KR20120044544A

KR20120044544A - 유로절환밸브

Info

Publication number: KR20120044544A
Application number: KR1020100105867A
Authority: KR
Inventors: 강만곤; 권순광; 최현철; 정기철; 전상규
Original assignee: 효성굿스프링스 주식회사
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-05-08
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: KR101206194B1; WO2012057391A1

Abstract

본 발명은 유로절환밸브에 관한 것으로, 내부로 유체를 공급하는 하나 이상의 입구(13)와, 내부의 유체를 선택적으로 교차 배출하는 둘 이상의 출구(15,16)와, 상기 출구(15,16)를 통해 배출되지 않고 배제된 내부의 유체를 드레인시키도록 되어 있는 드레인구(17,18)가 각각 형성되고, 상기 각각의 입구(13), 출구(15,16) 및 드레인구(17,18) 사이의 내주면에 안착부(19)가 각각 돌출되어 있는 관체(3); 상기 관체(3) 내에 동축 상으로 장착되되, 복수의 걸림부(21-1,21-2,21-3,21-4)가 외주면 상에 상호 이격된 상태로 돌출되고, 유체밀봉 상태로 외부 노출된 일측단에 작동수단이 연결되어 상기 작동수단에 의해 상기 관체(3) 내에서 축방향으로 전후진 왕복운동하도록 되어 있는 작동로드(5); 및 상기 작동로드(5) 외주면 상에 이동 가능하게 장착되어 상기 각각의 안착부(19)를 향하여 일대일 대응하도록 상기 각각의 걸림부(21-1,21-2,21-3,21-4) 사이에 배치되어 있는 복수의 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 따라서 하나의 작동로드로 4개 이상 복수의 가동밸브체를 이동시켜 유로를 제어할 수 있으므로, 작동로드를 동작시키는 액츄에이터 등의 작동수단을 하나만 사용해도 되고, 따라서 그에 따른 설비나 비용을 크게 줄일 수 있게 된다.

Description

유로절환밸브{Flow path switching valve}

본 발명은 유로절환밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 작동수단 즉, 액츄에이터에 의해 다수의 밸브체를 동작시켜 작동유체의 배출구를 선택할 수 있도록 한 유로절환밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 에너지회수장치 등에 사용되는 유로절환밸브는 유로를 개폐하는 수단으로서 다양한 형태의 밸브체가 적용되는 바, 그 하나의 예로 미국특허 제5,797,429호에 개시된 선형 스풀밸브장치의 스풀형 제어밸브를 들 수 있다.

이 스풀형 제어밸브장치는 도 1에 101로 도시된 바와 같이, 스풀형의 피스톤(103)의 움직임에 따라 고압의 해수나 함수(鹹水;brine)를 고압베셀(105)로 교차 공급할 수 있도록 한 구조를 특징으로 한다.

그러나, 이러한 종래의 제어밸브장치(101)는 슬리브 타입의 실린더(107) 내부를 왕복 이동하는 스풀형 피스톤(103)에 의해 실린더(107) 내부의 작동유체 즉, 해수 또는 함수를 고압베셀(105)로 교차 배출하도록 되어 있는 바, 작동유체가 해수나 함수와 같이 점성이 거의 없는 유체인 경우에 피스톤(103)이 실린더(107) 내에서 원활하게 미끄럼 이동할 수 있도록 하기 위해서는 실린더(107) 내주면과 피스톤(103) 외주면 사이로 작동유체가 누설되는 것을 피할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 미국특허 제7,540,230호에 개시된 3방향 포핏밸브가 제안된 바, 이 밸브에서는 위 특허와 같은 실린더와 피스톤 사이의 누설을 최소화하기 위해 포핏형상의 제어밸브를 사용하여 누설을 거의 없앰으로써 에너지 효율을 높일 수 있으나, 포핏밸브가 복수로 사용되므로 대응하는 복수의 액츄에이터가 사용되어야 하고, 또한 각각의 액츄에이터를 별도로 제어하여야 하는 바, 전체적인 구조나 제어가 복잡해 지고, 따라서 설비 및 유지관리 등의 비용이 증대되는 문제점이 있었다.

