KR102099163B1 - 밸브 - Google Patents

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KR102099163B1
KR102099163B1 KR1020180081832A KR20180081832A KR102099163B1 KR 102099163 B1 KR102099163 B1 KR 102099163B1 KR 1020180081832 A KR1020180081832 A KR 1020180081832A KR 20180081832 A KR20180081832 A KR 20180081832A KR 102099163 B1 KR102099163 B1 KR 102099163B1
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유태경
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진명홈바스(주)
한국토지주택공사
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Abstract

본 발명은 밸브에 대한 발명으로서, 본 발명은 냉수 및/또는 온수를 공급 및 차단함은 물론, 온수를 출수하기 전에 온수배관 내부에 잔류하는 냉각된 물을 바이패스시킬 수 있는 밸브에 대한 발명이다. 구체적으로 평면상의 제1접촉면(110)을 가지며, 복수의 입력포트 및 복수의 배출포트를 가지는 고정부(100);, 일측이 상기 제1접촉면과 면 접촉하는 제2접촉면(210)을 형성하며, 상기 제2접촉면에 길이방향 연통홈(220)을 형성하는 회동부(200);, 상기 회동부 타측과 밀착되며, 회동부를 회전 및/또는 직선이동 시키는 작동부(300);를 포함하는 주요 구성으로 이루어진다.

Description

밸브{Valve}
본 발명은 밸브에 대한 발명으로서, 본 발명은 냉수 및/또는 온수를 공급 및 차단함은 물론, 온수를 출수하기 전에 온수배관 내부에 잔류하는 냉각된 물을 바이패스시킬 수 있는 밸브에 대한 발명이다.
특허발명 001은 개폐레버 자체로서 토출구를 겸용으로 사용토록 구조를 간소화시키고, 개폐레버 좌,우 회전변위에 따른 급수 토출방향과 상관없이 설정되어진 냉,온수의 혼합비율로서 일정하게 토출되도록 하며, 개폐레버의 상,하 개폐동작을 단계적으로 제어하여 토출량을 조절함으로서 불필요한 토출수 낭비를 방지하도록 한 혼합수전에 대한 것이다.
특허발명 002는 사용자가 급수전핸들을 분리하여 직접 포인트 플라이어와 함께 구속부재를 끄집어내는 것만으로 방출되는 온수량을 조절할 수 있어 작동이 매우 용이하고 편리한 단일 토출 급수전의 냉온수 전환 및 제어용 밸브에 대한 것이다.
특허발명 003은 세라믹 디스크가 부설된 카트리지에 의해 손잡이의 작동이 부드러워 사용이 편리하며, 내마모성이 높아 수명이 길고, 이러한 내마모성에 의해 물 단속이 우수하여 이중토수를 방지하는 등 기밀함이 높아 물이 절수되는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브에 대한 것이다.
특허발명 004는 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치하며, 그리고 냉수 토출구, 온수 토출구 및 혼합수 배출구를 구비한 고정디스크; 상기 고정디스크에 접하는 가동디스크를 포함하는 수전 카트리지에서, 상기 고정디스크에 접하는 상기 가동디스크의 일측에 홈이 위치하며, 상기 홈은 단면 형상이 상기 가동디스크의 일측의 중심에서 소정의 반지름을 갖는 원 형상인 제1홈; 및 단면의 형상이 반원 형상인 제2홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 조절이 가능한 수전 카트리지에 대한 것이다.
KR 20-0197306 Y1 (등록일자 2000년07월11일) KR 20-0248838 Y1 (등록일자 2001년09월19일) KR 20-0383401 Y1 (등록일자 2005년04월26일) KR 10-2017-0036955 A (공개일자 2017년04월04일)
본 발명은 밸브에 대한 발명으로서, 본 발명은 냉수 및/또는 온수를 공급 및 차단함은 물론, 온수를 출수하기 전에 온수배관 내부에 잔류하는 냉각된 물을 바이패스시킬 수 있는 밸브에 대한 발명이다.
종래 발명들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 평면상의 제1접촉면(110)을 가지며, 복수의 입력포트 및 복수의 배출포트를 가지는 고정부(100);, 일측이 상기 제1접촉면과 면 접촉하는 제2접촉면(210)을 형성하며, 상기 제2접촉면에 길이방향 연통홈(220)을 형성하는 회동부(200);, 상기 회동부 타측과 밀착되며, 회동부를 회전 및/또는 직선이동 시키는 작동부(300);를 포함한다.
본 발명의 밸브는 앞서서 제시한 발명에 있어서, 상기 입력포트 중 하나는 제1유체가 공급되는 제1입력포트(120);, 상기 입력포트 중 다른 하나는 제2유체가 공급되는 제2입력포트(130);, 상기 배출포트 중 하나는 제1배출포트(140);를 포함한다.
