KR860000455B1 - 균형화된 압력 결합장치 - Google Patents

균형화된 압력 결합장치 Download PDF

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KR860000455B1
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홀벤 클레어디.
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로버트 에이.켈러
더코카-콜라컴퍼니
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Abstract

내용 없음.

Description

균형화된 압력 결합장치
제1도는 시린더가 거꾸로 놓인 상태에서 본 발명의 장치를 나타낸 사시도.
제2도는 제1도의 압력용기를 바로 세운 상태에서 본 발명을 나타낸 사시도.
제3도는 제1도의 부분 분리사시도.
제4도는 제3도의 4-4선 확대 종축단면도.
제5도는 제3도의 5-5선 확대종축 단면도.
제6도는 본 발명에 따른 장치의 제1실시예로서, 제1도의 6-6선 확대 종축단면도.
제7도는 본 발명에 따른 장치의 제2실시예를 나타낸 확대 종축단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압력용기조립체 12 : 시린더
14 : 결합 조립체 16 : 네크부
18 : 배출관 20 : 가스 도출관
22 : 유입구 24 : 하우징
32 : 결합 연결기 34 : 0-링시일부재(o:ring seal member)
36 : 체크 밸브 40 : 밸브 스템
44 : 밸브 스프링 46 : 밸브 시트(valve seat)
50 : 압력용기 몸체 58, 60 : 0-링시일부재
62 : 압력조정기 조립체 64 : 배출구
66 : 조정기 동체 74 : 조정기 스프링 하우징
76 : 격벽 80 : 격벽리 베트
86 : 조정기 스프링 90 : 밸브 기구
92 : 끼움 쇠테 94 : 밸트 아암
98 : 나선형 스프링 102 : 휠터디스크
108 : 파열디스크 조립체 110 : 벤트 플러그
112 : 파열 디스크 116 : 안전판
본 발명은 가압유체를 담는 용기에 결합되는 장치에 관한 것으로, 특히 가압유체가 결합장치를 통하여 배출될때 가압된 유체가 내장된 시린더에 결합장치를 호울딩(holding) 시키기 위한 지지수단을 필요하지 않은 결합장치에 관한 것이다.
종래의 압력하에서 유체를 저장하고 있는 압력용기에 연결시켜 유체를 용기에서부터 배출시킬 수 있도록 하는 밸브를 갖추고 있는 결합장치가 공지되어 있으며, 이러한 종래의 결합장치는 모두 가압유체가 용기를 빠져나와 결합장치에 유입될 때 결합장치와 용기가 상호 안전하게 작동하도록 연결장치와 용기를 지지하기 위한 지지기구를 필요로 하였다.
일반적으로 알려진 바와 같이, 압력용기로부터 용기에 결합된 결합장치로 배출되는 고압가스의 힘은 용기와 결합장치를 용이하게 분리시킬 수 있는 정도이며, 이러한 종래의 결합장치에 사용된 일반적인 지지구조는 용기에 형성된 나선부에 연결되는 나선부를 갖추고 있으며, 또한 상기 지지구조는 결합장치와용기 또는 밸브 사이에 연결을 안전하게 유지하깅 위한 크램프 또는 스트랩(strap)을 갖추고 있다.
그러나 용기 또는 밸브와 결합장치 사이의 연결을 간단하게 하고 용기 또는 밸브 및 결합장치가 차지하는 설치공간을 최소화 하기 위하여서는 상기한 지지구조를 사용하지 않는 것이 바람직할 뿐만 아니라, 이들 연결을 간단하게 하므로서 용기의 조립과 해체가 용이해지고 능률적으로 되게된다.
좀더 상세히 말하면 압력조정기와 시린더를 함께 호울딩시키기 위한 지지구조를 사용하지 않고, 가압유체를 압력조정기를 통과시키기 위해 가압유체가 내장된 시린더를 거꾸로 하여 결합연결기를 설치하는 것이 유익한 것으로 밝혀졌다.
이에 대하여 본 발명은 비교적 고압의 유체가 용기로부터 밸브를 통해서 압력조정기에 배출될때 시린더및 압력조정기가 긴밀하게 연결된 상태로 있도록 하는 결합연결기를 갖추고 있는 것으로서, 상기 결합연결기는 압력의 균형화 배열때문에 용기와 압력조정기에 결합된 상태로 유지되게 된다.
한편, 미국특허 제3, 319, 829호에 발표된 것은 나선결합에 의하여 하우징에 연결되는 압력조정기에 관한것으로서 이경우 하우징은 비교적 고압하의 가스를 함유한 시린더를 수용하기 위한 개구부를 가지고 있으며, 이 가스는 시린더로부터의 배출방향과 평행한 방향으로 압력조정기내로 배출되고 또한 가스의 누출을 방지하기 위해 하우징에 압력조정기를 연결시키는 부분에 인접하여 0-링시일이 설치되어 있는 것이다.
다른 미국특허 제2, 524, 052호에 발표된 것은 나선결합에 의해 용기에 부착되는 밸브 조립체에 관한것으로 이 경우 밸브 작동부재는 나선결합너트에 의해 밸브 조립체에 대하여 이동이 가능하도록 결합되고, 0-링시일(O-ring seal)은 결합너트와 밸브작동 부재사이의 가스누출을 방지하도록 되어 있다.
또다른 미국특허 제1, 910, 283호는 가압유체를 내장한 시린더에 나사연결된 케이싱을 가지는 밸브장치에관한 것으로 이 경우 체크밸브가 개구되어 가압유체가 배출되도록 하기 위해 추력스크류가 사용된다.
