KR102135309B1 - 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치 - Google Patents

비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치는, 직류 모터; 상기 직류 모터의 회전축과 결합 되어 토크 증대 및 회전수를 감소시키는 감속기어; 상기 직류 모터에 고정되도록 설치된 고정 몸체; 및 상기 고정 몸체에 회전 가능하게 설치된 가동 몸체;를 포함하며, 상기 고정 몸체는 제1유체가 유입되는 제1유입 유로, 상기 가동 몸체의 회전 방향을 따라 상기 제1유입 유로와 이격 되도록 배치되며 제2유체가 유입되는 제2유입 유로 및 상기 제1유입 유로 및 상기 제2유입 유로의 맞은 편에 배치된 혼합 유로를 구비하며, 상기 제1유입 유로와 상기 제2유입 유로의 연장선은 한 점에서 교차하도록 형성되며, 상기 가동 몸체는, 상기 제1유입 유로에 대응되는 제1가동 유로, 상기 제2유입 유로에 대응되는 제2가동 유로 및 상기 혼합 유로에 대응되는 제3가동 유로를 구비하며, 상기 제1가동 유로와 상기 제2가동 유로는 합류하여 제3가동 유로를 구성하며, 상기 제1가동 유로의 중심선과 상기 제1유입 유로의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제2가동 유로와 상기 제2유입 유로의 연결이 완전히 차단되며, 상기 제2가동 유로의 중심선과 상기 제2유입 유로의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제1가동 유로와 상기 제1유입 유로의 연결이 완전히 차단되며, 상기 제1가동 유로와 상기 제1유입 유로가 부분적으로 연통된 경우 상기 제2가동 유로와 상기 제2유입 유로도 부분적으로 연통되며, 상기 제1가동 유로와 제2가동 유로로 유입된 상기 제1유체와 상기 제2유체의 합은 항상 일정하며, 상기 제1가동 유로 또는 상기 제2가동 유로가 상기 제1유입 유로 또는 상기 제2유입 유로와 연통된 위치에서 상기 제3가동 유로는 항상 상기 혼합 유로에 연통된 것을 특징으로 한다.

Description

비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치{Proportional control valve apparatus for mixing incompressible fluid material}
본 발명은 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로 온수와 냉수와 같은 비압축성 유체를 정밀하게 비례적으로 혼합하는 장치에 관한 것이다.
온수와 냉수와 같이 압력에 따라 부피가 변하지 않는 비압축성 유체를 서로 혼합하는 경우 혼합용 밸브 장치가 사용된다. 예컨대 바이오 3D 프린터 장치에서 분사 노즐을 통해 분사되는 바이오 물질이 디스펜서부의 시린지에 수용된 상태로 일정한 온도를 유지할 필요가 있다. 이러한 경우 일정 온도의 온수와 일정 온도의 냉수를 비례적으로 혼합하여 원하는 온도의 혼합수를 얻음으로써 그 혼합수를 시린지와 비접촉 상태로 열 교환하여 상기 시린지 내부에 수용된 바이오 물질이 일정한 온도로 유지되도록 할 수 있다.
공지된 유량 비례 제어 밸브의 일 예가 대한민국 등록특허 제1011642호에 개시되어 있다. 상기 등록특허에 개시된 유량 비례 제어 밸브는 전기적 신호에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브를 포함하고 있다. 그런데 솔레노이드 밸브와 같이 전기적 신호에 의해 유량을 제어하는 구성요소가 포함된 솔레노이드 밸브가 사용 횟수가 증가함에 따라 점차적으로 열화되어 유량의 정밀한 제어가 이루어지지 않는 문제점이 있다.
