KR101803703B1

KR101803703B1 - 가스 밸브, 및 가스 밸브용 조립 방법

Info

Publication number: KR101803703B1
Application number: KR1020147026890A
Authority: KR
Inventors: 앙두에자 펠릭스 꾸에레제타; 오드리오졸라 조세 이그나시오 무기카
Original assignee: 코프레시텍, 에스.엘.
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2017-12-01
Also published as: PL2820353T3; EP2820353A1; RU2582726C2; ES2589756T8; EP2820353B1; RU2014136585A; ES2589756T3; CN104136848B; KR20140136958A; EP2634485A1; US9285053B2; CA2864862C; JP2015509576A; CA2864862A1; WO2013127838A1; US20140374635A1; CN104136848A

Abstract

입구(10), 출구(11) 및 출구(11)를 입구(10)와 연통하기 위한 구멍을 갖는 가스 봉입체, 구멍을 통한 가스의 통과를 방지하기 위한 폐쇄 위치 또는 가스의 통과를 허용하기 위한 개방 위치에서 구멍과 협동하는 밸브 시트를 갖는 부재, 밸브 시트를 개방 위치에 유지하기 위한 작동 수단, 및 작동 수단을 밸브(300)의 외부에 연결하는 연결 수단을 포함하는 밸브체(100)를 포함하는 가스 밸브가 개시된다. 밸브(300)는 연결 수단을 포함하는 금속 코어 인쇄 회로 기판(6)을 또한 포함한다. 부재는 인쇄 회로 기판(6)에 납땜된 금속 구조체를 포함하고, 상기 금속 구조체는 작동 수단을 위한 하우징을 형성하고, 윈도우를 포함한다.

Description

가스 밸브, 및 가스 밸브용 조립 방법{GAS VALVE, AND ASSEMBLY METHOD FOR A GAS VALVE}

본 발명은 외부 공급을 필요로 하는 가스 밸브들, 및 가스 밸브들용 조립 방법에 관한 것이다.

버너(또는 이 유형의 다른 디바이스)에 도달하는 가스의 통과를 제어하기 위한 가스 밸브들의 사용은 널리 알려져 있다. 가스 밸브에 의해, 가스의 통과가 허용되거나 방지될 수 있는데, 그 방지를 위해 가스 밸브는 완전히 폐쇄되고, 그 허용을 위해 가스 밸브는 개방된다. 이들 유형의 밸브들은 온/오프-형 밸브들로서 공지되어 있지만, 가스의 통과가 더 크거나 더 적은 정도로 개방될 수 있어, 요구되는 바에 따라 가스의 더 크거나 작은 유동의 통과를 가능하게 하도록 그 통과가 허용될 때 가스의 유동을 조절할 수 있는 다른 유형의 가스 밸브들, 즉 조절 밸브들이 공지되어 있다.

밸브들은 예를 들어 가스 소스로부터 기원하는 가스를 수용하는 가스 입구, 버너와 같은 요구된 목적지를 향해 조절된 방식으로 가스의 유동이 유출하는 가스 출구, 입구를 출구에 연결하는 관통 구멍, 및 가스의 통과를 허용하거나 방지하도록 작동될 때 관통 구멍과 협동하는 밸브 시트 또는 헤드를 포함한다.

밸브 시트는 기계적 또는 전기적 방식으로 작동될 수 있다. 기계적 방식으로 작동될 때, 밸브 시트를 대응 위치로 이동시키기 위해 힘이 그 위에 인가되고, 다수의 경우에, 전기적 유닛, 일반적으로 자기가 밸브 시트를 상기 위치에 유지하는데 요구되고, 이는 밸브 시트 상에 계속 작용하기 위해 전력 공급을 필요로 한다.

전기적 방식으로 작동될 때, 밸브 시트는 전기적 유닛, 일반적으로 자기에 의해 활성화되는데, 이는 밸브 시트 상에 계속 작용하기 위해 전력 공급을 필요로 한다. 유사하게, 밸브 시트를 요구된 위치에 유지하기 위해, 전력 요구가 밸브 시트를 이동하는데 요구되는 것들에 비해 열악하기 때문에 부가의 전기적 또는 자기적 유닛이 사용될 수 있고, 이 경우에 전기적 또는 자기적 유닛은 또한 전력 공급을 필요로 한다.

일반적으로, 전기적 또는 자기적 유닛으로의 공급은, 밸브 시트가 기계적 방식으로 작동될 때 및 전기적 방식으로 작동될 때의 모두에, 밸브의 외부로부터 온다. 상기 밸브는 따라서 전기적 또는 자기적 유닛이 외부로부터 공급될 수 있는 외향 연결부를 포함할 수도 있고, 밸브의 내부의 밀봉된 성질이 또한 유지되어야 한다.

EP1640664A2호는 가스 유동을 수용하기 위한 입구 및 가스 유동을 가스 버너로 제공하기 위한 출구를 포함하는 제어 밸브 조립체를 개시하고 있다. 조립체는 입구로부터 가스 유동을 중단하기 위한 포지티브-차단 밸브를 또한 포함한다. 마이크로 전기기계적 시스템 밸브(MEMS)가 입구로부터 출구로의 가스 유동을 조절하기 위해 입구와 출구 사이에서 포지티브-차단 밸브에 직렬로 결합된다.

