KR102081641B1 - 앵글 밸브 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 일측 단부에 구비되며 벽체에 매립설치된 냉온수관과 결합되는 냉온수관 결합부(110)와, 타측단부에 구비되며 개폐작동을 통해 상기 수전금구 또는 변기로 공급되는 물을 단속(斷續)하는 조절밸브(1)가 결합되는 조절밸브 결합부(120)가 구비된 중공된 관본체(100); 상기 관본체(100)의 중간부위에 일측에 형성되는 관통공(200); 상기 관통공(200)에 수직되게 결합되며 상기 관본체(100)에 필렛(fillet)용접되는 연결관(300);을 포함하여 이루어지며, 상기 관통공(200)은, 상기 관본체(100)의 외측에 구비되며 상기 연결관(300)이 끼워맞춤결합되는 연결관 결합부(210)와, 상기 연결관 결합부(210) 내측 단부에 구비되며 단차지게 형성되며 상기 연결관(300)의 상기 연결관 결합부(210)에 결합된 상기 연결관(300)이 안착되는 연결관 안착테두리(220)와, 상기 안착테두리 내측에 구비되며 상기 연결관(300)과 연통되는 연결관 연통공(230)이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

앵글 밸브 및 이의 제조방법{Angle Valve and Manufacturing Method of it}
본 발명은 앵글 밸브 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 흐름을 직각으로 변환시키기 위한 앵글밸브의 제조를 용이하도록 하는 앵글밸브 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 앵글 밸브는 유입되는 유체의 방향을 일정각도로 바꾸어 유체의 흐름을 변환시키는 기구이다.
이러한 앵글 밸브는, 관 본체의 일측단부에 건물 벽체의 내부를 통해 연결되는 냉,온수관에 결합되는 입수부가 구비되고, 관 본체의 중간부위 측면에는 세면대 또는 싱크대의 수전금구 또는 양변기에 결합되어 물을 공급하도록 하는 출수부가 돌출되도록 구비되며, 관 본체의 타측에는 출수부로 공급되는 물을 단속(斷續)하는 조작기구가 결합되는 조작기구 결합부가 구비되고, 조작기구의 조작을 통해 냉,온수관에서 공급되는 물을 수전금구 또는 양변기로 급수 및 차단하도록 한다.
상기와 같은 앵글 밸브는 입수부와 출수부의 각도가 90도를 이루는 것이 일반적이다.
상기 앵글 밸브를 제조하기 위한 일예로는, T자형태로 된 가공물을 단조 가공을 통해 입수부와 조작기구 결합부를 형성하고, 출수부는 홀 가공을 통해 입수부 및 조작기구 결합부와 연통되도록 수행한 후에 벽체의 냉온수관 및 수전금구 또는 양변기에 각각 연결할 수 있도록 단부에 전조가공을 통해 관 본체를 제조하도록 하는 방법이 있다.
이러한 앵글밸브 제조공정은 단조가공 후 홀가공을 수행하게 되므로 가공 공정수의 증가로 인해 작업 시간 증가와 생산성이 저하되며, 홀가공에 따른 자재 소모량이 증가하므로 제조원가 상승하며, 드릴 등의 공구가 마모됨에 따른 부가비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
특히, 욕실이나 싱크대와 같이 부식이 쉽게 발생될 수 있는 장소에는 부식이 강한 제품을 사용하는 것이 바람직하나, 앵글밸브의 재질을 부식에 강한 스테인레스 강으로 사용하게 되면, 앵글밸브 제조시 지속적인 홀가공시 드릴의 열화가 발생되므로, 연속적인 작업이 쉽지 않아 대량생산이 어려운 문제점이 있다.
상기 앵글 밸브를 제조하기 위한 다른 예로는, 출수부를 관 본체에 나사결합되도록 하는 방법이 있다.
이러한 방법은 출수부의 단부를 나사가공하고, 출수부의 나사부를 관 본체에 나사결합되도록 하기 위해 관 본체에 탭가공을 하여 출수부의 나사부를 관 본체에 결합하도록 한다. 이때, 관 본체가 원형으로 되면 탭가공이 어렵기 때문에 관 본체를 육각형태로 되도록 하고 육각면의 어느 하나의 면에 탭가공을 하도록 한다.
