KR20180029714A

KR20180029714A - 직각 밸브

Info

Publication number: KR20180029714A
Application number: KR1020160118164A
Authority: KR
Inventors: 치-체 후앙
Original assignee: 킹 라이 하이제닉 머티리얼즈 캄파니 리미티드
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-03-21

Abstract

직각 밸브는 공동과 그에 연결된 제1 및 제2파이프를 갖는 밸브 바디와; 상기 밸브 바디에 고정되며, 상기 공동 내로 삽입되는 결합단을 갖는 고정 부재와; 상기 결합단에 결합되는 일단과 상기 제1파이프의 내부 단부를 실링하기 위한 실링 부재와 연결되는 타단을 구비하는 디스크 스프링과; 상기 제1파이프로부터 먼 쪽 상기 밸브 바디의 단부에 고정되는 커버 바디와; 그 일단이 상기 실링부재와 결합되며 상기 커버 바디 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 피스톤 부재와, 커버 수단을 포함한다. 상기 피스톤 부재가 상기 실링부재를 상기 제1파이프의 내부 단부로부터 멀어지게 이동시키도록 작동시켜 공기 유입이 가능토록 할 때, 상기 커버 수단은 상기 디스크 스프링을 덮어, 상기 디스크 스프링이 상기 흐르는 공기에 노출되는 것을 방지하고, 장애를 회피하도록 한다.

Description

직각 밸브 {RIGHT ANGLE VALVE}

본 발명은 직각 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스크 스프링에 다른 물체가 달라붙는 것을 방지하고 그 위치 복귀 동작을 원활히 하기 위해 디스크 스프링을 덮는 것이 가능한 직각 밸브에 관한 것이다.

도 1에 따르면, 공지의 직각 밸브의 단면도가 나타나 있다. 공지의 직각 밸브는 진공 시스템에서 공기 흐름을 조절하거나 차단하는데 사용된다. 공지의 직각 밸브는 보통 삼방 파이프(1), 피스톤(2), 제어 샤프트(3), 및 밸브 플레이트(4)를 포함한다. 피스톤(2)는 삼방 파이프(1)의 일단에 이동 가능하게 배치된다. 제어 샤프트(3)의 일단은 피스톤(2)에 연결되고, 그 타단은 밸브 플레이트(4)가 삼방 파이프(1)를 개방 또는 폐쇄하는 것을 제어할 수 있도록 밸브 플레이트(4)에 연결된다. 또한 디스크 스프링(5)은 피스톤(2)에 위치 복귀력을 제공할 수 있도록, 밸브 플레이트(4)와 제어 샤프트(3)의 사이에 배치된다.

공압으로 인해 피스톤(2)이 작동될 때, 피스톤(2)은 제어 샤프트(3)가 이동하게 하고, 그에 따라 삼방 파이프(1) 내에서의 연결이 이루어지도록 밸브 플레이트(4)의 동작을 일으킨다. 그와 동시에 디스크 스프링(5)은 압축된다. 공압이 제거될 때, 디스크 스프링에 의한 복원력이 제공되어, 피스톤(2)은 밸브 플레이트(4)가 삼방 파이프(1) 내에서의 연결을 차단하도록 이동한다. 이러한 동작에 따라, 공기 유입 및 유출이 이루어진다. 그러나 공기 유입 및 유출 동안, 공기에는 일정량의 불순물, 이물질, 또는 먼지가 함유되어 있고, 이러한 물체들은 디스크 스프링에 쉽게 달라붙거나 부착된다. 결과적으로, 디스크 스프링(5)의 이동은 원활히 이루어지지 못하게 되고, 완벽한 위치 복귀 동작을 이루는데 실패하게 된다.

이와 같은 사항을 개선시키기 위해, 본 발명의 일 실시예는 스프링에 이물질이 달라붙는 것을 방지하고 그 동작을 원활히 할 수 있도록, 공기 유입이 허용될 때 디스크 스프링을 덮는 커버 수단을 적용한 직각 밸브를 개시한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예는,

공동과 상기 공동에 연결된 제1파이프 및 제2파이프를 포함하는 밸브 바디와;

상기 밸브 바디에 고정되며, 상기 공동의 내부에 삽입되는 결합단을 구비하는 고정 부재와;

상기 결합단에 결합되는 일단과, 상기 제1파이프의 내부 단부를 실링하기 위한 실링부재에 연결되는 타단을 갖는 디스크 스프링과;

