KR100954852B1 - High Pressure Check Valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고압의 유체가 통과하는 과정에서 유선형 경로를 형성하여 통과될 수 있도록 한 고압용 체크밸브를 개시한다.
본 발명은 소음이나 진동의 발생을 최소화하고 유로를 형성하는 요소들의 원활한 작동을 유도하며 이상 마모를 방지할 수 있도록 하기 위하여 본체의 양측에 입구와 출구가 구비되어 있고, 압축스프링에 의하여 탄력 설치된 프런저가 밸브시트와 접리되어 밸브를 개폐할 수 있도록 하되,
경사면으로 된 링 형태의 밸브시트가 고정되며, 밸브시트의 경사면에 접리되는 경사면을 갖는 프런저와, 프런저의 연장부에 결합되어 습동을 안내하며, 배출되는 유체를 출구로 안내하기 위한 프런저가이드의 배출공 중심축이 유체의 진로와 일치되는 경사상으로 되도록 설치하여서 된 것이다.
이에 따라 본 발명은 고압의 유체가 흐르는 과정에서 맥동이 발생되지 않아 경로에 배치된 프런저 실(PLUNGER SEAL)이나 스프링 등에 진동을 주거나 무리한 압력을 가하게 되는 일이 없어서 작동 마모를 최소화할 수 있게 되어 수명을 연장시킬 수 있고, 통과 유량을 증대시킬 수 있으며, 안정적인 유체 공급이 가능하게 되는 효과가 있다.
체크밸브 고압 유선형 진동 마모
The present invention discloses a check valve for high pressure to form a streamlined path in the process of passing the high pressure fluid through.
The present invention is provided with inlets and outlets on both sides of the main body in order to minimize the occurrence of noise or vibration, to induce the smooth operation of the elements forming the flow path and to prevent abnormal wear, elastic pruning is installed by the compression spring Folded to the low cost valve seat to open and close the valve,
The valve seat of the inclined surface is fixed, the plunger having an inclined surface folded on the inclined surface of the valve seat, coupled with the extension of the plunger to guide sliding and the plunger guide for guiding the discharged fluid to the outlet It is to be installed so that the central axis of the discharge hole of the discharge hole is inclined to match the path of the fluid.
Accordingly, in the present invention, pulsation does not occur in the process of flowing a high-pressure fluid, thereby minimizing vibration or exerting excessive pressure on a plunger seal or a spring disposed in a path, thereby minimizing operating wear. It is possible to extend the life, increase the flow rate of flow, and have the effect of enabling a stable fluid supply.
Check Valve High Pressure Streamline Vibration Wear
Description
본 발명은 고압용 체크밸브에 관한 것으로 특히 CNG(COMPRESSED NATURAL GAS) 등 고압 유체의 역류를 방지하여 일방으로 흐르도록 하기 위하여 사용하는 고압용 체크밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high pressure check valve, and more particularly, to a high pressure check valve used to prevent a back flow of a high pressure fluid such as CNG (COMPRESSED NATURAL GAS) to flow in one direction.
주지하는 바와 같이 종래에도 여러 형태로 된 고압용 체크밸브가 사용되었으며, 그 대표적인 구조를 도 1a로 도시하였으며, 이의 작동을 도 1b로 도시하였다. 이에 의하여 살펴보면, 밸브시트(110)에 스프링(120)의 탄력으로 접리되는 밸브 디스크(130)가 판상으로 된 것이므로, 인입 측의 유체 압력이 스프링(120)의 탄력보다 강하여 밸브 디스크(130)를 밀고 밸브시트(110) 사이를 통과하여 배출되도록 하 고 있는 것이다.As is well known, a check valve for a high pressure has been used in various forms, and a representative structure thereof is illustrated in FIG. 1A, and its operation is illustrated in FIG. 1B. In this regard, since the
그러므로, 이러한 구조에 의하면 도 1b의 화살표로 보인 바와 같이 밸브 디스크(130)의 둘레면에 형성된 통공(150)으로 고압의 유체가 우회하면서 방향이 급격하게 변화되며, 스프링(120)을 지나 통과하는 과정과, 출구에서의 흐름간의 상호 간섭으로 부분적인 와류가 발생하며, 이에 따라 밸브 디스크(130)와 스프링(120)에 맥동이 발생하고, 그 결과 밸브 디스크(130)가 진동하면서 밸브 디스크(130)의 오링(140)이 이탈되거나 파열되기도 하는 것이다.Therefore, according to this structure, as shown by the arrow of FIG. 1B, the direction is rapidly changed while bypassing the high pressure fluid to the through
또한, 이러한 맥동은 통과 유량을 전반적으로 감소시키고, 통과 유량이 불규칙하게 되는 문제점을 노출시키게 된다.This pulsation also reduces the overall flow rate and exposes the problem of irregular flow rate.
