KR20060030470A

KR20060030470A - 체크 밸브가 통합된 신속 커플링 유닛

Info

Publication number: KR20060030470A
Application number: KR1020057022664A
Authority: KR
Inventors: 에르미니오 모렛티; 프랑크 랄레멘트; 알버트 레이몬드
Original assignee: 아. 레이몽 에 씨에
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2006-04-10
Also published as: PL378557A1; BRPI0410715A; RU2005140936A; MXPA05012787A; BRPI0410715B1; JP2007533919A; CN1795343A; RU2336453C2; CA2526885C; ES2287726T3; DE10324307B3; KR100697605B1; CA2526885A1; EP1634003A1; US20060273276A1; ATE363618T1; EP1634003B1; WO2004106786A1; CN100381736C; DE502004003976D1

Abstract

본 발명은 액체 매체 또는 유동성 매체를 안내하는 라인용의 신속 커플링 요소로서, 매체 압력의 제어 또는 매체를 안내하는 라인 내의 배기를 위한 체크 밸브(5)가 통합된 신속 커플링 유닛(1)을 제공한다. 그러한 체크 밸브(5)는 신속 커플링 유닛(1)의 주 라인으로부터 분기하여 외부로 개방된 보조 브랜치(4) 내에 배치되고, 그 밸브체(10)는 매체의 통과를 차단하는 밸브체 위치로부터 외부에서 출입할 수 있는 밸브 태핏(12)에 의해 복원력을 거슬러 매체의 통과를 허용하는 밸브체 위치로 옮겨질 수 있다. 그러한 신속 커플링 유닛에서, 보조 브랜치(4)는 체크 밸브(5)의 밸브 하우징(4)을 겸한다. 밸브 하우징(4) 내에 축 방향으로 이동 가능한 밸브체(10)가 일체로 형성되고, 그 밸브체(10)는 밸브 원추(11)를 구비하며, 그 밸브 원추(11)의 밸브 시트는 보조 브랜치 또는 밸브 하우징(4)의 개방 단부 내로 그 내벽과 밀봉되게 끼워 넣어지는 중공 대응 부재(17)에 대응 원추 면(16)으로서 형성된다.

신속 커플링 유닛, 체크 밸브, 밸브 하우징, 보조 브랜치, 밸브체, 밸브 원추, 밸브 태핏, 대응 부재, 원추 면

Description

체크 밸브가 통합된 신속 커플링 유닛{FAST COUPLING UNIT WITH INTEGRATED CHECK VALVE}

본 발명은 액체 매체 또는 유동성 매체를 안내하는 라인용의 신속 커플링 요소로서, 매체 압력의 제어 또는 매체를 안내하는 라인 내의 배기를 위한 체크 밸브가 통합되되, 체크 밸브가 신속 커플링 유닛의 주 라인으로부터 분기하여 외부로 개방된 보조 브랜치 내에 배치되고, 그 밸브체가 매체의 통과를 차단하는 밸브체 위치로부터 외부에서 출입할 수 있는 밸브 태핏에 의해 복원력을 거슬러 매체의 통과를 허용하는 밸브체 위치로 옮겨질 수 있는 신속 커플링 유닛에 관한 것이다.

유럽 특허 출원 EP 1 223 392 A1은 공조 시스템의 냉매 라인에 냉매를 충전하기 위한 목적으로 사용되는 밸브를 개시하고 있다. 밸브 하우징은 커플링 부재를 구비하는데, 그 커플링 부재에 의해 밸브 하우징이 충전 개구부를 밸브의 통과 개구부로 덮도록 충전 개구부의 구역에서 냉매 라인에 장착될 수 있게 된다. 통과 개구부는 계단부의 배후에서 밸브체가 내부에서 이동할 수 있는 뒤쪽으로 개방된 밸브 하우징의 중공 공간으로 통하는데, 밸브체는 적어도 통과 개구부에 직접 연결된 섹션에서 중공 공간의 벽에 밀봉되게 접하고, 쐐기 모양으로 이어지는 밸브 헤드를 구비하며, 그 밸브 헤드는 통과 개구부와 중공 공간 사이의 계단부의 에지 상 에 접하거나 접촉될 수 있다. 밸브체에는 밸브 헤드를 둘러싸는 중공 공간의 일부를 뒤쪽으로 개방된 부분에 접속하는 접속 구멍이 마련된다.

