WO2017200127A1 - 경사 방향에 따라 유체 흐름을 제어하는 밸브어셈블리 - Google Patents

경사 방향에 따라 유체 흐름을 제어하는 밸브어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유체의 흐름 방향을 외력을 이용하지 않고 자중을 이용하여 자체적으로 제어하는 밸브 어셈블리를 제안한다. 본 발명의 밸브 어셈블리는, 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디(10); 그리고 상단부가 밸브바디에 힌지연결되고, 상기 제1출입구(12) 및 제2출입구(14)를 개폐할 수 있도록 설치되는 제1개폐판(16) 및 제2개폐판(18)으로 구성된다. 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 자중에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 연 상태로 유지한다. 그리고 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 어느 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있다. 그리고 제1출입구와 제1연결부를 통하여 연결되는 제1유체용기와, 상기 제2출입구와 제2연결부를 통하여 연결되는 제2유체용기를 포함하고, 여기서 밸브바디의 경사 상태에 따라서 한 방향으로만 유체가 흐를 수 있다.

Description

경사 방향에 따라 유체 흐름을 제어하는 밸브어셈블리
본 발명은 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있는 밸브 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브의 경사 방향에 따라서 일방향으로만 유체가 흐를 수 있도록 제어되는 밸브 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 밸브는 유체의 통로에 설치되어 유체의 흐름을 제어하는 부분에 사용되는 것이다. 이러한 밸브의 오픈 또는 클로즈는 일반적으로는 조작자의 수동 조작에 의존하는 것이 일반적이라고 할 수 있다. 다른 예로서 특정한 전기적 신호를 감지하고, 이에 기초하여 전기적으로 제어되는 다양한 형태의 밸브도 여러 가지 개발되어 시판 중에 있다고 할 수 있다.
그러나 조작자의 인위적인 조작 또는 전기의 힘에 기초한 외력에 의하여 구동되는 것은 다양한 형태로 개발되거나 출시되고 있지만, 밸브 자체의 경사 방향에 따라서 유체의 흐름을 단속할 수 있는 밸브에 대한 것은 찾아볼 수 없다. 즉, 전기 또는 외부에서의 물리적인 힘에 의하여 유체의 흐름 방향을 제어하는 것은 다양한 형태의 밸브가 공개되어 있지만, 밸브 자체의 기움 또는 경사 상태에 기초하여 유체의 흐름 방향이 제어될 수 있는 것에 대한 제안은 찾아볼 수 없다.
본 발명의 목적은, 전기에 기초하는 힘을 포함하여 어떠한 외력을 이용하지 않고 밸브 자체의 경사 상태에 기초하여 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있도록 구성되는 밸브 어셈블리를 제공하는 것에 있다.
이와 같은 본 발명의 목적은, 실질적으로는 밸브 어셈블리가 장착되거나 밸브 어셈블리 자체의 경사 방향에 따라서 일방향으로만 유체가 흐를 수 있도록 제어되기 때문에, 밸브가 장착 또는 적용된 대상체가 자동적으로 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있게 된다는 것을 의미하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸브 어셈블리는, 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고 상단부가 밸브바디에 힌지연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있도록 설치되는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성된다. 여기서 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 자중에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 연 상태로 유지한다. 그리고 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 어느 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1출입구와 제1연결부를 통하여 연결되는 제1유체용기와, 상기 제2출입구와 제2연결부를 통하여 연결되는 제2유체용기를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1유체용기 및 제2유체용기, 그리고 제1연결부 및 제2연결부는 신축성 있는 재질로 성형될 수 있다. 여기서 상기 제1유체용기 및 제2유체용기는 탄성복원력을 가지는 재질로 성형되는 것도 가능하다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 밸브어셈블리는, 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고 상기 밸브바디 내측에서, 상단부가 상기 출입구의 상부에 각각 힌지 연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격되는 것에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성된다. 그리고 상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 자중에 의하여 수직상태로 되어, 제1출입구 및 제2출입구를 연 상태로 유지한다. 또한 상기 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 다른 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있게 된다.
또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리는, 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고 상기 밸브바디 내측에서, 하단부가 상기 출입구의 하부에 각각 힌지 연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격되는 것에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성된다. 여기서 상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 부력에 의하여 수직상태로 되어, 제1출입구 및 제2출입구를 연 상태로 유지한다. 그리고 상기 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 다른 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리는, 전후 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구와 좌우 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구를 포함하고, 내부에는 내부통로가 형성된 밸브바디; 상기 밸브바디 내측에서, 하단부가 상기 출입구의 하부에 각각 힌지 연결되고, 상기 출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격됨으로써 각각의 출입구를 개폐할 수 있고, 유체보다 비중이 낮은 재질로 성형되는 다수의 개폐판; 그리고 상기 각각의 출입구와 연결부를 통하여 각각 연결되는 다수의 유체용기로 구성된다. 여기서 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서는, 모든 개폐판은 부력에 의하여 수직상태로 되어, 모든 출입구를 닫는 상태로 유지한다. 그리고 밸브바디가 좌우 방향 또는 전후 방향 중의 적어도 일측으로 경사진 상태에서는, 밸브바디의 각각의 내벽의 경사 각도에 따라서 개폐판이 출입구의 일부는 막고 다른 일부는 열게 되어, 경사 상태에 기초하여 일 방향으로만 유체가 흐를 수 있다.
또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리는, 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고 상기 밸브바디 내측에서, 상단부가 상기 출입구의 상부에 각각 힌지 연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격되는 것에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성된다. 여기서 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 자중에 의하여 수직상태로 되어, 제1출입구 및 제2출입구를 닫는 상태로 유지한다. 그리고 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 다른 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 밸브바디 또는 밸브 어셈블리가 어느 일측으로 경사지게 되면, 낮은 부분의 출입구에서 높은 부분의 출입구로 또는 높은 부분의 출입구에서 낮은 부분의 출입구로 일방향으로만 선택적으로 유체가 흐를 수 있게 됨을 알 수 있다.
그리고 본 발명의 실시 예에 의하면, 밸브바디 또는 밸브어셈블리가 수평 상태를 유지하고 있으면, 양 방향으로 유체가 흐르도록 구성하는 것도 가능하고, 양방향으로 유체가 흐르지 않도록 구성하는 것도 가능함을 알 수 있다. 따라서 밸브 어셈블리가 장착되어 사용되는 상황에 더욱 적합하게 선택함으로써 다양한 용도에 적용 가능함을 알 수 있다.
즉, 본 발명에서는 외력에 대한 의존 없이, 자체적으로 경사 상태에 따라서 일방향으로만 유체가 흐르도록 제어하는 것이 가능함을 알 수 있다. 그리고 이와 같은 밸브 어셈블리는 다양한 기술 분야에 적용 가능할 것임은 당연하고, 이렇게 밸브 어셈블리가 적용된 제품은 경사와 관련한 상태에 따라서 양방향으로 또는 일방향으로만 유체가 흐를 수 있게 되는 장점을 기대할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 밸브어셈블리의 예시도.
도 2는 본 발명의 밸브어셈블리의 경사 상태 예시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예의 밸브 셈블리의 예시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 경사 상태 예시도.
도 5는 도 1의 A-A 선 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 예시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 경사 상태 예시도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 예시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 제1경사 상태 예시도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 제2경사 상태 예시도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 예시도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예의 밸브 어셈블리의 예시도.
