KR20060002655A - Automatic valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양단으로 대향되게 연통되는 유입구(12)와 토출구(13)가 구비되고, 유입구(12)와 토출구(13) 사이에 유량단속격벽(14)이 형성되는 관체(16)의 상방으로 연통된 삽입공(19)이 구비되는 상부지지체(18)로 형성된 밸브몸체(10)와, 상기 밸브몸체(10)의 유량단속격벽(14)를 단속하여 유입구(12)에서 토출구(13)로 흐르는 유체의 온도 차이에 따라 개폐동작되는 개폐장치(20) 및, 상기 개폐장치 (20)의 상단이 결합되어 수동으로 유량의 크기를 조절하도록 상부지지체(18)의 외주연에 결합되어 삽입공(19)의 상단부를 폐쇄하는 핸들(32)이 구성되는 수동조절부 (30)로 형성된 자동개폐밸브(1)에 있어서, 상기 개폐장치(20)는 유량단속격벽(14)의 상단부를 단속하는 디스크부재(100)와, 상기 디스크부재(100)에 일단이 함침되어 국소부위가 유량단속격벽(14)내를 흐르는 유체의 온도를 감지하여 상변태(相變態)되는 형상기억스프링(110)과, 상기 형상기억스프링(110)의 타단이 일측에 고정되고 타측 끝단이 수동조절부(30)의 핸들(32)에 결합되는 가이드축(120) 및, 상기 가이드축(120)과 디스크부재(100) 사이에 위치되어 형상기억스프링(110)의 상변태(相變態) 후 디스크부재(100)의 복귀를 도와주는 복귀스프링(130)으로 형성된다.The present invention is provided with an inlet 12 and a discharge port 13 which are opposed to communicate with both ends, the communication flows upward of the tubular body 16 is formed between the inlet 12 and the discharge port 13, the flow rate interruption partition 14 is formed. The valve body 10 formed of the upper support 18 provided with the insertion hole 19 and the flow control intermittent partition 14 of the valve body 10 are intermittently flowed from the inlet 12 to the discharge port 13. Opening and closing device 20 that is opened and closed operation according to the temperature difference of the fluid, and the upper end of the opening and closing device 20 is coupled to the outer periphery of the upper support 18 to manually adjust the size of the flow rate insertion hole (19) In the automatic opening and closing valve (1) formed of a manual control unit 30 that is composed of a handle 32 for closing the upper end of the), the opening and closing device 20 is a disk member for regulating the upper end of the flow control barrier 14 100 and one end of the disk member 100 are impregnated so that the localized portion flows through the flow control barrier 14. A shape memory spring 110 that senses temperature and phase transformation, and the other end of the shape memory spring 110 is fixed to one side and the other end is coupled to the handle 32 of the manual adjustment unit 30 A return spring 130 positioned between the shaft 120 and the guide shaft 120 and the disk member 100 to assist the return of the disk member 100 after phase transformation of the shape memory spring 110. Is formed.
자동개폐밸브, 형상기억스프링, 수온감지식밸브, 냉,난방 겸용 개폐밸브Automatic opening and closing valve, shape memory spring, water temperature sensing valve, on / off valve for both cooling and heating
Description
도 1은 종래의 수온감지식 자동냉온 개폐밸브의 단면도;1 is a cross-sectional view of a conventional water temperature sensing automatic cold / hot shutoff valve;
도 2는 종래의 냉, 난방용 자동 개폐밸브의 단면도;Figure 2 is a cross-sectional view of a conventional automatic opening and closing valve for cold, heating;
도 3은 종래의 자동개폐밸브의 단면도;3 is a cross-sectional view of a conventional automatic opening and closing valve;
도 4는 본 발명에 따른 자동 개폐밸브의 단면도;4 is a sectional view of an automatic shut-off valve according to the present invention;
도 5는 도 4의 'V'부 확대도로써,FIG. 5 is an enlarged view of the 'V' part of FIG. 4.
5a는 유량단속격벽을 디스크부재가 차단한 상태도, 5a is a state in which the disk member blocks the flow interrupting bulkhead,
5b는 형상기억스프링이 상변태하여 유량단속격벽을 디스크부재가 개방한 상태도;5b is a state diagram in which the shape memory spring is phase-transformed so that the disk member opens the flow rate barrier rib;
도 6은 다른 실시예에 따른 가이드축의 사시도;6 is a perspective view of a guide shaft according to another embodiment;
도 7은 다른 실시예에 따른 형상기억스프링의 사시도이다.7 is a perspective view of a shape memory spring according to another embodiment.
* 도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명 *Explanation of reference numerals for the main parts of the drawing
1 : 자동 개폐밸브 10 : 밸브몸체1: Automatic shutoff valve 10: Valve body
20 : 개폐장치 30 : 수동조절부20: switchgear 30: manual control unit
100 : 디스크부재 102 : 함몰공100: disk member 102: recessed hole
110 : 형상기억스프링 112 : 탄성부110: shape memory spring 112: elastic portion
120 : 가이드축 122 : 지지단턱120: guide shaft 122: support step
130 : 복귀스프링 140 : 멈춤링130: return spring 140: stop ring
본 발명은 자동 개폐밸브의 개폐장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 관로를 따라 흐르는 유체의 온도를 감지하여 자동 개폐하는 자동 개폐밸브내에 구성된 개폐장치이 있어서, 일단이 디스크부재에 함침되고 국소부위만 유체와 직접 접촉되는 형상기억스프링에 의해 유체의 온도에 따라 상변태(相變態)되어 유체가 단속되도록 형성하여, 국소부위만이 스케일이나 이물질이 발생하여 장시간 사용에도 오작동과 같은 애러 발생을 최소화하여 제품 신뢰성의 향상과, 장시간 사용이 가능함에 따른 제품경쟁력을 강화 한 자동 개폐밸브의 개폐장치에 관한 것이다.The present invention relates to an opening and closing device of an automatic opening and closing valve, and more particularly, there is an opening and closing device configured in the automatic opening and closing valve for automatically opening and closing by sensing the temperature of the fluid flowing along the pipeline, one end of which is impregnated in the disk member and only the localized fluid It is formed by phase memory according to the temperature of the fluid by shape memory spring in direct contact with the fluid, so that the fluid is intermittent. This invention relates to a switchgear of an automatic shut-off valve that has improved its performance and enhanced product competitiveness as it can be used for a long time.
