KR20160130503A - 밸브 동체 및 상기 밸브 동체를 포함하는 밸브 - Google Patents

Abstract

유체 탱크 안의 압력을 조절하도록 구성된 안전 밸브용 밸브 동체(100.100',100")로서, 밸브 동체 내부에 공동(105)을 형성하는 밸브 동체가 제안된다. 밸브 동체는: 상기 밸브 동체의 내측 공동에 접근할 수 있도록 밸브 동체(100)내에 제공된 복수개의 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들, 서로에 대하여 실질적으로 평행한 평면들상에 놓이는 방식으로 밸브 동체상에 제공된 상기 복수개의 개구들의 적어도 2 개의 개구들(110a, 110b, 110c, 110d) 및, 복수개의 기계적인 결합 부분(120a, 120b, 120c, 120d)들을 포함한다. 각각의 기계적인 결합 부분은 밸브 동체의 상기 적어도 2 개의 개구들중 개별적인 하나에 대응하여 제공되며, 각각의 기계적인 결합 부분은 다른 밸브 동체의 대응하는 결합 부분과 결합되도록 적합화된다.

Description

밸브 동체 및 상기 밸브 동체를 포함하는 밸브{Valve Body and Valve Comprising Thereof}

본 발명은 석유화학, 화학, 약학 산업 분야에서 이용되는 유체 콘테이너(예를 들어, 탱크)를 위한 안전 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 탱크들을 위한 안전 밸브들에 관한 것이다.

예를 들어 석유화학, 화학, 약학 분야와 같은 산업의 다양한 산업 분야에서, 탱크는 액체 탄화 수소 및 기체와 같은 유체를 저장하는데 이용된다. 탱크 안의 압력은 안전상의 이유로 허용된 압력값의 범위내에서 항상 유지된다. 예를 들어, 탱크 안의 압력은 탱크 자체의 구조 변형을 회피하도록 제한될 수 있다.

탱크 안의 압력 제어를 보장하도록, 안전 밸브들이 이용된다.

일반적인 압력 밸브는 그것이 결합되는 탱크 내부의 압력이 미리 결정된 최대값을 초과할 때 자동적으로 개방되도록 구성될 수 있다-이러한 경우에, 밸브는 "압력 릴리프 밸브"로서 지칭된다- 또는 탱크 내부의 압력이 미리 결정된 최소값 아래로 강하할 때 자동적으로 개방되도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우에 밸브는 "진공 릴리프 밸브"로서 지칭된다- 또는 상기 양쪽의 경우에, 밸브는 "통기 밸브(breather valve)"로서 지칭된다. 밸브들은 외부 환경으로 그리고/또는 외부 환경으로부터 공기를 배출 및/또는 흡인하도록 구성될 수 있거나, 또는 밸브들은 (필요에 따라서) 파이프로 그리고/또는 파이프로부터 비활성 기체를 흡인하고 그리고/또는 과잉 유체를 배출시키도록 파이프에 연결될 있다.

안전 밸브는 하나 이상의 셔터들이 그 안에 하우징되는 밸브 동체를 포함하며, 셔터들 각각은 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 전환되도록 구성되고, 폐쇄 위치에서 밸브 동체의 개별적인 개방을 차단하고, 개방 위치에서 밸브 동체의 개방을 자유롭게 하여, 적절한 바에 따라서 공기, 비활성 기체 또는 유체의 배출 또는 흡인을 허용한다. 일반적으로, 셔터는 밸브 동체의 개별적인 개구를 잠그는 (예를 들어, 중량의 힘 때문에 폐쇄 위치에 유지되는, 즉, 중력의 작용 때문에 유지되는) 잠금 요소(예를 들어, 플레이트)를 포함하며, 즉, 플레이트가 밸브 동체의 개별 개구 위에 배치되어 개구를 완전하게 폐쇄시킨다. 탱크 안의 유체의 과도 압력에 대하여 반작용하도록 구성된 셔터는 탱크의 내부 압력의 효과하에 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 전환되는데, 내부 압력은 미리 결정된 최대 압력을 초과함으로써 힘을 셔터에 가하여 폐쇄력(셔터의 중량의 힘)을 극복하고, 폐쇄력은 셔터를 폐쇄 위치에 유지하고, 탱크 압력이 셔터를 개방 위치에 더 이상 유지할 수 없는 압력값으로 감소될 때까지 그러한 위치에 유지시킨다 (즉, 탱크 내부의 압력은 셔터상에 중량의 힘보다 약한 힘을 가한다). 탱크 안에서 유체의 미달 압력(즉, 진공)에 반작용하도록 구성된 셔터의 경우에, 탱크 안의 유체 압력이 미리 결정된 최소 값 아래로 강하할 때 셔터는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 전환하는데, 미리 결정된 최소 값에 대하여 탱크 외부의 압력과 탱크 안의 압력 사이의 압력 차이는, 탱크 외부의 압력에 의해 셔터상에 가해지는 힘이 셔터를 폐쇄 위치에 유지시키는 폐쇄력(셔터의 중량의 힘)을 극복할 수 있도록 되는 것이다. 탱크 외부의 압력과 탱크 내부의 압력 사이의 압력 차이가 셔터를 더 이상 개방 위치에 유지시킬 수 없게 하는 압력값으로 탱크 압력이 상승되지 않을 때까지(즉, 탱크 외부의 압력은 셔터상에 작용하는 중량의 힘보다 약한 힘을 가한다), 셔터는 상기 위치에 유지된다.

안전 밸브들은 통상적으로 작동 요건들의 함수로 크기가 정해져서 (즉, 이들은 안전 밸브들의 소망되는 적용의 사양에 기초한다), 공칭 사이즈(통상적으로, DN50, DN80, DN100, DN150, DN200, DN250 and DN300)들의 제한된 집단(family) 내에서 동체를 선택한다. 다음에 내측 부분들(예를 들어, 셔터)은 소망의 압력에서 개방되는 것을 획득하기 위하여 주문 제작된다. 이것은 안전 밸브들이 수리되어야 하는 경우에 주문 제작된 구성 요소들의 교체를 필요로 한다. 더욱이, 안전 밸브를 다른 유형의 것과 교체하는 것이 필요할 경우에(예를 들어, 압력 릴리프 밸브를 진공 또는 통기 안전 밸브와 교체할 필요가 있는 경우에), 새로운 것의 장착을 위하여 신형의 주문 제작된 안전 밸브를 제공하고 구형의 안전 밸브를 제거하는 것이 필요하다.

이것은 제조 회사의 부품 재고 관리 및 제조의 관점에서 불리하며 비경제적인 것으로 판단된다.

따라서 출원인은 구성 요소들의 신속한 교체가 가능하고, 동시에 필요에 따라서 구성을 간단하게 변형시킬 수 있는, 구성 가능한 안전 밸브의 유용성을 보장하는 해법을 창안하였다.

전체적으로, 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 해법은, 다른 밸브 요소들과의 관련 및 가능하게는 다른 동일한 밸브 동체들과의 관련을 통하여, 그 어떤 구현예의 필요성에도 용이하게 적합화될 수 있고 상이한 유형을 가지는 안전 밸브들의 여러 구성을 제공하게 하는 구조를 가진 밸브 동체를 제공하는 개념에 기초한다.

특히, 본 발명의 특정한 실시예들에 따른 해법의 하나 이상의 양상들은 종속 청구항들에 기재되어 있으며, 종속 청구항들에는 상기 해법의 유리한 특징들이 기재되어 있다.

보다 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 해법의 양상은 유체 탱크 안의 압력을 조절하기 위한 안전 밸브를 위한 밸브 동체를 제공한다. 밸브 동체는 상기 밸브 동체의 내측 공동을 형성한다. 밸브 동체는 밸브 동체 안에 제공된 복수개의 개구들을 포함하여 밸브 동체의 내측 공동에 대한 접근을 허용한다. 상기 복수개의 개구들중 적어도 2 개의 개구들은 실질적으로 평행한 평면들상에 놓이도록 밸브 동체상에 제공된다. 더욱이, 밸브 동체는 기계적인 결합의 복수개의 부분들을 포함한다. 기계적인 결합의 각각의 부분은 밸브 동체의 상기 적어도 2 개의 개구들중 개별의 하나에 대응하여 제공된다. 더욱이, 기계적인 결합의 각각의 부분은 다른 밸브 동체의 대응하는 결합 부분과 맞도록 적합화된다.

본 발명의 일 실시예에서, 밸브 동체는 사변형 베이스를 가진 전체적으로 프리즘 형상의 박스 유사 구조체를 가진다. 더욱이, 적어도 2 개의 개구들은 사변형 베이스를 가진 프리즘의 6 개 면들중 4 개면상에 제공된 4 개의 개구들을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 적어도 2 개의 개구들은 실질적으로 서로 동일축이다.

본 발명의 일 실시예에서, 복수개의 결합 요소들은 복수개의 구멍들, 관통 구멍들, 나사 구멍들 및/또는 나사 관통 구멍들을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 각각의 기계적인 결합 부분은 상기 적어도 2 개의 개구들중 대응하는 개구를 한정하도록 적합화된 개별의 경계부를 포함하고, 각각의 경계부는 다른 밸브 동체의 대응하는 경계부에 포함된 대응하는 복수개의 결합 요소들과의 결합을 위하여 복수개의 결합 요소들을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 해법의 다른 양상은 적어도 하나의 밸브 동체를 포함하는 대응하는 안전 밸브를 제공한다.

보다 상세하게는, 탱크 안의 압력을 조절하도록 유체 탱크에 결합되게끔 적합화된 안전 밸브가 제안된다. 안전 밸브는 유체 탱크와 밸브를 유체 결합시키기 위한 결합 부분, 탱크 안의 압력이 최대 압력 값과 같거나 그것을 초과할 때 탱크 안의 과도 압력을 감소시키도록 적합화된 적어도 하나의 압력 릴리프 밸브, 및/또는 탱크 안의 압력이 최소 압력값과 같거나 그보다 미만일 때 진공 보상 유체가 탱크 안으로 진입하는 것을 허용하도록 적합화된 적어도 하나의 진공 릴리프 밸브 부분을 포함한다. 안전 밸브의 연결 부분, 압력 릴리프 밸브 부분 및/또는 진공 릴리프 밸브 부분중 적어도 하나는 상기의 적어도 하나의 밸브 동체를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 연결 부분은 결합 플랜지 요소를 포함하고, 상기 결합 플랜지 요소는 탱크의 충전부(filler)와 결합되도록 적합화된 제 1 결합 플랜지 및, 상기 적어도 하나의 밸브 동체의 상기 기계적인 결합 부분들중 선택된 하나에 결합되는 제 2 결합 플랜지를 가진다.

