KR20220049572A - 역류 방지 밸브 장치 - Google Patents

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KR20220049572A
KR20220049572A KR1020227009154A KR20227009154A KR20220049572A KR 20220049572 A KR20220049572 A KR 20220049572A KR 1020227009154 A KR1020227009154 A KR 1020227009154A KR 20227009154 A KR20227009154 A KR 20227009154A KR 20220049572 A KR20220049572 A KR 20220049572A
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위르겐 모저
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크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
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Abstract

본 발명은 유체용 유동 채널의 적어도 일부 및 유동 채널 내에 배치된 이동 가능한 코드형 밀봉 부재를 구비한 역류 방지 밸브 장치에 관한 것으로, 상기 밀봉 부재는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 적어도 부분적으로 이동될 수 있도록 설정되고, 개방 위치에서 유동 채널을 통한 유체 흐름이 허용되는 한편, 폐쇄 위치에서 유동 채널을 통한 유체 흐름은 밀봉 부재와의 형상 끼워 맞춤 결합에 의해 차단된다.

Description

역류 방지 밸브 장치
본 발명은 특히 상용차에서 유체 처리에 적합한 역류 방지 밸브 장치에 관한 것이다.
이러한 역류 방지 밸브 장치는 트럭 및 트랙터와 같은 상용차의 공기 건조기 카트리지와 같은 유체 처리를 위한 장치에서 사용될 수 있다. 이러한 장치에는 통상 압축 공기가 공급되어야 하는 브레이크 시스템 또는 에어 서스펜션과 같은 하나 이상의 압축 공기 소비 장치(consumer)가 포함된다. 압축 공기는 일반적으로 압축기, 예를 들어 차량의 구동 엔진에 의해 구동되는 왕복 피스톤 압축기에 의해 제공된다. 압축 공기 소비 장치의 고장 없는 작동을 보장하기 위해, 압축기에 의해 제공되는 압축 공기는 통상적으로 추가로 처리되어야 한다. 이를 위해 제공되는 압축 공기 처리 시스템에서 흡입 공기에 이미 포함된 오염 입자 및 압축 과정 동안 압축기로부터 압축 공기에 도입되는 오일- 및 그을음 입자가 압축 공기로부터 제거되고, 압축 공기에 존재하는 수분이 분리된다. 이를 위해 상용차의 압축 공기 처리 시스템은 일반적으로 압축 공기를 제습하고 바람직하게는 오일- 및 오염 입자를 흡수할 수 있는 공기 건조기 카트리지를 포함한다.
종래의 공기 건조기 카트리지는 폐쇄된 하우징 커버를 갖는 카트리지 하우징, 카트리지 하우징에 수용된 건조제, 하우징 커버로부터 떨어져 있는 카트리지 하우징의 개방된 단부면을 폐쇄하고 압축 공기 처리 시스템에 공기 건조기 카트리지를 고정하기 위한 고정 플랜지 및 압축 공기를 정화하기 위한, 예를 들어 흡착 필터와 같은 카트리지 하우징 내부에 배치된 필터 장치를 구비한다. 공기 건조기 카트리지의 정상 작동 시, 압축 공기는 건조제에 도달하기 전에 먼저 필터 장치를 통과한다.
공기 건조기 카트리지가 반대 방향으로 관류되는 공기 건조기 카트리지의 재생 작동을 위해 일반적으로 필터 장치를 우회하기 위한 바이패스 채널이 제공되고, 필터 장치의 바이패스로서 역류 방지 밸브가 배치된다. 바이패스 채널은 배기 서지(venting surge)가 발생하는 경우 필터 장치에 흡착된 오일을 제거하는 데 사용된다. 통상적인 바이패스 장치는, 일반적으로 엘라스토머로 형성된 역류 방지 밸브를 포함한다. 이들은 비용이 많이 들고 설치가 복잡하다.
본 발명의 과제는 더 간단하게 조립될 수 있는 개선된 역류 방지 밸브 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 역류 방지 밸브 장치에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항의 대상이다.
본 발명에 따른 역류 방지 밸브 장치는 유체용 유동 채널의 적어도 제 1 부분 및 유동 채널 내에 배치된 이동 가능한, 특히 코드형 밀봉 부재를 구비하고, 상기 밀봉 부재는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 적어도 부분적으로 이동할 수 있도록 설정되고, 상기 개방 위치에서 유동 채널을 통한 유체 흐름이 허용되는 한편, 폐쇄 위치에서 유동 채널을 통한 유체 흐름은 밀봉 부재와의 형상 끼워 맞춤 결합에 의해 차단된다.
