KR20080004972A

KR20080004972A - 전동식 삼방밸브

Info

Publication number: KR20080004972A
Application number: KR1020060063972A
Authority: KR
Inventors: 민명기; 최영식
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-10
Also published as: KR100801127B1

Abstract

본 발명은 모터에 의해 작동되는 삼방밸브에 관한 것으로, 밸브체와 밸브하우징 간의 마찰과 걸림 등으로 인한 접촉 저항을 감소시켜 모터의 과부하 및 밸브체의 손상을 방지할 수 있는 전동식 삼방밸브를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 종방향 단부 일측에 제1입출구(103)가 형성되고 측벽부 일측에 제2입출구(105)가 형성되며 상기 제1입출구(103)와 제2입출구(105) 사이의 측벽부에 제3입출구(107)가 형성된 밸브하우징(101); 상기 밸브하우징(101)의 제1입출구(103)와 제2입출구(105) 사이에 내벽면을 따라 이동 가능하게 설치되어 그 위치에 따라 상기 제3입출구(107)와 제1입출구(103) 또는 제3입출구(107)와 제2입출구(105)를 선택적으로 연통시키는 밸브체(121); 상기 밸브하우징(101)의 제1입출구(103) 반대측에 설치되며 상기 밸브체(121)와 결합되어 일체로 이동되는 직동캠(141); 상기 직동캠(141)과 연접된 상태로 회전 가능하게 설치된 구동캠(151); 상기 직동캠(141)을 구동캠(151) 측을 향해 탄성지지하여 양측이 연접 상태를 유지하도록 하는 탄성지지수단(139); 및 전원 공급에 따라 상기 구동캠(151)을 회전시키는 모터(170)를 포함하며, 상기 직동캠(141)과 구동캠(151)의 접촉면(143, 153) 중 적어도 일측에는 돌출부(147, 157)가 형성되고 그 타측에는 상기 돌출부(147, 157)와 대응되는 함입부(149, 155)가 형성되어 구동캠(151)의 회전에 따라 직동캠(141)을 통해 밸브체(121)가 양방향으로 직선운동하도록 된 전동식 삼방밸브가 제공된다.

삼방밸브, 밸브체, 구동캠, 직동캠

Description

전동식 삼방밸브 {ELECTROMOTIVE THREE-WAY VALVE}

도 1은 종래 전동식 삼방밸브의 일례를 도시한 단면도

도 2는 종래 전동식 삼방밸브의 다른 예를 도시한 단면도

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전동식 삼방밸브의 일실시예를 각각 다른 상태로 도시한 단면도

도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 본 발명의 삼방밸브를 분해 상태로 도시한 사시도

도 5는 본 발명의 삼방밸브에서 스위칭수단을 도시한 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 밸브하우징 103 : 제1입출구

105 : 제2입출구 106 : 가이드

107 : 제3입출구 109 : 제1밸브시트

121 : 밸브체 123, 125 : 실링판

127 : 밸브축 129 : 안내봉

131 : 구동부 하우징 132 : 지지스프링

133 : 캠홀더 139 : 작동스프링

141 : 직동캠 151 : 구동캠

163 : 감지돌기 170 : 모터

181 : 리미트 스위치 185 : 노브

본 발명은 모터에 의해 작동되는 삼방밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸브체의 작동 간에 모터에 걸리는 부하를 감소시키고 밸브체의 손상을 방지하여 사용수명이 길고 유지관리가 용이한 전동식 삼방밸브에 관한 것이다.

일반적으로 삼방밸브는 밸브하우징의 유입구와 유출구(이하, '입출구'로 통칭함)가 3방향으로 형성되어 밸브체의 이동에 따라 각 입출구를 통한 유체 흐름 방향을 전환시킬 수 있도록 된 것으로, 하나의 입출구로 들어온 유체를 다른 두 개의 입출구를 통해 선택적으로 배출하거나 두 개의 입출구를 통해 선택적으로 유체를 유입시켜 다른 하나의 입출구로 배출하는 구조로 이루어진다.