일반적으로, 가정이나 빌딩과 같은 주거지나 창고등에는 냉, 난방 시설이 설치되어 있고, 또한 실내온도의 설정값 이상 또는 이하로 떨어질 경우 냉, 난방시설이 작동됨을 단속하여 불필요한 작동에 따른 에너지 소비를 방지하도록 하는 온도조절밸브가 설치된다.In general, residential areas and warehouses such as homes and buildings are equipped with cooling and heating facilities, and when the temperature falls below or below the set value of the room temperature, the cooling and heating facilities are operated to control energy consumption due to unnecessary operation. A temperature control valve is installed to prevent this.
이러한, 실내온도의 설정값에 따라 냉, 난방시설의 작동을 제어하기 위한 온도조절밸브는 기온감지식 밸브와, 수온감지식 밸브로 양분되는 것으로, 전자의 기온 감지식 밸브는 냉, 난방수 순환계통의 말미에 설치되고 온도조절기는 실내의 바닥에서 1~1.5m정도 떨어진 벽에 설치되며 이들은 전기적 또는 기계적으로 연결되는 한편 온도조절기의 온도감지센서가 기온을 감지하여 발하는 신호로써 온수순환 계통의 냉, 난방수를 조절하는 방식이지만, 감지되는 온도 폭이 체감온도에 따르지 못하고 반응시간이 매우 늦다는 단점이 있다.The temperature control valve for controlling the operation of the cooling and heating facilities according to the set value of the room temperature is divided into a temperature sensing valve and a water temperature sensing valve, and the electronic temperature sensing valve circulates cold and heating water. It is installed at the end of the system, and the temperature controller is installed on the wall about 1 ~ 1.5m away from the floor of the room.They are electrically or mechanically connected while the temperature sensor of the temperature controller senses the temperature and emits the cold. , But the method of controlling the heating water, but the detected temperature range does not depend on the sensed temperature and the reaction time is very slow.
아울러 후자의 수온감지식 밸브는 수온감지센서와 구동기구가 내장되어 그 내부를 통과하는 냉, 난방수의 온도에 따라 밸브의 개방면적을 조절하는 방식으로, 냉, 난방수의 온도를 직접 감지하는 형상기억합금스프링에 의해 비례제어를 하고 압력순환 구조의 디스크장치로 인해 일정 온도를 유지하는 냉, 낭방수가 관로에 항상 유지되도록 하여 일정한 실내온도가 유지 가능함에 따른 실내온도와 체감온도 온도 폭을 줄이는 효과가 있다.In addition, the latter temperature-sensing valve has a built-in water temperature sensor and a driving mechanism that controls the open area of the valve according to the temperature of the cold and heating water passing through it. By controlling the shape memory alloy spring and proportionally controlling the disk device of the pressure circulation structure, the cooling and cooling water that maintains a constant temperature is always maintained in the pipeline so that the constant room temperature can be maintained. It has the effect of reducing it.
한편, 형상기억합금스프링의 재질인 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SMA)은 힘을 가해서 변형을 시켜도 본래의 형상을 기억하고 있어 조금만 가열해도 곧, 본래의 형상으로 복원하는 합금을 말하는 것으로, 이는 상온에서 조직이 불안정해서 일정 정도 이상의 외력이 가해지면 다른 원자 배열로 바뀌는 형태의 상변태(相變態)가 이루어지고, 상기 원자배열이 바뀐 형상기억합금에 일정 온도 이하에서만 안정하기 때문에 열을 가하여 온도가 높아지면 원래의 원자 배열로 되돌아가려는 경향을 가진 합금이다.On the other hand, Shape Memory Alloy (SMA), which is a material of shape memory alloy spring, remembers the original shape even when it is deformed by applying force, and it refers to an alloy that restores to its original shape soon after a little heating. When the tissue is unstable at room temperature and exerts an external force of a certain degree, phase transformation occurs in the form of a different atomic arrangement, and the temperature is increased by applying heat to the shape memory alloy where the atomic arrangement is changed. Higher alloys tend to return to their original atomic arrangement.
이러한, 형상기억합금을 이용한 다양한 종래의 수온감지식 밸브를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings, various conventional water temperature sensing valves using the shape memory alloy are as follows.
