KR102392361B1 - 공압 구동 밸브 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브는, 유체의 유로가 형성된 베이스 하우징과, 상기 베이스 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 입구 포트와, 상기 베이스 하우징의 외부로 유체를 토출하는 출구 포트와, 상기 베이스 하우징에 형성되고 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트에 연통하는 연통 공간을 구비하는 밸브 바디; 상기 베이스 하우징의 상측에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징의 내부에 형성되는 내부 공간과, 상기 내부 공간을 상하 방향을 따라서 복수개의 구획 공간으로 분할하고, 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 갖는 적어도 하나 이상의 구획 디스크를 구비하는 밸브 구동부; 상기 복수개의 구획 공간 각각에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 복수개의 구획 공간 각각으로 안내하는 복수개의 구동 디스크를 포함하는 밸브 스템; 및 상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 하측으로 가압될 경우 상기 출구 포트를 차폐하는 차폐 부재를 포함할 수 있다.

Description

공압 구동 밸브{PNEUMATIC DRIVING VALVE}

이하의 설명은 공압 구동 밸브에 관한 것이다.

밸브는 관의 도중 또는 관 끝에 결합하여 흐름의 개폐 및 유량의 조절을 하는 데 사용되며, 특히 제품 생산 공정에서 기상 또는 액상의 유체를 정확한 용량으로 고속으로 분사하기 위해 공압 구동 방식의 밸브가 많이 사용되고 있다.

생산 기술의 고도화에 발 맞추어, 생상 공정의 효율 및 속도가 증대되는 추세에 따라, 생산 공정에서 사용되는 밸브 역시 보다 신속하고 안정적인 개폐 성능을 갖추도록 요구되고 있다.

더불어, 밸브의 반복적인 개폐 동작에 따라서 접촉 부위가 변형 또는 손상되는 것과 더불어, 유체에 의한 침식 또는 마모로 인해 밸브의 수명 및 폐쇄 성능의 저하를 방지하기 위한 내마모성과 내식성을 비롯한 내구성을 강화하기 위한 밸브의 설계가 요구되고 있는 실정이다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시 예의 목적은 공압 구동 밸브를 제공하는 것이다.

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브는, 유체의 유로가 형성된 베이스 하우징과, 상기 베이스 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 입구 포트와, 상기 베이스 하우징의 외부로 유체를 토출하는 출구 포트와, 상기 베이스 하우징에 형성되고 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트에 연통하는 연통 공간을 구비하는 밸브 바디; 상기 베이스 하우징의 상측에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징의 내부에 형성되는 내부 공간과, 상기 내부 공간을 상하 방향을 따라서 복수개의 구획 공간으로 분할하고, 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 갖는 적어도 하나 이상의 구획 디스크를 구비하는 밸브 구동부; 상기 복수개의 구획 공간 각각에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 복수개의 구획 공간 각각으로 안내하는 복수개의 구동 디스크를 포함하는 밸브 스템; 및 상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 하측으로 가압될 경우 상기 출구 포트를 차폐하는 차폐 부재를 포함할 수 있다.

상기 밸브 바디는, 상기 출구 포트로부터 상기 연통 공간에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성되는 밸브 시트를 더 포함하고, 상기 차폐 부재는, 상기 밸브 스템에 의해 하측으로 가압될 경우, 상기 밸브 시트에 접촉하여 상기 밸브 시트의 중공을 차폐하는 다이어프램을 포함할 수 있다.

상기 다이어프램은 복수의 층으로 적층되고, 금속 재질을 포함하는 복수개의 금속 박막을 포함할 수 있다.

상기 복수개의 금속 박막은, 복수 개의 제 1 금속 박막; 및 상기 복수 개의 제 1 금속 박막 사이에 배치되고, 상기 제 1 금속 박막의 금속 재질보다 마찰 계수가 적은 금속 재질을 포함하는 제 2 금속 박막을 포함할 수 있다.

상기 복수개의 금속 박막은, 상기 복수개의 금속 박막 중 최하측에 배치되고, 나머지 금속 박막보다 내식성이 높은 내식성 박막을 포함할 수 있다.

상기 밸브 시트는, 내부에 중공이 형성된 도넛 형상을 갖고, 상기 차폐 부재를 마주보는 상단부로부터 상기 중공을 향하여 갈수록, 상기 구동 축 방향으로의 높이가 감소하는 형상을 가질 수 있다.

상기 연통 공간은, 상기 출구 포트로부터 상기 연통 공간에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 하측으로 함몰 형성되고, 상기 밸브 시트가 삽입되는 결합 홈을 포함하고, 상기 밸브 시트의 외주면의 적어도 일부는, 상기 결합 홈의 내면으로부터 이격되어 있을 수 있다.

상기 차폐 부재는, 상기 밸브 스템 및 상기 다이어프램 사이에 개재되고, 상기 밸브 스템으로부터 가압되어 상기 다이어프램을 가압하는 가압부를 더 포함하고, 상기 가압부는, 상기 가압부에 의해 상기 다이어프램이 가압된 상태에서도, 상기 다이어프램의 중앙 부분이 상측으로 만곡된 형상을 유지하도록, 상기 다이어프램에 접촉하는 하면으로부터 상측으로 오목하게 함몰 형성되는 함몰부를 포함할 수 있다.

상기 함몰부의 직경은, 상기 밸브 시트의 직경과 동일하거나, 더 클 수 있다.

상기 밸브 구동부는, 상기 구동 디스크에 하측 방향으로의 탄성력을 인가하는 가압 탄성체를 더 포함하고, 상기 복수개의 구동 디스크는, 상기 상하 방향을 따라서 공압을 공급하는 중공을 갖고, 상기 상하 방향에 수직한 평명 상으로 연장되어 상기 복수개의 구획 공간 각각의 하측에서 공압이 공급되는 공압 공간을 구획하는 플레이트부를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 구동 디스크는, 상기 플레이트부의 중공의 가장자리 부분으로부터 상측으로 돌출형성되는 중공 돌출부를 더 포함하고, 상하 방향으로 인접하게 배치되는 한 쌍의 구동 디스크 중, 상대적으로 하측에 위치하는 구동 디스크의 상기 중공 돌출부는, 상측으로 상기 구획 디스크의 중공을 통과하여 상대적으로 상측에 위치하는 구동 디스크의 상기 플레이트부의 하측에 접촉할 수 있다.

상기 중공 돌출부는, 상기 구획 디스크를 상측으로 통과한 부분의 둘레를 따라서, 공압이 공급되는 중공으로부터 상기 구획 디스크의 상측으로 구획되는 공압 공간으로 연통되는 공압 홀을 포함할 수 있다.

상기 플레이트부는, 하면의 중앙 부분이 상측 방향으로 함몰 형성되는 공압 안내부를 포함하고, 상하 방향으로 인접하게 배치되는 한 쌍의 구동 디스크 중, 상대적으로 하측에 위치하는 구동 디스크의 상기 공압 홀과, 상대적으로 상측에 위치하는 구동 디스크의 상기 공압 안내부는, 상하 방향에 수직한 방향으로 서로 오버랩되는 높이에 위치할 수 있다.

상기 공압 안내부는, 상기 플레이트부의 중심 축으로부터 멀어질수록 함몰되는 두께가 감소하는 유로 감소부를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 구동 디스크 중, 최하측에 배치되는 구동 디스크는, 상기 플레이트부의 하측으로 돌출 형성되어 상기 내부 공간의 하측으로 연결되는 상기 연통 공간에 설치된 상기 차폐 부재를 하측으로 가압하는 하단 돌출부를 더 포함할 수 있다.

상기 복수개의 구획 디스크는, 상기 중공 돌출부가 통과하는 중공을 갖고, 상하 방향에 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상의 바닥부; 및 상기 바닥부의 가장자리 부분을 따라서 상측으로 돌출 형성되고, 상기 플레이트부의 외주 부분을 감싸는 측벽부를 포함할 수 있다.

상하 방향으로 인접하게 배치되는 한 쌍의 구획 디스크 중, 상대적으로 하측에 위치하는 구획 디스크의 상기 측벽부는, 상대적으로 상측에 위치하는 구획 디스크의 상기 바닥부의 가장자리 부분을 상측으로 지지할 수 있다.

상기 밸브 스템은, 상하 방향을 따라서 상기 복수개의 구동 디스크의 중공을 통과하는 밸브 로드; 상기 밸브 로드의 내부에서 상하 방향을 따라서 연장되어 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 공압 통로; 및 상하 방향을 따라서 상기 공압 통로로부터 상기 구동 디스크에 의해 구획되는 공압 공간으로 연통하는 복수개의 공압 포트를 더 포함할 수 있다.

상기 공압 포트는, 상기 공압 통로로부터 상기 밸브 로드의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.

상기 복수개의 공압 포트 중, 상하 방향을 따라서 상대적으로 하측에 위치하는 공압 포트의 유로의 면적이 상대적으로 작을 수 있다.

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브에 의하면, 공압의 인가에 따라 신속하고 정확한 밸브의 개폐 동작을 이끌어낼 수 있다.

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브에 의하면, 반복적인 개폐 동작에 따라 밸브 시트의 접촉 부분이 마모되더라도 바깥쪽으로 휘어짐과 동시에 새로운 접촉 면적이 보다 넓은 면적으로 형성될 수 있기 때문에, 장기간의 사용에도 폐쇄 성능을 보장할 수 있다.

