KR20220012063A - 토치용 가스조절 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토치용 가스조절 밸브에 관한 것으로, 가스조절 밸브의 잦은 또는 장기간 사용에도 핀 헤드의 마모 등의 문제로 가스 리크(leak)가 발생되는 것을 방지하고, 이를 통해 가스조절 밸브의 효율을 높일 수 있고, 패킹부가 구비되며 핀 헤드와 패킹부가 밀착됨으로써 가스유입구와 핀 헤드간의 미세한 틈새를 마감하여 가스유입구를 완전히 밀폐시켜 가스의 리크(leak)를 방지할 수 있는 토치용 가스조절 밸브에 관한 것이다.
또한, 패킹부와 밀착되는 밀착면에 가스의 리크를 방지할 수 있는 구성을 추가함으로써 패킹부와 밀착된 핀 헤드간의 틈새를 다수의 단차를 형성하여 패킹부와 밸브부간의 틈새로 가스의 누수가 발생되는 것을 완전히 방지할 수 있는 토치용 가스조절 밸브에 관한 것이다.

Description

토치용 가스조절 밸브 {GAS CONTROL VALVE FOR TORCH}
본 발명은 토치용 가스조절 밸브에 관한 것으로, 가스조절 밸브의 잦은 또는 장기간 사용에도 핀 헤드의 마모 등의 문제로 가스 리크(leak)가 발생되는 것을 방지하고, 이를 통해 가스조절 밸브의 효율을 높일 수 있고, 패킹부가 구비되며 핀 헤드와 패킹부가 밀착됨으로써 가스유입구와 핀 헤드간의 미세한 틈새를 마감하여 가스유입구를 완전히 밀폐시켜 가스의 리크(leak)를 방지할 수 있는 토치용 가스조절 밸브에 관한 것이다.
또한, 패킹부와 밀착되는 밀착면에 가스의 리크를 방지할 수 있는 구성을 추가함으로써 패킹부와 밀착된 핀 헤드간의 틈새를 다수의 단차를 형성하여 패킹부와 밸브부간의 틈새로 가스의 누수가 발생되는 것을 완전히 방지할 수 있는 토치용 가스조절 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 토치는 산소와 가스를 혼합한 혼합가스를 팁으로 배출 및 점화시켜 팁에서 생성되는 화염을 통해 강프레임, 철판 등과 같은 금속재를 용융 절단하는 데 사용되는데, 이때 화력 조절을 위하여 가스 보관용기로부터 유입되는 가스의 유입량을 조절하는 가스조절 밸브가 구비된다.
상기 가스조절 밸브는 가스 유입구와 가스 출입구가 형성된 밸브 본체 내측에 구비된 밸브 핀이 벨브 본체의 길이방향으로 이동하면서 가스의 유입량을 조절하고, 상기 밸브 핀의 일단에 형성된 핀 헤드가 가스 유입구와 접촉 또는 이격되면서 가스 유입구를 선택적으로 차폐하게 된다.
그러나 이러한 종래의 토치용 가스조절 밸브는 다음과 같은 문제점이 존재한다.
먼저, 가스조절 밸브 내부가 고압이 되면 가스 유입구로부터 핀 헤드가 벌어져 분리될 우려가 존재한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 핀 헤드와 가스 유입구를 억지끼워맞춤되도록 할 수 있으나 이러한 부분이 헐거워지면서 가스의 리크(leak)가 발생될 우려가 존재한다.
