KR100708492B1 - 비복귀형 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 몸체(12) 및 밸브 막(14)을 포함하는, 통상 오리너구리 (duckbill)형 밸브라 호칭되는 비복귀형(non-return) 밸브에 관한 것이다. 상기 밸브 몸체(12)는 대체로 튜브형이고, 대향되는 단부에 입구(18)와 출구(20)를 구비한 신장된 통로를 포함한다. 상기 밸브 막(14)은 밸브몸체와 통합적으로 형성된 대체로 원뿔 형상의 격막(diaphragm)으로 되어 있다. 상기 격막(14)은 원뿔(콘)의 정점에 또는 그 근처에 위치한 접어질(collapsible) 수 있는 개구 또는 창(22)을 갖는다. 상기한 콘 형상의 격막(14)은 그의 정점이 하류 쪽을 향하도록 배치된다. 상기 격막(14)을 구성하는 탄성의 유연 물질의 존재로 인하여 접혀진 상태의 격막(14)이 역방향으로, 즉 입구 쪽을 향한 역류방향으로 액체가 흐르는 것을 방지하도록 상기 창(22)을 닫거나 가로막는 것이 보장된다. 상기 격막(14)의 입구(18)측 상의 통로(16) 내의 액체의 압력화에 의해 격막이 굴절되어 상기 창(22)을 개방하도록 함으로써 액체는 상기 통로를 통해 입구(18)에서부터 출구(20)로만 흐를 수 있다. 단지 한 방향으로만 스며들 수 있는 소정의 막은 다수의 상기 접어질 수 있는 비복귀형 오리너구리형 밸브들을 표면에 일체형으로 구비하는 하나의 패널 또는 시트로부터 또한 제조될 수 있다.

비복귀형(non-return) 밸브, 막, 격막(diaphragm), 오리너구리형(duckbill) 밸브, 개구창, 중합체

Description

비복귀형 밸브{A NON-RETURN VALVE}

본 발명은 공기압 타이어에 사용되는 것과 같은 비복귀형(non-return) 밸브 및 한 방향으로만 삼투될 수 있는 막(membrane)에 관한 것이다.

비복귀형 밸브는 산업 및 가정용 제품에 흔히 사용되고 특히 공기압 타이어에 많이 사용되고 있다. 도 1은 통상적인 공기압 비복귀형 밸브 1의 여러 가지의 구성요소들을 도시한다. 이 밸브 1은 타이어(미도시)의 밸브 스템(stem) 내에 나사산이 제공된 입구 케이스(casing) 2를 구비한다. 상기 입구 케이스 2는 밸브 막 4가 축을 따라 활동 가능하게(slidably) 이동하도록 하는 축 3을 수용한다. 상기 밸브 막 4는 밸브 1을 닫도록 압력 스프링 6의 영향 하에서 상기 케이스 2의 시트 5에 대해 비스듬하게 배치된다. 스프링 리테이너 7은 압력 스프링 6을 유지하도록 상기 축 3의 단부에 연결된다. 이러한 구조는 상기 비복귀형 밸브 1의 압력으로 인해 밸브 막 4를 상기 시트 5에서 방출하여 타이어의 충전을 가능하게 한다.

종래의 공기압 비복귀형 밸브 1은 적어도 다음과 같은 문제점을 갖는다.

1) 밸브 1이 정기적인 유지보수를 필요로 하는 비교적 많은 수의 부품들을 구비한다;

2) 밸브 1은 비교적 복잡한 기구적 구성요소들을 포함하기 때문에 고가이다;

3) 이 밸브는 동작이 복잡하여 동작시 고장나기가 쉽다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 결점들을 극복하기 위한 비복귀형 밸브를 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 비복귀형 밸브에 있어서,
밸브의 저압 및 고압 측면에 각각 위치한 유체입구 및 유체출구를 형성하는, 상기 유체입구로부터 유체출구로의 유체의 흐름이 가능하게 구성된, 유체통로를 포함하는 밸브몸체; 및

