KR101653932B1

KR101653932B1 - 체크 밸브

Info

Publication number: KR101653932B1
Application number: KR1020157000346A
Authority: KR
Inventors: 유타카 사이토
Original assignee: 코가네이 코포레이션
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2016-09-02
Also published as: JPWO2014080663A1; WO2014080663A1; KR20150015043A; JP5981562B2

Abstract

밸브 하우징(12)에는 제1 연통공(21)과 제2 연통공(22)이 설치되고, 이들의 경계부에는 밸브 시트(23)가 설치되어 있고, 제2 연통공(22)에 밸브체(24)가 장착된다. 밸브체(24)에는 스프링 부재에 의해 밸브 시트(23)로 향하는 스프링력을 작용시킨다. 밸브체(24)에는, 제2 연통공(22)의 내면을 슬라이딩하는 슬리이딩면(32)과 안내 유로(42)를 형성하는 연통외주면(43)이 설치되고, 안내 유로(42)는 축방향 연통공(44)과 반경방향 연통공(45)에 연통한다. 반경방향 연통공(45)은, 슬라이딩면(32)과 연통외주면(43)에 걸쳐서 형성되어 있다.

Description

체크 밸브{CHECK VALVE}

본 발명은 한 방향으로의 유체 흐름을 허용하고, 역방향으로의 유체의 흐름을 저지하는 밸브체를 갖는 체크 밸브에 관한 것이다.

체크 밸브는 역류방지밸브라고도 불리우고, 압축 공기나 액체 등의 유체를 안내하는 유체압유로에 사용되고, 유체가 한쪽 방향으로만 흐르게 하고, 역방향으로 흐르는 것을 저지하기 위한 밸브체를 가지고 있다. 체크 밸브는 유체를 안내하는 제1 배관이 접속되는 제1 포트와, 제2 배관이 접속되는 제2 포트가 형성된 밸브 하우징을 가지고 있다. 양방의 포트 사이의 유로에 장착되는 밸브체는 축방향으로 자유 자재로 이동하고, 밸브 시트로부터 떨어져 밸브 시트를 개방하는 위치와 밸브 시트에 밀착하여 밸브 시트를 폐색하는 위치에 위치한다.

밸브체를 포핏형으로 한 체크 밸브에서는, 밸브체를 축방향으로 이동시켜 밸브 시트를 개폐하도록 하고 있다. 포핏형의 밸브체를 갖는 체크 밸브에는, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 밸브 시트를 개폐하는 밸브체가 유출공에 축방향으로 이동가능하게 장착된 형태가 있다. 특허문헌 1에서는 밸브 하우징의 유입공과 유입공보다도 내경이 큰 유출공의 경계부에 환상의 밸브 시트가 설치되어 있다. 이 체크 밸브에서는, 밸브체에는 원추형의 두부(頭部)가 일단부에 설치되고, 타단부 측의 기부(基部)에는 유출공의 내면을 슬라이딩하는 통체(筒體)가 설치되어 있고, 유입공으로부터 유출공으로 유입된 유체를 외부로 안내하기 위한 연통공이 기부에 설치되어 있다.

또 다른 형태의 체크 밸브로서는 특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 유입측의 소경공(小徑孔)의 내면을 슬라이딩하는 원통 형상의 기부(基部)와 밸브 시트를 개폐하는 환상 돌기가 설치된 두부(頭部)를 구비한 밸브체를 갖는 것이 있다. 이러한 체크 밸브에서는, 환상 돌기가 밸브 시트로부터 떨어진 위치로 이동하면 원통 형상의 기부에 형성된 십자 통로가 유입측의 소경공과 유출측의 대경공(大徑孔)을 연통시킨다.

특허문헌 1 : 일본실용신안공개 소48-69135호 공보 특허문헌 2 : 일본특개평 11-6574호 공보

상술한 바와 같이, 포핏형의 밸브체를 갖는 체크 밸브에서는, 밸브체의 두부측을 저면으로 하는 하부의 축방향 연통공이, 밸브체의 내부에 형성되어 있다. 또한 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 경우에 축방향의 연통공을 유출공에 연통시키기 위해서 반경방향 연통공이, 밸브체에 형성되어 있다.

