KR101645318B1 - 회전 각위치에 따라 유체흐름 방향이 제어되는 밸브체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전후 양방향으로 신을 수 있는 밸브체를 제공한다. 본 발명의 슬리퍼는, 전방부분 및 후방부분에 각각 탄성력을 각각 가지는 제1유체저장부(12)와 제2유체저장부(14)가 내장된 슬리퍼의 바디(100)와; 상기 바디에 일정 구간 회동 가능하게 지지되는 슬리퍼의 발등걸이(120)를 구비한다. 그리고 회전축(16)은, 상기 발등걸이와 연동하여 회전하고, 상기 제1유체저장부와 연결되는 제1연결부와 상기 제2유체저장부와 연결되는 제2연결부를 구비하고, 상기 제1연결부 및 제2연결부의 내측에는 체크볼 안착부가 각각 성형된 내부통로를 구비한다. 그리고 체크볼은, 상기 내부통로에 내장되고, 회전축의 회전에 의하여 내부통로가 경사지면, 부력 또는 침강력에 의하여 어느 일측의 체크볼 안착부에 밀착되어 내부통로에서 제1연결부 또는 제2연결부 중의 어느 하나로의 유체의 흐름을 제한하고, 바디의 상면에서 제1유체저장부 또는 제2유체저장부를 가압하는 것에 의하여, 제1유체저장부 또는 제2유체저장부의 어느 하나가 팽창하여 슬리퍼 바디의 높이를 높일 수 있다.

Description

회전 각위치에 따라 유체흐름 방향이 제어되는 밸브체{Valve assembly controlling fluid flow derection based on rotation angle}

본 발명은 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있는 밸브체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전축의 회전 방향에 따라서 내부를 통과하는 유체의 방향을 조절 또는 선택할 수 있도록 구성되는 밸브체에 관한 것이다.

일반적으로 슬리퍼는 간단한 구조를 가지고 있지만 전후 방향이 정해져 있다. 따라서 예를 들어 집안으로 들어가면서 슬리퍼를 벗어 놓은 상태에서 나와서 이를 신기 위해서는 방향이 바뀌어야 한다. 슬리퍼는 실내에서 사용되는 경우도 많은데, 예를 들면 실내의 화장실에서의 사용되는 경우, 화장실을 나오면서 벗어놓은 슬리퍼를 화장실에 들어가면서 다시 신는 것은 방향을 바꿔야 하기 때문에 매우 불편하다.

이러한 사용 상의 불편함을 해소하기 위하여, 양방향에서 사용할 수 있는 여러 가지 형태의 슬리퍼가 제안된 바 있지만, 이러한 제안은 단순히 슬리퍼의 발등걸이의 방향을 바꾸는 정도에 불과하다. 슬리퍼에서 전후 방향에 따라서 바닥면의 높이가 정해져 있는데, 전방은 높이가 낮은 반면 후방은 높이가 높게 설계되어 있는 것이 일반적이다.

그리고 슬피퍼의 전후 방향을 바꿔서도 신을 수 있도록 하기 위해서는 전방 부분의 높이와 후방 부분의 높이가 가장 큰 문제 시 된다. 비록 슬리퍼의 발등걸이의 방향을 변환하는 것은 다양한 형태로 가능하지만, 슬리퍼 자체의 전후 방향의 높이를 변경하는 것은 그리 용이하지 않을 뿐만 아니라, 이에 대한 구체적이고 현실 가능한 제안은 찾아볼 수 없었다.

이와 같이 슬리퍼의 방향을 바꿔 신을 수 있도록 하기 위해서는 슬리퍼의 발등걸이의 방향을 바꿀 수 있어야 함과 동시에 슬리퍼의 전후 방향의 높낮이의 조절도 병행되어야 한다.

