KR100507993B1 - 밸브조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브조립체에 관한 것으로써, 작업유체의 방향 전환을 보다 용이하게 하는 한편 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편하고 고장의 우려가 없으며 높은 압력의 작업유체를 원활하게 방향 전환할 수 있는 밸브조립체를 제공하고자 하려는 목적으로, 작업유체가 유입되는 유입부(2)와, 유입된 작업유체를 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2배출부(3,4)를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체(5)와; 상기 밸브본체(5)의 수용 공간 내에 자유회전 가능하게 상기 밸브본체(5)의 저면에 대해 가로방향으로 배치되는 체결공(6)을 가지며, 상기 체결공과 상이한 제1 및 제2배출부(3,4)의 밀폐단면을 이루는 원호의 중심(p)을 갖는 원호상의 외주면(7)이 형성되고 한 쌍의 제1 및 제2배출부(3,4)의 입구를 선택적으로 개폐하는 밀폐편(8)과; 상기 밀폐편(9)의 체결공(6)의 상단부에 구동축(10)이 장설되며 상기 밸브본체(5)의 상부면에 마련되는 구동모터(11)를 포함하는 밸브조립체를 제공한다.

Description

밸브조립체{A VALVE}

본 발명은 밸브조립체에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 양방향 구동모터를 이용하여 정/역 방향으로 회전 가능함으로 작업유체의 방향전환을 신속하게 조절을 할 수 있으며 작업유체의 흐름에 따른 높은 압력에 대하여 작동 가능한 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 도한 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 두개의분기관으로 분기시킨 후, 메인관을 통해 일방향으로 흐르던 작업유체를 두개의 분기관 중 어느 일측으로 흐르도록 하는 배관구조가 흔히 채용된다.

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

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

이에 본 발명은 종래 제조비용 비싼 솔레노이드 밸브와 같은 전자식 밸브의 단점을 개선하면서 작업유체의 방향 전환을 보다 용이하게 하며, 방향 전환시에 부품의 손상 없이 안전하게 전환할 수 있고, 높은 압력의 작업유체를 원활하게 방향전환할 수 있으며, 구조를 간편하게 하여 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편한 새로운 타입의 밸브조립체를 제공하고자 안출된 것이다.

물론, 종래에도 전자식에 비해 비용이 저렴한 기계식 구조를 갖는 밸브조립체도 공지되어 있기는 하지만, 본 출원인은 공지된 기계식 구조를 갖는 밸브조립체들과는 달리, 작업유체의 방향 전환을 보다 용이하게 하며 높은 압력의 작업유체를 원활하게 방향 전환할 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 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2 배출부를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체와; 상기 밸브본체의 수용 공간 내에 자유회전 가능하게 상기 밸브본체의 저면에 대해 가로방향으로 배치되는 체결공을 가지며, 상기 체결공과 상이한 제1 및 제2 배출부의 밀폐단면을 이루는 원호의 중심을 갖는 원호상의 외주면이 형성되고 한 쌍의 제1 및 제2배출부의 입구를 선택적으로 개폐하는 밀폐편과; 상기 밀폐편의 체결공의 상단부에 구동축이 장설되며 상기 밸브본체의 상부면에 마련되는 구동모터를 포함하고 있다.

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

도 1은 본 발명의 밸브조립체를 보인 분해 사시도 이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 밸브조립체의 작동상태를 단계적으로 보인 단면 예시도 이다.

도시된 바와 같이, 도 1 내지 도 4는 본 발명의 밸브조립체를 보인 도면으로, 본 발명의 밸브조립체(1)는 작업유체가 유입되는 유입부(2)와, 유입된 작업유체를 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2배출부(3,4)를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체(5)와; 상기 밸브본체(5)의 수용공간 내에 회전 가능하게 상기 밸브본체(5)의 저면에 대해 가로방향으로 배치되는 체결공(6)을 가지며, 상기 체결공(6)과 상이한 제1 및 제2배출부(3,4)의 밀폐단면을 이루는 원호의 중심(p)을 갖는 원호상의 외주면(7)이 형성되고 한 쌍의 제1 및 제2배출부(3,4)의 입구를 선택적으로 개폐하는 밀폐편(8)과; 상기 밀폐편(8)의 체결공(6)의 상단부에 구동축(10)이 장설되며 상기 밸브본체(5)의 상부면에 마련되는 구동모터(11)를 가지고 있다.

여기서, 본 발명에 따른 밸브조립체(1)는 상기 구동축(10)이 상기 밸브본체(5)의 수용공간 중앙 일측에 위치된 상태에서 상기 구동모터(11)가 양방향 회전이 가능한 AC 모터를 채용하여 정/역회전을 통해 상기 밀폐편(8)의 회전각을 조절함에 따라 보다 빠르게 배출부(3,4)를 개폐하여 밸브기능을 수행하도록 구성하고 있다.

이처럼, 본 발명은 상기 구동모터(11)가 정/역회전이 가능한 양방향 AC모터를 적용함에 따라 구동축(10)을 통해 밀폐편(8)을 정/역회전시킴으로써, 상기 밀폐편(8)이 원호 형태의 외주면(7)을 따라 정/역방향으로 이동하면서 제1 및 제2배출부(3,4)사이를 빠르게 방향 전환하면서 개폐 가능하게 되는 것이다.