밸브체가 밸브 시트를 폐색한 때에 밸브 시트와 밸브체 사이로부터의 유체의 누출을 방지하려면, 밸브체의 두부를 밸브 시트면에 확실하게 밀착시켜 밸브 시트의 밀봉성을 높일 필요가 있다. 밸브체가 경사져서 밸브 시트에 접촉하면, 밸브 시트의 밀봉성이 저하되어 밸브 시트로부터 누출이 발생하게 된다. 밸브 시트의 밀봉성을 높이려면, 밸브체가 축방향으로 개폐 이동할 때에 밸브체가 경사지지 않도록 밸브체의 중심축과 밸브체를 수용하는 연통공의 중심축과의 동축도를 높일 필요가 있다. 밸브체의 슬라이딩부의 축방향 길이를 길게 하면, 이러한 동축도를 높일 수 있지만, 밸브체의 축방향 치수가 길어져서, 체크 밸브를 소형화할 수 없게 된다.

밸브체가 밸브 시트로부터 떨어지는 밸브 시트 개방 시에는, 유입공으로부터밸브체의 연통공을 통해 유출공으로 유체가 흐른다. 이때의 유량을 확보하려면 밸브체의 연통공의 연통 개도(開度)를 크게 할 필요가 있다. 슬라이딩부를 밸브체의 두부측과 기부측의 쌍방에 분할하여 설치하면, 슬라이딩부 전체의 축방향 길이를 길게 하지 않고, 밸브체 슬라이딩 시의 동축도를 높일 수 있지만, 밸브체의 두부측에 슬라이딩부를 설치하면, 연통 개도를 충분히 확보할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 밸브체의 축방향 길이를 길게 하지 않고, 밸브 시트 개방 시의 유체 유량을 확보할 수 있는 체크 밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 밸브 시트 개방 시의 유체 유량을 확보하면서도 밸브 시트 폐색 시의 밀봉성을 높일 수 있는 체크 밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 체크 밸브는, 제1 포트에 개구하는 제1 연통공, 및 제2 포트에 개구하는 제2 연통공이 형성됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 연통공의 경계부에 밸브 시트가 형성된 밸브 하우징과, 상기 제2 연통공에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 밸브 시트를 개방하여 상기 제1 연통공으로부터 상기 제2 연통공으로 향하는 유체의 흐름을 허용하고, 상기 밸브 시트를 폐색하여 역방향으로 향하는 흐름을 저지하는 밸브체와, 상기 제2 연통공에 장착되고, 상기 밸브체에 상기 밸브 시트로 향하는 스프링력을 작용시키는 스프링 부재를 갖고, 상기 밸브체는, 당해 밸브체의 일단부측에 설치되어 상기 밸브 시트를 개폐하는 두부(頭部)와, 당해 두부보다 타단부측에 설치되어 상기 제2 연통공의 내면을 슬라이딩하는 슬라이딩면과, 상기 두부와 상기 슬라이딩면의 사이에 설치되어 상기 제2 연통공의 내주면과의 사이에서 안내 유로를 형성하는 연통 외주면을 갖고, 상기 밸브체의 타단면에 개구하여 상기 밸브체의 일단부를 향하여 축방향으로 연장하는 축방향 연통공을 상기 밸브체에 형성하고, 반경방향으로 연장하여 상기 축방향 연통공과 상기 안내 유로를 연통시키는 반경방향 연통공을, 상기 슬라이딩면과 상기 연통 외주면에 개구시켜 상기 밸브체에 형성하는 것을 특징으로 한다.

제2 연통공의 내주면에 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩면과, 안내 유로를 형성하는 연통 외주면에 걸쳐서 반경방향 연통공이 형성되고, 슬라이딩면의 일부가 반경방향 연통공을 형성하고 있다. 따라서, 밸브체의 축방향 길이를 길게 하지 않고도, 슬라이딩면의 축방향 길이를 길게 할 수 있다. 이것에 의해서 밸브체 이동 시에 밸브체가 경사지는 것을 방지할 수 있고, 체크 밸브를 대형화하지 않고도, 밸브체가 밸브 시트를 폐색했을 때의 밸브 시트의 밀봉성을 높일 수 있다.

반경방향 연통공은 연통 외주면과 슬라이딩면에 걸쳐서 형성되어 있다. 즉 반경방향 연통공은, 연통 외주면에 반경방향으로 개구된 개구부와 축방향으로 안내 유로에 대향하도록 개구된 개구부를 갖고, 안내 유로에 연통한다. 이것에 의해서 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 밸브 시트 개방 시에는 안내 유로와 반경방향 연통공의 연통 개도를 크게 할 수 있다. 따라서, 밸브체의 축방향 길이를 길게 하지 않고, 밸브 시트 개방 시에 유체 유량을 증가시킬 수 있다.

