KR200444007Y1 - 밸브 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제1 유체가 통과하는 유로를 구비하는 하우징과 유로를 개폐하는 개폐유닛을 포함하고, 개폐유닛은 하우징의 내부로 제2 유체가 입력되는 입력부와, 입력부와 연통되고 입력부에 비해 단면적이 확대되는 확대부, 및 입력부에서 확대부로 전달된 제2 유체의 압력에 의해 하우징의 내부를 이동하여 유로를 차단하는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리를 제공함으로써, 일정 유체를 이용하여 유로에 흐르는 유체의 동작을 제어할 수 있다.

Description

밸브 어셈블리{VALVE ASSEMBLY}

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 밸브 어셈블리의 사시도이다.

도 2는 유로가 개방된 상태를 나타낸 밸브 어셈블리의 내부 단면도이다.

도 3은 유로가 차단된 상태를 나타낸 밸브 어셈블리의 내부 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 하우징 110: 유로

210: 입력부 220: 확대부

230: 차단부 231: 이동부재

232: 차단부재 240: 탄성부재

260: 제1 실링부재 270: 제2 실링부재

280: 격막

본 고안은 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 유체를 이용하여 유로를 통과하는 유체의 동작을 제어할 수 있는 밸브 어셈블리에 관한 것이다.

밸브는 관로(管路)의 도중이나 용기에 설치하여, 유체의 유량·압력 등의 제어를 하는 장치를 말한다. 밸브에 연결된 관로를 통과하는 유체의 동작을 제어하기 위해 보통 물리적으로 관로를 개방하거나 차단하여 유체의 동작을 제어한다.

특히 밸브에 연결된 관로에 고압의 유체가 흐르는 경우, 고압의 유체의 이동을 제어하기 위해서는 큰 힘이 필요로 하게 된다. 따라서, 보다 작은 힘으로 고압의 유체의 동작을 제어하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 점에 부응하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 저압의 유체를 이용하여 고압의 유체의 동작을 제어할 수 있는 밸브 어셈블리를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 일실시예는 제1 유체가 통과하는 유로를 구비하는 하우징과 상기 유로를 개폐하는 개폐유닛을 포함하고, 상기 개폐유닛은 상기 하우징의 내부로 제2 유체가 입력되는 입력부, 상기 입력부와 연통되고, 상기 입력부에 비해 단면적이 확대되는 확대부, 및 상기 입력부에서 상기 확대부로 전달된 제2 유체의 압력에 의해 상기 하우징의 내부를 이동하여 상기 유로를 선택적으로 차단하는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리를 개시한다.

본 고안의 일측면에 따르면, 상기 제2 유체는 공기를 포함할 수 있다.

본 고안의 다른 측면에 따르면, 상기 차단부는 상기 확대부의 면적에 대응되 도록 플레이트 형태로 형성되는 이동부재와 상기 이동부재의 일면에서 돌출되게 형성되어 상기 이동부재의 이동에 따라 상기 제2 유로를 차단하는 차단부재를 포함할 수 있다.

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 본 고안은 상기 확대부에 상기 차단부재를 감싸도록 상기 하우징의 내부에 고정되어 배치되는 격판과 일단이 상기 격판에 지지되고, 타단은 상기 이동부재에 지지되어 상기 이동부재에 상기 유로가 개방되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다..

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 상기 격판의 상기 차단부재를 감싸는 부분에는 상기 제1 유체가 상기 격판과 상기 차단부재 사이로 새는 것을 방지하는 제1 실링부재가 배치될 수 있다.

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 상기 유로는 상기 제1 유체가 유입되는 유입부와, 유입부의 연장 방향과 다른 방향으로 전환되어 연장되는 전환부를 포함하고, 상기 차단부재는 상기 전환부를 차단하도록 형성될 수 있다.

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 상기 하우징의 상기 전환부를 한정하는 부분에는 상기 차단부재와 접촉하여 제1 유체가 상기 전환부와 상기 차단부재 사이로 새는 것을 방지하는 제2 실링부재가 배치될 수 있다.

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 상기 개폐유닛은 상기 확대부에 배치되어 상기 제1유체와 제2 유체를 격리시키고, 상기 제2 유체의 압력에 의하여 상기 차단부에 접촉되도록 변형을 일으키는 격막을 더 포함할 수 있다.

이하, 본 고안의 일실시예에 따른 밸브 어셈블리에 대하여 첨부한 도면을 참 조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 밸브 어셈블리의 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 밸브 어셈블리의 내부 단면도이다.

본 고안의 일실시예에 따른 밸브 어셈블리는 하우징(100) 및 개폐유닛을 포함한다.

