KR100727833B1 - A Linear Control Check Valve for Water Hammer Arresting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유체의 역류를 방지하는 체크밸브에 관한 것으로, 체크 밸브를 닫는 구동력으로 압축공기의 압력을 이용하고, 밸브 폐쇄 시간을 선형적으로 제어하여 수격현상 자체가 일어나지 않게 하며, 여타 원인으로 발생한 수격현상은 수격방지기로 흡수하는 체크밸브 장치 및 본 체크 밸브 장치의 선형제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a check valve that prevents a backflow of fluid, by using the pressure of the compressed air as a driving force for closing the check valve, by controlling the valve closing time linearly so that the water hammer does not occur, and caused by other causes The water hammer phenomenon relates to a check valve device absorbed by a water hammer and a linear control method of the check valve device.
본 발명은 종래의 체크밸브의 문제점을 해결하기 위하여, 압축 공기로 구동되는 체크밸브를 채택하였다. 압축공기 공급원으로는 외부의 압축공기통을 이용할 수도 있고, 압축공기가 내장된 수격방지기와 결합하여 사용할 수도 있다.In order to solve the problem of the conventional check valve, the present invention adopts a check valve driven by compressed air. An external compressed air cylinder may be used as a source of compressed air, or may be used in combination with a water hammer which has a built-in compressed air.
본 발명의 기본 구성품인 수격방지용 체크밸브는 밸브 몸체, 밸브 몸체의 하류단 플랜지에 고정되는 트림플렌지, 밸브 몸체의 중앙 부위에 놓이는 압력실, 상기 트림과 압력실을 연결하는 지지대, 상기 압력실 내부에 장착되는 액추에이터, 상기 압력실의 개구부에 삽입되어 전후로 미끄럼 운동을 하는 플러그, 그리고 압력실과 밸브 몸체의 공기 주입구에 연결되는 압축 공기관으로 구성되어 있다. The water hammer check valve, which is a basic component of the present invention, includes a valve body, a trim flange fixed to a downstream flange of the valve body, a pressure chamber placed at a central portion of the valve body, a support connecting the trim and the pressure chamber, and the pressure chamber inside. The actuator is mounted to, the plug is inserted into the opening of the pressure chamber to slide back and forth, and a compressed air pipe connected to the air inlet of the pressure chamber and the valve body.
체크밸브, 수격현상, 수격방지기, 선형제어, 시간지연, 압축공기 Check valve, water hammer, water hammer, linear control, time delay, compressed air
Description
도 1은 종래의 수격방지기이다.1 is a conventional water hammer.
도 2는 본 발명인 자체 선형제어 시간지연 방식의 수격방지용 체크밸브이다.Figure 2 is the inventors of the self-linear control time delay type anti-water hammer check valve.
도 3은 공기유입플러그의 상세도이다.3 is a detailed view of the air inlet plug.
도 4는 오리피스 교환이 가능한 공기유입플러그의 상세도이다.Figure 4 is a detailed view of the air inlet plug capable of replacing the orifice.
도 5는 피스톤형 수격방지기를 구비한 수격방지용 체크밸브이다. 5 is a water hammer prevention check valve having a piston type water hammer.
도 6은 벨로우즈형 수격방지기를 구비한 수격방지용 체크밸브이다. 6 is a water hammer prevention check valve having a bellows type water hammer.
도 7은 공기공급관이 트림플랜지와 지지대 내부에 형성된 수격방지용 체크밸브이다. Figure 7 is an air supply pipe is a water hammer check valve formed in the trim flange and the support.
도 8은 공기공급관이 내부파이프 내부를 지나는 수격방지용 체크밸브이다.8 is an anti-water hammer check valve through which the air supply pipe passes through the inner pipe.
도 9는 인접한 수격방지기로부터 압축공기를 공급받는 수격방지용 체크밸브이다. 9 is a check valve for preventing water hammer receiving compressed air from an adjacent water hammer.
