KR100330461B1 - 유체흐름으로부터 미립자를 분리시키기 위한 장치 및 추출된 유체를 본류 유체로 끌어들이기 위한 밸브 - Google Patents

유체흐름으로부터 미립자를 분리시키기 위한 장치 및 추출된 유체를 본류 유체로 끌어들이기 위한 밸브 Download PDF

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Abstract

압력차가 가로질러 발생하는 장치(16)를 통하여 흐르는 본류의 유체로 추출된 유체를 끌어들이기 위한 블리드 밸브(30)에 있어서, 상기 장치(16)를 가로지르는 압력차가 소정값 아래로 떨어질 경우 유체를 상기 본류의 유체로 추출하도록 상기 블리드 밸브(16)가 개방된다. 특히, 상기 블리드 밸브가 기류의 감소에 반응하여 보다 신뢰성있게 동작될 경우 상기 장치는 사이클론식 먼지 분리장치를 일체화시킨 진공 청소기에 적합하다. 상기한 경우에는 사이클론식 먼지 분리장치의 효율적인 작용을 보장하며 모터의 과열위험을 감소시킨다.

Description

유체흐름으로부터 미립자를 분리시키기 위한 장치 및 추출된 유체를 본류 유체로 끌어들이기 위한 밸브 {APPARATUS FOR SEPARATING PARTICLES FROM A FLUID FLOW AND A VALVE FOR INTRODUCING BLED FLUID TO A MAINSTREAM FLUID}
적어도 하나의 블리드 밸브(bleed valve)를 일체화한 분리장치는, 예를 들면 공개된 국제특허출원 PCT/GB93/01325호로부터 알 수 있다. 상기 장치에서, 블리드 밸브는 사이클론식 분리기(cyclonic separator)의 상류에 배치되어, 상기 분리기 내의 (통상, 기류에 직접 관계되는)압력이 소정수준 아래로 떨어질 경우 공기가 대기중으로부터 기류의 통로로 추출되어 최소의 기류를 유지하도록 한다. 상기한 경우에는, 사이클론식 분리기가 만족하게 동작하고 모터가 효과적으로 냉각되는 것을 보장할 수 있다. 상기 공지된 장치는 대부분의 경우에 매우 적절하게 동작하지만, 그의 성능은 개선될 수 있는 여지가 발견되고 있다. 예를 들면, 진공 청소기는 일반적으로 모터의 상류 또는 하류 가까이에 배치되며 주(main)먼지 분리장치와 분리된 필터를 포함한다. 상기 필터가 막힐 경우, 상기 먼지 분리장치(예를 들면, 사이클론식 분리기)를 통과하는 기류가 감소되어 상기 먼지 분리장치에서 충분한 흡입의 발생이 방지되므로써 블리드 밸브가 공기를 먼지 분리장치 내로 추출시키게 된다. 상기한 결과 사이클론식 분리기의 효과 또는 효율이 감소될 수 있으며, 특히 모터의 과열위험이 감소될 수 있다.
또한, 상기 필터를 교환할 필요가 있는 것을 알리기 위하여, 백(bag) 또는 필터를 가로지르는 압력차의 증가에 따라 동작하는 진공 청소기용 신호장치를 제공하는 것이 영국특허 제1080504호에 공지되어 있다. 상기 신호는 공기를 도관(conduit)을 따라 리드(reed)를 가로질러 추출시키므로써 제공되며 필터가 교환되어야함을 알리는 가청표시를 발생시키게 되는 것이다.
본 발명의 목적은 그 동작이 절대압력에 좌우되지 않는 블리드 밸브를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 유동되는 유체로부터 미립자를 분리시키기 위한 개선된 장치, 특히 진공 청소기에 사용하기에 적합하고, 그 내부에 최소의 기류를 유지시켜서 모터의 과열위험을 감소시키기 위하여 공기를 분리장치내로 신뢰성있게 추출시킬 수 있는 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 유동되는 유체로부터 미립자를 분리시키도록 개선된 장치, 특히 진공 청소기에 사용하기에 적합하고, 막힘(blockage)이 존재하는 것을 알리는데 이용될 수 있는 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 청구범위 제1항에 청구된 바와 같은 블리드 밸브를 제공한다. 본 발명의 다른 유익한 특징들은 종속항에 기재되어 있다. 또한, 본 발명은 청구범위 제8항에 청구된 바와 같은 장치를 제공한다.