이러한 삼방밸브는 수동식 외에 밸브체를 작동시키는 방식에 따라 모터를 이용한 전동식, 솔레노이드를 이용한 자력식, 유체 압력을 이용한 유압식 등 다양한 작동 구조를 갖는데, 이중 전동식 밸브는 상대적으로 제어가 용이하고 구조를 간단하게 할 수 있어 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.

그러나, 종래의 삼방밸브는 통상 볼 형태의 밸브체를 회전시켜 유체의 흐름을 조절하는 구조로 이루어졌기 때문에, 밸브체와 밸브하우징 간의 마찰, 걸림 등에 의해 모터에 부하가 크게 걸리고, 밸브체도 쉽게 손상되어 사용 수명이 짧고 잦은 수리가 요구되는 문제가 있었다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 종래의 삼방밸브는 'T'자 형으로 3개의 입출구가 위치된 밸브하우징(1)의 내부에 'ㄱ'자 형상의 소통로(3)가 형성된 고무나 합성수지 재질의 밸브체(2)가 삽입되고, 이 밸브체(2)가 모터(4)의 구동축에 연결되어 모터(4)에 의한 밸브체(2)의 회전 위치에 따라 수평방향 양측의 입출구 중 어느 하나가 선택적으로 중앙 하부의 입출구와 연통되는 구조로 이루어졌는데, 이는 밸브체(2)의 좁은 소통로(3)를 통해 유체가 흐르게 되므로 유량 손실이 클 뿐 아니라, 전술한 바와 같이, 볼 형태로 이루어진 밸브체(2) 전체가 밸브하우징(1) 내면에 밀착된 상태로 회전되는 구조이기 때문에, 밸브체(2)와 밸브하우징(1)의 접촉면 간에 마찰저항이 크게 걸리고, 밸브체(2)가 부분적으로 입출구 내측으로 약간씩 밀려들면서 걸림에 의한 저항도 발생되어 전술한 바와 같은 문제점을 유발하게 된다.

또한, 도 2에 도시된 삼방밸브는 상기한 밸브와 유사하게 'T'자 형으로 입출구가 구비된 밸브하우징(5)의 내부에 볼타입 밸브체(6)가 설치되되, 모터(7)의 구동축(8)과 밸브체(6)의 중심이 편심되게 연결된 구조로 이루어져, 모터(7)의 구동축(8)을 중심으로 밸브체(6)가 회동하면서 각 입출구 중 하나를 선택적으로 차단하여 다른 두 입출구 간에 유체 흐름이 이루어지는 구조로 이루어졌다. 이러한 경우 는 상기한 밸브에 비해 유량 손실이 적고 밸브체(6)와 밸브하우징(5) 내벽면 간의 마찰 저항도 상대적으로 작은 장점은 있으나, 밸브체(6)가 입출구를 막을 수 있도록 강하게 밀려 밀착된 상태로 회전 동작되기 때문에, 상기한 구조의 것보다 걸림에 의한 저항과 밸브체(6)의 손상은 더욱 크게 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 볼 타입 밸브체를 회전시키는 구조를 갖는 종래 삼방밸브의 모터 과부하와 밸브체 손상 문제를 해결하기 위한 새로운 구조의 전동식 삼방밸브가 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밸브체와 밸브하우징 간의 마찰과 걸림 등으로 인한 접촉 저항을 감소시켜 모터의 과부하 및 밸브체의 손상을 방지할 수 있는 전동식 삼방밸브를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 종단부 일측에 제1입출구가 형성되고 측벽부 일측에 제2입출구가 형성되며 상기 제1입출구와 제2입출구 사이의 측벽부에 제3입출구가 형성된 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 제1입출구와 제2입출구 사이에 내벽면을 따라 이동 가능하게 설치되어 그 위치에 따라 상기 제3입출구와 제1입출구 또는 제3입출구와 제2입출구를 선택적으로 연통시키는 밸브체; 상기 밸브하우징의 제1입출구 반대측에 설치되며 상기 밸브체와 결합되어 일체로 이동되는 직동캠; 상기 직동캠과 연접된 상태로 회전 가능하게 설치된 구동캠; 상기 직동캠을 구동캠 측을 향해 탄성지지하여 양측이 연접 상태를 유지하도록 하는 탄성지지수단; 및 전원 공급에 따라 상기 구동캠을 회전시키는 모터를 포함하며, 상기 직동캠과 구동캠의 서로 연접되는 접촉면 중 적어도 일측에는 돌출부가 형성되고 그 타측에는 상기 돌출부와 대응되는 함입부가 형성되어 구동캠의 회전에 따라 직동캠을 통해 밸브체가 양방향으로 직선운동하도록 된 전동식 삼방밸브가 제공된다.

