KR100247232B1 - 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유량조절밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 열이 가해지면 팽창되는 열팽창물질을 이용하여 미소범위의 유량 뿐만 아니라 큰 범위의 유량도 정밀하게 조절할 수 있도록 한 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브에 관한 것이다.
본 발명은 유체의 유로가 되는 몸체에 열팽창 물질이 저장됨과 동시에 물질이 팽창되면 변형되는 변위제어부를 마련하고 상기 변위제어부의 변형에 의하여 토출유량을 조절하는 것이다.

Description

열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브
본 발명은 유량조절밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 열이 가해지면 팽창되는 열팽창물질을 이용하여 미소범위의 유량 뿐만 아니라 큰 범위의 유량도 정밀하게 조절할 수 있도록 한 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브에 관한 것이다.
열팽창 물질을 이용한 종래의 유량조절기는 미국특허등록번호 4,943,032에 개시되어 있는데, 이를 도 1을 참조하여 설명한다.
제1실리콘웨이퍼(Silcon Wafer)(12)를 중간에 두고 상하측으로 파이렉스웨이퍼(Pyrex wafer)(22)와 제2실리콘웨이퍼(30)가 각각 본딩되어 있다. 제1실리콘웨이퍼(12)에는 열팽창물질이 저장되는 챔버(10)가 식각(Etching)되어 있고, 챔버(10)와 대응되는 파이렉스웨이퍼(22)의 부위에는 히터(21)가 식각되어 있다. 위 챔버(10)가 식각된 제1실리콘웨이퍼(12a)는 그 두께(h)가 수 μm로 대단히 얇게 되어 있다. 그리고 제1실리콘웨이퍼(12)와 제2실리콘웨이퍼(30)의 본딩 부위에는 유체의 유로인 슬롯(44)이 형성되고, 챔버(10)의 하측 부위(12a)와 대응되는 제2실리콘웨이퍼에는 노즐(32)이 식각되어 있다.
이의 작용을 설명하면, 광파이프(19)를 통하여 빛이 파이렉스웨이퍼(22)로 공급되거나 히터(21)가 가열되면 이로인해 챔버(10)에 주입된 물질이 팽창하게 된다. 물질이 팽창되면 챔버(10)를 이루고 있는 제1실리콘웨이퍼(12)의 부위 중 그 두께가 가장 얇은 부위(12a)가 노즐(32)측으로 팽창된다. 그러면 유입구(46)로 유입되어 슬롯(44)을 통하여 노즐(32)로 토출되는 유량은 조절되는 것이다. 부언하면, 노즐(32)로 토출되는 유량은 챔버의 하측 부위(12a)의 팽창 정도에 의하여 조절되는 것이다.
위와같은 종래의 밸브는 히터(21)와 챔버(10)와 슬롯(44) 등을 식각(Ecthing)이나 사진기술과 같은 실리콘미세가공기술로 가공한다. 그러나 이러한 실리콘미세가공기술의 공정을 수행하기 위해 준비되어야 하는 장치의 비용이 대단히 고가인 단점이 있었다.
또한, 실리콘미세가공기술은 미세한 영역(㎛)을 정밀하게 가공하는 기술로, 이러한 기술로 제작된 종래 밸브는 심장혈유조정장치와 같은 의료기기나 환경기기분석장치와 같은 화학기기에만 사용되는 단점이 있었다. 즉, 대단히 미세한 범위의 유량을 조절하는 곳에만 사용할수 있어 그 사용범위가 제한되는 단점이 있었다.
그리고 넓은 범위의 유량을 조절하기 위해서는 실리콘웨이퍼 및 파이렉스웨이퍼의 밸브당 부피를 크게하여야 하므로 밸브의 가격이 상승하게된다. 이로인해 제품의 가격이 급격히 상승되는 단점이 있었다.
