KR100659987B1

KR100659987B1 - 유체 제어기

Info

Publication number: KR100659987B1
Application number: KR1019990020906A
Authority: KR
Inventors: 니시무라류타로; 히로세다카시
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 1998-06-08
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2006-12-22
Also published as: JPH11351437A; JP4189558B2; CA2274406A1; IL130343A; EP0964193A2; DE69910497T2; TW405019B; EP0964193B1; KR20000005970A; DE69910497D1; US6105930A; SG80040A1; EP0964193A3; IL130343A0

Abstract

유체 제어기는 수평축의 축선을 중심으로 요동하는 요동 부재와, 이 요동 부재의 하단부에 회전 가능하게 지지되고, 또 수평축의 축선과 평행한 축선을 갖는 한 쌍의 전동 롤러와, 보닛 상면에 형성되고, 또 전동 롤러를 이 전동 롤러의 축선과 직교하는 면 내에서 전동시키는 경사면과, 밸브 봉의 상단부와 결합하는 위치와 결합하지 않는 위치 사이를 이동할 수 있도록 요동 부재에 지지된 스토퍼를 포함한다. 요동 부재를 요동시킴으로써 경사면을 따라 전동 롤러를 전동시키고, 이에 따라서, 전동 롤러를 지지하는 요동 부재가 상하 이동하여 수평축을 상하 이동시킨다.

Description

유체 제어기{FLUID CONTROLLER}

도 1은 본 발명에 따른 유체 제어기의 제1 실시예의 유체 통로 개방 상태를 나타내는 수직 단면도.

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도.

도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 단면도.

도 4는 도 1에 대응하는 유체 통로 폐쇄 상태를 나타내는 수직 단면도.

도 5a는 유체 통로 개방 상태를 나타내는 평면도.

도 5b는 유체 통로 폐쇄 상태를 나타내는 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 유체 제어기의 제2 실시예의 유체 통로 폐쇄 상태를 나타내는 수직 단면도.

도 7은 도 6의 선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 취한 단면도.

도 8은 도 6에 대응하는 유체 통로 개방 상태를 나타내는 수직 단면도.

도 9는 종래의 유체 제어기를 나타내는 수직 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1, 61: 유체 제어기 3, 63: 보닛

5, 65: 밸브 봉 5a, 65a: 상단부

9, 69: 압축 코일 스프링(탄성 부재) 11, 71: 커버

12, 72: 수평축 13, 73: 수평축 구동 장치

14, 74: 고정 장치 15, 75: 요동 부재

16, 76: 전동 롤러 17, 77: 경사면

20a, 80: 관통공 23, 83: 핸들부

27, 87: 스토퍼 27b, 87b: 선단부

28: 압축 코일 스프링

29, 90: 유체 통로 개방 상태 고정용 오목부

30, 89: 유체 통로 폐쇄 상태 고정용 오목부

31, 91: 고정·해제 조작용 손잡이 31a, 91a: 하방 돌출부

32, 92: 스토퍼 안내 구멍 33, 93: 스토퍼 고정용 삽입홈

34, 94: 스토퍼 해제용 삽입홈 88: 결합판

본 발명은, 상단부가 보닛의 상면으로부터 상방으로 돌출하는 수직형 밸브 봉의 상단부에 이 상단부를 관통 연장하는 수평축이 설치되고, 이 수평축이 상하 이동함에 따라서 밸브 봉이 상하 이동하여 유체 통로를 개폐하는 유체 제어기에 관한 것이다.

도 9는 종래의 이와 같은 유체 제어기를 나타낸다. 도시된 유체 제어기(51)는 토글 밸브(toggle valve)라고 불리우는 것으로서, 좌향(左向)의 유체 유입 통로(52a)와 우향의 유체 배출 통로(52b)를 갖는 밸브 본체(52)와, 이 밸브 본체(52)의 상부에 설치된 통형 보닛(53)과, 밸브 본체(52)의 내부 및 보닛(53)의 내부에 상하 이동 가능하게 배치되고, 또 상단부(54a)가 보닛(53)으로부터 상방으로 돌출하는 밸브 봉(54)과, 이 밸브 봉의 상단부(54a)를 관통 연장하는 수평축(55)과, 밸브 봉(54)의 하단부에 설치되어 밸브 봉(54)의 상하 이동에 따라 유체 유입 통로(52a)를 개폐하는 밸브 요소(56)와, 밸브 봉(54)의 하단부 가까이에 설치된 외향 플랜지부(54b)와 보닛(53)의 상단부 내주에 설치된 환형의 스프링받이(53a)에 의해 지지되어 밸브 봉(54)을 하방으로 압박하는 압축 코일 스프링(57)과, 수평축(55)이 선단부를 관통 연장하고, 또 수평축(55)의 축선을 중심으로 요동하여 수평 상태(실선으로 나타냄) 또는 수직 상태(쇄선으로 나타냄)로 전환 가능한 수평축 구동 레버(58)와, 보닛(53)의 상단부에 설치되어 수평축 구동 레버(58)에 접촉하는 환형의 레버받이(59)를 포함하며, 레버받이(59)에 접촉하는 수평축 구동 레버(58)의 접촉면(58a, 58b)과 수평축(55)의 축선과의 거리를 변경함으로써, 수평축(55)을 상하 이동시키는 것이다.

더 상세히 설명하면, 수평축 구동 레버(58)가 도면에서 실선으로 나타내는 수평 상태에 있을 때는, 수평축 구동 레버(58)의 길이 방향과 평행한 제1 접촉면(58a)이 레버받이(59)에 접촉한다. 그리고, 밸브 봉(54)이 압축 코일 스프링(57)에 의해 하방으로 압박됨으로써, 유체 통로가 폐쇄 상태로 된다. 또한, 수평축 구동 레버(58)가 도면에서 쇄선으로 나타내는 수직 상태에 있을 때는, 수평축 구동 레버(58)의 길이 방향과 수직인 제2 접촉면(58b)이 레버받이(59)에 접촉한다. 제2 접촉면(58b)으로부터 수평축(55)의 축선까지의 거리는 제1 접촉면(58a)으로부터 수평축(55)의 축선까지의 거리보다도 커서, 수평축 구동 레버(58)를 수평 상태에서 수직 상태로 요동시킴으로써, 레버받이(59)와 접촉하는 수평축 구동 레버(58)의 접촉부와 수평축(55)의 축선과의 거리가 증대한다. 이와 같이 수평축(55)이 상방으로 이동함에 따라서, 밸브 봉(54)이 상승하여 유체 통로(52a)를 개방한다.

