KR100950147B1 - 수동 모드를 갖는 난방수 자동유량제어밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 및 수동 모드를 구비하고, 자동 모드인 경우 난방환수온도 미만인 경우 밸브가 자동으로 개방되고, 수동 모드인 경우 사용자가 원하는 온도로 난방수의 온도를 설정할 수 있는 난방수 자동유량제어밸브에 관한 것이다

본 발명은 중간부와 중간부의 전/후단에 제1 및 제2 원통부가 일체로 형성되며, 중간부의 타측과 동일한 축방향의 원형 개구를 형성하는 돌기부를 구비하는 밸브 몸체와; 일단이 중간부의 타측에 회전 가능하게 지지되고 중간부분이 밸브 몸체의 내주부와 나사 결합되는 이동가이드축과; 돌기부의 측면과 선택적인 면접촉 결합이 이루어지도록 이동가이드축에 슬라이딩 가능하게 결합된 가동 디스크와; 가동 디스크를 중간부의 하류측으로 이동하도록 힘을 가하는 바이어스 스프링과; 난방수 온도에 따라 확장 및 수축이 이루어져서 가동 디스크를 돌기부의 측면과 접촉/분리시키는 형상기억 스프링과; 이동가이드축의 일단에 결합 고정되어 원하는 모드와 난방수의 온도 레벨을 설정하기 위한 핸들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

난방수, 분배기, 환수부, 자동/수동 온도조절, 유량조절, 형상기억

Description

수동 모드를 갖는 난방수 자동유량제어밸브{Flow Rate Control Valve Capable of Automatically Controlling Flow Rate of Room Heating Water Having Manual Mode}

본 발명은 수동모드를 갖는 난방수 자동유량제어밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 및 수동 모드를 구비하고 자동 모드인 경우 난방환수온도 미만인 경우 밸브가 자동으로 개방되어 분배기를 통하여 보일러로 난방수의 환수가 이루어지고, 수동 모드인 경우 사용자가 원하는 온도로 난방수의 온도를 설정할 수 있어 편리한 수동 모드를 갖는 난방수 자동유량제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로 재래식 온돌난방방식은 방 바닥 하부를 데워 방을 이루는 온돌이 데워지면서, 하부의 온기가 상부로 대류함으로써 실내의 난방이 이루어지게 하며, 보일러식 온돌난방은 방 바닥 하면에 파이프 배관을 설치하고 보일러에 의해 데워진 온수를 파이프를 통해 순환시키면서 온수와 방 바닥간의 열전달을 통해 방 바닥을 데우는 방식이다.

상기 보일러식 온돌난방은 보일러, 급수부, 다수의 방을 데우기 위해 온수가 흐르는 다수의 배관, 및 환수부를 포함하고 있다.

상기 급수부와 환수부에는 급수밸브와 환수밸브가 구비되어 방 바닥 하부의 배관에 공급되거나 배관으로부터 환급되는 온수의 유량을 조절한다.

그런데, 각 방의 바닥에 매설되는 배관은 각 방의 면적에 따라 서로 다른 길이로 설치되고 또한 보일러와의 거리가 다르기 때문에 각 방의 내관을 흐르는 난방수의 순환량과 경유시간의 차이로 인하여 각 방의 난방이 균일하게 이루어지지 못하는 문제가 있다.

일반적으로 난방공급수의 온도는 약 60도이며 난방환수온도는 약 45도로 설정되어 운용되나, 종래에는 난방환수온도가 45도 이상인 경우에도 분배기의 환수부로 환수되어 실내온도는 과열이 되고 불필요한 에너지 손실이 발생하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 한국 공개특허공보 제2005-36795호에는 보일러 등의 난방시설의 난방용 분배기의 환수부에 설치되는 밸브로 사용되어, 소정 온도의 물의 유량을 조절함으로써 실내의 온도를 자동으로 조절할 수 있는 실내 온도 조절이 가능한(자력식(自力式)) 유량 조절밸브에 관한 것으로, 온도에 따라 가변되는 형상기억합금을 밸브몸체 내에 장착하여 설정온도 이상의 온도를 가지는 유체가 흐를 경우 밸브를 차폐할 수 있도록 하되, 형상기억합금의 신축정도를 조절하여 사용자가 요구하는 유체의 온도에 맞게 밸브의 개폐량을 조절할 수 있는 실내 온도 조절이 가능한 보일러 유량 조절밸브가 제안되어 있다.

