KR20200034050A

KR20200034050A - 다방향 유동제어 모듈

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Publication number: KR20200034050A
Application number: KR1020180112703A
Authority: KR
Inventors: 이창호; 양준수; 이재홍; 박도희; 한승호; 배지현
Original assignee: 동아대학교 산학협력단
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-03-31

Abstract

본 발명은 복수의 관로를 구비하고 각 관로를 개별적으로 제어하여 필요에 따른 다양한 유동 조합을 제공할 수 있는 다방향 유동제어 모듈에 관한 것으로서, 복수의 배관이 외측에 결합되고 내부에 유체의 유동공간이 구비된 본체하우징; 및 상기 본체하우징의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 각각 구비된 밸브부재; 밸브 종동 기어가 구비되고, 상기 밸브부재에 대응되는 복수의 위치에서 상기 본체하우징에 회동 가능하게 결합되어 상기 밸브부재의 개폐정도를 조절하는 밸브개폐회동부재; 상기 본체하우징의 외측에서 각각의 상기 밸브개폐회동부재의 근처로 접근하는 소정의 경로를 따라 홈구조로 형성된 이동홈이 구비된 이동안내부; 상기 이동안내부의 이동홈을 따라 이동될 수 있으며, 상기 밸브개폐회동부재의 밸브 종동 기어와 치합되어 회전구동력을 전달하기 위한 밸브 구동 기어가 회동축 상에 구비된 조작부재;를 포함하여 구성되며, 상기 이동홈에는 상기 밸브개폐회동부재에 근접한 위치에서 상기 조작부재의 회동축이 이동하는 것을 방지할 수 있는 축이동제한수단이 구비되어 상기 회동축이 임시로 고정된 상태에서 상기 조작부재를 통하여 상기 밸브개폐회동부재에 회전력을 부가할 수 있는 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

다방향 유동제어 모듈{Module for Multi-directional Fluid Control}

본 발명은 다방향 유동제어 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 복수의 관로를 구비하고 각 관로를 개별적으로 제어하여 필요에 따른 다양한 유동 조합을 제공할 수 있는 다방향 유동제어 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 플랜트 혹은 발전소 등의 산업시설에서는 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 배관을 이용하여 적어도 한 종류의 이상의 유체에 대하여 다방향으로 유체의 유동을 제어하기 위하여 배관들 사이에 T형, Y형, +형 등의 다양한 접속배관을 이용하고 각각의 배관 상에 게이트 밸브 혹은 볼 밸브 등을 개별적으로 구비하여 유동을 제어하는 방식을 이용하고 있는데, 이러한 종래기술에서는 각각의 밸브를 조작하기 위한 핸들의 배치공간과 조작공간 등에 대한 부담이 발생하고, 추가적인 배관이 요구되는 경우에는 기존의 배관을 절단하고 추가적인 밸브 등을 설치해야 하는 불편이 발생하고, 이러한 설치작업으로 인해 크랙 등의 결함이 유발되는 위험을 회피하기 위하여 심지어 전체 배관 시스템을 교체하는 방식을 이용하기도 한다.

또한, 배관에서 밸브 유로의 통과저항을 줄이기 위한 하나의 방법으로서 게이트 밸브를 사용할 경우에 게이트 밸브의 큰 부피로 인하여 전체 배관 시스템은 더욱 비대해지고 복잡한 형상이 될 수밖에 없으며 유체의 누수 가능성이 더욱 증가하게 된다.

또한, 복수의 배관에 대한 유량제어는 일부의 배관에 있어서 유량제어의 설정상태가 유지될 필요가 있는데 미숙련자의 임의 조작이나 사물 또는 동물 등과의 우발적 충돌접촉 등에 의한 해당 밸브의 상태 변동 가능성은 유량제어의 안정성을 훼손하는 문제점이 있다.

