KR20240000587A - 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동에 의한 조작시에 여유 상태를 마련함으로써 의도치 않은 밸브 개폐를 억제하고, 여유 상태로부터 회동 상태로 원활하게 이행할 수 있는 밸브를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따르면, 스템(6)의 타단부 선단과 조작용 핸들의 결합 구멍부(42)는, 대응하는 원주면부와 상기 원주면부에 이어지는 평면부를 형성하고, 스템(6)의 타단부 선단 및 조작용 핸들의 결합 구멍부(42)의 평면부의 어느 한쪽은, 소정 각도를 가진 두 평면으로 구성함으로써, 조작용 핸들(4)의 한 방향으로의 회동 후에 다른 방향으로 회동시킬 때, 소정의 여유가 생기도록 한 밸브(1)가 제공된다.

Description

밸브

본 발명은, 유체의 흐름을 제어하는 밸브에 관한 것으로, 수동으로 개폐하는 것이 가능한 수동 밸브 또는 하이브리드 밸브에 관한 것이며, 특히 진동이나 인위적 미스에 의한 밸브의 개폐를 억제하는 안전 기구를 구비한 밸브에 관한 것이다.

특허문헌 1에 개시되는 유체 제어기인 개폐 밸브는, 공기압에 의한 스템의 이동에 의한 자동 개폐와, 수동 핸들에 의한 스템의 이동을 가능하게 한 것으로, 긴급시에는 수동에 의해 조작 핸들을 회동시켜 자동 개폐가 불가능한 상태로 할 수 있는 것이다.

도 19에 특허문헌 1에 기재된 유체 제어기인 개폐 밸브(301)를 도시한다. 이 개폐 밸브(301)는, 내부에 유로와 밸브 시트를 형성한 밸브 보디(302)에 밸브체 및 밸브체를 작동하는 액추에이터를 내장한 케이싱(303)을 고정하고, 케이싱(303)의 상단으로부터 돌출된 조작 부재(304)에 핸들 부재(305)를 씌워 수동에 의한 조작과, 작동용 유체 도입 구멍(303a)으로부터 작동용 유체의 도입에 의해 자동에 의한 조작을 가능하게 하고 있다.

도 20의 (a)부터 (e)까지는, 수동 조작에 의한 순서를 도시하는 것으로, 케이싱(303)의 상단부에 마련된 안내 돌기(311)와 핸들 부재(305)의 대략 역 U자형 안내 홈(314)의 위치 관계를 도시하고 있다. 안내 홈(314)의 부착용 안내부(317)는, 원통부(312)의 하단에 도달하도록 형성되어 있기 때문에, 도 20의 (a)부터 (c)까지 도시하는 바와 같이, 부착용 안내부(317)의 하단 개구를 안내 돌기(311)에 감합시킴으로써, 안내 돌기(311)가 상하로 연장된 부착용 안내부(317)에 안내되어, 핸들 부재(305) 전체를 하측으로 이동시킬 수 있다. 부착용 안내부(317)의 상부에 마련한 소직경부(318)를 변형시켜 안내 돌기(311)를 통과시킴으로써 핸들 부재(305)가 케이싱(503)에 결합된다.

도 20의 (c)의 상태에 있는 핸들 부재(305)는, 안내 돌기(311)가 둘레 방향으로 연장된 수동 회전용 안내부(315)에 안내되는 범위 내에서의 회전이 가능하고, 핸들 부재(305)의 조작부(313)를 조작하는 것에 의한 이 회전에 의해 조작 부재(304)를 회전시킬 수 있다. 이것에 의해, 도 20의 (d)에 도시하는 자동 개폐 불가능 상태가 얻어진다. 도 20의 (d)에 도시하는 상태에 있어서, 핸들 부재(305)를 들어 올리면, 안내 돌기(311)는, 상하로 연장된 록 위치 이동용 안내부(316)로 안내되어 록 위치 이동용 안내부(316) 내에서 상대적으로 하측으로 이동하고, 핸들 부재(305)는, 도 20의 (e)에 도시하는 위치까지 이동한다. 이 상태에서, 스토퍼 삽입 관통부(319)에 맹꽁이 자물쇠나 와이어 록 등의 정지 부재를 삽입함으로써 핸들 부재(305)는 회전 불능 상태가 유지된다.

그러나, 핸들 부재(305)를 들어 올려 정지 부재를 스토퍼 삽입 관통부(319)에 삽입하는 회전 불능 상태로 하지 않은 상태에서 작업자가 현장을 떠나는 경우도 상정되며, 이러한 경우, 다른 작업자가 핸들 부재(305)에 접촉하거나, 기기의 진동이 생기거나 한 경우에 핸들 부재(305)가 회동하여, 예기치 않은 밸브의 개폐가 이루어지는 경우가 있다.

특허문헌 2에 개시되는 복합 밸브도, 공기압에 의한 스템의 이동과 수동 핸들에 의한 스템의 이동을 가능하게 한 것이다. 이 복합 밸브에서는, 수동으로 조작하는 핸들과 결합하는 상부 스템과 하부 스템의 연결부가, 도 21에 도시하는 바와 같이 입방체형의 돌출부(401)와, 이 돌출부(401)의 폭치수보다 약간 폭이 넓은 홈부(402)가 결합함으로써, 핸들의 회동을 상부 스템으로부터 하부 스템에 전달하고, 하부 스템이 보닛 내주면의 나사부에 대한 나사 결합에 의해, 회전 운동이 직진 운동으로 변환되고, 이 직진 운동에 의해 밸브체를 밸브 시트 방향으로 압박할 수 있다.

이때, 도 21에 도시하는 상부 스템 단부의 돌출부(401)와, 하부 스템 단부의 홈부(402)의 사이에 소정의 간극이 있기 때문에, 상부 스템은 소정 각도(도시예 각도 α) 회동한 것만으로는, 핸들 및 상부 스템의 회동이 하부 스템에는 전달되지 않는다. 이 소정 각도의 소위 여유에 의해, 작업자가 핸들에 갑자기 접촉하거나 기기에 진동이 생기거나 한 경우 등에도, 예기치 않은 밸브의 개폐를 억제할 수 있다.

특허문헌 1 : 일본특허공개 제2005-016599호 공보 특허문헌 2 : 일본특허공개 제2020-112206호 공보

특허문헌 2에 기재된 복합 밸브의 상부 스템과 하부 스템의 결합은, 돌출부(401)의 모서리부가 홈부(402)의 면부에 접촉함으로써 이루어진다. 그 때문에, 접촉은 선접촉이 되고, 접촉부의 마모가 진행됨으로써 개폐에 지장을 초래할 우려가 있다. 또한, 선접촉에 의한 접촉으로부터의 회동이며, 무부하의 여유 상태로부터 부하가 가해진 회동 상태로의 이행이 작업자의 감각적으로 원활하게 행해지지 않는다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 부품수를 늘리지 않고, 수동에 의한 조작시에 여유 상태를 마련함으로써, 의도치 않은 밸브 개폐를 억제하고, 여유 상태로부터 회동 상태로 원활하게 이행할 수 있는 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 완전 폐쇄 완전 개방시의 스토퍼 기능을, 조작용 핸들을 들어 올리는 작업을 하지 않고 실현하도록 한 밸브를 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명 (1)에 따른 밸브는, 유체 유로 및 상기 유체 유로에 배비(配備)되는 밸브 시트를 내부에 형성한 밸브 보디와, 상기 밸브 시트의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램과, 상기 다이어프램의 둘레 가장자리를 상기 밸브 보디에 고정하는 중공의 보닛과, 상기 다이어프램에 접촉하고, 밸브 시트측으로 압박하는 다이어프램 프레서와, 일단부는 상기 보닛의 내주면에 형성된 암나사부에 나사 결합하는 수나사부를 외주면에 형성하고, 타단부는 상기 보닛으로부터 돌출되어, 조작용 핸들의 내면 중앙부에 형성한 결합 구멍부와 결합하는 스템을 구비한 밸브로서, 상기 스템의 타단부 선단과 상기 결합 구멍부는, 대응하는 원주면부와 상기 원주면부에 이어지는 평면부를 형성하고, 상기 스템의 타단부 선단 및 상기 결합 구멍부의 평면부의 어느 한쪽은, 소정 각도를 가진 두 평면으로 구성함으로써, 상기 조작용 핸들의 한 방향으로의 회동 후에 다른 방향으로 회동시킬 때, 소정의 여유가 생기도록 한 밸브이다.

본 발명 (2)의 밸브는, 상기 스템의 타단부 선단에는, 상기 결합 구멍부와 결합하는 통형의 결합 부재를 부착할 수 있다.

본 발명에 의하면, 부품수를 늘리지 않고, 스템과 조작용 핸들의 결합 부분에 소정의 여유를 마련함으로써 의도치 않은 밸브 개폐를 억제할 수 있다.

이 경우에 있어서, 본 발명 (3)의 상기 조작용 핸들은, 조작부와 상기 보닛을 덮는 통형부를 구비하고, 상기 통형부의 내주면에는, 상기 보닛에 고정되는 원통형의 인디케이터의 홈부에 결합하는 돌기형의 가이드가 형성되고, 상기 조작용 핸들은, 편향 수단에 의해 상시(常時), 상기 조작용 핸들과 상기 스템의 결합이 해제되는 방향으로 편향되고, 상기 홈부는, 원주 방향 홈과 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 상기 가이드가 축방향으로 이동하는 축방향 홈을 형성할 수 있다.

조작용 핸들은, 가이드가 원주 방향 홈을 따라 회동하며, 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때 가이드가 축방향 홈에 위치하고, 편향 수단에 의해 원주 방향 홈으로부터 이격되어 조작용 핸들의 회동을 저지한다. 이때, 축방향 홈은, 조작용 핸들이 스템으로부터 벗어나지 않는 위치에서 가이드의 이동을 저지하는 천장면부를 구비하고, 가이드의 이동을 정지시킨다.