상기 제1파이프로부터 먼 쪽 상기 밸브 바디의 단부에 고정되는 커버 바디와;

상기 커버 바디 내에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 일단이 상기 실링 부재에 결합되는 피스톤 부재와;

상기 피스톤 부재가 상기 실링부재를 상기 제1파이프의 내부 단부로부터 멀어지게 이동시키도록 작동시켜 공기 유입이 가능토록 할 때, 상기 디스크 스프링이 흐르는 공기에 노출되는 것을 방지하도록 상기 디스크 스프링을 덮는 커버 수단;을 포함하는 직각 밸브를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 수단은 고정단과 자유단을 갖는 슬리브를 포함한다. 상기 고정단은 상기 고정 부재와 고정되게 결합되고, 상기 자유단은 상기 고정 부재의 결합단과 상기 디스크 스프링을 둘러싼다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실링 부재가 상기 제1파이프의 내부 단부로부터 최장 거리로 멀어지게 이동할 때, 상기 실링 부재는 상기 자유단에 대항하여 맞닿는다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 수단은 상기 실링 부재와 고정되게 결합되고 상기 디스크 스프링을 둘러싸는 슬리브를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 바디에는 내부 공간이 구비되고, 상기 피스톤 부재는 상기 내부 공간 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 피스톤 바디를 구비한다. 추가로, 공기 유입부는 상기 커버 바디에 상기 밸브 바디와 인접하게 배치되고, 상기 공기 유입부는 상기 내부 공간과 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 피스톤 바디는 제어 샤프트와 연결된다. 상기 제어 샤프트는 상기 고정 부재를 관통하여 통과하고, 상기 실링 부재에 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 피스톤 바디에는 스프링 리세스가 오목하게 구비되고, 상기 커버 바디에는 밀폐단(sealed end)이 구비되며, 스프링은 상기 스프링 리세스와 밀폐단 사이에 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 포지셔닝 부재(positioning member)는 상기 스프링 내에 삽입된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커버 바디의 밀폐단에는 소음 부재(silencing member)가 구비되고, 상기 소음 부재의 내부 단부는 상기 내부 공간에 접한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 히팅 장치가 상기 밸브 바디의 가열을 위해 추가로 구비된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단열 플레이트가 추가로 구비되며 상기 밸브 바디와 커버 바디의 사이에 배치된다.

이러한 구성으로, 상기 커버 수단을 통해, 실링 부재는 공기 유입이 가능하도록 개방할 때, 디스크 스프링은 슬리브 내에 덮혀지도록 함으로써 디스크 스프링에 불순물 또는 이물질이 달라붙거나 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 그에 따라 디스크 스프링 이동의 불완전을 회피할 수 있다.

나아가, 히팅 장치는 밸브 바디를 가열하는데 사용되며, 그에 따라 제1파이프가 개방되었을 때, 마이크로 사이즈의 불순물 또는 이물질이 고온의 열에 의해 연소된다. 그러므로, 이물질이 파이프에 축적될 수 없다.

도 1은 공지의 직각 밸브의 단면도이다.
도 2는 제1파이프가 차단된 것을 나타내는, 본 발명의 일 실시예에 따른 직각 밸브의 단면도이다.
도 3은 제1파이프가 점차적으로 개방되는 것을 나타내는, 본 발명의 일 실시예에 따른 직각 밸브의 단면도이다.
도 4는 제1파이프가 완전히 개방되고 디스크 스프링이 덮힌 것을 나타내는, 본 발명의 일 실시예에 따른 직각 밸브의 단면도이다.
도 5는 제1파이프가 차단되고 슬리브가 실링 부재에 고정되게 결합된 것을 나타내는, 본 발명의 제2실시예에 따른 직각 밸브의 단면도이다.
도 6은 제1파이프가 완전히 개방되고 디스크 스프링이 덮힌 것을 나타내는, 본 발명의 제2실시예에 따른 직각 밸브의 단면도이다.

상기한 그리고 추가적인 본 발명의 이점 및 특징은 구성들은 실제 구성 비율에 따라서가 아닌 설명을 위한 비율에 근거하여 나타내어진 첨부한 도면과 함께 바람직한 실시예의 설명을 참조하여 이해될 것이다.

도 2 및 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 직각 밸브(100)는 밸브 바디(10), 고정 부재(20), 디스크 스프링(30), 커버 바디(40), 및 피스톤 부재(50)를 포함한다.