본 발명은 유체의 역류를 방지하는 체크 밸브(Check Valve, 역지변)에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 체크 밸브를 닫는 구동력으로 압축공기의 압력을 이용 하고, 밸브 폐쇄 시간을 선형적으로 제어하여 수격현상 자체가 일어나지 않게 하며, 여타 원인으로 발생한 수격현상은 수격방지기로 흡수하는 체크밸브 장치 및 이 체크 밸브 장치의 선형제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a check valve (Check Valve) to prevent the back flow of the fluid. More specifically, the pressure of the compressed air is used as a driving force for closing the check valve, and the valve closing time is linearly controlled so that the water hammer does not occur, and the water hammer caused by other causes is absorbed by the water hammer. And a linear control method of the check valve device.
수격현상(Water Hammer)이란, 물, 기름 등의 비압축성 유체가 흐르는 유로에서 유로가 갑자기 폐쇄되거나 갑자기 열릴 때, 유체에 충격파(Shock Wave)가 발생하여 순간적으로 아주 높은 압력이 발생하는 현상으로서, 이로 인하여 심할 경우 배관이 파손되고, 마치 망치로 치듯이 관로에 진동과 소음과 진동을 발생시키고, 밸브, 게이지, 이음매 등 관계의 취약 부분을 손상시키고, 누수를 유발하는 원인이 된다. 이 수격 현상의 강도는 유로의 폐쇄시간이 짧을수록 크다. Water Hammer is a phenomenon in which a shock wave is generated in a fluid when a flow path is suddenly closed or suddenly opened in a flow path where an incompressible fluid such as water and oil flows. If it is severe, the pipe is broken, and as if hammered, it causes vibration, noise and vibration in the pipeline, damages the vulnerable parts such as valves, gauges, and joints, and causes leakage. The intensity of this water hammer is greater as the closing time of the flow path is shorter.
수격현상은 상기한 바와 같이 관로가 갑자기 폐쇄되거나, 갑자기 열릴 때 발생하는데, 유체의 역류를 방지하기 위하여 관계에 설치하는 체크밸브는 대표적인 유로의 급폐쇄 장치이다. 유체 이송 펌프의 가동 중단, 배관의 손상 등으로 유체가 역류하면 순간적으로 체크밸브가 닫히고, 이때 수격현상이 일어난다.Water hammer occurs when a pipeline is suddenly closed or suddenly opened as described above, and a check valve installed in a relation to prevent a back flow of a fluid is a representative closing device of a typical flow path. If the fluid flows back due to an interruption of the fluid transfer pump or damage to the pipe, the check valve closes momentarily, and water hammer occurs.
체크밸브가 설치된 관계에서, 상기와 같은 수격현상을 일어나지 않게 하거나, 일어나더라도 그 강도를 약하게 하려면 밸브의 폐쇄속도를 느리게 하거나, 별도의 수격방지기를 부착하면 된다.With the check valve installed, in order to prevent the above water hammer phenomenon or to weaken the strength even if it occurs, the closing speed of the valve may be slowed or a separate water hammer preventer may be attached.
일반적인 체크밸브는 구동 방식에 따라 크게 중력식과 스프링식이 있는데, 수격 방지용 체크밸브로는 주로 밸브의 폐쇄시간을 지연시키는 방식이 사용된다. 구체적인 방식으로는, 국내 실용신안등록 제20-0231069와 같이 서브체크밸브를 이용하는 방법, 국내 실용신안등록 제20-0175254와 같이 지연 실린더를 이용하는 방 법, 국내 실용신안등록 제20-0329457과 같이 체크밸브를 외부에서 전기로 구동하여 적정한 속도로 개폐하는 방법 등이 있다.The general check valve has a gravity type and a spring type according to the driving method. As a check valve for preventing water hammer, a method of delaying the closing time of the valve is mainly used. Specifically, check using a sub check valve as shown in Korean Utility Model Registration No. 20-0231069, using a delay cylinder as shown in Domestic Utility Model Registration No. 20-0175254, and checking in Korea Utility Model Registration No. 20-0329457. There is a method of opening and closing the valve at an appropriate speed by electrically driving the valve from the outside.
