WO2023085488A1 - 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치 - Google Patents

상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치 Download PDF

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박상선
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Abstract

본 발명에서는 전자 제어 장치에 의해 압축 공기 처리 장치의 압축 공기 공급 및 재생 동작을 효율적으로 제어할 수 있는 압축 공기 처리 장치를 제공한다. 특히, 본 발명에서는 제어 밸브의 입력에 의해 연동되며 재생을 시간 지연시킬 수 있는 재생 시퀀스 밸브에 관한 것으로, 내부 댐핑용 챔버에 의해 밸브 개방 시와 밸브 폐쇄 시의 동작 속도를 서로 다르게 조절할 수 있는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브를 제시한다.

Description

상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치
본 발명은 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상용차의 브레이킹 시스템, 서스펜션 시스템 등에 사용되는 압축 공기의 처리하여 공급하고, 압축 공기를 다시 역류시켜 건조기를 재생시키는 압축 공기 처리 장치에 설치되는 재생 시퀀스 밸브 장치에 관한 것이다.
상용 차량에서는 크고 무거운 상용차량의 작동 제어를 위해 공압을 이용한 여러 작동 시스템들이 구비된다. 이러한 공압 시스템들의 예로, 서비스 브레이크 시스템, 공압 서스펜션 시스템, 주차 브레이크 시스템 등이 있다. 이러한 공압 시스템들을 구동하기 위해서는 고압의 압축 공기가 필요하며, 이러한 압축 공기는 엔진 또는 구동 모터에 의해 구동되는 압축기를 통해 생성된 다음 각각의 압축 공기를 소비하는 시스템의 리저버들로 전달된다.
한편, 압축기를 통해 공급되는 압축공기에는 유분과 수분을 포함하는 이물질이 포함되어 있는데, 이러한 압축 공기 내 유분, 수분 등의 이물질은 공압 시스템의 고장을 일으키거나 내구성을 저하시키는 등 시스템에 악영향을 끼치게 된다.
압축 공기 내에 포함된 유분과 수분 등을 제거하기 위해, 압축 공기 처리 장치 내에는 건조제가 수납된 필터 카트리지를 포함한 건조기 유닛이 포함된다. 이러한 건조기 유닛은 압축 공기의 공급 라인 상에 설치되어 압축기로부터 유입되는 압축 공기 내에 포함된 유분을 필터링함은 물론, 수분을 제거하여 건조하고 깨끗한 공기를 각 시스템 측으로 배출하도록 구성된다.
한편, 필터 카트리지 내부의 압축 공기 처리 효율은 시간이 갈수록 떨어지게 되며, 필터 카트리지의 효율 특히 건조제의 수분 제거 효율을 개선하기 위해 이미 처리된 압축 공기를 역류시키는 재생 과정이 필요하다. 이러한 재생 과정을 통해 이미 처리된 압축 공기가 필터 카트리지 측으로 역류하게 되고, 필터 카트리지 내부에 존재하는 수분 및 오염물질들을 외부로 배출하게 된다.
압축 공기 공급 및 재생 과정을 수행함에 있어서, 각 유로 상에 설치된 다수의 밸브들을 제어함으로써, 압축 공기 공급 또는 재생 과정이 선택적으로 수행된다.
자동차 산업의 최근 트렌드는 경량화 및 최적 제어 등을 통해 연비를 향상시키는 것에 포커스가 맞추어져 있으며, 특히 상용차의 경우 물류 수송의 가격 경쟁력을 위해 점진적으로 대형화되는 추세에 있기 때문에 에너지 효율을 향상시키기 위한 기술이 필수적으로 요구되고 있다. 그 일환으로, 차량 통신을 통해 ECU에서 수신한 차량 정보를 바탕으로 ECU가 전자적으로 에어 공급을 위한 최적의 조건으로 시스템을 제어하는 기술들이 적용되고 있다.
이러한 전자 제어 방식의 압축 공기 처리 장치에 있어서, 최적의 재생 동작을 구현함으로써 압축기의 구동 효율 및 불필요한 압축 공기의 소모를 방지하는 기술이 요구된다.
압축 공기 처리 장치에서는 내부 저장소에 저장된 압축 공기에 의한 재생 과정을 상황에 맞게 실시하는 것이 필요하며, 이를 제어하기 위한 다수의 제어 밸브들이 포함된다. 특히, 압축 공기 공급 라인에는 압축 공기의 역류를 방지하기 위해 체크 밸브가 설치되는데, 재생 시, 이 체크 밸브를 우회하여 필터 카트리지 측으로 재생용 압축 공기를 공급하기 위한 바이패스 라인이 형성될 수 있다. 이러한 바이패스 라인은 재생 시에만 개방될 수 있도록 재생 밸브가 설치된다.
한편, 이러한 재생 밸브의 경우, 고압의 압축공기에 의한 밸브 개폐가 반복됨에 따라 밸브 내부에 큰 충격이 발생하게 되고, 이러한 충격에 의해 밸브가 파손되는 내구 문제가 발생되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는 전자 제어 장치에 의해 압축 공기 처리 장치의 압축 공기 공급 및 재생 동작을 효율적으로 제어할 수 있는 압축 공기 처리 장치를 구성함에 있어서, 이러한 솔레노이드 밸브의 개폐 제어에 효과적으로 동작할 수 있는 재생 시퀀스 밸브를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
특히, 본 발명에서는 밸브 개폐 동작을 개선하여 고압의 압축공기가 유출입되는 환경 하에서, 반복적인 개폐 동작에도 불구하고 충격에 의한 밸브 파손을 방지하거나 적어도 밸브 파손을 야기할 수 있는 충격량을 크게 저감할 수 있는 재생 시퀀스 밸브 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상용차용 압축 공기 처리 장치의 재생 라인 상에 설치되는 재생 시퀀스 밸브 장치로, 내부 공간이 형성된 밸브 바디; 밸브 바디의 내부 공간에 삽입 고정되며, 압축 공기에 의한 제어 입력을 받아 개폐 동작하는 밸브 샤프트 조립체; 및 밸브 바디의 상단에 고정 장착되는 밸브 커버;를 포함하고, 밸브 커버의 하부 홈에는 밸브 샤프트 조립체의 피스톤부가 상하로 이동 가능하게 삽입되어, 밸브 샤프트 조립체의 개폐 동작에 따라 내부 부피가 가변되는 댐핑용 챔버를 형성하고, 밸브 커버에는 댐핑용 챔버를 외부와 연결하는 하나 이상의 개구가 형성되어, 밸브 샤프트 조립체가 개방된 상태에서 다시 폐쇄되도록 동작하는 경우, 하나 이상의 개구 중 적어도 일부가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 두 개의 제어 밸브에 의해 제어되는 재생 시퀀스 밸브를 구성하고, 이들 제어 밸브의 개폐 시기를 제어함으로써 원하는 시점에 필터 카트리지 재생을 실시할 수 있다.
특히, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밸브 샤프트의 상부 커버 측에 다수의 개구가 형성된 보조 챔버를 형성하고, 릴레이 커버 부재에 의해 보조 챔버 개구를 차단시킬 수 있도록 구성한다. 이를 통해, 밸브 샤프트의 폐쇄 움직임에 대한 밸브 내부의 추가적인 저항을 제공함으로써, 밸브가 상대적으로 천천히 폐쇄되면서 밸브 폐쇄로 인한 충격을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.
반면, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치에서는, 밸브 샤프트의 구동 시에는 릴레이 커버 부재에 의해 보조 챔버 개구가 개방되도록 동작함으로써, 밸브 샤프트 개방 시에는 개방 속도 저하 없이, 원하는 시점에 밸브 개방이 이루어지는 장점이 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 효과적인 재생 속도를 유지하면서, 반복적인 재생 동작에도 불구하고 재생 밸브가 충격에 의해 파손되는 것을 방지하거나, 적어도 재생 밸브의 내구를 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치가 적용된 압축 공기 처리 장치의 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 주요 구성을 분해하여 도시한 것이고,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 일예를 도시한 것으로, 도 3은 재생 시퀀스 밸브 장치가 폐쇄된 상태를 나타내는 것이고, 도 4는 재생 시퀀스 밸브 장치가 완전히 개방된 상태를 도시한 것이고, 도 5는 재생 시퀀스 밸브 장치가 개방되었다가 다시 폐쇄되는 상태를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 댐핑용 챔버를 단속하기 위한 개구용 커버 부재의 예들을 도시한 것으로,
도 7은 개구 전체를 폐쇄하는 개구용 커버 부재의 예를 도시한 것이고,
도 8은 개구 중 하나의 일부가 개구용 커버 부재에 의해 폐쇄되지 않는 예를 도시한 것이고,
도 9는 개구 중 어느 하나의 개구가 개구용 커버 부재에 의해 폐쇄되지 않는 예를 도시한 것이고,
도 10은 개구 전체를 폐쇄하는 개구용 커버 부재 및 이 개구용 커버 부재에 의해 폐쇄되지 않는 보조 개구를 포함하는 예를 도시한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상용차용 압축 공기 처리 장치의 재생 라인 상에 설치되는 재생 시퀀스 밸브 장치로, 내부 공간이 형성된 밸브 바디; 밸브 바디의 내부 공간에 삽입 고정되며, 압축 공기에 의한 제어 입력을 받아 개폐 동작하는 밸브 샤프트 조립체; 및 밸브 바디의 상단에 고정 장착되는 밸브 커버;를 포함하고, 밸브 커버의 하부 홈에는 밸브 샤프트 조립체의 피스톤부가 상하로 이동 가능하게 삽입되어, 밸브 샤프트 조립체의 개폐 동작에 따라 내부 부피가 가변되는 댐핑용 챔버를 형성하고, 밸브 커버에는 댐핑용 챔버를 외부와 연결하는 하나 이상의 개구가 형성되어, 밸브 샤프트 조립체가 개방된 상태에서 다시 폐쇄되도록 동작하는 경우, 하나 이상의 개구 중 적어도 일부가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치가 제공된다.