본 발명의 목적은, 전후 방향의 높낮이를 조절할 수 있어서 전후 방향 전환이 가능하여, 실질적으로 양방향 착용 가능한 슬리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 회전축의 회전 각도에 따라 유체 흐름의 방향을 제어할 수 있는 밸브체를 제공하는 것에 있다고 할 수 있다. 이러한 밸브체는 슬리퍼의 방향 전환에도 이용될 수 있고, 이러한 밸브체에 의하여 슬리퍼의 전방 부분과 후방 부분의 높낮이를 변경하는 등 조절하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 제1실시예의 밸브체는, 회전 가능하게 지지되는 회전축과; 상기 회전축 내부에 설치되고, 서로 반대되는 방향에 제1연결부 및 제2연결부가 각각 성형되고, 상기 제1연결부 및 제2연결부의 내측에는 체크볼 안착부가 각각 성형된 내부통로; 상기 내부통로에 내장되고, 회전축의 회전에 의하여 내부통로가 경사지면, 침강력에 의하여 하방에 위치하는 체크볼 안착부에 밀착되어 내부통로에서 제1연결부 또는 제2연결부 중의 어느 하나로의 유체의 흐름을 제한하는 체크볼; 상기 제1연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제1유체저장부; 그리고 상기 제2연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제2유체저장부로 구성된다.

그리고 다른 실시예의 밸브체는, 회전 가능하게 지지되는 회전축과; 상기 회전축 내부에 설치되고, 서로 반대되는 방향에 제1연결부 및 제2연결부가 각각 성형되고, 상기 제1연결부 및 제2연결부의 내측에는 체크볼 안착부가 각각 성형된 내부통로; 상기 내부통로에 내장되고, 회전축의 회전에 의하여 내부통로가 경사지면, 부력에 의하여 상방에 위치하는 체크볼 안착부에 밀착되어 내부통로에서 제1연결부 또는 제2연결부 중의 어느 하나로의 유체의 흐름을 제한하는 체크볼; 상기 제1연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제1유체저장부; 그리고 상기 제2연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제2유체저장부로 구성된다.

이상과 같은 본 발명에 의한 밸브체는, 실질적으로 중심회전축의 회전 각도에 따라서, 내부에 들어 있는 유체가 어느 일측으로만 흐를 수 있게 됨을 알 수 있다. 이와 같은 밸브체는 회전축과 관련하여 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있게 됨을 알 수 있고, 위에서 설명한 바와 같은 신발 이외에도 다른 여러 가지 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 밸브체가 슬리퍼에 적용되는 것을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 밸브체 내부의 회전각도에 따라 유체의 흐름 방향을 보이는 예시도.
도 3은 본 발명의 밸브체의 평면 예시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 슬리퍼의 구성을 보인 예시도.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 밸브체(10)는, 회전축(16)의 회전 각도에 따라서, 회전축의 내부에 형성되어 있는 내부통로(20)를 통과하여 흐를 수 있는 유체의 방향이 결정되도록 설계되어 있다.

상기 회전축(16)은 내부에 내부통로(20)를 가지고 있으며, 이러한 내부통로(20)는 회전축(16)의 회전과 같이 회전하게 된다. 상기 회전축(16)의 내부통로(20)에는 체크볼(18)이 들어가 있고, 상기 체크볼(18)은 침강력 또는 부력에 의하여 내부통로(20)에서 유체의 흐름 방향을 결정하게 된다.

상기 내부통로(20)는 외부의 제1유체저장부(12) 및 제2유체저장부(14)와 연결되어 있다. 따라서 제1유체저장부(12)와 제2유체저장부(14)는, 상기 내부통로(20)를 통하여 유체를 공급하거나 공급받을 수 있게 된다. 구체적으로는 제1유체저장부(12)는 제1연결부(26)를 통하여 내부통로(20)와 연결되어 있고, 제2유체저장부(14)는 제2연결부(28)를 통하여 내부통로(20)와 연결되어 있다.

여기서 상기 유체저장부(12,14)는 플렉시블하거나 탄성력이 있는 재질로 성형되어야 할 것이고, 연결부(26,28)도 유연성 및 탄성을 가지고 있는 재질로 성형되어야 할 것이다. 예를 들면 상기 연결부(26,28)는 고무 또는 합성수지재 등으로 성형될 수 있고, 벨로즈와 같은 주름관 형상으로 설계되는 것도 가능할 것이다. 즉 상기 연결부(26,28)는 회전축(16)의 일정 구간 회전을 흡수할 수 있는 충분한 여유 길이 또는 신축성을 가지고 있어야 할 것이다.