본 발명의 밸브는 앞서서 제시한 발명에 있어서, 상기 제2접촉면 형상은 원형이며, 상기 제1접촉면 형상은 타원으로 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명의 밸브는 앞서서 제시한 발명에 있어서, 상기 작동부 일측은 상기 회동부 타측과 접촉되며, 복수의 작동면(321)을 형성하는 접촉돌기(320);, 상기 작동부 타측은 상기 접촉돌기로 부터 연장되며, 각형상으로 돌출된 회동돌기(310);, 상기 작동부 중간측이 관통 형성되며, 체결핀(340)과 결합되는 핀결합구(330);;를 포함한다.
본 발명의 밸브는 앞서서 제시한 발명에 있어서, 상기 회동부 및 상기 작동부를 수용하는 제1하우징(400);, 상기 제1하우징 및 상기 고정부를 수용하는 제2하우징(500);을 포함한다.
본 발명의 밸브는 앞서서 제시한 발명에 있어서, 상기 제1하우징에 장착되며, 상기 회동부의 외주연과 결합되며, 회동부를 수평이동하는 수평이동수단(600);, 상기 회동부의 외주연과 결합되며, 회동부를 회동시키는 회동수단(700);을 포함한다.
본 발명은 밸브에 대한 것이며, 구체적으로 수전에 사용되는 밸브에 해당된다.
수전은 냉수 및/또는 온수의 공급 및 차단을 목적으로 한다. 겨울철 온수가 냉각된 경우 냉각된 온수를 드레인 시키는 효과를 가지고 있다. 본 발명의 밸브는 냉온수배출에 대하여 작동으로 작동시키는 효과를 가진다. 본 발명의 밸브는 인공지능으로 프로그램된 제어기에 의해 작동되는 효과를 가진다. 본 발명의 밸브는 자동으로 개폐되는 밸브가 냉각된 온수의 드레인관에 삽입되어 온수의 낭비를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 밸브를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 밸브를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 밸브를 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명의 밸브를 나타낸 반단면도.
도 5는 본 발명의 회동부를 나타낸 평면도 및 저면도.
도 6은 본 발명의 고정부를 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명의 제1접촉면을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 밸브와 제1,2하우징 간의 결합상태를 나타낸 단면도.
도 9는 본 발명의 회동부와 고정부 간의 작동상태를 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 수평이동수단을 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 회동수단을 나타낸 예시도.
도 12는 본 발명의 밸브 제어장치를 나타낸 구성도.
도 13은 본 발명의 밸브 제어시스템을 나타낸 블록도.
도 14는 본 발명의 유량제어장치를 나타낸 예시도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 상기 실시예의 인용관계는 제시된 번호에만 한정되지 않으며, 유사기술분야로 실질적 한정을 가능하게 한다. 실시예에 제시된 구성들은 명칭에 한정하지 않으며, 동일한 목적과 효과를 발휘하는 대상으로 치환될 수 있는 구성까지 권리범위로 적용될 수 있다.
[실시예 1-1] 본 발명은 밸브에 대한 발명으로서, 평면상의 제1접촉면(110)을 가지며, 복수의 입력포트 및 복수의 배출포트를 가지는 고정부(100);, 일측이 상기 제1접촉면과 면 접촉하는 제2접촉면(210)을 형성하며, 상기 제2접촉면에 길이방향 연통홈(220)을 형성하는 회동부(200);, 상기 회동부 타측과 밀착되며, 회동부를 회전 및/또는 직선이동 시키는 작동부(300);를 포함한다.
본 발명의 밸브는 작동부 조작 시 복수의 유체공급관을 통해 유입되는 유체 중 어느 하나만을 외부로 배출하거나, 2개의 유체를 혼합 배출한다. 고정부는 복수의 유체가 유입 또는 배출되도록 복수의 입력포트 및 배출포트를 형성한다. 회동부는 고정부 일측에 면 접촉되며, 작동부 조작에 의해 회전 및/또는 직선이동을 한다. 직선이동은 개폐여부를 결정하며, 회전은 입출력유체를 선택한다. 이러한 밸브는 고정부, 회동부 및 작동부로 구성된다.
[실시예 1-2] 본 발명의 밸브는 실시예 1-1에 있어서, 상기 회동부 타측은 상기 작동부 일측이 삽입되는 접촉홈(240);을 포함한다.
회동부의 상하 및 회동운동은 작동부 조작으로 이루어진다. 회동부 타측은 접촉홈을 형성하며, 상기 접촉홈은 작동부 일측을 결합한다. 즉 작동부의 요동운동은 회동부의 직선운동으로 변화되며, 작동부의 회동운동은 회동부의 회동운동으로 변환된다. 결과적으로 작동부의 조작으로 회동부가 움직이며, 회동부의 움직임은 유체의 공급 또는 차단 및 유량 조절을 가능하게 한다.
[실시예 1-3] 본 발명의 밸브는 실시예 1-2에 있어서, 상기 접촉홈 표면에는 제1마찰판(241);을 포함한다.