도 1은 밸브체가 밸브 시트를 폐색한 상태에서의 일 실시형태인 체크 밸브를 도시한 단면도이다.
도 2는 밸브체가 밸브 시트를 개방한 상태에서의 도 1의 체크 밸브를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 밸브체의 확대 사시도이다.
도 4(A)는 도 3의 정면도이고, 도 4(B)는 도 3의 단면도이다.
도 5(A)는 밸브체의 변형예를 도시한 정면도이고, 도 5(B)는 도 5(A)의 종단면도이다.
도 6은 비교예로서의 체크 밸브를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 밸브체의 확대 단면도이다.
도 8은 다른 비교예로서의 체크 밸브를 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 밸브체의 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이 체크 밸브(10)는, 계단식 관통공(11)이 형성된 밸브 하우징(12)을 가지고 있다. 제1 포트(13)가 관통공의 일단부에 형성되어 있다. 이 제1 포트(13)에는 조인트(14)가 장착된다. 제2 포트(15)가 관통공(11)의 타단부에 형성되어 있다. 이 제2 포트(15)에 조인트(16)가 장착된다. 각각의 조인트(14, 16)에는 도 1에 도시되는 바와 같이, 공기를 안내하기 위한 호스나 파이프 등으로 이루어지는 배관(17, 18)이 장착된다.

관통공(11)은, 제1 포트(13)에 개구하는 제1 연통공(21)과 제2 포트(15)에 개구하는 제2 연통공(22)을 갖고 있다. 제2 연통공(22)의 내경은 제1 연통공(21)의 내경보다 크다. 소경 연통공인 제1 연통공(21)과 대경 연통공인 제2 연통공(22)의 경계부에는 밸브 시트(23)가 설치되어 있다. 이 밸브 시트(23)는 제1 연통공(21)으로부터 제2 연통공(22)을 향해 내경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있다. 테이퍼면 대신에 밸브 시트(23)를 연통공(21, 22)의 축방향에 대해서 직각 방향의 반경방향면으로 해도 좋다.

제2 연통공(22)에는, 밸브체(24)가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 밸브체(24)의 일단부에 설치된 두부(25)에는, 씰 부재(seal member)(26)가 장착되는 환상 홈(27)이 형성되어 있다. 밸브체(24)의 두부(25)에 장착되는 씰 부재(26)는, 밸브체(24)의 축방향의 슬라이딩에 의해 밸브 시트(23)를 개폐한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 밸브체(24)의 씰 부재(26)가 밸브 시트(23)에 밀착하면 밸브 시트(23)가 폐색된다. 한편, 도 2에 도시되는 바와 같이, 밸브체(24)의 두부(25)의 씰 부재(26)가 밸브 시트(23)로부터 떨어지면 밸브 시트(23)가 개방된다.

도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 밸브체(24)의 타단부측은, 두부(25)와 일체의 기부(28)로 되어 있고, 기부(28)에는 원통 형상의 슬라이딩부(31)가 설치되어 있다. 이 슬라이딩부(31)의 외경은 두부(25)의 외경보다 크다. 슬라이딩부(31)는, 제2 연통공(22)의 내주면에 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩면(32)을 가지고 있다. 슬라이딩부(31)보다 작은 직경의 스프링 장착부(33)와 스프링 장착부(33)보다 작은 직경의 소경(小徑) 슬라이딩부(34)가 기부(28)에 설치되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 제2 연통공(22)에는 환상의 스프링 수용 부재(35)가 취부된다. 이 스프링 수용 부재(35)와 슬라이딩부(31) 사이에는 압축 코일 스프링 (36)이 장착되어 있다. 압축 코일 스프링(36)은, 밸브체(24)에 대해서 밸브 시트(23)로 향하는 방향의 스프링력을 작용시킨다. 이 압축 코일 스프링(36)의 일단은 스프링 수용 부재(35)의 단면(端面)에 당접하고, 압축 코일 스프링(36)의 타단은 슬라이딩부(31)와 스프링 장착부(33) 사이의 반경방향 단면(端面)(37)에 당접하고 있다.

소경 슬라이딩부(34)는 스프링 수용 부재(35)의 내주면에 슬라이딩 접촉하는 소경 슬라이딩면(38)을 가지고 있다. 이것에 의해서 밸브체(24)가 축방향으로 이동하는 경우에는, 기부(28)의 축방향 중앙부의 슬라이딩면(32)이 제2 연통공(22)에 슬라이딩 접촉하여, 기부(28)의 단부(端部)의 소경 슬라이딩면(38)이 스프링 수용 부재의 내주면에 슬라이딩 접촉한다.

