KR20040078150A - 유동 매체용 다중 밸브 장치 - Google Patents

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Abstract

공기, 물 또는 그 밖의 유체와 같은 유동 매체용 다중 밸브 장치는 가장 작은 공간에서 밸브의 매우 복잡한 유체 공학적 연결을 하기 위해 두 개의 외부에 놓인 채널 플레이트(13,15)와, 그 사이에 놓인 중간 밀봉 플레이트(14)로 구성된 샌드위치 형 플레이트 구조물(12) 및 상기 샌드위치형 플레이트 구조물(12)을 둘러싸는 하우징(11)을 포함한다. 밀봉 플레이트(14)를 향한, 채널 플레이트(13,15)의 정면(131,151)에는 밀봉 플레이트(14)에 의해 커버된 유동 채널(16)이 형성되고, 채널 플레이트(13,15)의 후면에는 유동 채널(16)과 연결된 유입 및 유출구(17,18)가 배치된다.

Description

유동 매체용 다중 밸브 장치{Multiple valve arrangement for flowing media}
상기 다중 밸브 장치는 별도의 압력관 없이 유체 공학에 의한 간단한 밸브 연결에 이용된다. 여기서, 탄성 중합체 내에 형성되고 밀봉 플레이트에 의해 밀봉되는 밸브 채널이 공지되어 있다. 탄성 중합체와 밀봉 플레이트의 연결은 나사 체결에 의해 이루어진다. 탄성 중합체의 후면에 자기 밸브가 위치하고, 상기 밸브는 관통홀에 의해 채널들과 연결된다.
본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따른 공기, 물 또는 그 밖의 유체와 같은 유동 매체용 다중 밸브 장치에 관한 것이다.
도 1은 다중 밸브 장치의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 선 II-II을 따른 단면도.
도 3은 도 1의 선 III-III을 따른 단면도.
청구항 제 1항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 다중 밸브 장치는 최소의 조립 공간에 다수 밸브를 연결한다는 장점을 갖는다. 강성의 채널 플레이트는- 공지된 탄성 중합체와 달리- 밀봉 시이트의 형성을 위해 밀봉 플레이트를 가압할 때변형되지 않기 때문에, 밸브 연결을 위한 채널 횡단면이 크게 설계될 수 있다. 상기 연결부의 소정 변형을 위해 대부분의 경우, 샌드위치형 플레이트 구조물의 세 개의 플레이트 중 하나의 교체가 필요하다. 다층-채널 가이드의 가능성을 가진 샌드위치형 플레이트 구조물에 의해 밸브의 매우 복잡한, 유체 공학적 연결이 구현될 수 있으며, 유동 채널의 상호 교차가 가능하다. 본 발명에 따른 다중 밸브 장치는 특히 제조에 적합하고 수리가 용이하므로 비용이 저렴해 진다.
