KR20060133522A

KR20060133522A - 밸브 장치

Info

Publication number: KR20060133522A
Application number: KR1020067003818A
Authority: KR
Inventors: 히로시 우치다; 히데키 세키구치; 미치아키 오노
Original assignee: 가부시키가이샤 사기노미야세이사쿠쇼
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-12-26
Also published as: US20060273272A1; JP2005069389A; EP1659320A1; WO2005019709A1; CN1836125A

Abstract

배관의 제약을 받는 일없이, 일차측의 배관을 구부리지 않고서, 역류를 피할 수 있어, 동압에 의한 작동 불량을 일으키는 일이 없는 밸브 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 입구측 내부 통로가 밸브 하우징(11) 내에서 굴곡부[입구측 횡방향 내부 통로(21), 입구측 종방향 내부 통로(22)]를 포함함으로써, 역류를 피하기 위해 일차측의 배관에 요구되는 굴곡부를 밸브 하우징(11) 내의 내부 통로가 담당하도록 한다.

Description

밸브 장치{VALVE DEVICE}

본 발명은 밸브 장치에 관한 것으로, 특히, 이산화탄소 냉매에 의한 초임계 사이클 등, 고압 조건 하에서 사용되는 전동 밸브, 전자 밸브 등의 밸브 장치에 관한 것이다.

유로 전환, 유량 제어 등을 행하는 전자 밸브, 전동 밸브 등의 밸브 장치로서, 밸브 하우징 내에 밸브 포트가 형성되어, 밸브 하우징 내에 축선 방향 이동에 의해서 밸브 포트를 개폐하는 밸브체가 설치되고, 밸브체는 한 쪽 측에 상기 밸브 하우징으로부터 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지된 밸브축부를 지니고, 밸브축부가 밸브체를 개폐 구동하는 전자 솔레노이드, 전동 모터 등의 구동 수단과 연결되며, 밸브 하우징의 외면에는 입구측 조인트 포트와 출구측 조인트 포트가 개구되어, 상기 밸브 포트의 한 쪽 측이 밸브 하우징에 형성된 입구측 내부 통로에 의해서 상기 입구측 조인트 포트에 연통되고, 상기 밸브 포트의 다른 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 출구측 내부 통로에 의해서 상기 출구측 조인트 포트에 연통되고 있는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

<특허문헌 1>

일본 특허 공개 2000-193101호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

종래의 밸브 장치에서는, 배관 조건, 배관의 제약 등에 의해, 출구측 조인트 포트에서 입구측 조인트 포트로 유체를 흘리는 것과 같이 역류하게 하면, 밸브 개방시에, 밸브체가 밸브 포트 주위의 밸브 시트부에 착좌하는 선단측(밸브축이 있는 측과는 반대측의 자유단측)에 동압이 작용한다. 이 때문에, 밸브 하우징에 의한 밸브축부의 미끄럼 이동 지지부에 있어서의 클리어런스만큼, 밸브체의 축심이 기울어, 밸브 폐쇄시에, 밸브체가 정확히 밸브 시트부에 안착할 수 없어, 작동 불량을 생기게 할 우려가 있다.

특히, 이산화탄소 냉매에 의한 초임계 사이클 등, 고압측(입구측)의 냉매 압력이 냉매의 임계 압력 이상으로 되는 고압 사용 하에서는 전술한 동압에 의한 영향이 현저한 것으로 된다.

더구나, 초임계 사이클 등에서는, 고압이기 때문에, 배관, 조인트의 두께가 증대되어, 이들의 굽힘 가공이 곤란하게 되기 때문에, 배관의 제약이 증가하여, 밸브 장치의 통상 자세에서의 사용에서는, 일차측의 배관을 구부리지 않고서 밸브 장치의 입구측 조인트 포트에 접속하는 것이 어려우므로, 출구측 조인트 포트에서 입구측 조인트 포트로 유체를 흘리는 것과 같은 역류하게 하는 사태에 빠지기 쉽다.

