KR101452658B1 - 에어 오퍼레이트 밸브 - Google Patents

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KR101452658B1
KR101452658B1 KR1020137004393A KR20137004393A KR101452658B1 KR 101452658 B1 KR101452658 B1 KR 101452658B1 KR 1020137004393 A KR1020137004393 A KR 1020137004393A KR 20137004393 A KR20137004393 A KR 20137004393A KR 101452658 B1 KR101452658 B1 KR 101452658B1
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이치로 도쿠다
츠토무 시노하라
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가부시키가이샤 후지킨
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Abstract

케이싱(4)은, 서로 나사 결합된 상부 케이싱(22) 및 하부 케이싱(21)을 포함한다. 피스톤 구동 수단(12)은, 상부 케이싱(22)의 정상부에 부착된 원터치 조인트(15)를 갖고 있다. 원터치 조인트가 내장되어 있지 않은 에어 오퍼레이트 밸브의 상부 케이싱과, 원터치 조인트가 부착된 상부 케이싱을 교환 가능하게 함으로써 원터치 조인트가 부착된 것과 원터치 조인트가 없는 것과의 호환성을 취할 수 있다.

Description

에어 오퍼레이트 밸브{AIR OPERATED VALVE}
본 발명은, 조작 에어의 압력에 의해 피스톤을 구동함으로써 유체 통로를 개폐하는 에어 오퍼레이트 밸브에 관한 것이다.
에어 오퍼레이트 밸브로서, 유체 통로가 마련된 보디와, 보디의 위쪽에 설치된 케이싱과, 유체 통로를 개폐하는 밸브체와, 상승 또는 하강함으로써 밸브체를 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시키는 밸브봉과, 밸브봉에 설치된 피스톤과, 피스톤을 구동하는 피스톤 구동 수단을 구비하는 것은 잘 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2008-144819호 공보
이러한 종류의 에어 오퍼레이트 밸브에서는, 원터치 조인트를 사용하는 것이 필요하게 되는 경우가 있지만, 이 경우, 원터치 조인트를 접속할 수 있는 형상으로 된 에어 오퍼레이트 밸브를 사용하여, 이것에 원터치 조인트를 접속할 필요가 있고, 원터치 조인트가 없는 것에서 원터치 조인트가 있는 것으로의 변경에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 원터치 조인트를 사용하는 형태에서의 사용에 알맞은 에어 오퍼레이트 밸브를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 에어 오퍼레이트 밸브는, 유체 통로가 마련된 보디와, 보디의 위쪽에 설치된 케이싱과, 유체 통로를 개폐하는 밸브체와, 상승 또는 하강함으로써 밸브체를 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시키는 밸브봉과, 밸브봉에 설치된 피스톤과, 조작 에어에 의해 피스톤을 구동하는 피스톤 구동 수단을 구비하는 에어 오퍼레이트 밸브에 있어서, 케이싱은, 서로 나사 결합된 상부 케이싱 및 하부 케이싱을 포함하고, 피스톤 구동 수단은, 상부 케이싱의 정상부에 부착된 원터치 조인트를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
원터치 조인트는, 본체 내에 내장된 콜릿 척(collet chuck)의 체결력으로 관을 고정하는 공지된 것으로서, 본체 내에 조작 에어 도입관을 삽입하는 것만으로 그 접속이 완료되기 때문에, 조작 에어 도입관의 접속 작업을 용이하게 행할 수 있다. 원터치 조인트로부터 조작 에어 도입관을 인발하는 데 있어서는, 원터치 조인트의 릴리스 부시를 한쪽 손으로 압입하면서, 다른 쪽 손으로 조작 에어 도입관을 인발함으로써 용이하게 행할 수 있고, 조작 에어 도입관의 착탈이 빈번하게 필요한 경우에도, 용이하게 그 착탈을 행할 수 있다.
