KR20240060848A

KR20240060848A - 밸브 어셈블리

Info

Publication number: KR20240060848A
Application number: KR1020247013746A
Authority: KR
Inventors: 단 벵트손
Original assignee: 에스베 에이비
Priority date: 2021-09-28
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2024-05-08
Also published as: EP4155588A1; CN117980637A; WO2023052265A1; JP2024535382A

Abstract

밸브 어셈블리(1000)가 제공된다. 밸브 어셈블리(1000)는 제1 액체 개구(20), 제2 액체 개구(40), 제3 액체 개구(60), 축 방향 연장부(A1)를 갖는 원통형 기하학적 형상을 갖는 밸브 구멍(80)을 포함하는 밸브 하우징(100)을 포함하고, 밸브 구멍(80)은 제1 병합부(82)에서 제1 액체 개구(20)와, 제2 병합부(84)에서 제2 액체 개구(40)와, 그리고 제3 병합부(86)에서 제3 액체 개구(60)와 병합된다. 밸브 어셈블리(1000)는, 원통형 기하학적 형상을 갖는 플런저(200) ― 플런저(200)는 밸브 구멍(80) 내에 배치되고 제1 플런저 포지션과 제2 플런저 포지션 사이에서 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)을 따라 이동 가능하고, 제1 병합부(82)는 플런저(200)가 제1 플런저 포지션에 위치되는 동안 액체가 밸브 구멍(80)과 제1 액체 개구(20) 사이에서 흐르도록 폐쇄되고, 제2 병합부(84)는 플런저가 제2 플런저 포지션에 위치되는 동안 액체가 밸브 구멍(80)과 제2 액체 개구(40) 사이에서 흐르도록 폐쇄됨 ― 를 더 포함한다. 밸브 구멍의 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10a,10b)은 제1(82) 및 제2(84) 병합부 중 특정한 병합부의 반경 방향 반대 측면 상에서, 플런저의 외부 표면 기하학적 형상에 상보적인 표면 기하학적 형상을 가지며, 그에 의해 밸브 구멍에서 플런저를 반경 방향으로 고정한다. 밸브 구멍(80)은 밸브 구멍(80)으로부터 제1 액체 개구(20) 안으로 반경 방향으로 연장되는 제1 리세스(81) ― 제1 리세스(81)는 그에 의해 제1 병합부(82)와 병합됨 ― , 및 밸브 구멍(80)으로부터 제2 액체 개구(40) 안으로 반경 방향으로 연장되는 제2 리세스(83) ― 제2 리세스(83)는 그에 의해 제2 병합부(84)와 병합됨 ― 중 적어도 하나를 더 포함한다.

Description

밸브 어셈블리

본 개시는 가열 또는 냉각 시스템에서 액체를 혼합 또는 방향 전환하기 위한 밸브 어셈블리에 관한 것이다.

가열 또는 냉각 시스템에 설치되는 밸브 어셈블리는 액체를 방향 전환 또는 혼합하기 위해 사용될 수도 있다. 그러한 밸브 어셈블리는 가열 또는 냉각 시스템의 타입, 밸브 어셈블리의 구조적 특징, 등에 의존할 수도 있는 액체 흐름 특성에 종속된다. 혼합 밸브의 일반적인 문제는, 유출 체적 속도(outgoing volumetric velocity)가 복수의 액체 유입구(inlet)를 통한 밸브 어셈블리 안으로 흐르는 액체의 상대적 비율에 의존한다는 점에서, 불균일한 유출 액체 흐름이다. 혼합 밸브를 통한 액체 흐름을 결정하는 이동 가능한 플런저를 갖는 혼합 밸브의, 사용 동안 일반적으로 존재하는, 다른 문제는 플런저와 플런저가 이동할 수 있는 밸브 구멍(valve bore) 사이의 진동/노이즈이다.

상기의 내용을 염두에 두면, 바람직한 액체 흐름 특성을 유지하며, 동시에, 진동/노이즈, 등등을 최소화하는 개선된 밸브 어셈블리에 대한 필요성이 존재한다.

기술 분야에서 상기 식별된 결함 및 단점 중 하나 이상을 단독으로 또는 임의의 조합으로 완화, 경감 또는 제거하는 것 및 상기에서 언급된 문제를 적어도 부분적으로 해결하는 것이 목적이다. 그러므로, 사용 동안 바람직한 흐름 특성을 유지하는 밸브 어셈블리를 제공하는 것이 목적이다. 다른 목적은 밸브 어셈블리의 사용 동안 진동/노이즈를 최소화하는 것이다.

제1 양태에 따르면, 밸브 어셈블리가 제공되고, 밸브 어셈블리는

밸브 하우징 ― 밸브 하우징은

제1 액체 개구,

제2 액체 개구,

제3 액체 개구,

축 방향 연장선(axial extension)을 갖는 원통형 기하학적 형상(cylindrical geometry)을 갖는 밸브 구멍을 포함하고, 밸브 구멍은

제1 병합부(merge)에서 제1 액체 개구와,

제2 병합부에서 제2 액체 개구와, 그리고

제3 병합부에서 제3 액체 개구와 병합됨 ― ; 및

원통형 기하학적 형상을 갖는 플런저 ― 플런저는 밸브 구멍 내에 배치되고 제1 플런저 포지션과 제2 플런저 포지션 사이에서 밸브 구멍의 축 방향 연장선을 따라 이동 가능하고, 제1 병합부는 플런저가 제1 플런저 포지션에 위치되는 동안 액체가 밸브 구멍과 제1 액체 개구 사이에서 흐르도록 폐쇄되고, 제2 병합부는 플런저가 제2 플런저 포지션에 위치되는 동안 액체가 밸브 구멍과 제2 액체 개구 사이에서 흐르도록 폐쇄됨 ― 를 포함하고,

밸브 구멍의 내부 밸브 구멍 벽 섹션은 제1 및 제2 병합부 중 특정한 병합부의 반경 방향 대향면(radially opposing side) 상에서, 플런저의 외부 표면 기하학적 형상에 상보적인 표면 기하학적 형상을 가지며, 그에 의해 밸브 구멍에서 플런저를 반경 방향으로 고정하고,

밸브 구멍은:

밸브 구멍으로부터 제1 액체 개구 안으로 반경 방향으로 연장되는 제1 리세스 ― 제1 리세스는 그에 의해 제1 병합부와 병합됨 ― , 및

밸브 구멍으로부터 제2 액체 개구 안으로 반경 방향으로 연장되는 제2 리세스 ― 제2 리세스는 그에 의해 제2 병합부와 병합됨 ―

중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

단어 '플런저'는 밸브 피스톤, 원뿔, 축 방향으로 이동 가능한 밸브 부재, 또는 등등을 동등하게 지칭할 수도 있다. 그러므로, 플런저는 밸브 어셈블리의 두 개 이상의 액체 개구 사이에서 액체 흐름을 제어하기 위한 밸브 구멍의 이동 부품으로서 역할을 한다는 것이 인식된다.

단어 '병합한다(merge)' 또는 '병합하는(merging)'은 두 개의 다른 영역 사이에서 한 영역을 형성하는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 예를 들면, 밸브 구멍과 병합되는 제1 액체 개구는, 제1 액체 개구와 밸브 구멍 사이에서 액체가 흐르고 있을 때 제1 액체 개구 및 밸브 구멍이 유체 흐름 가능하게 연결될 수도 있다는 것을 암시한다.