또한, 본 발명 (4)의 밸브는, 상기 다이어프램 프레서와 상기 스템 사이에는, 작동용 유체에 의해 축방향으로 이동하는 피스톤과 실린더를 배비할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명 (5)에 따른 밸브는,

유체 유로 및 상기 유체 유로에 배비되는 밸브 시트를 내부에 형성한 밸브 보디와,

상기 밸브 시트의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램과,

상기 다이어프램의 둘레 가장자리를 상기 밸브 보디에 고정하는 중공의 보닛과,

상기 다이어프램에 접촉하고, 밸브 시트측으로 압박하는 다이어프램 프레서와,

상기 보닛의 내주면에 형성된 암나사부에 나사 결합하는 수나사부를 외주면에 형성한 하부 스템과,

일단부가 상기 하부 스템에 결합하고, 타단부가 상기 보닛으로부터 돌출되어 조작용 핸들과 결합하는 상부 스템을 구비한 밸브로서,

상기 상부 스템과 하부 스템의 결합부는, 어느 한쪽의 단부면에, 쌍을 이루는 중심측이 원호형의 부채형 접촉부를 형성하고, 다른쪽의 단부면에, 상기 부채형 접촉부의 원호의 호 길이보다 호 길이가 긴 대략 부채형의 쌍을 이루는 결락부와 상기 부채형 접촉부의 평면형 측면과 면접촉하는 입설면을 갖는 돌출부를 형성한 밸브이다.

본 발명의 밸브는, 상부 스템과 하부 스템의 결합부의 접촉이 면접촉이며 원활한 개폐에 기여한다.

이 경우에 있어서, 본 발명 (6)의 상기 조작용 핸들은, 조작부와 상기 보닛을 덮는 통형부를 구비하고, 상기 통형부의 내주면에는, 상기 보닛에 고정되는 원통형의 인디케이터의 홈부에 결합하는 돌기형의 가이드가 형성되고, 조작용 핸들은, 편향 수단에 의해 상시, 조작용 핸들과 상부 스템의 결합이 해제되는 방향으로 편향되고, 상기 홈부는, 조작용 핸들의 회동을 허용하는 원주 방향 홈과 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 상기 가이드가 축방향으로 이동하는 축방향 홈을 형성할 수 있다.

조작용 핸들은, 가이드가 원주 방향 홈을 따라 회동하며, 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때 가이드가 축방향 홈에 위치하고, 편향 수단에 의해 원주 방향 홈으로부터 이격되어 조작용 핸들의 회동을 저지한다. 이때, 축방향 홈은, 조작용 핸들이 스템으로부터 벗어나지 않는 위치에서 가이드의 이동을 저지하는 천장면부를 구비하고, 가이드의 이동을 정지시킨다.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명 (8)에 따른 하이브리드 밸브는,

유체 유로 및 상기 유체 유로에 배비되는 밸브 시트를 내부에 형성한 밸브 보디와,

상기 밸브 시트의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램과,

상기 다이어프램의 둘레 가장자리를 상기 밸브 보디에 고정하는 중공의 보닛과,

상기 다이어프램에 접촉하고, 밸브 시트측으로 압박하는 다이어프램 프레서와,

상기 다이어프램 프레서를 다이어프램측으로 압박하는 작동 유체 또는 압박 수단에 의해 축방향으로 이동하는 피스톤 및 상기 피스톤을 수동 조작으로 축방향으로 이동시키는 스템을 구비한 하이브리드 밸브로서,

실린더의 내주면에 슬라이딩 접촉하는 피스톤 본체, 상기 피스톤 본체로부터 축방향 양측을 향해 연장되어 설치되는 압박축 및 작동 유체 도입축으로 구성되는 피스톤과,

상기 보닛에 고정되고, 반(反)보닛측이 보닛 고정측보다 소직경의 결합 원통부를 형성하는 단차가 있는 원통형의 중간체와,

상기 결합 원통부에 끼워져 장치된, 둘레면에 작동 유체를 도입하는 작동 유체 도입 구멍을 형성한 회전체를 포함하고,

상기 중간체는, 내부에 상기 작동 유체 도입축이 끼워져 장치된 중앙 관통 구멍을 형성하고, 상기 작동 유체 도입축의 내부 유로와 상기 작동 유체 도입 구멍을 접속하는 연락 구멍을 형성하고 있다.

도 19의 개폐 밸브(301)를 작동 유체에 의해 개폐시키기 위해, 작동용 유체 도입 구멍(303a)과 작동 유체 공급원을 배관으로 접속할 필요가 있다. 수동 조작을 필요로 하지 않는 경우에는, 작동용 유체 도입 구멍을 상부에 형성함으로써 배관은 용이하게 행할 수 있지만, 하이브리드 밸브의 경우는 보디의 둘레면에만 작동용 유체 도입 구멍을 형성할 수 있다. 도 19의 작동용 유체 도입 구멍(303a)의 주변에 공간을 넓게 취할 수 있는 상태라면 문제는 없지만, 집적화 가스 시스템에 사용하는 경우 등에 있어서는, 밸브끼리나 그 밖의 유체 제어 기기와 개폐 밸브(301)는 근접하여, 작동용 유체 도입 구멍(303a)에 배관을 접속하는 작업은 어려운 경우가 많다.

본 발명 (8)은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 집적화 가스 시스템에 사용하는 경우 등, 작동용 유체 도입 구멍 주변의 공간이 좁은 경우에도, 용이하게 배관의 접속을 가능하게 하는 하이브리드 밸브를 제공할 수 있다.

본 발명 (8)의 하이브리드 밸브는, 중간체의 결합 원통부에 끼워져 장치된 회전체에 작동 유체 도입 구멍을 형성하고 있기 때문에, 작동 유체 도입 구멍은 360° 임의의 위치로 할 수 있다.

본 발명 (8)의 하이브리드 밸브에 의하면, 작동 유체의 공급원과 접속하는 작동 유체 도입 구멍을 360° 임의의 위치로 할 수 있기 때문에, 집적화 가스 시스템에 사용하는 경우에도, 용이하게 배관을 접속하는 것이 가능한 하이브리드 밸브를 제공할 수 있다.

이 경우에 있어서, 본 발명 (9)의 상기 스템은, 상기 수동 조작 공간의 내주면에 형성된 암나사부에 나사 결합하는 수나사부를 외주면에 형성하고, 일단이 상기 피스톤을 다이어프램측으로 압박하는 하부 스템 및 일단부가 상기 하부 스템의 타단에 형성하는 결합 단부에 결합하고, 타단부가 상기 수동 조작 공간으로부터 돌출되어 조작용 핸들과 결합하는 상부 스템을 포함하고, 상기 조작용 핸들은, 조작부와 상기 결합 원통부의 선단을 덮는 통형부를 구비하고, 상기 통형부의 내주면에는, 상기 결합 원통부에 고정되는 원통형의 인디케이터의 홈부에 결합하는 돌기형의 가이드가 형성되고, 조작용 핸들은, 편향 수단에 의해 상시, 조작용 핸들과 상부 스템의 결합이 해제되는 방향으로 편향되고, 인디케이터의 홈부는, 원주 방향 홈과 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 상기 가이드가 축방향으로 이동하는 축방향 홈을 형성할 수 있다.

조작 핸들은, 가이드가 원주 방향 홈을 따라 회동하며, 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때 가이드가 축방향 홈에 위치하고, 편향 수단에 의해 원주 방향 홈으로부터 이격되어 조작용 핸들의 회동을 저지한다. 이때, 축방향 홈은, 조작용 핸들이 스템으로부터 벗어나지 않는 위치에서 가이드의 이동을 저지하는 천장면부를 구비하고, 가이드의 이동을 정지시킨다.

본 발명의 밸브에 의하면, 부품수를 늘리지 않고, 수동에 의한 조작시에 여유 상태를 마련함으로써 의도치 않은 밸브 개폐를 억제하고 여유 상태로부터 회동 상태로 원활하게 이행할 수 있으며, 스템과 조작용 핸들이 결합하는 부분이 면접촉이기 때문에 마모 등에 의한 열화를 유효하게 방지하는 밸브를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 밸브를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 2는 상기 밸브의 조작용 핸들을 도시하고, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 X-X 단면도이다.
도 3은 상기 밸브의 부품을 도시하고, (a)는 조작용 핸들의 사시도, (b)는 보닛에 고정하는 인디케이터의 사시도, (c)는 결합 부재의 사시도, (d)는 결합 부재의 다른 예의 사시도이다.
도 4는 상기 밸브의 조작용 핸들의 다른 예를 도시하고, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 Y-Y 단면도이다.
도 5는 (a1) 내지 (a3)은, 도 3의 (c)의 결합 부재와 도 2의 조작용 핸들의 결합 상태, (b1) 내지 (b3)은, 도 3의 (d)의 결합 부재와 도 4의 조작용 핸들의 결합 상태를 도시하고, 각각 (a1)(b1)은, 조작용 핸들의 회동 전에 결합 부재의 평면부와 조작용 핸들의 평면부가 접촉한 상태, (a2)(b2)는, 조작용 핸들의 회동을 시작하여 10° 움직인 상태, (a3)(b3)은, 90° 더 회동시킨 상태를 도시하는 도 1의 Z-Z 단면도이다.
도 6은 본 발명의 밸브의 다른 예를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 7은 본 제2 실시형태의 밸브의 다른 예를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 8은 본 발명의 밸브를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 9는 상기 밸브의 조작용 핸들을 도시하고, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 X-X 단면도이다.
도 10은 상기 밸브의 부품을 도시하고, (a)는 조작용 핸들의 사시도, (b)는 보닛에 고정하는 인디케이터의 사시도, (c)는 핸들 결합 부재의 사시도이다.
도 11은 상기 밸브의 스템의 결합부를 도시하고, (a1)은, 결합전의 상태를 도시하는 일부 절결한 사시도, (a2)는 결합 상태를 도시하는 일부 절결한 사시도, (b)는 다른 실시예의 결합전의 상태를 도시하는 일부 절결한 사시도, (c1)은 상부 스템(조작용 핸들) 회동전의 상태를, (c2)는 회동을 시작하여, 돌출부의 입설면과 부채형 접촉부의 평면형 측면이 접촉한 상태를, (c3)은 90° 더 회동시킨 상태를 도시하는 결합부의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 밸브의 다른 예를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 13은 본 제2 발명의 밸브의 다른 예를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 14는 본 발명의 하이브리드 밸브를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 15는 상기 밸브의 조작용 핸들을 도시하고, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 X-X 단면도이다.
도 16은 상기 밸브의 부품을 도시하고, (a)는 조작용 핸들의 사시도, (b)는 보닛에 고정하는 인디케이터의 사시도, (c)는 핸들 결합 부재의 사시도이다.
도 17은 상기 밸브의 스템의 결합부를 도시하고, (a1)은, 결합전의 상태를 도시하는 일부 절결한 사시도, (a2)는 결합 상태를 도시하는 일부 절결한 사시도, (b)는 다른 실시예의 결합전의 상태를 도시하는 일부 절결한 사시도, (c1)은 상부 스템(조작용 핸들) 회동전의 상태를, (c2)는 회동을 시작하여, 돌출부의 입설면과 부채형 접촉부의 평면형 측면이 접촉한 상태를, (c3)은 90° 더 회동시킨 상태를 도시하는 결합부의 평면도이다.
도 18은 본 발명의 하이브리드 밸브의 다른 실시형태를 도시하는 일부 절결한 정면 단면도이다.
도 19는 종래의 밸브를 도시하고, (a)는 핸들 부재의 부착전의 사시도, (b)는 핸들 부재를 부착한 상태의 사시도이다.
도 20은 상기 종래의 밸브를 도시하고, (a)는 핸들 부재의 부착전의 상태, (b)는 케이싱의 안내 돌기가 핸들 부재의 안내 홈에 결합한 상태, (c)는 안내 돌기가 안내 홈의 소직경부에 도달한 상태, (d)는 안내 돌기가 소직경부를 통과하여 수동 회전용 안내부에 도달한 상태, (e)는 안내 돌기가 록 위치 이동용 안내부에 도달한 상태를 도시하는 도면이다.
도 21은 다른 종래의 밸브의 상부 스템과 하부 스템의 결합부의 여유를 설명하는 개략도이다.

