KR20180111789A - 신규한 연동 솔루션 - Google Patents

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KR20180111789A
KR20180111789A KR1020187019148A KR20187019148A KR20180111789A KR 20180111789 A KR20180111789 A KR 20180111789A KR 1020187019148 A KR1020187019148 A KR 1020187019148A KR 20187019148 A KR20187019148 A KR 20187019148A KR 20180111789 A KR20180111789 A KR 20180111789A
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헨드리퀴스 요한네스 리차드 브루인스
롭 가스투이스
테오 알버트 운닌크
롭 웨스턴브링크
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아스타바 비브이
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Abstract

본 발명은 유체- 또는 가스-시스템과, 예를 들면, 센서 사이에 공정 매체 유동을 제어하기 위한 기계적으로 연동된 매니폴드를 제공하며, 또한 이러한 기계적으로 연동된 매니폴드에 상호 연결된 계측 장치를 보정, 테스트, 교체 또는 수리하기 위한 방법 역시 제공한다.

Description

신규한 연동 솔루션
본 발명은 일반적으로 연동 메커니즘(interlocking mechanism)에 관한 것으로, 구체적으로 기계적으로 강제되는 연동된 메커니즘(mechanical forced interlocked mechanism)에 관한 것이다.
다 밸브 매니폴드(multivalve manifold)는 일반적인 매니폴드 몸체에 위치하는, 보통 플러그 또는 볼 밸브인, 적어도 두 개의 밸브를 갖는 것으로 정의된다. 이러한 다 밸브 매니폴드는 보통 압력-, 온도-pH-, 및 내용물 계측 기구와 같은, 파이프라인 상의 압력 및 차동 계측 기구(differential measure instrument)와 함께 사용된다. 예를 들어, 파이프라인 내의 유속은 파이프라인 내의 제한적인 압력 강하를 형성하는 오리피스 플레이트에서의 압력을 계측함으로써 계측될 수 있다. 따라서, 다 밸브 매니폴드는 오리피스 및 압력 계측 기구를 가로질러 연결된다.
파이프라인 및/또는 파이프라인에 상호 연결(interconnect)된 계측 장치의 손상을 방지하기 위해 밸브를 위한 일반적인(customary) 또는 바람직한 정상 작동 모드(normal operating mode)를 각각 갖는, 많은 다 밸브 매니폴드가 당 업계에 공지되어 있다. 그러나, 정상 작동 모드의 혼란은 모두 너무 쉽게 일어나고, 부적절한 작동을 종종 초래한다.
정상 작동 모드는 먼저 센서 또는 트랜스듀서(transducer)의 양 측면 상의 압력을 분리하고, 만약 가스가 존재할 경우, 이를 제거하는 것을 필요로 한다. 다른 밸브는, 예를 들면 트랜스듀서 같은, 보정(calibration), 테스트 및 서비스 작업을 위한 압력 라인을 연결한다. 밸브가 개방되거나 폐쇄될 수 있는 순서를 제한함으로써 부적절한 작동을 최소화하기 위한 일부 매니폴드가 개발되었다. 이러한 매니폴드는 정의된(prescribe) 순서로 상이한 밸브를 개방하고 폐쇄하는 것을 허용한다. 예를 들어, 개방 및 폐쇄 위치를 나타내는 적합한 라벨을 갖는 밸브 사이에서 안전 연동 시스템이 사용될 수 있다. 그러나, 라벨은 부적절한 작동을 적극적으로 방지하지는 못한다.
다른 다 밸브 매니폴드는 핸들, 스템, 또는 양자 모두가 선택적으로 제거될 수 있는 배치를 포함하여, 각 밸브의 개방/폐쇄를 위해 특수 기구(예를 들어, 알렌 렌치(Allen wrench))를 필요로 하는 밸브 핸들 또는 스템 보호 시스템을 포함한다. 이것은 밸브 장치로의 빠른 접근(ready access)을 방해한다. 더 나아가, 이것은 잘못 배치될 수 있는, 특수 기구의 사용을 요구하므로, 이러한 관점에서 결함이 있다.
다른 다중 밸브 매니폴드는 각 밸브의 개방 및 폐쇄의 정확한 순서를 유지하기 위한 목적으로 하는 특정 밸브 잠금(valve lock) 메커니즘을 사용한다. 그러나, 상기 밸브 잠금이 안전하지 않은 경우, 그 결과가 심각해질 수 있다. 또한, 일반적으로 이러한 매니폴드는 그것의 작동 및 유지 보수가 복잡한, 상대적으로 복잡한 구조를 가진다.