이제부터 제1 표면 기하학적 형상이 제2 표면 기하학적 형상에 상보적인 것은 제1 표면 기하학적 형상 및 제2 표면 기하학적 형상이 실질적으로 동등한 것을 지칭한다. 청구된 범위와 관련하여, 내부 밸브 구멍 벽 섹션과 플런저의 외부 표면 기하학적 형상 사이의 이러한 등가성은, 밸브 어셈블리가 사용 중일 때, 즉, 액체가 밸브 어셈블리를 통해 흐르는 경우에도 또한 플런저가 밸브 구멍에서 반경 방향으로 잘 안정화되는 것을 용이하게 한다. 그러므로, 원통형 밸브 구멍의 반경은 플런저의 반경과 실질적으로 유사하다. 그에 의해, 플런저는 사용 동안 밸브 구멍에서 반경 방향으로 안정적일 수도 있다. 즉, 그에 의해 밸브 구멍에서의 플런저의 임의의 반경 방향 움직임이 최소화되어, 노이즈 및 진동의 감소를 용이하게 할 수도 있다. 이것은 밸브 어셈블리의 수명을 추가로 연장하여, 가동 중단 시간, 유지 보수, 또는 등등을 방지할 수도 있다. 게다가, 밸브 어셈블리를 통해 흐르는 액체에 대한 액체 흐름 특성이 개선될 수도 있다.

리세스(즉, 제1 리세스, 제2 리세스, 또는 제1 및 제2 리세스 둘 모두)는 제어 가능하고 특정한 액체 흐름 특성을 용이하게 한다. 리세스(들)는 소정의 액체 흐름 특성을 제공하기 위해 임의의 적절한 방식으로 형성될 수 있다. 게다가, 상기에서 설명되는 리세스(들)와 밸브 구멍 벽 섹션(들)의 조합은 리세스(들)의 기하학적 형상에 의해 결정되는 다양한 액체 흐름 특성에 대해 특히 반경 방향으로 안정적인 플런저를 용이하게 할 수도 있다. 하기에서는, 리세스(들)의 특정한 기하학적 형상이 논의된다. 밸브 어셈블리는 반경 방향으로 고정된 플런저 및 밸브 어셈블리를 통해 흐르는 액체의 임의의 적절한 체적 속도에 대한 요구되는 액체 흐름 특성을 추가로 제공할 수도 있다. 이것은 밸브 어셈블리의 제어 가능하고 특정한 액체 흐름 특성을 용이하게 한다.

밸브 어셈블리의 구조는 밸브 어셈블리가 혼합 밸브 또는 방향 전환 밸브로서 기능하는 것을 허용할 수도 있다. 밸브 어셈블리의 사용이, 예를 들면, 뜨거운 액체 및 차가운 액체와 같은 유입 액체(incoming liquid)의 혼합이라면, 제1 및 제2 액체 개구는 액체 유입구(inlet)로서 역할을 할 수도 있고, 반면 제3 액체 개구는 액체 유출구(outlet)로서 역할을 할 수도 있다. 이러한 타입의 기능은 때때로 본원에서 "혼합 모드"로서 지칭될 수도 있다. 반대로, 밸브 어셈블리가 방향 전환 밸브로서 설치되어 기능하는 경우, 제3 액체 개구는 액체 유입구로서 역할을 할 수도 있고, 반면 나머지 액체 개구는 액체 유출구로서 역할을 할 수도 있다. 이러한 타입의 기능은 본원에서 때때로 "방향 전환 모드"로서 지칭될 수도 있다. 구조적 특징과 관련하여, 플런저는 밸브 구멍의 축 방향 연장선을 따라 이동하도록 구성되는데, 여기서 플런저의 외부 표면은 내부 밸브 구멍 벽과 직접적으로 또는 간접적으로 접촉한다. 그러므로, 추가적인 플런저 안내 수단, 예컨대 플런저가 움직일 수도 있는 밸브 구멍에 위치되는 속이 빈 세장형 삽입 플러그의 임의의 필요성이 중복적일 수도 있어서, 나머지 기능을 갖는 더 작은 밸브 구멍을 용이하게 할 수도 있다. 이것은 더 적은 수의 부품을 갖는 밸브 어셈블리를 더욱 용이하게 할 수도 있으며, 그에 의해 더 저렴하고 제조, 조립 및 유지하기가 더 쉬워질 수도 있다.

때때로 '평행(parallel)'이라는 표현은 본 개시의 전반에 걸쳐 허용 오차를 포함하여 해석되어야 한다, 즉, 그것의 엄격한 수학적 의미에 따라 반드시 해석되는 것은 아니다. 예로서, 두 개의 선(예를 들면, 축)은 선 사이의 각도가 5 도, 또는 등등 미만인 경우, 평행할 수도 있다. 그러므로, 허용 오차는 5 도일 수도 있으며, 더욱 바람직하게는 10 도 미만일 수도 있다. 대안적인 표현, 예컨대 '따라 지향됨', '따라 연장됨', 또는 등등과 관련하여 동일한 사항이 적용될 수도 있다.

반드시 그런 것은 아니지만 바람직하게는, 제1 리세스 및 제2 리세스 둘 모두는 밸브 구멍에서 존재한다. 이것은 상기에서 설명되는 이점, 예를 들면, 밸브 어셈블리를 통해 흐르는 액체에 대한 액체 흐름 특성을 개선하는 이점을 더 강조할 수도 있다.

제1 및 제2 병합부의 대응하는 특정한 병합부와 관련하여 제1 및 제2 리세스의 특정한 리세스의 리세스 부분이 원통형 기하학적 형상을 가질 수도 있으며, 원통형 기하학적 형상은

밸브 구멍의 축 방향 연장선을 따라 연장되는 축 방향 연장선, 및

특정한 병합부를 향해 이동되는 반경 방향 중심을 갖는다.

이것은 제어 가능하고 특정한 액체 흐름 특성을 더욱 용이하게 할 수도 있다. 게다가, 이것은 유입 액체의 난류를 더욱 용이하게 하고 그에 의해 밸브 어셈블리가 혼합 밸브로서 설치될 때 유입 액체의 개선된 블렌딩(blending)을 제공할 수도 있다. 그러므로, 특정한 플런저 포지션은, 제1 및 제2 액체 개구의 각각의 액체 개구와 관련되는 특정한 온도 및/또는 압력이 주어지면, 유출 액체가 대응하는 예측된 특성에 더 가깝게 되는 신뢰 가능한 특성, 예컨대 온도가 예측된 온도에 가깝게 되는 것, 등을 제공할 수도 있다. 게다가, 리세스 부분의 이러한 기하학적 형상은 밸브 어셈블리의 제조를 용이하게 한다.

플런저의 축 방향으로 연장되는 길이는 제1 병합부 및 제2 병합부의 각각의 병합부의 반경 방향 대향면 상의 내부 밸브 구멍 벽 섹션의 축 방향으로 연장되는 길이와 유사할 수도 있다.

이것은 플런저의 외부 표면과 내부 밸브 구멍 벽 섹션 사이의 접촉 표면을 확장할 수도 있는데, 이것은 그에 의해 플런저를 밸브 구멍에 추가로 고정할 수도 있고, 이를 통해 반경 방향 유격 및/또는 진동, 등등의 발생을 방지한다.

