KR20240076988A - 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브(1)는 모터(10)의 기어(20)와 연결된 밸브 샤프트(30)의 회전에 의한 스윙 동작으로 밸브 하우징(3)의 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로를 개폐하는 밸브 디스크(40)의 디스크 플레이트(41)를 감싼 밸브 러버(43)에서 밸브 립(45)이 돌출되고, 상기 밸브 립(45)는 밸브 디스크(40)의 폐쇄 상태에서 밸브 기밀부(3A)와 접촉구간을 형성하는 외측 사선 각도(α) 또는 내측 사선 각도(β)의 사선 립(46)과 사선 립(46)에 인접되어 밸브 기밀부(3A)와 접촉면을 형성하는 수직 립(47)으로 이루어짐으로써 사선 립(46)의 과다 눌림을 수직립(47)으로 방지하면서 공기 차단 성능이 유지되고, 특히 음압이 가하는 부압에 의한 압착과 양압에 의한 밀림 시 사선 립의 접촉구간을 넓혀줌으로써 음압 발생 환경에서 공기차단 성능 유지와 함께 반복적인 압착과 밀림 종작하에서 수직립의 보조 작용을 통해 사선립의 접촉부 마모 방지와 함께 공기 차단 성능 지속이 가능한 특징을 갖는다.

Description

멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브{Swing type Air Cutoff Valve Having Multi Lips}
본 발명은 공기차단밸브에 관한 것으로, 특히 밸브 폐쇄 시 구조적으로 립 부위에 대한 과다 눌림 방지가 가능한 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지 스택의 발전을 모터의 구동원으로 하는 차량의 밸브 중 공기차단밸브는 공기공급관로를 통해 스택으로 들어가는 공기 공급의 공기 공급밸브와 공기배출관로를 통해 스택에서 반응이 끝난 공기 배출의 공기 배출밸브를 함께 갖춘 통합형 밸브로서, 공기공급관로와 공기배출관로에 대한 차단 기능이 함께 수행된다. 이 경우 상기 공기차단밸브에는 스택을 거치지 않고 공기를 바로 배출함으로써 배출구의 수소농도를 떨어뜨려주도록 바이패스 유로가 포함된다.
특히 상기 공기차단밸브는 밸브 열림과 함께 지속적으로 이루어지는 밸브 닫힘(즉, 밸브 폐쇄) 시 공기공급/배출관로에 대한 차단 성능 강화를 위해 밸브 러버가 적용된 밸브디스크를 포함한다.
일례로 상기 공기차단밸브 중 밸브디스크가 밸브 샤프트의 회전력으로 스윙 동작하는 스윙타입 공기차단밸브는 밸브 러버와 디스크 플레이트로 이루어진 밸브디스크가 밸브 하우징에 장착되고, 상기 밸브디스크가 밸브 샤프트를 통한 회전으로 개폐 동작한다. 이 경우 상기 밸브 샤프트는 제어기로 제어되는 모터와 기어부의 구동력으로 동작한다.
특히 상기 스윙타입 공기차단밸브에서, 상기 밸브디스크, 즉 밸브 러버에는 밸브 기밀 성능을 강화가 이루어지는 돌기 구조의 밸브 립이 적용되고, 상기 밸브 립은 시스템 부압의 방향에 따라 특화된 밸브 디스크 형상에 맞춰 즉, 차단 밸브(Shunt valve)에선 음압이 밸브 하단에서 발생함에 맞춰 외측 사선 립(lip)으로 바깥쪽으로 뻗는 반면 조절 밸브(Regulating valve)에선 음압이 밸브 바깥쪽에서 발생함에 맞춰 내측 사선 립(lip)으로 안쪽으로 뻗어 있는 형상을 각각 적용한다.