상기 공개특허공보에 제안된 종래의 밸브 개폐량 조절은 밸브커버의 외측면에 장착되며, 일면에 밸브 개폐정도 표시용 숫자가 각인되어 있는 노브 및 노브에 일단부가 연결되며, 타단부는 밸브커버를 관통하는 밸브대 지지부재에 나사체결되어 노브의 열림측 도는 닫힘측 회전에 따라 밸브대 지지부재를 직진 구동시키는 스크류를 포함하고 있다.

따라서, 노브가 밸브커버에 회전 가능하게 설치되어 정해진 위치에서 열림측 또는 닫힘측으로 회전되면 스크류가 회전하여 밸브대 지지부재를 전후 직진시키며, 이에 따라 밸브대와 디스크가 함께 연동되어 이동하여 밸브 디스크의 최대 밀폐범위를 조절하고 있다.

그러나, 상기 종래의 밸브 개폐량 조절 구조만을 개시할 뿐 밸브 개폐량 조절 구조가 유량 조절밸브에 어떻게 결합되어 난방수의 유/출입 경로가 설정되는 지에 대하여는 도면에 제시되어 있지 않다.

또한, 종래의 밸브 개폐량 조절 구조는 노브가 정해진 위치에서 이동없이 회전만 이루어지고 노브와 일체 구조의 스크류가 회전함에 따라 밸브대 지지부재가 전/후방향으로 슬라이딩 이동하는 구조이므로 밸브대 지지부재의 이동구조가 복잡하고 부품수가 많아서 조립성이 나쁘고 제조비용의 상승 요인을 제공한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 자동 및 수동 모드를 구비하고 자동 모드인 경우 난방환수온도 미만인 경우 밸브가 자동으로 개방되어 분배기를 통하여 보일러로 난방수의 환수가 이루어지고, 수동 모드인 경우 사용자가 원하는 온도로 난방수의 온도를 설정할 수 있어 사용이 편리한 수동 모드를 갖는 난방수 자동유량제어밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 핸들의 회전에 따라 가동 디스크의 이동가이드축과 핸들이 함께 이동함에 따라 최소한의 부품으로 가동 디스크의 최대 밀폐범위를 가변 설정할 수 있어 부품 조립성과 내구성이 높고, 제조비용이 저렴한 난방수 자동유량제어밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 밸브 몸체 내부에 설치된 형상기억합금으로 이루어진 형상기억 스프링이 정압상태에서 온도감지를 정확하게 하여 난방수 유량을 정확하게 흘려보냄에 따라 에너지 절약을 도모할 수 있는 난방수 자동유량제어밸브를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 일측이 타원형상으로 이루어지고 타측이 돌출된 중간부와 상기 중간부의 전/후단에 각각 난방배관 및 난방용 분배기의 환수부와 결합되는 제1 및 제2 원통부가 일체로 형성되며, 제1 원통부의 일측과 제2원통부의 타측으로부터 중간부 내부로 돌출되어 상기 중간부의 타측과 동일한 축방향의 원형 개구를 형성하는 돌기부를 구비하는 밸브 몸체와; 일단이 상기 중간부의 타측에 회전 가능하게 지지되고 타측단이 상기 돌기부의 개구를 관통하여 중간부 내부로 연장되고 중간부분에 상기 밸브 몸체의 내주부와 나사 결합되는 환형 돌출부를 구비하는 이동가이드축과; 중앙에 위치한 원판부와 외주부에 위치한 링 형상부가 원통부의 양측 단부에 연결되어 있으며, 상기 링 형상부의 일 측면은 돌기부의 측면과 선택적인 면접촉 결합이 이루어지도록 상기 원판부의 중앙부가 이동가이드축의 외주에 슬라이딩 가능하게 결합된 가동 디스크와; 상기 중간부의 타원형상 일측과 가동 디스크의 링 형상부 사이에 삽입되어 가동 디스크를 중간부의 하류측으로 이동하도록 힘을 가하는 바이어스 스프링과; 양단부가 상기 가동 디스크의 원판부와 이동가이드축의 환형 돌출부 사이에 지지되어 중간부로 도입된 난방환수의 온도가 미리 설정된 난방환수의 온도를 초과하는 경우 가동 디스크의 링 형상부를 돌기부의 측면과 면접촉시키고, 미리 설정된 난방환수의 온도 미만으로 되는 경우 가동 디스크의 링 형상부를 돌기부의 측면과 분리시키도록 난방수 온도에 따라 확장 및 수축이 이루어지는 형상기억 스프링과; 상기 밸브 몸체의 외부로 연장된 이동가이드축의 일단에 결합 고정되어 원하는 모드와 난방수의 온도 레벨을 설정하기 위한 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어밸브를 제공한다.

