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KR102758140B1 - 벨로우즈 압력 릴리프 밸브 - Google Patents

벨로우즈 압력 릴리프 밸브 Download PDF

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KR102758140B1
KR102758140B1 KR1020187020115A KR20187020115A KR102758140B1 KR 102758140 B1 KR102758140 B1 KR 102758140B1 KR 1020187020115 A KR1020187020115 A KR 1020187020115A KR 20187020115 A KR20187020115 A KR 20187020115A KR 102758140 B1 KR102758140 B1 KR 102758140B1
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KR
South Korea
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chamber
housing
bellows
valve element
valve
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티모시 에스. 로만
Original Assignee
그라코 미네소타 인크.
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Publication date
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Abstract

왕복 펌프용 밸브는 하우징, 제1 챔버, 제2 챔버, 제1 밸브 요소 및 제2 밸브 요소를 포함한다. 하우징은 유입구 및 유출구를 포함한다. 제1 챔버 및 제2 챔버는 하우징 내에 있다. 제1 챔버는 제1 밸브 시트를 포함하고 유입구에 유동적으로 연결된다. 제2 챔버는 제2 밸브 시트를 포함하고 유출구에 유동적으로 연결된다. 제1 밸브 요소는 제1 챔버 내에 배치되고 스프링-장착식 체크 밸브 요소를 포함한다. 제2 밸브 요소는 제2 챔버 내에 배치되고 부유 재료를 포함한다.

Description

벨로우즈 압력 릴리프 밸브
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 발명의 명칭을 "벨로우즈 압력 릴리프 밸브"로 하여 2015년 12월 18일 자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/269,436에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원의 전체 내용이 본원에 참조로 포함된다.
본 개시내용은 왕복 펌프에 관한 것이며, 더 구체적으로는 벨로우즈 밀봉부를 갖춘 왕복 펌프에 관한 것이다.
왕복 펌프에서, 외기에 대한 작동 유체의 노출을 방지하기 위해 비-활주 밀봉을 생성하도록 벨로우즈가 활용된다. 원치않는 유체 누설을 방지하기 위해, 백업 밀봉부가 벨로우즈에 의해 둘러싸인 샤프트를 밀봉하도록 채용된다. 그러나, 백업 밀봉부는 벨로우즈의 뒤를 밀봉하고 벨로우즈가 수축 및 팽창함에 따라 벨로우즈가 호흡(breathe)하도록 허용치 않는데, 이는 벨로우즈의 사이클 피로 및 변형을 야기할 수 있다. 스크린 또는 메쉬(mesh)를 갖춘 간단한 호흡 구멍이 벨로우즈와 백업 밀봉부 사이에 넣어진다면, 배출되는 작동 유체의 체적이 감소될 수 있지만, 공기가 유입될 수 있고 벨로우즈가 파열된 경우에 펌프는 더이상 작동을 계속하지 못할 것이다.
왕복 펌프용 밸브는 하우징, 제1 챔버, 제2 챔버, 제1 밸브 요소 및 제2 밸브 요소를 포함한다. 하우징은 유입구 및 유출구를 포함한다. 제1 챔버 및 제2 챔버는 하우징 내에 있다. 제1 챔버는 제1 밸브 시트를 포함하고 유입구에 유동적으로 연결된다. 제2 챔버는 제2 밸브 시트를 포함하고 유출구 및 제1 챔버에 유동적으로 연결된다. 제1 밸브 요소는 제1 챔버 내에 배치되고 스프링-장착식 체크 밸브 요소를 포함한다. 제2 밸브 요소는 제2 챔버 내에 배치되고 부유 재료를 포함한다.
왕복 펌프는 제1 하우징, 로드, 벨로우즈, 말단캡, 말단캡에 부착되는 밸브 및 말단캡 내의 통로를 포함한다. 제1 하우징은 벨로우즈 챔버 및 변위 챔버를 둘러싼다. 로드는 왕복 펌프 내로 연장된다. 벨로우즈는 로드 및 제1 하우징에 연결되고, 내측부를 포함한다. 말단캡은 제1 하우징의 일 단부에 배치된다. 로드는 말단캡을 통과해서 연장된다. 밸브는 제2 하우징, 제1 챔버, 제2 챔버, 제1 밸브 요소 및 제2 밸브 요소를 포함한다. 제2 하우징은 유입구 및 유출구를 포함한다. 제1 챔버 및 제2 챔버는 제2 하우징 내에 있다. 제1 챔버는 제1 밸브 시트를 포함하고 유입구에 유동적으로 연결된다. 제2 챔버는 제2 밸브 시트를 포함하고 유출구 및 제1 챔버에 유동적으로 연결된다. 제1 밸브 요소는 제1 챔버 내에 배치되고 스프링-장착식 체크 밸브 요소를 포함한다. 제2 밸브 요소는 제2 챔버 내에 배치되고 부유 재료를 포함한다. 통로는 벨로우즈의 내측부를 밸브에 유동적으로 연결한다.
도 1은 벨로우즈 및 릴리프 밸브를 갖춘 왕복 펌프의 단면도이다.
도 2는 벨로우즈 및 벨로우즈 내에 위치한 베어링을 갖춘 왕복 펌프의 부분 단면도이다.
도 3은 왕복 펌프의 슬리브의 사시도이다.
도 4는 왕복 펌프의 베어링의 사시도이다.
도 5는 왕복 펌프의 밀봉부의 사시도이다.
도 6은 도 3의 6-6을 따라 취한 3-로브 형상을 갖춘 슬리브의 단면도이다.
도 7은 2-로브 형상을 갖춘 슬리브의 단면도이다.
도 8은 4-로브 형상을 갖춘 슬리브의 단면도이다.
도 9는 도 2의 9-9를 따라 취한, 벨로우즈 내에 위치한 베어링을 갖춘 왕복 펌프의 단면 절결도이다.
도 10a는 베어링의 사시도이다.
도 10b는 도 10a의 10-10을 따라 취한 베어링의 단면도이다.
도 11은 릴리프 밸브의 단면도이다.
도 12는 릴리프 밸브의 분해도이다.
도 13a는 릴리프 밸브의 원뿔형 밸브 요소의 사시도이다.
도 13b는 원뿔형 밸브 요소를 갖춘 릴리프 밸브의 단면도이다.
펌프(도 1 및 도 2)
도 1 및 도 2는 왕복 펌프(10)의 단면도이다. 도 1 및 도 2는 함께 논의될 것이다.
왕복 펌프(10)는 하우징(12), 벨로우즈 챔버(14)를 갖춘 하우징(12)의 상위 단부(13), 변위 챔버(16)를 갖춘 하우징(12)의 하위 단부(15), 원통형 매니폴드(17), 피스톤(18), 스로트 밀봉부(19), 유출구(20A 및 20B), 유입구(22A 및 22B), 도관(24), 견부(28) 및 목부(29)를 갖춘 로드(26), 슬리브(30), 슬리브(30)의 외측부(32), 칼라(34), 내측부(38) 및 컨볼루션(40)을 갖춘 벨로우즈(36), 너트(42), 베어링(44), 개구부(48) 및 통로(50)를 갖춘 말단캡(46), 베어링(54), 밀봉부(56) 및 릴리프 밸브(58)를 포함한다. 도 1은 또한 왕복 펌프(10)를 통과하는 유동(F)을 포함한다.