또한, 가스조절 밸브를 자주 사용할 경우 가스 유입구와 핀 헤드가 반복 접촉하게 되어 접촉면에 마모가 발생하게 되고, 이로인해 마모된 틈새로 가스의 리크가 발생될 우려가 존재한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0949057호 (2010.03.25.공고)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명은 가스조절 밸브의 잦은 또는 장기간 사용에도 핀 헤드의 마모 등의 문제로 가스 리크(ledak)가 발생되는 것을 방지하고, 이를 통해 가스조절 밸브의 효율을 높일 수 있는 토치용 가스조절 밸브를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
또한, 패킹부가 구비되며 핀 헤드와 패킹부가 밀착됨으로써 가스유입구와 핀 헤드간의 미세한 틈새를 마감하여 가스유입구를 완전히 밀폐시켜 가스의 리크(leak)를 방지할 수 있는 토치용 가스조절 밸브를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
또한, 패킹부와 밀착되는 밀착면에 가스의 리크를 방지할 수 있는 구성을 추가함으로써 패킹부와 밀착된 핀 헤드간의 틈새를 다수의 단차를 형성하여 패킹부와 밸브부간의 틈새로 가스의 누수가 발생되는 것을 완전히 방지할 수 있는 토치용 가스조절 밸브를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로 내부에 챔버가 구비되며, 상기 챔버 하면에 가스가 유입되는 가스유입로 및 상기 챔버의 측면에 구비되어 외부로 가스를 배출하는 가스배출로로 구성된 가스통로가 연결되는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 인입되어 가스통로의 개폐 및 개방정도를 조절하는 밸브부 및 상기 챔버 하단에 구비되어 상기 밸브부와 밀착되는 패킹부로 구성된 가스조절 밸브에 있어서,
밸브부는 하단에 역원뿔형상을 가지며, 상하방향으로 이동하는 밸브 핀과, 상기 밸브 핀의 상단에 구비 및 결합되며, 상기 프레임과 결합되어 상기 챔버를 폐쇄하는 상부마감부재 및 상기 밸브 핀 상단과 결합되며, 상기 상부마감부재 외측에 구비되어 인력에 의해 회전시 상기 밸브 핀을 상하운동시켜 상기 가스통로를 개폐 및 개방정도를 조절할 수 있는 조절부재로 구성되며, 상기 패킹부는 상기 챔버 하단에 끼움결합되며, 중앙에 수직관통된 중앙홀이 형성되고, 상기 밸브 핀 하단이 상기 중앙홀 내측으로 인입되어 가스통로의 개폐 및 개방정도를 조절한다.
또한, 밸브 핀은, 하단이 상기 가스유입로의 내측에 인입되며, 역원뿔형상을 갖는 핀 헤드와, 상기 핀 헤드 상단에 구비되며, 상기 핀 헤드 상면 외경보다 큰 원통형상을 가지는 마감기둥 및 상기 마감기둥의 상면 중앙과 연결되고, 상기 상부마감부재의 중앙을 관통하며, 상단이 상기 조절부재와 연결되어 상기 핀 헤드를 상하방향으로 이동시키는 조절볼트로 구성된다.
이때, 마감기둥과 상기 조절볼트 사이에 중앙기둥이 추가로 구비되며, 상기 중앙기둥은 외둘레 중앙을 따라 중앙패킹이 구비되고, 상기 밸브 핀이 하강하여 상기 가스유입로를 차단하면 상기 중앙패킹이 상기 가스배출로의 입구를 폐쇄한다.
또한, 중앙홀은 상기 핀 헤드의 중앙 외측 경사와 대응되게 내측면이 경사를 가지며, 상기 핀 헤드의 상단 외측이 상기 중앙홀에 인입되는 경우 상기 핀 헤드와 상기 중앙홀은 억지끼움결합된다.
또한, 마감기둥의 하면은 상기 패킹부의 상면과 밀착되는 밀착면이 형성되고, 상기 핀 헤드가 상기 중앙홀로 완전 내삽시 상기 밀착면이 상기 패킹부 상면에 밀착된다.
이때, 밀착면의 가장자리를 따라 하측으로 돌출형성된 단차턱이 형성되고, 상기 밀착면과 상기 패킹부 상면이 밀착시 상기 단차턱이 상기 패킹부 상면을 가압하여 밀착된다.
또한, 밀착면에는 상기 단차턱과 상기 핀 헤드간의 이격된 공간에 상측으로 링 인입홈이 함몰형성되고, 상기 링 인입홈 내측으로 탄성복원력을 갖는 링이 인입되며, 상기 밀착면과 상기 패킹부 상면이 밀착시 상기 단차턱과 상기 링이 상기 패킹부 상면을 가압하여 밀착된다.
