KR101050855B1 - 오토 드레인 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공압 장치에서 드레인수를 수집하여 자동으로 배출하는 오토 드레인 밸브에 관한 것이다.
본 발명에 따른 오토 드레인 밸브는, 공압 장치의 드레인수 배출구에 장착되는 밸브 바디; 밸브 바디의 상단에 체결되며, 공압 장치로부터 밸브 바디의 내부로 제1 모세관을 형성하고 밸브 바디 내부에서 챔버 내부로 제2 모세관을 형성하는 하부 챔버; 하부 챔부의 상단에 체결되며, 제2 모세관을 통해 내부에 드레인수가 채워지는 상부 챔버; 하부 챔버의 하측에서 밸브 바디로부터 돌출되도록 체결되며, 상단으로부터 하단까지 배출구가 형성되는 밸브 배출관; 및 하부 챔버의 하단과 밸브 배출관의 상단 사이에 밀착되어 기밀성을 유지하며, 공압 장치의 공압 변화에 의해 휘어져 밸브 배출관의 배출구로 상부 챔버의 드레인수를 배출하는 다이아프램을 포함한다.
본 발명의 오토 드레인 밸브는 간단하고 견고한 구조를 이룸으로써, 제조비용 및 운용비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

오토 드레인 밸브{AUTO DRAIN VALVE}

본 발명은 공압 장치에서 드레인수를 수집하여 자동으로 배출하는 오토 드레인 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 버스, 대형트럭, 산업용 기계 등에 사용되는 공압 장치는 에어 컴프레서(compressor), 에어 탱크, 에프터 쿨러, 드라이어 등으로 구성된다. 이와 같은 구성 장치 각각은, 공기를 압축하는 과정에서 수분과 오일에 의해 드레인수가 발생되기 때문에, 사용자에게 청정한 공기를 공급하기 위해 구성 장치 각각에 발생되는 드레인수를 주기적으로 자동 배출하는 오토 드레인 밸브를 사용하고 있다. 예컨대, 종래에는 전기 공급으로 대략 10분에 1회 주기로 드레인수를 배출하는 타이머를 구비하는 오토 드레인 밸브가 주로 사용되고 있다.

하지만, 종래의 오토 드레인 밸브는 고가이기 때문에, 드레인수 발생장치 각각에 개별 장착하여 복수개로 구비하여야 하므로 설치 비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 오토 드레인 밸브는 수분에 의해 고장이 쉽게 발생되며, 이물질에 의한 막힘 때문에 고장이 쉽게 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 간단하고 견고한 구조를 이루며, 제조비용을 절감할 수 있는 오토 드레인 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 수분과 이물질로부터 고장을 방지할 수 있는 오토 드레인 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 오토 드레인 밸브는, 공압 장치의 드레인수 배출구에 장착되는 밸브 바디; 밸브 바디의 상단에 체결되며, 공압 장치로부터 밸브 바디의 내부로 제1 모세관을 형성하고 밸브 바디 내부에서 챔버 내부로 제2 모세관을 형성하는 하부 챔버; 하부 챔부의 상단에 체결되며, 제2 모세관을 통해 내부에 드레인수가 채워지는 상부 챔버; 하부 챔버의 하측에서 밸브 바디로부터 돌출되도록 체결되며, 상단으로부터 하단까지 배출구가 형성되는 밸브 배출관; 및 하부 챔버의 하단과 밸브 배출관의 상단 사이에 밀착되어 기밀성을 유지하며, 공압 장치의 공압 변화에 의해 휘어져 밸브 배출관의 배출구로 상부 챔버의 드레인수를 배출하는 다이아프램을 포함한다.

또한, 본 발명의 상부 챔버의 상단은 반구 형상으로, 원통 형상의 몸체와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 하부 챔버의 외측면에는 제1 모세관으로 이물질 유입을 차단하는 필터가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 오토 드레인 밸브는, 밸브 배출관의 배출구 하단에 삽입되며, 공기압의 변화에 따라 상하 이동으로 밸브 배출관의 배출구를 개폐하거나, 수동으로 상하좌우로 회동시켜 밸브 배출관의 배출구를 개폐하는 더스트 커버핀(dust cover pin)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 하부 챔버의 하단은 테두리를 따라 하방으로 돌출되는 돌기가 형성되어 다이아프램의 상면에 밀착되며, 밸브 배출관의 상단은 돌기보다 좁은 폭의 외경을 이루며 다이아프램의 하면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 오토 드레인 밸브는 간단하고 견고한 구조를 이룸으로써, 제조비용 및 운용비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 오토 드레인 밸브는 수분과 이물질로부터 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 오토 드레인 밸브는 배기 능력을 향상시킬 수 있으며, 더스트 커버핀를 이용하여 이중의 개폐 구조를 이루고 밸브를 수동 개폐를 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하부 챔버의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브의 수동 배출 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하부 챔버의 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브는 밸브 바디(110), 하부 챔버(120), 상부 챔버(130), 밸브 배출관(140) 및 다이아프램(150, diaphragm)을 포함한다.

