KR100279552B1 - 다중단속밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적은 수의 밸브만으로도 많은 수의 유로를 단속 조작할 수 있는 직교형 다중 단속 밸브 장치에 관한 것이다. 본 발명의 다중 단속 밸브 장치는, X축과 Y축을 따라 각각 n개와 m개의 배열로 상부와 하부를 관통하도록 형성된 n x m개의 유로를 포함하는 몸체, 전기 몸체의 X축과 Y축의 측면에 삽입되며, 전기 몸체에 형성된 유로에 대응하는 간격으로 전기 유로와 동일한 직경의 유로가 각각 n개 및 m개 형성되어 있는 n개 및 m개의 제어봉, 전기 제어봉의 한쪽 말단에 결합되는 구동원 및 전기 제어봉이 삽입되는 통로를 포함한다. 본 발명의 다중 단속밸브를 이용하면 몸체와 제어봉에 형성된 유로를 상호 일치시키는 방식으로, 소수의 제어 밸브와 전자 조작변만으로 다수의 유로를 단속 조작할 수 있다.

Description

다중 단속 밸브 장치

본 발명은 다중 단속 밸브 장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 적은 수의 밸브만으로도 많은 수의 유로를 단속 조작할 수 있는 직교형 다중 단속 밸브 장치에 관한 것이다.

최근들어, 생명공학을 이용한 산업이 고부가가치 산업으로 인식되면서, 그에 따라 관련산업이 급속도로 발전하고 있다. 이러한 분야 중에서, 올리고 펩타이드 또는 올리고 뉴클레오타이드 등과 같은 올리고 분자들을 원하는 특정 배열로 합성하는 기기에 대한 필요성은 점차 높아지고 있는 실정이다. 그러나, 종래의 방법으로 수십 내지 수백 종류의 올리고 분자들을 화학적으로 합성하기 위해서는 수십 내지 수천개의 유로가 필요하며, 이러한 수십 내지 수천개의 유로를 단속 조작하기 위하여 그만한 수의 부대 설비도 있어야 한다.

예를 들어, 종래의 방법으로 화학적 합성을 하기 위하여 필요한 n x m 개의 유로를 단속 조작하기 위해서는 n x m개의 제어 밸브와 전자 조작변이 필요하며, 이러한 수십 내지 수천개의 유로를 단속하려면 그만한 수의 전자 조작 변이 필요하고 그에 따라 수반되는 장치도 대형화될 수 밖에 없었다. 그러므로, 종래의 다중 단속 밸브 장치를 채택한 각종 화학적 합성용 기기는 부대 장치가 거대하고 가동 방식이 복잡하여, 정교한 단속 조작에 오류가 발생할 가능성이 많았으며, 제조 비용도 많이 들어 각종 생명공학 분야에서 실제로 실용화하기에 어려움이 많았다.

이에 따라, 각종 생명공학 분야의 관련 산업의 발달에 따라 필요성이 커지고 있는 화학적 합성용 기기를 위하여, 수십 내지 수천개의 유로를 간단하고 정교하게 조작할 수 있는 경제적인 다중 단속 밸브 장치의 개발이 시급한 실정이다.

이에, 본 발명자는 몸체의 X축과 Y축을 따라 각각 n개와 m개의 배열로 상부에서 하부로 통하는 유로를 형성하고, 전기 유로와 수직 방향으로 몸체의 X축과 Y축에 형성된 각각 n개와 m개의 제어봉 구멍 또는 다수의 몸체를 결합하여 몸체들 사이에 형성된 틈을 통해 제어봉을 삽입하고 이 제어봉을 이동시키면, 단지 n + m개의 제어 밸브와 전자 조작변만으로 n x m개의 유로를 단속 조작할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 목적은 몸체와 제어봉에 형성된 유로를 상호 일치시킴으로써, 적은 수의 제어 밸브와 전자 조작변만으로 다수의 유로를 단속 조작할 수 있는 다중 단속 밸브 장치를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치의 사시도이다.

제2(a)도는 본 발명의 일실시예에 의한 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치가 닫힌 상태를 X축에서 절단하여 나타낸 단면도이다.

제2(b)도는 본 발명의 일실시예에 의한 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치가 닫힌 상태를 Y축에서 절단하여 나타낸 단면도이다.

제2(c)도는 본 발명의 일실시예에 의한 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치가 열린 상태를 X축에서 절단하여 나타낸 단면도이다.

