KR101138956B1 - 감압밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감압밸브에 관한 것으로, 상세하게는 유입구 및 배출구에 의해 유로가 형성된 메인바디와 상기 메인바디 상에 형성되고 유로와 연통되어 유로의 개폐가 이루어지는 챔버로 구성되는 몸체부와, 상기 챔버 상부에 결합되는 다이어프램과, 상기 다이어프램 하부에 결합되고 상기 챔버 내에서 승강하여 유로를 개폐하는 개폐수단과, 상기 챔버 상부에 결합되는 커버와, 상기 커버 내에 장착되고 상기 다이어프램을 탄력적으로 가압하여 유로가 개방된 상태를 유지하게 하는 압력조절수단으로 이루어지는 감압밸브에 있어서, 상기 개폐수단은 상기 다이어프램의 하부에 결합되어 승강하는 스템; 상기 스템 하측의 상기 챔버 상에 고정되고, 복수개의 가이드홀이 관통, 형성되며, 하부에 밀폐디스크가 결합된 디스크홀더; 및 상기 디스크홀더의 하부에 위치하고, 상기 유입구와 배출구가 연통되도록 중공관 형상을 이루며, 상기 가이드홀을 통해 상기 스템과 결합되어 승강 가능하게 작동하는 승강시트;로 이루어는 것을 특징으로 하여 승강시트가 유로기능과 개폐기능을 함께 수행할 수 있다.

바디 몸체 챔버 다이어프램 개폐 커버 스템 가이드 디스크 시트

Description

감압밸브{Pressure reducing valve}

본 발명은 감압밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관상에 설치되어 설정된 압력으로 일정하게 유체가 유동되도록 유체의 압력을 감압하는 감압밸브에 관한 것이다.

일반적으로 건축설비 및 산업설비의 배관상에는 일정한 압력으로 유체가 유동되도록 감압밸브가 설치되는데, 이와 같은 감압밸브는 도 1에 도시된 바와 같이 유체가 유입되는 유입구(1)와 유체가 배출되는 배출구(2)가 형성되고 이 유입구(1)와 배출구(2)의 대략 중앙부에는 유통공(3)을 갖는 격벽(4)이 형성된 밸브몸체(5)와, 상기 밸브몸체(5)의 상측부에 결합되는 상부커버체(6)와 상기 밸브몸체(5)의 유통공(3)을 개폐시키는 디스크(7)와, 이 디스크(7)가 결합되는 스템(8)이 구성되는 한편, 상기 밸브몸체(5)의 배출측(2차측) 공간 내부에는 작용되는 압력에 의해 상방으로 이동되는 다이어프램(9)과, 상기 다이어프램(9)의 상면측에 해당되는 상부커버체(6)의 내부에 설치되어 다이어프램(9)을 포함하는 스템(8)을 하방으로 가압하는 압력조절스프링(10)과, 상기 압력조절스프링(10)의 상부에 가압력을 인가시키도록 상기 상부커버체(6)에 설치되는 압력조정볼트(11)가 포함되어 구성된다.

이렇게 구성된 감압밸브는 유통공(3)이 개방된 상태에서 유입구(1)를 통해 유입되어 배출구(2)로 배출되는 유체의 2차측 압력이 설정된 압력조절스프링(10)의 압력보다 높을 경우 그 압력이 밸브몸체(5)에 형성된 연통공(12)을 통해 다이어프램(9)에 작용되고 이에 따라 스템(8)이 상승되면서 그 하단에 결합된 디스크(7)가 유통공(3)의 개방정도를 조절하게 되어 유체의 압력이 일정하게 유지되도록 한다.

상술한 감압밸브의 일반적인 구조는 유체가 통과하는 시트와 상기 시트를 개폐하는 스템이 별도로 구비되어져 있어 구조가 복잡하고 공간을 크게 차지하여 소형화를 저해한다.

