KR200309148Y1 - 로터리 분배 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 작동시간을 컨트롤할 수 있도록 된 모터에 의해 하우징의 내부에 장전된 로터리디스크를 회전시킴에 따라 배출라인을 가변시키면서 공급되는 유체의 배출을 가변시킬 수 있도록 하고, 다른 유통공에는 유체를 공급시키지 않고 휴식시키거나 또는 기히 공급된 유체를 역류시켜 줄 수 있도록 된 로타리 분배밸브에 관한 것으로써, 작동시간을 컨트롤 할 수 있도록 된 모터에 의해 하우징의 내부에 장전된 로터리디스크를 회전시킴에 따라 배출라인을 가변시키면서 유입되는 유체를 공급시키고 유체가 공급되지 않는 다른 유통공은 기히 공급된 유체를 역류시키거나 휴식시키는 것을 반복적으로 실시하므로 공급되어지는 유체의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 무리한 작동을 배제시킬 수 있으며, 간단한 작동원리에 의해 각 유통공을 순차적이면서도 서서히 개방하고 폐쇄시키면서 유체를 공급하거나 공급된 유체를 역류시켜 재차 공급시키거나 공급을 차단시키므로 보다 부드럽고 조용하게 작동시킬 수 있게 된다.

Description

로터리 분배 밸브{A Rotary Distrbution Valve}

본 고안은 작동시간을 컨트롤할 수 있도록 된 모터에 의해 하우징의 내부에 장전된 로터리디스크를 회전시킴에 따라 배출라인을 가변시키면서 공급되는 유체의 배출을 가변시킬 수 있도록 하고, 다른 유통공에는 유체를 공급시키지 않고 휴식시키거나 또는 기히 공급된 유체를 역류시켜 줄 수 있도록 된 로타리 분배밸브에 관한 것이다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 하우징과 밀폐되게 결합되는 분배매니폴드의 중앙에 통공된 유체공급공을 통하여 유체를 공급하고 유체공급공의 외측 동심원상에 복수개의 유통공을 등간격으로 통공하여 유체를 배출시킬 수 있도록 하되, 하우징의 내부에는 저면 중앙에 유입홈이 요설되고 그 외측에 유입홈과 연통되는 공급유체유통홈과 상기 공급유체유통홈과는 차단되는 역류유체유통홈이 소정의 각도만큼씩 방사상으로 형성된 로타리디스크를 장전하여 하우징의 외부에 장착되는 감속모터에 의해 회전시킴에 따라 공급유체유통홈과 연통되는 유통공을 토해서는 유체를 배출시킬 수 있도로 하고 역류유체유통홈과 연통되는 유통공을 통해서는 기히 공급된 유체를 역류시켜 줄 수 있도록 된 것이다.

통상적으로 사용되고 있는 유체공급시스템은 메인유체탱크에 저장되거나 집수된 유체(기체 및 액체)를 콤프레샤에 의해 강제로 배송시키면서 각기 다른 포트에 분배공급시킬 수 있도록 하기 위하여 메인공급관에는 복수개의 가지관을 연결하고 각 가지관에 포트를 장착하되 각 가지관에는 솔레노이드와 같은 작동장치에 의해 유체의 공급을 단속할 수 있도록 된 컨트롤밸브가 장착되어 있다.

이와 같이 각 가지관에 컨트롤밸브를 각각 장착하게 되면 구조가 매우 복잡해지게 되고, 설비비용이 많이 소요되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 제안된 것으로는 공급되는 유체를 여러갈래로 분할하여 선택적으로 공급시킬 수 있도록 하기 위하여 다공 회전식 플러그밸브와 같은 원판형의 축방향 다공 제어밸브들이 익히 알려져 있으며, 그 대표적인 것으로는 국내 특허등록 제7706호 "원판형의 축방향 다공밸브"가 알려져 있다.

