KR20090010778A - 자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 ｌｐｇ용기용밸브어셈블리 - Google Patents

자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 ｌｐｇ용기용밸브어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충전시 LPG가스의 충전저항이 최소화 되도록 가스유로와 자동차단장치의 구조를 개선하여 LPG가스의 흐름을 원활하게 하여 충전시간을 크게 단축시킬 수 있는 자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 유로가 형성된 몸체, 용기체결부, 자동차단장치를 내장한 충전부를 포함하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리로서, 자동차단장치는 충전부의 내주면에 삽입되고, 일단부에는 내부로 돌출된 지지턱이 형성되는 체크바디; 체크바디의 내주면에 결합되는 리턴스프링; 체크바디로 삽입되어 이탈이 방지되고 지지턱이 형성된 방향으로 삽입되고, 관형상으로 리턴스프링에 의하여 탄력지지되며 적어도 하나 형성된 가스유동홀을 포함하는 체크밸브; 및 체크밸브의 일측 단부와 고정결합되고, 리턴스프링에 의하여 탄력지지되고 일측면이 체크바디의 지지턱과 밀착접촉되어 가스를 차단하는 체크시트를 포함한다.
차단기능, LPG용기용 밸브어셈블리, 체크바디, 체크시트, 체크밸브, 충전시간

Description

자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 ＬＰＧ용기용 밸브어셈블리{Apparatus for Automatic Gas Shut-off and LPG Container Valve Assembly Having Function of Intercepting Gas Automatically Using the Same}
본 발명은 자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전시 LPG가스의 충전저항이 최소화 되도록 가스유로와 자동차단장치의 구조를 개선하여 LPG가스의 흐름을 원활하게 하여 충전시간을 크게 단축시킬 수 있는 자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 LPG가 저장되는 LPG용기(1)는 가정이나 음식점 등과 같은 업소에서 많이 사용되는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 LPG용기(1)의 상단에는 LPG용기용 밸브어셈블리(9)가 결합되며, LPG용기용 밸브어셈블리(9)에 형성된 충전부(4)쪽에는 일측 단부가 가스레인지와 같은 가스기기(미도시)에 연결되는 호스와 연결되고 타측단부가 충전부(4)에 끼워져 LPG용기(1)로부터 가스기기로 공급되는 LPG의 양과 압력을 조절하는 압력조정기(60)가 결합된다.
이때, 상기 압력조정기(60)는 선단에 고무패킹과 같은 밀봉부재가 부착된 체 결부(61)의 외주면에 회전 가능하게 설치되는 손잡이(63)의 축부(62)가 충전부(4)에 끼워짐에 따라서 LPG용기용 밸브어셈블리(9)와 결합한다.
상기 LPG용기용 밸브어셈블리(9)는 내부에 유로를 형성하는 공간이 구비되어 있는 몸체(6)의 일측 외주면에 충전부(4)가 돌출되어 있고, 상기 몸체(6)의 타측에는 LPG안전배출부(3)가 돌출되어 있으며, 몸체(6)의 하단에 LPG용기(1)의 상단에 형성된 밸브 결합구(1a)에 삽입되어 고정되는 용기체결부(5)가 돌출되어 있고, 몸체(9)의 상단에 충전부(4)와 용기체결부(5)사이의 유로를 개폐시키는 핸들(2)이 좌우로 회전 가능하게 장착되어 있다.
한편, LPG용기(1)에 저장된 LPG가 모두 소모되어 LPG용기(1)를 새것으로 교체할 때에는, 먼저 핸들(2)을 돌려 LPG용기용 밸브어셈블리(9)를 잠궈 충전부(4)와 용기체결부(5) 사이의 유로를 폐쇄한 다음, LPG용기용 밸브어셈블리(9)의 충전부(4)에 연결되어 있는 압력조정기(60)를 분리한 후, 새로운 LPG용기(1)와 LPG용기용 밸브어셈블리(9) 및 압력조정기(60)를 다시 결합한 다음 핸들(2)을 돌려 LPG용기용 밸브어셈블리(9)를 열어 충전부(4)와 용기체결부(5) 사이의 유로를 개방하여, 새로 교체한 LPG용기로부터 LPG용기용 밸브어셈블리(9)와 압력조정기(60) 및 호스를 경유하여 가스레인지와 같은 가스기기로 LPG가 공급된다.
