KR102660515B1

KR102660515B1 - 개선된 니들밸브의 유량제어장치

Info

Publication number: KR102660515B1
Application number: KR1020230052068A
Authority: KR
Inventors: 김화동
Original assignee: (주)씨디씨뉴매틱
Priority date: 2023-04-20
Filing date: 2023-04-20
Publication date: 2024-04-25

Abstract

본 발명의 니들밸브의 유량제어장치는, 중공된 밸브본체에 내주연에 나사결합되는 니들의 회전에 의해 상하 이동되는 변위에 따라 개폐되는 니들밸브의 개폐량을 회전수로 표시하도록 하여 유량을 제어하는 니들밸브의 유량제어장치에 있어서, 외주연에 표시창이 구비되고, 내측이 상기 밸브본체의 상부 외주연에 회전가능하게 결합되는 외측하우징과, 상부가 상기 외측하우징과 연결되어 연동되어 회전되고, 상기 외측하우징으로부터 내측으로 이격되며, 하부로 돌출되어 형성되고 상기 밸브본체 내측에 위치하며 상기 니들의 상부에 결합고정되는 니들결합부가 구비된 내측하우징으로 이루어지는 핸들; 상기 밸브본체의 내주연과 상기 내측하우징 외주연 사이에 구비되고, 상기 밸브본체에 회전가능하게 결합되되, 상기 니들의 축중심으로부터 일측으로 오프셋되도록 결합되며, 상기 핸들의 회전수를 표시하고 상기 표시창에 노출되는 표시부가 외주연에 구비되고, 내부가 중공된 다이얼 하우징; 상기 핸들의 내측하우징 외주연에 구비되는 외접기어부; 상기 다이얼 하우징의 내주연에 구비되며 적어도 2개 이상 절반 이하의 개수의 치차가 상기 외접기어부가 각각 치합되어 상기 내측하우징의 내주연과 상기 다이얼 하우징의 외주연이 상시 접하도록 하는 내접기어부; 를 포함하여 이루어진다.

Description

개선된 니들밸브의 유량제어장치{Flow Control Apparatus for Needle Valve}

본 발명은 니들 밸브의 개폐를 위한 니들의 움직임에 따른 유로를 흐르는 유량의 흐름 정도를 표시할 수 있도록 하며 부품수를 줄여 구조가 간단하여 생산성을 향상시키도록 하는 개선된 니들밸브의 유량제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 니들밸브는 니들의 상하 이동에 의해 개폐되며, 니들의 개폐정도에 의해 유량을 제어하게 된다.

통상, 니들은 밸브본체에 나사결합되게 되며 회전에 의해 상하이동되는데, 개폐정도는 유량제어장치에 의해 제어되게 된다.

이러한 니들밸브의 유량을 제어하기 위한 유량제어장치의 일예로는 한국공개특허 제10-2015-0010990호(발명의 명칭: 유량제어장치)가 있으며, 이를 도 1 및 도 2에 도시하였다.

상기 유량제어장치(10)는 흐름 유로(40)에 대한 니들 밸브(42)의 변위를 조작하기 위한 유량 조절 표시 장치(12)가 제공되며, 유량 조절 표시 장치(12)는, 케이싱(16)과, 회전 조작에 의하여 니들 밸브(42)를 변위시키는 회전 전달 부재(110)와, 상기 회전 전달 부재(110)가 삽입되고 관통되는 홀(172)을 가지는 원형 링 형상으로 형성되는 회전 부재(114)로서, 상기 회전 부재(114)의 회전 중심이 상기 회전 전달 부재(110)가 삽입 위치에 대하여 오프셋되도록 상기 케이싱(16)에 배열되는 상기 회전 부재(114)를 포함하고, 회전 부재(114)는 유체의 유량 변화가 표시되는 표시부(174)를 포함한다.

상기 유량제어장치의 회전부재(114)는 회전 전달 부재(110)가 삽입되는 위치에 대하여 오프셋되므로, 케이싱(16) 외측으로 돌출되게 설치되게 되는 문제점이 있다. 따라서, 부피가 커지게 되며 소형화되지 못하는 문제점이 있다. 아울러, 회전전달부재(110)에는 도 2에서와 같이, 니들밸브(42)가 한바퀴 회전되었을 때 표시링(114)을 회전시키기 위해 표시링(114)의 내접기어이(176)와 맞물리도록 반경 방향 외측으로 돌출된 기어 결합부(122)가 구비되나, 잦은 사용에 따라 기어결합부(122)가 마모 또는 파손이 발생되어 원활한 회전이 어려운 문제점이 있다. 아울러, 표시링(114)과 맞물려 표시링(114)이 회전된 상태를 유지하기 위한 지지부(164)를 별도로 구비하여야 하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명의 출원인이 출원하여 등록받은 한국등록특허 제10-1986232호(발명의 명칭: 니들밸브의 유량제어장치)가 개시된 바 있으며, 이를 도 3 및 도 4에 도시하였다.

