KR20120002592A - 밸브 조립체 - Google Patents

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KR20120002592A KR1020117024654A KR20117024654A KR20120002592A KR 20120002592 A KR20120002592 A KR 20120002592A KR 1020117024654 A KR1020117024654 A KR 1020117024654A KR 20117024654 A KR20117024654 A KR 20117024654A KR 20120002592 A KR20120002592 A KR 20120002592A
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Abstract

상호 대향된 제 1 및 제 2 밸브(10)를 포함하는 밸브 조립체가 제공되고, 각각의 밸브는 관통 통로(14)가 내부에 규정되는 케이싱(12)을 포함하며, 상기 관통 통로는 인접 단부에서 내측 원주 밸브 시트(16)를 갖고, 상기 내측 원주 밸브 시트에 대해 각자의 가동식 밸브 부재(18)가 바이어스되며, 상기 제 1 및 제 2 밸브의 각자의 밸브 부재는, 상기 제 1 및 제 2 밸브를 서로 접속할 때 서로 결합하여 각자의 시트로부터 멀리 강제되어, 제 1 및 제 2 밸브가 개방되며, 서로 결합하며, 상기 제 1 및 제 2 밸브를 함께 보지하기 위해 연결 부재가 제공되고, 밸브 시트로부터 멀어지는 제 1 및 제 2 밸브 중 적어도 하나의 밸브 부재의 진행을 제한하기 위한 진행 제한 수단이 제공되어, 제 1 및 제 2 밸브가 서로 접속할 때 제 1 및 제 2 밸브 중 다른 하나의 밸브 부재가 밸브 시트와 결합하는 것을 방지하며, 따라서, 밸브 조립체를 통한 유체의 유동으로 인해 제 1 및 제 2 밸브 중 상기 다른 하나가 닫히는 것을 방지한다.

Description

밸브 조립체 {VALVE ASSEMBLY}
본 발명은 파이프형 액체 시스템에 통합된, 또는 통합될, 예를 들어, 방열기, 또는 다른 액체 보지 컨테이너, 또는 저장소(reservoir)(이후로는 명세서 및 청구범위에서 단순히 "저장소"라 칭함)와 함께 이용하기 위한 밸브 조립체에 관한 것이다.
국제특허공보 제91/09248호는 방열기를 제거하기 위해 물 공급을 차단하는데 사용되는 2-부분 방열기 밸브 조립체를 개시한다. 이러한 밸브 조립체는 상호 대향된 2개의 밸브를 갖고, 각각의 밸브는 관통 통로가 내측에 규정되는 케이싱을 포함하며, 상기 통로는 인접한 단부에서 내측 원주 밸브 시트를 갖고, 내측 원주 밸브 시트에 대하여 각자의 가동형 원추 밸브 부재들이 각자의 투입 스프링에 의해 스프링 바이어스되며, 밸브들이 함께 배치되어 각자의 밸브 시트로부터 밸브 부재들이 멀어지도록 강제하여 밸브를 열게 될 때 밸브 부재들이 서로 연결된다. 밸브 케이싱 사이에서 연장되는 베이오넷 연결 슬리브가 밸브들을 함께 보지한다. 2개의 밸브의 상부의 케이싱은 그 말단부에서 유동 조절 제어 밸브를 수용하기 위한 연장부를 갖고, 상기 연장부는 방열기에 연결될 분기관(branch)을 갖는다. 베이오넷 연결 슬리브를 해제시키면 밸브가 분리되어, 각자의 투입 스프링의 작용 하에 두 밸브 모두가 자동적으로 닫히게 한다.
상술한 바와 같이 알려진 밸브 조립체의 문제점은, 밸브의 정렬된 관통 통로를 통한 액체의 유량에 의해 합력이 밸브 부재에 작용한다는 것이다. 충분히 큰 유량에서, 이러한 바이어스 힘은, 하류 밸브 부재가 그 밸브 시트와 결합하도록 놓여 밸브 조립체를 통한 유동을 차단할 때까지, 상류 밸브 부재의 투입 스프링의 바이어스 힘에 반해, 밸브 부재들을 그 중립, 상호 개방 위치로부터 변위시키기에 충분하다.