하지만, 상기한 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 가스 이충전을 위해 반드시 핸들(11) 개폐동작을 반복해야하며, LPG용기(1)를 교체하는 도중에 작업자가 실수로 핸들(11)을 돌려 LPG용기용 밸브어셈블리(10)를 잠그지 않고 압력조정기(60)를 충전부(40)로부터 분리하게 되면, 충전부(40)와 용기체결부(50) 사이의 유로(12)가 개방된 상태를 유지하므로 LPG용기(1) 내부에 남아있는 LPG가 외부로 누출되어 대형 가스폭발사고를 초래하고, 또한 LPG용기(1)를 교체하는 경우가 아니더라도 LPG용기(1)는 압력조정기(60)와 분리된 상태에서도 핸들(11)을 돌려 LPG용기용 밸브어셈블리(10)를 열기만 하면 내부의 LPG가 외부로 누출되므로, 고위적인 LPG유출에 따른 사고도 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이에, 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 폐쇄를 위한 핸들 조작을 별도로 하지 않더라도 압력조정기가 LPG용기로부터 분리되면 자동으로 LPG용기용 밸브어셈블리 몸체 내부에 유로를 폐쇄할 수 있는 자동차단장치가 내장된 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리가 국내 특허등록 제634489호에 개시되었다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리를 살펴보면, 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 내부에 유로(12)를 형성하는 공간이 구비된 몸체(20)와, 몸체(20)의 일측 외주면에 돌출되어 있는 제1충전부(41), 제1충전부(41)의 외경보다 큰 내경을 가지면서 제1충전부(41)를 커버하도록 몸체(20)의 일측 외주면에서 돌출되어 있는 제2충전부(42), 몸체(20)의 타측 외주면에 돌출되어 있는 제1안전배출부(31) 및 제1안전배출부(31)의 외경보다 큰 내경을 가지면서 제1안전배출부(31)를 커버하도록 몸체(20)의 타측 외주면에서 돌출되어 있는 제2안전배출부(30), 유로(12)를 개폐시키는 핸들(11) 및 압력조정기(60)가 분리되면 자동으로 LPG용기(1)와 연결되어 LPG용기(1) 외부로 통하는 몸체(20) 내부의 LPG통로를 차단하도록 제2충전부(42)내에 구비된 자동차단장 치(70)를 포함한다.
상기 가스자동차단장치(70)는 스프링(83), 내주면 일측에 걸림턱(91)이 형성되어 있으며, 제2충전부(42)에 삽입되어 압력조정기(60)의 연결관(61)이 제2충전부(42)에 끼워질때 스프링(83)을 가압하면서 몸체(20)쪽으로 밀려 들어가고 연결관(61)이 제2충전부(42)로부터 분리될 때 스프링(83)의 반발력에 의해 몸체(20) 바깥쪽으로 되밀려 나오는 가이드(90), 걸림턱(91)에 걸리는 헤드측에 밀봉부재(81)가 부착되어 있고 외주면에 복수의 관통구(82; 도 4 참조)가 형성되어 있으며, 가이드(90)에 삽입되어 헤드가 걸림턱(91)에 걸리고 제1충전부(41)에 끼워진 상태에서 제2충전부(42)에서 몸체(20)쪽과 몸체(20) 바깥쪽으로 미끄러져 움직이는 가이드(90)를 따라서 LPG를 공급하거나 차단하는 리테이너(80)로 이루어져 있다.
하지만, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 충전시 밸브 리테이너(80)가 고정된 상태에서 가이드(90)를 밀면서 유로(12)를 형성하는 구조로 도 4에 나타난 바와 같이 충전시 리테이너(80)에 의해 충전 간섭이 발생되면서 충전이 이루어지기 때문에, 충전하는데 소요되는 충전시간이 기존 충전밸브의 충전시간보다 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 밸브 리테이너(80)의 조립성은 가이드(90)의 조립성에 의해 결정되므로 가공시 밸브 몸체(20)와 가이드(90) 조립부의 가공 정밀성을 보장하지 못할 경우 가이드(90)와 독립된 리테이너(80)가 조립되기 때문에 편심이 생기는 조립 구조가 되어 기밀성에 문제가 생길 수 있는 구조이다.
더욱이, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 밸브 리테이너(80)에 가스 유로(12)를 직접 형성한 구조로 밸브 몸체(20)에 나사로 체결하여 체결력을 확보하기 때문에 사용중 풀림 현상이 발생하여 차단밸브로서의 기능을 상실할 수 있는 구조이다.
그리고, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 밸브 가이드(90) 외경과 연결관(61) 내경이 기밀성을 유지하기 위해 밀착된 구조로서 외부의 충격에 의해 밸브 가이드의 낌 현상이 발생하여 이로 인한 작동불량 현상이 발생할 수 있는 구조이다.