이하, 본 발명에 따른 밸브의 적합한 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 형상, 그 상대적 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 이 발명의 범위를 그것으로 한정한다는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 불과하다. 또한, 편의적으로 도면 상에서의 방향에 의해 부재 등의 방향을 상하좌우로 지칭하는 경우가 있지만, 이들은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

<실시형태 1>

본 발명의 제1 실시형태를 나타낸다. 도 1은, 본 발명의 밸브(1)의 일부 절결한 정면 단면도이다. 본 발명의 밸브(1)는, 유입로(20A)와 유출로(20B)로 이루어진 유체 유로(20) 및 유입로(20A)의 내부 개방 단부 둘레 가장자리에 배비되는 밸브 시트(21)를 내부에 형성한 밸브 보디(2)와, 밸브 시트(21)의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램(8)과, 이 다이어프램(8)의 둘레 가장자리를 밸브 보디(2)에 고정하는 중공의 보닛(3)과, 다이어프램(8)에 접촉하고, 밸브 시트(21)측으로 압박하는 다이어프램 프레서(7)와, 일단부는 보닛(3)의 내주면에 형성된 암나사부(31)에 나사 결합하는 수나사부(61)를 외주면에 형성하고, 타단부는 보닛으로부터 돌출되어, 조작용 핸들(4)의 내면 중앙부에 형성한 결합 구멍부(42)와 결합하는 스템(6)을 구비한 밸브이다.

스템(6)은, 전술한 바와 같이 타단부는 보닛으로부터 돌출되어, 후술하는 조작용 핸들(4)의 결합 구멍부(42)에 삽입 관통되고, 결합 구멍부(42)의 천장면과의 사이에 스프링 등의 편향 수단(10)에 의해 밸브 보디(2)측으로 편향되어 있다. 또한, 보닛(3)으로부터 돌출된 스템(6)의 타단부 선단과 조작용 핸들(4)의 결합 구멍부(42)는, 대응하는 원주면부와 상기 원주면부에 이어지는 평면부를 형성한다. 본 제1 실시형태에 있어서는, 스템(6)의 타단부 선단의 평면부(50)는, 결합 구멍부(42)의 평면부(42a)에 접촉함으로써, 조작용 핸들(4)의 회전을 스템(6)에 전달하도록 하고 있다(도 5 참조).

그리고, 스템(6)의 타단부 선단 및 결합 구멍부(42)의 평면부의 어느 한쪽은, 소정 각도를 가진 두 평면으로 구성함으로써, 조작용 핸들(4)의 한 방향으로의 회동 후에 다른 방향으로 회동시킬 때, 소정의 여유가 생기도록 형성하고 있다.

또한, 스템(6)의 타단부 선단의 평면부는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 스템(6)에 직접 형성해도 좋지만, 본 제1 실시형태에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 도 3의 (c)(d)에 도시하는 통형의 결합 부재(5)를, 스템(6)의 타단부 선단에 삽입 관통하고 고정 나사로 고정하도록 부착한다. 결합 부재(5)를 사용함으로써 조작용 핸들(4)의 회동 위치를 임의로 조절하여 부착할 수 있다.

본 제1 실시형태에 있어서는, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이 결합 부재(5)의 평면부(50)를 소정 각도를 가진 두 평면으로 구성하고, 상기 평면부(50)와 도 2의 (a)에 도시하는 결합 구멍부(42)의 평면부(42a)가 조작용 핸들(4)의 회동시에 접촉하도록 형성함으로써, 조작용 핸들(4)의 한 방향으로의 회동 후에 다른 방향으로 회동시킬 때 소정의 여유가 생긴다. 결합 부재(5)의 평면부(50)의 두 평면은, 예컨대 통형의 결합 부재(5)에 10°씩 면취를 행함으로써 형성하는 것이 바람직하다.

<변형예>

또한, 본 제1 실시형태의 변형예로서, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 결합 구멍부(42)의 평면부(42b)를 소정 각도를 가진 두 평면으로 구성하고, 도 3의 (d)에 도시하는 결합 부재(5)의 평면부(51)가 조작용 핸들(4)의 회동시에 접촉하도록 형성할 수 있다. 이와 같이 구성함으로써, 조작용 핸들(4)의 한 방향으로의 회동 후에 다른 방향으로 회동시킬 때, 제1 실시형태와 마찬가지로 소정의 여유가 생긴다.

전술한 바와 같이, 스템(6)의 타단부 선단(결합 부재(5)) 및 조작용 핸들의 결합 구멍부(42)의 평면부의 어느 한쪽에, 소정 각도를 가진 두 평면으로 구성함으로써, 조작용 핸들(4)의 한 방향으로의 회동 후에 다른 방향으로 회동시킬 때, 소정의 여유를 생성함으로써, 의도치 않은 밸브의 개폐를 억제하고, 여유 상태로부터 회동 상태로 원활하게 이행할 수 있다. 또한, 스템(6)과 조작용 핸들(4)이 결합하는 부분이 면접촉이기 때문에 마모 등에 의한 열화를 유효하게 방지할 수 있다. 나아가, 본 발명의 구성에 의해, 특별히 부품수를 늘리지 않고 원하는 효과를 발휘할 수 있다.

스템(6)은, 전술한 바와 같이, 일단부는 보닛(3)의 내주면에 형성된 암나사부(31)에 나사 결합하는 수나사부(61)를 외주면에 형성하고, 다이어프램 프레서(7)와 접촉하는 접촉부(62)가 형성되어 있다. 스템(6)이 조작 핸들(4)에 의해 회동되었을 때 나사 피치에 따른 거리만큼 상하로 이동한다. 이것에 의해, 다이어프램 프레서(7)를 다이어프램(8)측으로 압박하고, 다이어프램(8)이 밸브 시트(21)와 접촉하여 유체의 흐름을 저지할 수 있고, 또한 스템(6)이 상승하면 다이어프램 프레서(7)에 의한 다이어프램(8)의 압박이 해제되고, 다이어프램(8)의 자기 복원력과 유입로(20A) 내의 유체압에 의해 다이어프램(8)은 밸브 시트(21)로부터 이격되어, 유체의 흐름을 허용한다.

밸브 보디(2)는, 집적용 시스템에 배비되는 밸브의 예를 나타내며, 하면에 유입로(20A) 및 유출로(20B)의 개방 단부가 형성되는 예를 나타내지만, 물론 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상면측은 보닛(3)을 고정하는 오목부가 형성되고, 오목부 내주면에는 보닛(3)의 외주면에 형성되는 수나사부(30)가 나사 결합하는 암나사부(22)가 형성되어 있다.

중공의 보닛(3)은, 일단측의 외주면에 수나사부(30)를 형성하고, 밸브 보디(2)의 오목부 내주면에 형성한 암나사부(22)에 나사 결합한다. 그리고, 이 일단측 단부의 외주연부가, 다이어프램(8)의 주연부에 접촉하는 원환형의 다이어프램 고정 부재(32)를 압박함으로써 다이어프램(8)을 밸브 보디(2)에 고정하도록 하고 있다. 한편, 다이어프램 고정 부재(32)를 생략하고, 보닛(3)의 단부에서 직접 다이어프램(8)을 압박 고정하도록 해도 상관없다.

또한, 보닛(3)의 타단측에는, 후술하는 조작용 핸들(4)의 가이드(43)를 안내하는 원주 방향 홈(90a)과 축방향 홈(90b, 90c)을 둘레면에 형성한 인디케이터(9)가 고정되어 있다. 인디케이터(9)의 천장면에는 [OPEN][CLOSE]의 문자가 인자되어, 조작용 핸들(4)의 윈도우부(45)로부터 밸브(1)의 개폐 상태를 시인할 수 있게 되어 있다. 그 때문에, 인디케이터(9)는, 보닛(3)에 대하여 회동 가능하고 또한 임의의 위치에서 고정 나사에 의해 고정되어, 밸브 개폐시에 인자된 문자가 정확하게 표시되도록 구성되어 있다.

조작용 핸들(4)은, 내부에 스템(6)의 일단부(결합 부재(5))와의 결합부를 형성한 조작부(40)와 보닛(3)을 덮는 통형부(41)로 구성된 수지제이지만, 수지제에 한정되는 것은 아니다. 조작부(40)에는 스토퍼를 삽입 관통하는 원통형의 삽입 관통구(44)가 형성되어 있다. 내부의 결합부는, 스템(6)의 일단부(결합 부재(5))가 삽입 관통되는 결합 구멍부(42)이며, 일부에 스템(6)의 원기둥형의 일단부(결합 부재(5))에 형성한 평면부(50, 51)에 대응한 결합용의 평면부(42a, 42b)를 형성하고 있다. 통형부(41)의 내주면에는, 보닛(3)에 고정되는 원통형의 인디케이터(9)의 홈부(90)에 결합하는 돌기형의 가이드(43)가 형성되어 있다. 이 가이드(43)는, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상부에 내측을 향해 돌출된 결합면(43a)을 형성하고, 그 내측이 면취되고, 또한 하측을 향한 경사면(43b)을 형성하고 있다.

조작용 핸들(4)은, 편향 수단(10)에 의해 상시, 조작용 핸들(4)과 스템(6)(결합 부재(5))의 결합이 해제되는 방향으로 편향되어 있지만, 가이드(43)가 홈부(90)의 원주 방향 홈(90a)의 상면 또는 축방향 홈(90b)의 상부 천장면에 결합하고, 조작용 핸들(4)과 스템(6)(결합 부재(5))의 결합이 해제되지는 않는다. 또한, 조작용 핸들(4)의 적소(본 제1 실시형태에서는 가이드(43)의 상부)에 윈도우부(45)가 형성되어, 전술한 인디케이터(9)의 천장면에 기재된 문자가 외부에서 시인되도록 구성되어 있다.