따라서, 안전하고, 사용이 간편하며, 또한 작동 중 사람의 실수를 방지하는, 개선된 다 밸브 매니폴드에 대한 필요성이 장기간 존재해 왔다. 따라서, 본 발명의 다 밸브 매니폴드는 선행 기술의 장치의 모든 단점을 극복하고, 또한 이 중요한 장기간의 필요성을 돕고 만족시키기 위한 것이다.
본 발명은 프로세스 및 센서 사이의 공정 매체(process medium)를 제어하기 위한 기계적으로 연동된 매니폴드(mechanical interlocked manifold)(100)로서: (1) 적어도 하나의 유입구(12); (2) 적어도 하나의 유출구(31); (3) 예를 들면, 플로우-다이어그램(30)에 의해, 지시된 바와 같이, 상기 적어도 하나의 유입구(12) 및 상기 적어도 하나의 유출구(31) 사이에서 연장되는 적어도 하나의 상호 연결 통로(interconnecting passageway); (4) 상기 적어도 하나의 상호 연결 통로의 적어도 부분을 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 두 개의 밸브(19, 20); (5) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20) 각각의 헤드를 향하는 접근 지점을 정의하는 기 정의된 키-경로(40); 및 (6) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20)의 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는 것과 같이, 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 포함하는, 기계적으로 연동된 매니폴드를 제공한다.
특정 실시 예에서, 본 발명은 유체- 또는 가스-시스템과, 예를 들면, 센서 사이의 공정 매체 유동을 제어하기 위한 기계적으로 연동된 매니폴드 (100)로서: (1) 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 상기 유체- 또는 가스-시스템에 연결하기 위한 적어도 하나의 유입구(12) 및 적어도 하나의 유출구(31); (2) 예를 들면, 플로우-다이어그램(30)에 의해, 지시된 바와 같이 상기 적어도 하나의 유입구(12) 및 상기 적어도 하나의 유출구(31) 사이에서 연장되는 적어도 하나의 상호 연결 통로; (3) 상기 적어도 하나의 상호 연결 통로의 적어도 부분을 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 두 개의 밸브(19, 20); (4) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20) 각각의 헤드를 향하는 접근 지점을 정의하는 기 정의된 키-경로(40); 및 (5) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20)의 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는 것과 같이, 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 포함하는, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 제공한다.
본 발명은 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)에 상호 연결된 계측 장치를 보정(calibrating), 테스트, 교체 또는 수리하기 위한 방법으로서: (a) 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 액체- 또는 가스-시스템에 상호 연결하는 단계; (b) 상기 키-경로의 각 접근 지점에서 상기 단일의 작동 키(11)를 돌림(turning)으로써 기 정의된 키-경로(40)에 따라 정의되는 순서로 상기 매니폴드(100)의 각 밸브를 폐쇄/개방하는 단계; (c) 상기 키-경로(40)의 단부에 도달한 후, 바람직한 보정, 테스트, 또는 계측 장치 교체 또는 수리를 실행하는 단계; 및 (d) 상기 단일의 작동 키(11)가 상기 키-경로(40)의 출발 지점에 도달할 때까지, 각 접근 지점에서 상기 단일의 작동 키(11)를 돌림으로써 기 정의된 키-경로(40)에 따라 정의되는 반대 순서(reserse order)로 각 밸브를 개방/폐쇄하는 단계를 포함하는 방법을 더 제공한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 특정 실시 예에 대한 다음의 비-제한적인 설명을 읽음으로써 더 잘 이해될 것이다:
도 1a 내지 1d는 "폐쇄" 상태에 있는, 본 발명에 따른 5-방향 다 밸브 매니폴드를 도시한다. 도 1a는 정면도이고; 도 1b는 3차원 사시도이며; 도 1c는 측면도이고; 또한 도 1d는 저면도이다.
도 2a 내지 2b는 "개방" 상태에 있는, 본 발명에 따른 5-방향 다 밸브 매니폴드를 도시한다. 도 2a는 정면도이고; 또한 도 2b는 3차원 사시도이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 다 밸브 매니폴드에서 사용되는 단일의 통합 가능(integrateable) 키를 도시한다.
도 4a 내지 4c는 "폐쇄" 상태 에 있는, 본 발명에 따른 2-방향 다 밸브 매니폴드를 도시한다. 도 4a는 정면도이고; 도 4b는 3차원 사시도이며; 또한 도 4c는 측면도이다.
도 5a 내지 5c는 "폐쇄" 상태에 있는, 본 발명에 따른 3-방향 다 밸브 매니폴드를 도시한다. 도 5a는 정면도이고; 도 5b는 3차원 사시도이며; 또한 도 5c는 측면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 "폐쇄" 상태에 있는, 본 발명에 따른 3-방향 다 밸브 매니폴드의 다른 구성을 도시한다. 도 6a는 정면도이고; 도 6b는 3차원 사시도이며; 또한 도 6c는 측면도이다.