두부(25)와 슬라이딩부(31) 사이에는, 슬라이딩부(31)보다 작은 직경의 유로 형성부(41)가 설치되어 있다. 두부(25)의 외주면과 슬라이딩면(32) 사이에는, 연통 외주면(43)이 설치되어 있다. 연통 외주면(43)은, 제2 연통공(22)의 내주면과의 사이에서 안내 유로(42)를 형성한다. 도 4(B)에 도시되는 바와 같이, 밸브체 (24)의 내부에는, 축방향으로 연장하는 축방향 연통공(44)이 형성되어 있다. 이 축방향 연통공(44)은, 밸브체(24)의 타단면(他端面), 즉 기부(28)의 단면(端面)에 개구하고 있고, 두부(25)측에 저면을 갖는 하부의 구멍으로 되어 있다. 밸브체(24)에는 반경방향 연통공(45)이 형성되어 있다. 반경방향 연통공(45)은, 축방향 연통공(44)의 저면측의 부분과 안내 유로(42)를 연통시킨다. 축방향 연통공(44)의 저면에는, 반경방향 연통공(45)의 내주면에 단차 없이 연속한 부분이 있고, 저면은 반경방향 연통공(45)의 내주면에 접한 상태로 되어 있다. 반경방향 연통공(45)은 원주 방향으로 대략 90도 간격으로 총 4 개 형성되어 있다. 도 4(B)에 도시되는 바와 같이, 축방향 연통공(44)의 직경을 D로 하고, 각각의 반경방향 연통공(45)의 직경을 d로 하면, 직경 d는 직경 D보다 소경이 되고 있다.

밸브체(24)에는, 제2 연통공(22)의 공기압과 압축 코일 스프링(36)의 스프링력의 2 개의 힘이, 밸브 시트(23)로 향하는 방향, 즉 밸브 시트(23)를 폐색하는 방향의 추력으로 가해진다. 또한 밸브체(24)에는, 제1 연통공(21)의 공기압이, 밸브 시트(23)로부터 떨어지는 방향, 즉 밸브 시트(23)를 개방하는 방향의 추력으로 가해진다. 배관(17)에 의해 안내되어 제1 연통공(21)에 공급된 공기의 압력이, 밸브체(24)를 닫는 방향으로 가해지는 추력보다 커지면, 도 2에 도시되는 바와 같이, 밸브체(24)가 밸브 시트(23)로부터 떨어져 밸브 시트(23)가 개방된다. 이것에 의해서, 배관(17)으로부터 제1 연통공(21)에 공급된 공기는, 제2 연통공(22)에 유입하고, 밸브체(24)에 형성된 반경방향 연통공(45) 및 축방향 연통공(44)을 통해서 배관(18)으로부터 외부로 유출한다. 한편, 밸브 시트(23)로 향하는 방향의 추력이 역방향의 추력보다 커지면, 밸브체(24)의 씰 부재(26)가 밸브 시트(23)에 밀착하여 밸브 시트(23)가 폐색된다. 이것에 의해서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 배관(17)에 의해 안내되어 제1 연통공(21)에 공급된 공기는, 제2 연통공(22)에 유입하지 않는다. 이와 같이, 체크 밸브(10)는 제1 연통공(21)으로부터 제2 연통공(22)으로의 유체의 흐름을 허용하고, 제2 연통공(22)으로부터 제1 연통공(21)으로의 흐름을 저지한다.

반경방향 연통공(45)은, 슬라이딩부(31)와 유로 형성부(41)에 축방향으로 걸쳐 있는 위치에 형성되어 있다. 각각의 반경방향 연통공(45)의 반경방향 내방 단부(內方端)는, 축방향 연통공(44)의 저부에 개구하고 있다. 반경방향 연통공(45)의 반경방향 외방 단부(外方端)는, 슬라이딩부(31)의 슬라이딩면(32)과 유로 형성부(41)의 연통 외주면(43)의 양방에, 축방향으로 걸쳐 있도록 개구하고 있다. 원형의 반경방향 연통공(45)의 횡단면 중 반원 부분이 슬라이딩부(31)에 형성되고, 나머지 반원 부분이 유로 형성부(41)에 형성되어 있다. 각각의 반경방향 연통공(45)의 외방 단부(外方端部)는, 슬라이딩부(31)와 유로 형성부(41) 사이의 반경방향의 단차면(46)에 개구하고 있다. 즉, 반경방향 연통공(45)의 중심은 단차면(46)의 축방향 위치와 대강 같은 장소에 있다고 할 수 있다. 따라서 외방단부 가운데, 슬라이딩면(32)에 개구하는 부분은, 도 1에 도시되는 바와 같이, 제2 연통공(22)에 의해 덮이기 때문에 실질적으로 개구하지 않는 것으로 된다. 그러나 단차면(46)과 반경방향 연통공(45)의 외방 단부와의 사이에는 에지(47)가 있고, 에지(47)의 사이의 연통개구부(48)는, 안내 유로(42)에 대해 축방향으로 대향하여 개구한다.