본 발명의 일 실시예에서, 압력 릴리프 밸브 부분은 셔터 요소를 포함하는 셔터 조립체를 구비한 동체를 포함하고, 상기 셔터 요소는 탱크내 압력의 작용하에서 압력 릴리프 밸브 부분의 벤트 개구를 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 벤트 개구를 해제시키는 개방 위치 사이에서 움직일 수 있다. 압력 릴리프 밸브 부분의 동체는 상기 적어도 하나의 밸브 동체를 포함하거나, 또는 압력 릴리프 밸브 부분의 동체는 셔터 조립체를 수용하여 날씨 변화로부터 보호하기 위한 공동을 가진 빗물 덮개 요소를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 진공 릴리프 밸브 부분은 상기 적어도 하나의 밸브 동체 및 셔터 조립체를 포함하고, 상기 셔터 조립체는 진공 릴리프 밸브 부분의 흡입 개구를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 상기 흡입 개구를 자유롭게 하는 개방 위치 사이에서 탱크안의 진공의 작용하에 움직일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 압력 릴리프 밸브 부분 및/또는 진공 릴리프 밸브 부분은 추가적인 결합 플랜지 요소를 포함하고, 상기 추가적인 결합 플랜지 요소는 유체를 제공/수용하는 파이프와 결합하도록 적합화된 제 1 결합 플랜지 및, 상기 적어도 하나의 밸브 동체의 상기 기계적인 결합 부분들중 선택된 하나에 결합되는 제 2 결합 플랜지를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 안전 밸브는 탱크 안의 압력 또는 진공의 작용에 대항하는 저항력을 제공하기 위하여 셔터 조립체와 결합된 탄성 편향 구성체(elastic biasing arrangement)를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 탄성 편향 구성체는, 탄성 변형 가능 요소, 상기 탄성 변형 가능 요소의 대향하는 단부들에 결합된 제 1 베이스 및 제 2 베이스, 상기 제 1 베이스와 제 2 베이스 사이에서 미리 결정된 최대 거리를 유지하기 위하여 제 1 베이스 및 제 2 베이스에 개별의 대향 단부들을 통하여 결합된 적어도 하나의 결속 비임을 포함한다. 적어도 하나의 결속 비임은 상기 탄성적으로 변형 가능한 요소의 미리 가해진 압축을 유지하도록 제 2 베이스와 체결된 방식으로 결합되고 제 1 베이스와 미끄럼 방식으로 결합된다. 더욱이, 탄성 편향 구성체는 셔터상에 놓인 탄성 편향 구성체의 제 2 베이스를 가지면서 셔터 요소와 미끄럼 방식으로 결합된다.

본 발명의 일 실시예에서, 셔터 조립체는 탱크 안의 압력 또는 진공의 작용하에서 중력의 방향에 횡단하는 방향을 따라서 움직이도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 결합 부분 및 압력 릴리프 밸브 부분 또는 진공 릴리프 밸브 부분은 상기 적어도 하나의 밸브 동체를 공유한다.

본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 진공 릴리프 밸브 부분은 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분을 포함한다. 안전 밸브는 상기 안전 밸브를 제 1 영역 및 제 2 영역으로 세분하도록 결합 부분내에 제공된 격벽 요소를 더 포함하고, 상기 제 1 영역은 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분들중 하나의 제 1 진공 릴리프 밸브 부분을 포함하고, 상기 제 2 영역은 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분들중 하나의 제 2 진공 릴리프 밸브 부분을 포함하고, 제 1 영역 및 제 2 영역은 실질적으로 대칭적이다.

본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 진공 릴리프 밸브 부분은 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분들을 포함하고, 상기 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분들 및,안전 밸브는 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분들의 셔터 조립체을 함께 결합시키도록 적합화된 결합 요소를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 해법의 다른 양상은 상기 하나의 안전 밸브의 구현을 위한 구성 요소들의 키트를 제공한다.

보다 상세하게는, 안전 밸브가 결합되는 유체 탱크 안의 압력을 조절하기 위한 안전 밸브의 제조용 구성 요소들의 키트(kit)가 제안된다. 상기 구성요소들의 키트는: 상기의 적어도 하나의 밸브 동체; 탱크의 충전부(filler) 또는 파이프의 플랜지와 결합되도록 적합화된 제 1 결합 플랜지 및, 밸브 동체와 결합되도록 적합화된 제 2 결합 플랜지를 가지는, 적어도 하나의 결합 플랜지 요소; 밸브 동체상에 제공된 개구들중 어느 하나라도 막기 위한 적어도 하나의 덮개 요소; 내부가 중공형이고, 상기 적어도 2 개의 개구들중 하나의 개구에 대응하여 적어도 하나의 밸브 동체상에 장착되도록 적합화된, 적어도 하나의 빗물 덮개 요소 및, 적어도 하나의 밸브 동체 또는 빗물 덮개 요소에 장착될 수 있고, 밸브 동체의 적어도 2 개의 개구들중 하나의 개구를 선택적으로 폐쇄하도록 적합화되는 적어도 하나의 셔터 조립체로서, 상기 하나의 개구를 폐쇄하도록 적합화된 가동 셔터(movable shutter)를 포함하는, 적어도 하나의 셔터 조립체;를 포함한다.

본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 해법과, 추가적인 특징들 및 그것의 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예로서만 주어진 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다 (여기에서 대응하는 요소들은 동일하거나 유사한 참조 번호들로 표시되어 있으며 그들에 대한 설명은 간략성을 위하여 반복되지 않는다). 이와 관련하여, 도면들이 축척대로 도시된 것은 아니며(일부 세부 내용은 과장될 수 있고 그리고/또는 단순화될 수 있다), 다르게 표시되지 않는 한, 도면들은 설명된 구조 및 과정들을 단순히 개념상으로 설명하는데 이용된다.
본 발명에 따른 해법의 상기 및 다른 특징들과 장점들은 첨부된 도면과 관련하여 비제한적인 예로서만 제공된 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 보다 잘 이해될 것이다.
도 1a 는 본 발명의 실시예들에 따른 밸브 동체의 개략적인 도면이다.
도 1b 는 도 1a 의 밸브 동체의 평면도이다.
도 1c 는 도 1a 의 밸브 동체의 측면도이다.
도 2a 는 밸브 동체와 관련될 수 있는 밸브 요소의 사시도로서, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 결합 요소의 사시도이다.
도 2b 는 도 2a 의 플랜지 결합 요소를 위로부터 도시한 평면도이다.
도 2c 는 도 2a 의 플랜지 결합 요소의 측면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른, 이전의 도면들에서 도시된 밸브 요소들 및 밸브 동체들이 구현된 통기 안전 밸브(breather safety valve)의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4e 는 본 발명의 실시예들에 따른 안전 밸브들의 다른 구성들에 대한 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통기 안전 밸브의 측단면도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통기 안전 밸브의 측단면도이다.
도 7a 및 도 7b 는 도 4a 에 도시된 통기 밸브에 기초한 향상된 통기 안전 밸브의 단면도이다.

도면을 참조하면, 도 1a 내지 도 1c 는 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브용 밸브 동체(100)의 부등각 투영도, 평면도 및 측면도이다.

밸브 동체(100)는 내측 공동(105)을 한정하는데, 이것은 밸브 동체(100)상에 제공된 복수개의 개구(110a, 100b,110c,110d)를 통하여 외부로부터 접근 가능하다.

예를 들어, 밸브 동체(100)는 4 변형 베이스를 가진 프리즘과 같은, 전체적으로 다면 구조를 가지며, 즉, 밸브 동체(100)는 실질적으로 박스와 같은 구조를 가진다.

본 발명의 실시예에 따른 밸브 동체에서, 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들중 적어도 2 개는 실질적으로 서로 평행한 평면들상에 놓이도록 밸브 동체(100)상에 제공된다.

예를 들어, 밸브 동체(100)는 6 개 면을 가지고, 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들은 6 개 면들중 4 개면상에 제공되며, 특히 밸브 동체(100)의 대향하는 면들의 개별적인 쌍들에 제공된다.

예를 들어, 개구(110a,110b)들은 밸브 동체(100)상에서 대향하는 위치들에 형성되고 축(A-A)상에서 실질적으로 동일축으로 정렬되는데 반해, 개구(110c,110d)들은 밸브 동체(100)상에서 대향하는 위치들에 형성되고 상이한 축(B-B)상에 실질적으로 동일축으로 정렬된다. 본 발명의 일 실시예에서, 축(A-A)과 축(B-B)은 서로 횡단된다.

바람직스럽게는, 제한적인 것은 아닐지라도, 개구(110a, 110b, 110c, 110d )들이 실질적으로 원형이다. 예를 들어, 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들은 실질적으로 동일한 직경을 가지고 형성된다.

본 발명에 따른 일 실시예에서, 밸브 동체(100)는 제 1 벽(115a) 및 제 2 벽(115b)을 포함하는 그로인 볼트 구조(groin-vault structure)를 가지며, 상기 벽 각각은 그로인 볼트 구조를 가진다. 벽(115a,115b)은 함께 연결되고, 특히, 각각의 그로인 볼트 벽(115a,115b)은 4 개의 주위 원호(perimetric arc)를 포함하고, 제 1 벽(115b)의 각각의 주위 원호는 제 2 벽(115b)의 대응하는 원호와 결합된다. 바람직스럽게는, 제 1 벽(115a) 및 제 2 벽(115b)은 일체로 형성된다. 결합된 주위 원호들의 각각의 쌍은 4 개 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들중 대응 개구의 외측 주위(outer perimeter)를 형성한다.

개구(110a, 110b, 110c, 110d)들중 각각의 하나에 대응하여, 밸브 동체(100)는 개별의 결합 부분을 포함한다. 예를 들어, 밸브 동체(100)는 개별의 경계부(120a, 120b, 120c, 120d)를 포함하는데, 바람직스럽게는 경계부(120a, 120b, 120c and 120d)들이 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들중 대응하는 하나를 한정하는 방식으로, 결합된 주위 원호들의 각각의 쌍에 대응한다.

바람직스럽게는, 각각의 경계부(120a, 120b, 120c, 120d)는 밴드(band)로서, 대응하는 개구(110a, 110b, 110c, 110d)의 중심을 향해 거리(d)를 가지고 (축 A-A 또는 B-B 에 대하여 횡방향으로) 연장된다. 즉, 경계부(120a, 120b, 120c, 120d)는 폭(d)을 가진다.

각각의 결합 부분(즉, 경계부(120a, 120b, 120c, 120d))들은 복수개의 결합 요소들을 포함하며, 상기 결합 요소들은 다른 밸브 요소들(이하에서 보다 상세하게 설명됨) 및/또는 다른 유사한 밸브 동체(도 1a-1c에서 도시되지 않음)(100)와의 결합을 위한 것이다. 예를 들어, 경계부(120a, 120b, 120c, 120d)는 구멍, 관통 구멍, 나사 구멍 및/또는 나사 관통 구멍들을 포함하는데, 이들은 다음에서 간단하게 구멍(125)으로 지칭될 것이다. 구멍(125)들은 밸브 동체(100)와 다른 밸브 요소들(이후에 보다 상세하게 설명됨) 사이에 기계적인 결합(예를 들어, 스크류, 볼트 및 너트 또는 타이 볼트(tie bolt))에 의한 클램핑)을 허용한다. 대안의 실시예들에서, 결합 요소들은 상이한 유형이며, 예를 들어, 대안의 밸브 동체는 복수개의 돌출 요소들 및/또는 수용부(receptacle)들을 가지고, 이들은 요부 또는 돌출 요소들과의 배요넷 장착(bayonet mounting)을 허용하도록 구성된다.

경계부(120a, 120b, 120c, 120d)상에 제공된 구멍(125)들 때문에, 결합 수단을 이용하지 않으면서도 밸브 동체(100)를 다른 밸브 동체(이후에 설명됨)들에 결합시킬 수 있으며, 상기 결합 수단은 (나사화되거나 또는 나사화되지 않은) 슬리브(미도시)들을 밸브 동체(100)의 개구(110a, 110b, 110c, 110d) 안에 부분적으로 삽입하고 다른 밸브 동체들의 대응하는 개구 안에 부분적으로 삽입하는 것과 같은 것이며, 이러한 결합 수단은 밸브의 작동 직경을 감소시키고 따라서 그것을 통한 유체 유량도 감소시킨다.