재생 시퀀스 밸브 장치에는, 제1 제어 밸브의 동작에 따라 밸브 개방을 위한 압축 공기의 제1 제어 입력을 입력받는 제1 제어 입력부와; 제2 제어 밸브의 동작에 따라 밸브 개방을 위한 압축 공기의 제2 제어 입력을 입력받는 제2 제어 입력부;가 형성되고, 밸브 샤프트 조립체는 제1 제어 입력부와 제2 제어 입력부로 입력되는 제어 입력에 의해 개방될 수 있다.
밸브 샤프트 조립체는, 밸브 바디의 내부 공간에서 상하로 이동 가능한 밸브 샤프트; 밸브 샤프트의 상하 이동을 가이드하도록 밸브 바디 내에 설치되는 중공형 하우징; 밸브 샤프트에 고정 장착되어, 하우징 내에서 밸브 샤프트와 일체로 동작하는 어댑터; 및 어댑터와 밸브 하우징 사이에 장착되고, 제1 제어 입력부와 제2 제어 입력부에 의한 제어 입력에 대응하게 바이어스된 스프링 부재;를 포함할 수 있다.
밸브 샤프트의 상하 이동에 따라 하우징과의 사이에 형성되는 유로를 단속할 수 있도록, 밸브 샤프트는 그 하단에 반경 방향으로 샤프트 헤드부가 연장 형성되고, 제1 제어 입력부에 의해 인가되는 제1 제어 입력은 밸브 샤프트의 하강 방향으로 샤프트 헤드부에 작용하도록 구성되고, 제2 제어 입력부에 의해 인가되는 제2 제어 입력은 밸브 샤프트의 하강 방향으로 어댑터에 작용하도록 구성될 수 있다.
밸브 샤프트 조립체는 어댑터를 샤프트에 고정하기 위한 고정 클립을 더 포함하고, 어댑터는 밸브 샤프트에 삽입되는 링 형상으로 이루어지고, 밸브 샤프트에 삽입된 어댑터는 밸브 샤프트의 숄더부에 안착된 상태로 고정 클립에 의해 밸브 샤프트에 고정될 수 있다.
하우징은 밸브 샤프트의 외주면을 가이드하기 위한 제1 가이드면과, 어댑터의 외주면을 가이드하기 위한 제2 가이드면을 갖도록 형성될 수 있다.
하우징에는 제1 제어 입력의 압축 공기가 유입되는 제1 챔버가 형성되고, 제1 챔버는 제1 제어 입력과 제2 입력이 인가되지 않는 경우 샤프트 헤드부에 의해 폐쇄되고, 하우징 저부와 밸브 바디 사이에는 출구 포트와 연결된 배출 챔버가 형성되고, 밸브 샤프트가 하강함에 따라 제1 챔버는 배출 챔버와 연통될 수 있다.
밸브 커버에는 개구의 적어도 일부를 개폐할 수 있도록 개구용 커버 부재가 장착되고, 개구용 커버 부재에 의해 개구가 폐쇄되는 경우, 폐쇄된 개구를 통해 댐핑용 챔버 내부의 공기가 배출되는 것을 제한할 수 있다.
개구용 커버 부재는 밸브 커버를 관통하는 릴레이 샤프트 상에 장착되고, 릴레이 샤프트는 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브가 모두 개방된 경우, 하방으로 이동하면서 개구 중 적어도 일부를 개방할 수 있다.
개구는 외기 측과 댐핑용 챔버를 연결하도록 형성되고, 피스톤부는 밸브 커버의 하부 홈 내벽과 기밀을 형성하는 실링 부재이며, 개구용 커버 부재는 가요성 부재로 이루어질 수 있다.
밸브 샤프트 조립체의 하강에 따라 댐핑용 챔버 내부 압력이 낮아지는 경우, 개구용 커버 부재는 하방으로 쳐지면서 개구를 통해 외기를 유입하도록 구성되고, 밸브 샤프트 조립체가 하강 후 다시 상승하는 경우, 개구용 커버 부재는 밸브 커버에 밀착하여 개구 중 적어도 일부를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.
개구용 커버 부재는 개구 전체를 개폐할 수 있다.
개구는 2 이상의 개구들로 이루어지고, 개구용 커버 부재는 개구들 중 적어도 하나의 개구를 폐쇄하지 못하도록 형성될 수 있다.
개구는 2 이상의 개구들로 이루어지고, 개구용 커버 부재는 개구들 중 1개의 개구 일부 영역을 폐쇄하지 못하도록 형성될 수 있다.
밸브 커버에는, 외기 측과 댐핑용 챔버를 연결하도록 형성되며, 개구의 전체 단면적에 비하여 더 작은 단면적을 갖는 보조 개구가 형성되고, 보조 개구는 개구용 커버 부재에 의해 폐쇄되지 않도록 개구용 커버 부재로부터 이격되어 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치를 설명한다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 따라서, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 일부 구성요소들에 대한 치환이나 변경이 이루어질 수 있다.
이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 설명하고 있는 압축 공기 처리 장치는 종래 시스템과 마찬가지로, 압축기로부터 공급되는 압축 공기에 포함된 유분과 수분 등을 제거하기 위한 필터 카트리지를 포함한다. 명세서에서 압축 공기가 '처리'된다고 함은, 압축 공기가 필터 카트리지를 통과하면서 압축 공기 내 유분과 수분 및 이물질들이 필터링되는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 설명하고 있는 압축 공기 처리 장치는 필터를 통해 처리된 압축 공기가 일방향으로 공급될 수 있으며, 또한 일정한 조건에 따라 이미 처리된 압축 공기를 역류시켜 재생이 이루어지도록 구성된다.
본 명세서에서 공급 단계라 하면, 압축기에 의해 압축된 공기를 필터 카트리지를 통해 처리한 다음 압축 공기 소비 시스템 측으로 공급하는 과정을 의미하고, 재생 단계는 이미 처리된 압축 공기를 필터 카트리지 측으로 되돌려 필터 카트리지 내부를 재생하는 과정을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치가 적용된 압축 공기 처리 장치의 예를 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치가 설치된 압축 공기 처리 장치(1)는 건조기 유닛(10)과 밸브 어셈블리(70)를 포함하며, 도 1에서 좌측에 파선으로 표시된 부분은 압축기로부터 압축 공기를 공급받아 필터 카트리지(14)를 통해 건조시킨 다음 이를 밸브 어셈블리(70) 측으로 공급하기 위한 건조기 유닛(10)을 표시하고 있다. 또한, 압축 공기 처리 장치(1)는 도 1의 나머지 부분, 즉 일점쇄선으로 표시된 부분으로, 분기점(57)에서 제1 공급 라인(43) 하류에서 각각의 압축공기 소비시스템으로 공급하는 밸브들을 포함하는 밸브 어셈블리(70)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치가 적용된 압축 공기 처리 장치는 압축기(미도시)에 연결된 압축공기 유입구를 통해 유입되는 압축공기를 필터 카트리지(14)를 통해 처리한 다음, 각각의 압축공기 소비 시스템에 연결된 밸브 어셈블리(70) 측으로 압축 공기를 공급할 수 있도록 구성된다.
미도시된 압축기는 주변의 공기를 흡입하여 압축한 다음 토출하는 장치이며, 상기 압축공기 유입구는 압축기로부터 토출되는 압축 공기를 본 발명에 따른 압축 공기 처리 장치로 전달하기 위한 유입 포트이다. 또한, 도 1에서와 같이, 상기 압축 공기 유입구(11) 이외에 또 다른 압축 공기 유입구를 포함할 수 있으며, 압축공기 보조 유입구(12)는 차량 정비 등의 목적으로 외부에 다른 압축공기 유입원으로부터 생성된 압축공기를 시스템 내로 공급하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
압축 공기 유입구(11)를 통해 공급된 압축 공기는 압축 공기 공급 라인(41)을 통해 필터 카트리지(14)로 공급될 수 있다. 이러한 필터 카트리지(14)는 건조제가 포함된 필터 구조체로, 제습 성능 확보를 위한 건조제가 카트리지 내부에 수납되고, 압축공기 입구 측에 유흡착 필터가 설치되어 유분을 제거할 수 있도록 구성될 수 있다.
따라서, 압축 공기 유입구(11)를 통해 공급된 압축 공기는 상기 필터 카트리지(14)를 통과하면서 처리된다. 처리된 압축 공기는 메인 체크 밸브(15)를 통해 중앙의 메인 공급 라인(42)으로 공급될 수 있다. 메인 체크 밸브(15)는 중앙의 메인 공급 라인(42)에 존재하는 처리된 압축 공기들이 필터 카트리지(14) 측으로 역류하는 것을 방지하기 위해 제공된다.
중앙의 메인 공급 유로는 분기점(57)을 포함하고, 이 분기점(57)에는 각 소비 시스템 측에 접속된 밸브 어셈블리(70) 측으로 압축 공기를 공급하기 위한 제1 공급 라인(43)과 재생 제어를 위한 전자 제어 밸브 측으로 연결된 제2 공급 라인(44)이 접속된다.