WO98/57081A1호는 인쇄 회로 기판 상에 실장함으로써 전기 또는 전자 회로에 일체화에 적합한 소형화된 자기 밸브를 개시하고 있다.

WO2008/034525A1호는 상용차의 압력 조절기용 밸브 제어 유닛을 개시하고 있다. 유닛은 인쇄 회로 기판에 고정된 솔레노이드를 구비한 솔레노이드 밸브를 포함한다.

문헌 EP1382907A1호는 전기 또는 자기 유닛 및 전기 또는 자기 유닛에 공급을 위해 외향으로 연장하는 접속부를 포함하는 밸브를 개시하고 있다.

본 발명의 목적은 청구범위에 설명된 바와 같은 가스 밸브를 제공하는 것이다.

가스 밸브는 입구, 출구 및 출구를 입구와 연통하기 위한 관통 구멍을 갖는 가스 봉입체, 및 관통 구멍을 통한 가스의 통과를 허용하거나 방지하기 위해 관통 구멍과 협동하는 밸브 시트를 포함하는 밸브 부재를 포함한다. 밸브는 적어도 밸브 시트를 요구된 위치에 유지하기 위해 밸브 부재 상에 작용하는 작동 수단과, 밸브의 외부로부터 작동 수단에 공급하기 위한 연결 수단을 또한 포함한다.

밸브는 밸브 부재가 납땜되고 적어도 부분적으로 연결 수단을 포함하는 금속 코어 인쇄 회로 기판을 또한 포함한다. 밸브 부재는 납땜될 수 있는 재료에 의해 형성된 금속 구조체를 포함하고, 금속 구조체는 인쇄 회로 기판에 고정되고, 작동 수단이 배치되는 내부 하우징을 형성하고, 연결 수단이 그를 통해 작동 수단에 연결되는 적어도 하나의 윈도우를 포함한다.

밸브는 따라서 간단하고 용이한 방식으로 외부로부터 공급될 수 있고, 밸브의 밀봉된 폐쇄가 또한 제공된다. 그 결과, 밸브는 밀봉 완전성을 제공하는 인쇄 회로 기판 자체이기 때문에, 간단한 방식으로 가스 봉입체 내의 필요한 밀봉 완전성을 유지하면서 외부로부터 공급될 수 있다. 더욱이, 구조체가 인쇄 회로 기판에 납땜됨에 따라, 밸브는 예를 들어 자동화된 납땜 프로세스로 간단한 방식으로 조립될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 청구범위에 설명된 바와 같이, 밸브 시트와 함께 가스의 통과를 방지하거나 허용하기 위한 밸브 시트를 갖는 밸브체와, 밸브 시트를 가스의 통과가 허용되는 개방 위치에 유지하도록 적용되고 밸브의 외부로부터 공급되는 작동 수단을 포함하는, 가스 밸브용 조립 방법을 제공하는 것이다.

방법에서, 작동 수단은 밸브 부재에 수납되고, 밸브 부재는 금속 인쇄 회로 기판 상에 작동 수단과 함께 배치되고, 밸브 부재는 인쇄 회로 기판에 납땜된다. 그 결과, 가스 밸브는 간단한 방식으로 조립될 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 장점들 및 특징들은 도면들 및 그 상세한 설명의 견지에서 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 밸브의 실시예의 사시도.
도 2는 밸브의 관통 구멍이 폐쇄되어 있는, 도 1의 밸브의 단면도.
도 3은 밸브의 관통 구멍이 개방되어 있는, 도 1의 밸브의 단면도.
도 4는 도 1의 밸브의 작동 수단을 도시하는 도면.
도 5는 밸브의 인쇄 회로 기판 상에 배치된 도 1의 밸브의 밸브 부재의 구조체를 도시하는 도면.
도 6은 도 1의 밸브의 작동 수단의 중간부의 단면 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 도 1의 밸브의 인쇄 회로 기판의 단면도.
도 8은 도 1의 밸브의 밸브 시트의 실시예의 단면도.
도 9는 도 8의 밸브 시트의 제 1 부분의 단면도.
도 10은 도 8의 밸브 시트의 제 2 부분의 단면도.
도 11은 도 8의 밸브 시트의 제 3 부분의 단면도.

본 발명의 제 1 양태는 온/오프형인 가스 밸브(300)에 관한 것이다. 도 1 및 도 2는 가스용 입구(10), 상기 가스용 출구(11), 및 출구(11)와 입구(10)를 연통하기 위한 관통 구멍(13)을 갖는 가스 봉입체(1)를 포함하는 밸브(300)의 실시예를 도시한다. 밸브(300)는 출구(11)에 도달하는 가스의 유동을 방지하거나 허용하기 위해 관통 구멍(13)과 협동하는 밸브 시트 또는 헤드(30)를 포함하는, 바람직하게는 가스 봉입체(1) 내의 밸브 부재를 또한 포함한다. 밸브 시트(30)는 따라서 2개의 위치, 관통 구멍(13)을 통한 가스의 통과를 허용하지 않는 도 2에 도시된 폐쇄 위치, 및 관통 구멍(13)을 통한 가스의 특정 유동의 통과를 허용하는 도 3에 도시된 개방 위치를 포함할 수 있다.