또 다른 예로서 위와 같은 왕복형 제어밸브가 아닌 회전형 제어밸브가 미국특허 제7,600,535호로 제안된 바, 이 특허에서는 외부 동력을 사용하여 내부 로터를 회전시킴으로써 케이싱과 로터의 유로를 개폐시켜 원하는 시스템 응답을 얻도록 되어 있으나, 회전형 제어밸브는 로터와 케이싱 사이에 일정한 간극을 유지하는 것이 필수적이므로, 마찬가지로 간극 사이의 누설은 필연적이며, 따라서 이러한 누설로 인해 시스템 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 유로절환밸브가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 해수나 함수와 같은 물을 작동유체로 하여 밸브를 개폐할 때 유로를 절환하는 밸브체가 밸브 관체 내부에서 원활하게 운동하면서도 밸브체를 통한 누설이 거의 발생하지 않도록 함으로써, 밸브의 유로절환 특성 더 나아가 밸브가 적용된 시스템의 에너지 효율을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 밸브체의 개폐동작을 하나의 작동수단에 의해 발생시킴으로써 밸브가 적용된 시스템 전체의 구조를 크게 단순화시키고, 그에 따라 설비나 유지관리에 소요되는 비용을 대폭적으로 절감하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

아울러, 밸브체는 물론, 밸브체가 장착되는 작동로드의 조립성을 높임으로써 밸브체나 작동로드의 수리나 교체 등 유지관리에 필요한 작업이나 비용을 감소시키고, 밸브체 자체의 내구력을 높여 밸브 전체의 가용수명을 증대시키고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 유체공급원에 연결되도록 개방되어 내부로 유체를 공급하는 하나 이상의 입구와, 상기 각각의 입구 양측에 개방되어 내부의 유체를 선택적으로 교차 배출하는 둘 이상의 출구와, 양측단에 개방되어 상기 출구를 통해 배출되지 않고 배제된 내부의 유체를 드레인시키도록 되어 있는 드레인구가 각각 형성되고, 상기 각각의 입구, 출구 및 드레인구 사이의 내주면에 안착부가 각각 돌출되어 있는 관체; 상기 관체 내에 동축 상으로 장착되되, 복수의 걸림부가 외주면 상에 상호 이격된 상태로 돌출되고, 유체밀봉 상태로 외부 노출된 일측단에 작동수단이 연결되어 상기 작동수단에 의해 상기 관체 내에서 축방향으로 전후진 왕복운동하도록 되어 있는 작동로드; 및 상기 작동로드 외주면 상에 이동 가능하게 장착되어 상기 각각의 안착부를 향하여 일대일 대응하도록 상기 각각의 걸림부 사이에 배치되어 있는 복수의 가동밸브체;를 포함하여 구성되는 유로절환밸브를 제공한다.

