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KR20200066951A - 자동 방향 전환 벨브 - Google Patents

자동 방향 전환 벨브 Download PDF

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KR20200066951A
KR20200066951A KR1020180153722A KR20180153722A KR20200066951A KR 20200066951 A KR20200066951 A KR 20200066951A KR 1020180153722 A KR1020180153722 A KR 1020180153722A KR 20180153722 A KR20180153722 A KR 20180153722A KR 20200066951 A KR20200066951 A KR 20200066951A
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housing
valve
branch flow
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박상현
최강영
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스탠다드에너지(주)
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Abstract

본 발명은 자동 방향 전환 벨브에 관한 것으로, 내부에 유체가 유입될 수 있는 내부 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징의 상기 내부 공간과 연통되며, 상기 하우징으로 유체를 공급할 수 있는 유체 유입부; 상기 하우징 내부에 구비되며, 상기 유체 유입부를 통해 공급된 유체의 압력을 통해 회전하는 회전부; 상기 회전부와 연결되며, 상기 회전부의 회전에 의해 회전되는 벨브부; 및 상기 하우징의 상기 내부 공간과 연통되며, 상기 하우징에 유입된 유체가 배출될 수 있는 유체 배출부;를 포함하며, 상기 벨브부의 회전에 의해 상기 유체 배출부는 열리고 닫히는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

자동 방향 전환 벨브 {Automatic directional transfer valve}
본 발명은 자동 방향 전환 벨브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징에 유입되는 유체의 압력을 통해 회전부를 회전시키고, 회전부와 연결되면서 회전부의 회전에 의해 회전하는 벨브부를 통해 유체 배출부를 부분적으로 개폐하여, 유체의 압력을 통해 유체가 배출되는 방향을 전환할 수 있는 자동 방향 전환 벨브에 관한 것이다.
유압 기기나 공압 실린더와 같이 압력 유체를 활용한 동력 기관이 널리 사용되고 있다. 압력 유체를 활용한 동력 기관은 정교한 작동을 위해 다양한 형태의 방향 전환 벨브를 사용하고 있다. 방향 전환 벨브는 일측을 통해 유입된 유체가 나가는 방향을 상황에 따라 변경 및 제어할 수 있는 것으로, 일반적으로 스위치 벨브나 전동을 활용한 솔레노이드 벨브가 사용되고 있다.
그러나 종래의 방향 전환 벨브는 다음과 같은 문제점이 있다. 압력 유체를 활용한 동력 기관은 압력 유체의 이송을 순차적으로 변경해야 하는 경우가 있으며, 이 경우 솔레노이드 벨브가 일반적으로 사용되고 있다.
그러나 솔레노이드 벨브의 경우 고가의 부품일 뿐만 아니라, 압력 유체를 이용하는 유체 회로에 추가적으로 전선 등의 전동 회로를 구성해야 하는 문제점이 있다. 또한, 벨브의 형태에 따라 솔레노이드 방향 전환 벨브 내부의 관로(orifice)의 직경이 작아 필요로 하는 유량을 확보하기 어려움 문제점이 있다.