이와 같이, 반경방향 연통공(45)의 외방 단부는, 안내 유로(42)를 따르는 방향으로 연통 외주면(43)에 개구하는 부분과, 안내 유로(42)에 축방향에 대향하여 단차면(46)에 개구하는 부분을 가지고 있다. 이것에 의해서, 밸브 시트(23)가 개방된 때에는, 배관(17)으로부터 공급되어 제1 연통공(21)으로부터 제2 연통공(22)에 유입된 공기는, 반경방향 연통공(45)이 연통 외주면(43)에 개구하는 부분과, 연통개구부(48)를 형성하는 단차면(46)에 개구하는 부분의 쌍방으로부터 반경방향 연통공(45) 내에 유입하고, 축방향 연통공(44)을 통해서 배관(18)으로부터 외부로 유출한다. 따라서 반경방향 연통공(45)의 외방 단부는, 그 전면(全面)이 연통 외주면(43)에는 개구하고 있지 않지만, 안내 유로(42)에 축방향에 대향하는 연통개구부(48)를 통해 반경방향 연통공(45)과 안내 유로(42)가 연통하고 있기 때문에, 각각의 반경방향 연통공(45)의 직경을 크게 하지 않고, 안내 유로(42)와 축방향 연통공(44)의 유통 단면적(流通斷面績)을 크게 할 수 있다. 4 개의 반경방향 연통공(45)의 총 단면적은, 축방향 연통공(44)의 단면적과 동등하거나 그 이상의 면적으로 설정되어 있고, 반경방향 연통공(45)의 유통 저항은 축방향 연통공(44) 유통 저항과 동등하거나 그보다 작게 되어 있다.

밸브체(24)의 축방향 길이를 길게 하면, 체크 밸브(10)의 축방향 길이가 커지므로, 체크 밸브를 소형화할 수 없게 된다. 예를 들면, 반경방향 연통공(45)을, 슬라이딩부(31)와 유로 형성부(41)에 걸치지 않고, 유로 형성부(41)에만 형성하면, 반경방향 연통공(45)의 개구부 전체가 연통 외주면(43)에 개구하게 된다. 그 경우에는, 반경방향 연통공(45)이 환상 홈(27)에 간섭하지 않도록, 유로 형성부(41)의 축방향 치수를 크게 하지 않으면 안 되기 때문에, 밸브체(24)의 축방향 치수가 길어진다. 밸브체(24)의 축방향 치수를 길게 하지 않고, 반경 방향 연통공(45)을 연통 외주면(43)에 개구시키기 위해서는, 슬라이딩부(31)의 축방향 치수를 짧게 해야한다. 이와 같이 하면, 밸브체(24)가 축방향으로 이동할 때에, 밸브체(14)가 축방향에 대해서 쓰러지기 쉬워지므로, 밸브체(24)가 경사지게 밸브 시트(23)에 접하는 일이 있다. 밸브체(24)가 경사진 상태로 되어 밸브 시트(23)를 폐색하면, 씰 부재(26)가 밸브 시트(23)에 대하여 한쪽만 접하게 되어버려서, 밸브체(24)의 밀봉성이 저하된다.

이에 대하여, 도시한 체크 밸브(10)에서는, 반경방향 연통공(45)을 슬라이딩부(31)와 유로 형성부(41)에 걸쳐서 형성하기 때문에, 슬라이딩부(31)의 축방향 길이를 길게 할 수 있다. 이것에 의해서 밸브체(24)가 축방향에 대해서 쓰러지기 어렵게 되므로, 밸브 시트(23)의 폐색 시에, 씰 부재(26)가 밸브 시트(23)에 한쪽만 접하게 되는 것을 방지할 수 있었다. 이것에 의해서, 밸브체(24)의 밀봉성을, 밸브체(24)의 길이를 길게 하지 않고, 높일 수 있었다. 게다가 반경방향 연통공(45)의 유통 면적 내지 유통 용적을 충분히 확보할 수 있었다.

도 4(A)에 도시되는 바와 같이, 반경방향 연통공(45)의 중심은, 단차면(46)의 위치가 되어, 연통개구부(48)의 폭 치수, 즉 원주 방향 치수는 직경 d의 치수와 동일하게 되어 있다. 반경방향 연통공(45)의 중심을 도 4(A)에서 두부(25) 측에 가까이 대면, 연통개구부(48)의 폭 치수는 직경 d의 치수보다 작게 되어, 반경방향 연통공(45)의 연통 외주면(43)의 개구부의 면적은 도시하는 형태보다 커진다. 이에 대하여, 반경방향 연통공(45)의 중심을 도 4(A)에서 두부(25)측으로부터 떨어지는 방향에 가까이 대면, 연통개구부(48)의 폭 치수는 직경 d의 치수보다 작아짐과 동시에, 반경방향 연통공(45)의 연통 외주면(43)의 개구부의 면적도 작아진다.