제1 공급 라인(43)에는 다수의 소비 시스템이 연결되는데, 예를 들어, 도 1에서와 같이, 이러한 소비 시스템은 제1 및 제2 서비스 브레이크 시스템(81, 82), 주차 브레이크 시스템(84), 에어 서스펜션 시스템(83), 트레일러 공급 시스템(85) 및 보조 공급 시스템(86)일 수 있다. 각 시스템으로의 유로 상에는 회로를 보호하기 위한 오버플로우 밸브들(71, 72, 73, 74, 75)이 설치될 수 있다. 상기 오버 플로우 밸브들(71, 72, 73, 74, 75)은 유로를 개방하기 위한 개방 압력이 설정되고, 미리 설정된 개방 압력을 초과하는 경우에만 각 시스템 측으로 압력을 인가할 수 있다.
각 회로 측으로 연결된 오버플로우 밸브들(71, 72, 73, 74, 75)의 개방 압력은 각 소비회로의 우선 순위에 따라 설정되며, 바람직하게는 서비스 브레이크 시스템 측 오버플로우 밸브들(71, 72)의 개방 압력을 가장 낮게 설정함으로써 서비스 브레이크 측으로 압축공기가 우선 공급될 수 있도록 한다. 따라서, 서비스 브레이크 측으로 압축 공기가 충분히 공급되어 라인 내부 압력이 상승하게 되면, 각 오버플로우 밸브의 개방 압력에 따라 순차적으로 밸브들이 개방되면서 각각의 소비회로로 압축공기가 공급될 수 있다. 또한, 밸브 어셈블리(70) 내에는 역류를 방지하기 위한 체크 밸브들이 설치될 수 있다.
한편, 제2 공급 라인(44)은 재생 과정을 위한 압축 공기의 공급 라인에 해당되는데, 제2 공급 라인(44)을 통과하는 압축 공기는 재생 제어를 위한 제어 입력으로 사용될 수 있으며, 재생 라인(45) 측을 통과하여 필터 카트리지(14)로 공급되는 재생용 압축 공기로도 사용된다.
한편, 제2 공급 라인(44)은 재생 과정을 위한 압축 공기의 공급 라인에 해당되는데, 제2 공급 라인(44)을 통과하는 압축 공기는 재생 제어를 위한 제어 입력으로 사용될 수 있으며, 재생 라인(45) 측을 통과하여 필터 카트리지(14)로 공급되는 재생용 압축 공기로도 사용된다. 재생 라인(45)는 분기점(55)로부터 필터 카트리지(14) 사이의 라인을 의미한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 압축 공기 처리 장치는 두 개의 전자 제어 밸브를 포함하며, 이 전자 제어 밸브를 전자적으로 제어하기 위한 전자 제어 장치(21)가 구비된다. 상기 전자 제어 장치(21)는 차량 내 다른 제어기 또는 센서류 등과 전기적으로 연결이 가능하고, 바람직하게는 이들 제어기 또는 센서류 등으로부터 차량의 각종 상태 정보를 실시간으로 입력받을 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 도 1에서와 같이, 상기 전자 제어 장치(21)는 압축 공기 처리 장치 내 특정 위치에서의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(22, 23, 24)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 전자 제어 장치(21)는 다른 제어기 또는 압력 센서와 같은 센서류 등으로 입력 받은 차량 상태 정보에 따라 상기 전자 제어 밸브를 스위칭 제어 가능하도록 구성된다.
이들 전자 제어 밸브는 공급 모드와 재생 모드를 선택적으로 제어할 수 있기 때문에, 본 발명에서는, 상기 전자 제어 장치(21)에 의해, 차량의 현재 상태에 연동하여 공급 단계 또는 재생 단계를 선택적으로 실시하는 것이 가능하다.
두 개의 전자 제어 밸브는 전기적으로 동작하는 솔레노이드 밸브일 수 있으며, 본 명세서에서는 제1 전자 제어 밸브(31)와 제2 전자 제어 밸브(35)로 칭한다. 두 개의 전자 제어 밸브들은 공통적으로 재생 단계를 실시함에 있어서 사용될 수 있으며, 바람직하게는 두 개의 밸브를 동시에 또는 순차적으로 스위칭 제어함으로써 재생 단계가 완료되도록 구성할 수 있다.
특히, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 제1 전자 제어 밸브(31) 및 상기 제2 전자 제어 밸브(35)는 도 1에서와 같이 3포트 2포지션 밸브로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 제어 밸브(31)는 압축기 제어 출구(51) 측으로 연결되는 제1포트(32), 제2 공급 라인(44) 측으로 연결되는 제2포트(33) 및 벤트(53) 측으로 연결되는 제3포트(34)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 전자 제어 밸브(31)는 제1포트(32)와 제3포트(34)가 연결되는 제1위치, 그리고 제1포트(32)와 제2포트(33)가 연결되는 제2위치를 가질 수 있다. 전원이 공급되지 않는 상태, 즉 제1 전자 제어 밸브(31)의 오프 상태에서는, 도 1에서와 같이 제1 전자 제어 밸브(31)가 제1위치에 놓여있게 되며, 따라서 제2 공급 라인(44) 측은 닫혀 있게 되고, 압축기 제어 출구(51)는 벤트(53) 측으로 연결된다. 반면, 전원이 공급되는 상태, 즉 제1 전자 제어 밸브(31)의 온 상태에서는 제1 전자 제어 밸브(31)는 제2위치로 스위칭되어 위치하게 되며, 따라서 제2 공급 라인(44)이 제1 전자 제어 밸브(31)를 통해 압축기 제어 출구(51) 측에 연결된다. 따라서, 제1 전자 제어 밸브(31)의 제2위치에서는 압축 공기가 압축기 제어 출구(51) 측으로 전달되고, 이에 따라 압축기를 구동 상태를 제어하기 위한 제어 입력으로 기능할 수 있다.
아울러, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 제1 전자 제어 밸브(31)의 제1포트(32)는 압축기 제어 출구(51)로 연결되는 라인의 분기점(56)에서 분기되어 재생 라인(45)의 재생 시퀀스 밸브(16) 측으로 압축 공기가 공급될 수 있도록 구성된다. 따라서, 제1 전자 제어 밸브(31)가 제2위치로 스위칭 제어됨에 따라 압축기 제어 출구(51) 측으로 제어 입력이 인가됨과 동시에 재생 시퀀스 밸브(16)의 제3 제어 입력 라인(26)으로 메인 공급 라인의 압축 공기가 공급될 수 있다. 또한 상기 재생 시퀀스 밸브(16)는 제2 전자 제어 밸브(35)와 연결된 제4 제어 입력 라인(27)에 접속하며, 두 개의 제어 입력 라인(26, 27)을 통해 인가되는 압축 공기의 압력이 소정의 설정 압력에 도달하는 경우, 재생 시퀀스 밸브의 내부 유로가 개방되도록 구성된다. 이와 관련, 상기 제2 전자 제어 밸브(35) 또한 제1 전자 제어 밸브(31)와 마찬가지로, 3포트 2포지션 밸브로 구성될 수 있다.
앞서 제1 전자 제어 밸브(31)와 마찬가지로, 제2포트(37)는 제2 공급 라인(44) 측으로 연결될 수 있고, 제3포트(38)는 벤트(53)로 연결될 수 있다. 한편, 상기 제2 전자 제어 밸브(35)의 제1포트(36)는 언로더 밸브(13)의 개폐를 제어하기 위한 제어 입력으로 전달된다. 따라서, 도 1에서와 같이, 상기 제1포트(36)는 언로더 밸브(13)의 제어 입구 측으로 연결된다.
상기 언로더 밸브(13)는 배기 라인(47) 상에 설치되는 것으로, 배기구(52)를 통해 압축 공기를 대기로 배출하기 위한 것이다. 상기 언로더 밸브(13)는 2포트 2위치 밸브로 구성될 수 있으며, 상기 제2 전자 제어 밸브(35)를 통한 제어 입력을 받아 공압 구동하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 언로더 밸브(13)의 제어 입구 측에 제2 전자 제어 밸브(35)를 통과한 압축공기가 인가됨에 따라 언로더 밸브(13)의 스프링력을 이겨내고 언로더 밸브(13)가 제1위치에서 제2위치로 이동하게 된다. 여기서 제1위치는 도 1에서와 같이 압축기와 필터 카트리지(14) 사이의 압축 공기 공급 라인(41)에서 분기되는 제1포트(13a)와 배기구(52) 측에 연결되는 제2포트(13b)가 단절된 상태를 의미하고, 제2위치는 두 개의 포트가 서로 연결되어 압축 공기 공급 라인(41) 측 공기가 배기구(52)로 배출될 수 있는 밸브 위치를 의미한다.
또한, 상기 언로더 밸브(13)는 상기 압축 공기 공급 라인(41)으로부터 또 다른 제어 입력을 받아 개방될 수 있도록 구성되며, 상기 압축 공기 공급 라인(41)의 압력이 미리 설정된 압력을 초과하는 경우 상기 압축 공기 공급 라인(41)의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 구성된다. 이를 통해, 언로더 밸브(13)는 허용되지 않는 압력 상승이 발생하더라도 자동으로 개방될 수 있으며, 이를 통해 압축 공기 공급 라인(41) 상에 과압이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이와 관련, 상기 언로더 밸브(13)는 압축 공기 공급 라인(41)의 최대 공급 압력에 따라 개방되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 제2 전자 제어 밸브의 제1포트(36)를 통해 유입되는 압축 공기는 분기점(58)에서 분기되어 제2 제어 입력 라인(27)으로 공급되는 것에 특징이 있다. 이러한 제2 제어 입력 라인(27)은 재생 시퀀스 밸브에 접속하는 또 다른 제어 입력이며, 따라서 제2 전자 제어 밸브가 제2위치로 스위칭 제어됨에 따라 재생 공급 라인의 압축 공기가 상기 제2 전자 제어 밸브를 통해 제2 제어 입력 라인으로 공급된다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 재생 시퀀스 밸브에 접속된 두 개의 제어 입력 라인, 즉 제1 제어 입력 라인(26)과 제2 제어 입력 라인(27)을 통해 압축 공기가 공급되는 것에 특징이 있다.