본 발명은 전술한 것과 같은 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 배관의 제약을 받는 일없이, 일차측의 배관을 구부리지 않고서, 역류를 피할 수 있어, 동압에 의한 작동 불량을 일으키는 일이 없는 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의한 밸브 장치는, 밸브 하우징의 외면에 입구측 조인트 포트와 출구측 조인트 포트가 개구되어, 상기 밸브 하우징 내에 밸브 포트가 형성되고, 상기 밸브 하우징 내에 축선 방향 이동에 의해서 상기 밸브 포트를 개폐하는 밸브체가 설치되고, 상기 밸브체는 한 쪽 측에 상기 밸브 하우징에서 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지된 밸브축부를 지니고, 상기 밸브축부가 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단과 연결되어, 상기 밸브 포트의 한 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 입구측 내부 통로에 의해서 상기 입구측 조인트 포트에 연통되고, 상기 밸브 포트의 다른 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 출구측 내부 통로에 의해서 상기 출구측 조인트 포트에 연통되고 있는 밸브 장치(단좌 밸브)에 있어서, 상기 입구측 내부 통로는 상기 입구측 조인트 포트의 압력이 상기 밸브체의 상기 밸브축부 측에 작용하도록 상기 밸브 하우징 내에서 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 밸브 장치는, 밸브 하우징의 외면에 입구측 조인트 포트와 출구측 조인트 포트가 개구되어, 상기 밸브 하우징 내에 제1 밸브 포트와 제2 밸브 포트가 동일축선 상에 축선 방향으로 간격을 두고 형성되고, 상기 밸브 하우징 내에 축선 방향 이동에 의해서 상기 제1 밸브 포트를 개폐하는 제1 밸브부와 상기 제2 밸브 포트를 개폐하는 제2 밸브부를 일체로 갖는 밸브체가 설치되고, 상기 밸브체의 한 쪽 측에 상기 밸브 하우징에서 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지된 밸브축부를 지니고, 상기 밸브축부가 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단과 연결되어, 상기 제1 밸브 포트와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 한 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 입구측 내부 통로에 의해서 상기 입구측 조인트 포트에 연통되고, 상기 제1 밸브 포트와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 다른 쪽 측이 상기 밸브 하우징 및 상기 밸브체에 형성된 출구측 내부 통로에 의해서 상기 출구측 조인트 포트에 연통되고 있는 밸브 장치(복좌 밸브)에 있어서, 상기 입구측 내부 통로는 상기 입구측 조인트 포트의 압력이 상기 밸브체의 상기 제1 밸브부와 상기 제2 밸브부 사이에 작용하도록 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 밸브 장치는, 밸브 하우징의 외면에 입구측 조인트 포트와 출구측 조인트 포트가 개구되어, 상기 밸브 하우징 내에 제1 밸브 포트와 제2 밸브 포트가 동일축선 상에 축선 방향으로 간격을 두고서 형성되고, 상기 밸브 하우징 내에 축선 방향 이동에 의해서 상기 제1 밸브 포트를 개폐하는 제1 밸브부와 상기 제2 밸브 포트를 개폐하는 제2 밸브부를 일체로 갖는 밸브체가 설치되고, 상기 밸브체의 한 쪽 측에 상기 밸브 하우징에서 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지된 밸브축부를 지니고, 상기 밸브축부가 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단과 연결되어, 상기 제1 밸브 포트와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 한 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 입구측 내부 통로에 의해서 상기 입구측 조인트 포트에 연통되고, 상기 제1 밸브 포트와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 다른 쪽 측이 상기 밸브 하우징 및 상기 밸브체에 형성된 출구측 내부 통로에 의해서 상기 출구측 조인트 포트에 연통되어 있는 밸브 장치(복좌 밸브)에 있어서, 상기 입구측 조인트 포트의 압력이 상기 밸브체의 상기 제1 밸브부와 상기 제2 밸브부 사이에 작용하도록 바이패스 통로를 갖는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

청구항 1 또는 청구항 2에 기재한 발명에 의한 밸브 장치에 따르면, 입구측 내부 통로가 밸브 하우징 내에서 굴곡부를 포함함으로써, 역류를 피하기 위해 일차측의 배관에 요구되는 굽힘부를 밸브 하우징 내의 내부 통로가 담당하게 되어, 역류를 피할 수 있고, 이로써, 밸브 개방시에, 밸브체의 선단측에 동압이 작용하는 것을 피할 수 있어, 밸브체의 축심이 기우는 것을 방지하여 작동 불량을 일으키는 것을 피할 수 있다.

청구항 3에 기재한 발명에 의한 밸브 장치에 따르면, 바이패스 통로를 지님으로써, 역류를 피하기 위해 일차측의 배관에 요구되는 굽힘부를 바이패스 통로가 담당하게 되어, 역류를 피할 수 있고, 이로써, 밸브 개방시에, 밸브체의 선단측에 동압이 작용하는 것을 피할 수 있어, 밸브체의 축심이 기우는 것을 방지하여 작동 불량을 일으키는 것을 피할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 하나의 실시예인 실시예 1을 도시하는 종단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 2를 도시하는 종단면도이다.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 3을 도시하는 종단면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 4를 도시하는 종단면도이다.

도 6은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 5를 도시하는 종단면도이다.

도 7은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 6을 도시하는 종단면도이다.

도 8은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 7을 도시하는 종단면도이다.

도 9는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 8을 도시하는 종단면도이다.

도 10은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 9를 도시하는 종단면도이다.

도 11은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 9를 도시하는 종단면도이다.

도 12는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 10을 도시하는 종단면도이다.

도 13은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 11을 도시하는 종단면도이다.

도 14는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 12를 도시하는 종단면도이다.

도 15는 도 14의 B-B선 단면도이다.

도 16은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 단좌 밸브에 적용한 하나의 실시예인 실시예 13을 도시하는 종단면도이다.

도 17은 본 발명에 의한 복좌 밸브, 단좌 밸브가 적용되는 CO₂ 냉매를 사용한 급탕 사이클 장치의 하나의 실시예인 실시예 14를 도시하는 블록도이다.

