KR20230132307A - 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브에 관한 것으로, 특히 냉매의 유로를 선택할 수 있도록 된 3웨이밸브를 매니폴드에 모듈화시켜 간단히 조립할 수 있도록 된 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브에 관한 것이다.
본 발명 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브(1000)는, 매니폴드의 상부에 안착되어 조립되는 베이스(1100)와, 베이스의 상부에 끼워져 체결수단(1210)으로 조립되는 베어링샤프트(1200)와, 베어링샤프트에 회전력을 전달할 수 있도록 베이스에 밀착됨과 더불어 체결수단(1310)으로 베이스와 함께 매니폴드의 상부에 체결되는 엑츄에이터(1300)와, 베이스의 하부로 돌출되어 매니폴드에 끼워지는 돌출부(1110)에 끼워져 매니폴드의 상부와 베이스의 사이로 누출이 발생하지 않도록 된 실링부재(1400)와, 베이스의 돌출부에서 하부로 돌출된 한 쌍의 볼가이드조립돌기(1111)에 끼워져 상호간에 체결수단으로 조립됨과 더불어 하부는 상호간에 밀착되어 체결수단으로 조립되는 한편, 매니폴드에 밀착되도록 끼워지는 한 쌍의 볼가이드(1500)와, 볼가이드의 내부에 실링되도록 안착되어 상기 베어링샤프트에 의해 회전할 수 있도록 조립됨과 더불어 구면에 형성된 팽창홈(1610)에 의해 유로를 구성할 수 있도록 된 볼(1600)과, 볼가이드의 외측면에 형성된 오링홈으로 끼워져 매니폴드에 밀착되어 실링이 이루어지도록 된 오링(1700)을 포함한다.

Description

매니폴드 모듈화용 3웨이밸브{3-way valve for manifold modularization}

본 발명은 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매의 유로를 선택할 수 있도록 된 3웨이밸브를 매니폴드에 모듈화시켜 간단히 조립할 수 있도록 된 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브에 관한 것이다.

일반적으로 볼 밸브는 샤프트 베어링에 지지된 샤프트를 구동시키는 엑츄에이터를 포함하며, 상기 샤프트는 볼 관통 채널을 갖는 볼로 형성된 밸브 부재에 회전 운동을 전달한다. 상기 구성부품들은 밸브 하우징 내에 지지되고, 볼 밸브는 견고하고 비용상 저렴한 것으로 여겨지며 다양한 용도를 위해 사용된다.

이러한 종래의 볼 밸브는, 대한민국 특허 제10-1567739호 발명의 명칭 "외부 밀봉 장치를 구비한 볼 밸브"와 대한민국 특허 제10-2242542호 발명의 명칭 "볼밸브" 및 대한민국 특허 제10-2292754호 발명의 명칭 "볼밸브"에 공지된 바와 같이, 밸브하우징의 상부에 하부에 볼에 끼워지는 돌기를 갖춘 샤프트와 씰 및 샤프트베어링과 엑츄에이터를 순차적으로 조립됨과 더불어, 상기 밸브하우징의 측면에서 볼의 앞뒤로 밀봉시트씰과 볼밀봉시트가 밀착된 상태로 접촉링과 폐쇄부품이 순차적으로 조립된다.

따라서 상기 엑츄에이터가 작동하면 샤프트에 전달되면 이 샤프트가 볼을 회전시켜, 밸브하우징의 내에서 회전하면서 폐쇄부품쪽에서 반대쪽으로 형성된 유로를 개폐할 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래 볼 밸브의 조립구조들은 현장에서 밸브하우징의 상부에서 샤프트와 씰 및 샤프트베어링과 엑츄에이터를 순차적으로 조립해야 됨과 더불어, 밸브하우징의 측면에서도 볼의 앞뒤로 밀봉시트씰과 볼밀봉시트가 밀착된 상태로 접촉링과 폐쇄부품이 순차적으로 조립해야 하는 번거로움이 있어서, 최종 조립단계에서 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

참조문헌: 대한민국 특허 제10-1567739호 발명의 명칭 "외부 밀봉 장치를 구비한 볼 밸브"와 대한민국 특허 제10-2242542호 발명의 명칭 "볼밸브" 및 대한민국 특허 제10-2292754호 발명의 명칭 "볼밸브".

