KR102062825B1 - 유량제어밸브 - Google Patents

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KR102062825B1
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박희완
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고려전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유량제어밸브는 유체가 유입되는 유입구 및 유체가 유출되는 유출구가 형성되고, 내부에 제1유동홀이 형성된 격벽이 구비되는 하우징, 상기 제1유동홀을 개폐하는 제1밸브유닛 및 상기 제1유동홀을 유동하는 유량을 제어하는 제2밸브유닛을 포함한다.

Description

유량제어밸브{Flow Control Valve}
본 발명은 온도에 따라 유동하는 유량을 제어할 수 있는 유량제어밸브에 관한 것으로, 특히 난방용 온수분배기에 사용되는 유량제어밸브에 관한 것이다.
유체의 온도에 따라 유량이 제어되는 밸브의 경우 다양한 수요처에 사용될 수 있을 것이다. 특히 아파트 또는 주택 등에 사용되는 난방용 온수분배기는 수개의 분배관을 갖는 온수유입관과 수개의 연결관을 갖는 환수구로 구성되고 온수유입관의 분배관과 환수구의 연결관이 아파트 또는 주택의 거실 또는 방의 바닥면에 매입된 난방패널에 연결되거나 방열기에 연결되어 난방패널 또는 방열기로 순환하는 온수를 분배공급하고 공급되는 온수의 유량을 조절하는데 사용된다.
이러한 난방용 온수분배기는 환수구의 연결관 측에서 수동조절밸브 또는 자동조절밸브를 이용하여 온수의 유로를 개폐하거나 온수의 유량을 조절하고 있다.
다만, 기존의 난방용 온수분배기는 고온의 온수가 열교환을 통하여 난방패널 또는 방열기를 충분히 가열시키지 못한 상태에서 유출되는 단점이 있다.
이런 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 본 출원인이 출원하여 등록받은 대한민국 등록특허 제 10-1491044호의 스마트 난방밸브가 있다.
상기 종래 기술은 본 발명이 추구하는 기능적인 면에서 난방수의 온도 변화에 따른 유량 조절 기능 및 희망온도 셋팅 기능 등을 모두 갖추고 있다고 하겠다.
그러나 종래의 난방밸브의 경우 ON/OFF 기능을 수행할 수 없고, 별도로 ON/OFF밸브를 배관상에 구비하여야 하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1491044호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구조로 ON/OFF 기능 및 비례제어기능을 수행할 수 있는 일체화된 유량제어밸브를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유량제어밸브는 유체가 유입되는 유입구 및 유체가 유출되는 유출구가 형성되고, 내부에 제1유동홀이 형성된 격벽이 구비되는 하우징, 상기 제1유동홀을 개폐하는 제1밸브유닛 및 상기 제1유동홀을 유동하는 유량을 제어하는 제2밸브유닛를 포함한다.
상기 제2밸브유닛은 상기 유입구 및 유출구 중 적어도 하나에 설치되어 유량을 제어할 수 있다.
제2밸브유닛은, 상기 유입구 또는 유출구 중 적어도 하나에 구비되고, 유체가 유동할 수 있는 유로가 형성된 밸브하우징, 상기 밸브하우징의 일단에 구비되며, 제2유동홀 및 고정부가 형성된 열작동밸브 스톱퍼, 일단이 상기 고정부에 위치하는 피스톤 및 상기 피스톤의 타단이 이동 가능하도록 삽입되며 내부에 왁스가 채워지는 실린더를 포함하는 열작동밸브, 상기 밸브하우징에 구비되고, 유체가 유동하는 제3유동홀 및 실린더가 삽입되면서 유체의 유동이 조절되는 제4유동홀이 형성된 열작동밸브 가이드 및 상기 열작동밸브에 구비되어 실린더에 복원력을 인가하는 탄성부를 포함할 수 있다.