인디케이터(9)의 홈부(90)는, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인디케이터(9)의 하단측에 원주 방향 홈(90a)과, 원주 방향 홈(90a)의 양단부에 상단측을 향해 신장된 축방향 홈(90b, 90c)이 형성되어 있다. 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 가이드(43)가 축방향으로 이동하는 축방향 홈은, 완전 폐쇄 위치의 축방향 홈(90b)과 완전 개방 위치의 축방향 홈(90c)이 있고, 각각 가이드(43)의 상측으로의 이동을 규제하는 천장면을 구비하고 있다. 이 천장면이 가이드(43)의 결합면(43a)과 결합하여 스토퍼가 된다. 축방향 홈(90b, 90c)과의 사이에 있는 천장면을 갖지 않는 축방향 홈(90d)은, 조작용 핸들(4)을 부착할 때에 가이드(43)가 통과하는 축방향 홈이며 그 폭은 다른 축방향 홈보다 좁고 가이드(43)의 폭보다 약간 넓은 정도이다. 또한 그 홈 깊이도 얕아, 부착시에 조작용 핸들을 탄성 변형시키면서 부착함으로써 통상의 조작에서는 조작용 핸들(4)이 탈락하는 것을 방지하도록 하고 있다.

밸브(1)는, 보닛(3)의 내부에 결합 상태의 스템(6)과 다이어프램 프레서(7)를 배비하고, 다이어프램(8)과 다이어프램 고정 부재(32)를 밸브 보디(2)의 밸브 시트(21) 상에 얹은 상태로 보닛(3)을 밸브 보디(2)에 나사 결합하여 고정한다. 이때, 스템(6)을 완전 폐쇄 위치로부터 45° 개방 위치로 회동시킨 상태가 되도록 해 둔다. 그 후, 인디케이터(9) 및 결합 부재(5)의 회동 위치를 조정하여, 각각 보닛(3) 및 스템(6)에 부착하고, 편향 수단(10)을 배치한 상태로, 조작용 핸들(4)의 결합 구멍부(42)의 평면부(42a, 42b)가 스템(6)(결합 부재(5))의 평면부(50, 51)를 따르도록 부착되면, 조작용 핸들(4)의 가이드(43)가 인디케이터(9)의 축방향 홈 중 부착용의 축방향 홈(90d)을 따라 부착될 수 있다. 가이드(43)가 원주 방향 홈(90a)에 도달하면 조작용 핸들(4)을 완전 폐쇄 또는 완전 개방 위치로 회동시키고, 밸브(1)의 조립이 완료한다.

다음으로, 본 발명의 밸브(1)의 회동 동작에 대해 설명한다.

본 제1 실시형태에 있어서, 도 5의 (a1)~(a3)을 참조하여 설명한다. 우선, 스템(6)의 타단부 선단에 부착한 결합 부재(5)와 조작용 핸들(4)의 결합부에서는, 도 5의 (a1)의 위치로부터 스타트(밸브 완전 폐쇄 상태)한다. 우선, 조작용 핸들(4)을, 편향 수단(10)에 대항하여 압입하고, 도 5의 (a1)로부터 도 5의 (a2)로 반시계 방향으로 10° 회동시키는 동안, 결합 부재(5)에 회전 방향의 힘은 가해지지 않고, 결합 부재(5)는 회동하지 않고 결합 부재(5) 및 스템(6)은 상하 방향으로 이동하지도 않는다. 이 여유가 있는 것에 의해, 가이드(43)가 축방향 홈(90b, 90c)으로부터 벗어난 상태이며 개폐 작업이 아닐 때에, 작업자의 신체가 부딪치거나 진동이 생기거나 함으로써 조작용 핸들(4)이 약간 회동하더라도, 결합 부재(5) 및 스템(6)은 회동하지 않고, 다이어프램(8)과 밸브 시트(21)의 위치 관계에 변화는 없고, 유체가 예기치 않게 흐르거나 차단되거나 하지 않는다.

다음으로, 도 5의 (a2)의 상태가 되었을 때, 조작용 핸들의 결합 구멍부(2)의 평면부(42a)가, 결합 부재(5)의 평면부(50)(두 평면 중의 한쪽 면)에 접촉한다. 도 5의 (a2)로부터 도 5의 (a3)으로 반시계 방향으로 90° 더 회동시킴으로써, 결합 부재(5)와의 결합은 면접촉에 의한 결합이 되고, 결합 부재(5)의 평면부(50)가 결합 구멍부(42)의 평면부(42a)로부터 받는 반력은, 선접촉의 경우와 비교하여 면 전체에 분산되어 작아진다. 이 때문에, 조작용 핸들(4)에 의한 조작은 원활하고, 회동에 여유가 있는 것을 작업자에게 느끼게 하지 않는다.

또한, 도 5의 (a2)로부터 도 5의 (a3)으로 반시계 방향으로 90° 더 회동시킴으로써, 결합 부재(5) 및 스템(6)도 90° 회동한다. 이것에 의해, 보닛(3)의 암나사부(31)에 나사 결합하고 있는 스템(6)의 수나사부(61)가 90° 회동한 피치분만큼 상측으로 이동하여 접촉부(62)가 다이어프램 프레서(7)로부터 이격되고, 다이어프램(8)의 자기 복원력과 유입로(20A) 내의 유체압에 의해 다이어프램(8)은 밸브 시트(21)로부터 이격된 완전 개방 상태가 된다.

<실시형태 2>

도 7에, 본 발명의 제2 실시형태를 도시한다. 본 발명의 제2 실시형태는, 다이어프램 프레서(7)와 스템(6) 사이에는, 에어 등에 의한 작동용 유체에 의해 축방향으로 이동하는 피스톤(11)과 실린더(12)를 배비한 자동 및 수동으로 작동 가능한 소위 하이브리드 밸브이다.

하이브리드 밸브에서는, 통상, 피스톤(11)은 스프링 등의 압박 수단(13)에 의해 다이어프램 프레서(7)를 압박하는 노멀 클로즈 타입과, 스프링 등의 압박 수단(13)에 의해 다이어프램 프레서(7)에 대한 압박을 개방하는 노멀 오픈 타입으로 나뉘며, 피스톤(11)의 압박 수단(13)에 의해 부하가 가해지는 면과 반대의 면에 작동용 유체가 유입되고, 노멀 클로즈 타입의 경우, 작동용 유체의 유입에 의해 밸브가 개방되고, 노멀 오픈 타입의 경우, 작동용 유체의 유입에 의해 밸브가 폐쇄된다. 작동용 유체는, 중간 스템(14) 및 피스톤(11)의 내부 유로(15)를 통해, 작동용 유체 유입 구멍(16)으로부터 공급된다. 도면에 도시하는 밸브는 노멀 클로즈 타입의 하이브리드 밸브이다.

그리고, 하이브리드 밸브에서는, 작동 중에 작동용 유체가 어떠한 원인으로 멈추지 않을 때나, 작동용 유체가 어떠한 원인으로 흐르지 않을 때에, 수동으로 밸브를 개폐할 수 있는 것이다. 그러나, 전술한 바와 같이, 스템과 조작용 핸들의 결합에 여유가 없으면 조작용 핸들에 작업자가 접촉하거나 했을 때에 예기치 않은 유체의 정지가 발생하는 경우가 있다.

따라서, 본 발명의 제2 실시형태인 하이브리드 밸브에 있어서도 제1 실시형태와 마찬가지로, 스템과 조작용 핸들의 결합부에 여유를 마련함으로써, 전술한 문제를 해소하도록 했다.

<실시형태 3>

도 8~도 11에, 본 발명의 제3 실시형태를 도시한다. 도 8은, 본 발명의 밸브(101)의 일부 절결한 정면 단면도이다. 본 발명의 밸브(101)는, 유입로(120A)와 유출로(120B)로 이루어진 유체 유로(120) 및 유입로(120A)의 내부 개방 단부 둘레 가장자리에 배비되는 밸브 시트(121)를 내부에 형성한 밸브 보디(102)와, 밸브 시트(121)의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램(108)과, 이 다이어프램(108)의 둘레 가장자리를 밸브 보디(102)에 고정하는 중공의 보닛(103)과, 다이어프램(108)에 접촉하고, 밸브 시트(121)측으로 압박하는 다이어프램 프레서(107)와, 보닛(103)의 내주면에 형성된 암나사부(131)에 나사 결합하는 수나사부(161)를 외주면에 형성한 하부 스템(106)과, 일단부가 하부 스템(106)에 결합하고, 타단부가 보닛(103)으로부터 돌출되어, 조작용 핸들(104)과 결합하는 상부 스템(105)을 구비한 밸브이다.

그리고, 상부 스템(105)과 하부 스템(106)의 결합부는, 어느 한쪽의 단부면, 본 실시형태에 있어서는 하부 스템(106)에, 쌍을 이루는 원호형의 부채형 접촉부(160, 160)를 형성하고, 다른쪽의 단부면, 본 실시형태에 있어서는 상부 스템(105)에, 부채형 접촉부(160)의 원호의 호 길이보다 호 길이가 긴 대략 부채형의 쌍을 이루는 결락부(150b, 150b)와 부채형 접촉부(160)의 평면형 측면(160a, 160a)과 면접촉하는 입설면(150a, 150a)을 갖는 돌출부(150)를 형성하고 있다. 부채형 접촉부(160) 및 돌출부(150)는 모두 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이 부채형인 경우, 중심부는 다른쪽의 통과를 허용하는 소정의 간극을 마련할 필요가 있다. 또한, 원호형의 부채형 접촉부(160)는, 중심측도 원호형 면(160b)으로 하는 것이 바람직하다(도 11의 (a1) 참조). 결락부(150b)의 호 길이와 부채형 접촉부(160)의 호 길이의 차가 여유가 되고, 본 실시형태에서는 20°가 되도록 하고 있다.

상부 스템(105)은, 전술한 바와 같이, 일단에 하부 스템(106)과 결합하는 돌출부(150)를 형성하며, 타단은 후술하는 조작용 핸들(104)의 구멍부(142)에 삽입 관통되고, 구멍부(142)의 천장면과의 사이에 스프링 등의 편향 수단에 의해 하부 스템(6)측으로 편향되어 있다. 또한, 이 구멍부(142)의 평면부(142a)와 접촉하는 평면부를 형성하여, 조작용 핸들(104)의 회동을 상부 스템(105)에 전달하도록 하고 있다. 이 평면부는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 상부 스템(105)에 직접 형성해도 좋지만, 도 8에 도시하는 바와 같이, 도 10의 (c)에 도시하는 통형의 결합편(155)을, 스템(105)에 삽입 관통하여 고정 나사로 고정하도록 해도 좋다. 결합편(155)을 사용함으로써 조작용 핸들(4)의 회동 위치를 임의로 조절하여 부착할 수 있다.

