KR100273918B1 - 누전방지형 열작동밸브와 밸브구동유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열매개 유체의 흐름을 개폐제어하는 열작동 밸브에 있어, 결로현상에서의 침입수에 의한 누전발생 가능성에 대처한 누전방지구조를 제공한다.

밸브하우징(3)중, 정특성 서미스터(4d)및 왁스식 감열신장소자(4a)를 함유하는 밸브구동부(4)와 밸브축(10)및 왁스식 감열신장소자(4a)사이에 개설한 전기 절연체(12)와 밸브축(10)일부를 수납하는 저면개방형 원통상 부재(3a)에 있어, 그 내부에 밸브 구동부(4)의 전선(4e2),(4f2)의 배선공간(3a2),(3a5)을 개방단부쪽에 전선(4e2)이 독립된 배선삽입구(3a8),(3a8)와 배수구(3a6)를 형성시킨다. 따라서 전선(4e2),(4f2)을 배선공간(3a2),(3a5) 및 배선삽입구(3a8),(3a8)로 각각 통하게 하여 밸브 하우징(3)을 조립하고, 저면개방형 원통상부재(3a)내부의 배선공간(3a2),(3a5)에서, 전선(4e2),(4f2)이 일정간격으로 개방된 배선에 의하여 외부에서 침입하는 수분이 전선(4e2),(4f2)사이에 따라 모세관현상에 의하여 전기절연체(12)쪽에 도달하는 것을 방지할 수 있다.

Description

누전방지형 열작동밸브와 밸브구동유니트

본 발명은 열매개유체의 흐름을 개폐제어하는 열작동밸브에 관한 것으로, 특히 히터원으로서 정특성서미스터(이하, PTC라 한다)를 사용하고 그 감열소자로서 왁스식 감열신장소자(이하, 서머엘러먼트라 한다)를 사용하여 밸브를 개폐작동하는 열작동밸브, 즉 누전방지구조를 갖는 누전방지형 열작동밸브와 밸브구동유니트에 관한 것이다.

여기서, 열작동밸브의 주요한 특징으로서는 PTC를 사용함으로서 솔레노이드를 사용한 전자밸브와 비교하여 작동전류가 상당히 작고, 또한 밸브의 구동에너지가 전기, 열, 및 동체팽창의 변환에 의한 완만성 때문에 시스템중에 워터 햄머(수격작용)의 발생이 없고, 또한 서머엘러먼트를 사용함으로서 밸브개폐작동량이 비교적 큰 특징 등이 있다.

따라서, 열작동밸브는 냉난방시스템에서 열교환기동결방지용 안전밸브로서 사용되고 온돌 또는 마루와 같은 바닥면의 난방을 위한 온수식 바닥난방시스템에서 온수공급의 개폐작동밸브로서 사용되는 등 그 수요가 많다.

제10도는 종래에 일반적으로 사용되고 있는 열작동밸브의 종단면도를 보인 것으로, 이 제10도에서, 부호 a는 상기 언급된 PTC이고, 부호 b는 상기 언급된 서머엘러먼트이다.

도시한 바와 같이, 유출구(c)와 유입구(d)를 갖는 밸브하우징(e)이 하부하우징(e1)과 상부하우징(e2)으로 분할구성되어 소형나사로 일체가 되게 결합된다.

상부하우징(e2)내에는 일단의 신장축(b1)측의 케이스가 상부하우징(e2)에 고정되는 서머엘러멘트(b)와, 이 서머엘러먼트(b)상의 전극판(f)(g)에 삽입되어 있는 PTC(a)로 구성되는 밸브구동부가 배치되고, 그 상측 개방부는 소형나사로 고정되는 덮개(h)에 의하여 폐쇄되어 있다.

또한, 하부하우징(e1)내에는 유출구(c)와 유입구(d)사이의 유로를 개폐하기 위한 밸브동체(i)가 착설되며 이 밸브동체(i)와 저면덮개(m)사이에 밸브폐쇄용 코일스프링(j)이 설치되어 평상시 밸브동체(i)는 코일스프링의 힘을 받아 폐쇄상태에 놓인다. 이 밸브동체(i)에서 연장된 밸브축(k)은 그 주위에 0-링(q)이 삽입되어 하부하우징(e1)에 대하여 기밀상태가 유지되면서 밸브축(k)의 상하운동이 가능하게 되어있다.

또한, 하부하우징(e1)과 상부하우징(e2)에 의하여 밸브하우징(e)이 조합될때, 서머엘러먼트(b)의 신장축(b1)과 밸브동체(i)의 밸브축(k)은 하부하우징(e1)의 상부에 형성되어 있는 개방공(n)의 공간부에 전기절연체(p)를 삽입하여 연결될 수 있다.

따라서, 전극판(f)(g)에 전류를 인가하면 PTC(a)는 가열되기 시작하고 이 PTC(a)에 접촉되어 있는 서머엘러먼트(b)가 서서히 가열되어 신장축(b1)이 가열온도에 비례하여 신장된다.

그리고, 밸브동체(i)는 밸브폐쇄용 코일스프링(j)의 스프링 힘에 저항하면서 밸브축(k)을 통하여 개방된다.

또한, 전극판(f)(g)에 전류가 인가되는 것을 중단하면, 밸브폐쇄용 코일스프링(j)의 스프링 힘으로 신장축(b1)이 원위치로 복귀되어 밸브동체(i)가 폐쇄된다.

상기 언급된 바와 같은 구성의 열작동밸브를 예를 들어 상기 언급된 온수(열매개유체)식 바닥난방시스템에 적용한 경우를 한 예로 하여 다음과 같이 설명한다.

먼저, 열매개유체를 얻기 위한 열탕기본체의 장치내부에는 연소장치, 흡열교환기, 급수관, 온수공급관 및 열매개유체관 등의 배관이 복잡하게 밀집하여 배치되어 있고, 열작동밸브는 이와 같은 배관들이 밀집배치된 구성에 배치되어 사용되는 환경에 있다.

여기서 열작동밸브의 기능은 난방을 위하여 바닥면내에 배치된 방열열교환기부와 흡열열교환기부 사이에서 열매개유체순환회로의 ON/OFF를 관리하는 것이다. 따라서 열작동밸브는 항상 이들 밀집배관의 결로환경에 노출된다.

그러나, 제10도에서 보인 종래의 열작동밸브는 결로환경에 대한 대책이 고려되어 있지 않다.

즉, 제10도에서 보인 상태가 그대로 설치되는 상태로서 전극판(f)(g)이 상측으로 향하여 설치된다고 가정하면, 예를 들어 결로가 물방울이 되어 흘러 떨어질때 그 물방울의 일부가 열작동밸브의 덮개(h)를 적신다. 이 물방울은 전극판(f)(g)이 삽입되는 삽입구의 간극, 덮개(h)와 상부하우징(e2)사이의 간극, 밸브하우징(e)의 하부하우징(el)및 상부하우징(e2)사이의 간극등에서 모세관현상에 의하여 열작동밸브의 내부에 침입하는 것으로 생각된다.

그리고, 이러한 침입수는 밸브하우징(e)의 내벽을 따라 전기절연체(p)가 존재하는 개방공(n)의 영역에 잔류하고 시간이 지남에 따라 잔류하게 되는 침입수의 수면이 상승하여 최종적으로는 전기절연체(p)에 도달하고 그 전체가 침입수에 잠기는 것으로 생각된다.

이와 같은 경우 밸브하우징(e)은 합성수지로 구성되기는 하나 대부분의 밸브축(k)은 금속으로 구성되기 때문에, 전류가 밸브축(k)을 통하여 제어유체인 열매개유체에 전달되어 누전에 이를 수 있는 것으로 생각된다.