더욱이, 본 발명은 장치의 입구 및 출구 사이로 유체를 끌어들이기 위한 밸브를 제공하는데, 상기 장치는: 밸브 내에서 제1개구부를 개폐시키기 위하여 개방 및 밀폐위치 사이에서 이동가능한 밸브 헤드; 제1구간 및 제2구간을 가진 하우징 수단- 여기서, (ⅰ) 상기 제1구간은 장치의 유동 유체 상류의 상기 제1구간에서 제2개구부에 의해 연결되는 피스톤 수단의 밸브헤드와 상기 하우징 수단 사이에 장착된 유연한 밀봉수단의 일측부 상에 제1챔버로 통하는 제1개구부를 형성하며; (ⅱ) 상기 제2구간은 상기 밀봉수단의 타측부와 피스톤 수단 및 제2구간 사이에 제2챔버를 형성하며, 상기 장치의 유동 유체의 하류에 연결된 제2구간에 제3개구부를 가짐-; 및 피스톤 수단을, 정지시에, 밸브헤드가 개방위치에 놓여있는 상태로 유지시키기 위하여 장착된 바이어스 수단을 포함하며, 여기서 상기 장치를 통과하는 유체의 제1유동이 상기 제1구간에서의 압력보다 작은 제2구간에서의 압력을 포함할 경우, 상기 밸브헤드가 개구부내의 밀폐위치에 있어서 상기 유체가 밸브내의 개구부를 관통하여 흐르는 것이 방지되고, 상기 유동 유체의 막힘이 상기 장치의 입구 및 출구 사이에서 발생될 경우, 상기 밸브는 유체가 밸브 및 장치내로 흐르는 동안 개방위치에 있다.
또한, 본 발명은, 유체를 상기 입구 및 출구 사이로 끌어들이도록 하는 밸브에 의해, 압력저하를 발생시키며 막히기 쉬운 부재를 통하여 입구 및 출구사이에서 유체가 상기 입구 및 출구 사이로 끌어들여지도록 하는 밸브에 의해 유동되는 기류를 가진 장치를 제공한다. 여기서, 상기 개량된 밸브는 상기 밸브 내의 제1개구부를 개폐시키기 위하여 개방 및 밀폐위치 사이에서 이동가능한 밸브헤드; 제1구간 및 제2구간을 가진 하우징 수단 - 여기서, (ⅰ) 상기 제1구간은 장치내의 유동 유체의 상류 제1구간에서 제2개구부에 의해 연결된 피스톤 수단의 밸브헤드와 하우징 수단사이에 장착된 유연한 밀봉수단의 일측부 상에 제1챔버로 통하는 제1개구부를 형성하며, (ⅱ) 상기 제2구간은 밀봉수단의 타측부와 밀봉수단 및 제2구간 사이에 제2챔버를 형성하며, 상기 장치내의 유동 유체 하류에 연결된 제2구간에 제3개구부를 가짐. - ; 및 상기 피스톤 수단은, 정지시에, 밸브헤드가 개방위치에 놓여있는 상태로 유지시키기 위하여 장착된 바이어스 수단을 포함하며, 여기서 상기 장치를 통과하는 유체의 제1유동이 제1구간내의 압력보다 작은 제2구간에서의 압력을 포함할 경우 상기 밸브헤드가 개구부내의 밀폐된 위치에 있어서 상기 유체가 밸브내의 개구부를 관통하여 흐르는 것을 방지하고, 상기 유동 유체의 막힘이 상기 장치의 입구 및 출구 사이에서 발생할 경우, 상기 밸브는 유체가 밸브 및 장치내로 흐르는 동안 개방위치에 있다.
상기 분리장치를 가로질러 측정된 압력차에서의 저하에 따라 반응하는 블리드 밸브를 제공하는 것은 순환하는 유체가 유동로내로 신뢰성있게 추출되는 것을 의미한다. 상기한 현상은 분리장치, 특히 사이클론식 분리장치를 가로지르는 압력저하가 유동율에 직접적으로 관계되기 때문이다. 압력손실은 유동율에 크게 좌우되는 마찰에 주요한 원인이 있다. 상기 유동율이 높을수록 상기 사이클론식 분리장치를 가로지르는 압력저하는 더 크게 된다.
