KR101158925B1 - 체크 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기 지지 트로프 형상 섹션(5)내의 한단부에서 끝나는 가요성 탄성 물질의 평평한 스트립(6)을 가지는 구성요소(4)와 스트립(6)의 다른 단부가 밀봉될 수 있는 표면을 제공하는 보완 구성요소를 가지는 유체제어 비귀환밸브에 관한 것이다. 특히 보완 구성요소는 동일한 구조의 경상 이미지이다.
유체제어밸브

Description

체크 밸브{CHECK VALVE}
본 발명은 유체 제어 밸브에 관한 것으로, 특히 중력에 의해 발생되는 액체의 흐름만을 허용하는 밸브에 관한 것이다.
상기 형태의 밸브는, 액체의 흐름을 한쪽 방향으로 허용하고 반대방향으로의 악취가스의 흐름을 차단하기 위해 이용되며, 상기 밸브의 주요 사용예는 소변기 및 소변기 설치물내에서 볼 수 있다.
소변기에서 이용될 때, 상기 밸브는 소변이 하수처리 시스템내부로 흘러들어 가는 것을 허용하되 반대방향으로 악취를 내포한 가스의 역류를 방지하는 기능을 가진다.
상기 목적을 위해, 액체를 이용하여 악취를 차단하는 트랩(liquid trap)을 포함한 밸브가 설계되었지만, 이러한 밸브는 액체의 손실 또는 액체의 오염 및 고형물의 침전으로 인해 결과적으로 막힘(blocking) 현상과 같은 문제점들을 야기한다.
그 후 이루어진 개선은, 넓은 유입구부분(inlet section)을 가지며 평면형태로 연장되고 가요성과 탄성을 가진 튜브를 이용하는 것이다. 이러한 개선은, 선박(watercraft) 특히 동력 보트내에서 이용되는 드레인 튜브(drain-tube)를 포함한 밸브들을 응용하여 개발되었다. 출원인이 알고 있는 상기 밸브들은, 미국특허 제 6,401,266 호 및 네덜란드 특허 제 NL 1015745C 호에 설명되어 있다.
그러나, 상기 문헌의 밸브들, 즉 길게 굽어지게 늘어뜨린 평면형 튜브는 특히 가장자리부분이 충분한 탄성을 가지지 못하기 때문에 가장자리부터 침전물이 누적되는 문제점을 가지며 이렇게 생성되는 상기 침전물은 제거하기 어렵다. 또한, 점차적으로 누적침전물이 형성됨으로써, 침전물에 의해 튜브가 개방되고 결과적으로 밸브가 악취가스의 역류를 더 이상 밀봉하지 못하는 상태에 도달하게 된다.
상기 문제점에 의해 상기 형태의 밸브는 소변기에 적용이 바람직하지 못할 뿐 만 아니라, 어떤 경우에도 상기 기술을 이용한 소변기를 제조한다는 것은 쉽지 않다. 이외에, 상기 구조의 밸브는, 상당히 높은 압력차에서 밸브의 종방향을 따라 밸브배출구 내부로 짜부라지는 문제점을 가진다. 배출구 내부로 짜부라지면 밸브는 정상적으로 작동할 수 없고 밸브의 감도는 유지하기 어렵게 된다.
본 발명의 목적은, 상기 밸브들의 문제점들을 극복할 수 있는 밸브를 제공하는 것이다.
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본 발명에 의하면, 홈통형상을 가지고 자체 형상유지기능을 가진 홈통부분들로 구성된 유입구부분 및, 상기 홈통부분과 연결되고 가요성의 탄성재료로 제조되는 유출구부분을 포함하고, 상기 유출구부분은 고유의 가요성을 가지고 평평한 구조를 가진 탄성스트립을 포함하며, 상기 탄성스트립은 탄성스트립의 상측변부에서 상기 홈통부분과 연결되고, 추가로 상기 탄성스트립은, 탄성스트립과 밀착가능한 표면을 제공하여 밀착기능을 가지고 상기 탄성스트립으로부터 분리될 수 있는 또 다른 탄성스트립을 가지며, 상기 탄성스트립의 하단부는 상기 밀착가능한 표면에 대해 밀봉을 형성하는 체크밸브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 탄성스트립들은 서로 좌우대칭(mirror image)의 동일한 구조를 가지며 홈통부분들은 서로 고정된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 홈통부분들은 홈통부분의 외측으로 연장되는 지지플랜지를 가진다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 탄성스트립들이 배출구내부로 짜부라지는 것을 방지하기 위하여, 상기 홈통부분들의 연결부분으로부터 지지플랜지까지 서로 마주보게 배열되고 외측을 향하는 지지리브들을 포함하고, 상기 지지리브들은 상기 튜브내에 마찰끼워맞춤된다.
본 발명의 상기 특징들 및 다른 특징들이, 첨부된 도면들을 참고한 하기 설명으로 더욱 명확하게 이해된다.
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도 1은, 밸브의 한 구성요소를 도시한 사시도.
도 2는, 서로 고정되고 지지테이블내에 위치한 한 쌍의 구성요소(components)를 도시하는 도면.
