전  자  밸  브(1)

 다음의 글은 미국 알코콘트롤사에서 발간된 기술자료내용을 정리한것으로서 기술공유를 목적으로 작성,정리를 하였습니다. 영문메뉴얼을 번역한것으로 표현이 애매한 부분이 있음을 알려드립니다.

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1. 소 개

 대부분의 냉동 장치에 있어서, 그 시스템에서 자동으로 냉매의 흐름을 흐르게 하고 차단하는 기능은 필수적이라 하겠다

 전기 작동식 전자변이 통상적으로 이러한 용도로 사용된다.

 그것의 기본적인 기능은 수동 개폐변과 같으나, 이것은 전기적으로 REMOTE 작동이 가능하고 간단한 전기 스위치에 의해 조정된다.

 전자변은 온도 조절식 스위치, 후로트 스위치, 저압 스위치, 고압 스위치 혹은 기타 다른 전기 회로를 차단하거나 연결할 수있는 장치에 의해 조종될 수도 있으며 이중 온도 조절식 스위치가 냉동 시스템에서 가장 보편적으로 사용되고 있다.

2. 전자변이란 무엇인가?

 전자변은 두개의 성분으로 구성되어있으나, 같이 작동되며, 그것은 전자 코일과 밸브이다.

 전자 코일은 원형 단면을 가진 실린더 형태의 표면에 단순히 나선형으로 전선을 감은 것뿐이다.

 전류가 감은 전선에 흐를 때, 그것은 전자석으로 작동을 하게 된다.

 전자 코일 중심부에서 발생된 그 힘은 밸브를 열기 위한 힘으로 작용한다.

 내부에는 움직일 수 있는 전자석 플런저가 있으며 전류가 흐를 때, 코일의 중심부쪽으로 당겨진다.

 밸브는 열렸을 때, 유체가 흐르도록 하기위한 오리피스를 내장하고 있다.

 니이들이나 로드는 그 오리피스 내부나 그 위에 자리잡고 있고 플런저의 아랫부분에 직접 부착되어 있다.

 코일에 전류가 흐를 때, 플런저는 코일의 중심부로 힘이 가해져 니이들 밸브를 오리피스로부터 들어 올리고 유체를 흐르게 한다.

 코일에 전류가 끊겼을 때, 플런저의 무게와 스프링의 설계로 그것은 떨어져 오리피스를 닫게하고, 따라서 유체의 흐름을 차단하게 된다.

 그림 1A 및 1B는 전자변의 작동 개요를 보여주고 있다.

3. 전자변 작동 원리

전자변은 직구동 혹은 파이로트 작동식이다.

 그것은 위 타입중 하나로 적용된다. 직구동 밸브는 적은 용량을 가진 밸브나 포트사이즈가 작은 밸브에 사용된다.

 파이로트 작동형은 큰 밸브에 사용되기 때문에, 큰 코일 및 큰 플런저의 적용을 위해 용량이 충분해야 한다.

3.1 직구동형

직구동형의 밸브에 있어서, 전자변의 작동을 논의한 바와 같이, 플런저는 기계적으로 니이들 밸브와 연결되어 있다.

 코일에 전류가 흐를 때, 오리피스에 놓여있는 니이들을 잡아 당기기 위해 플런저는 코일의 중심부로 올려진다.

 이러한 타입의 밸브는 라인의 압력과 관계없이, "0" 차압에서 최고 차압까지 작동을 하게 된다.

 직구동형의 밸브에 있어서, 큰 용량의 밸브는 큰 차압이 필요하기 때문에 보다 큰 사이즈의 코일을 사용해야 함으로 소용량의 회로에 주로 사용된다.

 아주 큰 용량의 회로에서는 요구되는 코일은 크고, 비경제적이므로 적용이 불가능하다. 큰 용량의 시스템에서 이러한 문제를 해결키 위해 파이로트 작동 전자 밸브가 사용된다.

3.2 파이로트 작동 밸브

 파이로트 작동 전자변은 전자 코일과 라인상의 압력을 이용해 작동을 한다.

이 타입의 밸브에서는 플런저가 주(主) PORT 포다는 파이로트 오리피스를 덮고있는 니이들 밸브에 부착되어 있다.

 라인상의 압력은 주(主) PORT에 닫힌 상태로 있도록 독립 피스톤이나 다이아프램을 지탱하고 있다. 그림 2a 및 2b를 참조할 것.

 코일에 전류가 흐를 때, 오리피스를 열도록 플런저는 코일의 중심쪽으로 당겨진다.

 일단 파이로트 PORT가 열리면, 다이아프램의 위쪽에 있는 라인의 압력이 밸브의 낮은 쪽이나 출구쪽으로 흐르게 되며, 이것은 다이프램의 윗 부분에 있는 압력을 완화시킨다.

 그 때 라인 압력은 다이아프램을 위로 밀어서 주(主) 밸브 PORT로부터 떨어지게 해 유체가 충분히 흐르도록 지탱해 준다.

 코일에 전류가 끊겼을 때, 플런저는 아래로 떨어져 파이로트 오리피스를 닫는다.

 자체 압력과 다이아프램의 중량 및 스프링으로 주(主) 밸브 PORT를 닫게할 때까지, 압력은 피스톤 다이아프램 내부의 BLEED HOLE을 통해 다이아프램 위로 쌓이기 시작한다.

 이 타입의 전자변은 작동을 위해서는 입구와 출구사이의 최소 압력차가 있어야 한다.

그림 2A및 2B에 도시된 수동식 STEM은 라인상에 전류가 흐르지 않거나, 보수 유지 및 청소를 위해 플러싱을 할 경우에는 밸브를 수동으로 열기 위해 사용된다.