KR20000023590A - 복동 밸브 - Google Patents

Abstract

장치(10)는 압축 공기를 사용하여 밀봉된 압력 용기(12)로부터 유체를 배출시키며, 그런 후 상기 용기(12)를 진공상태로 하는 것이다. 장치(10)는 내부 챔버(36)를 형성하는 슬리브 부분(28)을 구비한다. 구멍(38)을 갖는 링 부분(34)은 내부 챔부(36)내로 연장하며 안착 표면(48)을 형성한다. 구멍(44)을 갖는 활주가능한 시트(42)는 링 부분(34) 아래의 내부 챔버(36)에 위치되며 내부 챔버(36)에 느슨하게 끼워지고 링 부분(34)에 안착하도록 크기가 결정된다. 공기 채널(74)을 갖는 상부 캡(72)은 슬리브(28)의 상단부(30)에 위치되며 공기 채널(54)을 갖는 하부 캡(52)은 슬리브 부분(28)의 하단부(32)에 위치된다. 하부 캡(52)과 활주가능한 시트(42) 사이의 내부 챔버(36)에 위치되는 스프링(50)은 활주가능한 시트(42)를 링 부분(34)과 접촉하도록 바이어스시킨다. 부유성 볼(40)은 활주가능한 시트(42) 위에 위치되고 시트 구멍(44) 상에 액밀식으로 안착되어 상기 시트 구멍(44)을 밀봉하도록 된다. 부유성 볼(40)은 링 부분(34)내의 구멍(38)을 자유로이 통과하도록 크기가 결정된다. 또한 진공 발생기(80)가 제공된다. 이 진공 발생기(80)는 유동-관통 채널(84)과, 상단부에서 유동-관통 채널(84)과 연통하며 상부 캡(72)의 채널(74)과 연통하는 연결 공기 채널(88)과, 공기 채널의 연결부(92)의 하류에 위치된 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 공기 유동 밸브(90)를 갖는다.

Description

복동 밸브{DUAL ACTION VALVE}

용기내의 유체를 배출시키고 이 용기를 진공상태로 함으로써 재활용용 유체로 충전되는 압력 용기를 손쉽고 빨리 고치는 능력은 다양한 분야, 즉 윤활제 분야에서 중요하다. 미국 특허 제 5,437,202 호에서와 같이, 용기내에서 진공의 과도한 손실없이 압력 용기로부터 유체의 샘플을 얻기위한 장치가 개발되었다. 그러나, 발명자가 알고있는 한, 용기로부터 유체에 힘을 가하기 위한 압축 공기를 사용함으로써 용기로부터 유체를 배출시키고, 그런 후 수집 유체중에서 즉시 재사용하기 위해 유체를 배출시킨 후 용기를 진공으로 하도록 설계된 단일 장치는 없다. 자동차 오일 및 다른 산업용 유체와 같은 유체의 경우, 유체와 접촉하는 표면은 장기간의 유해한 노출을 피할 수 있다. 따라서, 유체가 배출되고 진공상태하에 놓이는 유체 용기를 사용하는 단일하고 간단한 장치는 매우 유용할 수 있다.

발명의 요약

본 발명은 압축 공기를 사용함으로써 밀봉된 압력 용기밖으로 유체를 분출시키고, 그런 후 압력 용기를 진공상태로 하기 위해 사용되는 간단하고 신뢰할만한 장치를 제공한다. 본 발명은 압축 공기 소스와 관련해 사용되는 장치를 더 제공하며, 상기 압축 공기 소스는 제 1 모드에서 유체를 밀봉된 압력 용기밖으로 가압하고, 제 2 모드에서 밀봉된 압력 용기를 진공상태로 하기 위한 압축 공기 소스를 사용한다.

본 발명은 압축 공기를 사용함으로써 밀봉된 압력 용기 밖으로 유체를 가압하고, 그런 후 용기를 진공상태로 하도록 사용되는 밀봉된 압력 용기에 탈착식으로 부착될 수 있는 장치를 더 제공한다.

본 발명은 재활용하기 위해 용기를 고치는 기술에 관한 것으로, 특히 공기압에 의해 유체를 용기 밖으로 분출시키고, 그런 후 용기를 진공 상태하에 두는 복동 밸브 장치에 관한 것이다.

도 1은 유체를 보유하는 압력 실린더에 부착되었으며, 공기압을 이용해 유체를 배출하는 모드에 있는 본 발명의 장치를 도시하는 사시도,

도 2는 유체가 배출된 후, 실린더가 진공상태에 놓인 것으로, 압력 실린더에 부착된 본 발명의 장치를 도시하는 사시도,

도 3은 본 발명의 장치의 원통형 챔버 부분을 도시하는 상세한 정면도.