상기 니들밸브의 유량제어장치는, 중공된 밸브본체(10)의 내주연에 나사결합되는 니들(20)의 회전에 의해 상하 이동되는 변위에 따라 개폐되는 니들밸브의 개폐량을 회전수로 표시하도록 하여 유량을 제어하는 니들밸브의 유량제어장치에 있어서, 외주연에 표시창(41)이 구비되고, 내측이 상기 밸브본체(10)의 상부 외주연에 회전가능하게 결합되는 외측하우징(40)과, 상부가 상기 외측하우징(40)과 연결되어 연동되어 회전되고, 상기 외측하우징(40)으로부터 내측으로 이격되며, 하부로 돌출되어 형성되고 상기 밸브본체(10) 내측에 위치하며 상기 니들(20)의 상부에 결합고정되는 니들결합부(51)가 구비된 내측하우징(50)으로 이루어지는 핸들(30); 상기 밸브본체(10)의 내주연과 상기 내측하우징(50) 외주연 사이에 구비되고, 상기 밸브본체(10)에 회전가능하게 결합되되, 상기 니들(20)의 축중심으로부터 일측으로 오프셋되도록 결합되며, 상기 핸들(30)의 회전수를 표시하고 상기 표시창(41)에 노출되는 표시부(61)가 외주연에 구비되고, 내부가 중공된 다이얼 하우징(60); 상기 핸들(30)의 내측하우징(50) 외주연에 구비되며, 방사형으로 돌출형성되는 외접기어부(70); 상기 다이얼 하우징(60)의 내주연에 구비되며, 방사형으로 요입형성되고, 적어도 2개의 치차가 상기 외접기어부(70)에 치합되어 상기 내측하우징(50)의 외주연과 상기 다이얼 하우징(60)의 내주연이 상시 접하도록 하는 내접기어부(80);를 포함하여 이루어지며, 상기 외접기어부(70)의 잇수는 상기 내접기어부(80)의 개수보다 1 작으며, 각각의 상기 표시부(61) 사이의 원호거리는 상기 외접기어부(70)의 원주 피치와 동일하며, 상기 외측하우징(40)에 형성된 상기 표시창(41)은 2개 형성되되 일정각도를 이루도록 방사형으로 형성되며, 각각의 상기 표시창(41)은 서로 높이가 다르게 형성되고, 하나의 표시창(41)은 핸들(30)이 한바퀴가 회전될 때의 회전수를 나타내고, 나머지 표시창(41)은 반바퀴가 회전될 때의 회전수를 나타내며, 표시창(41)이 이루는 각도는 180도가 되도록 하며, 상기 외접기어부(70)의 잇수는 상기 내접기어부(80)의 개수보다 1 작으며, 각각의 상기 표시부(61) 사이의 원호거리는 상기 외접기어부(70)의 원주 피치와 동일하며, 상기 외측하우징(40)에 형성된 상기 표시창(41)은 2개 형성되되 일정각도를 이루도록 방사형으로 형성되며, 각각의 상기 표시창(41)은 서로 높이가 다르게 형성되고, 하나의 표시창(41)은 핸들(30)이 한바퀴가 회전될 때의 회전수를 나타내고, 나머지 표시창(41)은 반바퀴가 회전될 때의 회전수를 나타내며, 표시창(41)이 이루는 각도는 180도가 되도록 하며, 하나의 표시창(41)에 근접하는 부위에 상기 외측하우징(40)에 시작점이나 한바퀴의 회전을 나타내는 별도의 표시부가 구비되고, 나머지 표시창(41)에 근접하는 부위에 상기 외측하우징(40)에 반바퀴의 회전을 나타내는 별도의 표시부가 구비되며, 상기 다이얼 하우징(60)에 구비된 표시부(61)는 상기 표시창(41)의 높이에 상응하도록 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 된 니들밸브의 유량제어장치는, 외접기어 및 내접기어를 활용하고 기어의 잇수 차이를 이용하여 서로 맞물린 상태를 유지하면서 회전되도록 하므로 종래의 하나로 된 기어결합부와는 달리 복수개의 치차가 결합된 상태로 다이얼 하우징을 회전시키게 되므로 잦은 사용에도 마모 또는 파손을 줄여 원활한 회전이 가능하며 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 니들밸브의 회전수 뿐만 아니라, 핸들의 회전각도를 용이하게 확인할 수 있도록 하여 정확한 유량제어가 가능한 장점이 있다.