그러나 본 발명에 따른 장치의 결합연결기를 가진 결합조립체는 용기조립체에 연결을 시키기 위한 것으로서 상기 용기조립체는 가압유체를 저장하고, 가압유체를 유지시키기 위해서는 체크밸브가 설치되어 있다.
본 발명에 따른 장치의 제1실시예에서, 결합연결기는 관통하는 체크밸브를 가진 시린더형 동체를 가지며 상기 시린더형 동체는 가압유체를 수용하기 위한 용기조립체에 나사연결되는 하우징에 일체로 결합되고, 또한 시린더형 동체에는 2개의 요홈이 형성되어 있어 이들 각 요홈에는 0-링이 장착되고, 상기 2개의 0-링 사이에는 공유 접촉통로가 형성되어 있으므로 가압유체는 체크밸브를 빨리 통과하여 공유 접촉통로를 통하여 압력조정기로 이동되게 되어 있다.
본 발명의 제2실시예에서, 용기조립체는 결합연결기가 슬라이딩할 수 있도록 맞추어지는 요부를 가진 밸브몸체를 가지고 밸부몸체에는 체크밸브가 설치되어 있다. 상기 결합연결기는 용기로부터 가압유체를 수용하기 위한 압력조절기나 기타 결합장치에 나사결합 부착되고, 가압유체는 체크밸브가 교합될때 용기 조립체로부터 배출되는데, 결합연결기에 형성된 공유통로를 통하여 압력조정기로 배출된다.
본 실시예에서도 상기 제1실시예에서와 같이 1쌍의 0-링이 공유통로에 인접하여 설치되어 있는 것이다.
본 발명에 따른 2실시예에서는 공유통로의 양측에 있는 0-링이 가압유체가 용기 조립체로 부터 배출될때 가압유체의 누출을 방지할뿐만 아니라, 결합장치와 용기조립체가 가압유체의 배출중에 확고한 결합상태를 유지하도록 되어 있도록 실질적인 압력의 균형을 이루게 한다.
특히, 본 발명은 용기가 고압하의 이산화탄소를 저장하는 탄산화시스템과 같은 가압시스템에 유용하며 용기내에 있는 이산화탄소 가스는 조절하여 체크밸브와 결합 연결기를 통해서 압력조정기로 배출되게 되는데, 압력조정기는 이의 출구를 빠져 나가는 가스의 압력을 일정하게 하고 일반적으로 이렇게 압력이 조절된가스는 음료수와 같은 액체를 가압시키는 데 사용된다.
상술한 설명에서 비추어볼때 본 발명에서는 결합연결기를 용기에 연결하기 위해 제1실시예에서의 압력조정기 또는 제2실시예에서의 밸브동체에 신속하게 끼우거나 슬라이딩할 수 있도록 부착되는 효율적이고 간편한 결합연결기가 제공된다는 것을 알 수 있다. 그 결과 용기와 결합연결기를 압력조정기에 연결 또는 분리시키는 작업 또는 용기를 결합연결기와 압력조정기에 연결 또는 분리시키는 작업을 용기 내용물이 고도의 고압일 때라도 신속하고 용이하게 실행할 수 있다. 또한 용기로부터 누출되는 배출가스가 결합연결기 및 압력조정기 또는 밸브동체의 공유면에 상당한 힘을 가하는 경우일지라도 상기 결합연결기는 압력조정기 또는 밸브동체에 이들을 지지체결시키기 위한 지지구조 없이도 확고한 결합상태를 유지하게 되므로 결합구 부품을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 용기, 결합연결기 및 압력조정기를 설치하기 위한 공간을 감소 시킬 수 있는 잇점이 있다.
이하 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 장치에 있어서, 시린더(12)를 갖춘 압력조립체(10)는 제1도에 도시된 바와 같이 네크부(16)에서 상기 시린더 (12)에 결합조립체(14)가 부착되어 있다. 일반적으로 시린더(12)는 시린더의 내용물중 일부가 액화이산화탄소인 반면 그 나머지는 기체이산화탄소로 된 고압하의 이산화탄소를 저장하기 위해 사용되는데, 여기서 특히 기체 이산화탄소는 청량음료와 같은 음료수를 탄산가스로 포화시키는데 사용되는 것이다.
따라서 본 발명에 따른 장치는 주로 탄산가스로 포화시킬 음료를 저장하고 있는 또 다른 용기에 연결되도록 되어 있으며, 기체의 이산화탄소를 필요로할때 배출관(18)을 통해서 시린더(12)와 결합조립체(14)로 부터 가압 또는 탄산가스로 포화시킬 음료수를 저장하고 있는 융기내로 배출시키는 것이다.
결합조립체(14)에는 결합연결기(32)가 갖추어져 있는데, 제1실시예에 있어서는 상기 결합연결기가 시린더(12)에 나사연결되고, 제7도에 도시된 제2실시예에 있어서는 상기 결합연결기가 압력조정기와 같은 결합동체에 나사연결되며, 여기서 결합동체 및 압력조정기는 결합조립체(14)의 부품 요소들인 것이다. 특히본 발명의 제1실시예의 경우에 있어서는 가압가스가 시린더(12)로부터 배출될때 결합연결기가 압력조정기와 함께 작동상태를 유지한다는 점에 특징이 있고, 이와마찬가지로 제2실시예의 경우에 있어서는 가압가스가 시린더(12)로부터 배출될때 결합연결기가 용기조립체(10) 및 시린더(12)와 함께 작동상태를 유지한다는 점에 특징이 있는 것으로, 상기와 같은 2가지의 실시예에 있어서 이러한 작동관계가 지지기구가 필요했던 종래의 결합구조와는 달리 죔쇠, 나사식 부착등과 같은 지지구조를 사용할 필요가 없다.