밸브 바디(10)는 공동(11, cavity)과, 공동(11)과 연결된 제1파이프(12)와 제2파이프(13)을 포함하는, 삼방 파이프이다. 제1파이프(12)와 공동(11)은 축 정렬(axial alignment)로 배치된다. 제1파이프(12)와 제2파이프(13)는 직각 배치(right angle arrangement)를 형성한다.

고정 부재(20)는 배럴(barrel, 통) 형태의 구조로 형성되며, 제1파이프(12)로부터 먼 쪽 밸브 바디(10)의 단부에 고정된다. 고정 부재(20)에는 공동(11) 내에 삽입되는 결합단(21, combining end)이 구비된다.

디스크 스프링(30)은 고정 부재(20)의 결합단(21)과 결합되는 일단을 구비하고, 그 타단은 제1파이프(12)의 내부 단부를 실링하기 위한 실링 부재(31)와 연결되며, 그에 따라 선택적으로 개방하거나 폐쇄하여 제1파이프(12)와 공동(11) 사이의 연결이 이루어지거나 연결을 차단할 수 있도록 한다.

커버 바디(40)는 제1파이프(12)로부터 먼 쪽 밸브 바디(10)의 일단에 고정되고, 고정 부재(20)의 외측에 마련된다. 커버 바디(40)는 내부 공간(41)을 포함한다. 공기 유입부(42)는 밸브 바디(10)에 인접하게 커버 바디(40) 상에 배치된다. 공기 유입부(42)는 외부 공기 공급원과 접속하기 위해 내부 공간(41)과 연결된 공기 입구(421)를 포함하며, 이에 따라 공기가 내부 공간으로 유입될 수 있다. 나아가, 공기 유입부(42)로부터 먼 쪽 커버 바디(40)의 일단에는 밀폐단(43, sealed end)가 구비된다. 밀폐단(43)은 소음 부재(44, silencing member)를 포함하며, 여기서 소음 부재(44)의 내부 단부는 커버 바디(40)의 외압과 내압을 밸런싱시키기 위해 내부 공간(41)과 연결된다. 추가로, 커버 바디(40)의 밀폐단(43)에는 내부 공간(41)과 소음 부재(44)의 내부 단부와 연결되는 포지셔닝 리세스(45, positioning recess)가 구비된다.

피스톤 부재(50)는 커버 바디(40) 내부에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 본 발명의 일 실예에 따르면, 피스톤 부재(50)는 내부 공간(41)에 슬라이딩 가능하게 배치된 피스톤 바디(51)를 포함한다. 피스톤 바디(51)는 제어 샤프트(52)와 결합된다. 제어 샤프트(52)는 공기 유입부(42) 및 고정 부재(20)를 관통하여 통과하며, 제어 샤프트(52)의 일단은 실링 부재(31)와 결합된다. 피스톤 부재(50)의 이동시, 실링 부재(31)는 제1파이프(12)를 선택적으로 개방하거나 폐쇄한다. 아울러, 피스톤 바디(51)에는 스프링(54)을 수용하는 스프링 리세스(53, spring recess)가 축 방향으로 오목하게 구비되며, 이에 따르면 스프링(54)은 스프링 리세스(53)와 밀폐단(43)의 포지셔닝 리세스(45) 사이에 배치된다. 이에 피스톤 부재(50)의 복귀 기능을 제공할 수 있게 된다. 또한. 포지셔닝 부재(55)는 스프링 리세스(53) 내에 배치되며, 포지셔닝 부재(55)는 스프링(54)을 위치시키기 위해 스프링(54) 내로 삽입되도록, T자 형태로 형성된다.

본 발명의 일 실시예는 커버 수단을 추가로 포함한다. 피스톤 부재(50)가 실링 부재(31)를 제1파이프(12)의 내부 단부로부터 멀어지게 이동시키도록 작동시켜 공기가 흐르도록 할 때, 디스크 스프링(30)이 흐르는 공기에 노출되는 것이 방지될 수 있도록, 디스크 스프링(30)이 덮혀진다. 그 결과, 디스크 스프링(30)에 공기의 이물질 또는 먼지가 달라 붙거나 부착되지 않으며, 디스크 스프링(30)의 정상적인 작동이 가능케 한다.