이 시점에서 누전차단 및 누전방지용 릴레이가 작동하여 온수식 바닥난방시스템의 전기회로가 전기적으로 단절되고 시스템의 운전이 정지된다. 따라서 이용자는 불편을 느끼게 되는 것이다.

또한, 개방공(n)의 영역으로 침입수가 침입할 수 있는 다른 침입수의 경로로서는 0-링(g)의 마모나 밸브축(k)의 마모등에 의한 씨일부분의 경로가 예상될 수 있으며 이러한 경로를 통하여 열매개유체가 누설되는 경우를 예상할 수 있다.

그리고 제10도에서 보인 종래의 열작동밸브의 경우는 전극판(f)(g)사이가 가까워 예를 들면 개방공(n)의 영역에 침입수가 잔류하기 전에 먼저 전극판(f)(g)가 침입수에 의하여 단락될 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 열매개유체의 흐름을 개폐제어하는 열작동밸브에 상기 언급된 바와 같은 결로환경에서 침입수에 의한 누전발생의 가능성에 대처하는 누전방지구조를 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 이와 같은 누전방지구조를 갖는 열작동밸브에서 그 주요구성인 밸브구동부의 조립성 및 유지성의 향상될 수 있는 밸브구동유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열작동밸브는 밸브하우징 내부에서 유출구와 유입구사이의 유로를 개폐하는 밸브동체의 밸브축과, 그 밸브동체를 구동하기 위한 밸브구동부에 구성되어 있는 정특성서미스터의 가열에 의하여 작동하는 왁스식 감열신장소자를 전기적으로 절연시키기 위한 전기절연체를 통하여 연결하고, 상기 밸브구동부로 상기 밸브동체를 개폐작동시킬 수 있도록 한 열작동밸브를 제공한다. 본 발명에 따라서, 상기 밸브하우징중 상기 밸브동체를 수납하는 부분과 별도로 상기 밸브구동부와 상기 전기절연체 및 상기 밸브축의 일부를 수납하는 부분을 저면개방형 원통형 부재로 구성하고, 이 저면개방형 원통형 부재의 내부에 상기 밸브구동부에 접속된 복수의 전선이 일정한 간격을 두고 배선되는 배선공간을 구성하며, 상기 저면개방형 원통형 부재의 개방단부측에 상기 배선공간에 연속되고 상기 각 전선을 독립하여 외부로 인출하기 위해 일정간격을 두고 개방한 배선요구와, 내부에서 외부로 배수가 이루어질 수 있도록 하는 배수구가 구성되어 있고, 상기 전선이 상기 저면개방형 원통형 부재의 내부에 형성된 상기 배선공간으로 통하여 상기 저면개방형 원통형 부재의 개방단부측에 형성된 상기 배선요구로 배선되어 상기 밸브하우징이 조립되며, 상기 저면개방형 원통형 부재내부의 상기 배선공간에서 상기 전선이 일정간격을 두고 배선되어 외부에서 침입하는 수분이 상기 전선사이의 간극을 따라 모세관현상으로 상기 전기절연체에 도달하는 것이 방지됨을 특징으로 한다.

여기서, 열작동밸브는 냉방시스템에서 열교환기동결방지용 안전밸브로서 사용되고 온수식 바닥난방시스템애서 온수공급개폐작동밸브로서 사용되기도 한다.

그리고 밸브구동부로서는 예를 들어 하부에서부터 하부전극판, 서머엘러먼트, 센트링판, PTC, 상부전극판의 순으로 적층될 수 있으나 다른 순서로 각 부품을 적층하여 구성하여도 좋다.

또한, 밸브구동부에 접속되는 전선은 예를 들어 하부전극판과 상부전극판 각각에 접속되어 수직하측으로 연장된 2개의 밸브구동용 피복전선이며 전선의 수는 예를 들어 어떠한 센서등을 추가하는 경우에는 3개 이상일 수 있다.

또한 밸브하우징은 예를 들어 밸브구동부가 설치되어 있는 상부하우징, 유입구가 형성되어 있고 밸브동체가 설치되는 중간하우징, 유출구가 형성되어 있는 하부하우징의 삼분할체로 구성될 수 있다.

그리고, 저면개방형 원통형 부재는 예를 들어 엎어놓은 컵의 형상을 이루는 상부하우징으로 구성될 수 있다.

또한 배선공간은 예를 들어 상부하우징내의 배선요구과 하부배선공간으로 구성되고 다른 부위에 설치하거나 다른 형상으로 구성될 수 있다.

그리고, 배선인출구는 예를 들어 상부하우징의 외주연부에 형성된 절결구로 구성될 수 있으며 다른 부위에 설치되는 배선인출공으로 구성되어도 좋다.

이와 같은 본 발명에 따라서 밸브하우징중 유출구와 유입구사이의 유로를 개폐하는 밸브동체를 수납하는 부분과는 별도로 PTC와 서머엘러먼트를 포함하는 밸브구동부와 밸브축 및 서머엘러먼트사이에 삽입되어 있는 전기절연체와 밸브축 일부를 수납하는 저면개방형 원통형 부재에서 그 내부에 밸브구동부의 전선을 일정한 간격을 두고 배선할 수 있는 배선공간과, 또한 개방단부쪽에 독립적으로 구성한 배선인출구와 배수구를 갖는 열작동밸브인 경우, 밸브구동부의 전선을 저면개방형 원통형 부재내부의 배선공간 및 저면개방형 원통형 부재의 개방단부측에 형성된 배선 인출구로 각각 연장하여 밸브하우징을 조립함으로서 저면개방형 원통형 부재내부의 배선공간에서는 전선을 일정간격을 두고 배선하여 외부에서 침입한 수분이 전선사이로 모세관현상에 의하여 전기절연체에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 열작동밸브에서 종래 문제로 되어 있는 결로환경에서의 물방울에 의한 누전 발생을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는 상기 밸브하우징의 내부에 상기 전기절연체를 수납하기 위한 수납공간과 상기 배수구를 연통시키기 위한 연통공간이 구성되어 있음을 특징으로 한다.

예를 들어 연통공간은 지지부재에 형성된 연통공과 수직하향공간으로 구성된다.

이와 같이 밸브하우징의 내부에 전기절연체의 수납공간과 배수구의 연통공간이 형성되어 있는 경우 밸브하우징 내부에서 전기절연체 수납공간에 잔류하는 물이 연통공간에서 배수구로 유도되어 밸브하우징의 외부로 배출될 수 있다.

따라서 전기절연체 수납공간에 물이 잔류하여도 확실히 배출되어 누전발생을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는 밸브하우징 내부에서 유출구와 유입구사이의 유로를 개폐하는 밸브동체의 밸브축과, 그 밸브동체를 구동하기 위한 밸브구동부에 구성되어 있는 정특성서미스터의 가열에 의하여 작동하는 왁스식 감열신장소자를 전기적으로 절연시키기 위한 전기절연체를 통하여 연결하고, 상기 밸브구동부로 상기 밸브동체를 개폐작동시킬 수 있도록 하는 열작동밸브를 제공하는 바, 본 발명에 따라서, 상기 정특성 서미스터 및 왁스식 감열신장소자를 갖는 상기 밸브구동부, 상기 전기절연체를 수납하는 상기 수납공간을 갖는 지지부재와, 이 지지부재와 상기 밸브구동부사이에 삽입되는 고정용 코일스프링을 외부에서 내부를 들어다보는 검사용 창을 갖는 유니트고정부재에 삽입하여 상기 밸브하우징의 상기 저면개방형 원통형 부재의 내부에 삽입할 수 있도록 하나의 유니트로 열작동밸브의 밸브구동유니트가 구성됨을 특징으로 한다.

