KR101519244B1

KR101519244B1 - 내압 조절식 압력 캡 및 이를 적용한 밀폐 용기

Info

Publication number: KR101519244B1
Application number: KR1020130145473A
Authority: KR
Inventors: 차용웅; 박수용
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-05-12

Abstract

본 발명의 내압 조절식 압력 캡에는 캡 나사(20)가 내주면의 일정 구간에 형성된 캡 바디(10)와, 캡 나사(20)의 체결 구간 증가나 축소에 따른 압축 변형량의 증가나 축소로 정압밸브(30)의 개변 압력을 증대하거나 줄이는 제1 스프링(40)과, 정압밸브(30)와 결합된 부압밸브(50)에 걸리는 부압 크기를 설정하는 제2 스프링(60)이 포함됨으로써 제1 스프링(40)의 압축 변형량이 밀폐 용기(100)의 필러 넥(Filler Neck)(120)과 형성하는 나사체결구간의 길이로 조절될 수 있고, 제1 스프링(40)의 탄성계수가 고정된 상태에서 그 압축 변형량의 변화로 정압밸브(30)의 개변 압력을 약 08bar ~1.5bar까지 증대하거나 줄여줌으로써 내부 압력이 서로 다른 다양한 종류의 밀폐 용기(100)에 사용되는 특징을 갖는다.

Description

내압 조절식 압력 캡 및 이를 적용한 밀폐 용기{Internal Pressure Changeable type Pressure Cap and an Airtight Container therefor}

본 발명은 압력 캡에 관한 것으로, 특히 밀폐 용기가 갖는 특정 압력에 맞춰짐으로써 1개의 압력 캡으로도 다양한 압력 크기를 갖는 밀폐 용기에 사용할 수 있는 내압 조절식 압력 캡 및 이를 적용한 밀폐 용기에 관한 것이다.

일반적으로 압력 캡이 자동차에 적용되면, 압력 캡은 이를 체결한 밀폐 용기의 내부 압력을 약 0.8bar ~ 1.5bar로 유지시키는 작용을 한다.

이러한 압력 캡을 체결한 밀폐 용기의 예로서, 냉각시스템의 라디에이터 또는 가압식 리저버를 예로 들 수 있다.

이를 위해, 압력 캡에는 밀폐 용기 내부의 압력을 일정압력 이상 상승하는 것을 방지하기 위한 정압밸브와, 냉각 시스템의 냉각 시 밀폐 용기 내부 유체의 부피축소에 의한 부압을 해소키 위한 부압밸브가 포함된다.

또한, 압력 캡에는 밀폐 용기 내부에 형성된 가스나 밀폐 용기 내부 유체의 부피 팽창에 의한 오버플로우(Overflow)의 배출 유도를 위한 오버플로우 홀이 더 형성되며, 이러한 오버플로우 홀은 밀폐 용기의 드레인 경로(Drain Path)에 연통되어진다.

이에 더해, 압력 캡에는 밀폐 용기의 필러 넥(Filler Neck)과 체결 상태에서 기밀을 유지하기 위한 다수의 오링과 같은 기밀링도 함께 포함된다.

국내특허공개10-2008-0025996(2008년03월24일)

하지만, 압력 캡은 그 적용성이 극히 좁다는 한계가 있게 된다.

이러한 이유는 압력 캡은 정압밸브나 부압밸브의 작동 압력은 특정 값으로 고정됨에 기인되는데, 이는 정압밸브나 부압밸브의 작동 압력은 고정된 탄성계수를 갖는 스프링을 이용해 설정됨에 기인된다.

이로 인해, 압력 캡의 작동 압력 변경은 스프링 탄성계수의 변경을 요구하고, 스프링 탄성계수 변경은 이에 연관된 정압밸브나 부압밸브의 설계 변경과 함께 압력 캡의 구조 변경이 요구됨으로써 결국 새로운 압력 캡의 설계 및 개발로 이어지게 된다.

그러므로, 작동 압력이 특정 값으로 정해진 압력 캡은 이에 맞는 내압을 갖는 밀폐 용기에 만 전용됨으로써 1개의 압력 캡은 1개의 압력 용기에 만 사용되는 한계가 있을 수밖에 없다.

특히, 자동차의 라디에이터나 가압식 리저버는 차종에 따라 그 내압 크기가 달라짐으로써 이에 적용되는 압력 캡도 내압 크기에 맞는 작동압력을 갖도록 변경되어야 만 한다. 이러한 한계는 압력 캡은 거의 동일한 구성요소로 이루어짐에도 압력 캡의 다품종화를 가져옴으로써 제조비용과 관리비용의 상승의 한 원인이 될 수밖에 없다.

또한, 압력 캡은 이를 적용하는 밀폐 용기의 내부에 대한 시인성을 요구함으로써 밀폐 용기의 제조 사양에도 영향을 끼칠 수밖에 없다.