하부 스템(106)은, 전술한 바와 같이, 일단에 상부 스템(105)과 결합하는 부채형 접촉부(160)를 형성하고, 타단에 다이어프램 프레서(107)와 접촉하는 접촉부(162)가 형성되어 있다. 또한, 하부 스템(106)의 둘레면에는 보닛(103)의 내면에 형성되는 암나사부(131)에 나사 결합하는 수나사부(161)가 형성되어 있고, 상부 스템(105)이 조작용 핸들(104)에 의해 회동되었을 때 나사 피치에 따른 거리만큼 상하로 이동한다. 이것에 의해, 다이어프램 프레서(107)를 다이어프램(8)측으로 압박하고, 다이어프램(108)이 밸브 시트(121)와 접촉하여 유체의 흐름을 저지할 수 있고, 또한 하부 스템(106)이 상승하면 다이어프램 프레서(107)에 의한 다이어프램(8)의 압박이 해제되고, 다이어프램(108)의 자기 복원력과 유입로(120A) 내의 유체압에 의해 다이어프램(108)은 밸브 시트(121)로부터 이격되어, 유체의 흐름을 허용한다.

밸브 보디(102)는, 집적용 시스템에 배비되는 밸브의 예를 나타내며, 하면에 유입로(120A) 및 유출로(120B)의 개방 단부가 형성되는 예를 나타내지만, 물론 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상면측은 보닛(103)을 고정하는 오목부가 형성되고, 오목부 내주면에는 보닛(103)의 외주면에 형성되는 수나사부(130)가 나사 결합하는 암나사부(122)가 형성되어 있다.

중공의 보닛(103)은, 일단측의 외주면에 수나사부(130)를 형성하고, 밸브 보디(102)의 오목부 내주면에 형성한 암나사부(122)에 나사 결합한다. 그리고, 이 일단측 단부의 외주연부가, 다이어프램(108)의 주연부에 접촉하는 원환형의 다이어프램 고정 부재(132)를 압박함으로써 다이어프램(108)을 밸브 보디(102)에 고정하도록 하고 있다. 한편, 다이어프램 고정 부재(132)를 생략하고, 보닛(103)의 단부에서 직접 다이어프램(108)을 압박 고정하도록 해도 상관없다.

또한, 보닛(103)의 타단측에는, 후술하는 조작용 핸들(104)의 가이드(143)를 안내하는 원주 방향 홈(190a)과 축방향 홈(190b, 190c)을 둘레면에 형성한 인디케이터(109)가 고정되어 있다. 인디케이터(109)의 천장면에는 [OPEN][CLOSE]의 문자가 인자되어, 조작용 핸들(104)의 윈도우부(145)로부터 밸브(101)의 개폐 상태를 시인할 수 있게 되어 있다. 그 때문에, 인디케이터(109)는, 보닛(103)에 대하여 회동 가능하고 또한 임의의 위치에서 고정 나사에 의해 고정되어, 밸브 개폐시에 인자된 문자가 정확하게 표시되도록 구성되어 있다.

조작용 핸들(104)은, 내부에 상부 스템(105)과의 결합부를 형성한 조작부(140)와 보닛(103)을 덮는 통형부(141)로 구성된 수지제이지만, 수지제에 한정되는 것은 아니다. 조작부(140)에는 스토퍼를 삽입 관통하는 원통형의 삽입 관통구(144)가 형성되어 있다. 내부의 결합부는, 상부 스템(105)의 일단부가 삽입 관통되는 결합용의 구멍부(142)이며, 일부에 상부 스템(105)의 원기둥형의 일단부에 형성한 평면부에 대응한 결합용의 평면부(142a)를 형성하고 있다. 통형부(141)의 내주면에는, 보닛(103)에 고정되는 원통형의 인디케이터(109)의 홈부(190)에 결합하는 돌기형의 가이드(143)가 형성되어 있다. 이 가이드(143)는, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상부에 내측을 향해 돌출된 결합면(143a)을 형성하고, 그 내측이 면취되고, 또한 하측을 향한 경사면(143b)을 형성하고 있다.

조작용 핸들(104)은, 편향 수단(110)에 의해 상시, 조작용 핸들(104)과 상부 스템(105)의 결합이 해제되는 방향으로 편향되어 있지만, 가이드(143)가 홈부(190)의 원주 방향 홈(190a)의 상면 또는 축방향 홈(190b)의 상부 천장면에 결합하고, 조작용 핸들(104)과 상부 스템(105)의 결합이 해제되지는 않는다. 또한, 조작용 핸들(104)의 적소(본 실시예에서는 가이드(143)의 상부)에 윈도우부(145)가 형성되어, 전술한 인디케이터(109)의 천장면에 기재된 문자가 외부에서 시인되도록 구성되어 있다.

인디케이터(109)의 홈부(190)는, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인디케이터(109)의 하단측에 원주 방향 홈(190a)과, 원주 방향 홈(190a)의 양단부에 상단측을 향해 신장된 축방향 홈(190b, 190c)이 형성되어 있다. 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 가이드(143)가 축방향으로 이동하는 축방향 홈은, 완전 폐쇄 위치의 축방향 홈(190b)과 완전 개방 위치의 축방향 홈(190c)이 있고, 각각 가이드(143)의 상측으로의 이동을 규제하는 천장면을 구비하고 있다. 이 천장면이 가이드(143)의 결합면(143a)과 결합하여 스토퍼가 된다. 축방향 홈(190b, 190c)과의 사이에 있는 천장면을 갖지 않는 축방향 홈(190d)은, 조작용 핸들(104)을 부착할 때에 가이드(143)가 통과하는 축방향 홈이며 그 폭은 다른 축방향 홈보다 좁고 가이드(143)의 폭보다 약간 넓은 정도이다. 또한 그 홈 깊이도 얕아, 부착시에 조작용 핸들을 탄성 변형시키면서 부착함으로써 통상의 조작에서는 조작용 핸들(104)이 탈락하는 것을 방지하도록 하고 있다.

밸브(101)는, 보닛(103)의 내부에 결합 상태의 상부 스템(105) 및 하부 스템(106)과 다이어프램 프레서(107)를 배비하고, 다이어프램(108)과 다이어프램 고정 부재(132)를 밸브 보디(102)의 밸브 시트(121) 상에 얹은 상태로 보닛(103)을 밸브 보디(102)에 나사 결합하여 고정한다. 이때, 스템을 완전 폐쇄 위치로부터 45° 개방 위치로 회동시킨 상태가 되도록 해 둔다. 그 후, 인디케이터(109) 및 결합편(155)의 회동 위치를 조정하여, 각각 보닛(103) 및 상부 스템(105)에 부착하고, 편향 수단(110)을 배치한 상태로, 조작용 핸들(104)의 구멍부(142)의 평면부(142a)가 상부 스템(105)의 평면부(결합편(155)의 평면부155a)를 따르도록 부착되면, 조작용 핸들(104)의 가이드(143)가 인디케이터(109)의 축방향 홈 중 부착용의 축방향 홈(190d)을 따라 부착될 수 있다. 가이드(143)가 원주 방향 홈(190a)에 도달하면 조작용 핸들(4)을 완전 폐쇄 또는 완전 개방 위치로 회동시키고, 밸브(101)의 조립이 완료한다.

다음으로, 본 발명의 밸브(101)의 회동 동작에 대해 설명한다.

우선, 상부 스템(105)과 하부 스템(6)의 결합부에서는, 도 11의 (c1)보다 시계 방향으로 10° 회동한 위치로부터 스타트(밸브 완전 폐쇄 상태)한다. 우선, 조작용 핸들(104)을, 편향 수단(110)에 대항하여 압입하고, 도 11의 (c1)로부터 반시계 방향으로 10°(당초 상태로부터 20°) 회동시키는 동안, 상부 스템(105)은 조작용 핸들(104)에 따라 회동하지만, 하부 스템(106)에 회전 방향의 힘은 가해지지 않고, 하부 스템(106)은 회동하지 않고 상하 방향으로 이동하지도 않는다. 이 여유가 있는 것에 의해, 가이드(143)가 축방향 홈(190b, 190c)으로부터 벗어난 상태이며 개폐 작업이 아닐 때에, 작업자의 신체가 부딪치거나 진동이 생기거나 함으로써 조작용 핸들(104)이 약간 회동하더라도, 하부 스템(106)은 회동하지 않고, 다이어프램(108)과 밸브 시트(121)의 위치 관계에 변화는 없고, 유체가 예기치 않게 흐르거나 차단되거나 하지 않는다.

다음으로, 도 11의 (c2)의 상태가 되었을 때, 상부 스템(105)의 돌출부(150)의 입설면(150a)이, 하부 스템(106)의 부채형 접촉부(160)의 평면형 측면(160a)에 접촉한다. 이때, 상부 스템(105)과 하부 스템(106)의 결합은 면접촉에 의한 결합이 되고, 도 11의 (c2)의 상태보다 반시계 방향으로 회동시켰을 때 입설면(150a)이 평면형 측면(160a)으로부터 받는 반력은, 선접촉의 경우와 비교하여 면 전체에 분산되어 작아진다. 이 때문에, 조작용 핸들(104)에 의한 조작은 원활하고, 회동에 여유가 있는 것을 작업자에게 느끼게 하지 않는다.

그리고, 도 11의 (c2)의 상태로부터 90° 반시계 방향으로 회동시킴으로써 하부 스템(106)도 90° 회동한다. 이것에 의해, 보닛(103)의 암나사부(131)에 나사 결합하고 있는 하부 스템(106)의 수나사부(161)가 90° 회동한 피치분만큼 상측으로 이동하여 접촉부(162)가 다이어프램 프레서(107)로부터 이격되고, 다이어프램(108)의 자기 복원력과 유입로(120A) 내의 유체압에 의해 다이어프램(108)은 밸브 시트(121)로부터 이격된 완전 개방 상태가 된다.

<실시형태 4>

도 13에, 본 발명의 제4 실시형태를 도시한다. 본 발명의 제4 실시형태는, 다이어프램 프레서(107)와 하부 스템(106)의 사이에는, 에어 등에 의한 작동용 유체에 의해 축방향으로 이동하는 피스톤(111)과 실린더(112)를 배비한, 소위 하이브리드 밸브이다.