또한, 챔버 하단부에는 내측면을 따라 상기 패킹부의 측면이 내삽될 수 있는 패킹인입홈이 측면방향으로 함몰형성되며, 상기 패킹부는 상기 패킹인입홈 내측으로 인입되어 상기 챔버 하단에 결합고정된다.
본 발명에 따른 토치용 가스조절 밸브는 가스조절 밸브의 잦은 또는 장기간 사용에도 핀 헤드의 마모 등의 문제로 가스 리크(ledak)가 발생되는 것을 방지하고, 이를 통해 가스조절 밸브의 효율을 높일 수 있는 현저한 효과를 보유한다.
또한, 패킹부가 구비되며 핀 헤드와 패킹부가 밀착됨으로써 가스유입구와 핀 헤드간의 미세한 틈새를 마감하여 가스유입구를 완전히 밀폐시켜 가스의 리크(leak)를 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.
또한, 패킹부와 밀착되는 밀착면에 가스의 리크를 방지할 수 있는 구성을 추가함으로써 패킹부와 밀착된 핀 헤드간의 틈새를 다수의 단차를 형성하여 패킹부와 밸브부간의 틈새로 가스의 누수가 발생되는 것을 완전히 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.
도 1은 본 발명에 따른 토치용 가스조절 밸브의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2 및 3은 본 발명의 가스유입구의 완전개방 및 폐쇄된 모습을 측단면도 및 부분확대도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 밸브 핀을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 핀 헤드와 패킹부가 밀착되는 예를 부분확대도로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 걸림턱의 다양한 실시예를 나타낸 것이다.
도 7은 도 6의 (d)의 결합예 및 분해사시도를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 상부마감부재와 패킹부의 밀착되는 예를 단면도 및 부분확대도로 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 밸브 핀 및 패킹부를 분해사시도로 나타낸 것이다.
이하에서 당업자가 본 발명인 토치용 가스조절 밸브를 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 첨부하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 토치용 가스조절 밸브의 구성을 개략적으로 나타낸 것이며, 도 2 및 3은 본 발명의 가스유입구의 완전개방 및 폐쇄된 모습을 측단면도 및 부분확대도로 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 밸브 핀을 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 핀 헤드와 패킹부가 밀착되는 예를 부분확대도로 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 걸림턱의 다양한 실시예를 나타낸 것이며, 도 7은 도 6의 (d)의 결합예 및 분해사시도를 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명에 따른 상부마감부재와 패킹부의 밀착되는 예를 단면도 및 부분확대도로 나타낸 것이며, 도 9는 본 발명의 밸브 핀 및 패킹부를 분해사시도로 나타낸 것이다.
설명에 앞서, 후술되는 '가스'는 아세틸렌 가스 또는 가스와 산소가 혼합된 혼합가스 등을 통칭하여 말함을 미리 밝힌다.
본 발명에 따른 가스조절 밸브는 챔버(110)가 형성된 프레임(100)과, 상기 챔버(110)에 인입되어 상기 프레임(100)과 결합되고, 인력에 의해 회전되어 상하방향으로 이동됨으로써 가스의 양을 조절할 수 있는 밸브부(200)로 구성된다.
프레임(100)의 내부에 밸브부(200)의 밸브 핀(210)이 인입되는 챔버(110)와, 가스가 상기 챔버(110)를 거쳐 외부 노즐측으로 이동시키는 가스통로(120)가 형성된다.
이때, 가스통로(120)는 가스가 챔버(110)측으로 이동하여 상기 챔버(110)와 맞닿는 일단에 가스유입구가 형성되는 가스유입로(120a)와, 밸브 핀(210)을 통해 가스유입구의 개방정도 및 개폐가 결정되어 챔버(110) 내부로 인입된 가스를 노즐측으로 배출하는 가스배출로(120b)로 구성된다.
챔버(110)는 내부에 중공이 형성되고, 프레임(100)의 중앙에 걸쳐 상측으로 연장되어 상면이 개방된 원통 형상을 가지며 외주면을 따라 나사산이 형성되어 상부마감부재(220)와 결합되어 상면이 폐쇄될 수 있다.