이는 고정자원통형요소와 고정자원판형요소가 일체형으로 된 고정자조립체를 형성하여 고정자원통형요소의 외주에는 복수개의 노즐이 위치를 다르게 하여 자아착되어 있고 원판형요소에는 복수개의 도관이 등간격으로 설치되어 있으며, 원통형요소의 내부에는 모터와 같은 회전수단과는 샤프트로 연결되는 회전자원통형요소가 삽입되어 있는데 회전자원통형요소에는 노즐과 같은 통로가 다수개 형성되어 있으며, 회전원통형요소의 저면에는 회전자원통형요소의 통로롸 연통되도록 통로가 형성된 회전자원판형요소가 고정자원판형요소와 밀폐 상태를 유지하도록 장착되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 원판형의 축방향 다공밸브는 유체를 고정자원통형용소에 구비된 노즐을 통하여 회전자원통형요소의 내부로 공급시켜 주고, 회전자원통형요소와 함께 회전자원판형요소를 모타와 같은 회전수단에 의해 소정의 각도만큼씩 회전시켜 회전자원통형요소에 형성된 통로를 유체가 공급되는 노즐과 일치시킴과 동시에 회전자원판형요소에 형성된 통로를 고정자원판형요소에 장착된 도관중에서 소정의 도관과 일치시켜 주게 되면 노즐을 통해 공급되는 유체가 고정자원판형요소에 장착된 도관중에서 소정의 도관을 통하여 배출되어지도록 된 것이다.

그러나, 이와 같이 구성되고 작동되는 종래의 원판형의 축방향 다공밸브는 다음과 같은 문제가 단점으로 지적된다.

종래의 원판형의 축방향 다공밸브는 고정자원통형요소의 외주에 복수개의 노즐이 장착되어 있고, 고정자원통형요소에 삽이되는 회전자원통형요소에도 노즐과 동일한 개수의 통로가 형성되어 있는 등 구조가 매우 복잡하여 용이하게 제조할 수 없는 문제가 있었고, 제작비용도 많이 소용되는 문제가 있었다.

또한 구조가 너무 복잡하여 작동원리도 매우 복잡할 뿐만 아니라 특정위치에 장착되어 있는 노즐에는 히전자원통형요소에 형성된 동일한 위치의 통로만 일치하도록 되어 있으므로 공급되는 유체를 고정자원판형요소에 장착된 도관중에서 어느 하나의 도관에 선택적으로 고급시킬 수 없는 문제가 있었으며, 복잡한 구성에 비하여 활용도가 현저하게 떨어져 비효율적인 문제가 있다.

또한 회전자원판형요소가 고정자원판형요소와 밀폐된 상태를 유지하도록 장착되어 있으마 장기간 사용하게 되면 마모에 의해 밀폐력이 현저하게 떨어지면서 누출사고가 빈번하게 발생하게 되는 문제가 있었고, 따라서 보수유지가 용이치 못한 어려움이 있었다.

본고안은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 더욱 개선된 로타리 분배밸브를 제공하려는 것이다.

본 고안은 하우징과 밀폐되게 결합되는 분배매니폴드의 중앙에 유체공급공을 통공하고 그 외측의 동심원상에 복수개의 유통공을 등간격으로 통공하며, 하우징의 내부에는 저면이 분배매니폴드와 밀접하게 당접되는 로타리디스크를 내장하여 하우징의 외부에 장착되는 감속모터에 의해 회전시킬 수 있도록 하며, 분배매니폴드와 밀접하게 당접되는 로타리디스크의 저면 중앙에 유입홈을 요설하되 그 외측에는 유입홈과 연통되게 공급유체유통홈과 상기 공급유체유통홈과는 차단되는 역류유체유통홈을 소정의 각도상태로 유지되는 방사상으로 형성하여서 된 로타리 분배밸브를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 작동시간을 컨트롤 할 수 있도록 된 모터에 의해 하우징의 내부에 장전된 로터리디스크를 회전시킴에 따라 배출라인을 가변시키면서 공급되는 유체의 배출시키고, 다른 유통공에는 유체를 공급시키지 않고 휴식시키거나 또는 기히 공급된 유체를 역류시켜 줄 수 있도록 하여 다기능을 동시에 수행할 수 있도록 하고, 각 유통공은 상기와 같은 기능을 순차적으로 수행할 수 있도록 된 로타리 분배밸브를 제공하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 복잡하지 않는 구조로 형성하여 낮은 제작비용으로 용이하게 제조할 수 있고, 간단한 작동원리에 의해 유체를 각 유통공에 순차적으로 공급하거나 공급된 유체를 역으로 배출시키거나 유체의 유통을 원천적으로 중지하여 휴식하도록 하며, 유통되는 유체의 공급과 배출이 서서히 부드럽고 조용하게 이루어질 수 있도록 된 로타리 분배밸브를 제공하는데 있다.

