KR101717509B1 - 가변형 유·공압체크밸브 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 유체 또는 기체가 스프링에 직접적으로 접촉하는 것을 방지하여 유동저항 및 난류가 형성되지 않아 유체 또는 기체가 원활하게 이동할 수 있고, 유체 또는 기체가 스프링에 직접적으로 접촉함으로 인해 발생되는 소음을 방지하며, 유·공압시스템의 관로의 압력이 사용조건에 따라 변동되었을 때 변동되는 압력에 대응하여 예압을 조절할 수 있는 가변형 유·공압체크밸브에 관한 것이다.
본 개시에 따른 가변형 유·공압체크밸브 일측에 형성되는 제1 접속부와, 타측에 형성되는 제2 접속부를 구비하는 바디; 내부유로와, 내부유로에 연통하는 유출통로 및, 제1 접속부 내부에 나사 결합되는 제1 플랜지를 포함하는 제1 커플러; 제2 접속부 내부에 나사결합되는 제2 플랜지와 제2 플랜지로부터 연장되며 유출통로에 연통되는 배출유로를 형성하는 슬리브를 포함하는 제2 커플러; 돔형상의 수압부와 수압부 일측에 요홈되는 그루브와 그르부의 배면에 돌출 형성되는 예압조절로드를 포함하는 체크포펫; 체크포펫의 수압부의 배면에 접지되는 체크안착부와 체크안착부의 후방에 형성되는 체크통로를 구비하는 포펫 머리부와, 포펫 머리부로부터 연장되며 제1 플랜지의 외측면과 바디의 내부 사이의 공간에서 소정의 입구챔버를 형성하도록 바디의 내주면에 밀착 형성된 포펫 몸체부 및 포펫 몸체부로부터 제2 커플러의 슬리브 내부로 연장되며 입구챔버와 제2 커플러의 배출유로에 직접 연통되는 내부챔버를 형성하는 포펫 가이드부를 포함하는 포펫바디; 예압조절로드에 결합되는 조절너트; 포펫 가이드의 외측에 결합되는 가이드 링; 제2 커플러의 슬리브 외측에 결합되어 미리 설정된 예압을 제공하는 어저스터; 및, 가이드링과 어저스터 사이에 설치되며, 예압에 의해 포펫 몸체부의 배면을 탄성지지하는 탄성부재;를 포함한다.

Description

가변형 유·공압체크밸브{Variable type Hydraulic or Pneumatic Check Valve}
본 개시는 유·공압 시스템의 관로 내의 압력을 설정치 이하로 유지시키는 가변형 유·공압체크밸브에 관한 것이다.
일반적으로 체크밸브는 유·공압시스템에서 관로의 압력이 밸브의 설정 압력에 도달하면 관로 내에 흐르는 작동 유체 또는 기체의 일부 또는 전량을 배출시켜 관로 내의 압력을 설정치 이하로 유지시키는 것이다.
도 1은 종래의 체크밸브를 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 체크밸브(10)는 양측면에 유입공(12a)과 유출공(12b)이 형성된 밸브본체(12)와, 밸브본체(12)의 내부에 내장되고 항상 유입공(12a) 방향으로 탄성력을 가지는 스프링(14)과, 밸브본체(12)의 내부에 내장되고 스프링(14)의 탄성력에 의해 유입공(12a)을 막는 밸브포펫(16)과, 밸브본체(12)의 내부에 내장되어 스프링(14)을 고정하며 중앙에 유체통로(18a)가 형성된 플러그(18)와, 유출공(12b)에 결합되어 플러그(18)를 고정하는 연결구(20)로 구성된다.
그러나, 상술한 바와 같은 구성 및 구조로 이루어진 종래의 체크밸브는 관로 내의 압력이 설정압력 이상이 되어 유출공이 개방되었을 때 유출공으로 유입된 유체 또는 기체가 밸브본체의 내부를 지나 유출공으로 배출될 때 밸브본체의 내부에 내장된 스프링을 거쳐 통과하는 구조이기 때문에 유체 또는 기체가 배출되는 동안 스프링과 집접 접촉하게 되어 소음이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 유체 또는 기체가 스프링과 직접 접촉하게 됨으로써 유동 저항 및 난류가 형성되어 유체 또는 기체가 원활하게 이동되지 못하는 문제점이 있다.