밸브(300)는 가스 봉입체(1), 입구(10) 및 출구(11)를 포함하는 밸브체(100)를 포함하고, 밸브 부재 및 작동 수단은 가스 봉입체(1) 내에 배치된다. 바람직하게는, 가스 봉입체(1)는 밸브 부재 및 적어도 부분적으로는 작동 수단이 배치되어 있는 챔버(109), 챔버(109)와 입구(10)를 연통하는 입구 파이프(110), 및 챔버(109)와 출구(11)를 연통하는 출구 파이프(111)를 포함하고, 관통 구멍(13)은 출구 파이프(111)의 시작부와 대응하는 것이 가능하다.

밸브(300)는 적어도 요구된 위치에 밸브 시트(30)를 유지하기 위해 밸브 부재 상에 작용하는 작동 수단과, 밸브(300)의 출구로부터 작동 수단에 공급하기 위한 연결 수단을 포함한다. 밸브(300)가 작동하지 않고 전력 공급이 없는 휴지 위치에서, 이 경우에 요구된 위치가 개방 위치에 대응하도록 관통 구멍(13)은 안전을 이유로 그를 통한 가스의 통과를 방지하도록 폐쇄되어야 한다. 폐쇄를 제공하기 위해, 밸브(300)는 폐쇄 수단, 바람직하게는 이하에 설명되고 관통 구멍(13)을 향해 밸브 시트(30) 상에 압력을 인가하는 스프링(4)을 포함한다.

밸브(300)는 밸브 부재가 고정되고 적어도 부분적으로 연결 수단을 포함하는 금속 코어 인쇄 회로 기판(MCPCB)으로서 당 기술 분야에 또한 공지된 금속 인쇄 회로 기판(6)을 포함하고, 밸브 부재는 바람직하게는 납땜에 의해 인쇄 회로 기판(6)에 고정되는 금속 구조체(31)를 포함하는데, 이는 작동 수단이 적어도 부분적으로 배치되는 내부 하우징을 형성하고, 연결 수단이 작동 수단에 연결되는 적어도 하나의 윈도우(33)를 포함한다. 구조체(31)의 재료는 인쇄 회로 기판(6)에 납땜되는 경우에, 니켈-도금강과 같은 납땜 가능 재료에 대응하고, 인쇄 회로 기판(6)은 적어도 구조체(31)와 납땜될 영역에서, 주석(일반적으로 트랙 또는 패드의 형태의)과 같은 납땜 가능한 재료를 포함한다.

그 결과, 작동 수단은 간단한 방식으로 외부로부터 공급될 수 있고, 인쇄 회로 기판(6) 자체가 밀봉 완전성을 제공하기 때문에, 가스 봉입체(1) 내의 필요한 밀봉 완전성이 유지된다. 더욱이, 구조체(31)는 인쇄 회로 기판(6)에 납땜되기 때문에, 밸브(300)는 예를 들어 자동화 납땜 프로세스로 간단한 방식으로 조립될 수 있다. 밸브체(100)는 인쇄 회로 기판(6)과 밸브체(100) 사이에 밀봉된 봉입체를 제공하기 위해 밀봉부(101) 또는 등가의 부재를 수납하는 하우징을 포함할 수 있다. 이 경우에, 관통 구멍(13)을 폐쇄하기 위해, 밸브 부재(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 밸브체(100)와 협동한다.

도 4를 참조하면, 작동 수단은 구조체(31), 바람직하게는 강철 프레임을 형성하는 내부 하우징 내에 배치된 자기 코어(23), 상기 내부 하우징 내에 배치된 적어도 하나의 코일(24), 코일(24)의 일 단부에 고정되고 윈도우(33)를 통해 통과하는 제 1 단자(26), 및 공급이 단자(26, 27)를 통해 코일(24)에 도달하여 작동 수단이 따라서 공급되도록 윈도우(33)를 통과하는 코일(24)의 대향 단부에 고정된 제 2 단자(27)를 포함한다. 밸브(300)가 공급될 때, 코일(24)을 통해 통과하는 전류에 의해, 스프링(4)에 대한 대향력을 생성하는 자기장이 발생하고, 상기 힘이 스프링(4)에 의해 발생된 힘보다 클 때, 밸브 시트(30)는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 끌어당겨지고, 가스의 통로가 관통 구멍(13)을 통해 개방된다. 가스 통로를 개방 상태로 유지하는데 필요한 전류는 이를 개방하는데 필요한 전류보다 작고, 그 결과로서, 일 실시예에서 밸브(300)는 2개의 코일, 통로를 개방하기 위한 코일 및 통로를 개방 상태로 유지하기 위한 코일을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 가스의 통로는 기계적으로 개방될 수도 있어, 코일이 단지 통로를 개방 상태로 유지하는 것만을 담당한다. 밸브 시트(30)는 구조체(31) 상에 배치되고, 이는 자기장에 의해 발생된 힘에 의해서만 끌어당겨지고 그리고/또는 개방 위치에 유지하는 것을 가능하게 한다.

