KR101180352B1

KR101180352B1 - 작동 압력표시형 압력조절밸브

Info

Publication number: KR101180352B1
Application number: KR20100084950A
Authority: KR
Inventors: 박수택; 이찬주; 지춘근; 최승호
Original assignee: 사단법인 한국화재보험협회
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-09-06
Also published as: KR20120020978A

Abstract

본 발명은 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브에 관한 것으로, 유체 유입부(11)와 배출부(12)를 구비하는 밸브몸체(10)와; 상기 유입부(11)에 유입되는 유체의 압력에 따라 상기 유입부(11)를 개폐하는 압력작동 개폐시트(20)와; 상기 압력작동 개폐시트(20)를 개방 또는 폐쇄하도록 상기 압력작동 개폐시트(20)에 탄성력을 제공하는 스프링(30)과; 상기 스프링(30)을 지지하는 스프링 샤프트(40)와;상기 스프링 샤프트(40)에 끼워져 스프링(30)을 압박하여 탄성력을 발생시키는 상부덮개(50)와; 상기 스프링 샤프트(40)의 상단에 나사 결합되고 좌우 회전에 의해 상기 상부덮개(50)를 전진(하강) 또는 후진(상승)시켜 작동압력을 설정하는 작동압력 설정볼트(60)와; 상기 작동압력 설정볼트(60)에 나사 결합되고 상기 밸브몸체(10)의 상단부에 부착되는 로크너트(70)와; 상기 작동압력 설정볼트(60)에 끼워지는 작동압력 표시판(80)과; 상기 작동압력 설정볼트(60)에 결합되어 상기 작동압력 표시판(80)을 위치시키는 표시판 고정너트(75)와; 상기 밸브몸체(10)의 상부에 표시되어 작동압력 표시판(80)에 작동압력을 표시하는 표시판 기준선(90)으로 구성되어 작동압력 조절볼트의 작동압력 조절에 따라 작동압력이 표시되도록 함으로써 작동압력을 알기 위한 펌프의 기동에 따른 자원의 낭비와 인력의 낭비를 절감할 수 있고, 작동압력 조절볼트에 의해 조정되는 작동압력을 조정과 동시에 알 수 있다.

Description

작동 압력표시형 압력조절밸브{operating pressure indicating type pressure regulating valve}

본 발명은 작동 압력표시형 압력조절밸브에 관한 것으로, 특히, 작동압력 표시장치를 작동압력조절볼트에 너트 등을 이용하여 제조시 정해진 위치에서 회전되도록 설치하고, 작동압력을 설정 또는 조정할 때 작동압력 조절볼트를 조정함에 따라 상하로 함께 이동되는 작동압력 표시장치에 표시되게 함으로써 설정 또는 조정된 작동압력을 쉽게 알 수 있도록 하는 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브에 관한 것이다.

일반적인 릴리프 밸브는 유체관로에 설치되어 배관압력이 유체관로의 설정압력이상으로 상승할 경우 배관시스템의 손상을 막기 위하여 배관의 바이패스 라인에 설치되어 가압된 유체를 유체저장 탱크 또는 외부로 배출시켜 배관내의 압력상승을 방지한다.

현재 소방분야 등의 유체를 이송하는 펌프에 설치된 릴리프밸브의 작동압력을 알기 위해서는 펌프를 기동하여 유체를 방출시키면서 펌프 흡입측에 설치된 압력계를 보고 작동압력을 확인하고 있으며, 현재 설정 또는 조정된 릴리프 밸브의 작동압력을 알 수가 없어 에너지, 시간, 인력 등이 비효율적으로 소모되고 있다.

일반적으로 정수 혹은 하수처리시설 등의 송, 배수관 적소에는 물의 흐름을 조절하거나, 지하에 매설되는 관로를 점검 및 보수를 위하여 물의 흐름을 차단할 필요가 있는 소정의 부분마다 밸브개폐장치가 설치된다.

종래의 압력작동 릴리프 밸브체는 밸브가 개방할때의 압력)과, 블로우 다운 및 재안착 압력은 고압의 플랜트 작동 부근에서 사람이나 장비의 안전을 위하여 근소한 차의 오차로 조절되어야 하고 밸브의 셋팅점(밸브 개방시의 압력) 부근에서 밸브유출을 근소화하기 위해 밸브 시트와 밸브 부재 디스크의 접촉면을 정밀하게 가공함으로써 최소화 시키는 "압력작동 릴리프 밸브 조립체"가 등록특허 10-0184856호에 개시된다.

도 1에 종래기술에 의한 압력작동 릴리프 밸브 조립체의 단면도가 도시된다.

