KR20170130403A - 밸브 장치 - Google Patents

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KR20170130403A
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히사토시 아카모토
유야 스즈키
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가부시키가이샤 후지킨
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Abstract

유로를 개폐하는 밸브체의 조작성을 한층 더 향상시킨 밸브 장치를 제공한다.
유체 유입로 및 유체 유출로를 갖는 밸브 바디에 있어서의 유체 유입로와 유체 유출로를 차단 또는 연통시키는 밸브체와, 상기 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 변위시키는 밸브체 구동부와, 상기 밸브체 구동부를 구동 가능하게 유지하는 밸브체 구동부 유지체와, 상기 밸브체 구동부를 구동시키는 조작부를 갖는 밸브 장치로서, 상기 밸브체 구동부에 나사 결합하는 나사 결합 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.

Description

밸브 장치
본 발명은 밸브 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 유로를 개폐하는 밸브체의 조작성을 한층 더 향상시킨 밸브 장치에 관한 것이다.
종래, 특허문헌 1에는, 「유체 유입로 및 유체 유출로를 갖는 밸브 바디에 있어서의 유체 유입로와 유체 유출로를 차단 또는 연통시키는 밸브체와,
상기 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 변위시킬 수 있도록 중심 축선을 중심으로 하여 회동하는 회동부와,
상기 회동부를 회동 가능하게 유지하는 회동부 유지체와,
상기 회동부를 회동시키는 조작부와,
상기 회동부에 이 회동부의 축선을 따라 전후진 가능하게 장착되는 통체를 구비하고,
상기 통체의 내주면에 상기 통체의 중심 축선을 따라 형성되고 또한 상기 회동부 유지체의 중심 축선을 따라 회동부 유지체의 외주면에 형성된 오목부에 통체의 전후진에 의해 맞물리거나 혹은 이탈하는 볼록부를 가지거나, 또는 상기 통체의 내주면에 상기 통체의 중심 축선을 따라 형성되고 또한 상기 회동부 유지체의 중심 축선을 따라 회동부 유지체의 외주면에 형성된 볼록부에 통체의 전후진에 의해 맞물리거나 혹은 이탈하는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 장치」(특허문헌 1의 특허청구의 범위를 참조)가 개시되어 있다.
이 밸브 장치는, 「스템 헤드(14)를 포함하는 회동부(6)가 회동 불능의 상태로 되어 있으면, 유체 유통 유로 내의 유체의 압력이 변화하는 경우 및 레버(9)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회동시키고자 하는 외부의 힘이 레버(9)에 가해지는 경우 중 어느 경우에 있어서도, 회동부(6)는 회동하는 일이 없기 때문에, 밸브체(5)의 위치가 불변이며, 밸브체(5)에 의한 유체 유통 상태가 불변이 된다」(특허문헌 1의 단락번호 0066란 참조)라고 하는 우수한 기술적 효과를 가져온다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 밸브 장치에 한정되지 않고, 밸브 장치에 있어서는, 유체 유통 유로 내를 유통하는 유체의 압력이 급격히 높아진 경우에 있어서도 밸브체가 유체 유통로 내를 확실하게 차단해 두는 것이 요구된다.
그런데, 특허문헌 2에는, 댐퍼 내장식 밸브 장치가 개시되어 있다. 이 댐퍼 내장식 밸브 장치에 있어서는, 「밸브체(2)는 편향력 부재(3)에 눌려 밸브 폐쇄 방향(도면 중에서는 우측 방향)으로 움직여, 그 폐쇄면부(2e)가 밸브 시트(1e)에 착좌하여 역류를 막지만, 이때 댐퍼실(k)의 제동의 작용으로 밸브체(2)의 폐쇄면부(2e)는 충격음, 진동, 이상한 압력 상승 등 없이 느슨하게 밸브 시트(1e)에 착좌하여, 수격을 방지한다」(특허문헌 2의 단락번호 0013란 참조)라고 기재되어 있는 바와 같이, 편향력 부재는 수격 방지에 대하여 작용한다.
특허문헌 3에는, 유체 제어기가 개시된다. 이 유체 제어기에 있어서는, 「보닛은, 본체와, 그 하방에 배치된 어댑터로 형성되어 있고, 상기 다이어프램의 외측 가장자리부는, 상기 밸브 바디와 상기 어댑터 사이에 협지되어 있고, 상기 본체와 상기 어댑터 사이에는 접시 스프링이 개재되고」(특허문헌 3의 청구항 2를 참조), 「접시 스프링(9)은, 다이어프램(8)의 콜드 플로우에 의한 응력 완화의 발생을 막으며, 어댑터(32)와 밸브 바디(1)에 의한 다이어프램(8)의 협지압을 적당하게 조정하는 역할을 가지고 있다」(특허문헌 3의 단락번호 0022 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2014-211170호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평성10-61807호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2011-220415호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유체 유입로 및 유체 유출로를 갖는 밸브 바디에 있어서의 유체 유입로와 유체 유출로를 차단 또는 연통시키는 밸브체와, 상기 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 변위시키는 밸브체 구동부와, 상기 밸브체 구동부를 회동 가능하게 유지하는 밸브체 구동부 유지체와, 상기 밸브체 구동부를 회동시키는 조작부를 갖는 밸브 장치에 있어서, 유체 압력의 급격한 상승에 의한 조작부의 급격한 작동을 방지하여 조작부의 조작성을 향상시킨 밸브 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단이,
(1) 유체 유입로 및 유체 유출로를 갖는 밸브 바디에 있어서의 유체 유입로와 유체 유출로를 차단 또는 연통시키는 밸브체와,
상기 밸브체를 차단 위치와 연통 위치과 변위시키는 밸브체 구동부와,
상기 밸브체 구동부를 구동 가능하게 유지하는 밸브체 구동부 유지체와,
상기 밸브체 구동부를 구동시키는 조작부를 갖는 밸브 장치로서,
상기 밸브체 구동부에 나사 결합하는 나사 결합 부재를 구비하다 것을 특징으로 하는 밸브 장치이고,
(2) 상기 밸브체 구동부는, 상기 조작부에 의해 회동하는 회동부와, 상기 회동부를 유지하며, 상기 회동부의 회동 운동을 밸브체의 전후진 운동으로 변환하는 회동부 유지체를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 밸브 장치이고,
(3) 상기 밸브체는 다이어프램을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 밸브 장치이고,
(4) 상기 나사 결합 부재는, 상기 회동부의 외주면에 형성된 수나사와 나사 결합하는 암나사를 내주면에 구비하며, 상기 회동부의 축선 방향으로 이동 불능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 밸브 장치이고,
(5) 상기 밸브체 구동부는, 편향 부재에 의해, 상기 밸브체를 상기 밸브체의 연통 위치로부터 차단 위치를 향하는 방향으로 편향시키도록 이루어지는 상기 (1)∼(4) 중 어느 한 항에 기재된 밸브 장치이고,
(6) 상기 편향 부재가 코일 스프링인 상기 (5)에 기재된 밸브 장치이고,
(7) 상기 밸브체 구동부와 상기 밸브체 사이에 접시 스프링이 개재되어 이루어지는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 밸브 장치이다.