분리가 양호하게 유지될 경우, 분리장치, 특히 사이클론식 분리장치를 지나는 유동율을 적당하게 유지하는 것이 중요하다. 또한, 과열을 방지하기 위하여 모터를 지나는 냉각공기 또는 모터를 지나는 다른 유체의 유동을 적당하게 유지시키는 것이 대단히 중요하다. 따라서, 본 발명은 종래 기술에 비하여 상당한 진보를 나타낸다.
분리장치를 가로지르는 압력차(즉, 유동율)의 저하는 유동로가 막혀있는 것을 나타내므로, 상기 블리드 밸브의 동작은 막힘이 존재하는 것을 알리고 사용자에게 보수가 요구된다는 신호를 제공하는데 이용될 수 있다. 종래 기술에 따른 장치에서, 상기 분리장치와 팬 또는 모터사이에 위치된 막힘은 블리드 밸브가 동작하지 못하게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점은, 상기 모터의 전원이 차단되었을 경우 상기 블리드 밸브가 정상적으로 개방되는 것이다. 상기 종래 기술의 장치에서는, 상기 모터에 전원이 공급되었을 때 막힘이 존재한다면, 상기 블리드 밸브가 닫히거나 개방되지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 장치에서, 상기 블리드 밸브는 먼지 분리장치를 가로질러 충분한 압력저하가 이루어질 때까지 개방된 채로 있다. 이에 따라, 상기 모터가 항상 적당하게 냉각되는 것을 보장할 수 있다.
본 발명의 실시예가 첨부한 도면을 참조하여 설명될 것이다.
본 발명은 유동되는 유체로부터 미립자를 분리시키기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 한정적인 것은 아니지만, 진공 청소기 내의 기류(airflow)에서 먼지를 분리시키기 위한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 추출된 유체를 본류 유체로 끌어들이기 위한 밸브에 관한 것이다.
도1 및 도1A는 종래 기술에 따른 사이클론 진공 청소기의 개략적인 구성도.
도2 및 도2A는 본 발명에 따른 도1 및 도1A에 유사한 진공 청소기의 개략적인 구성도.
도3은 도2 및 도2A에 개략적으로 도시된 진공 청소기의 일부분을 형성하는 블리드 밸브의 실시예의 확대된 정단면도.
도3A는 도3에 도시된 블리드 밸브의 분해 사시도.
도4는 도2 및 도2A에 개략적으로 도시된 진공 청소기의 일부분을 형성하는 블리드 밸브의 다른 실시예의 도3에 유사한 정단면도.
도4A는 도4의 밸브의 평면도.
도4B는 도4의 밸브의 분해 사시도.
도1 및 도1A는 공지된 진공 청소기의 개략적인 도시예이다. 도시예에서 각각의 경우, 상기 진공 청소기(10)에는 호스(14)에 직접 부착된 노즐(12)이 일체화되며 상기 호스(14)는 먼지 분리장치(16)에 직접 연결된다. 상기 먼지 분리장치(16)는 백 필터(back filter)와 같은 종래의 먼지 분리장치일 수 있지만, 상기한 경우에는 직렬로 배열된 두 개의 집진장치(cyclone)(16A, 16B)로 이루어진 사이클론식 분리장치를 포함한다. 상기 먼지 분리장치(16)의 배열, 크기 및 동작은 다른 간행물에 상세히 기재되어 있으므로, 블리드 밸브(18)가 집진장치(16A, 16B)의 상류(도1 참조) 또는 두 집진장치(16A, 16B) 사이의(도1A 참조) 기류통로에 위치되는 것을 언급하는 이외에는 더 이상 기술되지 않을 것이다. 기류의 방향에서 보여지는 바와 같이, 상기 먼지 분리장치(16)의 하류에는 전방 모터 필터(20), 팬(22)에 뒤이어 모터(24) 및 후방 모터 필터(26)가 있다. 상기한 바와 같은 타입의 사이클론 분리장치의 동작은 미국 특허 제4,571,772호; 제4,593,429호; 제4,643,748호; 제4,826,515호; 제4,853,008호; 제4,853,011호; 제5,062,870호; 제5,078,761호; 제5,090,976호; 제5,145,499호 및 제5,160,356호에 기재되어 있지만 본 발명의 일부분을 형성하지는 않는다.
