KR101199579B1 - Auto temperature sensing opening-closing valve using shape memory alloy wire and valve Opening-closing method - Google Patents

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김재일
박수호
김현
고원기
조현표
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동아대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An automatic temperature detectable opening and closing valve using a shape memory alloy wire and a valve opening and closing method are provided to supply hot water to a hot water supply facility without additional electrical facilities because a path is opened and closed by a shape memory alloy wire varying according to the temperature of fluid. CONSTITUTION: An automatic temperature detectable opening and closing valve comprises a body(110), an elastic spring(121), and a blocking member. The body comprises a chamber with an inlet and an outlet. The elastic spring is formed by a shape memory alloy and is flexibly changed while contacting to fluid flowing into the chamber. When the temperature of the fluid is reached at a predetermined temperature, the elastic spring is contracted. When the temperature is less than the predetermined temperature, the elastic spring is expanded. The blocking member opens the outlet of the chamber when the elastic spring is contracted, and closes the outlet of the chamber when the elastic spring is expanded.

Description

형상기억합금 와이어를 이용한 자동온도감지 개폐밸브 및 밸브 개폐방법{Auto temperature sensing opening-closing valve using shape memory alloy wire and valve Opening-closing method}Automatic temperature sensing opening-closing valve using shape memory alloy wire and valve Opening-closing method}

본 발명은 개폐밸브에 관한 것으로, 특히 유체와 직접 접촉하면서 유체의 온도에 따라 가변하는 형상기억합금 와이어에 의해 유로를 개폐할 수 있도록 함으로써 정수기 등의 온수 공급시설에서 유체의 온도가 사용자가 요구하는 온도에 도달한 경우 자동으로 개방되고 그렇지 않은 경우 개방되지 않도록 한 형상기억합금 와이어를 이용한 자동온도감지 개폐밸브 및 밸브 개폐방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an on-off valve, and in particular to allow the user to directly open and close the flow path by the shape memory alloy wire that varies depending on the temperature of the fluid while the fluid temperature in the hot water supply facilities, such as water purifier The present invention relates to an automatic temperature sensing valve and a valve opening / closing method using a shape memory alloy wire which is automatically opened when the temperature is reached and not opened otherwise.

일반적으로, 개폐밸브는 관 속을 흐르는 각종 기체 또는 액체의 유입, 유출을 단속하기 위하여 사용되는 것으로, 그 기능에 따라 다양한 형태 및 구조로 이루어진다. 이같은 개폐밸브는 수동 또는 자동으로 조작된다. In general, the on-off valve is used to control the inflow and outflow of various gases or liquids flowing through the pipe, and is made of various forms and structures according to its function. Such valves are operated manually or automatically.

근래에는 자동화 설비가 보편화되면서, 자동으로 작동되는 여러 종류의 개폐밸브가 제안되었으며, 도 1은 종래기술에 의한 개폐밸브를 설명하기 위한 참조단면도이다. In recent years, various types of on-off valves that are automatically operated as automation equipment has become popular have been proposed, and FIG. 1 is a reference cross-sectional view for explaining the on-off valve according to the prior art.

도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 개폐밸브는 제어부(100)와 전원부(112)에 의하여 작동되는 형상기억부재(113)와, 형상기억부재(113)의 수축력이 스프링(110)의 탄력을 초과할 시 유로(111) 개폐를 위하여 소정의 거리만큼 이동하도록 하는 밸브 부재(115)를 포함하여 구성된다. As shown, the opening and closing valve according to the prior art is the shape memory member 113, which is operated by the control unit 100 and the power supply unit 112, and the contracting force of the shape memory member 113 exceeds the elasticity of the spring (110). When the flow passage 111 is configured to include a valve member 115 to move by a predetermined distance for opening and closing.