이러한 경우에 비교하여, 반경방향 연통공(45)의 중심을 단차면(46)의 위치로 하면, 연통개구부(48)의 폭 치수를 최대로 할 수 있고, 유로 면적을 확보함과 동시에 밸브체(24)의 축방향 길이가 길어지는 것을 억제할 수 있다. 반경방향 연통공(45)의 중심을 도4( 4aAA))에서 두부(25) 측에 가까이 대는 경우에는, 연통 외주면(43)의 개구부의 면적이 커지고, 유로 면적을 확보할 수 있지만, 연통 외주면(43)의 축방향 길이가 길어지고, 따라서 밸브체(24)의 축방향 길이가 길어져 버리기 때문에, 밸브체를 소형화할 수 없다.

반경방향 연통공(45)의 횡단면 형상으로서는, 상술한 원형으로 한정되지 않고, 긴 원형 내지 타원형의 형태로 해도 좋고, 직사각형이나 다각형의 형태로 해도 좋다. 반경방향 연통공(45)을 긴 원형 내지 타원형으로 하는 형태에서는, 긴 직경이 밸브체(24)의 반경 방향을 향하고, 짧은 직경이 밸브체(24)의 축방향을 향하도록 반경방향 연통공(45)이 밸브체(24)에 형성된다. 긴 직경이 밸브체(24)의 반경방향을 향하면 연통개구부(48)의 폭 치수를 길게 할 수 있기 때문에, 유통 면적이 커진다. 짧은 직경이 밸브체(24)의 축방향을 향하면, 밸브체(24)의 축방향 길이가 길어지는 것을 억제할 수 있다. 긴 원형 내지 타원형으로 하는 경우에 있어서도, 슬라이딩부(31)와 유로 형성부(41)에 축방향으로 걸치는 위치, 즉 단차면(46)을 축방향으로 관통하는 위치에 반경방향 연통공(45)을 형성한다.

도 5(A)는 밸브체의 변형예를 나타낸 정면도이고, 도 5(B)는 도 5(A)의 종단면도이다. 이 밸브체(24)의 반경방향 연통공(45)의 횡단면 형상은, 사변형, 즉 직사각형이 되고 있다. 직사각형의 반경방향 연통공(45)은, 상술한 형태와 마찬가지로, 슬라이딩부(31)와 유로 형성부(41)에 축방향으로 걸친 위치에 형성되어 있다.

밸브 하우징(12)에는, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 바이패스부(51)가 설치되고, 이 바이패스부(51)에는 밸브 취부공(52)이 형성되어 있다. 안내 유로(42)와 밸브 취부공(52)을 연통하는 유로(53a) 및 밸브 취부공(52)을 통해 유로 53a와 제1 연통공(21)을 연통시키는 유로 53b가, 밸브 하우징(12)에 형성되어 있다. 양방의 유로(53a, 53b)에 의해 안내 유로(42)와 제1 연통공(21)을 연통시키는 바이패스 유로(53)가 구성된다. 밸브 취부공(52)에는 바이패스 유로(53)의 개도(開度)를 조정하기 위해서 개도조정밸브(54)가 설치되어 있다. 이 개도조정밸브(54)는, 선단에 니들 밸브(55)가 설치된 나사 축(56)을 가지며, 나사 축(56)의 기단부에는 회전 조작부(57)가 설치되어 있다. 나사 축(56)을 회전시키면, 니들 밸브(55)가 축방향으로 이동하여 바이패스 유로(53)의 개도가 조정된다. 조정된 개도를 고정하기 위해서, 나사 축(56)에는 잠금 너트(58)가 나사결합되어 있다.

체크 밸브(10)에 바이패스 유로(53)를 설치하면, 제2 포트(15)에 취부된 배관(18)으로부터 유입된 공기는, 바이패스 유로(53)를 통해서 제1 연통공(21)으로 유출된다. 이와 같이, 바이패스 유로(53)는, 제1 포트(13)에 취부된 배관(17)에 유입된 공기를 안내 할 수 있다.

상술한 체크 밸브(10)와는 상이한 체크 밸브(10a, 10b)를 비교예로서 도 6 내지 도 9에 도시한다. 이들 도면에 있어서, 상술한 체크 밸브(10)의 부재와 공통성을 갖는 부재에는 동일한 부호가 붙여져 있다.