본 발명에 따른 장치는, 특히 코드형 밀봉 부재가 유동 채널 내에서 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 적어도 부분적으로 변위되거나 옮겨질 수 있도록 또는 변형에 의해 이동될 수 있도록 설정되어, 밀봉 부재의 기능을 위해 유동 채널에 고정이 필요 없는 장점을 갖는다. 그 결과 밀봉 부재는 고정 수단 없이 매우 간단하게 구성될 수 있다. 또한, 밀봉 부재의 구조는 공간을 매우 절약할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 예를 들어 공기, 특히 압축 공기와 같은 유체, 또는 공기 건조기 카트리지에서 사용될 수 있는 것과 같은 가스를 처리하기 위한 장치에서 사용될 수 있다. 역류 방지 밸브의 원리에 따라 기능하는 장치가 이용될 수 있는 차량, 특히 상용차용 유압 또는 공압 장치에서 사용도 고려될 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 장치는 하우징 및 하우징 내에 배치된 유체 처리 장치를 더 구비하고, 상기 유체 처리 장치는 유체의 유동 경로에 위치 설정되고, 이 경우 유동 채널은 유동 경로용 바이패스를 형성한다. 장치는 예를 들어 공기 건조기 카트리지에서 사용될 수 있다.
유동 채널의 제 2 부분은 유동 채널의 제 1 부분에 대해 및 장치의 부분에 대해서도 상보적으로 배치될 수 있거나, 예를 들어 상용차의 유체 처리 시스템과 같은 다른 부분에도 배치될 수 있거나 그것의 부분을 형성할 수 있다.
실시예에 따르면, 밀봉 부재는 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 유체 처리를 위한 장치에 연결되어 거기에 지지된다. 이는, 기존의 역류 방지 밸브와 달리 밀봉 부재가 장치에 특수하게 고정되지 않아도 되는 장점을 갖는다. 따라서 밀봉 부재의 조립 또는 교체가 간단하게 수행될 수 있다. 또한, 밀봉 부재는 장치에 그것을 고정하기 위한 요소들을 갖지 않아도 되기 때문에 간단하게 제조될 수 있다. 예를 들어 링형 밀봉 부재를 마찬가지로 링형으로 형성된 유동 채널을 따라 배치하는 것이 고려될 수 있고, 이 경우 밀봉 부재는 오버사이즈 또는 유동 채널의 둘레보다 큰 둘레를 갖도록 형성되어, 오버사이즈 또는 더 큰 둘레로 인해 밀봉 부재를 둘러싸는 유동 채널에 상기 밀봉 부재가 지지되고 상기 채널을 밀봉한다. 대안으로서 링형 유동 채널을 둘러싸고 밀봉 부재의 언더사이즈 또는 유동 채널의 둘레보다 작은 밀봉 부재의 둘레로 인해 이러한 유동 채널에 지지되고 이를 밀봉하는 링형 밀봉 부재를 제공하는 것이 고려될 수도 있다. 유동 채널과 관련하여, 링형으로 배치된 복수의 개구 또는 섹션의 형태로 유동 채널을 설계하는 것이 고려될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 O-링 또는 O-링의 섹션이다. 밀봉 부재로서 O-링 사용의 장점은, 이러한 O-링은 대량 제품으로서 저렴하게 제조될 수 있다는 것이다. 또한, O-링은, 장치에 고정할 필요 없이 장치에 삽입될 수 있다. 특히, O-링은 특수한 공구 없이 설치될 수 있다. 또한, O-링을 위한 장치의 캐리어 부분은 특수한 고정부 형상 없이 간단하게 설계될 수 있다. O-링에 적합한 대응 윤곽에 의해 O-링의 최대로 가능한 팽창이 보상될 수 있고 따라서 더 저렴한 O-링 재료가 사용될 수 있다. 유동 채널은 밀봉 부재 또는 O-링에 대해 상보적인 형상을 가질 수 있으며, 특히 마찬가지로 링형으로 형성될 수 있다. 밀봉 부재는 오버사이즈에 의해 유동 채널에 지지될 수 있으므로, 유동 채널은 유체에 의한 작용 없이 밀봉된다. 이러한 구조는 링형 유동 채널이 링형 밀봉 부재를 둘러싸는 장치에 특히 적합하다. 대안으로서 O-링은 또한 링형 유동 채널을 둘러쌀 수 있고, 더 작은 둘레로 인해 거기에 밀봉 방식으로 지지될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 원형, 각형, 계란형 또는 타원형 횡단면을 갖는 길쭉한 형상, 로드 형상 또는 튜브 형상을 갖는다.
또 다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 탄성 재료를 포함하거나 탄성 재료로 형성된다. 예를 들어, 적절한 변형 가능한 플라스틱 또는 천연 소재와 같은 엘라스토머 재료일 수 있다.
