KR100964930B1 - 모터 구동용 삼방밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온수 또는 난방공급장치에 사용되는 모터 구동용 삼방밸브에 관한 것으로서, 유체가 유입되는 유입구와 상기 유입구를 통해서 유입된 유체가 배출되는 난방배출구와 온수배출구가 구성되는 하우징과 상기 난방배출구와 온수배출구가 교차하는 내부 공간부에 장착되고 일측으로 모터의 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 유입되는 유체를 상기 배출구로 안내하는 볼이 구성되는 모터 구동용 삼방밸브에 있어서 상기 볼의 회전중심과 모터의 회전축의 회전중심은 동일선상에 위치하도록 형성하면서 상기 공간부의 내면에는 상기 볼의 유동을 방지할 수 있도록 적어도 하나 이상의 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 유로를 제어하는 볼과 상기 볼 회동시키는 모터의 회전축을 동일선상에 형성하여 기존의 볼과 회전축의 편심으로 인한 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 상기 볼이 장착되는 하우징의 내주면에는 다수개의 리브를 형성하여 볼의 유동방지 및 누수를 방지할 수 있는 효과가 있다.

모터 구동용 삼방밸브, 하우징, 유입구, 난방배출구, 온수배출구, 볼, 회전축, 리브, 오 링.

Description

모터 구동용 삼방밸브{Motor drive Three-way valve}

본 발명은 온수 또는 난방공급장치에 사용되는 모터 구동용 삼방밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유로를 제어하는 볼과 상기 볼 회동시키는 모터의 회전축을 동일선상에 형성하여 기존의 볼과 회전축의 편심으로 인한 문제점을 해결하고 상기 볼이 장착되는 하우징의 내주면에는 다수개의 리브를 형성하여 볼의 유동방지 및 누수를 방지할 수 있도록 한 모터 구동용 삼방밸브에 관한 것이다.

일반적으로 온수 및 난방을 공급하는 장치에 사용되는 삼방밸브는 3방향으로 설정된 유체의 흐름 통로상에 설치되어 필요로 하는 방향에 유체의 흐름 경로를 변경하는 역할을 하게 된다.

도시된 도 1은 기존의 삼방밸브를 나타낸 것으로서, 상기 삼방밸브(100)는 유체가 유입되는 유입구(220)와 상기 유입구(220)를 통해서 유입된 유체가 배출되고 90°간격을 두고 형성되는 난방배출구(240)와 온수배출구(260)로 구성되는 하우징(200)과, 상기 유입구(220), 난방배출구(240)와 온수배출구(260)가 형성되는 사이에 형성되는 공간부(280)에 장착되고 유입구(220)를 통해서 유입된 유체를 난방 배출구(240) 또는 온수배출구(260)에 안내하는 볼(300)로 구성된다.

그리고 도시된 도 2는 상기 하우징(200)에 장착되는 볼(300)의 연결상태를 나타낸 것으로서, 상기 하우징(200)의 내부에 장착되어 유체를 안내하는 볼(300)은 삼방밸브(100)의 일측에 장착되는 모터의 회전축(400)과 편심되게 장착되는 것을 나타낸 것이다.

즉, 상기 모터의 회전축(400)과 편심되게 연결되는 볼(300)은 하우징(200)의 내면과 접촉하면서 볼(300)의 눌림양 만큼 회전축(400)에 장착되는 오 링(500)에 압력을 가하고 그에 따라 회전축(400)도 상기 오 링(500)으로부터 압력을 전달받아 불규칙하게 작동을 하게 되는 문제점이 있었다.

이로 인해 상기 볼(300)은 하우징(200)의 내면과 틈이 발생하고 상기 틈으로는 유체의 누설 및 정확한 유체의 양을 전달할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고 상기 공간부(280)에 장착되는 볼(300)의 유동 및 유체에 따른 유동 발생시 상기 볼(300)을 지탱할 수 없어 상기와 같은 유체의 누설 및 정확한 유체의 양을 전달할 수 없어 결과적으로 삼방밸브를 교환해야하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유로를 제어하는 볼과 상기 볼 회동시키는 모터의 회전축을 동일선상에 형성하여 기존의 볼과 회전축의 편심으로 인한 문제점을 해결하고 상기 볼이 장착되는 하우징의 내주면에는 다수개의 리브를 형성하여 볼의 유동방지 및 누수를 방지할 수 있도록 한 모터 구동용 삼방밸브를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 유체가 유입되는 유입구와 상기 유입구를 통해서 유입된 유체가 배출되는 난방배출구와 온수배출구가 구성되는 하우징과 상기 난방배출구와 온수배출구가 교차하는 내부 공간부에 장착되고 일측으로 모터의 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 유입되는 유체를 상기 배출구로 안내하는 볼이 구성되는 모터 구동용 삼방밸브에 있어서 상기 볼의 회전중심과 모터의 회전축의 회전중심은 동일선상에 위치하도록 형성하면서 상기 공간부의 내면에는 상기 볼의 유동을 방지할 수 있도록 적어도 하나 이상의 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 유로를 제어하는 볼과 상기 볼 회동시키는 모터의 회전축을 동일선상에 형성하여 기존의 볼과 회전축의 편심으로 인한 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 상기 볼이 장착되는 하우징의 내주면에는 다수개의 리브를 형성하여 볼의 유동방지 및 누수를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 3은 본 발명에 따른 모터 구동용 삼방밸브를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 모터 구동용 삼방밸브를 나타낸 분해구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 모터 구동용 삼방밸브를 구성하는 공간부를 나타낸 일부단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 볼과 회전축의 결합상태를 나타낸 부분 확대 단면도이다.