왕복 펌프(10)는 페인트 및/또는 다른 유체를 펌핑하도록 구성된 벨로우즈 순환 펌프를 포함한다. 본 개시내용에서는 페인트가 일 예로서 사용될 것이지만, 이는 단지 일 예일 뿐이며, 페인트 대신에 다른 유체(예를 들어, 물, 오일, 용매 등)가 펌핑될 수 있음을 이해해야 한다. 하나의 비제한적 실시예에서, 왕복 펌프(10)는 본 기술분야에서 임의의 공지된 4-볼 펌프와 같은 4-볼 복동 펌프이다. 하나의 비제한적 실시예에서, 왕복 펌프(10)는 그 전문이 참조로 포함된 "밀봉된 4-볼 로어" 수리/부품 매뉴얼에 설명된 펌프를 포함할 수 있다. ("밀봉된 4-볼 로어”, 번호 333022B, 개정판 B, Graco Inc., 2016년 5월). 다른 비제한적 실시예에서, 왕복 펌프(10)는 단동 펌프 또는 벨로우즈를 갖추거나 갖추지 않은 복동 펌프의 다른 유형일 수 있다.
하우징(12)은 고체이며, 일반적으로 원통형의 밀폐된 튜브이다. 하우징(12)은 스틸, 알루미늄 또는 다른 재료와 같은 재료를 포함할 수 있다. 하우징(12)의 상위 단부(13)는 하우징(12)의 상위 부분에 또는 그 근처에 위치한 하우징(12)의 상위 단부이다. 벨로우즈 챔버(14)는 하우징(12)의 상위 단부(13) 내의 구획이다(도 1에 도시됨). 하우징(12)의 하위 단부(15)는 하우징(12)의 하위 부분에 또는 그 근처에 위치한 하우징(12)의 하위 단부이다. 변위 챔버(16)는 하우징(12)의 하위 부분 내의 구획을 형성한다(도 1에 도시됨). 변위 챔버(16)는 변위 챔버(16) 내의 작동 유체의 관리 및 전달을 위해 구성된다. 원통형 매니폴드(17)는 원통형 매니폴드(17) 내의 작동 유체의 관리 및 전달을 위해 구성된 고체 재료의 구성요소이다. 피스톤(18)은 다양한 조립 부품으로 만들어진 피스톤이며 작동 유체를 재료 변위 챔버(16)를 통해 펌핑하도록 구성된다. 스로트 밀봉부(19)는 스로트 밀봉부(19)를 교차하는 유체의 전달을 방지하도록 구성된 고압 밀봉부이다. 유출구(20A)는 하우징(12)의 상위 단부(13)로부터 연장된 중공 튜브형 덕트이며, 유출구(20A)를 통해 하우징(12) 밖으로, 그리고 도관(24) 내로 유체를 전달하도록 구성된다. 유출구(20B)는 하우징(12)으로부터 연장된 중공 튜브형 덕트이며, 하우징(12)으로부터 하우징(12)의 외측으로 유체를 전달하도록 구성된다. 유입구(22A)는 하우징(12)의 상위 단부(13)으로부터 연장된 중공 튜브형 덕트이며, 하우징(12)의 외측으로부터 하우징(12)의 벨로우즈 챔버(14)내로 유체를 전달하도록 구성된다. 유입구(22B)는 하우징(12)으로부터 연장된 중공 튜브형 덕트이며, 도관(24)으로부터 하우징(12)으로 유체를 전달하도록 구성된다. 도관(24)는 중공 튜브이다.
로드(26)은 세장형 고체 재료 부품이다. 로드의 상위 단부 근처에서, 로드(26)는 로드(26) 내의 단차에 의해 형성된 견부(28)를 포함한다. 로드(26)는 또한 로드(26)의 나머지 부분의 직경에 들어가거나 또는 그보다 작은 직경을 갖춘 로드(26)의 일 부분을 형성하는 목부(29)를 포함한다. 하나의 비제한적 실시예에서, 목부(29)는 견부(28) 위에 위치된다(도 2에 도시됨). 슬리브(30)는 고체 재료의 원통형 또는 튜브형 부품이다. 외측부(32)는 슬리브(30)의 외측부 표면이다. 칼라(34)는 칼라(34)를 로드(26)에 부착시키는 구성 및/또는 수단을 갖춘 고체 재료의 고리이다. 벨로우즈(36)는 컨볼루션(40)을 갖춘 유연한 슬리브인데, 이는 벨로우즈(36)의 표면을 따라 교번식 마루부와 골부를 가져서 벨로우즈(36)가 하우징(12)의 벨로우즈 챔버(14) 내에서 수축 및 팽창하도록 허용한다. 하나의 비제한적 실시예에서, 벨로우즈(36)의 재료는 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌의 다른 유형 또는 내마모성을 갖춘 다른 재료일 수 있다. 벨로우즈(36)의 단면 형상(도 1 또는 도 2에 도시되지 않음)은 원형 또는 다중-로브 형상을 포함할 수 있다.
너트(42)는 나사식 고체 재료의 고리이다. 베어링(44)은 초고분자량 폴리에틸렌 또는 다른 유형의 열가소성 물질 및/또는 몰리에틸렌과 같은 내마모 재료로 형성된다. 말단캡(46)은 다양한 개구부 또는 적어도 부분적으로 말단캡(46)을 통과해서 연장되는 보어를 갖춘 고체 재료의 디스크이다. 말단캡(46)은 또한 개구부(48) 및 통로(50)를 포함한다. 개구부(48)는 말단캡(46)을 통과하는 구멍 또는 통로이고 말단캡(46)의 하부로부터 말단캡(46)의 상부로 상향/하향(도 2에서 위 및 아래) 방향으로 연장된다. 통로(50)는 유체의 운반을 위한 도관이다. 베어링(54)은 내마모 표면을 갖춘 고체 재료의 고리이다. 밀봉부(56)는 유연한 밀봉 표면을 갖춘 고리형 요소이다. 릴리프 밸브(58)는 왕복 펌프(10) 내로 및/또는 밖으로 유체의 유동을 조절하기 위한 밸브이다.
유동(F)는 왕복 펌프(10)를 통과하는 유체 유동의 경로이다. 일부 비제한적 실시예에서, 유동(F)의 유체는 페인트, 오일, 가스, 물, 유압 유체, 용매, 비누 또는 다른 산업 유체와 같은 기체 또는 액체일 수 있다.
