KR200418253Y1 - 유량 조절 볼밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 물의 통과 유량을 최적 상태로 조절할 수 있는 유량 조절 밸브에 관한 것으로, 매우 간결한 구조로 통과 유량을 임의 조절할 수 있도록 한 유량 조절 밸브를 개시한다.

본 고안은 밸브를 통과하는 물의 유량을 최적 상태로 임의 조절할 수 있도록 하기 위하여 밸브 본체와, 밸브 본체 양측의 유로 중앙에 설치되고, 관통공이 구비된 볼과, 볼의 상방에 맞물리고 유로와 수직방향으로 설치된 스템과, 스템과 일체로 고정된 핸들과, 볼과 유로의 접촉면에 설치되어 볼과 본체사이를 기밀하도록 하는 시트링을 구비하여서 된 공지의 유량 제어 볼에 있어서,

전술한 볼의 회전 각도에 대하여 유로와 중첩되는 볼의 관통공 면적이 비례하도록 함을 특징으로 하여서 된 유량 제어 볼밸브를 구비하여서 된 것이다.

이에 따라 본 고안은 볼의 일면에 형성된 관통공의 형상에 의하여 이온수기 및 정수기로 유입되는 물의 유량을 임의 조절하는 것이 가능하여, 이온수기 및 정수기등에 적량의 물을 공급할 수 있게 되어 최적 상태의 작동이 가능하게 되는 유용한 효과가 있다.

밸브 본체, 볼, 핸들, 체결구, 스핀들

Description

유량 조절 볼밸브{Flow Control Ball Valve}

도1a는 종래의 정수기용 볼밸브를 나타낸 단면도.

도1b는 종래의 정수기용 볼밸브의 구조를 분리한 상태에서 나타낸 분리사 시도.

도2a,b,c,d는 종래의 볼밸브 작동을 보인 설명도.

도2e는 종래의 볼밸브 작동을 설명하기 위한 도표.

도3은 본 고안에 의한 볼밸브의 외관을 보인 사시도.

도4는 본 고안에 의한 볼밸브의 구조를 보인 종단면도.

도5a,b는 본 고안에 사용되는 볼밸브 볼의 구조를 예시한 일부 절개 단면도.

도6a는 본 고안에 사용되는 볼밸브 볼의 회전 각도별 액체 통과 면적을 보인 설명도.

도6b는 본 고안에 의한 볼밸브의 핸들 각도에 상응한 유량 변화를 보인 도표.

도7a는 본 고안에 의한 볼밸브 볼이 다소 열린 상태이고,

도7b는 본 고안에 의한 볼밸브 볼이 최대로 열린 상태를 보인 설명도.

도8a,b는 본 고안에 의한 볼의 다른 실시예를 보인 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:유로 2:볼

3:스템 4:핸들

5:관통공 6:밸브 본체

7:시트링

본 고안은 통과 유량의 임의 조절이 가능한 유량 조절 볼밸브에 관한 것으로, 특히, 가정이나 업소에서 사용하는 이온수기 및 정수기에서 원수를 공급하기 위하여 사용되는 유량 조절 볼밸브에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 각 가정이나 업소에서는 정수장이나 취수장에서 공급되는 수돗물을 그대로 음용하기 보다는 수도관에 이온수기나 정수기를 연결하여 음용하고 있다. 이러한 이온수기나 정수기 등에서는 수도관에서 적절한 유량의 물이 공급되어야 할 필요가 있으며, 이를 위하여 도1a 내지 도1b로 보인 바와 같은 형태의 유량 조절 볼밸브가 사용되고 있다. 이러한 유량 조절 볼밸브는 도시된 바와 같이 유로(100)의 중앙에 관통공(101)이 형성된 볼(102)이 위치하고 볼(102)은 유로(100)와 수직방향에 설치된 스템(103)과 핸들(104)에 의해 90℃내지 180℃ 회전 하도록 되어 있다. 또한, 볼(102)과 유로(100)의 접촉면에는 불소수지등으로 만들어진 시트링(105)이 조립되어 볼(102)과 본체(106) 사이를 기밀하도록 되어 있다.

그러므로 사용자가 핸들(104)을 회전시킴에 따라 볼(102)이 회전하면서 그 관통공(101)과 유로(100)가 일치하면 물 등의 액체를 통과시키고, 관통공(101)의 방향과 유로(100)가 어긋나면 유로가 좁아지거나 폐쇄되어 액체의 통과 유량이 감소되도록 되어 있는 것이다.

그러므로 이러한 유량 조절 볼밸브는 도2a,b,c로 보인 바와 같이 실제의 개폐도 조절 각도는 60℃에 불과하며, 더욱이 원형인 볼(102)의 관통공(101)이 역시 원형인 유로(100)와 완전 일치하는 0℃ 상태의 최대 개방 상태에서 20℃를 회전시킨 경우와 40℃를 회전시킨 경우에는 관통공(101)의 원형이므로 통과가능면적이 급격히 감소하며, 40℃상태에서는 조금만 회전시켜도 사실상 폐쇄되는 것이어서 각도에 비례하여 관통공(101)과 유로의 교차 면적이 변화되지 않는다.