또한, 상기 입구를 사이에 둔 상기 걸림부 중 일측 걸림부에 의해 가압된 상기 가동밸브체가 상기 입구를 사이에 둔 상기 안착부 중 일측 안착부에 안착된 때, 상기 타측 걸림부는 상기 입구를 통해 유입된 유체의 압력에 의해 상기 가동밸브체를 상기 타측 안착부에서 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되고, 상기 일측단 걸림부는 상기 일측단 출구와 상기 일측 드레인구 사이의 상기 일측단 안착부에서 상기 가동밸브체를 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되고, 상기 타측단 걸림부는 상기 타측단 출구와 상기 타측 드레인구 사이의 상기 타측단 안착부에 상기 가동밸브체가 안착될 수 있도록 하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 입구를 사이에 둔 상기 걸림부 중 타측 걸림부에 의해 가압된 상기 가동밸브체가 상기 입구를 사이에 둔 상기 안착부 중 타측 안착부에 안착된 때, 상기 일측 걸림부는 상기 입구를 통해 유입된 유체의 압력에 의해 상기 가동밸브체를 상기 일측 안착부에서 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되고, 상기 일측단 걸림부는 상기 일측단 출구와 상기 일측 드레인구 사이의 상기 일측단 안착부에 상기 가동밸브체가 안착될 수 있도록 하는 위치에 형성되고, 상기 타측단 걸림부는 상기 타측단 출구와 상기 타측 드레인구 사이의 상기 타측단 안착부에서 상기 가동밸브체를 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동로드는 상기 안착부 사이의 구간에 배치되며, 양단에 볼트가 가공되어 있는 중심봉; 상기 안착부 바깥쪽 구간에 배치되며, 상기 중심봉을 향한 내측단에 볼트구멍이 가공되어 있는 말단봉; 및 상기 중심봉과 각각의 상기 말단봉 사이에 배치되며, 상기 중심봉을 향한 내측단에는 볼트구멍이, 상기 말단봉을 향한 외측단에는 볼트가 가공되어 있는 연결봉;으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가동밸브체는 포핏, 디스크, 또는 반구 형태로 되어 있으며, 상기 안착부는 상기 포핏의 경사면, 상기 디스크의 평면, 상기 반구의 구면과 각각 밀착되도록 경사면 또는 평면 형태로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가동밸브체와 상기 안착부 사이에는 상기 가동밸브체 또는 상기 안착부의 어느 한 쪽에 고정된 밀봉링이 개재되어 있는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 유로절환밸브에 의하면, 하나의 작동로드에 4개 이상 복수의 가동밸브체를 이동 가능하게 장착하여 밸브 유로를 개폐 제어할 수 있으므로, 작동로드를 동작시키는 작동수단 즉, 액츄에이터를 하나만 사용해도 되기 때문에 그에 따른 설비나 유지관리 또는 운전 비용 대폭 절감할 수 있게 된다.

또한, 해수나 함수와 같은 물을 작동유체로 하더라도 밸브체가 관체 내부를 원활하게 이동하면서도 밸브체와 관체 사이로 작동유체의 누설이 전혀 발생하지 않으므로, 밸브의 작동 효율이나 신뢰성을 크게 높일 수 있게 된다.

아울러, 밸브체는 작동로드 상에서 이동 가능하고, 작동로드는 여러 개의 단봉을 조립하여 구성되므로, 밸브체와 작동로드의 조립성의 대폭 향상될 뿐 아니라, 이에 따라 밸브체나 작동로드의 수리나 교체 등 유지관리에 필요한 작업과 비용을 절감할 수 있고, 마모 발생부위인 밸브체의 교체가 용이하므로 밸브 전체의 내구수명을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 유로절환밸브를 도시한 종단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유로절환밸브가 적용되는 유동시스템을 도시한 부분 종단면도.
도 3은 도 2에 도시된 유로절환밸브의 작동로드가 우측단에 위치한 상태를 도시한 종단면도.
도 4는 도 2에 도시된 유로절환밸브의 작동로드가 좌측단에 위치한 상태를 도시한 종단면도.
도 5는 도 2에 도시된 유로절환밸브의 포핏형 밸브체를 도시한 부분 종단면도.
도 6은 도 2에 도시된 유로절환밸브의 구형 밸브체를 도시한 부분 종단면도.
도 7은 도 5에 도시된 포핏형 밸브체에 밀봉링이 장착된 상태를 도시한 도면.
도 8은 도 2에 도시된 유로절환밸브의 디스크형 밸브체를 도시한 부분 종단면도로, 밀봉링이 디스크에 장착된 상태를 도시한 도면.
도 9는 도 8에서 밀봉링이 관체의 안착부에 장착된 상태를 도시한 도면.
도 10은 도 2에 도시된 유로절환밸브의 작동로드가 정중앙에 위치한 상태를 도시한 종단면도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 유로절환밸브를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 유로절환밸브는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 관체(3), 작동로드(5), 및 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)로 이루어지는 바, 유체공급원(11)으로부터 하나 또는 그 이상의 입구(13)를 통해 유입되는 작동유체를 둘 또는 그 이상의 출구(15,16)를 통해 선택적으로 교차 배출하도록 되어 있다.

