KR101609784B1 - 결합형 스팀체크밸브 - Google Patents

Abstract

압력이 작용하는 고압챔버 측에 연결되는 제1밸브몸체와, 제1밸브몸체와 결합되는 제2밸브몸체와, 제1 및 제2밸브몸체 사이에 개재되는 소결구조를 가지는 필터, 및 필터와 제1밸브몸체 사이에 설치되는 밸브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합형 스팀체크밸브가 게시된다.

Description

결합형 스팀체크밸브{COMBINED STEAMCHECK VALVE}

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압증기멸균기 등의 고압챔버 내의 습증기 중에서 포화 기체를 차단하고 응축수만을 배출하는 단일 방향성을 갖는 결합형 스팀체크밸브에 관한 것이다.

의료용 고압증기멸균기나 기타 여러 종류의 고압챔버 등에는 사용 과정 중에 그 내부 챔버의 압력이 일정한 압력에 도달하면, 그 압력 및 온도를 유지하기 위해 압력을 조절하도록 시스템화되어 있다. 그 과정에서 챔버 내의 습증기가 모두 빠져나가지 않도록 단일 방향성 밸브를 사용하며, 이와 동시에 챔버 내부에서 발생되는 습증기 중에서 온도편차로 인해 발생되는 응축수만을 외부로 배출시키면서 챔버내 압력과 온도를 유지시켜야 하는 기술이 필요하다.

한편, 종래의 체크밸브는 대부분이 밸브 몸체 내에 스프링을 설치한 구성을 가지는데, 그 일예가 대한민국 등록특허 제10-1295885호(유지보수용 체크밸브 부착형 안전밸브)에 기재되어 있다. 종래의 체크밸브에 따르면, 밸브 몸체 내부의 유로를 개폐하도록 승강디스크가 설치되어 있고, 승강디스크는 스프링에 의해 가압되어 유로를 차단하도록 유지된다. 따라서, 평상시에는 상기 승강디스크에 의해 밸브 몸체 내의 유로가 차단되어 있다가, 챔버나 유로통로(배관 등)의 압력이 일정 수준 이상으로 상승하면, 상기 스프링력을 이기고 상기 승강디스크가 이동하여 밸브 몸체 내의 유로를 개방하여 압력이 외부로 빠지도록 구성된다.

그런데 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 체크밸브는 오랜 시간 사용시 스프링이 녹이 슬거나 부식되어 제 기능을 하지 못하며, 탄성력이 저하되어 체크밸브로서의 기능을 쉽게 상실하는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 체크밸브를 교환장착하는데 따른 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 있다.

더 나아가서는, 체크밸브의 교환장착이 용이하지 않아 비용 증가 뿐만 아니라, 응급상황시에도 신속한 대처가 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래에 응축수를 배출하기 위한 별도의 트랩을 설치해야 하는데, 이 경우 트랩을 통해 응축수가 배출되는 과정에서 발생되는 소음과 동관에 응축수와 응축수 사이에 공기층이 형성되어 발생되는 소위 '워터 햄머' 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

제10-1295885호(유지보수용 체크밸브 부착형 안전밸브)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 단일 방향성 밸브의 기능을 통해 습증기중에서 포화 기체를 차단하고, 응축수만을 배출하도록 하여 오랜 시간 안정적으로 사용할 수 있고 신뢰성을 높이고 유지관리비용을 절감할 수 있는 결합형 스팀체크밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 결합형 스팀체크밸브는, 압력이 작용하는 고압챔버 측에 연결되는 제1밸브몸체와; 상기 제1밸브몸체와 결합되는 제2밸브몸체와; 상기 제1 및 제2밸브몸체 사이에 개재되는 소결구조를 가지는 필터; 및 상기 필터와 상기 제1밸브몸체 사이에 설치되는 밸브 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1밸브몸체는, 상기 고압챔버 측에 연결되는 제1나사결합부; 일측에 상기 제1나사결합부가 연결되는 중공형의 너트형 플랜지부; 상기 너트형 플랜지부의 타측에 연결되며, 상기 제2밸브몸체와 나사 결합되는 제2나사결합부;를 포함하고, 상기 제1나사결합부에서 상기 제2나사결합부까지 연통되는 관통형 중공이 형성되고, 상기 중공의 상기 제2나사결합부측 단부에는 내경이 축소된 노즐이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2밸브몸체는, 상기 제1밸브몸체의 제2나사결합부에 결합되도록 일단부의 내주에 나사선이 형성된 내측 결합부; 타단부의 외측에 나사선이 형성된 외측 결합부; 및 상기 내측 결합부와 외측 결합부 사이에 너트형 몸체;를 포함하고, 상기 너트형 몸체의 내부에 상기 필터 및 밸브 플레이트가 장착되는 필터 장착부가 형성되며, 상기 내측결합부부터 상기 외측결합부까지 중공이 관통형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 제2밸브몸체의 외측 결합부 측 단부에는 상기 중공의 내경의 급격히 축소된 노즐이 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 필터는 황동재질로 소결구조를 갖도록 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 밸브 플레이트는 실리콘 재질로 형성되며, 상기 외측 테두리가 절단된 절단부분을 통해 상기 제2밸브몸체의 내경 사이에 압력 배출을 위한 틈이 발생가능한 것이 좋다.

