KR101131078B1 - Decompressing valve and high pressure tank adopting the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고압 용기(1)의 입구에 설치되는 감압 밸브에 있어서, 길이 방향으로 형성되어 내용물 충전 및 토출하는 경로가 되는 주통로(P1)와, 상기 주통로(P1)와 연결되도록 형성된 충전통로(P2)와, 격벽(10a)을 사이에 두고 노즐공(17)을 통해 상기 주통로(P1)와 연결되도록 형성된 감압공간(S)과, 상기 감압공간(S)에서 상기 주통로(P1)와 다른 경로로 형성되는 토출통로(18)와, 상기 토출통로(18)와 연결되도록 형성된 토출구(12)를 구비하는 몸체(10); 상기 충전통로(P2)를 통해 상기 고압 용기(1) 내부에 내용물을 충전시킬 수는 있으되 배출되는 것은 방지하는 충전 밸브 유니트(20); 상기 노즐공(17)을 개폐하도록 설치된 노즐바아(30); 및 상기 노즐바아(30)를 가압하여 상하로 슬라이딩 운동시키는 가압수단;을 포함하는 감압 밸브 및 이를 채용한 충전용 고압 탱크에 관한 것이다.The present invention is a pressure reducing valve installed at the inlet of the high-pressure container (1), the main passage (P1) is formed in the longitudinal direction is a path for filling and discharging the contents and the filling passage formed to be connected to the main passage (P1) Decompression space (S) formed so as to be connected to the main passage (P1) through the nozzle hole (17) with the partition (P2), the partition wall (10a) between, and the main passage (P1) in the decompression space (S) A body (10) having a discharge passage (18) formed in a path different from that of the discharge passage (18) and a discharge hole (12) formed to be connected to the discharge passage (18); Filling valve unit 20 for filling the contents inside the high-pressure container (1) through the filling passage (P2) but prevents the discharge; A nozzle bar 30 installed to open and close the nozzle hole 17; And a pressurizing means for pressing the nozzle bar 30 to slide upward and downward.
고압탱크, 감압밸브 High Pressure Tank, Pressure Reducing Valve
Description
본 발명은 감압 밸브 및 이를 채용한 고압 탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산소 탱크와 같은 고압 충전 용기에 설치되어 충전된 내용물을 효과적으로 충전 및 토출할 수 있도록 구성된 감압 밸브와 이러한 감압 밸브가 채용된 충전용 고압 탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure reducing valve and a high pressure tank employing the same, and more particularly, a pressure reducing valve and a pressure reducing valve which are installed in a high pressure filling container such as an oxygen tank to effectively fill and discharge the charged contents. It relates to a high pressure tank for filling.
산소 탱크와 같이 고압의 가스나 내용물이 충전된 용기의 입구에는 감압 밸브가 설치되어 있다. 이러한 감압 밸브는 용기 내에 고압 상태로 저장되어 있는 내용물을 감압시켜 토출시키도록 구성된다. A pressure reducing valve is provided at the inlet of a container filled with a high pressure gas or contents, such as an oxygen tank. The pressure reducing valve is configured to discharge the contents stored in the high pressure state in the container under reduced pressure.
그런데, 종래 대부분의 감압 밸브는 소위 나사 틈새를 이용한 방식으로서, 나사 결합을 느슨한 상태로 풀어서 틈새를 통해 내용물의 고압 상태를 감압시키는 방식을 취하고 있어서 동작시 사용자의 세심한 주의가 요구될 뿐만 아니라, 틈새 조절이 어려워 내용물을 미세한 압력 수준으로 감압시키는 것이 곤란하다.However, most of the conventional pressure reducing valve is a method using a so-called screw gap, by loosening the screw coupling in a loose state to take the method of reducing the high pressure state of the contents through the gap not only requires careful attention of the user during operation, Difficult to adjust, making it difficult to reduce the contents to a fine pressure level.
또한, 종래의 감압 밸브는 내용물을 용기 내에 충전하는 입구와 충전된 내용물을 토출하는 출구가 하나로 구성되어 있어서 장치가 복잡할 뿐만 아니라 원활한 충전과 토출이 어렵다. 이를 감안하여, 밸브가 아닌 용기 자체의 예를 들어, 밑바닥에 충전용 밸브를 별도로 마련한 방식도 있으나, 이 역시 용기 제작에 노력과 비용이 소요되고 신뢰성 또한 한계가 있다.In addition, the conventional pressure reducing valve is composed of one inlet for filling the contents in the container and the outlet for discharging the filled contents is not only complicated device, but also smooth filling and discharge is difficult. In view of this, there is a method of separately providing a filling valve on the bottom of the container itself instead of the valve, but this also requires effort and cost in manufacturing the container, and also has reliability.
본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 창안된 것으로서, 내용물을 충전하는 충전구와 충전된 내용물을 토출하는 토출구를 별도로 설계하여 충전과 토출 동작의 신뢰성을 높일 뿐만 아니라, 다양한 토출 경로와 감압 공간을 구비함으로써 내용물을 효과적이고도 정밀하게 감압시켜 토출할 수 있도록 구성된 감압 밸브 및 이러한 감압 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised in view of the above problems, and designed a filling hole for filling the contents and a discharge opening for discharging the filled contents to increase the reliability of the filling and discharging operations, as well as having various discharge paths and decompression spaces. It is an object of the present invention to provide a pressure reducing valve and a pressure reducing valve configured to discharge and discharge the contents effectively and precisely.
