KR101684398B1 - 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 유입관과 유체 배출관이 연결되어 유체가 순환할 수 있는 구조를 갖는 장비에 설치되어 순환되는 유체를 차단할 수 있는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈에 관한 것으로, 매니폴드 몸체 내부에 배출유로, 진공유로 및 공기유로가 형성된 제1 매니폴드와, 상기 유체 유입관에 흐르는 유체를 차단할 수 있고 상기 제1 매니폴드 외부 일측에 결합되어 있는 차단 밸브와, 상부는 일반 실린더부가 위치하고 하부는 내부에 빈 공간을 갖는 흡입부가 결합되어 상기 제1 매니폴드 상부면에 장착되는 흡입 실린더와, 상기 제1 매니폴드 상부 일측에 결합되어 상기 배출유로의 어느 위치에서 압력을 검출할 수 있는 압력 스위치 및 상기 배출유로의 일단에 삽입 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 체크 밸브를 포함하되, 상기 차단 밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치 및 체크 밸브는 상기 제1 매니폴드를 베이스로 하여 일체화되도록 제조되는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈을 제공한다.

Description

매니폴드 일체형 유체 차단 모듈{APPARATUS FOR BLOCKING FLUID FLOW}

본 발명은 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 순환을 요하는 각종 장치에 장착되어서 장치의 고장 또는 부품의 교환 시 유체의 흐름을 차단하여 유체가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 함과 동시에 매니폴드를 기반으로 하여 사용되는 각종 부품들을 일체화 시킨 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 각종 기계 장치에는 유체의 순환을 요하는 장치가 많이 사용된다. 특히, 열이 많이 발생하는 특정 부품의 주위에 유로를 형성하고 유로 내부에는 유체를 순환시켜 부품을 냉각시키는 경우가 많다. 일례로 자동차 제조 공장 등과 같은 각종 조립 공정에 사용되는 용접장치를 살펴보면, 용접장치가 장시간 용접에 사용되어 용접 암 및 용접 팁이 가열되면 이를 냉각하기 위하여 용접 암 및 용접 팁 주위를 냉각수가 순환하도록 하여 냉각을 시킬 수 있는 장치가 부착된 것을 볼 수 있다.

그런데, 본체에 장착되어 유체를 순환시키는 장치는 본체에 고장이 발생하거나 본체 부품 교환 시에는 본체로 공급되는 유체의 공급을 차단해야만 한다. 즉, 위의 용접장치를 예를 들면, 상기 용접장치에서 냉각수 순환 경로에 장착된 용접 팁이 고장으로 인하여 빠지거나 용접 팁의 교환을 위해 용접 팁을 분리할 때에는 용접장치 본체에 공급되는 냉각수를 차단하지 않으면 계속하여 냉각수가 외부로 누출되기 때문에, 용접장치 본체에 장착된 냉각수 순환 장치는 이러한 경우에 냉각수의 공급을 차단할 수 있는 기능을 갖추고 있다.

이와 같이, 대부분의 용접장치에 장착되는 냉각수 순환 장치에는 냉각수의 공급을 필요에 따라 차단할 수 있는 냉각수 차단 기능을 갖고 있다. 냉각수 차단을 위한 개략적인 구성으로는, 냉각수의 배출 유량 또는 압력을 검출하여 그 신호를 제어기로 출력하는 팔로우 스위치와, 상기 팔로우 스위치에서 전송되는 신호를 상기 제어기로부터 입력받아 냉각수 공급을 차단하도록 하는 차단밸브와, 냉각수 순환로 상에 배치되는 체크밸브 등이 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 냉각수 차단 장치에서는 차단밸브가 냉각수 공급을 차단하더라도 차단밸브와 체크밸브 사이의 관로 상에 여전히 냉각수가 남아 있게 된다. 그래서 용접팁이 고장으로 빠지거나 교환을 위해 제거되는 순간 상기 관로 상에 남은 냉각수는 밖으로 누출될 수밖에 없는 문제점이 있다. 그리고, 이와 같은 냉각수 누출에 의해 장비가 고장을 일으키거나 작업장이 오염 되거나 안전사고가 발생하는 것과 같은 추가적인 문제점도 수반하게 된다.

또한, 종래의 각종 냉각수 차단장치의 구성들 각각은 모두 개별적으로 서로 이격되어 용접장치와 같은 본체에 장착되는데, 이는 냉각수 차단장치를 기존의 장비에 장착하는데 시간이 많이 소요되게 하는 요인이 될 뿐만 아니라, 차단장치가 장착되는 공간도 많이 차지하게 되어 냉각수 차단장치가 활용될 수 있는 범용성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

관련 선행기술로는 한국공개특허 10-2009-0016334호(공개일: 2009. 02. 13)가 있다.