또한, 상부마감부재(220)의 중앙을 수평관통한 밸브 핀(210)이 챔버(110)에 내장되며, 밸브 핀(210)의 상하방향의 움직임을 통해 챔버(110)의 하단 중앙, 즉 가스유입구의 개폐 및 개방정도가 조절될 수 있다.
이러한 챔버(110)의 하면 중앙은 가스유입로(120a)와 연결되며, 하단측 측면에는 가스배출로(120b)와 연결된다.
챔버(110)의 내측 하단에는 후술된 패킹부(300)가 인입될 수 있도록 패킹부(300)의 측단 형상과 대응되도록 내측으로 함몰된 패킹인입홈(111)이 형성된다.
이때, 도 1의 부분확대도와 같이 패킹인입홈(111)의 중앙측에는 수직돌출된 끼움돌기(112)가 구비되어 후술된 패킹부(300) 측면 중앙에 외둘레를 따라 함몰된 끼움홈(320) 내측에 끼움결합되어 챔버(110) 하단에 패킹부(300)가 더욱 견고하게 결합될 수 있도록 한다.
밸브부(200)는 챔버(110) 내부에 인입되어 가스유입구의 개폐 및 개방정도를 조절하는 밸브 핀(210), 중앙에 밸브 핀(210)이 구비되어 상기 챔버(110)의 개방된 상면을 폐쇄하는 상부마감부재(220), 상기 밸브 핀(210)의 최상단에 구비되어 회전을 통해 밸브 핀(210)을 상하방향으로 조절할 수 있는 조절부재(230)로 구성된다.
밸브 핀(210)은 챔버(110) 내부에 구비되어 챔버(110) 하면 중앙에 형성된 가스유입구와 후술된 패킹부(300)의 중앙홀(310)의 개폐 및 개방정도를 조절하는 것으로, 하단측에서부터 핀 헤드(211), 마감기둥(212), 중앙기둥(213), 중앙패킹(214), 조절볼트(215), 결합구(216) 및 상측볼트(217)로 구성된다.
핀 헤드(211)는 직접적으로 가스유입구 및 후술된 중앙홀(310)을 개방 및 폐쇄하는 것으로 하측으로 갈수록 외경이 좁아지는 경사가 형성된 역원뿔 형상을 가진다.
이러한 핀 헤드(211)는 상단에 형성된 상단테이퍼영역(d1)과, 중앙에 형성된 중앙테이퍼영역(d2)과, 하단으로 나뉘어지는데 하단측으로 갈수록 외경이 좁아지기 때문에 상측으로 이동할수록 핀 헤드(211)와 중앙홀(310)간의 측면 이격거리가 증가하여 이러한 틈새를 통해 가스가 챔버(110) 내부로 인입될 수 있다.
또한, 핀 헤드(211)가 하측으로 이동할수록 점차 중앙홀(310)과 핀 헤드(211)간의 이격거리가 좁아져 가스유입로(120a)로부터 챔버(110)측으로 유입되는 가스의 양이 줄어들고, 중앙테이퍼영역(d2)이 중앙홀(310) 내측으로 인입되면 중앙테이퍼영역(d2) 외측면과 중앙홀(310)의 내측면이 밀착되어 중앙홀(310)이 폐쇄될 수 있다. 핀 헤드(211)가 더욱 하강하여 상단테이퍼영역(d1)이 중앙홀(310) 내측으로 인입되는 경우 억지끼움결합이 되어 보다 기밀하게 중앙홀(310) 및 가스유입구를 밀폐할 수 있게 된다.
마감기둥(212)은 핀 헤드(211)의 상면에 구비되며, 상기 핀 헤드(211)의 상면의 외경보다 크게 제작되는 원통 형상을 가져 마감기둥(212)의 하면 중앙에 핀 헤드(211)가 위치하게 된다. 이때, 마감기둥(212)의 하면 중 핀 헤드(211)를 제외한 면은 밀착면(212a)으로써 핀 헤드(211)의 상단테이퍼영역(d1)이 중앙홀(310) 내측으로 인입되면 밀착면(212a)이 패킹부(300) 상면과 밀착됨으로써 상단테이퍼영역(d1)과 중앙홀(310)간의 미세한 틈새로 챔버(110)측으로 이동될 수 있는 가스를 차단하는 역할을 수행한다.