또한, 솔레노이드 밸브가 포함된 장치의 경우 제조 비용이 비쌀 뿐 아니라 구조가 복잡하여 소형화하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 바이오 3D 프린터의 디스펜서부에 수용된 바이오 물질을 일정한 온도로 제어하기 위해 온수와 냉수를 매우 정밀하게 비례적으로 혼합할 수 있고, 소형화가 가능하게, 구조가 간단하고, 제조비용이 저렴하며, 내구성이 우수한 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치는, 서로 다른 온도나 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 비압축성 유체를 비례적으로 혼합하는 밸브 장치로서,
직류 모터;
상기 직류 모터의 회전축과 결합 되어 토크 증대 및 회전수를 감소시키는 감속기어;
상기 직류 모터에 고정되도록 설치된 고정 몸체; 및
상기 고정 몸체에 회전 가능하게 설치된 가동 몸체;를 포함하며,
상기 고정 몸체는 제1유체가 유입되는 제1유입 유로, 상기 가동 몸체의 회전 방향을 따라 상기 제1유입 유로와 이격 되도록 배치되며 제2유체가 유입되는 제2유입 유로 및 상기 제1유입 유로 및 상기 제2유입 유로의 맞은 편에 배치된 혼합 유로를 구비하며,
상기 제1유입 유로와 상기 제2유입 유로의 연장선은 한 점에서 교차하도록 형성되며,
상기 가동 몸체는, 상기 제1유입 유로에 대응되는 제1가동 유로, 상기 제2유입 유로에 대응되는 제2가동 유로 및 상기 혼합 유로에 대응되는 제3가동 유로를 구비하며,
상기 제1가동 유로와 상기 제2가동 유로는 합류하여 제3가동 유로를 구성하며,
상기 제1가동 유로의 중심선과 상기 제1유입 유로의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제2가동 유로와 상기 제2유입 유로의 연결이 완전히 차단되며,
상기 제2가동 유로의 중심선과 상기 제2유입 유로의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제1가동 유로와 상기 제1유입 유로의 연결이 완전히 차단되며,
상기 제1가동 유로와 상기 제1유입 유로가 부분적으로 연통된 경우 상기 제2가동 유로와 상기 제2유입 유로도 부분적으로 연통되며, 상기 제1가동 유로와 제2가동 유로로 유입된 상기 제1유체와 상기 제2유체의 합은 항상 일정하며,
상기 제1가동 유로 또는 상기 제2가동 유로가 상기 제1유입 유로 또는 상기 제2유입 유로와 연통된 위치에서 상기 제3가동 유로는 항상 상기 혼합 유로에 연통된 점에 특징이 있다.
상기 제1가동 유로 및 상기 제2가동 유로가 상기 제1유입 유로 및 상기 제2유입 유로와 완전하게 차단된 위치에서 상기 제3가동 유로는 상기 혼합 유로와 차단되도록 구성된 것이 바람직하다.
상기 직류 모터와 상기 감속기어 사이에 배치되어 상기 직류 모터가 수분에 의해 오염되는 것을 방지하는 밀봉부를 구비하며,
상기 고정 몸체의 중앙부에 상방이 폐쇄되고 하방에 개방된 실린더 형태의 홈부로 구성된 가동 몸체 수용부를 구비하며,
상기 가동 몸체는 원기둥 형상의 구조물로서 상기 가동 몸체 수용부에 수용되어 상기 고정 몸체에 회전가능하도록 설치되며,
상기 가동 몸체의 외주면 둘레를 따라 오목한 홈부 형태로 연장 형성된 밀봉링 수용홈이 구비되며,
상기 밀봉링 수용홈에는 상기 제1가동 유로, 상기 제2가동 유로 및 상기 제3가동 유로의 유체가 상기 고정 몸체 외부로 누출되는 것을 방지하도록 밀봉링이 결합되어 있는 것이 바람직하다.