여기서, 상기 형상기억부재(113)의 일단과 연결되고 하단이 스템(114)과 연결되며, 상기 제2하우징(116)에 고정축(117)으로 고정된 절곡부(118)를 갖는 작동 부재(119)이며, 상기 형상기억부재(113)의 타단이 고정보스(120)에 스크류(121)로 고정된다. Here, an operating member having a bent portion 118 connected to one end of the shape memory member 113 and a lower end connected to the stem 114, and fixed to the second housing 116 by a fixed shaft 117 ( 119), and the other end of the shape memory member 113 is fixed to the high information 120 with a screw 121.

이같이 구성된 종래기술에 의한 개폐밸브는 제어부(100)에서 전원부(112)에 전류를 인가하도록 제어 신호가 전송되면 전원부(112)에서 형상기억합금(113)에 전류를 흘려주어 형상기억합금(113)이 가열되면서 형상기억합금(113) 고유 특성에 의해 점선으로 보인 처짐 상태에서 수축되어 직선인 긴장 상태로 변형됨으로써 작동 부재(119)가 고정축(117)을 중심으로 좌측으로 회동되어 스템(114)이 상방으로 상승하면서 밸브 부재(115)가 상승하여 유로(111)를 차단함으로써 유체 흐름을 차단할 수 있었다. The opening and closing valve according to the prior art configured as described above, when the control signal is transmitted to apply the current to the power supply unit 112 in the control unit 100, the power supply unit 112 flows a current to the shape memory alloy 113, the shape memory alloy 113 While being heated, the operating member 119 is rotated to the left side about the fixed shaft 117 by being deformed from the deflection shown in the dotted line by the inherent characteristics of the shape memory alloy 113 to a straight tension state, and the stem 114 is rotated. The valve member 115 was raised while rising upward, thereby blocking the flow passage 111, thereby blocking the fluid flow.

이와 반대로 제어부(100)에서 전류 차단 신호를 전원부(112)에 전송하면 전원부(112)에서 전류를 차단하게 되어 형상기억부재(113)는 긴장된 상태에서 늘어진 상태로 복귀되고, 이에 따라 작동 부재(119)는 고정축(117)을 중심으로 시계방향으로 회동되어 초기 상태로 복귀하므로, 밸브 부재(115)가 밸브 시트와 이격되어 유로(111)가 열리게 된다.On the contrary, when the control unit 100 transmits the current blocking signal to the power supply unit 112, the power supply unit 112 cuts off the current so that the shape memory member 113 returns to the stretched state in the tensioned state, and thus the operating member 119. ) Is rotated clockwise around the fixed shaft 117 to return to the initial state, the valve member 115 is spaced apart from the valve seat to open the flow path 111.

이같은 종래기술의 개폐밸브는 1개의 형상기억부재에 의하여 밸브의 개폐가 가능하게 되고, 저가의 최소화된 부품으로 밸브의 유로를 개폐할 수 있었다. Such a conventional on-off valve is capable of opening and closing the valve by one shape memory member, it was possible to open and close the flow path of the valve with a low-cost minimized parts.