일례로, 압력 캡이 스틸재의 캡 커버를 사용하고, 이를 스틸재에 비해 상대적으로 연질인 필러 넥(Filler Neck)이 적용된 라디에이터 또는 가압식 리저버에 적용하게 되면, 스틸재의 캡 커버로 인한 필러 넥(Filler Neck)의 마모가 발생됨으로써 마모가 방지되는 강한 강도의 재질을 필요로 할 수밖에 없고, 이는 라디에이터 또는 가압식 리저버의 제조비용 상승으로 이어지게 된다.

이를 해소하기 위해 나이론 계열의 내마모성이 뛰어난 재질이 사용될 수 있으나, 이는 흡습성이 있어 라디에이터 내부의 냉각수 시인성에 불리하고 내구에서도 취약할 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 정압 밸브에 연계된 스프링의 압축 변형정도가 밀폐 용기의 필러 넥(Filler Neck)과 형성하는 나사체결구간의 길이로 조절됨으로써 압력 캡의 개변 압력을 증대하거나 줄여줄 수 있고, 내부 압력이 서로 다른 다양한 종류의 밀폐 용기에도 동일한 구성의 압력 캡이 적용되는 내압 조절식 압력 캡 및 이를 적용한 밀폐 용기의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내압 조절식 압력 캡은 캡 나사가 내주면의 일정 구간에 형성된 캡 바디; 상기 캡 바디로 삽입된 정압밸브에 걸리는 정압 크기를 설정하고, 상기 캡 나사의 체결 구간 증가나 축소에 따른 압축 변형량의 증가나 축소로 상기 정압밸브의 개변 압력을 증대하거나 줄이는 제1 스프링; 상기 정압밸브와 결합된 부압밸브에 걸리는 부압 크기를 설정하는 제2 스프링; 이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 캡 바디는 투과성 재질로 이루어지고, 상기 제1 스프링이나 상기 제2 스프링은 코일 스프링이다.

상기 정압밸브에는 상기 캡 바디로 삽입되어져 내주면에 밀착되는 어퍼 플랜지와, 한쪽 끝부위에서 동심원으로 확장된 로어 플랜지를 갖춘 중공파이프 형상으로 이루어져 상기 어퍼 플랜지에 고정된 연결 원통이 포함되고; 상기 제1 스프링이 상기 연결 원통을 감싸고 상기 어퍼 플랜지와 상기 로어 플랜지의 사이에서 탄발지지된다.

상기 정압밸브(30)의 개변 압력은 0.8bar ~ 1.5bar이다.

상기 정압밸브에는 어퍼 실링판이 더 포함되고, 상기 어퍼 실링판은 상기 어퍼 플랜지에 고정되는 연결 원통의 부위로 구비된다.

상기 부압 밸브에는 상기 정압밸브에 삽입되는 밸브 로드, 상기 밸브 로드에 결합되어져 상기 정압밸브의 하부부위에 결합되는 로어 실링판, 상기 밸브 로드와 상기 로어 실링판의 사이로 결합된 기밀 형성판이 포함되고; 상기 제2 스프링은 상기 밸브 로드와 상기 로어 실링판의 사이에서 탄발지지된다.

상기 캡 바디에는 시각으로 인식되는 캡 조임표시부가 외부 노출면에 표시되고, 상기 캡 조임표시부는 상기 캡 바디의 조임 회전수 차이를 시각으로 인식하도록 적어도 1개 이상으로 구분된다.

상기 캡 나사에는 촉각으로 인지되는 캡 나사 스토퍼가 나사 형성부의 사이에 형성되고, 상기 캡 나사 스토퍼는 상기 캡 나사의 나사 피치가 형성하는 피치진행길이의 차이를 촉각으로 인지하도록 적어도 1개 이상으로 구분된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀폐용기는 개구 내경의 내주면으로 캡 나사가 형성된 캡 바디, 상기 캡 바디로 삽입되어져 개변압력이 정압으로 설정된 정압밸브, 상기 캡 나사의 체결 구간 증가나 축소에 따른 압축 변형량의 증가나 축소로 상기 정압밸브의 개변 압력을 증대하거나 줄이는 제1 스프링, 상기 정압밸브와 결합되어져 개변압력이 부압으로 설정된 부압밸브, 상기 부압밸브의 부압 크기를 설정하는 제2 스프링을 갖춘 압력 캡과; 상기 캡 나사와 나사 체결되는 넥 나사를 외주면으로 형성하고, 상기 넥 나사를 제외한 외주면으로 외부배출 홈이 형성된 필러 넥(Filler Neck); 이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 압력 캡의 개변 압력은 0.8bar ~ 1.5bar이다.

