KR20050017445A - 밸브조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브조립체에 관한 것으로써, 작업유체의 방향 전환을 보다 용이하게 하는 한편 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편하고 고장의 우려가 없는 밸브조립체를 제공하고자 하려는 목적이 있다.

따라서, 본 발명에 따른 밸브조립체(1)는, 작업유체가 유입되는 유입부(2) 및 유입된 작업유체를 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2 배출부(3,4)를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체(5)와; 상기 밸브본체(5)의 상부 외측면에 배치되어 밸브본체(5)의 내부로 관통 삽입되는 구동축(10)을 통해 구동력을 제공하는 구동모터(11)와; 상기 밸브본체(5)의 수용 공간 내에 회전 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 배출부(3,4)의 입구를 선택적으로 개폐하도록 상기 구동축(10)에 대해 수직하게 연결되어 일정한 길이로 연장 형성된 연장편(7)의 종단부에 힌지축(12)을 중심으로 자유 회동 가능하게 축설되는 좌우 대칭의 반구 형상을 갖는 밀폐체(8)를 포함하는 구조를 갖는다.

Description

밸브조립체{A VALVE}

본 발명은 밸브조립체에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 구동모터의 구동축에 직접 연결된 연장편의 끝단에 힌지축을 중심으로 자유 회전 가능한 밀폐체를 구성하고, 구동모터의 정/ 역방향 회전에 따라 밀폐체로 배출부의 밀폐면을 개폐하도록 구성함으로써, 밀폐시 손상 없이 움직일 수 있도록 함과 아울러 작업유체의 방향전환을 원활하게 조절을 할 수 있으며 보다 저렴한 비용으로 제조가 간편한 밸브조립체에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 밸브는 사용 목적 및 용도에 따라 그 종류가 다양하다.

일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 것은 스톱밸브(글로브밸브 및 앵글밸브), 스로틀밸브, 체크밸브, 감압밸브, 안전밸브 등이 있으며, 소위, 콕이라 하는 것 도한 밸브의 일종이다.

이러한 밸브의 형식 및 치수는 소정의 규격에 규정되어 있다.

여기서, 상기 스톱밸브는 제작비가 대부분 저렴하고 차단장치로서 일반적으로 널리 사용되고 있으며, 그 종류로는 흐름이 같은 방향인 글로브밸브와 흐름의 방향이 직각인 앵글밸브가 있다.

상기 체크밸브는 위험방지 또는 기능확보 등을 위해, 한쪽 방향만의 흐름을 허용하고, 반대방향의 흐름을 방지하는 밸브를 말한다.

상기 감압밸브는 유체의 압력을 자동적으로 감압하고, 감압 후의 압력을 일정하게 유지하기 위한 밸브이고, 상기 스로틀밸브는 유량을 조정하는 밸브로 압력은 문제되지 않는다.

상기 안전밸브는 압력이 어느 제한된 값을 초과했을 경우에 유체의 일부를 방출하여 압력의 상승을 억제하기 위한 밸브이다.

이처럼 다양한 종류의 밸브는 각기 그 사용처에 맞게 적절하게 활용되고 있는데, 위에서 기술한 밸브들은 모두가 작업유체가 일방향으로 흐르는 관로에 설치되는 것이 보통이다.

그러나, 에어컨이나 보일러 등과 같은 기기에서는, 하나의 메인관을 두개의분기관으로 분기시킨 후, 상기 메인관을 통해 일방향으로 흐르던 작업유체를 두개의 분기관 중 어느 일측으로 흐르도록 하는 배관구조가 흔히 채용된다.

이러한 경우, 상기 메인관과 두개의 분기관 사이에는 소위, 3-방향 밸브(3-Way Valve, 이하, 이를 "밸브조립체"라 함)가 장착된다.

통상의 밸브조립체는, 전자식으로 구성되어 솔레노이드밸브와 함께 동작하는 것이 보통인데, 실질적으로 비용이 고가라는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 종래 제조비용 비싼 솔레노이드 밸브와 같은 전자식 밸브의 단점을 개선하면서 작업유체의 방향 전환을 보다 용이하게 하며, 방향 전환시에 부품의 손상 없이 안전하게 전환할 수 있고, 구조를 간편하게 하여 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편한 새로운 타입의 밸브조립체를 제공하고자 안출된 것이다.