도 6과 도 7에 도시된 체크 밸브(10a)의 밸브체(24)는, 반경방향 연통공(45)의 외방 단부가 유로 형성부(41)의 연통 외주면(43)에 개구하고 있다. 이와 같이, 밸브체(24)의 축방향 길이를 상술한 체크 밸브(10)의 밸브체(24)와 동일하게 설정하면서, 연통 외주면(43)을 따라서 개구면에서 안내 유로(42)와 반경방향 연통공(45)을 연통시키려면, 슬라이딩부(31)의 축방향 길이를 짧게 하고, 슬라이딩부(31)의 폭을 작게 할 필요가 있다. 이 치수를 줄이면, 밸브체(24)가 밸브 시트(23)를 폐색할 때, 밸브 시트(23)와 씰 부재(26) 사이를 통해서 제1 연통공(21)으로부터 제2 연통공(22)으로 공기가 누출되는 경우가 있다는 것이, 체크 밸브(10a)의 작동 시험을 통해 판명되었다. 작동 횟수의 누적에 의해 누설이 발생하기 쉬워진다. 그 이유는 슬라이딩부(31)의 축방향 치수가 짧기 때문에, 밸브체(24)의 개폐 동작 시에, 밸브체(24)의 중심축이 제2 연통공(22)의 중심축에 대해서 경사지기 쉬워지고, 밸브체(24)가 경사진 상태에서 밸브 시트(23)를 폐색할 때에 씰 부재(26)가 밸브 시트(23)에 한쪽만 접하고 있기 때문인 것으로 생각된다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시된 체크 밸브(10b)의 밸브체(24)에는, 슬라이딩부(31a, 31b)가 반경방향 연통공(45)의 축방향 양측에 설치되어 있다. 두부측의 슬라이딩부(31a)에는, 제1 연통공(21)과 반경방향 연통공(45)을 연통시키기 위한 도시하지 않은 노치부가 형성되어 있다. 이와 같이, 밸브체(24)의 두부 측과 기단부측(基端部側)에 2 개의 슬라이딩부(31a, 31b)를 설치하면, 도 6 및 도 7에 도시한 체크 밸브(10a)에 비해서 밸브체(24)의 개폐 동작 시에 밸브체(24)가 경사지는 것을 방지할 수 있었다. 그러나 밸브체(24)가 밸브 시트(23)를 개방했을 때에, 노치부를 통해 흐르는 공기 흐름은, 두부 측의 슬라이딩부(31a)에 방해가 되게 된다. 이 때문에, 밸브체(24)가 밸브 시트(23)를 개방했을 때의 공기 유량이, 상술한 체크 밸브(10,10a)에 비해서 감소하는 것을 피할 수 없었다.

도 1 내지도 4에 나타낸 체크 밸브(10)에서는, 반경방향 연통공(45)이 연통 외주면(43)과 슬라이딩면(32)에 걸쳐서 형성되어 있다. 따라서 반경방향 연통공(45)은, 연통 외주면(43)에 반경방향으로 개구한 개구부와, 안내 유로(42)에 대향하여 축방향으로 개구한 개구부의 쌍방에 의해 안내 유로(42)에 연통한다. 이것에 의해서, 밸브체(24)가 밸브 시트(23)로부터 떨어진 밸브 시트 개방 시에는 안내 유로(42)와 반경방향 연통공(45)의 연통 개도를 크게 할 수 있고, 밸브체(24)의 축방향 길이를 길게 하지 않고, 밸브 시트 개방 시에 유체 유량을 증가시킬 수 있다. 더욱이 반경방향 연통공(45)의 일부가 연통 외주면(43)에 개구하고 있기 때문에, 밸브체(24)의 길이를 길게 하지 않고, 슬라이딩부(31)의 축방향 길이를 길게 할 수 있다. 밸브체(24)의 축방향의 이동 시에 동축도가 확보되고, 밸브체(24)가 밸브 시트(23)에 한쪽만 접하는 것의 발생이 방지된다. 이것에 의해서 밸브 시트(23)가 밸브체(24)에 의해 폐색될 때의 밸브 시트(23)의 밀봉성을 높일 수 있다.