그러므로 이러한 유량 조절 볼밸브는 도2d로 보인 바와 같이 핸들 조작 각도에 상응하여 유량이 급격히 감소되는 것이어서 사실상 사용자가 임의로 유량을 조절하기가 매우 어렵게 되는 문제점이 있는 것이다.

그러므로 원수 공급량이 최적 상태로 조정, 유지되어야 하는 이온수기나 정수기의 원수 유량 조절 기능을 달성하기 어렵게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안의 목적은, 통과하는 물의 유량이 핸들 조작 각도에 상응하여 비례하여 변화되도록 함으로써 사용자가 유량을 세밀하게 조절할 수 있도록 한 유량 조절 볼밸브를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 밸브 본체 양측의 유로 중앙에 설치되고, 관통공이 구비된 볼과, 볼의 상방에 맞물리고 유로와 수직방향으로 설치된 스템과, 스템과 일체로 고정된 핸들과, 볼과 유로의 접촉면에 설치되어 볼과 본체사이를 기밀하도록 하는 시트링을 구비하여서 된 공지의 유량 제어 볼에 있어서,

전술한 볼의 회전 각도에 대하여 유로와 중첩되는 볼의 관통공 면적이 비례하도록 함을 특징으로 하여서 된 유량 제어 볼밸브를 제안한다.

이에 따라 본 고안은 이온수기나 정수기 등으로 물을 공급하기 위하여 핸들 조작에 따라 통과하는 물의 유량이 비례하여 변화함으로써, 유량을 선형적으로 조절할 수 있도록 함으로써, 원하는 량의 물을 원활하게 공급하기 위한 여러 용도로 활용할 수 있게 되는 유용한 효과가 있는 것이다.

이러한 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3 내지 도6에 도시된 바와 같이 본 고안은 밸브 본체(6)의 상부에 체결공을 형성하고, 상기 밸브 본체(6)의 내부에는 볼(2)이 회동 가능하게 설치되는데, 이러한 볼(2)의 외주면 상부에는 가이드홈이 형성되고, 상기 볼(2)의 양단 또는 일단에 볼(2)의 회전 각도에 대하여 유로(1)와 중첩되는 볼(2)의 관통공(5) 면적이 비례하도록 하였다.

아울러, 상기 밸브 본체(6)의 일측 유입구에는 수도관이 연결되고, 타측 유 출구에는 이온수기나 정수기의 배관을 쉽게 연결하기 위한 체결구가 결합될 수 있다. 아울러, 상기 밸브 본체(6)의 체결공에는 볼(2)의 회동 방향을 조절하도록 상기 볼(2)의 가이드홈에 끼워지는 가이드부를 갖는 스템(3)이 체결되고, 상기 스템(3)의 상부에는 밸브 본체(6)의 외부에서 스템(3)과 볼(2)를 동시에 회동시키도록 하는 핸들(4)이 장착되는데, 이러한 핸들(4)의 저면에는 그 회전 가능 각도 제한을 위한 걸림돌기가 형성되어 있다.

또한, 상기 볼(2)의 양측에는 볼(2)과 밀착되어 기밀이 유지되도록 하기 위하여 시트링(7)이 구비되는데, 그 재질을 테프론 수지로 하여 내마모성이 향상되도록 하여서 된 것이다.

아울러, 밸브 본체(6)와 체결구가 접하는 부분에는 오링을 설치하여 물이 누수되지 않도록 한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안은, 밸브 본체(6)의 일측을 수도관에 연결 결합하고, 체결구를 이온수기나 정수기 등에 연결한다.

이와 같이 하여 수도관으로부터 물이 공급되게 하면, 공급되는 물이 상기 밸브 본체(6)의 유로(1)을 통해 볼(2)의 외주면까지 흘러오게 된다.

이 때, 이온수기나 정수기 측으로 물이 유입되도록 하기 위해서는 밸브 본체(6)에 회동 가능하게 결합된 핸들(4)을 일정 각도 범위 내에서 회전시키며, 걸림돌기가 밸브 본체(6)의 상방에 접하여 회전될 수 있는 각도가 설정된다.

이에 따라 상기 핸들(4)과 연동되는 스템(3)이 회전됨과 동시에 상기 스템(3)의 가이드부가 볼(2)의 가이드홈에 끼워진 상태이므로 상기 볼(2)도 스템(3) 과 같이 회동하게 된다.

이와 같이 볼(2)이 유로(1) 내에서 회동됨에 따라, 볼(2)의 관통공(5)이 개방됨과 동시에 물이 유로(1)를 지나 이온수기나 정수기로 흘러가게 된다.

