이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 토치용 가스 조절 밸브의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 2의 토치용 가스 조절 밸브의 밸브 핀의 헤드부와 완충 수지부의 면접촉 관계를 개략적으로 예시한 절개 사시도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 토치용 가스 조절 밸브(200)는 밸브 프레임(210)과, 밸브 핀(220)과, 손잡이부(230)와, 밸브 프레임 체결부(240)와 완충 수지부(250)로 이루어진다.
도시된 바와 같이, 밸브 프레임(210)에는 소정 형상의 가스 유로를 가진 가스 유입공(211) 및 가스 배출공(212)이 형성된다. 여기서, 밸브 프레임(210)은 토치에서 가스 공급관(미도시), 절단용 산소 공급관(미도시) 또는 예열 산소 공급관(미도시)으로의 가스, 예컨대 아세틸렌, 또는 산소의 공급량을 조절하기 위한 프레 임을 의미한다. 한편, 가스 유입공(211) 및 가스 배출공(212)은 가스의 이동방향에 따라 예시적으로 설명한 것으로, 가스 배출공(212)으로부터 가스 유입공(211)으로 가스의 흐름이 적용된 가스 조절 밸브에도 폭넓게 적용될 수도 있다.
밸브 핀(220)은 밸브 프레임(210) 내측에 형성된 삽입 홀(213)로 삽입되어 가스 유입공(211)에 대향하여 전후방향으로 병진 운동함으로써, 가스 유입공(211)을 차단 및 해제한다. 즉, 밸브 핀(220)이 가스 유입공(211)과 면접촉하면 가스 유입공(211)을 차단하게 되어 가스 유입공(211)으로부터의 가스의 유입을 차단할 수 있게 된다.
손잡이부(230)는 밸브 핀(220)의 하단부, 즉 테일부(tail)(221)에 체결 고정된다. 예컨대, 손잡이부(230)는 상면이 개방된 원통 형상으로서, 원통의 외측면에는 회전을 용이하게 하기 위한 돌기들(231)이 환형으로 형성되고, 하면(232)에는 밸브 핀(220)의 테일부(221)가 삽입되어 볼트(221a)-너트(221b) 체결에 의해 밸브 핀(220)의 테일부(221)와 손잡이부(230)가 고정 결합될 수 있다.
밸브 프레임 체결부(240)는, 도시된 바와 같이, 손잡이부(230) 상측에 밸브 핀(220)의 외주면을 따라 환형으로 형성되고, 손잡이부(230)의 회전에 의해, 가스 유입공(211)에 대향하여 밸브 핀(220)을 전후 방향으로 병진 운동하게 가이드한다. 즉, 밸브 프레임 체결부(240)의 상단(241) 내주면은 밸브 프레임(210)의 외주면과 체결되어 고정되고, 밸브 프레임 체결부(240)의 하단(242) 내주면은 밸브 핀(220)의 중단부(222) 외주면과 나사 결합을 하여, 손잡이부(230)의 회전에 의해 밸브 핀(220)을 가스 유입공(211)에 대향하여 병진 운동하게 가이드할 수 있다.
한편, 밸브 핀(220)의 헤드부(223)는 원추 형상부(223-1), 및 원추 형상부(223-1)와 단차(S)를 이루는 원통 형상부(223-2)로 구성된다. 여기서, 밸브 핀(220)의 헤드부(223)의 원통 형상부(223-2)의 직경은 원추 형상부(223-1)의 최대 직경보다 상대적으로 크고, 원추 형상부(223-1)와 원통 형상부(223-2)는 단차를 이룬다. 한편, 원추 형상부(223-1)는 가스 유입공(211)을 실질적으로 차단 또는 해제한다.
완충 수지부(resin)(250)는, 도시된 바와 같이, 벨브 핀(220)의 헤드부(223)와 접하는 가스 유입공(211)의 일측, 하측면에 형성되며, 밸브 핀(220)의 헤드부(223)의 원추 형상부(223-1)에 대응하는 형상, 즉 원추 형상의 홀(251) 형상을 가지고, 벨브 핀(220)의 헤드부(223)와 면접촉하여 가스 유입공(211)을 실질적으로 차단 및 해제한다.
구체적으로, 가스의 차단시, 즉 손잡이부(230)의 회전에 의해, 손잡이부(230)에 고정 체결된 밸브 핀(220)을 밸브 프레임 체결부(240)의 가이드에 따라서 가스 유입공(211)을 향하여 전진시킴으로써, 벨브 핀(220)의 헤드부(223)와 완충 수지부(250)가 면접촉을 하여 가스 유입공(211)을 차단할 수 있게 된다.