상기 종래의 유체 제어기에서는, 수평축 구동 레버와 레버받이 사이의 활주 마찰력에 저항하여, 수평축 구동 레버를 수평 상태 또는 수직 상태가 되도록 요동시켜야 한다. 이렇게 요동시키는 데는 큰 토오크가 요구되어, 레버를 움직여 유체 통로를 개폐하고자 할 때 손에 고통을 주기도 하고, 수평축 구동 레버가 레버받이에 접촉하는 접촉면이 활주 마찰에 의해 마멸되어, 완전 개방·완전 폐쇄 상태를 확보할 수 없게 되는 등의 문제나, 수평축 구동 레버를 수평 상태로 하는데 필요한 공간이 커서, 복수 개의 제어기를 설치하는데 많은 공간을 점유한다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 유체 통로를 개폐하는데 큰 힘을 필요로 하지 않고, 마찰력으로 인해 발생하는 마멸이 없으며, 또한 복수 개의 제어기를 설치하는데 필요한 설치 공간을 적게 할 수 있는 유체 제어기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유체 통로의 완전 개방, 또는 완전 폐쇄 상태를 확실하게 유지하는 고정 기구를 갖는 유체 제어기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 유체 제어기는, 상단부가 보닛의 상면으로부터 상방으로 돌출하는 수직형 밸브 봉의 상단부에 이 상단부를 관통 연장하는 수평축이 설치되고, 밸브 봉이 탄성 부재에 의해 하방으로 압박되어 하방 위치에 위치하는 유체 통로 폐쇄 상태와, 수평축을 상방으로 이동시킴으로써 밸브 봉이 상방 위치에 위치하는 유체 통로 개방 상태로 전환 가능한 유체 제어기에 있어서, 수평축을 상하 이동시키는 수평축 구동 장치는, 수평축의 축선을 중심으로 요동하는 요동 부재와, 이 요동 부재의 하단부에 회전 가능하게 지지되고, 또 수평축의 축선과 평행한 축선을 갖는 전동 롤러와, 보닛의 상면에 제공되고, 또 전동 롤러를 축선과 직교하는 면 내에서 전동시키는 경사면을 구비하며, 요동 부재를 요동시킴으로써, 전동 롤러를 경사면을 따라 전동시키고, 이에 의해 전동 롤러를 지지하는 요동 부재가 상하로 이동함으로써 수평축을 상하 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유체 제어기에 따르면, 요동 부재를 손으로 요동시키면, 전동 롤러가 경사면을 따라 이동하고, 이에 따라서 요동 부재가 상하 이동하여 수평축을 상승 또는 하강시킨다. 그 결과, 밸브 봉이 상하 이동하여 유체 통로를 개폐할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 활주 마찰에 저항하여 요동 부재를 요동시키는 것이 아니라, 단지 전동 마찰에 저항하여 요동시킬 뿐이기 때문에, 유체 통로를 개폐하는 데는 큰 힘이 필요하지 않고, 또 활주 마찰이 발생하는 부분의 마멸 가능성도 없다. 또한, 전동 롤러를 경사면을 따라 전동시킬 때에는, 요동 부재를 수평 상태까지 요동시킬 필요가 없기 때문에, 복수 개의 제어기를 설치하는데 필요한 공간을 종래보다 적게 할 수 있다.

또한, 유체 제어기는 수평축 구동 장치와 밸브 봉 사이에 설치되어 밸브 봉이 하방 위치에 위치하는 유체 통로 폐쇄 상태, 또는 상방 위치에 위치하는 유체 통로 개방 상태 중 어느 한 상태로 고정하는 고정 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 유체 통로 폐쇄 상태 또는 개방 상태로 밸브 봉을 고정할 수 있어, 부주의에 의해 밸브 봉이 이동하는 것이 방지되고, 유체 통로의 완전 개방·완전 폐쇄 상태가 확실히 유지된다.

요동 부재는 밸브 봉의 상단부를 덮는 커버 내에 배치되고, 수평축이 관통 연장하는 롤러 지지부와, 커버의 상부에 형성된 관통공을 통해 커버 상방으로 돌출하는 핸들부를 포함한다. 이와 같이 하면, 롤러 지지부에 지지된 전동 롤러는 커버 내에 수납되어 보호된다.

고정 장치는, 예컨대 밸브 봉과 결합하는 위치와 결합하지 않는 위치 사이를 이동할 수 있도록 요동 부재에 지지된 스토퍼와, 이 스토퍼를 밸브 봉과 결합시키는 방향으로 압박하는 스토퍼 압박용 압축 코일 스프링과, 밸브 봉의 상단면에 형성되어 스토퍼의 선단부에 끼워 넣어지는 좌우 한 쌍의 스토퍼 고정용 오목부와, 스토퍼의 상단부에 설치된 고정·해제 조작용 손잡이로 이루어지거나, 또는, 밸브 봉과 결합하는 위치와 결합하지 않는 위치 사이를 이동할 수 있도록 요동 부재에 지지된 스토퍼와, 밸브 봉의 상단부에 설치된 결합판과, 이 결합판의 상부에 형성되어 스토퍼의 선단부에 끼워 넣어지는 좌우 한 쌍의 스토퍼 고정용 오목부와, 스토퍼의 상단부에 설치된 고정·해제 조작용 손잡이를 포함한다. 이와 같이 하면, 스토퍼를 밸브 봉의 유체 통로 폐쇄 상태 고정용 오목부, 또는 유체 통로 개방 상태 고정용 오목부와 결합시킴으로써, 밸브 봉을 유체 통로 개방 상태, 또는 유체 통로 폐쇄 상태로 고정할 수 있다. 이 때, 스토퍼는 탄성 부재에 의해 밸브 봉과 결합하는 방향으로 압박되어 고정 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 탄성 부재의 압박력에 저항하여 스토퍼를 이동시킴으로써 밸브 봉의 고정 상태를 해제할 수 있다. 따라서, 매우 간단한 조작으로, 유체 통로 개방 상태 또는 유체 통로 폐쇄 상태로 전환할 수 있다.