하지만, 종래기술에 의한 개폐밸브는 상기 형상기억부재(113)에 전류를 보내어 저항열을 발생시킬 수 있도록 별도의 제어부(100)와 전원부(112)가 필수적으로 구비되어야 하였다. 이에 따라 추가적인 비용이 발생하는 것은 물론 구조가 복잡해지면서 제품의 소형화 경량화를 저해하는 문제를 야기하였다.
However, the on-off valve according to the prior art had to be provided with a separate control unit 100 and the power supply unit 112 so as to generate a resistance heat by sending a current to the shape memory member 113. As a result, additional costs are incurred, as well as the complexity of the structure, which causes a problem of inhibiting miniaturization and lightening of the product.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 유체와 직접 접촉하면서 유체의 온도에 따라 가변하는 형상기억합금 와이어에 의해 유로를 개폐할 수 있도록 함으로써 정수기 등의 온수 공급시설에서 유체의 온도가 사용자가 요구하는 온도에 도달한 경우 자동으로 개방되고 그렇지 않은 경우 개방되지 않도록 한 형상기억합금 와이어를 이용한 자동온도감지 개폐밸브 및 밸브 개폐방법을 제공하는데 있다.
Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a water purifier by opening and closing the flow path by the shape memory alloy wire that varies in accordance with the temperature of the fluid while in direct contact with the fluid The present invention provides an automatic temperature sensing valve and a valve opening / closing method using a shape memory alloy wire which is automatically opened when the temperature of the fluid reaches a temperature required by the user in the hot water supply facility.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 자동온도감지 개폐밸브는, 유체가 유입되고 유출되는 유입구 및 유출구를 갖는 챔버를 구비하는 본체와; 상기 챔버에 구비되어 챔버에 유입되는 유체와 접촉하면서, 유체의 온도가 일정온도에 도달하면 수축하고 일정온도 미만에서는 팽창하는 형상기억합금으로 이루어진 신축 스프링과; 상기 신축 스프링 일단에 설치되어 유체의 온도가 일정온도 이상이 되어 상기 신축 스프링이 수축하면 상기 챔버의 유출구를 개방하고, 유체의 온도가 일정온도 미만이 되어 상기 신축 스프링이 팽창하면 상기 챔버의 유출구를 폐쇄하는 차단부재를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the automatic temperature sensing opening and closing valve according to the spirit of the present invention includes a main body having a chamber having an inlet and an outlet through which fluid is introduced and discharged; An elastic spring provided in the chamber and made of a shape memory alloy which contracts when the temperature of the fluid reaches a predetermined temperature and expands below the predetermined temperature while contacting the fluid flowing into the chamber; The expansion spring is installed at one end of the fluid temperature is above a certain temperature when the expansion spring contracts when the outlet of the chamber is opened, the fluid temperature is below a certain temperature when the expansion spring expands the outlet of the chamber It is characterized by the technical configuration that it comprises a closing member for closing.

여기서, 상기 신축 스프링은 유체와의 열교환 면적을 넓히기 위해 외주면에 길이방향을 따라 형성된 열교환 홈을 구비한 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the expansion spring may be characterized by having a heat exchange groove formed in the longitudinal direction on the outer peripheral surface to increase the heat exchange area with the fluid.

또한, 상기 차단부재는 볼 형태의 금속으로 이루어진 차단볼인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the blocking member may be characterized in that the blocking ball made of a metal in the form of a ball.

또한, 상기 신축 스프링과 볼 사이 설치되어 상기 차단볼을 지지해주는 디스크 형상의 볼지지대가 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the elastic spring and the ball is installed between the ball-shaped disk support for supporting the blocking ball may be further provided.

한편, 본 발명에 의한 밸브 개폐방법은, 일정온도 이상에서는 수축하고 일정온도 미만에서는 팽창하는 형상기억합금으로 이루어진 신축 스프링을 유로 내에서 유체와 직접 접촉시켜 유체의 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 신축 스프링의 수축에 의해 유로를 개방하는 반면, 유체의 온도가 일정온도 미만이 되면 상기 신축 스프링의 팽창에 의해 유로를 폐쇄하는 것을 특징으로 할 수 있다. On the other hand, the valve opening and closing method according to the present invention, the contraction spring made of a shape memory alloy that contracts above a certain temperature and expands below a certain temperature in direct contact with the fluid in the flow path and the expansion and contraction when the temperature of the fluid is above a certain temperature While the flow path is opened by contraction of the spring, when the fluid temperature is lower than a predetermined temperature, the flow path may be closed by expansion of the expansion spring.

또한, 상기 신축 스프링은 유체와의 열교환 면적을 넓히기 위해 외주면에 길이방향을 따라 형성된 열교환 홈을 구비한 것을 특징으로 할 수 있다.
In addition, the expansion spring may be characterized by having a heat exchange groove formed along the longitudinal direction on the outer peripheral surface to increase the heat exchange area with the fluid.