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브에 의하면, 구동 축 방향으로 분할되는 복수개의 공압 공간 각각으로 공압을 나누어 공급하여, 밸브 스템에 인가되는 구동력이 길이 방향에 따라 분산되도록 함으로써, 공압의 인가에 따른 밸브 스템의 구동 정확성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 동시에, 특정 구간 또는 특정 부분에 힘이 집중되는 것을 방지하여 밸브의 내구성 역시 향상될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 폐쇄 상태의 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 부분 단면 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 밸브 바디의 폐쇄 상태의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 가압부의 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 다이어프램의 분리 사시도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 개방 상태의 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 밸브 바디의 개방 상태의 단면도이다.
도 9은 일 실시 예에 따른 밸브 구동부의 단면도이다.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 폐쇄 상태의 단면도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 부분 단면 사시도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 밸브 바디의 폐쇄 상태의 단면도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 가압부의 단면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 다이어프램의 분리 사시도이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브의 개방 상태의 단면도이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 밸브 바디의 개방 상태의 단면도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브(1)는 유체의 유동 경로에 설치되어 인가되는 공압을 통해 유체의 흐름을 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브(1)는, 유체가 출입하는 밸브 바디(11)와, 공압이 인가되는 밸브 구동부(12), 밸브 구동부(12)에 인가되는 공압에 의해 구동 축을 따라서 슬라이딩하는 밸브 스템(13)과, 밸브 스템(13)의 슬라이딩 운동에 의해 가압됨에 따라 유체의 유로를 차폐할 수 있는 차폐 부재(14)를 포함할 수 있다.

밸브 바디(11)는, 2 개의 외부 유로 사이에 연결되고, 2 개의 외부 유로 사이에서 연통되는 유로를 구비할 수 있다.

예를 들어, 밸브 바디(11)는 밸브 구동부(12)에 연결되고, 밸브 구동부(12)에 대해 슬라이딩하는 밸브 스템(13)의 일부를 수용할 수 있다.

예를 들어, 밸브 스템(13)은 구동 축을 따라서 병진 슬라이딩 이동할 수 있으며, 이하의 설명에서, 밸브 스템(13)의 슬라이딩 방향 중 밸브 바디(11)를 향해 이동하는 방향을 "하측" 방향이라 할 수 있고, 반대로 밸브 바디(11)로부터 멀어지도록 이동하는 방향을 "상측" 방향이라 할수 있다.

다만, 이는 본원의 도면상에 도시된 위상에 따라, 발명의 설명과 이해의 편의를 위해 설정한 것에 불과하므로, 본 발명의 실시에 따른 배치 구조, 구동 방향 또는 위상 등이 이와 같이 제한되지 않는다는 점을 밝혀둔다.

예를 들어, 밸브 바디(11)는 베이스 하우징(111), 연결부(112), 입구 포트(113), 출구 포트(114), 연통 공간(115) 및 밸브 시트(116)를 포함할 수 있다.

베이스 하우징(111)은, 내부에 복수개의 포트(113, 114)로부터 연통되는 연통 공간(115)을 수용하는 하우징형 부재일 수 있다.

연결부(112)는 밸브 바디(11)와 구동부 하우징(121) 사이에 결합될 수 있다. 예를 들어, 연결부(112)의 하측은 밸브 바디(11)의 상측에 결합되고, 상측은 구동부 하우징(121)의 하측에 결합될 수 있다.

예를 들어, 베이스 하우징(111) 및 연결부(112)는 일체의 구성으로 형성될 수 있으며, 다른 예로, 연결부(112)의 구성없이 베이스 하우징(111)에 구동부 하우징(121)이 결합되는 구성을 가질 수 있다는 점을 밝혀둔다.

입구 포트(113)는, 베이스 하우징(111)의 외부로부터 연통 공간(115)으로 유체를 유입받을 수 있다. 예를 들어, 입구 포트(113)는 베이스 하우징(111)의 측부에 설치될 수 있다.

출구 포트(114)는, 연통 공간(115)으로부터 베이스 하우징(111)의 외부로 유체를 토출할 수 있다. 예를 들어, 출구 포트(114)는 연통 공간(115)의 하측으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 출구 포트(114)는 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 중공의 형태로 연통 공간(115)의 하측으로 연통될 수 있다.

입구 포트(113) 및 출구 포트(114)는 각각 베이스 하우징(111)의 연통 공간(115)으로 연통될 수 있으며, 베이스 하우징(111)의 내부에는 각각의 포트(113, 114)로부터 연통 공간(115)으로 연결되는 유로가 형성될 수 있다.

연통 공간(115)은 베이스 하우징(111)에 형성되고, 입구 포트(113) 및 출구 포트(114)와 연통될 수 있다. 예를 들어, 연통 공간(115)은, 베이스 하우징(111)의 상측으로 노출되도록 베이스 하우징(111)의 상측으로부터 함몰 형성될 수 있다.

예를 들어, 베이스 하우징(111)의 상측으로 구동부 하우징(121)이 설치됨에 따라서 연통 공간(115)은 상측으로 내부 공간(124)으로 연결될 수 있다. 한편, 연통 공간(115) 및 내부 공간(124) 사이에는, 구동 단부(135) 및 그 주변에 설치된 오링 등의 실링 부재가 설치되므로, 연통 공간(115)으로부터 내부 공간(124)으로 유체가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 연통 공간(115)은 밸브 스템(13)이 구동부 하우징(121)에 대해 슬라이딩 하는 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 함몰 형성된 중공으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 연통 공간(115)은 출구 포트(114)로부터 연통 공간(115)에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 하측으로 함몰 형성되고, 밸브 시트(116)가 삽입되는 결합 홈(1151)을 포함할 수 있다.

결합 홈(1151)은 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 링 형상의 홈일 수 있다.

밸브 시트(116)는 출구 포트(114)로부터 연통 공간(115)에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성될 수 있다.

밸브 시트(116)는 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 링 형상의 부재일 수 있다. 예를 들어, 밸브 시트(116)는 연통 공간(115)의 결합 홈(1151)에 삽입될 수 있다.

예를 들어, 구동 축을 따라서 밸브 스템(13)이 슬라이딩 구동에 따라, 다이어프램(142)이 하측으로 가압될 수 있고, 다이어프램(142)의 가압 여부에 따라서 다이어프램(142)은 밸브 시트(116)의 개구를 차폐하도록 접촉할 수 있다.

예를 들어, 밸브 스템(13)의 슬라이딩 방향 중, 연통 공간(115) 및 차폐 부재(14)를 향해 하측으로 이동하여 차폐 부재(14)로 하여금 밸브 시트(116)를 차폐시키는 방향을 "폐쇄 방향"이라 할 수 있고, 반대로 연통 공간(115) 및 밸브 시트(116)로부터 멀어지도록 상측 방향으로 이동하여 출구 포트(114)를 개방시키는 방향을 "개방 방향"이라 할 수 있다.

예를 들어, 밸브 시트(116)는 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 밸브 시트(116)가 가요성이 있는 폴리머 재질로 형성되는 경우, 다이어프램(142)과 반복적으로 접촉하여 접촉 면이 마모되더라도, 마모된 부분으로부터 하측으로부터 새로운 접촉 면이 드러남으로써 기밀성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 밸브 시트(116)의 외주면의 적어도 일부는 결합 홈(1151)의 내면으로부터 이격된 상태로 삽입되는 구조를 가질 수 있다. 다시 말하면, 도 6과 같이 결합 홈(1151)에 밸브 시트(116)가 삽입되어 있는 상태에서, 밸브 시트(116)가 중심 축을 기준으로 외주면 바깥쪽으로 유격이 존재할 수 있다.

예를 들어, 도 6과 같이 결합 홈(1151)의 외주면은 구동 축에 평행하되, 밸브 시트(116)의 외주면은 상측으로 돌출할수록 중공의 중심 축과 가까워지는 방향으로, 즉 내측으로 경사진 형상을 가질 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 도 7과 같이 다이어프램(142)이 밸브 시트(116)에 접촉하여 가압하는 경우, 밸브 시트(116)의 상측 부분이 외주 바깥쪽 방향으로 변형될 수 있는 공간적 여유를 제공하는 동시에, 밸브 시트(116)가 외측으로 밀려나면서 변형되는 정도를 설정 수준으로 제한할 수 있다.

결과적으로, 밸브 시트(116)가 다이어프램(142)으로 전달받는 가압력의 일부가 탄성 에너지로 전환됨으로써, 접촉 면에 집중적으로 형성되는 응력을 분산시킬 수 있고, 상측으로 돌출된 밸브 시트(116)의 내주면 부분이 경사진 구조적 특징에 더해, 다이어프램(142)과의 접촉 면적을 보다 확대시킬 수 있는 구조적인 이점을 제공할 수 있다.

예를 들어, 밸브 시트(116)는 상측으로 갈수록 중공의 내주면의 직경이 증가하도록, 중공 내측 부분이 경사진 형상을 가질 수 있다. 다시 말하면, 원주 형상의 밸브 시트(116)의 내주 부분은 상측으로 확개되는 형상을 가질 수 있다.

다시 말하면, 밸브 시트(116)는 내부에 중공이 형성된 도넛 형상을 갖고, 차폐 부재(14)를 마주보는 상단부로부터 중공을 향하여 갈수록, 구동 축 방향으로의 높이가 감소하는 형상을 갖는다.

이상의 구조에 의하면, 공압 구동 밸브(1)의 반복적이고 장기적인 사용에 따라서, 다이어프램(142)과 밸브 시트(116) 사이의 반복적인 접촉 및 유체의 유동으로 인해 밸브 시트(116)의 접촉 부분이 부식 또는 마모되더라도, 해당 접촉 부분의 하측에서 새로운 접촉 부분이 드러나게 되어 다이어프램(142)과 새로운 접촉 면을 형성할 수 있기 때문에, 공압 구동 밸브(1)를 장기적으로 사용하더라도 안정적인 폐쇄 성능을 유지할 수 있다.

더불어, 밸브 시트(116)가 폴리머 재질로 형성됨에 따라서, 가압되는 밸브 시트(116)는 중공의 중심 축으로부터 멀어지는 방향으로 밀려나면서 변형될 수 있기 때문에, 다이어프램(142)과 밸브 시트(116) 사이의 접촉 면적은 사용할수록 점점 확대됨에 따라, 결과적으로 공압 구동 밸브(1)를 장기간의 사용하더라도 폐쇄 성능이 오랫동안 유지될 수 있다.

밸브 구동부(12)는, 밸브 스템(13)을 구동 축을 따라서 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있고, 외부로부터 인가되는 공압을 통해 밸브 스템(13)을 구동 축 방향으로 슬라이딩 시킬 수 있다.

