KR20100114427A

KR20100114427A - 밸브

Info

Publication number: KR20100114427A
Application number: KR1020090032970A
Authority: KR
Inventors: 민경애
Original assignee: 민경애
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2010-10-25

Abstract

본 발명은 유체의 흐름을 제어하는 밸브에 관한 것이다.

본 발명의 밸브는, 하우징의 내부에서 외부로 돌출되어 있는 제어축을 회전시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브에 있어서, 하우징과 제어축은 서로 밀착되는 밀착부를 가지며, 하우징의 밀착부나 제어축의 밀착부는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상으로 되어 있거나 이에 대응된 형상으로 되어 있으며, 탄성체의 탄성력에 의해 하우징의 밀착부와 제어축의 밀착부가 밀착되는 구조로 되어 있다.

따라서 하우징과 제어축의 밀착부에 패킹을 설치하지 않고서도 유체의 누수가 발생되지 않으며, 고장발생률이 낮고 수명이 길다.

밸브, 누수, 방지, 기밀

Description

밸브{THE VALVE}

본 발명은 유체의 흐름을 제어하는 밸브에 관한 것이다.

유체의 흐름을 제어하기 위해 다양한 형태의 밸브가 개발되어 있는 실정인데 하우징 내부에 위치된 차단체의 움직임을 하우징(10)의 외부에서 제어하여 유체의 흐름을 제어할 수 있도록 되어 있다.

이를 위하여, 밸브의 하우징 내부에서 외부로 돌출되어 있는 제어축이 구비되어 있으며, 대부분의 경우 제어축을 회전시켜 유체의 흐름을 제어할 수 있도록 되어 있다.

물론, 차단체의 구체적인 형상이나 제어축의 회전력을 차단체에 전달하는 회전력전달수단의 구조는 유체의 흐름을 어떻게 제어할 것인지의 여부와 하우징의 형태 등에 따라 달라진다.

그런데 종래의 밸브는 하우징과 제어축 사이에 틈새가 발생되고 이로 인하여 누수가 발생되는 것을 방지하기 위해 제어축과 하우징 사이에 패킹을 위치시키는 구조로 되어 있었다.

이로 인하여 밸브에 고장이 빈번하게 발생되고 밸브의 수명이 짧은 문제점이 있었다.

즉, 밸브에 사용되는 패킹은 사용할수록 탄성을 잃거나 찢어지고, 변형되어서 본래의 기능을 수행하지 못하게 되었던 것이다.

한편, 종래의 밸브는 유체의 흐름을 차단하기 위해 차단체가 하우징의 유로상에 위치된 패킹에 밀착되는 구조로 되어 있었으며, 강제적으로 차단체를 패킹에 밀착시키는 구조로 되어 있었다.

따라서 차단체와 접촉되는 패킹에 의한 고장도 빈번하게 발생되고 밸브의 수명이 짧은 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서 패킹의 수가 최소화되거나 전혀 사용되지 않음으로써 고장발생률이 낮고 수명이 긴 밸브를 제공하려는데 목적이 있다.

본 발명에서는 하우징과 제어축이 서로 밀착되는 밀착부를 갖도록 하고, 이러한 밀착부는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상으로 되어 있거나 이에 대응된 형상으로 되어 있도록 하며, 탄성체의 탄성력에 의해 하우징의 밀착부와 제어축의 밀착부가 밀착됨으로써 하우징과 제어축의 사이로 유체의 누수가 발생되지 않도록 한다.

본 발명의 밸브는, 하우징과 제어축이 서로 밀착되는 밀착부를 가지며, 하우징에 형성된 밀착부나 제어축에 형성된 밀착부가 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상으로 되어 있거나 이에 대응된 형상으로 되어 있다.

또, 탄성체의 탄성력에 의해 하우징의 밀착부와 제어축의 밀착부가 밀착되는 구조로 되어 있다.

따라서 하우징과 제어축의 밀착부에 패킹을 설치하지 않더라도 유체의 누수 가 발생되지 않는다.

또, 유체의 흐름을 차단하거나 개방하도록 된 차단체가 유체의 흐름에 영향을 받아 유체의 흐름 방향으로 이동되어 유체의 흐름을 차단하도록 되어 있고, 차단체 중 유체의 흐름을 차단하기 위해 물체에 접촉되는 면이 경사를 형성하고 있는 경우에는 차단체가 접촉되는 면에도 패킹을 사용하지 않을 수 있다.