종래에는 압력 유체를 활용한 동력 기관에서 압력 유체의 이송을 순차적으로 변경하기 위해 스위치 벨브로 유체가 나가는 방향을 수동으로 변경하는 방법도 사용하였으나, 이와 같은 방법은 벨브를 수동으로 조절해야 하는 번거로운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징에 유입되는 유체의 압력을 통해 회전부를 회전시키고, 회전부와 연결되면서 회전부의 회전에 의해 회전하는 벨브부를 통해 유체 배출부를 부분적으로 개폐하여, 유체의 압력을 통해 유체가 배출되는 방향을 전환할 수 있는 자동 방향 전환 벨브에 관한 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 자동 방향 전환 벨브는, 내부에 유체가 유입될 수 있는 내부 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징의 상기 내부 공간과 연통되며, 상기 하우징으로 유체를 공급할 수 있는 유체 유입부; 상기 하우징 내부에 구비되며, 상기 유체 유입부를 통해 공급된 유체의 압력을 통해 회전하는 회전부; 상기 회전부와 연결되며, 상기 회전부의 회전에 의해 회전되는 벨브부; 및 상기 하우징의 상기 내부 공간과 연통되며, 상기 하우징에 유입된 유체가 배출될 수 있는 유체 배출부;를 포함하며, 상기 벨브부의 회전에 의해 상기 유체 배출부는 열리고 닫히는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 자동 방향 전환 벨브의 상기 유체 배출부는 적어도 2개 이상이 구비되며, 상기 벨브부가 회전함에 따라 하나의 상기 유체 배출부만 순차적으로 열린 상태로 이루어질 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 자동 방향 전환 벨브의 상기 유체 배출부 내부에는, 상기 유체 배출부를 열고 닫을 수 있는 배출부 벨브가 구비될 수 있으며, 상기 유체 배출부는 3개로 이루어질 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 자동 방향 전환 벨브의 상기 유체 유입부는, 상기 하우징과 연통되면서 상기 회전부에 유체를 공급할 수 있는 주 유로와 상기 주 유로에서 분기되며 상기 하우징으로 유체를 공급하되, 상기 하우징으로 공급된 유체가 상기 회전부를 지나지 않도록 상기 하우징과 연통되는 분기 유로를 포함할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 자동 방향 전환 벨브의 상기 유체 유입부는, 적어도 2개 이상의 상기 분기 유로를 포함하며, 상기 분기 유로 내부에는, 상기 분기 유로를 열고 닫을 수 있는 분기 유로 벨브가 구비될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 자동 방향 전환 벨브의 상기 분기 유로 내부에는, 상기 분기 유로로 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 분기 유로 조절부가 구비될 수 있으며, 상기 주 유로 내부에는, 상기 주 유로로 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 주 유로 조절부가 구비될 수 있다.
본 발명은 하우징에 유입되는 유체의 압력을 통해 회전부를 회전시키고, 회전부와 연결되면서 회전부의 회전에 의해 회전하는 벨브부를 통해 유체 배출부를 부분적으로 개폐함에 따라 유체의 압력만으로 유체가 배출되는 방향을 자동으로 전환할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 분기 유로를 형성하며, 분기 유로 내부에 분기 유로 조절부 또는 분기 유로 벨브를 구비함에 따라 회전부로 유입되는 유체의 압력 및 속도를 조절할 수 있고, 이를 통해 유체 배출부를 통해 배출되는 유체의 방향 전환 주기를 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브를 나타내는 도면이다.
도 3(a), 도 3(b), 도 3(c)는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브의 벨브부와 유체 배출부를 나타내는 도면이며, 도 3(d)는 유체 유입부로 들어오는 유량을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주 유로와 분기 유로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주 유로와 분기 유로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 주 유로에는 주 유로 조절부가 구비되며, 분기 유로에는 분기 유로 조절부가 구비되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 복수 개의 분기 유로 및 분기 유로 벨브가 구비된 것을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위한 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 이해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서, 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브는 하우징(110), 유체 유입부(120), 회전부(130), 벨브부(140), 유체 배출부(150)를 포함한다.
상기 하우징(110)은 내부에 유체가 유입될 수 있는 내부 공간이 형성되어 있는 것이다. 상기 하우징(110)은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브의 몸체가 될 수 있는 것으로, 상기 유체 유입부(120)를 통해 유입된 유체가 상기 하우징(110) 내부를 통과함에 따라 유체가 배출되는 방향이 전환될 수 있다.
상기 유체 유입부(120)는 상기 하우징(110)의 상기 내부 공간과 연통되는 것으로, 상기 하우징(110)에 유체를 공급할 수 있는 것이다. 상기 유체 유입부(120)는 상기 하우징(110)의 일 지점에서 유체 유입 구멍 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 하우징(110)의 일 지점과 연결되는 배관일 수도 있다.
상기 유체 유입부(120)가 상기 하우징(110)과 연통되는 지점은 후술할 상기 회전부(130)에 유체 압력을 전달할 수 있다면 다양한 지점이 될 수 있다. 가령, 상기 유체 유입부(120)는 상기 하우징(110) 내부에 구비되어 있는 상기 회전부(130)의 상부에서 상기 하우징(110)과 연통될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것을 아니며, 상기 유체 유입부(120)는 상기 회전부(130)의 측면에서 상기 하우징(110)과 연통될 수도 있다.
이와 함께, 상기 유체 유입부(120)는 상기 하우징(110) 내부로 유입되는 유체의 흐름을 방해하지 않으면서, 상기 하우징(110) 내부로 유입되는 유체가 상기 회전부(130)의 회전을 방해하지 않는 지점에서 상기 하우징(110)과 연통되는 것이 바람직하다.