본 발명은 다 밸브 매니폴드의 부정확한(incorrect) 작동의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 발명은 프로세스 및 센서 사이의 공정 매체를 제어하기 위한 기계적으로 연동된 매니폴드(100)로서: (1) 적어도 하나의 유입구(12); (2) 적어도 하나의 유출구(31); (3) 예를 들면, 상기 매니폴드(100) 상에 예를 들어 조각(engraved), 또는 레이저-각인(laser-burned) 또는 스티커(stickered)된, 플로우-다이어그램(30)에 의해 지시된 바와 같이, 상기 적어도 하나의 유입구 및 상기 적어도 하나의 유출구 사이에서 연장되는 적어도 하나의 상호 연결 통로(interconnecting passageway); (4) 상기 적어도 하나의 상호 연결 통로의 적어도 부분을 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 두 개의 밸브(19, 20); (5) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20) 각각의 헤드를 향하는 접근 지점을 정의하는 기 정의된 키-경로(40); 및 (6) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20)의 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는 것과 같이, 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 단일의 제거-불가능한(non-removable) 작동 키(11)를 포함하는, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 제공한다.
다른 실시 예에서, 본 발명은 유체- 또는 가스-시스템과 예를 들면, 센서 사이의 공정 매체 유동을 제어하기 위한 기계적으로 연동된 매니폴드(100)로서: (1) 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 상기 유체- 또는 가스-시스템에 연결하기 위한 적어도 하나의 유입구(12) 및 적어도 하나의 유출구(31); (2) 예를 들면, 플로우-다이어그램(30)에 의해, 지시된 바와 같이 상기 적어도 하나의 유입구(12) 및 상기 적어도 하나의 유출구(31) 사이에서 연장되는 적어도 하나의 상호 연결 통로(interconnecting passageway); (3) 상기 적어도 하나의 상호 연결 통로의 적어도 부분을 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 두 개의 밸브(19, 20); (4) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20) 각각의 헤드를 향하는 접근 지점을 정의하는 기 정의된 키-경로(40); 및 (5) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20)의 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는 것과 같이, 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 포함하는, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 제공한다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 유동하는 물질의 시스템 중 적어도 하나를 센서에 상호 연결하기 위해 사용된다. 이러한 유동하는 물질은 예를 들어 유체 또는 가스, 또는 유체 상태(fluidic state)의 고체 또는 가스일 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 적어도 하나의 배출 개구부(5) 및 상기 적어도 하나의 배출 개구부(5)를 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 하나의 밸브(22, 23)를 더 포함한다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 유입구를 포함한다. 따라서, 특정 실시 예에서, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 각각, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 유출구를 포함한다. 특정 실시 예에서, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 지시된 바와 같이 상기 적어도 하나의 유입구 및 상기 적어도 하나의 유출구 사이에서 연장되는, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 상호 연결 통로를 포함할 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 밸브를 포함한다.
특정 실시 예에서, 상기 기 정의된 키-경로(40)는 안전 장치가 되어 있고(fail-safe) 또한 정확한 작동 방식인, 기 정의된 절차를 사용자에게 강제하도록 설계되므로, 이에 따라 가능한 사람의 실수를 회피한다. 본 발명의 기 정의된 키-경로(40)는 또한 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)에 대한 이전의 경험 또는 지인에 의존하지 않고 기 정의된 절차를 수행할 수 있다.
특정 실시 예에서, 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)의 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20) 각각의 헤드는 상기 기 정의된 키-경로(40)에 의해 정의된 경로를 따라 위치되며, 상기 단일의 작동 키(11)의 헤드(50), 또는 부착 수단은 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20, 21, 22, 23) 각각의 상기 헤드에 맞추어지도록 설계된다.