여기서 지지부재는 예를 들어 전기절연체가 유동가능하게 결합되는 저면개방형 원통공의 외부로부터 분진이나 반발수 침입을 방지하는 플랜지 및 환상 링, 0-링 가압면, 절결구, 절결부등을 갖는 원반상의 구조일 수 있으며, 다른 형상 및 구조를 갖는 것도 좋다.

또한 고정용 코일스프링은 밸브구동부를 지지하도록 배치되어 있다. 그리고 유니트고정부재로서는 예를 들어 밸브구동부의 지지부재 및 고정용 코일스프링을 상하에서 삽입하도록 하여 고정하는 거의 원통형의 구조일 수 있으며, 각 부품을 상하에서 삽입하여 고정하는 판재, 환봉이나 선재와 같은 플랜지형상으로 외관형상은 임의의 형상일 수 있다.

또한 검사용 창은 유니트고정부재 내부의 밸브구동부, 지지부재 및 고정용 코일스프링을 외부에서 들여다보는 창이면 좋고, 그 위치나 형상은 문제가 되지 않는다.

또한 본 발명에 따라서 열작동밸브의 밸브구동유니트가 제공되는 바, 밸브하우징 내부에서 유출구와 유입구사이의 유로를 개폐하는 밸브동체의 밸브축과, 그 밸브동체를 구동하기 위한 밸브구동부에 구성되어 있는 정특성서미스터의 가열에 의하여 작동하는 왁스식 감열신장소자를 전기적으로 절연시키기 위한 전기절연체를 통하여 연결하고, 상기 밸브구동부로 상기 밸브동체를 개폐작동시킬 수 있도록 한 것에 있어서, 상기 정특성 서미스터 및 왁스식 감열신장소자를 갖는 상기 밸브구동부, 상기 전기절연체를 수납하는 상기 수납공간을 갖는 지지부재와, 이 지지부재와 상기 밸브구동부사이에 삽입되는 고정용 코일스프링을 외부에서 내부를 들여다보는 검사용 창을 갖는 유니트고정부재에 삽입하여 상기 밸브하우징의 상기 저면개방형 원통형 부재의 내부에 삽입할 수 있도록 하나의 유니트로 구성함을 특징으로 한다.

따라서 열작동밸브에서 그 주요구성인 밸브 작동부의 조립성 및 유지성을 향상시킬수 있다.

또한 본 발명이 이와 같은 열작동밸브의 밸브구동유니트는 상기 유니트고정부재가 종방향으로 분할되어 쌍을 이루는 반원통형 분할체로 구성되고, 이들 쌍을 이루는 상기 반원통형 분할체를 합체한 종방향의 합체부분에 상기 검사용 창이 직경방향으로 대향되게 구성되고, 이 직경방향으로 대향된 상기 검사용 창의 일측 내부에 상기 밸브구동부의 전선이 연장되게 배치된다.

예를 들어 반원통형 분할체는 일측 단부에 상부전극판이 결합되는 내향돌출부와, 타측단부에 지지부재가 결합되는 내향돌출부를 갖는다.

제1도는 본 발명에 따른 열작동밸브의 외형을 보인 사시도.

제2도는 제1도에서 보인 제1실시형태의 열작동밸브를 단면으로 보인 것으로 제1도의 화살표 A-A선 단면도.

제3도는 제2도에서 보인 제1실시형태예의 열작동밸브에서 내부의 주요부품배치와 이에 관련된 공간과의 관계를 설명하기 위한 구성도로서 관련공간을 점으로 표시하고 있으며, (a)는 제1도의 화살표시 A-A선에 따른 단면도에서 관련공간을 보이고 있고, (b)는 제1도의 화살표시 B-B선에 따른 단면도에서 관련공간을 보이고 있으며, (c)는 (a)에서 화살표시 (a)방향으로부터 보인 관련공간을 나타낸 설명도.

제4도는 제2도에서 보인 지지부재(11)의 외관을 보인 것으로 실제 설치상태와는 다르게 뒤집어 보인 사시도.

제5도는 제2도에서 보인 상부하우징의 다른 형태를 보인 것으로, 제2도와 동일하게 제1도의 화살표 A-A선에 따른 단면도에 상응하는 단면도.

제6도는 제1도에서 보인 열작동밸브의 제2실시형태를 보인 것으로 제1도의 화살표 A-A선에 따른 단면도에 상응하는 단면도.

제7도는 제6도에서 보인 밸브구동유니트를 상부하우징으로부터 인인출하여 보인 사시도.

제8도는 제7도에서 보인 밸브구동유니트(40)의 각 구성 부품을 보인 분해사시도.

제9도는 제6도와 제8도에서 보인 지지부재(110)의 외관을 보인 것으로 실제 설치상태와는 다르게 뒤집어 보인 사시도.

제10도는 종래의 열작동밸브의 한 구성예를 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 밸브하우징 3a : 상부하우징

3a4 : 배선요구 3a6 : 역 U자형 창

3a8 : 절결구 4 : 밸브구동부

4a : 서머엘레먼트 4b : 신장축

4d : PTC(정특성서미스터) 4e : 상부전극판

4f : 하부전극판 4e2, 4f2 : 전선

5 : 밸브동체 10 : 밸브축

11 : 지지부재 12 : 전기절연체

본 발명에 따른 누전방지형 열작동밸브와 밸브구동유니트의 각 실시형태를 제1도 내지 제9도를 기초로 하여 설명키로 한다.

[제1 실시형태]

먼저 제1도는 본 발명을 적용한 열작동밸브의 대표적인 외관을 보인 사시도이고, 제2도는 제1실시형태의 열작동밸브의 구성을 보인 것으로 제1도의 화살표 A-A선에 따른 단면도이다.

이들 제1도와 제2도에서, 열매개유체의 유출구(1) 및 유입구(2)를 갖는 밸브하우징(3)은 밸브구동부(4)가 설치되는 저면개방형의 원통형 부재인 상부하우징(3a), 유입구(2)가 형성되어 있고 밸브동체(5)가 설치되는 중간부하우징(3b)과, 유출구(1)가 형성되어 있는 하부하우징(3c)으로 구성되는 3개의 분할된 부분으로 구성되고 소형나사(6)로 결합되어 일체화된 것이다. 또한 본 발명에 따른 열작동밸브는 이후 설명되고 도시한 바와 같이 상부하우징(3a)이 상측으로 향하여 설치되는 것으로 설명된다.

또한 제2도에서 보인 바와 같이 밸브동체(5)는 유출구(1)와 유입구(2)를 연결하는 유로(2a)에서 직각으로 굴곡된 영역에 형성된 밸브시이트(3b2)에 대면하여 설치되고, 도시한 바와 같이 평상시에는 하부하우징(3c)의 유출구(1)측에 형성된 턱(3c1)와의 사이에 배치되어 있는 밸브폐쇄용 코일스프링(8)의 스프링 힘에 의하여 폐쇄상태에 놓인다.

또한, 밸브동체(5)의 중심부에 결합하여 일체화된 밸브축(10)은 그 축선상에 있는 유로(2a)를 종단하여 중간부하우징(3b)의 축수부(3b1)의 외부까지 신장될 수 있도록 설치되며, 이후 상세히 설명되는 바와 같이 밸브구동부(4)와 연결된다. 이 밸브축(10)은 중간하우징(3b)의 축수부(3b1)를 통하여 유동가능하게 되어 있고, 0-링(9)에 의하여 기밀상태가 유지될 수 있게 되어 있다.