플런저의 최상부 축 방향 단부 부분(top axial end portion)은 제1 오링(O ring)을 포함할 수도 있고, 플런저의 저부 축 방향 단부 부분(bottom axial end portion)은 제2 오링을 포함할 수도 있는데, 여기서 제1 오링은 플런저가 제1 플런저 포지션에 위치될 때 밸브 구멍의 최상부 밸브 구멍 표면(top valve bore surface)과 접촉하도록 배열되고, 최상부 밸브 구멍 표면은 밸브 구멍의 축 방향 연장선을 따라 지향되는 표면 법선을 가지며, 제2 오링은 플런저가 제2 플런저 포지션에 위치될 때 밸브 구멍의 저부 밸브 구멍 표면(bottom valve bore surface)과 접촉하도록 배열되고, 저부 밸브 구멍 표면은 밸브 구멍의 축 방향 연장선을 따라 지향되는 표면 법선을 갖는다.

이것은 정확하고 더 잘 정의된 액체 흐름이 제공되도록 액체의 개선된 밀봉을 용이하게 할 수도 있으며, 그에 의해 밸브 어셈블리 내부에서 액체의 불필요한 누출을 감소시킬 수도 있다.

밸브 하우징은 최상부 밸브 구멍 표면과 저부 밸브 구멍 표면 사이에서 위치되는 중간 오링을 포함할 수도 있는데, 중간 오링에 의해 스팬(span)되는 기하학적 평면은 제1 병합부 및 제2 병합부를 분리한다.

이것은 플런저와 밸브 구멍 사이의 간단하고 효율적인 밀봉을 용이하게 하고, 그 결과, 액체는 플런저의 외부 표면과 밸브 구멍의 내부 벽 사이를 통과하는 것이 방지된다. 이것은 진동 및/또는 노이즈를 더욱 방지할 수도 있다.

플런저는 액체가 축 방향 대향 개구(axially opposing opening)를 통해 플런저를 통해서만 배타적으로 흐르는 것을 허용하는 축 방향 대향 개구를 갖는 원통형 맨틀(cylindrical mantle)을 포함할 수도 있다.

이것은 제어 가능하고 특정한 액체 흐름 특성을 더욱 용이하게 할 수도 있다. 게다가, 이러한 기하학적 속성은 상대적으로 소형의 밸브 하우징을 제공할 수도 있다.

밸브 어셈블리는

전자 제어식 선형 액추에이터,

전자 제어식 선형 액추에이터 및 플런저에 동작 가능하게 연결되고, 그 결과 축 방향 연장선을 따르는 병진기(translator)의 움직임이 그에 의해 축 방향 연장선을 따르는 플런저의 움직임을 생성하게 되는 병진기를 더 포함할 수도 있다.

이것은, 예를 들면, 밸브 어셈블리가 가열 또는 냉각 시스템에서 설치될 때 유출 액체의 자동 온도 및/또는 흐름 제어를 용이하게 할 수도 있다.

제1 액체 개구는 제1 액체 유출구를 구성할 수도 있고, 제2 액체 개구는 제2 액체 유출구를 구성할 수도 있고, 제3 액체 개구는 액체 유입구를 구성할 수도 있고, 그에 의해 밸브 어셈블리는 액체 유입구를 통해 밸브의 내부 안으로 흐르는 액체를 방향 전환하기 위한 방향 전환 밸브로서 기능하고, 그 이후, 액체는 제1 액체 유출구 및/또는 제2 액체 유출구를 통해 밸브 구멍으로부터 흘러나올 수 있다. 대안적으로, 제1 액체 개구는 제1 액체 유입구를 구성할 수도 있고, 제2 액체 개구는 제2 액체 유입구를 구성할 수도 있고, 제3 액체 개구는 액체 유출구를 구성할 수도 있고, 그에 의해 밸브 어셈블리는 제1 및 제2 액체 유입구를 통해 밸브의 내부 안으로 흐르는 액체를 혼합하기 위한 혼합 밸브로서 기능하고, 그 이후, 액체는 액체 유출구를 통해 밸브의 내부로부터 흘러나올 수 있다.

이것은 밸브 어셈블리의 유연성을 용이하게 하고 제조 비용, 등등을 감소시킬 수도 있다.

제1 액체 개구 및 제2 액체 개구는 밸브 하우징의 반경 반대 방향면(radially opposite side) 상에 위치될 수도 있다.

밸브 하우징은 강철, 황동, 철, 복합재, 또는 이들의 화합물 중 어느 하나인 내구성 있는 재료에 의해 제조될 수도 있다.

내구성이 있는 재료는 밸브 어셈블리의 수명을 연장시킬 수도 있다. 재료가 원소의 화합물인 경우, 바람직한 기계적 특성을 달성하기 위해 상대적인 비율은 변경될 수도 있다.

제2 양태에 따르면, 본 발명의 개념은 가열 또는 냉각 시스템에서 흐르는 액체를 방향 전환 또는 혼합하기 위한 제1 양태에 따른 밸브 어셈블리의 용도에 관련된다.

제1 양태와 관련하여 상기에서 언급된 특징은, 적용 가능한 경우, 제2 양태에서도 역시 적용된다. 따라서, 과도한 반복을 방지하기 위해, 상기의 내용에 대한 참조가 이루어진다.

본 발명의 개념의 적용 가능성의 추가적인 범위는 하기에서 주어지는 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 구체적인 예는, 이 상세한 설명으로부터 본 발명의 개념의 범위 내의 다양한 변경예 및 수정예가 기술 분야의 숙련된 자들에게 명백하게 될 것이기 때문에, 본 발명의 개념의 바람직한 실시형태를 나타내지만, 단지 예시로서 주어진다는 것이 이해되어야 한다.

그러므로, 본 발명의 개념은 설명되는 디바이스의 특정한 컴포넌트 부품 또는 설명되는 방법의 수행으로, 그러한 디바이스 및 방법이 변경될 수도 있기 때문에, 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 사용되는 전문 용어(terminology)는 단지 특정한 실시형태를 설명하는 목적을 위한 것이며 제한하도록 의도되는 것은 아니다는 것이 이해되어야 한다. 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용될 때, 관사 "a(한)", "an(한)", "the(그)" 및 "said(상기)"는, 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 구성요소 중 하나 이상이 존재한다는 것을 의미하도록 의도된다는 것을 유의해야만 한다. 따라서, 예를 들면, "한 유닛" 또는 "그 유닛"에 대한 언급은 여러 디바이스, 및 등등을 포함할 수도 있다. 더구나, 단어 "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "함유하는(containing)", 및 유사한 표현은 다른 구성요소 또는 단계를 배제하지는 않는다.

이제, 첨부의 도면을 참조하여, 본 발명 개념의 상기 및 다른 양태가 더욱 상세하게 설명될 것이다. 수치는 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다; 대신, 그들은 설명 및 이해를 위해 사용된다. 같은 참조 번호는 전반에 걸쳐 같은 구성요소를 지칭한다.
도 1a는 밸브 어셈블리의 단면도를 도시한다.
도 1b는 밸브 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2d는, 밸브 어셈블리의 다양한 단면도에 의해, 밸브 어셈블리의 액체 개구에 연결되는 리세스를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 플런저가 밸브 어셈블리로부터 조형적으로 분리되는 것을 도시한다.
도 4는 밸브 어셈블리의 외부 구조 및 밸브 어셈블리 상에 장착되는 전자 제어식 선형 액추에이터를 도시한다.

이제, 본 발명의 개념은, 본 발명의 개념의 현재의 바람직한 실시형태가 도시되는 첨부의 도면을 참조하여 이하에서 더욱 완전하게 설명될 것이다. 그러나 본 발명의 개념은 많은 상이한 형태로 구체화될 수도 있으며 본원에서 기술되는 실시형태로 제한되는 것으로 한정되지 않아야 하고; 오히려, 이들 실시형태는 철저함 및 완전성을 위해, 그리고 본 발명의 개념의 범위를 숙련된 자에게 완전하게 전달하기 위해 제공된다.

