KR20020020236A

KR20020020236A - 연료통용 외부 계량 밸브

Info

Publication number: KR20020020236A
Application number: KR1020010054827A
Authority: KR
Inventors: 윌리암이. 리챠드슨; 밸러리지. 반스탄; 모하메드케이. 왁디; 산드라제이. 윌슨
Original assignee: 토마스 더블유. 버크맨; 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2002-03-14
Also published as: EP1186553A2; NZ514172A; US6302297B1; CA2356615A1; CA2356615C; JP2002114283A; EP1186553A3; MXPA01008915A; CN1256529C; HK1044322A1; CN1342856A; JP4913293B2; TW538002B; AU7211101A; NO20014315L; BR0107108A; NO20014315D0; AU753990B2

Abstract

밸브가 연료통과의 유체 전달(fluid communication)을 이루지 않는 해제 상태와 밸브가 연료통과의 유체 전달을 이루는 맞물림 상태 둘 모두에서 연료통과 함께 사용하도록 밸브가 구성된다. 밸브는 해제 상태를 유지하기 위한 제 1 형성부와 맞물림 상태를 유지하기 위한 제 2 형성부를 구비하는 몸체를 포함한다.

Description

연료통용 외부 계량 밸브{EXTERNAL METERING VALVE FOR A FUEL CELL}

본 발명은 연료통(fuel cell), 에어로졸 캔, 또는 분배 가능한 유체(dispensable fluid)용 디스펜서와 함께 사용되는 외부 계량 밸브(external metering valve)의 개선에 관한 것이다.

본 출원서에 참고로 병합된 니콜리치(Nikolich)의 미국 특허 출원 번호 제4,403,722호, 제 4,483,474호, 제 4,522,162호, 제 5,115,944호에서 예시되었듯이, 예를 들어, 연소 가스 작동식 패스너-드라이빙 공구(combustion gas-powered fastener-driving tool)와 같은 연소 가스 작동 공구에 탄화수소 연료를 분배하기 위한 분배 가능한 유체용 분배기(dispenser)를 사용하는 것이 알려져 있다. 이러한패스너-드라이빙 공구(fastener-driving tool)와 이러한 연료통은 'IMPULSE'라는 상표로 일리노이주(Illinois), 버논 힐스(Vernon Hills)의 아이티더블유-파스로드(ITW-Paslode)(일리노이즈 툴 워크스, 인코포레이티드의 디비전)로부터 상업적으로 구매 가능하다. 특히, 적절한 연료통은 상기의 니콜리치의 미국 특허 출원 번호 제 5,115,944호에 설명되어 있다.

이런 형태의 연료통에 외부 밸브를 부착하는 것에 대하여 두 가지 시스템이 알려져 있다. 알려진 제 1 시스템에서, 밸브는 연료통과 완전히 맞물려 있다(도 1 참조). 알려진 제 2 시스템에서, 밸브는 해제 상태의 연료통의 최상단에 있는 홀딩 또는 쉽핑 캡(holding or shipping cap) 내에 위치한다(도 2 참조). 연료통을 작동하기 위하여, 사용자는 쉽핑 캡을 제거하고 밸브를 내리눌러 도 1에 도시된 맞물림 상태로 해야한다.

제 1 시스템은 사용자들에게 친숙하게 알려져 있는데, 이는 사용될 준비가 완벽하게 되어있기 때문이다. 그러나, 동시에 이 시스템은 제조 시점부터 연료를 완전히 소비할 때까지 유닛(unit)의 전체 수명 내내, 함유된 연료에 밸브를 노출시키게 된다. 이것은 연료(product)가 연료통 내의 내부 씰링(sealing)으로부터 누출되는 것뿐 아니라, 밸브 내에 있는 씰링을 통해 누출이 되는 것으로 인하여 연료통의 유효 수명을 단축시킨다.

제 2 시스템의 심각한 단점은 추가적인 누출이 아니라, 시스템이 사용자에게 너무 복잡하다는 것이다. 사용자는 쉽핑 캡을 제거해야 된다는 경고를 받아야 하고두 단계 과정으로 밸브를 올바르게 설치해야만 한다. 그렇지 않으면, 시스템은 작동하지 않거나 연료통으로부터 연료의 일부를 방출할 수 있다. 또한, 쉽핑 캡을 연료통의 제 위치에 설치하려할 때 공구(tool)에 큰 손상을 일으킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 한 가지 목적은 불필요한 연료의 방출을 막기 위하여 쉽핑 캡이 필요없이 쉽핑 상태(shipping position)로 연료통과 맞물릴 수 있는 연료통용 개선된 외부 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 쉽핑 상태에서 연료통과 유체를 전달하는 상태에 있게 되는 작동 상태(operational position)로 용이하게 이동되는 연료통용 개선된 외부 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 쉽핑 상태를 가지며, 공구에 설치할 때 작동 상태에 있게되는 연료통용 개선된 외부 밸브를 제공하는 것이다.

