KR100502475B1

KR100502475B1 - 역류방지밸브

Info

Publication number: KR100502475B1
Application number: KR10-2003-0023549A
Authority: KR
Inventors: 최수웅
Original assignee: 주식회사현대밸브
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2005-07-20
Also published as: KR20040089765A

Abstract

본 발명은 소형화 및 경량화가 가능하면서도 별도의 동력원 없이 자동으로 개폐동작이 이루어지도록 된 역류방지밸브에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 적어도 양측에 개구된 관로연결부가 구비된 밸브몸체(210)와, 이 밸브몸체(210)의 내부 중앙에 위치된 회전축(221)을 매개로 회전가능하게 장착된 밸브디스크(230)와, 상기 회전축(221)의 일단부에 반경방향 일측으로 연장 설치되며 그 선단부에는 무게추(260)가 설치되어 관로에 펌핑압력이 해제될 시에 상기 무게추(260)의 자중에 의해 밸브디스크(230)가 닫혀지도록 하는 밸브차단수단과, 관로에 펌핑압력이 작용될 시에 상기 밸브차단수단에 의해 닫혀진 밸브디스크(230)를 개방시키는 밸브개방수단을 포함하는 역류방지밸브에 있어서, 상기 밸브개방수단은 닫혀진 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210)의 내부 양측 중에서 유체의 펌핑방향 전단 측에 연통되도록 연결 설치된 제1유체압전달관로(271)와, 상기 제1유체압전달관로(271)에 연결 설치되어 밸브몸체(210) 내부와 연통되는 압력챔버(281) 및 이 압력챔버(281) 내부에 전후진 가능하게 설치된 피스톤(282)을 구비하며 상기 회전축(221)에 연결되어 밸브디스크(230)를 개방되도록 회동시키는 유체압실린더(280)를 포함하는 역류방지밸브가 제공된다.

Description

역류방지밸브 {Non return valve}

본 발명은 정전 등과 같은 비상시에 자동으로 차단되는 역류방지밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형화 및 경량화가 가능하면서도 별도의 동력원 없이 자동으로 개폐동작이 이루어지도록 된 역류방지밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 유체를 이송시키는 관로, 특히 상하수도 등과 같이 설치 경로의 고저차로 인해 관로 전후단의 수두차가 큰 관로에는, 정전 등으로 인해 펌프의 작동이 멈추는 경우 이송되는 유체가 역류되어 펌프가 파손될 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 역류방지밸브가 설치된다. 이러한 역류방지밸브는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브디스크(120)의 회전축(124)에 소정 길이의 회동부재(131)를 직교하도록 연결 설치하고, 이 회동부재(131)의 일측에는 소정 중량의 무게추(141)를 장착하고, 그 타측에는 유압실린더(151)를 연결하여 이루어진 것으로, 평상시에는 유압실린더(151)에 의해 밸브디스크(120)가 회전되어 밸브의 개폐동작이 이루어지고, 정전 등의 비상의 경우에는 상기 유압실린더(151)가 무부하 상태로 되어 상기 무게추(141)에 의해 밸브디스크(120)가 회전됨에 따라 자동으로 밸브의 차단동작이 이루어지도록 구성된다.

따라서, 종래의 역류방지밸브는 밸브디스크(120)의 회전을 위한 유압계통 구조 및 이 유압계통의 제어를 위한 전기계통 구조가 필수적이기 때문에, 그 구조가 복잡하고 유압 및 전기계통의 손상 및 오작동의 염려도 그만큼 높아지게 되어 정전시에 역류되는 유체를 제대로 차단하지 못하고 펌프 등의 파손을 유발하는 문제점이 있었다.