따라서 본 발명의 밸브는 고장발생률이 낮고 수명이 길다.

본 발명의 밸브는, 하우징의 내부에서 외부로 돌출되어 있는 제어축을 회전시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 밸브를 이루는 하우징과 제어축은 서로 밀착되는 밀착부를 가지며, 하우징에 형성된 밀착부나 제어축에 형성된 밀착부는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상으로 되어 있거나 이에 대응된 형상으로 되어 있다.

또, 탄성체의 탄성력에 의해 하우징의 밀착부와 제어축의 밀착부가 밀착되어 하우징과 제어축 사이의 누수가 방지된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 도시한 첨부의 도면을 사용하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 출원의 발명자는 고장발생률이 낮고 수명이 긴 밸브를 연구하는 과정에서 밸브의 고장 원인은 대부분 패킹에 의한 것이며, 밸브가 수명을 다하는 것도 대부 분 패킹의 손상이 원인이라는 것을 알게 되었다.

그러나 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 수명이 긴 패킹을 밸브에 설치하는 것보다는 유체의 흐름 제어동작에 관여되는 패킹의 손상이 최소화되는 구조를 안출하거나 패킹이 사용되지 않는 구조를 안출하는 것이 더 효과적이라는 결론을 얻었다.

밸브에 있어서 패킹이 주로 사용되는 부분은 크게 2곳이다.

첫째는 하우징의 내부에서 외부로 돌출되어 있는 제어축과 하우징 사이의 누수를 방지하기 위한 지점이다.

둘째는 유체의 흐름을 차단하거나 개방하는 차단체가 유체의 흐름을 확실하게 차단하도록 차단체와 접촉되는 지점이다.

본 출원의 발명자는 하우징의 내부에서 외부로 돌출되어 있는 제어축을 회전시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브에서, 제어축과 하우징 사이에 패킹을 위치시키지 않고서도 밸브와 제어축 사이에 누수가 발생되지 않도록 하는 기술을 안출하였다.

구체적으로 설명하면, 하우징(10)과 제어축(20)은 서로 밀착되는 밀착부(14, 21)를 가지며 탄성체(60)의 탄성력에 의해 하우징(10)의 밀착부(14)와 제어축(20)의 밀착부(21)가 밀착되어 하우징(10)과 제어축(20) 사이의 누수가 방지된다.

상기 하우징(10)에 형성된 밀착부(14)나 제어축(20)에 형성된 밀착부(21)는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상으로 되어 있거나 이에 대응된 형상(예를 들면 상부가 잘린 원뿔의 형상에 대응된 홀의 형상)으로 되어 있는 것이다.

하우징(10)의 밀착부(14)나 제어축(20)의 밀착부(21)가 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상이나 이에 대응된 형상으로 되어야 하는 이유는 틈새가 없이 밀착되면서 제어축(20)의 회전이 가능하기 때문이다.

상기 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상이란 상부가 잘린 원뿔의 형상이나 구면(球面)을 갖는 형상을 의미한다.(도 참조)

또, 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 형상에 대응된 형상이란 상부가 잘린 원뿔의 형상이나 구면에 대응된 홀의 형상을 의미한다.(도 참조)

제어축(20)의 밀착부(21)가 상기와 같이 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하고 있으면 하우징(10)의 밀착부(14)가 경사를 갖지 않는 홀의 형태라고 하더라도 제어축(20)의 밀착부(21)가 하우징(10)의 밀착부(14)에 가압될 경우 제어축(20)의 밀착부(21)와 하우징(10)의 밀착부(14) 사이에 틈새가 발생되지 않는다.

반대로 하우징(10)의 밀착부(14)가 상기와 같이 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하고 있는 형상에 대응된 형상으로 되어 있으면 하우징(10)의 밀착부(14)가 경사를 갖지 않는 원기둥 형태라고 하더라도 하우징(10)의 밀착부(14)가 제어축(20)의 밀착부(21)에 가압될 경우 제어축(20)의 밀착부(21)와 하우징(10)의 밀착부(14) 사이에 틈새가 발생되지 않는다.