연결 수단은 도 5에 예로서 도시된 바와 같이, 각각의 단자(26, 27)에 대해 인쇄 회로 기판(6) 상의 적어도 하나의 전도 경로(66, 67)를 포함한다. 각각의 단자(26, 27)는 구조체(31)의 외부에 대응 전도 경로(66, 67)에 납땜에 의해 고정된다. 인쇄 회로 기판(6)은 예를 들어 밸브가 그를 통해 외부 공급 소스에 연결되는 커넥터 또는 등가의 부재와의 연결을 지지하도록 적용된 연결 구역(60)을 포함한다. 전도 경로(66, 67)는 연결 구역(60)으로부터 적어도 단자(26, 27)와의 연결점으로 연장하여, 공급이 연결 구역(60) 및 전도 경로(66, 67)에 의해 외부 공급 소스로부터 기원하는 단자(26, 27)에 도달하고 코일(24) 및 따라서 작동 수단이 이에 의해 공급받게 된다. 구조체(31)는 바람직하게는 각각의 단자(26, 27)를 위한 윈도우(33)를 포함하는데, 하나의 윈도우(33)는 다른 윈도우(33)에 대해 180°에 배치된다. 게다가, 바람직하게는, 각각의 윈도우(33)는 도 5에 도시된 바와 같이 구조체(31)의 전체 축방향 길이를 따라 연장한다.

구조체(31)는 실질적으로 원통형 형상이고, 작동 수단은 도 6에 도시된 중간 링형부(22)를 포함하는데, 이 중간 링형부는 구조체(31)의 내부 하우징 내에 배치되고 코어(23)에 의해 적어도 부분적으로 통과되는 중앙 관통 구멍(22a)을 포함하고, 구조체(31)와 함께 링형 하우징(22b)을 형성하는 실질적으로 "C" 형상을 포함하고, 여기서 중앙 구멍(22a)에 관하여 권취된 코일(24)이 배치되어 있다. 내부 하우징은 따라서 개방 위치에 있을 때 구조체(31) 자체, 인쇄 회로 기판(6) 및 밸브 시트(30)에 의해 경계 한정된다. 중간부(22)의 재료는 예를 들어 엘라스토머의 유형과 같은 전기를 전도하지 않는 재료이지만, 바람직하게는 예를 들어 납땜 프로세스에서 발생된 것들과 같은 높은 온도를 또한 견디는 높은 내열성 플라스틱에 대응한다. 그 결과, 필수적인 납땜이 수행될 수 있도록 밸브(300)가 예를 들어 납땜 오븐 내에 도입되지만, 중간부는 예를 들어 변형하거나 용융하지 않는다.

중간부(22)는 바람직하게는 구조체(31)의 내부 하우징 내에 배치된 단자(26, 27)의 부분을 커버하고 유지하는 링형 연장부(22c)를 포함하지만, 각각의 단자(26, 27)를 위한 연장부(22c)를 또한 포함할 수 있다. 연장부(22c)[또는 경우에 따라, 연장부들(22c)]는 중간부(22)의 링형 하우징(22b)과 인쇄 회로 기판(6) 사이에 배치되고, 도 7에 예로서 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(6)은 단자들(26, 27)이 납땜되는 제 1 구역(61)과 밸브 부재의 구조체(31)가 납땜되는 제 2 구역(62)을 포함하고, 제 2 구역(62)은 인쇄 회로 기판(6)의 오목부에 대응한다. 단자들(26, 27)은 인쇄 회로 기판(6)에 실질적으로 평행하게 연장하고, 연장부(22c)[또는 연장부들(22c)]에 의해, 인쇄 회로 기판(6) 내에 오목부가 존재하지 않으면, 단자들(26, 27)은 인쇄 회로 기판(6)의 납땜면으로부터 이격되게 될 것이고, 부가의 작용이 이들을 더 근접하게 하기 위해 또는 납땜을 가능하게 하는데 요구되는 것을 행하기 위해 필요할 것이다. 오목부에 의해, 단자들(26, 27)은 인쇄 회로 기판(6)의 납땜면에 접촉하거나 매우 근접하게 유지되어, 정확한 납땜을 위한 부가의 동작의 필요성을 방지하여, 밸브의 조립 또는 끼워맞춤 프로세스의 간단화 및 상기 조립 또는 끼워맞춤의 비용의 절감을 야기한다. 제 2 구역(62)은 바람직하게는 추천되는 바와 같이 부가의 동작을 수행할 필요 없이 단자들(26, 27)의 정확한 납땜을 허용하는 깊이를 갖고, 실질적으로 원형 형상을 포함한다.

중간부(22)는 단자(26)로부터 구조체(31)의 내부 하우징을 향해 대응 단자(26)에 연결되는 코일(24)의 단부를 안내하기 위해, 단자(26)를 커버하는 연장부(22c)의 부분 상에 도면에는 도시되지 않은 채널과, 구조체(31)의 내부 하우징으로부터 단자(27)를 향해 상기 단자(27)에 연결된 코일(24)의 단부를 안내하기 위해, 다른 단자(27)를 커버하는 연장부(22c)의 부분 상의 홈(22e)을 또한 포함한다.

