(57)【要約】【課題】漏洩量を大幅減らし、流体の流動により生ずる力による内部損傷の原因を最小化することにより、安定した運転が可能な三方制御弁を提供すること。【解決手段】本発明の三方制御弁は、第１入口ポート、第２入口ポートおよび出口ポートを有する３方向配管と、前記第１入口ポートを開閉する第１ディスクと、前記第２入口ポートを開閉する第２ディスクと、前記第１ディスクまたは前記第２ディスクに連結され、駆動力を前記第１、第２ディスクに伝達するアクチュエータと、前記第１ディスクと前記第２ディスクとを互いに連結し、前記アクチュエータから駆動力の伝達を受けて稼動し、前記第１ディスクが前記第１入口ポートを開放すると前記第２ディスクは前記第２入口ポートを閉鎖するようにする駆動伝達部とを含んでなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入口ポート、第２入口ポートおよび出口ポートを有する３方向配管と、
前記第１入口ポートを開閉する第１ディスクと、
前記第２入口ポートを開閉する第２ディスクと、
前記第１ディスクまたは前記第２ディスクに連結され、駆動力を前記第１、第２ディスクに伝達するアクチュエータと、
前記第１ディスクと前記第２ディスクとを互いに連結し、前記アクチュエータから駆動力の伝達を受けて稼動し、前記第１ディスクが前記第１入口ポートを開放すると前記第２ディスクは前記第２入口ポートを閉鎖するようにする駆動伝達部とを含んでなることを特徴とする、三方制御弁。
【請求項２】
前記第１ディスクは、
前記第１ディスクの中心部を貫通して前記第１ディスクを両分するように設けられ、両端部が前記第１入口ポートを横切って前記第１ディスクを正・逆回転させる第１軸をさらに含み、
前記第１軸は前記アクチュエータに連結されることを特徴とする、請求項１に記載の三方制御弁。
【請求項３】
前記第２ディスクは、
前記第２ディスクの中心部を貫通して前記第２ディスクを両分するように設けられ、両端部が前記第２入口ポートを横切って前記第２ディスクを正・逆回転させる第２軸をさらに含み、
前記第２軸は前記アクチュエータに連結されることを特徴とする、請求項１に記載の三方制御弁。
【請求項４】
前記駆動伝達部は、
前記３方向配管の一側に取り付けられ、前記第１入口ポートと前記第２入口ポートとの間に配置されて正・逆回転する中心回転部と、
一端部が前記中心回転部の両側にそれぞれ回動可能に結合し、他端部は前記第１、第２ディスクにそれぞれ回動可能に結合し、前記第１ディスクまたは前記第２ディスクに結合した前記アクチュエータから伝達される駆動力を前記中心回転部を基準として前記第１ディスクの開放および閉鎖と前記第２ディスクの閉鎖および開放の際に均一に伝達される直線伝達部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の三方制御弁。
【請求項５】
前記中心回転部は、
前記３方向配管の一側に取り付けられて正・逆回転する円板状の中心アームと、
前記３方向配管の一側に取り付けられ、前記中心アームの中心部と結合して前記中心アームの正・逆回転を支持する中心軸とを含み、
前記直線伝達部はそれぞれ前記中心アームの両側にそれぞれ回動可能に結合することを特徴とする、請求項４に記載の三方制御弁。
【請求項６】
前記中心回転部は、
前記中心アームの一側に備えられ、前記３方向配管の第１入口ポートへ延長される前記直線伝達部が回動可能に結合する第１ヒンジ軸と、
前記中心アームの他側に備えられ、前記３方向配管の第２入口ポートへ延長される前記直線伝達部が回動可能に結合する第２ヒンジ軸とをさらに含み、
前記中心軸と前記３方向配管の出口ポートの中心部とを連結する仮想の第１直線に対して、前記第１、第２ヒンジ軸と前記中心軸とを連結する仮想の第２直線は一定角度の傾斜をなすことを特徴とする、請求項５に記載の三方制御弁。
【請求項７】
前記直線伝達部は、
一端部が前記中心回転部の一側に回動可能に結合する第１リンク片と、
一端部が前記第１リンク片の他端部に回動可能に結合し、他端部が前記第１ディスクの第１軸に回動可能に結合する第１クランク片と、
一端部が前記中心回転部の他側に回動可能に結合する第２リンク片と、
一端部が前記第２リンク片の他端部に回動可能に結合し、他端部が前記第２ディスクの第２軸に回動可能に結合する第２クランク片とを含み、
前記第１、第２リンク片と前記第１、第２クランク片は前記３方向配管の一側に取り付けられることを特徴とする、請求項４に記載の三方制御弁。
【請求項８】
前記第１リンク片と前記第２リンク片は互いに平行に配置されることを特徴とする、請求項７に記載の三方制御弁。
【請求項９】
前記第１クランク片は前記第１リンク片に対して一定の角度で傾斜をなし、前記第２クランク片は第２リンク片に対して一定の角度で傾斜をなし、前記第１クランク片と前記第２クランク片とは互いに平行を保つことを特徴とする、請求項７に記載の三方制御弁。
【請求項１０】
