KR102529601B1 - 유량조절밸브 및 이를 포함하는 난방 온수 분배기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유량조절밸브는, 유체가 유입되는 유입 유로가 형성된 유입부와, 유체가 배출되는 유출 유로가 형성된 유출부와, 유입 유로와 유출 유로를 연결하는 오리피스가 마련된 밸브 시트부와, 오리피스와 마주하는 개구가 마련된 연결부를 포함하는 밸브 하우징;과, 연결부에 고정되고, 내측에 내부 나사부가 마련된 중공형의 밸브 캡;과, 오리피스를 개폐할 수 있도록 밸브 하우징의 내측에 이동 가능하게 배치되고, 오리피스와 마주하도록 일단에 형성되는 입구와, 입구와 연결되도록 타단으로부터 외측으로 개방되는 수용홈과, 수용홈을 통해 입구와 연결되는 출구를 갖는 밸브 플러그;와, 일단에 밸브 플러그의 수용홈과 마주하는 설치홈이 마련되고, 외측에 상기 밸브 캡의 내부 나사부에 내응하는 가동 포스트 나사부를 구비하여 가동 포스트에 나사 결합되며, 나사 운동하여 밸브 플러그를 이동시킬 수 있도록 밸브 플러그와 결합되는 가동 포스트;와, 밸브 플러그의 입구를 개폐할 수 있도록 가동 포스트의 설치홈에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템;과, 밸브 스템에 대해 밸브 플러그의 입구를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있도록 가동 포스트의 설치홈에 배치되는 스프링;을 포함한다.

Description

유량조절밸브 및 이를 포함하는 난방 온수 분배기{FLOW CONTROL VALVE AND HEATING WATER DISTRIBUTOR HAVING THE SAME}
본 발명은 유량조절밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체의 유동량을 능동적으로 조절할 수 있는 유량조절밸브 및 이를 포함하는 난방 온수 분배기에 관한 것이다.
아파트와 같은 공동주택이나 빌딩에서 사용되는 난방시스템은 독립적으로 설치된 보일러에 의해 난방수를 가열한 후 이를 이용하여 난방을 실시하는 개별난방과, 외부에 별도로 설치된 열원에 의해 난방수를 가열한 후 이를 이용하여 난방을 실시하는 집단난방으로 구별될 수 있다. 또한, 집단난방은 다시 중앙보일러와 같은 열원을 사용하는 중앙난방과, 외부의 지역발전소와 같은 열원을 사용하는 지역난방으로 구별될 수 있다.
이러한 다양한 온수 난방방식에 있어서 각 세대별로는 자동제어 방식의 온수 난방시스템이 적용되는 것이 일반적이다. 자동제어 방식의 온수 난방시스템은 각 세대의 난방 존마다 별도의 온도 조절기를 설치하여 각 난방 존의 실내온도를 따로따로 조절할 수 있는 에너지 절약형 난방시스템이다. 자동제어 방식의 온수 난방시스템은 각 난방 존마다 난방관이 매설되며 난방이 필요하지 않은 경우 해당 난방관의 밸브를 닫음으로써 불필요한 에너지의 낭비를 막고 연료비를 절감할 수 있다.
온수 난방시스템의 효율적인 운전을 위해서는 난방 부하의 변동에 따라 난방관을 통과하는 유체의 유량을 조절할 필요가 있다. 이러한 이유로 온수 난방시스템에는 유량조절밸브가 설치되는 것이 일반적이다. 유량조절밸브는 난방이 필요한 난방 존으로 적절한 유량의 유체가 유동할 수 있도록 유체의 유량을 조절해준다.
자동 제어 난방 시스템에 있어서 난방 운전 변화에 따라 난방관을 통과하는 온수 유량의 능동적인 제어가 이루어지지 않으면 여러 가지 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 지역난방 시스템의 경우, 난방관을 통과하는 온수의 유량이 급격하게 증가하게 되면 온수 유동에 따른 소음이 발생하는 문제가 생긴다.