본 발명에 따르면, 밸브체 구동부를 구동시킴으로써 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 변위시킬 때에, 나사 결합 부재와 밸브체 구동부의 나사 결합에 마찰력이 작용하기 때문에, 밸브체 구동부의 구동이 무거워지고, 그 때문에 밸브체 구동부의 급작동을 방지할 수 있는 밸브 장치를 제공할 수 있다. 밸브체 구동부의 구동이 무거운 것은 밸브체 구동부를 작동시키기 위해 조작부에 주력할 필요가 있고, 환언하면 약간의 힘으로 조작부를 움직일 수 없기 때문에, 예컨대 물건이 부주의하게 조작부에 충돌하는 등 하여도 조작부가 간단히 변위하는 일이 없어지기 때문에, 밸브체 구동부의 급작동이 방지된 밸브 장치를 제공할 수 있다. 특히, 밸브체가 유체 유입로와 유체 유출로를 차단하고 있는 경우에, 혹은 밸브체가 유체 유입로와 유체 유출로를 유통 상태로 하고 있는 경우에, 밸브체에 접하는 유체의 압력이 급격히 높아져도, 나사 결합 부재와 밸브체 구동부의 나사 결합에 작용하는 마찰력에 의해 밸브체 구동부의 구동이 무거워지기 때문에 밸브체에 의한 차단 상태가 용이하게 깨지는 일이 없고, 또한, 밸브체가 급격하게 유통 상태로 변화하는 일이 없는 밸브 장치를 제공할 수 있다. 또한, 나사 결합 부재가 밸브체 구동부에 나사 결합하고 있기 때문에, 이 밸브 장치를 조립하여 완성품으로 할 때에 생기는 각 부품에 있어서의 오차의 집적에 의해 생기는 밸브체의 차단 위치를, 나사 결합 부재를 회동시킴으로써 정확하게 확보할 수 있는 밸브 장치도 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 조작부에 의해 회동하는 회동부와, 상기 회동부를 유지하며, 상기 회동부의 회동 운동을 밸브체의 전후진 운동으로 변환하는 회동부 유지체를 구비하는 밸브체 구동부를 구비하고, 더구나 밸브체 구동부와 나사 결합하는 나사 결합 부재를 구비하고 있기 때문에, 조작부에 의해 밸브체 구동부를 구동시키는 데 있어서, 회동부의 회동 운동이 원활하게 전후진 운동으로 변환되어 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 순조롭게 변위시킬 수 있는 밸브 장치를 제공할 수 있다. 회동 운동을 밸브체의 전후진 운동으로 원활하게 변환할 수 있는 밸브 장치는, 조작성이 양호하다고 평가할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 「전후진 운동」은, 밸브체의 직진 운동을 말하고, 밸브체가 연통 위치로부터 차단 위치로 직진하는 것을 전진 운동 또는 후진 운동이라고 칭하고, 밸브체가 차단 위치로부터 연통 위치로 직진하는 운동을 후진 운동 또는 전진 운동이라고 칭할 수 있다. 또한, 밸브체의 운동이 상하 방향에서의 전후진 운동이라면, 이 상하 방향에 주목하여 밸브체의 상하 운동이라고 칭할 수도 있다. 어느 상황에 있어서도 밸브체는 병진하고 있는 것으로서, 시점에 따라 상하 이동 등이라고 칭한다.
본 발명에 따르면, 나사 결합 부재가 밸브체 구동부에 있어서의 회동부의 외주면에 형성된 수나사와 나사 결합하는 암나사를 내주면에 구비하며, 상기 회동부의 축선 방향으로 이동 불능하게 형성되어 이루어지기 때문에, 밸브체 구동부의 구동에 의해 밸브체의 위치를 원활하게 변위시킬 수 있으며, 밸브체 구동부의 구동이 무거워지기 때문에 밸브체 구동부의 급작동을 방지할 수 있어, 이 의미에서 조작성이 향상된 밸브 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 조작성의 향상과 함께, 상기 나사 결합 부재를 회전시킴으로써, 밸브 장치로 조립되는 각종 부품에 존재하는 치수 오차의 집적에 의한 치수의 편차에 의해 생기는 밸브체의 차단 위치를 정확하게 조정할 수도 있기 때문에, 조작성의 향상과 함께 유체의 누설 사고 발생의 우려가 없는 밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 밸브체 구동부가, 편향 부재, 예컨대 코일 스프링에 의해, 상기 밸브체 구동부를 밸브체의 연통 위치로부터 차단 위치를 향하는 방향으로, 편향되어 이루어지기 때문에, 차단 위치에 있는 밸브체를 연통 위치로 변위시키는 경우에는 조작부에 의한 조작을 간단하게 또한 작은 힘으로 행할 수 없게 되기 때문에, 조작을 신중하게 행하지 않을 수 없어, 그만큼 안전한 조작을 할 수 있다고 하는 점에서 조작성이 향상된 밸브 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 조작성의 향상과 함께, 유체의 압력이 상승함으로써 밸브체에 큰 유체 압력이 가해졌다고 해도 편향 부재에 의해 밸브체 구동부가 밸브체를 압박하고 있기 때문에, 밸브체가 차단 위치로부터 부상하는 일이 없어, 밸브체에 의한 차단 상태가 변화하는 일이 없는 밸브 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 밸브체 구동부와 밸브체 사이에 접시 스프링이 개재되어 있기 때문에, 조작부를 조작하여 밸브체를 연통 위치로부터 차단 위치로 변위시키는 경우에, 접시 스프링의 편향력에 대항하도록 조작부에 힘을 가하지 않으면 안 되기 때문에, 한층 더 신중하게 조작부를 조작하지 않을 수 없고, 그 결과로서 오류 조작을 할 우려가 없다고 하는 점에서 조작성이 향상된 밸브 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 유체의 압력이 상승함으로써 밸브체에 큰 유체 압력이 가해졌다고 해도 접시 스프링이 밸브체를 압박하고 있는 한, 밸브체가 차단 위치로부터 부상하는 일이 없어, 밸브체에 의한 차단 상태가 변화하는 일이 없는 밸브 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례인 밸브 장치의, 일부를 절결하여 단면을 노출한 전체를 나타내는 일부 절결 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일례인 밸브 장치의, 보닛 케이스를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일례인 밸브 장치의, 록 장치에 있어서의 바닥을 갖는 원통체를 제거하였지만 볼록부를 형성하는 핀을 남긴 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일례인 밸브 장치에 있어서의 상부의 일부에 대해서, 바닥을 갖는 원통체의 이동에 의해 보닛 슬리브가 노출한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일례인 밸브 장치에 있어서의 상부의 일부에 대해서, 바닥을 갖는 원통체의 이동에 의해 보닛 슬리브의 상부를 덮고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
본 발명에 대해서 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일례인 밸브 장치(1)는, 유체 유입로(2)와 유체 유출로(3)를 갖는 밸브 바디(4)를 갖는다.