상기 필러 넥에는 상기 외부배출 홈보다 낮은 위치에서 오버플로우 유로가 더 형성되고, 상기 오버플로우 유로는 밀폐용기의 외벽을 따라 이어진 외부배출 연결유로에 연결된다.

상기 캡 바디에는 상기 캡 바디의 조임 회전수 차이를 시각으로 인식하도록 적어도 1개 이상으로 구분되어진 캡 조임표시부가 외부 노출면에 표시되고, 상기 필러 넥의 주위에서 외부에 노출되는 주변부위에는 상기 캡 바디의 캡 조임표시부와 일치되는 용기압력표시부가 표시된다.

상기 캡 나사에는 상기 캡 나사의 나사 피치가 형성하는 피치진행길이의 차이를 촉각으로 인지하도록 적어도 1개 이상으로 구분되어진 캡 나사 스토퍼가 나사 형성부의 사이에 형성되고, 상기 필러 넥에는 상기 캡 나사 스토퍼가 결합되는 넥 나사 스토퍼가 상기 넥나사에는 나사 형성부의 사이에서 형성된다.

이러한 본 발명은 고정된 탄성계수 스프링의 압축 변형량을 조절함으로써 압력 캡의 개변 압력이 다양한 크기로 가변될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고정된 탄성계수 스프링의 압축 변형량 조절이 밀폐 용기의 필러 넥(Filler Neck)과 형성하는 나사체결구간의 길이로 조절됨으로써 1개의 압력 캡으로도 다양한 종류의 밀폐 용기가 적용되고, 특히 밀폐 용기의 설계 변경이 거의 없는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 1개의 압력 캡이 내부 압력이 다른 다양한 종류의 밀폐 용기에 적용되도록 표준화가 가능함으로써 압력 캡의 제조비용과 관리비용이 크게 낮춰지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 압력 캡과 밀폐 용기의 나사체결구간의 길이 조절로 체결력이 조절됨으로써 밀폐 용기의 필러 넥(Filler Neck)이 압력 캡에 비해 상대적으로 연질이더라도 마모가 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 압력 캡이 체결되는 밀폐 용기의 필러 넥(Filler Neck)의 마모가 방지됨으로써 밀폐 용기 내부에 대한 시인성이 좋은 재질 적용을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내압 조절식 압력 캡의 구성이고, 도 2는 본 발명에 따른 내압 조절식 압력 캡의 분리 구성이며, 도 3, 4는 본 발명에 따른 내압 조절식 압력 캡이 적용된 밀폐 용기의 구성이고, 도 5는 본 발명에 따른 내압 조절식 압력 캡과 밀폐 용기의 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 내압 조절식 압력 캡이 적용된 밀폐 용기에서 오버플로우(Overflow)된 유체의 외부 배출상태이고, 도 7은 본 발명에 따른 내압 조절식 압력 캡이 밀폐 용기의 내부 압력크기에 맞춰 개변 압력을 조절하는 상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 내압 조절식 압력 캡의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 내압 조절식 압력 캡(1)은 캡 바디(10)와, 압력 캡(1)의 정압 크기를 설정하는 정압밸브(30)와, 압력 캡(1)의 부압 크기를 설정하는 부압 밸브(50)로 구성된다.

상기 압력 캡(1)의 개변 압력은 약 0.8bar ~ 1.5bar의 압력 범위를 갖는다.

상기 캡 바디(10)는 밀폐 용기의 필러 넥(Filler Neck)에 결합된다. 또한, 상기 캡 바디(10)는 투과성이 좋은 PP재질로 이루어짐으로써 캡 바디(10)가 체결된 밀폐용기의 내부에 대한 시인성이 확보된다.

상기 캡 바디(10)의 안쪽으로는 정압밸브(30)와 부압밸브(50)가 수용되고, 부압밸브(50)는 정압밸브(30)의 아래부위에서 정압밸브(30)로 삽입되어져 정압밸브(30)와 밀착된 상태로 결합된다.

상기 정압밸브(30)에는 압력 캡(1)의 정압 크기를 설정하면서도 캡 나사(20)의 나사 체결 구간의 증가에 따른 압축 변형량의 증가로 설정된 정압 크기가 증대되는 제1 스프링(40)이 구비된다.

상기 부압 밸브(50)에는 압력 캡(1)의 부압 크기를 설정하는 제2 스프링(60)이 구비된다.

상기 제1 스프링(40)과 상기 제2 스프링(60)은 코일타입으로 이루어진다.

특히, 상기 압력 캡(1)에는 설정된 정압 크기에 맞춰 압력 캡(1)의 조임 정도가 시각인식이나 감각인지로 가능한 수단이 더 포함된다.

시각인식수단의 일례로, 압력 캡(1)의 캡 바디(10)의 노출면에 표시된 캡 조임표시부(1-1)를 예로 들 수 있다.

