KR100602742B1 - 밸브구동장치 - Google Patents

Abstract

여러개의 밸브체가 동시에 구동되는 밸브구동장치로, 종동치차와 밸브체가 별개의 전동식 다방밸브를 구성하는 것을 그 과제로 한다.

이를 해결하기 위한 수단으로 3방밸브(12)를 제어하는 모터의 로터와 일체의 피니온(17)을 공통치차로서 맞물리는 종동치차(20A)(20B)를 거의 공통치차축 대칭에 배치하고, 각 종동치차(20A)(20B)의 밑면에 별개의 고무제 밸브체(24A)(24B)를 배치하며, 밸브시트 플레이트(13)에 평활하게 오목하게 배치한 밸브시트에 정합이 자유롭게 접접시켜 한장의 판스프링 부재(35)로 종동치차(20A)(20B)를 밸브시트(23)에 압착하여 연통공(밸브구)(25A)(25B)을 개폐하여 유입공(27)에서의 유로를 계단한다.

Description

밸브구동장치{VALVE DRIVE DEVICE}

본 발명은 유체의 유로를 개폐제어하는 밸브구동장치에 관하며, 예를들어 히트펌프식 냉동사이클의 냉매유량제어나 통로변환에 관한 다방밸브(전동팽창밸브)의 관한 것이다.

스텝핑 모터를 사용하여 마이크로 컴퓨터를 제어하는 전동팽창밸브는 여러가지가 고안되고 있다. 도11에 모터식 냉매용 3방밸브의 일예의 개략을 부분단면으로 도시하고, 도12의 밸브의 개폐상태를 도11의 XII-XII선을 따른 평면도로 도시한다. 3방밸브(100)는 부호 200으로 도시하는 스텝핑 모터의 바로 밑에 동심으로 구성되고, 스테이터(201)의 전류제어에 의해 구동되는 로터(202)와 일체의 회전축(101)의 하단에 일체로 회전하는 수지제의 밸브체(102)가 동축상에서 축방향으로 슬라이드가 자유롭게 연결된다. 밸브체(102)는 밑면에 돌설한 리브(103)가 압축스프링(104)에 의해 밸브시트(105)에 압접된다.

밸브시트(105)에는 2개의 파이프(106a)(106b)로의 연통공(107a)(107b)이 밸브실(100)안에 개구하고, 밸브실(100)내에서 밸브체(102)를 통해 유입구(110)와 선택적으로 연통한다. 리브(103)는 도12와 같이 반달모양의 오목부(111)를 둘러싸는 형상으로 회전축(101)의 회전각도에 따라 한개의 밸브체(102)가 연통공(107a)(107b)의 칸막이를 4모드로 변환한다. 즉 근접하는 2개소에 배치한 연통공(107a)(107b)의 어느 하나 또는 양쪽이 반달모양 오목부(111)에 둘러싸임으로써 유입공(110)과의 유통이 차단(폐)되고, 회전축(101)의 회전각도에 의해 2개소의 연통공(107a)(107b)에 대해 도12에 도시하는 4모드의 개폐상태를 선택할 수 있다.

도12(a)는 연통공(107a) : 폐-연통공(107b) : 개, 도 12(b)는 연통공(107a)(107b) 모두 폐, 도 12(c)는 연통공(107a) : 개, 연통공(107b) : 폐, 도12(d)는 연통공(107a)(107b) 모두 개를 도시한다. 이와같이 모터회전축(101)과 동축상에 밸브체(102)를 배치하고, 회전축(101)과 같은 속도로 밸브시트(105)에 압접회전시키고 2개의 연통공(107a)(107b)에 대한 상기 4모드의 변환을 행하는 구성이다.

그러나 밸브체(102)는 로터회전축(101)과 동축상에서 밸브체(102)가 회전되도록 구성되고, 이 밸브체(102)가 매체의 누설방지를 위한 스프링(104)에 의한 압착부하에 대항하여 강제적으로 회동된다. 그 때문에 밸브체(102)의 재료는 내마모성이 뛰어난 재료에 한정되어 버리고 밸브체(102)의 강도확보를 위한 두께도 두껍게 해야 한다. 즉 밸브체(102)는 밸브시트로의 밀착성을 최우선시킨 설계가 불가능하므로 밀착하기 쉬운 재료의 선택이 충분히 행해지지 않고 또 밸브체(102)를 수지 등에 의해 형성하는 경우에는 성형에 의한 함몰부분이 커져서 밀착면의 정밀도의 확보가 불가능하다.