그러나, 상기 종래의 기술들 중 앞의 두 방법은 밸브의 폐쇄 속도를 지연시켜 수격현상을 줄이는 효과가 일부 있으나, 밸브의 폐쇄시간을 적정 속도로 제어하기가 불가능하고, 또한 최종 폐쇄 시점에서 급폐쇄 모드를 갖게 되어, 수격방지 효과가 그다지 크지 않거나, 폐쇄 시간이 길어질 경우 유체의 손실이 클 염려가 있다. 그리고, 마지막 방식은 장치가 복잡하여 고가이고, 고장의 염려가 크고, 외부 전원이 필요하여 사용이 불편하다.However, although the previous two methods of the conventional techniques have the effect of reducing the water hammer phenomenon by delaying the closing speed of the valve, it is impossible to control the closing time of the valve at an appropriate speed, and also in the final closing time The mode has a mode of preventing water hammer or a large loss of fluid when the closing time is long. In the last method, the device is complicated and expensive, there is a high risk of failure, and an external power source is required, which is inconvenient to use.
발생한 수격현상을 제거하기 위하여 별도의 수격방지기를 관로에 설치하기도 한다. 통상적으로 사용되는 수격방지기는 도 1과 같이 관로의 일부분에 압축 공기를 주입한 동공(Cavity)을 가진 형태이다. To prevent the occurrence of water hammer, separate water hammer arresters may be installed in the pipeline. A water hammer is generally used has a cavity (cavity) injecting compressed air into a portion of the pipe as shown in FIG.
만약 수격현상이 발생하여 관로 내부에 큰 유체 압력이 발생하면, 이 압력은 관로(a)를 따라 전파되다가 벨로우즈(b)에 전달되고, 이에 따라 벨로우즈가 부풀고, 동공 부위의 공기(c)가 압축되면서 압력이 흡수되어 소멸된다.If a water hammer occurs and a large fluid pressure is generated inside the pipeline, this pressure propagates along the pipeline (a) and is transmitted to the bellows (b), which causes the bellows to swell and the air in the pupil (c) to be compressed. The pressure is absorbed and disappears.
이와 같은 수격방지기는 수격현상의 발생을 근본적으로 발생하지 못하게 하는 것은 아니고, 수격현상의 정도를 완화시킬뿐, 완전히 제거하지는 못한다.Such a water hammer does not fundamentally prevent the occurrence of water hammer, but only alleviates the degree of water hammer and does not completely eliminate it.
본 발명은 상기한 종래의 수격방지용 체크밸브에서 발생하는 문제점을 해결하기 위하여, 급폐쇄가 일어나지 않아 수격현상이 발생하지 않고, 구조가 간단하며, 자체에 밸브 개폐 구동력을 보유하며, 밸브 폐쇄의 지연 시간을 임의로, 선형 적으로 제어할 수 있는 체크밸브와, 체크밸브의 개폐 시간을 선형적으로 제어하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention, in order to solve the problems occurring in the conventional water hammer check valve, the water closing phenomenon does not occur due to the rapid closing does not occur, the structure is simple, retains the valve opening and closing force in itself, the delay of valve closing An object of the present invention is to provide a check valve capable of controlling the time arbitrarily and linearly and a method of linearly controlling the opening and closing time of the check valve.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 체크밸브는 압축 공기로 구동되는 액추에이터를 채택하였다. 본 체크밸브를 외부 압축공기통, 콤프레셔 등에 연결하여 사용하면 본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성할 수 있다. 그러나, 본 체크밸브를 설치한 후에도 약하게 잔존할 수 있는 수격현상과 여타의 원인으로 발생한 수격현상을 완전히 제거하고, 체크밸브에 간편하게 압축공기를 공급하기 위하여 종래의 수격 방지기를 결합시켜 사용할 수도 있다.In order to achieve the technical problem as described above, the check valve of the present invention employs an actuator driven by compressed air. When the check valve is connected to an external compressed air cylinder, a compressor, or the like, the object of the present invention can be achieved. However, even after the check valve is installed, a conventional water hammer preventer may be used in order to completely eliminate water hammer that may remain weak and water hammer caused by other causes, and to simply supply compressed air to the check valve.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 기능을 상세히 서술한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and function of the present invention.
