KR20090002301U - 유량조절밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유량 조절이 끝난 후에 걸림볼이 스프링을 통해 조절구의 걸림홈에 탄성 지지되도록 하여 밸브 내의 유체 또는 외부로부터 가해진 진동에 의해 조절된 유량에 변화가 생기지 않고, 밸브의 조립 구조가 단순화되며, 조절구가 부드럽게 회전하여 유량이 미세하게 조절되는 유량조절밸브에 관한 것이다.

이러한 본 고안에 따른 유량조절밸브는, 양측으로 유입구와 유출구가 형성되고, 상부가 개방되어 있으며, 내부에는 통과공이 형성되는 몸체; 상기 몸체의 개방된 상부에 체결되고, 상하로 관통되어 있는 지지체; 상기 지지체를 관통하여 삽입되고, 상하이동 없이 제자리에서 회전하며, 외주연에 오링이 형성되고, 하면에 이동홀이 형성되는 안내부; 상기 이동홀에 체결되어 상기 안내부의 회전에 따라 상하로 이동하여 상기 통과공을 개폐하는 개폐부; 상기 몸체의 일측에 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 삽입되는 스프링에 의해 탄성 지지되는 걸림볼; 및 상기 안내부의 상부에 고정 결합되고, 상기 걸림볼에 대응되는 다수의 걸림홈이 형성되는 조절구를 포함한다.

몸체, 지지체, 안내부, 개폐부, 걸림볼, 조절구

Description

유량조절밸브{Flow control valve}

본 고안은 유량조절밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유량 조절이 끝난 후에 걸림볼이 스프링을 통해 조절구의 걸림홈에 탄성 지지되도록 하여 밸브 내의 유체 또는 외부로부터 가해진 진동에 의해 조절된 유량에 변화가 생기지 않고, 밸브의 조립 구조가 단순화되며, 조절구가 부드럽게 회전하여 유량이 미세하게 조절되는 유량조절밸브에 관한 것이다.

아파트와 같은 공동주택 또는 빌딩 등에는 냉·온수가 배관을 통해 이동 순환하게 되고, 냉·온수의 균형적인 분배를 위하여 배관에는 유량조절밸브가 설치된다. 그런데, 유량조절밸브가 설치되는 배관에는 냉·온수가 흐르면서 캐비테이션(cavitation) 등이 발생하여 소음 및 진동 등이 발생하게 된다. 이때, 캐비테이션은 밸브 내에서 유속이 빨라지면서 액체의 압력이 국부적으로 액체의 포화압력보다 낮아지기 때문에 액체의 일부가 증발하여 기포가 발생하고 그 기포가 유속이 감소하는 위치에서 터지는 현상을 말한다.

그리하여 유량을 미세하게 조절하여 캐비테이션 등의 발생을 감소시키려는 유량조절밸브가 소개되었으나, 여전히 밸브의 조립 구조가 복잡하고, 특히 개폐부와 조절구의 결합이 단순하지 않아 제조 단가의 상승이 발생하며, 개폐부의 효과적인 상하 이동을 통하여 유량을 미세하게 조절할 수 없는 문제점이 발생하였다.

또한, 종래의 유량조절밸브에서는 밸브 내 유체압력의 변화 또는 외부로부터 밸브에 가하진 진동에 의해 조절구가 임의로 회전하여 조절된 유량에 변화가 발생하는 문제점이 있었다. 즉, 진동에 의해 조절된 유량에 임의적인 변화가 발생하는 경우, 냉·난방의 불균형이 발생하고, 최적 상태에서의 작동이 불가능하여 불필요한 유체의 흐름으로 인해 에너지 낭비가 초래되는 것이다.