상기 캡 조임표시부(1-1)는 제1,2,3 압력위치(1-1a,1-1b,1-1c)로 이루어지며, 제1,2,3 압력위치(1-1a,1-1b,1-1c)의 각각은 캡 바디(10)의 회전각도나 회전수의 차이를 나타낸다.

일례로, 제1압력위치(1-1a)는 캡 바디(10)가 가장 적은 회전으로 용기에 조임 체결됨을 기준으로 하면, 제2압력위치(1-1b)는 제1압력위치(1-1a)의 회전수보다 1회전 또는 2회전 이하로 더 많은 상태의 조임 체결 상태의 시각표시이고, 제3압력위치(1-1c)는 제2압력위치(1-1b)의 회전수보다 1회전 이상 더 많은 상태의 조임 체결 상태의 시각표시를 나타낸다.

또한, 감각인지수단의 일례로, 압력 캡(1)의 캡 나사(20)의 나사 형성부의 사이에 형성된 캡 나사 스토퍼(20-1)를 예로 들 수 있다.

상기 캡 나사 스토퍼(20-1)는 제1,2,3 걸림턱(20-1a,20-1b,20-1c)로 이루어지며, 제1,2,3 걸림턱(20-1a,20-1b,20-1c)의 각각은 캡 나사(20)의 나사 피치가 형성하는 피치진행길이의 차이를 나타낸다.

일례로, 제1걸림턱(20-1a)은 캡 나사(20)의 피치진행길이가 가장 짧게 용기와 나사 체결됨을 기준으로 하면, 제2걸림턱(20-1b)은 제1걸림턱(20-1a)의 피치진행길이에 비해 1피치 또는 2피치 이하로 더 많은 피치 진행에 의한 나사 체결 상태의 촉감이고, 제3걸림턱(20-1c)은 제2걸림턱(20-1b)의 피치진행길이에 비해 1피치 이상 더 많은 피치 진행에 의한 나사 체결 상태의 촉감을 나타낸다.

한편, 도 2는 본 실시예에 따른 캡 바디(10)와 정압밸브(30) 및 부압 밸브(50)의 세부 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 캡 바디(10)는 밀폐 용기의 필러 넥(Filler Neck)에 결합되는 개구 내경(10-1)을 형성하고, 상기 개구 내경(10-1)의 내주면에는 필러 넥(Filler Neck)에 형성된 수나사와 체결 구간이 조절되는 암나사를 형성한 캡 나사(20)가 형성된다. 상기 캡 나사(20)의 구간 길이는 개구 내경(10-1)의 단면 길이의 약 1/2로 형성됨이 바람직하다.

상기 캡 바디(10)의 개구 내경(10-1)으로는 정압밸브(30)가 수용되어져 결합된다.

이를 위해, 상기 정압밸브(30)는 개구 내경(10-1)에 밀착되는 어퍼 플랜지(31)와, 한쪽 끝부위에서 동심원으로 확장된 로어 플랜지(33)를 갖춘 중공파이프 형상으로 이루어져 어퍼 플랜지(31)에 고정된 연결 원통(35)과, 어퍼 플랜지(31)에 고정되는 연결 원통(35)의 부위로 구비된 어퍼 실링판(37)으로 구성된다.

상기 연결 원통(35)에는 제1 스프링(40)이 구비되고, 상기 제1 스프링(40)은 연결 원통(35)이 어퍼 플랜지(31)에 고정되는 부위와 연결 원통(35)의 로어 플랜지(33)를 이용해 탄발지지된다.

상기 어퍼 실링판(37)은 탄성 재질로 이루어진다.

상기 정압밸브(30)의 연결 원통(35)으로는 부압밸브(50)가 삽입되어져 정압밸브(30)와 밀착된 상태로 결합된다.

이를 위해, 상기 부압 밸브(50)는 밸브 로드(51)와, 밸브 로드(51)에 결합된 로어 실링판(53)과, 밸브 로드(51)와 로어 실링판(53)의 사이로 결합된 기밀 형성판(55)으로 구성되고, 상기 밸브 로드(51)에는 제2 스프링(60)이 구비되고, 상기 제2 스프링(60)은 밸브 로드(51)와 로어 실링판(53)을 이용해 탄발지지된다.

상기 밸브 로드(51)는 한쪽 끝부위에 제2 스프링(60)이 안착되는 턱부위를 형성한 원기둥형상으로 이루어진다. 상기 로어 실링판(53)은 연결 원통(35)의 어퍼 플랜지(31)가 삽입되는 크기로 이루어지고, 삽입된 어퍼 플랜지(31)가 밀착되도록 컵형상 단면을 갖는다.

상기 기밀 형성판(55)은 로어 실링판(53)의 하부에서 로어 실링판(53)의 홈부를 이용해 고정된다.

