KR101120690B1 - Electrically-driven valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 예를 들면 냉매 등의 유체의 유량을 제어하기 위한 전동밸브에 관한 것으로, 탄성체(50)를 밸브본체(18)의 단차부(18f)상에 홀더(17)의 개구둘레가장자리부(17d)의 선단이 예각으로 뾰족한 에지형상부(171d)에 의해 꽉 눌려 잘라진 상태로 배치한다. 탄성체(50)는 로크너트(19)내의 공간(40)에 침입한 수분이 주위의 온도가 저하하여 빙결한 경우라도 수분빙결시의 체적팽창분을 탄성에 의해 흡수하여 빙결에 의해 발생하는 홀더(17)의 에지형상부(171d) 등에 대한 압력을 감소시켜 보호할 수 있으므로 홀더(17)의 개구둘레가장자리부(17d) 등이 파손, 변형하는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to, for example, an electric valve for controlling the flow rate of a fluid such as a refrigerant, the elastic body 50 is the edge of the opening of the holder 17 on the step (18f) of the valve body 18 The tip of 17d is disposed in a state of being pressed down and cut by the sharp edged portion 171d at an acute angle. The elastic body 50 is a holder that absorbs the volume of expansion during moisture freezing by elasticity and generates freezing even when water that has entered the space 40 in the lock nut 19 freezes due to a decrease in ambient temperature ( Since the pressure on the edge portion 171d or the like of 17 can be reduced and protected, it is possible to prevent the opening circumference 17d of the holder 17 or the like from being damaged or deformed.
전동밸브, 밸브축, 벨로스, 홀더, 로크너트, 탄성체 Electric valve, valve shaft, bellows, holder, lock nut, elastomer
Description
도 1은 본 발명의 실시형태에 관련되는 전동 밸브의 개략 구성을 나타내는 일부 단면도이다.1 is a partial sectional view showing a schematic configuration of an electric valve according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 나타낸 전동밸브의 주요부를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the principal part of the electric valve shown in FIG.
도 3은 도 2에 나타낸 전동밸브의 일부 확대도이다.3 is a partially enlarged view of the electric valve shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 변형예에 관련되는 전동밸브의 개략 구성을 나타내는 일부 단면도이다.4 is a partial sectional view showing a schematic configuration of an electric valve according to a modification of the present invention.
도 5는 종래의 전동밸브의 주요부의 개략 구성을 나타내는 일부 단면도이다.5 is a partial sectional view showing a schematic configuration of a main part of a conventional electric valve.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing
10: 전동밸브 11: 밸브축10: electric valve 11: valve shaft
11a: 제 1 밸브축 11b: 제 2 밸브축11a:
12: 밸브체 12a: 제 1 밸브체12:
12b: 제 2 밸브체 13: 구체12b: second valve body 13: sphere
14: 부시 14a; 오목부14:
15: 벨로스 16: 출력축받이15: Bellows 16: Output shaft support
17: 홀더 17a: 제 1 암나사부17: holder 17a: first female threaded portion
17b: 제 2 암나사부 17c: 오목부17b: 2nd
17d: 개구둘레가장자리부 18: 밸브본체17d: edge portion of opening 18: valve body
18a: 밸브시트 18b: 제 1 통로18a:
18c: 제 2 통로 18d: 숫나사부18c:
18e: 단부 18f: 단차부18e:
19: 로크너트 19b: 측면부19: Locknut 19b: Side part
19c: 구멍 21, 22: 와셔19c:
23: 고무패킹 30: 모터23: rubber packing 30: motor
40: 공간 50: 탄성체40: space 50: elastic body
111a: 볼록부 111b: 오목부111a: convex
112b: 나사부 122a: 걸어고정부112b:
123a: 오목부 171d: 에지형상부123a:
181a: 밸브구멍181a: valve hole
본 발명은, 예를 들면 냉매 등의 유체의 유량을 제어하기 위한 전동밸브에 관한 것이다.The present invention relates to an electric valve for controlling the flow rate of a fluid such as a refrigerant, for example.
