KR200162131Y1 - 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소변세척기 등의 수도전에 설치되어 감지센서의 신호에 의해 자동으로 급수 및 지수를 조절하는 개폐밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물을 열어주고 닫아주는 기능의 릴리프밸브가 접촉하는 피스톤의 상하부구조를 변경하여 구조 및 조립을 단순화하고, 또한 급수 및 지수작용이 내부의 부품이나 이물질에 간섭됨이 없이 원활하게 이루어지도록 한 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조에 관한 것이다.

본 고안의 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조는, 슬리이브내에서 상하왕복운동하는 것으로서 상부피스톤와 하부피스톤으로 이루어진 피스톤, 상부피스톤의 내부에 설치되어진 릴리프밸브 및 상기 릴리프밸브를 탄지시키는 원추스프링, 하부피스톤부에 고정된 구멍막힘방지핀, 상기 릴리프밸브에 고정된 작동핀, 하부피스톤과 슬리이브 사이에 개재된 코일스프링, 피스톤의 상향운동을 제한하는 부싱, 그리고 상기 하부피스톤에 합치되어 설치되는 V형링을 포함한 자동수도전의 개폐밸브에 있어서, 상기 릴리프밸브(15)가 접촉하는 상부피스톤(31)의 유출공 하단에 환상의 돌조(31a) 를 일체로 형성하며, 또한 상기 부싱(20)의 하단 유출공에 접촉하는 상부피스톤(31)의 상단 외주에 환상의 돌조(31b)를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다

Description

자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조

본 고안은 소변세척기 등의 수도전에 설치되어 감지센서의 신호에 의해 자동으로 급수 및 지수를 조절하는 밸브어셈블리의 피스톤에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물을 열어주고 닫아주는 기능의 릴리프밸브가 접촉하는 피스톤의 상하부구조를 변경하여 구조 및 조립을 단순화하고, 또한 급수 및 지수작용이 내부의 부품이나 이물질에 간섭됨이 없이 원활하게 이루어지도록 한 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동수도전은 감지센서의 반사체 감지신호에 의해서 개폐밸브가 작동함으로써 급수 및 지수를 하도록 되어 있으며, 온수와 냉수를 혼합하여 물의 온도를 조절하도록 되어 있다.

이러한 작용을 하는 종래의 자동수도전 개폐밸브가 본원인이 선출원한 특허 출원 제92-12187호의 자동수도전 및 그 내부에 구성된 밸브어셈블리(공고 제11801호, 등록 제097268호)에 제안되어 있다.

또한 본원인이 선출원한 특허출원 제92-6056호의 자동소변세척기(공고 제 95-3005호, 등록 제88125)에 제안되어 있다.

이를 도1 및 도2에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래의 개폐밸브체의 전체적인 단면구성도이고, 도2는 도1에서의 피스톤체를 나타낸 상세 단면도이다.

도시된 바와 같이 개폐밸브체는 유입구(2)와 유출구(3)가 형성되어 있는 하우징(1), 개폐밸브(10), 상기 개폐밸브를 구동시키는 밸브구동부(40)를 포함한다.

개폐밸브(10)는 측벽에 유입구(11)와 하단에 보다 작은 유입구(12)가 형성되어 있는 슬리이브(13), 상기 슬리이브 내에서 상하왕복운동하는 것으로서 상부 피스톤(14a) 와 하부피스톤(14b)으로 이루어진 피스톤(14), 상부 피스톤(14a)의 내부에 설치되어진 릴리프밸브(15) 및 상기 릴리프밸브를 탄지시키는 원추스프링(16), 하부피스톤(14b)부에 고정된 구멍막힘방지핀(17), 상기 릴리프밸브(15)에 고정된 작동핀(18), 하부피스톤(14b)과 슬리이브(13) 사이에 개재된 코일스프링(19), 그리고 피스톤(14)의 상향운동을 제한하는 부싱(20)으로 이루어져 있다.

또한, 릴리프밸브(15)와 상부 피스톤(14a) 사이에는 릴리프밸브시트(21)가 설치되고, 상부 피스톤(14a)과 부싱(20) 사이에 피스톤시트(22)가 설치되며, 상기 하부피스톤(14b)에는 V형링(23)이 합치되어 상부피스톤(14a)과의 기밀을 유지하고 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 개폐밸브(10)는 다음과 같이 작용한다.

밸브폐쇄상태에서 밸브구동부(4)의 캠(미도시)이 90°회전하게 되면 상기 캠이 작동핀(18) 및 릴리프밸브(15)를 경사시켜 릴리프밸브(15)와 상부 피스톤(14a)의 유출구 사이에 틈새를 형성하게 된다.