상기 밸브 바디(4)는, 유체의 입구가 되는 유체 유입로(2)를 갖는 페룰(ferrule)과 유체의 출구가 되는 유체 유출로(3)를 갖는 페룰(ferrule)을 갖는다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 밸브 장치(1)는, 밸브 바디(4)에 형성된 밸브 장치 장착용의 개구부에 부착되는 환형의 서포트 부재(5)와, 이 서포트 부재(5)에 고정하여 결합되고, 또한 하부가 대직경으로 되며, 상부가 그 하부의 직경보다 작은 직경으로 형성된 통형의 보닛 케이스(6)와, 보닛 케이스(6)의 상부에 고정된 통형의 보닛 슬리브(17)를 갖는다. 또한, 도 1에 있어서는, 보닛 케이스(6)는, 보닛 케이스의 중심 축선이 세로 방향이 되도록 그 자세가 조정되어 있지만, 본 발명에 있어서는, 밸브 장치(1)를 배치하는 주위의 환경에 따라 보닛 케이스의 중심 축선이 경사 방향이 되도록 그 자세가 조정되어 있어도 좋다.
이 보닛 슬리브(17)는 상기 밸브 바디(4)에 고정된 서포트 부재(5)에 고정되고, 더구나 후술하는 바와 같이 밸브체 구동부를 유지하는 구조를 갖기 때문에, 보닛 슬리브(17)는, 본 발명에 있어서의 밸브체 구동부 유지체의 일례이다. 또한, 본 발명에 있어서의 밸브체 구동부 유지체는, 밸브체 구동부를 구동 가능하도록, 예컨대 밸브체 구동부를 그 축선을 따라 전후진 가능하도록, 형성되어 있는 한, 밸브체 구동부 유지체의 구조에는 이 기술분야의 기술자이면 용이하게 안출할 수 있는 여러 가지의 변형이 있다.
보닛 케이스(6)의 내부로서, 보닛 케이스(6)의 하부에는, 컴프레서 커버(7), 컴프레서(8)와, 다이어프램(9) 및 백업 탄성막(9a)이 장착된다.
이 다이어프램(9)이 본 발명에 있어서의 밸브체의 일례이다. 본 발명에 있어서의 밸브체는, 밸브 바디의 유체 유입로와 유체 유출로를 차단 또는 연통시킬 수 있는 한, 다이어프램에 한정되는 일은 없다. 본 발명에 있어서의 밸브체의 구조 및 그 재질 등에 대해서, 이 기술분야의 기술자이면 용이하게 안출할 수 있는 여러 가지의 변형이 있다.
상기 컴프레서 커버(7)는, 둘레측면이 원추대형의 원추 둘레면으로 형성되고, 중앙부에 관통 개구부를 구비한 대략 원추대형으로 형성된다. 이 컴프레서 커버(7)에 있어서의 원추대형에 있어서의 평평한 저면이 상평면이 되는 자세로 컴프레서 커버(7)를 배치함으로써, 이 컴프레서 커버(7)의 상면에 다른 부재를 배치 내지 탑재할 수 있다.
상기 컴프레서(8)는, 중앙부에 관통 개구부를 구비한 원추대형으로 형성된다. 이 컴프레서(8)는, 상기 보닛 케이스(6)의 내부로서 이 보닛 케이스(6) 내의 하부에 위치하도록, 더구나, 원추대형에 있어서의 저면을 상면으로 하며 원추대형에 있어서의 원추형 둘레측면이 하방을 향하도록 하여, 상기 컴프레서 커버(7)를 덮도록 이 컴프레서 커버(7)를 원추대형 내에 수용하도록 이것을 고정하고 있다. 이 컴프레서(8)는, 직접 또는 간접적으로 상기 환형의 서포트 부재(5)에 결합되어, 고정된다.
이 컴프레서(8)는, 그 중심부에 개구부를 구비하고, 이 개구부로부터 빠지는 일이 없도록 이 개구부에 삽입 관통된 조인트(10)를 갖는다.
이 조인트(10)는, 본 발명에 있어서의 밸브체인 다이어프램(9)과 컴프레서(8)와 백업 탄성막(9a)을 일체로 결합한다. 즉, 다이어프램(9)은 백업 탄성막(9a)에 겹쳐져 있고, 다이어프램(9)과 백업 탄성막(9a)은 평면에서 보아 원형이며, 전체로서 볼록형의 형상을 이루고 있다. 겹쳐진 다이어프램(9)과 백업 탄성막(9a)의 중심부와 상기 컴프레서(8)의 중심부가 상기 조인트(10)에 의해 일체로 결합된다. 다이어프램(9)과 백업 탄성막(9a)의 둘레 가장자리부는, 서포트 부재(5)에 고정되어, 결합된다.
이 다이어프램(9)은, 굴곡성, 내식성 및 내열성이 우수한 탄성 소재에 의해 형성될 수 있다. 상기 탄성 소재로서, 4불화에틸렌 수지(PTFE), 3불화염화에틸렌 수지(PCTFE), 4불화에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합 수지(PFA) 등의 합성 수지가 적합하게 채용된다.
한편, 백업 탄성막(9a)의 재료로서는, 천연 고무, 니트릴 고무, 스티렌 고무, 부타디엔·이소부틸렌 합성 고무, 폴리클로로프렌 고무, 부틸 고무, 실리콘 고무, 폴리우레탄 고무, 불소 고무(FPM), 에틸렌프로필렌 고무(EPDM) 등의 고무를 적합예로서 들 수 있다.
컴프레서(8)가 그 축선 방향으로 이동하면, 다이어프램(9)의 중심부가 축선 방향으로 전후진하여 다이어프램(9)에 의해 관체 내에서 유체의 유통 불능이 되는 차단 상태가 실현되고, 또한, 유체가 유통 가능한 유통 상태가 실현된다. 다이어프램(9)에 의해 차단 상태가 실현될 때의 다이어프램(9)의 위치가 차단 위치이고, 다이어프램(9)에 의해 유통 상태가 실현될 때의 다이어프램(9)의 위치가 유통 위치이다.
컴프레서 커버(7)의 상방에는, 환형을 한 한쌍의 접시 스프링(11a, 11b)을 통해, 어댑터(12)가 배치된다. 이 한쌍의 접시 스프링(11a, 11b)이 본 발명에 있어서의 접시 스프링의 일례이다.
상기 접시 스프링(11a)은, 이 접시 스프링(11a)의 외주 가장자리변을 수평면에 접하도록 수평면에 두면, 이 접시 스프링(11a)의 내주 가장자리변이 수평면보다 높은 위치가 되도록 형성된다. 즉, 이 접시 스프링(11a)의 환형 둘레면은 테이퍼면으로 형성되어 있다. 2개의 접시 스프링(11a 및 11b)은 동일한 형상을 하고 있지만, 컴프레서 커버(7)의 상면에, 2개의 접시 스프링(11a, 11b)의 외주면이 접촉하도록 2개의 접시 스프링(11a 및 11b)이 겹쳐져 배치되어 있다.