종래부터 예를 들면 냉매 등의 유체의 유량을 제어하기 위해 전동밸브가 이용되고 있다. 이와 같은 전동밸브의 한 예로서, 도 5에 나타내는 예를 들면 일본국 특허공개공보 평11-225466호 공보에 나타내는 바와 같은 구조의 것이 사용되고 있다. 이 전동밸브는 모터의 회전축과 기어 등을 통하여 연결된 밸브축(101)이 축받이(102)에 축지지되는 동시에, 밸브축(101')의 나사부가 홀더(103)에 나사 결합되어 있다. 축받이(102)는 홀더(103)에 고정되어 있다. 밸브축(101')은 피벗축받이(104) 등을 통하여 밸브체(105)에 연결되어 있다. 밸브체(105)를 수납하는 밸브본체(106)는 로크너트(107)에 의해 홀더(103)에 결합되어 있다. 밸브본체(106)내에는 유체가 밸브본체(106)내로부터 모터측으로 유입하는 것을 방지하기 위한 벨로스(bellows, 108)가 설치되어 있다.Background Art Conventionally, electric valves have been used to control the flow rate of a fluid such as a refrigerant. As an example of such an electric valve, the thing of the structure as shown, for example in Unexamined-Japanese-Patent No. 11-225466 shown in FIG. 5 is used. In this electric valve, a
또, 이 전동밸브에는 홀더(103)와 밸브본체(106)의 사이에 패킹(110)이 구비되어 있다. 홀더(103) 바깥둘레의 밸브본체(106)측의 선단은 에지형상으로 형성되어 시일부(111)로 되어 있다. 패킹(110) 및 시일부(111)에 의해 외부로부터의 밸브본체(106)내부로의 수분 등의 침입을 방지한다. In addition, the electric valve is provided with a
이 전동밸브에서는 모터를 회전시켜 밸브축(101')의 나사부를 회전시킴으로써 밸브축(101')을 상하시켜서 밸브축(101')과 연결된 밸브체(105)의 밸브시트에 대한 각도를 조정하여 유체의 유량을 제어한다.In this electric valve, by rotating the motor to rotate the threaded portion of the valve shaft 101 ', the valve shaft 101' is moved up and down to adjust the angle with respect to the valve seat of the
상기한 특허문헌의 전동밸브에서는 홀더(103)와 밸브본체(106)를 결합하는데에 로크너트(107)를 이용하고 있는데, 과혹한 사용조건에 있어서는 이 로크너트(107)와 홀더(103) 및 밸브본체(106)의 틈으로 침입한 수분이 주위의 온도가 내려감으로써 빙결하여 버리는 일이 있다.In the electric valve of the above-mentioned patent document, the
로크너트(107)와 홀더(103) 및 밸브본체(106)의 틈으로 침입한 수분은 빙결 하면 체적이 팽창하여 버리기 때문에 로크너트(107)를 밀어 올려 버리거나, 홀더(103)의 시일부(111)를 파괴하여 버리거나 등 이들 부품을 파손, 변형하여 버리는 일이 있었다.Water that penetrates into the gap between the
이 방지책으로서 로크너트(107)와 홀더(103) 및 밸브본체(106)의 접합부에 예를 들면 로크타이트(등록상표) 등의 접착제를 도포함으로써 틈으로의 수분의 침입을 방지하도록 하고 있었다. 그러나 접착제를 도포하는 작업공수가 늘어나 버린다고 하는 문제가 있었다.As a countermeasure, an adhesive such as, for example, Loctite (registered trademark) is applied to the joint between the
본 발명은 상기 실정에 감안하여 이루어진 것으로, 작업공수를 늘리는 일 없이, 과혹한 사용조건에 있어서도 연결부재내의 수분의 빙결시의 체적팽창에 의한 파손, 변형을 방지할 수 있는 전동밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electric valve capable of preventing breakage and deformation due to volume expansion during freezing of water in the connecting member even under excessive use conditions without increasing the number of working hours. The purpose.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 관점에 관련되는 전동밸브는,In order to achieve the above object, the electric valve according to the first aspect of the present invention,
모터에 고정되는 홀더와, 이 홀더에 로크너트를 통하여 연결되는 밸브본체와, 이 밸브본체에 구비되어 있는 밸브시트의 개구와 대향하도록 밸브실내에 배치되고 또한 상기 모터의 작동에 의해 상기 개구의 개폐를 조작하는 밸브체를 포함하며, A holder fixed to the motor, a valve body connected to the holder through a lock nut, and disposed in the valve chamber so as to face an opening of the valve seat provided in the valve body, and opening and closing the opening by operation of the motor. It includes a valve body for manipulating,
해당 로크너트와 상기 홀더의 사이에 생성되는 공간에 탄성체를 배치하고,
상기 홀더에는 상기 밸브본체와 맞닿는 선단이 뾰족한 에지시일이 구비되어 있고,An elastic body is disposed in a space created between the lock nut and the holder,
The holder is provided with an edge seal having a sharp tip in contact with the valve body,
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상기 탄성체는 상기 밸브본체와 상기 에지시일의 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the elastic body is disposed between the valve body and the edge seal.