커버 수단은 고정단(61, fixing end)과 자유단(62, free end)을 포함하는, 슬리브(60)를 포함한다. 슬리브(60)는 고정단(61)이 스크루나 볼트를 통해 고정 부재(20)에 체결(고정)되고, 자유단(62)이 고정 부재(20)의 결합단(21) 및 디스크 스프링(30)을 둘러싸도록, 고정 부재(20)의 둘레에 장착된다. 또한, 슬리브(50)의 자유단(62)의 외경은 실링 부재(31)의 외경과 실질적으로 동일하다. 실링 부재(31)가 제1파이프(12)의 내부 단부로부터 최장 거리로 멀어지게 이동할 때, 실링 부재(31)의 제1파이프(12)의 내부 측으로부터 멀어지는 방향의 일단은 자유단(62)과 접촉하여, 차단 상태(blockage status)를 형성한다. 또한, 실링 부재(31)는 슬리브(60)의 자유단(62)을 밀폐하여, 디스크 스프링(30)은 슬리브(60) 내로 완전하게 압축된다. 그에 따라, 디스크 스프링(30)에 커버 및 보호 효과가 제공된다.

추가로, 본 발명의 일 실시예는 밸브 바디(10)를 접촉 또는 비접촉 방식으로 가열하는, 히팅 장치(70)를 포함한다. 가열을 이용하여, 제1파이프(12)가 개방되었을 때, 마이크로 사이즈의 불순물 또는 이물질이 고온의 환경에서 연소된다. 그에 따라, 불순물들은 파이프 내에 붙거나 축적되지 않는다.

또한, 단열 플레이트(71)가 밸브 바디(10)와 커버 바디(40) 사이에 배치된다. 히팅 장치(70)가 밸브 바디(10)를 가열할 때, 피스톤 부재(50)의 작동 및 사고로 인한 공기 누설에 기인한 부정적인 효과를 막을 수 있도록, 열이 커버 바디(40)로 전달된다.

도 3 및 4에 따르면, 피스톤 부재(50)는 제1파이프(12)를 개방하도록 이동한다. 도 3에 나타난 바와 같이, 외부로부터의 고압 공기를 입력함으로써, 피스톤 부재(50)가 커버 바디(40)의 밀폐단(43)을 향해 이동하도록 피스톤 바디(51)를 가압할 때, 피스톤 바디(51)는, 제어 샤프트(52)를 이용하여, 실링 부재(31)가 제1파이프(12)의 내부 단부로부터 점차 멀어지게 구동시키며, 이에 따라 제1파이프(12)와 제2파이프(13) 사이의 연결이 성립되게 된다. 이와 동시에, 디스크 스프링(30)은 압축력을 견딘다. 도 4에 나타난 바와 같이, 피스톤 바디(51)가 이동 한계에 이를 때, 제1파이프(12)는 완전히 개방되고, 실링 부재(31)의 내부면은 슬리브(60)의 자유단(62)에 대항하여 맞닿아 차단 구조를 형성한다. 이에 따라 디스크 스프링(30)은 실링 부재(31)와 슬리브(60) 내에 완전히 덮혀진다. 그러므로, 공기가 흐를 때, 디스크 스프링(30)이 흐르는 공기에 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 디스크 스프링(30)에 공기 내의 이물질 또는 먼지가 달라 붙거나 부착되지 않으며, 그에 따라 디스크 스프링(30)의 정상 작동이 가능하게 된다. 추가적으로, 밸브가 외부로부터 고압 공기를 차단하도록 닫힐 때, 디스크 스프링(30) 및 스프링(54)의 복원력을 이용함으로써, 피스톤 부재(50)가 복귀되며, 이에 따라 제1파이프(12)가 실링 부재(31)에 의해 차단되어 흐르는 공기를 차단할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도 5 및 6에 따르면, 앞선 도면에 개시된 대응되는 요소들과 동일하거나 유사한 요소/구조들은 동일한 도면부호로 표시된다. 커버 수단은 실링 부재(31)와 고정되게 결합되고 디스크 스프링(30)을 둘러싸는 슬리브(80)를 포함한다. 슬리브(80)는 실링 부재(31)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 고정 부재(20)의 결합단(21)에는 지지부(22, held portion)가 구비된다. 피스톤 부재(50)가 실링 부재(31)를 제1파이프(12)에 대해 개방하도록 작동시킬 때, 슬리브(80)는 고정부재(20)를 향해 실링 부재(31)와 함께 점차적으로 이동하며, 실링 부재(31)가 제1파이프(12)에 대해 완전히 개방되었을 때, 슬리브(80)는 고정 부재(20)의 지지부(22)에 대항하여 맞닿으며, 그에 따라 디스크 스프링(30)은 완전히 덮혀, 상기한 바와 같은 커버 및 보호 효과를 이룰 수 있다.