상기 밸브의 고압 측면으로 지향되고 또한 유체의 하류방향으로 배열된 정상부에 또는 그의 근처에 위치한 접혀질(collapsible) 수 있는 개구부를 갖는 대체적으로 원뿔 형태로 된 격막의 형상으로 구성된 밸브 격막으로서, 상기 격막은 액체통로를 가로질러 연결되고 탄성의 유연한 물질로 이루어지며, 상기 격막 그 자체는 상기 접혀질 수 있는 개구부의 폐쇄를 야기하고, 입구를 향해 역방향으로 상기 유체가 흐르는 것을 방지하도록 상기한 폐쇄작용은 상기 밸브의 고압 측면 상에서 유체에 의해 더욱 촉진되며, 반면에 상기 격막의 입구 측에 고압 측면 상에서 대기압력을 초과하는 압력을 인가함으로써 상기 개구부를 노출시키도록 격막을 편향시켜 입구 측에서 출구 측으로만 상기 유체통로를 통해 유체가 흐르게 되도록 구성된, 상기한 밸브 격막을 포함하는 비복귀형 밸브가 제공된다.

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통상적으로, 상기 비복귀형 밸브는 상기 통로 내에 수축가능하게 수용되도록 설계된 유체노즐을 경유하여 상기 격막의 입구 측에 대해 압력이 인가된다.

일반적으로, 상기 유체는 휘발유와 같은 액체이고 상기 비복귀형 밸브는 역류 또는 기체의 이탈을 방지하는 역할을 한다.

바람직하게는, 상기 밸브 몸체는 저수조 또는 탱크에 꼭 맞게 설계되어 그 안에서 유체가 상기 유체노즐을 통해 분배되도록 구성된다. 예를 들어, 비복귀형 밸브는 휘발유 탱크에 적합하게 구성된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 서로 연결된 유사한 구성의 일단의 또는 일련의 비복귀형 밸브들을 포함하는 비복귀형 밸브에 있어서, 상기 각각의 비복귀형 밸브는,

유체입구 및 유체출구를 형성하는, 상기 유체입구로부터 유체출구로의 유체의 흐름이 가능하게 구성된, 유체통로를 포함하는 밸브몸체; 및

상기 유체통로를 가로질러 연결되고, 접힘이 가능한 개구부를 포함하는 밸브 격막으로서, 상기 밸브 격막은 탄성의 유연한 물질로 이루어지며, 상기 격막 그 자체는 그의 접혀진 상태에서는 상기 입구를 향해 역방향으로 상기 유체가 흐르는 것을 방지하도록 상기 접힘이 가능한 개구부의 폐쇄를 야기하는 반면에, 상기 격막의 입구 측에 인가되는 압력으로 인해 상기 개구부를 노출시키도록 격막을 편향시켜 입구 측에서 출구 측으로만 상기 유체통로를 통해 유체가 흐르게 되도록 구성된, 상기 밸브 격막을 포함하도록 구성된다.

일반적으로, 상기 비복귀형 밸브들은 적어도 부분적으로는 서로 끼워 넣어진 각각의 밸브 몸체들과 함께 결합되며 상기 밸브들은 동축 상에 정열되도록 구성된다. 선택적으로는, 상기 비복귀형 밸브들은 각각 같은 구성으로 형성되고 정렬된 그들의 밸브 몸체들과 서로 맞물리거나 인접하게 놓이도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 격막들은 각각 해당하는 밸브 몸체와 통합적으로 형성되고, 더욱 바람직하게는, 유체의 하류방향으로 배열된 그의 정점에 또는 그에 인접하게 배치된 접힘이 가능한 개구부를 갖는 대체적으로 원뿔 모양의 격막의 형태로 구성된다.

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일반적으로, 상기 활성화 수단은 유체노즐을 통해 해당하는 격막을 가로질러 유체의 흐름을 허용하도록 상기 접힘이 가능한 개구부들 중의 적어도 하나에 수축 가능하게 삽입된 상기 유체노즐로 이루어진다.

바람직하게는, 상기 밸브 막은 밸브 몸체와 일체형으로 형성된다.

통상적으로, 상기 밸브 막은 성형가능한 중합체 물질로 구성되며, 또한 상기 중합체 물질은 고무와 같은 엘라스토머(elastomer)이다. 선택적으로는, 상기 중합체 물질은 나일론을 바탕으로 한 물질이다.

바람직하게는, 상기 밸브 몸체는 기존의 밸브 몸통(스템)을 개선하여 구성된다. 선택적으로는, 상기 밸브 몸체는 하나의 유속 라인으로 밀봉가능하게 삽입되도록 설계된다. 일반적으로 상기 유체는 물 또는 압축공기이다.