* 도면 부호의 설명 *
10 ..... 밸브바디
10R ..... 내부통로
12, 14 ..... 출입구
12A, 14A ..... 내벽
16, 18 ..... 개폐판
22, 24 ..... 연결부
20, 30 ..... 유체용기
다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시 예에 의한 밸브 어셈블리는, 내부에 일정한 공간 또는 통로(10R)를 구비하고 있는 밸브바디(10)를 포함하고 있다. 이러한 밸브바디(10)는, 서로 대향하는 방향에 유체가 출입할 수 있는 한 쌍의 출입구(12,14)가 성형되어 있다.
이와 같은 제1실시 예의 밸브 어셈블리에 의하면, 상기 밸브바디(10)가 수평 상태를 유지하고 있는 상태에서, 상기 밸브바디(10)의 내부통로(10R)에 있는 유체가 상기 출입구(12,14)를 통하여 외부로 빠져나가거나, 외부의 유체가 출입구(12,14)를 거쳐 내부로 유입될 수 있게 된다. 그리고 상기 출입구(12,14)가 성형되어 있는 밸브바디(10)의 내부통로(10R)에는 한 쌍의 개폐판(16,18)이 설치되어 있다. 여기서 제1개폐판(16)은 제1출입구(12)를 개폐하기 위한 것이고, 제2개폐판(18)은 제2출입구(14)를 개폐하기 위한 것이다.
이와 같은 실시 예에 있어서는, 상기 밸브바디(10)가 수평인 상태에서, 상기 개폐판(16,18)은, 양측의 출입구(12,14)를 모두 연 상태로 유지하고 있어서, 내부공간(10R)에서 양측의 출입구(12,14)를 통하여 외측으로 유체가 빠져 나가는 것이 가능함을 알 수 있다. 여기서 개폐판(16,18)은 밸브바디(10)의 내부에서 상단부가 힌지 연결되어 있고, 하단부는 자유상태로 설치된다. 즉, 개폐판(16,18)의 상단부는, 밸브바디(10)의 내측면에서 힌지점(16h,18h)에서 힌지 연결되어 있는 것이다. 따라서 상기 개폐판(16,18)의 상단부는, 밸브바디의 내측면에 힌지 연결되어 있기 때문에 자중에 의하여 항상 수직 상태로 매달리도록 설치되어 있는 것이다.
그리고 도시한 실시 예에서, 한 쌍의 출입구(12,14)는, 밸브바디(10)의 제1내벽(12A) 및 제2내벽(14A)에 각각 성형되는데, 여기서 제1내벽(12A) 및 제2내벽(14A)은 서로 대향하는 위치에 설치됨과 같이 하단부가 서로 멀어지는 방향으로 각각 경사진 상태로 형성되어 있다. 따라서 개폐판(16,18)의 상단부가 밸브바디(10)의 내측면에 힌지 연결되어 있는 상태에서는, 개폐판(16,18)은 도시한 바와 같이 자중에 의하여 수직 상태를 유지하게 되고, 이러한 상태에서 상기 제1출입구(12) 및 제2출입구(14)는 열린 상태가 되는 것이다.
그리고 상기 개폐판(16,18)은 출입구(12,14)를 모두 덮을 정도로 충분한 크기를 가지고 있어서, 제1개폐판(16) 및 제2개폐판(18)이 제1내벽(12A) 및 제2내벽(14A)에 각각 밀착되면 상기 출입구(12,14)는 막히게 된다. 본 명세서에서, 출입구(12,14)가 막힌 상태로 된다고 함은, 밸브바디(10)의 내부에서 개폐판(16,18)이 각각의 내벽(12A,14A)에 밀착되는 것에 의하여 출입구가 막히는 것을 의미한다. 그리고 출입구(12,14)가 막힌 상태라고 함은, 실질적으로 밸브바디(10)의 내부공간(10R)에서 막힌 상태의 출입구를 통하여 연결부로 유체가 흐르는 것은 불가능하다는 것과 동일한 의미를 가지고 있음을 알 수 있다. 그러나 출입구(12,14)가 막힌 상태라고 하더라도, 외부의 연결부(22,24)에서 내부공간(10R)으로 유체를 보내는 것이 가능함에 유의해야 할 것이다.
따라서 도 1에 도시한 바와 같이 밸브바디(10)가 수평 상태를 유지하고 있으면 모든 출입구(12,14)가 열린 상태이기 때문에, 상기 밸브바디(10)의 내부통로(10R)에서 출입구(12,14)를 통하여 유체가 밖으로 나가는 것도 가능하고, 밸브바디(10) 외부의 유체가 출입구(12,14)를 거쳐 내부통로(10R)로 들어오는 것도 가능하게 된다.
본 발명의 제1실시 예에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이 밸브바디(10)의 수평 상태에서, 상기 개폐판(16,18)은 출입구(12,14)를 연 상태로 유지할 수 있어야 한다는 것이다. 그리고 상기 개폐판(16,18)은, 상단부가 밸브바디(10)의 내측면에 힌지 연결되고 하단부가 자유 상태이기 때문에, 항상 자중에 의하여 그 위치가 결정될 수밖에 없다. 따라서 도시한 바와 같이 개폐판(16,18)를 평면으로 성형하게 되면, 밸브바디(10)의 수평상태에서 개폐판(16,18)은 항상 수직 상태를 유지하게 되고, 경사진 내벽에 출입구가 성형되어 있어서, 출입구는 항상 열린 상태를 유지하게 된다.
도 1 내지 도 5와 관련된 실시 예의 설명에 있어서, 상기 개폐판(16,18)은 밸브바디(10) 내부를 출입하는 유체보다 비중이 높은 재질로 성형되는 것 부터 살펴보기로 한다. 즉, 개폐판(16,18)은 유체 보다 비중이 높기 때문에, 상단부가 밸브바디(10)에 힌지 연결되면, 하단부는 수직 상태로 지지된다. 그리고 후술하는 바와 같이 밸브바디(10)의 경사 상태에서, 개폐판(16,18)은 자중에 의하여 출입구(12,14) 중의 어느 일측을 열고 타측을 닫게 된다. 여기서 출입구(12,14)의 어느 일측이 닫힌다는 것은 출입구가 성형된 내벽이 수직상태(또는 그 이상의 회전 경사 상태)가 되어 개폐판이 내벽에 밀착될 수 있는 상태로 됨을 의미한다. 이와 같은 실시 예에서와 같이, 밸브바디(10)의 수평 상태에서 출입구(12,14)는 항상 열린 상태를 유지하면 내부에서 외부로 또는 외부에서 내부로 유체가 이동할 수 있음은 상술한 바와 같다.
도시한 실시 예에 있어서는, 밸브바디(10)가 수평 상태에서 출입구(12,14)가 열린 상태를 유지할 수 있도록 하기 위하여, 제1내벽(12A) 및 제2내벽(14A)을 일정한 방향으로 경사를 가지도록 성형하고 있다. 그러나 본 실시 예에서, 밸브바디(10)의 수평 상태에서, 대향하는 위치에 형성되어 있는 한 쌍의 출입구(12,14)는 개폐판(16,18)에 의하여 열린 상태를 유지할 수 있는 것을 기본적인 조건으로 설정하고 있기는 하나, 도 1에 도시한 실시 예에서와 같은 형상으로 한정될 수 없음은 당연하다.