본 발명의 기본 구성품인 수격방지용 체크밸브(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 밸브 몸체(110)와, 밸브 몸체의 하류단 플랜지에 고정되어 밸브 몸체(110) 내부에 장착되는 트림으로 구성되는데, 트림은 트림플랜지(120), 밸브 몸체의 중앙 부위에 놓이는 압력실(130), 상기 트림플랜지(120)와 압력실(130)을 연결하는 3 내지 4개의 지지대(140), 상기 압력실 내부에 장착되는 액추에이터(150), 상기 압력실의 개구부에 삽입되어 전후로 미끄럼 운동을 하는 플러그(160), 그리고 압력실과 밸브 몸체의 공기 주입구에 연결되는 압축 공기관(170)으로 구성되어 있다. As shown in FIG. 2, the water
체크밸브의 밸브 몸체(110)는 케이싱(111)의 양단에 플랜지(112, 113)가 형성되어 있는 형상인데, 상류측 내부에는 밸브 시트(114)가 형성되어 있고, 캐이싱(111) 내면의 종단면이 포물선에 가까운 곡선을 이루고, 케이싱(111)의 외벽에 공기 주입구(115)가 있다. 본 밸브 몸체의 상류 측 플랜지(112)는 유체가 유입되는 관로에 연결되고, 하류측 플랜지(113)에는 트림플랜지(120)가 연결된다. 트림플랜지(120)와 밸브 몸체의 하류측 플랜지(113)의 연결 부위에는 유체의 누설을 방지하기 위하여 가스켓(121)이 사용되고, 트림플랜지(120)에는 밸브 몸체의 하류측 플랜지(113)와 결합할 수 있도록 나사 구멍(122)이 가공되어 있다.The
트림플랜지(120)는 두꺼운 플랜지 형상인데, 이 트림플랜지(120)에 단면이 유선형이고, 전체적으로 판 형태인, 3 내지 4개의 지지대(140)에 의하여 압력실(130)이 고정된다. 상기 지지대(140)는 트림플랜지(120)와 압력실(130)에 용접 또는 볼트로 결합된다.The
밸브 몸체의 중앙 부위에는 압력실(130)이 놓이게 되는데, 이 압력실은 일단이 개구부이고, 속이 빈 원추 형상으로서, 원추 끝단에는 에어 포켓(131)이 형성되어 있다. 그리고 이 에어 포켓(131)의 외벽에는 공기연결구(132)가 있는데, 여기에 공기관(170)이 연결되어 외부의 압축공기통 등으로부터 압축 공기가 공급된다. The
상기 압력실(130) 내부에는 액추에이터(150)가 장착되는데, 이 액추에이터는 고무로 제작되고, 길이 방향으로 신축이 자유로운 벨로우즈(151), 벨로우즈의 일단에 조립되는 공기유입플러그(152), 벨로우즈의 타단에 조립되는 압력핀(153)으로 구성된다. 압력핀(153)의 머리부분 그리고 공기유입플러그(152)의 머리 부분에는 깊이가 깊고 걸림 턱이 있는 홈이 파여 있고, 이 홈에 벨로우즈(151)의 끝단이 단단히 끼워져서 공기가 누설되는 것을 막아 준다. An
도 3에 도시된 바와 같이, 공기유입플러그(152)는 압력실의 에어 포켓(131) 에 삽입되어 결합되는데, 공기의 누설을 막기 위하여 외부에 1 내지 3개의 오링(O-Ring)(1522)이 끼워진다. As shown in FIG. 3, the
액추에이터(150)의 공기유입플러그(152)는 압력실(130)의 에어포켓(131)에 단순히 삽입하여 사용하여도 무방하나, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기유입플러그(152)의 목(1523)과 압력실의 에어포켓(131) 입구에 에 나사산을 가공하여 나사 결합을 하면 액추에이터(150)가 안정되게 조립된다. The
플러그(160)는 종국적으로 밸브를 개폐하는 부위로서, 압력실(130)의 전단 개구부에 삽입되어 전후로 미끄럼 운동을 하고, 내부 중앙에 돌출부(162)를 가지며, 이 돌출부(162)에는 구멍이 있어서 여기에 상기 액추에이터(150)의 압력핀(153)이 결합된다. 플러그(160)와 액추에이터(150)의 결합은 단순히 삽입을 해 두어도 무방하나, 안전한 결합을 위하여 액추에이터(150)의 압력핀(153)의 외면과 플러그의 돌출부(162)의 구멍에 나사를 가공하여 나사 결합으로 하는 것이 좋다. The
플러그(160)의 헤드(161)는 그 종단면이 완만한 포물선 형태의 곡선을 가지고, 밸브 폐쇄 시 이 헤드(161)가 밸브 몸체(110)의 시트(114)에 접하여 유로를 차단한다. The
압력실(130)의 에어 포켓(131)에 있는 공기연결구(132)와 밸브 몸체(110)의 공기 주입구(115) 사이에는 압축 공기관(170)이 연결되어 있고, 밸브 몸체의 공기 주입구(115)에는 외부의 압축공기통(미도시)으로부터 적당한 압력의 압축공기가 공급된다.The
밸브 몸체(110)의 공기 주입구(115) 는 외부의 압축공기통 대신, 도 9에 도 시한 바와 같이, 이 체크밸브와 인접한 배관라인에 설치되어 있는 수격방지기(900)와 공기공급관(910)으로 연결되어 압축공기를 공급받을 수도 있다.The
본 수격방지용 체크밸브의 기능은 다음과 같다.The function of this water hammer check valve is as follows.
