KR100815356B1 - 밸브수단 - Google Patents

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KR100815356B1
KR100815356B1 KR1020020020201A KR20020020201A KR100815356B1 KR 100815356 B1 KR100815356 B1 KR 100815356B1 KR 1020020020201 A KR1020020020201 A KR 1020020020201A KR 20020020201 A KR20020020201 A KR 20020020201A KR 100815356 B1 KR100815356 B1 KR 100815356B1
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군나르린드루스
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에박 인터내셔널 오이
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Abstract

본 발명은 유동파이프용 밸브수단에 관한 것으로서, 밸브수단(1)은 유동파이프(2)의 유동개구(4)의 연장(l)보다 더 긴 길이(L)를 가지는 원통형 또는 슬리브형 본체부(11)를 포함하여 구성된다. 본체부(11)는 유동파이프(2) 또는 유동파이프의 분기부분(17)에 접속수단(12, 13)에 의해 조임고정되고, 이로써 접속수단은 유동파이프(2)의 제 1 방향으로 연장된 제 1 플랜지부(12)와 유동파이프(2)의 제 1 방향에 반대되는 방향으로 연장된 제 2 플랜지부(13)를 포함하여 구성되며, 상기 제 1 및 제 2 플랜지부(12, 13)는 본체부(11)에 조임고정된다. 본체부(11)는 간단한 방식으로 밸브기능을 제공하기 위하여 유연한 구조로 제조된다.

Description

밸브수단{VALVE MEANS}
도 1은 본 발명에 따른 밸브수단의 실시예의 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 따른 밸브수단이 유동파이프와 2차 유동파이프의 이음부에 설치되는 것을 나타내는 도면이다.
도 4, 5, 6 및 도 7은 도 1에 따른 밸브수단이 유동파이프의 이른바 플로우 포켓(flow pocket)에 설치되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 건물에서의 진공하수시스템을 나타내는 도면이다.
도 9는 응축물(condensate) 집수용 진공하수시스템을 나타내는 도면이다.
도 10은 선박에서의 진공하수시스템을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 밸브수단 2 : 유동파이프
3 : 2차 유동파이프 4 : 유동개구
11 : 본체부 12 : 제 1 플랜지부
13 : 제 2 플랜지부 17 : 분기파이프
Z : 플로우 포켓
100, 110, 120 : 진공하수시스템
본 발명은 청구항 1의 서문에 따른 유동파이프(flow pipe)용 밸브수단에 관한 것이다.
소정의 유동방향으로부터의 흐름의 역류(back flow)를 방지하기 위한 통상의 공지된 방법은, 예를 들면, 메인 유동파이프와 2차 유동파이프의 접합점 근방의 2차 유동파이프에 1방향유통밸브(non-return valve)를 설치함에 의해, 2차 유동파이프로부터 메인 유동파이프(main flow pipe)로의 흐름이 2차 유동파이프(secondary flow pipe)로 역류하는 것이 방지되는 것이다. 그러나, 배관에 추가장치를 설치하는 것은 매우 힘들고, 또한 이와 같은 방법은 큰 공간을 필요로 하며 비용이 많이 든다.
다른 유형의 해결수단으로서, 국제공개공보 WO 99/32816호, 즉 2차 유동파이프와 메인 유동파이프와의 접합점에 설치된 밸브수단으로부터 공지된 것이 있다. 이러한 공지의 해결수단은, 유동파이프이음과 2차 유동파이프이음을 가지는 별개의 밸브 본체를 포함하여 구성되고, 이로써 2차 유동파이프의 유동개구(flow opening)는 기계적 플랩(mechanical flap)에 의해 폐쇄되도록 배치된다. 별개의 개체를 형성하는 공지의 밸브수단은 설치하기가 어렵고, 그 기능은 복잡한 구조로 인해 불안하고 결점이 생기기 쉽다.
본 발명의 목적은, 상술한 불리한 점을 피하고 간단한 수단으로써 신뢰할 만 한 기능을 제공하는 밸브수단을 얻고자 하는 것이다. 이러한 목적은 그 주요 특성이 청구항 1에 주어진 밸브수단에 의해 달성된다.
본 발명의 기본적인 사상은, 상기 밸브수단의 구조와 구조재료가 제공된 간단한 방식으로 실제 밸브기능을 달성하는 것이다.