예를 들어, 밸브 구동부(12)는 구동부 하우징(121), 내부 공간(124), 복수개의 구획 디스크(122), 고정부(126) 및 가압 탄성체(125)를 포함할 수 있다.

구동부 하우징(121)은, 외부로부터 인가되는 공압을 수용할 수 있고, 공압을 통해서 구동되는 밸브 스템(13)의 슬라이딩 운동을 지지할 수 있다.

예를 들어, 구동부 하우징(121)의 하측은 밸브 바디(11)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 구동부 하우징(121)의 상측으로 외부로부터 공압을 전달받을 수 있다.

예를 들어, 구동부 하우징(121)은 배기 구멍(1211)을 포함할 수 있다.

배기 구멍(1211)은 내부 공간(124) 중 공압 통로(132)에 연통되지 않는 공간, 즉 공압에 의해 공기가 출입하지 않는 공간에 형성되어, 해당 공간을 대기압 상태로 유지할 수 있다. 예를 들어, 배기 구멍(1211)은 내부 공간(124)에서 구획되는 복수개의 구획 공간(1243)마다 형성될 수 있다.

내부 공간(124)은, 구동부 하우징(121) 내부로 밸브 스템(13)을 슬라이딩 가능하게 수용할 수 있고, 하측으로 밸브 바디(11)의 연통 공간(115)으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 내부 공간(124)은 구동 축 방향을 따라서 이격되어 배치되는 복수개의 구획 디스크(122) 및 복수개의 구동 디스크(133)에 의해서 분할되는 복수개의 공간을 포함할 수 있다.

예를 들어, 내부 공간(124)은 복수개의 구획 디스크(122)를 통해 구획되는 구획 공간(1243)과, 구동부 하우징(121)의 상측으로 연결되고 밸브 스템(13)의 둘레를 감싸는 중공으로 형성되는 상부 가이드 홀(1241)과, 구동부 하우징(121)의 하측으로 연결되고 연통 공간(115)으로 연결되는 중공으로 형성되는 하부 가이드 홀(1242)을 포함할 수 있다.

복수개의 구획 공간(1243) 각각은, 복수개의 구동 디스크(133)로부터 분할되는 공간 중, 밸브 스템(13)의 공압 통로(132)에 연통되는 공압 공간(12431)과, 공압 통로(132)에 연통되지 않고 배기 구멍(1211)을 통해 외부 대기와 연통하는 배기 공간(12432)을 포함할 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 내부 공간(124)은 도 2와 같이 내부 공간(124)에 배치되는 구동 디스크(133)의 개수 및 위치에 대응하도록 형성되는 복수개의 구획 공간(1243)과, 복수개의 공압 공간(12431)이 형성될 수 있다.

예를 들어, 하부 가이드 홀(1242)은 밸브 바디(11)의 연통 공간(115)으로 연결될 될 수 있다. 예를 들어, 밸브 로드(131) 또는 구동 단부(135)의 적어도 일부는 하부 가이드 홀(1242)을 통과하여 연통 공간(115)으로 삽입될 수 있다.

예를 들어, 상부 가이드 홀(1241) 또는 하부 가이드 홀(1242)은 밸브 스템(13)의 슬라이딩 방향을 가이드할 수 있다. 예를 들어, 상부 가이드 홀(1241) 및 하부 가이드 홀(1242)은 밸브 로드(131)를 기밀적으로 감쌀 수 있다. 예를 들어, 상부 가이드 홀(1241)은 구동부 하우징(121)의 상측으로 개방될 수 있고, 외부로부터 형성되는 공압이 상부 가이드 홀(1241)을 통해 인가됨에 따라서, 밸브 스템(13)의 공압 통로(132)로 공압이 전달될 수 있다.

가압 탄성체(125)는 내부 공간(124)에서 구동 디스크(133)의 상측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 가압 탄성체(125)는 복수개의 구동 디스크(133) 중 최상측의 구동 디스크(133)의 상측에 설치되어, 최상측의 구동 디스크(133)에 하측 방향(폐쇄 방향)으로의 탄성력을 인가할 수 있다.

예를 들어, 가압 탄성체(125)는 내부 공간(124)의 상측으로부터 최상측의 구동 디스크(133)의 상면 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 가압 탄성체(125)는 코일 스프링, 판 스프링, 링 스프링 또는 에어 스프링 등 구동 축 방향으로 탄성력을 형성할 수 있는 다양한 종류의 스프링 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

예를 들어 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않을 경우, 복수개의 구동 디스크(133)와 밸브 스템(13)은 가압 탄성체(125)의 탄성력에 의해 폐쇄 방향으로 슬라이딩 이동하여, 다이어프램(142)으로 하여금 밸브 시트(116)의 중공을 차폐하는 "폐쇄 상태"를 유지하도록 할 수 있다.

예를 들어, 가압 탄성체(125)는 밸브 하우징(121)에 대해 구동 디스크(133) 사이의 연결을 위해 추가적으로 개재되는 연결 부재(1251)를 포함할 수 있다.

구획 디스크(122)는, 내부 공간(124)에서 구동 축과 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상의 부재로서, 내부 공간(124)을 구동 축 방향을 따라서 서로 기밀되는 구획 공간(1243)으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 구획 디스크(122)는 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 구비할 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(122)는 내부 공간(124)에서 상하 방향을 따라서 이격되어 배치되는 적어도 하나 이상의 구성으로 설치될 수 있다. 이 경우, 도 2와 같이 내부 공간(124)은 복수개의 구획 디스크(122)의 개수 및 위치에 따라 서로 기밀되어 구획되는 복수개의 구획 공간으로 분할될 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(122)는 내부 공간(124)의 내주면을 마주보는 외주 부분과 밸브 스템(13) 또는 중공 돌출부(1332)의 외주면을 마주보는 내주 부분을 갖는 중공형의 원판 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 구획 디스크(122)의 외주 부분과 내부 공간(124)의 내주면은 기밀적으로 접촉될 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(122)의 내주 부분은, 그보다 하측에 위치한 구동 디스크(133)의 부분 중 상측으로 돌출 형성되는 중공 돌출부(1332)의 외주면에 기밀적으로 접촉될 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(122)의 외주 부분 및 내주 부분 각각이 내부 공간(124) 및 중공 돌출부(1332)에 각각 접촉되는 부분 사이에 O-링이 개재될 수 있다.

고정부(126)는, 내부 공간(124)에 고정적으로 설치되어 구획 디스크(122)를 고정할 수 있다. 예를 들어, 고정부(126)는 구획 디스크(122)의 하측에 고정되어 구획 디스크(122)를 상측으로 지지할 수 있다. 도 2 와 같이, 구획 디스크(122)가 복수개로 구성될 경우, 고정부(126) 역시 복수개의 구획 디스크(122) 각각의 하측에 설치될 수 있다.

고정부(126)에 의하면, 도 7과 같이 공압 공간(12431)에 공압이 인가되어 팽창력이 발생할 경우, 구동 디스크(133)를 비롯한 밸브 스템(13)만 상측으로 슬라이딩 할 수 있도록, 구획 디스크(122)의 위치를 고정할 수 있다.

밸브 스템(13)은, 적어도 일부가 내부 공간(124)에 수용된 상태로 구동부 하우징(121)에 대해 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 운동할 수 있다.

예를 들어, 밸브 스템(13)은 내부 공간(124)에 공압을 전달할 수 있고, 내부 공간(124)에 인가되는 공압을 통해 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 구동될 수 있다.

예를 들어, 밸브 스템(13)은 밸브 로드(131), 공압 통로(132), 복수개의 구동 디스크(133), 복수개의 공압 포트(134), 구동 단부(135) 및 고정 부싱(136)을 포함할 수 있다.

밸브 로드(131)는, 구동 축 방향을 따라서 내부 공간(124)을 통과할 수 있다. 예를 들어, 밸브 로드(131)는 구동 축과 동일한 중심 축을 갖고, 구동 축 방향을 따라서 연장된 원기둥 형상의 부재일 수 있다.

예를 들어, 밸브 로드(131)는 상부 가이드 홀(1241) 또는 하부 가이드 홀(1242)에 형합되도록 삽입될 수 있고, 상부 가이드 홀(1241) 또는 하부 가이드 홀(1242)에 의해 슬라이딩 운동 방향이 가이드될 수 있다.

예를 들어, 밸브 로드(131)는, 구동 축 방향을 따라서 복수개의 구동 디스크(133) 및 복수개의 구획 디스크(122) 각각의 중공을 통과할 수 있다.

예를 들어, 밸브 로드(131)의 하측의 일부는 내부 공간(124)의 하측으로 연결되는 연통 공간(115)으로 삽입될 수 있다.

예를 들어, 도 2와 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않은 폐쇄 상태에서, 밸브 스템(13)의 하단부 또는 구동 단부(135)는 가압 탄성체(125)의 탄성력에 의해 하측으로 이동하여 연통 공간(115) 내의 차폐 부재(14)를 가압할 수 있고, 차폐 부재(14)로 하여금 밸브 시트(116)의 중공을 차폐시킬 수 있다.

공압 통로(132)는, 밸브 로드(131) 내부에서 구동 축을 따라서 연장되는 관 형상의 통로일 수 있다. 예를 들어, 공압 통로(132)는 상측으로부터 공압을 인가받아 압축된 공기를 하측으로 전달할 수 있다.

복수개의 구동 디스크(133)는, 밸브 로드(131)의 외주면으로부터 내부 공간(124)의 내주면 사이를 연결하고, 구동 축과 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 구동 디스크(133)는 구획 디스크(122)를 통해 분할된 복수개의 구획 공간(1243) 각각에서 복수개의 구획 공간(1243) 각각을 구동 축 방향을 따라서 2 개의 공간으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 구획 공간(1243)에 설치되는 구동 디스크(133)는, 구동 디스크(133)에 의해 분할되는 공간 중, 공압 통로(132)로부터 연통되어 공압이 인가되는 공압 공간(12431)을 형성할 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구동 디스크(133)는 공압 공간(12431)에 공급되는 공압으로 인해 구동 축 방향을 따라서 이동할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 구동 디스크(133)는 구동 축 방향을 따라서 서로 간섭되어 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 구동 디스크(133)는 밸브 로드(131)에 연결되어 함께 움직일 수 있다.