도 1은 맞물림 상태에 있는 밸브를 나타내는 종래 기술의 연료통의 부분적인 정면도.

도 2는 쉽핑 캡(shipping cap)에 의해 쉽핑 상태(shipping position)로 유지되는 밸브를 나타내는 다른 종래 기술의 연료통의 부분적인 정면도.

도 3은 명확하게 하기 위해 연료통을 부분적으로 나타낸, 쉽핑 상태로 연료통과 맞물린 본 발명의 밸브의 바람직한 실시예의 정면도.

도 4는 작동 상태로 연료통과 맞물린 본 발명의 밸브의 바람직한 실시예를 나타낸 것의 횡단면도.

도 5는 도 3의 선 5-5을 따라, 화살표로 표시된 방향으로 취해진 단면도.

도 6은 쉽핑 상태로 연료통과 맞물린 본 발명의 제 2 실시예의 부분적인 정면도.

도 7은 쉽핑 상태로 연료통과 맞물린 본 발명의 제 3 실시예의 부분적인 정면도.

도 8은 쉽핑 상태로 연료통과 맞물린 본 발명의 제 4 실시예의 부분적인 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 밸브 12 : 연료통(fuel cell)

14 : 밸브/연료통 유닛 16 : 밸브 몸체

18 : 제 1 형성부(first formation) 20 : 제 2 형성부

22 : 밴드(band) 23 : 하측부

24 : 흡입 포트(intake port) 26 : 테이퍼 벽(tapered wall)

28 : 흡입 오리피스(intake orifice)29 : 몸체 챔버

30 : 계량 챔버(metering chamber) 32 : 밸브 스템(valve stem)

34 : 출구 단부 36 : 편향 단부(biased end)

56 : 전방 레그(front leg) 58 : 후방 레그(back leg)

위에 열거된 목적은 쉽핑 캡의 보조 없이 쉽핑 상태로 연료통에 장착되고 그 후 용이하게 작동 상태로 변경되는 밸브를 특징으로 하는 본 발명의 연료통용 외부 계량 밸브에 의해 달성되거나 충족될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 밸브는 밸브를 쉽핑 상태나 작동 상태에 있게 하도록 구성된 두 레그를 구비한다. 이 실시예의 밸브를 사용하기 위하여, 사용자는 밸브가 쉽핑 상태에서 작동 상태로 이동되도록 밸브 위에서 손으로 누른다. 일단 본 밸브가 작동하도록 연료통 상에 맞물리면, 연료통은 종래의 방법으로 가스 작동식 연소 공구(gas-powered combustion tool)에 설치될 것이다.

이것은 맞물리는 과정을 단순화시키고 밸브를 사용자 친화적인 상태로 만든다. 이 실시예의 다른 장점은 밸브가 쉽핑 상태에 있을때 연료통 내부의 연료의 영향에 노출되지 않는다는 것인데, 이로 인해 연료통의 유효수명이 늘어나게 된다. 이 실시예의 또 다른 장점은 밸브 몸체에 있는 레그의 형상으로 인해 쉽핑 및/또는 저장 중에 밸브가 연료통에 고정된다는 것인데, 이로 인해 쉽핑 캡의 필요성이 없어진다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 밸브 몸체는 연료통의 파형 컵의 곡률(crimped cup curvature)에 맞고 밸브가 공구의 내부에 직접 맞물릴 수 있는 형상의 하나 또는 두 개의 레그로 이루어져 있다. 밸브가 연료통의 스템과 부분적으로 맞물릴 때 전방(레그가 두 개인 몸체의) 또는 레그 한 개는 연료통의 림(rim) 밑으로 삽입된다. 이러한 부착으로, 밸브는 연료통을 열지 않거나 계속 열려있지 않게 하며, 연료의 영향에 밸브가 노출되지 않게 하는데, 이로 인해 연료통의 수명은 더 늘어난다. 사용되고 있는 공구 상의 잠금/작동(locking/actuating) 장치 같은 수단으로, 밸브는 연료통과 완전히 맞물리게 될 때만 기능을 할 수 있게 된다.

이것은 연료통과 밸브가 결합하는데 있어 추가적인 동작이 필요 없기 때문에 사용하기가 단순해지는 장점을 제공한다. 쉽핑 상태에서 밸브를 유지시키는데 사용하는 쉽핑 캡을 제거함으로써 얻는 또 다른 장점은 이렇게 함으로써 연료통에 밸브를 잘못 부착시키는 실수를 없앤다는 것, 또는 공구에 설치하기 전에 캡을 제거하는 것을 잊는 실수를 없앤다는 것이다.