이들 2장의 접시 스프링(11a, 11b) 위에, 어댑터(12)가 배치되어 있다.
이 어댑터(12)는, 원통으로 형성된다. 이 어댑터(12)의 외주면에 볼(13)이, 그 볼(13)의 일부가 어댑터(12)의 외주면에 매립되고 그 볼(13)이 보닛 케이스(6)의 내주면에 압접되도록, 배설된다. 이 볼(13)에 의해, 보닛 케이스(6) 내에서 상기 어댑터(12)가 덜걱거리지 않도록, 더구나 이 볼(13)에 의해 이 어댑터(12)가 보닛 케이스(6) 내에서 그 축선 방향으로 원활 이동이 가능하도록, 상기 어댑터(12)가 상기 보닛 케이스(6) 내에 고정된다. 이 어댑터(12)는, 본 발명에 있어서의 회동부 유지체의 일례이며, 또한, 본 발명에 있어서의 밸브체 구동부의 일부품으로 되어 있다.
이 어댑터(12)에는, 그 상단에 개구하는 개구부로부터 내부에, 스템(14)의 일부가 삽입되어 있다.
이 스템(14)의 일단 상부에는, 스템 헤드(15)가 장착된다. 이 스템(14)과 스템 헤드(15)와 어댑터(12)의 조합이 본 발명에 있어서의 밸브체 구동부의 일례를 형성한다. 본 발명에 있어서의 밸브체 구동부는, 조작부의 구동에 의해 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 변위시킬 수 있는 한, 여러 가지의 구성 내지 구조를 채용할 수 있고, 상기 스템(14), 스템 헤드(15) 및 어댑터(12)의 조합에 한정되지 않는다.
스템(14)은, 원통형의 외형을 갖는 대직경부(14a)와, 그 대직경부(14a)의 일단에 있어서 단차를 매개로 대직경부(14a)에 일체로 형성되고, 또한 그 대직경부(14a)보다 작은 직경을 갖는 원기둥형의 외형을 갖는 중직경부(14b)와, 그 중직경부(14b)의 일단에 있어서 단차를 매개로 상기 중직경부(14b)에 일체로 형성되고, 또한 그 중직경부(14b)보다 작은 직경을 갖는 원기둥형의 외형을 갖는 소직경부(14c)를 갖는다.
상기 대직경부(14a)는, 어댑터(12)의 상단 개구부로부터 어댑터(12)의 내부에 삽입 배치된다. 이 대직경부(14a)의 외주면이 상기 어댑터(12)의 내주면에 슬라이딩하도록, 대직경부(14a)의 외직경이 결정되어 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 이 스템(14)은 그 축선을 중심으로 하여 회전할 수 있지만, 축선 방향으로 병진 이동할 수 없도록 규제되어 있다.
상기 어댑터(12)의 둘레측면에는 비스듬하게 절결되어, 어댑터(12)의 내주면으로부터 외주면으로 관통하는 긴 구멍 형상을 한 안내홈(12a)이 형성된다. 안내홈(12a)은, 어댑터(12)의 둘레측면에 2부분 형성된다.
또한, 상기 대직경부(14a)의 둘레측면에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 둘레측면으로부터 돌출하도록 돌출부(14d)가 형성되고, 이 돌출부(14d)의 외주에는, 돌출부(14d)를 중심으로 하여 회전 가능하게 형성된 회전링(14e)이 부착되어 있다. 따라서, 이 회전링(14e)은 상기 안내홈(12a) 내를 회전 이동할 수 있게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 스템(14)을 그 축선을 중심으로 하여 회동하면, 대직경부(14a)도 회전하고, 대직경부(14a)의 회전에 의해 상기 돌출부(14d)가 안내홈(12a) 내를 이동하게 되어, 상기 돌출부(14d)가 안내홈(12a) 내를 이동함으로써, 어댑터(12)를 그 축선 방향을 따라 전후진시킨다. 어댑터(12)가 그 축선 방향으로 전후진함으로써, 상기 컴프레서 커버(7), 컴프레서(8)의 전후진에 의해, 컴프레서(8)에 결합되어 있는 다이어프램(9)을 전후진 이동시킬 수 있어, 다이어프램(9)에 의해 유체의 유통로를 차단하고, 또한 연통시킬 수 있다. 상기 회전링(14e)은, 상기 돌출부(14d)의 안내홈(12a) 내의 이동을 원활하게 한다.
또한, 여기서, 「전후진」이라고 기재되는 운동은 어느 시점으로부터 전진하고, 또는 후진하는 것이며, 어댑터(12)가 그 중심 축선을 세로로 하여 세로 방향으로 배치되어 있을 때에는, 어댑터의 「전후진한다」란 어댑터가 「상하 이동한다」라고 표현할 수 있다.
상기 돌출부(14d)와 상기 회전링(14e)으로 본 발명에 있어서의 이동자의 일례를 형성하고 있다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 스템(14)의 대직경부(14a) 내는, 원통형의 공간이 되도록 코일 스프링 장착부(14f)가 형성된다. 이 코일 스프링 장착부(14f) 내에, 코일 스프링(16)이 장착된다. 이 코일 스프링(16)은, 본 발명에 있어서의 편향 부재의 일례이다. 본 발명에 있어서의 편향 부재는, 밸브체를 밸브체의 연통 위치로부터 차단 위치를 향하는 방향으로 편향시키는 부재인 한, 상기 코일 스프링에 한정되지 않고, 여러 가지의 변형예, 예컨대 탄성 고무, 판 스프링 등이 이 편향 부재에 포함된다.
이 코일 스프링(16)은, 상기 다이어프램(9)을 편향시킨다.
한편, 상기 보닛 슬리브(17)는 내부에 단차(17a)를 갖는 관통 구멍(17b)을 구비한다.
상기 스템(14)의 대직경부(14a)의 상방에 단차를 매개로 형성되어 있는 중직경부(14b)는, 상기 보닛 슬리브(17)의 관통 구멍(17b) 내를 삽입 관통한다.
상기 중직경부(14b)의 외주면에는 수나사가 형성된다. 이 중직경부(14b)의 수나사에는, 상기 보닛 슬리브(17)에 있어서의 관통 구멍(17b)과 이 중직경부(14b)의 수나사 형성면 사이에 끼워지는 슬리브 소켓(18)의 내주면에 형성된 암나사가 나사 결합한다. 이 슬리브 소켓(18)의 상단면에, 스템(14)의 중직경부(14b)에 헐겁게 끼워진 록 너트(19)가 배치된다.
