KR100507992B1 - 밸브조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브조립체에 관한 것으로써, 본 발명은 작업유체의 차단 및 개방을 보다 용이하게 하는 한편 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편하고 고장의 우려가 없으며 작업유체의 이동을 원활하게 조절할 수 있는 밸브조립체를 제공하고자 하려는 목적으로, 작업유체가 유입되는 유입부(2)와, 유입된 작업유체를 배출하는 배출부(3)를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체(4)와; 상기 밸브본체(4)의 수용 공간 내에 자유회전 가능하게 고정됨과 아울러 상기 밸브본체(4)의 저면에 대해 가로방향으로 배치되는 종동축(5)을 가지며, 상기 종동축(5)에서 판상으로 연장되며 상부에 상기 종동축(5)을 중심으로 하는 원호상을 이루는 랙(6)이 마련되며 상기 배출부(3)의 밀폐단면을 이루는 원호상의 외주면(7)이 형성되고 상기 배출부(3)의 입구를 개폐하는 밀폐편(8)으로 이루어지는 밸브체(9)와; 상기 밸브체(9)의 밀폐편(8)의 랙(6)과 대응되는 랙기어(10)가 마련되고 상기 랙기어(10)가 장설되는 구동축(11)을 가지며 상기 밸브본체(4)의 상부면에 마련되는 구동모터(12)를 포함하는 밸브조립체를 제공한다.

Description

밸브조립체{A VALVE}

본 발명은 밸브조립체에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 구동모터의 구동축에 붙은 랙기어를 통해 랙이 마련된 밸브체를 회전시키도록 함과 아울러 구동모터를 통해 양방향으로 회전하면서 배출부를 개폐하는 밸브 기능을 수행할 수 있도록 구성함으로써, 작업유체의 이동을 원활하게 조절을 할 수 있으며 보다 저렴한 비용으로 제조가 간편한 밸브조립체에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 밸브는 사용 목적 및 용도에 따라 그 종류가 다양하다.

일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 것은 스톱밸브(글로브밸브 및 앵글밸브), 스로틀밸브, 체크밸브, 감압밸브, 안전밸브 등이 있으며, 소위, 콕이라 하는 것 또한 밸브의 일종이다.

이러한 밸브의 형식 및 치수는 소정의 규격에 규정되어 있다.

여기서, 상기 스톱밸브는 제작비가 대부분 저렴하고 차단장치로서 일반적으로 널리 사용되고 있으며, 그 종류로는 흐름이 같은 방향인 글로브밸브와 흐름의 방향이 직각인 앵글밸브가 있다.

상기 체크밸브는 위험방지 또는 기능확보 등을 위해, 한쪽 방향만의 흐름을 허용하고, 반대방향의 흐름을 방지하는 밸브를 말한다,

상기 감압밸브는 유체의 압력을 자동적으로 감압하고, 감압 후의 압력을 일정하게 유지하기 위한 밸브이고, 상기 스로틀밸브는 유량을 조정하는 밸브로 압력은 문제되지 않는다.

상기 안전밸브는 압력이 어느 제한된 값을 초과했을 경우에 유체의 일부를 방출하여 압력의 상승을 억제하기 위한 밸브이다.

이처럼 다양한 종류의 밸브는 각기 그 사용처에 맞게 적절하게 활용되고 있는데, 위에서 기술한 밸브들은 모두가 작업유체가 일방향으로 흐르는 관로에 설치되는 것이 보통이다.

그러나, 에어컨이나 보일러 등과 같은 기기에서는, 하나의 메인관을 두 개의 분기관으로 분기시킨 후, 메인관을 통해 일방향으로 흐르던 작업유체를 두 개의 분기관 중 어느 일측으로 흐르도록 하는 배관 구조가 흔히 채용된다.

이러한 경우, 메인관과 두 개의 분기관 사이에는 소위, 3-방향 밸브(3-Way Valve, 이하, 이를 "밸브조립체"라 함)가 장착된다.

통상의 밸브조립체는, 전자식으로 구성되어 솔레노이드밸브와 함께 동작하는것이 보통인데, 실질적으로 비용이 고가라는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 종래 제조비용 비싼 솔레노이드 밸브와 같은 전자식 밸브의 단점을 개선하면서 작업유체의 이동 조절을 보다 용이하게 하며, 조절 시에 부품의 손상없이 안전하게 전환할 수 있고, 구조를 간편하게 하여 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편한 새로운 타입의 밸브조립체를 제공하고자 안출된 것이다.