사용시, 상기 모터(24)가 동작하여 호스(14)를 통해 노즐(12)로부터 먼지 분리장치(16)로 지나가는 공기의 유동을 발생시키는 팬(22)을 작동시킨다. 분리가 일어난 후, 상기 기류는 전방 모터 필터(20)를 통과하여 상기 팬(22) 및 냉각효과를 제공하는 모터(24)를 지나 대기중으로 배출되기 전에 후방 모터 필터(26)를 통과한다. 상기 블리드 밸브(18)는 먼지 분리장치(16)의 내부, 특히 먼지 분리장치(16) 내의 블리드 밸브(18)가 배치된 위치에서의 압력이 소정값 아래로 떨어질 경우, 상기 분리를 실행하기에 적당한 기류를 유지하기 위해 공기가 대기 중으로부터 사이클론 먼지 분리장치로 들어갈 수 있도록 배열된다. 또한, 상기 기류가 소정 수준 아래로 떨어지는 것을 방지하는 것은 과열의 위험을 방지할 수 있도록 모터(24)가 충분히 냉각되는 것을 보장한다.
상기 필터(20, 26) 중 하나가 진공 청소기(10) 내의 기류를 감소시키기에 충분할 정도로 막힐 경우, 상기 먼지 분리장치(16)를 관통하는 기류는 감소된다. 그러나, 상기 막힘이 먼지 분리장치의 하류에 위치되기 때문에, 먼지 분리장치(16) 내에서의 유동율은 감소되지만 상기 장치(16)를 가로지르는 압력저하는 작아진다. 모든 압력저하는 상기 막힌 필터를 가로질러 발생되며, 이것은 블리드 밸브(18)가 동작하는 것을 방해한다. 상기한 경우에, 종래의 블리드 밸브(18)는 모터(24)의 과열에 대하여 적당한 보호를 제공하지 못한다.
도2 및 도2A는 도1 및 도1A에 도시된 진공 청소기와 동일한 타입을 나타내지만 상기 블리드 밸브(18)는 본 발명에 따른 블리드 밸브(30)로 대체된다. 개략적으로 도시된 진공 청소기의 다른 모든 부분에는 도1 및 도1A에 도시된 것과 동일한 참조번호가 부여된다.
상기 블리드 밸브(30)는 기본적으로 챔버(34) 내에 수용된 피스톤(32)으로 이루어진다. 상기 피스톤(32)의 일측부는 전체 먼지 분리장치(16)의 상류에 가까운 기류통로내에서의 한 점(도2참조) 또는 하류 집진장치(16B)의 상류에 가까운 기류통로내에서의 다른 한 점(도2A 참조)에 라인(36)을 매개로하여 연결된다. 상기 피스톤(32)의 타측부는 먼지 분리장치(16)의 하류에 가까운 기류통로내에서의 한 점에 라인(38)을 매개로하여 직접 연결된다. 이에 따라, 전체 먼지 분리장치(16)(도2 참조) 또는 하류 집진장치(16B)(도2A 참조)를 가로질러 존재하는 압력차가 직접 피스톤(32)을 가로지르는 방향으로 가해진다.
탄력적인 바이어스 수단(biasing means)(40)이 피스톤(32)에 연결되어, 소정압력차가 상기 피스톤(32)을 가로질러 가해질 경우, 상기 피스톤(32)은 실질적으로 평형상태에 있게 된다. 상기 압력차가 소정값아래로 떨어질 경우, 상기 피스톤(32)이 바이어스 수단(40)의 작용에 의해 이동되어 통풍구(42)를 개방시키며, 상기 통풍구(42)가 개방될 경우에는 대기 중의 공기가 먼지 분리장치(16) 상류의 한 점에서 진공 청소기(10)의 기류통로로 들어가게 된다. 상기한 경우, 추출된 공기를 끌어들이는 것은 공기가 도1 및 도1A에 도시된 블리드 밸브(18)에 의해 기류통로로 추출된 것과 동일한 효과를 가지지만, 그 내부의 절대압력보다는 오히려 먼지 분리장치(16) 또는 하류 집진장치(16B)를 가로지르는 압력차에 좌우된다.