이와 같이 관 본체가 육각형태로 되도록 하기 위한 가공을 별도로 수행하여야 하며, 각진 부분이 자재 소모를 가져오게 되는 문제점이 있다. 또한, 관 본체에 탭가공을 하여 출수부의 나사부가 나사결합되게 되므로 실링을 유지하기 위해서는 관 본체의 두께를 크게 하여야 하므로 관 본체의 무게가 증가하게 되는 문제점이 있다.
한국특허공개 제10-2015-001662호(2015. 02. 13. 공개) 한국등록특허 제10-1387012호(2014. 04. 21. 공고)
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 앵글 밸브를 스테인레스 재질로 제조하도록 하여 내식성이 우수하도록 하며, 관 본체에 출수부를 용접하도록 하여 작업 시간을 줄이고 생산성을 향상시키도록 하는 앵글 밸브 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 앵글 밸브는, 일측 단부에 구비되며 벽체에 매립설치된 냉온수관과 결합되는 냉온수관 결합부(110)와, 타측단부에 구비되며 개폐작동을 통해 상기 수전금구 또는 변기로 공급되는 물을 단속(斷續)하는 조절밸브(1)가 결합되는 조절밸브 결합부(120)가 구비된 중공된 관본체(100); 상기 관본체(100)의 중간부위에 일측에 형성되는 관통공(200); 상기 관통공(200)에 수직되게 결합되며 상기 관본체(100)에 필렛(fillet)용접되는 연결관(300);을 포함하여 이루어지며, 상기 관통공(200)은, 상기 관본체(100)의 외측에 구비되며 상기 연결관(300)이 끼워맞춤결합되는 연결관 결합부(210)와, 상기 연결관 결합부(210) 내측 단부에 구비되며 단차지게 형성되며 상기 연결관(300)의 상기 연결관 결합부(210)에 결합된 상기 연결관(300)이 안착되는 연결관 안착테두리(220)와, 상기 안착테두리 내측에 구비되며 상기 연결관(300)과 연통되는 연결관 연통공(230)이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결관 안착테두리(220)는 일정간격을 두고 방사형으로 개구된 개구부(221)가 구비되고, 상기 연결관(300)의 단부는, 상기 개구부(221)에 삽입되는 방사형으로 돌출된 돌출부(310)와, 상기 연결관 안착테두리(220)가 삽입되는 요홈부(320)가 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 관본체(100) 및 상기 연결관(300)은 스테인레스 스틸 재질로 된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 연결관 결합부(210)와 상기 연결관 안착테두리(220)는 압축성형가공에 의해 형성되며, 상기 연결관 연통공(230)은 블랭킹 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 재질이 부식성이 강한 스테인레스 스틸 재질로 되고, 출수부를 본체에 삽입하여 용접하게 되므로 제조가 용이하고, 홀가공을 하지 않아 연속적인 작업이 용이하여 대량생산이 용이한 장점이 있다.
아울러, 출수부를 관 본체에 결합하기 위하여 탭가공하기 위해 관 본체를 육각형태로 되도록 하는 종래의 방법과는 달리 쉽게 가공하기 쉬운 원형 관을 사용할 수 있으며, 출수부와의 실링을 유지하기 위한 관 본체의 두께를 크게 하지 않아도 되므로 관 본체를 경량화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래 구리 제품에 비해 가격이 저렴하고, 출수부를 관 본체에 삽입한 상태에서 레이저 빔을 이용하여 용접하게 되고, 용접시 출수부가 뒤틀리게 되는 용접 결함을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 앵글밸브를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 앵글밸브를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 앵글밸브를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 다른 형태의 앵글밸브를 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 다른 형태의 앵글밸브의 관본체를 나타낸 평면도이다.
이하, 본 발명의 앵글 밸브를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 앵글밸브를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 앵글밸브를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 앵글밸브를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 다른 형태의 앵글밸브를 나타낸 분해사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 다른 형태의 앵글밸브의 관본체를 나타낸 평면도이다.