그러므로 상기 밸브 립은 스택 운전 정지에 따른 밸브디스크의 유로 폐쇄 시 밸브의 작동 조건에 맞춘 외측 사선 립과 내측 사선 립으로 밸브 기밀 성능을 강화함으로써 공기공급관로와 공기배출관로의 차단성능이 유지되도록 하고, 이는 외부 공기의 스택 내부 확산으로 인한 스택의 불필요한 반응이 스택 내구성 저하로 진행됨을 방지하여 준다.
미국등록특허 US 5713577B (1998.02.03)
하지만, 상기 스윙타입 공기차단밸브의 밸브디스크에 적용된 외측 사선 립과 내측 사선 립 타입 밸브 립은 부압 또는 가압 시 사선 방향에 따라 기밀성을 극대화할 수 있는 장점이 있는 반면 반복적이면서 연속적으로 열고 닫히는 동작을 하는 환경에선 마모가 빠르게 진행될 수밖에 없다.
즉, 상기 공기차단밸브는 차량 운행에 따른 스택 발전 시 반복적이고 연속적으로 열고 닫히는 동작을 하여야 하고, 이러한 밸브 반복 작동에 의한 사선 형상 밸브 립의 눌림 변형은 마찰에 의한 마모가 불가피 함으로써 밸브의 공기 차단 성능을 저하시키게 된다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 사선 립과 수직립이 조합된 밸브 립으로 밸브 폐쇄에 따른 립의 과다 눌림이 방지되면서도 공기 차단 성능이 유지되고, 특히 음압이 가하는 부압에 의한 압착과 양압에 의한 밀림 시 사선 립의 접촉구간을 넓혀줌으로써 음압 발생 환경에서 공기차단 성능 유지와 함께 반복적인 압착과 밀림 동작하에서도 수직립의 보조 작용을 통해 사선립의 접촉부 마모 방지와 함께 공기 차단 성능 지속이 가능한 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기차단밸브는 공기공급관로와 공기배출관로가 구비된 밸브 하우징; 모터와 기어의 구동력으로 회전되는 밸브 샤프트와 결합되고, 상기 밸브 샤프트의 회전에 의한 스윙 동작으로 상기 공기공급관로와 상기 공기배출관로의 유로를 개폐하는 밸브 디스크; 및 상기 밸브 디스크를 감싼 밸브 러버에 형성되고, 상기 밸브 디스크의 폐쇄 상태에서 상기 유로의 둘레를 형성하는 밸브 기밀부와 접촉으로 기밀을 형성하는 밸브 립이 포함되고, 상기 밸브 립은 상기 밸브 기밀부와 접촉구간을 형성하는 사선 립, 및 상기 사선 립의 뒤쪽에서, 상기 밸브 기밀부와 접촉면을 형성하는 수직 립으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 외측으로 위치하고; 상기 수직 립은 상기 사선 립의 뒤쪽에서 상기 밸브 러버의 내측으로 위치되며, 상기 사선 립에 대해 수직 구조이고, 단일 구조 또는 이중 구조의 립 형상을 갖는다.
바람직한 실시예로서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 바깥쪽을 향하는 예각의 외측 사선 각도의 방향으로 형성되고, 상기 외측 사선 각도는 상기 사선 립이 밸브 하단에서 발생된 부압으로 압착될 때, 상기 밸브 기밀부와 형성한 상기 접촉구간이 상기 밸브 러버의 바깥쪽을 향하여 넓어지도록 작용한다.
바람직한 실시예로서, 상기 수직 립은 상기 사선 립에 대해 수직 구조이며, 립 형상이 단일 구조 또는 이중 구조이다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기차단밸브는 공기공급관로와 공기배출관로가 구비된 밸브 하우징; 모터와 기어의 구동력으로 회전되는 밸브 샤프트와 결합되고, 상기 밸브 샤프트의 회전에 의한 스윙 동작으로 상기 공기공급관로와 상기 공기배출관로의 유로를 개폐하는 밸브 디스크; 및 상기 밸브 디스크를 감싼 밸브 러버에 형성되고, 상기 밸브 디스크의 폐쇄 상태에서 상기 유로의 둘레를 형성하는 밸브 기밀부와 접촉으로 기밀을 형성하는 밸브 립이 포함되고, 상기 밸브 립은 상기 밸브 기밀부와 접촉면을 형성하는 수직 립, 및 상기 수직 립의 뒤쪽에서, 상기 밸브 기밀부와 접촉구간을 형성하는 사선 립으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 내측으로 위치하고; 상기 수직 립은 상기 사선 립의 앞쪽에서, 상기 밸브 러버의 외측으로 위치되고, 상기 사선 립에 대해 수직 구조이다.
