KR101205597B1 - 토치용 가스 조절 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토치용 가스 조절 밸브에 관한 것으로, 원통형으로 형성되며 일측에 가스 유입구(120)가 형성되고 타측에 가스 배출구(140)가 형성되는 밸브 프레임(100)과, 상기 밸브 프레임(100) 내측에 구비되어 상기 밸브 프레임(100)의 길이 방향으로 이동하며 상기 가스 유입구(120)를 선택적으로 차폐하는 핀 헤드(220)가 일단에 형성되는 밸브 핀(200)과, 상기 밸브 핀(200)의 타단에 구비되어 상기 밸브 핀(200)을 조작하는 손잡이부(300)와, 상기 밸브 프레임(100) 내측의 상기 가스 유입구(120) 가장자리에 구비되며 상기 가스 유입구(120)와 연통되는 홀(520)이 형성되는 밀폐부(500)와, 상기 밸브 프레임(100) 내측에 상기 밀폐부(500)가 고정되도록 상기 밸브 프레임(100)과 상기 밀폐부(500)가 접하는 면 중 일면에는 결합돌기(640)가 형성되고, 타면에는 상기 결합돌기(640)와 형합되는 결합홈(620)이 형성되는 고정부(600)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 토치용 가스 조절 밸브는, 내구성이 높은 이점이 있다.

Description

토치용 가스 조절 밸브{GAS REGULATING VALVE FOR TORCH}
본 발명은 토치용 가스 조절 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토치에 공급되는 가스의 유입량을 조절하는 토치용 가스 조절 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 토치는 가스와 산소를 혼합하여 얻은 혼합가스를 팁으로 배출시켜서 이것을 점화하여 팁에 생성된 화염을 이용하여 강프레임 및 철판 등과 같은 철재를 용융 절단하는데 사용되며, 화력 조절을 위해 가스 보관용기로부터 유입되는 가스의 유입량을 조절하는 가스 조절 밸브가 구비된다.
이러한 가스 조절 밸브는, 가스 유입구와 가스 출입구가 형성된 밸브 프레임 내측에 구비된 밸브 핀이 밸브 프레임의 길이방향으로 이동하면서 가스의 유입량을 조절하고, 상기 밸브 핀의 일단에 형성된 핀 헤드가 가스 유입구와 접촉 또는 이격되면서 가스 유입구를 선택적으로 차폐하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 토치용 가스 조절 밸브에는 다음과 같은 문제점이 있다.
가스 조절 밸브의 잦은 사용시에, 가스 유입구와 핀 헤드가 반복 접촉하게 됨에 따라 접촉면에 마모가 발생하여, 마모된 틈 사이로 가스가 누출되는 문제점이 있다.
가스 유입구와 핀 헤드의 접촉으로 인한 마모를 방지하기 위해, 상기 유입구 가장자리에 밀폐부를 더 구비하는 경우, 밀폐부가 유동하여 가스 유입구로부터 이격이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내구성이 높은 토치용 가스 조절 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 밀폐부의 유동이 없는 토치용 가스 조절 밸브를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명인 토치용 가스 조절 밸브는, 원통형으로 형성되며 일측에 가스 유입구가 형성되고 타측에 가스 배출구가 형성되는 밸브 프레임과, 상기 밸브 프레임 내측에 구비되어 상기 밸브 프레임의 길이 방향으로 이동하며 상기 가스 유입구를 선택적으로 차폐하는 핀 헤드가 일단에 형성되는 밸브 핀과, 상기 밸브 핀의 타단에 구비되어 상기 밸브 핀을 조작하는 손잡이부와, 상기 밸브 프레임 내측의 상기 가스 유입구 가장자리에 구비되며 상기 가스 유입구와 연통되는 홀이 형성되는 밀폐부와, 상기 밸브 프레임 내측에 상기 밀폐부가 고정되도록 상기 밸브 프레임과 상기 밀폐부가 접하는 면 중 일면에는 결합돌기가 형성되고, 타면에는 상기 결합돌기와 형합되는 결합홈이 형성되는 고정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 핀 헤드는, 돔(dome) 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 홀은, 상기 가스 유입구 측으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 홀은, 상기 핀 헤드의 형상과 대응되는 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 토치용 가스 조절 밸브에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에는 밸브 프레임 내측의 가스 유입구 가장자리에, 상기 가스 유입구와 연통되는 홀이 형성되는 밀폐부가 구비된다. 상기 밀폐부는, 마찰 계수가 낮은 테플론(Teflon) 재질로 이루어진다.