본 발명에 의한 앵글 밸브는, 관본체(100)와, 관통공(200)과, 연결관(300)을 포함하여 이루어진다.
상기 관본체(100)는, 중공되어 형성되고, 냉온수관 결합부(110)와, 조절밸브 결합부(120)가 구비된다.
상기 냉온수관 결합부(110)는, 일측 단부에 구비되며 벽체(미도시됨)에 매립설치된 냉온수관(미도시됨)과 결합된다.
상기 조절밸브 결합부(120)는, 타측단부에 구비되며 개폐작동을 통해 상기 수전금구 또는 변기로 공급되는 물을 단속(斷續)하는 조절밸브(1)가 결합된다.
상기 관통공(200)은, 상기 관본체(100)의 중간부위에 일측에 형성된다.
상기 관통공(200)에는 상기 연결관(300)의 일측단부가 삽입결합된다.
상기 연결관(300)은, 상기 관통공(200)에 수직되게 결합되며 상기 관통공(200)에 삽입된 상태로 상기 관본체(100)에 필렛(fillet)용접된다.
아울러, 상기 관통공(200)은, 도 2 및 도 3에서와 같이, 연결관 결합부(210)와, 연결관 안착테두리(220)와, 연결관 연통공(230)이 구비된다.
상기 연결관 결합부(210)는, 상기 관본체(100)의 외측에 구비되며 상기 연결관(300)이 끼워맞춤결합된다.
상기 연결관 안착테두리(220)는, 상기 연결관 결합부(210) 내측 단부에 구비되며 단차지게 형성되며 상기 연결관(300)의 상기 연결관 결합부(210)에 결합된 상기 연결관(300)이 안착된다. 상기 연결관 안착테두리(220)는, 상기 연결관(300)의 두께와 동일한 것이 바람직하다.
상기 연결관 연통공(230)은, 상기 연결관 안착테두리(220) 내측에 구비되며 상기 연결관(300)과 연통된다.
상기 연결관 연통공(230)은 상기 연결관(300)의 내경과 동일한 것이 바람직하다.
상기 연결관(300)의 단부부위는 상기 연결관 안착테두리(220)에 안착되도록 하고, 상기 연결관(300)의 단부가 상기 관통공(200)에 삽입되도록 하기 위해 단차부(330)가 형성되는 것이 바람직하다(도 2 참조). 상기 연결관(300)의 단부부위는 상기 관본체(100)의 곡률과 동일하도록 요입되어 형성되도록 한다.
또한, 상기 연결관 안착테두리(220)는 일정간격을 두고 방사형으로 개구된 개구부(221)가 구비되고(도 4 및 도 5 참조), 상기 연결관(300)의 단부는, 상기 개구부(221)에 삽입되는 방사형으로 돌출된 돌출부(310)와, 상기 연결관 안착테두리(220)가 삽입되는 요홈부(320)가 구비(도 4 참조)된 것이 더 바람직하다.
이와 같이 상기 연결관 안착테두리(220)에 개구부(221)가 구비되고, 상기 연결관(300)의 단부에 돌출부(310)와 요홈부(320)가 구비되어 상기 연결관 안착테두리(220)가 상기 연결관(300)의 단부에 결합되게 되면, 연결관(300)이 회전되는 것을 방지하여 안정적으로 결합될 수 있게 된다. 또한, 용접시 연결관(300)의 일측으로부터 관본체(100)를 회전시키면서 용접하게 되는데, 용접시 연결관(300)의 뒤틀림이 발생되는 것을 줄일 수 있게 되며 용접변형을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 상기 관본체(100) 및 상기 연결관(300)은 스테인레스 스틸 재질로 된 것이 바람직하다.
또, 상기 연결관 결합부(210)와 상기 연결관 안착테두리(220)는 압축성형가공에 의해 형성되며, 상기 연결관 연통공(230)은 블랭킹 가공에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 연결관 안착테두리(220)의 압축성형가공과 상기 연결관 연통공(230)의 블랭킹 가공은 별도로 이루어질 수 있으나, 상기 연결관 안착테두리(220)의 압축성형가공과 상기 연결관 연통공(230)의 블랭킹 가공은 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 앵글 밸브는 다음과 같은 방법으로 제조되게 된다.