물론, 제어축(20)의 밀착부(21)와 하우징(10)의 밀착부(14) 모두 상기와 같은 경사를 형성하고 있는 경우 제어축(20)의 밀착부(21)나 하우징(10)의 밀착부(14) 사이에 마모가 적게 발생되고, 누수방지의 안정성을 높일 수 있는 특징이 있다.

제어축(20)의 밀착부(21)나 하우징(10)의 밀착부(14)가 상기와 같은 형상을 갖도록 가공하는 것은 다양한 방법을 통해 가능하다.

우선 상기와 같은 형상을 갖도록 가공하는 것은 하우징(10)이나 제어축(20)을 공작기계의 일종인 선반에 고정하고 바이트(절삭커터나 연삭숫돌 등)로 가공함으로써 구현할 수 있다.

밀착부(14)가 형성될 지점으로 바이트를 진입시키기 어려운 구조의 하우징(10)이라면 도 3과 같이 바이트를 진입시키기 위한 홀(13)을 천공하고, 이 홀에 마감재(17)를 끼워넣는 마감처리 작업을 별도로 진행시킬 수 있다.

또 다른 방법으로서, 도 1과 같이 하우징(10)을 구현함에 있어 밀착부(14)가 형성되어 있는 밀착부형성몸체(18)와 밀착부형성몸체(18)를 제외한 메인몸체(19)로 이루어지도록 할 수 있다.

즉, 가공이 용이한 밀착부형성몸체(18)를 별도로 가공하여 메인몸체(19)에 결합하는 것이다.

메인몸체(19)와 밀착부형성몸체(18)를 결합하거나 바이트를 진입시키기 위한 홀(13)과 마감재(17)를 결합시킬 때 누수가 방지되도록 결합하는 방법으로는, 억지끼워맞춤 방법, 끼워맞춤 후 용접하는 방법, 결합재를 통해 결합하는 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에서 제어축(20)의 밀착부(21)와 하우징(10)의 밀착부(14)가 탄성 체(60)의 탄성력에 의해 밀착되도록 하는 것은 제어축(20)의 밀착부(21)와 하우징(10)의 밀착부(14)가 밀착된 상태를 유지하도록 하기 위한 것이다.

특히, 제어축(20)의 회전에 의해 제어축(20)의 밀착부(21)와 하우징(10)의 밀착부(14)에 마모가 발생되더라도 마모된 양만큼 제어축(20)의 밀착부(21)가 하우징(10)의 밀착부(14) 방향으로 이동되어 밀착력이 확보되도록 하기 위한 것이다.(마모에 대응되는 것을 고려할 때 제어축(20)의 밀착부(21)는 상부가 잘린 원뿔의 형태와 같이 단면적인 점차 좁아지는 형태로 구현하는 것이 바람직하다. 물론 하우징(10)의 밀착부(14)는 잘린 원뿔의 형태에 대응된 형상의 홀 형태가 바람직하다.)

이러한 탄성체(60)에는 고탄성의 고무나 코일스프링 및 판스프링 등이 있는데 고장발생률을 낮고 수명이 긴 밸브를 제공하려는 본 발명의 목적을 고려할 때 탄성체(60)는 금속재 스프링의 형태로 구현하는 것이 바람직하다.

판스프링은 이미 공지된 다양한 형태로 구현할 수 있는데 탄성력을 전달하는 상단부와 하단부(물체에 접촉되는 부분)가 평면이고 상단부와 하단부 사이의 형상에 의해서 탄성력을 발생시키되 상단부와 하단부 사이에 비틀림 현상이 발생되지 않는 판스프링인 형태로 구현하는 것이 제어축(20)의 부드러운 회전이 가능하여 바람직하다.

즉, 본 발명은 제어축(20)이 회전되어야 하는 것이므로 탄성체(60)로 인해서 제어축(20)의 회전에 어려움이 있으면 바람직하지 않다.

코일스프링의 경우 상단부와 하단부가 하우징(10)과 제어축(20)에 직접 접촉 되는 것이라면 제어축(20)의 회전이 부드럽지 못하게 된다.