또한, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 충전시 가이드(90)는 기밀유지용 오링(71)에 의존해서 작동되므로 오링(71)에 가이드(90)의 작동 하중이 그대로 전달되어 오링(71)의 수명이 단축될 수 있는 구조이다.
더욱이, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 밸브 가이드(90) 내부에 리테이너 오링 접촉부시트가 형성되어 이물질 혼입시 리테이너 오링부에 쉽게 점착될 수 있다.
또한, 상기한 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 밸브 가이드(90)와 리테이너(80)가 분리형으로 밸브 가이드(90)의 체결력을 보정하지 못할 경우 사용중 내구성의 약화로 자연분리될 수 있는 구조이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목 적은 충전시 LPG가스의 충전저항이 최소화 되도록 가스유로와 자동차단장치의 구조를 개선하여 LPG가스의 흐름을 원활하게 하여 충전시간을 크게 단축시킬 수 있는 자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 체크밸브가 체크바디에 리턴스프링을 통해 탄력지지되면서 결합되어 있는 구조이기 때문에 LPG용기용 밸브어셈블리와는 별개의 하나의 부속품으로 형성되어 기밀성을 더욱 확보할 수 있고 조립시 발생할 수 있는 편심 현상을 완전히 제거할 수 있는 자동차단장치 및 이를 이용한 LPG용기용 밸브어셈블리를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 체크 바디 오링이 자동차단장치가 조립된 상태에서 기밀성만 확보되면 되는 구조로서 기존의 작동을 동시에 요구하는 구조보다 마모를 줄여 내구성을 향상시킬 수 있고, 또한 인젝션 사출로 제작된 체크시트의 인젝션패킹은 가스충전시 이탈을 방지할 수 있는 구조로 개선한 LPG용기용 밸브어셈블리를 제공할 수 있는 LPG용기용 밸브어셈블리를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 체크밸브가 체크 바디 내부에서 작동되므로 외부의 충격에 의한 영향이 적어 체크밸브의 안정된 작동을 유도할 수 있으며, 체크시트부가 체크바디 외부에 설치되어 실린더 내부의 이물질 등이 시트부에 쉽게 점착되지 않는 구조의 LPG용기용 밸브어셈블리를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 체크바디 내부에 스프링 가이드를 형성하여 체크밸브 오링, 스프링, 체크바디 오링부가 완전히 별개의 공간에서 작동되므로 체크밸브의 기밀성 을 향상시킬 수 있으며 리턴스프링의 안정된 작동을 유도할 수 있는 LPG용기용 밸브어셈블리를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스용기용 밸브어셈블리의 가스 충전/배출부에 내장되어 몸체 내부에 형성된 유로를 자동으로 차단하는 자동차단장치에 있어서, 관형상으로 외주부가 상기 충전/배출부의 내주면에 결합되고, 내주부는 내측으로 갈수록 순차적으로 내경이 단계적으로 감소하며 내측단부에는 중심방향으로 지지턱이 절곡 형성되는 체크바디; 상기 체크바디의 내주면에 결합되는 리턴스프링; 관형상으로 내측단부가 상기 체크바디의 지지턱의 내주부에 미세한 간격으로 배치되도록 삽입되고, 정상상태일 때는 상기 리턴스프링에 의하여 탄력지지되어 상기 체크바디와 기밀을 유지하고, 개방상태일 때는 내측단부의 외주면에 형성된 적어도 하나의 가스유동홀을 통하여 가스가 상기 몸체의 유로로 유입되도록 상기 체크바디의 내주면을 따라 슬라이딩 이동이 가능한 체크밸브; 및 상기 체크밸브의 내측 단부와 고정결합되어 정상상태일 때 외측면이 상기 체크바디의 지지턱과 밀착접촉되어 가스유동을 차단하는 체크시트를 포함하는 자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리를 포함한다.
여기서, 상기 체크바디에는 상기 리턴스프링이 삽입되는 스프링 삽입홈을 두고 일정 폭의 스프링 가이드가 돌출 형성되어, 상기 스프링 가이드의 내주측면에 상기 체크밸브의 외주면이 밀착접촉되는 것이 좋다.
또한, 상기 체크시트의 일측에는 상기 체크바디의 지지턱과 기밀밀착을 하기 위한 인젝션패킹이 결합될 수 있다.
이때, 상기 체크밸브와 상기 체크시트는 리베팅고정결합 또는 나사체결결합 또는 본딩결합으로 하는 것이 좋지만, 상기 체크밸브와 체크시트를 고정결합하는 어느 방법으로도 가능하다.