왕복 펌프(10)는 모터에 연결되어 그에 의해 구동될 수 있다. 일부 비제한적 실시예에서, 왕복 펌프(10)는 공압, 유압 또는 전기 모터에 연결될 수 있다. 하우징(12)의 벨로우즈 챔버(14) 및 변위 챔버(16)는 하우징(12)의 일 부분에 의해 서로로부터 분리된다. 피스톤(18)은 로드(26)의 하위 단부에 부착된다. 스로트 밀봉부(19)는 로드(26)를 갖춘 밀봉부를 형성하고 로드(26)에 부착되어 로드(26)가 스로트 밀봉부(19)에 대해 상하로 이동될 수 있다. 스로트 밀봉부(19)는 또한 하우징(12)의 하위 단부(15)의 상위 단부에 고정된다. 유출구(20A)는 하우징(12)의 벨로우즈 챔버(14)에 유동적으로 연결된다. 유출구(20A)는 유출구(20A)로부터 유입구(22B)로의 유체 운반을 위해 하우징(12)의 유출구(20A)로부터 유입구(22B)로 연장된 도관(24)을 통해 유입구(22B)로 유동적으로 연결된다. 유입구(22A)는 하우징(12)의 벨로우즈 챔버(14)에 유동적으로 연결된다. 유입구(22B)는 하우징(12)의 변위 챔버(16)에 유동적으로 연결된다.
로드(26)는 말단캡(46)의 개구부(48)를 통해 하우징(12)의 벨로우즈 챔버(14) 내로 연장된다. 로드(26)의 일 부분은 또한 변위 챔버(16) 내로 부분적으로 연장된다. 그의 로브 형상을 갖춘 로드(26)는 로드(26)와 말단캡(46) 사이의 상대 회전을 방지하기 위해 말단캡(46) 내의 베어링(54)과 상호작용 한다. 슬리브(30)는 로드(26)에 연결되어 슬리브(30)가 로드(26)의 일 부분을 둘러싼다. 슬리브(30)의 일 부분은 로드(26)의 견부(28)와 접촉한다. 슬리브(30)는 나사식 체결구, 볼트, 클립 또는 임의의 다른 형태의 기계적 체결구로 로드(26)에 고정된다. 슬리브(30)는 로드(26) 위에 장착되어 로드(26)의 견부(28) 상에 안착된다. 칼라(34)는 슬리브(30) 위의 로드(26)에 부착되어 칼라(34)를 로드(26)의 견부(28)에 대해 유지함으로써 칼라(34)는 슬리브(30)를 로드(26)에 고정시킨다. 칼라(34)는 또한 로드(26)의 목부(29)에서 로드(26)에 부착된다. 일부 비제한적 실시예에서, 칼라(34)는 나사식 결합, 체결구, 접착제 또는 본 기술분야에서 공지된 임의의 다른 부착 수단을 통해 로드(26)에 부착된다. 로드(26) 및 슬리브(30)는 베어링(54)을 통과해서 연장된다.
벨로우즈(36)는 너트(42)에 의해 로드(26) 및 슬리브(30)에 클램핑되어, 너트(42)는 벨로우즈(36)의 하위 단부를 슬리브(30)에 대해 압축 및 밀봉하고, 슬리브(30)와 벨로우즈(36) 사이의 각운동을 방지한다. 벨로우즈(36)는 말단캡(46)과 하우징(12)의 상위 단부(13) 사이에 고정되어서, 벨로우즈(36)와 하우징(12) 사이의 상대적 각운동이 방지된다. 베어링(44)은 벨로우즈(36) 내의 슬리브(30) 상에 배치되며 각각 벨로우즈(36)의 컨볼루션 중 하나와 반경방향으로 정렬된다.
말단캡(46)은 하우징(12)의 상위 단부(13)에 배치되어 고정된다. 말단캡(46)의 일 부분을 통과해서 연장되는 통로(50)는 벨로우즈(36)의 내측부(38)를 릴리프 밸브(58)에 유동적으로 연결한다. 말단캡(46)과 슬리브(30) 사이에 배치되는 베어링(54)은 슬리브(30)와 활주가능하게 결합되어서 베어링(54)은 로드(26) 및 슬리브(30)가 하우징(12)의 안팎으로 이동하도록 허용한다. 베어링(54)는 말단캡(46)의 개구부(48) 내에 끼워진다. 베어링(54)의 형상은 말단캡(46) 내의 개구부(48)의 형상과 정합한다. 밀봉부(56)는 말단캡(46)과 슬리브(30)(또는 로드(26)) 사이에 배치되어 밀봉부(56)는 로드(26)와 말단캡(46) 사이의 유체의 전달을 방지한다. 릴리프 밸브(58)는 말단캡(46)에 부착되고 말단캡(46)과 나사 결합식으로 결합될 수 있다. 릴리프 밸브(58)는 또한 말단캡(46) 내의 통로(50)에 유동적으로 연결된다.
하나의 비제한적 실시예에서, 왕복 펌프(10)는 벨로우즈(36)의 제1 단부를 슬리브(30)의 제1 단부에 부착시킴으로써 조립된다. 벨로우즈(36)의 제1 단부는 벨로우즈(36)를 너트(42)로 슬리브(30)에 고정시킴으로써 슬리브(30)의 제1 단부에 부착되고 그 결과 너트(42)는 벨로우즈(36)의 제1 단부를 슬리브(30)에 대해 압축 및 밀봉한다. 벨로우즈(36)와 함께 슬리브(30)는 로드(26)의 일 부분으로 활주된다. 슬리브(30)는 로드(26)에 고정된다. 슬리브(30)는 로드(26) 상에서 활주되어 슬리브(30)는 로드(26)의 견부(28)와 접촉한다. 칼라(34)는 슬리브(30) 위의 로드(26)에 부착되어 칼라(34)는 로드(26)의 견부(28)에 대해 슬리브(30)의 일 부분을 유지한다. 슬리브(30)는 나사식 체결구, 볼트 또는 클립으로 슬리브(30)를 로드(26)에 부착함으로써 로드(26)에 고정된다. 슬리브(30) 및 로드(26)는 왕복 펌프(10)의 하우징(12) 내로 삽입된다. 로드(26) 및 슬리브(30)와 함께 말단캡(46)은 적어도 하나의 나사식 체결구로 왕복 펌프(10)의 하우징(12)에 고정된다. 벨로우즈(36)의 제2 단부는 왕복 펌프(10)의 하우징(12)의 말단캡(46)에 부착된다. 말단캡(46)은 나사식 체결구로 왕복 펌프(10)의 하우징(12)에 고정된다.