일측 단부에 구비되며 벽체(미도시됨)에 매립설치된 냉온수관(미도시됨)과 결합되는 냉온수관 결합부(110)와, 타측단부에 구비되며 개폐작동을 통해 상기 수전금구 또는 변기로 공급되는 물을 단속(斷續)하는 조절밸브(1)가 결합되는 조절밸브 결합부(120)가 구비되도록 관본체(100)를 천공한다.
이때, 관본체(100)의 천공시 단조에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
상기 관본체(100)의 천공이 완료되면, 상기 관본체(100)의 중간부위에 일측에 관통공(200)을 형성한다.
상기 관본체(100)에 형성된 상기 관통공(200)에 연결관(300)을 수직되게 결합시키고 상기 관본체(100)의 상기 관통공(200)에 결합된 연결관(300)을 필렛(fillet)용접하여 필렛용접부(340)를 형성한다.
이때, 상기 관통공(200) 형성단계시, 상기 관본체(100)의 외측에 구비되며 상기 연결관(300)이 끼워맞춤결합되는 연결관 결합부(210)와, 상기 연결관 결합부(210) 내측 단부에 구비되며 단차지게 형성되며 상기 연결관(300)의 상기 연결관 결합부(210)에 결합된 상기 연결관(300)이 안착되는 연결관 안착테두리(220)와, 상기 안착테두리 내측에 구비되며 상기 연결관(300)과 연통되는 연결관 연통공(230)이 형성되도록 한다.
상기 연결관(300)의 일측단부 부위를 상기 연결관 결합부(210)에 끼워맞춤결합시키고, 상기 연결관(300)의 일측단부를 상기 연결관 안착테두리(220)에 안착시킨 상태에서 상기 관본체(100)와 결합된 상기 연결관(300)을 서로 필렛(fillet)용접한다.
상기 연결관 안착테두리(220)는, 상기 연결관(300)의 두께와 동일한 것이 바람직하며, 상기 연결관 연통공(230)은 상기 연결관(300)의 내경과 동일한 것이 바람직하다.
아울러, 상기 관통공(200) 형성단계시, 상기 연결관 안착테두리(220)는 일정간격을 두고 방사형으로 개구된 개구부(221)가 구비되도록 형성되도록 하고, 상기 연결관(300)의 단부는, 상기 개구부(221)에 삽입되는 방사형으로 돌출된 돌출부(310)와, 상기 연결관 안착테두리(220)가 삽입되는 요홈부(320)가 구비되도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 돌출부(310)에는 상기 연결관 안착테두리(220)의 개구부(221)에 삽입되도록 하고, 상기 요홈부(320)에는 상기 연결관 안착테두리(220)가 삽입되도록 하여 상기 관본체(100)에 상기 연결관(300)을 결합시킨 상태에서, 상기 관본체(100)와 상기 연결관(300)을 서로 필렛용접되도록 한다. 이렇게 되면, 연결관(300)이 회전되는 것을 방지하여 안정적으로 결합될 수 있게 되고, 용접시 연결관(300)의 일측으로부터 관본체(100)를 회전시키면서 용접하게 되는데, 용접시 연결관(300)의 뒤틀림이 발생되는 것을 줄일 수 있게 되며 용접변형을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 상기 관본체(100) 및 상기 연결관(300)은 스테인레스 스틸 재질로 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 관통공(200) 형성단계시, 상기 연결관 결합부(210)와 상기 연결관 안착테두리(220)는 압축성형가공에 의해 형성되며, 상기 연결관 연통공(230)은 블랭킹 가공에 의해 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 관본체(100)와 결합된 상기 연결관(300)을 서로 필렛(fillet)용접하기 위해, CO2 레이저용접을 이용하여 용접하며, 출력을 3~4.5(kW)로 하고, 용접 이송속도는 1000~1500(mm/min)로 하고, 용접시 초점 거리를 10mm이하로 하는 용접조건으로 용접한다. 이때, 사용되는 용접금속은 스테인레스강에 적합하도록 Cr과 Ni의 함량이 각각 18.0∼20.0중량% 및 8.0∼8.2중량% 함유되도록 하며, 필러 와이어의 공급속도를 1.7∼2.6m/min, 상기 관본체(100)와 결합된 상기 연결관(300)의 갭은 0.1∼0.2mm가 되도록 한다. 보호가스는 헬륨 또는 아르곤 가스를 사용하며, 40 내지 60 l/min으로 공급하며, 용접 온도는 1450℃ 내지 1500℃가 되도록 한다.
