KR100831714B1 - 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 관한 것으로, 소화배관 및 소화배관과 급수배관이 통합된 통합주배관으로부터 분기된 소화지관의 일부에 설치되고, 내부에는 제1유로를 갖는 격벽, 제1걸림턱, 제2유로 및 제2걸림턱이 형성된 밸브몸체와; 격벽의 중앙을 관통하여 삽입설치된 제1샤프트와; 제1샤프트의 일단에 고정되고, 제1걸림턱에 접촉되면서 제1유로을 개폐하는 제1디스크와; 제1샤프트의 외주면에 끼워지며, 일단은 격벽에 걸림되고, 타단은 제1샤프트의 타단에 구비된 스냅링에 걸림되는 제1스프링과; 제1샤프트의 중앙을 관통하여 삽입되는 제2샤프트와; 제2샤프트의 일단에 고정되고, 제2걸림턱에 접촉되면서 제2유로를 개폐하는 제2디스크와; 제1샤프트의 외주면에 끼워지며, 일단은 격벽에 걸림되고, 타단은 제2샤프트의 타단에 구비된 스프링캡에 걸림되는 제2스프링과; 제2디스크와 간격을 두고 상기 밸브몸체의 일부를 관통하여 형성된 드레인홀과; 밸브몸체의 양단에 구비된 체결부를 포함하여 구성되는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치를 제공한다.

이에 따라, 본 발명은 구조가 간단하여 설치가 용이하고, 밸브몸체의 전체 부피를 줄일 수 있어 설치공간에 크게 제약받지 않게 됨은 물론 제조비용을 현저히 절감할 수 있고, 유지보수도 용이하며, 불량발생율도 낮출 수 있는 효과를 제공한다.

소화지관, 통합배관, 동축, 이중체크밸브, 역류방지

Description

동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치{THE SAME AXIS DOUBLE CHECK VALVE TYPE REVERSE-FLOWING BREAKER}

도 1은 본 발명에 따른 역류방지장치의 설치개소를 보인 개략도,

도 2는 본 발명 제1실시예에 따른 역류방지장치의 예시적인 단면도,

도 3은 본 발명 제2실시예에 따른 역류방지장치의 예시적인 단면도,

도 4는 본 발명 제2실시예에 따른 역류방지장치의 작동상태를 보인 예시적인 단면도,

도 5는 본 발명 제1,2실시예에 적용되는 체결수단의 변형예를 보인 예시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....통합주배관 110....소화지관

210....밸브몸체 220....제1디스크

230....제2디스크 240....격벽

250....제1걸림턱 270....제2걸림턱

280....드레인홀 282....드레인디스크

284....드레인샤프트 286....스프링

310....제1샤프트 330....제1스프링

410....제2샤프트 430....제2스프링

본 발명은 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현행 소화배관설비 또는 급수배관과 소화배관이 통합된 통합배관설비의 소화지관에 설치되어 유체가 역류될 경우 한 개의 밸브가 파손되더라도 나머지 밸브가 정상동작되어 역류를 효과있게 방지함은 물론 구조의 단순화를 통해 설치의 용이성 및 비용절감을 모두 도모할 수 있도록 한 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 체크밸브는 유체가 일방향으로만 흐르도록 하는 방향제어밸브의 하나로서 주로 아파트, 오피스텔, 주택 등의 건물의 소화배관 혹은 수도(급수)배관에 설치되어 많이 사용된다.

이러한 체크밸브로는 용도와 특성에 따라 스윙형, 틸팅 디스크형, 리프트형, 웨이퍼 디스크형, 스톱형, 다이어프램형 등 다양한 형태가 개시되어 있다.