한편, 상기한 유압 및 전기계통 구조 없이 자동으로 개폐되도록 한 종래의 밸브로써, 회전축을 밸브디스크의 상측으로 편심된 위치에 결합되도록 수평방향으로 설치하여 밸브디스크가 자중 및 유체압력에 의해 자동으로 개폐되도록 한 밸브도 있었다. 그러나, 이러한 편심 디스크 밸브는 밸브디스크가 편심되게 설치됨에 따라 그 회전반경이 일반적인 디스크 밸브에 비해 현저하게 증가되어 밸브몸체의 길이가 길어질 수밖에 없고, 이는 밸브 전체의 크기 및 중량을 필요 이상으로 증가시키는 원인이 되어 제조비용이 낭비되고 설치과정이 번거롭게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소형화 및 경량화가 가능하면서도 별도의 동력원 없이 자동으로 개폐동작이 이루어지도록 된 역류방지밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210)의 내부 양측 중에서 유체의 펌핑방향 전단 측에 연통되도록 연결 설치된 제2유체압전달관로(272)와, 상기 회전축(221)의 단부에 상기 밸브차단수단과 소정 각도 이격되도록 반경방향 타측으로 연장 설치되며 그 선단부에는 상기 제2유체압전달관로(272)에 연결된 유체수용챔버(291)를 구비하여 공급되는 유체의 양에 따라 중량이 변화되는 가변무게추(290)를 더 포함하는 역류방지밸브가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 회전축(221)에 연결 설치되어 차단동작되는 밸브디스크(230)의 회전속도를 감속시키는 댐퍼실린더(300)를 더 포함하며, 이 댐퍼실린더(300)는 그 몸체부(301)에 길이방향을 따라 소정 간격 이격된 복수의 릴리프통로(302, 303)가 형성되어 피스톤(304)이 몸체부(301)의 종단부 측으로 갈수록 강한 댐핑력을 받도록 된 것을 특징으로 하는 역류방지밸브가 제공된다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 역류방지밸브의 일실시예 구성을 도시한 정면도이고, 도 4 및 도 5는 각각 그 측면도 및 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 역류방지밸브는, 양측에 관로와 연결되도록 개구된 관로연결부가 구비된 밸브몸체(210)와, 이 밸브몸체(210)의 내부 중앙에 수평방향으로 설치된 회전축(221)을 매개로 회전 가능하게 설치되어 그 회전에 따라 밸브몸체(210) 내부의 양측 공간부를 개폐시키는 밸브디스크(230)와, 상기 회전축(221)의 일단부에 반경방향 일측으로 연장 설치되며 그 선단부에는 무게추(260)가 설치되어 상기 무게추(260)의 자중에 의해 밸브디스크(230)가 닫혀지도록 하는 밸브차단수단과, 상기 밸브디스크(230) 양측의 공간부를 연통시키도록 밸브몸체(210)에 연결 설치된 릴리프관로(270, 270')와, 이 릴리프관로(270, 270') 상에 연결 설치되어 유체의 역류시에 개방동작되는 릴리프밸브(275)와, 상기 회전축(221)에 반경방향으로 소정 간격 이격된 위치에 연결 설치되며 상기 차단용 무게추(260)에 의해 닫혀지는 밸브디스크(230)의 회전속도를 감속시키는 댐퍼실린더(300)와, 상기 차단용 무게추(260)에 의해 닫혀진 밸브디스크(230)를 개방되도록 회전시키는 밸브개방수단을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 밸브디스크(230)는 상기 회전축(221)의 길이방향에 대하여 기울어지도록 된 경사형 디스크로 이루어진다. 이에 따라, 상기 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210) 양측 내주면에는 각각 길이가 최대인 부분과 최소인 부분이 형성되며, 상기 릴리프관로(270, 270')는 그 양측이 각 구획부의 길이가 최대인 부분에 연결되어 밸브몸체(210)의 원주방향을 따라 배열될 수 있게 된다.

상기 댐퍼실린더(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 감속용 유체가 충전된 몸체부(301)와, 이 몸체부(301)의 내부에 전후진 가능하게 설치된 피스톤(304)과, 일측은 상기 피스톤(304)에 연결되고 타측은 상기 제2회동부재(202)와 연결된 연결로드(306)와, 이 연결로드(306) 외주부에 장착되어 피스톤(304)을 탄성지지하는 스프링(305)을 포함하며, 상기 몸체부(301)의 종단부 측에는 길이방향을 따라 소정 간격 이격된 제1 및 제2릴리프통로(302, 303)가 형성되어 피스톤(304)이 몸체부(301)의 종단부 측으로 갈수록 강한 댐핑력을 받도록 구성된다.