도 3은, 소변기 배출구내에 위치하는 체크밸브가 배출구 내부로 짜부라지는 것을 방지하는 방지수단을 도시한 상세도.
도 4는, 다른 방지 수단을 가진 도 3의 밸브를 도시한 도면.
* 부호설명
1: 소변기 2: 배출구
3: 체크밸브 4: 구성요소
5,5': 홈통부분 6,6': 탄성 스트립
7,7': 플랜지
도시된 바와 같이, 소변기(1)는 (도면에 도시되지 않은) 하수처리시스템과 연결된 배출구(2)를 가진다. 상기 배출구(2)내에 체크밸브(3)가 조립된다.
상기 체크밸브(3)는 플라스틱 또는 탄성중합체 재료로 몰딩된 구성요소(4,4')들을 포함하고, 상기 구성요소(4,4')의 한쪽 단부는 홈통(trough)부분(5,5')을 가지고 다른 한쪽 단부에서 고유의 높은 가요성을 가진 탄성스트립(6,6')을 가진다.
상기 체크밸브(3)의 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하고, 상기 체크밸브(3)는 0.8 mm의 두께를 가진 홈통(trough)부분(5,5')으로부터 시작하여 0.2 mm의 두께를 가진 탄성스트립(6,6')들로 구성된다.
체크밸브가 이용될 때, 하수처리시스템으로부터 악취가스가 역류되는 것을 방지하도록 상기 탄성스트립(6)의 표면은 탄성스트립(6')의 마주보는 표면에 밀폐되어 소변기(1)로부터 상기 배출구(2)가 밀봉된다.
구성요소가 단일 몸체로 형성될 수 있는 반면에, 상기 체크밸브는 홈통부분(5,5')을 따라 서로 고정된 두 개의 구성요소(4,4')들로 형성되는 것이 선호되고, 상기 홈통부분들은 자체 형상유지기능을 가지도록 충분한 강성을 가진다.
두 개의 구성요소(4,4')들이 제조과정의 몰딩작업에서 고정되거나, 선택적으로 홈통부분(5,5')의 변부들이 적당한 접착제를 이용하여 고정될 수 있다.
외측을 향해 연장되는 주변부의 지지플랜지(7,7')가 상기 홈통부분(5,5')의 외측단부들 주위에 제공된다. 상기 지지플랜지(7,7')는 상기 배출구(2)내에서 상기 체크밸브(3)의 위치설정을 위해 이용된다. 지지플랜지(7)가 도 4에 도시된다.
체크밸브(3)의 작동을 위해, 상기 체크밸브의 감도(sensitivity)가 상기 탄성 스트립(6,6')들에 의해 형성된다. 체크밸브의 감도를 위해 상기 체크밸브(3)는 튜브(8)내에서 지지되는 것이 선호된다. 도 4를 참고할 때, 상기 튜브(8)는 배출구 단부(10)로부터 튜브의 길이를 따라 부분적으로 연장되는 슬롯(9)들을 가진다.
체크밸브가 이용될 때 상기 탄성스트립(6,6')들사이에서 상기 배출구에 대해 자유로운 횡방향 유동을 허용하도록 상기 슬롯(9)들은 상기 탄성스트립(6,6')들의 변부들에 정렬된다. 종래기술에서 발생되는 소변의 고형물질이 쌓이지 않도록 상기 횡방향 유동이 이용된다. 체크밸브(3)는 이용시, 자동 세척(flushing)기능을 가진다.
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배출구에서 압력이 증가하여 체크밸브를 가로질러 압력이 갑작스럽게 변화하거나 커질 때 상기 탄성스트립(6,6')들이 종방향을 따라 배출구 내부로 짜부라지는 현상을 방지하기 위해, 도 3a 및 3b에 도시된 수정예가 체크밸브를 위해 구성되는 것이 선호된다. 상기 현상은, 소변기 밸브에 관한 종래기술의 구조에서 문제가 되었다.
홈통부분(5,5')들과 탄성스트립(6,6')들사이의 연결부에서 서로 마주보게 배열된 한 쌍의 지지 리브(11)들이 외측을 향한다. 상기 지지 리브는, 소변기 배출구내에서 체크밸브(3)의 위치를 결정하기 위한 수단의 일부분으로서 이용될 수 있다. 지지 리브가, 상기 슬롯(9)을 가진 튜브(8)를 대체할 수 있다.
상기 홈통부분(5,5')이 외측을 향해 마주보는 지지리브(11)들을 가지면, 상기 지지리브(11)들이 튜브(8)내에 마찰끼워맞춤되어 접착제가 불필요하게 된다. 여기서, 상기 지지리브(11)들에 의해 체크밸브의 구성요소들이 서로 단단히 유지된다. 도 3c 및 도 3d에 도시된 또 다른 선택적 실시예를 참고할 때, 배출구 커버의 그리드(12)로부터 형성된 핀(11A)이 상기 체크밸브(3)의 내부에 결합된다.