왕복 펌프(10)의 작동 중에, 피스톤(18)과 함께 로드(26)는 하우징(12) 내에서 상하 왕복식으로 구동된다. 슬리브(30)가 하우징(12)에 대해 로드(26)와 함께 이동하고, 슬리브(30)가 로드(26)에 대해 정지(stationary) 상태를 유지하도록 로드(26)와 슬리브(30)가 장착된다. 스로트 밀봉부(19)는 하우징(12) 내에 장착되어, 스로트 밀봉부(19)는 벨로우즈 챔버(14)와 변위 챔버(16) 사이의 유체의 통로를 제한한다. 베어링(54) 및 밀봉부(56)는 로드(26)가 하우징(12)의 안팎으로 왕복할 때 로드(26)와 말단캡(46) 사이에 밀봉을 제공한다. 벨로우즈(36)와 슬리브(30) 사이의 연결은 작동 유체가 슬리브(30)와 벨로우즈(36) 사이의 연결 지점을 통해 벨로우즈(36)의 내측부(38)로 유입되는 것을 방지할 수 있는 정적 밀봉부를 생성한다. 벨로우즈(36)는 왕복 펌프(10)의 작동 유체가 외기에 노출되는 것을 방지하는 슬리브(30)를 갖춘 비-활주 밀봉부를 생성한다. 로드(26)가 하우징(12) 내로 왕복함에 따라, 벨로우즈(36)는 팽창하고 벨로우즈(36)의 길이는 증가한다. 로드(26)가 하우징(12) 밖으로 왕복함에 따라, 벨로우즈(36)는 수축하고 벨로우즈(36)의 길이는 감소한다.
슬리브(30)를 사용함으로써 로드(26)는 단일 부품이 될 수 있고, 이는 로드(26)의 강도 및 신뢰도를 향상시킨다. 왕복 펌프(10)의 구성은 벨로우즈(36)를 교체하기 위한 왕복 펌프(10)의 완전한 분해를 필요로 하지 않는다. 말단캡(46) 및 칼라(34)가 하우징(12)으로부터 제거된 후 벨로우즈(36)와 슬리브(30)는 함께 왕복 펌프(10)의 상부 밖으로 견인될 수 있다.
슬리브(30)의 다른 이점은 슬리브(30) 및 벨로우즈(36)가 로드(26)를 제거하지 않고 왕복 펌프(10)로부터 제거될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 벨로우즈(36)가 현장에서 고장나면, 사용자는 칼라(34)를 제거하고, 말단캡(46)을 제거하고, 왕복 펌프(10) 밖으로 슬리브(30) 및 벨로우즈 (36)를 활주시킬 수 있다. 그 다음 벨로우즈(36)는 슬리브(30) 상에서 교체되고 조립체는 로드(26) 위로 왕복 펌프(10) 내로 활주된다. 나머지 과정은 왕복 펌프(10)를 조립하기 위해 역전된다. 이 방식으로, 로드(26)는 제거될 필요가 없고 이는 펌프 하우징(12)의 변위 챔버(16)를 손상시킬 수 있는 로드 및 피스톤 밀봉부에 접촉하지 않는 것으로 해석된다. 이는 벨로우즈(36)의 교체를 기존 설계와 비교하여 대폭 단순화시킨다.
로브형 슬리브(도 3 내지 도 8)
도 3은 슬리브(30)의 일 실시예의 사시도이며, 슬리브(30)는 로드 축(AR) 주변에 배열된 3개의 로브(60)를 갖춘 로브 형상을 포함한다. 로브(60)는 슬리브(30)의 제조 중에 형성될 수 있다. 로브(60)는 슬리브(30) 및 로브(60)가 단일 재료 부품을 포함하도록 형성되거나 로브(60)가 슬리브(30)에 부착되거나 고정될 수 있다. 슬리브(30)의 단면은 예를 들어 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 로브와 같은 적어도 2개의 로브를 포함할 수 있는 로브 형상(도 6 내지 도 8 참조)을 포함한다.
베어링(54), 밀봉부(56) 및 말단캡(46)의 개구부(48)는 슬리브(30) 단면의 로브 형상과 정합하도록 구성된다. 베어링(54)은 말단캡(46)의 개구부(48)에 끼워지고, 슬리브(30)는 베어링(54)에 끼워져서 말단캡(46), 베어링(54) 및 슬리브(30)는 하우징(12)에 대해 슬리브(30)의 회전을 방지하도록 구성된다.
기존 왕복 펌프의 작동 또는 조립 중에, 펌프 로드는 펌프 하우징에 대해 회전할 수 있고, 이는 벨로우즈(36)가 구조 및 성능적으로 악화되도록 야기할 수 있다. 기존 해결책은 편평한 측면과 작은 코너 반경을 갖는 D-형 로드의 사용을 포함하는데, 이는 제조가 어렵고 밀봉하기 어려울 수있다.
슬리브(30)의 로브 형상 및 대응하는 베어링(54), 밀봉부(56) 및 말단캡(46)의 개구부(48)는 슬리브(30)가 하우징(12)에 대해 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 정지부를 제공한다. 슬리브(30)는 하우징(12)의 말단캡(46)과 결합하여 왕복 펌프(10)의 조립 및 작동 중에 슬리브(30)가 회전하는 것을 억제한다. 슬리브(30)의 로브 형상은 높은 정밀도 및 양호한 표면 마감을 갖춘 슬리브(30)로 쉽게 연마될 수 있는데, 이 둘은 모두 왕복 펌프(10) 및 밀봉부(56)가 적절히 기능하기 위한 요건이다. 특히, 3-로브 형상은 3개의 로브로 인해 슬리브(30)에 고유 중심설정 특성을 제공하는 반면에, 왕복 펌프(10) 내의 밀봉부(54)와 같은 왕복 벨로우즈 펌프 내의 백업 밀봉부에 허용가능한 슬리브(30)의 최소 코너 반경을 여전히 유지한다. 대응적으로 벨로우즈(36)가 로드(26) 및 슬리브(30)의 로브 형상으로 인해 로드(26) 및 하우징(12)에 대해 자동적으로 중심설정 된다는 점에서 슬리브(30)의 고유 중심설정 특성은 또한 벨로우즈(36)로 연장된다.
회전 방지의 이점은 유체가 말단캡(46)과 로드(26) 사이의 계면을 통해 하우징(12) 밖으로 나가는 것을 방지하기 위해 밀봉부(56)가 말단캡(46) 및 로드(26)와 밀봉된 계면을 형성하는 것이다. 슬리브(30)의 로브 구성은 또한 D-형 구성 또는 로드(26) 및/또는 슬리브(30)와 비교하면 슬리브(30)와 말단캡(46) 사이의 더욱 양호한 밀봉을 허용할 뿐만 아니라, 왕복 펌프(10)의 임의의 요소에 손상이 발생하기 전에 로드(26)와 하우징(12) 사이에 더 많은 토크가 가해질 수 있게 한다.
도 4는 왕복 펌프(10)의 베어링(54)의 사시도이다. 베어링(54)은 슬리브(30)의 로브 형상을 수용하도록 구성된다. 도 4에서, 베어링(54)은 3개의 로브(62)를 포함하는 것으로 도시된다. 다른 비제한적 실시예에서, 베어링(54)은 2개, 4개 또는 그 이상의 로브와 같은 3 개보다 많거나 적은 로브(62)를 포함하는 단면 형상을 포함할 수 있다.