본 발명에 의한 자동온도감지 개폐밸브 및 밸브 개폐방법은, 유체와 직접 접촉하면서 유체의 온도에 따라 가변하는 형상기억합금 와이어에 의해 유로를 개폐할 수 있도록 구성되어 전원이나 제어장치 등과 같은 별도의 전기시설을 구비하지 않고서도 정수기 등의 온수 공급시설에서 유체의 온도가 사용자가 요구하는 온도에 도달한 경우 자동으로 개방되어 온수를 공급할 수 있게 된다.Automatic temperature-sensing on-off valve and valve opening and closing method according to the present invention is configured to open and close the flow path by the shape memory alloy wire that varies in accordance with the temperature of the fluid while being in direct contact with the fluid to separate electric power such as a power supply or a control device Even without a facility, in a hot water supply facility such as a water purifier, when a fluid temperature reaches a temperature required by a user, the fluid is automatically opened to supply hot water.

또한, 본 발명은 신축 스프링에 길이방향으로 형성된 열교환 홈을 구비하여 유체와의 열교환 면적을 넓힘으로써 유체의 온도변화에 보다 신속하게 반응한다.In addition, the present invention has a heat exchange groove formed in the longitudinal direction in the expansion spring to increase the heat exchange area with the fluid to react more quickly to the temperature change of the fluid.

또한, 본 발명은 위에 추가적인 전기시설이 필요하지 않기 때문에 구조가 단순해져서 제품의 소형화, 경량화를 구현하는데 유리하고 가격 경쟁력 측면에서도 유리한 고지를 점할 수 있다.
In addition, since the present invention does not require any additional electrical facilities, the structure is simplified, which is advantageous to realize miniaturization and weight reduction of the product, and may also have advantages in terms of price competitiveness.

도 1은 종래기술에 의한 개폐밸브를 설명하기 위한 참조단면도.
도 2는 본 발명에 의한 자동온도감지 개폐밸브의 외관사시도.
도 3은 본 발명에 의한 자동온도감지 개폐밸브의 구성을 설명하기 위한 종단면도.
도 4는 도 3의 I-I에 따른 신축 스프링의 횡단면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 자동온도감지 개폐밸브에 의한 밸브 개폐방법을 설명하기 위한 일련의 참조도.1 is a cross-sectional view for explaining the on-off valve according to the prior art.
Figure 2 is an external perspective view of the automatic temperature sensing opening and closing valve according to the present invention.
Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view for explaining the configuration of the automatic temperature sensing on and off valve according to the present invention.
4 is a cross-sectional view of the stretching spring according to II of FIG. 3.
5A and 5B are a series of reference diagrams for explaining a valve opening and closing method by the automatic temperature sensing switching valve of the present invention.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 자동온도감지 개폐밸브의 외관사시도이다.2 is an external perspective view of the automatic temperature sensing switching valve according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동온도감지 개폐밸브는 외관상으로 살펴보면 일반 개폐밸브와 다르지 않을 정도로 그 구성이 간단하게 이루어진다. 하지만, 본 발명의 개폐밸브는 유체의 온도가 일정온도 이상으로 상승하면 이를 신속하게 감지하여 유체의 흐름을 허용하고 반대로 유체의 온도가 일정온도 미만으로 떨어지면 유체의 흐름을 차단할 수 있도록 구성된다. As shown, the automatic temperature-sensing on-off valve according to the present invention is simply made so that the configuration is not different from the general on-off valve in appearance. However, the on-off valve of the present invention is configured to quickly detect when the temperature of the fluid rises above a certain temperature to allow the flow of the fluid, and to block the flow of the fluid when the temperature of the fluid falls below the predetermined temperature.

특히 본 발명은 정수기 등의 온수 공급시설에서 별도의 전기시설을 구비하지 않고서도 사용자가 요구하는 일정온도까지 도달한 액체를 자동으로 공급할 수 있게 된다.In particular, the present invention is able to automatically supply the liquid reached to a certain temperature required by the user in the hot water supply facilities, such as a water purifier, without having a separate electric facility.

이하, 본 발명에 의한 자동온도감지 개폐밸브의 구성을 설명한다. Hereinafter, the configuration of the automatic temperature sensing switching valve according to the present invention will be described.

