KR101400465B1 - 선박용 유체 제어 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 기술은 선박용 배관에서 사용하는 밸브 장치에 관한 것으로, 개시된 기술의 일 실시예에 따른 유체 제어 밸브 장치는 선박 내부의 배관에 장착되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 장치에 관한 것이다. 상기 유체 제어 밸브 장치는 제1 밸브 및 제2 밸브를 포함한다. 상기 제1 밸브는 상기 배관의 일부에 설치되고 판 상의 디스크를 여닫아 배관 내에 흐르는 유체가 특정 방향만으로 흐르거나 또는 흐르지 못하도록 제어한다. 상기 제2 밸브는 상기 제1 밸브와 소정의 이격 거리를 가지며 설치되고, 판 상의 디스크를 이용하여 상기 제1 밸브에 의하여 제어된 유체가 상기 특정 방향으로 흐르거나 또는 흐르지 못하도록 제어한다.

Description

선박용 유체 제어 밸브 장치 {FLOW CONTERL VALVE FOR SHIP}

개시된 기술은 선박용 배관에서 사용하는 밸브 장치에 관한 것으로, 특히, 2개의 체크 밸브를 인접하여 배치함으로써 선박의 유체 흐름에 따른 소음을 최소화할 수 있는 선박용 밸브 장치에 관한 것이다.

선박, 특히 전투 함정의 경우, 함의 생존성 향상을 위해 운용에서 발생되는 소음을 줄이는 것이 요구된다. 함내에서 발생되는 다양한 소음 중에는 배관을 따라 흐르는 유체에 의하여 발생되는 유체 전달 소음이 있으며, 이러한 유체 전달 소음은 유체의 관로 흐름 및 이를 제어하는 과정에서 발생할 수 있다.

종래의 유체를 제어하기 위한 선박용 밸브로 나사조임 체크 밸브(Scre-down stop check valve)가 사용되고 있다. 그러나 이러한 조임식 체크 밸브는 유체의 흐름에서 와류가 발생하기 쉽고, 밸브의 개폐 동작에서 유체 증발이 발생하는 등 유체의 흐름 제어 시 소음이 발생하고 유체의 손실이 발생하는 등의 문제점이 있다.

본 출원은 선박용 배관에 흐르는 유체를 제어함에 있어서 2개의 밸브를 이용함으로써 유체의 제어 시 발생하는 소음, 증발을 제거하고 와류의 발생을 최소화하여 소음을 최소할 수 있는 유체 제어 밸브 장치를 제공한다.

실시예들 중에서, 유체 제어 밸브 장치는 선박 내부의 배관에 장착되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 장치에 관한 것이다. 상기 유체 제어 밸브 장치는 제1 밸브 및 제2 밸브를 포함한다. 상기 제1 밸브는 상기 배관의 일부에 설치되고 판 상의 디스크를 여닫아 배관 내에 흐르는 유체가 특정 방향만으로 흐르거나 또는 흐르지 못하도록 제어한다. 상기 제2 밸브는 상기 제1 밸브와 소정의 이격 거리를 가지며 설치되고, 판 상의 디스크를 이용하여 상기 제1 밸브에 의하여 제어된 유체가 상기 특정 방향으로 흐르거나 또는 흐르지 못하도록 제어한다.

일 실시예에서, 상기 제2 밸브는 해당 제2 밸브의 개폐 축이 상기 제1 밸브의 개폐 축과 수직이 되도록 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브의 이격 거리는 0.5 ~ 1.0 m일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 밸브는 한 쌍의 디스크를 구비한 플랩 밸브이고, 상기 제2 밸브는 하나의 디스크를 구비한 버터플라이 밸브일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유체 제어 밸브 장치는 상기 제1 및 제2 밸브의 개폐의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유체 제어 밸브 장치는 상기 제1 밸브의 전방에 상기 배관 내에 흐르는 유체의 속도를 측정하는 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 측정부에서 제공된 유체의 속도에 따라 상기 제1 및 제2 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.

본 출원의 개시된 기술에 따르면, 2개의 밸브를 이용하여 유체를 제어하므로, 유체 제어에 의한 와류 발생 및 증발 없이 유체 전달 소음을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 나사조임 체크 밸브를 설명하는 단면도이다.
도 2은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 선박용 유체 제어 밸브 장치의 구성을 설명하는 참고도이다.
도 3은 도 2의 제1 플랩 체크 밸브의 일 실시예를 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 2의 제1 버터플라이 밸브의 일 실시예를 설명하는 단면도이다.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 나사조임 체크 밸브를 설명하는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 나사조임 체크 밸브는 구동부의 회전에 따라 구동부와 연결된 DISK 몸통이 내려와 유체의 흐름을 제어할 수 있다. 종래의 선박에서는 이러한 나사조임 체크 밸브를 사용하고 있으나, 이러한 경우 밸브 몸통이 내려와 밸브가 완전히 닫히기 직전에도 유체가 빠져나가며 소음이 발생하고 또한 증발이 발생하는 등의 문제가 있다.

도 2은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 선박용 유체 제어 밸브 장치의 구성을 설명하는 참고도이다.

도 2를 참조하면, 개시된 기술에 따른 선박용 유체 제어 밸브 장치는 제1 밸브(110)와 제2 밸브(120)로 구성된다.

제1 밸브(110)는 배관의 일부에 설치되고, 판 상의 디스크를 여닫아 배관 내에 흐르는 유체가 특정 방향만으로 흐르거나 또는 흐르지 못하도록 제어할 수 있다.

제2 밸브(120)는 제1 밸브(110)와 소정의 이격 거리를 가지며 설치되고, 판 상의 디스크를 이용하여 제1 밸브(110)에 의하여 제어된 유체가 특정 방향으로 흐르거나 또는 흐르지 못하도록 제어할 수 있다.

