KR101529278B1

KR101529278B1 - 정유량 밸브

Info

Publication number: KR101529278B1
Application number: KR1020140074915A
Authority: KR
Inventors: 홍종관
Original assignee: 홍종관
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2015-06-17

Abstract

본 발명은 정유량 밸브를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 유입구(12)와 유출구(14)에 연통된 유로(13)를 내부에 구비한 밸브 바디(10); 상기 유입구(12)와 상기 유출구(14) 사이의 상기 유로(13)에 형성된 제1플로우 홀(16)을 개폐하도록 상기 밸브 바디(10)에 결합된 제1밸브 스템(20); 상기 제1플로우 홀(16)과 상기 유출구(14) 사이에 확보되도록 상기 밸브 바디(10)의 내부에 구비된 챔버(19)를 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)로 구획하는 다이어프렘(30); 상기 다이어프렘(30)에 기단부가 연결되어 상기 다이어프렘(30)의 변형에 따라 상기 제1플로우 홀(16)과 상기 유출구(14) 사이의 상기 유로(13)에 형성된 제2플로우 홀(18)을 개폐하는 제2밸브 스템(40); 상기 유입구(12)와 상기 하부 챔버(19L)에 연통되도록 상기 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(50) 및 상기 제1플로우 홀(16)과 상기 제2플로우 홀(18) 사이의 인렛 유로 섹터(13I)와 상기 다이어프렘(30)에 의해 구획되는 상기 상부 챔버(19U)에 연통되도록 상기 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(52)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정유량 밸브{Quantative flow control valve}

본 발명은 정유량 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 차압이 항시 일정하게 정상으로 유지됨으로써 규정 유량을 항상 정상적으로 유지할 수 있는 새로운 정유량 밸브에 관한 것이다. 본 발명은 유량이 항시 일정하게 공급되도록 자동적으로 전환되는 기능을 구비하여 유체 사용처에 항상 적정 량의 유체가 유입되게 함으로써 유체 사용처에서의 효율을 높일 수 있음은 물론 이러한 정유량 밸브 기능을 구현하는 구조는 간소화되면서도 정유량 유지 기능은 기존에 비하여 확실하게 수행하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 새로운 정유량 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택과 같이 여러 세대가 이용하는 난방시스템에서는 배관이 다수 분기되도록 설치되어, 각각의 분기 배관이 다른 분기 배관의 개폐 상태에 따라 유압의 변동이 필연적으로 발생하게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 각 분기된 배관에는 유입구 측의 유압 변화에 관계없이 설정유량의 범위 내에서 각 분기된 배관의 유출구 측으로 일정한 유량이 배출되도록 하는 다양한 구조의 정유량 밸브가 개발되어 사용되고 있다.

그러나, 정유량 밸브는 유입구 측과 유출구 측에 과도한 차압이 발생하는 경우가 많아서 소음이 심하게 발생하고 유출구 측에서의 급격한 역압이 발생하여 유입구 측에 작용하게 되어 유입구 측의 기기(보일러 등)에 과부하가 걸려서 좋지 않은 영향을 미치는 문제가 있다. 즉, 기존에는 일반적으로 가정에 들어오는 수압의 불규칙적인 압력, 즉 단위시간당 통과하는 유량이 불규칙적일 때에는 보일러 내에 유입된 물이 채 데워지기 전에 지나가 버리는 현상으로 보일러가 제 열효율을 발휘할 수 없는 문제점이 있다. 특히, 직수압이 높은 지역에서는 보일러 및 순간온수기 등에서 물의 흐름을 순간적으로 잠기었을 경우 역압 상승이 매우 높아서 수격음이 발생하고, 과압(과도한 역압)으로 인하여 급탕 열교환기나 보일러 등과 같은 기기의 파손을 막을 길이 없는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하고자 정유량 밸브의 기능을 개량한 것이 있는데, 정유량 밸브의 유입구 측과 유출구 측에 과도한 차압이나 유출구 측에서의 과도한 역압이 발생하는 경우에도 소음이 발생하지 않도록 하고 역압에 의한 유입구 측 기기 등의 과부하를 방지하기 위한 구조의 정유량 밸브가 제공되어 있다.

유출구 측의 역압에 의한 기기 등의 과부하 방지를 위해 개발된 정유량 밸브의 일례로는 국내등록실용신안 제20-0215075호(이하, 선행 기술이라 함)가 있다. 상기 선행 기술에 의하면, 하부 바디의 유입구로 유입되는 물의 압력에 의해 샤프트의 피스톤이 상부 밸브 가스켓에 압력을 가하여 피스톤이 상승되어 유로를 개방한 상태로써, 스프링 및 다이아프렘은 압축 해제된 상태로써, 리드스위치의 작동 온 상태를 유지하면서 상부 바디의 출구를 통하여 보일러로 물이 공급된다.

이때 유입되는 물은 다이아프렘의 상면에도 미치어 세팅된 압력에 따른 힘의 평형을 유지한다.

이후 보일러 및 순간온수기 등에서 물의 흐름을 순간적으로 잠글 경우 역압 상승이 매우 커지는데, 이때 수압이 다이아프렘에 먼저 걸리면서 즉각 스프링을 압축하여 샤프트를 하강시킴으로써 밸브를 폐방하여 물의 유입을 차단시키므로, 밸브 이후의 수압은 유입되는 직수압이 아무리 높다 하더라도 일정한 압력으로 감압되어진 수압만이 기기에 가해져 있다. 따라서 과압 방지로 인한 기기 보호는 물론 순간적인 역압에서 발생되는 수격음을 방지할 수 있다. 즉, 직수압이 높은 지역에서 온수를 사용하기 위해 출수를 개방하여 물이 흐르게 되면, 출수가 미처되기 전에 발생된 수압이 다이아프렘을 밀어서 다이어프렘과 연결된 상부의 밸브 가스켓을 하강시켜 물의 유입을 일시적으로 막게 되는데, 직수압이 높을수록 밸브 가스켓의 하강되는 횟수가 많고, 직수압이 낮을수록 밸브 가스켓이 하강되는 횟수를 적게 함으로 흐르는 물의 양을 적절하게 제한하게 된다.

상기와 같이, 역압에 의한 과부하 방지 기능을 하기 위한 정유량 밸브는 상기 선행기술과 거의 유사하게 다이어프렘을 이용하여 유출구 측에서의 역압이 걸릴 때에 다이어프레임의 작용에 의해 밸브 시트를 밸브 스템에 의해 막아줌으로써 유입구 측의 과부하가 걸리는 구조를 가지게 된다.

그런데, 상기 선행기술을 비롯하여 역압에 의한 과부하 방지 기능을 구비한 기존의 정유량 밸브는 역압에 의한 과부하 방지 기능에 있어서 다소 만족스럽지 못한 측면이 있고, 역압으로 인한 과부하 방지 구조에 있어서도 비교적 복잡하다는 문제가 있으며, 과부하 방지 구조가 복잡한 만큼 제조 공정수가 많아지고 제품 단가도 높아지는 단점도 있다.

국내등록특허 제10-1363619호(2014.02.10 등록) 국내등록특허 제10-0950781호(2010.03.25 등록) 국내등록특허 제10-1178543호(2012.08.24 등록) 국내등록실용신안 제20-0215075호(2000.12.16 등록)

본 발명은 주요부인 밸브 바디에 연결된 외부 기기(온수기, 보일러 등)에서의 압력 변화 등의 외부 교란 요인이 발생하더라도 내부의 차압이 항시 일정하게 정상으로 유지됨으로써 규정 유량을 항상 정상적으로 유지할 수 있도록 하는 새로운 정유량 밸브를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명은 유입구 측과 내부 유로 사이에 셋팅 차압을 벗어난 차압이 발생할 때에 주요부인 도압관들에 의해 유입구측과 내부 유로 사이의 차압을 정상 범위로 항시 유지하므로 셋팅 유량 조절이 항시 정상적으로 이루어질 수 있도록 하는 새로운 정유량 밸브를 제공하는 것이 주요 목적이다.