도 5는 왕복 펌프(10)의 밀봉부(56)의 사시도이다. 밀봉부(56)는 슬리브(30)의 로브 형상을 수용하도록 구성된다. 도 5에서, 밀봉부(56)는 3개의 로브(64)를 포함하는 것으로 도시된다. 다른 비제한적 실시예에서, 밀봉부(56)는 2개, 4개 또는 그 이상의 로브와 같은 3개보다 많거나 적은 로브(64)를 포함하는 단면 형상을 포함할 수 있다.
기존 펌프에서, 로드 및 대응하는 밀봉부는 작은 코너 반경을 포함하고, 이는 로드와 밀봉부 사이에 밀봉을 제공하기 어렵게 한다. 슬리브(30) 및 밀봉부(56)의 로브 형상은 밀봉부(56)가 슬리브(30)의 로브(60)의 라운딩된 코너 반경과 일치하게 하고 기존 밀봉 구성보다 슬리브(30)와 밀봉부(56) 사이에 더욱 안전한 밀봉을 제공한다.
도 6은 도 3의 6-6을 따라 취한 슬리브(30)의 단면도이다. 슬리브(30)는 3개의 로브(60)를 갖춘 3-로브 형상을 포함한다. 로브(60)는 슬리브(30)가 가공 또는 제조됨에 따라 슬리브(30)와 함께 형성된다. 다른 비제한적 실시예에서, 로브(60)는 슬리브(30)에 부착될 수 있다. 위에 논의된 바와 같이, 슬리브(30) 및 밀봉부(56)의 로브 형상은 밀봉부(56)가 슬리브(30)의 로브(60)의 라운딩된 코너 반경과 일치하게 하고 슬리브(30)와 밀봉부(56) 사이에 안전한 밀봉을 제공한다. 또한, 슬리브(30)의 3-로브 형상은 고유 중심설정 특성을 제공하는 반면에, 왕복 펌프(10) 내의 밀봉부(54)와 같은 백업 밀봉부에 허용가능한 최소 코너 반경을 여전히 유지한다.
도 7은 슬리브(30')의 단면도이다. 슬리브(30')는 2개의 로브(60')를 갖춘 2-로브 형상을 포함한다. 슬리브(30')의 2-로브 구성은 하우징(12)의 말단캡(46)과 결합하여 왕복 펌프(10)의 조립 및 작동 중에 슬리브(30') 및 로드(26)가 회전하는 것을 금지한다.
도 8은 슬리브(30")의 단면도이다. 슬리브(30")는 4개의 로브(60")를 갖춘 4-로브 형상을 포함한다. 슬리브(30")의 4-로브 구성은 하우징(12)의 말단캡(46)과 결합하여 왕복 펌프(10)의 조립 및 작동 중에 슬리브(30") 및 로드(26)가 회전하는 것을 금지한다.
베어링(도 9, 도 10a 및 도 10b)
도 9는 도 2의 9-9를 따라 취한 왕복 펌프(10)의 단면 절결도이다. 도 9는 하우징(12), 로드(26), 슬리브(30), 슬리브(30)의 외측부(32), 벨로우즈(36), 벨로우즈(36)의 내측부(38), 컨볼루션(40), 너트(42) 및 베어링(44)을 도시한다.
베어링(44)은 벨로우즈(36)와 슬리브(30) 사이의 벨로우즈(36)의 내측부(38) 내에 배치된다. 베어링(44)은 슬리브(30)의 외측부(32) 주위로 연장되고, 예를 들어, 로드 축(AR)의 반경방향을 따라 정렬된, 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40)과 반경방향으로 정렬된다. 베어링(44)은 슬리브(30)와 활주가능하게 결합되어서, 벨로우즈(36)가 슬리브(30)에 대해 이동함에 따라, 슬리브(30)는 화살표(RM)으로 도시되는, 베어링(44)에 대해 축 방향으로 이동하도록 구성된다. 예를 들어, 벨로우즈(36)가 수축 및 팽창함에 따라, 각각의 컨볼루션(40)은 로드(26) 및 슬리브(30)에 대해 축 방향으로 이동한다. 각각의 베어링(44)이 컨볼루션(40) 중 하나와 반경방향으로 정렬되면서, 각각의 베어링(44)은 벨로우즈(36)가 수축 및 팽창함에 따라 컨볼루션(40)과 함께 이동한다.
베어링(44)은 벨로우즈(36)의 압축 및 팽창 중에 벨로우즈(36)가 로드(26)에 접촉하는 것을 방지하도록 위치된다. 왕복 펌프(10)의 작동 중에, 벨로우즈(36)를 지지하고 벨로우즈(36)가 동요하고 훼손되는 것을 방지하기 위해 베어링(44)은 로드(26)상에서 상하로 진행한다. 벨로우즈(36)가 동요하고 훼손되는 것을 방지함으로써 벨로우즈(36)를 손상시킬 수 있는 슬리브(30)와의 접촉으로부터 벨로우즈(36)를 보호한다. 벨로우즈(36)에 대한 손상을 방지하는 것은 작동 유체가 벨로우즈(36)의 내측부(38) 내로 통과하는 것과 왕복 펌프(10)의 고장을 야기하는 것을 방지한다.
왕복 펌프(10) 내의 베어링(44)의 수는 하나 이상의 베어링을 포함할 수 있다. 하나의 비제한적 실시예에서, 베어링(44)은 벨로우즈(36)의 내측부(38)를 따라 서로로부터 대체로 균등하게 이격될 수 있다. 다른 비제한적 실시예에서, 베어링(44)은, 벨로우즈(36) 및 왕복 펌프(10)의 길이 및 작동 거동을 고려하기 위해 균일하거나 불균일한 이격 패턴으로 배치될 수 있다.
도 10a는 슬리브(30)의 3-로브 실시예와 정합하도록 구성된 베어링(44)의 실시예의 사시도이다. 도 10b는 도 10a의 10-10을 따라 취한 베어링(44)의 단면도이다. 도 10a 및 도 10b는 함께 논의될 것이다.
베어링(44)은 스냅링(snap-ring)이고, 슬릿(66), 마루부(68) 및 내측부 표면(70)을 포함한다. 슬릿(66)은 베어링(44)의 불연속점을 포함한다. 슬릿(66)은 베어링(44)을 따라 경사진 절단부를 포함한다. 다른 비제한적 실시예에서, 슬릿(66)은 곡선형, 지그재그형, 톱니형 또는 다른 기하학적-형상의 계면과 같은 사선 이외의 다른 형상을 포함할 수 있다. 마루부(68)는 대체로 베어링(44)으로부터 반경방향으로 외향 연장되는 베어링(44)의 첨단 면을 포함한다. 마루부(68)는 베어링(44)의 일부로서 형성될 수 있거나 또는 베어링(44)에 부착될 수 있다.