실시예에 따르면, 유체 처리 장치는 예를 들어 입자 필터, 흡착 필터 또는 플리스(fleece) 필터와 같은 필터 장치를 구비한다. 그러나 유체 처리 장치는 다른 구성부, 예를 들어 압축 공기가 관류하는 공기 처리를 위한 임의의 모든 구성부일 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 적어도 부분적으로 장치의 길이방향 축에 대해 방사방향으로 이동 가능하다. 특히 이동은 병진 이동 또는 회전 이동일 수 있다. 밀봉 부재의 적어도 하나의 섹션의 변형으로 인한, 특히 방사방향으로 또는 이에 대해 수직으로 압축 또는 팽창으로 인한 이동이 이루어지는 것이 고려될 수도 있고, 그 결과 밀봉 부재 또는 그것의 적어도 하나의 섹션은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동되고 유동 채널이 개방되거나 폐쇄된다.
추가 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 2개의 표면 사이에 이동 가능하게 배치되고, 상기 표면들 중 제 1 표면은 바이패스 채널의 적어도 일부의 제 1 부분이거나 이를 형성한다. 바이패스 채널을 통한 유체 흐름은 밀봉 부재와 표면들 중 적어도 하나의 표면 사이의 형상 끼워 맞춤 결합에 의해 차단될 수 있다. 다른 표면은 바이패스 채널의 적어도 일부의 다른 부분이거나 이를 형성할 수 있고 제 1 표면에 마주 놓이게 배치될 수 있다. 하나 또는 2개의 표면은 구조화될 수 있고, 다수의 에지, 융기부 또는 함몰부 중 하나를 가질 수 있다. 예를 들어, 표면들 중 하나는 적어도 2개의 에지와 하나의 표면에 의해 형성된 홈의 형태를 가질 수 있고, 특히 링 홈 또는 그것의 부분으로서 형성될 수 있다. 다른 제 2 표면은 마찬가지로 압축 공기 처리를 위한 장치의 부분일 수 있지만, 압축 공기 처리를 위해 압축 공기 처리를 위한 장치가 연결되는 압축 공기 처리 시스템과 같은 다른 장치의 부분일 수도 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 유체 처리를 위한 장치는, 예를 들어 카트리지, 특히 공기 건조기 카트리지와 같은 원통형 형상을 갖는다. 예를 들어 입방체 또는 직방체 형상과 같은 다른 형상이 고려될 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재의 이동 방향을 따른 2개의 표면 사이의 거리는 부분적으로 밀봉 부재의 높이 또는 직경에 상응하고, 밀봉 부재의 높이 또는 직경보다 크거나 작고, 또는 전술한 하나 이상의 거리를 갖는 2개 이상의 섹션으로 이루어진 조합에 따라서 밀봉 부재의 이동 방향을 따라 변경된다.
실시예에 따르면, 밀봉 부재의 이동 방향을 따른 2개의 표면 사이의 거리는 적어도 하나의 섹션에서 밀봉 부재의 높이 또는 직경보다 커서, 2개의 표면 중 적어도 하나와 밀봉 부재 사이의 유체 흐름은, 밀봉 부재가 상기 섹션에 위치 설정될 때, 밀봉 부재를 지나 유동할 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 밀봉 부재의 이동을 제한하는 하나 이상의 접촉면 또는 밀봉 에지는 표면들 사이에서 밀봉 부재의 이동 방향에 대해 수직으로 또는 일정한 각도로 연장된다. 하나 이상의 접촉면 또는 밀봉 에지 사이에서 밀봉 부재는 거기에 접촉 시 유동 채널을 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 밀봉하거나 차단할 수 있다. 필요한 경우 밀봉 부재는 변형되고, 특히 압축된다.
또 다른 실시예에 따르면, 유체 흐름의 통과를 위한 하나 이상의 개구는 표면들 사이에서 일정한 각도로 또는 수직으로 연장되는 벽 내에 배치되고, 이 경우 밀봉 부재가 하나 이상의 개구를 폐쇄할 때, 밀봉 부재를 통한 유체 흐름이 차단된다.
다른 실시예에 따르면, 하나의 또는 2개의 표면에 하나 이상의 개구 또는 리세스가 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 장치의 유동 채널은 유체 흐름의 통과를 위한 하나 이상의 개구를 가지며, 이 경우 유동 채널의 하나 이상의 개구의 개구들 중 하나에 밀봉 부재가 위치 설정될 때, 상기 개구는 밀봉 부재에 의해 폐쇄되고 유동 채널을 통한 유체 흐름이 차단된다.
추가 실시예에 따르면, 장치의 유동 채널은 유체 흐름의 통과를 위한 하나 이상의 개구를 가지며, 이 경우 표면들 사이에서 그리고 표면들 또는 에지들 중 하나에 있는 유동 채널의 하나 이상의 개구의 개구들 중 하나를 넘어서 이동 후에 밀봉 부재는, 유동 채널을 통한 유체 흐름이 차단되도록 유동 채널 내에 위치 설정된다.
또 다른 실시예에 따르면, 장치의 유동 채널은 유체 흐름의 통과를 위한 하나 이상의 개구를 가지며, 이 경우 표면들 사이에서 그리고 표면들 중 하나에 있는 유동 채널의 하나 이상의 개구의 개구들 중 하나를 넘어서 이동 후에 밀봉 부재는, 유동 채널을 통한 유체 흐름이 허용되도록 유동 채널 내에 위치 설정된다.
