KR880002077B1 - 혼합 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

혼합 밸브

제1도는 혼합 위치에 있는 본 발명의 밸브의 측면도.

제2도는 제1도 밸브의 평면도.

제3도는 제2도의 선 3-3을 따라본 냉수 시일의 측면도.

제4도는 혼합 위치에 있는 제2도 밸브의 축단면도.

제5도는 냉수 개방/열수 폐쇄 위치로 도시된 밸브의 축단면도.

제6도는 제5도의 선 6-6에 따른 단면도.

제7도는 냉수 폐쇄/열수 개방위치로 도시된, 제6도와 유사한 도면.

제8도는 제3도의 냉수 시일의 내면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 슬리이브 13,15 : 0-링

16,18 : 냉수 도입구 및 열수 도입구

20 : 스템 22 : 배출구

28 : 냉수 도입구 시일 30 : 열수 도입구 시일

37,39 : 시일링 40 : 절삭부

42 : 분할기 구조물 44 : 피스톤 부재

46,48 : 개구부 56 : 비이드

59,60 : 개구부 64 : 놋치

본 발명은 혼합 밸브에 관한 것으로, 특히 소위 쾌적대(comfort zome)에서 밸브 제어를 양호하게 하도록 밸브를 통해 흐르는 물의 온도를 조절하기 위해 냉수 도입구를 통한 물의 통과를 제한하는 혼합 밸브에 관한 것이다.

본 발명의 주 목적은, 열수압 보다 상세히 높은 냉수압을 갖는 지역에서 유용하고, 밸브가 밸브 조작을 위한 큰 쾌적대를 갖도록 물조절 수단이 제공된 혼합 밸브를 제공하는데 있다.

다른 목적은, 열수와 냉수가 신체에 쾌적한 온도로 혼합되는 지역에서 밸브 작동을 양호하게 하도록 냉수 도입구가 그를 통과하는 물의 양을 제한하는 전술한 타입의 밸브를 제공하는데 있다.

또 다른 목적은, 밸브 폐쇄를 제공하는 도입구 시일이 개부부들을 가지고 있고, 그 개구부들 중 냉수 개구부가 열수 개구부 보다 작고, 냉수 개구부에의 접근로를 제공하는 제한된 크기의 통로의 제공되어 있어, 냉수압이 열수압보다 상당히 높은 지역에서 밸브가 사용되도록 양호한 온도조절을 제공하는 전술한 타입의 밸브를 제공하는데 있다.

기타 목적들은 하기 설명, 도면 및 청구범위에서 명백할 것이다.

본 발명은 밸브 부재의 조작으로 밸브를 통과하는 물의 온도 및 양을 조절하는 혼합밸브에 관한 것이다. 그러한 밸브는 주택 수도설비, 특히 부엌 및 세면대 수도, 샤우어 및 목욕탕 밸브에 공통적으로 적용된다. 특히, 본 발명은 냉수압이 열수압보다 상당히 큰 지역에서 유용한 밸브에 관한 것이다. 예를 들어, 냉수압이 열수압보다 12배 정도로 높은 것은 세계 몇몇 지역에서는 흔한 일이다. 보다 통상적인 압력차는 8:1이지만, 그러한 압력차에서도 밸브 사용자가 만족한 샤유어에 유용한 온도 범위인 소위 "쾌락대"에서 밸브 제어를 양호하게 하는 것은 어렵다. 쾌적한 샤우어 또는 다른 사용을 위한 수온 설정이 어떤 점에서 중요하지 않거나 또는 시행하기가 어렵지 않도록 쾌적대(통상 90-106℉)에서 밸브 제어를 양호하게 하는 것이 혼합 밸브, 특히 샤우어에 있어서 가장 유익하다.

본 발명은 밸브를 통한 냉수의 통과를 제한 함에 의해 그리고 밸브가 완전 열수 위치로부터 열수-냉수 혼합위치 쪽으로 이동될 때 밸브 내로 흐르는 냉수를 조절함에 열수와 냉수 사이에 높은 압력차가 존재하는 지역에 유용한 밸브 구조를 제공한다. 또한, 이 밸브는 열수 도입구와 냉수 도입구 사이의 직교류(cross flow)를 방지하는 구조를 제공한다. 그 직교류는 냉수압이 열수압 보다 상당히 높은 지역에서 중대한 문제가 될 수 있다.