상기 고정 몸체는 상기 직류 모터의 회전축 방향으로 형성된 복수의 관통공을 구비하며,
상기 직류 모터 또는 상기 밀봉부로부터 상기 직류 모터의 회전축과 나란하게 상기 고정 몸체를 향해 연장 돌출되며 암나사부가 형성된 중공의 고정 기둥이 상기 관통공에 대응되도록 구비되며,
상기 고정 몸체는 상기 관통공을 관통하여 상기 고정 기둥에 나사 결합된 고정 볼트에 의해 상기 직류 모터에 고정된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치는 직류 모터에 의해 매우 간단한 구조로 정밀하게 각각 비압축성인 제1유체와 제2유체를 비례적으로 혼합할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 밸브 장치는 가동 몸체를 직류 모터에 의해 일정한 위치로 회전함으로써 정밀하게 제1유체와 제2유체의 혼합비율을 제어할 수 있으므로 내구성이 우수하며, 제조비용이 저렴하다. 또한, 본 발명에 따른 밸브 장치는 솔레노이드와 같은 구조가 포함되지 않으므로 소형화가 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 밸브 장치의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다.
도 4는 도 3에서 제1유체만 가동 몸체로 공급되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3에서 제1유체와 제2유체가 비례적으로 혼합되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3에서 제1유체 및 제2유체의 공급이 차단된 상태를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 Ⅶ - Ⅶ 선 단면도로서 밀봉링의 설치 구조를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 밸브 장치의 분리 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다. 도 4는 도 3에서 제1유체만 가동 몸체로 공급되는 상태를 보여주는 도면이다. 도 5는 도 3에서 제1유체와 제2유체가 비례적으로 혼합되는 상태를 보여주는 도면이다. 도 6은 도 3에서 제1유체 및 제2유체의 공급이 차단된 상태를 보여주는 도면이다. 도 7은 도 1에 도시된 Ⅶ - Ⅶ 선 단면도로서 밀봉링의 설치 구조를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치(10, 이하 "밸브 장치"라 함)는 서로 다른 온도나 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 비압축성 유체를 비례적으로 혼합하는 밸브 장치이다.
상기 밸브 장치(10)는 직류 모터(20)와, 감속기어(40)와, 밀봉부(30)와, 고정 몸체(50)와 가동 몸체(70)를 포함한다.
상기 직류 모터(20)는 직류 전원에 의해 회전 운동력을 발생시키는 장치다. 상기 직류 모터(20)는 공지된 모터를 사용할 수 있다.
상기 감속기어(40)는 상기 직류 모터(20)의 회전축과 기계적으로 결합 된다. 상기 감속기어(40)는 상기 직류 모터(20)의 회전축의 토크를 증대시키는 동시에 회전수를 감소시키는 작용을 한다. 상기 감속기어(40)는 공지된 구조를 채용할 수 있다.
상기 밀봉부(30)는 상기 직류 모터(20)와 상기 감속기어(40) 사이에 배치된다. 상기 밀봉부(30)는 상기 직류 모터(20) 내부가 수분에 의해 오염되는 것을 방지하도록 방진 및 방수 작용을 하는 일종의 씰링(sealing) 부재이다. 상기 밀봉부(30)는 고무나 실리콘 수지로 이루어질 수 있다. 실시 예에 따라 상기 밀봉부(30)는 구비되지 않을 수 있다.
상기 고정 몸체(50)는 상기 직류 모터(20)에 고정되도록 설치된다. 상기 고정 몸체(50)는 복수 개의 관통공(51)이 구비된다. 상기 관통공(51)과 대응하는 위치에 상기 밀봉부(30) 또는 상기 직류 모터(20)로부터 상기 고정 몸체(50)를 향해 돌출된 고정 기둥(60)에 고정된다. 상기 고정 기둥(60)의 내주면은 중공부를 형성하여 상기 중공부에는 암나사부가 형성된다. 상기 고정 몸체(50)는 상기 고정 기둥(60)의 단부에 안착되고, 상기 관통공(51)을 관통하여 상기 고정 기둥(60)에 나사 결합 되는 고정 볼트(80)에 의해 밀봉부(30) 또는 상기 직류 모터(20)에 고정된다.
상기 고정 몸체(50)는 가동 몸체 수용부(52)와, 제1유입 유로(54)와, 제2유입 유로(56)를 포함한다.