본 발명의 결합형 체크밸브에 따르면, 외부로부터의 유체가 역류하여 챔버내로 유입되는 것을 차단하고 챔버 내의 스팀과 응축수가 배출시키는 트랩과 단일 방향성 밸브인 체크밸브 기능을 동시에 수행할 수 있게 되어 종래에 문제되었던 트랩배출 소음 문제를 해소하고, 유체의 흐름을 단방향으로 유지시켜 줄 수 있다. 따라서, 부숨 수가 적고 구성이 간단하여 비용을 절감할 수 있다.

또한, 종래와 같이 부식과 내구성이 약한 스프링을 사용하지 않아도 되므로 내구성이 좋고, 오랜 시간 사용시에도 신뢰성을 확보할 수 있게 되어 유지 관리 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 트랩배출시의 소음발생을 해소함은 물론, 동관에 응축수와 응축수 사이의 공기층 형성을 방지할 수 있어 결국 워터 햄머 현상이 발생되지 않도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 결합형 스팀체크밸브를 나타내 보인 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 결합형 스팀체크밸브를 나타내 보인 결합 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 결합형 스팀체크밸브의 우측면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 결합형 스팀체크밸브의 정면도이다.
도 5는 도 4의 Ｉ-Ｉ선 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 결합형 스팀체크밸브를 자세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 결합형 스팀체크밸브(100)는, 압력이 작용하는 고압챔버(1)측에 연결되는 제1밸브몸체(10)와, 제1밸브몸체(10)와 결합되는 제2밸브몸체(20)와, 제1 및 제2밸브몸체(10,20) 사이에 개재되는 소결구조를 가지는 필터(30) 및 밸브플레이트(40)를 구비한다.

상기 제1밸브몸체(10)는 고압챔버(1) 즉, 고압증기멸균기 등의 챔버 측에 연결되는 제1나사결합부(11)와, 너트형 플랜지부(13)와, 상기 제2밸브몸체(20)와 나사 결합되는 제2나사결합부(15)를 가진다. 제1 및 제2나사결합부(11,15)는 너트형 플랜지부(13)를 사이에 두고 서로 대응되게 연결된다. 이러한 제1밸브몸체(10)는 일단에서 타단으로 관통형성된 중공(16)을 가지며, 중공(16)은 제2나사결합부(15)의 단부에서 내경이 급격히 축소되는 노즐부(16a)를 갖는 구조를 갖는다. 따라서, 노즐부(16a)를 통해서 상기 밸브플레이트(40)에 압력이 밀집되어 작용하도록 할 수 있다.

상기 제2밸브몸체(20)는 제1밸브몸체(10)의 제2나사결합부(15)에 결합되도록 일단부의 내주에 나사선이 형성된 내측 결합부(21)와, 타단부의 외측에 나사선이 형성된 외측 결합부(23)를 가진다. 그리고 내측 결합부(21)와 외측 결합부(23) 사이에 너트형 몸체(25)가 형성되고, 너트형 몸체(25)의 내부에 상기 필터(30)가 장착되는 필터 장착부(27)가 형성된다. 또한, 상기 구성의 제2밸브몸체(20)도 일단에서 타단으로 관통형성된 중공(28)이 형성되고, 중공(28)의 타단측에서는 내경이 급속하게 축소된 노즐부(28a)가 형성된다.

따라서, 상기 필터 장착부(27)는 중공(28)보다 큰 내경을 갖도록 형성되어, 필터(30)가 장착된 상태에서 중공(28) 측으로 밀리지 않게 안정되게 장착될 수 있다. 그리고 필터 장착부(27)에 필터(30)가 장착된 다음에 밸브플레이트(40)가 차례로 장착된다. 이와 같이 필터(30)와 밸브플레이트(40)가 제2밸브몸체(20)에 장착된 뒤에, 내측결합부(21)에 제2밸브몸체(10)의 제2나사결합부(15)를 결합한다.

상기 필터(30)는 황동 재질로 소결형성되어 부식에 강하고, 액체나 기체속의 이물질을 걸러내는 역할을 한다.

상기 밸브 플레이트(40)는 실리콘 재질로 형성되고, 비원형의 판 구조를 갖는다. 따라서, 밸브 플레이트(40)는 제2밸브몸체(20)의 내경의 단면적 즉, 상기 필터 장착부(27)의 내경에 대응되는 원의 면적보다 작은 평면적을 가지도록 양측에 커팅된 부분(41)을 가진다. 이 밸브 플레이트(40)는 고온에 의해 팽창되어 커팅된 부분(41)의 단면과 제2밸브몸체(20)의 내경 즉, 필터 장착부(27)의 내경 사이의 틈을 좁혀주어 유체를 일방향으로 우동시키고 역류되는 것을 방지한다. 즉, 유체가 정지했을 때, 유체의 압력에 의해 밸브 플레이트(40)가 닫히도록 하여 유체의 역류를 방지할 수 있게 된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 결합형 스팀체크밸브(100)에 의하면, 고압챔버(1) 내의 고압의 압력은 제1밸브몸체(10)의 중공(16)을 통해 노즐(16a)로 집중되어 밸브 플레이트(40)에 작용하게 된다. 실리콘재질로 형성된 밸브 플레이트(40)는 고온 고압의 환경에서 미세하게 팽창변형되면서 필터(30)에 밀착되는 한편, 제2밸브몸체(20)의 내경과 미소한 틈을 유지하게 된다.