그리고 형성되는 유, 출입구 및 슬롯의 직경이 대단히 미세하므로 유체속에 함유된 이물질 등에 의하여 그 유로가 쉽게 막히게 됨으로서 신뢰성도 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기의 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 미소 범위의 유량 뿐만 아니라 큰 범위의 유량도 정밀하게 조절할 수 있는, 그리하여 냉장고 또는 공기조화기와 같은 장치의 냉매량을 조절할 수 있는 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 다양한 범위의 유량을 조절할 수 있으므로 여러가지 제품에 적용하여 사용할 수 있고, 또 그 가격이 저가인 실용적인 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브를 제공함에 있다.
제1도는 열팽창 물질을 이용한 종래의 밸브를 보인 도.
제2도는 본 발명에 따른 유량조절밸브의 분해사시도.
제3a, b도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.
제4도에서 제8도는 본 발명에 따른 유량조절밸브의 다른 실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 몸체 121 : 용기
122 : 변형판 127 : 변형커버
128 : 보조변형판 131 : 히터
151 : 단열재 152 : 이격부재
171 : 슬리브 175 : 스풀
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유입부와 토출부가 마련된 몸체와; 상기 몸체와 마련되며 열에 의하여 팽창되는 열팽창물질이 저장됨과 동시에 열팽창물질이 팽창되면 상기 토출부와 대응되는 부위가 변형되어 토출부의 개구도를 조절하도록, 상기 몸체에 결합되어서 열팽창물질을 저장하는 용기와, 상기 용기와 결합되어서 상기 용기를 밀폐시킴과 동시에 열팽창물질의 팽창에 의해 변위되어 상기 토출부의 개구도를 조절하는 변형판을 구비한 변위제어부와; 상기 변위제어부 내부의 열팽창물질을 가열하는 가열수단을 구비하는 구성이다.
또한 본 발명은, 유입구와 토출구가 마련된 몸체와; 상기 몸체에 마련되어 열에 의하여 팽창되는 열팽창물질이 저장됨과 동시에 열팽창물질의 팽창에 의하여 변형되도록, 상기 몸체에 결합된 받침판과, 상기 받침판에 접착되어 열팽창물질이 저장되는 공간을 형성시키는 구획테와, 상기 구획테에 저장된 열팽창물질에 의해 변형되며 상기 구획테의 상면에 접착된 변형판을 구비한 변위제어부와; 상기 변위제어부에 마련되어 변위제어부가 변형되면 직선왕복운동되면서 상기 유입구측과 토출구측을 연통, 차단시키는 수단과; 상기 열팽창물질을 가열하는 가열수단을 구비하는 구성이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저 도 2, 3을 참조하여서 본발명의 일실시예를 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 유량조절밸브의 분해사시도이고, 도 3a, 3b는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
본 발명에 따른 유량조절밸브(100)는 몸체(110)와 열팽창물질(125)이 저장되는 변위제어부(120)와 열팽창물질(125)을 가열하는 가열수단(130)을 포함한다. 본 발명에 따른 유량조절밸브(100)는 가열수단(130)에서 발생된 열에 의하여 열팽창물질(125)이 팽창되면 상기 변위제어부(120)의 일측이 변형되어 몸체(110)에 형성된 토출구(112)를 차단 또는 개방함으로써 토출되는 유량을 조절하는데, 이를 상세히 설명한다.
케이스 형상의 상부몸체(110a)와 판형상의 하부몸체(110b)가 결합되어 밀폐공간을 형성하는 몸체(110)가 마련된다. 상기 상부몸체(110a)에는 유체가 유입되는 유입부(111)와 토출되는 토출부(112)가 형성된다. 상기 토출부(112)는 유입부(111)보다 상부몸체(110a)의 내측으로 더 돌출되게 마련되어 상기 변위제어부(120)와 인접된다. 그리고 상기 몸체(100)의 외부에 있는 전원공급부(160)를 상기 가열수단(130)과 접속시키기 위한 단자(113)가 상기 하부몸체(110b)와 절연되게 마련된다.
상기 변위제어부(120)는 몸체(110)내에 마련되어 열팽창물질(125)이 저장되는 용기(121)와 용기(121)에 결합되어 변형되는 변형판(122)을 가진다.