본 발명은 유체 차단 모듈을 매니폴드를 기반으로 구성하고 상기 매니폴드 내부 유로와 연결되는 진공부를 장착함으로써 상기 유체 차단 모듈의 차단밸브가 유체를 차단할 때 그와 동시에 상기 매니폴드 내부 유로에 진공상태를 발생시켜 상기 차단밸브와 연결된 배출관에 남아있는 유체가 진공압에 의해 밖으로 유출되지 않고 상기 배출관로 상에 머물 수 있도록 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 유체 차단모듈을 구성하는 차단밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치 및 체크밸브를 내부에 배출유로와 진공유로 등이 형성된 매니폴드 상에 모두 장착되도록 함으로써 일체형 구조로 제작될 수 있는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위한 유체 유입관과 유체 배출관이 연결되어 유체가 순환할 수 있는 구조를 갖는 장비에 설치되어 순환되는 유체를 차단할 수 있는 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은, 매니폴드 몸체 내부에 배출유로, 진공유로 및 공기유로가 형성된 제1 매니폴드와, 상기 유체 유입관에 흐르는 유체를 차단할 수 있고 상기 제1 매니폴드 외부 일측에 결합되어 있는 차단 밸브와, 상부는 일반 실린더부가 위치하고 하부는 내부에 빈 공간을 갖는 흡입부가 결합되어 상기 제1 매니폴드 상부면에 장착되는 흡입 실린더와, 상기 제1 매니폴드 상부 일측에 결합되어 상기 배출유로의 어느 위치에서 압력을 검출할 수 있는 압력 스위치 및 상기 배출유로의 일단에 삽입 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 체크 밸브를 포함하되, 상기 차단 밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치 및 체크 밸브는 상기 제1 매니폴드를 베이스로 하여 일체화 되도록 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 배출유로에 흐르는 유체의 압력이 기설정 이하가 되면, 상기 압력 스위치가 생성하는 전기적 신호에 의해 상기 일반 실린더부는 후진 운동을 하고 상기 차단 밸브는 유체 유입관을 차단함과 동시에 상기 체크 밸브는 상기 배출유로를 차단하고, 상기 흡입부는 상기 일반 실린더부의 후진 운동에 의해 내부에 진공 상태가 형성되면 상기 진공유로에 흡입력을 발생시켜 상기 배출유로의 잔량 유체를 흡입하여 잔량 유체가 상기 배출유로에 머물 수 있도록 하고, 상기 배출유로에 흐르는 유체의 압력이 기설정 이상이 되면, 상기 압력 스위치가 생성하는 전기적 신호에 의해 상기 일반 실린더부는 전진 운동을 함과 동시에 상기 체크 밸브가 작동하여 상기 배출유로를 개방하고, 상기 흡입부는 상기 일반 실린더부의 전진 운동에 의해 배출유로의 잔량 유체가 상기 유체 배출관으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 매니폴드는, 상기 제1 매니폴드 몸체는 소정 두께를 갖고, 상기 제1 매니폴드 몸체 외부로 상기 차단 밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치 및 체크 밸브가 장착될 수 있도록 연결홈이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 배출유로는, 상기 제1 매니폴드 몸체 내부 일측에 형성되되 상기 제1 매니폴드 몸체를 수평방향으로 관통하도록 형성되고, 상기 배출유로의 양단에는 상기 유체 배출관이 연결됨으로써 상기 유체 배출관 중간 부분에 상기 배출유로가 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 진공유로는, 상기 제1 매니폴드 몸체 내부에 형성되되 상기 배출유로로부터 분기되어 연장된 후 제1 매니폴드 몸체의 상부와 통하도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 공기유로는, 상기 제1 매니폴드 몸체 일측에서 부터 내부로 연장된 후 상기 제1 매니폴드 몸체의 상부와 통하도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 차단 밸브는, 차단밸브 본체와 상기 차단밸브 본체의 일측에 결합되는 상기 유체 유입관을 포함하여 상기 제1 매니폴드 몸체 일측 벽에 차단밸브 연결부재로 결합되되, 상기 유체 유입관에 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있도록 상기 유체 유입관 중간에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 흡입 실린더는, 상기 흡입부의 하부에 상기 제1 매니폴드 몸체 상부에 형성된 상기 진공유로와 크기가 일치하는 통공이 형성되어, 상기 통공이 상기 진공유로와 연결되도록 상기 제1 매니폴드 몸체의 상부면에 위치한 후 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 일반 실린더부는, 내부에 중공 원통이 형성된 일반 실린더부 몸체와, 상기 일반 실린더부 몸체 내부 공간으로 유체가 유입되거나 배출되도록 할 수 있는 하나 이상의 포트와, 중공 원통 내부에 위치하는 일반 실린더부 피스톤 및 상기 일반 실린더부의 작동을 제어할 수 있는 일반 실린더부 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 흡입부는, 내부에 중공 원통이 형성된 흡입부 몸체와, 내부의 중공 원통인 진공실과, 내부 중공 원통 내부에서 왕복 운동을 하는 흡입부 피스톤과, 상기 흡입부 피스톤 둘레를 감싸도록 장착되어 유체의 누출을 차단하는 흡입부 피스톤링 및 상기 실린더부의 피스톤 로드임과 동시에 그 종단에 흡입부 피스톤이 장착되도록 하는 로드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 압력 스위치는, 압력 스위치 본체와 그 하부에 연결되는 연결부재를 포함하되, 상기 연결부재는 상기 제1 매니폴드 몸체에 형성된 압력 스위치 장착홈에 고정되고, 상기 압력 스위치 본체의 커넥션 부분은 상기 연결부재와 연결되고, 다시 상기 연결부재는 상기 배출유로와 연결되어서, 상기 배출유로에 흐르는 유체의 압력을 검출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 체크 밸브는, 상기 배출유로 일단의 관로상에 삽입 설치되되, 상기 배출유로를 개폐할 수 있는 개폐구와, 밀폐를 위해 상기 개폐구에 장착되는 개폐구 밀폐링과, 상기 제1 매니폴드 몸체에 형성되어 상기 배출유로와 연결되는 체크밸브 삽입홈에 삽입되는 연결구와, 상기 연결구 상단에 걸림턱이 형성되도록 하는 안착부와, 상기 개폐구에 일단이 고정되고 타단은 상기 안착부에 고정되는 스프링 및 상기 연결구 내부에 형성된 체크밸브 유로를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은, 매니폴드 몸체 내부에 인입유로와 배출유로가 형성되며 상기 제1 매니폴드 다음에 위치하는 제2 매니폴드와, 상기 인입유로와 배출유로의 일단에 삽입 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 다수개의 체크 밸브를 더 포함하되, 상기 인입유로는, 일단은 상기 유체 유입관이 연결되는 하나의 유로가 형성되고 타단은 두 개 이상으로 분기되는 다수개의 유로가 형성되고, 상기 배출유로는, 일단은 상기 유체 배출관이 연결되는 하나의 유로가 형성되고 타단은 두 개 이상으로 분기되는 다수개의 유로가 형성되고, 상기 인입유로, 배출유로 및 체크 밸브는 상기 제2 매니폴드를 베이스로 하여 일체화 되도록 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.

구체적으로, 상기 체크 밸브는, 상기 인입유로의 분기된 다수개의 유로에 모두 또는 선택적으로 삽입 설치되고, 상기 배출 유로의 분기된 다수개의 유로에는 선택적으로 삽입 설치될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은, 유체 차단 모듈을 구성하는 매니폴드 내부에 진공유로를 형성하고 외부에 진공압을 발생시킬 수 있는 진공부를 장착하여 차단밸브가 작동함과 동시에 매니폴드 내부의 진공유로 및 상기 진공유로와 연결된 배출유로에 진공압에 의한 흡입력을 발생시켜 차단밸브와 연결된 배출관로에 남아있는 유체가 유출되지 않고 상기 배출관로 상에 머물 수 있도록 하기 때문에, 차단밸브의 작동 후에 발생하는 추가적인 유체의 유출을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유체 차단 모듈을 구성하는 차단밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치 및 체크밸브의 구성부를 매니폴드 상에 모두 장착되도록 하여 유체 차단 모듈을 일체형 구조로 제작하기 때문에, 유체 차단 모듈이 각종 장비에 장착되는 시간 및 공간을 절약할 수 있게 되는 효과와 그에 따라 범용성을 크게 향상 시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 장비의 유지 보수가 간편해 지고 그에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈의 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 매니폴드의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 흡입 실린더를 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 체크 밸브를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈이 스폿 용접장치에 적용된 것을 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 매니폴드를 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 제2 매니폴드의 단면을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈에 제2 매니폴드가 더 포함되어 스폿 용접장치에 적용된 것을 나타낸 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈의 정면도로서, 유체 유입관과 유체 배출관이 연결되어 유체가 순환할 수 있는 구조를 갖는 장비에 설치되어 순환되는 유체를 차단할 수 있는 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은, 몸체 내부에 배출유로(120)와 진공유로(130)가 형성된 제1 매니폴드(100)와, 유체 유입관(220)에 흐르는 유체를 차단할 수 있고 상기 제1 매니폴드(100) 외부 일측에 결합되어 있는 차단 밸브(200)와, 상부는 일반 실린더부(310)가 위치하고 하부는 내부가 빈 공간으로 이루어진 흡입부(320)가 결합되어 제1 매니폴드(100) 상부면에 장착되는 흡입 실린더(300)와, 제1 매니폴드(100) 상부 일측에 결합되어 배출유로(120)의 어느 위치에서 압력을 검출할 수 있는 압력 스위치(400) 및 배출유로(120)의 일단에 삽입 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 체크 밸브(500)를 포함한다.

먼저, 본 발명의 일실시예인 매니폴드 일체형 차단 모듈은, 차단밸브(200)를 갖는 유체 유입관(220)으로 유체가 유입되어 배출된 후 유체 배출관(230)으로 배출된 상기 유체는 배출유로(120)로 유입되어 배출되도록 한다. 그리고, 상기 차단 밸브(200), 흡입 실린더(300), 압력 스위치(400) 및 체크 밸브(500)는 모두 제1 매니폴드(100)에 장착되어 일체형 구조로 제작되도록 할 수 있다.