본 발명의 또 다른 목적은 고무나 실리콘 소재로 이루어진 별도의 패킹부재를 채용하고 여기에 형성된 유출공을 개폐함으로써 내용물의 기밀 상태를 보장할 수 있도록 하는 감압 밸브를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a pressure reducing valve that employs a separate packing member made of rubber or silicone material and ensures the airtight state of contents by opening and closing the outlet hole formed therein.
본 발명의 또 다른 목적은 위와 같은 구성에도 불구하고 각 부품의 형상과 구조를 최적화함으로써 조립이 간편한 동시에 동작 신뢰성을 높일 수 있는 감압 밸브를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a pressure reducing valve which is easy to assemble and at the same time improves operation reliability by optimizing the shape and structure of each component despite the above configuration.
본 발명은 상기와 같은 구성의 감압 밸브를 채용한 충전용 고압 탱크를 제공 하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a high pressure tank for filling employing a pressure reducing valve of the above configuration.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브는, 고압 용기의 입구에 설치되는 감압 밸브에 있어서, 길이 방향으로 형성되어 내용물 충전 및 토출하는 경로가 되는 주통로(P1)와, 상기 주통로(P1)와 연결되도록 형성된 충전통로(P2)와, 격벽을 사이에 두고 노즐공을 통해 상기 주통로(P1)와 연결되도록 형성된 감압공간(S)과, 상기 감압공간(S)에서 상기 주통로(P1)와 다른 경로로 형성되는 토출통로와, 상기 토출통로와 연결되도록 형성된 토출구를 구비하는 몸체; 상기 충전통로(P2)를 통해 상기 고압 용기 내부에 내용물을 충전시킬 수는 있으되 배출되는 것은 방지하는 충전 밸브 유니트; 상기 노즐공을 개폐하도록 설치된 노즐바아; 및 상기 노즐바아를 가압하여 상하로 슬라이딩 운동시키는 가압수단;을 포함한다.In order to achieve the above object, the pressure reducing valve according to the preferred embodiment of the present invention, in the pressure reducing valve installed at the inlet of the high-pressure container, is formed in the longitudinal direction main passage (P1) which is a path for filling and discharging the contents And, filling passage (P2) formed to be connected to the main passage (P1), a decompression space (S) formed to be connected to the main passage (P1) through a nozzle hole with a partition therebetween, and the decompression space (S) A body having a discharge passage formed in a path different from the main passage (P1) and a discharge hole formed to be connected to the discharge passage; Filling valve unit for filling the contents inside the high-pressure container through the filling passage (P2) but prevents the discharge; A nozzle bar installed to open and close the nozzle hole; And pressing means for sliding the vertically by pressing the nozzle bar.
바람직하게, 본 발명은, 상기 몸체의 주통로(P1) 내에 수납되며, 상면에는 안착부 및 상기 노즐바아의 상단부가 관통하여 돌출되는 통공이 형성되고, 내부에는 상기 노즐바아를 상하로 슬라이딩하도록 수납하며, 하단에는 원통형축부가 형성되어 있는 가이드부재; 상기 가이드부재의 원통형축부를 수납하는 부시부가 구비되고, 상기 가이드부재의 내부 공간과 연결되는 인입통로가 형성되어 있는 서포트부재; 상기 노즐바아와 서포트부재 사이에 개재되어 노즐바아를 상기 상방으로 가압하는 탄성부재; 및 상기 몸체의 격벽과 상기 가이드부재 사이에 개재되도록 상기 안착부에 결합되며, 상기 노즐공의 위치에 상기 노즐공의 직경보다 작은 직경을 가지는 유출공이 형성되어 있는 패킹부재;를 더 포함하고, 상기 노즐공의 경계 모서리에는 경사면이 형성되고, 상기 노즐바아가 상기 탄성부재에 의해 상방으로 가압될 때 병목부에 의해 상기 유출공의 경계 부위가 상기 노즐공의 경사면을 따라 내부로 탄성변형되면서 상기 노즐공을 폐쇄하는 한편, 상기 가압수단에 의해 상기 노즐바아를 하방으로 가압할 때 상기 병목부가 패킹부재로부터 이격됨으로써 유출공이 개방된다.Preferably, the present invention is accommodated in the main passage (P1) of the body, the upper surface is formed with a through hole protruding through the seating portion and the upper end of the nozzle bar, the inside to receive the nozzle bar to slide up and down A lower end of the guide member having a cylindrical shaft portion formed therein; A support member having a bush for accommodating the cylindrical shaft portion of the guide member, the support member having an inlet passage connected to the inner space of the guide member; An elastic member interposed between the nozzle bar and the support member to press the nozzle bar upward; And a packing member coupled to the seating portion so as to be interposed between the partition wall of the body and the guide member, and an outlet hole having a diameter smaller than the diameter of the nozzle hole is formed at a position of the nozzle hole. An inclined surface is formed at the boundary edge of the nozzle hole, and when the nozzle bar is pressurized upward by the elastic member, a bottleneck part causes the boundary portion of the outlet hole to elastically deform inward along the inclined surface of the nozzle hole. On the other hand, the bottleneck part is spaced apart from the packing member when the nozzle bar is pressed downward by the pressing means, so that the outflow hole is opened.