국내 공개특허 제98-84966호(형상기억스프링을 이용한 수온감지식 자동 냉온 개폐밸브)를 도 1을 참조하여 보면, 밸브본체(8)에 대향되게 형성되는 유입구(8c)와 토출구(8a)사이의 중앙부 내벽면을 상광하엽지는 경사면으로 형성하 여 여기에 좌,우 관통공(8a)(8b)을 각각 천공시키고, 이에 대응하는 경사외면을 가지며 좌,우개폐공이 각각 청공된 원뿔대 형상의 게이트(10)를 삽입하여 상기 밸브본체(8)의 경사면을 타고 게이트(10)가 활동하면서 유로를 개폐토록 구성하며, 게이트(10)가 승강되는 디스크봉(3)의 일정위치에 스토퍼(5)를 형성하고 그 상측부를 다각봉으로 형성하여 게이트(10)의 임의 회전을 방지하는 동시에 스토퍼(5)에 의해 게이트(10)의 하강위치를 일정하게 제어토록 하고, 헤더(6)에 의해 디스크봉(4)을 타고 승강되게 조립시킨 승강체(7)가 형상기억스프링(1)(2)을 가압하여 게이트(10)의 수동승강시 온도의 비례조절이 가능하도록 구성하되, 디스크봉(4)에 난방용 형상기억스프링(1)과 냉방용 형상기억스프링(2)을 함께 탄동 결합시켜 냉, 난방용으로 냉, 온수를 동시에 제어하도록 구성된다.Referring to FIG. 1, Korean Patent Application Publication No. 98-84966 (Water Temperature Sensing-type Automatic Cold On / Off Valve Using a Shape-Aging Spring) between an inlet port 8c and an outlet port 8a formed to face the valve body 8 The inner wall surface of the central part of the upper and lower lobes is formed as an inclined surface, and the left and right through holes 8a and 8b are respectively drilled therein, and have a corresponding inclined outer surface and the left and right opening and closing holes are formed in a truncated cone gate. The
그러나, 이와 같이 구성된 발명의 경우 디스크봉의 외주연에 냉방용 형상기억스프링과 난방용형상기억스프링이 이중으로 설치되어 두개의 냉, 난방용 형상기억스프링 중 어느 하나가 기억된 온도범위에서 신축되어 게이트의 개폐동작이 이루어지는 경우 동작되지않는 다른 하나의 형상기억스프링과 상호 얽히게 되는 문제점이 발생될 수 있으며, 이로인해 게이트의 원활한 개폐가 이루어지지 않아 고온의 유체가 계속 순환되어 많은 폐열이 발생되는 등의 문제점이 있다. However, in the case of the invention configured as described above, a cooling shape memory spring and a heating shape spring for heating are dually installed on the outer circumference of the disc rod so that any one of the two cooling and heating shape memory springs is stretched and stored in the stored temperature range to open and close the gate. When the operation is made, there may be a problem of intertwining with another shape memory spring which is not operated. This causes problems such as a large amount of waste heat due to continuous circulation of high-temperature fluid because the gate is not opened and closed smoothly. have.
상기의 문제점을 해소하기 안출된 등록실용신안 제230314호(냉,난방용 자동 개폐밸브)를 도 2를 참조하여 보면, 밸브본체(20)의 수동조절손잡이(24)와 하부결합부재(23)의 내측 중심부에는 상단부가 수동조절손잡이(24)의 내측에 결합되고 하단부가 하부결합부재(23)의 내측 저면에 나사결합되는 개폐로드(30)가 수직으로 설 치되며, 상기 개폐로드(30)의 하단부에는 유체의 유입구(21)측과 배출구(22)측 사이를 차단하도록 상광하협의 콘형 개페부재(35)가 끼움 설치되며, 상기 개폐부재(35)를 중심으로 개폐로드(30)의 하단 외주연에는 일정한 탄성력을 보유한 대응스프링(36)이 끼움 설치되고, 상기 개폐부재(35)의 상단 개폐로드(30)의 외주연에는 두개의 냉, 난방용 형상기억스프링(32,34)이 상, 하로 끼움 설치된다.To solve the above problems, registered utility model No. 230314 (automatic opening and closing valve for cooling and heating) with reference to Figure 2, the
또한, 상기개폐부재(35)가 폐쇄된 경우 밸브본체(20)의 중앙부에서 유입구(21)측의 내부 유로(42)는 개폐부재(35)의 하단과 개방 상태가 유지되고, 배출구(22)측의 내부 유로(43)는 밸브본체(20) 내부와 차단되도록 하며, 밸브본체(20)의 내측 중앙부에서 상기 개폐부재(35)의 승강시 가이드 역할을 할 수 있도록 각 외측벽이 경사진 유입구(21)측의 하향돌출부(40)와 배출구(22)측 상향돌출부(41)가 각각 형성되어 있는 구조와 작동원리를 갖는다.In addition, when the opening and
그러나, 종래의 제안된 발명이나 고안의 경우 형상기억스프링 및 대응스프링이 항상 유체에 노출된 상태를 유지하게 됨으로써, 형상기억스프링이나 대응스프링 표면에 산화물층인 스케일 및 유체내에 함유된 이물질등이 끼게되어 형상기억스프링은 유체의 온도 감지를 방해받게 됨에 따른 반응시간이 늦어져 불필요한 유체의 이동을 단속하지 못한다는 문제점과, 대응스프링에도 스케일 및 이물질에 의해 탄성력을 잃게되어 오동작에 따른 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.However, in the case of the conventionally proposed invention or design, the shape memory spring and the corresponding spring are always exposed to the fluid, so that the shape memory spring or the corresponding spring surface has an oxide layer and foreign matter contained in the fluid. The shape memory spring has a problem that the reaction time is delayed due to the disturbance of the temperature sensing of the fluid, which prevents unnecessary fluid movement, and the elastic force is lost due to the scale and foreign substances in the corresponding spring. There is a problem falling.
아울러, 유입구와 배출구 사이를 차단하는 개폐수단인 게이트가 상광하협의 경사진 형상으로 이에 대응되는 밸브본체에 형성된 유로를 차단시 차단 면적이 넓음에 따라 이송길이가 길고, 이에 따라 형상기억스프링이나 대응스프링의 탄성력도 길이에 상응하는 정도의 크기를 가지게 됨에 따라 자연적으로 부피가 늘어남에 따라 단가의 상승요인이 작용하였다.In addition, when the gate, which is an opening and closing means for blocking the opening between the inlet and the outlet, is inclined to the upper and lower straits, when the flow path formed in the corresponding valve body is blocked, the length of the transfer is long, and thus the length of the transfer is long. As the elastic force of the spring also has a size corresponding to its length, the increase in unit cost acted as the volume naturally increased.
