KR100496835B1 - 포개져 결합된 오리부리형 체크 밸브 - Google Patents

포개져 결합된 오리부리형 체크 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개선된 역류 방지부를 갖는 체크 밸브 조립체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 체크 밸브 조립체는 적어도 두 개의 오리부리형 체크 밸브(10)를 포함하며, 상기 체크 밸브의 일단에는 유입부가 있고 그 반대쪽에는 탄성체 재질의 부리가 형성되어 있으며, 상기 부리는 상호 대향된 립과 상기 립 사이에 개방된 출구부가 구비되어 있다. 제 1 오리부리형 체크 밸브의 부리는 제 2 오리부리형 체크 밸브의 유입부에 끼워져 결합된다. 이러한 조립체는 정원용 호스의 노즐과 같은 소형 도관 내에 설비된다.

Description

포개져 결합된 오리부리형 체크 밸브{Nested duckbilled check valve}
본 발명은 도관을 통한 원하지 않는 역류를 신뢰성있게 방지할 수 있는 체크 밸브 조립체에 관한 것이다.
체크 밸브는 일방향을 따른 유체의 유동을 허용하고 역류는 방지하는 형태의 밸브이다. 그러한 밸브들은 전형적으로 배관 시스템의 오염을 방지하기 위해 사용된다. 오리부리형 체크 밸브(duckbilled type check valves)는 일반적으로 유체가 유동하는 도관에 꼭끼워지는 원통형 베이스/유입 단부를 갖는다. 밸브의 배출 단부는 오리 부리처럼 얼마간 테이퍼된다. 유입구와 배출구 사이에는 밸브를 관통하여 연장되는 중심 구멍이 마련된다. 정방향 유체 유량은 가요성을 갖는 부리 부분이 개방되도록 함으로써 밸브를 관통한 유체 유동을 허용한다. 역방향 유체 유량은 상기 가요성 부리를 폐쇄시킨다.
선행기술에 따른 오리부리형 체크 밸브들은 수많은 공급자들로부터 입수가능하다. 세 개의 공급자들을 예시하건대, Vernay Laboratories, Eagle-Picher 및 Moxness가 있다.
오리부리형 체크 밸브는 다양한 용도들에 사용되어 왔지만, 정원용 호스의 단부로부터 활성물질(예컨대, 세제, 비료, 제초제, 살충제)을 분배하기 위한 노즐 조립체에 사용되기에 특히 적합하다. 예컨대 미국 특허 제 5,906,316 호에 개시된 체크 밸브를 참조할 수 있다. 상기 특허의 내용 및 본 명세서에서 언급되는 다른 모든 출판물의 내용은, 그 전체가 본 명세서에서 설명되는 것처럼, 본 명세서에서 참조로 인용된다.
그러나, 최근 일부 지방자치단체는 체크밸브가 모래알이나 조그만 돌파편 등의 고체물질을 포함하는 물의 공급에 사용되는 경우에 있어서 조차도 효과적인 역류방지 기능을 구비할 것을 요구하는 법령을 제정하였다. 이 법령의 관심사는, 종래 체크 밸브가 개방된 상태에서 고체물질이 일시적으로 끼어서 유체가 끼인 고체물질을 제거하기 전에 체크 밸브가 역류방지기능을 제대로 수행할 수 없는 상황이 발생되는 것을 피하는 데에 있다.
이러한 법령의 요구조건을 만족시키기 위해, 다중의 직렬식 체크 밸브가 제안되었다(체크 밸브들은 서로 방해하지 않도록 약 1 센티미터 정도 격리된 상태로 설치된다). 이러한 구조가 역류방지 능력을 향상시키기는 하지만, 역류방지부를 포함하는 최종제품의 크기는 더욱 커지게 된다. 이러한 사항은 정원용 호스의 배출 노즐과 같은 소형 구조물에 있어서는 특별한 문제점으로서 작용한다. 또한, 그러한 노즐들 내에 각각의 다중 체크 밸브들을 설치하기 위해 다중 설치 작업이 수행되어야만 하고, 체크 밸브들을 적당하게 격리된 형상으로 유지하기 위해 최종 제품 (또는 부가적인 구성요소들)을 변형시키는 것이 필요할 수도 있다.DE-A-1 278 077를 참조하면, 유동 경로를 따라 일렬로 포개진 배열을 이루도록 유지되는 두 개의 오리부리형 체크 밸브로 구성되는 체크 밸브 조립체가 (도 2의 하반부에) 개시되어 있다. 밸브들은 밸브 본체 하우징내로 스냅식으로 끼워진다(4 칼럼, 3-6 라인 참조). 그러나, 상기 밸브의 조립과정은 특별하게 기재되어 있지 않다. 상기 조립과정이, 두 개의 밸브들을 하우징의 벽에 마련되는 구멍 내로 개개적으로 스냅끼워맞춤하는, 단계를 포함하여야 한다는 점을 이해할 수 있다. 밸브 플랜지들을 적소에 스냅식으로 끼워서 헐거워지지 않도록 하는 이러한 단계를 수행하는 것은 까다로운 업무에 해당할뿐만 아니라 밸브 플랜지 치수에 있어서 매우 미세한 허용오차를 필요로 하게 된다. 이러한 배열체에 있어서는, 외부 밸브의 유입구가 내부 밸브의 배출구를 막을 위험성이 있기 때문에, 밸브들의 서로에 관한 치수결정은 매우 중요하게 된다.
