KR100225563B1 - 카트리지내에 둘러싸인 볼밸브요소를 갖는 믹서밸브 - Google Patents

Abstract

본발명은 하부끝이 입구포트와 공동으로 작용하도록 노출된 볼밸브요소(24)를 둘러싸는 카트리지(26)를 포함하고 있는 믹서밸브에 관한 것이다. 볼밸브요소(24)는 볼밸브요소를 관통해 뻗어있고, 말단끝(62)이 한쌍의 원주방향으로 뻗어있는 슬롯(68)에 수용되어 있는 핀(60)에 의해서 카트리지 하우징(56) 내부에 수직으로 고정되어 있다.

Description

[발명의 명칭]

카트리지내에 둘러싸인 볼밸브요소를 갖는 믹서밸브

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 하나의 실시예를 도시하는 믹서(mixer) 밸브의 측단면도.

제2도는 제1도에 도시된 믹서밸브의 분해사시도.

제3도는 제2도 3-3선에 따른 믹싱(mixing)밸브 하부몸체부재의 단면도.

제4도는 제2도에 도시된 카트리지의 저면도.

제5도는 제2도에 도시된 카트리지 하우징의 평면도.

제6도는 무부하(unload) 상태의 제1도에 도시된 개스킷의 단면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명의 분야는 카트리지내에 둘러싸인 가동밸브요소를 구체화시킨 수도꼭지(faucet)용 믹서밸브, 보다 상세하게는 카트리지내에 둘러싸인 볼밸브요소에 관한 것이다.

[개시의 배경]

냉온수 유동을 함께 제어하는 통상 믹서밸브로 알려져 있는 단일 핸들 수도꼭지는 방대한 소비자층의 호응을 얻어왔다. 이 수도꼭지는 통상 핸들 또는 손잡이(knob)가 냉온수 혼합을 조절하고, 체적이나 유량을 조절하기 위해 2가지 서로 다른 방향으로 움직일수 있도록 구성되어 있다.

상업적으로 가장 폭넓은 호응을 얻었던 기본적인 2가지 유형의 맥서밸브는 판밸브 및 볼밸브이다. 볼밸브가 내구성이 있고 쉽게 조립할 수 있는 단품 구성으로 신뢰성을 주는 반면에 판밸브는 소비자들로부터 막대한 호응을 얻고 있는, 2개의 원하는 방향으로 핸들을 움직일 수 있는 구동 메카니즘을 제공한다.

이와같은 바람직한 핸들의 움직임은 밸브몸체의 길이방향 고정축선을 중심으로한 핸들의 선회(orbiting) 운동과 밸브몸체에 대한 가동수평축선을 중심으로 한 요동(rocking) 즉, 피벗운동을 가능하게 해준다. 수평축선은 핸들에 대하여 고정되어 있고 밸브몸체의 길이방향축선과 직각을 이룬다. 이러한 유형의 핸들운동에 있어서 눈에 띠는 하나의 특징은 핸들이 오프위치로 피벗될 때, 원하는 냉온수의 혼합비는 수도꼭지가 다시 온될 때 동일한 냉온혼합수가 수도꼭지를 통하여 유동하도록 핸들의 위치에 의해 기억될수 있다는 것이다.

최근들어, 볼밸브는 핸들이 상업적으로 호응을 얻고 있는 판 타입의 맥서밸브와 동일한 방식으로 조작될 수 있도록 개량되어 왔다. 이 볼 타입 믹서밸브는 볼밸브 요소 위에 장착된 회전판 형태의 또다른 운동부의 도입을 필요로 한다. 더욱이, 이 볼밸브는 핸들이 총유량을 제한하기 위해 볼밸브를 제어하게 되는 덮개 개구부 둘레에 조정가능하게 설치될 수 있는 판장치와 조합되어 왔다. 선택에 따라 또는 추가해서, 이 제한장치는 최대 냉수 대 온수비를 제한하고 따라서 출구에서의 최대 혼합수 온도를 제한한다.