또 다른 실시예에 따르면, 장치는 장치의 길이방향 축에 대해 수직이거나 기울어져 있으며 장치의 길이방향 축에 대해 동심으로 배치된 2개의 표면을 갖고, 상기 표면들 중 적어도 하나에는 링형으로 배치된 복수의 개구가 형성되고, 이 경우 밀봉 부재의 폐쇄 위치에서 개구들 중 적어도 하나를 통한 유체 흐름은 표면들 사이에 링형으로 배치된 밀봉 부재에 의해 차단되고, 상기 밀봉 부재는 링형으로 배치된 개구들을 둘러싸고, 밀봉 부재의 개방 위치에서 개구들 중 적어도 하나를 통한 유체 흐름은, 밀봉 부재의 적어도 하나의 섹션이 적어도 하나의 개구와 장치의 길이방향 축 사이에 위치하도록 링형 밀봉 부재가 배치됨으로써 허용된다. 그러나 장치의 길이방향 축에 대해 동심으로 배치된 표면 또는 링 표면 대신에, 밀봉 부재가 배치되는 링 갭 또는 링 홈도 사용될 수 있다. 전체 링 표면, 링 갭 또는 링 홈 대신에, 예를 들어 10°, 25°, 45° 및 이들의 배수와 같은 각도 범위에 걸쳐서만 연장되는 하나 이상의 링형 표면, 갭 또는 홈도 고려될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 유체에 의해 개방 위치에서 폐쇄 위치로 또는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 밀봉 부재는 그 탄성으로 인해 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 또는 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 유체 처리 장치를 우회하기 위한 유동 채널의 제 1 부분은 필터, 필터 하우징 또는 유체 처리 장치의 부분에 의해 형성된다. 이러한 부분은, 유체 흐름을 위한 유동 채널을 형성하기 위해, 유동 채널의 이에 대해 상보적인 부분과 결합될 수 있으며, 상기 부분은 마찬가지로 유체 처리를 위한 장치의 부분일 수 있거나 상용차의 유체 처리 시스템과 같은 다른 구성부에 의해 형성될 수도 있다.
본 발명의 다른 특징, 특성 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대한 다음의 설명에 제시된다.
도 1은 실시예에 따른 압축 공기 처리를 위한 장치의 단면도를 도시한 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 압축 공기 처리를 위한 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압축 공기 처리를 위한 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면.
도 1은 제 1 실시예에 따른 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 구조를 도시한다. 압축 공기 처리를 위한 장치(10)는 실질적으로 원통형 벽 섹션을 가진 하우징(12)을 포함한다. 건조제(도시되지 않음)가 위치하는 건조 인서트(14)가 하우징(12) 내에 배치된다. 건조 인서트(14) 아래에는 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 전체 둘레에 걸쳐 연장되는, 예를 들어 흡착 필터와 같은 압축 공기 처리 구성부(18)가 배치된다. 흡착 필터 아래에는 바이패스 채널(26)이 위치하고, 상기 채널 내에 O-링 형태의 밀봉 부재(27)가 배치되며, 상기 O-링은 관통 개구(38)를 가진 금속 플레이트(32)를 따라 프리 필터 영역(22)으로부터 포스트 필터 영역(24)을 향한 경로를 차단하고, 압력비에 따라서 역방향으로의 유동을 허용한다. 바이패스 채널(26)은 흡착 필터의 하부면과 금속 플레이트(32) 사이에서 연장된다. O-링은 압축 공기 처리를 위한 장치(10)에 삽입되며, 이 경우 장치(10) 내에 상기 O-링의 특수한 고정이 필요 없다. 특히 O-링은 특수한 공구 없이 설치될 수 있다. 압축 공기 처리를 위한 장치(l0)의, O-링을 위한 캐리어 부분은 특수한 고정부 형상 없이 간단하게 설계될 수 있다. 도시된 실시예에서 캐리어 부분은 O-링이 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 지지되는 외부 밀봉 에지(68)에 의해 형성된다. 건조 인서트(14)는 2차 필터(40) 및 그 아래에 있으며 개구를 가진 플레이트(32)에 의해 아래로 제한된다. 압력 조절기에 속하는 배출 안전 밸브(30)는 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 주변에 또는 이와 통합 설치되어 배치된다. 상기 밸브는 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 유입구(46)에 압축 공기 공급부(44)에 대해 병렬로 연결된다. 여기에 표시된 4개의 브레이크 회로(52)와 같은 압축 공기 소비 장치는 역류 방지 밸브(50)를 통해 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 배출구(48)에 연결된다. 스프링(36)에 의해 건조 인서트(14)에 위에서부터 힘이 작용하여, 건조 인서트(14) 내에서 건조제의 고밀도 충전이 보장될 수 있다. 다양한 밀봉부(54, 56, 58)가 제공되며, 이 경우 예를 들어 밀봉부(58)는 유입구(46)와 배출구(48)를 서로에 대해 밀봉한다. 압축 공기 처리를 위한 장치(10)는 플랜지 및 베이어닛 조인트(51)에 의해 도 1에 도시된 공기 처리 시스템(53)에 연결된다. 다른 실시예에 따르면, 압축 공기 처리를 위한 장치(10)는 나사산을 통해 공기 처리 시스템(53)에 연결될 수도 있다.