여기에서, 제1 밸브와 제2 밸브는 유체의 흐름에 따라 이격거리를 상이하게 둘 수 있다. 선박에서 흐르는 유체의 속도를 고려하면, 일반적으로 제1 밸브와 제2 밸브는 0.5 ~ 1.0 m의 이격거리를 두고 설치되는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 제1 밸브(110)의 개폐되는 축과 제2 밸브(120)의 개폐되는 축이 서로 상이하도록 제1 및 제2 밸브를 설치할 수 있다. 예를 들어, 제2 밸브(120)의 개폐 축이 제1 밸브(110)의 개폐 축과 수직이 되도록 배치될 수 있다. 제1 밸브(110)에 의하여 유체의 흐름이 제어(제1 밸브의 닫힘 동작)되는 경우, 제1 밸브(110)의 축에 의해 유체의 흐름이 발생하므로 이에 대하여 수직 축의 개폐축을 가지는 제2 밸브(120)를 설치하면 제1 밸브(110)를 통과한 유체에 대하여 보다 효과적으로 그 흐름을 차단할 수 있으며 소음을 줄일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 밸브(110)는 한 쌍의 디스크를 구비한 플랩 밸브이고, 제2 밸브(120)는 하나의 디스크를 구비하여 회전하며 개폐 동작하는 버터플라이 밸브일 수 있다. 도 3 및 도 4는 이러한 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 제1 밸브(110)는 한 쌍의 디스크가 서로 마주보는 방향으로 여닫히면서 유체의 흐름을 제어하는 플랩 밸브이다. 더 상세히 설명하면, 제1 밸브(110)는 몸체(310), 디스크(320), 고정축(330), 개폐보조축(340), 스프링(350), 디스크 받침(360), 충격 흡수부(370)을 포함할 수 있다.

디스크(320)는 한 쌍으로 이루어져, 닫힘 상태에서는 서로 수평상태로, 열림상태에서는 서로 맞닿은 상태로 구동될 수 있다. 고정축(330)과 스프링(350)은 디스크(320)가 개폐되도록 할 수 있고, 개폐 보조축(340)은 디스크가 열린 상태의 경우 이를 지지하도록 할 수 있다. 디스크 받침(360)과 충격 흡수부(370)는 디스크의 개폐 동작에 의하여 발생하는 충격을 완충하는 역할을 수행하며 유체에 영향을 받지 않는 탄성 재질이다. 도시된 예에서, 아랫 방향이 유체가 흘러 드러오는 방향이며, 윗 방향이 제2 밸브(120)에 대향하는 방향이다.

도 4를 참조하면, 제2 밸브(120)는 하나의 축(430)에 의하여 회전하며 개폐되는 버터플라이 밸브이다. 제2 밸브(120)는 몸체(410), 구동부(미도시), 회전축(430), 디스크(420), 완충부(440)로 구성될 수 있다.

구동부는 회전축과 연결되어 회전축(430)을 회전 시키며, 회전축(430)의 회전에 따라 디스크(420)가 회전하며 유체의 흐름을 제어할 수 있다. 완충부(440)는 디스크의 개폐에 의한 충격을 완화할 수 있는 탄성체로 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유체 제어 밸브 장치는 제1 및 제2 밸브의 개폐의 구동을 제어하는 제어부(미도시)와 제1 밸브(110)의 전방에 배치되어 배관 내에 흐르는 유체의 속도를 측정하는 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 더 상세히 설명하면, 측정부에서 유체의 유속을 측정하면, 제어부는 유체의 속도에 따라 제1 밸브 및 제2 밸브의 개폐를 제어할 수 있다. 예를 들어, 유체의 유속이 빠른 경우이면, 제1 밸브의 닫히는 동작을 수행하도록 한 후에 보다 짧은 시간 차이를 두고 제2 밸브가 닫히는 동작을 실시하도록 제어할 수 있다. 이러한 실시예에서는, 제1 및 제2 밸브는 각각 구동부를 구비하고 제어부는 이러한 제1 및 제2 밸브의 구동부를 제어할 수 있다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 제1 밸브 120 : 제2 밸브
310 : 몸체 320 : 디스크
330 : 고정축 340 : 개폐보조축
350 : 스프링 360 : 디스크 받침
370 : 충격 흡수부 410 : 몸체
420 : 디스크 430 : 회전축(430),
440 : 완충부

Claims (6)

1. 선박 내부의 배관에 장착되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 장치에 있어서,
   상기 배관의 일부에 설치되고, 한 쌍의 디스크를 구비하여 한 쌍의 디스크가 서로 마주보는 방향으로 여닫히면서 유체의 흐름을 제어하는 플랩 밸브;
   상기 플랩 밸브와 소정의 이격 거리를 가지며 설치되고, 하나의 디스크를 구비하여 하나의 축을 통해 회전하며 개폐되는 버터플라이 밸브; 및
   상기 플랩 밸브의 전방에 배치되고 상기 배관 내에 흐르는 유체의 속도를 측정하는 측정부를 포함하고,
   유체의 흐름 방향에 따라 상기 플랩 밸브와 상기 버터플라이 밸브는 순차적으로 배치되고, 상기 플랩 밸브 및 상기 버터플라이 밸브의 개폐는 상기 측정부에서 제공된 유체의 속도에 따라 제어되는 유체 제어 밸브 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 버터플라이 밸브의 개폐축과 상기 플랩 밸브의 개폐축은 상기 유체의 흐름 방향에 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 플랩 밸브와 상기 버터플라이 밸브의 이격 거리는
   0.5 ~ 1.0 m인 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브 장치.
   
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