본 발명의 또 하나의 다른 측면에 따르면, 한 방향으로만 삼투작용이 가능한 막에 있어서,

상기 막은 탄성의 유연한 물질로 구성되고 접힘이 가능한 개구부를 각각 포함하는 접힘이 가능한 격막들의 패널 또는 덮개를 포함하고,

상기 각각의 격막은 접힘이 가능한 개구부를 구비하며 또한 탄성의 유연한 물질로 이루어지며, 상기 각각의 격막들 그 자체는 입구를 향해 역방향으로 유체가 흐르는 것을 방지하도록 상기 접힘이 가능한 개구부의 폐쇄를 달성하는 반면에, 상기 막의 상류 쪽에 인가되는 압력으로써 상기 격막들 중의 하나 또는 다수를 굴절시켜 그의 해당하는 개구부를 노출시키고 상기 한 방향으로만 상기 막을 가로질러 유체통로를 통해 유체가 흐르도록 하게끔 구성된 막이 제공된다.

일반적으로, 상기 막은 서로 인접하게 형성된 일련의 상기 패널들 또는 덮개들을 구비한 다층구조로 구성된다.

본 발명의 본질에 대한 더 양호한 이해를 위해, 이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 비복귀형(non-return) 밸브 및 한 방향으로만 삼투작용을 하는 막(membrane)의 여러 가지의 실시예들에 대하여 예를 들어 상세히 기술하기로 한다.

도1은 종래의 공기압 비복귀형 밸브의 일반적인 구조도.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비복귀형 밸브의 일반적인 구조도.

도3은 급배수(irrigation)용의 배관과 함께 사용하기에 적합한 본 발명의 다른 실시예에 따른 비복귀형 밸브의 일반적인 구조도.

도4는 공기압 타이어에 사용하기에 적합한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비복귀형 밸브의 일반적인 구조도.

도5는 튜브가 없는 공기압 타이어에 사용하기에 적합한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비복귀형 밸브의 일반적인 구조도.

도6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비복귀형 밸브의 일반적인 구조도.

도7은 본 발명에 따른 비복귀형 밸브의 성형에 적합한 기구의 개략적 입면도 및 부분 절개도.

도8은 도7의 본 발명에 따른 기구의 확대된 부분 절개도.

도9는 도7 및 도8의 본 발명에 따른 기구의 단면도.

도10은 본 발명의 다른 측면에 따른 비복귀형 밸브의 세 가지의 실시예들을 나타낸 도면.

도11A 내지 도11C는 수압라인의 신속 결합형 연결장치(커플링)에 편입된 비복귀형 밸브의 다른 실시예를 나타낸 도면.

도12는 도11A 내지 도11C의 비복귀형 밸브의 여러 가지의 구성요소들의 전개된 단면도.

도13은 한 방향으로만 삼투성이 있는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 막의 단면도.

도2 내지 도5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따라 구성되는 비복 귀형 밸브 10의 다양한 실시예가 존재한다. 설명의 편의상 그리고 반복설명을 피하기 위해 같은 구성요소들에 대하여는 동일한 참조기호를 사용하였다.

각 실시예에 있어서 상기 비복귀형 밸브 10은 밸브 몸체 12와 밸브 막 14를 구비한다. 밸브몸체 12는 대체적으로 통형이고 그의 대향하는 단부에 각각 형성된 입구와 출구를 갖는 신장된 통로 16을 구비한다.

이 실시예들의 비복귀형 밸브 10은 폴리머(polymeric) 물질, 바람직하게는 고무 또는 나일론으로 된 물질과 같은 엘라스토머(elastomer)로부터 성형된다. 밸브 10을 위한 적절한 물질의 선택은 실험이 없더라도 당해 분야의 숙련된 자에게는 명백할 것이다. 상기 밸브 막 14는 통형의 밸브 몸체 12와 통합적으로 형성되는 원뿔 모양의 격막(diaphragm) 형대로 되어 있다. 이 격막 14는 그의 정점에 또는 그 근방에 배치된 접혀질 수 있는(collapsible) 개구부 또는 개구창(aperture) 22를 갖는 대체적으로 원뿔 모양의 요소로써 구성된다. 상기 원뿔형 격막 14는 그의 정점이 유체의 하류방향으로 향하게 배열된다. 상기 격막 14를 구성하는 탄성의 유연한 물질은 상기 격막 14가 접혀진 상태에서 상기 개구 22를 가로막거나 폐쇄하여 입구 18을 향한 역방향으로 유체가 흐르는 것을 방지하도록 보장해 준다. 반면에 상기 격막 14의 입구 쪽에 있는 통로 16 내에서의 유체의 압력화에 의해 상기 격막이 굴절되어 상기 개구부 22를 노출하게 된다. 따라서 개구부 22가 노출되어 유체는 입구 18에서부터 출구 20으로 통로 16을 통해 흐르게끔 허용된다.

