KR101964948B1 - 역류방지 밸브 - Google Patents

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일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은, 밸브 시트(38) 및 유동 개구부를 포함하는 밸브 슬리브(42) 및, 벌지형 밀봉면(34)을 포함하고 밸브 슬리브(42) 내에서 이동 가능한 밀봉체(10)를 갖는 역류방지 밸브에 관한 것으로서, 벌지형 밀봉면은 밀봉체의 헤드 단부에 배열되고, 역류방지 밸브는 밸브 슬리브 내에서의 밀봉체의 축방향 안내를 위한 안내 수단을 포함하여, 상기 밀봉면이 항상 밸브 시트와 대면하도록 하고, 잠금 요소(46)가 유동 개구부를 통해 밸브 슬리브(42) 내에 삽입되어 그 내부에서 고정되도록 하여, 잠금 요소가 밸브 슬리브 내에서의 밀봉체의 이동을 제한하도록 한다.

Description

역류방지 밸브 {NON-RETURN VALVE}
본 발명은, 밸브 시트(valve seat) 및 유동 개구부를 포함하는, 밸브 슬리브(valve sleeve) 및, 밸브 슬리브 내에서 이동 가능하고 벌지형(bulged) 밀봉면을 포함하는, 밀봉체를 갖는 역류방지 밸브(non-return valve)에 관한 것이다.
밸브 본체 내의 밸브 시트와 접합부(abutment) 사이에서 자유롭게 이동 가능한 밀봉 볼을 튜브들 내의 밀봉 요소로서 포함하는, 유체들 또는 기체들을 위한 역류방지 밸브를 사용하는 것이 알려져 있다. 접합부는 통상적으로, 밸브 본체 외부로의 낙하하는 것에 대항하여 밀봉 볼을 고정하는, 원통형 핀에 의해 형성된다. 역류방지 밸브의 기능은 유동 방향으로의 매체의 유동을 허용하고 반대 방향으로의 매체의 유동을 방지하는 것이다. 의도된 정방향에서, 밀봉 볼은 예를 들어 매체의 압력에 기인하여 밸브 시트 외부로 가압되어, 역류방지 밸브가 개방되도록 그리고 밸브 본체를 통한 매체의 통과를 허용하도록 한다. 매체가 밀봉 방향으로 유동하면, 밀봉 볼은 매체의 유동 압력에 의해 또는 복원력에 의해 밀봉 시트 내로 가압되어, 밸브가 폐쇄되도록 그리고 매체가 밸브 본체를 통해 통과하는 것을 방지하도록 한다. 밀봉 볼이 밸브 시트 내로 가압되는 복원력은 예를 들어 밸브 본체에 대항하도록 놓이는 스프링 요소에 의해 제공된다.
설명된 유형의 역류방지 밸브의 주요 단점은 매체가, 밸브 본체를 통해 통과할 때, 볼의 자유 회전 및 난류 소용돌이를 통한 밀봉 볼의 밀봉면의 마모이다. 특히, 이는 밀봉면의 비대칭 마모 및 따라서 밸브 시트 내에서 밀봉 볼의 굴곡된 시트로 이어질 수 있다. 결과적으로 이는 밸브의 바람직하지 않은 누설로 이어진다. 다른 단점으로서, 예를 들어 입자 포집된(particle-loaded) 유동 매체 또는 긴 비가동 시간 기간에 의해 유발되는, 오염물 또는 바이오 필름이 밀봉면 상에 침전되어, 밀봉 볼이 회전할 때, 밸브 시트 내에서 밀봉면의 굴곡된 시트를 초래하고 따라서 또한 밸브의 원하지 않는 누설로 이어진다.
다른 단점으로서, 유동 매체의 에너지의 상당한 부분이, 밸브 본체 내에서의 밀봉 볼의 회전 및 난류 소용돌이로 인한, 이러한 유형의 역류방지 밸브를 위한 열 및 밀봉 볼의 운동 에너지로 변환된다. 따라서, 부가적인 펌핑 에너지가 매체의 추진을 위해 제공되어야 한다.
본 발명의 목적은 적은 마모, 향상된 밀봉 효과 및 향상된 유동 특성을 갖는 전술된 유형의 역류방지 밸브를 제공하는 것이다.
이러한 과제는 본 발명의 청구항 1의 대상에 의해 해결된다. 유리한 실시예들이 종속 청구항, 상세한 설명 및 도면에 제공된다.