또한, 종래의 니들밸브의 유량제어장치는, 니들이 결합되는 중공된 니들 결합부가 밸브본체(10)와는 별도로 구비되어 밸브본체(10)에 결합되게 되므로, 부품수가 많아 구조가 복잡하며, 조립이 복잡하여 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

아울러, 밸브본체(10)의 상부 외주연에 회전가능하게 결합되는 외측하우징(40)의 측면에 표시창(41)이 구비되므로 상부에서는 확인하기가 어려워 측면으로 고개를 돌려 확인하여야 하는 불편함이 있다.

또한, 종래의 니들밸브의 유량제어장치는 유체의 양을 제어하는 것에 대한 언급은 있으나, 유체의 흐름을 제어하는 것에 대한 구체적인 언급이 전혀 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 부품수를 줄여 구조가 간단하고, 조립을 용이하게 하여 생산성을 향상시키도록 하는 개선된 니들밸브의 유량제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유체의 흐름을 용이하게 제어할 수 있도록 하는 개선된 니들밸브의 유량제어장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개선된 니들 밸브의 유량제어장치는, 측면에 유체가 유입되는 유체유입부(11)가 구비되고, 유체가 배출되는 유체배출부(12)가 하부에 구비되어 직교된 유로를 형성하는 밸브본체(10)의 상부에 니들(1)이 나사결합되어 니들(1)의 회전에 의해 상하 이동되는 변위에 따라 상기 유체유입부(11)로부터 상기 유체배출부(12)로의 유로를 개폐하는 니들밸브의 개폐량을 회전수로 표시하도록 하여 유량을 제어하는 니들밸브의 유량제어장치로서, 상기 밸브본체(10)의 상부 외주연에 회전가능하게 결합되도록 외주연이 하부로 돌출형성된 밸브본체 결합부(21)와, 상기 밸브본체 결합부(21)의 내측에 이격되어 구비되며 상기 니들(1)의 상부부위가 삽입되어 고정되도록 하부로 돌출되며 내부가 중공된 니들삽입부(22)와, 상기 밸브본체 결합부(21)와 상기 니들삽입부(22)의 상부를 연결하여 마감하는 마감부(23)와, 상기 마감부(23)의 외곽부위 일측에 관통형성된 표시창(24)이 구비된 핸들(20); 상기 니들삽입부(22)의 외주연에 결합고정되며, 상기 핸들(20)의 회전에 의한 상기 니들삽입부(22)의 회전에 의해 연동되어 회전되며, 외주연에 외접기어부(60)가 구비된 외접기어 원통부(30); 내부가 중공되고 상기 외접기어 원통부(30)의 외주연에 결합되며 상기 밸브본체(10)의 내주연에 회전가능하게 결합되되, 상기 니들(1)의 축중심으로부터 일측으로 오프셋되도록 결합되며, 상기 핸들(20)의 회전수를 표시하고 상기 표시창(24)에 노출되는 표시부(70)가 상부에 구비되는 다이얼 하우징(40); 상기 다이얼 하우징(40)의 내주연에 구비되며 적어도 2개 이상 절반 이하의 개수의 치차가 상기 외접기어부(60)가 각각 치합되어 상기 외접기어 원통부(30)의 회전에 의해 상기 다이얼 하우징(40)이 회전되도록 하는 내접기어부(50);로 이루어지며, 상기 외접기어부(60)의 잇수는 상기 내접기어부(50)의 개수보다 1 작고, 각각의 상기 표시부(70) 사이의 원호거리는 상기 외접기어부(60)의 원주 피치와 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다이얼 하우징(40)의 상단은 외측으로 연장형성되며 상기 표시부(70)가 구비되는 연장부(41)가 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 밸브본체(10)의 상기 유체배출부(12) 부위에는 상기 유체배출부(12)로부터 상기 유체유입부(11)로 유체가 역류되는 것을 방지하는 환형 체크밸브(80)가 구비되며, 상기 환형 체크밸브(80)의 하부에 위치하는 유체배출부(12)의 배출유로에는 상기 니들(1)에 의한 상기 유체배출부(12)로의 유로 폐쇄시 상기 환형 체크밸브(80)의 하부에 위치하는 유체가 상기 유체배출부(12)의 배출유로로 배출되도록 하기 위해 상기 환형 체크밸브(80)의 하부로 공기가 유입되도록 하는 공기 유입용 블록(90)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 공기 유입용 블록(90)은 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 공기 유입통공(91)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 개선된 니들밸브의 유량제어장치는, 니들이 결합되는 중공된 니들 결합부를 밸브본체에 일체로 구비되도록 함으로써 부품수를 줄여 구조가 간단하고, 조립을 용이하게 하여 생산성을 향상시키고 원가절감을 할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 유체의 흐름을 용이하게 제어할 수 있으며, 전체 유로에서의 유체 배출시에 체크밸브 후방에서의 유체가 정체되지 않고 유체배출을 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 내접기어부의 상부에 회전수를 표시하는 표시부를 구비하고, 밸브본체의 상부에 표시창을 구비함으로써 핸들의 회전각도를 유량제어장치의 상부면에서 확인하면서 핸들의 회전을 수행할 수 있어, 유량제어를 더욱 용이하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 정확한 유량제어가 가능한 장점이 있다.

