KR101208313B1 - 전동제어용 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방수 등의 유체 흐름을 제어할 수 있도록 된 전동제어용 밸브에 관한 것이다.
본 발명의 전동제어용 밸브는, 유체유입구와 유체유출구의 연결에 의해 형성된 유로를 가지며, 상기 유로는 유입된 유체가 하부에서 상부로 흐르도록 된 상부흐름부를 갖고, 상기 상부흐름부에 천공된 개폐홀을 가지는 유로형성몸체; 하부는 유로형성몸체에 삽입되어 있고 상부는 유로형성몸체의 외측으로 연장되어 있으며, 상, 하 이동이 가능하도록 된 상하이동봉; 하부가 상기 개폐홀의 하부에 위치되고 상부가 상기 상하이동봉의 하부에 연결되어 있으며, 개폐홀을 차단할 수 있도록 된 차단몸체; 상기 상하이동봉을 상부로 밀어주어 상하이동봉에 연결된 차단몸체가 개폐홀을 차단하고 있도록 하는 스프링; 및 상기 스프링을 수축시키면서 상하이동봉을 하부로 이동시켜 상기 개폐홀이 개방되도록 하거나 상하이동봉이 상부로 이동되어 개폐홀이 차단되도록 할 수 있는 개폐제어수단;을 포함하여 구성된다.
본 발명의 전동제어용 밸브는, 차단몸체에 의한 보다 확실한 유체의 차단이 가능하고, 차단몸체의 손상도 적어 밸브의 수명이 긴 특징이 있다.

Description

전동제어용 밸브{MOTOR OPERATED CONTROL VALVE}

본 발명은 난방수 등의 유체 흐름을 제어할 수 있도록 된 전동제어용 밸브에 관한 것이다.

각종 유체의 흐름을 제어할 목적으로 밸브가 사용되고 있으며, 이러한 밸브의 구조는 그 사용목적, 사용분야에 등에 따라 다양한 형태로 구현되고 있다.

이러한 밸브는 난방수 등의 열교환매체를 순환시키는 방식의 난방시스템에도 사용되고 있다.

상기와 같은 밸브는 대부분 유로(1)가 형성된 유로형성몸체를 갖는다.

또, 유로형성몸체에 형성된 유로가 차단되거나 개방되도록 움직이는 차단몸체(20)를 갖는다.

또, 유로가 선택적으로 개방되거나 차단되도록 차단몸체를 움직여주는 개폐제어수단을 갖는다.

유로형성몸체에 형성된 유로는 횡방향으로만 연장된 형태도 있고, 앵글밸브와 같이 구부러진 형태의 것도 있다.

또, 유로(1)는 유입된 유체가 하부에서 상부로 흐르도록 된 상부흐름부(1a)를 갖는 형태도 있다.

종래 상부흐름부를 갖는 유로가 형성된 밸브에서, 차단몸체는 도 1과 같이 유체의 흐름과 반대방향으로 이동(상부에서 하부로 이동)되어 유로형성몸체의 내부면에 밀착됨으로써 유체의 흐름을 차단하는 방식으로 되어 있었다.

이로 인해 차단몸체와 유로형성몸체 사이로 누수가 발생되기도 하고, 차단몸체의 잦은 손상이 발생되기도 하였다.

한편, 유체가 횡방향으로 유동되어 상부흐름부로 유입되고, 상부흐름부를 경유하는 유체가 횡방향으로 유동되는 구조(도 1과 같은 구조)에 있어서, 유체가 상부흐름부를 경유할 때 부드럽게 흐르지 못하는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 유로가 상부흐름부를 갖는 구조에서 차단몸체에 의한 보다 확실한 유체의 차단이 가능하고, 차단몸체의 손상도 적어 수명이 긴 전동제어용 밸브를 제공하려는데 목적이 있다.

또, 유체가 횡방향으로 유동되어 상부흐름부로 유입되고, 상부흐름부를 경유하는 유체가 횡방향으로 유동되는 구조에서 유체가 부드럽게 유동되는 전동제어용 밸브를 제공하려는 목적도 있다.

본 발명에서는 유로형성몸체가 상부흐름부를 갖도록 하고, 차단몸체가 상부흐름부에 천공된 개폐홀의 하부에서 상, 하로 이동되어 개폐홀을 차단하거나 개방하도록 하며, 스프링에 의해 차단몸체가 상부로 이동되어 개폐홀을 차단하고 있는 상태가 되도록 함으로써 차단몸체에 의한 보다 확실한 유체의 차단이 가능하고, 차단몸체의 손상도 적어 수명이 긴 전동제어용 밸브가 되도록 한다.