이상의 문제점을 해결하고 본 발명의 목적은 개구부 주연에 밀착하여 개구부를 개폐함으로써 유체의 유동을 계속하거나 차단하는 밸브체의 밸브시트로의 밀착성을 최우선으로 한 설계를 가능하게 하며, 밸브압착 부하를 증가시키지 않고 밸브시트에 밀착가능한 밸브체를 구비한 밸브구동장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 밸브구동장치는 유체를 유입시키는 유입파이프 및 유체를 유출시키는 유출파이프를 갖고 상기 유체의 유로의 일부를 이루며, 내부에 상기 유입파이프 또는 상기 유출파이프에 연결하는 개구부와, 이 개구부 주연에 밀착하여 회전에 의해 상기 개구부를 개폐하고 상기 유체의 유동을 계속하거나 차단하는 디스크모양의 밸브체와, 이 밸브체를 구동하는 구동수단을 갖는 밸브구동장치로서, 상기 밸브체는 상기 구동수단의 출력을 전달하는 치차윤열 후단치차의 축방향 단면에 상기 후단치차와는 별개로 형성되어 보존되고, 상기 후단치차를 회전구동하여 상기 밸브체에 의해 상기 유체유로의 개폐조작을 행한다. 본 발명에 의하면 밸브체를 종동치차와 별개로 형성하였으므로 밸브체의 밸브시트로의 밀착성을 최우선으로 한 설계가 가능하게 되며, 즉 밀착하기 쉬운 재료의 선택이나 수지 또는 고무로 형성할 경우에는 성형에 의한 함몰부분을 고려한 형상의 선택이 가능하게 되고, 접촉부분을 균일한 형상과 두께로 형성할 수 있기 때문에 밀착면의 정밀도를 확보할 수 있다.

그리고 상기 밸브체는 고무 또는 동등한 합성수지로 구성하고, 특히 본 발명에 의하면 밸브체의 용적을 작게할 수 있기 때문에 밸브체에 냉매의 종류나 사용압력의 변경에 대처할 수 있는 NBR 또는 수소화 NBR(H-NBR)를 이용할 수 있다. 또 상기 개구부는 리브에 의해 폐쇄하고 있기 때문에 리브의 볼록면과 밸브체와의 접접면적을 감소하여 가압을 증대시켜 밀착성을 증대시킬 수 있다. 또한 상기 개구부는 여러개 배치하여 각 개구부에 각각 대응시켜 배설한 여러개의 상기 밸브체가 각각 치차를 구비하고, 이 여러개의 치차가 모두 공통으로 상시 맞물리는 공통치차의 회전축을 중심으로 하여 둘레방향으로 상기 여러개의 치차를 점대칭으로 전개배치함과 동시에 각 치차를 공통으로 부세하는 탄성부재를 배치하여 균일하게 부세하기 쉽도록 하며, 공통치차의 편향하중을 피해 원활한 회전을 도모했다. 또한 상기 밸브체는 지축의 외경보다 확경된 중앙공간부를 갖고 있기 때문에 지축압입에 따른 플레이트의 부풀어 오름이나 땜납재료의 스며나오는 것에 간섭받지 않고 슬라이드면의 밀착성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 밸브구동장치의 일 실시예를 단면으로 도시하는 측면도.

도 2는 본 발명에 관한 밸브구동장치에서의 종동치차와 밸브체의 관계를 도시하는 평면도.

도 3은 본 발명에 관한 밸브구동장치에서의 종동치차의 부품도로, (a)는 평 면도, (b)는 (a)의 b-b선을 따른 단면도, (c)는 (b)의 c-c선을 따른 이면도.

도 4는 본 발명에 관한 밸브구동장치에서의 밸브체의 부품도로, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 b-b선을 따른 단면도, (c)는 (b)의 c-c선을 따른 이면도.

도 5는 본 발명에 관한 밸브구동장치에서의 밸브체 개폐모드의 설명도.

도 6은 본 발명에 관한 밸브구동장치에서의 판스프링 부재의 부품도로, (a)는 평면도, (b)는 측면도.

도 7은 본 발명에 관한 밸브구동장치에서의 판스프링 부재와 종동치차의 부분조립 평면도.

도 8은 본 발명에 관한 밸브구동장치에서의 별도의 판스프링 부재를 도시하고, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 b-b선을 다른 단면도.

