 파일럿 밸브 헤드(11)로서 기능할 수 있고, 이에 따라 전체 파일럿 밸브 바디(1)는 매우 단순한 구조를 가지고 작은 부피를 차지하게 된다. 이에 더하여, 상기 가동 철제 코어와 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 분리되게 배치될 수 있다.

둘째로, 서로 대응하는 상기 파일럿 밸브 헤드(11)와 상기 주 밸브 바디(2)에 있어서, 상기 주 밸브 바디(2)는 고정된 부품이고, 안정된 상태를 가지며, 이에 따라 상기 솔레노이드 밸브의 양 방향 개방 및 폐쇄 과정이 이루어지는 동안, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)와 상기 주 밸브 바디(2) 사이의 전위가 발생하지 않게 되고, 종래 기술과 비교하여 볼 때, 상기 파일럿 밸브 포트의 폐쇄 성능은 이러한 전위에 의해 영향을 받지 않는 경향이 있다. 따라서, 상기 주 밸브 바디(2)와 상기 파일럿 밸브 헤드(11)에 복잡한 구조를 가지는 안내부를 제공할 필요가 없고, 종래 기술과 비교하여 볼 때, 본 발명에 있어서, 구조가 간단해지고, 기계 조립이 단순화되며, 조립 기술 비용이 감소하고, 제어의 정확도가 향상될 수 있다.

종래 기술과 비교하여 볼 때, 상기 파일럿 밸브 포트는 상기 피스톤(3)으로부터 분리되고, 상기 주 밸브 바디(2)의 내부에 제공된다. 상기 파일럿 밸브 포트의 개방 및 폐쇄가 상기 피스톤 챔버(4)와 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)과의 연결 및 해제를 제어하기 위해, 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)이 제공되고, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)가 더 제공되며, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)는 상기 피스톤 챔버(4)와 두 개의 채널 사이의 매개 채널로서 기능한다. 사실상, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)을 제공하는 것 대신에, 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)과 두 개의 유동 채널들을 상기 파일럿 밸브 포트에 연결할 수도 있지만, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)의 배치를 고려하여 볼 때, 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)과 상기 파일럿 밸브 포트를 가지는 두 개의 채널 사이의 연결 관계는 실용적인 조립이 가능하도록, 더욱 용이하게 실현될 수 있다.

양 방향 솔레노이드 밸브의 작동 원리에 따라, 상기 코일(12)에 전류가 가해질 때, 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 피스톤 챔버(4)를 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)에 연결할 필요가 있다. 이러한 점에 기초하여 볼 때, 다양한 형상이 상기 제1 유동 채널(2-1), 상기 제2 유동 채널(2-2), 두 개의 연결 포트, 및 파일럿 밸브 포트 등을 제조하도록 적용될 수 있다.

다시 도 3 내지 도 5를 참조하여 보면, 본 실시 예에 있어서, 상기 제1 유동 채널(2-1)은 상기 파일럿 밸브 포트를 상기 제1 연결 포트(2a)에 일방향으로 연결하고, 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 파일럿 밸브 포트를 상기 제2 연결 포트(2b)에 일방향으로 연결한다. 도면을 참조하여 볼 때, 제1 일 방향 밸브(216)는 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 파일럿 밸브 포트 사이에 제공되고, 제2 일 방향 밸브(215)는 상기 제2 유동 채널(2-2)과 상기 파일럿 밸브 포트 사이에 제공되며, 이에 따라 냉매는 상기 파일럿 밸브 포트로부터 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)로 이동할 수 있다.

이러한 관점에서 보면, 냉매의 유입 채널은 상기 피스톤(3)에 배치되고; 도 3을 참조하면, 유입 일 방향 밸브(3b)는 상기 제2 연결 포트(2b)를 상기 피스톤 챔버(4)에 일 방향으로 연결하도록 상기 피스톤(3)에 배치되고, 유입 균형 홀(3a)에는 상기 피스톤 챔버(4)를 상기 제1 연결 포트(2a)에 연결하기 위하여 상기 피스톤(3) 상에 제공되며, 상기 유입 균형 홀(3a)과 상기 유입 일 방향 밸브(3b)의 위치는 각각 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)의 위치에 대응한다. 게다가, 도 3을 참조하여 볼 때, 상기 피스톤(3)의 전단에는 단차부가 제공될 수 있고, 금환식 홈이 상기 단차부의 벽과 상기 주 밸브 바디(2)의 내벽 사이에 형성되고, 이에 따라 전방 밸브 챔버가 형성된다. 상기 전방 밸브 챔버의 배치는 상기 유입 균형 홀(3a)을 제공하고, 상기 유입 균형 홀(3a)에 의해 상기 피스톤(3)의 전단의 주변에서 특정 위치에 제공되는 상기 유입 균형 홀(3a)이 상기 피스톤 챔버(4)와 상기 제1 연결 포트(3a) 사이에서 소통할 수 있게 한다.