더욱 말하면, 록 너트(19)의 중앙 개구부에 중직경부(14b)가 관통하도록 삽입 관통되고, 록 너트(19)의 외주면에 형성된 수나사와 보닛 슬리브(17)의 내주면에 형성된 암나사가 나사 결합하고 있다. 또한, 상기 슬리브 소켓(18)의 하단면은 상기 단차(17a)에 의해, 슬리브 소켓(18)의 하방으로의 이동이 규제되어 있다. 또한, 이 슬리브 소켓(18)의 상단면에는 지그 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 상기 록 너트(19)를 보닛 슬리브(17)에 나사 결합하기 전에, 적절한 지그를 상기 지그 구멍에 삽입함으로써 슬리브 소켓(18)을 회동할 수 있게 되어 있다. 슬리브 소켓(18)을 회동시키면, 이 슬리브 소켓(18)의 하단면이 상기 단차(17a)에 의해 그 변위가 규제되어 있기 때문에, 이 슬리브 소켓(18)의 회전에 의해 상기 스템(14)의 중직경부(14b)가 그 축선 방향을 따라 이동한다. 이 슬리브 소켓(18)의 암나사와 상기 중직경부(14b)에 있어서의 수나사가 나사 결합하고 있기 때문에, 스템(14)에 축선 방향을 따르는 힘, 예컨대 스템(14)을 축선 방향을 따라 상승시키는 힘이 작용하여도, 암나사와 수나사의 마찰력에 의해 스템(14)이 용이하게 변위하지않도록 되어 있다. 이 슬리브 소켓(18)을 스템(14)의 중직경부(14b)에 나사 결합한 후에, 록 너트(19)를 보닛 슬리브(17)에 나사 결합함으로써, 슬리브 소켓(18)이 느슨해지지 않게 되어 있다.
이 슬리브 소켓(18)은, 스템(14)의 중직경부(14b)의 수나사와 나사 결합하여 밸브체 구동부인 스템(14)과 맞물리고 있기 때문에, 본 발명에 있어서의 나사 결합 부재의 일례이다.
스템(14)에 있어서의 중직경부(14b)의 일부와 소직경부(14c)에는, 스템 헤드(15)가 장착된다.
스템 헤드(15)는 소직경부(14c)에 고정되어 있다. 따라서, 스템(14)을 그 중심 축선을 중심으로 하여 회동하면 소직경부(14c)의 회동과 동일하게 스템 헤드(15)도 회동한다. 스템(14)과 스템 헤드(15)는 본 발명에 있어서의 회동부의 일례이다. 본 발명에 있어서의 회동부는 조작부에 의해 회동할 수 있는 한 그 구조 및 구성에는 여러 가지의 변형예가 있다.
상기 보닛 슬리브(17)의 상단부 근방의 외주면의 직경과 상기 스템 헤드(15)의 외주면의 직경은 동일하게 설계된다. 따라서, 상기 보닛 슬리브(17)와 상기 스템 헤드(15)를 각각의 중심 축선이 동일해지도록 중합시키면, 바꾸어 말하면 겹쳐 쌓으면, 상기 보닛 슬리브(17)의 상단부 근방의 외주면과 상기 스템 헤드(15)의 외주면이 동일면으로 된다. 이와 같이 상기 보닛 슬리브(17)와 상기 스템 헤드(15)를 각각의 중심 축선이 동일해지도록 중합시키면, 상기 보닛 슬리브(17)의 상단부 근방의 외주면과 상기 스템 헤드(15)의 외주면이 동일면으로 되도록, 상기 보닛 슬리브(17)와 상기 스템 헤드(15)의 형상을 설계하는 것은, 후술하는 록 장치를 형성하는 데 안성맞춤이기 때문이다. 상기 스템 헤드(15)의 일단면, 즉 도 1에 있어서는 하단면과 보닛 슬리브(17)의 일단면, 즉 도 1에 있어서는 상단면이 마주보고, 또한 근접하여 배치된다.
스템 헤드(15)의 둘레측면에는, 스템 헤드(15)의 중심 축선, 바꾸어 말하면 스템(14)의 중심 축선에 직교하는 방향으로 연장되는 장척 봉형의 레버(20)가 장착되고, 레버(20)의 스템 헤드(15)와는 반대측의 선단부에는 그립(21)이 장착된다. 상기 스템 헤드(15)의 둘레측면에 형성한 부착 구멍의 내주면에 형성된 암나사에 상기 레버(20)의 선단부에 형성한 수나사를 나사 결합함으로써 상기 스템 헤드(15)에 상기 레버(20)를 일체로 결합할 수 있다. 또한, 스템 헤드(15)에 대한 상세는 뒤에 더 설명한다.
또한, 레버(20)와 그립(21)으로 이루어지는 조작부를 회동시키면, 스템(14)이 그 축선 방향을 따라 이동하여 밸브체인 다이어프램(9)을 차단 위치와 연통 위치로 변위시키기 때문에, 상기 레버(20)와 그립(21)으로 본 발명에 있어서의 조작부의 일례가 형성된다. 본 발명에 있어서의 조작부는, 밸브체 구동부를 구동시켜 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 변위시킬 수 있는 한 상기 레버와 그립의 조합에 한정되지 않는다. 상기 레버 및 그립은 회동 운동을 함으로써 밸브체의 전후진 운동을 실현하지만, 조작부에 있어서의 전후진 운동에 의해 밸브체의 전후진 운동을 실현하는 것 같은 구조 내지 구성의 조작부여도 좋다. 회동 운동을 전후진 운동으로 변환하는 기구 내지 구조로서, 예컨대, 랙과 피니언을 조합한 구조, 베벨 기어를 삽입한 구조 등을 들 수 있다.
또한, 이 밸브 장치(1)에는, 록 장치가 마련된다. 이 록 장치는, 일본 특허 공개 제2014-211170호 공보에 기재된 록 장치와 동일한 구성을 갖는데, 이하에 설명한다.
도 1, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 록 장치는, 상기 밸브체 구동부의 일부인 스템 헤드(15)의 중심 축선을 따라 전후진 가능하게 장착되는 통체, 예컨대 원통체, 특히 바닥을 갖는 원통체(29)를 갖는다.
