KR20070009381A - 유로 전환 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 유로 전환 밸브는 중공의 관 형상으로 내부에 유체가 흐르는 방향이 변환되는 교차점이 형성되며, 상기 교차점 부위의 내경이 더 큰 직경을 갖도록 형성된 유로 하우징과; 상기 교차점 형성 부위의 유로 하우징 외측에 결합되어 결합부위를 축으로 일정 각도 회동 가능하도록 결합되는 회동부와, 상기 유로 하우징의 외부로 노출되어 상기 회동부에 연장 형성되는 접점부와, 상기 회동부에 연장 형성되어 상기 유로 하우징 내부의 교차점 형성부위로 삽입되며 상기 유로 하우징의 내경이 축소되어 형성되는 입출구를 막는 것이 가능한 형상으로 형성되는 차단부를 포함하는 봉재와; 상기 봉재의 접점부를 이동시키는 구동수단을 포함하여 구성된다.

Description

유로 전환 밸브 {Flow path selector valve}

도 1a 내지 도 1c는 종래의 3방향 전환 밸브를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유로 전환 밸브를 도시한 사시도이다.

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 2방향 유로 전환 밸브의 일 실시예를 도시한 단면도이며, 도 4a 내지 도 4c는 3방향 유로 전환 밸브의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 봉재의 내부에 추가로 구비되는 세정수단 및 가열수단을 보여준다.

도 6a 내지 도 6c는 캠을 이용하는 구동수단의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 입출구

70 : 모터

100 : 설비 하우징

110 : 설치판

112 : 스프링

114 : 스프링 결합부

120 : 구동캠

122 : 가이드홈

124 : 회전축

128 : 링크

130 : 관절부

132 : 마찰부재

140 : 연결부

150 : 유로 하우징

160 : 봉재

162 : 접촉부

164 : 회동부

166 : 차단부

168 : 스프링 끼움부

169 : 벨로우즈

170 : 분사수단

172 : 분사구

174 : 릴리프 밸브

180 : 가열수단

182 : 열선

본 발명은 유로 전환 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캠의 회전에 따라 이와 연동되는 봉재의 위치를 변환시킴으로써 유로의 방향을 결정할 수 있도록 발명된 장치에 관한 것이다.

일반적으로 파이프와 같은 배관을 통해 유체를 이송하여 유체의 흐름방향을 전환하고자 할 때에는 유로 전환 밸브를 사용하게 되며, 필요목적상 설치된 입출구의 수에 따라 다양한 형태의 유로 전환 밸브를 적용하게 되는바, 예를들어 공급원으로부터 유입된 유체를 2방향중 어느 한 방향으로 선택적으로 송출하는 기능을 갖고 있는 밸브를 3방향 전환 밸브라 한다.

이러한 유로 전환 밸브에는 통상 수조작에 의해 유체흐름 방향을 전환시키는 수동식과 모터의 구동에 따라 자동으로 유체흐름 방향을 전환시킬 수 있는 모터구동식이 있다.

예컨대, 보일러에서는 버너에 의해 가열된 물을 난방용 또는 온수용으로 사용할 수 있게 되어 있는데, 사용자가 온수를 사용하면 보일러의 콘트롤러에 의해 자동으로 난방수의 흐름을 차단하고 온수용으로 사용할 수 있도록 모터구동형 3방향전환밸브를 많이 사용하게 된다.

종래 보일러에서 많이 사용하고 있는 모터구동식 유로 전환 밸브는 모터의 구동에 따라 180° 또는 360° 회전되는 밸브조립체가 유로를 개방 또는 차폐하도록 이루어져 있는데, 이에 대한 예로서 국내 특허공고 제93-4229호, 국내 실용신안공고 제96-6604호 및 국내 공개특허 제2000-959호 등이 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 3방향 전환 밸브를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 3방향 전환 밸브는 3방향으로 분기되는 유로(30)의 교차 부분에 모터의 구동에 의해 회전되는 구동캠(20)을 구비하며, 이때 상기 구동캠(20)은 회전축(24)으로부터 편심된 타원 형상으로 형성되어 회전되는 각도에 따라 각각의 유로(30)의 교차측 입구를 막을 수 있도록 구성된다.