상기 배출구로부터 배출구 커버의 그리드(12)를 분리하고 체크밸브(3)를 삽입하여 지지플랜지가 배출구(2)내부의 돌출측부(13)상에 배열되어 체크밸브가 용이하게 설치된다. 상기 지지플랜지(7)와 돌출측부(13)사이에 적당한 밀봉제가 이용된다. 조립체를 완성하기 위해, 다음에, 상기 그리드(12)가 상기 배출구(2)내부에 조립된다.
소변기가 이용될 때, 소변은 상기 탄성슬리브(6,6')들사이에서 중력에 의해 하수처리시스템내부로 유동한다. 소변과 같은 액체의 유동은 상기 탄성슬리브들의 각 측부에서 작은 압력차를 형성하여, 액체가 체크밸브를 통과함에 따라 소변유동의 상류위치에서 포지티브 밀봉상태(seal)를 형성하는 것으로 알려져 있다.
상기 밀봉상태는, 횡방향 유동이 발생하는 여부에 상관없이 악취가스가 체크밸브를 통해 역류하여 빠져나가는 것을 방지한다. 상기 체크밸브는 저비용으로 제조되고, 시험에 의하면 자동 청소(self cleaning)기능을 가지며 긴 사용수명을 가진다.
상기 밸브는 특히 소변기에 적용될뿐만 아니라 다른 유사한 분야에서 사용될 수 있고, 그 구성요소는 다양한 구성요소로 만들어질 수 있고 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 홈통형상을 가지고 자체 형상유지기능을 가진 홈통부분(5,5')들로 구성된 유입구부분 및, 상기 홈통부분과 연결되고 가요성의 탄성재료로 제조되는 유출구부분을 포함하고, 상기 유출구부분은 고유의 가요성을 가지고 평평한 구조를 가진 탄성스트립(6)을 포함하며, 상기 탄성스트립은 탄성스트립의 상측변부에서 상기 홈통부분과 연결되고, 추가로 상기 탄성스트립(6)은, 탄성스트립과 밀착가능한 표면을 제공하여 밀착기능을 가지고 상기 탄성스트립으로부터 분리될 수 있는 또 다른 탄성스트립(6')을 가지며, 상기 탄성스트립(6)의 하단부는 상기 밀착가능한 표면에 대해 밀봉을 형성하는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성스트립(6')은 탄성스트립(6)과 좌우대칭의 동일한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 홈통부분(5,5')들이 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 홈통부분(5,5')들이 접착제를 이용하여 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 홈통부분(5,5')들은 홈통부분의 외측으로 연장되는 지지플랜지(7)를 가지는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 탄성스트립(6,6')들이 종방향을 따라 배출구 내부로 짜부라지는 것을 방지하기 위한 방지수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 방지수단은 튜브(8)를 포함하고, 상기 튜브의 한쪽 단부가 플랜지를 가지며, 상기 튜브는 배출구단부(10)로부터 튜브의 길이를 따라 부분적으로 연장된 슬롯(9)들을 가지는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 방지수단은 상기 홈통부분(5,5')들의 연결부분으로부터 지지플랜지(7)까지 형성되고 서로 마주보게 배열되며 외측을 향하는 지지리브(11)들을 포함하고, 상기 지지리브(11)들은 상기 튜브(8)내에 마찰끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 체크밸브.
  9. 홈통형상을 가지고 자체 형상유지기능을 가진 홈통부분(5,5')으로 구성된 유입구부분 및, 상기 홈통부분과 연결되고 가요성의 탄성재료로 제조되는 유출구부분을 포함하고, 상기 유출구부분은 고유의 가요성을 가지고 평평한 구조를 가진 탄성스트립(6)을 포함하며, 상기 탄성스트립은 탄성스트립의 상측변부에서 상기 홈통부분과 연결되고, 추가로 상기 탄성스트립(6)은, 탄성스트립과 밀착가능한 표면을 제공하여 밀착기능을 가지고 상기 탄성스트립으로부터 분리될 수 있는 탄성스트립(6')을 가지며, 상기 탄성스트립(6)의 하단부는 상기 밀착가능한 표면에 대해 밀봉을 형성하고,
    상기 탄성스트립(6')은 탄성스트립(6)과 좌우대칭의 동일한 구조를 가지는 소변기용 체크밸브.
  10. 홈통형상을 가지고 자체 형상유지기능을 가진 홈통부분(5,5')으로 구성된 유입구부분 및, 상기 홈통부분과 연결되고 가요성의 탄성재료로 제조되는 유출구부분을 포함하고, 상기 유출구부분은 고유의 가요성을 가지고 평평한 구조를 가진 탄성스트립(6)을 포함하며, 상기 탄성스트립은 탄성스트립의 상측변부에서 상기 홈통부분과 연결되고, 추가로 상기 탄성스트립(6)은, 탄성스트립과 밀착가능한 표면을 제공하여 밀착기능을 가지고 상기 탄성스트립으로부터 분리될 수 있는 탄성스트립(6')을 가지며, 상기 탄성스트립(6)의 하단부는 상기 밀착가능한 표면에 대해 밀봉을 형성하고,
    상기 탄성스트립(6')은 탄성스트립(6)과 좌우대칭의 동일한 구조를 가지는 체크밸브를 포함한 소변기.
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