KR102448344B1

KR102448344B1 - 포펫 밸브

Info

Publication number: KR102448344B1
Application number: KR1020197017784A
Authority: KR
Inventors: 라이너 슐츠
Original assignee: 부르크하르트 콤프레션 아게
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2022-09-27
Also published as: CN110139986B; WO2018104122A1; KR20190089921A; EP3330540A1; EP3330540B1; JP2019535983A; US20200063729A1; JP6985390B2; US10683859B2; CN110139986A

Abstract

복수의 입구 채널(2a)을 갖는 밸브 시트 커버(2)를 포함하는 포펫(poppet) 밸브(1)에 관한 것으로, 각 입구 채널(2a)은 밸브 시트(2b) 안으로 개방되어 있고, 포펫 밸브는 축선 방향(A)으로 움직일 수 있는 복수의 폐쇄 요소(4)를 또한 포함하며, 축선 방향(A)으로 움직일 수 있는 폐쇄 요소(4)는, 밸브 시트(2b)를 폐쇄하기 위해 각 밸브 시트(2b)와 관련되어 있고, 모든 폐쇄 요소(4)는 공통의 폐쇄 요소 유지 장치(3)에 배치되고, 이 폐쇄 요소 유지 장치(3)는, 폐쇄 요소(4)가 적어도 2개의 위치, 즉, 폐쇄 요소(4)가 밸브 시트(2b)에 대해 상승되는 개방 위치와, 폐쇄 요소(4)가 밸브 시트(2b)에 접촉해 안착되는 폐쇄 위치를 취할 수 있도록, 축선 방향(A)으로 움직일 수 있다.

Description

포펫 밸브

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 포펫(poppet) 밸브에 관한 것이다.

문헌 US2010/0090149A1에는 피스톤 압축기를 위한 포펫 밸브가 개시되어 있다. 이 포펫 밸브에는 비교적 높은 마모가 나타난다. 더욱이, 이 포펫 밸브는 비교적 높은 압력 손실을 가지며, 또한 비교적 큰 설치 높이를 필요로 하고, 추가로 여전히 비교적으로 느리다.

본 발명의 목적은 더 유리한 작동 특성을 갖는 포펫 밸브를 구현하는 것이다.

이 목적은 청구항 1의 특징적 사항을 갖는 포펫 밸브로 달성된다. 종속 청구항 2 내지 15는 본 발명의 더 유리한 실시 형태에 관한 것이다.

특히, 위의 목적은, 복수의 입구 채널을 갖는 밸브 시트(seat) 커버를 포함하는 포펫 밸브로 달성되는데, 각 입구 채널은 밸브 시트 안으로 개방되어 있고, 상기 포펫 밸브는 축선 방향으로 움직일 수 있는 복수의 폐쇄 요소를 또한 포함하며, 폐쇄 요소는 각 밸브 시트와 관련되어 있으며, 각 밸브 시트는 축선 방향으로 관련 폐쇄 요소의 반대편에 배치되고, 그래서 각 밸브 시트는 관련 폐쇄 요소에 의해 폐쇄될 수 있으며, 모든 폐쇄 요소는 공통의 폐쇄 요소 유지 장치에 배치되고, 이 폐쇄 요소 유지 장치는, 상기 폐쇄 요소가 적어도 2개의 위치, 즉, 폐쇄 요소가 밸브 시트에 대해 상승되는 개방 위치와, 폐쇄 요소가 밸브 시트에 접촉해 안착되는 폐쇄 위치를 취할 수 있도록, 상기 축선 방향으로 움직일 수 있다.