<부호의 설명>

10 : 전동식 복좌 밸브 11 : 밸브 하우징

12, 112, 212 : 입구측 조인트 포트

13, 113, 213 : 출구측 조인트 포트

14 : 입구 조인트 15 : 출구 조인트

16, 116, 216 : 하측 밸브실 17 : 상측 밸브실

18, 118 : 제1 밸브 포트 19 : 제2 밸브 포트

21, 61, 74 : 입구측 횡방향 내부 통로

22, 73, 76 : 입구측 종방향 내부 통로

24, 124, 224, 63, 66, 67, 70 : 출구측 종방향 내부 통로

25, 26, 62, 64, 68, 71 : 출구측 횡방향 내부 통로

30 : 밸브체 31 : 제1 밸브부

32 : 제2 밸브부 33 : 밸브축부

40 : 스테핑 모터 77 : 밸브 시트 부재

78 : 바이패스 통로 구멍 300 : 전동식 단좌 밸브

311 : 밸브 하우징 312 : 입구측 조인트 포트

313 : 출구측 조인트 포트 314 : 입구 조인트

315 : 출구 조인트 316 : 밸브실

318 : 밸브 포트 321 : 입구측 횡방향 내부 통로

322 : 입구측 종방향 내부 통로 324 : 출구측 종방향 내부 통로

325, 326 : 출구측 횡방향 내부 통로 330 : 밸브체

333 : 밸브축부

이하에 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 실시예 1을 나타내고 있다. 이 실시예 1에 의한 복좌 밸브는, 전체를 부호 10에 의해 나타내고 있다. 복좌 밸브(10)는 블록형의 밸브 하우징(11)을 갖고 있다. 밸브 하우징(11)에는 밸브 하우징(11)의 하저면(외면)에 개구된 입구측 조인트 포트(12)와, 밸브 하우징(11)의 우측면(외면)에 개구된 출구측 조인트 포트(13)가 형성되어 있다. 입구측 조인트 포트(12)에 입구 조인트(하 조인트)(14)가 접속되고, 출구측 조인트 포트(13)에 출구 조인트(횡 조인트)(15)가 접속되어 있다.

또한, 밸브 하우징(11)의 내부에는 하측 밸브실(16)과, 상측 밸브실(17)이 상하로 형성되어 있다. 하측 밸브실(16)의 하저면부에는 후술하는 출구측 종방향 내부 통로(24)에 연통하는 제1 밸브 포트(18)가 형성되고, 하측 밸브실(16)의 상면부에는 상측 밸브실(17)에 연통하는 제2 밸브 포트(19)가 형성되어 있다. 제1 밸브 포트(18)와 제2 밸브 포트(19)는, 동일축선 상에 축선 방향으로 간격[하측 밸브실(16)의 높이 치수분]을 두고 동심 배치되어, 서로 대향하고 있다.

밸브 하우징(11)의 상부에는 밸브축 가이드 부재(20)가 코오킹 고정되어 있다. 밸브축 가이드 부재(20)는 상하 방향(축선 방향)으로 관통한 베어링 구멍(20A)을 갖고, 베어링 구멍(20A)에 의해 밸브체(30)의 밸브축부(33)를 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지하고 있다.

밸브체(30)는 제1 밸브 포트(18)를 개폐하는 하측의 제1 밸브부(31)와, 제2 밸브 포트(19)를 개폐하는 상측의 제2 밸브부(32)를 동일축선 상에 지니고, 축선 방향 이동에 의해서 제1 밸브 포트(18)와 제2 밸브 포트(19)를 동시에 개폐한다. 한편, 밸브축부(33)는 제2 밸브부(32)의 더욱 상측에 설치되고 있다.

제1 밸브 포트(18)와 제2 밸브 포트(19)의 각각의 한 쪽 측은 함께 하측 밸브실(16)을 통해, 밸브 하우징(11)에 형성된 횡혈형의 입구측 횡방향 내부 통로(21)와 종혈형의 입구측 종방향 내부 통로(22)에 의해서 입구측 조인트 포트(12)에 연통하고 있다. 입구측 횡방향 내부 통로(21)는 밸브 하우징(11)의 좌측면으로부터 뚫린 드릴구멍이며, 하측 밸브실(16)도 이 드릴 구멍에 의해서 형성되어 있다. 이 드릴 구멍의 개구단은 플러그(23)에 의해서 닫혀 있다. 입구측 종방향 내부 통로 (22)는 밸브 하우징(11)의 하저면으로부터 뚫린 드릴 구멍이며, 하측에서 입구측 조인트 포트(12)에 연통하고, 상단에서 입구측 종방향 내부 통로(22)에 연통하고 있다.

입구측 횡방향 내부 통로(21)와 입구측 종방향 내부 통로(22)에 의해서 갈고리형의 골곡부가 형성되고, 이 때 굴곡부가, 하측의 입구측 조인트 포트(12)를, 하측 밸브실(16)을 통해 제1 밸브 포트(18)와 제2 밸브 포트(19)의 각각의 한 쪽 측에 연통 접속하고 있다. 한편, 입구측 조인트 포트(12)와 입구측 종방향 내부 통로(22)는 제1, 제2 밸브 포트(18, 19)에서 좌측으로 시프트한 위치에 있다.

