KR102446363B1

KR102446363B1 - 가스 액티브 밸브

Info

Publication number: KR102446363B1
Application number: KR1020220006388A
Authority: KR
Inventors: 이태준
Original assignee: 이태준
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2022-09-21

Abstract

본 발명은 가스량의 압력에 따라 능동적으로 열고 닫히는 가스 조절 밸브를 제공하여 가스의 공급 편차를 줄일 수 있고, 가스 액티브 밸브의 구성으로 각종 가스의 공급량을 원활히 조절할 수 있도록 하는 가스 액티브 밸브에 관한 것이다. 본 발명은, 상하로 조립되는 밸브 하우징과; 상기 밸브 하우징의 내측에 축 결합되어 유입되는 가스 압력에 따라 밸브를 능동적 개폐 가능하도록 설치되는 작동 피스톤과; 상기 작동 피스톤의 중심부에 관통 고정되는 피스톤 축과; 상기 밸브 하우징 내측에 설치되어 작동 피스톤을 안내하면서 가스 흐름을 유도하도록 설치되는 실린더 부재와; 상기 작동 피스톤과 일직선상으로 설치되어 가스를 분출 안내하는 분출 노즐과; 상기 작동 피스톤과 실린더 부재의 작동 간에 탄성을 주도록 설치되는 작동 스프링을 포함하고, 상기 작동 피스톤 및 실린더 부재는 각 일측에 가스 토출공을 가지도록 구성하되, 상기 실린더 부재는 층별 및 계단식 가스 토출공을 가지도록 형성하여 상기 작동 피스톤이 실린더 부재를 따라 이동하면서 단계별 개폐가 가능하도록 작동하여 능동적으로 가스를 열고 닫는 조절 밸브 구조를 제공함은 물론, 가스 공급에 따른 편차를 방지하도록 이루어짐을 특징으로 하는 가스 액티브 밸브를 개시한다.

Description

가스 액티브 밸브{Gas active valve}

본 발명은 가스 액티브에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가스량의 압력에 따라 능동적으로 열고 닫히는 가스 조절 밸브를 제공하여 가스의 공급 편차를 줄일 수 있고, 액티브 밸브의 구성으로 각종 가스의 공급량을 원활히 조절할 수 있도록 하는 가스 액티브 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 가스 공급 라인을 통해 가스를 사용하는 곳은 일반 가정, 업소 그리고 작업 현장에서 사용되는 용접 등에도 가스관을 연결하여 사용하고 있다.

먼저, 일반적인 가스관은 가정용으로 또는 업소용으로 사용되는 가스를 이용한 발열도구에 대하여 가스를 공급하거나 차단하는 수단으로 상기 발열도구와 가스저장부를 연결하는 가스관의 소정 위치에 회전하여 여닫는 밸브를 설치함으로써 이루어지고, 가스량의 조절은 발열도구에 구비되어 있는 조절구를 사용하는 것이 일반적이었다.

또한, 종래의 가스밸브로는 가스 유량 조절기, 가스의 누출시 공급가스의 차단을 위한 가스차단밸브, 가스연소기구 사용 중, 가스 화기가 가스 라인을 타고 들어오는 역화 사고를 방지하기 위한 역화 방지기 및 잔류가스의 누출사고를 방지하기 위한 장치가 각각 있었다.

그러나 단순히 가스저장부로부터 가스관을 통하여 공급되는 가스를 차단하거나 공급하는 기능만 있고, 밸브 자체에서 공급되는 가스량을 조절할 수 없다는 문제점이 있었다.

한편, 일반적인 가스 공급라인은 가스저장부와 근접한 사용 공간과 거리가 먼 사용 공간으로 구분되어 질 수밖에 없었다.

따라서 가스저장부와 근접한 사용 공간에서는 일정량의 가스양을 공급받을 수 있으나, 가스저장부와 거리 먼 사용 공간은 그만큼 가스 라인을 타고 먼 거리만큼 이송할 수밖에 없다. 이러한 이유로 먼 사용 공간에 있은 가스 공급은 가스 압력이 저하되어 그 공급량이 떨어질 수밖에 없는 것이다. 이로써, 가스저장부와 근접한 곳은 일정량이나 과다한 가스 공급을 받지만, 가스저장부와 먼 곳의 사용자는 그렇지 못하여 원활한 가스 공급을 기대하기 어려웠다.

