KR102324891B1 - 유로 전환 밸브 - Google Patents

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세이이치 하라
켄이치 모치즈키
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가부시기가이샤 후지고오키
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Abstract

[과제]
복수개의 유출구 사이에서의 누설을 막기 위한 O링 등의 실재를 불필요하게 할 수 있음과 함께, 엄격한 치수 관리나 고정밀도의 가공 성형 기술을 필요로 하는 일 없이, 유출구 사이의 누설을 확실하게 막을 수 있고, 가공 조립 비용, 제품 비용을 낮게 억제할 수도 있는 유로 전환 밸브를 제공한다.
[해결 수단]
밸브체(40)는, 밸브축(30)의 하단부에 일체적으로 마련되고, 밸브체(40)는, 유입구(20)와 각 유출구(21, 22)를 선택적으로 개통시키는 적어도 하나의 개구형상 통로(41, 42)를 가지며, 밸브본체(6) 내의 유체 압력에 의해 밸브체(40)의 상면이 밸브시트(15A, 15B)에 꽉 눌리고, 이 상태에서 밸브체(40) 부착 밸브축(30)을 회동시킴에 의해, 유체가 유입구(20)로부터 개구형상 통로(41)를 통하여 유출구(21)로 흐르는 제1의 유통 상태와, 유체가 유입구(20)로부터 개구형상 통로(42)를 통하여 유출구(22)로 흐르는 제2의 유통 상태를 선택적으로 취할 수 있도록 된다.

Description

유로 전환 밸브{CHANNEL SWITCH VALVE}
본 발명은, 적어도 하나의 유입구와 2개의 유출구를 갖는 3방(方)밸브나 4방밸브 등의 유로 전환 밸브에 관한 것으로, 특히, 급탕 설비에서의 유로의 전환 등에 사용하는데 알맞은 유로 전환 밸브에 관한 것이다.
도 10에, 하나의 유입구와 2개의 유출구를 갖는 유로 전환 밸브의 하나인 3방밸브가 사용된 종래의 급탕 설비의 한 예의 주요부를 도시한다(특허 문헌 1도 참조). 도시한 예의 급탕 설비(100)는, 기본적으로는, 그 하부에 급수, 그 상부로부터 급탕이 행하여지는 저탕(紵湯) 탱크(110)와, 압축기(131), 탕수(湯水) 열교환기(탕수 가열기)(132), 팽창 밸브(133), 및 공기 열교환기(134) 등을 갖는 히트 펌프식 탕수 가열원(130)과, 저탕 탱크(110)와 가열원(130)과의 사이에서 탕수를 순환시키기 위한 비등 펌프(120)와, 하나의 유입구(160)와 2개의 유출구(161, 162)를 갖는 유로 전환 밸브로서의 3방밸브(150)를 구비한다.
3방밸브(150)는, 예를 들면, 소요 개소에 마련된 온도 센서에 의해 검출되는 탕수의 온도 등에 의거하여 그 유로 전환 동작 등이 제어되는 전자 제어식 전동 밸브로 구성되고, 그 3방밸브(150)에서는, 탕수를 유입구(160)로부터 제1 유출구(161)에 흘리는 제1의 유통 상태와, 탕수를 유입구(160)로부터 제2 유출구(162)에 흘리는 제2의 유통 상태를 선택적으로 취할 수 있도록 되어 있고, 통상, 가열원(130)으로부터의 탕수가 고온인 경우에는, 제1의 유통 상태가 취하여져서, 고온의 더운물은 저장 탱크(110)의 상부로 되돌아오고, 가열원(130)으로부터의 탕수가 저온인 경우에는, 제2의 유통 상태가 취하여져서, 저온의 탕수는 저장 탱크(110)의 하부로 되돌아와, 재차, 비등 펌프(120)에 의해 가열원(130)에 보내진다.
