KR102614981B1 - 퀵 오픈 밸브 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따른 퀵 오픈 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; 구동 축 방향을 따라서 상기 베이스 하우징에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징 내부에 형성되는 내부 공간을 구비하는 밸브 구동부; 상기 구동 축 방향을 따라서 상기 내부 공간에 슬라이딩 가능하게 설치되는 밸브 로드와, 상기 밸브 로드 내부에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 상기 내부 공간으로 안내하는 공압 통로를 구비하는 밸브 스템; 및 상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 가압되어 상기 출구 포트를 차폐 가능한 차폐 부재를 포함할 수 있다.
Description
이하의 설명은 퀵 오픈 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.
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 퀵 오픈 밸브를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 퀵 오픈 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; 구동 축 방향을 따라서 상기 베이스 하우징에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징 내부에 형성되는 내부 공간을 구비하는 밸브 구동부; 상기 구동 축 방향을 따라서 상기 내부 공간에 슬라이딩 가능하게 설치되는 밸브 로드와, 상기 밸브 로드 내부에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 상기 내부 공간으로 안내하는 공압 통로를 구비하는 밸브 스템; 및 상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 가압되어 상기 출구 포트를 차폐 가능한 차폐 부재를 포함할 수 있다.
상기 밸브 스템은, 상기 밸브 로드의 주위를 따라 연장되어 상기 내부 공간을 상기 구동 축 방향을 따라서 분할하는 제 1 구동 디스크; 및 상기 공압 통로로부터 상기 제 1 구동 디스크에 의해 구획되는 상기 내부 공간 중 어느 하나의 공간에 연통하는 제 1 공압 포트를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 공압 포트는, 상기 공압 통로로부터 상기 밸브 로드의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.
상기 제 1 구동 디스크는, 상기 제 1 구동 디스크의 하면의 중앙 부분에 형성되고, 상기 제 1 구동 디스크의 하면으로부터 상기 구동 축 방향으로 함몰 형성되는 함몰부를 포함하고, 상기 구동 축에 수직한 방향에서 볼 때, 상기 함몰부는 상기 제 1 공압 포트와 적어도 일부가 오버랩 상태로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 구동 디스크는, 둘레를 따라서 상기 내부 공간의 내주면을 마주보는 외주 부분에 설치되는 O-링을 포함할 수 있다.
상기 밸브 구동부는, 상기 내부 공간에서 상기 구동 디스크에 연결되고, 상기 구동 축 방향 중 상기 밸브 스템이 상기 차폐 부재를 가압하는 폐쇄 방향으로 탄성력을 형성하는 가압 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 차폐 부재는, 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 가압되어 상기 구동 축 방향을 따라서 탄성 변형되는 다이어프램을 포함할 수 있다.
상기 구동 축을 기준으로, 상기 다이어프램의 가장자리는 상기 연통 공간의 가장자리를 따라서 고정되고, 상기 다이어프램의 중앙 부분은 상기 밸브 스템에 고정되고, 상기 차폐 부재는, 상기 출구 포트를 마주보는 상기 다이어프램의 중앙 부분에 연결되고, 상기 가압 탄성체의 탄성력에 의해 상기 폐쇄 방향으로 이동하여 상기 출구 포트를 차폐하는 접촉부를 더 포함할 수 있다.
상기 다이어프램은, 금속 재질로 형성되고, 상기 구동 축을 기준으로 가장자리 부분으로부터 중앙 부분으로 연결되는 부분이 주름질 수 있다.
상기 출구 포트는, 상기 구동 축을 따라서 상기 연통 공간에 연통되고, 상기 접촉부와 접촉될 경우 차폐되는 토출구; 및 상기 토출구의 가장자리 둘레를 따라서 배치되고, 상기 폐쇄 방향의 반대 방향인 개방 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부 중 상기 토출구에 인접한 부분은, 상기 토출구를 향하여 갈수록 상기 폐쇄 방향으로 경사진 형상을 가질 수 있다.
상기 연통 공간 중 상기 출구 포트가 연결되는 개구는, 상기 연통 공간 중 상기 입구 포트가 연결되는 개구보다, 상기 폐쇄 방향으로 상대적으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
상기 밸브 구동부는, 상기 제 1 구동 디스크로부터 상기 폐쇄 방향으로 이격된 위치에서 상기 내부 공간의 내주면과 상기 밸브 로드의 외주면 사이를 차폐하도록 연장되는 구획 디스크를 더 포함하고, 상기 제 1 공압 포트는, 상기 내부 공간 중 상기 제 1 구동 디스크와 상기 구획 디스크 사이의 공간에 연통될 수 있다.
상기 밸브 스템은, 상기 구획 디스크로부터 상기 폐쇄 방향으로 이격된 위치에서 밸브 로드의 주위를 따라 연장되어 상기 내부 공간을 분할하는 제 2 구동 디스크; 및 상기 공압 통로로부터 상기 내부 공간 중 상기 제 2 구동 디스크에 의해 구획되는 공간으로 연통하는 제 2 공압 포트를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 구동 디스크와 상기 구획 디스크 사이의 공간의 체적은, 상기 구획 디스크와 상기 제 2 구동 디스크 사이의 공간의 체적보다 클 수 있다.
상기 제 1 공압 포트의 유로의 면적은 상기 제 2 공압 포트의 유로의 면적보다 클 수 있다.
상기 내부 공간은, 상기 폐쇄 방향을 따라서 상기 밸브 스템을 상기 연통 공간으로 안내하고, 상기 제 2 구동 디스크의 직경보다 작은 직경을 갖는 협소부를 포함하고, 상기 밸브 스템에 공압이 인가되지 않을 경우, 상기 제 2 공압 포트의 적어도 일부는 상기 협소부에 삽입될 수 있다.
상기 협소부는, 상기 내부 공간의 중앙부를 향하여 갈수록 확개되는 형상을 갖는 확산부를 포함하고, 상기 밸브 스템에 공압이 공급되지 않은 폐쇄 상태에서, 상기 구동 축에 수직한 방향으로 바라볼 때, 상기 제 2 공압 포트의 적어도 일부는 상기 확산부에 오버랩 될 수 있다.
상기 밸브 스템은, 상기 밸브 로드의 주위를 따라 연장되어 상기 내부 공간을 상기 구동 축 방향을 따라서 분할하는 제 1 구동 디스크; 및 상기 공압 통로로부터 상기 제 1 구동 디스크에 의해 구획되는 상기 내부 공간 중 어느 하나의 공간에 연통하는 제 1 공압 포트를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 공압 포트는, 상기 공압 통로로부터 상기 밸브 로드의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.
상기 제 1 구동 디스크는, 상기 제 1 구동 디스크의 하면의 중앙 부분에 형성되고, 상기 제 1 구동 디스크의 하면으로부터 상기 구동 축 방향으로 함몰 형성되는 함몰부를 포함하고, 상기 구동 축에 수직한 방향에서 볼 때, 상기 함몰부는 상기 제 1 공압 포트와 적어도 일부가 오버랩 상태로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 구동 디스크는, 둘레를 따라서 상기 내부 공간의 내주면을 마주보는 외주 부분에 설치되는 O-링을 포함할 수 있다.
상기 밸브 구동부는, 상기 내부 공간에서 상기 구동 디스크에 연결되고, 상기 구동 축 방향 중 상기 밸브 스템이 상기 차폐 부재를 가압하는 폐쇄 방향으로 탄성력을 형성하는 가압 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 차폐 부재는, 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 가압되어 상기 구동 축 방향을 따라서 탄성 변형되는 다이어프램을 포함할 수 있다.
상기 구동 축을 기준으로, 상기 다이어프램의 가장자리는 상기 연통 공간의 가장자리를 따라서 고정되고, 상기 다이어프램의 중앙 부분은 상기 밸브 스템에 고정되고, 상기 차폐 부재는, 상기 출구 포트를 마주보는 상기 다이어프램의 중앙 부분에 연결되고, 상기 가압 탄성체의 탄성력에 의해 상기 폐쇄 방향으로 이동하여 상기 출구 포트를 차폐하는 접촉부를 더 포함할 수 있다.