따라서, 근거리 및 장거리에 상관없이 가스 공급을 원활하게 하여 가스 공급에 따른 편차를 줄일 수 있는 밸브 작동 구조를 필요로 하였다.

대한민국 등록실용신안공보 Y1 20-0290765호 대한민국 등록실용신안공보 Y1 20-0185606호 대한민국 등록특허공보 B1 10-2020601호

따라서 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 가스량의 압력에 따라 능동적으로 열고 닫히는 조절 밸브를 제공하여 가스의 공급의 편차를 줄일 수 있도록 하는 가스 액티브 밸브를 제공하기 위함이다.

본 발명의 다른 목적은, 액티브 조절 밸브를 제공하여 각종 가스 공급관 및 산업 현장의 용접에도 적용 가능한 다용도 사용이 가능한 가스 액티브 밸브를 제공하기 위함이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 밸브가 닫힐 경우에는 적은 가스량만 배출하고, 밸브가 열릴 때는 다량의 가스량을 배출할 수 있는 가스 액티브 밸브를 제공하기 위함이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 근거리 및 장거리에 상관없이 가스 공급을 원활하게 하여 가스 공급에 따른 편차를 줄일 수 있도록 하는 가스 액티브 밸브를 제공할 수 있다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 상하로 조립되는 밸브 하우징과; 상기 밸브 하우징의 내측에 축 결합되어 유입되는 가스 압력에 따라 밸브를 능동적으로 개폐 가능하도록 설치되는 작동 피스톤과; 상기 작동 피스톤의 중심부에 관통 고정되는 피스톤 축과; 상기 밸브 하우징 내측에 설치되어 작동 피스톤을 안내하면서 가스 흐름을 유도하도록 설치되는 실린더 부재와; 상기 작동 피스톤과 일직선상으로 설치되어 가스를 분출 안내하는 분출 노즐과; 상기 작동 피스톤과 실린더 부재의 작동 간에 탄성을 주도록 설치되는 작동 스프링을 포함하고, 상기 작동 피스톤 및 실린더 부재는 각 일측에 가스 토출공을 가지도록 구성하되, 상기 실린더 부재는 층별 및 계단식 가스 토출공을 가지도록 형성하여 상기 작동 피스톤이 실린더 부재를 따라 이동하면서 단계별 개폐가 가능하도록 작동하여 능동적으로 가스를 열고 닫는 조절 밸브 구조를 제공함은 물론, 가스 공급에 따른 편차를 방지하도록 이루어짐을 특징으로 하는 가스 액티브 밸브를 개시한다.