따라서, 복수의 배관에 대한 유동제어의 불편함을 효과적으로 해결할 수 있고 밸브를 포함하는 배관시스템의 전체 설치공간이 비대해지는 공간 부담을 줄이면서도 유량 제어를 효과적으로 수행할 수 있는 기술수단의 개발이 요구된다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 복수의 배관에 대한 유동을 제어하기 위한 장치에 있어서 복잡한 배관 배치 구조를 단순화할 수 있고 전체 유동제어 장치의 공간소모를 감소시킬 수 있으며 복수의 배관에 의한 다방향의 유동에 있어서 유량의 조절 및 차단을 효과적으로 수행할 수 있는 다방향 유동제어 모듈을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 다방향의 유동에 대한 유량의 조절 및 차단을 효율적으로 설정하되 그 설정을 적어도 부분적으로 유지하여 유동 제어의 안정성을 확보할 수 있는 다방향 유동제어 모듈을 제공하는 데에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다방향 유동제어 모듈은, 복수의 배관이 외측에 결합되고 내부에 유체의 유동공간이 구비된 본체하우징(10); 및 상기 본체하우징(10)의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 각각 구비된 밸브부재(50); 밸브 종동 기어(42)가 구비되고, 상기 밸브부재(50)에 대응되는 복수의 위치에서 상기 본체하우징(10)에 회동 가능하게 결합되어 상기 밸브부재(50)의 개폐정도를 조절하는 밸브개폐회동부재(40); 상기 본체하우징(10)의 외측에서 각각의 상기 밸브개폐회동부재(40)의 근처로 접근하는 소정의 경로를 따라 홈구조로 형성된 이동홈(21)이 구비된 이동안내부(20); 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)을 따라 이동될 수 있으며, 상기 밸브개폐회동부재(40)의 밸브 종동 기어(42)와 치합되어 회전구동력을 전달하기 위한 밸브 구동 기어(32)가 회동축(31) 상에 구비된 조작부재(30);를 포함하여 구성되며, 상기 이동홈(21)에는 상기 밸브개폐회동부재(40)에 근접한 위치에서 상기 조작부재(30)의 회동축(31)이 이동하는 것을 방지할 수 있는 축이동제한수단이 구비되어 상기 회동축(31)이 임시로 고정된 상태에서 상기 조작부재(30)를 통하여 상기 밸브개폐회동부재(40)에 회전력을 부가할 수 있는 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 축이동제한수단은 상기 이동홈(21)의 바닥에 홈 형태로 구비된 축지지홈(23)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 본체하우징(10)은 상기 배관을 연결하기 위한 접속배관(11)을 구비하거나 배관 접속공(12)을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에는 입구의 치수를 감소시키는 단턱(25)이 구비되고 상기 조작부재(30)에는 상기 회동축(31)의 하부에 이탈방지편(35)을 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 조작부재(30)는 상기 이동홈(21)의 바닥과 대응하는 상기 회동축(31)의 단부에 구름접촉부(36)를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 의한 상기 경로는 폐쇄경로(26)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)은 상기 경로의 소정 위치에서 분기되어 형성된 우회경로(27)를 추가로 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 본체하우징(10)의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 구비된 복수의 상기 밸브부재(50)는 적어도 하나 이상의 종류를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 추가적인 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다방향 유동제어 모듈은, 복수의 배관이 외측에 결합되고 내부에 유체의 유동공간이 구비된 본체하우징(10); 및 상기 본체하우징(10)의 외측에 소정의 경로를 따라 홈구조로 형성된 이동홈(21)이 구비된 이동안내부(20); 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)을 따라 이동될 수 있으며 회동축(31) 상에 회전구동력을 전달하기 위한 밸브 구동 기어(32)가 구비되고 수동으로 회전력을 부가하기 위한 핸들(33)이 구비된 조작부재(30); 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 의한 상기 경로에 인접되게 밸브 종동 기어(42)가 복수의 위치에 배치되어 상기 조작부재(30)의 밸브 구동 기어(32)를 통하여 전달된 회전구동력에 의하여 회전하는 밸브개폐회동부재(40); 상기 본체하우징(10)의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 구비되고 상기 밸브개폐회동부재(40)의 회전에 따라 유로의 개폐정도가 조절되는 밸브부재(50);를 포함하며, 상기 본체하우징(10)에는 상기 경로의 소정 위치에서 경로의 잠금 또는 허용을 설정하여 상기 조작부재(30)의 통과를 제한하거나 허용할 수 있는 경로잠금부재(60)가 추가로 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 경로잠금부재(60)는, 상기 본체하우징(10)에 구비되어 상기 경로의 소정 위치에 대하여 경로의 잠금 또는 허용을 선택하기 위한 잠금조작부(61); 및 상기 잠금조작부(61)의 설정에 따라 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 배치되거나 이동홈(21)으로부터 제거되는 경로제한돌기(62)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에서 상기 경로제한돌기(62)는 상기 밸브개폐회동부재(40)에 근접한 위치에서 상기 조작부재(30)의 회동축(31)의 전후방 이동을 임시로 제한하는 회동축 수용부(64)를 추가로 구비하여 상기 회동축(31)이 상기 근접한 위치에서 회전운동만 수행하도록 제한할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 복수의 배관에 대한 유동제어를 위한 전체 장치의 공간소모를 효과적으로 줄일 수 있으며 배관의 접속 및 배치구조를 단순화할 수 있으며 유동제어를 수행하는 작업자의 불필요한 동선을 현저하게 개선할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 밸브 유로의 통과저항을 줄이기 위해 슬라이드 게이트밸브를 사용하는 경우에도 전체 공간소모를 효과적으로 절약할 수 있으며 추가 배관을 설치하고자 하는 경우에 본체하우징에 추가 배치하는 구조를 가짐으로써 배관 추가작업의 부담 및 결함에 의한 누수 가능성 등을 감소시키는 개선된 효과를 가진다.

