KR101411366B1 - 방폭 및 역류방지밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방폭 및 역류방지밸브에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 평상시에는 배기 방향으로 청정공기를 배출하고 폭압의 발생시에는 폭압을 차단하여 인체나 장비 등을 보호할 수 있도록 하는 효과가 있게 된다.
또한, 기밀디스크가 가스 배출 틈새를 완벽히 밀착시킴으로써 유동되는 유해가스의 흐름을 완벽하게 차단할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

방폭 및 역류방지밸브{Anti-Blast and Overpressure valve}

본 발명은, 방폭 및 역류방지밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 평상시에는 배기 방향으로 청정공기를 배출하고 폭압의 발생시에는 폭압을 차단하여 인체나 장비 등을 보호할 수 있고 또한, 기밀디스크가 가스 배출 틈새를 완벽히 밀착시킴으로써 유동되는 유해가스의 흐름을 완벽하게 차단할 수 있는 방폭 및 역류방지밸브에 관한 것이다.

역류방지밸브는 기체 또는 유체가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 제작된 밸브이다. 다시 말해 유체의 진행 방향이 역류하지 못하도록 제작된 밸브이다. 이러한 역류방지밸브에는 장치의 구조 혹은 용도에 따라 다양한 것이 공지되어 있다.

도 1은 종래의 역류방지밸브를 나타내는 정면도이고, 도 2는 종래의 역류방지밸브의 측면을 도시한 부분단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 종래의 역류방지밸브는, 유체를 이송시키는 관으로, 특히 상하수도 등과 같이 설치 경로의 고저차로 인해 관로 전후단의 수두차가 큰 관로에 정전 등으로 인해 펌프의 작동이 멈추는 경우 이송되는 유체가 역류되어 펌프가 파손될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 사용될 수 있다.

이러한 종래의 역류방지밸브는, 밸브디스크(20)의 회전축(24)에 소정 길이의 회동부재(31)를 직교하도록 연결 설치한 다음에, 회동부재(31)의 일측에 소정 중량의 무게추(41)를 장착하고, 그 타측에 유압실린더(51)를 연결하여 제작된 것이다. 동작을 살펴보면, 평상 시 유압실린더(51)에 의해 밸브 디스크(20)가 회전되어 밸브의 개폐 동작이 이루어지고, 정전 등의 비상 시 유압실린더(51)가 무부하 상태로 되어 무게추(41)에 의해 밸브디스크(20)가 회전됨에 따라 자동으로 밸브의 차단동작이 이루어진다.

그러나, 이러한 종래의 역류방지밸브는 밸브디스크(20)의 회전을 위한 유압계통 구조 및 이 유압계통 구조의 제어를 위한 전기계통 구조가 필수적이기 때문에, 그 구조가 복잡하고 유압 및 전기계통의 손상 및 오작동의 염려도 그만큼 높아지게 되어 정전 시에 역류되는 유체를 제대로 차단하지 못하는 문제점이 있었다.

특히, 폭발에 의해 발생되는 폭압 발생시 밸브디스크의 개폐 동작을 구현시키기 어렵고 밸브디스크의 개폐 조건을 조절하는 개폐조절부의 구조가 복잡하여 유해가스의 차단이 완벽하지 못하고 제조 및 설치 비용이 커지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 평상시에는 배기 방향으로 청정공기를 배출하고 폭압의 발생시에는 폭압을 차단하여 인체나 장비 등을 보호할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 기밀디스크가 가스 배출 틈새를 완벽히 밀착시킴으로써 유동되는 유해가스의 흐름을 완벽하게 차단하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예는, 환형의 판형상으로 내측에는 경방향으로 연장된 연장부와 상기 연장부의 끝단에서 축방향으로 돌출되는 밸브 안착부가 둘 이상 형성되어 있는 밸브 지지부재; 일측은 상기 밸브 지지부재와 결합되며 축방향으로 연장된 실린더부의 타측에는 직경이 축소되며 절곡된 플랜지에 개구부가 형성되어 있는 밸브 하우징; 상기 밸브 하우징의 내부에서 상기 개구부를 개폐하도록 상기 밸브 하우징과 지지바로 결합되는 기밀디스크; 상기 밸브 하우징에 탄성 지지되어 상기 밸브 안착부에 지지되며, 폭압 발생시 상기 밸브 하우징의 내부에서 축방향으로 이동하며 상기 기밀디스크를 상기 개구부쪽으로 지지하는 방폭디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브를 제공한다.

상기 방폭디스크는 일측이 볼록한 판 형상으로 축방향으로 연장된 외경부의 끝단부가 내측으로 절곡 형성될 수 있다.

상기 밸브 안착부의 끝단부는 경사면으로 형성되어 상기 방폭디스크와 면접촉되며 지지되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브 지지부재에는 상기 밸브 안착부가 원주방향으로 소정의 간격으로 배치되게 형성될 수 있다.