베어링(44)의 내측부 표면(70)은 슬리브(30)의 로브 형상을 수용하도록 구성된 단면 형상을 갖춘 베어링(44)의 내측 면이다. 베어링(44)의 내측부 표면(70)의 단면 형상은 3-로브 구성을 포함한다. 다른 비제한적 실시예에서, 베어링(44)의 내측부 표면(70)의 단면 형상은 2개, 4개 또는 그 이상의 로브를 갖춘 로브 형상을 포함할 수 있다. 여전히 다른 비제한적 실시예에서, 베어링(44)의 내측부 표면(70)의 단면 형상은, 예를 들어 원형과 같은 로브 형상 이외의 임의의 형상을 포함할 수 있다. 이러한 내측부 표면(70)의 비제한적 실시예에서, 내측부 표면(70)의 형상을 로브형으로 적응시키지 않으면서 베어링(44)의 축 방향 위치를 유지시키기 위해 3개의 접촉점이 슬리브(30)의 3-로브 형상을 갖춘 베어링(44)의 원형 내측부 표면(70)(또는 내부 직경) 상에 형성된다. 이러한 구성은 베어링(44)이 로드(26) 및/또는 슬리브(30)와 동축을 이루도록 가압할 수 있다.
슬릿(66)은 설치 중에 베어링(44)을 뒤틀릴 수 있게 하여 베어링(44)이 벨로우즈(36) 내로 삽입될 수 있게 한다. 슬릿(66)에서의 계면은 베어링(44)의 일 부분이 분할되어 내부로 권취되도록 허용한다. 벨로우즈(36) 내에 베어링(44)을 설치하는 동안, 베어링(44)의 직경이 베어링(44)을 그 자체에 권취함으로써 감소된다. 베어링(44)이 내부로 권취됨에 따라, 베어링(44)의 유효 직경이 감소된다. 직경이 감소된 상태로, 베어링(44)은 벨로우즈(36) 내로 삽입된다. 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 중 하나와 정렬될 때, 베어링(44)이 풀리면서 베어링(44)의 유효 직경이 증가한다. 베어링(44)의 직경이 증가된 상태로, 베어링(44)은 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 중 하나의 안으로 스냅결합된다. 베어링(44)이 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 중 하나의 안으로 스냅결합됨에 따라, 마루부(68)는 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 중 하나의 안으로 삽입된다. 마루부(68)가 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 중 하나에 삽입됨으로써, 베어링(44)은 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 중 하나에 대해 제자리로 유지되어 베어링(44)과 컨볼루션(40) 사이의 상대적인 축 방향 변위를 방지한다. 벨로우즈(36)가 로드(26)와 슬리브(30)를 따라 팽창 및 수축함에 따라, 베어링(44)은 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 중 하나와 함께 이동하여 벨로우즈(36)가 슬리브(30)와 접촉하게 되는 것을 방지한다.
다른 비제한적인 실시예에서, 베어링(44)은 벨로우즈(36)의 컨볼루션 내에 위치된 전용 수용부 홈에 의해 통해 벨로우즈(36)와 접할 수 있다. 전용 수용부 홈은 베어링(44)을 수용하기 위한 홈을 포함하는 슬리브형 칼라를 포함할 수 있다. 전용 수용부 홈은 벨로우즈(36) 내에 베어링(44)을 설치하기 전에 벨로우즈(36)의 컨볼루션(40) 내에 그리고 그를 따라 위치될 수 있다.
릴리프 밸브(도 11, 도 12, 도 13a 및 도 13b)
도 11은 릴리프 밸브(58)의 단면도이다. 도 12는 릴리프 밸브(58)의 분해도이다. 도 11 및 도 12는 함께 논의될 것이다. 릴리프 밸브(58)는 왕복 펌프(10)와 함께 사용되는 것으로 본원에서 논의되지만, 다른 비제한적 실시예에서, 릴리프 밸브(58)는 다이아프램 펌프 또는 임의의 다른 정적으로 밀봉된 조립체와 같은 다른 유형의 펌프와 함께 사용될 수 있다.
릴리프 밸브(58)는 하우징(72), 유입구(74), 유출구(76), 제1 챔버(78), 제2 챔버(80), 통로(81), 채널(82), 제1 밸브 시트(84), 제2 밸브 시트(86), 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90) 및 스프링(92)을 갖춘 제1 밸브 요소(88), 볼(96A 및 96B)을 갖춘 제2 밸브 요소(94)를 포함한다.
하우징(72)은 일반적으로 제1 챔버(78), 제2 챔버(80), 유입구(74) 및 유출구(76)을 포함하는 재료의 원통형 본체이다. 유입구(74) 및 유출구(76)는 하우징(72)으로부터 외향으로 연장되는 고체 재료의 튜브형 부분이다. 유입구(74) 및 유출구(76) 모두는 나사결합(threading) 또는 체결 또는 부착을 위한 다른 구성을 포함할 수 있다. 제1 챔버(78) 및 제2 챔버(80)는 액체 또는 기체와 같은 유체의 운반을 위한 하우징(72) 내의 구획이다. 통로(81)는 하우징(72)의 일 부분을 통해 연장되는 유체의 통로이다. 채널(82)은 제2 챔버(80)의 벽을 따라 그리고 그 안에 존재하는 슬릿, 절단부, 통로이다. 본 실시예에서, 제1 밸브 시트(84) 및 제2 밸브 시트(86)는 밀봉 표면을 제공하는 O-링이다. 제1 밸브 요소(88)는 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90) 및 스프링(92)을 포함한다. 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90)는 스프링(92)에 연결되는 볼 밸브 요소이다. 제2 밸브 요소(94)는 플라스틱과 같은 부유 재료의 볼(96A 및 96B)을 포함한다. 다른 비제한적 실시예에서, 제2 밸브 요소(94)는 하나 이상의 중공 볼, 타원형, 원뿔형, 원통형 또는 다른 형상 포함할 수 있다.
릴리프 밸브(58)의 유입구(74)는 하우징(12)의 말단캡(46)에 부착되고 말단캡(46) 내의 통로(50)를 통해 벨로우즈(36)의 내측부(38)에 유동적으로 연결된다. 제1 챔버(78)는 제1 밸브 요소(88) 및 제1 밸브 시트(84)를 포함하고 유입구(74) 및 제2 챔버(80)에 유동적으로 연결된다. 제2 챔버(80)는 제2 밸브 요소(94) 및 제2 밸브 시트(86)를 포함하고 유출구(76) 및 제1 챔버(78)에 유동적으로 연결된다. 통로(81)는 제1 챔버(78) 및 제2 챔버(80)에 유동적으로 연결된다. 채널(82)은 제2 챔버(80)의 벽의 일 부분을 따라 연장된다. 제1 밸브 시트(84)는 제2 챔버(80)에 대향하는 제1 챔버(78)의 일 단부에 위치되고, 유입구(74)와 제1 밸브 요소(88) 사이의 하우징(72) 내에 부분적으로 배치된다. 제1 밸브 시트(84)는 제1 밸브 요소(88)가 제1 밸브 시트(84)와 접촉하게 될 때 제1 밸브 요소(88)와의 밀봉을 생성하도록 구성된 형상을 포함한다.