상기 밸브플레이트(40)의 테두리 단부와 제2밸브몸체(20)의 내경 즉, 필터 장착부(27)의 내주 사이의 미세한 틈을 통해 제1밸브몸체(10)를 통해 전달된 고온 고압의 스팀 및 응축수가 필터(30) 측으로 전달된다. 필터(30)를 통과하면서 필터링된 스팀 및 응축수는 제2밸브몸체(20)의 중공(28)을 통해 노즐(28a)로 배출된다. 즉, 이때 제2밸브몸체(20)는 소의 스팀트랩(steam trap)의 역할을 함으로써 고온 고압의 스팀 및 응축수를 지속적으로 배출시키고, 응축수 배출시 '워터 햄머' 현상이 발생되는 것이 방지되어 소음 문제를 해결할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 결합형 스팀체크밸브(100)는, 챔버 내의 고온 고압의 습증기가 빠져나가도록 하고 외부 유체가 챔버 내로 역류하는 것은 방지하도록 단일 방향성 밸브의 기능을 가지는 동시에, 챔버 내의 습증기 중에서 온도 편차로 인해 발생되는 응축수를 외부로 배출시키면서 챔버내 압력과 온도를 유지시킬 수 있게 된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 결합형 스팀체크밸브(100)에 따르면, 종래와 같이 밸브의 내부에 스프링 등의 구성요소를 배제할 수 있게 되어 스프링력의 약화와 부식으로 인한 문제발생을 근본적으로 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 결합형 스팀체크밸브(100)는, 필터(30)와 밸브 플레이트(40)를 제2밸브몸체(20)의 필터 장착부(27)에 장착한 상태에서, 제1 및 제2밸브몸체(10,20)를 서로 결합하여 조립할 수 있다.

따라서, 구조가 간단하고, 부품 수가 적으며, 조립과정이 용이하므로, 비용을 절감하여 유지 관리가 용이한 이점이 있다.

또한, 제1 및 제2밸브몸체(10,20)의 접하는 부분에는 실링 링(50)이 더 설치되어 기밀을 유지할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..제1밸브몸체 20..제2밸브몸체
30..필터 40..밸브 플레이트
50..실링 링 100..체크밸브

Claims (6)

1. 압력이 작용하는 고압챔버 측에 연결되는 제1밸브몸체와;
   상기 제1밸브몸체와 결합되는 제2밸브몸체와;
   상기 제1 및 제2밸브몸체 사이에 개재되는 소결구조를 가지는 필터; 및
   상기 필터와 상기 제1밸브몸체 사이에 설치되는 밸브 플레이트;를 포함하며,
   상기 밸브 플레이트는 실리콘 재질로 형성되며,
   상기 밸브 플레이트의 외측 테두리가 절단된 절단부분을 통해 상기 제2밸브몸체의 내경 사이에 압력 배출을 위한 틈이 발생가능한 것을 특징으로 하는 결합형 스팀체크밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1밸브몸체는,
   상기 고압챔버 측에 연결되는 제1나사결합부;
   일측에 상기 제1나사결합부가 연결되는 중공형의 너트형 플랜지부;
   상기 너트형 플랜지부의 타측에 연결되며, 상기 제2밸브몸체와 나사 결합되는 제2나사결합부;를 포함하고,
   상기 제1나사결합부에서 상기 제2나사결합부까지 연통되는 관통형 중공이 형성되고, 상기 중공의 상기 제2나사결합부측 단부에는 내경이 축소된 노즐이 형성되는 것을 특징으로 하는 결합형 스팀체크밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2밸브몸체는,
   상기 제1밸브몸체의 제2나사결합부에 결합되도록 일단부의 내주에 나사선이 형성된 내측 결합부;
   타단부의 외측에 나사선이 형성된 외측 결합부; 및
   상기 내측 결합부와 외측 결합부 사이에 너트형 몸체;를 포함하고,
   상기 너트형 몸체의 내부에 상기 필터 및 밸브 플레이트가 장착되는 필터 장착부가 형성되며,
   상기 내측결합부부터 상기 외측결합부까지 중공이 관통형성되는 것을 특징으로 하는 결합형 스팀체크밸브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2밸브몸체의 외측 결합부 측 단부에는 상기 중공의 내경의 급격히 축소된 노즐이 형성되는 것을 특징으로 하는 결합형 스팀체크밸브.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 필터는 황동재질로 소결구조를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 결합형 스팀체크밸브.
6. 삭제

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