본 발명에 따르면, 역류방지 밸브는, 밸브 시트 및 유동 개구부를 포함하는, 밸브 슬리브 및, 벌지형 밀봉면을 포함하고 밸브 슬리브 내에서 이동 가능한, 밀봉체를 구비하며, 상기 벌지형 밀봉면은 밀봉체의 헤드 단부(head end)에 배열되고, 역류방지 밸브는 밸브 슬리브 내에서의 밀봉체의 축방향 안내를 위한 안내 수단을 포함하여, 상기 밀봉면이 항상 밸브 시트와 대면하도록 하고, 잠금 요소가 유동 개구부를 통해 밸브 슬리브 내에 삽입되고 그 내부에서 고정되어, 잠금 요소가 밸브 슬리브 내에서의 밀봉체의 이동을 제한하도록 한다.
밀봉체의 헤드 단부에서의 만곡된 밀봉면에 기인하여, 밀봉체 주위의 매체의 유동이 특히 개선된다. 이와 같이 형성된 밀봉면에 의해, 특히 적은 유동 에너지가 유동 매체로부터 나오게 된다.
다른 양태에서, 밸브 시트에서의 밀봉체의 특히 양호한 밀봉 맞춤이 그러한 만곡된 밀봉면에 의해 실현될 수 있다. 밀봉면의 부분 또는 밀봉체의 헤드 단부는 원뿔형 또는 뾰족한 형상으로 형상되는 것도 또한 고려 가능하다. 밀봉 효과를 제한하지 않고, 밀봉면은 영역 부분들에서 편평할 수 있다. 밀봉면은 적어도 그렇게 형성되어, 밸브의 폐쇄된 위치에서, 밀봉면이 밸브 시트와 협력하여 밸브가 밸브 본체를 통한 매체의 통과를 차단하도록 한다. 특히, 밀봉면은 또한 단지 밸브 시트와 협력하는 부분만이 곡률을 갖도록 성형될 수도 있다. 만곡된 형태는 또한, 밀봉면이 또한 약간 경사진 밀봉체의 밸브 시트 내로 밀봉적으로 가압될 수 있는, 장점을 갖는다. 밀봉면은 반구형 또는 특히 부분적으로 반구형으로 형성될 수 있다.
밀봉체의 축방향 안내를 위한 안내 수단은, 밀봉면이 항상 밸브 시트와 대면하는 것을, 보장한다. 축방향 안내를 위해, 밀봉체는 특히 밸브 슬리브 내에서 그의 종축 방향으로 안내된다. 밀봉체의 종축은 따라서 항상 밸브 슬리브의 종축에 실질적으로 평행하게 정렬된다. 종축의 실질적으로 평행한 정렬이라는 것은, 안내 수단이, 밸브 슬리브 내에서의 밀봉체의 경사가 완전히 또는 대부분 방지되는 방식으로, 설계된다는 것을 의미한다. 이는, 밀봉면이 밸브체 내부에서 그의 이동 도중에 밸브 슬리브의 내부 벽들에 대항하여 마찰되지 않는, 유리한 효과를 갖는다. 따라서, 밀봉면 상의 마모가 역류방지 밸브의 수명 도중에 상당히 감소된다.
안내 수단은, 유동 매체 내에서 밀봉체의 회전 및 난류 소용돌이가 방지되고 따라서 유동 에너지가 보존되는, 추가의 효과를 갖는다. 볼로서 형성되는 밀봉체에 비교하여, 본 발명에 따른 밀봉체는 특히, 역류방지 밸브를 통한 매체의 상당히 향상된 유동이 제공되도록, 형성된다. 이는 예를 들어, 매체의 유동 방향으로 정렬되는, 밀봉체의 외부 벽 상에 배열되는 홈(groove)들 및 융기부(rigde)들을 통해 달성될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 역류방지 밸브는, 밀봉체에 힘을 인가하여 밀봉체가 밸브 시트 내로 가압되도록 하는, 스프링 요소를 포함한다. 바람직하게, 스프링 요소는 잠금 요소 상에 지지된다.
또한 바람직하게, 잠금 요소는 링형상이다. 잠금 요소는 또한, 예를 들어 별형으로 배열되고 중앙에서 연결되는, 버팀 요소들(strut element)의 버팀대(bracing)로 형성될 수 있다. 특히, 잠금 요소는 역류방지 밸브의 유동 개구부의 형상과 상보적인, 둘레 형상을 갖는다. 링 요소는, 매체가 그들 통해 유동할 수 있는, 적어도 하나의 리세스를 갖는다. 리세스는 특히, 링 형상에 의해 제한되는, 개구부일 수 있다. 리세스의 단면 및 단면적의 선택에 의해, 역류방지 밸브의 유동 특성이 조절될 수 있다.