하우징(100)은 제1 유체가 통과하는 유로(110)를 구비하고, 유로(110)의 양단부에는 유로 입구(111)와 유로 출구(112)가 형성된다. 유로 입구(111)와 유로 출구(112)에는 제1 유체가 흐르는 관로들이 연결될 수 있다. 제1 유체는 하우징(100)에 형성되는 유로 입구(111)로 유입되어 유로(110)를 통과하여 유로 출구(112)로 유출된다. 본 실시예에서는 하우징(100)의 우측에 형성된 유로(110)의 단부를 유로 입구(111)로 설정하고, 하우징의 좌측에 형성된 유로(110)의 단부를 유로 출구(112)로 설정하여 설명하나, 그 반대의 경우도 가능함은 당업자라면 충분히 알 수 있을 것이다.

개폐유닛은 하우징(100)의 내부에 배치되어 유로(110)를 개폐함으로써 제1 유체의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 입력부(210)와 확대부(220) 및 차단부(230)를 포함한다.

입력부(210)는 제2 유체가 하우징(100)의 내부로 유입되도록 하우징(100)의 일면에 형성된다. 본 실시예에 따른 입력부(210)는 제2 유체가 입력부(210)를 통해 유입되는 방향이 제1 유체가 유로 입구(111)를 통해 유입되는 방향과 수직하게 형성되나, 이와 다른 방향으로도 형성될 수 있다.

제2 유체는 제1 유체의 동작을 제어하기 위한 물질로서, 제2 유체로는 제1 유체와 다른 물질이 사용될 수도 있고, 또는 같은 물질이 사용될 수도 있다. 제2 유체로서 공기가 사용될 수 있는데, 이 경우 별도의 유체를 준비할 필요가 없이 공기를 펌핑하는 것에 의해서 제1 유체의 동작을 제어할 수 있는 장점이 있다.

상기 하우징(100)의 내부의 입력부(210)에 인접하는 부분에는 확대부(220)가 형성된다. 확대부(220)는 입력부(210)와 연통되도록 하우징(100) 내부에 형성되고, 입력부(210)에 비해 단면적이 확대되도록 형성된다.

확대부(220)에는 제1 유체의 동작을 제어하기 위해 유로(110)를 개폐하는 차단부(230)가 하우징(100)의 내부를 이동할 수 있도록 장착된다. 차단부(230)는 입력부(210)를 통해 유입되어 확대부(220)로 전달된 제2 유체의 압력에 의하여 하우징(100)의 내부를 이동한다.

상기 차단부(230)의 일실시예로서, 차단부(230)는 이동부재(231)와 차단부재(232)를 포함할 수 있다. 이동부재(231)는 확대부(220)의 면적에 대응되도록 플레이트 형태로 형성되고, 차단부재(232)는 이동부재(231)의 일면에 돌출되어 형성된다. 도 2를 참조하면, 차단부재(232)는 이동부재(231)의 중앙에 축 형태로 장착되어 이동부재(231)의 이동에 따라 일체로 이동되고, 이동부재(231)가 제2 유체의 압력에 의해 이동됨에 따라 유로(110)를 차단하는 역할을 한다.

유로(110)는 제1 유체가 유입되는 유입부(113)와 유입부(113)의 연장 방향과 다른 방향으로 전환되어 연장되는 전환부(114)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서의 유입부(113)와 전환부(114)는 흐르는 유체의 방향이 서로 수직하도록 형성되어, 전 환부(114)의 방향은 차단부재(232)의 이동방향과 평행한 방향을 이룬다.

이에 따라, 차단부재(232)는 전환부(114)를 차단하도록 형성되어 유로(110)를 차단할 수 있다. 차단부재(232)의 일단은 전환부(114)를 덮도록 전환부(114)의 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 차단부재(232)의 일단이 전환부(114)의 단면적보다 크게 형성되어 차단부재(232)가 전환부(114)를 덮음으로 인해 유로(110)가 차단되나, 차단부재(232)의 일단이 전환부(114)에 삽입되어 유로(110)를 차단하는 구성도 가능하다.

상기 확대부(220)에는 차단부재(232)를 감싸도록 격판(250)이 하우징(100) 내부에 고정되도록 배치될 수 있다. 즉 격판(250)에서 차단부재(232)가 배치되는 부분에는 차단부재(232)가 격판(250)을 관통하여 이동할 수 있도록 관통홀이 형성되고, 관통홀을 통하여 차단부재(232)가 이동할 수 있다.