물론, 종래에도 전자식에 비해 비용이 저렴한 기계식 구조를 갖는 밸브 조립체도 공지되어 있기는 하지만, 본 출원인은 공지된 기계식 구조를 갖는 밸브조립체들과는 달리, 구동모터의 구동축에 직접 연결된 연장편의 끝단에 힌지축을 중심으로 자유 회전 가능한 밀폐체를 구성하고, 구동모터의 정/역방향 회전에 따라 밀폐체로 배출부의 밀폐면을 개폐하도록 구성함으로써, 밀폐 시 손상 없이 움직일 수 있도록 함과 아울러 작업유체의 방향 전환을 보다 용이하게 하는 한편 제조비용을 줄이면서도 제조가 간편한 밸브조립체를 제공하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸브조립체는, 작업유체가 유입되는 유입부와, 유입된 작업유체를 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2 배출부를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체와; 상기 밸브본체의 상부 외측면에 배치되어 밸브본체의 내부로 관통 삽입되는 구동축을 통해 구동력을 제공하는 구동모터와; 상기 밸브본체의 수용 공간 내에 회전 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 배출부의 입구를 선택적으로 개폐하도록 상기 구동축에 대해 수직하게 연결되어 일정한 길이로 연장 형성된 연장편의 종단부에 힌지축을 중심으로 자유 회동 가능하게 축설되는 좌우 대칭의 반구 형상을 갖는 밀폐체를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체를 제공함으로써 달성된다.

이때, 상기 구동모터는 정/역방향으로 회전 가능한 양방향 AC 모터를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 밸브조립체를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 밸브조립체를 보인 분해 사시도 이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 밸브조립체의 작동상태를 단계적으로 보인 단면 예시도 이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브조립체(1)는, 작업유체가 유입되는 유입부(2) 및 유입된 작업유체를 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2 배출부(3,4)를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체(5)와; 상기 밸브본체(5)의 상부 외측면에 배치되어 밸브본체(5)의 내부로 관통 삽입되는 구동축(10)을 통해 구동력을 제공하는 구동모터(11)와; 상기 밸브본체(5)의 수용 공간 내에 회전 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 배출부(3,4)의 입구를 선택적으로 개폐하도록 상기 구동축(10)에 대해 수직하게 연결되어 일정한 길이로 연장 형성된 연장편(7)의 종단부에 힌지축(12)을 중심으로 자유 회동 가능하게 축설되는 좌우 대칭의 반구 형상을 갖는 밀폐체(8)를 포함하는 구조를 갖는다.

여기서, 상기 밸브조립체(1)에서는 밀폐체(8)를 소정의 회전각도로 회전시키기 위해 상기 구동축을 밸브본체(5)의 저면까지 연장시킨 상태에서 연장편(7)이 직접 구동축(10)에 연결되는 것으로 설명하고 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(10)과 별도의 종동축(6)을 각각 연결 가능하게 배치한 다음, 상기 종동축(6)에 연장편(7)을 연결할 수도 있다.

그리고, 상기 구동모터(11)는 양방향 회전이 가능한 AC 모터를 채용하여 정 역회전을 통해 상기 밀폐체(8)의 회전각을 조절함에 따라 보다 빠르게 배출부(3,4)를 개폐하여 밸브기능을 수행하도록 구성하는 것이 바람직하다 할 것이나, 좌우 방향으로 정지각 제어 가능한 스태핑 모터 등을 채용할 수도 있다.

또한, 상기 밸브본체(5)는 그 내부로 작업유체가 흐르기 때문에 내부식성을 가져야 할 필요가 있음으로, 상기 밸브본체(5)를 포함하여 상기의 구성들은 내부식성에 유리한 황동, 청동 등의 동 재질이나 혹은 다른 재질의 비철 금속으로 이루어지는 것이 유리하다.

또한, 본 발명의 예시 도면에서는 상기 밸브본체(5)가 사각 블록 형상으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과한 바, 상기 밸브본체(5)의 형상은 원통 형상을 비롯하여 기타 다른 형상을 취할 수도 있는 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 밸브조립체(1)에 의한 작업유체의 방향을 전환하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선 도 2는 상기 밀폐체(8)에 의해 제1배출부(3)가 차폐되어 있고, 작업유체가 유입부(2)에서 제2 배출부(4)로 흐르는 상태를 보여주고 있다.

상기에서 작업유체의 방향을 제1배출부(3)로 전환하고자 할 때에는 상기 구동모터(11)에 전원을 인가하면, 상기 구동축(10)이 설정된 회전각도 만큼 구동하게 된다.