상기 고정 장치의 더 구체적인 구성으로서, 스토퍼는 요동 부재에 형성된 스토퍼 안내 구멍에 활주 가능하게, 또 스토퍼의 축선 둘레로 회전 가능하게 끼워 넣어지며, 요동 부재의 핸들부의 상단면에는 폭이 넓고 깊으며 좌우로 연장하는 스토퍼 고정용 삽입홈과, 이 고정용 삽입홈의 전후 양측에 위치하고, 또 폭이 좁고 얕으며 전후로 연장하는 스토퍼 해제용 삽입홈이 형성되고, 조작용 손잡이의 하단면에는 고정 상태에서 요동 부재의 핸들부의 상단부를 사이에 유지하도록 좌우 한 쌍의 하방 돌출부가 설치되며, 스토퍼의 선단부가 스토퍼 고정용 오목부에 끼워 맞추어져 있는 고정 상태에서는, 조작용 손잡이의 하반부(下半部)가 요동 부재의 핸들부의 고정용 삽입홈 내에 수납되고, 이 고정 상태로부터 조작용 손잡이를 들어 올려 90°회전시키면, 조작용 손잡이의 하방 돌출부가 요동 부재의 핸들부의 해제용 삽입홈에 끼워 맞추어지고, 조작용 손잡이는 고정용 삽입홈과 해제용 삽입홈의 깊이차와 하방 돌출부의 돌출량을 합한 것만큼 요동 부재에 대하여 상승하며, 이에 따라서, 스토퍼의 선단부가 스토퍼 고정용 오목부로부터 분리되어 요동 부재의 요동이 가능한 해제 상태로 된다. 이와 같이 하면, 유체 통로를 폐쇄 상태로 고정하거나, 또는 유체 통로를 개방 상태로 고정하는 전환 조작이 간단할 뿐만 아니라, 조작용 손잡이를 상하 이동 및 회전시킴으로써, 고정과 해제의 전환도 극히 간단하게 행할 수 있다.

상기에 있어서, 결합판은 밸브 봉의 상단부를 관통 연장하는 수평축이 이 결합판에 삽입 관통됨으로써, 밸브 봉과 일체로 되어 상하 이동하도록 되며, 스토퍼 고정용 오목부는 이 결합판에 형성된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 5는 제1 실시예를 나타내고, 도 6 내지 도 8은 제2 실시예를 나타낸다. 본원에 있어서, 상하·좌우는 도 1의 상하·좌우를 말하기로 하고, 전후(前後)에 대해서는, 도 1의 지면 표면쪽을 전으로 하고, 이 지면의 배면쪽을 후라고 하기로 한다.

도 1에 나타내는 본 발명의 유체 제어기(1)는, 좌향의 유체 유입 통로(2a)와 우향의 유체 배출 통로(2b)를 갖는 밸브 본체(2)와, 이 밸브 본체(2)의 상면에 보닛 너트(4)에 의해 부착된 통형 보닛(3)과, 이 보닛(3) 내에 상하 이동 가능하게 배치되고, 또 상단부(5a)가 보닛(3)으로부터 상방으로 돌출하는 밸브 봉(5)과, 이 밸브 봉(5)의 하단부에 설치되어 밸브 봉(5)의 상하 이동에 따라서 유체 유입 통로(2a)를 개폐하는 다이아프램(6; 밸브 요소)과, 보닛(3)의 하단부에 설치되어 밸브 본체(2)와의 사이에 다이아프램(6)의 주연부를 유지하는 환형의 다이아프램 홀더(7)와, 유체 유입 통로(2a)의 상향 개구의 주연부에 설치되어 다이아프램(6)을 지지하는 시이트부(8)와, 보닛(3) 내에 수납되고, 밸브 봉(5)의 하단부에 인접하여 설치된 외향 플랜지부(5b)와 보닛(3)의 상단부에 설치된 환형의 스프링받이(10)에 의해 지지되어 밸브 봉(5)을 하방으로 압박하는 압축 코일 스프링(9)과, 밸브 봉(5)의 상단부(5a)를 덮는 커버(11)와, 밸브 봉(5)의 상단부(5a)를 관통 연장하여 밸브 봉(5)과 함께 상하 이동하는 수평축(12)과, 수평축 구동 장치(13)와, 이 수평축 구동 장치(13)와 밸브 봉(5)의 사이에 설치되어 밸브 봉(5)을 하방 위치에 위치하는 유체 통로 폐쇄 상태, 또는 상방 위치에 위치하는 유체 통로 개방 상태 중 어느 한 상태로 고정시키는 고정 장치(14)를 포함한다.

수평축 구동 장치(13)는 수평축(12)의 축선을 중심으로 요동하는 요동 부재(15)와, 이 요동 부재(15)의 하단부에 설치된 전후 한 쌍의 전동 롤러(16)와, 보닛(3)의 상면에 형성되어 전동 롤러(16)가 전동하는 우측이 올라간 형상의 경사면(17)을 포함한다.

커버(11)는 원통형으로서, 보닛(3)의 상단부 둘레를 감싸는 소경부(18)와, 이 소경부(18)로부터 상방으로 연장하며 이 소경부(18)보다 내경이 더 큰 대경부(19)와, 이 대경부(19)의 상단부에 위치하고, 또 사각형의 관통공(20a)을 갖는 상부(20)를 포함한다. 그리고, 커버(11)는 상기 소경부(18)를 관통하여 나사 체결된 수평 고정 나사(21)에 의해 보닛(3)의 상단부에 설치된다.