제2(d)도는 본 발명의 일실시예에 의한 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치가 열린 상태를 Y축에서 절단하여 나타낸 단면도이다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 16 x 16 직교형 다중 단속 밸브 장치의 조립상태를 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1′ : 몸체 2, 2′ : 유로

3 : 제어봉 구멍 4, 4′ : 제어봉

5 : 복동형 공압 실린더 6 : 팩킹

본 발명의 다중 단속 밸브 장치는, X축과 Y축을 따라 각각 n개와 m개의 배열로 상부와 하부를 관통하도록 n x m개의 유로가 형성된 몸체의 X축과 Y축의 측면에 형성된 통로를 따라, 전기 몸체에 형성된 유로에 대응하는 간격으로 전기 유로와 동일한 직경의 유로가 각각 n개 및 m개 형성된 제어봉이 밀착되게 삽입되어 직선운동을 하면서, 전기 몸체의 유로와 전기 몸체의 X축과 Y축의 측면에 삽입되는 제어봉의 유로가 상호 일치하여, 즉, 논리적으로 ‘AND’상태가 되었을 경우에만 유로를 통하여 유체가 통과하도록 하여, X축과 Y축의 n + m개의 조작변에 의하여 n x m개의 유로의 개폐가 조작되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 다중 단속 밸브 장치는, X축과 Y축을 따라 각각 n개와 m개의 배열로 상부와 하부를 관통하도록 형성된 n x m개의 유로를 포함하는 몸체; 전기 몸체의 X축과 Y축의 측면에 삽입되며, 전기 몸체에 형성된 유로에 대응하는 간격으로 전기 유로와 동일한 직경의 유로가 각각 n개 및 m개 형성되어 있는 n개 및 m개의 제어봉; 전기 제어봉의 한쪽 말단에 고정되어, 제어봉을 구동시키는 구동원; 및, 전기 제어봉이 삽입되는 통로를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 바람직하게는 몸체에 형성된 유로에 수직방향으로 각각 몸체의 X축과 Y축의 측면으로부터 반대쪽 측면까지를 관통하도록 형성된 제어봉 구멍이 통로로서 채용된다.

한편, 본 발명의 다중 단속 밸브 장치는 본 발명의 요지에 따라 몸체와 제어봉이 삽입되는 통로에 있어서 다양한 변형이 가능한 바, 전술한 몸체는 단독으로 사용될 수도 있으나, 전기 몸체가 여러 겹으로 조립된 다중의 몸체가 사용되는 것이 일반적이며, 이 경우, 제어봉이 삽입되는 통로로서는 전기 제어봉 구멍을 대신하여, 각 몸체들이 조립되면서 형성된 틈이 통로로서 채용되는 것이 바람직하다. 다중의 몸체를 구성하는 몸체들의 수는 단속의 효율성 등을 감안하여 조절될 수 있으나, 본 발명의 목적에 비추어 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 또한, 다중의 몸체가 사용되고, 각 몸체들 사이의 틈이 제어봉을 이 삽입되는 통로로서 사용되는 경우에는, 다수 결합된 몸체 중 상부에 위치하는 몸체에는 용액을 통과시키는 도관을 포함하는 장치가 연결될 수 있다. 한편, 제어봉은 원형, 사각형 또는 판형을 포함하는 다양한 형상으로 만들어질 수 있다. 또한, 제어봉의 한쪽 말단은 구동원에 고정되어 있어서, 이 구동원에 의하여 제어봉이 왕복운동을 할 수 있게 되는 바, 이때, 구동원으로는 공압, 유압 또는 전자석이 사용될 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 의한 장치의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명하고자 한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치의 사시도이다. 제1도에서 보듯이, 몸체(1)에는 X축 방향과 Y축 방향으로 각각 n개 및 m개의 배열로 몸체(1)의 상부와 하부를 관통하는 10 x 10개의 유로(2)가 형성되어 있으며, 이 유로에 수직인 방향으로 몸체의 X축과 Y축의 측면에 각각 10개씩의 제어봉 구멍(3)이 통로로서 형성되어 있다. 이때, X축과 Y축의 측면에 형성된 제어봉 구멍(3)은 상호 수직 방향으로 분지되어 있다. 또한, 본 발명의 다중 단속 밸브 장치에는 제어봉(4)이 구비되는데, 이 제어봉(4)에는 몸체(1)에 형성된 유로(2)에 대응하는 간격으로 전기 유로(2)와 동일한 직경의 유로(2)가 형성되어 있다. 이때, 제어봉(4)은 원형, 사각형 또는 판형 등 다양한 형상으로 제조할 수 있는데, 각 제어봉에 걸리는 마찰력을 적게 하면서 용액의 누수가 일어나지 않도록 하고, 또한 제어봉의 유로에 머무는 용액의 양을 최소화하기 위하여, 제어봉의 두께를 작게하는 것이 바람직하다. 한편, 제어봉의 왕복 구동은 공압, 유압 및 전자석 등을 이용할 수 있으나, 빠른 시간 내에 정확히 유로를 개폐하기 위해서는 구동력이 강한 공압이나 유압을 이용하여 작동시키는 것이 바람직하다.