여기서 밸브바디(10)의 수평 상태에서, 서로 대향하는 위치에 형성되어 있는 한 쌍의 출입구(12,14)가 개폐판(16,18)에 의하여 열린 상태를 유지할 수 있도록 구성하는 것은, 한 쌍의 개폐판(16,18)의 형상 및 설치 위치, 그리고 서로 대향하는 내벽(12A,14A) 및 출입구(12,14)의 상호 관계(형상 및 위치 등)에 의하여 결정될 수 있을 것임은 당연하다. 더욱이 통상의 기술자에게 있어서는, 이와 같은 상태로 설정될 수 있도록, 상기 개폐판(16,18)과 출입구(12,14)가 형성된 내벽(12A,14A)의 다양한 설계가 가능할 것임은 당연하다.
그리고 상기 제1출입구(12)는 연결부(22)를 통하여 제1유체용기(20)에 연결되어 있고, 제2출입구(14)는 연결부(24)를 통하여 제2유체용기(30)와 연결되어 있다. 따라서 상술한 밸브바디(10)를 경유하는 유체의 흐름은, 예를 들면 유체용기(20,30) 사이에서의 유체의 흐름일 수 있다. 상기 연결부(22,24)는, 밸브바디(10)의 움직임 또는 회전 등을 고려하여, 신축성 있는 재질로 형성되거나 늘어나나거나 축소 가능한 벨로즈 형상으로 만들어질 수도 있다.
다음에는 밸브바디(10)의 경사 방향 및 경사 상태에 따른 유체의 흐름에 대하여 살펴보기로 한다. 상술한 바와 같은 실시 예에 있어서, 밸브바디(10)가 수평 상태에서는 상기 출입구(12,14)는 모두 열려 있는 상태이기 때문에, 내부통로(10R) 내부의 유체가 제1연결부(22) 또는 제2연결부(24)를 통하여 제1유체용기(20) 또는 제2유체용기(30)로 흐를 수 있다. 즉, 제1유체용기(20) 내부에 있는 유체가 밸브바디(10)를 통하여 제2유체용기(30)로 흐를 수 있는 것이다. 또한 이와 반대 방향으로의 유체 흐름도 가능하다.
그리고 도 2에는 상기 밸브바디(10)가 좌측이 낮은 경사 상태가 도시되어 있다. 이러한 상태를 살펴보면, 밸브바디(10)의 내부에서 제1개폐판(16)이 제1내벽(12A)에 밀착된 상태이고, 제2개폐판(18)은 제2내벽(14A)에서 더욱 이격된 상태이다. 이러한 개폐판(16,18)의 상태는 궁극적으로 밸브바디(10)의 경사에 의하여 발생한 것임은 당연하고, 실질적으로 상기 개폐판(16,18)은 수직상태를 가지고 있다고 할 수 있다.
이러한 상태가 되면 내부통로(10R)에서 제1연결부(22)로 유체가 흐를 수 없고, 제1연결부(22)에서 내부통로(10R) 방향으로만 유체가 흐를 수 있다. 그리고 제2출입구(14)는 열려 있는 상태이기 때문에, 내부통로(10R)에서 제2연결부(24)로 유체가 흐를 수 있는 상태이다. 즉, 도 2에 도시한 상태에서는 제1유체용기(20)에서 제2유체용기(30)로 유체가 흐르는 것은 가능하나, 제2유체용기(30)에서 제1유체용기(20)로 유체가 흐르는 것은 불가능하다.
즉, 이상에서 설명한 바와 같은 실시 예에 있어서는, 도 1에서와 같이 밸브바디(10)가 수평 상태에서는 양측으로 모두 유체가 흐를 수 있고, 도 2에서와 같이 밸브바디(10)가 일측으로 경사진 상태에서는 낮은 위치의 유체용기(20)에서 높은 위치의 유체용기(30)로 유체가 흐를 수 있도록 구성됨을 알 수 있다.
다음에는 도 3 및 도 4에 도시한 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시예는 제1유체용기(20)와 제2유체용기(30)가 밸브바디(10)의 출입구(12,14)와 연결되는 방향이 위에서 설명한 제1실시 예와는 상이하다. 즉, 제1유체용기(20)는, 밸브바디(10)의 반대측 출입구(14)와 연결되어 있고, 제2유체용기(30)는 밸브바디(10)의 반대측 출입구(12)와 연결되어 있다. 그 이외의 구성은 도 1과 실질적으로 동일하다.
이러한 실시 예의 밸브 어셈블리에서, 도 4에 도시한 바와 같이, 밸브바디(10)의 좌측이 낮게 경사진 상태가 되면 유체의 흐름 방향이 위에서 설명한 실시 예와는 반대 방향이 된다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 내부통로(10R)에서 제2연결부(24A)로 유체가 흐를 수 없고, 제2연결부(24A)에서 내부통로(10R) 방향으로만 유체가 흐를 수 있다. 그리고 제2출입구(14)는 열려 있는 상태이기 때문에, 내부통로(10R)에서 제1연결부(22A)로 유체가 흐를 수 있는 상태이다.
따라서 도 4에 도시한 상태에서는, 제2유체용기(30)에서 제1유체용기(20)로 유체가 흐르는 것은 가능하나, 제1유체용기(20)에서 제2유체용기(30)로 유체가 흐르는 것은 불가능함을 알 수 있다. 도 3에 도시한 실시 예에서, 상기 밸브바디(10) 뿐만 아니라, 제1유체용기(20) 및 제2유체용기(30) 전체가 경사진 상태라고 가정하면, 높은 위치에 있는 제2유체용기(30)에서 낮은 위치에 있는 제1유체용기(20)로 유체가 흐르는 것은 가능하나, 그 반대 방향으로 유체의 흐름이 불가능함을 알 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 실시 예의 밸브바디(10)를 살펴보면, 밸브바디(10)가 경사지게 되면, 낮은 위치에 있는 개폐판(16)은 내벽(12A)에 밀착되기 때문에, 내부공간(10R)에서 낮은 위치의 출입구(12)로 유체가 흐를 수 없게 됨을 알 수 있다. 그리고 높은 위치에 있는 개폐판(18)은 수직 상태를 유지하면서 내벽(14A)에서 더욱 이격되기 때문에 내부공간(10R)에서 출입구(14)로 유체가 흐를 수 있는 상태가 됨을 알 수 있다.
본 발명에서 상기 제1유체용기(20) 및 제2유체용기(30)를 신축성 있는 재질로 성형하게 되면, 유체를 받는 쪽의 유체용기는 팽창하여 부피가 커질 수 있다. 여기서 부피가 커진다는 것은, 높이가 높아질 수 있다는 것과 통하는 의미를 가지고 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같은, 밸브바디(10)와 한 쌍의 유체용기(20,30)가 모두 신발의 밑창 내부에 설치된다면, 높은 위치의 유체용기(30)에서 낮은 위치의 유체용기(20)로 유체가 흐를 수 있음을 알 수 있다. 그리고 제1유체용기(20) 및 제2유체용기(30)를 탄성 복원력이 있는 재질로 성형하게 되면, 중립상태(밸브바디의 수평상태)에서 최초 상태로 복귀될 수 있을 것이다.