상기와 같은 본 발명의 전동식 삼방밸브는, 상기 밸브하우징의 제1입출구 측 내벽면에 제1밸브시트가 형성되고, 제2입출구 측 내벽면에 제2밸브시트가 형성되어 상기 밸브체의 양면이 제1밸브시트 또는 제2밸브시트에 밀착됨에 따라 선택적 차단이 이루어지도록 구성될 수 있다.

이러한 경우, 상기 밸브체는 밸브축에 이동 가능하게 관통 결합되며, 상기 밸브축의 종방향을 따라 밸브체를 일방향 또는 양방향으로 탄성지지하는 적어도 하나의 지지스프링을 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 전동식 삼방밸브는 상기 구동캠의 회전위치를 감지하여 상기 밸브체가 밸브하우징 내의 상사점 또는 하사점에 위치되면 모터에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 스위칭수단을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

본 발명에서, 상기 스위칭수단은 구동캠의 외부에 회전방향을 따라 소정 간격으로 형성된 둘 이상의 감지돌기와, 상기 감지돌기에 의해 눌려지는 노브를 구비하여 이 노브가 눌려지면 전원이 차단되도록 하는 리미트 스위치를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

이러한 경우, 상기 감지돌기는 각각 구동캠의 돌출부 측방과 함몰부 측방의 서로 다른 높이에 위치되도록 형성되고, 각 감지돌기와 대응되는 위치에 복수의 리미트 스위치가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 감지돌기의 회전방향에 대해 후행하는 위치에 외측으로 돌출된 걸림턱이 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전동식 삼방밸브의 일실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 그 분해 사시도이며, 이하의 설명에서 각 구성요소의 위치관계는 도면을 기준으로 설명한다.

도 3a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 삼방밸브는 3개의 입출 구(103, 105, 107)가 형성된 밸브하우징(101)의 내부에 피스톤 타입의 밸브체(121)가 삽입되고, 이 밸브체(121)를 밸브하우징(101) 내부를 따라 직선왕복운동시키기 위한 수단으로서 서로 연접 설치된 직동캠(141) 및 구동캠(151), 이 구동캠(151)을 회전시키는 모터(170)가 구비된 구조로 이루어진다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 밸브하우징(101)은 관체 형태로 이루어지되, 그 종방향 단부 일측에 제1입출구(103)가 형성되고, 그 측벽부 일측에 제2입출구(105)가 형성되며, 상기 제1입출구(103)와 제2입출구(105) 사이의 측벽부에 제2입출구(105)와 직교하는 방향으로 제3입출구(107)가 형성되고, 제1입출구(103)의 반대측 종단부에 캠홀더(133)가 구비된 형태를 갖는다. 이 밸브하우징(101)의 제1입출구(103) 측 내주면에는 제1밸브시트(109)가, 제2입출구(105) 측 내주면에는 제2밸브시트(104)가 구비된다.

상기 밸브체(121)는 제1입출구(103)와 제2입출구(105) 사이에, 보다 정확하게는 제1밸브시트(109) 또는 제2밸브시트(104) 사이에서 양방향 직선운동 가능하게 설치되어 밸브체(121)가 제1밸브시트(109)에 밀착되면 제3입출구(107)와 제2입출구(105) 간에, 제2밸브시트(104)에 밀착되면 제3입출구(107)와 제1입출구(103) 간에 유체 소통이 이루어지게 된다.

