KR101576752B1 - 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법 - Google Patents

벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벤트기능을 갖는 벤트밸브와 릴리프기능을 갖는 릴리프밸브를 겸용으로 사용할 수 있도록 하는 한편, 벤트모드와 릴리프모드의 상태에 따라 배출구의 유로면적이 다르게 조절될 수 있도록 하기 위한 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법에 관한 것이다.

Description

벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법{VALVE APPARATUS HAVING VENT FUNCTION AND RELIEF FUNCTION AND OPERATION MEATHOD THEREOF}
본 발명은 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벤트기능을 갖는 벤트밸브와 릴리프기능을 갖는 릴리프밸브를 겸용으로 사용할 수 있도록 하는 한편, 벤트모드와 릴리프모드의 상태에 따라 배출구의 유로면적이 다르게 조절될 수 있도록 하기 위한 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법에 관한 것이다.
일반적으로 벤트밸브는 공압시스템에서 작동유체를 배출시키기 위해 인위적으로 개폐되는 밸브를 말하며, 릴리프밸브는 공압시스템에서 압력이 과도하게 상승할 경우 이를 배출시키기 위해 자동으로 개폐되는 밸브를 말한다.
이와 같은 종래의 벤트밸브나, 릴리프밸브는 두 기능을 함께 가지고 있지 않기 때문에 그 기능에 맞게 각각 사용되고 있다.
예를 들면, 액체추진발사체의 극저온 추진제탱크에는 1개의 벤트밸브와 1개의 릴리프밸브가 장착된다.
벤트밸브는 발사체 이륙 전에 지상에서 추진제탱크로 극저온 추진제를 충전할 때 사용되며, 충전되는 극저온 추진제의 막대한 기화량을 배출하기 위해 배출구 직경이 크게 형성된다. 벤트밸브의 배출구 직경이 작으면 추진제 충전 시 기화되는 추진제가 원활하게 배출되지 못하여 추진제탱크의 압력이 상승하는 문제점이 있다.
릴리프밸브는 발사체가 비행하는 동안 추진제탱크 내의 압력이 기준 이상으로 상승할 때 압력을 낮추어주는 역할을 하며, 비행시간 동안 기준이상으로 상승한 압력만을 낮춰주면 되므로 벤트밸브에 비해 배출구의 직경이 상대적으로 작게 형성된다. 릴리프밸브의 배출구 직경이 크면 개폐동작 시 추진제탱크의 내부압력 변화가 급격하게 발생되므로 안정적인 비행에 좋지않은 영향을 줄 수 있는 문제점이 있다.
액체추진발사체는 무게감소가 매우 중요한 설계조건이며, 이에 맞춰 최근에는 두 밸브의 기능을 갖는 밸브장치가 개발되고는 있으나 벤트모드 상태에서와 릴리프모드 상태에서의 배출구의 유로면적이 동일하게 구현되는 문제점이 있다.
즉, 밸브장치의 배출구 유로면적을 벤트모드 기준에 맞춘다면 릴리프모드로 동작할 때 개방되는 유로면적이 필요 이상으로 넓어서 추진제탱크의 압력에 갑작스런 변동이 생길 수 있고, 유로면적을 릴리프모드 기준에 맞춘다면 벤트모드로 동작할 때 면적이 필요 이하로 부족하여 추진제충전 시 기화되는 추진제가 원활하게 배출되지 못할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-575349호(2006.05.03.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 벤트기능을 갖는 벤트밸브와 릴리프기능을 갖는 릴리프밸브를 겸용으로 사용할 수 있도록 하는 한편, 벤트모드와 릴리프모드의 상태에 따라 배출구의 유로면적이 다르게 조절될 수 있도록 하기 위한 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유체가 유입되는 유입구와, 유입되는 유체가 배출되는 배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징에 결합되며, 상기 배출구와 연통되는 보조배출구와 함께 그 보조배출구와 상기 유입구가 상호 연통되는 중공이 형성되고, 상기 배출구를 개폐하는 개폐바; 및 상기 개폐바에 결합되며, 상기 보조배출구를 개폐하는 보조개폐바를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치를 제공한다.
