KR100430786B1 - 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관로를 개폐할 때 체크밸브에 의해 발생되는 소음을 최소화하고, 기밀성이 향상되며, 마모 및 이물질의 침착이 저감되는 구조를 갖는 체크밸브에 관한 것이다.

본 발명은 체크밸브의 면 대 면 접촉 방식을 개선하여 밸브 개폐구와 밸브 시트 간에 선 접촉이 가능하도록 이루어 반복 작용하더라도 기밀성 저하될 염려가 없으며, 개폐구가 밸브 시트에 2중으로 실링되도록 선 접촉을 이루어 기밀이 확실하게 이루어지고, 밸브의 작동시에 소음 발생이 극감되며, 밸브의 작동면에 불순물의 침착이 방지되고, 유체저항이 감소되고, 밸브 개폐구의 작동축 중심이 다소 비뚤어져도 기밀이 완전한 체크 밸브를 제공하고자, 본 발명은 유체를 이동시키며 관로에 결합되는 밸브 몸체(30)와, 유로를 개폐하는 개폐구(45)와 개폐구를 밀폐하는 스프링(43)과 이 스프링을 지지하도록 상기 밸브 몸체에 고정되는 스프링 지지구(41)를 포함하는 체크 밸브에 있어, 상기 밸브 개폐구(45)를 만곡의 구면으로 형성하고 대향 접촉되는 밸브 시트(47)는 주 실링을 이루는 금속재의 주 시트(470)와 완충 및 보조 실링을 이루는 수지재의 보조 시트(472)를 중첩 형성하여 이루어지는 밸브 개폐 유닛(40)을 형성하여 상기 시트와 밸브 개폐구의 접촉부가 2중의 선접촉을 형성하여 실링되도록 이루어지는 체크 밸브인것을 특징으로 한다.

Description

체크밸브{A CHECK VALVE}

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관로를 개폐할 때 체크밸브에 의해 발생되는 소음을 최소화하고, 기밀성이 향상되며, 마모 및 이물질의 침착이 저감되는 구조를 갖는 체크밸브에 관한 것이다.

체크밸브는 유체를 한 방향으로만 흐르도록 하고 반대 방향의 유체흐름을 방지하기 위해 유체의 유동 관로 상에 개재되어 사용되는 것이다.

이러한 체크 밸브는 다양한 기계 요소에 사용되고 있으며 밸브의 직경이나 구조에 따라서 다양한 형태로 이루어진다.

상기 체크 밸브에 있어서 특히 본 발명이 개선하고자 하는 주요 대상은 소형 보다는 주로 급수 설비와 같은 유체 이송 라인에 사용되는 체크 밸브가 되며, 이러한 분야의 체크 밸브는 체크 밸브를 통과하여 공급된 유체가 공급 중단에 따라서 유체 하중에 따른 낙하 압력이 밸브 개폐구에 작용하여 개폐 작동시 심각한 소음과 함께 밸브 구조의 마모와 파손을 초래하는 문제가 있다.

공지된 종래의 체크밸브에 대하여 살펴본다.

도 1 도시의 체크밸브(1)는 밸브몸체(2)의 상, 하부 내면에 나사부(3)가 형성되어 파이프(4, 4')가 연결되고 일측에는 덮개(5)가 결합되며 힌지핀(6)에 의해 회동 가능하도록 개폐편(7)이 구성되어 이루어진다.

상기 체크 밸브는 힌지핀(6)에 의해 회동되는 개폐편(7)이 낙하되는 유체의중량에 의해 밸브몸체(2)를 급격히 타격하므로 과도한 작동 소음이 발생되는 단점이 있고, 반복적인 개폐 작동에 따라서 타격되는 부분이 마모되는 현상이 발생되고 마모된 부분으로 유체가 누설되어 체크밸브의 수명이 단축되는 문제점이 있으며 힌지 작동에 의하여 체크 밸브의 작동 응답성이 떨어지는 단점이 있다.

상기 단점을 일부 보완하도록 안출된 도 2 도시의 다른 종래 기술에 의하면

연통되는 통공(29a)과 다수의 체결공이 형성된 플랜지(30)를 갖는 상하부 몸체(20,21)와, 상면 중앙에 가이드 축(27)이 관통하는 축공을 마련하고 다수개의 와류 방지편(25)과 경사부(26a)을 형성한 가이드 커버(26)와, 하향 테이퍼진 코일 스프링(50)과, 상면 중앙으로부터 일정 길이를 갖는 가이드 축(27)이 상향 돌출되고 저면은 나팔관 형태로 만곡진 개폐구(22)와 하부 몸체(21) 내주연에 끼워 설치된 링 형태의 완충부재(23)로 이루어진 것이다.