일 실시예에서, 밸브 동체(100)는 저항성 재료로 형성되는데, 예를 들어 카본 스틸 또는 스테인레스 스틸 SS316 또는 SS304 와 같은 금속으로 형성되며, 이들은 구현 요건들에 따라서 최대 0.5 barg까지의 작동 압력을 견딜 수 있거나 또는 심지어 5 barg 정도의 압력을 견딜 수 있다 (일반적으로, 밸브 동체(100)는 그것이 결합되는 탱크가 지탱하는 최대 압력보다 크거나 최대 압력과 같은 압력을 지지하는 방식으로 치수가 정해진다).

도 2a-2c 를 참조하면, 이들은 밸브 동체(100)와 관련된 밸브 요소의 부등각 투영도, 평면도 및 측면도를 각각 도시하며, 특히 본 발명의 실시예에 따라서 플랜지가 있는 결합 요소(200)를 도시한다.

플랜지 결합 요소(200)는 밸브 동체(100)를 산업용 플랜트의 다른 요소(도시되지 않은 탱크 또는 파이프)들과 연결시킬 (유체 소통시킬 수 있는) 목적을 가지는 밸브 요소이다.

플랜지 결합 요소(200)는 유체 탱크(예를 들어, 유체 및/또는 기체)상에 제공된 (유사한 플랜지가 구비된된) 노즐과 결합되도록 적합화된 제 1 결합 플랜지(205), 밸브 동체(100)와 결합되도록 적합화된 제 2 결합 플랜지(210) 및 중간 부분(215)을 포함한다. 바람직스럽게는, 플랜지 결합 요소(200)가 적절한 재료로 하나의 부재로 형성되는데, 예를 들어, 강철과 같은 금속으로 형성된다 (밸브 동체(100)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게 형성된다).

제 1 결합 플랜지(205)는 개구(225)를 둘러싸고 탱크 또는 파이프(미도시)와의 기계적 결합을 위한 것이다. 예를 들어, 결합 플랜지(205)에 복수개의 결합 요소들이 제공되는데, 이들은 관통 구멍 및/또는 나사 관통 구멍들과 같은 것으로서 이후에는 간단하게 구멍(230)들로 지칭되며, 이들은 (예를 들어, 스크류, 스터드 및/또는 볼트 및 너트와 같은 연결 요소들과 조합되어) 대응하는 결합 요소들(미도시)과의 기계적 결합을 수행하도록 적합화되며, 대응 결합 요소들은 예를 들어 탱크 또는 파이프에 제공된 관통 구멍 또는 나사 관통 구멍들과 같은 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 결합 플랜지는 실질적으로 디스크와 유사한 형상을 가지며, 특히 원형을 가진다.

중간 부분(215)은 제 1 결합 플랜지(205)에 연결된 소형 베이스 및 제 2 결합 플랜지(210)에 연결된 대형 베이스를 가진 실질적으로 절두 원추 형상을 가진다. 중간 부분(215)은 내측 공동(240)을 포함하는데, 내측 공동은 (제 1 단부에서) 제 1 결합 플랜지(205)에 의해 둘러싸인 개구(225) 및, (제 2 단부에서) 제 2 결합 플랜지(210)에 의해 둘러싸인 개구(245)와 유체 소통된다. 바람직스럽게는, 내측 공동(240)은 중간 부분(215)과 유사하게 실질적으로 절두 원추 형상을 가진다.

제 2 결합 플랜지(210)는 플랜지 결합 요소(200)를 밸브 동체(100) 또는 다른 밸브 요소들(이후에 설명됨)에 결합시키는 역할을 한다. 예를 들어, 제 2 플랜지(210)는 밸브 동체(100)의 경계부(120a, 120b, 120c, 120d)들중 임의의 하나와 결합되도록 적합화된 형상을 가진다. 이러한 목적을 위하여, 제 2 결합 플랜지(210)는 예를 들어 이후에 간단하게 구멍(250)으로 지칭되는, 나사가 없는 구멍 및/또는 나사 구멍 및/또는 관통 구멍과 같은 복수개의 결합 요소들을 포함하며, 이것은 밸브 동체(100)의 경계부(120a, 120b, 120c, 120d)들중 어느 하나의 복수개의 구멍(125)들과 (예를 들어, 스크류, 스터드 및/또는 너트 및 볼트와 같은 연결 요소들과 조합된) 기계적 결합을 제공하기에 적절하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 결합 플랜지(210)는 실질적으로 디스크와 같은 형상을 가지며, 예를 들어 원형을 가진다.

이제 도 3 을 참조하면, 이것은 본 발명의 실시예에 따라서 위에서 설명된 밸브 동체 및 플랜지 결합 요소들에 의하여 제공된, 통기 안전 밸브(breather safety valve)의 단면도로서, 보다 단순하게는 다음에서 통기 밸브(breather valve, 300)로 지칭된다.

통기 밸브(300)는 탱크 내부의 과도 압력 및 미달 압력으로부터 탱크(미도시)를 보호하도록 적합화된다. 특히, 유체 탱크와 사용될 때 발생될 수 있는 과도 압력 및 미달 압력을 보상하는 방식으로, 통기 밸브가 결합되는 탱크 내부의 압력이 최대값을 초과할 때, 기체와 같은 유체를 외부 환경으로 배기시키도록 통기 밸브(300)가 적합화되고, 탱크 내부의 압력이 최소값 아래로 떨어질 때, 주위 환경으로부터 공기를 유인하도록 통기 밸브가 적합화된다.

통기 밸브(300)는 제 1 밸브 동체(100) 및, 상기 제 1 밸브 동체(100)와 유사한 제 2 밸브 동체(100')를 포함하며, 이들은 개별의 경계부(120a, 120b')의 개별의 복수개의 구멍(125,125')에 의해 함께 결합되는데, 예를 들어 경계부(120b,120a')들은 서로 정렬된 복수개의 구멍(125,125')들 안으로 삽입된 예를 들어 너트 및 볼트 또는 스터드들과 같은 복수개의 연결 요소(305)들에 의해 함께 클램핑된다. 결국, 2 개의 밸브 동체(100,100')들의 개구(110b,110a') 들은 함께 결합되고, 2 개의 밸브 동체(100,100')들은 서로 유체 소통된다.

플랜지 결합 요소(200)는 제 1 밸브 동체(100)와 결합되는데, 예를 들어 서로 정렬된 복수개의 구멍(125,250)들 안으로 삽입된 스크류(310)들과 같은 복수개의 연결 요소들에 의하여 제 1 밸브 동체(100)의 경계부(120d)와 플랜지 결합 요소(200)의 제 2 결합 플랜지(210)를 함께 조임으로써 결합된다. 결국, 개구(110d,245)들이 서로 결합되고, 밸브 동체(100)는 플랜지 결합 요소(200)의 공동(240)과 유체 소통된다.

유리하게는, (예를 들어, 도시되지 않은 엘라스토머 재료로 만들어진 링(ring)과 같은) 밀봉 요소가 통기 밸브(300)의 우수한 공기 밀폐 밀봉을 보장하기 위하여 제 1 밸브 동체(100)의 경계부(120d)와 플랜지 결합 요소(200)의 제 2 결합 플랜지(210) 사이에 개재될 수 있다.

통기 밸브(300)는 한쌍의 덮개 요소(315, 315')를 포함한다. 덮개 요소(315,315')는 제 1 밸브 동체(100)의 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들 및/또는 제 2 밸브 동체(100')의 개구(110a', 110b', 110c', 110d')들중 어느 하나에 대해서라도, 바람직스럽게는 밀폐되게, 폐쇄하도록 적합화된다.

예를 들어, 덮개 부분(315,315')들은 밸브 동체(100,100')들의 구멍(125,125')에 대응하도록 적합화된 복수개의 관통 구멍들 및/또는 나사 관통 구멍들(도면에 도시되지 않음)을 포함한다. 바람직스럽게는, 덮개 부분(315,315')들이 저항성 재료로 형성되며, 예를 들어 (밸브 동체(100)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게) 강철과 같은 금속으로 형성된다.

도 3 의 통기 밸브(300)의 구성에서, 덮개 부분(315,315')들은 제 1 밸브 동체(100) 및 제 2 밸브 동체(100')와 각각 결합되는데, 예를 들어, 덮개 요소(315)는 제 1 밸브 동체(100)의 경계부(120a)에 클램프되는 반면에, 덮개 부재(315')는 제 2 밸브 동체(100')의 경계부(120b')에 클램프되고, 이들 모두는 개별의 덮개 요소(315,315')의 구멍들과 정렬된 복수개의 구멍(125,125')들 안으로 삽입된 복수개의 나사(320,320')에 의해 그렇게 된다. 따라서, 도시된 구성에서 밸브 동체(100,100')의 개구(110a,110b')들은 개별의 덮개 요소(315,315')들에 의해 폐쇄된다.

유리하게는, 개별의 밀봉 요소(도시되지 않았지만, 예를 들어 엘라스토머 재료로 제작된 링)는 통기 밸브(300)의 우수한 공기 밀폐 밀봉을 보장하기 위하여 밸브 동체(100,100')의 경계부(120d,120d')와 덮개 부분(315,315') 사이에 각각 개재될 수 있다.

통기 밸브(300)는 제 1 밸브 동체(100)의 개구(110a,110b,110c,110d) 및 제 2 밸브 동체(100')의 개구(110a' 110b', 110c' 110d')중 어느 하나에라도 장착되도록 적합화된 관통 덮개 요소(325)를 포함한다.

본 발명에 따른 일 실시예에서, 덮개 요소(325)는 관통 디스크와 같은 형상을 가지고, 특히 원형을 가지고, 밸브 동체(100,100')들중 어느 하나와도 결합되도록 적합화된다. 예를 들어, 덮개 요소(325)는 복수개의 관통된 나사 구멍을 포함한다. 덮개 요소(325)에는 개구(325a)가 제공되는데, 바람직스럽게는 관통 덮개(325)의 중심 위치에 형성된다. 바람직스럽게는, 덮개 요소(325)가 관통된 저항성 재료로 형성되며, 예를 들어 (밸브 동체(100)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게) 강철과 같은 금속으로 형성된다.

통기 밸브(300)의 도시된 구성에서, 덮개 요소(325)는 중공형 제 2 밸브 동체(100')에 결합되는데, 예를 들어, 덮개 요소(325)는 예를 들어 덮개 부재(325)의 구멍들과 정렬된 복수개의 구멍(125)들 안으로 삽입된 스크류(325)들과 같은 복수개의 연결 요소들에 의해 제 2 밸브 동체(100')의 관통 경계부(120c')에 클램핑된다.

유리하게는, (도시되지 않았지만, 예를 들어 엘라스토머 재료로 만들어진 링과 같은) 밀봉 요소는 통기 밸브(300)의 우수한 공기 밀폐 밀봉을 보장하기 위하여 제 2 밸브 동체(100')의 경계부(120c')와 관통된 덮개 요소(325) 사이에 개재될 수 있다.

통기 밸브(300)는 제 1 밸브 동체(100)의 개구(110a, 110b, 110c, 110d) 및 제 2 밸브 동체(100')의 개구(110a', 110b' 110c', 110d')중 어느 하나에라도 장착되도록 적합화된 한쌍의 인터페이스 요소(330,330')들을 포함한다.

본 발명에 따른 일 실시예에서, 인터페이스 요소(330,330')들은 디스크와 같은 형상을 가지고, 특히 원형의 형상을 가지고, 밸브 동체(100,100')들중 어느 하나 및/또는 플랜지 결합 요소(200)와 결합되도록 적합화된다. 예를 들어, 각각의 인터페이스 요소(330,330')는 복수개의 나사 관통 구멍들을 포함한다. 각각의 인터페이스 요소(330,330')에는 개구(330,330a')들이 제공되는데 (이것은 제 1 밸브 동체(100)의 개구(110a, 110b, 110c, 110d)들 및 제 2 밸브 동체(100')의 개구(110a' 110b', 110c' 110d')들의 직경보다 작은 직경을 가진다), 바람직스럽게는 인터페이스 요소(330,330')의 중심 위치에 형성된다. 바람직스럽게는, 인터페이스 요소(330,330')들이 저항성 재료로 형성되며, 예를 들어 (밸브 동체(100)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게) 강철과 같은 금속으로 형성된다.