본 발명은, 유체가 유입되는 유입구와, 유입되는 유체가 배출되는 배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징에 상,하 이동가능하게 결합되며, 상기 배출구와 연통되는 보조배출구와 함께 그 보조배출구와 상기 유입구가 상호 연통되는 중공이 형성되고, 상기 배출구를 개폐하는 개폐바; 및 상기 개폐바에 상,하 이동 가능하게 결합되며, 상기 보조배출구를 개폐하는 보조개폐바를 포함하고, 상기 보조개폐바는, 릴리프모드 상태에 따라 상기 유입구를 통해 일정 압력이상으로 유입되는 유체의 압력에 의해 상기 보조배출구를 개방하고, 상기 개폐바는, 벤트모드 상태에 따라 외부로부터의 가압에 의해 상기 배출구를 개방하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치를 제공한다.
본 발명에 따른 상기 하우징은, 일측에 상기 유입구가 형성되고, 하부에 상기 배출구가 형성되며, 내측으로 상기 유입구 및 상기 배출구와 연통되는 하부공간이 형성되는 하부하우징; 상기 하부하우징의 상부에 연결되며, 하부가 개방되어 내측으로 상기 하부공간과 연통되는 상부공간이 형성되는 상부하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 하우징은, 상단부가 상기 상부공간을 이루는 하부 내주면에 연결되고, 하단부가 하방향으로 연장 형성되어 상기 하부공간에 위치되며, 상,하부가 개방되어 상기 상,하부공간과 상호 연통되는 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 개폐바는, 상기 배출구와 대향되도록 상기 하부공간에 위치되며, 승,하강에 따라 상기 배출구를 개폐하고, 상기 보조배출구가 형성되는 개폐포핏; 상단부는 상기 상부공간에 위치되고 하단부는 상기 하부공간에 위치되며, 상,하부가 개방되어 내측으로 상기 보조개폐바가 통과되는 개폐로드; 상기 개폐포핏과 상기 개폐로드를 연결하며 상기 중공이 복수 형성되는 연결캡; 및 상기 개폐로드의 상단부로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 연결관의 상부에 위치되는 개폐플랜지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 연결캡은, 상기 개폐로드의 하단부로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 연결관의 하단부와 접하면서 상기 개폐바의 승강이 정지되도록 하는 상판; 및 상기 상판의 가장자리로부터 하방향으로 연장 형성되며, 둘레를 따라 상기 중공이 복수 형성되는 측판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부공간에 위치되며, 상기 개폐로드의 외측에 결합되어 상기 하부공간을 이루는 상부로부터 상기 개폐포핏을 가압하는 제1스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 보조개폐바는, 상기 개폐포핏의 하부에 위치되며, 상기 보조배출구를 개폐하는 보조개폐포핏; 하단부는 상기 보조개폐포핏에 연결되고 상단부는 상기 개폐로드의 내부를 통과하여 상기 상부공간에 위치되는 보조개폐로드; 및 상기 개폐플랜지의 상부에 위치되는 승강프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 승강프레임은, 상,하단부를 가지며, 그 하단부가 상기 보조개폐로드에 연결되고 외측으로 상기 제2스프링이 결합되는 가이드바; 및 상기 가이드바의 상단부로부터 외측으로 연장 형성되며 상기 제2스프링의 상부에 안착되는 압착판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조개폐로드의 외측에 결합되며, 상기 승강프레임과 상기 개폐플랜지의 사이에 위치되는 제2스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 상부하우징에는, 상기 상부공간과 연통되며, 외부로부터 압축가스가 공급되거나 그 공급되는 압축가스가 배출되면서 상기 개폐프랜지의 승, 하강에 따라 상기 배출구가 개폐되도록 하는 가스유출입구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치의 작동방법으로서, 릴리프기능에서는, 상기 유입구로 유입되는 유체의 압력이 일정압력 이상이면, 그 유체의 압력에 따라 상기 제2스프링이 수축되는 한편, 상기 보조개폐바가 하강되면서 상기 보조배출구가 개방되고, 상기 유입구로 유입되는 유체의 압력이 일정압력 이하이면, 상기 제2스프링의 이완에 따라 상기 보조개폐바가 승강되면서 상기 보조배출구가 닫히며, 벤트기능에서는, 상기 가스유출입구를 통해 상기 개폐플랜지의 하부로 압축가스가 공급되면, 그 압축가스에 의해 상기 개폐바와 함께 상기 보조개폐바가 승강되면서 상기 배출구가 개방되고, 벤트모드 상태의 해제에 따라 상기 가스유출입구를 통해 압축가스가 배출되면, 상기 개폐바와 함께 상기 보조개폐바가 하강되면서 상기 배출구가 닫히는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치의 작동방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 벤트기능을 갖는 벤트밸브와 릴리프기능을 갖는 릴리프밸브를 겸용으로 사용할 수 있음으로써 설치공간의 제약에 따른 제한에 자유로울 수 있는 것은 물론, 액체추진제발사체 등을 포함하는 밸브장치가 설치되는 설치대상체의 설계조건의 향상과 함께 그 설치대상체의 크기나, 무게감소의 효과를 기대할 수 있다.
