KR20020014716A

KR20020014716A - 유체 전송을 위한 안전 장치

Info

Publication number: KR20020014716A
Application number: KR1020010048916A
Authority: KR
Inventors: 풀리귀세페
Original assignee: 한스 뉜리스트, 월터 트랙슬린; 지멘스 빌딩 테크놀로지스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2002-02-25
Also published as: US20020066482A1; US6595233B2; EP1180599A1; JP2002106513A

Abstract

본 발명은 유체 전송에서 압력을 제한하는데 적합하여 유체 전송부 뿐만 아니라 예를 들어 유체 전송 또는 로드(load)에 연결된 에너지 변환기를 보호하고, 유체 전송시의 흐름량을 모니터링하는데 사용될 수 있는 유체 전송을 위한 안전 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유체 전송을 위한 안전 장치는 공급 통로내에서 기울어질 수 있도록(deflectably) 배열되고 유체를 위한 적어도 하나의 관통 구멍을 가지는 다이어프램(diaphragm)을 포함한다. 소모기(consumer)의 방(chamber)으로부터 유체의 복귀 통로(return passage)는 다이어프램의 기울어짐(deflection)에 의해 개폐될 수 있도록 구성되고 배열된다. 공급 통로내의 유체 흐름이 주어진 값 아래로 떨어지는 경우 복귀 통로가 열리도록 다이어프램이 구성된다. 소모기의 압력 방 내의 압력은 펌프가 더 이상 운반하지 않는 경우 안전 장치에 의해 방출될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유체 전송을 위한 안전 장치는 상대적으로 넓은 온도 범위에서 신뢰를 가지고 사용될 수 있다.

Description

유체 전송을 위한 안전 장치{Safety device for a fluid transmission}

본 발명은 유체 전송을 위한 안전 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 유체 전송에서 압력을 제한하는데 적합하여 유체 전송부 뿐만 아니라 예를 들어 유체 전송 또는 로드(load)에 연결된 에너지 변환기를 보호하고, 유체 전송시의 흐름량을 모니터링하는데 사용될 수 있는 유체 전송을 위한 안전 장치에 관한 것이다.

랜디스 및 기어(Landis & Gyr)로부터의 공개 CC1N7651D는 버너를 위한 가스 밸브를 세팅하는 유체 전송을 개시한다. (1995년 8월 자의 공개판, 2페이지에서) 유체 전송은 축 방향으로 옮겨지는 빈 실린더(hollow cylinder)를 포함하는 안전 장치를 갖는다. 펌프에 의해 이동가능한 수압 오일(hydraulic oil)을 위한 각각의 스로틀(throttle) 위치가 양 사이드 각각에 작용하도록 상기 빈 실린더의 끝단들이 구성되고 전송내에 배열된다. 상기 유체내의 압력 조건에 의존하여, 빈 실린더는 탄성력(spring force)에 대해 옮겨지고, 이러한 경우에 2개의 스로틀 위치 중 하나가 개방되는 것은 가변적이고, 유체의 복귀 통로는 상기 스로틀 위치를 통해 제공될 수 있다. 상기 안전 장치는 필요로 하는 근접한 생산 허용도(tolerances)를 달성하기 위하여 고비용을 포함하고, 또한 상대적으로 비싼 봉인(sealing) 성분들을 필요로 한다. 특히 유체 전송이 상대적으로 넓은 온도 범위를 가지도록 설계되는 경우, 필요한 비용(expenditure)은 매우 높다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기와 같은 단점들을 해결하기 위하여, 상대적으로 넓은 온도 범위에서 신뢰를 가지고 사용될 수 있는 저렴한 안전 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유체 전송을 위한 안전 장치를 도시하는 단면도이다.

도 2는 안전 장치의 동작 모드를 도시하는 도면이다.

도 3은 유체를 위한 구멍(opening)을 가진, 안전 장치의 다이어프램(diaphragm)을 도시하는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...안전 장치, 2...제1 스로틀 위치(throttle location),

3...제2 스로틀 위치, 4...다이어프램(diaphragm),

5...공동(cavity), 6...본체(main body),

7...에너지 변환기, 8...공급 통로,

9...소모기(consumer), 10...복귀 통로,

11...유체 저장소

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 에너지 변환기(energyconverter) 및 상기 에너지 변환기에 공급 통로(feed passage)를 통하여 연결된 소모기(consumer)를 포함하고, 압력이 상기 소모기의 방(chamber)내에서 상기 에너지 변환기에 의해 생성될 수 있는 유체 전송을 위한 안전 장치에 있어서, 상기 공급 통로내에서 기울어질 수 있도록(deflectably) 배열되고 상기 유체가 통과하는 적어도 하나의 관통 구멍을 가지는 다이어프램(diaphragm); 및 상기 유체가 상기 소모기의 방으로부터 복귀하는 복귀 통로(return passage)를 포함하고, 상기 복귀 통로는 상기 다이어프램의 기울어짐(deflection)에 의해 개폐될 수 있도록 구성되고 배열되며, 상기 공급 통로내의 유체 흐름이 주어진 값 아래로 떨어지는 경우 상기 복귀 통로가 열리도록 상기 다이어프램이 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 전송을 위한 안전 장치를 제공한다.