도 9는 본 발명에 관한 밸브구동장치에 있어서 도 8의 판스프링 부재를 조립한 단면도.

도10은 본 발명에 관한 밸브구동장치에 있어서 4방밸브에 적용되는 판스프링부재를 도시하며, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 b-b선을 따른 단면도.

도11은 종래의 전동팽창밸브의 일예를 도시하는 개략의 부분단면도.

도12는 도 9에 도시하는 전동팽창밸브의 개폐모드의 설명도.

다음에 본 발명에 관한 밸브구동장치의 실시예를 도면을 기초로 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 밸브구동장치(11)의 실시예로서 3방밸브(12)에 대한 적용예 를 확대하여 종단면으로 도시하는 측면도이다. 밸브구동장치(11)는 금속판을 프레스 성형한 밸브시트 플레이트(13)상에 구성되어 밀폐케이스(14)로 기밀하게 밀봉되고, 밀폐케이스(14)내의 로터(15)를 밀폐케이스(14)의 외측에 밀착시켜 주설한 스테이터(16)(2점쇄선에 의한 개략도시)에 도시하지 않은 컴퓨터로 구동신호를 입력하여 로터(15)의 소정각도에서의 회전/정지를제어한다.

로터(15)는 외주에 마그네트(15a)가 일체로 고설되고, 밸브시트 플레이트(13)측의 단부에는 피니온(17)이 형성되며 고설한 로터지축(18)에 회전이 자유롭게 지지된다. 밀폐케이스(14)는 로터(15)의 마그네트(15a)의 외주면과 스테이트(16)의 내주변이 근접하도록 축경되어 폐단측에 로터(15) 지축(18)의 일단에 감합하여 중심위치에 안정되게 지지하는 오목부(14a)가 배치된다. 밀폐케이스(14)의 개방단(14b)측은 확경하여 스테이터(16)를 올려놓는 단부(14c)를 배치하고, 확경된 개단(14b)의 내면은 프레스 성형한 밸브시트 플레이트(13)의 단이 있는 외주의 축경주연부(13a)와 세밀하게 감합한다. 밀폐케이스(14)의 개방단(14b)을 밸브시트 플레이트(13)의 축경주연부(13a)에 감입하면 밸브시트 플레이트(13)의 중심공(13b)과 밀폐케이스(14)의 고정축 지지오목부(14a)와는 동일 축선상에 정합한다.

밸브시트 플레이트(13)의 중심공(13b)의 양측에서 거의 대칭인 2개소에 로터피니온(17)을 공통치차로서 맞물리는 2개의 종동치차(도 5참조)(20A)(20B)의 지축(21A)(21B)의 고설공(13c)이 천설된다. 종동치차(20A)(20B)는 지축(21A)(21B)에 의해 회전이 자유롭도록 지지된다. 또 밸브시트 플레이트(13)에는 프레스 성형 으로 종동치차 지축 고설공(13c)을 중심으로 하여 종동치차(20A)(20B)의 외경보다 약간 큰 원주를 경계로 단(13d)을 배치하여 원안에 평활한 평면(13e)이 오목하게 배치되고 밸브시트(23)를 형성한다(도 1참조). 이에 따라 종동치차(20A)(20B)의 밑면에 연결한 밸브체(24)에 볼록하게 배치된 소정패턴의 접접면(24a)과 접접하는 밸브시트(23)의 면 조밀도를 한정한 범위내로 확보할 수 있다.

2개의 밸브시트(23)를 획정하는 원안의 소요위치에 각각 연통공(25A)(25B)이 천설되어 밸브구를 형성한다. 또 이 연통공(밸브구)(25A)(25B)를 묶는 선과 직교하는 반경 선상의 적당한 위치에 유입파이프(26)를 지나는 별도의 연통공(27)이 천설된다(도 5참조). 이들의 연통공(25A)(25B)은 밸브시트(23)와 반대의 파이프 부착면(13f)에 얕게 요설한 제 1, 제 2유출파이프(28A)(28B) 및 유입파이프(26)를 감입하는 바닥이 있는 구멍(29)에 각각 연통시킨다.