바람직한 실시예로서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 안쪽을 향하는 내측 사선 각도의 방향으로 형성되며, 상기 내측 사선 각도는 상기 수직 립과 예각을 형성하고, 상기 내측 사선 각도는 상기 사선 립이 밸브 바깥에서 발생된 양압으로 밀려날 때, 상기 밸브 기밀부와 형성한 상기 접촉구간이 상기 밸브 러버의 안쪽을 향하여 넓어지도록 작용한다.
이러한 본 발명의 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 밸브 폐쇄 시 구조적으로 립 부위에 대한 과다 눌림 방지가 가능하다. 둘째, 밸브 립의 립 부위에 대한 과다 눌림 방지가 사선 립과 수직립의 조합 구조로 이루어짐으로써 한 개의 사선 립 적용 대비 마찰 마모는 개선하고, 반복적인 밸브 작동에도 공기 차단 성능은 지속적으로 유지될 수 있다. 셋째, 사선 립과 수직립이 조합됨으로써 한 개의 사선 립이 갖던 부압 기밀에는 특화되어 있으나 마찰 마모에 취약하면서 양압 기밀에는 불안정한 기밀 성능이 모두 개선될 수 있다. 넷째, 사선 립과 수직립 중 수직립이 사선 립에 대한 마찰 마모 방지 작용과 함께 공기차단을 보조함으로써 사선 립의 기밀 성능이 크게 개선되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 멀티 립의 사선립과 수직립 변형 구조 예이고, 도 3은 본 발명에 따른 스윙타입 공기차단밸브 동작 시 멀티 립의 작동 상태이며, 도 4는 본 발명에 따른 멀티 립 중 외측 사선립이 부압 형성 시 가압을 차단하는 작동 상태이고, 도 5는 본 발명에 따른 멀티 립 중 내측 사선립이 양압 형성 시 가압을 차단하는 작동 상태이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 공기차단밸브(1)는 밸브 디스크(40)가 밸브 샤프트(30)를 통해 스윙 동작으로 밸브 하우징(3)의 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 각각을 개폐하고, 상기 밸브 디스크(40)에는 사선 립과 수직 립이 조합된 멀티 립 구조의 밸브 립(45)이 적용된다.
그러므로 상기 공기제어밸브(1)는 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브로 특징되고, 이러한 멀티 립 구조의 특징은 멀티 립을 이루는 사선 립(46)과 수직 립(47)이 밸브 립(45)으로 작용함으로써 밸브 폐쇄 시 사선 립의 과다 눌림 방지로 마찰 마모 개선이 가능하면서도 반복 작동에도 공기 차단 성능 유지가 지속되도록 한다.
따라서 상기 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브(1)는 공기 공급밸브와 배출 밸브 각각이 통합된 기존의 통합형 밸브 대비 마찰 마모 개선이 크게 이루어질 수 있다.
구체적으로 상기 공기차단밸브(1)는 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)를 구비한 밸브 하우징(3), 모터(10)와 기어(20)로 구성된 밸브 구동부, 기어(20)로 회전되는 밸브 샤프트(30)에 의한 스윙 움직임으로 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 각각을 개폐하는 한 쌍의 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)로 구성된 밸브 디스크(40), 및 밸브 디스크(40)의 밸브 러버(43)에서 돌출 구조로 형성된 밸브 립(45)을 포함한다.