아울러, 이러한 밸브 디스크(130)가 접리되는 밸브시트(110) 역시 유체 통과 시에 발생하는 맥동으로 밸브 디스크(130)와의 잦은 접촉으로 인하여 마모가 심하게 되는 문제점을 발생시키게 되는 문제점이 있는 것이다.In addition, the
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고압용 체크밸브 내부를 통과하는 유체가 유선형 경로를 형성하여 통과될 수 있도록 함으로써, 소음이나 진동의 발생을 최소화하고 유로를 형성하는 요소들의 원활한 작동을 유도하며 이상 마모를 방지할 수 있도록 하여서 된 체크밸브를 제공함에 있다.The present invention is to solve this problem, by allowing the fluid passing through the check valve for high pressure to be passed through a streamlined path, to minimize the occurrence of noise or vibration and induce the smooth operation of the elements forming the flow path. It is to provide a check valve that can prevent abnormal wear.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 본체의 양측에 입구와 출구가 구비되어 있고, 압축스프링에 의하여 탄력 설치된 프런저가 밸브시트와 접리되어 밸브를 개폐할 수 있도록 하여서 된 공지의 체크밸브에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a well-known check valve provided with inlets and outlets on both sides of the main body, and a plunger elastically installed by a compression spring to fold the valve seat to open and close the valve.
경사면으로 된 링 형태의 밸브시트가 고정되며, 밸브시트의 경사면에 접리되는 경사면을 갖는 프런저와, 프런저의 연장부에 결합되어 습동을 안내하며, 배출되는 유체를 출구로 안내하기 위한 프런저가이드의 배출공 중심축이 유체의 진로와 일치되는 경사상으로 되도록 설치하여서 된 고압용 체크밸브를 제안한다.The valve seat of the inclined surface is fixed, the plunger having an inclined surface folded on the inclined surface of the valve seat, coupled with the extension of the plunger to guide sliding and the plunger guide for guiding the discharged fluid to the outlet We propose a high pressure check valve installed so that the central axis of the discharge hole is inclined to match the path of the fluid.
이와 같이 하여 본 발명은 이에 따라, 본 발명은 고압의 유체가 흐르는 과정에서 맥동이 발생되지 않아 경로에 배치된 프런저 실(PLUNGER SEAL)이나 스프링 등에 진동을 주거나 무리한 압력을 가하게 되는 일이 없어서 작동 마모를 최소화할 수 있게 되어 수명을 연장시킬 수 있고, 통과 유량을 증대시킬 수 있으며, 안정적인 유체 공급이 가능하게 되는 효과가 있고, 특히 정숙한 운전이 가능하게 되는 것이어서, 품질 향상에 크게 기여할 수 있게 된다. 이에 더하여 본 발명은 압력 분산을 위한 다공판을 채용하여 압력이 균일하게 분산됨으로써 압력 편중으로 인한 유량 감소나 부품 마손을 방지할 수 있게 되고, 메쉬를 전단의 인입부에 채용함으로써 이물질의 유입을 방지하여 이상 마모의 원인을 제거할 수 있게 된다.In this way, the present invention, according to the present invention, the pulsation does not occur in the process of flowing the high-pressure fluid does not vibrate or apply excessive pressure to the plunger seal (PLUNGER SEAL) or spring disposed in the path It is possible to minimize wear and extend lifespan, increase the flow rate of flow, and enable stable fluid supply, and in particular, it enables quiet operation, which can contribute to quality improvement. do. In addition, the present invention adopts a porous plate for pressure dispersion to uniformly distribute the pressure, thereby preventing a decrease in flow rate or component wear due to pressure deflection, and preventing the inflow of foreign substances by employing the mesh at the inlet of the front end. This can eliminate the cause of abnormal wear.