바람직하게, 상기 가압수단은, 상기 몸체의 감압공간(S) 내에서 상기 노즐바아의 상단부와 접촉한 채로 상하로 슬라이딩하도록 설치되는 가압블록; 상기 가압블록을 상하로 이동시키는 조정캡; 및 상기 가압블록의 외주면과 상기 몸체의 감압공간(S) 내주면 사이에는 개재된 오링;을 포함하고, 상기 몸체의 감압공간(S) 외주면과 상기 조정캡(15)의 내주면에는 각각 대응하는 나사산이 형성되어 있어서, 이들의 상호 나사결합에 의해 조정캡이 상하로 이동하도록 구성된다.Preferably, the pressing means, the pressure block is installed to slide up and down while in contact with the upper end of the nozzle bar in the decompression space (S) of the body; An adjusting cap for moving the pressing block up and down; And an O-ring interposed between the outer circumferential surface of the pressurizing block and the inner circumferential surface of the decompression space S of the body, and the corresponding threads are respectively formed on the outer circumferential surface of the decompression space S of the body and the inner circumferential surface of the adjusting
더욱 바람직하게, 본 발명은 상기 감압공간(S) 내에 조정캡과 결합되도록 설치되는 지지블록; 및 상기 지지블록과 가압블록 사이에 개재된 스프링;을 더 포함한다.More preferably, the present invention is a support block which is installed to be coupled to the adjustment cap in the decompression space (S); And a spring interposed between the support block and the pressure block.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 입구를 통해 내부에 내용물을 충전하고 충전된 내용물을 토출하는 고압 용기; 및 상기 고압 용기의 입구에 밀봉되도록 결합되는 것으로서 상기와 같은 구성을 가진 감압 밸브;를 포함하는 충전용 고압 탱크가 제공된다.According to another aspect of the invention, the high-pressure container for filling the contents therein through the inlet and discharge the filled contents; And a pressure reducing valve having a configuration as described above, and coupled to be sealed at an inlet of the high pressure container.
본 발명에 따른 감압 밸브 및 이를 채용한 충전용 고압 탱크에 따르면, 토출구와는 별도의 경로를 가진 충전구를 통해서 내용물이 충전되므로, 충전이 매우 간편하고 용이하다. 특히, 충전구가 감압 밸브에 마련되어 있음에도 불구하고 내용물을 감압시키는 부품들과는 전혀 다른 경로로 충전되기 때문에 충전 시간이 짧을 뿐만 아니라 충전 신뢰성 또한 우수하다.According to the pressure reducing valve and the high pressure tank for filling employing the same according to the present invention, since the contents are filled through the filling opening having a path separate from the discharge opening, the filling is very simple and easy. In particular, although the filling port is provided in the pressure reducing valve, the filling time is not only short, but also the filling reliability is excellent because it is filled in a completely different path from the components for reducing the contents.
또한, 본 발명의 감압 밸브에 따르면, 고압 용기 내에 충전되어 있던 내용물은 토출시 감압 공간에서 1차적으로 감압되고, 다음으로 노즐과는 다른 경로로 설정된 토출경로를 통해 2차적으로 감압된 후에 비로소 배출되므로, 내용물을 충분히 감압시킨 상태에서 배출할 수 있다. 이때, 토출되는 내용물의 양과 감압 정도는 조정캡을 통해 미세하게 조정될 수 있다. Further, according to the pressure reducing valve of the present invention, the contents filled in the high pressure vessel are firstly depressurized in the decompression space at the time of discharging, and then discharged only after the second decompression through the discharge path set to a path different from the nozzle. Therefore, the contents can be discharged under a sufficiently reduced pressure. At this time, the amount of the discharged content and the degree of decompression can be finely adjusted through the adjustment cap.
본 발명에 따르면, 가이드부재와 서포트부재는 내부 공간이 연속적으로 연결되는 원통형 공간을 형성하고 그 내부에서 노즐바아가 상하로 슬라이딩 운동하기 때문에 노즐바아의 축이 비뚤어지지 않는다. According to the present invention, the guide member and the support member form a cylindrical space in which the inner space is continuously connected, and the axis of the nozzle bar is not skewed because the nozzle bar slides up and down therein.