따라서 외력(신발 착용자의 체중)에 의하여, 제2유체용기(30)가 힘을 받으면, 그 내부의 유체가 밸브바디(10)를 거쳐 제1유체용기(20) 내부로 들어가게 된다. 따라서 제1유체용기(20)는 유체의 유입에 의하여 부피가 늘어나게 되는데, 예를 들면 높이가 높아질 수 있게 된다. 이렇게 제1유체용기(20)의 높이가 높아지고, 제2유체용기(30)의 높이가 낮아지게 되면, 경사진 지면에 대하여 신발 밑창에서 낮은 위치에 있는 부분이 높아지고 높은 위치에 있는 부분이 낮아지게 되는 결과를 가져오게 된다. 따라서 경사 지면에 있을 때, 신발 밑창의 유체용기의 높이 변화에 따라서 신발이 수평면에 가깝게 될 수 있도록 착용자의 자중에 의해서 보정될 수 있음을 알 수 있다.
이와 같이 유체 흐름을 일으키는 외력은 별도의 힘이 될 수 있는데, 이는 사람이 직접 어느 하나의 유체용기에 가하는 힘이 될 수도 있다. 다른 실시 예로써 유체의 흐름을 일으키는 외력은 전기에 의하여 구동되는 펌프도 될 수 있음은 물론이고, 본 발명의 밸브어셈블리는 원하는 방향으로 경사에 의하여 자체적으로 유체의 흐름 방향을 제어하는 것을 가능하게 하고 있다.
도 5는 도 1의 A-A선 단면도이고, 내부통로(10R)에서 출입구(12,14)로 유체가 빠져나가는 경우를 예시하고 있다. 상기 내부통로(10R)의 내부에 있는 유체가 출입구(12,14) 측으로 움직이게 되면 상기 개폐판(16,18)을 가압하여 오히려 출입구(12,14)를 막는 방향으로 움직일 가능성도 배제할 수 없다. 물론 유체의 흐름이 상대적으로 느린 경우에는 이러한 문제는 발생하지 않을 것이지만, 흐름이 빠르거나 개폐판(16,18)의 서로 대향하는 내측면에 가해지는 힘이 큰 경우에는 상술한 바와 같은 유체의 흐름에 지장을 초래할 수 있다.
따라서 도 5에 도시한 바와 같이, 내부통로(R)의 내부에서 출입구(12,14) 근처의 유체의 흐름은 화살표로 표시한 바와 같은 흐름을 보일 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 도 1에서와 같이 양측의 출입구(12,14)가 열린 상태에서 또는 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같은 제2개폐판(18)이 열린 상태에서는, 열린 개폐판이 있는 출입구로 향하는 유체의 흐름에 의하여 개폐판이 출입구를 막는 방향으로 움직이지 않도록 유체의 흐름을 형성하는 것이 바람직하다.
따라서 도시한 바와 같이 상기 내부통로(10R)에, 개폐판(16,18)을 출입구(12,14) 측으로 가압하는 유체 흐름이 발생하지 않도록, 유체가이드(32,34)를 설치하는 것도 가능할 것이다. 또는 상기 내부통로(10R) 내에서, 유체가 출입구(12,14)로 흐르는 경로를 별도로 형성함으로써 유체의 흐름에 의하여 개폐판이 영향을 받지 않도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
다음에는 도 6을 참조하면서 본 발명의 또 다른 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예는, 위에서 설명한 실시 예와는 반대로 개폐판(16A,18A)이 유체 보다 비중이 낮아서 유체 속에서 부력을 가지는 경우에 해당하는 것임과 동시에, 밸브바디(10)의 수평 상태에서는 양측 방향으로 모두 유체가 흐르는 것이 가능하도록 구성되는 것이다.
도시한 바와 같이 밸브바디(10)에는, 내부통로(10R)에 있는 유체가 출입하는 한 쌍의 출입구(12,14)가 성형되어 있다. 그리고 상기 출입구(12,14)가 성형되어 있는 밸브바디(10)의 내부통로(10R)에는 한 쌍의 개폐판(16A,18A)이 설치되어 있다. 여기서 제1개폐판(16A)은 제1출입구(12)를 개폐하기 위한 것이고, 제2개폐판(18A)은 제2출입구(14)를 개폐하기 위한 것이다. 여기서 개폐판(16A,18A)은 유체 보다 비중이 낮은 재질로 성형되어 유체 속에서는 부력을 가지는 재질로 성형된다.
도시한 바와 같이, 밸브바디(10)가 수평인 상태에서, 상기 개폐판(16A,18A)은, 양측의 출입구(12,14)를 모두 연 상태로 유지된다. 본 발명의 밸브바디(10)에서 상술한 제1출입구(12) 및 제2출입구(14)와 제1개폐판(16) 및 제2개폐판(18)과의 관계에 대하여 살펴보면, 도시한 바와 같은 수평 상태에서, 개폐판(16A,18A)은 출입구(12,14)를 연 상태가 유지되도록 설치되어 있다.
상기 개폐판(16A,18A)은 밸브바디(10)의 내부에서 하단부가 힌지연결되어 있고, 상단부는 자유상태로 설치된다. 즉, 개폐판(16A,18A)의 하단부는, 밸브바디(10)의 내측면에서 하부의 힌지점(16H,18H)에서 힌지 연결되어 있는 것이다. 따라서 상기 개폐판(16A,18A)의 상단부는, 밸브바디의 내측면에 힌지 연결된 하단부를 중심으로 항상 수직 상태로 떠 있게 된다. 도시한 실시 예에서, 한 쌍의 출입구(12,14)는, 밸브바디(10)의 제1내벽(12A) 및 제2내벽(14A)에 각각 성형되는데, 여기서 제1내벽(12A) 및 제2내벽(14A)은 상단부가 서로 멀어지는 방향으로 각각 경사진 상태로 형성되어 있다.
그리고 상기 개폐판(16A,18A)은 출입구(12,14)를 모두 덮을 정도로 충분한 크기를 가지고 있어서, 개폐판(16A,18A)이 제1내벽(12A) 및 제2내벽(14A)에 밀착되면 상기 출입구(12,14)는 내측에서는 막히게 된다. 또한 상기 개폐판(16A,18A)의 하단부가 밸브바디(10)의 내측면에 힌지 연결되어 있는 상태에서는, 개폐판(16A,18A)은 도시한 바와 같이 수직으로 떠 있는 상태를 유지하게 되고, 이러한 상태에서 상기 제1출입구(12) 및 제2출입구(14)는 열린 상태가 된다.