물론, 종래에도 전자식에 비해 비용이 저렴한 기계식 구조를 갖는 밸브 조립체도 공지되어 있기는 하지만, 본 출원인은 공지된 기계식 구조를 갖는 밸브조립체들과는 달리, 구동모터의 구동축에 붙은 랙기어를 통해 랙이 마련된 밸브체를 회전시키도록 함과 아울러 구동모터를 통해 양방향으로 회전하면서 배출부를 개폐하는 밸브 기능을 수행할 수 있도록 구성함으로써, 작업유체의 방향 전환을 보다 용이하고 원활하게 할 수 있고 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편한 밸브조립체를 제공하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸브조립체는 작업유체가 유입되는 유입부와, 유입된 작업유체를 배출하는 배출부를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체와; 상기 밸브본체의 수용공간내에 자유회전 가능하게 상기 밸브본체의 저면에 대해 가로방향으로 배치되는 종동축을 가지며, 상기 종동축에서 판상으로 연장되며 상부에 상기 종동축을 중심으로 하는 원호상을 이루는 랙이 마련되며 상기 배출부의 밀폐단면을 이루는 원호상의 외주면이 형성되고 상기 배출부의 입구를 개폐하는 밀폐편으로 이루어지는 밸브체와; 상기 밸브체의 밀폐편의 랙과 대응되는 랙기어가 마련되고 상기 랙기어가 장설되는 구동축을 가지며 상기 밸브본체의 상부면에 마련되는 구동모터를 포함하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 밸브조립체를 상세히 설명하면 다음과 같다.

이때, 도 1은 본 발명의 밸브조립체를 보인 분해 사시도 이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 밸브조립체의 작동상태를 단계적으로 보인 단면 예시도 이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 밸브조립체(1)는 작업유체가 유입되는 유입부(2) 및 유입된 작업유체를 배출하는 배출부(3)를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체(4)와; 상기 밸브본체(4)의 수용 공간 내에 자유회전 가능하게 고정됨과 아울러 상기 밸브본체(4)의 저면에 대해 가로방향으로 배치되는 종동축(5)을 가지며, 상기 종동축(5)에서 판상으로 연장되며 상부에 상기 종동축(5)을 중심으로 하는 원호 상을 이루는 랙(6)이 마련되며 상기 배출부(3)의 밀폐단면을 이루는 원호상의 외주면(7)이 형성되고 상기 배출부(3)의 입구를 개폐하는 밀폐편(8)으로 이루어지는 밸브체(9)와; 상기 밸브체(9)에 상부에 형성된 랙(6)과 대응되는 랙기어(10)가 마련되고 상기 랙기어(10)가 장설되는 구동축(11)을 가지며 상기 밸브본체(4)의 상부면에 마련되는 구동모터(12)를 포함하는 구성을 가지고 있다.

여기서, 상기 밸브조립체는 상기 종동축(5)이 상기 밸브본체(4)의 수용공간 일측에 고정된 상태에서 상기 구동모터(12)가 양방향 회전이 가능한 AC 모터를 채용하여 정 역회전을 통해 상기 밸브체(9)의 회전각을 조절함에 따라 보다 빠르게 배출부(3)를 개폐하여 밸브기능을 수행하도록 구성하고 있다.

이처럼, 본 발명은 상기 정 역회전이 가능한 양방향 AC모터를 적용하여 구성하여 구동축(11)의 랙기어(10)를 정 역회전시킴으로써, 상기 랙기어(10)가 원호 형태의 랙(6)을 따라 정 역방향으로 이동하면서 밸브체(9)를 이동시키게 되는 것이다.

특히, 이 경우에는 정 역방향의 회전이 가능하여 회전 중 반대방향으로 빠르게 운동이 가능하며, 상기 랙기어(10)와 랙(6)의 상호 작용에 따른 회전각도를 조정하는 것이 매우 용이하다는 장점을 가진다.