본 고안의 상기 및 기타목적과 특징은,

유통공이 형성된 로터리디스크(20)를 하우징(2)의 내부에서 감속모터(5)에 의해 단속적으로 회전시키면서 공급되는 유체를 분배매니폴더(3)에 통공된 유통공을 통하여 배출시킬 수 있도록 된 것에 있어서,

유체가 공급되고 상면이 개방된 하우징(2)의 실린더실(2-1)에 로타리디스크(20)를 패킹(8)에 의해 밀폐되게 장전시키고 실린더실(2-1)의 상측에는 유입된 유체를 배출시킬 수 있도록 된 분배매니폴더(3)를 덮어 체결볼트(4)에 의해 밀폐되게 결합시킨 것과,

하우징(2)의 일측면에는 유체를 공급시킬 수 있도록 공급구(10)를 장착하고, 저면에는 내장된 로타리디스크(20)를 회전시키는 감속모터(5)를 장착한 것과,

하우징(2)의 내부에 장전되는 패킹(8)의 측면에는 하우징(10)의 공급구(10)와 분배매니폴더(3)의 유체공급공(10-1)을 연통시켜 주는 유체공급로(8-1)를 형성한 것과,

패킹(8)의 내부에 장전되어 감속모터(5)의 회전축(5-1)과 연결되는 로타리디스크(20)는 평면 중앙에 유통홈(24)을 요설하고 그 외측에는 유통홈(24)과 연통되는 공급유체유통홈(25)과 유통홈(24)과 연통되지 않는 역류유체유통홈(26)을 분리시켜 방사상으로 형성한 것과,

분배매니폴드(3)는 내면 중앙에 하우징(2)의 공급구(10)와 연통되는 유체공급공(10-1)을 통공하고 그 주변의 동심원상에 복수개의 유통공을 등간격으로 통공하여서 된 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 로타리분배밸브(1)에 의해 달성된다.

도 1은 본 고안에 따른 로타리분배밸브의 사시도.

도 2a 내지 도 2c는 본 고안에 따른 로타리분배밸브를 보인 평면도, 정면도, 측면도.

도 3은 본 고안에 따른 로타리분배밸브의 분해도.

도 4는 본 고안에 따른 로타리분배밸브의 요부를 발췌하여 보인 사시도.

도 5a 내지 도 5c는 본 고안에 따른 로타리분배밸브의 작동관계 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1. 로타리분배밸브 2. 하우징 3. 분배매니폴드

5. 감속모터 6. 소음기 10. 공급구

11. 제1유통구 12. 제2유통구 13. 제3유통구

20. 로터리디스크 21. 디스크 22. 휴식폐쇄면

23. 전환폐쇄면 24. 유입홈 25. 공급유체유통홈

26. 역류유체유통홈

본 고안의 상기 및 기타목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해 할 수 있을 것이다.

첨부도면 도 1 내지 도 5c는 본 고안에 따른 로타리분배밸브(1)의 구체적인 실현예를 보인 예시도로써, 도 1은 사시도이고, 도 2a 내지 도 2c는 평면도려ㅈ俑돈측면도이며, 도 3은 분해도이고, 도 4는 요부를 발췌하여 보인 사시도이며, 도 5a 내지 도 5c는 작동관계 설명도이다.