제2 밸브 시트(86)는 제1 챔버(78)에 대향하는 제2 챔버(80)의 일 단부에 위치되고, 유출구(76)와 제2 밸브 요소(94) 사이의 하우징(72) 내에 부분적으로 배치된다. 제2 밸브 시트(86)는 제2 밸브 요소(94)가 제2 밸브 시트(86)와 접촉하게 될 때 제2 밸브 요소(94)와의 밀봉을 생성하도록 구성된 형상을 포함한다. 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90)는 제1 챔버(78) 내에 배치된다. 제1 밸브 요소(88)의 스프링(92)은 제1 밸브 시트(84)에 대해 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90)를 편향시키고 제1 밸브 시트(84)에 대향하는 제1 챔버(78)의 일 단부에서 하우징(72)에 연결된다. 제2 밸브 요소(94)가 제2 챔버(80) 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 제2 밸브 요소(94)는 제2 챔버(80) 내에 배치 및 수용된다. 제2 밸브 요소(94)는 하우징(72)에 의해 제2 챔버(80) 내에 중심설정 된다.
기존 펌프에서, 외기에 작동 유체가 노출되는 것을 방지하기 위해 벨로우즈가 비-활주 밀봉부를 생성하도록 활용된다. 원치않는 유체 누설을 방지하기 위해, 백업 밀봉부가 벨로우즈에 의해 둘러싸인 펌프 로드를 밀봉하도록 사용될 수 있다. 그러나, 백업 밀봉부는 벨로우즈의 뒤를 밀봉하고 벨로우즈가 팽창 및 수축함에 따라 벨로우즈가 호흡(breathe)할 수 없게 한다. 이는 벨로우즈의 사이클 피로 및 변형을 야기할 수 있다. 스크린 또는 메쉬(mesh)를 갖춘 간단한 호흡 구멍이 벨로우즈와 백업 밀봉부 사이에 넣어진다면, 공기가 구멍을 통해 유입될 수 있고 작동 유체는 구멍을 통해 유출될 수 있고 벨로우즈가 파열된 경우에 펌프는 더이상 작동을 계속하지 않을 것이다.
스프링-장착식 체크 밸브 요소(90)를 갖춘 제1 밸브 요소(88)는 유체가 벨로우즈(36)의 내측부(38)를 떠나 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90)를 지나 이동하는 것을 허용하는 반면에 또한 릴리프 밸브(58)를 통해 벨로우즈(36)의 내측부(38) 내로 유입되는 것을 방지하도록 설계된다. 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90)를 갖춘 제1 밸브 요소(88)는, 또한 벨로우즈(36)의 내측부(38)가 왕복 펌프(10)의 정상 사이클 동안 가압되지 않는 것을 보장하기 위해 대기압보다 실질적으로 높은, 벨로우즈(36)로부터 임의의 압력을 배출하도록 설계된다. 벨로우즈 챔버(14) 내의 압력이 대기압보다 낮으면, 제1 밸브 요소(88)는 제1 밸브 시트(84)에 대해 제1 밸브 요소(88)의 위치를 유지함으로써 벨로우즈(36)가 파열된 후에도 펌프 작동을 유지한다. 벨로우즈(36)의 내측부(38)는 펌프의 유입구 흡입으로 인해 벨로우즈(36)의 고장 중에 대기압 아래로 떨어질 수 있다.
제2 밸브 요소(94)는 공기와 같은 저점도 유체가 릴리프 밸브(58)로부터 배출되는 것을 허용하지만, 작동 액체가 왕복 펌프(10)를 떠나 릴리프 밸브(58)로 유입되는 경우, 제2 밸브 요소(94)는 작동 액체 내에서 부유하여 제2 밸브 요소(94)를 제2 밸브 시트(86)에 대해 가압한다. 릴리프 밸브(58)로부터의 액체 유동은 그에 의해 차단(shut off)되고 유체는 벨로우즈(36)의 내측부(38)를 떠나는 것이 허용되지 않는다. 그러나, 제2 밸브 요소(94)는 제2 밸브 요소(94)보다 고밀도인 유체에 의해서만 상승되기 때문에, 제2 챔버(80) 내에 액체가 존재할 때에만 제2 밸브 요소(94)가 체크 또는 폐쇄된다. 이 구성은 제1 챔버(78) 내의 스프링-장착식 체크 밸브 요소(90)가 벨로우즈(36)의 내측부(38)에서 외부로 공기를 배출하도록 허용하고, 벨로우즈(36)의 고장시에는 제2 밸브 요소(94)가 작동 액체가 릴리프 밸브(58)를 벗어나는 것을 방지한다.
하나의 비제한적인 실시예에서, 릴리프 밸브(58)의 제2 밸브 요소(94)는 볼(96A 및 96B)과 같은 2개의 중공 플라스틱 볼을 포함할 수 있다. 다른 비제한적인 실시예에서, 제2 밸브 요소(94)의 양, 크기, 형상 및 재료는 필요한 부력 및 유동 특성을 제공하도록 선택될 수 있다. 중공 플라스틱 볼의 양태 중 하나는, 의도적으로, 중공 플라스틱 볼이 매우 가벼워서 릴리프 밸브(58)의 제1 밸브 요소(88)를 통해 공기가 벨로우즈(36)로부터 방출될 때 문제를 야기할 수 있는 액체가 존재하는 경우, 중공 플라스틱 볼이 부유하고 릴리프 밸브(58)를 밀봉할 수 있다. 배출 공기는, 충분히 빠르게 움직이는 경우, 볼(96A 및 96B)을 들어올리고 볼(96A 및 96B)이 제2 밸브 시트(86)에 대해 밀봉하여 공기가 방출되는 것을 방지하게 할 수 있다. 잠재적으로 제2 밸브 요소(94)를 들어올려 제2 밸브 시트(86)와 접촉시키는 방출 공기의 문제를 해결하기 위해, 하우징(72) 내의 채널(82)은 제2 밸브 요소(94)를 하우징(72) 내에 중심에 유지하면서 공기에게 제2 밸브 요소(94) 주위의 경로를 제공한다. 채널(82)은 공기가 제2 밸브 요소(94) 옆으로 및/또는 주위로 통과하는 통로를 제공한다.
벨로우즈(36)의 고장 또는 파열 중에, 릴리프 밸브(58)의 구성은 공기가 왕복 펌프(10) 내로 유입되는 것을 방지하고 작동 유체가 왕복 펌프(10)에서 나가는 것을 방지한다. 릴리프 밸브(58)는 왕복 펌프(10)의 정상 작동 중에 벨로우즈(36) 내측부(38) 내측의 압력이 과도하게 높아지는 것을 방지하고, 벨로우즈(36)가 파열되고 벨로우즈 챔버(14) 내측의 압력이 대기압보다 낮을 때 공기가 왕복 펌프(10) 내로 유입되는 것을 방지하고, 왕복 펌프(10)의 하우징(12)의 벨로우즈(36) 또는 벨로우즈 챔버(14)의 내측부(38) 내의 압력이 대기압보다 높을 때 왕복 펌프(10)로부터 액체가 밀려 나오는 것을 방지한다.