밸브 바디(110)는 공압 장치의 드레인수 배출구(도시하지 않음)에 장착된다. 여기서, 공압 장치는 버스, 대형트럭, 산업용 기계 등에 사용되는 공압 장치로서, 에어 컴프레서(compressor), 에어 탱크, 에프터 쿨러, 드라이어 등으로 구성된다. 이들 구성요소들 각각에는 공기를 압축하는 과정에서 수분과 오일에 의해 드레인수가 발생되기 때문에 하단에 드레인수 배출구가 마련된다.

따라서, 밸브 바디(110)는 상부가 오토 드레인 밸브를 개폐시키기 위한 구성요소들, 예를 들어 하부 챔버(120)의 하부 구조, 밸브 배출관(140) 및 다이아프램(150, diaphragm)이 내재되는 공간을 마련하기 위해 원통 형상으로 형성되며, 하부로 갈수록 외경이 단계적으로 확경된다. 확경된 외경은 드레인수 배출구의 내경보다 넓은 폭을 이룸으로써, 드레인수 배출구의 외부에서 내부로 오트 드레인 밸브의 몸체를 장착시킨 후 내부로 완전히 삽입되는 것을 방지하는 방지턱 기능을 하며, 확경되는 단차 부분의 외주면에 오링(111, o-ring)을 체결하는 것에 의해 드레인수 배출구와의 기밀성을 확보할 수 있다.

한편, 하부의 내부에는 상부의 내재 공간에 연속하되, 밸브 배출관(140)의 하부 구조가 통과하는 정도로 축경(縮徑)되는 공간이 형성되며, 하부의 끝단에는 외부로부터 먼지 등의 이물질 유입을 방지하는 더스트 커버(112, dust cover)가 체결된다.

하부 챔버(120)는 밸브 바디(110)의 상단에 체결되며, 공압 장치로부터 밸브 바디(110)의 내부로 제1 모세관(121)을 형성하고 밸브 바디(110) 내부에서 챔버 내부로 제2 모세관(122)을 형성한다. 구체적으로, 하부 챔버(120)는 원통 형상으로 형성되되, 외주의 일측면이 상부에서 하부로 경사진 평면을 이루며, 경사진 평면으로부터 하부 챔버(120)의 좌우 수평 방향으로 절곡되는 평면이 형성되고, 이 두개의 평면이 이루는 모서리에 제1 모세관(121)의 입구가 형성된다. 제1 모세관(121)은, 하부 챔버(120)의 외부에서 하부 챔버(120)의 내부 공간으로 관통되는 관 구조가 아니며, 모서리에서 하부 챔버(120)의 하단면으로 관통되어 공압 장치로부터 밸브 바디(110)로 연결되는 관 구조이다.

이와 같은 형상에 의해, 공압 장치의 하부에 드레인수가 제1 모세관(121)이 형성되는 측면의 공간에 더 모여지게 되며, 아울러 필터(123)와 이격되는 공간을 형성하여 필터링 효과를 얻을 수 있다. 즉, 하부 챔버(120)는 드레인수를 오토 드레인 밸브 내로 유입을 용이하게 하는 구조를 이루게 된다. 한편, 제2 모세관(122)은 하부 챔버(120)의 하단면 모서리에서 하부 챔버(120)의 내부 공간으로 관통되어 밸브 바디(110)로부터 하부 챔버(120)의 내부로 연결된다.

하부 챔버(120)의 상부에는 드레인수를 수용하기 위한 상부 챔버(130)가 체결되되, 기밀성을 유지하도록 다단으로 형성된다. 또한, 하부 챔버(120)의 하부 외경은 밸브 바디(110)의 내경에 밀착되도록 축경되어 밸브 바디(110)에 안착되며, 외주면에는 밸브 바디(110)와의 기밀성을 확보하기 위해 오링(124)이 체결된다.