따라서 도 6에 도시한 바와 같이 밸브바디(10)가 수평 상태를 유지하고 있으면, 상기 밸브바디(10)의 내부통로(10R)에서 출입구(12,14)를 통하여 유체가 밖으로 나가는 것도 가능하고, 밸브바디(10) 외부의 유체가 출입구(12,14)를 거쳐 내부통로(10R)로 들어오는 것도 가능하게 된다. 본 실시 예에서도, 밸브바디(10)의 내부 내벽(12A,14A)에 한 쌍의 출입구(12A,14A)를 각각 형성하고, 내부 내벽(12A,14A)의 경사 상태에 따라서, 개폐판(16A,18A)이 일측의 출입구는 열고 타측의 출입구는 닫도록 구성되고 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 밸브바디(10)가 우측이 높은 상태로 경사져서 제2내벽(14A)이 수직상태 또는 그 이상의 반시계 방향 회전 상태가 되면, 개폐판(18A)이 제2출입구(14)를 막게 된다. 이렇게 되면, 내부통로(10R)의 내부에서 제2출입구(14)를 통하여 유체가 나갈 수 없고 제2출입구(14)를 통하여 내부통로(10R)로 유체가 들어오는 것만 가능한 상태이다. 따라서 이러한 상태에서는, 제2유체용기(30)에서 제1유체용기(20) 방향으로만 내부통로(10R)를 통하여 유체가 흐를 수 있는 상태이다. 여기서 제2유체용기(30)가 제1유체용기(20) 보다 높은 위치에 있다면, 높은 위치의 유체 용기(30)에서 낮은 위치의 유체용기(20)로 향하는 일방향으로만 유체가 흐를 수 있는 상태이다. 그리고 이와 같이 부력을 가지는 실시 예에 있어서도, 연결부(22,24)의 연결 방향이 도 6 및 도 7과는 다르게 변경될 수도 있음은 당연하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 도 6 및 도 7에 도시한 실시 예에 있어서는, 부력을 가지는 덮개판을 이용하고 있으며, 밸브바디의 수평 상태에서는 제1유체용기(20)에서 제2유체용기(30) 측으로 그리고 제2유체용기(30)에서 제1유체용기(20) 측으로 양 방향으로 유체의흐름이 가능하다. 그리고 밸브 바디가 경사진 상태에서는 높은 위치의 유체용기에서 낮은 위치의 유체용기로 유체가 일방향으로만 흐를 수 있음을 알 수 있다.
다음에는 도 8에 도시한 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예는 다수의 유체 용기를 가지는 밸브어셈블리에 대한 것이라고 할 수 있다. 도시한 바와 같이 본 실시 예의 밸브 어셈블리는, 하나의 밸브바디(100)를 가지고 있으며, 이러한 밸브바디(100)는 다수 개(4개)의 유체 용기와 연결되어 있다. 본 실시 예의 유체용기는, 전방 좌측의 유체용기(FL), 전방 우측의 유체용기(FR), 후방좌측의 유체용기(RL), 그리고 후방 우측의 유체용기(RR)로 구성되고 있다.
그리고 밸브바디(100)의 내측에는 4개의 유체 용기에 대응하는 4개의 출입구(122,124,132,134)가 각각 성형되어 있다. 상기 각각의 출입구(122,124,132,134)에는 개폐판(142,144,152,154)이 설치되어 있다. 본 실시 예에서의 개폐판의 기능 및 설치 조건에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 기본적으로 밸브바디(100)의 개폐판(142,144,152,154)은, 수평 상태에서는 모두 열린 상태를 유지하고, 일측으로 기운 상태에서는 서로 대향하는 개폐판 중에서 어느 일측은 닫힌 상태(밸브바디의 내부에서 외부로 유체가 나가지 못하는 상태)를 그리고 다른 일측은 열린 상태를 가지게 된다.
도 8은 전체적인 밸브 어셈블리의 설명의 편의를 위하여, 평면 예시도를 통하여 본 실시 예를 보이고 있다. 그리고 밸브 어셈블리가 수평 상태를 유지하고 있으며, 모든 개폐판(142,144,152,154)은 열린 상태를 유지할 수 있어야 한다. 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 각 개폐판(142,144,152,154)이 설치되어 있는 밸브바디(100)의 내벽(W1,W2,W3,W4)은 경사진 상태로 형성되고, 각각의 개폐판은 상단부가 힌지 연결되어 있고 자중에 의하여 수직상태로 매달려 지지되어 있다.
또는 본 실시 예에 있어서도, 상기 개폐판(142,144,152,154)은 부력을 가지는 재질로 성형되어, 도 6에서와 같이 수평 상태에서 모두 열리도록 구성하는 것도 가능하다. 이하 본 실시 예의 설명에 있어서는 개폐판(142,144,152,154)은 유체 보다 높은 비중을 가지고 있어서, 자중에 의하여 수직 상태로 유지되면서 수평상태에서 모든 출입구를 연 상태로 하는 실시 예를 통하여 설명하기로 한다.
본 실시 예에서, 상기 내벽(W1,W2,W3,W4)의 경사는 대향하는 하단부가 서로 멀어지는 방향으로 경사져 있음은 상술한 바와 같다. 또한 도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 평면도 상에서 볼 때 상기 출입구(122,124,132,134)가 형성된 내벽(W1,W2,W3,W4)은 전후 좌우 방향에 대하여 경사진 방향을 가지고 있다. 즉, 모든 개폐판(142,144,152,154)은, 밸브바디(100)가 어떠한 방향으로 경사지더라도 이러한 경사에 대하여 반응(개폐)해야 한다.
예를 들면 평면도 상에서 볼 때, 하나의 내벽(W1)이 완전한 전후 방향을 따르도록 성형(도 8에서 완전한 수직선 방향)되면, 밸브바디(100)의 좌우 방향의 경사에 대해서는 개폐판(142)이 출입구(122)를 열거나 닫게 되지만, 밸브바디(100)가 전후 방향으로 경사지면 개폐판(142)은 출입구(122)를 열거나 닫지 못하게 된다. 따라서 출입구가 형성된 각각의 내벽(W1,W2,W3,W4)은 평면도 상에서 볼 때, 도시한 바와 같이 마름모꼴(다이아몬드 형상)로 배열되어야 하고, 모든 개폐판(142,144,152,154)은 이러한 내벽에서 출입구의 상단부에 힌지 연결되어 자중에 의하여 수직 상태로 매달려 지지될 수 있어야 한다. 여기서 밸브바디(100)의 내벽이 마름모 형상(또는 다이아몬드 형상)을 가진다고 함은, 각각의 내벽(W1,W2,W3,W4)이 전후 방향을 연결하는 직선 또는 좌우 방향의 직선에 대하여 경사를 가지고 있다는 것을 의미하는 것이고, 45도 내외의 경사를 가지도록 하는 것이 바람직할 것이다.
그러나 본 발명에서는 밸브 바디의 단면 형상이 상술한 다이아몬드 형상에 한정될 수 없음은 자명하다. 즉 수평면(하나의 평면)에 있어서는 서로 직교하는 전후방향 및 좌우방향이라는 2개의 방향이 존재한다. 여기서 밸브바디가 동시에 2 방향에 대하여 모두 일정한 경사각을 가지는 경사 상태가 되면, 전후 및 좌우 방향이 복합 경사에 대하여 각각의 개폐판이 모두 반응할 수 있으면, 밸브바디의 내부 형상으로 충분하다. 예를 들면 마름모 형상 이외에도 수평면에 대하여 원형의 단면을 가지는 밸브바디도 본 실시 예를 충분히 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
예를 들어 모든 개폐판(142,144,152,154)은, 전후 방향의 경사에 대해서도 열리거나 닫히고, 이와 동시에 좌우 방향의 경사에 대해서도 열리거나 닫힐 수 있도록, 밸브바디(100)의 내벽(W1,W2,W3,W4) 및 개폐판(142,144,152,154)이 구성되어야 하는 것이다. 즉, 본 실시 예에서 밸브바디(100)의 내벽(W1,W2,W3,W4) 및 개폐판(142,144,152,154)은, 좌우 방향의 경사 또는 전후 방향의 경사 중 적어도 어느 하나에 대해서도 열릴 수 있도록 구성되어야 하는 것이다.