또한, 상기 밸브 하우징은 다단 구획 형성되는 공간 내경부를 갖는 제1 케이스와; 다단 구획 형성되는 공간 내경부를 갖는 제2 케이스를 포함하되, 상기 제1 케이스와 제2 케이스는 상호 나사 체결 조립되며, 상기 제1 케이스의 일측 선단 내경 안쪽에는 그 중심부에 관통 형성되어 상기 피스톤 축을 이동 가능하게 하는 중심 축공과; 상기 중심 축공의 주변 둘레부에 관통 형성되어 작동 피스톤의 작동 방향과 동일한 방향으로 가스를 흡입하기 위한 가스 흡입공이 더 관통 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 작동 피스톤은 일단에 형성되어 상기 밸브 하우징의 내경에서 왕복 이동하는 작동 헤드부와; 상기 작동 헤드부와 바로 일체로 연결 형성되어 상기 실린더 부재의 내경을 따라 이동하면서 가스 유입량을 조절하기 위한 작동 접속부와; 상기 작동 접속부와 바로 일체로 연결 형성되어 상기 실린더 부재의 내경을 따라 이동하면서 실린더 부재의 내경에서 가스 흐름 공간을 확보하도록 간극을 주도록 단이지도록 형성되는 작동 간극 유지부와; 상기 작동 간극 유지부의 타단으로 돌출 형성되어 상기 분출 노즐에 삽입되면서 가스 분출량을 제어하는 작동 돌출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 작동 헤드부는 그 중심부에 관통 형성되어 상기 피스톤 축이 삽입 결합되기 위한 결합공과; 상기 결합공을 중심으로 주변에 경사지도록 형성되는 경사면과; 상기 경사면을 따라 소정 간격으로 관통 형성되어 유입되는 가스를 배출하는 가스 토출공을 포함하여 구성됨을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 작동 간극 유지부는 상기 작동 접속부와 작동 돌출부의 사이에 위치하도록 길이 방향으로 형성되며, 상기 작동 접속부와 작동 돌출부의 직경 폭보다 작은 직경 폭으로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 실린더 부재는 내측으로 상기 작동 피스톤을 길이 방향의 삽입 수용하는 통로 공간으로 이루어지며, 외측으로 상단부, 중단부 및 하단부로 구분 형성되는 몸체와; 상기 몸체의 상단부와 중단부 사이에서 일측이 외주 경사면으로 돌출 형성되면서 밸브 하우징의 내측에서 지지되기 위한 상단 플랜지와; 상기 몸체의 중단부와 하단부 사이에 돌출 형성되어 밸브 하우징의 내측에서 지지되기 위한 하단 플랜지를 포함하여 구성하되, 상기 몸체의 상단부 및 중단부와, 상기 하단 플랜지는 각 일측 둘레부에서 관통되어 가스를 배출하는 각각의 가스 토출공을 가지도록 형성됨을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 몸체의 상단부에 관통된 가스 토출공은 상단부의 둘레에서 일정 간격 층별로 경사지는 다수개의 층별 구조로 관통 형성됨을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 가스 토출공은 상단부의 둘레를 따라 몸체의 중심부에서 방위각 120도로 각각 관통 형성됨을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 몸체의 중단부에 관통된 가스 토출공은 상/하부로 각각 분리된 복층 구조로 형성하되, 하나의 상부로 분리된 가스 토출공은 구멍이 큰 관공 형태로 관통 형성되고, 다른 하나의 하부로 분리된 가스 토출공은 구멍이 작은 관공 형태로 형성됨을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상부에 형성된 가스 토출공과 하부에 형성된 가스 토출공은 몸체의 중심부에서 방위각 120도로 각각 관통되면서 상호 어긋나는 위치로 형성됨을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 하단 플랜지의 가스 토출공은 하단 플랜지의 일측 외주 경사면을 따라 등간격으로 다수개로 관통 형성됨을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 가스량의 압력에 따라 능동적으로 열고 닫히는 가스 조절 밸브를 제공하여 가스의 공급의 편차를 줄일 수 있도록 하는 가스 액티브 밸브를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 액티브 조절 밸브를 제공하여 각종 가스 공급관 및 산업 현장의 용접에도 적용 가능한 다용도 사용이 가능한 가스 액티브 밸브를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 밸브가 닫힐 경우에는 기본 적은량만 배출하고, 밸브가 열릴 때는 다량의 가스량을 배출할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브를 보인 실시 예로서,
도 1은 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브를 보인 전체 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브를 보인 전체 분해사시도,
도 3은 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브에 따른 전체 부품의 분해 단면 예시도,
도 4는 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브에 따른 전체 결합 단면 예시도,
도 5는 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브에 따른 밸브 하우징의 케이스를 보인 평면 및 정단면을 보인 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브에 따른 작동 피스톤의 평면, 저면 및 정단면을 보인 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브에 따른 실린더 부재의 평면, 저면 및 정면을 보인 예시도,
도 8은 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브에 따른 분사 노즐의 평면, 저면 및 정단면을 보인 예시도,
도 9는 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브에 따른 작동 전/후를 보인 작동 예시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브를 보인 실시 예이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브(100)는 밸브 하우징(110)과; 밸브 하우징(110) 내에서 피스톤 로드 작동하는 피스톤 축(130)과 결합된 작동 피스톤(120)과; 작동 피스톤(120)을 수용하는 실린더 부재(140)와; 가스를 분출 안내하는 분출 노즐(150) 및 작동 스프링(160)을 포함하여 구성하게 된다.