그러면 작은 양의 물이 슬리이브의 하단에 형성되어 있는 유입구(12)와,하부피스톤(14b)에 형성되어 있는 유입구와, 릴리프밸브(15)와 상부 피스톤(14a) 사이에 형성된 틈새를 통하여 흐르게 된다.

이와 같은 물의 유동이 발생되면 배루누이의 정리에 위해서 피스톤(14) 내부의 하부피스톤(14b)과 슬리이브(13)의 하단 사이의 공간압력이 강하되어지고, 이에 따라 피스톤(14) 하부의 압력이 피스톤의 원통벽 외부의 압력보다 상대적으로 낮아져 그 수압차에 의해 피스톤(14)은 하강하게 된다.

피스톤(14)이 하강하면 대량의 물이 유입구(11)를 통해 슬리이브(13)내로 들어와 피스톤(14)의 상부 및 부싱(20)의 유로를 따라 하우징(1)의 유출구(3), 즉 배수관쪽으로 흐르게 된다.(개폐밸브의 개방상태)

한편 물의 흐름을 폐쇄할 경우에는 밸브구동부(4)의 캠(미도시)이 90°회전하게 되면 원추스프링(16)의 복원력에 의하여 작동핀(18) 및 릴리프밸브(15)가 수직으로 복귀하고 릴리프밸브(15)와 상부피스톤(14a) 의 유출구 사이의 틈새가 폐쇄된다.

그러면 믈의 흐름이 정지되어 피스톤(14) 내부의 압력과 하부피스톤(14b)과 슬리이브의 하단 사이의 공간의 압력이 물이 흐르고 있는 피스톤의 상부보다 높게 되고 또한 피스톤에는 코일스프링(19)의 탄성력이 가해지고 있으므로 피스톤(14)은 상승하게 되며 따라서 피스톤(14)이 슬리이브(13)의 중간측벽에 형성된 다수의 유입구(11)를 폐쇄하여 물의 흐름이 정지된다.(개폐밸브의 폐쇄상태)

이와 같이 자동수도전의 개폐밸브는 밸브의 개폐를 위한 피스톤의 상하강시마다 하부피스톤부에 수직으로 설치된 구멍막힘방지핀(17)이 슬리이브의 유입공(12)을 통과하도록 되어 있기 때문에 물에 섞여 있는 모래, 지프라기 등의 이물질에 의해 상기 유입공(12)이 막히는 것이 방지되고, 또한 슬리이브의 하단에 형성된 유입공과 슬리이브의 하부부분의 내경조정에 의해 피스톤의 상하강 동작시간의 조정이 가능하게 되어 밸브의 개페시 급격하게 작동되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그런데 릴리프밸브(15)가 접촉하는 상부피스톤(14a)의 유출공 내벽에는 별도의 릴리프밸브시트(21)가 설치되어 있어 상기 릴리프밸브시트(21)에 따른 여러 페단이 있었다.

릴리프밸브시트(21)는 릴리프밸브(15)와 이의 몸체인 피스톤(14)의 동일한 재질에 인하여 발생할 수 있는 누수를 방지하기 위하여 설치된 것이다.

릴리프밸브시트(21)는 일반적으로 우레탄재질의 와샤구조로 되어 있다.

그러나 모터가 구동하여 토수될 경우 밸브내부의 물이 상기 릴리프밸브시트(21)에 의해 간섭되어져 토수량이 적게 되고, 이물질 등이 빠져 나갈 때 저항받게 되어져 전여 이물질에 의해 밸브기능의 장애를 유발하게 되며, 릴리프밸브시트(21) 자체의 마모성에 의해 정밀한 물의 개폐기능을 저하시키게 되며, 또한 조립시나 교체시 매우 까다롭게 되는 문제점을 안고 있었다.

한편 종래의 개폐밸브는 상부 피스톤(14a)이 접촉되어지도록 부싱(20)의 하단에 설치된 별도의 피스톤시트(22)에 의해서도 상기와 같은 문제점을 안고 있었다.

즉 밸브의 개방시 상부 피스톤(14a)이 상기 부싱(20)에 설치된 피스톤시트(22)로 부터 떨어져 개방된 부싱의 유출구를 통해 물이 배출되는 과정에서 상기 피스톤시트(22)에 의해 간섭되어져 토수량이 적게 되고, 이물질 등이 빠져 나갈 때 저항받게 되어져 전여 이물질에 의해 밸브기능의 장애를 유발하게 되며, 피스톤시트(22) 자체의 마모성에 의해 정밀한 개폐기능을 저하시키게 되며, 또한 조립시나 교체시 매우 까다롭게 되는 문제점을 안고 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 물을 열어주고 닫아주는 기능의 릴리프밸브가 접촉하는 피스톤, 특히 릴리프밸브가 접촉하는 상부피스톤의 유출공 하단의 구조를 변경하여 밸브어셈블리의 구조 및 조립을 단순화하고, 급수 및 지수작용이 내부의 부품이나 이물질에 간섭됨이 없이 원활하고 정확하게 이루어지도록 하며, 또한 내구성을 지니도록 한 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조를 제공하는데 있다.