더불어, 유량제어를 위하여 설정된 밸브부재의 상태를 명시적으로 유지할 수 있는 수단을 구비함으로써 유량제어의 안정성이 현저하게 개선되는 효과를 가진다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 복수의 배관에 대한 유동제어 구조.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈의 내부구조를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 게이트밸브의 개폐상태를 예시한 부분확대도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 게이트밸브의 개방상태에서 각 구성의 위치를 표시한 부분확대도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 조작부재의 세부구조를 표시한 부분확대도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 조작부재의 이동구조 및 밸브개폐회동부재와의 결합관계를 표시한 부분확대도.
도 9는 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 이동안내부의 다양한 변형 실시예를 표시한 부분 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 이동안내부에 경로잠금부재가 구비된 변형 실시예를 표시한 부분 확대도.
도 11은 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 경로잠금부재의 다른 실시예를 표시한 부분 확대도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

우선, 각 도면을 살펴보면, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈을 도시한 사시도로서 이동안내부 및 조작부재, 밸브개폐회동부재의 결합관계를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈의 다른 실시예를 도시한 사시도로서 임의의 배관을 체결하기 위한 배관접속공을 구비된 구조를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈의 내부구조를 도시한 단면도로서 모든 게이트 밸브의 개방상태를 나타낸 것이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 게이트밸브의 개폐상태를 예시한 부분확대도로서 도 5(a)는 게이트밸브의 제1 게이트부 및 제2 게이트부가 상호 밀찹되어 유로가 폐쇄된 상태이고 도 5(b)는 제1 게이트부 및 제2 게이트부가 상호 이격되어 유로가 개방된 상태이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 게이트밸브의 개방상태에서 각 구성의 위치를 표시한 부분확대도로서 도 6(a)는 밸브부재를 평면도로 나타낸 것이고 도 6(b)는 사시도로 본체하우징의 유로와 밸브부재의 상호 위치를 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 조작부재의 세부구조를 표시한 부분확대도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 조작부재의 이동구조 및 밸브개폐회동부재와의 결합관계를 표시한 부분확대도로서 도 8(a)는 이동홈을 따라 조작부재가 이동하는 것을 나타낸 것이고 도 8(b)는 조작부재가 밸브개폐회동부재의 전방에서 축지지홈을 이용하여 밸브개폐회동부재를 구동하는 구조를 나타낸 것이며, 도 9는 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 이동안내부의 다양한 변형 실시예를 조작부재를 제외하고 표시한 부분 평면도로서 도 9(a)는 경로를 폐쇄경로로 구성하면서 상기 경로에 인접되게 복수의 밸브개폐회동부재가 배치된 구조를 나타낸 것이고 도 9(b)는 우회경로가 구비되고 다른 종류의 밸브를 혼용하여 배치된 구조를 나타낸 것이다. 도 10은 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 이동안내부에 경로잠금부재가 구비된 변형 실시예를 조작부재를 제외하고 표시한 부분 확대도로서 잠금조작부 및 경로제한돌기에 의하여 경로의 잠금 또는 허용을 설정하는 구조를 나타낸 것이다. 도 11은 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 경로잠금부재의 다른 실시예를 표시한 부분 확대도로서 도 11(a)는 회동축 수용부가 구비된 경로제한돌기가 매립된 상태를 나타낸 것이고 도 11(b)는 회동축 수용부가 구비된 경로제한돌기가 돌출 이동하여 회동축 수용부가 조작부재의 회동축을 수용하여 회동축의 전후진 이동을 임시로 제한한 상태를 나타낸 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈을 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 다방향 유동제어 모듈은 본체하우징(10) 및 이동안내부(20), 조작부재(30), 밸브개폐회동부재(40), 밸브부재(50), 축이동제한수단;을 포함하여 구성된다.