밸브 슬리브 내부에서의 잠금 요소의 부착을 위해, 잠금 요소가 외부로부터 그 내부로 삽입된다. 삽입 도중에, 잠금 요소는 탄성적으로 변형된다. 잠금 요소는, 스냅 연결에 의해 밸브 슬리브 내에 유지될 수 있으며, 이는 특히 잠금 요소가 밸브 슬리브 내의 홈 내부로 클립 고정될 수 있다는 것을 의미한다. 잠금 요소를 수용하기 위한 홈이 밸브 슬리브의 내부 벽 내로 원주방향으로 매립될 수도 있다. 홈 대신에 또한, 체결 융기부들이, 원주방향 걸림결합 채널(latching channel)을 형성하는 내부 벽 상에서 돌출하도록, 제공될 수도 있다. 밸브 슬리브 내에 잠금 요소를 유지하기 위해 또한, 장착 돌기들이 밸브 슬리브의 내측에 배열되도록 제공될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 잠금 요소가 용접 연결, 예를 들어 마찰 또는 초음파 용접 연결에 의해 또는 접착 연결에 의해, 밸브 슬리브 내에 유지되는 것이 또한 가능하다.
일 실시예에서, 밀봉체는 그 외부측에 원주방향으로 분포되는 날개형(wing-like) 리브들을 포함한다. 특히, 리브들은, 밀봉체 상에서 원주방향으로 분포되고 종방향으로 배열되며 그리고 밀봉체의 종축에 대해 반경방향 외측으로 돌출하는, 길쭉한 돌기(oblong projection)로서 형성될 수 있다. 특히, 3개의 길쭉한 리브는, 그 원주 상에 균등하게 분포되도록, 밀봉체 상에 배열될 수 있다. 제1 방식으로, 리브는 밀봉체 주위로 유동하는 매체의 최적화된 안내를 초래한다. 이중 기능에서, 리브들은 스페이서 요소로서 제공될 수도 있어, 밀봉체가 밸브 슬리브 내의 중심 위치에 유지되도록 한다. 부가적으로, 리브들은, 밀봉체가 밸브 슬리브의 내부 벽에 대해 지지되고 밸브 슬리브 내에서 그 종방향으로 안내되도록, 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 안내 수단은 날개형 리브들을 포함하고, 리브들은, 밀봉체의 이동이 축방향으로 향하게 밀봉체가 안내되도록, 밸브 슬리브의 내부 벽에 대항하게 놓인다. 밸브 슬리브의 내부 벽은 이어서 또한 안내 수단의 부분이다.
다른 실시예에 따르면, 날개형 리브들이 그 내부에서 안내되는 안내 홈들이 밸브 슬리브의 내부 벽 상에 배열된다. 안내 홈들은 밀봉체를, 밸브 슬리브 내에서의 밀봉체의 이동 도중에 밀봉체의 축 둘레의 회전에 대항하도록, 고정한다. 따라서, 안내 홈들은 비틀림 보호를 제공한다. 이로한 안내는 또한, 밀봉체의 안정화로 이어지고, 특히 밀봉체의 유동 유도 평평해짐(flow-induced flatter)을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 밀봉체는, 밀봉체의 발쪽 단부(foot end)에 개구부를 갖는, 원통형 캐비티를 포함한다. 캐비티는 특히, 원통형 형상을 가질 수도 있다. 대안적으로, 캐비티는 직사각형 또는 삼각형 둘레 형상을 가질 수 있다. 다른 대안적인 실시예가 또한 고려 가능하다.
다른 실시예에서, 잠금 요소는, 밀봉체의 캐비티 내로 그 축방향으로 연장되는, 원통형 안내 요소를 포함한다. 안내 요소는, 안내 요소의 종축과 캐비티가 서로 평행하게 정렬되며 그리고/또는 일치하도록, 밀봉체의 캐비티 내로 연장된다. 안내 요소는 캐비티와 상보적으로 형성될 수도 있다. 특히, 안내 요소는 중공 실린더의 형상을 가질 수도 있다.
일 실시예에서, 안내 수단은 안내 요소 및 밀봉체의 원통형 캐비티를 포함하고, 캐비티의 내측면은 안내 요소의 외측면에 대항하도록 놓여, 밀봉체가 축방향으로 안내 요소를 따르는 그의 이동에 대해 안내되도록 한다. 돌출부들, 융기부들 또는 홈들이 캐비티의 내측면 상에 그리고/또는, 밀봉체가 안내 요소를 따라 안내되는, 안내 요소의 외측면 상에 배열되는 것이, 또한 고려 가능하다.
