KR960008276B1 - 소음을 감소시키는 유체 밸브 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

소음을 감소시키는 유체 밸브
제1도는 본원에 기술된 형태의 밸브의 평면도.
제2도는 제1도의 선 2-2를 따라 취한 단면도.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취한 단면도.
제4도는 예시를 목적으로 일부분이 제거된 것 본원에 기술된 형태의 밸브 측면도.
제5도는 예시를 목적으로 일부분이 제거된 다른 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 밸브 슬리이브 12 : 슬리이브 부재
14 : 밀봉 지지부 16 : 스템(stem)
18,64 : 배출구 20 : 정지부
22 : 견부 24,28,44,52,58 : 밀봉 링
26,40 : 유입구 30 : 개구부
32 : 후크 34 : 밸브 폐쇄 밀봉 링
36 : 환형벽 38 : 피스톤
42 : 단면적 감소 영역 48 : 수로
54,60 : 홈 62 : 핸들 수용 부분
68 : 연장부 70 : 통로
본 발명은 본 출원의 양수인에게 양도된 미국특허 제4,395,018호에 개시된 형태의 수도꼭지 밸브에 관한 것이다. 상기 출원은 물이 밸브를 통과할때 발생하는 소음을 감소 또는 억제시키는 수단에 관한 것이다.
본 발명의 주 목적은 밸브를 관통하는 유로 외부의 밀봉 장치를 사용하여 밸브를 폐쇄시키고 또한 밸브가 개방되는 경우에 발생하는 소음을 감소시키는 수단을 갖는 유체 밸브를 제공하는 것이다.
다른 목적은 물의 난류와 관련된 소음을 감소시키기 위하여 밸브를 초기 개방시에 유동하는 물의 일부를 전환시키는 통로에 의해 소음이 억제되는 상술된 형태의 유체 밸브를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 소음을 억제하기 위하여 밸브가 개방될때 초기에 정렬된 배출구를 통과하는 수압을 감소시키기 위한 밸브를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 난류를 감소시키기 위하여 유입구로부터 유출구까지 물이 순조롭게 유동하여 유로의 방향과 크기를 점진적으로 변화시키는 밸브를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 난류를 감소시키기 위하여 유입구로부터 유출구까지 물이 순조롭게 유동하며 유로의 방향과 크기를 점진적으로 변화시키는 밸브를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 난류의 원인과 물 소음의 원인을 제거하기 위하여 밸브 유입구로부터 유출구까지의 유로에 장애물이 존재하지 않는 상술된 형태의 2핸들 수도꼭지 밸브를 제공하는 것이다.
상기 및 기타 목적은 하기의 상세한 설명, 도면 및 청구범위에서 나타난다.
본원에 기술된 유체 밸브는 부엌이나 화장실에서 수도꼭지 또는 욕조 제어 밸브로서 주로 사용된다. 본 발명은 특히 미국특허 제4,395,018호에 개시된 밸브에 있어서 소음을 억제하기 위한 수단에 관한 것으로, 상기 특허는 본 출원의 양수인에게 양도된 것이다.
상기 특허의 밸브에 있어서, 슬리이브상의 적소에 고정되고 또한 밸브를 관통하는 수로의 외부에 위치하는 환형 밀봉 장치를 사용하여 밸브가 차단된다. 회전 가능한 스템은 배출구가 고정 환형 밀봉 장치에 대면하여 밸브를 통과하는 물의 유동을 차단할 때까지 회전한다. 밸브가 개방되면, 가동 스템상의 배출구는 초기에 일부만이 슬리이브상의 배출구와 연통하므로서, 매우 작은 개구부를 통해 물이 흘러야만 하고 또한 매우 날카로운 모서리를 선회하여야만 한다. 이로 인해 실질적으로 소음과 물의 난류가 발생한다. 본 발명은 물의 일부를 전환시킴으로써 또는 슬리이브 내부에 형성된 통로를 이용해서 가동 스템 내부의 수압을 감소시킴으로써 그러한 밸브 개구부에 수반하여 발생하는 소음을 감소시킨다. 스템 유입구로부터 스템 출입구까지 원활하며 장애가 없는 유로를 형성하면 소음이 더욱 감소된다.
도면에 있어서, 밸브 슬리이브(10)는 슬리이브 부재(12)와 내부에 위치하는 밀봉 지지부(14)를 포함한다. 슬리이브(10) 내부에는 스템(16)이 이동가능하게 장착되어 있다.
슬리이브 부재(12)는 일반적으로 원통형이며, 원주 길이가 높이보다 약간 긴 타원형 배출구(18)를 갖는다. 슬리이브 부재(12)의 하단부는 상단부를 통해 스템(16)이 연장하는 경우에 개방된다. 슬리이브 부재(12)의 상부에는 스템의 회전을 제한하기 위하여 스템상의 핸들과 협력하는 정지부(20)가 제공된다. 슬리이브 부재(12)에는 외측으로 연장하는 견부(22)가 제공되어, 밸브가 하우징 내부에 삽입될 수 있는 정도를 제한한다. 밀봉 링(24)은 슬리이브 부재의 핸들 단부를 향하여 슬리이브의 외측면을 따라 누수되는 것을 방지한다.
