KR100886223B1

KR100886223B1 - 분배기용 난방 유량조절 밸브

Info

Publication number: KR100886223B1
Application number: KR1020070005571A
Authority: KR
Inventors: 추교중
Original assignee: 추교중
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2009-02-27
Also published as: KR20080068184A

Abstract

본 발명은 유입구와 배출구 사이에 유체의 유량이 조절되는 통로가 내부에 형성되며 통로에서 외측부에 관부가 형성된 밸브 하우징과, 밸브 하우징의 통로에서 미끄럼 이동되는 슬라이드부가 외면부에 구비되고 배출구 측과 유입구 측을 연결하여 유입구에서 배출구로 유체의 유동을 허용하는 유동홈이 형성되며 슬라이드부의 상부에는 통로를 폐쇄하여 유체의 유동을 차단하는 환형 차단부가 형성된 밸브헤드와, 밸브 하우징의 관부에 결합되고 개구가 형성되며 개구를 연결하는 내부공간이 형성된 수용몸체와, 이 수용몸체의 내부공간에서 밸브헤드를 미끄럼 이동시키는 이동수단을 포함함으로써, 분배기에서 난방관으로 유동되는 유체의 유량을 핸들의 회전각에 의해 이동되는 스핀들에 의해 용이하게 조절할 수 있는 이점을 제공한다.

밸브 하우징, 밸브헤드, 이동수단, 형상기억합금 스프링, 슬라이드 부재

Description

분배기용 난방 유량조절 밸브{HEATING FLUX ADJUSTING VALVE FOR DISTRIBUTOR}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배기용 난방 유량조절 밸브의 조립 단면도이다.

도 2는 도 1의 분해 단면도이다.

도 3은 도 1의 밸브헤드의 사시도이다.

도 4는 도 1의 밸브헤드의 저면도이다.

도 5는 도 1에서 밸브헤드의 다른 형태를 나타낸 사시도이다.

도 6은 도 5의 다른 밸브헤드의 저면도이다.

도 7은 도 1의 이동부재의 종단면도이다.

도 8은 도 1의 슬라이드 부재의 종단면도이다.

도 9는 도 1의 작동도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 밸브 하우징 102: 유입구

103: 배출구 105: 통로

107: 관부 108: 지시판

110: 밸브헤드 112: 슬라이드부

113: 유동홈 115: 환형 차단부

116: 꼭지부 118: 결합로

120: 결합나사 125: 수용몸체

126a, 126b: 개구 127: 내부공간

130: 이동수단 135: 이동부재

136: 암 나선부재 137: 원주홈

138: 외주 스프라인 140: 나선홀

142: 밀폐링 150: 슬라이드 부재

152: 형상기억합금 스프링 155: 스프링

157: 나사부재 158, 159: 사각단면

160: 핸들 162: 내주 스프라인

163: 눈금 165: 고정나사

본 발명은 분배기용 난방 유량조절 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분배기에 결합되어 온수 파이프의 유량을 조절하는 분배기용 난방 유량조절 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 주택이나 아파트 같은 주거공간의 난방은 방이나 거실 등의 방바닥에 온수 파이프를 설치하고, 보일러에서 가열한 온수를 배관을 통해 온수 분배기로 공급한 후, 온수 분배기에서 온수를 분배하여 온수 파이프로 공급함으로써 이루어진다.

여기서, 각 온수 파이프로 분배된 온수는 온수파이프를 통해 실내 바닥을 가열하고, 냉각되어진 온수는 온수분배기의 온수 회수관을 거쳐 보일러로 회수되어 재차 가열되어지게 된다.

이때, 각각의 온수 파이프는 온수 분배기의 공급관과 회수관에 그 단부가 각각 연결되어지는데, 온수 분배기의 온수 공급관과 온수 회수관에는 6∼7개의 분배구 및 회수구(접속관)가 구비된다.

그리고, 온수 분배기의 분배구에는 온수 파이프로 공급되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절 밸브가 결합되며, 유량조절 밸브는 온수 파이프로 유동하는 온수의 유량을 조절한다.

종래의 온수 분배기의 분배구에 결합되는 난방용 유량조절 밸브는 특허출원 제2006-8236 호에 개시되어 있다.