본 발명은 상기와 같은 제반 요구사항들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 냉매의 유로를 선택할 수 있도록 된 3웨이밸브를 매니폴드에 모듈화시켜 간단히 조립할 수 있도록 된 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은, 매니폴드의 가공과 조립이 용이하도록 된 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은, 베이스와 베어링샤프트, 엑츄에이터, 실링부재, 볼가이드, 볼, 볼밀봉시트, 밀봉시트씰 및 오링이 일체로 조립된 서브앗세이를 구성하여 모듈화시킴으로서 최종 조립단계에서 간단히 조립할 수 있어서 생산성이 향상되는 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브는, 매니폴드의 상부에 안착되어 조립되는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 끼워져 체결수단으로 조립되는 베어링샤프트와, 상기 베어링샤프트에 회전력을 전달할 수 있도록 베이스에 밀착됨과 더불어 체결수단으로 베이스와 함께 매니폴드의 상부에 체결되는 엑츄에이터와, 상기 베이스의 하부로 돌출되어 매니폴드에 끼워지는 돌출부에 끼워져 매니폴드의 상부와 베이스의 사이로 누출이 발생하지 않도록 된 실링부재와, 상기 베이스의 돌출부에서 하부로 돌출된 한 쌍의 볼가이드조립돌기에 끼워져 상호간에 체결수단으로 조립됨과 더불어 하부는 상호간에 밀착되어 체결수단으로 조립되는 한편, 매니폴드에 밀착되도록 끼워지는 한 쌍의 볼가이드와, 상기 볼가이드의 내부에 실링되도록 안착되어 상기 베어링샤프트에 의해 회전할 수 있도록 조립됨과 더불어 구면에 형성된 팽창홈에 의해 유로를 구성할 수 있도록 된 볼과, 상기 볼가이드의 외측면에 형성된 오링홈으로 끼워져 매니폴드에 밀착되어 실링이 이루어지도록 된 오링을 포함한다.

여기서 한 쌍의 상기 볼가이드가 이루는 형상은 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통형의 구조로 이루어져 매니폴드에 끼워져 밀착된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 볼가이드의 외측면에 형성된 오링홈은, 상기 볼가이드의 관통구멍과 일정한 간격을 두고 형성된 환형홈부와, 상기 환형홈에서 외측 방향으로 적어도 한 개 이상 일정길이로 형성된 위치결정홈부가 구비되고, 상기 오링은, 상기 환형홈부에 끼워지는 오링부와, 이 오링부의 소정위치에서 외측으로 일정길이 돌출되어 상기 위치결정홈부에 끼워지도록 된 위치결정돌기를 갖춘 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼가이드의 외측면에 형성된 오링홈은, 상기 볼가이드의 관통구멍과 일정한 간격을 두고 형성됨과 더불어 상부가 하부 보다 더 깊게 형성된 환형홈부와, 상기 환형홈에서 외측 방향으로 적어도 한 개 이상 일정길이로 형성된 위치결정홈부가 구비되고, 상기 오링은, 상기 환형홈부에 끼워지된 환형홈부의 상부로 끼워지는 부분은 두께가 하부에 비하여 두껍고 환형홈부의 하부로 끼워지는 부분은 두께가 상부와 비교하여 얇게 구성된 오링부와, 이 오링부의 소정위치에서 외측으로 일정길이 돌출되어 상기 위치결정홈부에 끼워지도록 된 위치결정돌기를 갖춘 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 오링의 오링부 소정위치에 반구형상의 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브에 의하면, 냉매의 유로를 선택할 수 있도록 된 3웨이밸브를 매니폴드에 모듈화시켜 간단히 조립할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브에 의하면, 매니폴드의 가공과 조립이 용이하게 되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브에 의하면, 베이스와 베어링샤프트, 엑츄에이터, 실링부재, 볼가이드, 볼, 볼밀봉시트, 밀봉시트씰 및 오링이 일체로 조립된 서브앗세이를 구성하여 모듈화시킴으로서 최종 조립단계에서 간단히 조립할 수 있어서 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브를 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 평면도,
도 4는 도 1의 좌측면도,
도 5는 도 1의 분해사시도,
도 6은 도 4의 A - A선 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브를 상세히 설명한다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브(1000)는, 도 1 내지 도 6에 도시된 것과 같이, 도시되지 않은 매니폴드의 상부에 안착되어 조립되는 베이스(1100)와, 상기 베이스의 상부에 끼워져 체결수단(1210)으로 조립되는 베어링샤프트(1200)와, 상기 베어링샤프트에 회전력을 전달할 수 있도록 베이스에 밀착됨과 더불어 체결수단(1310)으로 베이스와 함께 매니폴드의 상부에 체결되는 엑츄에이터(1300)와, 상기 베이스(1100)의 하부로 돌출되어 매니폴드에 끼워지는 돌출부(1110)에 끼워져 매니폴드의 상부와 베이스의 사이로 누출이 발생하지 않도록 된 실링부재(1400)와, 상기 베이스의 돌출부에서 하부로 돌출된 한 쌍의 볼가이드조립돌기(1111)에 끼워져 상호간에 체결수단으로 조립됨과 더불어 하부는 상호간에 밀착되어 체결수단으로 조립되는 한편, 매니폴드에 밀착되도록 끼워지는 한 쌍의 볼가이드(1500)와, 상기 볼가이드의 내부에 실링되도록 안착되어 상기 베어링샤프트에 의해 회전할 수 있도록 조립됨과 더불어 구면에 형성된 팽창홈(1610)에 의해 유로를 구성할 수 있도록 된 볼(1600)과, 상기 볼가이드의 외측면에 형성된 오링홈(1510)으로 끼워져 매니폴드에 밀착되어 실링이 이루어지도록 된 오링(1700)을 포함한다.