전술된 바와 같이, 폐쇄 수단은 바람직하게는 스프링(4)을 포함한다. 스프링(4)은 밸브 시트(30) 상에 그리고 구조체(31) 상에 권취되고, 작동 수단의 공급이 없을 때에, 그가 인가하는 힘은 밸브 시트(30)를 작동 수단으로부터 분리되게 하고 관통 구멍(13)을 폐쇄하여, 그를 통한 가스의 통과를 방지한다. 그 결과, 이 상황은 스프링(4)의 휴지 위치에 대응한다. 공급에 의해, 작동 수단에 의해 발생된 힘이 스프링(4)의 힘을 초과할 때, 스프링(4)은 압축되고 그 결과 밸브 시트(30)는 관통 구멍(13)을 개방하는 작동 수단에 더 근접하게 이동하여, 이에 의해 그를 통한 가스의 통과를 허용한다. 그 결과, 이 상황은 스프링(4)의 압축의 위치에 대응한다. 스프링(4)이 압축 위치에 있는 상태에서, 작동 수단으로의 공급이 정지되면, 이들은 스프링(4)을 그 위치에 유지하는 힘을 발생하는 것을 중단하고, 스프링(4)은 그 휴지 위치로 복귀한다.

구조체(31)는 스프링(4)의 권선의 적어도 일부가 지지되는 링형 돌출부(31a)를 포함할 수 있다. 돌출부(31a)는 구조체(31)를 밸브 시트(30)의 직경에 실질적으로 동일한 직경을 갖는 제 1 구역(31b)과, 더 작은 직경을 갖는 제 2 구역(31c)으로 분할하고, 제 2 구역(31c)은 제 1 구역(31b)과 밸브 시트(30) 사이에 있다. 이 분할에 의해 그리고 특히 돌출부(31a)에 의해, 스프링(4)이 위치를 변경할 때, 그 권선들은 밸브 시트(30)와 작동 수단 사이에 배치되는 것이 방지되고, 이는 예를 들어 밸브(300)가 정확하게 작동하지 않게 하고, 밸브(300)의 폐색 또는 심지어 밸브(300)의 파괴를 야기할 수도 있다.

밸브 시트(30)의 실시예가 도시되어 있는 도 8을 참조하면, 밸브 시트(30)는 관통 구멍(13)의 폐쇄 방향 또는 개방 방향에서 단일체로서 결합하여 이동하는 적어도 3개의 상이한 부재, 즉 강자성 재료의 제 1 부분(301), 예를 들어 실리콘, 바이톤(viton), NBR 또는 HNBR과 같은 엘라스토머 재료의 제 2 부분(302), 및 강철 스프링 와셔에 바람직하게 대응하는 제 3 부분(303)을 포함할 수 있다.

코일(24)에 전류가 공급될 때, 밸브 시트(30)를 그를 향해 끌어당기거나 상기 끌어당긴 위치(개방 위치)에 밸브 시트를 유지하기 위한 힘의 발생을 그 기능으로서 갖는 자기장이 발생된다. 끌어당김 또는 그 유지를 가능하게 하기 위해, 밸브 시트(30)는 전자기 특성에 의해 자기장에 의해 발생된 힘에 의해 끌어당겨지는 강자성 재료를 포함한다. 그 결과, 본 실시예에서, 인력이 인가되는 밸브 시트(30)의 부분은 제 1 부분(301)이고, 제 2 부분(302) 및 제 3 부분(303)이 제 1 부분(301)에 결합되기 때문에, 상기 부분들(302, 303)은 또한 끌어당겨져서, 이에 의해 밸브 시트(30)가 끌어당겨진다. 그 결과, 관통 구멍(13)을 통한 가스의 통로가 개방된다.

밸브 시트(30)가 폐쇄 위치에 있을 때, 도면들의 밸브 시트(30)의 실시예에서, 관통 구멍(13)을 폐쇄하는 것을 담당하는 부분은 관통 구멍(13)을 둘러싸는 밸브체(100)의 표면(102)에 대해 가압하는 제 2 부분(302)이다. 밸브체(100)는 바람직하게는 금속이어서, 제 2 부분(302)이 관통 구멍(13)의 밀봉 폐쇄를 유발하기 위해 엘라스토머 재료로 제조되고 그를 통한 가스의 통과를 안전한 방식으로 방지하게 된다.

도면들의 밸브 시트(30)의 실시예에서, 밸브 시트(30)의 제 3 부분(303)의 주 기능은 제 2 부분(302)을 제 1 부분(301)에 결합 유지하고, 이에 의해 제 1 부분(301)이 자기장에 의해 발생된 힘에 의해 끌어당겨지거나 그 위치에 유지될 때, 제 2 부분(302)이 제 1 부분(301)으로부터 해제되는 것을 방지하는 것인데, 이는 관통 구멍(13)이 개방되지 않게 하고 또는 요구된 방식으로 개방되지 않게 하거나 심지어 개방되어 있었던 경우에, 요구될 때 정확히 폐쇄되지 않게 하는 것이 발생할 수 있다.