그리고, 게이트에 의해 유입구와 배출구사이를 폐쇄 후 개방하고자 할 경우 유체으 유입압력에 의해 넓은 면적은 가진 게이트는 유체압력을 이기지못하고, 개방을 방해받게되어 결국, 파손되는 문제점이 있었다.In addition, when the gate is opened after closing between the inlet and the outlet by the gate, the gate having a large area due to the inlet pressure of the fluid does not overcome the fluid pressure, and the opening is hindered, resulting in a breakage.
상기의 문제점을 해결하기 본 출원인 제안한 국내 공개특허공보 제2003-80954호(자동개폐밸브)를 도 3을 참조하여 보면, 양단에는 유입구(116)와 배출구(112)가 상호 대향토록 형성되며 상부로 개폐구(113)를 갖는 T형상의 밸브본체(110)와, 상기 밸브본체(110)의 상단으로 유류의 수온조절이 가능한 수동조절손잡이(120)가 설치되고, 상단부가 상기 수동조절손잡이(120)이의 내측 상단에 고정되고, 하단부가 감온수단(130)의 내부로 수용되는 개폐로드(150)와, 상기 감온수단의 외주면을 가이드하는 가이드부를 갖는 가이드수단과, 상기 가이드수단과 상기 감온수단(130)의 외주면 상에 위치하며 상기 감온수단을 상방으로 탄발케하는 복귀수단(160)을 포함하는 자동 개폐밸브로서, 상기 감온수단(130)은 내부에 수용부를 가지며, 상기 수용부에 형상 기억스프링(160)이 종방향으로 안착되며, 상기 감온수단(130)의 외주면과 상기 개폐구(113)의 내주면이 밀착되어 그 상부가 상기 유류로부터 밀폐될 수 있도록 하는 밀폐수단으로 구성된다.In order to solve the above problems, the present applicant proposed Korean Patent Publication No. 2003-80954 (automatic opening and closing valve) with reference to Figure 3, both ends of the
그리고, 상기 감온수단(130)은 상방이 개방되고 나머지 폐쇄된 컵형상의 종단면을 가지며, 상단측면에 외측방향으로 돌출된 돌출턱과 하단측이 요부와 철부가 연속하여 이루어지는 감온부와, 상기 감온부의 상방으로 외주면의 둘레를 따라 요 형상의 밀폐홈과, 폐쇄된 하단면에 개폐부재가 구비된다.In addition, the temperature reduction means 130 has an open upper side and has a remaining closed cup-shaped end surface, and a temperature-sensitive portion in which a protruding jaw and a lower end protruding outwardly on the upper side surface and a recessed portion and an iron portion are continuous, The opening and closing member is provided on the closed groove of the yaw shape along the circumference of the outer circumferential surface and the closed bottom surface.
상기와 같이 구성된 자동 개폐밸브는 감온수단 내에 형성되는 형상기억스프링이나 복귀수단인 대응스프링이 유입구에서 배출구로 흐르는 유류에 노출되지않아 그에 따른 스케일이나 이물질이 끼지않고, 오동작됨을 예방할 수 있는 효과는 있으나, 유체의 온도를 형상기억스프링이 직접 간접하는 것이 아닌 간접 접촉방식 즉, 유류와 직접 접촉하는 감온수단에서 1차 감지후 감온수단내에 형성된 형상기억스프링으로 열교환됨에 따른 2차 감지가 이루어져 반응시간이 늦다는 단점이 있다.The automatic shut-off valve configured as described above does not expose the shape memory spring or the return spring, which is formed in the temperature reducing means, to the oil flowing from the inlet to the outlet, thereby preventing scale or foreign matters from occurring and preventing malfunction. However, the reaction time is increased by indirect contact method, that is, the shape memory spring is not indirectly indirectly contacted with the temperature of the fluid, ie, the second temperature is sensed by heat exchange with the shape memory spring formed in the temperature reduction means after the first detection. The disadvantage is that it is late.
아울러, 반응시간이 늦어짐에 따라 불필요한 유류가 관로를 흐르게 됨으로써, 에너지가 낭비되는 문제점과 구성요소가 늘어남에 따른 제품 제조단가가 상승되어 결국, 제품 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다. In addition, as the reaction time is delayed, unnecessary oil flows through the pipeline, resulting in a problem in which energy is wasted and a component manufacturing cost increases due to an increase in components.
상기와 같은 문제점을 해소 하고자 안출된 것으로, 본 발명은 유입구와 토축구 사이를 개폐하는 디스크부재내에 일단이 함침되는 형상기억스프링의 국소부위가 유체에 직접 접촉되어 온도를 감지함으로써, 유체가 흐르는 유동부와 형상기억스프링 및 복귀스프링이 구성된 구동부가 격리되도록 형성되어, 유체에 의해 발생되는 스케일과 이물질로부터 형상기억스프링과 복귀스프링을 보호하여 원활한 작동이 이루어짐에 따른 제품의 신뢰성을 회복한 자동 개폐밸브의 개폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is a local portion of the shape memory spring, one end of which is impregnated in the disk member opening and closing between the inlet and the earthenware sphere is in direct contact with the fluid to detect the temperature, the fluid flowing It is formed to isolate the driving part composed of the eastern part and the shape memory spring and the return spring, and it is an automatic on-off valve that restores the reliability of the product as the smooth operation is performed by protecting the shape memory spring and the return spring from the scale and foreign substances generated by the fluid. The purpose is to provide a switchgear of.
본 발명에 따른 또 다른 목적은 개폐장치의 구조를 단순화하여 이에 따른 제품 제조단가와, 제조 조립성을 향상하여 전반적인 제품경쟁력을 향상시킨 자동 개폐밸브의 개폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an opening and closing device of an automatic opening and closing valve which simplifies the structure of the opening and closing device, thereby improving product manufacturing cost and manufacturing assembly, thereby improving overall product competitiveness.