다른 청구항에 제시된 조치에 의해 청구항 제 1항에 제시된 다중 밸브 장치의 바람직한 개선이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 2개의 채널 플레이트에서 선택된 유동 채널들을 서로 연결하는 관통홀이 밀봉 플레이트 내로 형성된다. 상기 구조적 조치에 의해 상부 및 하부 채널 플레이트내의 채널간의 임의의 연결 및 채널들의 교차를 포함하여 밸브간의 임의의 연결이 간단하게 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 밸브용 유입 및 유출구를 지지하는, 채널 플레이트의 후면은 밀봉 소자를 구비하고, 상기 밀봉 소자는 채널 플레이트와 하우징 사이의 밀봉을 형성한다. 따라서 샌드위치형 플레이드 구조물을 하우징 내로 삽입시, 그리고 하우징과 샌드위치형 플레이트 구조물 사이에 최소 압착력의 제공시, 유입 및 유출구와, 하우징 내에 배치된 밸브 사이의 밀봉이 조립에 의해 자동으로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하우징은 2개의 하우징 절반으로 이루어지고, 상기 하우징 절반 각각은 채널 플레이트중 하나의 밀봉 소자 상에 장착되고, 2개의 하우징 절반은 샌드위치형 플레이트 구조물로 압착력의 제공에 의해 서로 고정된다. 상기 고정은 하우징 종방향으로 진행하는 지퍼(zipper) 방식으로 구현되는 특히 포지티브 및 넌 포지티브한 록킹에 의해 달성된다. 상기 구조적인 조치에 의해 샌드위치형 플레이트 구조물 전체에 걸친 표면 압력의 균일한 분배가 이루어지므로, 모든 밀봉 소자 및 채널 플레이트에 있는 밀봉 에지가 균일한 압착력을 받는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하우징 절반의 양 종측면에 서로 마주하는 핀은 하나의 하우징 절반의 핀이 반대편 하우징 절반의 핀들 사이의 틈내로 포지티브하게 삽입될 수 있도록 톱니형태로 형성된다. 하우징 종방향으로 서로 맞물리는 양 핀열 중 하나 위로 가이드된 쐐기 클램핑 조인트는 서로 반대편의 쐐기면으로, 이동 방향으로 연속하는 핀에 교대로 배치된 대응 쐐기면에 후방 결합됨으로써 하우징 절반이 핀에서 록킹된다. 2개의 하우징 절반 사이의 그러한 쐐기 클램핑 연결은 제조 공차의 보상을 가능하게 하고 모든 밀봉면에 대한 균일한 힘의 분배를 보장한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예에 의해 하기의 상세한 설명에서 상세히 설명된다.
공기, 물, 유압 오일 등과 같은 일반적인 유동 매체용 다중 밸브 장치에 대한 실시예로서 도 1에 분해도로 도시된 공기압 다중 밸브 장치는 총 9 개의 공기압밸브를 포함하는데, 상기 공기압 다중 밸브의 수는 임의적일 수 있다. 편의상, 공기압 밸브 중 밸브를 작동시키는 액추에이터(10)만이 도시된다. 상기 액추에이터(10)는 공기압 또는 전자기 방식일 수 있다. 개별 공기압 밸브의, 액추에이터(10)에 의해 작동되는 밸브 부재의 도시는 생략된다.
다중 밸브 장치는 두 개의 하우징 절반(111,112)로 이루어진 하우징(11)을 갖는다. 각 하우징 절반(111,112)에 일정 수의 공기압 밸브가 통합된다. 도 1의 실시예에서 상부 하우징 절반(112)에 5개의 밸브가 통합되고 밸브 작동을 위해 5개의 액추에이터(10)가 제공되는 한편, 하부 절반 하우징(111)에는 4개의 밸브만 제공된다. 각 밸브마다 하우징(11)에 밸브 연결부(28)가 제공된다. 모든 밸브로 공통의 유입을 위해 하우징(11)에 있는 연결부는 도 1에 도시되지 않는다.