본 발명은 특히, 왕복동 및 회전 밸브 부재 또는 스템(stem)이 고정 슬리이브내에 배치된 혼합 밸브와 관련하여 설명될 것이다. 물 흐름 제한 기구는 밸브 폐쇄 시일을 제공하는 시일 부재 형태로 되어 있다. 여기에 설명되는 원리는 다른 타입의 밸브 구조에도 적용될 수 있고, 본 발명은 원통형 슬리이브내에서 이동 가능한 스템 또는 밸브 부재가 제공된 구조에 한정되지 않음을 이해하기 바란다.

도면에서, 슬리이브가 전체적으로 번호 10으로 나타내어져 있고, 스템이 번호 20으로 전체적으로 나타내어져 있다. 그 슬리이브는 중공으로 되어 있고 외측 0-링 홈 12 및 14를 가지고 있다. 그 홈들은 0-링 13 및 15를 각각 수용하며, 그 0-링 또는 시일 부재들은 밸브 구조의 양단을 밀봉하는데 이용된다. 이와 관련하여, 도시된 밸브는, 밸브의 모든 가동 부품들이 수도 꼭지 하우징내에 배치되는 단일의 자체수용 유니트내에 배치되는 카트리지 형태로 되어 있다. 슬리이브는 냉수 도입구 및 열수 도입구 16 및 18과 배출구 22를 가지고 있다.

슬리이브의 외측에는 환상견부 24 및 26이 형성되어 있고, 그 견부들 사이에서 밸브를 위한 도입구 시일들을 수용하는 원주홈이 형성되어 있다. 냉수 도입구 시일이 28로 나타내어져 있고 열수 도입구 시일이 30으로 나타내어져 있다. 그 시일 구조의 세부는 미국 특허 제3,840,048호에 도시되어 있다.

스템 20은 슬리이브로부터 외측으로 연장하는 축 부분 32를 포함하며, 그 축부분은 적당한 평편한 부분 34를 가지고 있다. 그 평편한 부분 34는 밸브 조작에 사용되는 조작 손잡이를 수용하기 위한 것이다. 스템 20에는, 시일 링 37 및 39를 각각 수용하는 홈 36 및 38이 형성되어 있고, 시일 링들의 외측은 슬리이브 10의 내측과 밀봉적으로 계합한다.

스템 20은 그 스템의 길이의 상당한 부분에 걸쳐 연장하는 원주상 절삭부 40을 가지고 있다. 그 절삭부 40은 냉수 및 열수 도입구 16및 18로부터 슬리이브 배출구 22로 물을 이송하기 위한 수단을 제공한다. 절삭부 40은 열수를 위한 것과 냉수를 위한 것의 2개의 물 통로로 분할기 구조물 42에 의해 분할되어 있다. 그 분할기 구조물은 절삭부 40의 길이를 따라 연장하여 있고 2개의 베인(vane) 또는 분할기로 구성되어 있으며, 그 분할기들 각각은 절삭부 40의 양단부의 놋치내에 배치된다.

스템은 원통형의 피스톤 부재 44를 가지고 있고, 그 피스톤 부재는 절삭부 40의 일부분까지 연장하여 있고 2개의 개구부 46 및 48을 가지고 있다. 그들 개구부는 베인이 그를 통과하는 물의 양 및 온도를 조절하는데 사용될 때 냉수 및 열수 도입구 16 및 18과 일치하여 배치될 수 있다. 개구부 46 및 48 주위 외주 지역들은 내측으로 경사져 있어, 밸브 부재 또는 스템이 도입구 시일들에 대해 이동될 때 도입구 시일들을 위한 평편한 베어링 표면이 제공되는 시일들이 절단되거나 마모되지 않게 한다.

열수 시일 30은 미국 특허 제3,840,048호에 도시된 것과 실제 동일하며 반원형 몸체 부분 50과 시일부분 52를 포함한다. 시일부분 52의 내측 원주 림(rim) 54는 피스톤 44와 밀봉적으로 접촉하여 있다. 모메 부분 50의 외측에는 다수의 외측으로 연장하는 비이드(bead) 56들이 제공되어 있고, 그 비이드들은, 열수 도입구 및 체임버 58내로 흐르는 물이 도입구 시일 부분 52에 대한 내향 바이어스(bias) 또는 내향 힘을 발휘하여 시일과 스템 피스톤 사이에 확고한 시일을 제공하도록 열수 도입구 18과 일치하는 체임버 58을 형성한다.

열수 시일 30을 위한 개구부 59는 다면이 원형으로 되어 있다.

