KR200379168Y1 - 오토 드레인 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기압축기의 배관에 밸브 바디의 일측에 형성된 암나사형 배관접속부가 결합되고 밸브 바디의 내부공간에는 스프링과 밸브체가 설치되어 공기압축기의 구동시에는 공기압에 의해 밸브체가 밸브 바디의 밸브 시트에 밀착되어 닫힌 상태를 유지하고, 공기압축기의 정지시에는 스프링의 반발력에 의해 밸브 시트에 밀착된 밸브체가 이격되어 개방되는 오토 드레인 밸브에 있어서, 상기 밸브체(20)는 원추형으로 이루어진 밸브면(22)이 하단에 형성된 소직경부(24)와, 이 소직경부(24)의 상부에서 연장되며 외측면에는 나선상으로 경사진 복수개의 배기홈(26)이 형성된 대직경부(28)로 이루어지고, 상기 밸브 바디(10)의 밸브 시트(12)는 원추형 밸브면(22)에 대응되는 형태인 테이퍼형으로 이루어진 것으로, 배기시 소용돌이 현상에 의해 배관 내부의 수분 및 이물질의 배출이 효과적이며, 고무패킹을 사용하지 않는 니들밸브형태로 이루어져 내구성이 우수하고 고장 발생이 없으며, 밸브 바디 내부에 고인 수분이나 이물질이 밸브 시트에 걸리지 않고 외부로 전부 배출되어 압축기 정지후 배관에 남아 있는 잔류압축공기를 수분 및 이물질과 함께 배출시켜 기동시 기동부하를 줄이고 수분으로 인한 윤활유의 변질을 방지할 수 있다.

Description

오토 드레인 밸브 {An Auto drain valve}

본 고안은 오토 드레인 밸브에 관한 것으로, 특히 공기압축기의 배관에 밸브 바디의 일측이 결합되고 밸브 바디 내부에는 스프링과 밸브체가 설치되어 공기압축기의 구동시에는 공기압에 의해 밸브체가 밸브 바디의 밸브 시트에 밀착되어 닫힌 상태를 유지하고, 공기압축기의 정지시에는 스프링의 반발력에 의해 밸브 시트에 밀착된 밸브체가 이격되어 개방되는 오토 드레인 밸브에서, 밸브체가 니들밸브 형태로 이루어져 고장발생이 없고 밸브체의 외측면에는 나선상의 배기홈이 형성되어 압축공기의 배출시 소용돌이현상으로 인해 수분과 이물질의 배출을 효과적으로 할 수 있도록 함으로써 공기압축기 정지후 배관에 남아 있는 잔류압축공기를 수분 및 이물질과 함께 배출시켜 기동시 기동부하를 줄이고 수분으로 인한 윤활유의 변질을 방지할 수 있도록 한 것이다.

공기압축기에서 얻어지는 압축공기에는 압축기의 구동에 따른 열과 외부로부터 유입되는 수분을 포함한 공기 등과 같은 여러 요인에 의해 수분 및 먼지 등이 포함되어 있으며, 이들 수분과 먼지 등의 이물질은 공기제어회로의 고장과 최종적으로 압축공기를 이용하는 기기의 오동작을 유발하기 때문에 이를 적절히 제거해주지 않으면 안된다.

예를 들면, 통상적으로 7㎏/㎠의 공기압축기에서 흡입된 8㎥의 대기는 압축후 1㎥로 체적이 줄어든다. 그러나 대기압 8㎥중에 포함된 수분의 양과 압축후 체적이 줄어든 1㎥중에 수분의 양은 그 절대치에 있어서 변화가 없다. 따라서 압축 후 상대습도는 공기압축기가 단열압축을 한다면 압축전보다 8배가 증가하게 됨으로써 수증기로 존재하지 못하고 응축수가 생성되게 되는 것이다.