도 3은 본 발명에 의한 자동온도감지 개폐밸브의 구성을 설명하기 위한 종단면도이고, 도 4는 도 3의 I-I에 따른 신축 스프링의 횡단면도이다. Figure 3 is a longitudinal sectional view for explaining the configuration of the automatic temperature-sensing valve according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the expansion spring according to I-I of FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 개폐밸브는 챔버(110a)를 구비하는 본체(110)와, 신축 스프링(121)과, 상기 챔버(110a)의 유출구(111b)를 차단하는 차단부재인 차단볼(123)을 포함하여 이루어진다. As shown, the opening and closing valve according to the present invention is a blocking ball which is a blocking member for blocking the main body 110, the expansion spring 121, and the outlet 111b of the chamber (110a) having a chamber (110a). 123 is made.

이같이 간단한 구성을 갖는 본 발명의 개폐밸브에서는 상기 신축 스프링(121)에 형상기억합금의 기술을 적용하여 적극 활용함으로써 별도의 전기시설을 갖추지 않고서도 자동으로 유로를 개폐할 수 있도록 하였다. 아래에서는 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 구성에 대해 상세히 설명한다. In the opening and closing valve of the present invention having a simple configuration as described above, by applying the technology of the shape memory alloy to the expansion spring 121, the opening and closing valve can be automatically opened and closed without a separate electric facility. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with respect to each of the above components.

먼저, 밸브 본체(110)는 유체가 유입되는 유입구(111a)와 유출되는 유출구(111b)를 갖는 챔버(110a)를 구비한다. 도면상으로 상기 챔버(110a)의 유입구(111a)는 좌측벽에, 상기 유출구(111b)는 상부에 형성된 것으로 도시된 것을 확인할 수 있다. 상기 유입구(111a)는 온수기나 보일러 등의 가열장치와 연결된 상태로 항상 개방되어 있으므로 상기 챔버(110a)에는 평상시 유체로 가득 채워져 있고, 상기 유출구(111b)는 상기 차단볼(123)의 변위에 따라 개방되기도 하고 폐쇄되기도 한다. 즉 도면상으로 상기 차단볼(123)이 상승하면 상기 유출구(111b)는 폐쇄되어 유체의 흐름을 차단하고 반대로 상기 차단볼(123)이 하강하면 상기 유출구(111b)는 개방되어 유체의 흐름을 허용하는 것이다. First, the valve body 110 includes a chamber 110a having an inlet 111a through which a fluid flows in and an outlet 111b outflow. In the drawings, it can be seen that the inlet 111a of the chamber 110a is shown on the left side wall and the outlet 111b is formed on the upper side. Since the inlet 111a is always open in a state of being connected to a heating device such as a water heater or a boiler, the chamber 110a is usually filled with a fluid, and the outlet 111b is in accordance with the displacement of the blocking ball 123. It can be open or closed. That is, when the blocking ball 123 is raised in the drawing, the outlet 111b is closed to block the flow of the fluid. On the contrary, when the blocking ball 123 is lowered, the outlet 111b is opened to allow the flow of the fluid. It is.

상기 신축 스프링(121)은 상기 챔버(110a) 내부에 구비되며 일단은 디스크 형상의 볼지지대(122)에 의해 지지되는 차단볼(123)이 결합되어 있고 타단은 상기 챔버(110a) 내벽(도면상 바닥)에 지지된다. 상기 신축 스프링(121)은 일정온도에 도달하면 수축하고 일정온도 미만에서는 팽창하는 형상기억합금으로 이루어진다. 여기서 주목할 점은 상기 신축 스프링(121)은 상기 챔버(110a) 내부에 구비되어 유체와 직접적으로 접촉할 수 있도록 구성되었다는 점이다. 이에 따라 상기 신축 스프링(121)은 전적으로 자신이 접촉하고 있는 유체의 온도에 따라 팽창하거나 수축하게 된다. 따라서 본 발명에서는 별도의 전원이나 제어장치 등의 전기시설을 필요로 하지 않는 것이다.The elastic spring 121 is provided in the chamber 110a and one end of the expansion ball 121 is coupled to the blocking ball 123 supported by the disc support ball support 122, and the other end is an inner wall of the chamber 110a (in the drawing). Bottom). The expansion spring 121 is made of a shape memory alloy that contracts when reaching a certain temperature and expands below a predetermined temperature. Note that the expansion spring 121 is provided in the chamber 110a is configured to be in direct contact with the fluid. Accordingly, the expansion spring 121 is fully expanded or contracted according to the temperature of the fluid that it is in contact with. Therefore, the present invention does not require an electric facility such as a separate power supply or a control device.