그러므로, 개선된 체크 밸브 조립체들이 요구되고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오리부리형 체크 밸브의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 오리부리형 체크 밸브의 배면도와 동일한 정면도;도 3은 도 1의 오리부리형 체크 밸브 두 개가 삽통식으로 결합된 상태를 도시한 사시도;
삭제
도 4는 본 발명에 따른 오리부리형 체크 밸브 두 개가 결합되어 도관내에 설비된 상태를 도시한 수직 단면도;
도 5는 바람직한 오리부리형 체크 밸브의 제 2 실시예를 도시한 도 2와 유사한 도면으로서, 오리부리형 체크 밸브의 배면도와 동일한 정면도;
도 6은 오리부리형 제 2 체크 밸브가 제 1 체크 밸브내로 삽입 결합된 상태를 도시한 도 5와 유사한 도면; 및
도 7은 도 6의 체크 밸브 조립체를 도시한 단면도.
본 발명은 이하의 특허청구범위 제 1 항 및 제 4 항에 의해 정의된다. 체크 밸브 조립체는 두 개의 오리부리형 체크 밸브를 구비하며, 상기 체크 밸브 일단부에 입구부가 있고 그 반대쪽 단부에는 탄성체 재질의 (바람직하게는 테이퍼진) 부리(bill)가 형성되어 있으며, 상기 부리에는 상호 대향된 립(lips)의 탄성 분리에 의해 개방될 수 있는 출구부가 구비되어 있다. 제 1 체크 밸브의 부리는 제 2 체크 밸브의 입구부에 삽통식으로(telescopically) 끼워 넣어져 유지된다. "테이퍼진(tapered)"이라는 용어는 경사지게 하거나 둥근 돔 모양처럼 끝이 좁아지게 하여 부리형으로 좁아진 구조를 의미한다.
청구항 1 및 청구항 4에 기재된 본 발명의 바람직한 실시예로서 상기 두 개의 체크 밸브는 본질적으로 동일한 구조를 갖는다.
청구항 1에 기재된 상기 제 1 체크 밸브의 부리는 제 2 체크 밸브의 입구부에 삽입되어 서로 맞물리는 형태의 스냅 끼워맞춤 연결부(snap fit connection)를 이룬다. 상기 제 1 체크 밸브의 부리와 입구부간에는 방사상으로 안쪽을 향하는 목 그루브(neck groove)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 체크 밸브의 입구부 내면에는 방사상으로 안쪽을 향하는 돌출부가 형성될 수 있다. 상기 돌출부는 그루브와 스냅 결합되어 부품들을 상호 결합시켜 준다.
본 발명의 다른 특징은 제 1 및 제 2 체크 밸브의 축방향 면간의 접촉으로 상호 포개어지는 결합을 이루는 체크 밸브 조립체를 제공함에 있다. 이러한 점에서, 상기 제 1 체크 밸브는 제 2 체크 밸브의 축방향 면과 밀어 넣어져 결합되는 축방향 면을 구비할 수 있다.
또한 본 발명은 도관내의 역류를 방지하는 방법을 제공함에 있다. 상기와 같은 종류의 체크 밸브 조립체를 도관내에 설치한다(예컨대, 체크 밸브 조립체의 방사상으로 외향하는 면이 도관과 밀봉 접촉되는 것이 바람직하다).
본 발명은 최종 제품에서 불필요한 공간을 차지하지 않고 역류방지 능력을 개선시키는 종결부(closure)를 제공함에 있다. 더욱이, 체크 밸브는 상호 맞물릴 수 있으므로 단일 장치로서 보관, 운반 및 설치할 수 있다. 이러한 것은 체크 밸브 조립체의 자동화 시설을 용이하게 한다. 또한, 동일한 구조의 체크 밸브가 사용되는 것이 바람직하므로 두 개의 체크 밸브를 분리 보관하거나 분리 형성할 필요가 없다.
