KR102480660B1 - 안전밸브 - Google Patents

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린나이가부시기가이샤
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Abstract

양호한 밸브폐쇄상태를 얻을 수 있는 안전밸브를 제공한다. 가스유로에 제 1 밸브구멍(13)과 제 1 밸브체(4)를 설치한다. 제 1 밸브체(4)를 전자력에 의해서 흡착하는 흡착부(3)를 설치한다. 흡착부(3)를 이동시키는 전동기구(2)를 설치한다. 제 1 밸브구멍(13)의 상류 측에 제 2 밸브구멍(14)과 제 2 밸브체(34)를 설치한다. 제 2 밸브체(34)를 흡착부에 설치한다.

Description

안전밸브
본 발명은 가스기구가 구비하는 가스 공급로의 상류단 측에 설치되는 안전밸브에 관한 것이다.
이러한 종류의 안전밸브로서, 가스통로와 그 하류단 측에 형성된 밸브구멍을 가지는 본체와, 밸브구멍을 폐쇄하는 방향으로 탄지된 밸브체와, 전자력에 의해서 밸브체를 흡착하는 흡착부와, 흡착부를 밸브폐쇄방향과 밸브개방방향으로 진퇴 이동시키는 모터 등의 전동기구를 구비하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이 안전밸브는 급전(給電)에 의해 전동기구를 작동시켜서 흡착부를 밸브체에 맞닿을 때까지 밸브폐쇄방향으로 이동시키고, 전자력을 발생시킨 흡착부에 밸브체를 흡착시킨 상태에서 전동기구에 의해 흡착부를 밸브개방방향으로 되돌림으로써 가스통로를 개방상태로 한다. 그리고, 안전밸브로의 급전에 의해 밸브체를 흡착한 흡착부의 전자력이 유지되면 가스통로의 개방상태가 유지된다.
또, 안전밸브는 급전이 정지되면 흡착부의 전자력이 소실됨으로써 밸브체에 부여되어 있던 탄지력에 의해서 폐쇄상태로 된다.
특허문헌 1 : 일본국 특개2009-139009호 공보
그러나, 상기한 종래의 안전밸브는, 예를 들면 밸브체와 밸브구멍의 사이에 쓰레기 등의 이물질의 물림 현상이 발생하면 밸브폐쇄상태가 불충분하게 될 우려가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여, 양호한 밸브폐쇄상태를 얻을 수 있는 안전밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 중공의 본체 내부의 가스유로에 형성된 제 1 밸브구멍과; 상기 제 1 밸브구멍을 개폐하는 제 1 밸브체와; 상기 제 1 밸브체를 상기 제 1 밸브구멍을 폐쇄하는 방향으로 탄지하는 제 1 밸브체용 탄지부재와; 상기 제 1 밸브체가 상기 제 1 밸브구멍을 개폐하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 제 1 밸브체용 탄지부재의 탄지력에 저항하여 전자력에 의해서 상기 제 1 밸브체를 흡착하는 흡착부와; 상기 흡착부의 이동을 구동하는 전동기구;를 구비하는 안전밸브에 있어서, 상기 가스유로에 있어서의 상기 제 1 밸브구멍보다도 상류 측에 위치하여 상기 제 1 밸브구멍을 둘러싸는 형상으로 형성된 제 2 밸브구멍과, 상기 흡착부에 설치되어 상기 흡착부의 이동에 의해서 상기 제 2 밸브구멍을 개폐하는 제 2 밸브체를 구비하고, 상기 전동기구는 상기 제 2 밸브체가 상기 제 2 밸브구멍을 개폐하는 방향으로 이동하는 샤프트를 구비하고, 상기 샤프트에는 브래킷이 분리 불가능하게 연결되고, 상기 브래킷에는 상기 흡착부가 분리 불가능하게 연결되고, 상기 흡착부에는 상기 제 2 밸브체가 장착 고정되어 있는 것이다.
본 발명에 의하면, 제 1 밸브체가 제 1 밸브구멍을 폐쇄할 때, 제 2 밸브체에 의해서 제 2 밸브구멍을 폐쇄할 수 있다. 따라서, 어느 일방의 밸브체에 이물질의 물림 현상 등이 발생하여 폐쇄가 불충분하게 되더라도, 타방의 밸브체에 의해서 폐쇄할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 제 2 밸브체를 상기 제 2 밸브구멍을 폐쇄하는 방향으로 탄지하는 제 2 밸브체용 탄지부재를 설치하고, 상기 제 2 밸브체용 탄지부재는 상기 전동기구로의 급전이 정지되었을 때, 상기 제 2 밸브체를 탄지하여 상기 제 2 밸브구멍을 폐쇄시키는 것이 바람직하다.
