KR100557453B1 - 4웨이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4웨이 밸브에 관한 것으로, 그 목적은 밸브바디의 실린더부 내부에서 회전동작되는 회전체에 의해 간단하게 배출구를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 4웨이 밸브를 제공함에 있다. 이는 내부에 회전체가 결합되는 실린더부가 형성되고, 상부에는 제1유체가 공급되는 제1공급구가 형성되며, 외주면에는 상기 제1공급구에서 공급된 유체가 토출되는 제1,2,3배출구 및 제2유체가 공급되는 제2공급구가 형성된 밸브바디와, 상기 밸브바디의 실린더부에 결합되어 좌,우 회전가능하고, 상기 제1공급구와 연통되도록 상부에 공급유로가 형성됨과 아울러 원주면의 일측에 연통공이 형성되어 회전에 따라 상기 제1,2,3배출구을 선택적으로 개방시키며, 상기 연통공의 반대측에는 제2유체가 연통되는 유동홈이 형성된 회전체와, 상기 회전체의 하측에 축부가 결합되어 상기 회전체를 상기 밸브바디의 실린더부 내에서 좌,우 회전시키는 구동모터로 구성된 것이다.

밸브바디, 공급구, 배출구, 구동모터, 회전체

Description

4웨이 밸브{4way valve}

도 1은 종래에 따른 4웨이 밸브를 나타낸 정면도.

도 2는 도 1의 A - A선 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 4웨이 밸브의 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 4웨이 밸브의 정단면도.

도 5는 도 4의 B - B선 단면도이며, 회전체의 연통공과 제1배출구가 개방된 상태를 나타낸 도면.

도 6은 도 5에서 회전체를 시계방향으로 회전시켜 제2공급구와 제3배출구 사이에 유로가 형성된 상태를 나타낸 도면.

도 7은 도 6에서 회전체를 시계방향으로 회전시켜 회전체의 연통공과 제2배출구가 개방된 상태를 나타낸 도면.

도 8은 도 7에서 회전체를 시계방향으로 회전시켜 제2공급구와 제1배출구 사이에 유로가 형성된 상태를 나타낸 도면.

도 9는 도 8에서 회전체가 회전되어 회전체의 연통공과 제3배출구가 개방된 상태를 나타낸 도면.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 밸브바디 11: 실린더부

12: 제2공급구 13,14,15: 제1,2,3배출구

16: 제2공급구 17,18; 제1,2스톱퍼

20: 회전체 21: 공급유로

22: 연통공 23: 유동홈

24: 오링홈 25: 걸림돌기

30: 구동모터

본 발명은 4웨이 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브바디의 실린더부 내부에서 회전동작되는 회전체에 의해 간단하게 배출구를 선택적으로 개폐시킬수 있고, 배출구에 잔류하는 제1유체를 제2유체에 의해 제거하도록 하며, 회전체에 형성된 연통공의 주위에 오-링을 개재하여 기밀성이 향상되도록 하는 4웨이 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 관로(管路)의 도중이나 용기에 설치하여, 유체의 유량 또는 압력 등의 제어를 하는 장치로서, 스톱밸브, 게이트 밸브, 체크 밸브, 콕, 플러그 밸브, 볼 밸브, 방향전환밸브 등 여러가지 구조와 형태로 널리 사용되고 있다.

상기에서 방향전환밸브에도 여러 종류가 있으며, 그 중에서 4웨이 밸브가 있으며, 상기 4웨이 밸브는 히터펌프, 비데 등에 설치되어 유로의 흐름을 전환시키게 된다.

