KR101550909B1 - 역류방지형 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역류를 방지할 수 있는 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일단에서 타단으로 관통된 관통공이 형성되는 본체와, 상기 본체의 내부에 배치되어 회전하고 상기 관통공을 개폐하는 개폐부 및 상기 개폐부와 함께 회전하고 상기 개폐부가 열린 상태에서만 상기 관통공을 개폐하는 체크밸브부를 포함하되, 상기 본체의 일단으로 유체(流體)가 유입된 상태에서 상기 개폐부를 회전시켜 열면 상기 유체의 압력으로 인하여 상기 체크밸브부가 열려서 상기 유체가 상기 본체의 타단으로 흐르고, 상기 본체의 타단에서 역압이 발생하면 상기 체크밸브부가 닫혀서 상기 유체의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 역류방지형 버터플라이 밸브에 의해 달성된다. 이에 따라, 유로를 온·오프할 수 있으면서 동시에 체크기능을 수행할 수 있어서 유체가 역류하는 것을 방지할 수 있고, 밸브의 길이를 최소화함으로써 전체적인 크기를 최소화할 수 있다.

Description

역류방지형 버터플라이 밸브{Backflow prevention type butterfly valve}

본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 역류를 방지할 수 있는 역류방지형 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 버터플라이 밸브는 디스크를 회전시켜 유로를 개폐함으로써 유체(流體)의 흐름을 개방하거나 차단시키는데 이용된다.

이러한 버터플라이 밸브는 장소가 협소하거나 배관의 길이가 짧은 곳에 유용하다.

그러나 일반적인 버터플라이 밸브는 유체의 흐름을 개방하거나 차단시킬 수만 있을 뿐 유체의 역류가 발생하면 이를 차단하는 기능이 없어서, 역류 발생시 과부하가 발생하여 배관과 연결된 기기들이 손상되는 문제가 발생한다.

이를 해결하기 위해서 종래의 버터플라이 밸브의 전방 또는 후방에 별도의 체크밸브를 연결하여 유체가 역류하는 것을 방지하였다.

하지만 협소한 공간이나 배관의 길이가 짧은 곳에서는 버터플라이 밸브와 체크밸브 모두를 설치할 수 없는 문제가 발생한다.

이는 버터플라이 밸브와 체크밸브를 연결하면 밸브의 총 길이가 길어져 전체적인 크기가 커지기 때문이다.

대한민국 등록특허 제10-0572341호(2006.04.12)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밸브의 크기를 최소화할 수 있으면서 밸브의 온·오프 기능과 체크 기능을 모두 수행할 수 있는 역류방지형 버터플라이 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

일단에서 타단으로 관통된 관통공이 형성되는 본체와, 상기 본체의 내부에 배치되어 회전하고 상기 관통공을 개폐하는 개폐부 및 상기 개폐부와 함께 회전하고 상기 개폐부가 열린 상태에서만 상기 관통공을 개폐하는 체크밸브부를 포함하되, 상기 본체의 일단으로 유체(流體)가 유입된 상태에서 상기 개폐부를 회전시켜 열면 상기 유체의 압력으로 인하여 상기 체크밸브부가 열려서 상기 유체가 상기 본체의 타단으로 흐르고, 상기 본체의 타단에서 역압이 발생하면 상기 체크밸브부가 닫혀서 상기 유체의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 역류방지형 버터플라이 밸브에 의해 달성된다.

또, 상기 개폐부는,

상기 관통공을 개폐하는 제1디스크와, 일 영역이 개구되고 상기 체크밸브부가 설치되는 제2디스크 및 상기 제1디스크와 상기 제2디스크를 회전하는 회전축을 포함하되, 상기 본체의 일단으로 유체(流體)가 유입된 상태에서 상기 개폐부를 회전시키면 상기 제2디스크가 상기 관통공을 폐쇄하고, 상기 유체의 압력으로 인하여 상기 체크밸브부가 열려서 상기 유체가 상기 제2디스크의 개구를 통해 상기 본체의 타단으로 흐르며, 상기 본체의 타단에서 역압이 발생하면 상기 체크밸브부가 닫혀서 상기 유체의 역류를 방지할 수 있다.