본 발명에 따른 포펫 밸브는 복수의 입구 채널을 갖는 밸브 시트 커버(각 입구 채널은 밸브 시트 안으로 개방되어 있음), 및 폐쇄 요소 유지 장치를 포함하고, 이 유지 장치에는 복수의 폐쇄 요소가 배치되며, 개별적인 폐쇄 요소가 각 밸브 시트와 관련된다. 폐쇄 요소 유지 장치는 바람직하게는 단일체 구성으로 되어 있고, 그 결과, 폐쇄 요소 유지 장치에 연결되는 폐쇄 요소는, 밸브 시트 커버에 대해 축선 방향으로 함께 움직일 수 있도록 배치되고, 폐쇄 요소는, 각 밸브 시트가 하나의 폐쇄 요소에 의해 개폐될 수 있도록 밸브 시트에 대해 배치된다. 다른 가능한 실시 형태에서, 폐쇄 요소 유지 장치는 적어도 2개의 개별적인 폐쇄 요소 유지 장치 부분으로 이루어지고, 모든 폐쇄 요소는 폐쇄 요소 유지 장치에 바람직하게는 고정적으로 연결된다. 이 실시 형태에서, 폐쇄 요소 유지 장치 부분은 각각의 폐쇄 요소 유지 장치 부분의 운동에 따라 축선 방향으로 서로 독립적으로 움직일 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 폐쇄 요소 유지 장치는, 유체 투과성이거나 관류 유동을 허용하는 평평한 지지부로 되어 있고, 이는 입구 채널을 통해 흐르는 유체의 통과를 위한 사이 공간을 포함하고, 또한 폐쇄 요소의 체결을 위한 체결점을 포함한다. 폐쇄 요소 유지 장치는 예컨대 천공된 스크린 또는 브레이드(braid)형 지지 구조체로 구현된다. 폐쇄 요소 유지 장치 또는 지지부는 폐쇄 요소를 체결하기 이한 복수의 체결점을 포함하고, 이들 체결점은 예컨대 천공된 또는 스크린형 또는 브레이드형 구조체에 의해 서로에 연결된다. 특히 바람직하게는, 폐쇄 요소 유지 장치는 2-차원 격자 구조체로 되어 있고, 바람직하게는, 복수의 스트러트(strut)와 노드(node)를 가지며, 스트러트는 노드들을 서로에 연결하고, 한 폐쇄 요소는 바람직하게 각 노드에 체결되고, 폐쇄 요소 유지 장치는 스트러트와 노드 사이에 다수의 사이 공간을 갖는다. 2-차원 격자 구조체를 포함하는 포펫 밸브는, 폐쇄 요소 유지 장치와 폐쇄 요소의 전체 높이는 비교적 작고 그래서 본 발명에 따른 포펫 밸브는 작은 무효 공간을 갖는다는 이점을 갖는다. 사이 공간을 갖는 격자 구조체는, 포펫 밸브를 통해 흐르는 유체는 밸브 시트에서 나온 후에 약간만 편향되고 그래서 본 발명에 따른 포펫 밸브는 낮은 유동 저항을 갖는다는 이점을 갖는다. 폐쇄 요소는 폐쇄 요소 유지 장치에 유리하게 가요적으로 연결되거나 장착되어, 폐쇄 요소가 선형 운동 및/또는 회전 운동으로 폐쇄 요소 유지 장치에 대해 약간 움직여, 특히 폐쇄 요소의 제조 공차 또는 마모를 보상할 수 있다.

본 발명에 따른 포펫 밸브의 유리한 실시 형태에서, 폐쇄 요소는 폐쇄 요소 유지 장치 상에 서로 대칭적으로 배치되는데, 예컨대, 중심선(A)에 대해 점 대칭적으로 배치된다. 이 대칭적인 배치에 의해, 횡방향으로 폐쇄 요소에 작용하는 힘들은 서로를 상쇄시키고 그 결과 밸브 시트에 대한 폐쇄 요소 유지 장치의 위치 설정, 즉 안내부에 대한 응력이 작고 또한 예컨대 스프링 링크 또는 헬리컬 스프링에 의해 무마찰 방식으로 이루어질 수 있다는 이점이 얻어진다. 유리한 실시 형태에서, 폐쇄 요소 유지 장치의 탄성 및/또는 폐쇄 요소 유지 장치의 탄성과 폐쇄 요소 사이의 연결점의 탄성은 공차를 보상하기에 충분한다.

폐쇄 요소 유지 장치는 바람직하게는 밸브 시트 커버에 대해 스프링 방식으로 배치되는데, 에컨대, 대응적으로 설계된 스프링 링크 또는 헬리컬 스프링을 가지고 배치된다. 이들 스프링은 헬리컬 스프링의 경우에 밸브 시트에서 대응 구멍에 장착되고, 판 스프링의 경우에는 예컨대 밸브 시트의 외면에 있는 환형 공간에 배치된다.