냉매 라인을 냉매로 충전하기 위해, 밸브는 개방 위치로 위치한다. 즉, 쐐기 모양의 밸브 헤드가 그 밸브 시트로부터 떼어지거나 공구에 의해 그 위치로 옮겨져야 한다. 대안적으로, 충전 과정을 위해 밸브체를 밸브 하우징의 밖으로 완전히 빼내어 유지시키는 조치가 취해지기도 한다. 충전을 위해, 특수 공구를 내부에 중공 공간이 있는 밸브체의 개방 단부 상에 씌우는데, 그 경우에 그 중공 공간은 전술된 밸브 하우징의 중공 공간에 직접 접속되고, 차단 밸브를 경유하여 냉매 공급원에 접속될 수 있다. 또한, 특수 공구 내에서는 충전을 행한 후에 밸브체를 이동시켜 그 밸브 시트 쪽으로 가압하도록 작동되는 태핏이 이동될 수 있다. 그런 연후에, 특수 공구를 다시 떼어낸다. 밸브 시트에서의 누출을 배제시키기 위해, 밸브 시트와 밸브체 사이에 금속 패킹이 필요하다. 즉, 양자의 부품이 적절한 금속으로 이뤄져야 되는데, 예를 들어 밸브체는 황동으로 이뤄지고, 밸브 시트는 강으로 이뤄진다. 밸브 헤드를 그 시트 상에 유지시키기 위해, 밸브체는 그를 위한 리브가 형성된 둘레 면에 의해 밸브 하우징의 내벽과 압입 결합된 상태로 되어야 한다. 부가의 안전 방안으로서, 밸브체가 밸브 시트 상에 확실하게 착석되는 즉시로 밸브체를 변형시켜 밸브체가 그 폐쇄 위치로부터 더 이상 이동될 수 없게 하는 조치가 취해진다.

이미 그로부터, 그러한 밸브가 단 한 번만의 사용을 위해 구상된 것임이 자명하다. 냉매를 배출하거나 새로운 충전 또는 배기를 행하기 위해 밸브를 다시 개 방할 수 있는 여지가 주어지지 않는다. 또한, 필요로 하는 특수 공구가 대단히 복잡하고 고가이다. 밸브체와 밸브 시트 사이의 금속 패킹의 필요성이 제조 비용을 비싸게 하는데, 그것은 바로 단 한 번만의 사용성으로 인해 매우 중대한 문제가 된다.

US-PS 5,711,508은 T형을 갖는 신속 커플링 유닛을 개시하고 있다. T자 줄기에 의해 형성된 메인 브랜치를 통해 액체 매체가 유입되어 직각으로 분기된 T형 가지의 브랜치를 통해 신속 커플링 유닛을 빠져나간다. T자 줄기와 T자 가지의 접합점에서는 그러한 접속이 밸브체에 의해 단속되는데, 그 밸브체는 스프링에 의해 그 밸브 시트 쪽으로 가압되고, T자 줄기의 내부에서 이동될 수 있는 태핏에 의해 매체를 통과시킬 가능성을 동반한 채로 스프링의 힘을 거슬러 개방 위치로 옮겨져 유지될 수 있다. T자 가지의 다른 브랜치에는 체크 밸브 또는 검사 밸브가 위치하는데, 그 체크 밸브 또는 검사 밸브는 그 브랜치의 단부에 연결될 수 있는 측정 장치에 의해 시스템 내에서의 매체의 압력을 작업 동안 지속적으로 감시하는 것을 허용한다.