정상 작동 시 압축 공기가 압축 공기 공급부(44)로부터 유입구(46)로 공급된다. 이러한 압축 공기는 금속 플레이트 내의 관통 개구(38)를 통해 프리 필터 영역(22) 내로 유동한 후에 흡착 필터를 통해 포스트 필터 영역(24) 내로 유동한다. 흡착 필터에 의해 외부 입자가 필터링되어 포스트 필터 영역(24)의 바닥에 그리고 바이패스 채널(26) 내에 수집된다. 공기는 계속해서 하우징(12)의 벽을 따라 위로 유동한 다음 위에서부터 건조 인서트(14) 내로 유입되어, 건조제를 관류할 수 있고 여기에서 건조될 수 있다. 이어서 공기는 2차 필터(40) 및 개구를 가진 플레이트(42)를 통해 배출구(48)의 방향으로 유동하여, 거기로부터 역류 방지 밸브(50)를 통해 소비 장치, 즉 특히 브레이크 회로(52)로 유동할 수 있다. O-링에 의해 형성된 밀봉 부재(27)에는 공기에 의해 압력이 공급되고, 밀봉 에지(68)와 바이패스 채널(26)의 바닥 또는 금속 플레이트(32)와의 형상 끼워 맞춤 결합에 의해 바이패스 채널(26)을 차단한다.
이제 압력 조절기에 속하는 배출 안전 밸브(30)가 개방되면, 프리 필터 영역(22) 내의 압력이 붕괴된다. 이로써 포스트 필터 영역(24) 내부에 프리 필터 영역(22) 내부보다 훨씬 높은 압력이 존재하므로, 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 바이패스 채널(26)을 차단하는 O-링은 방사방향 내측으로, 바이패스 채널(26)의 내부 밀봉 에지(70)의 방향으로 가압된다. 또한, 바이패스 채널(26)은 O-링(27)의 적어도 일부의 병진 운동에 의해 개방되고, 수집된 외부 입자는 포스트 필터 영역(24)으로부터 프리 필터 영역(22)으로 그리고 이어서 배출 안전 밸브(30)를 통해 공기 처리 시스템(53)의 외부면으로 운반이 이루어진다.
도 2a 내지 도 2c는, 예를 들어 하나 이상의 필터와 같은 공기 처리 구성부(18)를 가진 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 2개의 실시예를 개략적으로 도시한다. 압축 공기 처리를 위한 도시된 장치(10)는 내부에 밀봉 부재(27)가 배치된 바이패스 채널(26)을 포함한다. 바이패스 채널(26)은 적어도 부분적으로 공기 처리 구성부(18)의 하부면과 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 하부면에 있는 이에 마주 놓인 금속 플레이트(32)에 의해 형성된다.
도 2a에 도시된 실시예에 따르면, 밀봉 부재(27)는 링 홈(64)에서 원형 대칭으로 이와 함께 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 길이방향 축(66)을 중심으로 연장되는 O-링에 의해 형성된다. 도 2a에는 O-링 및 링 홈(64)의 횡단면이 도시되고, 둘 다 도면 평면에 대해 수직으로 연장된다. O-링과 링 홈(64)은 모두 장치와 관련해서 한쪽 면이 도시되어 있지만 360°에 걸쳐서까지 원형으로 연장되고, 이 경우 이들은 폐쇄된 링을 형성한다. 그러나 링 홈(64) 및 O-링은, 예를 들어 5°, 25°, 45°또는 이들의 배수와 같은 원의 부채꼴에 걸쳐서만 연장되도록 구성하는 것도 고려될 수 있다. 선형 또는 직선으로 연장되는 홈(64) 및 거기에 배치된 대응하는 밀봉 부재(27)도 고려될 수 있다.
도시된 실시예에서 아래로 개방된 링 홈(64)은 외부 밀봉 에지(68) 및 내부 밀봉 에지(70)에 의해 제한된다. 외부 밀봉 에지(68)는 도 2a에 도시된 바이패스 채널(26)의 절반 최대 높이보다 작고 O-링의 절반 높이보다도 작은 높이를 갖는 한편, 내부 밀봉 에지(70)는 도 2a에 도시된 바이패스 채널(26)의 절반 최대 높이보다 크고 O-링의 절반 높이보다도 큰 높이를 갖는다.
