KR20100018831A - 전동식 전환밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸브시트에 형성된 입/출구포트를 개폐하는 밸브체의 편마모를 방지하고, 기존의 중간판을 바닥덮개부재와 일체화시켜 가공성과 생산성을 향상시킬 수 있는 구조의 전동식 전환밸브에 관한 것으로, 이를 위해 케이스에 외장된 스테핑모터에 의해 케이스의 내부에서 회전하는 로터와 결합되어 동기회전하는 밸브체와, 상기 바닥덮개부재의 저면에 형성된 입/출구파이프 결합공이 상부면 중심을 향하게 유도할 수 있도록 바닥덮개부재의 상부면에 순차적으로 적층 결합된 중간판 및 밸브시트로 구성되되, 상기 밸브체는 상기 로터와 동기회전하기 위해 로터에 형성된 결합부재와 결합될 수 있도록 직경방향으로 편의 되게 한쌍의 돌출편이 형성되어 구성되는 전동식 전환밸브에 있어서, 상기 로터와 동기회전하기 위해 로터에 형성된 2개의 결합부재와 결합될 수 있도록 직경방향으로 한쌍의 돌출편이 상호 대칭되게 형성되는 밸브체와, 중간판이 일체로 구성되는 바닥덮개부재와, 상기 바닥덮개부재의 상부면에 접착되는 밸브시트를 포함하여 구성되되,상기 바닥덮개부재는 입구파이프 결합공이 형성된 저면이 하부로 돌출 형성되고, 돌출면의 양측에는 2개의 출구파이프 결합공이 바닥덮개부재의 중심을 향해 형성되고, 상기 밸브시트는 밸브체의 회전에 의해 개폐되는 제 1출구포트, 제 2출구포트가 형성된 것을 특징으로 한다.
밸브, 로터, 전동식 전환밸브, 포트

Description

전동식 전환밸브{ELECTRICALLY OPERATED SWITCH-OVER VALVE}
본 발명은 밸브시트에 형성된 입/출구포트를 개폐하는 밸브체를 대칭화시켜 편마모를 방지하고, 기존의 중간판을 바닥덮개부재와 일체화시켜 부품감소에 따른 가공성과 생산성을 향상시킬 수 있는 구조의 전동식 전환밸브에 관한 것이다.
[문헌] 대한민국 공개특허 10-2005-0101341호
냉동/냉장고의 냉매 유로의 전환 등에 이용되는 전동식 전환밸브로서, 대한민국 공개특허 10-2005-0101341호에 개시된 바와 같이, 케이스 하부에 결합된 바닥덮개부재의 상부면으로 밸브시트가 부착되고, 밸브시트의 상부면으로는 밸브시트의 입/출구포트를 개폐하는 밸브체가 미끄럼 접촉되어 구비되고, 상기 밸브체는 케이스에 외장된 스테핑모터에 의해 회전되는 전동식 전환밸브가 알려져 있다.
이하에서는 종래의 전동식 전환밸브에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 간단히 설명하기로 한다.
도 1a는 종래의 전동식 전환밸브의 단면구성도, 도 1b는 도 1a에서 스테핑모터를 제외한 전동식 전환밸브의 분해사시도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 전동식 전환밸브는 케이스(10)에 외장된 스테핑모터(90)에 의해 케이스(10)의 내부에서 회전하는 로터(20)와 결합되어 동기회전하는 밸브체(50)와, 상기 바닥덮개부재(80)의 저면에 형성된 입/출구파이프 결합공(81,82,83)이 상부면 중심을 향하게 유도할 수 있도록 바닥덮개부재(80)의 상부면에 순차적으로 적층 결합된 중간판(70) 및 밸브시트(60)로 구성된다.
여기서 케이스(10)의 내부에는 로터(20)가 결합되며, 상기 로터(20)의 보스(21)에는 회전축(30)이 부분 삽입되고, 부분 삽입된 회전축(30)의 상측에 베어 링(40)이 삽입되어 케이스(10)의 중심에 지지되는 구조이다.