前記第１ディスクが前記３方向配管の第１入口ポートを閉鎖しているとき、前記第１ディスクに対して前記第１クランク片がなす角度は４５度であり、
前記第２ディスクが前記３方向配管の第２入口ポートを閉鎖しているとき、前記第２ディスクに対して前記第２クランク片がなす角度は４５度であることを特徴とする、請求項７に記載の三方制御弁。
【請求項１１】
前記三方制御弁は、前記第１、第２入口ポートの縁部に沿って取り付けられる弾性材質のリング状のシーリングシートをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の三方制御弁。
【請求項１２】
前記三方制御弁は、前記第１、第２ディスクの縁部に沿って取り付けられる金属材質のディスクシートをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の三方制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三方制御弁に係り、さらに詳しくは、漏洩量を大幅減らし、流体の流動により生ずる力による内部損傷の原因を最小化することにより、安定した運転が可能な三方制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用三方制御弁は、主に、ボール弁が組み込まれた形態、または回転型プラグ弁を使用する形態である。
【０００３】
ボール弁が組み込まれた三方制御弁（以下、「ボール弁タイプ」という）は、弁本体と内部ボールとの間にテフロン（登録商標）シートを介在させたもので、内部漏洩量が非常 前記三方制御弁は、前記第１、第２入口ポートの縁部に沿って取り付けられる弾性材質のリング状のシーリングシートをさらに含むことを特徴とするに少ないという利点がある。
【０００４】
ところが、このようなボール弁タイプは持続的な使用の際にテフロンシートに無理な力が加わって内部損傷になり易く、このような内部損傷は自動制御の際に摩擦力による精密制御を不可能とする原因として作用する。
【０００５】
また、このようなボール弁型は、弁作動の際に内部ボールとテフロンシートとの持続的な摩擦により弁の駆動に大きい力が必要とされる。
【０００６】
一方、回転型プラグ弁タイプは、内部損傷部位は比較的少ないが、プラグが回転するときに円滑な回転のために弁本体とプラグとの間を離隔させなければならないので、内部漏洩量が非常に多くなり、流体圧力がプラグに加わることにより弁の駆動に大きい力が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許出願第１９９９−００３６１４３号明細書
【特許文献２】韓国特許出願第２００８−００１１３３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述したような問題点を改善するためのもので、その目的は、漏洩量を大幅減らし、流体の流動により生ずる力による内部損傷の原因を最小化することにより、安定した運転が可能な三方制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、 第１入口ポート、第２入口ポートおよび出口ポートを有する３方向配管と、前記第１入口ポートを開閉する第１ディスクと、前記第２入口ポートを開閉する第２ディスクと、前記第１ディスクまたは前記第２ディスクに連結され、駆動力を前記第１、第２ディスクに伝達するアクチュエータと、前記第１ディスクと前記第２ディスクとを互いに連結し、前記アクチュエータから駆動力の伝達を受けて稼動し、前記第１ディスクが前記第１入口ポートを開放すると前記第２ディスクは前記第２入口ポートを閉鎖するようにする駆動伝達部とを含んでなることを特徴とする、三方制御弁を提供する。
【００１０】
ここで、前記第１ディスクは、前記第１ディスクの中心部を貫通して前記第１ディスクを両分するように設けられ、両端部が前記第１入口ポートを横切って前記第１ディスクを正・逆回転させる第１軸をさらに含み、前記第１軸は前記アクチュエータに連結されることを特徴とする。
【００１１】
この際、前記第２ディスクは、前記第２ディスクの中心部を貫通して前記第２ディスクを両分するように設けられ、両端部が前記第２入口ポートを横切って前記第２ディスクを正・逆回転させる第２軸をさらに含み、前記第２軸は前記アクチュエータに連結されることを特徴とする。
【００１２】
前記駆動伝達部は、前記３方向配管の一側に取り付けられ、前記第１入口ポートと前記第２入口ポートとの間に配置されて正・逆回転する中心回転部と、一端部が前記中心回転部の両側にそれぞれ回動可能に結合し、他端部は前記第１、第２ディスクにそれぞれ回動可能に結合し、前記第１ディスクまたは前記第２ディスクに結合した前記アクチュエータから伝達される駆動力を前記中心回転部を基準として前記第１ディスクの開放および閉鎖と前記第２ディスクの閉鎖および開放の際に均一に伝達される直線伝達部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