본 발명에 따른 또 다른 목적은 유체의 온도 차이에 따라 상변태(相變態)점이 다른 다수개의 형상기억스프링을 형성하여, 냉방 또는 난방에 겸용으로 사용할 수 있어, 냉, 난방에 따라 별도로 설치해야되는 설비비등을 절감시킨 자동 개폐밸브의 개폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.Still another object according to the present invention is to form a plurality of shape memory springs having different phase transformation points according to the temperature difference of the fluid, can be used for cooling or heating, the equipment cost to be installed separately according to cooling and heating It is an object of the present invention to provide an opening and closing device of the automatic on-off valve with reduced back.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양단으로 대향되게 연통되는 유입구와 토출구가 구비되고, 유입구와 토출구 사이에 유량단속격벽이 형성되는 관체의 상방으로 연통된 삽입공이 구비되는 상부지지체로 형성된 밸브몸체와, 상기 밸브몸체의 유량단속격벽를 단속하여 유입구에서 토출구로 흐르는 유체의 온도 차이에 따라 개폐동작되는 개폐장치 및, 상기 개폐장치의 상단이 결합되어 수동으로 유량의 크기를 조절하도록 상부지지체의 외주연에 결합되어 삽입공의 상단부를 폐쇄하는 핸들이 구성되는 수동조절부로 형성된 자동개폐밸브에 있어서, 상기 개폐장치는 유량단속격벽의 상단부를 단속하는 디스크부재와, 이 디스크부재에 일단이 함침되어 국소부위가 유량단속격벽내를 흐르는 유체의 온도를 감지하여 상변태(相變態)되는 형상기억스프링과, 이 형상기억스프링의 타단이 일측에 고정되고 타측 끝단이 수동조절부의 핸들에 결합되는 가이드축 및, 이 가이드축과 디스크부재 사이에 위치되어 형상기억스프링의 상변태(相變態) 후 디스크부재의 복귀를 도와주는 복귀스프링으로 형성된다.The present invention for achieving the above object is provided with a valve body formed of an upper support having an inlet and a discharge port communicated oppositely at both ends, and the insertion hole communicated upwardly of the pipe body is formed between the inlet and the discharge port is formed with a flow rate interruption partition wall. And an opening / closing device which opens and closes according to the temperature difference of the fluid flowing from the inlet to the outlet by intermittently intercepting the flow rate barrier rib of the valve body, and the upper end of the opening / closing device is coupled to the upper circumference of the upper support to manually adjust the magnitude of the flow rate In the automatic opening and closing valve formed of a manual adjustment portion is coupled to the handle is configured to close the upper end of the insertion hole, the opening and closing device is a disk member for regulating the upper end of the flow interrupting partition wall, the end of the disk member is impregnated with a local part Phase memory by sensing the temperature of the fluid flowing in the flow interrupting bulkhead A guide shaft in which the spring and the other end of the shape memory spring are fixed to one side and the other end is coupled to the handle of the manual adjustment part, and the disk member after the phase transformation of the shape memory spring located between the guide shaft and the disk member. It is formed by a return spring to help return.
본 발명에 따른 디스크부재는 원기둥 형상의 저면이 유량단속격벽의 상단부 를 단속하는 중앙으로 일정 깊이를 가진 함몰공의 끝단에 형상기억스프링의 국소부위가 개방되고, 상기 원기둥의 외주연으로 탄성력을 가진 탄성날개편의 끝단이 상부지지체의 삽입공에 결합되어 유체가 탄성날개편의 상방으로 유입되는 것을 방지하도록 형성함이 바람직하다.The disk member according to the present invention has a cylindrical bottom surface at the end of the recessed hole having a certain depth to the center of the top end of the flow control barrier to open the local portion of the shape memory spring, and has an elastic force at the outer periphery of the cylinder The end of the elastic wing piece is preferably formed to be coupled to the insertion hole of the upper support to prevent the fluid from flowing upward of the elastic wing piece.
본 발명에 따른 디스크부재는 연질이면서 탄성력과 말폐력을 가진 실리콘으로 형성함이 바람직하다.The disk member according to the present invention is preferably formed of silicon which is soft and has an elastic force and a closing force.
본 발명에 따른 형상기억스프링은 ⊂형상으로 절곡된 부분의 탄성부를 제외하고, 일단은 디스크부재에 함침되어 국소부위가 유체에 직접 접촉되며, 타단은 가이드축의 일단에 고정되도록 형성함이 바람직하다.The shape memory spring according to the present invention is preferably formed so that one end is impregnated in the disk member so that the local part is in direct contact with the fluid and the other end is fixed to one end of the guide shaft, except for the elastic part of the bent portion in the shape of the jaw.
본 발명에 따른 형상기억스프링은 각각의 유체 온도에 따라 각각 다르게 변태되는 적어도 하나이상이 형성됨이 바람직하다.The shape memory spring according to the present invention is preferably formed with at least one or more different transformations depending on the fluid temperature.
본 발명에 따른 형상기억스프링은 변태점이 다른 두개가 결합되어 그 중 어느 하나는 20~40℃의 고온에서 상변태되고, 또 다른 하나는 0~15℃의 저온에서 상변태되도록 형성함이 바람직하다.Shape memory spring according to the present invention is coupled to two different transformation points, one of which is a phase transformation at a high temperature of 20 ~ 40 ℃, the other is preferably formed to be a phase transformation at a low temperature of 0 ~ 15 ℃.
본 발명에 따른 형상기억스프링은 형상기억 합금(Shape Memory Alloy, SMA)으로 형성함이 바람직하다.The shape memory spring according to the present invention is preferably formed of a shape memory alloy (SMA).
본 발명에 따른 가이드축은 일측에 형상기억스프링의 타단이 결합되고, 타측으로 핸들에 삽입되어 하방으로 낙하됨을 방지하는 멈춤링이 끼움되며, 복귀스프링의 탄성력에 의해 상승됨을 방지하도록 핸들의 하단을 지지하는 지지단턱이 형성됨이 바람직하다.The guide shaft according to the present invention is coupled to the other end of the shape memory spring on one side, is inserted into the handle on the other side is fitted with a stop ring to prevent falling downward, and supports the lower end of the handle to prevent the rising by the elastic force of the return spring It is preferable that the support step is formed.