아울러, 종래의 체크밸브는 유·공압시스템의 관로의 압력이 사용조건에 따라 변동될 경우 변동되는 압력에 대응되는 예압을 조절할 수 없어 관로의 압력에 따라 체크밸브를 교체해야 하는 불편함이 있다.
한국공개특허 제10-2012-0079224(2012.07.12)
본 개시는 유체 또는 기체가 스프링에 직접적으로 접촉하는 것을 방지하여 유동저항 및 난류가 형성되지 않아 유체 또는 기체가 원활하게 이동할 수 있는 가변형 유·공압체크밸브를 제공하는 것이다.
또한, 유체 또는 기체가 스프링에 직접적으로 접촉함으로 인해 발생되는 소음을 방지할 수 있는 가변형 유·공압체크밸브를 제공하는 것이다.
또한, 유·공압시스템의 관로의 압력이 사용조건에 따라 변동되었을 때 변동되는 압력에 대응하여 예압을 조절할 수 있는 가변형 유·공압체크밸브를 제공하는 것이다.
실시예에 의한 가변형 유압체크밸브는 일측에 형성되는 제1 접속부와, 타측에 형성되는 제2 접속부를 구비하는 바디; 내부유로와, 내부유로에 연통하는 유출통로 및 제1 접속부 내부에 나사 결합되는 제1 플랜지를 포함하는 제1 커플러; 제2 접속부 내부에 나사결합되는 제2 플랜지와 제2 플랜지로부터 연장되며 유출통로에 연통되는 배출유로를 형성하는 슬리브를 포함하는 제2 커플러; 돔형상의 수압부와 수압부 일측에 요홈되는 그루브와 그르부의 배면에 돌출 형성되는 예압조절로드를 포함하는 체크포펫; 체크포펫의 수압부의 배면에 접지되는 체크안착부와 체크안착부의 후방에 형성되는 체크통로를 구비하는 포펫 머리부와 포펫 머리부로부터 연장되며 제1 플랜지의 외측면과 바디의 내부 사이의 공간에서 소정의 입구챔버를 형성하도록 바디의 내주면에 밀착 형성된 포펫 몸체부 및 포펫 몸체부로부터 상기 제2 커플러의 슬리브 내부로 연장되며 입구챔버와 제2 커플러의 배출유로에 직접 연통되는 내부챔버를 형성하는 포펫 가이드부를 포함하는 포펫바디; 예압조절로드에 결합되는 조절너트; 포펫 가이드의 외측에 결합되는 가이드 링; 제2 커플러의 슬리브 외측에 결합되어 미리 설정된 예압을 제공하는 어저스터; 및, 가이드링과 어저스터 사이에 설치되며, 예압에 의해 포펫 몸체부의 배면을 탄성지지하는 탄성부재;를 포함한다.
전술한 구성을 갖는 실시예에 따르면, 유체 또는 기체가 스프링에 직접적으로 접촉하는 것을 방지하여 유동저항 및 난류가 형성되지 않아 유체 또는 기체가 원활하게 이동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체 또는 기체가 스프링에 직접적으로 접촉함으로 인해 발생되는 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유·공압시스템의 관로의 압력이 사용조건에 따라 변동되었을 때 변동되는 압력에 대응하여 예압을 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 체크밸브를 도시하는 단면도.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브의 분해 사시도.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브의 단면도.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브 작동 단면도.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 어저스터의 작동 상태도.
본 개시의 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브의 분해 사시도, 도 3은 본 개시의 일실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브의 단면도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브(100)는 바디(110), 제1 커플러(120), 제2 커플러(130), 체크포펫(140), 포펫바디(150), 조절너트(160), 가이드 링(170), 어저스터(180), 탄성부재(190)로 구성된다.
바디(110)는 황동과 같은 금속재질로 이루어지고, 일측에 형성된 제1 접속부(112)와, 타측에 형성된 제2 접속부(114)를 구비한다.
제1 커플러(120)는 바디(110)가 유·공압시스템(미도시)의 유·공압관로(미도시)와 연결되게 한다.
제1 커플러(120)는 내부유로(122)와, 내부유로(122)와 연통하는 유출통로(124) 및, 제1 접속부(112)의 내부에 나사 결합되는 제1 플랜지(126)를 포함한다.