또한, 벤트모드와 릴리프모드의 상태에 따라 배출구의 유로면적이 다르게 조절될 수 있음으로써 각 모드상태에 따른 적정 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치에서 릴리프모드 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치에서 벤트모드 상태를 나타낸 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치(이하 "밸브장치"라 한다)(1)는 유체가 유입되는 유입구(11)와 유입되는 유체가 배출되는 배출구(12)가 형성되는 하우징(10), 상기 하우징(10)에 결합되며, 상기 배출구(12)와 연통되는 보조배출구(21)와 함께 그 보조배출구(21)와 상기 유입구(11)가 상호 연통되는 중공(22)이 형성되고 상기 배출구(12)를 개폐하는 개폐바(20), 상기 개폐바(20)에 결합되며 상기 보조배출구(21)를 개폐하는 보조개폐바(30)를 포함한다.
상기 개폐바(20)는 상기 유입구(11)로 유입되는 유체의 일정압력에 따라 상기 배출구(12)의 닫힌 상태가 유지되도록 한다. 이때의 상기 보조배출구 또한 닫힌 상태로 이해되어야 한다.
상기 보조개폐바(30)는 릴리프모드 상태에 따라 상기 유입구(11)를 통해 일정 압력이상으로 유입되는 유체의 압력에 의해 상기 보조배출구(21)를 개방한다.
상기 개폐바(20)는 벤트모드 상태에 따라 외부로부터의 가압에 의해 상기 보조개폐바(30)와 함께 승강되면서 상기 배출구(12)를 개방한다.
일반적으로 벤트밸브는 공압시스템에서 작동유체를 배출시키기 위해 인위적으로 개폐되는 밸브를 말하며, 릴리프밸브는 공압시스템에서 압력이 과도하게 상승할 경우 이를 배출시키기 위해 자동으로 개폐되는 밸브를 말한다.
예를 들면, 액체추진발사체의 극저온 추진제탱크에 1개의 벤트밸브와 1개의 릴리프밸브가 장착된다. 벤트밸브는 발사체 이륙 전에 지상에서 추진제탱크로 극저온 추진제를 충전할 때 사용되며, 충전되는 극저온 추진제의 막대한 기화량을 배출하는 기능을 한다. 릴리프밸브는 발사체가 비행하는 동안 추진제탱크 내의 압력이 기준 이상으로 상승할 때 압력을 낮추어주는 기능을 한다.
상기 밸브장치(1)는 액체추진제발사체 등을 포함하는 설치대상체에 설치되어 그 설치대상체의 크기나, 무게 등이 감소될 수 있도록 하는 한편, 설치공간의 제약에 따른 제한에 자유로울 수 있도록 벤트기능과 릴리프기능을 겸용으로 사용할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 밸브장치(1)에서의 릴리프기능은 유체에 의한 압력이 일정압력 이상으로 상승할 때 그 압력을 자동으로 낮춰주는 것으로 그리고, 벤트기능은 유체를 인위적으로 배출시키기 위한 것으로 이해될 수 있다. 또한, 릴리프모드와 벤트모드는 이러한 벤트기능과 릴리프기능을 수행하는 상태로 이해될 수 있다.
이를 위해, 상기 하우징(10)은 일측에 상기 유입구(11)가 형성되고, 하부에 상기 배출구(12)가 형성되며 내측으로 상기 유입구(11) 및 상기 배출구(12)와 연통되는 하부공간(13a)이 형성되는 하부하우징(13), 상기 하부하우징(13)의 상부에 연결되며 하부가 개방되어 내측으로 상기 하부공간(13a)과 연통되는 상부공간(14a)이 형성되는 상부하우징(14)을 포함한다.