제2(a)도, 제2(b)도, 제2(c)도 및 제2(d)도는 본 발명의 일실시예에 의한 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치가 개폐된 상태를 X축과 Y축에서 절단하여 나타낸 단면도이다. 제2(a)도 및 제2(b)도는 본 발명의 다중 단속 밸브 장치가 닫힌 상태를 나타내는 것으로, 몸체의 상부와 하부를 관통하는 유로(2)와 몸체에 삽입된 제어봉의 유로가 상호 어긋나 있다. 제2(c)도 및 제2(d)도는 본 발명의 다중 단속 밸브 장치가 열린 상태를 나타내는 것으로, 몸체의 상부와 하부를 관통하는 유로(2)와 몸체에 삽입된 제어봉의 유로가 상호 일직선으로 일치된다.

제3도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 16 x 16 직교형 다중 단속 밸브 장치의 조립상태를 나타내는 사시도로서, 제1도의 10 x 10 직교형 다중 단속 밸브 장치와는 4장의 몸체가 사용되고, 제1도의 몸체에 형성된 제어봉 구멍대신에 전기 몸체가 다수 결합되어 형성된 틈이 제어봉의 통로로서 채용된다는 점에서 차이가 있다. 제3도에서 보듯이, 몸체에는 X축 방향과 Y축 방향으로 각각 n개 및 m개의 배열로 몸체(1′)의 상부와 하부를 관통하는 16 x 16개의 유로(2′)가 형성되어 있으며, 유로(2′) 내부 둘레에는 유액의 누출을 방지하기 위하여 팩킹(6)이 구비되어 있다(부분확대도 참조). 전기한 몸체(1′)는 4장이 구비되어 있고, 몸체(1′)들의 결합시 형성되는 몸체(1′)들 사이의 틈이 통로로서 채용되어, 몸체의 X축과 Y축의 측면에는 각 측면마다 8개씩, 총 32개의 평판 제어봉(6)이 전기 틈으로 삽입되며, 상부의 몸체 1장은 유로에 용액을 통과시키기 위한 도관을 포함하는 장치가 연결된다. 각각의 평판 제어봉에는 복동형 공압 실린더(5)가 결합되어 평판 제어봉의 위치를 제어한다.

이하에서는, 본 발명의 다중 단속 밸브 장치의 작용 및 효과를 설명하고자 한다.

본 발명의 다중 단속 밸브 장치를 이용하여 모든 위치의 유로(2, 2′)들을 순차적으로 개폐하는 작동 순서는 다음과 같다; 우선, X 축의 n개의 제어봉(4, 4′)을 모두 닫힌 위치로 놓고, Y축의 m개의 제어봉(4, 4′) 중에서 첫 번째 열의 유로에 해당하는 제어봉(4, 4′)을 개방위치로 움직여 준 다음, X축의 첫 번째 열의 유로(2, 2′)에 해당하는 제어봉(4, 4′)을 개방위치로 움직여 유로(2, 2′)를 개방하고, 용액을 흘려 주고 나서, 일정 시간이 지난 다음에 바로 원위치하여 유로(2, 2′)를 폐쇄한다. 이렇게 함으로써, X축의 첫 번째 열에 있는 유로(2, 2′) 중에서 개방하고자 하는 유로(2, 2′)는 Y축의 제어봉(4, 4′)을 통해 개방된 유로(2, 2′)와 연결되어 용액을 통과시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로, X축과 Y축에 있는 제어봉(4, 4′)을 조정하면서, 순차적으로 유로(2, 2′)를 개폐하여, 원하는 유로(2, 2′)를 통하여 유체를 통과시킬 수 있다.