요동 부재(15)는 정면에서 볼 때 거의 육각형이고 커버(11) 내에 위치하며, 또 거의 중앙을 수평축(12)이 관통 연장하는 롤러 지지부(22)와, 정면에서 볼 때 거의 직사각형이고 커버(11) 상부(20)의 사각형 관통공(20a)으로부터 커버(11) 상방으로 돌출하는 핸들부(23)를 포함한다.

요동 부재(15)의 롤러 지지부(22)는 이 지지부(22)와 핸들부(23)와의 경계의 우측단으로부터 연장하는 우측이 내려간 상부면(22a)과, 이 우측이 내려간 상부면(22a)의 하단으로 이어지는 좌측이 내려간 하부면(22b)과, 핸들부(23)와의 경계의 좌측단으로 연장하는 좌측이 내려간 상부면(22c)과, 이 좌측이 내려간 상부면(22c)의 하단으로 이어지는 우측이 내려간 하부면(22d)과, 좌측이 내려간 하부면(22b)과 우측이 내려간 하부면(22d)의 하단끼리를 연결하는 하단면(22e)을 구비한다. 롤러 지지부(22)에는 요동 부재(15)가 요동하였을 때에 밸브 봉(5)과 간섭하지 않도록 밸브 봉 수납 오목부(24)가 형성된다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 요동 부재(15)의 롤러 지지부(22)의 하단에는 전후 전동 롤러(16)가 각각 끼워 넣어져 있는 전후 한 쌍의 하향의 롤러 삽입 오목부(25)가 형성된다. 그리고, 각 전동 롤러(16)는 각 롤러 삽입 오목부(25)의 측벽을 관통 연장하는 회전축(26)으로 지지되며, 그 하단부가 요동 부재(15)의 롤러 지지부(22)로부터 하방으로 돌출된다.

보닛(3)의 상면에 형성되어 있는 경사면(17)은 수평면을 기준으로 하여 10°정도 경사져 있으며, 전동 롤러(16)는 이 경사면(17)을 따라 전동 롤러(16)의 축선과 직교하는 면 내에서 전동된다. 경사면(17)의 좌단부 및 우단부에는 정면에서 볼 때 원호형이며, 전동 롤러(16)를 경사면(17) 하단 위치 및 경사면(17) 상단 위치에서 각각 지지하는 상승부(17a, 17b)가 형성된다.

고정 장치(14)는 밸브 봉(5)과 결합하는 위치와 결합하지 않는 위치 사이를 이동할 수 있도록 요동 부재(15)에 지지된 스토퍼(27)와, 이 스토퍼(27)를 밸브 봉(5)에 결합하는 방향으로 압박하는 스토퍼 압박용 압축 코일 스프링(28)과, 밸브 봉(5) 상단면에 형성되어 스토퍼(27)의 선단부(27b)가 끼워 넣어지는 좌우 한 쌍의 스토퍼 고정용 오목부(29, 30)와, 스토퍼(27)의 상단부에 형성된 직사각체 블록형의 고정·해제 조작용 손잡이(31)를 포함한다.

도 1 내지 도 3은 밸브 봉(5)이 상방 위치에 있는 유체 통로 개방 상태를 나타내는 도면이다. 이 상태에서는, 압축 코일 스프링(9)으로부터 밸브 봉(5)에 하방으로 작용하는 압박력은 전동 롤러(16)를 매개로 수평축(12)에 상방으로 걸리는 힘과 균형을 이루고, 또 스토퍼(27)의 선단부(27b)는 밸브 봉(5)의 상단면에 형성된 좌우 한 쌍의 오목부(29, 30) 중 좌측의 오목부(29; 유체 통로 개방 상태 고정용 오목부)에 끼워 넣어져, 유체 통로가 개방된 고정 상태로 된다. 도 4는 이 상태로부터 전동 롤러(16)를 전동시켜 전동 롤러(16)를 하방으로 이동시킨 상태를 나타낸다. 이 때, 밸브 봉(5)은 압축 코일 스프링(9)의 하향 압박력에 의해 하방으로 가압됨과 동시에, 스토퍼(27)의 하단부(27b)가 우측의 오목부(30; 유체 통로 폐쇄 상태 고정용 오목부)에 끼워 넣어져, 밸브 봉(5)이 하방 위치에 있는 유체 통로 폐쇄 상태가 되며, 또 고정 상태로 된다.

수평축(12)의 축선과 전동 롤러(16)의 회전축(26)의 축선은 스토퍼(27)의 축선의 연장선 상에 위치된다. 조작용 손잡이(31)로부터 수평축(12)까지의 거리는 이 수평축(12)으로부터 전동 롤러(16)의 하단부까지의 거리의 약 2.5배이다. 그리고, 요동 부재(15)의 요동 각도는 수직축을 기준으로 하여 ±20° 정도이다.

요동 부재(15)에는 횡단면이 원형인 스토퍼 안내 구멍(32)이 그 핸들부(23)의 전체 길이를 관통하여 롤러 지지부(22)의 상단부에까지 연장하며, 스토퍼(27)는 이 스토퍼 안내 구멍(32)에 활주 가능하게, 또 스토퍼(27)의 축선 둘레로 회전 가능하게 끼워 넣어진다. 스토퍼(27)의 하단부 가까이에는 스토퍼 압박용 압축 코일 스프링(28)의 하단부를 지지하는 외향 플랜지부(27a)가 설치된다. 스토퍼 안내 구멍(32)의 상단부 직경은 스토퍼(27)의 축부의 직경보다 약간 크고, 중간부의 직경은 스토퍼(27)의 플랜지부(27a)의 직경보다 약간 작으며, 하단부의 직경은 스토퍼(27)의 플랜지부(27a)의 직경보다 약간 크게 형성된다. 스토퍼 압박용 압축 코일 스프링(28)은 스토퍼 안내 구멍(32)의 상단부와 중간부와의 사이에 있는 단부(32a)와 스토퍼(27)의 플랜지부(27a)에 의해 지지된다.

요동 부재(15)의 핸들부(23)는 전후로 긴 직사각형상의 횡단면을 가지며, 그 상단면에는 폭이 넓고 깊으며 좌우로 연장하는 스토퍼 고정용 삽입홈(33)과, 이 고정용 삽입홈(33)의 전후 양측에 있으며, 또 폭이 좁고 얕으며 전후로 연장하는 스토퍼 해제용 삽입홈(34)이 형성된다.