상기 밸브 몸체는 3개의 개구를 갖고 있고 전체적으로 "T"자 형상을 이루며, 상호 나사 결합되는 메인 밸브 몸체와 보조 밸브 몸체로 이루어지고, 상기 메인 밸브 몸체는 일측 내주부에 난방배관이 나사 결합되는 제1원통부와, 타측 외주부가 분배기의 환수부에 결합되는 제2원통부와, 제1원통부와 제2원통부의 중간에 일측이 타원형상으로 이루어지고 타측 선단부가 직각방향으로 돌출되어 있으며, 난방수의 온도에 따라 선택적으로 가동 디스크와 면접촉이 이루어져서 밸브의 개폐가 이루어지는 돌기부를 구비한 중간부를 포함하며, 상기 보조 밸브 몸체는 일측 선단부가 상기 메인 밸브 몸체의 타측 선단부에 대응하여 나사 결합되고, 타측은 일측 선단 부보다 내경 및 외경이 작은 개구를 가지며, 상기 일측 및 타측 사이에 내주부에 이동가이드축의 환형 돌출부가 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌기부는 제1원통부의 일측으로부터 내주부 공간으로 일정 길이 연장된 후 절곡되어 중간부 방향으로 연장되고, 제2원통부의 타측으로부터 내주부 공간으로 일정 길이 연장된 후 절곡되어 중간부 방향으로 연장되어, 내주부에 원형의 개구를 형성하는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 밸브 몸체의 선단 외주부에 결합되며 축방향 외측면에 핸들의 회전에 따라 설정되는 난방 모드의 종류와 난방수의 온도 레벨을 지시하기 위한 눈금판이 표시되어 있는 밸브캡을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 밸브캡의 축방향 외측면에 핸들의 회전에 따라 이동가이드축의 선단이 이동하는 범위를 제한하기 위한 스톱퍼를 더 포함하는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 밸브 몸체는 전체적으로 "T"자 형상을 이루며, 상호 나사 결합되는 메인 밸브 몸체와 보조 밸브 몸체로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1원통부와 제2원통부 사이의 유로는 "S"자 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 자동 모드인 경우 미리 설정된 난방환수온도 미만인 경우에만 밸브가 개방되어 분배기를 통하여 보일러로 난방수의 환수가 이루어지도록 자동으로 개폐됨에 따라 효과적인 에너지 절약이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에서는 수동으로 난방수의 온도를 설정할 수 있어 혹한기나 또 한 사용자의 필요에 따라 상대적으로 높은 온도로 쾌속 난방을 실시할 수 있어 편리성을 도모할 수 있다. 그 결과, 본 발명에서는 사용자가 요구하는 유체의 온도에 맞게 밸브의 개폐량을 조절하여 실내 온도 조절이 가능하다.