본 고안에 따른 로타리분배밸브(1)는 감속모터(5)가 장착되는 하우징(2)과, 하우징(2)의 내부에 장전되는 패킹(8) 및 로타리디스크(20)와, 분배매니폴드(3)로 크게 구성하였다.

하우징(2)은 내부에 상하면 중에서 어느 일측으로 개방되는 실린더실(2-1)을 형성하였고, 반대편에는 차후에 설명되는 로타리디스크(20)를 작동(회전)시킬 수 있도록 감속모터(5)를 장착하였으며, 일측면에는 유체를 공급시킬 수 있도록 공급구(10)를 장착하되 공급구(10)의 외측에 소음기(6)를 결합시켜 유체가 유입될 때에 발생되는 소음을 감소시킬 수 있도록 하였다.

하우징(2)의 실린더실(2-1)에 수납되는 패킹(8)은 측면 일측에 하우징(10)의 공급구(10)에서 분배매니폴더(3)의 유체유입공(10-1)에 유체를 공급시킬 수 있도록 유체공급로(8-1)를 형성하였고, 내부에는 지름이 큰 장전실(8-3)과 지름이 상대적으로 작은 유통실(8-4)을 형성하되 이들은 단턱(8-2)에 의해 분할시켰다.

상기 패킹(8)에 형성된 장전실(8-3)에는 베어링(7)과 에어부싱(9)과 로타리디스크(20)를 순차적으로 삽입하여 장전시키되 로타리디스크(20)의 축봉(20-1)을 베어링(7)의 내측 금구에 밀접하게 억지끼움하였고, 축봉(20-1)에는 하우징(2)에 장착되는 감속모터(5)의 회전축(5-1)을 결합시켜 감속모터(5)의 작동에 의해 로타리디스크(20)를 회전시켜 줄 수 있도록 하였다.

상기 로타리디스크(20)는 원판상으로 형성하되 일면에는 감속모터(5)의 회전축(5-1)과 결합시킬 수 있도록 축봉(20-1)을 일체로 형성하였고, 반대면에는 유입홈(24)을 중앙에 형성하고 그 외측에 유체공급유통홈(25)과 역류유체유통홈(26)을 이격시켜 방사상으로 형성하되 유체공급유통홈(25)만을 유입홈(24)과 연통시켰다.

특히, 유체공급유통홈(25)의 전개각도(∠θ1)를 역류유체유통홈(26)의 전개각도(∠θ2)보다 크게 하였고, 역류유체유통홈(26)을 일측으로 편향되게 형성하여 이들 양측 사이를 넓은 면적의 휴식폐쇄면(22)과 좁은 면적의 전환폐쇄면(23)으로형성하였다.

체결볼트(4)에 의해 하우징(2)과 결합되는 분배매니폴드(3)는 내면에 패킹(8)을 수용할 수 있도록 단턱요부(3-1)를 원형으로 형성하였고, 단턱요부의 중앙에는 유체공급공(10-2)을 형성하고 그 주위 동심원상에 제 1유통공(11-1)과 제 2유통공(12-1) 및 제 3유통공(13-1)을 120도 각도로 유지시켜 형성하여 제 1유통구(11)와 제 2유통구(12) 및 제 3유통구(13)를 장착하였으며, 이들 유통공의 주위에는 중앙의 유체공급공(10-2)과 연통되는 유체유입공(10-1)을 형성하였다.

이하, 이와 같이 구성된 로타리분배밸브(1)의 작동관계를 설명한다.

소음기(6)가 씌워진 공급구(10)를 통하여 공급되는 유체는 하우징(2)의 실린더실(2-1)로 유입되면서 패킹(8)의 유체공급로(8-1)로 공급되고, 유체공급로(8-1)로 유입되는 유체는 분배매니폴드(3)에 통공된 유체유입공(10-1)으로 유입되어 유체공급공(10-2)을 통하여 로타리디스크(20)의 유입홈(24)으로 공급되며,유입홈(24)으로 유입된 유체는 연통된 공급유체유통홈(25)으로 공급되어진다.