예를 들어, 구동 디스크(133)는, 밸브 로드(131)의 외주면과 내부 공간(124)의 내주면 사이를 기밀적으로 연결하는 중공형의 플레이트부(1331)와, 플레이트부(1331)의 내주 가장자리 부분으로부터 상측으로 돌출 형성되는 중공형의 중공 돌출부(1332)를 포함할 수 있다.

플레이트부(1331)는 구획 공간(1243)에서 구동 축에 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상의 부재로서, 구획 공간(1243)을 구동 축 방향을 따라서 분할할 수 있다.

예를 들어, 플레이트부(1331)는 구동 축 방향(상하 방향)을 따라서 공압을 공급하는 중공을 갖고, 구동 축에 수직한 평명 상으로 연장되어 복수개의 구획 공간(1243) 각각의 하측에서 공압이 공급되는 공압 공간(12431)을 구획할 수 있다.

예를 들어, 플레이트부(1331)는 내부 공간(124)의 내주면에 기밀적으로 접촉하는 외주 부분과, 밸브 스템(13)의 외주면에 기밀적으로 접촉하는 내주 부분을 갖는 중공형의 원판 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 플레이트부(1331)는 공압 공간(12431)으로 인가되는 공압에 의해 상측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 플레이트부(1331)는 외주 부분 및 내주 부분 각각이 내부 공간(124) 및 밸브 스템(13)에 기밀적으로 접촉된 상태로 구동축을 따라서 활주할 수 있다.

예를 들어, 플레이트부(1331)는, 외주 부분 및 내주 부분 각각이 내부 공간(124) 및 밸브 스템(13)에 접촉되는 부분 사이에 개재되는 O-링을 포함할 수 있다.

예를 들어, 플레이트부(1331)는 상부 표면 및 하부 표면 중 공압 포트(134)에 연통하는 공압 공간(12431)을 마주보는 표면의 내주 가장자리 부분이 두께 방향으로 함몰 형성되는 공압 안내부(13311)를 포함할 수 있다.

공압 안내부(13311)는, 중공형의 플레이트부(1331)의 하면의 중앙 부분이, 구동 축 방향(상측)으로 함몰 형성된 부분일 수 있다.

예를 들어, 도 2 및 도 3과 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않은 폐쇄 상태에서, 가압 탄성체(125)의 탄성력에 의해 플레이트부(1331)는 구획 디스크(122)에 밀착될 수 있고, 그 결과, 플레이트부(1331)의 하면이 평판 형상을 갖는 구획 디스크(122)와 면접촉 됨에 따라서, 공압 공간(12431)은 공압 안내부(13311)에 의해 구획될 수 있다.

이후, 도 7과 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가되어 공압 공간(12431)에 공압이 형성될 경우, 구동 디스크(133)가 상측으로 슬라이딩됨에 따라 공압 공간(12431)의 부피 역시 팽창할 수 있다.

상하 방향으로 인접하게 배치되는 한 쌍의 구동 디스크(133) 중, 상대적으로 하측에 위치하는 구동 디스크(133)의 공압 홀(13321)과, 상대적으로 상측에 위치하는 구동 디스크(133)의 공압 안내부(13311)는, 상하 방향에 수직한 방향으로 서로 오버랩되는 높이에 위치될 수 있다.

예를 들어, 공압 안내부(13311)는 밸브 로드(131)의 둘레로부터 멀어질수록, 즉 중공의 중심 축으로부터 멀어질수록 함몰되는 두께가 감소하는 유로 감소부(133111)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 공압 공간(12431)의 높이는, 밸브 로드(131)를 중심으로 외측으로 갈수록 줄어들 수 있다.

유로 감소부(133111)는, 공압 안내부(13311)의 가장자리 부분에서 플레이트부(1331)의 평편한 외곽 표면으로 완만하게 경사지도록 연결되는 부분일 수 있다.

유로 감소부(133111)에 의하면, 밸브 스템(13)에 공압이 인가되는 초기 시점에서 공압 포트(134)를 통해 공압 공간(12431), 즉 공압 안내부(13311)로 유입되는 공기는 방사상으로 확산되어 유로 감소부(133111)로 유동하게 됨에 따라서, i)유로 면적이 감소하는 유로 구조를 형성하여 유동 속도를 증가시킬 수 있는 동시에, ii)공압에 의한 힘의 방향이 상대적으로 상측 방향(개방 방향)으로 빠르게 전환되도록 안내하여, 결과적으로 공압 공간(12431)에 충전되는 공압을 통해 구동 디스크(133)를 상측(개방 방향)으로 밀어내는 힘을 보다 크고, 신속하게 형성할 수 있게 된다.

중공 돌출부(1332)는, 밸브 스템(13)의 내주면의 둘레를 감싸는 중공을 갖는 원기둥형 부재일 수 있다. 예를 들어, 중공 돌출부(1332)의 중공은 플레이트부(1331)의 중공과 연결될 수 있다.

예를 들어, 구동 디스크(133)의 중공 돌출부(1332)는 플레이트부(1331)의 중공의 가장자리 부분로부터 상측으로 돌출하여, 해당 구동 디스크(133)의 상측에 배치된 구동 디스크(133)의 하측에 연결될 수 있다.

예를 들어, 중공 돌출부(1332)는 상측에 배치된 구획 디스크(122)의 중공을 통과하여, 그보다 상측에 위치한 구동 디스크(133)의 플레이트부(1331)의 하면에 접촉할 수 있다.

예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 구동 디스크(133) 중 최상측의 구동 디스크(133)는 중공 돌출부(1332)가 없이 플레이트부(1331)의 구조만을 포함할 수 있고, 상측으로 고정 부싱(136)을 통해 밸브 로드(131)에 연결되는 구성을 가질 수 있다.

다만, 이는 하나의 실시 예에 지나지 않으며, 고정 부싱(136)의 역할을 최상측의 구동 디스크(133)에 형성되는 중공 돌출부(1332)의 구성을 통해 대체할 수 있으며, 이와 달리 복수개의 구동 디스크(133) 중 적어도 하나 이상의 구동 디스크(133)가 밸브 로드(131)에 직접적으로 연결되는 구성을 가짐으로써 고정 부싱(136)의 역할을 대체할 수 있다는 점을 밝혀둔다.

예를 들어, 중공 돌출부(1332)의 외주면은 구획 디스크(122)의 중공의 내주면과 기밀적으로 접촉할 수 있고, 기밀을 유지하는 상태로 구획 디스크(122)의 중공에 가이드되어 구동축 방향으로 슬라이딩 할 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(122)의 중공을 상측으로 통과하는 중공 돌출부(1332)의 부분은, 그보다 상측에 배치되는 구획 디스크(122)와, 그보다 상측에 배치되는 구동 디스크(133) 사이에서 형성되는 공압 공간(12431)으로 삽입될 수 있다.

예를 들어, 중공 돌출부(1332)는 구동 축 방향을 따라서 연장되는 부분 중, 공압 포트(134)를 마주보는 부분에서 중공의 내주면으로부터 공압 공간(12431)으로 연통하는 공압 홀(13321)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 공압 홀(13321)은 구획 디스크(122)를 상측으로 통과한 중공 돌출부(1332)의 둘레를 따라서, 내부의 중공으로부터 구획 디스크(122)의 상측으로 구획되는 공압 공간(12431)으로 연통될 수 있다.

예를 들어, 도 2 및 도 7과 같이 구동 축에 수직한 방향에서 바라볼 때, 복수개의 공압 홀(13321)은 복수개의 공압 공간(12431) 각각에 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 공압 홀(13321)을 통해 중공 돌출부(1332)의 중공 내부와 공압 공간(12431)이 서로 연통될 수 있다.

예를 들어, 도 7과 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가될 경우, 공압 공간(12431)을 통해 하측으로 유동하는 공기는, 밸브 로드(131)에 상측으로부터 하측으로 순차적으로 배치되는 복수개의 공압 포트(134)를 통해, 복수개의 공압 공간(12431) 각각으로 유입되어 각각의 공압 공간(12431)에서 공압을 형성할 수 있고, 공압 공간(12431) 내에서 발생하는 팽창력은 각각의 구획 공간(1243) 내에서 구동 디스크(133)를 개방 방향(상측 방향)으로 밀어 올리는 힘으로 작용할 수 있다.

결과적으로 복수개의 구동 디스크(133)는 밸브 스템(13)을 폐쇄 방향으로 슬라이딩 이동시키게 되어, 도 8과 같이 다이어프램(142)으로 하여금 밸브 시트(116)로부터 이격시켜 "개방 상태"를 유지할 수 있다.

예를 들어, 도 2와 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않은 폐쇄 상태에서, 구동 축에 수직한 방향을 따라서 복수개 공압 홀(13321)은 복수개의 공압 포트(134) 각각에 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 폐쇄 상태에서 공압 홀(13321)은 공압 포트(134)와 동일한 구동 축 상의 위치에 배치되기 때문에, 초기에 밸브 스템(13)에 공압을 인가할 경우 공압 포트(134)를 통해 밸브 스템(13)의 주위로 토출되는 공기는 유동 방향을 따라 최단 경로 상에 형성되는 공압 홀(13321)로 유동할 수 있게되므로, 결과적으로 초기 공압의 인가에 따른 구동 반응성을 향상시킬 수 있다.

복수개의 공압 포트(134)는, 구동 축을 따라서 연장되는 밸브 스템(13)의 구간 중 서로 이격되는 복수개의 지점에서 밸브 로드(131)의 둘레 바깥으로 연통하는 통로일 수 있다.

예를 들어, 복수개의 공압 포트(134) 각각은 내부 공간(124)에 형성된 복수개의 공압 공간(12431)과 연통될 수 있다.