제1 밸브 포트(18)의 다른 쪽 측은 밸브 하우징(11)에 드릴 가공에 의해서 형성된 출구측 종방향 내부 통로(24), 출구측 횡방향 내부 통로(25, 26)에 의해서 출구측 조인트 포트(13)에 연통하고 있다. 이 실시예 1에서는, 출구측 종방향 내부 통로(24)와 출구측 횡방향 내부 통로(25, 26)도 갈고리형의 굴곡부를 이루고 있다.

제2 밸브 포트(19)의 다른 쪽 측은 상측 밸브실(17)에 연통하고 있다. 밸브체(30)의 선단부(하단)는 출구측 종방향 내부 통로(24)로 향하고 있고, 밸브체(30)에는 선단부로부터 바닥이 있는 드릴 구멍(34A)이 뚫려 형성되고, 밸브체(30)가 상측 밸브실(17) 내에 위치하는 부분에는 횡혈(34B)이 직경 방향으로 관통되어 있다. 이에 따라, 드릴 구멍(34A)과 횡혈(34B)은 상측 밸브실(17)을 출구측 종방향 내부 통로(24)에 연통 접속하는 내부 통로(34)를 이룬다.

밸브 하우징(11)의 상부에는 스테핑 모터(40)의 로터 케이스(41)가 용접 등에 의해서 기밀하게 접속되어 있다. 로터 케이스(41)는 원통부(41A)와, 원통부 (41A)와 일체 성형되어 원통부(41A)의 상단을 폐쇄하는 반구형 돔부(41B)를 갖는 캔형을 이루고, 전체를 동일 두께의 스테인리스강 등의 비자성체에 의해 구성하고 있다.

로터 케이스(41)의 원통부(41A)의 내측에는 로터(42)가 회전 가능하게 배치되어 있다. 로터(42)는 외주부가 다극착자(多極着磁)되어 있다. 로터(42)의 중심부에는 원통형의 암나사 부재(43)가 고정되어 있다. 암나사 부재(43) 및 로터(42)는 연결 부재(44), 고정 금구(45), 컬러 부재(46), 용수철(47) 등에 의해서 밸브체(30)의 밸브축부(33)의 상단(33A)과 상대 회전이 가능하게 연결되어 있다.

밸브축 가이드 부재(20)의 상부에는 중공축형의 수나사 부재(36)가 고정되어 있다. 수나사 부재(36)는 축선 방향(상하 방향)으로 뻗어 있으며, 중공부(36A)를 밸브체(30)의 밸브축부(33)가 관통하고 있다. 수나사 부재(36)의 외주면에는 수나사(36B)가 형성되어 있으며, 수나사(36B)는 암나사 부재(43)의 내주면에 형성된 암나사(43A)에 나사식으로 결합하고 있다. 로터(42)의 회전은 이 나사식 결합에 의해서 상하 방향의 직선 운동으로 변환된다.

로터 케이스(41)의 외주부에는 스테핑 모터(40)의 스테이터 조립체(48)가 걸림 부재(49)에 의해서 위치 결정되어 장착되어 있다. 스테이터 조립체(48)는 외함(外函)(50), 상하 2단의 스테이터 코일(51), 복수 개의 자극치(磁極齒)(52), 전기 커넥터부(53) 등을 지니며, 밀봉 수지(54)에 의해서 액밀하게 밀봉되어 있다.

반구형 돔부(41B)의 내측에는 스토퍼 유지 로드(55)가 수직 하강하여 고정되어 있다. 스토퍼 유지 로드(55)에는 나선 가이드(56)가 부착되어 있고, 나선 가이 드(56)에는 가동 스토퍼(57)가 결합하고 있다.

가동 스토퍼(57)는 로터(42)에 부착된 핀(58)에 의해서 차여 돌려짐으로써, 로터(42)의 회전에 따라 나선 가이드(56)에 안내되어 선회하면서 상하 이동한다. 그리고, 가동 스토퍼(57)는 스토퍼 유지 로드(55)의 하단의 스토퍼부(59), 혹은 나선 가이드(56)의 상단의 스토퍼부(60)에 접촉함으로써, 밸브 폐쇄 방향 혹은 밸브 개방 방향의 로터(42)의 회전을 제한한다.

스테핑 모터(40)는 스테이터 코일(51)에 대한 통전에 의해, 로터(42)를 회전 구동한다. 로터(42)가 회전하면, 암나사(43A)와 수나사(36B)와의 나사 결합에 의해서 로터(42)의 회전 운동이 직선 운동으로 변환되어, 로터(42)가 로터 케이스(41) 안을 축선 방향(상하 방향)으로 이동한다. 이 로터(42)의 축선 방향 이동이 밸브체(30)로 전해져, 밸브체(30)가 축선 방향(상하 방향)으로 이동한다.

이에 따라, 밸브체(30)의 제1 밸브부(31)가 제1 밸브 포트(18)의 개방도를 조정하는 동시에, 밸브체(30)의 제2 밸브부(32)가 제2 밸브 포트(19)의 개방도를 조정하여, 제1 밸브 포트(18)와 제2 밸브 포트(19)의 쌍방에서, 대략 동등한 유량 제어가 이루어진다.