이 체크밸브(100)가 설치된 관로에 정상적으로 유체의 흐름이 일어날 때는 펌프 등으로부터 공급되는 유체의 압력(정압 + 동압)이 액추에이터(150)의 공기압을 이기고 플러그(160)를 하류 쪽으로 밀어 밸브가 열리고, 유체가 흐르게 된다. 만약 관로의 파손, 펌프의 가동 중단 등의 원인으로 밸브의 상류 측의 압력이 강하하게 되면, 액추에이터(150) 내부의 공기압력이 압력핀(153)을 상류 측으로 밀게 되고, 이 압력핀은 연쇄적으로 플러그(160)를 상류측으로 밀어 유로를 폐쇄한다.When the fluid flows normally in the pipeline where the
이때 액추에이터(150)가 작동하려면 공기유입플러그(152)로 압축공기가 계속 유입되어야 하는데, 액추에이터(150)의 공기유입플러그(152)의 오리피스(1524)의 직경을 작게 할 경우 압축 공기가 액추에이터(150) 내부에 공급되는데 시간이 소요되므로, 밸브가 닫힐 동안 유량의 감소 정도가 밸브의 폐쇄 시간에 비례하게 감소하게 되고, 종국적으로는 밸브(100)가 완전히 폐쇄된다. At this time, in order for the
이와 같이 밸브가 닫힐 동안 유량의 감소 정도가 밸브의 폐쇄 시간에 정비례하게 조절하는 방법을 "유량의 선형제어"라고 하는데, 본 발명인 수격방지용 체크밸브는 압축공기를 이용하는 액추에이터(150)를 채택하여 아주 간단한 방법으로 유량의 선형제어를 실현하고 있다.In this way, the flow rate reduction while the valve is closed is directly proportional to the closing time of the valve is called "linear control of the flow rate." The water hammer prevention check valve of the present invention adopts an
액추에이터(150)의 공기유입플러그(152)의 오리피스(1524)가 있는 부위에 도 4에 도시한 바와 같이 나사구멍(1527)을 가공하고, 여기에 작은 직경의 오리피 스(1526)를 가진 오리피스플러그(1525)를 결합하여 사용할 수 있다. 이 경우 적당한 오리피스(1526)의 크기와 길이를 가진 오리피스플러그(1525)를 선택함으로써, 상기 체크밸브(100)의 개폐속도를 임의로 조절할 수 있다. 오리피스플러그(1525)의 머리부분과 공기유입플러그의 머리(1521)의 사이에는 가스켓(1528)을 사용하여 기밀을 유지한다. The
밸브를 빨리 닫아 유체의 유실을 적게 하려면 직경이 크고 길이가 짧은 오리피스(1526)를 가진 오리피스플러그(1525)를 사용하여 압축공기가 액추에이터(150)의 벨로우즈(151)에 빨리 충진되게 하면 되고, 유체의 손실이 좀 있더라도 밸브를 아주 천천히 닫아 수격현상이 일어나지 않게 하려면 직경이 작고 길이가 긴 오리피스(1526)를 가진 오리피스플러그(1525)를 사용하여 압축공기가 액추에이터의 벨로우즈에 충진되는 시간을 지연시키면 된다. To close the valve quickly to reduce fluid loss, the
본 발명인 체크밸브(100)는 이와 같이 오리피스플러그(1525)를 적절한 것으로 선택하여 교환함으로써, 밸브의 개폐시간을 간편하게 조절할 수 있다.The