예를 들어, 복수개의 공압 포트(134)의 각각은, 각각의 공압 포트(134)에 대응하는 각각의 구동 디스크(133)의 하측에 위치할 수 있다.

예를 들어, 공압 포트(134)는 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 공압 통로(132)로부터 공압 공간(12431)으로 전달되는 공압이 구동 축을 기준으로 방사상으로 고르게 공급될 수 있어서, 구동 디스크(133)를 상측으로 밀어내는 팽창 압력이 균일하게 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 2와 같이 구동 축에 수직한 방향에서 바라볼 때, 복수개의 공압 포트(134) 각각은, 상하 방향을 따라서 순차적으로 복수개 연통 공간(115) 및 복수개의 공압 홀(13321)과 서로 오버랩될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 구동 축 방향으로 분할되는 복수개의 공압 공간(12431) 각각으로 공압을 나누어 공급함에 따라서, 밸브 로드(131)를 상측으로 밀어내는 힘을 밸브 스템(13)의 길이 구간에 따라 분산하여 형성될 수 있기 때문에 밸브 스템(13)의 구동 정확성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 동시에, 밸브 스템(13)의 특정 구간 또는 특정 부분에 힘이 집중되는 것을 방지하여 밸브 스템(13)의 내구성을 증대시킬 수 있다.

예를 들어, 공압 통로(132)를 통해 공압이 전달되는 순서를 따라서, 즉 하측 (폐쇄 방향)으로 갈수록, 순차적으로 형성되는 복수개의 공압 공간(12431) 각각에 연통하는 복수개의 공압 포트(134)의 유로의 면적은 점진적으로 감소하도록 형성될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 공압이 인가되는 방향(구동 축)을 기준으로 상대적으로 후방(하측)에 위치하는 공압 포트(134)에 공압이 늦게 전달되고, 유동 저항에 의해 압력이 감소될 수 있는 문제점을 보완하기 위해, 상대적으로 후방(하측)에 위치하는 공압 포트(134)의 유로의 면적을 상대적으로 작게 형성함으로써, 공압의 인가 방향을 따라서 상대적으로 후방에 위치하는 공압 포트(134)로부터 토출되는 공기 유동의 속도를 증가시켜 공압의 인가 방향에 따라 압력이 감소하는 경향을 보상할 수 있다.

구동 단부(135)는, 밸브 로드(131)의 하측으로 차폐 부재(14)를 가압할 수 있다. 예를 들어, 구동 단부(135)는 내부 공간(124)으로부터 연통 공간(115)을 향해 연장되는 밸브 로드(131)의 하측부를 형성할 수 있다.

예를 들어, 구동 단부(135)는 하부 가이드 홀(1242)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어, 연통 공간(115)에 설치된 가압부(141)를 하측으로 가압할 수 있다. 예를 들어, 구동 단부(135)는 하부 가이드 홀(1242)의 중공에 형합되는 기둥형 형상을 가질 수 있고, 하부 가이드 홀(1242)의 내주면에 기밀을 유지하는 상태로 접촉하여 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 할 수 있다.

고정 부싱(136)은 밸브 로드(131)의 둘레를 감싸는 중공을 구비하고, 구동 디스크(133)와 밸브 로드(131) 사이에 연결되어, 밸브 로드(131) 및 구동 디스크(133) 사이에서 구동 축 방향으로의 힘을 전달할 수 있다.

예를 들어, 고정 부싱(136)은 복수개의 구동 디스크(133) 중 최상측의 구동 디스크(133)와 최하측의 구동 디스크(133)에 각각 접촉하도록 설치되는 2 개의 구성으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 밸브 로드(131)의 상하측 각각에 설치되는 고정 부싱(136)은 복수개의 구동 디스크(133)가 상하 방향으로 접촉되는 상태를 유지하도록 고정할 수 있다.

예를 들어, 도 2 내지 도 7과 같이, 최하측의 구동 디스크(133)의 하측에 배치되어 연통 공간(115)에 위치하는 고정 부싱(136)은, 공압 통로(132)를 통해 토출되는 공기가 연통 공간(115)으로 유동할 수 있도록, 밸브 로드(131)를 감싸는 중공의 내주면으로부터 외부로 연통되는 통로를 포함할 수 있다.

한편, 고정 부싱(136)의 구성 없이 복수개의 구동 디스크(133) 중 적어도 하나의 구동 디스크(133)가 밸브 로드(131)에 직접 연결되어 고정되는 구조를 가질 수 있다는 점을 밝혀둔다.

차폐 부재(14)는 연통 공간(115)에 설치되어 적어도 일부가 구동 축 방향을 따라서 이동할 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(14)는 구동 축을 따라서 슬라이딩 하는 밸브 스템(13)의 구동 변위에 따라서, 밸브 시트(116)를 차폐하도록 접촉하는 위치와, 밸브 시트(116)로부터 이격되는 위치 사이에서 이동할 수 있다.

예를 들어, 차폐 부재(14)는 다이어프램(142) 및 가압부(141)를 포함할 수 있다.

다이어프램(142)은, 밸브 스템(13)에 의해 가압되어 탄성 변형되는 박막형 부재이다. 예를 들어, 다이어프램(142)은 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 원형의 박막 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 구동 축을 기준으로 다이어프램(142)의 가장자리 부분은 연통 공간(115)의 내주면 가장자리 부분에 고정되고, 중앙 부분은 상하 방향을 따라서 밸브 시트(116)의 중심 축(구동 축)과 동일 선상에 위치할 수 있다.

예를 들어, 다이어프램(142)은 도 7과 같이 밸브 스템(13)에 의해 가압되지 않을 경우 상측으로 만곡된 상태를 유지할 수 있고, 도 2와 같이 밸브 스템(13)에 의해 가압될 경우 상측으로 만곡된 중앙 부분이 하측으로 눌려짐에 따라서, 하측의 밸브 시트(116)에 접촉하여 출구 포트(114)를 차폐할 수 있다.

예를 들어, 다이어프램(142)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 금속 재질의 다이어프램은 폴리머 계열의 재료로 형성된 다이어프램보다 상대적으로 큰 탄성력 또는 복원력을 형성할 수 있으므로, 다이어프램(142)을 가압하거나 가압을 해제함에 따른 빠른 반응성을 확보할 수 있다.

예를 들어, 다이어프램(142)은 상항 방향으로 복수의 층으로 적층되는 복수개의 금속 박막(1421)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 복수개의 금속 박막(1421)은 상하 방향으로 적층되는 순서에 따라 교번적으로 배치되는 윤활 박막(1421a)을 포함할 수 있다.

윤활 박막(1421a)은 인접하게 배치되는 다른 금속 박막(1421)들의 금속 재질보다 마찰 계수가 적은 금속 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 다른 금속 박막(1421) 및 윤활 박막(1421a)을 각각 "제 1 금속 박막" 및 "제 2 금속 박막"이라고 할 수 있다.

예를 들어, 윤활 박막(1421a)은 은(Ag) 재질을 포함하는 금속 박막일 수 있다. 예를 들어, 윤활 박막(1421a)은 표면이 은으로 도금되어 형성될 수 있다.

윤활 박막(1421a)이 나머지 금속 박막(1421)들 사이에서 교번적으로 배치되는 구조에 의하면, 윤활 박막(1421a)이 다른 금속 박막(1421)들 보다 상대적으로 마찰 계수가 적기 때문에, 인접한 금속 박막(1421)간의 마찰 저항을 저감시킬 있고, 이를 통해 반복적인 개폐 동작에 따른 다이어프램(142)의 마모 또는 손상을 완화시키는 동시에, 적은 힘으로도 다이어프램(142)을 변형시킬 수 있도록 하여 내구성 및 반응 속도 역시 향상될 수 있다.

예를 들어, 복수개의 금속 박막(1421)은 최하측에 배치되는 내식성 박막(1421b)을 더 포함할 수 있다.

내식성 박막(1421b)은 나머지 금속 박막(1421) 보다 상대적으로 화학적인 내식성이 높은 금속의 재질로 형성될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 연통 공간(115)에 출입되는 유체에 직접적으로 접촉하는 최하층의 금속 박막(1421)을 내식성이 우수한 내식성 박막(1421b)으로 설치함에 따라, 상대적으로 금속의 부식을 유발하기 쉬운 유체에 대해서도 사용할 수 있는 범용성을 확보할 수 있다.

가압부(141)는, 밸브 스템(13) 및 다이어프램(142) 사이에서 구동 축을 따라서 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 가압부(141)는 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 원기둥형 부재일 수 있다.

예를 들어, 가압부(141)는 밸브 로드(131)의 하측에 연결되고, 밸브 로드(131)의 슬라이딩 구동에 의해 하측으로 다이어프램(142)을 가압할 수 있다.

예를 들어, 도 2와 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않은 폐쇄 상태에서, 가압 탄성체(125)의 탄성력에 의해 밸브 로드(131)가 가압부(141)를 하측으로 가압함에 따라서, 가압부(141)는 다이어프램(142)을 가압하여 다이어프램(142)이 밸브 시트(116)에 접촉될 수 있도록 하측으로 변형시킬 수 있다.

예를 들어, 가압부(141)는 도 2와 같이 하측을 향해 상대적으로 넓은 접촉 단부를 형성하는 핀 형상의 부재일 수 있다.

예를 들어, 차폐 부재(14)는 가압부(141)가 연통 공간(115) 내부에서 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 할 수 있도록, 가압부(141)의 외주 형상과 형합되는 중공을 갖는 가이드 부재(143)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 가압부(141)는 하측으로 다이어프램(142)의 상면을 마주보는 접촉부(1411)를 포함할 수 있다.

접촉부(1411)는 구동 축과 일치하는 중심 축을 갖는 원형의 표면 구조를 포함할 수 있다.