도2 내지 도5는 다양한 응용예에 있어서의 상기 비복귀형 밸브 10에 대한 변형장치를 도시한다. 도2의 비복귀형 밸브 10은 그의 입구 18이 나팔모양으로 벌어 지게 되어있고 내부 및 외부적으로 나사산이 제공된 돌출부(nipple) 24 내에 안착되도록 구성된다. 외부에 나사산이 형성된 도관 26과 내부상에 나사산이 형성된 도관 28은 하나의 결합된 단일체(30으로 표시됨)를 형성하도록 각각 암/수의 나삿니가 형성된 돌출부 24와 나삿니로 맞물리게끔 구성된다. 상기한 결합된 단일체 30은 충분한 압력이 밸브 몸체에 가해져서 상기 돌출부 24 내에 그것을 밀봉하도록 설계된다. 상기 비복귀형 밸브 10은 전술한 나삿니가 형성된 돌출부 24 및 도관 26과 같은 어떠한 기존의 표준형 배관부품들에도 적합하도록 구성될 수 있다는 점이 인식될 것이다.

도3은 32 및 34와 같은 인접한 길이의 급배수(irrigation)용 배관과 함께 사용되는 것과 같은 "간편한 단일체(slip-on union)"로서 적절한 또 다른 비복귀형 밸브 10을 나타낸다. 이 실시예에 있어서 배관 32 및 34는 상기 관 모양의 밸브몸체 12의 각각의 단부 위로 신장된다. 확대된 세부도에 표시된 바와 같이 36과 같은 하나 또는 다수의 갈고리(barb)가 밸브몸체 12에 포함될 수 있는데, 이것은 배관 32 및 34와 밸브몸체 12 사이의 밀폐를 향상시키고 또한 그들에 대한 견고한 맞물림을 제공한다. 상기 밸브 10에 대한 폴리에틸렌 튜브 32 또는 34의 설치시 그의 유연성을 향상시키기 위해 배관의 가열을 수반할 수도 있다. 상기 배관 32 또는 34는 밸브몸체 12 상에 일단 놓여지고 난 후에 주변 조건 하에서 자연적으로 냉각될 것이다.

도4는 종래의 공기압 비복귀형 밸브 1을 대체하는 비복귀형 밸브 10의 또 다른 변형을 도시한다. 이 실시예에 있어서 밸브몸체 12는 몸통(stem) 40 내에 밸브 10를 고정하기 위한 외부 나삿니 38이 제공된다. 상기 몸통 40은 바람직하게는 종래의 공기압 비복귀형 밸브 1의 그것과 같다.

도5는 튜브가 없는 구성의 공기타이어에 있어서 도4의 비복귀형 밸브 10의 장치를 도시한다. 상기 밸브 몸통 40은 바퀴 테가 그 안에 안착되는 환상(annular)의 채널 44를 포함하는 통상적으로 합성고무로 된 외피(casing) 42에 배치된다. 대안으로서는, 상기 고무 외피는 비복귀형 밸브 10과 일체형으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에 있어서 상기 고무외피 42 또는 밸브몸체 12의 높이는 바퀴 테에 삽입되기에 적합하게 강화되도록 축소된다. 더욱이, 상기 외피 또는 밸브몸통 12의 내부 가장자리(lip) 46은 상기 테에 대한 채널 44의 안착을 보조하도록 구분된 크기와 외형으로 축소된다.

도6은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 비복귀형 밸브 50의 실시예를 도시한다. 상기 비복귀형 밸브 50은 구성에 있어서 통형 밸브 몸체 52와 원뿔형 격막 54를 갖는 전술한 것과 유사하다. 상기 통형 몸체 52는 격막 54의 입구 및 출구 측면 58 및 60을 형성하는 통로 56을 포함한다. 상기 격막 54는 밸브몸체 52와 일체형으로 형성되고 탄성의 유연한 중합체 물질로부터 제조 또는 성형된다.