통기 밸브(300)의 도시된 구성에서, 인터페이스 요소(330,330')들은 제 1 밸브 동체(100) 및 제 2 밸브 동체(100')와 각각 결합된다. 예를 들어, 인터페이스 요소(330)는 제 1 밸브 동체(100)의 경계부(120c)에 클램핑되는 반면에, 인터페이스 요소(330')는 제 2 밸브 동체(100')의 경계부(120d')에 클램핑되며, 이들은 모두 개별의 인터페이스 요소(330,330')의 구멍들과 정렬된 복수개의 구멍(125)들 안으로 삽입된 예를 들어 스크류(335,335')와 같은 복수개의 연결 요소들에 의해 클램핑된다.

유리하게는, 통기 밸브(300)의 우수한 공기 밀폐 밀봉을 보장하는 방식으로, 개별의 밀봉 요소(도시되지 않았지만, 예를 들어 엘라스토머 재료로 만들어진 링)가 밸브 동체(100,100')의 경계부(120c,120d)들과 인터페이스 요소(330,330') 사이에 각각 개재될 수 있다.

더욱이, 예를 들어 네트 또는 그레이트(grate)(미도시)와 같은 필터 요소들이 개구(330a')에 대응하여 인터페이스(330')상에 장착될 수 있어서, 외부 환경으로부터의 외부 물체가 밸브 동체(100') 안으로 접근하는 것을 방지한다.

통기 밸브(300)는 한쌍의 시트 요소(seat element, 340,340')들을 포함하고, 시트 요소들 각각은 인터페이스 요소(330,330')들중 개별의 하나와 결합되도록 적합화되며, 바람직스럽게는 개별의 개구(330a,330a')들을 한정하는 동일한 경계부에서 결합된다.

본 발명에 따른 일 실시예에서, 각각의 시트 요소(340,340')는 실질적으로 중공형의 실린더형 형상을 가지며, 내측 공동(340,340')의 직경은 각각 실질적으로 개구(330a,330a')들의 직경에 대응한다. 더욱이, 각각의 시트 요소(340,340')는 제 1 베이스에 대응하여 복수개의 관통 구멍들 또는 나사 관통 구멍들(도면에는 도시되지 않음)을 포함하고, 개구(340c,340c')를 한정하는 제 2 베이스(제 1 베이스에 대향함)에 대응하여 계단(step)과 같은 경계부(340b,340b')를 각각 포함한다. 바람직스럽게는, 시트 요소(340,340')들이 저항성 재료로 형성되며, (밸브 동체(100)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게) 강철과 같은 금속으로 형성된다. .

시트 요소(340,340')는 인터페이스 요소(330,330')와 각각 결합되고, 예를 들어, 각각의 시트 요소는 복수개의 연결 요소들에 의해 개별의 인터페이스 요소(330,330')에 클램핑되는데, 상기 연결 요소는 개구(330a,330a')들에 각각 형성된 개별의 인터페이스 요소(330,330')의 구멍(미도시)들과 정렬된 시트 요소(340,340')들의 복수개의 구멍들 안으로 삽입되는 스크류(345,345')들이다.

특히, 제 1 밸브 동체(100)에 클램핑된 인터페이스(330)와 결합된 시트 요소(340)는 밸브 동체(100)의 밖으로 돌출되는 방식으로 인터페이스(330)와 결합된다. 대조적으로, 시트 요소(340')는 밸브 동체(100') 내부로 돌출되는 방식으로 제 2 밸브 동체(100')에 클램핑된 인터페이스(330')와 결합된다.

유리하게는, 개별의 밀봉 요소(도시되지 않았지만, 예를 들어 엘라스토머 재료로 제작된 링)가 밸브 동체(100,100')의 인터페이스 요소(330,330')들과 시트 요소(340,340') 사이에 개재될 수 있어서, 통기 밸브(300)의 우수한 공기 밀폐 밀봉을 보장한다.

통기 밸브(300)는 한쌍의 셔터 조립체(shutter assemblies, 350, 350')를 포함하고, 셔터 조립체 각각은 시트 요소(340 또는 340')들중 개별의 하나의 개구(340c 또는 340c')들중 어느 하나라도 폐쇄하도록 되고, 개별의 시트 요소(340 또는 340)에 맞닿는다.

각각의 셔터 조립체(350,350')는 셔터 조립체(350)의 움직임을 안내하기 위한 스템(stem,350c,350c')과 셔터(350a,350a')를 포함하며 그것의 형상 및 크기는 셔터(350a,350a')와 개별의 개구(340c,340c') 사이의 밀폐 밀봉을 보장하기 위하여 개구(340c 또는 340c'), 밀봉 요소(350b,350b')(예를 들어, 개스킷)를 덮는데 적합화된다.

바람직스럽게는, 셔터(350a,350a')가 디스크와 같은 형상을 가지는 반면에, 밀봉 요소(350b,350b')는 시트 요소(340,340')의 계단부(step, 340b,340b')의 경계부에 대하여 맞닿도록 적합화된 계단과 같은 경계부(step-like border)를 가진 원형 크라운(circular crown)의 형상을 실질적으로 가진다. 셔터(350a,350a')들은 저항성 재료로 형성되고, 예를 들어 강철과 같은 금속으로 형성된다; 다르게는, 밀봉 요소(350b,350b')들이 예를 들어 엘라스토머(예를 들어, VITON 또는 NBR) 또는 폴리머(예를 들어 PTFE)와 같은 저항성 재료로 형성된다.

셔터(350a,350a') 및 밀봉 요소(350b,350b')들은 함께 결합된다. 예를 들어, 밀봉 요소(350b,350b') 및 플러그(350a,350a')들은 도시되지 않은 고정구(fastener)에 의해 함께 잠긴다;예를 들어, 고정구는 얇은 디스크 형상으로서, 스템(stem,350c, 350c')의 나사화된 단부에 고정된 너트들에 의하여 함께 클램핑된다.

스템(350c,350c')들은 셔터(350a,350a')들과 각각, 바람직스럽게는 그것의 중심 위치에서 결합되고, 밀봉 요소(350b,350b')들의 계단과 같은 경계부가 셔터(350a,350a')들로부터 각각 돌출되는 방향에 대향하는 방향에서 셔터(350a,350a')들에 대하여 횡방향으로 연장된다.

셔터 조립체(350')와 관련하여, 밀봉 요소(350b')의 경계부 계단이 시트 요소(340')의 경계부 계단(340b')에 대하여 맞닿을 때, 제 2 밸브 동체(100')에 있는 인터페이스(330')의 개구(340c')를 막도록(plug) 셔터 조립체가 선택적으로 이용된다. 스템(350c')은 그것이 관통 요소(325)의 개구(325a)에 도달할 때까지 밸브 동체(100')를 통하여 연장된다. 특히, 스템(350c')은 관통 요소(325)의 개구(325a)를 통하여 미끄러지도록 적합화된 크기를 가진다.

통기 밸브 요소(300)가 바람직스럽게는 인터페이스(330)와 결합되도록 적합화된 빗물 덮개(355)를 포함하는데, 이것은 인터페이스 요소(330), 시트 요소(340) 및, 개구(110c)에 걸쳐서 밸브 동체(100)의 외부로 돌출되는 임의의 다른 요소를 보호하기 위한 것이며, 동시에 대기의 낙하물(즉, 눈, 비 등)이 밸브 동체(100)의 내부로 접근하는 것을 방지한다.

빗물 덮개 요소(355)는 실질적으로 절두 원추형 형상을 가진다. 빗물 덮개 요소(355)는 개방된 대형의 베이스를 가지고, 공동(355a)을 포함한다. 빗물 덮개 요소(355)는 빗물 덮개 요소(355)를 인터페이스 요소(330)로부터 이격되게 유지하기 위하여, 제 1 단부를 통해 빗물 덮개 요소(355)에 결합되고 제 2 단부를 통해 인터페이스 요소(330)에 결합된 복수개의 지지 바아(357)(도 3 에는 2 개가 도시됨)를 통해 인터페이스(330)와 결합된다.

빗물 덮개 요소(355)는 스템(350c)을 수용하도록 적합화된 개구(355b)를 포함한다.

더욱이, 네트 또는 그레이트(grating, 미도시)와 같은 필터 요소는 외부 물체가 외부 환경으로부터 공동(355a)의 내부로 접근하는 것을 방지하기 위하여, 빗물 덮개 요소(355)와 시트 요소(340) 사이에서, 개방된 대형 베이스에 대응하여 빗물 덮개 요소(350)상에 장착될 수 있다.

스템(350c,350c')의 움직임을 안내하기 위하여, 통기 밸브(300)는 한쌍의 스템 안내부(360,360')를 포함한다. 각각의 스템 안내부(360,360')가 바람직스럽게는 실질적으로 실린더 형상을 가지고, 실린더의 베이스에 형성된 개구(360b,360b')를 통해 접근 가능한 공동(360a,360a')을 포함하며, 반대로 대향되는 베이스는 폐쇄된다.

스템 안내부(360)는 스템(350c)의 개구(360b)가 빗물 덮개 요소(355)의 개구(355b)에 대응하는 방식으로 빗물 덮개(355)와 결합된다. 따라서, 스템(350c)은 스템 안내부(360)의 공동(360c)을 따라서 미끄러지도록 강제되며, 이것은 동시에 개구(355b)를 폐쇄하여 빗물 덮개 요소(355)의 공동(355a)을 주위 환경으로부터 절연시킨다.

스템 안내부(360')는 스템 안내부(360')의 개구(360b')가 구멍이 있는 덮개 요소(325)의 개구(325a)에 대응하는 방식으로 구멍이 있는 덮개 요소(325)와 결합된다. 결국, 스템(350c)은 스템 안내부(360')의 공동(360a')을 따라서 미끄러지도록 강제되며, 이것은 동시에 개구(360b')를 폐쇄하여, 밸브 동체(100')의 내부를 외부 환경으로부터 절연시킨다.

슬리브(365,365')들은 스템 안내부(360,360)의 공동(360a,360a') 안에 각각 제공될 수 있다. 스템(350c,350c')들이 공동 안에서 미끄러지는 동안 개별의 공동(360a,360a') 안에서 동요되지 않는 방식으로, 스템(350c,350c')들의 크기를 스템 안내부(360,360)들의 공동(360a,360a')들의 크기에 각각 적합화시키도록, 슬리브(365,365')들은 스템(350c,350c')과 각각 결합되도록 적합화된다.

요약하면, 통기 밸브(300)는 유체 탱크(사용시)와 유체 소통되고 결합된 연결 부분(370), 탱크 압력이 최대 압력 값(이하에 설명됨)과 같거나 그것을 초과할 때 탱크 안의 과도 압력을 감소시키도록 적합화된 압력 릴리프 밸브 부분(372) 및, 탱크 안의 압력이 최소 압력값(이하에 설명됨)과 같거나 그보다 아래로 강하할 때 진공 보상 유체가 탱크 안으로 유동할 수 있도록 적합화된 진공 릴리프 밸브 부분(375)을 포함한다.