유리한 실시 형태에서, 폐쇄 요소는 플라스틱으로 제조된다. 이로써, 특히 폐쇄 요소 유지 장치와 폐쇄 요소를 포함하는 움직이는 부분의 전체 중량이 비교적 작게 되고 그래서 움직이는 부분은 낮은 관성을 갖게 되며 그 결과 본 발명에 따른 포펫 밸브의 작동 중에 더 낮은 힘이 생겨 마모가 감소된다는 이점이 얻어진다. 이는 비교적 높은 속도, 예컨대 초당 30회의 폐쇄 시이클을 가지고 작동되는 포펫 밸브에 특히 유리하다. 폐쇄 요소는 금속 또는 금속과 플라스틱의 조합으로 만들어질 수 있다. 금속과 플라스틱의 조합으로 이루어지는 폐쇄 요소의 경우, 밸브 시트와 접촉하는 부분은 플라스틱으로 만들어질 수 있고 그래서 밸브 시트에 더 작은 마멸을 일으키고 또한 금속은 플라스틱을 유리한 위치에 유지시키기 위해 지지 기능을 수행하는 이점이 얻어진다.

본 발명에 따른 포펫 밸브는, 마모된 폐쇄 요소만 교체함으로써 낮은 비용으로 서비스를 받을 수 있고, 나머지 폐쇄 요소는 계속 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 포펫 밸브는, 폐쇄 요소 유지 장치 및 이에 체결되는 모든 폐쇄 요소를 새것 처럼 좋은 장치로 함께 교체함으로써 매우 신속하게 서비스를 받을 수 있다. 폐쇄 요소 유지 장치 및 이에 체결되는 폐쇄 요소는 매우 낮은 비용으로 제조될 수 있기 때문에, 폐쇄 요소 유지 장치 및 이에 체결되는 모든 폐쇄 요소를 포함하는 전체 장치를 전체적으로 교체하는 것이 또한 저렴하다. 더욱이, 본 발명에 따른 포펫 밸브에서 장치의 제거 및 교체는 매우 신속하게 또한 저렴하게 이루어질 수 있다. 이는 특히 전달되는 유체가 오염물을 포함하고 있어 폐쇄 요소의 증가된 마모를 유발하는 경우에도 유리하다.

공지된 포펫 밸브는 적은 수의 폐쇄 요소를 갖는다. 본 발명에 따른 포펫 밸브는, 폐쇄 요소 유지 장치는, 폐쇄 요소의 최대 외경을 대응적으로 줄이고 또한 노드를 대응적인 방식으로 폐쇄 요소 유지 장치에 배치함으로써, 다수의 폐쇄 요소, 예컨대, 15개, 20개, 30개, 또는 40개의 폐쇄 요소가 그 유지 장치에 체결될 수 있도록, 간단한 방식으로 구현될 수 있다는 이점을 갖는다. 종래의 포펫 밸브와 비교하면, 이 실시 형태의 밸브 시트 커버는 더 많은 수의 입구 채널을 가지며, 그 결과, 전체 통과 영역이 더 많은 수의 채널들 사이에 분할되어, 밸브 시트 커버는 더 높은 강도를 갖게 되며 그리고/또는 더 작은 직경으로 인해 채널의 개폐에 필요한 폐쇄 요소의 행정이 더 작게 되는 이점이 얻어진다. 이 더 작은 행정의 결과로, 특히, 폐쇄 요소는 초당 더 많은 수의 사이클로 작동될 수 있다는 이점이 얻어진다. 폐쇄 요소는 바람직하게는 각 폐쇄 요소를 폐쇄 요소 유지 장치에 연결하는 연결부 보다 상당히 더 큰 직경을 갖는다. 이 실시 형태는, 연결부는 각 밸브 시트 또는 관련된 폐쇄 요소의 유동 단면에 단지 무시 가능하게 작은 정도로만 영향을 주거나 또는 바람직하게 전혀 주지 않는다는 이점을 갖는다. 따라서 본 발명에 따른 포펫 밸브는 더 낮은 유동 저항을 갖는다.

종래의 포펫 밸브와 비교하여, 유리한 실시 형태에서 본 발명에 따른 포펫 밸브는, 주어진 전체 설치 높이에 대해, 폐쇄 요소 유지 장치 및 이에 체결되는 폐쇄 요소는 더 작은 설치 높이를 필요로 하고 그래서 밸브 시트 커버는 그에 따라 더 두껍게 만들어질 수 있고 또한 결과적으로 더 큰 내압성을 갖게 되기 때문에 본 발명의 포펫 밸브는 더 높은 압력에 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

이하, 예시적인 실시 형태를 가지고 본 발명을 상세히 설명한다.