바람직하기로는, 상기 에너지 변환기에 의해 운반되는 유체의 흐름량이 어떤 최소값 아래로 떨어지는 경우, 상기 다이어프램에 의해 상기 공급 통로가 상기 에너지 변환기 쪽으로 닫혀질 수 있도록 상기 다이어프램 및 상기 공급 통로가 구성되고 배열되는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로는, 상기 다이어프램은 상기 유체를 위한 복수의 구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로는, 상기 유체 전송에 의해 작동되는 밸브(valve)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 안전 장치(1)는 제1 스로틀 위치(2, throttle location), 제2 스로틀 위치(3) 및 다이어프램(4, diaphragm)을 포함한다. 바람직하게는, 다이어프램(4)은 본체(6)의 공동(5, cavity)내에 소정의 제한내에서 기울어질 수 있도록 뻗어지고, 공동(5)은 다이어프램(4)에 의해 제1 방(5a, chamber) 및 제2 방(5b)으로 분할된다. 제1 스로틀 위치(2)는 다이어프램(4)내에 적어도 하나의 구멍(opening)에 의해 구현된다.

에너지 변환기(7, energy converter)는 공급 통로(8, feed passage)를 통해서 소모기(9, consumer)에 연결될 수 있다. 공급 통로(8)는 바람직하게는 본체(6)에 제공되고, 에너지 변환기(7)로부터 제1 방(5a), 제1 스로틀 위치(2), 제2 방(5b)을 통해서, 소모기(9)까지 연결된다.

공동(5)의 제2 방(5b)은 복귀 통로(10, return passage)를 통해서 유체 저장소(11, fluid store)에 연결되고, 유체 저장소(11)에서 에너지 변환기(7)의 흡입구(intake) 쪽으로 연결되어 유체가 공급된다.

에너지 변환기(7)는 예를 들면 유체를 운반하기 위하여 전기 모터에 의해 구동되는 펌프이다.

안전 장치(1)의 제1 동작 조건에 있어서, 유체는 에너지 변환기(7)를 통해서 공급 통로(8)를 경유하여 소모기(9)로 운반된다. 상기 유체는 제1 스로틀 위치(2)를 통해 흐른다. 다이어프램(4)은 2개의 방(5a 및 5b) 사이에서 얻어지는 압력차에 의존하여 적합하게 기울어진다.

다이어프램(4)은 바람직하게는, 복귀 통로(10) 또는 제2 스로틀 위치(3) 각각이 다이어프램(4)에 의해 닫혀질 수 있을 정도로 기울어질 수 있다.

안전 장치(1)의 제2 동작 조건에 있어서, 에너지 변환기(7)에 의해 운반되는 유체의 흐름량이 어떤 최소값 미만으로 떨어지거나 제로가 되는 경우, 유체는 소모기(9)로부터 제2 방(5b) 및 복귀 통로(10)를 통하여 유체 저장소(11)로 흐를 수 있다. 이러한 경우에, 다이어프램(4)은 제2 스로틀 위치(3)가 개방되도록 기울어진다.

안전 장치(1)의 바람직한 실시예에 있어서, 에너지 변환기(7)가 운반하지 않는 경우, 공급 통로(8)는 다이어프램(4)에 의해 에너지 변환기(7)에 대하여 닫혀진다. 그것은 유체가 에너지 변환기(7)의 배출구 측으로 흐르는 것을 방지한다.

안전 장치(1)의 제3 동작 조건에 있어서, 다이어프램(4)이 공급 통로(8) 및 복귀 통로(10) 둘 다가 적어도 부분적으로 개방되는 위치에 있고, 이러한 경우에 유체는 제1 스로틀 위치(2) 및 제2 스로틀 위치(3) 둘 다를 통해서 흐른다.