그리고 개별난방 시스템의 경우, 난방관을 통과하는 온수의 유량이 불규칙적으로 변동하게 되면 보일러의 온-오프 동작이 빈번하게 반복되면서 보일러의 수명이 단축되는 문제로 이어질 수 있다.
온수 난방시스템 이외에, 다양한 다른 유체 장치 또는 유체 공급시스템에서도 공급되는 유체의 흐름을 안정화시킬 수 있는 유량조절밸브가 요구되고 있다.
등록특허공보 제1654615호 (2016. 09. 06.)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 유체의 유량 변화에 따라 자동으로 개도량의 미세한 조절이 가능하여 유체의 흐름을 안정화시킬 수 있는 유량조절밸브 및 이를 포함하는 난방 온수 분배기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유량조절밸브는, 유체가 유입되는 유입 유로가 형성된 유입부와, 유체가 배출되는 유출 유로가 형성된 유출부와, 상기 유입 유로와 상기 유출 유로를 연결하는 오리피스가 마련된 밸브 시트부와, 상기 오리피스와 마주하는 개구가 마련된 연결부를 포함하는 밸브 하우징; 상기 연결부에 고정되고, 내측에 내부 나사부가 마련된 중공형의 밸브 캡; 상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징의 내측에 이동 가능하게 배치되고, 상기 오리피스와 마주하도록 일단에 형성되는 입구와, 상기 입구와 연결되도록 타단으로부터 외측으로 개방되는 수용홈과, 상기 수용홈을 통해 상기 입구와 연결되는 출구를 갖는 밸브 플러그; 일단에 상기 밸브 플러그의 수용홈과 마주하는 설치홈이 마련되고, 외측에 상기 밸브 캡의 내부 나사부에 내응하는 가동 포스트 나사부를 구비하여 상기 가동 포스트에 나사 결합되며, 나사 운동하여 상기 밸브 플러그를 이동시킬 수 있도록 상기 밸브 플러그와 결합되는 가동 포스트; 상기 밸브 플러그의 입구를 개폐할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템; 및 상기 밸브 스템에 대해 상기 밸브 플러그의 입구를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 배치되는 스프링;을 포함한다.
상기 밸브 플러그에는 걸림부가 마련되고, 상기 가동 포스트의 일단에는 상기 걸림부에 맞물릴 수 있는 후크부가 구비될 수 있다.
상기 밸브 캡은 상기 내부 나사부의 둘레를 따라 이격 배치되는 복수의 눈금이 마련된 밸브 캡 마크부를 구비하고, 상기 가동 포스트의 타단에는 상기 가동 포스트를 회전시키기 위한 조작 툴이 삽입될 수 있는 툴 결합홈과, 상기 가동 포스트의 회전에 따라 상기 밸브 캡 마크부에 구비되는 눈금을 지시할 수 있는 가동 포스트 마크부가 구비될 수 있다.