게다가, 각각의 체크 밸브 장치는 분리되어 사용될 수 있다. 따라서, 필요시 역류를 2회에 걸쳐 방지할 수 있으며, 부가적인 역류 방지가 필요치 않은 경우 동일한 구성 일부만으로 역류 방지 작용을 할 수 있다.
본 발명의 장점들이 이하의 바람직한 실시예에 의하여 명백해질 것이다.
도 1에는 오리부리형 체크 밸브(10)를 도시한다. 오리부리형 체크 밸브(10)는, 관형 입구부(11), 견부(shoulder)(12), 상기 입구부(11)에 반경방향 내측으로 끼워지는 목부(neck)(13), 그들 사이에 배출 슬릿(16)이 형성되어 있는 한 쌍의 가요성 부리 립들(flexible bill lips)(14 및 15), 및 (도 4에 도시한 바와 같은) 관통 통로(18)를 갖는다. 도면부호 19로 나타낸 바와 같이, 상기 립들(14 및 15)은 서로를 향하여 테이퍼된다.
입구부(11)는 도면부호 21로 도시한 지점으로부터 연신된다. 결과적으로, 상기 립들(14 및 15)이 상기 통로(18) 내에서 포개져서 결합되면(도 3 및 4 참조), 연신부(21)의 단부는 견부(12)에 대해 접지되고, 예컨대 연신부(21)의 축방향으로 연장되는 표면은 목부(13)의 축방향으로 연장되는 표면과 접촉된다. 중요하게는, 이러한 결합구조에 의해, 간극(22)이 형성되어(특히, 도 4 참조), 제 1 오리부리형 밸브가 제 2 오리부리형 밸브의 "피메일(female)" 단부의 간섭을 받지 않고 개방 및 폐쇄될 수 있다. 요구될 경우, 체크 밸브들은, 접착제, 초음파 용접 또는 다른 기법들을 이용하여 (연신부(21)의 내면과 목부(13)의 외면 간에 접촉점이 마련되는 상태로, 또는 리세스(recess)와 돌출부의 상호 체결을 경유하거나 표면(12)을 따른 다른 접촉을 경유하여) 더욱 영구히 상호체결될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 이러한 조립체는, 좁은 통로(27;narrowing)에 밀봉적으로 접지되도록, 도관(26)내로 삽입될 수 있다. 삽입후, 체크 밸브 조립체의 유입 단부에 위치되는 부가적인 통상적인 구조물들(도시안됨)이 사용되어, 상기 체크 밸브 조립체를 상기 도관 내에 유지시킬 수 있다.
도 5에는 본 발명과 관련하여 유용하게 사용될 수 있는 선택적인 체크 밸브(30)를 도시한다. 제 1 실시예의 경우와 유사하지만, 목부와 연신부 사이의 접촉 영역이 개조되어 스냅 끼워맞춤 연결부(snap fit connection)를 이룬다.
체크 밸브(30)는 관형 입구부(31), 견부(32), 목부(33), 부리 립들(34 및 35), 및 배출 슬릿(36)을 갖는다. 그러나, 상기 목부(33)에는 내측으로 파여지는 홈이 형성된다. 유입부(38)에는 반경방향 내측으로 돌출되는 비드부(41)가 형성되며, 이러한 비드부(41)는 목부(33)의 홈 내로 스냅 끼워맞춤되기에 적당하게 된다.
본 실시예는 부리 사이에 접착제, 용접, 또는 정밀한 허용오차를 요구할 수 있는 극도로 타이트한 잼 끼워맞춤(jam fit)을 필요로 하지 않으면서 오리부리들 사이의 견고한 상호체결을 제공한다. 또한, 본 실시예는 비드부(41) 및 목부(33)의 홈(33) 사이의 곡면형 접합에 기인하여 두 개의 체크 밸브들 사이의 밀봉을 향상시킨다.
도 4에 도시한 도관(26) 내에서의 우측으로부터 좌측을 향한 물 유량은 양(both) 오리부리들을 개방시킴으로써, 유동이 방해되지 않도록 한다. 부스러기가 끼어 오리부리들 중의 하나가 개방되는 경우에도, 역방향 유동은 방지된다.
본 발명에 따라 유용하게 사용될 수 있는 오리부리형 체크 밸브는 (예컨대 사출성형과 같은) 당 업계에 알려진 다양한 통상적인 성형 기법들을 이용하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 체크 밸브는 상기 관형 입구부에서 6.6 mm ~ 6.76 mm의 직경, 12.57 mm ~ 12.83 mm의 전체 축방향 길이, 및 4.95 mm ~ 5.21 mm의 부리 축방향 길이를 갖는다. 각각의 체크 밸브에 있어서 전체 길이 대 직경의 비는 1.9 ~ 1인 것이 바람직하다. 여하튼, 제 1 체크 밸브의 부리의 축방향 길이는 다른 밸브의 유입구 공동의 축방향 길이보다 짧아야 한다.