또한, 하부 챔버(120)의 하단은 또 다시 축경되며, 테두리를 따라 하방으로 돌출되는 돌기(125)가 형성되어 다이아프램(150)의 상면에 밀착된다. 여기서, 하단면은 돌기(125)로부터 중심으로 오목하게 만곡되는 곡면을 이룸으로써, 다이아프램(150)이 공압차에 의해 휘어질 때 중심부가 상방으로 더 휘어지도록 하는 공간을 형성할 수 있다. 저면에서 보았을 때, 제1 모세관(121)은 돌기(125)의 안쪽에 형성되며, 제2 모세관(122)은 돌기(125)의 바깥쪽에 형성된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 하부 챔버(120)의 외측면을 따라, 즉 밸브 바디(110)와 상부 챔버(130)의 사이에서 제1 모세관(121)이 외부에 노출되는 외주면 전체에 필터(123)가 더 형성되는 것이 가능하다. 이에 따라, 제1 모세관(121)에 드레인수와 함께 유입되는 이물질을 필터링할 수 있다.

상부 챔버(130)는 하부 챔부(120)의 상단에 체결되며, 제2 모세관(122)을 통하여 내부에 드레인수가 채워진다. 구체적으로, 상부 챔버(130)는 긴 원통 형상으로 형성되며, 하부 챔버(120)의 상부의 다단 구조에 체결되어 하부 챔버(120)와의 기밀성을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상부 챔버(130)의 상단은 반구 형상으로, 원통 형상의 몸체와 일체로 형성된다. 이에 따라, 내부 압력이 수시로 변화되는 상부 챔버(130)는, 압력차에 의한 부하로 상단부에 균열이 발생하거나 파손되는 일 없이, 견고한 구조를 이룰 수 있다.

밸브 배출관(140)은 하부 챔버(120)의 하측에서 밸브 바디(110)로부터 돌출되도록 체결되며, 상단으로부터 하단까지 배출구(141)가 형성된다. 구체적으로, 밸브 배출관(140)은 하부 챔버(120)의 하측에서 다이아프램(150)의 하측면에 밀착되며, 상부가 점진적으로 축경되고 하부가 밸브 바디(110)의 몸체로부터 외부로 돌출되는 관 형상을 이룬다. 축경에 의해 기밀성 또는 다이아프램(150)의 휘어짐을 증가시키고, 돌출에 의해 수동 배출 동작을 용이하게 한다. 또한, 밸브 배출관(140)의 상부에는 외주면으로부터 수평으로 돌출되는 원판 형상의 지지판(142)이 형성되어, 밸브 바디(110)로부터 외부로의 밸브 배출관(140)의 이탈을 방지하고 지지한다. 지지판(142)의 하면에는 지지판 돌기(143)가 형성되어 밸브 바디(110) 하측으로의 기밀성을 확보할 수 있다. 지지판 돌기(143) 대신에 오링을 사용하여도 무방하다.

한편, 밸브 배출관(140)의 상부 외주면에는 스프링(144)이 체결되어 다이아프램(150)에 대한 탄성 반발력을 제공함으로써, 평상시에는 다이아프램(150)의 상방으로부터의 공압에 대한 지지력을 증가시킬 수 있으며, 공압 감소시에는 다이아프램(150)의 휘어짐을 증가시킬 수 있다.

다이아프램(150)은 하부 챔버(120)의 하단과 밸브 배출관(140)의 상단 사이에 밀착되어 기밀성을 유지하며, 공압 장치의 공압 변화에 의해 휘어져 밸브 배출관(140)을 통해 상부 챔버(120)의 드레인수를 배출한다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 밸브 배출관(140)의 상단은 돌기(125)보다 좁은 폭의 외경을 이루며 다이아프램(150)의 하면에 밀착되는 것으로, 공압 변화에 대한 다이아프램(150)의 휘어짐을 용이하게 할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브는 다음과 같은 동작 특성을 가진다.

먼저, 평상시에는 공압 장치의 하부에 드레인되는 드레인수가 필터(123)를 통하여 필터링되고 제1 모세관(121)을 통과하여 밸브 바디(110) 내부로 유입된다.

다음으로, 밸브 바디(110)의 내부로 유입되는 드레인수는, 공압 장치의 비교적 높은 공압에 의해 압력이 상대적으로 낮은 상부 챔버(130)로 제2 모세관(122)을 통해 유입된다. 이때, 다이아프램(150)은 인장 또는 복원될 수 있도록 탄성력을 가지는 합성수지재로서, 공압 또는 드레인수의 압력에 의해 돌기(125)와의 밀착면이 일부 이격되므로 드레인수의 흐름이 가능해지며, 밸브 바디(110) 내에서 다른 구조물은 모두 기밀성을 유지하고 있다.