또한, 배출유로(120)에 흐르는 유체의 압력이 기설정 이하가 되면, 상기 압력 스위치(400)가 생성하는 전기적 신호에 의해 상기 일반 실린더부(310)는 후진 운동을 하고 상기 차단 밸브(200)는 유체 유입관(220)을 차단함과 동시에 상기 체크 밸브(500)는 상기 배출유로(120)를 차단하고, 상기 흡입부(320)는, 상기 일반 실린더부(310)의 후진 운동에 의해 진공 상태가 형성되면, 상기 진공유로(130)에 흡입력을 발생시켜 상기 배출유로(120)의 잔량 유체를 흡입하여 잔량 유체가 상기 배출유로(120)에 머물 수 있도록 한다.

그리고, 상기 배출유로(120)에 흐르는 유체의 압력이 기설정 이상이 되면, 상기 압력 스위치(400)가 생성하는 전기적 신호에 의해 상기 일반 실린더부(310)는 전진 운동을 함과 동시에 상기 체크 밸브(500)가 작동하여 상기 배출유로(120)를 개방하고, 상기 흡입부(320)는, 상기 일반 실린더부(310)의 전진 운동에 의해 배출유로(120)의 잔량 유체가 상기 유체 배출관(230)으로 배출되도록 한다.

제1 매니폴드(100)는, 소정 두께를 갖는 제1 매니폴드 몸체(110)와, 상기 제1 매니폴드 몸체(110) 내부에 형성되는 배출유로(120), 진공유로(130) 및 공기유로(140)와, 차단 밸브(200), 흡입 실린더(300), 압력 스위치(400) 및 체크 밸브(500)가 제1 매니폴드(100) 외부에 결합될 수 있는 홈이 형성된 연결홈(150)을 포함할 수 있다(도 4 참조).

제1 매니폴드 몸체(110)는, 일정 강도를 갖는 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 본 발명의 일실시예에서는 그 일례로서 알루미늄 재질의 금속을 아노다이징 열처리를 한 후에 사용할 수 있다.

배출유로(120)는, 제1 매니폴드 몸체(110) 내부 일측에 형성되되 상기 제1 매니폴드 몸체(110)를 수평방향으로 관통하도록 형성된다. 배출유로(120)의 양단에는 유체 배출관(230)이 연결됨으로써 전체적으로 보아 유체 배출관(230) 중간 부분에 상기 배출유로(120)가 위치하게 된다. 본 발명의 일실시예에서는 배출유로(120)가 제1 매니폴드 몸체(110)의 우측에 종 방향으로 형성된 것을 일례로 나타내었다(도 4 참조).

진공유로(130)는, 제1 매니폴드 몸체(110) 내부에 형성되되 상기 배출유로(120)로부터 분기되어 연장된 후 제1 매니폴드 몸체(110)의 상부와 통하도록 형성된다. 본 발명의 일실시예에서는 진공유로(130)가 배출유로(120)의 중간 부분에서 좌측 수직으로 분기되어 횡 방향으로 흡입 실린더(300)가 장착될 중심부까지 연장되는 것을 일례로 나타내었다(도 4 참조).

즉, 제1 매니폴드 몸체(110)의 상부에 형성된 진공유로(130) 부분은 후술하게 될 진공부(320)의 진공실(322)과 연결되도록 한다.

공기유로(140)는, 제1 매니폴드 몸체(110) 일측에서부터 내부로 연장된 후 제1 매니폴드 몸체(110)의 상부와 통하도록 형성된다. 본 발명의 일실예에서는 공기유로(140)가 제1 매니폴드 몸체(110)의 하부 좌측에 형성된 것을 일례로 나타내었다.

공기유로(140)의 일단은 공기가 유입되는 관과 연결되고 제1 매니폴드 몸체(110)의 상부 쪽의 타단은 흡입 실린더(300)로 공기를 보내는 관으로 연결된다.

연결홈(150)은, 제1 매니폴드(100)에 연결되는 공기 유입관(180), 유체 배출관(230), 체크 밸브(500), 압력 스위치(400), 차단밸브 연결부재(160) 및 흡입 실린더(300)가 결합될 수 있도록 형성된 홈으로, 공기유로 연결구홈(151), 배출유로 연결구홈(152), 체크밸브 삽입홈(153), 압력 스위치 장착홈(154) 및 볼트 삽입공(155)을 포함한다.

공기 유로 연결구홈(151)은 상기 제1 매니폴드 몸체(110)의 외측벽으로부터 내부로 뚫린 홈이고, 배출유로 연결구홈(152)은 배출유로(120)의 일단에 형성된 홈이고, 체크밸브 삽입홈(153)의 배출유로(120)의 타단에 형성된 홈이고, 압력스위치 장착홈(154)은 배출유로(120)로부터 제1 매니폴드 몸체(110) 상부 방향을 향해 뚫린 홈이고, 볼트 삽입공(155)은 제1 매니폴드 몸체(110)의 외측벽으로부터 내부로 뚫린 다수개의 홈이다.

특히, 볼트 삽입공(155)을 통해 제1 매니폴드(100)가 장비에 장착되거나 후술할 차단밸브 연결부재(160) 및 흡입 실린더(300)가 제1 매니폴드 몸체(110)에 결합될 수 있다.

위와 같이, 제1 매니폴드(100)는, 차단밸브(200)가 장착될 수 있는 연결부재(160)와, 상기 배출유로(120), 진공유로(130) 및 공기유로(140)에 장착되어 관을 결합할 수 있도록 하는 연결구(170)를 더 포함할 수 있다.

연결부재(160)는 제1 매니폴드 몸체(110)의 외부 일측벽에 결합된 후, 연결된 연결부재(160)에 차단 밸브(200)가 결합되도록 한다.

연결구(170)는, 공기유로 연결구홈(151)에 삽입되어 장착되는 공기유로 연결구(171), 제1 매니폴드 몸체(110) 상부 면에 형성된 공기유로(140) 종단에 삽입되어 장착되는 공기유로 배출 연결구(172) 및 배출유로(120) 일단에 삽입되어 장착되는 배출유로 연결구(173)를 포함할 수 있다.

차단 밸브(200)는, 유체 유입관(220) 중간에 위치하여 유체 유입관(220)에 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있는 밸브로서, 차단밸브 본체(210)와 상기 차단밸브 본체(210)의 일측에 결합되는 유체 유입관(220)을 포함하여 제1 매니폴드 몸체(110) 일측 벽에 차단밸브 연결부재(160)로 결합된다.

이와 같이, 차단 밸브(200)는 전체적으로 보아서 유체 유입관(220)의 도중에 결합되고, 유체 유입관(220)의 종단은 각종 장비에서 유체 순환을 필요로 하는 부위에 연결되도록 한다.

차단 밸브(200)는, 유체를 통하게 하거나 차단 또는 제어하기 위해 통로를 개폐할 수 있도록 하는 밸브를 갖는 장치를 말하는 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 솔레노이드 밸브를 사용할 수 있다. 유압 회로에 사용되는 유압 솔레노이드 밸브와 공압 회로에 사용되는 에어솔레노이드 밸브 그리고 전자력을 이용한 솔레노이드 밸브 등이 사용될 수 있다.

특히, 본 발명의 일실시예에서는 전자 밸브 중의 하나인 솔레노이드 밸브가 사용될 수 있는데, 상기 솔레노이드 밸브는 후술하게 될 압력 스위치(400)의 전기 신호를 전송 받아서 하부에 결합된 유체 유입관(220)을 개폐할 수 있도록 한다.

흡입 실린더(300)는, 일반 실린더부(310) 및 흡입부(320)를 포함하되, 상부는 일반 실린더부(310)가 위치하고 하부는 내부가 빈 공간으로 이루어진 흡입부(320)가 결합되어 일체화 된다. 이때, 상기 흡입부(320)의 하부에는 제1 매니폴드 몸체(110) 상부에 형성된 진공유로(130)와 크기가 일치하는 통공이 형성되고, 흡입 실린더(300)는 상기 통공이 진공유로(130)와 연결되도록 위치한 후, 제1 매니폴드 몸체(110)의 상부면과 결합된다(도 5 참조).