냉수 시일 28(제3 및 8도)은 물이 흐르는 개구부의 배치 외에는 열수 시일과 동일하다. 개구부 60은 열수 시일 30의 개구부 59의 단면적보다 작고, 열수 시일의 개구부 싸이즈의 약 50%정도일 수 있다.

본 발명은 열수 개구부와 냉수 개구부 사이의 특정 관계에 한정되지 않고, 열수 개구부의 싸이즈에 대해 냉수 개구부의 싸이즈를 제한하는 것이 필요하다. 열수 도입구 보다 싸이즈가 작은 개구부를 제공하는 외에, 냉수 시일 28의 도입구 시일 부분 62는 개구부 60의 것에 반대측의 지역에서 폐쇄되어 있고 그 폐쇄된 지역에 Ⅴ자형 놋치 64가 형성되어 있다. 그 놋치는 개구부 60으로부터 먼쪽에 가장 작은 측부를 가지고 있고, 그 놋치 또는 제한된 개구부의 싸이즈 또는 단면적이 개구부 60쪽으로 점차 증가하여 있다. 그 놋치는 폐쇄 지역을 완전히 관통하여 연장하지 않고, 사실 그 폐쇄 지역은 지붕 65를 가지고 있다. 놋치상의 지붕 65는 수압하에 놋치의 측부들이 함몰되거나 또는 폐쇄되는 경향에 저항한다. 그 지붕은 어떤 타입의 수압에서도 놋치의 단면을 균일하게 유지한다.

본 발명이 냉수 도입구에 대한 제한과 열수 도입구에 대한 정규 또는 제한되지 않은 시일을 제공하는 것으로 설명되었으나, 그렇지 않을 수도 있다.

압력차의 문제는 냉수압이 열수압 보다 상당히 높은 물공급 시스템에 항상 존재한다. 그러나, 간혹 열수압이 냉수압 보다 상당히 높은 경우도 있을 수 있다. 그리하여, 본 발명은 특히, 고압측이 열수이든 냉수이든 그 고압측의 흐름을 감소시키는 시일에 관한 것이다.

밸브가 조립되고 수도 꼭지에 적절히 배치된 때, 도입구 시일 개구부와 스템 개구부 46 및 48의 상대 위치 및 배치는 특정의 물 흐름비를 제공한다. 스템이 열수 도입구를 통해서만 흐르도록 제7도의 위치에 있을 때, 냉수 도입구는 개구부 46 및 48 사이 피스톤 44의 부분 47에 의해 폐쇄된다. 스템이 시일 개구부 60을 통해 냉수가 흐르는 위치 쪽으로 시계방향으로 회전될 때, 그러한 회전의 초기에는 피스톤 44의 저 개구부 48이 놋치 64의 가장 작은 부분고 통하게 되고, 스템이 완전 열수 위치로부터 혼합 위치쪽으로 시계방향으로 계속 회전함에 따라 피스톤의 개구부 48이 놋치 64와 점차 크게 통하게 된다. 시계방향으로 더 계속 회전하면 개구부 59 및 60(제4도)이 피스톤 44의 개구부 46 및 48과 완전히 일치하게 된다. 피스톤의 개구부들에 대한 특정 위치에 냉수 도입구 시일의 놋치를 배치시킴에 의해, 초기에 열수의 완전 흐름과 함께 밸브내로 소량의 냉수가 통과하도록 배치 가능하다. 계속적인 회전에 따라 냉수의 양이 비교적 소량씩 증가한다. 이것은 냉수압이 열수압보다 상당히 높은 지역에서는 특히 중요하다. 따라서, 소위 쾌적대에서 손잡이 회전이 양호하게 된다. 사실, 도시된 바와 같은 밸브에서, 냉수와 열수가 혼합되는 쾌적대에서 손잡이를 약 19°회전시키는 것이 가능하다.

또 다른 잇점은, 열수 도입구가 폐쇄된 때(제5도 및 제6도) 개구부 48이 도입구 시일 개구부 60과 완전히 일치하여 놋치 64를 사용하지 않고도 냉수를 완전히 공급할 수 있다는 것이다. 그리하여, 놋치 64는 열수와 냉수가 혼합될 때 그리고 사용자가 밸브를 완전 열수 공급위치 또는 완전 냉수 공급위치 중 어느 한가지 위치로부터 혼합 위치쪽으로 이동시키기 시작할 때에만 이용된다. 냉수 도입구 시일의 개구부는 밸브가 완전 냉수 공급위치에 있을 때 밸브 스템 개구부에 완전히 접근 가능하다.