기본적으로, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치는 2개의 제어 입력에 의해 개폐 동작이 제어되는 밸브 구조체를 포함한다. 이러한 재생 시퀀스 밸브는 제1 제어 입력 라인(26) 및 제2 제어 입력 라인(27) 모두를 통해 제어 입력이 인가되는 상황에서만 개방되도록 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명에서의 재생 시퀀스 밸브(16)는 2개의 전자 제어 밸브에 의한 제어 입력들에 의해 재생 라인(45)이 선택적으로 개방 가능하며, 바람직하게는 재생 라인(45)의 상류 측에 설치되는 노멀리 클로즈드 밸브일 수 있다.
이와 관련 재생 시퀀스 밸브(16)의 기본적인 구조를 살피면, 본 발명에서의 재생 시퀀스 밸브(16)는 정상 상태에서는 내부 유로를 폐쇄하는 스프링을 포함하며, 입력 측으로부터 유입된 공기 압력에 의해 상기 스프링을 가압함으로써 밸브가 개방될 수 있도록 구성된다. 앞서의 제1 제어 입력 라인(26)과 제2 제어 입력 라인(27)을 통해 재생 시퀀스 밸브(16) 측으로 공급되는 공기는 상기 스프링을 가압하도록 구성되며, 상기 스프링의 스프링력을 극복하는 경우, 스프링을 밀어 밸브 내부 유로를 개방할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 상기 재생 시퀀스 밸브는 재생 시의 제1 제어 입력 라인(26)을 통한 압력 조건과 제2 제어 입력 라인(27)의 조건을 고려하여, 두 입력 라인 중 어느 하나로부터만 압력이 인가되는 경우에는 개방되지 않고, 두 입력 라인 모두의 압력이 인가되는 경우에만 개방될 수 있도록 설정됨이 바람직하다. 이 때, 두 개의 전자 제어 밸브가 동시에 개방될 수도 있으며, 보다 바람직하게는 제1 제어 입력 라인(26)을 통해 압력이 인가되어 밸브에 1차로 압력이 유입(즉, 제1 전자 제어 밸브(31) 우선 개방)된 다음, 제2 제어 입력 라인(27)을 통해 압력이 유입(즉, 제2 전자 제어 밸브(31) 후순위 개방)되는 2단 제어 방식으로 제어될 수 있다. 이 경우, 재생 시퀀스 밸브의 압력 상승이 단계적으로 이루어지기 때문에, 밸브 내구를 개선할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 재생 시퀀스 밸브의 설정 압력에 도달하여 밸브 내부 유로가 개방되면, 제1 전자 제어 밸브(31) 및 제2 전자 제어 밸브(35)를 각각 통과한 압축 공기는 제1 및 제2 제어 입력 라인(26, 27)을 통해 재생 시퀀스 밸브 내부 유로로 유입되고, 재생 라인(45)으로 공급될 수 있다.
재생 시퀀스 밸브의 개방 조건에 대해 살펴보면 아래와 같다. 먼저, 전자 제어 장치(21)가 상기 제1 전자 제어 밸브(31)를 스위칭 제어하여, 메인 공급 라인(42)의 압축 공기가 제어 라인(48)으로 유입되면, 제어 라인(48)로 유입된 압축 공기의 일부는 제1 제어 입력 라인(26)을 통해 상기 재생 시퀀스 밸브(16) 측으로 공급된다. 한편, 상기 재생 시퀀스 밸브(16)의 설정 압력은 제어 라인(48)을 통해 유입되는 공기의 압력 보다 높게 설정되어 있으며, 따라서 재생 시퀀스 밸브로 인가되는 압력이 점진적으로 증가하여 설정 압력을 초과하여야만 스프링을 가압하여 밸브 내부 유로를 개방할 수 있게 된다. 예를 들어, 상기 재생 시퀀스 밸브(16)의 제어 입력 측으로 압축 공기가 유입되게 되면, 다른 제어가 이루어지지 않는 한 재생 시퀀스 밸브(16)는 개방되지 않는다.
이 때, 상기 제2 전자 제어 밸브(35)를 스위칭 제어하여, 제2 제어 입력 라인(27)을 개방하면, 상기 재생 시퀀스 밸브(16)의 설정 압력을 초과하여 압력이 형성되므로, 재생 시퀀스 밸브(16)가 개방된다.
이와 관련, 상기 재생 시퀀스 밸브는 압축 공기의 초기 압력 수준에 따라 일정한 압력을 유지한 다음, 밸브의 설정 압력까지 밸브 내 압력을 점진적으로 상승시킴으로써 밸브 내 유로가 개방될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 이를 위해, 상기 재생 시퀀스 밸브(16)는 메인 공급 유로 내 압축 공기의 압력 보다 높은 설정 압력으로 세팅되며, 바람직하게는 제1 전자 제어 밸브(31)의 개방 이후 소정의 시간 지연 후에 재생 시퀀스 밸브(16)가 개방되도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 재생 시퀀스 밸브(16)는 재생 체크 밸브(17)가 설치된 재생 라인(45)으로 연결되며, 재생 라인(45)을 통해 필터 카트리지(14)를 역류하게 된다. 상기 재생 체크 밸브(17)는 재생 라인(45)의 공기가 역류하는 것을 방지하기 위한 구성으로, 공급 단계에서 필터 카트리지(14)를 통과한 압축 공기가 재생 라인(45)을 통해 역류하지 않고 메인 체크 밸브(15) 측으로만 공급되도록 기능한다. 재생 과정에서 필터 카트리지(14)를 역류한 공기는 압축 공기 공급 라인(41) 측으로 흐르며, 언로더 밸브(13)를 통과하여 배기구(52)를 통해 대기로 배출된다. 또한, 상기 재생 라인(45)에는 스로틀(18)이 배치될 수 있으며, 이러한 스로틀(18)은 재생 라인(45)의 일부 관경을 좁아지게 하는 도관으로 구성된다. 상기 스로틀(18)을 통과함에 따라 필터 카트리지(14)로 유입되는 압축 공기의 압력은 저감된다.
또한, 상기 재생 라인(45)은 분기점(55)을 포함할 수 있으며, 이 분기점(55)에 접속된 셉 쿨러 배기 라인(46) 및 셉 쿨러 입구 포트(54)를 통해 셉 쿨러와 연결될 수 있다. 상기 셉 쿨러는 압축기로 유입되는 공기에 포함된 오일 등 이물질을 걸러내기 위한 것이다. 따라서, 상기 재생 체크 밸브(17)와 상기 재생 시퀀스 밸브(16) 사이에서 분기되는 셉 쿨러 배기 라인(46)을 통해 압축 공기가 공급된 후, 셉 쿨러의 내부를 거쳐 셉 쿨러의 배기 포트를 통해 배출된다. 따라서, 재생 단계에서 필터 카트리지(14)를 재생시키면서, 셉 쿨러 내부에 잔존하는 이물질을 동시에 배출할 수 있다.
또한, 상기 제2 전자 제어 밸브(35)는 상기 재생 시퀀스 밸브(16)가 상기 재생 라인(45)을 개방하기 전 상기 언로더 밸브(13)를 미리 개방하도록 상기 전자 제어 장치(21)에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 이를 통해 압축 공기 공급 라인(41) 상의 압축 공기를 충분히 배기시킨 상태에서, 재생이 이루어지게 되므로 재생 효율이 개선될 수 있다.
예를 들어, 상기 전자 제어 장치(21)는 상기 제1 전자 제어 밸브(31)와 상기 제2 전자 제어 밸브(35)를 동시에 스위칭 제어할 수 있으며, 이를 통해 재생 시퀀스 밸브(16)의 개방 전, 언로더 밸브(13)의 개방 및 압축기의 언로딩 상태로의 전환이 완료될 수 있다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 도 1을 참고하여, 본 발명에 따른 압축 공기 처리 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 도 1에서는 제1 전자 제어 밸브(31)과 제2 전자 제어 밸브(35)가 각각 제1위치에 위치한 상태로, 압축 공기가 공급되는 상황을 나타내고 있다.
도 1에서는 두 개의 전자 제어 밸브들(31, 35)가 모두 동작하기 전이므로, 재생 라인은 비활성화된 상태로 존재한다. 구체적으로, 제1 전자 제어 밸브(31)에 전원이 인가되지 않는 상태에서는 제1 전자 제어 밸브(31)의 제1포트(32)는 제3포트(34)를 통해 벤트(53)와 연결되며, 제1포트(32)와 재생 시퀀스 밸브(16) 사이의 압력이 재생 시퀀스 밸브(16)의 설정 압력에 도달하지 못하기 때문에 재생 시퀀스 밸브(16)는 닫혀진 상태, 즉 재생 라인(45)이 재생 시퀀스 밸브(16)에 의해 폐쇄된 상태로 유지된다.
한편, 카트리지 재생이 필요한 경우, 제1 및 제2 전자 제어 밸브들(31, 25)을 동시에 또는 순차적으로 개방함으로써, 재생 시퀀스 밸브(16)을 개방하여 재생 라인을 통해 필터 카트리지 측으로 메인 유로 측의 압축 공기를 공급함으로써 재생을 실시한다.