아울러, 프런저의 후단을 프런저가이드에 결합하여 작동과정에서 진동의 발생 및 진동에 의한 마모를 방지하여 안정된 동작이 가능하게 되는 것이다. 또한, 본 발명에서는 밸브 바디의 재질을 고강도 스테인리스강 등 고강도의 재질로 하고, 이에 탭을 형성하여 별도의 니플 등 피팅 수단 없이 압력계를 직접 설치할 수 있도록 함으로써, 누설 요소를 최소화하고 컴팩트한 제작이 가능하게 할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the rear end of the plunger is coupled to the plunger guide to prevent the occurrence of vibration and wear caused by the vibration in the operation process is to enable a stable operation. In addition, in the present invention, the material of the valve body is made of high-strength material such as high-strength stainless steel, and by forming a tab so that the pressure gauge can be directly installed without a fitting means such as a nipple, minimizing leakage elements and making compact production possible. There is an effect that makes it possible.
아울러, 본 발명은 밸브시트의 양측 경사면을 모두 사용할 수 있으며, 밸브시트와 프런저 실을 쉽게 탈거하고 재조립할 수 있으므로, 마모시 이들을 선택적으로 교환할 수 있어서 전체 교환이 불필요하므로 유지 보수비용을 크게 절감할 수 있게 된다.In addition, the present invention can use both the inclined surfaces of the valve seat, and can easily remove and reassemble the valve seat and the plunger seal, it is possible to selectively replace them when worn, so that the entire replacement is unnecessary, greatly increasing the maintenance cost You can save.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 전체적인 구조를 도 2로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 본체(1)의 양측에 입구(2)와 출구(3)가 구비되어 있고, 경사면(8)으로 된 링 형태의 밸브시트(7)가 고정되며, 밸브시트(7)의 경사면(8)에 접리되는 경사면(8')을 갖는 프런저(5) 및 프런저 실(18)과, 프런저(5)의 연장부(9)에 결합되어 습동을 안내하며, 배출되는 유체를 출구(3)로 안내하기 위한 프런저가이드(6)의 배출공 중심축(12)이 유체의 진로와 일치되는 경사상으로 되도록 설치하며, 프런저(5)와 프런저(5)가이드 사이에 압축스프링(4)을 설치하고, 프런저(5)와 프런저가이드(6)를 감싸며, 내부에 유입된 유체를 상기 프런저가이드(6)의 배출공(11)으로 안내하는 원통형의 스페이서(20)를 구비하여서 된 것이다.Referring to the present invention in more detail with reference to the accompanying drawings as follows. The overall structure of the present invention is shown in FIG. As can be seen from the present invention, the
이러한 본 발명의 작동을 작동 대기 상태인 도 3a와 작동중인 상태인 도 3b로 도시하였다.This operation of the present invention is illustrated in FIG. 3A as a standby state and FIG. 3B as an active state.
이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 입구(2)로 고압의 유체가 유입되면, 밸브시트(7)에 도달하게 되며, 본 발명에서의 밸브시트(7)에 압축스프링(4)에 의하여 밀접되어 있는 프런저(5)를 압박하게 된다. 이때, 유입되는 유체의 압력은 압축스프링(4)의 압력을 초과하도록 설계되어 있으므로 압축스프링(4)이 압축되면서 프런저(5)는 도면상 우측으로 밀리면서 도 3b로 보인 바와 같이, 이동하므로, 밸브시트(7)와 프런저(5) 사이에는 두 경사면(8, 8')의 틈에 의하여 유로가 형성된다.As can be seen from the present invention, when the high-pressure fluid flows into the
이러한 유로는 화살표로 보인 바와 같이, 경사면(8, 8')의 틈을 따라 유선(流線)상으로 본체(1) 내부로 유입되고, 이어서 압축스프링(4)의 바깥으로, 즉, 원통형의 스페이서(20) 내부를 따라 중심축(12)이 경사상으로 형성된 프런저가이드(6)의 배출공(11)으로 유입된 후 출구(3)로 배출되는 것이다.This flow path is introduced into the main body 1 in a streamline along the gap between the