작동부 및 회동부의 접촉부위는 많은 마찰이 발생된다. 마찰 감소를 위해, 접촉홈 표면 또는 작동부 일측에는 제1마찰판을 형성한다. 상기 제1마찰판은 테프론 소재의 판재가 삽입될 수 있으며, 또는 테프론으로 코팅될 수 있다. 상기 테프론과 유사한 목적과 효과를 발휘하는 대상으로 재질이 치환가능하다.
[실시예 2-1] 본 발명의 밸브는 실시예 1-1에 있어서, 상기 입력포트 중 하나는 제1유체가 공급되는 제1입력포트(120);, 상기 입력포트 중 다른 하나는 제2유체가 공급되는 제2입력포트(130);, 상기 배출포트 중 하나는 제1배출포트(140); 를 포함한다.
고정부는 복수의 관통포트를 형성한다. 그 중 2개는 입력포트이며, 나머지는 배출포트이다. 제1입력포트는 제1유체를 입력하며, 제2입력포트는 제2유체를 입력한다. 제1배출포트는 제1유체 및/또는 제2유체를 배출한다. 회동부의 조작으로 제1유체 및/또는 제2유체 배출량을 조절할 수 있다.
[실시예 2-2] 본 발명의 밸브는 실시예 2-1에 있어서, 상기 배출포트 중 다른 하나는 제2배출포트(150);를 포함한다.
제2배출포트는 제2입력포트 인접위치에 형성된다. 회동부 조작으로 제2입력포트 및 제2배출포트를 연통시키면, 제2입력포트로 입력된 유체는 제2배출포트로 배출된다.
본 발명이 수전밸브에 적용될 경우, 제2입력포트가 온수를 공급하며, 제2배출포트는 온수를 배출한다. 수전위치와 온수 공급원 사이의 거리가 존재하는 경우, 겨울철 제2입력포트는 일시적으로 저온상태의 냉각된 온수를 공급하게 된다. 상기 냉각온수는 배출되어야 한다. 이를 위해 제2배출포트가 요구된다. 상기 제2배출포트는 드레인 역할을 한다.
[실시예 2-3] 본 발명의 밸브는 실시예 2-1에 있어서, 상기 제1입력포트 및 제2입력포트 형상은 원형, 타원형, 다각형, 부채꼴 중 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 2-4] 본 발명의 밸브는 실시예 2-1에 있어서, 상기 제1배출포트는 곡면슬롯, 부채꼴, 다각형 형상 중 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되는 것;을 포함한다.
고정부의 제1, 2입력포트 및 제1, 2배출포트는 회동부의 연통홈 크기, 연통홈 위치, 회동부의 회동각도, 회동부의 상하이동량에 따라 개폐여부가 결정된다. 따라서, 최적의 개폐효율을 확보를 위해 제1, 2입력포트 및 배출포트는 그 형상적 특징이 결정된다.
[실시예 3-1] 본 발명의 밸브는 실시예 1-1에 있어서, 상기 제2접촉면 형상은 원형이며, 상기 제1접촉면 형상은 타원으로 형성되는 것;을 포함한다.
회동부는 진원형상의 원형을 형성하며, 고정부는 2개의 원형이 중첩된 타원형상을 형성한다. 회동부의 회동은 원형의 중심에서 이루어지며, 회동부의 이동은 타원의 중심점 사이에서 이루어진다.
[실시예 3-2] 본 발명의 밸브는 실시예 3-1에 있어서, 상기 타원의 길이방향으로 제1중심점(P1) 및 제2중심점(P2)를 연결하는 수직선(L1);, 상기 제1중심선과 수직 형성되며, 제1중심점(P1)을 통과하는 제1수평선(L2);, 상기 제2중심선과 수직 형성되며, 제2중심점(P2)을 통과하는 제2수평선(L3);을 포함한다.
타원은 2개의 중심선을 가진다. 상기 2개의 중심선을 연장하는 수직선이 존재하며, 상기 수직선에 직각으로 형성된 2개의 수평선이 상기 2개의 중심선상에 위치하게 된다. 즉, 회동부는 수직선상에서 이동되며, 이동범위는 2개의 중심점 사이에 존재한다.
[실시예 3-3] 본 발명의 밸브는 실시예 3-2에 있어서, 상기 제1입력포트 및 제2입력포트는 상기 수직선(L1)양측에 동일크기로 대칭 형성되며, 상기 제2배출포트는 상기 제2입력포트 인접위치에 형성되며, 상기 제1배출포트는 상기 제1수평선을 기준으로 제1입력포트 및 제2입력포트의 대응위치에 하나로 형성되며, 상기 제1입력포트, 제2입력포트, 제1배출포트 및 제2배출포트는 제1중심점을 기준으로 제1진원(C1) 에 위치하는 것;을 포함한다.
[실시예 3-4] 본 발명의 밸브는 실시예 3-3에 있어서, 상기 연통홈의 양측은 상기 제1진원 직경과 동일한 것을 포함한다.
[실시예 3-5] 본 발명의 밸브는 실시예 3-4에 있어서, 상기 연통홈 일측은 연통홈 단면보다 넓은 체류공간이 형성되는 것;을 포함한다.
