KR101392759B1

KR101392759B1 - 진공용기용 공기밸브장치

Info

Publication number: KR101392759B1
Application number: KR1020130111217A
Authority: KR
Inventors: 김우경
Original assignee: 주식회사 지웰코리아
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2014-05-08

Abstract

진공용기 내부와 연통하는 유입공이 형성되는 평판부와 중공형 원기중 벽체로 구성되는 밸브 수용부를 포함하며 진공용기에 부착되는 밸브 시트, 중앙 돌기가 형성되는 상부면과 이 상부면으로부터 하향 연장되는 경사면으로 구성되며 상기 밸브 수용부에 위치되는 밸브, 및 중공형 원기둥 벽체와 윗면으로 구성되며 밸브 시트와 결합하는 밸브 커버로 구성되되, 상기 밸브 커버의 윗면에는 밸브의 중앙 돌기가 삽입되는 홈이 형성되며 중앙 돌기를 가압하는 중앙돌기 수용부와 공기가 유출되는 유출공을 구비하는 공기밸브장치의 구조를 아래와 같이 개선하였다.
상기 밸브의 경사면을 밸브의 상부면으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 제1 경사면과 이 제1 경사면으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 제2 경사면으로 구성하되 제2 경사면이 제1 경사면에 비해 완만하게 경사져서 경사각이 불연속하게 형성된다. 밸브 시트와 밸브 커버가 완전히 결합하면 밸브 커버의 중앙돌기 수용부에 의한 가압에 의해 상기 제2 경사면이 밸브 시트의 평판부와 밀착하게 된다.

Description

진공용기용 공기밸브장치{Air valve device for vacuum containers}

본 발명은 진공용기에 사용되는 공기밸브장치로서, 특히 진공이 장시간 유지되도록 구조가 개선된 공기밸브장치에 관한 것이다.

최근에는 물품의 장기보관을 위해 진공용기를 사용하는 경우가 많아지고 있다. 이러한 용도의 진공용기에는 통상적으로 밸브장치가 구비되어서 진공펌프로 밸브장치를 통해 진공용기 내부의 공기를 배출시킨 후에 밸브장치를 폐쇄하여 용기 내 진공을 유지한다.

한국 공개특허 제2012-100353호는 진공용기에 부착되어 사용되는 공기밸브장치를 개시하고 있다. 공기밸브장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 백과 같은 진공용기에 부착되는 밸브 시트(10), 이 밸브 시트 내에 위치되는 고무재질의 밸브(20), 및 밸브를 가압하면서 밸브 시트(10)와 결합하는 밸브 커버(30)로 구성된다.

밸브 시트(10)는 테두리 돌기(14)가 형성되는 중공형 원기둥 벽체(13)와 평판부(12)로 구성되는 밸브 수용부(11)를 구비하며, 평판부(12)에는 진공용기 내부와 연통하는 유입공(15)이 형성된다. 평판부(12)의 하면에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 유입공(15) 둘레를 따라 원호상으로 위치하는 복수의 돌기(18)가 형성되며, 이들 돌기와 돌기 사이에는 공기가 연통하는 틈(19)이 있게 된다. 밸브(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하단부 둘레를 따라 도톰한 보강부(23)가 형성되는 경사면(22)과 원형의 평평한 상부면(21)으로 구성되며, 상부면(21)에는 중앙 돌기(25)가 형성된다. 밸브 커버(30)는 밸브 시트의 벽체(13)와 결합하는 중공형 원기둥 벽체(32)와 윗면(31)으로 구성되며, 벽체(32) 내측에는 벽체(13)에 형성된 테두리 돌기(14)가 삽입되는 테두리 홈이 형성되어 있어서 밸브 커버(30)를 밸브 시트(10)에 대해 가압하면 밸브 커버(30)와 밸브 시트(10)는 상호 체결된다. 밸브 커버의 윗면(31)에는 밸브의 중앙 돌기(25)가 삽입될 수 있는 홈이 형성되는 중앙돌기 수용부(37)와, 공기밸브장치 외부와 연통하는 유출공(35)가 형성된다.