그리고 로터(20)의 측면에 돌출형성된 단일의 결합부재(22)는 밸브체(50)에 편의 되게 형성된 한쌍의 돌출편(51)에 결합되어 로터(20)의 회전으로 동기회전되게 구성된다.
아울러 로터(20)와 밸브체(50)의 사이에는 스프링(23)이 개재되어 로터(20)를 상부로 압박하고 밸브체(50)는 하부로 압박하게 구성되어 밸브체(50)와 밸브시트(60) 간에 시일성을 높여줄 수 있도록 구성된다.
그리고 바닥덮개부재(80)는 저면에 입구파이프(81a)와, 제 1출구파이프(82a) 및 제 2출구파이프(83a)가 결합될 수 있도록 입구파이프 결합공(유입포트)(81)과, 제 1출구파이프 결합공(82)과, 제 2출구파이프 결합공(83)가 형성된 구조이다.
그리고 바닥덮개부재(80)의 상부면으로는 유입포트(입구파이프 결합공)(81)를 개방한 체 중간판(70)과, 밸브시트(60)가 각각 적층 결합되어 있는 구조이다.
여기서 중간판(70)은 바닥덮개부재(80)에 형성된 제 1출구파이프 결합공(82)과, 제 2출구파이프 결합공(83)을 밸브체(50)의 회전반경에 대응하도록 중심부를 향해 축소시키는 기능을 한다.
따라서 중간판(70)에는 제 1출구파이프 결합공(82)과, 제 2출구파이프 결합공(83)에 대응되는 2개의 유도공(71)이 형성되어 있으며, 이러한 유도공(71)은 중심부를 향해 타원형상으로 구성된다.
그리고 중간판(70)의 상부면에는 밸브체(50)와 밀착되는 밸브시트(60)가 결합되어 구성된다.
이러한 밸브시트(60)는 밸브체(50)의 회전에 의해 개폐되는 제 1출구포트(61), 제 2출구포트(62)가 형성되는데, 상기 제 1출구포트(61), 제 2출구포트(62)는 중간판(70)의 각 유도공(71)과 상통되되, 밸브체(50)의 회전반경 내에 형성된 구조이다.
상기에서 밸브체(50)의 구동 토크 저감을 위해 밸브체(50)는 반경이 작을 것을 요구된다. 따라서 밸브시트(60)에 형성된 제 1출구포트(61) 및 제 2출구포트(62)는 피치 원반경이 작게 제작되는 것이 바람직하다.
하지만 바닥덮개부재(80)에 결합되는 입구파이프(81a)와, 제 1출구파이프(82a) 및 제 2출구파이프(83a)의 직경을 줄일 수 없고, 브레이징 용접 작업의 용이성 때문에 중앙부에 밀집시켜 설치할 수도 없으므로, 중간판(70)이 필수적으로 요구된다.
때문에 부품수 증가와 생산공정의 증가에 따라 생산원가와 불량률이 높아지는 등 다양한 문제점이 발생되고 있다.
