KR0169447B1 - 수도 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 2개의 디스크로 이루어지는 제어 요소들을 갖는 수도 밸브(sanitary water valve)에 관한 것이다. 여기서, 제 1 디스크는 고정식으로 배치되고 밸브 시이트 디스크를 구성하며, 제어 디스크를 구성하는 제 2 디스크는 제 1 디스크상에 위치 변위 가능하게 배치되고 제 1 디스크상의 유입 개구및 유출 개구와 동시에 중첩될 수 있는 편향 작용을 위한 표면 도관을 갖고 있다. 제 2 디스크는 수도 밸브를 개방시키기에 필요한 작동력을 실질적으로 감소시키는 하나 또는 그 이상의 요입부를 포함하고 있으며, 그 결과로서, 작동 효율이 상당히 향상된다.

Description

수도 밸브
본 발명은 수도 밸브(sanitary water valve)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 밸브 제어 요소들을 개폐시키는 데 필요한 힘을 감소시키는 특수한 구성으로 된 제어 요소들을 갖는 혼합 밸브 조립체(mising valve assembly)에 관한 것이다.
디스크 형상의 제어 요소들을 갖는 수도 밸브(sanitary water valve)가 다년간 사용되어 왔다. 이러한 수도 밸브들은, 디스크 상호간의 압력을 감소시켜 작동에 필요한 힘을 감소시키기 위하여, 고정된 디스크상의 압력이 부분적으로 상쇄되는 결과로서, 특수한 표면 면적 관계로 작용하도록 생성되는 수압 대항력(hydraulic counterforces)을 이용하고 있다. 지금까지, 이러한 작동력 감소 방식은, 수도 밸브가 개방된 상태에서 특히 효과적이었다. 그러나, 현재의 구성에 있어서, 수도 밸브를 개방시키기에 필요한 작동력은 여전히 비교적 높아서, 개방된 상태에서 수도 밸브를 작동시키기에 필요한 작동력보다도 훨씬 더 크다.
따라서, 혼합 수도 밸브 조립체(sanitary mixing valve assmbly)에 있어 수도 밸브를 개방시키기에 필요한 작동력을 감소시키는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 밸브를 개방시킴에 있어서 매우 작은 작동력을 필요로 하는 수도 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수도 밸브의 작동을 유리하게 개선시키기 위한 수압 대항력을 생성시켜 이용하는 것이다.
이러한 목적및 다른 목적들은, 밸브 시이트 디스크를 구성하는 고정식으로 배치된 제 1 디스크를 포함하는, 적어도 두 개의 디스크로 이루어지는 제어 요소들을 갖는 수도 밸브를 제공하는 본 발명에 의하여 달성된다. 제 1 디스크는 냉수및 온수의 유입을 위한 한 쌍의 유입 개구를 포함하며, 이것들은 물 유입구및 물 유출 파이프에 연결된 유출구에 또한 접속되어 있다. 제 1 디스크의 상면에는 제어 디스크를 구성하는 제 2 디스크가 위치하며, 이 제 2 디스크는 제 1 디스크상에서 위치 변위 가능하게 배치되고 편향 작용(deflection functions)을 위한 표면 도관을 갖고 있어서 제 1 디스크상의 유입 개구및 유출 개구와 동시에 중첩될 수 있으므로, 물 방출구및 물 유입구에 대한 유출 개구및 유입 개구의 연통이 환상 고정 씰(seal)에 의해 수행된다. 씰은 각각의 개구들의 횡단면보다 훨씬 큰 직경을 갖는다. 수도 밸브가 폐쇄된 상태인 경우, 모든 환상 씰및 이 환상 씰에 의해 경계지워지는 유입 개구의 주변 영역에 작용하는 수력에 의해, 제 1 디스크는 제 2 디스크에 대하여 압압된다. 유입개구의 자유 횡단면을 폐쇄시키게 되는 제 2 디스크의 봉지 표면 영역을 개방시키려는 수압 대항력의 크기만큼 디스크 압력이 감소된다. 수도 밸브가 개방된 상태인 경우, 제 2 디스크의 표면 도관의 바닥및 제 1 디스크의 봉지 표면 영역을 향한 추가적인 수압 대항력이 유효하게 된다. 따라서, 환상 씰에 의해 경계지워지는 유출 개구의 주변 영역을 개방시키려는 수압력의 크기 만큼 힘이 감소되게 된다.