상기 다이어프램은, 금속 재질로 형성되고, 상기 구동 축을 기준으로 가장자리 부분으로부터 중앙 부분으로 연결되는 부분이 주름질 수 있다.
상기 출구 포트는, 상기 구동 축을 따라서 상기 연통 공간에 연통되고, 상기 접촉부와 접촉될 경우 차폐되는 토출구; 및 상기 토출구의 가장자리 둘레를 따라서 배치되고, 상기 폐쇄 방향의 반대 방향인 개방 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부 중 상기 토출구에 인접한 부분은, 상기 토출구를 향하여 갈수록 상기 폐쇄 방향으로 경사진 형상을 가질 수 있다.
상기 연통 공간 중 상기 출구 포트가 연결되는 개구는, 상기 연통 공간 중 상기 입구 포트가 연결되는 개구보다, 상기 폐쇄 방향으로 상대적으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
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상기 밸브 스템은, 상기 구획 디스크로부터 상기 폐쇄 방향으로 이격된 위치에서 밸브 로드의 주위를 따라 연장되어 상기 내부 공간을 분할하는 제 2 구동 디스크; 및 상기 공압 통로로부터 상기 내부 공간 중 상기 제 2 구동 디스크에 의해 구획되는 공간으로 연통하는 제 2 공압 포트를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 구동 디스크와 상기 구획 디스크 사이의 공간의 체적은, 상기 구획 디스크와 상기 제 2 구동 디스크 사이의 공간의 체적보다 클 수 있다.
상기 제 1 공압 포트의 유로의 면적은 상기 제 2 공압 포트의 유로의 면적보다 클 수 있다.
상기 내부 공간은, 상기 폐쇄 방향을 따라서 상기 밸브 스템을 상기 연통 공간으로 안내하고, 상기 제 2 구동 디스크의 직경보다 작은 직경을 갖는 협소부를 포함하고, 상기 밸브 스템에 공압이 인가되지 않을 경우, 상기 제 2 공압 포트의 적어도 일부는 상기 협소부에 삽입될 수 있다.
상기 협소부는, 상기 내부 공간의 중앙부를 향하여 갈수록 확개되는 형상을 갖는 확산부를 포함하고, 상기 밸브 스템에 공압이 공급되지 않은 폐쇄 상태에서, 상기 구동 축에 수직한 방향으로 바라볼 때, 상기 제 2 공압 포트의 적어도 일부는 상기 확산부에 오버랩 될 수 있다.
일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브에 의하면, 공압의 인가에 따라 신속하고 정확한 밸브의 개폐 동작을 이끌어낼 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브의 정면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브의 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 밸브 구동부의 확대 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 밸브 바디의 확대 단면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브의 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 밸브 구동부의 확대 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 밸브 바디의 확대 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 퀵 오픈 밸브의 정면도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브의 단면도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 밸브 구동부의 단면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 밸브 바디의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브(1)는, 유체의 유동 경로에 설치되어 인가되는 공압을 통해 유체의 흐름을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브(1)는, 밸브 바디(11), 밸브 구동부(12), 밸브 스템(13), 차폐 부재(14) 및 노즐부(15)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)에서 슬라이딩하는 밸브 스템(13)의 일부를 수용할 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)은 구동 축을 따라서 병진 슬라이딩 운동할 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 할 수 있다.
다만, 이는 본원의 도면상에 도시된 위상에 따라, 발명의 설명과 이해의 편의를 위해 설정한 것에 불과하므로, 본 발명의 실시의 배치 구조, 방향 또는 그 위상 등이 이와 같이 제한되지 않는다는 점을 밝혀둔다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브(1)는, 유체의 유동 경로에 설치되어 인가되는 공압을 통해 유체의 흐름을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 퀵 오픈 밸브(1)는, 밸브 바디(11), 밸브 구동부(12), 밸브 스템(13), 차폐 부재(14) 및 노즐부(15)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)에서 슬라이딩하는 밸브 스템(13)의 일부를 수용할 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)은 구동 축을 따라서 병진 슬라이딩 운동할 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 할 수 있다.
다만, 이는 본원의 도면상에 도시된 위상에 따라, 발명의 설명과 이해의 편의를 위해 설정한 것에 불과하므로, 본 발명의 실시의 배치 구조, 방향 또는 그 위상 등이 이와 같이 제한되지 않는다는 점을 밝혀둔다.
예를 들어, 밸브 바디(11)는 베이스 하우징(111), 연결부(112), 입구 포트(114), 출구 포트(115) 및 연통 공간(113)을 포함할 수 있다.
베이스 하우징(111)은, 내부에 복수개의 포트(114, 115)로부터 연통되는 연통 공간(113)이 형성되는 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.
입구 포트(114)는, 베이스 하우징(111)의 외부로부터 연통 공간(113)으로 유체를 유입받을 수 있다.
출구 포트(115)는, 연통 공간(113)으로부터 베이스 하우징(111)의 외부로 유체를 토출할 수 있다.
입구 포트(114) 및 출구 포트(115)는 각각 베이스 하우징(111)의 연통 공간(113)으로 연통될 수 있으며, 베이스 하우징(111)의 내부에는 각각의 포트(114, 115)로부터 연통 공간(113)으로 연결되는 유로가 형성될 수 있다.
예를 들어, 입구 포트(114)는 베이스 하우징(111)의 측부에 설치될 수 있다. 예를 들어, 입구 포트(114)는 구동 축에 수직한 방향으로 연통 공간(113)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 입구 포트(114)는 연통 공간(113)에 연통되는 유입구(1141)를 포함할 수 있다.
베이스 하우징(111)은, 내부에 복수개의 포트(114, 115)로부터 연통되는 연통 공간(113)이 형성되는 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.
입구 포트(114)는, 베이스 하우징(111)의 외부로부터 연통 공간(113)으로 유체를 유입받을 수 있다.
출구 포트(115)는, 연통 공간(113)으로부터 베이스 하우징(111)의 외부로 유체를 토출할 수 있다.
입구 포트(114) 및 출구 포트(115)는 각각 베이스 하우징(111)의 연통 공간(113)으로 연통될 수 있으며, 베이스 하우징(111)의 내부에는 각각의 포트(114, 115)로부터 연통 공간(113)으로 연결되는 유로가 형성될 수 있다.
예를 들어, 입구 포트(114)는 베이스 하우징(111)의 측부에 설치될 수 있다. 예를 들어, 입구 포트(114)는 구동 축에 수직한 방향으로 연통 공간(113)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 입구 포트(114)는 연통 공간(113)에 연통되는 유입구(1141)를 포함할 수 있다.
유입구(1141)는, 연통 공간(113)의 부분 중 토출구(1151)가 형성된 부분으로부터 이격된 부분에 설치될 수 있다. 예를 들어, 유입구(1141)는 연통 공간(113)의 측부에서 구동 축에 수직한 방향을 따라서 함몰 형성되는 중공형 개구로 형성될 수 있다.
예를 들어, 출구 포트(115)는 베이스 하우징(111)의 하측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 출구 포트(115)는 연통 공간(113)에 연통되고 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 중공 형상을 갖는 토출구(1151)와, 토출구(1151)의 개구 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성되고 차폐 부재(14)와 접촉되는 돌출부(1152)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 유입구(1141)의 위치는 토출구(1151)의 위치보다 상측에 있을 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 유입구(1141)를 통해 유입된 유체는, 연통 공간(113)의 하측을 향해 유동하게 되기 때문에, 차폐 부재(14)가 토출구(1151)를 차폐하지 않는 개방 상태에서, 연통 공간(113)에 유입된 유체는 중력에 의해 즉각적으로 토출구(1151)를 통과하여 출구 포트(115)를 통해 외부로 토출될 수 있다.
또한, 반복적인 개방/폐쇄 구동에 따라서 연통 공간(113)에 유입된 이후 토출구(1151)를 통해 배출되지 못한 잔여 유체가 연통 공간(113) 내에 잔류하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 유체에 의한 침식, 침착 또는 마모 정도를 경감시킬 수 있다.