그 경우, 그러한 밸브는 개방 단부로부터 그 T자 가지의 브랜치에 나사 결합된다. 밸브 하우징의 외벽과 T자 가지의 내벽 사이의 테프론 패킹에 의해, 외측 및 내측 챔버가 형성되는데, 후자는 매체를 안내하는 T자 가지의 브랜치에 직접 접속된다. 즉, 거기에는 매체를 안내하는 나머지 시스템에서와 동일한 압력이 유포된다. 대략 중공 원통형의 밸브체의 내부에서는 밸브 태핏이 복원 스프링의 힘을 거슬러 이동될 수 있고, 그 밸브 태핏은 변형 가능한 밀봉 디스크의 단부에 지지되 는데, 그 밀봉 디스크는 복원 스프링의 이완 시에 밸브 시트로서의 밸브 하우징 환형 면에 접하고, 복원 스프링의 힘을 거슬러 그 시트로부터 떼어질 수 있다. 밀봉 디스크가 그 시트로부터 떼어지면, 내측 챔버와 외측 챔버 사이의 접속이 이뤄져 작업 동안 외측 챔버에 연결된 측정 장치에 의해 시스템 내의 압력이 감시될 수 있게 된다.

밸브가 제대로 기능을 행하도록 하기 위해, 밸브는 여기서 다 언급하지 못하는 매우 많은 수의 개별 부품으로 이뤄지는데, 그것은 제조 및 조립을 비싸고 복잡하게 한다. 얻어질 수 있는 밸브의 밀봉성은 전술된 목적에는 충분할 수 있을지 모르지만, 밸브 하우징의 환형 면 상에 접하는 변형 가능한 밀봉 디스크에 의해서는 작용상으로 확실하고 절대적으로 누출이 없는 차단을 지속적으로 얻을 수 없다.

본 발명의 목적은 시스템 내의 압력을 제어할 수 있고, 특히 필요 시에, 예컨대 불가피한 보수 작업 시에 그 압력을 낮출 수 있고, 그러면서도 닫힌 상태에서 실제로 절대적으로 누출이 없는 최대한의 밀봉성을 보장하는 체크 밸브가 내부에 통합된 서두에 전제한 유형의 신속 커플링 유닛을 제공하는 것이다. 그와 함께, 그 체크 밸브는 구조 및 작동에 있어 단순하고, 제조에 있어 저렴해야 한다.

그러한 목적은 본 발명에 따라 신속 커플링 유닛의 보조 브랜치가 체크 밸브의 밸브 하우징을 겸하고, 밸브 하우징 내에 축 방향으로 이동 가능한 밸브체가 일체로 형성되고, 밸브체가 밸브 원추를 구비하며, 그 밸브 원추의 밸브 시트가 보조 브랜치 또는 밸브 하우징의 개방 단부 내로 그 내벽과 밀봉되게 끼워 넣어지는 중공 대응 부재에 대응 원추 면으로서 형성되도록 함으로써 달성되게 된다. 그러한 장치는 용이하고도 바람직하게 플라스틱으로 제조될 수 있고 간단하고도 신속하게 조립될 수 있는 단지 적은 부품들로만 이뤄진다. 밸브체와 밸브 시트의 원추 면들은 닫힌 상태에서 밸브의 높은 밀봉성을 보장해준다.

바람직한 실시 양태에 따르면, 밸브 원추는 바깥쪽을 향한 그 좁은 단부에서 바로 밸브 태핏으로 넘어가고, 그 밸브 태핏은 바깥쪽으로 개방된 대응 부재의 비커(beaker)형 섹션의 중공 공간으로 돌출된다. 바깥쪽으로 개방된 그 중공 공간에서 밸브 태핏에 쉽게 출입할 수 있고, 그 밸브 태핏을 간단한 공구에 의해 조작할 수 있게 된다.

밸브 태핏은 원통형으로 형성되는 것이 바람직하고, 대응 부재의 원추 면과 대응 부재의 비커형 섹션 사이에 있는 대응 부재의 중공 원통형 섹션의 내면에서 안내된다. 밸브 태핏은 그 둘레 면에 길이 방향 스플라인들을 구비할 수 있다. 그러한 길이 방향 스플라인들은 밸브 개방 시에 매체를 통과시킬 가능성을 보장하거나 증진시킨다.