본 발명의 모터 구동용 삼방밸브(10)는 3방향 유로가 형성되는 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 내부에 장착되고 유로의 방향을 안내하는 볼(30)과, 상기 볼(30)을 제어하는 하는 모터의 회전축(40)으로 구성된다.

3방향 유로가 형성되는 하우징(20)은 유체가 유입되는 유입구(22)와, 상기 유입구(22)를 통해서 유입된 유체가 배출되는 난방배출구(26) 및 온수배출구(24)와, 상기 유입구(22)와 난방배출구(26) 및 온수배출구(24)가 교차하는 공간에 소정의 면적을 가지고 형성되는 공간부(28)로 구성된다.

즉, 상기 유입구(22)를 통해서 유입된 유체는 공간부(28)를 거치면서 난방배 출구(26) 또는 온수배출구(24)에 공급되거나 상기 난방배출구(26) 및 온수배출구(24)에 동시에 유체를 공급하게 되는 것이다.

이때, 상기 유입구(22)와 난방배출구(26) 및 온수배출구(24)의 끝단 외주면 부분에는 다른 부품과 결합시 밀착을 위한 링이 장착된다.

그리고 상기 하우징(20)의 내부에 형성되고 상기 볼(30)이 회전작동하는 공간부(28)는 내면(28a)으로 볼(30)의 유동을 방지할 수 있도록 적어도 하나 이상의 리브(50)가 수직방향으로 형성된다.

즉, 상기 리브(50)는 난방배출구(26)와 온수배출구(24)가 형성되는 내면(28a)을 제외한 부분에 일정한 간격으로 돌출형성되어 상기 모터의 회전축(40)에 의한 볼(30)의 회전 및 유체의 흐름에 의한 볼(30)이 유동하는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 공간부(28)의 형상은 본 발명처럼 원통형으로 형성될 뿐만 아니라 구, 사각형, 다각형 등의 여러 가지 형상으로 형성될 수 있음을 밝힌다.

그리고 상기 하우징(20)에 형성되는 공간부(28)에 장착되는 볼(30)은 구 형상으로 삼면에 90°간격으로 통로(32)가 형성된다.

상기 공간부(28)에 장착되는 볼(30)을 입력되는 신호에 따라 제어하는 모터의 회전축(40)은 기존과 같이 편심형성되는 것이 아닌 상기 볼(30)의 회전중심과 일치하는 동일선상에 위치하게 된다.

즉, 상기 볼(30)과 모터의 회전축(40)을 일직선상에 형성함으로써 상기 볼(30)은 회전이 자연스럽고 전해지는 저항이 작아 정확한 회전제어 및 유체의 누수를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 볼(30)과 모터의 회전축(40)이 동일선상에 위치함으로써 회전축(40)에 장착되는 고무링(42)과 하우징(20)의 내면은 마찰로 인한 압력이 균일함으로써 오작동 및 어느 한쪽으로 회전축(40)이 쏠리는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이를 통해서 기존의 90°간격으로 볼(30)의 회전시 발생하는 조립성 및 내구성의 문제를 극복할 수 있는 장점을 얻게 되는 것이다.

그리고 상기 공간부(28)에 형성되는 난방배출구(26)와 온수배출구(24)의 유로입구(24a, 26a)에는 유동방지링(60)이 장착되는데 상기 유동방지링(60)은 공간부(28)에 형성되는 내면(28a)과 연계하여 볼(30)의 지지 및 누수를 방지하게 될 뿐만 아니라, 유체에 썩인 이물질을 정제하는 역할을 하게 된다.

이때, 상기 유동방지링(60)은 플라스틱 재질뿐만 아니라 고무재질로 형성될 수 있으며 내주면에는 상기 볼(30)의 접촉시 미끄러짐을 방지하기 위하여 경사부(62)가 형성될 수 있음을 밝힌다.

또한, 상기 유동방지링(60)의 외주면의 일부 또는 전체에는 테프론 또는 그의 기능을 수여하는 재질로 형성될 수 있는데 이는 상기 볼(30)과 마찰에 의한 유동방지링(60)의 마모 방지와 그에 따른 틈새가 발생하는 것을 최대한 줄이기 위해서이다.

이때, 상기 유동방지링(60)과 하우징(20)이 맞닿는 면에는 소음 및 유동방지링(60)의 손상을 방지하기 위하여 오 링(70)이 장착된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 모터 구동용 삼방밸브(10)의 실시 예를 설명하면 도 7 내지 9는 본 발명에 따른 작동상태를 나타낸 단면도이다.