한편, 종래의 기술과 같이 개폐부와 조절구가 일체로 결합된 때에 통과공을 개방하여 유량을 증가시키면, 조절구의 회전에 따라 개폐부와 조절구가 함께 상승하여 조절구가 상측으로 많이 돌출되므로 유량조절밸브를 설치하는 장소가 협소한 경우에 유량조절밸브를 사용하는데 상당한 불편함이 발생하게 되고, 많이 돌출된 조절구에 의해 사용자가 상해를 입을 수 있는 문제점도 발생하였다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유량 조절이 끝난 후에 걸림볼이 스프링을 통해 조절구의 걸림홈에 탄성 지지되도록 하여 밸브 내의 유체 또는 외부로부터 가해진 진동에 의해 조절된 유량에 변화가 발생하지 않는 유량조절밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 개폐부가 안내부를 통해 지지체에 간단하게 결합되도록 하여 밸브의 조립 구조를 단순화시키고, 개폐부의 상하 이동을 부드럽게 조절하여 유량을 미세하게 조절할 수 있으며, 다수의 걸림홈 사이에 그루브를 형성하여 유체 또는 외부에서 가하는 진동에 의해 조절구는 회전하지 않으면서 사용자가 가하는 외력에 의해서는 조절구가 부드럽게 회전할 수 있는 유량조절밸브를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 유량조절밸브는, 양측으로 유입구와 유출구가 형성되고, 상부가 개방되어 있으며, 내부에는 통과공이 형성되는 몸체; 상기 몸체의 개방된 상부에 체결되고, 상하로 관통되어 있는 지지체; 상기 지지체를 관통하여 삽입되고, 상하이동 없이 제자리에서 회전하며, 외주연에 오링이 형성되고, 하면에 이동홀이 형성되는 안내부; 상기 이동홀에 체결되어 상기 안내부의 회전에 따라 상하로 이동하여 상기 통과공을 개폐하는 개폐부; 상기 몸체 의 일측에 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 삽입되는 스프링에 의해 탄성 지지되는 걸림볼; 및 상기 안내부의 상부에 고정 결합되고, 상기 걸림볼에 대응되는 다수의 걸림홈이 형성되는 조절구를 포함한다.

걸림볼이 스프링을 통해 조절구의 걸림홈에 탄성 지지되어 있으므로 유량 조절이 끝난 후에는 밸브 내의 유체 또는 외부로부터 가해진 진동에 의해 조절된 유량에 변화가 발생하지 않아 냉·난방의 균형이 유지되고, 최적 상태에서의 작동이 보장되는 효과가 있다.

또한, 다수의 걸림홈 사이에 그루브를 형성하여 유체 또는 외부에서 가하는 진동에 의해 조절구는 회전하지 않으면서 사용자가 가하는 외력에 의해서는 조절구가 부드럽게 회전되고, 개폐부가 안내부를 통해 지지체에 간단하게 결합되도록 하여 밸브의 조립 구조를 단순화시키며, 개폐부의 상하 이동을 부드럽게 조절하여 유량을 미세하게 조절할 수 있고, 밸브의 단순한 구조로 인해 고장률이 감소하며, 생산원가를 감소시킬 수 있고, 좁은 공간에서도 사용될 수 있는 효과가 있다.

본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유량조절밸브는, 도 1a 내지 도 2b에 도시한 바와 같이, 몸체(10), 지지체(20), 안내부(30), 개폐부(40), 걸림볼(50), 및 조절구(60)를 포함한다.

몸체(10)에는 양측으로 유입구(11)와 유출구(12)가 형성되고, 상부(13)가 개방되어 있으며, 유입구(11)와 유출구(12)는 몸체(10)의 내부에 형성된 통과공(15)에 의하여 서로 통하게 된다. 몸체(10)의 유입구(11)와 유출구(12)에는 배관과 결합할 수 있는 체결수단이 형성되고, 체결수단은 여러 형태가 있을 수 있으나, 암나사와 수나사를 형성하여 나사 끼움 구조로 체결하는 것이 일반적이다.

몸체(10)의 개방된 상부(13)에 나사 끼움 구조로 체결되는 지지체(20)는 안내부(30)가 삽입될 수 있도록 상하로 관통되어 있고, 몸체(10)의 상부(13)와 지지체(20) 사이에서 발생할 수 있는 누설을 완전하게 방지하기 위하여 지지체(20)의 외주연에 오링(29)이 삽입될 수 있다.

안내부(30)는 지지체(20)의 관통된 내주면으로 삽입되고, 안내부(30)의 외주연에 형성된 오링(39)은 지지체(20) 또는 상부(13)의 내주면에 밀착되어 누설을 방지하며, 후술하는 조절구(60)의 회전에 따라 안내부(30)는 상하이동 없이 제자리에서 회전하고, 안내부(30)의 하면에는 이동홀(31)이 형성된다.