연통 공간(113)은, 베이스 하우징(111)에 형성되고, 입구 포트(114) 및 출구 포트(115)와 연통될 수 있다. 예를 들어, 연통 공간(113)은 베이스 하우징(111)의 상측으로 노출되도록 베이스 하우징(111)의 상면으로부터 함몰 형성되는 공간일 수 있다.
예를 들어, 연통 공간(113)은 밸브 스템(13)이 구동부 하우징(121)에 대해 슬라이딩 하는 구동 축과 일치하는 중심 축을 갖도록 원기둥 형상으로 함몰 형성되는 공간을 포함할 수 있다.
예를 들어, 출구 포트(115)는 베이스 하우징(111)의 하측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 출구 포트(115)는 연통 공간(113)에 연통되고 구동 축과 동일한 중심 축을 갖는 중공 형상을 갖는 토출구(1151)와, 토출구(1151)의 개구 가장자리를 따라서 상측으로 돌출 형성되고 차폐 부재(14)와 접촉되는 돌출부(1152)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 유입구(1141)의 위치는 토출구(1151)의 위치보다 상측에 있을 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 유입구(1141)를 통해 유입된 유체는, 연통 공간(113)의 하측을 향해 유동하게 되기 때문에, 차폐 부재(14)가 토출구(1151)를 차폐하지 않는 개방 상태에서, 연통 공간(113)에 유입된 유체는 중력에 의해 즉각적으로 토출구(1151)를 통과하여 출구 포트(115)를 통해 외부로 토출될 수 있다.
또한, 반복적인 개방/폐쇄 구동에 따라서 연통 공간(113)에 유입된 이후 토출구(1151)를 통해 배출되지 못한 잔여 유체가 연통 공간(113) 내에 잔류하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 유체에 의한 침식, 침착 또는 마모 정도를 경감시킬 수 있다.
연통 공간(113)은, 베이스 하우징(111)에 형성되고, 입구 포트(114) 및 출구 포트(115)와 연통될 수 있다. 예를 들어, 연통 공간(113)은 베이스 하우징(111)의 상측으로 노출되도록 베이스 하우징(111)의 상면으로부터 함몰 형성되는 공간일 수 있다.
예를 들어, 연통 공간(113)은 밸브 스템(13)이 구동부 하우징(121)에 대해 슬라이딩 하는 구동 축과 일치하는 중심 축을 갖도록 원기둥 형상으로 함몰 형성되는 공간을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이 밸브 스템(13)의 슬라이딩 구동에 따라, 차폐 부재(14)는 구동 축 방향을 따라서 가압될 수 있고, 차폐 부재(14)의 가압 여부에 따라서 차폐 부재(14)는 토출구(1151)의 개구를 차폐하도록 접촉 할 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)이 슬라이딩하는 구동 축의 방향 중, 밸브 스템(13)이 연통 공간(113) 및 차폐 부재(14)를 향해 하측으로 이동하여 차폐 부재(14)로 하여금 토출구(1151) 및 출구 포트(115)를 차폐시키는 방향을 "폐쇄 방향"이라 할 수 있고, 반대로 연통 공간(113) 및 차폐 부재(14)로부터 멀어지는 상측 방향으로 이동하여 토출구(1151) 및 출구 포트(115)를 개방시키는 방향을 "개방 방향"이라 할 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)에 의해 차폐 부재(14)가 가압될 경우, 차폐 부재(14)는 돌출부(1152)에 접촉됨에 따라서 연통 공간(113) 내의 유체가 출구 포트(115)로 연결되는 유로를 차단할 수 있다.
예를 들어, 돌출부(1152)는 상측으로 갈수록 중공 내주 부분의 직경이 증가하도록 내측 부분이 경사진 형상을 가질 수 있다. 다시 말하면, 원주 형상의 돌출부(1152)는 상측으로 확개되는 형상을 가질 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 밸브를 통과하는 유체에 의한 부식과 접촉부(142)와의 반복적인 접촉으로 인해 돌출부(1152)가 부식되더라도, 해당 접촉 부분의 하측에서 새로운 접촉 부분이 드러나게 되어 접촉부(142)와 새로운 접촉 면을 형성할 수 있기 때문에, 퀵 오픈 밸브(1)를 장기적으로 사용하더라도 안정적인 폐쇄 성능을 유지할 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 밸브를 통과하는 유체에 의한 부식과 접촉부(142)와의 반복적인 접촉으로 인해 돌출부(1152)가 부식되더라도, 해당 접촉 부분의 하측에서 새로운 접촉 부분이 드러나게 되어 접촉부(142)와 새로운 접촉 면을 형성할 수 있기 때문에, 퀵 오픈 밸브(1)를 장기적으로 사용하더라도 안정적인 폐쇄 성능을 유지할 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(122), 구획 디스크(123) 및 가압 탄성체(124)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 밸브 구동부(12)는 구동부 하우징(121), 내부 공간(122), 구획 디스크(123) 및 가압 탄성체(124)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 상측으로 내부 공간(122)에 수용된 밸브 스템(13)의 상부가 돌출될 수 있고, 구동부 하우징(121)의 하측으로는 밸브 바디(11)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 구동부 하우징(121)은 배기 구멍(1211)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 구동부 하우징(121)의 상측으로 내부 공간(122)에 수용된 밸브 스템(13)의 상부가 돌출될 수 있고, 구동부 하우징(121)의 하측으로는 밸브 바디(11)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 구동부 하우징(121)은 배기 구멍(1211)을 포함할 수 있다.
내부 공간(122)은, 구동부 하우징(121) 내부로 밸브 스템(13)을 슬라이딩 가능하게 수용할 수 있고, 하측으로 밸브 바디(11)의 연통 공간(113)으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 내부 공간(122)은 내부에서 구동 축 방향을 따라서 이격되어 배치되는 구획 디스크(123), 제 1 구동 디스크(133) 및 제 2 구동 디스크(135)에 의해, 구동 축 방향을 따라서 복수개의 공간으로 분할될 수 있다.
예를 들어, 내부 공간(122)은 구동부 하우징(121) 및 제 1 구동 디스크(133) 사이에서 구획되고 가압 탄성체(124)가 설치되는 탄성체 공간(1221)과, 제 1 구동 디스크(133) 및 구획 디스크(123) 사이에서 구획되는 제 1 공압 공간(1222)과, 제 2 구동 디스크(135) 및 구동부 하우징(121) 사이에서 구획되는 제 2 공압 공간(1223)과, 제 2 공압 공간(1223)에 연결되고 하측으로 연통 공간(113)에 연결되는 협소부(1224)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 내부 공간(122)은 내부에서 구동 축 방향을 따라서 이격되어 배치되는 구획 디스크(123), 제 1 구동 디스크(133) 및 제 2 구동 디스크(135)에 의해, 구동 축 방향을 따라서 복수개의 공간으로 분할될 수 있다.
예를 들어, 내부 공간(122)은 구동부 하우징(121) 및 제 1 구동 디스크(133) 사이에서 구획되고 가압 탄성체(124)가 설치되는 탄성체 공간(1221)과, 제 1 구동 디스크(133) 및 구획 디스크(123) 사이에서 구획되는 제 1 공압 공간(1222)과, 제 2 구동 디스크(135) 및 구동부 하우징(121) 사이에서 구획되는 제 2 공압 공간(1223)과, 제 2 공압 공간(1223)에 연결되고 하측으로 연통 공간(113)에 연결되는 협소부(1224)를 포함할 수 있다.
제 1 공압 공간(1222)은, 구획 디스크(123)의 상면과 제 1 구동 디스크(133)의 하면 사이에 형성된 공간으로서, 제 1 공압 포트(134)를 통해 공압 통로(132)와 연통될 수 있다.
예를 들어, 공압 통로(132)를 통해 공압이 인가될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 공압 포트(134)를 통해서 공기가 제 1 공압 공간(1222)으로 유입될 수 있고, 제 1 공압 공간(1222)에 형성되는 압력에 의해 제 1 구동 디스크(133)가 상측으로 이동함에 따라서, 제 1 공압 공간(1222)의 체적은 증가할 수 있다.
