KR102098649B1

KR102098649B1 - 유압 시스템

Info

Publication number: KR102098649B1
Application number: KR1020187012462A
Authority: KR
Inventors: 토마스 블라드
Original assignee: 그런포스 홀딩 에이/에스
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2020-04-09
Also published as: KR20180059925A; CN108139083B; EP3150923A1; EP3150923B2; EP3150923B1; WO2017055544A1; CN108139083A; US10830458B2; US20180283702A1

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 펌프 조립체 및 적어도 두 개의 스위치 위치를 포함하는 절환장치를 갖는 유압 시스템에 관한 것이며, 절환장치는 제 1 작동 상태에서 펌프 조립체의 작동시에, 유압 시스템 내의 유압력에 의해 각각의 경우에 적어도 두 개의 스위치 위치 각각에서 안정된 방식으로 유지되고, 펌프 조립체의 제2 작동 상태에서, 절환장치는 제1 작동 상태에 저장된 절환 에너지의 도움으로 제1 스위치 위치에서 제2 스위치 위치로 이동되는 방식으로 설계되고, 유압 시스템은 제1 작동 상태에서 절환 에너지가 스위칭 위치간에 절환장치의 절환과 독립적으로 저장되는 방식으로 설계되고, 이러한 유압 시스템을 작동시키는 방법에 관한 것이다.

Description

유압 시스템

본 발명은 적어도 하나의 펌프 조립체 및 절환장치를 갖는 유압 시스템 뿐만 아니라 유압 시스템의 작동 방법에 관한 것이다.

예를 들어 유동 경로를 개방 또는 차단하거나 달리 영향을 미치기 위해, 절환장치를 포함하는 예를 들어 가열 시스템과 같은 유압 시스템이 공지되어 있다. 그래서, 예를 들어 두 개의 스위치 위치간의 절환을 위해 전기 구동 장치가 있는 그러한 절환장치를 제공하는 것이 공지되어 있다. 그러한 절환장치는 비교적 비용이 든다.

더욱이, 유동 방향, 즉 펌프 조립체의 회전 방향을 변경함으로써 작동될 수 있는 압력-의존형 절환장치 및 절환장치가 공지되어 있다. 그러나, 유압 시스템에서 더 이상의 고민없이 유동 방향을 항상 변경할 수 있는 것은 아니다. 일반적으로 펌프 조립체의 방향 반전은 효율 손실을 초래한다. 또한, 밸브가 펌프 임펠러상에 직접 배치될 필요가 있다는 단점이 있다.

이러한 문제점들과 관련하여, 본 발명의 목적은 펌프 조립체 및 두 개의 스위치 위치간에 절환될 수 있는 절환장치를 갖는 유압 시스템을 효율성이 향상된 비용이 적게 드는 유압 시스템 구조가 가능한 정도까지 개선하는 것이다.

이 목적은 청구항 제 1항에 특정된 특징을 갖는 유압 시스템 뿐만 아니라 청구항 제 19항에 특정된 특징을 갖는 방법에 의해 달성된다. 바람직한 실시 예는 각각의 종속항, 후속하는 설명 및 첨부된 도면으로부터 추론된다. 후술하는 특징들은 결합하여 실현될 수 있지만, 서로 독립적으로 실현될 수도 있다.

본 발명에 따른 유압 시스템은 적어도 하나의 펌프 조립체와 절환장치를 포함하며, 절환장치는 적어도 두 개의 스위치 위치를 포함하며, 즉 적어도 두 개의 스위치 위치간의 절환이 가능하다. 그러한 유압 시스템은 예를 들어 가열 시스템 및/또는 상수를 가열하기 위한 시스템일 수 있다. 그러나, 유압 시스템은 또 다른 목적, 예를 들어 세정 시스템, 유압 제어기 또는 작동 시스템, 유체를 분배하기 위한 시스템 또는 이와 유사하게 예를 들어 동시에 활성화되지 않은 두 개의 노즐이 있는 장식용 분수로서 역할을 할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 절환장치는 유압 시스템을 통한 유압 활성화에 의해서만, 즉 유압 시스템에서 이송되는 유체, 즉 유압 시스템에서 이송되는 액체를 통해 두 개의 스위치 위치간에 절환되는 것을 구상한다. 그러므로, 절환장치를 위한 별도의 구동부없이도 할 수 있다. 본 발명에 따른 스위치 위치간의 절환은 펌프 조립체의 적절한 작동에 의해 이루어지며, 이때 펌프 조립체는 절환장치가 절환되도록 유압 시스템의 유압력 또는 유압 상태를 변경한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 절환장치는 제1 작동 상태에서 펌프 조립체의 작동시에, 적어도 두 개의 스위치 위치 각각에서 안정된 방식으로, 각각의 경우에 시스템 내의 유압력에 의해 유지되는 방식으로 설계된다. 이것은, 두 개의 스위치 위치를 갖는 절환장치에 대하여, 본 발명에 따르면 두 개의 스위치 위치 각각은 유압 시스템내의 유압에 의해 안정적으로 독자적으로 유지될 수 있는 쌍안정 시스템의 경우이므로, 예를 들어 외부 구동부에 의한 외부 유지력은 필요하지 않다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 유압 시스템은 절환장치를 한 스위치 위치에서 다른 스위치 위치로, 바람직하게는 제1 스위치 위치로부터 제2 스위치 위치로 이동할 수 있도록 하기 위해, 절환장치가 각각 도달된 스위치 위치에 안정적으로 유지되는 제1 작동 상태, 및 이 안정성이 적어도 일시적으로 해제되는 적어도 하나의 제2 작동 상태가 되도록 설계된다.

이를 위해, 본 발명에 따르면, 펌프 조립체의 제2 작동 상태에서, 절환장치가 제1 작동 상태에 저장되어 있던 절환 에너지의 도움으로 제1 스위치 위치로부터 제2 스위치 위치로 이동하는 방식으로 설계된다. 이것은, 본 발명에 따른 절환장치를 제1 스위치 위치로부터 제2 스위치 위치로 이동시키기 위해 필요한 절환 에너지가 본 발명에 따라 제1 작동 상태에 저장되고 나서, 절환장치의 절환(switching-over)을 실행하기 위해 펌프 조립체의 제2 작동 상태에서 이용된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따른 절환 에너지는 유압 시스템, 즉 유압 시스템내에 이송되는 유체/액체로부터 얻어지므로, 외부 구동부 없이도 이를 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 유압 시스템은 제1 작동 상태에서의 절환 에너지가 두 개의 스위치 위치간에 절환장치의 절환과는 별도로 저장될 수 있도록 설계된다. 이것은 절환장치가 절환 에너지를 저장하기 위해 한 스위치 위치에서 다른 스위치 위치로 이동될 필요가 없음을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 제1 스위치 위치는 절환장치가 펌프 조립체의 정지(standstill) 상태에 위치되는 아이들(idle) 위치 또는 시작 위치일 수 있다. 이는, 절환장치가 먼저 제2 스위치 위치로 재배치되지 않고, 펌프 조립체가 이 상태로부터 시작하여 작동되도록 한다. 그래서, 에너지는 이 작동 상태에서 저장되고, 펌프 조립체가 제2 작동 상태에 놓일 때, 에너지는 절환장치를 제1 스위치 위치에서 제2 스위치 위치로 이동시키기 위해 이후에 절환 에너지로서 사용된다.

절환장치는 바람직하게는 복원부재, 예를 들어 복원 스프링을 포함하고, 이는 펌프 조립체가 정지 상태가 되면, 절환장치를 한정된 시작 위치, 예를 들어 제1 스위치 위치에 유지시키는 역할을 하도록 설계될 수 있다. 따라서, 절환장치는 바람직하게는 펌프 조립체를 오프시킬 때에, 복원부재에 의해 제1 위치로 되돌아가서 절환된다.

전술한 제1 및 제2 작동 상태는 바람직하게 펌프 조립체가 동일한 회전 방향을 갖는 작동 상태이다. 이것은 회전 방향 반전(reveral)이 바람직하게는 작동 상태간에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 작동 상태는 바람직하게는 펌프 조립체의 속도에 의해 구별된다. 펌프 조립체와 관련하여, 특히 원심 펌프 조립체의 경우이다. 특히, 습식 원심 펌프 조립체의 경우이다. 펌프 조립체는 바람직하게는 내부에서 회전하는 적어도 하나의 임펠러를 갖는 펌프 케이싱 뿐만 아니라, 내부에 배치되고 임펠러를 구동하는 전기 구동 모터를 갖는 적어도 하나의 모터 케이싱 또는 고정자(stator) 케이싱을 포함한다. 구동 모터는 바람직하게는 속도 제어기에 의해 그 속도로 설정 가능하다. 펌프 조립체는 펌프 조립체의 제어 및 조절(폐쇄 루프 제어)을 위한, 특히 두 가지의 상이한 작동 상태로 되는 펌프 조립체에 의해 절환장치의 두 개의 스위치 위치간의 절환을 위한 제어장치를 더 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제어장치는 바람직하게는 모터 케이싱에 연결되는 별도의 전자장치 하우징 내에 배치되거나, 또는 모터 케이싱 자체내에 수용될 수 있다. 제어장치의 외부 배치도 가능하다.

발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 유압 시스템은 제1 작동 상태에서 펌프 조립체의 작동시에 유압 시스템에서 유압을 받고 충전 과정에서 절환 에너지를 저장하는 방식으로 설계된 적어도 하나의 에너지 저장부재를 포함하고, 절환장치는 전제된 스위치 위치에 있게 된다. 전제된 스위치 위치에 있는 절환장치는 다른 스위치 위치로의 전환, 특히 제2 스위치 위치로의 전환이 이루어지지 않음을 의미한다. 그러나, 이것은 절환에 영향을 미치지 않고, 절환장치 또는 절환장치 내의 절환부재가 충전 과정 중에 일정량만큼 변위되는 것을 배제하지 않는다. 에너지 저장부재는 보다 바람직하게는 힘 전달 방식으로 절환장치에 연결되어, 펌프 조립체의 제2 작동 상태에서 절환장치는 에너지 저장부재에 의해 생성된 힘, 즉 절환 에너지를 이용하는 동안에 생성된 힘에 의해 제2 스위치 위치로 이동된다.

에너지 저장부재는 바람직하게는 절환장치의 일부일 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 유체, 특히 유압 시스템 내의 액체, 특히 유압 시스템에서 움직이는 유체가 에너지 저장부재로 기능할 수 있다. 예를 들어, 별도의 에너지 저장부재는 자기, 유압 및/또는 공압 에너지 저장부재와 같은 스프링 저장부재로서 설계될 수 있다. 이러한 저장부재는 시스템 내의 유압에을 받게 되고 바람직하게는 에너지 저장부재의 구성 요소가 유압에 의해 이동되어, 에너지 저장부재가 충전되고, 특히 스프링, 예를 들어 나선형 스프링 또는 가스 스프링이 로드된다.

유압 시스템 자체내에 유체가 에너지 저장부재로 기능하는 경우에, 바람직하게는 관성력, 즉 유체의 관성에 기인한 유동 에너지는, 한 스위치 위치에서 다른 스위치 위치로 절환장치의 절환을 수행하기 위하여, 절환 에너지로서 사용된다. 유압 시스템에서 생성된 유압이 절환장치를 전제된 스위치 위치에 유지하기 위해 사용된다면, 제2 작동 상태에서 펌프 조립체의 작동 상태를 절환함으로써, 유지 기능이 해제되도록 예를 들어 압력이 감소될 수 있다. 그러나, 액체 또는 유체는 순환됨으로써 일정한 관성을 가지므로, 시스템내의 유동 에너지는 절환(절환된) 상태를 유지하는 데 사용되는 압력만큼 빠르게 감소하지 않는다. 이렇게 여전히 남아 있는 유동 에너지는 한 스위치 위치에서 다른 스위치 위치로 절환하는데 활용될 수 있다.

유압력이 작용하는 영역(표면)의 크기 비율은, 절환장치 또는 절환장치의 절환부재에 작용하는 힘을 적용하기 위하여, 유압 시스템에 적절하게 적용될 수 있다. 따라서, 절환장치를 전제된 스위치 위치에서 그 크기로 유지하기 위해 유압력이 작용하는 압력면은, 바람직한 유지력이 소정의 유압에서 부여되도록 치수가 정해질 수 있다. 유동은 절환장치 또는 절환부재를 이동하기 위한 충격 표면에 작용할 수 있다. 이들 충격 표면은 그 크기와 관련하여, 절환장치를 다른 스위치 위치로 이동시키는데 필요한 바람직한 힘이 생성되도록 치수 또는 정합될 수 있다. 유지력과 운동을 유발하는 힘 사이의 바람직한 상호 작용은 표면/면적 비율을 매칭시킴으로써 달성될 수 있다.