이 실시예 1에서는, 입구 조인트(14)가 하 조인트이고, 출구 조인트(15)가 횡 조인트이다. 상술한 바와 같이, 입구측 내부 통로가, 입구측 횡방향 내부 통로(21)와 입구측 종방향 내부 통로(22)로, 밸브 하우징(11) 내에서 굴곡부를 포함함으로써, 역류를 피하기 위해 일차측의 배관에 요구되는 굽힘부를 밸브 하우징 내의 내부 통로(유로)가 담당하게 되어, 하측 세로 방향으로 일차측 배관이 있고, 상측 가로 방향으로 이차측 배관이 있는 배관 배치라도, 역류를 피할 수 있어, 입구측 조인트 포트(12)의 압력이 밸브체(30)의 제1 밸브부(31)와 제2 밸브부(32) 사이에 작용하게 된다.

이에 따라, 밸브 개방시에, 밸브체(30)가 제1 밸브 포트(18) 주위의 밸브 시트부에 착석하는 선단측[밸브축부(33)이 있는 측과는 반대측의 자유 하단]에, 동압이 작용하는 것을 피할 수 있어, 밸브체(30)의 축심이 기우는 것이 방지되어, 작동 불량을 일으키는 일이 없다.

도 2∼도 9는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 실시예 1의 변형예를 나타내고 있다. 한편, 도 2∼도 9에 있어서, 도 1에 대응하는 부분은 도 1에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

<실시예 2>

도 2, 도 3에 나타내어져 있는 실시예 2에서는, 입구측 내부 통로의 굴곡부가 보오링 가공에 의한 입구측 횡방향 내부 통로(61)와 드릴 가공에 의한 입구측 종방향 내부 통로(22)에 의해서 형성되어, 입구측 횡방향 내부 통로(61)가 한쪽 측방에서 보오링 가공에 의한 하측 밸브실(116)에 중복하는 형태로 연통되고, 하측에서 입구측 종방향 내부 통로(22)에 연통하고 있다. 이 실시예 2에서도, 입구 조인트(14)가 하 조인트이고, 출구 조인트(15)가 횡 조인트이다.

<실시예 3>

도 4에 나타내어져 있는 실시예 3에서는, 출구측 조인트 포트(13)가, 위쪽에 있고, 밸브 하우징(11)에 형성된 출구측 횡방향 내부 통로(62)에 의해서 상측 밸브 실(17)에 연통하고 있다. 출구측 종방향 내부 통로(124)는 바닥을 지닌 구멍으로 되어 있고, 밸브체(30)에 형성된 내부 통로(34)에 의해서 상측 밸브실(17)에 연통하고 있다. 이 실시예 3에서도, 입구 조인트(14)가 하 조인트이고, 출구 조인트(15)가 횡 조인트이다.

<실시예 4>

도 5에 나타내어져 있는 실시예 4는 도 4의 실시예 3을, 도 2, 도 3에 나타내어져 있는 보오링 가공 타입의 실시예 2에 적용한 것이다. 이 실시예 4에서도, 입구 조인트(14)가 하 조인트이고, 출구 조인트(15)가 횡 조인트이다.

<실시예 5>

도 6에 나타내어져 있는 실시예 5에서는, 밸브 하우징(11)의 상면(외면)에 출구측 조인트 포트(113)가 개구되어 있다. 출구측 조인트 포트(113)는 밸브 하우징(11)에 형성된 출구측 종방향 내부 통로(63), 출구측 횡방향 내부 통로(64)에 의해서 상측 밸브실(17)에 연통하고 있다. 출구측 종방향 내부 통로(63), 출구측 횡방향 내부 통로(64)는 모두 드릴 구멍이며, 출구측 횡방향 내부 통로(64)는 밸브 하우징(11)의 우측면으로부터 뚫리어, 개구단을 플러그(65)에 의해서 닫고 있다.

이 실시예 5에서는, 입구측 조인트 포트(12)와 출구측 조인트 포트(113)가 동일축선 상에 배치되도록, 모두 제1, 제2 밸브 포트(18, 19)에서 우측으로 시프트한 위치에 있다. 이에 따라, 입구측 횡방향 내부 통로(21)는 밸브 하우징(11)의 우측면으로부터 뚫리어, 개구단을 플러그(23)에 의해서 닫고 있다. 이 실시예 5에서는, 입구 조인트(14)가 하 조인트이고, 출구 조인트(15)가 상 조인트이다.

<실시예 6>

도 7에 나타내어져 있는 실시예 6에서는, 밸브 하우징(11)의 좌측면(외면)에 입구측 조인트 포트(112)가 개구되고 있다. 입구측 조인트 포트(112)는 밸브 하우징(11)에 형성된 드릴 구멍에 의한 입구측 횡방향 내부 통로(61)에 의해서 하측 밸브실(16)에 연통되고 있다.

밸브 하우징(11)의 상면에 개구되어 있는 출구측 조인트 포트(113)는 밸브 하우징(11)에 형성된 드릴 구멍에 의한 출구측 종방향 내부 통로(67), 출구측 횡방향 내부 통로(68), 출구측 종방향 내부 통로(24)에 의해서 제1 밸브 포트(18)의 하측에 연통되고 있다. 출구측 횡방향 내부 통로(68)는 밸브 하우징(11)의 우측면으로부터 뚫린 드릴 구멍이며, 개구단을 플러그(69)에 의해서 닫고 있다. 이 실시예 6에서는 입구 조인트(14)가 횡 조인트이고, 출구 조인트(15)가 상 조인트이다.