흡착부로의 급전이 정지되면, 제 1 밸브체용 탄지부재의 탄지에 의해서 제 1 밸브체가 제 1 밸브구멍을 폐쇄한다. 마찬가지로 전동기구로의 급전이 정지되면, 제 2 밸브체도 제 2 밸브체용 탄지부재의 탄지에 의해서 제 2 밸브구멍을 폐쇄한다. 이것에 의해서, 예를 들면 정전시에는 흡착부와 전동기구의 양방으로의 급전이 정지되기 때문에, 양 밸브구멍을 모두 폐쇄시켜서 확실한 밸브폐쇄상태를 얻을 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 제 1 밸브체는 상기 제 1 밸브구멍으로의 삽입량의 증감에 따라서 상기 제 1 밸브구멍을 통과하는 가스 유량을 조절하는 유량 조절부를 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 안전밸브에 유량 조절 밸브로서의 기능이 부가됨으로써, 안전밸브를 통과할 때에 소망하는 가스 유량으로 조절하여 하류로 공급할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 전동기구에 하니스를 접속하는 커넥터와 상기 흡착부에 하니스를 접속하는 커넥터를 일체로 형성하는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 커넥터가 차지하는 스페이스를 가급적 작게 할 수 있어 안전밸브의 대형화를 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 제 2 밸브체가 상기 제 2 밸브구멍을 폐쇄하고, 또한 상기 흡착부로의 급전이 정지되어 있을 때, 상기 제 1 밸브체는 상기 흡착부에 흡착되어 있는 상태와 같은 상태에서 제 1 밸브구멍을 폐쇄하는 것이 바람직하다.
이것에 의하면, 흡착부로의 제 1 밸브체의 흡착이 필요하게 되었을 때(즉, 제 1 밸브구멍을 개방시킬 때)의 전력을 적게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 밸브폐쇄상태를 나타내는 도면
도 2는 상기 제 1 실시형태에 있어서의 밸브개방상태를 나타내는 도면
도 3은 제 2 실시형태에 있어서의 밸브폐쇄상태를 나타내는 도면
도 4는 제 3 실시형태에 있어서의 밸브폐쇄상태를 나타내는 도면
도 1을 참조하여, 1은 본 발명에 의한 안전밸브의 일례이다. 이 안전밸브(1)는 가스기구 내에 조립되며, 도시하지는 않았으나 가스버너에 가스를 공급하는 가스 공급로의 도중에 장착되는 것이다. 도 1은 이 안전밸브(1)가 폐쇄되어 있는 상태를 나타내고 있다.
안전밸브(1)의 본체(11)는 중공으로 형성되어 있으며, 외부에서 가스가 유입되는 유입구(12)와, 유입된 가스가 외부로 유출되는 유출구인 제 1 밸브구멍(13)을 구비하고 있다. 이것에 의해서 안전밸브(1)의 본체(11)의 내부에는 유입구(12)에서부터 제 1 밸브구멍(13)에 걸친 가스유로가 형성된다.
안전밸브(1)의 본체(11)의 상부에는 전동기구인 모터(2)가 지지되어 있다. 모터(2)는 샤프트(21)를 상하로 작동시킨다. 도 1에 나타내는 상태에서는 샤프트(21)가 하강단에 위치하고 있다. 샤프트(21)는 후술하는 밸브개방시에 모터(2)의 작동에 의해서 상승한다.
샤프트(21)의 하단에는 브래킷(22)이 연결되어 있다. 브래킷(22)에는 흡착부인 솔레노이드(3)가 연결되어 있다. 이것에 의해서 샤프트(21)의 상하 이동에 연동하여 솔레노이드(3)도 상하 이동한다. 솔레노이드(3)의 하부에는 제 2 밸브체(34)가 장착되어 있으며, 이 제 2 밸브체(34)에 의해서 제 2 밸브구멍(14)이 개폐된다. 또한, 32는 솔레노이드 코일이다.
브래킷(22)은 스프링(23)(제 2 밸브체용 탄지부재)에 의해서 하측으로 탄지되어 있다. 이것에 의해서 스프링(23)의 탄지력은 제 2 밸브체(34)에 부여된다.