나아가, 상기 노즐바아가 상하 슬라이딩운동을 하는 동안 다소 비뚤어진다고 하더라도 고무나 실리콘 소재의 패킹부재에 형성된 유출공의 경계부가 노즐공으로 밀려들어가면서 폐쇄하게 되므로 기밀성이 더욱 향상될 수 있다.Further, even if the nozzle bar is slightly skewed during the vertical sliding movement, the airtightness can be further improved because the boundary portion of the outflow hole formed in the packing member of rubber or silicon is pushed into the nozzle hole and closed.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브와 상기 감압 밸브가 채용된 충전용 고압 탱크의 구성이 개략적인 사시도로 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 상기 감압 밸브에 대한 사시도와 정면도가 별도로 각각 도시되어 있다.1 is a schematic perspective view of a pressure reducing valve and a filling high pressure tank employing the pressure reducing valve according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a front view of the pressure reducing valve. Each is shown separately.
상기 도면들을 참조하면, 본 발명에 따른 충전용 고압 탱크는 입구를 통해 내부에 내용물을 충전하고 충전된 내용물을 토출하는 고압 용기(1)와, 상기 고압 용기(1)의 입구에 밀봉되도록 결합되는 감압 밸브(2)를 포함한다.Referring to the drawings, the high-pressure tank for filling according to the present invention is coupled to the high-pressure container (1) for filling the contents therein through the inlet and discharge the filled contents, and sealed to the inlet of the high-pressure container (1) And a
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '내용물'은 일반적으로 산소, 질소, 수소 등의 고압 충전용 가스를 가리키지만, 이들의 액체 상태도 포함한다. 또한 이들 외에 고압으로 충전될 필요가 있는 기타 성분의 가스나 액체도 포함되는 것으로 이해되어야 한다.'Contents' described in the present specification and claims generally refer to gas for high-pressure filling such as oxygen, nitrogen, hydrogen, etc., but also include their liquid state. It should also be understood that in addition to these, gases or liquids of other components that need to be charged at high pressure are included.
상기 고압 용기(1)는 내부에 내용물을 고압으로 충전할 수 있도록 내압 설계 되며, 그 형상이나 크기는 본 발명에 의해 한정되지 않는 것으로 한다.The high pressure container (1) is designed for internal pressure so as to fill the contents at a high pressure therein, its shape and size is not limited by the present invention.
상기 감압 밸브(2)의 구성이 나타나 있는 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 감압 밸브(2)는 충전구(11) 및 토출구(12)가 형성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 부착된 폭발 방지 유니트(13), 압력계(14) 및 조정캡(15) 등을 포함한다.2 and 3, in which the configuration of the
도 4 내지 도 6에는 상기 감압 밸브(2)에 대한 더욱 상세한 구성이 도시되어 있다. 여기서, 도 4는 상기 감압 밸브(2)의 각 구성부품을 분해하여 도시한 도면이고, 도 5는 상기 감압 밸브(2)의 몸체(10)를 절개하여 도시한 도면이며, 도 6은 감압 밸브의 각 구성부품이 동작하는 상태를 보여주기 위한 일부 절개 사시도이다. 또한, 도 6의 원내부를 확대한 도면은 도 8에 도시되어 있으므로 함께 참조하기로 한다.4 to 6 show a more detailed configuration of the
상기 도면들을 함께 참조하면, 상기 몸체(10)의 하단부에는 감압 밸브(2)를 고압 용기(1)의 입구에 결합하기 위한 결합 플렌지(16)가 형성되며, 몸체(10)의 내부에는 상기 결합 플렌지(16)에서부터 길이 방향으로 주통로(P1)가 형성되어 있다.Referring to the drawings together, a
상기 주통로(P1)는 고압 용기(1) 내에 내용물을 충전하거나 그로부터 토출시키는 주요 통로가 된다.The main passage P1 serves as a main passage for filling or discharging the contents into the
바람직하게, 상기 결합 플렌지(16)의 외주면에는 나사산을 형성하여 고압 용기(1)의 입구와 나사결합되도록 할 수 있으나, 반드시 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다.Preferably, the outer circumferential surface of the
상기 몸체(10)의 측면에는 상기 주통로(P1)와 연결되는 충전통로(P2)가 측방향으로 형성되며, 상기 충전통로(P2)의 입구에는 충전 밸브 유니트(20)가 설치되어 내용물을 충전할 수 있도록 한다. Filling passage (P2) connected to the main passage (P1) is formed on the side of the