상기 선형 양 방향 솔레노이드 밸브의 작동 과정은 다음과 같다.

a1. 냉매가 상기 제1 연결 포트(2a)를 통해 진입하는 경우:

상기 코일(12)에 전류가 가해지지 않는 경우:

상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 도 3에 도시된 위치에 배치되어, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)의 스틸 볼(111)은 상기 파일럿 밸브 포트를 차단하고, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)는 상기 두 개의 유동 채널로부터 분리되며, 고압의 냉매는 상기 제2 유동 채널(2-2)로 진입할 수 없고, 상기 피스톤 챔버(4)는 상기 제2 연결 포트(2b)로부터 분리된다. 이러한 경우에 냉매의 경로는, 상기 냉매가 상기 제1 연결 포트(2a)로부터 진입하여, 상기 유입 균형 홀(3a), 상기 피스톤 챔버(4) 및 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)을 통해 이동하고, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a) 내로 이동한다. 냉매의 다른 경로는 상기 냉매가 상기 제1 유동 채널(2-1)을 통해 이동하여 상기 제1 일 방향 밸브(216)에서 차단된다. 상기 피스톤(3)은 상기 피스톤 챔버(4) 내에서 고압의 냉매의 작용 하에 이동할 수 없고, 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)는 해제되며, 상기 솔레노이드 밸브는 폐쇄된다.

상기 코일(12)에 전류가 가해지는 경우:

상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 도 3에 도시된 것처럼 자력의 작용 하에서 도 3의 위치로부터 상방으로 이동하고, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)의 상기 스틸 볼(111)은 상기 파일럿 밸브 포트로부터 해제되며, 이에 따라 고압의 냉매는 상기 피스톤 챔버(4)가 상기 제2 연결 포트(2b)에 연결되도록 상기 제2 일 방향 밸브(215)를 개방하는 것에 의해, 상기 제2 유동 채널(2-2)로 이동할 수 있다. 이러한 경우에 냉매의 경로는, 상기 냉매가 상기 제1 연결 포트(2a)로부터 진입하여, 상기 유입 균형 홀(3a), 상기 피스톤 챔버(4), 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d), 상기 파일럿 밸브 챔버(11a) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)을 통해 이동하고, 결과적으로 상기 제2 연결 포트(2b)로 이동하게 된다. 이러한 구조에 따르면, 상기 유입 균형 홀(3a)의 단면적은 상기 제2 유동 채널(2-2)의 단면적에 비해 상대적으로 작게 형성되고, 이에 따라 상기 피스톤 챔버(4) 내로 이동하는 냉매의 부피는 상기 피스톤 챔버(4) 밖으로 이동하는 냉매의 부피에 비해 상대적으로 작아지며, 상기 피스톤(3)의 상측과 하측 사이의 압력 차이가 보장되고, 상기 피스톤(3)은 상방으로 이동하며, 상기 솔레노이드 밸브의 밸브 포트(2c)가 개방되고, 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)는 서로 직접적으로 소통하고, 상기 솔레노이드 밸브가 개방된다.

b1. 냉매가 상기 제2 연결 포트(2b)를 통해 진입하는 경우:

상기 코일(12)에 전류가 가해지지 않는 경우:

상기 파일럿 밸브 헤드(11)가 도 3에 도시된 위치에 배치되고, 위에서 설명한 것처럼, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)는 두 개의 유동 채널로부터 분리되고, 고압의 냉매는 상기 제1 유동 채널(2-1)로 진입할 수 없으며, 상기 피스톤 챔버(4)는 상기 제1 연결 포트(2a)로부터 분리된다. 사실상, 특정 유량율이 여전히 상기 피스톤 챔버(4)와 상기 제1 연결 포트(2a) 사이에 존재하고, 냉매의 특정량이 상기 유입 균형 홀(3a)을 통해 상기 제1 연결 포트(2a)로 이동하게 된다. 이러한 경우에 냉매의 경로는, 상기 냉매가 상기 제2 연결 포트(2b)로부터 진입하고, 상기 제2 유동 채널(2-2)로 이동하며, 상기 제2 일 방향 밸브(215)에서 차단된다. 상기 피스톤(3)은 상기 피스톤 챔버(4) 내에서 고압의 냉매의 작용 하에 이동할 수 없고, 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)가 분리되고, 상기 솔레노이드 밸브는 폐쇄된다.