상기 내부통로(20)의 양측 단부에 성형된 제1연결부(26) 및 제2연결부(28)를 통하여, 내부통로(20)와 유체저장부(12,14) 사이에서 유체가 나가거나 들어오게 된다. 상기 연결부(26,28)에 인접한 내부통로(20)의 내측에는 체크볼 안착부(24)가 각각 성형되어 있다. 이러한 체크볼 안착부(24)는 상술한 체크볼(18)이 밀착될 수 있는 형상으로 성형되며, 예를 들면 반구형의 오목한 부분 또는 부분적인 오목한 구형으로 성형될 수 있다.

상기 체크볼(18)은 안착부(24)에 안착되었을 경우에만 한 방향으로 유체의 흐름을 규제할 수 있는, 예를 들면 내부통로(20)의 중간부분(22)에서는 유체의 흐름을 규제할 수 없을 것이다. 즉 내부통로(20)의 중간부분(22)은 체크볼(18)의 직경 보다 큰 직경 또는 단면을 가지고 있기 때문에, 중간부분(22)에서의 유체의 단속은 불가능하다. 도 3에는 상기 체크볼(18)이 내부통로(20)의 중간부분(22)에 위치한 상태를 평면도로 도시한 것이다. 도 2 및 도 3에 알 수 있는 바와 같이, 상기 내부통로(20)의 중간부분(22)은 더욱 높은 높이를 가지고 있음과 동시에 외측으로도 연장되어, 체크볼(18)이 유체의 흐름을 막을 수 없는 형상을 가지고 있음을 알 수 있다.

이상에서와 같은 구성을 가지는 밸브체(10)가 슬리퍼(100)의 내부에 적용되는 경우에 대하여 살펴보기로 한다. 도 1에 도시한 바와 같이 상기 제1유체저장부(12)는 슬리퍼의 전방(F)에 해당하는 바디(110)의 내부에 설치되고, 제2유체저장부(14)는 슬리퍼의 후방(R)에 해당하는 바디(110)의 내부에 설치될 것이다.

그리고 상기 제1유체저장부(12)와 제2유체저장부(14) 사이에는 상술한 회전축(16)이 바디(110)의 내부에 설치되는데, 이러한 회전축(16)은 슬리퍼(100)의 발등걸이(120)과 연동하도록, 예를 들면 발등걸이(120)의 지지축(112)과 연동하도록 설치되어야 한다. 예를 들면 도 1에서 실선으로 도시한 바와 같이 발등걸이(120)가 전방으로 일정 각도 회동하게 되면, 상기 밸브체(10)는 도 1에 도시한 상태로 되는데, 이는 회전축(16)도 발등걸이(120)와 동일한 방향인 반시계 방향으로 동일한 회전각도로 회전하게 된다.

상기 회전축(16)이, 도 1에 도시한 바와 같이, 내부통로(20)의 전방부분이 하강한 상태가 되면 상기 체크볼(18)은 침강력에 의하여 가라앉게 되어, 제1연결부(26)의 체크볼 안착부(24)에 안착된다. 이러한 상태가 되면 체크볼(18)이 제1연결부(26)를 막기 때문에 내부통로(20)에서 제1연결부(26)로 유체가 흐르는 것이 방지된다. 즉, 이러한 상태에서는 제2유체저장부(14)에서 제1유체저장부(12)로 유체가 흐르는 것은 방지되는 것임을 알 수 있다.

그러나 이와 반대로 제1유체저장부(12)에서 제1연결부(26)를 거쳐 내부통로(20)의 내부로 유체가 유입되면 체크볼(18)은 이를 방지하지 못한다. 따라서 제1유체저장부(12)에서의 유체는 내부통로(20)를 통하여 제2유체저장부(14)로 유입될 수 있는 상태이다.

일반적으로 슬리퍼(100)는 사용자의 발이 올려지는 바디(110)와, 상기 바디(110)의 중간 부분에서 회동 가능하게 지지되는 발등걸이(120)로 구성된다. 이러한 슬리퍼(100)에 대하여 상술한 밸브체의 구성을 적용해 보면, 발등걸이(120)가 실선으로 도시한 바와 같이 전방으로 일정 각도 회전한 상태에서, 슬리퍼(100)의 바디(110)에서 전방에 들어 있는 제1유체저장부(12)에서 바디(110)의 후방에 들어있는 제2유체저장부(14)로 유체가 이동 가능한 상태임을 알 수 있다.