이상에서와 같이 구성되면, 수평 상태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 모든 개폐판(142,144,152,154)이 수직상태를 유지하게 되면서, 모든 출입구(122,124,132,134)를 열고 있다. 도 8과 같은 평면도에서는 개폐판이 열린 상태는 정확하게 도시되지 않기 때문에, 모든 개폐판의 개폐 상태를 설명하기 위하여 도 8 내지 도 10에서는 예시적으로 개폐판의 개폐 상태를 도시하기로 한다.
그리고 상기 개폐판(142,144,152,154)이 설치된 출입구(122,124,132,134)는, 연결부(FLC,FRC,RLC,RRC)를 통하여 각각 하나의 유체용기(FL,FR,RL,RR)와 연결되어 있다. 본 실시 예에서는, 높은 위치에서 낮은 위치로 유체를 흐르도록 하기 위하여, 각각의 연결부(FLC,FRC,RLC,RRC)는 서로 반대측의 유체용기와 출입구를 서로 연결하도록 구성되고 있다.
즉, 예를 들면 연결부(FLC)는 전방 좌측의 유체용기(FL)와 후방 우측의 출입구(134)를 연결하고, 연결부(FRC)는 전방 우측의 유체용기(FR)와 후방 좌측의 출입구(132)을 서로 연결한다. 이렇게 함으로써, 그 원리가 도 4에 도시한 바와 같이, 높은 위치에 있는 출입구는 열린 상태가 되어 내부공간(110)에서 높은 위치의 출입구로 유체가 배출될 수 있다. 그리고 낮은 위치의 출입구는 닫힌 상태가 되어 내부공간(110)에서 낮은 위치의 출입구를 통하여 연결부로 유체가 배출되지 못하는 상태가 된다.
도 9는 밸브바디(100)의 좌측이 높은 상태에서, 유체가 흐를 수 있는 경로를 화살표로 도시한 것이다. 밸브바디(100)의 좌측이 높다고 함은, 좌측의 출입구(122 및 132)가 우측의 출입구(124,134) 보다 높은 위치가 되도록 밸브바디(100)가 경사진 상태를 의미한다. 이러한 상태에서, 높은 위치에 있는 좌측 출입구(122,132)의 개폐판(142,152)은 도 4에 도시한 바와 같이 열리게 된다. 그리고 낮은 위치에 있는 우측의 개폐판(144,154)은 밸브바디(100)의 내부에서 내벽(W2,W3)에 밀착되면서 우측의 출입구(124,134)를 닫게 된다.
이와 같이 밸브바디(100)가 좌측이 우측에 비하여 높은 위치의 경사를 가지게 되면, 높은 위치의 출입구(122,132)는 열린 상태이기 때문에 내부공간(110)에서 연결부(RRC 및 FRC)로 유체가 흐를 수 있다. 그리고 낮은 위치의 출입구(124,134)는 개폐판(144,154)에 의하여 막힌 상태이기 때문에 내부공간(110)에서 연결부(RLC 및 FLC)로 유체가 흐르는 것은 불가능하고, 연결부(RLC 및 FLC)에서 내부공간(110)으로만 유체가 흐를 수 있다.
여기서 각각의 유체용기가 각각의 출입구와 같은 위치를 가진다고 가정하고, 밸브바디(100)가 좌측이 우측보다 높은 상태로 경사지게 되면, 실질적으로 높은 위치에 있는 유체용기(FL,RL)에서 낮은 위치에 있는 유체용기(FR,RR)로 유체가 흐를 수 있게 됨을 알 수 있다. 그리고 본 실시 예에서의 유체용기를 신축성 있는 재질로 성형하게 되면, 높은 위치에 있는 유체용기(FL,RL)의 체적은 작아지고 낮은 위치에 있는 유체용기(FR,RR)의 체적은 커진다는 것을 의미한다.
도 10은 밸브바디(100)의 전방이 높은 상태에서, 유체가 흐를 수 있는 경로를 화살표로 도시한 것이다. 여기서 밸브바디(100)의 전방이 높다고 함은, 전방의 출입구(122 및 124)가 후방의 출입구(132,134) 보다 높은 위치가 되도록 밸브바디(100)가 경사진 상태라고 할 수 있다. 이러한 상태에서, 높은 위치에 있는 전방의 출입구(122,124)의 개폐판(142,144)은, 도 4에 도시한 바와 같은 원리에 기초하여, 내벽(W1,W2)에서 이격됨으로써 출입구(122,124)는 열리게 된다. 그리고 낮은 위치에 있는 후방의 개폐판(152,154)은 밸브바디(100)의 내부에서 내벽(W3,W4)에 밀착되면서 후방 출입구(132,134)를 닫게 된다.
이와 같이 밸브바디(100)의 전방이 후방에 비하여 높은 위치의 경사를 가지게 되면, 높은 위치의 출입구(122,124)는 열린 상태이기 때문에 내부공간(110)에서 연결부(RRC 및 RLC)로 유체가 흐를 수 있다. 그리고 낮은 위치의 출입구(132,134)는 개폐판(152,154)에 의하여 막힌 상태이기 때문에 내부공간(110)에서 연결부(FRC 및 FLC)로 유체가 흐르는 것은 불가능하고, 연결부(RLC 및 RRC)의 외측에서 내부공간(110)으로는 유체가 흐를 수 없다.
여기서 각각의 유체용기가 각각의 출입구와 같은 위치(높이)를 가진다고 가정하고, 밸브바디(100)가 전방이 후방보다 높은 상태로 경사지게 되면, 실질적으로 높은 위치에 있는 전방의 유체용기(FL,FR)에서 낮은 위치에 있는 유체용기(RL,RR)로 유체가 흐를 수 있게 됨을 알 수 있다. 여기서 각각의 유체용기를 신축성 있는 재질로 성형하게 되면, 높은 위치에 있는 전방의 유체용기(FL,FR)의 체적은 작아지고 낮은 위치에 있는 후방의 유체용기(RL,RR)의 체적은 커진다는 것을 의미한다.
그리고 이와 같은 실시 예에 있어서, 유체를 흐르게 하는 외력은 다양한 형태로 제공될 수 있는데, 예를 들면 유체의 흐름을 발생시키는 펌프를 이용하는 것도 가능할 것이다. 또는 상술한 바와 같이 각각의 유체용기를 신축성 있는 재질로 성형하게 되면, 높은 위치에 있는 유체용기에 외력을 가하여(예를 들면 사람이 밟거나 압력을 가하는 등), 낮은 위치의 유체용기를 커지게 하는 것이 가능할 것이다. 본 발명에서의 유체용기를 탄성복원력을 가지는 재질로 성형하게 되면, 상술한 바와 같이 경사진 상태에서는 낮은 위치에 있는 유체용기의 체적이 커지게 되는데, 이러한 상태에서 다시 수평상태로 복원되면 모든 출입구가 열리게 되기 때문에 다시 모든 유체용기가 동일한 체적을 가지도록 복원될 수 있을 것이다.
그리고 도 8 내지 도 10에 도시한 실시 예에서는, 높은 위치에 있는 출입구에서 내부통로를 통하여 낮은 위치에 있는 출입구로 유체를 흐르도록 하기 위하여, 연결부는 서로 반대 방향에 있는 유체용기와 출입구를 서로 연결하고 있다. 그러나 이와 반대로 연결부가 서로 인접하는 유체용기와 출입구를 연결하도록 구성하게 되면, 낮은 위치에 있는 출입구에서 내부통로를 통하여 높은 위치에 있는 출입구로 유체를 흐르게 할 수 있음은 당연하다.
