KR100828569B1

KR100828569B1 - 밸브용 누설시험장치

Info

Publication number: KR100828569B1
Application number: KR1020060096409A
Authority: KR
Inventors: 양현태; 권종완
Original assignee: 양현태
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-05-19
Also published as: KR20080029595A

Abstract

본 발명은 밸브의 누설 유무를 점검하는 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시험대상 밸브(100)가 장착되는 작동블록(40) 및 고정블록(50)을 수조(30)의 내부에 설치하되, 상기 작동블록(40)은 수조(30)의 일측에서 좌우 왕복하도록 하여 상기 밸브(100)의 일측 연결부(111)에 밀착됨과 아울러 상기 연결부(111)의 내부로 압축공기를 유입할 수 있도록 공기통로(46)를 형성하고, 상기 고정블록(50)은 수조(30)의 타측에 고정 설치하여 상기 밸브(100)의 타측 연결부(112)가 밀착됨과 아울러 상기 연결부(112)에서 유출되는 압축공기를 수조(30)로 배출할 수 있도록 일련의 연결통로(56)와 공간부(55) 및 배출통로(57)를 형성하며, 압축공기에 의해 작동하는 밸브조립체(60)를 상기 공간부(55)에 설치하여 연결통로(56)와 공간부(55) 사이의 공기 흐름을 선택적으로 차단할 수 있도록 한 시험장치(1)를 구성함으로써, 닫힌 상태의 시험대상 밸브(100) 내부로 작동블록(40)을 통하여 압축공기를 공급하여 고정블록(50)의 배출통로(57)에서 기포가 발생하는가의 유무에 따라 밸브(100) 내부의 누설 여부를 점검할 수 있음은 물론이고, 밸브조립체(60)를 작동하여 연결통로(56)와 공간부(55)를 차단한 상태에서 상기 시험대상 밸브(100)를 개방하여 수조(30)에 침수된 밸브(100)의 외관에서 기포가 발생하는가 유무에 따라 밸브(100)의 몸체에 대한 누설 유무를 점검할 수 있어, 종래에 대비하여 보다 폭 넓고 간편한 누설점검이 가능하도록 한 밸브용 누설시험장치에 관한 것이다.

밸브, 누설, 시험, 점검, 검사기, 기포, 다이어프램

Description

밸브용 누설시험장치{LEAKAGE TESTER FOR A VALVE}

도 1은 일반적인 밸브의 구성을 나타내는 단면도

도 2는 본 발명에 따른 밸브용 누설시험장치를 나타내는 정면도 및 평면도

도 3a는 본 발명에 따른 누설시험장치의 작동블록을 나타내는 사시도

도 3b는 본 발명에 따른 누설시험장치의 작동블록을 나타내는 정단면도

도 4a는 본 발명에 따른 누설시험장치의 고정블록을 나타내는 사시도

도 4b는 본 발명에 따른 누설시험장치의 고정블록을 나타내는 정단면도

도 4c는 본 발명에 따른 누설시험장치의 고정블록을 나타내는 측단면도

도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 누설시험장치의 작용상태도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 시험장치 10: 베이스 20: 공압실린더 30: 수조