스토퍼(27)의 상단부는 요동 부재(15)의 핸들부(23)로부터 하방으로 돌출하여 조작용 손잡이(31)를 관통 연장한다. 그리고, 이 스토퍼(27)의 상단 둘레에는 유지 링(35)이 끼워 맞추어져 조작용 손잡이(31)와 스토퍼(27)를 결합시킨다. 따라서, 조작용 손잡이(31)를 손으로 쥐고 압축 코일 스프링(28)의 압박력에 저항하여 끌어 올림으로써, 스토퍼(27)를 그 축선 방향을 따라 상방으로 이동시킬 수 있다. 또한, 스토퍼(27)의 선단부(27b)가 밸브 봉(5)의 상단면에 형성된 스토퍼 고정용 오목부(29, 30)에 끼워 맞추어져 있지 않을 때에 조작용 손잡이(31)를 회전시킴으로써, 스토퍼(27)를 그 축선 둘레로 회전시킬 수 있다.

조작용 손잡이(31)의 하단면에는 도 1에 나타내는 유체 통로가 개방된 고정 상태에서, 요동 부재(15)의 핸들부(23)의 상단부를 사이에 유지하도록 좌우 한 쌍의 하방 돌출부(31a)가 설치된다. 스토퍼(27)의 선단부(27b)가 스토퍼 고정용 오목부(29)에 끼워 맞추어져 있는 고정 상태에서는, 도 2에 실선으로 나타낸 바와 같이, 조작용 손잡이(31)의 하반부가 요동 부재(15)의 핸들부(23)의 고정용 삽입홈(33)에 수납된다. 그리고, 이 상태에서 조작용 손잡이(31)를 끌어 올려 90° 회전시키면, 도 2에 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 조작용 손잡이(31)의 하방 돌출부(31a)가 요동 부재(15)의 핸들부(23)의 해제용 삽입홈(34)에 끼워 맞추어진다. 이에 의해, 조작용 손잡이(31)는 고정용 삽입홈(33)과 해제용 삽입홈(34)의 깊이차와 하방 돌출부(31a)의 돌출량을 합한 것만큼 요동 부재(15)에 대하여 상승하고, 이에 따라서, 스토퍼(27)의 선단부(27b)가 스토퍼 고정용 오목부(29)로부터 분리되어 요동 부재(15)의 요동이 가능한 해제 상태가 된다.

이러한 해제 상태에서 요동 부재(15)를 요동시키면, 전동 롤러(16)는 경사면(17)을 따라 하방으로 전동하여, 밸브 봉(5)에 하방으로 작용하는 압축 코일 스프링(9)의 압박력에 의해 밸브 봉(5)이 하방으로 가압된다. 그 결과, 밸브 봉(5)이 하방으로 이동하여 유체 유입 통로(2a)를 폐쇄한다. 그 다음에, 조작용 손잡이(31)를 90° 회전시키고 나서 손을 놓음으로써, 도 4에 나타내는 유체 통로가 폐쇄된 고정 상태로 된다. 이와 같은 조작은 전동 롤러(16)와 경사면(17) 사이의 전동 마찰에 저항하여 단지 요동 부재(15)를 요동시킬 뿐이기 때문에, 유체 통로 개폐 조작에 큰 힘을 필요로 하지 않고, 활주 마찰이 발생하는 부분이 마멸될 가능성도 없다. 또한, 요동 부재(15)를 요동시키는 데 필요한 공간은 밸브 본체(2)가 그 좌우로 차지하는 공간보다 작기 때문에, 복수 개의 제어기(1)를 설치하는데 필요한 공간을 줄일 수 있다. 또한, 유체 통로 폐쇄 상태 또는 유체 통로 개방 상태로 고정하는 조작은 단지 조작용 손잡이(31)를 상하로 이동시키고, 또 회전시킴으로써 행할 수 있어, 매우 간단하게 행해진다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 도 1에 있어서 커버(11)의 관통공(20a)을 통해 볼 수 있는 요동 부재(15)의 롤러 지지부(22)의 우측이 내려간 상부면(22a)면은 「OPEN」이라고 기재된 개방 상태 표시면이 되고, 도 4에 있어서 커버(11)의 관통공(20a)을 통해 볼 수 있는 좌측이 내려간 상부면(22c)은 「CLOSE」라고 기재된 폐쇄 상태 표시면이 된다.

전술한 제1 실시예에 있어서, 밸브 봉(5)의 상단부(5a), 커버(11), 요동 부재(15) 및 스토퍼(27)의 구성은 다양하게 변경할 수 있다. 이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 그 일예를 나타낸다.

도 6 내지 도 8에 나타내는 본 발명의 제2 실시예의 유체 제어기(61)는, 유체 통로(도시 생략)를 갖는 밸브 본체(62)와, 보닛 너트(64)에 의해 밸브 본체(62)의 상면에 부착된 통형 보닛(63)과, 이 보닛(63) 내에 상하 이동 가능하게 배치되고, 또 상단부(65a)가 보닛(63)으로부터 상방으로 돌출하는 밸브 봉(65)과, 이 밸브 봉(65)의 하단에 설치되어 밸브 봉(65)의 상하 이동에 따라 유체 통로를 개폐하는 다이아프램(도시 생략)과, 밸브 봉(65)을 하방으로 압박하는 압축 코일 스프링(69)과, 밸브 봉(65)의 상단부(65a)를 덮는 커버(71)와, 밸브 봉(65)의 상단부(65a)를 관통 연장하여 밸브 봉(65)과 함께 상하 이동하는 수평축(72)과, 수평축 구동 장치(73)와, 이 수평축 구동 장치(73)와 밸브 봉(65) 사이에 설치되어 밸브 봉(65)을 하방 위치에 있는 유체 통로 폐쇄 상태 또는 상방 위치에 있는 유체 통로 개방 상태 중 어느 한 상태로 고정하는 고정 장치(74)를 포함한다.