특히, 본 발명의 밸브조립체(1)의 경우, 상기 구동축(10)과 원호 형태의 밀폐편(8)이 회전하면서 형성하는 밀폐편(8)의 원 중심(p)이 서로 상이한 상태에서 상기 구동축(10)이 작업유체의 압력이 걸리는 단면 중심에 가까이 위치함에 따라 작업 유체의 높은 압력에 작동이 가능한 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같이 상기 밀폐편(8)이 형성하는 회전 중심(p)이 구동축(10)과 상이한 중심을 갖고 있기 때문에 상기 밸브본체(5)의 수용공간은 상기 밀폐편(8)이 정/역 방향으로 충분히 회전 가능한 상태에서 상기 밀폐편(8)이 상기 제1 및 제2배출부(3,4)를 미끄러짐이 없이 개폐 가능한 구조를 갖도록 설계됨은 당연하다.

또한, 상기 밸브본체(5)는 그 내부로 작업유체가 흐르기 때문에 내부식성을 가져야 할 필요가 있다.

따라서, 상기 밸브본체(5)를 포함하여 상기의 구성들은 내부식성에 유리한 황동, 청동 등의 동 재질이나 혹은 다른 재질의 비철 금속으로 이루어지는 것이 유리하다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 상기 밸브본체(5)는 대략 사각 블록 형상으로 이루어져 그 내부의 밀페편(8)과 접촉 개폐되는 부위가 부분적으로 라운딩 처리되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과한 바, 상기 밸브본체(5)의 형상은 원통 형상을 비롯하여 기타 다른 형상을 취할 수도 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 밸브조립체(1)에 의한 작업유체의 방향을 전환하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선 도 2는 상기 밀폐편(8)에 의해 제1배출부(3)가 차폐되어 있고, 작업유체가 유입부(2)에서 제2배출부(4)로 흐르는 상태를 보여주고 있다.

상기에서 작업유체의 방향을 제1배출부(3)로 전환하고자 할 때에는 상기 구동모터(11)에 전원을 인가하여 구동하여 구동모터(11)의 구동축(10)과 결합된 체결공(6)을 회동시켜 도 3에서와 같이 밀폐편(8)이 제2배출부(4)를 차단케 하면 제2배출부(4)는 차폐되고, 상기 제1배출부(3)는 개방되어 작업유체는 유입부(2)에서 제1배출부(3)로 흐르게 된다.

이때, 상기 구동모터(11)의 구동축(10)의 회전각도는 설정된 데이터에 따라 이루어지고, 상기 데이터는 상기한 제1배출부(3)와 제2배출부(4)의 이격 각도에 따라 설정된다.

상기에서 상기 밀폐편(8)은 외주면(7)이 상기 체결공(6)과 상이한 제1 및 제2배출부(3,4)의 밀폐단면을 이루는 원호의 중심(p)을 갖는 원호 상으로 이루어져 있어 도 3에서 도시된 바와 같이 상기 제1배출부(3)와 이격되면서 회동하기 때문에 외주면이 제1배출구(3) 종단에 미끄러지면서 마찰되지 않아 손상을 입지 않으면서 이격을 하게 된다.

그리고, 상기 제2배출부(4)의 밀폐 시에도 상기 밀폐편(8)의 외주면이 원호의 궤적을 이루지 않고 밀폐를 하기 때문에 제2배출부(4) 측단에 미끄러지지 않고 점 접촉하게 되므로 마찰되지 않아 밀폐면이 손상을 입지 않고 장시간 사용 시에도 고장의 염려가 없으며 체결공(6)이 유체의 압력에 걸리는 단면중심에 가까이 위치하여 높은 압력에 대하여 전환이 원활하게 이루어진다.

그리고, 작업유체의 방향을 다시 유입부(2)에서 상기 제2배출부(4)로 전환하고자 할 때에는 구동모터(11)에 전원을 인가하면 되고, 이때 상기 체결공(6)과 밀폐편(8)은 제1배출부(3)측으로 역회동되어 제1배출부(3)는 차단되고, 제2배출부(4)는 개방되어 작업유체는 유입부(2)에서 제2배출부(4)로 흐르게 된다.

이와 같이 본 발명의 밸브조립체는 그 구조가 간단하여 저렴한 비용으로 제조가 가능하며, 구동모터에 전원을 인가하는 것만으로 신속하게 별도의 과정 없이 작업유체의 방향을 원하는 데로 전환할 수 있어 신속한 작업유체의 방향전환이 이루어지고, 부품의 손상이 없어 장시간 사용 시에도 고장이 현저히 상쇄되며, 체결공이 유체의 압력에 걸리는 단면중심에 가까이 위치하여 높은 압력에 대하여 전환이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 밸브조립체를 보인 분해 사시도,

도 2 내지 도 4는 본 발명의 밸브조립체의 작동상태를 단계적으로 보인 단면 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 밸브조립체 2 : 유입부

3 : 제1 배출부 4 : 제2 배출부

5 : 밸브본체 6 : 체결공

7 : 외주면 8 : 밀폐편

10 : 구동축 11 : 구동모터

Claims (2)

1. 삭제
2. 작업유체가 유입되는 유입부와, 배출부를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체와; 상기 밸브본체의 수용 공간 내에 회전 가능하게 배치되어 밀폐단면을 이루는 원호 상의 외주면이 형성된 밀폐편을 갖는 밸브조립체에 있어서,

   상기 배출부는 유입된 작업유체를 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2 배출부로 구성되고,

   상기 밀폐편의 체결공의 상단부에 구동축이 장설되며, 이 구동축을 갖고 상기 밸브본체의 상부면에 마련되어 정역방향으로 회전 가능한 양방향 AC 모터를 사용하는 구동모터가 구비되며,

   상기 밀폐편은 상기 구동축과 상이한 중심을 가지고 이동하면서 상기 한 쌍의 제1 및 제2배출부를 선택적으로 개폐하도록 된 것을 특징으로 하는 밸브조립체.