상기 밸브 플러그의 출구는 상기 밸브 플러그의 측부에 복수 개가 이격 배치될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난방 온수 분배기는, 난방 온수 공급장치에서 공급되는 난방 온수를 난방이 필요한 난방 존에 설치되는 난방관으로 유동시키기 위한 급수관과, 상기 난방관을 통과한 난방 온수를 상기 난방 온수 공급장치로 환수시키기 위한 환수관의 사이에 설치되어 난방 온수의 유량을 조절하는 난방 온수 분배기에 있어서, 상기 급수관과 상기 난방관을 연결하는 급수 헤더; 상기 환수관과 상기 난방관을 연결하는 환수 헤더; 및 상기 급수 헤더에서 상기 환수 헤드로 유동하는 난방 온수의 유량을 조절할 수 있도록 상기 급수 헤더와 상기 환수 헤더 사이에 배치되는 유량조절밸브;를 포함하고, 상기 유량조절밸브는, 난방 온수가 유입되는 유입 유로가 형성된 유입부와, 난방 온수가 배출되는 유출 유로가 형성된 유출부와, 상기 유입 유로와 상기 유출 유로를 연결하는 오리피스가 마련된 밸브 시트부와, 상기 오리피스와 마주하는 개구가 마련된 연결부를 포함하는 밸브 하우징과, 상기 연결부에 고정되고, 내측에 내부 나사부가 마련된 중공형의 밸브 캡과, 상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징의 내측에 이동 가능하게 배치되고, 상기 오리피스와 마주하도록 일단에 형성되는 입구와, 상기 입구와 연결되도록 타단으로부터 외측으로 개방되는 수용홈과, 상기 수용홈을 통해 상기 입구와 연결되는 출구를 갖는 밸브 플러그와, 일단에 상기 밸브 플러그의 수용홈과 마주하는 설치홈이 마련되고, 외측에 상기 밸브 캡의 내부 나사부에 내응하는 가동 포스트 나사부를 구비하여 상기 가동 포스트에 나사 결합되며, 나사 운동하여 상기 밸브 플러그를 이동시킬 수 있도록 상기 밸브 플러그와 결합되는 가동 포스트와, 상기 밸브 플러그의 입구를 개폐할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템과, 상기 밸브 스템에 대해 상기 밸브 플러그의 입구를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 배치되는 스프링을 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 유량조절밸브는 밸브 플러그가 움직여 유체가 유입되는 유입 유로와 유체가 배출되는 유출 유로 사이에서의 유체 유량을 일차로 조절하고, 유입 유로와 유출 유로 사이의 압력차에 따라 밸브 스템이 자동으로 움직여 밸브 플러그에 구비되는 입구를 개폐함으로써 유입 유로와 유출 유로 사이에서의 유체 유량을 이차로 조절할 수 있다. 따라서, 유입 유로와 유출 유로 사이에서의 유체 유량을 자동으로 미세 조절할 수 있고, 유체의 흐름을 안정화시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 난방 온수 분배기가 적용된 온수 난방시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 난방 온수 분배기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 난방 온수 분배기에 구비되는 유량조절밸브를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 유량조절밸브를 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 3에 나타낸 유량조절밸브를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 도 3에 나타낸 유량조절밸브를 분해하여 나타낸 단면도이다.
도 8 및 도 9는 도 3에 나타낸 유량조절밸브의 작용을 설명하기 위한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 난방 온수 분배기가 적용된 온수 난방시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 난방 온수 분배기를 나타낸 사시도이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 난방 온수 분배기(100)는 난방 온수를 이용하여 난방 존(10)을 난방하는 온수 난방시스템에 구비되어 난방 존(10)에 설치되는 난방관(20)을 통과하는 난방 온수의 유량을 조절할 수 있다. 난방 온수 분배기(100)는 급수 헤더(110)와, 환수 헤더(120)와, 급수 헤더(110)와 환수 헤더(120) 사이에 배치되는 유량조절밸브(130)를 포함한다.
여기에서, 온수 난방시스템은 난방 온수 공급장치(미도시)에서 공급되는 난방 온수를 급수관(30)을 통해 난방 존(10)에 설치된 난방관(20)으로 공급하고, 난방관(20)을 통과한 난방 온수를 환수관(40)을 통해 난방 온수 공급장치로 환수시켜 재가열 후 다시 난방관(20)으로 공급할 수 있다. 난방관(20)은 난방 존(10)에 매설되며, 난방 온수가 난방관(20)을 통해 유동함으로써 난방 존(10)에 대한 난방이 이루어진다. 난방 존(10)은 세대에 구비되는 방이나, 거실, 부엌 등이 될 수 있다.
난방 온수 분배기(100)는 급수관(30)과 환수관(40)의 사이에 설치되어 급수관(30)으로 공급되는 난방 온수를 복수의 난방관(20)으로 분배하고, 복수의 난방관(20)으로부터 난방 온수를 회수하여 환수관(40)으로 유동시킨다. 또한, 난방 온수 분배기(100)는 난방관(20)을 통과하는 난방 온수의 유량을 조절할 수 있다.