상기 회전부(130)는 상기 하우징(110) 내부에 구비되며, 상기 유체 유입부(120)를 통해 공급된 유체의 압력을 통해 회전할 수 있는 것이다. 상기 회전부(130)는 상기 유체 유입부(120)를 통해 상기 하우징(110) 내부로 유체가 공급되면, 유체의 압력에 의해 자동으로 회전할 수 있는 것이다.
상기 회전부(130)는 유체의 압력을 통해 자동으로 회전할 수 있다면 다양한 장치가 이용될 수 있다. 가령, 상기 회전부(130)에는 회전 날개(132)가 구비될 수 있으며, 유체의 압력이 상기 회전 날개(132)에 전달되면서 상기 회전부(130)가 회전할 수 있게 된다.
상기 벨브부(140)는 상기 회전부(130)와 연결되며, 상기 회전부(130)의 회전에 의해 회전되는 것이다. 상기 벨브부(140)는 상기 회전부(130)와 함께 회전할 수 있는 것으로, 상기 벨브부(140)는 상기 회전부(130)와 회전축(131)을 공유하면서 연결될 수 있다.
상기 벨브부(140)는 후술할 상기 유체 배출부(150)를 열리고 닫히게 할 수 있는 것으로, 상기 벨브부(140)가 회전하면서 상기 유체 배출부(150)를 열리고 닫히게 할 수 있다. 상기 벨브부(140)의 회전에 의해 상기 유체 배출부(150)가 열리고 닫히는 방법은 후술한다.
상기 유체 배출부(150)는 상기 하우징(110)의 상기 내부 공간과 연통되는 것으로, 상기 하우징(110)에 유입된 유체가 배출될 수 있는 것이다. 상기 유체 배출부(150)는 상기 하우징(110)의 일 지점에서 유체 배출 구멍 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 하우징(110)의 일 지점과 연결되는 배관일 수도 있다.
상기 유체 배출부(150)는 상기 유체 유입부(120)를 통해 상기 하우징(110) 내부로 유입된 유체가 나가는 지점으로, 상기 유체 유입부(120)를 통해 상기 하우징(110) 내부로 유입된 유체는 상기 회전부(130)에 압력을 전달하고, 상기 유체 배출부(150)를 통해 배출된다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브는, 복수 개의 상기 유체 배출부(150)를 형성함에 따라, 상기 유체 유입부(120)를 통해 상기 하우징(110)으로 유입된 유체의 배출 방향을 전환할 수 있다. 구체적으로, 상기 유체 배출부(150)는 적어도 2개 이상으로 이루어질 수 있으며, 상기 벨브부(140)의 회전에 의해 상기 유체 배출부(150)가 열리고 닫히게 되면서, 유체가 배출되는 방향이 전환될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨트의 작동 방법을 설명한다.
도 1을 참조하면, 상기 유체 유입부(120)를 통해 상기 하우징(110)으로 유입된 유체의 압력에 의해 상기 회전부(130)가 회전하게 된다. 상기 회전부(130)를 회전시킨 유체는 상기 유체 배출부(150)로 이동하게 된다. 여기서, 상기 회전부(130)를 통과한 유체는 다양한 방법으로 상기 유체 배출부(150)로 이동할 수 있다.
구체적으로, 도 2와 같이 상기 회전부(130)와 상기 하우징(110) 내벽 사이에 공간이 형성될 수 있으며, 이 공간을 통해 상기 회전부(130)를 통과한 유체가 상기 유체 배출부(150)로 이동할 수 있다. 또한, 상기 회전부(130)에는 유체가 통과할 수 있는 구멍이 형성될 수도 있으며, 상기 구멍으로 통해 상기 회전부(130)를 통과한 유체가 상기 유체 배출부(150)로 이동할 수 있게 된다. 즉, 상기 회전부(130)에 유체의 압력을 전달하고 통과한 유체는 다양한 방법으로 상기 유체 배출부(150)로 이동할 수 있다.
상기 유체 배출부(150)는 적어도 2개 이상으로 이루어질 수 있는데, 복수 개로 이루어진 상기 유체 배출부(150)는 상기 벨브부(140)의 회전에 의해 열리거나 닫힐 수 있게 된다. 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 벨브부(140)는 닫힘부(141)와 열림부(142)를 포함할 수 있다. 상기 벨브부(140)는 원 형상으로 이루어진 판에서, 부채꼴 형상으로 제거된 부분이 상기 열림부(142)가 될 수 있으며, 제거된 부채꼴 형상 이외의 부분이 상기 닫힘부(141)가 될 수 있다.