예를 들어, 공압 통로(132)를 통해 공압이 인가될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 공압 포트(134)를 통해서 공기가 제 1 공압 공간(1222)으로 유입될 수 있고, 제 1 공압 공간(1222)에 형성되는 압력에 의해 제 1 구동 디스크(133)가 상측으로 이동함에 따라서, 제 1 공압 공간(1222)의 체적은 증가할 수 있다.
제 2 공압 공간(1223)은, 제 2 구동 디스크(135)의 하면으로부터 협소부(1224)에 밸브 스템(13)이 기밀되어 통과하는 부분 사이에 형성되는 공간으로서, 제 2 공압 포트(136)를 통해 공압 통로(132)와 연통할 수 있다.
예를 들어, 공압 통로(132)를 통해 공압이 인가될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 공압 포트(136)를 통해서 공기가 제 2 공압 공간(1223)으로 유입될 수 있고, 제 2 공압 공간(1223)에 형성되는 압력에 의해 제 2 구동 디스크(135)가 상측으로 이동함에 따라서, 제 2 공압 공간(1223)의 체적은 증가할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 스템(13)에 공압이 공급되지 않은 폐쇄 상태를 기준으로, 제 2 공압 공간(1223)의 체적은 제 1 공압 공간(1222)의 체적보다 작을 수 있다.
예를 들어, 공압 통로(132)를 통해 공압이 인가될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 공압 포트(136)를 통해서 공기가 제 2 공압 공간(1223)으로 유입될 수 있고, 제 2 공압 공간(1223)에 형성되는 압력에 의해 제 2 구동 디스크(135)가 상측으로 이동함에 따라서, 제 2 공압 공간(1223)의 체적은 증가할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 스템(13)에 공압이 공급되지 않은 폐쇄 상태를 기준으로, 제 2 공압 공간(1223)의 체적은 제 1 공압 공간(1222)의 체적보다 작을 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 공압 통로(132)를 따라 이동하는 공기는 제 1 공압 포트(134)보다 상대적으로 늦게 제 2 공압 포트(136)로 도달하기 때문에, 제 2 공압 공간(1223)에 상대적으로 공기가 늦게 유입되더라도 공기가 신속하게 충전될 수 있도록 하여, 공압의 인가에 따른 신속한 반응성을 이끌어낼 수 있다.
협소부(1224)는, 하측으로 밸브 스템(13)을 연통 공간(113)으로 안내하는 통로일 수 있다. 예를 들어, 협소부(1224)의 직경은 제 2 구동 디스크(135)의 직경보다 작을 수 있다. 예를 들어, 협소부(1224)의 직경은 제 2 공압 공간(1223)의 직경보다 작을 수 있다.
제 2 공압 공간(1223)의 하측으로 협소부(1224)가 이어지는 구조에 의하면, 밸브 스템(13)이 하측으로 슬라이딩 이동할 경우, 밸브 스템(13)이 하측으로 설정 간격 이상으로 이동하지 못하도록 제 2 구동 디스크(135)와 간섭되는 단차 구조를 형성할 수 있다.
예를 들어 협소부(1224)는, 협소부(1224)의 부분 중 상대적으로 큰 직경을 갖는 제 2 공압 공간(1223)으로 연결되는 개구 부분에서, 중공의 직경이 증가하도록, 즉 구동 축의 바깥쪽으로 확개되는 경사가 형성되는 확산부(12241)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)에 공압이 공급되지 않은 폐쇄 상태에서, 구동 축에 수직한 방향에서 바라봤을 때, 제 2 공압 포트(136)의 적어도 일부는 확산부(12241)와 오버랩될 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 밸브 스템(13)에 공압이 인가되는 초기 시점에서, 제 2 공압 포트(136)를 통해 제 2 공압 공간(1223)으로 유입되는 공기는 확산부(12241)를 향해 유동함에 따라서, i)유로 면적이 감소하는 유로 구조를 형성함으로써 유동 속도를 증가시킬 수 있는 동시에, ii)공기의 유동 방향 또는 공압에 의한 힘의 방향이 상대적으로 상측 방향으로 신속히 전환되도록 안내할 수 있다.
결과적으로, 제 2 공압 공간(1223)에 인가되는 공압이 제 2 구동 디스크(135)를 상측(개방 방향)으로 밀어내는 힘을 보다 크고, 신속하게 형성할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
구획 디스크(123)는, 밸브 로드(131)의 외주면과 내부 공간(122)의 내주면 사이에 설치되어 구동 축 방향을 따라서 내부 공간(122)을 분할할 수 있다.
예를 들어, 구획 디스크(123)는 제 1 구동 디스크(133)로부터 폐쇄 방향(하측 방향)으로 이격된 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 구획 디스크(123)는 밸브 로드(131)를 수용하는 중공을 갖고, 외주 부분이 내부 공간(122)의 내주면에 기밀적으로 연결되는 원판의 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 구획 디스크(123)의 중공은 구동 축을 따라서 이동하는 밸브 로드(131)의 슬라이딩 운동을 가이드할 수 있다.
예를 들어, 구획 디스크(123)의 외주면과 내부 공간(122)의 내주면의 사이 또는 구획 디스크(123)의 내주면과 밸브 스템(13)의 외주면 사이에 O-링이 개재될 수 있다.
가압 탄성체(124)는, 제 1 구동 디스크(133)의 상측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 가압 탄성체(124)는 제 1 밸브 스템(13)에 폐쇄 방향으로의 탄성력을 인가할 수 있다.
예를 들어, 가압 탄성체(124)는 탄성체 공간(1221)에서 제 1 구동 디스크(133)의 상면과, 내부 공간(122)의 상측 내벽 사이에 개재될 수 있다.
예를 들어, 가압 탄성체(124)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, 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않을 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 스템(13)은 가압 탄성체(124)의 탄성력에 의해 폐쇄 방향으로 슬라이딩 이동하여, 차폐 부재(14)로 하여금 토출구(1151)를 차폐하는 "폐쇄 상태"를 유지하도록 할 수 있다.
밸브 스템(13)은, 적어도 일부가 내부 공간(122)에 수용된 상태로 구동부 하우징(121)에 대해 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 운동할 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)은 내부 공간(122)에 공압을 전달할 수 있고, 내부 공간(122)에 인가되는 공압을 통해 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 구동될 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)은 밸브 로드(131), 공압 통로(132), 제 1 구동 디스크(133), 제 1 공압 포트(134), 제 2 구동 디스크(135), 제 2 공압 포트(136) 및 가압부(137)를 포함할 수 있다.
밸브 로드(131)는, 구동 축 방향을 따라서 내부 공간(122)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)의 하측의 일부는 내부 공간(122)의 하측으로 연결되는 연통 공간(113)으로 삽입될 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않은 폐쇄 상태에서, 밸브 스템(13)의 하단부 또는 가압부(137)는 가압 탄성체(124)의 탄성력에 의해 하측으로 이동하여 연통 공간(113) 내의 차폐 부재(14)를 가압할 수 있고, 차폐 부재(14)로 하여금 토출구(1151)의 중공을 차폐시킬 수 있다.
공압 통로(132)는, 밸브 로드(131) 내부에서 구동 축 방향을 따라서 연장되는 관 형상의 통로일 수 있다. 예를 들어, 공압 통로(132)는 상측으로부터 공압을 인가받아 압축된 공기를 하측으로 전달할 수 있다.
제 1 구동 디스크(133)는, 구동 축 방향으로 연장되는 밸브 로드(131) 일 부분에서, 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 돌출 형성되어 내부 공간(122)을 차폐할 수 있다.
다시 말하면, 제 1 구동 디스크(133)는 구동 축과 수직한 평면을 따라서, 밸브 로드(131)로부터 내부 공간(122)의 내주면으로 연장되는 원판 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 제 1 구동 디스크(133)는 내부 공간(122)에서 가압 탄성체(124)와 구획 디스크(123)사이에 위치할 수 있다.
예를 들어, 제 1 구동 디스크(133)의 외주면과 구획 디스크(123)에 대해 내부 공간(122)의 내주면은 기밀되되, 구동 축 방향을 따라서 상대적으로 활주 가능하게 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 1 구동 디스크(133)는 함몰부(1332) 및 제 1 실링부(1331)를 포함할 수 있다.