또, 일단이 상기 밸브본체에 고정되고 또한 타단이 상기 밸브체에 고정되는 벨로스를 구비하도록 해도 좋다.In addition, one end may be fixed to the valve body, and the other end may have a bellows fixed to the valve body.
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본 발명의 실시형태에 관련되는 전동밸브에 대해서 이하 도면을 참조하여 설명한다. 전동밸브(10)는 예를 들면 냉동ㆍ공조장치에 있어서, 냉매 등의 유체의 유량을 제어하기 위한 제어밸브로서 이용되고 있다. 전동밸브(10)는 모터(30)의 출력을 기어 등을 통하여 밸브체에 전달하는 것이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION The electric valve which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to the following drawings. The
전동밸브(10)는 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 밸브축(11)과, 밸브축(11)과 연결되는 밸브체(12)와, 밸브축(11)과 밸브체(12)를 연결하기 위한 구체(球體, 13)와, 부시(14)와, 벨로스(15)와, 밸브축(11)의 축받이인 출력축받이(16)와, 모터에 고정되는 동시에 밸브축(11)을 홀딩하는 홀더(17)와, 밸브체(12)를 수납하는 밸브본체(18)와, 밸브본체(18)에 일체로 형성된 밸브시트(18a)와, 홀더(17)와 밸브본체(18)를 연결하는 로크너트(19)와, 홀더(17)와 밸브본체(18)의 사이에 배치된 탄성체(50)를 구비하고 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
밸브축(11)은 모터(30)의 회전출력이 전달되어 밸브체(12)를 상하이동시키기 위한 출력축이다. 밸브축(11)은 모터측에 위치하는 제 1 밸브축(11a)과 밸브체(12)측에 위치하는 제 2 밸브축(11b)에 의해 구성되어 있다. 제 1 밸브축(11a)의 하단에는 마이너스드라이버형상의 볼록부(111a)가 형성되고, 제 2 밸브축(11b)의 상단에는 마이너스드라이버홈상의 오목부(111b)가 형성되어 있다. 볼록부(111a)를 오목부(111b)에 끼워 맞춤으로써 제 1 밸브축(11a)과 제 2 밸브축(11b)이 연결된다. 제 1 밸브축(11a)은 모터케이스에 내장된 모터(30)의 회전축과 피니언, 기어 등을 통하여 연결되어 있다, 또. 제 1 밸브축(11a)은 출력축받이(16)에 축지지되어 있다. 출력축받이(16)는 모터(30)의 모터케이스에 설치되어 있다. 제 2 밸브축(11b)의 바깥둘레에는 나사부(112b)가 형성되어 있다. 제 2 밸브축(11b)의 숫나사부(112b)가 홀더(17)의 중앙에 형성된 제 1 암나사부(17a)와 나사 결합함으로써 제 2 밸브축(11b)이 홀더(17)에 회전 가능하게 축방향으로 이동 가능하게 홀딩된다.The
밸브체(12)는 상하이동함으로써 밸브시트(18a)에 대해서 접촉 분리하여 밸브시트(18a)에 대한 개구도를 조정하기 위한 것이다. 밸브체(12)는 밸브시트(18a)의 개구인 밸브구멍(181a)과 대향하도록 밸브실내에 배치되어 있다. 밸브체(12)는 밸 브축(11)측의 제 1 밸브체(12a)와 밸브시트(18a)측의 제 2 밸브체(12b)에 의해 구성되어 있다. 제 1 밸브체(12a)는 제 2 밸브체(12b)에 예를 들면 압입 고정된다. 제 1 밸브체(12a)의 바깥둘레에는 볼록형상의 걸어고정부(122a)가 형성되어 있고, 이 걸어고정부(122a)는 벨로스(15)를 고정하기 위해 설치되어 있다. 제 1 밸브체(12a)의 상단에는 오목부(123a)가 형성되어 있고, 이 오목부(123a)에는 볼록형상의 부시(14)가 압입된다. 제 2 밸브체(12b)는 밸브시트(18a)측의 선단이 뾰족형상으로 되어 있다. The
