KR20100138873A

KR20100138873A - 타임 플로우 밸브

Info

Publication number: KR20100138873A
Application number: KR1020107017267A
Authority: KR
Inventors: 엘리아스 하자르
Original assignee: 마이크로플로우 인터내셔널 피티와이 리미티드
Priority date: 2008-01-02
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-12-31
Also published as: AU2008344988A1; EP2238375A4; MX2010007380A; IL206751A0; JP2011509378A; EP2238375A1; WO2009082782A1; US20110017303A1; CN101965472A; BRPI0821826A2

Abstract

자동적으로 닫히기 전에 미리 정해진 시간 동안 열리는 유체 밸브(fluid valve). 밸브(101)는 제어수단을 포함하고, 제어수단은 제어챔버(103), 제 1/입구 통로(102), 제 2/출구 통로(120)를 포함한다. 흐름 제어 요소(104)는 하나의 통로(102 또는 120)에 제공된다. 바이어스 수단(117)은 밸브를 제 1/닫힘 위치로 정상 편향한다(도 3). 활성 수단(113)은 흐름 제어 요소(104)를 활성 위치(도 4)로 이동시키도록 적용되고, 유체의 흐름이 미리 정해진 시간 동안 허용된다.

Description

타임 플로우 밸브{TIME FLOW VALVE}

본 발명은 유체 밸브에 관한 것이고, 구체적으로 활성화 되었을 때 자동으로 닫히기 전에 미리 정해진 시간동안 열리는 유체 밸브에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 바람직한 실시예로, 자동적으로 멈추기(shutting)전에 아무때나 수동적으로 끌 수 있는 부가적인 기능을 제공하는 밸브를 제공한다.

본 발명에 따른 밸브는 자동적으로 움직일 수 있는 흐름 제어 요소(flow control element)를 포함하여 압력이 균형잡히게 작동되는 밸브(pressure balanced pilot operated valve)이다.

이 분야의 어떠한 선행문헌(또는 그로부터 파생된 정보), 또는 알려진 참고자료는 자백(acknowledgement), 또는 인정 또는 선행문헌(또는 그로부터 파생된 정보) 또는 이 분야와 관련된 시도한 영역에서의 일반적인 지식의 공지 사실의 형태의 어떠한 형태의 제안이 아니거나 그렇게 여겨지지 않는다.

종래의 밸브는 일반적으로 밸브 시트와 움직일 수 있는 밸브부재를 포함한다. 움직일 수 있는 밸브부재는 유체의 흐름을 제어하기 위해 밸브 시트로부터 견딘다. 엑츄에이터는 밸브부재의 움직임을 야기하기 위해 밸브부재에 직접적으로 작동한다. 이러한 종래의 밸브는 밸브를 움직이기에 필요한 힘이 크다.

본 출원인은 종전에 이러한 종래의 밸브를 개량 설계하여 종래 타입의 밸브가 필요로 하는 힘보다 적은 힘을 사용하여 작동할 수 있는 밸브를 제공함으로써 종래 기술의 문제점을 대체적으로 극복하였다. 본 출원인의 종래 기술 밸브 장치는 국제 공개 번호 PCT/AU1996/00263 를 포함하여 본 출원인의 선 특허/출원에 자세히 설명되는데, 그 공개내용은 이 참고문헌에 의해 전부 포함되는 것으로 여겨져야 한다.

본 출원인의 선 특허 출원에서 밸브장치는 제어챔버, 제어챔버와 입구(inlet), 출구(outlet) 포트를 연결하는 통로, 그리고 적어도 하나의 통로 내에 형성되는 흐름 제어 요소를 포함하는 것으로 정의된다. 상기 흐름 제어 요소는 밸브 장치의 입구와 출구 사이의 유체의 흐름을 제어함으로써 그 자체로 통로내의 유체의 흐름을 효과적으로 제어한다.