본 구현예에서의 재생 시퀀스 밸브(16)는 제1 전자 제어 밸브(31)를 통과한 공기가 재생 시퀀스 밸브(16)의 제3 제어 입력 라인(26) 측으로 유입되면, 유입된 공기가 재생 시퀀스 밸브(16) 내부 스프링(25)을 압축하는 방향으로 압력을 전달하도록 구성된다. 또한, 상기 제2 전자 제어 밸브(35)가 제2위치로 스위칭 제어됨에 따라 재생 시퀀스 밸브(16)의 제4 제어 입력 라인(27)을 통해 공기가 유입되고, 마찬가지로 재생 시퀀스 밸브(16)의 내부 스프링을 압축하는 방향으로 압력을 전달하게 된다. 만일, 재생 시퀀스 밸브(16)의 미리 설정된 동작 압력, 즉 설정 압력에 도달하게 되면, 스프링의 복원력을 이겨내면서 재생 라인(45)으로 연결된 밸브 내 유로를 형성하게 된다. 따라서, 이러한 재생 시퀀스 밸브(16)를 통해, 설정 압력에 도달하기 위한 소요 시간 만큼의 시간 지연이 발생하게 되므로, 제2 전자 제어 밸브(35)에 의해 언로더 밸브(13)가 먼저 개방된 상태에서 재생이 이루어지게 된다.
두 개의 전자 제어 밸브둘(31, 35)가 순차적으로 제어되는 경우를 예시하면, 먼저 제1 전자 제어 밸브(31)가 제2위치로 스위칭 제어되면, 압축기 제어 출구(51) 측으로 제어 입력이 전달됨과 동시에 재생 시퀀스 밸브(16)의 제3 제어 입력 라인(26) 측으로도 압축 공기가 공급된다. 다만, 이 때에도 재생 시퀀스 밸브(16)의 압력이 설정 압력에 도달하지는 못하기 때문에 재생 라인(45)은 개방되지 않는다.
이후, 제2 전자 제어 밸브(35)가 개방됨에 따라 제4 제어 입력 라인(27)을 통해 추가 압력이 공급되면, 재생 시퀀스 밸브(16)의 제어 입력 라인(26)으로의 압력이 높아짐에 따라 설정 압력에 도달하게 된다. 따라서, 재생 시퀀스 밸브(16)는 개방되며 압축 공기가 필터 카트리지(14) 측으로 공급되면서 재생 단계가 실시된다. 이 때, 제2 전자 제어 밸브가 제2위치로 스위칭됨에 따라 언로더 밸브(13)는 이미 개방된 상태이다.
따라서, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 제2 전자 제어 밸브(35)는 상기 전자 제어 장치(21)에 의해 스위칭 제어됨에 따라 상기 언로더 밸브(13)를 우선 개방시킨 다음, 상기 재생 시퀀스 밸브(16)의 시간 지연에 따라 상기 재생 라인(45)을 개방하도록 동작하게 된다.
한편, 재생이 종료되면, 상기 전자 제어 장치(21)는 시스템 내부 압력을 유지하기 위한 복귀 제어를 실시하도록 구성될 수 있다. 이러한 복귀 제어는 제1 전자 제어 밸브가 제1위치로 되돌아가는 시점을 지연시키는 방식으로 실행될 수 있다. 바람직하게는 재생 종료 시, 상기 제2 전자 제어 밸브(35)를 오프시켜 제2 전자 제어 밸브를 제1위치로 원복시키는 반면, 제1 전자 제어 밸브(31)은 온 상태, 즉 제2위치를 유지하는 제어를 실시함으로써 달성된다. 이 경우, 언로더 밸브(13)은 제2 전자 제어 밸브(35)의 폐쇄에 따라 다시 폐쇄되므로, 압축 공기 공급 라인(41)을 통한 압축 공기 배출을 억제하므로, 빠르게 시스템 내부 압력을 상승시킬 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 구체적인 예에 대하여 설명한다. 이와 관련, 도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 주요 구성을 분해하여 도시한 것이고, 도 3 내지 도 5에서는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 예를 도시한 것이다. 특히, 도 3 내지 도 5는 모두 동일한 구성을 갖는 재생 시퀀스 밸브 장치의 단면도에 관한 것으로, 도 3은 재생 시퀀스 밸브 장치가 폐쇄된 상태를 나타내는 것이고, 도 4는 재생 시퀀스 밸브 장치가 완전히 개방된 상태를 도시한 것이다. 또한, 도 5는 재생 시퀀스 밸브 장치가 개방되었다가 다시 폐쇄되는 상태에서의 재생 시퀀스 밸브 장치의 내부 단면을 도시하고 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치는 내부 공간이 형성된 밸브 바디(100), 밸브 바디(100)의 내부 공간에 삽입 고정되며, 압축 공기에 의한 제어 입력을 받아 개폐 동작하는 밸브 샤프트 조립체(200) 및 밸브 바디(100)의 상단에 고정 장착되는 밸브 커버(300)를 포함할 수 있다.
도 2는 이들 주요 구성들의 분해 사시도로, 밸브 바디(100)를 제외한 밸브 샤프트 조립체(200)와 밸브 커버(300)를 도시하고 있다.
도 2를 참고하면, 밸브 샤프트 조립체(200)는 밸브 바디(100) 내부에 삽입되는 하우징(220), 상기 하우징(220) 내부에 수납되는 밸브 샤프트(210), 상기 하우징(220) 상에 고정되는 스프링 부재(240) 및 스프링 부재(240)를 가압하기 위하여 밸브 샤프트(210) 상에 장착되는 어댑터(230)를 포함한다. 또한, 밸브 샤프트(210)에는 댐핑용 챔버(C3)를 형성하기 위한 피스톤 부재가 장착되고, 어댑터(230)를 고정하기 위한 고정 클립(250)가 설치될 수 있다. 밸브 샤프트(210) 하부에는 재생 시퀀스 밸브 장치의 개폐를 위한 샤프트 헤드부(211)가 샤프트 반경 방향으로 연장 형성되며, 이 샤프트 헤드부(211)에 인가되는 제어 입력에 의해 스프링 부재(240)가 압축될 수 있다. 밸브 샤프트 조립체(200)에는 2 개의 제어 밸브의 개방에 따라 입력되는 제어 입력들이 각각 입력될 수 있는 제1 챔버(C1) 및 제2 챔버(C2)가 형성되고, 이들 챔버들로 입력되는 2 개의 제어 입력에 의해 스프링 부재(240)를 압축하면서 밸브 샤프트(210)가 하강할 수 있도록 구성된다. 또한, 밸브 커버(300)에는 댐핑용 챔버(C3)의 압력 제어를 위한 댐핑용 커버(310)가 장착될 수 있다. 특히, 재생 시퀀스 밸브 장치에는, 제1 전자 제어 밸브의 동작에 따라 밸브 개방을 위한 압축 공기의 제1 제어 입력을 입력받는 제1 제어 입력부(16a)와 제2 전자 제어 밸브의 동작에 따라 밸브 개방을 위한 압축 공기의 제2 제어 입력을 입력받는 제2 제어 입력부(16b)가 형성될 수 있으며, 밸브 샤프트 조립체(200)는 제1 제어 입력부(16a)와 제2 제어 입력부(16b)로 입력되는 제어 입력에 의해 개방되도록 구성할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 구동 제어에 있어서 활용되는 제1 전자 제어 밸브와 제2 전자 제어 밸브는 모두 전자적으로 제어되는 밸브일 수 있으며, 이와는 달리 이들 제어 밸브들은 한계 압력에 연동되어 기계적으로 제어되는 밸브일 수도 있다. 이하, 밸브(31)과 밸브(35)는 각각 제1 제어 밸브와 제2 제어 밸브로 호칭한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 구체적인 구성을 설명하고, 재생 시퀀스 밸브 장치의 개폐 동작에 대해 설명한다.
먼저, 재생 시퀀스 밸브 장치의 폐쇄된 밸브 상태를 도시하고 있는 도 3을 참조하여, 재생 시퀀스 밸브 장치를 구성하는 각각의 구성들을 설명한다.
본 발명에서의 밸브 바디(100)와 밸브 커버(300)는 재생 시퀀스 밸브 장치의 외부 케이스로 기능한다. 밸브 바디(100)는 압축 공기 처리 장치 상에 일체로 제작된 구조물일 수 있으며, 또한, 별물로 제작되어 압축 공기 처리 장치 상에 장착되는 것일 수 있다.
이러한 밸브 바디(100)는 밸브 샤프트 조립체(200)를 수납할 수 있도록 내부 공간이 형성되며, 이 내부 공간의 저부는 재생 시퀀스 밸브 장치의 출구 포트(16c)로 연결된다. 또한, 밸브 바디(100)에는 제1 제어 밸브 측으로부터 압축 공기가 유입될 수 있도록 제1 제어 압력 라인(26) 상에 연결되는 제1 유입구가 형성될 수 있다. 이러한 제1 유입구는 제1 제어 입력부(16a)로 제어 입력을 인가하기 위한 압축 공기의 유입구이다.
또한, 제2 제어 밸브 측으로부터의 압축 공기가 유입될 수 있도록 제2 제어 압력 라인(27) 상에 연결되는 제2 유입구가 형성될 수 있다. 이러한 제2 유입구는 제2 제어 입력부(16b)로 제어 입력을 인가하기 위한 압축 공기의 유입구이다.
따라서, 밸브 바디(100) 내부 공간으로는 제1 유입구와 제2 유입구를 통해 밸브 샤프트(210)를 하강시키기 위한 2 종의 압축 공기 제어 입력들이 제1 챔버(C1) 및 제2 챔버(C2)로 유입될 수 있다.
바람직하게는, 밸브 바디(100)의 내부 공간은 원통형 구조를 가지며, 이 원통형 내부 공간 내측면에는 밸브 샤프트 조립체(200)의 하우징(220)이 삽입될 수 있다.
또한, 밸브 바디(100)의 상부에는 밸브 커버(300)가 장착될 수 있도록 구성되며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸브 바디(100)의 상부 내측면에는 나선형 홈이 형성되고, 이 나선형 홈에 밸브 커버(300)가 나사 결합되도록 구성될 수 있다. 도 3에 도시되지는 않았으나, 밸브 커버(300)와 밸브 바디(100) 사이에는 실링 부재(미도시)가 삽입되어 두 요소 간 기밀을 형성하도록 구성할 수도 있다.