32: 가이드바 40: 작동블록 45: 급기구 46: 공기통로

50: 고정블록 55: 공간부 56: 연결통로 57: 배출통로

58: 시트부재 60: 밸브조립체 61: 상판 62: 하판

63: 다이어프램 64: 개폐구 70: 덮개 71: 공기실

75: 급기구 100: 밸브 110: 바디 111, 112: 연결부

115: 밸브시트 120: 캡 130: 스템 135: 밸브디스크

본 발명은 밸브의 누설 유무를 점검하는 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시험대상 밸브가 장착되는 작동블록 및 고정블록을 수조(水槽)의 내부에 설치하되, 상기 작동블록에는 장착된 밸브의 일측 연결부로 압축공기를 유입할 수 있도록 공기통로를 하고, 고정블록에는 상기 밸브의 타측 연결부에서 유출되는 압축공기를 배출할 수 있도록 일련의 연결통로와 공간부 및 배출통로를 형성함과 아울러 상기 공간부에는 밸브조립체를 형성하여 배출되는 압축공기를 선택적으로 차단할 수 있도록 함으로써, 시험대상이 되는 밸브의 내부에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브시트와 밸브디스크 사이의 유체(流體) 누설 유무뿐만 아니라 밸브 몸체의 누설 유무를 점검할 수 있도록 한 밸브용 누설시험장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 밸브는 유체의 흐름을 제어하는데 사용되는 기구로서, 글로브밸브(globe valve), 게이트밸브(gate valve), 볼밸브(ball valve) 등과 같이 수많은 종류의 밸브가 현재 사용되고 있으며, 그 중에서 가장 일반적인 형태의 밸브 구성을 하기에서 도 1을 참조하여 살펴본다.

일반적으로 밸브(100)의 구성은, 양측단에 배관(미도시)을 체결할 수 있도록 연결부(111)(112)를 형성한 바디(110)의 내부 중앙에 밸브시트(115, valve seat)를 형성하고, 상기 밸브시트(115)의 상측으로 개방된 바디(110)에는 내주면에 암나사부(123)를 형성한 캡(120)의 하단을 체결하며, 상기 캡(120)의 암나사부(123)에 체결되는 수나사부(133)를 외주면에 형성한 스템(130, stem)을 형성하되, 상기 스템(130)의 하단부에는 상기 밸브시트(115)를 개폐하는 밸브디스크(135)를 형성함과 아울러 상기 스템(130)의 상단부에는 핸들(136)을 형성하는 한편, 상기 캡(120)의 상단에는 커버(140)를 체결하여 상기 밸브(100)를 구성한다. 도면 중 미설명 부호인 '124'는 밸브(100)의 외부로 유체가 유출되지 않도록 캡(120)과 스템(130) 사이에 형성한 시일(124, seal)이고, '150'은 밸브(100)의 내부공간으로서 밸브체스트(150, valve chest)를 나타낸다.

한편, 상기와 같은 밸브(100)를 포함한 종래 밸브의 경우, 그 밸브의 누설시험에 상당한 불편함이 있었는데 이를 하기에서 보다 상세히 살펴보면, 종래의 밸브 누설시험은 시험대상이 되는 밸브(100)의 일측 연결부(111)에 기밀이 유지되도록 배관(미도시)을 수작업으로 연결한 다음 상기 시험대상이 되는 밸브(100)를 닫은 상태로 수조(水槽)에 침수(沈水)시킨 후, 상기 밸브(100)의 일측 연결부(111)에 연결된 배관(미도시)으로 압축공기를 공급하여 밸브(100)의 타측 연결부(112) 측으로 기포가 새어 나오는지 유무를 점검하는 것으로 밸브(100)의 누설시험을 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 밸브 누설시험의 경우, 밸브(100)의 내부에서 유체의 흐름을 단속(斷續)하는 밸브시트(115)와 밸브디스크(135) 사이의 유체 누설 유무는 확인할 수 있으나, 밸브(100)에 있어 바디(110)와 캡(120) 사이의 체결부분 및 캡(120)과 스템(130) 사이의 나사작동 부분에서의 유체 누설 유무는 파악되지 않는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 밸브(100)의 일측 연결부(111)에 배관(미도시)을 수작업으로 연결함에 따라 그 점검이 매우 불편하였음은 물론이고, 그로 인하여 생산현장에서는 전체 생산된 밸브에 대한 누설시험을 시행하지 아니하고 임의의 밸브를 샘플링(sampling)하여 점검하는 수준을 벗어나지 못하였다.