개시된 종래기술은 액체를 일 방향에서 타 방향으로 유동시키기 위해 유입구와 토출구를 내부의 공간과 연결하고, 상기 공간과 연통되는 설치구를 형성한 밸브몸체와, 상기 설치구의 내주연과 분리 가능하게 일부 치합되게 연결되며, 내부에 서로 다른 직경의 통공으로 인해 단턱을 형성한 가이드 부재와, 상기 가이드 부재의 통공에 삽입되어 안내되며, 일단에 개폐 플레이트를 형성하여 상기 공간을 개폐 하도록 축 방향으로 이동하는 샤프트와, 상기 가이드 부재와 치합되며 상기 샤프트의 타단을 고정시켜 회전되며 축 방향으로 이동시켜 점차적으로 상기 공간을 개폐시키며 유량을 조절하는 유량 조절캡을 포함한다.

여기서, 상기 설치구에는 유량 조절캡의 이동 변위를 육안으로 확인 가능하도록 외주연에 유량조절눈금을 새겨지거나 또는 상기 유량조절눈금을 외주연에 새긴 유량조절눈금링이 삽입된다.

이때, 밸브몸체의 유입구는 온수 분배기의 분배구에 결합되며, 유량 조절캡은 개폐플레이트가 형성된 샤프트를 이동시켜 유입구와 토출구 사이에 형성된 공간을 개폐하게 되는데, 개폐 플레이트는 플레이트 형상으로 형성되어 공간을 통해 배출구로 유동하는 온수의 유동을 차단하거나 개방하게 구성되어 있다.

즉, 종래의 유량조절 밸브는 유량 조절캡에 표시된 눈금에 맞게 유량 조절캡을 회전시키는 경우, 개폐 플레이트와 배출구에서 공간으로 연결된 온수의 유출구 사이의 틈새가 조절되는데, 개폐플레이트와 유출구 사이에 형성된 틈새의 유동면적 미세조절이 이루어지지 않는바 틈새가 개방된 후에는 유체가 한 번에 유동되어 급격이 유량이 늘어나게 되므로 유량조절이 될 수 없었다.

그리고, 사용자가 유량 조절캡을 회전시켜 개폐플레이트에 의해 완전히 차단된 유출구에 토출구로 연결되는 틈새를 제공하여 온수를 유동시키게 되는 경우, 틈새를 지난 온수에 의해 개폐플레이트 하류로 발생하는 난류에 의해 기포가 발생됨으로써, 기포에 의해 유량조절밸브에서 소음이나 진동이 발생하고, 온수 파이프를 유동하는 온수의 밀도를 낮추어 온수 파이프에 대한 열전달 효율이 감소되는 문제 점이 있었다.

그리고, 유량 조절캡이 개폐플레이트가 형성된 샤프트와 함께 밸브몸체를 이동하면서 설치구에 표시된 눈금을 가리게 됨으로써, 사용자가 설치구에 눈금을 인식하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 온수 분배기에서 온수 파이프로 유동하는 온수의 유량이 정확하게 조절되고, 표시된 눈금에 의한 유량조절을 보다 정확하게 만들며, 밸브를 지나는 온수에 의한 소음 및 기포의 발생이 감소되는 분배기용 난방 유량조절 밸브를 제공함이 목적이다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예는 유체가 유입되는 유입구와 배출되는 배출구가 형성되고 이 유입구와 배출구 사이에 유체의 유량이 조절되는 통로가 내부에 형성되며 통로의 외측부에 관부가 형성된 밸브 하우징과, 이 밸브 하우징의 통로에서 유체의 유동을 차단하며 미끄럼 이동되는 슬라이드부가 외면부에 구비되고 슬라이드부의 일측 외부에는 배출구 측과 유입구 측을 연결하여 유입구에서 배출구로 유체의 유동을 허용하는 유동홈이 슬라이드부의 상단부에서 하단부까지 단면적이 점차 커지게 형성된 밸브헤드와, 밸브 하우징의 관부에 일측부가 결합되고 양측으로 개구가 형성되며 양측 개구를 연결하는 내부공간이 형성된 수용몸체와, 이 수용몸체의 내부공간에 구비되어 밸브헤드를 통로에서 미끄럼 이동시키고 수용몸체를 통한 유체의 외부유출을 차단하는 이동수단을 포함하며, 이 이동수단은 밸브헤드에 연결되고 외주부에 나선이 형성된 이동부재와 이 이동부재의 외주부가 나선결합되는 나선부가 내주부에 형성되고 일 측부가 수용몸체의 일측 개구로 삽입되어 일측 개구를 폐쇄하는 암 나선부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브를 제공한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 분배기용 난방 유량조절 밸브의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배기용 난방 유량조절 밸브의 조립 단면도이고, 도 2는 도 1의 분해 단면도이며, 도 3은 도 1의 밸브헤드의 사시도이고, 도 4는 도 1의 밸브헤드의 저면도이고, 도 5는 도 1에서 밸브헤드의 다른 형태를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 다른 밸브헤드의 저면도이고, 도 7은 도 1의 이동부재의 종단면도이며, 도 8은 도 1의 슬라이드 부재의 종단면도이고, 도 9는 도 1의 작동도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 분배기용 난방 유량조절 밸브는 유체가 유동되는 관로의 경로에 배치되는 밸브 하우징(100)과, 밸브 하우징(100)에서 유체의 유량을 조절하는 밸브헤드(110)와, 밸브 하우징(110)에 일측부가 결합되는 수용몸체(125)와, 밸브 하우징(100)에서 밸브헤드(110)를 이동시키는 이동수단(130)과, 이동수단(130)에 회전력을 제공하는 핸들(160)을 주요구성으로 포함한다.