상기 코일(12)에 전류가 가해지는 경우:

상기 파일럿 밸브 헤드(11)가 자력의 작용 하에 도 3에 도시된 위치로부터 상방으로 이동하고, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)의 스틸 볼(111)은 상기 파일럿 밸브 포트로부터 분리되고, 상기 제1 일 방향 밸브(216)를 개방하는 것에 의해, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)로 진입한 고압의 냉매는 상기 피스톤 챔버(4)가 상기 제1 연결 포트(2a)에 연결되도록, 상기 파일럿 밸브 포트를 통해 상기 제1 유동 채널(2-1)로 이동할 수 있다. 이러한 경우에 냉매의 경로는, 상기 냉매가 상기 제2 연결 포트(2b)로부터 진입하고, 상기 피스톤 챔버(4), 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d), 상기 파일럿 밸브 챔버(11a) 및 상기 제1 유동 채널(2-1)을 통해 이동하며, 이에 따라 상기 제1 연결 포트(2a)로 이동한다. 이러한 구조에 따르면, 상기 유입 일 방향 밸브(3b)의 단면적은 상기 제1 유동 채널(2-1)의 단면적에 비해 상대적으로 작게 형성되고, 이에 따라 상기 피스톤 챔버(4)로 이동하는 냉매의 부피는 상기 피스톤 챔버(4) 밖으로 이동하는 냉매의 부피에 비해 상대적으로 작아지고, 상기 피스톤(3)의 상측과 하측 사이에 압력 차이가 보장되며, 상기 피스톤(3)이 상방으로 이동하고, 상기 솔레노이드 밸브의 밸브 포트(2c)가 개방되며, 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)는 서로 직접적으로 소통하고, 상기 솔레노이드 밸브가 개방된다.

위의 실시 예들에 있어서, 상기 제1 연결 포트(2a)를 상기 피스톤 챔버(4)에 일 방향으로 연결하기 위한 일 방향 밸브는 상기 유입 균형 홀(3a) 내에 배치될 수 있고, 상기 제2 연결 포트(2b)로부터 진입할 때, 상기 냉매는 상기 유입 균형 홀(3a)을 통해 상기 제1 연결 포트(2a)로 이동할 수 없다. 실제 적용시, 양 방향 솔레노이드 밸브에 있어서, 매우 작은 직경을 가지는 상기 유입 균형 홀(3a)은 사용 요구를 만족시킬 수 있고, 예를 들어, 직경은 약 0.5mm일 수 있고, 이러한 경우에, 유동 면적이 상대적으로 작아지게 되고, 상기 냉매가 상기 제2 연결 포트(2b)로부터 진입할 때, 상기 유입 균형 홀(3a)을 통해 상기 제1 연결 포트(2a)로 직접 이동하는 냉매는 상기 솔레노이드 밸브의 개방 및 폐쇄 성능에 영향을 주지 않고, 이와 동시에, 상기 일 방향 밸브는 상기 유입 균형 홀(3a) 내에 배치될 수 없다.

위의 설명에 따르면, 유입 채널들로서 기능하는 상기 유입 균형 홀(3a)과 상기 유입 일 방향 밸브(3b)는 상기 피스톤(3)에 형성되고, 상기 유입 채널들은 상기 주 밸브 바디(2)에 배치될 수 있다. 상기 유입 채널들은 상기 주 밸브 바디(2)에 분리되도록 배치될 수 있고, 냉매의 유출 채널과 동일한 채널에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 피스톤 챔버(4)로 이어지는 분기 유동 채널을 가지도록 형성되고, 상기 분기 유동 채널은 상기 주 밸브 바디(2)의 상단 내부에 직접 배치되고, 상기 제2 연결 포트(2b)를 상기 피스톤 챔버(4)에 일 방향으로 연결하는 일 방향 밸브는 상기 분기 유동 채널 내에 배치된다. 이와 유사하게, 상기 유입 균형 홀(3a)을 대신하여, 분기 유동 채널은 상기 피스톤 챔버(4)에 소통하기 위해 상기 제1 유동 채널(2-1) 내에 제공된다. 이러한 모든 종류의 형상은 양 방향으로 상기 솔레노이드 밸브를 개방 및 폐쇄하는 작업을 실현할 수 있고; 추가로, 상기 유입 채널이 상기 피스톤(3)에 형성될 때, 상기 솔레노이드 밸브의 개방 및 폐쇄의 반응 속도를 개선하는 것에 의해, 상기 냉매는 신속하게 상기 피스톤 챔버(4)로 이동할 수 있다.

