KR101538952B1 - 원터치 연결구조의 핸드밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력단(21)과 출력단(22) 중 적어도 하나에 배관부재(10)를 원터치로 연결하는 구조를 지닌 핸드밸브에 있어서: 상기 입력단(21)과 출력단(22)에 캡너트(41)를 구비하는 하우징(20); 상기 하우징(20)에 회전 가능하게 수용되어 유로를 단속하는 밸브체(35)를 구비하는 개폐수단(30); 및 상기 입력단(21) 또는 출력단(22)에 진입된 배관부재(10)의 단부를 오링(38)과 가압링(42)으로 밀착하는 이음수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 각종 소형장치의 좁은 공간에서 튜브나 호스와 같은 배관의 연결 및 해체를 원터치로 수행함에 신속성과 편리성을 향상하면서 긴밀한 이음 상태를 유지하는 효과가 있다.

Description

원터치 연결구조의 핸드밸브{Hand valve with one touch cooupling structure}

본 발명은 원터치 연결구조의 핸드밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 각종 소형장치의 좁은 공간에서 배관의 연결 및 해체를 신속하고 편리하게 수행하기 위한 원터치 연결구조의 핸드밸브에 관한 것이다.

일반적으로 핸드밸브는 각종 유공압 장치는 물론 정수기, 커피머신 등의 소형 기기에 적용되고, 사용자나 작업자가 수동작으로 손잡이를 회전시키며 유로를 개폐한다. 특히 소형 기기에 적용되는 핸드밸브의 경우 사용압력이 낮은 편이고 설치 공간이 좁으므로 외부의 튜브나 호스와 같은 배관부재와 원터치로 연결하는 구성을 선호한다.

이와 관련되는 선행문헌의 일 예로서, 한국 등록실용신안공보 제0438929호에 의하면 밸브하우징의 측면에 형성된 결합장공으로 ㄷ자 형상을 한 인렛 포트 가이드를 삽입하여 인렛 포트 가이드의 양측에 형성된 지지부가 환상의 홈과 결합하여 배관을 고정할 수 있게 구성한다. 이에 따라, 원터치 방식으로 고정이 가능하고 분리시에도 인렛 포트 가이드를 드라이버 등으로 쉽게 이탈시킬 수 있어 설치 및 해체의 간편성을 기대한다.

선행문헌의 다른 예로서, 한국 등록실용신안공보 제0464189호는 몸체의 일측에 형성된 인입부의 내부에 체결되는 제1홀더와; 상기 제1홀더의 내측에 탄성 결합되도록 제1탄성편이 형성되고 사용수라인이 결합되는 제1콜레트와; 상기 몸체의 타측에 형성된 배출부의 내부에 체결되는 제2홀더와; 상기 제2홀더의 내측에 탄성 결합되도록 제2탄성편이 형성되고 정수라인과 결합되는 제2콜레트가 포함된다. 이에 따라, 호스 또는 튜브관과의 체결작업이 쉽게 이루어져 작업시간의 단축과 작업성 향상을 기대한다.

그러나, 선행문헌 1의 인렛 포트 가이드는 해체시 드라이버와 같은 공구를 필요로 하므로 불편이 초래되고, 선행문헌 2는 연결시 홀더를 미리 끼우는 번거로움과 해체시 콜레트를 분리해야 하는 불편이 수반된다.