에어 오퍼레이트 밸브는, 조작 에어의 압력에 의해 피스톤을 구동함으로써 유체 통로를 개폐하는 밸브이고, 종래, 이러한 밸브에 원터치 조인트를 내장시킨 것은 없었다. 여기서, 종래의 에어 오퍼레이트 밸브에 원터치 조인트를 부착한 것은, 원터치 조인트 분만큼 높이가 높아진다고 하는 문제가 있다. 또한, 원터치 조인트가 부착된 것과 원터치 조인트가 없는 것을 구분하여 사용하는 것이 필요해지는 경우가 있으며, 예컨대, 원터치 조인트가 없는 에어 오퍼레이트 밸브를 떼어내어 원터치 조인트가 부착된 에어 오퍼레이트 밸브로 대체한 경우, 떼어낸 원터치 조인트가 없는 에어 오퍼레이트 밸브의 보관 또는 처분이 과제가 되어, 이들 밸브끼리의 호환성이 높은 것이 요구된다.
본 발명의 에어 오퍼레이트 밸브에서는, 원터치 조인트를 내장함으로써, 그 전체의 높이를 낮게 할 수 있다. 또한, 예컨대, 원터치 조인트가 없는 에어 오퍼레이트 밸브를 원터치 조인트가 부착된 에어 오퍼레이트 밸브로 대체하기 위해서는, 상부 케이싱을 원터치 조인트를 갖는 상부 케이싱으로 교환하기만 하여도 좋고, 떼어내는 것은 원터치 조인트가 없는 에어 오퍼레이트 밸브의 상부 케이싱만이 해당되어, 그 보관 또는 처분이 용이해진다. 또한, 원터치 조인트가 밸브 상부로 돌출되어 있는 경우, 작업 등을 하고 있을 때에 원터치 조인트에 외부로부터 충격이 가해지면, 원터치 조인트가 나사부에 의해 부러져 버릴 가능성이 있다.
상부 케이싱의 정상벽의 중앙부에, 관통 구멍이 형성되고, 관통 구멍은, 하단측의 소직경부, 상단측의 대직경부 및 이들 사이에 설치된 중간 직경의 암나사부를 포함하며, 원터치 조인트는, 그 하단부에 설치된 수나사부가 관통 구멍의 암나사부에 나사 결합되고, 그 상단부에 설치된 릴리스 부시가 노출되도록 관통 구멍의 대직경부에 삽입되어 있으며, 관통 구멍의 소직경부에 밸브봉의 상단부가 이동 가능하게 삽입되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 밸브봉에, 그 상단으로부터 아래쪽으로 연장되는 축 방향 통로와, 축 방향 통로로부터 직경 방향으로 연장되어 조작 에어 도입실로 통하는 직경 방향 통로가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 원터치 조인트가 부착된 에어 오퍼레이트 밸브의 높이를 억제할 수 있고, 원터치 조인트가 없는 에어 오퍼레이트 밸브와 원터치 조인트가 부착된 에어 오퍼레이트 밸브와의 호환성이 보다 높아진다.
피스톤의 수는, 하나가 되는 경우가 있고, 복수가 되는 경우도 있다. 피스톤의 수의 증가에 따라, 조작 에어 도입실의 수가 증가되고, 축 방향 통로로부터 직경 방향으로 연장되어 조작 에어 도입실로 통하는 직경 방향 통로의 수도 증가된다.
피스톤 구동 수단은, 조작 에어를 피스톤에 작용시킴으로써 밸브봉을 이동시키는 것으로서, 밸브봉을 위쪽 및 아래쪽으로 각각 이동시키는 것이어도 좋고, 또한, 압축 코일 스프링 등의 탄성 부재와 병용되어, 탄성 부재로 밸브봉을 항시 개방 위치 또는 폐쇄 위치에 있도록 압박해 두고, 피스톤 구동 수단은, 탄성 부재의 압박력에 대항하여 밸브봉을 이동시키는 것이어도 좋다.
또한, 이 명세서에 있어서, 상하는 도면의 상하를 말하는(보디측을 하, 케이싱측을 상이라 함) 것으로 하지만, 이 상하는 편의적인 것으로서, 상하가 반대가 되거나, 상하가 좌우가 되거나 하여 사용되는 경우도 있다.