밀봉 지지부(14) 역시 원통형이며, 슬리이브 부재(12) 내부에 억지끼워 맞춤된다. 밀봉 지지부(14)의 하단부에 형성된 슬리이브 유입구(26)는 점진적으로 경사지는 횡단면을 가지기 때문에, 밸브의 외부로부터 밸브 내부까지 물이 순조롭게 통과할 수 있으며 난류 현상이 최소화될 수 있다. 상기 특허에 개시된 밸브에서와 같이, 유입구(26)에 장애물도 존재하지 않는 것에 주목하여야 한다. 이렇게 장애물을 제거하기 위한 목적은 장애물에 의해 야기되는 난류에 의하여 발생되는 소음을 제거하기 위함이다. 밀봉 지지부(14)의 외부에는 밀봉 지지부와 슬리이브 부재의 조합으로 형성된 슬리이브 구조물의 하단부를 밀봉하는 밀봉 링(28)이 제공된다. 상기 두 부재는 밀봉 지지부의 외부에 형성된 가요성 후크(32)와 협력하는 슬리이브 부재(12)의 다수의 개구부(30)에 의해 상호 스냅 연결되어 단일 구조물을 형성할 수 있다.
밸브 폐쇄 밀봉 링(34)은 슬리이브 부재(12)의 내벽에 의해 그 외측에서 지지되고, 환형 벽(36)에 의해 밀봉 지지부의 적소에 파지된다.
스템(16)은 슬리이브 유입구(26)와 정합 또는 연통하는 유입구(40)를 갖는 내부 피스톤(38)을 구비한다. 피스톤(38)의 유입구(40)에는 단면적이 감소하는 영역(42)이 있으며, 상기 단면적 감소 영역은 밀봉 링(44)으로 둘러싸여 밸브가 폐쇄되는 경우에 유입구에 있는 물이 배출구에 도달하는 것을 방지한다. 피스톤(38)내부에는 스템의 하부 부분(46)이 위치하며, 상기 부분은 유입구(40)로부터 제2도에 도시된 위치에서 슬리이브 배출구(18)와 정합하는 피스톤 배출구(49)까지 완만하며 평활한 수로(48)를 형성한다. 유체 밸브 유입구(40)에서부터 피스톤 배출구(49)까지 유동하는 물은 90°방향 전환되어야 하며, 이러한 전환은 부분(46)에 의해 매끄럽고 점진적으로 이루어진다. 유입구(40)영역은 배출구(49)보다 약간 크고, 보다 큰 유입구로부터 보다 작은 배출구로의 전이와 방향전환은 선형을 이룬다. 하부 부분(46)의 홈(54)내부에는 밀봉 링(52)이 위치하며, 상기 밀봉 링은 피스톤의 안쪽으로 스템을 밀봉시켜 피스톤으로부터 상방 또는 하방으로의 누수를 방지한다.
외부 핸들에 의한 스템의 이동이 피스톤을 회전시키는데 효과적이도록 피스톤(38)은 참조 부호 56에서와 같이 스템(16)에 고정될 수 있다. 홈(60)내부에 있는 밀봉 링(58)은 슬리이브 부재(12)의 내부와 스템의 외부를 밀봉시키므로, 밸브의 핸들을 통해 외부로 그리고 스템을 따라 상방으로의 누수를 방지한다. 스템(16)의 외단부는 통상적인 수도꼭지 핸들을 수용하는 핸들 수용부(62)를 갖는다.
밀봉 지지부(14)는 슬리이브 부재의 배출구(18)와 정합하며 그리고 밸브가 개방되면 피스톤(38)의 배출구(49)와 연통하는 배출구(64)를 갖는다. 밀봉 지지부의 배출구는 타원형이고 동일한 단면적을 갖는다는 점에서 슬리이브 부재 배출구(18)와 크기 및 형상이 유사한 중앙부(66)를 갖는다. 그러나, 밀봉 지지부의 배출구(64) 단부 각각은 제3도 및 제5도에서 참조 부호 68로 지시된 원주 연장부를 갖는다. 연장부(68)는 밸브 폐쇄 밀봉 링(34)을 향하여 원주 방향으로 연장하며 축방향으로 연장 통로(70)에서 종단하고, 그러한 통로 각각은 연장부(68)와 연결되며 밸브 외부를 향하여 축방향으로 연장한다. 밸브의 각 측면상에는 통로(70)가 존재하는 바, 그 이유는 화장실이나 부엌 싱크대의 온수나 냉수용으로 밸브가 사용될 수 있으므로, 밸브는 대칭이어야 하기 때문이다.