또다른 특정 실시 예에서, 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)의 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20, 21, 22, 23)의 각 밸브는, - 각 밸브의 개방 또는 그것의 폐쇄 상태에서 - 선행 밸브가 회전되기 전에는, 돌려질 수 없다. 예를 들어, 모든 밸브가 폐쇄되는, 매니폴드의 폐쇄-상태로부터 사용자가 시작할 경우, 제2 밸브가 개방되기 전에는 경로의 제3 밸브가 개방될 수 없고, 또한 제1 밸브가 개방되기 전에는 상기 제2 밸브가 개방될 수 없으며, 그 반대도 마찬가지다. 이것은 상기 작동 키(11)를 밸브 상에서 돌림 없이 상기 작동 키(11)의 통로를 차단 및 방지하거나, 또는 외부 키(external key)로 이러한 돌림(예를 들어, 의도적으로 시스템을 방해하려는 경우)을 방지하는 임의의 적합한 메커니즘 모두에 의해 달성될 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)의 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20)는 일단 상기 단일의 작동 키(11)가 상기 밸브의 헤드에 도달하고, 상기 밸브의 헤드에 연결되면 상기 단일의 작동 키(11)를 돌림으로써 개방되거나 폐쇄될 수 있다. "돌림"(turn)이라는 용어는 폐쇄 상태로부터 개방 상태로, 또는 그 반대로, 밸브를 임의의 기 정의된 각도로 회전시키는 것을 의미한다. 대안적으로, 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20)는, 그 헤드를 가압 또는 재-가압하거나, 또는 상측-하측 또는 우측-좌측으로 옮기는 것과 같은, 임의의 다른 적절한 구성에 의해 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 특정 실시 예에서, 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20) 각각은 이전의 밸브가 각각 폐쇄되거나 개방된 후 기 정의된 순서로만 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
또다른 실시 예에서, 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)는 기계적으로 연동된 매니폴드(100)에서 제거되거나 추출될 수 없으며, 또한 상기 기 정의된 키-경로(40)를 따라서만 이동될 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 적어도 하나의 배출 개구부(5) 및 상기 배출 개구부(5)를 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 하나의 추가 밸브(22, 23)를 더 포함한다. 이 배출 개구부는, 예를 들어 시스템 내의 액체가 예를 들어 상기 매니폴드(100)에 연결된 계측 장치에 노출되기 전에, 시스템 내에 축적된 가스를 방출하도록 설계되며, 이는 이러한 가스가 상기 계측 장치에 손상을 가할 수도 있기 때문이다. 특정 실시 예에서, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 배출 개구부를 포함한다. 따라서, 특정 실시 예에서, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 각각 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 상기 배출 개구부를 개방하고 폐쇄하기 위한 밸브를 포함한다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 적어도 하나의 평형 밸브(equalizing valve)(21)를 더 포함한다. 이러한 평형 밸브의 목적은 예를 들면 매니폴드에 연결된 계측 장치가, 그것에 손상을 가할 수 있는, 부적합한 압력에 노출되기 전에 시스템 및/또는 매니폴드(100) 내에 축적된 압력을 방출하는 것이다. 특정 실시 예에서, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 압력이 평형이 되어야 할 평형 밸브에 연결되는, 파이프/튜브의 개수에 의존하여 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 평형 밸브를 포함한다.
따라서, 특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)의 평형 밸브(21)는 상기 배출 밸브(22, 23)가 폐쇄된 이후에만 개방될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또다른 실시 예에서, 상기 배출 밸브(22, 23)는 상기 평형 밸브(21)가 개방되면 개방될 수 없다.
특정 실시 예에서,
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 예를 들면 상기 매니폴드(100)에 상호 연결된 계측 장치와 같이, 계측 또는 보정이 필요한, 센서/테스터 또는 임의의 다른 테스트 또는 보정 장치를 상호 연결하기 위한 적어도 하나의 개구부(2)를 더 포함한다. 특정 실시 예에서, 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개, 또는 그 이상의, 개구부를 포함한다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 매니폴드(100)에 상호 연결된 상기 계측 장치는 압력, 온도, 특정 가스 함량 및/또는 농도, 유동성, 점도, 농도, 유속을 계측하도록 설계된다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 상기 기계적인 매니폴드(100) 내에 위치되는 상기 단일의 작동 키(11)를 로킹하고 상기 기 정의된 키-경로(40)를 정의하는 로킹 플레이트(6)를 더 포함한다. 상기 로킹 플레이트(6)는 예를 들면 유지 보수의 목적 또는 수리를 위해, 수동으로 제거될 수 있다.
특정 실시 예에서, 상기 로킹 플레이트(6)는 매니폴드(100)로부터 상기 단일의 통합된 키(11)의 방출을 방지하도록 설계되어, 매니폴드의 비의도적인 또는 의도적인 작동 불능(disoperation)을 방지한다.
특정 실시 예에서, 상기 단일의 작동 키(11)는, 상기 단일의 작동 키(11)를 기 정의된 키-경로(40)로부터 제거될 수 없는 능력 없이, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)의 안전하고 적절한 작동을 보장하기 위한 강제된 절차를 완료하기 위해, 기 정의된 키-경로(40) 내에서 슬라이드 이동하도록 구성된다. 그 결과, 거기에 상호 연결된 계측 장치의 적절한 작동 및 이용 가능성은 더 이상 사람 인터페이스에 의존하지 않으므로, 임의의 사람 에러를 회피할 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 예를 들면 벽, 파이프 또는 필요로 하는 임의의 위치에 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 부착/고정할 수 있는 적어도 하나의 벽 장착 수단(13)을 더 포함한다. 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 예를 들면 스크류, 기(banderole) 등에 의해 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 테스트 시스템에 장착 및/또는 부착할 수 있는 적어도 하나의 시스템 장착 수단(13')을 더 또는 대안적으로 포함할 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 액체- 또는 가스-시스템 상에 조립 및/또는 액체- 또는 가스-시스템과 연동되기에 적합하다. 특정 실시 예에서, 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 여러 개의 액체- 또는 가스-시스템, 또는 적어도 하나의 가스-시스템과 적어도 하나의 액체-시스템의 조합을 포함하는 시스템과 동시에 연동될 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10-방향, 또는 그 이상의, 분리(isolate), 배출(vent), 평형(equalize), 유출(drain) 및 제거(purge) 기능을 포함할 수 있는 임의의 플로우-다이어그램의 매니폴드이다.