또한 본 발명은 제1도, 제3도, 제4도, 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 시린더(12)가 거꾸로 놓여져 있는 것에 특징이 있을뿐만 아니라, 제2도 및 제7도에 도시된 바와 같이 본 발명은 또한 시린더(12)가 바로 세워진 위치일때도 적절한 제 기능을 발휘한다. 즉, 압력용기조립체(10)와 결합조립체(14)는 시린더(12)가 바로 세워져 있고, 가스가 시린더(12)로부터 결합조립체(14)내로 누출될때 지지구조의 사용없이도 연결상태가 긴밀하게 유지된다는 것이다.
이에 대하여 거꾸로 세운 시린더와 바로 세운 시린더의 사용에 있어서 현저한 기능상의 차이는 거꾸로 세운 시린더의 실시예일 경우에 있어서는 시린더와 이 시린더속에 저장된 이산화탄소의 중량이 시린더로 부터 배출되는 고압가스에 의해 체크밸브몸체에 가해지는 힘을 극복하도록 작용하게 되는 것으로서, 이힘은 용기조립체와 결합조립체를 분리시키는 경향이 있다. 또한 거꾸로 세운 시린더의 실시에는 결합조립체가 정상적으로 수평지지면에 결착되어 지지되는 한편, 거꾸로 세운 시린더는 결합조립체에 결합되는 동안 결합조립체위에 수직상으로 위치케 된다. 따라서 고압가스에 의해 체크밸브 몸체에 미치는 힘은 용기로 부터 결합조립체를 분리시키려는 경향이 생기는 것이다. 그러나 체크밸브 몸체에 가해지는 힘의 크기는 시린더내에 저장되어 있는 가스의 압력크기에 따라 달라지기 때문에 이 힘은 일반적으로 시린더내에 있는 정상적인 유체의 흐름에 저항하는 마찰력에 의해 극복된다.
이외에 똑바로선 시린더의 실시예에서 체크밸브 몸체에 미치는 힘은 비교적 횡단면적을 작게하므로서 최소화시킬 수가 있으며, 또한 이 힘은 고압가스의 힘이 체크밸브를 움직이게 하지 않도록 결합조립체쪽 방향의 이동이 일어나지 않도록 고정되는 밸브를 사용함으로써 무시할 수 있다.
제1도 및 제2도에 도시되어 있지는 않지만 똑바로 선 형태이거나 거꾸로 세운 형태이든간에 압력용기조립체(10)와 결합조립체(14)이 결합상태는 확고하게 유지하도록 하기 위해 표준 지지기구가 설치되는 것으로 압력용기조립체(10)와 결합조립체(14)가 수직위치로 부터 넘어지거나 경사지는 것을 방지하기 위해 상기 압력용기조립체(10) 또는 결합조립체(14)에 통상의 지지조립체을 연결시킬 수도 있다.
그럼에도 불구하고 이러한 지지구조는 상술한 제1실시예일때 결합연결기와 압력조정기를 상호 연결시키거나 이와 달리 상술한 제2실시예일때 결합연결기와 용기조립체를 상호 연결시키는데 사용되지 않음을 다시 한번 강조해두는 바이다. 또한 작동 가능한 지지구조를 선택할 경우에는 시린더에 충전된 이산화탄소가 다 소비되었을 때는 언제든지 용이하게 재충전할 수 있도록 시린더(12)에 통로를 마련하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징은 제1 및 제2실시예에 도시된 바와 같이 2개의 상이한 구조배치로 나타낼 수 있는 바, 제6도는 거꾸로 세운 시린더(12)를 가진 본 발명을 상세하게 나타낸 것인 한편, 제7도는 본 발명의 바로 세운 시린더(12)를 상세하게 나타낸 것으로, 제6도 및 제7도의 두 실시예는 거꾸로 세운 시린더(12)이거나 바로 세운 시린더(12)의 어느 것으로든지 사용될 수 있음을 용이하게 알 수 있다.
결합연결기가 압력용기조립체(10)에 나사식으로 연결된 제1실시예를 참조할때, 제1도는 용기조립체(10)가 역시 시린더(12)를 통해서 종축방향으로 뻗어있는 가스도출관(20)을 가지고 있음을 나타낸 것이며, 이 가스 도출관(20)은 시린더(12)에 충전된 액체 이산화탄소 위에 위치하도록 유입구(22)가 형성되어 있는데, 이 유입구는 액체 이산화탄소용이 아니고, 다만 기체 이산화탄소용의 출구로만 사용되는 것이다.
시린더(12)를 거꾸로 세운 형태로 사용되는 경우에는 언제든지 도출관(20)이 이용되고, 반대로 제2도에 도시된 바와 같이 시린더(12)를 바로세운 상태로 위치될 때에는 기체 이산화탄소가 시린더(12)로 부터의 배출되기 위해 결합조립체(14)에 바로 인접한 시린더(12)의 상부에 존재하므로 가스도출관(20)이 사용되지 않는다.
제3도, 제4도 및 제5도뿐 아니라 제6도를 참조하면, 가스도출관(20)은 밸브조립체(26)의 하우징(24)에 일체로 결합되고, 상기 하우징(24)은 시린더(12)의 네크부(16)에 나사체결에 의해 확고하게 부착된다.