O-링은 외부 밀봉 에지(68) 및 링 홈(64)의 외부 가장자리의 외부 반경에 대략 상응하거나 이보다 약간 더 큰 외부 반경(R)을 갖고, 그 결과 O-링은 압축 공기의 공급 없이 바이패스 채널(26)의 외부 밀봉 에지(68) 및 바이패스 채널(26)의 바닥에 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 접촉한다. 형상 끼워 맞춤 결합에 의해 O-링은 압축 공기 처리를 위한 장치(10), 특히 그것의 외부 밀봉 에지(68)에 지지된다. O-링의 반경은, 압축 공기의 공급 없이 이미 O-링이 압축되도록 선택될 수도 있다. 특히 O-링의 외부 반경은, 링 홈(64)의 외부 반경보다 2%, 5%, 10% 또는 15% 더 크게 선택될 수 있다.
밀봉 부재(27)의 도 2a에 도시된 위치에서 O-링은 외부 밀봉 에지(68) 및 바이패스 채널(26)의 하부 표면과 형상 끼워 맞춤 결합 시 내부 밀봉 에지(70)의 측면으로부터 압축 공기의 통과를 차단하고, 상기 압축 공기는 상기 밀봉 에지의 하단부와 하부 표면 사이에서 바이패스 채널(26) 내에 도달하여 O-링을 차단 방향으로 가압하는 한편, 동시에 공기 처리 구성부(18)는 압축 공기에 의해 관류된다. 압축 공기에 의해 O-링은 압력의 강도에 따라 경우에 따라서는 가역적으로 변형될 수도 있다. 이는 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 정상 작동에 해당한다.
그러나 O-링이 내부 밀봉 에지(70)의 내부 반경에 상응하거나 심지어 이것보다 약간, 예를 들어 2%, 5%, 10% 또는 15% 더 작은 내부 반경을 갖고, 그 결과 O-링은 압축 공기의 공급 없이 내부 밀봉 에지(70)에 지지되고 내부 밀봉 에지(70) 및 바이패스 채널(26)의 하부면과 형상 끼워 맞춤 결합 시 상기 채널을 차단하는 실시예도 고려될 수 있다. 이러한 배치는 특히, 정상 작동 시 O-링에 외부 밀봉 에지(68)의 측면으로부터 차단 방향으로 압축 공기가 공급되고 이로 인해 상기 O-링은 추가로 내부 밀봉 에지(70) 및 바이패스 채널(26)의 하부면에 대해 가압되는 한편, 공기 처리 구성부(18)는 압축 공기에 의해 관류되고, 다른 한편으로 재생 작동 시 내부 밀봉 에지(70)의 측면으로부터 압축 공기의 공급 시 O-링은 내부 밀봉 에지(70)로부터 멀어지게 가압되고 압축 공기는 공기 처리 구성부(18)를 우회하여 바이패스 채널(26)을 통해 유동하는 실시예를 위해 바람직할 수 있다.
도 2a에서와 동일한 실시예에 따른 장치가 도 2b에 도시되고, 이 경우 그러나 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 재생 작동에 해당하는 밀봉 부재(27)의 위치는 외부 밀봉 에지(68)로부터 이동되어 있고, 그 이유는 바이패스 채널(26) 내의 O-링에는 공기 처리 구성부(18)를 우회하여 압축 공기가 공급되어, 바이패스 채널(26)과 O-링 사이의 형상 끼워 맞춤 결합이 해제되고, 바이패스 채널(26)은 개방되며, O-링과 하부 표면 사이, 그리고 경우에 따라서 O-링과 바이패스 채널(26)의 상부 표면 사이의 압축 공기가 내부 밀봉 에지(70)에서 바이패스 채널(26)로부터 빠져나갈 수 있다. 또한, O-링은 내부 밀봉 에지(70)의 방향으로 및 경우에 따라서는 반대로 가압되고, 이 경우 바이패스 채널(26)은 차단되지 않는다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에 따르면, 바이패스 채널(26)의 상부면은 구조화된 표면을 갖는 한편, 바이패스 채널(26)의 하부면은 매끄러운 표면으로 형성된다. 따라서, 특히 외부 밀봉 에지(68)에서 그리고 도 2a의 바이패스 채널(26)의 좌측 섹션에서, 밀봉 부재(27)의 이동 방향을 따라 바이패스 채널(26)의 상부면과 하부면의 2개의 표면 사이의 거리는 밀봉 부재(27)의 높이 또는 직경보다 작은 한편, 내부 밀봉 에지(70)와 밀봉 부재(27)가 배치된 외부 밀봉 에지(68) 사이의 도 2a의 중간 섹션에서 상기 거리는 밀봉 부재(27)의 높이 또는 직경보다 크다. 중간 섹션 옆에 우측으로 내부 밀봉 에지(70)가 연결되고, 상기 밀봉 에지의 하단부와 바이패스 채널(26)의 하부면 사이에는 압축 공기의 통과를 위한 개구가 형성된다. 내부 밀봉 에지(70)의 측면으로부터 바이패스 채널(26) 내로 압축 공기가 공급되지 않으면, 밀봉 부재(27)는 중간 섹션의 좌측 가장자리에서 외부 밀봉 에지(68)에 지지된다.