도3 및 도3A는 도2 및 도2A에 도시된 장치에 사용하기에 적합한 블리드 밸브(50)를 나타낸다. 상기 블리드 밸브(50)는 기본적으로 하우징(52, 76A, 76B) 및 피스톤(54)을 포함한다. 상기 하우징(52)에는 먼지 분리장치(16) 또는 하류 집진장치(16B) 각각의 상류 및 하류 기류통로에 적당하게 연결되도록 라인이 연결될 수 있는 두 개의 포트(56, 58)가 형성된다. 또한, 상기 하우징(52)에는 피스톤(54)이 미끄러지도록 장착되는 챔버(60)가 형성된다. 또한, 상기 하우징(52)은 바이어스 수단 및 중앙의 지지로드를 수용하여 지지하기 위한 중앙부(62)를 포함한다.
더욱이, 상기 하우징(52)은 환형(annular)의 형상을 가진다. 일반적으로, 상기 중앙부(62)는 컵(cup) 형상이며, 로드(66)가 미끄러지면서 관통하는 중앙 애퍼쳐(aperture)(64)를 가진다. 애퍼쳐(68) 및/또는 중앙 애퍼쳐(70)는 상기 애퍼쳐(64) 부근의 중앙부(62)에 제공된다. 상기 애퍼쳐(68, 70)의 기능은 후술될 것이다.
상기 중앙부(62)의 반경방향 바깥쪽으로는 다이아프램 시일(diaphragm seal)(74)의 일단부를 수용하도록 설계된 플랜지부(72)가 형성되며, 상기 다이아프램 시일(74)의 타단부는 피스톤(54)에 고정부착된다. 또한, 상기 플랜지(72)는 챔버(60)의 일부분을 한정하며, 상기 챔버(60)의 나머지 부분은 하우징(52)의 반경방향 바깥쪽으로 연장시킨 벽(76)에 의해 한정된다. 상기 포트(56)는 포트(58)에 대하여 축방향으로 변위된 하우징(52) 내에 배열된다. 상기 포트(58)로부터 멀리 떨어진 포트(56)의 일측부에는 후술될 피스톤(54)의 헤드부에 의해 밀폐될 수 있는 굴대모양의 환형 애퍼쳐(56A)가 형성된다. 상기 애퍼쳐의 주연부에는 유연한 시일(flexible seal)(78)이 기밀을 돕기위해 위치되며, 상기 시일(78)은 하우징의 상측 벽(76A) 및 청소기의 벽(76B)에 의해 그 자리에 고정된다.
상기 피스톤(54)은 본체(80)와 헤드부(82)를 가진다. 일반적으로, 상기 본체(80)는 접시형상으로 형성되며, 그 반경방향의 외측부는 챔버(60) 내에서 쉽게 미끄러지도록 형성된다. 상기 반경방향의 외측부(84)와 챔버(60) 사이에는 그들 사이에서 구름 다이아프램(74)이 동작하도록 충분한 틈이 제공된다. 상기 피스톤(54)의 반경방향 외측부는 두 개의 분리된 부분으로 제조되며, 상기 분리된 부분의 사이에는 상기 다이아프램 시일(74)이 견고하게 설치되어 적당한 작업기밀을 제공한다.
상기 피스톤(54)의 중앙부는 로드(66)를 수용하기 위한 중앙 애퍼쳐(86)를 가진다. 상기 로드(66)는 피스톤(54)의 중앙부에 고정된 상태로 유지되며, 상기 로드(66)의 일단부에는 로드(66) 상에 피스톤(54)의 헤드(82)를 고정시키기 위한 볼트(88)가 제공된다. 상기 로드(66)와 헤드(82) 사이에는 약간의 틈이 형성되어 로드(66)와 상기 블리드 밸브(50)의 나머지 부분 사이에 약간의 오정렬을 조절하기에 충분한 여유를 주도록 한다.