밸브시트 플레이트(13)의 밸브시트(23)와 반대측의 바닥이 있는 구멍(29)을 배치한 파이프 부착면(13f)에 파이프 지지판(30)을 고착한다. 프레스 성형된 파이프 지지판(30)은 얇은 금속판으로 유입파이프(26) 및 제 1, 제 2유출파이프(28A)(28B)를 포함하는 3개소의 파이프 감입용 바닥이 있는 구멍(29)의 대응위치에 절곡에 의한 단부(30a)를 배치하여 밸브시트 플레이트(13)의 파이프 부착면(13f)에서 이간하는 면(30b)을 형성하고, 각각의 파이프 감입용 바닥이 있는 구멍(29)과의 정합위치에는 유입파이프(26), 제 1, 제 2유출파이프(28A)(28B)에 각각의 외경에 밀착하여 파이프를 지지하는 돌기를 각각 구비한 관통공(30c)이 천설된다. 또 밸브시트 플레이트(13)의 중심공(13b) 및 지축 고설공(13c)과의 대응위 치에는 각 지축(18)(21A)(21B)의 외경에 여유있게 끼우는 관통공(30d)이 천설된다.

밸브시트 플레이트(13)의 파이프 부착면(13f)측에서 중심공(13b) 및 지축 고설공(13c)에 로터지축(공통치차지축)(18)과 2개의 종동치차 지축(21A)(21B)의 모두 3개를 각각 압입한다. 또한 유입파이프(26) 및 제 1, 제 2유출파이프(28A)(28B)의 모두 3개를 파이프 지지판(30)의 각 대응관통공(30c)에 끼워 삽입하여 직립시키고 단면을 밸브시트 플레이트(13)의 파이프 부착면(13f)에 요설한 바닥이 있는 구멍(29)에 착좌시킨다. 상기 총 모두 6개의 부재를 바깥으로 부착하는 6개소에 대해 밸브시트(23)와 반대측의 파이프 부착면(13f)에서 용접 또는 납땜을 행하여 기밀을 확보한다. 이와 같이 파이프간 거리가 길어지고 또한 동일 파이프 부착면(13f)에 유입파이프(26) 및 유출파이프(28A)(28B)가 모두 배치됨으로써 동일 방향에서의 조립 및 땜납작업이 용이하게 되어 작업성이 향상되므로 품질이 안정된다.

도 2(a)는 도 1의 II-II선을 따라 밸브시트측에서 본 밸브체(24)(A,B)를 종동치차(20)(A,B)와 합체하여 함께 도시하는 평면도로, 도 2(b)는 도 2(a)의 b-b선을 따른 단면도이다. 도 3(a)는 종동치차(20)(A,B)의 평면도, 도 3(b)는 도 3(a)의 b-b선을 따른 단면도이다. 그리고 도 3(c)는 도 3(b)의 c-c선을 따른 이면도이다. 종동치차(20)(A,B)는 일부를 톱니가 빠지게 하여 공통치차의 로터피니온(17)과 맞물림이 불가능한 돌출부(32)가 배치되고 있다. 이에 따라 종동치차(20)(A,B)의 회전을 규제하여 기동의 원점을 설정할 수 있다.

종동치차(20)(A,B)의 중심에는 지축(21)(A,B)에 여유있게 끼우는 관통공(20a)이 천설되고, 양단의 개구부에는 지축(21)(A,B)와 회전이 자유롭게 접접하는 베어링 푸시 B가 압입된다. 그리고 밸브체(24)(A,B)의 환상홈(24d)에 감합하여 래디얼 방향을 규제함과 동시에 접접면에서 가압하는 결합 돌연(突緣)(20b)과, 밸브체(24)(A,B)에 입설한 구동핀(24b)을 수용하는 감합공(20c)을 구비한다. 종동치차(20)(A,B)는 밸브체(24)(A,B)를 밸브시트(23)에 압접하면서 밸브체(24)(A,B)와 일체로 지축(21)(A,B)를 중심으로 회전한다.

또한 도 4(a)는 밸브체(24)(A,B)의 평면도, 도 4(b)는 도 4(a)의 b-b선을 따른 단면도이다. 그리고 도 4(c)는 도 4(b)의 c-c선을 따른 이면도이다. 밸브체(24)(A,B)의 축 직각면과, 크로스하칭(cross hatching)으로 도시한 접접면(24a)(-A, -B)과는 단차가 배치되고, 접접면(24a)(-A, -B)이 밸브시트 플레이트(13)에 요설한 평활한 밸브시트면(13e)에 밀착하여 슬라이드한다. 따라서 접접면(24a)(-A,-B)에 완전히 피복된 연통공(25A)(25B)은 밸브실(22)로부터 유출파이프(28A)(28B)를 지나는 유로가 폐쇄되고, 유입파이프(26)와는 완전히 차단된다. 접접면(24a)(-A, -B)의 단차패턴에 있어서 부호 s로 도시하는 영역은 지축(21)(A,B)와 동심의 원호로, 연통공(25A)(25B)은 전 개방상태로 유지된다. 영역 s의 양측은 하트 캠곡선(아르키메데스 스파이럴(Archimedean spiral)t 로 획정되는 영역으로, 연통공(25A)(25B)이 종동치차(20)(A,B)의 회전각에 거의 비례하여 서서히 개폐되는 영역이다.