따라서, 벨브 핀(220)의 헤드부(223)의 원추 형상부(223-1)와 완충 수지부(250)의 원추 형상의 홀(251)의 면접촉에 의한 차단에 의해서, 가스 유입공(211)과 벨브 핀(220)의 부정확한 결합 또는 밀폐에 의한 가스의 누출 또는 유출 현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 밸브 핀(220)이 완충 수지부(250)와 직접 면접촉을 하게 되므로 가스 조절 밸브의 잦은 개폐시에도 가스 유입공(211) 또는 밸브 핀(220)의 접촉면의 손상 또는 훼손을 효과적으로 방지할 수 있으므로, 가스 유입공(211)을 통한 가스의 누출 또는 유출 현상을 효과적으로 억제할 수도 있다.
한편, 밸브 핀(220)의 헤드부(223)에는 오링(260)이 결합될 수 있다. 예컨대, 밸브 핀(220)의 헤드부(223) 외주면에 요철을 형성하고 요철에 오링(260)을 삽입함으로써, 가스 배출공(212)이 아닌 밸브 프레임(210)과 밸브 핀(220) 사이로의 가스 누출 또는 유출을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 밸브 핀(220)의 헤드부(223)의 원추 형상부(223-1)와 원통 형상부(223-2)는 단차(S)를 이룸으로써, 완충 수지부(250)와의 면접촉시 과도한 손잡이부(230)의 회전에 의한 완충 수지부(250)의 손상 또는 훼손을 방지할 수 있다. 즉, 원추 형상부(223-1)는 완충 수지부(250)의 원추 형상의 홀(251)에 삽입되고, 원통 형상부(223-2)는 완충 수지부(250)의 외측면에 면접촉하여 과도한 손잡이부(230)의 회전에 의한 원추 형상부(223-1)의 원추 형상의 홀(251)에 대한 과도한 삽입을 억제함으로써, 완충 수지부(250)의 손상 또는 훼손을 방지할 수 있다.
추가로, 밸브 프레임(210)과, 밸브 핀(220) 또는 밸브 프레임 체결부(240) 사이의 조립 체결시, 유격에 의한 흔들림을 방지하기 위해서, 부시(270)가 밸브 프레임(210)과 밸브 프레임 체결부(240) 사이에 삽입될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 토치용 가스 조절 밸브의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 3의 토치용 가스 조절 밸브의 밸브 핀의 헤드부와 완충 수지부의 면접촉 관계를 개략적으로 예시한 절개 사시도이다. 여기서, 도 2를 참조한 토치용 가스 조절 밸브의 설명과 중복되는 설명은 이하 생략하고자 한다.
도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 토치용 가스 조절 밸브(300)는 밸브 프레임(310)과, 밸브 핀(320)과, 손잡이부(330)와, 밸브 프레임 체결부(340)와, 가이드부(350)와, 완충 수지부(360)로 이루어진다.
밸브 프레임(310)에는 소정 형상의 가스 유로를 가진 가스 유입공(311) 및 가스 배출공(312)이 형성된다.
밸브 핀(320)은 밸브 프레임(310) 내측에 형성된 삽입 홀(313)로 삽입되어 가스 유입공(311)에 대향하여 전후방향으로 병진 운동함으로써, 가스 유입공(311)을 차단 및 해제한다. 즉, 밸브 핀(320)이 가스 유입공(311)과 면접촉하면 가스 유입공(311)을 차단하게 되어 가스 유입공(311)으로부터의 가스의 유입을 차단할 수 있게 된다.
손잡이부(330)는 밸브 핀(320)의 하단부, 즉 테일부(321)에 체결 고정된다. 예컨대, 손잡이부(330)는 상면이 개방된 원통 형상으로서, 원통의 외측면에는 회전을 용이하게 하기 위한 돌기들(331)이 환형으로 형성되고, 하면(332)에는 밸브 핀(320)의 테일부(321)가 삽입되어 볼트(321a)-너트(321b) 체결에 의해 밸브 핀(320)의 테일부(321)와 손잡이부(330)가 고정 결합될 수 있다.
밸브 프레임 체결부(340)는 내주면이 밸브 프레임(310) 외주면과 체결 고정되고 밸브 핀(320)이 관통한다.