前記中心回転部は、前記３方向配管の一側に取り付けられて正・逆回転する円板状の中心アームと、前記３方向配管の一側に取り付けられ、前記中心アームの中心部と結合して前記中心アームの正・逆回転を支持する中心軸とを含み、前記直線伝達部はそれぞれ前記中心アームの両側にそれぞれ回動可能に結合することを特徴とする。
【００１４】
前記中心回転部は、前記中心アームの一側に備えられ、前記３方向配管の第１入口ポートへ延長される前記直線伝達部が回動可能に結合する第１ヒンジ軸と、前記中心アームの他側に備えられ、前記３方向配管の第２入口ポートへ延長される前記直線伝達部が回動可能に結合する第２ヒンジ軸とをさらに含み、前記中心軸と前記３方向配管の出口ポートの中心部とを連結する仮想の第１直線に対して、前記第１、第２ヒンジ軸と前記中心軸とを連結する仮想の第２直線は一定角度の傾斜をなすことを特徴とする。
【００１５】
前記直線伝達部は、一端部が前記中心回転部の一側に回動可能に結合する第１リンク片と、一端部が前記第１リンク片の他端部に回動可能に結合し、他端部が前記第１ディスクの第１軸に回動可能に結合する第１クランク片と、一端部が前記中心回転部の他側に回動可能に結合する第２リンク片と、一端部が前記第２リンク片の他端部に回動可能に結合し、他端部が前記第２ディスクの第２軸に回動可能に結合する第２クランク片とを含み、前記第１、第２リンク片と前記第１、第２クランク片は前記第３方向配管の一側に取り付けられることを特徴とする。
【００１６】
前記第１リンク片と前記第２リンク片とは互いに平行に配置されることを特徴とする。
【００１７】
前記第１クランク片は前記第１リンク片に対して一定の角度で傾斜をなし、前記第２クランク片は第２リンク片に対して一定の角度で傾斜をなし、前記第１クランク片と前記第２クランク片とは互いに平行を保つことを特徴とする。
【００１８】
前記第１ディスクが前記３方向配管の第１入口ポートを閉鎖しているとき、前記第１ディスクに対して前記第１クランク片がなす角度は４５度であり、前記第２ディスクが前記第３方向配管の第２入口ポートを閉鎖しているとき、前記第２ディスクに対して前記第２クランク片がなす角度は４５度であることを特徴とする。
【００１９】
前記三方制御弁は、前記第１、第２入口ポートの縁部に沿って取り付けられる弾性材質のリング状のシーリングシートをさらに含むことを特徴とする。
【００２０】
また、前記三方制御弁は、前記第１、第２ディスクの縁部に沿って取り付けられる金属材質のディスクシートをさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
上述したような構成を有する本発明によれば、３方向配管の第１または第２ディスクに連結されるアクチュエータが第１ディスクと第２ディスクを同時に作動させるが、第１ディスクが開放されるときに第２ディスクは閉鎖されるように、駆動伝達部がアクチュエータから駆動力の伝達を同時に受けて作動する構成を採用することにより、流体の流動により生ずる力による内部損傷の原因を最小化し、安定した運転が可能となる。
【００２２】
本発明は、３方向配管の第１、第２入口ポートの縁部に沿ってシーリングシートを取り付け、第１、第２ディスクの縁部に沿ってディスクシートを取り付けることにより、流体の漏洩量を大幅減らし且つ気密を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る三方制御弁の作動状態を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る三方制御弁の作動状態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の利点、特徴およびその達成方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施形態からさらに明白になるであろう。
ところが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現できる。
【００２５】
むしろ、ここに紹介する実施形態は、開示された内容が徹底的かつ完全となるように、そして当業者に本発明の思想が十分伝えられるようにするために提供されるものである。
図面において、層および領域の厚さは明確性を期するために誇張されている。
【００２６】
上端、下端、上面、下面、または上部、下部などの用語は、構成要素において相対的な位置を区別するために用いられる。例えば、便宜上、図面上の上側を上部、図面上の下側を下部と命名する場合、実際では、本発明の権利範囲を逸脱しない範疇において、上部は下部としてもよく、下部は上部としてもよい。
【００２７】
本出願で使用する用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたもので、本発明を限定しようとする意図はない。
【００２８】
単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味を表さない限り、複数の表現を含む。