통상의 체크밸브는 구조적으로 밸브 내부에서 유체의 흐름이 복잡하게 변하므로 압력 손실이 크고, 케비테이션이 크게 발생하여 기포가 다량 발생하는데, 이들이 배관 소음, 진동의 원인이 되고, 배관 내에서 유체가 원활하게 흐르지 못하게 되는 원인이 된다. 그러나 본 발명인 체크밸브(100)는 밸브의 캐이싱(111)의 내면과 압력실(130) 사이의 공간이 매끄러운 벤츄리(Venturi) 유로를 형성하므로, 유체가 이 체크밸브(100)를 지나면서 압력손실이 거의 없고, 케비테이션도 거의 일어나지 않는다. In general, the check valve has a large pressure loss due to a complicated flow of fluid inside the valve, and large bubbles are generated due to large cavitation, which causes pipe noise and vibration, and the fluid in the pipe is smooth. This can cause it to not flow. However, the
이상의 설명은 별도의 외부 압축공기통으로부터 압축공기를 공급받아 작동을 하는 수격방지용 체크밸브에 관한 것이다. 그리고, 압축공기를 자체에 보유하고 있는 수격 방지기를 이 체크밸브에 결합하여 사용할 수도 있다. 이런 형태의 수격방지기를 구비한 체크밸브의 구성은 다음과 같다.The above description relates to a water hammer prevention check valve that operates by receiving compressed air from a separate external compressed air cylinder. In addition, the water hammer which holds compressed air in itself can be combined with this check valve, and can be used. The configuration of the check valve with this type of water hammer is as follows.
상기한 수격방지용 체크밸브(100)에 다음과 같은 구성의 피스톤형 수격방지기(200)를 결합할 수 있다. The water hammer
피스톤형 수격방지기(200)는, 상류측 단이 체크밸브(100)의 트림플랜지(120)의 유로에 결합되고, 하류측 단의 끝 부분에 압력전달구멍(212)이 있는 내부 파이프(210); 상기 내부파이프(210)와 동심원상으로 설치되고, 그 측면에 공기유출플러그(221)와 공기충진플러그(222)가 있고, 그 일단이 수격방지용 체크밸브의 트림플랜지(120)의 외부에 결합 되는 원통형 에어챔버(220); 내부파이프(210)와 에어챔버(220) 사이에 설치되고, 내부파이프(210)의 외벽 면과 에어챔버(220)의 내벽을 따라 미끄럼 운동을 하고, 그 중앙에 내부파이프(210)가 통과할 수 있는 구멍을 구비한 피스톤(230); 그리고, 내부파이프(210)의 하류측 끝단과 에어챔버(220)의 하류측 끝단에 결합되고, 중앙에는 유로를 형성하는 구멍이 있고, 외부의 가장 자리에는 연결 배관의 플랜지를 결합할 수 있는 나사구멍이 있는 마개(240)로 구성된다.