여기서, 밸브 하우징(100)은 건물에 설치되어 난방용 온수를 분배하는 난방용 분배기에 설치되 수 있는데, 유체를 공급하는 일측 관로에 연결되어 유체가 유입되는 유입구(102)와 타측 관로로 유체를 배출되는 배출구(103)가 형성되고, 상기 유입구(102)와 상기 배출구(103) 사이에 유체의 유량이 조절되는 통로(105)가 내부에 형성되고, 상기 통로(105)에서 연장된 방향으로 외측부에 관부(107)가 형성되어 있다.

그리고, 밸브헤드(110)는 상기 밸브 하우징(100)의 통로(105)에서 유체의 유동을 차단하면서 미끄럼 이동되는 슬라이드부(112)가 외면부에 형성되고, 상기 슬라이드부(112)의 둘레에는 상기 배출구(103) 측과 상기 유입구(102) 측을 연결하여 상기 유입구(102)에서 상기 배출구(103)로 유체의 유동을 허용하는 유동홈(113)이 상기 슬라이드부(112)를 따라 형성되는데, 상기 슬라이드부(112)의 상부에는 상기 통로(105)가 형성된 밸브 하우징(100)의 내부 평면에 지지되어 상기 통로(105)를 폐쇄함으로써 유체의 통로(105)를 통한 유동을 차단하는 두꺼운 플랜지 형태의 환형 차단부(115)가 형성되어야한다.

또한, 수용몸체(125)는 밸브 하우징(100)의 관부(107)로 하부가 삽입되면서 결합되고, 상부는 핸들(160)에 삽입되며, 양측으로 개구(126a, 126b)가 형성되어 있는데, 양측 개구(126a, 126b)를 연결하는 내부공간(127)이 형성되고, 이동수단(130)의 상부 부분이 하부 개구(126b)를 통해 삽입되어 있다.

그리고, 이동수단(130)은 상기 수용몸체(125)의 내부공간(127)에 구비되어 상기 밸브헤드(110)를 상기 통로(105)에서 미끄럼 이동시키고, 상기 수용몸체(125)를 통한 유체의 외부유출을 차단하게 되는데, 이동수단(130)은 핸들(160)에 의한 수동적인 회전력을 받고, 회전력은 내부에서 직선운동으로 변환되어 밸브헤드(110)를 선형 이동시키게 된다.

여기서, 이동수단(130)은 밸브헤드(110)를 통로(105)에서 선형으로 이동시킬 수 있고, 밸브헤드(110)의 유동홈(113)에 의한 통로(105)의 개폐면적을 조절하기 위해 선형 이동거리가 조절될 수 있어야 하는데, 핸들(160)에 의해 작동되는 수동적인 수단으로 밸브 하우징(100)에 구현될 수도 있으나, 밸브헤드(110)를 선형으로 이동시킬 수 있는 소형모터와 소형모터에 기어결합되어 선형이동되는 축봉이나 피에조 또는 초소형 리니어모터 또는 스트로크가 조절되는 솔레노이드 등이 포함된 액츄에이터를 사용함으로써 전기적인 회로에 의해 자동으로 구현될 수 있다.