특히 바람직하게는, 제1 작동 상태의 펌프 조립체는 제한 속도 이상의 속도로 작동하고, 제2 작동 상태에서 한계 속도보다 작거나 같은 속도로 작동되거나, 펌프 조립체는 제2 작동 상태에 정지(standstill)상태일 수 있다. 유압 시스템 내의 압력은 속도의 감소에 의해 전술한 방식으로 감소되므로, 특히 절환장치를 그 스위치 위치에 유지시키는 역할을 하는 압력은 절환장치가 스위치 위치에서 다른 스위치 위치로 이동될 수 있는 그 정도까지 감소된다. 펌프 조립체는 바람직하게는 제2 작동 상태에서 완전히 오프되지 않는다. 이는, 특히 주파수 변환기를 통해 제어되는 구동 모터로 재시작 작동 또는 계속되는 속도 증가를 단순화한다. 따라서, 절환 절차를 돕는 유동 에너지는 제2 작동 상태에서 시스템 내에 계속 유지된다. 더욱 바람직하게는, 절환장치를 다른 작동 상태로 절환한 후에, 즉시 펌프 조립체를 제1 작동 상태로 놓지 않고도, 절환장치를 제2 작동 상태에서 자동적으로 유지시키는 역할을 하는 정도에서 압력은 유지될 수 있다.

그러나 특히 바람직하게는, 즉 스위치 위치의 변경인 절환 후에 펌프 조립체는 다시 제1 작동 상태로 놓이게 되고, 예를 들어 제2 스위치 위치로 전제된 스위치 위치가 다시 유압에 의해 안정하게 유지된다. 이것은 특히 제2 스위치 위치가 제2 작동 상태에서 안정된 방식으로 유지되지 않는다면 특히 필요하지만, 절환장치는 일정한 시간 후에 자동적으로 제1 스위치 위치로 다시 자동적으로 다시 절환하도록 시도해야 한다. 이 경우에, 펌프 조립체의 제어장치는, 펌프 조립체를 제2 작동 상태로 놓은 후에, 미리 정해진 시점에서 또는 기설정된 시간 간격 후에 펌프 조립체를 제1 작동 상태로 놓는 방식으로 설계될 수 있다. 그러므로, 시점 및 시간 간격은 절환장치가 여전히 이 순간에 제2 스위치 위치에 위치하도록 선택되어, 이 스위치 위치는 펌프 조립체의 제1 작동 상태에서 안정된 방식으로 다시 유지된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 펌프 조립체는 펌프 조립체의 속도를 변경하기 위한 속도 제어기를 포함하며, 속도 제어기는 바람직하게는 속도의 감소를 고려하여 펌프 조립체를 실제로 제동하는 제동회로를 포함한다. 이러한 속도 제어기는 전자 제어 장치의 형태로 설계될 수 있다. 특히, 이러한 전자 제어 장치는 또한 펌프 조립체의 전기 구동 모터를 작동시키기 위한 주파수 변환기를 포함할 수 있다. 제동회로는 펌프 어셈블리가 완전히 소모된 경우보다 속도가 더 빨리 감소할 수 있도록 한다. 이는 유압 시스템의 유압이 특히 급격하게 감소되도록 하여, 유압이 시스템에 존재하는 유동 에너지보다 빠르게 떨어지도록 한다. 따라서, 유동 에너지는 전술한 방식으로 절환장치를 다른 스위치 위치로 절환하는데 이용될 수 있다.

에너지 저장부재는 제1 작동 상태에서 펌프 조립체의 작동시에, 유압은 절환 절차가 방지되는 방식으로, 압력 저장부재에 의해 생성되고 절환장치에 작용하는 힘을 감쇄하는 방식으로 설계되는 것이 바람직하다. 이는, 제1 작동 상태에서 유압에 의해 생성되고 절환장치에 작용하는 힘이 충전 절차 후에 에너지 저장부재에 의해 생성되고 절환장치를 각각의 다른 스위치 위치, 즉 예를 들어 제2 스위치 위치로 이동시키려고 하는 힘 또는 절환력 보다 큰 것을 의미한다. 그러므로, 제1 작동 상태에 있는 시스템은 안정된 방식으로 전제된 스위치 위치에 유지된다.

에너지 저장부재는 바람직하게는 유압 시스템 내의 유로에 연결된 압력면을 포함하고 압력면은 펌프 조립체에 의해 생성된 유압에 의해 충돌되는 방식으로 된다. 따라서, 유압은 유압 시스템으로부터 에너지 저장부재로 에너지를 전달하기 위해 전술한 방식으로 에너지 저장부재에 작용한다. 이것은, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 압력면이 스프링에 대해 변위됨으로써 실행될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 에너지 저장부재는 절환장치 또는 절환장치의 이동가능한 절환부재에, 탄성적으로 변형가능한 댐핑부재를 통해 연결되며, 이 댐핑부재는 절환장치 또는 그 절환부재를 이동하지 않고, 즉 다른 스위치 위치로 절환하지 않고, 에너지 저장부재의 충전 중에 변형되는 방식으로 설계된다. 따라서, 에너지 저장부재의 충전 절차는 절환장치가 한 스위치 위치에서 다른 스위치 위치로 이동하지 않고 수행될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 댐핑부재는 제1 작동 상태에서 펌프 조립체의 작동시에, 유압이 댐핑부재에 작용하고, 유압은 펌프 조립체에 의해 생성되고 에너지 저장부재에 의해 생성된 힘을 감쇄하고 댐핑부재의 탄성 변형중에 댐핑부재에 작용하는 방식으로 배치된다. 에너지 저장부재는, 예를 들어, 스프링, 특히 압축되거나 신장된 나선형 스프링을 포함할 수 있고, 유압에 의해 생성된 힘을 감쇄하는 힘을 생성할 수 있으며, 유압에 의해 생성된 힘이 바람직하게는 너무 커서 스프링이 적재된(가압된) 상태로 유지된다. 따라서, 에너지 저장부재 및 댐핑부재는 바람직하게 배치되고 서로 연결되어, 댐핑부재가 탄성 변형중에 마찬가지로 압축된다.

댐핑부재는 바람직하게는 이러한 특성의 댐핑 특성을 가지며, 댐핑부재의 복원은 예를 들어 펌프 조립체가 제2 작동 상태로 되면, 유압 감소의 경우에 에너지 저장부재의 배출보다 더 느리게 실행된다. 전술한 바와 같이, 절환장치는 바람직하게는 이 제1 작동 상태에서 유압에 의해 안정적으로 제1 스위치 위치에 유지된다. 이 상태의 에너지 저장부재는 유압에 의해 충전되고, 댐핑부재는 동시에 압축되어 탄성적으로 변형되고, 예를 들어 압축된다. 펌프 조립체가 이제 제2 작동 상태가 되고, 유압이 절환장치에 작용하는 힘이 에너지 저장부재에 의해 생성된 힘에 대해 제1 스위치 위치에서 이를 유지할 만큼 더 이상 크지 않을 정도로 유압이 감소되고, 에너지 저장부재가 배출된다면, 댐핑부재가 에너지 저장부재가 배출되는 만큼 빠르게 복원되지 않으므로, 절환부재 또는 절환장치는 제2 스위치 위치로 이동된다는 것을 의미한다. 이는 절환장치의 이동으로부터 충전 절차의 분리는 댐핑부재에 의해 달성된다는 것을 의미하지만, 이것에도 불구하고 펌프 조립체의 제2 작동 상태 중에 에너지 저장부재의 배출 절차에서 절환장치를 이동하기 위한 커플링이 존재한다는 것을 의미한다.

댐핑부재는 바람직하게는 크기가 변경 가능하고, 스로틀 위치부를 통해 유체로 채우거나 비울 수 있는 체적부(volume)로 설계될 수 있으며, 바람직하게는 크기-가변 체적부는 스로틀 위치부를 통해 제2 크기-가변 보상 체적부에 폐쇄형 시스템으로 연결된다. 폐쇄형 시스템은 오염 물질이 스로틀 위치부로 침투할 수 없다는 장점이 있다. 그러나, 대안적으로 개방형 시스템이 사용될 수 있고, 댐핑부재의 체적부는 유압 시스템으로부터 유체로 채워지고, 스로틀 위치부를 통해 유압 시스템으로 다시 비워질 수 있다. 볼륨 및 보상 체적부는 바람직하게는 백(bag), 예를 들어 벨로즈에 의해 외부로 한계가 정해진다. 대안적으로, 크기가 가변가능한 체적부, 즉 보상 체적부를 제공하기 위해, 피스톤-실린더 장치가 또한 적용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 댐핑부재에는 복원부재, 특히 복원을 실행하는 복원 스프링이 구비된다. 이러한 복원 스프링은 예를 들어 나선형 스프링이 될 수 있다. 자율적인 복원을 보장하기 위해, 댐핑부재 자체가 충분한 탄성을 갖지 않으면 추가적인 복원부재가 유리하다. 따라서, 예를 들어 크기가 가변적인 볼륨을 한정하는 백 또는 벨로즈를 사용할 때, 예를 들어 나선형 스프링이 벨로즈의 내부 또는 외부 둘레에 배치될 수 있으며, 벨로즈는 내부 볼륨을 확대 또는 축소하기 위해, 스프링의 작용 방향으로 그 길이의 축 방향으로 변화한다.

또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 펌프 조립체의 제어장치는 펌프 조립체의 작동을 제1 작동 상태에서 제2 작동 상태로 변경하는, 예를 들어 절환 일시정지를 위해 절환 절차 또는 절환장치의 절환을 개시하기 위해, 전술한 제한 속도까지 또는 이하로 속도를 변경하는 방식으로 설계되며, 이 절환 일시 정지는 댐핑부재의 복원이 달성되는 데 걸리는 시간 간격 지속 시간보다 더 짧다. 이러한 설계는, 절환장치가 제2 스위치 위치로 절환된 후에, 펌프 조립체가 제1 작동 상태로 다시 되도록, 다시 적절하게 높은 압력이 유압 시스템에서 생성되도록 하고, 이 압력은 제2 스위치 위치에서 안정적으로 절환장치를 유지할 수 있다. 이것이 댐핑부재의 변형 이후까지 실행하지 않는다면, 절환장치의 안정된 유지 상태에 이르기 전에, 절환장치는 제1 스위치 상태로 다시 되돌아갈 수 있다.

에너지 저장부재와 절환장치 사이에 댐핑부재를 배치하는 대신에, 절환장치 또는 절환부재의 이동으로부터 다른 방식으로 에너지 저장부재의 충전 절차를 분리할 수 있으며, 그럼에도 불구하고 에너지 저장부재의 배출시에 다른 스위치 위치로 절환장치의 이동을 확실하게 할 수 있다. 이것은 예를 들어 한 측면에서 작용하는 기계적 걸쇠를 통해 실행될 수도 있다. 또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 예를 들어 압력면을 갖는 가압몸체를 에너지 저장부재와 결합하는 것이 가능하여, 에너지 저장부재, 예를 들어 나선형 스프링이 가압몸체를 이동시키킴으로써 로드되거나 채워질 수 있다. 그래서, 가압몸체는 이동될 절환부재 또는 예를 들어 밸브부재로 이동되는 절환장치의 부재에 대해 이동할 수 있어서, 절환장치 또는 그 절환부재가 먼저 이동되지 않게 된다. 그 후에, 예를 들어, 유지부재는 가동 절환부재상에 제공될 수 있고, 이것들은 에너지 저장부재가 충전된 후에, 소정의 커버된 거리 후에 가압몸체를 고정시킨다. 예를 들어 유지부재는 멈춤쇠/잠금 걸쇠가 될 수 있다. 펌프 조립체가 이제 제2 작동 상태로 되고 유압에 의해 생성된 힘이 감소되면, 에너지 저장부재가 배출되고 가압몸체를 이동시킬 수 있다. 이 상태의 가압몸체가 이동되는 절환부재상에 유지되면, 절환부재는 가압몸체와 함께 이동한다. 해제수단이 절환장치내에 배열되어, 절환부재에 의해 커버되는 일정 거리 후에, 가압몸체가 다시 해제되도록 하는 방식으로 유지 수단을 해제시킨다. 이는 절환부재로 자유롭게 이동할 수 있고, 다음 충전 절차에서 에너지 저장부재가 절환부재의 이동과는 독립적으로 다시 충전될 수 있는데, 왜냐하면 우선 가압몸체만이 그에 작용하는 유압력으로 인해 이동하기 때문이다.

에너지 저장부재의 충전후에만 가압몸체가 유지수단을 통해 이동될 절환부재, 예를 들어 밸브부재와 고정으로 연결되어, 절환 절차와 함께 이것은 에너지 저장부재의 배출로 가압몸체와 함께 이동하게 된다.

절환장치는 바람직하게는 스위치 오버 장치(switch-over)로서, 특히 유압 시스템의 적어도 두 개의 분기점간의 유로를 절환하기 위한 스위치 오버 장치로서 설계된다. 또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 절환장치는 바람직하게는 밸브, 특히 유압 시스템의 두 개의 분기점간의 유로를 전환할 수 있는 스위치 오버 밸브로서 설계된다. 밸브로서 설계된 이러한 절환장치에서, 적어도 하나의 밸브부재는 두 개의 스위치 위치간에 절환부재로서 이동된다.