본 발명은 활성화 상태에서 자동적으로 닫히기 전에 일정 시간 동안 열리는 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 종래의 밸브보다 상당히 적은 힘만을 사용하여 활성화 되는 타임 플로우(time flow) 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

하나의 브로드(broad)한 형태로, 본 발명은,

유체 입구(inlet);

유체 출구(outlet);

상기 입구에서 상기 출구로 유체가 흐르도록 하는 개구를 정의(defining)하는 밸브시트;

상기 밸브시트와 관계되어 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 움직일 수 있는 밸브부재;

미리 정해진 시간 동안 밸브장치를 구동하는 제어수단;

을 포함하고,

상기 제어수단은,

제어챔버;

상기 입구와 상기 제어챔버 사이에 형성되는 제 1 유체통로;

상기 제어챔버와 상기 출구 사이에 형성되는 제 2 유체통로;

적어도 하나의 상기 통로 내의 흐름 제어 요소(flow control element);

상기 흐름 제어 요소를 제 1 위치로 정상 편향(normally bias)하여 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 지연되고 상기 밸브부재가 상기 닫힘 위치로 되는 바이어스 (biasing)수단; 및

상기 흐름 제어 요소에 영향을 미치도록 연결되어, 활성화되는 경우 상기 흐름 제어 요소를 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시켜, 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 허용되어 미리 정해진 시간 동안 상기 밸브부재를 상기 열림 위치로 이동하도록 하는 활성(activation) 수단;

을 포함하는 밸브장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 활성 수단은 사용자가 스프링의 바이어스(bias) 또는 다른 바이어스 수단에 대하여 버튼을 누름으로써 활성화된다.

또한, 바람직하게는 상기 흐름 제어 요소의 움직임을 야기하는 자석 또는 전자석을 포함한다.

바람직하게는, 상기 바이어스 수단은 스프링이고, 상기 스프링은 상기 밸브가 열리는 미리 정해진 목표 시간에 따라 선택된다.

다른 브로드(broad)한 형태로 본 발명은 일반적인 밸브장치에 장착되거나 새롭게 장착되는 밸브장치의 카트리지를 제공하는데, 밸브장치는,

유체 입구(inlet);

유체 출구(outlet);

열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 상기 밸브시트에 대해서 움직일 수 있는 밸브부재;

상기 밸브부재를 상기 닫힘 위치로 정상 편향(normally bias)하도록 적용되는 바이어스 수단;

미리 정해진 시간 동안 상기 밸브장치를 구동하는 제어수단;

을 포함하고,

상기 제어수단은,

제어챔버;

상기 입구와 상기 제어챔버 사이에 형성되는 제 1 유체통로;

상기 제어챔버와 상기 출구 사이에 형성되는 제 2 유체통로;

상기 통로 중 적어도 하나에 형성되는 흐름 제어 요소(flow control element);

상기 제 2 유체통로상에 형성되는 릴리프 밸브부재;

상기 릴리프 밸브부재를 제 1 위치로 정상 편향(normally bias)하여 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 지연되고 상기 밸브부재가 상기 닫힘 위치로 되는 바이어스 (biasing)수단; 및

상기 릴리프 밸브 맴버에 영향을 미치도록 연결되어, 활성화되는 경우 상기 릴리프 밸브부재를 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시켜, 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 허용되어 미리 정해진 시간 동안 상기 밸브부재를 상기 열림 위치로 이동하도록 하는 활성(activation) 수단;

을 포함한다.

이 밸브 장치에 이러한 배열(arrangement)의 포함은 일반적인 기술을 사용하여 얻을 수 있는 흐름 기간(flow duration)에 비교하여 상대적으로 작은 압력 챔버로 컴팩트(compact)한 설계를 가능하게 한다.