또한, 상기 신축 스프링(121)은 유체와의 열교환 면적을 넓히기 위해 그 외주면에 길이방향을 따라 형성된 열교환 홈(121a)을 구비한다. 상기 열교환 홈(121a)은 도 4에서 볼 수 있는 것처럼 전체적으로 "ㄷ"자형으로 형성되되 그 표면에는 다시 길이방향을 따라 미세한 홈들(121b)이 형성되도록 하여 유체가 접촉할 수 있는 표면적을 극대화한다. 이같이 열교환 홈(121a)을 구비하여 유체와의 열교환 면적을 최대한 확보하게 되면 상기 신축 스프링(121)이 유체의 온도변화에 보다 신속하게 반응하여 신축하면서 개폐동작을 빠른 속도로 진행할 수 있다. In addition, the expansion spring 121 has a heat exchange groove 121a formed along the longitudinal direction on its outer circumferential surface in order to increase the heat exchange area with the fluid. As shown in FIG. 4, the heat exchanging groove 121a is formed to have a “c” shape as a whole, and the surface of the heat exchanging groove 121a is further formed to maximize the surface area in which fluid can be contacted. As such, when the heat exchange groove 121a is provided to maximize the heat exchange area with the fluid, the expansion and contraction spring 121 may expand and contract at a high speed while expanding and responding to the temperature change of the fluid more quickly.

또한, 상기 차단볼(123)은 상기 유출구(111b) 형상에 대응하여 볼 형태의 금속으로 이루어진 것으로 상기 신축 스프링(121) 일단에 설치된다. 상기 신축 스프링(121)의 신축에 따라 변위되어 이동하면서 챔버(110a)의 유출구(111b)를 개방하여 유체의 흐름을 허용하기도 하고 반대로 챔버(110a)의 유출구(111b)를 폐쇄하여 유체의 흐름을 차단하기도 한다. 즉, 상기 차단볼(123)은 신축 스프링(121)이 수축하면 도면상 하강하여 챔버(110a)의 유출구(111b)를 개방해주고 신축 스프링(121)이 팽창하면 도면상 상승하여 챔버(110a)의 유출구(111b)를 폐쇄한다. In addition, the blocking ball 123 is made of a ball-shaped metal corresponding to the shape of the outlet 111b is installed at one end of the elastic spring 121. It is displaced and moved according to the expansion and contraction of the expansion spring 121 to allow the flow of the fluid by opening the outlet 111b of the chamber 110a and, on the contrary, close the outlet 111b of the chamber 110a to close the flow of the fluid. It may be blocked. That is, when the expansion spring 121 contracts, the blocking ball 123 descends in the drawing to open the outlet 111b of the chamber 110a, and when the expansion spring 121 expands, the blocking ball 123 rises in the drawing to expand the chamber 110a. The outlet 111b is closed.

여기서, 상기 차단볼(123)은 볼 형태로 이루어지기 때문에 형태적으로 보았을 때 상기 신축 스프링(121)의 일단에 직접 결합된다면 견고한 결합을 이루기가 쉽지 않다. 따라서 디스크 형태로 이루어진 볼지지대(122)에 지지되는 형식으로 도움을 받아 상기 신축 스프링(121)의 일단에 간접 결합된다.
Here, since the blocking ball 123 is made in the form of a ball, it is not easy to achieve a firm coupling if directly coupled to one end of the expansion spring 121 when viewed in form. Therefore, it is indirectly coupled to one end of the elastic spring 121 with the help of the type supported by the ball support 122 made of a disk form.