열수 도입구와 냉수 도입구를 분리하는 분할기 구조물은 밸브가 비교적 높은 냉수압의 지역에서 사용될 때 특히 중요하다. 그러한 구조가 없이는, 열수압과 냉수압 사이의 차가 큰 때 열수가 밸브내로 들어가게 하는 것은 불가능할 수 있다.

본 발명의 바람직한 형태가 도시 및 설명되었으나, 많은 개조, 대치 및 변경의 행해질 수 있음을 인식하기 바란다.

Claims (12)

1. 고정 부재와, 그 고정부재에 대하여 상대 이동하여 물의 양 및 온도를 조절하는 가동부재와, 상기 고정부재의 열수 도입구 및 냉수 도입구를 가진 혼합 밸브에 있어서, 물의 흐름을 조절하는 개구부를 가진 시일 부재가 상기 도입구들에 배치되어 있고, 그 도입구 시일 개구부들 중 하나는 다른 시일 개구부보다 작은 단면적을 가지며, 상기 하나의 도입구 시일이 또한 시일 개구부에의 물의 접근을 조절하는 제한된 통로를 가진 것으로 특징으로 하는 혼합 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 제한 통로가 상기 개구부 쪽으로 싸이즈가 점차 증가하여 있는 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 열수 도입구와 냉수 도입구를 분할하여 그들 사이의 직교류를 방지하는 분할기 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
4. 제1항에 있어서, 상기 제한 통로가 Ⅴ형 놋치 형태로 된 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
5. 제4항에 있어서, 상기 Ⅴ형 놋치가 그를 위한 커버를 가진 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
6. 슬리이브, 열수 및 냉수 도입구들과 배출구, 슬리이브를 통해 흐르는 물의 온도 및 양을 조절하도록 그 슬리이브내에서 왕복운동 및 회전 가능한 밸브 부재를 가진 혼합 밸브에 있어서, 슬리이브의 열수 및 냉수 도입구들내에 상기 밸브 부재와 밀봉적으로 접촉하여 도입구 시일들이 배치되고, 그 시일들 각각이 그를 통해 흐르는 물의 흐름을 조절하는 개구부를 가지고 있고, 그 시일 개구부들 중 하나가 다른 시일 개구부 보다 단면적이 작게 되어 있으며, 상기 하나의 도입구 시일이 상기 개구부에의 물의 접근을 조절하는 제한된 통로를 가진 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
7. 제6항에 있어서, 상기 제한된 통로가 상기 개구부 쪽으로 싸이즈가 점차 증가하여 있는 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
8. 제7항에 있어서, 상기 밸브 부재내 배치되고 상기 냉수 도입구로부터 직접 열수 도입구로 물이 흐르는 것을 방지하는 분할기 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
9. 제6항에 있어서, 상기 밸브 부재가 상기 도입구 시일 개구부들과 정렬되도록 이동 가능한 도입구 지역들을 가지고 있고, 그 도입구 지역들이, 상기 열수 도입구 개구부가 밸브 부재에 의해 폐쇄된 때 냉수 개구부를 통해서만 흐르게 하고 열수 도입구가 완전 개방된 때 상기 냉수 도입구 시일 통로를 통해 제한적인 흐름이 일어나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
10. 제6항에 있어서, 상기 밸브 부재가 상기 도입구 시일 개구부들과 정렬되도록 이동 가능한 도입구 지역들을 가지고 있고, 그 밸부 부재의 도입구 지역들이, 열수 및 냉수가 도입구 시일 개구부를 통해 흘러 냉수의 제1흐름이 상기 제한된 통로를 통과하도록 하는 위치로의 밸브 부재의 이동에 따라 밸브 부재의 특정 위치에서 상기 열수 도입구 시일 개구부를 통해서만 흐르고 냉수 도입구 시일 개구부를 통해서는 흐름이 없도록 배치되는 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
11. 제6항에 있어서, 상기 각 시일이 슬라이브 주위에 원주적으로 배치되는 몸체 부분과, 상기 슬라이브의 열수 및 냉수 도입구들을 통해 밸브 부재와 밀봉 계합토록 연장하는 도입구 시일 부분을 포함하고, 상기 제한된 통로가 냉수 도입구 시일의 상기 도입구 시일 부분에 형성된 놋치 형태로 된 것을 특징으로 하는 상기 밸브.
12. 제7항에 있어서, 상기 제한된 통로를 위한 커버가 설치되어, 그 커버가 수압에 기인한 상기 제한된 통로의 붕괴를 방지하는 것을 특징으로 하는 상기 밸브.

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