도 1과 관련하여, 밸브 어셈블리(1000)의 단면도가 도시되어 있다. 밸브 어셈블리(1000)는 밸브 하우징(100)을 포함한다. 밸브 하우징(100)은 제1 액체 개구(20), 제2 액체 개구(40), 및 제3 액체 개구(60)를 포함한다. 그에 의해, 본 실시형태에 따른 밸브 어셈블리(1000)는 소위 3 방향 밸브로서 간주될 수도 있다. 그러나, 청구된 범위 내에서는 네 개, 또는 심지어 다섯 개의 액체 개구가 가능할 수도 있다. 밸브 하우징(100)은 밸브 구멍(80)을 더 포함한다. 밸브 구멍(80)은 축 방향 연장선(A1)을 갖는 원통형 기하학적 형상을 갖는다. 바람직하게는, 밸브 구멍(80)은 원형의 원통형 기하학적 형상을 갖는다. 밸브 구멍(80)은 제1 병합부(82)에서 제1 액체 개구(20)와 병합된다. 그에 의해, 제1 병합부(82)는 밸브 구멍(80)과 제1 액체 개구(20) 사이의 개구이며, 액체가 밸브 구멍(80)과 제1 액체 개구(20) 사이에서 흐르는 것을 허용한다. 게다가, 밸브 구멍(80)은 제2 병합부(84)에서 제2 개구(40)와 병합된다. 그에 의해, 제2 병합부(84)는 밸브 구멍(80)과 제2 액체 개구(40) 사이의 개구이며, 액체가 밸브 구멍(80)과 제2 액체 개구(40) 사이에서 흐르는 것을 허용한다. 게다가, 밸브 구멍(80)은 제3 병합부(86)에서 제3 액체 개구(60)와 병합된다. 그에 의해, 제3 병합부(82)는 밸브 구멍(80)과 제3 액체 개구(60) 사이의 개구이며, 액체가 밸브 구멍(80)과 제3 액체 개구(60) 사이에서 흐르는 것을 허용한다.

밸브 어셈블리(1000)는 플런저(200)를 더 포함한다. 플런저(200)는 원통형 기하학적 형상을 갖는다. 바람직하게는, 플런저(200)는 원형의 원통형 기하학적 형상을 가지며, 밸브 어셈블리(1000)의 제조를 용이하게 한다. 플런저(200)는 밸브 구멍(80) 내에서 배치된다.

플런저(200)는 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)을 따라 이동 가능하다. 플런저(200)는 제1 플런저 포지션과 제2 플런저 포지션 사이에서 이동 가능하다. 플런저 포지션이 제1 플런저 포지션에서 배치되는 경우, 제1 병합부(82)는 액체가 밸브 구멍(80)과 제1 액체 개구(20) 사이에서 흐르도록 폐쇄된다. 밸브 어셈블리(1000)가 도 1에서 도시되는 바와 같이 배향되는 경우, 제1 플런저 포지션은 플런저(200)의 최상부 단부 포지션(top end position)이다. 그에 의해, 도 1에서 도시되는 플런저 포지션은 제1 플런저 포지션으로서 지칭된다. 밸브 어셈블리(1000)는 가열 또는 냉각 시스템에 설치될 때 상이하게 배향될 수도 있다는 것이 인식된다. 그러므로, 임의의 방위, 예컨대 최상부, 저부, 등등은, 제한 없는 방식으로, 도 1에서 도시되는 바와 같은 밸브 어셈블리의 방위를 가리킨다. 반대로, 제2 병합부(84)는, 플런저(200)가 제2 플런저 포지션에 위치되는 동안, 액체가 밸브 구멍(80)과 제2 액체 개구 사이에서 흐르도록 폐쇄된다. 제2 플런저 포지션은 제1 플런저 포지션을 기준으로 축 방향으로 반대 포지션(axially opposite position)이다. 제2 플런저 포지션은 때때로 하기에서 저부 단부 포지션(bottom end position)으로 표기될 수도 있다. 그에 의해, 플런저(200)는 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)을 따라 이동하도록 제한되고, 축 방향 연장선(A1), 예를 들면, 밸브 구멍(80)의 반경 방향 연장선을 가로지르는 기하학적 평면 내에서 이동하는 것이 실질적으로 방지된다. 플런저(200)는 제1 플런저 포지션과 제2 플런저 포지션 사이의 임의의 포지션에서 위치될 수도 있다. 그러므로, 플런저(200)의 특정한 포지션은, 밸브 어셈블리(1000)가 혼합 밸브로서 설치되면, 제1(20) 및 제2(40) 액체 개구를 통해 밸브 구멍(80) 안으로 흐르는 유입 액체의 특정한 혼합/블렌딩을 초래할 수도 있다. 액체 개구(20,40,60)는 원형의 원통형 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 제1 액체 개구(20)는 제1 액체 개구의 축 방향 연장선(A20)(도 2b 참조)에 수직인 기하학적 평면에서 단면적을 감소시키는 제1 돌출부(ledge)(22)를 포함할 수도 있다. 제1 돌출부(22)는 제1 액체 개구로부터 밸브 구멍(80) 안으로 흐르는 액체 흐름을 원활하게 하기 위해 둥근 가장자리를 가질 수도 있다. 돌출부(22)는 도 1b에서 도시되는데, 여기서 밸브 어셈블리는 제1 액체 개구를 향하는 축 방향 연장선(A20)의 방향에서 확인된다. 도 1a 및 도 1b에서 확인될 수 있는 바와 같이, 제1 돌출부(22)는 제1 액체 개구(20)의 저부 측면 상에서 위치될 수도 있다. 제2 액체 개구(40)는 제1 돌출부(22)와 실질적으로 유사한 제2 돌출부(42)를 포함할 수도 있다. 제2 돌출부(42)는 제2 액체 개구(40)의 최상부 측면 상에서 위치될 수도 있다. 제1(22) 및 제2(42) 돌출부의 포지션은 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)을 따라 제1(20) 및 제2(40) 액체 개구 사이의 거리를 감소시킬 수도 있다.

밸브 구멍의 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10a, 10b)은, 제1(82) 및 제2(84) 병합부 중 특정한 병합부의 반경 방향 대향면 상에서, 플런저(200)의 외부 표면 기하학적 형상에 상보적인 표면 기하학적 형상을 갖는다. 하나의 그러한 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10b)이 도 2b에서 도시되어 있다. 따라서, 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10a, 10b)에 대한 세 가지 대안이 있다. 제1 대안은, 제1 병합부(82)의 반경 방향 대향면 상에서, 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10a)이 플런저(200)의 외부 표면 기하학적 형상에 상보적인 표면 기하학적 형상을 갖는다는 것이다. 제2 대안은, 제2 병합부(84)의 반경 방향 대향면 상에서, 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10b)이 플런저(200)의 외부 표면 기하학적 형상에 상보적인 표면 기하학적 형상을 갖는다는 것이다. 제3 대안은, 제1(82) 및 제2(84)가 병합부 둘 모두가 제1(82) 및 제2(84) 병합부의 각각의 반경 방향 대향면 상에서 밸브 구멍 표면 기하학적 형상으로서 플런저(200)의 외부 표면 기하학적 형상에 상보적인 표면 기하학적 형상을 갖는다는 것이다. 숙련된 자는, 상보적 기하학적 형상에 대한 언급이, 플런저(200)의 한 부분의 내부 밸브 구멍 벽 섹션에 대한 플런저(200) 그 부분의 상보적 기하학적 형상을 의미한다는 것을 인식한다. 그러나, 이것은 플런저(200) 및 밸브 구멍(80)이 원형 원통형 기하학적 형상을 가질 때 플런저(200)의 모든 표면 부분에 대해 항상 사실이다.