0-링시일부재(28)는 하우징(24)과 시린더 네크부(16)에 나선식 결합을 통하여 시린더(12)로부터 가압가스가 하우징(24)과 시린더 네크부(16)의 나사체결부를 통해 누출되는 것을 방지하기 위해 네크부(16)의 상면에 인접하여 위치한다.
상술한 결합연결기(32)와 하우징(24)이 연동되도록 하기 위해 하우징(24)의 중앙에 구멍(30)이 형성되어 있고, 상기 결합연결기(32)는 나선결합에 의해 하우징(24)에 고정부착되는 한편, 이 나사연결부를 통하여가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여 0-링시일부재(34)가 설치된다.
제3도, 제4도, 제5도 및 제6도의 제1실시예에서 밸브조립체(26)의 체크밸브(36)는 결합연결기(32)의결합 통로(38)내에서 작동가능하게 위치하며, 이 체크밸브(36)는 이미 설명한 체크밸브 스템(40)와 밸브플랜저(42) 및 밸브스프링(44)으로 이루어지는데 상기 체크밸브 스템(40)는 밸브플랜저(42)에 일체로 결합되는 한편, 밸브스프링(44)은 밸브플랜저(42)와 작동 가능한 결합상태로 되어 있다.
제4도에 도시된 바와같이 체크밸브(36)가 밀폐될때 밸브사이트(46. valve seat)는 시린더(12)로부터 가스의 누출을 방지하도록 작용하며, 체크밸브(36)가 개방위치로 될때 마다 밸브스템(40)부근 결합통로(38)에는 0-링시일(48)이 위치하여 결합연결기(32)로부터 밸브몸체의 외벽을 따라 가스가 누출되는 것을 방지하도록 한다.
상기 결합연결기(32)는 고압가스의 역류를 방지하기 위해 결합통로(38)에 거의 수직으로 형성된 공유통로(52)와 원통형 몸체(50)를 가진다. 결합연결기(32)에는 공유통로(52)의 제1측부에 형성되거나 시린더(12)가 거꾸로 세워질때 공유통로(52)위에 수직으로 위치하는 제1환상요홈(54)이 갖추어져 있고, 공유통로(52)의 제2측부에서 결합연결기(32)에 형성되거나 시린더(12)가 거꾸로 세워질때 내부통로(52)의 아래에 수직으로 위치하는 제2환상요홈(56)이 갖추어져 있다.
제1 0-링시일부재(58)는 제1환상요홈(54)에 안착되는 한편 제2 0-링시일부재(60)는 제2환상요홈(56)에 안착된다.
제1및 제2 0-링시일부재(58, 60)는 본 발명의 장치가 적절하게 작동하도록 하는 결정적인 2가지 기능을 제공하는데 특히 결합조립체(14)의 결합장치가 결합연결기(32)에 긴밀하게 결합되어 시린더(12)로부터 고압가스를 배출시키기 위해 체크밸브(36)를 교합시킬때에는 언제든지 제1 및 제2 0-링시일부재(58, 60)가 결합연결기(32)를 빠져나가는 내면 또는 영역에 존재하는 고압가스이 압력이 균형화 되도록 작용한다.
그결과 결합장치는 결합연결기(32)에 부착된채로 남아있게 되고, 상기 결합연결기(32)와 결합장치를 분리시키도록 작용하는 제1 0-링시일부재(58)에 미치는 누출가스의 힘이 제2 0-링시일부재(60)의 반대 방향에서 도출가스에 의해 생기는 대등한 힘에 의해 균형을 이루거나 상쇄되기 때문에 균형된 압력이 생긴다.
2개의 0-링시일부재(58, 60)는 결합연결기(32)의 출구내면에 따라 균형된 압력을 제공하는 이외에 시린더(12)로 부터 배출되는 가스가 작동가능하게 연결된 결합장치에 적당히 통과하도록 가스의 누출을 방지하는 역할도 한다.
시린더(12)에 충전된 가압유체를 위한 안전벤트(vent)를 제공하기 위해 터짐판조립체(108)는 하우징(24)에 연결되는 데, 상기 터짐판조립체(108)는 벤트프러그(vent plug. 110.) 터짐판(112) 및 밀봉시일(114)을 갖추고 있다.
상기 벤트 프러그(110)는 하우징(24)에 형성된 와부의 하우징(24)에 나사식으로 부착되며, 밀봉시일(114)은 터짐판(112) 주위 또는 나사식끼움부를 통한 가압가스의 누출을 방지한다. 터짐판(112)은 과도한 높은압력이 시린더(12)내에 존재하면 파열되어서 가스의 도출을 허용하는데, 이것은 안전장치를 필요로 할뿐만 아니라 시린더(12)의 과도한 가압을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 실시예에서 상술한 결합장치는 압력조정기조립체(62)이다.
근본적으로 압력조정기조립체(62)는 결합연결기(32)를 통해서 시린더(12)로 부터 내장된 가스의 압력을 조정하거나 제어한다.
상기 압력조정기조립체(62)는 조정기동체(66)에 형성된 배출구(64)를 포함하되, 상기 배출구(64)는 배출관(18)에 연결되고, 배출관(18)은 압력조정된 이산화탄소 가스를 유체가 내장된 용기로 운반한다. 제5도에 표시된 바와같이 조정기동체(66)는 또한 와부(68)가 형성되어 있고, 시린더형 밸브승강핀(70)은 조정기동체(66)와 일체로 되어 와부(68)내에 연장되며, 벤트통로(72)도 또한 조정기동체(66)에 형성되어 있다.