또한 본 고안의 다른 목적은 부싱의 하단 유출공에 접촉하는 상부피스톤의 구조를 변경하여 밸브어셈블리의 구조 및 조립을 단순화하고, 개폐밸브를 빠져나온 물이 부품이나 이물질에 간섭됨이 없이 원활하고 정확하게 배출되도록 한 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조는, 슬리이브 내에서 상하왕복운동하는 것으로서 상부피스톤과 하부피스톤으로 이루어진 피스톤, 상부피스톤의 내부에 설치되어진 릴리프밸브 및 상기 릴리프밸브를 탄지시키는 원추스프링, 하부피스톤부에 고정된 구멍막힘방지핀, 상기 릴리프밸브에 고정된 작동핀, 하부피스톤과 슬리이브 사이에 개재된 코일스프링, 피스톤의 상향운동을 제한하는 부싱, 그리고 상기 하부피스톤에 합치되어 설치되는 V형링을 포함한 개폐밸브에 있어서, 상기 릴리프밸브가 접촉하는 상부피스톤의 유출공 하단에 환상의 돌조를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안의 다른 목적을 달성하기 위해 부싱의 하단 유출공에 접촉하는 상부피스톤의 상단 외주에 환상의 돌조를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 특징으로 상부피스톤에 일체로 형성된 환상의 돌조가 기존의 릴리프밸브시트 및 피스톤시트의 기능을 대신하게 되어 별도의 상기 릴리프밸브시트 및 피스톤시트의 부품이 필요없게 되고, 상기 부품이 필요없게 됨에 따라 밸브어셈블리의 구조가 단순화되며, 또한 급수 및 지수의 작용이 내부 부품이나 이물질에 간섭됨이 없이 원활하고 정확하게 이루어진다.

도1은 종래의 개폐밸브체의 전체적인 단면구성도,

도2는 도1에서의 피스톤체를 나타낸 상세 단면도,

도3은 본 고안의 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조를 나타낸 단면도,

도4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 피스톤구조를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 유입구

3 : 유출구 4 : 밸브구동부

10, 30 : 개폐밸브 11, 12 : 유입공

13 : 슬리이브 14 : 피스톤

14a, 31 : 상부피스톤 14b, 32 : 하부피스톤

15 : 릴리프밸브 16 : 원추스프링

17 : 구멍박힘방지핀 18 : 작동핀

19 : 코일스프링 20 : 부싱

21 : 릴리프밸브시트 22 : 피스톤시트

23 : V형링 31a, 31b : 돌조

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 고안의 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조를 나타낸 단면도이고, 도4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 피스톤구조를 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 고안의 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조는, 슬리이브(13)내에서 상하왕복운동하는 것으로서 상부피스톤(31)과 하부피스톤(32)으로 이루어진 피스톤, 상부피스톤(31)의 내부에 설치되어진 릴리프밸브(15) 및 상기 릴리프밸브를 탄지시키는 원추스프링(16), 하부피스톤(32)부에 고정된 구멍막힘방지핀(17), 상기 릴리프밸브(15)에 고정된 작동핀(18), 하부피스톤(32)과 슬리이브(13)사이에 개재된 코일스프링(19), 피스톤(14)의 상향운동을 제한하는 부싱(20), 그리고 상기 하부피스톤(14b)에 합치되어 설치되는 V형링(23)을 포함한 개폐밸브(30)에 있어서, 상기 릴리프밸브(15)가 접촉하는 상부피스톤(31)의 유출공 하단에 환상의 돌조(31a)를 일체로 형성하였다.

또한 본 고안의 다른 실시예인 도 4에서와 같이 부싱(20)의 하단 유출공에 접촉하는 상부피스톤(31)의 상단 외주에 환상의 돌조(31b) 를 일체로 형성하였다.

이러한 환상의 돌조(31a)(31b)가 형성된 상부피스톤(31)을 구비한 개폐밸브(30)의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

밸브폐쇄상태에서 밸브구동부(4)의 캠(미도시)이 90°회전하게 되면 상기 캠이 작동핀(18) 및 릴리프밸브(15)를 경사시켜 릴리프밸브(15)와 상부 피스톤(31)의 유출구 사이에 틈새를 형성하게 된다.

그러면 작은 양의 물이 슬리이브의 하단에 형성되어 있는 유입구(12)와, 하부피스톤(32)에 형성되어 있는 유입구와, 릴리프밸브(15)와 상부피스톤(31) 사이에 형성된 틈새를 통하여 흐르게 된다.