일례로 상기 모터(10)와 상기 기어(20)는 밸브 하우징(3)의 밸브 본체 측면을 형성하는 밸브 측부에 내장되고, 상기 모터(10)는 제어기(미 도시)의 제어로 회전되어 기어(20)를 구동시키며, 상기 기어(20)는 섹터 기어를 포함한 2단 기어로 구성되어 증폭된 토크로 밸브 샤프트(30)를 회전시킨다.
일례로 상기 밸브 샤프트(30)는 기어(20)의 섹터 기어와 연결되어 회전되고, 밸브 하우징(3)의 내부에서 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)를 관통하여 배열됨으로써 공기공급관로(5)의 유로를 개폐하는 밸브 디스크(40)의 제1 밸브 디스크(40A)와 공기배출관로(7)의 유로를 개폐하는 밸브 디스크(40)의 제2 밸브 디스크(40B)가 결합된다. 이 경우 상기 밸브 샤프트(30)는 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)의 하부에서 볼트나 스크류로 고정됨으로써 밸브 샤프트(30)의 시계방향 회전은 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)의 개방 및 반시계방향 회전은 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)의 폐쇄 동작을 수행한다.
일례로 상기 밸브 디스크(40)의 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)는 강체의 디스크 플레이트(41), 밸브 립(45)이 형성된 연성(또는 연질)의 밸브 러버(43)를 구성요소로 하여 동일하게 구성된다.
특히 상기 디스크 플레이트(41)는 한쪽 끝부위가 밸브 샤프트(30) 위에 놓인 상태에서 밸브 샤프트(30)를 관통하는 볼트나 스크류의 볼팅 체결부로 형성되고, 이를 통해 디스크 플레이트(41)의 하부로 밸브 샤프트(30)가 고정된다.
그리고 상기 밸브 러버(43)는 디스크 플레이트(41)에 오버 몰드 됨으로써 디스크 플레이트(41)의 볼팅 체결부를 제외한 부분을 감싸며, 디스크 플레이트(41)를 감싼 상측 러버 바디(43a)와 하측 러버 바디(43b)의 각각에 밸브 립(45)이 돌출 구조로 형성된다.
일례로 상기 밸브 립(45)은 립 형상이 밸브 기밀부(3A)(도 2,5 참조)의 접촉면 기준으로 평행하여 동일한 돌출 높이를 형성하고, 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)의 폐쇄 시 밸브 샤프트(30)에 의한 디스크 플레이트(41)의 눌림을 받아 밸브 기밀부(3A)에 밀착됨으로써 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 기밀을 형성하여 준다. 이 경우 상기 밸브 립(45)은 밸브 러버(43)의 형상을 따라 동일 높이로 돌출된 사각 또는 직사각 프레임 형상으로 이루어진다.
특히 상기 밸브 립(45) 중 밸브 러버(43)의 하측 러버 바디(43b)에 구비된 밸브 립(45)은 밸브 립 바깥쪽으로 위치되는 사선 립(46)과 밸브 립 안쪽으로 위치되는 수직 립(47)의 이중 립 구조로 이루어지고, 상기 사선 립(46)은 수직 립(47)에 대해 외측 사선 각도(α)를 갖는 사선 구조인 반면 상기 수직 립(47)은 사선 립(46)에 대해 수직 구조이다. 이 경우 상기 외측 사선 각도(α)는 예각으로 형성되고, 약 35~45°로 설정될 수 있다.
그러므로 상기 사선립(46)은 외측 사선립(46)으로 특징된다.
특히 도 2를 참조하면, 상기 밸브 립(45)이 사선 립(46)과 수직 립(47)을 다양하게 조합할 수 있음이 예시된다.
일례로 이중 수직 립(48)이 적용된 경우, 상기 밸브 립(45)은 외측 사선 각도(α)의 사선 립(46)을 그대로 유지하면서 도 1,2의 수직 립(47)을 이중 수직 립(48)으로 변경하여 준다.