본 발명의 에어 오퍼레이트 밸브에 따르면, 케이싱은, 서로 나사 결합된 상부 케이싱 및 하부 케이싱을 포함하고, 피스톤 구동 수단은, 상부 케이싱의 정상부에 부착된 원터치 조인트를 갖고 있기 때문에, 원터치 조인트의 본체 내에 관을 삽입하는 것만으로 조작 에어 도입관의 접속이 가능하고, 배관 작업이 용이해진다. 그리고, 다른 부품을 공통의 것으로 하여, 상부 케이싱을 변경함으로써, 원터치 조인트가 부착된 에어 오퍼레이트 밸브와 원터치 조인트가 없는 에어 오퍼레이트 밸브를 얻을 수 있기 때문에, 원터치 조인트가 부착된 것과 원터치 조인트가 없는 것과의 호환성을 높일 수 있다. 또한, 원터치 조인트를 밸브에 내장하는 구성으로 함으로써, 밸브의 높이가 필요 이상으로 높아지지 않아, 장치를 소형화할 수 있다. 또한, 원터치 조인트를 내장함으로써, 원터치 조인트에 대하여 외부로부터 충격을 받지 않아, 원터치 조인트의 파손을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어 오퍼레이트 밸브의 1 실시형태의 폐쇄 상태를 도시한 수직 단면도이다.
본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상하는, 도면의 상하를 말하는 것으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어 오퍼레이트 밸브의 1 실시형태를 나타내고 있고, 에어 오퍼레이트 밸브(1)는, 유체 유입 통로(2a) 및 유체 유출 통로(2b)가 마련된 보디(2)와, 보디(2)의 위쪽에 보닛(3)을 통해 부착된 케이싱(4)과, 유체 유입 통로(2a)의 주연부에 설치된 환형 밸브 시트(5)와, 환형 밸브 시트(5)에 압박 또는 이격되어 유체 통로(2a, 2b)를 개폐하는 다이어프램(밸브체)(6)과, 다이어프램(6)을 아래쪽으로 압박하는 다이어프램 프레서(diaphragm presser; 7)와, 케이싱(4) 내에 배치되어 상승 또는 하강함으로써 다이어프램(6)을 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시키는 밸브봉(8)과, 밸브봉(8)에 설치된 상측 및 하측 피스톤(9, 10)과, 밸브봉(8)을 하향으로 압박하는 압축 코일 스프링(탄성 부재)(11)과, 상측 및 하측 피스톤(9, 10)을 구동하는 피스톤 구동 수단(12)을 구비한다.
케이싱(4)은, 보닛(3)의 상단부에 고정된 하부 케이싱(21)과, 하부 케이싱(21)에 나사 결합된 상부 케이싱(22)을 포함한다.
밸브봉(8)은 하단부에 플랜지부(8a)를 갖고 있고, 플랜지부(8a)의 하면이 다이어프램 프레서(7)에 접촉되어 있다. 하측 피스톤(10)은 밸브봉(8)에 일체로 형성되어 있다. 상측 피스톤(9)은 밸브봉(8)의 상단부에 나사 결합에 의해 고정되어 있다. 상측 피스톤(9)은 위쪽으로 돌출되어 있는 축부(9a)를 갖고 있고, 이 축부(9a)는 밸브봉(8)의 상단부를 형성하고 있다[이 명세서에 있어서, 「축부(9a)」는 밸브봉(8)에 포함되는 것으로 함].
피스톤 구동 수단(12)은, 밸브봉(8)을 위쪽으로 이동시키기 위해서, 조작 에어를 각 피스톤(9, 10)에 작용시키는 것이며, 그것을 위한 상측의 조작 에어 도입실(26) 및 하측의 조작 에어 도입실(27)이 각 피스톤(9, 10)의 아래쪽에 형성되어 있다.
피스톤 구동 수단(12)은, 또한, 상부 케이싱(22)의 정상부에 부착된 원터치 조인트(13)를 갖고 있다.