밀봉 부재(27)에 외부 밀봉 에지(68)의 측면으로부터 압축 공기가 공급되는 상황이 도 2b에 도시되며, 이러한 경우에 밀봉 부재(27)는 내부 밀봉 에지(70)의 방향으로 가압되고, O-링과 바이패스 채널(26) 사이의 형상 끼워 맞춤 결합이 해제되어, 바이패스 채널(26)이 개방되고 압축 공기는 압축 공기 처리 구성부를 우회하여 바이패스 채널(26)로부터 빠져나갈 수 있다.
도 2c에는 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예와 유사한 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 추가 실시예가 도시된다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예와 달리, 구조화된 표면 또는 링 홈(64)은 공기 처리 구성부(18)에 마주 놓이도록 바이패스 채널(26)의, 금속 플레이트(32)에 의해 형성된 부분에 위치한다. 공기 처리 구성부(18)의 하부면에 의해 형성된 바이패스 채널(26)의 다른 부분은 그와 달리 매끄러운 표면을 갖는다. 따라서 바이패스 채널(26) 또는 링 홈(64)의 구조는 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에 따른 바이패스 채널(26)과 달리 도 2c에 도시된 실시예에 따라 바이패스 채널(26)의 다른 측에 배치된다. 바이패스 채널(26)의 양측에 밀봉 부재(27)를 위한 홈을 형성하기 위한 상보적인 또는 보완적인 구조를 제공하는 것도 고려될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에 따르면, 압축 공기 처리를 위한 장치(10)는 압축 공기 처리 구성부와 무관한 링 홈(64)을 갖고, 상기 링 홈에 O-링 형태의 밀봉 부재(27)가 배치된다. 링 홈(64)은 압축 공기 처리를 위한 장치(10)의 내부면에서 내부 밀봉 에지(70)에 의해 제한되고, 외부면에서는 외부 밀봉 에지(68)에 의해 제한된다. 바이패스 채널(26)은 하부면에 금속 플레이트(32)에 의해 형성된 평평한 표면을 갖는다. 동시에 장치(10)의 하부면을 형성하는 금속 플레이트(32)는 공기 처리를 위한 장치(10)를 위한 압축 공기용 유입구(46)를 형성하는 관통 개구(38)를 갖는다. 도 3a 및 도 3b는 개구(38)를 통해 장치 내로 압축 공기가 유동하여 외부 밀봉 에지(68) 대해 O-링을 가압하는 조절 작동 시 바이패스 채널(26)을 차단하는 위치에 있는 밀봉 부재(27) 또는 O-링을 도시한다. 이 경우 O-링은 다소 변형되고 특히 압축된다. 외부 밀봉 에지(68)와 홈(64)의 바닥 사이의 전환부에서 홈 내에 돌출부가 제공되며, 상기 돌출부는 바이패스 채널(26)의 하부면에 대해 O-링을 가압하여, 조절 작동 시 O-링과 바이패스 채널(26)의 하부면 사이의 개선된 형상 끼워 맞춤 결합을 달성할 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 2개의 실시예는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 실시예와 동일하게 기능한다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 본 발명에서 수정 및 변경이 이루어질 수 있다.