이하 각 구성 별로 본 발명의 구체적인 내용을 기술하면, 본체하우징(10)은 복수의 배관이 외측에 결합되고 내부에 유체의 유동공간이 구비되어 상기 복수의 배관을 통하여 유출입하는 유체의 공통 유동 구간을 형성한다. 상기 복수의 배관을 본체하우징(10)에 연결하는 방법으로서 도 2에 도시한 바와 같이 상기 복수의 배관에 상응하는 접속배관(11)을 구비하여 상호 연결하는 방식을 채용할 수 있는데 상기 접속배관(11)의 선단에 나사산(미도시) 또는 접속플랜지(미도시) 등을 구비하여 상기 배관과 유체 연통되게 연결된다.

또는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 복수의 배관이 접속될 수 있는 배관 접속공(12)을 본체하우징(10)에 구비하여 상호 결합하는 방식 등이 채용될 수 있는데, 상기 배관접속공(12)에 나사산(미도시)을 형성하여 상기 배관을 체결결합하거나 별도의 체결너트(미도시)를 추가하여 본체하우징(10)의 내외에서 배관 및 본체하우징을 상호 고정하는 구조 등을 이용할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 이동안내부(20)는 상기 본체하우징(10)의 외측에 소정의 경로를 따라 홈구조로 형성된 이동홈(21)을 포함하여 구성된다. 여기서 홈구조는 본체하우징(10)의 표면으로부터 내입되어 형성되는 홈 형태뿐만 아니라 상기 이동홈(21)의 깊이의 적어도 일부가 본체하우징(10)의 표면보다 외측에 형성되도록 본체하우징(10)의 표면으로부터 돌출되어 형성된 나란한 측벽의 사이에 구비된 홈 형태일 수도 있다. 상기 이동홈은 본체하우징(10)에서 소정의 경로를 형성하여 아래에서 설명하는 조작부재가 상기 이동홈을 따라 이동할 수 있게 된다.

상기 조작부재(30)는 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)을 따라 이동될 수 있는 구성으로서 세부구조는 도 2 및 7 등에 도시한 바와 같이 회동축(31) 상에 회전구동력을 전달하기 위한 밸브 구동 기어(32)가 구비되고 상기 회동축(31)의 일측에 핸들(33)이 구비되어 본 발명의 다방향 유동제어 모듈의 관리자는 상기 핸들(33)을 이용하여 아래에서 설명하는 밸브개폐회동부재에 수동으로 회전력을 부가하게 된다.

한편, 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)을 따라 이동될 수 있도록 구비된 상기 조작부재(30)는 도 2 및 3 등에 도시된 바와 같이 단독으로 구비된 구조 외에도 복수개로 구비되어 복수의 위치에서 복수의 밸브개폐회동부재를 동시에 개별적으로 구동하는 구조를 가질 수도 있다.