이와 같이 유입홈(24)을 통하여 공급유체유통홈(25)으로 유체가 공급되고 있는 상태에서, 분배매니폴드(3)에서 로타리디스크(20)가 도 5a에 예시된바와 같이 유체공급유통홈(25)이 제 1유통공(11-1)과 연통되고 제 2유통공(12-1)이 휴식폐쇄면(22)에 의해 폐쇄되며 역류유체유통홈(26)이 제 3유통공(13-1)과 연통된 상태로 되어 있는 경우에는, 공급유체유통홈(25)으로 유입된 유체는 제 1유통공(11-1)로 유입되어 제 1유통구(11)를 통하여 소정의 개소(포트)로 공급되어지고, 휴식폐쇄면(22)에 의해 폐쇄된 제 2유통공(11-2)은 휴지상태를 유지하며, 역류유체유통홈(26)과 연통되는 제 3유통공(13-1)은 공급되었던 일부의 유체가 유체유입공(10-1)으로 역류하여 재차 공급되어지게 된다.

기히 설정된 시간이 경과한 후에 감속모터(5)가 서서히 작동하게 되면 로타리디스크(20)는 도 5b에 예시된바와 같이 서서히 회전하게 되는데, 로타리디스크(20)가 회전하게 되면 공급유체유통홈(25)과 연통되어 있던 제 1유통공(11-1)은 이동되어오는 역류유체유통홈(26)과 연통되면서 공급되었던 일부의 유체가 역류하여 유체공급공(10-1)으로 재차 공급되어지고, 반면에 휴식폐쇄면(22)에 의해 폐쇄되어 있던 제 2유통공(12-1)은 공급유체유통홈(25)과 서서히 개방되어 연통되므로 유체공급공(10-2)으로 유입되는 유체는 점진적으로 개방되어지는 제 2유통구(12)를 통하여 소정의 개소(포트)로 공급되어지며, 제 3유통공(13-1)은 점진적으로 이동하는 휴식폐쇄면(22)에 의해 폐쇄되어 휴지상태를 유지하게 된다.

소정의 시간이 경과한 후에 감모터속(5)가 다시 서서히 작동하게 되면 로타리디스크(20)는 도 5c에 예시된바와 같이 서서히 회전하게 되는데, 로타리디스크(20)가 서서히 회전하게 되면 역류유체유통홈(26)과 연통되면서 일부의 유체가 역류하여 재차 공급되던 유체공급공(10-1)은 서서히 이동하는 휴식폐쇄면(22)에 의해 폐쇄되어 휴지상태를 유지하게 되고, 공급유체유통홈(25)과 연통되어 유체가 공급되던 제 2유통공(12-1)은 역류유체유통홈(26)과 연통되면서 일부의 유체가 역류하여 유체공급공(10-2)으로 재차 공급되어지며, 반면에 휴식폐쇄면(22)에 의해 폐쇄되어 있던 제 3유통공(13-1)은 공급유체유통홈(25)과 서서히 개방되어 연통되므로 유체공급공(10-2)으로 유입되는 유체는 제 3유통구(13)를 통하여 소정의 개소(포트)로 공급되어서서히 개방되므로 유입되는 유체는 점진적으로 증가되어 제 3유통구(13)를 통하여 소정의 개소(포트)로 공급되어진다.