이러한 절환장치 또는 절환밸브는 예를 들어, 난방 설비에 적용될 수 있고, 가열된 열 매체, 예를 들어 물의 유로가 건물을 통한 가열회로와 온수를 위한 열교환기를 통한 회로간에 전환되는 것이다. 이러한 유압 시스템은 예를 들어 소형 난방 설비 또는 가열 보일러에 적용되며, 이는 건물을 가열하고 온수를 공급하는 역할을 한다. 이러한 시스템에서 본 발명에 따른 절환장치는 예를 들어 전동식으로 구동되는 절환밸브를 대체할 수 있다.

본 발명에 따른 유압 시스템이, 전술된 바와 같이, 가열 시스템인 경우에, 온수용 열교환기를 통과하는 회로가 시스템의 작동 시작시에, 아이들(idle) 위치에 해당하는 절환장치의 제1 스위치 위치에서 개방된다면 유리하다. 이 회로는 한정되고 공지된 회로이며, 일반적으로 제조사측의 가열 보일러 자체에서 형성되기 때문이다. 그러므로, 절환에 필요한 에너지는 이 가열회로로부터 얻어져서 전술한 방식으로 에너지 저장부재에 저장되거나, 예를 들어 흐르는 유체의 운동 에너지의 형태로 유압 시스템에 저장될 수 있다. 제2 스위치 위치는 바람직하게는 건물을 통한 가열회로가 개방되는 스위치 위치이다. 이 가열회로 및 특히 이러한 가열회로의 전류 상태는 일반적으로 공지되어 있지 않은데, 왜냐하면 가열회로가 그 개방도가 항상 변하는 밸브를 갖는 다수의 라디에이터를 포함할 수 있기 때문이다.

유압 시스템은 바람직하게는 순환 시스템이며, 펌프 조립체는 순환 시스템 내의 유체를 순환시키는 순환 펌프 조립체이다. 전술한 바와 같이, 예를 들면 이것은 가열 시스템의 회로일 수 있다. 대안적으로, 이는, 전술한 바와 같이, 냉각 시스템 또는 다른 유압 시스템의 회로일 수도 있다.

제어장치는 유압 시스템에 존재하는 것이 바람직하며, 이는 절환장치의 절환 절차를 시작하기 위해 제1 및 제2 작동 상태간에 펌프 조립체의 작동 모드를 변경하기 위해 설계된다. 제어장치는 특히 펌프 조립체의 속도 변화를 수행할 수 있다. 이를 위해, 펌프 어셈블리의 구동 모터는 예를 들어 주파수 변환기를 통해 제어될 수 있다. 또한, 이러한 제어는 감속을 고려하여 모터가 능동적으로 제동되도록 허용한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시 예에 따르면, 절환장치는 두 개의 밸브시트를 갖는 절환밸브로서 설계되고, 서로 연결된 두 개의 연관된 밸브바디를 포함하며, 가동 절환부재를 형성하고, 하나의 밸브바디 밀봉부재가 그와 연관된 밸브시트에 지지될 경우에, 다른 밸브바디는 그와 연관된 시트로 동시에 이격되고, 그 반대도 마찬가지로 배치된다. 이러한 절환밸브는 바람직하게는 제1 작동 상태에서 펌프 조립체의 작동시에, 그 연관된 밸브 시트상에 지지되는 그 밸브바디에 유압이 작용하는 방식으로 유압 시스템내에 배치되고, 밸브바디는 밸브 시트상에 접촉 유지되는 그와 같은 방식이다. 이 유압은 예를 들어 펌프 조립체의 출구측으로부터 유압 시스템의 폐쇄된 분기부를 통해 밸브바디로 전달될 수 있다. 따라서, 이 분기부는 바람직하게는 밸브바디 자체에 의해 폐쇄된다. 이는, 밸브바디가 바람직하게는 밸브시트에 배치되어 순환 펌프 조립체의 출구측 압력이 밸브시트에 가해지도록 밸브바디에 작용하는 것을 의미한다. 제2 작동 상태에서의 이 압력은, 유압 시스템내의 압력에 의해 생성된 전술한 유지력을 감쇄하는 절환력에 의해, 밸브바디가 제2 스위치 위치로 이동될 수 있는 범위, 즉 밸브시트와 접촉하지 않게 되는 정도로 감소되며, 제2 밸브바디 또는 제2 밸브부재는 동시에 그 연관된 밸브시트와 밀착하게 된다. 이러한 절환력은 예를 들어 전술된 에너지 저장부재 또는 시스템내에 흐르는 유체의 관성력에 의해 생성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 절환장치는 두 개의 스위치 위치들 중 적어도 하나에 도달할 때 절환장치의 직접적인 충격을 감쇄시키는 방식으로 설계되고 작동하는, 즉 충격을 감쇄시키는 적어도 하나의 댐핑장치를 포함한다. 특히, 댐핑장치는 스위치 위치에 도달하는 것을 벗어난 절환장치의 기설정된 이동을 허용하도록 동작하는 것이 바람직하다. 도달된 스위치 위치로부터의 직접 리바운딩 또는 복원(bouncing back)이 이에 의해 방지된다. 특히, 그러한 댐핑장치는 절환장치가 시스템 내에서 유동하는 유체의 관성력에 의해서만 이동되는 경우에 유용하다. 그러한 절환장치의 설계에 있어서, 절환장치는 함께 자유롭게 이동할 수 있는 두 개의 결합된 밸브부재를 포함하는 것이 바람직하다. 밸브부재가 밸브시트에 부딪치고 댐핑장치에 의해 다시 밸브로부터 리바운딩하는 것을 방지할 수 있다. 댐핑부재는 탄성 변형가능한 부재, 예를 들어 탄성 벨로즈 또는 탄성 밸브시트로 설계될 수 있다. 바람직한 실시 예에 따르면, 내부 체적이 스로틀 위치부를 통해 외부에 개방되는 벨로즈로서 설계될 수 있다. 따라서 스로틀을 통해 추가 감쇄를 얻을 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 감쇄부재는 예를 들어 실린더 내에서 이동하는 피스톤에 의해 유압 감쇄부재로서 설계될 수 있어서, 실린더 내의 체적부는 감소되고 체적부내에 위치된 액체는 체적부의 조절(throttle out)을 통해 위치가 바뀐다. 여기서, 특히 스로틀은 피스톤과 주위 실린더 벽 사이의 갭에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 피스톤은 밸브부재 자체에 의해 더욱 바람직하게 형성될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 밸브부재는 그 이동 방향에 대해, 밀착 단부 위치에 방사형으로 근접하게 밀착하고, 추가 이동을 고려하여 밸브시트에 축방향으로 지지되도록 설계될 수 있다.

절환장치는 바람직하게는 적어도 하나의 선형의 가동 밸브바디 또는 선형의 가동 밸브부재를 포함할 수 있으며, 스위치 위치에 있는 그 바디 또는 부재는 연관된 밸브시트를 밀착하여 지지하고, 움직임을 갖는 밸브바디는 밸브바디의 외주를 둘러싸는 환형벽을 통과하고 밸브시트에 도달하기 전에 유동 단면을 감소시키는 방식으로 설계된다. 여기서 환형벽은 밸브 바디의 이동축에 평행하게 연장된다. 환형벽은 통과하는 밸브바디에 의해 반드시 폐쇄되는 유로의 단면 감소를 형성한다. 그러므로, 밸브바디는 특히 환형벽에 대해 방사형으로 밀착될 수 있다. 밸브바디는 밸브시트에 축방향으로 지지되기 전에 밸브시트를 통해 유로를 폐쇄할 수 있다. 바람직하게 원통형 환형벽은 바람직하게는 그 이동 방향을 가로지르는 밸브바디의 단면보다 약간 큰 단면을 포함한다.

그러므로, 밸브부재 또는 밸브바디는 예를 들어 주위의 실린더에 놓여진 다음에 실린더를 통해 유로를 폐쇄하고, 반면에 밸브시트에 축방향으로 접하기 전에 실린더의 종축 방향으로 일정량만큼 여전히 더 이동할 수 있다. 그러므로, 밸브부재의 이동이 정지되기 전에 유로가 폐쇄되는 스위치 위치에 도달한다. 이것은 충격이 감쇄되는 것을 의미한다.

설명된 댐핑장치는 밸브시트상의 밸브부재 또는 밸브바디의 타격과 함께 짧은 폐쇄 모멘트가 있을 뿐만 아니라 더 긴 폐쇄시간 간격이 존재하는 효과를 가지며, 이 경우에 유로의 폐쇄는 반드시 발생한다. 그러면, 펌프 조립체는 이 폐쇄 시간 간격내에서 다시 제1 작동 상태로 다시 절환될 수 있다. 이는 절환장치의 스위치 위치를 유지하기 위한 펌프 조립체의 작동 상태의 절환을 위한 더 큰 시간 윈도우가 댐핑장치에 의해 생성됨을 의미한다.

두 개의 결합된 밸브부재가 제공되는 경우에, 두 개의 밸브부재는 대응하는 댐핑장치에 결합될 수 있다. 그러나, 그 밸브시트에 밸브부재 중 하나만의 충격을 감쇄시키는 하나만의 감쇄장치를 제공할 수도 있다.

기재된 절환장치는 특히 바람직하게는 펌프 조립체의 펌프 케이싱내에 통합된다. 따라서, 절환장치는 펌프 조립체의 임펠러가 회전하는 펌프 케이싱과 일체로 또는 단일 부분(single-part) 방식으로 설계된 절환장치 하우징 내에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 매우 소형이고 간단한 구조가 달성된다. 또한, 작동 상태를 변경함으로써 절환장치의 절환을 실현하는 전술한 제어장치는 펌프 조립체에 통합되는 것이 특히 바람직하다. 절환장치 및 펌프 조립체의 이러한 유닛은 유압 시스템, 예를 들어 난방 설비에 통합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 요지는 펌프 조립체의 펌프 케이싱 내로 통합되고 전술한 방식으로 설계되거나 또는, 전술한 방식으로 펌프 조립체에 연결된 유압 시스템과 협력하도록 설계된 절환장치와 펌프 조립체이다. 이는 본 발명의 요지가 전체적으로 유압 시스템일 뿐만 아니라, 바람직하게는 전술한 방식으로 바람직하게는 펌프 조립체와 절환장치의 결합이 통합된 구성 유닛으로서 설계된다는 것을 의미한다. 따라서, 펌프 조립체 및 절환장치는 가열 장치와 같은 유압 시스템에 연결되어 전술한 방식으로 작동할 수 있도록 설계된다.

더욱 바람직하게는, 절환장치는 펌프 조립체와 함께 난방 설비용 유압블록 또는 하이드로블록(hydroblock)에 통합된다. 그러한 유압블록은 난방 설비의 내부 유로의 적어도 일부분을 포함하고, 펌프 조립체, 바람직하게는 순환 펌프 조립체와는 별도로, 또 다른 유압 구성요소를 포함하는 난방 설비를 위한 통합 유압 구성 유닛, 그러므로 바람직하게는 본 발명에 따른 절환장치를 형성한다. 절환장치는 펌프 조립체와 함께 특히 절환장치와 펌프 조립체 사이에 필요한 유로를 또한 포함하는 공통 구성유닛으로 통합된다. 게다가, 예를 들어 센서 또는 배출장치와 같은 추가 구성요소가 이 유압블록에 통합될 수 있다. 유압블록은 바람직하게는 난방 설비의 다른 구성요소에 연결하기 위해 구비되는 도관 연결부를 포함한다. 그러므로, 바람직하게는 제1 도관 연결부가 난방 설비의 1차 열교환기에 연결되도록 구비된다. 더욱 바람직하게는, 제2 도관 연결부가 건물을 통해 가열회로에 연결되도록 구비된다. 또한, 상수를 가열하기 위한 2차 열교환기에 연결하기 위한 도관 연결부는 바람직하게는 유압블록에 구비될 수 있다. 특히 바람직하게는, 1차 열교환기에 연결하기 위한 연결부는 유압블록의 내부에서 펌프 조립체의 배출측에 연결되고, 2차 열교환기용 연결부와 가열회로용 연결부는 각각 유압블록 내부의 절환장치의 입구에 연결된다. 절환장치는 바람직하게는 2차 열교환기를 통하는 유압회로와 가열회로를 통하는 유압회로 사이에 절환밸브를 형성한다.