<실시예 7>

도 8에 나타내어져 있는 실시예 7에서는, 밸브 하우징(11)의 하저면(외면)에 입구측 조인트 포트(213)가 개구되고 있다. 출구측 조인트 포트(12)는 밸브 하우징(11)에 형성된 출구측 종방향 내부 통로(70), 출구측 횡방향 내부 통로(71), 출구측 종방향 내부 통로(24)에 의해서 제1 밸브 포트(18)의 하측에 연통되고 있다. 출구측 종방향 내부 통로(70), 출구측 횡방향 내부 통로(71)는 모두 드릴 구멍이며, 출구측 횡방향 내부 통로(71)는 밸브 하우징(11)의 우측면으로부터 뚫리어, 개구단을 플러그(72)에 의해서 닫고 있다. 이 실시예 7에서는, 입구 조인트(14), 출구 조인트(15) 모두 하 조인트이다.

<실시예 8>

도 9에 나타내어져 있는 실시예 8에서는, 밸브 하우징(11)의 상면(외면)에 입구측 조인트 포트(212)가 개구되어 있다. 입구측 조인트 포트(212)는 밸브 하우징(11)에 형성된 입구측 종방향 내부 통로(73), 입구측 횡방향 내부 통로(74)에 의해서 하측 밸브실(16)에 연통되고 있다. 입구측 종방향 내부 통로(73), 입구측 횡방향 내부 통로(74)는 모두 드릴 구멍이며, 입구측 횡방향 내부 통로(74)는 밸브 하우징(11)의 좌측면으로부터 뚫리어, 개구단을 플러그(75)에 의해서 닫고 있다. 이 실시예 8에서는, 입구 조인트(14), 출구 조인트(15) 모두 상 조인트이다.

상술한 어느 실시예에서도, 밸브 하우징(11) 내의 입구측 내부 통로 혹은 출구측 내부 통로가 굴곡부를 포함함으로써, 역류를 피하기 위해서 일차측 혹은 이차측의 배관에 요구되는 굽힘부를 밸브 하우징 내의 내부 통로(유로)가 담당하게 되어, 어떠한 배관 배치라도, 역류를 피할 수 있어, 입구측 조인트 포트(12)의 압력이 밸브체(30)의 제1 밸브부(31)와 제2 밸브부(32) 사이에 작용하게 된다.

이에 따라, 밸브 개방시에, 밸브체(30)가 제1 밸브 포트(18) 주위의 밸브 시트부에 착석하는 선단측에 동압이 작용하는 것을 피할 수 있어, 밸브체(30)의 축심이 기우는 것이 방지되어, 작동 불량을 일으키는 일이 없다.

<실시예 9>

<실시예 10>

<실시예 11>

또, 입구 조인트(14), 출구 조인트(15) 모두 횡 조인트로 하는 경우의 실시 예 9를 도 10, 도 11에, 입구 조인트(14)를 상 조인트, 출구 조인트(15)를 하 조인트로 하는 경우의 실시예 10을 도 12에, 입구 조인트(14)를 상 조인트, 출구 조인트(15)를 횡 조인트로 하는 경우의 실시예 11을 도 13에 각각 나타내고 있다.

<실시예 12>

도 14, 도 15는 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 복좌 밸브에 적용한 다른 실시예인 실시예 12를 나타내고 있다. 한편, 도 14, 도 15에 있어서, 도 1에 대응하는 부분은 도 1에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다.

이 실시예 12에서는, 밸브 하우징(11)의 하측에 입구 조인트(14)가 있고, 밸브 하우징(11)에는 입구측 종방향 내부 통로(76), 하측 밸브실(216)이 형성되어 있다. 입구측 종방향 내부 통로(76)와 하측 밸브실(216) 사이에는 제1 밸브 포트(118)를 획정하는 밸브 시트 부재(77)가 고정되어 있다. 제1 밸브 포트(118)의 상측은 하측 밸브실(216)에 연통되고, 하측은 밸브 시트 부재(77)에 형성된 바닥을 지닌 구멍에 의한 출구측 종방향 내부 통로(224)에 연통되고 있다. 출구측 종방향 내부 통로(224)는 밸브체(30)에 형성된 내부 통로(34)에 의해서 상측 밸브실(17)에 연통되고 있다.

입구측 종방향 내부 통로(76)와 하측 밸브실(216)은 밸브 시트 부재(77)에 형성된 다수의 바이패스 통로 구멍(78)에 의해서 연통되고 있다.

상술한 바와 같이, 입구측 내부 통로가, 바이패스 통로 구멍(78)을 포함함으로써, 역류를 피하기 위해 일차측의 배관에 요구되는 굽힘부를 밸브 하우징 내의 내부 통로(유로)가 담당하게 되어, 하측 세로 방향으로 일차측 배관이 있고, 상측 가로 방향으로 이차측 배관이 있는 배관 배치라도, 역류를 피할 수 있어, 입구측 조인트 포트(12)의 압력이 밸브체(30)의 제1 밸브부(31)와 제2 밸브부(32) 사이에 작용하게 된다.