상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 밸브시트와 밸브디스크 사이의 내부 누설점검은 물론이고, 바디와 캡 사이 및 캡과 스템 사이의 외부 누설점검을 병행할 수 있는 자동화된 누설시험장치를 구성함으로써, 보다 폭 넓은 누설점검이 가능할 뿐만 아니라, 누설점검을 손쉽게 하여 궁극적으로 밸브의 전체 생산물량에 대한 누설점검이 가능하도록 하는 것으로, 시험대상 밸브가 장착되는 작동블록 및 고정블록을 수조의 내부에 설치하되, 상기 작동블록은 시험대상 밸브의 일측 연결부로 압축공기를 유입할 수 있도록 함과 아울러 고정블록은 상기 밸브의 타측 연결부에서 유출되는 압축공기를 선택적으로 배출할 수 있도록 한 밸브용 누설시험장치를 구성한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브용 누설시험장치의 구성은, 시험대상이 되는 밸브가 장착되는 작동블록 및 고정블록을 물이 채워진 수조(水槽)의 내부에 설치하되, 상기 작동블록은 공압실린더의 작동에 의하여 수조의 내부에서 좌우 왕복하도록 하여 상기 장착된 밸브의 일측 연결부에 밀착될 수 있도록 함과 아울러 상기 연결부의 내부로 압축공기를 유입할 수 있도록 공기통로를 형성하고, 상기 밸브의 타측 연결부가 밀착되는 고정블록에는 상기 밸브의 타측 연결부에서 유출되는 압축공기를 배출할 수 있도록 일련의 연결통로와 공간부 및 배출통로를 형성함과 아울러 밸브조립체를 상기 공간부에 형성하여 배출되는 압축공기를 선택적으로 차단할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밸브용 누설시험장치(이하 "시험장치"라 약칭함.)의 구성을 도 2 내지 도 8을 참고하여 상세히 살펴보되, 도 1과 동일한 부분은 설명의 중복을 피하고자 동일 부호로 나타낸다.

본 발명에 따른 시험장치(1)의 구성을 우선 도 2를 참고하여 살펴보면, 베이스(10)의 일측에 공압실린더(20)를 설치하여 상기 공압실린더(20)의 구동에 의해 로드(21, rod)가 좌우 왕복할 수 있도록 하고, 상기 베이스(10)의 타측에는 물이 채워진 수조(30, 水槽)를 형성하되 상기 수조(30)에는 수밀(水密)이 유지된 상태에서 상기 로드(21)가 관통하도록 삽입공(31)을 형성함과 아울러 상기 수조(30)의 내 부 양측면에 걸쳐 한 쌍의 가이드바(32)를 형성하며, 상기 가이드바(32)의 일측에는 상기 로드(21)와 체결되어 좌우 왕복하는 작동블록(40)을 설치함과 함께 가이드바(32)의 타측에는 고정블록(50)을 고정 설치하는바, 상기 작동블록(40) 및 고정블록(50)은 수조(30)에 채워진 물속에 침수(沈水)되도록 형성한다.

이하 도 2 및 도 3a, 3b를 참고하여 작동블록(40)의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 상기 작동블록(40)에는 가이드바(32)가 삽입되는 가이드홀(42)을 형성하여 공압실린더(20)의 구동시 상기 작동블록(40)이 가이드바(32)에 안내되어 좌우 왕복하도록 하고, 고정블록(50)과 마주하는 작동블록(40)의 일측면에는 시험대상이 되는 밸브(100)의 일측 연결부(111)를 거치할 수 있도록 안착홈(43)을 형성하며, 상기 밸브(100)의 일측 연결부(111) 종단면이 접하는 작동블록(40)의 접촉면에는 연질(軟質)의 패드(44)를 형성하여 밸브(100)의 내부가 외부로부터 차단되어 기밀(氣密)을 유지할 수 있도록 하는 한편, 작동블록(40)의 내부에는 외부의 컴프레셔(미도시)로부터 급기구(45)를 거쳐 유입되는 압축공기가 상기 장착된 밸브(100)의 일측 유입구(111)를 통하여 밸브(100)의 내부로 유출될 수 있도록 공기통로(46)를 형성한다.