상기 가동 몸체 수용부(52)는 상기 고정 몸체(50)의 중앙부에 상방이 폐쇄되고 하방에 개방된 실린더 형태의 홈부로 구성될 수 있다. 상기 가동 몸체 수용부(52)에는 후술하는 가동 몸체(70)가 회전 가능하게 설치된다.
상기 제1유입 유로(54)는 상기 가동 몸체(70)의 외측면으로부터 상기 가동 몸체 수용부(52)에 연결되도록 관통된 유로이다. 상기 제1유입 유로(54)에는 제1유체가 유입된다.
상기 제2유입 유로(56)는 상기 가동 몸체(70)의 외측면으로부터 상기 가동 몸체 수용부(52)에 연결되도록 관통된 유로이다. 상기 제2유입 유로(56)에는 제2유체가 유입된다. 상기 제2유입 유로(56)는 가동 몸체(70)의 회전 방향을 따라 상기 제1유입 유로(54)와 이격되도록 배치된다. 상기 제1유입 유로 및 상기 제2유입 유로(56)의 맞은 편에는 하나의 혼합 유로(58)가 배치된다. 상기 혼합 유로(58)는 상기 고정 몸체(50)의 외측면으로부터 상기 가동 몸체 수용부(52)에 연결되도록 관통 형성된 유로이다.
상기 제1유입 유로(54)와 상기 제2유입 유로(56)의 연장선은 한 점에서 교차하도록 형성된다. 더 구체적으로 상기 제1유입 유로(54)와 상기 제2유입 유로(56)의 연장선이 교차하는 점은 상기 가동 몸체 수용부(52)에 존재한다.
상기 가동 몸체(70)는 상기 고정 몸체(50)에 회전 가능하게 설치된다.
상기 가동 몸체(70)는 원기둥 형상의 구조물이다. 상기 가동 몸체(70)의 외주면에는 상기 고정 몸체(50)와 마주하는 부위로 온수나 냉수 또는 혼합수가 누출되지 않도록 링 형상의 밀봉링(78)이 설치된다. 상기 밀봉링(78)이 설치되는 부위에는 상기 가동 몸체(70)의 외주면이 오목하게 형성되며 외주면 둘레를 연장된 밀봉링 수용홈(76)이 구비된다. 상기 밀봉링(78)은 상기 가동 몸체(70)와 일체로 회전한다. 상기 가동 몸체(70)의 중심은 상기 감속기어(40)의 회전축에 고정됨으로써 상기 감속기어(40)의 회전축과 일체로 회전한다.
상기 가동 몸체(70)는 제1가동 유로(71)와, 제2가동 유로(73)와, 제3가동 유로(75)를 구비한다.
상기 제1가동 유로(71)는 상기 제1유입 유로(54)에 대응된다. 상기 제1가동 유로(71)의 입구는 상기 가동 몸체(70)의 외주면을 관통하여 개방된다. 상기 제2가동 유로(73)는 상기 제2유입 유로(56)에 대응된다. 상기 제2가동 유로(73)는 상기 가동 몸체(70)의 외주면을 관통하여 개방된다. 상기 제3가동 유로(75)는 상기 제1가동 유로(71)와 상기 제2가동 유로(73)가 합류하여 형성된 유로이다. 상기 제3가동 유로(75)는 상기 혼합 유로(58)에 대응되도록 배치된다. 상기 제1가동 유로(71)와 상기 제2가동 유로(73) 및 상기 제3가동 유로(75)는 협동하여 Y자 형태의 구조를 형성한다. 상기 제3가동 유로(75)의 출구는 상기 가동 몸체(70)의 외주면을 관통하여 개방된다. 상기 제3가동 유로(75)의 단면적은 상기 혼합 유로(58)의 단면적보다 크게 형성된다.
