KR101731955B1 - 스토퍼 체크 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관의 유로를 개폐하는 디스크의 회전 각도를 스토퍼 장치를 이용하여 다단으로 조절할 수 있도록 하여 디스크에 의한 개도를 조절할 수 있으며, 수격 작용(워터 해머) 현상으로 인한 디스크와 밸브시트 간의 충돌을 방지할 수 있도록 한 스토퍼 체크 밸브에 관한 것으로, 본 발명에 따른 스토퍼 체크 밸브는, 양단부가 유체가 유동하는 관로에 연결되는 밸브하우징과; 상기 밸브하우징 내에서 유체가 유동하는 통로를 형성하는 밸브시트와; 상기 밸브하우징 내부에서 상기 밸브시트의 후방에 힌지축을 매개로 회전 가능하게 연결되어 유체의 압력에 의해 회전하면서 밸브시트를 개폐하는 디스크와; 상기 밸브하우징을 관통하여 상하로 이동 가능하게 설치되며, 하단부가 상기 디스크의 하단부 후방면에 접촉 가능하게 설치되어 디스크를 밸브시트로 가압하여 폐쇄하며, 길이방향을 따라 복수개의 걸림홈이 일정 간격으로 배열되어 있는 스토퍼바아와; 상기 밸브하우징의 상부면에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 스프링에 의해 상기 스토퍼바아와 탄력적으로 접촉하도록 설치되어 상기 스토퍼바아의 걸림홈에 걸림 결합되는 스토퍼핀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스토퍼 체크 밸브{Stopper Check Valve}

본 발명은 스토퍼 체크 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관의 유로를 개폐하는 디스크의 회전 각도를 스토퍼 장치를 이용하여 다단으로 조절할 수 있도록 하여 디스크에 의한 개도를 조절할 수 있으며, 수격 작용(워터 해머) 현상으로 인한 디스크와 밸브시트 간의 충돌을 방지할 수 있도록 한 스토퍼 체크 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 취수장, 정수장 및 가압장과 관로 등과 같은 수로에는 상기 수로를 통과한 물이 역류되는 것을 방지하기 위해 일방향으로 개폐가 이루어지도록 구성된 체크밸브가 설치되어 있다.

체크밸브는 유체가 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로 흐르고자 하면 즉시 폐쇄되어 유체의 역류를 방지하도록 작동하는 밸브로서, 그 구조 원리상 크게 리프트 체크밸브, 스윙 체크밸브, 디스크 체크밸브, 버터플라이 체크밸브 및 볼 체크밸브로 나눌 수 있다.

이러한 체크밸브는 유체의 압력에 의해 열리며 유체의 흐름이 멎거나 역류하면 배압 또는 중력에 의하여 자동으로 닫히게 되며, 이 때 이른바 수격 현상(water hammer)이 발생하는 것은 잘 알려져 있다.

즉, 물 등의 유체가 흐르는 관로에 있어서 밸브를 급격하게 개폐하면 그 순간 관로 내의 유속이 급히 변화하면서 운동에너지가 압력에너지로 변환되어 압력도 크게 상승 및 하강하고, 이 때 발생하는 압력파가 상류단과 하류단 사이를 왕복하게 되어 관로를 진동시키거나 소음을 일으키는 등의 수격현상이 발생하며, 이로 인해 밸브의 디스크와 밸브시트가 반복적으로 부딪히면서 마모 또는 파손되어 사용수명이 단축되고, 심한 경우 수주분리가 발생하여 관로를 파괴하거나 펌프, 모터 등의 부대시설에 위험한 사태를 초래할 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제2002-0057890호(2002년 07월 12일 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배관의 유로를 개폐하는 디스크의 회전 각도를 스토퍼 장치를 이용하여 다단으로 조절할 수 있도록 하여 디스크에 의한 개도를 다단으로 조절할 수 있으며, 수격 작용(워터 해머)으로 인한 디스크와 밸브시트 간의 충돌을 방지할 수 있도록 한 스토퍼 체크 밸브를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스토퍼 체크 밸브는, 양단부가 유체가 유동하는 관로에 연결되는 밸브하우징과; 상기 밸브하우징 내에서 유체가 유동하는 통로를 형성하는 밸브시트와; 상기 밸브하우징 내부에서 상기 밸브시트의 후방에 힌지축을 매개로 회전 가능하게 연결되어 유체의 압력에 의해 회전하면서 밸브시트를 개폐하는 디스크와; 상기 밸브하우징을 관통하여 상하로 이동 가능하게 설치되며, 하단부가 상기 디스크의 하단부 후방면에 접촉 가능하게 설치되어 디스크를 밸브시트로 가압하여 폐쇄하며, 길이방향을 따라 복수개의 걸림홈이 일정 간격으로 배열되어 있는 스토퍼바아와; 상기 밸브하우징의 상부면에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 스프링에 의해 상기 스토퍼바아와 탄력적으로 접촉하도록 설치되어 상기 스토퍼바아의 걸림홈에 걸림 결합되는 스토퍼핀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 디스크의 개도 조절이 가능하므로 유체의 유량 조절이 가능하며, 수격현상으로 인한 디스크의 충돌이 방지되어 디스크의 수명이 증가하고, 역류 방지 효과가 있다. 또한 디스크의 개폐 조작이 용이해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼 체크 밸브의 단면도이다.
도 2는 도 1의 스토퍼 체크 밸브의 개방 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 스토퍼 체크 밸브의 스토퍼핀의 구조를 나타낸 횡단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스토퍼 체크 밸브의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스토퍼 체크 밸브는, 유체가 유동하는 관로에 연결되는 밸브하우징(10)과; 상기 밸브하우징(10) 내에서 유체가 유동하는 통로를 형성하는 밸브시트(20)와; 상기 밸브하우징(10) 내부에서 상기 밸브시트(20)의 후방에 힌지축(31)을 매개로 회전 가능하게 연결되어 유체의 압력에 의해 회전하면서 밸브시트(20)를 개폐하는 디스크(30)와; 상기 밸브하우징(10)을 관통하여 상하로 이동 가능하게 설치되며, 하단부가 상기 디스크(30)의 하단부 후방면에 접촉 가능하게 설치되어 디스크(30)를 밸브시트(20)로 가압하여 폐쇄하며, 길이방향을 따라 복수개의 걸림홈(41)이 일정 간격으로 배열되어 있는 스토퍼바아(40)와; 상기 밸브하우징(10)의 상부면에 상하방향으로 회전 가능하게 설치되며, 일단부가 스프링(51)에 의해 상기 스토퍼바아(40)와 탄력적으로 접촉하도록 설치되어 상기 스토퍼바아(40)의 걸림홈(41)에 걸림 결합되는 스토퍼핀(50);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브하우징(10)의 양단부는 관로에 연통되어 유체가 유동하는 통로를 형성한다. 상기 밸브하우징(10)의 전방부에는 밸브시트(20)가 단차지게 형성되어 이 밸브시트(20) 내측의 개구부를 통해 유체가 유동하게 된다.