코일스프링의 경우 상단부와 하단부가 평면을 갖더라도 제어축(20)의 회전에 따라 상단부와 하단부 사이가 비틀어지기 때문에 제어축(20)의 회전이 부드럽지 못한 것이다.(회전력을 제거하였을 때 원래의 방향으로 되돌아 가려는 성질도 있음)

그러나 물체에 접촉되는 상단부와 하단부가 평면을 이루고 상단부와 하단부 사이가 비틀리지 않는 형상이라면 스프링의 상단부와 하단부가 회전하려는 물체(제어축(20) 또는 제어축(20)과 함께 회전되는 물체)에 직접 접촉되어 있어도 제어축(20)의 회전이 원활하다.

도 4의 A와 B에서 스프링은 대략 갓 형태를 이루고 있으면서 상단부와 하단부가 평면으로 되어 있고, 제어축(20)이 회전되더라도 스프링의 상단부와 하단부 사이가 비틀어지지 않는다.

도 4의 C에 도시된 판스프링의 경우에도 상단부와 하단부 사이가 비틀어지지 않는다.

물론, 코일스프링이나 고탄성 고무 등을 탄성체(60)로 사용하는 구조에서, 제어축(20)과 탄성체(60) 사이에 별도의 슬라이딩부재(70)를 설치하여 제어축(20)의 회전이 원활하도록 할 수도 있다. (도 5 참조)

이러한 슬라이딩부재(70)는 제어축(20)의 부드러운 회전이 가능하도록 하는 것으로서, 표면이 매끄러운 재질로 구현되거나 회전몸체(14)와의 접촉 면적이 최소화되는 형태를 갖는다.

바람직하게는 슬라이딩부재(70)를 스러스트 베어링(thrust bearing)과 같은 베어링 형태로 구현할 수 있다.

대부분의 밸브가 그러하듯이 본 발명의 밸브에도 제어축(20)의 회전에 영향을 받아 움직여서 유체의 흐름을 조절하는 차단체(80)가 구비된다.

차단체980)는 유체의 흐름을 차단하거나 개방할 수 있는 형상으로 구현되는데, 차단체(80)를 볼 형태로 구현하여 유체유출구 방향으로 흐르는 유체의 흐름을 차단(이하 "유체유출구이 차단"이라는 의미를 사용함)하는 형태로 구현할 수도 있고, 판 형태로 구현하여 선택적으로 유체유출구(12)를 차단하는 형태로 구현할 수도 있다.

또, 차단체(80)가 유체유출구(12)를 차단할 때 차단체(80)가 패킹에 밀착됨으로써 확실한 차단효과를 얻을 수 있도록 구현할 수도 있다.

즉, 패킹에 차단체(80)가 밀착됨으로서 누수가 발생되지 않도록 하는 것이다.

그런데 패킹을 사용하는 방식은 차단체(80)가 패킹에 자주 접촉되는 등의 이유로 패킹의 손상이 빈번하게 발생되어 밸브의 수명이 짧은 단점이 있다.

특히, 볼밸브와 같은 경우 개폐 초기나 말미에서는 유체가 강하게 유출되면서 패킹의 손상이 빈번하게 발생된다.

이러한 문제점이 발생되지 않도록, 단단한 차단체(80)(금속 또는 합성수지 재질의 차단체)가 물체에 직접 접촉되어 유체유출구(12)가 차단되도록 하되 차단체(80)와 접촉되는 면에 틈새가 발생되지 않는 확실한 차단이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 손상이 자주 발생되는 패킹을 사용하지 않고서도 유체의 흐름을 정밀하게 차단할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여, 차단체(80)가 경사면을 갖고 이 경사면이 물체(도면에서는 하우징(10)의 밀착면(15))에 접촉되어 유체유출구(12)를 차단하는 도 1과 같은 형태로 구현할 수 있다.

차단체(80) 중 유체유출구(12)의 차단을 위해 물체(도 1 및 도2에서는 하우징(10)의 밀착면(15))에 접촉되는 접촉면(81)이 경사를 형성하고 있는 경우 유체유출구(12)의 차단을 위한 밀착면(15)에 차단체(80)의 접촉면(81)이 밀착되는 효과를 얻을 수 있다.