더욱 상세하게, 본 발명은 밸브가 연료통과의 유체 전달(fluidcommunication)을 이루지 않는 해제(또는 쉽핑) 상태와, 밸브가 연료통과의 유체 전달을 이루는 맞물림(또는 작동) 상태 둘 모두에서 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브를 제공한다. 밸브는 해제 상태를 유지하기 위한 제 1 형성부(formation)와 맞물림 상태를 유지하기 위한 제 2 형성부가 있는 몸체를 포함한다.

일 실시예에서, 밸브 몸체는 그 밸브 몸체에 한정된 두 개의 형성부가 있는 적어도 한 개의 레그를 구비한다. 제 2 형성부 아래에 위치한 제 1 형성부는 해제 상태로 밸브 몸체를 유지시키기 위해 구성된 그루브(groove)이다. 제 2 형성부는 맞물림 상태로 밸브 몸체를 유지시키기 위해 구성된 제 2 그루브이다.

다른 실시예에 따르면, 밸브 몸체는 밸브 몸체의 전방 단부에 부착된 적어도 하나의 레그를 구비하는데, 이 레그는 해제 상태에서 연료통의 롤심(rolled seam)에 마찰력에 의해 고정되도록 구성된다. 해제 상태에서, 밸브 몸체의 후방 단부(back end)는 연료통 위로 들어 들려져서, 밸브 몸체는 연료통의 상부 단부(upper end)에 의해 형성되는 평면에 대한 각을 한정하게 된다. 공구에 설치할 때, 밸브는 맞물림 상태에 위치하게 된다.

<실시예>

이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술의 밸브(4)가 홀딩 또는 쉽핑 캡(6)에 의해 해제 상태로 연료통(12) 위에서 유지되고 있는 것이 도시되어 있다. 종래 기술에서 알 수 있듯이, 해제 상태에서 도 1에 나타난 바와 같은 맞물림 상태로 이동되기 위하여, 사용자는 먼저 종래 기술의 밸브(4)와 함께 홀딩 캡(6)을 제거해야만 한다{이 때 밸브와 홀딩 캡은 스냅핏(snap fit)으로 연결되어 있다}. 그후에, 사용자는 종래 기술의 밸브(4)로부터 홀딩 캡(6)을 분리하고, 그 다음 종래 기술의 밸브(4)를 연료통(12) 상에 놓고, 끼워서 맞물림 상태가 되게 할 필요가 있다. 도 1에서 맞물림 상태를 볼 수 있는데, 이 도면에는 연료통(12)과 맞물린 종래 기술의 밸브(4)가 도시되어 있다.

도 1에서 도시된 것처럼, 완전히 맞물린 종래 기술의 밸브(4)가 있는 연료통(12)을 쉽핑하는 것도 종래 기술에서 알려져 있다. 종래 기술의 밸브(4)가 연료통(12)과 완전히 맞물렸기 때문에, 종래 기술의 밸브는 연료통에 포함된 유체에 노출되며, 연료통의 유효 수명은 줄어들게 된다.

본 발명은 유체 전달없이, 연료통(12)과 그 유효 수명을 보호하는 밸브를 제공하고 단순한 한 단계로써 밸브를 해제 상태에서 맞물림 상태로 이동시킴으로써, 종래 기술의 문제를 없애준다.

이제, 도 3을 참조하면, 전체적으로 참조번호 '10'으로 표시된, 외부의 계량 밸브가 연료통(12)에 사용되기 위해 제공되고 있으며, 쉽핑 상태에서 묘사되고 있다. 밸브(10)와 연료통(12)을 포함하며 전체적으로 참조번호 '14'로 표시된, 밸브/연료통 유닛은 예를 들어, 상기 니콜리치(Nicolich)의 특허에서 예시되고 본 출원 명세서와 참고로 병합된 연소 가스 작동식 패스너-드라이빙 공구(combustion gas-powered fastener-driving tool)에 유익하게 이용될 수 있다.

대체로, 밸브(10)는 밸브(10)가 연료통(12)과의 유체 전달(fluid communication)을 이루지 않는 해제(또는 쉽핑) 상태(도 3에 가장 잘 도시됨)와 밸브(10)가 연료통(12)과의 유체 전달을 이루는 맞물림(또는 작동) 상태(도 4에 가장잘 나타나 있음) 모두에서 연료통(12)과 함께 사용하도록 구성되어 있다. 바람직한 실시예에서, 밸브(10)는 해제 상태를 유지하기 위한 제 1 형성부(formation)(18)와 맞물림 상태를 유지하기 위한 제 2 형성부(20)가 있는 밸브 몸체(16)를 포함한다.