또한 밸브체(50)에 편의 되게 형성된 한쌍의 돌출편(51)에 의해서 비대칭적인 회전설계구조에 따라 회전시 밸브체(50)가 기울어지며, 밸브체(50)의 저면에 형성된 3개의 개폐돌기(53)가 편마모되어 제 1출구포트(61) 및 제 2출구포트(62)에서 누설이 일어나는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은, 본 발명은 밸브시트에 형성된 입/출구포트를 개폐하는 밸브체를 대칭화시켜 편마모를 방지하고, 기존의 중간판을 바닥덮개부재와 일체화시켜 부품감소에 따른 가공성과 생산성을 향상시킬 수 있는 구조의 전동식 전환밸브를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 목적은, 케이스에 외장된 스테핑모터에 의해 케이스의 내부에서 회전하는 로터와 결합되어 동기회전하는 밸브체와, 상기 바닥덮개부재의 저면에 형성된 입/출구파이프 결합공이 상부면 중심을 향하게 유도할 수 있도록 바닥덮개부재의 상부면에 순차적으로 적층 결합된 중간판 및 밸브시트로 구성되되, 상기 밸브체는 상기 로터와 동기회전하기 위해 로터에 형성된 결합부재와 결합될 수 있도록 직경방향으로 편의 되게 한쌍의 돌출편이 형성되어 구성되는 전동식 전환밸브에 있어서, 중간판이 일체로 구성되는 바닥덮개부재와, 상기 바닥덮개부재의 상부면에 접착되는 밸브시트를 포함하여 구성되되, 상기 바닥덮개부재는 입구파이프 결합공이 형성된 저면이 하부로 돌출 형성되고, 돌출된 저면의 양측면에는 2개의 출구파이프 결합공이 바닥덮개부재의 중심을 향해 형성되고, 상기 밸브시트는 밸브체의 회전에 의해 개폐되는 제 1출구포트, 제 2출구포트가 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전동식 전환밸브를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 목적은, 케이스에 외장된 스테핑모터에 의해 케이스의 내부에서 회전하는 로터와 결합되어 동기회전하는 밸브체와, 상기 바닥덮개부재의 저면 에 형성된 입/출구파이프 결합공이 상부면 중심을 향하게 유도할 수 있도록 바닥덮개부재의 상부면에 순차적으로 적층 결합된 중간판 및 밸브시트로 구성되되, 상기 밸브체는 상기 로터와 동기회전하기 위해 로터에 형성된 결합부재와 결합될 수 있도록 직경방향으로 편의 되게 한쌍의 돌출편이 형성되어 구성되는 전동식 전환밸브에 있어서, 상기 로터와 동기회전하기 위해 로터에 형성된 2개의 결합부재와 결합될 수 있도록 직경방향으로 한쌍의 돌출편이 상호 대칭되게 형성되는 밸브체와, 중간판이 일체로 구성되는 바닥덮개부재와, 상기 바닥덮개부재의 상부면에 접착되는 밸브시트를 포함하여 구성되되, 상기 바닥덮개부재는 입구파이프 결합공이 형성된 저면이 하부로 돌출 형성되고, 돌출면의 양측에는 2개의 출구파이프 결합공이 바닥덮개부재의 중심을 향해 형성되고, 상기 밸브시트는 밸브체의 회전에 의해 개폐되는 제 1출구포트, 제 2출구포트가 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전동식 전환밸브를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 전동식 전환밸브에 따르면, 밸브시트에 형성된 입/출구포트를 개폐하는 밸브체를 대칭화시켜 편마모를 방지하고, 기존의 중간판을 바닥덮개부재와 일체화시켜 부품감소에 따른 가공성과 생산성을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 전동식 전환밸브에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 2a은 스테핑모터를 제외한 본 발명의 제 1실시예에 따른 전동식 전환밸브의 분해사시도이고, 도 2b는 도 2a에서 발췌된 바닥덮개부재의 저면사시도이고, 도 2c는 도 2a에서 발췌된 바닥덮개부재의 측단면도이다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 1실시예의 전동식 전환밸브는 기존의 중간판을 바닥덮개부재와 일체화시켜 부품감소에 따른 가공성과 생산성을 향상시킬 수 있는 구조이다.
제 1실시예의 전동식 전환밸브는 크게 2부분으로 구성되는데, 이는 케이스(10)에 외장된 스테핑모터(도 1a에 도시)(90)에 의해 케이스(10)의 내부에서 회전하는 로터(20)와 결합되어 동기회전하는 밸브체(50)와, 밸브시트(60)가 부착된 바닥덮개부재(80)로 구성된다.