수평축 구동 장치(73)는 수평축(72)의 축선을 중심으로 요동하는 요동 부재(75)와, 이 요동 부재(75)의 하단부에 설치된 전후 한 쌍의 개방 래디얼 볼 베어링으로 이루어지는 전동 롤러(76)와, 보닛(63) 상면에 형성되고, 또 전동 롤러(76)가 전동하는 우측이 내려간 경사면(77)을 포함한다.

커버(71)는 원통형으로서, 그 주벽 하부를 관통하여 나사 체결된 수평 고정 나사(79)에 의해 보닛(63)의 상단부에 설치된다. 커버(71)의 주벽 하부와 보닛(63)의 상단부 외주 사이에는 스페이서(78)가 끼워 넣어진다.

요동 부재(75)는 정면에서 볼 때 원형이고 커버(71) 내에 위치하며, 중앙의 약간 위를 수평축(72)이 관통 연장하는 전후 한 쌍의 롤러 지지부(82)와, 커버(71)의 상부에 형성된 사각형 관통공(80)으로부터 커버(71) 상방으로 돌출하는 약 직사각형 핸들부(83)와, 이 핸들부(83)의 하단부에 일체로 형성된 전후 한 쌍의 롤러 지지부 부착벽(84)을 포함한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 요동 부재(75)의 각 롤러 지지부(82)는 대응하는 롤러 지지부 부착벽(84)에 외측으로부터 삽입 관통된 고정 나사(81)에 의해 설치된다. 그리고, 요동 부재(75)의 롤러 지지부(82)의 하단에는 전후 전동 롤러(76)가 각각 끼워 넣어지는 전후 한 쌍의 하향의 롤러 삽입 오목부(85)가 형성된다. 각 전동 롤러(76)는 각 롤러 삽입 오목부(85)의 측벽을 관통 연장하는 회전축(86)에 지지되고, 그 하단부가 요동 부재(75)의 롤러 지지부(82)로부터 하방으로 돌출된다. 전후의 롤러 지지부(82) 사이의 내측 치수는 밸브 봉(5)의 외경과 거의 동등하게 되어 있다.

보닛(63)의 상면에 형성된 경사면(77)은 수평면을 기준으로 하여 5° 정도 경사지고, 전동 롤러(76)는 이 경사면(77)을 따라 전동 롤러(76)의 축선과 직교하는 면 내에서 전동된다. 경사면(77)의 좌단부 및 우단부에는 전동 롤러(76)를 경사면(77)의 상단 위치 및 경사면(77)의 하단 위치에서 각각 지지하는 정면에서 볼 때 원호형인 상승부(77a, 77b)가 형성된다.

고정 장치(74)는 밸브 봉(65)과 결합하는 위치와 결합하지 않는 위치 사이를 이동하도록 요동 부재(75)에 지지된 스토퍼(87)와, 밸브 봉(65)의 상단부(65a)에 형성되고 반원형이며 그 원호 부분이 위를 향하는 결합판(88)과, 이 결합판(88)의 원호 부분의 상부에 제공되어 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 끼워 넣어지는 좌우 한 쌍의 스토퍼 고정용 오목부(89, 90)와, 스토퍼(87)의 상단부에 설치된 직사각체 블록형의 고정·해제 조작용 손잡이(91)를 포함한다.

결합판(88)은 밸브 봉의 상단부(65a)를 관통 연장하는 수평축(72)이 이것에 삽입 관통됨으로써, 밸브 봉(65)과 일체로 되어 상하 이동하도록 되어 있다. 그리고, 이 결합판(88)에 스토퍼 고정용 오목부(89, 90)를 형성함으로써, 밸브 봉의 상단부(65a)에 스토퍼 고정용 오목부(89, 90)가 형성된다.

도 6 및 도 7은, 밸브 봉(65)이 하방 위치에 있는 유체 통로 폐쇄 상태를 나타내는 것으로, 이 때, 압축 코일 스프링(69)의 하향 압박력에 의해 밸브 봉(65)이 하방으로 가압됨과 동시에, 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 좌측의 오목부(89; 유체 통로 폐쇄 상태 고정용 오목부)에 끼워 넣어져, 밸브 봉(65)이 하방 위치에 있는 유체 통로 폐쇄 상태 및 고정 상태로 된다. 도 8은 이 상태로부터 요동 부재(75)를 요동시켜 전동 롤러(76)를 상방으로 이동시킨 상태를 나타내는 것으로, 이 때, 압축 코일 스프링(69)으로부터 밸브 봉(65)에 하방으로 작용하는 압박력은 전동 롤러(76)를 매개로 수평축(72)에 상방으로 걸리는 힘과 균형을 이루며, 또한, 스토퍼(87)의 선단부(87b)는 밸브 봉(65)의 상단면에 형성된 좌우 한 쌍의 오목부(89, 90) 중 우측의 오목부(90; 유체 통로 개방 상태 고정용 오목부)에 끼워 넣어져 유체 통로를 개방 상태로 고정한다.

수평축(72)의 축선과 전동 롤러(76)의 회전축(86)의 축선은 스토퍼(87)의 축선의 연장선 상에 위치되고, 조작용 손잡이(91)로부터 수평축(72)까지의 거리는 수평축(72)으로부터 전동 롤러(76) 하단까지의 거리의 약 2.5배가 된다. 그리고, 요동 부재(75)의 요동 각도는 수직축을 기준으로 하여 ±25° 정도이다.

요동 부재(75)의 핸들부(83)에는 횡단면이 원형인 스토퍼 안내 구멍(92)이 그 전체 길이에 걸쳐 관통 연장하여 형성되며, 스토퍼(87)는 이 스토퍼 안내 구멍(92)에 활주 가능하게, 또 스토퍼(87)의 축선 둘레로 회전 가능하게 끼워 넣어진다. 스토퍼(87)의 하단부 가까이에는 외향 플랜지부(87a)가 형성된다. 스토퍼 안내 구멍(92)의 상부의 직경은 스토퍼(87)의 플랜지부(87a)의 직경보다 작고, 이 하부의 직경은 스토퍼(87)의 플랜지부(87a)의 직경보다 약간 크게 형성된다.