작은 유체 흐름률의 달성(achieving minute fluid flow rates)을 위한 타당성(feasibility )과 더불어 상기 배열의 셀프 클리닝(self-cleaning) 및 필터링 물성이 제어 유체 흐름을 통한 횡단면적의 믿을 수 있는 감소를 가능하게 한다. 결과적으로 압력이 균형잡히게 작동되는 밸브(pressure balanced pilot operated valve)의 타입의 반응시간은 더 제어가능하고 이를 달성하는데 요구되는 힘이 상대적으로 더 작다.

디자인의 소형화(compactness)는 표준 워터 콕(standard water cocks)과 워터 탭(water taps)에 새로 장착하고 상기 장치의 일 부분이 되는 것을 더 바람직하게 한다.

또한, 소형화(compactness) 및 작은 활성화 파워가 요구되는 것은 덜 파워풀하고/강력하고/ 활성수단의 소형화와 함께 활성화 될 수 있는 보편적인 디자인을 디자인 하는 것을 더 바람직하게 한다. 이러한 (약하고 소형화) 활성 수단의 사용은 릴리프 포트 횡단면과 파일럿 흐름률(Pilot Flow rate)을 감소시킬 수 있는 것에 의해 가능하다. 이는 요구되는 힘과 그에 따른 변위(displacement) 모두의 감소가 가능해진다.

본 발명은 이하 자세하게 바람직한 것으로 설명되나 이에 제한되는 것은 아닌 실시예에 의해 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 설명하면,
도 1은 본 발명에 따른 타임 플로우 밸브를 도시한 등각도,
도 2는 타임 플로우 밸브의 다양한 구성요소를 도시한 분해 정면도,
도 3은 타임 플로우 밸브가 닫힌 상태를 도시한 단면도,
도 4는 상기 밸브가 활성화 되었을 때를 도시한 단면도,
도 5는 상기 밸브의 활성 단계의 중간 단계를 도시한 단면도,
도 6은 활성 사이클 동안 상기 밸브를 도시한 다른 단면도,
고 7은 활성 사이클이 끝나는 상기 밸브를 도시한 다른 단면도,
도 8은 흐름 제어 요소와 통로의 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 9는 도 8의 구성요소의 제 2 위치를 도시한 단면도,
도 10은 기존의 또는 새롭게 디자인된 밸브 몸체에 새로 장착되기 알맞은 일반적인 카트리지 형태의 타임 플로우 밸브를 도시한다. 본 실시예에서는, 도 2 내지 도 7의 실시예와는 다르게, 흐름 제어 요소(104)가 스프링(117)의 필수적인 파트(part)이다. 또한, 본 실시예에서는, 릴리프밸브(106)가 흐름 제어 요소의 필수적인 파트가 아니다. 이 경우의 바이어스 수단(biasing means)은 릴리프 밸브를 일반적인 닫힘 상태를 유지하도록 적용되는 탄성의 플랜지(122)이다. 그리고,
도 11은 밸브의 일반적인 카트리지 형태의 네가지 다른 작동상태를 도시한 단면도이다.

도 1은 본 발명에 따라 숫자 1에 의해 일반적으로 지명되는 타임 플로우 밸브의 등각도를 나타낸다. 장착되었을때, 본 발명의 타임 플로우 밸브(1)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 그러한 타임 플로우 밸브(1)의 하나의 형상이 도 1에 나타나고, 이는 밸브(1)가 외부 커버(2)와 활성 버튼(3)을 포함하는 것으로 도시한다. 작동 중에, 장착되면, 사용자는 쉽게 활성 버튼(3)을 눌러 활성 사이클을 초기화 할 수 있고 밸브를 작동할 수 있다. 그러면 상기 밸브는 일정 시간동안 작동하고 자동적으로 멈춘다. 후술하는 것 처럼, 활성 시간은 다양한 디자인 기술에 의해 조절된다. 본 발명에 따른 타임 플로우 밸브는 다양한 상황에 유용한데, 특히 공중 화장실이나 일정 시간 동안, 예를 들어 10초, 밸브의 작동이 필요하여 자동적으로 밸브가 멈춤으로 인해 물의 낭비를 막는 것과 같은 것들에 유용하다. 도 1에 도시된 타임 플로우 밸브는 새로운 유압 회로에 장착되고, 또는 기존 상황에 새로 장착될 수 있다.