이에 따라, 이 실시예 12에서도, 밸브 개방시에, 밸브체(30)가 제1 밸브 포트(18) 주위의 밸브 시트부에 착석하는 선단측[밸브축부(33)가 있는 측과는 반대측의 자유 하단]에 동압이 작용하는 것을 피할 수 있어, 밸브체(30)의 축심이 기우는 것이 방지되어, 작동 불량을 일으키는 일이 없다.

<실시예 13>

도 16은 본 발명에 의한 밸브 장치를 전동식 단좌 밸브에 적용한 하나의 실시예인 실시예 13을 나타내고 있다.

이 실시예 13에 의한 단좌 밸브는, 전체를 부호 300에 의해 나타내고 있다. 단좌 밸브(300)는 블록형의 밸브 하우징(311)을 갖고 있다. 밸브 하우징(311)에는 밸브 하우징(311)의 하저면(외면)에 개구된 입구측 조인트 포트(312)와, 밸브 하우징(311)의 우측면(외면)에 개구된 출구측 조인트 포트(313)가 형성되어 있다. 입구측 조인트 포트(312)에는 입구 조인트(하 조인트)(314)가 접속되고, 출구측 조인트 포트(313)에는 출구 조인트(횡 조인트)(315)가 접속되어 있다.

또한, 밸브 하우징(311)의 내부에는 밸브실(316)이 형성되어 있다. 밸브실(316)의 하저면부에는 후술하는 출구측 종방향 내부 통로(324)에 연통하는 밸브 포트(318)가 형성되어 있다.

밸브 하우징(311)의 상부에는 밸브축 가이드 부재(320)가 코오킹 고정되어 있다. 밸브축 가이드 부재(320)는 상하 방향(축선 방향)으로 관통한 베어링 구멍(320A)을 지니고, 베어링 구멍(320A)에 의해서 밸브체(330)의 밸브축부(333)를 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지하고 있다. 밸브체(330)는 축선 방향 이동에 의해서 밸브 포트(318)를 개폐한다. 한편, 밸브축부(333)는 밸브체(330)의 상측에 설치되어 있다.

밸브 포트(318)의 한 쪽 측은 밸브실(316)을 통해, 밸브 하우징(311)에 형성된 횡혈형의 입구측 횡방향 내부 통로(321)와 종혈형의 입구측 종방향 내부 통로(322)에 의해서 입구측 조인트 포트(312)에 연통되고 있다. 입구측 횡방향 내부 통로(321)는 밸브 하우징(311)의 좌측면으로부터 뚫린 드릴 구멍이며, 하측 밸브실(316)도 이 드릴 구멍에 의해서 형성되어 있다. 이 드릴 구멍의 개구단은 플러그(323)에 의해서 닫혀 있다. 입구측 종방향 내부 통로(322)는 밸브 하우징(311)의 하저면으로부터 뚫린 드릴 구멍이며, 하측에서 입구측 조인트 포트(312)에 연통되고, 상단에서 입구측 횡방향 내부 통로(321)에 연통되고 있다.

입구측 횡방향 내부 통로(321)와 입구측 종방향 내부 통로(322)에 의해서 갈고리형의 굴곡부가 형성되어, 이 굴곡부가 하측의 입구측 조인트 포트(312)를, 하측 밸브실(316)을 통해 밸브 포트(318)의 한 쪽 측에 연통 접속하고 있다. 또, 입구측 조인트 포트(312)와 입구측 종방향 내부 통로(322)는 밸브 포트(318)에서 좌측으로 시프트한 위치에 있다.

밸브 포트(318)의 다른 쪽 측은 밸브 하우징(311)에 드릴 가공에 의해서 형성된 출구측 종방향 내부 통로(324), 출구측 횡방향 내부 통로(325, 326)에 의해서 출구측 조인트 포트(313)에 연통되고 있다. 이 실시예에서는, 출구측 종방향 내부 통로(324)와 출구측 횡방향 내부 통로(325, 326)도 갈고리형의 굴곡부를 이루고 있다.

밸브축부(333)는 스테핑 모터(40)의 로터(42)에 구동 연결되어 있다. 스테핑 모터(40), 수나사 부재(36)와 암나사 부재(43)에 의한 이송 나사 등의 구성은 전술한 실시예의 것과 동일하기 때문에, 중복된 설명을 피하도록 이들 설명을 생략한다.

이 실시예 13에서는, 입구 조인트(314)가 하 조인트이고, 출구 조인트(315)가 횡 조인트이다. 상술한 바와 같이, 입구측 내부 통로가, 입구측 횡방향 내부 통로(321), 입구측 종방향 내부 통로(322)이며, 밸브 하우징(311) 내에서 굴곡부를 포함함으로써, 역류를 피하기 위해 일차측의 배관에 요구되는 굽힘부를 밸브 하우징 내의 내부 통로(유로)가 담당하게 되어, 하측 세로 방향으로 일차측 배관이 있고, 상측 가로 방향으로 이차측 배관이 있는 배관 배치라도, 역류를 피할 수 있어, 입구측 조인트 포트(312)의 압력이 밸브체(330)의 밸브축부(333)의 측에 작용하게 된다.