다음으로, 상기 밸브개폐회동부재(40)는 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 의한 상기 경로를 따라 복수의 위치에서 상기 경로에 인접되게 각각 배치된다. 상기 조작부재(30)가 이동홈(21)을 따라 이동하여 어느 한 밸브개폐회동부재(40)의 근처에 도달하면 축이동제한수단에 의하여 조작부재(30)의 회동축(31)의 이동을 임시로 제한하고 상기 조작부재(30)를 회전시킴으로써 밸브 구동 기어(32)와 치합된 밸브 종동 기어(42)가 회동되고 이를 통하여 전달된 회전구동력이 밸브부재(50)를 구동하게 된다.

상기 밸브부재(50)는 상기 본체하우징(10)의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 구비되고 상기 밸브개폐회동부재(40)의 회전에 따라 유로의 개폐정도가 조절된다.

상기 축이동제한수단은 상기 밸브개폐회동부재(40)에 근접한 위치에 도달한 상기 조작부재(30)의 회동축(31)이 이동하는 것을 임시로 방지하기 위한 구성이다. 상기 회동축(31)이 임시로 고정된 상태에서 상기 조작부재(30)를 회전시킴으로써 그 회전력이 밸브 구동 기어(32) 및 밸브종동기어(42)를 순차적으로 거쳐서 밸브부재(50)에 전달되는 구조를 형성하게 된다. 상기 축이동제한수단은 다양한 구조로 형성할 수 있는데, 본체하우징(10)에 슬라이딩 구조로 별도로 구비되어 선택적으로 상기 이동홈(21) 상에 위치한 상기 조작부재(30)의 회동축(31)에 접근하여 상기 회동축(31)의 전후진을 제한하는 구조로 형성될 수도 있다.

또한, 보다 개선되고 효과적인 구조로서 상기 축이동제한수단은 상기 이동홈(21)의 바닥에 홈 형태로 구비된 축지지홈(23)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 2및 도 8(b)에 도시한 바와 같이 밸브개폐회동부재(40)에 근접한 위치에 도달한 상기 조작부재(30)의 회동축(31)을 상기 축지지홈(23)에 삽입함으로써 회동축(31)의 이동을 임시로 제한한 상태에서 조작부재(30)에 의한 회전토오크를 발생시켜 밸브부재(50)를 설정할 수 있으며 설정 후에 회동축(31)을 상기 축지지홈(23)으로부터 이탈시킴으로써 회동축(31)은 전후진 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있는 상태가 된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈은 도 8에 도시한 바와 같이 상기 조작부재(30)의 분실을 방지하도록 이동홈의 입구 치수를 감소시키는 단턱(25)이 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 구비되고 상기 조작부재(30)의 회동축(31) 하부에 이탈방지편(35)을 구비된다. 이때, 도 7 및 8에 도시한 바와 같이 상기 이동홈(21)의 바닥과 대응하는 상기 회동축(31)의 단부에 구름접촉부(36)를 구비하면 상기 조작부재(30)를 이동홈(21)을 따라 원활하게 이동할 수 있는 더욱 향상된 효과를 가진다.