위의 실시 예들에 따르면, 상기 주 밸브 바디(2)는 도 3 내지 도 7에 도시된 것처럼, 상부 밸브 바디(21) 및 하부 밸브 바디(22)를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제1 유동 채널(2-1)은 상기 상부 밸브 바디(21)의 내부에 배치된 제1 상부 유동 채널 및 상기 하부 밸브 바디(22)의 내부에 배치된 제1 하부 유동 채널(22c)을 포함할 수 있고, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제1 하부 유동 채널은 서로 소통할 수 있다. 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 상부 밸브 바디(21)의 내부에 배치되는 제2 상부 유동 채널 및 상기 하부 밸브 바디(22)의 내부에 배치되는 제2 하부 유동 채널(22d)을 포함하고, 상기 제2 상부 유동 채널과 상기 제2 하부 유동 채널(22d)은 서로 소통할 수 있다. 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 밸브 포트(2c)에 대향하는, 상기 주 밸브 바디(2)의 단부에 제공되고, 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)은 상기 상부 밸브 바디(21)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 주 밸브 바디(2)는 상기 피스톤 챔버(4)와 다른 부품들 내에서 상기 피스톤(3)과 상기 스프링을 조립하기 위하여, 서로 분리되게 형성되는 상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)로 조립될 수 있다. 게다가, 분리된 구조는 제1 유동 채널(2-1)과 제2 유동 채널(2-2)을 기계식으로 조립할 수 있다. 추가로, 상기 주 밸브 바디(2)는 일체로 형성될 수 있다. 일체로 조립된 구조의 일단은 상기 파일럿 밸브 헤드(11)에 연결되고, 타단은 내부 부품을 조립하도록 사용되며, 일체 구조의 기계식 결합 및 조립의 단순화는 상기 분리된 구조의 조립에 비해 작업이 더 어려운 특징이 있다.

상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)가 분리되게 형성된 경우에, 상기 주 밸브 바디(2)의 제1 연결 포트(2a)는 상기 하부 밸브 바디(22)의 측벽에 배치될 수 있고, 상기 제2 연결 포트(2b)는 상기 하부 밸브 바디(22)의 단부에 배치된다. 이에 대응하게, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 하부 밸브 바디(22)의 타단에 연결된다. 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)의 이러한 형상은 상기 피스톤(3)의 가방 및 폐쇄를 제어하는 것을 가능하게 한다.

상기 제1 하부 유동 채널(22c)은 종 방향을 따라 배치될 수 있고, 상기 제2 하부 유동 채널(22d)은 상기 종 방향을 따라 배치되는 종 하부 유동 채널(22a)을 포함할 수 있으며, 도 3에 도시된 것처럼, 전이 하부 유동 채널(22b)은 상기 종 하부 유동 채널(22a)을 상기 제2 연결 포트(2b)에 연결하도록 형성되며, 종 방향은 상기 주 밸브 바디(2)의 축 방향에 대해 평행한 방향을 의미한다. 상기 제1 연결 포트(2a)는 상기 하부 밸브 바디(22)의 측벽에 배치되고, 상기 제1 유동 채널(2-1)이 상기 종 방향을 따라 배치될 때, 상기 제1 유동 채널(2-1)을 따라 이동하는 냉매의 이동경로는 반응 속도를 개선하는 것에 의해, 최단거리가 되고, 상기 제1 유동 채널(2-1)은 스탬핑 방식에 의해 직접 형성되고, 기계 가공으로 조립될 수 있다. 상기 종 하부 유동 채널(22a)을 구비하는 제2 유동 채널(2-2)의 효과는 상기 제1 유동 채널(2-1)의 효과와 동일하다. 상기 제2 연결 포트(2b)가 단부에 배치되기 때문에, 전이 하부 유동 채널(22b)은 상기 종 하부 유동 채널(22a)이 상기 제2 연결 포트(2b)와 소통하는 것이 요구된다.