특정 실시 예에서, 유체- 또는 가스-시스템과, 예를 들면, 센서 사이의 공정 매체 유동을 제어하기 위한 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는: (1) 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 상기 유체- 또는 가스-시스템에 상호 연결하기 위한 적어도 하나의 유입구(12) 및 적어도 하나의 유출구(31); (2) 예를 들면, 플로우-다이어그램(30)에 의해, 지시된 바와 같이 상기 적어도 하나의 유입구(12) 및 상기 적어도 하나의 유출구(31) 사이에서 연장되는 적어도 하나의 상호 연결 통로; (3) 상기 적어도 하나의 상호 연결 통로의 적어도 부분을 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 두 개의 밸브(19, 20); (4) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20) 각각의 헤드를 향하는 접근 지점을 정의하는 기 정의된 키-경로(40); (5) 상기 적어도 두 개의 밸브(19, 20)의 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는 것과 같이, 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 단일의 제거-불가능한 작동 키(11); (6) 적어도 하나의 배출 개구부(5) 및 상기 적어도 하나의 배출 개구부(5)를 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 하나의 밸브(22, 23); (7) 적어도 하나의 평형 밸브(equalizing valve)(21)로서, 상기 배출 밸브(22, 23)가 폐쇄된 이후에만 개방될 수 있고, 또한 상기 배출 밸브(22, 23)는 상기 평형 밸브(21)가 개방된 경우에는 개방될 수 없는 상기 평형 밸브(21); (8) 테스트 장치를 상호 연결하기 위한 적어도 하나의 개구부(2); 및 (9) 상기 단일의 작동 키(11)를 상기 기계적 매니폴드(100)에 로킹하고, 또한 상기 기 정의된 키-경로(40)를 정의하는 로킹 플레이트(6)를 포함한다.
다른 특정 실시 예에서, 상술한 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 1, 2, 3, 4 또는 5개의 배출 개구부 및 상기 배출 개구부를 개방하고 폐쇄하기 위한, 동일한 개수의 밸브를 포함한다.
또다른 특정 실시 예에서, 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)의 밸브는 상기 단일의 작동 키(11)를 돌림(turning)으로써 개방되거나 폐쇄될 수 있고, 또한 상기 밸브 각각은 각각의 이전 밸브가 폐쇄되거나 개방된 후에 기 정의된 순서로만 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
특정 실시 예에서, 상술한 바와 같은 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 액체- 또는 가스-시스템과 조립/연동되기에 적합하다.
또다른 특정 실시 예에서, 상술한 바와 같은 기계적으로 연동된 매니폴드(100)는 분리, 배출, 평형, 유출 및 제거 기능을 포함할 수 있는 임의의 플로우-다이어그램의 1-, 2-, 3-, 4-, 또는 5-방향 매니폴드이다.
본 발명은 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)에 상호 연결된 계측 및/또는 테스트 및/또는 보정 장치를 보정(calibrating), 테스트, 교체 또는 수리하기 위한 방법으로서: (a) 먼저 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 액체- 또는 가스-시스템과 상호 연결하는 단계; (b) 상기 키-경로(40)의 각 접근 지점에서 상기 단일의 작동 키(11)를 돌림으로써, 상기 매니폴드(100)의 각 밸브를 위한 접근 지점을 갖는 기 정의된 키-경로(40)에 따라 정의되는 순서로 상기 매니폴드(100)의 각 밸브를 폐쇄/개방하는 단계; (c) 상기 키-경로(40)의 단부(end)에 도달한 후, 바람직한 보정, 테스트, 또는 계측 장비 교체 또는 수리를 실행하는 단계; 및 (d) 상기 단일의 작동 키(11)가 출발 지점에 도달할 때까지, 각 접근 지점에서 상기 단일의 작동 키(11)를 돌림으로써 기 정의된 키-경로(40)에 따라 정의되는 반대 순서로 각 밸브를 개방/폐쇄하는 단계를 포함하는 방법을 더 제공한다.