밸브체(24)에는, 슬라이딩면(32)으로부터 축방향으로 떨어진 곳에 소경 슬라이딩면(38)이 설치되어 있다. 슬라이딩면(32)이 제2 연통공(22)의 내면을 슬라이딩하고, 소경 슬라이딩면(38)이 스프링 수용 부재(35)의 내주면에 슬라이딩한다. 이들 2 개의 슬라이딩 개소가 축방향으로 떨어져 있기 때문에, 밸브체(24)의 경사를 더 억제하여, 밸브 시트(23)의 폐색 시에 씰 부재(26)가 밸브 시트(23)에 한쪽만 접하는 것을 더욱 더 방지하고 있다.4(

도 4(A) 및 4(B)에서는, 반경방향 연통공(45)은 원주 방향으로 대략 90도 간격으로 총 4 개 형성되어 있지만, 180도 간격으로 총 2 개 형성해도 좋다. 이 경우에는 축방향 연통공(44)의 직경을 D로 하고, 각각의 반경방향 연통공(45)의 직경을 d로 하면, 직경 d는 직경 D보다 소경으로 한정되지 않고, 직경 d는 직경 D와 동일해도 좋다.

본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 이러한 체크밸브(10)는 압축 공기를 안내하는 공기압 회로에 설치되어, 압축 공기가 유로의 하나의 방향으로만 흐르게 하는데 사용되는데, 예를 들어, 유압 등의 액체를 작동 매체로 하는 경우에도 본 발명의 체크 밸브를 적용할 수 있다.

이 체크 밸브는 공기압원으로부터의 압축 공기를 공기압 작동 기기에 공급하기 위한 공기압 시스템에 적용된다.

Claims

제1 포트에 개구하는 제1 연통공, 및 제2 포트에 개구하는 제2 연통공이 형성됨과 동시에, 상기 제1 및 제2 연통공의 경계부에 밸브 시트가 형성된 밸브 하우징과,
상기 제2 연통공에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 밸브 시트를 개방하여 상기 제1 연통공으로부터 상기 제2 연통공으로 향하는 유체의 흐름을 허용하고, 상기 밸브 시트를 폐색하여 역방향으로 향하는 흐름을 저지하는 밸브체와,
상기 밸브체에 상기 밸브 시트로 향하는 스프링력을 작용시키는 스프링 부재를 갖고,
상기 밸브체는, 당해 밸브체의 일단부측에 설치되어 상기 밸브 시트를 개폐하는 두부(頭部)와, 당해 두부보다도 타단부측에 설치되어 상기 제2 연통공의 내면을 슬라이딩하는 축방향으로 폭넓은 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부보다도 타단측에 설치되어 상기 스프링 부재가 장착되는 스프링 장착부와, 상기 두부와 상기 슬라이딩면의 사이에 설치되어 상기 제2 연통공의 내주면과의 사이에서 안내 유로를 형성하는 연통 외주면을 갖는 유로형성부를 갖고,
상기 스프링 부재는, 상기 제2 연통공의 상기 내주면과 상기 스프링 장착부의 사이에 형성된 스프링 수용실에 수용되고,
상기 밸브체의 타단면에 개구하여 상기 밸브체의 일단부를 향하여 축방향으로 연장하는 축방향 연통공을 상기 밸브체에 형성하고,
반경방향으로 연장하여 상기 축방향 연통공과 상기 안내 유로를 연통시키는 반경방향 연통공을, 상기 슬라이딩면과 상기 연통 외주면에 걸쳐서 개구시켜 상기 밸브체에 형성하고,
상기 유로형성부는 상기 슬라이딩부 보다 직경이 작게 형성되고,
상기 슬라이딩면은, 상기 제2 연통공의 상기 내주면과 면접촉하여 상기 유체의 상기 스프링 수용실에의 유입을 저지함과 동시에,
상기 밸브체가 상기 밸브 시트의 방향으로 이동할 때, 상기 제2 연통공에 대한 상기 밸브체의 경사를 방지하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 반경방향 연통공의 횡단면의 반(半分)이 상기 슬라이딩면에 개구하고, 나머지 반이 상기 연통 외주면에 개구하고,
상기 반경방향 연통공은, 상기 슬라이딩부의 단차면의 개구와 상기 연통외주면의 개구를 통하여 상기 안내 유로와 연통하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 축방향 연통공의 저면이 상기 반경방향 연통공의 내주면의 일부로 연속하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 반경방향 연통공은 횡단면이 원형인 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 반경방향 연통공은 횡단면이 직사각형인 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 스프링 부재가 당접하는 환상의 스프링 수용 부재를 상기 제2 연통공에 취부하고, 상기 스프링 수용 부재의 내주면에 슬라이딩하는 소경(小徑)슬라이딩면을 상기 밸브체의 타단부에 설치하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 두부에 상기 밸브 시트에 밀착하는 씰(seal) 부재를 설치하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 반경방향 연통공을 상기 밸브체에 복수 형성하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 안내 유로와 상기 제1 연통공을 연통시키는 바이패스 유로를 상기 밸브 하우징에 형성하고, 상기 바이패스 유로의 개도(開度)를 조정하는 개도조정밸브를 상기 밸브 하우징에 설치하는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.