종래에는 이들 체크밸브들이 싱글형태로 소화배관(스프링클러 설비용)이나 급수배관에 설치되었기 때문에 유체공급설비의 고장이나 오작동 등의 원인으로 수격파(Water Hammer) 발생시 높은 유압으로 인해 체크밸브가 진동 및 충격을 받아 열리면서 유체가 역류되는 단점과 그에 따른 내구성 저하의 문제가 있었고, 또한 소화배관에 고압수가 갑작스럽게 공급될 경우 발생되는 수격현상에 의해 체크밸브가 진동함으로써 오염된 소화수가 역류하여 소화배관을 부식시키는 문제도 있었다.

특히, 최근에는 소화배관과 급수배관을 합쳐 하나의 통합배관(One Line Pipe)으로 설계, 시공하고자 함에 있어 상술한 바와 같은 체크밸브의 손상이나 오동작 등의 원인으로 수격파가 발생하여 급수(식수)가 오염되는 심각한 문제를 야기하게 된다.

이의 개선을 위해, 이중체크밸브(Double Check Valve)가 대한민국 공개특허 제2005-119536호(2005.12.21)로 개시된 바 있다.

그러나, 개시된 상기 이중체크밸브의 경우는 각각의 체크밸브 동작을 위한 축이 별개로 설치되어야 하기 때문에 구조가 복잡하고, 그에 따라 설치공간을 많이 차지하게 되어 밸브의 부피가 커지는 단점이 있으며, 또한 별개의 축 사용에 따라 동작불량율이 높고, 부품수가 증가되므로 비용상승도 초래하는 단점도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창안된 것으로, 소화배관과 급수배관이 하나로 통합된 통합배관에서 유체 공급설비의 갑작스런 고장이나 오동작 등을 원인으로 하여 발생되는 수격파로 인한 높은 유압에 의해 유체의 역류가 발생하더라도 이중체크밸브에 의해 유체의 역류를 완전히 차단하여 급수의 오염을 막고 유체공급설비의 성능 및 내구성을 향상시키며, 2개의 체크밸브가 하나의 축을 사용하므로 설치구조가 간단하고, 밸브의 부피를 줄일 수 있으며, 아울러 부품수도 줄일 수 있어 비용절감 효과가 지대한 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 소화배관 및 소화배관과 급수배관이 통합된 통합주배관으로부터 분기된 소화지관의 일부에 설치되고, 내부에는 제1유로를 갖는 격벽, 제1걸림턱, 제2유로 및 제2걸림턱이 형성된 밸브몸체와; 격벽의 중앙을 관통하여 삽입설치된 제1샤프트와; 제1샤프트의 일단에 고정되고, 제1걸림턱에 접촉되면서 제1유로을 개폐하는 제1디스크와; 제1샤프트의 외주면에 끼워지며, 일단은 격벽에 걸림되고, 타단은 제1샤프트의 타단에 구비된 스냅링에 걸림되는 제1스프링과; 제1샤프트의 중앙을 관통하여 삽입되는 제2샤프트와; 제2샤프트의 일단에 고정되고, 제2걸림턱에 접촉되면서 제2유로를 개폐하는 제2디스크와; 제1샤프트의 외주면에 끼워지며, 일단은 격벽에 걸림되고, 타단은 제2샤프트의 타단에 구비된 스프링캡에 걸림되는 제2스프링과; 제2디스크와 간격을 두고 상기 밸브몸체의 일부를 관통하여 형성된 드레인홀과; 밸브몸체의 양단에 구비된 체결부를 포함하여 구성되는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치를 제공한다.

이때, 상기 체결부는 그루브형태인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 체결부는 플랜지형태일 수도 있다.