상기 하우징에는 제1결합홀 및 제2결합홀이 형성되고, 상기 제1밸브유닛은 상기 제1결합홀에 구비되어 상기 제1유동홀의 일면을 차폐하며, 상기 제2밸브유닛은 상기 제2결합홀에 구비되어 상기 제1유동홀의 타면으로 유입되는 유체의 유량을 제어할 수 있다.
상기 제2밸브유닛은, 상기 제1유동홀의 타면에 구비되고, 유체가 유동하는 제3유동홀 및 제4유동홀이 형성된 열작동밸브 가이드, 내부에 왁스가 채워지고, 왁스의 팽창에 따라 이동하면서 상기 제4유동홀을 선택적으로 차폐하는 실린더 및 일단이 상기 실린더에 이동 가능하도록 삽입되는 피스톤을 포함하는 열작동밸브 및 상기 피스톤의 타단을 고정시키며, 상기 제2결합홀을 차폐하는 열작동밸브 스톱퍼를 포함할 수 있다.
상기 제2밸브유닛은, 상기 제1유동홀의 타면에 구비되고, 유체가 유동하는 제3유동홀 및 제4유동홀이 형성된 열작동밸브 가이드, 내부에 왁스가 채워지고, 왁스의 팽창에 따라 이동하면서 상기 제4유동홀을 선택적으로 차폐하는 실린더 및 일단이 상기 실린더에 이동 가능하도록 삽입되는 피스톤을 포함하는 열작동밸브, 상기 피스톤의 타단을 고정시키며, 상기 제2결합홀을 일부를 차폐하는 열작동밸브 스톱퍼 및 상기 열작동밸브 스톱퍼 및 상기 제2결합홀 사이에 구비되고, 상기 제2결합홀의 나머지를 차폐하며, 상기 열작동밸브 스톱퍼가 이동 가능하게 결합되는 밸브커버를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유량제어밸브는 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 간단한 하우징의 구조 및 2개의 밸브유닛의 효과적인 배치를 통하여 간단하게 유량의 ON/OFF 및 유동량 조절이 가능하다는 장점이 있다.
둘째, 전체 유량조절밸브가 하나의 모듈 형태로 구성되어 배관에 설치 및 분리가 간편하다는 장점이 있다.
셋째, 각 밸브유닛의 개별 분리가 가능하여 어느 하나의 교체 등이 용이하다는 장점이 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브의 사시도이고;
도2는 본 발명의 제1실시예의 하우징의 단면을 나타내는 도면;
도3은 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛의 분해사시도;
도4은 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛 주요 구성의 분해사시도;
도5는 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛의 저온시 사시도;
도6은 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛의 고온시 사시도;
도7은 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브에서 제1밸브유닛에 의하여 유동이 차단된 상태를 나타내는 단면도;
도8은 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브에서 저온시 제2밸브유닛의 위치와 유체의 흐름을 나타내는 단면도;
도9는 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브에서 고온시 제2밸브유닛의 위치와 유체의 흐름을 나타내는 단면도;
도10은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 사시도;
도11은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 하우징의 단면을 나타내는 도면;
도12은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 제2밸브유닛이 분해된 상태를 나타내는 사시도;
도13은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 단면도;
도14는 본 발명의 제2실시예의 제1밸브유닛이 개방된 상태를 나타내는 단면도;
도15는 본 발명의 제2실시예의 제2밸브유닛이 유량을 조절한 상태를 나타내는 단면도;
도16은 본 발명의 제3실시예의 유량제어밸브의 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
제1실시예
도1은 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브의 사시도이고, 도2는 본 발명의 제1실시예의 하우징의 단면을 나타내는 도면이다.
도1및 도2를 참조하면, 본 실시예의 유량제어밸브(100)은 하우징(110), 제1밸브유닛(120) 및 제2밸브유닛(130)을 포함한다.
하우징(110)은 유체가 유입되는 유입구(111) 및 유체가 유출되는 유출구(112)가 형성된다. 그리고 하우징(110)의 내부에는 하우징 내부의 공간을 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)로 구획하는 격벽(113)이 형성되고, 격벽(113)에는 제1유동홀(114)이 형성된다.