상기 밸브체(121)의 하면과 상면에는 밸브체(121)의 이동에 따라 각각 제1밸브시트(109) 및 제2밸브시트(104)에 밀착되어 기밀을 유지시키는 실링판(123, 125)이 결합되며, 이 밸브체(121)의 중심부에는 상기 밸브하우징(101)의 캠홀더(133) 측으로 연장된 밸브축(127)이 결합되고, 밸브체(121)가 직선운동되도록 밸브 축(127)이 삽입되는 가이드(106)가 밸브하우징(101) 중심부에 설치된다.

또한, 상기 밸브체(121)는 밸브축(127)에 대하여 탄성적으로 이동 가능하게 결합된다. 이를 위해, 밸브축(127)의 하부 축경부(128)에는 밸브체(121)를 하향 지지하는 지지스프링(132)이 설치되고, 밸브체(121)의 하부에 이탈 방지를 위한 고정링(126)이 결합된다.

한편, 상기한 가이드(106)나 제2밸브시트(104)는 밸브하우징(101)에 일체로 형성된 구조일 수도 있으나, 금형 제작 및 조립 상의 편의를 위해, 도시된 바와 같이 상기 가이드(106)가 밸브하우징(101)과 별체로 형성되고, 이 가이드(106)의 하부에 제2밸브시트(104)가 간살을 통해 연결 형성되어 밸브하우징(101)에 가이드(106)를 삽입하면 제2밸브시트(104)가 밸브하우징(101) 내주면에 밀착 결합되어 밸브시트를 이루는 구조일 수도 있다.

상기 직동캠(141)은 밸브축(127)에 결합되어 상기 캠홀더(133) 내측에서 밸브체(121)와 일체로 축방향으로만 왕복 이동 가능하게 설치된다. 이를 위해 이 직동캠(141)에는 복수의 안내공(145)이 형성되고, 직동캠(141) 하부에 상기 안내공(145)에 삽입되는 복수의 안내봉(129)이 구비된다. 도시된 실시예에서는 상기 안내봉(129)이 가이드(106)와 일체로 형성된다. 또한, 상기 직동캠(141)과 구동캠(151)이 서로 연접된 상태를 유지할 수 있도록 직동캠(141)을 구동캠(151) 측을 향해 탄성지지하는 수단으로서 직동캠(141)과 캠홀더(133) 사이에 작동스프링(139)이 설치된다.

상기 캠홀더(133)의 상부에는 구동부 하우징(131)이 결합되고, 이 하우 징(131)의 상부에 모터(170)가 장착된다. 이 모터(170)의 구동축(171)은 하우징(131) 내부로 관통되고, 이 구동축(171)에 상기 구동캠(151)이 결합되어 하우징(131) 내부에서 회전되도록 설치된다.

상기 직동캠(141)과 구동캠(151)은 서로 연접 설치되어 구동캠(151)의 회전 및 상기 작동스프링(139)의 복원력에 의해 직동캠(141)이 직선운동하도록 된 것으로, 양측의 접촉면(143, 153)은 각각 한 쌍의 돌출부(147, 157)와 함입부(149, 155)가 연결된 형태로 이루어져 구동캠(151)이 90°회전될 때마다 직동캠(141)이 상사점에서 하사점으로 또는 하사점에서 상사점으로 한 스트로크(행정)씩 이동되는 구조로 이루어진다. 이는 선택적인 것으로, 구동캠(151)과 직동캠(141)의 돌출부(147, 157)와 함입부(149, 155)의 갯수를 달리하여 직동캠(141)의 한 행정당 소요되는 구동캠(151)의 회전각도를 다르게 할 수 있다.

상기 밸브체(121)가 제1밸브시트(109) 또는 제2밸브시트(104)에 밀착된 상태에서 정지되도록 모터(170)의 작동을 제어하기 위하여, 상기 구동캠(151)의 회전위치를 감지하여 그 위치에 따라 모터(170)에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 스위칭 수단이 구비된다.