일본 특개2004-257583호 공보
상기한 바와 같은 종래의 급탕 설비 등에 사용되는 3방밸브 등의 유로 전환 밸브에서는, 제1의 유통 상태(유입구 → 제1 유출구)알 때에 유체가 제2 유출구측으로 누설되지 않도록 하기 위해, 또한, 제2의 유통 상태(유입구 → 제2 유출구)일 때에 유체가 제1 유출구측으로 누설되지 않도록 하기 위해, 적어도 제1 유출구와 제2 유출구와의 사이에 O링 등의 실재를 마련하고 있는데, O링 등의 실재를 마련하려면 밸브 등에 원환형상의 장착 홈 등을 마련할 필요가 있어서, 부품 비용, 가공 조립 비용, 나아가서는 제품 비용이 높아지는 경향이 있다.
또한, 급탕 설비 등에 사용되는 유로 전환 밸브에서는, 유출구에 접속된 배관 내의 유체 압력이 동결(凍結) 등에 기인하여 불의에 높아져서, 유로 전환 밸브에 통상의 흐름 방향과는 역방향의 높은 압력(역압(逆壓))이 걸리는 일이 있고, 이와 같은 역압에 의해 유로 전환 밸브나 배관 등이 고장날 우려가 있다.
이것을 피하려면, 예를 들면, 유로 전환 밸브를 바이패스하는 유로를 마련하고, 그 유로에 소정압 이상에서 열리는 릴리프 밸브를 개장(介裝)하는 방책이 생각되지만, 이러한 방책에서는, 배관이나 조인트류 등의 부품의 개수가 증대함과 함께, 배관 접속 작업에도 막대한 수고와 시간이 걸리고, 설비의 비용 상승을 초래한다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 복수개의 유출구 사이에서의 누설을 막기 위한 O링 등의 실재를 불필요하게 할 수 있음과 함께, 엄격한 치수 관리나 고정밀도의 가공 성형 기술을 필요로 하는 일 없이, 유출구 사이의 누설을 확실하게 막을 수 있고, 또한, 역압을 효과적으로 도피시키는 릴리프 기능을 갖게 할 수도 있고, 가공 조립 비용, 제품 비용을 낮게 억제할 수도 있는 유로 전환 밸브를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 유로 전환 밸브는, 기본적으로는, 밸브축과, 그 밸브축을 회전 구동하기 위한 구동원과, 유입구, 복수개의 유출구, 상기 밸브축이 회동 가능하게 감삽(嵌揷)되는 밸브축 감삽부(嵌揷部), 및, 그 밸브축 감삽부의 하부 외주에 마련된 밸브시트를 갖는 밸브본체를 구비하고, 상기 밸브시트에, 상기 각 유출구의 시단부(始端部)가 되는 유출 개구가 각각 형성되고, 상기 밸브축에서의 상기 밸브시트보다 하방으로 돌출한 하단부에 두꺼운 원판형상(圓板狀) 내지 단원통형상(短圓筒狀)의 밸브체가 일체적으로 마련됨과 함께, 그 밸브체 부착 밸브축이 상기 밸브축 감삽부를 축방향으로 소정 범위 내에서 활주 가능하게 되고, 상기 밸브시트의 하측에, 상기 밸브체가 수용되는 밸브체 수용부가 마련됨과 함께, 그 밸브체 수용부의 하측에 상기 유입구가 마련되고, 상기 밸브체는, 상기 유입구와 상기 각 유출구를 선택적으로 개통시키는 적어도 하나의 개구형상(開口狀) 통로를 가지며, 상기 밸브체 부착 밸브축을 회동시킴에 의해, 적어도, 유체가 상기 유입구로부터 상기 개구형상 통로를 통하여 상기 유출구의 하나로 흐르는 제1의 유통 상태와, 유체가 상기 유입구로부터 상기 개구형상 통로를 통하여 상기 유출구의 다른 하나로 흐르는 제2의 유통 상태를 선택적으로 취할 수 있도록 된다.
바람직한 양태로는, 상기 밸브체 부착 밸브축은, 상기 유입구에 유입한 유체의 압력에 의해 밀어 올려지고, 이에 의해 상기 밸브체의 상면이 상기 밸브시트에 꽉 눌려지도록 된다.