보다 구체적으로는, 밸브 몸체(16)는 바람직하게는 해제 상태로 밸브 몸체(16)를 유지하기 위해 구성된 쉽핑 그루브(shipping groove){또는 노치(notch)}인 제 1 형성부(18)와 맞물림 상태로 밸브 몸체(16)를 홀딩하기 위해 구성된 작동 그루브(또는 노치)인 제 2 형성부(20) 모두가 있는 적어도 하나의 레그(21)를 구비한다. 더욱이, 바람직한 실시예에서, 제 1 형성부(18)는 제 2 형성부(20) 아래에 위치하며, 밴드(22)에 의해 두 형성부(18,20)가 분리된다.

이제 도 4 및 도 5를 참조하면, 테이퍼 벽(tapered wall)(26)에 의해 한정되는 대체로 원형의 흡입 포트(circular intake port)(24)가 밸브(10)의 하측부(23)에 위치한다. 흡입 오리피스(intake orifice)(28)는 흡입 포트(24) 위에서 한정되어, 흡입 포트(24)와 유체 전달을 하며, 몸체 챔버(body chamber)(29)로 이어진다. 몸체 챔버(29)와 유체 전달을 하는 상태에 있는 것은 계량 챔버(30)이다. 밸브(10)는 밸브 몸체(16)로부터 연장되고 출구 단부(34)와 편향 단부(biased end)(36)가 있는 밸브 스템(32)도 포함한다. 편향 단부(36)에서의, 위치 결정 돌기(38)는 밸브 스템(32)의 직경이 좁아진 부분에 위치하는데, 이 곳에서 몸체 챔버(29) 내에 위치한 스프링(40)이 밸브 스템과 맞물린다. 또한 밸브 스템(32)에는 위치 결정 돌기(38)에서 출구 단부(34)까지 연장되는 통로(41)가 존재하는데, 밸브 스템 오리피스(42)는 이 통로와 유체 전달하는 상태에 있다.

계량 챔버(30) 내부에는 연료를 몸체 챔버(29)에서 계량 챔버로 이동하게 하는 립 씰(lip seal)(44)이 있다. 밸브 몸체(16) 내부에는 계량 챔버(30)에 있는 어떤 연료도 누출되지 못하도록 하는 출구 씰(46)도 있다. 밸브 스템(32)에는 그 위에 형성된 방사상 멈춤부(radial stop)(48)도 있는데, 이는 출구 씰(46)에 접하고 있다. 밸브 스템(32)에는 직경이 좀 더 작은 부분(37)과 좀 더 큰 부분의 두 영역이 있다. 직경이 좀 더 작은 부분(37)과 립 씰(44) 사이의 틈(clearance)은 밸브 스템이 도 4에 도시된 위치에 있는 한 몸체 챔버(29)와 계량 챔버(30) 사이에서 연료가 흐르도록 한다.

연료통(12)은 최상단 단부(top end)에 롤심(52)이 있는 원통형 쉘(50)을 포함하는데, 이는 노즐 또는 연료통 스템(54)을 둘러싸는 원형 공간을 한정한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 연료통(12)은 관상 밸브(tubular valve)(55)도 포함하는데, 이는 연료통 스템(54)에 연결되어 있다. 밸브(10)가 연료통(12)에 맞물려 있을 때, 연료통 스템(54)은 흡입 포트(24)와 맞물리는데, 이러한 맞물림은 벽(26)에 의해 용이하게 된다. 맞물리게 되면, 연료통 스템(54)은 눌려지는데, 이는 연료통(12) 내부에 있는 연료가 연료통 스템으로부터 흡입 오리피스(28)를 통하여 배출되게 하고 몸체 챔버(29) 내로 들어가게 한다. 몸체 챔버(29)로부터, 연료는 립 씰(44)과 밸브 스템(32) 사이로 흘러 계량 챔버(30)를 채운다. 일단 밸브/연료통 유닛(14)이 연소 공구 내부에 작동 가능한 상태로 맞물리게 되면, 밸브 스템(32)은 도 4에 나타난 바와 같이 안쪽으로 즉 오른쪽으로 밀려들어가는데, 이는 밸브 스템 오리피스(42)가 계량 챔버(30) 내로 이동하도록 스프링(40)을 충분히 압축한다.