여러 가지 단점이 볼밸브 구성에 존재한다. 특히 볼밸브 요소는 밸브몸체의 입구 포트 둘레에 위치하는 탄성중합체 입구 시일과 밸브 덮개 또는 캡 아래에 장착된 밀봉 개스킷 사이에 장착되어 있다. 탄성중합체 입구 시일 및 개스킷은 모두 가요성을 가지며, 밸브몸체와 캡 사이의 볼밸브요소에 부동(floating) 특성을 준다. 볼밸브를 정위치에 확고하게 위치시키는 확동(確動) 잠금쇠 또는 로케이터의 메카니즘이 존재하지 않는다. 볼밸브가 탄성중합체 요소에 대하여 병진하는 방식으로 움직일수 있기 때문에 조작자는 핸들을 조작할 때 혼합밸브 설계시에는 의도되지 않았던 방향을 포함한 모든 방향으로 약간씩 핸들을 움직일 수 있다. 이러한 불필요한 움직임은 수도꼭지 조작시 스폰지와 같은 바람직하지 못한 느낌을 갖게하여 조작자가 수도꼭지를 정확하게 조작한 것에 대한 확신을 갖지 못하게 한다. 더욱이, 핸들의 스폰지 같은 느낌은 핸들이 불안정하고, 정확하게 조립되지 않은 듯한 인상을 준다.

정상부 밀봉개스킷은 3가지 기능을 부여한다. 먼저, 개스킷은 볼 둘레에서 물이 누설되지 않도록 밀봉해 준다. 두 번째 개스킷 외주는 하우징의 내부표면을 누설이 방지되도록 밀봉한다. 세 번째, 개스킷은 볼이 입구시일에 대해 탄성을 갖도록 아래쪽으로 위치시킨다. 결과적으로 개스킷은 자체의 질량과 형상으로 인해 고가의 구성 부품이 된다. 부동감(浮動感)을 줄이기 위해서, 규제링이 여러 볼밸브 혼합 밸브에 합체되어 사용되어져 왔다. 규제링은 밸브캡상으로 조정가능하게 나사 결합된다. 규제링은 밀봉 개스킷을 볼밸브 요소에 대해 아래쪽으로 밀며 이 볼밸브 요소는 입구시일에 가압된다. 밀봉 개스킷과 볼밸브 요소의 하향변위는 불필요한 움직임을 완전히 없애지는 못하지만 감소시킬 수는 있다. 더욱이 공지의 개스킷을 구비한 규제링의 조합은 혼합밸브의 단가 및 복잡성을 증대시킨다.

판밸브도 카트리지 구성의 일부로서 빈번히 사용되어져 왔다. 카트리지는 가동 및 고정판을 둘러싸고 있다. 카트리지는 쉽게 분리되어 다른 것으로 교체될 수 있어 수도꼭지의 수리를 용이하게 해준다. 볼밸브는 수도꼭지의 구성에 쉽게 사용할 수 없었다. 먼저, 병진 볼밸브의 부동특성으로 인해 어떤 카트리지에 있어서 볼밸브를 완벽하게 둘러싸서 잡아둘 것이 요망되는데, 그렇지 않을 경우 볼밸브는 카트리지의 바닥으로부터 쉽게 떨어지기 때문이다. 두 번째, 볼밸브의 구성이 본래 컴팩트하기 때문에 카트리지를 수용할 여유가 거의 없다. 볼을 수도꼭지 하우징안에 둘러싸서 잡아두는 병진 카트리지의 도입으로 인해 카트리지를 수용하기 위해 추가적으로 필요하게된 높이를 확보하기 위해 하우징을 좀더 높게 만들 것이 요망된다.

하우징 외부로의 누설을 방지하도록 밀봉해주는 상부 밀봉요소를 둘러싸며, 볼밸브 요소에 시트되는 믹서밸브용 볼밸브 카트리지가 필요하다. 밸브조작에 하나의 가동편만을 이용한다는 장점을 유지하면서 다시말해, 별개의 운동부 도입을 필요로 하지 않으면서 밸브 몸체의 길이방향 축선을 중심으로 핸들을 회전시키기 위해 구비된 공지의 판밸브의 핸들 움직임을 재현할 수 있는 볼밸브 요소를 포함하고 있는 볼밸브 카트리지도 아울러 필요하다. 또한, 규제링의 필요성을 배제시켜주며, 정확한 조작방식에서 벗어난 방식으로 핸들이 움직일수 있는 가능성을 배제하는 밸브를 규비하고 있는 볼밸브 조립체도 필요하다.

[개시의 개요]

본발명의 하나의 특징에 따르면, 액체용 믹서밸브는 하우징의 밸브수용공간에 피벗장착된 볼밸브를 구비한다. 공간은 복수의 입구포트 및 적어도 하나의 출구포트와 유체연결(fluid communication) 된 상태에 있다. 볼밸브는 그 표면에 복수의 입구 개구부와 적어도 하나의 부분 구면을 가진다. 개구부는 포트와 공동으로 포트를 통해 흐르는 유체를 제어하도록 되어 있다. 밸브 하우징은 제어개구부를 가진다. 볼밸브는 제어개구부를 관통하는 제어스템을 구비한다.