특히, 본 고안은 관통공(5)의 양측 또는 어느 일단의 형상이 이등변 삼각형일 수 있으며, 이를 도3 내지 도5에 도시하였다.

즉, 이러한 실시예에서는 관통공(5)의 형상은 도 5b로 보인 바와 같이 양측이 동일할 수도 있으나, 레이저 가공 설비 등을 사용하지 않고서는 동일한 상태로의 관통이 어려우므로 간편하게는 어느 일방향에서 드릴링 하여 다른 방향으로 근접하여 관통하기 전에 드릴링을 멈추고, 이등변 삼각형 모양으로 펀칭 프레스를 사용하여 이등변 삼각형 모양으로 펀칭하여 관통공(5)이 이등변 삼각형 형태가 되도록 할 수도 있으며, 이러한 상태를 도5a로 보였다.

이러한 본 고안에서는 관통공(5)의 형상이 횡으로 길게 된 형태이므로 핸들(4)의 회동각도를 크게 하여 관통공(5)의 열림 각도가 넓은 범위에 걸쳐 변화되도록 할 수 있는 것이다.

즉, 도6a로 보인 바와 같이 본 고안에 의한 볼밸브는 0℃, 20℃, 40℃, 60℃로 보인 핸들(4)의 회동 각도 변화에 상응하여 유체가 통과하는 유로(1)과 교차하는 관통공(5)의 면적이 완만하게 증가하거나 감소하게 되는 것이어서 핸들(4) 회동 각도에 상응하여 통과 유량이 조절될 수 있는 것이며, 이러한 각도 변화에 따른 유량 변화를 도6b로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 고안은 각도에 상응한 유량이 거의 비례 관계에 있게 되는 것이다.

이러한 본 고안에 의한 볼밸브의 작동 상태를 도7a와 도7b로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 고안은 핸들(4)을 회동시킴에 따라 관통공(5)이 유로(1)와 교차되면서 노출되는 면적이 변화되며 도7a는 약간 열린 상태이고, 도7b는 완전히 열린 상태임을 알 수 있다.

아울러, 본 고안에서는 도8a로 보인 바와 같이 볼(2)의 관통공(5) 양측 또는 어느 일단의 형상이 사각형으로 되도록 할 수 있으며, 이러한 경우에도 관통공(5) 양측이 동일한 모양으로 되도록 할 수도 있고, 전술한 바와 같은 드릴링 및 펀칭에 의한 방법을 적용하여 일단의 형상만이 사각형으로 되도록 할 수 있다.

또한, 본 고안에서는 도8b로 보인 바와 같이 볼(2)의 관통공(5) 양측 또는 어느 일단의 형상이 타원형으로 되도록 할 수도 있고, 이러한 경우에도 관통공(5) 양측이 동일한 모양으로 되도록 할 수도 있고, 전술한 바와 같은 드릴링 및 펀칭에 의한 방법을 적용하여 일단의 형상만이 타원형으로 되도록 할 수 있다.

이와 같이 하여 본 고안은, 볼의 일면에 형성된 관통공의 형상에 의하여 이온수기 및 정수기 등으로 유출되는 물의 유량을 사용자의 의도에 상응하여 임의 조절할 수 있으므로 이온수기 및 정수기에 적용할 경우 적량의 물이 공급되어 최적의 상태로 사용할 수 있게 되며, 기타 다른 설비에 사용하는 경우에도 적량의 급수가 가능하게 되어 기기가 최적 상태로 작동할 수 있게 되는 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 밸브 본체(6) 양측의 유로(1) 중앙에 설치되고, 관통공(5)이 구비된 볼(2)과, 볼(2)의 상방에 맞물리고 유로(1)와 수직방향으로 설치된 스템(3)과, 스템(3)과 일체로 고정된 핸들(4)과, 볼(2)과 유로(1)의 접촉면에 설치되어 볼(2)과 밸브 본체(6)사이를 기밀하도록 하는 시트링(7)을 구비하여서 된 공지의 유량 제어 볼에 있어서,

   전술한 볼(2)의 회전 각도에 대하여 유로(1)와 중첩되는 볼(2)의 관통공(5) 면적이 비례하도록 함을 특징으로 하는 유량 제어 볼밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   볼(2)의 관통공(5) 양측 또는 어느 일단의 형상이 이등변 삼각형임을 특징으로 하는 유량 제어 볼밸브.
3. 제 1 항에 있어서,

   볼(2)의 관통공(5) 양측 또는 어느 일단의 형상이 사각형임을 을 특징으로 하는 유량 제어 볼밸브.
4. 제 1 항에 있어서,

   볼(2)의 관통공(5) 양측 또는 어느 일단의 형상이 타원형임을 을 특징으로 하는 유량 제어 볼밸브.

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