스프링(90)은 하우징(52)과 피스톤(54) 사이에 배치된다. 상기 스프링(90)은 플랜지(72)와 중앙부(62) 사이에서 하우징(52)에 접촉한다. 또한, 상기 스프링(90)은 로드(66)를 수용하기 위한 애퍼쳐(86)에 인접한 피스톤(54)의 중앙부에 접촉한다. 상기 로드(66)는 볼트(88)에서 먼 그의 단부상에 스토퍼(92)를 구비한다. 상기 스토퍼(92)는 로드(66)의 축방향 이동을 제한한다.
상기한 블리드 밸브(50)는 특정 크기를 가질 수 있다. 그러나, 테스트에서는 둘레의 직경이 26㎜인 헤드부(82)와 외측둘레의 직경이 49㎜인 피스톤(54)을 가진 블리드 밸브(50)가 효과적으로 작동하는 것으로 보여지고 있다. 특정 응용에 적합하고 소형화를 이루기 위해서는 상기한 크기에 가까운 다른 크기가 선택될 수 있다. 상기 로드(66)는 축방향으로 적어도 4㎜ 정도 이동될 수 있는 것이 바람직하다.
도시예에서는 밀폐된 위치에서의 블리드 밸브(50)를 나타낸다. 상기 헤드(82)의 외측 가장자리는 시일(78)쪽으로 가압되어 상기 장치 전체가 밀폐된다. 포트(56)는 먼지 분리장치(16) 또는 하류 집진장치(16B)의 상류 가까이에서 진공 청소기의 기류통로에 연결되며, 이에 따라 상기 상류의 압력은 도3에서 왼쪽에 보여지는 피스톤(54)의 표면에 직접 영향을 미친다. 상기 포트(58)는 먼지 분리장치(16)의 하류 가까이에서 기류통로에 연결되며, 이에 따라 상기 하류의 압력은 도3에서 오른 쪽에 도시된 피스톤(54)의 하류측에 직접 영향을 미친다. 대기압은 도시예에서 헤드(82)의 왼쪽 및 상기 스프링(90)이 배치된 영역이 애퍼쳐(68, 70) 대신 대기 중에 개방되어 있다는 사실에 기인하여 피스톤(54)의 중앙 오른 쪽에 영향을 미친다.
상기 먼지 분리장치(16) 또는 하류 집진장치(16B)를 가로지르는 압력차가 충분히 크게 유지되는한, 상기 피스톤(54)은 스프링(90)의 작용에 대하여 오른쪽으로 가압된다. 그러나, 상기 압력차가 소정의 최소값 아래로 떨어지자마자, 상기 스프링(90)의 작용이 피스톤(54)을 가로질러 작용하는 압력차를 우선적으로 받게되므로 상기 피스톤(54)이 왼쪽으로 움직인다. 이로 인해, 상기 헤드(82)는 왼쪽으로 움직이고, 상기 헤드(82)와 시일(78) 사이의 밀봉상태가 파손된다. 이에 따라, 대기 중의 공기는 헤드(82)와 시일(78) 사이에서 블리드 밸브로 들어갈 수 있으며, 이때 대기 중의 공기는 포트(56)를 통과하여 먼지 분리장치(16) 또는 하류 집진장치(16B) 상류의 기류통로로 흘러들어간다. 따라서, 상기 집진장치 내의 기류가 유지되므로써 충분한 기류가 모터를 냉각시키기 위해 제공된다.
상기 먼지 분리장치(16) 또는 하류 집진장치(16B)를 가로지르는 압력차가 기준에 맞는 수준으로 되돌아오자마자, 상기 피스톤(54)은 다시 오른 쪽으로 이동되고 헤드(82)는 상기 개구부를 다시 밀봉시킬 것이다. 대기중의 공기는 먼지 분리장치(16)를 관통하는 기류로부터 방출된다. 상기 애퍼쳐(68, 70)는 하우징과 피스톤 사이의 영역으로부터 공기가 배출됨에 의해 상기 피스톤(54)의 이동이 자연적으로 감소될 수 있는 크기로 제공된다.