안내부(30)의 외주연에 형성된 오링(39)이 지지체(20)의 내주면에 밀착되는 경우, 지지체(20)에 삽입된 안내부(30)가 상하이동 없이 지지체(20) 내에서 회전하도록 하기 위하여 지지체(20)의 내주연 하부에 고정홈(21)을 형성하고, 안내부(30)의 하단을 지지하는 고정링(22)을 고정홈(21)에 삽입할 수 있다. 또한, 안내부(30) 의 외주연에 형성된 오링(39)이 상부(13)의 내주면에 밀착되는 경우, 상부(13)의 내주연에 안내부(30)의 하단을 지지하는 고정돌기(미도시)를 형성하여 안내부(30)가 상하이동 없이 제자리에서 회전하게 할 수도 있다.

이동홀(31)에 체결되어 안내부(30)의 회전에 따라 상하로 이동하여 통과공(15)을 개폐하는 개폐부(40)의 상부 외주면에는 수나사(42)가 형성되고, 이동홀(31)의 내주면에는 암나사(32)가 형성되어 이동홀(31)과 개폐부(40)의 상부가 나사결합되므로 제자리에서 회전하는 안내부(30)의 회전에 따라 개폐부(40)는 상하로 이동하게 된다. 이때, 개폐부(40)의 외주면에 돌기(43)를 형성하고, 몸체(10)의 내부 일측에 돌기(43)가 끼워지는 안착홈(17)을 형성하여 개폐부(40)는 회전하지 않으면서 상하로 이동하게 할 수 있다.

또한, 개폐부(40)의 하단에 디스크(41)를 형성하여 통과공(15)을 지나는 유동이 원활해지도록 할 수 있고, 개폐부(40)가 통과공(15)을 완전하게 밀폐할 수 있도록 디스크(41)의 상부에 오링(49)을 삽입할 수 있으며, 디스크(41)를 연질의 재료로 제작하여 유동의 제어 및 누설 방지를 효과적으로 수행할 수 있다. 디스크(41)의 형상은 다양하게 변형할 수 있으며, 디스크(41)의 형상에 따라 오링(49)이 불필요할 수도 있다.

몸체(10)의 일측에 삽입홀(51)을 형성하고, 삽입홀(51)에 삽입되는 스프링(52)에 의해 탄성 지지되는 걸림볼(50)을 형성하며, 걸림볼(50)에 대응되는 다수의 걸림홈(61)을 조절구(60)에 형성한다. 즉, 안내부(30)의 상부에 고정 결합되는 조절구(60)를 회전하여 유량을 미세하게 조절한 후에 걸림볼(50)이 스프링(52)을 통해 조절구(60)의 걸림홈(61)에 탄성 지지되므로 유체압력의 변화에 의하거나 외부에서 가하진 진동에 의해 조절구(60)가 회전하여 조절된 유량에 변화가 발생하는 것을 방지하게 된다. 이때, 삽입홀(51)의 깊이와 조립의 편의성을 고려할 때, 몸체(10)의 개방된 상부(13)의 외면에 돌출부(16)를 형성하고, 돌출부(16)의 상면에 삽입홀(51)을 형성하며, 조절구(60)의 링 형태의 하단에 다수의 걸림홈(61)을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 유체 또는 외부에서 가하는 진동에 의해 조절구(60)가 회전하지 않지만 사용자가 가하는 외력에 의해서는 조절구(60)가 부드럽게 회전할 수 있도록 다수의 걸림홈(61) 사이에 걸림홈(61)의 크기 및 깊이보다 작은 그루브(62)를 형성할 수 있다.

안내부(30)의 상부에 키(33)를 형성하고, 조절구(60)의 중앙 하면에 키홈(53)을 형성하여 안내부(30)의 상부와 조절구(60)를 스플라인 결합한다. 이때, 스플라인 결합을 대신하여 안내부(30)의 상부를 다각형으로 제작하고, 조절구(60)의 중앙 하면에 다각형의 홈을 형성하여 조절구(60)와 함께 안내부(30)가 회전하게 할 수도 있다. 또한, 안내부(30)의 상부와 조절구(60)를 다양한 방법으로 고정 결합할 수 있으나, 안내부(30)의 상단에 나사홈(35)을 형성하고, 조절구(60)의 중앙을 관통하여 고정되는 볼트(66)를 나사홈(35)에 결합하여 안내부(30)의 상부와 조절구(60)를 고정 결합하는 것이 바람직하다.