밸브 구멍(80)은 밸브 구멍으로부터 제1 액체 개구(20) 안으로 반경 방향으로 연장되는 제1 리세스(81)를 더 포함하며, 그에 의해 제1 리세스(81)는 제1 병합부(82)와 병합된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 밸브 구멍(80)은 밸브 구멍(80)으로부터 제2 액체 개구(40) 안으로 반경 방향으로 연장되는 제2 리세스(83)를 더 포함하며, 그에 의해 제2 리세스(83)는 제2 병합부(84)와 병합된다. 이것은 도 2에서 최상으로 관찰된다. 제1 리세스(81)는 임의의 적절한 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 그러나, 리세스의 특정한 기하학적 형상은 특정한 액체 흐름 특성을 제공할 수도 있다. 이것은 적어도 밸브 어셈블리(1000)가 설치되어 혼합 밸브로서 사용될 때 관련될 수도 있다. 이것은 하기에서 추가로 설명될 것이다. 그에 의해, 제1 리세스(81)는, 원통형 밸브 구멍(80)에 의해 정의되는 기하학적 표면의 계면 표면(interface surface)이 제1 리세스(81)가 없는 것과 비교하여 더 커지도록, 제1 액체 개구(20)와 밸브 구멍(80) 사이의 기하학적 계면 표면을 연장시킨다. 제1 리세스(81)와 관련한 논의는 제2 리세스(83)에도 역시 적용될 수도 있다.

상기의 내용에 따르면, 밸브 구멍(80)은 제1 병합부(82)와 병합되는 제1 리세스(81), 및 제2 병합부(84)와 병합되는 제2 리세스(83)를 포함할 수도 있다. 그러므로, 밸브 구멍(80)은 제1(82) 및 제2(84) 병합부 둘 모두와 관련하여 리세스(81, 83)를 가질 수도 있다. 이것은 적어도 밸브 어셈블리(1000)가 혼합 밸브로서 사용되는 경우 액체 흐름 특성을 더욱 용이하게 하고, 그에 의해 제3 액체 개구(60)를 통해 밸브 구멍을 떠나는 액체의 제어된 액체 흐름을 용이하게 할 수도 있다.

대응하는 특정한 병합부(82, 84)와 관련하여 특정한 리세스(81, 83)의 리세스 부분(814)은 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)을 따라 연장되는 축 방향 연장선 및 특정한 병합부(82, 84)를 향해 이동되는 반경 방향 중심을 갖는 원통형 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 이것은 제1(82) 및 제2(84) 병합부 중 하나의 병합부에 적용될 수도 있다. 대안적으로, 이것은 제1(82) 및 제2(84) 병합부 둘 모두에 적용될 수도 있다. 이 예시적인 리세스 기하학적 형상은 도 2에서 최상으로 관찰된다. 도 2b에서, 제1 리세스(81) 및 이것에 연결되는 리세스 부분(814)이 도시되어 있다. 리세스 부분(814)은 리세스(81)의 제1(812) 및 제2(816) 모따기 부분(chamfered portion)과 병합될 수도 있다. 리세스는 밸브 하우징(100)의 밀링(milling) 가공된 리세스일 수도 있다. 제1 모따기 부분(812)의 가장자리는 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)에 대해 10-80 도의 범위 내에 있는 각도(V1)를 형성할 수도 있다. 통상적으로, 각도(V1)는 15-25 도의 범위 내에 있다; 그러나 이 숫자는 밸브 어셈블리(1000)의 적용의 분야에 따라, 예를 들면, 특정한 액체 흐름 특성, 또는 등등에 따라, 변할 수도 있다. 이 기하학적 속성은 도 2b와 관련하여 파선의 타원형 삽화에서 더욱 두드러진다. 본원에서, 축 방향 연장선(A20)은 제1 액체 개구(20)의 축 방향 연장선을 지칭한다. 각도(V1)는 리세스(81)의 원주 방향 연장선(circumferential extension)에 걸쳐 더 변할 수도 있는데, 여기서 원주 방향 연장선은 축 방향 연장선(A1)에 대한 밸브 구멍의 각도 연장선을 지칭한다. 리세스(81)의 표면은 축 방향 연장선(A1)에 대한 직선의 라인에 의해 묘사된다(타원형 삽화 참조). 그러나, 이들 라인 중 하나 이상은 비선형일 수도 있다. 예를 들면, 제1 모따기 부분(812)의 가장자리는 베지어(Bezier) 곡선, 포물선, 또는 등등에 의해 굴곡될 수도 있다. 제2 모따기 부분(816)에 대해서도 동일하게 적용될 수도 있다. 숙련된 자는 청구된 범위 내에 속하는 이것과 관련한 많은 변형예의 존재를 인식한다. 리세스 부분(814)의 반경 방향 리세스 부분 연장선(RR)은 원통형 밸브 구멍(80)의 반경(RB)의 1-20 %일 수도 있다. 바람직하게는, 반경 방향 리세스 부분 연장선(RR)은 원통형 밸브 구멍(100)의 반경(RB)의 5-15 %의 범위 내에 놓일 수도 있다. 리세스 부분(814)의 반경(RE)은 원통형 밸브 구멍(100)의 반경(RB)와 유사할 수도 있다. 그러므로, 리세스 부분(814)은, 밸브 구멍(100)의 축 방향 연장선(A1)에 수직인 기하학적 평면에서, 동일한 기하학적 평면에서 밸브 구멍(100)의 단면에 대한 편심의 원으로서 간주될 수도 있다. 그러한 상황에서, 반경 방향 리세스 부분 연장선(RR)은 밸브 구멍(100)의 단면 및 편심의 원의 반경 방향 이동과 유사하다. 상기에서, 제1 리세스(81)가 논의되었다. 그러나, 상기에서 언급되는 바와 같이, 제2 리세스(83)에 대해서도 동일한 설명이 적용될 수도 있다. 숙련된 자는 제1 리세스(81) 및 제2 리세스(83)가 상기의 내용에 기초하여, 예를 들면, 반경 방향 범위, 모따기 가장자리/각도, 또는 등등과 관련하여, 많은 조합에서 상이할 수도 있다는 것을 인식한다.

플런저(200)의 축 방향으로 연장되는 길이는 제1(82) 및 제2(84) 병합부의 각각의 병합부의 반경 방향 대향면 상의 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10a, 10b)의 축 방향으로 연장되는 길이와 유사할 수도 있다. 그러므로, 플런저(200)가 제1 플런저 포지션에 위치되는 경우, 플런저(200)는 액체가 제2 밸브 개구(40)와 밸브 구멍(80) 사이에서 흐르도록 제2 병합부(84)를 완전히 개방된 상태로 남겨둔다. 반대로, 플런저(200)가 제2 플런저 포지션에 위치되는 경우, 플런저(200)는 액체가 제1 밸브 개구와 밸브 구멍(80) 사이에서 흐르도록 제1 병합부(82)를 완전히 개방된 상태로 남겨둔다.