또한, 가스 액티브 밸브(100)는 외측으로 피복 마감되는 외피(101a)를 포함할 수 있다. 여기서 외피는 실리콘, PVC, 사출 등으로 마감하여 충격을 흡수할 수 있도록 구성할 수 있다.

밸브 하우징(110)은 다단 구획 형성되는 공간 내경부(111a)를 갖는 제1 케이스(111)와; 다단 구획 형성되는 공간 내경부(113a)를 갖는 제2 케이스(113)를 포함하고 상/하로 조립하도록 구성할 수 있다.

여기서, 상기 제1 케이스(111)와 제2 케이스(113)는 상호 나사 체결 조립되어 상기 제1 케이스(111)이 상단으로 가스가 유입되는 유입구(111b)와, 상기 제2 케이스(113)의 하단으로 가스가 배출되는 배출구(113b)를 이루도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 제1 케이스(111)의 일측 선단 내경 안쪽에는 그 중심부에 관통 형성되어 상기 피스톤 축(130)을 이동 가능하게 하는 중심 축공(115)과; 상기 중심 축공(115)의 주변 둘레부에 관통 형성되어 피스톤 축(130)의 작동 방향과 동일한 방향으로 가스를 흡입하기 위한 가스 흡입공(117)을 포함하여 구성할 수 있다.

여기서, 도 5를 참조하면 상기 가스 흡입공(117)은 그 원주 방향을 따라 등간격으로 다수개로 형성할 수 있다.

바람직하게는, 상기 밸브 하우징(110)은 상/하부에 개방되는 가스 유입구(111b) 및 가스 배출구(113b) 및 가스가 이동되는 공간 내경부(111a)(113a)를 갖는 구조로서, 공간 내경부(111a)(113a)는 상기 작동 피스톤(120), 실린더 부재(140), 분출 노즐(150) 및 작동 스프링(160)을 수용하여 밀착 지지하는 다단 구조의 각 내경을 갖도록 형성할 수 있다.

또 바람직하게는, 상기 밸브 하우징(110)은 가스관 또는 용접에 수직 또는 수평으로 연결 설치가 가능한 것으로, 그 방향이나 위치 구조를 반드시 한정하는 것은 아니며, 밸브 하우징은 난연성 피복재일 수 있다.

작동 피스톤(120)은 상기 밸브 하우징(110)의 내측에 축 결합되어 유입되는 가스 압력에 따라 밸브를 능동적으로 개폐 가능하도록 설치되는 것으로서, 일단에 형성되어 상기 밸브 하우징(110)의 내경에서 왕복 이동하는 작동 헤드부(121)와; 상기 작동 헤드부(121)와 바로 일체로 연결 형성되어 상기 실린더 부재(140)의 내경을 따라 이동하면서 가스 유입량을 조절하기 위한 작동 접속부(123)와; 상기 작동 접속부(123)와 바로 일체로 연결 형성되어 상기 실린더 부재(140)의 내경을 따라 이동하면서 실린더 부재(140)의 내경에서 가스 흐름 공간을 확보하도록 간극을 주도록 단이지도록 형성되는 작동 간극 유지부(125)와; 상기 작동 간극 유지부(125)의 타단으로 돌출 형성되어 상기 분출 노즐(150)에 삽입되면서 가스 분출량을 제어하는 작동 돌출부(127)를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 작동 헤드부(121)는 그 중심부에 관통 형성되어 상기 피스톤 축(130)이 삽입 결합되기 위한 결합공(121a)과; 상기 결합공(121a)을 중심으로 그 주변에 경사지도록 형성되는 경사면(121b)과; 상기 경사면(121b)을 따라 소정 간격으로 관통 형성되어 유입되는 가스를 배출하는 가스 배출공(121c)을 더 포함하여 구성할 수 있다.

여기서 상기 결합공(121a)에는 피스톤 축(130)이 항시 결합된 상태로 상기 밸브 하우징(110)의 중심 축공(115)에 삽입된 상태에서 이동 가능하게 설치할 수 있다.