또한, 본 발명은 기존의 정유량 밸브의 역압으로 인한 과부하 방지 기능에 있어서 미흡하다는 문제와 과부하 방지 기능 구현에 있어서 복잡하다는 등의 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 유량이 항시 일정하게 공급되도록 자동적으로 전환되는 기능을 구비하여 유체 사용처에 항상 적정 량의 유체가 유입되게 함으로써 유체 사용처에서의 효율을 높일 수 있음은 물론 이러한 정유량 밸브 기능을 구현하는 구조는 간소화되면서도 정유량 유지 기능은 기존에 비하여 확실하게 수행하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 새로운 정유량 밸브를 제공하고자 하는 것이다.

그리고, 본 발명은 밸브 바디의 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 다이어프렘을 조립할 때에 상부 챔버와 외부 사이의 밀봉 구조 및 하부 챔버와 외부 사이의 밀봉 구조를 한번에 구성할 수 있어서 조립성, 생산성 등의 측면에서 아주 유리한 새로운 정유량 밸브를 제공하는 것이 다른 목적이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 유입구와 유출구에 연통된 유로를 내부에 구비한 밸브 바디; 상기 유입구와 상기 유출구 사이의 상기 유로에 형성된 제1플로우 홀을 개폐하도록 상기 밸브 바디에 결합된 제1밸브 스템; 상기 제1플로우 홀과 상기 유출구 사이에 구비되어 상기 밸브 바디의 내부에 구비된 챔버를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 다이어프렘; 상기 다이어프렘에 기단부가 연결되어 상기 다이어프렘의 변형에 따라 상기 제1플로우 홀과 상기 유출구 사이의 상기 유로에 형성된 제2플로우 홀을 개폐하는 제2밸브 스템; 상기 유입구와 상기 하부 챔버에 연통되도록 상기 밸브 바디 내부에 구비된 도압관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브가 제공된다.

상기 밸브 바디 내부의 상기 유로는, 상기 유출구 측에서 역압이 작용할 때에 상기 역압을 받아서 완충시키는 아울렛 유로 섹터; 상기 아울렛 유로 섹터에서 완충되어 들어온 역압을 받아서 다시 완충되도록 하는 미들 유로 섹터; 상기 미들 유로 섹터에서 완충되어 들어온 역압을 재차 받아서 완충되도록 하는 인렛 유로 섹터를 포함하여 구성되며, 상기 인렛 유로 섹터에 연결된 상기 유입구와 상기 다이어프렘에 의해 구획된 상기 하부 챔버에 상기 도압관이 연통되고, 상기 다이어프렘에 의해 구획된 상기 상부 챔버와 상기 인렛 유로 섹터에 다른 도압관이 연통된 것을 특징으로 한다.

상기 유로는 길이 방향의 중심선을 기준으로 한쪽 내벽면과 다른 쪽 내벽면을 구비하고, 상기 유로에는 상기 밸브 바디의 길이 방향과 직교하는 아울렛 격벽이 구비되고, 상기 아울렛 격벽의 기단부는 상기 밸브 바디의 길이 방향 중심선을 기준으로 한쪽 내벽면에 연결되어, 상기 한쪽 내벽면과 상기 다른 쪽 내벽면 및 상기 아울렛 격벽에 의해 상기 유로에 상기 아울렛 유로 섹터가 형성되며, 상기 아울렛 격벽의 선단부와 상기 다른 쪽 내벽면 사이에는 상기 아울렛 유로 섹터와 상기 미들 유로 섹터를 연통시키는 아울렛 포트홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 아울렛 격벽과 마주하는 위치에 배치되도록 상기 유로의 상기 다른 쪽 내벽면에 구비되어 상기 아울렛 격벽과의 사이에 제2플로우 홀을 형성하는 미들 격벽을 포함하고, 상기 미들 격벽은, 상기 유로의 상기 다른 쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디의 길이 방향과 직교하도록 배치된 크로스 미들 격벽과, 상기 크로스 미들 격벽에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치되며 상기 아울렛 격벽과의 사이에 상기 제2플로우 홀이 형성되도록 하는 평행 미들 격벽을 포함하며, 상기 크로스 미들 격벽과 상기 평행 미들 격벽 및 상기 아울렛 격벽에 의해 상기 유로에 상기 아울렛 유로 섹터와 연통된 상기 미들 유로 섹터가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 미들 격벽과 마주하는 위치에 배치되도록 상기 유로의 상기 한쪽 내벽면에 구비되어 상기 미들 격벽과의 사이에 제1플로우 홀을 형성하는 인렛 격벽을 포함하고, 상기 인렛 격벽은, 상기 유로의 상기 한쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디의 길이 방향과 직교하도록 배치된 크로스 인렛 격벽과, 상기 크로스 인렛 격벽에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치되며 상기 미들 격벽과의 사이에 상기 제1플로우 홀이 형성되도록 하는 평행 인렛 격벽을 포함하며, 상기 크로스 인렛 격벽과 상기 평행 인렛 격벽 및 상기 미들 격벽에 의해 상기 유로에 상기 미들 유로 섹터와 연통된 인렛 유로 섹터가 형성되며, 상기 인렛 유로 섹터와 상기 아울렛 유로 섹터는 상기 미들 유로 섹터를 사이에 두고 서로 연통되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 아울렛 유로 섹터와 상기 미들 유로 섹터는 아울렛 포트홀(13OP)에 의해 서로 연통되고, 상기 미들 유로 섹터와 상기 인렛 유로 섹터는 제2플로우 홀에 의해 서로 연통되고, 상기 인렛 유로 섹터와 유체의 유입구는 상기 제1플로우 홀에 의해 서로 연통되며, 상기 아울렛 포트홀(13OP)은 상기 아울렛 유로 섹터를 구성하는 아울렛 격벽에 의해 형성되어 상기 밸브 바디의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성되고, 상기 제1플로우 홀과 상기 제2플로우 홀은 상기 밸브 바디의 길이 방향과 나란한 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브 바디는 상기 아울렛 유로 섹터와 상기 미들 유로 섹터의 일측에 배치되도록 다이어프렘에 의해 구획된 상부 챔버를 구비하고, 상기 상부 챔버에는 상기 다이어프렘에 기단부가 연결된 제2밸브 스템이 구비되어, 상기 다이어프렘의 변형에 따라 상기 제2밸브 스템이 승강되면서 상기 제2플로우 홀이 상기 제2밸브 스템의 선단부에 의해 개폐되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 도압관은 상기 하부 챔버 쪽으로 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브 바디는 내부에 상기 다이어프렘에 의해 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버로 구획되고, 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버는 상기 다이어프렘이 지지된 다이어프렘 서포트판이 상기 밸브 바디에 결합될 때에 패킹과 오링에 의해 외부와 밀봉되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 밸브 바디에 연결된 외부에서의 교란 요인으로 인하여 유입구와 유출구 사이의 내부 유로에 셋팅 유량을 벗어난 차압이 발생할 때에 다이어프렘과 스프링의 평형 작용에 의해 제1플로우 홀을 기준으로 하는 유입구측과 인렛 유로 섹터 간의 차압을 항상 일정하게 유지하므로 유로 내부로의 셋팅 유량 조절이 항상 정상적으로 이루어지는 효과를 가진다. 유입구측의 압력이 외부의 교란 요인으로 상승하면 유입구측에서 다이어프렘 아래쪽의 하부 챔버로 압력이 전달되어 다이어프렘과 제2밸브 스템이 상승하여 제2플로우 홀을 좁혀줌으로써 제1플로우 홀을 기준으로 하여 유입구측과 구분되어 있는 인렛 유로 섹터의 차압이 상승하여 제1플로우 홀 양단간의 유입구측과 인렛 유로 섹터 사이의 차압이 항시 규정 셋팅 차압 상태로 안정적(stable)으로 유지되고, 유출구측의 압력이 외부의 교란 요인으로 상승하면 인렛 유로 섹터에서 다른 도압관으로 통해 다이어프렘 위쪽의 상부 챔버로 압력이 전달되어 인렛 유로 섹터에서의 압력이 낮아지면서 차압이 일정해지고 동시에 다이어프렘과 제2밸브 스템이 하강하여 제2플로우 홀의 개방 정도를 넓혀줌으로써 상기 제1플로우 홀을 기준으로 양단간의 유입구측과 인렛 유로 섹터 사이의 차압이 역시 항시 규정 셋팅 차압 상태로 안정적(stable)으로 유지될 수 있게 된다. 따라서, 다이어프렘과 스프링의 평형 작용에 의해 제1플로우 홀을 기준으로 구획된 유입구측과 인렛 유로 섹터 간의 차압을 항시 규정 차압으로 유지하여 결과적으로 셋팅 유량이 항상 정상 조절되는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 밸브 바디의 유입구 측에서 유출구 측으로 유체가 흐르다가 이후 유입구 측에서 유체의 흐름을 순간적으로 잠그거나 유출구 측에서의 압력 급상승 등의 요인이 생겨서 급상승된 역압이 생기더라도 상기 아울렛 유로 섹터와 미들 유로 섹터 및 인렛 유로 섹터의 순차적인 감압이 이루어지게 되므로, 유체의 역압력에 의해 밸브 바디 유입구 측에 연결된 보일러나 순간 온수기 등의 기기가 과부하로 손상되는 경우를 확실하게 방지하는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 본 발명에 의한 정유량 밸브의 내부 구조와 작동 상태를 보여주는 종단면도
도 3과 도 4는 도 1에 도시된 정유량 밸브의 차압 조절 상태를 보여주는 종단면도
도 5는 도 1에 도시된 정유량 밸브에 역압이 작용할 때의 작동 상태를 개념적으로 보여주는 종단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 내부에 유로(13)를 구비한 밸브 바디(10)에 제1플로우 홀(16)을 개폐하는 제1밸브 스템(20), 다이어프렘(30), 이 다이어프렘(30)에 연결되어 제2플로우 홀(18)을 개폐하는 제2밸브 스템(40), 밸브 바디(10)의 유입구(12)와 다이어프렘(30)이 구획하는 하부 챔버(19L)에 연통되도록 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(50)을 포함하며, 이에 더하여 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)에 아울렛 유로 섹터(13O), 미들 유로 섹터(13M) 및 인렛 유로 섹터(13I)가 구비되어, 유체의 유출구(14) 측에서 과압이 걸릴 경우에 유입구(12) 측의 과압이 전달되는 것을 방지하여 유입구(12) 측의 기기 등의 과부하를 방지하는데 주요 특징이 있는 발명이다. 즉, 본 발명은 유체 유출구(14) 측에서 작용하는 역압에 의한 과부하가 유입구(12)측 기기 등에 작용하는 것을 방지하여 유입구(12)측 기기 등을 보호하는 역유압 과부하 방지 기능이 향상된 정유량 밸브이다. 또한, 본 발명은 제1플로우 홀(16)과 제2플로우 홀(18) 사이의 인렛 유로 섹터(13I)와 다이어프렘(30)에 의해 구획되는 상부 챔버(19U)에 연통되도록 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(52)을 포함하며, 상기 제1플로우 홀(16)을 기준으로 유입구(12) 내부 유로(13A)와 인렛 유로 섹터(13I) 사이의 차압을 항상 일정하게 유지하는 특징을 가지게 된다.