연결 부분(370)은 밸브 동체(100) 및 플랜지 결합 요소(200)를 포함한다. 압력 릴리프 밸브 부분(372)은 다음의 밸브 요소들, 즉, 셔터 조립체(350), 인터페이스 요소(330), 시트 요소(340), 덮개 요소(315), 빗물 덮개 요소(355), 스템 안내부(360) 및, (제공된다면) 슬리브(365)를 포함한다. 진공 릴리프 밸브 부분(375)은 밸브 동체 및 다음의 밸브 요소들, 즉, 셔터 조립체(350'), 인터페이스 요소(330'), 시트 요소(340'), 덮개 요소(315'), 구멍이 있는 덮개 요소(325'), 스템 안내부(360') 및, (제공된다면) 슬리브(365')를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 통기 밸브(300)의 구조를 설명하였으며, 이제 그것의 작동을 간단히 설명하기로 한다.

사용시에, 통기 밸브(300)는 플랜지 결합 요소(200)의 제 1 플랜지(205)를 통하여, 위에서 설명된 바와 같이 탱크(미도시)에 결합되고 유체 소통된다.

폐쇄 위치에서, 셔터 조립체(350)는 개구(330a)를 폐쇄시켜서, 시트 요소(340)에 대하여 맞닿는다. 탱크 안에서, 결국, 통기 밸브(300)의 밸브 동체(100,100') 안에서 압력이 미리 결정된 최대 압력값과 같은 값으로 또는 그보다 높은 값으로 증가될 때, 셔터 조립체(350)상에 유체에 의하여 가해지는 힘은 셔터 조립체를 들어올릴 수 있다 (즉, 탱크 안의 압력에 의해 가해지는 힘이 셔터 조립체(350)의 중력을 극복한다). 이러한 경우에, 셔터 조립체는 개방 위치로 전환되며, 즉, 셔터 조립체(350)는 시트 조립체(340)로부터 이탈되게 움직이고(스템으로써 스템 안내부(360)의 공동(360a)을 통해 미끄러지고), 셔터(350a)는 안전 밸브(300)의 벤트 개구로서의 역할을 하는 개구(340c)를 개방함으로써, 가압된 유체가 탱크 및 통기 밸브(300)를 떠나서 빗물 덮개 요소(355)의 공동(355a)을 통과할 수 있게 하며, 빗물 덮개 요소(355)의 개방된 대형 베이스를 통해 외부 환경에 도달한다.

셔터 조립체의 적절한 중량을 선택함으로써 탱크 내부의 최대 압력값(즉, 통기 밸브(300)의 압력 릴리프 밸브 부분(372)이 활성화되는 압력값에 도달되고 그리고/또는 침범되는 값)을 설정할 수 있다.

일단 그것이 충분한 양의 유체를 배출시켰다면, 탱크 안에 포함된 유체에 의하여 셔터 조립체(350)에 가해지는 힘은 셔터 조립체(350)의 중력을 더 이상 극복할 수 없는 값으로 감소되고, 셔터 조립체는 (스템이 스템 안내부(360)의 공동(360a)을 통해 미끄러지면서) 시트 요소(340)를 향하여 아래로 가서 셔터 조립체의 개구(340c)를 덮는다(그에 의하여 외부 환경으로부터 탱크 및 통기 밸브(300)를 다시 절연시킨다).

이러한 방식으로, 탱크 내부의 과도한 압력에 기인한 탱크 구조의 변형은 자동적이고 완전히 수동적인(passive) 방식으로 방지될 수 있다.

이와는 다르게, 탱크 및 통기 밸브(300) 내부에서 (즉, 밸브 동체(100,100') 내부에서), 탱크 안의 압력이 미리 결정된 최소 압력과 같은 값 또는 그보다 낮은 값으로 감소될 때, 탱크 안의 압력과 외부 환경의 압력 사이의 차이는 셔터 조립체(350')상에 추력(thrust)을 가하는 외부 환경의 압력이 셔터 조립체를 들어올리기에 충분하게 되는 압력에 도달하는 경우가 있다 (즉, 셔터 조립체(350')와 관련된 중량의 힘이 외부 압력에 의해 가해지는 힘에 의해 극복된다). 즉, 셔터 조립체(350)는 탱크 안에 발생되는 진공에 의해 움직인다. (스템이 스템 안내부(360')의 공동(360a')을 통해 미끄러지면서) 셔터 조립체(350')는 시트 요소(340')로부터 멀어지게 움직임으로써, 외부 환경으로부터의 공기는 개구(340c)를 통해 진입하고, 이것은 탱크 안에서 안전 밸브(300)의 흡입 개방(suction opening)으로서 작동하여, 그 안에 발생된 진공을 보상한다.

이전의 경우에 유사하게, 셔터 조립체에 대한 적절한 중량을 선택함으로써 최대 압력값을 설정할 수 있다.

일단 충분한 양의 공기가 탱크 안으로 취해졌다면, 탱크 안의 압력은 탱크 안의 압력과 외부 환경의 압력 사이의 차이를 감소시키는 값으로 다시 돌아가게 되고, 그에 의하여 셔터 조립체(350')상에 가해진 힘을 셔터 조립체(350')상에 작용하는 중량의 힘보다 낮은 강도로 감소시키고, 이것은 (스템이 스템 안내부(360')의 공동(360a')을 따라서 미끄러져서) 시트 요소(340')를 향하여 아래로 가게 하여 흡입 개구(340c')를 덮는다 (그에 의하여 다시 탱크 및 통기 밸브(300)를 외부 환경으로부터 절연시킨다).

이러한 방식으로, 탱크 안의 과도한 진공에 기인한 탱크 구조의 변형을 자동적이고 완전히 수동적인(passive) 방식으로 방지할 수 있다.

밸브 동체(100)의 이용은 다양한 특정 구현예에 따라서 광범위하게 주문 제작 가능하고 극히 콤팩트한 안전 밸브를 통기 안전 밸브(300)로서 제공할 수 있게 한다.

특히, 밸브 동체(100)는 위에서 설명된 안전 밸브들의 복수개의 대안의 구성들을 제공할 수 있게 하며, 그들 각각은 위에서 설명된 동일한 밸브 요소들을 사용함으로써 상이한 구현 요건들에 적절하다. 더욱이, 안전 밸브(300)는 고도로 모듈화된 구조(modular structure)를 가진다. 사실상, 셔터 구성체의 셔터 요소들을 간단하게 교체함으로써, 그리고/또는 압력 릴리프 밸브 부분 및/또는 진공 릴리프 밸브 부분을 밸브에 더하거나 또는 제거함으로써, 밸브들의 다른 유형들중 하나에서 압력 릴리프 밸브, 진공 릴리프 밸브 또는 통기 밸브를 변화시키도록, 그리고 최대 및/또는 최소 압력의 값을 변화시키도록, 유압 시스템 안에 이미 설치된 밸브를 변화시킬 수 있다 (따라서 공지된 유형의 밸브를 공지된 유형의 제 2 밸브로 교체할 필요성 또는 유압 시스템에 이미 연결된 공지된 유형의 제 1 밸브와 조합되어 작동되도록 공지된 유형의 제 2 밸브를 유압 시스템에 추가할 필요성이 배제된다).

도 4a 내지 도 4e 는 본 발명의 실시예들에 따른 안전 밸브(400a-400e)들의 일부 추가적으로 가능한 구성들에 대한 단면도이다.

도 4a 에 도시된 통기 안전 밸브 또는 단순히 통기 밸브(400a)는 통기 밸브(300)와 다음과 같이 상이하다.

통기 밸브(400a)는 (진공 릴리프 밸브 부분(375)에 대향된 위치에서) 제 1 밸브 동체의 경계부(120a)를 통하여 제 1 밸브 동체(100)와 결합된 추가적인 진공 밸브 부분(480)을 포함한다.

추가적인 진공 릴리프 밸브 부분(480)은 제 3 밸브 동체(100") 및 다음의 밸브 요소들, 즉 셔터 조립체(350"), 인터페이스 요소(330"), 시트 요소(340'), 덮개 요소(315), 관통 덮개 요소(325'), 스템 안내부(360") 및 슬리브(365")를 포함하며, 이들은 진공 릴리프 밸브 부분(375)에 대하여 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 조립된다.

진공 릴리프 밸브 부분(375)과 조합되어 작동하는 추가적인 진공 릴리프 밸브 부분(480) 덕분에, 탱크 안에 발생되는 진공 이후에 통기 밸브(400a)는 탱크(미도시) 안의 정확한 값들의 범위로 압력을 복원시키며, 통기 밸브(300) 보다 더욱 신속하게 탱크와 결합되어 더 큰 보충 유량을 허용한다 (즉, 공기의 유량이 외부로부터 콘테이너 안으로 도입된다).

위에 설명된 통기 밸브(400a)의 구조는 2 개의 셔터 조립체(350',350")들이 제조 공차 때문에 약간 상이한 중량 및/또는 크기를 가질 수 있을지라도 추가적인 진공 릴리프 밸브 부분(480)이 진공 릴리프 밸브 부분(375)과 실질적으로 동시에 작동하는 것을 보장하기 위하여 향상될 수 있다.

실제로, 탱크 안의 압력이 미리 결정된 최소 압력 값과 같거나 또는 그보다 낮은 값으로 감소될 때, 셔터 조립체들중 하나가, 예를 들어 셔터 조립체(350')가 다른 하나보다, 예를 들어 셔터 조립체(350")보다 빠르게 대응 시트 요소(340)로부터 이탈되게 움직이는 경우가 있을 수 있다. 이러한 환경하에서, 밸브 동체(100,100',100") 내부에는 공기 소용돌이(air vortex)가 발생되어, 추가적인 셔터 조립체(350")가 개방 위치에서(즉, 대응하는 시트 요소(340")로부터 분리된 위치에서) 움직이는 것을 방지한다.

출원인이 발견한 바에 따르면, 매우 가파른 압력 변화에 대해서만, 예를 들어, 미리 결정된 최소 압력 값을 벗어나서 미리 결정된 최소 압력값의 70%와 같거나, 그보다 큰 압력 변화에 대해서, 양쪽 셔터 조립체(350,350")들이 개방 위치로 움직인다.

예를 들어, 도 7a 는 향상된 제 1 통기 안전 밸브(700)의 단면도이다.

통기 밸브(700)는 다음과 같이 통기 밸브(400a)와 상이하다.

통기 밸브(700)는 격벽 요소(septum element, 705)를 포함한다. 격벽 요소(705)가 바람직스럽게는 밸브 동체(100) 안에 제공되는데, 이것은 추가적인 진공 릴리프 밸브 부분(480)과 진공 릴리프 밸브 부분(375)사이에 배치되어 이들 모두와 유체 소통된다.

격벽 요소(705)는 결합 요소(200)와 빗물 덮개 요소(355)를 접합시키는 방향을 따라서 밸브 동체(100)의 내측 공동(105)을 2 개의 절반부로 실질적으로 똑같이 세분하도록 적합화된다. 따라서, 통기 밸브(700)는 격벽 요소(705)에 의하여 2 개의 실질적으로 대칭적인 영역들로 분리되는 결과를 가져오는데, 제 1 영역(710a)은 진공 릴리브 밸브 부분(375) 및 압력 릴리프 부분(372)의 제 1 절반부를 포함하고, 제 2 영역(710b)은 추가적인 진공 릴리프 밸브 부분(480) 및 압력 릴리프 부분(372)의 제 2 절반부를 포함한다.

이러한 목적을 위하여, 격벽 요소(705)는 그것의 길이 방향 대칭축(VII-VII)을 따라서 밸브 동체(100)의 내측 공동(105)에 맞도록 형상화된 플레이트를 포함할 수 있고, 바람직스럽게는 밸브 동체(100)의 대향하는 벽들(예를 들어 제 1 벽(115a) 및 제 2 벽(115b))을 따라서 공기 밀폐 밀봉을 제공하는 방식으로 밸브 동체(100)와 결합된다.