특정 실시 예에서, 상기 단일의 작동 키(11)는 상기 접근 지점 내의 밸브를 개방 또는 폐쇄 위치로 돌린 후에만, 그에 따라 상기 기 정의된 키-경로(40)를 따라 하나의 접근 지점으로부터 다른 접근 지점으로 이동할 수 있다.
특정 실시 예에서, 본 발명의 매니폴드(100) 및 그것의 상이한 구성 요소는 금속, 금속-합금, 플라스틱(들), 상이한 중합체, 등, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있다. 매니폴드(100)의 각 구성 요소는 임의의 물질로부터 제조될 수 있음을 주의해야만 한다. 매니폴드(100), 및 그것의 구성 요소는, 몰딩(molding), 조각(engraving), 블로우-몰딩(blow-molding), 등과 같은 임의의 공지된 기술로 제조될 수 있으며, 상이한 구성 요소는 예를 들면, 나사 결합(screw), 용접(welding), 또는 임의의 다른 적합한 수단에 의해 서로 조립될 수 있다.
이제 본 발명은 이하의 비-제한적인 예시 및 특정 다 밸브 기계적인 매니폴드 구조체에 의해 예시될 것이다.
단일의 제거-불가능한 작동 키(11)
도 3a 및 3b는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 키(11)는 그것의 연장된 핸들(51)보다 넓은 헤드(50)를 갖고, 이에 따라 본 발명의 기계적인 매니폴드(100)에 조립되었을 때 로킹 플레이트(6)의 기 정의된 키-경로(40)로부터 또한 키-경로(40)를 관통하는 키(11)의 추출을 방지한다.
키의 헤드(50)는 본 발명의 기계적인 매니폴드(100)의 밸브의 헤드에 맞추어지도록 설계된 특별한 조각(unique engraving) 및/또는 돌출부 및 슬롯을 갖는다. 더 나아가, 키(11)는 사용자가 상기 밸브를 개방 또는 폐쇄 위치로 돌릴 수 있도록, 또한 그 후에만 밸브의 헤드로부터 방출되고 또한 다음 밸브를 향해 기 정의된 키-경로(40)를 따라 이동할 수 있게 하기 위해, 상기 밸브의 헤드를 감쌀 수 있도록 설계된다.
특정 실시 예에서, 작동 키(11)는 "T" 형상이다. 대안적으로, 핸들 바는 원형이거나 또는 최종 사용자가 원하는 임의의 다른 형상일 수 있다. 특정 실시 예에서, 작동 키(11)는 두 개의 분리된 부분으로, 예를 들면 (i) 헤드(50) 및 연장된 핸들(51)을 포함하는 제거-불가능한 부분; 및 (ii) 필요시 상기 연장된 핸들(51)에 연결될 수 있는 핸들 바로 구성된다.
2-방향 다 밸브 기계적인 매니폴드
도 4a 내지 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적인 2-방향 매니폴드로서, (i) 단일의 제거-불가능한 작동 키(11); (ii) 기 정의된 키-경로(40)를 갖고, 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 제 위치에 유지하며 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)가 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 로킹 플레이트(6); (iii) 한 개의 유입구(12) 및 한 개의 유출구(31); (iv) 상기 로킹 플레이트(6)의 외측 부분 상에 레이저-각인(laser-carved)된 플로우-다이어그램(30)에 의해 지시된 바와 같이, 상기 유입구(12) 및 상기 유출구(31) 사이에서 연장되는 하나의 상호 연결 통로; (v) 상기 상호 연결 통로를 개방하고 폐쇄하기 위한 하나의 밸브(19); (vi) 계측 장치를 상호 연결하기 위한 하나의 개구부(2); (vii) 하나의 배출 개구부(5) 및 상기 배출 개구부(5)를 개방하고 폐쇄하기 위한 추가 밸브(22)로서, 상기 키-경로(40)는 두 개의 밸브 모두에 대한 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는, 하나의 배출 개구부(5) 및 추가 밸브(22); 및 (viii) 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 테스트된 시스템에 장착 및/또는 부착할 수 있는 한 개의 시스템 장착 수단(13')을 포함하는 기계적인 2-방향 매니폴드를 도시한다.