이어서 도 2 및 도 4a 내지 4c를 참고하여 고정블록(50)의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 상기 고정블록(50)에는 가이드바(32)가 삽입되어 고정되는 가이드홀(52)을 형성하고, 작동블록(40)과 마주하는 고정블록(50)의 일측면에는 상기 시 험대상 밸브(100)의 타측 연결부(112)를 거치할 수 있도록 안착홈(53)을 형성하며, 상기 밸브(100)의 타측 연결부(112) 종단면이 접하는 고정블록(50)의 접촉면에는 연질(軟質)의 패드(54)를 형성하여 밸브(100)의 내부가 외부로부터 차단되어 기밀(氣密)을 유지할 수 있도록 한다.

그리고 상기 고정블록(50)에는 작동블록(40)에서부터 밸브(100)의 내부를 거쳐 유입되는 압축공기를 수조(30)로 유출할 수 있도록 일련의 연결통로(56)와 공간부(55) 및 배출통로(57)를 형성함과 아울러 상기 공간부(55)에는 밸브조립체(60)를 형성하여 수조(30)로 유출하는 압축공기를 선택적으로 차단할 수 있도록 하는데 이를 보다 상세히 살펴보면, 상기 고정블록(50)의 상측은 개구(開口)하여 공간부(55)가 형성되도록 하고, 상기 장착된 밸브(100)의 내부로 유입된 압축공기를 상기 공간부(55)로 유출하는 연결통로(56)를 형성하며, 상기 공간부(55)로 유입된 압축공기를 수조(30)로 방출하는 배출통로(57)를 형성하되 상기 배출통로(57)는 바깥측으로 하향으로 경사지게 형성한다.

한편, 상기 공간부(55)에 연통하는 연결통로(56)의 말단(末端)은 별도의 시트부재(58)에 형성하여 상기 연결통로(56)가 시트부재(58)를 경유하여 공간부(55)에 연통하도록 함이 바람직한바, 공간부(55)의 저면에 설치홈(51)을 형성하여 연결통로(56)의 말단이 형성된 시트부재(58)를 삽입 설치하되, 상기 시트부재(58)의 상측면에는 돌출부(59)를 형성하여 후술할 개폐구(64)의 밀폐가 용이하도록 한다.

상기 고정부재(50)의 공간부(55)에 형성하여 압축공기를 선택적으로 차단할 수 있도록 한 밸브조립체(60)의 구성을 상세히 살펴보면, 상기 밸브조립체(60)는 공간부(55)의 상측을 커버하여 상기 공간부(55)가 밀폐되도록 한 다이어프램(63,diaphragm)과, 상기 다이어프램(63)의 상측면과 하측면에 각각 접하여 상기 다이어프램(63)과 일체로 체결되는 상판(61) 및 하판(62)과, 상기 하판(62)의 하종단에 형성되어 시트부재(58)의 돌출부(59)를 폐쇄함으로써 공간부(55)와 연결통로(56)의 연결을 차단하는 개폐구(64)와, 평상시 상기 개폐구(64)가 개방된 상태를 유지할 수 있도록 상기 하판(62)과 공간부(55) 저면 사이에 탄설한 스프링(65)과, 상기 상판(61)을 수용하는 공기실(71)을 저면에 형성하되 상기 공기실(71)의 기밀이 유지되도록 고정블록(50)의 상측에 다이어프램(63)과 함께 체결하는 덮개(70)와, 외부 컴프레셔(미도시)의 압축공기를 상기 공기실(71)로 유입할 수 있도록 덮개(70)의 상측에 급기구(75)를 형성한 것으로 상기 밸브조립체(60)를 구성한다.

도면 중 미설명 부호인 "25"는 상기 공압실린더(20) 자체의 실린더로드와 상기 로드(21)를 연결하는 조인트(25)이고, "37"은 수조(30) 담긴 물을 배출할 수 있도록 하는 출수구(37)이다.