믹서밸브는 카트리지 하우징을 둘러싸고 있다. 카트리지 하우징부재는 제어스템이 관통할 수 있도록 해주는 상부 개구부를 가진다. 볼밸브는 상기 카트리지 하우징에 피벗 장착되어 있다. 카트리지는 상기 볼밸브 요소가 입구포트와 공동으로 작용하도록 돌출되어 있는 하부 개구부를 가진다. 카트리지 하우징은 상부 개구부 둘레에 시일시트를 가진다. 밀봉 개스킷은 카트리지 하위징내의 상기 상부개구부 둘레에서 시일시트에 시트되어 볼밸브 요소에 밀봉 맞닿음되어 있다.

바람직하게는 밀봉 개스킷이 볼밸브 요소에 밀봉 맞닿음된 반경방향 안쪽으로 향한 립을 가진다. 밀봉 개스킷은 립이 볼밸브 요소에 가압되도록 예압(preload)이 가해져 있는 것이 바람직하다. 예압은 상부 개구부의 내주가 그 외주 위에 위치하는 상태로 경사진 상부 개구부 둘레의 시일시트에 의해서 발생되는 것이 바람직하다. 밀봉 개스킷은 그 내주 및 외주가 거의 동일 평면상에 있게 되는 무부하 위치를 가진다. 밀봉 개스킷은 그 내부가 그 외주위에 위치해 경사진 시일시트에 시트되도록 상기 개스킷 내부를 비틀림되도록 해줌으로써 예압이 가해진다.

하나의 실시예에 있어서 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 카트리지와 이 카트리지가 장착되는 밸브 몸체 사이의 누설을 방지하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면 믹서밸브용 볼밸브 카트리지는 적어도 하나의 입구 및 출구를 갖는 볼밸브 요소를 포함한다. 카트리지 하우징은 볼밸브에 연결된 제어스템이 관통해 들어갈 수 있도록 해주는 상부 개구부를 가진다. 볼밸브는 카트리지 하우징에 피벗 장착된다. 카트리지는 볼밸브 요소가 관통해 돌출한 하부 개구부를 가진다. 볼밸브 요소는 밸브몸체내 입구 포트의 하류 끝에 있는 입구 시일요소에 직접 맞닿음 된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면 수도꼭지 믹서밸브는 공간을 이루는 하우징 몸체내에 장착된 가동 밸브요소를 가진다. 몸체는 공간과 유체연결되어 있는 복수의 입구 포트 및 출구포트를 가진다. 가동밸브요소는 입구포트와 공동으로 작용하여 포트를 통해 액체유동의 유량 및 온도 양자의 혼합을 제어하게 된다. 밸브몸체는 가동밸브요소에 연결된 제어스템을 수용하는 관통 제어개구부를 가진다. 믹서밸브는 제어스템이 관통할 수 있도록 해주는 상부 개구부와, 하우징 부재를 갖는 카트리지를 구비한 카트리지 형태로 되어 있다. 가동밸브요소는 카트리지 하우징 부재에 운동가능하게 장착되어 있다. 카트리지는 상기 가동 밸브요소가 입구포트와 공동으로 작용하도록 돌출되는 하부 개구부를 가진다.

이 방식으로 밸브요소는 밸브몸체의 전체 높이를 증대시킬 필요없이 밸브 카트리지로 합체되어 들어간다. 더욱이 가동밸브요소 및 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하는 시일은 크기와 중량이 최소로 될 수 있는데, 왜냐하면 시일이 입구 시일요소에 대해 가동 밸브요소를 가압 및 위치시키는 이중기능을 더 이상 갖지 않게 되기 때문이다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

제1도 및 제2도를 참조하면, 믹서밸브(10)는 하부 베이스부재(14)와 덮개 조립체(16)로 형성된 밸브하우징(12)을 포함한다. 베이스부재(14)는 냉온수용의 2개의 입구포트(18 및 19)를 구비한 내부에 형성된 공간(22)을 가지며, 공간(22)과 연이어 통해 있는 혼합수 통로용 출구포트(20)를 가진다. 포트(18 및 19)의 하류끝은 볼밸브 요소(24)에 대해 관모양의 탄성중합체 밀봉요소(25)를 가압하는 2개의 가압스프링(23)에 사용되는 시트를 형성하도록 카운터보링되어 있다. 관통구멍은 약 6.4mm의 직경을 가진다. 포트(18 및 19)는 공간의 바닥지점(27)에서 약 40°정도위에 위치하는 하류끝을 가진다. 더욱이 포트(18 및 19)는 수직 축선(28)으로부터 측정해서 앞끝 및 뒤끝평면으로부터 약 15°를 이루며 정도로 원주방향으로 위치한다.