상기 밸브 바디(10)는 내부의 유로(13)가 유체 유입구(12)와 유출구(14)에 연통된 관 구조이다. 밸브 바디(10)의 일측으로는 다이어프렘 수용 바디부(17)를 구비한다. 다이어프렘 수용 바디부(17)의 내부 공간은 다이어프렘(30)에 의해 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)로 구획되기 위한 챔버(19)이다. 또한, 상기 밸브 바디(10)는 다이어프렘 수용 바디부(17)와 반대되는 위치에 스템 결합 보스가 구비된다. 밸브 바디(10)를 일측 종단면도를 볼 때에 유입구(12)와 유출구(14)로 이어지는 방향이 길이 방향이고, 상기 다이어프렘 수용 바디부(17)는 밸브 바디(10)의 하부측에 구비되고, 스템 결합 보스부는 밸브 바디(10)의 상부측에 구비된다. 밸브 바디(10)의 길이 방향 중심선(CL)을 기준으로 할 때에 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)는 한쪽 내벽면과 다른 쪽 내벽면이 구비된다. 도 1과 도 2는 밸브 바디(10)의 일측 종단면도로서, 이러한 밸브 바디(10)의 일측 종단면도로 볼 때에 유로(13)가 밸브 바디(10)의 길이 방향 중심선(CL)을 기준으로 위쪽의 한쪽 내벽면과 아래쪽의 다른 쪽 내벽면이 구비된 것이다.

상기 밸브 바디(10)의 유입구(12)와 유출구(14) 사이의 유로(13)에 형성된 제1플로우 홀(16)을 개폐하도록 밸브 바디(10)에 결합된 제1밸브 스템(20)을 포함한다.

제1밸브 스템(20)은 밸브 바디(10)에 구비된 스템 결합 보스에 승강 가능하게 결합된다. 밸브 바디(10)의 스템 결합 보스에 상하단이 개방된 인서트 바디와 부싱이 구비되고, 인서트 바디와 부싱에 제1밸브 스템(20)이 승강 가능하게 결합되어 제1밸브 스템(20)이 하강하면 제1플로우 홀(16)을 폐쇄하고 제1밸브 스템(20)이 상승한 상태이면 제1플로우 홀(16)이 개방된다. 이때, 제1밸브 스템(20)은 눌려질 때에 압축되어 있는 스프링의 탄성 복원력에 의해 원위치로 상승하게 된다. 제1밸브 스템(20)의 외주면에 결합된 스프링이 제1밸브 스템(20)이 눌려진 상태에서 압축되어 있다가 제1밸브 스템(20)의 누르는 힘이 해제되면 스프링이 탄성 복원되면서 제1밸브 스템(20)을 원위치로 복귀시킨다. 스템이 눌린 상태에서 스프링이 압축되어 있다가 스템이 스프링의 탄성 복원력에 의해 다시 원위치 복귀시키는 구성은 종래 공지의 구성과 동일하다. 제1밸브 스템(20)은 밸브 바디(10)의 상부측에 구비된다. 본 발명에서는 제1밸브 스템(20)이 밸브 바디(10)에 대해 높이 조절이 가능하게 결합된다. 제1밸브 스템(20) 외주면의 나사부가 밸브 바디(10)의 스템 보스 내주면의 나사부에 결합되어 높이 조절 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명은 밸브 바디(10)의 내부에는 제1플로우 홀(16)과 유출구(14) 사이에 확보되도록 구비된 챔버(19)를 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)로 구획하기 위한 다이어프렘(30)을 포함한다.