그러므로 상기 사선립(46)은 외측 사선립(46)으로 특징된다. 또한 상기 수직 립(47)은 단일 구조의 립 형상으로 밸브 기밀부(3A)와 접촉하거나 또는 이중 수직 립(48)과 같이 이중 구조의 립 형상으로 밸브 기밀부(3A)와 접촉된다.
이로부터 상기 밸브 립(45)은 사선 립(46)과 이중 수직 립(48)의 외측 사선 각도(α)는 도 1,2와 동일하게 형성되나, 상기 이중 수직 립(48)은 밸브 기밀부(3A)와 접촉 부위를 이중 돌출 구조로 함으로써 밸브 기밀부(3A)와 밀착 시 사선 립(46)에 대한 마모 방지 기능에 더해 사선 립(46)의 안쪽에서 밸브 기밀부(3A)의 기밀 성능 강화로 밸브 립(45)의 공기 차단 성능을 극대화할 수 있다.
반면 레이아웃 변경이 적용된 경우, 상기 밸브 립(45)은 립 형상이 밸브 기밀부(3A)의 접촉면 기준으로 평행하여 동일한 돌출 높이를 형성하지만, 상기 밸브 립(45) 중 사선 립(46)이 수직 립(47)의 안쪽으로 위치됨으로써 내측 사선 각도(β)는 도 1,2의 사선 각도(α)와 반대 방향으로 된다. 이 경우 상기 내측 사선 각도(β)는 예각으로 형성되고, 약 35~45°로 설정될 수 있다.
그러므로 상기 사선립(46)은 외측 사선립(46)으로 특징된다.
한편 도 3은 상기 공기차단밸브(1)의 동작 시 밸브 립(45)의 작용 상태를 예시한다.
도시된 바와 같이, 상기 공기차단밸브(1)의 개방 시 모터(10)와 기어(20)의 구동력으로 밸브 샤프트(30)는 공기공급관로(5)의 제1 밸브 디스크(40A)와 공기배출관로(7)의 제2 밸브 디스크(40B)를 스윙 동작으로 회전(예, 시계방향)시키고, 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)의 밸브 립(45)이 밸브 기밀부(3A)에서 떨어진다.
이어 상기 공기차단밸브(1)의 폐쇄 시 모터(10)와 기어(20)의 역방향 구동력으로 밸브 샤프트(30)와 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)가 스윙 동작으로 역회전(예, 반시계방향)되고, 상기 밸브 립(45)은 밸브 기밀부(3A)에 접촉되면서 밸브 샤프트(30)가 가하는 누름력으로 유로 밀폐 공간을 형성한다.
특히 상기 밸브 립(45)은 외측 사선 각도(α) 또는 내측 사선 각도(β)의 사선 립(46)이 전체적으로 압축되면서 밸브 기밀부(3A)와 접촉면적을 갖는 하부 구간을 형성하고, 수직 립(47)이 사선 립(46)과 함께 눌려지면서 사선립(46)의 공기차단 성능을 보조하여 준다.
즉, 상기 밸브 립(45)은 사선립(46)을 밸브 내측을 음압 발생 위치로 하여 대응하는 외측 사선 각도(α)의 내측 사선립(46) 및 밸브 외측을 음압 발생 위치로 하여 대응하는 내측 사선 각도(β)의 외측 사선립(46)으로 적용함으로써 사선 립(46)이 외측 사선 각도(α) 또는 내측 사선 각도(β)를 통해 접촉 면적을 넓혀 공기차단 성능이 강화되도록 하고, 나아가 수직 립(47) 또는 이중 수직 립(48)이 사선립(46)의 과다 눌림을 방지함으로써 공기 차단성능을 보조하면서 동시에 반복적인 음압 발생에 의한 사선립(46)의 반복 작동 조건에서 사선 립(46)의 접촉부 마찰에 의한 마모도 방지하여 준다.
특히 상기 밸브 립(45)의 사선립(46)이 음압 발생 위치에 따라 작용됨은 도 4 및 도 5로 예시된다.