도 2는 밸브(1)의 구성요소의 분해 정면도를 나타내는데, 밸브(1)는 활성 버튼(3), 커버(2), 특히 중요하게 후술되는, 흐름 제어 요소(6)을 포함하는 다양한 다른 밸브 구성요소(4)를 포함한다. 흐름 제어 요소(6)는 그 중앙파트(7)를 갖고 이는 후술할 목적으로 인해 흐름 제어 요소(6)의 나머지 부분보다 더 좁은 횡단면(7)을 갖는 것이 특히 중요하다.

도 3은 본 발명의 밸브가 닫힌 상태의 단면도를 나타낸다.

유체 입구(101)은 제어 또는 압력 챔버(103)와 제 1 통로(102)에 의해 연결된다. 제 1 통로(102)는 부분적으로 흐름 제어 요소(flow control element, 104)에 의해 채워지는 상대적으로 큰 오리피스(orifice, 105)에 의해 형성된다. 오리피스(105)와 요소(104)의 단면적의 차이가 통로(102)의 실제 단면적이 된다. 제어 챔버(103)는 밸브부재(107)와 밸브 몸체(109)의 사이에 형성된다. 밸브부재(107)는 밸브 몸체(109)의 내벽을 따라 닫힘 위치(도 3에 도시)와 열림 위치 사이(도 4에 도시)에서 밀폐되게(sealingly) 움직일 수 있어, 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)에서 멀어진다.

제 2 통로에, 통로(102)의 다운스트림(downstream)에 오 링(o-ring, 111)의 내벽과 요소(104)의 좁아지거나 그루브진 부분(narrower or grooved portion)에 의해 형성되는 릴리프 밸브(106)가 있다.

바람직하게 스프링(117)의 좁은 끝단은 요소(104)상에 클립(clipped)된다. 스프링의 넓은 끝단은 밸브부재(107)를 밸브 시트(119)를 향해 밀고 좁은 끝단은 요소(104)를 밀어 릴리프 밸브(106)가 정상 닫힘(normally closed)를 유지할 수 있다. 버튼으로 보여지는 활성 수단(113)는 활성 파워를 릴리프 밸브(106)에 전달하도록 움직일 수 있다.

입구(101)은 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)로부터 멀어질 때 출구(120)과 통한다.

릴리프 포트(121)은 릴리프 밸브(106)를 통해 압력 챔버(103)를 출구(120)과 연결한다.

도 3은 밸브가 닫힘 상태에 있는 것을 나타낸다. 활성 수단(113)은 스프링(117)이 릴리프 밸브(106)가 닫힘상태를 유지하도록 하는 상태에 있다. 이때 압력 챔버(103)의 압력은 입구(101)의 압력과 같다. 입구 압력에 대해 밸브부재(107)의 측면의 단면적들의 차이는 상기 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)에 대하여 밸브를 막도록 한다.

도 4는 버튼(113 )이 눌려 흐름 제어 요소(104)가 활성 되어 릴리프 밸브(106)가 열린 직후의 밸브의 단면도를 나타낸다.

릴리프 밸브가 스프링(117)의 바이어스(bias)에 대해 열리게 힘을 가하도록 부재(113)의 에너지 상태가 변할 때, 유체는 상대적으로 제한되지 않는 릴리프 밸브(106)와 릴리프 포트(121)를 통해 흐름이 허용된다.