상기 방폭디스크는 상기 외경부의 적어도 두곳 이상에서 상기 밸브 하우징과 탄성지지부재로 연결될 수 있다.

여기서 상기 탄성지지부재는, 상기 방폭디스크의 외경부에 스크류로 고정되는 제1고정부재; 상기 밸브 하우징에 결합되는 제2고정부재; 일단과 타단이 상기 제1고정부재와 제2고정부재에 결합되는 탄성부재를 포함할 수 있다.

또한 상기 기밀디스크는, 상기 밸브 하우징의 개구부 직경보다 크게 형성되며 중심부에 내측홀이 형성되어 있는 원판형상의 내측판; 상기 내측판과 축방향으로 소정의 간격으로 이격되고 원주방향 플랜지 끝단이 상기 내측판과 결합되며 중심부에 외측홀이 형성되어 있는 외측판; 상기 내측홀과 외측홀에 결합되며 상기 지지바와 결합되는 캡부재를 포함할 수 있다.

상기 밸브 하우징의 실린더부 외주면에는 경방향으로 돌출되며 서로 마주보는 고정플랜지가 형성되어 상기 지지바의 일단이 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지바의 타단은 상기 캡부재에 삽입되어 상기 캡부재와 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 평상시에는 배기 방향으로 청정공기를 배출하고 폭압의 발생시에는 폭압을 차단하여 인체나 장비 등을 보호할 수 있도록 하는 효과가 있게 된다.

또한, 기밀디스크가 가스 배출 틈새를 완벽히 밀착시킴으로써 유동되는 유해가스의 흐름을 완벽하게 차단할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 종래의 역류방지밸브를 나타내는 정면도,
도 2는 종래의 역류방지밸브의 측면을 도시한 부분단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 방폭 및 역류방지밸브가 설치된 측면을 도시한 부분단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 방폭 및 역류방지밸브의 측면을 도시한 단면도,
도 5는 도 4의 방폭 및 역류방지밸브를 X방향으로 바라본 정면도,
도 6은 도 4의 방폭 및 역류방지밸브를 Y방향으로 바라본 정면도,
도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 방폭 및 역류방지밸브가 개폐 작동되는 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 방폭 및 역류방지밸브가 설치된 측면을 도시한 부분단면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 방폭 및 역류방지밸브의 측면을 도시한 단면도, 도 5는 도 4의 방폭 및 역류방지밸브를 X방향으로 바라본 정면도, 도 6은 도 4의 방폭 및 역류방지밸브를 Y방향으로 바라본 정면도, 도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 방폭 및 역류방지밸브가 개폐 작동되는 상태를 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 방폭 및 역류방지밸브(300)는 환형의 판형상으로 내측에는 경방향으로 연장된 연장부(311)와 상기 연장부(311)의 끝단에서 축방향으로 돌출되는 밸브 안착부(313)가 둘 이상 형성되어 있는 밸브 지지부재(310); 일측은 상기 밸브 지지부재(310)와 결합되며 축방향으로 연장된 실린더부의 타측에는 직경이 축소되며 절곡된 플랜지(320b)에 개구부가 형성되어 있는 밸브 하우징(320); 상기 밸브 하우징(320)의 내부에서 상기 개구부를 개폐하도록 상기 밸브 하우징(320)과 지지바(340)로 결합되는 기밀디스크(350); 상기 밸브 하우징(320)에 탄성 지지되어 상기 밸브 안착부(313)에 지지되며, 폭압 발생시 상기 밸브 하우징(320)의 내부에서 축방향으로 이동하며 상기 기밀디스크(350)를 상기 개구부쪽으로 지지하는 방폭디스크(330)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 방폭 및 역류방지밸브(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 주로 방호시설에서 발전기나 보일러, 공기조화장치 등의 시설과 연결된 가스 배출 배관(301a, 301b)의 중간이나 말단에 설치되어 평상시에는 가스의 배출 통로로 이용되고, 유사시 외부나 내부에서 발생된 폭발에 의한 폭압으로 오염된 유해가스를 차단하게 된다.

이와 같은 방폭 및 역류방지밸브(300)는 양측의 가스 압력차에 의해 기밀디스크(350)가 밸브 하우징(320)의 개구부를 개방하여 방폭디스크(330)와 밸브 지지부재(310)의 사이로 가스가 배출되다가 반대방향에서 폭발에 의해 발생된 유해가스가 도달되면 방폭디스크(330)가 축방향으로 이동되면서 기밀디스크(350)를 개구부쪽으로 지지하여 개구부를 폐쇄하게 되어 있다.