그리고, 흡입부(320)는 몸체 내부의 빈 공간에 진공 상태를 생성하고 그에 따른 진공압의 압력차를 이용하여 진공유로(130)에 흡입력을 발생시켜 잔량 유체가 배출유로(140)에 머물도록 할 수 있다.

일반 실린더부(310)는, 중공 원통의 내부에서 피스톤이 왕복 운동을 하는 일반적인 실린더 기구를 말하는 것으로, 유압 내지 공기압에 의한 에너지를 손쉽게 기계적인 직선운동 또는 회전 운동 에너지로 변환시킬 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 그 중에서도 구조가 간단하고 쉽게 직선운동 기구를 만들 수 있는 공기압 실린더를 사용할 수 있다.

일반 실린더부(310)는, 내부에 중공 원통이 형성된 일반 실린더부 몸체(311)와, 일반 실린더부 몸체(311) 내부 공간으로 유체가 유입되거나 배출되도록 할 수 있는 하나 이상의 포트(312)와, 포트(312)에 관을 연결할 수 있도록 포트(312)에 장착되는 포트 연결구(313)와, 중공 원통 내부에 위치하는 일반 실린더부 피스톤(314) 및 상기 일반 실린더부(310)의 작동을 제어할 수 있는 일반 실린더부 제어수단(315)을 포함한다(도 5 참조).

이 때, 일반 실린더부(310)는 일정 강도를 갖는 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 본 발명의 일실시예에서는 그 일례로서 알루미늄 재질의 금속을 아노다이징 열처리를 한 후에 사용할 수 있다.

일반 실린더부(310)는 단동 실린더 또는 복동 실린더 구조가 가능한데, 본 발명의 일시실예에서는 복동 실린더 구조를 사용할 수 있다. 복동 실린더 구조를 갖는 일반 실린더부(310)는 일반 실린더부 피스톤(314) 쪽에 형성된 포트(312)로 유압유 또는 압축 공기가 공급되면 피스톤 로드 쪽에 형성된 포트(312)로 유압유 또는 압축 공기가 배출되면서 일반 실린더부(310)의 로드가 외부로 연장되는 전진운동을 하게 되고, 반대로 피스톤 로드 쪽에 형성된 포트(312)로 유압유 또는 압축 공기가 공급되면 일반 실린더부 피스톤(314) 쪽에 형성된 포트(312)로 유압유 또는 압축 공기가 배출되면서 일반 실린더부(310)의 로드가 몸체 내부로 들어가는 후진 운동을 하게 된다.

일반 실린더부 제어수단(315)은 실린더 몸체(311)의 외부 일측에 장착되되 공기유로(140)와 실린더부(310) 사이에 위치하는데, 일반 실린더부 제어수단(315) 일측으로는 제1 매니폴드(100) 공기유로(140)가 연결되고, 타측으로는 관에 의해 포트(312)와 연결되도록 한다. 또한, 후술하게 될 압력 스위치(400)가 전기적으로 연결된다.

일반 실린더부 제어수단(315)은 압력 스위치(400)에서 발생되는 전기 신호를 전송 받아 제1 매니폴드(100) 공기유로(140)로부터 유입되는 공기가 실린더부(310)로 유입 또는 배출될 수 있도록 유체 방향을 제어할 수 있도록 하는데, 이 때, 일반 실린더부 제어수단(315)은 상술한 복동 실린더를 제어하기 위하여 4/2 방향 제어 밸브가 될 수 있다.

흡입부(320)는, 내부에 중공 원통이 형성된 흡입부 몸체(321)와, 내부의 중공 원통인 진공실(322)과, 내부 중공 원통 내부에서 왕복 운동을 하는 흡입부 피스톤(323)과, 흡입부 피스톤(323) 둘레를 감싸도록 장착되어 유체의 누출을 차단하는 흡입부 피스톤링(324)과, 실린더부(310)의 피스톤 로드임과 동시에 그 종단에 흡입부 피스톤(323)이 장착되도록 하는 로드(325) 및 흡입부(320)와 일반 실린더부(310)가 결합되는 로드 주위에 장착되고 흡입부(320)가 제1 매니폴드 몸체(110)에 결합되는 테두리 주위에 장착되는 밀폐링(326)를 포함한다(도 5 참조).

흡입부(320)는, 상술한 바와 같이 실린더부(310)의 하부에 결합되어 일체화되는데, 일반 실린더부(310)의 피스톤 로드가 전후진 운동을 함에 따라 로드(326) 종단에 장착된 흡입부 피스톤(323)도 따라서 전후진 운동을 하게 된다. 즉, 로드(326)가 외부로 돌출하는 전진 운동을 하게 되면 진공실(322)의 공기는 외부로 밀려 나가게 되지만, 반대로 외부로 돌출된 로드(326)가 후진 운동을 하게 되면 진공실(322)은 진공 상태가 형성되게 된다.

이와 같이 일반 실린더부(310)에 의해 만들어진 로드(326)의 기계적인 직선운동은 흡입부(320)의 흡입부 피스톤(323)에 전달되어 진공실(322)에 진공 상태를 형성하고, 진공실(322)에 형성된 진공 상태는 진공실(232)과 연결된 진공유로(130)에 흡입력을 발생시킬 수 있게 된다. 이어서, 진공유로(130)는 배출유로(120)와 연결되어 있으므로 진공유로(130)의 흡입력에 의해 배출유로(120)에 남아있는 유체는 흐르지 못하고 배출유로(120) 상에 머물게 된다.

압력 스위치(400)는, 압력 스위치 본체(410)와 그 하부에 연결되는 연결부재(420)를 포함하고 연결부재(420)는 제1 매니폴드 몸체(110)에 형성된 압력 스위치 장착홈(154)에 고정된다. 압력 스위치 본체(410)의 커넥션 부분은 연결부재(420)와 연결되고, 다시 연결부재(420)는 배출유로(120)와 연결되어서, 제1 매니폴드(100) 내부에 형성된 배출유로(120)에 흐르는 유체의 압력을 검출할 수 있게 된다.

압력 스위치(400)는, 배출유로(120)에 흐르는 유체의 압력을 감시하여 압력이 설정치 이상 또는 이하에 달하면 전기접점을 개폐하여 전기신호를 생성한 후, 생성된 전기신호를 차단밸브(400)와 실린더 제어부 수단(315)으로 전송한다. 전기신호를 전송받은 차단밸브(400)와 실린더 제어부 수단(315)은 각각 밸브를 제어하거나 일반 실린더부(310)로 유입되는 공기의 방향을 제어하게 된다.

압력 스위치(400)는, 구조상 벨로즈형 압력 스위치, 부르동관형 압력 스위치, 피스톤형 압력 스위치 중의 어느 하나일 수 있으며, 전기 접점에는 일반적으로 마이크로 스위치가 사용된다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 디지털 압력 스위치를 사용할 수 있따.

체크 밸브(500)는, 제1 매니폴드 몸체(110) 내부에 형성된 배출유로(111) 일단의 관로상에 삽입 설치되는데, 유체가 흐르는 방향에서부터 배출유로(111)를 개폐할 수 있는 개폐구(510)와, 밀폐를 위해 개폐구(510)에 장착되는 개폐구 밀폐링(520)과, 제1 매니폴드 몸체(110)에 형성되고 배출유로(120)와 연결되는 체크밸브 삽입홈(153)에 삽입되는 연결구(550)와, 연결구(550) 상단에 걸림턱이 형성되도록 하는 안착부(540)와, 배출유로(111)의 개폐구(510)에 일단이 고정되고 타단은 연결구(550) 상단의 안착부(540)에 고정되는 스프링(530) 및 연결구(550) 내부에 형성된 체크밸브 유로(560)를 포함한다(도 6 참조).