개폐유닛은 이동부재(231)에 유로(110)가 개방되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(240)를 더 포함할 수 있다. 탄성부재(240)의 일단은 격판(250)에 의해 지지되고, 타단은 이동부재(231)에 의해 지지된다. 탄성부재(240)의 탄성력에 의해 이동부재(231)는 제2 유체의 압력이 일정이상에 이르는 경우에 이동 가능하고, 이에 따라 차단부재(232)가 유로(110)를 차단할 수 있게 된다.

격판(250) 중 차단부재(232)를 감싸는 부분, 즉 관통홀이 형성된 부분에는 제1 유체가 관통홀과 차단부재(232) 사이로 새는 것을 방지하는 제1 실링부재(260)가 배치될 수 있다. 제1 실링부재(260)는 차단부재(232)가 이동가능하게 차단부재(232)와 접촉하여 감싸도록 관통홀에 배치된다. 제1 실링부재(260)는 격판(250) 중 차단부재(232)를 감싸는 부분과 차단부재(232)의 사이로 제1 유체가 새는 것을 막아 유로(110)를 통과하는 제1 유체의 압력이 이동부재(231)의 하면에 미치는 영향을 최소화한다.

또한, 상기 하우징(100)의 전환부(114)를 한정(define)하는 부분에는 차단부재(232)가 전환부(114)를 막아 유로(110)를 차단하였을 때, 전환부(114)와 차단부재(232) 사이로 제1 유체가 새는 것을 방지하는 제2 실링부재(270)가 배치될 수 있다. 전환부(114)의 단면이 원형으로 이루어진 경우, 제2 실링부재(270)는 오 링(O-Ring)의 형태가 될 수 있다.

입력부(210)와 차단부(230) 사이에는 제2 유체의 압력이 차단부(230)에 골고루 작용하도록 유동을 안정화시키는 스크린(290)이 장착될 수 있다. 스크린(290)은 플레이트 형태에 복수의 홀이 형성된 형태를 가질 수 있다.

한편, 상기 개폐유닛은 제1 유체와 제2 유체를 격리시키기 위한 격막(280)을 더 포함할 수 있다. 격막(280)은 확대부(220)에 배치되어 제2 유체의 압력에 의해 차단부(230)에 접촉되도록 변형을 일으킨다. 격막(280)은 제2 유체가 제1 유체가 흐르는 유로(110)로 유입되는 것을 방지한다. 또한 이와 동시에 제2 유체가 입력부(210) 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 제1 유체가 입력부(210) 쪽으로 유입되는 것은 제1 실링부재(260)에 의해서 1차적으로 차단되고, 격막(280)에 의해서 2차적으로 차단될 수 있다.

격막(280)은 제1 유체와 제2 유체를 격리시키고, 제2 유체의 압력에 따라 변형에 의해 차단부(230)와 접촉하여 제2 유체의 압력을 차단부(230)로 전달한다. 상 기 격막(280)은 변형을 일으키는 것이 용이하도록 유연한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 고무, 실리콘 재질로 형성될 수 있다.

이하, 도 2와 도 3을 참조하여 본 고안의 일실시예에 따른 밸브 어셈블리의 작용을 설명한다. 도 2는 유로(110)가 개방된 상태를 나타낸 밸브 어셈블리의 단면도이고, 도 3은 유로(110)가 차단된 상태를 나타낸 밸브 어셈블리의 단면도이다.

입력부(210)를 통하여 제2 유체가 유입되지 않거나, 제2 유체의 압력이 일정 압력 이하인 경우에는 도 2에 도시된 것과 같이 밸브 어셈블리는 유로가 개방된 상태를 유지한다. 따라서 제1 유체는 유로 입구(111)로 유입되어 유로(110)를 따라 흘러 유로 출구(112)로 배출되게 된다.

입력부(210)를 통하여 유입된 제2 유체는 스크린(290)을 통해 유동 안정화를 거친 후 확대부(220)를 통과하면서 그 힘이 증가하게 된다. 압력이라 함은 단위 면적당 작용하는 힘을 말하고, 입력부(210)와 확대부(220)를 통과하는 제2 유체의 압력은 동일하다. 입력부(210)와 연통된 확대부(220)의 단면적은 입력부(210)의 단면적에 비해 증가하므로 확대부(220)에 배치된 이동부재(231)에 작용하는 제2 유체의 힘은 입력부(210)를 통과하는 제2 유체의 힘에 비해 증가하게 된다. 따라서 입력부(210)를 통해 유입되는 제2 유체의 압력이 작더라도 상기 확대부(220)의 단면적 확대에 의해 비교적 큰 힘을 얻을 수 있게 된다. 특히 유로(110)를 통과하는 제1 유체의 압력이 높은 경우, 상대적으로 압력이 낮은 제2 유체를 이용하여 고압의 제1 유체의 동작을 제어할 수 있게 된다.