아울러, 상기 밸브몸체에는 상기 드레인홀을 개폐하는 드레인디스크와, 일단은 상기 드레인디스크에 고정되고 타단은 상기 밸브몸체를 직경방향으로 관통하여 긴밀히 실링된 상태로 외부로 노출된 드레인샤프트와, 상기 드레인샤프트의 노출된 단부에 고정핀으로 축설된 핸들과, 상기 드레인샤프트의 외주면에 끼워지고 일단은 상기 드레인디스크에 걸림되며 타단은 상기 밸브몸체의 내주면에 걸림되는 스프링으로 이루어진 드레인밸브가 내장된 것에도 그 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 역류방지장치의 설치개소를 보인 개략도이고, 도 2는 본 발명 제1실시예에 따른 역류방지장치의 예시적인 단면도이며, 도 3은 본 발명 제2실시예에 따른 역류방지장치의 예시적인 단면도이고, 도 4는 본 발명 제2실시에에 따른 역류방지장치의 작동상태를 보인 예시적인 단면도이며, 도 5는 본 발명 제1,2실시예에 적용되는 체결수단의 변형예를 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 역류방지장치(200)는 소화배관과 급수배관이 하나로 일체화된 통합배관(100)의 일측에서 분기되어 건물 등의 스프링클러 설비와 연결되는 소화지관(110) 상에 설치된다.

이러한 역류방지장치(200)는 체크밸브가 상기 소화지관(110)의 길이방향을 따라 간격을 두고 이중으로 일체화되어 설치된 이중체크밸브를 포함한다.

이와 같은 이중체크밸브는 본 발명에 따른 다음과 같은 실시예의 형태로 실시될 수 있다.

[제1실시예]

본 발명 제1실시예에 따른 역류방지장치인 이중체크밸브는 도 2의 도시와 같이, 관상체인 밸브몸체(210) 내부에 체크밸브 기능을 하는 2개의 제1,2디스크(220,230)가 동축상에 설치된다.

이를 위해, 상기 밸브몸체(210)의 길이방향으로 임의의 지점 내부에는 격벽(240)이 형성되고, 상기 격벽(240)에는 제1유로(P1)가 대략 반달형 구멍형태로 뚫려 있으며, 상기 격벽(240)중 유체가 흘러나가는 방향(도 4중 화살표 방향)쪽 면상에는 제1걸림턱(250)이 형성되고, 상기 제1걸림턱(250)과 거리를 두고 중앙에 제2유로(P2)를 가진 제2걸림턱(270)이 형성된다.

그리고, 유체흐름방향으로 상기 제2유로(P2)를 지난 지점의 밸브몸체(210) 내주면 일부에는 드레인홀(280)이 형성된다.

상기 드레인홀(280)은 비상시 혹은 필요시 정체된 유체나 에어 등을 밸브몸체(210) 외부로 배출시키기 위한 수단이다.

본 발명 제1실시예에서는 상기 드레인홀(280)을 통해 유체나 에어를 배출하기 위한 드레인밸브(미도시)가 일체로 구비되지 않고, 별도로 준비된 후 드레인홀(280)의 외측, 예컨대 밸브몸체(210)의 외부에서 나사, 플랜지, 그루브, 커플링 등의 다양한 방식으로 체결될 수 있도록 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 격벽(240)의 중앙에는 관통공(260)이 형성되고, 이를 관통하여 제1샤프트(310)가 끼워지며, 상기 제1샤프트(310)의 일단에는 제1디스크(220)가 고정된다.

이때, 상기 제1디스크(220)는 상기 제1걸림턱(250)에 밀착되게 접촉지지된다.

따라서, 상기 제1디스크(220)는 유체의 공급시 제1유로(P1)를 개방하게 되고, 유체의 역류시에는 제1디스크(220)의 유체흐름방향과 반대방향으로 강한 압력을 받게 되므로 제1걸림턱(250)에 걸리면서 밀착되어 유체의 역류를 방지하게 된다.

또한, 상기 제1샤프트(310)의 타단에는 스냅링(320)이 고정되며, 상기 스냅링(320)과 격벽(240) 사이에는 제1스프링(330)이 개재되는데, 상기 제1스프링(330)은 상기 제1샤프트(310)의 외주면에 끼워지는 형태로 마련된다.