바람직스럽게는, 격벽 요소(705)가 저항성 재료로 형성되며, 예를 들어 (밸브 동체(100)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게) 강철과 같은 금속으로 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 격벽 요소(705)는 밸브 동체(100)의 개구(110b)(즉, 시트 요소(340')가 경계부(120b)와 결합되게 제공된 곳)로부터 적어도 부분적으로 플랜지 결합 요소(200)의 내부 공동(240) 안으로 연장되고, 따라서 플랜지 결합 요소(200)의 내측 공동(240)을 2 개의 실질적으로 대칭인 절반부들로 세분한다(그에 의하여 내측 공동(240)의 제 1 절반부는 제 1 영역(710a)내에 포함되고 내측 공동(240)의 제 2 절반부는 제 2 영역(710b)내에 포함된다).

통기 밸브(700)의 제 1 영역(710a)과 제 2 영역(710b) 사이의 격벽 요소(705) 때문에, 실질적인 압력 디커플링(pressure decoupling)이 달성되는데, 특히 추가적인 진공 릴리프 밸브 부분(480)과 진공 릴리프 밸브 부분(375) 사이에서 달성된다. 이러한 방식으로, 상기 언급된 공기 소용돌이의 발생은 크게 감소되고, 셔터 조립체(350',350") 양쪽은 미리 결정된 최소 압력에서 개방 위치로 움직이거나, 또는 미리 결정된 최소 압력 값을 벗어나서 미리 결정된 최소 압력값의 20 % 보다 낮거나 또는 그와 같은 압력 변화에 대하여 적어도 개방 위치로 움직인다.

도 7b 는 향상된 제 2 통기 안전 밸브(700')의 단면도이다.

통기 밸브(700')는 다음과 같은 점에서 통기 밸브(400a)와 상이하다.

통기 밸브(700')는 2 개의 셔터 조립체(350,350")와 함께 결합되도록 적합화된 (기계적인) 결합 요소(715)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 결합 요소(715)는 2 개의 셔터 조립체(350',350")의 스템(350c',350c")을 함께 단단하게 결합시키는 (적어도 하나의) 비임(beam)을 포함한다. 예를 들어, 결합 요소(715)의 대향하는 단부들은 2 개의 셔터 조립체(350',350")의 스템(350c',350c")들중 개별의 하나와 결합된다. 스템들이 개별의 스템 안내부(360',360")들을 따라서 적절하게 미끄러질 수 있는 방식으로, 결합 요소(715)는 스템(350c',350c")들과 결합된다. 예를 들어, 결합 요소(715)는 스템 안내부(360',360")의 공동(360a',360a")의 길이에 적어도 대응하는 자유 단부로부터 이격된 위치에서 결합 요소(715)가 스템(350c',350c")와 결합된다.

바람직스럽게는, 결합 요소(715)가 저항성 재료(resistant material)로 형성되며, 예를 들어 (밸브 동체(100)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게) 강철과 같은 금속으로 형성된다.

통기 밸브(700')의 결합 요소(715) 때문에, 진공 릴리프 밸브 부분(375) 및 추가적인 진공 릴리프 밸브 부분(480)의 2 개의 셔터 조립체(350',350")들의 움직임은 각각 다른 하나로 전달된다.

실제로, 2 개의 스템(350c',350c")들을 단단하게 결합시키는 결합 요소(715) 때문에, 셔터 조립체(350',350")들중 하나가 그것의 시트 요소(340',또는 340")로부터 이탈되게 움직이기 시작하는지의 여부는 다른 하나의 셔터 조립체(350" 또는 350')도 개별의 시트 요소(340" 또는 340')으로부터 이탈되게 한다.

또한 이러한 경우에, 상기 언급된 공기 소용돌이의 발생은 크게 감소되며, 셔터 조립체(350',350")는 미리 결정된 최소 압력에서 개방 위치로 움직이거나, 또는 적어도 미리 결정된 최소 압력값을 벗어나서 미리 결정된 최소 압력값의 20 %와 같거나 또는 그보다 낮은 압력 변화들에 대하여 개방 위치로 움직인다.

통기 안전 밸브 또는 간단하게는 통기 밸브(400b)는 도 4b 에 도시된 바와 같이, 다음의 점에서 통기 밸브(300)와 상이하다.

통기 밸브(400b)는 (압력 릴리프 밸브 부분(372)을 교체하는) 변형된 압력 릴리프 밸브 부분(472b)을 포함하는데, 이것은 대기(즉, 외부 환경)보다는 그에 결합된 파이프(또는 도시되지 않은 다른 탱크)로 유체를 배출하도록 적합화된다.

개량된 압력 릴리프 밸브 부분(472b)은 빗물 덮개(355) 대신에 제 3 밸브 동체(100")를 포함하고, 다음의 밸브 요소들, 즉, 추가적인 덮개 요소(315"), 추가적인 관통 덮개 요소(325") 및, 추가적인 결합 플랜지 요소(200')를 포함한다.

제 3 밸브 동체(100")는 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 경계부(120d")를 통하여 인터페이스(330)와 결합된다 (이러한 방식으로, 제 1 밸브 동체(100) 및 제 3 밸브 동체(100")는 인터페이스 요소(330)의 개구(330a)를 통해 유체 소통된다).

추가적인 관통 덮개 요소(325")는 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 제 3밸브 동체(100")의 경계부(120c")와 결합된다. 이러한 경우에, 셔터 조립체(350)는 제 3 밸브 동체(100')안에 포함되는데, (위에서 설명된 것과 유사한 방식으로) 그것의 스템(350c)은 밸브 동체(100")를 통해 위로 연장되어 추가적인 관통 덮개 요소(325")의 개구(325a")에 의해 수용된다.

통기 밸브(400b)에서, 스템 안내부(360)는 스템(350c)의 미끄럼을 안내하기 위하여 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 추가적인 관통 덮개 요소(325")와 결합된다. 위에서와 같이, 스템 안내부(360)의 공동(360a) 안에서 스템(350c)의 동요를 방지하도록 슬리브(365)가 제공될 수 있다.

추가적인 덮개 요소(315")는 (위에서 설명된 것과 유사한 방식으로) 밸브 동체의 개구(110b")를 폐쇄하기 위하여 제 3 밸브 동체(100")의 경계부(120b")와 결합된다.

추가적인 플랜지 결합 요소(200')는 (위에서 설명된 것과 유사한 방식으로) 제 3 밸브 동체(100")의 경계부(120a")와 결합된다.

통기 밸브(400b)의 작동 동안, 탱크(미도시) 안의 압력이 최대의 미리 결정된 값과 같거나 또는 그것을 초과할 때, 셔터 조립체(350)는 시트 요소(340)로부터 이탈되게 움직여서 유체가 제 3 밸브 동체(100")로 진입할 수 있게 하고 추가적인 플랜지 결합 요소(200')를 통해 제 3 밸브 동체(100")와 결합된 파이프 안으로 배출될 수 있게 한다.

도 4c 에 도시된 안전 밸브는 진공 릴리프 안전 밸브 또는 단순히 진공 릴리프 밸브(400c)이며, 통기 밸브(300)와는 다음과 같은 점에서 상이하다.

진공 릴리프 밸브(400c)는 압력 릴리프 밸브 부분(372)을 포함하지 않는다;즉, 진공 릴리프 밸브(400c)는 셔터 조립체(350), 인터페이스 요소(330), 시트 요소(340), 덮개 요소(315), 빗물 덮개 요소(355), 복수개의 지지 바아(357), 스템 안내부(360) 및 슬리브(365)를 포함하지 않는다.

역으로, 진공 릴리프 밸브(400c)의 개량된 연결 밸브 부분(470c)은 (위에서 설명된 것과 유사한 방식으로) 제 1 밸브 동체(100)의 경계부(120c)와 결합된 추가적인 덮개 요소(315")를 포함한다.

진공 릴리프 밸브(400c)는 (통기 밸브(300)의 진공 릴리프 밸브 부분(375)과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이) 탱크 안의 압력이 미리 결정된 최소 값보다 아래로 강하할 때 외부로부터 공기를 흡입하도록 적합화된다.

도 4d 에 도시된 안전 밸브는 압력 릴리프 안전 밸브, 또는 단순하게 압력 릴리프 밸브(400d)로서, 다음과 같은 점에서 통기 밸브(300)와 상이하다.

압력 밸브(400d)는 진공 릴리프 밸브 부분(375)을 포함하지 않는다;즉, 압력 밸브(400d)는 제 2 밸브 동체(100'), 셔터 조립체(350'), 인터페이스 요소(330'), 시트 요소(340'), 덮개 요소(315'), 빗물 덮개 요소(355), 복수개의 지지 로드(357), 스템 안내부(360') 및 슬리브(365')를 포함하지 않는다. 역으로, 압력 밸브(400d)는 파이프와 결합된(또는 도시되지 않은 다른 탱크와 결합된) 추가적인 플랜지 결합 요소(200')를 포함한다.

압력 밸브(400d)에서, 압력 릴리프 밸브 부분 및 연결 밸브 부분은 연결 밸브 부분 및 압력 릴리프 밸브 부분 모두의 역할을 하는 하이브리드 부분(hybrid portion, 485d)으로 조합된다.

이러한 경우에, 추가적인 결합 플랜지 요소(200')는 탱크로부터 파이프로 유체를 배출시키도록 파이프(또는 도시되지 않은 다른 탱크)와 결합된다. 인터페이스 요소(330)는 밸브 동체(100)의 경계부(120d)와 플랜지 결합 요소(200) 사이에 개재되고 양쪽 모두에 결합된다. 시트 요소(340)는 위에서 설명된 바와 같이 인터페이스(330)와 결합된다. 추가적인 플랜지 결합 요소(200')는 밸브 동체(100)의 경계부(120a)와 결합된다. 덮개(315)는 (위에서 설명된 바와 같이) 개구(120b)를 막도록 경계부(120b)와 결합된다. 관통 덮개 요소(325)는 (위에서 설명된 바와 같이) 밸브 동체(100)의 경계부(120c)와 결합된다. 스템 안내부(360)는 (위에서 설명된 바와 같이) 관통 덮개 요소(325)와 결합된다. 이러한 경우에, 셔터 조립체(350)는 밸브 동체(100) 안에 포함된다.

압력 릴리프 밸브(400d)는 탱크 안의 압력 값이 미리 결정된 최소 값과 같거나 또는 그것을 초과할 때 밸브 동체(100)와 결합된 탱크로부터 플랜지 결합 요소(200)를 통하여 유체를 배출시켜서 추가적인 플랜지 결합 요소(200')와 결합된 파이프 안으로 유체를 입력시키도록 적합화된다.

도 4e 에 도시된 안전 밸브는 압력 릴리프 안전 밸브 또는 간단하게 압력 릴리프 밸브(400e)로서, 다음과 같은 점에서 통기 밸브(300)와 상이하다.

압력 릴리프 밸브(400e)는 진공 릴리프 밸브 부분(375)을 포함하지 않는다;즉, 압력 밸브(400e)는 제 2 밸브 동체(100'), 셔터 조립체(350'), 인터페이스 요소(330'), 시트 요소(340'), 덮개 요소(325,315'), 스템 안내부(360') 및 슬리브(365')를 포함하지 않는다.

더욱이, 압력 밸브(400e)는 (연결 밸브 부분(370)을 교체하는) 변형된 연결 밸브 부분(470e)를 포함하는데, 이것은 밸브 동체(100)를 포함하지 않는다.