한편, 상기 체크밸브에는 상기 체크바디와 기밀을 유지하기 위한 적어도 하나의 체크밸브 오링이 형성될 수 있으며 이때, 체크밸브 오링은 상기 체크바디의 스프링가이드와 접촉할 수 있다.
부가하여, 상기 충전부와 체크바디사이에는 기밀을 유지하기 위한 체크바디 오링이 형성되는 것이 좋다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 자동차단장치 및 이를 이용한 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 충전저항을 최소화하고 가스유로의 통로를 넓힘으로써 유로의 효율을 극대화할 수 있는 구조로 개선하여 충전시 LPG가스가 원활하게 흐르기 때문에 충전시간을 크게 단축시킬 수 있다.
둘째, 종래의 체크밸브와 체크바디가 나사결합식으로 되어 있는 것에 반해, 체크밸브는 체크바디에 리턴스프링을 통해 탄력지지되면서 결합되어 있는 구조이기 때문에 LPG용기용 밸브어셈블리와는 별개의 하나의 부속품으로 형성되어 기밀성을 더욱 확보할 수 있고 조립시 발생할 수 있는 편심 현상을 완전히 제거할 수 있다.
셋째, 충전시 체크바디가 밸브 몸체에 고정된 상태에서 체크밸브가 움직이기 때문에 체크 바디 오링의 마모를 줄여 내구성을 향상시킬 수 있고 또한 체크시트의 인젝션패킹은 인젝션 사출로 제작된 것으로 가스충전시 이탈을 방지할 수 있는 구조이다.
넷째, 체크밸브가 체크 바디 내부에서 작동되므로 외부의 충격에 의한 영향이 적어 체크밸브의 작동을 보장할 수 있다.
다섯째, 체크 바디부 오링은 자동차단장치가 조립된 상태에서 기밀성만 확보되면 되는 구조로 기존의 작동을 동시에 요구하는 구조보다 기밀유지에 있어서 효율적이다.
여섯째, 체크시트부가 체크바디 외부에 설치되어 실린더 내부의 이물질 등이 시트부에 쉽게 점착되지 않는 구조이다.
일곱째, 체크바디 오링과 리턴스프링에 의해 동작되는 체크밸 오링의 작동부가 각각의 독립된 구조로 안정된 작동을 유도할 수 있다.
여덟째, 독립된 일체형 자동차단장치의 구조는 최단의 길이로 설계되어 최소한의 조립공간 안에서도 작동이 가능하며 스프링의 강한 힘을 이용하지 않아도 기밀성을 유지할 수 있는 구조이다.
아홉째, 체크바디 내부에 스프링 가이드를 형성하여 체크밸브 오링, 스프링, 체크바디 오링부가 완전히 별개의 공간에서 작동되므로 체크밸브의 기밀성을 향상시키고 스프링의 작동을 보장하였다.
열번째, 체크바디와 체크밸브는 체크시트에 의해 리벳팅 되어 있어 쉽게 분해되지 않는 구조로 체크바디가 밸브 충전구에서 완전히 이탈되지 않는 한 자동차 단장치의 역할은 상실되지 않는 구조이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리를 나타내는 분해사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 6에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리에서 차단기능부분을 확대한 확대단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리에서 체크밸브가 개방된 상태의 가스흐름을 보여주는 단면도이며, 도 9는 도 7에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리에서 체크밸브를 실링하기 위한 오링지지구조의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
우선, 본 발명에 대한 설명은 가스를 충전하는 동작을 위주로 설명을 하나, 충전부에 압력조정기를 연결하는 경우에는 충전부가 가스를 배출하는 배출구 역할을 한다.
먼저, 도 5를 참조하면, 먼저 본 발명에 따른 LPG용기용 밸브어셈블리(100)는 별도의 핸들(11)조작 없이도 충전어뎁터의 연결에 따라 자동으로 유로(12; 도 6 참조)를 차단 및 개방할 수 있는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(100)로서, 충전시 LPG가스의 충전저항을 최소화하고 가스유로의 효율을 극대화할 수 있도록 그 구조를 개선하였기 때문에 충전시간을 크게 단축시킬 수 있다.
상세하게는, 상기 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(100)는 몸체(110)와, 몸체(110)의 하측에 형성된 용기체결부(50)와, 몸체(110)의 양측에 형성된 충전부(120)와, LPG안전배출부(30)와, 상기 몸체(110)의 상부에 회전가능하게 결합되어 사용자가 회전시킴에 따라 상기 용기체결부(50)와 충전부(120) 사이의 유로(12)를 개폐시키는 핸들(11)을 포함한다.