더욱이, 본 발명에서는 핸들의 회전에 따라 가동 디스크의 이동가이드축과 핸들이 함께 이동함에 따라 최소한의 부품으로 가동 디스크의 최대 밀폐범위를 가변 설정할 수 있어 부품 조립성과 내구성이 높고, 제조비용이 저렴한 이점이 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수동 모드를 갖는 난방수 자동유량제어밸브의 길이방향 단면도, 도 2는 밸브캡의 평면도, 도 3은 핸들의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 난방수 자동유량제어밸브는 크게 메인 밸브 몸체(10), 보조 밸브 몸체(20), 이동가이드축(30), 가동 디스크(40), 바이어스 스프링(50), 형상기억 스프링(60), 밸브캡(70) 및 핸들(80)을 포함하고 있다.

상기 메인 밸브 몸체(10)와 보조 밸브 몸체(20)는 각각의 제1 및 제2 선단부(15,21)에서 나사 결합되어 전체적으로 "T"자 형상을 이루며, 3개의 개구를 갖는다.

상기 메인 밸브 몸체(10)는 직선방향으로 2개의 개구가 형성되고, 중간부분에 직각방향으로 돌출된 제1선단부(15)에 하나의 개구가 형성되어 있다.

상기 보조 밸브 몸체(20)는 상기 메인 밸브 몸체(10)의 제1선단부(15)에 대응하여 나사 결합되는 제2선단부(21)가 일측에 형성되고, 타측은 제2선단부(21)보다 내경 및 외경이 작은 개구를 갖는 제3내경부(23)를 구비하고 있다. 또한, 상기 제2선단부(21)와 제3내경부(23) 사이에는 내주부에 나사산이 형성되어 있으며 상기 제2선단부(21)의 내경보다 작고 제3내경부(23)보다 더 큰 내경을 갖는 제2내경부(22)가 제2선단부(21)와 제3내경부(23)와 단차를 두고 소정 길이로 배치되어 있다.

상기 메인 밸브 몸체(10)에 구비된 2개의 직선방향의 개구는 밸브의 입구와 출구를 이루며, 보조 밸브 몸체(20)에 구비된 1개의 개구에는 메인 밸브 몸체(10)의 내주부 공간으로부터 보조 밸브 몸체(20)의 외부로 연장되어 가동 디스크(40)의 슬라이딩 이동시에 가이드 역할을 하는 이동가이드축(30)의 일단이 회전 가능하게 결합되어 있다.

상기 메인 밸브 몸체(10)는 크게 일측 내주부에 난방배관이 나사 결합되는 제1원통부(11)와, 타측 외주부가 분배기의 환수부에 결합되는 제2원통부(12)와, 제1원통부(11)와 제2원통부(12)의 중간에 일측이 타원형상으로 이루어지고 타측 선단부(15)가 직각방향으로 돌출되어 있는 중간부(13)로 구성되어 있다.

상기 제1원통부(11)와 제2원통부(12)의 사이, 즉 중간부(13) 내부에는 타측 선단부(15)의 개구의 축과 동일한 축방향으로 타측 선단부(15)의 내경보다 작은 내경을 이루도록 돌기부(14)가 돌출되어 있다. 상기 돌기부(14)의 중심 공간과 타측 선단부(15)의 개구에는 상기한 이동가이드축(30)의 타단이 연장 형성되어 있고, 가 동 디스크(40)는 이동가이드축(30)을 따라 슬라이딩 이동하면서 돌기부(14)의 개구를 개폐하여 난방수의 흐름을 온도에 따라 선택적으로 제어한다.

상기 돌기부(14)는 제1원통부(11)의 일측으로부터 내주부 공간으로 일정 길이 연장된 후 절곡되어 중간부 방향으로 연장되고, 제2원통부(12)의 타측으로부터 내주부 공간으로 일정 길이 연장된 후 절곡되어 중간부 방향으로 연장되어, 내주부에 원형의 개구를 형성하고 있다.