상기한 모든 종래의 체크 밸브는 개폐구가 판 형태로 이루어진 판 체크 밸브를 구성하므로 개폐 작동시 밸브 몸체 또는 완충 부재와 개폐구가 면 대 면의 접촉을 이루기 때문에 빈번한 밸브의 개폐작용에 의해 밸브와 시트가 접촉하는 면에 마모가 발생되고, 관로를 유동하는 유체에 포함된 불순물이 접촉면에 침착됨으로써 밸브와 시트의 면 대 면 접촉면이 완전하게 이루어지 않게 되고, 이에 따라 밸브의 기밀성이 저하되는 단점이 있다.

이러한 체크 밸브에 있어서 펌프의 작동에 의해 상방으로 이송되는 유체는 상대적으로 큰 밸브와 시트의 면 대 면 접촉부를 통과하므로 유체의 유동저항이 커지는 문제점이 있으며, 후술한 종래 기술에서도 개폐구(22)를 나팔관 형태로 만곡형성하였다고 하지만 개폐구의 접촉 부분은 역시 판 체크 밸브와 마찬가지로 면 접촉을 이루고 있으므로 상술한 문제점은 상존한다.

또한, 종래의 체크 밸브는 소음을 다소 줄이기 위하여 밸브체를 합성수지로 형성하거나 또는 밸브체에 고무재의 링을 끼워 접촉면에서 완충을 이루도록 안출된 경우도 있으나 이들 역시 상기 문제를 근본적으로 해소하지 못하는 것에 불과하며 상기 종래 기술들을 화학물질을 유동시키는 라인에 적용하는 경우에는 그 폐해가 더욱더 심각하다.

상술한 바와 같은 종래 체크 밸브의 문제점을 개선하고자 안출된 본 발명은 체크밸브의 면 대 면 접촉 방식을 개선하여 밸브 개폐구와 밸브 시트 간에 선 접촉이 가능하도록 이루어 반복 작용하더라도 기밀성 저하될 염려가 없는 체크밸브를 제공하는 것이다.

본 발명은 밸브 개폐구가 밸브 시트에 2중으로 실링되도록 선 접촉을 이루어 기밀이 확실하게 이루어지는 체크 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명은 밸브의 작동시에 소음 발생이 극감되며, 밸브의 작동면에 불순물의 침착이 방지되고, 유체저항이 감소되고, 밸브 개폐구의 작동축 중심이 다소 비뚤어져도 기밀이 완전하게 이루어지는 체크밸브를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 유체를 이동시키며 관로에 결합되는 밸브 몸체와, 유로를 개폐하는 개폐구와 개폐구를 밀폐하는 스프링과 이 스프링을 지지하도록 상기 밸브 몸체에 고정되는 스프링 지지구를 포함하는 체크 밸브에 있어, 상기 밸브 개폐구를 만곡의 구면으로 형성하고 대향 접촉되는 밸브 시트는 주 실링을 이루는 금속재의 주 시트와 완충 및 보조 실링을 이루는 수지재의 보조 시트를 중첩 형성하여 이루어지는 밸브 개폐 수단을 형성하여 상기 시트와 밸브 개폐구의 접촉부가 2중의 선접촉을 형성하여 실링되도록 이루어지는 것에 의한다.

도 1 은 종래의 체크밸브를 도시한 단면 상태의 구성도 .

도 2는 종래의 다른 체크밸브를 도시한 단면 상태의 구성도.

도 3은 본 발명의 체크밸브를 도시한 요부 구성도로서,

도 3a는 일차적인 폐쇄 상태,

도 3b는 2차적인 폐쇄 상태를 도시한 구성도.

도 4는 본 발명의 체크밸브를 적용한 일 실시예로서의 종 단면 분해도.

도 5는 도 4의 결합 상태 종 단면 구성도.

도 6은 도 4의 변형 실시예를 보여주는 종 단면 구성도.