한편, 밀착면(212a)에는 단차턱(212b)이 추가로 형성될 수 있다.
단차턱(212b)은 밀착면(212a)의 가장자리측을 따라 하측으로 돌출형성되는 것으로 핀 헤드(210)와, 상기 핀 헤드(210)가 관통되는 패킹부(300)의 중앙홀(310)간의 틈새로 가스가 유입되면 이를 밀착면(212a)이 패킹부(300)의 상면과 밀착될때 단차턱(212b) 또한 패킹부(300) 상면과 밀착되어 플랙시블한 소재의 패킹부(300) 상면을 단차턱(212b)이 가압하여 단차턱(212b)의 하면 및 측면과 패킹부(300) 상면이 밀착하게 된다(도 3 참조).
이러한 단차턱(212b)은 도 6과 같이 다양한 실시예로 형성될 수 있다.
즉, 도 6의 (a)와 같이 단면이 사각형상으로 하측으로 돌출될 수 있고, 도 6의 (b)와 같이 다른 실시예로 단면이 역삼각 형상을 갖는 단차턱(212b')로 이루어질 수 있다. 또한, 패킹부(300)와의 잦은 충돌로 인해 단차턱(212b'') 하단이 닳을 우려가 존재하기 때문에 도 6의 (c)와 같이 하측으로 다수개의 단차가 형성된 하측으로 돌출된 계단형태의 단차턱(212b'')으로도 형성될 수 있다.
상술된 도 6의 (a), (b) 및 (c) 외에도 다양한 형상으로 돌출형성될 수 있다.
또한, 도 6의 (d)와 같이 한 쌍이나 다수개로 형성될 수 있다. 이때, 다수개로 형성된 단차턱(212b)은 서로 수평방향으로 이격되어 밀착면(212a)에 형성된다. 즉, 도 7의 (b)와 같이 단차턱(212b)은 밀착면(212a)의 둘레를 따라 형성된다.
또한, 단차턱(212b) 외에도 링 인입홈(212c) 및 링(212d)이 추가로 형성될 수 있다.
도 6의 (d)와 같이 이격된 단차턱(212b)간에 링(212d)이 인입될 수 있도록 밀착면(212a)의 상측방향으로 링 인입홈(212c)이 함몰형성되고, 이러한 링 인입홈(212c) 내측으로 도 7의 (a)와 같이 링(212d)이 내삽되어 끼움고정될 수 있다.
이러한 링(212d)은 탄성복원력을 갖는 고무재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 밸브부(200) 제작시 링 인입홈(212c)에 별도로 끼워결합될 수 있다.
링 인입홈(212c)에 인입된 링(212d)은 도 8과 같이 밀착면(212a)이 패킹부(300) 상면에 밀착될 때 단차턱(212b)이 패킹부(300)와 밀착될 때 단차턱(212b) 및 패킹부(300)간에 발생될 수 있는 틈새를 마감하여 밸브 핀(210) 밖으로 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있고, 링(212d)은 패킹부(300) 상면과 밀착됨으로써 압축되어 링 인입홈(212c)의 내부공간 및 패킹부(300) 상면과 밀착되어 단차턱(212b)을 거쳐 소량의 가스가 누수될 수 밀착면(212a) 밖으로 누출될 수 있는 것을 방지한다.
한편, 도 6의 (d)와 같이 링 인입홈(212c)은 한 쌍의 이격된 단차턱(212b)간에 반드시 형성되는 것은 아니며, 단일개로 형성된 단차턱(212b)과 함께 밀착면(212a)에 함몰형성될 수도 있다.
따라서, 상술된 단차턱(212b), 링 인입홈(212c) 및 링(212d)을 통해 평면으로 형성된 밀착면(212a)에 비해 패킹부(300)와 밀착면(212a)간에 단차를 주어 소량의 가스라도 밸브 핀(210) 밖으로 누수되는 것을 완벽하게 방지할 수 있도록 한다.