상기 가동 디스크(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 중앙에 위치한 원판부(41)와 외주부에 위치한 링 형상부(42)가 원통부(43)의 양측 단부에 연결되어 있으며, 원판부(41)의 중앙부에는 이동가이드축(30)의 외주부에 결합되도록 관통구멍(44)이 형성되어 있다.

상기 원통부(43)의 내부 및 외부 측면에는 각각 형상기억 스프링(60)과 바이어스 스프링(50)의 일측이 결합되어 가동 디스크(40)의 원판부(41) 및 링 형상부(42)에 지지되어 있으며, 바이어스 스프링(50)의 타측은 타원형상으로 이루어진 중간부(13)의 내측에 형성된 스프링 요홈(13a)에 지지되어 있다.

상기 이동가이드축(30)은 일측이 보조 밸브 몸체(20)의 제3내경부(23)에 회전 가능하게 결합됨과 동시에 실링이 이루어지도록 외주부에 적어도 하나의 O-링(24)이 결합되어 있고, 일단은 외부로 연장되어 모드 설정용 핸들(80)이 고정 결합되어 있다.

상기 이동가이드축(30)의 타단(31)은 상기 가동 디스크(40)의 관통구멍(44)에 슬라이딩 결합되고 돌기부(14)의 관통구멍을 통과하도록 연장되며, 이동가이드 축(30)의 중간 외주부에는 보조 밸브 몸체(20)의 제2내경부(22)에 형성된 암나사산과 나사 결합되도록 외주부가 환형상으로 돌출된 환형 돌출부(32)가 돌출되어 있다.

상기 보조 밸브 몸체(20)의 선단 외주부에는 밸브캡(70)의 내주부(71)가 나사 결합되어 고정되어 있다. 밸브캡(70)의 중앙에는 도 2와 같이 이동가이드축(30)의 타단이 통과하는 원형의 관통구멍(73)이 형성되며, 외주부는 6각 형상으로 형성되어 있다.

또한, 이동가이드축(30)의 타단(31)에는 핸들(80)이 고정 결합되어 있고, 밸브캡(70)의 축방향 외측면에는 핸들의 회전에 따라 이동가이드축(30)의 선단이 이동하는 범위를 제한하기 위한 스톱퍼(72)가 돌출되어 있다.

한편, 밸브캡(70)의 축방향 외측면에는 자동 모드(Auto)와 수동 모드의 밸브 개폐정도를 표시하기 위한 아라비아 숫자(1-5)가 각인되어 있고, 핸들(80)에는 밸브의 모드 설정 위치를 지시하는 화살표가 표시되어 있다.

상기 밸브 몸체(10,20)는 예를 들어, 황동 등의 재료를 단조방식으로 제작되고, 가동 디스크(40)는 예를 들어, 스테인레스 스틸로 제작되어 물때가 생기지 않는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 형상기억 스프링(60)은 예를 들어, 내식성이 있는 NiTi 재료의 형상기억합금을 이용하여 온도와 하중을 기억하여, 예를 들어, 난방환수가 45도를 초과하는 경우 미리 설정된 길이로 확장이 이루어지고, 45도 이하로 되면 수축상태로 변형이 이루어진다.

이하에 상기와 같이 구성된 본 발명의 난방수 자동유량제어밸브의 동작을 도 1을 참고하여 설명한다.

도 3과 같이 핸들(80)의 화살표가 자동 모드(Auto)에 설정되어 있는 경우, 난방환수의 온도가 45도 이상으로 상승하면 도 1과 같이 가동 디스크(40)는 최대 밀폐범위로 위치 설정되도록 이동가이드축(30)이 조정된다. 즉, 자동 모드이고 난방환수의 온도가 45도 이상일 때 형상기억 스프링(60)이 확장되어 가동 디스크(40)가 돌기부(14)의 개구를 폐쇄할 수 있는 위치로 이동가이드축(30)의 환형 돌출부(32)가 위치 설정된다.