도 7은 본 발명의 체크 밸브를 적용한 다른 실시예로서의 종 단면 구성도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

30 : 밸브 몸체 31 : 지지 돌기

40 : 밸브 개폐 유닛 41 : 스프링 지지구

43 : 스프링 45, 45a : 개폐구

47 : 실링 시트 50 : 마개

450 : 밸브체 452 : 지지체

470 : 주 시트 472 : 보조 시트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명은 유체를 이동시키며 관로에 결합되는 체결구를 갖는 체크 밸브에 있어, 양측으로부터 중앙으로 향하는 지지 돌기(31)를 복수로 형성하고 중앙에 유체 통공을 관통 형성한 밸브 몸체(30)와, 상기 밸브 몸체에 스프링(43)을 개재하여 적층 결합되는 밸브 개폐 유닛(40)과, 밸브 개폐 유닛을 폐쇄하며 중앙에 유체 통공을 관통 형성한 마개(50)로 이루어진다.

상기 밸브 개폐 유닛(40)은 스프링 지지구(41)와 압축 스프링(43), 스프링에 탄발 설치되며 만곡된 금속재의 밸브체(450)와 인서트 사출 성형한 수지재의 지지체(452)를 일체로 형성하여 이루어지는 개폐구(45)와, 상기 개폐구(45)의 만곡면과 선 접촉을 이루도록 링 형태를 이루는 금속재의 주 시트(470)와 주 시트 상부에 일체 형성되는 수지재의 보조 시트(472)로 이루어지는 실링시트(47)로서 이루어진다.

상기 개폐구(45)와 실링 시트(47)의 접촉은 스프링(43)과 유체 압에 의하여 보조 시트(472)가 변형을 이루면서 제 2 실링점(P2)을 형성하고, 하강 압력이 더하여지면서 주 시트(470)인 금속재 시트의 제 1 실링점(P1)에 각각 선 접촉을 이루도록 형성된다.

상기 밸브 개폐 유닛의 실링시트는 주 시트의 형상을 도 4 내지 도 5 도시와 같이 직각으로 절곡하여 형성하거나 또는 도 6도시와 같이 사면으로 절곡 형성하여 이루어질 수도 있으며 절곡된 내부 둘레의 상부면이 상기 보조 시트와 함께 만곡의 개폐구와 원주면이 접촉하는 선 접촉을 이루어 실링이 이루어지도록 구성되며 이때 마개의 형상만이 상기 실링 시트의 형상과 일치하도록 설계 변경되면 가능하다.

한편, 본 발명은 도 7에 도시한 바와 같이 플랜지를 갖는 유체 관로에 삽입되는 구조의 밸브 몸체(30a)내에 유체 통공이 형성되고 방사상의 날개로 밸브 몸체의 관통공에 끼워지는 스프링 지지구(41a)에 스프링(43)과 개폐구(45a)를 탄설하여 실링 시트(47)를 마개(50a)로서 결합하여 이루어지는 것이다.

상기 개폐구(45a)는 금속재로 이루어지며 만곡의 주연부와 중심부에 요입부(455)를 형성하여 이루어진다.

상기 요입부(455)는 스프링이 안착되는 단턱을 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 작용을 이하 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 2점 선 접촉을 이루는 실링 구조를 갖는 밸브 개폐 유닛(40)은 밸브의 개폐 작용시에 소음을 극감시키는 작용을 이룬다.

이는 유체 관로에 결합되어 유체를 이송시키는 경우에 유체의 공급이 중단되는 시점에서 유체의 역류를 방지하도록 체크 밸브 작용이 일어나는바 이때 밸브 개폐 유닛(40)은 스프링(43)의 탄성과 유체의 낙하 압력 등이 복합적으로 작용하여 개폐구(45)가 하강하고 만곡면의 밸브체(450)가 실링 시트(47)의 보조 시트(472)의 내부 둘레면에 먼저 접촉을 이루면서 유체 차단이 이루어지며 동시에 압력이 증가하면서 개폐구(45)가 더욱 하강하면서 상기 수지재의 보조 시트(472) 내경을 눌러 변형시키면서 금속재로 이루어지는 주 시트(470)의 내부 둘레면에 접촉이 이루어진다.

상기 접촉은 도 3에 도시한 바와 같이 제 1, 2 실링점으로 하나의 점을 기준으로 접촉이 이루어지며 이 접촉점이 밸브체(450)의 만곡면과 링 형태로 접촉되므로 선 접촉이 실현되어 실링이 이루어진다.