먼저, 유체가 유입되는 유입구(22)와 상기 유입구(22)를 통해서 유입된 유체가 배출되는 난방배출구(26)와 온수배출구(24)가 구성되는 하우징(20)을 형성한다.

그리고 상기 유입구(22)와 난방배출구(26) 및 온수배출구(24)가 교차하는 공간부(28)의 내면(28a)으로 수직방향으로 장착되는 다수개의 리브(50)를 형성한다.

다음으로 상기 공간부(28)로 유입되는 유체를 상기 배출구(24, 26)으로 안내하기 위한 볼(30)이 장착되되, 상기 볼(30)의 회전중심 선상에는 모터의 회전축(40)이 결합된다.

이때, 상기 볼(30)을 연결하는 회전축(40)의 외주면으로 다수개의 고무링(42)이 장착되고 난방배출구(26)와 온수배출구(24)의 유로입구(24a, 26a)에는 오 링(70)이 구비된 유동방지링(60)을 장착하면 모터 구동용 삼방밸브(10)의 조립은 완료되고 상기 모터 구동용 삼방밸브(10)는 온수 및 난방공급장치에 결합되어 사용을 하게 된다.

상기와 같은 상태에서 유입구(22)로 유입되는 유체를 난방배출구(26) 및 온수배출구(24)에 유체를 공급하고자 할 경우에는, 전달되는 신호에 따라 상기 모터 의 회전축(40)을 90°간격으로 작동시키고 이와 연동된 볼(30) 또한 90°로 회전을 하여 난방배출구(26) 및 온수배출구(24)와 연통하게 됨으로써 유입구(22)에서 유입되는 유체를 전달하게 되는 것이다.

그리고 상기와 같은 상태에서 유입구(22)로 유입되는 유체를 온수배출구(24)에 유체를 공급하고자 할 경우에는, 전달되는 신호에 따라 상기 모터의 회전축(40)을 90°간격으로 작동시키고 이때, 상기 모터의 회전축(40)과 연동된 볼(30) 또한 90°간격으로 회전을 하여 온수배출구(24)와 연동하게 됨으로써 유입구(22)에 유입되는 유체가 온수배출구(24)로 전달되게 되는 것이다.

다음으로 상기와 같은 상태에서 유입구(22)로 유입되는 유체를 난방배출구(26)에 유체를 공급하고자 할 경우에는, 전달되는 신호에 따라 상기 모터의 회전축(40)을 90°간격으로 연속작동시키고 이때, 상기 모터의 회전축(40)과 연동된 볼(30) 또한 90°간격으로 연속회전을 하여 난방배출구(26)와 연동하게 됨으로써 유입구(22)에 유입되는 유체가 난방배출구(26)로 전달되게 되는 것이다.

도 1은 종래의 삼방밸브를 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 삼방밸브를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 모터 구동용 삼방밸브를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 모터 구동용 삼방밸브를 나타낸 분해구성도.

도 5는 본 발명에 따른 모터 구동용 삼방밸브를 구성하는 공간부를 나타낸 일부단면도.

도 6은 본 발명에 따른 볼과 회전축의 결합상태를 나타낸 부분 확대 단면도.

도 7 내지 9는 본 발명에 따른 작동상태를 나타낸 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

10 : 모터 구동용 삼방밸브, 20 : 하우징,

22 : 유입구, 24 : 온수배출구,

26 : 난방배출구, 30 : 볼,

32 : 통로, 40 : 회전축,

50 : 리브, 60 : 유동방지링,

70 : 오 링.

Claims (4)

1. 유체가 유입되는 유입구(22)와 상기 유입구(22)를 통해서 유입된 유체가 배출되는 난방배출구(26)와 온수배출구(24)가 구성되는 하우징(20)과 상기 난방배출구(26)와 온수배출구(24)가 교차하는 내부 공간부(28)에 장착되고 일측으로 모터의 회전축(40)과 연결되어 상기 회전축(40)의 회전에 따라 유입되는 유체를 상기 배출구(24, 26)로 안내하는 볼(30)이 구성되는 모터 구동용 삼방밸브에 있어서,

   상기 볼(30)의 회전중심과 모터의 회전축(40)의 회전중심은 동일선상에 위치하도록 형성하면서 상기 공간부(28)의 내면(28a)에는 상기 볼(30)의 유동을 방지할 수 있도록 적어도 하나 이상의 리브(50)가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 구동용 삼방밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공간부(28)에 형성되는 난방배출구(26)와 온수배출구(24)의 유로입구(24a, 26a)에는 상기 볼(30)을 원활하게 회전지지하면서 유체에 섞인 이물질을 정제할 수 있도록 유동방지링(60)이 장착되는 것을 특징으로 하는 모터 구동용 삼방밸브.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 유동방지링(60)과 하우징(20)이 맞닿는 면에는 오 링(70)이 장착되는 것을 특징으로 하는 모터 구동용 삼방밸브.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 유동방지링(60)의 외주면은 상기 볼(30)과 마찰에 의한 마모를 최대한 줄일 수 있도록 테프론으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 구동용 삼방밸브.

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