KR100257555B1 - 세정밸브용 보강 격판 - Google Patents

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Abstract

세정밸브용 격판은 격판의 보다 큰 직경에서 보다 작은 직경에서 상호 밀접히 이격된 다수의 동심 보강링을 구비한다. 보강링은 최소의 재료량으로 주응력(周應力)을 최대한 감소시키기 위하여 격판의 내부에서 외부로 기하학적으로 향상되는 간격을 갖는다.

Description

세정밸브용 보강 격판
제1도는 본 발명의 세정밸브를 도시하는 일부 절결 단면도.
제2도는 본 발명에 따른 격판의 상면도.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 절취한 단면도.
제4도는 제2도의 선 4-4를 따라 절취한 확대 단면도.
제5도는 보강림중 하나의 세부 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 본체 12 : 유입 접속구
14 : 배출 접속구 16 : 격판 조립체
26 : 밸브 시이트 30 : 릴리이프 밸브
52 : 보강링
본 발명은 소변기 및 수세변소와 같은 변기 장치에 사용되는 타입의 세정밸브(flush valve)에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면, 격판식 세정밸브에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 주응력(周應力)을 최대한 감소시키기 위하여 기하학적으로 점진적으로 이격되어 있는 보강링을 갖는 개선된 격판에 관한 것이다.
이러한 타입의 세정밸브가 미합중국 특허 제 5,332,192호에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에 참조되었다.
회전용기에서의 주응력이란 회전축을 중심으로 평행한 원을 따라 발생되는 응력을 의미한다. 세정밸브의 격판은 주응력을 받는 이러한 카테고리의 장치에 설치된다. 격판은 실제로 원환체형 장치이다. 대부분의 경우에 주응력은 3가지의 주요한 응력중에서 최대인 것을 정력학 방정식으로부터 알 수 있다. 또한 원환체형 격판에 있어서, 최대 주응력은 격판의 중앙을 향한다. 본 발명은 부하를 지탱하는 단면적을 보다 크게하고 그 영역에서의 응력을 감소시키기 위하여 격판의 중앙 부근에 상호 보다 밀접히 이격된 보강링을 구비한다. 격판은 과산화물로 경화 처리된 에틸렌프로필렌 디엔 단량체(EPDM)로 제조된다. 이러한 보강링에 의하면 최소한의 재료를 사용하면서도 격판의 기능을 완수할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본출원의 양수인인 일리노이즈, 프랭클린 파크 소재의 슬로언 컴파니에 의하여 제조 및 ROYAL 이란 상표로 시판되는 세정밸브를 도시한다. 세정밸브는 유입 접속구(12)와 배출 접속구(14)를 갖는 본체(10)를 구비한다. 격판 조립체(16)는 내부 커버(20)에 의하여 본체(10)에 원주방향으로 지지되는 격판(18)을 구비한다. 격판은 본체(10)의 상단부에서 견부(22)상에 위치하며, 내부 커버(20)에 의하여 상기 위치에서 체결된다. 내부 커버를 적소에 유지하기 위하여 외부 커버(24)가 본체상에 나사로 체결되어 있다.
격판 조립체(16)는 원통부(28)의 상단부에 형성된 밸브 시이트(26)상방을 폐쇄한다. 원통부(28)는 밸브 시이트와 배출구(14)를 연결하는 도관을 형성한다. 격판 조립체(16)는 가동 슬리브(34)를 지지하는 하향연장하는 스템(32)을 갖는 릴리이프 밸브(30)를 구비한다. 슬리이브(34)는 상술된 타입의 세정밸브의 작동에 있어서 종래와 같이 손잡이(38)에 의하여 작동되면 플런저(36)와 접촉하도록 위치한다. 격판 조립체의 기타 세부사항은 미합중국 특허 제 5,332,192호에 개시되어 있다.
당업계에 공지된 바와 같이, 본원에 기술된 타입의 세정밸브는 격판을 시이트(26)상에 폐쇄상태로 유지하기 위하여 챔버(68) 내부에 압력을 필요로 한다. 유입구(12)에서 물은 격판 조립체 내부의 측관(40)을 통하여 챔버(68)까지 유동하며 그리고 격판을 도시된 폐쇄상태로 유지한다.
작동시에, 손잡이(38)의 선회 이동에 의하여 플런저(36)는 릴리이프 밸브의 슬리이브(34)와 접촉한다. 릴리이프 밸브는 경사 이동하여, 압력이 챔버(68)로부터 격판의 내부를 통하여 하방으로 배출된다. 이러한 압력의 배출에 의하여 격판은 시이트로부터 상승하여 격판 조립체가 상방으로 당겨져서, 유입구(12)가 배출구(14)에 연결된다. 밸브가 작동되자마자, 측관 오리피스(40)는 챔버(68)의 재충전을 즉시 시작한다. 챔버가 충분히 가압되면, 격판 조립체는 시이트(26) 상방을 폐쇄하는 방향으로 이동한다. 이렇게 이동하면, 격판 조립체는 교축 작용을 하여 유입구와 배출구사이의 물의 흐름을 차단한다.
이하, 제2도 내지 제5도를 참조하면, 본 발명의 격판(18)이 상세히 되시되어 있다. 격판은 관통하는 중앙 보어(44)를 갖는 베이스부(42), 각이진 웨브부(46) 및 프랜지를 갖는 주변 편평 밴드(48)를 구비하는 다소 원반형인 부재이다. 내부 보강링(52)은 도시된 바와 같이 베이스, 밴드 그리고 플랜지에 성형될 수 있다. 이러한 링은 금속으로 제조되고 격판의 잔부는 과산화물로 경화 처리된 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체(EPDM)로 제조되는 것이 바람직하다. 과산화물로 경화 처리된 EPDM은 물속에 존재하는 클로아민에 내성이 있다. 현재 이러한 재료의 황화 처리 형태는 바람직하지 못하지만, 클로아민에 대하여 개선이 이루어지면 황화 처리된 EPDM이 사용될 수 있다. EPDM은 70±5의 “A” 쇼어 듀로미터(Shore durometer)를 갖는다. 이것은 천연 고무보다 단단하고 플라스틱 보다 부드러운 재료를 제공한다.
웨브부(46)는 상부면상에 일련의 동심 보강링 또는 리브(54C-F)와 하부면상에 이와 유사한 일련의 보강링(56A-F)를 구비한다. 보강링은 두께가 증가된 영역을 제공하기 위하여 웨브에 일체로 성형된다. 이것은 밴드(48)에서 보다 베이스부(42)에 인접하여 보다 상호 밀접히 이격된다. 따라서, 예를 들면, 보강링(56A, B, C)은 보강링(56D, E, F)보다 상호 인접하게 위치한다. 간격은 기하학적으로 증가되도록 형성하는 것이 바람직하다. 비제한적인 예를 들면, 3.25″의 외경(즉, 플랜지(50)의 외경), 약 1.70″의 베이스부 외경, 그리고 약 0.06″의 두께를 갖는 격판은 다음 방정식에 따라 위치하는 링(54)을 구비한다.
D = 0.0305N2- 0.0295N + 1.817
여기서, D는 인치 단위의 보강링의 직경이고 N은 1 내지 6의 특정링의 개수이다. 웨브의 상부 및 하부 양측에 약 여섯 개의 링이 존재하는 것이 이상적이지만, 격판 조립체 부분과의 간섭으로 인하여 상부면상에서 두 개의 최내부 링은 제거되어야 한다. 중앙으로부터 기하학적으로 증가되는 다른 방정식이 사용될 수 있지만, 상기 다항식과 유사할 수 있다. 상기 방정식에 따라 이격된 링에 의하면, 상기 링은 격판상에 최대의 부하를 가하는 영역에 집중되므로, 주응력을 감소시키고 또한 격판이 최소의 재료량으로 기능을 수행할 수 있게 한다.
한가지 변수로는 링(54,56)의 단면적이 있다. 큰 링은 보다 큰 면적을 제공하므로 주응력을 감소시킨다. 그러나 사용되는 고무의 전체량은 증가된다. 본 발명의 주목적은 최소의 재료량으로 격판의 기능을 수행하는 것이다. 따라서, 상술된 격판의 크기에 대하여, 약 0.008″의 반경을 갖는 웨브의 표면위로 돌출하는 반원형 단면적(제5도)을 갖는 링을 사용하는 것이 적절한 것으로 입증되었다. 웨브의 표면과 링의 접합부는 약 0.004″의 반경을 갖는다. 기타 다른 치수가 사용될 수 있으며 본 발명은 상술된 특정 치수에 제한 받지 않는다. 또한, 보강링은 도시된 반원형 이외의 단면을 가질 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예를 도시 및 기술하였지만, 특허청구의 범위로부터 벗어나지 않고 여러 가지 변경이난 수정이 이루어 질 수 있다.