관모양 쉘(17)은 하부 베이스부재(14) 둘레에 밀봉상태로 미끄럼 가능하게 장착되어 출구포트(20)와 유체연결된 상태의 환형챔버(15)를 형성한다. 물토출구(21; spout)는 쉘에 고정되어 쉘(17)내의 구멍(13)을 통하여 환형챔버(15)와 유체연결된 상태에 놓여있다.

덮개(16)는 베이스 부재(14)상으로 나사결합된 나사부재(31)를 포함한다. 장식용 쉘(11)이 부재(31)위에 설치되어 있다. 밸브공간(22)은 카트리지(26)내에 둘러싸인 볼밸브 요소(24)을 수용할 수 있는 크기의 실질적으로 반구형인 하부 표면을 가진다. 덮개(16)는 공간(22)내의 카트리지(26)에 고정된다. 베이스부재(14)는 카트리지(26)의 키(72)를 수용하는 키슬롯(71)을 구비한 직립 칼라 플랜지(70)를 구비하여 카트리지를 믹서밸브(10)내에 정확하게 위치시키도록 되어 있다.

볼밸브요소(24)는 냉수입구 개구부(30 및 32), 온수입구 개구부(34 및 36) 및 출구 관통 개구부(28)를 구비한 실질적으로 구형인 밸브표면(29)를 가진다. 개구부(30 및 32)는 냉수입구 포트(18)와, 개구부(34 및 36)는 온수입구포트(19)와, 출구개구부(38)는 출구포트(20)와 각각 공동으로 작용하여, 2개의 입구포트(18 및 19)로부터의 혼합비와 유량, 즉, 단위시간당 물의 총체적을 규제함으로써 2개의 입구포트(18 및 19)로부터 출구포트(20)까지의 물의 통과를 규제하도록 되어 있다.

덮개조립체(16)는 제어관통개구부(40)를 가진다. 덮개(16)는 하우징의 길이방향 축선(28)이 제어개구부(40)를 통과하도록 위치가 설정되어 있다. 카트리지(26)는 개구부(40) 아래쪽에 정렬된 상부개구부(58)를 가진 하우징부재(56)를 포함한다.

제어스템(42)은 볼밸브 요소(24)에 고정 연결된다. 제어스템(42)은 제어개구부(40)를 관통하여 뻗어있다. 제어스템(42)은 종래의 방식으로 수도꼭지 핸들(43)에 부착되도록 구성된다.

볼밸브요소(24)는 카트리지 하우징부재(56)에 피벗장착된다. 하우징부재(56)는 수도꼭지에 적용하기 적합한 공지의 플라스틱 재료로 제작할 수 있다. 볼밸브요소(24)는 또한 말단끝(62)이 볼밸브표면(29)의 외부로 연장된 상태로 관통하여 뻗어있는 원통핀(60)을 가진다. 구멍(61)은 핀(60)을 미끄럼가능하게 수용할 수 있는 크기로 되어 있다. 핀(60)은 볼밸브(24)의 중심부(66)와 교차하여 제어스템(42)과 직각을 이루도록 위치한다. 핀은 다음에 보다 상세히 설명되는 것처럼 정위치에 용접될수 있다.

각각의 말단끝(62)은 카트리지 하우징(56)내에 형성된 원주방향으로 배치된 슬롯(68)내에 위치한다. 각각의 슬롯(68)은 축선(28)과 직각을 이루는 평면(69)에 놓인 중심축선을 가진다. 끝(62)은 그 형상이 원통형이기 때문에 축선(28)과 직각을 이루는 축선(75)을 중심으로 슬롯(68)내에서 피벗될수 있도록 원형 단면을 가진다.

슬롯(68)의 원주방향끝(74)은 말단끝(62)을 위한 정지쇼울더(76)를 형성한다. 슬롯(68)은 핀끝(62)이 슬롯(68)내에서 미끄럼 운동가능하게 하는 것만으로 충분한 크기의 틈새를 형성하도록 수직방향으로의 크기가 정해진다. 슬롯(68)과 끝(62)사이에는 수직방향으로의 여유공간이 전혀 존재하지 않는 것이 바람직하다.