본 발명의 요지는 또한 유압 시스템의 작동 방법이며, 유압 시스템은 펌프 조립체 및 적어도 두 개의 스위치 위치를 갖는 절환장치를 포함한다. 이는 예를 들어 절환장치가 예를 들어 두 개의 스위치 위치간에 이동될 수 있는 밸브부재와 같은 가동 절환부재를 포함한다는 것을 의미한다. 본 발명에 따르면, 펌프 조립체의 제1 작동 상태에 있는 절환장치는 각각의 가능한 스위치 위치에서 각각의 경우에 시스템내의 유압력에 의해 안정된 방식으로 유지될 수 있다. 또한, 펌프 조립체는 제2 작동 상태로 되는데, 각각의 다른 스위치 위치로의 절환장치의 절환은, 펌프 조립체가 제1 작동 상태에서 작동될 때, 절환장치를 제1 스위치 위치에서 제2 스위치 위치로, 또는 경우에 따라 추가의 스위치 위치로 절환하기 위해, 에너지 저장부재 및/또는 유압 시스템 자체에 미리 저장되어 있는 절환 에너지의 도움으로 실행된다. 따라서, 절환장치는 외부 구동이 필요없이 절환될 수 있다. 대조적으로, 유압 시스템 자체에서 얻어진 에너지가 절환에 사용된다. 전술한 유압 시스템의 설명은 방법 과정에 대한 더 상세한 설명과 관련된다. 유압 시스템에 의해 기재된 방법 과정은 마찬가지로 본 발명에 따른 방법의 바람직한 특징을 나타낸다는 것을 이해해야 한다.

시스템에 흐르는 유체의 유압 관성력은 바람직하게는 절환장치를 절환하기 위해 이용된다. 이것은 흐르는 유체 자체가 에너지 저장부재로 기능하고 흐르는 유체의 에너지가 절환에 사용됨을 의미한다. 따라서, 펌프 조립체가 제2 작동 상태로 된 후에, 이 유동 에너지는 유체의 관성으로 인해 절환이 수행되는 일정 기간 동안 여전히 이용 가능하다.

본 발명에 따른 제1 작동 상태에서 에너지 또는 절환 에너지의 저장은 절환장치의 절환과 독립적으로 이루어진다. 따라서, 에너지의 저장은 대안적으로 또는 추가적으로 별도의 에너지 저장부재에서 수행될 수 있다. 독립적인 저장부재는, 전술한 바와 같이, 절환장치를 제1 스위치 위치를 나타내는 아이들 위치로부터 제2 스위치 위치로 재배치할 필요없이, 시스템의 작동 개시시에, 저장 에너지가 저장될 수 있다는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 유압 시스템의 제1 실시 예로서, 유압 시스템이 아이들(idle) 상태에 있는 것을 개략적으로 도시하는 도,
도 2는 절환장치의 제1 스위치 위치에 있는 도 1에 따른 유압 시스템을 도시하는 도,
도 3은 절환장치의 제2 스위치 위치에 있는 도 1 및 도 2에 따른 유압 시스템을 도시하는 도,
도 4는 다른 작동에서 제2 스위치 위치에 있는 도 3에 따른 유압 시스템을 도시하는 도,
도 5는 본 발명 및 제1 실시 예에 따른 유압 시스템용 절환장치의 분해도,
도 6은 아이들 상태에 있는 도 5에 따른 절환장치의 단면도,
도 7은 절환장치가 제1 스위치 위치에 놓여있는 도 6에 따른 단면도,
도 8은 절환장치가 제2 스위치 위치에 놓여있는 도 6 및 도 7에 따른 단면도,
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 절환장치의 단면도,
도 10은 도 9의 X-X선을 따라 인접한 펌프 조립체 뿐만 아니라 절환장치를 통과하는 단면도,
도 11은 절환장치가 아이들 상태에 놓여 있는 제3 실시 예에 따른 절환장치의 단면도,
도 12는 절환장치가 제1 스위치 위치에 놓여 있는 도 11에 따른 단면도,
도 13은 절환장치가 제2 스위치 위치에 놓여 있는 도 11 및 도 12에 따른 단면도,
도 14는 절환장치가 아이들 위치에 놓여 있는 제4 실시 예에 따른 절환장치의 단면도,
도 15는 절환장치가 제2 스위치에 놓여 있는 도 14에 따른 단면도,
도 16은 절환장치가 아이들 상태에 놓여 있는 제6 실시 예에 따른 절환장치의 단면도,
도 17은 절환장치가 제2 스위치 위치에 놓여 있는 도 16에 따른 단면도,
도 18은 절환장치가 제1 스위치 위치에 놓여 있는 제7 실시 예에 따른 절환장치의 단면도,
도 19는 절환장치가 제2 스위치 위치에 놓여 있는 도 18에 따른 단면도,
도 20은 본 발명에 따른 절환장치를 갖는 유압블록의 측면도,
도 21은 도 20에 따른 유압블록의 평면도,
도 22는 절환장치의 분해도로 된 도 20 및 도 21에 따른 유압블록의 사시도, 및
도 23 내지 도 25는 절환장치의 세 개의 상이한 절환 위치에서 도 20의 A-A선을 따라 절단된 단면도이다.

본 발명을 가열 시스템을 대표하는 유압 시스템 및 실시 예로서 이하 설명한다. 그러나, 본 발명은 두 개의 유로간의 절환이 필요한 다른 유압 시스템, 특히 유압 시스템에도 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이것은 특히 순환 시스템에 적용되지만 이에 한정하는 것은 아니다.

도 1은 난방 설비, 특히 소형 가열 설비에 적용된 본 발명에 따른 유압 시스템의 실시 예를 도시한다. 필수 구성요소인 유압 시스템은 순환 펌프 조립체로 설계된 펌프 조립체(2) 및 절환 밸브로 작용하는 절환장치(4)를 포함한다. 이 예에서 절환장치(4)의 배출구(6)는 펌프 조립체(2)의 흡입측 연결부(8)에 유압식으로 연결된다. 그러므로, 이 실시 예의 절환장치(4)는 펌프 조립체(2)의 흡입측에 놓여 있으며, 이것은 배출측 연결부(10) 또는 펌프 조립체(2)의 출구측(10)과 절환장치(4)간의 압력차가 절환장치(4)와 흡입측 연결부(8)간의 압력차보다 크다는 것을 의미한다. 출구측의 1차 열교환기(12)는 이 실시 예에서 유로내의 펌프 조립체(2)에 연결된다. 예를 들어, 제1 열교환기(12)는 가열수를 가열 버너, 오일 버너 또는 펠렛 버너로 가열하는 가열 보일러 내의 열교환기이다. 그러나, 가열수는 예를 들어 태양광 설비, 열펌프 또는 이와 유사하게 제1 열교환기(12)에서 다른 방식으로 가열될 수 있다. 게다가, 대응하는 방식의 시스템은 또한 냉각 시스템으로서 작동할 수 있으며, 여기서 1차 열교환기(12)는 가열을 위한 것이 아니라 냉각을 위해 작용할 수 있음을 이해해야 한다.

유로가 분기되는 분기점 또는 절점(14)은 1차 열교환기(12)의 하류에 연결된다. 분기점(14)으로부터 이격되는 유압 시스템의 제1 분기부는 예를 들어 가열될 상수가 가열되는 제2 열교환기(16)를 통과한다. 2차 열교환기(16)의 배출구측에서, 유압회로의 이 분기부는 절환장치(4)의 제1 유입구(18)로 유입된다. 분기점(14)으로부터 이격되는 방식으로 연장되는 제2 분기부는 예를 들어 건물 난방용 역할을 하는 가열회로를 형성한다. 이 가열회로는 조절밸브(22)가 배치된 라디에이터(20)에 의해 개략적으로 표시된다. 조절(제어)밸브(22)는 예를 들어 공통의 서모스탯(thermostat) 밸브가 될 수 있다. 출구측의 이 가열회로는 절환장치(4)의 제2 유입구(24)로 유입된다. 실제로, 그러한 가열회로는 병렬 및/또는 직렬로 연결된 두 개 이상의 라디에이터(20)를 포함할 수 있다. 이 예에서, 가열회로는 조절밸브(22) 또는 가열회로 내의 모든 조절밸브(22)가 폐쇄될 때 가열회로를 통한 유동을 허용하는 역할을 하는 바이패스(26)를 포함한다.

본 발명에 필수적인 것은 절환장치(4)를 위한 별도의 구동부 없이도 할 수 있도록 설계된 절환장치(4)의 특별한 설계이고, 반대로 이것은 펌프 조립체(2)의 작동 상태를 변경시킴으로써 순환펌프(2)를 경유하여 단독으로 절환될 수 있다. 이것은 펌프 조립체(2)의 제어장치(28)에 의해 실행된다. 이 실시 예에서, 제어장치(28)는 직접 펌프 조립체에, 예를 들어 직접 펌프 조립체(2)의 모터 케이싱상에 또는 모터 케이싱내에 집적된다. 펌프 조립체(2)에 관해서는, 바람직하게는 그 속도로 폐쇄 루프 제어가 가능하고 주파수 변환기를 통해 작동되는 순환 펌프 조립체의 경우이다. 이것은 특히 원심 펌프 조립체로 설계되며, 바람직하게는 습식 전기 모터가 장착되어 있다.

절환장치(4)는 한편으로는 2차 열교환기(16)를 통해 다른 한편으로는 가열회로의 라디에이터(20)를 통해 두 가지의 기술된 유로 사이를 절환하는 역할을 한다. 이를 위해, 절환장치는 두 개의 밸브시트(30 및 32)를 포함하며, 각각의 경우에 밸브부재(34 및 36)(절환부재; 34 및 36)가 각각 할당된다. 밸브부재(34, 36)는 고정된 방식으로 서로 연결되고, 각각의 연관된 밸브시트(30, 32)와 교대로 밀착하도록 배치된다. 이는, 도 1에 도시된 상태에서와 같이, 밸브부재(36)가 밸브시트(32)에 밀착식으로 지지될 때, 밸브부재(34)는 밸브시트(30)와 이격되어, 밸브시트(30)를 통한 유로가 개방된다는 것을 의미한다. 밸브시트(30, 32)는 배출구(6)에 유압식으로 연결된 연결공간(38)내로 돌출한다. 이 예에서, 밸브시트(30, 32)는 서로 및 연결공간(38)으로부터 떨어져 있다. 밸브부재(34)는 연결부(18)에 면해 있고, 제1 유입구(18)로부터 흘러가서 압력을 받게 된다. 밸브부재(36)는 제2 유입구(24)와 면해 있고, 제2 유입구(24)를 통해 흘러가서 압력을 받게 된다. 밸브부재(34, 36)의 그러한 배치는 유입구(18, 24)에서 우세한 압력이 밸브부재(34, 36)에 작용하여 이들이 각각의 경우에 연관된 밸브시트(30, 32)에 가압되는 효과를 갖는다. 후술하는 바와 같이, 절환부재(4)의 자체 유지 기능은 이에 의해 실현된다.

또한, 밸브부재(36)내의 관통공(42)을 통해 연결공간(38)과 연결된 폐쇄된 내부의 탄성 벨로즈(40)는 밸브시트(32)와는 이격되어 있는 밸브부재(36)상에 배치된다. 관통공(42)은 스로틀 위치부로 설계된다. 인장 스프링으로 설계된 스프링(44)은 밸브부재(36)로부터 이격되어 있는 벨로즈(40)의 단부에 결합하고, 다른 단부의 스프링은 절환장치(4)의 하우징(46)에 고정된다.

도 1은 절환장치(4) 또는 절환부재(밸브부재(34 및 36))의 제1 스위치 위치를 도시한다. 이 스위치 위치에서, 밸브시트(32)는 밸브부재(36)에 의해 폐쇄되고 가열회로를 통해 유로가 폐쇄된다. 펌프 조립체(2)가 인도되면, 액체, 특히 1차 열교환기(12) 및 2차 열교환기(16)를 통해 회로내의 물을 이송한다. 압력은, 밸브가 밸브시트(32)상에서 폐쇄되어 있다는 사실로 인해, 분기점(14)으로부터 폐쇄회로(20)를 통해, 경우에 따라 바이패스(26)를 통해 절환장치(4)의 제2 유입구(24)로 전송된다. 제2 유입구에서, 이 압력은 벨로즈(40)의 표면측에 작용한다. 연결 공간부(38)에 작용하는 압력은 관통공(32)을 통해 벨로즈의 내부에서 동시에 작용한다. 이 압력은 기본적으로 펌프 조립체(2)의 흡입측 연결부(8)의 압력에 해당한다. 그러므로, 압력차는 벨로즈(40)의 표면측에 존재하고, 이 상태에서 펌프 조립체(2)의 작동에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이, 벨로즈(40)가 압축되고 인장 스프링(44)이 연장된다. 이것은 상수를 가열하는 역할을 하며, 열매체가 2차 열교환기(16)를 통해 전달되는 상태이다. 이 상태는 제2 유입구(24)에 작용하는 압력이 스프링(44)의 힘보다 더 크기만 하면 자동적으로 유지된다. 이것은 펌프 조립체(2)가 속도가 기설정된 제한속도 이상인 제1 작동 상태에 놓여 있는 경우만이다. 기설정된 제한속도는 제어장치(28)에 저장되고, 제2 유입구(24)에서의 압력은 너무 높아서 벨로즈(40) 및 밸브부재(36)에 작용하고 이 압력에 의해 생성되는 힘이 스프링(44)에 의해 가해지는 장력보다 더 커지도록 설정된다.