상기 몸체(110)에는 내부에 유로(12)가 형성되어 있으며, 몸체(110)의 하측에는 LPG용기(1)의 상단에 형성된 밸브결합구(1a)와 결합하는 용기체결부(50)가 형성되어 있으며, 몸체(110)의 일측으로 돌출형성되고 내부에 자동차단장치가(200) 내장된 충전부(120)와, 몸체(110)의 타측으로 돌출형성된 LPG안전배출부(30)가 형성되어 있다.
여기서, 본 발명에 따른 자동차단장치(200)는 충전부(120)의 내주면에 삽입되어 충전어뎁터의 연결에 따라 자동으로 몸체 내부의 유로를 개방 및 차단하는 것으로, 체크바디(210)와, 체크바디(210)의 내주면에 삽입되는 체크밸브(220)와, 체크바디(210)에 결합하고 체크밸브(220)를 탄력지지하며, 충전시 체크밸브(220)의 가압이동 후 원위치로 복귀할 수 있게 복원력을 제공하는 리턴스프링(250)과, 상기 체크밸브(220)와 단부와 고정 결합되는 체크시트(230)를 포함한다.
상기 체크바디(210)는 관형상으로 외주부가 충전부(120)의 내주면에 나사결합되고, 내주부에 형성된 관통구멍은 충전어뎁터(미도시)가 결합되는 입구(A)로 갈수록 순차적으로 넓어지고 내측 단부에는 중심방향으로 일정폭 수직돌출된 지지턱(211)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 체크바디(210)는 본 발명에서는 충전부(120)에 대하여 나사체결하는 형식으로 결합하였으나, 스톱링(stop ring)을 통한 체결도 가능하다.
여기서, 상기 체크바디(210)의 지지턱(211)은 가스 충전시 체크밸브(220)의 가스유동홀(221)을 따라 가스가 내부공간(50a; 도 7참조)으로 원활히 흐르도록 내측방향으로 호형의 홈(211a)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 체크바디(210)의 내주면에는 상기 리턴스프링(250)이 삽입되는 스프링 삽입홈(251)을 형성하도록, 스프링 가이드(212)가 돌출형성되어 있다.
이때, 상기 스프링 삽입홈(251)은 체크바디(210)의 입구(A)측으로 개방된 형태로 형성되며, 이에 따라 스프링 삽입홈(251)에는 충전어뎁터의 연결구(61)가 결합되는 방향으로 리턴스프링(250)이 삽입된다.
그리고, 상기 충전부(120)와 체크바디(210)사이에는 기밀을 유지하기 위한 체크바디 오링(215)이 형성되어 있으며, 충전시 체크바디(210)는 고정된 상태에서 체크밸브(220)가 이동하므로 실제로 체크바디 오링(215)은 이동하지 않기 때문에 마모성이 적게 되어 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기한 체크바디(210) 내부에 스프링 가이드(212)를 형성한 구조에 따라, 본 발명에 따른 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(100)는 후술되는 체크밸브 오링(225), 리턴스프링(250), 체크바디 오링(215)이 완전히 별개의 공간에서 작동되기 때문에, 이에 따라 체크밸브(220)의 기밀성을 향상시키고 리턴스프링(250)의 작동을 보장할 수 있다.
이때, 체크바디 오링(215)은 자동차단장치(200)가 조립된 상태에서 이동이 없기 때문에 기밀성만 확보되면 되는 구조로 기존의 작동을 동시에 요구하는 구조보다 기밀유지에 있어서 효율적이다.
한편, 상기 체크바디(210)의 내주면과 스프링 가이드(212)의 내주면으로 입구(A)방향에서 체크밸브(220)가 삽입된다.
상기 체크밸브(220)는 체크바디(210)의 내부구조와 상응하여 입구측이 순차적으로 넓어지는 관형상으로 가스의 충전시 유속을 빠르게 하여 충전속도를 증가시킬 수 있으며, 내측단부가 상기 체크바디(210)의 지지턱(211)이 형성된 방향으로 삽입되며, 내측단부의 외경은 체크바디 지지턱(211)의 내경보다 작게 설정된다.
또한, 상기 체크밸브(220)의 내측단부에는 중심 방향으로 일정 길이로 시트고정부(231)가 수직돌출형성되어 있으며, 체크밸브(220)의 입구측에는 외주면 방향으로 돌출형성된 걸림부(222)가 형성되어 리턴스프링(250)과 접촉하며, 이에 따라 체크밸브(220)는 리턴스프링(250)에 의해 탄력적으로 지지된 상태를 갖는다.