상기 충전 밸브 유니트(20)는 상기 충전통로(P2)를 통해 내용물을 고압 용기(1) 내부에 충전시킬 수는 있으되 내용물이 배출되는 것은 방지되는 소위 '일방향 밸브 장치'이다. The
구체적으로 상기 충전 밸브 유니트(20)는 상기 충전통로(P2)의 입구에 삽입되는 것으로서 충전공(21)이 형성되어 있는 충전소켓(22)과, 상기 충전소켓(22)의 충전공(21)을 개폐하는 밀봉부재(23)를 포함한다.Specifically, the
도시된 바와 같이, 상기 충전소켓(22)의 내측면은 반구 형태로 곡률이 형성되어 외부 충전장치의 충전플러그(미도시)를 수납하기에 적절하도록 구성될 수 있으며, 그 중앙부에는 충전공(21)이 형성되어 있다.As shown, the inner surface of the
상기 충전공(21)의 안쪽 경계면에는 돌출부(24)가 형성되어 있는데, 상기 밀봉부재(23)가 돌출부(24)와 접촉하거나 이격됨으로써 충전공(21)이 폐쇄되거나 개방될 수 있다. 이를 위해, 상기 밀봉부재(23)는 고무 또는 실리콘과 같이 유연성있는 소재로 구성되며, 역시 탄력성있는 고무와 같은 소재로 제작된 탄성블록(25)에 의해 항상 돌출부(24) 방향으로 가압된 상태로 유지된다. A
일단 상기 고압 용기(1) 내에 내용물을 충전하면 내부 압력에 의해 상기 탄성블록(25)이 밀봉부재(23)를 가압할 수 있지만, 가압력을 더욱 향상시키기 위해서 스프링(26)을 더 개재시킬 수도 있다.Once the contents are filled in the
비록 본 발명에서는 상기 충전 밸브 유니트(20)의 구성을 구체적으로 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 충전 밸브 유니트 자체의 구성에 있는 것이 아니 므로, 이러한 실시예에 한정되지 않고 내용물을 충전시킬 수는 있으되 배출은 방지되는 '일방향 밸브' 기능을 구비한 다양한 구성의 밸브가 채용될 수 있다. 따라서, 이하 특허청구범위에 기재된 충전 밸브 유니트는 이러한 기능을 달성하는 여하한 밸브 구성을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.Although the configuration of the
또한, 본 발명에 따른 감압 밸브(2)에는 고압 용기(1) 내에 기준치 이상의 과도한 압력이 발생한 경우 내용물을 자동적으로 토출시켜 폭발을 방지할 수 있는 폭발 방지 유니트(13)가 설치된다. In addition, the
상기 폭발 방지 유니트(13)는 상기 주통로(P1)와 연결되도록 몸체(10)에 형성된 통로(P3)의 입구에 설치되는데, 이러한 폭발 방지 유니트(13)는 이미 당해 분야에서는 널리 알려진 공지의 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The explosion-
한편, 상기 몸체(10)의 상단부에는 주통로(P1)와 격벽(10a)을 사이에 두고 감압공간(S)이 형성되어 있는데, 상기 감압공간(S)은 격벽(10a)에 형성된 노즐공(17)을 통해 상기 주통로(P1)와 연결되어 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 노즐공(17)은 노즐바아(30)에 의해 개방되어, 고압 용기(1) 내에 충전된 내용물이 상기 감압공간(S)으로 유동할 수 있도록 한다. Meanwhile, a pressure reducing space S is formed at an upper end of the
본 발명에 따르면 후술하는 바와 같이 상기 노즐공(17)은 노즐바아(30) 자체에 의해 폐쇄되는 것이 아니라 패킹부재(도 4의 35)의 유출공(36) 경계부가 변형되면서 폐쇄된다.According to the present invention, as will be described later, the
이를 위해, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 노즐공(17)의 경계 모서리에는 경사면(17a)이 형성되어 있는데, 이것은 후술하는 바와 같이 노즐바아(30)의 병목 부(33)가 가압할 때 패킹부재(35)의 유출공(36) 경계부가 상기 경사면(17a)을 따라서 자연스럽게 탄성변형되도록 하기 위함이다.To this end, as shown in FIG. 10, an
상기 감압공간(S)의 바닥에는 상기 주통로(P1)와 다른 경로를 가지는 토출통로(18)가 형성된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 토출통로(18)는 상기 감압공간(S)의 바닥에서 하방으로 연장되어 상기 토출구(12)와 연결되도록 형성된다.A
상기 토출구(12)에는 사용하는 기구나 장치와의 용이한 결합을 위해 토출니플(19)이 더 설치될 수 있다.The
상기 노즐공(17)에는 노즐바아(30)의 단부가 관통한 채로 상하 방향으로 움직일 수 있도록 설치된다. 상기 노즐바아(30)는 일련의 지지체에 의해 상기 노즐공(17)에 지지되는데, 구체적으로 상기 노즐바아(30)를 상하로 움직일 수 있도록 수납하는 가이드부재(31) 및 상기 가이드부재(31)와 결합되는 서포트부재(32)로 구성된다.The
도 7을 참조하면, 상기 가이드부재(31)는 상기 몸체(10)의 주통로(P1) 내에 수납될 수 있도록 주통로(P1)의 크기에 상응하는 정도로 원통형으로 형성되며, 내부에는 상기 노즐바아(30)가 수납되는 공간이 길이 방향으로 형성되어 있다.Referring to FIG. 7, the
또한, 상기 가이드부재(31)의 상면에는 내부 공간과 연통되는 통공(33)이 형성되어 상기 노즐바아(30)의 단부가 상기 통공(33)을 통해 밖으로 돌출되도록 구성된다. In addition, the upper surface of the
상기 가이드부재(31)의 하단에는 원통형축부(31a)가 형성되어 있는데 이것은 후술하는 바와 같이, 서포트부재(32)에 수납되기 위한 것이다.The lower end of the
상기 가이드부재(31)의 상면에는 오목하게 형성된 안착부(34)가 마련되는데, 여기에는 상기 몸체(10)의 격벽(10a)과 가이드부재(31) 사이에 개재되는 패킹부재(35)가 결합되어 고압 용기(1) 내부에 충전된 내용물이 새지 않도록 한다. 상기 패킹부재(35)는 고무나 실리콘 등의 유연성 있는 소재로 제조된다.The upper surface of the
상기 패킹부재(35)의 중앙부에는 상기 노즐공(17)과 동일한 위치에 유출공(36)이 형성되어 있으며 후술하는 바와 같이 상기 노즐바아(30)의 상하 슬라이딩 운동에 따라 상기 유출공(36)의 경계부가 상기 노즐공(17) 내부로 밀려들어가면서 폐쇄된다.