압력 밸브(400e)에서, 인터페이스 요소(330)는 위에서 설명된 바와 같이 시트 요소(340)가 인터페이스(330)와 결합되면서 플랜지 결합 요소(200)와 결합된다. 빗물 덮개 요소(355)는 위에서 설명된 바와 같이 복수개의 지지 바아(357)들을 통하여 인터페이스(330)와 결합된다. 스템 안내부(360)는 위에서 설명된 바와 같이 빗물 덮개(355)와 결합된다.

이러한 경우에, 탱크 안에서 탱크 압력이 미리 결정된 최대 압력값과 같거나 또는 그보다 큰 압력으로 증가될 때, 셔터 조립체(350)는 시트 요소(340)로부터 이탈되게 움직이고(스템은 스템 안내부(360)의 공동(360a)을 따라서 미끄러지고), 그에 의하여 가압된 유체는 빗물 덮개 요소(355)의 공동(355a)을 통하여 탱크로부터 이탈될 수 있고 빗물 덮개 요소(355)의 개방되 대형 베이스를 통하여 외부 환경에 도달할 수 있다.

당연히, 위에서 설명된 밸브 요소들 및 밸브 동체(100)와 같은, 하나 이상의 밸브 동체들을 조합함으로써 얻을 수 있는 안전 밸브들의 유형 및 구성은 위에서의 예에 국한되지 않는다. 사실상, 대안의 실시예(미도시)에서, 하나 이상의 압력 릴리프 밸브 부분을 포함하는 안전 밸브가 제공된다. 다른 실시예에서(미도시), 하나 이상의 파이프들로부터 유체를 흡인 및/또는 배출하도록 적합화된 진공 릴리프 밸브 또는 통기 밸브가 제공되는데, 그에 대하여 대응하는 추가적인 플랜지 결합 요소들이 결합된다. 전체적으로, 본 발명의 실시예들에 따른 안전 밸브들은 연결 부분들, 밸브 동체들, 플랜지 결합 요소들을 임의의 개수로 포함할 수 있어서, 상호 연결된 임의 개수의 압력 및/또는 진공 릴리프 밸브 부분들을 복합적으로 한정할 수 있다.

본 발명에 따른 대안의 안전 밸브들에서, 셔터 조립체의 중량의 힘과 조합되거나 또는 그에 독립적으로, 탱크 안의 압력에 의해 탱크에 가해지는 힘에 반하여 셔터 조립체상에 가해지는 압력의 최대값 또는 최소값을 형성하도록 적합화된 셔터를 위한 탄성 편향 구성체(elastic biasing arrangement)가 제공된다.

도 5 를 참조하면, 이것은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통기 안전 밸브의 측단면도로서, 아래에서 간단하게 통기 밸브(500)로 지칭된다.

통기 밸브(500)는 다음과 같은 점에서 통기 밸브(300)와 상이하다.

통기 밸브(500)는 변형된 압력 릴리프 밸브 부분(572)을 포함하며, 이것에는 탄성 편향 구성체(590)가 설치되어 있고, 상기 탄성 편향 구성체는 탱크 안의 압력에 의해 탱크에 가해지는 힘에 반하여 셔터 조립체(350)에 작용하도록 적합화된다.

탄성 편향 구성체(590)는, 탱크 안의 압력에 의해 가해지는 힘에 대향하는 저항력을 제공하도록 적합화된 (예를 들어 헬리컬 압축 스프링인) 스프링(590a)과 탄성 변형 요소, 스프링 구성체를 형성하기 위하여 스프링(590a)의 대향하는 단부들과 결합되도록 적합화된 (예를 들어 디스크 형상인) 제 1 및 제 2 베이스(590b,590c), 스프링 구성체를 (아래에 설명된 바와 같이) 미리 결정된 위치에 유지하도록 적합화된, 예를 들어 튜브인, 스페이서 요소(spacer element, 590d)를 포함한다.

스페이서 요소(590d)는 신장된 형상, 바람직스럽게는 실린더 형상을 가지고, 블록 스프링과 결합되는데, 스페이서 요소(590d)의 일 단부가 베이스(590b,590c)들중 하나와, 예를 들어 베이스(590b)와 결합된다.

탄성 편향 구성체(590)는 스템(350c,350c')들중 어느 하나라도 미끄러질 수 있게 수용하도록 적합화된다. 예를 들어, 통기 밸브(500)에서, 탄성 편향 구성체(590)는 셔터 조립체(350)의 스템(350c)과 미끄러질 수 있게 결합된다. 이러한 목적을 위하여 베이스(590b,590c)들 각각은 스템(350c)을 미끄러질 수 있게 수용하도록 적합화된 관통 구멍을 포함한다. 유사한 방식으로, 스페이서 요소(590d)는 스템(350c)을 미끄러질 수 있게 수용하도록 적합화된 공동을 포함한다.

스템(350c)은 베이스(590b,590c)의 관통 구멍 안으로 그리고 스페이서(590d)의 공동 안으로 삽입되고, 탄성 편향 구성체(590)의 베이스 요소(590c)는 셔터(350a)상에 놓인다. 스페이서 요소(590d)의 자유 단부는 스템 안내부(360)와 결합된다. 예를 들어, 스페이서 요소(590d)는 스템 안내부(360)의 공동(360a) 안으로 삽입되도록 적합화된다.

본 발명에 따른 일 실시예에서, 스프링 구성체는 하나 이상의 결속 비임(tie-beam, 590e)을 포함하는데(예를 들어, 3 개이며, 이들중 오직 2 개만이 도 5 에 도시됨), 이것은 스프링(590a)에 의해 발생되는 저항력을 구현의 필요성에 적합화시키기 위하여 스프링(590a)을 부분적으로 압축된 조건, 또는 미리 스트레스가 가해진 조건, 또는 미리 부하가 가해진 조건에서 유지하도록 적합화된다. 이것은 일반적인 스프링(590a)을 사용하여 단순히 결속 비임(590a)을 조절함으로써 소망의 저항력을 제공할 수 있게 함으로써, 상이한 구현예에 따라서 특별하게 설계된 스프링을 제공할 필요성을 제거한다.

일 실시예에서, 결속 비임(590e)은 베이스들 사이의 미리 결정된 최대 거리를 유지하도록 베이스(590b,590a)들에 대향하는 단부들이 결합된 단단한 바아(예를 들어, 금속 재료)들이다. 결속 비임(590e)들은 고정된 방식으로 베이스(590c)와 결합된다-예를 들어, 결속 비임(590e)들 각각은 베이스(590c)에 있는 개별의 나사 구멍에 스크류 결합된 도시되지 않은 제 1 나사 단부를 포함하는 반면에, 이들은 베이스(590b)와 미끄러질 수 있게 결합되며, 예를 들어 로드(590e)들 각각은 베이스(590b)상에 제공된 대응 관통 구멍 안에 삽입된다. 각각의 결속 비임(590e)은 개별의 헤드 요소(제 1 나사 단부에 대향하는 결속 비임(590e)의 제 2 단부에 스크류 결합된 너트와 같은 것)를 포함하고, 상기 헤드 요소는 압축된 스프링(590e)의 탄성력 때문에 베이스(590b)와 로드(590d)들 사이의 결합 해제(decoupling)을 방지하도록 구성된다.

상기 설명된 구성에서, 탄성 편향 구성체(590)의 휴지 조건(rest condition)에서, 결속 비임(590e)들은 베이스(590b,590c)들을 미리 결정된 거리에 유지하며, 이것은 실질적으로 결속 비임(590e)의 길이에 대응한다. 이러한 상태에서, 스프링(590a)은 그러한 미리 결정된 거리로 압축되게 유지되거나 또는 미리 압축(pre-compressed)된다.

통기 밸브(500)는 유체 탱크(미도시)와 결합되고, 이러한 경우에 위에 설명된 것과 유사한 방식으로 그것의 압력을 안정화시키도록 이용된다. 이러한 경우에, 탄성 편향 구성체(590)의 스프링(590)에 의해 정해지는 저항력과 셔터 조립체(350)의 중량의 힘의 합을 초과하는 힘이 셔터 조립체(350)에 실질적으로 가해지는, 미리 결정된 최대 압력값과 같은 값이거나 또는 그것보다 높은 값에 탱크 및 밸브 동체(100,100') 안의 압력이 도달할 때, 셔터 조립체(350)는 시트 요소(340)로부터 이탈되게 움직여서 벤트 개구(340c)를 자유롭게 한다. 탱크 안의 압력이, 셔터 조립체(350)의 중량의 힘과 스프링(590a)에 의해 정해지는 저항력을 극복할 수 있는, 셔터 조립체(350)상의 힘을 발생시킬 때까지, 셔터 조립체(350)는 시트 요소(340c)에 의하여 분리되어 유지된다.

셔터 조립체(350)가 시트 요소(340)로부터 이격되는 동안, 스프링(590a)은 압축된다. 상세하게는, 바람직스럽게는 셔터(350c)와 일체형인 베이스(590d)가 베이스(590c)에 접근하며, 이것은 스페이서 요소(590d)에 의해 제 위치에 유지되고, 결속 비임(590e)은 베이스(590b)의 구멍들을 통해 미끄러진다.

도 6 은 본 발명의 상이한 실시예에 따른 통기 안전 밸브의 측단면도로서, 다음에는 간단하게 통기 밸브(600)로 칭한다.

통기 밸브(600)는 다음과 같은 점에서 통기 밸브(300)와 상이하다.

통기 밸브(600)는 제 2 밸브 동체(100') 및 덮개 요소(315,315')들을 포함하지 않는다. 통기 밸브(600)는 대신에 탄성 편향 구성체(590)를 포함한다.

통기 밸브(600)는 위에서 설명된 압력 릴리프 밸브 부분(372)을 포함하는 반면에, 진공 및 연결 밸브 부분들은 하이브리드 부분(685)에 조합된다. 인터페이스 요소(330')는 밸브 동체(100)의 경계부(120b)와 결합된다(따라서 제 1 인터페이스 요소(330)와 관련된 횡방향 지향부와 결합된다). 시트 요소(340')는 위에서 설명된 바와 같은 인터페이스(330')와 결합된다. 관통 덮개 요소(325)는 (위에서 설명된) 밸브 동체(100)의 경계부(120a)와 결합된다. 스템 안내부(360')는 (위에서 설명된) 관통 덮개 요소(325)와 결합된다.

이러한 경우에, 셔터 조립체(350')는 밸브 동체(100) 안에 포함되고 스프링 편향부(590)와 결합되는데, 스템(350c')은 (위에서 설명된 것과 같은 방식으로) 탄성 편향 구성체(590)와 미끄러질 수 있게 결합된다. 이전의 경우에서와 같이, 스페이서 요소(590d)는 그것의 단부들중 하나를 통하여 (스페이서 요소(590d)의 스프링 구성체에 대향하는 위치에서) 스템 안내부(360')와 결합된다.

통기 밸브(600)에서, 셔터 조립체(350,350')들은 서로에 대하여 횡방향으로 배치된다. 예를 들어, 사용시에 셔터 요소(350')는 중력의 방향에 실질적으로 횡방향으로 제공된다. 이러한 경우에, 탄성 편향 구성체(590)는, 셔터 조립체를 시트 요소(340')에 대하여 맞닿게 (즉, 폐쇄 위치에) 유지하기 위하여, 셔터 조립체(350')의 중량의 힘을 이용하지 않으면서 통기 밸브(600)의 진공 릴리프 밸브 부분이 정확하게 작동하는 것을 허용한다.