하우징(11)에는 세 개의 적층 플레이트(13,14,15)로 이루어진 샌드위치형 플레이트 구조물(12)이 수용된다. 상기 샌드위치형 플레이트 구조물(12)은 두 개의 외측 채널 플레이트(13,15)와 그 사이에 위치한 중간 밀봉 플레이트(14)를 포함한다. 채널 플레이트(13,15)의, 밀봉 플레이트(14)측 정면(131,151)에는 유동 채널(16)이 형성되고, 밀봉 플레이트(14) 반대편 후면(132,152) 상에는 밸브 및 밀봉 소자(19)용 유입 및 유출구(17,18)가 배치되고, 상기 밀봉 소자는 채널 플레이트(13,15)와 하우징 절반(111,112) 사이의 밀봉을 형성한다. 유입 및 유출구(17,18)는 채널 플레이트(13,15)를 관통하는 홀(26)을 통해 각각 유동 채널(16)과 연결되고 밸브의 밸브 부재에 의해 폐쇄되거나 개방된다. 도 1에는 하부 채널 플레이트(13)내의 유동 채널(16)이, 그리고 상부 채널 플레이트(15) 내의 밀봉 소자(19)와함께 유입 및 유출구(17,18)가 도시된다. 상부 채널 플레이트(15)에 대한 도 2의 횡단면도와 하부 채널 플레이트(13)에 대한 도 3의 횡단면도에 유동 채널(16)과 밀봉 소자(19)가 확대 도시된다. 거기에 상세히 도시된 것처럼, 유동 채널(16)은 채널 플레이트(13,15) 내에 형성된 그루우브(161)로 구현되고, 상기 그루우브는 측면으로 상승 밀봉 에지(162)에 의해 제한된다. 유동 채널(16)의 구조는 임의로 형성될 수 있지만, 유동 채널(16)이 동일한 채널 플레이트(13 또는 15)내에서 서로 연결되어 있지 않은 것에 주의해야 한다. 중앙 밀봉 플레이트(14)에 관통개구(20)가 제공되고, 상기 개구는 바람직하게 홀로 구현된다. 관통 개구(20)는, 하부 채널 플레이트(13)에서 선택된 유동 채널(16)과 상부 채널 플레이트(15)에서 선택된 유동 채널(16)이 연결되어야 하는 그러한 밀봉 플레이트(14)의 위치에 제공된다.
채널 플레이트(13-15)를 샌드위치형 플레이트 구조물(12)로 구성한 후 2개의 하우징 절반(111,112)은 하부 또는 상부로부터 채널 플레이트(13,15)로 끼워지고, 채널 플레이트(13,15)의 후면(132,152)의 밀봉 소자(19) 위에 놓인다. 2개의 하우징 절반(111,112)이 서로 고정됨으로써 하부 하우징 절반(111)은 하부 채널 플레이트(13)에 있는 밀봉 소자(19)로, 상부 하우징 절반(112)은 상부 채널 플레이트(15)에 있는 밀봉 소자(19)로, 그리고 밀봉 플레이트(14)는 2개의 채널 플레이트(13,15)에 있는 밀봉 에지(162)로 가압되고 따라서 모든 밀봉면에 대한 균일한 힘의 분배가 이루어져 밀봉이 보장된다.
2개의 하우징 절반(111,112)의 고정은 하우징(11)의 각 측면에서 하우징 종방향으로 진행하는 지퍼 방식에 따른 포지티브 및 넌 포지티브한 록킹에 의해 이루어진다. 이를 위해 각 하우징 절반(111,112)의 양 종측면에는, 하부 하우징 절반(111)에 있는 핀(21)이 상부 하우징 절반(112)에 있는 핀들(22) 사이의 틈으로 또는 그 역으로 포지티브하게 삽입될 수 있도록, 서로 마주보는 톱니 형태의 핀열(21 또는 22)이 형성된다. 하부 절반 하우징(12)에 있는 양 핀열의 핀(21)의 자유 단부 근처에 돌출 쐐기면(23)이 형성된다. 동일한 쐐기면(24)이 상부 하우징 절반(112)에 있는 양 핀열의 핀(22)의 자유 단부 근처에 위치하고, 쐐기면(23,24)은 서로 삽입된 핀열에서 쐐기면(23,24)이 서로를 향하고 상호 이격되도록 배치된다. 2개의 하우징 절반(111,112)의 가압 하에(그럼으로써 쐐기면(23,24)간의 간격이 상호 약간 확대된다) 상호 반대편 종측면에 쐐기면(23,24)에 압착된 경사면(251)을 갖는 쐐기 클램핑 조인트(25)가 하우징(11)의 각 측면으로 삽입된다. 상기 쐐기 클램핑 조인트(25)의 경사면(251)은 핀(21,22)에 있는 쐐기면(23,24) 아래로 안내되고, 경사면(251)은 교대로 하나의 핀(21)의 쐐기면(23)과 반대편 핀(22)의 쐐기면(24)에 접하며, 샌드위치형 플레이트 구조물(12)에 작용하는 압력의 제공 시에 2개의 하우징 절반(111,112)을 서로 록킹시킨다.