게다가, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)은 동일한 축 단면에 배치될 수 있다. 이러한 형상 때문에, 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 주 밸브 바디(1)의 반대 측에 배치되고, 이러한 배치는 상기 주 밸브 바디(2)의 구조가 거의 대칭되게 이루어지며, 이에 따라 구조의 안정성이 개선될 수 있다.

이에 더하여, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널 각각은 도 3에 도시된 것처럼 제1 횡 상부 유동 채널(21c)과 제2 횡 상부 유동 채널(21b)과 같이, 기계 가공 방식으로 조립되어, 서로 소통하는 횡 상부 유동 채널 및 종 상부 유동 채널(21a)을 포함할 수 있고, 일 파일럿 밸브 포트에 의해 동시에 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)에 대한 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)의 연결 및 해제 상태를 제어할 수 있다. 게다가, 상기 종 유동 채널(21a)을 통해 진입시, 냉매는 상기 제1 횡 상부 유동 채널(21c) 또는 제2 횡 상부 유동 채널(21b)로 이동하고, 상기 종 유동 채널(21a)에 수직하게 배치되는 횡 상부 유동 채널들은 상대적으로 큰 유동 저항력을 가지며, 상기 파일럿 밸브 바디(1)가 밸브를 개방하는 시점에, 상기 종 유동 채널(21a)의 유출구의 압력은 약간 변화하여, 상기 밸브가 개방되기 전의 상기 스틸 볼(111)의 양단과 상기 밸브가 개방된 후에 상기 스틸 볼(111)의 양단 사이의 압력 차이가 작아지게 되며, 상기 밸브를 개방하는 것에 의해, 상기 스틸 볼(111)을 개방하기 위한 저항력이 작아진다. 추가로, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널은 상기 주 밸브 바디(2)의 축에 대해 비스듬히 배치될 수 있다.

이러한 관점에서 볼 때, 도 4에 도시된 것처럼, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널은 동일한 종 상부 유동 채널(21a)을 구비하고, 상기 제1 일 방향 밸브(216)와 상기 제2 일 방향 밸브(215) 각각은 상기 제1 횡 상부 유동 채널(21c)과 상기 제2 횡 상부 유동 채널(21b)에 배치된다. 이러한 형상에 있어서, 상기 일 방향 밸브들은 상기 상부 밸브 바디(21)에 용이하게 조립될 수 있다. 동일한 종 상부 유동 채널(21a)이 기계 가공되면, 동일한 파일럿 밸브 포트를 가지는 두 개의 유동 채널들의 연결 및 해제를 제어할 수 있다. 후술하는 것처럼, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)에는 두 개의 파일럿 밸브 포트가 제공되고, 두 개의 유동 채널들은 일 파일럿 밸브 포트에 분리 가능하게 연결되고, 상기 파일럿 밸브 헤드(11)에는 두 개의 파일럿 밸브 포트들을 각각 차단하기 위한 두 개의 스틸 볼(111) 또는 다른 차단 부품들이 제공된다. 이러한 경우에, 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)은 더 이상 공동 부분(종 상부 유동 채널(21a))을 가지지 않는다. 명백하게, 본 실시 예에 따른 구조는 더욱 단순화 되고, 기계 가공이 가능하게 된다.

상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2) 각각은 상기 파일럿 밸브 포트를 상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b)에 일 방향으로 연결하고, 본 실시 예에 따른 구조는 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)를 가지는 파일럿 밸브 챔버(11a)의 연결 및 해제가 동일한 파일럿 밸브 포트에 의해 제어되는 경우에 상기 제1 유동 채널(2-1)이 상기 제2 유동 채널(2-2)과 직접적으로 소통하는 것을 차단한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 두 개의 일 방향 밸브들은 상기 하부 밸브 바디(22)의 두 개의 하부 유동 채널에 배치될 수 있다. 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)가 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)에 각각 대응하는 두 개의 파일럿 밸브 포트들을 구비할 때, 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)은 서로 소통하지 않으며, 상기 제1 일 방향 밸브(215) 및 상기 제2 일 방향 밸브(216)은 제공되지 않을 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 도 9는 본 발명에 따른 선형 양 방향 솔레노이드 밸브의 제2 실시 예를 보여주는 축 단면도이고; 도 10은 도 9의 B-B 라인을 따라 절개한 모습을 보여주는 단면도이다.