볼밸브요소(24)는 카트리지 하우징(56)의 대형 하부개구부 끝(92)를 통해 돌출한 밸브 작용을 하는 표면(29)의 하부부분을 가진다. 돌출부분(90)은 볼의 주요부이다. 대략적으로 밸브작용을 하는 구형표면(29)의 반구부분 바로 아래쪽은 어떤 주어진 시간에 카트리지 하부 개구부(92) 아래로 돌출한다. 개구부(30,32,34, 및 36)를 갖는 밸브 작용표면(29)은 스프링가압 밀봉요소(25)에 작동가능하게 맞닿는다.

환형 개스킷시트(94)는 상부 개구부(58) 둘레에 위치하여 볼요소(24)을 향해 있다. 개스킷시트(94)는 그 내주(95)가 외주(96)보다 높게 위치한 상태로 경사져 있다. 하향연장쇼울더(97)는 내주에서 수직하게 아래쪽으로 뻗어있다. 환형 개스킷 밀봉링(98)은 카트리지 하우징(56)내에서 시트(94)에 대해 장착되어 그 내주(100)가 외주(102) 보다 높아지도록 비트림된 상태로 예압을 받게 된다. 개스킷 밀봉링(98)은 4개의 모따기된 둘레립 부분(104, 106, 108 및 109)을 가진다. 립(104) 중의 하나는 볼밸브요소(24)에 맞닿음되어 누수되지 않도록 립과 볼밸브 요소 사이를 밀봉한다. 상부립(106 및 108)은 내부립(106)이 외부립(108) 보다 높게 위치한 상태에서 경사진 시트(94)에 맞닿음된다. 개스킷 밀봉링(98)은 립(106 및 108)이 수평정렬된 상태인 무부하 위치에서 제6도에 도시된다. 개스킷 밀봉링(98)에 맞닿은 볼표면(29)의 상부부분(99)은 적정 다듬질정도로 적절히 폴리싱 가공되어 개스킷과 적절히 밀봉되도록 되어 있다.

카트리지 하우징(56)의 외주(110)는 0링(112)을 수용하는 환형홈(111)을 가진다. 0링(112)은 하우징(12) 하부몸체부재(14)내의 공간(22)에 대해 카트리지외주(110)를 밀봉시키는 크기로 되어 있다.

길이방향 축선(28)이 포함된 평면을 따른 제어스템의 요동은 축선(28)을 중심으로한 볼밸브 부재의 회전위치와는 독립적으로 피벗축선(75)을 중심으로 볼밸브요소(24)를 피벗시킨다. 더욱이, 말단끝(62)은 제어스템(42)이 길이방향축선(28)을 중심으로 회전할 때 볼밸브요소(24)가 축선(28)을 중심으로 회전하게 하도록 슬롯(68)을 따라 미끄럼될 수도 있다.

축선(28)을 중심으로 한 볼밸브요소(24)의 회전은 말단끝(62)과 맞닿음되는 정지쇼울더(76)의 위치에 의해서 제한을 받는다. 서로 다르게 응용될 수 있는 믹서밸브는 정지 쇼울더(76)의 원주방향상으로의 위치에 의해 설정되는 서로 다른 회전각을 가질 수도 있다. 예시된 바와같은 볼밸브요소(24)의 회전은 혼합비와 혼합된 토출수의 온도를 조절한다.

선택에 따라 또는 정지쇼울더(76)와 더불어, 축선(28)을 중심으로 한 볼의 회전은 제5도에 도시된 바와같이 카트리지 하우징(56)내의 구멍(58) 둘레에 있는 상부오목부(122) 내부에 끼워지는 안내형판(120; guide template) 내에 있는 상부구멍(115)의 반경 방향으로 뻗어있는 에지(80, 82, 84 및 86)에 의해 제한을 받는다. 오목부(122)는 환형유지칼라(126)에 의해 둘러싸여져 있다. 스템(42)은 에지(80 내지 86)에 맞닿음될 때, 각각의 에지를 지나쳐 더 움직이는 것이 방지된다. 에지(80 및 82)는 냉수쪽 끝을, 에지(84 및 86)는 온수쪽 끝을 이룬다. 에지(80 내지 86)는 볼이 약 90°만큼 수직축선(28)을 중심으로 회전할 수 있게 해준다.

상부 개구부(58)는 또한 핀(60) 축선(75)을 중심으로 한 요동운동의 범위가 오프 위치에서 완전히 온된 위치가 되도록 각각 제어하는 원주방향에지(88 및 89)를 가진다.