격벽(113)은 다양한 형태로 형성되어 하우징(110) 내부의 공간을 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)로 구획할 수 있을 것이다. 본 실시예에서는 제1밸브유닛(120)의 개폐부(121)가 상, 하 이동하면서 제1유동홀(114)를 차폐하도록 형성되므로 격벽(113)의 일부는 수평면을 가지도록 형성될 수 있을 것이다. 그리고 제1유동홀(114)는 수평면에 형성되게 된다.
제1밸브유닛(120)는 제1유동홀(114)를 개폐하는 구성이다. 제1밸브유닛(120)은 제1유동홀(114)를 개폐하는 다양한 종류의 밸브가 구비될 수 있을 것이다. 구체적으로 본 실시예에서의 제1밸브유닛(120)은 상, 하 이동하면서 제1유동홀(114)를 차폐하는 개폐부(121)를 포함하고, 개폐부(121)의 구동을 위한 동력원은 제한이 없다.
도3은 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛의 분해사시도, 도4은 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛 주요 구성의 분해사시도, 도5는 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛의 저온시 사시도, 도6은 본 발명의 제1실시예의 제2밸브유닛의 고온시 사시도이다.
제2밸브유닛(130)은 하우징(110)의 유입구(111) 또는 유출구(112)에 구비되어 유입구(111) 또는 유출구(112)를 유동하는 유체의 유량을 제어한다.
구체적으로 제2밸브유닛(130)은 밸브하우징(131), 열작동밸브 스톱퍼(132), 열작동밸브(133), 열작동밸브 가이드(134) 및 탄성부(135)를 포함한다.
밸브하우징(131)은 유체가 유동하는 유로가 형성되고, 하우징(110)의 유입구(111) 또는 유출구(112) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다. 즉 밸브하우징(131)은 유입구(111) 및 유출구(112) 모두에 설치되거나, 유출구(112)에만 설치될 수도 있고, 본 실시예에서는 유입구(111)에 설치된 것을 기준으로 설명한다.
밸브하우징(131)는 기밀이 유지되는 다양한 방식으로 유입구(111) 또는 유출구(112)에 설치될 수 있을 것이다. 구체적으로 본 실시예에서는 유입구(111)의 내측에는 단턱(111a)이 형성되고, 밸브하우징(131)에는 단턱(111a)에 대향하는 돌출부(131a)가 형성된다. 그리고 단턱(111a) 및 돌출부(131a) 사이에는 기밀을 위한 오링(131b)이 구비된다. 나아가 돌출부(131a)의 우측면을 덮은 상태에서 유입구(111)의 외경을 덮으면서 밸브하우징(131)을 고정시키도록 절곡 형성된 고정부(131c)를 더 포함할 수 있다.
열작동밸브 스톱퍼(132)는 밸브하우징(131)의 일단에 구비되며, 제2유동홀(132a) 및 고정부(132b)가 형성된다. 구체적으로 본 실시예에서의 열작동밸브 스톱퍼(132)는 밸브하우징(131)의 밸브하우징(110)의 유입부(111)의 반대편에 구비된다.
제2유동홀(132a)은 유체가 열작동밸브 스톱퍼(132)를 관통하여 유동하기 위한 구성이고, 고정부(132b)는 후술하는 피스톤(133a)의 일단을 고정하기 위한 구성이다. 구체적으로 본 실시예에서는 열작동밸브 스톱퍼(132)의 내부가 중공 형성되어 제2유동홀(132a)가 형성되고, 상기 제2유동홀(132a)을 2개로 구획하는 고정부(132b)가 제2유동홀(132a)를 가로지르도록 배치된다.
그리고 피스톤(133a)의 타단은 다양한 방식으로 고정부(132b)에 고정될 수 있으나, 본 실시예에서는 피스톤(133a)의 타단이 삽입되는 홈(132c)이 형성된다.