다이어프렘 서포트판(42)에 다이어프렘(30)이 지지되고, 다이어프렘 서포트판(42)은 밸브 바디(10)의 다이어프렘 수용 바디부(17)에 결합됨으로써 밸브 바디(10) 하부측의 다이어프렘 수용 바디부(17) 내부의 챔버(19)에 다이어프렘(30)이 내장된다. 다이어프렘(30)의 둘레부가 밸브 바디(10)의 다이어프렘 수용 바디부(17) 내부 챔버(19)에 구비된 지지턱과 다이어프렘 서포트판(42) 사이에 개재되어 지지된 구조를 취한다. 이러한 다이어프렘(30)을 기준으로 위쪽의 상부 챔버(19U)와 아래쪽의 하부 챔버(19L)가 구획된다. 즉, 다이어프렘 수용 바디부(17) 내부의 챔버(19)가 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)로 구획된 것이다. 상부 챔버(19U)는 위쪽에 후술할 미들 유로 섹터(13M)와 연통된 스템 승강홀이 구비된다.

상기 제2밸브 스템(40)은 기단부가 다이어프렘(30)에 연결되어 있다. 다이어프렘(30)의 중앙부에 제2밸브 스템(40)의 기단부가 연결되어 있다. 상기 상부 챔버(19U) 위쪽에 구비된 스템 승강홀에는 스템 지지관이 구비되고, 스템 지지관에 제2밸브 스템(40)이 승강 가능하게 끼워져 결합된다. 제2밸브 스템(40)의 선단부측 일부가 스템 지지관에서 위로 올라와서 중공(빈 공간) 형태의 미들 유로 섹터(13M) 내부에 수용되어 있다. 제2밸브 스템(40)의 선단부가 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)에 구비된 제2플로우 홀(18)과 마주하는 위치에 배치된다. 또한, 상기 다이어프렘(30)과 제2밸브 스템(40) 사이에는 스프링이 개재된다. 제2밸브 스템(40)의 외주면에 결합된 스프링의 하단부는 다이어프렘(30)에 지지되고 스프링의 상단부는 제2밸브 스템(40)이 승강 가능하게 결합된 상기 스템 지지관에 지지된다. 따라서, 다이어프렘(30)이 상부 챔버(19U) 방향으로 볼록해지는 변형이 생길 때에 제2밸브 스템(40)이 올라가서 제2플로우 홀(18)을 막아주고 동시에 스프링은 압축되고, 다이어프렘(30)이 상부 챔버(19U) 방향으로 볼록해지는 변형을 가하는 압력(밸브 바디(10) 내부의 유체에 의해 역으로 걸리는 압력임)이 해제될 때에 압축되어 있던 스프링이 탄성 복원력에 의해 다시 펴지면서 다이어프렘(30)은 원래 위치로 복귀시키고 제2밸브 스템(40)을 끌어내려서 제2플로우 홀(18)이 개방되도록 한다.

본 발명은 밸브 바디(10)의 유입구(12)와 하부 챔버(19L)에 연통되도록 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(50)을 포함한다. 이때, 도압관(50)은 다이어프렘(30)에 의해 구획된 상기 하부 챔버(19L) 쪽으로 하향 경사지게 형성된다. 밸브 바디(10)의 일측 종단면에서 볼 때에 도압관(50)의 상단부는 밸브 바디(10)의 유입구(12)측과 연통되어 있고, 도압관(50)의 하단부는 상기 하부 챔버(19L)와 연통되어 있는데, 도압관(50)의 상단부는 하단부에 비하여 유입구(12)측 방향으로 더 전진한 위치에 배치되고 도압관(50)의 하단부는 유입구(12)측에서 더 뒤쪽으로 후퇴한 위치에 배치되어 도압관(50)이 우하향으로 경사진 홀 형태를 이루고 있다. 특히, 도압관(50)이 밸브 바디(10)의 내부에 경사지게 형성된 구성이 중요하다. 상기 도압관(50)은 후술하는 인렛 유로 섹터(13I)에 연결된 유입구(12)와 다이어프렘(30)에 의해 구획된 하부 챔버(19L)에 경사지게 연통된 구조를 가진다.

본 발명은 상기와 같이 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)에 중공 형태의 아울렛 유로 섹터(13O)와 미들 유로 섹터(13M) 및 인렛 유로 섹터(13I)가 구비된 것이 구성상의 특징을 이룬다. 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)는 아울렛 유로 섹터(13O)와 미들 유로 섹터(13M) 및 인렛 유로 섹터(13I)를 구비하는데, 밸브 바디(10)의 유출구(14) 측에서 역압(유체가 나가는 방향과 반대되는 역방향으로의 압력)이 걸릴 때에 아울렛 유로 섹터(13O)에서 1차로 역압 완충(역으로 걸리는 압력을 낮춰주는 기능)을 하고 다시 미들 유로 섹터(13M)에서 2차로 역압 완충을 하고, 그 다음에 인렛 유로 섹터(13I)에서 다시 3차로 역압 완충 작용을 하게 된다.

상기 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)는 상기한 바와 같이 길이 방향의 중심선(CL)을 기준으로 한쪽 내벽면과 다른 쪽 내벽면을 구비한다. 본 발명에서 밸브 바디(10)의 길이 방향은 유체가 들어오는 유입구(12)측에서 유체가 나가는 유출구(14)측까지 이어지는 경로를 의미한다. 상기 한쪽 내벽면은 밸브 바디(10)의 일측 종단면도로 볼 때에 길이 방향 중심선(CL) 위쪽의 상부측 내벽면이고 다른 쪽 내벽면은 길이 방향 중심선(CL) 아래쪽의 하부측 내벽면이라 할 수 있다.

상기 유로(13)에는 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하는 아울렛 격벽(13OW)이 구비된다. 즉, 아울렛 격벽(13OW)의 기단부가 밸브 바디(10)의 길이 방향 중심선(CL)을 기준으로 한쪽 내벽면에 연결된다. 이때, 아울렛 격벽(13OW)(outlet inner wall)은 유로(13)의 다른 쪽 내벽면 쪽으로 연장되는데 유로(13)의 한쪽 내벽면에 대해 아울렛 격벽(13OW)이 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 즉, 아울렛 격벽(13OW)이 유체가 흐르는 방향과 직교하는 방향으로 배치된 것이다. 이러한 아울렛 격벽(13OW)과 유로(13)의 한쪽 내벽면 및 다른 쪽 내벽면 사이에 중공 형태의 아울렛 유로 섹터(13O)가 형성된다. 이때, 상기 아울렛 격벽(13OW)의 선단부는 유로(13)의 다른 쪽 내벽면으로부터 일정 간격 위로 이격되어 있어서 아울렛 유로 섹터(13O)와 미들 유로 섹터(13M)를 연통시키는 아울렛 포트홀(13OP)이 구비된다. 아울렛 포트홀(13OP)은 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 배치된다. 아울렛 포트홀(13OP)의 배치 방향은 유체가 흐르는 방향과도 직교한다. 밸브 바디(10)의 종단면으로 볼 때에 아울렛 포트홀(13OP)은 수직 방향이고 유체가 흐르는 방향은 수평 방향이다.