도 5를 함께 참조하여 설명하면, 본 실시예에서, 상기 스위칭 수단은 상기 구동캠(151)의 외주면에 회전방향을 따라 소정 간격으로 형성된 복수의 감지돌기(163)와, 상기 감지돌기(163)에 의해 눌려지는 노브(185)를 구비하여 이 노브(185)가 눌려지면 전원이 차단되도록 하는 리미트 스위치(181)로 구성되며, 이 리미트 스위치(181)는 외부의 전원 제어부에 연결된다. 상기 감지돌기(163)의 종단 부에는 감지돌기(163)의 회전방향에 대해 후행하는 위치에 외측으로 돌출된 걸림턱(161)이 형성된다.

또한, 도시된 바와 같이, 각 감지돌기(163)가 구동캠(151)의 돌출부(157) 측방 또는 함입부(155) 측방에 위치되고, 돌출부(157) 측의 감지돌기(163)와 함입부(155) 측의 감지돌기(163)가 서로 다른 높이에 형성되어, 각 감지돌기(163)에 대응되는 위치에 각각 리미트 스위치(181)가 설치되는 것이 바람직하다. 이는 밸브체(121)가 상사점에 위치되었을 때와 하사점에 위치되었을 때 다른 리미트 스위치(181)가 작동되므로, 외부에 설치된 제어부에서 밸브체(121)의 위치를 인식할 수 있게 하는데 유용하다.

미설명 부호 135, 137은 각 결합부의 실링을 위한 오링이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 삼방밸브는 제1입출구(103) 또는 제2입출구(105)를 통해 선택적으로 유체를 유입시켜 제3입출구(107)를 통해 배출하거나 제3입출구(107)를 통해 유입되는 유체를 제1입출구(103) 또는 제2입출구(105)를 통해 선택적으로 배출하게 된다. 예를 들어 보일러에 본 발명의 삼방밸브가 적용될 경우, 제1입출구(103)와 제2입출구(105)는 각각 난방수배관과 온수공급관에 연결되고, 제3입출구(107)는 보일러의 열교환기에 연결되어 보일러에서 가열된 물을 난방수배관 또는 온수공급관에 공급하도록 설치될 수 있다.

본 발명 삼방밸브의 작동과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3a에 도시된 바와 같이 상기 구동캠(151)과 직동캠(141)의 돌출부(147, 157) 선단이 서로 접촉된 상태일 때, 상기 밸브체(121)는 하사점, 즉 제1밸브시 트(109)에 밀착된 위치에 있게 되므로, 제1입출구(103)가 차단되어 제3입출구(107)를 통해 유입된 유체가 제2입출구(105)를 통해 외부로 흐를 수 있게 된다. 이 상태에서, 모터(170)가 작동되어 구동캠(151)이 90°회전되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 직동캠(141)에 작용되는 작동스프링(139)의 탄성복원력에 의해 밸브체(121)가 상사점, 즉 제2밸브시트(104)에 밀착된 위치로 상향 이동되고, 이에 따라, 제2입출구(105) 측으로의 유로가 차단되어 제3입출구(107)를 통해 유입된 유체가 제1입출구(103)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 삼방밸브는 밸브체(121)가 제1입출구(103)와 제2입출구(105)의 사이에서 직선운동하면서 제1밸브시트(109) 또는 제2밸브시트(104)에 밀착되어 차단동작을 하는 구조이므로, 작동 중에 밸브체(121)와 밸브하우징(101) 내벽면이 직접 접촉되지 않으므로 마찰 및 걸림에 의한 저항이 전혀 발생하지 않는다. 따라서, 종래와 같이 마찰 및 걸림으로 인한 모터(170)의 과부하와 밸브체(121)의 손상이 발생하지 않아 밸브의 사용수명이 연장되고, 잦은 수리 및 교체가 필요 없어 유리관리에 소요되는 비용과 노력을 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 밸브체(121)가 지지스프링(132)에 의해 탄성 지지되어 소정 범위에서 유동이 가능한 구조로 밸브축(127)에 결합되므로, 밸브체(121)가 제1밸브시트(109)에 밀착될 때 작동저항으로 인한 모터(170)의 과부하도 방지할 수가 있다.