여기서 케이스(10)와, 베어링(40), 회전축(30), 로터(20), 밸브체(50)는 종래 기술에서 언급했으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
아울러 바닥덮개부재(80)는 중간판이 일체로 구성되는 구조이다. 즉, 본 발명에서는 이해하기 쉽게 중간판을 언급했지만 중간판이 없다고 생각해도 무방하다.
이러한 바닥덮개부재(80)는 저면이 돌출된 입체구조를 갖으며, 돌출된 부분으로 입구파이프(81a)와, 제 1출구파이프(82a)와, 제 2출구파이프(83a)가 결합되는 구조이다.
여기서 상기 입구파이프(81a)는 바닥덮개부재(80)의 저면에 결합되고, 상기 제 1출구파이프(82a) 및 제 2출구파이프(83a)는 돌출된 저면의 양측면에 결합된다.
이를 위해 상기 바닥덮개부재(80)는 입구파이프 결합공(81)이 저면에 형성되고, 돌출된 저면의 양측면에는 2개의 출구파이프 결합공(82,83)이 형성된 구조이다.
이 때 제 1출구파이프 결합공(82) 및 제 2출구파이프 결합공(83)은 상호 대칭 위치에서 하부가 기울려진 경사면(86)에 각각 형성된 구조이다.
따라서 상기 제 1출구파이프 결합공(82)과 제 2출구파이프 결합공(83)은 바닥덮개부재(80)의 내부 중심을 향해 상향으로 형성될 수 있는 구조를 마련하다.
한편 상기 입구파이프 결합공(81)은 바닥덮개부재(80)의 상부면까지 관통되어 입구포트(81)를 이루는 구성이다.
아울러 바닥덮개부재(80)의 상부면에는 밸브체(50)의 회전 반경 내에 위치하는 제 1출구(84) 및 제 2출구(85)가 제 1출구파이프 결합공(82) 및 제 2출구파이프 결합공(83)과 상통되는 구조이다.
그리고 바닥덮개부재(80)의 상부면에는 밸브시트(60)가 부착되는데, 상기 밸브시트(60)는 바닥덮개부재(80)의 상부면에 형성된 제 1출구(84) 및 제 2출구(85)와 상통되는 제 1출구포트(61) 및 제 2출구포트(62)가 형성된 구조이다.
이로써, 종래의 바닥덮개부재(80)에 결합되는 입구파이프(81a)와, 제 1출구파이프(82a) 및 제 2출구파이프(83a)를 브레이징 용접 작업의 용이성 때문에 중앙부에 밀집시켜 설치할 수도 없어 중간판이 필수적으로 요구되는 것을 해소할 수 있다.
때문에 부품수 증가와 생산공정의 증가에 따라 생산원가와 불량률이 높아지는 등 다양한 문제점이 해소할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 제 2실시예에 따른 전동식 전환밸브의 분해사시도이고, 도 3b는 도 1에서 발췌되는 밸브체의 사시도이다.
도 3a 내지 3b에 도시된 바와 같이, 상기 로터(20)는 양측으로 2개의 결합부재(22)가 돌출형성되어 있는 구조이다.
그리고 상기 로터(20)와 결합되는 밸브체(50)는 로터(20)와 동기회전하기 위해 로터(20)에 형성된 2개의 결합부재(22)와 결합될 수 있도록 직경방향으로 한쌍의 돌출편(51)이 상호 대칭되게 형성되는 구조이다.
이 때 각 돌출편(51)의 상부로는 가이드부재(52)가 수직상향으로 형성되어 있어 로터(20)의 결합부재(22)가 돌출편(51) 사이로 안내할 수 있도록 구성된다.
또한 상기 밸브체(50)는 하부로는 상기 밸브시트(60)에 형성된 제 1출구포트(61) 및 제 2출구포트(62)를 개폐하는 3개의 개폐돌기(53)가 균일하게 돌출 형성되어 있으며, 이러한 각 개폐돌기(53)는 제 1출구포트(61)와, 제 2출구포트(62) 중 한개의 출구포트 만을 폐쇄할 수 있도록 구성된다.