요컨대, 커버 수단을 이용함으로써, 실링 부재(31)가 공기가 흐르도록 개방할 때, 디스크 스프링(30)은 슬리브(60) 또는 슬리브(80) 내에 덮혀지며, 이에 따라 디스크 스프링(30)에 흐르는 공기 내의 이물질이 달라 붙거나 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 디스크 스프링(30)의 정상 작동을 보장할 수 있다.

나아가, 밸브 바디(10)를 가열하는 히팅 장치(70)를 통해, 제1파이프(12)가 개방될 때, 밸브 바디(10) 내의 불순물 또는 이물질이 고온의 열에 의해 연소되며, 파이프 내에 이물질이 달라 붙거나 축적되는 것을 방지할 수 있다.

비록 발명의 특정 실시예들이 설명의 목적으로 상세히 서술되었지만, 발명의 요지 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 수정 또는 개량이 이루어질 수 있다. 따라서, 발명은 첨부된 청구항 이외에는 한정되지 않는다.

Claims

공동과 상기 공동에 연결된 제1파이프 및 제2파이프를 포함하는 밸브 바디;
상기 밸브 바디에 고정되며, 상기 공동의 내부에 삽입되는 결합단을 구비하는 고정 부재;
상기 결합단에 결합되는 일단과, 상기 제1파이프의 내부 단부를 실링하기 위한 실링부재에 연결되는 타단을 갖는 디스크 스프링;
상기 제1파이프로부터 먼 쪽 상기 밸브 바디의 단부에 고정되는 커버 바디;
상기 커버 바디 내에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 그 일단이 상기 실링 부재에 결합되는 피스톤 부재; 및
상기 피스톤 부재가 상기 실링부재를 상기 제1파이프의 내부 단부로부터 멀어지게 이동시키도록 작동시켜 공기 유입이 가능토록 할 때, 상기 디스크 스프링이 흐르는 공기에 노출되는 것을 방지하도록 상기 디스크 스프링을 덮는 커버 수단;을 포함하는 직각 밸브.
제1항에 있어서,
상기 커버 수단은 고정단과 자유단을 포함하는 슬리브를 포함하고,
상기 고정단은 상기 고정 부재와 고정되게 결합되고,
상기 자유단은 상기 고정 부재의 결합단과 상기 디스크 스프링을 둘러싸는 직각 밸브.
제2항에 있어서,
상기 고정단은 상기 고정부재와 체결되는 직각 밸브.
제2항에 있어서,
상기 실링 부재가 상기 제1파이프의 내부 단부로부터 최장 거리로 멀어지게 이동할 때, 상기 실링 부재는 상기 자유단에 대항하여 맞닿는 직각 밸브.
제1항에 있어서,
상기 커버 수단은 상기 실링 부재와 고정되게 결합되고 상기 디스크 스프링을 둘러싸는 슬리브를 포함하는 직각 밸브.
제1항에 있어서,
상기 커버 바디에는 내부 공간이 구비되고,
상기 피스톤 부재는 상기 내부 공간 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 피스톤 바디를 포함하며,
상기 내부 공간과 연결된 공기 유입부는 상기 커버 바디에 상기 밸브 바디와 인접하게 배치되는 직각 밸브.
제6항에 있어서,
상기 피스톤 바디는 제어 샤프트와 연결되고,
상기 제어 샤프트는 상기 고정 부재를 관통하여 통과하고, 상기 실링 부재에 연결되는 직각 밸브.
제6항에 있어서,
상기 피스톤 바디에는 스프링 리세스가 오목하게 구비되고,
상기 커버 바디에는 밀폐단이 구비되며,
스프링은 상기 스프링 리세스와 밀폐단 사이에 배치되는 직각 밸브.
제8항에 있어서,
포지셔닝 부재는 상기 스프링 내에 삽입되도록 상기 스프링 리세스 내에 배치되는 직각 밸브.
제8항에 있어서,
상기 커버 바디의 밀폐단에는 소음 부재가 구비되고,
상기 소음 부재의 내부 단부는 상기 내부 공간에 접하는 직각 밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브 바디를 가열하기 위한 히팅 장치를 더 포함하는 직각 밸브.
제11항에 있어서,
상기 밸브 바디와 상기 커버 바디의 사이에 배치되는 단열 플레이트를 더 포함하는 직각 밸브.