1. 한국 등록실용신안공보 제0438929호 "밸브조립체와 배관의 원터치식 체결구조" (공개일자 : 2008. 3. 11.) 2. 한국 등록실용신안공보 제0464189호 "호스 연결용 핸드 밸브" (공개일자 : 2011. 7. 15.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 각종 소형장치의 좁은 공간에서 튜브나 호스와 같은 배관의 연결 및 해체를 원터치로 수행함에 신속성과 편리성을 향상하면서 긴밀한 이음 상태를 유지하는 원터치 연결구조의 핸드밸브를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입력단과 출력단 중 적어도 하나에 배관부재를 원터치로 연결하는 구조를 지닌 핸드밸브에 있어서: 상기 입력단과 출력단에 캡너트를 구비하는 하우징; 상기 하우징에 회전 가능하게 수용되어 유로를 단속하는 밸브체를 구비하는 개폐수단; 및 상기 입력단 또는 출력단에 진입된 배관부재의 단부를 오링과 가압링으로 밀착하는 이음수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 이음수단은 내측의 오링과 외측의 가압링 사이에 스프링을 개재하여 밀착력을 높이는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 이음수단의 가압링은 분할된 구조로 형성되고 경사유로 상에서 직경의 변동이 가능하게 수용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 이음수단은 캡너트의 외부로 노출되는 푸싱관으로 가압링을 이동시켜 직경을 확대하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 이음수단은 배관부재의 단부에서 내경으로 삽착되도록 하우징의 내부에 끼움관을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 각종 소형장치의 좁은 공간에서 튜브나 호스와 같은 배관의 연결 및 해체를 원터치로 수행함에 신속성과 편리성을 향상하면서 긴밀한 이음 상태를 유지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 핸드밸브를 주요부 단면으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 핸드밸브의 연결 작동을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 핸드밸브의 해제 작동을 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 입력단(21)과 출력단(22) 중 적어도 하나에 배관부재(10)를 원터치로 연결하는 구조를 지닌 핸드밸브에 관하여 제안한다. 유체가 유동하는 방향을 기준으로 상류측을 입력단(21), 하류측을 출력단(22)으로 정의한다. 입력단(21)과 출력단(22)에 모두 원터치 연결 방식을 적용함을 예시하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 배관부재(10)는 상대적으로 경도가 높은 튜브가 선호되지만 유연한 호스를 적용함에 유의적인 차이는 없다.

본 발명에 따르면 하우징(20)이 상기 입력단(21)과 출력단(22)에 캡너트(41)를 구비하는 구조이다. 하우징(20)은 입력단(21)과 출력단(22)을 연통하는 내부 유로를 구비한다. 캡너트(41)는 입력단(21)과 출력단(22)에 각각 나선으로 맞물리도록 결합된다. 캡너트(41)의 중심부에 형성되는 통공은 배관부재(10)는 물론 후술하는 이음수단(40)의 일부가 통과되는 크기로 형성된다. 하우징(20)의 소재와 무관하게 캡너트(41)는 수지재를 적용할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 개폐수단(30)은 하우징(20)에 회전 가능하게 수용되어 유로를 단속하는 밸브체(35)를 구비하는 구조이다. 개폐수단(30)은 사용자의 수동력으로 밸브체(35)를 회전하여 유로를 개폐하는 기능을 수행한다. 밸브체(35)는 입력단(21)과 출력단(22)의 유로를 연통하기 위한 개폐공(25)을 구비하고, 하우징(20)의 내부 유로상에 다수의 오링(38)을 개재하여 설치된다. 밸브체(35)의 상단에는 손으로 돌리기 위한 레버(32)가 설치된다.