여기서, 유출통로(124)의 내주면에는 경사부(124a)가 형성되고, 이 경사부(124a)에는 후술하는 체크포펫(140)의 수압부(142)의 외주면이 밀착된다.
제1 플랜지(126)는 제1 커플러(120)의 외주면에 형성된 플랜지부(126a)와, 플랜지부(126a)로부터 연장 형성된 수나사부(126b)로 구성된다.
또한, 제1 플랜지(126)의 외측에는 시일 또는 패킹용 링(128)이 구성되는 이는 제1 플랜지(126)와, 입구챔버(116) 사이의 기밀을 유지한다.
제2 커플러(130)는 제1 커플러(120)의 유출통로(124)를 통해 유입된 유·공압을 일부 또는 전량 배출하기 위한 드레인 밸브(미도시)와 연결된다.
이러한, 제2 커플러(130)는 제2 접속부(114)의 내부에 나사결합되는 제2 플랜지(132)와, 제2 플랜지(132)로부터 연장되며 유출통로(124)에 연통되는 배출유로(136)를 형성하는 슬리브(134)를 포함한다.
제2 플랜지(132)는 제2 커플러(130)의 외주면에 형성된 플랜지부(132a)와, 플랜지부(132a)로부터 연장 형성된 수나사부(132b)로 구성된다.
체크포펫(140)은 제1 커플러(120)에 형성된 유출통로(124)를 개폐하는 것으로서, 돔형상의 수압부(142)와, 수압부(142)의 일측에 요홈되는 그루브(144)와, 그르부(144)의 배면에 돌출 형성된 예압조절부(146)로 구성된다.
체크포펫(140)의 수압부(142)의 일측에는 밀폐용 링(142a)이 설치된다.
밀폐용 링(142a)은 제1 커플러(120)의 내부유로(122) 내의 압력이 설정압력보다 낮을 경우 유체 또는 기체가 제1 커플러(120)의 유출통로(124)의 내주면에 형성된 경사부(124a)와 이 경사부(124a)에 외주면이 밀착된 체크포펫(140)의 수압부(142) 사이에서 형성되는 미세한 틈을 통해 제1 플랜지(126)의 외측면과 바디(110)의 내부 사이의 공간에 형성된 입구챔버(116)로 누출되는 것을 방지한다.
또한, 밀폐용 링(142a)은 제1 플랜지(126)의 외측면과 바디(110)의 내부 사이의 공간에 형성된 입구챔버(116) 및 제2 커플러(130)의 슬리브(134)와 포펫 가이드부(156) 사이에 형성된 내부챔버(118)의 내부에 잔류하고 있는 유체 또는 기체가 제1 커플러(120)의 유출통로(124)의 내주면에 형성된 경사부(124a)와 이 경사부(124a)의 외주면이 밀착된 체크포펫(140)의 수압부(142) 사이에서 형성된 틈을 통해 제1 커플러(120)의 유출통로(124)로 역류되는 것을 방지한다.
아울러, 밀폐용 링(142a)은 제1 커플러(120)의 유출통로(124)의 내주면에 형성된 경사부(124a)에 체크포펫(140)의 수압부(142)의 외주면이 밀착될 때 발생되는 충격을 흡수한다.
예압조절부(146)는 유·공압시스템(미도시)의 유·공압관로(미도시)의 압력이 사용조건에 따라 변동되었을 때 사용자가 2차 예압(제1 커플러(120)의 유출통로(124)를 통해 체크포펫(140)의 수압부(142)에 가해지는 유·공압에 대응되는 압력)을 조절할 수 있게 하는 것으로서 후술하는 조절너트(160)에 결합된다.
포펫바디(150)는 바디(110)의 내부에 섭동 가능하게 설치되어 체크포펫(140)이 제1 커플러(120)에 형성된 유출통로(124)를 개폐할 수 있게 한다.
포펫바디(150)는 포펫 머리부(152), 포펫 몸체부(154), 포펫 가이드부(156)로 구성된다.
포펫 머리부(152)는 체크포펫(140)의 수압부(142)의 배면에 접지되는 체크안착부(152a)와, 체크안착부(152a)의 후방에 형성된 체크통로(152b)를 구비한다.
포펫 몸체부(154)는 포펫 머리부(152)로부터 연장되며 제1 플랜지(126)의 외측면과 바디(110)의 내부 사이의 공간에서 소정의 입구챔버(116)를 형성하도록 바디(110)의 내주면에 밀착 형성된다.