상기 유입구(11)에는 설치대상체가 연결되고, 상기 배출구(12)에는 유체가 배출되도록 하는 별개의 다른 배출장치가 연결될 수 있다.
상기 상,하부하우징(14,13)은 성형가공 등에 의해 일체로 연결되거나, 각각 별도 제작된 후 볼트결합 등에 의해 연결될 수 있다.
상기 하우징(10)은 상단부가 상기 상부공간(14a)을 이루는 하부 내주면에 연결되고 하단부가 하방향으로 연장 형성되어 상기 하부공간(13a)에 위치되며, 상,하부가 개방되어 상기 상,하부공간(14a,13a)과 상호 연통되는 연결관(15)을 더 포함한다.
상기 연결관(15)은 내주면에 상기 개폐로드(24)와의 사이를 기밀하기 위한 제1기밀링(16)이 구비될 수 있다.
상기 개폐바(20)는 상기 배출구(12)와 대향되도록 상기 하부공간(13a)에 위치되며 승,하강에 따라 상기 배출구(12)를 개폐하고 상기 보조배출구(21)가 형성되는 개폐포핏(23), 상단부는 상기 상부공간(14a)에 위치되고 하단부는 상기 하부공간(13a)에 위치되며 상,하부가 개방되어 내측으로 상기 보조개폐바(30)가 통과되는 개폐로드(24), 상기 개폐포핏(23)과 상기 개폐로드(24)를 연결하며 상기 중공(22)이 복수 형성되는 연결캡(25)을 포함한다.
상기 개폐포핏(23)은 중앙부에 상기 보조배출구(21)가 형성되는 원판 형태를 이루며, 외경이 상기 배출구(12)의 내경보다 크게 형성된다.
상기 개폐포핏(23)은 승,하강에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 그 배출구(12)를 이루는 상부에 안착되어 상기 배출구(12)를 차단하거나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 배출구(12)를 개방한다.
상기 보조배출구(21)는 상기 개폐포핏(23)의 중앙부에 상,하방향으로 연통되도록 형성되면서 상기 배출구(12)를 이루는 유로면적보다 상대적으로 작은 면적을 갖는다.
상기 개폐로드(24)는 상기 보조개폐바(30)와의 사이를 기밀하기 위한 제2기밀링(24a)이 구비될 수 있다.
상기 개폐바(20)는 상기 개폐로드(24)의 상단부로부터 외측으로 연장 형성되며 상기 연결관(15)의 상부에 위치되는 개폐플랜지(26)를 더 포함할 수 있다.
상기 개폐플랜지(26)는 상기 상부공간(14a)을 이루는 내주면과 접하거나, 인접하면서 상기 개폐바(20)의 승,하강이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 한편, 상기 개폐바(20)의 하강시 상기 연결관(15)의 상단부와 접할 수 있도록 하여 상기 상부하우징(14)으로부터 상기 개폐바(20)의 이탈을 방지한다.
상기 개폐플랜지(26)는 외주면에 상기 상부하우징(14)과의 사이를 기밀하기 위한 제3기밀링(26a)이 구비될 수 있다.
상기 연결캡(25)은 상기 개폐로드(24)의 하단부로부터 외측으로 연장 형성되며 상기 연결관(15)의 하단부와 접하면서 상기 개폐바(20)의 승강이 정지되도록 하는 상판(27) 및 상기 상판(27)이 가장자리로부터 하방향으로 연장 형성되며 둘레를 따라 상기 중공(22)이 복수 형성되는 측판(28)을 포함한다.
상기 하부하우징(14)은 상기 개폐포핏(23)과의 사이를 기밀하기 위한 제4기밀링(17)이 구비될 수 있다.
상기 제4기밀링(17)은 상기 배출구(12)를 이루는 상부면 외측에 구비되며, 상기 개폐포핏(23)은 하부면에 하방향으로 연장 형성되어 상기 제4기밀링(17)과 접하는 제1돌출턱(23a)이 형성될 수 있다.
상기 밸브장치(1)는 상기 하부공간(13a)에 위치되며 상기 개폐로드(24)의 외측에 결합되어 상기 하부공간(13a)을 이루는 상부로부터 상기 개폐포핏(23)을 가압하는 제1스프링(40)을 더 포함한다.