상술된 다중 밸브 장치에서는 유동 매체, 본 실시예에서는 공기를 감지하는 센서를 배치하는 것도 가능하다. 상기와 같은 센서에 의해 예컨대 유동 매체의 온도, 점성 또는 그밖의 파라미터가 검출될 수 있다. 상기와 같은 센서는 밸브 대신에 사용되므로, 하우징(11)에서 액추에이터(10)의 위치에 배치된다. 상기 센서의 프로브는 적합한 유입 또는 유출구(17,18) 내로 삽입되고, 따라서 유동 매체와 접촉한다. 상기와 같은 센서(27)는 도 1에 하부 하우징 절반(111)에 배치된다.

Claims (11)

  1. 공기, 물 또는 그 밖의 유체와 같은 유동 매체용 다중 밸브 장치에 있어서,
    두 개의 외측 채널 플레이트(13,15)와 그 사이에 있는 중간 밀봉 플레이트(14)로 이루어진 샌드위치형 플레이트 구조물(12) 및 상기 샌드위치형 플레이트 구조물(12)을 감싸는 하우징(14)이 구비되어 있고, 상기 밀봉 플레이트(14)를 향한, 채널 플레이트(13,15)의 정면(131,151)에는 밀봉 플레이트(14)에 의해 커버된 유동 채널(16)이 형성되고, 상기 밀봉 플레이트(14) 반대편, 채널 플레이트(13,15)의 후면(132,152) 상에는 유동 채널(16)과 연결된 밸브용 유입 및 유출구(17,18)가 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 채널 플레이트(13,15)의 후면(132,152) 상에 채널 플레이트(13,15)와 하우징(11) 사이의 밀봉을 형성하는 밀봉 소자(19)가 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 유동 채널(16)은 채널 플레이트(13,15) 내에 성형된 그루우브(161)로 구현되고, 상기 그루우브는 측면으로 상승 밀봉 에지(162)에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 채널 플레이트(13,15)내의 선택된 유동 채널(16)을 서로 연결시키는 관통개구(20)가 밀봉 플레이트(14)에 제공되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  5. 제 2항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(11)인 이체형으로 두 개의 하우징 절반(111,112)으로 구성되고, 상기 하우징 절반 각각은 채널 플레이트(13,15)중 하나의 밀봉 소자(19) 상에 장착되고, 상기 하우징 절반들(111,112)은 그 장착 방향으로 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 고정은 포지티브 및 넌 포지티브한 록킹에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 록킹은 하우징 절반(111,112) 사이에, 하우징 종방향으로 진행하는 지퍼 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 하우징 절반(111,112)의 양 종측면에는, 상기 하우징 절반(111,112)의 핀(21,22)이 다른 하우징 절반(112,111)의 핀(22,21) 사이의 틈 내로 포지티브하게 삽입될 수 있도록 서로 마주하는 톱니형태의 핀(21,22)열이 형성되고, 상기 하나의 하우징 절반(111)의 핀(21)은 다른 하우징 절반(112)의 핀(22)과 록킹되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 록킹은 하우징 종방향으로, 서로 맞물리는 양 핀열 중 하나 위로 가이드 된 쐐기 클램핑 조인트(25)에 의해 실행되고, 상기 조인트는 서로 반대편 경사면(251)으로 대응 쐐기면(23,24)에 후방 결합되고, 상기 쐐기면은 이동 방향으로 연속하는 핀(21,22)에 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  10. 제 5항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 하우징 절반(111,112)에는, 관련 채널 플레이트(13,15)의 후면(132,152) 상에서 유입 및/또는 유출구(17,18)와 상호 작용하는 밸브 부재의 작동을 위한 액추에이터(10)가 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
  11. 제 5항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하우징 절반(111,112)에 센서(27)가 배치되고, 상기 센서는 유입 또는 유출구(17,18) 내로 돌출하는 프로브에 의해 유동 매체를 감지하는 것을 특징으로 하는 다중 밸브 장치.
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