여기서 밸브구동부(4)에 대하여 그 주변부품과의 관계를 고려하여 설명키로 한다. 상부하우징(3a)의 내부에서 밸브축(10)의 상측에는 제4도에서 실제의 설치상태와는 다르게 뒤집어 보인 사시도로 나타낸 원반상의 지지부재(11)가 결합된다. 또한 이 지지부재(11)상에는 고정용 코일스프링(13)이 삽입되고 밸브구동부(4)를 구성하는 각 부품이 배치된다.

이 밸브구동부(4)는 하부전극판(4f)상에 신장축(4b)이 하측으로 향하도록 서머엘러먼트(왁스식 감열신장소자)(4a)가 배치되고, 또한 이 서머엘러먼트(4a)상에는 그 서머엘러먼트(4a)의 조립을 위한 센터링판(4c)이 배치된다.

그리고 이 센터링판(4c)상에 히터의 역할을 하는 PTC(정특성서미스터)(4d)가 배치되어 있고, 또한 이 PTC(4d)상에 상부전극판(4e)이 배치되어 상기 각 부품이 순차적으로 적층되도록 구성되어 있다.

또한 밸브구동부(4)를 구성하는 서머엘러먼트(4a)의 신장축(4b)과 밸브축(10)의 단부는 전기절연체(12)를 통하여 연결된다.

밸브작동부(4)를 지지하도록 배치되어 있는 고정용 코일스프링(13)의 작용력은 상측방향으로는 상부전극판(4e)의 접촉면을 통하며 상부하우징(3a)의 상부접속면(3a1)에 전달되고, 또한 하측방향으로는 지지부재(11)의 0-링(9)의 가압저면(11b)을 통하여 중간하우징(3b)의 축수부(3b1)의 단부면에 전달된다.

이에 따라서, 상부전극판(4e), 하부전극판(4f), 서머엘러먼트(4a), 센터링판(4c)과 PTC(4d)등으로 구성되는 밸브구동부(4)의 구성요소들은 서로 연결되어 전기적으로 충분히 접촉된다.

또한, 상부하우징(3a)의 형태는 예를 들어 상기 언급된 바와 같이 결로되어 맺힌 물방울이 낙하되는 경우, 상기 언급된 바와 같이 모세관현상에 의하여 물방울이 내부로 침입할 수 있는 부품사이의 간극 또는 삽입구의 간극이 전혀 존재하지 않도록 제2도에서 보인 바와 같이 엎어놓은 상태인 컵 형상의 형태로 결합된다.

그리고 엎어놓은 컵 형상의 상부하우징(3a)은 그 상측영역이 취소직경부(3a2)로 구성되고 단계적으로 하측을 향하여 확장되게 구성되는 바, 중간직경부(3a3)에서 그 직경이 커지고 컵 형상의 주연부에 해당하는 최종외주연부(3a7)가 최대직경을 갖는다. 이로써 상부하우징(3a)은 그 내부에 내부주변부품이 배치될 수 있는 충분한 여유공간을 가지며, 제1도에 도시된 바와 같이 최종외주연부(3a7)가 중간하우징(3b)의 사각외경부에 일치되게 결합된다.

최소직경부(3a2)의 내경은 밸브구동부(4)의 부품조립성을 고려하여 적당하게 결정될 수 있다.

그리고 이 최소직경부(3a2)의 하측에 형성된 중간직경부(3a3)의 내경은 밸브구동부(4)의 상부전극판(4e) 및 하부전극판(4f)에서 수직하측으로 연장된 밸브구동용 피복전선(이하, 간단하게 전선이라 한다)(4e2)(4f2)이 제2도, 제3(a)도 및 제3(c)도에 도시된 바와 같이 모세관현상이 일어나지 않도록 배선될 수 있게 되어 있다.

여기서 상기 언급된 바와 같이 엎어놓은 컵 형상을 한 상부하우징(3a)에서 그 상측영역의 최소직경부(3a2)로부터 중간직경부(3a3)에 걸쳐 형성된 내부공간에 대하여 그 하측의 최종외주연부(3a7)주변의 내부공간이 하부배선공간(3a5)을 구성한다. 이 하부배선공간(3a5)에는 외부로 통하는 창(3a6)이 형성되어 있다.

이 창(3a6)은 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 중간부하우징(3b)의 외부형상을 따라 역 U자의 형상으로 형성되어 이를 역 U자형 창(3a6)이라 할 수 있다. 이러한 역 U자형 창(3a6)은 반대측에도 형성되어 있어 하부배선공간(3a5)으로부터 외부로 통하는 창은 대향하는 두개의 역 U자형 창(3a6)으로 되어 있다. 또, 상기 상부하우징(3a)은 그 내부형상이 중요한 것으로서 외부형상을 예를 들어 제5도에 표시된 바와 같이 구성되는 것도 좋다. 즉, 제5도에서는 최소직경부(3a2)의 외경부가 그 하측의 중간직경부(3a3)와 같게 구성한 것이다.

제4도를 기초로 하여 지지부재(11)에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이 제4도는 지지부재(11)의 형태를 설명하기 위하여 실제로 설치되는 것과는 다르게 뒤집어 놓은 상태로 도시한 것으로 도면중 부호 11c는 원통부재이다.

이 원통부재(11c)의 외경부는 상기 고정용 코일스프링(13)이 넉넉히 결합되어 안내기능을 갖도록 되어 있고, 또한 원통부재(11c)의 내부에는 제2도에 도시된 바와 같이 상기 전기절연체(12)가 유동가능하게 수납되는 저면개방형 원통공(11a)이 형성되어 있다.

또한, 전기절연체(12)를 유동가능하게 수납한 수납공간인 저면개방형 원통공(11a)의 하측에 있는 이면에는 상기 0-링(9)을 가압할 수 있는 가압저면(11b)이 형성되어 있으며, 이 0-링 가압저면(11b)에는 그 주연에 저면개방형 원통공(11a)과 연통하는 수 개(도면 표시에서는 직경방향에 대향하는 2개)의 연통공(11d)이 형성되어 있고, 중심부에는 상기 밸브축(10)에 결합하는 결합공(11e)이 형성되어 있다.

따라서, 이 연통공(11d)을 통하여 상기 언급된 바와 같은 종래기술에서 문제로 되고 있는 상기 개방공(n)의 영역으로 침입하여 잔류하고 있는 물을 외부로 유출시키는 기능을 갖는다. 즉 본 발명에 있어서는 내부로 침입한 물을 상기 하부공간(3a5)을 통하여 외부로 배출할 수 있게 되어 있다.

이에 따라 상기 전기절연체(12)는 본래의 절연기능을 충분히 확보할 수 있는 것이다.

또한 제4도에서, 플랜지(11f)는 외부로부터의 먼지나 결로된 물이 상기 밸브구동부(4)쪽으로 침입하는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 그 외경은 상기 상부하우징(3a)의 상기 중간직경부(3a3)의 내경과 거의 같게 되어있다.

그리고, 이 플랜지(11f)에서 수직으로 연장된 환상링(11g)은 외부로부터 연통공(11d)과 상기 밸브축(10)의 상기 0-링(9)의 씨일부분에 먼지가 침입하는 것을 방지하는 역할을 하며, 그 내경은 상기 축수부(3b1)의 외경과 적절한 간극을 두어 수직하향공간(11i)(제2도 참조)을 유지할 수 있도록 설정함으로서 저면개방형 원통공(11a)의 연통공(11d)에서 유출되는 물이 이러한 물의 표면장력에 의하여 막히지 않도록 할 수 있다.