또한, 연결구(550)는 체크밸브 삽입홈(153)에 삽입될 때 제1 매니폴드 몸체(110)와 접촉되는 부위에 장착되는 연결구 밀폐링(551)를 더 포함할 수 있다.

체크 밸브(500)는, 배출유로(120)에 흐르는 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 밸브로서, 개방될 때에는 유체가 한 방향으로 흐르도록 하여 배출유로(120)의 외부, 즉, 제1 매니폴드(100)와 연결된 유체 배출관(230)으로 유체가 배출되게 하고. 닫혀 있는 상태에서는 유체가 누출되지 않도록 기밀하여서 유체가 흐르지 못하고 배출유로(120) 상에 머물도록 한다.

구체적으로, 평상시에는 배출유로(120)를 관통하는 유체의 압력에 의해 개폐구(510)가 연결구(550) 쪽으로 밀려나게 되어 유체는 개폐구(510)와 체크밸브 유로(560)를 거쳐 유체 배출관(230) 쪽으로 배출된다. 그리고, 장비에 연결되는 유체 유입관(220)과 유체 배출관(230) 사이에 위치하는 장비의 부품이 고장 또는 교체로 인하여 장비에서 이탈하게 되면 부품이 이탈된 부위로 유체가 누출되게 되고, 배출유로(120)를 관통하는 유체의 압력이 떨어지게 된다. 그에 따라 유체의 압력에 의해 눌려져 있던 스프링(530)이 장력에 의하여 펴지게 되고 동시에 스프링(530) 일단에 고정된 개폐구(510)가 상승하여 배출유로(120)를 밀폐함으로써 배출유로(120)에 흐르는 유체의 흐름을 차단하게 된다.

이하에서는, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예인 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈이 스폿 용접장치의 용접건에 장착되었을 때 그 작동과정에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈이 스폿 용접장치에 적용된 것을 나타낸 예시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은 차단 밸브(200)가 유체 유입관(220) 상의 중간에 위치하도록 결합됨과 동시에 제1 매니폴드 몸체(110)의 배출유로(120)가 유체 배출관(230) 상의 중간에 위치하도록 스폿 용접장치(900)에 장착된다.

유체 유입관(220)은, 차단 밸브(200)의 양쪽에 연결되는데, 일단에 연결되는 유체 유입관(220)으로는 냉각수가 유입되도록 하고, 타단에 연결된 유체 유입관(230)은 스폿 용접장치(900)의 용접건에 장착되어 냉각수가 용접건의 팁 부위를 순환할 수 있도록 한다.

유체 배출관(230)은, 제1 매니폴드 몸체(110) 내부에 형성된 배출 유로(120) 양단에 연결되는데, 일단에 연결되는 유체 배출관(230)은 스폿 용접장치(900)의 용접건에 장착되어 용접건의 팁 부위를 순환하고 나오는 냉각수가 배출되도록 하고, 배출 유로(120) 타단에 연결되는 유체 배출관(230)은 배출 유로(120)를 통과한 냉각수가 외부로 배출되도록 한다.

상기와 같이 스폿 용접장치(900)에 장착되는 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은 스폿 용접장치(900)의 팁이 고장 또는 팁의 교체를 위하여 팁이 분리될 때에 차단 밸브(200)를 작동시켜 유체 유입관(220)에 유입되는 냉각수를 차단하고, 동시에 흡입 실린더(300)를 작동시켜 유체 배출관(230)의 관로에 남아 있는 냉각수가 누출되지 않도록 한다.

이와 같은 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈의 작동 과정을, 스폿 용접장치(900)의 팁이 고장으로 이탈될 때와, 스폿 용접장치(900)의 팁의 교체를 위해 인위적으로 팁을 분리할 때로 나누어 설명하기로 한다.

스폿 용접장치(900)의 팁이 고장으로 이탈되면, 제1 매니폴드 몸체(110)의 배출유로(120)에 흐르는 냉각수의 압력은 떨어지게 되고 이러한 압력의 변화를 압력 스위치(400)가 감지하여 전기적 신호를 생성한 후, 각각 차단 밸브(200) 및 일반 실린더부 제어수단(315)으로 전송한다.

압력 스위치(400)로부터 전기적 신호를 전송 받은 차단 밸브(200)는 밸브를 닫아 유체 유입관(220)을 차단하여 더 이상의 냉각수 유입을 방지한다.

동시에 압력 스위치(400)로부터 전기적 신호를 전송 받은 일반 실린더부 제어수단(315)은 일반 실린더부의 피스톤 로드 쪽에 형성된 포트(312)로 공기 유로(140)에서 유입된 압축 공기를 공급하고 일반 실린더부 피스톤(314) 쪽에 형성된 포트(312)로는 압축 공기를 배출하여 일반 실린더부(310)의 로드가 후진 운동을 하도록 함으로써, 로드에 장착된 흡입부(320)의 피스톤(323)이 진공실(322) 내부에서 상승하여 진공실(322)을 진공 상태로 만들어 흡입력을 발생 시킨다(도 7 a 참조).

이 때, 배출유로(120)를 흐르던 냉각수의 압력이 떨어지면 체크 밸브(500)의 개폐구(510)가 배출유로(120)를 차단하여 밀폐하고, 배출유로(120)에 남아 있던 냉각수는 배출유로(120)와 연결된 진공 유로(130)를 통해 발생하는 흡입력에 의하여 진공 유로(130) 쪽으로 빨려 들어가게 된다(도 7 a 참조).

이와 같이 진공 유로(130)로 빨려 들어간 냉각수에 의해 배출유로(120) 상에 남아 있던 냉각수는 계속하여 배출유로(120) 상에 머물게 되어 스폿 용접장치(900)의 팁이 분리된 부위로는 냉각수의 유출이 멈춰지게 된다. 냉가수의 유출이 멈춰지면 전극 팁을 교체하고 팁이 교체되고 나면 차단밸브(200)를 해제하여 냉각수를 다시 순환시키게 된다.

냉각수의 순환이 재개되면 제1 매니폴드 몸체(110)의 내부에 형성된 배출 유로(120)에 흐르는 냉각수의 압력이 다시 높아지게 되고 이러한 압력의 변화를 압력 스위치(400)가 감지하여 전기적 신호를 생성한 후, 일반 실린더부 제어수단(315)으로 전송한다.

압력 스위치(400)로부터 전기적 신호를 전송 받은 일반 실린더부 제어수단(315)은 일반 실린더부 피스톤(314) 쪽에 형성된 포트(312)로 공기 유로(140)에서 유입된 압축 공기를 공급하고 피스톤 로드 쪽에 형성된 포트(312)로는 압축 공기를 배출하여 일반 실린더부(310)의 로드가 전진 운동을 하도록 함으로써, 로드에 장착된 흡입부(320)의 피스톤(323)이 진공실(322) 내부에서 하강하여 진공실(322)에 남아 있는 공기 및 냉각수를 밀어내게 된다(도 7 b 참조)

이 때, 배출유로(120)를 흐르던 냉각수의 압력이 높아지면 체크 밸브(500)의 개폐구(510)는 뒤로 밀려나 배출유로(120)를 개방하게 되고, 냉각수는 배출유로(120)를 관통하여 유체 배출관(230)으로 배출된다(도 7 b 참조).

다음으로, 스폿 용접장치(900)의 팁의 교체를 위해 인위적으로 팁을 분리하기 위해서는, 먼저, 차단 밸브(200)의 밸브를 닫아 유체 유입관(220)을 차단하여 더 이상의 냉각수 유입을 방지한다.