상기 기본적인 사상은, 상기 밸브수단이 유동파이프에 고정될 수 있는 본체부를 포함하여 구성되는 점에서 실현될 수 있다. 유동파이프의 방향에서 본체부의 길이는 유동파이프의 방향에서의 유동개구의 길이나 연장(extension)보다 길게 선택되고, 유동파이프의 외부방향(peripheral direction) 또는 방사방향(radial direction)에서의 본체부의 연장은 유동파이프의 외주방향 또는 방사방향에서의 유동개구의 연장보다 크게 선택되고, 이에 의해 본체부는 유동개구를 커버할 수 있다.
본체부는 유연한 재료로 제조되어 유동파이프로부터의 흐름에 길을 내주고, 흐름 후에는 원래 위치를 회복하며, 이로써 본체부는 상기 유동개구를 커버하고, 역류를 방지하며, 사용환경에 따라서는 유동파이프에서의 흐름에 장애를 형성하지 않는다.
간단한 구조와 설치를 제공하기 위하여, 본체부는 원통형 또는 슬리브 같은 것이며, 이에 의해 외경(outer diameter)은 유동파이프의 내경(inner diameter) 또는 유동파이프의 분기 부분과 실질적으로 동일하다.
본체부는 접속수단에 의해 유동파이프 또는 분기부분에 부착될 수 있는 것이 유리하다.
접속수단은 본체부에 접속되고 유동파이프의 제 1 방향에서 연장되며 그 내경이 유동파이프의 외경과 실질적으로 동일한 제 1 플랜지부와, 유동파이프의 제 1 방향의 반대인 제 2 방향에서 연장되며 그 내경이 유동파이프의 외경과 실질적으로 동일한 제 2 플랜지부로 형성되는 것이 유리하다. 그리하여, 밸브수단의 본체부와 그 부착 요소, 즉 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부는 단일의 구조로 용이하게 형성될 수 있다.
내마모성과 안전한 기능을 확보하기 위하여, 상기 밸브수단은 그 형상을 회복하는, 예를 들면 고무 재료 등 유연한 구조로 제조되는 것이 유리하다.
또한, 상기 밸브수단은, 예를 들면 유동파이프에 접속가능한 별개의 파이프 부분이나 유동파이프와 2차 유동파이프에 접속가능한 별개의 파이프 이음 내로 미리 설치될 수도 있다.
상기 밸브수단은 특히 진공하수시스템에 사용될 때에 유리하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 유일한 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1, 2 및 도 3에서, 밸브수단은 통상 참조번호 1로 나타내었다. 상기 밸브수단(1)은 메인 유동파이프(2)와 2차 유동파이프(3)의 접합점(X)에 설치되어 소정의 유동지점(flow point)을 형성한다. 밸브수단(1)은 유동파이프의 상기 소정의 유동지점(X)에서의 유동개구(4)를 통한 소정의 유동방향으로부터의 흐름의 역류를 방지하기 위한 것이다.
밸브수단(1)은 본체부(11)를 구비하며, 본체부의 유동파이프(2)의 방향에서의 길이(L)는 유동파이프(2)와 2차 유동파이프(3)의 접합점에서 유동파이프의 방향에서의 유동개구(4)의 길이(l) 또는 연장보다 더 크다.
또한, 본체부(11)가 상기 유동개구(4)를 덮기 위해서는, 메인 유동파이프(2)의 방사방향 또는 외주방향에서의 본체부의 연장은 메인 유동파이프(2)의 방사방향 또는 외주방향에서의 유동개구(4)의 연장보다 더 커야한다.
이러한 조건들은 많은 2차 유동파이프가 메인 유동파이프에 안내 또는 접속되는 경우의 배치에서도 만족되어야 한다.
본체부(11)는 유동파이프(2)의 내부표면에 대향하여 제 1 위치에 정착되고 상기 유동개구(4)를 덮도록 배치된다.
본체부(11)는 그 형상을 회복하는 유연한 구조로 제조되어, 2차 유동파이프 (3)로부터의 흐름, 즉 소정의 방향으로부터의 흐름은 유동파이프(2)로 흐를 수 있지만, 흐름이 종료된 후에 2차 유동파이프로의 역류는 방지된다.