펌프 조립체(2)는 제어장치(28)에 의해 제2 작동 상태가 되며, 제2 작동 상태에서 밸브 또는 절환장치(4)를 제2 스위치 위치로 이동시키기 위해, 속도가 기설정된 제한속도 이하이고, 밸브시트(30)는 폐쇄되고 제2 밸브시트(32)는 개방된다. 이 상태에서, 제2 유입구(24)에서의 압력은 벨로즈(40)상의 압력에 의해 밸브시트(32)쪽으로 향하는 힘이 스프링(44)에 의해 가해지는 인장력보다 작은 정도까지 떨어진다. 이에 의해, 스프링(44)은 도 3에 도시된 바와 같이 수축하게 되고, 밸브부재(36)가 그 위에 고정된 벨로즈(40)를 밸브시트(32)로부터 들어올린다. 그러므로, 밸브부재(34)는 밸브부재(36, 34)의 결합으로 인해 밸브시트(30)에 동시에 밀착하게 된다. 벨로즈(40)는 스로틀로 작용하는 관통공(42)을 통해서만 내부가 충전될 수 있기 때문에, 벨로즈(40)는 이 이동으로 직접으로 이완되지 않는다. 그러므로, 벨로즈(40)는 반드시 함께 압착된 상태로 먼저 공동-이동된다. 단지 나중에 벨로즈(40)가 도 4에 도시된 바와 같이 천천히 다시 펼쳐진다. 만약 펌프 조립체(2)가 벨로즈(40)를 펴기 전에 제어장치(28)에 의해 다시 제1 작동 상태로 되면, 펌프 조립체(2)의 속도는 다시 증가하고, 이에 의해 분기점(14)에서의 압력은 2차 열교환기(16)를 통해 제1 유입구(18)로, 밸브부재(34)의 표면상으로 전달된다. 밸브시트(30)에 가압된 폐쇄 상태의 밸브부재(34)를 유지하는 힘은 밸브부재(34)에 작용한다. 안정된 상태가 다시 달성된다. 그러므로, 절환장치(4)는 적절하게 고속으로 펌프 조립체(2)의 작동시에, 두 개의 기재된 스위치 위치 각각에 자동으로 유지되는 쌍안정 방식으로 설계된다. 외부 구동 또는 외부 지지력은 이에 대해 필요하지 않다.

설명된 절환은 마찬가지로 외부 구동은 없으나 유압 시스템 자체를 통해 절환장치(4)에 펌프 조립체(2)의 유압 결합을 통해서만 수행된다. 스프링(44)은 제1 작동 상태에서 작동시에 에너지를 수용하고 제2 작동 상태로 절환할 때 이완 작용으로 이를 다시 해제하는 에너지 저장부재로 작용한다. 그러므로, 밸브부재를 이동시키기 위한 힘은 스프링(44)에 의해 생성된다. 이를 위해 요구되는 에너지 또는 절환 에너지는 제1 작동 상태의 유압 시스템으로부터 스프링(44)에 의해 미리 얻어진다.

스로틀로 작용하는 관통공(42)을 갖는 벨로즈(40)는 스프링(44)이 에너지를 흡수하는 충전 과정 동안에 스프링(44)을 밸브부재(34, 36)로부터 분리시키는 기능을 한다. 그러므로, 벨로즈(40)는 특히 밸브부재(34, 36)를 이동시키지 않고, 제1 작동 상태에서 스프링(44)이 연장되도록 한다. 대조적으로 밸브부재(34, 36)는 도 1 및 도 2에 도시된 시작 위치에 남아 있다. 그러나, 저속으로 제2 작동 상태로 절환할 때, 스프링(44)과 밸브부재(36) 사이의 직접 결합은 관통공(42)에 의해 형성된 스로틀 위치에 기인하여 반드시 존재하여, 밸브부재(36)는 스프링(44)에 의해 직접 이동된다. 제어장치(28)는 벨로즈(40)가 완전히 펼쳐지기 전에 펌프 조립체(2)를 제2 작동 상태에서 제1 작동 상태(1)로 적절히 신속한 방식으로 절환하는 사실은 필수이고, 절환장치 또는 밸브부재(34)는 유압에 의해 다시 도 4에 도시된 제2 스위치 위치에서 유지된다. 펌프 조립체(2)가 이 제2 스위치 위치에서 오프되면, 밸브부재(34)에 작용하는 유압이 떨어져서, 벨로즈(40)에 대한 압력이 밸브부재(34) 및 밸브부재(36)에 더 이상 작용하지 않는다. 이 효과는 벨로즈(40)가 그 탄성으로 인해 도 1에 도시된 상태로 더 펼쳐질 수 있다는 것이다. 스프링(44)이 이 상태에서 완전히 압축되면, 스프링으로 작용하는 벨로즈(40)는 밸브부재(34, 36)를 원래의 위치, 즉 도 1에 도시된 제1 스위치 위치로 다시 돌아가서 가압한다. 시스템은 펌프 조립체(2)의 시동 작동에 의해 이 제1 스위치 위치로부터 다시 작동될 수 있다. 또 다른 압축 스프링이 스프링 벨로즈(40)의 탄성에 부가적으로 복원 부재로서 벨로즈(40)의 내측 또는 외측에 추가적으로 구비될 수 있다.

시스템에 필수적인 것은 두 가지 작동 상태는 단지 순환 펌프 조립체(2)의 속도가 다르고 시작 압력이 다른 것을 필요로 하지만, 펌프 조립체(2)의 회전 방향 반전을 필요로 하지 않는다는 사실이다. 이는 효율성에 도움이 된다. 또한, 두 가지의 작동 상태를 절환하기 위해 펌프 조립체(2)를 완전히 절환할 필요는 없다. 그러나, 제2 작동 상태가 감소된 속도를 가질 뿐만 아니라 펌프 조립체(2)가 제2 작동 상태에서 완전히 정지되는 것이 가능하다. 그럼에도 불구하고, 벨로즈(40), 또는 경우에 따라, 추가의 스프링의 팽창으로 인해 밸브부재(34)의 복귀 이동을 방지하기 위해, 충분히 빠르게 다시 작동을 개시할 필요가 있다.

여기에 기재된 절환장치(4)는 후술되는 절환장치들의 실시 예들과 마찬가지로, 펌프 조립체(2)의 흡입측에 전술한 방식으로 배열되는 것으로 전제된다. 그러나, 적절히 설계된 절환장치가 또한 펌프 조립체(2)의 토출측에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 1 내지 도 4에 나타낸 절환장치에 의해, 밸브부재(34, 36)는 서로 떨어져 있는 밸브시트(30, 32)에 배치되는 것이 아니라, 원하는 자체 유지 기능을 달성하기 위해, 기재된 대로 서로 면해 있는 밸브시트, 즉 연결 공간부(38)의 내부에 배치될 수 있다.

이제 절환장치의 다른 실시 예가 이하에 설명되며, 이들은 도 1 내지 도 4에 도시된 방식으로 도시된 난방 시스템과 같은 유압 시스템으로 모두 통합될 수 있다. 다른 실시 예에 도시되지 않은 나머지 구성 요소, 특히 펌프 조립체(2) 뿐만 아니라 열교환기(12, 16 및 20) 및 이들의 배열이 이에 상응할 수 있다. 이것에 관해서는 전술한 설명을 참조한다.

도 5 내지 도 8 및 도 11 내지 도 19의 후술하는 실시 예는 절환장치의 구성 방식이 상이하다. 이들 절환장치에 공통적인 것은 하우징(46)이며, 실제 절환장치(4)는 카트리지로서 배열된다. 이는 예를 들어 소형 난방 설비, 소위 가열 블록을 위한 통합 구성 유닛과 같이 복잡한 도관 시스템에서도 간단한 조립을 가능하게 한다. 하우징(46)은 길이 방향 단부에 삽입 개구부(48)를 구비하고, 대향하는 길이 방향 단부에 또 다른 조립 개구부(50)를 포함한다. 삽입 개구부(48)는 폐쇄부(52)에 의해 폐쇄되고, 조립체 개구부(50)는 작동을 위해 여기에 도시되지 않은 나사 플러그에 의해 폐쇄된다. 배출구(6) 뿐만 아니라 및 제1 유입구(18) 및 제2 유입구(24)는 연결 부품(분기)으로서 하우징상에 형성된다. 특히 하우징(46)이 난방 설비를 위한 통합 구성 유닛의 일부인 경우에, 유압 시스템의 다른 구성 요소에 대해 상이한 방식으로 형성된 단일형(single-piece) 연결부 또는 연결부가 이들의 연결 부품 대신에 구비될 수도 있다. 도 1 내지 도 4에 따른 실시 예에서와 같이, 유입구(18 및 24) 뿐만 아니라 배출구(6)는 축방향(X)으로 오프셋되어 있으며, 배출구(6)는 유입구(18 및 24) 사이에 놓여 있다.

도 5 내지 도 8에 도시된 절환장치(4)는 도 1 내지 도 4에 의해 설명된 방식으로 기능한다. 연결 공간부(38)는 하우징(46)의 내부에 배출구(6)에 인접한 방식으로 구성되고, 이 연결 공간부는 서로 이격되어 있는 두 개의 밸브시트(30, 32)를 포함한다. 도 5에서 인식되는 바와 같이, 밸브시트(30, 32)는 수용 공간부(38)에 밀착 삽입되는 중앙 캐리어부재(54)상에 형성된다. 제1 밸브부재(34)는 밸브시트(30)와 대면하고, 제2 밸브부재(36)는 밸브시트(32)와 대면한다. 밸브부재(34, 36)는 절환장치의 절환부재이고, 연결부재(37)를 통해 서로 연결된다. 여기에 도시된 예에서, 연결부재(37)는 서로 나사결합되는 밸브부재(34, 36)의 연장부에 의해 형성된다. 밸브부재(34, 36)의 다른 유형의 연결 또는 단일형 구성도 가능하다.

벨로즈(40)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브부재(34)에 지지된다. 이 벨로즈는 밸브부재(36)로부터 떨어져 있는 그 축방향 단부에서 압력면으로 작용하는 디스크(56)에 의해 폐쇄된다. 제2 유입구(24)에 작용하는 압력은 이미 기재된 바와 같이 디스크(56)에 작용하여, 밸브시트(32)를 향한 축방향(X)으로 향하는 가압력을 생성한다. 스프링(44')은 벨로즈(40)를 둘러싸며 배열되고, 밸브부재(36)상의 제1 축방향 단부와 폐쇄부(52)의 대향 축방향 단부에 의해 지지되어 하우징(46)에 고정된다. 디스크(56)는 스프링(44')에 고정되어, 스프링은 두 섹션, 즉 스프링이 디스크(56)와 폐쇄부(52) 사이에 위치하는 제1 섹션과 디스크(56)와 밸브부재(36) 사이에 위치하는 제2 섹션으로 나누어진다. 그럼으로써, 스프링(44')의 제1 섹션은 도 1 내지 도 4에 의해 설명된 스프링(44)의 기능을 가지며, 전체적으로 두 섹션에서의 스프링(44')은 후술된 바와 같이 인장 스프링 및 압축 스프링으로 작용한다.

관통공(42')이 연결부재(37)에 형성되며, 관통공(42)의 경우에서와 같이, 이는 스로틀로 작용하여 벨로즈(40)의 내부를 제2 벨로즈(58)의 내부에 연결하고, 제2 벨로즈는 밸브시트(30)로부터 떨어져 있는 측면의 밸브부재(34)상에 배열된다. 그러므로 유체, 특히 물로 채울 수 있는 폐쇄 시스템이 벨로즈(40, 58)의 내부에 생성된다. 그에 의해 유압 시스템 내의 주변 유체와의 유체 교환은 발생하지 않으므로, 관통공(42)에 의해 형성된 스로틀 위치의 오염을 방지할 수 있다.

도 6은 절환장치 또는 그 밸브부재(34, 36)가 제1 스위치 위치에 놓여 있는 절환장치(4)의 아이들 위치를 도시하며, 여기서 밸브부재(36)는 밸브시트(32)에 지지되고 밸브부재(34)는 밸브시트(30)와 이격되어 있다. 그러므로, 도 1에 도시된대로, 절환장치가 도 1 내지 4에 도시된 대응하는 방식으로 적용될 때, 특히 2차 열교환기(16)를 통한 제1 유로가 개방된다. 이 위치에서 스프링(44')은 전체적으로 압축 스프링으로 작용하고 밸브부재(36)가 밸브시트(32)에 가압된다. 이 상태에서, 펌프 조립체(2)가 제1 제한속도 이상의 속도로 제1 작동 상태에서 작동하도록 설정되면, 종축(X)에서 디스크(56)에 대해 밸브시트(32)에 가압력을 발생시키는 압력이 전술한 방식으로 제2 유입구(24)에서 생성된다. 그에 의해, 디스크(56)는 벨로즈(40)가 압축된 제1 유입구(18)에 더 낮은 압력이 가해지기 때문에 스프링(44')의 제2 섹션의 가압력에 대항하여 이동된다. 그에 의해 벨로즈(40) 내부의 유체는 관통공(42')을 통해 제2 벨로즈(58)의 내부로 들어가게 된다. 스프링(44')의 제1 섹션은 디스크(56)가 폐쇄부(52)로부터 떨어져서 이동하여 동시에 신장되므로, 이 섹션은 인장 스프링으로 신장된다. 에너지 또는 절환 에너지는 이 방식으로 그러한 작동 상태에서 스프링에 저장된다.