3-방향 다 밸브 기계적인 매니폴드
도 5a 내지 5c 및 6a 내지 6c는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 기계적인 3-방향 매니폴드(100)로서 (i) 단일의 제거-불가능한 작동 키(11); (ii) 기 정의된 키-경로(40)를 갖고, 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 제 위치에 유지하며 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)가 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 로킹 플레이트(6); (iii) 두 개의 유입구(12, 12') 및 한 개의 유출구(31); (iv) 상기 로킹 플레이트(6)의 외측 부분 상에 레이저-각인된 플로우-다이어그램(30)에 의해 지시된 바와 같이, 상기 유입구 및 상기 유출구 사이에서 연장되는 한 개의 상호 연결 통로; (v) 상기 상호 연결 통로를 개방하고 폐쇄하기 위한 두 개의 밸브(19, 20); (vi) 벽 장착부(13); (vii) 차동 계측 장치를 상호 연결하기 위한 두 개의 개구부(2), 및 상기 두 개의 개구부(2)를 개방하고 폐쇄하기 위한 추가 밸브(22)로서, 상기 키-경로(40)는 모든 밸브에 대한 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는, 두 개의 개구부(2) 및 추가 밸브(22); 및 (viii) 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 테스트된 시스템에 장착 및/또는 부착할 수 있는 한 개의 시스템 장착 수단(13')을 포함하는 기계적인 3-방향 매니폴드(100)의 두 가지 구성을 도시한다.
4-방향 다 밸브 기계적인 매니폴드
본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적인 4-방향 매니폴드는 (i) 단일의 제거-불가능한 작동 키(11); (ii) 기 정의된 키-경로(40)를 갖고, 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 제 위치에 유지하며 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)가 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 로킹 플레이트(6); (iii) 두 개의 유입구(12, 12') 및 한 개의 유출구(31); (iv) 상기 로킹 플레이트(6)의 외측 부분 상에 레이저-각인된 플로우-다이어그램(30)에 의해 지시된 바와 같이, 상기 유입구 및 상기 유출구 사이에서 연장되는 한 개의 상호 연결 통로; (v) 상기 상호 연결 통로를 개방하고 폐쇄하기 위한 두 개의 밸브(19, 20); (vi) 벽 장착부(13); (vii) 계측 장치를 상호 연결하기 위한 두 개의 개구부(2); 및 (viii) 두 개의 배출 개구부(5) 및 두 개의 배출 개구부(5)를 개방하고 폐쇄하기 위한 두 개의 추가 밸브로서, 상기 키-경로(40)는 4개의 밸브 전부의 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는 두 개의 배출 개구부(5) 및 두 개의 추가 밸브를 포함한다.
5-방향 다 밸브 기계적인 매니폴드
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기계적인 매니폴드(100)로서, (i) 단일의 제거-불가능한 작동 키(11); (ii) 기 정의된 키-경로(40)를 갖고, 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)를 제 위치에 유지하며 상기 단일의 제거-불가능한 작동 키(11)가 상기 기 정의된 키-경로(40) 내에서 이동 가능한 로킹 플레이트(6); (iii) 두 개의 유입구(12, 12') 및 한 개의 유출구(31); (iv) 상기 로킹 플레이트(6)의 외측 부분 상에 레이저-각인된 플로우-다이어그램(30)에 의해 지시된 바와 같이, 상기 유입구(12, 12') 및 상기 유출구(31) 사이에서 연장되는 두 개의 상호 연결 통로; (v) 상기 상호 연결 통로를 개방하고 폐쇄하기 위한 세 개의 밸브(19, 20, 21); (vi) 벽 장착부(13); (vii) 계측 장치를 상호 연결하기 위한 두 개의 개구부(2)(매니폴드의 각 측면에 하나씩 위치); (viii) 두 개의 배출 개구부(5)(매니폴드의 각 측면에 하나씩 위치) 및 상기 배출 개구부(5)를 개방하고 폐쇄하기 위한 두 개의 배출 밸브(22, 23)로서, 상기 키 경로(40)는 다섯 개의 밸브 모두에 대한 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는, 두 개의 배출 개구부(5) 및 두 개의 배출 밸브(22, 23); 및 (ix) 상기 기계적으로 연동된 매니폴드(100)를 테스트된 시스템에 장착 및/또는 부착할 수 있는 두 개의 시스템 장착 수단(13')을 포함하는 기계적인 매니폴드(100)를 도시한다.