상기 용기(121)는 도 2 및 도 3a에 도시하듯이, 하부몸체(110b)에 결합되는 받침판(121a)과 상기 받침판(121a)에 접착되는 고리형상의 구획테(121b)로 마련된다. 이 경우에는 상기 받침판(121a)과 구획테(121b)에 의하여 이루어지는 공간(123)에 상기 열팽창물질(125)이 저장된다. 그리고 상기 용기(121)는 도 3b에 도시하듯이, 일체형으로 마련될 수도 있는데, 이 경우에는 상기 용기(121)가 공간(123)에 상기 열팽창물질(125)이 저장된다.
상기 변형판(122)은 상기 토출부(112)와 대응되도록 상기 구획테(121b)에 접착되며, 상기 가열수단(130)에 의하여 열팽창물질(125)이 팽창될 때 변형된다. 상기 받침판(121a)과 구획테(121b), 상기 구획테(121b)와 변형판(122)은 아크릴접착이나 브레이징(Brazing)으로 접합할 수도 있다.
상기 공간(123)에 저장된 열팽창물질(125)이 가열수단(130)에 의하여 가열되면 온도가 상승하게 되고, 이때 발생되는 기체에 의하여 압력이 증가하여 증기압에 도달하게 되면 기체도 끓게 된다. 상기 열팽창물질(125)은 밀폐된 공간(123)에 갇혀 있으므로, 공간을 이루는 한 부분을 변형이 쉬운 재질로 만들면 그 부분은 부풀어서 변위가 발생하게 된다. 즉, 이와같이 변위되는 부위가 본 발명에 따른 유량조절밸브(100)에 있어서는 상기 변형판(122)인 것이다.
상기 변형판(122)이 변위 되면 변형판(122)은 토출부(112)에 점점 더 가까이 접근된다. 그러다가 결국에는 토출구(112)와 접촉되어 토출부(112)를 폐쇄시키게 되는 것이다. 즉, 토출구(112)와 변형판(122)사이의 간극이 변하게 됨에 따라 토출부(112)로 토출되는 유량도 변하게 되는 것이다. 다시말해, 많은 전류가 가열수단(130)으로 공급되어 열팽창물질이 많이 팽창하게 되면 변형판(122)은 토출부(112)를 거의 폐쇄할 정도로 변형되므로 적은 유량이 토출되고, 반대의 경우는 많은 유량이 토출되는 것이다. 이렇게 하여 토출되는 유량을 조절하는 것이다. 즉, 상기 몸체(110)는 유체가 흐르는 유로의 기능을 하고, 상기 변형판(122)은 유로의 단면적을 조절하는 기능을 하면서 토출 유량을 조절하는 것이다.
상기 받침판(121a)에는 변위제어부(120)의 외측에서 상기 공간(123)으로 열팽창물질을 주입하기 위한 주입구(124)가 형성된다. 받침판(121a)과 구획테(121b)와 변형판(122)에 의하여 상기 공간(123)이 밀폐되었을 때, 상기 주입구(124)로 열팽창물질(125)을 주입하면 된다. 상기 열팽창물질(125)은 온도의 변화에 따라서 쉽게 팽창되고 다른 물질과는 잘 반응하지 않는 불소화합물과 같은 액체를 사용하는 것이 바람직하며, 이와 유사한 종류의 다른 물질로도 대체가 가능하다.
상기 가열수단(130)은 상기 변위제어부(120)에 내장되며 전원공급부(160)에서 전류가 공급되면 발열되는 히터(131)를 포함한다. 상기 히터(131)가 발열되면 열팽창물질이 가열되어 팽창되는 것이다. 상기 히터(131)에는 전선(132a)이 접속되고, 상기 전선(132a)은 하부몸체(110b)에 마련된 단자(113)와 접속된다. 상기 단자(113)에는 전원공급부(160)와 접속된 또 다른 전선(132b)이 접속되는데, 이로인해 히터(131)로 전류가 공급되는 것이다. 상기 전선(132a)은 도 3a와 같이 받침판(121a)과 구획테(121b)의 접착부위를 통과하여 단자(113)와 접속될 수도 있고, 도 3b와 같이 용기(121)에 형성된 주입구(124)를 통과하여 단자와 접속될 수도 있다.