구체(13)는 피벗축받이로서 제 2 밸브축(11b)의 하단과 부시(14)의 사이에 개재하고 있다. 구체(13)는 예를 들면 스테인리스재를 이용하여 형성되어 있고, 예를 들면 스폿용접으로 제 2 밸브축(11b)의 하단에 용접되어 있다. 또 구체(13)는 제 1 밸브체(12a)의 상단에 압입된 부시(14)의 오목부(14a)에 회전 자유롭게 맞닿아 배치되어 있다.The
벨로스(15)는 신축성, 기밀성을 갖고, 밸브본체(18)에 유입하는 냉매가 모터(30)측으로 침입하는 것을 방지하는 기능을 구비한다. 벨로스(15)는 상단이 밸브본체(18)내의 단부에 코킹고정된 와셔(21)에 납땜에 의해 고정되고, 하단이 제 1 밸브체(12a)의 걸어고정부(122a)에 납땜에 의해 고정되어 있다.The bellows 15 has elasticity and airtightness, and has a function of preventing the refrigerant flowing into the
밸브본체(18)는 밸브체(12)를 수납하기 위해 통형상으로 되어 있다. 밸브본체(18)는 측면 아래쪽에 접속된 제 1 통로(18b)와, 이 제 1 통로(18b)와 연통하는 동시에 저면에 접속된 제 2 통로(18c)를 갖고 있다. 제 1 통로(18b) 및 제 2 통로(18c)는 각각 냉매 배관에 접속되어 있다. 제 1 통로(18b) 및 제 2 통로(18c)의 연통부이고, 밸브본체(18)의 제 2 통로(18c)와의 접속부에는 밸브시트(18a)가 형성되어 있다. 밸브시트(18a)는 밸브본체(18)의 저면에 제 2 통로(18c)와 연통하는 밸브구멍(181a)을 갖고 있다.The
출력축받이(16)의 바깥둘레에 형성된 숫나사부(16a)를 홀더(17)의 위쪽에 형성된 제 2 암나사부(17b)에 나사 결합함으로써 출력축받이(16)를 홀더(17)에 고정한다. 출력축받이(16)의 저면과 홀더(17)의 사이에는 제 2 밸브축(11b)의 스토퍼인 와셔(22)가 설치되어 있다.The output shaft bearing 16 is fixed to the
로크너트(19)는 밸브본체(18)의 측면 위쪽에 형성된 숫나사부(18d)에 나사 결합함으로써 밸브본체(18)와 홀더(17)를 연결한다. 밸브본체(18)의 상단은 외경보다도 소직경의 단부(18e)가 형성되어 있고, 홀더(17)의 하단에는 오목부(17c)가 형성되어 있다. 밸브본체(18)의 단부(18e)가 홀더(17)의 오목부(17c)에 끼워 맞춰진 상태에서 밸브본체(18)와 홀더(17)는 연결된다. 밸브본체(18)의 단부(18e)의 선단부분과 홀더(17)의 오목부(17c)의 저면의 사이에 고무패킹(23)이 끼워 지지되어 배치되어 있다. 이 고무패킹(23)에 의해 밸브본체(18)와 홀더(17)의 사이가 밀봉된다. 또, 홀더(17) 하단의 개구둘레가장자리부(17d)는 선단이 예각으로 뾰족한 에지형상으로 형성된 에지시일을 구성하고 있다. 이 선단이 예각으로 뾰족한 에지형상으로 형성된 홀더(17)의 개구둘레가장자리부(17d)가 로크너트(19)를 체결함으로써 밸브본체(18)의 단차부(18f)에 맞닿고, 눌러져서 시일이 확보되어 있다. 고무패킹(23) 및 시일부를 구성하는 개구둘레가장자리부(17d) 선단의 예각으로 뾰족한 에지형상부에 의해 외부로부터의 수분 등의 밸브본체(18)내로의 침입을 방지하 고 있다.The