밸브 스템(32)이 밸브 몸체(16) 내로 밀려들어감에 따라, 밸브 스템(32)의 증가한 직경은 립 씰(44)을 밀며, 더 이상의 어떤 연료도 몸체 챔버(29)로부터 계량 챔버(30)로 들어가지 못하게 한다. 계량 챔버(30)가 차단되면, 계량 챔버 내의 연료가 밸브 스템 오리피스(42)를 통하여 밸브 스템(32) 내로 들어가고 밸브 스템(32)을 통하여 최종적으로 연소 공구로 들어간다. 계량 챔버(30)로부터의 연료가 연소 공구 내로 배출된 후, 패스너를 드라이빙하기 위한 연소(fastener driving combustion)가 뒤따른다. 상기 공구는 밸브 스템(32)에 작용하는 축방향 힘(axial force)이 해제되도록 구성되고 배치되며, 스프링(40)은 방사상 멈춤부(48)가 다시 출구 씰(46)에 접하게 될 때까지 출구 단부(34) 쪽으로 밸브 스템을 민다. 밸브 스템(32)이 편향된 위치(도 4)로 되밀리게 되면, 편향 단부(36) 주변의 밸브 스템의 직경이 좀 더 작은 부분은 립 씰(44)과 밸브 스템 사이로 연료가 다시 통과하여 계량 챔버(30)로 들어가게 한다.

이제 도 3 내지 도 5를 참조하면, 바람직한 실시예에서, 레그(21)는 전방 레그(56)와 후방 레그(58)를 포함한다. 전방 레그(56)와 후방 레그(58)에는 양쪽 모두에 거기에 한정된 쉽핑 그루브(18)와 작동 그루브(20)가 있으며, 두 레그는 아래에서 보면 단면으로 아치형이다. 레그(21)는 스냅 핏(snap fit)으로 롤심(52)에 단단히 물리는 정도의 크기이다. 레그(21)의 수와 형태는 적용하는 바에 맞춰 변할 수 있다는 것이 관찰된다.

도 3 및 도 5에 나타난 바와 같이, 전방 레그(56)의 단면적이 후방 레그(58)의 단면적보다 큰 것이 바람직하다. 그 이유는 밸브(10)가 연료통(12) 상에 설치되고, 일단 밸브/연료통(14) 유닛이 연소 공구 내에 위치되면, 후방 레그(58)보다 전방 레그(56)에 더 큰 힘이 작용하기 때문이다. 그러나, 필요하다면 두 레그의 단면적이 같거나, 심지어 전방 레그(56)보다 후방 레그(58)의 단면적이 더 클 수도 있다.

도 3에서, 해제 즉, 쉽핑/저장 상태에 있는 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 연료통 스템(54)이 흡입 포트(24)와 일렬을 이룬 상태로, 밸브(10)는 연료통(12) 상에 위치된다. 그 후, 전방 및 후방 레그(56,58)는 각 레그의 쉽핑 그루브(18)가 롤심(52)과 맞물리고, 각 레그의 밴드(22)는 롤심(52) 바로 위에 위치하도록 연료통(12) 위쪽에서 아래로 눌려진다. 이런 구성은 유체의 전달이 이루어짐 없이 연료통(12) 상에서 밸브(10)를 제자리에 유지시킨다. 이 해제 상태에서, 연료통 스템(54)은 밸브(10)에 의해 보호되며, 이 상태에서 연료통(12)은 작동하지 않기 때문에, 밸브(10)가 연료에 노출되지 않고, 연료통(12)으로부터 누출되는 것이 최소화된다.

도 3의 해제 상태로부터 도 4의 맞물림 상태로 이동되기 위하여, 밸브(10)를 연료통(12) 위쪽에서 아래로 누르는 것이 사용자에게 요구되는데, 이로써 전방 레그(56)와 후방 레그(58) 양쪽의 작동 그루브(20)가 롤심(52)에 맞물리고, 각 레그의 밴드(22)는 롤심(52) 바로 아래에 위치하게 된다. 이 맞물림 상태에서, 밸브(10)가 연료통(12)과의 유체 전달을 이루고, 밸브/연료통 유닛(14)은 연소 공구 내부에 위치할 준비가 된다. 본 발명은 맞물림 과정을 단순화시켜, 밸브(10)의 사용을 수월하게 한다. 또한, 본 발명은 밸브를 추가적으로 조립, 부착 또는 재배치하는 필요를 없애고 도 2에 나타난 종래 기술의 시스템에서 요구되는 것처럼 오버캡(overcap)(6)을 사용할 필요도 없애준다.