또, 상기 개폐부는,

상기 유체의 유입시 유속 또는 유량을 최대화 하기 위해서 상기 회전축의 회전중심을 기준으로 상기 제1디스크와 상기 제2디스크가 서로 크로스로 배치될 수 있다.

또, 상기 체크밸브부는,

경첩, 진퇴, 슬라이드 및 벌어지는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식을 이용할 수 있다.

또, 상기 제2디스크는 일 영역이 절두되어 개구된 콘(cone) 형태로 형성되되 돌출 부분이 상기 유체가 흐르는 방향 또는 그 반대 방향으로 돌출 형성되고, 상기 체크밸브부는 상기 제2디스크의 개구에 대응할 수 있다.

또, 상기 개폐부는,

상기 제1디스크와 상기 제2디스크 사이에 유체를 안내하는 가이드가 더 마련될 수 있다.

또한, 상기 개폐부와 상기 관통공 사이의 기밀성을 높이기 위해서 상기 개폐부의 둘레에 패킹을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 유로를 온·오프할 수 있으면서 동시에 체크기능을 수행할 수 있어서 유체가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 밸브의 전체적인 크기를 최소화할 수 있고, 나아가 협소한 공간 또는 길이가 짧은 배관에서 사용할 수 있는 장점이 있다.

게다가, 기존의 버터플라이 밸브에서 디스크만 교체하여 사용할 수 있어서 범용성이 뛰어난 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브에서 개폐부가 열린 상태를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브에서 체크밸브부가 열린 상태를 후방에서 바라본 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브를 개략적으로 나타낸 평단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브에서 개폐부가 열린 상태를 개략적으로 나타낸 평단면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브에서 체크밸브부가 열린 상태를 개략적으로 나타낸 평단면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브에서 개폐부에 패킹이 적용된 상태를 개략적으로 나타낸 평단면도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브에서 개폐부에 가이드가 적용된 상태를 개략적으로 나타낸 평단면도.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브에서 제2디스크의 다른 예를 개략적으로 나타낸 평단면도.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브는, 본체(1), 개폐부(2) 및 체크밸브부(3)를 포함한다.

본체(1)는, 대략 눕혀진 원통형으로 몸체(11) 및 시트 링(12)을 포함한다.

몸체(11)는, 대략 눕혀진 원통형으로 형성되고 전방 및 후방에 배관(미도시)과 연결하기 위한 플랜지(미도시)가 마련된다. 여기서 플랜지는, 주지된 기술 및 제품을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

시트 링(12)은, 대략 눕혀진 원통형으로 내부에 관통공(121)이 형성되고, 몸체(11)의 내부에 끼워져 고정된다. 이때, 시트 링(12)은 후술할 개폐부(2)와의 기밀성을 높이기 위해서 실리콘, 고무, 합성수지 및 합금 등의 다양한 재질로 형성될 수 있다. 여기서 시트 링(12)은, 주지된 기술 및 제품을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

개폐부(2)는, 제1디스크(21), 제2디스크(22) 및 회전축(23)을 포함한다.

제1디스크(21)는, 관통공(121)을 개폐하는 것으로, 대략 원판형으로 형성되고, 회전축(23)과 결합하여 회전축(23)과 함께 회전한다. 즉, 제1디스크(21)의 중심과 관통공(121)의 중심이 일치할 경우에는 제1디스크(21)의 둘레가 관통공(121)의 둘레와 밀착되어 관통공(121)은 폐쇄된 상태를 유지하고, 제1디스크(21)가 회전하면 제1디스크(21)와 관통공(121) 사이가 벌어져서 관통공(121)은 개방된다.

제2디스크(22)는, 후술할 체크밸브부(3)가 설치되는 곳으로, 대략 원판형으로 형성되되 일 영역이 개구되어 구멍(221)이 형성되고, 제1디스크(21) 또는 회전축(23)과 결합하여 회전축(23)과 함께 회전한다. 이때 제2디스크(22)는, 제1디스크(21)와 크로스로 결합될 수 있고, 제1디스크(21)와 일체로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 제2디스크(22)의 중심이 관통공(121)의 중심과 일치할 경우에는 제2디스크(22)의 둘레가 관통공(121)의 둘레에 밀착되며, 제2디스크(22)의 둘레와 관통공(121) 사이는 밀폐된다.