크게 제한적인 제 1 통로(102)는 압력 챔버(103)로 들어가는 유체의 흐름을 그 압력의 드랍(drop)이 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)로부터 움직일 수 있는 정도의 레벨로 줄여, 오리피스(105)와 요소(104)사이의 상대적인 이동을 제공하고, 스프링(117)을 누르고, 그리고 밸브가 열린다. 도 5는 밸브의 이러한 위치를 나타낸다. 이때 제어 챔버(103)의 압력이 떨어져 밸브부재(107)이 밸브 시트(119)로부터 멀어지게 움직이고, 입구(101)에서 120으로의 유체의 흐름이 진행된다.

상기 배열 및 부재(104)가 오리피스(105)에 상대적으로 움직여 개구(102)를 형성하도록 자동적으로 움직이는 것은 셀프-클리닝(self-cleaning) 및 개구(102)의 바람직한 플로우 리스트릭션 프로퍼티(flow restriction properties)를 제공하고 다운스트림 바이패스 개구(downstream bypass openings)를 막을 수 있는 파티클의 이입을 차단한다. 챔버(103)에 들어가는 것이 차단된 파티클은 매인 플로우(main flow)에 의해 출구(120)의 상대적으로 큰 개구를 통해 씻겨 나간다.

도 6은 스프링(117)이 압축되어 릴리프 밸브(106)를 닫을 때의 밸브의 단면도를 나타낸다.

밸브는 릴리프 밸브(106)가 앞에서 설명된 것처럼 닫히게 될 때까지 열려 있는다. 밸브(106)가 한번 닫히면, 제어 챔버(103)의 압력은 밸브가 닫히기 전까지 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)를 향해 움직이기 시작하도록 올라간다. 밸브 시트(119)를 향해 움직이는 밸브부재(107)의 속도는 제어 챔버(103)에 들어오는 유체의 흐름률(flow rate)에 대해 직접적으로 변한다(그러나 꼭 비례하는 것은 아님). 이때 크게 제한적인 제 1 통로(102)는 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)를 향하여 천천히 움직이도록 하여, 바람직한 유체의 흐름의 지속시간을 제공한다.

도 7은 릴리프 밸브(106)가 닫혀, 움직일 수 있는 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)에 대하여 닫히도록, 제어 챔버(103)의 압력이 올라가는 밸브의 단면도를 나타낸다.

도 3 내지 도 7 중 어느 하나를 참고하면, 밸브(1)의 작동은 아래와 같은 단계로 정리될 수 있다.

1. 버튼(113)을 누른다.

2. 이에 의해 버튼(113)이 부재(104)를 누른다.

3. 부재(104)의 이동은 스프링(117)에 압력을 가한다.

4. 부재(104)가 움직임으로 인해, 릴리프 밸브(106)가 열리고, 챔버(103)에서 릴리프 포트(121)를 통해 출구(120)으로 유체가 흐를 수 있다.

5. 릴리프 포트(121)를 통해 챔버(103)로부터 유체가 배출됨으로 인해, 약간의 유체가 오리피스(105)를 통해 입구(101)으로부터 챔버(103)로 들어간다.

6. 오리피스(105)가 매우 제한적이고(restrictive), 챔버(103)로 들어가는 유체의 양이 릴리프 포트를 통해 배출되는 것 보다 적음으로 인해, 챔버(103)내의 압력이 떨어진다.

7. 챔버(103)내의 압력이 떨어짐으로 인해, 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)로부터 움직이고, 밸브가 열려 입구(101)로부터 출구(120)로 유체가 흐른다.

8. 밸브부재(107)가 밸브 시트(119)로부터 움직임으로 인해, 스프링(117)이 또한 압축된다.

9. 스프링(117)이 압축됨으로 인해, 릴리프 밸브(106)가 닫힌다.

10. 릴리프 밸브(106)가 닫힐 때, 챔버(103)의 압력이 오르기 시작하고, 부재(107)는 밸브 시트(119)를 향해 밸브가 다시 닫힐 때까지 움직인다.