예시적인 실시 형태를 도시하기 위해 사용되는 도면에서,
도 1은 포펫 밸브의 예시적인 제 1 실시 형태를 부분적으로 단면으로 나타낸다.
도 2는 도 1에 나타나 있는 포펫 밸브를 나타낸다.
도 3은 도 1에 나타나 있는 포펫 밸브의 분해도를 나타낸다.
도 4는 폐쇄 요소를 단면으로 나타낸다.
도 5는 도 1에 나타나 있는 포펫 밸브의 상세도를 나타낸다.
도 6은 폐쇄 요소의 배치를 나타낸다.
도 7은 포펫 밸브의 예시적인 제 2 실시 형태의 분해도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 나타나 있는 포펫 밸브의 길이 방향 단면을 나타낸다.
도 9는 폐쇄 요소의 다른 예시적인 실시 형태를 나타낸다.
도 10은 도 9에 나타나 있는 조립된 폐쇄 요소의 길이 방향 단면을 나타낸다.
도 11은 도 7에 나타나 있는 포펫 밸브의 길이 방향 단면을 나타낸다.
도 12 및 13은 폐쇄 요소 유지 장치의 추가적인 예시적인 제 2 실시 형태를 나타낸다.
도면에서, 동일한 부분에는 기본적으로 동일한 참조 번호가 제공되어 있다.

도 1은 포펫 밸브(1)의 예시적인 제 1 실시 형태를 부분적으로 단면으로 나타낸다. 밸브 시트(seat) 커버(2)는 복수의 입구 채널(2a)을 포함하고, 이 채널은 축선 방향(A)으로 연장되어 있고 밸브 시트(2b) 안으로 또한 이어서 출구 채널(2c) 안으로 개방되어 있다 포펫 밸브(1)는 폐쇄 요소 유지 장치(3)를 포함하며, 이 장치는 스트러트(strut)(3b)와 노드(3d)를 포함하는 격자 구조체로 되어 있다. 포펫 밸브(1)는 복수의 폐쇄 요소(4)를 더 포함하는데, 한 폐쇄 요소(4)는 각 노드(3d)에 체결된다. 폐쇄 요소 유지 장치(3) 및 그에 체결되는 폐쇄 요소(4)는 축선 방향(A)으로 함께 움직일 수 있고, 포펫 밸브(1)는 스프링(5)을 포함하고, 이 스프링은 폐쇄 요소 유지 장치(3)의 행정 이동량을 제한하고 복원력을 발생시킨다. 스프링(5) 및 밸브 시트 커버(2)에의 스프링(5)의 체결은 다른 방식으로 이루어질 수 있고, 도시된 예시적인 실시 형태에서는, 밸브 시트 커버(2)의 원주 방향으로 연장되어 있고 한편으로 밸브 시트 커버(2)에 연결되고 다른 한편으로는 폐쇄 요소 유지 장치(3)에 안착되는 스프링(5)으로 되어 있다. 바람직한 실시 형태에서, 스프링(5)을 밸브 시트 커버(2)에 대해 유리한 방식으로 배치하기 위해, 도 1에 도시되어 있는 경우 보다 더 큰 공간이 스프링(5)을 위해 밸브 시트 커버(2)에 제공된다. 더욱이, 스프링(5)과 폐쇄 요소 유지 장치(3) 사이의 연결은 많은 다른 방식으로 실현될 수 있다.

도 2는 도 1에 따른 포펫 밸브(1)를 단면도 없이 나타낸다.

도 3은 도 1에 따른 포펫 밸브(1)를 분해도로 나타낸다. 포펫 벨브(1)는 복수의 출구 채널(2c)을 갖는 밸브 시트 커버(2)를 포함하고, 밸브 시트(2b) 및 이에 연결되는 입구 채널(2a)은 도시되어 있지 않거나 보이지 않는다. 도시되어 있는 예시적인 실시 형태는 37개의 출구 채널(2c)을 포함하고, 한 폐쇄 요소(4)는 각 출구 채널(2c)과 관련되어 있고, 그러므로, 도시되어 있는 포펫 밸브는 37개의 폐쇄 요소(4)를 포함한다. 포펫 밸브(1)는 격자형 폐쇄 요소 유지 장치(3)를 더 포함하고, 노드(3d)는, 그에 체결되는 폐쇄 요소(4) 각각이 대응 밸브 시트(2d)의 반대편에 있도록 배치된다. 포펫 밸브(1)는 물결형 스프링(5)을 더 포함한다.