원터치 조인트(13)는, 콜릿 척(도시생략)을 내장한 본체(15)와, 본체(15) 위쪽에 설치되어 콜릿 척을 개방하는 릴리스 부시(16)를 갖고 있다. 이 원터치 조인트(13)에 의하면, 본체(15)의 중공부(15a)에 조작 에어 도입관을 삽입하는 것만으로 그 접속이 완료되며, 또한, 원터치 조인트(13)로부터 조작 에어 도입관을 인발하는 데 있어서는, 릴리스 부시(16)를 한 쪽 손으로 압입하면서, 다른 쪽 손으로 조작 에어 도입관을 인발함으로써 용이하게 행할 수 있고, 조작 에어 도입관의 착탈이 빈번하게 필요한 경우에도, 용이하게 그 착탈을 행할 수 있다.
하부 케이싱(21)과 상부 케이싱(22)의 결합 부분에는, 카운터 플레이트(23)가 고정되어 있고, 이에 따라, 카운터 플레이트(23)의 위쪽 및 아래쪽에, 각각 상측 피스톤(9) 및 하측 피스톤(10)의 이동 공간이 형성되어 있다. 그리고, 상측 피스톤(9)은, 그 하면이 카운터 플레이트(23)의 상면에 대향하도록, 상하 이동 가능하게 상부 케이싱(22) 내에 배치되어 있고, 하측 피스톤(10)은, 그 상면이 카운터 플레이트(23)의 하면에 대향하도록, 상하 이동 가능하게 하부 케이싱(21) 내에 배치되어 있다.
상측 피스톤(9)의 외주와 상부 케이싱(22) 사이에는, O링(31)이 설치되어 있고, 또한, 하측 피스톤(10)의 외주와 하부 케이싱(21) 사이에도, O링(32)이 설치되어 있다. 카운터 플레이트(23)의 내주와 밸브봉(8)의 외주 사이 및 카운터 플레이트(23)의 외주와 상부 케이싱(22) 사이에도 각각 O링(33, 34)이 설치되어 있다. 이에 따라, 상측 피스톤(9)은, 상부 케이싱(22) 내에 상하 이동 가능하게 배치되어, 상측 피스톤(9)과 카운터 플레이트(23) 사이에 형성된 상측 조작 에어 도입실(26)에 조작 에어가 도입됨으로써, 상향의 힘을 받도록 이루어지고, 하측 피스톤(10)은, 하부 케이싱(21) 내에 상하 이동 가능하게 배치되어, 하측 피스톤(10)과 하부 케이싱(21)의 바닥벽(21a) 사이에 형성된 하측 조작 에어 도입실(27)에 조작 에어가 도입됨으로써, 상향의 힘을 받도록 이루어져 있다.
상부 케이싱(22)의 정상벽의 중앙부에, 관통 구멍(14)이 형성되어 있다. 관통 구멍(14)은, 하단측의 소직경부(14a), 상단측의 대직경부(14c) 및 이들 사이에 설치된 중간 직경의 암나사부(14b)를 포함한다. 원터치 조인트(13)는, 그 본체(15) 아래쪽으로 이어지는 수나사부(17)가 관통 구멍(14)의 암나사부(14b)에 나사 결합되어, 그 본체(15)가 릴리스 부시(16)를 노출시켜 관통 구멍(14)의 대직경부(14c)에 삽입되어 있다. 원터치 조인트(13)의 본체(15)의 외주와 관통 구멍(14)의 대직경부(14c)의 내주 사이에 O링(35)이 설치되어 있다.
관통 구멍(14)의 소직경부(14a)에는, 밸브봉(8)의 상단부[상측 피스톤(9)의 상면에 일체로 형성된 축부(9a)]가 이동 가능하게 삽입되어 있고, 밸브봉(8)에는, 그 상단으로부터 아래쪽으로 연장되는 축 방향 통로(41), 축 방향 통로(41)의 중간부로부터 상측 조작 에어 도입실(26)로 통하는 직경 방향 통로(42) 및 축 방향 통로(41)의 하단부로부터 하측 조작 에어 도입실(27)로 통하는 직경 방향 통로(43)가 형성되어 있다. 이렇게 해서, 원터치 조인트(13)의 하단 개구에 밸브봉(8)의 축 방향 통로(41)의 상단 개구가 향하게 되고, 이에 따라, 원터치 조인트(13)를 통해 각 조작 에어 도입실(26, 27)로 조작 에어가 유입되도록 이루어져 있다.