여기에서, 상기 관체(3)는 유로절환밸브의 몸체를 이루는 부분으로, 긴 관 형태로 되어 있으며, 중앙에 하나 이상의 입구(13)가, 각 입구(13)의 양측에 하나씩 둘 이상의 출구(15,16)가, 그리고 양측단에 드레인구(17,18)가 각각 개방된다.

이때, 입구(13)는 도 2에 도시된 바와 같이 유체공급원(11)에 연결되어 관체(3)의 내부로 유체를 공급하도록 되어 있는 바, 필요에 따라 하나 이상으로 구비될 수도 있다. 이때, 공급원(11)에서 공급되는 유체 즉, 유로절환밸브(1)에 의해 유동이 제어되는 유체는 물 특히, 해수나 함수(鹹水;brine)와 같은 점성이 거의 없는 유체를 포함한다. 또한, 출구(15,16)는 관체(3)의 입구(13) 대향측에서 두 개 이상으로 개방되어 관체(3) 내부의 유체를 밸브체(7)의 동작에 따라 선택적으로 교차 배출하도록 되어 있다. 또한, 드레인구(17,18)는 관체(3)의 양측단에 개방되어 출구(15,16)를 통해 배출되지 못하고 배제된 관체(3) 내부의 유체를 유체공급원(11) 또는 기타의 저수원으로 드레인시키도록 되어 있다.

한편, 관체(3)는 이와 같은 각각의 입구(13), 출구(15,16), 및 드레인구(17,18)가 인접한 다른 입구(13), 출구(15,16), 및 드레인구(17,18)와의 사이의 내주면 상에 안착부(19)가 각각 돌출되어 있는 바, 안착부(19-1,19-2) 사이의 내주면과 안착부(19-3,19-4)에서 관체(3) 끝면까지의 내주면은 도시된 것처럼 직경이 축소된 상태로 형성되는 것이 바람직하며, 상대적으로 나머지 내주면은 밸브체(7)가 이동할 수 있는 대경부를 이룬다.

상기 작동로드(5)는 외부의 작동수단과 연결되어 관체(3) 내에서 밸브체(7)를 이동시켜 유로절환밸브(1)의 유로를 제어하는 부분으로서, 관체(3) 내에 동축 상으로 장착되는 바, 일측단이 유체 밀봉 상태로 관체(3) 외부로 노출되어 작동수단과 연결되어 관체(3) 내에서 축방향으로 전후진 왕복운동하도록 되어 있으며, 이를 위해 관체(3) 양단에 결합된 밀봉캡(29)을 통해 수밀을 유지한 상태로 미끄럼 이동 가능하게 지지된다.