하이브리드 밸브에서는 통상, 피스톤(111)은 스프링 등의 압박 수단(113)에 의해 다이어프램 프레서(107)를 압박하는 노멀 클로즈 타입과, 스프링 등의 압박 수단에 의해 다이어프램 프레서로의 압박을 개방하는 노멀 오픈 타입으로 분리되고, 피스톤(111)의 압박 수단에 의해 부하가 가해지는 면과 반대의 면에 작동용 유체가 유입되고, 노멀 클로즈 타입의 경우, 작동용 유체의 유입에 의해 밸브가 개방되고, 노멀 오픈 타입의 경우, 작동용 유체의 유입에 의해 밸브가 폐쇄된다. 작동용 유체는, 중간 스템(114) 및 피스톤(111)의 내부 유로(115)를 통해, 작동용 유체 유입 구멍(116)으로부터 공급된다. 도면에 도시하는 밸브는 노멀 클로즈 타입의 하이브리드 밸브이다.

그리고, 하이브리드 밸브는, 노멀 클로즈 타입에서는 작동용 유체가 어떠한 원인으로 멈추지 않을 때, 노멀 오픈 타입에서는 작동용 유체가 어떠한 원인으로 흐르지 않을 때, 수동으로 밸브를 폐쇄할 수 있는 것이다. 그러나, 전술한 바와 같이, 상부 스템과 하부 스템의 결합에 여유가 없으면 조작용 핸들에 작업자가 접촉하거나 했을 때에 예기치 않은 유체의 정지가 발생하는 경우가 있다.

따라서, 본 발명의 제4 실시형태인 하이브리드 밸브에서는, 전술한 스토퍼 기능과 스템 결합부에 여유를 마련함으로써 전술한 문제를 해소하도록 했다.

<실시형태 5>

도 14~도 17에, 본 발명의 제5 실시형태를 도시한다. 도 14는, 본 발명의 하이브리드 밸브(201)의 일부 절결한 정면 단면도이다. 본 발명의 하이브리드 밸브(201)는, 유입로(220A)와 유출로(220B)로 이루어진 유체 유로(220) 및 유입로(220A)의 내부 개방 단부 둘레 가장자리에 배비되는 밸브 시트(221)를 내부에 형성한 밸브 보디(202)와, 밸브 시트(221)의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램(208)과, 이 다이어프램(208)의 둘레 가장자리를 밸브 보디(202)에 고정하는 중공의 보닛(203)과, 다이어프램(208)에 접촉하고, 밸브 시트(221)측으로 압박하는 다이어프램 프레서(207)와, 다이어프램 프레서(207)를 다이어프램(208)측으로 압박하는 작동 유체 또는 압박 수단(213)에 의해 축방향으로 이동하는 피스톤(211) 및 피스톤(211)을 수동 조작으로 축방향으로 이동시키는 상부 스템(205) 및 하부 스템(206)을 구비한 하이브리드 밸브이다.

그리고, 본 하이브리드 밸브(201)는, 실린더(212)의 내주면에 슬라이딩 접촉하는 피스톤 본체(211a), 상기 피스톤 본체(211a)로부터 축방향 양측을 향해 연장되어 설치되는 압박축(211b) 및 작동 유체 도입축(211c)으로 구성되는 피스톤(211)과, 보닛(203)에 고정되고, 반보닛측이 보닛 고정측보다 소직경의 결합 원통부(215A)를 형성하는 단차가 있는 원통형의 중간체(215)와, 이 중간체(215)와 동축에서 결합 원통부(215A)에 끼워져 장치된 둘레면에 작동 유체를 도입하는 작동 유체 도입 구멍(216a)을 형성한 통형의 회전체(216)를 구비하고 있다.

<중간체>

중간체(215)는, 내부에 보닛측으로부터 직경이 상이한 압박 수단 수납 공간(215b), 중앙 관통 구멍(215a) 및 수동 조작 공간(215c)이 연속하여 형성되고, 중앙 관통 구멍(215a)에 삽입 관통되는 피스톤(211)의 작동 유체 도입축(211c)의 단부면에 개구 단부를 갖는 내부 유로(211d)에, 작동 유체 도입 구멍(216a)으로부터 공급되는 작동 유체를 도입하는 연락 구멍(215d)를 구비하고 있다.

또한, 수동 조작 공간(215c)의 내주면에 형성된 암나사부(215e)에 나사 결합하는 수나사부(261)를 외주면에 형성한 하부 스템(206) 및 일단부가 하부 스템(206)의 결합 단부에 결합하고, 타단부가 수동 조작 공간(215c)으로부터 돌출되어 조작용 핸들(204)과 결합하는 상부 스템(205)을 구비하고, 하부 스템(206)의 반결합측 단부인 접촉부(262)가, 피스톤(211)을 다이어프램(208)측으로 압박하도록 하고 있다.

하부 스템(206)의 접촉부(262)는, 중앙 관통 구멍(215a)과의 사이에서 시일 구조를 구성함으로써 직접 작동 유체 도입축(211c)의 단부면을 압박하도록 구성해도 상관없지만, 본 실시형태에서는, 하부 스템(206)과 피스톤(211)의 사이에 둘레면에 시일 구조를 구비한 압박체(214)를 배치하도록 하고 있다. 이 압박체(214)는, 작동 유체 도입축(211c)의 단부면과의 접촉 단부면 둘레면에 면취를 실시하고 있다. 둘레면에 면취를 실시함으로써, 연락 구멍(215d)이 도입되는 작동 유체에 의해 압박체(214)를 하부 스템(206)측으로 밀어 올려 작동 유체를 원활하게 내부 유로(211)에 도입할 수 있다. 또한, 둘레면의 면취 대신에 단부면에 중심을 통과하는 홈을 형성하도록 해도 상관없다.

그리고, 상부 스템(205)과 하부 스템(206)의 결합부는, 어느 한쪽의 단부면, 본 실시형태에 있어서는 하부 스템(206)에, 쌍을 이루는 원호형의 부채형 접촉부(260, 260)를 형성하고, 다른쪽의 단부면, 본 실시형태에 있어서는 상부 스템(205)에, 부채형 접촉부(260)의 원호의 호 길이보다 호 길이가 긴 대략 부채형의 쌍을 이루는 결락부(250b, 250b)와 부채형 접촉부(260)의 평면형 측면(260a, 260a)과 면접촉하는 입설면(250a, 250a)을 갖는 돌출부(250)를 형성하고 있다. 부채형 접촉부(260) 및 돌출부(250)는 모두 도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이 부채형인 경우, 중심부는 다른쪽의 통과를 허용하는 소정의 간극을 마련할 필요가 있다. 또한, 원호형의 부채형 접촉부(260)는, 중심측도 원호형 면(260b)으로 하는 것이 바람직하다(도 17의 (a1) 참조). 결락부(250b)의 호 길이와 부채형 접촉부(260)의 호 길이의 차가 여유가 되고, 본 실시형태에서는 20°가 되도록 하고 있다.

상부 스템(205)은, 전술한 바와 같이, 일단에 하부 스템(206)과 결합하는 돌출부(250)를 형성하며, 타단은 후술하는 조작용 핸들(204)의 구멍부(242)에 삽입 관통되고, 구멍부(242)의 천장면과의 사이에 스프링 등의 편향 수단에 의해 하부 스템(206)측으로 편향되어 있다. 또한, 이 구멍부(242)의 평면부(242a)와 접촉하는 평면부를 형성하여, 조작용 핸들(204)의 회동을 상부 스템(205)에 전달하도록 하고 있다. 이 평면부는, 도 18에 도시하는 바와 같이, 상부 스템(205)에 직접 형성해도 좋지만, 도 14에 도시하는 바와 같이, 도 16의 (c)에 도시하는 통형의 결합편(255)을, 상부 스템(205)에 삽입 관통하여 고정 나사로 고정하도록 해도 좋다. 결합편(255)을 사용함으로써 조작용 핸들(204)의 회동 위치를 임의로 조절하여 부착할 수 있다.

하부 스템(206)은, 전술한 바와 같이, 일단에 상부 스템(205)과 결합하는 부채형 접촉부(260)를 형성하고, 타단에 다이어프램 프레서(207)와의 사이에 개재하는 압박체(214)와 접촉하는 접촉부(262)가 형성되어 있다. 전술한 바와 같이 중앙 관통 구멍(215a)과의 사이에서 시일 구조를 구성함으로써, 접촉부(262)는 직접 작동 유체 도입축(211c)의 단부면을 압박하도록 구성해도 상관없다. 또한, 하부 스템(206)의 둘레면에는 중간체(215)의 결합 원통부(215A) 내면에 형성되는 암나사부(215e)에 나사 결합하는 수나사부(261)가 형성되어 있고, 상부 스템(205)이 조작용 핸들(204)에 의해 회동되었을 때 나사 피치에 따른 거리만큼 상하로 이동한다. 이것에 의해, 다이어프램 프레서(7)를 다이어프램(8)측으로 압박하고, 다이어프램(208)이 밸브 시트(221)와 접촉하여 유체의 흐름을 저지할 수 있고, 또한 하부 스템(206)이 상승하면 다이어프램 프레서(207)에 의한 다이어프램(208)의 압박이 해제되고, 다이어프램(208)의 자기 복원력과 유입로(220A) 내의 유체압에 의해 다이어프램(8)은 밸브 시트(221)로부터 이격되어, 유체의 흐름을 허용한다.

밸브 보디(202)는, 집적용 시스템에 배비되는 밸브의 예를 나타내며, 하면에 유입로(220A) 및 유출로(220B)의 개방 단부가 형성되는 예를 나타내지만, 물론 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상면측은 보닛(203)을 고정하는 오목부가 형성되고, 오목부 내주면에는 보닛(203)의 외주면에 형성되는 수나사부(230)가 나사 결합하는 암나사부(222)가 형성되어 있다.

중공의 보닛(203)은, 일단측의 외주면에 수나사부(230)를 형성하고, 밸브 보디(202)의 오목부 내주면에 형성한 암나사부(222)에 나사 결합한다. 그리고, 이 일단측 단부의 외주연부가, 다이어프램(208)의 주연부에 접촉하는 원환형의 다이어프램 고정 부재(232)를 압박함으로써 다이어프램(208)을 밸브 보디(202)에 고정하도록 하고 있다. 한편, 다이어프램 고정 부재(232)를 생략하고, 보닛(203)의 단부에서 직접 다이어프램(8)을 압박 고정하도록 해도 상관없다.