이때 릴리프밸브(15)와 상부피스톤(31) 사이에 형성된 틈새를 통하여 흐르는 물은 본 고안의 상부피스톤과 일체로 형성된 돌조(31a) 에 부딪치게 될 경우에도 그 완만한 형상에 의해 간섭을 받거나 이물질이 걸리게 되는 등의 장애를 받지 않게 된다.

이와 같은 물의 유동이 발생되면 배루누이의 정리에 의해서 피스톤 내부의 하부피스톤(32)과 슬리이브(13)의 하단 사이의 공간압력이 강화되어지고, 이에 따라 피스톤 하부의 압력이 피스톤의 원통벽 외부의 압력보다 상대적으로 낮아져 그수압차에 의해 피스톤은 하강하게 된다.

피스톤이 하강하면 대량의 물이 유입구(11)를 통해 슬리이브(13)내로 들어와 피스톤의 상부 및 부싱(20)의 유로를 따라 하우징(1)의 유출구(3), 즉 배수관쪽으로 흐르게 된다.(개폐밸브의 개방상태)

이때 부싱(20)에는 종래에서와 같이 별도의 피스톤시트가 설치되어 있지 않아 배수되는 물이 내부구조에 의해 간섭을 받거나 이물질이 걸리게 되는 등의 장애를 받지 않고 원활한 흐름을 이루게 된다.

한편 물의 흐름을 폐쇄할 경우에는 밸브구동부(4)의 캠(미도시)이 90°회전하게 되면 원추스프링(16)의 복원력에 의하여 작동핀(18) 및 릴리프밸브(15)가 수직으로 복귀하고 릴리프밸브(15)와 상부피스톤(31)의 유출구 사이의 틈새가 폐쇄된다.

그러면 상부피스톤에 형성된 본 고안의 돌조(31a)에 릴리프밸브(15)가 밀착되어 패킹기능을 하게 되어 물의 흐름이 정지되고, 피스톤 내부의 압력과 하부피스톤(32)과 슬리이브의 하단 사이의 공간의 압력이 물이 흐르고 있는 피스톤의 상부보다 높게 되고 또한 피스톤에는 코일스프링(19)의 탄성력이 가해지고 있으므로 피스톤은 상승하게 되며 따라서 피스톤이 슬리이브(13)의 중간측벽에 형성된 다수의 유입구(11) 및 부싱(20)의 유출공을 폐쇄하여 물의 흐름이 정지된다.(개폐밸브의 폐쇄상태)

이때 상부피스톤(31)에 형성된 본 고안의 돌조(31b)가 부싱(15)의 유출공에 밀착되어 패킹기능을 하게 되어져 보다 완전한 폐쇄상태를 이루게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조는, 릴리프밸브가 접촉하는 상부피스톤의 유출공 하단에 환상의 돌조를 일체로 형성하며, 또한 부싱의 하단 유출공에 접촉하는 상부피스톤의 상단 외주에 환상의 돌조를 일체로 형성함으로써, 상기 상부피스톤에 형성된 돌조가 기존의 릴리프밸브시트 및 피스톤시트의 기능을 대신하게 되어 별도의 상기 릴리프밸브시트 및 피스톤시트의 부품이 필요없게 되고, 상기 부품이 필요없게 됨에 따라 밸브어셈블리의 구조가 단순화되며, 또한 급수 및 지수의 작용이 내부 부품이나 이물질에 간섭됨이 없이 원활하고 정확하게 이루어지는 효과를 발휘한다.

본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 실용신안등록청구의범위에 속한다 할 것이다.

Claims (1)

1. 슬리이브 내에서 상하왕복운동하는 것으로서 상부피스톤과 하부피스톤으로 이루어진 피스톤, 상부피스톤의 내부에 설치되어진 릴리프밸브 및 상기 릴리프밸브를 탄지시키는 원추스프링, 하부피스톤에 고정된 구멍막힘방지핀, 상기 릴리프밸브에 고정된 작동핀, 하부피스톤과 슬리이브 사이에 개재된 코일스프링, 피스톤의 상향운동을 제한하는 부싱, 및 상기 하부피스톤에 합치되어 설치되는 V형링을 포함한 자동수도전의 개폐밸브에 있어서, 상기 릴리프밸브(15)가 접촉하는 상부피스톤(31)의 유출공 하단에 환상의 돌조(31a) 및 부싱의 하단유출공에 접촉하는 상부피스톤(31)의 상단 외주에 환상의 동조(31b)를 일체로 형성하여 상기 돌조(31a)(31b)가 기존의 릴리이프밸브시트 및 피스톤시트의 기능을 대신할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동수도전 개폐밸브의 피스톤구조.