제1도는 본 발명에 따른 제 1 디스크의 평면도이다.
제2도는 제 2 디스크의 평면도이다.
제3도는 한 쌍의 디스크로서 상호 접촉하고 있는, 폐쇄된 중심 위치에서의 제1도및 제2도에 따른 디스크의 평면도이다.
제4도는 개방된 중심 위치에서의 제3도에 따른 한 쌍의 디스크의 평면도이다.
제5도는 제4도의 A-A선 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3 : 밸브 하우징 5 : 제 1 디스크
6,7 : 유입 개구 8 : 제 2 디스크
9 : 표면 도관 10 : 유출 개구
11,12,13 : 고정식 환상 씰(seal) 17,20 : 봉지 표면
14,21 : 주변 영역 22 : 요입부
이하, 제 1 봉지 디스크(5)를 포함하는 밸브 하우징(3)을 도시하고 있는 제1도를 참조하여 설명하기로 한다.
디스크(5)는 고정식으로 배치된 종래의 디자인이며, 냉수및 온수의 유입을 위한 2개의 유입 개구(6),(7)를 갖는다. 유입 개구(6),(7)의 일단은 물 유입구(도시되지 않음)에 연통되고, 타단은 제어 디스크를 구성하는, 제2도에 나타낸 바와 같은, 제 2 디스크(8)에 향하여 있다. 제 2 디스크(8)는 제 1 디스크(5)상에서 이동 가능하며, 편향 작용을 위한 표면 도관(9)을 보유하고 있어서, 제 1 디스크(5)내에 아울러 위치하고 있는 유입 개구(6),(7)및 유출 개구(10)를 동시에 닫을 수 있다. 수도 밸브의 유출구와 유입구의 각각에 대한 유출 개구(10)와 유입 개구(6),(7)의 연통은, 개구(10),(6),(7)의 횡단면보다 더 큰 직경을 갖는 각각의 환상 고정 씰(11),(12),(13)에 의해 이루어 진다.
제3도를 참조하여 설명하면, 제3도는 밸브가 폐쇄된 중심 위치에 있을때, 디스크(5)가 디스크(8)와 직접 접촉됨을 도시하고 있다.
폐쇄된 위치에서, 디스크(5)는 환상 씰(11),(12),(13)의 봉지력에 의해 제 2 디스크를 압압한다. 디스크 상호간의 압력은 환상 씰(12),(13)에 의해 경계지워지는 유입 개구(6),(7)의 주변 영역(14)에 작용하는 수력의 크기 만큼 증가된다. 디스크 압력은, 유입 개구(6),(7)의 자유 횡단면을 폐쇄시키는 제 2 디스크(8)의 봉지 표면(17)상의 영역(15),(16)을 노출시키려는 수압 대항력의 크기 만큼 감소된다. 제 1 디스크(5)의 봉지 표면(20)중 표면 도관(9)에 의해 경계지워지는 영역(19)및 표면 도관(9)의 바닥(18)을 향한 추가적인 수압 대항력은 수도 밸브를 개방된 상태로 함에 있어서 유효하다, 따라서, 환상 씰(11)에 의해 경계지워지는 유출 개구(10)의 주변 영역(21)을 노출시키려는 수력의 크기 만큼 힘의 감소가 일어나게 된다. 도시된 본 발명의 전형적인 구체예에 있어서, 제 2 디스크(8)의 봉지 표면(17)은 제 2 디스크(8)의 중심선(23)에 대하여 대칭인 배열로 설치되는 연장된 형상의 2 개의 요입부(22)를 갖는다. 요입부(22)는 제 1 디스크(5)의 봉지 표면(20)중 각각의 작용 영역내로 연장되며, 봉지 표면(20)과 함께 포켓 형상의 체임버를 형성하고, 수도 밸브가 폐쇄됨에 따라 압력이 가해지게 되도록 노출된다. 이와 같은 방식으로, 폐쇄된 상태에서 환상 씰(12),(13)의 사전 하중력(preload force)과 입구측 수압력으로 구성되는, 제 1 디스크상에 작용하는 전체 압력은, 요입부(22)를 중첩하여 덮는 제 1 디스크(5)의 봉지 표면(20)상의 영역(24)과, 요입부(22)의 대응하는 영역인 바닥(25)을 노출시키려는 수압 대항력의 크기 만큼 감소된다. 수도 밸브가 폐쇄 상태로 됨에 따라, 요입부(22)는 제 1 디스크(5)의 봉지 표면(20)에 의해 적어도 3분의 1 이상 중첩되려는 경향이 있다.