이때, 핸들(160)은 상기 수용몸체(125)의 상측에 배치되는데, 상기 수용몸체(125)의 상부가 내부로 수용되어 지지되고, 상기 이동수단(130)에 연결되며 상기 이동수단(130)에 의해 상기 밸브헤드(110)를 상기 밸브 하우징(100)의 통로(105)에서 이동시키기 위한 회전력을 받는다.

여기서, 상기 밸브 하우징(100)의 관부(107)에는 눈금(163)을 가리키는 지시판(108)이 형성되고, 상기 핸들(160)의 외주에는 상기 밸브헤드(110)의 유동홈(113)을 통해 유동되는 유량을 표시하기 위한 눈금(163)이 구비될 수 있는데, 핸들(160)이 수용몸체(125)의 상부에서 회전되는 경우, 핸들(160)에 표시된 눈금(163)만큼 통로(105)에서 밸브헤드(110)가 미끄럼되면서 유동홈(113)에 의해 밸브 하우징(100)의 유입구(102) 측과 배출구(103) 측을 연결하는 유동면적이 조절됨으로써 유체의 유량이 조절된다.

또한, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 밸브헤드(110)의 유동홈(113)은 상기 슬라이드부(112)의 상부에서 하부 내측으로 깊이가 점차 깊어지는 선형협곡으로 형성되는데, 밸브헤드(110)가 핸들(160)의 조작에 의해 밸브 하우징(100)의 통로(105)의 유입구(102) 측과 배출구(103) 측을 연결하는 경우, 초기에는 유동면적이 좁게 형성되고 유량이 많이 흘러가는 회전방향으로 핸들(160)을 점차 돌리면서 유동면적이 점차 넓어지며, 유량은 유동면적의 확대가 점진적으로 서서히 이루어져서 선형적으로 증가하게 된다.

즉, 밸브헤드(110)의 유동홈(113)이 제공하는 유동면적은 점진적으로 밸브헤드(110)의 하방으로 깊어지는 선형협곡의 단면적 증가와 비례하게 되는데, 밸브 하우징(100)의 유입구(102) 측과 배출구(103) 측을 연결하는 통로(105)의 유동로를 제공하는 유동홈(113) 개방면적이 미세하게 증가되는 것이다.

여기서, 정지상태에서 압력을 받고 있는 유체는 통로(105)가 개방되면서 압력이 감소하고 유속이 증가하게 되며, 통로(105)의 개방면적이 증가하면서 유속이 점진적으로 감소하지만, 개방면적의 증가 기울기가 급할 경우 일정지점에서 유속이 급감되어 개방면적이 증가하여도 유량이 일정하게 되는 경우가 발생될 수 있다.

그러나, 본 발명은 밸브헤드(110)의 유동홈(113)이 하방으로 점차 깊이가 깊어지는 선형협곡으로 형성되어 있는 것으로 인해 유동홈(113)의 개방면적의 증가가 서서히 이루어지고, 이와 함께 유속이 서서히 감소하게 됨으로써 유량의 증감이 선형적으로 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 유체의 유량은 유동면적에 비례하고, 유동면적은 길이의 제곱에 비례하므로, 핸들(160)의 조작에 의해 유동단면의 변화가 미세하게 조절되어야만 유량도 미세하게 조절될 수 있다.

더불어, 상기 밸브헤드(110)의 유동홈(113)은 상기 슬라이드부(112)의 원주방향을 따라 세 개 내지 네 개로 다수개가 형성될 수 있는데, 유동홈(113)이 밸브헤드(110)의 원주방향으로 일정한 각도간격으로 배치됨으로써, 밸브 하우징(100)의 유입구(102) 측과 배출구(103) 측을 연결하는 통로(105)를 통한 유체의 유동이 원활하게 이루어지고, 유동홈(113)을 지나는 유체의 유동에 의한 진동은 유동홈(113)이 고르게 배치됨으로써 서로 상쇄될 수 있다.