그러므로 프런저가이드(6)의 배출공(11)을 통과하는 과정에서도 그 중심축(12)이 유체가 흐르는 유선의 방향과 일치하므로 유체 저항이 최소화된 상태로 배출되는 것이다.Therefore, even in the process of passing through the
이에 따라, 본 발명은 도 3b로 보인 바와 같이 밸브시트(7)와 프런저(5)의 경사면(8, 8') 사이의 틈에 의한 경사 유로 그리고 사선상으로 형성된 프런저가이드(6)의 배출공 중심축(12) 방향에 의하여 입구(2)로 유입된 유체가 출구(3)에 이르기 까지 유선상으로 이동하게 되는 것이다.Accordingly, the present invention discharges the inclined flow path and the
그러므로 본 발명은 도 1b로 보인 바와 같이 밸브 디스크(130)를 통과하는 과정에서 발생하는 급격한 방향 꺽임과 스프링(120)에 의한 흐름의 간섭, 흐름간에 간섭현상으로 발생되는 부분적인 와류의 발생을 최소화할 수 있게 되어, 진동, 소 음을 억제하여 안정된 동작을 할 수 있게 된다.Therefore, as shown in FIG. 1B, the present invention minimizes the occurrence of partial vortices caused by the sudden direction break and the interference of the flow caused by the
이에 따라, 본 발명에 의하면 밸브시트(7)와 프런저 실(18)간의 마모를 최소화할 수 있게 되며, 통과 유량이 감소되지 않도록 할 수 있는 것이다.Accordingly, according to the present invention, it is possible to minimize wear between the
또한, 본 발명에서는 프런저(5) 후단의 연장부(9)가 프런저가이드(6)의 안내관(15)에 결합되어 프런저(5)에 의한 진동의 발생 및 마모를 방지하고 있는 것이다.In addition, in the present invention, the
아울러, 입구(2)로 유입된 고압의 유체가 밸브시트(7)와 프런저(5)의 경사면(8, 8')에 의하여 형성된 틈 사이로 유입되기 직전 유입되는 단면상의 압력 분포를 보면 여러 가지 요인으로 인하여 불평형한 상태가 되는 경우가 많다. 이러한 상태로 유입되고 유출되면 결과적으로 통과하는 유로에서 부분적인 압력 편차가 발생되기 쉽고 그 결과 와류나 진동을 발생시키게 될 가능성이 높고 통과 가능 유량을 감소시키게 되는 결과를 초래한다.In addition, the pressure distribution on the cross section immediately before the high-pressure fluid flowing into the
이러한 불합리한 점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 압력 분산을 위한 다공판(14)을 채용하여 압력이 균일하게 분산됨으로써 압력 편중으로 인한 유량 감소나 부품 마손을 방지할 수 있게 되고, 메쉬(13)를 전단의 인입부에 채용함으로써 이물질의 유입을 방지하여 이상 마모의 원인을 제거할 수 있게 된다. 이를 위하여 본 발명은 도 4의 분리사시도 및 도 5의 종단면도로 보인 바와 같이 밸브시트(7)와 프런저(5) 전방에 메쉬(13) 및 다수의 통과공이 균일 간격으로 형성된 다공판(14)을 고정 설치하였다.In order to solve such an unreasonable point, the present invention employs the
또한, 본 발명에서는 밸브 바디의 재질을 고강도 스테인리스강 등 고강도의 재질로 하고, 이에 탭(16)을 형성하여 별도의 니플 등 피팅 수단이 압력계를 직접 설치할 수 있도록 함으로써, 누설 요소를 최소화하고 컴팩트한 제작이 가능하게 하였다.In addition, in the present invention, the material of the valve body is made of high-strength material such as high-strength stainless steel, and by forming a
또한, 본 발명에서는 본체(1) 내부에 배치된 메쉬(13), 다공판(14), 밸브시트(7) 그리고 프런저가이드(6)가 안정적으로 지지되어 내구성의 확보는 물론 조립 작업의 용이성을 확보하고 유지 보수 작업이 용이하도록 하고 있다.In addition, in the present invention, the
즉, 본 발명에서는 그 조립을 위하여 본체(1)의 내부에 프런저가이드(6), 압축스프링(4), 스페이서(20), 프런저(5), 밸브시트(7), 다공판(14), 메쉬(13), 입구(2)에 결합되는 밸브 리테이너(19)를 순차로 넣고 밸브 리테이너(19)를 회전시켜 본체(1)와 나사 결합되도록 하는 것만으로 간편하게 조립이 완료되는 것이어서 조립작업이 능률적으로 실시될 수 있고, 그 조립 상태가 견고하여 안정적으로 지지될 수 있는 것이다. 또한, 이와 같이 하여 사용하다가 시간이 경과함에 따라 밸브시트(7)의 경사면(8)이 마모된 경우에는 전술한 조립 순서의 역순으로 밸브 리테이너(19), 메쉬(13), 다공판(14) 그리고 밸브시트(7)를 분리하고, 밸브시트(7)의 마모된 경사면(8)이 입구(2)로 향하도록 위치를 반전시킨 다음 밸브시트(7)를 원위치에 조립하고 다공판(14), 메쉬(13), 밸브 리테이너(19)를 조립하는 과정으로 재조립을 실시하면, 새로운 밸브시트(7)의 새로운 경사면(8)과 프런저(5)의 경사면(8') 및 프런저(5) 실이 접촉하여 체크밸브로서의 유로 개폐 기능을 실시할 수 있게 되는 것이다.That is, in the present invention, the