밸브 원추의 안쪽으로 향한 넓은 단부에는 복원 스프링을 안내하고 센터링하는 역할을 하는 원통형 부착물이 형성되는 것이 바람직한데, 그 원통형 부착물에 의해 밸브 원추에 계단이 형성되어 복원 스프링이 그 일 단부에서 그 계단에 지지되고, 그 타 단부에서 보조 브랜치 또는 밸브 하우징의 벽으로부터 안쪽으로 돌출된 환형 면에 지지될 수 있게 된다. 즉, 밸브체가 밸브의 폐쇄체, 밸브 작동용 태핏, 및 복원 스프링의 안내 및 센터링용 부품을 그 형태에 있어 복잡하지 않은 일체형 부품으로 통합시키고 있다. 그럼으로써, 제조 및 조립도 역시 간단하고 저렴하게 된다.

보조 브랜치 또는 밸브 하우징의 내벽은 길이 방향 스플라인들을 구비할 수 있고, 그 길이 방향 스플라인들도 역시 매체를 통과시킬 가능성을 증진시킨다.

밸브 원추는 그 둘레에 패킹을 수용하는 환형 홈을 구비하는데, 그 환형 홈은 밸브가 닫혔을 때에 복원 스프링 및 시스템 내의 매체 압력에 의해 밸브 시트의 원추 면에 맞대어 가압되고, 그에 따라 높은 밀봉성이 얻어지게 된다. 그러한 밀봉성은 밸브 하우징과 대응 부재가 그 접합점에서 서로 용접되거나 용착될 경우에 하층 더 개선되게 된다. 바람직하게도, 신속 커플링 유닛의 보조 브랜치 또는 그에 의해 형성되는 밸브 하우징, 대응 부재, 및 밸브체는 일체적으로 모두 플라스틱으로 사출 성형될 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 예시적으로 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 시스템 내의 압력을 제어하는 본 발명에 따른 체크 밸브가 내부에 통합된 신속 커플링 유닛의 분해 사시도이고,

도 2는 체크 밸브의 종단면도이며,

도 3은 도 2의 A-A 선을 따른 체크 밸브의 횡단면도이다.

도 1에는 대략 T형을 갖는 신속 커플링 유닛(1)이 도시되어 있다. 매체에 대한 주 접속은 신속 커플링(2)과 그에 대해 직각을 이루는 접속 브랜치(3) 사이에서 이뤄진다. 접속 브랜치(3)를 연장한 보조 브랜치(4)는 체크 밸브(5)를 수납하는데, 도 1에 그 체크 밸브(5)가 분해 사시도로, 이를테면 조립 또는 내장 전의 개별 부품 상태로 도시되어 있다. 도 2의 종단면도를 함께 고려하면서 체크 밸브(5)에 관해 설명하기로 한다. 여기서, 도 2는 신속 커플링 유닛(1) 중에서 보조 브랜치(4)와 그에 내장된 체크 밸브(5)만을 나타낸 것이다. 보조 브랜치(4)는 그 내벽이 등간격으로 이격된 길이 방향 홈들(6)을 구비하는 중공 원통형 하우징(4)을 형성하고, 도 2에 도시를 생략한 신속 커플링 유닛의 부분으로 넘어가는 지점에 안쪽으로 향한 환형 면(7)을 구비한다.

복원 스프링(8)은 그 일 단부에서 그 환형 면(7)에 지지되고, 그 타 단부에서 하우징(4) 내에 끼워 넣어지는 밸브체(10)에 형성된 계단(9)에 지지된다. 길이 방향 홈들(6)은 복원 스프링(8)을 센터링하는 역할을 하고, 아울러 매체를 통과시킬 가능성을 제공한다(아래 내용을 참조). 밸브체(10)는 그 좁은 단부에서 바깥쪽으로 향하는 밸브 태핏(12)으로 넘어가고 그 넓은 단부에 원통형 부착물(13)이 형성된 밸브 원추(11)로서 형성된다. 원통형 부착물(13)에 의해 계단(9)이 형성되고, 그와 동시에 원통형 부착물(13)은 복원 스프링(8)을 안내하고 센터링하는 역할을 한다. 또한, 밸브 원추(11)는 그 둘레 면에 밀봉 링(15)을 수납하는 환형 홈(14)을 구비한다. 밸브 원추(11)는 복원 스프링(8)에 의해 대응 부재(17)에 형성된 대응 원추 면(16)에 접촉되어 유지된다. 대응 부재(17)는 전체적으로 3개의 섹션으로 구성된다.