본 발명의 목적은 이러한 단점을 제거하거나 완화시키는 것이다.
본 발명에 따르면, 상호 대향된 제 1 및 제 2 밸브를 포함하는 밸브 조립체가 제공되고, 각각의 밸브는 관통 통로가 내부에 규정되는 케이싱을 포함하며, 상기 관통 통로는 인접 단부에서 내측 원주 밸브 시트를 갖고, 상기 내측 원주 밸브 시트에 대해 각자의 가동식 밸브 부재가 바이어스되며, 상기 제 1 및 제 2 밸브의 각자의 밸브 부재는 상기 제 1 및 제 2 밸브를 서로 접속할 때 서로 결합하여서 각자의 시트로부터 멀리 강제되어, 제 1 및 제 2 밸브가 개방되며, 상기 제 1 및 제 2 밸브를 함께 보지하기 위해 연결 부재가 제공되고, 밸브 시트로부터 멀어지는 제 1 및 제 2 밸브 중 적어도 하나의 밸브 부재의 진행을 제한하기 위한 진행 제한 수단이 제공되어, 제 1 및 제 2 밸브가 서로 접속할 때 제 1 및 제 2 밸브 중 다른 하나의 밸브 부재가 밸브 시트와 결합하는 것을 방지하며, 따라서, 밸브 조립체를 통한 유체의 유동으로 인해 제 1 및 제 2 밸브 중 상기 다른 하나가 닫히는 것을 방지한다.
제 1 밸브의 케이싱은 그 말단부에서 유동 조절 제어 밸브를 수용하는 연장부를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 연장부는 저장소에 연결될 분기관을 갖는다. 이러한 제어 밸브는 수동으로 작동가능하다. 대안으로서, 제어 밸브가 자동 온도 조절식이다.
사용시, 밸브 조립체를 통한 정상 유동 방향에 있어서의 제 1 및 제 2 밸브의 상류 밸브에는, 밸브 조립체를 통한 유동으로 인해 하류 밸브의 닫힘을 방지하기 위해 상기 상류 밸브의 진행을 제한하기 위한 수단이 제공되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 진행 제한 수단은 제 1 및 제 2 밸브 중 적어도 하나의 각자의 바이어스 수단을 포함한다. 바이어스 수단은 코일 스프링을 포함할 수 있고, 코일 스프링의 치수는 스프링이 관련 밸브 부재의 진행 한도에서 결속되는 코일이 되도록 선택된다.
상기 코일 스프링이 제 1 및 제 2 밸브 중 상기 적어도 하나의 각자의 관통 통로 내에 위치한 스프링 시트 및 관련 밸브 부재의 면 사이에서 작용하는 것이 바람직하다. 적어도 하나의 유동 통로가 스프링 시트를 통해 또는 스프링 시트 주위로 제공되어, 스프링이 결속된 코일일 때 유체가 밸브 조립체를 통해 유동되게 한다. 일 실시예에서, 스프링 시트는 관통 통로의 내측면 사이에서 연장되는 기다란 부재를 포함한다. 상기 기다란 부재에는 각자의 밸브 부재의 스프링 지지 연장부를 수용하기 위한 관통 구멍이 제공되는 것이 바람직하다. 스프링 시트는 관통 구멍 내에 위치한 유지 부재에 의해서 관련 관통 통로와 함께 제 위치에 유지될 수 있다. 유지 부재는 서클립 또는 나사 부재를 포함할 수 있다.
제 1 밸브에 진행 제한 수단을 규정하도록 구성된 리턴 스프링이 제공될 경우, 스프링 시트는 유동 조절 제어 밸브의 밸브 시트에 의해 제자리에 유지될 수 있고, 상기 밸브 시트는 제 1 밸브의 관통 통로 내에 탈착가능하게 장착되어 스프링 시트를 삽입 및 제거할 수 있게 한다. 유동 조절 제어 밸브의 밸브 시트는 관통 통로 내에 나사 방식으로 유지될 수도 있고, 서클립과 같은 적절한 유지 수단에 의해 제자리에 유지될 수도 있다.