중앙기둥(213)은 마감기둥(212)의 상단에 구비되며 중앙기둥(213)의 측면 중앙에는 링 형상의 중앙패킹(214)이 인입될 수 있는 홈이 형성되며, 이러한 홈 내측으로 중앙패킹(214)이 구비될 수 있다. 이러한 중앙기둥(213) 및 중앙패킹(214)은 밸브 핀(210)이 하단으로 이동하여 핀 헤드(211)가 가스유입구를 폐쇄하게 되면 중앙패킹(214)은 가스배출로(120b)의 입구를 폐쇄하는 역할을 수행한다.
따라서, 사용자가 인력에 의해 밸브 핀(210)을 하강시켜 가스유입로(120a)를 차단시 가스배출로(120b)도 함께 차단시켜 노즐측으로 챔버(110) 내 잔존하는 가스가 배출되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
중앙기둥(213)의 상단 중앙에는 외측면에 나사산이 형성된 기둥형상의 조절볼트(215)가 구비된다.
조절볼트(215)는 상부마감부재(220)의 중앙을 관통하여 조절부재(230)를 통해 회전함으로써 핀 헤드(211), 마감기둥(212) 및 중앙기둥(213)이 상하방향으로 이동될 수 있다.
즉, 조절볼트(215)의 나사산과 상부마감부재(220) 중앙에 형성된 홀 내측면에 형성된 나사산이 나사결합됨으로써 상부마감부재(220)는 프레임(100) 상단, 즉 챔버(110) 상단의 외측면을 따라 형성된 나사산과 나사결합된 상태로 고정되며, 조절볼트(215)만이 조절부재(230)를 통해 상하방향으로 움직여 가스유입구의 개폐 및 개방정도를 조절할 수 있도록 한다.
조절볼트(215)의 상단에는 너트 형상의 결합구(216)가 구비되어 조절부재(230)의 중앙에 끼움결합될 수 있다. 이때, 결합구(216)와 조절부재(230)간의 결합방법은 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 반드시 끼움결합이 아님을 미리 밝힌다.
또한, 결합구(216)는 조절볼트(215)의 외경보다 작게 형성된다.
결합구(216)의 상면 중앙에는 기둥형상의 상측볼트(217)가 형성되며, 상측볼트(217)의 외측면에는 나사산이 형성되어 별도의 너트(N)가 결합되어 조절부재(230)가 결합구(216)의 끼워진 형태로 상측으로 분리 및 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 결합구(216)에 결합된 조절부재(230)는 조절볼트(215)를 회전시켜 상하방향으로 이동시킬 수 있으며, 상측볼트(217) 및 이와 결합된 너트(N)는 조절부재(230)가 회전 등으로 인해 최초 설치위치를 벗어나는 것을 방지할 수 있도록 한다.
상술된 구성을 갖는 밸브 핀(210)을 통해 가스유입구를 폐쇄함과 동시에 가스배출로(120b) 입구 또한 차단할 수 있어 챔버(110) 내 잔존하는 가스가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
상부마감부재(220)는 프레임(100)의 최상단, 즉 챔버(110)의 최상단에 개방된 상면을 밀폐시키며 결합되는 것으로, 내측에 나사산이 형성되어 챔버(110) 상측의 외주면을 따라 형성된 나사산과 나사결합되어 결합될 수 있으며, 이를 통해 견고하게 결합고정되며, 챔버(110) 내 가스가 외부로 가스배출로(120b) 외의 다른 공간으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상부마감부재(220)의 중앙은 수직관통되며, 내측면에는 나사산이 형성되어 조절볼트(215)와 나사결합됨으로써 조절부재(230)의 회전을 통해 조절볼트(215)가 상하방향으로 이동될 수 있도록 한다.