도면에 나타내는 예에 있어서는, 바닥을 갖는 원통체(29)는, 일단을 개구하며 타단을 폐쇄하는 원통체의 형상을 갖는다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 이 바닥을 갖는 원통체(29)는, 그 일단 개구로부터 스템 헤드(15)와 보닛 슬리브(17)를 원활하게 삽입할 수 있도록, 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면의 직경, 즉 내직경이 결정된다. 이 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면에는, 이 바닥을 갖는 원통체(29)의 중심 축선을 중심으로 하여 그 내주면을 일주하도록 환형으로 형성된, 상하 2단의 2개의 맞물림 오목부(30)가 형성된다. 상하 2단의 2개의 맞물림 오목부(30) 중, 바닥을 갖는 원통체(29)의 일단 개구에 가까운 위치에 형성된 맞물림 오목부(30)가 하방 오목부(30a)이고, 바닥을 갖는 원통체(29)의 타단 폐쇄면측에 형성된 맞물림 오목부(30)가 상방 오목부(30b)이다. 하방 오목부(30a) 및 상방 오목부(30b)는, 바닥을 갖는 원통체(29)의 중심 축선을 공유하는 단면에 있어서, 원호형으로 형성된다. 맞물림 오목부(30)의 단면을 원호형으로 형성하기 때문에, 후술하는 걸림볼(31)을 덜걱거림 없이 맞물림 오목부(30)에 감합할 수 있다. 하방 오목부(30a) 및 상방 오목부(30b)의 형성 위치는, 상기 걸림볼(31)의 부착 위치를 감안하여, 하방 오목부(30a)에 상기 걸림볼(31)을 감합하는 경우에는, 바닥을 갖는 원통체(29)가 보닛 슬리브(17)의 외주면을 덮는 일이 없고, 상방 오목부(30b)에 상기 걸림볼(31)이 감합하는 경우에는, 바닥을 갖는 원통체(29)가 보닛 슬리브(17)의 외주면을 덮는 상태가 되도록 적절하게 결정할 수 있다.
상기 스템 헤드(15)의 외주면에는, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 스템 헤드(15)의 반경 방향을 따라 개착된 구멍(32)에, 편향 부재, 예컨대 소형 코일 스프링(33)과 그 소형 코일 스프링(33)에 편향된 걸림볼(31)이 장전된다. 이 걸림볼(31)은, 바닥을 갖는 원통체(29)가 스템 헤드(15)의 중심 축선을 따라 이동할 때에, 걸림볼(31)이 상방 오목부(30b) 또는 하방 오목부(30a)를 향하는 경우에는, 상기 소형 코일 스프링(33)의 편향력에 의해 걸림볼(31)이 상방 오목부(30b) 또는 하방 오목부(30a)에 끼워지고, 또한 걸림볼(31)이 상방 오목부(30b)와 하방 오목부(30a) 사이에 위치하는 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면을 향하는 경우에는, 소형 코일 스프링(33)의 편향력에 대항하여 걸림볼(31)이 상기 구멍(32) 속에 일부 끼워지도록 되어 있다. 즉, 스템 헤드(15)의 외주면에 돌출 및 후퇴 가능하게 걸림볼(31)이 마련되어 있다.
따라서, 바닥을 갖는 원통체(29)를 그 중심 축선을 따라 스템 헤드(15)로부터 보닛 슬리브(17)로 이동시키면, 하방 오목부(30a)에 끼워져 있던 걸림볼(31)이 하방 오목부(30a)와 상방 오목부(30b) 사이의 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면을 원활하게 굴러 이동하고, 그 후에 상방 오목부(30b)에 걸림볼(31)이 끼워짐으로써, 또는, 바닥을 갖는 원통체(29)을 그 중심 축선을 따라 보닛 슬리브(17)로부터 스템 헤드(15)로 이동시키면, 상방 오목부(30b)에 끼워져 있던 걸림볼(31)이 하방 오목부(30a)와 상방 오목부(30b) 사이의 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면을 원활하게 굴러 이동하고, 그 후에 하방 오목부(30a)에 걸림볼(31)이 끼워짐으로써, 바닥을 갖는 원통체(29)가 소정 위치에 있는 것을, 조작하는 손의 촉감에 의해 확실하게 인식할 수 있다.
또한, 상기 스템 헤드(15)의 외주면에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 세로로 긴 홈(34)이 개착되고, 이 홈(34)에, 바닥을 갖는 원통체(29)의 외주면에 관통 형성된 나사 구멍에 나사 결합된 볼트(35)의 선단부가 끼워져 있다. 이 홈(34)과 볼트(35)의 조합에 의해, 바닥을 갖는 원통체(29)가 스템 헤드(15)로부터 빠져 나오는 것이 방지되고, 또한, 바닥을 갖는 원통체(29)가 보닛 슬리브(17)에 대하여 필요 이상으로 덮이는 일이 없도록 되어 있다.
상기 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 바닥을 갖는 원통체(29)의 중심 축선에 평행한 방향으로, 핀 장착홈(36)이 형성된다. 이 핀 장착홈(36)은, 상기 바닥을 갖는 원통체(29)의 중심 축선에 직교하는 방향의 단면에 있어서의 형상이 반원형으로 형성되어 있다. 이 핀 장착홈(36)에는, 핀(37)이 끼워 붙여져 있다. 따라서, 이 핀(37)의 축선에 직교하는 단면에 있어서, 핀(37)의 반원 부분이 상기 핀 장착홈(36)에 끼워 붙여지고, 핀(37)의 나머지 반원 부분이 상기 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면으로부터 돌출한 상태로 되어 있고, 핀(37)의, 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면으로부터 돌출하는 부분은, 본 발명에 있어서의 볼록부이다.
한편, 상기 보닛 슬리브(17)의 외주면에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 보닛 슬리브(17)의 중심 축선에 평행하게 형성된 5개의 세로홈(38, 39a, 39b, 39c, 40)이 형성된다. 이들 5개의 세로홈(38, 39a, 39b, 39c, 40)은 모두 동일한 형상을 갖는다. 5개의 세로홈(38, 39a, 39b, 39c, 40)을 대표하여 말하면, 세로홈(38)은, 보닛 슬리브(17)의 일단면, 즉 스템 헤드(15)의 단부면을 향하는 상대 대향면에 개구하며, 보닛 슬리브(17)의 중심 축선에 평행하게, 보닛 슬리브(17)의 외주면에 소정 길이로 형성된다. 이 세로홈(38)의 길이는, 바닥을 갖는 원통체(29)가 보닛 슬리브(17)를 덮는 상태로 되어 있는 경우에, 바닥을 갖는 원통체(29)의 내표면에 마련된 핀(37)이 돌출하는 부분이 삽입될 수 있는 길이이면 좋다.
배열된 5개의 세로홈(38, 39a, 39b, 39c, 40) 중 세로홈(38)은, 이 밸브 장치(1)에 있어서의 다이어프램(9)이 유통 유로를 차단한 상태에 대응하도록, 그 위치가 결정된다. 통상의 경우, 유체 유입로(2) 및 유체 유출로(3)를 포함하는 직선형의 유체 유로에 대하여 직교하는 방향으로 레버(20)가 연장될 때에, 세로홈(38)에 핀(37)이 끼워지도록, 세로홈(38)의 형성 위치가 결정된다. 세로홈(38)의 위치에 의해 밸브체가 유통 유로를 차단하는 상태를 나타낼 수 있다. 따라서, 세로홈(38)은 본 발명에 있어서의 제1 세로홈이다.