상기 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)에는 아울렛 격벽(13OW)과 마주하는 위치에 배치되도록 유로(13)의 다른 쪽 내벽면에 미들 격벽(13MW)이 구비된다. 미들 격벽(13MW)과 아울렛 격벽(13OW) 사이에 제2플로우 홀(18)이 형성된다. 이때, 상기 미들 격벽(13MW)은 유로(13)의 다른 쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하도록 배치된 크로스 미들 격벽(13MW1)과, 이러한 크로스 미들 격벽(13MW1)에 기단부가 연결되어 밸브 바디(10)의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치된 평행 미들 격벽(13MW2)으로 구성된다. 크로스 미들 격벽(13MW1)은 밸브 바디(10) 내부 유로(13)의 상기 다른 쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 아울렛 격벽(13OW)과 나란하게 배치된다. 밸브 바디(10)의 종단면으로 볼 때에 크로스 미들 격벽(13MW1)은 수직 방향이다. 크로스 미들 격벽(13MW1)은 아울렛 격벽(13OW)에 형성된 아울렛 포트홀(13OP)과 마주하는 위치에 배치된다. 또한, 상기 평행 미들 격벽(13MW2)은 크로스 미들 격벽(13MW1)에 기단부가 연결되어 크로스 미들 격벽(13MW1)과 직교하는 방향으로 연장된다. 평행 미들 격벽(13MW2)의 선단부가 아울렛 격벽(13OW) 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 상기 평행 미들 격벽(13MW2)의 선단부와 아울렛 격벽(13OW) 사이에 제2플로우 홀(18)이 구비된다. 평행 미들 격벽(13MW2)은 밸브 바디(10)의 종단면으로 볼 때에 수평 방향이어서 제2플로우 홀(18)은 수평 방향으로 배치된다. 제2플로우 홀(18)의 배치 방향은 밸브 바디(10)의 길이 방향과 나란한 방향이다. 유체의 흐르는 방향과 제2플로우 홀(18)의 배치 방향이 동일하다고 할 수 있으며, 상기 아울렛 포트홀(13OP)과 제2플로우 홀(18)이 직교하는 방향으로 배치된 구조이다. 따라서, 상기 기역자 형태의 미들 격벽(13MW)과 아울렛 격벽(13OW)에 의해 밸브 바디(10)의 유로(13)에 중공 형태의 미들 유로 섹터(13M)가 형성된다. 이때, 아울렛 격벽(13OW)에 아울렛 포트홀(13OP)이 구비되므로, 상기 아울렛 유로 섹터(13O)와 미들 유로 섹터(13M)가 중간의 아울렛 포트홀(13OP)에 의해 서로 연통된 구조를 가진다. 상기와 같이, 제2밸브 스템(40)의 선단부측 일부가 미들 유로 섹터(13M)에 수용되어 제2플로우 홀(18)과 마주하는 위치에 배치되어 있다.

상기 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)에는 미들 격벽(13MW)과 마주하는 위치에 배치되도록 유로(13)의 한쪽 내벽면에 인렛 격벽(13IW)이 구비된다. 미들 격벽(13MW)과 인렛 격벽(13IW) 사이에 제1플로우 홀(16)이 형성된다. 이때, 상기 인렛 격벽(13IW)은 유로(13)의 한쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하도록 배치된 크로스 인렛 격벽(13IW1)과, 이러한 크로스 인렛 격벽(13IW1)에 기단부가 연결되어 밸브 바디(10)의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치된 평행 인렛 격벽(13IW2)으로 구성된다. 크로스 인렛 격벽(13IW1)은 밸브 바디(10) 내부 유로(13)의 상기 한쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 미들 격벽(13MW)과 나란하게 배치된다. 밸브 바디(10)의 종단면으로 볼 때에 크로스 인렛 격벽(13IW1)은 수직 방향이다. 또한, 상기 평행 인렛 격벽(13IW2)은 크로스 인렛 격벽(13IW1)에 기단부가 연결되어 크로스 미들 격벽(13MW1)과 직교하는 방향으로 연장된다. 평행 인렛 격벽(13IW2)의 선단부가 크로스 미들 격벽(13MW1) 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 상기 평행 인렛 격벽(13IW2)의 선단부와 미들 격벽(13MW) 사이에 제1플로우 홀(16)이 구비된다. 평행 인렛 격벽(13IW2)은 밸브 바디(10)의 종단면으로 볼 때에 수평 방향이어서 제1플로우 홀(16)도 수평 방향으로 배치된다. 제1플로우 홀(16)의 배치 방향은 밸브 바디(10)의 길이 방향과 나란한 방향이다. 유체의 흐르는 방향과 제1플로우 홀(16)의 배치 방향이 동일하다고 할 수 있으며, 상기 밸브 바디(10)의 유체가 들어오는 방향과 나란한 방향으로 배치된 구조이다. 따라서, 상기 니은자 형태의 인렛 격벽(13IW)과 미들 격벽(13MW)에 의해 밸브 바디(10)의 유로(13)에 중공 형태의 인렛 유로 섹터(13I)가 형성된다. 이때, 아울렛 격벽(13OW)에 아울렛 포트홀(13OP)이 구비되고, 미들 격벽(13MW)과 아울렛 격벽(13OW) 사이에 제2플로우 홀(18)이 구비되고, 제2플로우 홀(18)은 인렛 유로 섹터(13I)에 연통되고, 상기 제1플로우 홀(16)도 인렛 유로 섹터(13I)와 연통됨과 동시에 밸브 바디(10)의 유입구(12)와 연통되어 있으므로, 상기 인렛 유로 섹터(13I)와 미들 유로 섹터(13M)가 중간의 제1플로우 홀(16)에 의해 서로 연통된 구조를 가진다. 상기와 같이, 제1밸브 스템(20)의 선단부측 일부가 인렛 유로 섹터(13I)에 수용되어 제1플로우 홀(16)과 마주하는 위치에 배치되어 있다. 상기 크로스 인렛 격벽(13IW1)과 평행 인렛 격벽(13IW2) 및 미들 격벽(13MW)에 의해 상기 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)에 미들 유로 섹터(13M)와 연통된 인렛 유로 섹터(13I)가 형성되며, 상기 인렛 유로 섹터(13I)와 아울렛 유로 섹터(13O)는 미들 유로 섹터(13M)를 사이에 두고 서로 연통되도록 구성된다. 인렛 유로 섹터(13I)와 미들 유로 섹터(13M) 및 아울렛 유로 섹터(13O)는 밸브 바디(10)의 내부에서 유입구(12)와 유출구(14)에 연통된 구조를 가진다.

상기한 구성의 본 발명에 의한 정유량 밸브의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 제1밸브 스템(20)에 의해 제1플로우 홀(16)이 막혀 있다가 제1밸브 스템(20)으로 제1플로우 홀(16)을 개방하면 밸브 바디(10)의 유입구(12)측에서 제1플로우 홀(16)과 제2플로우 홀(18)을 통해 유체가 흘러가고, 상기 아울렛 포트홀(13OP)을 통해 유체가 빠져나와 밸브 바디(10)의 유출구(14)를 통해서 사용처에 유체가 공급된다. 이때, 유입되는 유체(예를 들어, 보일러에서 공급되는 물)는 도압관(50)을 통해 다이아프렘 아래의 하측 챔버(19)로도 들어가는데, 상기 아울렛 유로 섹터(13O)와 미들 유로 섹터(13M)의 유체가 하측 챔버(19)의 유체와 힘을 평형을 유지하므로 상기 다이어프렘(30)은 제자리에 있고 제2밸브 스템(40)도 제자리에 있어서 제2밸브 스템(40)이 제2플로우 홀(18)을 개방한 상태이므로 밸브 바디(10)의 유입구(12)측에서 유출구(14) 측으로 유체가 공급될 수 있게 된다.

본 발명에서는 제1밸브 스템(20)이 밸브 바디(10)에 대해 높이 조절이 가능하게 결합되어, 제1밸브 스템(20)의 높낮이 조절에 따라 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)의 유량을 셋팅한다. 즉, 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)의 셋팅 유량을 조절한다.

이때, 본 발명에서는 외부 교란 요인이 발생하더라도 밸브 바디(10) 내부의 차압을 항시 일정하게 유지하여 셋팅 유량을 항상 정상으로 유지하는 효과를 가진다는 점이 핵심적인 특징이다. 여기서, 외부 교란 요인의 일례로는 분배기 온수 개폐에 따른 차압의 급변화 등을 의미한다.