본 발명에 따른 가이드축은 밸브몸체의 상부지지체 상단부를 관통하는 부분에 다각형의 평면으로 상호 끼움되는 회동방지구가 형성되어, 핸들의 끝단에 멈춤링으로 결합 고정되어 핸들의 회전시 가이드축이 임의로 회동되는 것을 방지하도록 함이 바람직하다.The guide shaft according to the present invention is formed with a rotation preventing mechanism that is interfitted in the plane of the polygon in the portion penetrating the upper end of the upper support of the valve body, coupled to the end of the handle by a stop ring, the guide shaft is rotated arbitrarily during rotation of the handle It is desirable to prevent it from becoming.
본 발명에 따른 복귀스프링은 일단이 가이드축의 지지단턱에 걸림되고, 타단으로 디스크부재의 상단에 걸림되는 인장스프링으로 형성함이 바람직하다.The return spring according to the present invention is preferably formed of a tension spring, one end of which is latched to the support end of the guide shaft, and the other end of the return spring to the upper end of the disk member.
본 발명에 따른 밸브몸체의 유량단속격벽에는 개폐수단의 디스크부재 하단으로 밀착 단속되는 부위에 일정량의 유체가 유입구에서 토출구로 배출되도록 하는 통공이 형성됨이 바람직하다.It is preferable that a through-hole is formed in the flow rate interrupted partition wall of the valve body according to the present invention so that a certain amount of fluid is discharged from the inlet to the outlet at a portion that is tightly controlled by the lower end of the disk member of the opening and closing means.
이하에서는 본 발명에 따른 자동 개폐밸브의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the automatic on-off valve according to the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명에 따른 자동 개폐밸브의 단면도로써, 이를 참조하여 보면, 자동 개폐밸브(1)는 양단으로 대향되게 연통되는 유입구(12)와 토출구(13)가 구비되고, 유입구(12)와 토출구(13) 사이에 유량단속격벽(14)이 형성되는 관체(16)의 상방으로 연통된 삽입공(19)이 구비되는 상부지지체(18)로 형성된 밸브몸체(10)와, 상기 밸브몸체(10)의 유량단속격벽(14)를 단속하여 유입구(12)에서 토출구(13)로 흐르는 유체의 온도 차이에 따라 개폐동작되는 개폐장치(20) 및, 상기 개폐장치(20)의 상단이 결합되어 수동으로 유량의 크기를 조절하도록 상부지지체(18)의 외주연에 결합되어 삽입공(19)의 상단부를 폐쇄하는 핸들(32)이 구성되는 수동조절부(30)로 형성된다.4 is a cross-sectional view of the automatic opening and closing valve according to the present invention. Referring to this, the automatic opening and closing
아울러, 상기 자동 개폐밸브(1)의 밸브몸체(10)나 수동조절부(30)의 형상이나 결합방식은 공지인 것으로 이에 따른 상세한 설명 및 작용상태를 생략하며, 이후에서는 개폐장치(20)에 대해서만 상세한 설명 및 작용상태를 설명한다.In addition, the shape or coupling method of the
상기 개폐장치(20)는 유량단속격벽(14)의 상단부를 단속하는 디스크부재(100)와, 상기 디스크부재(100)에 일단이 함침되어 일부분이 유량단속격벽(14)내에 함유된 유체의 온도 변화에 따라 변태되는 형상기억스프링(110)과, 상기 형상기억스프링(110)의 타단이 일측에 고정되고 타측 끝단이 수동조절부(30)의 핸들(32)에 결합되는 가이드축(120) 및, 상기 가이드축(120)과 디스크부재(100) 사이에 위치되어 형상기억스프링(110)의 변태 후 디스크부재(100)의 복귀를 도와주는 복귀스프링(130)으로 형성된다.The opening and
또한, 상기 디스크부재(100)는 원기둥 형상의 저면이 유량단속격벽(14)의 상단부를 밀착 단속하는 중앙으로 일정 깊이를 가진 함몰공(102)의 끝단에 형상기억스프링(110)의 일부가 개방되고, 상기 원기둥의 외주연으로 탄성력을 가진 탄성날개편(104)의 끝단이 상부지지체(18)의 삽입공(19)에 결합되어 유체가 탄성날개편(104)의 상방으로 유입되는 것을 방지하도록 형성되며, 이는 연질이면서 탄성력과 밀폐력을 가진 재질인 실리콘으로 형성함이 바람직하며, 이에 한정하는 것은 아니며, 가령 고무재나 부직포등의 통상적으로 사용되는 디스크부재를 채택하여도 무관한 것이다.In addition, the
그리고, 상기 형상기억스프링(110)은 ⊂형상으로 절곡된 부분의 탄성부(112)를 제외하고, 일단은 디스크부재(100)에 함침되어 일부가 유체에 직접 접촉되며, 타단은 가이드축(120)의 일단에 고정되도록 형성함이 바람직하며, 이는 형상기억 합금(Shape Memory Alloy, SMA)으로써, 가령 니켈-티탄합금과, 동-아연 합금, 금-카드뮴합금 및 인듐-탈륨합금등의 다양한 재료를 선택하여 적용 가능한 것으로 이에 한정하지않고, 온도의 변위에 따라 팽창계수가 매우 다른 두 종류의 얇은 금속편(金屬片)을 맞붙여 사용하는 바이메탈방식을 채택할 수 도 있다.In addition, the
아울러, 상기 형상기억스프링(110)의 일단이 가이드축(120)에 고정하는 방식은 가이드축(110) 일단에 끼움홈을 형성하여 이에 억지 끼움방식으로 고정하거나 또는 가이드축(120) 일단에 나사결합방식으로 체결하는 것으로, 이에 한정하는 것은 아니며 가이드축(120) 일단에 형상기억스프링(110)의 일단에 고정하는 방식이면 어느 것이든 채용 가능한 것이다.In addition, the method of fixing one end of the