도 4는 도 1에 나타나 있는 포펫 밸브의 폐쇄 요소(4)를 단면으로 나타낸다. 도시되어 있는 폐쇄 요소(4)는 플라스틱, 예컨대, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), POM(폴리옥시메틸렌), PEEK(폴리에테르 에테르 케톤)으로 제조된다. 폐쇄 요소(4)는 폐쇄 헤드(4a) 또는 접촉면을 포함하고, 이는 밸브 시트에 안착되도록 되어 있다. 폐쇄 요소(4)는 폐쇄 요소 유지 장치(3)에 안착되는 지지면(4b)을 더 포함한다. 폐소 요소(4)는 체결 수단(4c)을 더 포함하고, 도시되어 있는 예시적인 실시 형태에서는 3개의 스프링 아암(4d)을 포함하는 클립으로 되어 있다. 폐쇄 요소(4)는 오목부(4e)를 더 포함하고, 이 오목부에 의해 폐쇄 요소(4)의 전체 중량이 감소될 수 있다. 도시되어 있는 폐쇄 요소(4)는 또한 금속, 예컨대, 구리, 강, 또는 경금속 합금으로 제조될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시되어 있는 단면을 상세히 나타낸 것이다. 도 5는 밸브(2b) 상의 감쇠 요소(8a)를 도시하여 또 다른 예시적인 실시 형태를 지시적으로 나타낸다. 특히, 폐소 요소(4)가 금속으로 제조되면, 감쇠 요소(8a)가 유리한 것으로 입증되었고, 감쇠 요소(8a)는 유리하게 서로 교환 가능하고 또한 유리하게는 서로 교환 가능한 밸브 시트로 구현되고, 감쇠 요소(8a)는 바람직하게 플라스틱으로 이루어진다. 유리한 실시 형태에서, 각 밸브 시트(2a)는 별도의 감쇠 요소(8a)를 포함할 수 있다. 다른 유리한 실시 형태에서, 모든 감쇠 요소(8a)는 공통의 시트 판(8)으로 형성될 수 있고, 시트 판(8)은 바람직하게는 밸브 시트 커버(2) 상에 배치될 수 있으며, 감쇠 요소(8a)가 각 밸브 시트(2a)에 형성될 수 있다. 이 시트 판(8)은 바람직하게 서로 교환 가능하고 바람직하게는 플라스틱으로 이루어진다. 공통 시트 판(8) 또는 개별 감쇠 요소(8a) 또한 경화된 시트로 구현될 수 있고, 예컨대 금속으로 제조될 수 있다. 이러한 경화된 시트는 특히 플라스틱을 포함하거나 그로 이루어진 폐쇄 요소와 조합될 때 유리하다.

도 6은 도 1에 도시되어 있는 포펫 밸브(1)의 움직이는 부분, 즉, 폐쇄 요소 유지 장치(3) 및 이에 체결되는 폐쇄 요소(4)를 나타낸다. 모든 폐쇄 요소(4)는 중앙 폐쇄 요소(4l)에 대해 대칭적으로 배치된다. 이 대칭적인 배치에 의해, 횡방향으로 폐쇄 요소(4)에 작용하는 모든 힘, 특히 운동 방향(A)에 수직으로 작용하는 힘의 합은 실질적으로 또한 바람직하게는 완전히 서로를 상쇄시키거나 보상한다는 이점이 얻어진다. 이리하여, 이동 방향(A)에 수직인 방향으로 스프링(5)에 작용하는 힘이 작게 되고 그 결과 이들 힘은 스프링(5)에 단지 약간의 마모 영향을 주거나 전혀 주지 않는다는 이점이 얻어진다.

또한, 도 6으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 포펫 밸브(1)는 서비스.하기기 매우 용이하다. 손상된 개별 폐쇄 요소(4)는 간단한 방식으로 폐쇄 요소 유지 장치(3)로부터 분리될 수 있고 또한 클립 조인트(4d)를 이용하여 새로운 폐쇄 요소(4)를 대응 노드(3d)에 체결하여 그 새로운 폐쇄 요소(4)로 교체될 수 있다. 더욱이, 폐쇄 요소 유지 장치(3)를 그에 체결되어 있는 모든 폐쇄 요소(4)와 함께 전체적으로 교체하는 것이 간단하다. 또한 특히 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 쉽게 접근 가능하기 때문에, 이러한 서비스는 매우 낮은 비용으로 수행될 수 있다.