본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈의 일실시예에서는 상기 밸브부재(50)에 슬라이드 게이트밸브(51)를 포함하여 세부 유로개폐 구조를 설명한다. 도 4는 복수의 슬라이드 게이트밸브(51)를 모두 완전 개방한 상태를 도시한 것으로 상기 밸브개폐회동부재(40)의 밸브개폐회동축(41) 말단에 구비된 밸브 피니언 기어(43)에 의하여 제1 게이트부(53) 및 제2 게이트부(54)의 일측에 각각 구비된 게이트 랙기어(52)를 통하여 제1 게이트부(53) 및 제2 게이트부(54)가 양측방향으로 완전히 이동한 것이다. 밸브개폐회동부재(40)와 게이트밸브(51)의 세부 결합관계는 도5를 통하여 더욱 잘 이해될 수 있고, 본체하우징(19)을 통한 유로와의 작용관계 또는 세부 구조는 도 6을 통하여 쉽게 이해될 수 있다. 이때 본 발명에서 게이트밸브(51)의 세부구조는 다양한 형태로 형성될 수 있으며 도 5 및 6 등에 의하여 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈은 본체하우징(10)의 외측에 홈구조로 형성된 이동안내부(20)의 이동홈(21)을 도 9(a)에 도시한 바와 같이 폐쇄경로(26) 구조로 형성하여 복수의 밸브개폐회동부재(40) 중 어느 하나로 신속히 접근하고자 하는 경우에 이동거리가 짧은 쪽으로 선택하여 조작부재(30)의 이동을 효율적으로 수행할 수 있고 본체하우징(10)에 연결되는 배관들의 다양한 배치 위치에 원활하게 활용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 이동안내부(20)의 이동홈(21)은 도 9(b)에 도시한 바와 같이 경로의 소정 위치에서 분기되어 형성된 우회경로(27)를 추가로 구비함으로써 조작부재(30)의 이동 효율성을 더욱 상승시키는 효과를 가질 수 있다. 이때 우회경로(27)는 단순히 이동을 위한 경로로 제한되지 않으며 상기 우회경로(27)의 근처에도 밸브개폐회동부재(40)가 구비된 구조를 형성할 수 있고, 필요에 따라서 본체하우징(10)의 내부 유동공간을 구획하여 내부 유로가 구비된 경우에는 해당 내부 유로를 개폐하는 밸브부재에 대한 밸브개폐회동부재(40)에 접근할 수 있는 수단으로서 상기 우회경로(27)가 이용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 다방향 유동제어 모듈에서 상기 밸브부재(50)는 단일 종류의 밸브를 구비하는 것뿐만 아니라 복수의 종류를 구비하는 형태로도 구성될 수 있다. 도 9(b)는 복수의 밸브부재(50) 중 일부를 게이트 밸브(51)로 구성하고 나머지를 볼밸브(56)로 구성한 실시예를 예시적으로 도시한 것이다.

본체하우징에 복수의 배관이 결합되고 각 배관의 관로를 개별적으로 제어하여 필요에 따른 다양한 유동 조합을 제공하고자 하는 본 발명의 다방향 유동제어 모듈에 있어서 상기 복수의 배관 중 일부에 대해서는 설정된 유로의 개폐상태 및 개폐정도가 임의로 변경되지 않도록 제한하고자 하는 추가적인 목적을 달성하기 위한 기술수단에 대하여 설명한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 다방향 유동제어 모듈은 상기 경로의 소정 위치에서 경로의 잠금 또는 허용을 선택하여 상기 조작부재(30)의 이동을 적어도 부분적으로 제한하거나 허용할 수 있는 경로잠금부재(60)가 추가로 구비된다. 즉, 상기 경로잠금부재(60)를 적어도 하나 이상 구비하여 상기 경로의 적어도 일부 구간을 제한할 수 있다. 예를 들어, 소정의 밸브개폐회동부재(40)에 접근하는 것을 제한하거나 어느 구간에 구비된 복수의 밸브개폐회동부재(40)에 접근하는 것을 제한하거나 혹은 전체 밸브개폐회동부재(40)에 접근하는 것을 제한하는 것을 의미한다.

상기 경로잠금부재(60)은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하에서는 이동홈(21)에 대하여 돌기를 선택적으로 배치하여 잠금기능을 구현하는 구조를 예시적으로 설명한다. 도 10에 도시된 바와 같이 상기 본체하우징(10)에 잠금조작부(61)가 구비되어 상기 경로의 소정 위치에 대하여 경로의 잠금 또는 허용을 임시적으로 선택할 수 있으며, 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에는 상기 잠금조작부(61)에 의해서 위치가 변경되는 경로제한돌기(62)가 구비된다. 상기 경로제한돌기(62)는 상기 이동홈(21)의 측벽에 매립되어 직선으로 진출입하는 부재로 형성되어 이동홈(21)의 측벽으로부터 경로를 향하여 접근하는 구조를 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 예를 들어, 일측이 탄성 복원수단에 의하여 고정되어 상기 이동홈(21)의 측벽에 매립된 상태에서 잠금조작부(61)에 의하여 편심 캠부재가 회전하여 상기 경로제한돌기(62)를 직선으로 돌출시키는 구조를 이용할 수 있다.