또, 본 발명에 따르면 이음수단(40)이 상기 입력단(21) 또는 출력단(22)에 진입된 배관부재(10)의 단부를 오링(38)과 가압링(42)으로 밀착하는 구조를 특징으로 한다. 이음수단(40)은 배관부재(10)를 입력단(21) 또는 출력단(22)에 삽입하여 연결하는 동작과 더불어 당겨서 해체하는 동작의 용이성도 확보하여야 한다. 오링(38)과 가압링(42)은 공히 배관부재(10)의 외면에 밀착되지만 오링(38)은 실링력을 가압링(42)은 결합력을 제공한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 이음수단(40)은 내측의 오링(38)과 외측의 가압링(42) 사이에 스프링(43)을 개재하여 밀착력을 높이는 것을 특징으로 한다. 스프링(43)은 오링(38)과 가압링(42)에 동시에 탄성력을 작용하여 탄성변형을 유발한다. 스프링(43)과 가압링(42)은 탄성변형에 의하여 배관부재(10)에 대한 접촉압력을 증대하므로 실링력과 결합력이 동시에 증대된다. 스프링(43)은 오링(38)과 가압링(42)에 대한 하중분포를 고르게 유지하도록 코일스프링을 사용한다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 이음수단(40)의 가압링(42)은 분할된 구조로 형성되고 경사유로(23) 상에서 직경의 변동이 가능하게 수용되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 도면에서 가압링(42)은 2분할 구조를 예시하지만 3~6분할 구조도 적용이 가능하다. 입력단(21)과 출력단(22)의 내부 유로는 경사유로(23)로 형성된다. 특히 가압링(42)이 이동하는 영역에서 경사유로(23)가 필수적인 반면, 오링(38)이 이동하는 영역에서 경사유로(23)는 선택적이다. 가압링(42)의 외면에도 경사유로(23)와 동일한 각도의 경사면을 형성하는 것이 좋다.

이때, 도 2 및 도 3을 참조하면 가압링(42)을 위한 경사유로(23)는 외측으로 갈수록 직경이 축소되고 내측으로 갈수록 직경이 확대되는 형태이다. 도 2처럼 스프링(43)의 탄성력에 의하여 가압링(42)이 외측으로 이동하면 직경이 축소되어 배관부재(10)에 대한 접촉압력을 높인다. 반대로 도 3처럼 스프링(43)의 탄성력을 이기면서 가압링(42)을 내측으로 이동시키면 직경이 확대되어 배관부재(10)에 대한 접촉압력을 축소 내지 제거할 수 있다. 물론 가압링(42)의 직경 변동은 외경과 내경이 동시에 변동함을 의미한다.

한편, 가압링(42)은 배관부재(10)와 접하는 내면에 미끄럼 저항계수를 높게 유지하는 것이 좋다.

본 발명의 세부구성에 의하면 상기 이음수단(40)은 캡너트(41)의 외부로 노출되는 푸싱관(45)으로 가압링(42)을 이동시켜 직경을 확대하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 푸싱관(45)은 관체의 일단에 플랜지가 형성되어 대향하는 "L"자형 단면을 지니는 형태이다. "L"자형 단면의 수평부는 캡너트(41)의 통공을 통하여 외부로 노출되고, 수직부는 캡너트(41)의 내부에 수용되어 가압링(42)과 접촉상태를 유지한다. 도 2처럼 평상시에 푸싱관(45)은 스프링(43)에 탄지되는 가압링(42)에 의해 캡너트(41) 상으로 최대한 노출된 상태를 유지한다. 도 3처럼 외부에서 푸싱관(45)을 누르면 가압링(42)이 내측으로 이동하면서 스프링(43)이 압축된 상태를 유지한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 이음수단(40)은 배관부재(10)의 단부에서 내경으로 삽착되도록 하우징(20)의 내부에 끼움관(48)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 끼움관(48)은 배관부재(10)의 내부 유로 상에서 배관부재(10)의 단부가 도달하는 위치에 형성된다. 결합강도와 내마모성 증대를 위해 금속재의 끼움관(48)을 인서트 몰딩 방식으로 하우징(20)에 일체화하는 것이 좋다.

이때, 끼움관(48)의 외면에 다소의 구배를 형성하면 배관부재(10)의 튜브나 호스가 긴밀한 결합력을 유지하는데 유리하다. 이외에 끼움관(48)의 외면에 요철(도시 생략)을 형성할 수도 있다. 끼움관(48)의 길이는 적어도 오링(38)의 위치에 도달할 정도로 형성한다.