상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널이 동일한 종 상부 유동 채널(21a)을 구비할 때, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널의 횡 상부 유동 채널들은 동일한 단면 내에 배치될 수 있고, 도 9에 도시된 것처럼, 상기 제1 횡 상부 유동 채널(21c)과 상기 제2 횡 상부 유동 채널(21b)은 동일한 직선 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 두 개의 상부 유동 채널 중 상기 횡 상부 유동 채널들은 더욱 용이하게 기계 가공되고, 이에 더하여, 상기 상부 밸브 바디(21)에서 상기 유동 채널들의 분배가 대칭이 되도록 위치되며, 이에 따라 상기 주 밸브 바디(2)의 안정성이 향상될 수 있다.

게다가, 도 3 및 도 9에 도시된 것처럼, 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)은 상기 종 방향을 따라 배치될 수 있고, 이러한 구조에 있어서, 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)과 상기 피스톤 챔버(4) 사이의 연결 경로가 최단거리가 되며, 상기 밸브가 개방될 때, 상기 피스톤 챔버(4)로 진입하는 고압의 냉매는 상기 솔레노이드 밸브의 반응 속도를 개선하는 것에 의해, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)로 신속하게 진입할 수 있고, 상기 제1 유동 채널(2-1) 또는 상기 제2 유동 채널(2-2)로 더욱 진입할 수도 있다.

분리된 구조를 가지는 상기 주 밸브 바디(2)는 후술하는 방식을 따라 전체적으로 연결될 수 있다. 상기 상부 밸브 바디(21)에는 하방 단차면이 제공되고, 상기 하부 밸브 바디(22)에는 상기 하부 단차면에 대응하도록 형성되는 상부 단차면이 제공된다. 상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)에는 각각 볼트 홀이 제공되고, 상기 볼트 홀에 삽입되는 볼트(214)를 통해 서로 고정된다. 상기 단차면들의 대응은 상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)의 결합은 구조가 더욱 소형화 되도록 하고, 상기 볼트(214)에 의하여, 상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)의 조립은 더욱 견고하게 이루어지게 된다. 또한 밀폐 링은 냉매의 누출을 피하고 밀봉 성능을 향상시키기 위해 상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)의 접촉면에 설치될 수 있다. 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)는 삼단으로 구성되는 단차면을 통해 서로 대응하게 되고, 상기 삼단 단차면의 세 개의 단차 각각에는 제1 밀폐 링(211), 제2 밀폐 링(212) 및 제3 밀폐 링(213)이 제공된다.

상기 주 밸브 바디가 분리된 구조로서 기능할 때, 홈(217)은 상기 파일럿 밸브 바디(1)에 대면하는, 상기 상부 밸브 바디(21)의 단부에 제공될 수 있고, 상기 파일럿 밸브 포트는 상기 홈(217)에 제공된다. 도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)와 상기 파일럿 밸브 포트의 형상이 용이하게 제조되는 것에 의해, 상기 파일럿 밸브 바디(1)의 파일럿 밸브 헤드(11)가 상기 홈(217)에 삽입된 이후에, 파일럿 밸브 챔버(11a)가 형성된다.

구체적으로, 상기 하부 밸브 바디(22)는 상기 하부 밸브 바디(22)의 단부에 견고하게 고정되도록 원통형 구조를 가지고, 상기 상부 밸브 바디(21)는 엔드 캡 형상으로 구성된다. 도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼, 상기 엔드 캡 형상의 상부 밸브 바디(21)는 작은 부피를 차지하고, 단지 두 개의 상부 유동 채널을 배치하기 위한 부피를 필요로 하며, 이에 따라 설치가 용이한 장점이 있다. 추가로, 상기 피스톤 챔버(4)는 상기 피스톤(3)의 효율적인 조립을 실현하도록, 주로 상기 하부 밸브 바디(22)에 의해 형성된다. 상기 피스톤(3)과 상기 밸브 벽 사이의 밀폐 성능은 보장될 수 있다.