이때, 상기 밸브헤드(110)의 유입구(102) 측에 근접하는 하단부는 꼭지부(116)가 둥글게 형성된 원뿔이어야 하는데, 밸브 하우징(100)의 유입구(102) 측에 배치된 밸브헤드(110)의 꼭지부(116)에서 유체의 유동에 의한 유체저항이 감소됨으로써 밸브헤드(110)에서 발생되는 유체저항에 의한 진동이 줄고, 유체는 둥글게 형성된 꼭지부(116)에서 밸브헤드(110)의 유동홈(113)으로 퍼지면서 고르게 유동홈(113)에 유입되어 통로(105)를 통과할 수 있다.

여기서, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 밸브헤드(110)에는 중앙부를 관통하는 결합로(118)가 형성되고, 상기 결합로(118)에는 상기 이동수단(130)에 연결되며 나사머리에 해당하는 꼭지부(116)가 둥글게 형성된 결합나사(120)가 삽입되는데, 밸브헤드(110)의 꼭지부(116)는 결합나사(120)의 반원형상인 나사머리에 의해 둥글게 형성될 수 있으며, 결합나사(120)가 결합로(118)를 통과하여 이동수단(130)에 간단하게 결합됨으로써 밸브헤드(110)는 이동수단(130)에 간단하게 체결될 수 있다.

또한, 도 1 및 2와 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 이동수단(130)은 상기 밸브헤드(110)에 연결되고, 외주부에 나선(135a)이 형성된 이동부재(135) 및 상기 이동부재(135)의 외주부가 나선결합되는 나선부(136a)가 내주부에 형성되고, 일 측부가 상기 수용몸체(125)의 하부 개구(126b)로 삽입되어 상부 개구(126a)를 폐쇄하는 암 나선부재(136)를 포함한다.

여기서, 이동부재(135)는 내부가 중공되어 있으며, 소정구간 암 나선부재(136)의 나선부(136a)에 나선결합되는 나선(135a)이 형성되어 있는데, 암 나선부재(136)의 회전에 의해 나선부(136a)가 이동부재(135)의 나선(135a)을 따라 이동됨으로써 이동부재(135)는 상측 또는 하측으로 이동될 수 있다.
이때, 이동부재(135)는 암 나선부재(136)에 나선결합되어 있는 상태에서 암 나선부재(136)의 회전의 의해 암 나선부재(136)와 함께 회전하지 않고 암 나선부(136a)의 상하방향으로 선형이동되어야 한다.
도 1을 참조하면, 이동부재(135)는 암 나선부재(136)의 하측에 배치된 밀폐링(142)에서 회전은 방지되고 선형으로 슬라이드 이동이 가능하게 미끄럼 결합되어 있다. 즉, 도 7을 참조하면, 이동부재(135)는 나선(135a)이 형성되어 있을 뿐만 아니라 밀폐링(142)에서 선형의 미끄럼 이동은 허용되고 회전운동이 구속되게 평면부(135b)가 형성되어 있다.
도 7의 중앙에 배치된 이동부재(135)의 좌/우측에는 이동부재(135)의 나선(135a)과 평면부(135b)에 대한 배치각도가 서로 다른 측면도가 배치되어 있다. 우측에서는 나선(135a)과 평면부(135b)가 180도 간격으로 형성되어 있으며, 좌측에는 90도 간격으로 형성되어 있다.
도 7에서 이동부재(135)의 좌/우측에 도시된 나선(135a)과 평면부(135b)의 형상에 맞게 밀폐링(142)의 내부가 형성되며, 이동부재(135)의 평면부(135b)가 밀폐링(142)의 내면부(142a)에서 회전이 방지되게 미끄럼 결합됨으로써 이동부재(135)는 암 나선부재(135)의 회전에 의해 함께 회전되지 않고 선형이동이 가능하다. 또한, 도 1 및 2를 참조하면, 밀폐링(142)은 수용몸체(125)의 하부 측 개구(126b)의 내주면에 밀착되어 마찰에 의해 회전이 방지된다.

한편, 도 1 및 2를 참조하면, 암 나선부재(136)의 상부에는 핸들(160) 측으로 유체의 유출을 방지하기 위한 오링(139)이 결합되는 원주홈(137)이 형성되며, 핸들(160)에 형성되어 있는 내주 스프라인(162)에 결합되는 외주 스프라인(138)이 형성되며, 핸들(160)의 상측에 배치되는 고정나사(165)에 결합되기 위한 나선홀(140)이 형성됨으로써, 핸들(160)의 회전에 의해 핸들(160)의 회전방향으로 동일하게 회전되면서 이동부재(135)를 상측 또는 하측으로 이동시키게 된다.