한편, 도 3,4는 본 실시예에 따른 내압 조절식 압력 캡이 적용된 밀폐 용기의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 내부압력이 약 0.8bar ~ 1.5bar인 밀폐용기(100)에는 주입구를 형성하는 필러 넥(Filler Neck)(120)이 구비되고, 상기 필러 넥(120)에는 그 외주면으로 수나사 타입 넥 나사(120-1)가 형성되고, 상기 넥 나사(120-1)를 제외한 외주면으로 외부배출 홈(130)이 형성된다.

이 경우, 상기 밀폐용기(100)는 가압식 리저버를 나타내지만 라디에이터나 동일한 내부 압력을 갖는 저장용기도 포함된다.

상기 밀폐용기(100)의 필러 넥(120)에는 넥 나사(120-1)와 나사 체결되는 압력 캡(1)이 결합되고, 상기 압력 캡(1)은 약 0.8bar ~ 1.5bar의 개변 압력 범위를 갖는다.

본 실시예에서, 상기 압력 캡(1)은 도 1과 도 2에서 전술된 압력캡(1)과 동일한 구성요소를 갖고, 그 작용도 동일하게 구현된다.

그러므로, 상기 밀폐용기(100)에는 압력 캡(1)의 캡 조임표시부(1-1)와 캡 나사 스토퍼(20-1)에 각각 연계된 용기압력표시부(100-1)와 넥 나사 스토퍼(120-2)가 더 구비된다.

상기 용기압력표시부(100-1)는 필러 넥(Filler Neck)의 주위에서 외부에 노출되는 주변부위로 상기 캡 바디(10)의 캡 조임표시부(1-1)와 일치된다. 일례로, 캡 바디(10)의 캡 조임표시부(1-1)가 제1,2,3 압력위치(1-1a,1-1b,1-1c)로 표시되면, 용기압력표시부(100-1)는 제1,2,3 내압위치(100-1a,100-1b,100-1c)로 표시된다.

상기 넥 나사 스토퍼(120-2)는 제1,2,3 걸림홈(120-2a,120-2b,120-2c)으로 이루어지며, 제1,2,3 걸림홈(120-2a,120-2b,120-2c)의 각각은 넥 나사(120-1)의 나사 형성부의 사이에 형성되어져 나사 피치가 형성하는 피치진행길이의 차이를 나타낸다.

일례로, 제1걸림홈(120-2a)은 넥 나사(120-1)의 피치진행길이가 가장 짧게 압력 캡(1)과 나사 체결됨을 기준으로 하면, 제2걸림홈(120-2b)은 제1걸림홈(120-2a)의 피치진행길이에 비해 1피치 또는 2피치 이하로 더 많은 피치 진행에 의한 나사 체결 상태의 촉감이고, 제3걸림홈(120-2c)은 제2걸림홈(120-2b)의 피치진행길이에 비해 1피치 이상 더 많은 피치 진행에 의한 나사 체결 상태의 촉감을 나타낸다.

상기 넥 나사 스토퍼(120-2)는 제1,2,3 걸림홈(120-2a,120-2b,120-2c)과 상기 캡 나사(20)의 제1,2,3 걸림턱(20-1a,20-1b,20-1c)은 그 역으로 구성될 수 있다.

도 5는 압력 캡(1)이 필러 넥(120)의 넥 나사(120-1)와 나사 체결된 밀폐용기(100)의 단면 구조를 나타낸다.

섹션A-A는 압력 캡(1)의 단면 구조로서, 압력 캡(1)이 필러 넥(120)에 완전하게 체결되면, 캡 바디(10)가 필러 넥(120)의 넥 나사(120-1)와 맞물린 상태에서 진행됨으로써 정압밸브(30)의 제1스프링(40)은 캡 바디(10)의 체결력으로 압축변형되고, 부압밸브(50)는 필러 넥(120)의 입구부위에 더욱 밀착되어진다.

그러므로, 필러 넥(120)의 입구부위는 부압밸브(50)의 기밀 형성판(55)으로 완전하게 밀폐될 수 있다.

섹션B-B는 압력 캡(1)의 배출 구조로서, 밀폐용기(100)의 내부에서 압력 캡(1)쪽으로 나오는 내부 유체(일례로 냉각수)는 정압밸브(30)와 부압밸브(50)가 형성하는 공간으로 나온 후 필러 넥(120)의 외부배출 홈(130)을 지나 캡 바디(10)의 개구공간(10-1)으로 빠져나가게 된다.

이때, 정압밸브(30)에 구비된 어퍼 실링판(37)은 정압밸브(30)와 부압밸브(50)가 형성하는 공간을 차단함으로써 압력 캡(1)쪽으로 나온 내부 유체(일례로 냉각수)가 외부배출 홈(130)으로 유도될 수 있도록 작용한다.