본 발명의 바람직한 특징은 장치의 사용자에게 보수가 요구된다는 사실을 경고하도록 피스톤(54)의 이동에 의해 동작되는 표시수단의 제공에 있다. 상기한 바와 같은 경우는, 경고등(96) 또는 다른 신호발생수단을 동작시키기 위하여 피스톤(54)의 이동에 의해 동작할 수 있는 스위치(94)를 제공하므로써 용이하게 달성될 수 있다. 불필요한 경보가 발생되는 것을 피하기 위하여, 상기 표시수단은 블리드 밸브(50)가 반복적으로 또는 오랜 시간동안 작동할 경우에만 경보를 제공하도록 조정될 수 있다. 상기한 바를 이루기 위한 수단은 상기 기술에서 잘 알 수 있다.
도4, 도4A 및 도4B는 화살표로 표시된 기류가 있는 개방위치에서의 헤드부(102)를 가지며 도2 및 도2A의 장치에 이용하는 경우에 대해서는 뒤에 보다 상세히 설명되는 바와 같은 다른 블리드 밸브(100)를 나타낸다. 상기 블리드 밸브(100)는 피스톤(124)이 제위치에 고정되어 있는 하우징(104)을 포함한다. 상기 하우징(104)은 청소기(200)의 벽(204)에 의해 한정되는 사이클론 배기포트(202)에 연통된 포트(108)를 포함한다. 따라서, 상기 포트(202)는 하류위치에 있다. 제2포트(110)는 상기 블리드 밸브(100)를 제위치에서 지지하고 밀봉시키는 관 모양의 연장부(210) 및 벽(208)에 의해 형성되는 청소기(200)의 상부 챔버(206)에 연통되는 블리드 밸브(100)에 제공된다. 공기는 내측 집진장치(16B)와 외측 집진장치(16A) 사이에 존재하도록 도2A에 도시된 내측 집진장치(16B)에 입구를 형성하는 포트(216)와 챔버(214)를 관통하여 챔버(212)내에서 나선형으로 흐른다. 벽(204, 218)에는 챔버(212)가 형성된다. 벽(218, 207)에는 챔버(214)가 형성된다.
밸브(100)의 하우징(104)은 피스톤(124)이 이동하는 챔버(112)를 형성한다. 하우징(104)의 중앙부(114)는 포스트 또는 로드(116)를 지지한다. 상기 하우징(104)의 중앙부(114)는 코일 스프링(122)을 지지하기 위한 밀봉 리테이너(retainer)(120)를 수용하는 홈부(118)에 제공된다. 피스톤(124)은 캡(cap)(126)에 의해 피스톤(124)의 본체에 장착된 헤드부(102)를 포함한다. 일반적으로, 상기 피스톤(124)은 접시형상으로 형성되며 배기포트(202)쪽으로 연장된다. 시일(128)은 하우징(104)과 피스톤(124) 상에 장착되어 상기 피스톤(124)의 본체와 하우징(104)의 상부(134) 사이의 챔버(132)와 배기포트(202) 사이에 기밀을 제공한다. 유동 조준 날개편(flow director vane)(136)이 밸브(100)의 헤드부(102)에 인접하게 제공되어 상기 기류가 밸브(100)를 밀폐시키는 것을 방지한다. 상기한 구성들은 포트(110)쪽으로 기울어진다.
상기 시일(128)은 하우징(104)에서 홈부(138)내의 일측에 장착되고 시일 리테이너(120)에 의해 제위치에 고정된다. 상기 시일(128)의 중간에서, 링 리테이너(ring retainer)(140)는 스냅(snap)(142)에 의해 피스톤(124) 상에 배치되어 있는 상기 시일(128)에 고정된다. 상기 시일(128)의 타측에서, 상기 상부(134) 및 하우징(104)은 홈부(144)내의 위치에 상기 시일을 유지시킨다. 또한, 홈부(146)는 시일(128)을 위해 본체 상에 제공된다. 시일(148)은 관 모양의 연장부(210)와 피스톤(106)의 상부(134) 사이에 제공된다. 상기 밸브(100)는 개구부(150)에 나사를 체결하므로써 제위치에 고정된다(도4A 및 도4B 참조). 또한, 도4는 밸브(100) 및 시일(220)에 인접한 개구부(222)(도4A 및 도4B 참조)로 순환되는 출구포트(202)의 벽(218)을 나타낸다.