도 1 및 도 2를 참조하면, 유체(F)를 보유하는 압력 실린더(12)에 부착된 본 발명의 장치(10)를 도시하고 있다. 압력 실린더(12)는 건조 브레이크 유체 끼워맞춤부(a dry break hydraulic fitting)(14)를 갖는 것이 바람직하며, 상기 건조 브레이크 유체 끼워맞춤부(14)는 장치(10)와 결합되며 보조 유체 끼워맞춤부(16)가 건조 브레이크 유체 끼워맞춤부(14)에 신속히 및 액밀식으로 부착되도록 한다. 또한, 압력 실린더(12)는 유체 밸브(18)와 끼워맞춤되며, 상기 유체 밸브(18)는 실린더(12) 아래로 연장하는 공급 튜브(20) 및 유출 튜브(22)를 구비한다. 압력 게이지(도시되지 않음)는 용기(12)상에 끼워맞춤될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 장치(10)는 내측에 체크 볼(check ball)(26)을 갖는 원통형 챔버 부분(24)을 구비한다. 종래에 원통형 챔버 부분(24)은 상단부(30) 및 하단부(32)를 구비한 금속 또는 플라스틱 슬리브(28)를 포함할 수 있다. 안착 링 부분(34)은 내부 챔버(36) 내측으로 연장한다. 안착 링 부분(34)은 이를 관통해 형성된 확대된 구멍(38)을 갖는다. 부유성 체크 볼(40)은, 내부 챔버(36)에 위치되며, 활주가능한 시트(42)를 종방향으로 관통해 형성된 구멍(44)을 상기 활주가능한 시트(42)의 위에 일반적으로 위치된다. 부유성 체크 볼(40)은 알루미늄 볼[중공(hollow), 또는 중실(solid)], 중공 강제 볼(hollow steel ball) 또는 플라스틱 볼(중공 또는 중실)을 구비할 수 있으며, 유체(F)상에서 부유할 수 있도록 설계된다. 활주가능한 시트(42)는 안착 링 부분(34) 아래의 내부 챔버(36)의 내경보다 직경이 약간 작으며, 외주연부(46)가 링 부분(34)의 하면(48)과 이격되어 하방으로 변위될 때 및 상기 하면(48)과 시일을 형성하였을 때 외주연부(46)를 따라 유체 및 공기가 통과하도록 설계되어 있다. 활주가능한 시트(42)는 비교적 경질의 고무 또는 플라스틱재로 형성되는 것이 바람직하며, 링 부분(34)과 밀접히 순응한다. 부유성 체크 볼(40)은 안착 링 부분(34)에 있는 확대된 구멍(38)을 통해 자유로이 통과하도록 크기가 결정되며, 부유성 체크 볼(40)은 활주가능한 시트(42)에 있는 구멍(44)의 입구에 액밀식 시트를 형성하도록 크기가 결정된다. 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 바이어스 코일 스프링(50)은, 활주가능한 시트(42) 아래의 내부 챔버(36)에 위치되고 위치가 고정되며, 종방향 채널(54)을 구비한 하부 캡(52)에 의해 활주가능한 시트(42)를 링 부분(34)의 하면(48)과 접촉하도록 상방으로 바이어스된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 캡(52)의 하단부(56)는 유체 끼워맞춤부(16)에 부착시키기 위해 나사산이 형성된다. 바람직한 실시예에 있어서, 하부 캡(52)은 나사산이 형성된 하단부(32)에 나사결합하기 위해 나사산이 형성될 수 있다.

특히 도 3을 참조하면, O-링(60)은 안착 링 부분(34)의 상부에 위치되며 슬리브 벽(28)의 내측과 꼭맞게 끼워진다. 클리어 튜브(62)는 유리 또는 다른 클리어 재료로 제조되고 슬리브(28) 내측에 꼭맞게 끼워지도록 크기가 정해지며 상기 슬리브(28)내에 위치되며 이의 바닥 에지(64)는 O-링(60)상에 놓인다. 상부 시트(66)를 종방향으로 관통해 형성된 구멍(68)을 구비한 상기 상부 시트(66)는 내부 챔버(36)내에 위치되고 내부 챔버(36)의 내측 및 클리어 튜브(62)의 상부 에지(70)와 접촉한다. 상부 캡(72)을 관통해 형성된 종방향 채널(74)을 구비한 상기 상부 캡(72)은 슬리브(28)의 상단부(30)에 부착되며, 상기 클리어 튜브(62)를 슬리브(62)내에 액밀식으로 보유한다. 바람직한 구조에 있어서, 슬리브(28)의 상단부(30)는 나사산이 형성된 상부 캡(72)을 수납하도록 나사산이 형성된다. 채널(74)의 상부 영역은 암나사산(76)이 형성될 수 있다. 알루미늄, 스테인리스 강, 황동 또는 다른 금속 및/또는 특정 플라스틱 및 수지와 같은 불투명한 재료로 쉽게 제조될 수 있는 상부 영역 슬리브(28)는 그내에 형성된 윈도우(78)를 구비하여 내부 챔버(36)내의 부유성 볼(40)의 위치를 쉽게 관찰할 수 있다. 변형 구조에 있어서, 슬리브(28)가 투명한 재료로 제조될 경우, 투명 튜브(28) 및 슬리브내의 윈도우(76)는 상기한 바와 같이 될 수 있다(도시되지 않음).