본 발명에 의하면, 유입구(12)측에서 외부의 교란 요인에 의해 압력이 높아지면, 상기 도압관(50)을 통해서 다이어프렘(30) 아래의 하부 챔버(19L)로 압력이 유입되어 다이어프레임(30)이 상부 챔버(19U) 측으로 상승하고 동시에 제2밸브 스템(40)이 제2플로우 홀(18)로 근접하여 제2플로우 홀(18)을 좁혀준다. 이처럼 제2밸브 스템(40)이 상승하여 제2플로우 홀(18)을 좁혀주면 상기 인렛 유로 섹터(13I)의 압력이 높아져서 제1플로우 홀(16)을 기준으로 유입구(12)측의 압력과 인렛 유로 섹터(13I)의 차압이 동일하게 유지된다. 따라서, 제1플로우 홀(16)을 기준으로 유입구(12)과 인렛 유로 섹터(13I)의 차압을 동일하게 유지함으로써 셋팅 유량(설정 유량)을 항시 정상으로 유지하게 된다.

한편, 유출구(14)측에서 외부 교란 요인에 의해 압력이 높아지면, 상기 인렛 유로 섹터(13I)에서 다이어프렘(30) 위쪽의 상부 챔버(19U)로 연통된 도압관(52)을 통해서 상기 상부 챔버(19U)로 압력이 유입되어 다이어프레임(30)이 하부 챔버(19L) 측으로 하강하고 동시에 제2밸브 스템(40)이 제2플로우 홀(18)에서 멀어지도록 이동하여 상기 제2플로우 홀(18)을 넓혀준다. 이처럼 도압관(52)을 통해서 인렛 유로 섹터(13I)의 높은 압력이 다이어프렘(30) 위쪽의 상부 챔버(19U)로 빠짐으로써 인렛 유로 섹터(13I)의 압력이 낮아지게 되어서 제1플로우 홀(16)을 기준으로 유입구(12)측과 인렛 유로 섹터(13I)의 차압이 동일하게 유지된다. 따라서, 제1플로우 홀(16)을 기준으로 유입구(12)과 인렛 유로 섹터(13I)의 차압을 동일하게 유지함으로써 셋팅 유량(설정 유량)을 항시 정상으로 유지하게 된다. 이처럼 인렛 유로 섹터(13I)측에서 외부 교란 요인에 의해 압력이 상승하는 경우에도 제1플로우 홀(16)을 기준으로 인렛 유로 섹터(13I)와 유입구(12) 사이의 차압을 항시 동일하게 유지함으로써 셋팅 유량(설정 유량)을 항시 정상 유량으로 유지한다.

따라서, 본 발명에서 주요부인 인렛 유로 섹터(13I)는 기존에는 존재하지 않았던 중요한 구성이며, 이러한 인렛 유로 섹터(13I)와 도압관(50 및 52)들에 의해 제1플로우 홀(16)을 기준으로 양단 간의 유입구(12)측과 인렛 유로 섹터(13I) 사이의 차압을 항시 일정하게 유지하고, 이로 인하여 셋팅된 유량을 항상 정상적으로 유지한다는 효과는 기존에는 기대할 수 없는 것이다. 이러한 점이 본 발명이 기존과 차별화되는 가장 큰 특징이라 할 수 있겠다. 다시 말해, 밸브 바디(10)의 내부에 제1플로우 홀(16)을 기준으로 인렛 유로 섹터(13I)를 확보하고, 인렛 유로 섹터(13I)와 다이어프렘(30) 위쪽의 상부 챔버(19U)는 도압관(52)에 의해 연통되도록 구성하고, 상기 유입구(12)의 내부 유로는 도압관(52)에 의해 다이어프렘(30) 아래쪽의 하부 챔버(19L)에 연통되도록 하는 구성을 취함으로써 상기 인렛 유로 섹터(13I)에서 차압의 정밀한 제어가 가능하도록 한 것이며, 이처럼 인렛 유로 섹터(13I)에 의해 기존에 비하여 더 정밀한 차압의 센싱 내지 제어가 가능하기 때문에 결과적으로 정상 셋팅 유량의 안정적(stable)인 조절이 항시 가능한 것이다.

또한, 상기 밸브 바디(10)의 유입구(12) 측에서 유출구(14) 측으로 유체가 흐르다가 이후 유입구(12) 측(예를 들어, 보일러 및 순간온수기 등)에서 유체의 흐름을 순간적으로 잠그거나 유출구(14) 측에서의 압력 급상승 등의 요인에 의해 역압 상승이 매우 커지는데, 본 발명에서는 역압이 걸릴 때에 아울렛 유로 섹터(13O)와 미들 유로 섹터(13M) 및 인렛 유로 섹터(13I)가 역압을 낮추어서 과부하가 걸리는 것을 방지하는 중요한 역할을 하게 된다. 즉, 상기 밸브 바디(10) 내부의 유로(13)가 유체가 흐르다가 급상승한 역압이 걸리면, 상기 아울렛 유로 섹터(13O)에서는 역압을 1차로 받아서 완충 작용을 한다. 아울렛 유로 섹터(13O)를 구성하는 아울렛 격벽(13OW)이 밸브 바디(10)의 유출구(14)와 직교하는 방향으로 배치되어 있어서 밸브 바디(10)의 유출구(14) 측에서 작용하는 역압을 아울렛 격벽(13OW)이 먼저 받아서 미들 유로 섹터(13M)로 바로 흘러들어가가는 것을 막아주는 기능을 하게 되고, 아울렛 격벽(13OW)에 의해 받아진 역압이 아울렛 유로 섹터(13O)에서 와류되면서 1차로 감압이 이루어지게 된다.

다음, 상기 아울렛 포트홀(13OP)을 통해서 미들 유로 섹터(13M)로 역압이 들어오더라도 미들 격벽(13MW)이 1차 감압된 역압을 받아서 감압시키는 완충 작용이 일어난다. 미들 유로 섹터(13M)를 구성하는 크로스 미들 격벽(13MW1)과 평행 미들 격벽(13MW2)이 밸브 바디(10)의 아울렛 유로 섹터(13O)에서 작용하는 역압을 먼저 받아서 인렛 유로 섹터(13I)로 바로 들어가는 것을 막아주는 기능을 하게 되고, 미들 격벽(13MW)에 의해 받아진 역압이 미들 유로 섹터(13M)에서 와류되면서 2차로 감압이 이루어지게 된다.

이어서, 상기 제2플로우 홀(18)을 통해서 인렛 유로 섹터(13I)로 역압이 들어오더라도 인렛 격벽(13IW)이 2차 감압된 역압을 받아서 감압시키는 완충 작용이 일어난다. 인렛 유로 섹터(13I)를 구성하는 크로스 인렛 격벽(13IW1)과 평행 인렛 격벽(13IW2)이 밸브 바디(10)의 미들 유로 섹터(13M)에서 작용하는 역압을 먼저 받아서 밸브 바디(10)의 유입구(12) 측으로 바로 들어가는 것을 막아주는 기능을 하게 되고, 인렛 격벽(13IW)에 의해 받아진 역압이 인렛 유로 섹터(13I)에서 와류되면서 3차로 감압이 이루어지게 된다.