10 : 압축 공기 처리를 위한 장치
12 : 하우징
14 : 건조 인서트
18 : 흡착 필터
26 : 유동 채널
27 : 밀봉 부재
22 : 프리 필터 영역
24 : 포스트 필터 영역
38 : 관통 개구
32 : 금속 플레이트
36 : 스프링
40 : 2차 필터
42 : 개구를 가진 플레이트
30 : 배출 안전 밸브
44 : 압축 공기 공급부
46 : 유입구
48 : 배출구
50 : 역류 방지 밸브
51 : 플랜지, 베이어닛 조인트
52 : 브레이크 회로
53 : 공기 처리 시스템
54 : 밀봉부
56 : 밀봉부
58 : 밀봉부
64 : 링 홈
66 : 길이방향 축
68 : 외부 밀봉 에지
70 : 내부 밀봉 에지

Claims (20)

  1. 역류 방지 밸브 장치로서,
    유체용 유동 채널(26)의 적어도 일부 및 유동 채널(26) 내에 배치된 이동 가능한 코드형 밀봉 부재(27)를 구비하고, 상기 밀봉 부재는, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 적어도 부분적으로 이동될 수 있도록 설정되고, 개방 위치에서 유동 채널을 통한 유체 흐름이 허용되는 한편, 폐쇄 위치에서 유동 채널을 통한 유체 흐름은 밀봉 부재와의 형상 끼워 맞춤 결합에 의해 차단되는 것인 역류 방지 밸브 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 역류 방지 밸브 장치는 하우징(14) 및 하우징(14) 내에 배치된 유체 처리 장치(18)를 더 구비하고, 상기 유체 처리 장치는 유체의 유동 경로에 위치 설정되고, 상기 유동 채널은 유동 경로용 바이패스인 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 장치(10)에 연결되어 거기에 지지되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 O-링 또는 O-링의 섹션인 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 원형, 각형, 계란형 또는 타원형 횡단면을 갖는 길쭉한 형상 또는 코드 형상, 로드 형상 또는 튜브 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 탄성 재료를 포함하거나 탄성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 처리 장치(18)는, 예를 들어 입자 필터, 흡착 필터 또는 플리스 필터와 같은 필터 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 장치(10)의 길이방향 축에 대해 방사방향으로 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 2개의 표면 사이에 이동 가능하게 배치되고, 상기 표면들 중 제 1 표면은 유동 채널(26)의 적어도 일부의 부분이거나 이를 형성하고, 유동 채널(26)을 통한 유체 흐름은 밀봉 부재와 표면들 중 적어도 하나의 표면 사이의 형상 끼워 맞춤 결합에 의해 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 밀봉 부재(27)의 이동 방향을 따른 2개의 표면 사이의 거리는 부분적으로 밀봉 부재(27)의 높이 또는 직경에 상응하고, 밀봉 부재(27)의 높이 또는 직경보다 크거나 작고, 또는 전술한 하나 이상의 거리를 갖는 2개 이상의 섹션으로 이루어진 조합에 따라서 밀봉 부재(27)의 이동 방향을 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 밀봉 부재(27)의 이동 방향을 따른 2개의 표면 사이의 거리는 적어도 하나의 섹션에서 밀봉 부재(27)의 높이 또는 직경보다 커서, 2개의 표면 중 적어도 하나와 밀봉 부재(27) 사이의 유체 흐름은, 밀봉 부재(27)가 상기 섹션에 위치 설정될 때, 밀봉 부재(27)를 지나 유동할 수 있는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)의 이동을 제한하는 하나 이상의 접촉면 또는 밀봉 에지(68, 70)는 표면들 사이에서 밀봉 부재(27)의 이동 방향에 대해 수직으로 또는 일정한 각도로 연장되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 흐름의 통과를 위한 하나 이상의 개구는 표면들 사이에서 일정한 각도로 또는 수직으로 연장되는 벽 내에 배치되고, 상기 밀봉 부재(27)가 하나 이상의 개구를 폐쇄할 때, 밀봉 부재(27)를 통한 유체 흐름이 차단되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 또는 2개의 표면에 하나 이상의 개구 또는 리세스가 형성되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 역류 방지 밸브 장치의 유동 채널은 유체 흐름의 통과를 위한 하나 이상의 개구를 구비하고, 상기 유동 채널(26)의 하나 이상의 개구 중 하나에 밀봉 부재(27)가 위치 설정될 때, 상기 개구는 밀봉 부재(27)에 의해 폐쇄되고 유동 채널(26)을 통한 유체 흐름이 차단되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 역류 방지 밸브 장치의 유동 채널(26)은 유체 흐름의 통과를 위한 하나 이상의 개구를 가지며, 표면들 사이에서 그리고 표면들 중 하나의 표면에 있는 유동 채널(26)의 하나 이상의 개구 중 하나를 넘어서 이동 후에 밀봉 부재(27)는, 유동 채널(26)을 통한 유체 흐름이 차단되거나 허용되도록 유동 채널 내에 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 역류 방지 밸브 장치는 길이방향 축에 대해 수직이거나 기울어져 있으며 상기 장치의 길이방향 축에 대해 동심으로 배치된 2개의 표면을 갖거나, 하나의 홈을 가지며, 상기 표면들 중 적어도 하나에 또는 홈에는 링형으로 배치된 복수의 개구가 형성되고, 상기 밀봉 부재(27)의 폐쇄 위치에서 개구들 중 적어도 하나를 통한 유체 흐름은 표면들 사이에 또는 홈에 배치된 링형 밀봉 부재(27)에 의해 차단되고, 상기 밀봉 부재는 링형으로 배치된 개구들을 둘러싸고, 상기 밀봉 부재(27)의 개방 위치에서 개구들 중 적어도 하나를 통한 유체 흐름은, 밀봉 부재(27)의 적어도 하나의 섹션이 적어도 하나의 개구와 장치(10)의 길이방향 축 사이에 위치하도록 링형 밀봉 부재(27)가 배치됨으로써 허용되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 유체 흐름에 의해 개방 위치에서 폐쇄 위치로 또는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(27)는 그 탄성으로 인해 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 또는 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 부분에 마주 놓인 유동 채널(26)의 다른 부분은 필터, 필터 하우징 또는 공기 처리 장치의 부분에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 역류 방지 밸브 장치.
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