밸브가 활성화될 때마다 오리피스(105)에 대한 흐름 제어 요소(104)의 움직임은 닫히는 속도 및 열리는 속도(가속도)를 제어하는 수단 또한 제공한다. 이를 달성하기 위한 하나의 바람직한 방법은 상기 상대적인 움직임(도 1에 나타난 것처럼)에 의해 변하는 제 1 통로(102)의 실질적인 흐름로의 길이(flow-path-length)의 디멘셔닝(dimensioning), 및/또는 흐름 제어 요소(104)와 오리피스(105)의 단면 중 하나 또는 모두에 대한 변화의 제공(예를 들어 테이퍼(tapers))에 의한다.

오-링(111)의 내벽의 단면적은 작은 힘에 의해 닫히거나 열리기에 충분히 작고, 개구(102)를 통해 지나기에 충분히 작은 고체 입자에 의해 막히지(clogged) 않을 정도로 충분히 크게 디멘션된다(dimensioned).

도 8 및 도 9는 통로(102)의 다른 바람직한 배열의 단면도를 나타내는데, 이 경우 통로는 비원형(non-circular)으로 배치된다. 통로(102)의 이러한 비원형의 배치는 밸브의 또 다른 바람직한 특징을 제공한다. 그것은 밸브가 자동으로 닫히기 전에 아무 때나 밸브를 닫을 수 있는 선택권을 갖는 것이다. 이는 오리피스(105)의 탄성의 벽에 상대적으로 회전이 가능한 흐름 제어 요소를 구비하는 것에 의해 달성된다. 이는 도 9에 도시된다. 밸브가 열리고 릴리프 밸브(106)가 닫히면, 비원형 부재(104)가 비원형 오리피스(105)에 상대적으로 회전하도록 힘을 받아 도 9에서 보여지는 것처럼 실질적은 개구(102)의 단면이 증가한다. 단면의 이러한 증가는 챔버(103)로 향하는 유체의 흐름률을 증가시키고, 이에 의해 부재(107)가 밸브 시트(119)를 향하여 수직방향(normally) 움직이는 속도가 증가한다. 부재(104)가 원상태로 돌거나 되돌아올 때에는(이 경우, 오리피스(105)의 탄성의 벽에 의해), 밸브는 또 다른 작동(trigger)을 위해 정상 준비 상태(normal state ready)로 되돌아간다.

도 10은 기존의 또는 새롭게 디자인된 밸브 몸체에 새로 장착되기 알맞은 일반적인 카트리지 형태의 밸브의 단면도를 나타내고, 활성 수단이 릴리프 밸브 부재의 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서의 위치 제어에 필요한 상대적으로 매우 작은 힘과 매우 작은 변위를 제공할 수 있는 한, 밸브는 어떠한 종류의 상기 활성 수단에 의해 활성화 될 수 있다. 이는 종래의 수단과는 다르게 상기 활성 수단이 훨씬 파워풀하지 않고 소형화된 수단을 포함할 수 있고 따라서 장치를 폭 넓게 적용되는데 알맞도록 한다.

도 11은 카트리지의 다양한 활성 상태의 단면도를 나타낸다. 이러한 ‘카트리지’는 일반적인 밸브에도 쉽게 장착되어 밸브를 상대적으로 작은 힘의 활성을 필요로 하고 작동을 위해 상대적으로 적은 흐름을 발생시키는 밸브로 효과적으로 업데이트할 수 있는 것으로 해당 기술 분야의 사람들에게 인식된다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 작동은 아래의 단계로 정리될 수 있다.

1. 버튼(113)을 누른다.

2. 이에 의해 버튼(113)이 릴리프 밸브 부재(106)를 누른다.

3. 릴리프 밸브 부재(106)의 이동은 바이어스 수단(122)을 향한다(against).

4. 릴리프 밸브 부재(106)가 움직임으로 인해, 릴리프 포트(121)를 통해 챔버(103)로부터 유체가 나갈 수 있다.