Claims (10)

  1. 소변기 및 수세변소와 같은 변기 장치에 사용되는 격판식 세정밸브로써, 유입구와 배출구를 갖는 본체, 상기 유입구와 배출구 사이의 밸브 시이트, 그리고 상기 유입구와 배출구간의 유동을 차단하기 위하여 밸브시이트상의 폐쇄 위치까지 이동가능한 밸브 부재를 구비하며, 상기 밸브 부재는 본체에 원주방향으로 부착된 격판을 구비하고, 상기 격판은 그 위에 형성된 다수의 보강링을 구비하며, 상기 보강링은 격판의 원주에서 보다 그 내부에서 상호 밀접히 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 격판식 세정밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보강링의 간격은 격판의 내부에서 주변으로 기하학적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 격판식 세정밸브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 격판은 과산화물로 경화 처리된 EPDM으로 제조되는 것을 특징으로 하는 격판식 세정밸브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 격판은 중앙 베이스부, 각이진 웨브부, 그리고 주변 밴드부를 구비하며, 상기 보강링은 웨브부상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 격판식 세정밸브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보강링은 격판에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 격판식 세정밸브.
  6. 유입구와 배출구를 갖는 본체, 상기 유입구와 배출구 사이의 밸브 시이트, 그리고 상기 유입구와 배출구간의 유동을 차단하기 위하여 밸브 시이트상의 폐쇄 위치까지 이동가능한 밸브 부재를 구비하며, 상기 밸브부재는 본체에 원주방향으로 부착된 격판을 구비하는 타입의 세정밸브에 있어서, 상기 격판은 그 위에 형성된 다수의 보강링을 구비하며, 상기 보강링은 격판의 원주에서 보다 그 내부에서 상호 밀접히 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 격판식 세정밸브.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보강링의 간격은 격판의 내부에서 주변으로 기하학적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 세정밸브.
  8. 제6항에 있어서, 상기 격판은 과산화물로 경화 처리된 EPDM으로 제조되는 것을 특징으로 하는 세정밸브.
  9. 제6항에 있어서, 상기 격판은 중앙 베이스부, 각이진 웨브부, 그리고 주변 밴드부를 구비하며, 상기 보강링은 웨브부상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세정밸브.
  10. 제6항에 있어서, 상기 보강링은 격판에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세정밸브.
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