조절구(60)의 외주연 또는 상면에는 눈금을 표시하여 밸브가 어느 정도 개폐되었는지를 사용자가 파악할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유량조절밸브의 기능 및 작용을 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

배관에 결합되어 있는 유량조절밸브가, 도 2a에 도시한 바와 같이 모두 개방되어 있는 경우에 사용자가 유량을 줄이기 위하여 조절구(60)을 회전시키면, 조절구(60)와 스플라인 결합 및 볼트(66)로 고정결합된 안내부(30)가 상하 이동 없이 제자리에서 회전하면서 개폐부(40)를 하강시키고, 통과공(15) 상부의 유로 면적이 감소하게 되어 유입구(11)로부터 통과공(15)을 거쳐 유출구(12)로 흐르는 유체의 유량이 감소하게 된다.

이때, 유량 조절이 끝난 후에는 걸림볼(50)이 스프링(52)을 통해 조절구(60)의 걸림홈(61)에 탄성 지지되어 있으므로 밸브 내 유체압력의 변화 또는 외부로부터 밸브에 가하진 진동에 의해 조절구(60)가 임의로 회전하여 조절된 유량에 변화가 생기는 것을 방지할 수 있다. 다수의 걸림홈(61) 사이에 걸림홈(61)의 크기 및 깊이보다 작은 그루브(62)가 형성되어 있어 유체 또는 외부로부터 가해진 진동에 의해 조절구(60)는 회전하지 않지만 사용자가 가하는 외력에 의해서는 조절구(60)가 부드럽게 회전할 수 있게 된다. 사용자가 조절구(60)를 끝까지 회전시키면, 도 2b에 도시한 바와 같이 하강한 개폐부(40)가 통과공(15)을 완전히 폐쇄하게 된다.

또한, 통과공(15)의 완전한 차단을 위하여 개폐부(40)의 디스크(41) 상부에 오링(49)을 형성할 수 있으며, 몸체(10)의 상부(13)와 지지체(20) 사이 및 지지체(20)의 관통된 내주면과 안내부(30) 사이를 완전히 밀폐시켜 누설이 발생하지 않 도록 지지체(20) 및 안내부(30)의 외주연에 각각 오링(29, 39)을 삽입한다.

이상의 설명은 본 고안의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 고안에 개시된 실시예는 본 고안의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1a은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유량조절밸브의 사시도.

도 1b은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유량조절밸브의 분해 사시도.

도 2a는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유량조절밸브가 완전히 개방된 경우의 단면도.

도 2b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유량조절밸브가 완전히 밀폐된 경우의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 몸체 11: 유입구

12: 유출구 13: 상부

15: 통과공 16: 돌출부

20: 지지체 21: 고정홈

22: 고정링 29, 39, 49: 오링

30: 안내부 31: 이동홀

33: 키 35: 나사홈

40: 개폐부 41: 디스크

50: 걸림볼 51: 삽입홀

52: 스프링 53: 키홈

60: 조절구 61: 걸림홈

62: 그루브 66: 볼트

Claims (5)

1. 양측으로 유입구와 유출구가 형성되고, 상부가 개방되어 있으며, 내부에는 통과공이 형성되는 몸체;

   상기 몸체의 개방된 상부에 체결되고, 상하로 관통되어 있는 지지체;

   상기 지지체를 관통하여 삽입되고, 상하이동 없이 제자리에서 회전하며, 외주연에 오링이 형성되고, 하면에 이동홀이 형성되는 안내부;

   상기 이동홀에 체결되어 상기 안내부의 회전에 따라 상하로 이동하여 상기 통과공을 개폐하는 개폐부;

   상기 몸체의 일측에 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 삽입되는 스프링에 의해 탄성 지지되는 걸림볼; 및

   상기 안내부의 상부에 고정 결합되고, 상기 걸림볼에 대응되는 다수의 걸림홈이 형성되는 조절구를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 몸체의 개방된 상부의 외면에 돌출부가 형성되고, 상기 삽입홀은 상기 돌출부의 상면에 형성되며,

   상기 다수의 걸림홈은 상기 조절구의 링 형태의 하단에 형성되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
3. 제2항에 있어서,

   상기 다수의 걸림홈 사이에는 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 안내부의 상부와 조절구는 스플라인 결합되고, 상기 안내부의 상부와 조절구는 볼트로 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 지지체의 내주연 하부에 고정홈이 형성되고, 상기 지지체에 삽입된 상기 안내부의 하단을 지지하는 고정링이 상기 고정홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.

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