따라서 상기 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브(1000)를 베이스(1100)의 상부에 베어링샤프트(1200)와 엑츄에이터(1300)를 조립함과 더불어 베이스(1100)의 하부에 실링부재(1400)와 볼(1600)을 수용하는 볼가이드(1500) 및 오링(1700)이 일체로 조립된 3웨이밸브 서브앗세이를 구성하여 모듈화 시킴으로서 최종 조립단계에서 매니폴드의 유로 홈에 간단히 끼운후 체결하여 조립할 수 있어서 생산성이 향상되게 된다.

미설명부호 1800은 상기 베이스(1100)쪽에서 끼워지면서 엑츄에이터(1300)에 체결되는 보울트로, 상기 베이스(1100)와 엑츄에이터(1300)가 밀착되도록 조립하게 되고, 상기 볼(1600)의 앞,뒤로 설치된 미설명부호 1910과 1920은 상기 볼(1600)과 볼가이드(1600)의 사이에 밀봉되도록 끼워지는 볼밀봉시트와 밀봉시트씰이며, 1930은 상기 베어링샤프트(1200)에 끼워져 회전하는 샤프트(1220)의 각도를 제한하도록 된 위치결정스톱퍼핀이다.

여기서 상기 볼가이드(1500)는, 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통형의 구조로 이루어져 매니폴드에 끼워져 밀착되게 되고, 금속 또는 합성수지로 성형할 수 있다.

따라서 매니폴드에 원통형의 볼가이드(1500)를 끼우기 위해 경사진 원통형의 홈을 형성하면 되므로 제조공정이 간단하게 이루어질 수 있다.

그리고 상기 볼가이드(1500)의 외측면에 형성된 오링홈(1510)은, 상기 볼가이드의 측면으로 형성된 관통구멍(1520)과 일정한 간격을 두고 형성된 환형홈부(1511)와, 이 환형홈에서 외측 방향으로 적어도 한 개 이상 일정길이로 형성된 위치결정홈부(1512)가 구비된다.

따라서 상기 오링홈(1510)의 환형홈부(1511)에 오링(1700)이 끼워짐과 더불어 위치결정홈부(1512)에 오링(1700)의 소정위치에서 외측면 쪽으로 돌출된 후술하는 위치결정돌기가 끼워져 오링(1700)이 오링홈(1510)에 안착되므로 매니폴드의 홈에서 볼가이드(1500)의 외측면에서 누출이 발생하지 않도록 실링이 이루어지게 된다.

또한 상기 오링(1700)은, 고무재질로 이루어져, 상기 환형홈부(1511)에 끼워지는 오링부(1710)와, 이 오링부의 소정위치에서 외측으로 일정길이 돌출되어 상기 위치결정홈부(1512)에 끼워지도록 된 위치결정돌기(1720)를 포함한다.

따라서 상기 위치결정돌기(1720)가 위치결정홈부(1512)에 끼워지면서 오링(1700)이 오링홈(1510)의 정위치에 간단히 조립되게 된다.

여기서 상기 볼가이드(1500)의 환형홈부(1511)는, 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통형의 구조로 이루어지는 경우, 상부가 하부 보다 더 깊게 형성되는 것이 바람직하고, 상기 위치결정홈부도 상측이 하측보다 더 깊게 형성되는 것이 바람직하다.

또 상기 오링(1700)은, 상기 환형홈부(1511)의 상부로 끼워지는 부분은 두께가 하부에 비하여 두껍고 환형홈부(1511)의 하부로 끼워지는 부분은 두께가 상부와 비교하여 얇게 구성된 오링부(1710)와, 이 오링부의 소정위치에서 외측으로 일정길이 돌출되어 상기 위치결정홈부(1512)에 끼워지도록 된 위치결정돌기(1720)를 갖추고 있다.