도 2는 에너지 변환기(7)에 연결된 안전 장치의 기본적인 등가 회로를 도시한다. 공급 통로(8)에 배열된 흐름량 미터(20, volume flow meter)는 복귀 통로(10)에 배열된 복귀 밸브(21, return valve)를 제어한다. 다이어프램(4)이 복귀 밸브(21)의 폐쇄 몸체로서 동작하는 동안, 흐름량 미터(20)는 본질적으로 제1 스로틀 위치(2)에 의해 다이어프램(4)내에서 구현된다. 공급 통로(8)내에서 유체 흐름이 어떤 값 미만으로 떨어지는 경우, 복귀 통로(10)가 개방되도록 다이어프램(4) 및 복귀 통로(10)가 배열되고 구성된다. 즉, 복귀 통로(10)가 유체에 대해 봉인(sealing) 관계에 있도록 닫혀질 수 있는 다이어프램(4)의 지역(zone)은 다이어프램(4)이 적합하게 기울어짐에 의해 복귀 통로(10)로부터 옮겨진다.

도 3은 유체를 위한 구멍(opening)을 가진 안전 장치의 다이어프램을 도시하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 다이어프램(4)의 바람직한 실시예는 제1 스로틀 위치(2)로서 동작하는 구멍(22a, 22b 및 22c)을 갖는다. 바람직하게는 중앙에 배열되고 도 3에서 파선으로 도시된 지역(23, zone)은 복귀 밸브(21)의 폐쇄 몸체로서 동작한다. 따라서, 안전 장치(1)에 의해, 펌프 또는 에너지 변환기(7)가 더 이상 운반하지 않는 경우, 소모기(9)의 압력 방 내의 압력은 복귀 밸브(21)에 의해 방출될 수 있다.

모양 및 재료에 관하여 다이어프램(4)의 설계는 본 발명을 한정하지 않고 넓은 범위에서 안전 장치의 특정 요건에 적합하게 될 수 있고 특히 예상되는 온도 변동 및 압력 상태가 고려되어야 하는 것으로 이해되어질 것이다.

도 1의 실시예에 있어서, 본체(6)가 소모기(9)의 압력 방 내에서 형성되는 압력에 의해 움직일 수 있는 이동가능한 피스톤의 형태로 있다. 압력 방은 봉인 링(25, sealing ring)에 의해 닫혀진다. 필요한 경우, 소모기(9)의 압력 방은 부가적으로 조절 밸브(26, regulating valve)에 의해 유체 저장소(11)에 연결된다. 동작을 수행하기 위하여, 본체(6)는 어떤 장치(미도시)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 본체(6)는 링크장치(linkage)에 의해 밸브의 폐쇄 몸체 - 예를 들어 버너의 가스 밸브 - 에 연결되고, 상기 밸브는 본체(6)에 의해 제어될 수 있다.

공급 통로(8)내에서 기울어질 수 있도록 배열되고 유체가 통과하는 적어도하나의 관통 구멍(2)을 가지는 다이어프램(4; 도 1)을 갖는, 상술한 유체 전송을 위한 안전 장치(1)는 상대적으로 넓은 온도 범위에서 신뢰를 가지고 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유체 전송을 위한 안전 장치는 상대적으로 넓은 온도 범위에서 신뢰를 가지고 사용될 수 있다.

Claims

에너지 변환기(energy converter) 및 상기 에너지 변환기에 공급 통로(feed passage)를 통하여 연결된 소모기(consumer)를 포함하고, 압력이 상기 소모기의 방(chamber)내에서 상기 에너지 변환기에 의해 생성될 수 있는 유체 전송을 위한 안전 장치에 있어서,

상기 공급 통로내에서 기울어질 수 있도록(deflectably) 배열되고 상기 유체가 통과하는 적어도 하나의 관통 구멍을 가지는 다이어프램(diaphragm); 및

상기 유체가 상기 소모기의 방으로부터 복귀하는 복귀 통로(return passage)를 포함하고,

상기 복귀 통로는 상기 다이어프램의 기울어짐(deflection)에 의해 개폐될 수 있도록 구성되고 배열되며, 상기 공급 통로내의 유체 흐름이 주어진 값 아래로 떨어지는 경우 상기 복귀 통로가 열리도록 상기 다이어프램이 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 전송을 위한 안전 장치.
제1항에 있어서, 상기 에너지 변환기에 의해 운반되는 유체의 흐름량이 어떤 최소값 아래로 떨어지는 경우, 상기 다이어프램에 의해 상기 공급 통로가 상기 에너지 변환기 쪽으로 닫혀질 수 있도록 상기 다이어프램 및 상기 공급 통로가 구성되고 배열되는 것을 특징으로 하는 유체 전송을 위한 안전 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다이어프램은 상기 유체를 위한 복수의 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 전송을 위한 안전 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체 전송에 의해 작동되는 밸브(valve)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 전송을 위한 안전 장치.
제3항에 있어서, 상기 유체 전송에 의해 작동되는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 전송을 위한 안전 장치.