도 7은 포펫 밸브(1)의 예시적인 제 2 실시 형태를 분해도로 나타내며, 폐쇄 요소(4)는 도시되어 있지 않다. 이 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 예시적인 제 1 실시 형태와 동일한 구성이며, 이는 특히 도 3에서 명백히 알 수 있다. 도 7에 나타나 있는 폐쇄 요소 유지 장치(3)의 중심에는 폐쇄 요소(4)가 체결되지 않는다는 점을 제외하고, 폐쇄 요소(4)는 도 3에 도시되어 있는 것과 동일할 수 있다. 밸브 시트 커버(2)는 복수의 입구 채널(2a)(보이지 않음)을 포함하고, 이들 입구 채널 각각은 밸브 시트(2b) 및 대응하는 출구 채널(2c) 안으로 개방되어 있다. 밸브 시트 커버(2)는 원주를 따라 서로 이격되어 배치되는 6개의 블라인드 구멍(2d)을 포함하며, 또한 중심에 배치되어 있는 블라인드 구멍(2d)을 더 포함한다. 안내부(6)가 이들 블라인드 구멍(2d) 각각에 배치되어 있다. 각 안내부(6)는 폐쇄 요소 유지 장치(3)에 연결되어 있고, 폐쇄 요소 유지 장치(3)가 축선 방향(A)으로 밸브 시트 커버(2)에 대해 움직이는 것을 보장한다. 안내부(6)는 블라인드 구멍(2d)에 체결되는 체결부(6a)를 포함하고, 또한 길이 방향 스템(6c)에 고정적으로 연결되는 단부(6b)를 포함한다. 스프링(5)이 체결부(6a)와 단부(6b) 사이에 배치된다. 단부(6b)는 축선 방향(A)으로 움직일 수 있도록 블라인드 구멍(2d)에 배치되어 있고, 길이 방향 스템(6c)의 상단부는 체결부(3f)에 의해 폐쇄 요소 유지 장치(3)에 연결되고, 그래서, 한편으로, 안내부(6)는 밸브 시트 커버(2)에 고정적으로 배치되고 또한 길이 방향 스템(6c) 및 이에 연결되어 있는 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 축선 방향(A)으로 움직일 수 있도록 지지된다. 이 실시 형태는, 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 축선 방향(A)으로 정확하게 안내된다는 이점을 갖는다. 한 가능한 실시 형태에서, 폐쇄 요소(4)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 구현된다. 폐쇄 요소(4)는 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 구현되는 것이 유리하다. 안내부(6)는 폐쇄 요소 유지 장치(3)가 축선 방향(A)으로 안내되는 것을 보장하기 위해 많은 가능한 방식으로 구현될 수 있다.

도 8은 도 9에 도시되어 있는 폐쇄 요소(4)를 사용하는, 도 7에 나타나 있는 포펫 밸브(1)의 길이 방향 단면을 나타낸다. 도 8에 따른 길이 방향 단면은 복수의 입구 채널(2a)을 나타내고, 각 입구 채널(2a)은 밸브 시트(2b) 및 출구 채널(2c) 안으로 개방되어 있다. 밸브 시트 커버(2)의 중심에는 블라인드 구멍(2d)이 도시되어 있고, 폐쇄 요소 유지 장치(3)를 축선 방향(A)으로 움직일 수 있게 안내하고 또한 스프링(5)에 의해 폐쇄 요소 유지 장치(3) 상의 밸브 시트 커버(2) 쪽으로 향하는 예압력 또는 복원력을 발생시키기 위해 안내부(6)가 그 블라인드 구멍에 배치된다. 한 유리한 실시 형태에서, 포펫 밸브(1)는 캣쳐(catcher)(7)를 더 포함하고, 유리하게 이 캣쳐는 원주 방향으로 연장되어 있는 체결부(7b)를 포함하고, 이 체결부는 밸브 시트 커버(2)에 연결되고 또한 더 유리하게는 개구를 갖는 평평한 격자 구조체(7a)를 갖는다. 캣쳐(7)는 축선 방향(A)으로의 폐쇄 요소 유지 장치(3)의 이동을 제한하는 역할을 한다. 캣쳐(7)는 더 유리하게는 자유롭게 움직일 수 있는 부분, 예컨대, 파단된 부분을 구속하여, 그 부분이 포펫 밸브(1)를 떠나는 것을 방지한다.