또한, 보닛(203)의 타단측에는, 전술한 중간체(215)의 수나사부(215f)가 나사 결합하는 암나사부(233)를 형성하고, 보닛(203)과 중간체(215)는 고정된다. 수나사 암나사의 관계는 반대여도 좋고, 도시예의 보닛(203)의 내주면에 형성하고 있는 실린더(212)를 중간체(215)의 내주면에 형성하고, 압박 부재(213)에 의해 피스톤(211)을 다이어프램(208)으로부터 이격되는 방향으로 편향시키는 소위 노멀 오픈형으로 구성할 수도 있다.

<회전체>

회전체(216)는, 둘레면에 작동 유체를 도입하는 작동 유체 도입 구멍(216a)을 형성하고, 중간체(215)와 동축이 되는 중공의 원통체이며, 중간체(215)의 결합 원통부(215A)에 끼워져 장치된 내경부(216b)를 구비하고 있다. 회전체(216)와 중간체(215)의 사이에는, 작동 유체 도입 구멍(216a)으로부터 공급되는 작동 유체가 외부로 누설되지 않도록, 시일 부재, 예컨대 O링이 축방향 상하로 배치되어 있다. 도시한 예의 중간체(215)의 대직경부에 맞춘 단차가 있는 내경으로 하고 있지만, 특별히 형상을 한정하는 것은 아니며, 작동 유체의 외부로의 누설을 억제하는 시일 부재를 배치하는 공간을 확보할 수 있다면 단차를 마련할 필요는 없다.

회전체(216)의 둘레면에 형성하는 작동 유체 도입 구멍(216a)에는, 작동 유체 공급원과 접속하는 배관을 부착하는 구조, 예컨대 암나사부나 원터치 이음새의 암부 등이 형성되어 있다.

결합 원통부(215A)의 선단은, 회전체(216)로부터 돌출되고, 후술하는 조작용 핸들(204)의 가이드(243)를 안내하는 원주 방향 홈(290a)과 축방향 홈(290b, 290c)을 둘레면에 형성한 인디케이터(209)가 고정되어 있다. 인디케이터(209)의 천장면에는 [OPEN][CLOSE]의 문자가 인자되어, 조작용 핸들의 윈도우부(245)로부터 밸브(201)의 개폐 상태를 시인할 수 있게 되어 있다. 그 때문에, 인디케이터(209)는, 보닛(203)에 대하여 회동 가능하고 또한 임의의 위치에서 고정 나사에 의해 고정되어, 밸브 개폐시에 인자된 문자가 정확하게 표시되도록 구성되어 있다.

조작용 핸들(204)은, 내부에 상부 스템(205)과의 결합부를 형성한 조작부(240)와 보닛(203)을 덮는 통형부(241)로 구성된 수지제이지만, 수지제에 한정되는 것은 아니다. 조작부(240)에는 스토퍼를 삽입 관통하는 원통형의 삽입 관통구(244)가 형성되어 있다. 내부의 결합부는, 상부 스템(205)의 일단부가 삽입 관통되는 결합용의 구멍부(242)이며, 일부에 상부 스템(205)의 원기둥형의 일단부에 형성한 평면부에 대응한 결합용의 평면부(242a)를 형성하고 있다. 통형부(241)의 내주면에는, 보닛(203)에 고정되는 원통형의 인디케이터(9)의 홈부(290)에 결합하는 돌기형의 가이드(243)가 형성되어 있다. 이 가이드(243)는, 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상부에 내측을 향해 돌출된 결합면(243a)을 형성하고, 그 내측이 면취되고, 또한 하측을 향한 경사면(243b)을 형성하고 있다.

조작용 핸들(204)은, 편향 수단(210)에 의해 상시, 조작용 핸들(204)과 상부 스템(205)의 결합이 해제되는 방향으로 편향되어 있지만, 가이드(243)가 홈부(290)의 원주 방향 홈(290a)의 상면 또는 축방향 홈(290b)의 상부 천장면에 결합하고, 조작용 핸들(204)과 상부 스템(205)의 결합이 해제되지는 않는다. 또한, 조작용 핸들(204)의 적소(본 실시예에서는 가이드(243)의 상부)에 윈도우부(245)가 형성되어, 전술한 인디케이터(209)의 천장면에 기재된 문자가 외부에서 시인되도록 구성되어 있다.

인디케이터(209)의 홈부(290)는, 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인디케이터(209)의 하단측에 원주 방향 홈(290a)과, 원주 방향 홈(290a)의 양단부에 상단측을 향해 신장된 축방향 홈(290b, 290c)이 형성되어 있다. 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 가이드(243)가 축방향으로 이동하는 축방향 홈은, 완전 폐쇄 위치의 축방향 홈(290b)과 완전 개방 위치의 축방향 홈(290c)이 있고, 각각 가이드(243)의 상측으로의 이동을 규제하는 천장면을 구비하고 있다. 이 천장면이 가이드(243)의 결합면(243a)과 결합하여 스토퍼가 된다. 축방향 홈(290b, 290c)과의 사이에 있는 천장면을 갖지 않는 축방향 홈(290d)은, 조작용 핸들(204)을 부착할 때에 가이드(243)가 통과하는 축방향 홈이며 그 폭은 다른 축방향 홈보다 좁고 가이드(243)의 폭보다 약간 넓은 정도이다. 또한 그 홈 깊이도 얕아, 부착시에 조작용 핸들을 탄성 변형시키면서 부착함으로써 통상의 조작에서는 조작용 핸들(204)이 탈락하는 것을 방지하도록 하고 있다.

밸브(201)는, 보닛(203)의 내부에 다이어프램 프레서(207)를 배비하고, 다이어프램(208)과 다이어프램 고정 부재(232)를 밸브 보디(202)의 밸브 시트(221) 상에 얹은 상태로 보닛(203)을 밸브 보디(202)에 나사 결합하여 고정한다. 그 후, 피스톤(211), 압박 부재(213)를 보닛(203)에 부착하고, 중간체(215)를 보닛(203)에 나사 결합하여 고정한다. 중앙 관통 구멍(215a)에 압박체(214)를 배비하고, 하부 스템(206)을 중간체(215)에 나사 결합한다. 도시한 예의 하이브리드 밸브(201)는, 노멀 클로즈형이기 때문에, 압박 부재(213)를 배비하여 중간체(215)를 보닛(203)에 고정한 상태로 다이어프램 프레서(7)는 다이어프램(208)을 시트(221)측으로 압박한 상태이다. 이 상태에서, 스템을 완전 개방 위치로부터 45° 폐쇄 위치로 회동시킨 상태가 되도록 해 둔다. 그 후, 인디케이터(209) 및 결합편(255)의 회동 위치를 조정하여, 회전체(216)를 중간체(215)의 결합 원통부(215A)에 끼워서 장치하고, 결합 원통부(215A)의 단부 근방에 형성한 홈부에 고정 링(218)을 결합함으로써 빠짐을 방지한다. 고정 링(218)과 회전체(216)의 단부면 사이에는 와셔 등을 개재시킨다. 특히 이 와셔의 표면은 슬라이딩성이 높고 마찰계수가 낮은 재질을 선택하여, 회전체(216)의 회전을 원활하게 행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

조작용 핸들(204)의 구멍부(242)의 평면부(242a)가 상부 스템(205)의 평면부(결합편(255)의 평면부(255a))를 따르도록 부착되면, 조작용 핸들(204)의 가이드(243)가 인디케이터(209)의 축방향 홈 중 부착용의 축방향 홈(290d)을 따라 부착될 수 있다. 가이드(243)가 원주 방향 홈(290a)에 도달하면 조작용 핸들(204)을 완전 폐쇄 또는 완전 개방 위치로 회동시키고, 하이브리드 밸브(201)의 조립이 완료한다.

상기 구성에서의 하이브리드 밸브(201)는, 회전체(216)는 중간체(215)와 동축이고 작동 유체 도입 구멍(216a)은 둘레 상 360° 임의의 위치로 향하게 할 수 있다. 이것에 의해, 밸브를 포함하는 유체 제어 기기 등이 밀집하여 구성되는 집적화 가스 시스템에 사용하는 경우에도, 무리없이 작동 유체 공급원과 배관 접속을 행할 수 있다.

다음으로, 본 하이브리드 밸브(201)의 수동 조작시의 회동 동작에 대해 설명한다.

우선, 상부 스템(205)과 하부 스템(206)의 결합부에서는, 도 17의 (c1)보다 시계 방향으로 10° 회동한 위치로부터 스타트(밸브 완전 폐쇄 상태)한다. 우선, 조작용 핸들(204)을, 편향 수단(210)에 대항하여 압입하고, 도 17의 (c1)로부터 반시계 방향으로 10°(당초 상태로부터 20°) 회동시키는 동안, 상부 스템(205)은 조작용 핸들(204)에 따라 회동하지만, 하부 스템(206)에 회전 방향의 힘은 가해지지 않고, 하부 스템(206)은 회동하지 않고 상하 방향으로 이동하지도 않는다. 이 여유가 있는 것에 의해, 가이드(243)가 축방향 홈(290b, 290c)으로부터 벗어난 상태이며 개폐 작업이 아닐 때에, 작업자의 신체가 부딪치거나 진동이 생기거나 함으로써 조작용 핸들(204)이 약간 회동하더라도, 하부 스템(206)은 회동하지 않고, 다이어프램(208)과 밸브 시트(221)의 위치 관계에 변화는 없고, 작업 유체가 예기치 않게 흐르거나 차단되거나 하지 않는다.

다음으로, 도 17의 (c2)의 상태가 되었을 때, 상부 스템(205)의 돌출부(250)의 입설면(250a)이, 하부 스템(206)의 부채형 접촉부(260)의 평면형 측면(260a)에 접촉한다. 이때, 상부 스템(205)과 하부 스템(206)의 결합은 면접촉에 의한 결합이 되고, 도 17의 (c2)의 상태보다 반시계 방향으로 회동시켰을 때 입설면(250a)이 평면형 측면(260a)으로부터 받는 반력은, 선접촉의 경우와 비교하여 면 전체에 분산되어 작아진다. 이 때문에, 조작용 핸들(204)에 의한 조작은 원활하고, 회동에 여유가 있는 것을 작업자에게 느끼게 하지 않는다.

그리고, 도 17의 (c2)의 상태로부터 90° 반시계 방향으로 회동시킴으로써 하부 스템(6)도 90° 회동한다. 이것에 의해, 중간체(215)의 결합 원통부(215A) 내면에 형성되는 암나사부(215e)에 나사 결합하고 있는 하부 스템(206)의 수나사부(261)가 90° 회동한 피치분만큼 상측으로 이동하여 접촉부(262)가 다이어프램 프레서(207)로부터 이격되고, 다이어프램(208)의 자기 복원력과 유입로(220A) 내의 유체압에 의해 다이어프램(208)은 밸브 시트(221)로부터 이격된 완전 개방 상태가 된다.