예를 들어, 접촉부(1411)는 중앙 부분이 상측으로 오목하게 함몰 형성되는 함몰부(1411a)와, 함몰부(1411a)의 가장자리를 따라 편평하게 형성되는 평면부(1411b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 함몰부(1411a)의 직경은 밸브 시트(116)의 직경의 크기와 동일하거나, 더 클할 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 도 4 및 도 5와 같이 접촉부(1411)가 다이어프램(142)을 하측으로 가압하는 경우, 밸브 시트(116)에 접촉하는 다이어프램(142)의 부분이 과도하게 굴곡되지 않도록, 다이어프램(142)의 중앙 부분의 일부가 상측으로 이동 및 변형될 수 있는 공간적인 여유를 제공할 수 있으며, 이를 통해 도 4와 같이 다이어프램(142)이 가압부(141)에 의해 가압된 상태에서도, 다이어프램(142)의 중앙 부분이 상측으로 만곡된 형상을 유지하도록 함으로써 다이어프램(142)에 굽힘이 발생되는 경향을 완화시킬 수 있다.

따라서, 공압 구동 밸브(1)의 반복적인 개폐 과정에서 다이어프램(142)의 부분 중 밸브 시트(116)와 접촉하는 부분에 집중적으로 가해지는 내부 응력을 완화시킬 수 있는 효과를 가지며, 결과적으로 다이어프램(142)의 마모 또는 파손을 방지하여 내구성을 효과적으로 증가시킬 수 있다.

다른 예로, 가압부(141)는 밸브 스템(13)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 가압부(141)는 밸브 로드(131)의 구동 단부(135)와 일체로 형성되고, 다시 말하면, 가압부(141)는 밸브 로드(131)의 하측 단부로 형성되어 밸브 스템(13)의 슬라이딩 구동에 따라 상하 방향으로 이동될 수 있다.

도 9은 일 실시 예에 따른 밸브 구동부의 단면도이다.

도 9를 참조하면, 도 1 내지 도 8에 도시된 공압 구동 밸브(1)의 밸브 구동부(12) 및 밸브 스템(13)과 상이한 구조를 갖는 밸브 구동부(22) 및 밸브 스템(231)을 포함하는 공압 구동 밸브(2)의 구성을 확인할 수 있다.

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브(2)는 밸브 바디(11), 차폐 부재(14), 밸브 구동부(22) 및 밸브 스템(231)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 밸브 구동부(22) 및 밸브 스템(231)은 도 1 내지 도 8에 도시된 실시 예의 밸브 바디(11) 및 차폐 부재(14)에 연결되어 전술한 실시 예의 구성과 동일한 기능을 수행할 수 있다.

예를 들어, 일 실시 예에 따른 밸브 스템(231)은, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시 예의 밸브 스템(13)의 구성 중 밸브 로드(131), 구동 단부(135) 및 고정 부싱(136)의 일부가 생략되거나, 복수개의 구획 공간(2243)을 따라서 분절된 상태로 각각의 구획 공간(2243)에 배치되는 구동 디스크(231)와 일체로 형성되는 구성으로 이해될 수 있다.

밸브 구동부(22)는, 복수개의 구동 디스크(231)를 구동 축을 따라서 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있고, 외부로부터 인가되는 공압을 통해 밸브 스템(231)을 구동 축 방향으로 슬라이딩 시킬 수 있다.

예를 들어, 밸브 구동부(22)는, 구동부 하우징(221), 내부 공간(224), 복수개의 구획 디스크(222) 및 가압 탄성체(225)를 포함할 수 있다.

구동부 하우징(221)은, 외부로부터 인가되는 공압을 수용할 수 있고, 공압을 통해서 구동되는 복수개의 구동 디스크(231)의 슬라이딩 운동을 지지할 수 있다.

예를 들어, 구동부 하우징(221)은 공압이 인가되지 배기 공간(22432)으로부터 외부로 연통되는 배기 구멍(2211)을 포함할 수 있다.

내부 공간(224)은, 복수개의 구획 디스크(222)를 통해 구획되는 구획 공간(2243)과, 구동부 하우징(221)의 상측으로 개방되고 공압이 공급되는 상부 가이드 홀(2241)과, 구동부 하우징(221)의 하측으로 연결되고 연통 공간(115)으로 연결되는 중공으로 형성되는 하부 가이드 홀(2242)을 포함할 수 있다.

복수개의 구획 디스크(222)는 내부 공간(224)에서 구동 축과 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상의 부재를 포함할 수 있다. 복수개의 구획 디스크(222) 내부 공간(124을 구동 축 방향을 따라서 서로 기밀되는 구획 공간(2243)으로 분할할 수 있다.

예를 들어, 도 9와 같이 복수개의 구획 디스크(222)의 각각은 상측에 인접하게 배치되는 각각의 구동 디스크(231)와 쌍을 이룰 수 있고, 각각의 구획 디스크(222) 및 구동 디스크(231) 사이에 연통 공간(115)이 형성될 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구획 디스크(222) 각각은, 내부 공간(224)에서 구동 축 방향을 따라서 서로 이격된 상태로 고정될 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구획 디스크(222)는 내부 공간(224)에 고정적으로 배치될 수 있도록, 구동부 하우징(221) 내벽 또는 구동부 하우징(221) 내부에 형성되는 단차에 의해 간섭되어 고정될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 구획 디스크(222) 중 최상단의 구획 디스크(222)와, 최하단의 구획 디스크(222)가 구동부 하우징(221)에 의해 간섭됨에 따라서, 복수개의 구획 디스크(222) 모두가 내부 공간(224)에 고정적으로 배치될 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(222)는 각각의 쌍을 형성하는 구동 디스크(231)를 수용할 수 있고, 상측으로 개방되는 원형의 홈을 갖는 원통형 부재일 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(222)는 구동 축에 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상의 바닥부(2221)와, 바닥부(2221)의 가장자리 부분을 따라서 상측으로 돌출 형성되는 측벽부(2222)를 포함할 수 있다.

바닥부(2221)는, 내부 공간(224)을 구동 축 방향을 따라서 분할되는 구획 공간(2243)을 구획할 수 있다. 예를 들어, 바닥부(2221)는 상측으로 중공 돌출부(2311)가 통과하는 중공이 형성되어 있을 수 있다.

예를 들어, 바닥부(2221)의 외주 부분은 내부 공간(224)의 내측벽 둘레에 기밀적으로 접촉하고, 바닥부(2221)의 중공 내주 부분은 구동 디스크(231)의 둘레를 따라 기밀적으로 접촉할 수 있다.

예를 들어, 바닥부(2221)의 내주 부분은, 그보다 하측에 위치한 구동 디스크(231)의 부분 중 상측으로 돌출 형성되는 중공 돌출부(2311)의 외주면에 기밀적으로 접촉될 수 있다.

측벽부(2222)는, 원판 형상의 바닥부(2221)의 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성되어 구동 디스크(231)의 둘레를 감싸는 홈을 갖는 원형의 측벽일 수 있다.

예를 들어, 측벽부(2222)의 내주 부분은 플레이트부(2312)의 외주 부분의 둘레를 따라서 기밀적으로 접촉되고, 측벽부(2222)의 외주 부분은 내부 공간(224)의 내측벽 둘레를 따라서 기밀적으로 접촉될 수 있다.

예를 들어, 하나의 구동 디스크(231)의 측벽부(2222)는 상측으로 돌출 형성된 단부를 통해서, 그보다 상측에 배치된 구동 디스크(231)의 하측을 지지할 수 있다. 다시 말하면, 상대적으로 하측에 위치한 구동 디스크(231)의 측벽부(2222)는, 상대적으로 상측에 배치되는 구동 디스크(231)의 바닥부(2221)의 하측에 간섭될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 복수개의 구동 디스크(231) 각각을 내부 공간(224)에 개별적으로 고정시킬 필요 없이, 내부 공간(224)에서 서로 가압되도록 배치시킴으로써 복수개의 구동 디스크(231)를 내부 공간(224)에 고정시킬 수 있다.

예를 들어, 바닥부(2221)의 하면의 가장자리 부분은 하측으로부터 측벽부(2222)의 상단부와 형합되어 맞물릴 수 있는 단차가 형성될 수 있다. 예를 들어, 바닥부(2221)의 하면 가장자리 부분 중, 측벽부(2222)의 개구 가장자리 부분과 접촉하는 부분이 상측으로 함몰 형성될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 복수개의 구획 디스크(222)가 구동 축 방향을 따라서 적층되는 경우, 서로 인접하게 배치된 구획 디스크(222) 각각의 측벽부(2222) 및 바닥부(2221)가 서로 맞물리도록 결합되도록 하여, 구조적으로 서로 안정적으로 지지하는 동시에, 구동 축을 따라서 복수개의 구획 디스크(222) 각각의 중심 축이 서로 정렬되도록 가이드할 수 있다.

더불어, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시 예의 공압 구동 밸브(1)의 구획 디스크(122)와 비교할 시, 별도로 구획 디스크(222)를 고정시키기 위한 구성(고정부(126))이 존재하지 않으므로 탈장착이 용이해지는 것과 더불어, 복수개의 구획 디스크(222) 및 구동 디스크(231)를 모듈식으로 설치할 수 있도록 하는 구조적 이점을 제공할 수 있다.

예를 들어, 측벽부(2222)는 배기 공간(22432)으로부터 배기 구멍(2211)이 연통될 수 있도록, 내부 공간(224)의 내주 부분을 마주보는 벽의 일 부분에 구멍이 형성될 수 있다.

가압 탄성체(225)는 내부 공간(224)에서 구동 디스크(231)의 상측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 가압 탄성체(225)는 복수개의 구동 디스크(231) 중 최상측 구동 디스크(231a)의 상측에 설치되어, 최상측의 구동 디스크(231)에 하측 방향(폐쇄 방향)으로의 탄성력을 인가할 수 있다.

밸브 스템(231)은 내부 공간(224)에서 구동 축 방향을 따라서 서로 이격된 상태로 연결되는 복수개의 구동 디스크(231)를 포함할 수 있다.

복수개의 구동 디스크(231)는 구동 축과 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구동 디스크(231)는 각각 구동 축 방향을 따라서 설치된 복수개의 구획 디스크(222) 각각의 내부 홈에 적어도 일부가 삽입된 상태로 구동 축 방향을 따라서 활주할 수 있다.