하지만, 상기 어퍼 실링판(37)이 삭제되면, 압력 캡(1)쪽으로 나온 내부 유체(일례로 냉각수)는 점선 화살표(섹션 B-B의 우측부위)와 같이 어퍼 실링판(37)이 위치된 정압밸브(30)와 부압밸브(50)의 공간을 통해 캡 바디(10)의 개구공간(10-1)으로 빠져나갈 수 있다.

한편, 도 6은 본 실시예에 따른 내압 조절식 압력 캡이 적용된 밀폐 용기에서 오버플로우(Overflow)된 유체의 외부 배출상태이다.

도시된 바와 같이, 밀폐 용기(100)에는 오버플로우 유로(140)가 형성되고, 상기 오버플로우 유로(140)는 밀폐용기(100)의 필러 넥(120)에서 밀폐용기(100)의 외벽을 따라 이어진 외부배출 연결유로(150)에 연결된다.

이때, 필러 넥(120)의 외부배출 홈(130)은 오버플로우 유로(140)에 비해 더 높은 위치로 형성된다.

그러므로, 밀폐용기(100)의 내부에서 발생된 오버플로우 유체(일례로, 냉각수)가 압력 캡(1)의 정압밸브(30)와 부압밸브(50)가 형성하는 공간으로 나온 후, 오버플로우 유로(140)로 유입됨으로써 외부배출 연결유로(150)로 빠져나갈 수 있게된다.

이와 같이, 오버플로우 유체(일례로, 냉각수)가 필러 넥(120)의 외부배출 홈(130)으로 빠져나가지 않음으로써 압력 캡(1)이 체결된 필러 넥(120)의 주변부가 오버플로우된 유체로 오염되지 않게 된다.

한편, 도 7은 본 실시예에 따른 내압 조절식 압력 캡이 밀폐 용기의 내부 압력크기에 맞춰 개변 압력을 조절하는 상태를 나타낸다.

도 7(가)는 고성능/견인위주의 차량에 적용된 밀폐용기(100)가 여름철 고온 환경 조건에서 내부 압력이 약 1.4bar로 형성되는 경우로서, 이 경우 밀폐용기(100)에 적용되는 압력 캡(1)은 그 개변 압력(Pa)을 약 1.4bar에 맞춰 상대적으로 높게 설정된다.

이를 위해, 압력 캡(1)을 밀폐 용기(100)의 필러 넥(Filler Neck)(120)에 체결한 후 캡 바디(10)를 회전해 잠글 때, 압력 캡(1)이 필러 넥(120)의 노출구간(a-1)에서 넥 나사(120-1)를 완전하게 가려지도록 잠거진다.

이와 같이 압력 캡(1)이 필러 넥(120)에 완전하게 체결되면, 캡 바디(10)가 필러 넥(120)의 넥 나사(120-1)와 맞물린 상태에서 진행됨으로써 정압밸브(30)의 제1스프링(40)은 캡 바디(10)의 체결력으로 압축변형되고, 부압밸브(50)는 필러 넥(120)의 입구부위에 더욱 밀착되어진다.

그러므로, 제1스프링(40)의 압축변형량이 최대가 되고, 이 경우 압력 캡(1)의 개변 압력(Pa)은 약 1.4bar로 설정됨으로써 밀폐 용기(100)가 형성하는 내부 압력에 대응하게 된다.

이는, 시각인식수단인 캡 조임표시부(1-1)의 제1압력위치(1-1a)와 이에 일치되는 용기압력표시부(100-1)의 제1내압위치(100-1a)로부터 시각적으로 손쉽게 확인되거나 또는 감각인지수단인 캡 나사 스토퍼(20-1)의 제1걸림턱(20-1a)이 넥 나사 스토퍼(120-2)의 제1걸림홈(120-2a)에 끼워지면서 촉각적으로 손쉽게 확인될 수 있다.

도 7(나)는 일반 승용 차량에 적용된 밀폐용기(100)가 봄/가을 환경 조건에서 내부 압력이 약 1.1bar로 형성되는 경우로서, 이 경우 밀폐용기(100)에 적용되는 압력 캡(1)은 그 개변 압력(Pb)을 약 1.1bar에 맞춰 상대적으로 낮게 설정된다.

이를 위해, 압력 캡(1)을 밀폐 용기(100)의 필러 넥(Filler Neck)(120)에 체결한 후 캡 바디(10)를 회전해 잠글 때, 압력 캡(1)이 필러 넥(120)의 노출구간(a-2)에서 넥 나사(120-1)의 나사부가 일부 외부 노출되도록 잠거진다.