즉, 종래의 3방향 전환 밸브(10)는 상기 구동캠(20)의 편심 부위가 회전되어 도시된 바와 같은 유로(30)의 교차측 입구를 막는 것에 의해 유체의 흐름이 결정되도록 구성된다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 3방향 전환 밸브는 만일, 조립 불량 또는 오랜 사용으로인한 결합부위의 마모에 따른 회전축(24)의 이동이 일어날 경우, 도 1b와 도 1c에서처럼 어느 한 유로의 교차측 입구의 모서리와 간섭되어 정확한 유로의 제어가 어려워지게 되며, 이와 같은 간섭에 의해 모터에 많은 부하가 걸리게 되어 전력이 손실되고, 구동캠(20)이 빨리 마모되는 문제가 있다.

또한, 상기와 같은 문제점을 감안하여 3방향 전환 밸브를 조립한다 할지라도 정밀한 작업인 만큼 숙련된 기술자나 고가의 설비가 필요하게 되므로 조립성 및 경 제성이 좋지 않다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 전술한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 모터의 구동에 의해 유로의 교차측 입구가 간섭되지 않는 유로 전환 밸브를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 특별히 정밀하게 진행되어야 할 조립 공정이 없어도 정확하게 작동할 수 있는 유로 전환 밸브를 제공하는데 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적에 국한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유로 전환 밸브는, 중공의 관 형상으로 내부에 유체가 흐르는 방향이 변환되는 교차점이 형성되며, 상기 교차점 부위의 내경이 더 큰 직경을 갖도록 형성된 유로 하우징과, 상기 교차점 형성 부위의 유로 하우징 외측에 결합되어 결합부위를 축으로 일정 각도 회동 가능하도록 결합되는 회동부와, 상기 유로 하우징의 외부로 노출되어 상기 회동부에 연장 형성되는 접점부와, 상기 회동부에 연장 형성되어 상기 유로 하우징 내부의 교차점 형성부위로 삽입되며 상기 유로 하우징의 내경이 축소되어 형성되는 입출구를 막는 것 이 가능한 형상으로 형성되는 차단부를 포함하는 봉재와, 상기 봉재의 접점부를 이동시키는 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동수단은 회전축에 대하여 질량 중심이 편심된 타원 형상의 구동캠을 포함하며, 상기 구동캠의 회전에 따라 상기 구동캠의 외주면과 상기 접점부가 지속적으로 면접촉 또는 점접촉되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접점부와 구동캠의 접촉은 상기 봉재의 일단에 결합되는 탄성수단에 의해 유지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성수단은 스프링인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동수단은 원 또는 타원의 자취를 따라 회전되는 구동캠과, 상기 구동캠과 상기 접점부 사이를 연결하는 링크를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 유로 하우징 내벽과 상기 봉재의 차단부 사이에는 벨로우즈가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 봉재의 내부에는 상기 유로 하우징 내부로 세정물질이 분사되도록 구비되는 분사수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 봉재의 내부에는 상기 봉재를 가열하도록 구비되는 가열수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 유로 전환 밸브의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 유로 전환 밸브를 도시한 사시도이고, 도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 2방향 유로 전환 밸브의 일 실시예를 도시한 단면도이며, 도 4a 내지 도 4c는 3방향 유로 전환 밸브의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유로 전환 밸브는 중공의 관 형상으로 내부에 유체가 흐르는 방향이 변환되는 교차점이 형성되며, 상기 교차점 부위의 내경이 더 큰 직경을 갖도록 형성된 유로 하우징과, 상기 교차점 형성 부위의 유로 하우징 외측에 결합되어 결합부위를 축으로 일정 각도 회동 가능하도록 결합되는 회동부(164)와, 상기 유로 하우징(150)의 외부로 노출되어 상기 회동부(164)에 연장 형성되는 접점부와, 상기 회동부(164)에 연장 형성되어 상기 유로 하우징(150) 내부의 교차점 형성부위로 삽입되며 상기 유로 하우징(150)의 내경이 축소되어 형성되는 입출구(50)를 막는 것이 가능한 형상으로 형성되는 차단부(166)를 포함하는 봉재(160)와, 상기 봉재(160)의 접점부를 이동시키는 구동수단을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 유로 하우징(150)은 상기 봉재(160)의 회동부(164)가 결합되는 마찰부재(132)와 관절부 및 연결부(140)를 포함한다. 상기 관절부(130)의 내부에 결합되어 구 형태로 형성되는 회동부(164)의 외주면과 접촉되는 마찰부재(132)는 봉재(160)의 부드러운 회전을 위해 마찰력이 작은 재질로 이루어지거나 표면에 윤활제 등을 도포하는 것이 바람직하다.