또한, 포펫 몸체부(154)는 포펫바디(150)의 길이 방향 중심선 상에 미리 설정된 각도(α)로 배치될 수 있는데, 그 각도는 45˚, 90˚, 120˚ 등 사용자의 요구조건에 따라 다양하게 배치될 수 있다.
포펫 가이드부(156)는 포펫 몸체부(154)로부터 제2 커플러(130)의 슬리브(134) 내부로 연장되며 입구챔버(116)와 제2 커플러(130)의 배출유로(136)에 직접 연통되는 내부챔버(118)를 형성한다.
이처럼 포펫 가이드부(156)와 제2 커플러(130)의 슬리브(134)에 의해 입구챔버(116)와 배출유로(136)에 직접 연통되는 내부챔버(118)가 형성되기 때문에 포펫 머리부(152)의 체크통로(152b)를 통과하여 배출유로(136)로 토출되는 유·공압이 내부챔버(118)를 지나는 동안 탄성부재(190)와 직접 접촉되지 않게 되어 탄성부재(190)와의 접촉에 의한 소음이 발생되지 않고, 유동 저항 및 난류가 형성되지 않게 된다.
또한, 포펫바디(150)가 바디(110)의 내부에서 섭동될 때 포펫 가이드부(156)의 외주면이 제2 커플러(130)의 슬리브(134)에 의해 안내되기 때문에 포펫바디(150)의 작동 정밀성이 향상된다.
즉, 포펫바디(150)가 바디(110)의 중심축에 대해 좌·우 흔들림 없이 섭동운동이 가능하고, 체크포펫(140)의 수압부(142)의 외주면이 제1 커플러(120)의 유출통로(124)의 단부 내주면에 항상 일정하게 접촉될 수 있어 압력의 누유가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 포펫 가이드부(156)와 제2 커플러(130)의 슬리브(134)에 의해 입구챔버(116)와 배출유로(136)에 직접 연통되는 내부챔버(118)가 동일 축을 갖도록 배치되기 때문에 입구챔버(116)를 통해 유입되는 유·공압이 압력의 손실 없이 배출이 가능하다.
조절너트(160)는 예압조절로드(146)가 바디(110)의 길이방향으로 이동하여 2차 예압을 조절할 수 있게 예압조절로드(146)의 외주면에 형성된 나사부(146a)에 결합된다.
가이드 링(170)은 포펫 가이드부(156)의 외측에 결합되어 탄성부재(190)의 일단을 지지한다.
어저스터(180)는 본 개시의 실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브(100)가 최초 유·공압시스템(미도시)의 유·공압관로에 설치될 때 유·공압관로의 미리 설정된 압력에 대응되는 1차 예압(제1 커플러(120)의 유출통로(124)를 통해 체크포펫(140)의 수압부(142)에 가해지는 유·공압에 대응되는 압력)을 제공하는 것으로서, 제2 커플러(130)의 슬리브(134) 외측에 결합되어 탄성부재(190)의 타단을 지지한다.
또한, 도 5를 참조하면, 제2 커플러(130)의 슬리브(134)에 나사부(134a)를 형성하고, 이 나사부(134a)에 어저스터(180)가 결합될 수 있는데, 이는 나사부(134a)의 피치(I)에 따라 어저스터(180)에 의해 제공되는 1차 예압을 조절할 수 있게 한다.
탄성부재(190)는 가이드 링(170)과 어저스터(180) 사이에 설치되며, 어저스터(180)에 의해 제공되는 1차 예압에 의해 포펫 몸체부(154)의 배면을 탄성지지하는 것으로서, 압축 코일 스프링이 사용된다.
이하, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 개시의 실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브의 작동을 설명하기로 한다.
본 개시의 일실시예에 따른 가변형 유·공압체크밸브(100)는 제1 커플러(120)가 유·공압시스템의 유·공압관로(미도시)와 연결되고, 제2 커플러(130)는 제1 커플러(120)의 유출통로(124)를 통해 유입된 유·공압을 일부 또는 전량 배출하기 위한 드레인 밸브(미도시)와 연결되며, 제1 커플러(120)의 내부유로(122) 내의 설정압력이 정상범위이면 도 3에 도시된 바와 같이 탄성부재(190)의 탄성력에 의해 밸브가 폐쇄되고, 제1 커플러(120)의 내부유로(122)측의 압력이 설정압력보다 높으면 도 4에 도시된 바와 같이 유·공압에 의해 포펫바디(150)가 탄성부재(190)를 압축하면서 하강되고, 이와 동시에 체크포펫(140)의 수압부(142)가 제1 커플러(120)의 유출통로(124)의 내주면에 형성된 경사부(124a)로부터 떨어짐으로써 밸브가 개방되어 유·공압의 일부 또는 전량이 제2 커플러(130)의 배출유로(136)를 통해 배출된다.