도 1 및 도 2를 참조하면, 진공 발생기(80)는 장치(10)의 상부와 가스 형태로 연통하면서 끼워맞춰진다. 압축 공기(P)는 진공 발생기(80)의 입구 단부(82)에 공급되며 유동-관통 채널(84)을 통과한다. 압축 공기(P)는 압축기 및/또는 저장 탱크(도시되지 않음)에 의해 공급될 수 있다. 진공 발생기(80)는 상부 캡(72)의 상부에 부착될 수 있는(나사결합에 의해) 끼워맞춤부(86)를 구비하며 채널(74) 및 연결 공기 채널(88)과 가스 형태로 연통한다. 공기 유동 밸브(90)는 유동-관통 채널(84)을 구비한 연결 공기 채널(88)의 연결부(92)의 하류에 위치된다. 압축 공기 유동(P)은 공기 유동 밸브(90)의 하류에 위치된 공기 배기 머플러(94)를 통과해 배출된다.

도 1에 있어서, 공기 유동 밸브(90)는 머플러(94) 밖으로 압축 공기(P)의 자유 유동을 차단하기 위해 폐쇄 위치에 있다. 대신에, 압축 공기(P)는 연결 공기 채널(88), 상부 캡(72)에 있는 채널(74)을 통해 내부 챔버(36) 내로 하향 유동하여야 한다. 상기 압축 공기(P)는 유동성 볼을 시트(42)의 구멍 입구(44)로 하방으로 밀며, 스프링(50)을 하방으로 바이어스하며, 시트(42)를 느슨하게 끼워맞춘채 공기가 주변부(46) 둘레의 공간 및 슬리브(28)의 내벽을 통과하도록 한다. 그런 후 공기압은 바닥 캡(52)내의 채널(54)을 통과해 압력 실린터(12)내로 흐른다. 유체 유동 밸브(18)를 개방하므로써, 압력 실린더내의 유체(F)는 공급 튜브(20)를 통해 상부 및 밖으로, 개방 유체 밸브(18)를 통해, 및 출구 튜브(22) 밖으로 가압되고 분출될 수 있다. 압력 실린더(12)내의 유체를 배출시킨 후, 유체 유동 밸브(18)는 꺼질 수 있다. 그런 후 압력 용기(12)를 진공상태로 하므로써 상기 압력 용기(12)를 고치는 단계가 수행되며, 이는 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 있어서, 공기 유동 밸브(90)는 공기 유동이 상기 공기 유동 밸브(90)를 자유로이 통과하도록 개방 위치로 이동되어 있다. 이 위치에서, 유동-관통 채널(84)을 통해 신속히 이동하는 압축 공기(P)는 연결 공기 채널(88)의 연결부(92) 및 유동-관통 채널(84)에서 벤투리 효과에 의해 저압 영역을 생성하며, 공기가 장치(10)를 통해 상방으로 및 압력 실린더(12) 밖으로 뽑아진다. 이러한 모드에 있어서, 활주가능한 시트(42)는 링 부분(34)의 하면(48)상에 안착하며, 공기는 하부 캡(52)의 채널(54)을 통해 상방으로 통과하고, 구멍(44)을 밀폐식으로 밀봉하지 않는 부유성 볼(40) 둘레의 활주가능한 시트(42)의 구멍(44)을 통해서, 내부 챔버(36)를 통해서 및 채널(74) 밖으로 배출된다.

사용자가 유체(F)를 이송하는 압력 용기를 추가적으로 진공으로 하고자 할 경우, 일부 유체(F)는 부주의하게 내부 챔버(36)로 유입되며, 부유성 볼(40)은 상승하는 유체(F) 수준으로 상방으로 부유하며, 링(34)의 개구부(38)를 통과하며, 상부 시트(66)의 구멍(68)을 밀봉한다(도시되지 않음). 이러한 특징은 유체(F)가 진공 발생기(80)내로 뽑아지는 것 및 주위 환경내로 배출되는 것을 방지한다. 그러나 실질적인 문제로서, 압력 실린더(12)내의 상승하는 유체(F) 수준 위쪽의 자유 공간이 감소함에 따라, 압력이 증가하며, 부가적인 유체를 빨아들이는 능력은 느려진다. 이러한 더딤은 작동기로의 피드백을 유발하며, 압력 실린더가 유체로 과충전되는 것을 방지한다.