이에 따라, 밸브 개방시에, 밸브체(330)가 밸브 포트(318) 주위의 밸브 시트부에 착석하는 선단측[밸브축부(333)가 있는 측과는 반대측의 자유 하단]에 동압이 작용하는 것을 피할 수 있어, 밸브체(330)의 축심이 기우는 것이 방지되어, 작동 불량을 생기게 하는 일이 없다.

한편, 단좌 밸브라도, 상술한 복좌 밸브와 같은 변형예를 실시할 수 있다.

<실시예 14>

도 17은 전술한 복좌 밸브(10) 혹은 단좌 밸브(300)가 사용되는 CO₂ 냉매(이산화탄소 냉매)를 사용한 급탕 사이클 장치의 하나의 실시예인 실시예 14를 나타내고 있다.

이 급탕 사이클 장치는 히트 펌프식 급탕기이며, 압축기(91), 응축기에 해당하는 가스 쿨러(92), 전동식의 복좌 밸브(10) 혹은 단좌 밸브(300), 증발기(93)를 포함하는 CO₂ 냉매 순환로가 구성되어, 가스 쿨러(92)를 지나는 고온의 CO₂ 냉매와 냉수 사이에서 열교환이 이루어져, 온수를 만들어낸다.

Claims

밸브 하우징의 외면에 입구측 조인트 포트와 출구측 조인트 포트가 개구되고, 상기 밸브 하우징 내에 밸브 포트가 형성되어, 상기 밸브 하우징 내에 축선 방향 이동에 의해서 상기 밸브 포트를 개폐하는 밸브체가 설치되고, 상기 밸브체는 한 쪽 측에 상기 밸브 하우징에서 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지된 밸브축부를 지니며, 상기 밸브축부가 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단과 연결되어, 상기 밸브 포트의 한 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 입구측 내부 통로에 의해서 상기 입구측 조인트 포트에 연통되고, 상기 밸브 포트의 다른 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 출구측 내부 통로에 의해서 상기 출구측 조인트 포트에 연통되고 있는 밸브 장치에 있어서,

상기 입구측 내부 통로는, 상기 입구측 조인트 포트의 압력이 상기 밸브체의 상기 밸브축부 측에 작용하도록 상기 밸브 하우징 내에서 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
밸브 하우징의 외면에 입구측 조인트 포트와 출구측 조인트 포트가 개구되고, 상기 밸브 하우징 내에 제1 밸브 포트와 제2 밸브 포트가 동일축선 상에 축선 방향으로 간격을 두고서 형성되어, 상기 밸브 하우징 내에 축선 방향 이동에 의해서 상기 제1 밸브 포트를 개폐하는 제1 밸브부와 상기 제2 밸브 포트를 개폐하는 제2 밸브부를 일체로 갖는 밸브체가 설치되고, 상기 밸브체의 한 쪽 측에 상기 밸 브 하우징에서 축선 방향으로 미끄럼 이동이 가능하게 지지된 밸브축부를 지니고, 상기 밸브축부가 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단과 연결되어, 상기 제1 밸브 포트와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 한 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 입구측 내부 통로에 의해서 상기 입구측 조인트 포트에 연통되고, 상기 제1 밸브 포트와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 다른 쪽 측이 상기 밸브 하우징 및 상기 밸브체에 형성된 출구측 내부 통로에 의해서 상기 출구측 조인트 포트에 연통되고 있는 밸브 장치에 있어서,

상기 입구측 내부 통로는, 상기 입구측 조인트 포트의 압력이 상기 밸브체의 상기 제1 밸브부와 상기 제2 밸브부 사이에 작용하도록 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
밸브 하우징의 외면에 입구측 조인트 포트와 출구측 조인트 포트가 개구되고, 상기 밸브 하우징 내에 제1 밸브 포트와 제2 밸브 포트가 동일축선 상에 축선 방향으로 간격을 두고서 형성되어, 상기 밸브 하우징 내에 축선 방향 이동에 의해서 상기 제1 밸브 포트를 개폐하는 제1 밸브부와 상기 제2 밸브 포트를 개폐하는 제2 밸브부를 일체로 갖는 밸브체가 설치되고, 상기 밸브체의 한 쪽 측에 상기 밸브 하우징에서 축선 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 지지된 밸브축부를 지니고, 상기 밸브축부가 상기 밸브체를 개폐 구동하는 구동 수단과 연결되어, 상기 제1 밸브 포트와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 한 쪽 측이 상기 밸브 하우징에 형성된 입구측 내부 통로에 의해서 상기 입구측 조인트 포트에 연통되고, 상기 제1 밸브 포트 와 상기 제2 밸브 포트의 각각의 다른 쪽 측이 상기 밸브 하우징 및 상기 밸브체에 형성된 출구측 내부 통로에 의해서 상기 출구측 조인트 포트에 연통되고 있는 밸브 장치에 있어서,

상기 입구측 조인트 포트의 압력이 상기 밸브체의 상기 제1 밸브부와 상기 제2 밸브부 사이에 작용하도록 바이패스 통로를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.