동작 중에, 상기 청소기의 모터(24)가 동작하지 않을 경우 상기 피스톤(124)의 헤드부(102)는 도4에 도시된 바와 같이 개방된다. 상기 모터가 밸브(100)의 정상적인 기류 동작 조건에서 동작할 경우, 상기 밸브는 밀폐된다. 청소기 내에 막힘이 발생할 경우, 상기 밸브(100)가 챔버(112, 132) 사이의 감소된 압력차에 의해 개방되어 스프링(122)이 도4에 도시된 개방위치로 피스톤(124) 및 헤드부(102)를 기울이도록 하는 기류를 억제한다. 상기 막힘이 제거될 때까지 밸브(100)는 상기 위치에 유지된다.
도4B에 도시된 바와 같이, 지시 바늘(300)이 헬릭스(helix)(301)에 걸려지되 로드(116) 상의 리테이너(106)에 미끄러지도록 장착된다. 상기 헤드부(102)가 로드(116) 상에서 이동함에 따라, 리테이너(106) 내의 핀(도시되지 않음)이 상기 바늘(300)을 회전시킨다. 상기한 경우, 상기 바늘(300)은 밸브의 위치를 가리킨다.
본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다.
기본적으로, 상기 밸브가 공기 또는 유체 이외의 가스 흐름으로부터 미립자를 분리시키기 위한 장치 내에 일체화될 수 있다는 것이 예상된다. 상기 장치는 진공 청소기 산업 이외의 응용예를 가지며, 이에 따라 본 발명은 상기 산업에 한정되는 것으로 언급되지 말아야 한다. 또한, 상기 블리드 밸브는 다른 장치에도 적용될 수 있으며 이에 따라 다른 분야에도 이용할 수 있다. 여러 가지 다른 배치 및 변경은 상기한 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명은 진공 청소기와 같이 공기 또는 유체 이외의 가스 흐름으로부터 미립자를 분리시키기 위한 장치에 이용되는 것이다.

Claims (15)

  1. 유체의 압력차가 발생하는 장치를 통하여 흐르는 본류의 유체로 추출된 유체를 끌어들이는 블리드 밸브로서,
    제1측부 및 제2측부를 가진 이동부재,
    상기 제1측부에 상류 유압을 가하는 수단, 그리고
    상기 제2측부에 하류 유압을 가하는 수단
    을 포함하며,
    상기 상류 유압이 상기 하류 유압보다 높으며,
    바이어스 수단이 상기 하류 유압에 부가하여 상기 제2측부를 압박하도록 배열되어,
    상기 상류 유압과 상기 하류 유압의 유압차가 소정값 아래로 떨어질 경우 상기 이동부재가 상기 바이어스 수단의 작용하에 이동하여 상기 밸브를 개방하고 추출된 유체를 상기 본류의 유동되는 유체로 끌어들이는
    블리드 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동부재가 피스톤인 것을 특징으로 하는 블리드 밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    추출된 유체가 상기 본류의 유동 유체로 추출되도록 하는 상기 압력차를 조절하도록 상기 바이어스 수단에 의해 상기 이동부재의 제2측부에 가해지는 힘을 조절하는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 블리드 밸브.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동부재가 통풍구 클로저(vent closure)에 견고하게 연결되어 상기 이동부재가 이동하면 상기 통풍구가 개방되어 추출된 공기가 상기 블리드 밸브를 통하여 상기 장치내로 통과하는 것을 특징으로 하는 블리드 밸브.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 블리드 밸브는 보수가 필요하다는 신호를 제공하는 표시수단을 일체로 포함하거나 상기 표시수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 블리드 밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표시수단이 스위치 수단과 경고등을 포함하는 것을 특징으로 하는 블리드 밸브.
  7. 사용시 유압차가 발생하며 본류의 유동 유체를 운반하기 위한 장치에 있어서,
    상기 장치가 제1항의 밸브를 포함하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 장치가 유동되는 유체로부터 미립자를 분리하기 위한 분리장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분리장치가 적어도 하나의 사이클론식 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분리장치가 일렬로 배열된 두 개의 사이클론식 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 상류 유압이 상기 분리장치의 상류에서 측정되며, 상기 하류 유압이 상기 분리장치의 하류에서 측정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 상류 유압이 상기 사이클론식 분리기 중 어느 하나의 상류에서 측정되며 상기 하류 유압이 동일한 사이클론식 분리기의 하류에서 측정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 진공 청소기의 일부분을 이루는 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
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