디스크(8)에 요입부(22)를 형성시키는 것은 수도 밸브를 개방시키기에 필요한 작동력을 실질적으로 감소시키며, 그 결과로서, 작동 효율이 상당히 향상된다. 도시된 전형적인 구체예에 있어서, 디스크 압력을 감소시키는 추가적인 수압 대항력은 수도 밸브가 폐쇄된 상태에 있어서도 유효하며, 따라서, 작동 능력에 있어서의 향상을 또한 보장한다.
본 발명에 따른 포켓 형상의 체임버는 디스크 형상의 제어 요소들을 갖는 이중 핸들 핏팅(fitting) 조립체에 대해서도 응용 가능하다, 더우기, 요입부는 고정식 밸브 시이트 디스크에 동일한 방식으로 설치될 수도 있다. 부가적으로, 봉지 표면 영역에 의해 중첩되는 요입부로 이루어지는 본 발명에 따른 포켓 형상의 체임버는, 디스크 형상의 제어 요소들을 수납하는 카트리지와 같은 형태의 하우징에 있어서, 밸브 시이트 디스크가 유입 개구만을 가지고 있는 한편, 유입 개구의 배후쪽 흐름 방향으로 유출 개구가 측면에 배치되는 단일 레버 혼합 조립체에도 사용될 수 있다. 오픈 시스템(open-system)으로서도 알려져 있는 이러한 종류의 구체예에서는, 물이 벨브 시이트 디스크를 구성하는 제 1 밸브 디스크를 경유하여 역류하지 않기 때문에, 앞에서 언급한 2 핸들 고정구(fixture)의 경우에 있어서와 마찬가지로, 유입수가 유입 개구로 부터 카트리지와 같은 형태의 하우징의 측면 유출 개구로 직접 흐르게 된다.
지금까지 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실증적인 구체예들에 관하여 설명하기는 하였으나, 본 발명이 이들 엄밀한 구체예에 의하여 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 영역으로 부터 일탈하는 일 없이도 당업자에게는 다양한 다른 변형및 수정이 유효하게 적용될 수 있다는 사실을 이해하여야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 고정식으로 배치되며 유입 개구와 유출 개구가 설치되고, 그 제 1 측은 상기 유입 개구를 물 공급 파이프에 연결시키며 상기 유출 개구를 물방출 파이프에 연결시키도록 형상화되고, 제 2 측은 제 2 디스크에 접촉하는, 제 1 디스크와; 상기 제 1 디스크상에 변위 가능하게 배치되며 편향 작용을 하게하는 표면 도관을 갖고, 상기 표면 도관은 상기 유입 개구및 유출 개구와 동시에 중첩(overlap)될 수 있는, 제 2 디스크와; 상기 유입 개구및 유출 개구와 접촉하는 하우징내의 다수의 고정씰(seal)을 포함하는, 적어도 2 개의 상기 디스크로 형성되는 제어 요소들을 수용하는 하우징을 포함하는 수도 밸브(sanitary water valve)에 있어서, 상기 제 2 디스크가 하나 또는 그 이상의 요입부를 갖고, 상기 요입부가 상기 제 1 디스크의 상기 제 1 측의 표면과 함께 체임버를 형성하여 상기 제 1 디스크에 작용될 수 있는 압력을 완화시키는 것을 특징으로 하는 수도 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 요입부가 연장된 형상이고, 이에 의해 상기 요입부가 유입 개구의 1/3~2/3의 범위 만큼 제 1 디스크의 표면과 중첩(overlap)되는 수도 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 제 2 디스크가 상기 제 2 디스크의 중심선에 대하여 대칭으로 배열된 2개의 요입부를 포함하는 수도 밸브.
  4. 제1항에 있어서, 밸브가 단일 레버 혼합 조립체(single lever mixing assembly)인 수도 밸브.
  5. 제1항에 있어서, 밸브가 이중 핸들 혼합 조립체(double handle mixing assembly)인 수도 밸브.
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