다른 바람직한 양태로는, 상기 각 유출구의 어느 하나의 압력이 소정압 이상 높아지면, 상기 밸브체 부착 밸브축이 밀어 내려져서 상기 밸브시트와 상기 밸브체의 상면과의 사이에 간극이 형성되고, 이에 의해, 상기 유출구측의 압력이 상기 유입구측으로 도피되도록 된다.
상기 밸브체는, 바람직하게는, 상기 각 유출구 사이를 수밀적(水密的)으로 실하기 위해, 상기 개구형상 통로 이외의 상면(上面)이 상기 밸브시트에 밀착할 수 있도록 된다.
이 경우, 바람직한 양태로는, 상기 밸브체에서의 상기 개구형상 통로 이외의 상면은, 평탄한 평활면으로 된다.
상기 밸브본체는, 바람직하게는, 상기 복수개의 유출구가 그 외주부에 마련된 원통형상부를 갖는 본체부재와, 상기 유입구를 가지며, 상기 본체부재의 원통형상부의 하부에 그 상부가 내감(內嵌) 고정되는 유입구부재(流入口部材)로 분할 구성된다.
이 경우, 바람직한 양태로는, 상기 본체부재에서의 원통형상부의 하부 및 밸브시트와, 상기 유입구부재의 상단부로 상기 밸브체 수용부가 구획된다.
상기 유입구부재의 상단부는, 바람직하게는, 상기 밸브체가 상기 밸브시트의 하면부터 일정 거리 이상 하강하는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능하게 된다.
본 발명에 관한 유로 전환 밸브에서는, 밸브본체 내의 유체 압력을 이용하여 밸브체의 상면을 밸브시트에 꽉 눌러서 각 유출구의 사이를 실하도록 되어 있기 때문에, 각 유출구의 사이를 실하기 위한 O링 등의 실재를 불필요하게 할 수 있고, 가공 조립 비용, 제품 비용을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 밸브체 부착 밸브축은, 비교적 심플한 구성으로 할 수 있고, 밸브본체 내의 유체 압력에 의해 밀어 올려져서 밸브체의 상면이 밸브시트에 밀착하도록 되기 때문에, 엄격한 치수 관리나 고정밀도의 가공 성형 기술을 필요로 하는 일 없이, 각 유출구의 사이에 소요되는 실성(seal性)을 용이하게 확보할 수 있고, 이에 의해서도, 가공 조립 비용, 제품 비용을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 어느 하나의 유출구측의 압력이 소정압 이상 높아지면, 밸브체에 역압이 걸려서, 밸브체가 밀어 내려지고, 밸브체와 밸브시트와의 사이에 간극이 형성되고, 이에 의해, 유출구측의 역압이 상기 간극을 통하여 유입구측으로 도피된다. 이와 같이 본 발명의 유로 전환 밸브는, 역압을 효과적으로 도피시키는 릴리프 기능을 갖게 할 수 있기 때문에, 역압에 의한 당해 유로 전환 밸브나 배관계의 고장을 효과적으로 회피할 수 있고, 또한, 별도로 유로에 릴리프 밸브를 마련하지 않고서 끝나기 때문에, 설비의 비용 상승을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 유로 전환 밸브의 한 실시례의 외관을 도시하는 사시도.
도 2는 상기 한 실시례의 제1의 유통 상태를 도시하는 부분 절결(切缺) 단면도.
도 3은 상기 한 실시례의 제1의 유통 상태를 도시하는 반단면(半斷面) 사시도.
도 4는 상기 한 실시례의 제2의 유통 상태를 도시하는 부분 절결 단면도.
도 5는 상기 한 실시례의 제2의 유통 상태를 도시하는 반단면 사시도.
도 6(A)는 도 2의 U-U 단면도, (B)는 도 4의 V-V 단면도.
도 7은 상기 한 실시례의 역압 발생시의 설명에 제공되는 부분 절결 단면도.
도 8은 상기 한 실시례의 밸브 부착 밸브축을 도시하는 사시도.
도 9는 상기 한 실시례의 본체부재를 도시하는 사시도.