상기와 같은 4웨이 밸브의 일례에 대한 종래의 예로서는 실용신안등록번호 0283545호의 "유체 분배기"에서 찾아 볼 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래에 따른 4웨이 밸브를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 일측면이 개방되고 그 내부에 유체를 저장하는 저장공간(1a)이 형성되며, 상기 저장공간(1a)의 바닥면에는 유체가 공급되는 입구(1b)가 그리고 측벽에는 유체가 배출되는 복수개의 출구가 형성되는 본체(1)와, 몸체의 중앙에 조립공(2a)이 관통되고, 상기 본체(1)의 저장공간(1a) 개구부에 체결고정되어 그 저장공간(1a)을 밀폐시키는 덮개(2)와, 하단부가 상기 저장공간(1a) 저면에 형성된 홈(1c)에 회전가능 삽입되고, 그 상단부는 상기 덮개(2)의 조립공(2a)을 관통하여 덮개(2) 외부로 돌출되며, 하부 소정위치에는 캠(3a)이 형성되고, 이 캠(3a) 상부에는 탑재된 오-링이 덮개(2)에 밀접하게 접촉될 수 있도록 오-링을 받침지지하는 지지판(3b)이 형성되는 샤프트(3)와, 몸체 내부에 유체가 흐를 수 있도록 배출공(4a)이 관통되고, 상기 본체(1)의 출구에 고정수단으로 착탈가능하게 고정되어 저장공간(1a)에 저장된 유체를 배출안내하는 아웃렛부재(4)와, 상기 아웃렛부재(4)의 배출공(4a)에 삽입되고, 그 선단부가 상기 캠(3a)과 접촉되어 샤프트(3)의 조작에 의해 회전하는 캠(3a)의 형상에 따라 이동하면서 아웃렛부재(4)의 배출공(4a)을 개폐하는 개폐부재(5)와, 상기 아웃렛부재(4)내의 배출공(4a) 내부에 설치되고, 상기 개폐부재(5)가 캠(3a)과 접촉될 수 있도록 개폐부재(5)를 캠(3a)방향으로 밀착시키는 탄성을 제공하는 탄성부재(6);를 포함하며, 여기서 상기 샤프트(3)를 회전시킬 때 캠(3a)의 요입부(3a-1) 와 접촉되는 개폐부재(5)가 아웃렛부재(4)의 배출공(4a)을 개방하는 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 4웨이 밸브는 샤프트(3)에 고정된 조작노브(미도시)를 회전시키게 되면, 샤프트(3)의 회전에 따라 캠(3a)이 동시에 회전하게 되는데, 이 캠(3a)의 요입부(3a-1)가 출구와 대응되는 위치에 이를 때 그 출구의 전방에 위치한 개폐부재(5)의 헤드부분이 탄성부재(6)의 탄성력에 의해 캠(3a)의 요입부(3a-1)와 밀접하게 접촉하게 되므로 샤프트(3)는 회전을 멈추게 된다.

따라서, 상기 개폐부재(5)는 캠(3)의 요입부(3a-1)와 접촉되기 때문에 헤드부분이 아웃렛부재(4)의 배출공(4a)을 개방하게 되므로, 저장공간(1a)의 수용된 유체는 상기 개방된 배출공(4a)을 통해 외부로 배출되고, 나머지 3개의 개폐부재(5)는 캠(3a)의 요입부(3a-1)가 아닌 부분, 즉, 정원부분에 접촉되기 때문에 그의 오-링이 배출공(4a)의 경사면과 접촉되어 배출공(4a)을 차단하게 된다.

그러나, 상기와 같은 4웨이 밸브는 조립부품이 많아 구조가 복잡하고, 조립에 따른 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 4웨이 밸브는 캠(3a)의 회전에 따라 선택적으로 출구가 개방되는데 출구상에 잔존되어진 유체가 그대로 출구상에 남아 있게 되어 위생상 세균번식이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 밸브바디의 실린더부 내부에서 회전동작되는 회전체에 의해 간단하게 배출구를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 4웨이 밸브를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배출구에 잔류하는 제1유체를 제2유체에 의해 제거하도록 하는 4웨이 밸브를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 회전체에 형성된 연통공의 주위에 오-링을 개재하여 기밀성이 향상되는 4웨이 밸브를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 회전체가 결합되는 실린더부가 형성되고, 상부에는 제1유체가 공급되는 제1공급구가 형성되며, 외주면에는 상기 제1공급구에서 공급된 유체가 토출되는 제1,2,3배출구 및 제2유체가 공급되는 제2공급구가 형성된 밸브바디와, 상기 밸브바디의 실린더부에 결합되어 좌,우 회전가능하고, 상기 제1공급구와 연통되도록 상부에 공급유로가 형성됨과 아울러 원주면의 일측에 연통공이 형성되어 회전에 따라 상기 제1,2,3배출구을 선택적으로 개방시키며, 상기 연통공의 반대측에는 제2유체가 연통되는 유동홈이 형성된 회전체와, 상기 회전체의 하측에 축부가 결합되어 상기 회전체를 상기 밸브바디의 실린더부 내에서 좌,우 회전시키는 구동모터로 구성된 것이다.

또한, 상기 제1,2,3배출구 및 제2공급구는 열십자형태로 형성되고, 상기 제2공급구에서 공급된 유체는 상기 회전체의 유동홈을 통해 상기 제2공급구의 좌우측에 위치한 배출구를 통해 토출되도록 하는 것이다.

또한, 상기 회전체의 연통공의 주위에 오-링이 개재되는 오링홈이 형성된 것이다.