밸브가 폐쇄되면, 피스톤 배출구(49)는 밸브 폐쇄 밀봉 링(34)에 직면하고 밸브를 통해 어떠한 물도 유동하지 않는다. 밸브 스템이 개방 위치를 향하여 회전하면, 피스톤 배출구(49)가 먼저 밀봉 지지부 배출구(64)의 연장부(68) 단부와 연통할때 제1수로가 발생한다. 초기의 개구부는 작으므로, 이때의 수압은 매우 크다. 이러한 이유로, 전환 통로(70)가 밀봉 지지부 내부에 형성되어 있으면, 피스톤과 밀봉 지지부의 부분적으로 정렬된 개구부를 통해 유동하려는 물의 일부가 통로(70)중 한개로 전환될 수 있다. 이에 의하면, 밸브가 개방되는 경우에 정렬된 구멍에서의 압력이 감소되고, 따라서 평소에 밸브 개구부에 생기는 난류와 소음을 감소시킬 수 있다.
스템(16)을 계속 돌리면 피스톤 배출구(49)의 더 많은 부분이 밀봉 지지부의 배출구(64) 및 슬리이브 부재의 배출구(18)와 정합하게 되기 때문에, 유체 유동에 대한 제한이 작게 되어, 난류를 감소시키며, 따라서 소음은 감소하게 된다. 밸브 개방시의 가장 중요한 것은 피스톤 배출구(49)가 밀봉 지지부의 배출구 연장부(68)와 처음 정합하게 되는 초기 시간이므로, 밸브를 초기 개방 동안에 물을 전환시키기 위해 이 지점에 통로(70)가 위치한다.

Claims (9)

  1. 유입구 수단 및 배출구 수단을 갖는 슬리이브 수단; 상기 슬리이브 수단 내부에서 개방 위치 및 폐쇄사이를 이동가능하며 유입구 및 배출구를 갖는 스템; 상기 슬리이브 수단에 의해 지지되며 이동 스템과 협력하여 유로를 폐쇄하는 밀봉 수단; 및 상기 슬리이브 수단에 근접하고 또한 배출 수단과 연통하는 통로를 갖는, 유체 밸브의 개방시에 발생하는 소음을 감소시키는 수단을 포함하며, 상기 스템 유입구는 슬리이브 수단의 유입구 수단과 연통하고, 상기 스템 배출구는, 상기 연통하는 스템과 슬리이브 수단의 유입구 수단으로부터 스템 배출구와 슬리이브 수단의 배출구 수단을 통해 밸브를 관통하는 유로를 형성하기 위하여, 슬리이브 수단의 배출구 수단과 정합하도록 이동가능하며, 상기 스템 배출구가 이동하여 유로가 개방하기 시작할때, 상기 통로는, 상호 연통하는 슬리이브 수단의 배출구 수단과 스템 배출구에서의 압력이 통로로 유동하는 물에 의하여 감소되도록, 스템 배출구와 연통하는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 수단은 적어도 부분적으로 환형이며 그리고 스템의 축선에 대하여 직각인 축선을 중심으로 배치된 고정 밀봉 부재를 구비하고, 상기 밀봉 부재는 밸브를 통과하는 유로가 스템의 어느 한 지점에서도 밀봉 부재를 통과하지 못하는 상태로 슬리이브 수단의 배출구 수단으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 슬리이브 수단은 슬리이브와 상기 슬리이브 내부에 위치하는 밀봉 지지부를 구비하며, 상기 통로는 밀봉 지지부에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  4. 제3항에 있어서, 상기 통로는 밀봉 지지부 내부에서 축방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밀봉 지지부 내부에 형성된 한쌍의 직경 방향으로 대향하는 통로를 또한 포함하며, 상기 밀봉 지지부는 배출 개구부를 구비하며, 그리고 상기 통로 각각은 배출 개구부의 모서리에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 슬리이브 및 밀봉 지지부는 정렬되며 그리고 유사한 크기의 배출 개구부를 가지며, 상기 밀봉 지지부의 배출 개구부는 양 측면에 원주 방향으로 연장하면서 단면적이 감소되는 영역을 가지며, 상기 밀봉 지지부의 통로 각각은 상기 단면적이 감소되는 개구부 영역의 단부에 인접하여 그것과 연통하는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  7. 제1항에 있어서, 상기 슬리이브 수단의 유입구 수단은 장애물을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스템 유입구는 스템 배출구 방향과 거의 직각방향으로 향하며, 유입구와 배출구 사이의 스템 내부의 유로는 그 사이를 유동하는 물에 의하여 발생되는 소음과 난류를 감소시키는 방향으로 점진적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스템 유입구의 면적은 그 사이의 유로 크기가 점진적으로 변화하는 상태로 배출구 면적보다 약간 큰 것을 특징으로 하는 유체 밸브.
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