밸브체(24)(A,B)의 중앙은 지축(21)(A,B)의 외경보다 크게 확경되어 공간부(G)가 형성된다. 이 때문에 밸브체(24)(A,B)는 종동치차(20)(A,B)로부터 가 압을 받으면 접접면(24a)(-A,-B)이 밸브시트 면(13)과의 정합을 유지하여 밀착을 무너뜨리지 않고, 종동치차(20)(A,B)에 추동하여 회전한다. 공간부(G)는 접접면(24a)(-A, -B)을 축소하여 접접면압을 증대하지만 외주의 윤곽을 따라 리브(24c)(2점쇄선도시)를 배치하고, 내측에 밸브시트(23)와 접접하지 않는 면을 요설함으로써 리브(24c)의 볼록면과 밸브시트(23)와의 접접면적을 축소하여 가압을 증대시켜 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또 공간부(G)는 지축(21)(A,B) 압입시에 발생하는 평면도의 문제나 지축(21)(A,B) 기반 부분의 용접납의 스며나옴에 간섭받지 않고 접접면(24a)(-A,-B)에서의 필요부분의 밀착성을 유지할 수 있다.

이와같이 밸브체(24)(A,B)를 종동치차(20)(A,B)와 분리함으로써 접접부분을 균일한 형상과 두께로 형성할 수 있고, 접접면(24a)(-A,-B)에 소요의 평면도, 면조밀도가 확보가능하다. 또 종동치차(20)(A,B)에서 밸브체(24)(A,B)에 대한 가압은 최소한 결합돌연(20b)의 점 P1으로, 또는 그보다 외측 치차의 톱니근원 근방의 점 P2에서 효과적으로 행할 수 있다. 또한 밸브체(24)(A,B)는 평활면의 형성이 용이한 몰드에 의한 제작이 가능하며, 재질선택은 자유로 적정한 경도와 탄성으로 성형할 수 있기 때문에 자체 탄성에 의한 밀착성이 양호한 고무계의 NBR 또는 H-NBR로 형성할 수 있다.

도 5에 제 1밸브체(A)(24A)와 제 2밸브체(B)(24B)로 제어하는 제 1연통공(25A)과 제 2연통공(25B)의 개폐모드가 밸브시트 플레이트(13)를 투시하는 양태로 도시된다. 도 5(a)는 제 1연통공(25A), 제 2연통공(25B)모두 개, 도 5(b)는 제 1연통공(25A): 개, 제 2연통공(25B) : 폐, 도 5(c)는 제 1연통공(25A), 제 2 연통공(25B) 모두 폐, 도 5(d)는 제1 연통공(25A) : 폐, 제 2연통공(25B) : 개를 도시한다. 밸브체(24)(A,B)의 외형을 종동치차(20A)(20B)측면과의 단차로 획정하는 윤곽패턴에는 방향성이 있기 때문에 제 1연통공(25A), 제 2연통공(25B)에 대해 상기 4모드의 구성에는 2개의 밸브체(24A)(24B) 서로의 회전각도의 상대위치관계를 설정할 필요가 있다.

각 종동치차(20A)(20B)와 일체로 형성된 밸브체 접접면(24a-A),(24a-B)을 밸브시트(23)에 밀착시키기 위해 한장의 판스프링 부재(35)가 각 종동치차(20A)(20B)의 윗면에 탄접하도록 장착되어 들어간다. 판스프링부재(35)는 도 6(a)과 같은 원판모양으로 기체(35a)의 중앙에 로터피니온(17)이 충분히 삽통가능한 투과구멍(35b)을 관통하고, 외연의 일부로부터 방사모양으로 연재하는 띠모양 부분을 근원부터 절곡하여 도 6(b)과 같이 밸브시트 플레이트(13)로부터 이간한 위치에 기체(35a)를 유지하는 각부(35c)를 형성하고 있다. 투과구멍(35b)의 중심을 점대칭축으로 하는 원주를 따른 홈(35d)에 의해 기체(35a)로부터 각각 독립으로 탄성을 도시하는 2개의 분기팔(35e)을 연재시킨다.