도 1과 도 2는 종래의 유량 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 3과 도 4는 종래의 니들밸브의 유량제어장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 개선된 니들밸브의 유량제어장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 개선된 니들밸브의 유량제어장치의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 개선된 니들밸브의 유량제어장치의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 니들밸브의 유량제어장치의 횡단면도이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 니들밸브의 유량제어장치의 작동상태를 나타낸 종단면도이다.

이하, 본 발명의 니들밸브의 유량제어장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 개선된 니들밸브의 유량제어장치를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 개선된 니들밸브의 유량제어장치의 분해사시도이며, 도 7은 본 발명에 의한 개선된 니들밸브의 유량제어장치의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 니들밸브의 유량제어장치의 횡단면도이며, 도 9와 도 10은 본 발명의 니들밸브의 유량제어장치의 작동상태를 나타낸 종단면도이다.

나사형 니들밸브는, 도 5에서와 같이, 측면에 유체가 유입되는 유체유입부(11)가 구비되고, 유체가 배출되는 유체배출부(12)가 하부에 구비되어 직교된 유로를 형성하는 밸브본체(10)의 상부에 니들(1)이 나사결합되어 니들(1)의 회전에 의해 상하 이동되는 변위에 따라 상기 유체유입부(11)로부터 상기 유체배출부(12)로의 유로를 개폐하는 것으로 공지된 것이다. 밸브본체(10)에는 유체유입부(11)와 유체배출부(12)가 구비되며 유체유입부(11)와 유체배출부(12)는 직교되도록 설치되는 것이 통상적이다.

본 발명에 의한 니들밸브의 유량제어장치는, 니들밸브의 개폐량을 회전수로 표시하도록 하여 유량을 제어한다.

본 발명에 의한 니들밸브의 유량제어장치는, 도 6에서와 같이, 핸들(20); 외접기어 원통부(30); 다이얼 하우징(40); 내접기어부(50);로 이루어진다.

상기 핸들(20)은 밸브본체 결합부(21)와, 니들삽입부(22)와, 마감부(23)와, 표시창(24)이 구비된다.

상기 밸브본체 결합부(21)는, 상기 밸브본체(10)의 상부 외주연에 회전가능하게 결합되도록 외주연이 하부로 돌출형성된다.

상기 니들삽입부(22)는, 상기 밸브본체 결합부(21)의 내측에 이격되어 구비되며 상기 니들(1)의 상부부위가 삽입되어 고정되도록 하부로 돌출되며 내부가 중공된다. 상기 니들삽입부(22)에 삽입된 니들(1)은 핸들(20)의 회전에 의해 연동되어 회전되며, 상기 밸브본체(10)에 나사결합된 니들(1)은 상하 이동되게 되고, 니들(1)의 상하 이동되는 변위에 따라 상기 유체유입부(11)로부터 상기 유체배출부(12)로 배출되는 유량을 제어하게 된다.

상기 마감부(23)는, 상기 밸브본체 결합부(21)와 상기 니들삽입부(22)의 상부를 연결하여 마감한다. 아울러, 상기 마감부(23)의 상부면에는 회전방향 및 회전방향에 따른 유량제어증감을 표시하는 방향표시부(25)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 표시창(24)은, 도 6 및 도 7에서와 같이, 상기 마감부(23)의 외곽부위 일측에 관통형성된다.

상기 표시창(24)에는 상기 다이얼 하우징(40)의 표시부(70)가 노출되어 상기 핸들(20)의 회전수를 알리게 된다.