종래 압축공기에 포함되어 있는 수분의 제거를 위해서는 공기압축기로부터 최종 액추에이터로 공급되는 공기배관 상에 압축공기를 식히기 위한 팬과 필터 및 에어드라이어를 설치하여 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 방식을 주로 사용하고 있으나, 이는 장치의 구성에 따르는 비용부담이 큰 문제점이 있으며, 대개 도 1에 도시된 바와 같은 간단한 구조로 이루어진 오토 드레인 밸브를 공기배관에 설치하여 공기압축기의 정지시 스프링의 반발력에 의해 배관내의 수분 및 이물질을 포함한 공기를 모두 대기중으로 배출시키도록 하고 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 이루어진 종래의 오토 드레인 밸브는 도시생략된 공기압축기의 공기배관에 밸브 바디(10)의 일측에 형성된 암나사형의 배관접속부(14)가 결합되고 타측에는 배출구(16)가 형성되며 밸브 바디(10)의 내부공간(11)에는 스프링(30)과 밸브체(20)가 설치되어 공기압축기의 구동시에는 공기압에 의해 밸브체(20)가 밸브 바디(10)의 밸브 시트(12)에 밀착되어 밸브가 닫힌 상태를 유지하고, 공기압축기의 정지시에는 스프링(30)의 반발력에 의해 밸브 시트(12)에 밀착된 밸브체(20)가 이격되어 밸브가 개방되도록 되어 있는데, 밸브체(20)가 단순한 육각형의 단면으로 이루어져 있어 공기의 흐름에 대하여 밸브 내의 이물질 배출에 효과적이지 못한 문제점이 있었고, 밸브체(20)의 끝부분에 고무재질의 패킹(21)이 부착되어 있어 내구성이 떨어지며, 밸브 바디(10)에 형성된 밸브 시트(12)가 내부공간(11)의 바닥면에서 상부로 돌출되어 있어 내부공간(11)의 바닥면에 이물질이 고이거나 잘 배출되지 않아 동절기에는 수분의 결빙으로 밸브가 원활하게 동작하지 않게 되는 문제점이 발견되었다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 오토 드레인 밸브의 구조를 개선하여 공기압축기의 정지시 배관에 남아있는 잔류압축공기의 배출이 이루어질 때 배관내의 수분과 이물질의 배출이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하고, 고무 재질로 된 패킹을 사용하지 않는 구조로 제작함으로써 오토 드레인 밸브의 내구성을 높일 수 있도록 하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 공기압축기의 공기배관에 밸브 바디의 일측이 결합되고 밸브 바디 내부에는 스프링과 밸브체가 설치되어 공기압축기의 구동시에는 공기압에 의해 밸브체가 밸브 바디의 밸브 시트에 밀착되어 닫힌 상태를 유지하고, 공기압축기의 정지시에는 스프링의 반발력에 의해 밸브 시트에 밀착된 밸브체가 이격되어 개방되는 오토 드레인 밸브에 있어서, 상기 밸브체는 원추형으로 이루어진 밸브면이 하단에 형성된 소직경부와, 이 소직경부의 상부에서 연장되며 외측면에는 나선상으로 경사진 복수개의 배기홈이 형성된 대직경부로 이루어지고, 상기 밸브 바디의 밸브 시트는 원추형 밸브면에 대응되는 형태인 테이퍼형으로 이루어진 오토 드레인 밸브를 제공한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 각각 본 고안에 의한 오토 드레인 밸브의 분해사시도와 결합사시도이며, 도 4는 본 고안에 의한 오토 드레인 밸브의 단면도로서 밸브가 닫힌 상태를 도시한 것이고, 도 5는 본 고안에 의한 오토 드레인 밸브의 단면도로서 밸브가 열린 상태를 도시한 것이다.

본 고안의 설명에서 사용되는 부호는 편의상 도 1의 종래기술에서 사용된 부호의 동일 구성요소에 대하여는 동일부호를 사용하여 설명한다.

상기 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 고안의 오토 드레인 밸브는 도시생략된 공기압축기의 공기배관에 밸브 바디(10)의 일측에 형성된 암나사형의 배관접속부(14)가 결합되고 밸브 바디(10)의 내부공간(11)에는 스프링(30)과 밸브체(20)가 설치되어 공기압축기의 구동시에는 공기압에 의해 밸브체(20)가 밸브 바디(10)의 밸브 시트(12)에 밀착되어 밸브가 닫힌 상태를 유지하고, 공기압축기의 정지시에는 스프링(30)의 반발력에 의해 밸브 시트(12)에 밀착된 밸브체(20)가 이격되어 밸브가 개방되는 오토 드레인 밸브에 있어서, 상기 밸브체(20)는 원추형으로 이루어진 밸브면(22)이 하단에 형성된 소직경부(24)와, 이 소직경부(24)의 상부에서 연장되며 외측면에는 나선상으로 경사진 복수개의 배기홈(26)이 형성된 대직경부(28)로 이루어지고, 상기 밸브 바디(10)의 밸브 시트(12)는 원추형 밸브면(22)에 대응되는 형태인 테이퍼형으로 이루어져 있다.

본 고안에서 상기 밸브 바디(10)는 종래의 오토 드레인 밸브에서와 마찬가지로 상단부에 암나사형의 배관접속부(14)가 형성되어 공기압축기의 공기배관에 접속되며, 하단에는 외부로 수분 및 이물질을 함유한 압축공기를 배출시키기 위한 배출구(16)가 형성된다.

상기 밸브 바디(10)의 외부는 공기배관에의 결합과 분리가 가능하도록 육각단면형태로 이루어지며, 재질은 통상 황동 등의 금속재로 이루어져 있으나 그 재질은 황동 외에도 기타 금속재료를 사용하여 제작할 수 있다.