【００２９】
本出願において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はそれらの組み合わせが存在することを示すものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はそれらの組み合わせの存在又は付加の可能性を予め排除するものではないと理解されるべきである。
別途定義されていない限り、技術的又は科学的な用語を含めてここで使用される全ての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に一般的に理解されるものと同様の意味を有する。
【００３０】
一般に使用される辞書に定義されている用語は、関連技術の文脈上持つ意味と同じ意味を持つと解釈されるべきであり、本出願において明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味には解釈されない。
【００３１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。
図１および図２は本発明の一実施形態に係る三方制御弁の作動状態を示す概念図である。
本発明は、図示の如く、３方向配管３００に第１ディスク１００、第２ディスク２００、アクチュエータ（図示せず）および駆動伝達部５００が取り付けられた構造であることを把握することができる。
【００３２】
３方向配管３００は、第１入口ポート３１０、第２入口ポート３２０および出口ポート３３０を備えており、流体が第１入口ポート３１０から出口ポート３３０を介して流れるように或いは第２入口ポート３２０から出口ポート３３０を介して流れるようにする内部流路が形成されている。
【００３３】
第１ディスク１００は第１入口ポート３１０を開閉し、第２ディスク２００は第２入口ポート３２０を開閉する。
【００３４】
アクチュエータは、第１ディスク１００または第２ディスク２００に連結され、駆動力を第１、第２ディスク１００、２００に伝達する。
【００３５】
駆動伝達部５００は、第１ディスク１００と第２ディスク２００とを互いに連結し、アクチュエータから駆動力の伝達を受けて稼動するもので、第１ディスク１００が第１入口ポート３１０を開放すると、第２ディスク２００が第２入口ポート３２０を閉鎖するようにする。
【００３６】
本発明は、前述したような実施形態の適用が可能であり、以下の様々な実施形態の適用も可能である。
【００３７】
第１ディスク１００は第１軸１１０をさらに含む。第１軸１１０は、第１ディスク１００の中心部を貫通して第１ディスク１００を両分するように設けられ、両端部が第１入口ポート３１０を横切って第１ディスク１００を正・逆回転させる。第１軸１１０はアクチュエータに連結される。
【００３８】
第２ディスク２００は第２軸２１０をさらに含む。第２軸２１０は、第２ディスク２００の中心部を貫通して第２ディスク２００を両分するように設けられ、両端部が第２入口ポート３２０を横切って第２ディスク２００を正・逆回転させる。第２軸２１０はアクチュエータに連結される。
【００３９】
ここで、アクチュエータは、特に図示してはいないが、第１軸１１０または第２軸２１０に選択的に取り付けられ、第１軸１１０または第２軸１２０を正・逆回転させると、残りの１軸が共に連動して正・逆回転することにより、第１、第２ディスク１００、２００の同時開閉動作を可能とするサーボモーターなどのものを採用することができる。
【００４０】
一方、駆動伝達部５００は、前述したようにアクチュエータから駆動力の伝達を受けて第１ディスク１００と第２ディスク２００を同時に開閉動作させるためのもので、大きく中心回転部５１０と直線伝達部５２０を含む構造であることを把握することができる。
中心回転部５１０は、３方向配管３００の一側に取り付けられ、第１入口ポート３１０と第２入口ポート３２０との間に配置されて正・逆回転する。
【００４１】
直線伝達部５２０は、一端部が中心回転部５１０両側にそれぞれ回動可能に結合し、他端部は第１ディスク１００、第２ディスク２００にそれぞれ回動可能に結合し、第１ディスク１００または第２ディスク２００に結合したアクチュエータから伝達される駆動力を中心回転部５１０を基準として第１ディスク１００の開放および閉鎖と第２ディスク２００の閉鎖および開放の際に均一に伝達する。
【００４２】
ここで、中心回転部５１０は、３方向配管３００の一側に取り付けられて正・逆回転する円板状の中心アーム５１１と、３方向配管３００の一側に取り付けられ、中心アーム５１１の中心部と結合して中心アーム５１１の正・逆回転を支持する中心軸５１２とを含む構造であることを把握することができる。
【００４３】
この際、直線伝達部５２０は、それぞれ中心アーム５１１の両側にそれぞれ回動可能に結合する。
【００４４】
中心回転部５１０は、さらに詳しく考察すると、第１ヒンジ軸５１３と第２ヒンジ軸５１４をさらに含む構造であることを把握することができる。