상기 외접기어 원통부(30)는, 내부가 중공된 원통으로 되며, 내주연이 상기 니들삽입부(22)의 외주연에 결합고정되어, 상기 핸들(20)의 회전에 의한 상기 니들삽입부(22)의 회전에 의해 연동되어 회전되며, 외주연에는 외접기어부(60)가 구비된다.

상기 다이얼 하우징(40)은, 내부가 중공되고 상기 외접기어 원통부(30)의 외주연에 결합되며 상기 밸브본체(10)의 내주연에 회전가능하게 결합된다. 또한, 상기 다이얼 하우징(40)은 상기 니들(1)의 축중심으로부터 일측으로 오프셋되도록 결합된다.

도 8에서는 상기 다이얼 하우징(60)이 니들(1)의 축중심으로부터 일측으로 오프셋되어 있음을 알 수 있다.

또, 상기 다이얼 하우징(40)은, 상기 핸들(20)의 회전수를 표시하고 상기 표시창(24)에 노출되는 표시부(70)가 상부에 구비된다.

상기 표시부(70)는, 도 6에서와 같이, 일련된 숫자로 상기 핸들(30)의 회전수를 나타내는 것으로, 다수개로 표시되며 일정간격을 이루도록 표시된다. 각각의 상기 표시부(70)의 간격은 후술하기로 한다. 각각의 상기 표시부(70)의 간격은 상기 다이얼 하우징(40)이 원통으로 형성되므로 원호거리가 되도록 상기 다이얼 하우징(40)의 상부에 표시된다.

상기 내접기어부(50)는, 상기 다이얼 하우징(40)의 내주연에 구비되며 적어도 2개 이상 절반 이하의 개수의 치차가 상기 외접기어부(60)가 각각 치합되어 상기 외접기어 원통부(30)의 회전에 의해 상기 다이얼 하우징(40)이 회전되도록 하는 역할을 한다.

상기 외접기어 원통부(30)는, 상기 니들삽입부(22)의 외주연에 결합고정되므로, 상기 핸들(20)의 회전에 의한 상기 니들삽입부(22)의 회전에 의해 연동되어 회전되게 되며, 상기 외접기어 원통부(30)의 외주연에 형성된 외접기어부(60)는 상기 다이얼 하우징(40)의 내주연에 형성된 내접기어부(50)와 치합되게 되므로, 상기 외접기어 원통부(30)의 회전에 의해 상기 다이얼 하우징(40)도 연동되어 회전되게 된다.

상기 외접기어부(60)는, 도 6 및 도 8에서와 같이, 상기 외접기어 원통부(30)의 외주연에 구비되며 방사형으로 돌출형성되고, 상기 내접기어부(50)는, 도 6 및 도 8에서와 같이, 상기 다이얼 하우징(40)의 내주연에 구비되며 방사형으로 요입형성되며, 절반 이하의 개수의 치차가 상기 외접기어부(60)가 각각 치합되어 상기 다이얼 하우징(40)의 내주연과 상기 외접기어 원통부(30)의 외주연이 상시 접하게 된다.

이와 같이, 상기 외접기어부(60)와 상기 내접기어부(50)의 복수개의 치차가 서로 치합된 상태를 유지하여 상시 접한 상태가 되므로, 치차의 마모 또는 파손 발생을 줄일 수 있게 되어 수명을 연장할 수 있게 된다.

상기 외접기어부(60)의 잇수는 상기 내접기어부(50)의 잇수보다 1 작은 것이 바람직하다. 도 8에서는 외접기어부(60)의 잇수가 15개이고, 내접기어부(50)의 잇수는 16개인 것을 도시하였다.

상기 외접기어부(60)의 잇수는 상기 내접기어부(50)의 잇수보다 1 작게 하면, 상기 핸들(30)이 한바퀴 돌았을 때, 상기 내접기어부(50)의 개수가 한 개 더 작기 때문에 상기 다이얼 하우징(40)은 상기 외접기어부(60)의 치차 하나에 해당하는 만큼 덜 회전이 되게 되며, 상기 다이얼 하우징(40)이 덜 회전되는 구간에 해당하는 영역에 상기 핸들(20)의 회전수를 표시하는 표시부(70)가 표시되도록 하면 핸들(20)의 회전수를 정확하게 표시할 수 있게 된다.

만약에, 상기 외접기어부(60)의 잇수는 상기 내접기어부(50)의 잇수를 같게 하면 상기 핸들(20)이 한바퀴 돌았을 때 상기 다이얼 하우징(40)도 한바퀴를 돌게 되므로 표시부(70)는 같은 숫자의 회전수를 표시하게 된다. 이렇게 되면 회전수를 표시하지 못하게 되므로, 핸들(20)의 회전수를 표시할 수 없게 된다.