결국, 유체가 공급되지 않을 경우 상기 제1샤프트(310)는 상기 제1스프링(330)의 탄성팽창력에 의해 유체의 흐름방향 반대로 이동되려고 하고, 이에 따라 제1디스크(220)는 제1걸림턱(250)에 밀착되면서 격벽(240)에 형성된 제1유로(P1)를 밀폐하게 된다.

그리고, 상기 제1샤프트(310)에는 그 내부를 길이방향으로 관통하여 제2샤프트(410)가 끼워진다.

이때, 상기 제2샤프트(410)도 그 일단, 즉 상기 제1디스크(220)가 구비된 쪽 단부에 제2디스크(230)가 고정되고, 상기 제2디스크(230)는 제2걸림턱(270)에 밀착되게 접촉지지된다.

따라서, 상기 제2디스크(230)도 상기 제1디스크(220)와 같은 동작을 하게 되는 바, 이를테면 유체가 흐르는 평상시에는 제2유로(P2)를 개방하고 있다가 유체의 역류가 발생되면 즉시에 제2디스크(230)가 제2걸림턱(270)에 밀착되면서 제2유로(P2)를 완전히 차단하게 된다.

또한, 상기 제2샤프트(410)의 타단에는 스프링캡(420)이 고정되며, 상기 스프링캡(420)과 격벽(240) 사이에는 제2스프링(430)이 개재되는데, 상기 제2스프링(430)은 상기 제1샤프트(310)의 외주면에 끼워지는 형태로 마련되고, 이때 상기 제1샤프트(310)의 외주면에 개재된 제1스프링(330)을 포함하도록 하여 이와 간섭되 지 않게 설치됨이 바람직하다.

상기 제2스프링(430)이 이와 같이 설치되는 이유는 상기 제2스프링(430)이 탄성복귀시키도록 연결된 상기 제2샤프트(410)가 상기 제1샤프트(310)의 외부가 아닌 내부에 끼워져 있기 때문이다.

결국, 유체가 공급되지 않을 경우 상기 제2샤프트(410)는 상기 제2스프링(430)의 탄성팽창력에 의해 유체의 흐름방향 반대로 이동되려고 하고, 이에 따라 제2디스크(230)는 제2걸림턱(270)에 밀착되면서 제2유로(P2)를 밀폐하게 된다.

그리고, 상기 제1,2디스크(220,230)는 다수의 와샤(222,232)와 스냅링(224,234)에 의해 상기 제1,2샤프트(310,410)에 각각 견고히 고정되는 형태가 바람직하다.

다른 한편, 상기 밸브몸체(210)를 설치하기 위해 밸브몸체(210)의 양단에는 체결부(212)가 형성된다.

상기 체결부(212)는 도 2의 도시와 같은 그루브형태(G)가 될 수도 있고, 도 3의 예시와 같은 플랜지형태(F)가 될 수도 있다.

이때, 그루브형태(G)의 경우에는 도 5의 예시와 같이, 밸브몸체(도 2의 '210')의 양단이 조립될 소화지관(110)의 단부와 서로 일치되게 배치된 상태에서 밸브몸체(210)의 턱부(T)와 소화지관(110)의 단부가 양분된 체결구(500)의 내주면에 형성된 그루브(510)에 삽입되고, 이어 이 체결구(500)의 양단이 볼트와 너트 혹은 나사, 리벳 등 다양한 형태의 고정구(520)에 의해 결속되는 구조로 이루어질 수 있다.

따라서, 비교적 간편 용이하면서도 부피가 크지 않아 협소한 공간내에서도 견고한 고정성을 확보할 수 있게 된다.

반면, 플랜지형태(F)는 잘 알려져 있는 바와 같이, 밸브몸체(210)의 양단 체결부(212)의 직경을 크게 하여 플랜지(600)를 형성하고, 이 플랜지(600)에 구멍(610)을 형성시킨 다음 고정대상, 예컨대 소화지관(110)의 단부와 볼트, 나사 등의 고정구(도 5의 '520')를 이용하여 결속하는 구조로 이루어질 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명 제1실시예의 작동관계는 다음과 같다.