상기 제1가동 유로(71)의 중심선과 상기 제1유입 유로(54)의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제2가동 유로(73)와 상기 제2유입 유로(56)의 연결이 완전히 차단되도록 배치된다. 한편, 상기 제2가동 유로(73)의 중심선과 상기 제2유입 유로(56)의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제1가동 유로(71)와 상기 제1유입 유로(54)의 연결이 완전히 차단되도록 배치된다. 한편, 상기 제1가동 유로(71)와 상기 제1유입 유로(54)가 부분적으로 연통된 경우 상기 제2가동 유로(73)와 상기 제2유입 유로(56)도 부분적으로 연통되도록 배치된다. 상기 제1유입 유로(54)와 상기 제1가동 유로(71)가 연통되거나, 상기 제2유입 유로(56)와 상기 제2가동 유로(73)가 연통된 경우, 상기 제1가동 유로(71)와 제2가동 유로(73)로 유입된 제1유체와 제2유체의 합은 항상 일정하게 유지되도록 배치된다.
상기 제1가동 유로(71) 또는 상기 제2가동 유로(73)가 상기 제1유입 유로(54) 또는 상기 제2유입 유로(56)와 연통된 위치에서 상기 제3가동 유로(75)는 항상 상기 혼합 유로(58)에 연통 되도록 배치된다.
한편, 상기 제1가동 유로(71) 및 상기 제2가동 유로(73)가 상기 제1유입 유로(54) 및 상기 제2유입 유로(56)와 완전하게 차단된 위치에서 상기 제3가동 유로(75)는 상기 혼합 유로(58)와 차단되도록 구성된다. 이에 따라 상기 직류 모터(20)에 의해 상기 가동 몸체(70)가 회전함에 따라 상기 제1유입 유로(54)와 상기 제2유입 유로(56)를 통해 유입된 제1유체와 제2유체가 비례적으로 혼합되어 상기 혼합 유로(58)를 통해 배출된다. 예컨대, 상기 제1유입 유로(54)에 공급되는 제1유체는 50℃의 물이고, 상기 제2유입 유로(56)를 통해 유입되는 제2유체는 4℃의 물인 경우, 상기 밸브 장치(10)를 통과하여 배출되는 혼합수의 온도는 4℃로부터 50℃에 이르는 범위에서 정밀하게 제어될 수 있다. 상기 밸브 장치(10)는 구조적으로 간단하면서 혼합 유체의 온도 제어를 다단계로 매우 정밀하게 제어할 수 있는 작용 효과를 구현한다.
상기 밀봉링(78)은 상기 제1가동 유로(71), 상기 제2가동 유로(73) 및 상기 제3가동 유로(75)의 유체가 상기 고정 몸체(50) 외부로 누출되는 것을 방지한다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 밸브 장치(10)를 사용하여 비압축성 유체이며 서로 다른 온도를 가지는 온수와 냉수를 비례적으로 혼합하여 온도를 제어하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
상기 제1유입 유로(54)에 온수가 공급된다. 온수의 온도는 50℃라고 전제한다. 또한, 상기 제2유입 유로(56)에 냉수가 공급된다. 냉수의 온도는 4℃라로 전제한다. 상기 가동 몸체(70)는 상기 고정 몸체(50)에 대해 회전 가능하게 설치되어 있다. 상기 혼합 유로(58)로 토출되는 혼합수의 온도를 50℃로 유지하고자 할 경우 상기 제1유입 유로(54)의 중심선과 상기 제1가동 유로(71)의 중심선이 일치하도록 상기 가동 몸체(70)를 상기 직류 모터(20)를 작동하여 회전시킨다. 상술한 바와 같이 상기 제1가동 유로(71)의 중심선과 상기 제1유입 유로(54)의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제2가동 유로(73)와 상기 제2유입 유로(56)의 연결이 완전히 차단된다. 따라서 상기 제3가동 유로(75)와 상기 혼합 유로(58)를 통과하여 토출되는 물의 온도는 50℃로 일정하게 유지된다.