위의 설명에 따라 본 발명에 따른 선형 양 방향 솔레노이드 밸브가 상세하게 설명되었다. 본 발명의 원리 및 실시 예들은 특정 예시에 의해 설명되어 있다. 위의 설명은 단지 본 발명에 따른 방식 및 개념의 이해를 돕기 위한 것이다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않은 한 다양한 개선 및 수정을 가할 수 있음을 밝혀두고, 이러한 개선 및 수정 사항은 이하의 청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 권리범위에 속하다고 할 것이다.

도 1 및 도 2의 도면참조 부호는 다음과 같다.
1: 밸브 바디 1b: 밸브 포트
20b: 제2 연결 포트 20a: 제1 연결 포트
30: 피스톤 30b: 유입 채널
30e: 제1 체크 밸브 30f: 제2 체크 밸브
30a: 제1 체크 밸브 코어 30c: 제2 체크 밸브 코어
30k: 제 피스톤 유동 채널 30d: 제2 피스톤 유동 채널
30g: 일 방향 밸브 40: 가동 철제 코어
50: 파일럿 밸브 헤드 60: 가이드 로드
70: 코일 90: 스프링
도 3 내지 도 9의 도면참조 부호는 다음과 같다.
1: 파일럿 밸브 바디 11: 파일럿 밸브 헤드
111: 스틸 볼 11a: 파일럿 밸브 챔버
12: 코일 13: 고정 철제 코어
14: 파일럿 밸브 스프링 2: 주 밸브 바디
2a: 제1 연결 포트 2b: 제2 연결 포트
21: 상부 밸브 바디 2-1: 제1 유동 채널
2-2: 제2 유동 채널 21a: 종 상부 유동 채널
21c: 제1 횡 상부 유동 채널 21b: 제2 횡 상부 유동 채널
21d: 파일럿 밸브 유동 채널 211: 제1 밀폐 링
212: 제2 밀폐 링 213: 제3 밀폐 링
214: 볼트 216: 제1 일 방향 밸브
215: 제2 일 방향 밸브 217: 홈
22: 하부 밸브 바디 22c: 제1 하부 유동 채널
22a: 종 하부 유동 채널 22b: 전이 하부 유동 채널
22d: 제2 하부 유동 채널 3: 피스톤
3a: 유입 균형 홀 3b: 유입 일 방향 밸브
4: 피스톤 챔버