즉, 유체유출구(12)의 차단을 위한 밀착면(15)이 평면이고 이 밀착면(15)에 접촉되는 차단체(80)의 접촉면(81)이 평면이라면 절삭, 연마를 통해 정밀하게 가공한다고 하더라도 평면과 평면이 접촉되는 방식이어서 접촉면에 틈새가 발생될 확률이 높다.

그러나 도 1과 같이 차단체(80)의 접촉면(81)이 경사를 가지게 되면 접촉면(81)이 자연스럽게 물체(도면에서는 하우징(10))의 밀착면(15))에 맞아들어가면서 틈새가 없이 밀착될 수 있는 상태가 된다.

상기와 같은 차단체(80)의 접촉면(81) 즉, 경사를 갖는 접촉면(81)은 접촉면이 형성될 부분을 상부가 잘린 각뿔이나 상부가 잘린 원뿔 형태로 가공함으로써 얻을 수 있다.

그러나 상부가 잘린 각뿔 형태로 가공하는 것은 상부가 잘린 원뿔 형태로 가공하는 것에 비하여 정밀한 가공이 쉽지 않다.

물체를 상부가 잘린 각뿔 형태로 가공하는 것은 밀링머신 등을 통해 절삭하거나 절삭 후 연마를 통해 가공하는 방식이기 때문에 다수 개의 면이 동일한 각도 또는 설정된 각도를 갖도록 하는 것에 상당한 어려움이 있는 것이다.

또, 유체가 유출될 수 없을 정도로 모서리부분을 정밀하게 처리하는 것에 상당한 어려움이 있다.

반면, 상부가 잘린 원뿔기둥 형태로 가공하는 것은 물체를 선반 등에 고정하고 물체를 회전시켜 절삭하거나 절삭 후 연마를 통해 가공하는 것이기 때문에 측면에 모서리가 발생되지 않을 뿐만 아니라 모든 방향에서 동일한 경사를 가지게 된다.

따라서 상부가 잘린 원뿔 형태로 가공하는 것이 가공도 쉬울 뿐만 아니라 누수가 발생되지 않도록 밀착될 확률도 훨씬 높은 것이다.

물론, 유체유출구(12)가 차단되도록 차단체(80)의 접촉면(81)과 접촉되는 밀착면(15)도 경사를 갖도록 할 수도 있다.

상기와 같은 차단체(80)는 제어축(20)과 단일몸체로 구현할 수도 있고, 단일몸체는 아니지만 제어축(20)과 일체화되게 연결되어 있어 제어축(20)과 함께 움직이도록 할 수도 있다.

또, 제어축(20)과 차단체(80)가 별도의 회전력전달기구(30)로 연결되어 있는 형태로 구현할 수도 있다.

즉, 제어축(20)이 회전되면 제어축(20)의 회전력을 전달받아 차단체(80)가 움직여 차단체(80)가 유체유출구(12)를 차단하거나 개방하도록 구현할 수 있는 것이다.

이러한 구조는 이미 널리 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

그런데 차단체(80)와 제어축(20)이 단일몸체로 되어 있거나 연결되어 있으면 사용자가 제어축(20)을 무리하게 회전시키는 조건, 이물질이 끼어있는 상태에서 강제적으로 제어축(20)을 회전시키는 조건 등에서 밸브의 파손이 발생될 수 있다.

따라서 차단체(80)와 제어축(20)은 분리되어 있도록 하고, 차단체(80)의 움직임은 유체의 유동에 의해 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

물론, 차단체(80)의 움직임이 제어축(20)의 회전에 영향을 받음으로써 차단체(80)에 의한 유체유출구(12)의 개폐가 제어축(20)의 회전여부에 따라 이루어지도록 한다.

도 1을 통해 설명하면, 차단체(80)는 하우징(10)의 밀착면(15) 방향으로 이동되어 밀착면(15)에 접촉됨으로써 유체유출구(12)를 차단하거나 반대방향으로 이동되어 유체유출구(12)를 개방하도록 되어 있다.

또, 차단체(80)는 유체의 흐름에 따른 유동력에 영향을 받아 유체의 유동 방향으로 이동됨에 따라 하우징(10)의 밀착면(15)에 밀착될 수 있도록 되어 있다.