한편, 도시된 실시예에서는 지지스프링(132)이 밸브체(121)를 하향 지지하도록 설치된 것을 예시하였으나, 필요에 따라 지지스프링(132)이 밸브체(121)를 상향 지지하도록 설치될 수도 있고, 밸브체(121)를 상하 양방향으로 지지하도록 복수개 가 설치될 수도 있다. 이러한 경우, 밸브체(121)가 제1밸브시트(109) 뿐 아니라 제2밸브시트(104)에 밀착될 때도 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

경우에 따라, 본 발명의 삼방밸브는 상기한 밸브시트(104, 109) 없이 밸브체(121)의 외주면에 오링과 같은 실링재가 결합된 구조로 이루어질 수도 있으며, 이러한 경우에도 밸브하우징(101) 내벽면에 대한 밀착력이 오링 전체에 걸쳐 균일하게 또한 이동 경로 전체에 걸쳐 일정하게 가해지므로, 작동 간의 저항이 종래의 볼타입 밸브체(121) 구조에 비해 적게 걸리게 되며, 사용시간의 경과에 따라 오링 만을 교체하면 실링 상태가 유지되므로 그 유지관리 비용이 보다 저렴하게 된다.

또한, 모터(170)의 일방향 회전에 의해 밸브체(121)가 상하로 왕복 운동되는 구조이므로, 일방향 회전 모터(170)를 사용하고 전원을 온/오프 시키는 간단한 제어부에 의해 밸브의 작동이 제어될 수 있어 밸브 및 그 제어부의 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

상기와 같이 밸브체(121)가 이동되어 상사점 또는 하사점에 도달되면 구동캠(151)에 구비된 각 감지돌기(163)가 리미트 스위치(181)의 노브(185)를 누르게 되고, 이에 따라 모터(170)로 공급되는 전원이 차단되어 작동이 정지된다. 이때, 전원이 차단되어도 회전 관성력에 의해 구동캠(151)에는 회전하려는 힘이 걸리게 되는데, 상기 감지돌기(163)에 걸림턱(161)이 구비되어 리미트 스위치(181)의 노브(185)가 눌려진 상태로 어느 정도 구속력을 가하게 되므로, 구동캠(151)이 정확한 위치에 정지하여 전원 오프 상태 및 밸브체(121)의 차단 상태가 안정적으로 유지될 수 있게 된다. 이후, 모터(170)가 다시 작동되어 구동캠(151)이 회전되면 직 동캠(141)의 직선운동에 의해 밸브체(121)가 하향 이동되어 도 3a에 도시된 상태로 복귀된다.

한편, 전술한 실시예에서는 리미트 스위치(181)에 의해 모터(170) 구동 전원이 오프되도록 구성된 것을 예시하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니며, 예시된 리미트 스위치(181)와 같은 스위칭 수단 뿐 아니라, 위치를 감지하여 외부의 제어부에 신호를 전달하는 마그네틱 센서, 광 센서, 접촉 센서 등 각종 센서를 구비하여 모터(170) 구동 전원을 제어하는 구조로 이루어질 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 밸브하우징의 내벽면을 따라 직선운동되는 밸브체에 의해 개폐동작이 이루어져 작동 저항이 균일하고 일정하게 작용되도록 함으로써, 모터의 갑작스런 과부하 및 밸브체의 손상이 방지되어 밸브의 사용 수명이 연장되고 유지관리도 용이하게 되는 효과가 있다. 특히, 밸브체와 밸브시트의 접촉에 의해 차단동작이 이루어지도록 함으로써, 밸브체와 밸브하우징 내벽면 간의 접촉이 없어 마찰 및 걸림에 의한 작동 저항을 제거하여 상기한 효과를 더욱 증진시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 밸브체가 탄성적으로 유동 가능하게 밸브축에 결합된 구조로 이루어지므로, 밸브체가 밸브시트에 밀착될 때의 작동저항으로 인한 모터의 과부하와 밸브체의 손상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 리미트 스위치의 작동을 위한 감지돌기에 걸림턱을 형성하여 모터의 작동 전원이 차단된 후에 관성에 의한 구동캠의 초과회전을 방지함으로써, 밸브의 차단 상태 및 구동 오프 상태가 정확하게 유지되어 밸브의 작동 정밀도가 향상되는 효과가 있다.