상기 구동수단은 회전축(124)에 대하여 질량 중심이 편심된 타원 형상의 구동캠(120)을 포함하며, 상기 구동캠(120)의 회전에 따라 상기 구동캠(120)의 외주면과 상기 접점부가 지속적으로 면접촉 또는 점접촉되도록 구성된다.

상기 구동캠(120)은 상기 유로하우징 외부에 결합되는 설비 하우징(100)의 내부에 결합되며, 상기 구동캠(120)의 설치를 위해 상기 설비 하우징(100) 내부에 위치되는 설치판(110)의 일단에 회전가능하도록 결합되어 설비 하우징(100) 내부의 모터(70)가 구동됨에 따라 회전된다.

상기 구동캠(120)의 외주에는 전주에 걸쳐 상기 접촉부(162)가 일정부분 삽입되어 부드럽게 안내되도록 가이드홈(122)이 형성됨이 바람직하며 상기 접점부와 구동캠(120)의 접촉은 상기 봉재(160)의 일단에 결합되는 스프링(112) 등과 같은 탄성수단에 의해 유지된다.

상기 접점부의 상기 가이드홈(122) 인입부위 타측에는 스프링 끼움부(168)가 구비되어 상기 설치판(110)의 일단에 형성된 스프링 결합부(114)의 사이에 스프링(112)이 개재됨에 따라 상기 접점부와 구동캠(120)의 외주를 적절한 압력으로 가압하게 된다.

본 발명에 따른 2방향 유로 전환 밸브의 작용을 도시한 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 만일 유로 하우징(150) 내부에서 흐르는 유체의 흐름을 차단하고자 할 때는 도 3a의 상태에 위치된 구동캠(120)이 도 3b의 상태로 회전됨에 따라 상기 구동캠(120)이 봉재(160)의 접점부를 밀어 회동부(164)를 축으로 봉재(160) 하단의 차단부(166)가 회동되어 유체의 출구를 막게 된다. 상기와 같은 차단부(166)의 재질은 기밀성이 우수한 고무 등과 같은 탄성 소재를 이용함이 바람직하다. 이와 같은 구조의 유로 전환 밸브는 특별히 정밀하게 진행되어야 할 조립 공정이 없어도 정확하게 작동하게 된다.

본 발명에 따른 3방향 유로 전환 밸브의 작용을 도시한 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 만일 유로 하우징(150) 내부에서 흐르는 유체의 흐름을 바꾸고자 할 때는 도 4a의 상태에 위치된 구동캠(120)이 도 4b를 거쳐 도 4c의 상태로 회전됨에 따라 상기 구동캠(120)이 봉재(160)의 접점부를 밀어 회동부(164)를 축으로 봉재(160) 하단의 차단부(166)가 회동되어 유체의 흐름 방향을 바꾸게 된다.

또한, 상기 유로 하우징(150) 내벽과 상기 봉재(160)의 차단부(166) 사이에는 벨로우즈(169)가 결합되어 유체의 누출 그리고 그러한 누출에 따른 하우징의 부식을 막도록 한다.

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 봉재의 내부에 추가로 구비되는 세정수단 및 가열수단(180)을 보여준다.