<실시형태 6>

도 18에, 본 발명의 제6 실시형태의 하이브리드 밸브(201A)를 도시한다. 이 하이브리드 밸브(201A)는, 보닛(203)의 타단측(반보디측)과 중간체(215)의 보닛을 나사 결합하는 수나사를 실시형태 5와 반전시키고, 도 14에 도시하는 보닛(203)의 내주면에 형성하고 있는 실린더(212)를 중간체(215)의 내주면에 형성하고, 압박 부재(213)에 의해 피스톤(211)을 다이어프램(208)으로부터 이격되는 방향으로 편향시키는 소위 노멀 오픈형의 하이브리드 밸브이다. 중간체(215)의 압박 수단 수납 공간(215b)은, 보닛(203)의 내부 공간과 공동으로 압박 부재(213)의 수납 공간을 구성하고 둘레면은 실린더(212)를 구성한다.

그 밖의 구성은 실시형태 5와 동일하므로 설명을 생략한다. 본 실시형태의 폐부 여과도 밸브(201A)는, 실시형태 5의 하이브리드 밸브(201)와는, 보닛(203), 실린더(211), 중간체(215) 및 압박 수단(213) 이외에는 동일한 부품으로 구성할 수 있다. 압박 수단(213)으로서의 스프링은, 압박 수단 수납 공간(215b)의 축방향 길이를 조정함으로써 동일한 부품으로 할 수도 있다.

본 발명 (8)에 따른 하이브리드 밸브는, 작동용 유체 공급원과 접속하는 배관의 접속 작업이 어려운 좁은 공간이라도 용이하게 접속할 수 있기 때문에, 설치 공간이 좁은, 예컨대 집적화 가스 시스템에 사용하는 하이브리드 밸브로서 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 밸브는, 작동용 유체의 예기치 않은 정지나 유출을 유효하게 방지할 수 있기 때문에, 예컨대 반도체 제조 장치에 이용하는 집적형 가스 공급 장치용의 밸브로서 적합하게 이용할 수 있다.

1 : 밸브 2 : 밸브 보디
20 : 유체 유로 21 : 밸브 시트
3 : 보닛 30 : 수나사부
31 : 암나사부 4 : 조작용 핸들
42 : 결합 구멍부 42a : 평면부
42b : 평면부 5 : 결합 부재
50 : 평면부 51 : 평면부
6 : 스템 61 : 수나사부
62 : 접촉부 7 : 다이어프램 프레서
8 : 다이어프램 9 : 인디케이터
90 : 홈부 101 : 밸브
102 : 밸브 보디 120 : 유체 유로
121 : 밸브 시트 103 : 보닛
130 : 수나사부 131 : 암나사부
104 : 조작용 핸들 105 : 상부 스템
150 : 돌출부 150a : 입설면
106 : 하부 스템 160 : 부채형 접촉부
160a : 평면형 측면 161 : 수나사부
162 : 접촉부 107 : 다이어프램 프레서
108 : 다이어프램 109 : 인디케이터
190 : 홈부 201 : 밸브
211 : 피스톤 212 : 실린더
213 : 압박 부재 214 : 압박체
215 : 중간체 215A : 결합 원통부
215a : 중앙 관통 구멍 216 : 회전체
216a : 작동 유체 도입 구멍 202 : 밸브 보디
220 : 유체 유로 221 : 밸브 시트
203 : 보닛 230 : 암나사부
204 : 조작용 핸들 205 : 상부 스템
206 : 하부 스템 261 : 수나사부
262 : 접촉부 207 : 다이어프램 프레서
208 : 다이어프램

Claims (9)

1. 유체 유로 및 상기 유체 유로에 배비(配備)되는 밸브 시트를 내부에 형성한 밸브 보디와,
   상기 밸브 시트의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램과,
   상기 다이어프램의 둘레 가장자리를 상기 밸브 보디에 고정하는 중공의 보닛과,
   상기 다이어프램에 접촉하고, 밸브 시트측으로 압박하는 다이어프램 프레서와,
   일단부는 상기 보닛의 내주면에 형성된 암나사부에 나사 결합하는 수나사부를 외주면에 형성하고, 타단부는 상기 보닛으로부터 돌출되어, 조작용 핸들의 내면 중앙부에 형성한 결합 구멍부와 결합하는 스템
   을 구비한 밸브로서,
   상기 스템의 타단부 선단과 상기 결합 구멍부는, 대응하는 원주면부와 상기 원주면부에 이어지는 평면부를 형성하고,
   상기 스템의 타단부 선단 및 상기 결합 구멍부의 평면부 중의 어느 한쪽은, 미리 정해놓은 각도를 가진 두 평면으로 구성함으로써, 상기 조작용 핸들의 한 방향으로의 회동 후에 다른 방향으로 회동시킬 때, 미리 정해놓은 여유가 생기도록 한 것인 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 스템의 타단부 선단에는, 상기 결합 구멍부와 결합하는 통형의 결합 부재를 부착한 것인 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조작용 핸들은, 조작부와 상기 보닛을 덮는 통형부를 구비하고,
   상기 통형부의 내주면에는, 상기 보닛에 고정되는 원통형의 인디케이터의 홈부에 결합하는 돌기형의 가이드가 형성되고,
   상기 조작용 핸들은, 편향 수단에 의해 상시(常時), 상기 조작용 핸들과 상기 스템의 결합이 해제되는 방향으로 편향되고,
   상기 홈부는, 원주 방향 홈과 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 상기 가이드가 축방향으로 이동하는 축방향 홈이 형성되어 있는 것인 밸브.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이어프램 프레서와 상기 스템 사이에는, 작동용 유체에 의해 축방향으로 이동하는 피스톤과 실린더를 배비한 것인 밸브.
5. 유체 유로 및 상기 유체 유로에 배비되는 밸브 시트를 내부에 형성한 밸브 보디와,
   상기 밸브 시트의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램과,
   상기 다이어프램의 둘레 가장자리를 상기 밸브 보디에 고정하는 중공의 보닛과,
   상기 다이어프램에 접촉하고, 밸브 시트측으로 압박하는 다이어프램 프레서와,
   상기 보닛의 내주면에 형성된 암나사부에 나사 결합하는 수나사부를 외주면에 형성한 하부 스템과,
   일단부가 상기 하부 스템에 결합하고, 타단부가 상기 보닛으로부터 돌출되어 조작용 핸들과 결합하는 상부 스템
   을 구비한 밸브로서,
   상기 상부 스템과 하부 스템의 결합부는, 어느 한쪽의 단부면에, 쌍을 이루는 부채형 접촉부를 형성하고, 다른쪽의 단부면에, 상기 부채형 접촉부의 원호의 호 길이보다 호 길이가 긴 대략 부채형의 쌍을 이루는 결락부와 상기 부채형 접촉부의 평면형 측면과 면접촉하는 입설면을 갖는 돌출부를 형성한 것인 밸브.
6. 제5항에 있어서, 상기 조작용 핸들은, 조작부와 상기 보닛을 덮는 통형부를 구비하고,
   상기 통형부의 내주면에는, 상기 보닛에 고정되는 원통형의 인디케이터의 홈부에 결합하는 돌기형의 가이드가 형성되고,
   조작용 핸들은, 편향 수단에 의해 상시, 조작용 핸들과 상부 스템의 결합이 해제되는 방향으로 편향되고,
   상기 홈부는, 원주 방향 홈과 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 상기 가이드가 축방향으로 이동하는 축방향 홈이 형성되어 있는 것인 밸브.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 다이어프램 프레서와 하부 스템의 사이에는, 작동용 유체에 의해 축방향으로 이동하는 피스톤과 실린더를 배비한 것인 밸브.
8. 유체 유로 및 상기 유체 유로에 배비되는 밸브 시트를 내부에 형성한 밸브 보디와,
   상기 밸브 시트의 시트면에 접촉 이격하는 다이어프램과,
   상기 다이어프램의 둘레 가장자리를 상기 밸브 보디에 고정하는 중공의 보닛과,
   상기 다이어프램에 접촉하고, 밸브 시트측으로 압박하는 다이어프램 프레서와,
   상기 다이어프램 프레서를, 작동 유체 또는 압박 수단에 의해 축방향으로 이동시키는 피스톤 및 상기 피스톤을 수동 조작으로 축방향으로 이동시키는 스템
   을 구비한 하이브리드 밸브로서,
   실린더의 내주면에 슬라이딩 접촉하는 피스톤 본체, 상기 피스톤 본체로부터 축방향 양측을 향해 연장되어 설치되는 압박축 및 작동 유체 도입축으로 구성되는 피스톤과,
   상기 보닛에 고정되고, 반(反)보닛측이 보닛 고정측보다 소직경의 결합 원통부를 형성하는 단차가 있는 원통형의 중간체와,
   상기 결합 원통부에 끼워져 장치된 둘레면에 작동 유체를 도입하는 작동 유체 도입 구멍을 형성한 회전체를 포함하고,
   상기 중간체는, 내부에 상기 작동 유체 도입축이 끼워져 장치된 중앙 관통 구멍을 형성하며, 상기 작동 유체 도입축의 내부 유로와 상기 작동 유체 도입 구멍을 접속하는 연락 구멍을 형성한 것인 하이브리드 밸브.
9. 제8항에 있어서, 상기 스템은, 상기 수동 조작 공간의 내주면에 형성된 암나사부에 나사 결합하는 수나사부를 외주면에 형성하고, 일단이 상기 피스톤을 다이어프램측으로 압박하는 하부 스템 및 일단부가 상기 하부 스템의 타단에 형성하는 결합 단부에 결합하고, 타단부가 상기 수동 조작 공간으로부터 돌출되어 조작용 핸들과 결합하는 상부 스템을 포함하고,
   상기 조작용 핸들은, 조작부와 상기 결합 원통부의 선단을 덮는 통형부를 구비하고, 상기 통형부의 내주면에는, 상기 결합 원통부에 고정되는 원통형의 인디케이터의 홈부에 결합하는 돌기형의 가이드가 형성되고,
   상기 조작용 핸들은, 편향 수단에 의해 상시, 조작용 핸들과 상부 스템의 결합이 해제되는 방향으로 편향되고,
   상기 홈부는, 원주 방향 홈과 밸브가 완전 폐쇄 또는 완전 개방 상태일 때에 상기 가이드가 축방향으로 이동하는 축방향 홈이 형성되어 있는 것인 하이브리드 밸브.