도 6에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에서, 전체적으로 참조 번호 '70'으로 표시된 밸브는 밸브가 연료통과의 유체 전달을 이루지 않는 해제 상태와 밸브가 연료통과의 유체 전달을 이루는 맞물림 상태 둘 모두에서 연료통(12)과 함께 사용하도록 구성된다. 밸브(70)는 전방 단부(74)와 후방 단부(76)가 있는 밸브 몸체(72)를 포함하는데, 여기서 전방 단부에는 해제 상태에 있는 연료통(12)의 롤심(52)에 마찰력으로 고정되도록 구성된 적어도 하나의 레그(21)(파선으로 나타나있음)가 있다. 이러한 제 2 실시예에서 전방 단부(74)에는 전방 레그의 바닥에 있는 립(82) 위에 한정된 그루브(80)를 구비한 하나의 전방 레그(78)가 있는 것이 바람직하다. 이 제 2 실시예가 해제 상태에 있을 때, 밸브 몸체(72)의 후방 단부(76)가 연료통(12) 위로 들려져서, 밸브 몸체의 하부 에지(83)가 연료통의 상부 단부(84)에 의해 한정되는 평면에 대한 각 β를 한정한다.

조작시, 도 6의 밸브(70)를 해제 상태로 하기 위하여, 연료통 스템(54)이 흡입 포트(24)와 일직선을 이루게 하고, 그루브(80)가 롤심(52) 상에 마찰력으로 결합하고 립(82)이 롤심 아래에 위치하도록 전방 레그(78)를 삽입한다. 이 실시예에서, 밸브/연료통 유닛(14)을 공구 내로 위치시키는 것 이외에 밸브(70)를 맞물림 상태로 두는 데 필요한 다른 단계는 필요치 않다. 일반적으로, 연료통(12)에 비해 올라간 위치를 유지하되 후방 단부(76)는, 밸브(70)를 맞물림 상태로 하는 연소 공구에 있는 도어(door)에 의해, 연료통(12)의 상부 단부(84)에 대해 아래로 눌려지고, 이로써 연료통과 밸브(70) 사이에 유체 전달 상태가 이루어진다. 밸브 몸체(72)가 연소 공구의 도어에 의해 맞물림 상태로 눌려지면, 보통 폐쇄 위치(closed position)로 치우쳐 있는 밸브 스템(32)은 연소 공구에 의해 움직일 수 있게 된다. 공구의 연소 챔버 내로 연료를 주입하기 위하여, 연소 공구의 도어는 밸브 스템(32)을 안쪽으로 밀어 밸브(70)와 공구 사이에 유체 전달 상태가 되도록 하는 개방 위치(open position)가 되게 한다.

도 7에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에서, 전체적으로 참조 번호 '90'으로 표시된, 전방 레그(78)에 추가하여, 밸브(90)에는 전방 단부(94)와 후방 단부(96)를 구비한 밸브 몸체(92)가 있다는 것을 제외하고, 도 6의 제 2 실시예의 밸브(70)와 유사하다. 여기서, 후방 단부에는 바닥에 형성된 치형 또는 돌기(protrusion)(100) 한 개를 구비한 후방 레그(98)가 있다.

밸브(90)를 해제 상태로 하기 위하여, 밸브(70)로 설명된 과정과 같은 과정이 수행되나 제 3 실시예에서는, 후방 레그(98)도 롤심 아래 위치한 치형(100)으로 롤심(52)을 붙잡게 된다. 이러한 해제 상태에서, 밸브 몸체(92)의 후방 단부(96)는 연료통(12) 위로 들려져서, 밸브 몸체(92)의 하부 에지(97)는 연료통의 상부 단부(84)에 의해 한정되는 평면에 대해 각 β를 한정한다. 해제 상태에 있는 밸브(70)와 마찬가지로, 밸브(90)는 공구 내로 위치될 준비가 되어있는데, 일단 공구 내로 위치되면 후방 단부(96)는 공구의 도어에 의해 연료통(12)의 상부 단부(84)에 대하여 아래로 눌려지게 되며, 이는 밸브(90)를 맞물림 상태가 되게 하여, 연료통과 밸브(90) 사이에 유체 전달이 이뤄지도록 한다.

본 발명의 제 4 실시예가 도 8에 또한 도시되어 있는데, 여기서 밸브는 전체적으로 도면 번호 '110'으로 표시된다. 밸브(110)에는 전방 단부(114)와 후방 단부(116)가 있는 밸브 몸체(112)가 있고, 후방 단부에는 상부 치형(120), 하부 치형(122) 및 그 사이에 그루브(124)를 구비한 후방 레그(118)가 있다는 것을 제외하고 밸브(90)와 유사하다. 후방 레그(118)가 롤심 위에 위치한 상부 치형(120)과 롤심 아래에 위치한 하부 치형(122)을 사용하여 롤심(52)에 맞춰진다는 것을 제외하고는, 밸브 몸체(112)는 밸브(90)가 맞춰지는 것과 유사하게 연료통(12) 위에 끼워 맞춰진다. 조작시에, 밸브(110)는 밸브(90)와 동일하게 작동한다.