또, 회전력전달기구(30)는 차단체(80)와 연결되어 있지 않고 도 1의 A와 같이 차단체(80) 방향으로 이동되어 차단체(80)가 유체유출구(12)를 차단하지 못하도 록 차단체(80)를 막거나 도 1의 B와 같이 다른 방향으로 이동되어 차단체(80)와 접촉되지 못함으로써 차단체(80)가 유체유출구(12)를 차단할 수 있도록 되어 있다.

즉, 차단체(80)가 회전력전달기구(30)에 걸려서 유체유출구(12)를 차단하지 못하거나 회전력전달기구(30)에 걸리지 않음으로써 유체유출구(12)를 차단할 수 있도록 되어 있는 것이다.

위와 같이 차단체(80)가 유체의 흐름에 영향을 받아 유체유출구(12)를 차단하도록 된 구성에서는 차단체(80) 중 유체유출구(12)의 차단을 위해 물체에 접촉되는 접촉면(81)이 경사를 갖도록 하는 것이 매우 중요하다.

즉, 차단체(80)에 강한 힘이 작용되지 않더라도 차단체(80)의 접촉면(81)이 물체에 접촉되어 유체유출구(12)를 차단할 수 있도록 하는 것이다.

더욱 바람직하게는 차단체(80)의 접촉면(81)과 접촉되는 밀착면(15)도 경사를 갖도록 하는 것이다.

이것은 차단체(80)가 유체의 영향을 받아 밀착면(15) 방향으로 움직일 때 가이드되면서 움직여 자연스럽게 밀착되도록 할 수 있기 때문이다.

위 구조에서 유체가 차단체(80)에 부딪힘으로써 차단체(80)가 유체의 영향을 받아 움직이게 되는 것인데 유체가 부딪히는 면은 유체의 유동방향에 대해 직각을 이루는 것이 바람직하다.

제어축(20)의 회전에 의해 회전력전달기구(30)가 움직이도록 하는 구조는 이미 공지된 다양한 형태의 회전력 전달방식을 적용해 다양한 형태로 구현할 수 있다.

도 1에서는 제어축(20)의 하부에 도 6의 A와 같이 각형 홈(22)이 형성되어 있고, 회전력전달기구(30)가 하우징(10)과 나선결합되어 있으며, 나선결합된 윗부분에 제어축(20)의 각형 홈(22)에 삽입되어 회전되지 못하는 걸림부(31)가 형성되어 있으면서 제어축(20)의 각형 홈(22)에 삽입되어 있다.

상기 걸림부(31)는 제어축(20)의 각형 홈(22)에 대응된 형상인 각기둥 형상으로 구현할 수 있다.

그러나 각기둥 형상으로 구현되지 않더라도 각형 홈(22) 내에 삽입되어 회전되지 못하면서 각형 홈(22)을 따라 이동할 수 있는 형상이라면 제어축(20)의 회전에 따라 회전력전달기구(30)의 전, 후진이 가능해진다.

도 1에서 제어축(20)을 회전시키면 회전력전달기구(30)가 회전되는데 회전력전달기구(30)가 하우징(10)에 나선결합되어 있기 때문에 회전력전달기구(30)가 회전되면서 전, 후진되는 구조로 되어 있다.

이때, 회전력전달기구(30)의 전, 후진은 제어축(20)의 정회전 또는 역회전에 의해서 결정된다.

도 1에서는 제어축(20)에 각형 홈(22)이 형성되어 있고 회전력전달기구(30)가 하우징(10)에 나선결합되어 있지만 각형 홈(22)이 하우징(10)에 형성되고, 회전력전달기구(30)는 제어축(20)에 나선결합되어 있는 형태로 구현할 수도 있다.

본 발명의 밸브에는 유체의 역류 방지를 위한 수단을 더 구비할 수 있는데 전술한 바와 같이 차단체(80)가 유체의 흐름에 따른 유동력으로 움직이도록 된 구 조에서는 역류방지수단의 구비가 매우 용이하다.

구체적으로 설명하면, 역류되는 유체의 유동력에 의해 차단체(80)가 유체유출구(12)와는 다른 방향으로 움직여 유체유입구(11) 방향으로 유동되는 유체의 흐름을 차단(이하 "유체유입구의 차단이라는 표현을 사용함)하는 형태로 구현될 수 있다.

도 2의 경우 유체의 정상적인 흐름은 유체가 하부에서 상부로 흐르는 것이고, 역류될 때는 상부에서 하부로 흐른다.