본 발명에 따른 유량조절밸브의 변위제어부는 고압의 내압에도 견딜수 있는 금속, 예를들면 세라믹 또는 이와 유사한 성질의 다른금속으로 제작하는 것이 바람직하다. 그러면 저렴한 가격으로 큰 용량의 밸브를 제작할 수 있으므로 넓은 범위의 유량을 조절할 수 있는 것이다.
도 4에서 도 8은 본 발명에 따른 유량조절밸브의 다른 실시예로서 이를 설명한다.
도 4, 5는 가열수단인 히터에서 발생된 열이 변위제어부의 외부로 방열되지 못하도록 하는 단열수단이 더 마련된 것이다.
먼저 도 4를 설명한다. 상기 단열수단(150)은 도 4a와 같이 변위제어부(120)의 내부면 전체에 씌여진 단열재(151)나, 도 4b와 같이 변형판(122)에 씌여진 단열재(151)를 포함한다. 즉, 변위제어부(120)에 피복 또는 코팅(Coating)된 단열재(151)를 포함한다. 도 4b의 경우는 받침판(121a)과 구획테(121b)는 다소의 두께를 가지고 있으므로 그 두께가 얇은 변형판(122)에만 단열재(151)를 코팅한 것이다. 단열재(151)가 상기 변위제어부(120)에 코팅되어 있으므로 히터(131)에서 발생된 열은 변위제어부(120) 외부로 방열되지 않는 것이다.
도 5에 도시된 상기 단열수단(150)은, 상기 히터(131)가 공간(123)내에서 받침판(121a)과 직접 접촉되지 않도록 히터(131)와 받침판(121a) 사이에 이격부재(152)를 마련한 것이다. 즉, 히터(131)와 용기(121)사이에 단열재인 이격부재(152)가 설치되어 있으므로 히터(131)에서 발생된 열이 용기의 받침판(121a)으로 직접 전달되지 않아 단열의 효과가 있는 것이다.
도 6은 몸체(110)로 유입되는 유체의 온도와 변위제어부(120)의 온도가 많은 차이가 나면 유체와 변위제어부(120)는 열교환을 하게 되므로 변형판(122)의 변형을 정확하게 조절할 수가 없게된다. 이를 방지하기 위하여 변형판(122)과 유입부(111) 및 토출부(112) 사이에 보조변형판(128)을 마련한 것이다. 상기 보조변형판(128)은 상기 변형판(122)과 연결되어 상기 변형판(122)과 동일하게 변형된다. 그리하여 변형판(122)이 변형되면 보조변형판(128)에 의하여 토출부(112)의 개구도가 조절되는 것이다. 상기 보조변형판(128)은 다이아프람(Diaphragm)으로 할 수 있으며, 미설명부호 129는 변형판과 보조변형판을 연결하는 연결부재이다.
도 7은 변형판과 구획테를 일체로 한 것으로, 이를 설명한다.
하부몸체(110b)에는 받침판(121a)이 결합되고, 상기 받침판(121a)에는 변형커버(127)가 결합된다. 즉, 상기 변형커버(127)는 전술한 구획테와 변형판을 일체로 하여 구획테와 변형판의 기능을 하도록 한 것이다. 상기 변형커버(127)와 받침판(121a)에 의하여 이루어지는 공간(123)에 열팽창물질(125)이 저장되며, 열팽창물질(125)이 팽창되면 변형커버(127)가 변형되어 상기 토출부(112)의 개구 정도를 조절한다. 상기 변형커버(127)는 벨로즈(Bellows) 형상으로 마련되는데, 이는 물질의 팽창에 대하여 신속하고 정확하게 변형되도록 하기 위함이다. 그리고 상기 단자(113)와 주입공(124) 사이에 위치되는 하부몸체(110b)에는 전극판(135)이 마련되어 단자(113)와 히터(131)를 접속시킨다.