또한, 상기 경로잠금부재(60)의 다른 일실시예로서, 경로제한돌기(62)가 상기 이동홈(21)의 측벽에 매립되되 일단의 힌지에 대하여 각도회전하는 부재로 형성되어 이동홈(21)의 측벽으로부터 경로를 향하여 접근하는 구조를 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 예를 들어, 상기 힌지 부분에서 경로제한돌기(62)와 잠금조작부(61)를 결합하여 상기 잠금조작부(61)에 대한 회전조작이 경로제한돌기(62)의 힌지 회전운동으로 구현되어 상기 경로제한돌기(62)를 회전 이동으로 돌출시키는 구조를 이용할 수 있다.

또한, 상기 잠금조작부(61)는 단순히 명시적인 조작으로 경로의 잠금 또는 허용을 임시적으로 설정할 수 있는 구조뿐만 아니라 열쇠 또는 번호키 등에 의한 고도의 조작을 통해서만 경로의 잠금 또는 허용을 임시적으로 설정할 수 있는 구조도 채용될 수 있다.

한편, 상기 경로잠금부재(60)은 상기 경로제한돌기(62)에 회동축 수용부(64)를 구비하여 상기 밸브개폐회동부재(40)에 근접한 위치에 도달한 상기 조작부재(30)의 회동축(31)을 임시로 상기 회동축 수용부(64)에 수용함으로써 회동축(31)의 전후방 이동을 제한하게 되고 이로 인하여 상기 회동축(31)은 상기 근접한 위치에서 회전운동만 수행할 수 있는 구조를 형성하게 된다. 도 11에 예시적으로 도시한 바와 같이 잠금조작부(61)에 의하여 직선으로 돌출되는 경로제한돌기(62)의 회동축 수용부(64)에 조작부재(30)의 회동축(31)이 수용되어 회동축(31)의 전후진 이동이 제한된다. 이때 도 11에서는 직선 운동의 경로제한돌기(62)에 의한 경우를 예시적으로 설명한 것이고, 힌지 회전운동에 의하여 돌출되는 경로제한돌기(62)의 경우에도 경로제한돌기(62)의 말단에 회동축 수용부(64)를 형성하여 동일한 기능을 수행할 수 있음을 통상의 기술자는 자명하게 파악할 수 있다.

또한, 앞에서 별도로 설명하지 않았으나 각 구성간 고정 결합부분 혹은 상호 슬라이딩 결합부분에는 유체의 누수를 최소화하기 위한 고무재질 등에 의한 패킹처리를 추가할 수 있음을 통상의 기술자는 자명하게 파악할 수 있다.

이 외에도 전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산 또는 분할되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산 또는 분할된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 통상의 기술자가 이해하는 범위 안에서 결합된 형태로 실시될 수 있다. 또한, 방법의 단계는 단독으로 복수회 실시되거나 혹은 적어도 다른 어느 한 단계와 조합으로 복수회 수행되는 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 본체하우징 11 : 접속배관
12 : 배관접속공
20 : 이동안내부 21 : 이동홈
23 : 축지지홈 25 : 단턱
26 : 폐쇄경로 27 : 우회경로
30 : 조작부재 31 : 회동축
32 : 밸브 구동 기어 33 : 핸들
35 : 이탈방지편 36 : 구름접촉부
40 : 밸브개폐회동부재 41 : 밸브개폐회동축
42 : 밸브 종동 기어 43 : 밸브 피니언 기어
50 : 밸브부재 51 : 게이트밸브
52 : 게이트 랙기어 53 : 제1 게이트부
54 : 제2 게이트부 56 : 볼밸브
60 : 경로잠금부재 61 : 잠금조작부
62 : 경로제한돌기 64 : 회동축 수용부