Claims (19)

  1. 유체- 또는 가스-시스템과, 예를 들면, 센서 사이의 공정 매체 유동을 제어하기 위한 기계적으로 연동된 매니폴드(mechanical interlocked manifold)로서:
    1) 상기 기계적으로 연동된 매니폴드를 상기 유체- 또는 가스-시스템에 연결하기 위한 적어도 하나의 유입구 및 적어도 하나의 유출구;
    2) 예를 들면, 플로우-다이어그램(flow-diagram)에 의해, 지시된 바와 같이 상기 적어도 하나의 유입구 및 상기 적어도 하나의 유출구 사이에서 연장되는 적어도 하나의 상호 연결 통로(interconnecting passageway);
    3) 상기 적어도 하나의 상호 연결 통로의 적어도 부분을 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 두 개의 밸브;
    4) 상기 적어도 두 개의 밸브 각각의 헤드를 향하는 접근 지점(access point)을 정의하는 기 정의된 키-경로(key-path); 및
    5) 상기 적어도 두 개의 밸브의 단일의 기 정의된 작동 순서를 설정하는 것과 같이, 상기 기 정의된 키-경로 내에서 이동 가능한 단일의 제거-불가능한 작동 키를 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 배출 개구부 및 상기 적어도 하나의 배출 개구부를 개방하고 폐쇄하기 위한 적어도 하나의 밸브를 더 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  3. 제2항에 있어서,
    1, 2, 3, 4, 또는 5개의 배출 개구부, 및
    상기 배출 개구부를 개방하고 폐쇄하기 위한, 동일한 개수의 밸브를 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    적어도 하나의 평형 밸브(equalizing valve)를 더 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 평형 밸브는 상기 배출 밸브가 폐쇄된 이후에만 개방될 수 있는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배출 밸브는 상기 평형 밸브가 개방된 때에는 개방될 수 없는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 단일의 작동 키를 돌림(turning)으로써 개방되거나 폐쇄될 수 있는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 밸브 각각은, 각각의 이전 밸브가 폐쇄되거나 개방된 후에 기 정의된 순서로만 개방되거나 폐쇄될 수 있는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    테스트 장치를 상호 연결하기 위한 적어도 하나의 개구부를 더 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단일의 작동 키를 상기 기계적 매니폴드에 로킹하고, 또한 상기 기 정의된 키-경로를 정의하는 로킹 플레이트를 더 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    유체- 또는 가스-시스템에 조립/연동되기에 적합한,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매니폴드는 분리(isolate), 배출(vent), 평형(equalize), 유출(drain) 및 제거(purge) 기능을 포함할 수 있는 임의의 플로우-다이어그램의 1-, 2-, 3-, 4-, 또는 5-방향 매니폴드인,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기계적으로 연동된 매니폴드는:
    - 적어도 하나의 배출 개구부, 및 상기 적어도 하나의 배출 개구부를 개방하고 폐쇄하기 위한, 적어도 하나의 밸브;
    - 상기 배출 밸브가 폐쇄된 이후에만 개방될 수 있는, 적어도 하나의 평형 밸브로서, 상기 배출 밸브는 상기 평형 밸브가 개방된 때에는 개방될 수 없는, 적어도 하나의 평형 밸브;
    - 테스트 장치를 상호 연결하기 위한, 적어도 하나의 개구부; 및
    - 상기 단일의 작동 키를 상기 기계적 매니폴드에 로킹하고, 상기 기 정의된 키-경로를 정의하는 로킹 플레이트를 더 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  14. 제13항에 있어서,
    1, 2, 3, 4 또는 5개의 배출 개구부, 및
    상기 배출 개구부를 개방하고 폐쇄하기 위한, 동일한 개수의 밸브를 포함하는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 단일의 작동 키를 돌림으로써 개방되거나 폐쇄될 수 있고, 또한 상기 밸브 각각은, 각각의 이전 밸브가 폐쇄되거나 개방된 후에 기 정의된 순서로만 개방되거나 폐쇄될 수 있는,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    유체- 또는 가스-시스템 내에 조립/연동되기에 적합한,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매니폴드는 분리, 배출, 평형, 유출 및 제거 기능을 포함할 수 있는 임의의 플로우-다이어그램의 1-, 2-, 3-, 4-, 또는 5-방향 매니폴드인,
    기계적으로 연동된 매니폴드.
  18. 본 발명의 기계적으로 연동된 매니폴드에 상호 연결된 계측 장치를 보정(calibrating), 테스트, 교체 또는 수리하기 위한 방법으로서:
    a) 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 기계적으로 연동된 매니폴드를 액체- 또는 가스-시스템과 상호 연결하는 단계;
    b) 상기 키-경로의 각 접근 지점에서 상기 단일의 작동 키를 돌림으로써 기 정의된 키-경로에 따라 정의되는 순서로 상기 매니폴드의 각 밸브를 폐쇄/개방하는 단계;
    c) 상기 키-경로의 단부(end)에 도달한 후, 바람직한 보정, 테스트, 또는 계측 장비 교체 또는 수리를 실행하는 단계; 및
    d) 상기 단일의 작동 키가 출발 지점에 도달할 때까지, 각 접근 지점에서 상기 단일의 작동 키를 돌림으로써 기 정의된 키-경로에 따라 정의되는 반대 순서로 각 밸브를 개방/폐쇄하는 단계를 포함하는,
    방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 키는 상기 접근 지점 내의 밸브를 개방 또는 폐쇄 위치로 돌린 후에만 하나의 접근 지점으로부터 다른 접근 지점으로 이동할 수 있는,
    방법.
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