도 8은 유체의 유로인 유입구(115a)와 토출구(116a)를 항상 차단시키고 있다가, 유입구와 토출구를 연통시키는 형태이다. 도 8a는 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 "P"부 확대도로서, 이를 설명한다.
상,하부몸체(110a, 110b)를 가지는 몸체(110)가 마련되고, 상기 상부몸체(110a)의 대략 중간쯤에는 유입구(115a)와 토출구(116a)가 형성된다. 그리고 상기 유입구(115a)와 토출구(116a)에는 유입관(115b)과 토출관(116b)이 관통, 결합된다.
상기 하부몸체(110b)에는 전술한 단자(113)가 마련되고, 하부몸체(110b)의 상면에는 히터(131)가 내장된 용기(121)가 접착된다. 그리고 용기(121)의 상면에는 용기가 이루는 공간(123)이 밀폐되도록 하는 변형판(122)이 접착된다.
본 발명에 따른 유량조절밸브의 변형판(122)에는 변형판의 변형에 의하여 직선왕복운동되면서 상기 유입구(115a)측과 토출구(115a)측을 연통, 차단시키는 수단(170)이 마련된다. 상기 수단(170)은 유입관(115b)과 토출관(116b)에 의하여 지지되는 슬리브(Sleeve)(171)와 상기 슬리브(171)의 내부에서 직선왕복운동되면서 유입관(115b)과 토출관(116b)을 연통,차단시키는 스풀(Spool)(175)로 마련된다.
상기 슬리브(171)에는 유입로(171a)와 토출로(171b)가 형성되고 상기 유입로(171a)와 토출로(171b)는 슬리브의 중공부(中空部)(171c)에 의하여 연통된다. 상기 유입로(171a)와 토출로(171b)에는 상기 유입관(115b)과 토출관(116b)이 각각 삽입, 결합되는데, 이로인해 슬리브(171)는 지지되는 것이다. 그리고 상기 유입로(171a) 및 토출로(171b)의 상측에 위치되는 슬리브의 면에는 배출공(172)이 형성된다. 상기 배출공(172)은 슬리브(171)와 스풀(175)에 의하여 형성되는 공간(173)이 진공이 되는 것을 방지하여 스풀(175)이 원활하게 직선왕복운동되게 한다.
슬리브의 중공부(171c)에는 스풀(175)의 일측이 삽입되고, 스풀(175)의 타측은 변형판(122)에 결합된다. 그러므로 열팽창물질의 팽창에 의하여 변형판(122)이 슬리브(171)측으로 이동되면 스풀(175)은 슬리브(171) 내부에서 승강하게 되고, 열팽창물질이 최초의 상태로 복귀되면 스풀(175)도 원위치된다. 이렇게 하여 스풀(175)이 슬리브(171) 내부에서 직선왕복운동되는 것이다. 상기 슬리브(171)에 내장된 스풀(175)의 상단부는 항상 유입로(171a) 및 토출로(171b)의 상측에 위치되게 마련되고, 슬리브(171)에 내장된 스풀(175)의 적정한 부위에는 연통로(176)가 형성된다. 그러므로 정상적인 상태에서는 유입로(171a)와 토출로(171b)는 항상 차단되어 있고, 스풀(175)이 승강하게 되면 연통로(176)에 의하여 유입로(171a)와 토출로(171b)는 점점 연통된다. 즉, 스풀(175)의 승강 정도에 따라서 유입로(171a)와 토출로(171b)의 연통 면적도 변하게 되어 유량이 조절되는 것이다. 미설명부호 178은 연결부재이다.
본 발명에 따른 유량조절밸브는 가열되면 팽창되는 물질을 공간에 저장하고, 이 공간을 이루는 어느 한 부위를 변형되게 하여 밸브의 유량을 조절하는 것이다. 본 발명에 따른 이러한 원리를 이용하여 온(On)/오프(Off) 스위치와 같은 접점용 스위치에도 사용할 수 있다.