카트리지는 정확히 시트된 개스킷(98 및 112)에 의해 조립된다. 볼(24)은 따라서 개스킷(98)에 설치되어 개스킷(98)을 가압하도록 경미하게 눌린다. 핀(60)은 따라서 볼표면(29)내의 슬롯(68)과 구멍(61)을 관통하게 된다. 볼(24)쪽으로 개스킷(98)이 가압됨에 따라 핀끝(62)은 핀(60)이 빠져나가지 못하게 하는 각 슬롯(68)의 하부 표면(67)상으로 마찰끼워맞춤 된다. 형판(120)은 따라서 오목부(122) 내에 위치하게 된다. 평판(120)은 오목부(122)에 억지 끼워맞춤되거나 아니면 스냅식으로 끼워맞춤되는 외부박판 플랜지(123)를 가진다. 조립된 카트리지(26)는 나중에 수도꼭지 믹서밸브(10)안에 설치하기 위해 수지 교체품으로서 별도로 판매할 수 있는 자체로서 완비된 조립체이다.

조립된 카트리지(26)는 수도꼭지 몸체(14)의 공간내에 위치한다. 슬롯(72)은 카트리지(26)를 공간내에 적절히 위치시키며 돌출부(130; ledge)는 카트리지(26)를 베이스부재(14)내의 대응돌출부(132) 상에 수직하게 적절히 위치시킨다. 덮개(16)는 따라서 스프링 장착 파형링(135; corrugated ring)이 카트리지(26)와 덮개(16) 사이에 개재된 상태에서 직립 플랜지(70)상으로 나사결합되어 카트리지(26)를 돌출부(132)에 대해 아래쪽으로 가압하게 된다.

핀(60)의 끝(62)과 슬롯(68)사이의 수직방향 최소틈새는 밸브 하우징(12)과 카트리지 하우징(54)에 대한 볼밸브요소(24)의 수직변위를 방지한다. 그 결과, 제어스템은 볼이 지정된 2개의 피벗방향을 따라 피벗될 때 조작자가 불안정감이나 스폰지와 같은 느낌을 전혀 갖지 않도록 해준다.

볼(24)을 스프링 가압 밀봉요소(25)에 대해 눌러 내리기 위해 사용되는 대형의 탄성가압 규제링의 필요성은 사라진다. 개스킷 밀봉링(98)은 단지 볼밸브요소(24)와 카트리지 하우징(54) 사이의 누설을 방지하는 기능을 할 뿐이다. 0 링(112)은 카트리지 하우징(54)과 하부 몸체부재(14) 사이의 누설을 방지하는 기능을 할 뿐이다. 볼밸브요소(24)의 수직위치는 핀(60)과 슬롯(68)에 의해 카트리지 하우징(54) 내부에 고정된다. 더욱이, 볼밸브(24)를 시일부재(25)에 대해 적절히 가압하기 위해 앞에서 필요하다고 했던 모든 조절링(140) 부재는 선택사양이다.

더욱이, 볼밸브요소(24)는 종래의 혼합밸브가 볼밸브요소를 합체하는데 밸브 하우징(12)의 전체 높이를 증대시켰던 것에 비해 전혀 높이를 증대시킬 필요없이 교체가 용이한 밸브 카트리지(26)안으로 합체된다. 또한, 카트리지는 볼밸브가 정확하게 설계된 입구 및 출구를 갖는다면 종래 기술에서 볼수 있는 볼밸브에 이미 끼워져 있는 표준형 베이스(14)에도 개조해서 사용할 수 있다.

첨부 특허청구의 범위에 의해 한정된 본발명의 영역 및 사상에서 벗어나지 않는 범위내에서 변경 및 수정이 가능할 것이다.

Claims (32)