급수 헤더(110)는 급수관(30)과 복수의 난방관(20)을 연결하여 급수관(30)을 통해 공급되는 난방 온수를 복수의 난방관(20)으로 분배한다. 급수 헤더(110)에는 공급조절밸브(112)가 설치되어 급수관(30)을 통해 급수 헤더(110)로 공급되는 난방 온수의 유동을 단속할 수 있다. 공급조절밸브(112)는 사용자에 의해 수동으로 조작될 수 있다.
급수 헤더(110)에는 난방관(20)과 연결되는 급수조절밸브(114)가 설치된다. 급수조절밸브(114)는 사용자에 의해 수동으로 조작될 수 있다. 사용자가 급수조절밸브(114)를 조작함으로써 난방관(20)을 통한 난방 온수의 유동을 단속하거나, 난방관(20)으로 공급되는 난방 온수의 유량을 수동으로 조절할 수 있다.
환수 헤더(120)는 복수의 난방관(20)을 통과한 난방 온수를 모아 환수관(40)으로 유동시킨다. 환수 헤더(120)에는 배출조절밸브(122)가 설치되어 환수 헤더(120)에서 환수관(40)으로 유동하는 난방 온수의 유동을 단속할 수 있다. 배출조절밸브(122)는 사용자에 의해 수동으로 조작될 수 있다.
환수 헤더(120)와 난방관(20)의 사이에는 유동단속밸브 조립체(124)와 유량조절밸브(130)가 설치된다. 유동단속밸브 조립체(124)와 유량조절밸브(130)는 난방관(20)을 통과하는 난방 온수의 유동을 조절하는 역할을 한다.
유동단속밸브 조립체(124)는 난방 온수의 유동을 단속하기 위한 유동단속밸브(125)와, 유동단속밸브(125)를 작동시키는 액츄에이터(126)를 포함한다. 유동단속밸브 조립체(124)는 온수 난방시스템의 제어부(미도시)에 의해 온-오프 제어된다. 즉, 유동단속밸브 조립체(124)의 액츄에이터(126)는 온수 난방시스템의 제어부에 의해 제어되어 난방관(20)에서 환수 헤더(120)로 난방 온수가 유동하도록 하거나, 난방 온수의 유동을 차단할 수 있다.
유량조절밸브(130)는 환수 헤더(120)와 유동단속밸브 조립체(124)의 사이에 배치되어 환수 헤더(120)로 회수되는 난방 온수의 유량을 미세 조절할 수 있다. 난방관(20)을 통과하는 난방 온수의 유속이나 압력은 다양한 원인에 의해 급변할 수 있다. 예를 들어, 난방 온수가 급수 헤더(110)에서 복수의 난방관(20)으로 분배되어 공급되는 중에 일부 난방관(20)으로의 난방 온수 공급이 차단되면, 나머지 난방관(20)으로 난방 온수가 집중되어 해당 난방관(20) 내부에서 난방 온수의 압력 및 유속이 급격하게 증가할 수 있다. 이 경우, 난방 온수의 유동 소음 발생 등 다양한 문제가 발생할 수 있다. 유량조절밸브(130)는 난방관(20)을 통과하는 난방 온수의 압력이나 유속 변화에 따라 자동으로 개도량이 조절되어 난방관(20)을 통과하는 난방 온수의 압력이나 유속을 안정화시킬 수 있다. 유량조절밸브(130)는 밸브 하우징(131)과, 밸브 캡(148)과, 밸브 플러그(158)와, 가동 포스트(164)와, 밸브 스템(176)을 포함한다.