따라서, 핀 헤드가 마찰 계수가 낮은 밀폐부에 밀착되면서 가스 유입구를 차단하게 되어, 마모가 방지되며 가스의 누출이 방지되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에는, 밸브 프레임과 밀폐부가 접하는 면 중 일면에는 결합돌기가 형성되고, 타면에는 상기 결합돌기와 형합되는 결합홈이 형성되는 고정부가 구비된다.
따라서, 상기 결합돌기와 결합홈이 결합됨으로써 밸브 프레임 내측에 상기 밀폐부가 고정되고, 밀폐부의 유동이 방지되어 밀폐부가 가스 유입구에 밀착되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 일실시예를 나타낸 분해도.
도 2는 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 일실시예를 나타낸 정단면도.
도 3은 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 다른 일실시예를 나타낸 정단면도.
도 4는 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 또 다른 일실시예를 나타낸 정단면도.
도 5는 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 또 다른 일실시예를 나타낸 정단면도.
도 6은 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 또 다른 일실시예를 나타낸 정단면도.
도 7은 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 가스 유입구의 개폐 상태를 나타낸 예시도.
이하 본 발명에 의한 토치용 가스 조절 밸브의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 일실시예를 나타낸 분해도이고, 도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 일실시예를 나타낸 정단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 토치용 가스 조절 밸브는, 일측과 타측에 각각 가스 유입구(120)와 가스 배출구(140)가 형성되는 원통형의 밸브 프레임(100)과, 상기 밸브 프레임(100) 내측에 구비되어 길이방향으로 이동하며 가스 유입구(120)를 차폐하는 원기둥형의 밸브 핀(200)과, 상기 밸브 핀(200)의 일단에 결합되어 밸브 핀(200)의 이동을 조작하는 손잡이부(300)와, 상기 가스 유입구(120)의 가장자리에 구비되어 상기 밸브 핀(200)과 상기 가스 유입구(120) 사이의 틈을 밀폐하는 환형의 밀폐부(500)와, 상기 밀폐부(500)가 상기 밸브프레임에 고정되도록 상기 밸브 프레임(100)과 상기 밀폐부(500)에 각각 형성되는 결합부 등으로 구성된다.
먼저, 본 발명인 토치용 가스 조절 밸브의 유로를 구성하는 밸브 프레임(100)이 마련된다. 상기 밸브 프레임(100)은, 원통형으로 형성되며, 일측에 가스 유입구(120)가 형성되고 타측에 가스 배출구(140)가 형성된다. 보다 상세하게, 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 밸브 프레임(100)은, 하측에 가스 유입구(120)가 형성되고 좌측에 가스 배출구(140)가 형성되는 원통형으로 이루어진다.
상기 가스 유입구(120)는, 가스 보관 용기(미도시)의 가스가 상기 밸브 프레임(100) 내부로 유입되도록 안내하는 역할을 한다. 그리고, 상기 가스 배출구(140)는, 상기 밸브 프레임 내부의 가스가 가스 안내 유로(미도시)로 배출되도록 안내하는 역할을 한다.
따라서, 상기 밸브 프레임(100)은, 일측의 가스 유입구(120)를 통해 유입되는 가스를 타측의 가스 배출구(140)를 통해 배출하는 유로 역할을 하게 된다. 즉, 하측(도 2에서)의 가스 유입구(120)를 통해 상기 밸브 프레임(100)의 내부로 유입되는 가스를 좌측(도 2에서)의 가스 배출구(140)를 통해 배출하는 역할을 한다.
상기 밸브 프레임(100)의 내측에는 밸브 핀(200)이 구비된다. 도 2에서 도시된 바와 같이 상기 밸브 핀(200)은, 원기둥형으로 형성되며, 상기 밸브 프레임(100)의 내벽을 따라 직선이동한다.
상기 밸브 핀(200)의 일단에는, 핀 헤드(220)가 형성된다. 상기 핀 헤드(220)의 직경은, 상기 밸브 핀(200)보다 작게 형성되며, 끝단이 둥근 돔(dome) 형태로 형성된다. 보다 상세하게, 도 2에서 도시된 바와 같이 상기 핀 헤드(220)는, 상기 밸브 핀(200)의 하단에 형성되며, 하측으로 갈수록 외주가 줄어드는 돔(dome) 형태로 형성된다.
상기 핀 헤드(220)는, 상기 가스 유입구(120)에 접촉 또는 이탈되어 상기 가스 유입홈을 개폐하는 역할을 한다.
한편, 상기 밸브 핀(200)의 일부에는, 상기 밸브 핀(200)의 외경보다 작은 외경으로 단차를 형성하는 실링홈(242)이 형성되며, 상기 실링홈(242)에는 환형의 실링부재(244)가 삽입된다.