가이드부(350)는 밸브 핀(320)의 외주면을 따라 환형으로 형성되고, 외주면은 밸브 프레임(310)의 삽입 홀(313) 내주면과 나사 결합하여, 손잡이부(330)의 회 전에 의해 가스 유입공(311)에 대향하여 밸브 핀(320)을 전후 방향으로 병진 운동하게 가이드한다.
한편, 밸브 핀(320)의 헤드부(323)는 원추 형상부(323-1), 및 원추 형상부(323-1)와 단차(S)를 이루는 원통 형상부(323-2)로 구성된다. 여기서, 밸브 핀(320)의 헤드부(323)의 원통 형상부(323-2)의 직경은 원추 형상부(323-1)의 최대 직경보다 상대적으로 크고, 원추 형상부(323-1)와 원통 형상부(323-2)는 단차를 이룬다. 한편, 원추 형상부(323-1)는 가스 유입공(311)을 실질적으로 차단 또는 해제한다.
완충 수지부(360)는, 도시된 바와 같이, 벨브 핀(320)의 헤드부(323)와 접하는 가스 유입공(311)의 일측, 하측면에 형성되며, 밸브 핀(320)의 헤드부(323)의 원추 형상부(323-1)에 대응하는 형상, 즉 원추 형상의 홀(351) 형상을 가지고, 벨브 핀(320)의 헤드부(323)와 면접촉하여 가스 유입공(311)을 실질적으로 차단 및 해제한다.
구체적으로, 가스의 차단시, 즉 손잡이부(330)의 회전에 의해, 손잡이부(330)에 고정 체결된 밸브 핀(320)을 가이드부(350)의 가이드에 따라서 가스 유입공(311)을 향하여 전진시킴으로써, 벨브 핀(320)의 헤드부(323)의 원추 형상부(232-1)와 완충 수지부(360)의 원추 형상의 홀(351)이 면접촉하여 가스 유입공(311)을 차단할 수 있게 된다.
따라서, 벨브 핀(320)의 헤드부(323)의 원추 형상부(323-1)와 완충 수지부(360)의 원추 형상의 홀(351)의 면접촉에 의한 차단에 의해서, 가스 유입공(311) 과 벨브 핀(320)의 부정확한 결합 또는 밀폐에 의한 가스의 누출 또는 유출 현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 밸브 핀(320)이 완충 수지부(360)와 직접 면접촉을 하게 되므로 가스 조절 밸브의 잦은 개폐시에도 가스 유입공(311) 또는 밸브 핀(320)의 접촉면의 손상 또는 훼손을 효과적으로 방지할 수 있으므로, 가스 유입공(311)을 통한 가스의 누출 또는 유출 현상을 효과적으로 억제할 수도 있다.
한편, 도시된 바와 같이, 가이드부(350)와 밸브 프레임 체결부(340) 사이의 밸브 핀(320)에 오링(370)이 결합될 수 있다. 예컨대, 밸브 핀(220)에 한 쌍의 와셔(washer)(375)를 삽입하고 한 쌍의 와셔(375) 사이에 오링(370)을 삽입함으로써, 가스 배출공(312)이 아닌 밸브 프레임 체결부(340)와 밸브 핀(320) 사이로의 가스 누출 또는 유출을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 밸브 핀(320)의 헤드부(323)의 원추 형상부(323-1)와 원통 형상부(323-2)는 단차(S)를 이룸으로써, 완충 수지부(360)와의 면접촉시 과도한 손잡이부(330)의 회전에 의한 완충 수지부(360)의 손상 또는 훼손을 방지할 수 있다. 즉, 원추 형상부(323-1)는 완충 수지부(360)의 원추 형상의 홀(351)에 삽입되고, 원통 형상부(323-2)는 완충 수지부(360)의 외측면에 면접촉하여 과도한 손잡이부(330)의 회전에 의한 원추 형상부(323-1)의 원추 형상의 홀(351)에 대한 과도한 삽입을 억제함으로써, 완충 수지부(360)의 손상 또는 훼손을 방지할 수 있다.
추가로, 밸브 프레임(310)과, 밸브 핀(320) 또는 밸브 프레임 체결부(340) 사이의 조립 체결시, 유격에 의한 흔들림을 방지하기 위해서, 부시(380)가 밸브 프 레임(310)과 밸브 프레임 체결부(340) 사이에 삽입될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 가스 조절 밸브는 토치에서 사용되는 모든 기체상의 공급량을 조절하는 통상적인 밸브로서 폭넓게 이해될 수 있어야만 함은 물론이다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 토치용 가스 조절 밸브에 대해 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.