즉 사용자가 슬리퍼(100) 전방을 앞으로 착용하게 되면, 제1유체저장부(12)에서 제2유체저장부(14)로 유체의 이동은 가능한 상태이고, 제2유체저장부(14)에서 제1유체저장부(12)로 유체의 이동은 불가능한 상태임을 알 수 있다. 따라서 사람의 발등구조는 발가락쪽 즉 앞쪽은 낮고 발목쪽 즉 뒷쪽은 높기때문에 사람이 슬리퍼를 신음과 동시에 발등걸이는 앞쪽으로 향하게 되고, 사용자가 슬리퍼(100) 바디(110)의 전방 부분을 발바닥으로 누르는 것에 의하여, 제1유체저장부(12)에서 제2유체저장부(14)로 유체를 이동시킬 수 있을 것이고, 제2유체저장부(14)로 이동한 유체에 의하여, 슬리퍼(100) 바디(110)의 후방 부분은 그 높이가 높아지고 슬리퍼(100) 바디(110)의 전방 부분의 높이는 낮아질 것이다.

여기서 사용자의 발바닥이 슬리퍼(100) 바디(110)의 전방 부분을 누르는 동작은 실질적으로 상기 제1유체저장부(12)를 누르는 동작과 동일하다고 할 수 있고, 이는 슬리퍼를 신는 과정은 물론이고 신고 있는 과정에서도 충분히 할 수 있는 동작이다. 이와 같은 사용자의 동작에 의하여, 제1유체저장부 또는 제2유체저장부의 어느 하나가 가압되면, 내부통로(20)를 통한 유체의 이동에 의하여, 제1유체저장부 또는 제2유체저장부 중의 어느 하나는 팽창하고 다른 하나는 수축되어 슬리퍼의 전후방의 높이 조절이 가능하게 됨을 알 수 있다.

그리고 상기 발등걸이(120)가 (B)에 도시한 바와 같이 직립한 상태에서는, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같은 상태이고, 이는 사용자가 슬리퍼를 신고 있는 상태가 아닌 중립 상태라고 할 수 있다. 도 2의 (b)에 도시한 상태는, 도 1에 도시한 것과는 반대의 상태로써, 슬리퍼(100)의 발등걸이(120)가 도 1에서 (C) 상태로 된 경우라고 할 수 있다. 실제로 이러한 상태는 사용자가 슬리퍼를 꺼꾸로 신은 경우, 즉 슬리퍼(100)의 후방(R)을 앞으로 하여 신은 상태이다.

이러한 상태에서는 발등걸이(120)가 도 1의 (C)에 도시한 상태로 되면서, 회전축(16)은 시계 방향으로 일정 구간 회전하여 도 2의 (b)에 도시한 상태로 된다. 이러한 상태에서는 상기 체크볼(18)이 침강하여 제2연결부(28)를 막고 있는 상태가 된다. 따라서 이러한 상태에서는 제2유체저장부(14)에서 제1유체저장부(12)로 유체의 이동은 가능하지만, 그 반대 방향의 유체의 흐름은 허용되지 않는다.

그리고 이러한 상태는 실제 사용자가 슬리퍼(100)를 역 방향으로 신은 상태이고, 이에 따라서 발등걸이(120)가 후방(R) 측으로 기울어지게 된다. 이러한 상태에서 슬리퍼(100)의 바디(110)의 내부에서 제2유체저장부(14)에서 제1유체저장부(12)로 유체의 이동은 가능함은 상술한 바와 같고, 사용자가 발바닥으로 제2유체저장부(14)를 누르는 힘에 의하여 전방(F) 부분에 있는 제1유체저장부(12)로 유체가 흘러 들어가서 전방 부분의 바디가 높아지게 될 것이다.

이상에서 살펴본 실시예에 의하면, 체크볼(18)이 침강력을 갖는 경우를 설명하고 있음을 알 수 있다. 예를 들면 상기 체크볼(18)이 유체 보다 비중이 무거운 금속제 등으로 성형되는 경우임을 알 수 있다. 다음에 설명하는 본 발명의 제2실시예는 상기 체크볼(18)이 부력을 가지는 재질, 즉 유체 보다 비중이 가벼운 재질의 것으로 성형한 실시예라고 할 수 있다.