한편, 상기 가이드축(120)은 일측에 형상기억스프링(110)의 타단이 결합되고, 타측으로 핸들(32)에 삽입되어 하방으로 낙하됨을 방지하는 멈춤링(140)이 끼움되고, 복귀스프링(140)의 탄성력으로 상승됨을 방지하도록 핸들(32)의 하단을 지지하는 지지단턱(122)이 형성되며, 바람직하게는 핸들(32)의 끝단에 멈춤링(140)으로 결합 고정되어 핸들(32)의 회전시 가이드축(120)이 임의로 회전됨을 방지하도록 밸브몸체(10)의 상부지지체(18)의 상단부를 관통하는 가이드축(120) 부위에 다각형의 평면이 구비되는 회동방지부(124)가 형성되어 상부지지체(18)의 상단부에 상호 끼움되어 임의의로 회전됨을 방지하도록 하는 것이다.On the other hand, the
즉, 상기 가이드축(120)은 원형의 단면을 가진 축봉으로 일단에 형상기억스프링(110)의 일단이 고정되고, 타측단으로 핸들(32)에 멈춤링(140)으로 고정되며, 하방으로 회동방지부(124)가 상부지지체(18)의 상단부와 상호끼움되고, 그 하방으로 지지단턱(122)이 형성됨이 바람직하다.That is, the
도 6은 다른 실시예에 따른 가이드축의 사시도로써, 이를 참조하면, 상기 가이드축(120)의 회동방지부(124)는 육각 또는 팔각과 같은 다각형으로 형성되어, 상부지지체(18)의 상단부에 끼움되어 임의로 회동됨을 방지하는 것으로 이에 한정하지 않고, 가령 원형의 어느 일측면을 평면으로 형성 끼움되도록 할 수도 있다.Figure 6 is a perspective view of a guide shaft according to another embodiment, referring to this, the
아울러, 상기 복귀스프링(130)은 일단이 가이드축(120)의 지지단턱(122)에 걸림되고, 타단으로 디스크부재(100)의 상단에 걸림되는 인장스프링으로 형성하는 것으로 이에 한정하는 것은 아니며, 가령 압축스프링 또는 판스프링으로 형성할 수 도 있는 것으로, 이는 형상기억스프링(110)이 유체의 온도 변화에 따라 변태된 후 디스크부재(100)를 원위치 시킬 수 있는 구성이면 어느 것이든 채택 가능한 것이다.In addition, one end of the
또한, 상기 밸브몸체(10)의 유량단속격벽(14)에는 개폐수단(20)의 디스크부재(100) 하단으로 밀착 단속되는 부위에 일정량의 유체가 유입구(12)에서 토출구(13)로 배출되도록 하는 통공(14a)을 형성하는 것으로, 상기 통공(14a)은 유량단속격벽(14)의 어느 일측에 형성함이 바람직하며, 이에 한정하는 것은 아니고, 가령 디스크부재(100)에 형성할 수 있으며, 관로의 크기에 따라 다수개를 형성할 수 있는 것으로, 이는 유입구(12)에서 토출구(13)로 일정량 유체가 계속적으로 흐를수 있도록 하여, 디스크부재(100)가 유량단속격벽(14)을 차단시, 또는 유입구(12)를 통해 유입되는 유체압력에 의해 개폐수단(20)의 개폐가 억제됨을 방 지하도록 하는 것이다.In addition, a certain amount of fluid is discharged from the
상기와 같이 구성된 자동 개폐밸브의 개폐장치 작용상태를 보면 다음과 같다. Looking at the operating state of the switching device of the automatic shut-off valve configured as described above are as follows.
먼저, 자동개폐밸브(1)는 밸브몸체(10)의 양측단에 형성된 유입구(12)와 토출구(13)에 각각의 관로를 결합하여, 관로를 따라 유체가 유입구(12)를 통해 토출구(13)로 배출되게 된다.First, the automatic opening and closing
도 5b는 형상기억스프링이 상변태하여 유량단속격벽을 디스크부재가 개방한 상태도로써, 이를 참조하면 유입구(12)와 토출구(13) 사이에 형성된 유량단속격벽(14)과 상기 유량단속격벽(14)의 상단부에 구비된 디스크부재(100) 사이의 개방된 공간부를 통해서 이동되며, 상기 디스크부재(100)의 중앙 하방에서 함몰된 함몰공(102)의 끝단에 표면이 개방된 형상기억스프링(110)은 항상 유체의 온도를 감지하게 된다.FIG. 5B is a state diagram in which the shape memory spring has a phase transformation, and the flow control barrier rib is opened by the disc member. Referring to this, the flow
도 5a는 유량단속격벽을 디스크부재가 차단한 상태도로써, 이를 참조하면 이후, 유체의 온도가 설정값으로 상승 또는 하강될 때, 일부 표면이 개방된 형상기억스프링(110)은 이를 감지하여 상변태(相變態)가 이루어져 원 상태로 돌아가려는 힘에 의해 일단이 함침된 디스크부재(100)를 하강시켜, 결국 유량단속격벽(14)의 상단을 폐쇄하여 유체의 흐름을 억제한다.5A is a state diagram in which the disk member blocks the flow control barrier. Referring to this, when the temperature of the fluid is raised or lowered to a set value, the
아울러, 유입구(12)에 유입된 유체의 온도가 설정값에서 하강 또는 상승되면, 형상기억스프링(110)은 다시 상변태를 이루게되고, 이 경우 디스크부재(100)를 상승시켜, 최초 유량단속격벽(14)과 디스크부재(100)사이를 개 방하여 유체가 유입구(12)에서 토출구(13)로 이동되게 한다.In addition, when the temperature of the fluid introduced into the
그리고, 유입구(12)에서 토출구(13)로 이동되는 유체는 유량단속 격벽(14)과 디스크부재(100) 사이의 개방된 공간을 통하면서 상부지지체(18)의 삽입공(19)으로 유입되지만, 상기 디스크부재(100)의 외주연에 형성된 탄성날개편(104)이 삽입공(19)에 결합되어 탄성날개편(104)의 상방으로 유체의 유입을 방지하여, 형상기억스프링(110)의 일단이 개방된 국소 부분외에 다른 부분은 유체의 온도에 민감하게 반응을 하지 않으므로써, 좀더 정확한 상변태가 이루어진다.In addition, the fluid moved from the
한편, 상술된 내용은 유입구(12)로 유입되는 유체의 온도를 감지하여 디스크부재(100)의 작동상태를 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 가령 토출구(13)로 배출되는 유체의 온도에 따라 형상기억스프링(110)이 상변태를 하도록 유량단속격벽(14)의 위치를 변형하거나, 또는 유체의 온도 설정값에 따라 형상기억스프링(110)이 상변태가 이루어지면 디스크부재(100)가 개방되도록 하는 것으로 이는 당업자면 누구나 변형하여 사용할 수 있는 것이다.On the other hand, the above description has been described the operating state of the
도 7은 다른 실시예에 따른 형상기억스프링의 사시도로써, 이를 참조하면, 형상기억스프링(110)은 유체 온도에 따라 각각 다르게 변태되는 적어도 둘이상의 형상기억스프링(110)을 형성하여, 가령 상기 형상기억스프링(110)은 변태점이 다른 두개가 결합되어 그 중 어느 하나는 20~40℃의 고온에서 상변태가 되고, 또 다른 하나는 0~15℃의 저온에서 상변태되도록 형성하여, 난방기 또는 냉방기에 범용으로 적용 가능하도록 한 것이다.FIG. 7 is a perspective view of a shape memory spring according to another embodiment. Referring to this, the