회전축(23)은, 개폐부(2)를 회전시키는 것으로, 개폐부(2)와 결합하되 일단이 몸체(11)의 하부에 끼워지고 타단은 몸체(11)의 상단을 관통하여 밸브손잡이(미도시)와 결합한다. 이에 따라, 회전축(23)을 회전하면 제1디스크(21) 및 제2디스크(22)가 함께 회전한다. 여기서 회전축(23) 또는 몸체(11)에는 회전축(23)의 회전반경(예를 들면 0°이상 90°이하)을 제한하는 스토퍼(미도시)가 마련될 수 있다.

상술한, 밸브손잡이 및 스토퍼는 주지된 기술 및 제품을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

체크밸브부(3)는, 대략 반원형의 패널 형태로, 실리콘, 고무, 합성수지 및 금속 등의 재질로 형성될수 있고, 힌지부(31)와 결합하여 제2디스크(22)의 후방에 회전가능하게 장착된다. 여기서 체크밸브부(3)는, 체크밸브부(3)와 제2디스크(22) 사이의 기밀성을 높이기 위해서, 체크밸브부(3)의 둘레 또는 둘레와 인접하여 패킹(P)이 더 설치될 수 있다. 또한, 평상시에는 체크밸브부(3)가 닫힌 상태를 유지하도록 체크밸브부(3)를 복원시키는 스프링 등의 탄성체(미도시)가 더 설치될 수 있다. 이에 따라, 체크밸브부(3)가 열리면 제2디스크(22)의 구멍(221)이 개방되고, 체크밸브부(3)가 닫히면 구멍(221)이 폐쇄된다.

도 8에 도시된 바와 같이 개폐부(2)는, 제1디스크(21) 및 제2디스크(22) 사이에 가이드(24)가 더 마련될 수 있다. 즉, 제1디스크(21)가 열린 상태에서 본체(1)의 전방으로 유체가 유입되면, 유체는 가이드(24)를 타고 제2디스크(22)의 구멍(221)으로 이동함으로써, 체크밸브부(3)가 더욱 잘 개방될 수 있어서 구멍(221)을 통해 유체가 본체(1)의 후방으로 용이하게 빠져나갈 수 있다. 게다가, 제1디스크(21)와 제2디스크(22)가 견고하게 결합할 수 있으면서 전체적인 강도가 증가하여 큰 압력에도 견딜 수 있다.

한편 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 제2디스크(22a, 22b, 22c)는, 유체의 용이한 이동 또는 체크밸브부가 용이하게 열리도록 일 영역이 절두된 콘(cone) 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1디스크가 완전히 열린 상태에서 제2디스크(22a, 22b, 22c)의 구멍의 주변이 몸체의 전방 또는 후방으로 돌출되어 절두된 콘 모양으로 형성될 수 있다. 여기서, 구멍은 상술한 구멍(221)에 대응하는바 상세한 설명은 생략한다.

이때, 제2디스크(22a, 22b, 22c)의 최 외곽둘레는 수평을 유지한다. 왜냐하면, 제2디스크의 최 외곽둘레의 일 영역이 본체의 전방 또는 후방으로 꺽이면 제2디스크가 회전할 때 시트 링과의 간섭이 발생하여 시트 링이 마모되는 문제가 있으므로 제2디스크의 최 외곽둘레는 반드시 수평을 유지해야만 한다.

상술한 체크밸브부(3)는, 제2디스크에 대응하는 형태로 형성될 수 있고, 힌지부(경첩 방식)를 예로 들어 설명하였지만, 경첩, 진퇴, 슬라이드 및 벌어지는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식을 이용하여 설치될 수도 있다. 여기서, 진퇴, 슬라이드 및 벌어지는 방식은 주지된 기술을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제2디스크(22a, 22b)의 일 영역이 후방으로 돌출된 경우에는 본체의 전방에서 유입되는 유체가 제2디스크(22a, 22b)의 전면에 부딪쳐 제2디스크(22a, 22b)의 중심에서 주변으로 이동하거나 체크밸브부(3)의 중심 부분으로 모임으로써, 유체가 체크밸브부(3)를 용이하게 밀어서 체크밸브부(3)가 손쉽게 열릴 수 있다. 이에 따라, 유체가 제2디스크(22a, 22b)의 구멍을 통해 본체의 후방으로 용이하게 빠져나갈 수 있다. 즉, 유체의 작은 압력에도 체크밸브부(3)가 열릴 수 있어서 유체가 쉽게 구멍을 통해 빠져나갈 수 있다. 게다가, 역압이 걸리는 경우에는 역류하는 유체에 의해서 제2디스크(22a, 22b)가 펴지려는 성질로 인하여 제2디스크(22a, 22b)가 더욱 견고하게 시트 링에 고정될 수 있다.