다음, 3차로 감압이 이루어진 역압이 제1플로우 홀(16)을 통해서 유입구(12) 측으로 들어오면 도압관(50)을 통해서 역압이 다이어프렘(30) 아래의 하부 챔버(19L)에도 작용하면서 상기 다이어프렘(30)을 상부 챔버(19U) 측으로 신속하게 전진하도록 변형시키고 다이어프렘(30)이 상부 챔버(19U) 측으로 변형되면 제2밸브 스템(40)이 밸브 바디(10) 내부의 제2플로우 홀(18)을 막아서 유출구(14) 측과 폐쇄되도록 함으로써 역압이 밸브 바디(10)의 유입구(12) 측에 걸리는 것을 신속하게 방지하게 된다.

따라서, 본 발명은 밸브 바디(10)에 연결된 외부 기기(온수기, 보일러 등)에서의 압력 변화 등으로 인하여 제1플로우 홀(16)과 제2플로우 홀(18)을 기준으로 유입구(12)측의 내부 유로(13A)와 유출구(14)의 내부 유로(13A) 사이에 셋팅 유량을 벗어난 차압이 발생할 때에 상기 도압관(50,52)들에 의해 유입구(12)의 내부 유로(13A)와 유출구(14)측의 내부 유로(13B) 사이의 차압을 정상 범위로 항시 유지하므로 유로(13) 내부로의 셋팅 유량 조절이 항시 정상적으로 이루어지는 효과를 가지게 된다.

또한, 밸브 바디(10)의 유입구(12) 측에서 유출구(14) 측으로 유체가 흐르다가 이후 유입구(12) 측(상기한 바와 같은, 보일러 및 순간온수기 등)에서 유체의 흐름을 순간적으로 잠그거나 유출구(14) 측에서의 압력 급상승 등의 요인이 생겨서 급상승된 역압이 생기더라도 상기 아울렛 유로 섹터(13O)와 미들 유로 섹터(13M) 및 인렛 유로 섹터(13I)의 순차적인 감압이 이루어지게 되므로, 유체의 역압력에 의해 밸브 바디(10) 유입구(12) 측에 연결된 보일러나 순간 온수기 등의 기기가 과부하로 손상되는 경우를 확실하게 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 유체 역압이 들어오는 아울렛 포트홀(13OP)은 수평 방향으로 관통되어 있어도 제1플로우 홀(16)과 제2플로우 홀(18)은 역압의 수평으로 들어오는 방향과는 직교하는 수직 방향으로 관통되어 있어서, 상기 아울렛 유로 섹터(13O)로 들어온 역압이 제2플로우 홀(18)을 위쪽 수직 방향으로 통과한 다음, 다시 미들 유로 섹터(13M)로 들어온 역압이 다시 제1플로우 홀(16)을 아래쪽 수직 방향으로 통과되어 들어오게 되므로, 이러한 수차례의 역압이 거쳐오는 과정을 통해서 역압에 대한 확실한 감압이 일어나게 되므로, 역압에 의한 기기 등의 과부하로 인한 손상 등을 방지하는데 있어서 보다 효율이 좋다. 역압이 아울렛 유로 섹터(13O), 아울렛 포트홀(13OP), 미들 유로 섹터(13M), 제2플로우 홀(18) 및 인렛 유로 섹터(13I)에 의해 미로처럼 형성된 유로(13)를 통해서 들어오면서 확실한 감압이 이루어지면서 밸브 바디(10) 유입구(12) 측에 급상승한 역압을 보다 확실하게 감압하므로, 역압으로 인한 과부하에 의해 유입구(12) 측 기기가 손상되는 등의 경우가 더욱 확실하게 방지될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 밸브 바디(10)의 유입구(12)와 하부 챔버(19L)에 연통되도록 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(50)이 하부 챔버(19L) 쪽으로 하향 경사지게 형성되어 있어서, 밸브 바디(10)의 유출구(14) 측에서 들어온 역압이 도압관(50)을 통해 보다 신속하게 하부 챔버(19L)로 들어가고, 이로 인하여 하부 챔버(19L)로 유입된 역압으로 다이어프렘(30)의 상부 챔버(19U) 측으로 변형과 제2밸브 스템(40)의 상승 작용이 더욱 신속하게 이루어지면서 제2플로우 홀(18)을 보다 빨리 막아주게 되므로, 밸브 바디(10)의 유출구(14) 측에서 유입구(12) 측으로 과부하가 걸리는 경우로 더욱더 신속하게 차단할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 도압관(50)이 밸브 바디(10) 외부로 별도의 바이패스관을 연결하여 구현한 것이 아니라 밸브 바디(10) 내부에 구비됨으로써 별도의 바이패스관을 연결함에 따른 작업상의 번거로움과 설치시의 제약 요인, 설치비가 올라가는 등의 코스트 상승 요인도 방지할 수 있어서 더욱 좋다.

또한, 본 발명에 의하면, 밸브 바디(10)는 내부에 다이어프렘(30)에 의해 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)로 구획되고, 상기 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)는 다이어프렘(30)이 지지된 다이어프렘 서포트판(42)이 밸브 바디(10)에 결합될 때에 패킹(62)과 오링(64)에 의해 외부와 밀봉되도록 구성된다.

상기 다이어프렘 서포트판(42)은 외주면에 오링홈이 구비되고, 오링홈에는 오링(64)이 안착되도록 결합된다. 다이어프렘 서포트판(42)의 상면에는 직경이 더 작은 보스부(42a)가 구비되고, 보스부(42a)의 외주면에는 나사부가 구비된다.

또한, 상기 밸브 바디(10)는 다이어프렘(30)이 끼워져 결합되는 다이어프렘 삽입홀(10IH)이 구비되고, 다이어프렘 삽입홀(10IH)에는 다이어프렘(30)의 상단부가 끼워져 지지되는 다이어프렘 결합홈(10IG)이 구비된다. 또한, 상기 다이어프렘(30)과 다이어프렘 서포트판(42) 사이에 패킹(62)이 구비된다. 다이어프렘 서포트판(42)의 보스부(42a)와 다이어프렘(30) 사이에 패킹(62)이 구비된다.

상기 다이어프렘 서포트판(42)에 구비된 보스부(42a) 외주면의 나사부를 밸브 바디(10)의 다이어프렘 삽입홀(10IH) 내주면에 형성된 나사부에 회전시켜 조여주는 방식으로 다이어프렘 서포트판(42)을 결합하면, 상기 패킹(62)이 다이어프렘(30) 위쪽의 상부 챔버(19U)를 외부와 밀봉되도록 한다. 패킹(62)이 다이어프렘 서포트판(42)과 다이어프렘(30) 사이에 개재된 상태에서 다이어프렘 서포프판(42)을 나사식으로 조여주는 힘에 의해 가압되므로, 패킹(62)에 의해 다이어프렘(30) 위쪽의 상부 챔버(19U)가 외부와 밀봉된다. 한편, 상기 다이어프렘(30) 외주면의 오링(64)은 밸브 바디(10)의 다이어프렘 삽입홀(10IH) 내주면에 밀착됨으로써 다이어프렘(30) 아래의 하부 챔버(19L)를 외부와 밀봉되도록 한다.