회동부 중심점이 고정부 제1중심점상에 위치하는 경우 최대의 유량이 개통된다. 반면, 회동부 중심점이 고정부 제2중심점에 위치하는 경우, 회동부 연통홈은 제1, 2 입력포트 및 제2배출포트와 연통되지 않는다. 따라서 폐쇄조건을 형성하게 된다. 회동부 중심점이 제1중심점에 존재하며, 수직으로 형성되면, 제1, 2입력포트와 동시 연통된다. 즉, 2개의 유체가 혼합되어 제1배출포트로 배출된다. 그러나, 회동부 중심점이 제1중심점에 존재하며, 좌측 또는 우측으로 회동하는 경우, 제1, 2입력포트 중 어느 하나만을 연통시켜 제1배출포트로 배출된다. 반면, 회동부 중심점이 제2배출포트측으로 회동하면, 제2입력포트 및 제2배출포트가 연통되어 제2입력포트로 공급되는 유체를 제2배출포트로 드레인 시킬 수 있다.
[실시예 4-1] 본 발명의 밸브는 실시예 1-1에 있어서, 상기 작동부 일측은 상기 회동부 타측과 접촉되며, 복수의 작동면(321)을 형성하는 접촉돌기(320);, 상기 작동부 타측은 상기 작동돌기를 연장하며, 각형상으로 돌출된 회동돌기(310);, 상기 작동부 중간측이 관통 형성되며, 체결핀(340)과 결합되는 핀결합구(330);를 포함한다.
본 발명의 작동부는 2개의 자유도를 구현하는 스위치 역할을 한다. 밸브의 개폐여부 및 개폐유량 조절은 회동부의 상하이동으로 결정되며, 상기 상하이동은 작동부의 상하회동으로 연동된다. 작동부의 상하 회동을 가능하게 하기 위해 중심측에는 체결핀을 삽입한다. 또한 회동부와 접촉되는 부위에는 각각의 접촉돌기를 형성하여 회동부의 상하이동으로 운동방향을 변경시킨다. 반면, 작동부 타측에 형성된 회동돌기는 각형으로 형성된다. 상기 각형 형상은 회전시 간섭에 의해 원활한 회전력 전달을 가능하게 하고자 하는 것이다.
[실시예 4-2] 본 발명의 밸브는 실시예 4-1에 있어서, 일측이 상기 회동돌기와 삽입되는 삽입홈(610a)을 형성하는 핸들(610);을 포함한다.
사용자의 작은 작동력으로 밸브의 큰 회전력 전달을 위해, 핸들의 일측은 작동부 회동동기와 결합되며, 핸들의 타측은 사용자의 손으로 파지할 수 있다. 핸들과 작동부의 결합효과를 높이기 위해, 핸들 일측은 삽입홈을 형성하며, 상기 합입홈에는 작동부의 회동돌기를 삽입하여 결합한다. 상기 결합조건은 억지끼움 조건으로 구현하며, 또는 체결수단으로 결합될 수 있다. 상기 체결수단은 홈 및 돌기, 스크류 등을 사용할 수 있다.
[실시예 4-3] 본 발명의 밸브는 실시예 4-2에 있어서, 상기 삽입홈 및 회동돌기 형상은 다각형 형상으로 형성되는 것;을 포함한다.
핸들의 회전력 전달을 위해, 회동돌기는 다각형 형상을 형성한다. 다각형 형상의 모서리는 사용자의 손에서 발생되는 회전토크를 전달한다. 다각형의 각이 많을수록 각각의 모서리에 전달되는 전달력은 동일한 각의 수로 분산된다. 그러나 다각형의 각이 많을수록 생산성이 저하되므로 4각형으로 형성하는 것이 바람직하다.
[실시예 5-1] 본 발명의 밸브는 실시예 1-1에 있어서, 상기 회동부 및 상기 작동부를 수용하는 제1하우징(400);, 상기 제1하우징 및 상기 고정부를 수용하는 제2하우징(500);을 포함한다.
제1하우징은 작동부의 체결핀을 고정하며, 제1하우징의 하부에는 체결핀과 결합되는 회동부를 수용한다. 상기 제1하우징 외주연은 제2하우징에 수용되며, 제2하우징 타측은 고정부를 고정한다. 즉, 제2하우징 내부에 제1하우징이 삽입되며, 제1하우징 내부에 작동부가 고정된다. 또한 회동부는 제1하우징에 존재하며, 고정부는 제2하우징에 고정된다. 즉 작동부의 회동과 회전은 제2하우징 내에서 회동되는 제1하우징 및 회동 및 회전되는 회동부를 결합한다. 따라서 회동부는 작동부와 접촉된 상태로 회동 및 회전을 구현할 수 있다. 이때 제2하우징은 고정된다.