이는 실제로, 매체가 2차 유동파이프(3)로부터 유동파이프(2)로 흐를 때, 본체부(11)는 유동개구(4)에 대향하여 위치되고 유동개구(4)를 덮는 제 1 위치(도 2참조)로부터 물러나서, 매체흐름(도 3에서 화살표로 도시함)을 위한 자유통로를 개구하는 유동개구(4)로부터 본체부(11)가 벗어나는 제 2 위치로 이동한다. 매체 흐름이 중단되면, 유연하고 형상을 회복하는 본체부(11)는 제 1 위치로 돌아가서 상기 유동개구(4)를 폐쇄한다. 본체부(11)를 고무 또는 이에 상응하는 재료로 형성함으로써, 유리하게도 유연하고 형상이 회복되는 구조가 달성된다.
상기 밸브수단(1)은 원통형 또는 슬리브(sleeve)형 본체부를 포함하여 구성되며, 본체부의 타단에는 접속수단, 즉 유동파이프(2)의 방향에서의 제 1 플랜지부 (12)와 유동파이프(2) 방향의 반대방향에서의 제 2 플랜지부(13)가 형성되어 있다. 제 1 플랜지부(12)는 밸브수단(1)의 본체부(11)의 방향에 있고, 제 2 플랜지부(13)는 제 1 플랜지부(12)에 대하여 반대방향이다.
원통형 본체부(11)의 외경(D)은 유동파이프(2)의 내경과 실질적으로 동일하고, 이에 의해 유동파이프의 내부 표면에 대향하여 기밀하게 정착된다. 제 1 플랜지부(12)와 제 2 플랜지부(13)의 내경(Q)은 유동파이프의 외경(q)과 실질적으로 동일하다.
밸브수단(1)의 이러한 구조는 특히 설치에 유리하다. 유동파이프(2)는 유동파이프(2)와 2차 유동파이프(3)의 접합점(X) 부근의 지점(Y)에서 절단될 수도 있다. 밸브수단(1)의 원통형 본체부(11)는 2차 유동파이프(3)에서 유동파이프(2)의 끝단에 삽입되어, 유동파이프(2)는 본체부(11)와 제 1 플랜지부(12) 사이의 간격 또는 슬롯(14)에 정착된다. 간격 또는 슬롯(14)은 유동파이프(2)의 끝단 주위에 기밀한 끼워맞춤을 형성하도록 하는 치수로 되는 것이 바람직하다. 절단지점(Y)과 본체부(11)의 길이(L)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본체부(11)가 유동개구(4)를 넘어서 연장되도록 선택된다. 그 후에 유동파이프(2)의 타단에서는 본체부가 제 2 플랜지부(13)에 삽입되고, 이로써 밸브에 제공되는 기밀한 접속이 준비된다. 이는, 설치작업 및 구조비용, 특히 역끼워맞춤(retrofitting)의 관점에서 볼 때, 종래기술에 비하여 매우 유리한 해결책이다.
도 5, 6 및 도 7과 관련하여 이하에서 설명하는 바와 같이, 필요한 경우, 상기 장치에는 하나 이상의 파이프클램프(pipe clamp)를 설치할 수도 있다.
실시예에 있어서, 본체부와 플랜지부를 포함하는 밸브수단은, 유리하게는 고무재료로써 제조된 단일의 구조를 형성한다. 길을 내어주고 형상을 회복하는 특성이 사용하고자 하는 바에 최적이 되도록 상기 재료를 선택한다. 밸브수단의 크기결정은 기밀한 접속이 얻어지도록 선택된다.
또한, 도 1, 2 및 도 3과 관련하여 설명한 밸브수단은, 유동파이프의 적절한 위치에 조임고정된 별개의 파이프 부분 내로 미리 설치될 수도 있다. 또한, 밸브수단은 유동파이프와 2차 유동파이프에 부착된 별개의 파이프 이음 내로 미리 설치될 수도 있다.
게다가, 본 발명에 따른 밸브수단은, 많은 2차 유동파이프가 메인 유동파이프에 안내 또는 접속되는 배치에도 성공적으로 채용될 수 있다.
도 4, 5, 6 및 도 7에서는, 도 1에 따른 밸브수단이 다른 작동상황에서 채용된 것을 나타낸다. 구조적 기준 및 크기적 기준의 관점에서, 밸브수단(1)은 도 1에 의한 밸브수단에 상응하므로, 이와 관련하여서는 더 이상 상세한 설명은 하지 않는다. 또한, 이와 같은 작동상황은, 예를 들면 진공하수시스템과 관련하여 전형적이다.