Claims

주 밸브 바디(2)와 파일럿 밸브 바디(1), 코일(12) 및 상기 파일럿 밸브 바디(1) 내에 형성되고 서로 상호작용을 하는 고정 철제 코어(13)와 가동 철제 코어;
피스톤 챔버(4)를 형성하기 위해 상기 주 밸브 바디(2)에 의해 형성된 밸브 챔버 내에 제공되는 피스톤(3); 및
냉매를 유출하도록 제1 연결 포트(2a)와 제2 연결 포트(2b)에 각각 소통하는 제1 유동 채널(2-1)과 제2 유동 채널(2-2)을 포함하고,
상기 주 밸브 바디(2)에는 제1 연결 포트(2a)와 제2 연결 포트(2b)가 형성되고,
상기 제1 연결 포트(2a)와 상기 제2 연결 포트(2b) 사이의 접속 및 단절은 상기 피스톤(3)에 의해 제어되고,
상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 주 밸브 바디(2) 내에 배치되고,
상기 주 밸브 바디(2)의 내부에는 파일럿 밸브 유동 채널(21d)이 형성되고,
상기 피스톤 챔버(4)는 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)을 통해 상기 파일럿 밸브 바디(1)와 상기 주 밸브 바디(2) 사이에 형성되는 파일럿 밸브 챔버(11a)에 소통하도록 형성되고,
상기 파일럿 밸브 바디(1)의 파일럿 밸브 헤드(11)는 상기 피스톤 챔버(4)와 상기 제1 유동 채널(2-1) 또는 상기 제2 유동 채널(2-2)을 서로 연결 또는 해제하기 위해 상기 주 밸브 바디(2)의 내부에 형성되는 파일럿 밸브 포트를 개방 또는 폐쇄하도록, 이동하는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 선형 양 방향 솔레노이드 밸브의 파일럿 밸브 포트의 개수는 한 개이고,
일 방향 밸브들은 상기 파일럿 밸브 포트와 상기 제1 연결 포트(2a)를 연결하고 상기 파일럿 밸브 포트와 상기 제2 연결 포트(2b)를 연결하도록 상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2) 내에 각각 제공되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 주 밸브 바디(2)는 상부 밸브 바디(21) 및 하부 밸브 바디(22)를 포함하고,
상기 제1 유동 채널(2-1)은 상기 상부 밸브 바디(21) 내에 배치되는 제1 상부 유동 채널 및 상기 하부 밸브 바디(22) 내에 배치되는 제1 하부 유동 채널(22c)을 포함하고,
상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제1 하부 유동 채널(22c)은 서로 소통하고,
상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 상부 밸브 바디(21) 내에 배치되는 제2 상부 유동 채널 및 상기 하부 밸브 바디(22) 내에 배치되는 제2 하부 유동 채널(22d)을 포함하고,
상기 제2 상부 유동 채널과 상기 제2 하부 유동 채널은 서로 연통하고,
상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)은 상기 상부 밸브 바디(21) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 연결 포트(2a)는 상기 하부 밸브 바디(22)의 측벽에 배치되고, 상기 제2 연결 포트(2b)는 상기 하부 밸브 바디(22)의 단부에 배치되며;
상기 제1 하부 유동 채널(22c)은 종 방향을 따라 배치되고;
상기 제2 하부 유동 채널(22d)은 상기 종 방향으로 배치되는 종 하부 유동 채널(22a) 및 상기 종 하부 유동 채널(22a)이 상기 제2 연결 포트(2b)와 소통하도록 형성되는 전이 하부 유동 채널(22b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 유동 채널(2-1) 및 상기 제2 유동 채널(2-2)은 동일한 축 단면에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널 각각은 서로 소통하는 횡 상부 유동 채널 및 종 상부 유동 채널(21a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널의 상기 횡 상부 유동 채널들은 동일한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널은 동일한 종 상부 유동 채널(21a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 4 항에 있어서,
냉매가 상기 피스톤 챔버(4)로 이동하게 하는 유입 채널들은 상기 피스톤(3) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 연결 포트(2a)와 소통하는 유입 채널은 상기 피스톤(3)의 측벽에 배치되고;
상기 제2 연결 포트(2b)와 소통하는 유입 채널은 상기 피스톤(3)의 단부에 배치되고,
상기 제2 연결 포트(2b)와 상기 피스톤 챔버(4)가 일 방향으로 연결하도록 형성되는 주입 일 방향 밸브(3b)는 상기 제2 연결 포트(2b)와 소통하는 상기 유입 채널에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 3 항에 있어서,
상기 상부 밸브 바디(21)는 하향 단차면을 제공하고,
상기 하부 밸브 바디(22)는 상기 하향 단차면과 함께 형성되는 상향 단차면을 제공하고;
상기 상부 밸브 바디(21)와 상기 하부 밸브 바디(22)에는 각각 볼트 홀이 제공되어, 상기 볼트 홀 내에 삽입되는 볼트(214)들에 의해 함께 고정되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 11 항에 있어서,
상기 하부 밸브 바디(22)는 원통형 구조를 가지고,
상기 상부 밸브 바디(21)는 엔드 캡 형상으로 구성되어 상기 하부 밸브 바디(22)의 단부에 결합하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선형 양 방향 솔레노이드 밸브는 파일럿 밸브 챔버(11a)를 제공하고, 상기 피스톤 챔버(4)는 상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)을 통해 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)와 소통하도록 형성되고;
상기 파일럿 밸브 포트가 개방된 경우에, 상기 제1 유동 채널(2-1)과 상기 제2 유동 채널(2-2)은 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)를 통해 상기 피스톤 챔버(4)와 소통하는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 파일럿 밸브 바디(1) 내에 설치되는 가동 철제 코어는 상기 파일럿 밸브 헤드(11)인 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 파일럿 밸브 유동 채널(21d)은 종 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.
제 3 항에 있어서,
상기 파일럿 밸브 바디(1)에 대면하는, 상기 상부 밸브 바디(21)의 단부에는 홈이 제공되고,
상기 홈은 상기 피스톤 챔버(4)와 소통하기 위해 파일럿 밸브 챔버(11a)를 형성하도록 상기 파일럿 밸브 바디(1)와 함께 형성되고,
상기 파일럿 밸브 포트가 개방된 경우에, 상기 제1 상부 유동 채널과 상기 제2 상부 유동 채널은 상기 파일럿 밸브 챔버(11a)와 소통하는 것을 특징으로 하는 선형 양 방향 솔레노이드 밸브.