상기 제1스프링(40)은 상,하 방향으로 연장 형성되는 일반적인 형태의 코일스프링으로 이루어지며, 도 1에 도시된 바와 같이 이완된 상태로 상기 개폐포핏(23)을 가압하여 상기 배출구(12)의 닫힌 상태가 유지되도록 하는 한편, 도 3에 도시된 바와 같이 벤트모드 상태에 따라 상기 개폐포핏(23)의 승강에 의해 수축된다.
상기 보조개폐바(30)는 상기 개폐포핏(23)의 하부에 위치되며 상기 보조배출구(21)를 개폐하는 보조개폐포핏(31), 하단부는 상기 보조개폐포핏(31)에 연결되고 상단부는 상기 개폐로드(24)의 내부를 통과하여 상기 상부공간(14a)에 위치되는 보조개폐로드(32) 및 상기 개폐플랜지(26)의 상부에 위치되는 승강프레임(33)을 포함한다.
상기 보조개폐포핏(31)은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 원판 형태를 이루며, 상기 보조배출구(21)의 직경보다 상대적으로 크게 형성되고, 상기 개폐포핏(23)의 하부에서 승,하강에 따라 상기 보조배출구(21)를 개폐한다.
상기 보조개폐포핏(31)은 상기 개폐포핏(23)과의 사이를 기밀하기 위한 제5기밀링(34)을 구비할 수 있다.
상기 제5기밀링(34)은 상기 보조개폐포핏(31)의 상부면에 구비되며, 상기 개폐포핏(23)은 하부면에 하방향으로 연장 형성되어 상기 제5기밀링(34)과 접하는 제2돌출턱(23b)이 형성될 수 있다.
상기 밸브장치(1)는 상기 보조개폐로드(32)의 외측에 결합되며, 상기 승강프레임(33)과 상기 개폐플랜지(26)의 사이에 위치되는 제2스프링(50)을 더 포함한다.
상기 제2스프링(50)은 상,하 방향으로 연장 형성되는 일반적인 형태의 코일스프링으로 이해될 수 있다.
상기 승강프레임(33)은 상,하단부를 가지며, 그 하단부가 상기 보조개폐로드(32)에 연결되고 외측으로 상기 제2스프링(50)이 결합되는 가이드바(33a) 및 상기 가이드바(33a)의 상단부로부터 외측으로 연장 형성되며 상기 제2스프링(50)의 상부에 안착되는 압착판(33b)을 포함할 수 있다.
상기 제2스프링(50)은 상기 하부공간(13a)으로 유입되는 유체의 압력에 따라 수축, 이완되면서 상기 보조개폐바(30)가 승,하강되도록 하여 상기 보조배출구(21)를 개폐한다. 예를 들면, 상기 제2스프링(50)은 상기 유입구(11)로 유입되는 유체의 압력이 일정압력 이상으로 유입되면 수축되고, 일정압력 이하로 유입되면 이완된 상태를 유지하는 정도의 탄성력을 가진다.
상기 상부하우징(14)에는 상기 상부공간(14a)과 연통되며, 외부로부터 압축가스가 공급되거나 그 공급되는 압축가스가 배출되면서 상기 배출구(12)가 개폐되도록 하는 가스유출입구(18)가 형성된다.
상기 가스유출입구(18)에는 개폐밸브가 연결될 수 있으며, 외부의 다른 압축가스공급장치(미도시)로부터 공급되는 압축가스가 상기 상부공간(14a) 중 상기 개폐플랜지(26)의 하부로 공급될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 2를 참조하여 상기 밸브장치(1)의 릴리프기능에 따른 작동상태를 자세히 설명하면, 상기 유입구(11)로 유체가 유입되면, 상기 개폐포핏(23)은 상기 유입구(11)로 유입되는 유체의 압력에 의해 하방향으로 가압되면서 닫힌 상태를 유지한다.
상기 보조개폐포핏(31)은 상기 유입구(11)로 유입되는 유체의 압력이 일정압력으로 유입되면 그 유체의 압력보다 상기 제2스프링(50)의 탄성력이 강하기 때문에 도 1에 도시된 바와 같이 닫힌 상태를 유지한다.