이는 제 1실시예에서 설명되었던 바닥덮개부재(80)의 제 1출구파이프 결합공(82)과, 제 2출구파이프 결합공(83)의 대칭형상에 의해 가능하다.
상세히 설명하면 제 1출구파이프 결합공(82)과, 제 2출구파이프 결합공(83)이 대칭형상으로 배치되고, 제 1출구파이프 결합공(82)과, 제 2출구파이프 결합 공(83)과 상통되는 제 1출구(84) 및 제 2출구(85) 역시 대칭형상으로 배치됨으로, 이를 개폐하는 개폐돌기(53) 역시 밸브체(50)의 하부에 균일하게 대칭형상으로 돌출 형성된다.
이하에서는 밸브체의 작동에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 간단히 설명하기로 한다.
도 3c는 밸브체의 밸브시트 간에 작동을 도시한 작동도이다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 밸브체(50)의 저면에는 3개의 개폐돌기(53)가 균등배치되는 구조이다.
①은 밸브체(50)의 회전으로 개폐돌기(53)가 제 1출구포트(61)와 제 2출구포트(62)를 폐쇄한 완전 폐쇄이다.
②는 밸브체(50)의 회전으로 개폐돌기(53)가 제 2출구포트(62)만을 폐쇄하여 입구포트(81)와 제 1출구포트(61)가 연결된다.
③은 밸브체(50)의 회전으로 개폐돌기(53)가 제 1출구포트(61)만을 폐쇄하여 입구포트(81)와 제 2출구포트(62)가 연결된다.
④는 밸브체(50)의 회전으로 입구포트(81)와 제 2출구포트(62) 및 제 1출구포트(61)가 연결된다.
상기와 같이 본 발명은 한개의 개폐돌기(53)가 제 1출구(84) 및 제 2출구(85)를 동시에 폐쇄시키지 않고, 하나에 한개씩 막으면서 편마모에 의해서 발생할 수 있는 누설을 최소화할 수 있다.
또한 따라서 기존의 개폐돌기(53)의 비대칭 형상으로 인한 개폐돌기(53)의 편마모를 방지할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
도 1a는 종래의 전동식 전환밸브의 단면구성도,
도 1b는 도 1a에서 스테핑모터를 제외한 전동식 전환밸브의 분해사시도이다.
도 2a은 스테핑모터를 제외한 본 발명의 제 1실시예에 따른 전동식 전환밸브의 분해사시도이고,
도 2b는 도 2a에서 발췌된 바닥덮개부재의 저면사시도이고,
도 2c는 도 2a에서 발췌된 바닥덮개부재의 측단면도이다.
도 3a는 본 발명의 제 2실시예에 따른 전동식 전환밸브의 분해사시도이고,
도 3b는 도 1에서 발췌되는 밸브체의 사시도이다.