도 9는 조립 전의 폐쇄 요소(4)의 예시적인 실시 형태를 나타내고, 도 10은 조립 후의 폐쇄 요소를 나타낸다. 폐쇄 요소(4)는 적어도 하나의 폐쇄부(4g), 지지부(4h) 및 리벳(4f)을 포함하고 또한 더 바람직하게는 이격편(4i)을 포함한다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 리벳(4f)은 폐쇄부(4g) 및 지지부(4h) 안으로 들어가고 그런 다음에 노드(3d)의 개구를 통과한 다음에 이격편(4i) 안으로 들어가게 된다. 이 후에 리벳(4f)이 리벳팅되고, 그 결과 리벳은 도 10에 도시되어 있는 형상으로 된다. 일 유리한 실시 형태에서, 폐쇄부(4g)와 이격편(4i)은 플라스틱으로 이루어지고, 지지부(4h)와 리벳(4f)은 금속으로 이루어진다. 폐쇄부(4g)는 폐쇄면(4a) 및 지지면(4k)을 포함한다. 도 10에 도시되어 있는 폐쇄 요소(4)는, 폐쇄부(4g)는 폐쇄부(4g)의 표면에 수직하게 작용하는 힘을 지지면(4k)에서 받게 되는 이점을 갖는다. 도시된 폐쇄부(4g)는 원추형 폐쇄면(4a)을 가지며, 이 원추형 폐쇄면(4a)은 실질적으로 폐쇄면(4a)에 수직하게 작용하는 힘을 받는다. 이리하여, 실질적인 압축력이 발생되어 플라스틱으로 이루어진 폐쇄부(4a)에 작용하고 하지만 무시 가능할 정도로 작은 인장력이 그 폐쇄부에 작용하거나 전혀 작용하지 않으며, 그 결과, 무시 가능할 정도로 작은 인장 응력(폐쇄부(4g)의 파손을 야기할 수 있음)이 폐쇄부(4g)에 발생하거나 전혀 발생하지 않는다는 이점이 얻어진다. 그래서 이 실시 형태는 폐쇄부(4g)는 거의 마모되지 않는다는 이점을 갖는다.

도 11은 도 7에 나타나 있는 포펫 밸브(1)의 다른 길이 방향 단면을 나타내고, 캣쳐(7)는 지시적으로만 도시되어 있다. 폐쇄 요소 유지 장치(3) 및 이에 고정적으로 연결되는 폐쇄 요쇼(4)는, 블라인드 구멍(2d)에 부분적으로 배치되는 안내부(6)에 의해 축선 방향(A)으로 움직일 수 있도록 지지된다. 폐쇄 요소(4)는 도 10에 상세히 도시되어 있는 바와 같이 구현된다. 폐쇄 요소(4)가 축선 방향(A)으로 움직이면, 이 폐쇄 요소(4)의 위치에 따라 밸브 시트(2b)가 개방 또는 폐쇄된다. 캣쳐(7)는 폐쇄 요소(4)의 최대 가능한 행정을 제한하는 역할을 한다.

도 12 및 13은 폐쇄 요소 유지 장치(3)의 2개의 예시적인 추가 실시 형태를 나타내고, 도 3에 도시되어 있는 장치와는 대조적으로, 상기 장치는 2개의 부분으로 이루어지고 또한 제 1 폐쇄 요소 유지 장치 부분(3h) 및 제 2 폐쇄 요소 유지 장치 부분(3i)을 포함하며, 폐쇄 요소(4)는 두 폐쇄 요소 유지 장치 부분(3i, 3h)에 체결되어 두 그룹의 폐쇄 요소(4)를 주며, 각 그룹은 단일 폐쇄 요소 유지 장치 부분(3i, 3h)에 연결된다. 도 12에 도시되어 있는 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 마찬가지로 도 1 내지 9에 도시되어 있는 실시 형태에서 사용될 수 있다. 폐쇄 요소 유지 장치(3)의 두 부분(3h, 3i)은 폐쇄 요소(4)를 유지하기 위해 다른 방식으로 구현될 수 있다. 더욱이, 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 추가적인 부분을 포함할 수 있고 예컨대 3개, 4개 또는 5개의 부분으로 이루어질 수 있다. 복수의 폐쇄 요소 유지 장치 부분(3h, 3i)으로 이루어지는 폐쇄 요소 유지 장치(3)는, 폐쇄 요소 유지 장치 부분(3h, 3i)이 길이 방향 축선(A)에 대해 횡방향으로 개별적으로 움직일 수 있어, 폐쇄 요소(4)와 밸브 시트(2b) 사이의 유격(play) 및/또는 마모를 더 잘 보상할 수 있는 이점을 갖는다.