이 경우 보일러로부터 약 60도의 난방공급수가 공급되어 급수부, 다수의 난방배관을 통하여 환수부에 도달한 난방환수의 온도가 45도 이하 40도 사이로 나타나는 경우 형상기억 스프링(60)은 수축이 이루어지고 따라서, 바이어스 스프링(50)의 탄성력에 의해 가동 디스크(40)는 이동가이드축(30)을 따라 돌기부(14)의 측면과 멀어지면서 밸브가 열림상태로 설정된다.

이에 따라 돌기부(14)의 상류에 머물러 있던 난방환수는 돌기부(14)의 후단으로 유입된다.

이 경우, 유체의 흐름이 동압으로 밸브 내부로 유입되는 배관 입구에 유입되고 밸브 내부(즉, 돌기부(14) 후단)로 유입되면서 밸브 내부가 밸브 내부로 유입되는 배관 입구, 즉, 제1원통부(11)와 돌기부(14)의 내경보다 넓어서 유체의 흐름속도가 느려지게 되고, 또한 밸브 내부는 유선형 곡면으로 이루어져 있어 정압상태로 유체의 흐름이 정숙하고 소음의 발생이 최소화된다.

그 후, 난방환수는 밸브 내부로 유입된 후 유선형의 내주면을 거쳐 밸브 출 구, 즉 제2원통부(12)와 연결된 환수부를 통하여 보일러로 환수되어 열교환이 이루어진다.

한편, 다수의 난방배관(10)을 통하여 환수부에 도달한 난방환수의 온도가 45도 이상으로 나타나는 경우 형상기억 스프링(60)은 길이 팽창이 이루어진다. 이 경우, 형상기억 스프링(60)의 탄성력이 바이어스 스프링(50)의 탄성력보다 더 크게 설정되어 있으므로 가동 디스크(40)는 밸브 몸체(10)의 입구측으로 이동이 이루어지면서 가동 디스크(40)의 링 형상부(42)는 이동가이드축(30)을 따라 돌기부(14)의 측면과 면접촉 상태가 이루어진다. 즉, 밸브는 닫힘상태로 설정된다.

따라서, 본 발명에서는 난방환수의 온도에 따라 밸브가 개폐되므로 난방배관으로부터 환수부를 통하여 보일러로 환수되는 난방수의 양이 자동적으로 조절되므로 보일러의 가동시간도 감소하게 되고, 난방배관의 길이나 보일러로부터의 거리에 관계없이 난방배관의 온도, 즉 난방배관이 설치된 각 장소는 균일한 난방이 이루어지게 되며, 불필요한 에너지 낭비가 발생하는 것을 차단할 수 있게 된다.

즉, 복수개의 방에 보일러 등의 난방시설에서 가열된 난방수가 동일하게 제공되더라도, 방이 데워지는 속도는 난방 시설과의 거리, 방의 면적 등에 따라 달라지게 된다. 따라서, 급수부의 급수밸브를 조절하지 않는 이상 방의 가온시간과 실내 온도는 균일하지 않게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 유량조절밸브를 환수밸브로 사용하는 경우, 면적이 좁고 보일러와 같은 난방시설에 가까운 방이 가장 먼저 가열되면, 이 방을 순환하는 배관의 말단에 연결된 환수밸브는 차폐되고, 다른 방의 환수밸브는 개방된 상태 를 유지한다. 따라서, 급수부에서 다른 방에만 온수를 공급하여 늦게 데워진 방들에 온수가 공급되므로 최단 시간에 균일하게 방 모두를 가열할 수 있게 된다.

이때, 특정한 방의 온도를 다르게 설정하고자 하는 경우에는 원하는방의 환수밸브에 구비된 핸들(80)을 수동 모드의 눈금판(1-5)으로 돌려서 화살표를 원하는 온도 레벨로 맞추어 설정한다.