결합연결기(32)는 압력조정기조립체(62)에 결합연결기(32)를 결합시키기 위하여 와부(68)에 활동자재하게 결합되고, 상기 결합연결기(32)를 와부(68)에 맞춰지게 하는데 필요한 힘은 체크밸브(36)에 작용하는 가압가스 힘보다 커야하는데 이 힘은 결합연결기(32)를 와부(68)에 간단히 삽입하여 아래로 눌러지게 함으로써(시린더(12)가 거꾸로 세워진 위치일 경우) 용이하게 수동으로 제거할 수 있다.
벤트통로(72)는 결합연결기(32)가 와부(68)에 삽입될때 결합연결기(32)와 와부(68)의 표면사이로 공기가 도출될수 있도록 한다.
또한 압력조정기조립체(62)는 조정기스프링하우징(74)을 갖추고 있고, 격벽(76)은 상기 조정기스프링하우징(74)과 조정기동체(66)의 내면에 위치하게 된다. 격벽지지판(78)은 격벽(76)의 한쪽측부와 맞닿아지는 한편, 격벽리베트(80)는 격벽(76)의 다른쪽측부 또는 압력측부와 접촉하고, 상기 격벽리베트(80)의 헤드는 조정기동체(66)의 밸브실(82)내에 위치된다. 전진판(84)은 조정기스프링하우징(74)의 단부에 나사식으로 체결되고, 조정기스프링(86)은 격벽지지판(78)과 상기 전진판(84) 사이에 작동가능하게 위치한다. 끼움쇠태(92) 밸브아암(94), 밸브시트(96) 및 나선형스프링(98)으로 이루어진 밸브기구(90)는 조정기동체(66)에 형성된공동(88, 空洞)내에 위치하는데, 상기 밸브아암(94)은 끼움쇠태(92)에 형성된 밸브통로(100)에서 측방으로 움직이고 나선형스프링(98)의 한쪽단부에서 나선형스프링(98)과 작동상태를 유지하도록 설치된다.
상기 나선형스프링(98)의 반대쪽 단부는 밸브통로(100)의마주보는 단부에서 견고한 휠터디스크(102. filter disc)에 결합되는데 상기 휠터디스크(102)는 일반적인 소결된 청동과 같은 다공성 재질로 만들어지며, 끼움쇠태(92)의 단부에 형성된 와부에 장착되어 있고, 휠터디스크(102)의 다른쪽 측부는 조정기통로(104)와 연통하며, 상기 조정기통로(104)는 내부통로(52)와 연통하게 되어 있다.
0-링시일(106)은 끼움쇠태(92)와 휠터디스크(102)에 인접하여 위치되어 끼움쇠태(92)의 외벽을 통하는가스의 누출을 방지한다.
끝으로 안전판(116)은 네크부(16)와 하우징(24)의 외 면 사이에 부착된다.
제1도에 도시된 바와같이 상기 안전판(116)은 일반적인 그릇형으로서 결합조립체(14)와 밸브조립체(28)를 둘러싼 벽체(118)가 형성되어 있으며, 또한 안전판(116)은 원하는 온도에서 융점을 가진 재질로 만들어진 것이 좋다. 상기 안전판(116)이 과도한 온도의 표시를 나타내면 안전판(116)과 시린더(12) 주위환경의온도가 바람직하지 못함을 나타내므로, 따라서 안전판(116)의 뒤틀림은 시린더(12)의 온도가 금속 시린더(12)를 달구어 약화시킬 정도로 높아져서 불안전한 작동상태가 되었다는 경고이다.
이외에 안전판(116)은 용기조립체(10)와 결합연결기(32)가 이송되는 도중이나 또는 결합연결기(32)와 압력조정기(62)의 상호 연결중에 부주의로 인해 서로 분리될때 결합조립체(14)와 밸브조립체(26)를 보호하도록 작용한다.
제1도, 제3도, 제4도, 제5도 및 제6도에 따른 제1실시예의 작동시에 하우징(24)은 시린더(12)에 나사식으로 부착되고 결합연결기(32)도 역시 하우징(24)에 나사식으로 부착되어있다. 그 다음에 시린더(12)는 결합연결기(32)를 통해서 압력하에 이산화탄소를 수용하게 되어 있는데, 예컨데 탄산화 목적으로 기체 이산화탄소를 사용하는 것을 원할때는 시린더(12)가 거꾸로 세워지고 압력조정기조립체(62)는 압력조정기조립체(62)에 형성된 와부(68)내에 결합연결기(32)를 끼워 붙이거나 활동자재하게 맞혀지게 함으로써 결합연결기(32)에 결합되도록 한다. 이렇게 함으로써 밸브스템(40)은 와부(68)내에 연장된 시린더형 밸브승강핀(70)과 접촉한다. 따라서 밸브스템(40)에 미치는 밸브승강핀(70)에 의한 힘은 밸브플랜저(42)로 하여금 밸브스프링(44)의 힘과 체크밸브(36)에 작용하는 압력과 대항하여 밸브시이트(46)로 부터 떨어져서 움직이게 한다.
그 결과, 가압된 이산화탄소 가스는 밸브시이트(46)에 형성된 개구부를 통해서 결합통로(38)로부터 공유통로(52)에 통과할 수 있다. 가스는 0-링시일(48)때문에 밸브스템(40) 주위로 도출할 수 없다.