이러한 특별한 구성의 비복귀형 밸브 50에 있어서 환상의 플랜지(flange) 62가 밸브 몸체 52의 입구측 단부에 제공된다. 밸브몸체 52는 연료탱크의 충전관 64에 대해 꼭 맞게 되어있고 플랜지 62는 자동차(미도시)의 패널 66에 대해 밀폐를 제공한다. 사용시, 충전 노즐 68은 밸브 10 내에 수축 가능하게 수용되어 상기 격막 54를 상기 노즐 68을 통해 연료탱크로 가솔린의 유입을 허용하도록 편향한다. 그러므로, 상기 노즐 68이 통과하는 접혀질 수 있는 개구부 70을 노출하도록 상기 격막 54는 탄성적으로 변형된다. 중요한 것은 상기 격막 54는 충전관 64 또는 탱크에서부터 가솔린 기체의 이탈을 방지하기 위하여 노즐 68 가까이에 형성된다는 점이다. 상기 노즐이 밸브 50으로부터 수축될 때 밸브막 54는 그의 접혀진 위치로 복귀하고, 거기에서 접혀질 수 있는 개구부 70을 가로막거나 또는 폐쇄한다. 이리하여, 상기한 접혀진 상태에서는 연료기체가 입구쪽 58을 향한 역방향으로 흐르거나 탱크를 이탈하는 것에서부터 방지된다.

도7 내지 도9는 전술한 10과 같은 비복귀형 밸브를 형성하기에 적합한 성형장치를 개략적으로 도시한다. 도면상에 80으로 지시된 상기 장치는 통상적인 사출 성형기에 사용하기에 적합하게 설계된다.

상기 장치 80은 두 개의 상호 맞물릴 수 있는 다이(die) 부분들 82 및 84를 포함한다. 각각의 다이 부분 82 및 84는 샤프트 및 칼라(collar) 86/88 및 90/92를 각각 포함한다. 상기한 다이 부분들 82 중의 하나의 샤프트 86 및 칼라 88은 함께 공작기계로 만들어지고, 반면에 상기 칼라 92는 다른 다이 부분 84의 샤프트 90 상에서 회전하도록 허용된다. 이것은 본 실시예의 비복귀형 밸브 10의 외부 나사산 38에서부터 상기 장치 80의 제거를 허용한다. 도7의 부분적으로 절단된 도면은 중합체 물질의 주입을 위한 내부 개구창 94를 형성하는 장치 80의 내부적인 기하학적 배열을 어느 정도 상세하게 도시한다. 중요한 것은, 상대적으로 얄팍한 돌출부 96은 상기 샤프트 86에 연결되고 결과적인 밸브 10의 정점을 가로질러 연장된다는 것이다. 이러한 돌출부 96은 따라서 밸브 10의 접혀질 수 있는 개구부 또는 창을 형 성하거나 정의한다.

도8은 사출된 밸브 10에서 상기 다이 부분 82가 제거된 수축위치에서 도7의 장치 80을 도시한다. 다른 다이 부분 84의 칼라 92는 장치 80으로부터 사출된 밸브 10을 방출하도록 회전된다. 상기 사출된 중합체가 냉각됨에 따라 막 또는 격막 14는 다른 다이 부분 84의 샤프트 90으로부터 해제된다. 그러나 상기 다른 다이 부분 84의 샤프트 90은 사출된 밸브 10의 제거에 있어 도움을 주기 위한 다른 수단 또는 플런저(plunger)를 또한 포함해도 좋다. 도8은 또한 다이 공동 90에 중합체의 유동을 제공하는, 주입(injection) 및 완화(relief) 포트들 98 및 100을 각각 묘사한다. 상기 다이 부분들 82 및 84 중의 하나는 다이 부분들 82 및 84의 상호 맞물림을 위한 맞춤목(dowel) 핀 102를 또한 포함한다. 주입 포트들 98은 중합체가 상기 장치 80의 공동 90을 통해서 내내 균일하게 주입되기 위한 구분점을 제공한다. 완화 포트들 100은 상기 다이 공동 90을 통해 주입된 중합체의 균일한 흐름과 분포를 가능케 해준다.

도10에 도시된 바와 같이 서로 결합된 유사한 구성의 120 및 140과 같은 일단의 또는 일련의 비복귀형 밸브들을 포함하는 비복귀형 밸브 100의 다른 측면에 따른 세 가지의 실시예가 예시된다. 전체적인 비복귀형 밸브 100은 따라서 "고장 회피형(fail-safe)" 구성이다. 참조의 편의상 그리고 중복을 피하기 위하여 동일한 구성요소들은 동일한 참조기호로써 지시되었다.