핸들(80)을 수동 모드의 눈금판(1-5)으로 돌려서 화살표를 원하는 온도 레벨로 맞추어 설정하면, 이에 따라 이동가이드축(30)은 회전되면서 환형 돌출부(32)가 돌기부(14)와 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.

이와 같이 형상기억 스프링(60)의 일단이 지지되는 이동가이드축(30)의 환형 돌출부(32)가 이동되면 난방환수의 온도가 45도 이상으로 상승하여 형상기억 스프링(60)이 최대로 확장될지라도 가동 디스크(40)의 링 형상부(42)는 돌기부(14)의 개구를 폐쇄하지 못하고 핸들(80)의 설정된 온도 레벨에 따라 간격이 벌어지게 된다.

따라서, 사용자가 특정한 방의 온도를 급속하게 높이려고 하는 경우 핸들(80)을 수동 모드로 설정하여, 원하는 온도 레벨에 맞추면 이에 비례하여 밸브의 개방이 이루어진 상태가 지속되면서 난방수의 환수 및 열교환이 지속적으로 이루어지며, 그 결과 쾌속 난방이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에서는 난방환수의 온도에 따라 밸브를 개폐시키는 센서로서 동작하는 형상기억 스프링(60)은 난방환수의 온도를 감지하는 데 적합한 구조를 가지고 있고 난방환수로부터 가동 디스크(40)를 통하여 열전도가 이루어져서 정압상 태에서 온도를 감지하게 된다. 그 결과, 센서의 작동이 타 요인에 의해 장애를 받지 않게 되어 정확한 온도 감지가 이루어질 수 있고 난방수의 유량도 정확하게 제어가 이루어진다.

한편, 본 발명에서는 가동 디스크(40)의 상류측, 즉 밸브의 중간부(13)의 내부는 일측이 타원형상으로 돌출되고 타측이 타원형상의 내주부를 따라 곡선형상으로 형성되어 있고, 가동 디스크(40)의 하류측에는 보조 밸브 몸체(20)의 내주면이 곡면으로 이루어지면서 몸체의 출구인 제2원통부(12)와 연결되어 있어, 전체적으로 "S"자 형상의 유선형상으로 이루므로 유체의 저항이 적은 유로를 형성하고 있다. 그 결과 본 발명에서는 밸브 몸체(10,20)의 내부가 유체 흐름의 저항을 최소화하여 밸브 내에 증기 물거품 등이 발생되는 것을 억제하여 소음을 최소화할 수 있다.

더욱이, 본 발명에서는 핸들의 회전에 따라 가동 디스크의 이동가이드축과 핸들이 함께 이동함에 따라 최소한의 부품으로 가동 디스크의 최대 밀폐범위를 가변 설정할 수 있어 부품 조립성과 내구성이 높고, 제조비용이 저렴한 이점이 있다.

본 발명은 자동 및 수동 모드를 구비하고 자동 모드인 경우 난방환수온도 미만인 경우 밸브가 자동으로 개방되어 보일러로 난방수의 환수가 이루어지고, 수동 모드인 경우 사용자가 원하는 온도로 난방수의 온도를 설정할 수 있어 사용이 편리한 난방수 자동유량제어밸브에 적용된다.

도 1은 본 발명에 따른 수동 모드를 갖는 난방수 자동유량제어밸브의 길이방향 단면도,

도 2는 밸브캡의 평면도,

도 3은 핸들과 밸브캡의 평면도,

도 4는 가동 디스크의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,20: 밸브 몸체 11: 제1원통부

12: 제2원통부 13: 중간부

14: 돌기부 15,21: 선단부

22,23: 내경부 24: O-링

30: 이동가이드축 32: 돌출부

40: 가동 디스크 41: 원판부

42: 링 형상부 43: 원통부

44: 관통구멍 50: 바이어스 스프링

60: 형상기억 스프링 70: 밸브캡

80: 핸들

Claims (6)