펌프 조립체(2)가 제어장치(28)에 의해 저속으로 제2 작동 상태로 절환되면, 디스크(56)에 작용하는 압력이 감소하여 축방향(X)으로 디스크(56)에 작용하는 힘은 스프링(44')의 연장된 제1 섹션의 스프링력과 더 이상 균형 상태에 있지 않는다. 그러므로, 스프링의 이 제1 섹션은 디스크(56)를 밸브시트(32)로부터 멀리 끌어당긴다. 벨로즈(40)는 관통공(42)의 스로틀 효과 때문에 즉시 다시 채워지지 않으므로, 압축된 벨로즈는 밸브부재(36)와 함께 밸브시트(32)로부터 떨어져 이동되므로, 이에 밸브가 개방된다. 밸브부재(34)는 동시에 밸브시트(30)에 밀착하게 된다. 벨로즈(40)가 다시 펼쳐지기 전에, 펌프 조립체(2)가 고속으로 제1 작동 상태로 설정되면, 더 큰 압력이 제1 폐쇄부(18)에 작용하여, 벨로즈(58)의 면측에서 밸브부재(34)에 축방향(X)으로 밸브시트(20)를 향해 작용하는 힘을 생성한다. 이 힘은 밸브시트(30)상의 밀착하여 밸브부재(34)를 유지한다. 그러므로, 밸브의 자체 유지 상태는 유압 시스템의 작동시에 달성된다. 제2 벨로즈(58)는 가압력으로 인해 관통공(42')을 통해 비워지므로, 제1 벨로즈(40)는 다시 팽창되어 도 8에 도시된 상태에 도달한다. 이 상태에서, 이전에 인장 스프링으로 작용했던 스프링(44')의 제1 섹션이 압축되어, 이 섹션은 이제 압축 스프링으로 작용한다. 펌프 조립체가 이 상태에서 스위치 오프되면, 제2 벨로즈(58)의 면측의 압력이 떨어져서 디스크(56)와 폐쇄부(52) 사이의 스프링(44')의 제1 섹션은 복원 부재로 작용하고, 밸브부재(36)와 함께 벨로즈(40)가 밸브시트(32)에 대해 다시 이동되는 그러한 가압력을 생성하여, 도 6에 도시된 시작 위치에 도달한다. 다시, 스프링(44')의 제2 섹션이 마찬가지로 이완되어, 즉 축소되기 때문에, 유체는 벨로즈(40)로부터 벨로즈(58)내로 동시에 재배치된다.

도 9 및 도 10의 실시 예는 본 발명에 따른 절환장치의 다른 실시 예를 도시하며, 이는 도 5 내지 도 8에 의해 설명된 절환장치에 기본적으로 대응한다. 스프링의 배열만이 상이하다. 도 9 및 도 10에 따른 실시 예에서, 하나의 스프링(44') 대신에 두 개의 스프링(60, 62), 구체적으로 인장 스프링(60)과 압축 스프링(62)이 구비된다. 압축 스프링(62)은 폐쇄부(52)와 밸브부재(36) 사이에 직접 지지되는 반면에, 인장 스프링(60)은 디스크(56)를 폐쇄부(52)에 연결한다. 도 9 및 도 10은 도 7에 대응하는 제1 스위치 위치를 도시하며, 펌프 조립체가 제1 작동 상태에 위치되고 벨로즈(40)는 제2 유입구(24)에서의 압력에 의해 압축된다. 인장 스프링으로 작용하는 스프링(60)은, 벨로즈(40)가 압축될 때, 연장되고 에너지 저장부재로 기능한다. 펌프 조립체(2)가 감속하여 제2 작동 상태로 절환되고 밸브부재(36)에 작용하는 유지력이 감소하면, 인장 스프링(60)은 디스크(56), 압축된 벨로즈(40) 및 밸브부재(34)로 이루어진 배열을 폐쇄부(52)의 방향으로, 즉 밸브시트(32)로부터 축방향(X)으로 떨어지게 당긴다. 그에 의해, 밸브부재(34)는 동시에 밸브시트(30)에 지지하게 된다. 복원 스프링으로 기능하는 압축 스프링(62)은 이 이동으로 동시에 압축된다. 펌프가 오프될 때, 압축 스프링(62)은 밸브부재(36)가 밸브시트(32)에 지지되는 시작 위치로 밸브부재(36)를 다시 이동시킨다. 인장 스프링(60)은, 전술한 방식으로 밸브를 절환하기 위해, 압축 스프링(62)에 의해 생성된 스프링 힘을 극복해야 하기 때문에 압축 스프링(62) 보다 큰 힘을 가져야만 한다.

도 5 내지 도 8에 의해 기재된 실시 예와는 대조적으로, 도 9 및 도 10에 따른 실시 예에서, 절환장치(4)의 하우징(46')은 펌프 조립체(2)의 펌프 케이싱(64)과 일체형으로 설계된다. 여기서, 펌프 케이싱(64)과 하우징(46')은 단일형 방식으로 설계된다. 절환장치(4)의 배출구(6)는 펌프 케이싱의 흡입챔버(66)내로 직접 돌출된다. 통(canned) 모터로서 설계된 전기 구동모터(70)를 통해 구동되는 임펠러(68)가 펌프 케이싱내에 배치된다. 구동모터(70)는 펌프 케이싱(64)에 연결된 모터 또는 고정자 케이싱(72)내에 배열된다. 제어장치(28)가 배치된 터미널 박스 또는 전자장치 하우징(74)은 축방향 측면에서 모터 케이싱(72)에 적용된다. 그러므로, 펌프 조립체, 제어장치(28) 및 절환장치(4)로 구성된 구성 유닛이 생성되며, 이는 간단한 방식으로 유압 시스템에 통합될 수 있다. 절환장치의 전술한 및 후술된 예는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 펌프 조립체(2)와 동일한 방식으로 구성 유닛에 통합될 수 있음을 이해해야 한다. 추가 실시 예는 간략화를 위해 별도의 하우징(46)에 의해 설명한다.

도 11 내지 도 13에 도시된 실시 예는, 밸브부재(36)의 이동으로부터 충전 과정의 분리(decoupling) 및 밸브부재(36)의 이동과 에너지 저장부재의 배출 과정의 결합은 스로틀 위치부로 작용하는 관통공(42, 42')을 통하지 않고, 이후에 설명되는 기계적 잠금부를 통해 실행되는 점에서 이전 실시 예와는 상이하다. 밸브부재(34, 36) 사이의 도 11 및 도 13에 도시된 관통공(42")은 본질적으로 스로틀 위치부로 작용하지 않는다. 도 9 및 도 10에 따른 실시 예에서와 같이, 폐쇄부(52)에 체결된 인장 스프링(60)은 축방향 단부에서 벨로즈(40)를 폐쇄하는 디스크(56)와 결합한다. 압축 스프링(62)은 또한 이 실시 예에 제공되고, 하나의 축방향 단부를 갖는 이 스프링은 폐쇄부(52)에 지지되고 대향 축방향 단부에는 밸브부재(36)에 지지한다. 도 11에 도시된 시작 또는 아이들 위치에서 압축 스프링(62)은 밸브시트(32)에 밸브부재(36)를 가압하여, 밸브부재(34)가 밸브부재(밸브시트; 30)로부터 동시에 들어올려진다. 이 상태에서 인장 스프링(60)이 완전히 수축된다. 이제 펌프 조립체(2)가 이 상태에서 제어장치(28)에 의해 켜지고 제1 작동 상태에서 고속으로 작동되면, 디스크(56)를 밸브시트(32)를 향해 축방향(X)으로 변위시키는 가압력은 제2 유입구(24)에서 작용하는 유압으로 인해 전술한 방식으로 디스크(56)에 작용한다. 벨로즈(40)는 그에 의해 압축되고, 벨로즈(40)의 내부의 유체는 관통공(32')을 통해 밸브부재(34)를 거쳐 주위의 유압 시스템으로 가압된다. 이는 벨로즈(40) 내부에서 폐쇄시스템이 고려되지 않는다는 것을 의미한다. 그러므로, 디스크(56)는 밸브부재(36)로부터 떨어져서 축방향(X)에 평행하게 연장되는 멈춤쇠(잠금 후크)(76)를 통과한다. 멈춤쇠(76)은 탄성 핀(tongue)으로 설계되고 밸브부재(36)에 고정식으로 연결되며, 바람직하게는 이것과 일체로 설계된다. 각각의 경우에 멈춤쇠(76)은 디스크(56)를 통과할 때 방사형으로 넓어지도록 폐쇄부(52)를 향하는 자유 단부에서 경사져 있다. 디스크(56)를 통과한 후 방사형으로 내측으로 튀어 나와 디스크(56)를 접촉 숄더부(78)에 고정시킨다.

이제 펌프 조립체가 더 저속으로 제2 작동 상태로 절환되면, 디스크(56)상의 가압력이 감소하여, 인장된 인장 스프링(60)에 의해 생성된 스프링 힘은 가압력을 초과한다. 인장 스프링(60)에 저장된 절환 에너지는 이에 배출되고 인장 스프링(60)은 디스크(56)를 축방향으로 폐쇄부(52)을 향하여 당긴다. 그러므로, 디스크(56)는 멈춤쇠(76)의 접촉 숄더부(78)를 지지하므로, 멈춤쇠(76)에 연결된 밸브부재(36)가 공동 이동하여 축방향(X)으로 밸브시트(32)로부터 들어올려진다. 다른 밸브부재(34)는 연결부재(37)를 통해 공동 이동되고 도 13에 도시된 바와 같이 밸브시트(30)에 지지된다. 외주에 원추형인 링 부재(80)가 폐쇄부(52)에 배치되고, 축방향으로 연장하는 것에 벗어나 밸브부재(36)가 일정량 만큼 축방향으로 이동될 때 멈춤쇠(76) 사이에 진입한다. 그러므로, 링 부재(80)는 멈춤쇠(76)가 방사형으로 외측으로 가압되기 때문에 멈춤쇠(76) 사이에 진입하여, 접촉 숄더(78)가 디스크(56)로부터 분리된다. 이 상태에서, 경우에 따라, 벨로즈(40)의 탄성 복원력에 의해 보조되는 인장 스프링(60)은 디스크(56)를 폐쇄부(52)를 향해 더 이동시켜 벨로즈(40)를 이완시킬 수 있으며, 벨로즈(40)의 내부는 관통공(42')을 통해 다시 유압 시스템으로부터 유체로 채워진다. 펌프 조립체(2)는, 디스크(56)가 전술한 방식으로 멈춤쇠(76)로부터 해제되기 전에, 안정된 작동 상태를 다시 얻기 위하여, 적당한 시간에 제1 작동 상태로 다시 설정되어, 밸브시트(30) 및 밸브부재(34)에 의해 형성된 밸브는 폐쇄된 방식으로 유지된다. 다시, 이 제1 작동 상태에서, 그런 높은 압력이 제1 유입구(18)에서 생성되어, 압축 스프링(62)에 의해 생성된 가압력에 대해 밸브부재(34)를 밸브시트(30)에 가압하는 가압력은 밸브부재(34)상의 압력에 의해 생성된다. 펌프 조립체가 스위치 오프되거나 제2 작동 상태로 다시 절환되면, 밸브부재(34)에 작용하는 가압력은 압축 스프링(62)에 의해 생성된 가압력이 더 커지는 그 정도까지 감소하여, 밸브부재(36)와 밸브부재(34)는 도 11에 도시된 시작 위치로 다시 되돌아간다. 도 11 내지 도 13에 따른 실시 예에서, 이전의 실시 예와 대조적으로, 벨로즈(40)의 이완 지연은 스로틀 위치부를 통하지 않고 멈춤쇠(76)에 의해 형성된 기계적 방해물(blockage) 및 차폐 경로 거리를 통해 실현된다. 그러나, 이 실시 예에 있어서도, 밸브부재(34, 36)를 주목할 만큼 변위시키지 않고 충전 과정에서 유압 시스템으로부터 에너지를 흡수할 수 있는 스프링(60)으로 달성된다. 그러면, 이 흡수된 에너지는 밸브부재(34, 36)를 변위시키기 위해 펌프 조립체의 제2 작동 상태에서 다시 해제될 수 있다.

후술하는 도 14 내지 도 19에 따른 실시 예는 절환장치(4)에서 별도의 에너지 저장부재, 특히 스프링 형태의 에너지 저장부재를 구비하지 않으므로 전술한 실시 예와 상이하지만, 이 절환장치는 유압 시스템 자체에 저장되는 에너지, 특히 순환 유체의 관성 에너지의 형태를 이용한다.