안내 요소는, 안내 요소 내부의 압력 평형을 허용하는, 하나 이상의 압력 평형 개구부를 구비할 수도 있다. 압력 평형은 특히, 안내 요소가 밀봉체의 캐비티 내로 정확하게 끼워지고 밀봉체가 밸브 슬리브 내에서 이동한다면, 필요하다.
바람직하게, 스프링 요소는, 잠금 요소에 대항하여 밀봉체를 지지하는 안내 요소 내에 배열되고, 밀봉면을 밸브 시트 내로 가압하는 밀봉체 상에 힘을 가한다. 하는 안내 요소 내에 배열된다. 스프링 요소는 특히 나선형 스프링일 수 있다. 스프링 요소는 캐비티 내로 연장되는 안내 요소 내에 배열되기 때문에, 역류방지 밸브를 통해 유동하는 매체는 스프링 요소를 따라 유동하지 않는다. 이는 마모성 또는 부식성 매체에 의해 야기될 수도 있는 스프링의 마모 및 부식의 상당한 감소로 이어진다.
더 바람직하게는, 밀봉체는 적어도 하나의 통과 개구를 포함하여, 역류방지 밸브의 폐쇄 상태에서 가스들 또는 유체들이 통과 개구부를 통해 유동할 수 있도록 한다. 예를 들어, 축방향 관통 구멍의 형태의 통과 개구부는 바람직하게, 밀봉면 내에 배열된다. 밸브 슬리브 내에서 밀봉체의 축방향 안내에 의해, 밀봉면은 항상 밸브 시트와 대면한다. 이는, 폐쇄된 역류방지 밸브의 경우에, 매체가 역류방지 밸브의 차단 방향으로 통과 개구부를 통해 항상 유동할 수 있다는 것을, 보장한다. 따라서, 통과 개구부를 통한 매체의 역류를 방지할 밸브 시트에 대한 밀봉체의 오정렬이, 축방향 안내에 의해 방지될 수 있다.
일 실시예에서, 밸브 슬리브, 밀봉체 및 잠금 요소는, 동일한 재료로 제조된다. 이는 밸브 슬리브 내에서의 이동 중에 밀봉체의 감소된 마모의 장점을 갖는다. 역류방지 밸브의 구성요소들을 위해 하나의 단일의 재료를 사용함으로써, 역류방지 밸브의 제조를 위한 비용이 또한 저감될 수 있다.
더 바람직한 실시예에서, 밸브 슬리브, 밀봉체 및 잠금 요소는, 사출 성형에 의해 제조된다. 이러한 제조 방법은 역류방지 밸브의, 고속의, 비용 효율적인, 그리고 동시에 고정밀도의 제조를 보장한다.
바람직하게, 밸브 슬리브의 유동 개구부는 유동면을 포함하고, 상기 유동면은 밸브 시트의 축방향 후방에 유동 방향으로 배열되고, 유동면을 따르는 유동 개구부의 개방 단면은 유동 방향에서 고르게 증가한다. 유동면은 특히, S-자형 윤곽을 가질 수 있다. 유동면은 완전히 또는 부분적으로 원추형 또는 원추형 유사 형태를 가질 수 있을 것이다. 이러한 설계는, 밸브 슬리브의 유동 개구부의 유동 특성의 향상으로 이어진다. 유동면은 밸브 슬리브의 내부 면을 따르는 매체의 층류 유동을 허용한다. 압력 손실이 회피될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 돔형 벌지(dome-shaped bulge)가 밀봉체의 발쪽 단부에 배열된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 이러한 벌지부는 가늘어질 수 있다. 예를 들어, 원추형 또는 원추 형상 형태가 고려 가능하다. 이러한 유형의 단부 섹션을 구비함에 의해, 유동 분리가 밀봉체 후방에서 방지될 수 있다. 난류는, 이러한 유동 맞춤 형태를 통해 역류방지 밸브 내에서, 방지될 수 있다는 것이 특히 유리하다. 돔형 단부 섹션은, 예를 들어 재료 또는 중량을 절감하기 위해 횡방향으로 배치되는 리세스들을 더 구비할 수도 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 잠금 요소는, 잠금 요소의 일측면 상에서 축방향으로 연장되는, 칼라형(collar-like) 돌기를 포함한다. 바람직하게는, 돌기는, 그 원주 상에 균등하게 분포되는, 리세스에 의해 끊어지게 된다. 밸브 슬리브 내부에 잠금 요소에 의해 형성되는, 가장자리들이 칼라형 돌기에 의해 회피될 수 있고, 따라서 밸브 슬리브를 통한 더 양호한 유동이 달성될 수 있다. 향상된 유동 안내를 위해, 돌기들은 둥글게 형성될 수도 있다. 또한, 돌기들의 원추형 또는 램프형(ramp-shaped) 운곽이 고려 가능하다.