상기 실링부재(244)의 내주는, 상기 밸브 핀(200)의 외주에 밀착되고, 상기 실링부재(244)의 외주는 상기 밸브 프레임(100)의 내벽에 밀착된다. 즉, 도 2에서 도시된 바와 같이 상기 실링부재(244)는, 상기 밸브 핀(200)과 상기 밸브 프레임(100)의 내벽 사이의 틈에 밀착되게 구비된다.
상기 실링부재(244)는, 상기 가스 유입구(120)를 통해 상기 밸브 프레임(100) 내측으로 유입되는 가스가 누출되지 않도록, 상기 밸브 핀(200)과 상기 밸브 프레임(100)의 사이의 틈을 밀폐하는 역할을 한다.
그리고, 상기 밸브 핀(200)의 타단에는, 손잡이부(300)가 구비된다. 보다 상세하게, 도 2에서 도시된 바와 같이 상기 손잡이부(300)는, 상기 밸브 핀(200)의 상단(도 2에서)에 결합되며, 상기 밸브 프레임(100)의 상단 외부에 구비된다. 상기 손잡이부(300)는, 회전이 용이한 어느 형상으로든 형성될 수 있다.
상기 손잡이부(300)는, 회전하면서 상기 밸브 핀(200)을 함께 회전시켜, 상기 밸브 핀(200)이 상기 밸브 프레임(100) 내측을 직선이동하도록 조작하는 역할을 한다.
한편, 상기 밸브 프레임(100)의 일단에는, 원통형의 체결부(400)가 구비된다. 상기 체결부(400)의 내측은 단차지게 형성되며, 상기 체결부(400) 일단의 내주는 상기 밸브 프레임(100)의 외주와 대응되고, 상기 체결부(400) 타단의 내주는 상기 밸브 핀(200)의 외주와 대응되도록 형성된다. 그리고, 상기 체결부(400)의 내벽과, 상기 체결부(400)와 결합되는 상기 밸브 프레임(100)의 일단 및 상기 밸브 핀(200)의 일단에는, 나사선이 형성된다.
보다 상세하게, 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 체결부(400)의 내측은 단차지게 형성되며, 하단 내주면은 상기 밸브 프레임(100)의 외주면과 나사결합되고, 상단 내주면은 상기 밸브 핀(200)의 외주면과 나사결합된다.
상기 체결부(400)는, 상기 손잡이부(300)의 회전에 의해 회전하는 상기 밸브 핀(200)이 상하(도 2에서)로 직선이동 하도록 가이드하는 역할을 한다.
그리고, 상기 밸브 프레임(100) 내측의 상기 가스 유입구(120) 가장자리에는 밀폐부(500)가 구비된다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 밀폐부(500)는, 상기 밸브 프레임(100)의 내측 형상과 대응되도록 형성되어, 외주면이 상기 밸브 프레임(100)의 내주면에 밀착되고, 하면이 상기 가스 유입구(120) 측에 밀착된다.
상기 밀폐부(500)는, 상기 핀 헤드(220)가 상기 가스 유입구(120)를 차단할 시에, 상기 핀 헤드(220)와 상기 유입구 사이의 틈을 밀폐하는 역할을 한다.
상기 밀폐부(500)의 중심에는, 상기 가스 유입구(120)와 연통되는 홀(520)이 형성된다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 홀(520)은 상기 가스 유입구(120) 측으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형으로 형성된다.
상기 홀(520)은, 상기 핀 헤드(220)가 상기 가스 유입구(120)를 차단할 시에, 상기 핀 헤드(220)와 면접촉하여, 상기 핀 헤드(220)와 상기 가스 유입구(120)의 접촉면 틈으로 극소량으로 유입되는 가스를 차단하는 역할을 한다.
상기 밀폐부(500)는, 상기 핀 헤드(220)와 탄력적으로 밀착될 수 있도록 탄성의 재질로써 구성되며, 구체적으로는 테플론(Teflon)으로 구성된다. 테플론은, 마찰계수가 낮아, 상기 핀 헤드(220)가 상기 밀폐부(500)에 접촉시에 마모되는 것을 방지한다.
상기 밀폐부(500) 및 상기 밸브 프레임(100)에는 고정부(600)가 형성된다. 상기 고정부(600)는, 상기 밸브 프레임(100)과 상기 밀폐부(500)가 접하는 면 중 일면에 형성되는 결합돌기(640a, 640b)와, 타면에 형성되는 결합홈(620a, 620b) 등으로 이루어진다.