냉각수의 유입이 차단되면, 제1 매니폴드 몸체(110)의 배출유로(120)에 흐르는 냉각수의 압력은 떨어지게 되고 이러한 압력의 변화를 압력 스위치(400)가 감지하여 전기적 신호를 생성한 후, 일반 실린더부 제어수단(315)으로 전송한다.

압력 스위치(400)로부터 전기적 신호를 전송 받은 일반 실린더부 제어수단(315)은 일반 실린더부의 피스톤 로드 쪽에 형성된 포트(312)로 공기 유로(140)에서 유입된 압축 공기를 공급하고 일반 실린더부 피스톤(314) 쪽에 형성된 포트(312)로는 압축 공기를 배출하여 일반 실린더부(310)의 로드가 후진 운동을 하도록 함으로써, 로드에 장착된 흡입부(320)의 피스톤(323)이 진공실(322) 내부에서 상승하여 진공실(322)을 진공 상태로 만들어 흡입력을 발생 시킨다(도 7 a 참조).

이 때, 배출유로(120)를 흐르던 냉각수의 압력이 떨어지면 체크 밸브(500)의 개폐구(510)가 배출유로(120)를 차단하여 밀폐하고, 배출유로(120)에 남아 있던 냉각수는 배출유로(120)와 연결된 진공 유로(130)를 통해 발생하는 흡입력에 의하여 진공 유로(130) 쪽으로 빨려 들어가게 된다(도 7 a 참조).

이와 같이 진공 유로(130)로 빨려 들어간 냉각수에 의해 배출유로(120) 상에 남아 있던 냉각수는 계속하여 배출유로(120) 상에 머물게 되어 스폿 용접장치(900)의 팁이 분리된 부위로는 냉각수의 유출이 멈춰지게 된다. 냉가수의 유출이 멈춰지면 전극 팁을 교체하고 팁이 교체되고 나면 차단밸브(200)를 해제하여 냉각수를 다시 순환시키게 된다.

전극 팁의 교체가 끝난 후, 냉각수의 순환이 재개되면 제1 매니폴드 몸체(110)의 내부에 형성된 배출 유로(120)에 흐르는 냉각수의 압력이 다시 높아지게 되고 이러한 압력의 변화를 압력 스위치(400)가 감지하여 전기적 신호를 생성한 후, 일반 실린더부 제어수단(315)으로 전송한다.

압력 스위치(400)로부터 전기적 신호를 전송 받은 일반 실린더부 제어수단(315)은 일반 실린더부 피스톤(314) 쪽에 형성된 포트(312)로 공기 유로(140)에서 유입된 압축 공기를 공급하고 피스톤 로드 쪽에 형성된 포트(312)로는 압축 공기를 배출하여 일반 실린더부(310)의 로드가 전진 운동을 하도록 함으로써, 로드에 장착된 흡입부(320)의 피스톤(323)이 진공실(322) 내부에서 하강하여 진공실(322)에 남아 있는 공기 및 냉각수를 밀어내게 된다(도 7 b 참조)

이 때, 배출유로(120)를 흐르던 냉각수의 압력이 높아지면 체크 밸브(500)의 개폐구(510)는 뒤로 밀려나 배출유로(120)를 개방하게 되고, 냉각수는 배출유로(120)를 관통하여 유체 배출관(230)으로 배출된다(도 7 b 참조).

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 매니폴드를 나타낸 평면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 제2 매니폴드의 단면을 나타낸 도면으로서, 상술한 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은, 제2 매니폴드 몸체(610) 내부에 인입유로(620)와 배출유로(630)가 형성되며 상기 제1 매니폴드(100)와 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈이 장착될 장비 사이, 즉 제1 매니폴드(100) 다음에 위치하는 제2 매니폴드(600)와, 상기 인입유로(620)와 배출유로(630)의 일단에 삽입 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 다수개의 체크 밸브(500)를 더 포함할 수 있다.

인입유로(620)에서, 인입유로(620)의 일단은 유체 유입관(220)과 연결되는 하나의 유로가 형성되고 타단은 두 개 이상으로 분기되는 다수개의 유로가 형성되고, 상기 배출유로(630)에서, 배출유로(630)의 일단은 상기 유체 배출관(230)과 연결되는 하나의 유로가 형성되고 타단은 두 개 이상으로 분기되는 다수개의 유로가 형성되도록 할 수 있다.

인입유로(620)에서, 본 발명의 일실시예로서 제1 매니폴드(100)에 장착된 차단 밸브(200)의 유체 유입관(220)과 연결되는 하나의 유로가 종 방향으로 제2 매니폴드 몸체(610)의 하부 좌측에 형성된 후, 상기 종 방향으로 형성된 하나의 유로와 이어지는 횡 방향의 유로가 형성되고, 다시 상기 횡 방향의 유로로부터 이어지고 종 방향으로 3개로 분기되어서 제2 매니폴드 몸체(610) 외부와 통하는 다수개의 유로가 형성된 것을 일례로 도시하였다.

인입유로(620)의 일단, 즉, 입구 부분에서 하나의 유로가 시작되는 제2 매니폴드 몸체(610) 부위에는 유체 유입관(220)이 연결될 수 있도록 인입유로 연결구홈(642)이 형성되고, 종 방향으로 3개로 분기되어 제2 매니폴드 몸체(610) 외부와 통하는 부위에는 체크밸브(500)가 삽입될 수 있도록 체크밸브 삽입홈(641)이 형성된다.

인입유로(620)의 타단, 즉 3개로 분기된 각각의 유로는 용접 장치(900)의 각 부위와 연결되도록 하는데, 일례로서 링코어 트랜스 방식의 스폿 용접기에 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈이 장착된다고 하면, 3개의 분기된 유로 중에 하나는 용접 장치(900)의 상부 암에 연결되도록 할 수 있고, 또 다른 하나는 용접 장치(900)의 하부 암에 연결되도록 할 수 있고, 나머지 하나는 트랜스에 연결되도록 하여 상기 각 부위를 냉각수가 순환하도록 할 수 있다(도 11참조).

위와 같이 본 발명의 일실시예에서는 인입유로(620)에 있어서 분기된 유로의 개수를 3개로 하였지만 그 개수는 얼마든지 변경이 가능함은 물론이다.

배출유로(630)에서, 본 발명의 일실시예로서 제2 매니폴드 몸체(610) 하부 우측에 제1 매니폴드(100)의 배출유로(120)와 연결되는 하나의 유로가 종 방향으로 형성된 후, 상기 종 방향으로 형성된 하나의 유로와 이어지는 횡 방향의 유로가 형성되고, 다시 상기 횡 방향의 유로로부터 이어지는 하나의 유로는 제2 매니폴드 몸체(610) 우측으로 외부와 관통될 수 있도록 횡 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 횡 방향의 유로로부터 이어져 종 방향으로 분기되는 두 개의 유로는 제2 매니폴드 몸체(610) 상부 방향으로 외부와 통하도록 유로가 형성된 것을 일례로 도시하였다.

배출유로(630)의 일단, 즉, 출구 부분에서 하나의 유로가 시작되는 제2 매니폴드 몸체(610) 부위에는 상기 유체 배출관(220)이 연결될 수 있도록 제1 배출유로 연결구홈(643)이 형성되고, 횡 방향으로 우측으로 연장되어 외부와 통하는 제2 매니폴드 몸체(610) 부위에는 용접기(900)로부터 배출되는 냉각수 관로가 연결될 수 있도록 제2 배출유로 연결구홈(644)이 형성되고, 종 방향으로 2개로 분기되어 외부와 통하는 제2 매니폴드 몸체(610) 부위에는 체크밸브(500)가 삽입 설치 될 수 있도록 체크밸브 삽입홈(641)이 형성된다.