도 2에서는 유체를 상부로 밀어내는 힘이 약하거나 없으면 차단체(80)가 자체적인 하중에 의해 하부로 이동되어 유체의 유체유입구(11)를 차단함으로써 유체의 역류를 방지할수 있는데 유체의 역류가 발생되는 경우 그 역류되려는 힘에 의해 차단체(80)는 하우징(10)에 더욱 밀착되어 유체의 유동경로를 더욱 확실하게 차단하게 된다.

도 2와 달리 차단체(80)가 좌, 우로 움직일 수 있는 형태(예를 들면 도 1의 밸브가 누워있는 형태)일 때 차단체(80)는 자체적인 하중에 의해서는 움직이지 못하게 된다.

그러나 유체가 역류될 때 그 유동력으로 움직여서 유체유입구(11)를 차단하게 된다.

역류방지를 위해 차단체(80)와 하우징(10)이 밀착됨에 있어 하우징(10)에 형성된 경사면(16)과 차단체(80)에 형성된 경사면(82)이 밀착되도록 도 2와 같은 형태로 구현하는 것이 바람직하다.

물론 차단체(80)에 형성된 경사면(82)이나 하우징(10)에 형성된 경사면(16)은 밀착부(21, 14)와 같은 형상으로 구현하는 것이 바람직하다.

도 2의 하우징(10)에는, 차단체(80)가 유체유입구(11) 방향으로 움직여 접촉될 수 있는 역류방지용 경사면(16)이 형성되어 있다.

또, 차단체(80)에는 하우징(10)의 역류방지용 경사면(82)에 밀착되어 유체의 역류를 방지하는 역류차단용 경사면(82)이 형성되어 있다.

물론, 도 3과 달리 역류방지를 위해 차단체(80)와 하우징(10)이 접촉되는 부분에 있어서 차단체(80)에만 경사면이 형성되거나 하우징(10)에만 경사면이 형성되어 있도록 할 수도 있다.

하지만 그러한 구성은 밀착력을 안정적으로 확보할 수 없는 문제점과 변형이나 파손이 발생될 수 있는 확률이 높다.

위 설명에서 차단체(80)가 유체유입구(11)와 유체유출구(12)를 차단한다는 의미는 유체유입구(11)나 유체유출구(1)로 유체가 배출될 수 없게 유체의 유동경로를 완전히 차단한다는 것을 의미한다.(도 7의 A 참조)

그러나 전술한 구조가 유체유입구(11)나 유체유출구(12)의 완전한 차단을 위한 밸브의 구조에 한정되는 것은 아니다.

즉, 도 7의 B와 같이 차단체(80)에 홈(83)이 형성되어 있거나 홀이 형성되어 있음으로써 차단체(80)가 유체유입구(11)나 유체유출구(12)를 최대한 차단하더라도 최소한의 유체 흐름은 발생되도록 구현할 수도 있는 것이다.

이러한 경우 차단체(80)를 통한 유체유입구(11)나 유체유출구(12)의 차단이란 유체가 유출될 수 없도록 유체의 흐름을 완전히 차단한다는 의미가 아니라 정상적인 유체의 흐름을 차단한다는 것을 의미하는 것이다.

첨부된 도면은 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 하나의 실시 예에 불과한 것이며, 첨부된 도면의 형태를 다양하게 변형 실시할 수 있으며, 다양한 밸브의 구조에 변형하여 적용할 수 있다.

따라서 본 발명의 기술적 사상이 첨부와 같은 도면의 형태에 한정되는 것이 아니며 권리범위를 해석함에 있어서도 첨부된 도면의 형태에 한정되지 않는다 하겠다.

미설명 부호 95는 제어축을 회전시키기 위한 손잡이다.