[실시예 5-2] 본 발명의 밸브는 실시예 5-1에 있어서, 상기 제1하우징 일측은 상기 작동부 중심을 결합하는 체결핀(340) 양단을 고정하며, 상기 제1하우징 타측은 상기 회동부 타측의 제1단차면(230)과 접촉되는 제2단차면(410)을 형성하며, 상기 제2하우징 일측 제1내주면(510)은 상기 제1하우징 일측 제1외주면(420)과 면 접촉되며, 상기 고정부가 제2하우징과 고정되는 것;을 포함한다.
제1단차면 및 제2단차면은 상호 접촉되어 일방향의 미끄럼 작용을 유도한다. 상기 제1단차면은 회동부 타측에 형성하며, 상기 제2단차면은 제1하우징에 형성한다. 즉, 회동부가 제1하우징 내부에서 정확한 길이방향 이동을 가능하게 한다. 회동부를 회전시키기 위해 회동부와 결합된 제1하우징 외주연 일측은 제2하우징 내주연 일측과 접촉된다. 상기 접촉면은 회전 가능하게 구현된다.
[실시예 5-3] 본 발명의 밸브는 실시예 5-2에 있어서, 상기 제1내주면 및 제1외주면 사이에 형성되는 제2마찰판(430);을 포함한다.
제2하우징 내부에서 제1하우징이 회전되며, 빈번한 회전은 마멸을 유발한다. 상기 마멸은 밸브의 정확성을 저하시킨다. 즉, 마찰계수를 감소시켜 작은 하중으로도 쉽게 움직이며 마멸이 발생되지 않도록 한다. 이를 위해 제1하우징 및 제2하우징의 접촉부위에 제2마찰판을 형성한다. 또는 제1, 2하우징 일부 또는 양부에 마찰소재를 코팅한다. 상기 마찰판 및 마찰소재는 테프론을 사용하는 것이 바람직하며, 이와 균등한 목적과 효과를 발휘하는 대상으로 치환 가능하다.
[실시예 6-1] 본 발명의 밸브는 실시예 5-1에 있어서, 상기 제1하우징에 장착되며, 상기 회동부의 외주연과 결합되며, 회동부를 수평이동하는 수평이동수단(600);, 상기 회동부의 외주연과 결합되며, 회동부를 회동시키는 회동수단(700);을 포함한다. 상기 수평이동수단 및 회동수단에 대한 구체적인 실시범위는 후술되는 [실시예 6-2] 내지 [실시예 6-13]으로 한정한다.
회동부는 회전 및/또는 직선이동을 하며, 입력포트 및 배출포트를 개폐한다. 이에 회동부는 수평이동수단에 의해 자동으로 직선이동을 하며, 회동수단에 의해 자동으로 회동된다.
[실시예 6-2] 본 발명의 밸브는 실시예 6-1에 있어서, 상기 수평이동수단은 제1모터(611);, 상기 제1모터와 결합되는 제1회전축(612);, 상기 제1회전축과 결합되며, 상기 회동부와 접촉되는 편심캠(613);, 상기 상기 회동부와 결합되는 수평복귀스프링(614);을 포함한다.
캠은 회전 각도에 따라 외주면 접촉위치가 변경된다. 회동부 일면과 편심캠을 접촉시킨다. 편심캠의 회전각도에 따라 회동부는 수펴이동되며, 상기 편심캠과 대응면에 위치한 수평복귀스프링에 의해 위치가 회복된다. 상기 편심캠은 제1회전축과 결합되는 제1모터에 의해 이루어진다.
[실시예 6-3] 본 발명의 밸브는 실시예 6-1에 있어서, 상기 수평이동수단은 제1모터(621);, 상기 제1모터와 결합되며, 숫나사가 형성된 제1회전축(622);, 상기 회동부에 형성되며, 상기 숫나사와 나사체결되는 암나사로 이루어진 수평이동홀(623);을 포함한다.
수평이동수단의 다른 실시예로서, 회동부는 수평이동홀을 형성하며, 상기 수평이동홀에는 암나사를 형성한다. 모터와 결합되는 회전축에는 숫나사를 형성하여, 상기 암사나와 결합한다. 모터의 회전방향에 따라 회동부의 수평이동을 구현할 수 있다. 이는 복귀 스프링을 요구하지 않으며, 부품을 간소화 할 수 있는 효과를 가진다.
[실시예 6-4] 본 발명의 밸브는 실시예 6-1에 있어서, 상기 회동부 및/또는 작동부와 결합되는 영구자석(631);, 상기 영구자석과 인접 설치되는 전자석(632);을 포함한다.
수평이동수단의 또 다른 실시예로서, 영구자석 및 전자석을 사용한다. 회동부 및/또는 작동부에 영구자석을 설치하며, 상기 영구자석과 인접한 위치에 전자석을 설치한다. 전자석의 극변화에 따라 인력 및 항력을 발생시키며, 이는 회동부의 수평이동으로 전달된다. 본 발명은 복잡한 기어 및 스프링 등을 사용하지 않아도 되며, 제어가 용이한 효과를 가진다.
[실시예 6-5] 본 발명의 밸브는 실시예 6-1에 있어서, 상기 수평이동수단은 제1모터(641);, 일측이 상기 제1모터와 결합되며, 타측이 체결핀(340)과 직결되는 제1회전축(642);을 포함한다.