요동 부재(75)의 핸들부(83)의 상단면에는 폭이 넓고 깊으며 좌우로 연장하는 스토퍼 고정용 삽입홈(93)과, 이 고정용 삽입홈(93)의 전후 양측에 형성되고, 또 폭이 좁고 얕으며 전후로 연장하는 스토퍼 해제용 삽입홈(94)이 형성된다.

스토퍼(87)의 상단부는 요동 부재(75)의 핸들부(83)로부터 상방으로 돌출하여 조작용 손잡이(91)의 하향 오목부에 억지 끼워맞춤된다. 따라서, 조작용 손잡이(91)를 손으로 쥐고 끌어 올림으로써, 스토퍼(87)를 그 축선 방향을 따라 상방으로 움직일 수 있으며, 또한, 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 밸브 봉(65) 상단면에 형성된 스토퍼 고정용 오목부(89, 90)에 끼워 맞추어져 있지 않을 때에 조작용 손잡이(91)를 회전시킴으로써, 스토퍼(87)를 그 축선 둘레로 회전시킬 수 있다.

조작용 손잡이(91)의 하단면에는, 도 6에 나타내는 유체 통로가 폐쇄된 고정 상태에 있어서, 요동 부재(75)의 핸들부(83)의 상단부를 사이에 유지하도록 좌우 한 쌍의 하방 돌출부(91a)가 형성된다. 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 스토퍼 고정용 오목부(89)에 끼워 맞추어져 있는 고정 상태에서는, 조작용 손잡이(91)의 하반부가 요동 부재(75)의 핸들부(83)의 고정용 삽입홈(93)에 수납된다. 그리고 이 상태로부터 조작용 손잡이(91)를 끌어 올려 90° 회전시키면, 조작용 손잡이(91)의 하방 돌출부(91a)가 요동 부재(75)의 핸들부(83)의 해제용 삽입홈(94)에 끼워 맞추어진다. 이것에 의해, 조작용 손잡이(91)는 고정용 삽입홈(93)과 해제용 삽입홈(94)의 깊이차와 하방 돌출부(91a)의 돌출량을 합한 것만큼 요동 부재(75)에 대하여 상승하고, 이에 따라서, 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 스토퍼 고정용 오목부(89)로부터 분리되어 요동 부재(75)의 요동이 가능한 해제 상태가 된다.

상기 제2 실시예의 유체 제어기(61)에서의 유로 개폐 조작은 전동 롤러(76)와 경사면(77) 사이의 전동 마찰에 저항하여 요동 부재(75)를 요동시키는 것 뿐이기 때문에, 유체 통로 개폐 조작에 큰 힘을 필요로 하지 않고, 활주 마찰이 발생하는 부분이 마멸될 가능성도 없다. 또한, 요동 부재(75)를 요동시키는데 필요한 공간은 밸브 본체(62)가 좌우로 차지하는 공간보다 작기 때문에, 이 유체 제어기(61)를 복수 개 설치하는데 필요한 공간을 작게 할 수 있다. 또한, 유체 통로를 폐쇄 상태 또는 유체 통로를 개방 상태로 고정하는 조작은 단지 조작용 손잡이(91)를 상하로 이동시키는 것만으로 행할 수 있어, 매우 간단히 행할 수 있다.

또한, 도시하지는 않았지만, 도 6에 있어서 커버(71)의 관통공(80)을 통해 볼 수 있는 요동 부재(75)의 우측면 부분은 「CLOSE」라고 기재된 폐쇄 상태 표시면이 되고, 도 8에 있어서 커버(71)의 관통공(80)을 통해 볼 수 있는 요동 부재(75)의 좌측면 부분은 「OPEN」이라고 기재된 개방 상태 표시면이 된다.

상기 제1 및 제2 실시예의 유체 제어기(1, 61)의 밸브 요소는 다이아프램으로 한정되는 것이 아니라, 밸브 봉(5)의 상하 이동에 따라서 유체 통로가 개폐됨과 동시에, 하방 위치에 있는 유체 통로 폐쇄 상태 및 상방 위치에 있는 유체 통로 개방 상태로 각각 밸브 봉(5)을 고정할 수 있는 유체 제어기라면, 전술한 수평축 구동 장치(13) 및 고정 장치(14)를 설치할 수 있다. 또한, 보닛(3)과 밸브 본체(2)를 너트(14)로 연결하는 대신에 양자를 일체적으로 형성할 수도 있다.

본 발명의 유체 제어기에 따르면, 유체 통로를 개폐하는데 큰 힘을 필요로 하지 않고, 마찰력으로 인해 발생하는 마멸이 없으며, 또한 복수 개의 제어기를 설치하는데 필요한 설치 공간을 적게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 유체 제어기의 고정 기구에 의하여 유체 통로의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 상태를 확실하게 고정할 수 있다.

Claims

유체 유입 통로(2a) 및 유체 배출 통로(2b)를 갖는 밸브 본체(2, 62);

하단부가 밸브 본체에 접속되고 소정 형상의 상면(17, 77)을 갖는 통형 보닛(3, 63);

상단부(5a, 65a) 및 하단부를 갖고, 상기 보닛(3, 63) 내에서 이동 가능하게 배치되며, 상하 이동하게 됨으로써 유체 유입 통로 및 유체 배출 통로와의 연결을 개폐하는 밸브 봉(5, 65);

상기 보닛(3, 63) 내에 배치되어 상기 밸브 봉(5)을 압박하는 탄성 부재(9);

상기 밸브 봉(5, 65)의 상단부(5a, 65a)를 관통하여 밸브 봉과 함께 상하 이동하는 수평축(12, 72);

수평축을 중심으로 요동 가능한 요동 부재(15, 75);

요동 부재에 맞물려 상기 보닛의 소정 형상의 상면을 따라 회전하는 전동(轉動) 롤러(16, 76)