도 14 및 도 15는 그러한 시스템을 위한 절환장치(4)의 제1 실시 예를 도시한다. 도 14는 연결부재(37)를 통해 서로 연결되는 밸브부재(34, 36)의 제1 스위치 위치를 갖는 시작 위치를 도시한다. 이 실시 예에서도 밸브부재(34, 36)는 기본적으로 전술한 바와 같이 설계되고 배열된 밸브시트(30 및 32)에 교대로 지지할 수도 있다. 연결부 또는 유입구(18 및 24) 뿐만 아니라 배출구(6)를 갖는 하우징(46)의 설계는 또한 전술한 방식에 상응한다. 전술한 실시 예는 이와 관련하여 참조한다. 이 실시 예에서, 밸브시트(30) 및 밸브부재(34)에 의해 형성된 밸브는 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 스위치 위치에 대응하는 시작 또는 아이들 위치에서 폐쇄된다. 아이들 위치는 복원 스프링(82)에 의해 유지된다. 복원 스프링(82)은 압축 스프링으로 설계되고, 밸브부재(34)와 조립 개구부(50)를 지지하는 캐리어(84) 사이에 지지된다. 캐리어(84)는 또한 하우징(46)과 일체로 설계될 수 있다. 펌프 조립체(2)가 이 상태에서 작동 상태로 설정되고, 고압으로 제1 작동 상태에서 작동할 때, 분기점(14)에서의 압력이 유입구(18)에 작용하고 밸브부재(34)를 가압하여, 밸브시트(30)와 접촉하여 유지된다. 그러므로, 안정된 자체 유지 조건은 유압 시스템의 작동시에 주어진다. 유체는 제2 유입구(34)로부터 밸브부재(36)와 밸브시트(32) 사이의 간극을 통해 배출구(6)로 동시에 흐른다. 따라서, 유체 또는 흐르는 액체는 특정 운동 에너지를 갖는다. 이제 펌프 조립체(2)가 자체 유지 기능이 부여되는 제한속도 이하의 저속으로 제2 작동 상태로 절환되면, 압력에 의해 밸브부재(34)에 작용하는 힘이 감소되어, 자체 유지 기능은 삭제된다. 그러므로, 압력은 유동으로부터 유래한 유체의 유속 또는 운동 에너지보다 더 빠르게 감소한다. 이 유동 에너지는 밸브부재(36)에 계속해서 작용하여, 이것은 유동에 의해 유입되어 밸브시트(32)와 접촉하게 되는 한편, 밸브부재(34)는 연결부재(37)를 통해 밸브시트(30)로부터 동시에 들어올려진다.

펌프 조립체가 이러한 제2 작동 상태에서 완전히 오프되지는 않았으나, 감소된 속도로 계속 작동된다면, 다시 분기점(14)에서의 압력이 제2 유입구(24)에서 바로 작용하고 이 압력은 밸브부재(36)에 가압력을 가하고 밸브부재를 밸브시트(32)와 접촉 상태로 유지한다. 따라서 다시 자체 유지 상태에 바로 도달하고, 펌프 조립체가 다시 제1 작동 상태로 설정되면 이는 계속 유지된다. 그러므로, 유입구(18 및 24) 사이의 유로의 절환은 추가적인 구동부 없이도 가능하며, 시스템에서 이전에 저장된 에너지는 밸브부재(34 및 36)를 이동시키는데 이용된다. 밸브부재(34)를 연결부재(37)에 연결하는 벨로즈(백(bag), 86)가 이 시스템에 추가로 구비된다. 벨로즈(86)는 댐퍼로 작용하고, 유동에 의해 밸브시트(32)에 가압될 때 충격 에너지로 인해 밸브부재(36)가 다시 바로 뒤로 이동하는 것을 방지한다. 이 충격 에너지는 벨로즈(86)가 부풀어올라 흡수될 수 있다. 이 상태는 도 15에 도시된다.

이 상태에서 펌프 조립체가 오프되면, 밸브부재(36)에 유지력을 가하는 유압이 다시 취소되어, 이 유지력은 스프링(82)이 가하는 가압력에 의해 극복된다. 스프링(82)은 복원 부재로서 밸브부재(34, 36)를 다시 도 14에 도시된 시작 위치로 이동시킨다.

도 16 및 도 17에 따른 실시 예는 도 14 및 도 15에 따른 실시 예와 한편으로는 이 사실에 의해 상이하지만, 도 16에 도시되고 제1 스위치 위치에 대응하는 아이들 위치에서 밸브부재(36)는 밀폐시트(32)에 지지되는 반면에 밸브부재(34)는 밸브시트(30)로부터 들어올려진다. 이는 2차 열교환기(16)를 가로지르는 회로가 도 1 내지 도 14에 의해 설명된 바와 같이 이 시작위치에서는 개방되는 반면에, 14 및 도 15에 따른 실시 예에서는 가열회로를 통한 유로가 제1 스위치 위치에서 개방되는 것을 의미한다. 또한, 도 16 및 도 17에 따른 실시 예에서는, 밸브부재(34)가 벨로즈(86)에 대응하는 벨로즈(88)를 통해 연결부재(37)에 연결된다. 벨로즈(88)는 밸브부재(34)가 밸브시트(30)에 접할 때 댐퍼로서의 역할도 한다. 밸브부재(36)는 또한 그 기능과 관련하여 도 14 및 도 15의 스프링(82)에 대응하는 스프링(90)을 통해 폐쇄부(52)에 지지된다. 다른 벨로즈(92)는 스프링(90)을 둘러싸는 방식으로 배열되고 및 폐쇄부(52)와 밸브부재(36) 사이에 배치되고 추가의 댐퍼로 작용한다. 벨로즈(92)는 마찬가지로 스로틀 위치부로 작용하고, 예를 들어, 밸브부재(36)에 대한 접촉 영역내에 형성될 수 있는 개구부를 포함한다. 이 실시 예에서, 펌프 조립체(2)가 더 빠른 속도로 제1 작동 상태로 작동되는 한, 밸브부재(36)는 제2 유입구(24)에 작용하는 압력에 의해 밸브시트(32)에 유지된다. 이 유지력이 제2 작동 상태에서 펌프 조립체(2)의 속도를 감소시킴으로써 감소된다면, 자체 유지 상태가 해제되고 밸브부재(34)는 유체에 여전히 존재하는 유동 에너지에 의해 밸브시트(30)에 대해 당겨진다. 따라서, 접합부가 벨로즈(88, 92)를 통해 감쇄되어, 직접 리바운드가 방지된다. 따라서, 적절한 유지 압력이 펌프 조립체의 연속 작동으로 작용하는 압력에 의해 또는 제1 작동 상태에서 펌프 조립체(2)의 재시작 작동에 의해 밸브부재(34)에 작용하여, 다시 자체 보유 상태가 달성된다.

도 18 및 도 19에 따른 실시 예는, 벨로즈(92)를 없애고 대신에 플런저(94)가 밸브부재(36)에 일체로 형성되고, 이 플런저는 하우징(46) 내에서 축방향(X)으로 이동 가능하다는 점에서 도 16 및 도 17에 따른 실시 예와 다르다. 스로틀 위치부로 작용하는 환형갭(96)은 플런저(94)의 외주벽과 하우징(46)의 내벽 사이에 형성된다. 이 스로틀 위치부는, 유체가 플런저(94)의 일측에서 타측으로 환형 갭(96)을 통해 유동해야 하므로, 플런저(94)의 움직임이 있으면 감쇄를 유도한다. 그러므로, 환형갭(96)을 갖는 플런저(94)는 전술한 벨로즈(92)의 기능을 전제로 한다. 도 18 및 도 19에 따른 절환장치의 기능 방식은 도 16 및 도 17에 의해 기술된 것과 동일하다.

펌프 조립체(2)는 바람직하게는 주파수 변환기를 통해 작동되는 전기 구동모터를 갖는 펌프 조립체로서 설계된다. 그러한 작동의 사용으로 펌프 조립체(2)가 회전속도를 감소시킬 때 대향하는 자기장에 의해 부가적으로 제동될 수 있다는 이점이 있다. 그러므로, 더 빠른 속도 감소를 달성한다. 적용된 백 또는 벨로즈(40, 58, 86, 88 및 92)는 바람직하게는 고무 또는 적절한 엘라스토머로 제조된다.

도 20 내지 도 25는 본 발명에 따른 절환장치를 난방 설비용 유압 블록에 통합한 예를 도시한 것이다. 여기서, 전술한 바와 같이, 절환장치는 이와 유사하게 대응하는 방식으로 그러한 유압블록에 통합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 유압블록은 난방시설, 특히 소형 가열시설에 통합될 수 있는 통합된 구성 단위를 형성한다. 이 유압 건설유닛은 가열설비의 다른 유압부재와 함께 그룹화하고 내부에 필요한 유압 연결을 창출한다.

도시된 유압블록은 필수 구성요소로서 펌프 조립체(2)를 포함한다. 이 펌프 조립체(2)는 내부에 배치된 전기 구동모터(70) 뿐만 아니라 축방향 측면에 부착되고 제어장치(28)가 배치되어 있는 전자장치 하우징(74)을 갖는 모터 하우징(72)을 포함한다. 펌프 조립체(2)의 펌프 케이싱(64)은 추가 유압 유동 경로 및 구성요소를 더 포함하는 유압블록(98)의 필수 구성요소이다. 특히, 본 발명에 따른 절환장치(4)는 유압블록(98)의 내부에 배치된다. 여기서, 절환장치(4)는 도 1 내지 도 4에 의해 기본적으로 설명된 바와 같이, 라디에이터(20)를 통해 2차 열교환기(16)와 가열회로 사이의 유압 유로를 절환하는 절환장치로서 설계된다.

유압블록(98)은 2차 열교환기(16)로의 직접 연결을 위해 형성되는 제1 유입구(18) 또는 제1 연결부(18)를 포함한다. 제1 유입구(18)는 유압블록(98)의 후방측에 지지되고, 반면에 펌프 조립체(2)는 전방측에 위치하게 된다. 그러므로, 난방설비 내의 유압블록(98)의 구상된 설치 위치는 펌프 조립체(2)의 회전축이 수평으로 연장되도록 한다. 유압블록(98)은 라디에이터(20)를 통해 가열회로에 연결되도록 설계된 제2 유입구(24)를 더 포함한다(전술한 설명 참조). 여기서, 제2 유입구(24)는 구상된 설치 위치에서 하방으로 연장되는 나사형 연결부로 설계된다. 이것은 바람직하게는 외부 파이프 작업을 위한 도관 연결이 난방 설비에 대한 일반적인 유압블록, 특히 소형 가열 설비의 경우에 하방으로 향하기 때문에 바람직하다. 유압블록(98)은 또한 전술한 1차 열교환기(12)에 연결하기 위해 제공되고 펌프 케이싱(64)에서 펌프 조립체(2)의 전달측에 연결되는 전달측 연결부(10)를 포함한다. 유압블록(98)은 도시되지 않은 단부 배기구가 삽입되는 단부 배기구 수용부(end-vent-receiver; 100)를 더 포함한다. 또한, 조립 개구부 및 수용부로서의 개구부가 예를 들어 유지 보수 및 조립 목적을 위해 절환장치(4)로의 액세스를 허용하는 조립 개구부(102)와 같은 센서가 더 구비된다. 개구부(104, 106)는 예를 들어 압력 및/또는 온도 센서용 수용부로 기능한다.

도 20 내지 도 25에 따른 실시 예의 절환장치(4)는 설비내에 흐르는 유체 또는 설비내에 흐르는 액체가 에너지 저장부재로 기능하도록 설계된다. 이것은 액체의 운동 에너지가 절환장치를 절환하는 데 사용됨을 의미한다. 이 실시 예의 절환장치는 또한 연결부재(37)를 통해 서로 연결되는 두 개의 밸브부재(34, 36)를 포함한다. 또한, 절환장치(4)는 복원 스프링으로 작용하고 그 기능과 관련하여 도 18 및 도 19에 의해 기재된 스프링(90)에 대응하는 스프링(90)을 더 포함한다.