조절부재(230)는 밸브 핀(210)의 가스유입구를 개폐 및 개방 정도를 조절하는 것으로 밸브 핀(210)의 결합구(216)와 결합된다. 따라서, 인력에 의한 회전을 통해 밸브 핀(210)의 조절볼트(215)와 상부마감부재(220)와의 나사결합을 조절함으로써 밸브 핀(210)을 상하방향으로 이동시키고 이를 통해 핀 헤드(211)와 패킹부(300) 및 가스유입구와 밀착정도가 조절되어 가스유입구의 개방 및 개폐정도를 조절할 수 있다.
이때, 조절부재(230)는 상측볼트(217)와 결합된 너트(N)를 통해 결합구(216)와 끼움결합된 상태로 조절볼트(215)와 상측볼트(217) 사이에 고정된다.
패킹부(300)는 탄성력을 갖는 재질로 제작되며, 중앙에 수직관통된 중앙홀(310)이 형성된 원통 형상을 가지되, 패킹인입홈(111)의 내측면과 대응되는 형상을 가지며, 외둘레를 따라 하측으로 갈수록 외경이 좁아지는 경사면을 가지게 된다.
이러한 패킹부(300)는 가스유입구 및 중앙홀(310)을 따라 챔버(110) 내부로 유입된 가스가 상측에서 하측으로 가압되기 때문에 보다 챔버(110) 바닥면에 밀착될 수 있고, 이를 통해 핀 헤드(211)가 가스유입구측으로 이동시 파손이나 마모되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 금속재질로 제작되는 프레임(100) 및 밸브부(200)가 조절부재(230)로 인해 조절되면서 챔버(110) 하단면의 가스유입구와 핀 헤드(211)가 파손될 우려가 존재하는데 이를 방지하기 위해 핀 헤드(211)가 가스유입구 측으로 이동시 패킹부(300)와 밀착하게 됨으로써 밸브 핀(210)에 충격, 핀 헤드(211)의 마모나 파손 등을 방지할 수 있다.
또한, 패킹부(300)는 챔버(110) 하단 내측에 상기 패킹부(300)의 외둘레를 따라 함몰된 패킹인입홈(111)에 외둘레가 끼워져 결합됨으로써 챔버(110) 내부의 압력 등의 이유로 패킹부(300)의 위치가 변화하는 것을 방지할 수 있다.
중앙홀(310)은 내측면은 핀 헤드(211)의 중앙테이퍼영역(d2)와 대응되는 테이퍼면이 형성되어 핀 헤드(211)가 중앙홀(310) 내측으로 인입시 하단부터 중앙테이퍼영역(d2)까지는 핀 헤드(211)가 중앙홀(310) 내측으로 매끄럽게 인입되며, 밸브 핀(210)을 통해 중앙홀(310) 및 가스유입구 마감시 상단테이퍼영역(d1)과는 억지끼움결합이 되어 가스유입로(120a)를 완전히 차단할 수 있도록 한다.
이때, 중앙홀(310)이 위치한 측의 패킹부(300) 상면은 마감기둥(212)의 하면, 즉 밀착면(212a)과 밀착되기 때문에 기밀하게 중앙홀(310)을 폐쇄할 수 있다.
끼움홈(320)은 패킹부(300)의 측면에 수직함몰형성되는 것으로, 패킹부(300)의 외둘레를 따라 수직함몰되며, 함몰형상은 끼움돌기(112)의 외형과 대응되는 형상을 가진다.
따라서, 패킹부(300)가 챔버(110) 하단의 패킹인입홈(111) 내측으로 결합시 끼움홈(320) 내측으로 끼움돌기(112)가 인입되어 패킹부(300)가 챔버(110) 하단에 결합고정될 수 있다.
상술된 가스조절 밸브는 토치에 주로 적용되어 사용될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며 일반적인 밸브에도 적용가능함을 밝힌다.