상기 체크밸브(220)의 내측 외주면에는 적어도 하나의 가스유동홀(221)이 형성되어 있으며, 이때 상기 가스유동홀(221)의 갯수와 형상은 조건에 따라 설정될 수 있다.
그리고, 상기 체크밸브(220)의 시트고정부(231)에는 정상상태일 때 리턴스프링(250)에 의하여 탄력지지되어 상기 체크바디(210)의 지지턱(211)과 밀착접촉되어 가스를 차단함으로써 체크바디(210)와 기밀을 유지하는 체크시트(230)가 고정결합되어 있다.
여기서, 상기 체크시트(230)는 체크바디(210) 외부에 결합되어 이물질 등이 시트부에 쉽게 점착되지 않는 구조이다.
또한, 상기 체크시트(230)에는 체크밸브(220)의 시트고정부(231)와 체크바디(210)의 지지턱(211)과 기밀한 접촉을 하는 패킹(235)이 형성되어 있다.
상기 패킹(235)은 인젝션 사출로 제작된 것으로 가스충전시 체크시트(230)와의 이탈이 방지되도록 결합되어 있다.
상기한 구조에 따라, 상기 체크밸브(220)는 정상상태일 때는 도 7과 같이 리턴스프링(250)에 의하여 탄력지지되어 상기 체크바디(210)와 기밀을 유지하고, 도 8과 같이 LPG가스를 충전하기 위해 입구 타측면에 상기 충전어뎁터의 연결구가 가압되어 체크밸브(220)가 내측으로 이동될 때는 가스유동홀(221)이 몸체(110) 내측으로 이동하여 개방됨으로써 가스유동홀(221)을 통하여 가스가 몸체(110)의 유로(12)로 유입된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 체크밸브(220)는 체크바디(210)에 리턴스프링(250)과 결합되어 밸브와 관계없이 하나의 부속품으로 형성되어, 기밀성을 확보할 수 있고 부품 조립시 발생할 수 있는 편심현상을 완전히 제거할 수 있다.
또한, 상기 체크밸브(220)가 체크바디(210) 내부에서 작동되므로 외부의 충격에 의한 영향이 적어 체크밸브(220)의 작동을 보장할 수 있다.
그리고, 상기 체크밸브(220)에는 체크바디(210)와 기밀을 유지하기 위한 적어도 하나의 체크밸브 오링(225)이 형성되어 있다.
이때, 상기 체크밸브 오링(225)은 상기 체크바디(210)의 스프링 가이드(212)와 접촉할 수 있으며, 다른 실시예로 도 9에 도시된 바와 같이 체크바디(210a)의 내주면과 접촉하여 설계할 수 있다.
여기서, 도 9에 나타난 바와 같이 체크밸브(220a)의 오링(225a)을 체크바디(210a)의 내주면과 접촉하게 설계하는 경우에는 체크밸브(220a)의 걸림부(222a)의 길이가 체크밸브 오링(225a)이 결합됨에 의해 상대적으로 길어지기 때문에 체크밸브(220a)의 이동유격을 확보할 수 있도록 스프링가이드(212a)의 길이를 보다 짧게 형성시키는 것이 좋다.
한편, 상기 체크시트(230)는 체크밸브(220,220a)와 리베팅 고정결합, 나사체결결합 또는 본딩결합방법 중 하나로 결합고정되며 결합고정의 내구성과 기밀성이 유지될 수 있다면 이에 국한되지는 않는다.
한편, 이와 같이 상기 체크바디(210,210a)와 체크밸브(220,220a)는 체크밸브(220,220a)와 고정결합된 체크시트(230)에 의해 쉽게 분해되지 않는 구조로 일체형의 체크바디(210,210a)가 밸브 충전구에서 완전히 이탈되지 않는 한 자동차단장치(200)의 역할은 상실되지 않는 구조이다.
따라서, 본 발명은 독립된 일체형 차단장치의 구조로 최단의 길이로 설계되어 최소한의 조립공간 안에서도 작동이 가능하며 스프링의 강한 힘을 이용하지 않아도 기밀성을 유지할 수 있는 구조이다.
도 8은 본 발명에 따른 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(100)의 체크밸브(220)가 개방된 상태에서의 가스흐름을 보여주는 단면도로서, 도면을 참조하면, 가스충전시 충전어뎁터의 연결구가 몸체(110)의 충전부(120)에 삽입되면, 이에 따라 체크밸브(220)가 가압되어 몸체(110)방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 체크밸 브(220)에 형성된 가스유동홀(221)이 개방되어 도시된 바와 같이 가스가 유동하게 된다.