도 3을 참조하면, 밸브 시트(10)의 밸브 수용부(11)에 밸브(10)를 위치시킨 채로 밸브 시트(10)와 밸브 커버(30)를 체결하는 경우, 밸브 커버(30)의 중앙돌기 수용부(37)가 밸브의 중앙돌기(25)를 가압하여 밸브의 경사면(22) 하단부는 밸브 수용부의 평판부(12)와 밀착하게 됨으로써 밸브 시트의 유입공(15)은 폐쇄되어 용기 내부는 용기 외부와 차단된다. 한편, 진공 펌프(50)의 흡입구를 공기밸브장치(1)에 밀착시켜 피스톤(51)을 상향 운동시키면, 진공 펌프(50) 내부와 용기 내부의 압력 차이에 의해 밸브(20)의 경사면(22) 하단부가 평판부(12)와 분리되면서 용기 내부의 공기가 밸브 시트의 유입공(15)과 밸브 커버의 유출공(35)을 통해 공기밸브장치 외부로 배출된다. 이렇게 하여 공기는 진공 용기 내부로부터 외부로 일방향으로만 유동하게 된다. 용기 내부 진공의 해제는 진공용기의 뚜껑을 분리하는 등의 방법으로 이루어진다.

전술한 공지의 공기밸브장치는 간단한 구성과 손쉬운 방법으로 용기 내부를 진공으로 유지할 수 있으나, 본 출원인의 실험에 따르면, 용기 내부에 형성된 진공이 장시간 유지되지 않는 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 목적은 공지의 공기밸브장치의 구조를 개선하여 용기 내부에 형성된 진공을 장시간 유지할 수 있는 공기밸브장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 진공용기 내부와 연통하는 유입공(15)이 형성되는 평판부(12)와 중공형 원기중 벽체(13)로 구성되는 밸브 수용부(11)를 포함하며 진공용기에 부착되는 밸브 시트, 중앙 돌기(25)가 형성되는 상부면(21)과 이 상부면으로부터 하향 연장되는 경사면(22)으로 구성되며 상기 밸브 수용부(11)에 위치되는 밸브, 및 중공형 원기둥 벽체(32)와 윗면(31)으로 구성되며 밸브 시트와 결합하는 밸브 커버로 구성되되, 상기 밸브 커버의 윗면(31)에는 밸브의 중앙 돌기(25)가 삽입되는 홈이 형성되며 중앙 돌기(25)를 가압하는 중앙돌기 수용부(37)와 공기가 유출되는 유출공(35)을 구비하는 공기밸브장치의 구조를 아래와 같이 개선하였다.

상기 밸브의 경사면을 밸브의 상부면으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 제1 경사면과 이 제1 경사면으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 제2 경사면으로 구성하되 제2 경사면이 제1 경사면에 비해 완만하게 경사져서 경사각이 불연속하게 형성된다. 밸브 시트와 밸브 커버가 완전히 결합하면 밸브 커버의 중앙돌기 수용부에 의한 가압에 의해 상기 제2 경사면이 밸브 시트의 평판부와 밀착하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 작은 가압으로도 비교적 넓은 면적의 밸브 하단부, 즉 제2 경사면이 밸브 시트의 평판부와 밀착하게 됨으로써 용기 내부에 형성된 진공이 장시간 유지되게 된다.

또한, 상기 밸브의 제2 경사면 내면에 원주방향으로 홈이 된다. 이 홈은 반원형이 바람직하다. 이 홈은 제2 경사면이 밸브 시트와의 밀착을 강화할 뿐만 아니라 진공펌프에 의한 용기 내부의 공기 배출시 밸브의 제2 경사면과 밸브 시트의 평판부 사이의 틈에서 나는 소음을 감소시켜주는 역할을 한다. 이때, 밸브의 제2 경사면의 하단부 외면에 도톰한 보강부가 형성되며, 상기 원주방향 홈이 이 보강부 하단에 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 밸브 시트와 밸브 커버가 나사 결합방식으로 체결되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 필요에 따라 밸브 시트와 밸브 커버를 분리할 수 있어 편리하다.

상기 밸브 커버와 밸브 사이에 위치되는 스프링을 더욱 포함하여서 이 스프링의 탄성력에 의해 밸브가 밸브 시트의 평판부 방향으로 탄성가압된다. 이러한 구성에 의하면, 밸브의 밸브 시트에 대한 밀착력이 커질 뿐만 아니라 진공펌프에 의한 용기 내부의 공기 배출시 밸브가 밸브 커버 방향으로 더욱 용이하게 이동할 수 있어서, 밸브의 제2 경사면과 밸브 시트의 평판부 사이의 틈 간격이 크게 될 수 있다. 따라서 용기 내부의 공기 배출시 밸브의 제2 경사면과 밸브 시트의 평판부 사이의 틈에서 나는 소음을 완전히 제거할 수 있다. 또한, 스프링의 탄성력을 조절하여 상기 밀착하는 힘을 조절할 수 있다.

본 발명에 의하면, 종래의 공기밸브장치에 비해 용기 내부에 형성된 진공을 장시간 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 진공펌프로 용기 내부의 공기 배출시 밸브의 하단부와 밸브 시트의 평판부 사이의 틈에서 나는 소음을 감소할 수 있다.