밸브 커버(300)는 재생 시퀀스 밸브 장치의 개방과 폐쇄 시 각각 밸브 샤프트 조립체(200)의 서로 다른 압력 거동을 제공할 수 있도록 댐핑용 챔버(C3)를 형성할 수 있도록 제공된다. 구체적으로, 밸브 커버(300)는 원통형의 하부 홈(301)이 형성되고, 이 하부 홈(301) 내부로 밸브 샤프트 조립체(200)의 일부가 삽입될 수 있도록 구성된다. 도 3에서와 같이, 밸브 샤프트 조립체(200)의 상부에는 피스톤부(260)가 장착될 수 있으며, 피스톤부(260)는 밸브 커버(300)의 하부 홈(301) 내벽과 기밀을 형성하는 실링 부재일 수 있다. 이러한 피스톤부(260)는 밸브 바디(100) 하부 홈(301)의 내측 외주면과 맞닿으면서 내부 공간을 형성하게 된다. 구체적으로, 밸브 커버(300)의 하부 홈(301)에는 밸브 샤프트 조립체(200)의 피스톤부(260)가 상하로 이동 가능하게 삽입되어, 밸브 샤프트 조립체(200)의 개폐 동작에 따라 내부 부피가 가변되는 댐핑용 챔버(C3)를 형성할 수 있다.
댐핑용 챔버(C3)는 밸브 커버(300)의 하부 홈(301)과 피스톤부(260)에 의해 형성되는 공간이며, 밸브 커버(300)에 형성된 하나 이상의 개구(320)에 의해 외기 측과 연결될 수 있다. 밸브 커버(300) 상에 형성된 개구(320)들은 댐핑용 커버(310)에 의해 개폐될 수 있으며, 개구(320)들에 의해 댐핑용 챔버(C3)가 개방되는 경우, 댐핑용 챔버(C3) 내부 압력은 대기압으로 보정될 수 있다.
이와 관련, 댐핑용 커버(310)는 개구(320)를 덮을 수 있는 개구용 커버 부재(312) 및 릴레이 샤프트(311)가 조합된 구조일 수 있으며, 개구용 커버 부재(312)에 의해 개구(320)가 폐쇄되는 경우, 폐쇄된 개구(320)를 통해 댐핑용 챔버(C3) 내부의 공기가 배출되는 것이 제한될 수 있다. 도 3에서와 같이, 릴레이 샤프트(311)는 밸브 커버에 형성된 삽입공 내에 삽입되는 샤프트일 수 있으며, 바람직하게는 고정 돌기(313)에 의해 개구용 커버 부재(312)의 장착 위치가 고정될 수 있다. 이러한 댐핑용 커버(310)의 상세한 동작은 후술한다.
한편, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밸브 샤프트 조립체(200)가 개방된 상태에서 다시 폐쇄되도록 동작하는 경우, 밸브 커버(300)의 개구(320) 중 적어도 일부가 폐쇄되는 것에 특징이 있다. 밸브 커버(300)의 개구(320)가 폐쇄되는 경우, 밸브 개방 시에 비해 댐핑용 챔버(C3) 내부의 압력이 빠져나가는 개구(320)의 단면적이 줄어들어 미량의 공기만이 외기로 배출될 수 있다. 이는 밸브 샤프트 조립체(200)의 상승에 저항으로 작용할 수 있으며, 밸브 샤프트 조립체(200)의 급격한 상승을 방지하게 되고, 재생 시퀀스 밸브 장치의 내구성을 개선하는 데 기여할 수 있다.
여기서 개구 중 적어도 일부라 함은, 복수의 개구가 형성된 예에서는, 복수의 개구 중 일부의 개구를 의미하는 것일 수 있으며, 하나의 개구가 형성된 경우라면, 하나의 개구 중 일부 영역을 의미하는 것일 수도 있다.
또한, 복수의 개구가 형성된 경우라 하더라도, 이들 중 어느 하나의 개구 또는 2 이상의 개구의 일부 영역이 폐쇄되는 것을 의미할 수도 있다. 따라서, 본 발명에서 개구 중 적어도 일부가 폐쇄되는 것이라고 함은, 재생 시퀀스 밸브 장치의 개방 시에 비해 그 폐쇄 시의 개구 면적이 더 줄어드는 모든 경우를 의미한다.
댐핑용 챔버(C3)를 외기와 연통시키기 위한 개구는 밸브 커버(300) 상에 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 바람직하게는 외기 유입이 원활하도록 2 이상의 개구가 형성될 수 있다.
한편, 밸브 샤프트 조립체(200)는 밸브 샤프트(210)의 상하 이동을 가이드하도록 밸브 바디(100) 내에 설치되는 중공형 하우징(220)과, 밸브 바디(100)의 내부 공간에서 하우징(220)에 가이드되면서 상하로 이동 가능한 밸브 샤프트(210)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 밸브 샤프트 조립체(200)는 밸브 샤프트(210)에 고정 장착되어, 하우징(220) 내에서 밸브 샤프트(210)와 일체로 동작하는 어댑터(230) 및 어댑터(230)와 밸브 하우징(220) 사이에 장착되고, 제1 제어 입력부(16a)와 제2 제어 입력부(16b)에 의한 제어 입력에 대응하게 바이어스된 스프링 부재(240)를 포함할 수 있다.
먼저, 밸브 샤프트 조립체(200)의 하우징(220)은 서로 다른 내경을 갖는 다단 구조의 중공형 실린더 형상을 가질 수 있다. 특히, 바람직한 구현예에 따르면, 하우징(220)은 밸브 샤프트(210) 및 어댑터(230)를 가이드하기 위한 상단의 가이드부(221)와, 상기 제1 챔버(C1)를 형성할 수 있도록 개방된 구조를 가지며, 밸브 바디(100)의 제1 유입구에 연통되는 중단의 개방부(222)를 포함할 수 있다. 또한, 하우징(220)은 밸브 샤프트(210)의 승하강에 따라 밸브 샤프트(210)의 샤프트 헤드부(211)가 밀착 또는 이격될 수 있는 하단의 밸브 시트부(223)를 포함할 수 있다.
하우징(220)의 가이드부(221)는, 도 3에서와 같이, 어댑터(230)의 외주면 및 밸브 샤프트(210)의 외주면에 각각 대응되는 것으로, 밸브 샤프트(210)의 외주면을 가이드하기 위한 제1 가이드면(221a)과, 어댑터(230)의 외주면을 가이드하기 위한 제2 가이드면(221b)을 갖도록 형성될 수 있다. 이 때, 어댑터(230)는 밸브 샤프트(210)의 외주면에 추가로 부착되는 것으로, 바람직게는 제1 가이드면(221a)을 형성하는 하우징(220) 내주면에 비하여 제2 가이드면(221b)을 형성하는 하우징(220) 내주면의 내경이 더 작도록 형성될 수 있다.
또한, 하우징(220)의 가이드부(221) 저면에는 스프링 부재(240)의 일단부가 안착될 수 있도록 안착면이 형성되고, 이 때 스프링 부재(240)의 타단부는 어댑터(230)에 의해 소정의 바이어스량에 따라 압축되도록 구성될 수 있다.
하우징(220)의 외주면에는 밸브 바디(100) 측과의 기밀을 형성하기 위한 실링 부재들이 장착될 수 있으며, 바람직하게는 도 3에서와 같이, 제1 챔버(C1)를 사이에 두고, 하우징(220)의 밸브 시트부(223)에 하나의 실링부재(272)가 설치되고, 하우징(220) 가이드부(221)에 또 하나의 실링부재(271)이 설치될 수 있다.
또한, 제1 챔버(C1)로 유입되는 압축 공기는 밸브 샤프트(210)의 샤프트 헤드부(211)를 가압할 수 있도록 구성되어야 하므로, 이를 위해 하우징(220)의 밸브 시트부(223)와 밸브 샤프트(210) 사이에는 제1 제어 입력부(16a)를 제공하기 위한 유로가 형성될 수 있다. 아울러, 하우징(220) 저부와 밸브 바디(100) 사이에는 출구 포트(16c)와 연결된 배출 챔버(C4)가 형성되고, 밸브 샤프트(210)가 하강함에 따라 제1 챔버(C1)는 배출 챔버(C4)와 연통될 수 있다.
다음으로, 밸브 샤프트(210)는 하우징(220) 내에서 상하로 이동 가능한 샤프트 형상을 가지며, 그 하부에는 하우징의 밸브 시트부(223)와 계합하여 제1 챔버(C1)로부터의 공기 유동을 단속하기 위한 샤프트 헤드부(211)가 형성될 수 있다. 이러한 샤프트 헤드부(211)는 밸브 샤프트(210)의 하단에서 그 반경 방향으로 연장 형성되는 원반형의 구조이며, 밸브 시트와의 기밀을 형성하기 위한 실링부재(275)가 장착될 수 있다. 따라서, 제1 챔버(C1)는 제어 입력이 인가되지 않는 노멀 상태에서는 샤프트 헤드부(211)의 실링 부재(275)에 의해 폐쇄될 수 있다.
밸브 샤프트(210)의 샤프트 헤드부(211)와 밸브 시트부(223) 사이에는 배출 유로(224)가 형성되며, 밸브 개방 시 이 배출 유로를 통해 배출 챔버(C4) 및 출구 포트(16c) 측으로 압축 공기가 배출될 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4에서와 같이, 제1 제어 입력부(16a)에 의해 인가되는 제1 제어 입력은 밸브 샤프트(210)의 하강 방향으로 샤프트 헤드부(211)에 작용하게 된다. 다만, 이러한 샤프트 헤드부(211)의 구조는 하나의 예시일 뿐이며, 밸브 샤프트(210)의 하강에 따라 밸브 시트부(223)와 샤프트 헤드부(211) 사이의 유로를 단속할 수 있는 구조라면 제한 없이 적용될 수 있다.