연결 부재가 제 1 및 제 2 밸브 중 하나의 케이싱 주위로 회전가능하며 그리고 축방향으로 빠르거나 실질적으로 빠른 칼라인 것이 바람직하다. 상기 제 1 및 제 2 밸브 중 다른 하나의 케이싱과 상기 칼라의 외측 단부의 내측면 중 하나는, 상기 제 1 및 제 2 밸브 중 다른 하나의 케이싱 또는 상기 칼라의 외측 단부의 내측 면 중 다른 하나에 제공되는 슬롯과 결합하도록 반경방향으로 연장되는 2개 이상의 베이오넷을 갖는다.
본 발명의 일 실시예가, 예로서, 첨부 도면을 참조하여 하기에 설명될 것이다.
도 1은 수동-작동식 유동 조절 제어 밸브를 갖는, 본 발명에 따른 밸브 조립체의 수직 단면도,
도 2는 선 A-A 상에서 도 1의 밸브 조립체의 횡단면도.
도면의 도 1을 참조하면, 밸브 조립체는 길이 방향으로 2개의 상호 대향된 기다란 밸브를 포함한다. 각각의 밸브(10)는 관형 케이싱(12)을 포함하며, 관형 케이싱(12) 내부에는 관통 통로(14)가 규정된다. 각 밸브의 통로(14)는 일 단부에서, 즉, 다른 밸브(10)가 연결될 단부에서, 내측 원주 밸브 시트(16)를 갖고, 이러한 내측 원주 밸브 시트(16)에 대하여 가동식 밸브 부재(18)가 리턴 스프링(22)에 의해 스프링 바이어스된다.
각 밸브의 밸브 부재(18)는 원추 형상의 포핏 밸브(poppet valve)로서 고무 또는 그외 다른 적절한 합성 플라스틱 물질의 밸브일 수 있다. 각각의 밸브 부재(18)는 중앙에 스피곳 장치(spigot device)(20)를 갖고, 스피곳 장치(20)의 일부분은 상기 일단부로부터 외향으로 돌출하여, 케이싱(12)의 인접 단부 너머로 각자의 리턴 스프링(22)의 영향 하에서 연장된다. 각각의 리턴 스프링은 각자의 밸브 부재(18)와 스프링 시트 사이에서 작용하는 각자의 관통 통로 내에 위치한 나선형 압축 스프링(22)을 포함한다.
밸브(10)의 인접 단부들은 시일 글랜드(seal gland)를, 즉, O-링(40)이 위치하는 외측 그루브(38)를, 각각의 인접 단부에 제공하는 연결 부재에 의해 함께 연결된다. 연결 부재는 하측 밸브 케이싱(12) 주위로 장착되는 칼라(42)를 포함한다.
칼라(42)는 케이싱(12) 상의 주변 스톱(52)과 접하는 내측 연장 플랜지(50)를 갖고, 도시되는 바와 같이, 케이싱(12)의 외측 상의 주변 그루브에 제공되는 서클립(54)(circlip)에 대한 접합부와 스톱(52) 사이에서 자유로운 회전 움직임을, 그러나 제한된 축방향 움직임을 갖는다. 칼라(42)는 2개의 밸브(10)를 함께 보지하며, 각자의 베이오넷(58)과 결합하는 2개 이상의 이격된 베이오넷 연결부에 의해 잠긴다. 하측 밸브(10) 및 칼라(42)는 조립체의 암형부로 작용하고 상측 밸브는 조립체의 수형부로 작용한다.
도 1에 도시되는 2개의 밸브의 하부에서, 리턴 스프링(22)은 환형 유지 판(24)과 부재(18)의 후방 사이에서 연장되어 상기 스프링 시트를 규정하며, 상기 스프링 시트는 서클립(28)에 의해, 케이싱(12)과 일체형으로, 칼라(26)에 대해 위치에 보지된다. 스피콧(20)의 다른 단부는, 도시되는 바와 같이, 밸브 부재(18)가 시트 외부에 있을 때, 판(24)의 구멍을 통해 연장된다. 하측 밸브(10)의 케이싱(12)의 다른 단부는 외측 나사산(32)으로 종료되어, 밸브 조립체가 파이프형 액체 시스템에 통합되게 한다.