한편, 상기 혼합 유로(58)로 토출되는 물의 온도를 4℃로 유지하고자 할 경우 상기 제2유입 유로(56)의 중심선과 상기 제2가동 유로(73)의 중심선이 일치하도록 상기 가동 몸체(70)를 상기 직류 모터(20)를 작동하여 회전시킨다. 상술한 바와 같이 상기 제2가동 유로(73)의 중심선과 상기 제2유입 유로(56)의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제1가동 유로(71)와 상기 제1유입 유로(54)의 연결이 완전히 차단된다. 따라서 상기 제3가동 유로(75)와 상기 혼합 유로(58)를 통과하여 상기 혼합 유로(58)로 토출되는 물의 온도는 4℃로 일정하게 유지된다.
한편, 상기 혼합 유로(58)로 토출되는 물의 온도를 27℃로 유지하고자 할 경우 상기 제1유입 유로(54)와 상기 제1가동 유로(71)가 연통 되는 단면적이 50% 만 연통되도록 상기 가동 몸체(70)를 상기 직류 모터(20)로 회전시킨다. 이 경우 나머지 50%의 단면적을 통해 상기 제2유입 유로(56)와 상기 제2가동 유로(73)가 연통 된다. 이에 따라 상기 제3가동 유로(75)와 상기 혼합 유로(58)를 통해 토출되는 물은 온수와 냉수가 50 : 50의 비율로 혼합된 상태가 된다. 이에 따라 상기 혼합 유로(58)로 토출되는 물의 온도를 27℃로 유지할 수 있다.
이와 같이 상기 가동 몸체(70)를 일정한 특정한 위치로 회전시킴에 따라 상기 제1가동 유로(71)와 상기 제2가동 유로(73)로 공급되는 온수와 냉수의 양을 비례적으로 정밀하게 조절할 수 있으므로 상기 혼합 유로(58)를 통해 토출되는 물의 온도를 다단계로 매우 정밀하게 제어할 수 있다.
또한, 상기 밸브 장치(10)의 가동 몸체(70)를 회전시켜 상기 제1유입 유로(54)와 상기 제1가동 유로(71) 및 상기 제2유입 유로(56)와 상기 제2가동 유로(73)가 완전히 연통되지 않는 위치로 이동한다. 이 경우 상기 혼합 유로(58)와 상기 제3가동 유로(75)의 연통도 완전히 차단되므로 별도의 차단 구조를 구비하지 않더라도 밸브 장치(10)가 차단 밸브 역할을 수행하는 작용 효과가 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 밸브 장치는 직류 모터에 의해 매우 간단한 구조로 정밀하게 각각 비압축성인 제1유체와 제2유체를 비례적으로 혼합할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 밸브 장치는 가동 몸체를 직류 모터에 의해 일정한 위치로 회전함으로써 정밀하게 제1유체와 제2유체의 혼합비율을 제어할 수 있으므로 내구성이 우수하며, 제조비용이 저렴하다. 또한, 본 발명에 따른 밸브 장치는 솔레노이드와 같은 구조가 포함되지 않으므로 소형화가 가능한 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시예가 구체화될 수 있을 것이다.