【００４５】
第１ヒンジ軸５１３は、中心アーム５１１の一側に備えられ、３方向配管３００の第１入口ポート３１０へ延長される直線伝達部５２０が回動可能に結合するようにする。
【００４６】
第２ヒンジ軸５１４は、中心アーム５１１の他側に備えられ、３方向配管３００の第２入口ポート３２０へ延長される直線伝達部５２０が回動可能に結合するようにする。
【００４７】
この際、中心軸５１２と３方向配管３００の出口ポート３３０の中心部とを連結する仮想の第１直線ｌ１に対して、第１、第２ヒンジ軸と中心軸５１２とを連結する仮想の第２直線ｌ２は一定の角度（好ましくは４５度内外）の傾斜をなすことが分かる。
【００４８】
一方、直線伝達部５２０は、図示の如く、第１リンク片５２１、第２リンク片５２３、第１クランク片５２２および第２クランク片５２４を含む構造であることを把握することができる。
【００４９】
第１リンク片５２１は、一端部が中心回転部５１０の一側に回動可能に結合する。
【００５０】
第１クランク片５２２は、一端部が第１リンク片５２１の他端部に回動可能に結合し、他端部が第１ディスク１００の第１軸１１０に回動可能に結合する。
【００５１】
第２リンク片５２３は、一端部が中心回転部５１０の他側に回動可能に結合する。
【００５２】
第２クランク片５２４は、一端部が第２リンク片５２３の他端部に回動可能に結合し、他端部が第２ディスク２００の第２軸２１０に回動可能に結合する。
【００５３】
ここで、第１、第２リンク片５２１、５２３と第１、第２クランク片５２２、５２４は３方向配管３００の一側に取り付けられ、第１リンク片５２１と第２リンク片５２３は互いに平行に配置されることが分かる。
【００５４】
この際、第１クランク片５２２は第１リンク片５２１に対して一定の角度で傾斜をなし、第２クランク片５２４は第２リンク片５２３に対して一定の角度で傾斜をなすが、第１クランク片５２２と第２クランク片５２４は常に互いに平行を保つことを確認することができる。
【００５５】
第１ディスク１００が３方向配管３００の第１入口ポート３１０を閉鎖しているとき、第１ディスク１００に対して第１クランク片５２２がなす角度は４５度であり、第２ディスク２００が３方向配管３００の第２入口ポート３２０を閉鎖しているとき、第２ディスク２００に対して第２クランク片５２４がなす角度は４５度であることが分かる。
【００５６】
一方、本発明の一実施形態に係る三方制御弁は、漏洩量を極小化するために、第１入口ポート３１０および第２入口ポート３２０の縁部に沿って取り付けられる弾性材質のリング状のシーリングシート（図示せず）をさらに備え、或いは第１ディスク１００と第２ディスク２００の縁部に沿って取り付けられる金属材質のディスクシート（図示せず）をさらに備えることが好ましい。
【００５７】
以下、図面を参照して、前述したような構成の本発明の一実施形態に係る三方制御弁の作動状態について簡略に説明する。
【００５８】
参考として、アクチュエータは第２軸１２０に結合したと仮定して説明する。
【００５９】
アクチュエータが図１の状態で第２軸１２０を時計方向に回転させると、第２クランク片５２４は時計方向に回動しながら第２リンク片５２３を引っ張る。
【００６０】
この際、第２リンク片５２３の移動に伴って、中心アーム５１１が時計方向に回転し、中心アーム５１１に連結された第１リンク片５２１は第１クランク片５２２を引っ張り、第１クランク片５２２も時計方向に回転する。
【００６１】
これと同時に、第２ディスク１２０が時計方向に回転しながら図２のように第２入口ポート３２０を開放すると、第１ディスク１１０は共に時計方向に回転しながら第１入口ポート３１０を閉鎖する。
【００６２】
以上のように、本発明は、漏洩量を大幅減らし、流体の流動により生ずる力による内部損傷の原因を最小化することにより、安定した運転が可能な三方制御弁を提供することを基本的な技術的思想としていることが分かる。
【００６３】
因みに、本発明の基本的な技術的思想の範疇内において、当該分野における通常の知識を有する者であれば様々な変形および応用が可能なのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６４】
１００    第１ディスク
１１０    第１軸
２００    第２ディスク
２１０    第２軸
３００    ３方向配管
３１０    第１入口ポート
３２０    第２入口ポート
３３０    出口ポート
５００    駆動伝達部
５１０    中心回転部
５１１    中心アーム
５１２    中心軸
５１３    第１ヒンジ軸
５１４    第２ヒンジ軸
５２０    直線伝達部
５２１    第１リンク片
５２２    第１クランク片
５２３    第２リンク片
５２４    第２クランク片
ｌ１    第１直線
ｌ２    第２直線
【図１】
2015169334.tif 000003
【図２】
2015169334.tif 000004