플런저(200)의 최상부 축 방향 단부 부분(210)은 제1 오링(212)을 포함할 수도 있다; 도 1a 또는 도 2c 참조. 제1 오링(212)은 플런저(200)의 최상부 축 방향 단부 부분(210) 상의 원주 방향으로 밀링 가공된 채널(circumferentially milled channel)에서 위치될 수도 있다. 그에 의해, 제1 오링(212)은, 플런저(200)가 제1 플런저 포지션에 위치될 때, 플런저(200) 및 최상부 밸브 구멍 표면(88)이 제1 오링(212)을 통해 접촉하도록, 플런저로부터 축 방향으로 연장된다. 최상부 밸브 구멍 표면(88)은 축 방향 연장선(A1)을 따라 연장되는 표면 법선을 가질 수도 있다. 플런저(200)의 저부 축 방향 단부 부분(220)은 제2 오링(222)을 포함할 수도 있다. 제2 오링(222)은 플런저(200)의 저부 축 방향 단부 부분(220) 상의 원주 방향으로 밀링된 채널에서 위치될 수도 있다. 그에 의해, 제2 오링(222)은, 플런저(200)가 제1 플런저 포지션에 위치될 때, 플런저(200) 및 저부 밸브 구멍 표면(89)이 제1 오링(212)을 통해 접촉하도록, 플런저로부터 축 방향으로 연장된다. 저부 밸브 구멍 표면(88)은 축 방향 연장선(A1)을 따라 연장되는 표면 법선을 가질 수도 있다.

오링(212, 222)은 임의의 적절한 탄성 재료, 예컨대 고무에 의해 제조될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 고무는 니트릴 부타디엔 고무(nitrile butadiene rubber; NBR)로서 또한 공지되는 니트릴 고무일 수도 있다. 대안적으로, 상기 고무는 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무(ethylene propylene diene monomer rubber; EPDM)일 수도 있지만, 그러나 천연 고무(natural rubber; NR), 스티렌 고무(styrene rubber; SBR), 클로로프렌 고무(chloroprene rubber; CR), 부틸 고무(butyl rubber; IIR), 실리콘 고무(Q) 또는 이들의 혼합물, 예컨대 천연 고무와 스티렌 고무의 혼합물(NR/SBR)과 같은 다른 천연 또는 합성 고무도 또한 가능하다. 이것은 본 문서에서 다른 개시된 오링에 추가로 적용될 수도 있다. 게다가, 숙련된 자는 본원에서 개시되는 임의의 오링이 임의의 적절한 연질 밀봉 구성요소에 의해 대체될 수도 있다는 것을 인식한다.

밸브 하우징(100)은 최상부 밸브 구멍 표면(88)과 저부 밸브 구멍 표면(89) 사이에서 위치되는 중간 오링(110)을 포함할 수도 있다. 중간 오링(110)에 의해 스팬되는 기하학적 평면은 제1(20) 및 제2(40) 병합부를 분리할 수도 있다. 그에 의해, 플런저(200)의 외부 슬리브는 밸브 구멍(80)의 내부 벽과 플런저(200)의 외부 슬리브 사이에서 바람직하지 않은 액체 누출을 방지하기 위해 중간 오링(110)과 항상 접촉할 수도 있다.

도 3과 관련하여, 플런저(200)는 분리되어, 즉 밸브 어셈블리(1000)로부터 분리되어 도시되어 있다. 도 3a는 플런저(200)의 아래로부터의 사시도를 도시하고, 도 3b는 측면도를 도시하고, 도 3c는 위로부터의 사시도를 도시한다. 플런저(200)는 축 방향 대향 개구를 갖는 원통형 맨틀(250)을 포함할 수도 있다. 원통형 맨틀(250)은 단순히 연결된 표면일 수도 있다, 즉, 원통형 맨틀(250)은 어떠한 개구도 없을 수도 있다. 축 방향 대향 개구는 액체가 축 방향 대향 개구를 통해 플런저(200)를 통해서만 배타적으로 흐르는 것을 허용한다. 저부 축 방향 단부 부분(220)은 복수의 스포크(spoke)(224)를 포함할 수도 있다. 복수의 스포크(224)의 각각의 스포크(224)는 원통형 맨틀(250)에 부착된다. 복수의 스포크(250)는 플런저 허브(260)에서 연결된다. 플런저 허브(260)는 밸브 구멍(100)의 축 방향 연장선선(A1)을 따라 플런저(200)를 이동시키도록 구성되는 병진기(310)를 부착하기 위한 부착 수단을 포함할 수도 있다. 병진기는 도 1에서 확인될 수 있으며 하기에서 추가로 논의될 것이다. 복수의 스포크(224)는 원통형 맨틀(250)에 대해 반경 방향으로 연장된다. 복수의 스포크(224)는 원통형 맨틀(250)에 대해 축 방향으로 추가로 연장될 수도 있다. 그러므로, 플런저 허브(260)는 원통형 맨틀(250)의 저부 축 방향 단부 부분(220) 아래에서 축 방향으로 위치될 수도 있다. 복수의 스포크(224)의 각각의 스포크는 임의의 적절한 단면 프로파일을 가질 수도 있다. 바람직하게는, 복수의 스포크(224)의 각각의 스포크는 서로에 대해 유사하다. 바람직하게는, 복수의 스포크(224)는, 도 2c 및 도 3a의 예에서 확인될 수 있는 바와 같이, 적어도 세 개의 스포크를 포함한다. 그러나, 임의의 적절한 수의 스포크도 가능하다. 그러므로, 플런저(200)를 통해 흐르는 액체는, 액체가 아래로부터 흐른다면, 복수의 스포크(224) 사이에서 흐른다. 도 3c에서 확인될 수 있는 바와 같이, 플런저(200)의 최상부 축 방향 단부 부분(210)은 액체 흐름을 위해 개방된다. 그러나, 대안적인 실시형태에서, 최상부 축 방향 단부 부분(210)도 또한 스포크를 포함할 수도 있다.

밸브 어셈블리(1000)는 전자 제어식 선형 액추에이터(300)를 더 포함할 수도 있다. 전자 제어식 선형 액추에이터(300)를 포함하는 밸브 어셈블리(1000)의 예시적인 외부 구조가 도 4에서 도시되어 있다. 전자 제어식 선형 액추에이터(300)는 밸브 하우징을 통해 흐르는 액체를 조절 또는 제어하기 위해 플런저(200)를 축 방향으로 이동시키기 위해 전류를 기계적 운동으로 변환하도록 배열된다. 이 목적을 위해, 밸브 어셈블리(1000)는 세장형 기하학적 형상을 갖는 병진기(310)를 더 포함한다. 병진기는 도 1에서 도시되어 있다. 병진기(310)는 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)을 따라 위치된다. 병진기(310)는 전자 제어식 선형 액추에이터(300) 및 플런저(200)에 동작 가능하게 연결된다. 그에 의해, 축 방향 연장선(A1)을 따르는 병진기(310)의 이동은 축 방향 연장선(A1)을 따르는 플런저(200)의 이동을 생성한다. 병진기(310)는 전자 제어식 선형 액추에이터(300) 및/또는 플런저(200)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수도 있다.