상술한 바와같이 균형된 힘은 제1 및 제2 0-링시일부재(58, 60)의 위치에 의해 결합연결기(32)와 압력조정기조립체(62)의 접합부에 제공된다. 공유통로(52)를 도출하여 압력조정기조립체(62)에 유입하는 가스는 제1 및 제2 0-링시일부재(58, 60)에 대해 동등하고 대향된 힘을 내는 바, 즉 상향 방향에서 결합연결기(32)로부터 압력조정기조립체(62)를 분리시키는 경향이 있는 힘은 하향 방향에서 결합연결기(32)로부터 압력조정기조립체(62)를 분리시키는 경향이 있는 힘에 의해 균형화 된다. 그 결과, 내부통로(52)를 배출하여 조정기통로(104)에 유입하는 가압가스는 압력조정기조립체(62)로부터 결합연결기(32)를 분리시키지 않는다.
가스는 조정기통로(104)에 유입하자마자 휠터디스크(102)를 통해서 밸브통로(100)로 이동하게 될뿐만아니라 밸브시이트(96)에 의해 격벽(76)의 측부에 미치는 압력을 발생하여 밸브실(82)을 통해서 압력조정기조립체(62)를 도출케하는 배출구(64)를 통과한다. 압력조정기조립체(62)에 유입하는 가스의압력은 밸브기구(90)와 격벽(76)의 작동에 의해 제어되는 데, 이 격벽(76)에 미치는 가스의 힘은 격벽(76)으로 하여금 조정기스프링(86)의 힘에 대하여(제5도에 도시된 바와 같이) 좌측으로 움직이도록 한다.
격벽(76)에 작용하는 밸브실(82)의 예상된 가스 압력하에서 격벽(76)뿐 아니라 격벽리베트(80)는 밸브아압(94)이 밸브시이트(96)와 접촉하여 밸브통로로(100)부터 가스의 유동을 차단하도록 충분한 거리로 좌측에 대하여 측방으로 이동한다.
예정된 정도 이하로 압력이 감소될때, 조정기스프링(86)의 힘은 제6도에 도시된 바와같이 격벽(76)을 우측에 향하여 측방으로 이동케 하여 가스가 밸브시이트(96)를 지나서 밸브실(82)로 유동하도록 하므로, 배출구(64)를 통과해서 가압되거나 탄산화된 음료수를 함유하고 있는 용기에 통과할 수 있도록 한다.
제7도에 도시된 바와같이 연결기동체(120)는 시린더(12)에 네크부(16)에 나사식으로 부착되는 한편, 0-링시일부재(28)는 네크부(16)와 연결기동체(120)의 내면에 위치하여 위의 나사맞춤부를 이용하여 가스의 누출을 방지한다.
밸브하우징(122)는 그 밸브하우징에 형성된 와부의 연결기동체(12)에 나사식으로 부착되고, 제1 0-링시일(124)은 연결기동체(120)와 밸브하우징(122) 사이의 나사식 부착연결부의 한쪽에 위치되는 반면 제2 0-링시일(126)은 연결기동체(120)와 밸브하우징(122) 사이의 나사식 부착연결부의 대향측 단부에 위치되어 위의 나사맞춤부의 단부를 통하는 가스의 누출을 방지한다.
체크밸브(128)는 밸브하우징(122)에 형성된 와부에 설치되고 이 체크밸브(128)와 마찬가지로 밸브스템(130), 밸브플랜저(132) 및 밸브스프링(134)을 포함한다.
밸브통로(136)는 시린더(12)로 부터의 가압가스를 수용하고 체크밸브(128)가 개방위치일때 가압가스를 횡단통로(138)에 운반한다.
또한 제2횡단통로(140)는 밸브하우징(122)에 형성되고 슬롯(142)을 통해서 제1횡단통로(138)와 연통하게 한다.
본 발명에 따른 제2실시예에서 결합연결기(144)는 결합장치에 부착되거나, 제1실시예에서의 결합연결기(32)가 밸브조립체(26)의 하우징(24)에 나사식 부착되어 있는 제3도, 제4도 및 제6도에 도시된 실시예와는 달리 압력조정기조립체(146)에 부착된다.
제1실시예의 결합연결기(32)와 마찬가지로 제2실시예의 결합연결기(144)는 밸브플랜저(132)가 밸브시이트(152)로부터 떨어질때는 언제든지 가압된 이산화탄소 가스를 수용하기 위한 시린더형 동체(148)와 내면횡단통로(150)를 포함한다. 또한 결합연결기(144)는 제1 0-링시일부재(158)와 제2 0-링시일부재(160)가 각각 설치된 제1요홈(154) 및 제2요홈(156)을 각각 형성되어 있되, 상기 제1 0-링시일부재(158)및 제2 0-링시일부재(160)는 이산화탄소 가스가 밸브하우징(122)를 빠져나와 결합연결기(144)에 유입할때, 상기결합연결기(144)와 밸브하우징(122)에 인접하여 균형된 액체힘을 제공한다. 그 결과 결합연결기(144)와 밸브하우징(122)에는 체크밸브(128)가 결합되고, 이산화탄소 가스가 체크밸브(128)의 밸브플랜저(132)를 지나서 시린더(12)를 도출할때, 작동된 상태로 유지된다. 또한 결합연결기(144)는 내부통로(150)와 연통해 있는 결합구통로(162)가 형성되어 있으므로 이산화탄소 가스는 내부통로(150)에서 배출되어 결합구통로(162)에 유입되고, 결합구통로(162)로부터 가스는 다시 압력조정기조립체(146)로 유동한다. 결합연결기(144)를 밸브하우징(122)에 결합하는데 있어서, 상기 결합연결기(144)는 그 상면(164)이 가스의 유동을 제1횡단통로(138)로 허용하기 위하여 체크밸브(128)의 밸브스템(130)과 결합하여 밸브하우징(122)에 형성되어 있는 와부에끼워 넣어지거나 활동자재하게 설치된다.