한편, 상기 밸브체(20)는 내마모성 및 내식성을 갖는 스테인리스 스틸재로 제작되는 것이 바람직하며, 소직경부(24)의 끝부분에는 원추형으로 이루어진 밸브면(22)이 형성되어 있고, 대직경부(28)의 외측면에는 복수개(도면상으로는 4개)의 배기홈(26)이 형성되어 있다.

상기 배기홈(26)은 상하 수직으로 형성될 수도 있으나, 공기압축기의 공기배관에서 대기중으로 공기가 배출될 때 소용돌이 현상(회전력)이 발생할 수 있도록 도면상에 도시된 바와 같이 나선상으로 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 배기홈(26)의 갯수와 칫수 및 각도는 도면상에 도시된 것에 국한되지 않고 본 고안이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 권리범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 필요에 의해 다양하게 변형시킬 수 있는바, 이와 같은 변형은 이하에 기재되는 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속하는 것이 자명하다.

한편, 밸브체(20)를 밀어내기 위한 스프링(30)은 스테인리스 스틸재로 이루어진 압축코일스프링이며, 이는 밸브 바디(10)의 내부공간(11)에서 밸브체(20)와 내부공간(11)의 바닥면인 밸브 시트(12)사이에 위치하여 밸브체(20)가 공기배관으로부터 압축공기에 의하여 닫히는 방향으로 이동하는 것에 상반되게 밸브 시트(12)에 밀착된 상태의 밸브체(20)를 밀어 올려 밸브가 개방될 수 있는 상태로 만들기 위한 역할을 하게 된다.

상기 밸브 바디(10)의 내부공간(11)바닥면에 형성되는 밸브 시트(12)는 하방을 향하여 상광하협의 테이퍼형으로 형성되어 있어 밸브체(20)의 소직경부(24)말단에 형성된 원추형의 밸브면(22)에 긴밀하게 밀착될 수 있도록 되어 있고, 이 밸브 시트(12)는 내부공간(11)의 바닥면에서 상부로 전혀 돌출되어 있지 않으므로 공기의 배출시 내부공간(11)의 바닥에 수분이나 이물질이 잔류하지 않게 되어 수분의 결빙이나 이물질의 누적으로 인한 밸브 동작의 장애가 발생하지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 밸브체와 밸브 시트의 구조적인 개선에 의해 공기압축기가 정지후 스프링의 반발력에 의해 밸브체가 상방으로 밀리면서 밸브가 개방될 때 밸브체의 대직경부 외측면에 나선상으로 형성된 배기홈을 통해 압축공기가 배출되면서 소용돌이가 발생하여 배관 및 밸브 내부에 남아있는 수분과 이물질을 깨끗하게 배출 제거해 줌으로써 공기압축기 기동시 기동부하를 줄일 수 있고, 수분 및 이물질로 인한 윤활유의 변질을 효과적으로 방지할 수 있게 실용적인 효과를 갖는다.

도 1은 종래 오토 드레인 밸브의 구조를 도시한 단면도,

도 2는 본 고안에 의한 오토 드레인 밸브의 분해사시도,

도 3은 본 고안에 의한 오토 드레인 밸브의 결합사시도,

도 4는 본 고안에 의한 오토 드레인 밸브의 단면도로서 밸브가 닫힌 상태를 도시한 것이고,

도 5는 본 고안에 의한 오토 드레인 밸브의 단면도로서 밸브가 열린 상태를 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 밸브 바디 11 : 내부공간

12 : 밸브 시트 14 : 배관접속부

16 : 배출구 20 : 밸브체

21 : 패킹 22 : 밸브면

24 : 소직경부 26 : 배기홈

28 : 대직경부 30 : 스프링

Claims (2)

1. 공기압축기의 공기배관에 밸브 바디의 일측이 결합되고 밸브 바디 내부에는 스프링과 밸브체가 설치되어 공기압축기의 구동시에는 공기압에 의해 밸브체가 밸브 바디의 밸브 시트에 밀착되어 닫힌 상태를 유지하고, 공기압축기의 정지시에는 스프링의 반발력에 의해 밸브 시트에 밀착된 밸브체가 이격되어 개방되는 오토 드레인 밸브에 있어서,

   상기 밸브체(20)는 원추형으로 이루어진 밸브면(22)이 하단에 형성된 소직경부(24)와, 이 소직경부(24)의 상부에서 연장되며 외측면에는 나선상으로 경사진 복수개의 배기홈(26)이 형성된 대직경부(28)로 이루어지고, 상기 밸브 바디(10)의 밸브 시트(12)는 원추형 밸브면(22)에 대응되는 형태인 테이퍼형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오토 드레인 밸브.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 밸브 시트(12)는 밸브 바디(10)의 내부공간(11)하단에서 하방을 향하여 상광하협의 테이퍼형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 오토 드레인 밸브.