이상에서 설명하듯이 본 발명에 따른 열팽창물질을 이용한 유량조절밸브는, 금속이나 세라믹재로 제작되므로 작은 용량 뿐만 아니라 큰 용량의 밸브를 저가격으로 제작할 수 있는 특징이 있다.
또한, 다양한 용량의 밸브를 제작할 수 있으므로 다양한 범위의 유량을 조절할 수 있다. 즉, 여러가지 제품에 적용할 수 있으므로 대단히 실용적인 특징이 있다.

Claims (9)

  1. 유입구(111)와 토출구(112)가 마련된 몸체(110)와; 상기 몸체(110) 내부에 설치되며 열에 의하여 팽창되는 열팽창물질(125)이 저장되고 상기 열팽창물질(125)의 팽창 시 상기 토출구(112) 측으로 변위되어 상기 토출구(112)의 개구도를 조절하는 변위제어부(120)와; 상기 변위제어부(120)에 설치되어 상기 열팽창물질(125)을 가열하는 히터(131)를 갖춘 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브에 있어서; 상기 변위제어부(120)는; 상기 몸체(110) 내부에 설치되며 상기 열팽창물질(125)이 저장되고 상기 히터(131)가 배치되게 상부가 개방된 용기(121)와, 상기 용기(121)를 밀폐시킴과 동시에 상기 열팽창물질(125)의 팽창에 의해 변위되어 상기 토출구(112)의 개구도를 조절하도록 상기 용기(121)의 상면에 결합되는 변형판(122)을 구비하며; 상기 용기(121)는; 상기 몸체(110)에 결합되며 일면에 상기 히터(131)가 설치된 받침판(121a)과, 일측이 상기 받침판(121a)과 접착되고 타측이 상기 변형판(122)에 접착되어 상기 열팽창물질(125)이 저장되는 공간(123)이 형성되도록 하는 구획테(121b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변위제어부(120)에는 상기 히터(131)에 의하여 가열된 상기 열팽창물질(125)의 열이 상기 변위제어부(120) 외부로 방출되지 않게 상기 변위제어부(120)외측을 감싸도록 씌워진 단열재(151)가 더 마련된 것을 특징으로 하는 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 변위제어부(120)에는 상기 히터(131)와 상기 용기(121)가 직접 접촉되지 않도록 상기 히터(131)와 상기 받침판(121a) 사이에 배치된 이격부재(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열팽창 물질을 이용한 유량제어밸브.
  4. 유입구(111)와 토출구(112)가 마련된 몸체(110)와; 상기 몸체(110) 내부에 설치되며 열에 의하여 팽창되는 열팽창물질(125)이 저장되고 상기 열팽창물질(125)의 팽창 시 상기 토출구(112) 측으로 변위되어 상기 토출구(112)의 개구도를 조절하는 변위제어부(120)와; 상기 변위제어부(120)에 설치되어 상기 열팽창물질(125)을 가열하는 히터(131)를 갖춘 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브에 있어서; 상기 변위제어부(120)는; 상기 몸체(110) 내부에 결합되며 일면에 상기 히터(131)가 배치된 받침판(121a)과, 상기 받침판(121a)에 상기 히터(131)를 감싸도록 결합되며 상기 열팽창물질이 저장되는 공간(123)을 형성함과 동시에 상기 열팽창물질(125)의 팽창에 의하여 변형되어 상기 토출구(112)의 개구도를 조절하는 변형커버(127)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 변형커버(127)는 상기 열팽창물질(125)의 팽창에 대하여 신속하고 정밀하게 변형되도록 벨로즈(Bellow) 형상으로 마련된 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
  6. 제4항에 있어서, 상기 받침판(121a)에는 상기 변형커버(127) 내로 상기 열팽창물질(125)을 주입하기 위한 주입공(124)이 형성된 것을 특징으로 하는 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브.