Claims

종방향 단부 일측에 제1입출구(103)가 형성되고 측벽부 일측에 제2입출구(105)가 형성되며 상기 제1입출구(103)와 제2입출구(105) 사이의 측벽부에 제3입출구(107)가 형성된 밸브하우징(101);

상기 밸브하우징(101)의 제1입출구(103)와 제2입출구(105) 사이에 내벽면을 따라 이동 가능하게 설치되어 그 위치에 따라 상기 제3입출구(107)와 제1입출구(103) 또는 제3입출구(107)와 제2입출구(105)를 선택적으로 연통시키는 밸브체(121);

상기 밸브하우징(101)의 제1입출구(103) 반대측에 설치되며 상기 밸브체(121)와 결합되어 일체로 이동되는 직동캠(141);

상기 직동캠(141)과 연접된 상태로 회전 가능하게 설치된 구동캠(151);

상기 직동캠(141)을 구동캠(151) 측을 향해 탄성지지하여 양측이 연접 상태를 유지하도록 하는 작동스프링(139); 및

전원 공급에 따라 상기 구동캠(151)을 회전시키는 모터(170)를 포함하며,

상기 직동캠(141)과 구동캠(151)의 접촉면(143, 153) 중 적어도 일측에는 돌출부(147, 157)가 형성되고 그 타측에는 상기 돌출부(147, 157)와 대응되는 함입부(149, 155)가 형성되어 구동캠(151)의 회전에 따라 직동캠(141)을 통해 밸브체(121)가 양방향으로 직선운동하도록 된 전동식 삼방밸브.
제1항에 있어서,

상기 밸브하우징(101)의 제1입출구(103) 측 내벽면에 제1밸브시트(109)가 형성되고, 제2입출구(105) 측 내벽면에 제2밸브시트(104)가 형성되어 상기 밸브체(121)의 양면이 제1밸브시트(109) 또는 제2밸브시트(104)에 밀착됨에 따라 선택적 차단이 이루어지도록 된 전동식 삼방밸브.
제2항에 있어서,

상기 밸브체(121)는 밸브축(127)에 이동 가능하게 관통 결합되며, 상기 밸브축(127)의 종방향을 따라 밸브체(121)를 일방향 또는 양방향으로 탄성지지하는 적어도 하나의 지지스프링(132)을 더 포함하는 전동식 삼방밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동캠(151)의 회전위치를 감지하여 밸브체(121)가 밸브하우징(101) 내의 상사점 또는 하사점에 위치되면 모터(170)에 공급되는 전원이 차단되도록 하는 스위칭수단을 더 포함하는 전동식 삼방밸브.
제4항에 있어서,

상기 스위칭수단은 구동캠(151)의 외부에 회전방향을 따라 소정 간격으로 형성된 둘 이상의 감지돌기(163)와, 상기 감지돌기(163)에 의해 눌려지는 노브(185)를 구비하여 이 노브(185)가 눌려지면 전원이 차단되도록 하는 리미트 스위치(181)를 포함하는 전동식 삼방밸브.
제5항에 있어서,

상기 감지돌기(163)가 각각 구동캠(151)의 돌출부(157) 측방과 함입부(155) 측방의 서로 다른 높이에 위치되도록 형성되며, 각 감지돌기(163)와 대응되는 위치에 복수의 리미트 스위치(181)가 설치된 전동식 삼방밸브.
제5항에 있어서,

상기 감지돌기(163)의 회전방향에 대해 후행하는 위치에 외측으로 돌출된 걸림턱(161)이 형성된 전동식 삼방밸브.