도 10은 하나의 유입구와 2개의 유출구를 갖는 유로 전환 밸브가 사용된 종래의 급탕 설비의 한 예의 주요부를 도시하는 개략 구성도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명에 관한 유로 전환 밸브의 한 실시례를 도시하는 외관 사시도, 도 2, 도 3은, 상기 한 실시례의 제1의 유통 상태를 도시하는 부분 절결 단면도, 반단면(半斷面) 사시도, 도 4, 도 5는, 상기 한 실시례의 제2의 유통 상태를 도시하는 부분 절결 단면도, 반단면 사시도이다. 또한, 도 1 내지 도 5에서, 본 발명의 이해에 그다지 필요로 하지 않는 부분(모터(5)의 내부 등)은, 그 도시나 해칭을 생략하고 있다. 또한, 각 도면에서, 부재 사이에 형성된 간극이나 부재 사이의 격리 거리 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 또한, 제도상의 편리를 도모하기 위해, 과장하여 그려져 있는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서, 상하, 좌우, 전후 등의 위치, 방향을 나타내는 기술(記述)은, 설명이 번잡하게 되는 것을 피하기 위해 도면에 따라 편의상 붙여진 것이고, 실제의 사용 상태에서의 위치, 방향을 가리키는 것이 아니다.
도시한 실시례의 유로 전환 밸브(1)는, 전술한 도 10에 도시되는 바와 같은 급탕 설비에 사용되는 것(도 10의 부호 150에 상당)으로, 기본적으로는, 밸브축(30)과, 그 밸브축(30)을 회전 구동하기 위한 구동원으로서의 모터(5)와, 이 모터(5)가 그 상측에 부착 고정된 밸브본체(6)를 구비한다.
밸브본체(6)는, 합성 수지를 소재로 하고 있고, 그 성형(成形)상 등의 편리를 도모하기 위해, 본체부재(7)와, 유입구부재(9)로 분할 구성되어 있다.
본체부재(7)는, 도 1∼도 5에 더하여 도 9를 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 상부 단원주형상부(短圓柱狀部)(8A)와 하부 원통형상부(圓筒狀部)(8B)를 갖는 기체부(基體部)(8)를 가지며, 이 기체부(8)의 외주부(좌우의 측부)에, 단(段)이 있는 원통형상(圓筒狀)의 제1 유출구(조인트)(21)와 제2 유출구(조인트)(22)가 대향하도록 마련되어 있다.
또한, 상부 단원주형상부(8A)의 상부의 전후에는 부착받이대부(取付受臺部)(7f, 7f)가 마련되어 있고, 모터(5)를 본체부재(7)에 부착 고정함에 있어서는, 부착받이대부(7f, 7f)에 모터(5)의 하부 전후에 마련된 나사 고정부(5f, 5f)를 얹고서, 모터(5)와 본체부재(7)를 전후 2개의 나사(15)로 체결 고정하도록 되어 있다.
기체부(8)의 상부 단원주형상부(8A)에는, 그 상부 단원주형상부(8A)의 중앙을 종관(縱貫)하도록 밸브축 감삽부(嵌揷部)(12)가 마련됨과 함께, 제1 유출구(21)측으로 개구하는 주면(周面) 개구와 하면(下面) 개구를 갖는 역L자형상의 제1 유출 개구(23)와, 제2 유출구(22)측으로 개구한 주면 개구와 하면 개구를 갖는 역L자형상의 제2 유출 개구(24)가 180°의 각도 간격을 두고 좌우 대칭적으로 형성되어 있다.
