KR102191544B1 - 인서트 몰딩 구조의 앵글밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인서트 몰딩을 적용한 구조의 앵글밸브에 있어서: 입구와 출구의 중심선이 직각을 이루도록 수지재로 형성되고, 출구에 평면형 접속부(21)를 구비하는 몸통(20); 상기 몸통(20)의 입구와 출구에 각각 일체로 연결되고, 표준 규격품으로 수지재에 맞물리는 연결부재(30); 및 상기 몸통(20)에 조작축(42)을 개재하여 나선으로 맞물리고, 단부의 실링재(48)로 유로의 개폐를 유발하는 조작레버(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 입구와 출구의 중심선이 직각으로 형성되는 앵글밸브에서 단순한 구조를 기반으로 하면서 몸통을 비롯한 주요 부분에 수지재를 적용하여 양산의 유연성과 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.

Description

인서트 몰딩 구조의 앵글밸브{Angle valve with insert molding structure}

본 발명은 앵글밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 몸통의 입구와 출구의 중심선이 직각으로 형성되어 유체의 직각 유동을 단속하는 인서트 몰딩 구조의 앵글밸브에 관한 것이다.

앵글밸브는 형태와 재질의 측면에서 다양하게 출시되고 있지만 주로 세면대, 양변기, 냉온수관, 옥내외 소화전 방수구 등에 사용된다. 스프링클러와 같은 특정 배관의 경우 관내의 이물질 제거 및 청소를 위해 말단부에 설치된다. 이러한 앵글밸브는 주조와 단조 방식으로 제조되는데, 드릴링과 탭핑이 추가되어 양산에서 생산성 저하를 초래한다. 이에 제조 공수를 절감하면서 부식 발생을 방지하기 위해 인서트 몰딩 방식이 도입되기도 한다.

이와 관련하여 참조할 수 있는 선행기술문헌으로 한국 공개실용신안공보 제2014-0001397호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1938749호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1은 디스크 하단을 헷다가공하여 걸림턱을 가진 반구형의 하부돌부를 형성한 뒤, 중앙부에 구멍을 가진 별도 구성의 상부원판을 디스크 축에 끼워 하부돌부와 소정의 간격이 유지되도록 이격시킨 상태에서 고무 등으로 인서트 몰딩하여 밀폐부재가 형성되게 한다. 이에, 금형비 및 후 가공부위 극소화로 제조원가가 절감되고 수명이 증대하는 효과를 기대한다.

그러나, 밸브 몸통에 대한 개량 없이 내부의 디스크에 대한 인서트 몰딩만으로 생산성 향상에 한계성을 드러낸다.

선행문헌 2는 금속재의 외부관체; 외부관체의 내측에 인서트 사출되며 입수구와 출수구가 직교되게 형성되는 합성수지재의 내부관체; 내부관체의 내측에 장착되며 조절레버의 회전으로 이동안내부재가 내부관체의 내주면을 따라 이동하는 밸브체; 등을 포함한다. 이에, 유해물질로부터 안전을 확보하고 제조비용 절감으로 경제성을 확보하는 효과를 기대한다.

다만, 외부관체와 내부관체를 비롯한 전체 구조가 복잡화되어 공수가 증가하므로 생산성을 높이기 곤란하다.

한국 공개실용신안공보 제2014-0001397호 "앵글밸브용 디스크 구조" (공개일자 : 2014.03.10.) 한국 등록특허공보 제1938749호 "앵글밸브" (공개일자 : 2019.01.16.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 입구와 출구의 중심선이 직각으로 형성되는 앵글밸브에서 단순한 구조를 기반으로 하면서 몸통을 비롯한 주요 부분에 수지재를 적용하기 위한 인서트 몰딩 구조의 앵글밸브를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인서트 몰딩을 적용한 구조의 앵글밸브에 있어서: 입구와 출구의 중심선이 직각을 이루도록 수지재로 형성되고, 출구에 평면형 접속부를 구비하는 몸통; 상기 몸통의 입구와 출구에 각각 일체로 연결되고, 표준 규격품으로 수지재에 맞물리는 연결부재; 및 상기 몸통에 조작축을 개재하여 나선으로 맞물리고, 단부의 실링재로 유로의 개폐를 유발하는 조작레버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 몸통은 PC(폴리카보네이트) 수지, PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지, SPS(신디오택틱폴리스타이렌) 수지 중에서 선택한 어느 하나 또는 복수의 소재를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 몸통은 유로의 직경이 변동되는 형태의 단턱부를 구비하고, 유로가 원추형으로 확장되는 시트부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 몸통은 유로에 동시적으로 연통하는 복수의 접속부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 연결부재는 장니플, 플랜지관, 퀵커플러 중의 적어도 어느 하나를 적용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 연결부재는 몸통에 나선을 개재하여 착탈 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 조작레버는 수지재 볼트를 이용하여 원추형의 실링재를 조작축과 동심으로 착탈 가능하게 지지하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 입구와 출구의 중심선이 직각으로 형성되는 앵글밸브에서 단순한 구조를 기반으로 하면서 몸통을 비롯한 주요 부분에 수지재를 적용하여 양산의 유연성과 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 앵글밸브를 설치상태로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 앵글밸브의 주요 단면으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 앵글밸브의 변형예를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 앵글밸브의 연결부재를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 인서트 몰딩을 적용한 구조의 앵글밸브에 관하여 제안한다. 세면대, 양변기, 냉온수관, 옥내외 소화전 방수구 등에 적용되는 앵글밸브를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 몸통(20)이 입구와 출구의 중심선이 직각을 이루도록 수지재로 형성되고, 출구에 평면형 접속부(21)를 구비하는 구조를 이루고 있다.