Claims

복수의 배관이 외측에 결합되고 내부에 유체의 유동공간이 구비된 본체하우징(10); 및
상기 본체하우징(10)의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 각각 구비된 밸브부재(50);
밸브 종동 기어(42)가 구비되고, 상기 밸브부재(50)에 대응되는 복수의 위치에서 상기 본체하우징(10)에 회동 가능하게 결합되어 상기 밸브부재(50)의 개폐정도를 조절하는 밸브개폐회동부재(40);
상기 본체하우징(10)의 외측에서 각각의 상기 밸브개폐회동부재(40)의 근처로 접근하는 소정의 경로를 따라 홈구조로 형성된 이동홈(21)이 구비된 이동안내부(20);
상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)을 따라 이동될 수 있으며, 상기 밸브개폐회동부재(40)의 밸브 종동 기어(42)와 치합되어 회전구동력을 전달하기 위한 밸브 구동 기어(32)가 회동축(31) 상에 구비된 조작부재(30);를 포함하여 구성되며,
상기 이동홈(21)에는 상기 밸브개폐회동부재(40)에 근접한 위치에서 상기 조작부재(30)의 회동축(31)이 이동하는 것을 방지할 수 있는 축이동제한수단이 구비되어 상기 회동축(31)이 임시로 고정된 상태에서 상기 조작부재(30)를 통하여 상기 밸브개폐회동부재(40)에 회전력을 부가할 수 있는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 축이동제한수단은 상기 이동홈(21)의 바닥에 홈 형태로 구비된 축지지홈(23)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 본체하우징(10)은 상기 배관을 연결하기 위한 접속배관(11)을 구비하거나 배관 접속공(12)을 구비한 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 조작부재(30)에는 상기 회동축(31)의 하부에 이탈방지편(35)이 구비되고, 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에는 상기 이탈방지편(35)이 걸리도록 단턱(25)이 구비된 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 4 항에 있어서,
상기 조작부재(30)는 상기 이동홈(21)의 바닥과 대응하는 상기 회동축(31)의 단부에 구름접촉부(36)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 의한 상기 경로는 폐쇄경로(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)은 상기 경로의 소정 위치에서 분기되어 형성된 우회경로(27)를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 본체하우징(10)의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 구비된 복수의 상기 밸브부재(50)는 적어도 하나 이상의 종류를 갖는 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
복수의 배관이 외측에 결합되고 내부에 유체의 유동공간이 구비된 본체하우징(10); 및
상기 본체하우징(10)의 외측에 소정의 경로를 따라 홈구조로 형성된 이동홈(21)이 구비된 이동안내부(20);
상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)을 따라 이동될 수 있으며 회동축(31) 상에 회전구동력을 전달하기 위한 밸브 구동 기어(32)가 구비되고 수동으로 회전력을 부가하기 위한 핸들(33)이 구비된 조작부재(30);
상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 의한 상기 경로에 인접되게 밸브 종동 기어(42)가 복수의 위치에 배치되어 상기 조작부재(30)의 밸브 구동 기어(32)를 통하여 전달된 회전구동력에 의하여 회전하는 밸브개폐회동부재(40);
상기 본체하우징(10)의 내부에서 상기 복수의 배관에 상응한 위치에 구비되고 상기 밸브개폐회동부재(40)의 회전에 따라 유로의 개폐정도가 조절되는 밸브부재(50);를 포함하며,
상기 본체하우징(10)에는 상기 경로의 소정 위치에서 경로의 잠금 또는 허용을 설정하여 상기 조작부재(30)의 통과를 제한하거나 허용할 수 있는 경로잠금부재(60)가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 9 항에 있어서,
상기 경로잠금부재(60)는, 상기 본체하우징(10)에 구비되어 상기 경로의 소정 위치에 대하여 경로의 잠금 또는 허용을 선택하기 위한 잠금조작부(61); 및
상기 잠금조작부(61)의 설정에 따라 상기 이동안내부(20)의 이동홈(21)에 배치되거나 이동홈(21)으로부터 제거되는 경로제한돌기(62)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.
제 10 항에 있어서,
상기 경로제한돌기(62)는 상기 밸브개폐회동부재(40)에 근접한 위치에서 상기 조작부재(30)의 회동축(31)의 전후방 이동을 임시로 제한하는 회동축 수용부(64)를 추가로 구비하여 상기 회동축(31)이 상기 근접한 위치에서 회전운동만 수행하도록 임시로 제한할 수 있는 것을 특징으로 하는 다방향 유동제어 모듈.