복수 개의 상기 유체 배출부(150) 중 상기 벨브부(140)의 상기 열림부(142) 지점과 연결되어 있는 상기 유체 배출부(150)는 유체가 배출될 수 있는 열린 상태가 되며, 복수 개의 상기 유체 배출부(150) 중 상기 벨브부(140)의 상기 닫힘부(141) 지점과 연결되어 있는 상기 유체 배출부(150)는 유체가 배출될 수 없는 닫힌 상태가 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 유체 배출부(150)는 3개로 이루어질 수 있으며, 상기 유체 배출부(150)가 3개인 것을 중심으로 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨트의 작동 방법을 구체적으로 설명한다. 다만, 상기 유체 배출부(150)는 3개로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서 상기 유체 배출부(150)의 개수는 변경될 수 있다.
도 3(d)는 상기 유체 유입부(120)를 통해 유입되는 유량을 나타내는 것으로, 시간의 변화에 따른 유량을 나타낸다. 도 3(a)는 도 3(d)의 1번 시점에서 상기 벨브부(140)와 상기 유체 배출부(150)의 상태를 나타내는 것이고, 도 3(b)는 도 3(d)의 2번 시점에서 상기 벨브부(140)와 상기 유체 배출부(150)의 상태를 나타내는 것이며, 도 3(c)는 도 3(d)의 3번 시점에서 상기 벨브부(140)와 상기 유체 배출부(150)의 상태를 나타내는 것이다.
도 3에서 3개의 상기 유체 배출부(150)를 각각 제1유체 배출부(150a), 제2유체 배출부(150b), 제3유체 배출부(150c)라 하면, 상기 벨브부(140)는 상기 회전부(130)의 회전에 의해 회전하면서, 상기 제1유체 배출부(150a), 상기 제2유체 배출부(150b), 상기 제3유체 배출부(150c)를 순차적으로 열린 상태로 만들 수 있게 된다.
즉, 상기 벨브부(140)의 회전에 따라 상기 제1유체 배출부(150a)를 통해 유체가 배출 가능한 상태에서 상기 제2유체 배출부(150b)를 통해 유체가 배출 가능한 상태로 변경되고, 다시 상기 제2유체 배출부(150b)를 통해 유체가 배출 가능한 상태에서 상기 제3유체 배출부(150c)를 통해 유체가 배출 가능한 상태로 변경될 수 있게 된다. 이와 같이 상기 회전부(130)가 유체의 압력에 의해 회전하고, 상기 회전부(130)의 회전에 의해 상기 벨브부(140)가 회전하면서, 상기 하우징(110)으로부터 유체가 배출될 수 있는 경로가 자동으로 변경 된다.
여기서, 상기 유체 배출부(150)가 적어도 2개 이상이 구비될 때, 상기 벨브부(140)가 회전함에 따라 하나의 상기 유체 배출부(150)만 순차적으로 열린 상태로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 3(a), 도 3(b), 도 3(c)를 참조하면, 상기 벨브부(140)가 회전할 때, 모든 상기 유체 배출부(150)가 닫힌 상태로 되면, 상기 하우징(110) 내부의 유체 압력이 필요 이상으로 상승하게 된다. 따라서, 상기 벨브부(140)가 회전함에 따라 적어도 하나의 상기 유체 배출부(150)는 열린 상태로 만드는 것이 바람직하다.
구체적으로, 도 3(a), 도 3(b), 도 3(c)를 참조하면, 상기 벨브부(140)가 회전함에 따라 모든 상기 유체 배출부(150)를 닫힌 상태로 만들지 않으면서, 상기 제1유체 배출부(150a), 상기 제2유체 배출부(150b), 상기 제3유체 배출부(150c)를 순차적으로 열린 상태로 만드는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 유체 배출부(150)를 3개로 할 때는 3방향으로 유체의 배출 방향을 변경할 수 있고, 상기 유체 배출부(150)를 4개로 할 때는 4방향으로 유체의 배출 방향을 변경할 수 있게 된다. 이와 같이 상기 유체 배출부(150)의 개수에 따라 유체의 배출 방향을 다양하게 변경할 수 있다.