밸브 하우징(131)은 난방 온수가 유입되는 유입부(132)와, 난방 온수가 배출되는 유출부(136)와, 밸브 캡(148)이 결합되는 연결부(143)를 포함한다. 유입부(132)는 난방관(20)과 연결되며, 유입부(132)의 내측에는 난방 온수가 유입되는 유입 유로(134)가 마련된다. 유입부(132)의 내측에는 난방관(20)의 연결을 위한 유입부 나사부(133)가 구비된다. 유출부(136)는 환수 헤더(120)와 연결되며, 유출부(136)의 내측에는 난방 온수가 배출되는 유출 유로(138)가 마련된다. 유출부(136)에는 환수 헤더(120)와의 결합을 위한 유출부 나사부(137)가 구비된다. 유입부(132)와 유출부(136)의 사이에는 유입 유로(134)와 유출 유로(138)를 연결하는 오리피스(141)가 마련된 밸브 시트부(140)가 구비된다. 연결부(143)에는 오리피스(141)와 마주하는 개구(144)가 마련된다. 연결부(143)의 내측에는 밸브 캡(148)의 결합을 위한 연결부 나사부(145)와, 걸림턱(146)이 구비된다.
밸브 하우징(131)의 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
연결부(143)에는 중공형의 밸브 캡(148)이 결합된다. 밸브 캡(148)의 외측에는 연결부(143)의 연결부 나사부(145)에 대응하는 외부 나사부(149)가 마련되고, 밸브 캡(148)의 내측에는 가동 포스트(164)의 결합을 위한 내부 나사부(150)가 구비된다. 밸브 캡(148)의 외측 단부에는 밸브 캡 마크부(151)가 구비된다. 밸브 캡 마크부(151)는 내부 나사부(150)의 둘레를 따라 이격 배치되는 복수의 눈금을 구비한다. 눈금은 도시된 것과 같은 숫자, 또는 다양한 다른 형식으로 표시될 수 있다. 눈금은 유량조절밸브(130)의 개도량을 나타낼 수 있다.
밸브 캡(148)은 연결부(143)에 나사 결합되어 연결부(143)의 개구(144)를 덮는다. 연결부(143)와 밸브 캡(148)의 사이에는 오링(153)이 개재되어 연결부(143)와 밸브 캡(148) 사이를 실링한다. 또한, 밸브 캡(148)의 내측 단부와 연결부(143)의 걸림턱(146) 사이에는 개스켓(155)이 개재된다. 개스켓(155)의 내측에는 가동 포스트(164)가 통과할 수 있는 개스켓 관통구(156)가 마련된다.
밸브 캡(148)의 구체적인 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 밸브 캡(148)은 도시된 것과 같은 나사 결합 방식, 또는 다양한 다른 방식으로 밸브 하우징(131)에 견고하게 결합될 수 있다.
밸브 플러그(158)는 오리피스(141)를 개폐할 수 있도록 밸브 하우징(131)의 내측에 이동 가능하게 배치된다. 밸브 플러그(158)는 그 끝단이 밸브 시트부(140)에 밀착되어 오리피스(141)를 폐쇄할 수 있다. 그리고 밸브 플러그(158)가 밸브 시트부(140)로부터 멀어짐에 따라 유량조절밸브(130)의 개도량이 증가하게 되며, 이때 유량조절밸브(130)를 통과하는 난방 온수의 유량이 증가하게 된다.
밸브 플러그(158)에는 입구(159)와, 수용홈(160)과, 출구(161)가 마련된다. 입구(159)는 난방 온수가 유입될 수 있도록 밸브 플러그(158)의 일단에 마련되어 밸브 시트부(140)의 오리피스(141)와 마주한다. 수용홈(160)은 입구(159)와 연결되도록 밸브 플러그(158)의 타단으로부터 외측으로 개방된다. 출구(161)는 수용홈(160)을 통해 입구(159)와 연결되도록 밸브 플러그(158)의 측부에 복수 개가 이격 배치된다. 밸브 하우징(131)의 유입 유로(134)로부터 입구(159)로 유입되는 난방 온수가 수용홈(160)과 출구(161)를 차례로 통과하여 유출 유로(138)로 유동할 수 있다.
밸브 플러그(158)는 가동 포스트(164)와의 결합을 위한 걸림부(162)를 갖는다. 걸림부(162)는 출구(161)가 형성된 부분에 구비된다.