아울러, 각각의 상기 표시부(70) 사이의 간격(즉, 원호거리)는 상기 외접기어부(60)의 원주 피치(Circular Pitch)와 동일하도록 상기 다이얼 하우징(40)의 상부면에 표시되도록 하는 것이 바람직하다.

기어가 맞물릴 때 두 기어는 항상 두 개의 원을 그리며 맞물리게 되는데, 이를 피치원이라 한다. 외접기어부(60)의 피치원에서 피치원 상에 있는 기어 이의 시작점에서부터 다음 기어 이가 시작되는 지점까지의 거리를 원주피치라 한다.

본 발명의 각각의 상기 표시부(70) 사이의 간격(즉, 원호거리)는 상기 외접기어부(60)의 원주 피치와 동일하게 되면, 상기 외접기어부(60)의 잇수는 상기 내접기어부(50)의 잇수보다 1 작으므로, 상기 핸들(20)이 한바퀴 돌았을 때, 상기 다이얼 하우징(40)은 상기 외접기어부(60)의 치차 하나에 해당하는 만큼 덜 회전이 되게 되며, 이 상기 외접기어부(60)의 치차 하나에 해당하는 만큼의 거리, 즉, 외접기어부(60)의 원주피치에 해당하는 거리만큼의 간격으로 각각의 상기 표시부(70) 사이의 간격(즉, 원호거리)을 두게 되면 상기 핸들(20)의 회전수를 표시할 수 있게 되는 것이다.

도면에서는 상기 마감부(23)에 형성된 상기 표시창(24)이 한 개인 것을 도시하였으나, 상기 마감부(23)에 형성된 상기 표시창(24)은 2개로 형성될 수 있다. 이때, 상기 표시창(24)은, 상기 다이얼 하우징(40)의 중심으로부터 180도 각도를 이루어 형성되고, 각각의 상기 표시창(24)은 상기 다이얼 하우징(40)의 중심으로부터 서로 다른 반경으로 형성되도록 하고, 상기 다이얼 하우징(40)의 상부에 구비된 표시부(70)는 상기 표시창(24)의 반경에 상응하는 위치에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 외측하우징(40)에 형성된 상기 표시창(24)이, 상기 다이얼 하우징(40)의 중심으로부터 180도 각도를 이루어 형성되고, 각각의 상기 표시창(24)은 상기 다이얼 하우징(40)의 중심으로부터 서로 다른 반경으로 형성되도록 하고, 상기 다이얼 하우징(40)의 상부에 구비된 표시부(70)는 상기 표시창(24)의 반경에 상응하는 위치에 각각 구비되게 되면, 상기 핸들(20)의 회전수를 반바퀴마다 파악할 수 있게 된다.

상기 마감부(23)에 형성된 상기 표시창(24)이 2개인 경우에는 하나의 표시창(24)은 핸들(20)이 한바퀴가 회전될 때의 회전수를 나타내며, 나머지 표시창(24)은 핸들(20)이 반바퀴가 회전될 때의 회전수를 나타내며, 표시창(24)이 이루는 각도는 180도가 되도록 한다. 예를 들어, 핸들(20)을 5회전시켰을 때, 핸들(20)에 구비된 하나의 표시창(24)에 보이는 표시부(70)의 숫자는 5를 나타내도록 하고, 핸들(20)에 구비된 나머지 표시창(24)에 보이는 표시부(70)의 숫자가 표시되지 않도록 할 수 있다. 이러한 상태에서 반바퀴를 더 회전시키면, 핸들(20)에 구비된 하나의 표시창(24)에 보이는 표시부(70)의 숫자는 표시되지 않도록 하고, 핸들(20)에 구비된 나머지 표시창(24)에 보이는 표시부(70)의 숫자는 5를 나타내도록 하게 되면, 5.5회전된 것을 알 수 있게 된다.

상기 다이얼 하우징(40)의 상단은 외측으로 연장형성되며 상기 표시부(70)가 구비되는 연장부(41)가 형성된 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 다이얼 하우징(40)의 상단에 연장부(41)가 형성되게 되면 표시부(70)를 표시할 수 있는 공간을 확보할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명은, 상기 밸브본체(10)의 상기 유체배출부(12) 부위에 도 9 및 도 10에서와 같이, 상기 유체배출부(12)로부터 상기 유체유입부(11)로 유체가 역류되는 것을 방지하는 환형 체크밸브(80)가 구비되는 것이 바람직하다.