수평이동수단의 또 다른 실시예로서, 체결핀에 제1모터를 직결시켜, 제1모터의 작동으로 체결핀을 회동시키며, 체결핀과고정된 작동부가 회동되며, 상기 작동부는 회동부의 상하이동을 가능하게 한다. 이는 모터의 회전방향에 따라 회동부의 상하이동을 직접적으로 구현하며, 중간 동력전달수단이 존재하지 않으므로 작동효율을 높일 수 있다.
[실시예 6-6] 본 발명의 밸브는 실시예 6-1에 있어서, 상기 회동수단은 제2모터(711);, 상기 제2모터와 결합되는 제2회전축(712);, 상기 제2회전축에 결합되는 피니언(713);, 상기 제1하우징과 결합되며, 상기 피니언과 치합되는 기어(714);를 포함한다.
본 발명은 회동수단에 대한 것으로서, 외부동력에 의해 회동부를 회전시키기 위함이다. 회동부 회전은 회동부를 수용하는 제1하우징의 회전으로 구현한다. 제1하우징에 기어를 장착하며, 상기 기어는 피니언과 결합되며, 상기 피니언은 모터와 결합된다. 즉, 모터의 정회전 및 역회전으로 기어 및 피니언의 회전방향을 전환하며, 상기 기어와 결합된 제1하우징의 회전이 이루어지며, 제1하우징의 회전은 회동부의 회전으로 전달된다. 상기 모터 및 피니언은 모듈화 되어 제2하우징과 결합되는 것이 바람직하며, 또한, 상기 기어결합관계와 치환되어 사용될 수 있는 동력전달장치가 균등하게 사용될 수 있다.
[실시예 6-7] 본 발명의 밸브는 실시예 6-1, 6-6에 있어서, 상기 제1모터 및/또는 제2모터 작동을 제어하는 제어기(810);,를 포함한다.
[실시예 6-8] 본 발명의 밸브는 실시예2-1, 6-7에 있어서, 상기 제1입력포트, 제2입력포트, 제1배출포트, 제2배출포트에 형성된 온도센서(821) 및 유량센서(822);를 포함한다.
[실시예 6-9] 본 발명의 밸브는 실시예 6-8에 있어서, 상기 온도센서 신호를 출력하는 디스플레이(831)를 포함한다.
[실시예 6-10] 본 발명의 밸브는 실시예 6-7에 있어서, 상기 제어기의 작동을 조작하는 조작버튼(832)을 포함한다.
본 발명은 급수온도를 자동제어하며, 원하는 온도로 형성하여 배출할 수 있다. 제어기는 제1모터와 제2모터를 작동시켜 회동부를 회전 및 회동시키며, 이는 2개의 유체를 혼합량을 조절 및 개폐를 조절할 수 있다. 제어기는 각각의 흡입관 및 배출관에 형성된 온도센서, 유량센서로부터 수신된 정보를 분석하여 사용온도의 온도조건을 변동한다. 이러한 제어상태를 디스플레이로 출력한다. 디스플레이는 각 스위치들의 조작에 대응된 작동 정보를 표시한다. 제어기는 사용자의 조작에 의해 작동을 제어하는 조작버튼을 포함한다. 또한, 제어기는 온도, 예약 등의 조절을 위한 조절스위치를 포함한다.
[실시예 6-11] 본 발명의 밸브는 실시예 6-7에 있어서, 상기 제어기는 소리를 발생시키는 스피커(833)를 포함한다.
[실시예 6-12] 본 발명의 밸브는 실시예 6-11에 있어서, 상기 제어기는 소리를 인식하는 마이크(834)를 포함한다.
본 발명은 밸브작동을 음성으로 제어하기 위함이다. 음석을 입력받는 마이크를 설치한다. 상기 마이크는 사용자의 음성을 전기신호로 변환하며, 내부 제어기는 상기 음성신호를 분석하여 밸브작동을 구현시킨다. 상기 제어기는 외부노이즈를 제거할 수 있으며, 사용자의 작동용어만을 검출하여 제어에 적용될 수 있도록 한다.
[실시예 6-13] 본 발명의 밸브는 실시예 6-7에 있어서, 제어기의 작동신호 및 온도센서 및 유량센서 신호를 실시간으로 수집하며, 저장하는 데이터저장부(835);,상기 데이터저장부에 저장된 데이터를 분석 및 통계 처리하는 통계분석부(836);, 상기 통계분석부에서 처리된 데이터에 의해 지능형프로그램을 자동으로 생성하는 프로그램 생성부(837);, 상기 프로그램 생성부의 지능형 프로그램으로 수평이동수단 및 회동수단 작동을 제어하는 제어부(838);를 포함한다.