이러한 가스흐름을 살펴보면, 우선 본 발명은 체크밸브(220)의 가스유동홀(221)의 크기와 형상을 개선하여 가스충전시 가스가 원활히 흐를 수 있으며, 충전저항을 최소화시켜 유로의 효율을 극대화함으로써 전체적으로 본 발명에 따른 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(100)를 사용하면 충전시간을 크게 단축시킬 수 있다.
한편, 상기 체크밸브(220)의 이동의 유격은 체크바디(210)의 스프링 가이드(212)의 일측단부와 체크밸브(220)의 걸림부(22)와의 유격거리에 따라 이루어지며, 이때 설계상 스프링 가이드(212)의 길이는 원하는 유격에 따라 설계변경이 가능하다.
이는, 종래의 리테이너(80)를 통한 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)와 비교하여 볼 때, 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 가스가 가이드(90)와 밀봉부재(81) 사이를 통과하여 리테이너(80)에 형성된 관통구(82)를 통해 리테이너(80) 내부로 흐르는 구조로 되어 있어 가스유로가 좁고 흐름을 방해하는 요소가 많아 충전저항이 커서 충전시간이 많이 소요되는 것에 반해, 본 발명은 체크밸브(220)의 가스유동홀(221)을 통과한 가스는 가스의 흐름을 방해할 수 있는 어떠한 요소도 존재하지 않는 충전부(20)의 유로(12)를 형성하는 내부공간(50a; 도 7 참조)으로 바로 흐를 수 있는 구조로 가스유로가 넓고 단순하여 충전저항을 줄어듬으로써 충전시간을 크게 단축시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(100)는 충전부(120)에 체크바디(210)를 더 추가하여 체크시트(230)와 고정결합된 체크밸브(220)를 이동시키고 가스가 체크밸브(220)의 가스유동홀(221)을 거쳐 배출구로 바로 흘러 가스가 원활히 흐를 수 있도록 그 구조를 개선하여 가스의 충전저항을 최소화하여 충전시간을 크게 단축시킬 수 있다.
또한, 종래의 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 유로가 리테이너(80)의 관통구(82)를 통해 리테이너(80)의 내부로 흐르는 구조이기 때문에, 유로자체가 리테이너(80)의 구조에 크게 제약을 받는다. 즉, 종래의 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리(10)는 충전부(40) 내의 지정된 공간에서 리테이너(80)의 구조를 자유롭게 변경시킬 수 없는 구조적인 한계가 있어 이에 따라 유로통로 또한 가스흐름이 더욱 원활하게 흐를수 있도록 구조적으로 개선하기 어려운 문제점이 있는 반면, 본 발명은 체크밸브의 유동홀을 조건에 따라 형상 또는 크기를 변경할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 체크밸브(220)와 체크바디(210)를 나사결합식으로 결합고정시키지 않고, 체크밸브(220)가 체크바디(210)에 리턴스프링(250)을 통해 탄력지지되면서 결합되어 있는 구조로 구현하여 LPG용기용 밸브어셈블리(100)와는 별개의 하나의 부속품으로 형성되어 기밀성을 더욱 확보할 수 있고 조립시 발생할 수 있는 편심 현상을 제거할 수 있다.
그리고, 본 발명은 충전시 체크바디(210)가 밸브 몸체(110)에 고정된 상태에서 체크밸브(220)가 움직이기 때문에, 체크 바디 오링(215)은 자동차단장치(200)가 조립된 상태에서 기밀성만 확보되면 되는 구조로 기존의 작동을 동시에 요구하는 구조보다 마모가 적어 내구성을 향상시킬 수 있으며 이에 따라 기밀유지에 있어서 효율적이다.
더불어, 본 발명은 체크바디 오링(215)과 체크밸브 오링(225) 및 패킹(235)에 의하여, 밀봉부재(81)와 백업링(71)으로만 실링된 종래에 비해 가스유로에 대하여 여러번의 실링단계를 거침으로써 다중 실링이 이루어지도록 구조를 개선하였기 때문에 기밀성을 더욱 확보할 수 있으며, 또한 종래의 백업링(71)은 사선접촉을 하는 구조이기 때문에 지속적으로 접촉과 이탈을 반복할 경우 그 기밀성의 불량해질 수 있다.