이를 위해, 본 발명에 따르면, 상기 유출공(36)의 직경은 상기 노즐공(17)의 직경보다 작도록 설정된다.To this end, according to the present invention, the diameter of the
상기 서포트부재(32)는 상기 가이드부재(31)의 하단부에 결합되는 것으로서, 중앙부에는 상기 가이드부재(31)의 내부 공간과 연결되는 인입통로(37)가 형성되어 있다. The
상기 서포트부재(32)의 상단에는 상기 가이드부재(31)의 원통형축부(31a)를 수납하기 위한 부시부(32a)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 원통형축부(31a)를 상기 부시부(32a)에 수납시킴으로써 가이드부재(31)는 서포트부재(32)에 결합될 수 있는데 이러한 결합에 의해 상기 가이드부재(31)는 오차없이 길게 연장될 수 있다. 즉, 가이드부재(31)와 서포트부재(32)가 일체로 결합됨으로써 후술하는 바와 같이 노즐바아(30)가 슬라이딩할 경우에 안정적인 가이드가 가능하다. 이렇게 안정적인 가이드는 노즐바아(30)가 비뚤어지거나 기울어지는 것을 방지한다. The upper end of the
동시에, 상기 노즐바아(30)와 서포트부재(32) 사이에는 스프링과 같은 탄성부재(38)가 구비되어 상기 노즐바아(30)를 상방향으로 즉, 노즐공(17) 방향으로 가압하도록 구성된다.At the same time, an
바람직한 실시예로서, 상기 주통로(P1)의 내주면과 서포트부재(32)의 외주면에 나사산을 형성한 다음, 서포트부재(32)를 주통로(P1) 내부에 나사결합함으로써 조립할 수 있다.As a preferred embodiment, the inner circumferential surface of the main passage (P1) and the outer peripheral surface of the
상기 노즐바아(30)는 상기 가이드부재(31)의 내부 공간에 수납되며 그 상단부가 가이드부재(31)의 통공(33)을 지나 상기 패킹부재(35)의 유출공(36)과 상기 노즐공(17)을 관통하여 상부로 돌출된다.The
또한, 상기 노즐바아(30)에는 병목부(30a)가 형성되어 있어서, 상하 슬라이딩 운동에 따라 상기 유출공(36)을 개폐하도록 되어 있다.In addition, the bottle bar 30a is formed in the
한편, 상기 몸체(10)의 감압공간(S)에는 상기 노즐바아(30)의 상단부를 하방으로 눌러서 상기 유출공(36)을 개방하거나 폐쇄시키는 가압수단이 설치된다.On the other hand, in the decompression space (S) of the
구체적으로, 상기 가압수단은 상기 몸체(10)의 감압공간(S) 내에서 상기 노즐바아(30)의 상단부와 접촉한 채로 상하로 슬라이딩 가능하도록 설치되는 가압블록(40)과, 상기 가압블록(40)을 상하로 이동시키는 조정캡(15)을 포함한다. Specifically, the pressing means is a pressure block (40) which is installed to be able to slide up and down while in contact with the upper end of the
상기 가압블록(40)의 외주면과 상기 몸체(10)의 감압공간(S) 내주면 사이에는 고무나 실리콘과 같은 오링(41)이 개재되어 내용물이 외부로 누설되지 않도록 한다. An O-
상기 몸체(10)의 감압공간(S) 외주면과 상기 조정캡(15)의 내주면에는 각각 대응하는 나사산이 형성되어 있어서, 이들의 상호 나사결합에 의해 조정캡(15)은 몸체(10)에 부착될 수 있다. 바람직하게, 스토퍼나사(15a)를 체결하여 조정캡(15)이 일정한도 이상으로 회전시 빠지는 것을 방지할 수 있다.Corresponding threads are formed on the outer circumferential surface of the decompression space S of the
동시에, 상기 나사결합에 의해 조정캡(15)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키게 되면 조정캡(15)이 상하로 이동하게 되고, 이에 따라 조정캡(15)과 연동되는 가압블록(40)도 상하로 슬라이딩되므로, 결국 상기 가압블록(40)과 접촉되어 있던 노즐바아(30)도 상하로 슬라이딩 운동하게 된다.At the same time, when the adjusting
바람직하게, 상기 노즐바아(30)에 대한 가압블록(40)의 가압 동작을 더욱 원활하게 하기 위해 상기 감압공간(S) 내에 조정캡(15)과 결합되는 지지블록(42)을 설치하는 한편, 상기 지지블록(42)과 가압블록(40) 사이에 스프링(43)을 개재시킬 수 있다.Preferably, in order to more smoothly pressurization of the
더욱 바람직하게, 상기 지지블록(42)의 외주면과 감압공간(S)의 내주면 사이에도 오링(44)을 개재시켜 내용물이 새는 것을 이중으로 방지하도록 한다.More preferably, the O-
본 발명에 따르면, 고압 용기(1) 내에 충전된 내용물의 압력을 실시간으로 측정할 수 있도록 압력계(14)가 설치된다.According to the present invention, a
구체적으로, 상기 몸체(10)의 측면에는 압력측정통로(P4)가 주통로(P1)와 연결되도록 형성되고, 상기 압력측정통로(P4)의 입구에 압력계(14)가 부착된다. 상기 압력계(14)의 구성은 당해 분야에 이미 널리 알려진 바 있으므로 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.Specifically, the side of the
그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 동작에 대해서 살펴보기로 한다.Then, the operation of the pressure reducing valve according to the preferred embodiment of the present invention having the configuration as described above will be described.