열작동밸브(133)는 피스톤(133a) 및 실린더(133b)를 포함한다.
피스톤(133a)는 일단이 열작동밸브 스톱퍼(132)의 고정부(132b)에 형성됨 홈(132c)에 삽입되어 고정된다.
실린더(133b)의 내부에는 왁스가 채워진다. 그리고 실린더(133b)의 일단에는 삽입홀이 형성되고, 피스톤(133a)의 타단이 이동 가능하게 삽입된다. 한편, 피스톤(133a)의 일단이 고정부(132b)에 고정됨에 따라 상대적으로 실린더(133b)가 이동을 하게 되고, 실린더(133a)의 타단은 후술하는 제4유동홀(134a)에 삽입될 수 있는 크기로 형성될 것이다.
한편, 피스톤(133a) 및 실린더(133b)의 외경은 밸브하우징(131)의 내경보다 작게 형성되고, 밸브하우징(131)과 열작동밸브(133) 사이의 공간으로 유체가 유동하게 된다. 이 경우 유체는 실린더(133b)와 접촉을 하면서 유동을 하게 된다. 따라서 실린더(133b)의 둘레를 유동하는 유체의 온도가 높은 경우 왁스가 팽창하고, 이에 실린더(133b)가 제4유동홀(134a)에 삽입되어 제4유동홀(134a)를 적어도 일부를 차폐하게 된다.
그리고 실린더(133b)의 둘레를 유동하는 유체의 온도가 낮은 경우 왁스는 수축을 하게 되고, 실린더(133b)는 탄성부(135)에 의하여 원래의 위치로 복귀를 하여 제4유동홀(134a)는 개방되게 된다.
한편, 실린더(133b)의 크기는 실린더(133b)가 제4유동홀(134a)에 삽입될 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하며, 실린더(133b)가 제4유동홀(134a)에 삽입되는 깊이에 따라 제4유동홀(134a)을 유동하는 유체의 유량이 가변될 수 있을 것이다.
한편 실린더(133b)에는 실린더에 복원력을 제공하는 탄성부(135)의 일단과 접촉을 하는 다양한 형태의 고정부가 형성될 수 있을 것이다. 본 실시예에서는 탄성부(135)의 일단이 접촉하도록 외경이 다른 단턱부(133c)가 형성된다.
결국 열작동밸브(133)는 유동하는 유체의 온도에 따라 선택적으로 제4유동홀(134a)를 선택적으로 차폐하는 기능을 수행하게 된다.
열작동밸브 가이드(134)는 밸브하우징(131)에 구비되고, 유체가 유동하는 제3유동홀(134b) 및 실린더(133b)가 삽입되면서 유체의 유동이 조절되는 제4유동홀(134b)가 형성된다. 따라서 상기 설명한 것과 같이 유동하는 유체의 온도에 따라 열작동밸브 가이드(134)를 통과하는 유체의 유동량이 변경될 수 있다.
본 발명의 열작동밸브 가이드(134)는 밸브하우징(131)에 결합되고, 항상 개구된 제3유동홀(134b) 및 실린더(133b)의 이동에 따라 개폐가 되는 제4유동홀(134a)이 형성된다는 형태의 제한은 없을 것이다.
본 실시예에서의 열작동밸브 가이드(134)는 바디부(134c), 구획부(134d) 및 연결부(134e)를 포함한다.
바디부(134c)는 밸브하우징(131)의 내경보다 작은 크기의 링 형태로 형성되고, 링 형태의 내부로 유체가 유동하게 된다.
구획부(134d)는 바디부(134c)보다 작은 크기의 링 형태로 형성된다. 그리고 바디부(134c)의 내부에 위치함에 따라, 바디부(134c)의 내부를 제3유동홀(134b) 및 제4유동홀(134a)로 구획한다. 구체적으로 구획부(134d)의 내부 공간은 제4유동홀(134a)로 정의되고, 바디부(134c) 및 구획부(134d) 사이의 공간은 제3유동홀(134b)로 정의된다.