밸브 하우징(320)과 밸브 지지부재(310)는 가스 배출 배관(301a, 301b)과 볼트와 너트 등과 같은 체결부재로 플랜지 결합되며, 밸브 하우징(320)의 내측에는 방폭디스크(330)와 기밀디스크(350)가 축방향으로 이동할 수 있게 되어 있어서 평상시뿐만 아니라 유사시 매우 빠른 유속에서도 안정적으로 작동하게 되어 있다.

밸브 지지부재(310)는 환형의 판형상으로 형성되는데 내측에는 경방향으로 길게 형성되는 연장부(311)가 형성되어 있고 연장부(311)의 끝단에는 축방향으로 돌출된 밸브 안착부(313)가 형성되어 있다.

연장부(311)와 밸브 안착부(313)는 밸브 지지부재(310)에 둘 이상 형성될 수 있는데, 이렇게 둘 이상 형성되는 경우 각각의 밸브 안착부(313)가 원주방향으로 소정의 간격으로 배치되게 형성되어 있다.

또한, 밸브 안착부(313)의 끝단부는 경사면으로 형성되어 방폭디스크(330)의 볼록한 면에 밀착되면서 축방향으로는 방폭디스크(330)의 중간 부위를 지지할 수 있게 되어 있다.

따라서, 이러한 연장부(311)와 밸브 안착부(313)에 의해 방폭디스크(330)의 지지력을 고루게 배분하여 배기 가스가 고속으로 흐르는 경우에도 어느 한쪽으로 기울거나 진동이 발생되지 않게 되어 있다.

밸브 하우징(320)은 도 4에 도시된 것처럼 일측 끝단 플랜지(320a)가 밸브 지지부재(310)의 외주 끝단과 플랜지 결합되며 방폭디스크(330)와 기밀디스크(350)를 감싸는 관형상의 실린더부(320c)가 형성되고, 실린더부(320c)의 타측에는 기밀디스크(350)가 개폐하는 개구부가 형성되도록 직경이 축소되면서 플랜지(320b) 끝단이 절곡되어 있다.

평상시에 밸브 안착부(313)에 지지되는 방폭디스크(330)는 일측이 볼록한 판 형상으로 형성되는데 축방향으로 연장된 외경부의 끝단부가 내측으로 절곡 형성되어 있고, 밸브 안착부(313)의 끝단부는 경사면으로 형성되어 있어서 경사면이 방폭디스크(330)의 볼록한 면과 면접촉되며 지지되도록 되어 있다.

또한, 방폭디스크(330)는 외경부의 적어도 두곳 이상에서 밸브 하우징과 탄성지지부재(370)로 연결되며 이러한 탄성지지부재(370)의 탄성력에 의해 평상시에는 방폭디스크(330)가 밸브 안착부(313)에 지지된 위치에 고정되고, 폭압 발생으로 축방향으로 이동한 후 폭압이 소멸되면 다시 원위치로 이동가능하게 되어 있다.

여기서 탄성지지부재(370)는, 방폭디스크(330)의 외경부에 스크류(377)로 고정되는 제1고정부재(375); 밸브 하우징(320)에 결합되는 제2고정부재(371); 일단과 타단이 제1고정부재(375)와 제2고정부재(371)에 결합되는 탄성부재(373)를 포함한다.

제1고정부재(375)는 절곡된 판형상으로 일단에 체결공이 형성되어 스크류(377)에 의해 방폭디스크(330)의 외경부에 고정되고 타단에는 탄성부재(373)가 결합되며, 제2고정부재(371)는 밸브 하우징(320)의 외주면에 일단이 지지되며 타단의 고정홀에 탄성부재(373)가 결합된다.

여기서 탄성부재(373)는 인장 코일스프링이 이용될 수 있으며, 인장 코일스프링의 끝단을 각각 제1고정부재(375)와 제2고정부재(371)에 결합될 수 있을 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 탄성부재(373)의 일단과 타단이 밸브 하우징(320)과 방폭디스크(330)에 결합되는 한 그 어떠한 결합 구조도 가능할 것이다.

한편, 방폭디스크(330)의 반대쪽에는 밸브 하우징(320)의 내부에서 개구부를 개폐할 수 있도록 기밀디스크(350)가 지지바(340)를 매개로 밸브 하우징(320)과 결합되어 있다.

여기서 기밀디스크(350)는, 밸브 하우징(320)의 개구부 직경보다 크게 형성되며 중심부에 내측홀이 형성되어 있는 원판형상의 내측판(351); 내측판(351)과 축방향으로 소정의 간격으로 이격되고 원주방향 플랜지 끝단이 내측판(351)과 결합되며 중심부에 외측홀이 형성되어 있는 외측판(353); 내측홀과 외측홀에 결합되며 지지바(340)와 결합되는 캡부재(355)를 포함할 수 있다.