바람직하게는, 도면들의 밸브 시트(30)의 실시예에서, 밸브 시트(30)는 원형 또는 원통형 형상을 포함한다. 밸브 시트(30)를 구성하는 3개의 부분들(301, 302, 303)은 따라서 동일한 형상을 가질 것이다. 제 1 부분(301)은 중앙 칼럼(311) 및 그 외주(perimeter)를 따라 연장하는 원형 외부 칼럼(312)을 포함하고, 링형 하우징(313)이 칼럼들(311, 312) 사이에 형성된다. 따라서, 예를 들어 도 9에 도시된 것과 같은 단면에서, 제 1 부분(301)은 실질적으로 역 "M" 형상을 포함한다. 다른 실시예에서, 이는 외부 칼럼(312)을 포함하지 않을 수도 있다.

도 10에 예로서 도시되어 있는 제 2 부분(302)은 제 1 부분(301)의 칼럼들(311, 312) 사이에 형성된 링형 하우징(313) 내에 배치되고, 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)에 의해 통과되는 중앙 구멍을 포함한다. 제 1 부분(301)은 제 2 부분(302)의 일 단부를 수납하기 위한 중앙 칼럼(311)의 외부면 내의 제 1 홈을 포함할 수 있고, 양 부분들(301, 302)은 따라서 서로 결합되지만, 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)의 직경(D1)은 바람직하게는 제 2 부분(302)의 중앙 구멍의 직경(D2)보다 커서, 링형 하우징(313) 내에 배치될 때 제 2 부분(302)이 연신을 견디게 되고, 따라서 제 1 부분(301)과 제 2 부분(302) 사이의 폐쇄의 밀봉 완전성을 보장하면서 제 1 부분(301)에 연결된다. 바람직하게는, 제 2 부분(302)의 중앙 구멍의 직경(D2)은 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)의 직경(D1)보다 대략 10% 내지 대략 20% 작다. 예를 들어, 직경(D2)은 직경(D1)보다 16% 작을 수 있고, 직경(D1)은 4.2 밀리미터이고, 직경(D1)은 5 밀리미터이다. 게다가, 제 1 부분(301) 상의 그 배치 및/또는 그 연신을 가능하게 하기 위해, 제 2 부분(302)은 그 중앙 구멍에 인접한 경사 구역(329)을 포함할 수 있다.

제 2 부분(302)은 그가 배치되는 제 1 부분(301)의 표면을 커버하여, 관통 구멍(13)을 둘러싸는 밸브체(100)의 표면(102)과 접촉하게 되는 밸브 시트(30)의 부분이 제 2 부분이고 어떠한 상황에서도 제 1 부분(301)이 아닌 것을 보장한다. 제 2 부분(302)은 따라서 바람직하게는 실질적으로 수평이고 그 중앙 구멍에 인접하고 칼럼들(311, 312) 사이에 배치된 제 1 부분(301)의 구역을 커버하는 제 1 구역(321)과, 실질적으로 수직벽이고 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)에 대면하는 제 1 구역(301)의 외부 칼럼(312)의 표면을 커버하는 제 2 구역(322)과, 실질적으로 수평이고 외부 칼럼(312)의 외부면을 커버하는 제 3 구역(323)을 포함한다. 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)의 길이는 제 2 부분(302)의 제 2 구역(322)이 그에 대면하고 링형 하우징(324)이 이들 사이에 형성되도록 이루어진다. 제 1 부분(301)이 외부 칼럼(312)을 포함하지 않으면, 제 2 부분(302)은 구역들(322, 323)을 포함하지 않을 수 있고, 링형 하우징(324)은 부가적으로 형성되지 않는다.

도 11에 예로서 도시되어 있는 제 3 부분(303)은 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)과 제 2 부분(302)의 제 2 구역(322) 사이에 형성된 링형 하우징(324) 내에 배치되고, 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)에 의해 통과되는 중앙 구멍을 포함한다. 제 1 부분(301)은 제 3 부분(303)의 일 단부를 수납하기 위한 중앙 칼럼(311)의 외부면 내의 제 1 홈을 포함할 수 있고, 양 부분들(301, 303)은 따라서 함께 연결되지만, 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)의 직경(D1)은 바람직하게는 제 3 부분(303)의 중앙 구멍의 직경(D3)보다 커서, 링형 하우징(324) 내에 배치될 때 제 3 부분(303)이 탄성 변형을 견디게 되고, 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311) 상에 압력을 인가한다. 제 3 부분(303)은 따라서 제 1 부분(302)에 견고하게 결합되고 제 2 부분(302)이 이격하는 것을 방지한다. 바람직하게는, 제 3 부분(303)의 중앙 구멍의 직경(D3)은 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)의 직경(D1)보다 대략 5% 내지 대략 15% 작다. 예를 들어, 직경(D3)은 직경(D1)보다 10% 작을 수 있고, 직경(D3)은 4.5 밀리미터이고, 직경(D1)은 5 밀리미터이다. 게다가, 제 2 부분(302) 상의 그 배치 및/또는 그 변형을 가능하게 하기 위해, 제 3 부분(303)은 그 중앙 구멍에 인접한 경사 구역(339)을 포함할 수 있다.