도 1에 도시되는 바와 같은 상측 밸브(10)의 케이싱(12)은 다른 단부에서 유동 조절 제어 밸브(30)를 수용하도록 연장된다. 연장부(44)는 수동-작동식 제어 밸브(30)가 끼워맞춤되는 내측 나사-산으로 종료된다. 제어 밸브(30)의 밸브 부재(34)는 각자의 케이싱(12)의 내측에 제공되는 밸브 시트(36)와의 접합부 내에 수동으로 나사 결합될 수 있다. 연장부(44)는 외측 나사산(48)을 갖는 분기관(46)을 가져서, 조립체를 저장소에 연결시킬 수 있다. 제어 밸브(30)가 닫힌 위치에 있을 때, 즉, 부재(34)가 시트(36)와 접할 때, 각자의 케이싱(12) 내의 관통 구멍(14)이 닫힌다.
상측 밸브(10)의 리턴 스프링(22)은 관통 통로(14) 내에 위치한 스프링 시트(50)와 밸브 부재(18)의 후방 사이에서 연장되고, 유동 조절 제어 밸브(30)의 밸브 시트(36)에 의해 제자리에 유지된다. 따라서, 상측 밸브(10)의 리턴 스프링(22)은 유동 조절 제어 밸브(30)에 독립적으로 작동한다.
리턴 스프링(22)의 치수는, 스프링이 밸브 시트(16)로부터 멀어지는 각자의 밸브 부재(18)의 진행을 제한하도록 결속된 코일이 되도록, 선택된다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 밸브(10)들이 함께 연결될 때, 밸브 부재(18)는 중립 열린 위치를 채택하며, 각각의 밸브 부재는 각자의 리턴 스프링(22)의 바이어싱 힘에 대해 대향된 밸브 부재의 작용에 의해 열린 위치로 강제된다.
상측 및 하측 밸브(10) 각각의 리턴 스프링(22)은 밸브 시트(16)로부터 멀어지는 각자의 밸브 부재(18)의 움직임을 추가적으로 제한하여, 대향된 밸브 부재(18)가 각자의 밸브 시트(16)와 접촉하도록 밀려나는 것을 방지하며, 따라서, 중립 열린 위치로부터 멀어지는 밸브 부재(18)의 움직임을 제한하게 되고, 정렬된 관통 통로(14)를 통해 유동하는 액체의 작용 하에 밸브 부재(18)들 중 적어도 하나가 관통 통로를 닫는 것을 방지하게 된다.
본 발명은 지금까지 언급한 단점들 없이 저장소를 즉각 제거할 수 있다는 점에서 장점을 갖는다. 또한 가정 환경에서, 방열기용 부속품을 위한 여러 개의 파이프가 제공될 수 있고, 가구 및 장식 측면에서 주부의 요건에 부합하도록 방열기의 배치가 변경될 수 있다. 산업적 환경에서, 저장소가 우유, 음료, 또는 화학 물질과 같은 다른 액체를 함유할 수 있다. 또한, 물 공급 시스템의 경우, 물 저장 탱크가 저장소를 구성할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 밸브의 리턴 스프링을 이용하여 각자의 시트로부터 멀어지는 밸브 부재의 진행을 제한하였으나, 다른 진행 제한 수단도 고려가능하다. 예를 들어, 반경방향 내측으로 돌출하는 부재들이 각자의 밸브 케이싱(12)의 내측면 상에 제공되어 밸브 부재의 진행을 제한할 수 있다.
본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 수정되거나 변형될 수 있다.