따라서, 장치(10)는 저가이고, 간단하며, 작동이 쉽고 신뢰할 만한 공구를 제공하며, 상기 공구는 수집 유체에 사용하기 위한 압력 실린더(12)를 빨리 고치는데 매우 유리하다.

도면 및 전술한 설명은 구조 및 작동 방법의 상세한 설명과 관련한 본 발명에만 의도하진 않는다. 사실, 본 기술분야에 숙련된 사람에 의해 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 환경이 수단을 제안하거나 제공될 때 동등물의 대체 뿐만 아니라 부품의 형태 및 크기에 있어서 변화가 이루어질 수 있으며, 비록 특정 기간이 흐를지라도 포괄적인 및 기술적인 감으로 제한하지 않으며, 본 발명의 범위는 하기의 특허청구범위에 기술된다.

Claims (7)

1. 압축 공기를 사용함으로써 밀봉된 압력 용기로부터 유체를 배출시키고 그런 후 상기 용기를 진공으로 하기 위한 장치에 있어서,

   상단부와 하단부, 상기 상단부와 하단부내에 위치된 내부 챔버, 상기 내부 챔버내로 연장하며 이의 하측면에 안착 표면을 형성하는 링 부분을 구비한 슬리브 부분으로서, 상기 링 부분은 이를 통해 형성된 구멍을 갖는, 상기 슬리브 부분과,

   활주가능한 시트 수단을 관통해 형성된 구멍을 갖는 상기 활주가능한 시트 수단으로서, 상기 시트 수단은 상기 링 부분 아래의 상기 내부 챔버에 위치되며 상기 내부 챔버에 느슨하게 끼워맞춰지도록 크기가 결정되며 상기 링 부분에 안착되도록 적용되는, 상기 활주가능한 시트 수단과,

   상부 캡 수단을 관통해 형성된 종방향 공기 채널을 구비하며, 상기 슬리브 부분의 상기 상단부에 위치되는 상기 상부 캡 수단과,

   하부 캡 수단을 관통해 형성된 종방향 공기 채널을 구비하며, 상기 슬리브 부분의 상기 하단부에 위치되는 상기 하부 캡 수단과,

   상기 하부 캡 수단과 상기 활주가능한 시트 수단 사이의 상기 내부 챔버에 위치되며, 상기 활주가능한 시트 수단을 상기 링 부분과 접촉하도록 바이어스시키는 스프링 수단과,

   상기 활주가능한 시트 수단 위에 위치되고 상기 활주가능한 시트 수단의 구멍상에 액밀식으로 안착되어 상기 구멍을 밀봉하며, 상기 링 부분의 상기 구멍을 통해 자유로이 통과하도록 크기가 결정되는 부유형 볼과,

   유동-관통 채널, 상단부에서 상기 유동-관통 채널과 연통하며 상기 상부 캡 수단내 상기 채널과 연통하는 연결 공기 채널, 및 상기 연결 공기 채널의 하류에 위치된 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 공기 유동 밸브를 포함하는 진공 발생 수단을 구비하는

   장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브 부분의 상기 상단부 및 하단부는 암나사산이 형성되고 상기 상부 캡 수단 및 하부 캡 수단은 수나사산이 형성되어 있어 서로 나사결합되는

   장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부 챔버는 일반적으로 원통형이며, 상기 활주가능한 시트는 상기 링 부분 아래의 상기 내부 챔버의 내경보다 작은 직경을 갖는

   장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부 캡 수단 아래에 위치되며, 유체가 배출되고 진공으로되는 압력 실린더에 상기 장치가 착탈식으로 부착되도록 하는 건조 브레이크 유체 끼워맞춤부를 더 포함하는

   장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   시트 부분을 관통해 형성된 개구부를 구비하며 상기 상부 캡 수단 아래에 위치되는 시트 부분으로서, 상기 볼이 상기 시트 수단과 접촉하도록 될 때 상기 볼은 상기 시트 수단내의 상기 개구부를 밀봉하는, 상기 시트 수단을 더 포함하는

   장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   윈도우는 상기 슬리브 부분에 형성되며, 상기 장치는 상기 링 부분 위의 상기 내부 챔버에 위치되며 상기 상부 캡 부분에 의해 제 위치에 액밀식으로 보유되는 투명 튜브를 더 포함하는

   장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 부유성 볼은 중공 알루미늄 볼인

   장치.