이러한 특별한 구성의 고장 회피형 비복귀형 밸브 100에 있어서 120 및 140과 같은 일련의 비복귀형 밸브들 각각은 200 또는 220과 같은 해당하는 밸브막을 갖는 160 및 180과 같은 밸브몸체를 포함한다. 상기 밸브몸체 160 및 180은 대체적으로 통형이고, 원뿔형상의 요소로서 구성된 해당하는 격막 200 또는 220과 함께 성형된다. 중요한 것은, 상기 격막 200 또는 220은 그의 정점에 형성된 접혀질 수 있는 개구창 240 또는 260을 포함한다는 것이다. 상기 원뿔형 격막 200 또는 220은 그의 정점이 유체의 하류방향으로 향하도록 배열된다.

이 실시예에 있어서 상기 접혀질 수 있는 격막 200 및 220은 중합체 재료, 바람직하게는 고무나 나일론제 물질과 같은 엘라스토머(elastomer)로부터 성형된다. 소정의 탄성물질로 구성된 상기 격막 200 또는 220의 특별한 형상으로 인하여, 접혀진 상태에서의 상기 격막 200 또는 220은 개구창 240 또는 260을 가로막거나 또는 폐쇄하게 되고 이로써 상류 측 방향으로 유체가 흐르는 것을 방지하는 것이 보장된다. 반면에, 상기 격막 200 또는 220의 상류 쪽에 압력이 부과되어, 상기 격막은 해당하는 접혀질 수 있는 개구창 240 또는 260을 노출하도록 굴절된다. 따라서 상기 접혀질 수 있는 개구창 240 또는 260이 노출된 채로 유체는 고장회피형 비복귀 밸브 100을 통해 하류방향으로 흐르도록 허용된다.

도10은 120 및 140과 같은 비복귀형 밸브들이 차곡차곡 끼워 넣어지거나 또는 실질적으로 동일 구성을 가지며 서로 인접하게 배열된 고장회피형 비복귀 밸브 100의 두 가지의 구성을 도시한다. 상기한 고장회피형 비복귀 밸브 100이 끼워 넣어진 실시예에 있어서 외곽 밸브 120의 외부몸체 160은 내부에 나삿니가 제공되고 내부 밸브 140의 내부몸체 180에 꼭 맞물리도록 설계된다. 다른 실시예에 있어서는 인접한 밸브몸체들 160 및 180이 서로 가지런하게 정렬되고 밸브 케이스(미도시) 내에 수용되거나 내장될 수도 있다. 양자의 경우에 200 및 220과 같은 밸브 격막들은 그들의 각각의 접혀질 수 있는 개구창들 240 및 260이 서로 가지런하게 동축 상으로 정렬되도록 배열된다. 상기 밸브몸체 160 및 180의 내강(inner bore)은 유체 입구 300 및 출구 320을 포함하는 비복귀형 밸브 100의 유체통로를 함께 형성한다.

도11A 내지 도 11C는 수압라인의 500으로 또는 호스 520으로 도시된 신속결합 연결장치(quick connect coupling)에 편입되도록 설계되는 본 발명에 따른 비복귀형 밸브의 또 다른 측면을 도시한다. 상기한 수압 연결장치 500은 다른 실시예의 비복귀형 밸브 1000이 장착되는 밸브 케이스 540에 나삿니로써 맞물리도록 설계된다. 참조의 편의상 또한 중복을 피하기 위하여, 전술한 비복귀형 밸브 10 또는 100에 유사한 이러한 비복귀형 밸브 1000의 구성요소들은 해당 인용기호의 끝에 "0"을 추가하여 지시된다. 예를 들면, 격막들은 200 및 2200으로서 지시된다.