배열된 5개의 세로홈(38, 39a, 39b, 39c, 40) 중 세로홈(40)은, 이 밸브 장치(1)에 있어서의 다이어프램(9)이 유통 유로를 완전히 개방한 상태에 대응하도록, 그 위치가 결정된다. 통상의 경우, 유체 유입로(2) 및 유체 유출로(3)를 포함하는 직선형의 유체 유로의 연장 방향을 따르는 방향으로 레버(20)가 연장될 때에, 세로홈(40)에 핀(37)이 끼워지도록, 세로홈(40)의 형성 위치가 결정된다. 세로홈(40)의 위치에 의해 밸브체가 유통 유로를 완전 개방하는 상태를 나타낼 수 있다. 따라서, 세로홈(40)은 본 발명에 있어서의 제2 세로홈이다.
배열된 5개의 세로홈(38, 39a, 39b, 39c, 40) 중 3개의 세로홈(39a, 39b, 39c)은 밸브체가 완전 차단 상태와 완전 개방 상태의 중간 단계가 되도록, 그 위치가 결정된다.
이상에 설명한 밸브 장치는 이하와 같이 작용한다.
먼저 초기 단계는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 바닥을 갖는 원통체(29)가 그 내부에 스템 헤드(15)를 수납하고, 또한 보닛 슬리브(17)의 외주면이 바닥을 갖는 원통체(29)에 의해 덮어져 있지 않은 상태라고 한다. 이 초기 단계에서는, 어댑터(12)가 스템(14)에 있어서의 대직경부(14a)에 의해 완전히 내려진 상태이기도 하기 때문에, 다이어프램(9)은, 밸브 장치(1)에 있어서의 유체 유통로를 완전히 차단한 상태로 하고 있다. 결국은, 다이어프램(9)은 차단 위치에 있다.
이 다이어프램(9)의 상태를 차단 상태로부터 완전 개방 상태로 바꾸기 위해서는, 다음과 같이 한다.
도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 그립(21)에 손으로 힘을 더하여 레버(20)를 반시계 방향에 회동시킨다.
레버(20)의 회동과 함께, 스템 헤드(15) 및 스템(14)이 동시에 반시계 방향으로 회동한다. 또한, 보닛 슬리브(17)는 회동하지 않는다. 스템(14)의 회동에 따라, 대직경부(14a)도 반시계 방향으로 회동한다. 대직경부(14a)가 회동하면, 돌출부(14d)도 동시에 회동한다. 돌출부(14d)가 안내홈(12a) 내에 끼워져 있고, 더구나 돌출부(14d)는 대직경부(14a)의 중심 축선에 직교하는 평면 내에서 회동하기 때문에, 돌출부(14d)의 회동에 따라 어댑터(12)가 어댑터(12)의 중심 축선을 따라 상승한다. 또한, 어댑터(12)가 상승 동작을 개시하여도 어댑터(12)는 회동하지 않는다.
또한 레버(20)를 더욱 회동시켜 가면, 대직경부(14a)도 또한 회동하고, 대직경부(14a)의 회동에 따라 어댑터(12)가 더욱 상승 동작을 계속한다. 밸브체 장착부 레버(20)의 길이 방향과 유체 유통로의 방향이 일치하는 곳에 레버(20)를 위치시키면, 어댑터(12)가 완전히 상승한 상태가 된다. 어댑터(12)가 완전히 상승한 상태이면, 다이어프램(9)이, 유체 유통 유로를 완전히 개방한 상태, 즉 완전 개방 상태가 된다.
다이어프램(9)을 폐쇄 상태로부터 완전 개방 상태로 변화시키는 경우, 코일 스프링(16)이 다이어프램(9)을 꽉 누르는 방향으로 편향시키고 있기 때문에, 레버(20)의 회동에는 상기 코일 스프링(16)의 편향력 및 접시 스프링(11a, 11b)의 편향력에 대항하는 힘을 요한다. 따라서, 레버(20)의 회동 동작을 가볍게 행하는 일이 없어, 완만한 동작으로 행할 수 있다. 완만한 동작으로 레버(20)를 회동시킬 수 있기 때문에, 조작자는 레버(20)의 회동 조작을 신중하게 행할 수 있다.
이 완전 개방 상태를 고정하고, 유지하기 위해, 바닥을 갖는 원통체(29)를 하강시킨다. 바닥을 갖는 원통체(29)를 하강시키면, 하방 오목부(30a)에 끼워져 있던 걸림볼(31)이 상기 하방 오목부(30a)로부터 빠지고, 따라서 걸림볼(31)이 소형 코일 스프링(33)의 편향력에 대항하여 구멍(32) 내로 이동한다. 바닥을 갖는 원통체(29)를 더욱 하강시키면, 상기 걸림볼(31)은 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면을 구르면서 상방 오목부(30b)로 이동한다. 바닥을 갖는 원통체(29)를 더욱 하방으로 이동시킴으로써 상방 오목부(30b)에 걸림볼(31)이 위치하게 되면, 소형 코일 스프링(33)의 편향력에 의해 걸림볼(31)이 상방 오목부(30b)에 끼워진다. 이때, 이 바닥을 갖는 원통체(29)를 수동으로 이동시키고 있는 경우에는, 걸림볼(31)이 상방 오목부(30b)에 끼워졌을 때의 미묘한 저항감을 조작자는 느낄 수 있다. 따라서, 조작자는, 이 바닥을 갖는 원통체(29)를 더욱 이동시키는 것을 정지한다.
바닥을 갖는 원통체(29)에 있어서의 상방 오목부(30b)에 걸림볼(31)이 끼워진 상태가 되면, 핀(37)이 제2 세로홈(40)에 끼워진 상태로 되어 있다.
따라서, 회동 불능하게 고정된 보닛 슬리브(17)와 스템 헤드(15)가 핀(37)에 의해 결합되어 있기 때문에, 스템 헤드(15) 및 스템(14)으로 이루어지는 밸브체 구동부는 회동 불능해진다.
바닥을 갖는 원통체(29)가 보닛 슬리브(17)를 향하여 이동하지 않고 보닛 슬리브(17)의 외주면을 노출시킨 상태로 되어 있으면, 밸브체 구동부는 회동 불능하게 록되어 있지 않기 때문에, 유체 유통 유로 내의 유체의 압력이 저하하는 경우 및 외부의 힘에 의해 레버(20)가 시계 방향으로 회동하는 경우에, 밸브체 구동부의 회동에 의해 회동 각도에 따라 다이어프램(9)에 의한 완전 개방 상태로부터 일부 개방 상태로 다이어프램(9)에 의한 유체 유통 상태가 변화한다.
그런데, 바닥을 갖는 원통체(29)에 의해 밸브체 구동부가 록된 상태로 되어 있으면, 유체 유통 유로 내의 유체의 압력이 변화하는 경우 및 레버(20)가 시계 방향으로 회동시키고자 하는 외부의 힘이 레버(20)에 가해지는 경우 중 어느 경우에 있어서도, 밸브체 구동부는 회동하는 일이 없기 때문에, 다이어프램(9)의 위치가 불변이며, 다이어프램(9)에 의한 완전 연통 상태가 유지 고정된다.