상기한 바와 같이 구성한 본 발명에 따른 밸브용 누설시험장치의 작용을 하기에서 도 5 내지 도 8을 주로 하여 살펴본다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 작동블록(40)과 고정블록(50)에 형성된 안착홈(43)(53)에 시험대상이 되는 밸브(100)의 양측 연결부(111)(112)를 안착한 다음 공압실린더(20)를 작동하면, 도 6의 도시와 같이 작동블록(40) 및 고정블록(50)에 형성된 패드(44)(54)에 대하여 밸브(100)의 양측 연결부(111)(112) 종단면에 각각 밀착되고, 상기의 상태에서 작동블록(40)의 급기구(45)로 압축공기를 공급하면 상기 압축공기는 공기통로(46)를 거쳐 밸브체스트(150)로 유입되며, 이때 밸브(100) 장착시 밸브체스트(150)로 유입된 물은 상기 고압의 압축공기와 함께 고정블록(50)의 연결통로(56)와 공간부(55) 및 배출통로를 경유하여 짧은 시간 내에 수조(30)로 방출된다.

상기 밸브체스트(150)로 유입된 물이 수조(30)로 방출되는 시간을 충분히 경과한 후, 도 7에 도시된 바와 같이 시험대상이 되는 밸브(100)의 핸들(136)을 작동하여 밸브디스크(135)가 밸브시트(115)를 폐쇄하도록 상기 밸브(100)를 잠그면, 작동블록(40)에서 유출되는 압축공기는 밸브(100)의 일측 연결부(111) 측에서만 체류하여 정상적인 밸브(100)라면 타측 연결부(112) 및 고정블록(50) 측으로 압축공기가 유출될 수 없으므로, 상기 고정블록(50)의 배출통로에서 기포가 발생하는가의 유무에 따라 시험대상 밸브(100)의 내부, 즉, 밸브디스크(135)와 밸브시트(115) 사이의 유체 누설 여부를 점검할 수 있다.

한편, 상기에 있어 밸브(100)의 타측 유입구(112)의 내부 및 고정블록(50)의 연결통로(56)와 공간부(55)의 공기는 밀폐된 상태를 유지하는바, 고정블록(50)의 배출통로(57)가 도 4c에 도시된 바와 같이 바깥측 하향으로 경사져 있어 수조(30)의 물이 상기 배출통로(57)를 통하여 공간부(55) 및 연결통로(56)와 밸브(100)의 타측 유입구(112)의 내부로 역류하지 않는다.

그리고 상기와 같은 상태에서 도 8에 도시된 바와 같이 고정블록(50)의 덮개(70)에 형성된 급기구(75)를 통하여 공기실(71)로 압축공기를 유입하면, 밸브조립체를 구성하는 고무재질의 다이어프램(63)에 압력이 전달되어 상기 다이어프램(63)을 포함하여 상판(61) 및 하판(62)이 하강하고, 그에 따라 상기 하판(62)의 하종단에 형성된 개폐구(64)가 시트부재(58)의 돌출부에 밀착되어 고정블록(50)의 연결통로(56)와 공간부(55) 사이의 공기 흐름이 차단되며, 이때 상기 시험대상이 되는 밸브(100)의 핸들(136)을 작동하여 밸브시트(115)에서 밸브디스크(135)가 이격하도록 밸브(100)를 개방하면 압축공기가 작동블록(40)의 공기통로(46)로부터 밸브체스트(150)의 전체로 공급되어 밀폐된 상태로 체류한다.