이와 반대로, 상기 보조개폐포핏(31)은 상기 유입구(11)로 유입되는 유체의 압력이 일정압력 이상으로 유입되면 그 유체의 압력이 상기 제2스프링(50)의 탄성력보다 강하기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이 상기 개폐포핏(23)으로부터 하강되면서 개방된다.
그리고, 상기 보조개폐포핏(31)은 상기 유입구(11)로 유입되는 유체의 압력이 일정압력 이상에서 일정압력으로 낮아짐에 따라 수축된 상기 제2스프링(50)이 이완되면서 승강되어 개방된 상기 보조배출구(21)를 닫는다.
도 1 및 도 3을 참조하여 상기 밸브장치(1)의 벤트기능에 따른 작동상태를 자세히 설명하면, 상기 배출구(12)가 닫힌 상태에서 상기 가스유출입구(18)를 통해 외부로부터 인위적으로 압축가스를 상기 상부공간(14a) 중 상기 개폐플랜지(26)의 하부로 공급한다.
상기 개폐플랜지(26)의 하부로 공급되는 압축가스가 그 개폐플랜지(26)를 상방향으로 가압함에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 상기 개폐바(20)와 함께 상기 보조개폐바(30)가 승강되면서 상기 배출구(12)가 개방된다.
이와 반대로, 상기 상부하우징(14)의 내부로 공급된 압축가스를 상기 가스유출입구(18)를 통해 외부로 배출하면, 상기 개폐바(20)와 함께 상기 보조개폐바(30)가 하강되면서 도 1에 도시된 바와 같이 상기 배출구(12)가 닫힌다.
이로 인해, 상기 밸브장치(1)는 벤트기능을 갖는 벤트밸브와 릴리프기능을 갖는 릴리프밸브를 겸용으로 사용할 수 있는 것은 물론, 벤트모드와 릴리프모드의 상태에 따라 상기 배출구(12)와 상기 보조배출구(21)로 유로면적이 다르게 조절될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치 및 그 작동방법을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 밸브장치 10 : 하우징
11 : 유입구 12 : 배출구
13 : 하부하우징 13a : 하부공간
14 : 상부하우징 14a : 상부공간
15 : 연결관 18 : 가스유출입구
20 : 개폐바 21 : 보조배출구
22 : 중공 23 : 개폐포핏
24 : 개폐로드 25 : 연결캡
26 : 개폐플랜지 30 : 보조개폐바
31 : 보조개폐포핏 32 : 보조개폐로드
33 : 승강프레임 40 : 제1스프링
50 : 제2스프링

Claims (12)

  1. 유체가 유입되는 유입구와, 유입되는 유체가 배출되는 배출구가 형성되는 하우징;
    상기 하우징에 결합되며, 상기 배출구와 연통되는 보조배출구와 함께 그 보조배출구와 상기 유입구가 상호 연통되는 중공이 형성되고, 상기 배출구를 개폐하는 개폐바; 및
    상기 개폐바에 결합되며, 상기 보조배출구를 개폐하는 보조개폐바를 포함하되,
    상기 보조개폐바는,
    상기 보조배출구를 닫은 상태로부터 상기 개폐바와 함께 상기 배출구를 개폐하며,
    상기 하우징은,
    일측에 상기 유입구가 형성되고, 하부에 상기 배출구가 형성되며, 내측으로 상기 유입구 및 상기 배출구와 연통되는 하부공간이 형성되는 하부하우징; 및
    상기 하부하우징의 상부에 연결되며, 하부가 개방되어 내측으로 상기 하부공간과 연통되는 상부공간이 형성되는 상부하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  2. 유체가 유입되는 유입구와, 유입되는 유체가 배출되는 배출구가 형성되는 하우징;
    상기 하우징에 상,하 이동가능하게 결합되며, 상기 배출구와 연통되는 보조배출구와 함께 그 보조배출구와 상기 유입구가 상호 연통되는 중공이 형성되고, 상기 배출구를 개폐하는 개폐바; 및
    상기 개폐바에 상,하 이동가능하게 결합되며, 상기 보조배출구를 개폐하는 보조개폐바를 포함하되,
    상기 보조개폐바는,
    상기 보조배출구를 닫은 상태로부터 상기 개폐바와 함께 배출구를 개폐하는 한편, 릴리프모드 상태에 따라 상기 유입구를 통해 일정 압력이상으로 유입되는 유체의 압력에 의해 상기 보조배출구를 개방하고,
    상기 개폐바는,
    벤트모드 상태에 따라 외부로부터의 가압에 의해 상기 배출구를 개방하며,
    상기 하우징은,
    일측에 상기 유입구가 형성되고, 하부에 상기 배출구가 형성되며, 내측으로 상기 유입구 및 상기 배출구와 연통되는 하부공간이 형성되는 하부하우징; 및