1. 적어도 하나의 입구 및 출구를 갖는 볼밸브요소, 관통하는 제어스템이 상기 볼밸브에 연결될수 있도록 해주는 상부 개구부를 갖는 카트리지 하우징, 상기 볼밸브를 상기 카트리지 하우징내에 움직일수 있게 시트 시키는 수단으로 구성되어 있으며 상기 카트리지는 상기 볼밸브요소가 관통해 돌출한 하부 개구부를 가지며 상기 카트리지는 상기 볼밸브가 상기 카트리지 하우징과 상호 연결되어 유지된 상태에서 단위 유니트로서 상기 믹서밸브의 공간에 분리 가능하게 설치될 수 있고 상기 볼밸브 요소는 상기 카트리지 아래쪽의 상기 믹서밸브 내부의 입구포트부근에 시트될수 있어 적어도 하나의 입구가 상기 입구포트와 선택에 따라 정렬 또는 오정렬되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 믹서밸브용 볼밸브 카트리지.
2. 적어도 하나의 입구 및 출구를 갖는 볼밸브요소, 관통하는 제어스템이 상기 볼밸브에 연결될수 있도록 해주는 상부 개구부를 갖는 카트리지 하우징, 상기 볼밸브를 상기 카트리지 하우징내에 움직일수 있게 시트시키는 수단으로 구성되어 있으며, 상기 카트리지는 상기 볼밸브요소가 관통해 돌출한 하부 개구부를 가지며 상기 볼밸브 요소는 상기 카트리지 아래쪽의 상기 믹서밸브 내부의 입구포트부근에 시트될 수 있어 적어도 하나의 입구가 상기 입구포트와 선택에 따라 정렬 또는 오정렬되도록 되어 있고 상기 볼밸브를 시트시키는 상기 수단은 상기 카트리지 내부의 적어도 하나의 원주방향으로 뻗어있는 슬롯내에 맞물림 가능한 상기 볼요소의 원주방향 대향측으로부터 뻗어있는 돌출부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
3. 제2항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 볼밸브를 통해 뻗어 있는 핀에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
4. 제3항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 상기 상부 개구부 둘레의 시일시트를 가지며, 밀봉개스킷은 상기 카트리지 하우징내의 상기 상부 개구부 둘레의 상기 시일 시트에 시트되어 상기 볼밸브요소에 대해 밀봉 맞닿음될수 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
5. 제3항에 있어서, 형판부재는 상기 상부구멍 부근에서 상기 카트리지 하우징내의 상부 오목부에 장착되어 상기 스템의 요동 및 선회운동을 제한하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
6. 제4항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 볼밸브요소에 밀봉맞닿음된 반경방향 안쪽으로 면해있는 립을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
7. 제6항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 립이 상기 볼밸브요소에 대해 가압되도록 예압이 가해져 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
8. 제7항에 있어서, 상기 핀은 원주방향으로 뻗어있는 적어도 하나의 상기 슬롯의 하부표면과 마찰 끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
9. 제7항에 있어서, 상기 개구부 둘레의 상기 시일시트는 내주가 외주 위쪽에 위치하는 상태로 경사져 있으며, 상기 밀봉 개스킷은 내주와 외주가 거의 동일평면상에 있게 되는 무부하 위치를 가지며, 상기 밀봉개스킷은 예압을 받았을 때 비틀림되어 상기 개스킷 내주가 외주 위쪽에 위치하고 상기 경사진 시일 시트에 시트되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
10. 제8항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
11. 제4항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
12. 제1항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 상기 상부 개구부 둘레의 시일시트를 가지며, 밀봉개스킷은 상기 카트리지 하우징내의 상기 상부 개구부 둘레의 상기 시일시트에 시트되어 상기 볼밸브요소에 대해 밀봉 맞닿음될 수 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
13. 제10항에 있어서, 형판부재는 상기 상부구멍 부근에서 상기 카트리지 하우징내의 상부 오목부에 장착되어 상기 스템의 요동 및 선회운동을 제한하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
14. 제12항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 볼밸브요소에 밀봉맞닿음된 반경방향 안쪽으로 면해있는 립을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
15. 제13항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 립이 상기 볼밸브요소에 대해 가압되도록 예압이 가해져 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
16. 제12항에 있어서, 상기 상부 개구부 둘레의 상기 시일시트는 내주가 외주 위쪽에 위치하는 상태로 경사져 있으며, 상기 밀봉 개스킷은 내주와 외주가 거의 동일평면상에 있게 되는 무부하 위치를 가지며, 상기 밀봉개스킷은 예압을 받았을 때 비틀림되어 상기 개스킷 내주가 외주 위쪽에 위치하고 상기 경사진 시일 시트에 시트되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
17. 제16항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
18. 제12항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