또한 본 고안에 따른 로타리분배밸브(1)는 상기와 같이 유체공급 →역류재생 →휴지의 과정을 반복적으로 실시할 수 있고, 또한 구체적으로 도시하지 않고 설명하지는 아니하였으나 감속모터(5)를 역으로 작동시켜 로타리디스크(20)를 역으로 회전시켜 유체공급 →휴지 →역류재생의 과정을 반복적으로 실시할 수 있도록 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 로타리분배밸브는 작동시간을 컨트롤 할 수 있도록 된 모터에 의해 하우징의 내부에 장전된 로터리디스크를 회전시킴에 따라 배출라인을 가변시키면서 유입되는 유체를 공급시키고 유체가 공급되지 않는 다른 유통공은 기히 공급된 유체를 역류시키거나 휴식시키는 것을 반복적으로 실시하므로 공급되어지는 유체의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있고, 무리한 작동을 배제시킬 수 있으며, 간단한 작동원리에 의해 각 유통공을 순차적이면서도 서서히 개방하고 폐쇄시키면서 유체를 공급하거나 공급된 유체를 역류시켜 재차 공급시키거나 공급을 차단시키므로 보다 부드럽고 조용하게 작동시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 유통공이 형성된 로터리디스크(20)를 하우징(2)의 내부에서 감속모터(5)에 의해 단속적으로 회전시키면서 공급되는 유체를 분배매니폴더(3)에 통공된 유통공을 통하여 배출시킬 수 있도록 된 것에 있어서,

   유체가 공급되고 상면이 개방된 하우징(2)의 실린더실(2-1)에 로타리디스크(20)를 패킹(8)에 의해 밀폐되게 장전시키고 실린더실(2-1)의 상측에는 유입된 유체를 배출시킬 수 있도록 된 분배매니폴더(3)를 덮어 체결볼트(4)에 의해 밀폐되게 결합시킨 것과,

   하우징(2)의 일측면에는 유체를 공급시킬 수 있도록 공급구(10)를 장착하고, 저면에는 내장된 로타리디스크(20)를 회전시키는 감속모터(5)를 장착한 것과,

   하우징(2)의 내부에는 하우징(10)의 공급구(10)와 분배매니폴더(3)의 유체공급공(10-1)을 연통시키고 내부를 밀폐상태로 유지시켜 주는 패킹(8)을 수납시킨 것과,

   패킹(8)의 내부에 장전되어 감속모터(5)의 회전축(5-1)과 연결되는 로타리디스크(20)는 평면 중앙에 유통홈(24)을 요설하고 그 외측에는 유통홈(24)과 연통되는 공급유체유통홈(25)과 유통홈(24)과 연통되지 않는 역류유체유통홈(26)을 분리시켜 방사상으로 형성한 것과,

   분배매니폴드(3)는 내면 중앙에 하우징(2)의 공급구(10)와 연통되는 유체공급공(10-2)을 통공하고 그 주변의 동심원상에 복수개의 유통공을 등간격으로 통공하며, 이들 유통공의 주위에 중앙의 유체공급공(10-2)과 연통되는 유체유입공(10-1)을 형성한 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 로타리 분배밸브.
2. 청구항 1에 있어서, 하우징(2)의 일측면에 장착되는 공급구(10)의 외측에 소음기(6)를 결합시켜서 된 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 로타리 분배밸브.
3. 청구항 1에 있어서, 하우징(2)의 내부에 수납되는 패킹(8)은,

   측면의 일측에 하우징(10)의 공급구(10)와 분배매니폴더(3)의 유체유입공(10-1)을 연통시키는 유체공급로(8-1)를 형성하고, 내부에는 단턱(8-2)의 상하측에 장전실(8-3)과 유통실(8-4)을 형성한 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 로타리 분배밸브.
4. 청구항 1에 있어서, 로타리디스크(20)에 형성되는 유체공급유통홈(25)의 전개각도(∠θ1)를 역류유체유통홈(26)의 전개각도(∠θ2)보다 크게 하고, 역류유체유통홈(26)을 일측으로 편향시켜 이들 양측 사이에 넓은 면적의 유식폐쇄면(22)과 좁은 면적의 전환폐쇄면(23)을 형성한 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 로타리 분배밸브.
5. 청구항 1에 있어서, 분배매니폴드(3)에 형성되는 유통공은 제 1유통공(11-1)과 제 2유통공(12-1) 및 제 3유통공(13-1)을 등각도로 유지시켜 형성한 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 로타리 분배밸브.