게다가, 제 3 부분(303)은 제 2 부분(302) 상에 가압하여 제 2 부분(302)이 제 1 부분(301)으로부터 이격하는 것을 더욱 더 어렵게 한다. 제 3 부분(303)은 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)과 접촉하는 단부에 대향하는 단부에, 실질적으로 수직 외부벽(330)을 또한 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제 2 부분(302)의 제 3 구역(323)은 제 3 부분(303)의 외부벽(330) 및 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)보다 큰 높이에 있어, 이에 의해 관통 구멍(13)을 둘러싸는 밸브체(100)의 표면(102)과 상기 제 2 부분(302)의 접촉을 보장한다. 제 2 부분(302)에 의해, 링형 하우징(324)이 형성되지 않으면, 제 3 부분(303)은 제 2 부분(302)의 상부에 배치될 수 있고, 이 경우에 외부벽(330)을 포함하지 않을 것이고 또는 바람직하게는 제 2 부분(302)은 제 3 부분(303)이 배치될 것인 도면들에 도시되어 있지 않은 하우징을 포함할 것이다.

부분들(302, 303)의 삽입 및 따라서 밸브 시트(30)의 조립을 가능하게 하기 위해, 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)은 경사부의 형태의 단부(319)를 포함하고, 상기 단부(319)는 제 1 부분(301)의 자유 단부에 대응한다. 게다가, 중앙 칼럼(311)의 높이(H1)는 이들 부분이 각각 링형 하우징(313, 324) 내에 배치될 때 부분들(302, 303)에 의해 형성된 높이(H2)보다 커서, 상기 위치에서 양 부분들(302, 303)의 정확한 고정이 보장되게 된다.

밸브 시트(30)의 조립이 이하에 설명된다. 먼저, 제 2 부분(302)은 제 1 부분(301)에 형성된 링형 하우징(313) 내에 배치되어, 그 위에 압력을 인가한다. 제 3 부분(303)은 이어서 제 1 부분(301)의 중앙 칼럼(311)과 제 2 부분(302)의 제 2 구역(322) 사이에 형성된 링형 하우징(324) 내에 배치되어, 그 위에 압력을 인가한다. 일단 조립되면, 밸브 시트(30)는 밸브(300)의 요구된 부분 내에 배치된다.

전술된 밸브 시트(30)의 사용은 본 발명의 것과 같은 밸브(300)에 한정되는 것은 아니고, 바람직하게는 가스 밸브와 같은 임의의 다른 전자기 밸브 내에 배치되는 것이 또한 가능하다.

본 발명의 제 2 양태는 그를 통한 가스의 통과를 방지하거나 허용하기 위한 밸브 시트를 갖는 밸브 부재와, 가스의 통과를 허용하는 개방 위치에 밸브 시트를 유지하도록 적용되고 밸브의 외부로부터 공급되는 작동 수단을 포함하는 가스 밸브(300)용 조립 방법에 관한 것이다. 방법에서, 바람직하게는 적어도 하나의 코일 및 코어를 포함하는 작동 수단이 조립되고, 작동 수단은 밸브 부재 내에 수납되고, 작동 수단을 갖는 밸브 부재는 금속 코어 인쇄 회로 기판(MCPCB)으로서 당 기술 분야에 또한 공지된 금속 인쇄 회로 기판 사에 배치되고, 밸브 부재는 인쇄 회로 기판에 납땜된다.

본 발명의 방법은 또한 본 발명의 제 1 양태에서, 그 임의의 실시예 및/또는 구성에서 설명된 것과 같은 밸브(300)를 조립하는데 사용될 수도 있다.