상기한 종래의 기술에 의한 압력작동 릴리프 밸브 조립체는 내부에 배출 포트(1a)를 가진 밸브 몸체(1)와; 상기 밸브 몸체내에 장착되어 내부에 흐름 통로(2a)를 가지며, 상기 흐름 통로 둘레의 환형 밸브 시트(2b)내에 있는 구멍에서 종결하는 노즐 조립체(2)와; 상기 흐름 통로와 상기 배출 포트 사이의 연통을 차단하도록 상기 밸브 시트에 인접한 폐쇄 위치와, 상기 배출 포트가 상기 노즐 통로와 유체 흐름이 가능하게 연통하는 제2위치 사이에서 상기 밸브 몸체내에 미끄럼 가능하게 놓인 디스크 홀더(3)와; 상기 밸브 시트(2b)에 접촉하는 일체의 평탄한 대향 표면과, 상기 밸브 디스크의 뒷면에서 후방으로 연장하며 밸브 디스크의 후방에 환형 숄더 표면을 만드는 후방 중앙 축받이를 갖는 디스크 홀더에 고정된 밸브 디스크(4)와; 상기 밸브 디스크의 환형 숄더 표면과 이에 대응하는 디스크 홀더에서의 숄더 표면 사이에 끼워진 압축성 완충수단과; 상기 압축성 완충수단에 대항하여 디스크 홀더에 관하여 밸브 디스의 후방 미끄럼 운동이 가능하도록 축받이와 디스크 홀더를 상호 연결시킴으로써 밸브 디스크를 홀더에 고정시키는 수단과; 정상적으로 상기 밸브 디스크의 대향 표면을 폐쇄 위치에서의 밸브 시트의 협동표면과 접촉을 유지하여 폐쇄위치에 있게하는 밸브 시트의 방향으로 디스크 홀더에 힘을 가하는 가압수단을 포함하고; 상기 밸브 시트는 상기 밸브 디스크의 대향 표면과 접촉하도록 협동하는 폭 0.4mm 내지 0.6mm 범위의 표면을 구비한다.

상기한 종래의 기술에 의한압력작동 릴리프 밸브 조립체는 부드러운 시트 밸브의 높은 시트 밀착 특성을 제공하고, 높은 내구성을 제공하며 단단한 시트 밸브의 금속 대 금속의 밀봉기능을 제공하지만 설정압력을 알기 위하여 여전히 펌프 기동과 유체 방출을 하면서 설치된 압력계에 의해 작동압력을 확인할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작동압력조절밸브의 작동압력이 표시되도록 하여 작동압력을 알기 위하여 펌프의 작동에 따른 자원의 낭비와 인력의 낭비를 절감할 수 있는 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 개폐압력을 제공하는 스프링의 탄성력을 작동압력 조절볼트로 조절하고 작동압력 조절볼트의 상하 이동에 따라 작동압력 표시판도 함께 이동하도록 하여 작동압력 조절볼트의 조절압력에 따라 곧바로 조절된 작동압력을 표시할 수 있는 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브는 유체가 유입되는 유체 유입부와 상기 유입된 유체가 배출되는 배출부를 구비하는 밸브몸체와; 상기 유입부에 유입되는 유체의 압력에 따라 상기 유입부를 개폐하는 압력작동 개폐시트와; 상기 유입부에 유입되는 유체의 압력에 따라 상기 압력작동 개폐시트를 개방 또는 폐쇄하도록 상기 압력작동 개폐시트에 탄성력을 제공하는 스프링과; 상기 압력작동 개폐시트의 중심에 부착되어 스프링을 지지하는 스프링 샤프트와; 상기 스프링 샤프트에 끼워져 스프링을 압박하여 탄성력을 발생시키는 상부덮개와; 상기 스프링 샤프트의 상단에 나사 결합되고 좌우 회전에 의해 상기 상부덮개를 전진(하강) 또는 후진(상승)시켜 상기 스프링의 탄성력을 변경시켜 작동압력을 설정하는 작동압력 설정볼트와; 상기 작동압력 설정볼트에 나사 결합되고 상기 밸브몸체의 상단부에 부착되는 로크너트와; 상기 작동압력 설정볼트에 끼워지는 작동압력 표시판과; 상기 작동압력 설정볼트에 결합되어 상기 작동압력 표시판을 위치시키는 표시판 고정너트와; 상기 밸브몸체의 상부에 표시되어 작동압력 표시판에 작동압력을 표시하는 표시판 기준선으로 구성된다.