19. 공간을 형성하는 하우징 몸체내에 피벗 장착된 볼밸브를 가지며, 상기 몸체는 상기 공간과 유체연결된 복수의 입구포트 및 출구포트를 가지며, 상기 볼밸브는 외부 부분 구형 밸브표면에 복수의 개구부를 가지며, 상기 개구부는 상기 입구포트와 공동으로 작용하여 상기 포트를 통해 유량과 온도혼합 양자에 대해 액체유동을 제어하도록 되어 있고, 상기 밸브몸체는 관통 제어개구부를 갖는 덮개부재를 포함하며, 상기 볼밸브는 자체에 연결되어 상기 제어개구부를 통해 뻗어있는 제어스템을 가지는 수도꼭지 믹서밸브에 있어서, 하우징부재를 구비한 카트리지를 가진 카트리지 형태로 되어 있는 상기 믹서밸브, 상기 카트리지의 원상태를 유지하면서 상기 하우징부재로 부터 분리할 수 있는 상기 밸브 몸체의 상기 밸브덮개, 상기 제어 스템을 시킬 수 있는 상부 개구부를 가지는 상기 카트리지 하우징 부재, 상기 볼밸브를 상기 카트리지 하우징 부재에 피벗가능하게 시트시키는 수단, 상기 볼밸브요소가 상기 입구포트와 공도으로 작용하도록 관통하여 돌출해 있는 하부 개구부를 가지는 상기 카트리지, 상기 상부 개구부 둘레에 있는 시일시트를 가지는 상기 카트리지 하우징, 상기 카트리지 하우징의 상기 상부 개구부 둘레의 상기 시일시트에 시트되어 상기 볼밸브요소에 대해 밀봉 맞닿음된 밀봉 개스킷, 상기 볼밸브요소가 상기 카트리지 하우징과 상호 연결되어 유지된 상태에서 상기 밸브덮개가 분리된후 단일 유니트로서 상기 밸브몸체로부터 분리가능한 상기 카트리지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
20. 제19항에 있어서, 형판부재는 상기 상부구멍 부근에서 상기 카트리지 하우징내의 하부 오복부에 장착되어 상기 스템의 요동 및 선회운동을 제한하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
21. 제19항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 볼밸브요소에 밀봉맞닿음된 반경방향 안쪽으로 면해있는 립을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
22. 제21항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 립이 상기 볼밸브요소에 대해 가압되도록 예압이 가해져 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
23. 제22항에 있어서, 상기 상부 개구부 둘레의 상기 시일시트는 내주가 외주 위쪽에 위치하는 상태로 경사져 있으며 상기 밀봉 개스킷은 내주와 외주가 거의 동일평면상에 있게 되는 무부하 위치를 가지며 상기 밀봉개스킷은 예압을 받았을 때 비틀림되어 상기 개스킷 내주가 외주 위쪽에 위치하고 상기 경사진 시일 시트에 시트되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
24. 제19항에 있어서, 상기 볼밸브를 시트시키는 상기 수단은 상기 카트리지 내부의 적어도 하나의 원주방향으로 뻗어있는 슬롯내에 맞물림 가능한 상기 볼요소의 원주방향 대향측으로부터 뻗어있는 돌출부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
25. 제24항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 볼밸브를 통해 뻗어 있는 핀에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
26. 제25항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 볼밸브요소에 밀봉맞닿음된 반경방향 안쪽으로 면해있는 립을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
27. 제26항에 있어서, 상기 밀봉개스킷은 상기 립이 볼밸브요소에 대해 가압되도록 예압이 가해져 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
28. 제27항에 있어서, 상기 핀은 원주방향으로 뻗어있는 적어도 하나의 상기 슬롯의 하부표면과 마찰 끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
29. 제28항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
30. 제19항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
31. 공간을 형성하는 하우징 몸체내에 장착된 가동밸브요소를 가지며, 상기 몸체는 상기 공간과 유체연결된 복수의 입구포트 및 출구포트를 가지며, 상기 가동밸브요소는 상기 입구포트와 공동으로 작용하여 상기 포트를 통해 유량과 온도혼합 양자에 대해 액체유동을 제어하도록 되어 있고, 상기 밸브몸체는 관통 제어개구부를 가지며, 상기 밸브요소는 자체에 연결되어 상기 제어개구부를 통해 뻗어있는 제어스템을 가지는 수도꼭지 믹서밸브에 있어서, 하우징부재를 구비한 카트리지를 가진 카트리지 형태로 되어있는 상기 믹서밸브, 상기 제어 스템을 관통시킬 수 있는 상부 개구부를 가지는 상기 카트리지 하우징 부재, 상기 가동 밸브요소를 상기 카트리지 하우징부재에 시트시키는 수단, 상기 가동밸브요소가 상기 입구포트와 공동으로 작용하도록 관통하여 돌출해 있는 하부 개구부를 가지는 상기 카트리지, 상기 상부 개구부 둘레에 있는 시일시트를 가지는 상기 카트리2 하우징, 상기 카트리지 하우징의 상기 상부 개구부 둘레의 상기 시일시트에 시트되어 상기 가동밸브요소에 대해 밀봉 맞닿음된 밀봉 개스킷으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.
32. 제31항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 그 둘레에 외부 밀봉링을 구비하여 상기 카트리지 둘레에서의 누설을 방지하도록 되어있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 믹서밸브.