그리고, 본 발명의 실시예로 도시된 참조도면에는 하나의 유입부(2)에 하나의 배출부(3)를 갖는 밸브본체(4)가 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않고 하나의 유입부(2)에 좌우 대칭되는 복수개의 배출부(3)를 마련할 수도 있다.

또한, 상기 밸브본체(4)는 그 내부로 작업유체가 흐르기 때문에 내부식성을 가져야 할 필요가 있다.

따라서, 상기 밸브본체(4)를 포함하여 상기의 구성들은 내부식성에 유리한 황동, 청동 등의 동 재질이나 혹은 다른 재질의 비철 금속으로 이루어지는 것이 유리하다.

그리고, 상기 밸브본체(4)는 사각 블록 형상으로 이루어져 그 내부의 밸브체(9)와 접촉 개폐되는 부위가 부분적으로 라운딩 처리되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과한 바, 상기 밸브본체(4)의 형상은 원통 형상을 비롯하여 기타 다른 형상을 취할 수도 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 밸브조립체(1)에 의한 작업유체를 개방 및 차단하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선 도 2는 상기한 밀폐편(8)에 의해 배출부(3)가 차폐되어 있고, 작업유체가 유입부(2)에서 배출부(3)로 흐르는 않는 상태를 보여주고 있다.

상기에서 작업유체의 이동을 개방하고자 할 때에는 상기한 정역회전이 가능한 구동모터(12)에 전원을 인가하여 구동모터(12)의 구동축(11)과 결합된 랙기어(10)가 구동하여 랙(6)을 구동하고, 이에 따라 밀폐편(8)이 상기 종동축(5)을 중심으로 회동시켜 도 3에서와 같이 밀폐편(8)이 배출부(3)를 개방케 하면 작업유체는 유입부(2)에서 배출부(3)로 흐르게 된다.

이때, 상기 구동모터(12)의 구동축(11)의 회전각도는 설정된 데이터에 따라 이루어지고, 상기 데이터는 상기한 배출구(3)의 개방각도에 따라 설정된다.

그리고 작업유체의 이동을 차단하고자 할 때에는 구동모터(12)에 전원을 인가하면 되고, 이때 구동축(12)과 랙기어(10)는 역방향으로 구동을 하게 되어 밀폐편(8)은 종동축(5)을 중심으로 역회동하여 배출부(3)측으로 역회동되고 배출부(3)는 차단되어, 작업유체의 이동은 차단된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 구동모터의 구동축에 붙은 랙기어를 통해 랙이 마련된 밸브체를 회전시키도록 함과 아울러 구동모터를 통해 양방향으로 회전하면서 배출부를 개폐하는 밸브 기능을 수행할 수 있도록 구성함으로써, 밸브조립체는 그 구조가 간단하여 저렴한 비용으로 제조가 가능하고, 정역회전 모터에 전원을 인가하는 것만으로 신속하게 별도의 과정 없이 작업유체의 이동을 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 밸브조립체를 보인 분해 사시도,

도 2 및 도 3은 본 발명의 밸브조립체의 작동상태를 단계적으로 보인 단면 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 밸브조립체 2 : 유입부

3 : 배출부 4 : 밸브본체

5 : 종동축 6 : 랙

7 : 외주면 8 : 밀폐편

9 : 밸브체 10 : 랙기어

11 : 구동축 12 : 구동모터

Claims (2)

1. 작업유체가 유입되는 유입부와, 유입된 작업유체를 배출하는 배출부를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체와;

   상기 밸브본체의 수용 공간 내에 자유회전 가능하게 고정됨과 아울러 상기 밸브본체의 저면에 대해 가로방향으로 배치되는 종동축을 가지며, 상기 종동축에서 판상으로 연장되며 상부에 상기 종동축을 중심으로 하는 원호 상을 이루는 랙이 마련되며 상기 배출부의 밀폐단면을 이루는 원호상의 외주면이 형성되고 상기 배출부의 입구를 개폐하는 밀폐편으로 이루어지는 밸브체와;

   상기 밸브체의 밀폐편의 랙과 대응되는 랙기어가 마련되고 상기 랙기어가 장설되는 구동축을 가지며 상기 밸브본체의 상부면에 마련되어 정 역방향으로 회전 가능한 양방향 AC 모터를 사용한 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체.
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