5. 유체가 릴리프 포트(121)를 통해 챔버(103)로부터 빠져나감으로 인해, 양간의 유체가 오리피스(105)를 통해 입구(101)로부터 챔버(103)로 들어간다.

6. 오리피스(105)가 매우 제한적이고, 챔버(103)로 들어가는 유체의 양이 릴리프 포트를 통해 배출되는 것 보다 적음으로 인해, 챔버(103)내의 압력이 떨어진다.

9. 스프링(117)이 압축됨으로 인해, 흐름 제어 요소(104)(이는 스프링(117)의 고정단의 필수적인 부분이다) 밸브 부재(107)에 상대적으로 움직인다.

10. 릴리프 밸브(106)가 닫히도록 눌린 버튼(113)이 풀리면(released), 챔버(103)의 압력이 오르기 시작하고, 밸브 부재(107)는 밸브 시트(119)를 향해 밸브가 다시 닫힐 때까지 움직인다.

본 발명에 따른 타임 플로우 밸브는 일정 시간 동안 밸브를 여는 활성 수단에 의해 활성화 될 수 있는 밸브를 제공하는 것으로 인식된다. 본 발명에 따른 밸브의 디자인에 의해 밸브는 밸브는 미리 정해진 시간에 자동적으로 닫힌다. 미리 정해진 시간은 밸브의 구성요소의 디자인 특징에 따라 변할 수 있다.

본 발명의 다양한 변형 및 수정은 해당 기술 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 모든 변형과 수정은 넓게 전술한 설명과 후술할 청구항 처럼 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 여겨진다.