이 경우에는, 상기 밸브본체(10)는 내측 유로(13)와 외측 유로(14)로 이루어지는 이중유로를 구성하며, 상기 내측 유로(13)는 니들(1)의 승하강에 의해 상기 유체유입부(11)로부터 상기 유체배출부(12)로 배출되는 유로를 개폐되도록 하며, 상기 외측 유로(14)에는 환형 체크밸브(80)가 설치되어 상기 유체배출부(12)로부터 상기 유체유입부(11)로 유체가 역류되는 것을 방지하도록 한다.

상기 환형 체크밸브(80)는, 외측 유로(14)의 내주연에 결합되는 원통형 환형링(81)과, 상기 원통형 환형링(81)의 상부로부터 외측 하방향으로 경사지게 형성되어 외측 유로(14)의 외주연과 접하고 탄성이 부가되고, 상기 유체유입부(11)로부터 상기 유체배출부(12)로의 유체 흐름시 상기 원통형 환형링(81) 방향으로 휘어져 상기 외측 유로(14)로의 유체 흐름이 가능하도록 하며, 상기 유체배출부(12)로부터 상기 유체유입부(11)로의 유체 흐름시 외측 하방향으로 경사지도록 탄성복원되어 외측 유로(14)의 외주연과 접하여 상기 외측 유로(14)로의 유체 흐름을 차단하는 경사 환형링(82)으로 이루어진다.

아울러, 본 발명은, 상기 환형 체크밸브(80)의 하부에 위치하는 유체배출부(12)의 배출유로에는 상기 니들(1)에 의한 상기 유체배출부(12)로의 유로 폐쇄시 상기 환형 체크밸브(80)의 하부로 상기 유체배출부(12)로부터 공기가 유입되도록 하는 공기 유입용 블록(90)이 더 구비된 것이 바람직하다.

상기 공기 유입용 블록(90)은 상기 외측 유로(14)와 상기 내측 유로(13)를 서로 연통시키며, 상기 내측 유로(13)로부터 상기 외측 유로(14)로 공기가 유입되도록 하여 상기 환형 체크밸브(80)의 하부에 위치하는 유체가 상기 유체배출부(12)의 배출유로로 배출되도록 하기 용이하도록 하는 역할을 한다.

상기 공기 유입용 블록(90)은 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 공기 유입통공(91)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 공기 유입통공(91)이 방사형으로 형성되게 되면 상기 환형 체크밸브(80)의 하부에 위치하는 유체의 배출을 신속하게 할 수 있게 된다.

도 9는 니들(1)이 상부로 이동되어 내측 유로(13)가 개방된 상태에서, 유체유입부(11)로부터 유입된 유체가 내측 유로(13)를 통해 유체배출부(12)로 배출되며, 또한 유체유입부(11)로부터 유입된 유체가 외측 유로(14)를 통해 유동되어 상기 환형 체크밸브(80)의 경사 환형링(82)이 상기 원통형 환형링(81) 방향으로 휘어져 상기 외측 유로(14)로의 유체 흐름이 가능하도록 한 상태를 나타낸다.

도 10은 니들(1)이 하부로 이동되어 내측 유로(13)를 폐쇄한 상태로, 상기 환형 체크밸브(80)의 경사 환형링(82)이 탄성복원되어 외측 유로(14)의 외주연과 접하여 상기 유체배출부(12)로부터 상기 외측 유로(14)로의 유체의 흐름을 차단하는 상태를 나타낸다.

아울러, 본 발명은, 상기 다이얼 하우징(40)의 내주연 상부부위에는 탄성이 부가된 탄성접점(미도시됨)이 구비되고, 상기 니들삽입부(22)의 외주연 상부부위에 상기 탄성접점과 접촉되어 전기를 통전되도록 하는 접속단자(미도시됨)가 구비되며, 상기 표시창(24)에 구비되고 상기 접속단자와 연결되며 상기 표시창(24)에 표시된 상기 표시부(70)의 확인이 가능하도록 상기 마감부(23)의 표시창(24) 부위를 조명하는 LED(미도시됨)가 더 구비된 것이 바람직하다.