일례로 도 4는 차단 밸브(Shunt valve)와 같이 음압이 밸브 하단에서 발생하여 부압으로 작용함으로써 사선 립(46)이 부압으로 압착되는 경우이고, 반면 도 5는 조절 밸브(Regulating valve)와 같이 음압이 밸브 바깥쪽에서 발생하여 양압으로 작용함으로써 사선 립(46)이 양압으로 밀려나는 경우이다.
도 4의 밸브립(45) 중 사선립(46)이 외측 사선 각도(α)의 외측 사선립인 경우를 참조하면, 상기 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)가 폐쇄된 상태에서 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로에 부압이 생성됨으로써 밸브 립(45)은 부압의 가압력으로 잡아당겨지는 상태가 된다. 이 경우 사선립(46)은 외측 사선립(46)이다.
즉, 상기 밸브 립(45)은 음압에 의한 압착 시, 사선립(46)과 수직립(47)이 밸브 기밀부(3A)와 접촉으로 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로를 밀폐한 “자유상태”에서 “부압상태”로 변화되고, 상기 “부압상태”에서 밸브 러버(43)는 부압의 가압력을 받아 아랫방향으로 당겨진다.
그러면 상기 사선 립(46)은 유로 밀폐 공간에서, 상부 구간이 잡아당겨져 밑으로 내려오지만 하부 구간이 외측 사선 각도(α)를 통해 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로 안쪽을 향하도록 유도되어 밸브 기밀부(3A)와 접촉면을 넓힘으로써 유로에 대한 공기 차단성능을 높여준다.
도 5의 밸브립(45) 중 사선립(46)이 내측 사선 각도(β)의 내측 사선립인 경우를 참조하면, 상기 제1,2 밸브 디스크(40A,40B)가 폐쇄된 상태에서 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로에 양압이 생성됨으로써 밸브 립(45)은 양압의 가압력으로 밀어내지는 상태가 된다. 이 경우 사선립(46)은 내측 사선립(46)이다.
즉, 상기 밸브 립(45)은 음압에 의한 밀림 시, 사선립(46)과 수직립(47)이 밸브 기밀부(3A)와 접촉으로 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로를 밀폐한 “자유상태”에서 “양압상태”로 변화되고, 상기 “양압상태”에서 밸브 러버(43)는 양압의 가압력을 받아 위쪽방향으로 밀려난다.
그러면 상기 사선 립(46)은 유로 밀폐 공간에서, 상부 구간이 밀려나지만 하부 구간이 내측 사선 각도(β)를 통해 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로 안쪽을 향하도록 유도되어 밸브 기밀부(3A)와 접촉면을 넓힘으로써 유로에 대한 공기 차단성능을 높여준다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 멀티 립 적용 스윙타입 공기차단밸브(1)는 모터(10)의 기어(20)와 연결된 밸브 샤프트(30)의 회전에 의한 스윙 동작으로 밸브 하우징(3)의 공기공급관로(5)와 공기배출관로(7)의 유로를 개폐하는 밸브 디스크(40)의 디스크 플레이트(41)를 감싼 밸브 러버(43)에서 밸브 립(45)이 돌출되고, 상기 밸브 립(45)는 밸브 디스크(40)의 폐쇄 상태에서 밸브 기밀부(3A)와 접촉구간을 형성하는 외측 사선 각도(α) 또는 내측 사선 각도(β)의 사선 립(46)과 사선 립(46)에 인접되어 밸브 기밀부(3A)와 접촉면을 형성하는 수직 립(47)으로 이루어짐으로써 사선 립(46)의 과다 눌림을 수직립(47)으로 방지하면서 공기 차단 성능이 유지되고, 특히 음압이 가하는 부압에 의한 압착과 양압에 의한 밀림 시 사선 립의 접촉구간을 넓혀줌으로써 음압 발생 환경에서 공기차단 성능 유지와 함께 반복적인 압착과 밀림 동작하에서도 수직립의 보조 작용을 통해 사선립의 접촉부 마모 방지와 함께 공기 차단 성능 지속이 가능하다.