내부파이프(210)의 외벽과 에어챔버(220)의 내벽 사이의 공간에는 공기충진플러그(222)를 통하여 압축공기가 충진된다.The piston type water hammer (200) has an inner pipe (210) having an upstream end coupled to a flow path of the trim flange (120) of the check valve (100) and a pressure transfer hole (212) at the end of the downstream end. ; It is installed concentrically with the
Compressed air is filled in the space between the outer wall of the
만약 어떤 원인으로 수격현상이 발생하면, 수격방지기(200)의 내부파이프로 흐르는 유체에 갑자기 큰 압력이 걸리게 되는데, 이 압력은 내부파이프(210)의 하류측단에 뚫린 압력전달구멍(212)을 통하여 피스톤(230)에 전달된다. 피스톤(230)이 큰 유체의 압력을 받게 되면, 이 피스톤은 압축공기가 충진되어 있는 상류 쪽으로 밀려 들어가게 되고, 유체의 압력은 소실되어 결국 수격현상은 사라지게 된다. 이와 같은 기능이 수격방지기의 전형적인 기능이다.If water hammer occurs for some reason, a large pressure is suddenly applied to the fluid flowing into the internal pipe of the
수격방지용 체크밸브의 밸브 몸체(110)의 공기주입구(115)와 피스톤형 수격방지기(200)의 에어챔버(220)의 공기유출플러그(221)는 공기공급관(250)으로 연결된다. 즉, 수격방지기의 에어챔버(220) 내부의 압축공기를 체크밸브(100)의 개폐 동력원으로 이용한다.The
피스톤(230)의 상류측 면에 안전핀(231)을 2 내지 3개를 설치하여, 피스톤이 공기주입구 등이 있는 곳까지 밀려들지 않게 하는 것이 좋다. By installing two or three
에어챔버(220)의 외벽에는 압력계(223)을 설치하여 에어챔버(220) 내부의 공기압력을 확인할 수 있게 할 수도 있다.A
상기와 같이 체크밸브(100)에 피스톤형 수격방지기(200)를 결합할 경우 별도의 외부 공기통이 필요하지 않고, 본 체크밸브 작동 이외의 원인으로 발생하는 수격현상까지 수격방지기가 흡수할 수 있다. When the piston type
수격방지기를 구비한 체크밸브(100)에, 수격방지기는 상기와 같은 피스톤형 수격방지기(200) 외에도 다음과 같은 형태의 벨로우즈형 수격방지기(300)를 결합할 수도 있다.In the
벨로우즈형 수격방지기(300)는, 체크밸브(100)의 트림플랜지(120)의 중앙 유로에 일단이 결합되고, 타단은 하류 측의 마개(340)에 결합되고, 양 단에 공기홈(311)이 형성된 것으로서, 고무로 제작된 벨로우즈(310); 벨로우즈(310)와 길이가 같고, 그 외경이 벨로우즈의 내경과 동일하며, 상기 벨로우즈의 내부에 설치되고, 벽면 전체에 다수의 압력전달구멍(321)이 형성되어 있는 내부파이프(320); 내부파이프(320)와 동심원상으로 설치되고, 그 측면에 공기유출플러그(331)와 공기충진플러그(332)가 있고, 그 일단이 체크밸브의 트림플랜지(120)의 외부에 결합 되는 원통형 에어챔버(330); 그리고, 벨로우즈(310)의 하류단과 에어챔버(330)의 하류측 단에 결합되고, 중앙에는 유로를 형성하는 구멍이 있고, 외부의 가장 자리에는 연결배관의 플랜지를 결합할 수 있는 나사구멍이 있는 마개(340)로 구성된다.
내부파이프(320)의 외벽과 에어챔버(330)의 내벽 사이의 공간에는 공기충진플러그(332)를 통하여 압축공기가 충진된다.One end of the bellows type water hammer (300) is coupled to the central flow path of the trim flange (120) of the check valve (100), and the other end is coupled to the stopper (340) on the downstream side, and the air groove (311) at both ends. As formed, the
Compressed air is filled in the space between the outer wall of the
수격방지용 체크밸브의 밸브 몸체(110)의 공기 주입구(115)와 벨로우즈형 수격방지기(300)의 에어챔버(330)의 공기유출플러그(331)는 공기공급관(350)으로 연결된다. The
만약 어떤 원인으로 수격현상이 발생하면, 벨로우즈형 수격방지기(300)의 내부파이프(320)로 흐르는 유체(211)에 갑자기 큰 압력이 걸리게 되는데, 이 압력은 내부 파이프(320)의 벽면에 있는 압력전달구멍(321)을 통하여 벨로우즈(310)에 전달되고, 이렇게 압력을 받은 벨로우즈(310)는 압축공기가 충진되어 있는 에어챔버(330) 내부로 부풀게 된다. 그렇게 되면 유체의 압력은 소실되어 결국 수격현상은 사라지게 된다. If water hammer occurs for some reason, a large pressure is suddenly applied to the fluid 211 flowing into the