본 발명에 의한 상기 작동압력 표시판은 상기 작동압력 설정볼트에 끼워지도록 형성되는 결합 구멍과; 상기 결합구멍이 작동압력 설정볼트에 끼워진 상태에서 상기 작동압력 설정볼트에 결합되는 표시판 고정너트 사이에 끼워져 고정되는 고정판 부분과; 상기 고정판 부분에서 연장되고 아래로 직각으로 꺾여지는 표시판 부분과; 상기 표시판 부분의 길이 방향으로 형성되어 상기 표시판 기준선이 보이도록 하는 기준선 표시창과; 상기 기준선 표시창의 측변을 따라 설정압력을 표시하는 설정압력 표시눈금으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 상기 작동압력 표시판은 변형이 되지 않는 강철 재질 이나 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명에 의하면 작동압력 조절볼트의 작동압력 조절에 따라 함께 상하로 이동하는 작동압력 표시판을 설치하여 작동압력조절밸브의 작동압력이 표시되도록 함으로써 작동압력을 알기 위한 펌프의 기동에 따른 자원의 낭비와 인력의 낭비를 절감할 수 있고, 작동압력 조절볼트에 의해 조정되는 작동압력을 조정과 동시에 알 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 밸브 개폐 표시장치가 장착된 밸브 개폐장치의 단면도,
도 2는 본 발명에 의한 작동압력 표시장치가 부착된 작동압력조절밸브의 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 작동압력 표시판을 밸브몸체에서 분리하여 바라본 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 작동압력 조절밸브의 작동압력 설정볼트를 우로 회전시켜 하강시키는 경우 스프링이 눌려 작동압력이 증가하는 상태를 나타내는 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 작동압력 조절밸브의 작동압력 설정볼트를조절하여 조절된 작동압력을 표시하는 작동압력 표시판의 일실시예이다.

이하, 첨부도면에 도시되는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 기술내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 본 발명에 의한 작동압력 표시장치를 구비하는 압력조절밸브의 단면도가 도시된다.

본 발명에 의한 작동압력 표시장치를 구비하는 압력조절밸브는 소화전, 저수 탱크 등에서 물과 같은 유체를 송출하는 펌프로부터 물과 같은 유체가 유입되는 유체 유입부(11)와 상기 유입된 유체가 배출되는 배출부(12)를 구비하는 밸브몸체(10)와; 상기 유입부(11)에 유입되는 유체의 압력에 따라 상기 유입부(11)를 개폐하는 압력작동 개폐시트(20)와; 상기 유입부(11)에 유입되는 유체의 압력이 일정한 값 이상이면 상기 압력작동 개폐시트(20)를 개방하고, 상기 유입되는 유체의 압력이 일정한 값 이하이면 상기 압력작동 개폐시트(20)를 폐쇄하도록 상기 유입부(11)에 탄성력을 제공하는 스프링(30)과; 상기 압력작동 개폐시트(20)의 중심에 부착되어 스프링(30)을 지지하는 스프링 샤프트(40)와; 상기 스프링 샤프트(40)에 끼워져 스프링(30)을 압박하여 탄성력을 발생시키는 상부덮개(50)와; 상기 스프링 샤프트(40)의 상단에 나사 결합되고 좌우 회전에 의해 상기 상부덮개(50)를 전진(하강) 또는 후진(상승)시켜 상기 스프링(30)의 탄성력을 변경시켜 작동압력을 설정하는 작동압력 설정볼트(60)와; 상기 작동압력 설정볼트(60)에 나사 결합되고 상기 밸브몸체(10)의 상단부에 부착되는 로크너트(70)와; 상기 작동압력 설정볼트(60)에 끼워지는 작동압력 표시판(80)과; 상기 작동압력 설정볼트(60)에 결합되어 상기 작동압력 표시판(80)을 위치시키는 표시판 고정너트(75)와; 상기 밸브몸체(10)의 상부에 표시되어 작동압력 표시판(80)에 작동압력을 표시하는 표시판 기준선(90)으로 구성된다.

본 발명에 의한 밸브몸체(10)는 소화전, 저수 탱크 등에서 물과 같은 유체를 송출하는 배관에 결합되어 사용되며, 펌프에 의해 상기 소화전 또는 저수탱크 등에서 배관을 통하여 유체가 펌핑될 때 일정 압력이상의 유체가 흐르는 경우 스프링(30)의 탄성력보다 강한 압력으로 압력작동 개폐시트(20)를 밀어올리면 유입부(11)를 막고 있는 압력작동 개폐시트(20)가 열려서 유입부(11)통해 유체가 유입되어 배출부(12)를 통해 저수탱크로 되돌아가거나 외부로 배출되도록 되어 있다.