도 1은 종래의 LPG용기용 밸브어셈블리가 LPG용기에 결합되는 상태를 나타낸 분해사시도,
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리의 단면도 및 LPG용기용 밸브어셈블리에서 차단기능부분을 확대한 확대단면도,
도 4는 도 1에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리가 개방된 상태의 가스흐름을 보여주는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리를 나타내는 분해사시도,
도 6은 도 5에 도시된 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리를 나타낸 단면도,
도 7은 도 6에 도시된 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리에서 차단기능부분을 확대한 확대단면도,
도 8은 도 7에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리에서 체크밸브가 개방된 상태의 가스흐름을 보여주는 단면도,
도 9는 도 7에 도시된 LPG용기용 밸브어셈블리에서 체크밸브를 실링하기 위한 오링지지구조의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11... 핸들 30... LPG안전배출부
50... 용기체결부 100... 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리
110... 몸체 120... 충전부
200... 자동차단장치 210,210a... 체크바디
211... 지지턱 212... 스프링 가이드
215... 체크바디 오링 220... 체크밸브
221... 유동홀 222,222a... 걸림부
225... 체크밸브 오링 230... 체크시트
235... 인젝션 패킹 250... 리턴 스프링

Claims (8)

  1. 가스용기용 밸브어셈블리의 가스 충전/배출부에 내장되어 몸체 내부에 형성된 유로를 자동으로 차단하는 자동차단장치에 있어서,
    상기 자동차단장치는,
    관형상으로 외주부가 상기 충전/배출부의 내주면에 결합되고, 내주부는 내측으로 갈수록 순차적으로 내경이 단계적으로 감소하며 내측단부에는 중심방향으로 지지턱이 절곡 형성되는 체크바디;
    상기 체크바디의 내주면에 결합되는 리턴스프링;
    관형상으로 내측단부가 상기 체크바디의 지지턱의 내주부에 미세한 간격으로 배치되도록 삽입되고, 정상상태일 때는 상기 리턴스프링에 의하여 탄력지지되어 상기 체크바디와 기밀을 유지하고, 개방상태일 때는 내측단부의 외주면에 형성된 적어도 하나의 가스유동홀을 통하여 가스가 상기 몸체의 유로로 유입되도록 상기 체크바디의 내주면을 따라 슬라이딩 이동이 가능한 체크밸브; 및
    상기 체크밸브의 내측 단부와 고정결합되어 정상상태일 때 외측면이 상기 체크바디의 지지턱과 밀착접촉되어 가스유동을 차단하는 체크시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리용 자동차단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체크바디에는 상기 리턴스프링이 삽입되는 스프링 삽입홈을 형성하도록 스프링 가이드가 돌출 형성되며, 상기 스프링 가이드의 내주면에 상기 체크밸브의 외주면이 실링결합되는 것을 특징으로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리용 자동차단장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체크시트의 일측면에 상기 체크바디의 지지턱과 기밀밀착을 하기 위한 인젝션패킹을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리용 자동차단장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 체크밸브와 상기 체크시트는 리베팅 고정결합 또는 나사체결결합 또는 본딩결합 중 선택된 어느 하나의 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리용 자동차단장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 체크밸브의 외주면과 상기 체크바디의 내주면 사이는 실링결합된 것을 특징으로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리용 자동차단장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 체크밸브는 내측으로 갈수록 내경이 순차적으로 감소하는 것을 특징으 로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리용 자동차단장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스 충전부의 내주면과 상기 체크바디의 외주면 사이에 체크바디 오링을 이용한 실링결합부와 나사결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리용 자동차단장치.
  8. 유로의 일측에 가스 충전/배출부를 구비하고, 타측에 가스용기에 결합되는 밸브몸체와, 상기 가스 충전/배출부에 내장되어 충전어뎁터 또는 압력조정기의 결합여부에 따라 유로를 자동으로 차단하는 자동차단장치로 구성되며,
    상기 자동차단장치는,
    관형상으로 외주부가 상기 충전/배출부의 내주면에 결합되고, 내주부는 내측으로 갈수록 순차적으로 내경이 단계적으로 감소하며 내측단부에는 중심방향으로 지지턱이 절곡 형성되는 체크바디;
    상기 체크바디의 내주면에 결합되는 리턴스프링;
    관형상으로 내측단부가 상기 체크바디의 지지턱의 내주부에 미세한 간격으로 배치되도록 삽입되고, 정상상태일 때는 상기 리턴스프링에 의하여 탄력지지되어 상기 체크바디와 기밀을 유지하고, 개방상태일 때는 내측단부의 외주면에 형성된 적어도 하나의 가스유동홀을 통하여 가스가 상기 몸체의 유로로 유입되도록 상기 체크바디의 내주면을 따라 슬라이딩 이동이 가능한 체크밸브; 및
    상기 체크밸브의 내측 단부와 고정결합되어 정상상태일 때 외측면이 상기 체크바디의 지지턱과 밀착접촉되어 가스유동을 차단하는 체크시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기능형 LPG용기용 밸브어셈블리.
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