본 발명의 밸브는 인공지능을 기반으로 하며, 사용자의 온수/냉수 습성정보를 지속적으로 수집하여 분석하고, 분석결과를 기반으로 사용자에게 최적의 환경을 제공한다. 즉, 본 발명은 사용자로 하여금 온수 및 냉수를 원하는 운전조건으로 조절할 수 있으며, 사용자에 의해 조절되는 습성정보를 지속적으로 수집 분리하여 사용자가 조정하기 이전에 자동으로 조정될 수 있도록 한다. 사용자의 습성정보로는 온수/냉수 사용 비율, 온수/냉수 사용시간, 계절에 따른 온수/냉수 사용량 등이 제공된다. 이를 구현하기 위해, 본 발명의 밸브는 데이터저장부, 통계분석부, 프로그램 생성부 및 제어부를 포함하여 구성한다.
[실시예 7-1] 본 발명의 밸브는 실시예 2-1에 있어서, 상기 제2배출포트에 연결되는 유출관(910);, 상기 유출관 내부에 형성되며, 유체의 배출량을 제어하는 관로자동개폐장치(920);를 포함한다.
본 발명이 수전에 적용할 경우, 겨울철 온수배관에 수용되어 있던 온수가 냉각된 상태로 잔류한다. 이를 잔류냉각온수라 한다. 상기 잔류냉각온수는 우선 외부로 배출되어야 온수를 공급받을 수 있다. 상기 잔류냉각온수 배출을 위해, 회동부는 제2입력포트 및 제2배출포트를 연통시키며, 제2입력포트내부의 잔류냉각온수를 제2배출포트로 배출한다. 그러나, 일정시점이 지나면, 상기 온수가 폐수 되어진다. 이때, 제2배출포트가 자동으로 폐쇄되어야 한다. 제2배출포트의 자동폐쇄를 위해 유출관 내부에 관로자동개폐장치를 장착한다.
[실시예 7-2] 본 발명의 밸브는 실시예 7-1에 있어서, 상기 관로자동개폐장치는 유출관 내측에 형성되며, 중앙에 배출구(931)가 형성되는 격벽(930);, 상기 배출구를 개폐하는 온도감응개폐수단(940);을 포함한다.
[실시예 7-3] 본 발명의 밸브는 실시예 7-2에 있어서, 상기 온도감응개폐수단은 상기 배출구에 대응하여 배치되는 플렌저(941);, 상기 플렌저 일측에 형성되며, 유체 온도에 따라 가변되는 바이메탈(942);을 포함한다.
유량제어장치는 내부에 바이메탈을 장착하며, 상기 바이메탈은 유출관 내부의 체와 접촉된다. 유출관의 유체온도에 따라 바이메탈은 형상변화를 하며, 상기 형상변화는 플렌저를 작동시킨다. 즉, 유출관 흐름유체의 온도에 따라 플렌저 작동으로 유출관을 개폐시킬 수 있다. 유출관에 잔류냉각온수가 존재하는 경우, 저온의 상태이므로 온도감응개폐수단은 개방된다. 그러나, 유출관에 잔류냉각온수가 폐수되고 온수가 유동하면, 바이메탈의 형상변화를 통해 온도감응개폐수단은 폐쇄된다.
[실시예 7-4] 본 발명의 밸브는 실시예 7-2에 있어서, 상기 온도감응개폐수단은 상기 유출관 내측에 구비되며, 내부에 열반응유체를 수용하는 실린더(943);, 상기 실린더에 일측이 수용되며, 타측이 배출구를 개폐시키는 플렌저(941);를 포함한다.
또한 추가적으로 상기 실린더 내측에 구비되며, 상기 플렌저를 탄성 지지하는 탄성부재(944);, 상기 실린더 일측에 형성되는 전극(945);을 포함한다.
본 발명의 온도감응개폐수단은 열반응유체수용 실린더를 사용한다. 상기 열반응유체는 ER(Electro-Rheological)유체를 사용한다. ER 유체는 외부자극에 의해 점성 및 체적이 변화되며, 상기 점성 및 체적변화에 따라 실린더의 체적을 변화시킨다. 상기 실린더 체적변화는 플렌저작동으로 이루어지며, 상기 프렌저는 배출구를 개폐시킨다. 상기 플렌저는 배출구를 개폐하는 머리부와 상기 머리부에서 타측으로 연장 형성되는 축부로 구성된다. 상기 탄성부재는 스프링이 사용될 수 있다. 상기 열반응유체는 인가되는 전기장의 강도에 따라 특성이 변하는 ER(Electro-Rheological)유체를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 ER유체는 외부로부터 전기장을 가해주면 유체 입자들이 전기장 방향으로 배열되어 사슬구조를 형성하여 점성이 증가되는 특성이 있다. 이에 상기 유량제어장치는 전극에 전류가 공급되면, ER유체 속에 함유된 미립자가 실린더에 걸린 전압의 극성에 따라 배열된다. 이때 ER유체는 전기장에 의해 점성이 커지게 된다. 또한, ER유체는 전기장을 가하지 않고도 유체의 온도에 따라 점성이 변한다. 따라서 ER유체의 점성변화로 인해 스프링 위치가 변경되며, 이는 플렌저의 변위로 나타나게 된다. 즉, 플렌저의 이동으로 격벽에 형성된 배출구가 개방되면, 온수배관 내부에 잔류하던 냉각된 물은 유출관을 통해 배출된다. 또한, 배출구가 폐쇄되면, 유출관으로 온수가 배출되는 것을 차단한다.