즉, 이 환상링(11g)과 축수부(3b1)사이의 간극을 적절히 설정하는 경우, 환상링(11g)의 수직길이를 고려하여 최선의 조건을 선택함으로서 그 최선의 간극을 가지고 연통공간을 형성하는 수직하향공간(11i)이 형성될 수 있도록 2개의 절결부(11h)가 형성되어 있고, 이들 2개의 절결구(11h)가 내측으로 연장되도록 환상링(11g)에 절결부(11j)가 형성되어 있다.

또한 이 실시형태에서는 2개의 전선(4e2)(4f2)에 대응하여 2개의 절결구(11h)가 형성되어 있으나, 예를 들어 어떠한 센서등의 전자부품을 추가하는 경우 3개 이상의 전선에 대응하여 3개 이상의 절결구를 형성하는 것이 좋다.

한편, 상기 상부전극판(4e) 및 하부전극판(4f)에는 제8도에서 보인 바와 같이 그 원반형상의 외주연상에 전기의 공급을 위한 돌출편(4e1)(4f1)이 연장되어 있고, 이들 돌출편에 각 전선(4e2)(4f2)의 일측단부가 각각 땜납으로 용접되어 각 전선이 수직하측으로 연장될 수 있게 되어 있다.

그리고 각 돌출편(4e1)(4f1)에 배치되는 위치는 제3(c)도에서 보인 바와 같이 조립상태에서 전선(4e2)(4f2)이 적당한 간격을 가지고 배선되도록 결정될 수 있다.

상기 상부전극판(4e) 및 하부전극판(4f)의 돌출편(4e1)(4f1)과 전선(4e2)(4f2)이 돌출되는 부위가 제2도에 도시된 바와 같이 상부하우징(3a)내부에 수납될 수 있도록 하기 위하여 최소직경부(3a2)의 전체 영역에 걸쳐서 형성된 배선 공간인 배선요구(3a4)의 공간내에서 하부배선공간(3a5)의 영역까지 이르고, 제4도에 도시된 바와 같이 지지부재(11)의 절결구(11h)에서 각 배선공간이 확보된다.

그리고, 하부배선공간(3a5)에서 수직하측으로 연장된 전선(4e2)(4f2)은 상부하우징(3a) 하측부의 최종외주연부(3a7)에 형성되어 있는 배선인출구, 즉 절결구(3a8)에서 배선공간이 다시 확보되어 외부공간으로 인출된다.

따라서 배선공간은 하부배선공간(3a5)에서도 전선(4e2)(4f2)이 서로 접촉하지 않도록 확보된다.

제3(a),(b)도 및 제3(c)도는 상기 언급된 바와 같은 몇 개의 공간을 주요부품과의 관계에서 표현한 구성도이고, 도면중 점으로 표시된 영역이 관련공간이다.

도시된 바와 같이 전선(4e2)(4f2)은 이들 공간 내에서 서로 접촉하지 않게 되어 있으며, 특히 하부배선공간(3a5)에서는 이들 전선이 하부배선공간을 형성하는 구성요소의 벽에 닿지 않고 떠있는 형태로 배선된다.

이러한 구성에 따른 열작동밸브에서 그 주요 부품의 구성재료로서는 다음과 같다.

즉, 상부하우징(3a)파 중간부하우징(3b)은 합성수지제이고 밸브축(10)은 금속제, 지지부재(11)은 합성수지제, 전기절연체(12)는 합성수지제및 세라믹제, 상부전극판(4e) 및 하부전극판(4f) 그리고 서머엘러먼트(4a)의 외통 및 센터링판(4c)은 동합금제로 구성되는 것이 적합하다.

상기 열작동밸브의 작동과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도시되지 않은 전원으로부터 전선(4e2)(4f2)에 전류를 흐르게 하면 그전류는 상부전극판(4e)과 하부전극판(4f)에 도달한다.

특히, 하부전극판(4f)에서는 전류가 서머엘러먼트(4a)의 외통과 센터링판(4c)을 통하여 PTC(4d)에 인가되어 PTC(4d)가 가열된다. 그리고 서머엘러먼트(4a)는 PTC(4d)로부터의 열을 받아 온도가 상승하고 그 온도에 비례하여 신장축(4b)이 신장하게 된다. 여기서 하부전극판(4f)의 전류는 그 하부전극판(4f)에 접촉되어 있는 고정용 코일스프링(13)과 간접적으로 접촉하고 있는 신장축(4b)에 전달될 수 있으나 고정용 코일스프링(13)과 신장축(4b)사이에 합성수지제로 구성된 지지부재(11)와 전기절연체(12)가 배치되어 있어 신장축(4b)축으로 전류가 흐르는 것이 차단된다.

그리고, 상기 신장축(4b)의 신장작동은 전기절연체(12)와 밸브축(10)을 통하여 밸브동체(5)에 전달되고 밸브폐쇄용 코일스프링(13)의 스프링 힘에 대항하여 밸브동체(5)를 개방시킴으로서 열매개유체가 흐를 수 있도록 한다.

또한 전원으로부터 전선(4e2)(4f2)으로 흐르는 전류를 차단하면, 서머엘러먼트(4a)가 냉각되기 시작하고, 그 냉각온도에 비례하여 신장축(4b)이 밸브폐쇄용 코일스프링(8)의 스프링 힘에 의하여 수축되어 상승하며, 이에 따라 밸브동체(5)는 폐쇄되어 열매개유체는 그 흐름이 차단되는 것이다.

상기 언급된 바와 같이 작동하는 열작동밸브는 이미 언급된 바와 같은 결로환경에 놓여 있다. 이리한 열작동밸브는 결로현상에 의하여 맺혀지는 물방울로 항상 젖어있게 된다. 예를 들어 이 물방울은 상부하우징(3a)의 외표면을 따라 흘러 역 U자형 창(3a6), 전선(4e2)(4f2), 상부하우징(3a)과 중간부하우징(3b)사이의 간극을 통하여 밸브동체(3)내부의 하부배선중간(3a5)으로 침입할 수 있으나, 이러한 침입수의 대부분이 역 U자형 창(3a6)의 하측으로부터 외부로 흘러 떨어져 배출될 것이다.

따라서 하부배선공간(3a5)의 일부가 침입수에 의하여 잠긴다 하여도 상기 언급된 바와 같이 침입수의 대부분이 배출되고, 침입수의 일부가 남아 있다 하여도 상기 언급된 바와 같이 전선(4e2)(4f2)이 서로 접촉하고 있지 않고 하부배선공간(3a5)을 형성하는 구성요소의 벽에 닿지 않고 떠있는 형태로 배선되어 전선(4e2)(4f2)의 배선간격이 확보되므로 이들 전선(4e2)(4f2)의 부위에서 모세관현상이 일어나지 않아 지지부재(11)까지 물이 도달할 수 없고 결국 밸브구동부(4)까지 물이 도달하는 것은 도저히 생각할 수 없다.

또한 역으로 0-링(9)으로 구성되는 씨일부분의 마모에 의한 누설수가 있는 경우를 고려할 수도 있으나 이와 같이 누설되는 물은 저면개방형 원통공(11a)에 수집되고 제3(a)도에서 점으로 표시된 공간의 경로를 통하여 외부로 배출된다.

즉, 그 배출경로는 저면개방형 원통공(11a)의 공간, 연통공(11d)의 공간, 수직하향공간(11i), 하부배선공간(3a5)과, 역 U자형 창(3a6)의 하측공간으로 이어지고, 결국 외부에 이르는 것이다.