원추 면(16)을 구비한 섹션은 보조 브랜치(4) 또는 그 보조 브랜치에 의해 형성된 밸브 하우징(4)의 개방된 단부 내로 끼워 넣어져 밸브 원추(11)에 대한 밸브 시트를 형성한다. 그 섹션은 그 외면에 계단부(18) 및 반경 방향 쇼울더(19)를 구비하고, 그들에 의해 밸브 하우징(4) 내에 대응하여 마련된 밸브 하우징(4)의 계단 또는 단부 면(20)에 접하게 된다. 원추 면(16)에 연이어서, 원통형 내면(21)을 구비한 섹션이 뒤따르는데, 밸브의 작동을 위해 밸브체(10)가 축 방향으로 이동될 때에 밸브 태핏(12)이 그 원통형 내면(21)에서 안내되게 된다.

밸브체(10)가 원추 면(16)으로부터 떼어졌을 때에 매체를 통과시킬 가능성을 제공하기 위해, 밸브 태핏(12)의 둘래 면은 길이 방향 스플라인들(22)을 구비한다. 밸브 태핏(12)은 원통형 내면(21)을 구비한 섹션을 통해 외부에서 출입할 수 있는 중공 공간(23)으로 돌출되는데, 그 중공 공간(23)은 대응 부재(17)의 제3 비커형 섹션(24)에 마련되는 것이다. 비커형 섹션(24)의 외벽은 나사(25)를 구비하여 중공 공간(23)을 보호 캡(도시를 생략함)에 의해 바깥쪽으로 폐쇄할 수 있게 한다.

그러한 장치의 최대한의 밀봉성을 보장하기 위해, 서로 이동될 수 없는 부품들, 즉 보조 브랜치(4) 또는 그에 형성된 밸브 하우징(4) 및 대응 부재(17)는 조립 후에 그 접합점에서 서로 용접되거나 용착되는 것이 바람직하다. 그것은 그 부품들이 바람직하게는 적절한 플라스틱으로 이뤄지도록 함으로써 용이하게 이뤄지게 된다. 밸브체(10)도 역시 플라스틱으로 일체로 주조되거나 사출되는 것이 바람직하다.

초기 위치에서는 밸브(5)가 폐쇄되어 있다. 밸브 원추(11)는 복원 스프링 (8)에 의해서뿐만 아니라 시스템 내에 유포된 압력에 의해서도 고정적이고도 밀봉적으로 원추 면(16)에 접촉되어 유지되고, 밀봉 링(15)도 환형 홈(14) 내에서 및 원추 면(16)에 맞대어 밀봉되게 가압된다. 예컨대, 보수 작업을 위해 시스템 내의 압력을 해제해야 할 경우, 그것은 밸브 태핏(2)에 작용하는 간단한 공구에 의해 밸브 원추(11)를 복원 스프링(8)의 힘을 거슬러 그 시트, 즉 원추 면(16)으로부터 떼어내어 매체가 보조 브랜치(4) 또는 밸브 하우징(4)을 통해, 바람직하게는 내벽에 연장된 길이 방향 스플라인들(6), 개방된 체크 밸브(5), 밸브 태핏(12)에 있는 길이 방향 스플라인들(22), 및 대응 부재(17)의 중공 공간(23)을 통해 계량적으로 유출되게끔 함으로써 간단하게 이뤄질 수 있다.