또한 스템이 유체가 통과하는 유로 상에 일정 단면적을 차지하므로 유로가 감소하게 되는 결과를 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 본 발명의 목적은 승강 가능한 승강시트를 통해 유체가 통과하는 동시에 승강시트가 유로도 개폐할 수 있는 감압밸브를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유입구 및 배출구에 의해 유로가 형성된 메인바디와 상기 메인바디 상에 형성되고 유로와 연통되어 유로의 개폐가 이루어지는 챔버로 구성되는 몸체부와, 상기 챔버 상부에 결합되는 다이어프램과, 상기 다이어프램 하부에 결합되고 상기 챔버 내에서 승강하여 유로를 개폐하는 개폐수단과, 상기 챔버 상부에 결합되는 커버와, 상기 커버 내에 장착되고 상기 다이어프램을 탄력적으로 가압하여 유로가 개방된 상태를 유지하게 하는 압력조절수단으로 이루어지는 감압밸브에 있어서, 상기 개폐수단은 상기 다이어프램의 하부에 결합되어 승강하는 스템; 상기 스템 하측의 상기 챔버 상에 고정되고, 복수개의 가이드홀이 관통, 형성되며, 하부에 밀폐디스크가 결합된 디스크홀더; 및 상기 디스크홀더의 하부에 위치하고, 상기 유입구와 배출구가 연통되도록 중공관 형상을 이루며, 상기 가이드홀을 통해 상기 스템과 결합되어 승강 가능하게 작동하는 승강시트;로 이루어져, 상기 승강시트가 상기 디스크홀더와 이격되면 유로가 개방되고, 상기 배출구 측의 압력이 증가하여 역류하는 유체가 상기 가이드홀로 유입되어 상기 다이어프램을 상승시키면 상기 승강시트가 상기 디스크홀더와 밀착되어 유로를 밀폐할 수 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 승강시트는 중공관 형상의 개폐관과, 상기 개폐관의 상부 외주면을 따라 외측으로 연장된 슬리브와, 상기 슬리브 상에 결합되고 상기 각 가이드홀에 삽입되어 상기 스템과 체결되는 복수개의 가이드봉으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 개폐관의 상단은 원주를 따라 삼각형 단면을 가지는 모서리 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 챔버는 격벽에 의해 상기 유입구 측에 위치하는 제1챔버와 상기 배출구 측에 위치하는 제2챔버로 구분되며, 상기 격벽에 형성된 유로공에 상기 승강시트가 삽입되어 승강하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 승강시트 하측의 상기 제1챔버 내에는 이물질을 거를 수 있는 스트레이너가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 다음과 같다.

승강시트는 유체가 통과하는 유로로서의 기능과 유로를 개폐하는 기능을 동시에 수행할 수 있어서 감압밸브의 공간을 절약하여 소형화를 도모할 수 있다.

또한 종래의 스템이 유로의 단면을 일정 부분 감소시켜 유체의 원활한 흐름을 방해한데 반해 본 발명은 승강시트를 통해 유로가 확보되므로 유체의 원활한 흐름이 보장된다.

또한 가이드봉이 가이드홀을 통해 가이드 되어 안정적인 개폐가 가능하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감압밸브의 구조를 나타내는 부분 절개 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명에서 유로가 개방된 작동 상태를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 주요부는 도시된 바를 참조하면 몸체부(100), 다이어프램(200), 개폐수단(300), 커버(400), 압력조절수단(500)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 몸체부(100)는 대략 일측에 유입구(122)가 형성되고 타측에 배출구(124)가 형성되어 유로가 형성되는 메인바디(120)와 상기 메인바디(120) 중앙에 상부가 개방된 챔버(140)가 형성되는 구조이다.

상기 챔버(140)는 상기 유입구(122)와 배출구(124)를 연결하는 공간이며 여기서 설치된 상기 개폐수단(300)에 의해 유로의 개폐가 이루어진다.

바람직한 것은 상기 챔버(140)가 제1챔버(142)와 제2챔버(144)의 두 공간으로 분리되는 것이 좋으며, 이때 도 3에 도시된 바와 같이 격벽(146)에 의해 나누어질 수 있다.

상기 격벽(146)은 대략 '┗┓'와 같은 형상을 가지면서 상기 유입구(122) 측에 위치하는 상기 제1챔버(142)와 상기 배출구(124) 측에 위치하는 상기 제2챔버(144)로 나누며 중앙에 상기 제1챔버(142)와 제2챔버(144)를 연통되도록 유체가 통과할 수 있는 유로공(146a)이 형성되는데, 상기 유로공(146a)에 상기 개폐수단(300)이 설치된다.