따라서 상기와 같은 상태에서 수조(30)에 침수된 밸브(100)의 외관으로 기포가 발생하는지의 여부를 점검함으로써, 상기 밸브(100)의 바디(110)와 캡(120) 사이의 체결부 및 스템(130)과 캡(120) 사이의 작동부에 대한 유체 누설 유무를 점검할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성한 본 발명에 따른 밸브용 누설시험장치에 의하면, 밸브의 내부에서 유체의 흐름을 단속하는 밸브시트와 밸브디스크 사이의 누설점검은 물론이고, 바디와 캡 사이의 체결부 및 캡과 스템 사이의 나사작동 부의 누설점검을 병행할 수 있으므로, 보다 폭 넓은 밸브의 누설점검이 가능한 효과가 있다.

또한, 누설시험장치의 자동화에 따라 밸브의 누설점검이 용이해 짐으로써, 궁극적으로는 종래 샘플링(sampling) 점검을 탈피하여 밸브의 전체 생산물량에 대한 누설점검이 가능한 효과가 있다.

Claims

공압실린더(20)의 작동에 의하여 시험대상 밸브(100)의 일측 연결부(111)에 밀착되는 작동블록(40)에 공기통로(46)를 형성하여 상기 연결부(111)로 압축공기를 유입할 수 있도록 하고, 상기 밸브(100)의 타측 연결부(112)에 밀착되는 고정블록(50)을 형성하되 상기 타측 연결부(112)에서 유출되는 압축공기가 배출될 수 있도록 일련의 연결통로(56)와 공간부(55) 및 배출통로(57)를 형성한 밸브용 누설시험장치에 있어서;

상기 고정블록(50)에 압축공기가 유입되는 급기구(75)를 형성하고, 상기 급기구(75)에서 유입되는 압축공기에 의하여 작동하는 다이어프램(63)을 상기 고정블록(50)의 공간부(55) 상측을 커버하여 밀폐하도록 형성하며, 상기 다이어프램(63)의 하측에는 다이어프램(63)의 작동에 따라 상기 공간부(55)와 연결통로(56)의 공기흐름을 선택적으로 차단하는 개폐구(64)를 형성함과 아울러 평상시 상기 개폐구(64)가 개방된 상태를 유지하도록 공간부(55)의 저면에 스프링(65)을 탄설하는 한편, 상기 작동블록(40)과 고정블록(50)을 수조(30)의 내부에 침수되도록 설치한 것을 특징으로 하는 밸브용 누설시험장치.
제1항에 있어서;

상기 작동블록(40)과 고정블록(50)의 마주하는 일측면에 시험대상 밸브(100)의 양측 연결부(111)(112)가 각각 거치 되는 안착홈(43)(53)을 형성하고; 상기 밸브(100)의 양측 연결부(111)(112) 종단면이 접하는 작동블록(40)과 고정블록(50)의 접촉면에 연질(軟質)의 패드(44)(54)를 각각 형성한 것을 특징으로 하는 밸브용 누설시험장치.
제1항 또는 제2항에 있어서;

상기 공간부(55)는 고정블록(50)의 상측을 개구(開口)하여 형성하되 공간부(55)의 저면에는 설치홈(51)을 형성하고, 상측면에 돌출부(59)를 형성한 시트부재(58)를 상기 설치홈(51)에 삽입 설치하되 상기 연결통로(56)의 말단이 상기 시트부재(58)에 형성되어 공간부(55)와 연통하도록 하며, 상기 배출통로(57)는 공간부(55)로 유입된 압축공기를 수조(30)로 방출할 수 있도록 하되 바깥측 하향으로 경사지게 형성하고, 상기 다이어프램(63)의 하측에 형성한 개폐구(64)는 상기 시트부재(58)의 돌출부(59)에 접하여 공간부(55)와 연결통로(56)의 공기 흐름을 차단하도록 하며, 상기 급기구(75)는 저면에 공기실(71)을 형성한 덮개(70)에 형성하되 상기 덮개(70)는 공기실(71)의 기밀이 유지되도록 고정블록(50)의 상측에 다이어프램(63)과 함께 체결하여 일체화한 것을 특징으로 하는 밸브용 누설시험장치.