바람직하게, 잠금 요소는, 그의 환형 개구부의 영역에서, 증가된 면적 또는 증가된 재료 두께를 갖는다. 이는 한편으로는, 밸브 슬리브 내에 잠금 요소의 삽입시에 잠금 요소에 개선된 동력 전달을 허용한다. 다른 한편으로는 또한, 삽입된 잠금 요소와 함께 밸브의 호스 또는 파이프 내로의 삽입이, 개선된 동력 전달 및 증가된 도구 맞물림 표면을 통해 더욱 용이하게 된다. 증가된 면적은 바람직하게, 잠금 요소의 외측 둘레로부터 반경방향 내측으로 연장되는, 닫힌 환형 표면이다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 역류방지 밸브가 배관(tubing) 내부로 가압되는, 자동차용 배관에 관한 것이다. 배관은 특히, 강성 또는 가요성 플라스틱 또는 금속 파이프일 수 있다. 그러나, 배관은 또한 가요성 호스일 수도 있다.
본 발명의 실시예들이 도면들을 참조하여 이하에 설명된다.
도 1a는 제1 실시예에 따른 본 발명에 따른 역류방지 밸브의 밀봉체를 도시한 제1 사시도.
도 1b는 도 1a로부터의 밀봉체를 도시한 제2 사시도.
도 1c는 도 1a로부터의 밀봉체를 도시한 제3 사시도.
도 2a는 본 발명에 따른 역류방지 밸브의 밸브 슬리브를 정방향에서 도시한 제1 평면도.
도 2b는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 정방향에 대향하는 방향에서 도시한 제2 평면도.
도 3a는 도 2a로부터의 밸브 시트를 도시한 제1 단면도.
도 3b는 도 2a로부터의 밸브 시트를 도시한 제2 단면도.
도 4a는 제1 실시예에 따른 본 발명에 따른 역류방지 밸브의 잠금 요소를 도시한 사시도.
도 4b는 삽입된 잠금 요소를 갖는 도 2a로부터의 밸브 시트를 정방향에 대향하는 방향에서 도시한 평면도.
도 5a는 삽입된 밀봉체를 갖는 도 2a로부터의 밸브 시트를 도시한 단면도.
도 5b는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 도시한 측면도.
도 6a는 제2 실시예에 따른 본 발명에 따른 역류방지 밸브의 밀봉체를 도시한 제1 사시도.
도 6b는 도 6a로부터의 밀봉체를 도시한 제2 사시도.
도 7a는 제2 실시예에 따른 본 발명에 따른 역류방지 밸브의 잠금 요소를 도시한 제1 사시도.
도 7b는 도 7a로부터의 잠금 요소를 도시한 제2 사시도.
도 7c는 삽입된 잠금 요소를 갖는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 정방향에 대향하는 방향에서 도시한 평면도.
도 8은 삽입된 잠금 요소를 갖는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 도시한 단면도.
도 9a는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 도시한 사시도.
도 9b는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 도시한 사시도.
도 10a는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 도시한 단면도.
도 10b는 도 2a로부터의 밸브 슬리브를 도시한 사시도.
도 10c는 도 2a로부터 밸브 슬리브를 정방향에 대향하는 축방향에서 도시한 평면도.
도 11은 도 1a로부터의 밀봉체를 도시한 사시도.
도 12a는 도 4a로부터의 잠금 요소를 도시한 사시도.
도 12b는 도 12a로부터의 잠금 요소를 도시한 평면도.