이러한 본 발명의 전동제어용 밸브는, 유체유입구와 유체유출구의 연결에 의해 형성된 유로를 가지며, 상기 유로는 유입된 유체가 하부에서 상부로 흐르도록 된 상부흐름부를 갖고, 상기 상부흐름부에 천공된 개폐홀을 가지는 유로형성몸체를 포함하여 구성된다.

또, 하부는 유로형성몸체에 삽입되어 있고 상부는 유로형성몸체의 외측으로 연장되어 있으며, 상, 하 이동이 가능하도록 된 상하이동봉을 갖는다.

또, 하부가 상기 개폐홀의 하부에 위치되고 상부가 상기 상하이동봉의 하부에 연결되어 있으며, 개폐홀을 차단할 수 있도록 된 차단몸체를 갖는다.

또, 상기 상하이동봉을 상부로 밀어주어 상하이동봉에 연결된 차단몸체가 개폐홀을 차단하고 있도록 하는 스프링을 갖는다.

또, 스프링을 수축시키면서 상하이동봉을 하부로 이동시켜 상기 개폐홀이 개방되도록 하거나 상하이동봉이 상부로 이동되어 개폐홀이 차단되도록 할 수 있는 개폐제어수단을 갖는다.

본 발명의 전동제어용 밸브는, 유로형성몸체가 상부흐름부를 가지며, 차단몸체가 상부흐름부에 천공된 개폐홀의 하부에서 상, 하로 이동되어 개폐홀을 차단하거나 개방하며, 외력이 작용하지 않으면 스프링에 의해 차단몸체가 상부로 이동되어 개폐홀이 차단됨으로써 차단몸체에 의한 보다 확실한 유체의 차단이 가능하고, 차단몸체의 손상도 적어 밸브의 수명이 긴 특징이 있다.

상기 유로는 유체가 횡방향으로 유동되어 상부흐름부로 유입되고, 상부흐름부를 경유하는 유체가 횡방향으로 유동되도록 되어 있으며, 유체유출구가 유체유입구보다 높은 지점에 위치되어 있는 경우 상부흐름부를 경유하는 유체의 흐름이 원활한 특징이 있다.

또, 상기 차단몸체는 개폐홀의 개방을 위해 최대한 하강되었을 때 유체가 부딪히는 돌출부를 갖되 상기 돌출부는 개폐홀 방향으로 기울어진 경사면을 형성하고 있는 경우 상부흐름부를 경유하는 유체의 흐름이 더욱 원활한 특징이 있다.

상기 개폐제어수단은 전원을 공급받아 구동되는 모터를 가지며, 이 모터의 회전력을 전달받아 회전되면서 상하이동봉을 눌러주어 상하이동봉이 하부로 이동되도록 하되 회전중심이 편심되어 있어 상하이동봉의 이동 정도가 다르도록 하는 캠을 갖는 경우 차단몸체의 개폐 동작이 원활할 뿐만 아니라 개폐홀의 개방 정도를 조절할 수 있고, 차단몸체(20)의 신속한 움직임이 가능한 특징이 있다.

상기 유로형성몸체 중 개폐홀의 하부에는 차단몸체를 유로에 투입하거나 투입된 차단몸체를 꺼낼 수 있는 조립용홀이 형성되어 있고, 상기 조립용홀이 마개에 의해 차단되어 있는 경우 차단몸체를 상하이동봉에 조립하는 작업이 용이한 특징이 있다.

도 1은 종래 상부흐름부를 갖는 밸브의 구조를 설명하기 위한 개략도
도 2는 상부흐름부를 갖는 본 발명의 전동제어용 밸브를 설명하기 위한 단면 개략도로서 차단몸체에 의해 개폐홀이 차단된 상태의 개략도
도 3은 상부흐름부를 갖는 본 발명의 전동제어용 밸브를 설명하기 위한 단면 개략도로서 차단몸체가 하부로 이동되어 개폐홀이 개방된 상태의 개략도
도 4는 본 발명의 구성요소인 차단몸체를 설명하기 위한 개략도
도 5는 가이드홀과 온도감지수단을 갖는 본 발명의 전동제어용 밸브를 설명하기 위한 개략도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 유체의 흐름을 차단하거나 개방하는 밸브에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유로가 상부흐름부를 갖는 밸브에 관한 것이다.