다음에 다이어프램(9)에 의한 완전 연통 상태로부터, 완전 차단 상태가 아니라 일부 연통 상태로 밸브체의 위치를 변경하는 경우에는, 다음과 같이 조작한다.
보닛 슬리브(17)의 외주면을 덮고, 더구나 핀(37)이 제2 세로홈(40)에 끼워져 있는 상태에 있는 바닥을 갖는 원통체(29)를, 이 바닥을 갖는 원통체(29)의 중심 축선을 따라 상방으로 끌어올린다. 바닥을 갖는 원통체(29)의 내주면에 형성된 상방 오목부(30b)에 끼워져 있던 걸림볼(31)이 하방 오목부(30a)에 끼워질 때까지 바닥을 갖는 원통체(29)를 끌어올린다. 그렇게 하면, 핀(37)과 제2 세로홈(40)에 의한 결합이 해소되기 때문에, 보닛 슬리브(17)에 대하여 스템 헤드(15) 및 스템(14)을 갖는 밸브체 구동부가 회동 가능한 상태가 된다.
그러면, 레버(20)를 시계 방향으로 회동함으로써, 밸브체 구동부를 회동시킨다. 밸브체 구동부를 회동시키면, 회전링(14e)을 장착한 돌출부(14d)가 안내홈(12a) 내를 이동하여, 돌출부(14d)가 이동함으로써 어댑터(12)가 그 중심 축선을 따라 하강하고, 어댑터(12)의 하강 운동에 의해 다이어프램(9)이 하강한다. 다이어프램(9)의 하강에 의해, 그때까지 다이어프램(9)에 의해 유체 유통 유로의 완전 연통 상태가 서서히 일부 연통 상태로 변화한다. 즉, 다이어프램(9)의 완전 연통 위치로부터 다이어프램(9)의 일부 연통 위치로 변화한다.
레버(20)의 회동 동작을 정지하고 나서, 바닥을 갖는 원통체(29)를 그 중심 축선을 따라 하강시키면 핀(37)이, 예컨대 세로홈(39a)에 끼워진다. 바닥을 갖는 원통체(29)가 완전히 하강하면, 핀(37)이 세로홈(39a)에 완전히 끼워진다. 그 결과, 스템 헤드(15)가 보닛 슬리브(17)에 일체로 결합되어 회동 불능한 상태가 된다.
이와 같이 스템 헤드(15)를 포함하는 밸브체 구동부가 회동 불능한 상태로 되어 있으면, 유체 유통 유로 내의 유체의 압력이 변화하는 경우 및 레버(20)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회동시키고자 하는 외부의 힘이 레버(20)에 가해지는 경우 중 어느 경우에 있어서도, 밸브체 구동부는 회동하는 일이 없기 때문에, 다이어프램(9)의 위치가 불변이며, 다이어프램(9)에 의한 유체 유통 상태가 불변이 된다. 또한, 코일 스프링(16) 및 접시 스프링(11a, 11b)에 의한 편향력 및 나사 결합 부재인 슬리브 소켓(18)의 나사 결합 상태에 있어서의 마찰력에 의해, 유체 압력이 급격하게 높아져도 스템(14) 및 스템 헤드(15)가 상측 방향으로 밀려나오는 일이 없고, 따라서 유체 유로에 있어서의 유체 누설이 없어진다.
이상에 설명한 바와 같이, 밸브체 구동부 유지체에 마련된 세로홈에, 바닥을 갖는 원통체에 있어서의 볼록부를, 감합함으로써, 밸브체의 위치를 고정할 수 있으며, 유체 유통 유로 내를 유통하는 유체의 압력이 상승하는 등에 의한 압력 변화가 있는 경우 및 외부로부터 밸브체 구동부를 회동시키는 힘이 가해지는 경우 중 어느 경우에 있어서도, 밸브체의 위치는 불변이 된다.
더구나, 나사 결합 부재, 코일 스프링 등의 편향 부재 및 접시 스프링의 존재에 의해, 밸브체 구동부의 구동 중에 유체 유통로 내에 있어서의 유체 압력의 급격한 상승이 발생하여도 밸브체 구동부가 밸브체로부터 떨어지게 하는 돌발적 이동이 방지된다. 또한, 상기 나사 결합 부재의 장착에 의해, 특히 상기 나사 결합 부재, 상기 편향 부재 및 접시 스프링에 의해, 조작부에 의한 조작을 완만하게 행할 수 있게 되고, 간단하면서도 가볍게 조작함으로써 조작부에 의한 오조작을 방지할 수 있어, 오조작의 방지라고 하는 점에서도 조작성이 향상되고 있다.
1 밸브 장치
2 유체 유입로
3 유체 유출로
4 밸브 바디
5 서포트 부재
6 보닛 케이스
7 컴프레서 커버
8 컴프레서
9 다이어프램
9a 백업 탄성막
10 조인트
11a 접시 스프링
11b 접시 스프링
12 어댑터
12a 안내홈
13 볼
14 스템
14a 대직경부
14b 중직경부
14c 소직경부
14d 돌출부
14e 회전링
14f 코일 스프링 장착부
15 스템 헤드
16 코일 스프링
17 보닛 슬리브
17a 단차
17b 관통 구멍
18 슬리브 소켓
19 록 너트
20 레버
21 그립
29 바닥을 갖는 원통체
30 맞물림 오목부
30a 하방 오목부
30b 상방 오목부
31 걸림볼
32 구멍
33 소형 코일 스프링
34 홈
35 볼트
36 핀 장착홈
37 핀
38 세로홈
39a 세로홈
39b 세로홈
39c 세로홈
40 세로홈

Claims (7)

  1. 유체 유입로 및 유체 유출로를 갖는 밸브 바디에 있어서의 유체 유입로와 유체 유출로를 차단 또는 연통시키는 밸브체와,
    상기 밸브체를 차단 위치와 연통 위치로 변위시키는 밸브체 구동부와,
    상기 밸브체 구동부를 구동 가능하게 유지하는 밸브체 구동부 유지체와,
    상기 밸브체 구동부를 구동시키는 조작부
    를 포함하는 밸브 장치로서,
    상기 밸브체 구동부에 나사 결합하는 나사 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브체 구동부는, 상기 조작부에 의해 회동하는 회동부와, 상기 회동부를 유지하며, 상기 회동부의 회동 운동을 밸브체의 전후진 운동으로 변환하는 회동부 유지체를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브체는 다이어프램을 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 나사 결합 부재는, 상기 회동부의 외주면에 형성된 수나사와 나사 결합하는 암나사를 내주면에 구비하고, 상기 회동부의 축선 방향으로 이동 불능하게 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브체 구동부는, 편향 부재에 의해, 상기 밸브체를 상기 밸브체의 연통 위치로부터 차단 위치를 향하는 방향으로 편향시키도록 이루어지는 밸브 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 편향 부재는 코일 스프링인 밸브 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브체 구동부와 상기 밸브체 사이에 접시 스프링이 개재되어 이루어지는 밸브 장치.
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