도 8에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 동작에 있어서 노즐바아(30)에 의해 패킹부재(35)의 유출공(36)이 폐쇄된 상태를 보여준다.8 shows a state in which the
상기 조정캡(15)과 지지블록(42) 및 가압블록(40)은 충분히 후퇴되어 있으며 이에 따라 노즐바아(30)는 가이드부재(31) 내에서 탄성부재(38)의 탄성력에 의해 상부로 밀어올려진 상태가 된다.The adjusting
이 상태에서는, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 노즐바아(30)의 병목부(30a)가 1차적으로 상기 패킹부재(35)의 유출공(36)을 폐쇄하는 동시에 유출공(36) 경계 부위를 상부로 밀어올린다.In this state, as can be seen in FIG. 10, the bottleneck 30a of the
그러면, 상기 유출공(36)의 경계 부위는 상부로 탄성변형되면서 상기 노즐공(17)의 테두리에 있는 경사면(17a)을 따라 내부로 밀려들어간다. 따라서, 노즐공(17)은 완전히 폐쇄될 수 있다.Then, the boundary portion of the
본 발명의 폐쇄 방식에 따르면 패킹부재(35)의 탄성변형을 최대한 허용하면서도 패킹부재(35)가 손상되는 일없이 노즐공(17)을 완벽하게 폐쇄할 수 있다. 즉, 패킹부재(35)의 유출공(36) 경계부는 두 개의 경사면 사이에서 밀폐 기능을 수행하는데 그것은 노즐바아(30)의 병목부(33)와 노즐공(17)의 테두리에 형성된 경사면(17a)이다. According to the closing method of the present invention, the
이렇게 패킹부재(35)가 두 개의 경사면 사이에서 탄성변형이 이루어지기 때문에 지속적인 동작을 수행하더라도 패킹부재에 대한 손상을 최소화할 수 있다. 동시에, 경사면에 의해 패킹부재가 밀려들어가는 힘을 최대화할 수 있으므로 기밀성 을 향상시킬 수 있다. 만약, 상기 노즐공(17)의 테두리에 경사면(17a)이 형성되어 있지 않다면 패킹부재(35)는 쉽게 손상될 것이며 결국 잦은 수리와 유지보수가 필요하게 될 것이다.Since the packing
상기 고압 용기(1) 내에 내용물을 충전하는 동작은 상기 충전구(11)를 통해서 이루어진다. 즉, 충전구(11)의 충전소켓(22)에 외부 저장 탱크와 연결된 충전플러그(미도시)를 연결하고 산소와 같은 가스 또는 액상 내용물을 공급한다. 그러면, 충전물의 공급 압력에 의해 상기 밀봉부재(23)와 탄성블록(25)이 후퇴하면서 충전공(21)이 개방된다.The filling of the contents into the
이에 따라, 내용물이 상기 충전통로(P2)와 주통로(P1)를 지나 고압 용기(1) 내부에 충전될 수 있다. 작업자는 상기 고압 용기(1) 내에 충전되는 내용물의 압력을 상기 압력계(14)를 통해서 실시간으로 확인할 수 있다.Accordingly, the contents may be filled in the
소정 기준치에 달하도록 내용물을 충전한 다음 내용물의 공급을 중단하면, 상기 탄성블록(25)과 밀봉부재(23)가 다시 원래의 위치로 복귀하면서 충전소켓(22) 내측면에 형성된 돌출부(24)와 접촉하면서 충전공(21)은 다시 폐쇄된다.When the contents are filled to reach a predetermined reference value and then the supply of the contents is stopped, the
상기와 같이 내용물이 충전된 고압 용기(1)는 사용자의 필요한 용도에 따라 다양하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 고압 용기(1) 내에 산소를 충전한 경우에 환자용 산소마스크, 지하철이나 건물의 대피용 산소마스크 또는 간이 용접이나 절단 작업을 위한 산소용접기 등으로 사용될 수 있다. 이에 따라, 상기 토출구(12)에는 사용 용도에 맞도록 각각의 보조기구들을 연결하여 사용할 수 있을 것이다.The
사용자가 고압 용기(1) 내에 충전된 내용물을 토출시키기 위해서는 상기 조 정캡(15)을 돌려서 가압블록(40)을 하강시켜야만 한다. 즉, 사용자가 조정캡(15)을 회전시키면 몸체(10)의 외주면과 나사결합되어 있는 조정캡(15)이 서서히 회전하게 되고, 그러면 상기 조정캡(15)과 연결된 지지블록(42) 및 가압블록(40)도 하강하게 된다.In order for the user to discharge the contents filled in the high-
이에 따라, 상기 가압블록(40)과 상단부가 접촉되어 있던 노즐바아(30)도 하강하면서 패킹부재(35)의 유출공(36)을 막고 있던 병목부(30a)가 이격되어 유출공(36)이 개방된다.Accordingly, the bottle bar 30a which blocks the
상기 유출공(36)의 개방과 동시에 고압 용기(1) 내에 충전되어 있던 내용물은 주통로(P1)와 상기 서포트부재(32)의 인입통로(37) 및 가이드부재(31)의 내부 공간을 차례로 유동하여, 상기 유출공(36)과 노즐공(17)을 통과해 감압공간(S)으로 진입하게 된다.The contents filled in the high-
이 과정에서, 내용물은 상대적으로 공간이 넓은 감압공간(S)으로 유동하면서 압력이 1차적으로 감압되게 된다. 상기 감압공간(S)은 오링(41)(44)에 의해서 밀봉된 상태이므로 내용물이 새는 일은 발생하지 않는다.In this process, while the contents flow into the decompression space S having a relatively large space, the pressure is primarily reduced in pressure. Since the decompression space S is sealed by the O-
이어서, 감압공간(S)으로 진입한 내용물은 다시 방향을 바꾸어 토출통로(18)를 통해 예컨대, 하방으로 배출되고, 그런 다음 상기 토출통로(18)와 연결되어 있는 토출구(12)를 통해 비로소 토출된다.Subsequently, the contents which have entered the decompression space S are reversed again and are discharged downward through the