보다 상세하게, 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 밸브 프레임(100)에는 상기 밸브 프레임(100)의 내경보다 확경되어 형성되는 결합홈(620a)이 형성되고, 상기 밀폐부(500)의 외벽에는 상기 결합홈(620a)에 대응되는 결합돌기(640a)가 형성된다.
반대로, 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 밀폐부(500)에는 상기 밀폐부(500)의 외주로 부터 중심측으로 요입되는 결합홈(620b)이 형성되고, 상기 밸브 프레임(100)의 내벽에는 상기 결합홈(620b)에 대응되는 결합돌기(640b)가 형성될 수도 있다.
또한, 도 6에서 도시된 바와 같이, 상기 밸브 프레임(100)에는 상기 가스 유입구측으로 갈수록 직경이 작아지는 결합홈(620c)이 형성되고, 상기 밀폐부(500)는 상기 결합홈(620c)에 대응되는 결합돌기(640c)가 형성될 수도 있다.
상기 고정부(600)는, 상기 밸브 프레임(100)의 내측에서 상기 밀폐부(500)가 유동하지 않도록 고정하는 역할을 한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 토치용 가스 조절 밸브의 작용을 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 토치용 가스 조절 밸브의 가스 유입구의 개폐 상태를 나타낸 예시도이다.
먼저, 본 발명인 토치용 가스 조절 밸브는, 일측이 가스 보관용기(미도시)와 연통되고 타측이 토치의 팁으로 가스를 가이드 하는 가스 안내 유로(미도시)와 연통된다.
즉, 도 7에 도시된, 밸브 프레임(100) 하측에 구비된 가스 유입구(120)는 가스 보관용기(미도시)와 연통되고, 밸브 프레임(100)의 좌측에 구비된 가스 배출구(140)는 가스 안내 유로(미도시)와 연통된다.
도 7의 (a)에는, 밸브 프레임(100) 내측에 구비되는 밸브 핀(200)의 핀 헤드(220)가 가스 유입구(120)를 차단한 상태가 도시되어 있다.
도 7의 (a)에서 도시된 바와 같이, 밸브 핀(200)의 핀 헤드(220)가 가스 유입구(120)와 접하면, 상기 가스 유입구(120)가 차단되어, 가스 유입구(120)로부터 밸브 프레임(100) 내측으로 유입되는 가스가 차단된다.
토치를 사용하기 위해 팁에 가스를 공급하고자 하는 경우에는, 상기 밸브 핀(200)에 고정 체결된 손잡이부(600)를 일측으로 회전시킨다.
상기 손잡이가 회전하면, 상기 손잡이부(600)에 고정 체결된 상기 밸브 핀(200)이 함께 회전하면서 체결부(400)의 나사선을 따라 이동하면서 상기 가스 유입구(120)로부터 서서히 이격된다. 그리고, 도 7의 (b)에서 도시된 바와 같이, 상기 밸브 핀(200) 일단의 상기 핀 헤드(220)가 상기 가스 유입구(120)에서 이탈되면서, 상기 가스 유입구(120)를 통해 상기 밸브 프레임(100) 내부로 가스가 유입되게 된다.
이때, 상기 핀 헤드(220)가 상기 가스 유입구(120)로부터의 이격 거리가 멀어질수록 가스의 유입량이 증가하게 된다. 이는, 상기 핀 헤드(220)와 접하는 밀폐부(500)가 상기 가스 유입구(120)로부터 멀어질수록 직경이 커지도록 구성되어, 상기 핀 헤드(220)가 상기 가스 유입구(120)로부터 이격 거리가 멀어질수록 가스의 유입 공간이 넓어 지기 때문이다.
따라서, 상기 손잡이부(300)의 회전을 통해, 토치의 팁으로 배출되는 가스의 유량을 조절할 수 있다.
상기 가스 유입구(120)로 유입되는 가스는 상기 밸브 프레임(100)의 공간을 거쳐, 상기 밸브 프레임(100) 타측에 형성된 가스 배출구(140)를 통해 배출되고, 상기 배출구에 연결된 가스 안내 유로(미도시)를 거쳐 팁에 전달되게 된다.
이어서, 토치의 팁에 공급되는 가스를 완전히 차단하고자 하는 경우에는, 상기 밸브 핀(200)에 고정 체결된 손잡이부(600)를 타측으로 회전시킨다.