또한, 밸브 샤프트(210)의 상단에는 어댑터(230)가 조립될 수 있다. 이러한 어댑터(230)는 밸브 샤프트(210)와 일체로 성형될 수도 있으나, 밸브 샤프트 조립체(200)의 조립성을 감안하여 별물로 제작되는 것이 보다 바람직하다.
어댑터(230)는 밸브 샤프트(210)에 삽입되는 링 형상으로 이루어질 수 있으며, 밸브 샤프트(210)에 삽입된 어댑터(230)는 밸브 샤프트(210)의 숄더부(212)에 안착된 상태로 고정 클립(250)에 의해 밸브 샤프트(210)에 고정될 수 있다.
도 2에서와 같이, 고정 클립(250)은 일측이 개방된 형태이며, 고정 클립(250)의 개방단을 밸브 하우징(220)의 홈에 끼워 어댑터(230)를 고정할 수 있다. 따라서, 밸브 샤프트(210)의 숄더부(212)에 하방으로 지지된 어댑터(230)는 고정 클립(250)에 의해 이동이 제한되고, 따라서 어댑터(230)는 밸브 샤프트(210)와 일체로 동작할 수 있다. 또한, 고정 클립(250)의 개방단을 통해 어댑터(230)의 일부가 제2 챔버(C2) 측으로 노출될 수 있으며, 따라서 제2 챔버(C2) 내로 인가되는 제2 제어 입력에 의해 어댑터(230)가 하강될 수 있다. 또한, 고정 클립(250)은 제2 챔버(C2) 내에 직접 노출될 수 있으며, 이를 통해 고정 클립(250) 자체가 압축 공기에 의해 밸브 샤프트(210)를 하강하는 힘을 받도록 구성될 수도 있다. 따라서, 제2 제어 입력부(16b)에 의해 인가되는 제2 제어 입력은 직접 또는 고정 클립(250)을 통해 간접적으로 밸브 샤프트(210)의 하강 방향으로 어댑터(230)에 작용할 수 있다.
또한, 상기 어댑터(230)와 하우징(220) 사이에는 기밀을 위한 실링 부재(273)이 끼워질 수 있으며, 어댑터(230)와 밸브 샤프트(210) 사이에도 기밀을 형성하기 위한 실링 부재(274)가 삽입될 수 있다. 이러한 실링부재(273, 274)는 제1 챔버(C1)에 대한 기밀을 제공함으로써, 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)가 물리적으로 분리될 수 있도록 기능한다. 참고로, 미설명부호 215, 225, 226, 235는 실링 부재가 삽입될 수 있도록 각각의 구성들에 형성된 홈이다.
위와 같은 구성을 갖는 재생 시퀀스 밸브 장치의 구체적인 개폐 동작은 서로 다른 동작 상태를 설명하고 있는 도 3 내지 도 5를 기준으로 설명한다.
먼저, 도 3은 재생 시퀀스 밸브 장치가 폐쇄된 정상 상태를 의미한다. 이 때는 밸브 개방을 위한 제어 입력이 없는 상태, 즉 제1 제어 밸브와 제2 제어 밸브 모두가 닫힌 상태 또는 둘 중 어느 하나의 제어 밸브만이 개방된 상태일 수 있다.
이러한 폐쇄 상태에서는 제1 제어 입력부(16a)와 제2 제어 입력부(16b)를 통해 제공되는 제어 입력이 스프링 부재(240)의 바이어스된 상태를 극복할 수 없는 상태이며, 따라서 밸브는 닫혀진 정상 상태를 유지하게 된다.
한편, 도 4는 재생 시퀀스 밸브 장치가 완전히 개방된 상태를 도시하고 있는 것으로, 제1 제어 밸브와 제2 제어 밸브가 모두 개방되어 스프링 부재(240)가 압축되어 있는 상태를 의미한다. 이 때에는 제2 챔버(C2) 내로 유입되는 압축 공기에 의한 제2 제어 입력은 밸브 샤프트(210)를 하강시킬 뿐 출구 포트(16c) 측으로 이동하지는 않도록 구성될 수 있다.
반면, 제1 챔버(C1) 내로 유입되는 압축 공기는 샤프트 헤드부(211)를 가압하여 배출 유로(224)를 통해 배출 챔버(C4) 측으로 이동하며, 최종적으로 출구 포트(16c)를 통해 외부로 배출된다. 도 1에서와 같이, 재생 라인(45)를 통해 필터 카트리지 측으로 연결되며, 따라서 필터 카트리지를 재생시키게 된다.
이 때, 댐핑용 커버(310)는 개구(320)를 개방하고, 개방된 개구(320)를 통해 외기가 댐핑 챔버 내로 유입되며, 따라서 댐핑 챔버 내의 공기량은 증가할 수 있다.
도 4의 예와 관련, 개구용 커버 부재(312)는 가요성 부재로 이루어질 수 있다.
밸브 개방 시, 밸브 샤프트(210)에 장착된 피스톤부(260)가 하강함에 따라 댐핑 챔버 내부 압력은 저하될 수 있다. 이러한 댐핑 챔버 내부의 압력 저하로 인해 릴레이 샤프트(311)에 고정된 가요성의 개구용 커버 부재(312)는 하방으로 쳐지면서 개구(320) 중 적어도 일부를 개방하게 되며, 개방된 개구(320)를 통해 외기를 유입할 수 있게 된다.
반면, 도 5에서와 같이, 제어 입력이 소실되어, 밸브 샤프트 조립체(200)가 하강 후 다시 상승하는 경우, 개구용 커버 부재(312)는 챔버 내부 압력 증가로 인해 다시 밸브 커버(300)에 밀착하게 된다. 따라서, 개구용 커버 부재(312)에 의해 개방되었던 개구(320)가 다시 폐쇄되고, 폐쇄된 개구(320)로 인해 공기 배출이 제한되는 바, 댐핑 챔버는 밸브 샤프트(210)의 상승 거동을 제한하는 저항으로 작용하게 된다.
한편, 도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따른 재생 시퀀스 밸브 장치의 단면을 도시한 것으로, 도 6의 예는 가요성의 개구용 커버 부재 대신 비가요성의 개구용 커버 부재가 사용된 예이다. 따라서, 도 6의 예에서는 개구용 커버 부재(312)가 댐핑 챔버 내의 압력 변화에 연동하여 개구(320)를 개방시킬 수 없다. 대신 도 6의 예에서는 릴레이 샤프트(311) 자체가 승하강할 수 있도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서는 릴레이 샤프트(311)의 승하강을 위해 별도의 액츄에이터가 구비될 수 있으며, 이러한 예에서는 제1 및 제2 제어 밸브가 모두 개방되는 경우, 액츄에이터가 릴레이 샤프트(311)를 하강시키고, 하강 조건이 종료된 경우, 다시 릴레이 샤프트(311)를 상승시키도록 제어될 수 있다.
한편, 도 6에 대한 다른 예에서는 별도의 액츄에이터 없이 제어 입력으로 제공되는 압축 공기의 일부를 제공받아 릴레이 샤프트(311)를 하강시키기 위한 동력원으로 활용할 수도 있다. 이 경우, 고압의 압축 공기가 직접 유입되는 것을 방지하기 위해 스로틀과 같이 적절한 구조를 추가할 수 있다. 릴레이 샤프트(311)의 하강 시와 달리, 상승 시에는 별도의 동력이 요구되지 않으며, 앞서 도 4의 예에서와 같이, 피스톤부(260)에 의해 댐핑 챔버 내의 압력을 높임으로써 댐핑용 커버(310)를 상승시킬 수 있다.
다음으로, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 댐핑용 챔버(C3)를 단속하기 위한 개구용 커버 부재의 바람직한 예들을 설명한다. 도 7 내지 도 9에서는 4개의 개구(320)가 형성된 예에 대해 설명하고 있으며, 도 10에서는 4개의 개구(320)와 함께 1개의 보조 개구(330)가 형성된 예를 설명하고 있다. 한편, 위 예에서 개구와 보조 개구의 개수는 하나의 예시에 불과하며, 각각의 개수는 적절히 변경될 수 있다. 다만, 공간의 효율성과 댐핑용 챔버(C3)의 댐핑 효과를 충분히 얻기 위해서는 4개 이상의 개구가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 예시에서의 개구의 단면적 또한 하나의 예시에 불과하며, 단면적이 서로 다른 복수의 개구들을 포함하도록 구성할 수도 있다.
먼저, 도 7은 개구(320) 전체를 폐쇄하는 개구용 커버 부재의 예를 도시한 것이다. 본 실시예에서는 개구용 커버 부재(312)에 의해 개폐되는 4개의 동일한 단면적을 갖는 개구(320)가 밸브 커버(300) 상에 형성된 예이다. 도 7의 예에서는 개구용 커버 부재(312)는 4개의 개구(320)를 모두 커버하며, 본 실시예에서는 별도의 보조 개구는 형성되어 있지 않다. 또한, 개구용 커버 부재(312)는 개구(320)와 오버랩되는 영역이 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 밸브가 개방 후 폐쇄되는 경우, 가요성 개구용 커버 부재가 접혀지면서 일부의 공기가 외부로 배출될 수 있도록 기능할 수 있다. 이를 통해 댐핑용 챔버(C3)는 대기압으로 복귀할 수 있다.