한편, 특정한 위치에 있는 한 개의 밸브만을 개폐하는 동작은 순차적인 것과는 상관없이 해당되는 열과 행의 밸브만을 개방 위치에 놓으면 된다.

이상에서 상세히 설명하였듯이, 본 발명은 X축과 Y축을 따라 각각 n개와 m개의 배열로 상부와 하부를 관통하도록 n x m개의 유로가 형성된 몸체의 X축과 Y축의 측면에 형성된 통로를 따라, 전기 몸체에 형성된 유로에 대응하는 간격으로 전기 유로와 동일한 직경의 유로가 n개 및 m개 형성된 제어봉이 밀착되게 삽입되어 직선운동을 하면서, 전기 몸체의 유로와 전기 몸체의 X축과 Y축의 측면에 삽입되는 제어봉의 유로가 상호 일치하여, 즉, 논리적으로 ‘AND’상태가 되었을 경우에만 유로를 통하여 유체가 통과하도록 하여, X축과 Y축의 n + m개의 조작변에 의하여 n x m개의 유로의 개폐를 조작할 수 있다.

지금까지, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 이는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 또한, 본 발명의 요지로부터 다양한 변형을 통해 몸체 및 제어봉에 형성된 n x m개의 유로를 상호일치시켜 논리적으로 ‘AND’ 상태가 되었을 경우에만 유로를 통하여 유체를 통과시키는 방식으로, n + m개의 제어밸브와 전자 조작변만으로 n x m개의 유로를 단속 조작할 수 있는 다양한 장치 및 방법은 모두 본 발명의 범주에 속한다고 보아야 할 것이다.

Claims (7)

1. X축과 Y축을 따라 각각 n개와 m개의 배열로 상부와 하부를 관통하도록 n x m개의 유로가 형성된 몸체의 X축과 Y축의 측면에 형성된 통로를 따라, 전기 몸체에 형성된 유로에 대응하는 간격으로 전기 유로와 동일한 직경의 유로가 각각 n개 및 m개 형성된 제어봉이 밀착되게 삽입되어 직선운동을 하면서, 전기 몸체의 유로와 전기 몸체의 X축과 Y축의 측면에 삽입되는 제어봉의 유로가 상호 일치하여, 즉, 논리적으로 ‘AND’상태가 되었을 경우에만 유로를 통하여 유체가 통과하도록 하여, X축과 Y축의 n + m개의 조작변에 의하여 n x m개의 유로의 개폐가 조작되는 것을 특징으로 하는 다중 단속 밸브 장치.
2. i) X축과 Y축을 따라 각각 n개와 m개의 배열로 상부와 하부를 관통하도록 형성된 n x m개의 유로를 포함하는 몸체, ii) 전기 몸체의 X축과 Y축의 측면에 삽입되며, 전기 몸체에 형성된 유로에 대응하는 간격으로 전기 유로와 동일한 직경의 유로가 각각 n개 및 m개 형성되어 있는 n개 및 m개의 제어봉; iii) 전기 제어봉의 한쪽 말단에 고정되어, 제어봉을 구동시키는 구동원; 및, iv) 전기 제어봉이 삽입되는 통로를 포함하는 다중 단속 밸브 장치.
3. 제2항에 있어서, 통로는 몸체에 형성된 유로에 수직방향으로 몸체의 X축과 Y축의 측면에 형성된 제어봉 구멍인 것을 특징으로 하는 다중 단속 밸브 장치.
4. 제2항에 있어서, 몸체는 여러 겹으로 조립된 다중의 몸체이고, 통로는 개개의 몸체들이 조립되면서 형성된 각 몸체들 사이의 틈인 것을 특징으로 하는 다중 단속 밸브 장치.
5. 제4항에 있어서, 상부에 위치하는 몸체에는 용액을 통과시키는 도관을 포함하는 장치가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 단속 밸브 장치.
6. 제2항 또는 제4항에 있어서, 제어봉은 원형, 사각형 또는 판형인 것을 특징으로 하는 다중 단속 밸브 장치.
7. 제2항 또는 제4항에 있어서, 구동원은 공압, 유압 또는 전자석에 의하여 작동되는 것을 특징으로 하는 다중 단속 밸브 장치.

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