한편 제2디스크(22c)의 일 영역이 전방으로 돌출된 경우에는 유입되는 유체가 체크밸브부(3)를 밀면 체크밸브부(22c)가 가이드 역할을 하여 유체가 구멍을 통해 신속하게 빠져나갈 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 역류방지형 버터플라이 밸브의 작동상태를 설명하기로 한다.

평상시에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1디스크(21)가 관통공(121)을 폐쇄하고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 회전축(23)을 회전시키면 제2디스크(22) 및 체크밸브부(3)가 관통공(121)을 가로막고 있는 형태가 된다.

이때, 유체가 본체(1)의 전방에서 유입되면 유체가 체크밸브부(3)를 밀어서 체크밸브부(3)가 후방으로 열리고, 유체는 제2디스크(22)의 구멍(221)을 통해서 본체(1)의 후방으로 빠져 나간다.

다시 회전축(23)을 반대 방향으로 회전시키면 제1디스크(21)가 관통공(121)을 폐쇄하여 유체의 유입을 차단한다.

한편, 본체(1)의 후방에서 역압이 발생하면 체크밸브부(3)가 닫히고, 체크밸브부(3)가 구멍(221)을 차단함으로써 유체가 본체(1)의 전방으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명은 유체의 역류를 방지함으로써 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 나아가 배관과 연결된 기기들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 배관의 온·오프 기능과 체크 기능을 모두 수행할 수 있으면서 밸브의 크기를 최소화할 수 있다.

상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

1; 본체
11; 몸체
12; 시트 링
121; 관통공
2; 개폐부
21; 제1디스크
22, 22a, 22b, 22c; 제2디스크
221; 구멍
23; 회전축
24; 가이드
3; 체크밸브부
31; 힌지부
P; 패킹

Claims (6)

1. 일단에서 타단으로 관통된 관통공이 형성되는 본체;
   상기 관통공을 개폐하는 제1디스크와, 일 영역이 개구되고 체크밸브부가 설치되는 제2디스크와, 상기 제1디스크와 상기 제2디스크를 회전하는 회전축을 구비하고 상기 본체의 내부에 배치되어 상기 관통공을 개폐하는 개폐부; 및
   상기 개폐부와 함께 회전하고 상기 개폐부가 열린 상태에서만 상기 관통공을 개폐하는 체크밸브부;를 포함하되,
   상기 제2디스크는 일 영역이 절두되어 개구된 콘(cone) 형태로 형성되되 돌출 부분이 유체가 흐르는 방향 또는 그 반대 방향으로 돌출 형성되고, 상기 체크밸브부는 상기 제2디스크의 개구에 대응하며,
   상기 본체의 일단으로 유체(流體)가 유입된 상태에서 상기 개폐부를 회전시키면 상기 제2디스크가 상기 관통공을 폐쇄하고, 상기 유체의 압력으로 인하여 상기 체크밸브부가 열려서 상기 유체가 상기 제2디스크의 개구를 통해 상기 본체의 타단으로 흐르며, 상기 본체의 타단에서 역압이 발생하면 상기 체크밸브부가 닫혀서 상기 유체의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 역류방지형 버터플라이 밸브.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 개폐부는,
   상기 유체의 유입시 유속 또는 유량을 최대화 하기 위해서 상기 회전축의 회전중심을 기준으로 상기 제1디스크와 상기 제2디스크가 서로 크로스로 배치되는 것을 특징으로 하는 역류방지형 버터플라이 밸브.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 체크밸브부는,
   경첩, 진퇴, 슬라이드 및 벌어지는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 역류방지형 버터플라이 밸브.
   
5. 삭제
6. 제3항에 있어서,
   상기 개폐부는,
   상기 제1디스크와 상기 제2디스크 사이에 유체를 안내하는 가이드가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 역류방지형 버터플라이 밸브.
   

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