배출유로(620)의 타단, 즉, 3개로 분기된 각각의 유로는 용접장치(900)의 각 부위와 연결되도록 하여 용접장치(900) 각 부위를 거쳐 나오는 냉각수를 유입 받는데, 링코어 트랜스 방식의 스폿 용접기를 예를 들면, 배출유로(620)의 타단, 즉, 3개의 분기된 유로 중에 종 방향으로 분기된 하나의 유로는 용접장치(900)의 상부 암에 연결되어 상부 암을 거쳐 나오는 냉각수를 유입 받도록 할 수 있고, 또 다른 종 방향으로 분기된 하나의 유로는 용접장치(900)의 하부 암에 연결되어 하부 암을 거쳐 나오는 냉각수를 유입 받도록 할 수 있고, 횡 방향으로 연장된 나머지 하나의 유로는 용접장치(900)의 트랜스(T/R)에 연결되어 트랜스(T/R)를 거쳐 나오는 냉각수를 유입 받도록 할 수 있다(도 11 참조).

위의 같이, 본 발명의 일실시예에서는 배출유로(620)에 있어서 분기된 유로의 개수를 3개로 하였지만 그 개수는 얼마든지 변경이 가능함은 물론이다.

체크밸브(500)는 인입유로(620)의 3개의 분기된 유로 종단에는 설치되는데, 본 발명의 일실시예에서는 하부에서 상부 방향으로, 즉 냉각수의 유입 방향으로만 유체가 흐를 수 있도록 체크밸브(500)의 개폐구(510)는 아래쪽에 위치한 것을 일례로 나타내었다. 그리고 위와 같이 체크밸브(500)가 삽입될 수 있도록 제2 매니폴드 몸체(610)의 상부 방향에 형성된 인입유로(620)의 3개의 분기된 유로 종단에는 체크밸브 삽입홈(641)이 형성되어 체크 밸브(500)가 삽입되도록 한다.

또한, 체크밸브(500)는 배출유로(630)의 3개의 분기된 유로 중에서 종으로 분기되어 제2 매니폴드 몸체(610) 상부 쪽에 형성된 2개의 유로 종단에 삽입 설치되는데, 본 발명의 일실시예에서는 상부에서 하부 방향으로, 즉 냉각수의 배출 방향으로만 유체가 흐를 수 있도록 체크밸브(500)의 개폐구(510)는 상부쪽에 위치한 것을 일례로 나타내었다. 그리고 위와 같이 체크밸브(500)가 삽입될 수 있도록 제2 매니폴드 몸체(610)의 상부 방향에 형성된 배출유로(620)의 2개의 분기된 유로 종단에는 체크밸브 삽입홈(641)이 형성되어 체크 밸브(500)가 삽입되도록 할 수 있다.

이와 같이, 체크밸브(500)는 인입유로(620)의 분기된 다수개의 유로에는 모두 삽입 설치되거나 선택적으로 삽입 설치 될 수 있고, 배출유로(630)의 분기된 다수개의 유로에는 선택적으로 삽입 설치될 수 있다. 즉, 인입유로(620)와 배출유로(630)의 분기된 유로 각각에는 체크밸브(500)가 모두 삽입 설치될 수도 있고, 몇 개만이 설치되고 나머지는 설치되지 않을 수도 있다. 이것은 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈이 장착될 다양한 종류의 장비에 유연하게 대응할 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 인입유로(610), 배출유로(620) 및 체크 밸브(500)는 상기 제2 매니폴드(600)를 베이스로 하여 일체화 되도록 제조될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈에 제2 매니폴드가 더 포함되어 스폿 용접장치에 적용된 것을 나타낸 예시도로서, 제1 매니폴드(100)는 가장 하단에 위치하고, 그 다음에 제2 매니폴드(600)가 위치하며, 끝에는 스폿 용접장치가 위치하는 것을 일례로 나타내었다.

스폿 용접장치(900)의 팁이 고장으로 이탈될 때와, 스폿 용접장치(900)의 팁의 교체를 위해 인위적으로 팁을 분리할 때, 제1 매니폴드(100)에서 냉각수의 유입을 차단하면 유체의 압력이 떨어져서 제2 매니폴드(600)에 설치된 체크밸브(500) 들은 모두 닫혀서 내부의 유로를 모두 폐쇄하게 된다.

구체적으로, 제1 매니폴드(100)와 제2 매니폴드(600) 사이에 위치하고 있는 유체 유입관(220)에 남아있는 냉각수는 제1 매니폴드(100) 측의 차단 밸브(200)가 작동하고 제2 매니폴드(600)의 인입유로(620)에 설치된 체크밸브(500)가 작동함에 따라 제1 매니폴드(100)와 제2 매니폴드(600) 사이의 유체 유입관(220)에 갇혀서 외부로 누출되지 않고 유체 유입관(220)의 관로에 남게 된다. 따라서 제2 매니폴드(600)의 인입유로(620)와 용접장치(900) 사이의 관로에 남아 있는 유체만이 누출되므로 전체적인 냉각수의 누출량을 줄일 수 있게 된다.

다시, 제1 매니폴드(100)와 제2 매니폴드(600) 사이에 위치하고 있는 유체 배출관(230)에 남아있는 냉각수는 제2 매니폴드(600)의 배출유로(630)에 설치된 체크밸브(500)가 작동하고 제1 매니폴드(600)의 배출유로(120)에 설치된 체크밸븜(500)가 작동함에 따라 제1 매니폴드(100)와 제2 매니폴드(600) 사이의 유체 배출관(230)에 갇혀서 외부로 누출되지 않고 유체 배출관(230)의 관로에 남게 된다.

또한, 제1 매니폴드(100)와 제2 매니폴드(600)에 설치된 체크밸브(500)에 의해 제1 매니폴드(100)와 제2 매니폴드(600) 사이에 위치하고 있는 유체 배출관(230)의 일단이 폐쇄되어 밀폐된 공간을 형성하기 때문에 제1 매니폴드(100)의 진공유로(130)에 흡입 실린더(300)에 의해 발생되는 흡입력을 높여 줄 수 있다. 또한, 제1 매니폴드(100)의 흡입 실린더(300)를 설명한 부분에서 상세히 설명한 바와 같이 체크밸브(500)가 설치되지 않은 제2 매니폴드(600)의 배출유로(630)에 남아있는 냉각수도 상기 흡입력에 의해 외부로 누출되지 않고 배출유로(630) 상에 머물 수 있도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은, 유체 차단 모듈을 구성하는 매니폴드 내부에 진공유로를 형성하고 외부에 진공압을 발생시킬 수 있는 진공부를 장착하여 차단밸브가 작동함과 동시에 매니폴드 내부의 진공유로 및 상기 진공유로와 연결된 배출유로에 진공압에 의한 흡입력을 발생시켜 차단밸브와 연결된 배출관로에 남아있는 유체가 유출되지 않고 상기 배출관로 상에 머물 수 있도록 하기 때문에, 차단밸브의 작동 후에 발생하는 추가적인 유체의 유출을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유체 차단 모듈을 구성하는 차단밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치 및 체크밸브의 구성부를 매니폴드 상에 모두 장착되도록 하여 유체 차단 모듈을 일체형 구조로 제작하기 때문에, 유체 차단 모듈이 각종 장비에 장착되는 시간 및 공간을 절약할 수 있게 되는 효과와 그에 따라 범용성을 크게 향상 시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 장비의 유지 보수가 간편해 지고 그에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100: 제1 매니폴드 110: 제1 매니폴드 몸체
120: 배출유로 130: 진공유로
140: 공기유로 150: 연결홈
160: 차단밸브 연결부재 170: 연결구
180: 공기 유입관 200: 차단 밸브
210: 차단밸브 본체 220: 유체 유입관
230: 유체 배출관 300: 흡입 실린더
310: 일반 실린더부 320: 흡입부
400: 압력 스위치 410: 압력 스위치 본체
420: 연결부재 500: 체크 밸브
600: 제2 매니폴드 610: 제2 매니폴드 몸체
620: 인입유로 630: 배출유로
640: 연결홈 650: 연결구
900: 용접 장치