또한, 작동로드(5)는 외주면 상에 끼워진 복수의 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)를 가압하여 이동시키기 위해 외주면에 복수의 걸림부(21-1,21-2,21-3,21-4)가 상호 이격된 상태로 돌출 형성되는 바, 도 3에 도시된 바와 같이, 관체(3)의 입구(13)를 사이에 둔 걸림부(21-1,21-2) 중 좌측에 있는 걸림부(21-1)가 입구(13)를 사이에 둔 안착부(19-1,19-2) 중 좌측에 있는 안착부(19-1)로 입구(13)의 바로 좌측에 있는 가동밸브체(7-1)를 가압하여 안착시킨 때, 입구(13)를 사이에 둔 걸림부(21-1,21-2) 중 우측에 있는 걸림부(21-2)는 입구(13)를 통해 유입된 유체의 압력에 의해 입구(13)의 바로 우측에 있는 가동밸브체(7-2)가 우측 안착부(19-2)에서 떨어질 수 있도록 간섭을 일으키지 않는 위치에 형성되어 있고, 관체(3)의 좌측단에 위치하는 걸림부(21-3)는 좌측단 출구(15)와 좌측 드레인구(17) 사이에 위치하는 좌측단 안착부(19-3)에서 좌측단 가동밸브체(7-3)가 떨어지도록 가압할 수 있는 위치에 형성되어 있으며, 관체(3)의 우측단 걸림부(21-4)는 우측단 가동밸브체(7-4)가 우측단 출구(16)와 우측 드레인구(18) 사이에 위치하는 우측단 안착부(19-4)에 안착될 수 있도록 간섭을 일으키지 않는 위치에 형성되어 있다.

마찬가지로, 작동로드(5)는 도 4에 도시된 바와 같이, 관체(3)의 입구(13)를 사이에 둔 걸림부(21-1,21-2) 중 우측에 있는 걸림부(21-2)가 입구(13)를 사이에 둔 안착부(19-1,19-2) 중 우측에 있는 안착부(19-2)로 입구(13)의 바로 우측에 있는 가동밸브체(7-2)를 가압하여 안착시킨 때, 입구(13)를 사이에 둔 걸림부(21-1,21-2) 중 좌측에 있는 걸림부(21-1)는 입구(13)를 통해 유입된 유체의 압력에 의해 입구(13)의 바로 좌측에 있는 가동밸브체(7-1)가 좌측 안착부(19-1)에서 떨어질 수 있도록 간섭을 일으키지 않는 위치에 형성되어 있고, 관체(3)의 우측단에 위치하는 걸림부(21-4)는 우측단 출구(16)와 우측 드레인구(18) 사이에 위치하는 우측단 안착부(19-4)에서 우측단 가동밸브체(7-4)가 떨어지도록 가압할 수 있는 위치에 형성되어 있으며, 관체(3)의 좌측단 걸림부(21-3)는 좌측단 가동밸브체(7-3)가 좌측단 출구(15)와 좌측 드레인구(17) 사이에 위치하는 좌측단 안착부(19-3)에 안착될 수 있도록 간섭을 일으키지 않는 위치에 형성되어 있다.

이를 위해, 작동로드(5)는 원주면에 복수의 걸림부(21-1,21-2,21-3,21-4)가 돌출된 봉형태로 제작되면 되나, 복수의 단봉을 결합하여 구성하는 것이 보다 바람직하며, 각각의 단봉들은 다양한 형태로 조립될 수 있는 바, 그 한 예로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 볼트와 볼트구멍에 의한 결합방식으로 조립될 수도 있는데, 이에 따르면 작동로드(5)는 크게 중심봉(5-1), 말단봉(5-2), 그리고 연결봉(5-3)으로 이루어진다.

여기에서, 중심봉(5-1)은 입구(13)를 사이에 둔 안착부(19-1,19-2) 사이의 구간에 즉, 작동로드(5)의 정중앙에 배치되는 바, 도시된 것처럼 양단에 볼트(23)가 가공된다. 또한, 말단봉(5-2)은 작동로드(5)의 양단에 결합되는 바, 관체(3)의 안착부(19-3,19-4) 바깥쪽 구간에 배치되며, 중심봉(5-1)을 향한 내측단에 볼트구멍(25)이 각각 가공되어 연결봉(5-3)의 볼트(23)를 결합하도록 되어 있다. 끝으로, 연결봉(5-3)은 중심봉(5-1)과 말단봉(5-2)을 연결하는 봉체로서, 중심봉(5-1)과 각각의 말단봉(5-2) 사이에 두 개 이상 복수개가 구비될 수 있는 바, 연결봉(5-3)의 중심봉(5-1)을 향한 내측단에는 볼트구멍(25)이, 말단봉(5-2)을 향한 외측단에는 볼트(23)가 가공되어 중심봉(5-1)에서 말단봉(5-2)까지 연쇄적으로 결합된다.