보다 상세하게는, 제1 유출 개구(23)와 제2 유출 개구(24)의 하면 개구부분은, 양단이 반원형상이 구부러진 긴홈형상(장구상(長溝狀) 내지 중심각이 100° 이상의 부채꼴형상(扇形狀)을 나타내고, 그 하단부는, 상부 단원주형상부(8A)의 하단면(8a)(도 9 참조)보다 하방으로 돌출하여 있고, 이 제1 유출 개구(23)와 제2 유출 개구(24)의 하단부가 후술하는 밸브체(40)의 상면(上面)이 꽉 눌려서 밀착되는 밸브시트(15A, 15B)로 되어 있다. 환언하면, 밸브시트(15A, 15B)는, 제1 유출 개구(23)와 제2 유출 개구(24)를 구획하는 단연부(端緣部)와 같은 외형의, 소정의 폭을 갖는 테두리형상 볼록부로 이루어져 있고, 그 하면(밸브시트면)은, 밸브축 감삽부(12)의 중심선(밸브축(30)의 회전축선)(O)에 직교하는 평탄한 평활면으로 되어 있다. 제1 유출 개구(23) 및 제2 유출 개구(24)의 하면 개구부분의 폭은, 후술하는 밸브체(40)에 형성된 개구형상 통로(41, 42)의 폭보다 약간 크고, 그 길이(중심각)는, 상기 개구형상 통로(41, 42)의 길이(중심각)보다 양단 반원형상 부분 정도 길게 되어 있다(도 6도 참조).
한편, 상기 유입구부재(9)는, 내주측에 유입구(20)가 되는 깔때기형상(누두상(漏斗狀)의 삽통 구멍을 가지며, 외주측에 본체부재(7)의 기체부(8)에서의 하부 원통형상부(8B)가 실리는 플랜지형상부(9a), 및, 이 플랜지형상부(9a)로부터 상방으로 돌출하여 하부 원통형상부(8B)의 하부에 내삽(內揷)되는 돌출 내삽부(9b)를 가지며, 플랜지형상부(9a)와 하부 원통형상부(8B)가 초음파 용착 등에 의해 고착되어 있다.
또한, 하부 원통형상부(8B)의 하부와, 기체부(8)의 하면(8a)과, 유입구부재(9)가 돌출 내삽부(9b)(의 상단면)로 후술하는 밸브체(40)를 요동 자유롭게 수용하는 밸브체 수용부(14)가 구획되어 있다. 또한, 유입구부재(9)의 돌출 내삽부(9b)는, 밸브체(40)가 밸브시트(15A, 15B)의 하면(밸브시트면)으로부터 일정 거리 이상 하강하는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능하도록 되어 있다(도 7 참조).
밸브본체(6)에서, 밸브축 감삽부(12)의 중심선(O)상에, 상기 밸브체 수용부(14) 및 유입구(20)가 배치되고, 상기 중심선(O)에 직교한 공통의 중(심선C)상에, 제1 유출구(21)와 제2 유출구(22)가 배치되어 있다.
밸브축(30)은, 도 1부터 도 5에 더하여 도 8을 참조하면 잘 알 수 있는 바와 같이, 그 최상부에, 둘레방향 위치 결정용의 D컷 볼록부(31), 모터(5)의 로터의 회전 구동력이 감속치차기구를 통하여 전달되는 인벌류트 세레이션 축부(軸部)(32)가 마련되고, 그 세레이션 축부(32)의 하측에는, O링(35, 35)이 장착된다, 3단의 플랜지형상부(34)로 이루어지는 장착홈이 마련되고(밸브축(30)에서의 O링(35, 35)이 장착되어 있는 부분을 O링 장착부(33)라고 칭한다), 최하부에는, 두꺼운 원판형상의 밸브체(40)가 일체적으로 마련되어 있다(밸브축(30)과 밸브체(40)는 일체물). 이 밸브체(40) 부착 밸브축(30)은, 밸브축 감삽부(12)를 축방향(상하 방향)으로 소정 범위 내에서 활주 가능하게 되어 있다.