Claims (14)

1. 유체 유입관과 유체 배출관이 연결되어 유체가 순환할 수 있는 구조를 갖는 장비에 설치되어 순환되는 유체를 차단할 수 있는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈에 있어서,
   매니폴드 몸체 내부에 배출유로, 진공유로 및 공기유로가 형성된 제1 매니폴드;와, 상기 유체 유입관에 흐르는 유체를 차단할 수 있고 상기 제1 매니폴드 외부 일측에 결합되어 있는 차단 밸브;와, 상부는 일반 실린더부가 위치하고 하부는 내부에 빈 공간을 갖는 흡입부가 결합되어 상기 제1 매니폴드 상부면에 장착되는 흡입 실린더;와, 상기 제1 매니폴드 상부 일측에 결합되어 상기 배출유로의 어느 위치에서 압력을 검출할 수 있는 압력 스위치; 및 상기 배출유로의 일단에 삽입 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 체크 밸브;를 포함하되,
   상기 차단 밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치 및 체크 밸브는 상기 제1 매니폴드를 베이스로 하여 일체화 되도록 제조되고,
   상기 제1 매니폴드 몸체는 소정 두께를 갖고, 상기 제1 매니폴드 몸체 외부로 상기 차단 밸브, 흡입 실린더, 압력 스위치가 장착될 수 있고 상기 제1 매니폴드 몸체 내부로 체크 밸브가 장착될 수 있도록 연결홈이 형성되는 것 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 배출유로에 흐르는 유체의 압력이 기설정 이하가 되면,
   상기 압력 스위치가 생성하는 전기적 신호에 의해 상기 일반 실린더부는 후진 운동을 하고 상기 차단 밸브는 유체 유입관을 차단함과 동시에 상기 체크 밸브는 상기 배출유로를 차단하고, 상기 흡입부는 상기 일반 실린더부의 후진 운동에 의해 내부에 진공 상태가 형성되면 상기 진공유로에 흡입력을 발생시켜 상기 배출유로의 잔량 유체를 흡입하여 잔량 유체가 상기 배출유로에 머물 수 있도록 하고,
   상기 배출유로에 흐르는 유체의 압력이 기설정 이상이 되면,
   상기 압력 스위치가 생성하는 전기적 신호에 의해 상기 일반 실린더부는 전진 운동을 함과 동시에 상기 체크 밸브가 작동하여 상기 배출유로를 개방하고, 상기 흡입부는 상기 일반 실린더부의 전진 운동에 의해 배출유로의 잔량 유체가 상기 유체 배출관으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 배출유로는,
   상기 제1 매니폴드 몸체 내부 일측에 형성되되 상기 제1 매니폴드 몸체를 수평방향으로 관통하도록 형성되고, 상기 배출유로의 양단에는 상기 유체 배출관이 연결됨으로써 상기 유체 배출관 중간 부분에 상기 배출유로가 위치하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 진공유로는,
   상기 제1 매니폴드 몸체 내부에 형성되되 상기 배출유로로부터 분기되어 연장된 후 제1 매니폴드 몸체의 상부와 통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기유로는,
   상기 제1 매니폴드 몸체 일측에서 부터 내부로 연장된 후 상기 제1 매니폴드 몸체의 상부와 통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 차단 밸브는,
   차단밸브 본체와 상기 차단밸브 본체의 일측에 결합되는 상기 유체 유입관을 포함하여 상기 제1 매니폴드 몸체 일측 벽에 차단밸브 연결부재로 결합되되, 상기 유체 유입관에 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있도록 상기 유체 유입관 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡입 실린더는,
   상기 흡입부의 하부에 상기 제1 매니폴드 몸체 상부에 형성된 상기 진공유로와 크기가 일치하는 통공이 형성되어, 상기 통공이 상기 진공유로와 연결되도록 상기 제1 매니폴드 몸체의 상부면에 위치한 후 결합되는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 일반 실린더부는,
   내부에 중공 원통이 형성된 일반 실린더부 몸체와, 상기 일반 실린더부 몸체 내부 공간으로 유체가 유입되거나 배출되도록 할 수 있는 하나 이상의 포트와, 중공 원통 내부에 위치하는 일반 실린더부 피스톤 및 상기 일반 실린더부의 작동을 제어할 수 있는 일반 실린더부 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입부는,
    내부에 중공 원통이 형성된 흡입부 몸체와, 내부의 중공 원통인 진공실과, 내부 중공 원통 내부에서 왕복 운동을 하는 흡입부 피스톤과, 상기 흡입부 피스톤 둘레를 감싸도록 장착되어 유체의 누출을 차단하는 흡입부 피스톤링 및 상기 실린더부의 피스톤 로드임과 동시에 그 종단에 흡입부 피스톤이 장착되도록 하는 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력 스위치는,
    압력 스위치 본체와 그 하부에 연결되는 연결부재를 포함하되, 상기 연결부재는 상기 제1 매니폴드 몸체에 형성된 압력 스위치 장착홈에 고정되고, 상기 압력 스위치 본체의 커넥션 부분은 상기 연결부재와 연결되고, 다시 상기 연결부재는 상기 배출유로와 연결되어서, 상기 배출유로에 흐르는 유체의 압력을 검출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 체크 밸브는,
    상기 배출유로 일단의 관로상에 삽입 설치되되, 상기 배출유로를 개폐할 수 있는 개폐구와, 밀폐를 위해 상기 개폐구에 장착되는 개폐구 밀폐링과, 상기 제1 매니폴드 몸체에 형성되어 상기 배출유로와 연결되는 체크밸브 삽입홈에 삽입되는 연결구와, 상기 연결구 상단에 걸림턱이 형성되도록 하는 안착부와, 상기 개폐구에 일단이 고정되고 타단은 상기 안착부에 고정되는 스프링 및 상기 연결구 내부에 형성된 체크밸브 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
    
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈은,
    매니폴드 몸체 내부에 인입유로와 배출유로가 형성되며 상기 제1 매니폴드 다음에 위치하는 제2 매니폴드;와, 상기 인입유로와 배출유로의 일단에 삽입 설치되어 유체가 한 방향으로만 흐르도록 할 수 있는 다수개의 체크 밸브;를 더 포함하되,
    상기 인입유로는, 일단은 상기 유체 유입관이 연결되는 하나의 유로가 형성되고 타단은 두 개 이상으로 분기되는 다수개의 유로가 형성되고,
    상기 배출유로는, 일단은 상기 유체 배출관이 연결되는 하나의 유로가 형성되고 타단은 두 개 이상으로 분기되는 다수개의 유로가 형성되고,
    상기 인입유로, 배출유로 및 체크 밸브는 상기 제2 매니폴드를 베이스로 하여 일체화 되도록 제조되는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 체크 밸브는,
    상기 인입유로의 분기된 다수개의 유로에 모두 또는 선택적으로 삽입 설치되고, 상기 배출 유로의 분기된 다수개의 유로에는 선택적으로 삽입 설치될 수 있는 것을 특징으로 하는 매니폴드 일체형 유체 차단 모듈.

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