한편, 도 8은 4개의 개구(320) 중 하나의 개구의 일부 영역이 개구용 커버 부재(312)에 의해 폐쇄되지 않도록 개구용 커버 부재(312)에 절개부를 형성한 예를 도시한 것이다. 이러한 예에서는 개구용 커버 부재(312)에 의해 폐쇄되지 않은 개구(320)의 일부 영역을 통해서만 공기가 외기 측으로 배출될 수 있다.
또한, 도 9는 4개의 개구(320) 중 하나의 개구(320)가 개구용 커버 부재(312)에 의해 폐쇄되지 않도록 개구용 커버 부재(312)에 절개부를 형성한 예를 도시한 것이다. 마찬가지로, 이러한 예에서는 개구용 커버 부재(312)에 의해 폐쇄되지 않은 하나의 개구를 통해서만 공기가 외기 측으로 배출될 수 있다.
한편, 도 10은 개구(320) 전체를 폐쇄하는 개구용 커버 부재(312) 및 이 개구용 커버 부재(312)에 의해 폐쇄되지 않는 보조 개구(330)를 포함하는 예를 도시한 것이다.
도 10의 예는 기본적으로 도 7의 예에서와 동일하나, 밸브 커버(300) 상에 작은 직경의 보조 개구(330)가 추가로 형성된 예이다. 이러한 보조 개구(330)는 외기 측과 댐핑용 챔버(C3)를 연결하도록 형성되는 것으로, 보조 개구(330)는 개구용 커버 부재(312)에 의해 폐쇄되지 않도록 개구용 커버 부재(312)로부터 이격되어 형성될 수 있다. 따라서, 밸브가 개방 후 폐쇄되는 경우, 보조 개구(330)를 통해서만 공기가 외측으로 배출될 수 있으며, 이러한 예를 통해 댐핑 챔버의 기능을 극대화할 수 있다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

Claims (15)

  1. 상용차용 압축 공기 처리 장치의 재생 라인 상에 설치되는 재생 시퀀스 밸브 장치로,
    내부 공간이 형성된 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 내부 공간에 삽입 고정되며, 압축 공기에 의한 제어 입력을 받아 개폐 동작하는 밸브 샤프트 조립체; 및
    상기 밸브 바디의 상단에 고정 장착되는 밸브 커버;를 포함하고,
    상기 밸브 커버의 하부 홈에는 상기 밸브 샤프트 조립체의 피스톤부가 상하로 이동 가능하게 삽입되어, 상기 밸브 샤프트 조립체의 개폐 동작에 따라 내부 부피가 가변되는 댐핑용 챔버를 형성하고,
    상기 밸브 커버에는 댐핑용 챔버를 외부와 연결하는 하나 이상의 개구가 형성되어, 상기 밸브 샤프트 조립체가 개방된 상태에서 다시 폐쇄되도록 동작하는 경우, 상기 개구의 적어도 일부가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 재생 시퀀스 밸브 장치에는,
    제1 제어 밸브의 동작에 따라 밸브 개방을 위한 압축 공기의 제1 제어 입력을 입력받는 제1 제어 입력부와;
    제2 제어 밸브의 동작에 따라 밸브 개방을 위한 압축 공기의 제2 제어 입력을 입력받는 제2 제어 입력부;가 형성되고,
    상기 밸브 샤프트 조립체는 상기 제1 제어 입력부와 제2 제어 입력부로 입력되는 제어 입력에 의해 개방되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 밸브 샤프트 조립체는,
    상기 밸브 바디의 내부 공간에서 상하로 이동 가능한 밸브 샤프트;
    상기 밸브 샤프트의 상하 이동을 가이드하도록 상기 밸브 바디 내에 설치되는 중공형 하우징;
    상기 밸브 샤프트에 고정 장착되어, 상기 하우징 내에서 상기 밸브 샤프트와 일체로 동작하는 어댑터; 및
    상기 어댑터와 상기 밸브 하우징 사이에 장착되고, 상기 제1 제어 입력부와 상기 제2 제어 입력부에 의한 제어 입력에 대응하게 바이어스된 스프링 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 밸브 샤프트의 상하 이동에 따라 상기 하우징과의 사이에 형성되는 유로를 단속할 수 있도록, 상기 밸브 샤프트는 그 하단에 반경 방향으로 샤프트 헤드부가 연장 형성되고,
    상기 제1 제어 입력부에 의해 인가되는 상기 제1 제어 입력은 상기 밸브 샤프트의 하강 방향으로 상기 샤프트 헤드부에 작용하도록 구성되고,
    상기 제2 제어 입력부에 의해 인가되는 상기 제2 제어 입력은 상기 밸브 샤프트의 하강 방향으로 상기 어댑터에 작용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 밸브 샤프트 조립체는 상기 어댑터를 상기 샤프트에 고정하기 위한 고정 클립을 더 포함하고,
    상기 어댑터는 상기 밸브 샤프트에 삽입되는 링 형상으로 이루어지고,
    상기 밸브 샤프트에 삽입된 어댑터는 상기 밸브 샤프트의 숄더부에 안착된 상태로 상기 고정 클립에 의해 밸브 샤프트에 고정되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하우징은 상기 밸브 샤프트의 외주면을 가이드하기 위한 제1 가이드면과,
    상기 어댑터의 외주면을 가이드하기 위한 제2 가이드면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 제1 제어 입력의 압축 공기가 유입되는 제1 챔버가 형성되고, 상기 제1 챔버는 상기 제1 제어 입력과 상기 제2 입력이 인가되지 않는 경우 상기 샤프트 헤드부에 의해 폐쇄되고,
    상기 하우징 저부와 상기 밸브 바디 사이에는 출구 포트와 연결된 배출 챔버가 형성되고,
    상기 밸브 샤프트가 하강함에 따라 상기 제1 챔버는 상기 배출 챔버와 연통되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브 커버에는 상기 개구의 적어도 일부를 개폐할 수 있도록 개구용 커버 부재가 장착되고,
    상기 개구용 커버 부재에 의해 상기 개구가 폐쇄되는 경우, 폐쇄된 개구를 통해 상기 댐핑용 챔버 내부의 공기가 배출되는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 개구용 커버 부재는 상기 밸브 커버를 관통하는 릴레이 샤프트 상에 장착되고,
    상기 릴레이 샤프트는 상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브가 모두 개방된 경우, 하방으로 이동하면서 상기 개구 중 적어도 일부를 개방하는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 개구는 외기 측과 상기 댐핑용 챔버를 연결하도록 형성되고,
    상기 피스톤부는 상기 밸브 커버의 하부 홈 내벽과 기밀을 형성하는 실링 부재이며,
    상기 개구용 커버 부재는 가요성 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 밸브 샤프트 조립체의 하강에 따라 상기 댐핑용 챔버 내부 압력이 낮아지는 경우, 상기 개구용 커버 부재는 하방으로 쳐지면서 상기 개구를 통해 외기를 유입하도록 구성되고,
    상기 밸브 샤프트 조립체가 하강 후 다시 상승하는 경우, 상기 개구용 커버 부재는 상기 밸브 커버에 밀착하여 상기 개구 중 적어도 일부를 폐쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 개구용 커버 부재는 상기 개구 전체를 개폐할 수 있는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 개구는 2 이상의 개구들로 이루어지고,
    상기 개구용 커버 부재는 상기 개구들 중 적어도 하나의 개구를 폐쇄하지 못하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 개구는 2 이상의 개구들로 이루어지고,
    상기 개구용 커버 부재는 상기 개구들 중 1개의 개구 일부 영역을 폐쇄하지 못하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 밸브 커버에는,
    외기 측과 상기 댐핑용 챔버를 연결하도록 형성되며, 상기 개구의 전체 단면적에 비하여 더 작은 단면적을 갖는 보조 개구가 형성되고,
    상기 보조 개구는 상기 개구용 커버 부재에 의해 폐쇄되지 않도록 상기 개구용 커버 부재로부터 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 상용차의 압축 공기 처리 장치용 재생 시퀀스 밸브 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6540308B1 (en) * 1998-08-06 2003-04-01 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Electronic compressed-air processing system
JP2009517611A (ja) * 2005-11-30 2009-04-30 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 圧縮空処理備装置及び圧縮空気処理装置の運転法
KR20130021369A (ko) * 2010-06-24 2013-03-05 바브코 게엠베하 공압 장치를 갖는 차량용 공기 공급 장치
KR102011525B1 (ko) * 2011-07-14 2019-08-16 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하 압축 공기 처리 시스템, 및 이 압축 공기 처리 시스템의 작동 방법
KR20200017210A (ko) * 2018-08-08 2020-02-18 바브코 게엠베하 상용 차량의 공압 시스템용 공기 공급 유닛 및 공기 공급 유닛의 작동 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102248427B1 (ko) 2020-12-18 2021-05-07 주식회사 세명테크 상용차용 압축 공기 처리 장치
KR102248426B1 (ko) 2020-12-18 2021-05-07 주식회사 세명테크 상용차용 압축 공기 처리 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6540308B1 (en) * 1998-08-06 2003-04-01 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Electronic compressed-air processing system
JP2009517611A (ja) * 2005-11-30 2009-04-30 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 圧縮空処理備装置及び圧縮空気処理装置の運転法
KR20130021369A (ko) * 2010-06-24 2013-03-05 바브코 게엠베하 공압 장치를 갖는 차량용 공기 공급 장치
KR102011525B1 (ko) * 2011-07-14 2019-08-16 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하 압축 공기 처리 시스템, 및 이 압축 공기 처리 시스템의 작동 방법
KR20200017210A (ko) * 2018-08-08 2020-02-18 바브코 게엠베하 상용 차량의 공압 시스템용 공기 공급 유닛 및 공기 공급 유닛의 작동 방법

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