본 발명에 따른 핸드밸브의 조립에 있어서, 하우징(20)의 입력단(21)과 출력단(22)에 오링(38), 스프링(43), 가압링(42), 푸싱관(45)을 차례로 넣고 캡너트(41)를 조이면 결합이 완료된다. 이 상태에서 스프링(43)의 탄성력에 의하여 푸싱관(45)은 캡너트(41)를 통하여 충분한 길이로 노출된다.

본 발명에 따른 핸드밸브의 연결작동에 있어서, 도 1의 출력단(22)은 배관부재(10)가 연결되는 과정을, 입력단(21)은 배관부재(10)가 연결된 상태를 나타낸다. 사용자가 배관부재(10)를 입력단(21) 및 출력단(22)의 캡너트(41)에 노출된 가압링(42)을 통하여 밀어 넣으면 가압링(42)이 약간 후퇴하면서 진입을 계속하고 오링(38)을 통과한 후에 정지하는 순간 가압링(42)이 스프링(43)의 탄성력으로 외측으로 전진하여 직경이 축소되므로 배관부재(10)에 대한 결합력을 증대한다. 물론 스프링(43)의 탄성력을 받는 오링(38)도 어느 정도 배관부재(10)에 대한 실링력을 증대한다.

본 발명에 따른 핸드밸브의 해체작동에 있어서, 사용자가 캡너트(41)로 노출된 푸싱관(45)을 밀어 넣으면 가압링(42)이 내측으로 전진하여 직경이 확대되므로 접촉압력과 결합력이 감소되어 배관부재(10)를 당기면 용이하게 분리된다. 이 순간 스프링(43)의 탄성력이 증대되어도 오링(38)의 실링력에 차이가 없어 가압링(42)에 의한 배관부재(10)의 결합력 감소에 영향을 주지 않게 된다.

이와 같이, 본 발명의 핸드밸브는 별도의 공구를 사용하지 않더라도 좁은 공간에서 입력단(21)과 출력단(22)에 배관부재(10)를 연결하거나 해체하기 편리하여 제품의 경박단소 설계에 유리하다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 배관부재 20: 하우징
21: 입력단 22: 출력단
23: 경사유로 25: 개폐공
30: 개폐수단 32: 레버
35: 밸브체 38: 오링
40: 이음수단 41: 캡너트
42: 가압링 43: 스프링
45: 푸싱관 48: 끼움관

Claims (5)

1. 입력단(21)과 출력단(22)에 배관부재(10)를 원터치로 연결하는 구조를 지닌 핸드밸브에 있어서;
   상기 입력단(21)과 출력단(22)의 내부에 각각의 경사유로(23)를 구비하고 외단에 각각의 캡너트(41)를 구비하는 하우징(20);
   상기 하우징(20)에 회전 가능하게 수용되어 유로를 단속하는 밸브체(35)를 구비하는 개폐수단(30); 및
   상기 입력단(21) 또는 출력단(22)에 진입된 배관부재(10)의 단부를 오링(38)과 가압링(42)으로 밀착하는 이음수단(40);을 포함하여 이루어지되,
   상기 오링(38)은 내측으로 갈수록 직경이 축소되는 내측의 경사유로(23)에 수용되고, 가압링(42)은 외측으로 갈수록 직경이 축소되는 외측의 경사유로(23)에 수용되며,
   상기 이음수단(40)은 캡너트(41)의 외부로 노출되는 푸싱관(45)으로 가압링(42)을 이동시켜 직경을 확대하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원터치 연결구조의 핸드밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이음수단(40)은 내측의 오링(38)과 외측의 가압링(42) 사이에 스프링(43)을 개재하여 밀착력을 높이는 것을 특징으로 하는 원터치 연결구조의 핸드밸브.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 이음수단(40)의 가압링(42)은 분할된 구조로 형성되고 경사유로(23) 상에서 직경의 변동이 가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는 원터치 연결구조의 핸드밸브.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 이음수단(40)은 배관부재(10)의 단부에서 내경으로 삽착되도록 하우징(20)의 내부에 끼움관(48)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원터치 연결구조의 핸드밸브.

Images