여기서, 상기 유체 배출부(150) 내부에는 상기 유체 배출부(150)를 열고 닫을 수 있는 배출부 벨브(151)가 구비될 수 있다. 도 6을 참조하면, 상기 배출부 벨브(151)는 상기 유체 배출부(150) 내부의 유체 흐름을 차단할 수 있는 것으로, 유체 배출 방향을 변경할 때 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 유체 배출부(150)가 4개 형성되어 있는 상태인데, 3방향으로만 유체의 배출 방향을 정하고 싶다면, 하나의 상기 유체 배출부(150)를 상기 배출부 벨브(151)를 통해 닫아서 유체의 배출 방향을 변경할 수 있게 된다. 이와 같이 복수 개의 상기 유체 배출부(150)를 형성하고, 상기 유체 배출부(150) 내부에 상기 배출부 벨브(151)를 형성함에 따라 유체가 배출되는 방향을 자유롭게 변경할 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 유체 유입부(120)는 주 유로(121)와 분기 유로(122)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 주 유로(121)는 상기 하우징(110)과 연통되면서 상기 회전부(130)에 유체를 공급할 수 있는 것이다. 상기 주 유로(121)는 상기 하우징(110) 내부로 들어가 상기 회전부(130)에 압력을 공급할 수 있는 유체가 공급되는 경로이며, 상기 주 유로(121)를 통해 공급된 유체를 통해 상기 회전부(130)는 회전될 수 있다.
상기 분기 유로(122)는 상기 주 유로(121)에서 분기되는 것으로, 상기 하우징(110)에 유체를 공급하되, 상기 하우징(110)으로 공급된 유체가 상기 회전부(130)를 지나지 않도록 상기 하우징(110)과 연통되는 것이다. 즉, 상기 분기 유로(122)를 통해 상기 하우징(110)으로 공급된 유체는 상기 회전부(130)에 압력을 전달하지 않는 것이다.
상술한 바와 같이 상기 회전부(130)는 유체의 압력에 의해 회전되기 때문에, 상기 유체 배출부(150)를 통해 배출되는 유체의 방향 전환 주기는 상기 유체 유입부(120)를 통해 유입되는 유체의 압력 및 속도에 영향을 받게 된다. 따라서, 상기 유체 배출부(150)로 배출되는 유체의 방향 전환 주기를 조절하기 위해서는 상기 유체 유입부(120)를 통해 유입되는 유체의 압력 및 속도를 조절해야 한다.
상기 분기 유로(122)는 이를 위해 구비된 것으로, 상기 분기 유로(122)를 상기 주 유로(121)에서부터 분기되도록 하면서 상기 회전부(130)를 지나지 않도록 상기 하우징(110)과 연통시킴에 따라 상기 유체 유입부(120)를 통해 유입되는 유체의 압력 및 속도를 조절할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 유체 배출부(150)를 통해 배출되는 유체의 방향 전환 주기를 조절할 수 있게 된다.
상기 분기 유로(122)가 상기 하우징(110)과 연통되는 지점은 다양한 지점이 될 수 있다. 가령, 도 4와 같이 상기 회전부(130)의 하부에서 상기 하우징(110)과 연통될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 분기 유로(122)를 통해 유입되는 유체가 상기 회전부(130)를 지나지 않는다면, 상기 분기 유로(122)는 상기 하우징(110)과 다양한 지점에서 연통될 수 있다.
상기 유체 유입부(120)가 상기 주 유로(121)와 상기 분기 유로(122)를 포함할 때, 상기 유체 유입부(120)를 통해 유입된 유체는 다음과 같은 경로로 이동될 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 유체 유입부(120)에서 상기 주 유로(121)로 이동된 유체는 상기 회전부(130)에 압력을 전달하고, 상기 유체 배출부(150)로 이동한다. 이 때, 도 4와 같이 상기 회전부(130)와 상기 하우징(110) 사이의 공간을 통해서 유체가 상기 유체 배출부(150)로 이동할 수 있다.