이상의 피스톤형 수격방지기(200) 또는 벨로우즈형 수격방지기(300)를 구비한 수격방지용 체크밸브는, 수격방지기의 에어챔버(220, 330)와 체크밸브의 몸체의 공기주입구(115)를 외부에 노출된 공기공급관(250, 350)을 사용하는 대신에, 도 7에 도시된 바와 같이 트림플랜지(120)와 지지대(140) 내부에 구멍을 가공하여 압축공기통로(700)를 형성하고, 이 압축공기통로가 압력실의 공기연결구(132)의 결합구멍 바로 연결되도록 할 수 있다. 이 경우, 밸브 몸체의 케이싱(111)에 있는 공기주입구(115)와 압축공기관(170) 그리고 공기연결구(132)는 불필요하여 사용되지 않는다.The water hammer prevention check valve including the above-described piston type water hammer (200) or bellows type water hammer (300) exposes the air chambers (220, 330) of the water hammer and the air inlet (115) of the body of the check valve to the outside. Instead of using the supplied
또한, 수격방지기의 에어 챔버와 체크밸브의 몸체를 외부에 노출된 공기공급관(250, 350)을 사용하는 대신에, 도 8에 도시한 바와 같이, 피스톤형 수격방지기의 내부관(210), 또는 벨로우즈형 수격방지기의 벨로우즈에(320)에 공기유출플러그(810)를 설치하고, 공기공급관(820)을 수격방지기의 내부관(210, 310)의 내부를 통하여 체크밸브의 압력실(130)의 공기연결구(132)에 연결할 수도 있다.
이 경우, 밸브 몸체의 케이싱(111)에 있는 공기주입구(115)와 압축공기관(170)는 불필요하여 사용되지 않는다.
수격방지용 체크밸브는 도 9에 도시된 바와 같이, 인접한 배관라인에 설치되어 있는 수격방지기(900)의 몸체에 공기유출플러그(901)을 설치하고, 이 공기유츨플러그(901)와 체크밸브(100)의 공기주입구(115)를 공기공급관(910)으로 연결하여, 체크밸브의 작동에 필요한 압축공기를 수격방지기(900)로부터 공급받을 수도 있다.In addition, instead of using
In this case, the
As shown in FIG. 9, an
본 발명인 지연시간 자체 선형제어 방식의 수격방지용 체크밸브는 여타 방식의 체크밸브에 비하여 다음과 같은 효과가 있다.The inventors of the present invention have the following effects compared to other types of check valves.
첫째, 본 발명은 체크밸브 개폐수단으로 압축 공기를 이용하고, 압축공기가 액추에이터에 공급되는 시간을 지연시켜 체크밸브의 개폐를 선형적으로 제어할 수 있고, 이에 따라 체크밸브 작동시에 수격현상이 일어나지 않게 할 수 있다.First, the present invention uses compressed air as the check valve opening and closing means, and delays the time that the compressed air is supplied to the actuator to control the opening and closing of the check valve linearly, so that the water hammer during the check valve operation You can prevent it from happening.
둘째, 본 발명은 아주 간단한 압축공기통을 부가하거나 압축공기가 내장된 수격방지기를 체크 밸브에 부착하여 구조를 아주 간단하게 할 수 있으므로, 가격이 저렴하고, 고장의 염려가 적고, 설치가 용이하고, 정비 유지가 용이하다.Second, the present invention can be very simple structure by adding a very simple compressed air cylinder or attaching a water hammer with a built-in compressed air to the check valve, the price is low, there is no worry of failure, easy to install, Easy maintenance
셋째, 본 발명은 체크밸브를 구동하는 액추에이터의 오리피스플러그를 교환함으로써, 밸브 개폐시간을 임의로 조절할 수 있다. Third, the present invention can arbitrarily adjust the valve opening and closing time by replacing the orifice plug of the actuator for driving the check valve.
넷째, 본 발명의 실시예로서, 수격방지기를 결합한 체크밸브는 여타 원인에 의하여 발생한 수격현상도 제거할 수 있다.Fourth, as an embodiment of the present invention, the check valve combined with the water hammer prevents water hammer caused by other causes.
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