연결부(134e)는 바디부(134c) 및 구획부(134d)를 연결하여 바디부(134c) 내부에 구획부(134d)를 고정시킨다. 그리고 연결부(134e)는 다수 개가 방사상으로 배치되어 제3유동홀(134b)를 다시 다수 개로 구획할 수 있다.
즉, 열작동밸브 가이드(134)는 밸브하우징(131) 내부 단면을 제3유동홀(134b) 및 제4유동홀(134a)로 구획하고, 유체의 온도에 따른 실린더(133b)의 움직임에 따라 유체의 유동량을 조절하는 역할을 수행하게 된다.
탄성부(135)는 열작동밸브(133)에 구비되어 실린더(133b)에 복원력을 제공한다. 본 발명에서는 유체의 온도가 높은 경우 실린더(133b)가 이동하는 반대방향으로 탄성력을 제공할 수 있다면 형태 및 종류의 제한은 없을 것이다.
본 실시예에서는 탄성부(135)로 실린더(133b)외 외주면을 둘러싸는 형태의 코일 스프링이 사용된다. 그리고 코일스프링는 실린더(133)의 단턱부(133c)와 구획부(134d)의 상면 사이에 배치되어 실린더(133b)에 복원력을 제공한다.
도7은 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브에서 제1밸브유닛에 의하여 유동이 차단된 상태를 나타내는 도면이고, 도8은 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브에서 저온시 제2밸브유닛의 위치와 유체의 흐름을 나타내는 도면이고, 도9는 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브에서 고온시 제2밸브유닛의 위치와 유체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도7 내지 도9를 참조하여 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브의 제1밸브유닛 및 제2밸브유닛의 구동 및 유체의 유동에 대하여 설명한다.
도7을 참조하면, 본 발명의 제1실시예의 유량제어밸브(100)의 유동을 차단하기 위한 경우, 제1밸브유닛(120)의 개폐부(121)를 이용하여 하우징(110) 격벽(113)에 형성된 제1유동홀(114)를 차폐한다. 따라서 하우징(110)의 유입부(111)로 유입된 유체는 유출부(112)로 유출되지 않는다.
도8을 참조하면, 유동하는 유체의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 실린더(133b) 내부의 왁스는 팽창을 하지 않는다. 따라서 실린더(133b)는 이동하지 않고, 제2밸브유닛(130)의 열작동밸브 가이드(134)의 제3유동홀(134b) 및 제4유동홀(134a)은 개방된 상태를 유지하게 된다.
그리고 제1밸브유닛(120)의 개폐부(121) 역시 제1유동홀(114)를 개방한 상태이므로 열작동밸브 가이드(134)의 제3유동홀(134b) 및 제4유동홀(134 a)로 유입된 유체는 열작동밸브(133) 및 밸브하우징(131) 사이를 통과하여 열작동밸브 스톱퍼(132)의 제2유동홀(132a)를 통하여 배출된다. 그리고 하우징(110)의 유입부(111)로 유입되어 격벽(113)의 제1유동홀(114)를 통과하여 유출부(112)로 유출되게 된다.
도9를 참조하면, 유동하는 유체의 온도가 설정된 온도보다 높은 경우 실린더(133b) 내부의 왁스는 팽창을 하게 된다. 따라서 실린더(133b)는 이동을 하여 제4유동홀(134a)로 삽입된다. 이에 따라 제4유동홀(134a)을 유동하는 유체의 유량은 차단되거나 줄어들게 된다.
결국 유체는 제3유동홀(134b)로 유입되거나, 제4유동홀(134a)로 줄어든 유량이 유동을 하게 되어 전체적으로 유량제어밸브(100)로 유입되는 유량이 줄어들게 된다.