따라서 본 발명의 밸브는, 유체유입구(12)와 유체유출구(13)의 연결에 의해 형성된 유로(11)를 가지며, 상기 유로(11)는 유입된 유체가 하부에서 상부로 흐르도록 된 상부흐름부(11a)를 갖고, 상기 상부흐름부(11a)에 천공된 개폐홀(14)을 가지는 유로형성몸체(10)를 갖는다.

또, 개폐홀(14)을 차단할 수 있도록 된 차단몸체(20)를 갖는다.

또, 차단몸체(20)를 움직여 개폐홀(14)이 개방되도록 하거나 차단되도록 할 수 있는 개폐제어수단(30)을 갖는다.

상기 유로형성몸체(10), 차단몸체(20), 개폐제어수단(30) 등의 일반적 구조는 이미 널리 공지된 것이며 사용목적이나 사용조건에 따라 다양한 형태로 변형 가능한 것이므로 이 부분의 일반적 기술사항에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그런데 본 발명은 유로(11)가 상부흐름부(11a)를 갖는 구조에서 차단몸체(20)에 의한 보다 확실한 유체의 차단이 가능하고, 차단몸체(20)의 손상도 적어 수명이 긴 밸브를 제공하려는 목적을 갖는다.

이를 위한 본 발명의 밸브는, 하부가 유로형성몸체(10)에 삽입되어 있고 상부가 유로형성몸체(10)의 외측으로 연장되어 있으며, 상, 하 이동이 가능하도록 된 상하이동봉(40)을 갖는다.

또, 차단몸체(20)는 하부가 개폐홀(14)의 하부에 위치되고 상부가 상하이동봉(40)의 하부에 연결되어 있다.

또, 상하이동봉(40)을 상부로 밀어주어 상하이동봉(40)에 연결된 차단몸체(20)가 개폐홀(14)을 차단하고 있도록 하는 스프링(50)을 갖는다.

또, 개폐제어수단(30)은 스프링(50)을 수축시키면서 상하이동봉(40)을 하부로 이동시켜 상기 개폐홀(14)이 개방되도록 하거나 상하이동봉(40)이 상부로 이동되어 개폐홀(14)이 차단되도록 한다.

즉, 차단몸체(20)를 개폐홀(14)의 하부에 위치시키는 것이며, 외력이 작용하지 않으면 스프링(50)에 의해 차단몸체(20)가 유로형성몸체(10)에 밀착됨으로써 개폐홀(14)을 차단하도록 하는 것이다.

이로 인해 개폐홀(14)의 앞부분(개폐홀(14)에서 유체유입구(12) 방향)에 위치된 유로에 작용하는 유체의 압력이 차단몸체(20)에 가해질수록 차단몸체(20)는 유로형성몸체(10)에 더욱 밀착되어 개폐홀(14)을 더욱 확실하게 차단하게 되는 것이다.

상기 개폐제어수단(30)은 공지의 기술을 적용하여 다양한 형태로 구현할 수 있다.

구체적인 예로 설명하면, 핸들의 정회전 또는 역회전에 의해 상하이동봉(40)이 상, 하로 이동되도록 구현할 수 있다.

그러나 자동제어가 가능하면서 차단몸체(20)의 움직임을 위한 구동이 확실한 형태로 구현하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 전원을 공급받아 구동되는 모터(31)를 가지며, 이 모터(31)의 회전력을 전달받아 회전되면서 상하이동봉(40)을 눌러주어 상하이동봉(40)이 하부로 이동되도록 하되 회전중심이 편심되어 있어 상하이동봉(40)의 이동 정도가 다르도록 하는 캠(32)을 갖는 형태로 구현할 수 있다.

이러한 구조는 개폐홀(14)의 개방 정도를 조절할 수 있는 특징도 있고, 차단몸체(20)의 신속한 움직임이 가능한 특징도 있다.

물론, 상기 모터(31)는 감속수단을 갖는 모터(감속기)와 같은 형태로 구현하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 첨부된 도면에서와 같이 유로형성몸체(10) 중 개폐홀(14)의 하부에는 차단몸체(20)를 유로(11)에 투입하거나 투입된 차단몸체(20)를 꺼낼 수 있는 조립용홀(15)이 형성되어 있고, 상기 조립용홀(15)이 마개(16)에 의해 차단되어 있도록 할 수 있다.

이러한 구성에 의하면 차단몸체(20)를 상하이동봉(40)에 조립하는 작업이 용이할 뿐만 아니라 이물질 등이 발생되었을 때 마개(16)를 열어 이물질을 제거할 수도 있다.

즉, 본 발명에서는 차단몸체(20)가 개폐홀(14)의 하부에 있기 때문에 별도의 수단이 없다면 상하이동봉(40)과 차단몸체(20)를 조립하는 것에 상당한 어려움이 있다.