이와 같이, 본 발명의 밸브(10,70,90 및 110)는 쉽핑 캡(6)을 사용하지 않고 해제 상태에 있는 연료통(12)에 맞물릴 수 있는 개선된 외부 계량 밸브를 제공한다는 것을 확인할 수 있을 것이다. 더욱이, 본 발명의 밸브(10,70,90 및 110)는 보다 사용하기 쉽게, 공구에 덜 손상을 일으키게, 그리고 전체적으로 더 많은 사용자가 친화적이 되게, 해제 상태에서 맞물림 상태로 손쉽게 이동된다.

본 발명의, 연료통용 외부 계량 밸브의 특정한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 넓은 관점과 첨부된 청구항에 벗어나지 않고 본 발명에 변형 및 변경이 가해질 수 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 연료통용 외부 밸브에서 불 필요한 연료의 방출을 막기 위하여 쉽핑 캡이 필요없이 쉽핑 상태로 연료통과 맞물릴 수 있고, 쉽핑 상태에서 작동 상태로 용이하게 이동되는 등의 효과를 가진다.

Claims

밸브가 연료통(fuel cell)과의 유체 전달(fluid communication)을 이루지 않는 해제 상태(disengaged position)와 상기 밸브가 상기 연료통과의 유체 전달을 이루는 맞물림 상태(engaged position) 둘 모두에서 상기 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브로서,

상기 밸브는 상기 해제 상태를 유지하기 위한 제 1 형성부(formation)와 상기 맞물림 상태를 유지하기 위한 제 2 형성부를 구비하는 밸브 몸체를 포함하는, 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
제 1항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 적어도 하나의 레그를 구비하며;

상기 적어도 하나의 레그는 상기 제 1 형성부 및 상기 제 2 형성부를 구비하는 것을 더 포함하는, 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
제 2항에 있어서, 상기 제 1 형성부는 해제 상태로 상기 밸브 몸체를 유지시키기 위해 구성된 그루브(groove)이며;

상기 제 2 형성부는 맞물림 상태로 상기 밸브 몸체를 유지시키기 위해 구성된 그루브인 것을 더 포함하는, 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
제 2항에 있어서, 상기 제 1 형성부는 상기 제 2 형성부 아래에 배치되는,연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
제 1항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밑에서 봤을 때 아치형 단면인 전방 및 후방 레그를 구비하며;

상기 전방 및 후방 레그 각각은 상기 제 1 형성부 및 상기 제 2 형성부를 구비하는 것을, 더 포함하는 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
밸브가 연료통과의 유체 전달을 이루지 않는 해제 상태와 상기 밸브가 상기 연료통과의 유체 전달을 이루는 맞물림 상태 둘 모두에서 상기 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브로서,

상기 밸브는

밸브 몸체는 전방 단부 및 후방 단부를 구비하며;

상기 전방 단부는 적어도 하나의 레그를 구비하고;

상기 적어도 하나의 레그는 상기 해제 위치에서 상기 연료통의 롤심(rolled seam)에 마찰력으로 고정되도록 구성되며;

해제 위치에서, 상기 밸브 몸체의 상기 후방 단부는 상기 연료통 위로 들려져서, 상기 몸체는 상기 연료통의 상부 단부에 의해 한정되는 평면에 대한 일정 각을 한정하는 것을

포함하는, 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
제 6항에 있어서, 상기 밸브 몸체의 상기 후방 단부는 상기 해제 상태에서 상기 연료통 위로 들려지고, 상기 연료통이 동력 공구 내에 작동 가능한 상태로 위치되고 상기 밸브 몸체가 공구 구성 요소에 의해 눌려져서 상기 맞물린 상태로 되면 상기 맞물림 상태로 이동되는 것이 가능하게 되는, 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
제 6항에 있어서, 상기 후방 단부는 하나의 치형부(tooth)를 구비한 제 2 레그를 구비하는, 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
제 6항에 있어서, 상기 후방 단부는 두 개의 치형부를 구비한 제 2 레그를 구비하는, 연료통과 함께 사용하도록 구성된 밸브.
결합된 연료통과 밸브로서,

일 단부에 롤심(rolled seam)이 있는 원통형 쉘(cylindrical shell)과;

노즐을 둘러싸는 대체적으로 원형인 공간을 한정하는 상기 롤심과;

상기 노즐과 밸브 몸체 사이에 유체 전달을 막도록 해제 상태를 유지하기 위해 상기 롤심과 맞물림이 가능한 제 1 형성부를 구비하는 밸브 몸체와;

상기 노즐과 상기 밸브 몸체 사이에 유체 전달을 발생시키도록 맞물림 상태를 유지하기 위해 상기 롤심과 맞물림이 가능한 제 2 형성부를 구비하는 상기 밸브 몸체를