복수개의 구동 디스크(231)는 복수개의 구획 디스크(222)에 의해 분할되는 복수개의 구획 공간(2243) 각각에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동 디스크(231)는 구획 공간(2243)을 구동 축 방향을 따라서 공압 공간(22431)과 배기 공간(22432)으로 구획할 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구동 디스크(231)는 구동 축 방향을 따라서 서로 연결되 수 있다. 예를 들어, 복수개의 구동 디스크(231)는 구동 축 방향을 따라서 서로 간섭되어 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

예를 들어, 구동 축 방향을 따라서 복수개의 구동 디스크(231) 중 최상단에 배치된 구동 디스크(231)를 최상측 구동 디스크(231a)라 할 수 있고, 최하단에 배치된 구동 디스크(231)를 최하측 구동 디스크(231b)라 할 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구동 디스크(231) 중 최하측 구동 디스크(231b)를 제외한 나머지 구동 디스크(231)들 각각은 복수개의 구획 디스크(222)들 각각의 상측에 배치되어, 각각 쌍을 이루는 구획 디스크(222) 사이에서 공압 공간(22431)을 형성할 수 있다.

예를 들어, 최하측 구동 디스크(231b)는 하측에 배치되는 구획 디스크(222)가 존재하지 않기 때문에, 내부 공간(224)의 하측 나머지 공간의 적어도 일부를 공압 공간(22431)으로 구획할 수 있다.

다른 예로, 최하측 구동 디스크(231b) 역시, 나머지 구동 디스크(231)와 마찬가지로 별도의 구획 디스크(222)와 쌍을 이루어 설치될 수도 있다는 점을 밝혀둔다.

예를 들어, 구동 디스크(231)는 구동 축과 수직한 평면 상으로 연장되는 플레이트부(2312)와, 플레이트부(2312)의 중앙 부분으로부터 상측으로 돌출 형성되는 중공 돌출부(2311)와, 구동 축을 따라서 플레이트부(2312) 및 중공 돌출부(2311)의 중앙 부분을 관통하는 공급 배관(2313)과, 중공 돌출부(2311)의 둘레를 따라 공급 배관(2313)으로부터 연통 공간(115)으로 연통되는 공압 홀(2314)을 포함할 수 있다.

플레이트부(2312)는 구획 공간(2243)에서 구동 축에 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상의 부재로서, 구동 축 방향을 따라서 구획 공간(2243)을 공압 공간(22431)과 배기 공간(22432)으로 분할할 수 있다.

플레이트부(2312)는 구획 디스크(222)의 측벽부(2222)를 통해 형성되는 홈에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 플레이트부(2312)는 외주 부분이 측벽부(2222)의 내주 부분과 기밀적으로 접촉된 상태로 구동 축을 따라서 활주할 수 있다.

예를 들어, 플레이트부(2312)는 하면의 중앙 부분이 상측으로 함몰 형성되는 공압 안내부(23121)를 포함할 수 있다.

공압 안내부(23121)는 구획 디스크(222)의 바닥부(2221)를 마주보는 플레이트부(2312)의 하면의 중앙 부분이 오목하게 함몰 형성되는 홈으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 함몰되는 공압 안내부(23121)의 중앙 부분으로부터 공급 배관(2313) 개구가 노출될 수 있다.

예를 들어, 공압 안내부(23121)는 구동 축을 기준으로 중앙 부분으로부터 멀어질수록 함몰되는 두께가 감소하도록 경사진 형상을 포함할 수 있다.

중공 돌출부(2311)는 플레이트부(2312)의 중앙 부분으로부터 상측으로 돌출되어, 그보다 상측에 배치되는 구획 디스크(222)의 중공을 상측으로 통과하여 연통 공간(115)에 삽입될 수 있고, 연통 공간(115)에 삽입된 중공 돌출부(2311)는 그보다 상측에 배치된 구동 디스크(231)의 하측에 연결될 수 있다.

공급 배관(2313)은 구동 축과 동일한 구동 디스크(231)의 중심 축을 따라서 내부를 통과하는 통로로 형성될 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구동 디스크(231)가 상하 방향을 따라서 연결됨에 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 복수개의 구동 디스크(231) 각각의 공급 배관(2313)은 구동축을 따라서 서로 연결되어 하나의 연장된 유로를 형성할 수 있다.

공압 홀(2314)는, 상측으로부터 연통 공간(115)에 삽입되는 중공 돌출부(2311)의 부분에서 공급 배관(2313)으로부터 연통 공간(115)으로 분지되는 통로로 형성될 수 있다. 예를 들어, 공압 홀(2314)는 중공 돌출부(2311)의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.

예를 들어, 최상측 구동 디스크(231a)의 플레이트부(2312)는 상면으로부터 가압 탄성체(225)에 연결되어 하측 방향으로의 탄성력을 인가받을 수 있다.

예를 들어, 최상측 구동 디스크(231a)의 중공 돌출부(2311)는 상부 가이드 홀(2241)에 형합되는 동시에, 상부 가이드 홀(2241)의 중공 내주면에 기밀적으로 접촉되어 구동 축 방향으로 활주할 수 있다.

예를 들어, 최하측 구동 디스크(231b)는 나머지 구동 디스크(231)들과 상이한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 최하측 구동 디스크(231b)는 하단 돌출부(2315)와, 하단 포트(2316)를 더 포함할 수 있다.

하단 돌출부(2315)는, 플레이트부(2312)의 하측으로 돌출 형성되어 내부 공간(224)의 하측으로 연결되는 밸브 바디(11)의 연통 공간(115)으로 이동할 수 있다.

예를 들어, 하단 돌출부(2315)는 연통 공간(115)으로 연결되는 하부 가이드 홀(2242)에 형합되는 동시에, 하부 가이드 홀(2242)의 중공 내주면에 기밀적으로 접촉되어 구동 축 방향으로 활주할 수 있다.

예를 들어, 하단 돌출부(2315)는 연통 공간(115)에 설치된 차폐 부재(14)에 접촉하여 하측으로 가압할 수 있다.

하단 포트(2316)는, 플레이트부(2312)의 하측으로 돌출되는 하단 돌출부(2315)를 따라서 연장된 공급 배관(2313)으로부터, 플레이트부(2312)의 공압 안내부(23121)를 통해 형성되는 공압 공간(22431)으로 연통되는 통로로 형성될 수 있다.

예를 들어, 최하측 구동 디스크(231b)는 내부 공간(224) 중, 플레이트부(2312)의 하측으로부터 하단 돌출부(2315)가 하부 가이드 홀(2242)에 기밀적으로 삽입되는 부분 사이에서 공압 공간(22431)으로 구획할 수 있다.

예를 들어, 구획 디스크(222)와 구동 디스크(231)는 하나의 쌍을 이루어 내부 공간(224)에 모듈식으로 설치되는 디스크 모듈(222, 231)을 형성할 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 디스크 모듈(222, 231)은 내부 공간(224)에 탈장착 가능하게 설치될 수 있고, 원하는 수량만큼 디스크 모듈(222, 231)을 구동축 방향을 따라서 적층시킬 수 있다.

따라서, 사용자는 공압 구동 밸브(2)의 사용 환경에 따라서 디스크 모듈(222, 231)의 적층 수량을 조절하는 것이 가능하여 다양한 환경에 맞추어 공압 구동 밸브(2)의 구동 조건을 손쉽게 조절할 수 있다. 더불어, 디스크 모듈(222, 231)의 순쉬운 탈장착이 가능함에 따라 설치 및 유지 보수에 필요한 노력 및 비용역시 절감될 수 있다.

일 실시 예에 따른 공압 구동 밸브(2)에 의하면, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시 예의 공압 구동 밸브(1)의 밸브 스템(13)과 비교할 시 밸브 로드(131) 및 고정 부싱(136)의 구성이 생략될 수 있으므로, 소형 및 경량화에 유리한 것과 더불어, 부품 비용의 절감을 비롯하여 제작 과정 역시 단순화 될 수 있어 비용 측면에 있어서도 경제적일 수 있다.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (20)

1. 유체의 유로가 형성된 베이스 하우징과, 상기 베이스 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 입구 포트와, 상기 베이스 하우징의 외부로 유체를 토출하는 출구 포트와, 상기 베이스 하우징에 형성되고 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트에 연통하는 연통 공간과, 상기 출구 포트로부터 상기 연통 공간에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성되는 밸브 시트를 구비하는 밸브 바디;
   상기 베이스 하우징의 상측에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징의 내부에 형성되는 내부 공간과, 상기 내부 공간을 상하 방향을 따라서 복수개의 구획 공간으로 분할하고, 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 갖는 적어도 하나 이상의 구획 디스크를 구비하는 밸브 구동부;
   상기 복수개의 구획 공간 각각에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 복수개의 구획 공간 각각으로 안내하는 복수개의 구동 디스크를 포함하는 밸브 스템; 및
   상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 하측으로 가압될 경우 상기 출구 포트를 차폐하는 차폐 부재를 포함하고,
   상기 차폐 부재는,
   상기 밸브 스템에 의해 하측으로 가압될 경우, 상기 밸브 시트에 접촉하여 상기 밸브 시트의 중공을 차폐하는 다이어프램; 및
   상기 밸브 스템 및 상기 다이어프램 사이에 개재되고, 상기 밸브 스템으로부터 가압되어 상기 다이어프램을 가압하는 가압부를 포함하고,
   상기 가압부는,
   상기 가압부에 의해 상기 다이어프램이 가압된 상태에서도, 상기 다이어프램의 중앙 부분이 상측으로 만곡된 형상을 유지하도록, 상기 다이어프램에 접촉하는 하면으로부터 상측으로 오목하게 함몰 형성되는 함몰부를 포함하는 공압 구동 밸브.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 유체의 유로가 형성된 베이스 하우징과, 상기 베이스 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 입구 포트와, 상기 베이스 하우징의 외부로 유체를 토출하는 출구 포트와, 상기 베이스 하우징에 형성되고 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트에 연통하는 연통 공간과, 상기 출구 포트로부터 상기 연통 공간에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성되는 밸브 시트를 구비하는 밸브 바디;
   상기 베이스 하우징의 상측에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징의 내부에 형성되는 내부 공간과, 상기 내부 공간을 상하 방향을 따라서 복수개의 구획 공간으로 분할하고, 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 갖는 적어도 하나 이상의 구획 디스크를 구비하는 밸브 구동부;
   상기 복수개의 구획 공간 각각에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 복수개의 구획 공간 각각으로 안내하는 복수개의 구동 디스크를 포함하는 밸브 스템; 및
   상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 하측으로 가압될 경우 상기 출구 포트를 차폐하는 차폐 부재를 포함하고,
   상기 차폐 부재는, 상기 밸브 스템에 의해 하측으로 가압될 경우, 상기 밸브 시트에 접촉하여 상기 밸브 시트의 중공을 차폐하는 다이어프램을 포함하고,
   상기 다이어프램은 복수의 층으로 적층되고, 금속 재질을 포함하는 복수개의 금속 박막을 포함하고,
   상기 복수개의 금속 박막은,
   복수 개의 제 1 금속 박막; 및
   상기 복수 개의 제 1 금속 박막 사이에 배치되고, 상기 제 1 금속 박막의 금속 재질보다 마찰 계수가 적은 금속 재질을 포함하는 제 2 금속 박막을 포함하는 공압 구동 밸브.
   