작동압력 설정볼트(60)는 밸브몸체(10)의 상단에 나사결합되어 있으며, 그 내부는 스프링 샤프트(40)가 들어갈 수 있는 공동부(61)가 형성되어 있다. 작동압력 설정볼트(60)를 좌우로 회전시킴에 따라 작동압력 설정볼트(60)의 하단부는 아래로 하강 또는 위로 상승되며 이때 스프링 상부덮개(50)도 함께 아래, 위로 이동한다.

작동압력 설정볼트(60) 하단부는 스프링 샤프트(40)가 삽입이 될 수 있도록 공동부(61)가 형성되어 있으며, 작동압력 설정볼트(60)의 하단부가 아래로 하강 또는 위로 상승시에 스프링 샤프트(40)가 상기 작동압력 설정볼트(60)의 공동부(61) 내부에서 상하로 이동하게 된다.

도 3에 본 발명에 의한 작동압력 표시판을 밸브몸체에서 분리하여 바라본 사시도가 도시된다.

본 발명에 의한 작동압력 표시판(80)은 상기 작동압력 설정볼트(60)에 끼워지도록 형성되는 결합 구멍(81)과; 상기 결합구멍(81)이 작동압력 설정볼트(60)에 끼워진 상태에서 상기 작동압력 설정볼트(60)에 결합되는 표시판 고정너트(75) 사이에 끼워져 위치되는 고정판 부분(82)과; 상기 고정판 부분(82)에서 연장되고 아래로 직각으로 꺾여지는 표시판 부분(83)과; 상기 표시판 부분(83)의 길이 방향으로 형성되어 상기 표시판 기준선(90)이 보이도록 하는 기준선 표시창(84)과; 상기 기준선 표시창(84)의 측변을 따라 설정압력을 표시하는 설정압력 표시눈금(85)으로 구성된다.

한편, 상기와 같이 이루어지는 작동압력 표시판(80)은 소비자의 요구나 제조자의 필요에 따라 상기 작동압력 표시판이 원활하게 회전될 수 있도록 작동압력설정 볼트에 더블너트를 체결하여 사용할 수도 있다.

본 발명에 의한 작동압력 표시판(80)은 변형이 되지 않는 강철 재질(예를 들면, 스테인레스 강판 등) 이나 플라스틱 재질로 형성되어 외력에 의해 쉽게 찌그러지거나 휘거나 구부러지지 않도록 하여 설정압력 표시눈금(85)이 나타내는 압력에 오차가 발생하지 않도록 한다.

본 발명에 의한 작동압력 조절밸브(100)의 작동압력은 스프링(30)의 탄성력에 의해 결정되고 스프링(30)의 탄성력은 그 길이에 비례하므로 상부덮개(50)와 압력작동 개폐시트(20) 사이에 끼워져 설치되는 스프링(30)의 길이는 결과적으로 상부덮개(50)와 압력작동 개폐시트(20) 사이의 거리 "L"에 해당하고 탄성력 F는 다음식으로 표현된다.

F= -k×L

(여기서, k는 탄성계수이고, - 부호는 외력과 반대로 탄성력이 발생함을 의미한다 )

따라서 작동압력 설정볼트(60)를 우로 회전시키는 경우 작동압력 설정볼트(60)가 하강(전진)하게 되고 그럼에 따라 작동압력 설정볼트(60)의 단부에 접촉되어 있는 스프링 상부덮개(50)도 함께 하강하여 스프링 샤프트(40)를 따라 하강 되므로 스프링 상부덮개(50)의 하강에 따라 상부덮개(50)와 압력작동 개폐시트(20) 사이의 거리가 도 4에 도시된 바와 같이 "L1"으로 감소하게 된다.

상부덮개(40)와 압력작동 개폐시트(20) 사이의 거리가 "L1"으로 감소함에 따라 그 사이에 설치된 스프링(30)의 탄성력은 커져서 압력작동 개폐시트(20)를 누르는 작동압력도 커지게 된다.

이때 작동압력 설정볼트(60)에 결합된 작동압력 표시판(80)도 함께 하강하여 기준선 표시창(84)을 통해 보이는 표시판 기준선(90)이 표시하는 설정압력 표시눈금(85)이 도 5b에 도시된 바와 같이 "9.5"에서 "12"로 상승하게 된다.

즉 본 발명에 의한 작동압력 조절밸브(100)의 설정압력이 상부덮개(50)와 압력작동 개폐시트(20) 사이의 감소한 거리에 대응하는 탄성력만큼 증가함을 나타낸다. 이 탄성력의 증가를 측정하여 작동압력 표시판(80)의 설정압력 표시눈금(85)에 표시하면 작동압력 조절밸브(100)의 설정압력을 표시할 수 있다.