진공배관(vacuum piping)에 있어서, 긴 수평라인에서 역류를 방지하는 1방향유통밸브를 사용하는 것이 주어진 공간에 유리하다. 선박에서의 진공하수시스템(도 10 참조)은, 선박의 이동과 이른바 트림(trim)이 배관에서 역류를 야기하는 전 형적인 예이다.
진공 배관에서는, 긴 배관에서의 매체의 전송을 보다 효율적으로 되게 하는 이른바 플로우 포켓(flow pocket), 파이프 포켓(pipe pocket), 또는 전송 포켓 (transport pocket)(Z)을 가지는 것이 또한 필요하다.(도 8 및 도 10 참조) 또한, 배관 관리상, 있을 수도 있는 위벽효과(blockage)의 경우에 배관의 유동통로를 개방시킬 가능성을 배관에 제공할 필요가 있다. 이는 통상 그 일끝단이 세정처리를 위해 개방될 수 있는 분기를 배관에 설치되도록 배치된다. 또한, 이와 관련하여, 본 발명에 따른 밸브수단은 1방향유통밸브로서 기능하지만, 그 목적은 실제 유통파이프에서 역류를 방지하는 것이다.
흐름이 화살표로 나타낸 방향으로 진행될 때, 밸브수단(1)은 길을 내어주고, 유동개구(4)를 폐쇄하는 제 1 위치로부터 유동개구(4)를 개방하는 제 2 위치로 이동한다. 흐름이 멈추면, 밸브수단(1)은 제 1 위치로 되돌아가서 유동개구(4)를 폐쇄하고, 이로써 화살표로 나타낸 방향에 반대되는 방향으로 유동파이프(2)에서의 있음직한 역류가 방지된다.
이 예에서, 예를 들면, 상술한 소위 플로우 포켓 또는 관리목적을 위한 분기용으로, 분기파이프(17)가 유동파이프(2)에서의 플로우 포켓(Z)에 형성되어 있다. 밸브수단(1)의 제 1 플랜지부(12)는 분기파이프(17)의 단부에 삽입되고, 컵 형태의 폐쇄수단(18)은 밸브수단(1)의 제 2 플랜지부(13)로 삽입된다. 장치의 밀봉을 확보하기 위하여, 플랜지부(12와 13)는 파이프 클램프(19 및 20)에 의해 유동파이프 (2)의 분기파이프(17)와 폐쇄수단(18)에 조임고정된다.
또한, 이와 관련하여, 본 발명에 따른 밸브수단은 특별한 보충 부분 없이, 특히 3가지 수단의 기능, 즉 1방향유통밸브, 유지관리용 개구, 및 이른바 플로우 포켓의 기능이 본 발명에 따른 단 1개의 밸브수단에 의해 달성될 수 있는 유리한 방식으로 사용될 수 있다.
건물용 진공하수시스템(100)을 도 8에 나타내었다. 이와 관련해서 본 발명을 적용하는 것이 유리하다. 참조번호 50은 상술한 유동파이프에 상응하는 부분적으로 진공인 메인 라인(main line)을 나타낸다. 상기 메인 라인은 진공중앙부 (vacuum central)(60)에 연결되어 있다. 상기 진공하수시스템은 예컨대 화장실, 소변기, 욕조 등 다수의 폐수공급원(51)을 포함하여 구성된다. 폐수공급원(51)은, 통상 약 2 내지 2.5m의 높이인 수직관 부분(riser portion)(H)을 가지며 메인 라인(50)에 연결되어 있는 분기파이프(52)에 연결되어 있다. 폐수공급원(51)으로부터 폐수는 슬러그(slug)의 뒤쪽 보다 슬러그의 앞쪽의 더 낮은 압력으로 인해 진공중앙부(60)의 방향으로 슬러그의 형태로 이동한다.
그러나, 다수의 폐수공급원과 이에 따라 상술한 2차 유동파이프와 유동파이프의 접합점에 상응하는 메인라인과 분기라인에서의 다수의 접합점(X)을 가지는 시스템에 있어서는, 폐수는 압력균등화(pressure equalization) 단계 동안에 메인 라인으로부터 분기파이프로 역류한다. 미리 역류를 방지하기 위해서, 메인 라인과 분기 파이프의 접합점 부근에 분기파이프에 1방향유통밸브를 설치하여 왔다. 이러한 관점에서, 본 발명은 진공하수시스템의 기능뿐만 아니라 설치 및 비용 양자와 관련하여 실질적인 이점을 제공한다.