5. 유체의 유로가 형성된 베이스 하우징과, 상기 베이스 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 입구 포트와, 상기 베이스 하우징의 외부로 유체를 토출하는 출구 포트와, 상기 베이스 하우징에 형성되고 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트에 연통하는 연통 공간과, 상기 출구 포트로부터 상기 연통 공간에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성되는 밸브 시트를 구비하는 밸브 바디;
   상기 베이스 하우징의 상측에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징의 내부에 형성되는 내부 공간과, 상기 내부 공간을 상하 방향을 따라서 복수개의 구획 공간으로 분할하고, 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 갖는 적어도 하나 이상의 구획 디스크를 구비하는 밸브 구동부;
   상기 복수개의 구획 공간 각각에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 복수개의 구획 공간 각각으로 안내하는 복수개의 구동 디스크를 포함하는 밸브 스템; 및
   상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 하측으로 가압될 경우 상기 출구 포트를 차폐하는 차폐 부재를 포함하고,
   상기 차폐 부재는, 상기 밸브 스템에 의해 하측으로 가압될 경우, 상기 밸브 시트에 접촉하여 상기 밸브 시트의 중공을 차폐하는 다이어프램을 포함하고,
   상기 다이어프램은 복수의 층으로 적층되고, 금속 재질을 포함하는 복수개의 금속 박막을 포함하고,
   상기 복수개의 금속 박막은,
   상기 복수개의 금속 박막 중 최하측에 배치되고, 나머지 금속 박막보다 내식성이 높은 내식성 박막을 포함하는 공압 구동 밸브.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브 시트는,
   내부에 중공이 형성된 도넛 형상을 갖고, 상기 차폐 부재를 마주보는 상단부로부터 상기 중공을 향하여 갈수록, 상기 상하 방향으로의 높이가 감소하는 형상을 갖는 공압 구동 밸브.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 연통 공간은,
   상기 출구 포트로부터 상기 연통 공간에 연통되는 개구의 가장자리를 따라서 하측으로 함몰 형성되고, 상기 밸브 시트가 삽입되는 결합 홈을 포함하고,
   상기 밸브 시트의 외주면의 적어도 일부는, 상기 결합 홈의 내면으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 공압 구동 밸브.
   
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 함몰부의 직경은, 상기 밸브 시트의 직경과 동일하거나, 더 큰 것을 특징으로 하는 공압 구동 밸브.
   
10. 삭제
11. 유체의 유로가 형성된 베이스 하우징과, 상기 베이스 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 입구 포트와, 상기 베이스 하우징의 외부로 유체를 토출하는 출구 포트와, 상기 베이스 하우징에 형성되고 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트에 연통하는 연통 공간 구비하는 밸브 바디;
    상기 베이스 하우징의 상측에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징의 내부에 형성되는 내부 공간과, 상기 내부 공간을 상하 방향을 따라서 복수개의 구획 공간으로 분할하고, 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 갖는 적어도 하나 이상의 구획 디스크를 구비하는 밸브 구동부;
    상기 복수개의 구획 공간 각각에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 복수개의 구획 공간 각각으로 안내하는 복수개의 구동 디스크를 포함하는 밸브 스템; 및
    상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 하측으로 가압될 경우 상기 출구 포트를 차폐하는 차폐 부재를 포함하고,
    상기 밸브 구동부는,
    상기 구동 디스크에 하측 방향으로의 탄성력을 인가하는 가압 탄성체를 더 포함하고,
    상기 복수개의 구동 디스크는,
    상기 상하 방향을 따라서 공압을 공급하는 중공을 갖고, 상기 상하 방향에 수직한 평명 상으로 연장되어 상기 복수개의 구획 공간 각각의 하측에서 공압이 공급되는 공압 공간을 구획하는 플레이트부를 포함하고,
    상기 복수개의 구동 디스크는,
    상기 플레이트부의 중공의 가장자리 부분으로부터 상측으로 돌출형성되는 중공 돌출부를 더 포함하고,
    상하 방향으로 인접하게 배치되는 한 쌍의 구동 디스크 중, 상대적으로 하측에 위치하는 구동 디스크의 상기 중공 돌출부는, 상측으로 상기 구획 디스크의 중공을 통과하여 상대적으로 상측에 위치하는 구동 디스크의 상기 플레이트부의 하측에 접촉하는 것을 특징으로 하는 공압 구동 밸브.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 중공 돌출부는,
    상기 구획 디스크를 상측으로 통과한 부분의 둘레를 따라서, 공압이 공급되는 중공으로부터 상기 구획 디스크의 상측으로 구획되는 공압 공간으로 연통되는 공압 홀을 포함하는 공압 구동 밸브.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 플레이트부는,
    하면의 중앙 부분이 상측 방향으로 함몰 형성되는 공압 안내부를 포함하고,
    상하 방향으로 인접하게 배치되는 한 쌍의 구동 디스크 중, 상대적으로 하측에 위치하는 구동 디스크의 상기 공압 홀과, 상대적으로 상측에 위치하는 구동 디스크의 상기 공압 안내부는, 상기 상하 방향에 수직한 방향으로 서로 오버랩되는 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 공압 구동 밸브.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공압 안내부는,
    상기 플레이트부의 중심 축으로부터 멀어질수록 함몰되는 두께가 감소하는 유로 감소부를 포함하는 공압 구동 밸브.
    
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수개의 구동 디스크 중, 최하측에 배치되는 구동 디스크는,
    상기 플레이트부의 하측으로 돌출 형성되어 상기 내부 공간의 하측으로 연결되는 상기 연통 공간에 설치된 상기 차폐 부재를 하측으로 가압하는 하단 돌출부를 더 포함하는 공압 구동 밸브.
    
16. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수개의 구획 디스크는,
    상기 중공 돌출부가 통과하는 중공을 갖고, 상하 방향에 수직한 평면 상으로 연장되는 판 형상의 바닥부; 및
    상기 바닥부의 가장자리 부분을 따라서 상측으로 돌출 형성되고, 상기 플레이트부의 외주 부분을 감싸는 측벽부를 포함하는 공압 구동 밸브.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상하 방향으로 인접하게 배치되는 한 쌍의 구획 디스크 중, 상대적으로 하측에 위치하는 구획 디스크의 상기 측벽부는, 상대적으로 상측에 위치하는 구획 디스크의 상기 바닥부의 가장자리 부분을 상측으로 지지하는 공압 구동 밸브.
    
18. 삭제
19. 삭제
20. 유체의 유로가 형성된 베이스 하우징과, 상기 베이스 하우징의 외부로부터 유체가 유입되는 입구 포트와, 상기 베이스 하우징의 외부로 유체를 토출하는 출구 포트와, 상기 베이스 하우징에 형성되고 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트에 연통하는 연통 공간 구비하는 밸브 바디;
    상기 베이스 하우징의 상측에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징의 내부에 형성되는 내부 공간과, 상기 내부 공간을 상하 방향을 따라서 복수개의 구획 공간으로 분할하고, 외부로부터 공급되는 공압을 공급하는 중공을 갖는 적어도 하나 이상의 구획 디스크를 구비하는 밸브 구동부;
    상기 복수개의 구획 공간 각각에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 복수개의 구획 공간 각각으로 안내하는 복수개의 구동 디스크를 포함하는 밸브 스템; 및
    상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 하측으로 가압될 경우 상기 출구 포트를 차폐하는 차폐 부재를 포함하고,
    상기 밸브 구동부는,
    상기 구동 디스크에 하측 방향으로의 탄성력을 인가하는 가압 탄성체를 더 포함하고,
    상기 복수개의 구동 디스크는,
    상기 상하 방향을 따라서 공압을 공급하는 중공을 갖고, 상기 상하 방향에 수직한 평명 상으로 연장되어 상기 복수개의 구획 공간 각각의 하측에서 공압이 공급되는 공압 공간을 구획하는 플레이트부를 포함하고,
    상기 밸브 스템은,
    상하 방향을 따라서 상기 복수개의 구동 디스크의 중공을 통과하는 밸브 로드;
    상기 밸브 로드의 내부에서 상하 방향을 따라서 연장되어 외부로부터 공급되는 공압을 전달하는 공압 통로; 및
    상하 방향을 따라서 상기 공압 통로로부터 상기 구동 디스크에 의해 구획되는 공압 공간으로 연통하는 복수개의 공압 포트를 더 포함하고,
    상기 공압 포트는, 상기 공압 통로로부터 상기 밸브 로드의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성되고,
    상기 복수개의 공압 포트 중, 상하 방향을 따라서 상대적으로 하측에 위치하는 공압 포트의 유로의 면적이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 공압 구동 밸브.
    

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