상기 손잡이부(600)가 회전하면, 상기 손잡이부(600)에 고정 체결된 상기 밸브 핀(200)이 함께 회전하면서 체결부(400)의 나사선을 따라 이동하면서 상기 가스 유입구(120)측으로 서서히 인접된다. 그리고, 상기 밸브 핀(200) 일단의 상기 핀 헤드(220)가 상기 가스 유입구(120)에 접하면서, 상기 가스 유입구(120)를 통해 상기 밸브 프레임(100) 내부로 유입되는 가스가 차단되게 된다.
동시에, 상기 핀 헤드(220)가 밀폐부(500)와 면접하면서, 상기 가스 유입구(120)를 통해 극소량 유입되는 가스를 완전하게 차단하게 된다. 즉, 상기 핀 헤드(220)가 상기 가스 유입구(120)에 접할 때, 상기 핀 헤드(220)에 접하는 상기 밀폐부(500)의 홀(520)이 탄성적으로 면접하면서 상기 핀 헤드(220)와 상기 가스 유입구(120) 사이의 틈을 밀폐하게 된다.
또한, 상기 밀폐부(500)는, 마찰 계수가 극히 낮은 테플론(Teflon) 재질로 형성되어, 상기 핀 헤드(220)와의 잦은 접촉으로 인해 발생하는 상기 핀 헤드(220)의 마모율을 낮출 수 있다.
그리고, 상기 밀폐부(500)는, 고정부(600)를 통해 상기 밸브 프레임(100) 내측에 고정되어, 상기 핀 헤드(220)의 움직임으로 인한 영향으로, 상기 밸브 프레임(100) 내측에서 유동하는 것이 방지되고, 상기 가스 유입구(120)의 가장자리에 밀착된 상태가 유지되게 된다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100 : 밸브 프레임 120 : 가스 유입구
140 : 가스 배출구 200 : 밸브 핀
220 : 핀 헤드 242 : 실링홈
244 : 실링부재 300 : 손잡이부
400 : 체결부 500 : 밀폐부
600 : 고정부 620a, 620b : 결합홈
640a, 640b : 결합돌기

Claims (4)

  1. 원통형으로 형성되며, 일측에 가스 유입구(120)가 형성되고 타측에 가스 배출구(140)가 형성되는 밸브 프레임(100)과;
    상기 밸브 프레임(100) 내측에 구비되어 상기 밸브 프레임(100)의 길이 방향으로 이동하며, 상기 가스 유입구(120)를 선택적으로 차폐하는 돔(dome) 형태의 핀 헤드(220)가 일단에 형성되는 밸브 핀(200)과;
    상기 밸브 핀(200)의 타단에 구비되어, 상기 밸브 핀(200)을 조작하는 손잡이부(300)와;
    상기 밸브 프레임(100) 내측의 상기 가스 유입구(120) 가장자리에 구비되며, 상기 가스 유입구(120)와 연통되고 상기 가스 유입구(120) 측으로 갈수록 상기 핀 헤드(220) 보다 직경이 작아지는 원뿔형의 홀(520)이 형성되며, 탄성을 가지는 테플론(Teflon) 재질로 형성는 밀폐부(500)와;
    상기 밸브 프레임(100) 내측에 상기 밀폐부(500)가 고정되도록, 상기 밸브 프레임(100)과 상기 밀폐부(500)가 접하는 면 중 일면에는 결합돌기(640a, 640b, 640c)가 형성되고 타면에는 상기 결합돌기(640a 640b, 640c)와 형합되는 결합홈(620a, 620b, 620c)이 형성되는 고정부(600);를 포함하여 구성되고,
    상기 손잡이부(300)의 조작에 의해 상기 밸브 핀(200)이 상기 가스 유입구(120) 측으로 이동할 때, 상기 홀(520)이 상기 핀 헤드(220)의 돔 형태를 따라 확경되어 상기 핀 헤드(220)의 외측면에 밀착되며, 상기 고정부(600) 중 상기 밀폐부(500) 측에 형성되는 상기 결합돌기(640a, 640c) 또는 상기 결합홈(620b)이, 상기 밸브 프레임(100) 측에 형성되는 상기 결합홈(620a, 620c) 또는 상기 결합돌기(640b) 측으로 가압되어 상기 밸브 프레임(100)의 외측면에 밀착되고,
    상기 손잡이부(300)의 조작에 의해 상기 밸브 핀(200)이 상기 가스 유입구(120)의 반대 측으로 이동할 때, 상기 고정부(600)가 상기 밀폐부(500)의 상기 밸브 프레임(100)의 길이 방향으로 이동을 제한하여, 상기 핀 헤드(220)가 상기 홀(520)로부터 이탈하며, 상기 홀(520)이 원상태로 축경되는 것을 특징으로 하는 토치용 가스 조절 밸브.
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