이와 같이 구성된 본 발명의 자동온도감지 개폐밸브에 의해 이루어지는 밸브 개폐방법을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 자동온도감지 개폐밸브에 의한 밸브 개폐방법을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.Referring to the accompanying drawings of the valve opening and closing method made by the automatic temperature-sensing valve of the present invention configured as described above in detail as follows. 5A and 5B are a series of reference diagrams for explaining a valve opening and closing method by the automatic temperature sensing switching valve of the present invention.

먼저 도 5a는 챔버(110a)를 채우고 있는 유체의 온도가 일정온도 미만인 경우에 개폐밸브의 상태를 나타낸 것이다. 이 경우 일정온도 미만인 유체와 접촉해 있는 형상기억합금 소재의 신축 스프링(121)이 신장된 상태를 유지하고 있다. 이로써 신축 스프링(121)의 일단에 설치된 차단볼(123)이 팽창된 신축 스프링(121)에 의해 도면상 상승된 상태가 되어 챔버(110a)의 유출구(111b)를 맞닿아 폐쇄한다. 이에 따라 유체의 흐름은 상기 유출구(111b)에서 완전히 차단된다. 이처럼 차단볼(123)이 상기 유출구(111b)를 폐쇄하고 있는 상태는 상기 신축 스프링(121)의 탄성력까지 함께 가세함에 따라 안정적으로 유지된다. First, Figure 5a shows the state of the on-off valve when the temperature of the fluid filling the chamber (110a) is less than a certain temperature. In this case, the elastic spring 121 of the shape memory alloy material in contact with the fluid below a certain temperature is maintained in an extended state. As a result, the blocking ball 123 installed at one end of the elastic spring 121 is raised in the drawing by the expanded elastic spring 121 to contact and close the outlet 111b of the chamber 110a. Accordingly, the flow of the fluid is completely blocked at the outlet 111b. As such, the state in which the blocking ball 123 closes the outlet 111b is stably maintained as the elastic ball of the elastic spring 121 is added together.

이후, 상기 챔버(110a)의 유입구(111a)와 연결된 온수기나 보일러 등의 가열장치에서 유체를 가열해주면 유체를 통한 열전달이 상기 챔버(110a) 내에서 유체로 둘러싸여 있는 신축 스프링(121)까지 이루어진다. 이에 따라 형상기억합금 소재로 이루어진 상기 신축 스프링(121)은 자신을 둘러싼 유체와 활발하게 열전달하면서 일정온도 이상으로 신속하게 도달된다. Subsequently, when the fluid is heated in a heating apparatus such as a water heater or a boiler connected to the inlet 111a of the chamber 110a, heat transfer through the fluid is made up to the elastic spring 121 surrounded by the fluid in the chamber 110a. Accordingly, the elastic spring 121 made of a shape memory alloy material is quickly reached to a predetermined temperature or more while actively transferring heat with the fluid surrounding it.

그러면, 형상기억합금 소재로 이루어진 상기 신축 스프링(121)이 일정온도 이상에서 도 5b와 같이 수축되며 상기 신축 스프링(121)의 일단에 설치된 차단볼(123)이 하강하여 상기 챔버(110a)의 유출구(111b)로부터 떨어진다. 이로써, 그동안 상기 차단볼(123)에 의해 폐쇄되어 있던 챔버(110a)의 유출구(111b)가 개방된 상태가 되어 상기 유출구(111b)를 통한 유체의 흐름이 전면적으로 허용된다. 이에 따라 일정온도로 상승한 액체의 공급이 원활하게 이루어진다. Then, the expansion spring 121 made of a shape memory alloy is contracted as shown in FIG. 5B at a predetermined temperature or more, and the blocking ball 123 installed at one end of the expansion spring 121 is lowered to allow the outlet of the chamber 110a to descend. From (111b). As a result, the outlet 111b of the chamber 110a, which has been closed by the blocking ball 123, is in an open state, and the flow of fluid through the outlet 111b is entirely allowed. As a result, the liquid which has risen to a certain temperature is smoothly supplied.