작동하는 동안, 탱크 및 밸브 동체(100) 안의 압력이 미리 결정된 최소 압력 값과 같거나 또는 그보다 낮은 값으로 강하할 때, 셔터 조립체(350')는 시트 요소(350')로부터 이탈되게 움직여서 흡입 개구(340c')를 자유롭게 하는데, 탱크 안의 압력과 외부 환경의 압력 사이의 차이를 결정하는 미리 결정된 최소 압력 값은 외부 환경의 압력이 탄성 편향 구성체(590)의 스프링(590a)에 의해 형성된 저항력보다 큰 힘을 셔터(350')상에 가하는 힘을 가진다. 즉, 탱크 안에서 발생된 진공은 셔터 조립체(350')를 작동시키도록 하는 값에 도달한다.

탄성 편향 구성체(590) 때문에, 셔터 조립체(350)는 중력 가속도의 방향에 무관하게 통기 밸브(600)에 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 극히 콤팩트한 구조를 가진 통기 밸브(600)를 얻을 수 있다.

결론적으로, 본 발명에 따른 밸브 동체(100) 때문에, 상이한 구현 요건들에 적절한, 여러가지 상이한 유형 및 구성의 안전 밸브들을 제공할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 안전 밸브들은, 밸브 동체(100) 및 밸브 요소들의 모듈화(modularity) 때문에, (즉, 플랜지 결합 요소(200), 셔터 조립체(350), 인터페이스 요소(330), 시트 요소(340), 덮개 요소(315), 관통 덮개 요소(325) 및 중공형 스템 안내부(360) 때문에), 그들이 구현되는 유압 시스템의 변화 가능한 요건들에 간단하게 적합화될 수 있고 변형될 수 있는 구조를 가진다. 동일한 이유로써, 본 발명에 따른 안전 밸브들에서의 유지 및/또는 수리 작용들은 특히 효과적이고, 신속하고 비용 효과적이다(예를 들어, 고장의 경우에 오직 손상된 밸브 요소(들)만을 교체할 수 있다).

명백하게, 위에서 설명된 밸브 요소들 각각과 밸브 동체(100)는 서로로부터 완전히 독립적인 방식으로 제 3 자에게 제공될 수 있다(예를 들어, 마케팅될 수 있다).

100. 밸브 동체
105. 내측 공동
110a,110b,110c,110d. 개구
120a,120b,120c,120d. 경계부

Claims (16)

1. 유체 탱크 안의 압력을 조절하도록 적합화된 안전 밸브들을 위한 밸브 동체(100,100',100")로서, 밸브 동체는 상기 밸브 동체 안에 공동(105)을 형성하고, 상기 밸브 동체는:
   상기 밸브 동체의 내측 공동에 접근할 수 있도록 밸브 동체(100)에 제공된 복수개의 개구(110a,110b,110c,110d)들로서, 상기 복수개의 개구(110a,110b,110c,110d)들중 적어도 2 개의 개구들은 서로에 대하여 실질적으로 평행한 평면들상에 놓이도록 밸브 동체상에 제공된, 복수개의 개구들; 및,
   상기 밸브 동체의 상기 적어도 2 개의 개구들중 개별의 하나에 대응하여 제공된 복수개의 기계적 결합 부분(120a,120b,120c,120d)들로서, 각각이 다른 밸브 동체의 대응하는 결합 부분과 결합되도록 적합화된, 복수개의 기계적 결합 부분;을 포함하고,
   각각의 기계적 결합 부분은 상기 적어도 2 개의 개구들중 대응하는 개구를 한정하도록 적합화된 개별의 경계부(120,120b,120c,120d)을 포함하고, 각각의 경계부는, 다른 밸브 동체의 대응하는 경계부에 포함된 대응하는 복수개의 결합 요소들과 결합되기 위한 복수개의 결합 요소(125)들을 포함하는, 밸브 동체.
2. 제 1 항에 있어서,
   사변형 베이스를 가지는 전체적으로 프리즘 형상의 박스 유사 구조체를 가지고, 상기 적어도 2 개의 개구들은 사변형 베이스를 가진 프리즘의 6개 면들중 4 개면상에 제공된 4 개의 개구들을 포함하는, 밸브 동체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 적어도 2 개의 개구들은 실질적으로 서로 동일축(coaxial)에 있는, 밸브 동체.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
   복수개의 결합 요소(125)들은 복수개의 구멍들, 관통 구멍들, 나사 구멍들 및/또는 나사화된 관통 구멍들을 포함하는, 밸브 동체.
5. 탱크 안의 압력을 조절하도록 유체의 탱크에 결합되도록 적합화된 안전 밸브(300; 400a; 400b, 400c, 400d, 400e; 500; 600)로서,
   상기 안전 밸브는, 밸브를 유체의 탱크와 유체 결합시키기 위한 결합 부분(370;485d,685), 탱크 안의 압력이 최대 압력값과 같거나 또는 최대 압력값을 초과할 때 탱크 안의 과도 압력을 감소시키도록 적합화된 적어도 하나의 압력 릴리프 밸브 부분(372;572;485d) 및/또는, 탱크 안의 압력이 최소 압력값과 같거나 또는 최소 압력값 아래로 강하할 때 진공 보상 유체의 탱크 진입을 허용하도록 적합화된 적어도 하나의 진공 릴리프 밸브 부분(375; 480; 685)을 포함하고,
   연결 부분, 압력 릴리프 밸브 부분 및/또는 진공 릴리프 밸브 부분중에서 적어도 하나는 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 밸브 동체(100,100',100")를 포함하는, 안전 밸브.
6. 제 5 항에 있어서,
   연결 부분은 결합 플랜지 요소(200)를 포함하고, 상기 결합 플랜지 요소는 탱크의 충전부(filler)와 결합되도록 적합화된 제 1 결합 플랜지(205) 및, 상기 적어도 하나의 밸브 동체의 상기 기계적인 결합 부분들중 선택된 하나에 결합되는 제 2 결합 플랜지(210)를 가지는, 밸브 동체.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   압력 릴리프 밸브 부분은 셔터 요소(350a)를 포함하는 셔터 조립체(350)를 구비한 동체(355,100",100)를 포함하고, 상기 셔터 요소는 탱크내 압력의 작용하에서 압력 릴리프 밸브 부분의 벤트 개구(340c)를 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 벤트 개구를 해제시키는 개방 위치 사이에서 움직일 수 있고,
   압력 릴리프 밸브 부분의 동체는 상기 적어도 하나의 밸브 동체를 포함하거나, 또는
   압력 릴리프 밸브 부분의 동체는 셔터 조립체를 수용하여 날씨 변화로부터 보호하기 위한 공동(355a)을 가진 빗물 덮개 요소(355)를 포함하는, 안전 밸브.
8. 제 5 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
   진공 릴리프 밸브 부분은 상기 적어도 하나의 밸브 동체 및 셔터 조립체(350')를 포함하고, 상기 셔터 조립체는 진공 릴리프 밸브 부분의 흡입 개구(340c')를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 상기 흡입 개구를 자유롭게 하는 개방 위치 사이에서 탱크안의 진공의 작용하에 움직일 수 있는 셔터 요소(350a')를 포함하는, 안전 밸브.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   압력 릴리프 밸브 부분 및/또는 진공 릴리프 밸브 부분은 추가적인 결합 플랜지 요소(200')를 포함하고, 상기 추가적인 결합 플랜지 요소는 유체를 제공/수용하는 파이프와 결합하도록 적합화된 제 1 결합 플랜지(205') 및, 상기 적어도 하나의 밸브 동체의 상기 기계적인 결합 부분들중 선택된 하나에 결합되는 제 2 결합 플랜지(210')를 포함하는, 안전 밸브.
10. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    탱크 안의 압력 또는 진공의 작용에 대항하는 저항력을 제공하기 위하여 셔터 조립체와 결합된 탄성 편향 구성체(elastic biasing arrangement, 590)를 더 포함하는, 안전 밸브.
11. 제 10 항에 있어서,
    탄성 편향 구성체(590)는, 탄성 변형 가능 요소(590a), 상기 탄성 변형 가능 요소의 대향하는 단부들에 결합된 제 1 베이스(590b) 및 제 2 베이스(590c), 상기 제 1 베이스와 제 2 베이스 사이에서 미리 결정된 최대 거리를 유지하기 위하여 제 1 베이스 및 제 2 베이스에 개별의 대향 단부들을 통하여 결합된 적어도 하나의 결속 비임(590e)을 포함하고, 적어도 하나의 결속 비임은 상기 탄성적으로 변형 가능한 요소의 미리 가해진 압축을 유지하도록 제 2 베이스와 체결된 방식으로 결합되고 제 1 베이스와 미끄럼 방식으로 결합되며,
    탄성 편향 구성체는 셔터상에 놓인 탄성 편향 구성체의 제 2 베이스를 가지면서 셔터 요소와 미끄럼 방식으로 결합되는, 안전 밸브.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    셔터 조립체는 탱크 안의 압력 또는 진공의 작용하에서 중력의 방향에 횡단하는 방향을 따라서 움직이도록 구성되는, 안전 밸브.
13. 제 5 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    결합 부분 및 압력 릴리프 밸브 부분 또는 진공 릴리프 밸브 부분은 상기 적어도 하나의 밸브 동체를 공유하는, 안전 밸브.
14. 제 5 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 진공 릴리프 밸브 부분(375;480;685)은 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분(375,480)을 포함하고,
    안전 밸브는 상기 안전 밸브를 제 1 영역(710a) 및 제 2 영역(710b)으로 세분하도록 결합 부분(370;485d;685)내에 제공된 격벽 요소(705)를 더 포함하고, 상기 제 1 영역은 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분(375,480)들중 하나의 제 1 진공 릴리프 밸브 부분(375)을 포함하고, 상기 제 2 영역은 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분(375,480)들중 하나의 제 2 진공 릴리프 밸브 부분(480)을 포함하고,
    제 1 영역(710a) 및 제 2 영역(710b)은 실질적으로 대칭적인, 안전 밸브.
15. 제 8 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 진공 릴리프 밸브 부분(375;480;685)는 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분(375,480)들을 포함하고, 상기 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분(375,480)들 및,안전 밸브는 2 개의 진공 릴리프 밸브 부분(375,480)들의 셔터 조립체(350',350")을 함께 결합시키도록 적합화된 결합 요소(715)를 더 포함하는, 안전 밸브.
16. 안전 밸브가 결합되는 유체 탱크 안의 압력을 조절하기 위한 안전 밸브의 제조용 구성 요소들의 키트(kit)로서, 상기 구성요소들의 키트는:
    제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 밸브 동체(100,100',100");
    탱크의 충전부(filler) 또는 파이프의 플랜지와 결합되도록 적합화된 제 1 결합 플랜지(205) 및, 밸브 동체와 결합되도록 적합화된 제 2 결합 플랜지(210)를 가지는, 적어도 하나의 결합 플랜지 요소(200,200');
    밸브 동체상에 제공된 개구(110a,110b,110c,110d)들중 어느 하나라도 막기 위한 적어도 하나의 덮개 요소(315);
    내부가 중공형이고, 상기 적어도 2 개의 개구들중 하나의 개구에 대응하여 적어도 하나의 밸브 동체상에 장착되도록 적합화된, 적어도 하나의 빗물 덮개 요소(355) 및,
    적어도 하나의 밸브 동체 또는 빗물 덮개 요소에 장착될 수 있고, 밸브 동체의 적어도 2 개의 개구들중 하나의 개구를 선택적으로 폐쇄하도록 적합화되는 적어도 하나의 셔터 조립체(350)로서, 상기 하나의 개구를 폐쇄하도록 적합화된 가동 셔터(movable shutter, 350a)를 포함하는, 적어도 하나의 셔터 조립체(350);를 포함하는, 안전 밸브의 제조용 구성 요소들의 키트.

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