본 발명의 난방용 유체의 유동에 사용되는 경우 난방대상공간 내부의 온도가 상대적으로 높아서 유입되는 난방유체가 충분히 열을 배출하지 못하고 상대적으로 온도가 높은 상태에서 유출되는 경우 별도의 조작 없이 자동적으로 유출되는 유체의 유량을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도9에서와 같이 난방을 위한 유체의 유량이 줄어들고, 이에 따라 충분한 난방이 이루어진 후의 낮은 온도의 유체가 유출되는 경우, 실린더(133b) 내부의 유체는 수축을 하게 되고, 탄성부(135)의 복원력에 의하여 실린더(133b)는 원래의 위치로 복원을 하게 된다.
결국 제4유동홀(134a)는 다시 개방된 상태가 되고, 유입되는 유량은 도8에서와 같이 다시 늘어나게 될 것이다.
제2실시예
이하, 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 구성 중 상기 제1실시예와 동일한 형태의 구성에 대하여는 설명을 생략하고, 이하 차이가 나는 구성을 중심으로 설명한다.
도10은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 사시도이고, 도11은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 하우징의 단면을 나타내는 도면이다.
도10 및 제11을 참조하면, 본 실시예의 유량제어밸브(200)는 하우징(210), 제1밸브유닛(220) 및 제2밸브유닛(230)을 포함한다.
상기 제1실시예에서는 제2밸브유닛(130)이 하우징(110)의 유입구(111)에 구비되지만, 본 실시예에서는 제2밸브유닛(230)은 하우징(210)의 저면에 결합된다. 그리고 제1밸브유닛(220)이 제1유동홀(214)의 상면을 개폐하고, 제2밸브유닛(230)이 제1유동홀(214)의 하면으로 유입되는 유체의 유량을 조절한다.
하우징(210)에는 제1실시예에서와 같이 유입부(211) 및 유출부(212)가 형성된다. 그리고 하우징(210)의 상부에는 제1밸브유닛(220)이 결합되는 제1결합홀(216)이 형성되고, 하부에는 제2밸브유닛(230)이 결합되는 제2결합홀(215)이 형성된다.
제1밸브유닛(220)은 하우징(210)의 제1결합홀(216)에 결합된다. 그리고 개폐부(221)가 상, 하 이동을 하면서 제1유동홀(214)의 상면을 개폐한다.
제2밸브유닛(230)은 하우징(210)의 제2결합홀(215)에 결합된다. 즉 상기 제1실시예에서는 제2밸브유닛(130)을 통과한 유체가 하우징(110)유입되나, 본 실시예에서는 하우징(210)으로 유입된 물이 제2밸브유닛(230)을 통과하게 된다.
도12은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 제2밸브유닛이 분해된 상태를 나타내는 사시도이고, 도13은 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브의 단면도이다.
도12 및 도13을 참조하면, 본 실시예에서의 제2밸브유닛(230)은 밸브커버(231), 열작동밸브 스톱퍼(232), 열작동밸브(133), 열작동밸브 가이드(134) 및 탄성부(135)를 포함한다.
열작동밸브(133), 열작동밸브 가이드(134) 및 탄성부(135)의 경우 전체적인 구성은 상기 설명한 제1실시예와 동일하므로 이하 설명을 생략한다. 다만, 제1실시예에서의 열작동밸브 가이드(134)가 밸브하우징(110)으로 유입되는 유체의 유량을 조절하는 반면, 본 실시예에서의 열작동밸브 가이드(134)는 제1유동홀(214)에 설치되어 제1유동홀(214)를 유동하는 유체의 유량을 제어하게 된다.
본 실시예에의 열작동밸브 스톱퍼(232) 및 밸브커버(231)은 개구된 제2결합홀(215)에 다양한 방식으로 결합될 수 있고, 제2결합홀(215)를 차폐하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 제1실시예에서의 열작동밸브 스톱퍼(132)에 제2유동홀(132a)이 형성되어 유체가 유동할 수 있도록 형성되는 것이 반하여, 본 실시예에서의 열작동밸브 스톱퍼(232)의 타단은 막혀 있고, 피스톤(113a)의 타단과 접촉을 하게 된다. 따라서 후술하는 것과 같이 열작동밸브 스톱퍼(232)의 위치가 상, 하 이동함에 따라 열작동밸브(230)의 상대적인 위치가 가변되게 된다.