이후, 일정온도 이상으로 가열된 유체의 공급이 이루어지고 나서 유체의 온도가 일정온도 미만으로 다시 떨어지게 되면 도 5a와 같이 상기 신축 스프링(121)이 원래의 상태로 팽창하면서 상기 차단볼(123)이 유출구(121a)를 차단하여 유체의 흐름을 차단하게 된다.Then, when the supply of the fluid heated to a predetermined temperature or more after the temperature of the fluid falls again below a certain temperature as shown in Figure 5a the expansion spring 121 is expanded to its original state as the blocking ball 123 is Blocking the outlet (121a) is to block the flow of the fluid.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.

110 : 본체 110a : 챔버
111a : 유입구 111b : 유출구
121 : 스프링 121a : 열교환 홈
122 : 볼지지대 123 : 차단볼 110: main body 110a: chamber
111a: inlet 111b: outlet
121: spring 121a: heat exchange groove
122: ball support 123: blocking ball

Claims (7)

유체가 유입되고 유출되는 유입구 및 유출구를 갖는 챔버를 구비하는 본체와;
상기 챔버에 구비되어 챔버에 유입되는 유체와 접촉하면서, 유체의 온도가 일정온도에 도달하면 수축하고 일정온도 미만에서는 팽창하는 형상기억합금으로 이루어진 신축 스프링과;
상기 신축 스프링 일단에 설치되어 유체의 온도가 일정온도 이상이 되어 상기 신축 스프링이 수축하면 상기 챔버의 유출구를 개방하고, 유체의 온도가 일정온도 미만이 되어 상기 신축 스프링이 팽창하면 상기 챔버의 유출구를 폐쇄하는 차단부재를 포함하여 구성되며,
상기 신축 스프링은 유체와의 열교환 면적을 넓히기 위해 외주면에 길이방향을 따라 형성된 열교환 홈을 구비한 것을 특징으로 하는 자동온도감지 개폐밸브.A body having a chamber having an inlet and an outlet through which the fluid is introduced and exited;
An elastic spring provided in the chamber and made of a shape memory alloy which contracts when the temperature of the fluid reaches a predetermined temperature and expands below the predetermined temperature while contacting the fluid flowing into the chamber;
The expansion spring is installed at one end of the fluid temperature is above a certain temperature when the expansion spring contracts when the outlet of the chamber is opened, the fluid temperature is below a certain temperature when the expansion spring expands the outlet of the chamber It is configured to include a blocking member for closing,
The expansion spring has a heat exchange groove formed in the outer circumferential surface in the longitudinal direction in order to widen the heat exchange area with the fluid, automatic temperature sensing opening and closing valve. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열교환 홈은 "ㄷ"자형으로 형성되되 그 표면에는 길이방향을 따라 미세한 홈들이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 자동온도감지 개폐밸브.The method of claim 1,
The heat exchange groove is formed in the "c" shape of the automatic temperature sensing opening and closing valve, characterized in that the minute grooves are formed along the longitudinal direction. 제1항에 있어서,
상기 차단부재는 볼 형태의 금속으로 이루어진 차단볼인 것을 특징으로 하는 자동온도감지 개폐밸브.The method of claim 1,
The blocking member is an automatic temperature sensing opening and closing valve, characterized in that the blocking ball made of a metal of the ball shape. 제4항에 있어서,
상기 신축 스프링과 볼 사이 설치되어 상기 차단볼을 지지해주는 디스크 형상의 볼지지대가 더 구비된 것을 특징으로 하는 자동온도감지 개폐밸브.5. The method of claim 4,
Automatic temperature-sensing opening and closing valve characterized in that the ball is provided between the expansion spring and the ball is provided with a disk-shaped ball support for supporting the blocking ball. 삭제delete 삭제delete
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1062267A (en) 1996-08-19 1998-03-06 Idemitsu Petrochem Co Ltd Pipe-temperature indicator
JP2008138733A (en) 2006-11-30 2008-06-19 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Non-return valve

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