1 : 공기차단밸브
3 : 밸브 하우징 3A : 밸브 기밀부
5 : 공기공급관로 7 : 공기배출관로
10 : 모터 20 : 기어
30 : 밸브 샤프트 40 : 밸브 디스크
40A,40B : 제1,2 밸브 디스크
41 : 디스크 플레이트 43 : 밸브 러버
43a,43b : 상/하측 러버 바디 45 : 밸브 립
46 : 사선 립 47 : 수직 립
48 : 이중 수직 립

Claims (15)

  1. 공기공급관로와 공기배출관로가 구비된 밸브 하우징;
    모터와 기어의 구동력으로 회전되는 밸브 샤프트와 결합되고, 상기 밸브 샤프트의 회전에 의한 스윙 동작으로 상기 공기공급관로와 상기 공기배출관로의 유로를 개폐하는 밸브 디스크; 및
    상기 밸브 디스크를 감싼 밸브 러버에 형성되고, 상기 밸브 디스크의 폐쇄 상태에서 상기 유로의 둘레를 형성하는 밸브 기밀부와 접촉으로 기밀을 형성하는 밸브 립이 포함되고,
    상기 밸브 립은
    상기 밸브 기밀부와 접촉구간을 형성하는 사선 립, 및
    상기 사선 립의 뒤쪽에서, 상기 밸브 기밀부와 접촉면을 형성하는 수직 립으로 이루어진
    것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 외측으로 위치하고,
    상기 수직 립은 상기 사선 립의 뒤쪽에서, 상기 밸브 러버의 내측으로 위치되는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 바깥쪽을 향하는 외측 사선 각도의 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 외측 사선 각도는 상기 수직 립과 예각을 형성하는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 외측 사선 각도는 상기 사선 립이 밸브 하단에서 발생된 부압으로 압착될 때, 상기 밸브 기밀부와 형성한 상기 접촉구간이 넓어지도록 작용하는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 접촉구간은 상기 밸브 러버의 바깥쪽을 향하여 넓어지는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 수직 립은 상기 사선 립에 대해 수직 구조인 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 수직 립은 립 형상이 단일 구조 또는 이중 구조인 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  9. 공기공급관로와 공기배출관로가 구비된 밸브 하우징;
    모터와 기어의 구동력으로 회전되는 밸브 샤프트와 결합되고, 상기 밸브 샤프트의 회전에 의한 스윙 동작으로 상기 공기공급관로와 상기 공기배출관로의 유로를 개폐하는 밸브 디스크; 및
    상기 밸브 디스크를 감싼 밸브 러버에 형성되고, 상기 밸브 디스크의 폐쇄 상태에서 상기 유로의 둘레를 형성하는 밸브 기밀부와 접촉으로 기밀을 형성하는 밸브 립이 포함되고
    상기 밸브 립은
    상기 밸브 기밀부와 접촉면을 형성하는 수직 립, 및
    상기 수직 립의 뒤쪽에서, 상기 밸브 기밀부와 접촉구간을 형성하는 사선 립으로 이루어진
    것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 내측으로 위치하고,
    상기 수직 립은 상기 사선 립의 앞쪽에서, 상기 밸브 러버의 외측으로 위치되는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 사선 립은 상기 밸브 러버의 안쪽을 향하는 내측 사선 각도의 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 내측 사선 각도는 상기 수직 립과 예각을 형성하는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 내측 사선 각도는 상기 사선 립이 밸브 바깥에서 발생된 양압으로 밀려날 때, 상기 밸브 기밀부와 형성한 상기 접촉구간이 넓어지도록 작용하는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 접촉구간은 상기 밸브 러버의 안쪽을 향하여 넓어지는 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
  15. 청구항 2에 있어서, 상기 수직 립은 상기 사선 립(46)에 대해 수직 구조인 것을 특징으로 하는 공기차단밸브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5713577A (en) 1995-02-03 1998-02-03 Firma Carl Freudenberg Sealing arrangement having multiple ring completely covered by elastomeric sealing material

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