바람직하게는, 상기 가스 배출공(121c)은 상기 경사면(121b)의 따라 어느 한곳 위치에서 적어도 3개 정도 경사면의 회전 반경을 따라 나란히 관통 형성할 수 있다. 이때 가스 유입량 대비 가스 유속을 고려해서 경우에 따라서 대칭되는 위치에도 경사면의 회전 반경을 따라 다수개로 형성 가능하다.

또한, 상기 작동 접속부(123)는 상기 실린더 부재(140)의 내경을 따라 이동하면서 가스 유입량을 조절하기 위한 것으로서, 상기 실린더 부재의 상단 내구경에 맞도록 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 작동 간극 유지부(125)는 상기 작동 접속부(123)와 작동 돌출부(127)의 사이에 위치하도록 길이 방향으로 형성되며, 상기 작동 접속부(123)와 작동 돌출부(127)의 직경 폭보다 작은 직경 폭으로 단차지게 형성되는 것이 바람직하다.

이로써, 상기 작동 각극 유지부(125)의 단차지는 공간(S)을 이용하여 밸브 작동시에 실린더 부재 내부로 유입되는 가스의 이동통로 역할로 가스의 흐름을 유도할 수 있다.

실린더 부재(140)는 내측으로 상기 작동 피스톤(120)을 길이 방향의 삽입 수용하는 통로 공간으로 이루어지며, 외측으로 상단부(141-1), 중단부(141-2) 및 하단부(141-3)로 구분 형성되는 몸체(141)와; 상기 몸체(141)의 상단부(141-1)와 중단부(141-2) 사이에 돌출 형성되어 밸브 하우징(110)의 내측에서 지지되기 위한 상단 플랜지(143)와; 상기 몸체의 중단부(141-2)와 하단부(141-3) 사이에 돌출 형성되어 밸브 하우징(110)의 내측에서 지지되기 위한 하단 플랜지(145)를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 몸체(141)의 상단부(141-1) 및 중단부(141-2)와, 상기 하단 플랜지(145)는 각 일측 둘레부에서 관통되어 가스를 배출하면서 확산관으로 유속을 빠르게 유도하는 각각의 가스 토출공(P1)(P2))(P3)(P4)을 가지도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 몸체(141)의 상단부(141-1)에 관통된 가스 토출공(P1)은, 상단부(141-1)의 둘레에서 일정 간격 층별로 경사지는 다수개의 층별 구조로 관통 형성할 수 있다.

바람직하게는, 상기 가스 토출공(P1)은 상단부(141-1)의 둘레를 따라 몸체(141)의 중심부에서 방위각 120도로 각각 관통 형성할 수 있다.

또한, 상기 몸체(141)의 중단부(141-2)에 관통된 가스 토출공(P2)(P3)은 상/하부로 각각 분리된 복층 구조로 형성하되, 하나의 상부로 분리된 가스 토출공(P2)은 구멍이 큰 관공 형태로 관통 형성되고, 다른 하나의 하부로 분리된 가스 토출공(P3)은 구멍이 작은 관공 형태로 형성할 수 있다.

또한, 상부에 형성된 가스 토출공(P2)과 하부에 형성된 가스 토출공(P3)은 몸체(141)의 중심부에서 방위각 120도로 각각 관통되면서 적어도 3개 이상 상호 어긋나는 위치로 형성할 수 있다.

또한, 상기 하단 플랜지(145)의 가스 토출공(P4)은 하단 플랜지(145)의 일측 외주 경사면을 따라 등간격으로 다수개로 관통 형성할 수 있다.

여기서, 몸체의 중단부에 관통된 가스 토출공(P2)과 다른 가스 토출공(P3)에서 중심부를 기점으로 120도 되는 3곳에 위치를 달리하여 관통 형성하는 것으로 가스 흐름을 확산시켜 유속을 빠르게 유도하게 할 수 있고, 하단 플랜지의 경사면을 통해서는 가스 토출공(P2)(P3)에서 분출되는 가스 흐름을 확산시켜 빠른 유속 흐름을 유도하기 위한 것이다.