도 1은 본 발명의 밸브를 설명하기 위한 개략도

A : 유체유출구가 개방된 상태

B : 유체유출구가 차단된 상태

도 2는 역류방지 기능을 갖는 본 발명의 밸브를 도시한 개략도

도 3은 본 발명의 하우징에 밀착부를 형성하는 것을 설명하기 위한 개략도

A : 바이트 진입을 위한 홀이 천공되고 마감재로 마감처리된 형태

B : 바이트 진입을 위한 홀이 천공되지 않은 형태

도 4는 탄성체의 일종인 스프링을 도시한 개략도

도 5는 슬라이딩부재가 위치된 구조를 설명하기 위한 개략도

도 6은 제어축의 형태를 도시한 개략도

A : 상부가 잘린 원추형의 밀착부를 가지며, 각형 홈이 형성된 형태

B : 계란형의 밀착부를 갖는 형태

C : 상부가 잘린 원추형의 밀착부를 가지며, 하부에 축이 형성된 형태

D : 밀착부가 구의 일부에 대응된 형상으로 되어 있어 구면의 밀착부를 갖는 형태

E : 밀착부가 반구의 일부에 대응된 형상으로 되어 있어 구면의 밀착부를 갖는 형태

도 7은 차단체가 유체유출구를 완전히 차단할 수 있는 구조와 완전히 차단할 수 없는 구조를 설명하기 위한 개략도

A : 차단체가 유체유출구를 완전히 차단할 수 있는 구조

B : 차단체가 유체유출구를 완전히 차단할 수 없는 구조

도 8은 도 1 및 도 2에 도시된 제어축과 회전력전달기구를 설명하기 위한 개략도

A : 제어축과 회전력전달기구의 분리 사시도

B : 제어축과 회전력전달기구가 결합된 상태

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1.배관 10. 하우징

11. 유체유입구 12. 유체유출구

13. 홀 14. 밀착부

15. 밀착면 16. 경사면

17. 마감재 18. 밀착부형성몸체

19. 메인몸체 20. 제어축

21. 밀착부 22. 각형 홈

30. 회전력전달기구 31. 걸림부

60. 탄성체 70. 슬라이딩부재

80. 차단체 81. 접촉면

82. 경사면 95. 손잡이

Claims

하우징(10)에 결합된 제어축(20)을 회전시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브에 있어서,

상기 하우징(10)과 제어축(20)은 서로 밀착되는 밀착부(14, 21)를 가지며, 하우징(10)의 밀착부(14)나 제어축(20)의 밀착부(21)는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 홀이나 돌기의 형상으로 되어 있고, 탄성체(60)의 탄성력에 의해 하우징(10)의 밀착부(14)와 제어축(20)의 밀착부(21)가 밀착되어 하우징(10)과 제어축(20) 사이의 밀착부를 통한 누수가 방지되는 밸브.
제 1항에 있어서,

상기 하우징(10)의 밀착부(14)는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 홀의 형상으로 되어 있고,

상기 제어축(20)의 밀착부(21)는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 돌기의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브.
제 1항에 있어서,

상기 하우징(10)의 밀착부(14)는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 돌기의 형상으로 되어 있고,

상기 제어축(20)의 밀착부(21)는 원형의 단면을 가지면서 좁아져 경사를 형성하는 홀의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성체(60)는 탄성력을 전달하는 상단부와 하단부 사이에 비틀림 현상이 발생되지 않는 판스프링인 것을 특징으로 하는 밸브.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 하우징(10)은 밀착부(14)가 형성되어 있는 밀착부형성몸체(18)와 밀착부형성몸체(18)를 제외한 메인몸체(19)로 이루어져 있고, 밀착부형성몸체(18)는 메인몸체(19)에 결합되어 있는 밸브.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

유체의 흐름에 따른 유동력에 영향을 받아 유체의 흐름 방향으로 이동되어 유체의 흐름을 차단하도록 된 차단체(80)가 구비되어 있고, 상기 제어축(20)의 회전 여부에 따라 차단체(80)에 의한 유체 흐름의 제어가 이루어지는 밸브.
제 6항에 있어서,

상기 하우징(10)에는 역류방지용 경사면(16)이 형성되어 있고, 상기 차단체(80)에는 하우징(10)의 역류방지용 경사면(16)에 밀착되어 유체의 역류를 방지하는 역류차단용 경사면(82)이 형성되어 있으며, 상기 차단체(80)는 차단체(80)를 경유한 유체가 역류될 때 역류되는 유체의 흐름에 영향을 받아 역류차단용 경사면(82)이 역류방지용 경사면(16)에 밀착되도록 움직여서 유체의 유동경로를 차단하도록 되어 있는 밸브.