도 1a 내지 도 1c의 밀봉체(10)는 방울형(drop-shaped) 베이스 본체(12)를 갖는다. 반원형 밀봉면(34)이 밀봉체(10)의 헤드 단부에 배열된다. 원통형 캐비티(30)가 밀봉체(10) 내에 그의 종방향을 따라 지향되도록 중앙에 형성되고, 헤드 단부에서 밀봉면(34)에 의해 제한되며, 밀봉체(10)의 발쪽 단부(foot end)에서 원형 개구부 속으로 개방되고, 이 개구부는 캐비티(30)의 단면에 대응한다. 관통 구멍 형태의 누설 통로(22)가 밀봉면 내에 중앙에 배열되고 밀봉체(10)의 종방향으로 캐비티(30) 내로 연장된다. 유동 홈들(18)이 밀봉체(10) 상에, 밀봉체의 종방향으로 지향되고, 밀봉체의 원주 상에 분포되도록 배열된다. 유동 홈들(18) 사이에, 가이드 날개들(14)이 밀봉체(10)의 원주 위에 배열된다. 둥글게 형성되는 날개 쇼울더부(16)가 안내 날개(14)의 상단부에 형성된다.
도 2a의 밸브 슬리브(42)는 원통형 둘레 형상을 갖는다. 밀봉체(10)는 밸브 슬리브 내로 삽입된다. 밀봉면(34)은 밸브 시트(38) 내에 놓인다. 보어(22)가 밀봉면(34)에서 중앙에 배열된다.
도 2b의 밸브 슬리브 내에, 밀봉체(10)가 삽입된다. 밀봉체(10)의 발쪽 단부에서, 잠금 요소(46)가 슬리브 내로 가압된다. 밀봉체는 자체의 발들(26: feet)에 의해 잠금 요소 상에 직립한다.
도 3a 및 도 3b의 본 발명에 따른 역류방지 밸브가, 개방 위치에 있는 상태로 도시된다. 밀봉체(10)는 그의 발들(26)에 의해 잠금 요소(46) 상에 직립한다. 밸브 시트(38)와 밀봉면(34) 사이의 공간은 역류방지 밸브의 개구부를 형성한다.
도 4a는 링형 설계의 잠금 요소(46)를 도시하고 있다. 도 4b는 클립-고정 위치(clipped-in position)에 있는 상태에서, 도 4로부터의 잠금 요소(46)를 도시하고 있다.
도 5a에서, 본 발명에 따른 역류방지 밸브는 폐쇄 위치에 있는 상태로 도시된다. 밀봉체(10)는 원통형 캐비티(30)를 포함한다. 밸브 유입부(62)는 역류방지 밸브의 제1 단부에 위치된다. 밸브 배출구(66)는 대향하는 단부에 위치된다. 밸브 배출구(66)에서, 삽입된 잠금 요소(46)는 밸브 슬리브(42)의 내부 벽에 있는 잘라낸 부분(undercut)(56) 내에 클립 고정된다. 캐비티(30) 내로 연장되는 중공 원통형 안내 요소(50)가 잠금 요소(46)에서 중앙에 배열된다. 밀봉면(34)은 밸브 시트(38) 내로 가압되고 따라서 밸브 유입구(62)를 밀봉한다. 도 5b는 밸브 시트(42)를 측면도로 도시한다. 밸브 유입구(62) 및 배출구(66)의 영역에서, 경사진 가압 표면들이 밸브 슬리브(42)의 외측 가장자리에 배열된다. 가압 표면들(70)은 튜브 또는 호스 내로의 역류방지 밸브의 삽입을 용이하게 한다.
도 6a 및 도 6b는 플러그형 본체를 갖는 축방향 대칭의 밀봉체(10)를 도시하고 있다. 밀봉체(10)의 헤드 단부의 밀봉면(34)은 반구형으로 만곡된다. 밀봉면(34) 후방에서, 밀봉체(10)의 외피 표면은 그의 발쪽 단부의 방향으로 대략 원뿔형으로 가늘어진다. 밀봉체는 유동 최적화되도록 성형된다. 도 7a 및 도 7b는 잠금 요소(46)의 사시도를 도시하고 있다. 도 7c는 클립 고정 상태에서 있는 밸브 슬리브(42) 내의 도 7a 및 도 7b로부터의 잠금 요소(46)를 도시하고 있다. 압력 평형 개구부(54)가 안내 요소(50)의 바닥 내부로 내장된다. 유지 버팀대들(58)이 링형 잠금 요소(46)의 바닥 부분의 중심에서 안내 요소(50)를 유지한다. 유지 버팀대들(58)는 안내 요소(50)로부터 반경방향 외측으로 스포크들(spokes)처럼 연장한다.
도 8은, 도 6a 및 도 6b로부터의 밀봉체(10)와 함께 도 2a로부터의 밸브 시트(42)를 단면도로 도시하고 있다. 스프링(74)이, 밀봉체(10)의 캐비티(30) 내로 축방향으로 연장되는, 안내 요소(50)의 캐비티 내에서 전개된다. 스프링은, 잠금 요소(46) 상에 지지되고, 밀봉면(34)을 포함하는 밀봉체(10)를 밸브 시트(38) 내로 가압한다.