솔레노이드(3)에는 플런저(33)가 설치되어 있다. 플런저(33)의 하단에는 제 1 밸브체(4)가 장착되어 있다. 제 1 밸브체(4)는 제 1 밸브구멍(13)을 개폐하는 것이며, 스프링(41)(제 1 밸브체용 탄지부재)에 의해서 하측으로 향하여 탄지되어 있다.
또한, 제 1 밸브체(4)에는 하측으로 돌출된 유량 조절부(42)가 설치되어 있다. 유량 조절부(42)는 제 1 밸브체(4)가 폐쇄상태일 때에 제 1 밸브구멍(13) 내에 삽입된 상태가 된다.
도 1에 나타내는 상태에서 안전밸브(1)를 개방시킬 경우에는, 도선(31)을 통해서 솔레노이드 코일(32)에 통전하여 플런저(33)를 상측으로 끌어 올린다. 이것에 의해서 제 1 밸브체(4)가 스프링(41)의 탄지력에 저항하여 상측으로 이동함으로써, 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 개방한다. 또한, 이 상태에서는 브래킷(22)이 상측으로 이동하지 않기 때문에, 제 2 밸브체(34)에 의해서 제 2 밸브구멍(14)의 폐쇄상태가 유지되므로 본체(11) 내의 가스가 제 1 밸브구멍(13)을 통해서 외부로 유출되는 일은 없다.
계속해서 모터(2)를 작동시켜서 샤프트(21)와 함께 브래킷(22)을 상측으로 이동시키면, 도 2에 나타낸 바와 같이 제 2 밸브체(34)가 제 2 밸브구멍(14)을 개방한다. 이것에 의해서 본체(11) 내의 가스가 제 1 밸브구멍(13)을 통해서 외부로의 유출을 개시한다.
다만, 제 2 밸브구멍(14)이 개방된 당초에는 아직 유량 조절부(42)가 제 1 밸브구멍(13) 내에 삽입되어 있는 상태이기 때문에, 제 1 밸브구멍(13)의 개방도가 좁아 유출되는 가스의 유량이 적다. 브래킷(22)을 더 상승시켜서 도 2에 나타내는 완전개방상태로 이행하는 동안에 유량 조절부(42)가 제 1 밸브구멍(13)에서 빠져 나옴으로써 제 1 밸브구멍(13)의 개방도가 서서히 넓어져 간다. 이것에 의해서 유출되는 가스의 유량이 증가한다.
도 2에 나타내는 상태에서 안전밸브(1)를 폐쇄할 때에는, 모터(2)를 역방향으로 작동시켜서 샤프트(21)를 하측으로 이동시킨다. 우선 제 2 밸브체(34)로 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄하고, 그리고 솔레노이드 코일(32)에 대한 통전을 정지하여 스프링(41)의 탄지력에 의해서 제 1 밸브체(4)로 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄한다.
다만, 도 2에 나타내는 완전개방상태에서 정전이 발생한 경우나 가스버너의 실화(失火)를 검지한 경우에 솔레노이드 코일(32)로의 통전이 정지되면, 재빨리 제 1 밸브체(4)가 스프링(41)의 탄지력에 의해서 하측으로 이동하게 됨으로써 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄시킨다. 그리고, 그 후에 스프링(23)의 탄지력에 의해서 브래킷(22)이 하측으로 이동하게 됨으로써 제 2 밸브체(34)가 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄하게 된다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 2 밸브체(34)가 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄한 상태에서 고정 철심(K)과 플런저(33)의 상단의 사이에는 흡착 스트로크(A)가 확보되어 있기 때문에, 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄한 후에 제 2 밸브체(34)를 하측으로 이동시킬 수 있으며, 그 결과 제 2 밸브체(34)는 제 2 밸브구멍(14)을 확실하게 폐쇄할 수 있다.
그런데, 도 1 및 도 2에 나타낸 제 1 실시형태에서는, 밸브폐쇄상태인 도 1에 나타내는 상태에서 밸브를 개방할 때에, 솔레노이드 코일(32)에 통전하여 플런저(33)를 스프링(41)의 탄지력에 저항하면서 끌어 올렸다. 그렇기 때문에, 밸브개방시에는 솔레노이드 코일(32)에 비교적 큰 전력을 공급할 필요가 있다.
그래서, 밸브개방시에 필요한 전력을 가급적 적게 억제할 수 있는 안전밸브에 대해서, 도 3을 참조하여 이하에 설명한다.
도 3에 나타내는 것은 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 거의 같은 구성이지만, 제 1 밸브체(4)와 플런저(33)가 상시 연결되어 있는 것이 아니라, 플런저(33)의 선단에 형성된 걸어맞춤부(33a)가 제 1 밸브체(4) 측의 걸어맞춤부(4a)에 걸어맞춰질 때까지는 플런저(33)가 상승하더라도 제 1 밸브체(4)는 끌어 올려지지 않는다.