예컨대, 도 1,4에서와 같이, 통합주배관(100)을 통해 공급된 물은 그 일부가 소화지관(110)을 통해 건물내 소화설비인 스프링클러까지 이동되어 가압 충만된 상태를 유지하게 된다.

이때, 소화지관(110)을 거친 물(소화수)은 도 4의 (a),(b)에 표시된 화살표 방향으로 공급되게 되고, 먼저 수압에 의해 제1디스크(220)가 밀리면서 제1샤프트(310)는 유체흐름방향으로 이동되고 동시에 제1스프링(330)은 압축되면서 도 4의 (a)와 같은 형태로 제1유로(도 2의 'P1)을 개방하게 된다.

이어, 개방된 제1유로(P1)를 통해 공급된 유체(물=소화수)는 제2디스크(230)에 압력을 가하게 되고, 이로 인해 제2디스크(230)도 상기 제1디스크(220)와 동일한 상태로 밀리면서 도 4의 (b)와 같은 형태로 제2유로(P2)를 개방하게 된다.

이와 같이, 공급된 물(소화수)는 2 개의 체크밸브, 즉 제1디스크(220)와 제2디스크(230)를 거쳐 공급되어 있는 상태이므로 이중체크밸브에 의해 식수를 공급하는 통합주배관(100)과 안전하게 차단되게 된다.

이와 같은 상태에서 만약 유체공급설비의 고장이나 혹은 오동작에 의해 수격파(Water Hammer)가 발생되면서 스프링클러장치와 최근접한 체크밸브, 즉 제2디스크(230)가 손괴되거나 진동 등을 원인으로 완전히 밀폐하지 못하고 소화수를 역류시키더라도 그와 간격을 두고 설치된 다른 하나의 체크밸브, 즉 제1디스크(220)가 이중으로 안전하게 밀폐하게 되므로 소화지관(110)으로부터 통합주배관(100)으로 소화수가 역류되는 일은 없게 된다.

이와 같이, 본 발명 제1실시예에 따른 이중체크밸브형 유체 역류방지장치는 구조가 간단하여 설치가 용이하고, 동축상에서 2개의 디스크가 유동되면서 유체의 유로를 개폐하도록 구성되어 있어 밸브몸체의 전체크기도 줄이며, 유지보수가 용이하고, 불량발생율이 낮은 장점을 가진다.

[제2실시예]

본 발명 제1실시예에 따른 역류방지장치인 이중체크밸브는 도 3의 도시와 같이, 밸브몸체(210)를 비롯한 제1,2디스크(220,230) 등 다른 모든 구성요소들이 상술한 제1실시예와 동일하다.

다만, 본 발명 제1실시예는 드레인밸브가 외장되는 형태임에 반해, 본 발명 제2실시예는 드레인밸브가 내장되는 형태라는 점에서 차이가 있다.

본 발명 제2실시예에 따르면, 드레인홀(280)에는 이를 밀폐하는 드레인디스크(282)가 내장되고, 상기 드레인디스크(282)는 드레인샤프트(284)의 일단에 고정되며, 상기 드레인샤프트(284)의 타단은 상기 밸브몸체(210)를 직경방향으로 관통하여 긴밀히 실링된 상태로 외부로 노출되고, 노출된 단부는 고정핀(288)에 의해 핸들(H)(혹은 콕)에 핀고정되는 형태로 드레인밸브가 구성된다.

이때, 상기 드레인샤프트(284)에는 스프링(286)이 끼워지는데, 상기 스프링(286)의 일단은 상기 드레인디스크(282)에 걸림되고, 타단은 상기 밸브몸체(210)의 내주면에 걸림되게 된다.