10 : 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치
20 : 직류 모터
30 : 밀봉부
40 : 감속기어
50 : 고정 몸체
51 : 관통공
52 : 가동 몸체 수용부
54 : 제1유입 유로
56 : 제2유입 유로
58 : 혼합 유로
60 : 고정 기둥
70 : 가동 몸체
71 : 제1가동 유로
73 : 제2가동 유로
75 : 제3가동 유로
76 : 밀봉링 수용홈
78 : 밀봉링
80 : 고정 볼트

Claims (4)

  1. 서로 다른 온도나 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 비압축성 유체를 비례적으로 혼합하는 밸브 장치로서,
    직류 모터;
    상기 직류 모터의 회전축과 결합 되어 토크 증대 및 회전수를 감소시키는 감속기어;
    상기 직류 모터에 고정되도록 설치된 고정 몸체; 및
    상기 고정 몸체에 회전 가능하게 설치된 가동 몸체;를 포함하며,
    상기 고정 몸체는 제1유체가 유입되는 제1유입 유로, 상기 가동 몸체의 회전 방향을 따라 상기 제1유입 유로와 이격 되도록 배치되며 제2유체가 유입되는 제2유입 유로 및 상기 제1유입 유로 및 상기 제2유입 유로의 맞은 편에 배치된 혼합 유로를 구비하며,
    상기 제1유입 유로와 상기 제2유입 유로의 연장선은 한 점에서 교차하도록 형성되며,
    상기 가동 몸체는, 상기 제1유입 유로에 대응되는 제1가동 유로, 상기 제2유입 유로에 대응되는 제2가동 유로 및 상기 혼합 유로에 대응되는 제3가동 유로를 구비하며,
    상기 제1가동 유로와 상기 제2가동 유로는 합류하여 제3가동 유로를 구성하며,
    상기 제1가동 유로의 중심선과 상기 제1유입 유로의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제2가동 유로와 상기 제2유입 유로의 연결이 완전히 차단되며,
    상기 제2가동 유로의 중심선과 상기 제2유입 유로의 중심선이 서로 일치한 경우 상기 제1가동 유로와 상기 제1유입 유로의 연결이 완전히 차단되며,
    상기 제1가동 유로와 상기 제1유입 유로가 부분적으로 연통된 경우 상기 제2가동 유로와 상기 제2유입 유로도 부분적으로 연통되며, 상기 제1가동 유로와 제2가동 유로로 유입된 상기 제1유체와 상기 제2유체의 합은 항상 일정하며,
    상기 제1가동 유로 또는 상기 제2가동 유로가 상기 제1유입 유로 또는 상기 제2유입 유로와 연통된 위치에서 상기 제3가동 유로는 항상 상기 혼합 유로에 연통되며,
    상기 제1유입 유로, 상기 제2유입 유로 및 상기 혼합 유로의 중심선은 한 평면상에 배치되며,
    상기 제3가동 유로의 단면적은 상기 혼합 유로의 단면적보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1가동 유로 및 상기 제2가동 유로가 상기 제1유입 유로 및 상기 제2유입 유로와 완전하게 차단된 위치에서 상기 제3가동 유로는 상기 혼합 유로와 차단되도록 구성된 것을 특징으로 하는 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직류 모터와 상기 감속기어 사이에 배치되어 상기 직류 모터가 수분에 의해 오염되는 것을 방지하는 밀봉부를 구비하며,
    상기 고정 몸체의 중앙부에 상방이 폐쇄되고 하방에 개방된 실린더 형태의 홈부로 구성된 가동 몸체 수용부를 구비하며,
    상기 가동 몸체는 원기둥 형상의 구조물로서 상기 가동 몸체 수용부에 수용되어 상기 고정 몸체에 회전가능하도록 설치되며,
    상기 가동 몸체의 외주면 둘레를 따라 오목한 홈부 형태로 연장 형성된 밀봉링 수용홈이 구비되며,
    상기 밀봉링 수용홈에는 상기 제1가동 유로, 상기 제2가동 유로 및 상기 제3가동 유로의 유체가 상기 고정 몸체 외부로 누출되는 것을 방지하도록 밀봉링이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정 몸체는 상기 직류 모터의 회전축 방향으로 형성된 복수의 관통공을 구비하며,
    상기 직류 모터 또는 상기 밀봉부로부터 상기 직류 모터의 회전축과 나란하게 상기 고정 몸체를 향해 연장 돌출되며 암나사부가 형성된 중공의 고정 기둥이 상기 관통공에 대응되도록 구비되며,
    상기 고정 몸체는 상기 관통공을 관통하여 상기 고정 기둥에 나사 결합된 고정 볼트에 의해 상기 직류 모터에 고정된 것을 특징으로 하는 비압축성 유체 혼합용 비례제어 밸브 장치.
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