함몰부(1332)는, 제 1 공압 공간(1222)을 마주보는 제 1 구동 디스크(133)의 하면의 부분 중, 밸브 스템(13)에 인접한 중앙 부분이 구동 축 방향(상측 방향)으로 함몰 형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 함몰부(1332)는, 도 2 및 도 3과 같이, 밸브 스템(13)의 둘레에 인접한 하면 부분이 중심을 향해 상측으로 경사진 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이, 구동 축에 수직한 방향에서 바라봤을 때, 제 1 공압 포트(134)의 적어도 일부는 함몰부(1332)와 오버랩될 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 밸브 스템(13)에 공압이 인가되는 초기 시점에서, 제 1 공압 포트(134)를 통해 제 1 공압 공간(1222)으로 유입되는 공기는 함몰부(1332)를 향해 유동함에 따라서 i)공기의 유동 방향에 따라 유로 면적이 감소하는 유로의 구조를 형성함으로써 유동 속도를 증가시킬 수 있고, ii)공기의 유동 방향을 상대적으로 구동 축 방향에 가까워지도록 전환할 수 있어서, 결과적으로 제 1 공압 공간(1222)에 충전되는 공압이 제 1 구동 디스크(133)를 상측(개방 방향)으로 밀어내는 힘을 보다 크고, 신속하게 형성할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
제 1 실링부(1331)는, 제 1 구동 디스크(133)의 외주면과 내부 공간(122)의 내주면 사이에 설치되어 기밀을 유지할 수 있다.
예를 들어, 제 1 실링부(1331)는 O-링 홈(13311) 및 O-링(13312)을 포함할 수 있다.
O-링 홈(13311)은, 제 1 구동 디스크(133)의 외주면으로부터 함몰 형성되는 홈일 수 있다.
O-링(13312)은, O-링 홈(13311)에 삽입되어 제 1 구동 디스크(133)와 내부 공간(122)의 기밀을 유지할 수 있다.
제 1 공압 포트(134)는, 공압 통로(132)로부터 밸브 로드(131)의 둘레 바깥으로 연통하는 통로일 수 있다.
예를 들어, 제 1 공압 포트(134)는 내부 공간(122) 중 제 1 구동 디스크(133) 및 구획 디스크(123) 사이에 구획되는 제 1 공압 공간(1222)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 제 1 공압 포트(134)는 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.
제 2 구동 디스크(135)는, 구동 축 방향으로 연장되는 밸브 로드(131)의 구간 중, 구획 디스크(123)보다 폐쇄 방향으로 이격된 부분의 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 돌출 형성되어 내부 공간(122)을 차폐하도록 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 2 구동 디스크(135)는 내부 공간(122)에서 구획 디스크(123)와 협소부(1224)사이에 위치할 수 있다.
예를 들어, 제 2 구동 디스크(135)의 외주면과 내부 공간(122)의 내주면은 기밀되되, 구동 축 방향을 따라서 상대적으로 활주 가능하게 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 2 구동 디스크(135)는 제 1 구동 디스크(133)의 외주면으로부터 함몰 형성되는 O-링 홈(13511)과, O-링 홈(13511)에 삽입되어 제 2 구동 디스크(135)와 내부 공간(122) 사이의 기밀을 유지하는 O-링(13512)을 포함하는 제 2 실링부(1351)를 포함할 수 있다.
제 2 공압 포트(136)는, 공압 통로(132)로부터 밸브 로드(131)의 둘레 바깥으로 연통하는 통로일 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압 포트(136)는 내부 공간(122) 중 제 2 구동 디스크(135) 및 협소부(1224) 사이에 구획되는 제 2 공압 공간(1223)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압 포트(136)는 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압 포트(136)의 유로의 면적은 제 1 공압 포트(134)의 유로의 면적보다 작을 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 공압 통로(132)를 통해 공압이 인가되는 방향을 기준으로 제 2 공압 포트(136)가 제 1 공압 포트(134)보다 상대적으로 후방에 위치함에 따라서, 공압이 상대적으로 제 2 공압 포트(136)에 늦게 전달되고 유동 저항으로 인해 압력이 감소되는 것을 보완하기 위해, 제 2 공압 포트(136)의 유로의 면적을 상대적으로 작게 형성함으로써 제 2 공압 포트(136)로부터 토출되는 공기의 속력과 공기의 유동이 제 2 구동 디스크(135)를 밀어내는 힘을 보다 크게 형성시킬 수 있다.
가압부(137)는, 협소부(1224)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 차폐 부재(14)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 가압부(137)는 제 2 공압 포트(136)보다 하측 방향에 위치할 수 있다. 예를 들어, 가압부(137)는 다이어프램(141)의 상면에 연결될 수 있다.
예를 들어, 가압부(137)는 내부 공간(122)으로부터 연통 공간(113)을 향해 연장되어 삽입되는 밸브 로드(131)의 하측부를 형성할 수 있다.
예를 들어, 가압부(137)는 협소부(1224)의 중공에 형합되는 기둥형 형상을 가질 수 있고, 협소부(1224)의 내주면에 기밀을 유지하는 상태로 접촉하여 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 할 수 있다. 예를 들어, 가압부(137)의 직경은 제 2 구동 디스크(135)의 직경보다 작을 수 있다.
예를 들어, 가압부(137)의 외주면과 협소부(1224)의 내주면 사이에는 O-링과 같은 실링 부재가 개재되어, 가압부(137)가 협소부(1224)에 대해 기밀을 유지하는 상태로 구동 축 방향을 따라서 상대적으로 활주 가능하게 슬라이딩 될 수 있다.
차폐 부재(14)는, 가압부(137)의 하측에 연결되고, 적어도 일부가 연통 공간(113)에서 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, 토출구(1151)를 차폐하도록 접촉하는 위치와 토출구(1151)로부터 이격되는 위치 사이에서 이동할 수 있다.
예를 들어, 차폐 부재(14)는 다이어프램(141) 및 접촉부(142)를 포함할 수 있다.
다이어프램(141)은, 가압부(137)의 하측에 연결되고, 밸브 스템(13)의 슬라이딩에 의해 구동 축 방향을 따라서 탄성 변형될 수 있다. 예를 들어, 다이어프램(141)의 하측으로 접촉부(142)가 연결될 수 있다.
예를 들어, 다이어프램(141)은 구동 축을 중심 축으로 갖는 원형의 박막을 포함할 수 있다.
예를 들어, 구동 축을 기준으로 다이어프램(141)의 가장자리 부분은 연통 공간(113)의 내주면 가장자리 부분을 따라서 고정될 수 있고, 중앙 부분은 밸브 스템(13)의 단부, 즉 가압부(137)에 고정될 수 있다.
예를 들어, 도 4와 같이 밸브 스템(13) 및 접촉부(142)가 토출구(1151)로부터 이격되어 있는 개방 상태에서, 상측으로 만곡되도록 변형된 다이어프램(141)은 밸브 스템(13) 및 접촉부(142)로 하여금 토출구(1151)를 향해, 즉 폐쇄 방향으로 이동시키는 탄성력을 형성할 수 있다.
예를 들어, 다이어프램(141)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 금속 재질로 형성되는 다이어프램(141)에 의하면, 폴리머 계열의 재료로 형성된 다이어프램과 비교할 경우, 상대적으로 빠른 반응성을 확보할 수 있다. 또한, 다이어프램(141)을 화학적인 내성이 좋은 금속 재질로 형성함에 따라서 다양한 종류의 유체의 사용에도 적합하도록 구성할 수 있다.
예를 들어, 다이어프램(141)은 구동 축을 기준으로 가장자리 부분으로부터 중앙 부분으로 연결되는 부분이 주름진 형태를 가질 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 주름이 없이 평편한 상태로 배치되는 다이어프램에 비해 상대적으로 적은 힘으로도 다이어프램(141)을 변형시킬 수 있기 때문에, 초기 공압의 인가 시점으로부터 차폐 부재(14)가 토출구(1151)로부터 이격되는 시점 까지의 반응 지연 시간을 감소시킬 수 있다.
접촉부(142)는 다이어프램(141)의 하측에 연결되어 토출구(1151)의 개구를 차폐하도록 접촉할 수 있다.