상기 밸브개방수단은 상기 릴리프관로(270)의 일측에 연결된 제1유체압전달관로(271)와, 상기 밸브몸체(210)의 저부에 연결된 제2유체압전달관로(272)와, 상기 회전축(221)에 반경방향으로 이격되도록 소정 길이의 회동부재(203)를 매개로 연결 설치되며 상기 제1유체압전달관로(271)를 통해 밸브몸체(210) 내부와 연결된 한 쌍의 유체압실린더(280)와, 상기 회전축(221)의 타측에 반경방향으로 이격되도록 소정 길이의 회동부재(204)를 매개로 연결 설치되며 상기 제2유체압전달관로(272)를 통해 밸브몸체(210) 내부와 연결된 가변무게추(290)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 유체압실린더(280)는 상기 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210)의 내부 양측 중에서 유체의 펌핑방향 전단 측에 연통되도록 설치된 것으로, 상기 제1유체압전달관로(271)를 통해 밸브몸체(210) 내부와 연통되는 압력챔버(281) 및 이 압력챔버(281) 내부에 전후진 가능하게 설치된 피스톤(282)을 구비하여 상기 제1유체압전달관로(271)를 통해 전달되는 이송 유체의 펌핑압력에 의해 신축되도록 구성된다.

또한, 상기 가변무게추(290) 역시 상기 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210)의 내부 양측 중에서 유체의 펌핑방향 전단 측에 연통되도록 연결 설치된 것으로, 상기 제2유체압전달관로(272)를 통해 밸브몸체(210) 내부와 연통되는 유체수용챔버(291)를 구비하여 공급되는 유체의 양에 따라 중량이 변화되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 역류방지밸브의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

정상적으로 유체가 이송될 때에는, 상기 밸브디스크(230)가 수평방향으로 배치되어 밸브의 개방 상태가 유지된다.

이 상태에서, 정전 등으로 인해 관로 내부의 이송유체에 펌핑력이 가해지지 않게 되면, 상기 제1회동부재(201)를 통해 가해지는 차단용 무게추(260)의 하중에 의해 밸브디스크(230)가 회전되어 밸브의 차단이 자동으로 이루어지게 된다. 이때, 상기 댐퍼실린더(300)에 의해 밸브디스크(230)의 회전속도가 조절되는 동시에 상기 릴리프밸브(275)가 개방되어 밸브디스크(230)에 가해지는 역류 유체의 압력 및 수격작용에 의한 충격력이 분산된다.

이어서, 전기의 공급이 재개되어 관로 내부의 이송유체에 펌핑력이 가해지면, 상기 릴리프밸브(275)는 차단동작된다. 이렇게 되면, 닫혀진 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210) 양측 공간 중에서 유체의 펌핑방향 전단측의 압력이 증가되고, 증가된 압력에 의해 상기 제1 및 제2유체압전달관로(271, 272)를 통해 관로 내부의 이송 유체가 상기 유체압실린더(280) 및 가변무게추(290) 내부로 압송된다. 이에 따라, 상기 유체압실린더(280)가 신축되어 상기 회전축(221)에 회전력을 가하는 동시에 상기 가변무게추(290)의 하중 역시 증가되어 추가적인 회전력이 회전축(221)에 가해지게 되고, 이 회전력에 의해 닫혀진 밸브디스크(230)가 개방방향으로 회동될 수 있게 된다. 이렇게 하여 밸브의 개방이 이루어지는 동안, 상기 유체압실린더(280) 내부 및 가변무게추(290) 내부의 유체 압력은 점점 떨어지게 되어 이송유체의 저항력이 가장 적게 작용되는 상태, 즉 수평배치 상태로 밸브디스크(230)가 정지되어 평상의 유체 이송이 이루어질 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 역류방지밸브는, 정전시에는 상기 차단용무게추(260)에 의해 밸브 양측이 차단되어 이송유체의 역류가 차단되고, 유체이송 펌프의 작동이 재개되면 이송되는 유체의 펌핑력에 의해 작동되는 상기 유체압실린더(280) 및 가변무게추(290)에 의해 밸브의 개방이 이루어지도록 구성되므로, 종래와 같은 별도의 동력원 및 제어 계통 구조가 필요 없어 밸브의 개폐 신뢰도 및 내구성을 높일 수 있고, 제작 및 설치가 용이하게 되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 정전시의 밸브 차단은 고정된 중량의 무게추(260)에 의해 이루어지고, 펌프 재가동시의 밸브 개방은 이송유체의 펌핑압력에 의해 작동되는 유체압실린더(280) 및 가변무게추(290)에 의해 이루어지도록 구성함으로써, 개폐동작을 위한 별도의 동력원 및 제어 계통 구조가 필요 없게 되어 제작비용을 절감할 수 있고, 설치가 용이하며, 개폐 신뢰도 및 내구성을 높일 수 있도록 된 역류방지밸브를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 역류방지밸브의 정면도