밸브 플러그(158)의 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
가동 포스트(164)는 밸브 플러그(158)와 결합되어 밸브 플러그(158)를 이동시킨다. 가동 포스트(164)는 밸브 캡(148)의 내부 나사부(150)에 대응하는 가동 포스트 나사부(166)가 외측에 마련된 포스트 바디(165)와, 밸브 플러그(158)와 결합될 수 있도록 포스트 바디(165)의 일단에 구비되는 복수의 후크부(172)를 포함한다.
포스트 바디(165)는 가동 포스트 나사부(166)가 밸브 캡(148)의 내부 나사부(150)에 맞물림으로써 밸브 캡(148)에 대해 나사 운동할 수 있다. 포스트 바디(165)와 밸브 캡(148)의 사이에는 오링(174)이 개재되어 포스트 바디(165)와 밸브 캡(148) 사이를 실링한다. 포스트 바디(165)의 일단에는 밸브 플러그(158)의 수용홈(160)과 마주하는 설치홈(167)이 마련된다. 그리고 포스트 바디(165)의 타단에는 툴 결합홈(168)과, 가동 포스트 마크부(170)가 구비된다. 툴 결합홈(168)에는 가동 포스트(164)를 회전시키기 위한 조작 툴(미도시)이 분리 가능하게 결합될 수 있다. 사용자가 조작 툴을 툴 결합홈(168)에 삽입하고 조작 툴을 조작하여 가동 포스트(164)를 나사 운동시킬 수 있다. 가동 포스트 마크부(170)는 가동 포스트(164)가 회전함에 따라 밸브 캡 마크부(151)에 마킹된 눈금을 지시할 수 있다.
후크부(172)는 밸브 플러그(158)의 걸림부(162)에 맞물릴 수 있도록 복수 개가 포스트 바디(165)의 일단으로부터 돌출 구비된다. 가동 포스트(164)는 복수의 후크부(172)를 통해 밸브 플러그(158)와 간단하게 조립될 수 있다. 또한, 복수의 후크부(172)가 복수의 걸림부(162)와 맞물림으로써 가동 포스트(164)는 밸브 캡(148)과 견고한 결합 상태를 유지할 수 있다.
가동 포스트(164)의 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
밸브 스템(176)은 가동 포스트(164)의 설치홈(167) 속에 선형 이동 가능하게 삽입되는 바디부(177)와, 밸브 플러그(158)의 입구(159)를 개폐할 수 있도록 바디부(177)의 끝단에 연결되는 헤드부(178)를 포함한다. 헤드부(178)의 폭은 바디부(177)의 폭보다 크고, 밸브 플러그(158)의 입구(159) 폭보다 크다. 밸브 스템(176)은 헤드부(178)가 가동 포스트(164)로부터 최대로 이격될 때 밸브 플러그(158)의 내측 바닥에 접함으로써 입구(159)를 밀폐할 수 있다. 이때, 입구(159)를 통한 난방 온수의 유동이 차단된다. 그리고 헤드부(178)가 입구(159)로부터 이격되는 거리에 따라 입구(159)를 통한 난방 온수의 유동량이 증가하게 된다.
밸브 스템(176)은 스프링(180)에 의해 탄력적으로 지지된다. 스프링(180)은 가동 포스트(164)의 설치홈(167)에 배치되어 밸브 스템(176)에 대해 밸브 플러그(158)의 입구(159)를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가한다. 유입 유로(134)에서 난방 온수의 압력이 유출 유로(138)에서 난방 온수의 압력보다 일정 크기 이상으로 높지 않으면 밸브 스템(176)의 스프링(180)의 탄성력으로 인해 밸브 플러그(158)의 입구(159)를 밀폐한 상태를 유지하게 된다. 그리고 유입 유로(134)의 압력이 유출 유로(138)의 압력과 스프링(180)의 탄성력을 더한 크기 이상이 될 때, 밸브 스템(176)은 유입 유로(134)의 압력에 의해 스프링(180)을 탄성 변형시키면서 움직여 밸브 플러그(158)의 내측 바닥에서 떨어지게 된다. 이때, 오리피스(141)를 통과하는 난방 온수가 입구(159)를 통과하여 유출 유로(138) 측으로 유동할 수 있다.