상기 복수의 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)는 작동로드(5)의 외주면 상에 이동 가능하게 장착되어 작동로드(5)에 의해 출구(15,16) 및 드레인구(17,18)로의 유로가 선택적으로 교차 개폐되도록 하는 수단으로서, 각각의 안착부(19)를 향하여 일대일 대응하도록 각각의 걸림부(21-1,21-2,21-3,21-4) 사이에 배치된다.

또한, 각각의 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)는 점성이 거의 없는 물과 같은 작동유체의 수밀을 기하기 위하여 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼 포핏 타입으로 형성되는 것이 바람직한 바, 이 포핏타입 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)는 작동로드(5)와의 사이에 밀봉링(31)이 장착되어 작동로드(5) 상에서 이동하는 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)와 작동로드(5) 표면 사이를 밀봉한다. 이때, 관체(3)의 안착부(19)는 포핏의 경사면이 밀착되도록 대응하는 형태의 경사면으로 형성된다.

또한, 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)는 도 6에 도시된 것처럼 경사면이 구형으로 가공되어도 무방하며, 도 7에 도시된 것처럼 경사면 상에 밀봉링(27)을 추가로 장착하여도 좋다.

또한, 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)는 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼, 디스크 형태로 될 수도 있는데, 이때 안착부(19-1)는 평면이거나 디스크형 가동밸브체(7-1)의 디스크면과 대응하는 형태로 오목하게 형성될 수도 있으며, 가동밸브체(7-1) 또는 안착부(19-1) 어느 한 쪽에 장착됨으로써 밀봉링(27)이 안착부(19-1)와의 사이에 개재될 수도 있다.

이제, 위와 같이 구성되는 본 발명의 유로절환밸브(1)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 유로절환밸브(1)는 도 10에 도시된 중립 상태에서 작동로드(5)가 관체(3)의 정중앙에 위치하며, 이때 좌우측단의 가동밸브체(7-3,7-4)는 각각 대응하는 좌우측단의 안착부(19-3,19-4)에 안착되고, 입구(13)의 좌우측에 있는 가동밸브체(7-1,7-2)는 각각 대응하는 안착부(19-1,19-2)에서 떨어진다. 따라서, 도시된 것처럼 입구(13)를 통해 유체공급원(11)으로부터 관체(3) 안으로 유입된 작동유체는 좌우측 가동밸브체(19-1,19-2)를 통과하여 좌우 출구(15,16) 양쪽으로 동시에 배출된다. 이때, 좌우 드레인구(17,18)는 좌우측단의 가동밸브체(7-3,7-4)에 의해 작동유체의 유입이 막혀 있으므로, 작동유체의 배출은 없다.

위와 같은 중립상태에서 외부의 작동수단에 의해 작동로드(5)가 관체(3)의 우측으로 이동하면, 입구(13) 좌측의 작동로드(5) 걸림부(21-1)가 입구(13) 좌측의 가동밸브체(7-1)를 가압하여 도 3에 도시된 바와 같이 입구(13) 좌측의 안착부(19-1)에 밀착시키며, 이에 따라 입구(13)에서 좌측 출구(15)로 이어지는 유로는 차단된다. 이와 동시에 입구(13) 우측의 걸림부(21-2)가 입구(13) 우측 안착부(19-2)에서 우측으로 충분히 이격되므로, 입구(13) 우측의 가동밸브체(7-2)는 입구(13)에서 유입되는 작동유체의 압력에 의해 우측 걸림부(21-2)까지 밀려 안착부(19-2)로부터 떨어지며, 이에 따라 입구(13)에서 우측 출구(16)로의 유로가 연결됨으로써 입구(13)로 유입된 작동유체는 우측 출구(16)로 배출된다. 이때, 좌측단 가동밸브체(7-3)는 좌측단 걸림부(21-3)에 의해 밀려 좌측단 안착부(19-3)에서 떨어지면서 좌측 출구(15)가 좌측 드레인구(17)로 개방되어 관체 좌측단에 수용된 작동유체를 드레인시키며, 우측단 가동밸브체(7-4)는 입구(13)로 유입되는 작동유체의 압력에 의해 우측단으로 가압되어 우측단 걸림부(19-4)에 밀착되면서 우측 출구(16)와 우측 드레인구(18) 사이의 연결은 차단된다.