Claims

유체 입구(inlet);
유체 출구(outlet);
상기 입구에서 상기 출구로 유체가 흐르도록 하는 개구를 정의(defining)하는 밸브시트;
열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 상기 밸브시트에 대해서 움직일 수 있는 밸브부재;
미리 정해진 시간 동안 밸브장치를 구동하는 제어수단;
을 포함하고,
상기 제어수단은,
제어챔버;
상기 입구와 상기 제어챔버 사이에 형성되는 제 1 유체통로;
상기 제어챔버와 상기 출구 사이에 형성되는 제 2 유체통로;
적어도 하나의 상기 통로 내의 흐름 제어 요소(flow control element);
상기 흐름 제어 요소를 제 1 위치로 정상 편향(normally bias)하여 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 지연되고 상기 밸브부재가 상기 닫힘 위치로 되는 바이어스 (biasing)수단; 및
상기 흐름 제어 요소에 영향을 미치도록 연결되어, 활성화되는 경우 상기 흐름 제어 요소를 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시켜, 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 허용되어 미리 정해진 시간 동안 상기 밸브부재를 상기 열림 위치로 이동하도록 하는 활성(activation) 수단;
을 포함하는 밸브장치.
제1항에 있어서,
상기 활성 수단은 사용자가 스프링의 바이어스(bias) 또는 다른 바이어스 수단에 대하여 버튼을 누름으로써 활성화되는 밸브장치.
제1항에 있어서,
상기 활성 수단은 상기 흐름 제어 요소의 움직임을 야기하는 자석 또는 전자석을 포함하는 밸브장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바이어스 수단은 스프링이고, 상기 스프링은 상기 밸브가 열리는 미리 정해진 목표 시간에 따라 선택되는 밸브장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흐름 제어 요소는 대체로 길고(substantially elongate), 좁은 부분(narrower portion)을 포함하는 밸브.
제5항에 있어서,
상기 흐름 제어 요소의 상기 좁은 부분은 상기 좁은 부분이 내부에 위치하는 상기 각각의 통로와 상호작용하도록 하는 밸브.
제6항에 있어서,
상기 활성 수단의 활성 상태 하에서 상기 좁은 부분에서 유체의 흐름이 허용되도록 상기 흐름 제어 요소는 상기 통로 내에서 움직이는 밸브.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흐름 제어 요소가 적어도 하나의 상기 통로 내에서 움직이는 동안 상기 흐름 제어 요소는 상기 통로의 미립자(particulate matter)를 세정 하거나 제거(clear)하도록 작동하는 밸브.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미리 정해진 시간은,
상기 통로의 길이 또는 횡단면의 변화;
상기 흐름 제어 요소의 길이 또는 횡단면의 변화;
상기 흐름 제어 요소의 좁은 부분의 길이 또는 횡단면의 변화;
상기 흐름 제어 챔버의 사이즈의 변화;
상기 통로상에서 상기 흐름 제어 요소의 상대적인 사이즈의 변화;
상기 통로 및/또는 상기 흐름 제어 요소에 테이퍼를 제공하거나 다른 변형의 제공; 또는
상기 흐름 제어 요소 및/또는 상기 통로의 횡단면의 변화;
중 적어도 하나에 의해 변화하는 밸브.
통로의 유체의 흐름을 제어하는 좁은 부분을 포함하는, 미리 정해진 시간 동안 작동하는데 적용되는 밸브장치를 위한 흐름 제어 요소.
제10항에 있어서,
상기 흐름 제어 요소는 장착된 통로 내의 미립자(particulate matter)를 세정 하거나 제거(clear)하도록 작동하는 흐름 제어 요소.
일반적인 밸브장치에 장착되거나 새롭게 장착되는 밸브장치의 카트리지.
밸브장치를 작동하는 방법에 있어서,
상기 밸브장치는,
유체 입구(inlet);
유체 출구(outlet);
상기 입구에서 상기 출구로 유체가 흐르도록 하는 개구를 정의(defining)하는 밸브시트;
열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 상기 밸브시트에 대해서 움직일 수 있는 밸브부재;
상기 밸브부재를 상기 닫힘 위치로 정상 편향(normally bias)하도록 적용되는 바이어스 수단;
미리 정해진 시간 동안 상기 밸브장치를 구동하는 제어수단;
을 포함하고,
상기 제어수단은,
제어챔버;
상기 입구와 상기 제어챔버 사이에 형성되는 제 1 유체통로;
상기 제어챔버와 상기 출구 사이에 형성되는 제 2 유체통로;
상기 통로 중 적어도 하나에 형성되는 흐름 제어 요소(flow control element);
상기 제 2 유체통로상에 형성되는 릴리프 밸브부재;
상기 릴리프 밸브부재를 제 1 위치로 정상 편향(normally bias)하여 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 지연되고 상기 밸브부재가 상기 닫힘 위치로 되는 바이어스 (biasing)수단; 및
상기 흐름 제어 요소에 영향을 미치도록 연결되어, 활성화되는 경우 상기 릴리프 밸브부재를 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시켜, 상기 적어도 하나의 통로의 유체 흐름이 허용되어 미리 정해진 시간 동안 상기 밸브부재를 상기 열림 위치로 이동하도록 하는 활성(activation) 수단;
을 포함하고,
상기 활성 수단은 상기 바이어스 수단의 바이어스(bias)에 대하여 작동하여 상기 릴리프 밸브부재를 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이동시키고, 상기 적어도 하나의 통로의 유체의 흐림이 허용되어 미리 정해진 시간동안 상기 밸브부재를 상기 열림 위치로 이동하도록, 상기 활성 수단을 작동하는 단계를 포함하는 밸브장치의 작동방법.
첨부된 도면을 참고하여 실질적으로 묘사되어 고려될 수 있는 밸브장치.
첨부된 도면을 참고하여 실질적으로 묘사되어 고려될 수 있는 흐름 제어 요소.
첨부된 도면을 참고하여 실질적으로 묘사되어 고려될 수 있는 밸브장치의 카트리지.
실질적으로 묘사되어 고려될 수 있는 밸브장치의 작동방법.