상세하게는, 모터(5) 내에는, 상기 감속치차기구의 출력치차(51)를 회전 자유롭게 지지하는 지지부(57)가 마련되고, 상기 출력치차(51)의 보스부(52)에는 상기 세레이션 축부(32)가 축방향으로 활주 자유롭게 감삽된 세레이션 감합구멍(53)이 마련됨과 함께, 그 세레이션 감합구멍(53)의 상측에 상기 D컷 볼록부(31)가 감합하는 D형 감합구멍(54)이 연설(連設)되어 있다. 이 경우, 밸브체(40) 부착 밸브축(30)은, 도 1 내지 도 5에 도시되는 바와 같은, 밸브체(40)가 밸브시트(15A, 15B)에 꽉 눌려진 최상승 위치와, 도 7에 도시되는 바와 같은, 밸브체(40)가 유입구부재(9)의 돌출 내삽부(9b) 상면에 당접(當接)한 최하강 위치(최상승 위치로부터 거리(K)분 하강)를 취할 수 있도록, 밸브체(40) 부착 밸브축(30)이 최하강 위치를 취하고 있는 상태(도 7)에서, 세레이션 축부(32)의 상단과 세레이션 감합구멍(53)의 상측 단구면(53a)과의 사이, 및, D컷 볼록부(31)의 상단과 D형 감합구멍(54)의 상면(54a)과의 사이에는, 각각 상기 K보다 긴 거리(L)분의 스페이스가 마련되어 있다.
상기 밸브체(40)에는, 유입구(20)와 제1 유출구(21) 또는 유입구(20)와 제2 유출구(22)를 선택적으로 개통(開通)시키기 위한 2개의 개구형상 통로(41, 42)(제1 개구형상 통로(41), 제2 개구형상 통로(42))가 90°의 각도 간격을 두고 마련되어 있다. 각 개구형상 통로(41, 42)는, 중심각이 70° 내지 80°의 부채꼴형상을 나타내고, 전술한 바와 같이, 그 폭 및 길이(중심각)는, 제1 유출 개구(23) 및 제2 유출 개구(24)의 하면 개구부분의 그것보다 작게 되어 있다.
또한, 밸브체(40)에서의 개구형상 통로(41, 42) 이외의 상면은, 상기 각 유출구(21, 22) 사이를 수밀적으로 실하기 위해, 상기 밸브시트(15A, 15B)의 하면(밸브시트면)에 밀착할 수 있도록, 평탄한 평활면으로 되어 있다.
또한, 밸브시트(15A, 15B)에 대한 밸브체(40)의 회전 방향의 위치는, 여기서는, 도 2, 도 3, 및 도 6(A)에 도시되는 바와 같은, 밸브시트(15A)(제1 유출 개구(23))의 바로 아래에 개구형상 통로(41)가 위치하는 상태가 기준(제1의 유통 상태)이 되고, 이 제1의 유통 상태로부터 반시계방향으로 90° 회전시킨 상태, 즉, 도 4, 도 5, 도 6(B)에 도시되는 바와 같은, 밸브시트(15B)(제2 유출 개구(24))의 바로 아래에 개구형상 통로(42)가 위치하는 상태가 제2의 유통 상태가 된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시례의 유로 전환 밸브(1)를, 전술한 도 10에 도시되는 바와 같은 급탕 설비에, 부호 150로 나타나는 3방밸브로서 조립한 경우에는, 밸브체(40) 부착 밸브축(30)은, 밸브본체(6) 내의 유체(탕수) 압력(밸브축(30)의 O링 장착부(33)의 하측에 작용하는 압력)과 대기압(밸브축(30)의 O링 장착부(33)의 상측에 작용하는 압력)과의 차압, 및, 유입구(20)에 유입하여 제1 유출구(21) 또는 제2 유출구(22)로 흐르는 유체(탕수)의 압력에 의해, 상측으로 밀어 올려져서, 밸브체(40)의 상면이 밸브시트(15A, 15B)에 꽉 눌리고, 또한, 그 상면을 밸브시트(15A, 15B)에 꽉 눌리면서 회동 가능하게 된다.
이 경우, 밸브체(40) 부착 밸브축(30)이 밀어 올려져서, 밸브체(40)의 상면이 밸브시트(15A, 15B)에 꽉 눌림에 의해, 각 유출구(21, 22) 사이가 수밀적으로 실 됨과 함께, 그 밸브체(40)가 꽉 눌려진 상태에서 밸브축(30)을 회동시킴에 의해, 유체가 유입구(20)로부터 제1 개구형상 통로(41)를 통하여 제1 유출구(21)로 흐르는 제1의 유통 상태와, 유체가 유입구(20)로부터 제2 개구형상 통로(42)를 통하여 제2 유출구(22)로 흐르는 제2의 유통 상태를 선택적으로 취할 수 있도록 된다.