탄성체(50)는 링형상이고, 예를 들면 실리콘계의 고무로 형성되어 있다. 탄성체(50)는 밸브본체(18)의 단차부(18f)상에 홀더(17)의 개구둘레가장자리부(17d)의 선단이 예각으로 뾰족한 에지형상부(171d)에 의해 꽉 눌러진 상태로 배치되어 있다. 우선, 탄성체(50)는 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 밸브본체(18)의 단차부(18f)에 재치된다. 그리고 탄성체(50)는 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 로크너트(19)를 체결하여 에지형상부(171d)를 단차부(18f)에 눌러서 시일을 확보할 때에 꽉 눌러진다. 탄성체(50)는 로크너트(19)의 측면부(19b)의 내벽, 밸브본체(18)의 단차부(18f), 홀더(17)의 개구둘레가장자리부(17d)의 선단이 뾰족한 에지형상부(171d) 등에 의해 형성되는 로크너트(19)내의 공간(40)내에 배치된다.The
탄성체(50)는 로크너트(19)내의 공간(40)에 침입한 수분이 주위의 온도가 저하하여 빙결한 경우에도 수분빙결시의 체적팽창분을 탄성에 의해 흡수하여 빙결에 의해 발생하는 홀더(17)의 에지형상부(171d) 등에 대한 압력을 감소시켜서 보호할 수 있으므로 홀더(17)의 개구둘레가장자리부(17d) 등이 파손, 변형하는 것을 방지할 수 있다. 또 탄성체(50)는 공간(40)내에 배치됨으로써 공간(40)의 체적을 줄여서 수분빙결시의 체적팽창분을 줄일 수 있다.The
이 전동밸브(10)에서는 모터(30)가 정역방향의 예를 들면 정방향으로 회전하면, 밸브축(11)이 예를 들면 반시계회전방향으로 회전한다. 밸브축(11)의 숫나사부(112b)도 회전함으로써 밸브축(11)은 예를 들면 위쪽으로 이동하고, 연결하는 밸브체(12)도 위쪽으로 이동한다. 밸브체(12)의 아래쪽 측의 제 2 밸브체(12b)의 뾰 족형상의 선단이 밸브시트(18a)로부터 떨어짐으로써 제 1 통로(18b) 및 제 2 통로(18c)를 흐르는 냉매의 유량이 증대한다. 한편, 모터(30)가 예를 들면 역방향으로 회전하면, 밸브축(11)이 시계회전방향으로 회전한다. 밸브축(11)은 아래쪽으로 이동하고, 연결하는 밸브체(12)도 아래쪽으로 이동한다. 제 2 밸브체(12b)의 뾰족형상의 선단이 밸브시트(18a)에 가까워짐으로써 제 1 통로(18b) 및 제 2 통로(18c)를 흐르는 냉매의 유량이 감소한다. 이와 같이 하여 냉매의 유량을 제어한다.In this
이와 같이 본 실시형태의 전동밸브에서는 로크너트(19)내의 공간(40)에 침입한 수분이 빙결한 경우에도 수분빙결시의 체적팽창분을 탄성체(50)에 의해 흡수할 수 있도록 했으므로 수분빙결시에 있어서의 홀더(17)의 에지형상부(171d) 등의 부품의 파손을 방지할 수 있다. 따라서, 로크너트(19)와 밸브본체(18)의 접합부에 접착제를 도포하는 등의 공수를 필요로 하지 않고, 수분빙결시에 있어서의 부품의 파손, 변형을 방지할 수 있다. Thus, in the electric valve of this embodiment, even if the water which penetrated into the
이상 실시형태를 들어 본 발명을 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다. 상기 실시형태에서는 탄성체(50)는 밸브본체(18)의 단차부(18f)와 홀더(17)의 에지형상부(171d)의 사이에 배치된다. 그러나 탄성체는 로크너트(19)에 의해 획정되는 밸브본체(18)와 홀더(17)의 연결부분의 공간(40)에 침입한 수분의 빙결시의 체적팽창분을 흡수할 수 있는 장소에 배치되어 있으면 좋다. 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 로크너트(19)의측면부(19b)에 공간(40)에 연통하는 구멍(19c)을, 예를 들면 3개소에 형성하여 두고, 구멍(19c)내에 상기의 실리콘계의 고무로 형성된 탄성체(50)를 충전하여 배치 해도 좋다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. In the above embodiment, the