도 2 와 같이, 밸브 스템(13)에 공압이 공급되지 않은 "폐쇄 상태"에서, 접촉부(142)는 가압 탄성체(124)의 탄성력에 의해 하측으로 토출구(1151)의 개구를 차폐하도록 접촉되는 상태를 유지할 수 있다.
한편, 밸브 스템(13)의 공압 통로(132)를 통해 공압이 공급될 경우, 상측으로부터 하측으로, 즉 폐쇄 방향을 따라서 공기가 유동함으로써, 공기는 순차적으로 제 1 공압 포트(134) 및 제 2 공압 포트(136)를 통해, 각각 제 1 공압 공간(1222)과 제 2 공압 공간(1223)으로 유입되어 각각의 공간에 압력을 증가시킬 수 있다.
이후, 도 3에 도시되는 바와 같이 제 1 공압 공간(1222) 및 제 2 공압 공간(1223)에 형성되는 공압은, 각각 제 1 구동 디스크(133) 및 제 2 구동 디스크(135)를 상측(개방 방향)으로 밀어내는 힘으로 작용하여, 밸브 스템(13)을 구동부 하우징(121)에 대해 상측으로 슬라이딩 시키고, 가압부(137)의 하측으로 연결되는 다이어프램(141)으로 하여금 토출구(1151)에 접촉된 상태에서 상측으로 이격 되도록 함으로써, 결과적으로 토출구(1151)가 연통 공간(113)에 연통되어 유체가 출구 포트(115)를 통해 외부로 토출될 수 있는 "개방 상태"로 전환될 수 있다.
노즐부(15)는, 밸브 바디(11)의 출구 포트(115)에 연결되어 출구 포트(115)를 통해 토출되는 유체를 외부로 분출시킬 수 있다.
예를 들어, 노즐부(15)는 베이스 하우징(111)의 하측에 연결되고, 출구 포트(115)와 연통되는 유로를 포함할 수 있다.
예를 들어, 구획 디스크(123)는 제 1 구동 디스크(133)로부터 폐쇄 방향(하측 방향)으로 이격된 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 구획 디스크(123)는 밸브 로드(131)를 수용하는 중공을 갖고, 외주 부분이 내부 공간(122)의 내주면에 기밀적으로 연결되는 원판의 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 구획 디스크(123)의 중공은 구동 축을 따라서 이동하는 밸브 로드(131)의 슬라이딩 운동을 가이드할 수 있다.
예를 들어, 구획 디스크(123)의 외주면과 내부 공간(122)의 내주면의 사이 또는 구획 디스크(123)의 내주면과 밸브 스템(13)의 외주면 사이에 O-링이 개재될 수 있다.
가압 탄성체(124)는, 제 1 구동 디스크(133)의 상측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 가압 탄성체(124)는 제 1 밸브 스템(13)에 폐쇄 방향으로의 탄성력을 인가할 수 있다.
예를 들어, 가압 탄성체(124)는 탄성체 공간(1221)에서 제 1 구동 디스크(133)의 상면과, 내부 공간(122)의 상측 내벽 사이에 개재될 수 있다.
예를 들어, 가압 탄성체(124)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, 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않을 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 스템(13)은 가압 탄성체(124)의 탄성력에 의해 폐쇄 방향으로 슬라이딩 이동하여, 차폐 부재(14)로 하여금 토출구(1151)를 차폐하는 "폐쇄 상태"를 유지하도록 할 수 있다.
밸브 스템(13)은, 적어도 일부가 내부 공간(122)에 수용된 상태로 구동부 하우징(121)에 대해 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 운동할 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)은 내부 공간(122)에 공압을 전달할 수 있고, 내부 공간(122)에 인가되는 공압을 통해 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 구동될 수 있다.
예를 들어, 밸브 스템(13)은 밸브 로드(131), 공압 통로(132), 제 1 구동 디스크(133), 제 1 공압 포트(134), 제 2 구동 디스크(135), 제 2 공압 포트(136) 및 가압부(137)를 포함할 수 있다.
밸브 로드(131)는, 구동 축 방향을 따라서 내부 공간(122)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)의 하측의 일부는 내부 공간(122)의 하측으로 연결되는 연통 공간(113)으로 삽입될 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이 밸브 스템(13)에 공압이 인가되지 않은 폐쇄 상태에서, 밸브 스템(13)의 하단부 또는 가압부(137)는 가압 탄성체(124)의 탄성력에 의해 하측으로 이동하여 연통 공간(113) 내의 차폐 부재(14)를 가압할 수 있고, 차폐 부재(14)로 하여금 토출구(1151)의 중공을 차폐시킬 수 있다.
공압 통로(132)는, 밸브 로드(131) 내부에서 구동 축 방향을 따라서 연장되는 관 형상의 통로일 수 있다. 예를 들어, 공압 통로(132)는 상측으로부터 공압을 인가받아 압축된 공기를 하측으로 전달할 수 있다.
제 1 구동 디스크(133)는, 구동 축 방향으로 연장되는 밸브 로드(131) 일 부분에서, 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 돌출 형성되어 내부 공간(122)을 차폐할 수 있다.
다시 말하면, 제 1 구동 디스크(133)는 구동 축과 수직한 평면을 따라서, 밸브 로드(131)로부터 내부 공간(122)의 내주면으로 연장되는 원판 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 제 1 구동 디스크(133)는 내부 공간(122)에서 가압 탄성체(124)와 구획 디스크(123)사이에 위치할 수 있다.
예를 들어, 제 1 구동 디스크(133)의 외주면과 구획 디스크(123)에 대해 내부 공간(122)의 내주면은 기밀되되, 구동 축 방향을 따라서 상대적으로 활주 가능하게 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 1 구동 디스크(133)는 함몰부(1332) 및 제 1 실링부(1331)를 포함할 수 있다.
함몰부(1332)는, 제 1 공압 공간(1222)을 마주보는 제 1 구동 디스크(133)의 하면의 부분 중, 밸브 스템(13)에 인접한 중앙 부분이 구동 축 방향(상측 방향)으로 함몰 형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 함몰부(1332)는, 도 2 및 도 3과 같이, 밸브 스템(13)의 둘레에 인접한 하면 부분이 중심을 향해 상측으로 경사진 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 도 2와 같이, 구동 축에 수직한 방향에서 바라봤을 때, 제 1 공압 포트(134)의 적어도 일부는 함몰부(1332)와 오버랩될 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 밸브 스템(13)에 공압이 인가되는 초기 시점에서, 제 1 공압 포트(134)를 통해 제 1 공압 공간(1222)으로 유입되는 공기는 함몰부(1332)를 향해 유동함에 따라서 i)공기의 유동 방향에 따라 유로 면적이 감소하는 유로의 구조를 형성함으로써 유동 속도를 증가시킬 수 있고, ii)공기의 유동 방향을 상대적으로 구동 축 방향에 가까워지도록 전환할 수 있어서, 결과적으로 제 1 공압 공간(1222)에 충전되는 공압이 제 1 구동 디스크(133)를 상측(개방 방향)으로 밀어내는 힘을 보다 크고, 신속하게 형성할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
제 1 실링부(1331)는, 제 1 구동 디스크(133)의 외주면과 내부 공간(122)의 내주면 사이에 설치되어 기밀을 유지할 수 있다.
예를 들어, 제 1 실링부(1331)는 O-링 홈(13311) 및 O-링(13312)을 포함할 수 있다.
O-링 홈(13311)은, 제 1 구동 디스크(133)의 외주면으로부터 함몰 형성되는 홈일 수 있다.
O-링(13312)은, O-링 홈(13311)에 삽입되어 제 1 구동 디스크(133)와 내부 공간(122)의 기밀을 유지할 수 있다.
제 1 공압 포트(134)는, 공압 통로(132)로부터 밸브 로드(131)의 둘레 바깥으로 연통하는 통로일 수 있다.
예를 들어, 제 1 공압 포트(134)는 내부 공간(122) 중 제 1 구동 디스크(133) 및 구획 디스크(123) 사이에 구획되는 제 1 공압 공간(1222)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 제 1 공압 포트(134)는 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.