이와 같이 하여 본 발명은 밸브시트(7)의 수명을 2배로 연장시킬 수 있게 되 는 것이며, 프런저 실(18) 또한 같은 방법으로 탈거 및 교환이 가능하게 되어 반영구적으로 사용할 수 있게 됨으로써, 전체 교환이 불필요하므로 유지 보수비용을 절감할 수 있게 된다.In this way, the present invention is to be able to double the life of the
또한, 본 발명은 본체(1)를 고강도 재질로 하고, 도 6으로 보인 바와 같이 본체(1)에 탭(16)을 형성함으로써 이에 니플 등 별도의 피팅 수단 없이 바로 압력계, 온도계 등의 각종 계기(17)를 설치하여 작동 상태를 점검, 확인할 수 있도록 함으로써 누설 요소를 제거하고 용이하고 컴팩트하게 계기(17)를 설치할 수 있게 되는 것이다.In addition, according to the present invention, the main body 1 is made of a high-strength material, and as shown in FIG. 6, the
도 1a는 종래의 고압용 체크밸브 구조를 보인 종단면도.Figure 1a is a longitudinal sectional view showing a conventional high pressure check valve structure.
도 1b는 종래의 고압용 체크밸브 작동을 보인 종단면도.Figure 1b is a longitudinal sectional view showing a conventional high pressure check valve operation.
도 2는 본 발명에 의한 고압용 체크밸브의 구조를 보인 분리사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing the structure of the check valve for high pressure according to the present invention.
도 3a는 본 발명에 의한 고압용 체크밸브의 구조를 보인 종단면도.Figure 3a is a longitudinal sectional view showing the structure of a check valve for high pressure according to the present invention.
도 3b는 본 발명에 의한 고압용 체크밸브의 작동을 보인 종단면도.Figure 3b is a longitudinal sectional view showing the operation of the high-pressure check valve according to the present invention.
도 4는 다른 실시예에 의한 본 발명에 의한 고압용 체크밸브의 구조를 보인 분리사시도.Figure 4 is an exploded perspective view showing the structure of a check valve for high pressure according to the present invention according to another embodiment.
도 5는 다른 실시예에 의한 본 발명에 의한 고압용 체크밸브의 구조를 보인 종단면도.Figure 5 is a longitudinal sectional view showing the structure of a check valve for high pressure according to the present invention in another embodiment.
도 6은 또다른 실시예에 의한 본 발명의 구조를 보인 종단면도.Figure 6 is a longitudinal sectional view showing the structure of the present invention according to another embodiment.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1:본체 2:입구 3:출구1: main body 2: entrance 3: exit
4:압축스프링 5:프런저 6:프런저가이드4: Compression Spring 5: Plunger 6: Plunger Guide
7:밸브시트 8, 8':경사면 9:연장부7:
11:배출공 12:배출공 중심축 13:메쉬11: discharge hole 12: discharge hole central axis 13: mesh
14:다공판 15:안내관 16:탭14: Perforated version 15: Information Hall 16: Tab
17:계기 18:프런저 실 19:밸브 리테이너17: Instrument 18: Plunger seal 19: Valve retainer
20:스페이서20: spacer
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