그러므로, 제1스프링(40)의 압축변형량이 최대에 비해 적은 중간정도가 되고, 이 경우 압력 캡(1)의 개변 압력(Pb)은 약 1.1bar로 설정됨으로써 밀폐 용기(100)가 형성하는 내부 압력에 대응하게 된다.

이는, 시각인식수단인 캡 조임표시부(1-1)의 제2압력위치(1-1b)와 이에 일치되는 용기압력표시부(100-1)의 제2내압위치(100-1b)로부터 시각적으로 손쉽게 확인되거나 또는 감각인지수단인 캡 나사 스토퍼(20-1)의 제2걸림턱(20-1b)이 넥 나사 스토퍼(120-2)의 제2걸림홈(120-2b)에 끼워지면서 촉각적으로 손쉽게 확인될 수 있다.

도 7(다)는 일반 승용 차량에 적용된 밀폐용기(100)가 한냉지/저상능/저가형일 때 겨울 저온환경 조건에서 내부 압력이 약 0.9bar로 형성되는 경우로서, 이 경우 밀폐용기(100)에 적용되는 압력 캡(1)은 그 개변 압력(Pc)을 약 0.9bar에 맞춰 상대적으로 낮게 설정된다.

이를 위해, 압력 캡(1)을 밀폐 용기(100)의 필러 넥(Filler Neck)(120)에 체결한 후 캡 바디(10)를 회전해 잠글 때, 압력 캡(1)이 필러 넥(120)의 노출구간(a-3)에서 넥 나사(120-1)의 나사부의 외부 노출 구간이 상대적으로 많도록 잠거진다.

그러므로, 제1스프링(40)의 압축변형량이 중간정도에 비해 최소가 되고, 이 경우 압력 캡(1)의 개변 압력(Pb)은 약 0.9bar로 설정됨으로써 밀폐 용기(100)가 형성하는 내부 압력에 대응하게 된다.

이는, 시각인식수단인 캡 조임표시부(1-1)의 제3압력위치(1-1c)와 이에 일치되는 용기압력표시부(100-1)의 제3내압위치(100-1c)로부터 시각적으로 손쉽게 확인되거나 또는 감각인지수단인 캡 나사 스토퍼(20-1)의 제3걸림턱(20-1c)이 넥 나사 스토퍼(120-2)의 제3걸림홈(120-2c)에 끼워지면서 촉각적으로 손쉽게 확인될 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 내압 조절식 압력 캡에는 캡 나사(20)가 내주면의 일정 구간에 형성된 캡 바디(10)와, 캡 나사(20)의 체결 구간 증가나 축소에 따른 압축 변형량의 증가나 축소로 정압밸브(30)의 개변 압력을 증대하거나 줄이는 제1 스프링(40)과, 정압밸브(30)와 결합된 부압밸브(50)에 걸리는 부압 크기를 설정하는 제2 스프링(60)이 포함됨으로써 제1 스프링(40)의 압축 변형량이 밀폐 용기(100)의 필러 넥(Filler Neck)(120)과 형성하는 나사체결구간의 길이로 조절될 수 있고, 제1 스프링(40)의 탄성계수가 고정된 상태에서 그 압축 변형량의 변화로 정압밸브(30)의 개변 압력을 약 08bar ~1.5bar까지 증대하거나 줄여줌으로써 내부 압력이 서로 다른 다양한 종류의 밀폐 용기(100)에 사용될 수 있다.

1 : 압력 캡 1-1 : 캡 조임표시부
1-1a,1-1b,1-1c : 제1,2,3 압력위치
10 : 캡 바디
10-1 : 개구 내경 20 : 캡 나사
20-1 : 캡 나사 스토퍼 20-1a,20-1b,20-1c : 제1,2,3 걸림턱
30 : 정압밸브 31 : 어퍼 플랜지
33 : 로어 플랜지 35 : 연결 원통
37 : 어퍼 실링판 40 : 제1 스프링
50 : 부압 밸브 51 : 밸브 로드
53 : 로어 실링판 55 : 기밀 형성판
60 : 제2 스프링 100 : 밀폐 용기
100-1 : 용기압력표시부
100-1a,100-1b,100-1c : 제1,2,3 내압위치
120 : 필러 넥(Filler Neck)
120-1 : 넥 나사 120-2 : 넥 나사 스토퍼
120-2a,120-2b,120-2c : 제1,2,3 걸림홈
130 : 외부배출 홈
140 : 오버플로우 유로 150 : 외부배출 연결유로