도 9a 및 도 9b는, 밀봉체 및 잠금 요소가 없이, 도 2a로부터의 밸브 시트(42)를 사시도로 도시하고 있다. 가질어진 표면이, 유동 매체가 역류방지 밸브 내로 안내될 수 있는, 밸브 유입구(62)에 형성된다.
도 10a 내지 도 10c는 도 2a 내지 도 3b로부터의 밸브 슬리브(42)를 도시하고 있다. 도 10a는 밸브 슬리브(42)를 측면으로부터의 단면도로 도시하고 있다. 도 2a 내지 도 3b로부터의 밸브 슬리브(42)와 대조적으로, 유동면(40)이 유동 개구부 내에 형성된다. 유동면(40)을 따라, 유동 개구부의 단면은 밸브 슬리브(42)의 발쪽 단부를 향하는 밸브 시트(38)의 후방으로 축방향으로의 단면에서 증가한다. 유동면(40)의 윤곽은 약간 만곡되어, 부드러운 전이부가 밸브 시트(38)로부터 밸브 슬리브(42)의 내부 벽까지 형성되도록 한다. 유동 개구부는 향상된 유동 특성을 갖는다.
도 10b 및 도 10c는 밸브 슬리브(42)를 사시도로 그리고 축방향에서의 평면도로 도시하고 있다. 밸브 슬리브(42)는, 밸브 슬리브(42)의 원주 둘레에 균등하게 분포되고 그 내부 벽 상에서 축방향으로 직선으로 연장되는, 3개의 안내 홈(76)을 포함한다. 안내 홈(76)은 각각, 밸브 슬리브(42)의 내부 벽 상에서 축방향으로 직선으로 연장되는, 2개의 길쭉한 융기부에 의해 형성되고, 둘러싸이게 된다.
3개의 안내 노치(77)가, 안내 홈들(76)과 정렬된 상태로, 밸브 슬리브의 발쪽 단부에 형성된다. 안내 노치(77)는 도 12a에 도시되어 있는 잠금 요소(46)의 안내 텅부(tongue)(84)에 대응한다. 안내 노치(77) 및 안내 텅부(84)는, 밸브 슬리브(42) 내에 삽입될 때, 잠금 요소(46)의 정렬을 위해 이용된다.
도 11은, 유동홈들(18)이 없는 그리고 통과 개구부(22)가 없는, 도 1a 내지 도 1c로부터의 밀봉체(10)를 도시하고 있다. 그의 발쪽 단부에, 밀봉체(10)는 돔형 벌지(78)를 더 구비한다. 안내 날개(14)의 날개 쇼울더부(16)는 밀봉체(10)의 외피 표면을 향해 대략 경사지게 가늘어지도록 연장된다. 쇼울더부(16) 및 돔형 벌지(78) 각각의 대략적으로 경사진 형상에 의해, 밀봉체(10)는 유동 최적화된 특성을 갖는다.
도 12a 및 도 12b는 도 4a의 잠금 요소(46)를 도시하고 있다. 잠금 요소(46)는, 잠금 요소(46)의 일 측에서 축방향으로 연장되는, 원주방향으로 배열되는 칼라형 돌기(80)를 더 구비한다. 칼라형 돌기(80)는 원주방향으로 균등하게 분포되는 3개의 리세스(82)에 의해 끊어지게 된다. 3개의 안내 텅부(84)는, 잠금 요소의 외주면에 배열되고, 잠금 요소(46)가 밸브 슬리브(42) 내에 삽입될 때 리세스(82)와 정렬된다. 밀봉체(10)는 그의 발들(26)에 의해 리세스(82) 내에 직립하도록 형성된다. 참조 부호 86으로 지시되는, 잠금 요소(46)의 폐쇄된 환형 표면이 잠금 요소의 외측 둘레로부터 반경방향 내측으로 연장되는 것으로 도시되어 있다.