또, 차단몸체(20)가 정상적인 위치에 정상적인 형태로 연결되어 있는지를 확인하기가 어렵다.

그러나 전술한 설명에서와 같은 조립용홀(15)을 갖는 경우에는 그러한 어려움이 발생되지 않는 것이다.

상부흐름부(11a)를 갖는 구조에서, 유로(11)는 유체가 횡방향으로 유동되어 상부흐름부(11a)로 유입되고, 상부흐름부(11a)를 경유하는 유체가 횡방향으로 유동되는 첨부의 도면에서와 같은 형태로 구현할 수 있다.

이러한 구조에서는 유체가 상부흐름부(11a)를 경유할 때 부드럽게 흐르지 못하는 문제점이 발생된다.

이는 병목현상과 유체의 흐름이 급격하게 변하는 현상 등으로 인한 것이다.

유체가 유로(11)를 부드럽게 흐르지 못하게 되면 유체를 순환시키는 펌프는 상대적으로 과부하를 받으므로 바람직하지 않다.

이러한 문제점의 해소를 위하여 본 출원의 발명자는, 유체유출구(13)가 유체유입구(12)보다 높은 지점에 위치되어 있는 구조를 안출하였다.

즉, 도 1 및 도 2와 같이 유체유입구(12)와 유체유출구(13) 사이에 높이의 차이(L)를 갖도록 하는 것이다.

이러한 구조는 병목현상을 최소화할 수 있다.

또 다른 구조로서, 차단몸체(20)는 개폐홀(14)의 개방을 위해 최대한 하강되었을 때 유체가 부딪히는 돌출부(21)를 갖되 상기 돌출부(21)는 개폐홀(14) 방향으로 기울어진 경사면(21a)을 형성하고 있도록 하는 형태가 있다.

이러한 구조는 유체의 흐름 방향을 완만하게 만들어주되 차단몸체(20)를 통해 만들어주는 구조이다.

유체유입구(12)와 유체유출구(13) 사이에 높이의 차이(L)를 갖는 구성과 차단몸체(20)가 전술한 경사면(21a)을 갖는 구조가 모두 적용된 형태가 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상하이동봉(40)의 하부는 차단몸체(20)를 관통하고 있으며, 조립용홀(15)을 차단하는 마개(16)에 형성된 가이드홀(22)에 삽입되어 상, 하로 슬라이딩 이동을 하도록 구현할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상하이동봉(40)이 일정한 경로를 따라서만 움직이고 떨림이 방지되기 때문에 오작동을 방지하고 고장발생률을 낮출 수 있다.

본 발명에서는 유로형성몸체(10)의 유로에 상부흐름부(11a)가 형성됨에 따라 유로(11)의 단면적을 좁히면서 돌출된 부분을 갖게된다.

이와 같이 돌출된 부분의 모서리(11b)는 곡면을 형성하도록 하여 유체의 유동시에 소음발생이 최소화되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 유로(11)를 경유하는 유체의 온도를 감지하는 온도감지수단(60)을 더 구비하고, 온도감지수단(60)에 의해 감지된 온도가 개폐제어수단(30)의 구동에 영향을 미치도록 할 수 있다.

예를 들면, 개폐제어수단의 구동을 제어하는 제어기(도시하지 않음)에 온도감지수단(60)을 통해 감지된 온도가 전송되어 이 온도에 따라서 제어기는 개폐제어수단(30)을 구동할 것인지 여부를 결정하도록 하는 것이다.

상기 온도감지수단(60)은 온도감지센서 등 공지의 다양한 형태로 구현될 수 있다.

또, 제어기는 보일러 등 통상의 난방장치에 구비된 실내온도조절기 등의 형태일 수 있다.

1. 유로 1a. 상부흐름부
10. 유로형성몸체 11. 유로
11a. 상부흐름부 11b. 돌출된 부분의 모서리
12. 유체유입구 13. 유체유출구
14. 개폐홀 15. 조립용홀
16. 마개 20. 차단몸체
21. 돌출부 21a. 경사면
22. 가이드홀 30. 개폐제어수단
31. 모터 32. 캠
40. 상하이동봉 50. 스프링
60. 온도감지수단

Claims (8)