그리고 상기 제2챔버(144)의 일측에는 외부에서 압력계를 연결하여 압력을 측정할 수 있는 압력측정구(144a)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 다이어프램(diaphram,200)은 상기 챔버(140) 개방된 상부를 덮도록 결합되고 탄성을 가진 원형 평판 형상을 이룬다. 보통 고무로 이루어진다. 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로 상기 개폐수단(300)은 본 발명의 핵심으로서 상기 다이어프램(200)의 하부에 결합되어 상기 챔버(140) 내부에 설치되며 상기 유로공(146a)을 통해 유체가 흐르도록 개방하거나 역류하는 유체의 유입을 차단하도록 유체의 흐름을 밀폐한다.

상기 개폐수단(300)은 스템(320), 디스크홀더(340), 승강시트(360)로 구성될 수 있는데, 상기 스템(320)은 상기 다이어프램(200) 하부에 결합되는 원형 평판 형상의 부재이다. 상기 다이어프램(200)이 압력에 의해 상하로 승강할 때 함께 승강된다.

그리고 상기 스템(320)의 하측에 상기 챔버(140) 상에는 상기 디스크홀더(340)가 결합되어 고정된다. 상기 디스크홀더(340)는 대략 원형 평판 형상을 가지면서 하부에 고무재질로 이루어지고 디스크 형상을 가진 밀폐디스크(344)가 부착되어 있다. 또한 복수개의 관통된 가이드홀(342)이 상기 디스크홀더(340) 표면에 방사상으로 형성되어 있다.

바람직한 것은 상기 가이드홀(342)은 2개 내지 4개 정도가 적절하며 내경은 후술하는 가이드봉(366)의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 후술하겠지만 역류하는 유체가 상기 가이드봉(366)과 가이드홀(342) 사이에 형성된 틈을 통해 유입되어 상기 다이어프램(200)을 작동시키기 때문이다.

한편, 상기 승강시트(360)는 상기 디스크홀더(340)의 하측에 위치하는 중공관 형상의 구성으로 상기 스템(320)과 결합되되, 상기 가이드홀(342)을 통해 상호 결합되어 상기 스템(320)의 승강과 연동하여 승강될 수 있다.

좀더 설명하자면, 상기 승강시트(360)는 중공관 형상을 가지는 개폐관(362)과, 상기 개폐관(362)의 상부 외주면으로부터 외측으로 연장된 슬리브(364)와, 상기 슬리브(364) 상부면에 수직으로 결합되고 상기 가이드홀(342)에 각각 삽입되어 상기 스템(320)의 하부면과 체결되는 가이드봉(366)으로 구성된다.

여기서, 상기 개폐관(362)은 상기 유로공(146a)에 삽입되도록 결합되어 상하로 승강 가능하고, 상단이 상기 밀폐디스크(344)에 밀착되도록 배치되며, 바람직하게는 상기 개폐관(362)과 유로공(146a) 사이에 부싱을 더 게재하여 원활하게 승강하도록 하는 것이 좋을 것이다.

바람직하게는, 상기 개폐관(362)의 상단은 원주를 따라 삼각형 단면을 가지도록 각이 진 모서리 형상으로 가공되는 것이 좋다. 이것은 상기 밀폐디스크(344)에 좀더 잘 밀착되어 유체의 흐름을 효과적으로 차단한다.

또 상기 가이드봉(366)은 상기 스템(320)과 체결되는데, 도시된 바와 같이 상기 스템(320)에 체결볼트(346)를 관통시켜 상기 가이드봉(366)과 나사 결합하는 방식으로 체결될 수 있을 것이나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 가이드봉(366)의 길이는 상기 개폐관(362)이 상기 밀폐디스크(344)와 일정거리 이격된 상태에서 상기 가이드홀(342)을 관통하여 상기 스템(320)과 체결될 정도의 충분한 길이를 가져야 한다.

이와 같은 구조를 가지므로 상기 개폐관(362)이 하강하여 상기 밀폐디스크(344)와 이격된 경우에는 상기 유입구(122)와 제1챔버(142)를 통과한 유체가 상기 개폐관(362)을 지나 상부로 흘러나오게 되고 상기 제2챔버(144)와 배출구(124)를 통해 배출될 수 있다.