그리고 유·공압이 배출되어 제1 커플러(120)의 내부유로(122)측의 압력이 설정압력 이하로 떨어지면, 압축되었던 탄성부재(190)가 팽창하여 복원되면서 체크포펫(140)의 수압부(142)의 외주면이 제1 커플러(120)의 유출통로(124)의 내주면에 형성된 경사부(124a)에 밀착되도록 하여 밸브를 폐쇄한다.
아울러, 유·공압시스템(미도시)의 유·공압관로(미도시)의 압력이 사용조건에 따라 변동된 경우 작업자가 체크포펫(140)의 수압부(142)의 일측에 형성된 그루브(144)에 공구를 삽입시킨 후 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키면 포펫바디(150)가 바디(110)의 상하방향으로 이동되기 때문에 탄성부재(190)의 탄성력이 조절되어 2차 예압이 조절된다.
이상 본 개시의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 개시의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 개시를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110; 바디
120; 제1 커플러
130; 제2 커플러
140; 체크포펫
150; 포펫바디
160; 조절너트
170; 가이드 링
180; 어저스터
190; 탄성부재

Claims (6)

  1. 일측에 형성되는 제1 접속부와, 타측에 형성되는 제2 접속부를 구비하는 바디;
    내부유로와, 상기 내부유로에 연통하는 유출통로 및, 상기 제1 접속부 내부에 나사 결합되는 제1 플랜지를 포함하는 제1 커플러;
    상기 제2 접속부 내부에 나사결합되는 제2 플랜지와 상기 제2 플랜지로부터 연장되며 상기 유출통로에 연통되는 배출유로를 형성하는 슬리브를 포함하는 제2 커플러;
    돔형상의 수압부와 상기 수압부 일측에 요홈되는 그루브와 상기 그루브의 배면에 돌출 형성되는 예압조절로드를 포함하는 체크포펫;
    상기 체크포펫의 수압부의 배면에 접지되는 체크안착부와 상기 체크안착부의 후방에 형성되는 체크통로를 구비하는 포펫 머리부와, 상기 포펫 머리부로부터 연장되며 상기 제1 플랜지의 외측면과 상기 바디의 내부 사이의 공간에서 소정의 입구챔버를 형성하도록 상기 바디의 내주면에 밀착 형성된 포펫 몸체부 및 상기 포펫 몸체부로부터 상기 제2 커플러의 슬리브 내부로 연장되며 상기 입구챔버와 상기 제2 커플러의 배출유로에 직접 연통되는 내부챔버를 형성하는 포펫 가이드부를 포함하는 포펫바디;
    상기 예압조절로드에 결합되는 조절너트;
    상기 포펫 가이드의 외측에 결합되는 가이드 링;
    상기 제2 커플러의 슬리브 외측에 결합되어 미리 설정된 예압을 제공하는 어저스터; 및,
    상기 가이드링과 상기 어저스터 사이에 설치되며, 상기 예압에 의해 상기 포펫 몸체부의 배면을 탄성지지하는 탄성부재;를 포함하여 구성되는 가변형 유·공압체크밸브.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 체크포펫의 수압부의 일측에 밀폐용 링이 설치되는 것을 특징으로 하는 가변형 유·공압체크밸브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 플랜지의 외측에 시일 또는 패킹용 링이 구성되며, 상기 시일 또는 패킹용 링은 상기 입구챔버의 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 가변형 유·공압체크밸브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 어저스터는 상기 제2 커플러의 슬리브에 형성되는 나사부에 결합되며, 상기 나사부의 피치에 의존하여 상기 예압이 1차적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 가변형 유·공압체크밸브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 예압조절로드의 외주면에 나사부가 형성되며, 상기 나사부의 피치에 의존하여 예압이 2차적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 가변형 유·공압체크밸브.
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