각 조작 에어 도입실(26, 27)에 조작 에어가 도입되어 있지 않은 상태에서, 밸브봉(8)은, 압축 코일 스프링(11)의 압박력에 의해 폐쇄 위치(아래쪽 위치)에 있고, 각 조작 에어 도입실(26, 27)로 조작 에어가 도입되면, 밸브봉(8)이 압축 코일 스프링(11)의 압박력에 대항하여 위쪽으로 이동됨으로써, 개방 상태를 얻을 수 있다.
상기 에어 오퍼레이트 밸브(1)는, 원터치 조인트(13)가 내장되어 있지 않은 에어 오퍼레이트 밸브의 상부 케이싱을 상기 상부 케이싱(22)[원터치 조인트(13)가 부착된 상부 케이싱(22)]으로 교환함으로써 얻을 수 있고, 원터치 조인트가 부착된 것과 원터치 조인트가 없는 것과의 호환성이 높은 것으로 되어 있다. 또한, 원터치 조인트(13)를 에어 오퍼레이트 밸브에 내장하는 구성으로 함으로써, 에어 오퍼레이트 밸브의 높이가 필요 이상으로 높아지지 않아, 장치를 소형화할 수 있다. 또한, 원터치 조인트(13)를 내장함으로써, 원터치 조인트(13)에 대하여 외부로부터 충격을 받지 않아, 원터치 조인트(13)의 파손을 막을 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명에 따르면, 원터치 조인트를 사용하는 형태에서의 사용에 알맞은 에어 오퍼레이트 밸브로서, 배관 작업의 용이성, 원터치 조인트가 부착된 것과 원터치 조인트가 없는 것과의 호환성, 장치의 소형화, 원터치 조인트의 파손 방지 등이 향상된 것을 얻을 수 있기 때문에, 에어 오퍼레이트 밸브의 성능 향상에 기여할 수 있다.
1 : 에어 오퍼레이트 밸브 2 : 보디
2a, 2b : 유체 통로 4 : 케이싱
6 : 다이어프램(밸브체) 8 : 밸브봉
9, 10 : 피스톤 9a : 축부(밸브봉 상단부)
12 : 피스톤 구동 수단 13 : 원터치 조인트
14 : 관통 구멍 14a : 소직경부
14b : 암나사부 14c : 대직경부
16 : 릴리스 부시 17 : 수나사부
21 : 하부 케이싱 22 : 상부 케이싱

Claims (2)

  1. 유체 통로가 설치된 보디와, 보디의 위쪽에 설치된 케이싱과, 유체 통로를 개폐하는 밸브체와, 상승 또는 하강함으로써 밸브체를 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시키는 밸브봉과, 밸브봉에 설치된 피스톤과, 조작 에어에 의해 피스톤을 구동하는 피스톤 구동 수단을 구비하는 에어 오퍼레이트 밸브에 있어서,
    케이싱은 서로 나사 결합된 상부 케이싱 및 하부 케이싱을 포함하고, 피스톤 구동 수단은 상부 케이싱의 정상부에 부착된 원터치 조인트를 갖고 있고,
    상부 케이싱의 정상벽의 중앙부에, 관통 구멍이 마련되고, 관통 구멍은, 하단측의 소직경부, 상단측의 대직경부 및 이들 사이에 설치된 중간 직경의 암나사부를 포함하며, 원터치 조인트는, 그 하단부에 설치된 수나사부가 관통 구멍의 암나사부에 나사 결합되고, 그 상단부에 설치된 릴리스 부시가 노출되도록 관통 구멍의 대직경부에 삽입되어 있으며, 관통 구멍의 소직경부에 밸브봉의 상단부가 이동 가능하게 삽입되어 있고, 원터치 조인트의 본체 외주와 관통 구멍의 대직경부의 내주 사이에 O링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 오퍼레이트 밸브.
  2. 삭제
KR1020137004393A 2010-07-27 2011-05-20 에어 오퍼레이트 밸브 KR101452658B1 (ko)

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