본 발명의 밸브들을 형성하기 위해, Advanced Elastomer Systems사로부터 구입가능한 Santropreme??35와 같은 다양한 탄성 재료들이 사용될 수 있다.
상기 조립체는 정원용 호스의 노즐과 같은 매우 작은 제품들에 특히 유용하다. 또한, 양(both) 오리 부리들이 근본적으로 동일할 수 있기 때문에, 그들을 형성하기 위해 두 개의 별도의 금형들이 요청되지는 않는다.
지금까지 기재된 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것이다. 본 발명의 범위와 폭에 속하는 다른 선택적인 실시예들이 존재한다. 예컨대, 상기 조립체 (및 각각의 체크 밸브)의 치수들이 변화될 수 있고, 상기 조립체들은 물을 포함하는 용도가 아닌 다양한 다른 용도들에 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 조립체들은 고압 개스나 다른 액체를 운반하는 시스템들에 사용될 수 있다. 또한, 적어도 체크 밸브 시스템이 설치될 때까지 밸브들을 상호체결시키는 (나사식 또는 베이오닛형 연결부와 같은) 다른 수단이 사용될 수 있다. 더욱이, 추가적인 안전성을 제공하기 위해, 두 개를 초과하는 개수의 상기 밸브들이 상기한 방식으로 끼워질 수 있다. 그러므로, 청구항들이 본 발명의 전체 범위를 해석하기 위해 고찰되어져야 한다.
체크 밸브 조립체들이 도관 내에서의 역류 방지를 개선하기 위하여 제공된다. 체크 밸브들은 소형 노즐들과 관련하여 특히 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 일단에 형성되는 유입부, 대향 단부에 형성되고 서로 대향되는 립들 및 상기 립들을 절곡시킴으로써 개방될 수 있는 배출구를 갖는 탄성 부리, 및 상기 유입부와 탄성 부리 사이에 형성되는 목부분을 포함하는 제 1 오리부리형 체크 밸브; 및 일단에 형성되는 유입부, 대향 단부에 형성되고 서로 대향되는 립들 및 상기 립들을 절곡시킴으로써 개방될 수 있는 배출구를 갖는 탄성 부리, 및 상기 유입부와 탄성 부리 사이에 형성되는 목부분을 포함하는 제 2 오리부리형 체크 밸브;를 구비하는 체크 밸브 조립체에 있어서,
    상기 제 1 오리부리형 체크 밸브의 립들이 상기 제 2 오리부리형 체크 밸브의 유입부 내에서 외측으로 이동될 수 있도록, 상기 제 1 오리부리형 체크 밸브의 부리가 상기 제 2 오리부리형 체크 밸브의 유입부 내로 삽통식으로 끼워져서 유지되며;
    상기 제 1 오리부리형 체크 밸브의 목부분과 제 2 오리부리형 체크 밸브의 유입부 사이의 스냅 끼워맞춤 연결부에 의해, 상기 제 1 오리부리형 체크 밸브의 부리가 상기 제 2 오리부리형 체크 밸브의 유입부와 포개지는 형상으로 유지되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 오리부리형 체크 밸브가 그 목부분 상에 반경방향 내측으로 지향되는 홈을 갖고, 상기 제 2 오리부리형 체크 밸브는 그 유입부의 내면 상에 반경방향 내측으로 지향되는 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 조립체.
  3. 도관 내에 제 1 항에 따른 체크 밸브 조립체를 설비하여 도관내의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 일단에 형성되는 유입부, 및 대향 단부에 형성되고 서로 대향되는 립들 및 상기 립들을 절곡시킴으로써 개방될 수 있는 배출구를 갖는 탄성 부리를 포함하는 제 1 오리부리형 체크 밸브; 및 일단에 형성되는 유입부, 및 대향 단부에 형성되고 서로 대향되는 립들 및 상기 립들을 절곡시킴으로써 개방될 수 있는 배출구를 갖는 탄성 부리를 포함하는 제 2 오리부리형 체크 밸브;를 구비하는 체크 밸브 조립체에 있어서,
    상기 제 1 오리부리형 체크 밸브의 부리가 상기 제 2 오리부리형 체크 밸브의 유입부 내로 삽통식으로 끼워져서 유지되며;
    상기 두 개의 체크 밸브가 동일한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 체크 밸브 조립체.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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