제 2 구동 디스크(135)는, 구동 축 방향으로 연장되는 밸브 로드(131)의 구간 중, 구획 디스크(123)보다 폐쇄 방향으로 이격된 부분의 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 돌출 형성되어 내부 공간(122)을 차폐하도록 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 2 구동 디스크(135)는 내부 공간(122)에서 구획 디스크(123)와 협소부(1224)사이에 위치할 수 있다.
예를 들어, 제 2 구동 디스크(135)의 외주면과 내부 공간(122)의 내주면은 기밀되되, 구동 축 방향을 따라서 상대적으로 활주 가능하게 연결될 수 있다.
예를 들어, 제 2 구동 디스크(135)는 제 1 구동 디스크(133)의 외주면으로부터 함몰 형성되는 O-링 홈(13511)과, O-링 홈(13511)에 삽입되어 제 2 구동 디스크(135)와 내부 공간(122) 사이의 기밀을 유지하는 O-링(13512)을 포함하는 제 2 실링부(1351)를 포함할 수 있다.
제 2 공압 포트(136)는, 공압 통로(132)로부터 밸브 로드(131)의 둘레 바깥으로 연통하는 통로일 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압 포트(136)는 내부 공간(122) 중 제 2 구동 디스크(135) 및 협소부(1224) 사이에 구획되는 제 2 공압 공간(1223)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압 포트(136)는 밸브 로드(131)의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압 포트(136)의 유로의 면적은 제 1 공압 포트(134)의 유로의 면적보다 작을 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 공압 통로(132)를 통해 공압이 인가되는 방향을 기준으로 제 2 공압 포트(136)가 제 1 공압 포트(134)보다 상대적으로 후방에 위치함에 따라서, 공압이 상대적으로 제 2 공압 포트(136)에 늦게 전달되고 유동 저항으로 인해 압력이 감소되는 것을 보완하기 위해, 제 2 공압 포트(136)의 유로의 면적을 상대적으로 작게 형성함으로써 제 2 공압 포트(136)로부터 토출되는 공기의 속력과 공기의 유동이 제 2 구동 디스크(135)를 밀어내는 힘을 보다 크게 형성시킬 수 있다.
가압부(137)는, 협소부(1224)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 차폐 부재(14)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 가압부(137)는 제 2 공압 포트(136)보다 하측 방향에 위치할 수 있다. 예를 들어, 가압부(137)는 다이어프램(141)의 상면에 연결될 수 있다.
예를 들어, 가압부(137)는 내부 공간(122)으로부터 연통 공간(113)을 향해 연장되어 삽입되는 밸브 로드(131)의 하측부를 형성할 수 있다.
예를 들어, 가압부(137)는 협소부(1224)의 중공에 형합되는 기둥형 형상을 가질 수 있고, 협소부(1224)의 내주면에 기밀을 유지하는 상태로 접촉하여 구동 축 방향을 따라서 슬라이딩 할 수 있다. 예를 들어, 가압부(137)의 직경은 제 2 구동 디스크(135)의 직경보다 작을 수 있다.
예를 들어, 가압부(137)의 외주면과 협소부(1224)의 내주면 사이에는 O-링과 같은 실링 부재가 개재되어, 가압부(137)가 협소부(1224)에 대해 기밀을 유지하는 상태로 구동 축 방향을 따라서 상대적으로 활주 가능하게 슬라이딩 될 수 있다.
차폐 부재(14)는, 가압부(137)의 하측에 연결되고, 적어도 일부가 연통 공간(113)에서 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, 토출구(1151)를 차폐하도록 접촉하는 위치와 토출구(1151)로부터 이격되는 위치 사이에서 이동할 수 있다.
예를 들어, 차폐 부재(14)는 다이어프램(141) 및 접촉부(142)를 포함할 수 있다.
다이어프램(141)은, 가압부(137)의 하측에 연결되고, 밸브 스템(13)의 슬라이딩에 의해 구동 축 방향을 따라서 탄성 변형될 수 있다. 예를 들어, 다이어프램(141)의 하측으로 접촉부(142)가 연결될 수 있다.
예를 들어, 다이어프램(141)은 구동 축을 중심 축으로 갖는 원형의 박막을 포함할 수 있다.
예를 들어, 구동 축을 기준으로 다이어프램(141)의 가장자리 부분은 연통 공간(113)의 내주면 가장자리 부분을 따라서 고정될 수 있고, 중앙 부분은 밸브 스템(13)의 단부, 즉 가압부(137)에 고정될 수 있다.
예를 들어, 도 4와 같이 밸브 스템(13) 및 접촉부(142)가 토출구(1151)로부터 이격되어 있는 개방 상태에서, 상측으로 만곡되도록 변형된 다이어프램(141)은 밸브 스템(13) 및 접촉부(142)로 하여금 토출구(1151)를 향해, 즉 폐쇄 방향으로 이동시키는 탄성력을 형성할 수 있다.
예를 들어, 다이어프램(141)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 금속 재질로 형성되는 다이어프램(141)에 의하면, 폴리머 계열의 재료로 형성된 다이어프램과 비교할 경우, 상대적으로 빠른 반응성을 확보할 수 있다. 또한, 다이어프램(141)을 화학적인 내성이 좋은 금속 재질로 형성함에 따라서 다양한 종류의 유체의 사용에도 적합하도록 구성할 수 있다.
예를 들어, 다이어프램(141)은 구동 축을 기준으로 가장자리 부분으로부터 중앙 부분으로 연결되는 부분이 주름진 형태를 가질 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 주름이 없이 평편한 상태로 배치되는 다이어프램에 비해 상대적으로 적은 힘으로도 다이어프램(141)을 변형시킬 수 있기 때문에, 초기 공압의 인가 시점으로부터 차폐 부재(14)가 토출구(1151)로부터 이격되는 시점 까지의 반응 지연 시간을 감소시킬 수 있다.
접촉부(142)는 다이어프램(141)의 하측에 연결되어 토출구(1151)의 개구를 차폐하도록 접촉할 수 있다.
도 2 와 같이, 밸브 스템(13)에 공압이 공급되지 않은 "폐쇄 상태"에서, 접촉부(142)는 가압 탄성체(124)의 탄성력에 의해 하측으로 토출구(1151)의 개구를 차폐하도록 접촉되는 상태를 유지할 수 있다.
한편, 밸브 스템(13)의 공압 통로(132)를 통해 공압이 공급될 경우, 상측으로부터 하측으로, 즉 폐쇄 방향을 따라서 공기가 유동함으로써, 공기는 순차적으로 제 1 공압 포트(134) 및 제 2 공압 포트(136)를 통해, 각각 제 1 공압 공간(1222)과 제 2 공압 공간(1223)으로 유입되어 각각의 공간에 압력을 증가시킬 수 있다.
이후, 도 3에 도시되는 바와 같이 제 1 공압 공간(1222) 및 제 2 공압 공간(1223)에 형성되는 공압은, 각각 제 1 구동 디스크(133) 및 제 2 구동 디스크(135)를 상측(개방 방향)으로 밀어내는 힘으로 작용하여, 밸브 스템(13)을 구동부 하우징(121)에 대해 상측으로 슬라이딩 시키고, 가압부(137)의 하측으로 연결되는 다이어프램(141)으로 하여금 토출구(1151)에 접촉된 상태에서 상측으로 이격 되도록 함으로써, 결과적으로 토출구(1151)가 연통 공간(113)에 연통되어 유체가 출구 포트(115)를 통해 외부로 토출될 수 있는 "개방 상태"로 전환될 수 있다.
노즐부(15)는, 밸브 바디(11)의 출구 포트(115)에 연결되어 출구 포트(115)를 통해 토출되는 유체를 외부로 분출시킬 수 있다.