또, 도 3에 나타내는 밸브폐쇄상태에서는 플런저(33)가 솔레노이드 코일(32)의 전자력에 의해서 끌어 올려진 상태와 같은 상태가 되기 때문에, 솔레노이드 코일(32)에는 플런저(33)를 끌어 올릴 정도의 전력을 공급하는 것이 아니라, 도 3에 나타내는 상태를 유지할 수 있는 전력을 공급하면 된다.
따라서, 도 3에 나타내는 상태에서 밸브를 개방할 때에는, 우선 솔레노이드 코일(32)에 통전하여 플런저(33)를 도시한 상태로 유지하고, 그 후에 모터(2)를 작동시켜서 브래킷(22)을 상승시킴에 의해서 제 2 밸브체(34)를 끌어 올려서 제 2 밸브구멍(14)을 개방한다.
다만, 이 상태에서는 아직 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄한 그대로의 상태에 있다. 그리고, 브래킷(22)과 함께 플런저(33)가 상승하여 플런저(33)의 선단의 걸어맞춤부(33a)가 제 1 밸브체(4) 측의 걸어맞춤부(4a)에 걸어맞춰지면, 제 1 밸브체(4)가 플런저(33)와 함께 상측으로 이동함으로써 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 개방한다.
반대로, 제 1 밸브구멍(13) 및 제 2 밸브구멍(14)이 모두 완전개방상태에서 폐쇄될 때에는, 스프링(41)에 의해서 제 1 밸브체(4)가 하측으로 돌출된 위치에 있기 때문에, 모터(2)를 작동시켜서 브래킷(22)을 하측으로 이동시키면, 최초에 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄하고, 브래킷(22)을 하측으로 더 이동시키면, 스프링(41)이 압축되면서 제 2 밸브체(34)가 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄한다.
그런데, 도 3에 나타내는 밸브폐쇄상태에서, 제 1 밸브체(4) 측의 걸어맞춤부(4a)와 플런저(33)의 선단의 걸어맞춤부(33a)의 사이에 클리어런스(C)가 확보되어 있다. 이것에 의해서, 최초에 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄한 후, 제 2 밸브체(34)가 하측으로 계속해서 이동할 수 있어 확실하게 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄할 수 있다.
또, 이 밸브폐쇄상태에서 쿠션 스프링(B)에 의해서 플런저(33)의 상단이 고정 철심(K) 측으로 압압되어 있다. 이것에 의해서, 밸브개방시에 솔레노이드 코일(32)에 통전하면, 플런저(33)는 상측으로 이동하는 일 없이 그대로의 위치에서 흡착 유지된다.
또한, 도 3에 나타내는 구성에서, 밸브개방상태시에 정전이 발생한 경우나 가스버너가 실화된 것을 검지한 경우에 솔레노이드 코일(32)로의 통전이 정지되면, 제 1 밸브체(4)가 스프링(41)의 탄지력에 의해서 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄하고, 그 후에 제 2 밸브체(34)가 스프링(23)의 탄지력에 의해서 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄하는 것은 상기한 제 1 실시형태의 경우와 같다.
그런데, 밸브개방시에 필요로 하는 전력을 최소한으로 억제하는 구성은 도 3에 나타내는 것에 한정하지 않고, 예를 들면 도 4에 나타내는 구성이어도 좋다.
도 4에 나타내는 구성에서는 자성(磁性)부재(72)의 상측에 전자석(8)이 배치되어 있다. 자성부재(72)는 제 1 밸브체(4)를 유지하는 홀더(7)에 쿠션 스프링(71)을 통해서 대향하고, 자성부재(72)의 걸어맞춤부(72a)와 홀더(7)의 걸어맞춤부(7a)가 걸어맞춰지도록 구성되어 있다.
도 4에 나타내는 밸브폐쇄상태에서는, 전자석(8)의 자극은 자성부재(72)를 쿠션 스프링(71)의 탄지력에 저항하여 눌러 내리고 있으며, 전자석(8)에 통전하지 않은 상태에서도 전자석(8)의 자극은 자성부재(72)에 맞닿아 있다. 그리고 밸브를 개방할 때에는, 전자석(8)에 통전하여 전자석(8)의 자극에 자성부재(72)를 흡착시킨다.