또한, 상기 회전체의 하측단부에 상기 연통공에 직각방향으로 돌출되도록 걸 림돌기를 형성하고, 상기 걸림돌기의 회전구간을 구속하는 제1,2스톱퍼를 상기 밸브바디에 형성시킨 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 4웨이 밸브를 나타낸 도면이며, 설명상 제1유체는 물이고, 제2유체는 공기를 나타낸다.

도시한 바와 같이 4웨이 밸브는 밸브바디(10), 회전체(20) 및 구동모터(30)로 구성되어 있다.

상기 밸브바디(10)는 내부에 회전체(20)가 결합되는 실린더부(11)가 형성되고, 상부에는 제1유체가 공급되는 제1공급구(12)가 형성되며, 외주면에는 상기 제1공급구(12)에서 공급된 유체가 토출되는 제1,2,3배출구(13)(14)(15) 및 제2유체가 공급되는 제2공급구(16)가 형성되어 있다.

또한, 상기 제1,2,3배출구(13)(14)(15) 및 제2공급구(16)는 열십자형태로 형성되고, 상기 제2공급구(16)에서 공급된 유체는 후술하는 회전체(20)의 유동홈(23)을 통해 상기 제2공급구(16)의 좌우측에 위치한 배출구를 통해 토출되도록 하는 것이다.

상기 회전체(20)는 상기 밸브바디(10)의 실린더부(11)에 결합되어 좌,우 회전가능하고, 상기 제1공급구(12)와 연통되도록 상부에 공급유로(21)가 형성됨과 아울러 원주면의 일측에 연통공(22)이 형성되어 회전에 따라 상기 제1,2,3배출구(13)(14)(15)을 선택적으로 개방시키며, 상기 연통공(22)의 반대측에 는 제2유체가 통과하는 유동홈(23)이 형성되어 있다.

또한, 상기 유동홈(23)의 각도는 90°∼ 120°각도로 이루어지도록 하여 제2공급구(16)에서 공급된 제2유체가 제1유체가 토출되는 배출구(도면상 제1 및 제3배출구)로 유로를 형성하게 된다.

또한, 상기 회전체(20)의 연통공(22)의 주위에 오-링(O)이 개재되는 오링홈(24)이 형성되어, 공급된 유체가 원주면을 통해 누수가 발생되지 않도록 한다.

또한, 회전체(20)의 상,하단부 원주면에도 각각 오-링(O)이 개재되어 밸브바디(10)와 회전체(20) 사이에서 유체의 누수를 방지하도록 한다.

또한, 상기 회전체(20)의 하측단부에 상기 연통공(22)에 직각방향으로 돌출되도록 걸림돌기(25)를 형성하고, 상기 걸림돌기(25)의 회전구간을 구속하는 제1,2스톱퍼(17)(18)를 상기 밸브바디(10)에 형성되도록 한다.

또한, 상기 회전구간은 회전체(20)의 연통공(22)과 제1,2,3배출구(13)(14)(15)가 회전에 의해 개방될 수 있도록 하고, 제2유체가 공급되는 제2공급구(16)와 연통공(22)은 일치되지 않게 된다.

상기 구동모터(30)는 상기 회전체(20)의 하측에 축부가 결합되어 상기 회전체(20)를 상기 밸브바디(10)의 실린더부(11) 내에서 좌,우 회전시키는 것이다.

한편, 본 발명의 제1,2,3배출구(13)(14)(15)에는 각각 니플(N)이 개재되어 유로파이프(미도시)와 연결시킬수 있는 상태를 나타내고 있으며, 제2공급구(16)에도 니플이 결합될 수 있으나 도면상에는 도시하지 않았다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 4웨이 밸브는 밸브바디(10)의 실린더부(11)에 회전체(20)를 개재시키고, 상기 회전체(20)의 하단부를 구동모터(30)로 회전시킴으로서, 상기 밸브바디(10)의 제1공급구(12)와 제1,2,3 배출구(13)(14)(15)를 선택적으로 개방시키도록 하여 제1유체의 유로방향을 전환시키게 되는데 이를 도면을 참고로 하여 설명한다.

도 5는 도 4의 B - B선 단면도이며, 회전체의 연통공과 제1배출구가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 회전체(20)의 걸림돌기(25)가 제1스톱퍼(17)의 일측에 걸린 상태에서 구동모터(30)의 회전으로 회전체(20)는 시계방향으로 회전되어 연통공(22)이 90°에 도달하게 되어 연통공(22)과 제1배출구(13)가 개방되어 제1공급구(12)를 통해 공급된 제1유체가 회전체(20)의 공급유로(21)와 연통공(22)을 통해 제1배출구(13)로 배출된다.