이하 이러한 실시예의 설명에서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하면서 설명하기로 한다. 도 4는 실질적으로 도 1과 동일한 슬리퍼(100)의 상태로써, 사용자가 전방(F)을 앞으로 하여 슬리퍼(100)를 착용한 상태이다. 이러한 상태에서 상기 체크볼(18)은 부력을 가지기 때문에, 상방으로 떠 올라서, 제2연결부(28)를 막게 된다.

따라서 이러한 상태에서는 내부통로(20)에서 제2연결부(28)를 통하여 유체가 빠져 나가는 것은 허용되지 않는다. 그러나 이러한 상태에서 유체가 제2연결부(28)를 통하여 내부통로(20)의 내측으로 유입되는 것은 가능하다. 즉 부력의 체크볼에 의하여 유체의 흐름 방향이 다르게 형성되는 것이다. 본 실시예에서, 제2연결부(28)는 제1유체저장부(12)와 연결되어 있고, 제1유체연결부(26)는 제2유체저장부(14)와 연결되어 있다는 점에서 위에서 설명한 제1실시예와 다른 점이다. 즉, 본 실시예에서는 체크볼(18)이 유체에 대하여 부력을 가지는 것으로 성형된다는 점과, 제1연결부(26) 및 제2연결부(28)가 각각 다른 유체저장부와 연결되는 점이 상이하다고 할 수 있다. 그리고 실질적인 동작은 위에서 설명한 제1실시예와 동일하다고 할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명은 밸브체(10)가 슬리퍼에 적용되어, 슬리퍼(100)의 발등걸이의 회동 방향에 따라서 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 밸브체(10)는 슬리퍼에 적용되면 슬리퍼를 양방향으로 신을 수 있도록 작동함을 알 수 있다.

그리고 본 발명의 밸브체는, 회전축이 다른 구조물이나 부품에 회동 가능하게 설치될 수 있고, 이러한 회전축의 회전각도에 따라서 유체의 흐름 방향을 제어하는 부분이라면 어떠한 분야에도 적용 가능할 것임은 당연하다고 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임도 자명한 사실이라고 할 수 있다.

10 ..... 밸브체
12 ..... 제1유체저장부
14 ..... 제2유체저장부
16 ..... 회전축
18 ..... 체크볼
20 ..... 내부통로
22 ..... 중간부분
24 ..... 체크볼 안착부
26 ..... 제1연결부
28 ..... 제2연결부
100 ..... 슬리퍼
110 ..... 바디
112 ..... 지지축
120 ..... 발등걸이

Claims (2)

1. 내부의 전방 및 후방 양측단부에 체크볼안착부가 각각 형성된 내부통로를 구비하는 회전축;
   상기 회전축의 내부통로 양측에서, 체크볼안착부를 통하여 연결되는 제1연결부 및 제2연결부;
   상기 내부통로에 내장되고, 회전축의 회전에 의하여 내부통로가 경사지면, 침강력에 의하여 하방에 위치하는 체크볼 안착부에 밀착되어 내부통로에서 제1연결부 또는 제2연결부 중의 어느 하나로의 유체의 흐름을 제한하는 체크볼;
   상기 제1연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제1유체저장부; 그리고
   상기 제2연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제2유체저장부로 구성되는 밸브체.
   
2. 내부의 전방 및 후방 양측단부에 체크볼안착부가 각각 형성된 내부통로를 구비하는 회전축;
   상기 회전축의 내부통로 양측에서, 체크볼안착부를 통하여 연결되는 제1연결부 및 제2연결부;
   상기 내부통로에 내장되고, 회전축의 회전에 의하여 내부통로가 경사지면, 부력에 의하여 상방에 위치하는 체크볼 안착부에 밀착되어 내부통로에서 제1연결부 또는 제2연결부 중의 어느 하나로의 유체의 흐름을 제한하는 체크볼;
   상기 제1연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제1유체저장부; 그리고
   상기 제2연결부와 연결되어 외부에서 내부통로와 연결되는 유체의 흐름을 형성하는 제2유체저장부로 구성되는 밸브체.
   
   
   
   

Images