도 13a는 릴리프 밸브(58)의 제2 밸브 요소(94')를 구성하는 대체 실시예의 사시도이다. 도 13b는 제2 밸브 요소(94')를 갖춘 릴리프 밸브(58)의 단면도이다. 도 13a 및 도 13b는 함께 논의될 것이다.
제2 밸브 요소(94')는 원뿔 형상 및 부유 재료를 포함한다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 상부 단부는 제2 챔버(80)로부터 릴리프 밸브(58) 밖으로 액체의 전달을 방지하는 밀봉을 생성하는 제2 밸브 시트(86)와 결합하도록 구성된 형상을 포함한다. 도 11 및 도 12에 대하여 논의된 제2 밸브 요소(94)와 유사하게, 하우징(72) 내의 채널(82)과 조합되는 제2 밸브 요소(94')는 제2 밸브 요소(94') 옆으로 및/그리고 그 주위로 공기가 통과하도록 허용하고, 이는 제2 챔버(80)를 통한 공기의 전달로 인해 제2 밸브 요소(94')가 릴리프 밸브(58)에서 외부로 유동하는 공기 때문에 릴리프 밸브(58)를 폐쇄하게 하는 것을 방지한다.
본 발명은 예시적 실시예를 참조로 설명되었지만, 본 기술분야의 숙련자들은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 만들어질 수 있고 등가물이 그의 요소로 치환될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 필수적인 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명의 교시에 특정 상황 또는 재료를 적응시키도록 많은 수정이 만들어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 개시된 특정 실시예(들)에 제한되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구 범위의 범주 내에 있는 모든 실시예를 포함할 것이다.

Claims (13)

  1. 왕복 펌프용 밸브이며,
    유입구 및 유출구를 갖춘 하우징으로서, 하우징이 측벽 및 상기 측벽으로부터 측방향 내측을 향해 유입구 및 유출구 사이의 유동 경로 내로 연장되는 돌출부를 포함하는, 하우징;
    하우징 내의 제1 챔버로서, 제1 챔버는 제1 밸브 시트를 구비하고 유입구의 하류에 배치되어 유입구에 유동적으로 연결되는, 제1 챔버;
    제1 챔버의 하류에 배치되는 하우징 내의 제2 챔버로서, 제2 챔버는 제2 밸브 시트를 구비하고 유출구 및 제1 챔버에 유동적으로 연결되는, 제2 챔버;
    제1 챔버 내에 위치된 스프링으로서, 스프링은 돌출부에 대해 지지되는, 스프링;
    제1 밸브 시트에 대향하여 제1 챔버 내에 배치되는 제1 밸브 요소로서, 제1 밸브 요소는 체크 밸브 요소를 포함하는, 제1 밸브 요소; 및
    제2 챔버 내에 배치되는 제2 밸브 요소로서, 제2 밸브 요소는 부유 재료를 포함하고, 제2 밸브 요소는 제1 볼 및 제2 볼을 더 포함하는, 제2 밸브 요소를 포함하며,
    스프링이 제1 밸브 시트에 대해 제1 밸브 요소를 편향시키는, 왕복 펌프용 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 제2 챔버는 제2 밸브 요소를 지나 가스를 전달하기 위해 하우징 내로 연장되는 채널을 포함하는, 왕복 펌프용 밸브.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 제1 볼 및 제2 볼 중 적어도 하나는 중공 플라스틱 볼을 포함하는, 왕복 펌프용 밸브.
  5. 삭제
  6. 왕복 펌프이며,
    벨로우즈 챔버 및 변위 챔버를 둘러싸는, 제1 하우징;
    왕복 펌프 내로 연장되는, 로드;
    로드 및 제1 하우징에 연결되는 벨로우즈로서, 벨로우즈는 내측부를 포함하는, 벨로우즈;
    제1 하우징의 일 단부에 배치되는 말단캡으로서, 로드가 말단캡을 통과해서 연장되는, 말단캡;
    말단캡에 부착되는 밸브로서, 밸브는,
    유입구 및 유출구를 갖춘 제2 하우징으로서, 제2 하우징이 측벽 및 상기 측벽으로부터 측방향 내측을 향해 유입구 및 유출구 사이의 유동 경로 내로 연장되는 돌출부를 포함하는, 제2 하우징;
    제2 하우징 내의 제1 챔버로서, 제1 챔버는 제1 밸브 시트를 구비하고 유입구의 하류에 배치되어 유입구에 유동적으로 연결되는, 제1 챔버;
    제1 챔버의 하류에 배치되는 제2 하우징 내의 제2 챔버로서, 제2 챔버는 제2 밸브 시트를 구비하고 유출구 및 제1 챔버에 유동적으로 연결되는, 제2 챔버;
    제1 챔버 내에 위치된 스프링으로서, 스프링은 돌출부에 대해 지지되는, 스프링;
    제1 밸브 시트에 대향하여 제1 챔버 내에 배치되는 제1 밸브 요소로서, 제1 밸브 요소는 체크 밸브 요소를 포함하는, 제1 밸브 요소; 및
    제2 챔버 내에 배치되는 제2 밸브 요소로서, 제2 밸브 요소는 부유 재료를 포함하고, 제2 밸브 요소는 제1 볼 및 제2 볼을 더 포함하는, 제2 밸브 요소를 포함하고
    스프링이 제1 밸브 시트에 대해 제1 밸브 요소를 편향시키는, 밸브; 및
    말단캡 내의 통로로서, 통로는 벨로우즈의 내측부를 밸브에 유동적으로 연결하는, 통로를 포함하는, 왕복 펌프.
  7. 제6항에 있어서,
    베어링으로서, 베어링은 로드와 활주가능하게 결합되도록 말단캡과 로드 사이에 배치되는, 베어링; 및
    밀봉부로서, 밀봉부는 로드와 말단캡 사이의 유체의 전달을 방지하도록 말단캡과 로드 사이에 배치되는, 밀봉부를 추가로 포함하는, 왕복 펌프.
  8. 제6항에 있어서, 로드에 부착된 슬리브를 추가로 포함하고 슬리브는 로드의 일 부분을 둘러싸는, 왕복 펌프.
  9. 제8항에 있어서,
    베어링으로서, 베어링은 슬리브와 활주가능하게 결합되도록 말단캡과 슬리브 사이에 배치되는, 베어링; 및
    밀봉부로서, 밀봉부는 로드와 말단캡 사이의 유체의 전달을 방지하도록 말단캡과 로드 사이에 배치되는, 밀봉부를 추가로 포함하는, 왕복 펌프.
  10. 제6항에 있어서, 제2 챔버는 제2 밸브 요소를 지나서 가스를 전달하기 위해 하우징 내로 연장되는 채널을 포함하는, 왕복 펌프.
  11. 삭제
  12. 제6항에 있어서, 제1 볼 및 제2 볼 중 적어도 하나는 중공 플라스틱 볼을 포함하는, 왕복 펌프.
  13. 삭제
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