  7. 유입구(111)와 토출구(112)가 마련된 몸체(110)와; 상기 몸체(110) 내부에 설치되며 열에 의하여 팽창되는 열팽창물질(125)이 저장되고 상기 열팽창물질(125)의 팽창으로 변위되는 변위제어부(120)와; 상기 변위제어부(120)에 설치되어 상기 열팽창물질(125)을 가열하는 히터(131)를 갖춘 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브에 있어서; 상기 변위제어부(120)는; 상기 몸체(110) 내부에 설치되며 상기 열팽창물질(125)이 저장되고 상기 히터(131)가 배치되게 상부가 개방된 용기(121)와, 상기 용기(121)를 밀폐시킴과 동시에 상기 열팽창물질(125)의 팽창에 의해 상기 토출구(112) 측으로 변위되도록 상기 용기(121)의 상면에 결합되는 변형판(122), 상기 변형판(122)의 상부에 연결부재(129)를 매개로 연동 가능하게 설치되어 상기 토출구(112)의 개구도를 조절함과 동시에 상기 몸체(110) 내부로 유입된 유체와 상기 용기(121)가 열교환되지 않도록 하는 판상의 보조변형판(128)을 구비하며; 상기 용기(121)는; 상기 몸체(110)에 결합되며 일면에 상기 히터(131)가 설치된 받침판(121a)과, 일측이 상기 받침판(121a)과 접착되고 타측이 상기 변형판(122)에 접착되어 상기 열팽창물질(125)이 저장되는 공간(123)이 형성되도록 하는 구획테(121b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브.
  8. 유입구(115a)와 토출구(116a)가 마련된 몸체(110)와; 상기 몸체(110) 내부에 설치되며 열에 의하여 팽창되는 열팽창물질(125)이 저장되고 상기 열팽창물질(125)의 팽창으로 변위되는 변위제어부(120)와; 상기 변위제어부(120)에 설치되어 상기 열팽창물질(125)을 가열하는 히터(131); 상기 변위제어부(120)와 일체로 연동하여 직선왕복운동하면서 상기 유입구(115a)와 토출구(116a)의 연통을 단속하는 단속수단(170)을 갖춘 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브에 있어서; 상기 변위제어부(120)는; 상기 몸체(110) 내부에 설치되며 일면에 상기 히터(131)가 배치된 받침판(121a)과, 일측이 상기 받침판(121a)에 접착되어 상기 열팽창물질(125)이 저장되는 공간(123)이 형성되도록 하는 구획테(121b)와, 상기 구획테(121b)의 타측에 결합되며 상기 열팽창물질(125)의 팽창에 의해 변위되는 변형판(122)을 구비하며; 상기 단속수단(170)은; 유체의 유입을 안내하도록 상기 유입구(115a)를 관통하여 배치된 유입관(115b)과, 유체의 토출을 안내하도록 상기 토출구(116a)를 관통하여 배치된 토출관(116b)과, 일측에 상기 유입관(115b)의 단부가 연통 결합되는 유입로(171a)와 타측에 상기 토출관(116b)의 단부가 연통 결합되는 토출로(171b)가 형성되어 상기 유입관(115b)과 상기 토출관(116b)에 의해 지지되며 상기 유입로(171a)와 상기 토출로(171b)를 연통시키도록 중공부(171c)가 축방향으로 마련된 슬리브(171, Sleeve)와, 일측은 상기 변형판(122)에 결합되고 타측은 상기 슬리브(171)의 중공부(171c)에 직선왕복운동이 가능하게 삽입되며 상기 변형판(122)의 변형 시 상기 유입로(171a)와 상기 토출로(171b)를 연통시키도록 연통로(176)가 형성된 스풀(175, Spool)을 구비하는 것을 특징으로 하는 열팽창 물질을 이용한 유량조절밸브.
  9. 제8항에 있어서, 상기 슬리브(171)에는 상기 스풀(175)의 직선왕복운동으로 형성되는 상기 슬리브(171) 내부의 공간(173)이 진공이 되는 것을 방지하기 위해 상기 몸체(110) 내부와 연통되도록 배출공(172)이 형성된 것을 특징으로 하는 열팽창물질을 이용한 유량조절밸브.
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