1. 전동제어용 밸브에 있어서,
   유체유입구(12)와 유체유출구(13)의 연결에 의해 형성된 유로(11)를 가지며, 상기 유로(11)는 유입된 유체가 하부에서 상부로 흐르도록 된 상부흐름부(11a)를 갖고, 상기 상부흐름부(11a)에 천공된 개폐홀(14)을 가지는 유로형성몸체(10);
   하부는 유로형성몸체(10)에 삽입되어 있고 상부는 유로형성몸체(10)의 외측으로 연장되어 있으며, 상, 하 이동이 가능하도록 된 상하이동봉(40);
   하부가 상기 개폐홀(14)의 하부에 위치되고 상부가 상기 상하이동봉(40)의 하부에 연결되어 있으며, 개폐홀(14)을 차단할 수 있도록 된 차단몸체(20);
   상기 상하이동봉(40)을 상부로 밀어주어 상하이동봉(40)에 연결된 차단몸체(20)가 개폐홀(14)을 차단하고 있도록 하는 스프링(50); 및
   상기 스프링(50)을 수축시키면서 상하이동봉(40)을 하부로 이동시켜 상기 개폐홀(14)이 개방되도록 하거나 상하이동봉(40)이 상부로 이동되어 개폐홀(14)이 차단되도록 할 수 있는 개폐제어수단(30);을 포함하여 구성되고,
   상기 차단몸체(20)는 개폐홀(14)의 개방을 위해 최대한 하강되었을 때 유체가 부딪히는 돌출부(21)를 갖되 상기 돌출부(21)는 개폐홀(14) 방향으로 기울어진 경사면(21a)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전동제어용 밸브.
   
2. 삭제
3. 전동제어용 밸브에 있어서,
   유체유입구(12)와 유체유출구(13)의 연결에 의해 형성된 유로(11)를 가지며, 상기 유로(11)는 유입된 유체가 하부에서 상부로 흐르도록 된 상부흐름부(11a)를 갖고, 상기 상부흐름부(11a)에 천공된 개폐홀(14)을 가지는 유로형성몸체(10);
   하부는 유로형성몸체(10)에 삽입되어 있고 상부는 유로형성몸체(10)의 외측으로 연장되어 있으며, 상, 하 이동이 가능하도록 된 상하이동봉(40);
   하부가 상기 개폐홀(14)의 하부에 위치되고 상부가 상기 상하이동봉(40)의 하부에 연결되어 있으며, 개폐홀(14)을 차단할 수 있도록 된 차단몸체(20);
   상기 상하이동봉(40)을 상부로 밀어주어 상하이동봉(40)에 연결된 차단몸체(20)가 개폐홀(14)을 차단하고 있도록 하는 스프링(50); 및
   상기 스프링(50)을 수축시키면서 상하이동봉(40)을 하부로 이동시켜 상기 개폐홀(14)이 개방되도록 하거나 상하이동봉(40)이 상부로 이동되어 개폐홀(14)이 차단되도록 할 수 있는 개폐제어수단(30);을 포함하여 구성되고,
   상기 유로(11)는 유체가 횡방향으로 유동되어 상부흐름부(11a)로 유입되고, 상부흐름부(11a)를 경유하는 유체가 횡방향으로 유동되도록 되어 있으며, 유체유출구(13)가 유체유입구(12)보다 높은 지점에 위치되어 있고,
   상기 차단몸체(20)는 개폐홀(14)의 개방을 위해 최대한 하강되었을 때 유체가 부딪히는 돌출부(21)를 갖되 상기 돌출부(21)는 개폐홀(14) 방향으로 기울어진 경사면(21a)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전동제어용 밸브.
   
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 개폐제어수단(30)은 전원을 공급받아 구동되는 모터(31); 및
   상기 모터(31)의 회전력을 전달받아 회전되면서 상하이동봉(40)을 눌러주어 상하이동봉(40)이 하부로 이동되도록 하되 회전중심이 편심되어 있어 상하이동봉(40)의 이동 정도가 다르도록 하는 캠(32);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동제어용 밸브.
   
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 유로형성몸체(10) 중 개폐홀(14)의 하부에는 차단몸체(20)를 유로(11)에 투입하거나 투입된 차단몸체(20)를 꺼낼 수 있는 조립용홀(15)이 형성되어 있고,
   상기 조립용홀(15)이 마개(16)에 의해 차단되어 있는 것을 특징으로 하는 전동제어용 밸브.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 상하이동봉(40)의 하부는 차단몸체(20)를 관통하고 있으며, 조립용홀(15)을 차단하는 마개(16)에 형성된 가이드홀(22)에 삽입되어 상, 하로 슬라이딩 이동을 하도록 된 것을 특징으로 하는, 전동제어용 밸브.
   
7. 삭제
8. 삭제

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