즉, 도 2, 도 3에 도시되는 바와 같이, 제1 개구형상 통로(41)가 제1 유출 개구(23)의 하단부가 되는 밸브시트(15A)의 바로 아래로 온 때는, 유체가 유출구(20) → 제1 개구형상 통로(41) → 제1 유출 개구(23) → 제1 유출구(21)로 흐르는 제1의 유통 상태가 취하여진다.
한편, 상기 제1의 유통 상태로부터 밸브체(40)를 반시계방향으로 약 90° 회전시키면, 도 4, 도 5에 도시되는 바와 같이, 제2 개구형상 통로(42)가 제2 유출 개구(24)의 하단부가 되는 밸브시트(15B)의 바로 아래로 오기 때문에, 이 때는, 유체가 유출구(20) → 제2 개구형상 통로(42) → 제2 유출 개구(24) → 제2 유출구(22)로 흐르는 제2 유통 상태가 취하여진다.
이와 같이, 본 실시례의 유로 전환 밸브(1)에서는, 밸브본체(6) 내의 유체 압력을 이용하여, 밸브체(40) 부착 밸브축(30)을 밀어 올리고, 밸브체(40)의 상면을 밸브시트(15A, 15B)에 꽉 눌러서 제1 유출구(21)와 제2 유출구(22)와의 사이를 실하도록 되어 있기 때문에, 제1 유출구와 제2 유출구와의 사이를 실하기 위한 O링 등의 실재를 불필요하게 할 수 있고, 가공 조립 비용, 제품 비용을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 밸브체(40) 부착 밸브축(30)은, 비교적 심플한 구성으로 되고, 밸브본체(6) 내의 유체 압력에 의해 밀어 올려져서 밸브체(40)의 상면이 밸브시트(15A, 15B)에 밀착하도록 되기 때문에, 엄격한 치수 관리나 고정밀도의 가공 성형 기술을 필요로 하는 일 없이, 제1 유출구(21)와 제2 유출구(22)와의 사이에 필요한 실성을 용이하게 확보할 수 있다.
또한, 도 7에 도시되는 바와 같이, 예를 들면, 제1의 유통 상태(유입구(20) → 제1 유출구(21))가 취하여지고 있을 때에 있어서, 제2 유출구(22)측의 압력이 소정압 이상 높아지면, 밸브체(40)(의 상면)에 역압이 걸려서, 밸브체(40) 부착 밸브축(30)이 약간 기울어져서 밀어 내려가, 밸브시트(15A, 15B)의 하면(밸브시트면)과 밸브체(40)의 상면과의 사이에 미소 간극이 형성되고, 이에 수반하여, 제2 유출구(22)측의 압력이 유입구(20)측으로 도피된다. 이 때, 밸브체(40)는, 최대로, 유입구부재(9)의 돌출 내삽부(9b)의 상단에 당접할 때까지 하강하고, 그 이상의 하강은 저지된다(돌출 내삽부(9b)는, 밸브체(40)가 일정 거리 이상 하강하는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능한다).
이와 같이 본 실시례의 유로 전환 밸브(1)에는, 역압을 효과적으로 도피시키는 릴리프 기능을 갖게 할 수 있기 때문에, 동결 등에 기인하여 발생하는 역압에 의한 당해 유로 전환 밸브(1)나 배관계의 고장을 효과적으로 회피할 수 있고, 또한, 별도로 유로에 릴리프 밸브를 마련하지 않고 끝나기 때문에, 설비의 비용 상승을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시례에서는, 유로 전환 밸브로서 유출구를 2개 갖는 3방밸브를 예시하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 유출구를 3개 또는 4개 마련하여 4방밸브 또는 5방밸브로 할 수도 있다. 또한, 밸브체의 구성도 상기 실시례의 것으로 한하지 않고 다양한 양태의 것을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 동일 평면상에 90° 간격으로 제1 내지 제4의 유출구를 마련함과 함께, 밸브에 개구형상 통로를 1개 마련하고, 밸브를 90°, 180°, 270° 회전시킬 때마다, 유입구와 각 유출구를 선택적으로 개통시키도록 한 등 하여도 좋다.