그리고, 상기 암 나선부재(136)의 하부 측에는 상기 수용몸체(125)의 하부 측 개구(126b) 내주면으로 밀착되게 결합되는 금속이나 고무 또는 플라스틱의 밀폐링(142)이 배치되는데, 밀폐링(142)은 암 나선부재(136)가 고정나사(165)에 의해 핸들(160)에 고정된 상태에서 암 나선부재(136)의 하부 외주와 수용몸체(125)의 하부 내주에 형성되는 틈을 메우게 됨으로써 암 나선부재(136)와 수용몸체(125) 사이로 미세하게 유동될 수 있는 유체의 외부유출을 방지하게 된다.

도 1 및 2와 도 9를 참조하면, 상기 이동부재(135)에는 내부가 관통되는 슬라이드 통로(135c)가 형성되고, 상기 슬라이드 통로(135c)에는 상기 밸브헤드(110)가 일측 단부에 결합되는 슬라이드 부재(150)가 미끄럼 결합되며, 슬라이드 부재(150)의 밸브헤드(110)가 결합되어 있는 하단부는 온도에 의해 길이가 신축되는 형상기억합금 스프링(152)에 의해 이동부재(135)에 지지되는데, 형상기억합금 스프링(152)의 신축에 의한 스트로크가 슬라이드 부재(150)에 제공됨으로써 암 나선부재(136)에 의한 이동부재(135)의 미끄럼 이동과는 별도로 슬라이드 부재(150)는 이동수단(130)의 이동부재(135)에서 미끄럼 이동되고, 밸브헤드(110)도 통로(105)에서 미끄럼 이동된다.

여기서, 밸브 하우징(100)이 보일러의 분배기에 설치된 후 사용자가 난방용 온수의 유량을 조절한다면, 사용자는 원하는 유량의 눈금(163)만큼 핸들(160)을 회전시키게 된다.

이후, 밸브헤드(110)가 핸들(160)에 의해 회전되는 암 나선부재(136)에 의한 이동부재(135)의 상부이동에 의해 밸브 하우징(100)의 통로(105)에서 상방으로 이동되어 유동홈(113)에 의해 통로(105)가 개방됨으로써 보일로의 분배기에서 관로를 통해 온수가 난방을 위한 구역으로 순환 유동되며, 온수의 온도가 일정하게 유지되면서 난방구역은 등온으로 가온되므로 온도가 조금씩 높게 상승하여 밸브하우징의 통로(105)를 통과하는 온수의 온도가 더욱 상승된다.

여기서, 형상기업합금 스프링(152)은 온도가 상승하는 유체에 의해 신장되어 밸브헤드(110)를 하방으로 이동시킴으로써 통로(105)를 차단하여 난방구역에 대한 가온을 정지하거나 통로(105)를 통한 온수의 난방구역을 유입량을 줄이어 난방구역의 온도가 일정온도로 유지되게 할 수 있다.

또한, 상기 슬라이드 부재(150)에서 상기 이동부재(135)의 슬라이드 통로(135c)로 삽입되는 부분에는 상기 형상기억합금 스프링(152)의 신장에 의해 압축되어 있다가 상기 슬라이드 부재(150)를 원위치로 복귀시키기 위한 탄력을 제공하는 스프링(155), 및 상기 스프링(155)의 일측 단부에서 상기 스프링(155)을 지지하고 상기 슬라이드 부재(150)에 결합되며 상기 이동부재(135)의 슬라이드 통로(135c)를 형성하는 내주면에 머리부(157a)가 지지되어 미끄럼 이동되는 나사부재(157)가 구비된다.