이 실시 예에서, 절환장치(4)의 하우징(46)은 마찬가지로 유압블록(98)에 통합되고, 특히 펌프 케이싱(64)과 일체형으로 설계되고 유입구(18, 24)로의 통로로 흐름에 의해 연결된다. 펌프 케이싱(64)의 흡입측 또는 흡입 연결부에 연결되어 임펠러(68)로의 흡입측 유로를 형성하는 연결 공간부(38)는 하우징(46)내에 위치한다. 그 기능과 관련하여 펌프 케이싱(64)으로의 연결 공간부(38)의 연결은 도 18 및 도 19에 따른 실시 예에서의 배출구(6)에 대응한다. 서로 떨어져 있는 두 개의 밸브시트(30, 32)는 연결 공간부(38)에 위치한다. 밸브부재(34)는 밸브시트(30)에 밀폐 베어링 접촉하게 될 수 있는 반면에, 밸브부재(36)는 밸브시트(32)에 밀폐 베어링 접촉하게 될 수 있다. 밸브시트(30, 32)는 이 실시 예에서 하우징(46)과 통합 형성되거나 특히 이것과 일체로서 형성된다. 밸브부재(34, 36)는 유입구(24) 및 하우징(46)의 대향 단부에 위치하는 조립 개구부(108)를 통해 조립되고, 조립 개구부(108)는 이어서 폐쇄부재(110)에 의해 폐쇄된다. 그러나, 특히 밸브시트(30 및 32)가, 도 18 및 19의 방법에 의해 기재된 바와 같이, 삽입부로서 유사하게 설계되는 경우에, 다른 조립 유형도 고려될 수 있다.

도 20 내지 도 25에 따른 실시 예의 절환장치(4)의 기능 방식은 대응하는 설명이 참조되는 도 18 및 도 19에 따른 절환장치인 경우에 반드시 기능적인 방식에 대응한다. 도 18 및 도 19에 따른 전술한 실시 예와는 대조적으로, 이 예에서 벨로즈(88) 및 피스톤(94)은 함께 제거된다. 사실상 실시 예에서, 댐핑은, 도 24 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브부재(34) 자체가 그 이동 경로의 단부를 향해 밸브시트(30)에 인접한 협소부(112)로 들어가는 피스톤으로 작용하여 달성된다. 협소부(112)는 절환장치(4)의 종축(X)에 원통형으로 설계되고, 그 형상에 관해 밸브부재(34)의 외주 윤곽에 대응하는, 특히 원형인 외주 윤곽을 갖는다. 밸브부재(34)가 펌프 조립체(2)를 제2 작동 상태로 절환한 후에 유동의 운동 에너지에 의해 밸브시트(30)쪽으로 이동되면, 소정의 경로 후에 밸브부재(34)가 도 24에 도시된 바와 같이 협소부(112)내에 들어가게 된다. 이에 의해, 밸브시트(30)를 통과하는 유로는 이미 반드시 폐쇄되고, 도 25에 도시된 바와 같이, 펌프 조립체의 제1 작동 상태로 다시 절환시에 현재 밸브부재(34)상에 작용하고 밸브시트(30)상에 더 가압하는 압력이 분기점(14)(도 1 내지 도 4 참조)에서 달성된다. 연결부재(37) 및 밸브부재(36)와 함께 밸브부재(34)의 움직임의 감쇄는 설명된 협소부에 의해 달성되고, 이는 밸브시트(30)로부터 밸브부재(34)의 리바운드(반발)를 방지한다. 밸브부재(34)가 협소부(112)로 들어가면, 연관된 밸브시트(30)를 통해 유로는 이미 반드시 폐쇄되고, 밸브부재(34) 및 추가의 밸브부재(36)와의 연결부재(37)는, 이에 불구하고 소정의 양 만큼 더 이동할 수 있고, 리바운드가 방지되는 것을 의미한다. 이제 밸브시트(30)를 통해 유로가 반드시 폐쇄되는 동안에 펌프 조립체가 제1 작동 상태로 다시 절환된 다음에, 밸브부재(34)는 밸브시트에 베어링 접촉한 상태로 이 스위치 위치를 유지한다. 펌프 조립체가 후속하여 제2 작동 상태로 다시 절환되면, 분기점(14)에서의 압력은 스프링(90)이 밸브부재(34 및 36)를 다시 도 23에 도시된 제1 스위치 위치로 다시 이동시키는 정도로 감소한다. 이 스위치 위치는 아이들 위치에 대응한다. 스프링은 하우징(46) 내의 나사 삽입부(116)에 의해 유입구(24)에 고정되는 스프링 캐리어(114)에 지지된다.

2 : 펌프 조립체
4 : 절환장치
6 : 배출구
8 : 흡입측 연결부
10 : 압력측 연결부
12 : 1차 열교환기
14 : 분기점
16 : 2차 열교환기
18 : 제1 유입구
20 : 라디에이터
22 : 조절밸브
24 : 제1 유입구
26 : 바이패스
28 : 제어장치
30, 32 : 밸브시트
34, 36 : 밸브부재
37 : 연결부재
38 : 연결 공간부
40 : 벨로즈
42, 42', 42" : 관통공
44, 44' : 스프링
46, 46' : 하우징
48 : 삽입 개구부
50 : 조립 개구부
52 : 폐쇄부
54 : 캐리어 부재
56 : 디스크
58 : 제2 벨로즈
60 : 인장 스프링
62 : 압축 스프링
64 : 펌프 케이싱
66 : 흡입실
68 : 임펠러
70 : 구동모터
72 : 모터 케이싱
74 : 전자제품 하우징
76 : 멈춤쇠
78 : 접촉 숄더
80 : 링 부재
82 : 복원 스프링
84 : 캐리어
86, 88 : 벨로즈
90 : 스프링
92 : 벨로즈
94 : 플런저
96 : 스로틀 위치부
98 : 유압블록
100 : 단부 배기구 수용부
102 : 조립체 개구부
104, 106 : 개구부
108 : 조립 개구부
110 : 폐쇄부재
112 : 협소부
114 : 스프링 캐리어
116 : 나사 삽입부
X : 종축
Y : 회전축

Claims

적어도 하나의 펌프 조립체(2) 및 적어도 두 개의 스위치 위치를 포함하는 절환장치(4)를 갖는 유압 시스템에 있어서,
스위칭 장치(34, 36)는 제1 작동 상태에서 상기 펌프 조립체(2)의 작동시, 유압 시스템내의 유압력에 의해 각각의 경우에 적어도 두 개의 스위치 위치의 각각에서 안정되게 유지되는 방식으로 설계되고, 상기 펌프 조립체(2)의 제2 작동 상태에서 상기 스위칭 장치(34, 36)는 제1 작동 상태에 저장된 절환 에너지의 도움으로 제1 스위치 위치에서 제2 스위치 위치로 이동되고,
상기 유압 시스템은 제1 작동 상태에서 절환 에너지가 스위치 위치간에 스위칭 장치(34, 36)의 절환과 독립적으로 저장되는 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 유압 시스템은 상기 제1 작동 상태에서 상기 펌프 조립체(2)의 작동시에 상기 유압 시스템에서 유압을 받고, 충전 과정에서 절환 에너지를 저장하며, 절환장치(4)는 그 전제된 스위치 위치를 유지하는 방식으로 설계된 적어도 하나의 에너지 저장부재(44, 44', 60)를 포함하고,
상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)는 힘 전달 방식으로 스위칭 장치(34, 36)에 연결되며, 상기 펌프 조립체(2)의 제2 작동 상태에서 상기 스위칭 장치(34, 36)는 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)에 의해 생성된 힘으로 제2 스위치 위치로 이동되는 방식인 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)는 절환장치의 일부 및/또는 유압 시스템내의 유체이고, 특히 움직이는 유체는 에너지 저장부재(44, 44', 60)로 기능하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 펌프 조립체(2)는 제1 작동 상태에서 제한 속도 이상의 속도로 작동되고, 제2 작동 상태에서 제한 속도보다 작거나 같은 속도로 작동되거나, 정지 상태에 있는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펌프 조립체(2)는 상기 펌프 조립체(2)의 속도를 변경하기 위한 속도 제어기를 포함하고,
상기 속도 제어기는 속도의 감소를 고려하여 상기 펌프 조립체(2)를 실제로 제동하는 제동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 2항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)는 제1 작동 상태에서 상기 펌프 조립체(2)의 작동시에, 유압은 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)에 의해 생성되고 상기 절환장치에 작용하는 힘을 감쇄하는 방식으로 설계되고, 절환 절차가 방지되는 방식인 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 2항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)는 자기, 유압 또는 공압 에너지 저장부재인 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 2항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)는 압력면을 포함하거나 압력면에 연결되며, 압력면은 상기 펌프 조립체(2)에 의해 생성된 유체압을 받게 되는 방식으로 유압 시스템내의 유로에 연결되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 2항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)는, 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)의 충전 과정중에 변형되는 방식으로 설계된 탄성적으로 변형가능한 댐핑부재(40)를 통해 상기 스위칭 장치(34, 36)를 이동하지 않고 상기 스위칭 장치(34, 36)에 연결되며,
상기 댐핑부재(40)는, 제1 작동 상태에서 상기 펌프 조립체(2)의 작동시에, 상기 펌프 조립체(2)에 의해 생성되고 상기 에너지 저장부재(44, 44', 60)에 의해 생성된 힘을 감쇄하는 유압이 상기 댐핑부재(40)의 탄성 변형중에 상기 댐핑부재(40)에 작용하는 방식으로 바람직하게 배치된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 댐핑부재(40)는, 상기 댐핑부재(40)의 복원(recovery)은 유압이 감소하면 에너지 저장부재(44, 44', 60)의 배출보다 더 느리게 수행되는 댐핑 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 댐핑부재(40)는 스로틀 위치부(42, 42')를 통해 유체로 채우거나 비울 수 있는 크기-가변 체적부로 설계되고,
상기 크기-가변 체적부는 스로틀 위치부(42, 42')를 통해 제2 크기-가변 보상 체적부(58)에 폐쇄형 시스템으로 바람직하게 연결되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 댐핑부재(40)에는 복원을 실행하는 복원 스프링(44', 62)이 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 9항에 있어서, 상기 펌프 조립체(2)의 제어장치(28)는 절환 일시 정지를 위해 상기 스위칭 장치(34, 36)의 절환 공정을 개시하기 위해, 상기 펌프 조립체(2) 작동을 제1 작동 상태에서 제2 작동 상태로 변경하고,
이 절환 일시정지는 상기 댐핑부재(40)의 복원에 소요되는 시간 간격보다 더 짧게 설계되는 되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭 장치(34, 36)는 스위치 오버(switch-over) 장치로서, 유압 시스템의 적어도 두 개의 분기점간의 유로를 절환하기 위한 절환장치로 설계되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 유압 시스템은 순환 시스템이고 상기 펌프 조립체(2)는 순환 펌프 조립체인 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 제어장치(28)가 존재하고, 상기 제어장치는 상기 스위칭 장치(34, 36)의 절환 공정을 개시하기 위해, 제1 및 제2 작동 상태간에 상기 펌프 조립체(2)의 작동 방식을 변경하도록 설계된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭 장치(34, 36)는 두 개의 밸브시트(30, 32)를 갖는 절환밸브로 설계되고, 서로 연결된 두 개의 연관된 밸브바디(34, 36)를 포함하고, 밸브바디(34)가 그 연관된 밸브시트상에 밀착하여 지지되는 경우에, 다른 밸브바디(36)는 그 연관된 밸브시트로부터 동시에 이격되도록 장착되며,
상기 절환밸브는 제1 작동 상태에서 상기 펌프 조립체(2)의 작동시에, 유압이 연관된 밸브시트상에 지지되는 밸브바디에 작용하도록 유압 시스템에 배치되고, 밸브바디(34, 36)는 밸브시트(30, 32)와 접촉 유지되는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 절환장치(4)는 두 개의 절환 위치 중 적어도 하나에 도달할 시에, 상기 절환장치(4)의 직접적인 충격이 방지되는 방식으로 작용하는 적어도 하나의 댐핑장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 절환장치(4)는, 한 스위치 위치에서 연관된 밸브시트(30, 32)를 밀착 지지하는 적어도 하나의 직선으로 이동가능한 밸브바디(34, 36)를 포함하고, 움직임이 있는 밸브바디는 밸브바디(34, 36)의 외주를 둘러싸고 밸브시트(30, 32)에 도달하기 전에 유동 단면을 감소시키는 환형벽을 통과하는 방식으로 설계된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 스위칭 장치(34, 36)는 상기 펌프 조립체(2)의 펌프 케이싱(64)으로 통합되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 절환장치(4)는 펌프 조립체(2)와 함께 가열 설비용 유압블록으로 통합되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
펌프 조립체(2) 및 적어도 두 개의 스위치 위치를 갖는 스위칭 장치(34, 36)를 갖는 유압 시스템의 작동 방법에 있어서,
상기 펌프 조립체(2)의 제1 작동 상태에서의 상기 스위칭 장치(34, 36)는 유압 시스템의 유압력에 의해 각각의 경우에 스위치 위치의 각각에서 안정된 방식으로 유지되고,
에너지 저장부재(44, 44', 60) 및/또는 상기 유압 시스템내에 제1 작동 상태에서의 상기 펌프 조립체(2)의 작동에 의해 미리 저장되어 있는 절환 에너지는 상기 펌프 조립체(2)의 제2 작동 상태에서 상기 스위칭 장치(34, 36)를 제1 스위치 위치에서 제2 스위치 위치로 절환하기 위해 사용되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템 작동 방법.
제 22항에 있어서, 유압 시스템내에 유동하는 유체의 유압 관성력은 스위칭 장치(34, 36)를 절환하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템 작동 방법.