상기 실링에 있어서 보조 시트(472)는 변형이 가능한 수지로 이루어지므로 개폐 압력에 의한 소음을 흡음함과 동시에 완충 작용을 수반하며 이러한 보조 시트는 선 접촉을 유지하므로 접촉면에 마모가 발생하더라도 실링에는 영향을 주지아니하고 주 실링은 밸브체(450)와 주 시트(470)의 금속 대 금속의 접촉에 의하므로 견고하다.

또한 반복적인 사용에 의하여 스프링과 개폐구 사이에 중심이 다소 변화하더라도 만곡된 밸브체에 의하여 밸브의 기밀 작용에는 변화가 없다.

한평, 상기 체크 밸브가 개방될 때에는 스프링(43)이 압축되면서 개폐구(45)가 스프링 지지구(41)면에 닿지 아니하도록 완전히 압축된 길이를 설계하여 개방시의 소음 발생 요인도 감소시키도록 한다.

물론 이러한 본 발명은 주로 금속 대 금속에 의하여 실링이 이루어지므로 급수 시설은 물론이고 보조 시트의 재질을 변경하면 동일한 작용 효과를 얻으면서 화학 물질 등을 이송하는 관로에도 설계 변경 없이 적용이 가능하다.

상기와 같이 구성되어 작용하는 본 발명의 체크밸브는 밸브 개폐구와 밸브 시트면을 선 대 선 접촉을 하게 구성함으로써 기밀성이 향상되고, 이물질이 침착되는 것을 방지하며, 밸브 개폐구의 작은 복귀편차에 관계없이 밸브 개폐구의 기밀성을 항상 유지할 수 있고, 밸브 개폐구와 밸브 시트면의 접촉면적을 대폭적으로 감소시킴으로써 충격에 의해 발생되는 소음이 매우 작아지므로 체크 밸브의 내구성이 증대되는 효과를 갖는다.

또한 본 발명의 밸브 개폐 유닛의 기본적인 실링은 금속 대 금속의 선 접촉에 의하므로 화학 약품 라인에도 적용이 가능하고, 일반 라인을 포함한 본 체크밸브가 시설된 라인에 화재가 발생하더라도 밸브 소손에 따른 고유 기능의 상실이 배제되는 여러 우수한 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 유체를 이동시키며 관로에 결합되는 밸브 몸체와, 유로를 개폐하는 개폐구와 개폐구를 밀폐하는 스프링과 이 스프링을 지지하도록 상기 밸브 몸체에 고정되는 스프링 지지구를 포함하는 체크 밸브에 있어서,

   상기 밸브 개폐구를 만곡의 구면으로 형성하는 것과, 대향 접촉되는 밸브 시트는 주 실링을 이루는 금속재의 주 시트와 완충 및 보조 실링을 이루는 수지재의 보조 시트를 중첩 형성하여 체크 밸브 폐쇄시 일차적으로 보조 시트와 만곡의 개폐구가 실링을 이루고 증가 압력에 의하여 2차적으로 상기 주 시트와 만곡의 개폐구가 실링을 이루어는 밸브 개폐 수단으로 형성하여 상기 시트와 밸브 개폐구의 접촉부가 2중의 선접촉을 형성하여 실링되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 개폐 수단은 스프링 지지구(41)와 압축 스프링(43)에 의하여 탄발 설치되며 만곡된 금속재의 밸브체(450)와 인서트 사출 성형한 수지재의 지지체(452)를 일체로 형성하여 이루어지는 개폐구(45)와, 상기 개폐구(45)의 만곡면과 선 접촉을 이루도록 링 형태를 이루는 금속재의 주 시트(470)와 주 시트 상부에 일체 형성되는 수지재의 보조 시트(472)로 이루어지는 실링시트(47)로서 이루어지는 밸브 개폐 유닛(40)으로 이루어, 상기 개폐구(45)와 실링 시트(47)의 접촉은 보조 시트(472)가 변형을 이루면서 제 2 실링점(P2)을 형성하고, 하강 압력이 더하여지면서 주 시트(470)인 금속재 시트에 제 1 실링점(P1)에 각각 선 접촉이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 밸브 개폐 수단의 개폐구는 금속재로 이루어지며 만곡의 주연부와 중심부에 요입부(455)를 형성하여 요입부(455)에 스프링이 안착되는 단턱을 제공하는 개폐구(45a)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.