Claims (17)

  1. 상호 대향된 제 1 및 제 2 밸브를 포함하는 밸브 조립체에 있어서,
    각각의 밸브는 관통 통로가 내부에 규정되는 케이싱을 포함하며, 상기 관통 통로는 인접 단부에서 내측 원주 밸브 시트를 갖고, 상기 내측 원주 밸브 시트에 대해 각자의 가동식 밸브 부재가 바이어스되며, 상기 제 1 및 제 2 밸브의 각자의 밸브 부재는 상기 제 1 및 제 2 밸브를 서로 접속할 때 서로 결합하여서 각자의 시트로부터 멀리 강제되어, 제 1 및 제 2 밸브가 개방되며, 상기 제 1 및 제 2 밸브를 함께 보지하기 위해 연결 부재가 제공되고, 밸브 시트로부터 멀어지는 제 1 및 제 2 밸브 중 적어도 하나의 밸브 부재의 진행을 제한하기 위한 진행 제한 수단이 제공되어, 제 1 및 제 2 밸브가 서로 접속할 때 제 1 및 제 2 밸브 중 다른 하나의 밸브 부재가 밸브 시트와 결합하는 것을 방지하며, 따라서, 밸브 조립체를 통한 유체의 유동으로 인해 제 1 및 제 2 밸브 중 상기 다른 하나가 닫히는 것을 방지하는
    밸브 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브의 케이싱은 말단부에서 유동 조절 제어 밸브를 수용하는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 저장소에 연결될 분기관을 갖는
    밸브 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 수동 작동식인
    밸브 조립체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 자동 온도 조절식인
    밸브 조립체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용시 상기 밸브 조립체를 통한 정상 유동 방향에 있어서의 상기 제 1 및 제 2 밸브 중 상류 밸브에는, 상기 상류 밸브의 진행을 제한하기 위한 수단이 제공되어, 상기 밸브 조립체를 통한 유체 유동으로 인한 하류 밸브의 폐쇄를 방지하는
    밸브 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 진행 제한 수단은 상기 제 1 및 제 2 밸브 중 적어도 하나의 각자의 바이어스 수단을 포함하는
    밸브 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 바이어스 수단은 코일 스프링을 포함하고, 상기 스프링이 관련 밸브 부재의 진행 제한시 결속된 코일이 되도록 스프링의 치수가 선택되는
    밸브 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 코일 스프링은 상기 제 1 및 제 2 밸브 중 적어도 하나의 각자의 관통 통로 내에 위치한 스프링 시트와 관련 밸브 부재의 면 사이에서 작용하는
    밸브 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스프링 시트를 통해 또는 상기 스프링 시트 주위로 적어도 하나의 유동 통로가 제공되어, 스프링이 결속된 코일일 때 유체가 밸브 조립체를 통해 유동하게 되는
    밸브 조립체.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 스프링 시트는 관통 통로의 내측면 사이에서 연장되는 기다란 부재를 포함하는
    밸브 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기다란 부재에는 각자의 밸브 부재의 스프링 지지 연장부를 수용하기 위한 관통 구멍이 제공되는
    밸브 조립체.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 시트는 상기 관통 통로 내에 위치한 유지 부재에 의해서 관련 관통 통로와 함께 제 위치에 유지되는
    밸브 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유지 부재는 서클립 또는 나사 부재를 포함하는
    밸브 조립체.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브에는 진행 제한 수단을 규정하도록 구성되는 리턴 스프링이 제공되고, 상기 스프링 시트는 유동 조절 제어 밸브의 밸브 시트에 의해 제자리에 유지되며, 상기 밸브 시트는 상기 제 1 밸브의 관통 통로 내에 탈착가능하게 장착되어 스프링 시트를 삽입 및 제거할 수 있게 하는
    밸브 조립체.
  15. 제 15 항에 있어서,
    상기 유동 조절 밸브의 밸브 시트는 상기 관통 통로 내에 나사 방식으로 유지되거나, 서클립과 같은 적절한 유지 수단에 의해 제자리에 유지되는
    밸브 조립체.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 제 1 및 제 2 밸브 중 하나의 케이싱 주위에 회전가능하게 그리고 축방향으로 빠르거나 실질적으로 빠르게 장착되는 칼라인
    밸브 조립체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 밸브 중 다른 하나의 케이싱과 상기 칼라의 외측 단부의 내측면 중 하나에는, 상기 제 1 및 제 2 밸브 중 다른 하나의 케이싱 또는 상기 칼라의 외측 단부의 내측 면 중 다른 하나에 제공되는 슬롯과 결합하도록 반경방향으로 연장되는 2개 이상의 베이오넷이 제공되는
    밸브 조립체.
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