도 1을 참조하면, 몸통(20)에 급수관(11)과 공급관(12)이 직각의 유로를 형성하도록 연결된 상태를 나타낸다. 급수관(11)은 벽체에 매립되고 유체(물)를 몸통(20)의 입구로 유입시킨다. 공급관(12)은 세면대 등에 연결되도록 노출되고 몸통(20)의 유체를 출구로 토출시킨다. 몸통(20)은 수지재로 사출 성형하기 용이하도록 내부의 유로를 단순한 구조로 형성한다. 축방향의 급수관(11)에서 반경방향의 공급관(12)으로 변경되는 부분에 접속부(21)를 형성한다. 접속부(21)는 축방향 유로에서 적절한 길이로 돌출되면서 단부에서 평탄한 구조를 이루도록 형성된다. 평탄형 구조의 접속부(21)를 사용하면 후술하는 연결부재(30)의 단부를 곡면으로 가공하지 않아도 되므로 공수를 절감할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 몸통(20)은 PC(폴리카보네이트) 수지, PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지, SPS(신디오택틱폴리스타이렌) 수지 중에서 선택한 어느 하나 또는 복수의 소재를 사용하는 것을 특징으로 한다.

몸통(20)의 기재로 사용되는 PC(폴리카보네이트) 수지, PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지, SPS(신디오택틱폴리스타이렌) 수지는 전술한 사용 분야에 있어서 적합한 물성을 제공한다. 제시된 어느 하나의 수지보다는 병용하는 것이 물성 개선에 유리하다. 이외에 사출 성형 과정에서 불량을 줄이기 위해 기재의 유동성을 높이는 보조성분을 첨가할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 몸통(20)은 유로의 직경이 변동되는 형태의 단턱부(22)를 구비하고, 유로가 원추형으로 확장되는 시트부(28)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 2를 참조하면, 몸통(20)의 유로 상에 단턱부(22), 나선부(24)(26), 시트부(28) 등이 형성된 상태를 나타낸다. 단턱부(22)는 몸통(20)의 입구측의 내면에 형성되고, 후술하는 연결부재(30)에 대한 결합력을 증대한다. 몸통(20)의 출구측의 내면에도 단턱부(22)를 형성할 수 있다.몸통(20)에서 입구의 반대편에는 내면의 암형 나선부(24) 및 외면의 숫형 나선부(26)가 형성된다. 시트부(28)는 후술하는 조작레버(40)의 실링재(48)가 접촉되는 부분으로서 원추형으로 형성하는 것이 구조적 단순화 및 사출 성형성 측면에서 바람직하다.

본 발명의 변형예로서, 상기 몸통(20)은 유로에 동시적으로 연통하는 복수의 접속부(21)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면, 몸통(20)에 상측의 접속부(21)와 하측의 접속부(21)가 동시에 형성된 상태를 나타낸다. 복수의 접속부(21)는 180˚로 배치되는 구성에 한정되지 않고 90˚로 배치될 수도 있다. 어느 경우에나 연결부재(30)를 인서트한 상태에서 몸통(20)을 사출 성형하여 앵글밸브를 완성한다. 사용에 있어서 몸통(20)의 유로 입구에서 2개의 출구와 공급관(12)으로 유체를 공급할 수 있다.

한편, 도 3에서 앵글밸브의 인서트 사출 성형을 위한 일측과 타측의 몰드(15)가 간략한 개념도로 예시된다. 도시는 생략하나, 성형 장치는 몰드(15)에 고정코어, 가동코어 등을 연계하여 구성된다. 이와 같은 성형 장치로 몸통(20)의 단턱부(22)와 시트부(28)는 물론 나선부(24)(26)까지 일괄적으로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 표준 규격품으로 수지재에 맞물리는 연결부재(30)가 상기 몸통(20)의 입구와 출구에 각각 일체로 연결되는 구조를 이루고 있다.

도 1 및 도 2에서, 연결부재(30)가 시중에서 유통되는 표준 규격품의 직관으로 예시된다. 직관의 단부를 곡면으로 가공하지 않더라도 그대로 몸통(20)의 접속부(21)를 통하여 인서트 사출 성형이 가능하다. 표준 규격품의 연결부재(30)는 통상적으로 강재이지만 수지재를 배제하는 것은 아니다. 몸통(20)의 입구와 출구에서 연결부재(30)의 규격을 다르게 적용할 수도 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 연결부재(30)는 장니플(31), 플랜지관(33), 퀵커플러(35) 중의 적어도 어느 하나를 적용하는 것을 특징으로 한다.