한편, 다시 작동압력 설정볼트(60)를 좌로 회전시키면 작동압력 설정볼트(60)가 상승하게 되고 그럼에 따라 스프링 상부덮개(20)도 함께 상승하여 스프링 샤프트(40)를 따라 상승하게 되므로 스프링 상부덮개(20)의 상승에 따라 상부덮개(40)와 압력작동 개폐시트(20) 사이의 거리가 다시 "L"로 증가하게 된다.

상부덮개(40)와 압력작동 개폐시트(20) 사이의 거리가 "L"로 증가함에 따라 그 사이에 설치된 스프링(30)의 탄성력은 감소하여 작동압력도 작아지게 된다. 이때 작동압력 설정볼트(60)에 결합된 작동압력 표시판(80)도 함께 상승하여 도 5a에 도시된 바와 같이 기준선 표시창(84)을 통해 보이는 표시판 기준선(90)이 표시하는 설정압력 표시눈금(75)이 "9.5"로 다시 하강하게 된다.

따라서, 작동압력 조절볼트(60)를 조정하여 작동압력을 변경시키더라도 그 조정된 압력에 따라서 작동압력 표시판(80)이 상하로 이동하여 기준선 표시창(84)을 통해 보이는 표시판 기준선(90)이 가리키는 설정압력 표시눈금(85)이 이동하도록 함으로써 설정압력의 변경을 조정과 동시에 알 수 있도록 할 수 있다.

10: 밸브 몸체 11: 유체 유입부
12: 배출부 20: 압력작동 개폐시트
30: 스프링 40: 스프링 샤프트
50: 상부덮개 60: 작동압력 설정볼트
70: 로크너트 80: 작동압력 표시판
90: 표시판 기준선

Claims

유체가 유입되는 유체 유입부(11)와 상기 유입된 유체가 배출되는 배출부(12)를 구비하는 밸브몸체(10)와;
상기 유입부(11)에 유입되는 유체의 압력에 따라 상기 유입부(11)를 개폐하는 압력작동 개폐시트(20)와;
상기 유입부(11)에 유입되는 유체의 압력에 따라 상기 압력작동 개폐시트(20)를 개방 또는 폐쇄하도록 상기 압력작동 개폐시트(20)에 탄성력을 제공하는 스프링(30)과;
상기 압력작동 개폐시트(20)의 중심에 부착되어 스프링(30)을 지지하는 스프링 샤프트(40)와;
상기 스프링 샤프트(40)에 끼워져 스프링(30)을 압박하여 탄성력을 발생시키는 상부덮개(50)와;
상기 스프링 샤프트(40)의 상단에 나사 결합되고 좌우 회전에 의해 상기 상부덮개(50)를 전진(하강) 또는 후진(상승)시켜 상기 스프링(30)의 탄성력을 변경시켜 작동압력을 설정하는 작동압력 설정볼트(60)와;
상기 작동압력 설정볼트(60)에 나사 결합되고 상기 밸브몸체(10)의 상단부에 부착되는 로크너트(70)와;
상기 작동압력 설정볼트(60)에 끼워지는 작동압력 표시판(80)과;
상기 작동압력 설정볼트(60)에 결합되어 상기 작동압력 표시판(80)을 위치시키는 표시판 고정너트(75)와;
상기 밸브몸체(10)의 상부에 표시되어 작동압력 표시판(80)에 작동압력을 표시하는 표시판 기준선(90)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브.
제1항에 있어서, 상기 작동압력 표시판(80)은 상기 작동압력 설정볼트(60)에 끼워지도록 형성되는 결합 구멍(81)과; 상기 결합구멍(81)이 작동압력 설정볼트(60)에 끼워진 상태에서 상기 작동압력 설정볼트(60)에 결합되는 표시판 고정너트(75) 사이에 끼워져 설치되는 고정판 부분(82)과; 상기 고정판 부분(82)에서 연장되고 아래로 직각으로 꺾여지는 표시판 부분(83)과; 상기 표시판 부분(83)의 길이 방향으로 형성되어 상기 표시판 기준선(90)이 보이도록 하는 기준선 표시창(84)과; 상기 기준선 표시창(84)의 측변을 따라 설정압력을 표시하는 설정압력 표시눈금(85)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브.
제1항에 있어서, 상기 작동압력 표시판(80)은 강철 재질 이나 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 작동 압력표시장치를 구비하는 압력조절밸브.