본 실시 예에서와 같이, 밸브바디의 내부에 4개의 출입구 및 4개의 개폐판을 설치하는 경우에는, 1개의 출입구가 3개의 출입구에 비하여 상대적으로 높은 경우가 발생할 수 있는데, 예를 들면 전후 방향의 경사 및 좌우 방향의 경사가 복합적으로 발생한 경우를 들 수 있다. 이러한 경우는, 도 8을 기준으로 살펴보면, 전방 좌측의 출입구(122)가, 나머지 세 개의 출입구(124,132,134)에 비하여 높은 위치가 되도록, 밸브바디(100)가 경사진 것에 해당한다.
그리고 전방 좌측의 출입구(122)가 가장 높은 위치를 가지고 있으며, 후방 우측의 출입구(134)가 가장 낮은 위치를 가지게 된다. 그리고 전방 우측의 출입구(124) 및 후방 좌측의 출입구(132)는 전후방 또는 좌우측의 경사 정도에 따라서 그 높이가 결정될 것이다. 이렇게 되면, 가장 낮은 위치의 개폐판(154)는 출입구(134)를 완전히 막게 되어, 내부공간(110)에서 출입구(134)를 통하여 외측으로 유체의 흐름은 불가능하게 되고, 연결부(FLC)에서 출입구(134)를 거쳐 내부공간(110)으로 유체의 흐름만 가능하게 된다.
이러한 상태에서 유체는, 가장 높은 위치의 유체용기(FL)에서 가장 낮은 상태의 유체용기(RR)로 흐르는 것이 가능하게 되는 것은 당연하다. 그리고 중간 정도의 높이에 위치하는 출입구(124,132)를 개폐하는 개폐판(144,152)은 실질적으로 약간의 경사를 가지고 있기 때문에 경사도에 대응한 개폐도를 가지고 출입구(124,132)를 연 상태로 유지하고 있다. 따라서 이에 대응하는 유체용기(FR,RL)는 연결부(RLC,FRC)를 통하여 유체를 받을 수도 있고, 연결부(RLC,FRC)를 통하여 유체를 내부통로(110)로 보낼 수도 있다.
여기서 유체의 방향을 결정하는 것은, 유체를 밀어내는 힘에 의하여 결정될 수 있는데, 예를 들면 각 유체용기에 가하는 외력에 의하여 그 방향이 결정될 수 있다. 그리고 이러한 실시 예에 있어서도, 상술한 4개의 개폐판을 부력을 가지도록 하고, 하단부가 힌지 연결되고 상단부가 자유 상태로 되도록 구성하는 것도 가능함은 물론이다.
이상에서 살펴본 바와 같은 실시 예에 있어서, 연결부의 연결 방향에 기초하여, 높은 위치의 유체용기에서 낮은 위치의 유체용기로 유체를 보내거나, 낮은 위치의 유체용기에서 높은 위치의 유체용기로 유체를 보내는 것이 가능하게 됨을 알 수 있다.
다음에는 도 11에 도시한 본 발명의 또 다른 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 위에서 설명한 실시 예, 즉 도 1 내지 도 7에 도시한 실시 예에서는, 밸브바디가 수평 상태를 이루고 있는 경우, 양측의 출입구가 모두 열린 상태를 유지함으로써, 제1유체용기에서 제2유체용기로 그리고 제2유체용기에서 제1유체용기로 유체가 흐를 수 있도록 구성한 것이다.
그러나 도 11에 도시한 실시 예는 밸브바디(10)가 수평을 이루고 있는 상태에서는 어떠한 방향으로도 유체가 흐를 수 없도록 구성하는 것이다. 본 실시 예의 밸브 어셈블리는, 내부에 일정한 공간 또는 통로(10R)를 구비하고 있는 밸브바디(10)를 포함하고, 이러한 밸브바디(10)는 서로 대향하는 방향에 유체가 출입할 수 있는 한 쌍의 출입구(12,14)가 성형되어 있다.
상기 출입구(12,14)는 밸브바디(10)의 양측 내벽(12B,14B)에 성형되는데, 본 실시 예의 내벽(12B,14B)은 수직 상태의 직벽으로 구성되고 있다. 그리고 양측의 개폐판(16,18)은, 그 상단부가 출입구(12,14) 상부의 내측에 힌지 결합된 상태로 지지되어 있고, 유체 보다 높은 비중을 가지는 재질로 성형되어 있다. 따라서 상기 개폐판(16,18)은 자중에 의하여 수직 상태를 유지하고 있으며, 이러한 상태는 실질적으로 개폐판(16,18)이 양측의 내벽(12B,14B)에 밀착됨으로써 출입구(12,14)를 막고 있는 상태이다.
따라서 밸브바디(10)의 수평상태에서는, 내부공간(10R)에서 제1출입구(12) 또는 제2출입구(14)를 통하여 외부로 유체가 이동할 수 없는 상태가 됨을 알 수 있다. 그리고 이와 같이 밸브바디(10)의 수평상태에서 양측의 개폐판(16,18)이 양측의 출입구(12,14)을 막도록 구성하기 위하여, 도시한 바와 같이 내벽(12B,14B)을 수직 상태로 성형하는 것도 가능하다. 그 외에도 내벽(12B,14B)을 경사지도록 구성함으로 밸브바디(10)의 수평 상태에서 개폐판(16,18)이 출입구(12,14)을 막도록 구성하는 것도 가능하다.
즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 양측의 내벽(12B,14B)이, 그 상단부가 더 멀어지도록 각각 외측으로 경사지게 되면, 상기 개폐판(16,18)은 자중에 의하여 내벽(12B,14B)에 밀착됨으로써 각각의 출입구(12,14)를 막게 되는 것이다. 도 12에 도시한 실시 예에서, 밸브바디(10)가 일측으로 경사지게 되면 하나의 개폐판(16 또는 18)은 하나의 출입구(12 또는 14)만을 열게 되는데, 이 때 밸브바디(10)의 회전 각도는 상기 내벽(12B,14B)의 경사 각도 보다 커야 할 것임은 당연하다. 따라서 도 12에 도시한 바와 같이, 양측의 내벽(12B,14B)을 경사지게 성형하기 위해서는, 밸브바디(10)의 경사각에 따라 일측의 출입구(12 또는 14)가 열릴 수 있도록 내벽(12B,14B)의 경사 각도를 용도에 따라서 적절하게 설정하여야 할 것이다.
그리고 도 11 및 도 12에 도시한 실시 예에 있어서도, 밸브바디(10)가 어느 일측으로 기울어지면, 어느 일측의 개폐판(16 또는 18)이 어느 일측의 내벽(12B 또는 14B)에 밀착하여 어느 일측의 출입구(12 또는 14)를 막게 된다. 따라서 밸브바디(10)가 경사진 상태에는, 제1유체용기(20)에서 연결부(22), 밸브바디(10), 연결부(24)를 거쳐 제2유체용기(30)로 또는 그 반대 방향 중의 어느 일측으로만 유체가 흐를 수 있게 됨을 알 수 있다.