상술한 바와 같이, 플로우 포켓(Z)은 또한 그러한 메인 라인에서 폐수의 수송을 향상시키기 위하여 사용된다. 이와 관련하여, 도 4, 5, 6 및 도 7과 관련하여 설명한 바와 같이, 본 발명이 채용될 수도 있다.
도 9에는 본 발명에 대한 다른 적용예를 나타낸다. 진공하수시스템(110)은 또한 공조시스템(71), 냉동기(73) 및 냉동창고(freezer locker)(75)와 관련하여 사용되고 있다. 이러한 장치들에서, 발생된 응축물(condensate)은 참조번호 72, 74, 76으로 나타낸 분기파이프를 통하여 도 8의 적용예와 관련한 바와 같은 동일한 원리에 의해 시스템의 메인 라인(70)으로 진공 방식으로 수송된다. 또한, 이와 관련하여, 본 발명에 따른 밸브수단을 사용된 플로우 포켓과 관련하여서 뿐만 아니라 메인 라인과 분기파이프(72, 74, 76)의 접합점(X)에 설치하는 것은 상당한 이점을 제공한다. 메인 라인(70)은 통상 진공중앙부(도시하지 않음)에 연결된다.
도 10에는 선박에 채용된 진공하수시스템(120)을 나타내었다. 도 10에 따르면, 선박에서의 진공하수시스템은 통상 많은 폐수공급원(81)과, 이에 연결된 분기파이프(82)와, 메인 라인(80)과 진공중앙부(90)를 포함하여 구성된다. 이와 관련하여, 실제의 유동파이프, 즉 메인 라인(80)에서의 역류는 통상 바다에서의 선박의 이동과 선박 이동의 트리밍(trimming)으로 인해 다른 환경에서보다 더 큰 문제를 발생시킨다. 이와 관련하여, 도 4, 5, 6 및 도 7과 관련하여 설명한 분기파이프와 메인 라인의 접합점과 플로우 포켓(Z)에서의 본 발명의 적용이 특히 유리함을 설명하였다.
본 발명에 따른 밸브수단에 있어서, 본체부는 상기 유동개구를 커버하고, 역류를 방지하며, 사용환경에 따라서는 유동파이프에서의 흐름에 장애를 형성하지 않는다. 또한, 설치작업 및 구조비용, 특히 역끼워맞춤의 관점에서 볼 때, 종래기술에 비하여 매우 유리한 해결책이다.
도면을 참조한 상술한 설명은 단지 본 발명의 기본적 사상을 명백히 하기 위한 것이다. 밸브수단의 조임고정과 재료 등과 같은 본 발명의 상세는 후술하는 특허청구의 범위 내에서 변화될 수도 있다.

Claims (8)

  1. 유동파이프(2)에서 유동개구(4)의 연장(l) 보다 더 긴 길이(L)를 가지는 원통형 또는 슬리브형 본체부(11)를 포함하여 구성되는 유동파이프용 밸브수단에 있어서,
    상기 본체부(11)는 접속수단(12, 13)에 의해 유동파이프(2) 또는 유동파이프 (2)의 분기 부분(17)에 조임고정될 수 있으며,
    상기 접속수단은 유동파이프(2)의 방향에서의 제 1 방향으로 연장되는 제 1 플랜지부(12)와, 상기 제 1 방향에 반대되는 방향으로 연장되는 제 2 플랜지부(13)를 포함하여 구성되며,
    상기 제 1 및 제 2 플랜지부(12, 13)는 본체부(11)에 조임고정되는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 본체부(11)는 유동파이프(2)의 내경(d)과 실질적으로 동일한 외경(D)을 가지며, 상기 제 1 플랜지부(12)는 유동파이프(2) 또는 분기 부분(17)의 외경(q)과 실질적으로 동일한 내경(Q)을 가지는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 플랜지부(13)는 유동파이프(2)의 외경(q)과 실질적으로 동일한 내경(Q)을 가지는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 본체부(11)와, 상기 제 1 플랜지부(12)와, 상기 제 2 플랜지부(13)는 단일의 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 본체부(11)는 고무재료 등 그 형상을 회복하는 유연한 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브수단은 유동파이프에 접속될 수 있는 별개의 파이프 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브수단은 유동파이프와 2차 유동파이프에 접속될 수 있는 파이프 이음에 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브수단은 진공하수시스템(100; 110; 120)에 채용되는 것을 특징으로 하는 밸브수단.
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