결합연결기(144)에 형성된 벤트통로(166)는 결합연결기(144)가 밸브하우징 와부에 삽입될때 결합연결기(144)와 밸브하우징(122)의 상면의 내면사이에 공기의 도출을 허용하도록 제공된다.
제6도의 실시예에서와 마찬가지로 가스는 결합구통로(162)로부터 압력조정기조립체(146)에 형성된 조정기통로(168)로 통과하는데, 상기 압력조정기조립체(146)의 나머지 요소는 구조 및 기능상에 있어 상술한 제1실시예의 압력조정기조립체와 동일하므로 더 이상의 설명은 피하기로 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 결합연결기는 다른 보조기구를 필요로 하지 않고 시린더로부터 가압가스의 배출을 허용하는 밸브로 사용하기 위해 제공된다.
따라서 압력가스는 밸브를 통해서 배출되고 결합연결기를 여기에 결합된 동체로부터 분리시키는 힘이균형화가 이루어짐과 더불어 결합연결기는 밸브를 열려지게 하여 가스를 배출시키기 위해 밸브하우징 또는 압력조정기조립체에 형성된 와부에 용이하게 맞춰진다.
특히, 본 발명은 이산화탄소 가스가 시린더로부터 소비될때, 이산화탄소가 내장된 시린더를 신속하고 효율적으로 대치코자하는 음류수 조제시스템에 유익할 뿐 아니라, 또한 본 발명은 시스템의 복잡성을 감소시키고 탄산화시스템에 필요한 공간을 최소화하여 효율적인 탄산화 시스템을 제공한다.

Claims (16)

  1. 고압의 유체를 저장하는 시린더의 연결장치에 있어서, 비교적 고압하의 유체를 저장하고 있는 용기에 연결되어 상기 유체를 배출시키기 위한 밸브조립체(26)와 상기 밸브조립체와 작동관계로 유지되어 비교적고압하의 유체를 받아들이도록된 압력조정기조립체(62). 상기 밸브조립체 및 압력조정기조립체와 작동 상태로 유지되고, 통로를 갖추고 있으며, 이 통로에 인접하여 실질적으로 유체를 균형화된 압력상태로 유지시키고 상기 통로에 비교적 고압의 유체가 통과할때 상기 밸브조립체 및 압력조정기조립체와 작동상태를 유지하도록 된 결합조립체(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 균형화 압력결합장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합조립체(14)는 상기 조립체의 내부통로(52) 한쪽측방에 위치하고 있는 제1시일부재(58) 및 상기 내부통로(52)의 반대쪽 측방에 위치하고 있는 제2시일부재(60)를 갖추고 있어, 고압의 유체가 상기 내부통로(52)를 통과할때, 상기 제1시일 및 제2시일부재 사이의 압력을 균형화시키도록 된 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1및 제2시일부재(58, 60)는 0-링으로 이루어진 특징이 있는것.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압력조정기조립체(62)에는 결합조립체(14)와 밸브조립체(26)의 작동결합 중에 공기도출을 허용하기 위한 벤드통로(72)를 갖춘 특징이 있는 것.
  5. 고압의 유체를 함유한 시린더(12)에 연결되고 고압유체가 시린더(12)로부터 조정기통로(104)에 배출될때 균형된 고압유체를 방출하기 위해 조정기통로를 갖춘 압력조정기조립체(62)에 연결되어 부착된 압력결합장치에 있어서, 상기 시린더(12)로부터 고압액체를 배출시키기 위하여 상기시린더에 연결된 밸브조립체(26)와 상기 조정기통로(104)와 연통되는 통로를 가지며 고압유체가 상기 밸브조립체(26)에서 배출되어 압력조정기조립체(62)의 조정기통로(104)로 유입될 때 상기 밸브조립체(26)와 압력조정기조립체(62)가 작동되는 상태로 연통되게 하며 유체압력을 균형화 시키기 위한 압력조정기조립체(62)에 설치된 밸브기구(90)와 작동상태에 있고, 압력조정기조립체(62)와 작동상태가 되기에 적합한 결합조립체(14)로 이루어진 것을특징으로 하는 균형화된 압력결합장치.
  6. 밸브기구가 비교적 고압의 유체를 함유한 시린더에 적합하게 연결되어 작동되는 압력결합장치에 있어서, 고압유체의 압력을 조정하기 위한 밸브조립체(26)와, 고압유체가 밸브장치(40, 42, 44, 46)로 부터 압력조정기조립체(62)에 유입될때 상기 압력조정기조립체와 밸브장치가 작동된 상태로 되도록 압력조정기조립체의 통로에 인접하여 균형화된 유체압력을 제공하기 위한 결합조립체(14)를 포함하는 밸브조립체(26)와 작동상태의 통로를 가지며 밸브장치와 작동된 상태로 되기에 적합한 압력조정기조립체(62)로 구성됨을 특징으로하는 균형화된 압력결합장치.
  7. 시린더(12)에서 액체를 배출하도록 지지되어 연결되는 밸브장치를 갖추고 다른 용기에 액체를 운반하기 위해 액체의 압력을 조정하는 압력조정기를 갖추어서 된 압력결합장치에 있어서, 통로가 형성되어 고압유체가 통과할때 통로에 인접하여 균형된 유체압력를 배출하는 밸브조립체(26)에장착된 밸브장치(40, 42, 44, 46)와 압력조정기조립체(62)에 연결되는 결합연결기(32)로 구성됨을 특징으로하는 균형된 액체압력결합장치.