밸브 어셈블리는 가열 또는 냉각 시스템에서 설치되어 방향 전환 밸브로서 기능할 수도 있다. 그러므로, 제1 액체 개구(20)는 제1 액체 유출구를 구성할 수도 있고, 제2 액체 개구(40)는 제2 액체 유출구를 구성할 수도 있다. 제3 액체 개구(60)는 액체 유입구를 구성할 수도 있다. 그에 의해, 밸브 어셈블리(1000)는 액체 유입구를 통해 밸브의 내부 안으로 흐르는 액체를 방향 전환하기 위한 방향 전환 밸브로서 기능할 수도 있고, 그 이후, 액체는 제1 액체 유출구 및/또는 제2 액체 유출구를 통해 밸브 구멍(80)으로부터 흘러나올 수 있다. 그러므로, 플런저(200)가 (도 1에서 도시되는 바와 같이) 제1 플런저 포지션에 위치되는 동안, 액체는 액체 유입구(60)로부터 제2 액체 유출구(40)로 그리고 그 이후 제2 액체 유출구(40)로부터 밖으로 흘러나올 수도 있다. 이것은 심지어 플런저(200)가 제2 플런저 포지션을 향해 특정한 범위(D1)만큼 이동되는 경우에도 적용될 수도 있다. 특정한 범위(D1)는 도 1의 삽화에서 강조된다. 특정한 범위(D1)는 제1과 제2 플런저 포지션 사이에서 플런저(200)의 축 방향으로 이동 가능한 거리인 플런저(200)의 최대 가능한 이동 거리의 0-10 %의 범위 내에 그리고 더욱 바람직하게는 1-4 %의 범위 내에 놓일 수도 있다. 실질적으로 유사한 특정한 범위(도시되지 않음)가 제1 액체 유출구(20)와 관련하여 또한 적용 가능하다. 그러므로, 심지어 플런저(200)가 밸브 구멍(80) 내에서 자신의 단부 포지션 중 임의의 것에 완전히 있지 않더라도, 액체의 방향 전환이 가능할 수도 있다. 그러나, 본 문서 전반에 걸쳐, 플런저(200)가 특정한 범위(D1) 내에 위치될 때마다, 플런저(200)는 제2 플런저 포지션에서 위치되는 것으로 언급되고, 제1 플런저 포지션에 대해서는 그 반대로 적용된다.

대안적인 사용 사례에서, 밸브 어셈블리(1000)는 가열 또는 냉각 시스템에서 설치되어 혼합 밸브로서 기능할 수도 있다. 그러므로, 제1 액체 개구(20)는 제1 액체 유입구(20)를 구성할 수도 있고, 제2 액체 개구(40)는 제2 액체 유입구(40)를 구성할 수도 있다. 제3 액체 개구(60)는 액체 유출구(60)를 구성할 수도 있다. 그에 의해, 밸브 어셈블리는 제1(20) 및 제2(40) 액체 유입구를 통해 밸브의 내부 안으로 흐르는 액체를 혼합하기 위한 혼합 밸브로서 기능할 수도 있고, 그 이후, 액체는 액체 유출구(60)를 통해 밸브의 내부로부터 흘러나온다. 밸브 어셈블리(1000)가 상기의 내용에 따라 방향 전환 밸브로서 기능하도록 설치되는 경우 리세스(들)(81, 83)가 특별히 중요하지 않을 수도 있는 반면, 리세스(들)(81, 83)는 혼합 밸브로서 기능하도록 설치되는 경우 액체 유출구(60)를 통해 밸브 구멍(80)을 떠나는 액체의 더욱 제어 가능한 흐름을 용이하게 할 수도 있다. 플런저(200)가 제1과 제2 플런저 포지션 사이에서 위치되는 경우, 유입 액체의 혼합이 가능할 수도 있다. 유입 액체는 제1 밸브 유입구로부터 밸브 구멍(80)으로 흐르는 온수(hot water) 및 제2 밸브 유입구로부터 밸브 구멍(80)으로 흐르는 냉수(cold water)일 수도 있다. 그에 의해, 혼합된 액체는 제1 특정한 온도를 갖는 온수 및 제2 특정한 온도를 갖는 냉수의 혼합물인데, 여기서 액체 유출구(60)를 통해 밸브 구멍(80)으로부터 밖으로 흐르는 혼합된 액체의 온도는 플런저(200)의 축 방향 위치에 의존한다.

제1 액체 개구(20) 및 제2 액체 개구(40)는 밸브 하우징(100)의 반경 방향 반대면 상에 위치될 수도 있다. 그러므로, 제1 액체 개구(20)의 축 방향 연장선(A20)은 제2 액체 개구의 축 방향 연장선(A40)을 따라 연장될 수도 있다. 그러나, 상기에서 설명되는 바와 같이, 축 방향 연장선(A20, A40)이 각각의 액체 개구(20, 40)에서 반경 방향으로 중심에 위치된다면, 축 방향 연장선(A20, A40)은 밸브 구멍(80)의 축 방향 연장선(A1)을 따라 축 방향으로 이동될 수도 있다. 제3 액체 개구(60)의 축 방향 연장선(A60)은 밸브 구멍의 축 방향 연장선(A1)을 따라 연장될 수도 있다.

대안적으로, 액체 개구(20,40,60)의 상호 배향은 청구된 범위로부터 벗어나지 않으면서 상기에서 개시된 것과는 상이할 수도 있다. 예로서, 제1(20) 및 제2(40) 액체 개구는, 실질적으로 유지된 기능을 가지면서, 개구가 실질적으로 유사한 방향을 가리키도록, 또는 서로에 대해 90 도 기울어지도록, 또는 등등이 되도록, 밸브 하우징의 동일한 측면 상에 위치될 수도 있다. 게다가, 제3 밸브 개구(60)는 상기에서 개시되는 것과는 상이하게 배향될 수도 있다. 예를 들면, 제3 밸브 개구(60)는 밸브 구멍(100)에 대해 기울어질 수도 있다. 즉, 제3 밸브 개구(60)의 축 방향 연장선(A60)은 밸브 구멍(100)의 축 방향 연장선(A1)과는 실질적으로 상이할 수도 있는데, 여기서 축 방향 연장선(A60, A1) 사이의 각도는 10-90 도, 또는 등등의 범위 내에 있다.

밸브 하우징(100)은 강철, 황동, 철, 복합재, 또는 이들의 화합물 중 어느 하나인 내구성 있는 재료에 의해 제조될 수도 있다. 바람직하게는, 밸브 하우징(100)은 금속 재료로 제조되며, 더욱 바람직하게는 이러한 금속 재료는 금속 화합물 황동이다. 밸브 어셈블리(1000)의 다른 부분, 예컨대 플런저(200)에 대해서도 동일하게 적용될 수도 있다. 그러나, 밸브 하우징(1000) 및 플런저(200)는 상이한 재료에 의해 제조될 수도 있다. 숙련된 자는 청구된 범위 내에서 재료의 다수의 변형예가 적용될 수도 있다는 것을 인식한다.

따라서, 그리고 요약하면, 밸브 어셈블리(1000)가, 동작시, 상대적으로 진동이 없고 동시에 요구되는 액체 흐름 특성을 제공하는 것이 비제한적인 방식으로 상기에서 예시화되었다. 이것은 플런저(200)가 밸브 구멍(80)과 제1 및 제2 액체 개구(20, 40) 사이에서 병합부(82, 84)와 관련하여 리세스(81, 83)와 조합하여, 제1 또는 제2 플런저 포지션에서, 또는 제1 또는 제2 플런저 포지션 근처에서 위치되는 경우, 플런저(200)와 밸브 구멍(80) 사이의 꼭맞는 끼워맞춤(snug fit)으로 인해 가능하다.

기술 분야의 숙련된 자는 본 발명의 개념이 상기에서 설명되는 바람직한 실시형태로 결코 제한되지 않는다는 것을 인식한다. 반대로, 첨부된 청구범위의 범위 내에서 많은 수정예 및 변형예가 가능하다.

추가적으로, 도면, 개시 내용, 및 첨부된 청구범위의 연구로부터, 청구되는 본 발명의 개념을 실시함에 있어서 개시된 실시형태에 대한 변형예가 숙련된 자에 의해 이해될 수 있고 실행될 수 있다.