이때, 스프링(155)은 이동부재(135)의 내부에 형성된 슬라이드 통로(135c)에 삽입되는 슬라이드 부재(150)의 슬라이드 부분(150a)에 끼워지게 되고, 나사부재(157)는 슬라이드 부재(150)의 상면부에서 스프링(155)의 상단부를 지지하여 스프링(155)을 슬라이드 부재(150)의 슬라이드 부분(150a)에 구속시키며, 머리부(157a)는 이동부재(135)의 내주면에 지지됨으로써 슬라이드 부재(150)의 직선이동을 안내한다.
그리고, 슬라이드 부재(150)는 상방에 있는 나사부재(157)의 머리부(157a)가 스프링(155)의 일측 단부에 의해 지지되고, 스프링(155)의 타측 단부가 이동부재(135)의 하부 내측 면에 지지됨으로써 이동부재(135)의 슬라이드 통로(135c) 측으로 탄력적으로 지지된다. 이때, 슬라이드 부재(150)는 이동부재(135)의 슬라이드 통로(135c)에 배치된 스프링(155)과 이동부재(135)의 하부에서 밸브헤드(110)의 상부에 배치된 형상기억합금 스프링(152)에 의해 이동부재(135)에 구속된다.

여기서, 형상기억합금 스프링(152)이 가열된 유체에 의해 팽창되어 슬라이드 부재(150)를 이동부재(135)의 하방으로 미끄럼 이동시켜는 경우 스프링(155)은 슬라이드 부재(150)에 의해 압축되고, 슬라이드 부재(150)의 하방 이동에 의해 밸브헤드(110)가 하방으로 이동하게 됨으로써 통로(105)는 막히고, 형상기억합금 스프링(152)을 지나는 유체의 유량이 적어지게 되는데, 가온된 유체의 유량이 감소하면 형상기억 합금 스프링(152)이 냉각되어 수축되고, 슬라이드 부재(150)가 스프링(155)의 탄력을 받으면서 이동부재(135)의 통로(105)에서 상방으로 미끄럼 이동됨으로써 밸브헤드(110)의 상방이동에 의해 통로(105)는 점차 개방될 수 있다.

그리고, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 이동부재(135)의 상기 슬라이드 부재(150)가 미끄럼 결합되는 슬라이드 통로(135c)의 일부는 다른 부분보다 면적이 좁은 사각단면(158)이 포함되고, 상기 슬라이드 부재(150)에는 상기 암 나선부재(136)의 슬라이드 통로(135c)에 맞는 사각단면(159)이 포함됨으로써, 이동부재(135)에서 미끄럼 이동되는 슬라이드 부재(150)의 회전이 방지되어 밸브헤드(110)가 밸브 하우징(100)의 통로(105)에서 회전되지 않고 상방 또는 하방으로 이동된다.

즉, 밸브헤드(110)가 핸들(160)의 유량조절에 의해 밸브 하우징(100)의 통로(105)에서 미끄럼 이동되는 경우에 밸브헤드(110)의 회전이 일어나게 되면 밸브헤드(110)의 유동홈(113)을 통과하는 유체의 유동선이 급격하게 변화되면서 밸브헤드(110)에 가해지는 유체의 압력변화가 발생하고, 유체의 압력 변화에 의해 밸브 하우징(100)이 순간적으로 크게 진동되어 작동감이 좋아지지 않는 문제가 발생하나, 슬라이드 부재(150)의 직선이동에 의해 밸브헤드(110)의 유동홈(113)의 위치가 상하로만 변동되면서 밸브헤드(110)에 가해지는 유체의 압력변화가 적어짐으로써, 핸들(160)을 회전시킬 때 작동감이 개선되고, 밸브 하우징(100) 자체에는 미세한 진동만 발생된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 분배기용 난방 유량조절 밸브는 핸들이 회전되어 온수 분배기에서 온수 파이프로 유동하는 온수의 유량이 밸브헤드에 형성되는 유동홈의 단면적 변화에 의해 선형에 가깝게 조절됨으로써, 핸들에 표시된 눈금에 의한 유량과 정확하게 일치시킬 수 있으며, 밸브를 지나는 온수에 의한 진동 및 기포의 발생이 감소되어 밸브의 작동감이 개선되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 밸브 하우징의 내부에서 형상기업합금 스프링이 유체에 온도에 의해 신장되거나 수축되어 밸브헤드를 상방 또는 하방으로 이동시켜 밸브헤드에 의한 통로의 개방면적을 조절함으로써, 가열된 유체의 온도에 따라 난방구역으로 유동되는 유체의 순환량이 자동으로 조절되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