도 3c는 밸브체의 밸브시트 간에 작동을 도시한 작동도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 케이스
20: 로터 21: 보스
22: 결합부재
23: 스프링
30: 회전축
40: 베어링
50: 밸브체 51: 돌출편
52: 가이드부재
53: 개폐돌기
60: 밸브시트 61: 제 1출구포트
62: 제 2출구포트
70: 중간판 71: 유도공
80: 바닥덮개부재 81: 입구파이프 결합공, 입구포트
81a: 입구파이프
82: 제 1출구파이프 결합공
82a: 제 1출구파이프
83: 제 2출구파이프 결합공
83a: 제 2출구파이프
84: 제 1출구
85: 제 2출구
86: 경사면
90: 스테핑모터

Claims (5)

  1. 케이스(10)에 외장된 스테핑모터(90)에 의해 케이스(10)의 내부에서 회전하는 로터(20)와 결합되어 동기회전하는 밸브체(50)와, 상기 바닥덮개부재(80)의 저면에 형성된 입/출구파이프 결합공(81,82,83)이 상부면 중심을 향하게 유도할 수 있도록 바닥덮개부재(80)의 상부면에 순차적으로 적층 결합된 중간판(70) 및 밸브시트(60)로 구성되되, 상기 밸브체(50)는 상기 로터(20)와 동기회전하기 위해 로터(20)에 형성된 결합부재(22)와 결합될 수 있도록 직경방향으로 편의 되게 한쌍의 돌출편(51)이 형성되어 구성되는 전동식 전환밸브에 있어서,
    중간판(70)이 일체로 구성되는 바닥덮개부재(80)와,
    상기 바닥덮개부재(80)의 상부면에 접착되는 밸브시트(60)를 포함하여 구성되되,
    상기 바닥덮개부재(80)는 입구파이프 결합공(81)이 형성된 저면이 하부로 돌출 형성되고, 돌출된 저면의 양측면에는 2개의 출구파이프 결합공(82,83)이 바닥덮개부재(80)의 중심을 향해 형성되고,
    상기 밸브시트(60)는 밸브체(50)의 회전에 의해 개폐되는 제 1출구포트(61), 제 2출구포트(62)가 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전동식 전환밸브.
  2. 케이스(10)에 외장된 스테핑모터(90)에 의해 케이스(10)의 내부에서 회전하는 로터(20)와 결합되어 동기회전하는 밸브체(50)와, 상기 바닥덮개부재(80)의 저면에 형성된 입/출구파이프 결합공(81,82,83)이 상부면 중심을 향하게 유도할 수 있도록 바닥덮개부재(80)의 상부면에 순차적으로 적층 결합된 중간판(70) 및 밸브시트(60)로 구성되되, 상기 밸브체(50)는 상기 로터(20)와 동기회전하기 위해 로터(20)에 형성된 결합부재(22)와 결합될 수 있도록 직경방향으로 편의 되게 한쌍의 돌출편(51)이 형성되어 구성되는 전동식 전환밸브에 있어서,
    상기 로터(20)와 동기회전하기 위해 로터(20)에 형성된 2개의 결합부재(22)와 결합될 수 있도록 직경방향으로 한쌍의 돌출편(51)이 상호 대칭되게 형성되는 밸브체(50)와,
    중간판(70)이 일체로 구성되는 바닥덮개부재(80)와,
    상기 바닥덮개부재(80)의 상부면에 접착되는 밸브시트(60)를 포함하여 구성되되,
    상기 바닥덮개부재(80)는 입구파이프 결합공(81)이 형성된 저면이 하부로 돌출 형성되고, 돌출면의 양측에는 2개의 출구파이프 결합공(82,83)이 바닥덮개부재(80)의 중심을 향해 형성되고,
    상기 밸브시트(60)는 밸브체(50)의 회전에 의해 개폐되는 제 1출구포트(61), 제 2출구포트(62)가 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전동식 전환밸브.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 바닥덮개부재(80)의 저면 하부 돌출 측면에는 중심부를 향해 기울려진 2개의 경사면(86)이 상호 대칭 위치에 형성되고, 상기 각 경사면(86)에는 제 1출구파이프 결합공(82) 및 제 2출구파이프 결합공(83)이 내부 중심을 향해 상향으로 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 전환밸브.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 바닥덮개부재(80)의 상부면에는 입구파이프 결합공(81)이 관통형성되어 입구포트(81)를 이루고, 상기 제 1출구파이프 결합공(82)과 상통되는 제 1출구(84)와, 상기 제 2출구파이프 결합공(83)과 상통되는 제 2출구(85)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 전환밸브.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 바닥덮개부재(80)의 제 1출구(84), 제 2출구(85)는 밸브시트(60)의 제 1출구포트(61), 제 2출구포트(62)와 상통되는 것을 특징으로 하는 전동식 전환밸브.
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