Claims

가스 밸브로서,
입구(10), 출구(11) 및 상기 출구(11)를 상기 입구(10)와 연통하기 위한 관통 구멍(13)을 갖는 가스 봉입체(1)를 포함하는 밸브체(100), 상기 관통 구멍(13)을 통한 가스의 통과를 방지하기 위한 폐쇄 위치 또는 가스의 통과를 허용하기 위한 개방 위치에서 상기 관통 구멍(13)과 협동하는 밸브 헤드(30)를 포함하는 밸브 부재, 상기 밸브 헤드(30)를 상기 개방 위치에 유지하도록 적용된 작동 수단, 및 상기 작동 수단을 상기 가스 밸브(300)의 외부에 연결하는 연결 수단을 포함하는, 상기 가스 밸브에 있어서,
상기 가스 밸브(300)는 상기 밸브 부재가 납땜되고 적어도 부분적으로 상기 연결 수단을 포함하는 금속 코어 인쇄 회로 기판(6)을 포함하고, 상기 밸브 부재는 금속 구조체(31)를 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판(6)은 적어도 상기 금속 구조체(31)와 납땜할 영역에서 납땜가능한 재료를 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판(6)은 상기 가스 봉입체(1)에 밀봉 완전성을 제공하고, 상기 금속 구조체(31)는 상기 작동 수단이 적어도 부분적으로 배치되는 내부 하우징을 형성하고, 상기 연결 수단과 상기 작동 수단을 연결하기 위해 적어도 하나의 윈도우(33)를 포함하고,
상기 작동 수단은 상기 구조체(31)를 형성하는 상기 내부 하우징 내에 배치된 자기 코어(23), 상기 내부 하우징 내에 배치된 적어도 하나의 코일(24), 상기 코일(24)의 일 단부에 고정되고 상기 윈도우(33)를 통과하는 제 1 단자(26), 및 상기 코일(24)의 반대쪽 단부에 고정되고 상기 윈도우(33)를 통과하는 제 2 단자(27)를 포함하고, 상기 연결 수단은 각각의 단자(26, 27)를 위한 상기 인쇄 회로 기판(6) 상의 적어도 하나의 전도 경로(66, 67)를 포함하고, 각각의 단자(26, 27)는 상기 구조체(31)의 외부에서 대응 전도 경로(66, 67)에 고정되는 것을 특징으로 하는 가스 밸브.
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제 1 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판(6)은 커넥터와의 연결을 지지하도록 적용된 연결 구역(60)을 포함하고, 상기 전도 경로(66, 67)는 상기 연결 구역(60)으로부터 적어도 상기 단자들(26, 27)과의 연결점까지 연장하는 가스 밸브.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 구조체(31)는 실질적으로 원통형 형상을 포함하고, 상기 작동 수단은 상기 구조체(31)의 상기 내부 하우징에 배치된 링형 중간부(22)를 포함하고, 상기 링형 중간부는 상기 코어(23)에 의해 적어도 부분적으로 통과되는 중앙 관통 구멍(22a)과, 실질적인 "C" 형상을 가지고, 상기 "C" 형상은 상기 코일(24)이 상기 중앙 구멍(22a)과 관련하여 권취되어 배치되는 링형 하우징(22b)을 상기 구조체(31)와 함께 형성하는 가스 밸브.
제 4 항에 있어서, 상기 중간부(22)는 상기 구조체(31)의 내부 하우징 상에 배치된 상기 단자들(26, 27)의 부분을 커버하고 유지하는 링형 연장부(22c), 또는 상기 구조체(31)의 내부 하우징 내에 배치된 대응 단자(26, 27)의 부분을 커버하고 유지하는 각각의 단자(26, 27)를 위한 연장부(22c)를 포함하고, 상기 연장부(22c) 또는 연장부들(22c)은 상기 중간부(22)의 링형 하우징(22b)과 상기 인쇄 회로 기판(6) 사이에 있는 가스 밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 중간부(22)는, 대응 단자(26)에 연결되는 상기 코일(24)의 단부를 상기 단자(26)로부터 상기 구조체(31)의 상기 내부 하우징을 향해 안내하기 위해 상기 단자(26)를 커버하는 상기 연장부(22c) 또는 상기 연장부(22c)의 부분 상의 채널과, 상기 단자(27)에 연결된 상기 코일(24)의 단부를 상기 구조체(31)의 상기 내부 하우징으로부터 상기 단자(27)를 향해 안내하기 위해 다른 단자(27)를 커버하는 상기 연장부(22c) 또는 상기 연장부(22c)의 부분 상의 홈(22e)을 포함하는 가스 밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판(6)은 상기 단자들(26, 27)이 고정되는 제 1 구역(61)과, 상기 밸브 부재의 상기 구조체(31)가 고정되는 제 2 구역(62)을 포함하고, 상기 제 2 구역(62)은 상기 인쇄 회로 기판(6)의 오목부에 대응하는 가스 밸브.
[청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]

제 7 항에 있어서, 상기 오목부의 깊이는, 상기 단자들(26, 27)이 상기 인쇄 회로 기판(6)에 실질적으로 평행하게 연장하고 상기 구조체(31)의 외부에 있는 상기 단자들(26, 27)의 부분이 상기 제 2 구역(62)과 접촉하거나 상기 제 2 구역에 관련하여 소정 거리에서 상기 인쇄 회로 기판(6)의 제 2 구역(62) 상에 배치되게 되어, 상기 인쇄 회로 기판(6)으로의 상기 단자들(26, 27)의 정확한 납땜을 가능하게 하는 가스 밸브.
제 4 항에 있어서, 상기 중간부(22)의 재료는 전기를 전도하지 않고 납땜 프로세스 중에 발생된 것들과 같은 고온들을 견디는 재료인 가스 밸브.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 구조체(31)는 서로 180° 관계로 배치된 각각의 단자(26, 27)를 위한 윈도우(33)를 포함하는 가스 밸브.
[청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]

제 1 항에 있어서, 상기 관통 구멍(13)을 향해 상기 밸브 헤드(30) 상에 특정 힘을 인가하도록 적용된 스프링(4)을 포함하는 가스 밸브.
[청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]

제 11 항에 있어서, 상기 스프링(4)은 상기 밸브 헤드(30) 및 상기 구조체(31) 상에 권취되고, 상기 구조체(31)는 그 외주를 따라 돌출부(31a)를 포함하며 상기 스프링(4)의 권선의 적어도 일부가 상기 돌출부(31a)상에 지지되는 가스 밸브.
[청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]

제 12 항에 있어서, 상기 돌출부(31a)는 상기 구조체(31)를 상기 밸브 헤드(30)의 직경에 실질적으로 동일한 직경을 갖는 제 1 구역(31b) 및 더 작은 직경을 갖는 제 2 구역(31c)으로 분할하고, 상기 제 2 구역(31c)은 상기 제 1 구역(31b)과 상기 밸브 헤드(30) 사이에 있는 가스 밸브.
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