또한, 상기 실시례에서는, 밸브축(30)과 밸브체(40)는 일체물로서 제작되어 있지만, 그것들을 별체로 제작한 후에, 일체적으로 조립하도록 하여도 좋음은 물론이다.
1 : 유로 전환 밸브
5 : 모터
6 : 밸브본체
7 : 본체부재
8 : 기체부
9 : 유입구부재
12 : 밸브축 감삽부
14 : 밸브체 수용부
15A, 15B : 밸브시트
20 : 유입구
21 : 제1 유출구
22 : 제2 유출구
23 : 제1 유출 개구
24 : 제2 유출 개구
30 : 밸브축
40 : 밸브체
41, 42 : 개구형상 통로

Claims (8)

  1. 밸브축과, 그 밸브축을 회전 구동하기 위한 구동원과, 유입구, 복수개의 유출구, 상기 밸브축이 회동 가능하게 감삽되는 밸브축 감삽부, 및, 그 밸브축 감삽부의 하부 외주에 마련된 밸브시트를 갖는 밸브본체를 구비하고,
    상기 밸브시트에, 상기 각 유출구의 시단부가 되는 유출 개구가 각각 형성되고,
    상기 밸브축에서의 상기 밸브시트보다 하방으로 돌출한 하단부에 두꺼운 원판형상 내지 단원통형상의 밸브체가 일체적으로 마련됨과 함께, 그 밸브체 부착 밸브축이 상기 밸브축 감삽부를 축방향으로 소정 범위 내에서 활주 가능하게 되고,
    상기 밸브시트의 하측에, 상기 밸브체가 수용되는 밸브체 수용부가 마련됨과 함께, 그 밸브체 수용부의 하측에 상기 유입구가 마련되고,
    상기 밸브체는, 상기 유입구와 상기 각 유출구를 선택적으로 개통시키는 적어도 하나의 개구형상 통로를 가지며,
    상기 밸브체 부착 밸브축을 회동시킴에 의해, 적어도, 유체가 상기 유입구로부터 상기 개구형상 통로를 통하여 상기 유출구의 하나로 흐르는 제1의 유통 상태와, 유체가 상기 유입구로부터 상기 개구형상 통로를 통하여 상기 유출구의 다른 하나로 흐르는 제2의 유통 상태를 선택적으로 취할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브체 부착 밸브축은, 상기 유입구에 유입한 유체의 압력에 의해 밀어 올려지고, 이에 의해 상기 밸브체의 상면이 상기 밸브시트에 꽉 눌려지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 유출구의 어느 하나의 압력이 소정압 이상 높아지면, 상기 밸브체 부착 밸브축이 밀어 내려져서 상기 밸브시트와 상기 밸브체의 상면과의 사이에 간극이 형성되고, 이에 의해, 상기 유출구측의 압력이 상기 유입구측으로 도피되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밸브체는, 상기 각 유출구 사이를 수밀적으로 실하기 위해, 상기 개구형상 통로 이외의 상면이 상기 밸브시트에 밀착할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밸브체에서의 상기 개구형상 통로 이외의 상면은, 평탄한 평활면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밸브본체는, 상기 복수개의 유출구가 그 외주부에 마련된 원통형상부를 갖는 본체부재와, 상기 유입구를 가지며, 상기 본체부재의 원통형상부의 하부에 그 상부가 내감 고정되는 유입구부재로 분할 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 본체부재에서의 원통형상부의 하부 및 밸브시트와, 상기 유입구부재의 상단부로 상기 밸브체 수용부가 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유입구부재의 상단부는, 상기 밸브체가 상기 밸브시트의 하면부터 일정 거리 이상 하강하는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
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