분사 노즐(150)은 상기 작동 피스톤(120)과 일직선상으로 설치되어 가스를 분출 안내하는 것으로서, 상기 밸브 하우징(110)의 하단의 가스 배출구(113b) 쪽에서 나사 결합으로 조립하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 분사 노즐(150)은 내측 안쪽으로 홈 형태로 수용홈(151)이 형성되어 상기 작동 피스톤(120)의 작동 돌출부(127)를 수용할 수 있도록 구성할 수 있다. 이때 수용홈(151)의 깊이는 작동 돌출부(127)의 최대 수용 깊이로 형성됨이 바람직하다.

또한, 수용홈(151)은 그 경사지는 내측벽에 관통되어 밸브 내부를 통과한 최종의 가스를 분출하도록 하는 가스 분출공(153)을 형성할 수 있다.

작동 스프링(160)은 상기 작동 피스톤(120)과 실린더 부재(140)의 사이에 설치되어 밸브 개폐 시에 작동 간에 탄성을 주도록 설치할 수 있다.

여기서, 작동 스프링(160)의 한 단부는 상기 작동 피스톤(120)의 작동 헤드부(121)의 외측에 밀착이 이루어지고, 작동 스프링(160)의 다른 타단부는 실린더 부재(140)의 상단 플랜지(143)에 밀착이 이루어져 작동 가능하게 구성할 수 있다.

또한, 상기 분출 노즐(150)이 있는 배출구 쪽에는 나사부가 있는 연결부 안쪽으로 가스 누수를 방지하기 위한 테프론 링(170)을 결합 설치할 수 있다.

이하, 본 발명의 의한 가스 액티브 밸브의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. 이하 설명은 상기 구조 설명에 따른다.

먼저, 밸브 오픈에 따른 가스 흐름은, 밸브 하우징(110)의 가스 흡입구(111b)를 통해 가스가 유입되면 작동 피스톤(120)의 작동으로 실린더 부재(140)로 삽입이 이루어지면서 밸브 개폐시에 순차적으로 작동 피스톤(120)의 작동 접속부(123)가 실린더 부재(140)의 가스 토출공(P1)을 일부 차단 또는 개폐 상태가 되는 구조를 제공하는 것으로 일부 개방시에는 층별 구멍인 가스 토출공(P1)이 일부만 개방하여 더 적은 가스량을 토출하고, 모두 개방시에는 더 많은 가스량을 이동시킴으로써 가스의 토출량 조절을 가능하도록 할 수 있다.

또한, 하우징(110)의 가스 유입구(111)를 통하여 가스가 유입이 되면 가스 압력으로 작동 피스톤(120)의 작동 헤드부(121)의 안쪽 가스 이동 공간(S1)으로 압력이 작용하고, 순간 작동 피스톤(120)은 작동 스프링(160)의 반발력을 받으면서 실린더 부재(140)의 내측으로 일정 간격으로 밀리면서 삽입이 이루어진다.

다음으로, 작동 피스톤(120)의 작동 헤드부(121)의 안쪽 가스 이동 공간(S1)을 통해 작동 피스톤(120)의 작동 헤드부(121)에 관통된 가스 토출공(121c)을 통하여 가스가 이동하고, 일부 가스는 작동 헤드부(121)의 외측과 밸브 하우징 사이의 틈새 이동 공간(S2)을 통하여 이동한다.

그런 다음, 가스 이동은 다른 가스 이동 공간(S3)을 경유하고 실린더 부재(140)의 몸체(141) 상단부(141-1)에 관통된 가스 토출공(P1)을 통하여 유입, 다른 가스 이동 공간(S4)을 통해 경유하며, 몸체(141)의 중단부(141-2)에 관통된 가스 토출공(P2)(P3)을 통해 배출되어 가스 이동 공간(S5)을 경유하고, 몸체의 하단 플랜지(145)에 관통된 가스 토출공(P4)을 통해 최종적으로 분사 노즐(160)을 통해 배출하도록 할 수 있다.

한편, 다량의 가스 유입으로 가스 압력이 크게 발생할 경우에 밸브 하우징(110)의 가스 유입구(111)를 통하여 가스 이동 공간(S1)에 압력이 크게 작용하면서 작동 피스톤(120)이 순간 밀리면서 실린더 부재(140) 쪽으로 완전 삽입을 한다.

이때, 작동 피스톤(120)의 작동 돌출부(125)는 분사 노즐(150)의 안쪽으로 공간으로 완전 삽입된 상태이다.