만일 상기 개폐관(362)이 상승하여 상기 밀폐디스크(344)와 밀착되는 경우에는 상기 개폐관(362)에 유입된 유체는 정지하고 체류하게 된다.

이때 상기 가이드봉(366)은 상기 가이드홀(342)을 따라 안내되기 때문에 상기 개폐관(362)은 좌우로 요동하지 않고 안정되게 승강이 가능하며 이것은 유로의 개폐가 안정적으로 이루어지게 할 수 있다.

참고로, 상기 개폐관(362) 하측의 제1챔버(142) 내부에는 이물질을 거를 수 있도록 거름망 형태의 스트레이너(strainer, 600)가 원통형상으로 설치될 수 있을 것이다.

다음으로 상기 커버(400)는 상기 챔버(140)를 닫는 구성으로 캡(cap) 형상이 일반적이나 이에 한정되지 않으며, 상기 챔버(140)의 상부에 나사식으로 결합될 수 있다.

다음으로 상기 커버(400) 내에는 압력조절수단(500)이 구비되는데, 상기 압력조절수단(500)은 상기 다이어프램(200)을 탄력적으로 가압하여 하측으로 눌러진 상태를 유지하게 하고 이로 인해 상기 스템(320)과 개폐관(362)이 하강하여 유로가 개방된 상태를 유지하게 하는 것이다.

상기 압력조절수단(500)은 스프링(520)과, 상기 스프링(520) 상하부를 지지하는 지지플레이트(540) 및 상기 커버(400) 상부를 관통하여 나사식으로 결합되고 상기 상부 지지플레이트(540)에 결합되는 조절볼트(560)로 구성된다. 바람직한 것은 상기 조절볼트(560)는 왼나사 구조를 가지는 것이 좋다.

따라서, 상기 상하부 지지플레이트(540) 사이에 스프링(520)이 개재되고 상기 조절볼트(560)는 상기 상부의 지지플레이트(540)에 결합되어 상기 조절볼트(560)를 조여주면 상기 상부 지지플레이트(540)가 하강하면서 상기 스프링(520)이 더 압축되는데, 이것은 탄성력을 증가시켜 상기 하부의 지지플레이트(540)가 상기 다이어프램(200)을 가압하는 힘을 증가시킴으로써 압력을 조절하게 된다.

이하에서 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 본 발명에서 유로가 밀폐된 작동상태를 나타내는 단면도이다. 여기서, 화살표는 유체의 흐름을 나타낸다.

도 3과 같이 평상시에 상기 조절볼트(560)를 조절하여 설정된 압력 하에서 상기 스프링(520)은 상기 다이어프램(200)을 가압하고 상기 다이어프램(200)은 탄력적으로 하강한 상태이며 이것에 결합된 상기 스템(320)도 하강한다.

연이어 상기 스템(320)에 결합된 가이드봉(366)이 상기 가이드홀(342)을 따라 내려가고 최종적으로 상기 개폐관(362)이 하강하면 상기 개페관()의 상단이 상기 밀폐디스크(344)와 이격된 상태인 개방상태를 유지한다. 이로 인해 상기 유입구(122)로 유입된 유체가 상기 제1챔버(142)를 통과해 상기 스트레이너(600)를 거쳐 상기 개폐관(362)의 하측에서 유입되고 상측와 상기 밀폐디스크(344) 사이에 형성된 유격으로 흘러 나가서 상기 제2챔버(144)와 배출구(124)를 통해 배출된다.

그런데 도 4와 같이 어떤 요인에 의해 상기 배출구(124) 측의 압력이 증가하여 상기 유입구(122) 측의 압력을 초과하게 되면 상기 배출구(124) 측의 유체가 역류하여 상기 제2챔버(144)로부터 상기 디스크홀더(340)의 가이드홀(342)을 통해 상기 디스크홀더(340)의 상측에 공급되어 체류한다. 이렇게 체류하는 유체는 상기 다이어프램(200)을 가압하여 밀어올리되 그 압력이 상기 스프링(520)의 탄성력을 극복하게 되면 상기 스템(320)도 함께 상승하기 때문에 상기 개폐관(362)도 상승하면서 상단이 상기 밀폐디스크(344) 하부면에 밀착되어 유로가 밀폐된 상태를 유지한다.