이러한 응용예에서 밸브 격막들 200 및 220은 유체압력에 의해서가 아니라 유체노즐을 통해서 활성화 되는데, 이러한 실시예에 따른 상기 유체노즐은 주입기 560의 주변의 근방에 형성된 갈고리(barb)들 580을 경유해 상기한 수압호스 520에 연결되는 유체주입기 560의 형태이다. 도11A 내지 도11C는 상기 케이스 540에 신속 연결장치 500을 연결함에 있어 수반되는 순차적인 단계들을 도시한다. 주입 연결장치 500은 처음에는 그것이 상기 주입기 560 부근에 형성된 환상의 프랜지 600에 인접할 때까지 주입기 560을 따라 길이방향으로 미끄러지듯이 집어넣어진다. 다음에 상기 주입기 560은 격막들 2000 및 2200과 맞물리게끔 압착되어 그들의 해당하는 접혀질 수 있는 개구창들 2400 및 2600을 노출하도록 한다. 상기한 결합장치 500은 격막들 2000 및 2200과 맞물리게끔 주입기 560을 구동하도록 케이스 540에 전진하면서 나삿니에 끼워진다. 이리하여, 본 실시예에 있어서, 상기 케이스 540와 관련된 배관에 함유되는 수압유체 또는 그와 유사한 유체는 상기한 신속 연결장치 500의 연결시 유연한 호스 520에 흐르도록 허용된다. 따라서 상기 노즐 560은 본 발명의 이러한 특정한 측면에 따른 밸브 1000을 활성화하기 위한 수단으로서 작용한다.

도 12는 전술한 신속 결합 연결장치에 합체된 밸브 1000의 전개된 단면도를 도시한다. 밸브몸체들 1200 및 1400 각각은 케이스 540내에 동축상으로 꼭 맞게 프레스(press) 되도록 설계된다. 각각의 몸체 1200 및 1400은 상기한 케이스 540의 내부표면 내에 외주 상에 형성된 상응하는 융기부분(ridge) 640에 상보형 형상으로 그것에 의해 맞물리게끔 설계된 환상의 오목한 부위 620을 포함한다.

도 13은 본 발명의 또 다른 측면에 따른 막 1000'의 예를 도시한다. 상기 막 1000'은 한 방향으로만 삼투작용이 가능하고 폐를 치료하기 위한 수단으로서 현미경적인 스케일이 적용되어도 좋다. 상기 막 1000'은 서로 나란히 형성된 2000'과 같은 접혀질 수 있는 격막들의 일련의 패널들 또는 덮개들로 이루어진 다층구조로 구성된다. 이러한 실시예에서 각각의 2000'과 같은 격막들은 인접한 격막의 인접한 밸브몸체 1600'와 통합적으로 형성된 해당하는 밸브몸체 1600'을 포함한다. 그러나, 상기 막 1000'은 이러한 배열의 밸브몸체들을 포함할 필요가 없고, 차라리 상호 연결된 접혀질 수 있는 격막들의 패널이나 덮개에 한정되어도 좋다는 것을 인식하여야 할 것이다. 어떤 경우든 상기 막 1000'은 전술한 비복귀형 밸브 10 또는 100과 같은 선을 따라서 동작한다. 즉, 상기 막 1000'의 상류 측에 가해진 압력은 2000'과 같은 격막들 중의 하나 또는 다수를 굴절시켜 그의 해당하는 개구창 2400'을 노출시킴으로써 유체가 상기 막 1000'을 가로질러 흐르도록 허용한다. 반면에, 상기 막 1000'의 상류 측에 양의 압력이 가해지지 않으면, 2000'와 같은 격막들은 접혀진 상태에 놓여지고, 이로써 2400'과 같은 접혀질 수 있는 개구창들은 폐쇄되어 상기 막 1000'을 가로지르는 역방향으로 유체가 흐르는 것을 방지하도록 한다.

이상 본 발명의 다양한 측면에 따른 여러 가지의 실시예들이 상세하게 설명되었기에 당해 기술분야에서 숙련된 자라면 비복귀형 밸브와 삼투작용이 가능한 막은 적어도 다음과 같은 장점들을 수반한다는 것을 인식할 수 있을 것이다.

1) 상기한 비복귀형 밸브는 구성에 있어 상대적으로 간단하다;

2) 상기 비복귀형 밸브는 개방시에는 유체압력에 대해 그리고 폐쇄시에는 밸브 막의 특성과 설계에 의존하면서 동작시 효율적이다; 그리고

3) 상기 비복귀형 밸브는 제조시 상대적으로 저렴하다.