[실시예 7-5] 본 발명의 밸브는 실시예 7-4에 있어서, 상기 실린더 외측에 형성되며, 유출관을 통과하는 유체에 의해 교환된 열을 전달하는 열전달핀(950);을 포함한다.
열반응유체는 유체 온도에 따라 점성이 변한다. 따라서 유체에 의해 교환된 열을 열반응유체에 신속하게 전달할 수 있어야 한다. 이를 위해, 실린더 외측에 형성된 열전달핀은 유출관 내부로 유입되는 유체에 대한 열전달 효율을 향상킨다. 따라서 열반응유체의 열교환능력을 크게 증대시킨다.
100 : 고정부 110 : 제1접촉면
120 : 제1입력포트 130 : 제2입력포트
140 : 제1배출포트 150 : 제2배출포트
200 : 회동부 210 : 제2접촉면
220 : 연통홈 230 : 제1단차면
240 : 접촉홈 241 : 제1마찰판
300 : 작동부 321 : 작동면
320 : 접촉돌기 310 : 회동돌기
340 : 체결핀 330 : 핀결합구
400 : 제1하우징 410 : 제2단차면
420 : 제1외주면 430 : 제2마찰판
500 : 제2하우징 510 : 제1내주면
600 : 수평이동수단 610 : 핸들
610a : 삽입홈 611 : 제1모터
612 : 제1회전축 613 : 편심캠
614 : 수평복귀스프링 621 : 제1모터
622 : 제1회전축 623 : 수평이동홀
631 : 영구자석 632 : 전자석
641 : 제1모터 642 : 제1회전축
700 : 회동수단 711 : 제2모터
712 : 제2회전축 713 : 피니언
714 : 기어 810 : 제어기
821 : 온도센서 822 : 유량센서
831 : 디스플레이 832 : 조작버튼
833 : 스피커 834 : 마이크
835 : 데이터저장부 836 : 통계분석부
837 : 프로그램 생성부 838 : 제어부
910 : 유출관 920 : 관로개폐장치
930 : 격벽 931 : 배출구
940 : 온도감응개폐수단 941 : 플렌저
942 : 바이메탈 943 : 실린더
944 : 탄성부재 945 : 전극
950 : 열전달핀

Claims (6)

  1. 밸브에 있어서,
    평면상의 제1접촉면(110)을 가지며 복수의 입력포트 및 복수의 배출포트를 가지는 고정부(100);
    일측이 상기 제1접촉면과 면 접촉하는 제2접촉면(210)을 형성하며 상기 제2접촉면에 길이방향 연통홈(220)을 형성하는 회동부(200);
    상기 회동부 타측과 밀착되며 회동부를 회전 및/또는 직선이동 시키는 작동부(300);
    상기 입력포트 중 하나는 제1유체가 공급되는 제1입력포트(120);
    상기 입력포트 중 다른 하나는 제2유체가 공급되는 제2입력포트(130);
    상기 배출포트 중 하나는 제1배출포트(140);
    상기 배출포트 중 다른 하나는 드레인되는 제2배출포트(150);
    상기 제2접촉면 형상은 원형이며 상기 제1접촉면 형상은 타원으로 형성되는 것;
    상기 타원의 길이방향으로 제1중심점(P1) 및 제2중심점(P2)를 연결하는 수직선(L1), 상기 수직선과 수직 형성되며 제1중심점(P1)을 통과하는 제1수평선(L2), 상기 제1수평선과 수직 형성되며 제2중심점(P2)을 통과하는 제2수평선(L3)으로 형성되는 것;
    상기 제1입력포트 및 제2입력포트는 상기 수직선(L1)양측에 동일크기로 대칭 형성되며, 상기 제2배출포트는 상기 제2입력포트 인접위치에 형성되며, 상기 제1배출포트는 상기 제1수평선을 기준으로 제1입력포트 및 제2입력포트의 대응위치에 하나로 형성되며, 상기 제1입력포트, 제2입력포트, 제1배출포트 및 제2배출포트는 제1중심점을 기준으로 제1진원(C1) 에 위치하는 것;를 포함하는 밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동부 일측은 상기 회동부 타측과 접촉되며, 복수의 작동면(321)을 형성하는 접촉돌기(320);,
    상기 작동부 타측은 상기 접촉돌기로부터 연장되며, 각형상으로 돌출된 회동돌기(310);,
    상기 작동부 중간측이 관통 형성되며, 체결핀(340)과 결합되는 핀결합구(330);를 포함하는 밸브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 회동부 및 상기 작동부를 수용하는 제1하우징(400);,
    상기 제1하우징 및 상기 고정부를 수용하는 제2하우징(500);을 포함하는 밸브.
  6. 삭제
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