또한, 밸브 하우징(320)의 실린더부(320c) 외주면에는 경방향으로 돌출되며 서로 마주보는 고정플랜지(323)가 형성되어 있어서 지지바(340)의 일단이 힌지축(341)에 의해 회전가능하게 결합되고, 지지바(340)의 타단은 캡부재(355)에 삽입되어 캡부재(355)와 힌지축(361)에 의해 회전가능하게 결합된다.

이와 같은 방폭디스크(330)와 기밀디스크(350)의 작동을 도 7과 도 8을 참조하여 살펴보면 평상시에는 도 7에 도시된 바와 같이 유체의 압력차에 의해 기밀디스크(350)가 지지바(340)를 매개로 밸브 하우징(320)의 힌지축(341)과 기밀디스크(350)의 힌지축(361)에 의해 회전하면서 축방향의 방폭디스크(330)쪽으로 이동되어 개구부와 기밀디스크(350) 사이에 유체 통과 공간(370)이 형성되어 도면상 우측에서 좌측으로 배기 가스가 유동된다.

그러나 가스 배출 배관쪽에서 발생된 폭발에 의한 폭압으로 오염된 유해가스가 밀려오면 방폭디스크(330)가 폭압에 의해 도 8에 도시된 것처럼 기밀디스크(350)를 지지하면서 축방향으로 이동되어 개구부를 폐쇄하게 되며, 폭압이 소멸하면 방폭디스크(330)는 원위치로 복귀되고, 다시 유체의 압력차가 발생되면 도 7과 같이 기밀디스크(350)가 방폭디스크(330)쪽으로 이동되어 개구부와 기밀디스크(350) 사이에 유체 통과 공간을 형성하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 평상시에는 배기 방향으로 청정공기를 배출하고 폭압의 발생시에는 폭압을 차단하여 인체나 장비 등을 보호할 수 있도록 하는 효과가 있게 된다.

또한, 기밀디스크가 가스 배출 틈새를 완벽히 밀착시킴으로써 유동되는 유해가스의 흐름을 완벽하게 차단할 수 있는 효과가 있게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

300: 방폭 및 역류방지밸브
310: 밸브 지지부재 311: 연장부
313: 밸브 안착부 320: 밸브 하우징
330: 방폭디스크 340: 지지바
350: 기밀디스크 370: 탄성지지부재
371: 제2고정부재 373: 탄성부재
375: 제1고정부재

Claims (9)

1. 환형의 판형상으로 내측에는 경방향으로 연장된 연장부와 상기 연장부의 끝단에서 축방향으로 돌출되는 밸브 안착부가 둘 이상 형성되어 있는 밸브 지지부재;
   일측은 상기 밸브 지지부재와 결합되며 축방향으로 연장된 실린더부의 타측에는 직경이 축소되며 절곡된 플랜지에 개구부가 형성되어 있는 밸브 하우징;
   상기 밸브 하우징의 내부에서 상기 개구부를 개폐하도록 상기 밸브 하우징과 지지바로 결합되는 기밀디스크;
   상기 밸브 하우징에 탄성 지지되어 상기 밸브 안착부에 지지되고, 일측이 볼록한 판 형상으로 축방향으로 연장된 외경부의 끝단부가 내측으로 절곡 형성되어 폭압 발생시 상기 밸브 하우징의 내부에서 축방향으로 이동하며 상기 외경부의 끝단부가 상기 기밀디스크를 상기 개구부쪽으로 지지하는 방폭디스크;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브 지지부재에는 상기 밸브 안착부가 원주방향으로 소정의 간격으로 배치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 밸브 안착부의 끝단부는 경사면으로 형성되어 상기 방폭디스크와 면접촉되며 지지되는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 방폭디스크는 상기 외경부의 적어도 두곳 이상에서 상기 밸브 하우징과 탄성지지부재로 연결되는 것을 특징으로 하는 방폭 빛 역류방지밸브.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 탄성지지부재는,
   상기 방폭디스크의 외경부에 스크류로 고정되는 제1고정부재;
   상기 밸브 하우징에 결합되는 제2고정부재;
   일단과 타단이 상기 제1고정부재와 제2고정부재에 결합되는 탄성부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 기밀디스크는,
   상기 밸브 하우징의 개구부 직경보다 크게 형성되며 중심부에 내측홀이 형성되어 있는 원판형상의 내측판;
   상기 내측판과 축방향으로 소정의 간격으로 이격되고 원주방향 플랜지 끝단이 상기 내측판과 결합되며 중심부에 외측홀이 형성되어 있는 외측판;
   상기 내측홀과 외측홀에 결합되며 상기 지지바와 결합되는 캡부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 밸브 하우징의 실린더부 외주면에는 경방향으로 돌출되며 서로 마주보는 고정플랜지가 형성되어 상기 지지바의 일단이 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 지지바의 타단은 상기 캡부재에 삽입되어 상기 캡부재와 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 방폭 및 역류방지밸브.

Images