10: 밀봉체 12: 밀봉체의 베이스 본체
14: 안내 날개 16: 날개 쇼울더
18: 유동홈 22: 통과 개구부
26: 발 30: 캐비티
34: 밀봉면 38: 밸브 시트
40: 유동면 42: 밸브 슬리브
46: 잠금 요소 50: 안내 요소
54: 압력 평형 개구부 56: 잠금 요소용 클램핑 홈
58: 유지 버팀대 62: 밸브 유입구
66: 밸브 배출구 70: 가압면
74: 스프링 요소 76: 안내 홈
77: 안내 노치 78: 돔형 단부 섹션
80: 칼라형 돌기 82: 리세스
84: 안내 텅부 86: 잠금 요소의 환형 표면

Claims (19)

  1. 밸브 시트(38) 및 유동 개구부를 포함하는 밸브 슬리브(42) 및 벌지형 밀봉면(34)을 포함하며 상기 밸브 슬리브(42) 내에서 이동 가능한 밀봉체(10)를 구비하는 역류방지 밸브에 있어서,
    - 상기 벌지형 밀봉면(34)은 상기 밀봉체(10)의 헤드 단부에 배열되고,
    - 돔형 벌지(78)가 상기 밀봉체(10)의 발쪽 단부에 배열되며,
    - 상기 역류방지 밸브는 상기 밸브 슬리브(42) 내에서의 밀봉체(10)의 축방향 안내를 위한 안내 수단을 포함하여, 상기 밀봉면(34)이 항상 상기 밸브 시트(38)와 대면하도록 하고,
    - 잠금 요소(46)가 상기 유동 개구부를 통해 밸브 슬리브(42) 내에 삽입되고 그 내부에서 고정되어, 상기 잠금 요소(46)가 상기 밸브 슬리브(42) 내에서 상기 밀봉체(10)의 이동을 제한하도록 하며,
    상기 밀봉체(10)는 자체의 외측에 원주방향으로 분포되는 날개형 리브들(14)을 포함하고,
    상기 안내 수단이 상기 날개형 리브들(14)을 포함하고, 상기 리브들(14)은, 상기 밀봉체(10)의 이동이 축방향으로 향하게 상기 밀봉체가 안내되도록, 상기 밸브 슬리브(42)의 내부 벽에 대항하게 놓이며,
    상기 날개형 리브들이 안내되는 안내 홈(76)이 상기 밸브 슬리브(42)의 내부 벽 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역류방지 밸브는, 상기 밀봉체(10)가 상기 밸브 시트(38) 내로 가압되도록, 상기 밀봉체(10)에 힘을 가하는 스프링 요소(74)를 포함하는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스프링 요소(74)는 상기 잠금 요소(46) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 요소(46)는 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 요소(46)는 스냅 연결에 의해 상기 밸브 슬리브(42) 내에 구속되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉체(10)는 원통형 캐비티(30)를 포함하고, 상기 원통형 캐비티는 상기 밀봉체(10)의 발쪽 단부에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 잠금 요소(46)는 원통형 안내 요소(50)를 포함하고, 상기 원통형 안내요소는 상기 밀봉체(10)의 상기 캐비티(30) 내로 축방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안내 수단은 안내 요소(50) 및 상기 밀봉체(10)의 원통형 캐비티(30)를 포함하고, 상기 캐비티(30)의 내측면은 상기 안내 요소(50)의 외측면에 대항하게 놓여, 상기 밀봉체(10)가 축방향으로 상기 안내 요소(50)를 따라 이동하도록 안내되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 안내 요소(50)는 중공 원통형이고, 스프링 요소(74)가, 상기 밀봉체(10)를 상기 잠금 요소(46)에 대항하여 지지하는 안내 요소(50) 내에 배열되며 그리고 상기 밀봉면(34)을 상기 밸브 시트(38) 내로 가압하도록 상기 밀봉체(10) 상에 힘을 인가하는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉체(10)는 적어도 하나의 통과 개구부(22)를 포함하여, 역류방지 밸브의 폐쇄 상태에서 가스들 또는 유체들이 상기 통과 개구부를 통해 유동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 슬리브(42), 상기 밀봉체(10) 및 상기 잠금 요소(46)는 동일한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 슬리브(42), 상기 밀봉체(10) 및 상기 잠금 요소(46)는 사출 성형에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 슬리브(42)의 상기 유동 개구부는 유동면(40)을 포함하고, 상기 유동면(40)은 상기 밸브 시트(38)의 축방향 후방에 유동 방향으로 배열되고, 상기 유동면(40)을 따르는 상기 유동 개구부의 단면은 유동 방향으로 고르게 증가하는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  17. 삭제
  18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 요소(46)는 상기 잠금 요소(46)의 일측에서 축방향으로 연장되는 칼라형 돌기(80)를 포함하고, 상기 돌기(80)는 원주방향으로 균등하게 분포되는 리세스(82)에 의해 끊어지게 될 수 있는 것을 특징으로 하는 역류방지 밸브.
  19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 역류방지 밸브가 배관 내로 가압되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배관.
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