따라서, 본 발명은 다이어프렘(30)을 밸브 바디(10)에 조립할 때에 한번의 조립 과정으로 다이어프렘(30) 위아래의 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)를 외기와 밀봉되도록 구현할 수 있으므로, 조립 작업이 신속하고 용이한 효과가 있으며, 조립성이 우수한 만큼 생산성이 높아지는 효과도 기대할 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10. 밸브 바디 12. 유입구
13. 유로 13O. 아울렛 유로 섹터
13M. 미들 유로 섹터 13I. 인렛 유로 섹터
13OW. 아울렛 격벽 13MW. 미들 격벽
13MW1. 크로스 미들 격벽 13MW2. 평행 미들 격벽
13IW. 인렛 격벽 13IW1. 크로스 인렛 격벽
13IW2. 평행 인렛 격벽 14. 유출구
16. 제1플로우 홀 18. 제2플로우 홀
19. 챔버 19U. 상부 챔버
19L. 하부 챔버 20. 제1밸브 스템
30. 다이어프렘 40. 제2밸브 스템
50. 도압관 52. 도압관

Claims

유입구(12)와 유출구(14)에 연통된 유로(13)를 내부에 구비한 밸브 바디(10);
상기 유입구(12)와 상기 유출구(14) 사이의 상기 유로(13)에 형성된 제1플로우 홀(16)을 개폐하도록 상기 밸브 바디(10)에 결합된 제1밸브 스템(20);
상기 제1플로우 홀(16)과 상기 유출구(14) 사이에 구비되어 상기 밸브 바디(10)의 내부에 구비된 챔버(19)를 상부 챔버(19U)와 하부 챔버(19L)로 구획하는 다이어프렘(30);
상기 다이어프렘(30)에 기단부가 연결되어 상기 다이어프렘(30)의 변형에 따라 상기 제1플로우 홀(16)과 상기 유출구(14) 사이의 상기 유로(13)에 형성된 제2플로우 홀(18)을 개폐하는 제2밸브 스템(40);
상기 유입구(12)와 상기 하부 챔버(19L)에 연통되도록 상기 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(50); 및
상기 제1플로우 홀(16)과 상기 제2플로우 홀(18) 사이의 인렛 유로 섹터(13I)와 상기 다이어프렘(30)에 의해 구획되는 상기 상부 챔버(19U)에 연통되도록 상기 밸브 바디(10) 내부에 구비된 도압관(52);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브 바디(10) 내부의 상기 유로(13)는,
상기 유출구(14) 측에서 역압이 작용할 때에 상기 역압을 받아서 완충시키는 아울렛 유로 섹터(13O);
상기 아울렛 유로 섹터(13O)에서 완충되어 들어온 역압을 받아서 다시 완충되도록 하는 미들 유로 섹터(13M);
상기 미들 유로 섹터(13M)에서 완충되어 들어온 역압을 재차 받아서 완충되도록 하는 인렛 유로 섹터(13I)를 포함하여 구성되고,
상기 인렛 유로 섹터(13I)에 연결된 상기 유입구(12)와 상기 다이어프렘(30)에 의해 구획된 상기 하부 챔버(19L)에 상기 도압관(50)이 연통되고, 상기 다이어프렘(30)에 의해 구획된 상기 상부 챔버(19U)와 상기 인렛 유로 섹터(13I)에 상기 도압관(52)이 연통되도록 구성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.
제2항에 있어서,
상기 유로(13)는 길이 방향의 중심선(CL)을 기준으로 한쪽 내벽면과 다른 쪽 내벽면을 구비하고,
상기 유로(13)에는 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하는 아울렛 격벽(13OW)이 구비되고, 상기 아울렛 격벽(13OW)의 기단부는 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향 중심선(CL)을 기준으로 한쪽 내벽면에 연결되어, 상기 한쪽 내벽면과 상기 다른 쪽 내벽면 및 상기 아울렛 격벽(13OW)에 의해 상기 유로(13)에 상기 아울렛 유로 섹터(13O)가 형성되며,
상기 아울렛 격벽(13OW)의 선단부와 상기 다른 쪽 내벽면 사이에는 상기 아울렛 유로 섹터(13O)와 상기 미들 유로 섹터(13M)를 연통시키는 아울렛 포트홀(13OP)이 형성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.
제3항에 있어서,
상기 아울렛 격벽(13OW)과 마주하는 위치에 배치되도록 상기 유로(13)의 상기 다른 쪽 내벽면에 구비되어 상기 아울렛 격벽(13OW)과의 사이에 제2플로우 홀(18)을 형성하는 미들 격벽(13MW)을 포함하고,
상기 미들 격벽(13MW)은, 상기 유로(13)의 상기 다른 쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하도록 배치된 크로스 미들 격벽(13MW1)과, 상기 크로스 미들 격벽(13MW1)에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치되며 상기 아울렛 격벽(13OW)과의 사이에 상기 제2플로우 홀(18)이 형성되도록 하는 평행 미들 격벽(13MW2)을 포함하며,
상기 크로스 미들 격벽(13MW1)과 상기 평행 미들 격벽(13MW2) 및 상기 아울렛 격벽(13OW)에 의해 상기 유로(13)에 상기 아울렛 유로 섹터(13O)와 연통된 상기 미들 유로 섹터(13M)가 형성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.
제4항에 있어서,
상기 미들 격벽(13MW)과 마주하는 위치에 배치되도록 상기 유로(13)의 상기 한쪽 내벽면에 구비되어 상기 미들 격벽(13MW)과의 사이에 제1플로우 홀(16)을 형성하는 인렛 격벽(13IW)을 포함하고,
상기 인렛 격벽(13IW)은, 상기 유로(13)의 상기 한쪽 내벽면에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하도록 배치된 크로스 인렛 격벽(13IW1)과, 상기 크로스 인렛 격벽(13IW1)에 기단부가 연결되어 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치되며 상기 미들 격벽(13MW)과의 사이에 상기 제1플로우 홀(16)이 형성되도록 하는 평행 인렛 격벽(13IW2)을 포함하며,
상기 크로스 인렛 격벽(13IW1)과 상기 평행 인렛 격벽(13IW2) 및 상기 미들 격벽(13MW)에 의해 상기 유로(13)에 상기 미들 유로 섹터(13M)와 연통된 인렛 유로 섹터(13I)가 형성되며, 상기 인렛 유로 섹터(13I)와 상기 아울렛 유로 섹터(13O)는 상기 미들 유로 섹터(13M)를 사이에 두고 서로 연통되도록 구성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.
제5항에 있어서,
상기 아울렛 유로 섹터(13O)와 상기 미들 유로 섹터(13M)는 아울렛 포트홀(13OP)에 의해 서로 연통되고, 상기 미들 유로 섹터(13M)와 상기 인렛 유로 섹터(13I)는 제2플로우 홀(18)에 의해 서로 연통되고, 상기 인렛 유로 섹터(13I)와 유체의 유입구(12)는 상기 제1플로우 홀(16)에 의해 서로 연통되며, 상기 아울렛 포트홀(13OP)은 상기 아울렛 유로 섹터(13O)를 구성하는 아울렛 격벽(13OW)에 의해 형성되어 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성되고, 상기 제1플로우 홀(16)과 상기 제2플로우 홀(18)은 상기 밸브 바디(10)의 길이 방향과 나란한 방향으로 형성되며,
상기 밸브 바디(10)는 상기 아울렛 유로 섹터(13O)와 상기 미들 유로 섹터(13M)의 일측에 배치되도록 다이어프렘(30)에 의해 구획된 상부 챔버(19U)를 구비하고,
상기 상부 챔버(19U)에는 상기 다이어프렘(30)에 기단부가 연결된 제2밸브 스템(40)이 구비되어, 상기 다이어프렘(30)의 변형에 따라 상기 제2밸브 스템(40)이 승강되면서 상기 제2플로우 홀(18)이 상기 제2밸브 스템(40)의 선단부에 의해 개폐되도록 구성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.
제1항에 있어서,
상기 도압관(50)은 상기 하부 챔버(19L) 쪽으로 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브 바디(10)는 내부에 상기 다이어프렘(30)에 의해 상기 상부 챔버(19U)와 상기 하부 챔버(19L)로 구획되고, 상기 상부 챔버(19U)와 상기 하부 챔버(19L)는 상기 다이어프렘(30)이 지지된 다이어프렘 서포트판(42)이 상기 밸브 바디(10)에 결합될 때에 패킹(62)과 오링(64)에 의해 외부와 밀봉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 정유량 밸브.