Claims

밸브 어셈블리(1000)로서,
밸브 하우징(100) ― 상기 밸브 하우징(100)은
제1 액체 개구(20),
제2 액체 개구(40),
제3 액체 개구(60),
축 방향 연장선(axial extension; A1)을 갖는 원통형 기하학적 형상(cylindrical geometry)을 갖는 밸브 구멍(valve bore; 80)을 포함하고, 상기 밸브 구멍(80)은
제1 병합부(82)에서 상기 제1 액체 개구(20)와,
제2 병합부(84)에서 상기 제2 액체 개구(40)와, 그리고
제3 병합부(86)에서 상기 제3 액체 개구(60)와 병합됨 ― ; 및
원통형 기하학적 형상을 갖는 플런저(200) ― 상기 플런저(200)는 상기 밸브 구멍(80) 내에 배치되고 제1 플런저 포지션과 제2 플런저 포지션 사이에서 상기 밸브 구멍(80)의 상기 축 방향 연장선(A1)을 따라 이동 가능하고, 상기 제1 병합부(82)는 상기 플런저(200)가 상기 제1 플런저 포지션에 위치되는 동안 액체가 상기 밸브 구멍(80)과 상기 제1 액체 개구(20) 사이에서 흐르도록 폐쇄되고, 상기 제2 병합부(84)는 상기 플런저(200)가 상기 제2 플런저 포지션에 위치되는 동안 액체가 상기 밸브 구멍(80)과 상기 제2 액체 개구(40) 사이에서 흐르도록 폐쇄됨 ― 를 포함하고,
상기 밸브 구멍의 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10a,10b)은 상기 제1(82) 및 제2(84) 병합부 중 특정한 병합부의 반경 방향 대향면(radially opposing side) 상에서, 상기 플런저(200)의 외부 표면 기하학적 형상에 상보적인 표면 기하학적 형상을 가지며, 그에 의해 상기 밸브 구멍(80)에서 상기 플런저(200)를 반경 방향으로 고정하고,
상기 밸브 구멍(80)은:
상기 밸브 구멍(80)으로부터 상기 제1 액체 개구(20) 안으로 반경 방향으로 연장되는 제1 리세스(81) ― 상기 제1 리세스(81)는 그에 의해 상기 제1 병합부(82)와 병합됨 ― , 및
상기 밸브 구멍(80)으로부터 상기 제2 액체 개구(40) 안으로 반경 방향으로 연장되는 제2 리세스(83) ― 상기 제2 리세스(83)는 그에 의해 상기 제2 병합부(84)와 병합됨 ―
중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항에 있어서,
상기 제1(81) 및 제2(84) 병합부의 대응하는 특정한 병합부(82, 84)와 관련하여 상기 제1(81) 및 제2(83) 리세스의 특정한 리세스(81, 83)의 리세스 부분(814)이 원통형 기하학적 형상을 가지되, 상기 원통형 기하학적 형상은
상기 밸브 구멍(80)의 상기 축 방향 연장선(A1)을 따라 연장되는 축 방향 연장선, 및
상기 특정한 병합부(82, 84)를 향해 이동되는 반경 방향 중심을 갖는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 플런저(200)의 축 방향으로 연장되는 길이는 상기 제1 및 상기 제2 병합부(82,84)의 각각의 병합부의 상기 반경 방향 대향면 상의 상기 내부 밸브 구멍 벽 섹션(10a,10b)의 축 방향으로 연장되는 길이와 유사한, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플런저(200)의 최상부 축 방향 단부 부분(top axial end portion; 210)은 제1 오링(212)을 포함하고, 상기 플런저(200)의 저부 축 방향 단부 부분(bottom axial end portion; 220)은 제2 오링(222)을 포함하고, 상기 제1 오링(212)은 상기 플런저(200)가 상기 제1 플런저 포지션에 위치될 때 상기 밸브 구멍(80)의 최상부 밸브 구멍 표면(top valve bore surface; 88)과 접촉하도록 배열되고, 상기 최상부 밸브 구멍 표면(88)은 상기 밸브 구멍(80)의 상기 축 방향 연장선(A1)을 따라 지향되는 표면 법선을 가지며, 상기 제2 오링(222)은 상기 플런저(200)가 상기 제2 플런저 포지션에 위치될 때 상기 밸브 구멍(80)의 저부 밸브 구멍 표면(bottom valve bore surface; 89)과 접촉하도록 배열되고, 상기 저부 밸브 구멍 표면(89)은 상기 밸브 구멍(80)의 상기 축 방향 연장선(A1)을 따라 지향되는 표면 법선을 갖는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브 하우징(100)은 상기 최상부 밸브 구멍 표면(88)과 상기 저부 밸브 구멍 표면(89) 사이에서 위치되는 중간 오링(110)을 포함하되, 상기 중간 오링(110)에 의해 스팬(span)되는 기하학적 평면은 상기 제1(82) 및 제2(84) 병합부를 분리하는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플런저(200)는 액체가 축 방향 대향 개구(axially opposing opening)를 통해 상기 플런저(200)를 통해서만 배타적으로 흐르는 것을 허용하는 상기 축 방향 반대 개구를 갖는 원통형 맨틀(cylindrical mantle; 250)을 포함하는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
전자 제어식 선형 액추에이터(300),
상기 전자 제어식 선형 액추에이터(300) 및 상기 플런저(200)에 동작 가능하게 연결되고, 그 결과 상기 축 방향 연장선을 따르는 병진기(translator; 310)의 움직임이 그에 의해 상기 축 방향 연장선(A1)을 따르는 상기 플런저(200)의 움직임을 생성하게 되는 상기 병진기(310)를 더 포함하는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액체 개구(20)는 제1 액체 유출구(outlet)를 구성하고, 상기 제2 액체 개구(40)는 제2 액체 유출구를 구성하고, 상기 제3 액체 개구(60)는 액체 유입구(inlet)를 구성하고, 그에 의해 상기 밸브 어셈블리(1000)는 상기 액체 유입구를 통해 상기 밸브의 내부 안으로 흐르는 액체를 방향 전환하기 위한 방향 전환 밸브로서 기능하고, 그 이후, 액체는 상기 제1 액체 유출구 및/또는 상기 제2 액체 유출구를 통해 상기 밸브 구멍(80)으로부터 흘러나오는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액체 개구(20)는 제1 액체 유입구를 구성하고, 상기 제2 액체 개구(40)는 제2 액체 유입구를 구성하고, 상기 제3 액체 개구(60)는 액체 유출구를 구성하고, 그에 의해 상기 밸브 어셈블리는 상기 제1(20) 및 상기 제2(40) 액체 유입구를 통해 상기 밸브의 내부 안으로 흐르는 액체를 혼합하기 위한 혼합 밸브로서 기능하고, 그 이후, 상기 액체는 상기 액체 유출구(60)를 통해 상기 밸브의 상기 내부로부터 흘러나오는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액체 개구(20) 및 상기 제2 액체 개구(40)는 상기 밸브 하우징(100)의 반경 반대 방향면(radially opposite side) 상에 위치되는, 밸브 어셈블리(1000).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브 하우징(100)은 강철, 황동, 철, 복합재, 또는 이들의 화합물 중 어느 하나인 내구성 있는 재료에 의해 제조되는, 밸브 어셈블리(1000).
가열 또는 냉각 시스템에서 흐르는 액체를 방향 전환하거나 또는 혼합하기 위한 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 밸브 어셈블리(1000)의 용도.