도 6은 도 5에서 회전체를 시계방향으로 회전시켜 제2공급구와 제3배출구 사이에 유로가 형성된 상태를 나타낸 도면으로서, 이는 회전체(20)의 연통공(22)이 약 135°에 도달하게 되면 제2공급구(16)에서 유입된 제2유체가 회전체(20)의 유동홈(23)을 통해 제3배출구(15)로 배출되도록 유로를 구성하게 된다.

이때 제1공급구를 통해 공급되는 제1유체의 배출구는 전부 폐쇄되게 된다.

도 7은 도 6에서 회전체를 시계방향으로 더 회전시켜 회전체의 연통공과 제2배출구가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 도 6의 상태에서 구동모터(30)를 시계방향으로 더 회전시 켜 회전체(20)의 연통공(22)이 180°까지 회전시키게 되면 연통공(22)과 제2배출구(14)가 일치하게 되며, 제1공급구(12)를 통해 유입된 제1유체가 연통공(22)과 제2배출구(14)를 통해 토출된다.

도 8은 도 7에서 회전체를 시계방향으로 회전시켜 제2공급구와 제1배출구 사이에 유로가 형성된 상태를 나타낸 도면으로서, 이는 회전체(20)의 연통공(22)이 약 225°부근에 도달하게 되면 제2공급구(16)에서 유입된 제2유체가 유동홈(23)을 통해 제1배출구(13)로 배출되도록 유로를 구성하게 된다.

도 9는 도 8에서 회전체가 회전되어 회전체의 연통공과 제3배출구가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 도 8의 상태에서 구동모터(30)를 시계방향으로 더 회전시켜 회전체(20)의 연통공(22)이 270°까지 회전시키게 되면 연통공(22)과 제3배출구(15)가 일치하게 된다.

이와 같은 상태에서 제1유체는 회전체(20)의 공급유로(21)와 연통공(22)을 통해 제3배출구(15)로 배출된다.

상기와 같은 상태에서 회전체(20)의 연통공(22)을 시계방향으로 약 315°부근까지 회전시키게 되면 회전체(20)의 걸림돌기(25)가 제2스톱퍼(18)에 걸리면서 더 이상 회전체(20)는 시계방향으로 회전되지 않게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 4웨이 밸브는 밸브바디의 실린더부 내부에서 회전동작되는 회전체에 의해 간단하게 배출구를 선택적으로 개폐시키도록 함으로서, 구조가 간단하여 제조비용이 적게 든다.

또한, 본 발명의 4웨이 밸브는 배출구에 잔류하는 제1유체를 제2유체에 의해 제거하도록 함으로서, 청결을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 4웨이 밸브는 연통공의 주위에 오-링을 개재하여 유체의 누설을 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 내부에 회전체(20)가 결합되는 실린더부(11)가 형성되고, 상부에는 제1유체가 공급되는 제1공급구(12)가 형성되며, 외주면에는 상기 제1공급구(12)에서 공급된 유체가 토출되는 제1,2,3배출구(13)(14)(15) 및 제2유체가 공급되는 제2공급구(16)가 형성된 밸브바디(10);

   상기 밸브바디(10)의 실린더부(11)에 결합되어 좌,우 회전가능하고, 상기 제1공급구(12)와 연통되도록 상부에 공급유로(21)가 형성됨과 아울러 원주면의 일측에 연통공(22)이 형성되어 회전에 따라 상기 제1,2,3배출구(13)(14)(15)을 선택적으로 개방시키며, 상기 연통공(22)의 반대측에는 제2유체가 연통되는 유동홈(23)이 형성된 회전체(20);

   상기 회전체(20)의 하측에 축부가 결합되어 상기 회전체(20)를 상기 밸브바디(10)의 실린더부(11) 내에서 좌,우 회전시키는 구동모터(30);로 구성된 것을 특징으로 하는 4웨이 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2,3배출구(13)(14)(15) 및 제2공급구(16)는 열십자형태로 형성되고, 상기 제2공급구(16)에서 공급된 유체는 상기 회전체(20)의 유동홈(23)을 통해 상기 제2공급구(16)의 좌우측에 위치한 배출구를 통해 토출되도록 하는 것을 특징으로 하는 4웨이 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 회전체(20)의 연통공(22)의 주위에 오-링(O)이 개재되는 오링홈(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 4웨이 밸브.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 회전체(20)의 하측단부에 상기 연통공(22)에 직각방향으로 돌출되도록 걸림돌기(25)를 형성하고, 상기 걸림돌기(25)의 회전구간을 구속하는 제1,2스톱퍼(17)(18)를 상기 밸브바디(10)에 형성시킨 것을 특징으로 하는 4웨이 밸브.

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