밸브 스템(176)의 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
이러한 유량조절밸브(130)는 도 8에 나타낸 것과 같이, 사용자가 가동 포스트(164)를 회전시키면 가동 포스트(164)가 나사 운동함에 따라 밸브 플러그(158)를 이동시킬 수 있다. 밸브 플러그(158)가 밸브 시트부(140)로부터 이격되어 오리피스(141)가 개방되면 유입 유로(134)의 난방 온수가 오리피스(141)를 통해 유출 유로(138) 측으로 유동할 수 있다. 그리고 밸브 플러그(158)가 밸브 시트부(140)로부터 이격되는 이격 거리에 따라 오리피스(141)의 개도량이 변하여 오리피스(141)를 통과하는 난방 온수의 유동량이 조절될 수 있다. 사용자는 밸브 캡(148)의 밸브 캡 마크부(151)와 가동 포스트(164)의 가동 포스트 마크부(170)를 보고 가동 포스트(164)의 회전 각도를 조절하여 오리피스(141)의 개도량을 필요한 값으로 맞출 수 있다.
또한, 도 9에 나타낸 것과 같이, 오리피스(141)를 통해 난방 온수가 유동하는 중에 유입 유로(134)의 압력이 증가하는 경우, 밸브 스템(176)이 유입 유로(134)의 압력에 의해 밸브 플러그(158)의 입구(159)를 개방하는 방향으로 움직일 수 있다. 이때, 유입 유로(134)의 난방 온수가 오리피스(141) 및 밸브 플러그(158)의 입구(159)를 통과하게 되므로, 유입 유로(134)에서 유출 유로(138)로 유동하는 난방 온수의 유량이 증가하게 된다. 그리고 유입 유로(134)와 유출 유로(138) 사이의 압력차가 감소하면, 밸브 스템(176)이 스프링(180)의 탄성력에 의해 원상 복귀하여 밸브 플러그(158)의 입구(159)를 다시 밀폐하게 된다.
이와 같이, 유량조절밸브(130)는 난방관(20) 내부의 압력에 따라 난방관(20)에서 환수 헤더(120)로 유동하는 난방 온수의 유량을 자동으로 미세 조절할 수 있고, 난방관(20)을 통과하는 난방 온수의 흐름을 안정화시킬 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도면에는 유량조절밸브(130)가 환수 헤더(120)에 설치되는 것으로 나타냈으나, 유량조절밸브(130)는 급수 헤더(110)와 환수 헤더(120) 사이의 다양한 위치에 배치되어 급수 헤더(110)에서 환수 헤더(120)로 유동하는 난방 온수의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유량조절밸브(130)는 도시된 것과 같은 난방 온수 분배기(100) 이외에 다양한 유체 장치 또는 유체 공급시스템에 설치되어 유체의 유량 변화에 따라 자동으로 개도량의 미세 조절되어 유체의 흐름을 안정화시킬 수 있다.