당해 기술분야의 전문가라면 본 발명은 이상과 같이 특히 기술한 것과는 다른 변형이나 변경이 허용된다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 사출성형은 상기한 비복귀형 밸브를 형성하는 단지 하나의 예시적인 기술이며, 상기한 격막은 실질적으로 어떠한 탄성적인 유연한 재료로써도 구성될 수 있는데, 이것은 접혀진 상태에서 접힘 가능한 개구부를 가로막아서 유체가 밸브 또는 막을 가로질러 흐르는 것을 방지하도록 구성된다. 상기한 비복귀형 밸브는 전술한 것과는 다른 응용예에 적 용될 수도 있다. 예를 들면, 고장회피형 비복귀 밸브는 선박선체의 표면에 걸치도록 연결되어 사람이 복수의 또는 다수의 격막 밸브들을 통해 미끄러져 들어갈 수 있는 신속 피난수단으로서 활용될 수도 있다.

전술한 실시예들은 단지 예를 들어 설명한 것이며 본 발명의 정신을 이탈하지 않고 어떠한 변경도 가능할 것임을 이해하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 단지 첨부한 청구범위에 의해서만 정해질 것이다.

Claims (16)

1. 밸브의 저압 및 고압 측면에 각각 위치한 유체입구 및 유체출구를 형성하는, 상기 유체입구로부터 유체출구로의 유체의 흐름이 가능하게 구성된, 유체통로를 포함하는 밸브몸체; 및

   상기 밸브의 고압 측면으로 지향되고 유체의 하류방향으로 배열된 정점에 또는 그의 근처에 위치한 접혀질(collapsible) 수 있는 개구부를 갖는 원뿔 형태의 격막의 형상으로 구성된 밸브 격막으로서, 상기 격막은 유체통로를 가로질러 연결되고 유연한 탄성 물질로 이루어지며, 상기 격막 그 자체는 상기 접혀질 수 있는 개구부의 폐쇄를 야기하고, 입구를 향해 역방향으로 상기 유체가 흐르는 것을 방지하도록 상기한 폐쇄작용은 상기 밸브의 고압 측면 상에서 유체에 의해 더욱 촉진되며, 반면에 상기 격막의 입구 측에 고압 측면 상에서 대기압력을 초과하는 압력을 인가함으로써 상기 개구부를 노출시키도록 격막을 편향시켜 입구 측에서 출구 측으로만 상기 유체통로를 통해 유체가 흐르게 되도록 구성된 밸브 격막을 포함함을 특징으로 하는 비복귀형 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 유체노즐을 경유하여 상기 격막의 입구 측에 대해 압력이 인가되는 비복귀형 밸브.
3. 각각의 비복귀형 밸브가,

   유체입구 및 유체출구를 형성하는, 상기 유체입구로부터 유체출구로의 유체의 흐름이 가능하게 구성된, 유체통로를 포함하는 밸브몸체; 및

   상기 유체통로를 가로질러 연결되고, 접힘이 가능한 개구부를 포함하는 밸브 격막으로서, 상기 밸브 격막은 유연한 탄성 물질로 이루어지며, 상기 격막 그 자체는 그의 접혀진 상태에서는 상기 입구를 향해 역방향으로 상기 유체가 흐르는 것을 방지하도록 상기 접힘이 가능한 개구부의 폐쇄를 야기하는 반면에, 상기 격막의 입구 측에 인가되는 압력으로 인해 상기 개구부를 노출시키도록 격막을 편향시켜 입구 측에서 출구 측으로만 상기 유체통로를 통해 유체가 흐르게 되도록 구성된, 상기 밸브 격막을 포함함을 특징으로 하는, 서로 연결된 일단의 또는 일련의 비복귀형 밸브들을 포함하는 비복귀형 밸브.
4. 제3항에 있어서, 상기 비복귀형 밸브들은 적어도 부분적으로는 서로 끼워 넣어진 각각의 밸브 몸체들과 함께 결합되며, 상기 밸브들은 동축 상에 정렬된 비복귀형 밸브.
5. 제3항에 있어서, 상기 비복귀형 밸브들은 각각 같은 구성으로 형성되고 정렬된 그들의 밸브 몸체들과 서로 맞물리거나 접하도록 놓인 비복귀형 밸브.
6. 제3항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 격막들은 각각 유체의 하류방향으로 배열된 그의 정점에 또는 그에 인접하게 배치된 접힘이 가능한 개구부를 갖는 원뿔 모양의 격막의 형태인 비복귀형 밸브.
7. 제1항에 있어서, 상기 밸브 막이 밸브 몸체와 일체형으로 형성된 비복귀형 밸브.
8. 제1항에 있어서, 상기 밸브 막이 성형가능한 중합체 물질로 구성된 비복귀형 밸브.
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