따라서, 드레인을 위해 상기 핸들(H)을 들어 올리게 되면 드레인샤프트(284)는 당겨지게 되고, 동시에 스프링(286)은 압축되게 되며, 드레인샤프트(284)의 이동에 의해 드레인디스크(282)는 드레인홀(280)을 개방하게 되어 필요한 드레인 동작을 수행할 수 있게 된다.

이후, 드레인이 완료되면 들어 올렸던 핸들(H)을 놓게 되고, 이때 압축되었던 스프링(286)의 탄성복귀력에 의해 드레인디스크(282)가 원위치로 이동되면서 개방되었던 드레인홀(280)을 밀폐하게 된다.

아울러, 이러한 드레인밸브의 내장구조와 그에 따른 동작관계만 다르고, 나머지 구성들에 의한 작동상태는 앞서 설명한 제1실시예서와 동일하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 구조가 간단하여 설치가 용이하고, 밸브몸체의 전체 부피를 줄일 수 있어 설치공간에 크게 제약받지 않게 됨은 물론 제조비용을 현저히 절감할 수 있고, 유지보수도 용이하며, 불량발생율도 낮출 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 소화배관 및 소화배관과 급수배관이 통합된 통합주배관으로부터 분기된 소화지관(110)의 일부에 설치되고, 내부에는 제1유로(P1)를 갖는 격벽(240), 제1걸림턱(250), 제2유로(P2) 및 제2걸림턱(270)이 형성된 밸브몸체(210)와;

   격벽(240)의 중앙을 관통하여 삽입설치된 제1샤프트(310)와;

   제1샤프트(310)의 일단에 고정되고, 제1걸림턱(250)에 접촉되면서 제1유로(P1)을 개폐하는 제1디스크(220)와;

   제1샤프트(310)의 외주면에 끼워지며, 일단은 격벽(240)에 걸림되고, 타단은 제1샤프트(310)의 타단에 구비된 스냅링(320)에 걸림되는 제1스프링(330)과;

   제1샤프트(310)의 중앙을 관통하여 삽입되는 제2샤프트(410)와;

   제2샤프트(410)의 일단에 고정되고, 제2걸림턱(270)에 접촉되면서 제2유로(P2)를 개폐하는 제2디스크(230)와;

   제1샤프트(310)의 외주면에 끼워지며, 일단은 격벽(240)에 걸림되고, 타단은 제2샤프트(410)의 타단에 구비된 스프링캡(420)에 걸림되는 제2스프링(430)과;

   제2디스크(230)와 간격을 두고 상기 밸브몸체(210)의 일부를 관통하여 형성된 드레인홀(280)과;

   밸브몸체(210)의 양단에 구비된 체결부(212)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 체결부(212)는 그루브형태(G)인 것을 특징으로 하는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.
3. 청구항 1에 있어서;

   상기 체결부(212)는 플랜지형태(F)인 것을 특징으로 하는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.
4. 청구항 1에 있어서;

   상기 밸브몸체(210)에는 상기 드레인홀(280)을 개폐하는 드레인디스크(282)와, 일단은 상기 드레인디스크(282)에 고정되고 타단은 상기 밸브몸체(210)를 직경방향으로 관통하여 긴밀히 실링된 상태로 외부로 노출된 드레인샤프트(284)와, 상기 드레인샤프트(284)의 노출된 단부에 고정핀(288)으로 축설된 핸들(H)과, 상기 드레인샤프트(284)의 외주면에 끼워지고 일단은 상기 드레인디스크(282)에 걸림되며 타단은 상기 밸브몸체(210)의 내주면에 걸림되는 스프링(286)으로 이루어진 드레인밸브가 내장된 것을 특징으로 하는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.
5. 청구항 4에 있어서;

   상기 밸브몸체(210)의 양단에 구비된 체결부(212)는 그루브형태(G)인 것을 특징으로 하는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.
6. 청구항 4에 있어서;

   상기 밸브몸체(210)의 양단에 구비된 체결부(212)는 플랜지형태(F)인 것을 특징으로 하는 동축 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.

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