도 1은 공지의 공기밸브장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 사용된 밸브의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기밸브장치의 작동상태 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기밸브장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 밸브의 단면도이다.
도 6과 7은 본 발명에 따른 공기밸브장치의 밸브 시트와 밸브 커버가 완전히 체결되기 전과 후의 상태를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 공기밸브장치의 또 다른 실시예의 단면도이다.

이하에서는 첨부도면 4 내지 8을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 전술한 공지의 공기밸브장치(1)의 구조를 개선한 것이다. 따라서, 도 4 내지 8을 참조하여 본 발명에 따른 공기밸브장치(1')를 설명할 때, 도 1 내지 3에 도시된 공지의 공기밸브장치(1)에서 이미 설명된 부분은 생략하고 개선된 구조부분만을 설명하며, 도 1 내지 8에서 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 밸브요소를 나타낸다.

종래의 경우 밸브 커버(30)의 벽체(32) 내측에 형성된 테두리 홈과 밸브 시트(10)의 벽체(13)에 형성된 테두리 돌기(14)가 결합하여 밸브 커버(30)와 밸브 시트(10)가 상호 체결되었으나, 본 발명에 따른 공기밸브장치(1')에서는 밸브 시트(10')의 벽체(13) 외면에 형성된 나사부(17)와 밸브 커버(30')의 벽체(32) 내면에 형성된 나사부(38)가 서로 나사식으로 맞물려서 체결된다(도 6,7 참조). 이와 같이 나사결합방식으로 체결되면, 필요에 따라 밸브 시트(10')와 밸브 커버(30')를 분리시켜서 밸브(20')의 위치를 교정하는 등의 조치를 취할 수 있다.

본 발명에 따른 공기밸브장치(1)에서 가장 중요한 구조적 변경은 밸브(20')에서 이루어진다.

우선, 밸브(20')는 상부면(21)으로부터 하향으로 연장되는 경사면이 2개의 경사면, 즉 제1 경사면(27)과 제2 경사면(26)으로 분리된다(도 5 참조). 이때, 도시된 바와 같이, 밸브 시트(10')의 평탄부와 결합하는 제2 경사면(26)이 제1 경사면(27)에 비해 훨씬 완만하게 경사지게 형성되며 두 경사면(26,27)의 경사각은 상호 불연속적이다. 제 2 경사면(26)은 자연스런 본래 상태의 높이(h)를 가지며, 밸브 시트(10')와 밸브 커버(30')가 완전하게 체결되면(도 7) 밸브 커버(30')의 중앙돌기 수용부(37)에 의한 가압에 의해 상기 제2 경사면(26)이 밸브 시트(10')의 평판부(12)와 밀착하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 비교적 넓은 면적의 밸브 하단부, 즉 제2 경사면(26)이 밸브 시트(10')의 평판부(12)와 밀착하게 되므로(도 7) 용기 내부와 연통하는 유입공(15)이 밸브(20')에 의해 더욱 외부와 차단됨으로써 용기 내부에 형성된 진공이 종래에 비해 훨씬 장시간 유지되게 된다.

다음으로, 상기 밸브(20')의 제2 경사면(26) 내면에 원주방향으로 홈(28)이 된다. 이 홈(28)은 반원형으로 형성되는 것이 바람직하다. 홈(28)은 제2 경사면(26)이 밸브 시트(10')의 평판부(12)와 밀착할 때 그 밀착력을 강화할 뿐만 아니라 진공펌프에 의한 용기 내부의 공기 배출시 밸브의 제2 경사면(26)과 밸브 시트의 평판부(12) 사이의 틈에서 나는 소음을 감소시켜주는 역할을 한다. 즉, 진공펌프로 용기 내부에 진공을 형성할 때, 용기 내부에 형성되는 진공과는 별도로 독립된 진공부가 이 홈(28)과 평판부(12) 사이에 형성되며, 이 진공부는 제2 경사면(26)의 밸브 시트 평판부(12)에 대한 밀착을 강화시켜주게 된다. 한편, 진공펌프로 용기 내부에 진공을 형성할 때, 이러한 홈(28)이 없는 경우 용기 내부에 어느 정도의 진공이 형성된 후에는 진공펌프로 펌프질을 할 때마다 피리소리와 같은 날카로운 소음이 발생하는 것으로 나타났다. 이는 진공펌프질을 할 때, 용기 내부의 공기가 제2 경사면(26)과 밸브 시트의 평판부(12) 사이의 순간적으로 벌어지는, 비교적 넓은 면적의 틈을 통해서 나오면서 생기는 소리로 판단된다. 그러나 본 발명에서와 같이, 제2 경사면(26) 내면에 원주방향으로 홈(28)이 형성되면 이러한 소음발생이 현저하게 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 밸브 시트의 평판부(12) 사이와의 틈이 이 홈(28) 부분에서 비교적 크게 형성됨으로써 이러한 소음발생을 감소시키는 것으로 판단된다.