Claims

복수의 입구 채널(2a)을 갖는 밸브 시트(seat) 커버(2)를 포함하는 포펫(poppet) 밸브(1)로서, 각 입구 채널(2a)은 밸브 시트(2b) 안으로 개방되어 있고, 상기 포펫 밸브는 축선 방향(A)으로 움직일 수 있는 복수의 폐쇄 요소(4)를 또한 포함하며, 폐쇄 요소(4)는 각 밸브 시트(2b)와 관련되어 있으며, 각 밸브 시트(2b)는 축선 방향(A)으로 관련 폐쇄 요소(4)의 반대편에 배치되고, 그래서 각 밸브 시트(2b)는 관련 폐쇄 요소(4)에 의해 폐쇄될 수 있으며, 모든 폐쇄 요소(4)는 공통의 폐쇄 요소 유지 장치(3)에 배치되고, 이 폐쇄 요소 유지 장치(3)는, 상기 폐쇄 요소(4)가 적어도 2개의 위치, 즉, 폐쇄 요소(4)가 밸브 시트(2b)에 대해 상승되는 개방 위치와, 폐쇄 요소(4)가 밸브 시트(2b)에 접촉해 안착되는 폐쇄 위치를 취할 수 있도록, 상기 축선 방향(A)으로 움직일 수 있는, 포펫 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 적어도 2개의 개별적인 폐쇄 요소 유지 장치부분(3h, 3i)을 포함하는, 포펫 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 평평한 유체 투과성 구성으로 되어 있는, 포펫 밸브.
제 3 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 2-차원 격자 구조체로 되어 있고, 이 격자 구조체는 스트러트(strut)(3b)와 노드(node)(3d)를 포함하고, 폐쇄 요소(4)는 상기 노드(3d)에 배치되는, 포펫 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소(4)는 폐쇄 요소 유지 장치(3) 상에 서로 대칭적으로 배치되어 있는, 포펫 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)는 적어도 하나의 스프링(5)에 의해 상기 밸브 시트 커버(2)에 지지되고, 상기 스프링(5)은 적어도 상기 축선 방향(A)으로 휘어지는, 포펫 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)는, 상기 축선 방향(A)으로 움직일 수 있는 적어도 하나의 안내부(6)에 의해 상기 밸브 시트 커버(2)에 연결되는, 포펫 밸브.
제 7 항에 있어서,
상기 밸브 시트 커버(2)는 축선 방향(A)으로 연장되어 있는 적어도 하나의 구멍(2d)을 가지며, 각 구멍(2d)에는 안내부(6)가 배치되는, 포펫 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소(4)는 적어도 부분적으로 플라스틱으로 이루어져 있는, 포펫 밸브.
제 9 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소(4)는 클립 조인트로 상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)에 연결되는, 포펫 밸브.
제 9 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소(4)는 적어도 2개의 상이한 재료인 금속과 플라스틱으로 이루어져 있는, 포펫 밸브.
제 11 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소(4)는 폐쇄부(4g)를 포함하며, 이 폐쇄부는, 상기 입구 채널(2a)이 폐쇄되면 상기 폐쇄부가 밸브 시트(2b)에 안착되도록 배치되며, 상기 폐쇄부(4g)는 플라스틱으로 이루어져 있는, 포펫 밸브.
제 12 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소(4)는 금속 지지부(4h)를 포함하고, 이 금속 지지부(4h)는 상기 축선 방향(A)에 수직하게 연장되어 있는 지지면(4k)을 가지며, 상기 폐쇄부(4g)는 지지면(4k)에 안착되고, 상기 폐쇄부(4g)는 상기 지지면(4k)과 밸브 시트(2b) 사이에 배치되는, 포펫 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 밸브는 캣쳐(catcher)(7)를 포함하고, 이 캣쳐(7)는, 상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)가 축선 방향(A)으로 움직일 수 있도록, 폐쇄 요소 유지 장치(3)로부터 축선 방향(A)으로 떨어져 배치되는, 포펫 밸브.
제 14 항에 있어서,
상기 폐쇄 요소(4)는 이격편(4i)을 포함하며, 이격편은 상기 폐쇄 요소 유지 장치(3)를 넘어 상기 캣쳐(7) 쪽으로 축선 방향(A)으로 돌출해 있고, 폐쇄 요소(4)와 캣쳐(7)는, 축선 방향(A)으로의 폐쇄 요소(4)의 최대 이동이 상기 캣쳐(7)에 의해 제한되게 서로에 부합하도록 배치되는, 포펫 밸브.