신속 커플링 유닛에 통합된 그러한 체크 밸브(5)는 제조에 있어 간단하고도 저렴하며, 비교적 단순한 형태의 적은 부품들만으로, 즉 밸브 하우징(4) 내지 보조 브랜치(4), 밀봉 링(15)을 구비한 밸브체(10), 대응 부재(17), 및 복원 스프링(8)만으로 이뤄진다. 복원 스프링(8)을 제외한 그들 모든 부품들은 바람직하게도 플라스틱으로 제조될 수 있는데, 그것은 제조를 용이하고도 저렴하게 하고, 중량을 절감해준다. 그 작동도 간단하고, 그 작동에 특수 공구가 필요하지 않으며, 반복된 작동에도 거의 문제가 생기지 않고, 단 한 번만 사용한 후에 폐기하는 성질의 물품이 아니다. 폐쇄체와 그 접촉 면의 쐐기 형태, 변형 가능하고 압입 가능한 밀봉 링(15), 및 접합 면에서의 밸브 하우징(4)과 대응 부재(17)의 용접에 의해, 최대한의 밀봉성이 얻어지게 된다.

Claims

액체 매체 또는 유동성 매체를 안내하는 라인용의 신속 커플링 요소로서, 매체 압력의 제어 또는 매체를 안내하는 라인 내의 배기를 위한 체크 밸브가 통합되어, 체크 밸브가 신속 커플링 유닛의 주 라인으로부터 분기하여 외부로 개방된 보조 브랜치 내에 배치되고, 그 밸브체가 매체의 통과를 차단하는 밸브체 위치로부터 외부에서 출입할 수 있는 밸브 태핏에 의해 복원력을 거슬러 매체의 통과를 허용하는 밸브체 위치로 옮겨질 수 있는 신속 커플링 유닛에 있어서,

보조 브랜치(4)는 체크 밸브(5)의 밸브 하우징(4)을 겸하고, 밸브 하우징(4) 내에 축 방향으로 이동 가능한 밸브체(10)가 일체로 형성되고, 그 밸브체(10)는 밸브 원추(11)를 구비하며, 그 밸브 원추(11)의 밸브 시트는 보조 브랜치 또는 밸브 하우징(4)의 개방 단부 내로 그 내벽과 밀봉되게 끼워 넣어지는 중공 대응 부재(17)에 대응 원추 면(16)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.
제1항에 있어서, 밸브 원추(11)는 바깥쪽을 향한 그 좁은 단부에서 밸브 태핏(12)으로 넘어가고, 그 밸브 태핏(12)은 바깥쪽으로 개방된 대응 부재(17)의 비커형 섹션(24)의 중공 공간(23)으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.
제2항에 있어서, 밸브 태핏(12)은 원통형으로 형성되고, 대응 부재(17)의 원 추 면(16)과 대응 부재(17)의 비커형 섹션(24) 사이에 있는 대응 부재(17)의 중공 원통형 섹션의 내면(21)에서 안내되며, 밸브 태핏(12)은 그 둘레 면에 길이 방향 스플라인(22)을 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.
제1항에 있어서, 밸브 원추(11)의 안쪽으로 향한 넓은 단부에 복원 스프링(8)을 안내하고 센터링하는 역할을 하는 원통형 부착물(13)이 형성되고, 그 원통형 부착물(13)에 의해 밸브 원추(11)에 계단(9)이 형성되며, 복원 스프링(8)은 그 일 단부에서 그 계단(9)에 지지되고, 그 타 단부에서 보조 브랜치 또는 밸브 하우징(4)의 벽으로부터 안쪽으로 돌출된 환형 면(7)에 지지되는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.
제1항에 있어서, 보조 브랜치 또는 밸브 하우징(4)의 내벽은 길이 방향 스플라인들(6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.
제1항에 있어서, 밸브 원추(11)는 그 둘레에 밀봉 링(15)을 수납하는 환형 홈(14)을 구비하는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.
제1항에 있어서, 밸브 하우징(4) 및 대응 부재(17)는 그 접합점에서 서로 용접되거나 용착되는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.
제1항에 있어서, 보조 브랜치 또는 밸브 하우징(4), 대응 부재(17), 및 밸브체(10)는 플라스틱으로 사출되거나 주조되는 것을 특징으로 하는 신속 커플링 유닛.