반대로, 작동로드(5)가 관체(3)의 좌측으로 이동하면, 입구(13) 우측의 작동로드(5) 걸림부(21-2)가 입구(13) 우측의 가동밸브체(7-2)를 가압하여 도 4에 도시된 바와 같이 입구(13) 우측의 안착부(19-2)에 밀착시킨다. 이에 따라 입구(13)에서 우측 출구(16)로 이어지는 유로는 차단되며, 입구(13) 좌측의 걸림부(21-1)는 입구(13) 좌측 안착부(19-1)에서 좌측으로 충분히 이격되므로, 입구(13) 좌측의 가동밸브체(7-1)는 입구(13)에서 유입되는 작동유체의 압력에 의해 좌측 안착부(19-1)로부터 떨어져 좌측 걸림부(21-1)까지 밀려 나간다. 이에 따라 입구(13)에서 좌측 출구(15)로의 유로가 이어지게 되며, 입구(13)로 유입된 작동유체는 좌측 출구(15)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 우측단 가동밸브체(7-4)는 우측단 걸림부(21-4)에 의해 밀려 우측단 안착부(19-4)에서 떨어지며, 이에 따라 우측 출구(16)가 우측 드레인구(18)로 개방되어 관체 우측단에 수용된 작동유체를 드레인시킨다. 이와 동시에, 좌측단 가동밸브체(7-3)는 입구(13)로 유입되는 작동유체의 압력에 의해 좌측단으로 가압되어 좌측단 걸림부(19-3)에 밀착되면서 좌측 출구(15)와 좌측 드레인구(17) 사이의 연결을 차단하게 된다.

1 : 유로절환밸브 3 : 관체
5 : 작동로드 7-1,-2,-3,-4 : 가동밸브체
11 : 유체공급원 13 : 입구
15, 16 : 좌우측 출구 17, 18 : 좌우측 드레인구
19-1,-2,-3,-4 : 안착부 21-1,-2,-3,-4 : 걸림부
23 : 볼트 25 : 볼트구멍