도 2 및 도 3은 연결부재(30)로서 장니플(31)를 사용한 상태를 나타낸다. 장니플(31)은 직관을 기반으로 일단 또는 양단에 나선을 형성한 구조이다. 장니플(31)의 나선은 급수관(11)과 연결하는 용도외에 수지재 몸통(20)에 대한 결합력 증대를 유도한다.

도 4는 연결부재(30)로서 플랜지관(33) 또는 퀵커플러(35)를 사용한 상태를 나타낸다. 플랜지관(33)은 직관을 기반으로 일단에 규격품의 플랜지를 갖춘 구조이다. 퀵커플러(35)는 급수관(11)과 공급관(12)은 물론 별도의 호스 등에 연결하기 용이한 구조이다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 연결부재(30)는 몸통(20)에 나선을 개재하여 착탈 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

도시에는 생략하나, 몸통(20)과 연결부재(30)를 일체로 연결하는 대신 몸통(20)에 암형 나선부(24)를 형성하고 연결부재(30)의 나선과 교체 가능하게 결합할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면 양산 현장에서 수요변동에 대응하여 몸통(20)에 장니플(31), 플랜지관(33), 퀵커플러(35) 중의 어느 하나를 후행적으로 결합하기 용이하다.

또한, 본 발명에 따르면 단부의 실링재(48)로 유로의 개폐를 유발하는 조작레버(40)가 상기 몸통(20)에 조작축(42)을 개재하여 나선으로 맞물리는 구조를 이루고 있다.

도 2에서, 몸통(20)의 숫형 나선부(26)에 밀봉캡(44)이 나선으로 맞물린 상태를 나타낸다. 밀봉캡(44)은 조작축(42)을 회전 가능하게 지지하는 동시에 내부에 신축성이 높은 패킹(46)을 수용한다. 조작축(42)은 공지의 방식처럼 몸통(20)의 유로에 나선을 개재하여 회전 가능하게 장착된다. 실링재(48)는 패킹(46)보다 높은 수밀성과 내마모성이 요구된다. 물론 조작레버(40)의 조작축(42)에도 적어도 부분적으로 수지재를 적용할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 조작레버(40)는 수지재 볼트를 이용하여 원추형의 실링재(48)를 조작축(42)과 동심으로 착탈 가능하게 지지하는 것을 특징으로 한다.

도 2처럼 실링재(48)는 몸통(20)의 시트부(28)와 긴밀하게 접촉하도록 원추형으로 형성하는 것이 좋다. 실링재(48)는 마모시 교체가 필요하므로 조작축(42)의 단부에 볼트로 결합한다. 수지재 볼트를 사용하면 열변형의 최소화, 작동 신뢰성 유지, 유체의 오염 방지 등의 측면에서 유리하다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

11: 급수관 12: 공급관
15: 몰드 20: 몸통
21: 접속부 22: 단턱부
24, 26: 나선부 28: 시트부
30: 연결부재 31: 장니플
33: 플랜지관 35: 퀵커플러
40: 조작레버 42: 조작축
44: 밀봉캡 46; 패킹
48: 실링재

Claims (7)

1. 인서트 몰딩을 적용한 구조의 앵글밸브에 있어서:
   입구와 출구의 중심선이 직각을 이루도록 수지재로 형성되고, 출구에 평면형 접속부(21)를 구비하는 몸통(20);
   상기 몸통(20)의 입구와 출구에 각각 일체로 연결되고, 표준 규격품으로 수지재에 맞물리는 연결부재(30); 및
   상기 몸통(20)에 조작축(42)을 개재하여 나선으로 맞물리고, 단부의 실링재(48)로 유로의 개폐를 유발하는 조작레버(40);를 포함하되,
   상기 몸통(20)은 PC(폴리카보네이트) 수지, PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지, SPS(신디오택틱폴리스타이렌) 수지 중에서 선택한 복수의 소재를 사용하고,
   상기 몸통(20)은 유로의 직경이 변동되는 형태의 단턱부(22)를 구비하고, 유로가 원추형으로 확장되는 시트부(28)를 구비하며,
   상기 몸통(20)은 유로에 동시적으로 연통하고, 단부에서 평탄한 구조를 이루는 접속부(21)를 복수로 구비하며,,
   상기 연결부재(30)는 장니플(31), 플랜지관(33), 퀵커플러(35) 중의 적어도 어느 하나를 적용하고,
   상기 연결부재(30)는 몸통(20)에 나선을 개재하여 착탈 가능하게 연결되며,
   상기 조작레버(40)는 수지재 볼트를 이용하여 원추형의 실링재(48)를 조작축(42)과 동심으로 착탈 가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 인서트 몰딩 구조의 앵글밸브.
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