도시된 바와 같이, 상기 봉재(160)의 내부에는 상기 유로 하우징(150) 내부로 세정물질이 분사되도록 구비되는 분사수단(170)을 포함하며, 상기 분사수단(170)은 상기 봉재(160)의 내부가 중공되도록 형성하여 그 내부에 일방향 릴리프 밸브(174)를 삽설하고, 이를 통해 물이나 세정액 등을 분사하여 차단부(166) 하단에 형성되는 분사구(172)를 통해 유로 하우징(150) 내부의 이물질을 세척할 수 있도록 구성된다. 아울러 이와 같은 분사수단(170)을 통해 세정 작업 외에도 유로 하우징(150) 내부에서 흐르는 유체에 어떤 다른 성질의 유체나 물질을 첨가하는 것도 가능하다.

또한, 상기 봉재(160)의 내부에는 상기 봉재(160)를 가열하도록 구비되는 가열수단(180)을 포함할 수도 있으며 상기와 같은 가열수단(180)은 구체적으로 전기 저항에 의해 발열되는 열선(182) 등이 될 수 있다.

이와 같은 가열수단(180)은 동절기에 유로 하우징(150) 내부에서 흐르는 유체가 얼려져 동파되는 것을 방지하기 위한 목적, 또는 일정 온도에 다다를 수 있도록 직접 유체를 가열하기 위한 목적 등으로 사용될 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 캠을 이용하는 구동수단의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 구동수단은 원 또는 타원의 자취를 따라 회전되는 구동캠(120)과, 상기 구동캠(120)과 상기 접점부 사이를 연결하는 링크(128)를 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 링크(128)와 상기 구동캠(120) 및 접점부의 연결은 상호 독립적으로 움직일 수 있도록 리벳 등에 의해 연결되며 이와 같은 구조는 봉재(160)의 위치를 복원하기 위한 별도의 탄성수단을 필요치 않게 되므로 보다 조립성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 따른 유로 전환 밸브는 모터의 구동에 의해 유로의 교차측 입구가 간섭되지 않으며, 특별히 정밀하게 진행되어야 할 조립 공정이 없어도 정확하게 작동할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 중공의 관 형상으로 내부에 유체가 흐르는 방향이 변환되는 교차점이 형성되며, 상기 교차점 부위의 내경이 더 큰 직경을 갖도록 형성된 유로 하우징(150)과;

   상기 교차점 형성 부위의 유로 하우징(150) 외측에 결합되어 결합부위를 축으로 일정 각도 회동 가능하도록 결합되는 회동부(164)와, 상기 유로 하우징(150)의 외부로 노출되어 상기 회동부(164)에 연장 형성되는 접점부와, 상기 회동부(164)에 연장 형성되어 상기 유로 하우징(150) 내부의 교차점 형성부위로 삽입되며 상기 유로 하우징(150)의 내경이 축소되어 형성되는 입출구(50)를 막는 것이 가능한 형상으로 형성되는 차단부(166)를 포함하는 봉재(160)와;

   상기 봉재(160)의 접점부를 이동시키는 구동수단;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동수단은 회전축(124)에 대하여 질량 중심이 편심된 타원 형상의 구동캠(120)을 포함하며, 상기 구동캠(120)의 회전에 따라 상기 구동캠(120)의 외주면과 상기 접점부가 지속적으로 면접촉 또는 점접촉되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 접점부와 구동캠(120)의 접촉은 상기 봉재(160)의 일단에 결합되는 탄성수단에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 탄성수단은 스프링(112)인 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동수단은 원 또는 타원의 자취를 따라 회전되는 구동캠(120)과, 상기 구동캠(120)과 상기 접점부 사이를 연결하는 링크(128)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 유로 하우징(150) 내벽과 상기 봉재(160)의 차단부(166) 사이에는 벨로우즈(169)가 결합되는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 봉재(160)의 내부에는 상기 유로 하우징(150) 내부로 세정물질이 분사되도록 구비되는 분사수단(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.
8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 봉재(160)의 내부에는 상기 봉재(160)를 가열하도록 구비되는 가열수단(180)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.

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