    상기 하부하우징의 상부에 연결되며, 하부가 개방되어 내측으로 상기 하부공간과 연통되는 상부공간이 형성되는 상부하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상단부가 상기 상부하우징에 연결되고, 하단부가 하방향으로 연장 형성되어 상기 하부공간에 위치되며, 상,하부가 개방되어 상기 상,하부공간과 상호 연통되는 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 개폐바는,
    상기 배출구와 대향되도록 상기 하부공간에 위치되며, 승,하강에 따라 상기 배출구를 개폐하고, 상기 보조배출구가 형성되는 개폐포핏;
    상단부는 상기 상부공간에 위치되고 하단부는 상기 하부공간에 위치되며, 상,하부가 개방되어 내측으로 상기 보조개폐바가 통과되는 개폐로드;
    상기 개폐포핏과 상기 개폐로드를 연결하며 상기 중공이 복수 형성되는 연결캡; 및
    상기 개폐로드의 상단부로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 연결관의 상부에 위치되는 개폐플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연결캡은,
    상기 개폐로드의 하단부로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 연결관의 하단부와 접하면서 상기 개폐바의 승강이 정지되도록 하는 상판; 및
    상기 상판의 가장자리로부터 하방향으로 연장 형성되며, 둘레를 따라 상기 중공이 복수 형성되는 측판을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 하부공간에 위치되며, 상기 개폐로드의 외측에 결합되어 상기 하부공간을 이루는 상부로부터 상기 개폐포핏을 가압하는 제1스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보조개폐바는,
    상기 개폐포핏의 하부에 위치되며, 상기 보조배출구를 개폐하는 보조개폐포핏;
    하단부는 상기 보조개폐포핏에 연결되고 상단부는 상기 개폐로드의 내부를 통과하여 상기 상부공간에 위치되는 보조개폐로드; 및
    상기 개폐플랜지의 상부에 위치되는 승강프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 보조개폐로드의 외측에 결합되며, 상기 승강프레임과 상기 개폐플랜지의 사이에 위치되는 제2스프링을 더 포함하되,
    상기 승강프레임은,
    상,하단부를 가지며, 그 하단부가 상기 보조개폐로드에 연결되고 외측으로 상기 제2스프링이 결합되는 가이드바; 및
    상기 가이드바의 상단부로부터 외측으로 연장 형성되며 상기 제2스프링의 상부에 안착되는 압착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 상부하우징에는,
    상기 상부공간과 연통되며, 외부로부터 압축가스가 공급되거나 그 공급되는 압축가스가 배출되면서 상기 개폐플랜지를 가압 또는 가압해제하여 상기 개폐바 및 상기 보조개폐바가 함께 승,하강되면서 상기 배출구가 개폐되도록 하는 가스유출입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치.
  12. 제 11항의 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치의 작동방법으로서,
    릴리프기능에서는,
    상기 유입구로 유입되는 유체의 압력이 일정압력 이상이면, 그 유체의 압력에 따라 상기 제2스프링이 수축되는 한편, 상기 보조개폐바가 하강되면서 상기 보조배출구가 개방되고,
    상기 유입구로 유입되는 유체의 압력이 일정압력 이하이면, 상기 제2스프링의 이완에 따라 상기 보조개폐바가 승강되면서 상기 보조배출구가 닫히며,
    벤트기능에서는,
    상기 가스유출입구를 통해 상기 개폐플랜지의 하부로 압축가스가 공급되면, 그 압축가스에 의해 상기 개폐바와 함께 상기 보조개폐바가 승강되면서 상기 배출구가 개방되고,
    벤트모드 상태의 해제에 따라 상기 가스유출입구를 통해 압축가스가 배출되면, 상기 개폐바와 함께 상기 보조개폐바가 하강되면서 상기 배출구가 닫히는 것을 특징으로 하는 벤트기능과 릴리프기능을 갖는 밸브장치의 작동방법.
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