이에 따라 상기 구동모터(11)의 구동축(10)과 결합된 종동축(6)을 회동시켜 도 3에서와 같이 밀폐체(8)가 제2배출부(4)를 차단하게 되면, 상기 제2배출부(4)는 차폐됨과 동시에 제1배출부(3)는 개방되어 작업유체는 유입부(2)에서 제1배출부(3)로 흐르게 된다.

이때, 상기 구동모터(11)의 구동축(10)의 회전각도는 설정된 데이터에 따라 이루어지고, 상기 데이터는 상기 제1배출구(3)와 제2배출구(4)의 이격 각도에 따라 설정된다.

상기에서 상기 밀폐체(8)는 상기 연장편(7)에 회동 가능하게 결합되어 있어 제1 및 제2배출부(3,4)의 종단과 밀착된 밀폐체(8)의 밀폐면이 회전에 따른 원호의 궤적을 따르지 않고 힌지축(12)을 중심으로 자유 회동하면서 회동하기 때문에 접촉면에서 마찰이 일어나지 않아 손상을 입지 않는다.

즉, 다시 말해 상기 밀폐체(8)는 상기 힌지축(12)을 중심으로 정방향의 궤적을 가지면서 상기 제1배출부(3)와 이격되기 때문에 상기 밀폐체(8)의 밀폐면이 제1배출구(3)의 종단에 미끄러지면서 마찰되지 않아 손상을 입지 않는 것이다.

마찬가지로, 상기 제2배출부(4)의 밀폐 시에도 상기 밀폐체(8)의 밀폐면이 원호의 궤적을 이루지 않고 상기 힌지축(12)을 중심으로 정방향의 궤적을 가지면서 밀폐를 하기 때문에 제2배출부(4) 측단에 미끄러지지 않고 점 밀착하게 되므로 마찰되지 않아 밀폐면이 손상을 입지 않고 장시간 사용 시에도 고장의 염려가 없다.

그리고, 작업유체의 방향을 다시 유입부(2)에서 제2배출부(4)로 전환하고자 할 때에는 상기와 마찬가지로 구동모터(11)에 전원을 인가하면 되고, 이때 상기 구동모터(11)는 미리 설정된 회전방향에 의해 역방향으로 회전하게 된다.

이에 따라 상기 종동축(6)과 밀폐체(8)는 제1배출부(3)측으로 역 회동되어 제1배출부(3)는 차단되고, 제2배출부(4)는 개방되어 작업유체는 유입부(2)에서 제2배출부(4)로 흐르게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 밸브조립체는, 구동모터의 구동축에 직접 연결된 연장편의 끝단에 힌지축을 중심으로 자유 회전 가능한 밀폐체를 구성하고, 구동모터의 정/역방향 회전에 따라 밀폐체로 배출부의 밀폐면을 개폐하도록 구성함으로써, 그 구조가 간단하여 저렴한 비용으로 제조가 가능하며, 구동모터에 전원을 인가하는 것만으로 신속하게 별도의 과정 없이 작업유체의 방향을 원하는 데로 전환할 수 있어 신속한 작업유체의 방향전환이 이루어지며, 부품의 손상이 없어 장시간 사용 시에도 고장이 별로 발생하지 않는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 밸브조립체를 보인 분해 사시도,

도 2 및 도 3은 본 발명의 밸브조립체의 작동상태를 단계적으로 보인 단면 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 밸브조립체 2 : 유입부

3 : 제1배출부 4 : 제2배출부

5 : 밸브본체 6 : 종동축

7 : 연장편 8 : 밀폐체

10 : 구동축 11 : 구동모터

12 : 힌지축

Claims (2)

1. 작업유체가 유입되는 유입부와, 유입된 작업유체를 서로 다른 방향으로 배출하는 한 쌍의 제1 및 제2 배출부를 가지며, 내부에 소정의 수용공간을 가지는 상하 일조의 밸브본체와;

   상기 밸브본체의 상부 외측면에 배치되어 밸브본체의 내부로 관통 삽입되는 구동축을 통해 구동력을 제공하는 구동모터와;

   상기 밸브본체의 수용 공간 내에 회전 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 배출부의 입구를 선택적으로 개폐하도록 상기 구동축에 대해 수직하게 연결되어 일정한 길이로 연장 형성된 연장편의 종단부에 힌지축을 중심으로 자유 회동 가능하게 축설되는 좌우 대칭의 반구 형상을 갖는 밀폐체를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구동모터는 정 역방향으로 회전 가능한 양방향 AC 모터를 사용하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체.