상기 유체 유입부(120)에서 상기 분기 유로(122)로 이동된 유체는 상기 회전부(130)를 지나지 않고, 상기 하우징(110) 내부로 유입되면서 상기 유체 배출부(150)로 바로 이동할 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 유체 유입부(120)에서 상기 주 유로(121)로 이동된 유체는 상기 분기 유로(122)와 합쳐져서 상기 유체 배출부(150)로 이동될 수도 있다. 도 5와 같이 상기 유체 유입부(120)에서 상기 주 유로(121)로 이동된 유체는 상기 회전부(130)에 압력을 전달하고, 상기 분기 유로(122)와 합쳐진다. 그 이후, 상기 분기 유로(122)와 상기 하우징(110)이 연통되는 지점을 통해 상기 하우징(110) 내부로 다시 유입되고, 이후 상기 유체 배출부(150)로 이동하게 된다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 주 유로(121) 내부에는 주 유로 조절부(121a)가 구비될 수 있으며, 상기 분기 유로(122) 내부에는 분기 유로 조절부(122a)가 구비될 수 있다.
상기 주 유로 조절부(121a)는 상기 주 유로(121)에 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 것으로, 상기 주 유로(121)를 완전히 닫히게 하거나 부분적으로 닫히게 할 수 있는 것이다. 상기 주 유로 조절부(121a)는 벨브로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 주 유로(121)를 완전히 닫히게 하거나 부분적으로 닫히게 하여 상기 주 유로(121)에 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있다면 다양한 장치가 사용될 수 있다.
상기 분기 유로 조절부(122a)는 상기 분기 유로(122)에 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 것으로, 상기 분기 유로(122)를 완전히 닫히게 하거나 부분적으로 닫히게 할 수 있는 것이다. 상기 분기 유로 조절부(122a)는 벨브로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 분기 유로(122)를 완전히 닫히게 하거나 부분적으로 닫히게 하여 상기 분기 유로(122)에 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있다면 다양한 장치가 사용될 수 있다.
이와 같이 상기 주 유로 조절부(121a)와 상기 분기 유로 조절부(122b)를 사용하면, 상기 주 유로(121)와 상기 분기 유로(122)로 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있다. 이와 같이 상기 주 유로(121)와 상기 분기 유로(122)로 흐르는 유체의 양을 조절함에 따라 상기 유체 유입부(120)를 통해 유입되는 유체의 압력 및 속도를 조절할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 유체 배출부(150)를 통해 배출되는 유체의 방향 전환 주기를 조절할 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 유체 유입부(120)는 적어도 2개 이상의 상기 분기 유로(122)를 포함할 수 있으며, 상기 분기 유로(122) 내부에는 상기 분기 유로(122)를 열고 닫을 수 있는 분기 유로 벨브(122b)가 구비될 수도 있다.
상술한 바와 같이 상기 분기 유로 조절부(122a)를 통해 상기 분기 유로(122)로 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있으나, 상기 분기 유로(122)를 부분적으로 닫히게 하는 상기 분기 유로 조절부(122a) 장치의 구성이 복잡할 수 있으며, 상기 분기 유로 조절부(122a)를 통해 상기 분기 유로(122)를 부분적으로 닫히게 하는 작동 방법이 어려울 수 있다.
그러나 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 유체 유입부(120)가 적어도 2개 이상의 상기 분기 유로(122)를 포함하고, 상기 분기 유로(122) 내부에 상기 분기 유로(122)를 열고 닫을 수 있는 상기 분기 유로 벨브(122b)를 구비한다면, 상기 분기 유로(122)에 흐르는 유체의 양을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 7을 참조하면, 상기 유체 유입부(120)에는 3개의 상기 분기 유로(122)가 구비될 수 있으며, 3개의 상기 분기 유로(122) 각각 에는 상기 분기 유로 벨브(122b)가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 분기 유로(122)에 흐르는 유체의 양을 조절하기 위해 3개의 상기 분기 유로 벨브(122b)를 열고 닫을 수 있다.
구체적으로, 상기 분기 유로(122)로 흐르는 유체의 양을 늘리고자 한다면, 3개의 상기 분기 유로 벨브(122b)를 모두 열린 상태로 두고, 상기 분기 유로(122)로 흐르는 유체의 양을 줄이고자 한다면, 3개의 상기 분기 유로 벨브(122b) 중 일부를 닫힌 상태로 둔다. 이와 같은 방법을 통해 상기 분기 유로(122)에 흐르는 유체의 양을 쉽게 조절할 수 있게 된다.