를 구비하고, 상기 전동 롤러(16, 76)가 상기 요동 부재(15, 75)의 요동에 의해 상기 보닛(3, 63)의 상면을 따라 이동하며, 이에 의해 상기 밸브 봉(6, 65)이 상하 이동하며, 유체 통로가 개폐되는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
제1항에 있어서, 상기 요동 부재(15, 75)와 밸브 봉(5, 65) 사이에 설치되어, 밸브 봉(5, 65)이 하방 위치에 위치하는 유체 통로 폐쇄 상태 또는 상방 위치에 위치하는 유체 통로 개방 상태 중 어느 한 상태로 고정하는 고정 장치(14, 74)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
제1항에 있어서, 상기 요동 부재(15)는 밸브 봉(5, 65)의 상단부(5a, 65a)를 덮는 커버(11, 71) 내에 위치하며, 수평축(12, 72)이 관통 연장하는 롤러 지지부(22)와, 커버(11, 71)의 상부에 형성된 관통공(20a, 80)으로부터 커버(11, 71) 상방으로 돌출하는 핸들부(23, 83)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
제2항에 있어서, 상기 고정 장치(14)는 밸브 봉(5)과 결합하는 위치와 결합하지 않는 위치 사이를 이동할 수 있도록 요동 부재(15)에 지지된 스토퍼(27)와, 이 스토퍼(27)를 밸브 봉(5)과 결합하는 방향으로 압박하는 스토퍼 압박용 압축 코일 스프링(28)과, 밸브 봉(5)의 상단면에 형성되고 스토퍼(27)의 선단부(27b)가 끼워 넣어지는 좌우 한 쌍의 스토퍼 고정용 오목부(29, 30)와, 스토퍼(27)의 상단부에 설치된 고정·해제 조작용 손잡이(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
제4항에 있어서, 상기 스토퍼(27)는 요동 부재(15)에 형성된 스토퍼 안내 구멍(32)에 활주 가능하게, 또 스토퍼(27)의 축선 둘레로 회전 가능하게 끼워 넣어지고, 요동 부재(15)의 핸들부(23)의 상단면에는 폭이 넓고 깊으며 좌우로 연장하는 스토퍼 고정용 삽입홈(33)과, 이 고정용 삽입홈(33)의 전후 양측에 형성되고, 또 폭이 좁고 얕으며 전후로 연장하는 스토퍼 해제용 삽입홈(34)이 형성되며, 조작용 손잡이(31)의 하단면에는 고정 상태에서 요동 부재(15)의 핸들부(23)의 상단부를 사이에 유지하도록 좌우 한 쌍의 하방 돌출부(31a)가 형성되고, 스토퍼(27)의 선단부(27b)가 스토퍼 고정용 오목부(29)에 끼워 넣어져 있는 고정 상태에서는, 조작용 손잡이(31)의 하반부가 요동 부재(15)의 핸들부(23)의 고정용 삽입홈(33)에 수납되며, 이 상태로부터 조작용 손잡이(31)를 끌어 올려 90°회전시키면, 조작용 손잡이(31)의 하방 돌출부(31a)가 요동 부재(15)의 핸들부(23)의 해제용 삽입홈(34)에 끼워 맞추어지며, 조작용 손잡이(31)는 고정용 삽입홈(33)과 해제용 삽입홈(34)의 깊이차와 하방 돌출부(31a)의 돌출량을 합한 것만큼 요동 부재(15)에 대하여 상승하고, 이에 따라서, 스토퍼(27)의 선단부(27b)가 스토퍼 고정용 오목부(29)로부터 분리되어 요동 부재(15)의 요동이 가능한 해제 상태가 되는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
제2항에 있어서, 상기 고정 장치(74)는 밸브 봉(5)과 결합하는 위치와 결합하지 않는 위치 사이를 이동할 수 있도록 요동 부재(75)에 지지된 스토퍼(87)와, 밸브 봉(65)의 상단부(65a)에 설치된 결합판(88)과, 이 결합판(88)의 상부에 형성되어 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 끼워 넣어지는 좌우 한 쌍의 스토퍼 고정용 오목부(89, 90)와, 스토퍼(87)의 상단부에 설치된 고정·해제 조작용 손잡이(91)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
제6항에 있어서, 상기 스토퍼(87)는 요동 부재(75)에 형성된 스토퍼 안내 구멍(92)에 활주 가능하게, 또 스토퍼(87)의 축선 둘레로 회전 가능하게 끼워 넣어지고, 요동 부재(75)의 핸들부(83)의 상단면에는 폭이 넓고 깊으며 좌우로 연장하는 스토퍼 고정용 삽입홈(93)과, 이 고정용 삽입홈(93)의 전후 양측에 위치하고, 또 폭이 좁고 얕으며 전후로 연장하는 스토퍼 해제용 삽입홈(94)이 형성되며, 조작용 손잡이(91)의 하단면에는 고정 상태에서 요동 부재(75)의 핸들부(83)의 상단부를 사이에 유지하도록 좌우 한 쌍의 하방 돌출부(91a)가 설치되고, 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 스토퍼 고정용 오목부(89)에 끼워 맞추어져 있는 고정 상태에서는, 조작용 손잡이(91)의 하반부가 요동 부재(75)의 핸들부(83)의 고정용 삽입홈(93)에 수납되고, 이 상태로부터 조작용 손잡이(91)를 끌어 올려 90° 회전시키면, 조작용 손잡이(91)의 하방 돌출부(91a)가 요동 부재(75)의 핸들부(83)의 해제용 삽입홈(94)에 끼워 맞추어지고, 조작용 손잡이(91)는 고정용 삽입홈(93)과 해제용 삽입홈(94)의 깊이차와 하방 돌출부(91a)의 돌출량을 합한 것만큼 요동 부재(75)에 대하여 상승하며, 이에 따라서, 스토퍼(87)의 선단부(87b)가 스토퍼 고정용 오목부(89)로부터 분리되어 요동 부재(75)의 요동이 가능한 해제 상태가 되는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
제6항에 있어서, 상기 결합판(88)은 밸브 봉의 상단부(65a)를 관통 연장하는 수평축(72)이 이 결합판에 삽입 관통됨으로써, 밸브 봉(65)과 일체로 되어 상하 이 동하도록 되며, 스토퍼 고정용 오목부(89, 90)는 이 결합판(88)에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 제어기.