포함하는, 결합된 연료통과 밸브.
제 10항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 적어도 하나의 레그를 구비하며;

상기 적어도 하나의 레그는 상기 제 1 형성부 및 상기 제 2 형성부를 구비하는 것을

더 포함하는, 결합된 연료통과 밸브.
제 10항에 있어서, 상기 제 1 형성부는 상기 롤심에 대해 해제 상태로 상기 밸브 몸체를 유지하기 위해 구성된 그루브이며;

상기 제 2 형성부는 상기 롤심에 대해 맞물림 상태로 상기 밸브 몸체를 유지하기 위해 구성된 그루브인 것을 더 포함하는, 결합된 연료통과 밸브.
제 10항에 있어서, 상기 제 1 형성부는 상기 제 2 형성부 아래에 배치되는, 결합된 연료통과 밸브.
제 10항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밑에서 보았을 때 아치형 단면인 전방 및 후방 레그를 구비하며;

상기 전방 및 후방 레그 각각은 상기 제 1 형성부 및 상기 제 2 형성부를 각각 구비하는 것을 더 포함하는, 결합된 연료통과 밸브.
제 10항에 있어서, 상기 전방 레그는 상기 후방 레그에 비해 더 넓은 단면을 구비하는, 결합된 연료통과 밸브.
연소 공구에서 사용하기 위해 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법으로서,

외부 계량 밸브와 이와 분리되어 있는 연료통을 제공하는 단계와;

쉽핑 및 저장을 하기 위한 해제 상태로 연료통 위에서 상기 밸브를 삽입하는 단계와;

상기 밸브를 맞물림 상태가 되도록 미는 단계와;

상기 맞물림 상태가 되면, 사용할 수 있도록 상기 결합된 밸브와 연료통을 상기 연소 공구 내로 삽입하는 단계를

포함하며,

여기서, 상기 해제 상태에서는 상기 밸브는 상기 연료통과의 유체 전달을 이루지 않으며, 상기 맞물림 상태에서는 상기 밸브는 상기 연료통과의 유체 전달을 이루는, 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법.
연소 공구 내에서 사용하기 위해 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법으로서,

제 1 형성부와 제 2 형성부를 구비하는 적어도 하나의 레그를 구비한 외부 계량 밸브와 이와 분리된 연료통을 제공하는 단계와;

쉽핑 및 저장을 위해 해제 상태의 상기 연료통에 상기 제 1 형성부를 맞물리는 단계와;

상기 연료통 상으로 상기 밸브를 아래로 누르고, 맞물림 상태의 상기 연료통에 상기 제 2 형성부를 맞물리는 단계와;

상기 맞물린 상태가 되면, 사용할 수 있도록 상기 밸브와 연료통을 연소 공구 내에 위치시키는 단계를

포함하며,

여기서, 상기 해제 상태에서는 상기 밸브는 상기 연료통과의 유체 전달을 이루지 않으며, 상기 맞물림 상태에서는 상기 밸브는 상기 연료통과의 유체 전달을 이루는, 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법.
연소 공구 내에서 사용하기 위해 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법으로서,

외부 계량 밸브와 이와 분리된 연료통을 제공하는 단계와;

쉽핑 및 저장을 위해 해제 상태의 상기 연료통 상에 상기 연료통과의 유체 전달이 이루어지지 않는 상기 밸브를 삽입하는 단계와;

사용하기 위하여, 상기 결합된 밸브와 연료통을 상기 연소 공구 내에 고정시키는 단계와;

상기 고정시키는 단계와 동시에, 상기 밸브가 상기 연료통과 유체 전달이 이루어지게 맞물림 상태가 되도록 상기 밸브를 누르는 단계를

포함하는, 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법.
제 18항에 있어서, 그루브를 구비하는 적어도 하나의 레그를 구비한 전방 단부 및 후방 단부를 구비한 외부 계량 밸브를 더 제공하며; 상기 해제 상태의 상기 연료통 위로 후방 단부가 들려지도록 상기 연료통 상에 상기 그루브를 결합시키는, 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법.
제 19항에 있어서, 하나의 치형부를 구비한 제 2 레그를 구비하는 상기 후방 단부를 더 제공하고; 상기 후방 단부가 해제 상태의 상기 연료통 위로 들려질 때, 상기 치형부가 상기 연료통을 붙잡도록 하는 단계를 더 포함하는, 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법.
제 20항에 있어서, 두 개의 치형부를 구비한 상기 제 2 레그를 더 제공하고; 상기 후방 단부가 해제 상태의 상기 연료통 위로 들려질 때, 상기 두 개의 치형부가 상기 연료통을 붙잡도록 하는 단계를 더 포함하는, 연료통과 함께 외부 계량 밸브를 사용하는 방법.