밸브커버(231)는 열작동밸브 스톱퍼(232)를 제2결합홀(215)에 결합시키는 기능을 수행한다. 구체적으로 밸브커버(231)의 내측에는 열작동밸브 스톱퍼(232)가 이동 가능하게 결합되고, 밸브커버(231)의 외측은 제2결합홀(215)에 고정이 되게 된다.
밸브커버(231) 및 열작동밸브 스톱퍼(232)는 제2결합홀(215)를 차폐하면서, 열작동밸브 스톱퍼(232)의 상, 하 방향 위치가 가변될 수 있는 다양한 구조가 채택될 수 있을 것이다.
구체적으로 본 실시예에서의 밸브커버(231)는 제2결합홀(215)에 나사 결합된다. 그리고 밸브커버(231)의 내경 및 열작동밸브 스톱퍼(232)의 외경에는 나사산이 형성되고, 열작동밸브 스톱퍼(232)가 회전함에 따라 상, 하 방향으로 이동이 가능하게 된다.
열작동밸브 스톱퍼(232)가 상, 하 방향으로 이동함에 따라 열작동밸브(133)과 열작동밸브 가이드(134)의 상대적인 위치가 가변되고, 이에 따라 유동하는 유체의 유량을 조절할 수 있고, 사용자가 원하는 온도의 세팅이 가능하게 된다.
한편, 제2결합홀(215), 밸브커버(231) 및 열작동밸브 스톱퍼(232) 사이에는 기밀을 위한 복수 개의 오링이 구비될 수 있을 것이다.
도14는 본 발명의 제2실시예의 제1밸브유닛이 개방된 상태를 나타내는 단면도이고, 도15는 본 발명의 제2실시예의 제2밸브유닛이 유량을 조절한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 13 내지 도15를 참조하며 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브에서의 제1밸브유닛 및 제2밸브유닛의 구동 및 유체의 유동을 설명한다.
도13을 참조하면, 본 발명의 제2실시예의 유량제어밸브(200)의 유동을 차단하기 위한 경우, 제1밸브유닛(220)의 개폐부(221)를 이용하여 하우징(210) 격벽(213)에 형성된 제1유동홀(214)의 상면을 차폐한다. 따라서 하우징(210)의 유입부(211)로 유입된 유체는 유출부(212)로 유출되지 않는다.
도14를 참조하면, 제1작동밸브(220)의 개폐부(221)는 상부로 이동하여 제1유동홀(214)의 상면을 개방한다.
그리고 유동하는 유체의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 실린더(133b) 내부의 왁스는 팽창을 하지 않는다. 따라서 실린더(133b)는 이동하지 않고, 제2밸브유닛(230)의 열작동밸브 가이드(134)의 제3유동홀(134b) 및 제3유동홀(134a)은 개방된 상태를 유지하게 된다. 따라서 후술하는 도15에서에 도시된 경우에 비하여 상대적으로 큰 유량의 유체가 제1유동홀(214)를 유동하게 된다.
도15를 참조하면, 도14에서와 같이 제1작동밸브(220)의 개폐부(221)는 상부로 이동하여 제2유동홀(214)의 상면을 개방한다.
그리고 유동하는 유체의 온도가 설정된 온도보다 높은 경우 실린더(133b) 내부의 왁스는 팽창을 하게 된다. 따라서 실린더(133b)는 이동을 하여 제4유동홀(134a)로 삽입된다. 이에 따라 제4유동홀(134a)을 유동하는 유체의 유량은 차단되거나 줄어들게 된다.
결국 유체는 제3유동홀(134b)로 유입되거나, 제4유동홀(134a)로 줄어든 유량이 유동을 하게 되어 전체적으로 유량제어밸브(100)로 유입되는 유량이 줄어들게 된다.