따라서, 상기 배출구(124) 측의 유체가 역류하여 상기 유입구(122)로 들어오는 것을 차단할 수 있게 된다.

도 1은 종래 일반적인 감압밸브를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감압밸브의 구조를 나타내는 부분 절개 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명에서 유로가 개방된 작동상태를 나타내는 단면도.

도 4는 도 2에 도시된 본 발명에서 유로가 밀폐된 작동상태를 나타내는 단면도.

<< 도면의 주요부분에 대한 설명 >>

100 : 몸체부 120 : 메인바디

122 : 유입구 124 : 배출구

140 : 챔버 142 : 제1챔버

144 : 제2챔버 146 : 격벽

146a : 유로공

200 : 다이어프램

300 : 개폐수단 320 : 스템

340 : 디스크홀더 342 : 가이드홀

344 : 밀폐디스크 346 : 체결볼트

360 : 승강시트 362 : 개폐관

364 : 슬리브 366 : 가이드봉

400 : 커버

500 : 압력조절수단 520 : 스프링

540 : 지지플레이트 560 : 조절볼트

600 : 스트레이너

Claims (5)

1. 유입구(122) 및 배출구(124)에 의해 유로가 형성된 메인바디(120)와 상기 메인바디(120) 상에 형성되고 유로와 연통되어 유로의 개폐가 이루어지는 챔버(140)로 구성되는 몸체부(100)와, 상기 챔버(140) 상부에 결합되는 다이어프램(200)과, 상기 다이어프램(200) 하부에 결합되고 상기 챔버(140) 내에서 승강하여 유로를 개폐하는 개폐수단(300)과, 상기 챔버(140) 상부에 결합되는 커버(400)와, 상기 커버(400) 내에 장착되고 상기 다이어프램(200)을 탄력적으로 가압하여 유로가 개방된 상태를 유지하게 하는 압력조절수단(500)으로 이루어지는 감압밸브에 있어서,

   상기 개폐수단(300)은,

   상기 다이어프램(200)의 하부에 결합되어 승강하는 스템(320);

   상기 스템(320) 하측의 상기 챔버(140) 상에 고정되고, 복수개의 가이드홀(342)이 관통, 형성되며, 하부에 밀폐디스크(344)가 결합된 디스크홀더(340); 및

   상기 디스크홀더(340)의 하부에 위치하고, 상기 유입구(122)와 배출구(124)가 연통되도록 중공관 형상을 이루며, 상기 가이드홀(342)을 통해 상기 스템(320)과 결합되어 승강 가능하게 작동하는 승강시트(360);로 이루어져,

   상기 승강시트(360)가 상기 디스크홀더(340)와 이격되면 유로가 개방되고,

   상기 배출구(124) 측의 압력이 증가하여 역류하는 유체가 상기 가이드홀(342)로 유입되어 상기 다이어프램(200)을 상승시키면 상기 승강시트(360)가 상기 디스크홀더(340)와 밀착되어 유로를 밀폐할 수 있는 것을 특징으로 하는 감압밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 승강시트(360)는,

   중공관 형상의 개폐관(362)과, 상기 개폐관(362)의 상부 외주면을 따라 외측으로 연장된 슬리브(364)와, 상기 슬리브(364) 상에 결합되고 상기 각 가이드홀(342)에 삽입되어 상기 스템(320)과 체결되는 복수개의 가이드봉(366)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압밸브.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 개폐관(362)의 상단은 원주를 따라 삼각형 단면을 가지는 모서리 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압밸브.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 챔버(140)는,

   격벽(146)에 의해 상기 유입구(122) 측에 위치하는 제1챔버(142)와 상기 배출구(124) 측에 위치하는 제2챔버(144)로 구분되며, 상기 격벽(146)에 형성된 유로공(146a)에 상기 승강시트(360)가 삽입되어 승강하는 것을 특징으로 하는 감압밸브.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 승강시트(360) 하측의 상기 제1챔버(142) 내에는,

   이물질을 거를 수 있는 스트레이너(600)가 설치되는 것을 특징으로 하는 감압밸브.

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