즉, 입형식 에어컨이면서, 내부의 냉방코일부에 히터를 결합하여 여름 또는 겨울철에도 동시에 사용할 수 있는 전천후 냉난방기의 경우 종래에는 하나의 관로에 유체의 온도에 따라 각각 반응하는 고온 및 저온 자동 개폐밸브를 동시에 설치할 필요없이 하나의 자동 개폐밸브를 통해 고온 및 저온의 유체를 단속하도록 하여, 설치 작업 및 설치단가를 낮춘 효과 및, 고장이나 파손에 따른 교체 작업이 간편하다는 편리성이 있다.In other words, in the case of an all-weather air conditioner that is a type air conditioner and can be used at the same time in summer or winter by combining a heater with an internal cooling coil part, a high temperature and low temperature automatic shut-off valve that reacts to a single pipe according to the temperature of a fluid is conventionally applied Without the need to install at the same time through a single automatic shut-off valve to control the high-temperature and low-temperature fluid, there is a convenience that lowers the installation work and installation cost, and the convenience of replacement work due to failure or damage.
상술한 바와 같이, 본 발명은 유입구와 토축구 사이를 개폐하는 디스크부재내에 일단이 함침되는 형상기억스프링의 국소부위가 유체에 직접 접촉되어 온도를 감지함으로써, 유체가 흐르는 유동부와 형상기억스프링 및 복귀스프링이 구성된 구동부가 격리되도록 형성되어, 유체에 의해 발생되는 스케일과 이물질로부터 형상기억스프링과 복귀스프링을 보호하여 원활한 작동이 이루어짐에 따른 제품의 신뢰성을 회복한 효과가 있다.As described above, the present invention is a local portion of the shape memory spring, one end of which is impregnated in the disk member for opening and closing between the inlet port and the earthen shaft sphere is in direct contact with the fluid to sense the temperature, the flow portion and the shape memory spring through which the fluid flows and The return spring is formed to isolate the driving part, thereby protecting the shape memory spring and the return spring from the scale and foreign matter generated by the fluid has the effect of restoring the reliability of the product according to the smooth operation.
그리고, 개폐장치의 구조를 단순화하여 이에 따른 제품 제조단가와, 제조 조립성을 향상하여 전반적인 제품경쟁력을 향상시킨 효과가 있다.In addition, by simplifying the structure of the switchgear, there is an effect of improving the overall product competitiveness by improving the product manufacturing cost and manufacturing assembly.
또한, 유체의 온도 차이에 따라 상변태(相變態)점이 다른 다수개의 형상기억스프링을 형성하여, 냉방 또는 난방에 겸용으로 사용할 수 있어, 냉, 난방에 따라 별도로 설치해야되는 설비비등을 절감시킨 효과가 있다.In addition, by forming a plurality of shape memory springs having different phase transformation points depending on the temperature difference of the fluid, can be used for cooling or heating, reducing the cost of equipment that must be installed separately according to cooling and heating have.
상기에서는 본 발명의 바람직한 자동 개폐밸브의 개폐장치에 대해 설명 및 도시하였으나 본 발명은 전술한 개폐장치에 한정하지 않고 하기의 특허 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경 실시함을 이해할 수 있을 것이다.In the above description of the preferred opening and closing device of the automatic shut-off valve of the present invention, but the present invention is not limited to the above-mentioned opening and closing device without departing from the gist of the present invention claimed in the following claims. Anyone of ordinary skill in the art will understand that various changes are made.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020040051791A KR20060002655A (en) | 2004-07-03 | 2004-07-03 | Automatic valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020040051791A KR20060002655A (en) | 2004-07-03 | 2004-07-03 | Automatic valve |
Publications (1)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020040051791A KR20060002655A (en) | 2004-07-03 | 2004-07-03 | Automatic valve |
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