이러한 실시 예에 있어서, 그 외의 구성 및 작용은 위에서 설명한 다른 실시 예와 동일하기 때문에 자세한 설명은 생략하기로 한다. 예를 들면 본 실시 예에서도 상기 개폐판(16,18)을 부력을 가지는 재질로 성형하는 것도 가능할 것임은 당연하다. 그리고 본 실시 예에서도 도 3에 도시한 바와 같이 상기 연결부(22,24)가 서로 반대방향의 유체용기와 출입구를 서로 연결하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
또한 본 실시 예도 도 8에 도시한 바와 같이 4개의 출입구를 형성하고 밸브바디의 경사 방향에 따라서 일부의 출입구는 열리고 다른 일부의 출입구는 닫히도록 구성하는 것도 가능함은 당연하다. 이와 같이 본 실시 예를 적용한다는 것은, 밸브바디(10)가 수평 상태에서는 유체의 흐름이 완전히 차단되도록 밸브바디(10)를 구성하고, 그 외의 경사 상태에서는 도 1 내지 도 10에 도시한 실시 예를 그대로 적용한다는 것을 의미한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능할 것이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임도 당연하다.

Claims (11)

  1. 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고
    상기 밸브바디 내측에서, 상단부가 상기 출입구의 상부에 각각 힌지 연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격되는 것에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 자중에 의하여 수직상태로 되어, 제1출입구 및 제2출입구를 연 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 다른 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
  2. 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고
    상기 밸브바디 내측에서, 하단부가 상기 출입구의 하부에 각각 힌지 연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격되는 것에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 부력에 의하여 수직상태로 되어, 제1출입구 및 제2출입구를 연 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 다른 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1출입구와 제1유체용기를 연결하거나 또는 반대쪽에 위치한 제2유체용기와의 연결을 위한 제1연결부와 그리고 제1연결부를 통하여 연결될 수 있는 제1유체용기 또는 제2유체용기와, 상기 제2출입구와 제2유체용기를 연결하거나 또는 반대쪽에 위치한 제1유체용기와의 연결을 위한 제2연결부와 그리고 제2연결부를 통하여 연결될 수 있는 제2유체용기 또는 제1유체용기를 더 포함하여 구성되는 밸브 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1유체용기 및 제2유체용기, 그리고 제1연결부 및 제2연결부는 신축성 있는 재질로 성형되는 밸브 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1유체용기 및 제2유체용기는 탄성복원력을 가지는 재질로 성형되는 밸브 어셈블리.
  6. 전후 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구와 좌우 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구를 포함하고, 내부에는 내부통로가 형성된 밸브바디;
    상기 밸브바디 내측에서, 상단부가 상기 출입구의 상부에 각각 힌지 연결되고, 상기 출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격됨으로써 각각의 출입구를 개폐할 수 있고, 유체보다 비중이 높은 재질로 성형되는 다수의 개폐판; 그리고
    상기 각각의 출입구와 연결부를 통하여 각각 연결되는 다수의 유체용기로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서는, 모든 개폐판은 자중에 의하여 수직상태로 되어, 모든 출입구를 연 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 좌우 방향 또는 전후 방향 중의 적어도 일측으로 경사진 상태에서는, 밸브바디의 각각의 내벽의 경사 각도에 따라서 개폐판이 출입구의 일부는 막고 다른 일부는 열게 되어, 경사 상태에 기초하여 일 방향으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
  7. 전후 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구와 좌우 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구를 포함하고, 내부에는 내부통로가 형성된 밸브바디;
    상기 밸브바디 내측에서, 하단부가 상기 출입구의 하부에 각각 힌지 연결되고, 상기 출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격됨으로써 각각의 출입구를 개폐할 수 있고, 유체보다 비중이 낮은 재질로 성형되는 다수의 개폐판; 그리고
    상기 각각의 출입구와 연결부를 통하여 각각 연결되는 다수의 유체용기로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서는, 모든 개폐판은 부력에 의하여 수직상태로 되어, 모든 출입구를 연 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 좌우 방향 또는 전후 방향 중의 적어도 일측으로 경사진 상태에서는, 밸브바디의 각각의 내벽의 경사 각도에 따라서 개폐판이 출입구의 일부는 막고 다른 일부는 열게 되어, 경사 상태에 기초하여 일 방향으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
  8. 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고
    상기 밸브바디 내측에서, 상단부가 상기 출입구의 상부에 각각 힌지 연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격되는 것에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 자중에 의하여 수직상태로 되어, 제1출입구 및 제2출입구를 닫는 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 다른 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
  9. 대향하는 방향에 제1출입구 및 제2출입구가 성형되고, 내부에 내부통로가 구비된 밸브바디; 그리고
    상기 밸브바디 내측에서, 하단부가 상기 출입구의 하부에 각각 힌지 연결되고, 상기 제1출입구 및 제2출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격되는 것에 의하여 제1출입구 및 제2출입구를 개폐할 수 있는 제1개폐판 및 제2개폐판으로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서, 제1개폐판 및 제2개폐판은 부력에 의하여 수직상태로 되어, 제1출입구 및 제2출입구를 닫은 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 경사진 상태에서, 제1개폐판 또는 제2개폐판은 제1출입구 또는 제2출입구의 어느 하나는 막고 다른 하나는 열어서, 내부통로에서 제1출입구 또는 제2출입구 중에서 일측으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
  10. 전후 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구와 좌우 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구를 포함하고, 내부에는 내부통로가 형성된 밸브바디;
    상기 밸브바디 내측에서, 하단부가 상기 출입구의 하부에 각각 힌지 연결되고, 상기 출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격됨으로써 각각의 출입구를 개폐할 수 있고, 유체보다 비중이 낮은 재질로 성형되는 다수의 개폐판; 그리고
    상기 각각의 출입구와 연결부를 통하여 각각 연결되는 다수의 유체용기로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서는, 모든 개폐판은 부력에 의하여 수직상태로 되어, 모든 출입구를 닫는 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 좌우 방향 또는 전후 방향 중의 적어도 일측으로 경사진 상태에서는, 밸브바디의 각각의 내벽의 경사 각도에 따라서 개폐판이 출입구의 일부는 막고 다른 일부는 열게 되어, 경사 상태에 기초하여 일 방향으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
  11. 전후 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구와 좌우 방향으로 배치되는 한 쌍의 출입구를 포함하고, 내부에는 내부통로가 형성된 밸브바디;
    상기 밸브바디 내측에서, 상단부가 상기 출입구의 상부에 각각 힌지 연결되고, 상기 출입구가 성형된 내벽에 밀착되거나 이격됨으로써 각각의 출입구를 개폐할 수 있고, 유체보다 비중이 높은 재질로 성형되는 다수의 개폐판; 그리고
    상기 각각의 출입구와 연결부를 통하여 각각 연결되는 다수의 유체용기로 구성되고;
    상기 밸브바디가 수평을 유지하는 상태에서는, 모든 개폐판은 자중에 의하여 수직상태로 되어, 모든 출입구를 닫는 상태로 유지하고;
    상기 밸브바디가 좌우 방향 또는 전후 방향 중의 적어도 일측으로 경사진 상태에서는, 밸브바디의 각각의 내벽의 경사 각도에 따라서 개폐판이 출입구의 일부는 막고 다른 일부는 열게 되어, 경사 상태에 기초하여 일 방향으로만 유체가 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
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