다음으로, 작동 피스톤(120)이 실린더 부재(140)에 삽입된 상태에서 가스 이동은 작동 피스톤(120)의 작동 접속부(123)에 의해 실린더 부재(140)의 몸체(141) 상단부(141-1)에 형성된 가스 토출공(P1)을 모두 차단하고 있는 상태로서, 더 이상의 가스 유입은 없고, 잔여 가스 이동 공간(S4)(S5)에 잔존하는 가스만을 분사 노즐을 통하여 소량으로 배출할 수 있다.

즉, 일반적인 가스 흐름에서는 가스 이동 공간들을 경유하면서 일정량의 가스를 분사 노즐을 통해 가스를 배출하도록 사용하고, 가스 압력의 압력 정도에 따라 탄성 작동하는 작동 피스톤이 실린더 부재로 왕복 운동하면서 가스 토출공을 차단하고 내부에 잔존하는 가스량을 연장시키는 방식으로 그 오픈 된 정도를 조절하여 가스량을 조절할 수 있다.

다시 말해, 실린더 부재에서 가스 압력에 따라 왕복 이동하는 작동 피스톤에 의해 실린더 부재의 가스 토출공을 통한 가스 배출을 조절하거나, 가스 토출공의 위치나 개수의 차이를 두어 확산시켜 유속을 빠르게 유도하면서도 실린더 부재에 잔존하는 가스량을 조절하는 것으로 가스 부하에 따른 가스량을 미세하게 조절 가능하게 할 수 있다.

여기서, 밸브가 닫힌 상태여도 피스톤 부재와 실린더 부재의 사이 틈을 통해 가스는 소량으로 지속적인 이동이 이루어진다.

이상과 같이 본 발명에 의한 가스 액티브 밸브는 가스량의 압력에 따라 능동적으로 열고 닫히는 조절 밸브를 제공하여 밸브가 닫힐 경우에는 기본 가스량만 배출하고, 밸브가 열릴 때는 다량의 가스량을 적정하게 배출할 수 있도록 하여 가스의 공급의 편차를 줄일 수 있는 효과를 발휘하여 각종 가스 공급관 설치나 산업 현장의 가스 공급에도 다용도 목적으로 제공할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 가스 액티브 밸브
110 : 밸브 하우징
111, 113 : 제1,2 케이스
115 : 중심 축공
117 : 가스 흡입공
120 : 작동 피스톤
121 : 작동 헤드부
123 : 작동 접속부
125 : 작동 간극 유지부
127 : 작동 돌출부
130 : 피스톤 축
140 : 실린더 부재
141 : 몸체
141-1 : 상단부
141-2 : 중단부
141-3 : 하단부
143 : 상단 플랜지
145 : 하단 플랜지
150 : 분출 노즐
151 : 수용홈
153 : 가스 분출공
160 : 작동 스프링
170 : 테프론 링