한편, 상기에서 도 1 내지 9를 이용하여 서술한 것은 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼 본 발명이 도 1 내지 9의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100: 프레임 110: 챔버
111: 패킹인입홈 112: 끼움돌기
120: 가스통로 120a: 가스유입로
120b: 가스배출로 200: 밸브부
210: 밸브 핀 211: 핀 헤드
212: 마감기둥 212a: 밀착면
212b, 212b', 212b'': 걸림턱
212c: 링 인입홈 212d: 링
213: 중앙기둥 214: 중앙패킹
215: 조절볼트 216: 결합구
217: 상측볼트 220: 상부마감부재
230: 조절부재 300: 패킹부
310: 중앙홀 320: 끼움홈

Claims (8)

  1. 내부에 챔버가 구비되며, 상기 챔버 하면에 가스가 유입되는 가스유입로 및 상기 챔버의 측면에 구비되어 외부로 가스를 배출하는 가스배출로로 구성된 가스통로가 연결되는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 인입되어 가스통로의 개폐 및 개방정도를 조절하는 밸브부 및 상기 챔버 하단에 구비되어 상기 밸브부와 밀착되는 패킹부로 구성된 가스조절 밸브에 있어서,
    상기 밸브부는,
    하단에 역원뿔형상을 가지며, 상하방향으로 이동하는 밸브 핀;
    상기 밸브 핀의 상단에 구비 및 결합되며, 상기 프레임과 결합되어 상기 챔버를 폐쇄하는 상부마감부재; 및
    상기 밸브 핀 상단과 결합되며, 상기 상부마감부재 외측에 구비되어 인력에 의해 회전시 상기 밸브 핀을 상하운동시켜 상기 가스통로를 개폐 및 개방정도를 조절할 수 있는 조절부재;로 구성되며,
    상기 패킹부는 상기 챔버 하단에 끼움결합되며, 중앙에 수직관통된 중앙홀이 형성되고, 상기 밸브 핀 하단이 상기 중앙홀 내측으로 인입되어 가스통로의 개폐 및 개방정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 핀은,
    하단이 상기 가스유입로의 내측에 인입되며, 역원뿔형상을 갖는 핀 헤드;
    상기 핀 헤드 상단에 구비되며, 상기 핀 헤드 상면 외경보다 큰 원통형상을 가지는 마감기둥; 및
    상기 마감기둥의 상면 중앙과 연결되고, 상기 상부마감부재의 중앙을 관통하며, 상단이 상기 조절부재와 연결되어 상기 핀 헤드를 상하방향으로 이동시키는 조절볼트;로 구성되는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마감기둥과 상기 조절볼트 사이에 중앙기둥;이 추가로 구비되며,
    상기 중앙기둥은 외둘레 중앙을 따라 중앙패킹이 구비되고,
    상기 밸브 핀이 하강하여 상기 가스유입로를 차단하면 상기 중앙패킹이 상기 가스배출로의 입구를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 중앙홀은 상기 핀 헤드의 중앙 외측 경사와 대응되게 내측면이 경사를 가지며,
    상기 핀 헤드의 상단 외측이 상기 중앙홀에 인입되는 경우 상기 핀 헤드와 상기 중앙홀은 억지끼움결합되는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 마감기둥의 하면은 상기 패킹부의 상면과 밀착되는 밀착면이 형성되고, 상기 핀 헤드가 상기 중앙홀로 완전 내삽시 상기 밀착면이 상기 패킹부 상면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 밀착면의 가장자리를 따라 하측으로 돌출형성된 단차턱;이 형성되고,
    상기 밀착면과 상기 패킹부 상면이 밀착시 상기 단차턱이 상기 패킹부 상면을 가압하여 밀착되는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밀착면에는 상기 단차턱과 상기 핀 헤드간의 이격된 공간에 상측으로 링 인입홈;이 함몰형성되고,
    상기 링 인입홈 내측으로 탄성복원력을 갖는 링;이 인입되며,
    상기 밀착면과 상기 패킹부 상면이 밀착시 상기 단차턱과 상기 링이 상기 패킹부 상면을 가압하여 밀착되는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 하단부에는 내측면을 따라 상기 패킹부의 측면이 내삽될 수 있는 패킹인입홈;이 측면방향으로 함몰형성되며,
    상기 패킹부는 상기 패킹인입홈 내측으로 인입되어 상기 챔버 하단에 결합고정되는 것을 특징으로 하는 토치용 가스조절 밸브.
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