용접 온도가 1450℃ 미만으로 너무 낮게 되면, 미용접 부위가 발생하고 1500℃를 초과하면 과용접으로 인한 연소 부위가 발생할 수 있다.
용접 속도가 너무 느리게 되면 과용접으로 인한 연소 부위가 발생할 수 있고 용접 속도가 너무 빠르면 미용접 부위가 발생할 수 있다.
필러 와이어의 공급속도가 너무 느리면 공급량이 과다하여 용접속 표면 비드가 상대적으로 불규칙하게 되고, 필러 와이어의 공급속도가 너무 빠르면 공급량이 너무 적게 되어 상기 관본체(100)와 상기 연결관(300)의 용접결합력이 저하되게 된다.
상기 관본체(100)와 결합된 상기 연결관(300)의 갭이 너무 작으면 상기 관본체(100)와 상기 연결관(300) 사이에 필러가 적게 들어가 상기 관본체(100)와 상기 연결관(300)의 용접결합력이 저하되게 되고, 상기 관본체(100)와 결합된 상기 연결관(300)의 갭이 너무 크면 상기 관본체(100)와 상기 연결관(300)이 용접되기 어렵게 된다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100 : 관본체 110 : 냉온수관 결합부
120 : 조절밸브 결합부 200 : 관통공
210 : 연결관 결합부 220 : 연결관 안착테두리
221 : 개구부 300 : 연결관
310 : 돌출부 320 : 요홈부

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  2. 일측 단부에 구비되며 벽체에 매립설치된 냉온수관과 결합되는 냉온수관 결합부(110)와, 중간부위에 일측에 형성되는 관통공(200)과, 타측단부에 구비되며 개폐작동으로 상기 관통공(200)을 통해 수전금구 또는 변기로 공급되는 물을 단속(斷續)하는 조절밸브(1)가 결합되는 조절밸브 결합부(120)가 구비된 중공된 관본체(100);
    상기 관통공(200)에 수직되게 결합되며 상기 관본체(100)에 필렛(fillet)용접되어 상기 수전금구 또는 변기로 물을 공급되도록 하는 연결관(300);을 포함하여 이루어지며,
    상기 관통공(200)은, 상기 관본체(100)의 외측에 구비되며 상기 연결관(300)이 끼워맞춤결합되는 연결관 결합부(210)와, 상기 연결관 결합부(210) 내측 단부에 구비되며 단차지게 형성되며 상기 연결관(300)의 상기 연결관 결합부(210)에 결합된 상기 연결관(300)이 안착되는 연결관 안착테두리(220)와, 상기 안착테두리 내측에 구비되며 상기 연결관(300)과 연통되는 연결관 연통공(230)이 형성되고,
    상기 연결관 안착테두리(220)는 일정간격을 두고 방사형으로 개구된 개구부(221)가 구비되고,
    상기 연결관(300)의 단부는, 상기 개구부(221)에 삽입되는 방사형으로 돌출된 돌출부(310)와, 상기 연결관 안착테두리(220)가 삽입되는 요홈부(320)가 구비된 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 관본체(100) 및 상기 연결관(300)은 스테인레스 스틸 재질로 된 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결관 결합부(210)와 상기 연결관 안착테두리(220)는 압축성형가공에 의해 형성되며, 상기 연결관 연통공(230)은 블랭킹 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
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