예를 들어, 노즐부(15)는 베이스 하우징(111)의 하측에 연결되고, 출구 포트(115)와 연통되는 유로를 포함할 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 (18)
- 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;
구동 축 방향을 따라서 상기 베이스 하우징에 설치되는 구동부 하우징과, 상기 구동부 하우징 내부에 형성되는 내부 공간을 구비하는 밸브 구동부;
상기 구동 축 방향을 따라서 상기 내부 공간에 슬라이딩 가능하게 설치되는 밸브 로드와, 상기 밸브 로드 내부에 설치되고 외부로부터 공급되는 공압을 상기 내부 공간으로 안내하는 공압 통로를 구비하는 밸브 스템; 및
상기 연통 공간에 설치되고 상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 가압되어 상기 출구 포트를 차폐 가능한 차폐 부재를 포함하되,
상기 밸브 스템은,
상기 밸브 로드의 주위를 따라 연장되어 상기 내부 공간을 상기 구동 축 방향을 따라서 분할하는 제 1 구동 디스크; 및
상기 공압 통로로부터 상기 제 1 구동 디스크에 의해 구획되는 상기 내부 공간 중 어느 하나의 공간에 연통하는 제 1 공압 포트를 더 포함하고,
상기 제 1 구동 디스크는,
상기 제 1 구동 디스크의 하면의 중앙 부분에 형성되고, 상기 제 1 구동 디스크의 하면으로부터 상기 구동 축 방향으로 함몰 형성되는 함몰부를 포함하고,
상기 구동 축에 수직한 방향에서 볼 때, 상기 함몰부는 상기 제 1 공압 포트와 적어도 일부가 오버랩 상태로 마주보도록 배치되는 퀵 오픈 밸브.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 공압 포트는,
상기 공압 통로로부터 상기 밸브 로드의 둘레를 따라서 방사상으로 이격되어 분지되는 복수개의 통로로 형성되는 퀵 오픈 밸브.
- 삭제
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 구동 디스크는,
둘레를 따라서 상기 내부 공간의 내주면을 마주보는 외주 부분에 설치되는 O-링을 포함하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 1 항에 있어서,
상기 밸브 구동부는,
상기 내부 공간에서 상기 구동 디스크에 연결되고, 상기 구동 축 방향 중 상기 밸브 스템이 상기 차폐 부재를 가압하는 폐쇄 방향으로 탄성력을 형성하는 가압 탄성체를 더 포함하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 6 항에 있어서,
상기 차폐 부재는,
상기 밸브 스템의 슬라이딩에 의해 가압되어 상기 구동 축 방향을 따라서 탄성 변형되는 다이어프램을 포함하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 7 항에 있어서,
상기 구동 축을 기준으로, 상기 다이어프램의 가장자리는 상기 연통 공간의 가장자리를 따라서 고정되고, 상기 다이어프램의 중앙 부분은 상기 밸브 스템에 고정되고,
상기 차폐 부재는,
상기 출구 포트를 마주보는 상기 다이어프램의 중앙 부분에 연결되고, 상기 가압 탄성체의 탄성력에 의해 상기 폐쇄 방향으로 이동하여 상기 출구 포트를 차폐하는 접촉부를 더 포함하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 8 항에 있어서,
상기 다이어프램은,
금속 재질로 형성되고, 상기 구동 축을 기준으로 가장자리 부분으로부터 중앙 부분으로 연결되는 부분이 주름진 것을 특징으로 하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 8 항에 있어서,
상기 출구 포트는,
상기 구동 축을 따라서 상기 연통 공간에 연통되고, 상기 접촉부와 접촉될 경우 차폐되는 토출구; 및
상기 토출구의 가장자리 둘레를 따라서 배치되고, 상기 폐쇄 방향의 반대 방향인 개방 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 10 항에 있어서,
상기 돌출부 중 상기 토출구에 인접한 부분은, 상기 토출구를 향하여 갈수록 상기 폐쇄 방향으로 경사진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 8 항에 있어서,
상기 연통 공간 중 상기 출구 포트가 연결되는 개구는, 상기 연통 공간 중 상기 입구 포트가 연결되는 개구보다, 상기 폐쇄 방향으로 상대적으로 이격된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 6 항에 있어서,
상기 밸브 구동부는,
상기 제 1 구동 디스크로부터 상기 폐쇄 방향으로 이격된 위치에서 상기 내부 공간의 내주면과 상기 밸브 로드의 외주면 사이를 차폐하도록 연장되는 구획 디스크를 더 포함하고,
상기 제 1 공압 포트는, 상기 내부 공간 중 상기 제 1 구동 디스크와 상기 구획 디스크 사이의 공간에 연통되는 퀵 오픈 밸브.
- 제 13 항에 있어서,
상기 밸브 스템은,
상기 구획 디스크로부터 상기 폐쇄 방향으로 이격된 위치에서 밸브 로드의 주위를 따라 연장되어 상기 내부 공간을 분할하는 제 2 구동 디스크; 및
상기 공압 통로로부터 상기 내부 공간 중 상기 제 2 구동 디스크에 의해 구획되는 공간으로 연통하는 제 2 공압 포트를 더 포함하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 구동 디스크와 상기 구획 디스크 사이의 공간의 체적은, 상기 구획 디스크와 상기 제 2 구동 디스크 사이의 공간의 체적보다 큰 것을 특징으로 하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 공압 포트의 유로의 면적은 상기 제 2 공압 포트의 유로의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 14 항에 있어서,
상기 내부 공간은,
상기 폐쇄 방향을 따라서 상기 밸브 스템을 상기 연통 공간으로 안내하고, 상기 제 2 구동 디스크의 직경보다 작은 직경을 갖는 협소부를 포함하고,
상기 밸브 스템에 공압이 인가되지 않을 경우, 상기 제 2 공압 포트의 적어도 일부는 상기 협소부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 퀵 오픈 밸브.
- 제 17 항에 있어서,
상기 협소부는,
상기 내부 공간의 중앙부를 향하여 갈수록 확개되는 형상을 갖는 확산부를 포함하고,
상기 밸브 스템에 공압이 공급되지 않은 폐쇄 상태에서, 상기 구동 축에 수직한 방향으로 바라볼 때, 상기 제 2 공압 포트의 적어도 일부는 상기 확산부에 오버랩 되는 것을 특징으로 하는 퀵 오픈 밸브.
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|---|---|---|---|
| KR1020190161432A KR102614981B1 (ko) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 퀵 오픈 밸브 |
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| KR1020190161432A KR102614981B1 (ko) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 퀵 오픈 밸브 |
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|---|---|
| KR20210071346A KR20210071346A (ko) | 2021-06-16 |
| KR102614981B1 true KR102614981B1 (ko) | 2023-12-19 |
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ID=76603185
Family Applications (1)
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| KR1020190161432A KR102614981B1 (ko) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 퀵 오픈 밸브 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064333A (ja) | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Fujikin Inc | ダイレクトタッチ型メタルダイヤフラム弁 |
| KR101312379B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2013-09-27 | 씨케이디 가부시키 가이샤 | 유체제어밸브의 밸브시트 구조 |
| KR101702170B1 (ko) * | 2010-06-22 | 2017-02-03 | 스와겔로크 컴패니 | 용접된 다이어프램들을 위한 클램프 링 |
| KR101827564B1 (ko) | 2010-07-15 | 2018-02-09 | 가부시키가이샤 깃츠 에스시티 | 밸브용 액추에이터 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19548860C1 (de) * | 1995-12-27 | 1997-01-16 | Tetra Laval Holdings & Finance | Absperrventil |
| JP5226059B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2013-07-03 | アドバンス電気工業株式会社 | エア操作弁 |
| KR20170054890A (ko) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | 이승일 | 고온용 유체 제어 공압 밸브 |
| WO2019171604A1 (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | 株式会社フジキン | バルブ装置 |
-
2019
- 2019-12-06 KR KR1020190161432A patent/KR102614981B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064333A (ja) | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Fujikin Inc | ダイレクトタッチ型メタルダイヤフラム弁 |
| KR101702170B1 (ko) * | 2010-06-22 | 2017-02-03 | 스와겔로크 컴패니 | 용접된 다이어프램들을 위한 클램프 링 |
| KR101827564B1 (ko) | 2010-07-15 | 2018-02-09 | 가부시키가이샤 깃츠 에스시티 | 밸브용 액추에이터 |
| KR101312379B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2013-09-27 | 씨케이디 가부시키 가이샤 | 유체제어밸브의 밸브시트 구조 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210071346A (ko) | 2021-06-16 |
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