따라서, 도시된 실시형태의 열작동밸브에 의하여 상기 언급된 종래의 기술에서 문제로 되었던 결로수에 의한 누전 또는 단락이 발생하지 않고, 누전 차단기와 누전방지릴레이가 작동하여 온수식 바닥난방시스템의 운전이 정지되는 일이 없다.

[제2실시형태]

제6도는 제1도에서 보인 열작동밸브의 제2실시형태를 보인 것으로 제1도의 화살표 A-A선에 따른 단면도에 해당하는 것이다. 이 제2실시형태에서 해결하고자 하는 과제는 상기 제1실형태에서 설명한 제2도의 상기 밸브구동부(4)를 개량하는데 있다.

즉, 상기 언급된 바와 같이 제2도에서 상부하우징(3a)에 대하여 밸브구동부(4)를 조립할 때 그 구성부품이 분산된 상태에서 조립된다. 이와 같은 경우, 상부하우징(3a)이 투명하지 않는 한 그 내부를 볼 수 없다.

따라서 예를 들어 조립할 때 조립순서를 달리하고 부품을 반대로 조립하거나 부품을 중간조립할 우리가 있어 불량품이 나오고 다음 공정으로 이송되는 경우를 생각할 수 있고, 이와 같은 경우 제조공정이 정상적으로 이루어지지 못하며 조립된 제품을 분해하여 다시 조립하여야 하는 결점이 있을 수 있다.

또한 열작동밸브를 사용자에게 납품한 후에 유지점검하는 경우에 있어서, 밸브구동부(4)의 상태를 확인하기 위하여 상부하우징(3a)을 분리할 때 밸브구동부(4)를 구성하는 각 부품이 상부하우징(3a)에서 흩어져 나와 유지점검후 이들을 재조립하는 경우 조립부품수가 많아 유지점검시간이 증가될 수 있다.

따라서, 이 제2실시형태에서는 상기 언급된 제1실시형태에서 열작동밸브의 상기 언급된 바와 같은 문제를 해결하여 향상된 것을 제공하도록 한 것이다.

다음의 제2실시형태를 설명함에 있어서, 각 도면에서 상기 제1실시형태와 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 부호로 표시하였으며, 중복설명은 피하고 특징부분을 중심으로 설명키로 한다.

먼저 제6도에 있어 열매개유체의 유출구(1)와 유입구(2)를 갖는 밸브하우징(30)은 밸브구동부(4)가 설치되는 저면개방형의 원통형 부재인 상부하우징(30a), 유입구(2)가 형성되어 있고 밸브동체(5)가 배치되는 중간부하우징(3b)과, 유출구(1)가 형성되어 있는 하부하우징(3c)으로 구성되는 3개의 분할된 부분으로 구성된다.

또한 밸브동체(5)는 밸브폐쇄용 코일스프링(8)의 스프링 힘에 의하여 폐쇄상태에 있고 밸브동체(5)에 일체로 결합된 밸브축(10)은 그 축선상에 있는 유로(2a)를 가로질러 연장되고 중간하우징(3b)의 축수부(3b1)에 배치된 0-링(9)에 의하여 기밀상태가 유지되면서 신장될 수 있게 되어 있다.

그리고 밸브축(10)의 축선상에는 전기절연체(12)를 통하여 밸브구동부(4)가 배치된다. 즉, 하부전극판(4f), 서머엘러먼트(4a), 센터링판(4), PTC(4d) 및 상부전극판(4e)이 순차적 적층되어 설치된다.

또한 하부전극판(4f)과 중간하우징(3b)의 축수부(3b1)사이에는 고정용 코일스프링(13)과 저면개방형 원통공(11a)을 갖는 지지부재(110)가 배치된다.

또한 고정용 코일스프링(13)의 스프링 힘은 상측방향에서는 상부하우징(3a)의 상부접속면(3a1)과 상부전극판(4e)사이의 접촉면에 이르고, 하측방향에서는 중간하우징(3b)에 형성된 축수부(3b1)의 단부면과 지지부재(110)의 0-링 가압저면(11b)사이의 접촉면에 이르며, 상기 제1실시형태의 경우와 동일하게 이러한 스프링의 힘은 상부전극판(4e), 하부전극판(4f), 서머엘러먼트(4e), 센터링판(4c) 및 PTC(4d)사이에 작용하여 충분한 전기적인 접촉이 이루어질 수 있도록 한다.

그리고 밸브구동부(4)의 외측과 상부하우징(300a)의 최소직경부(30a2)의 내경과의 사이에는 유니트고정부재(150)가 배치되어 있다.

이 유니트고정유지부재(150)는 특히 그 형태를 제7도 및 제8도에서 명확히 보인 바와 같이 전체적으로는 원통형이고 종방향으로 분할된 구성으로서 쌍을 이루는 2개의 반원통형 분할체(150a)로 구성된다. 이 유니트고정부재(150), 즉 반원통형 분할체(150a)는 제6도에 도시된 바와 같은 조립완료상태에서는 상부하우징(30a)의 최소직경부(30a2)의 내측과 결합됨으로서 밸브구동부(4)의 중심이 유지될 수 있도록 한다.

또한 유니트고정부재(150)와 상부하우징(30a)의 최소직경부(30a2)의 내측이 결합되는 구성에서, 종방항으로 분할된 형상을 이루는 반원통형 분할체(150a)의 내측 및 외측에는 다단형으로 되어 있고 이러한 다단형의 외면이 최소직경부(30a2)의 내측에 접하고 다단형의 내면이 서머엘러먼트(4a)의 외경부에 접할 수 있게 되어 있다.

또한 상기 유니트고정부재(150)(반원통형 분할체 150a)의 다단형 외면은 그 단계의 수가 도시된 형상만으로 한정되는 것은 아니고 각 부품형상에 따라서 적합하게 변경될 수 있는 바, 예를 들어 각 부품크기의 선택에 따라서는 전체가 다단형으로 구성될 수 있다.

그리고 반원통형 분할체(150a)의 상하측 단부에는 상부전극판(4e)에 걸치는 원호형의 내향돌출부(150b)와 지지부재(110)에 걸지는 원호형의 내향돌출부(150c)가 형성되어 있다.

여기서 제7도의 밸브구동유니트(40)는 제6도에 도시된 바와 같은 조립상태에서 상부하우징(30a)의 외부로 인출된 상태를 보인 것이다.

제7도에 도시된 바와 같이 종방향으로 분할된 형태로 쌍을 이루는 2개의 반원통형 분할체(150a)로 구성되는 유니트고정부재(150)는 그 직경방향에 대향하는 결합부분에 검사용 창(150d)이 형성되어 있고, 상단부에 내향돌출부(150b)로 둘러싸이는 통공(150e)이 형성되어 있다.

상기 유니트고정부재(150)를 구성하는 반원통형 분할체(150a)의 결합부분의 검사용 창(150d)은 그 내부에 조립되는 부품의 상태가 외부에서 명확히 식별될 수 있는 크기의 폭을 가지며 상부전극판(4e) 및 하부전극판(4f)에 접속되는 전선(4e2)(4f2)이 시로 접촉되지 않게 여유를 가지고 배치되는 공간을 제공한다. 이러한 검사용 창(150d)의 공간은 제6도의 조립상태에서 배선요구(3a4)의 공간과 함께 여유있는 공간을 형성한다.

또한, 유니트고정부재(150)를 구성하는 반원통형 분할체(150a)의 상단부에 형성된 내향돌출부(150b)로 둘러싸인 통공(150e)은 상부하우징(30a)의 상부접속면(3a1b)의 융기부와 결합한다.

다음으로 제8도 및 제9도를 기초로 하여 지지부재(110)와 그 주변구성에 대하여 상세히 설명한다.