Claims

캡 나사가 내주면의 일정 구간에 형성된 캡 바디;
상기 캡 바디로 삽입된 정압밸브에 걸리는 정압 크기를 설정하고, 상기 캡 나사의 체결 구간 증가나 축소에 따른 압축 변형량의 증가나 축소로 상기 정압밸브의 개변 압력을 증대하거나 줄이는 제1 스프링;
상기 정압밸브와 결합된 부압밸브에 걸리는 부압 크기를 설정하는 제2 스프링;이 포함되고,
상기 캡 나사에는 촉각으로 인지되는 캡 나사 스토퍼가 나사 형성부의 사이에 형성되고, 상기 캡 나사 스토퍼는 상기 캡 나사의 나사 피치가 형성하는 피치진행길이의 차이를 촉각으로 인지하도록 적어도 1개 이상으로 구분되어진 것을 특징으로 하는 내압 조절식 압력 캡.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 스프링이나 상기 제2 스프링은 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 내압 조절식 압력 캡.
청구항 1에 있어서, 상기 정압밸브에는 상기 캡 바디로 삽입되어져 내주면에 밀착되는 어퍼 플랜지와, 한쪽 끝부위에서 동심원으로 확장된 로어 플랜지를 갖춘 중공파이프 형상으로 이루어져 상기 어퍼 플랜지에 고정된 연결 원통이 포함되고; 상기 제1 스프링이 상기 연결 원통을 감싸고, 상기 어퍼 플랜지와 상기 로어 플랜지의 사이에서 탄발지지된 것을 특징으로 하는 내압 조절식 압력 캡.
청구항 3에 있어서, 상기 정압밸브의 개변 압력은 0.8bar ~ 1.5bar인 것을 특징으로 하는 내압 조절식 압력 캡.
청구항 3에 있어서, 상기 정압밸브에는 어퍼 실링판이 더 포함되고, 상기 어퍼 실링판은 상기 어퍼 플랜지에 고정되는 연결 원통의 부위로 구비된 것을 특징으로 하는 내압 조절식 압력 캡.
청구항 1에 있어서, 상기 부압 밸브에는 상기 정압밸브에 삽입되는 밸브 로드, 상기 밸브 로드에 결합되어져 상기 정압밸브의 하부부위에 결합되는 로어 실링판, 상기 밸브 로드와 상기 로어 실링판의 사이로 결합된 기밀 형성판이 포함되고; 상기 제2 스프링은 상기 밸브 로드와 상기 로어 실링판의 사이에서 탄발지지된 것을 특징으로 하는 내압 조절식 압력 캡.
청구항 1에 있어서, 상기 캡 바디에는 시각으로 인식되는 캡 조임표시부가 외부 노출면에 표시되고, 상기 캡 조임표시부는 상기 캡 바디의 조임 회전수 차이를 시각으로 인식하도록 적어도 1개 이상으로 구분되어진 것을 특징으로 하는 내압 조절식 압력 캡.
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개구 내경의 내주면으로 캡 나사가 형성된 캡 바디, 상기 캡 바디로 삽입되어져 개변압력이 정압으로 설정된 정압밸브, 상기 캡 나사의 체결 구간 증가나 축소에 따른 압축 변형량의 증가나 축소로 상기 정압밸브의 개변 압력을 증대하거나 줄이는 제1 스프링, 상기 정압밸브와 결합되어져 개변압력이 부압으로 설정된 부압밸브, 상기 부압밸브의 부압 크기를 설정하는 제2 스프링을 갖춘 압력 캡과;
상기 캡 나사와 나사 체결되는 넥 나사를 외주면으로 형성하고, 상기 넥 나사를 제외한 외주면으로 외부배출 홈이 형성된 필러 넥(Filler Neck);이 포함되고,
상기 캡 나사에는 상기 캡 나사의 나사 피치가 형성하는 피치진행길이의 차이를 촉각으로 인지하도록 적어도 1개 이상으로 구분되어진 캡 나사 스토퍼가 나사 형성부의 사이에 형성되고, 상기 필러 넥에는 상기 캡 나사 스토퍼가 결합되는 넥 나사 스토퍼가 상기 넥나사의 나사형성부의 사이에서 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐용기.
청구항 9에 있어서, 상기 압력 캡의 개변 압력은 0.8bar ~ 1.5bar인 것을 특징으로 하는 밀폐용기.
청구항 9에 있어서, 상기 필러 넥에는 상기 외부배출 홈보다 낮은 위치에서 오버플로우 유로가 더 형성되고, 상기 오버플로우 유로는 밀폐용기의 외벽을 따라 이어진 외부배출 연결유로에 연결된 것을 특징으로 하는 밀폐용기.
청구항 9에 있어서, 상기 캡 바디에는 상기 캡 바디의 조임 회전수 차이를 시각으로 인식하도록 적어도 1개 이상으로 구분되어진 캡 조임표시부가 외부 노출면에 표시되고, 상기 필러 넥의 주위에서 외부에 노출되는 주변부위에는 상기 캡 바디의 캡 조임표시부와 일치되는 용기압력표시부가 표시된 것을 특징으로 하는 밀폐용기.
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