제2 유체가 이동부재(231)에 작용하는 힘이 탄성부재(240)가 이동부재(231) 에 제공하는 탄성력과 차단부재(232)에 작용하는 제1 유체의 압력에 의한 힘의 합보다 크게 되면, 이동부재(231)가 하우징(100) 내부를 이동하여 차단부재(232)가 전환부(114)를 막음으로써 유로(100)를 차단하게 된다.

밸브 어셈블리 설계시 제1 유체의 압력이 결정되면, 이동부재(231)의 단면적의 크키를 조절함으로써 유로(110)를 차단하기 위한 제2 유체의 압력을 결정할 수 있다.

한편, 상기 확대부(220)에 격막(280)이 배치된 경우, 입력부(210)를 통하여 유입된 제2 유체의 압력이 일정 이상이 될 경우에는 확대부(220)에 배치된 격막(280)이 변형을 일으키게 된다. 변형을 일으킨 격막(280)은 이동부재(231)와 접촉하여 제2 유체의 압력을 이동부재(231)에 전달하게 된다.

차단부재(232)에 의해 유로(110)가 차단된 상태에서 제2 유체의 압력이 탄성부재(240)의 탄성력과 제1 유체에 의한 힘의 합보다 작게 되면 이동부재(231) 및 차단부재(232)는 유로(110)를 개방하는 방향으로 이동하게 되어 도 2에 도시된 상태로 복원하게 된다.

이상에서는 본 고안에 따른 밸브 어셈블리를 첨부한 도면들을 참조를 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 고안이 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이 구성되고 작용되는 본 고안의 일실시예에 따른 밸브 어셈 블리는 개폐유닛에 확대부를 구비함으로써 저압의 제2 유체를 이용하여 고압의 제1 유체의 동작을 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제2 유체로 공기를 사용함으로써 별도의 종류의 작동 유체를 사용할 필요없이 공기를 펌핑하여 제1 유체를 제어할 수 있는 이점이 있다.

또한, 개폐유닛에 격막을 배치하여 제1 유체와 제2 유체를 격리시킴과 동시에, 격막을 변형 가능하게 구성함으로써 제2 유체의 압력을 차단부에 전달할 수 있도록 하는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 제1 유체가 통과하는 유로를 구비하는 하우징과, 상기 유로를 개폐하는 개폐유닛을 포함하고,

   상기 개폐유닛은, 상기 하우징의 내부로 제2 유체가 입력되는 입력부;

   상기 입력부와 연통되고, 상기 입력부에 비해 단면적이 확대되는 확대부;

   상기 입력부에서 상기 확대부로 전달된 제2 유체의 압력에 의해 상기 하우징의 내부를 이동하여 상기 유로를 선택적으로 차단하는 차단부;

   상기 입력부와 차단부 사이에 장착되며, 상기 입력부를 통과한 제2유체의 압력이 상기 차단부에 골고루 작용하도록 유동을 안정화시키는 스크린; 및

   상기 확대부에 배치되어 상기 제1 유체와 상기 제2 유체를 격리시키고, 상기 제2 유체의 압력에 의하여 상기 차단부에 접촉되도록 변형을 일으키는 격막을 포함하며,

   상기 차단부는,

   상기 확대부의 면적에 대응되도록 플레이트 형태로 형성되는 이동부재; 및

   상기 이동부재의 일면에서 돌출되게 형성되어 상기 이동부재의 이동에 따라 상기 제2 유로를 차단하는 차단부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 유체는 공기인 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 확대부에 상기 차단부재를 감싸도록 상기 하우징의 내부에 고정되어 배치되는 격판; 및

   일단이 상기 격판에 지지되고, 타단은 상기 이동부재에 지지되어 상기 이동부재에 상기 유로가 개방되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.
5. 제4항에 있어서,

   상기 격판의 상기 차단부재를 감싸는 부분에는 상기 제1 유체가 상기 입력부 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 제1 실링부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.
6. 제1항에 있어서,

   상기 유로는 상기 제1 유체가 유입되는 유입부와, 유입부의 연장 방향과 다른 방향으로 전환되어 연장되는 전환부를 포함하고,

   상기 차단부재는 상기 전환부를 차단하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.
7. 제6항에 있어서,

   상기 하우징의 상기 전환부를 한정하는 부분에는 상기 차단부재와 접촉하여 제1 유체가 상기 전환부와 상기 차단부재 사이로 새는 것을 방지하는 제2 실링부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,

   상기 격막은 고무 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 어셈블리.

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