제9도는 지지부재(110)를 실제로 설치되는 상태와는 다르게 뒤집어 도시한 것으로, 도면중 부호 11a는 저면개방형 원통공, 부호 11b는 0-링의 가압저면, 부호 11c는 원통형 부재, 부호 11d는 연통공, 부호 11e는 밸브축(10)과의 결합공, 부호 11f는 플랜지, 부호 11g는 축수부(3b1)의 외경과 수직하향공간(11i)을 구성하는 환상링, 부호 11h는 절결구를 나타낸다.

그리고 도시된 바와 같이 플랜지(11f)의 외주면에는 0-링(140)이 결합되는 0-링 요구(110k)가 형성되어 있고, 또한 플랜지(11f)의 상면인 원통형 부재(11c)측에는 턱(110m)을 갖는 환상링(110n)이 형성되어 있다.

이 턱(110m)을 갖는 환상링(110n)에는 절결구(11h)가 형성된 위치에 절결구(110p)가 형성되어 있고, 이 절결구(110p)는 전선(4e2)(4f2)의 배선공간을 형성한다. 또 이 환상링(110n)의 턱(110m)은 유니트고정부재(150)의 내향돌출부(150c)와 결합된다.

이와 같이 구성되는 밸브구동유니트(40)의 조립으로부터 열작동밸브의 제6도에서 보인 배치상태까지의 조립방법을 설명하면 다음과 같다.

제8도는 제7조의 밸브구동유니트(40)의 각 구성부품을 분해하여 표시한 것이다.

먼저, 원통형 부분을 갖는 조립기구(도시하지 않았음)의 상기 원통형 부분에 제8도의 상측방향으로부터 도시된 순서에 따라 전선(4e2)이 연결된 상부전극판(4e), PTC(4d), 센테링판(4c), 서머엘러먼트(4a), 전선(4f2)이 연결된 하부전극판(4f), 진기절연체(12), 고정용 코일스프링(13) 및 지지부재(110)를 조립한 후, 이들을 고정용 코일스프링(13)의 스프링 힘에 대항하여 조립기구에 대해 축방향으로 가압하고, 유니트고정부재(150)(반원통형 분할체 150a)의 상하에 형성된 내향돌출부(150b)(150c)사이에 상부전극판(4e)으로부터 지지부재(110)의 턱(110m)까지를 결합한다.

계속하여, 도시하지는 않지만, 상기 조립기구의 원통형 부분을 개방하고 유니트고정부재(150)(반원통형 분할체 150a)를 양측에서 각각 결합한다.

그리고 조립기구를 축 방향으로 가압하고 있던 구속력을 해제하여 조립체를 인출하고 전선(4p2)(4f2)을 정리하면서 0-링(140)을 지지부재(110)의 0-링 요구(110k)에 삽입하여 제7도에서 보인 상태의 밸브구동유니트(40), 즉 밸브하우징(30)에 조립하기 전의 밸브구동유니트(40)를 얻는다.

이와 같이 제7도에서 보인 밸브구동유니트(40)의 형태는 그 내부에 조립되는 고정용 코일스프링(13)의 스프링 힘이 상부전극판(4e)과 턱(110m)을 통하여 유니트 고정부재(150)(반원통형 분할체 150a)의 상하에 형성된 내향돌출부(150b)(150c)에 작용하여 유지된다.

상기 밸브구동유니트(40)는 상기 언급된 바와 같이 조립이 완료된 후에 그 유니트고정부재의 직경방향에 대향되게 형성되어 있는 검사용 창(150d)에서의 외관 검사공정으로 내부구성부품의 “조립불량”,“역조립”, “중복조립”등의 유무가 확인되고 적정한 것은 합격품으로 일단 창고에 저장된다.

이와같이, 밸브구동유니트(40)는 주생산라인인 밸브동체(30)의 생산라인과 분리하여 생산관리를 할 수 있기 때문에, 예를 들어 가격이 저렴한 지역에서 생산하여 공급할 수 있는데 장점이 있다.

이와 같이 조립된 밸브구동유니트(40)를 밸브하우징(30)에 조립하는 것은 상부하우징(30a)의 내부로 0-링(140)의 저항에 대항하여 밸브구동부유니트(40)를 가압하여 삽입한 후, 밸브축(10)이 조립된 중간하우징(3b)상에 배치하여 상부하우징(30a)을 덮고, 밸브폐쇄용 코일스프링(8)이 조립된 하부하우징(3c)상에 중간부하우징(3b)을 배치하여 상기 밸브동체(30)의 부품을 제1도에 보인 바와 같이 소형나사(6)(6)로 결합하여 완료한다.

이와 같이 함으로서, 제6도에서 보인 열작동밸브를 얻는다.

그러나, 밸브구동유니트(40)에서는 고정용 코일스프링(13)의 스프링의 힘이 최종적으로 작용하는 작용면이 달라진다.

즉, 밸브구동유니트(40)에 있어서 고정용 코일스프링(13)의 힘이 작용하는 최종작용면은 상기 언급된 바와 같이 유니트고정부재(150)(반원통형 분할체 150a)의 상하에 형성된 내향돌출부(150b)(150c)로서, 그 상측의 내향돌출부(150b)가 상부전극판(4e)과 접하고 하측의 내향돌출부(150c)가 지지부재(110)의 환상링(110n)에 형성된 턱(110m)과 접하고 있기 때문에, 제6도에서 보인 열작동밸브의 조립상태에서 고정용 코일스프링(13)의 힘이 최종적으로 작용하는 최종작용면은 상측에서는 상부접속면(3a1)과 상부전극판(4e)의 접촉면으로, 또한 하측에서는 축수부(3b1)를 지지하는 지지부재(110)의 0-링 가압저면(11b)과의 접촉면으로 각각 바뀌어 진다.

여기서 고정용 코일스프링(13)의 크기는 밸브구동유니트(40)의 경우보다도 제6도에 도시된 열작동밸브의 조립상태에서는 약간 작게 되도록 크기를 조정하여 유니트고정부재(150)(반원통형 분할체 150a)의 상하에 형성된 내향돌출부(150b)(150c)는 제6도에 도시된 열작동밸브의 조립상태에서는 중간에 떠있는 상태가 된다.

이상의 열작동밸브에 있어서 밸브구동부(4)는 사용자에게 납품된 후 유지점검시에도 하나의 밸브구동유니트(40)로서 취급할 수 있고, 그 점검결과로 불량품이 있는 경우에는 새로운 밸브구동유니트(40)를 하나의 부품으로서 교환하는 것만으로 유지점검이 완료될 수 있어 유지시간이 대폭적으로 단축될 수 있다.

이상으로 설명한 바와 같이, 이 제2실시형태의 열작동밸브는 상기 제1실시형태의 열작동밸브의 구성에 대하여 유니트고정부재(150)와 그 주변 부품이 약간 다를 뿐이고, 상기 제1실시형태의 열작동밸브와 같은 작동과 작용, 특히 누전방지효과를 얻음을 물론 밸브구동유니트(40)는 그 유니트고정부재(150)의 직경방향으로 대향된 검사용 창(150d)을 통하여 외관검사를 용이하고 확실하게 수행할 수 있으며 유지작업효율이 향상되는 장점을 갖는다.

한핀 O-링(140)은 플랜지(11f)의 역할인 분진 및 침입수의 침입방지효과를 보다 높게 한다.

즉, 이 0-링(140)을 사용함으로서 하부배선공간(3a5)으로부터 밸브구동부(4)쪽으로 통과할 수 있는 부분이 절결구(11h)의 부분으로 한정되어 분진이나 침입수의 침입확율이 크게 낮아진다.