그리고, 모터(2)를 작동시켜서 브래킷(6)을 상측으로 이동시키면, 처음에는 제 2 밸브체(34)가 제 2 밸브구멍(14)을 개방하고, 또한 계속해서 제 1 밸브체(4)가 제 1 밸브구멍(13)을 개방시키는 동작은 상기 도 3에 나타낸 구성과 같다.
또, 밸브개방상태에서 정전이 발생한 경우나 가스버너가 실화된 것을 검지한 경우에 전자석(8)으로의 통전이 정지되면, 스프링(61)의 탄지력에 의해서 홀더(7)와 함께 제 1 밸브체(4)가 하측으로 이동하여 제 1 밸브구멍(13)을 폐쇄하고, 또한 스프링(23)의 탄지력에 의해서 제 2 밸브체(34)가 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄한다.
또, 도 3에 나타낸 구성과 마찬가지로, 자성부재(72)의 걸어맞춤부(72a)와 홀더(7)의 걸어맞춤부(7a)의 사이에 클리어런스(C)를 확보함으로써, 제 2 밸브체(34)가 확실하게 제 2 밸브구멍(14)을 폐쇄할 수 있도록 하였다.
그런데, 상기 제 1 내지 제 3 실시형태 모두는 모터(2)로의 작동신호 입력용의 하니스와 솔레노이드 코일(32)이나 전자석(8)으로의 통전용의 하니스를 접속할 필요가 있다. 통상적으로는 이들 2종류의 하니스를 접속하기 위한 커넥터를 별개로 안전밸브(1)에 설치하지만, 본 실시형태에서는 2계통의 커넥터를 1개로 합친 커넥터(5)를 이용하였다.
또한, 본 발명은 상기한 형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경을 가해도 상관없다.
이상과 같이, 본 발명은 제 1 밸브체를 전자력에 의해 흡착시키는 흡착부에 제 2 밸브체를 설치하고, 양 밸브체를 동시에 밸브폐쇄상태로 할 수 있기 때문에, 양호한 밸브폐쇄상태가 얻어지는 안전밸브를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 중공의 본체 내부의 가스유로에 형성된 제 1 밸브구멍과; 상기 제 1 밸브구멍을 개폐하는 제 1 밸브체와; 상기 제 1 밸브체를 상기 제 1 밸브구멍을 폐쇄하는 방향으로 탄지하는 제 1 밸브체용 탄지부재와; 상기 제 1 밸브체가 상기 제 1 밸브구멍을 개폐하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 제 1 밸브체용 탄지부재의 탄지력에 저항하여 전자력에 의해서 상기 제 1 밸브체를 흡착하는 흡착부와; 상기 흡착부의 이동을 구동하는 전동기구;를 구비하는 안전밸브에 있어서,
    상기 가스유로에 있어서의 상기 제 1 밸브구멍보다도 상류 측에 위치하여 상기 제 1 밸브구멍을 둘러싸는 형상으로 형성된 제 2 밸브구멍과, 상기 흡착부에 설치되어 상기 흡착부의 이동에 의해서 상기 제 2 밸브구멍을 개폐하는 제 2 밸브체를 구비하고,
    상기 전동기구는 상기 제 2 밸브체가 상기 제 2 밸브구멍을 개폐하는 방향으로 이동하는 샤프트를 구비하고,
    상기 샤프트에는 브래킷이 분리 불가능하게 연결되고,
    상기 브래킷에는 상기 흡착부가 분리 불가능하게 연결되고,
    상기 흡착부에는 상기 제 2 밸브체가 장착 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 안전밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 밸브체를 상기 제 2 밸브구멍을 폐쇄하는 방향으로 탄지하는 제 2 밸브체용 탄지부재를 설치하고,
    상기 제 2 밸브체용 탄지부재는, 상기 전동기구로의 급전이 정지되었을 때, 상기 제 2 밸브체를 탄지하여 상기 제 2 밸브구멍을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 안전밸브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 밸브체는 상기 제 1 밸브구멍으로의 삽입량의 증감에 따라서 상기 제 1 밸브구멍을 통과하는 가스 유량을 조절하는 유량 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 안전밸브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전동기구에 하니스를 접속하는 커넥터와 상기 흡착부에 하니스를 접속하는 커넥터를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 안전밸브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 밸브체가 상기 제 2 밸브구멍을 폐쇄하고, 또한 상기 흡착부로의 급전이 정지되어 있을 때, 상기 제 1 밸브체는 상기 흡착부에 흡착되어 있는 상태와 같은 상태에서 제 1 밸브구멍을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 안전밸브.
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