도 2는 도 1에 도시된 역류방지밸브의 평면도

도 3은 본 발명에 따른 역류방지밸브의 일실시예 구성을 도시한 정면도

도 4는 도 3에 도시된 역류방지밸브의 측면도

도 5는 도 3에 도시된 역류방지밸브의 평면도

도 6은 본 발명의 요부인 댐퍼실린더의 일실시예를 도시한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

210 : 밸브몸체 221 : 회전축

230 : 밸브디스크 260 : 무게추

270 : 릴리프관로 271, 272 : 유체압전달관로

280 : 유체압실린더 290 : 가변무게추

300 : 댐핑실린더

Claims

적어도 양측에 개구된 관로연결부가 구비된 밸브몸체(210)와, 이 밸브몸체(210)의 내부 중앙에 위치된 회전축(221)을 매개로 회전가능하게 장착된 밸브디스크(230)와, 상기 회전축(221)의 일단부에 반경방향 일측으로 연장 설치되며 그 선단부에는 무게추(260)가 설치되어 관로에 펌핑압력이 해제될 시에 상기 무게추(260)의 자중에 의해 밸브디스크(230)가 닫혀지도록 하는 밸브차단수단과, 관로에 펌핑압력이 작용될 시에 상기 밸브차단수단에 의해 닫혀진 밸브디스크(230)를 개방시키는 밸브개방수단을 포함하는 역류방지밸브에 있어서, 상기 밸브개방수단은 닫혀진 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210)의 내부 양측 중에서 유체의 펌핑방향 전단 측에 연통되도록 연결 설치된 제1유체압전달관로(271)와, 상기 제1유체압전달관로(271)에 연결 설치되어 밸브몸체(210) 내부와 연통되는 압력챔버(281) 및 이 압력챔버(281) 내부에 전후진 가능하게 설치된 피스톤(282)을 구비하며 상기 회전축(221)에 연결되어 밸브디스크(230)를 개방되도록 회동시키는 유체압실린더(280)를 포함하는 역류방지밸브.
제1항에 있어서, 상기 밸브디스크(230)에 의해 구획된 밸브몸체(210)의 내부 양측 중에서 유체의 펌핑방향 전단 측에 연통되도록 연결 설치된 제2유체압전달관로(272)와, 상기 회전축(221)의 단부에 상기 밸브차단수단과 소정 각도 이격되도록 반경방향 타측으로 연장 설치되며 그 선단부에는 상기 제2유체압전달관로(272)에 연결된 유체수용챔버(291)를 구비하여 공급되는 유체의 양에 따라 중량이 변화되는 가변무게추(290)를 더 포함하는 역류방지밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전축(221)에 연결 설치되어 차단동작되는 밸브디스크(230)의 회전속도를 감속시키는 댐퍼실린더(300)를 더 포함하며, 이 댐퍼실린더(300)는 그 몸체부(301)에 길이방향을 따라 소정 간격 이격된 복수의 릴리프통로(302, 303)가 형성되어 피스톤(304)이 몸체부(301)의 종단부 측으로 갈수록 강한 댐핑력을 받도록 된 것을 특징으로 하는 역류방지밸브.