도 7과 같이 각 분기팔(35e)의 자유단에 천설된 관통공(35f)에 각각 대응하는 지축(21A)(21B)의 선단을 삽통한다. 다음에 로터피니온(17)과 일체로 형성된 로터(15)를 밸브시트 플레이트(13) 중앙에 고설한 지축(18)에 삽통하고, 공통치차인 로터피니온(17)과 각 종동치차(20A)(20B)를 확실하게 맞물리게 하여 로터(15)를 부착한다. 그리고 밀폐케이스(14)로 로터(15)를 포함하는 밸브시트 플레이트(13)의 밸브시트(23)측 전체를 피복하고, 밀폐케이스(14)의 개방단(14b) 내면에 밸브시 트 플레이트(13)의 축경주연부(13a)를 감입하여 TIG용접으로 일체화하고 밀봉함으로써 기밀한 밸브실(22)을 형성한다.

판스프링 부재(35)는 기체(35a)의 외연이 밀폐케이스(14)의 확개단부(14c)의 내면에서 압압되어 아래쪽으로 이동하므로 각 분기팔(35e)의 자유단은 종동치차(20A)(20B)를 각각 윗면에서 탄성부세하고, 한장의 판스프링 부재로 동시에 각 밸브체 접접면(24a-A),(24a-B)을 밸브시트(23)에 밀착시킬 수 있다. 또한 밀폐케이스(14)는 폐단측에서 로터지축(18)의 일단을 지지하는 오목부(14a)의 외주에 배치한 좌금(36)으로 로터(15)의 상단을 압압하고, 로터피니온(17) 하면에 끼워넣은 칼라(37)를 통해 스프링좌금(38)을 압압한다. 즉 스프링좌금(38)의 탄성변형으로 로터(15)의 축방향의 틈이 흡수되므로 로터(15)에는 덜컹거림이 없는 원활한 회전이 보증된다.

도 8은 별도의 판스프링 부재(45)의 형상을 도시한다. (a)는 평면도, (b)는 (a)의 b-b선을 따른 단면도이다. 판스프링 부재(45)는 중앙에 투과구멍(45b)을 천설한 환상기체(45a)의 외주로부터 방사모양으로 분기팔(45c)을 구비하고, 각 분기팔(45c)의 자유단에는 각각 대응하는 지축(21)(A,B)을 삽통하는 관통공(45d)이 천설된다. 환상기체(45a)의 중앙 투과구멍(45b)의 내경은 로터피니온(17) 부분보다는 대경으로 로터피니온(17)을 용이하게 삽통할 수 있지만 로터피니온(17)의 상부에 배치한 확경부(17a)보다는 소경으로 확경부(17a)는 삽통할 수 없도록 형성된다. 판스프링 부재(45)를 사용하는 실시예에서는 판스프링 부재(45)는 상기의 판스프링 부재(35)와 마찬가지로 장착되어 들어가고, 관통공(45d)에 각각 대응하는 지축(21)(A,B)이 삽통된다.

그리고 나서 로터피니온(17)과 일체로 형성된 로터(15)를 밸브시트 플레이트(13)중앙에 고설한 지축(18)에 삽통하고, 공통치차인 로터피니온(17)과 각 종동치차(20A)(20B)를 확실하게 맞물리게 하여 로터(15)를 부착한다. 그러면 로터피니온(17) 상부의 확경단부(17a)가 판스프링 부재 기체(45a) 중앙의 투과구멍(45b)에 결합하여 판스프링 부재 기체(45a)를 아래쪽으로 압동하므로 각 분기팔(45c)의 자유단은 종동치차(20A)(20B)를 각 윗면에서 탄성부세하고, 한장의 판스프링 부재(45)로 동시에 각 밸브체 접접면(24a-A),(24a-B)을 밸브시트(23)에 밀착시킬 수 있다(도 9참조). 이와같이 구성된 구동부재에 밀폐케이스(14)를 피복하여 장착하고, 개방단(14b)의 내면에 밸브시트 플레이트(13)의 축경주연부(13a)를 감입하여 TIG용접으로 일체화하여 밀봉함으로써 기밀한 밸브실(22)을 형성하는 것은 상기 실시예와 동일하다.