또한, 하부배선공간(3a5)으로부터 밸브구동부(4)쪽으로 통과할 수 있는 부분을 예를 들어 고무계의 씨일부재로 폐쇄하는 공정을 추가함으로서 분진이나 침입수의 문제는 모두 해결될 수 있다.

그리고 0-링(140)의 다른 역할로서는 절결구(11h)에 조립된 전선(4e2)(4f2)을 외측에서 가압하여 그 전선(4e2)(4f2)의 탈락을 방지하고 이러한 전선의 탈락방지효과에 의하여 밸브구동유니트(40)의 조립상태를 보다 견고하게 할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태에서는 온수식 바닥난방시스템에서 온수공급의 개폐작동밸브로서 사용하는 열작동밸브로 설명되었으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 냉난방시스템에서 열교환기동결방지용의 안전밸브로 사용될 수도 있다.

그리고, 밸브하우징의 외관형상등도 임의로 변경될 수 있고 기타 구체적인 세부구조에 대하여도 적당히 변경이 가능한 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 누전방지형 열작동밸브에 있어서는 PTC 및 서머엘러먼트를 포함하는 밸브구동부의 전선이 저면개방형 원통형 부재 내부의 배선공간 및 저면개방형 원통형 부재의 개방단부측에 형성된 배선인출구인 절결구를 통하여 각각 배선되어 밸브하우징을 조립하였을 때 저면개방형 원통형 부재의 내부배선공간에서 전선이 일정간격을 두고 배선됨으로서 외부에서 침입한 수분이 이들 전선사이로 모세관현상에 의하여 전기절연체에 도달하는 것을 방지할 수 있기 때문에 종래 문제로 되어 있던 결로환경에서 결로현상으로 맺혀지는 물방울에 의한 누전의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이, 결로수에 의한 누전 또는 단락등의 발생을 방지할 수 있기 때문에 예를 들어 온수식 바닥난방시스템등의 운전이 이로 인하여 정지되는 일이 없다.

또한, 본 발명에 따른 열작동밸브의 누전방지구조에 의하여 밸브하우징 내부에서 예를 들어 전기절연체의 수납공간에 잔류하는 물이 연통된 공간에서 배수구로 안내되어 밸브하우징의 외부로 배출되고 전기절연체의 수납공간에 물이 잔류하여도 확실하게 배수되어 누전발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.

그리고 본 발명에 따른 열작동밸브의 밸브구동유니트는 PTC 및 서머엘러먼트를 포함하는 밸브구동부를 하나의 유니트로서 취급할 수 있으며, 그 밸브구동유니트의 검사용 창을 통하여 외부에서 내부의 밸브구동부 구성부품의 조립상태를 용이하게 관찰할 수 있어 PTC 및 서머엘러먼트를 포함하는 밸브구동부의 조립성 및 유지성을 향상시킬 수 있는 이점을 얻는다.

또한, 본 발명에 따른 열작동밸브유니트는 한쌍의 반원통형 분할체를 합체한 종방향의 합체부분에 직경방향으로 대항된 검사용 창을 형성하여 이를 통하여 그 내부의 PTC 및 서머엘러먼트를 포함하는 밸브구동부 구성부품 모두의 조립상태를 외부에서 용이하게 검사할 수 있고 또한 밸브구동부의 전선을 배선할 수 있는 이점을 갖는다.

Claims (4)

1. 밸브하우징(3)의 내부에서 유출구(1)외 유입구(2)사이의 유로(2a)를 개폐하는 밸브동체(5)의 밸브축(10)과 밸브동체(5)를 구동하기 위한 밸브구동부(4)에 구성되어 있는 정특성서미스터(4d)의 가열에 의하여 작동하는 신장축(4b)을 전기적으로 절연시키기 위한 전기절면체(12)를 통하여 연결하여 상기 밸브구동부(4)로 상기 밸브동체(5)를 개폐작동시킬 수 있도록 한 열작동밸브에 있어서, 상기 밸브하우징(3)중 상기 밸브동체(5)를 수납하는 부분과는 별도로 상기 밸브구동부(4)와 상기 전기절연체(12) 및 상기 밸브축(10)의 일부를 수납하는 부분을 저면개방형의 원통형 부재인 상부하우징(3a)로 구성하고, 이 상부하우징(3a)의 내부에 상기 밸브구동부(4)에 접속된 복수의 전선(4e2)(4f2)이 일정한 간격을 두고 배선되는 배선공간(3a4)(3a5)을 구성하며, 상기 상부하우징(3a)의 개방단부측에 상기 배선공간(3a4)(3a5)에 연속되고 상기 각 전선(4e2)(4f2)을 독립하며 외부로 인출하기 위해 일정간격을 두고 개방한 절결구(3a8)와, 내부에서 외부로 배수가 이루어질 수 있도록 하는 역 U자형 창(3a6)가 구성되어 있고, 상기 전선(4e2)(4f2)이 상기 상부하우징(3a)의 상기 배선공간(3a4)(3a5)으로 통하여 상기 상부하우징(3a)의 개방단부측에 구성된 상기 절결구(3a8)로 배선되어 상기 밸브하우징(3)이 조립되며, 상기 상부하우징(3a)의 상기 배선공간(3a4)(3a5)에서 상기 전선(4e2)(4f2)이 일정간격을 두고 배선되어 외부에서 침입하는 수분이 상기 전선사이의 간극을 따라 모세관현상으로 상기 전기절연체에 도달하는 것이 방지됨을 특징으로 하는 누전방지형 열작동밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브하우징(3)의 내부에 상기 전기절연체(12)를 수납하기 위한 원통공(11a)과 상기 역 U자형 창(3a6)을 연통시키기 위한 수직하향공간(11j)이 구성되어 있음을 특징으로 하는 누전방지형 열작동밸브.
3. 밸브하우징(3)의 내부에서 유출구(1)와 유입구(2)사이의 유로(2a)를 개폐하는 밸브동체(5)의 밸브축(10)과 전선(4e2)(4f2)을 통하여 밸브동체(5)를 구동하기 위한 밸브구동브(4)에 구성되어 있는 정특성서미스터(4d)의 가열에 의하여 작동하는 신장축(4b)을 전기적으로 절연시키기 위한 전기절연체(12)를 통하여 연결하여 상기 밸브구동부(4)로 상기 밸브동체(5)를 개폐작동시킬 수 있도록 한 것에 있어서, 상기 정특성서미스터(4d) 및 신장축(4b)를 갖는 상기 밸브구동부(4), 상기 전기절연체(12)를 수납하는 상기 수납공간을 갖는 지지부재(11)와, 이 지지부재(11)와 상기 밸브구동부(4)사이에 삽입되는 고정용 코일스프링(13)을 외부에서 내부를 들어다보는 검사용 창(150d)을 갖는 유니트고정부재(150)에 삽입하여 상기 밸브하우징(3)의 저면개방형 원통형 부재인 상부하우징(3a)내부에 삽입할 수 있도록 하나의 유니트로 구성함을 특징으로 하는 열작동밸브의 밸브구동유니트.
4. 제3항에 있어서, 상기 유니트고정부재(150)가 종방향으로 분할되어 쌍을 이루는 반원통형 분할체(150a)로 구성되고, 이들 쌍을 이루는 상기 반원통형 분할체(15a)를 합체한 종방향의 합체부분에 상기 검사용 창(15Od)이 직경방향으로 대향되게 구성되고, 이 직경방향으로 대향된 상기 검사용 창(150d)의 일측 내부에 상기 밸브구동부(4)의 전선(4e2)(4f2)이 연장되게 배치됨을 특징으로 하는 열작동밸브의 밸브구동유니트.

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