이 과정에서도 내용물은 진행 방향을 180°전환하여 토출통로(18)로 빠져나가고 이어서 토출구(12)에서 다시 한번 방향이 전환되므로 2차적으로 충분한 감압이 이루어질 수 있다.In this process as well, the contents are turned 180 ° to exit the
사용자는 상기 조정캡(15)을 미세하게 회전시킴으로써 내용물의 토출량과 감압 정도(토출속도)를 조절할 수 있다.The user can finely rotate the
이와 같이 내용물을 토출시킨 상태에서 다시 조정캡(15)을 반대방향으로 돌려서 잠그면, 조정캡(15)과 연결된 지지블록(42)과 가압블록(40) 그리고 노즐바아(30)가 원래 위치로 상승하면서 패킹부재(35)의 유출공(36)이 다시 폐쇄된다.When the contents are discharged and the locking
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명되지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.Although the present invention will be described in detail with reference to the following drawings, these drawings illustrate preferred embodiments of the present invention, and the technical concept of the present invention is not limited to the drawings and should not be interpreted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브를 채용한 충전용 고압 탱크의 구성을 나타낸 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing the configuration of a high pressure tank for filling employing a pressure reducing valve according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view showing the configuration of a pressure reducing valve according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 구성을 보여주는 개략적인 정면도이다.3 is a schematic front view showing the configuration of a pressure reducing valve according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 구성을 보여주는 개략적인 분해사시도이다.Figure 4 is a schematic exploded perspective view showing the configuration of a pressure reducing valve according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브에 있어서 몸체의 구성을 보여주는 개략적인 일부 절개 사시도이다.Figure 5 is a schematic partial cutaway perspective view showing the configuration of the body in the pressure reducing valve according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 구성과 동작을 보여주는 개략적인 일부 절개 사시도이다.6 is a schematic partial cutaway perspective view showing the construction and operation of a pressure reducing valve according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브에 있어서 노즐바아와 가이드부재 및 서포트부재의 구성을 보여주는 개략적인 일부 절개 사시도이다.7 is a schematic partial cutaway perspective view showing the configuration of the nozzle bar, the guide member and the support member in the pressure reducing valve according to the preferred embodiment of the present invention.
도 8은 도 6의 원내부를 확대한 도면으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 동작에 있어서 노즐공이 폐쇄된 상태를 보여주는 개략적인 일부 절개 사시도이다.FIG. 8 is an enlarged view of the inner part of FIG. 6 and is a schematic partial cutaway perspective view showing a state in which a nozzle hole is closed in operation of a pressure reducing valve according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 동작에 있어서 노즐공이 개방된 상태를 보여주는 개략적인 일부 절개 사시도이다.9 is a schematic partial cutaway perspective view showing a state in which the nozzle hole is opened in the operation of the pressure reducing valve according to the preferred embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감압 밸브의 동작에 있어서 유출공의 경계 부위가 탄성변형되는 상태를 보여주는 개략적인 일부 단면도이다.10 is a schematic partial cross-sectional view showing a state in which the boundary portion of the outlet hole is elastically deformed in the operation of the pressure reducing valve according to the preferred embodiment of the present invention.
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