여기서, 상기 분기 유로(122)로 흐르는 유체의 양이 늘어나면, 상기 주 유로(121)를 통해 상기 회전부(130)로 유입되는 유체의 압력 및 속도는 줄어들고, 상기 분기 유로(122)로 흐르는 유체의 양이 줄어들면, 상기 주 유로(121)를 통해 상기 회전부(130)로 유입되는 유체의 압력 및 속도는 늘어난다. 또한, 상기 유체 유입부(120)에는 3개의 상기 분기 유로(122)가 구비되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 복수 개의 상기 분기 유로(122)가 구비될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브는 상기 유체 유입부(120)를 통해 상기 하우징(110)에 유입되는 유체의 압력을 통해 상기 회전부(130)를 회전시키고, 상기 회전부(130)와 연결되면서 상기 회전부(130)의 회전에 의해 회전하는 상기 벨브부(140)를 통해 복수 개의 상기 유체 배출부(150)를 부분적으로 개폐함에 따라 유체의 압력만으로 유체가 배출되는 방향을 자동으로 전환할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브는 종래의 솔레노이드 벨브나 전동 또는 수동의 방향 전환 벨브를 사용하지 않고도, 상기 하우징(110) 내부로 유입되는 유체의 압력만으로 자동으로 유체가 배출되는 방향이 순차적으로 변환됨에 따라, 장치의 복잡성을 낮춰 신뢰성을 높일 수 있으며, 생산 단가 및 조립 소요를 획기적으로 낮출 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브는 상기 유체 유입부(120)의 상기 주 유로(121)에 상기 주 유로 조절부(121a)를 구비하고, 상기 분기 유로(122)에 상기 분기 유로 조절부(122a)를 구비함에 따라, 상기 회전부(130)로 유입되는 유체의 압력 및 속도를 조절할 수 있고, 이를 통해 상기 유체 배출부(150)를 통해 배출되는 유체의 방향 전환 주기를 조절할 수 있는 장점이 있다.
이와 함께, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 방향 전환 벨브는 상기 유체 유입부(120)는 복수 개의 상기 분기 유로(122)가 구비되고, 복수 개의 상기 분기 유로(122)에 상기 분기 유로 벨브(122b)를 구비함에 따라, 상기 회전부(130)로 유입되는 유체의 압력 및 속도를 조절할 수 있고, 이를 통해 상기 유체 배출부(150)를 통해 배출되는 유체의 방향 전환 주기를 조절할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110...하우징 120...유체 유입부
121...주 유로 121a...주 유로 조절부
122...분기 유로 122a...분기 유로 조절부
122b...분기 유로 벨브 130...회전부
131...회전축 132...회전 날개
140...벨브부 141...닫힘부
142...열림부 150...유체 배출부
151...배출부 벨브

Claims (8)

  1. 유체가 배출되는 방향을 전환할 수 있는 자동 방향 전환 벨브에 있어서,
    내부에 유체가 유입될 수 있는 내부 공간이 형성된 하우징;
    상기 하우징의 상기 내부 공간과 연통되며, 상기 하우징으로 유체를 공급할 수 있는 유체 유입부;
    상기 하우징 내부에 구비되며, 상기 유체 유입부를 통해 공급된 유체의 압력을 통해 회전하는 회전부;
    상기 회전부와 연결되며, 상기 회전부의 회전에 의해 회전되는 벨브부; 및
    상기 하우징의 상기 내부 공간과 연통되며, 상기 하우징에 유입된 유체가 배출될 수 있는 유체 배출부;를 포함하며,
    상기 벨브부의 회전에 의해 상기 유체 배출부는 열리고 닫히는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체 배출부는 적어도 2개 이상이 구비되며,
    상기 벨브부가 회전함에 따라 하나의 상기 유체 배출부만 순차적으로 열린 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유체 배출부 내부에는,
    상기 유체 배출부를 열고 닫을 수 있는 배출부 벨브가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유체 배출부는 3개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유입부는,
    상기 하우징과 연통되면서 상기 회전부에 유체를 공급할 수 있는 주 유로와
    상기 주 유로에서 분기되며 상기 하우징으로 유체를 공급하되, 상기 하우징으로 공급된 유체가 상기 회전부를 지나지 않도록 상기 하우징과 연통되는 분기 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유체 유입부는,
    적어도 2개 이상의 상기 분기 유로를 포함하며,
    상기 분기 유로 내부에는, 상기 분기 유로를 열고 닫을 수 있는 분기 유로 벨브가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 분기 유로 내부에는,
    상기 분기 유로로 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 분기 유로 조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 주 유로 내부에는,
    상기 주 유로로 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 주 유로 조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 방향 전환 벨브.

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