한편, 상기 설명한 것과 같이 열작동밸브 스톱퍼(232)의 상, 하 방향 이동을 통하여 실린더(133b)와 제4유동홀(134a) 사이의 거리를 조절하는 경우 설정된 온도에 따른 유량의 제어 정도에 대한 조절도 가능할 것이다.
제3실시예
도16은 본 발명의 제3실시예의 유량제어밸브의 단면도이다. 본 발명의 제3실시예의 유량제어밸브(300)은 상기 설명한 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예와 달리 하우징(310)에 제2밸브유닛(230)만 구비된다.
따라서 제1유동홀(310)의 상면이 제1밸브유닛에 의하여 차단이 되지 않는다는 점을 제외하고는 전체적으로 제2실시예와 동일한 구성을 채택하고 있으므로 이하 설명을 생략한다.
본 실시예에 따르면 하우징(310) 및 제2밸브유닛(230)을 모듈 형태로 제공을 할 수 있어 기 설치되어 있는 배관의 설치 또는 수리를 위한 분리 등이 용이하다는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
10 0, 200, 300: 유량제어밸브 110: 하우징
1111: 유입구 112: 유출구
113: 격벽 114: 제1유동홀
120: 제1밸브유닛 121: 개폐부
130: 제2밸브유닛 131: 밸브하우징
132: 열작동밸브 스톱퍼 133: 열작동밸브
133a: 피스톤 133b: 실린더
134: 열작동밸브 가이드 135: 탄성부

Claims (6)

  1. 유체가 유입되는 유입구 및 유체가 유출되는 유출구가 형성되고, 내부에 제1유동홀이 형성된 격벽이 구비되는 하우징;
    상기 제1유동홀을 개폐하는 제1밸브유닛; 및
    상기 제1유동홀을 유동하는 유량을 제어하는 제2밸브유닛;
    을 포함하고,
    상기 하우징에는 제1결합홀 및 제2결합홀이 형성되고,
    상기 제1밸브유닛은 상기 제1결합홀에 구비되어 상기 제1유동홀의 일면을 차폐하며,
    상기 제2밸브유닛은 상기 제2결합홀에 구비되어 상기 제1유동홀의 타면으로 유입되는 유체의 유량을 제어하는 유량제어밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2밸브유닛은,
    상기 제1유동홀의 타면에 구비되고, 유체가 유동하는 제3유동홀 및 제4유동홀이 형성된 열작동밸브 가이드;
    내부에 왁스가 채워지고, 왁스의 팽창에 따라 이동하면서 상기 제4유동홀을 선택적으로 차폐하는 실린더 및 일단이 상기 실린더에 이동 가능하도록 삽입되는 피스톤을 포함하는 열작동밸브;
    상기 피스톤의 타단을 고정시키며, 상기 제2결합홀을 차폐하는 열작동밸브 스톱퍼; 및
    상기 열작동밸브에 구비되어 실린더에 복원력을 인가하는 탄성부;
    를 포함하는 유량제어밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2밸브유닛은,
    상기 제1유동홀의 타면에 구비되고, 유체가 유동하는 제3유동홀 및 제4유동홀이 형성된 열작동밸브 가이드;
    내부에 왁스가 채워지고, 왁스의 팽창에 따라 이동하면서 상기 제4유동홀을 선택적으로 차폐하는 실린더 및 일단이 상기 실린더에 이동 가능하도록 삽입되는 피스톤을 포함하는 열작동밸브;
    상기 피스톤의 타단을 고정시키며, 상기 제2결합홀을 일부를 차폐하는 열작동밸브 스톱퍼;
    상기 열작동밸브 스톱퍼 및 상기 제2결합홀 사이에 구비되고, 상기 제2결합홀의 나머지를 차폐하며, 상기 열작동밸브 스톱퍼가 이동 가능하게 결합되는 밸브커버; 및
    상기 열작동밸브에 구비되어 실린더에 복원력을 인가하는 탄성부;
    를 포함하는 유량제어밸브.
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