이 판스프링 부재(45)의 형상으로 도 10과 같이 4방밸브(도시하지 않음)에 대응가능한 판스프링 부재(55)를 추측하는 것은 용이하다. 도 10(a)은 평면도, (b)은 (a)의 b-b선을 따른 단면도이다. 즉 판스프링 부재(55)는 상기 판스프링 부재(5)와 마찬가지로 환상 기체(55a) 중앙에 로터피니온(17)은 통과하지만 피니온 상부의 확대단부(17a)는 지나지 않는 투과구멍(55b)을 구비하고, 환상기체(55a)의 외주로부터 종동치차 지축의 배치에 대응시켜 방사모양으로 3개의 분기팔(55c)이 돌설되며, 각 분기팔(55c)의 자유단에 천설한 관통공(55d)에 각 종동치차 지축의 상단을 삽통한다. 이와같이 4방밸브의 유출파이프에 연통하는 연통공을 3방으로 방사모양으로 등간격으로 배치함으로써 개폐제어를 행하는 밸브체 각각을, 한장의 판스프링 부재(55)로 각 종동치차를 통해 각 밸브시트를 향해 균등하게 가압할 수 있다. 그리고 나서 밀폐케이스(14)에 의해 기밀한 밸브실(22)을 형성하는 것은 상기 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

이상 본 발명에 관한 밸브구동장치를 적용한 3방밸브를 주체로 하는 실시예에 대해 설명했지만 본 발명은 도시한 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 형상이나 구성 등에 대해 본 발명의 필수의 구성요건에서 벗어나지 않는 범위에서 세부에 관한 다종 다양한 변경이나 부품의 재구성 등의 개변을 행할 수 있는 것이 기대된다.

이상의 설명에서 알 수 있는 것과 같이 발명에 관한 밸브구동장치에 의하면 밸브체를 종동치차와 별개로 구성하고, 이 밸브체가 종동치차에 고정된 구성으로 되어있다. 밸브체를 종동치차와 별개로 형성함으로써 밸브체의 밸브시트로의 밀착성을 최우선으로 한 설계가 가능하게 된다. 즉 밀착하기 쉬운재료의 선택이나, 수지 또는 고무로 형성할 경우에는 성형에 의한 함몰부분을 고려한 형상의 선택이 가능하게 되고, 접촉부분을 균일한 형상과 두께로 형성할 수 있기 때문에 밀착면의 정밀도를 확보할 수 있다. 또한 밸브체의 용적을 작게할 수 있기 때문에 밸브체에 냉매의 종류나 사용압력의 변경에 대처할 수 있는 고가 수지를 이용할 수 있다.

Claims (6)

1. 유체를 유입시키는 유입파이프 및 유체를 유출시키는 유출파이프를 갖고 상기 유체의 유로의 일부를 이루며, 내부에 상기 유입파이프 또는 상기 유출파이프에 연결하는 개구부와, 이 개구부 주연에 밀착하여 회전에 의해 상기 개구부를 개폐하고 상기 유체의 유동을 계속하거나 차단하는 밸브체와, 이 밸브체를 구동하는 구동수단을 갖는 밸브구동장치로서, 상기 밸브체는 상기 구동수단의 출력을 전달하는 치차윤열 후단치차의 축방향 단면에 상기 후단치차와는 별개로 형성되어 보존되고, 상기 후단치차를 회전구동하여 상기 밸브체에 의해 상기 유체유로의 개폐조작을 행하며, 개구부는 여러개 배치되어, 각 개구부에 각각 대응시켜서 배설한 여러개의 밸브체가 각각 치차를 구비하고, 각 치차를 공통으로 작동하는 탄성부재에 의해 밸브체르 시트에 압접시키는 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 개구부를, 상기 밸브체의 상기 개구부측의 면에, 전체둘레에 걸쳐서 형성한 리브에 의해 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
3. 제 1항에 있어서,

   여러개의 치차가 모두 공통으로 상시 맞물리는 공통치차의 회전축을 중심으로 하여 둘레방향으로 상기 여러개의 치차를 점대칭으로 전개배치하는 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브체는 고무 또는 합성수지로 구성한 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브체는 NBR 또는 수소화 NBR 인 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브체는 지축의 외경보다 확경된 중앙공간부를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.

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