  8. 고압의 유체를 함유한 시린더에 연결되는 압력결합장치에 있어서, 상기 시린더(12)에 연결된 하후징(24)과 용기로부터 고압유체를 수용하기 위한 결합통로(38) 및 체크밸브스템(40)을 포함하는 밸브장치와 가속도출관(20) 및 시린더로부터 고압유체를 배출하기 위한 체크밸브스템(40)에 맞추어지는 밸브승강핀(70)을 포함하고 가스도출관에서 배출되는 유체가 압력조정 되도록 수용된 유체의 압력을 조정하기 위한 조정기 장치 및 상기 밸브장치 및 조정기장치에 작동된 상태로 되고 고압유체가 내부통로(52)로 배출되어 조정기장치에 유입할때 조정기 장치가 밸브조립체(26)와 작동상태로 되도록 내부통로에 인접하여 균형된 유체압력을제공하기 위한 압력조정기조립체와 연결되는 밸브조립체로 구성됨을 특징으로 하는 균형화된 압력결합장치.
  9. 가압된 유체가 배출될때 균형화된 유체압력을 제공하는 장치에 있어서, 고압액체가 배출되는 가스도출관(20)을 갖춘 시린더와, 결합통로(38)를 가지고 상기 시린더및 밸브장치(40, 42, 44, 46) 작동상태로 되며 고압유체가 상기 결합통로를 통해 유출할때 결합통로 부근의 액체압력과 시린더(12) 및 밸브조립체(26)의 작동상태에 기여하는 거꾸로 된 시린더의 하중을 균형화 시키기 위한 밸브조립체(26)로 구성됨을 특징으로 하는 균형화된 압력 결합장치.
  10. 고압의 유체를 함유한 시린더에 연결하는 압력결합장치에 있어서, 비교적 고압유체를 수용하기 위한 시린더와 상기 시린더에 연결된 밸브장치, 비교적 고압유체의 압력을조정하기 위한 밸브장치와 작용상태로 되는 압력조정기장치 및 밸브조립체와 압력조정기장치가 상기 밸브조립체로부터 압력조정기장치에 비교적 고압유체의 이동중 작동상태가 되도록 밸브조립체와 압력조정기 장치를 함께 보유하기 위한 구조가 없을 때에 밸브장치와 압력조정장치를 함께 작동상태로 되게 하기 위한 밸브조립체로 구성됨을 특징으로 하는 균형화된 압력결합장치.
  11. 고압의 액체를 함유한 시린더에 연결하는 압력결합장치에 있어서, 비교적 고압유체를 수용하기 위한 시린더와 상기 시린더에 연결된 밸브장치, 비교적 고압유체의 압력을조정하기 위한 밸브장치와 작동상태로 되는 압력조정장치 및 밸브장치와 밸브조립체가 밸브장치로부터 밸브조립체에 비교적 고압유체의 이동중에 작동상태가 되도록 밸브장치와 밸브조립체를 함께 보유하기 위한 구조가없을 때에 밸브장치와 압력조정장치를 함께 작동상태로 되게 하기 위한 밸브조립체로 구성됨을 특징으로 하는 균형화된 압력결합장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 시린더는 밸브장치, 압력조정장치, 또는 밸브조립체 사이에서 작동되는 특징이 있는 것.
  13. 제11항에 있어서, 상기 밸브조립체(26)는 비교적 고압유체가 내부통로(12)를 통과하여 이동할때 밸브장치와 압력조정기장치 및 밸브조립체가 작동상태로 되도록 내부통로에 인접하여 균형된 액체압력을 제공하는 압력조정기조립체에 설치되는 특징이 있는 것.
  14. 제11항에 있어서, 상기 밸브조립체는 내부통로(52)와 상기 내부통로의 제1측부에 인접하여 위치한제1 0-링시일부재(58)및 내부통로의 대향측부인 제2측부에 인접하여 위치하염서 비교적 고압의 유체를 동일한 압력으로 유지하는데 제2 0-링시일부재(60)를 갖춘 특징이 있는 것.
  15. 밸브장치와 결합장치를 이용하여 시린더로부터 다른용기에 고압유체를 이동시키는 방법에 있어서, 상기 시린더에 밸브조립체를 결합시키는 단계와, 밸브조립체를 통해서 압력하의 유체를 시린더에 공급하는 단계, 밸브조립체와 압력조정기조립체가 작동상태로 되는 단계, 상기 밸브조립체와 압력조정기조립체를 통해서 시린더로부터 다른 용기에 유체를 배출시키는 단계 및 밸브조립체와 압력조정기조립체가 밸브장치와 결합연결기를 통해서 시린더로부터 다음 용기에 유체를 이동시킬때 작동상태가 되도록 유체의 힘을 실질적으로 균형화 시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 고압유체를 이동시키는 방법.
  16. 밸브조립체와 압력조정기조립체를 이용하여 시린더로부터 다른 용기에 고압유체를 이동시키는 방법에 있어서, 압력하의 액체를 시린더에 공급하는 단계와, 상기 시린더를 거꾸로 위치시키는 단계, 밸브조립체와 압력조정기조립체를 작동상태로 되게 하는 단계, 상기 밸브조립체와 압력조정기조립체를 통해서 다른 용기에 일정한 압력으로 유체를 이동시키기 위해 시린더로부터 가압유체를 배출시키는 단계 및 밸브조립체와 압력조정기조립체가 밸브장치와 결합연결기를 통해서 시린더로부터 다음 용기에 유체를 이동시킬때 작동상태가 되도록 유체의 힘을 실질적으로 균형화 시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 고압유체를 이동시키는 방법.
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