다음으로, 공압 장치의 공압 공급 동작 또는 공압 정지 동작 등에 의해 공압 장치 내부의 공압이 변화될 때, 바람직하게는 공압 장치의 내부 공압이 줄어들 때, 제1 모세관(121)을 통해 밸브 바디(110)의 내부의 공기가 빠져나가는 것으로, 다이아프램(150)이 상방으로 휘어지게 된다. 이에 따라, 밸브 배출관(140)의 상단이 다이아프램(150)과의 밀착 구조에서 개방 구조로 바뀌게 되고, 드레인수가 채워지는 과정에 내부 압력이 증가한 상부 챔버(130)로부터 밸브 배출관(140)을 통하여 비교적 압력이 낮은 외부를 향하여 드레인수가 분사되어 배출된다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브는 드레인수를 공압 변화에 의해 자동으로 배출할 수 있다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브는 다음의 도 4와 같이, 드레인수를 수동으로 배출할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브의 수동 배출 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브는, 밸브 배출관(140)의 배출구(141) 하단에 삽입되며, 공기압의 변화에 따라 상하 이동으로 밸브 배출관(140)의 배출구(141)를 개폐하거나, 수동으로 상하좌우로 회동시켜 밸브 배출관(140)의 배출구(141)를 개폐하는 더스트 커버핀(160, dust cover pin)을 더 포함하는 것이 가능하다. 즉, 더스트 커버핀(160)은 외부로부터 배출구(141) 내로 이물질의 유입을 방지하는 기본적인 기능을 함과 아울러, 자동 배출 동작시 배출구(141)의 하부를 개폐시킴으로써, 이중의 안정적인 밸브 개폐 구조를 이룰 수 있다. 또한, 상하좌우 방향으로 회동시킬 때에도 드레인수를 배출할 수 있으므로, 사용자의 필요에 따라 수동 배출을 가능하게 한다. 한편, 밸브 배출관(140)이 밸브 바디(110)의 하측으로 돌출되어 있어 수동 배출 조작을 더욱더 용이하게 한다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오토 드레인 밸브는 드레인수의 순간 배출과 간헐 조정이 가능하므로, 배기 능력이 향상된 기술집약적 구조이다. 또한, 상술한 구조를 이룸으로써, 사용자의 편의성과 밸브의 내구성이 향상된다. 또한, 간단하고 견고한 구조를 이룸으로써, 제조비용 및 운용비용을 절감할 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 밸브 바디
111, 124 : 오링
112 : 더스트 커버
120 : 하부 챔버
121 : 제1 모세관
122 : 제2 모세관
123 : 필터
125 : 돌기
130 : 상부 챔버
140 : 밸브 배출관
141 : 배출구
142 : 지지판
143 : 지지판 돌기
144 : 스프링
150 : 다이아프램
160 : 더스트 커버핀

Claims (5)

1. 공압 장치의 드레인수 배출구에 장착되는 밸브 바디;
   상기 밸브 바디의 상단에 체결되며, 상기 공압 장치로부터 상기 밸브 바디의 내부로 제1 모세관을 형성하고 상기 밸브 바디 내부에서 챔버 내부로 제2 모세관을 형성하는 하부 챔버;
   상기 하부 챔부의 상단에 체결되며, 상기 제2 모세관을 통하여 내부에 상기 드레인수가 채워지는 상부 챔버;
   상기 하부 챔버의 하측에서 상기 밸브 바디로부터 돌출되도록 체결되며, 상단으로부터 하단까지 배출구가 형성되는 밸브 배출관; 및
   상기 하부 챔버의 하단과 상기 밸브 배출관의 상단 사이에 밀착되어 기밀성을 유지하며, 상기 공압 장치의 공압 변화에 의해 휘어져 상기 밸브 배출관의 배출구로 상기 상부 챔버의 드레인수를 배출하는 다이아프램;
   을 포함하며,
   상기 하부 챔버의 하단은 테두리를 따라 하방으로 돌출되는 돌기가 형성되어 상기 다이아프램의 상면에 밀착되며, 상기 밸브 배출관의 상단은 상기 돌기보다 좁은 폭의 외경을 이루며 상기 다이아프램의 하면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 오토 드레인 밸브.
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