상기 실시형태에서는 로크너트(19)는 밸브본체(18)의 측면 위쪽에 형성된 숫나사부(18d)에 나사 결합함으로써 밸브본체(18)와 홀더(17)를 연결한다. 그러나 밸브본체에 숫나사부를 형성하는 대신에 홀더의 측면 아래쪽에 숫나사부를 형성하여 로크너트를 나사 결합하도록 해도 좋다.In the above embodiment, the
상기 실시형태에서는 밸브본체(18)와 홀더(17)를 연결하기 위해 로크너트(19)를 사용했다. 그러나 밸브본체와 홀더를 연결하는 연결부재는 로크너트에 한정되지 않고, 밸브본체와 홀더를 유체 기밀하게 연결하는 부재이면 좋다.In the above embodiment, the
본 실시형태에서는 밸브체(12)를 제 1 밸브체(12a) 및 제 2 밸브체(12b)에 의해 구성하는 예에 대해서 설명했는데 밸브체는 1개의 부재에 의해 구성하도록 해도 좋다.In this embodiment, although the example which comprised the
또 본 실시형태에서는 밸브본체(18)에 밸브시트(18a)를 일체로 형성하는 예에 대해서 설명했는데 밸브시트는 별체로서 설치하도록 해도 좋다.In the present embodiment, an example in which the
또 본 실시형태에서는 제 2 밸브축(11b)의 숫나사부(112b)가 홀더(17)의 중앙에 형성된 제 1 암나사부(17a)와 나사 결합함으로써 제 2 밸브축(11b)이 홀더(17)에 회전 가능하게 축방향으로 이동 가능하게 홀딩되는 예에 대해서 설명했는데 밸브축을 축방향으로 이동 가능하게 하는 기구는 이것에 한정되지 않는다.In addition, in this embodiment, the
본 실시형태에서는 탄성체(50)가 실리콘계의 고무로 형성되는 예에 대해서 설명했는데 탄성체는 실리콘계의 고무에 한정되지 않고, 전동밸브의 사용온도에서 내구성이 있는 고무이면 좋다. 또한, 탄성체는 고무에 한정되지 않고, 플라스틱 그 밖의 재료로 형성되어도 좋다.In the present embodiment, an example in which the
본 발명에 따르면, 연결부재의 홀더와 밸브본체의 연결부에 생성되는 공간에 탄성체를 배치하므로 작업공수를 늘리는 일 없이, 연결부재내의 수분의 빙결시의 체적팽창에 의한 파손, 변형을 방지할 수 있는 전동밸브를 제공할 수 있다.According to the present invention, since the elastic body is disposed in the space created in the connecting portion between the holder of the connecting member and the valve body, it is possible to prevent breakage and deformation due to volume expansion during freezing of water in the connecting member without increasing the workmanship. An electric valve can be provided.
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