지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 난방 온수 분배기 110 : 급수 헤더
112 : 공급조절밸브 114 : 급수조절밸브
120 : 환수 헤더 122 : 배출조절밸브
124 : 유동단속밸브 조립체 130 : 유량조절밸브
131 : 밸브 하우징 134 : 유입 유로
138 : 유출 유로 140 : 밸브 시트부
141 : 오리피스 143 : 연결부
148 : 밸브 캡 158 : 밸브 플러그
164 : 가동 포스트 165 : 포스트 바디
172 : 후크부 176 : 밸브 스템
180 : 스프링

Claims (5)

  1. 유체가 유입되는 유입 유로가 형성된 유입부와, 유체가 배출되는 유출 유로가 형성된 유출부와, 상기 유입 유로와 상기 유출 유로를 연결하는 오리피스가 마련된 밸브 시트부와, 상기 오리피스와 마주하는 개구가 마련된 연결부를 포함하는 밸브 하우징;
    상기 연결부에 고정되고, 내측에 내부 나사부가 마련된 중공형의 밸브 캡;
    상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징의 내측에 이동 가능하게 배치되고, 상기 오리피스와 마주하도록 일단에 형성되는 입구와, 상기 입구와 연결되도록 타단으로부터 외측으로 개방되는 수용홈과, 상기 수용홈을 통해 상기 입구와 연결되는 출구를 갖는 밸브 플러그;
    일단에 상기 밸브 플러그의 수용홈과 마주하는 설치홈이 마련되고, 외측에 상기 밸브 캡의 내부 나사부에 내응하는 가동 포스트 나사부를 구비하여 상기 가동 포스트에 나사 결합되며, 나사 운동하여 상기 밸브 플러그를 이동시킬 수 있도록 상기 밸브 플러그와 결합되는 가동 포스트;
    상기 밸브 플러그의 입구를 개폐할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템; 및
    상기 밸브 스템에 대해 상기 밸브 플러그의 입구를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 배치되는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 플러그에는 걸림부가 마련되고, 상기 가동 포스트의 일단에는 상기 걸림부에 맞물릴 수 있는 후크부가 구비되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 캡은 상기 내부 나사부의 둘레를 따라 이격 배치되는 복수의 눈금이 마련된 밸브 캡 마크부를 구비하고,
    상기 가동 포스트의 타단에는 상기 가동 포스트를 회전시키기 위한 조작 툴이 삽입될 수 있는 툴 결합홈과, 상기 가동 포스트의 회전에 따라 상기 밸브 캡 마크부에 구비되는 눈금을 지시할 수 있는 가동 포스트 마크부가 구비되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 플러그의 출구는 상기 밸브 플러그의 측부에 복수 개가 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
  5. 난방 온수 공급장치에서 공급되는 난방 온수를 난방이 필요한 난방 존에 설치되는 난방관으로 유동시키기 위한 급수관과, 상기 난방관을 통과한 난방 온수를 상기 난방 온수 공급장치로 환수시키기 위한 환수관의 사이에 설치되어 난방 온수의 유량을 조절하는 난방 온수 분배기에 있어서,
    상기 급수관과 상기 난방관을 연결하는 급수 헤더;
    상기 환수관과 상기 난방관을 연결하는 환수 헤더; 및
    상기 급수 헤더에서 상기 환수 헤더로 유동하는 난방 온수의 유량을 조절할 수 있도록 상기 급수 헤더와 상기 환수 헤더 사이에 배치되는 유량조절밸브;를 포함하고,
    상기 유량조절밸브는,
    난방 온수가 유입되는 유입 유로가 형성된 유입부와, 난방 온수가 배출되는 유출 유로가 형성된 유출부와, 상기 유입 유로와 상기 유출 유로를 연결하는 오리피스가 마련된 밸브 시트부와, 상기 오리피스와 마주하는 개구가 마련된 연결부를 포함하는 밸브 하우징과,
    상기 연결부에 고정되고, 내측에 내부 나사부가 마련된 중공형의 밸브 캡과,
    상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징의 내측에 이동 가능하게 배치되고, 상기 오리피스와 마주하도록 일단에 형성되는 입구와, 상기 입구와 연결되도록 타단으로부터 외측으로 개방되는 수용홈과, 상기 수용홈을 통해 상기 입구와 연결되는 출구를 갖는 밸브 플러그와,
    일단에 상기 밸브 플러그의 수용홈과 마주하는 설치홈이 마련되고, 외측에 상기 밸브 캡의 내부 나사부에 내응하는 가동 포스트 나사부를 구비하여 상기 가동 포스트에 나사 결합되며, 나사 운동하여 상기 밸브 플러그를 이동시킬 수 있도록 상기 밸브 플러그와 결합되는 가동 포스트와,
    상기 밸브 플러그의 입구를 개폐할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템과,
    상기 밸브 스템에 대해 상기 밸브 플러그의 입구를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있도록 상기 가동 포스트의 설치홈에 배치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 온수 분배기.
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