따라서 상기 볼가이드(1500)가 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통형의 구조로 이루어지는 경우 오링(1700)이 환형홈부(1511)에 안정되게 안착됨과 더불어 볼가이드(1500)의 외주면으로 돌출된 오링(1700)에 의해 매니폴드의 원통홈에 일정한 압력으로 밀착되게 조립하는 것이 용이하게 된다.

한편, 상기 오링(1700)의 오링부(1710)의 외측면 소정위치에 반구형상의 돌기(1711)가 형성된다.

따라서 상기 돌기(1711)에 의해 오링부(1710)가 환형홈부(1511)에서 빠지지 않아 조립시 조립이 용이함은 물론, 상기 돌기(1711)의 높이 또는 설치 위치를 조정하여 오링부(1710)가 매니폴드의 내부에 밀착될 때 밀착되는 압력을 부분적으로 조정하여 실링이 잘 되도록 조정할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1000: 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브 1100: 베이스
1110: 돌출부 1111: 돌기
1200: 베어링샤프트 1300: 엑츄에이터
1310: 체결수단 1400: 실링부재
1500: 볼가이드 1510: 오링홈
1511: 환형홈부 1512: 위치결정홈부
1600: 볼 1610: 팽창홈
1700: 오링 1710: 오링부
1711: 돌기 1720: 위치결정돌기

Claims (5)

1. 매니폴드의 상부에 안착되어 조립되는 베이스(1100)와,
   상기 베이스의 상부에 끼워져 체결수단(1210)으로 조립되는 베어링샤프트(1200)와,
   상기 베어링샤프트에 회전력을 전달할 수 있도록 베이스에 밀착됨과 더불어 체결수단(1310)으로 베이스와 함께 매니폴드의 상부에 체결되는 엑츄에이터(1300)와,
   상기 베이스(1100)의 하부로 돌출되어 매니폴드에 끼워지는 돌출부(1110)에 끼워져 매니폴드의 상부와 베이스의 사이로 누출이 발생하지 않도록 된 실링부재(1400)와,
   상기 베이스의 돌출부에서 하부로 돌출된 한 쌍의 볼가이드조립돌기(1111)에 끼워져 상호간에 체결수단으로 조립됨과 더불어 하부는 상호간에 밀착되어 체결수단(1501)으로 조립되는 한편, 매니폴드에 밀착되도록 끼워지는 한 쌍의 볼가이드(1500)와,
   상기 볼가이드의 내부에 실링되도록 안착되어 상기 베어링샤프트에 의해 회전할 수 있도록 조립됨과 더불어 구면에 형성된 팽창홈(1610)에 의해 유로를 구성할 수 있도록 된 볼(1600)과,
   상기 볼가이드의 외측면에 형성된 오링홈으로 끼워져 매니폴드에 밀착되어 실링이 이루어지도록 된 오링(1700)을 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브.
2. 제 1항에 있어서,
   한 쌍의 상기 볼가이드(1500)가 이루는 형상은 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통형의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 볼가이드(1500)의 외측면에 형성된 오링홈(1510)은,
   상기 볼가이드(1500)의 관통구멍(1520)과 일정한 간격을 두고 형성된 환형홈부(1511)와,
   상기 환형홈부(1511)에서 외측 방향으로 적어도 한 개 이상 일정길이로 형성된 위치결정홈부(1512)가 구비되고,
   상기 오링(1700)은,
   상기 환형홈부(1511)에 끼워지는 오링부(1710)와, 이 오링부의 소정위치에서 외측으로 일정길이 돌출되어 상기 위치결정홈부(1512)에 끼워지도록 된 위치결정돌기(1720)를 갖춘 것을 특징으로 하는 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 볼가이드(1500)의 외측면에 형성된 오링홈(1510)은,
   상기 볼가이드(1500)의 관통구멍(1520)과 일정한 간격을 두고 형성된 환형홈부(1511)는 상부가 하부 보다 더 깊게 형성되고,
   상기 환형홈부에서 외측 방향으로 적어도 한 개 이상 일정길이로 위치결정홈부(1512)가 형성되며,
   상기 오링(1700)은,
   상기 환형홈부에 끼워지된 환형홈부의 상부로 끼워지는 오링부(1710)는 상부의 두께가 하부에 비하여 두껍고 환형홈부의 하부로 끼워지는 부분은 두께가 상부와 비교하여 얇게 구성되고, 이 오링부의 소정위치에서 위치결정돌기(1720)가 외측으로 일정길이 돌출되어 상기 위치결정홈부(1512)에 끼워지도록 된 것을 특징으로 하는 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 오링(1700)의 오링부(1710) 소정위치에 반구형상의 돌기(1711)가 형성된 것을 특징으로 하는 매니폴드 모듈화용 3웨이밸브.

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