한편, 밸브(20')의 제2 경사면(26)의 하단부 외면에 도톰한 보강부(23)가 형성되며, 상기 원주방향 홈(28)이 이 보강부 하단에 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 이는 보강부(23)가 제2 경사면(26)이 밸브 시트(10')의 평판부(12)와 밀착할 때 그 밀착력을 강화할 뿐만 아니라 홈(28)과 평판부(12) 사이에 형성되는 진공부에 의한 밀착력도 더욱 강화시키는 역할을 한다.

도 8은 본 발명에 따른 공기밸브장치의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 공기밸브장치(1'')는 전술한 공기밸브장치(1')와 동일한 구성을 하나 밸브 커버(30')와 밸브(20') 사이에 스프링(40)이 위치된다는 차이점을 갖는다.

상기 스프링(40)은 밸브(20')를 밸브 시트(10') 방향으로 탄성 가압한다. 이러한 탄성 가압은 밸브(20'), 특히 밸브의 제2 경사면(26)과 밸브 시트의 평판부(12) 사이의 밀착을 강화시켜서 진공용기에 형성되는 진공을 장시간 유지케 한다. 나아가서, 진공펌프에 의한 용기 내부의 공기 배출시 이 탄성력을 이겨내고 밸브(20')가 밸브 커버(30') 방향으로 용이하게 이동할 수 있어서 밸브의 제2 경사면(26)과 밸브 시트의 평판부(12) 사이의 틈 간격이 크게 될 수 있으며, 이는 용기 내부의 공기 배출시 전술한 바와 같은 소음발생을 현저하게 감소시킨다. 스프링의 탄성력을 조절하면, 상기 밀착하는 힘을 조절할 수 있다.

상기 스프링(40)의 탄성 가압력은 밸브 시트(10')와 밸브 커버(30')의 결합에 의한 가압력에 갈음하여 또는 조합되어 사용될 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 당업자라면 본원 청구범위에 기재된 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 도 8에는 제2 경사면(26)에 홈(28) 형성된 것을 도시하고 있으나, 이러한 홈(28)이 없는 실시예도 가능할 것이다.

Claims

진공용기 내부와 연통하는 유입공(15)이 형성되는 평판부(12)와 중공형 원기둥 벽체(13)로 구성되는 밸브 수용부(11)를 포함하며 진공용기에 부착되는 밸브 시트, 중앙 돌기(25)가 형성되는 상부면(21)과 이 상부면으로부터 하향 연장되는 경사면(22)으로 구성되며 상기 밸브 수용부(11)에 위치되는 밸브, 및 중공형 원기둥 벽체(32)와 윗면(31)으로 구성되며 밸브 시트와 결합하는 밸브 커버로 구성되되, 상기 밸브 커버의 윗면(31)에는 밸브의 중앙 돌기(25)가 삽입되는 홈이 형성되며 중앙 돌기(25)를 가압하는 중앙돌기 수용부(37)와 공기가 유출되는 유출공(35)을 구비하는 공기밸브장치에 있어서,
상기 밸브의 경사면이 밸브의 상부면으로부터 하향으로 경사지게 연장되는 제1 경사면과 이 제1 경사면으로부터 경사지게 연장되는 제2 경사면으로 구성되되 제2 경사면이 제1 경사면에 비해 완만하게 경사지게 형성되어 불연속적이며, 상기 밸브의 제2 경사면 내면에 원주방향으로 홈이 형성되며, 밸브 시트와 밸브 커버가 완전히 결합하면 밸브 커버의 중앙돌기 수용부에 의한 가압에 의해 상기 제2 경사면이 밸브 시트의 평판부와 밀착함을 특징으로 하는 진공용기용 공기밸브장치.
제 1항에 있어서, 상기 밸브 시트와 밸브 커버가 나사 결합방식으로 체결됨을 특징으로 하는 공기밸브장치.
제 1항에 있어서, 상기 밸브 커버와 밸브 사이에 위치되는 스프링을 더욱 포함하여서 이 스프링의 탄성력에 의해 상기 제2 경사면이 밸브 시트의 평판부와 밀착함을 특징으로 하는 진공용기용 공기밸브장치.
제 1항에 있어서, 밸브의 제2 경사면의 하단부 외면에 도톰한 보강부가 형성되며, 상기 원주방향 홈이 이 보강부 하단에 형성됨을 특징으로 하는 공기밸브장치.
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