1. 내부에 일측이 타원형상으로 이루어지고 타측이 돌출된 중간부와 상기 중간부의 전/후단에 각각 난방배관 및 난방용 분배기의 환수부와 결합되는 제1 및 제2 원통부가 일체로 형성되며, 제1 원통부의 일측과 제2원통부의 타측으로부터 중간부 내부로 돌출되어 상기 중간부의 타측과 동일한 축방향의 원형 개구를 형성하는 돌기부를 구비하는 밸브 몸체와;

   일단이 상기 중간부의 타측에 회전 가능하게 지지되고 타측단이 상기 돌기부의 개구를 관통하여 중간부 내부로 연장되고 중간부분에 상기 밸브 몸체의 내주부와 나사 결합되는 환형 돌출부를 구비하는 이동가이드축과;

   중앙에 위치한 원판부와 외주부에 위치한 링 형상부가 원통부의 양측 단부에 연결되어 있으며, 상기 링 형상부의 일측면은 돌기부의 측면과 선택적인 면접촉 결합이 이루어지도록 상기 원판부의 중앙부가 이동가이드축의 외주에 슬라이딩 가능하게 결합된 가동 디스크와;

   상기 중간부의 타원형상 일측과 가동 디스크의 링 형상부 사이에 삽입되어 가동 디스크를 중간부의 하류측으로 이동하도록 힘을 가하는 바이어스 스프링과;

   양단부가 상기 가동 디스크의 원판부와 이동가이드축의 환형 돌출부 사이에 지지되어 중간부로 도입된 난방환수의 온도가 미리 설정된 난방환수의 온도를 초과하는 경우 가동 디스크의 링 형상부를 돌기부의 측면과 면접촉시키고, 미리 설정된 난방환수의 온도 미만으로 되는 경우 가동 디스크의 링 형상부를 돌기부의 측면과 분리시키도록 난방수 온도에 따라 확장 및 수축이 이루어지는 형상기억 스프링과;

   상기 밸브 몸체의 외부로 연장된 이동가이드축의 일단에 결합 고정되어 원하는 모드와 난방수의 온도 레벨을 설정하기 위한 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 3개의 개구를 갖고 있고 전체적으로 "T"자 형상을 이루며, 상호 나사 결합되는 메인 밸브 몸체와 보조 밸브 몸체로 이루어지고,

   상기 메인 밸브 몸체는 일측 내주부에 난방배관이 나사 결합되는 제1원통부와, 타측 외주부가 분배기의 환수부에 결합되는 제2원통부와, 제1원통부와 제2원통부의 중간에 일측이 타원형상으로 이루어지고 타측 선단부가 직각방향으로 돌출되어 있으며, 난방수의 온도에 따라 선택적으로 가동 디스크와 면접촉이 이루어져서 밸브의 개폐가 이루어지는 돌기부를 구비한 중간부를 포함하며,

   상기 보조 밸브 몸체는 일측 선단부가 상기 메인 밸브 몸체의 타측 선단부에 대응하여 나사 결합되고, 타측은 일측 선단부보다 내경 및 외경이 작은 개구를 가지며, 상기 일측 및 타측 사이에 내주부에 이동가이드축의 환형 돌출부가 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 돌기부는 제1원통부의 일측으로부터 내주부 공간으로 일정 길이 연장된 후 절곡되어 중간부 방향으로 연장되고, 제2원통부의 타측으로부 터 내주부 공간으로 일정 길이 연장된 후 절곡되어 중간부 방향으로 연장되어, 내주부에 원형의 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어밸브.
4. 제1항에 있어서, 상기 밸브 몸체의 선단 외주부에 결합되며 축방향 외측면에 핸들의 회전에 따라 설정되는 난방 모드의 종류와 난방수의 온도 레벨을 지시하기 위한 눈금판이 표시되어 있는 밸브캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어밸브.
5. 제4항에 있어서, 상기 밸브캡의 축방향 외측면에 핸들의 회전에 따라 이동가이드축의 선단이 이동하는 범위를 제한하기 위한 스톱퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어밸브.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1원통부와 제2원통부 사이의 유로는 "S"자 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난방수 자동유량제어밸브.

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