유체가 유입되는 유입구와 배출되는 배출구가 형성되고, 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 유체의 유량이 조절되는 통로가 내부에 형성되며, 상기 통로의 외측부에 관부가 형성된 밸브 하우징;

상기 밸브 하우징의 통로에서 유체의 유동을 차단하며 미끄럼 이동되는 슬라이드부가 외면부에 구비되고, 상기 슬라이드부의 일측 외부에는 상기 배출구 측과 상기 유입구 측을 연결하여 상기 유입구에서 상기 배출구로 유체의 유동을 허용하는 유동홈이 상기 슬라이드부의 상단부에서 하단부까지 단면적이 점차 커지게 형성된 밸브헤드;

상기 밸브 하우징의 관부에 일측부가 결합되고, 양측으로 개구가 형성되며, 상기 양측 개구를 연결하는 내부공간이 형성된 수용몸체; 및

상기 수용몸체의 내부공간에 구비되어 상기 밸브헤드를 상기 통로에서 미끄럼 이동시키고, 상기 수용몸체를 통한 유체의 외부유출을 차단하는 이동수단을 포함하며,

상기 이동수단은 상기 밸브헤드에 연결되고 외주부에 나선이 형성된 이동부재와, 상기 이동부재의 외주부가 나선결합되는 나선부가 내주부에 형성되고 일 측부가 상기 수용몸체의 일측 개구로 삽입되어 일측 개구를 폐쇄하는 암 나선부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 수용몸체의 일측에는 상기 수용몸체의 타측부가 내부로 수용되어 지지되고, 상기 이동수단에 연결되며 상기 이동수단에 의해 상기 밸브헤드를 상기 밸브 하우징의 통로에서 이동시키기 위한 회전력을 받는 핸들이 구비되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 2 항에 있어서,

상기 밸브 하우징의 관부에는 눈금을 가리키는 지시판이 형성되고, 상기 핸들의 외주에는 상기 밸브헤드의 유동홈을 통해 유동되는 유량을 표시하기 위한 눈금이 구비되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브헤드의 유동홈은 상기 슬라이드부의 상부에서 하부 내측으로 깊이가 점차 깊어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브헤드의 유동홈은 상기 슬라이드부의 원주방향을 따라 세 개 내지 네 개로 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브헤드의 유입구 측에 근접하는 하단부는 꼭지부가 둥글게 형성된 원뿔인 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브헤드에는 중앙부를 관통하는 결합로가 형성되고, 상기 결합로에는 상기 이동수단에 연결되며 머리부가 둥글게 형성된 결합나사가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브헤드의 상기 슬라이드부의 상부에는 상기 통로가 형성된 밸브 하우징의 내부 평면부에 지지되고 상기 통로를 폐쇄함으로써 유체의 유동을 차단하는 두꺼운 플랜지 형태의 환형 차단부가 형성되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 암 나선부재의 일 측에는 상기 수용몸체의 일측 개구 내주면으로 밀착되는 밀폐링이 포함되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 이동부재에는 내부가 관통되는 슬라이드 통로가 형성되고, 상기 슬라이드 통로에는 상기 밸브헤드에 일 측단부가 결합되는 슬라이드 부재가 미끄럼 결합되며, 상기 슬라이드 부재는 온도에 의해 길이가 신축되는 형상기억합금 스프링에 의해 상기 이동부재에 지지되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 11 항에 있어서,

상기 슬라이드 부재에서 상기 이동부재의 슬라이드 통로로 삽입되는 부분에 는 상기 형상기억합금 스프링의 신장에 의해 압축되어 상기 슬라이드 부재를 원 위치로 복귀시키는 스프링과, 상기 스프링의 일측 단부에서 상기 스프링을 지지하고 상기 슬라이드 부재에 결합되며 상기 이동부재의 슬라이드 통로를 형성하는 내주면에 머리부가 지지되어 미끄럼 이동되는 나사부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.
제 11 항에 있어서,

상기 이동부재의 상기 슬라이드 부재가 미끄럼 결합되는 슬라이드 통로의 일부는 다른 부분보다 면적이 좁은 사각단면이 포함되고, 상기 슬라이드 부재에는 상기 이동부재의 슬라이드 통로에 맞는 사각단면이 포함되는 것을 특징으로 하는 분배기용 난방 유량조절 밸브.