Claims

상하로 조립되는 밸브 하우징과;
상기 밸브 하우징의 내측에 축 결합되어 유입되는 가스 압력에 따라 밸브를 능동적으로 개폐 가능하도록 설치되는 작동 피스톤과;
상기 작동 피스톤의 중심부에 관통 고정되는 피스톤 축과;
상기 밸브 하우징 내측에 설치되어 작동 피스톤을 안내하면서 가스 흐름을 유도하도록 설치되는 실린더 부재와;
상기 작동 피스톤과 일직선상으로 설치되어 가스를 분출 안내하는 분출 노즐과;
상기 작동 피스톤과 실린더 부재의 작동 간에 탄성을 주도록 설치되는 작동 스프링을 포함하고,
상기 작동 피스톤 및 실린더 부재는 각 일측에 가스 토출공을 가지도록 구성하되,
상기 실린더 부재는 층별 및 계단식 가스 토출공을 가지도록 형성하여 상기 작동 피스톤이 실린더 부재를 따라 이동하면서 단계별 개폐가 가능하도록 작동하여 능동적으로 가스를 열고 닫는 조절 밸브 구조를 제공하도록 이루어짐을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제1 항에 있어서,
상기 밸브 하우징은,
다단 구획 형성되는 공간 내경부를 갖는 제1 케이스와;
다단 구획 형성되는 공간 내경부를 갖는 제2 케이스를 포함하되,
상기 제1 케이스와 제2 케이스는 상호 나사 체결 조립되며, 상기 제1 케이스의 일측 선단 내경 안쪽에는 그 중심부에 관통 형성되어 상기 피스톤 축을 이동 가능하게 하는 중심 축공과;
상기 중심 축공의 주변 둘레부에 관통 형성되어 작동 피스톤의 작동 방향과 동일한 방향으로 가스를 흡입하기 위한 가스 흡입공이 더 관통 형성되는 것을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제1 항에 있어서,
상기 작동 피스톤은,
일단에 형성되어 상기 밸브 하우징의 내경에서 왕복 이동하는 작동 헤드부와;
상기 작동 헤드부와 바로 일체로 연결 형성되어 상기 실린더 부재의 내경을 따라 이동하면서 가스 유입량을 조절하기 위한 작동 접속부와;
상기 작동 접속부와 바로 일체로 연결 형성되어 상기 실린더 부재의 내경을 따라 이동하면서 실린더 부재의 내경에서 가스 흐름 공간을 확보하도록 간극을 주도록 단이지도록 형성되는 작동 간극 유지부와;
상기 작동 간극 유지부의 타단으로 돌출 형성되어 상기 분출 노즐에 삽입되면서 가스 분출량을 제어하는 작동 돌출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제3 항에 있어서,
상기 작동 헤드부는 그 중심부에 관통 형성되어 상기 피스톤 축이 삽입 결합되기 위한 결합공과;
상기 결합공을 중심으로 주변에 경사지도록 형성되는 경사면과;
상기 경사면을 따라 소정 간격으로 관통 형성되어 유입되는 가스를 배출하는 가스 토출공을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제1 항에 있어서,
상기 작동 간극 유지부는
상기 작동 접속부와 작동 돌출부의 사이에 위치하도록 길이 방향으로 형성되며, 상기 작동 접속부와 작동 돌출부의 직경 폭보다 작은 직경 폭으로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제1 항에 있어서,
상기 실린더 부재는,
내측으로 상기 작동 피스톤을 길이 방향의 삽입 수용하는 통로 공간으로 이루어지며, 외측으로 상단부, 중단부 및 하단부로 구분 형성되는 몸체와;
상기 몸체의 상단부와 중단부 사이에서 일측이 외주 경사면으로 돌출 형성되면서 밸브 하우징의 내측에서 지지되기 위한 상단 플랜지와;
상기 몸체의 중단부와 하단부 사이에 돌출 형성되어 밸브 하우징의 내측에서 지지되기 위한 하단 플랜지를 포함하여 구성하되,
상기 몸체의 상단부 및 중단부와, 상기 하단 플랜지는 각 일측 둘레부에서 관통되어 가스를 배출하는 각각의 가스 토출공을 가지도록 형성됨을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제6 항에 있어서,
상기 몸체의 상단부에 관통된 가스 토출공은,
상단부의 둘레에서 일정 간격 층별로 경사지는 다수개의 층별 구조로 관통 형성됨을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제7 항에 있어서,
상기 가스 토출공은
상단부의 둘레를 따라 몸체의 중심부에서 방위각 120도로 각각 관통 형성됨을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제6 항에 있어서,
상기 몸체의 중단부에 관통된 가스 토출공은,
상/하부로 각각 분리된 복층 구조로 형성하되,
하나의 상부로 분리된 가스 토출공은 구멍이 큰 관공 형태로 관통 형성되고,
다른 하나의 하부로 분리된 가스 토출공은 구멍이 작은 관공 형태로 형성됨을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제9 항에 있어서,
상부에 형성된 가스 토출공과 하부에 형성된 가스 토출공은 몸체의 중심부에서 방위각 120도로 각각 관통되면서 상호 어긋나는 위치로 형성됨을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.
제6 항에 있어서,
상기 하단 플랜지의 가스 토출공은,
하단 플랜지의 일측 외주 경사면을 따라 등간격으로 다수개로 관통 형성됨을 특징으로 하는
가스 액티브 밸브.