이때, 상기 접속단자는 원호형으로 구비되며 상기 니들(1)이 한바퀴 회전하여 상기 표시창(24)에 상기 다이얼 하우징(40)의 표시부(70)의 숫자가 바뀌는 구간에서 상기 탄성접점과 접촉되도록 위치되도록 하며, 상기 접속단자의 원호길이는 외접기어부(60)의 원주피치에 해당하는 거리만큼의 간격, 즉, 각각의 상기 표시부(70) 사이의 간격과 동일한 원호길이로 되는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 상기 마감부(23)의 표시창(24) 부위를 조명하는 LED를 구비하게 되면, 어두운 곳에서의 핸들(20)의 회전수를 용이하게 확인하면서 유량을 조절할 수 있게 된다.

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

1 : 니들 10 : 밸브본체 11 : 유체유입부
12 : 유체배출부 13 : 내측 유로 14 : 외측 유로
20 : 핸들 21 : 밸브본체 결합부 22 : 니들삽입부
23 : 마감부 24 : 표시창 25 : 방향표시부
30 : 외접기어 원통부 40 : 다이얼 하우징 41 : 연장부
50 : 내접기어부 60 : 외접기어부 70 : 표시부
80 : 환형 체크밸브 81 : 원통형 환형링 82 : 경사 환형링
90 : 공기 유입용 블록 91 : 공기 유입통공

Claims

측면에 유체가 유입되는 유체유입부(11)가 구비되고, 유체가 배출되는 유체배출부(12)가 하부에 구비되어 직교된 유로를 형성하는 밸브본체(10)의 상부에 니들(1)이 나사결합되어 니들(1)의 회전에 의해 상하 이동되는 변위에 따라 상기 유체유입부(11)로부터 상기 유체배출부(12)로의 유로를 개폐하는 니들밸브의 개폐량을 회전수로 표시하도록 하여 유량을 제어하는 니들밸브의 유량제어장치로서,
상기 밸브본체(10)의 상부 외주연에 회전가능하게 결합되도록 외주연이 하부로 돌출형성된 밸브본체 결합부(21)와, 상기 밸브본체 결합부(21)의 내측에 이격되어 구비되며 상기 니들(1)의 상부부위가 삽입되도록 하부로 돌출되며 내부가 중공된 니들삽입부(22)와, 상기 밸브본체 결합부(21)와 상기 니들삽입부(22)의 상부를 연결하여 마감하는 마감부(23)와, 상기 마감부(23)의 외곽부위 일측에 관통형성된 표시창(24)이 구비된 핸들(20);
상기 니들삽입부(22)의 외주연에 결합되며, 상기 핸들(20)의 회전에 의한 상기 니들삽입부(22)의 회전에 의해 연동되어 회전되며, 외주연에 외접기어부(60)가 구비된 외접기어 원통부(30);
내부가 중공되고 상기 외접기어 원통부(30)의 외주연에 결합되며 상기 밸브본체(10)의 내주연에 회전가능하게 결합되되, 상기 니들(1)의 축중심으로부터 일측으로 오프셋되도록 결합되며, 상기 핸들(20)의 회전수를 표시하고 상기 표시창(24)에 노출되는 표시부(70)가 상부에 구비되는 다이얼 하우징(40);
상기 다이얼 하우징(40)의 내주연에 구비되며 적어도 2개 이상 절반 이하의 개수의 치차가 상기 외접기어부(60)가 각각 치합되어 상기 외접기어 원통부(30)의 회전에 의해 상기 다이얼 하우징(40)이 회전되도록 하는 내접기어부(50);로 이루어지며,
상기 외접기어부(60)의 잇수는 상기 내접기어부(50)의 개수보다 1 작고,
각각의 상기 표시부(70) 사이의 원호거리는 상기 외접기어부(60)의 원주 피치와 동일하며,
상기 다이얼 하우징(40)의 상단은 외측으로 연장형성되며 상기 표시부(70)가 구비되는 연장부(41)가 형성되고,
상기 밸브본체(10)의 상기 유체배출부(12) 부위에는 상기 유체배출부(12)로부터 상기 유체유입부(11)로 유체가 역류되는 것을 방지하는 환형 체크밸브(80)가 구비되며,
상기 환형 체크밸브(80)의 하부에 위치하는 유체배출부(12)의 배출유로에는 상기 니들(1)에 의한 상기 유체배출부(12)로의 유로 폐쇄시 상기 환형 체크밸브(80)의 하부에 위치하는 유체가 상기 유체배출부(12)의 배출유로로 배출되도록 하기 위해 상기 환형 체크밸브(80)의 하부로 공기가 유입되도록 하는 공기 유입용 블록(90)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 개선된 니들밸브의 유량제어장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 공기 유입용 블록(90)은 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 공기 유입통공(91)이 형성된 것을 특징으로 하는 개선된 니들밸브의 유량제어장치.