Claims

유체공급원(11)에 연결되도록 개방되어 내부로 유체를 공급하는 하나 이상의 입구(13)와, 상기 각각의 입구(13) 양측에 개방되어 내부의 유체를 선택적으로 교차 배출하는 둘 이상의 출구(15,16)와, 양측단에 개방되어 상기 출구(15,16)를 통해 배출되지 않고 배제된 내부의 유체를 드레인시키도록 되어 있는 드레인구(17,18)가 각각 형성되고, 상기 각각의 입구(13), 출구(15,16) 및 드레인구(17,18) 사이의 내주면에 안착부(19)가 각각 돌출되어 있는 관체(3);
상기 관체(3) 내에 동축 상으로 장착되되, 복수의 걸림부(21-1,21-2,21-3,21-4)가 외주면 상에 상호 이격된 상태로 돌출되고, 유체밀봉 상태로 외부 노출된 일측단에 작동수단이 연결되어 상기 작동수단에 의해 상기 관체(3) 내에서 축방향으로 전후진 왕복운동하도록 되어 있는 작동로드(5); 및
상기 작동로드(5) 외주면 상에 이동 가능하게 장착되어 상기 각각의 안착부(19)를 향하여 일대일 대응하도록 상기 각각의 걸림부(21-1,21-2,21-3,21-4) 사이에 배치되어 있는 복수의 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유로절환밸브.
제1 항에 있어서,
상기 입구(13)를 사이에 둔 상기 걸림부(21-1,21-2) 중 일측 걸림부(21-1)에 의해 가압된 상기 가동밸브체(7-1)가 상기 입구(13)를 사이에 둔 상기 안착부(19-1,19-2) 중 일측 안착부(19-1)에 안착된 때,
상기 타측 걸림부(21-2)는 상기 입구(13)를 통해 유입된 유체의 압력에 의해 상기 가동밸브체(7-2)를 상기 타측 안착부(19-2)에서 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되고,
상기 일측단 걸림부(21-3)는 상기 일측단 출구(15)와 상기 일측 드레인구(17) 사이의 상기 일측단 안착부(19-3)에서 상기 가동밸브체(7-3)를 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되고,
상기 타측단 걸림부(21-4)는 상기 타측단 출구(16)와 상기 타측 드레인구(18) 사이의 상기 타측단 안착부(19-4)에 상기 가동밸브체(7-4)가 안착될 수 있도록 하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 유로절환밸브.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 입구(13)를 사이에 둔 상기 걸림부(21-1,21-2) 중 타측 걸림부(21-2)에 의해 가압된 상기 가동밸브체(7-2)가 상기 입구(13)를 사이에 둔 상기 안착부(19-1,19-2) 중 타측 안착부(19-2)에 안착된 때,
상기 일측 걸림부(21-1)는 상기 입구(13)를 통해 유입된 유체의 압력에 의해 상기 가동밸브체(7-1)를 상기 일측 안착부(19-1)에서 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되고,
상기 일측단 걸림부(21-3)는 상기 일측단 출구(15)와 상기 일측 드레인구(17) 사이의 상기 일측단 안착부(19-3)에 상기 가동밸브체(7-3)가 안착될 수 있도록 하는 위치에 형성되고,
상기 타측단 걸림부(21-4)는 상기 타측단 출구(16)와 상기 타측 드레인구(18) 사이의 상기 타측단 안착부(19-4)에서 상기 가동밸브체(7-4)를 떨어뜨릴 수 있는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 유로절환밸브.
제3 항에 있어서,
상기 작동로드(5)는 상기 안착부(19-1,19-2) 사이의 구간에 배치되며, 양단에 볼트(23)가 가공되어 있는 중심봉(5-1);
상기 안착부(19-3,19-4) 바깥쪽 구간에 배치되며, 상기 중심봉(5-1)을 향한 내측단에 볼트구멍(25)이 가공되어 있는 말단봉(5-2); 및
상기 중심봉(5-1)과 각각의 상기 말단봉(5-2) 사이에 배치되며, 상기 중심봉(5-1)을 향한 내측단에는 볼트구멍(25)이, 상기 말단봉(5-2)을 향한 외측단에는 볼트(23)가 가공되어 있는 연결봉(5-3);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유로절환밸브.
제3 항에 있어서,
상기 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)는 포핏, 디스크, 또는 반구 형태로 되어 있으며, 상기 안착부(19-1,19-2,19-3,19-4)는 상기 포핏의 경사면, 상기 디스크의 평면, 상기 반구의 구면과 각각 밀착되도록 경사면 또는 평면 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 유로절환밸브.
제5 항에 있어서,
상기 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4)와 상기 안착부(19-1,19-2,19-3,19-4) 사이에는 상기 가동밸브체(7-1,7-2,7-3,7-4) 또는 상기 안착부(19-1,19-2,19-3,19-4)의 어느 한 쪽에 고정된 밀봉링(27)이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 유로절환밸브.