상기 디스크(30)는 상단부가 밸브시트(20)의 바로 후방측에서 힌지축(31)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 상기 디스크(30)는 외주부가 상기 밸브시트(20)의 외주면에 밀착되면서 밸브시트(20)의 개구부를 개폐하는 작용을 한다. 상기 디스크(30)가 유체의 압력에 의해 개폐될 때 수격 현상에 의한 충격을 저감시키고 기밀성을 향상시키기 위하여, 상기 디스크(30)는 관로의 상류측, 즉 전방을 향해 볼록하게 형성되며, 밸브시트(20)와 접촉하는 디스크(30)의 외주연부는 계단형으로 단차지게 형성된다. 즉, 디스크의 압착 면적을 증가시키기 위하여 디스크(30)를 볼록하게 하고, 디스크(30)의 외주연부를 계단식으로 하여 압착면적으로 2배 이상으로 크게 한다.

상기 스토퍼바아(40)는 기다란 바아 형태로 되어 밸브하우징(10)의 상단부를 관통하여 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상기 스토퍼바아(40)의 하단부는 'T'자형으로 이루어져 끝단부가 상기 디스크(30)의 하단부와 접촉하게 된다. 상기 디스크(30)의 하단부와 접촉하는 스토퍼바아(40)의 하단부의 끝단에는 디스크(30)의 후방면과 접촉하는 고무패킹(43)이 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 밸브하우징(10)의 상단부 외부로 노출되어 있는 스토퍼바아(40)의 상단부에는 사용자가 손으로 잡고 조작할 수 있는 손잡이(45)가 결합된다. 상기 손잡이(45)는 스토퍼바아(40)의 상단부 나사산(42)에 나선 결합된다.

상기 스토퍼바아(40)에는 길이방향을 따라 일정 간격으로 걸림홈(41)이 형성되는데, 상기 각각의 걸림홈(41)은 상부가 대체로 수직하고 하부는 경사진 형태로 되어 스토퍼핀(50)이 스토퍼바아(40)의 걸림홈(41)에 걸려서 흘러 내리지 않는다. 상기 스토퍼바아(40)의 걸림홈(41)은 스토퍼바아(40)가 회전함에 따라 상기 스토퍼핀(50)과 대응하는 위치에 오거나 스토퍼핀(50)에서 벗어나게 된다.

상기 밸브하우징(10)의 상단부에는 상기 스토퍼바아(40) 및 스토퍼핀(50)이 설치되는 탈부착용 육각볼트(12)가 설치된다.

도 3에 도시된 것과 같이 상기 스토퍼핀(50)은 위에서 보았을 때 일단부가 개방되고 다른 일단부가 막혀진 'U'자형으로 되어, 개방된 일단부가 상기 육각볼트(12)의 상부면에 상하로 회전 가능하게 설치되며, 스프링(51)에 의해 탄력적으로 지지된다. 상기 스토퍼핀(50)의 막혀진 다른 일단부는 상기 스토퍼바아(40)의 걸림홈(41)으로 삽입되어 걸림 결합된다.

이와 같이 구성된 스토퍼 체크 밸브는 다음과 같이 작동한다.

도 1에 도시한 것과 같이 'T'자형으로 된 스토퍼바아(40)의 일단부가 디스크(30)의 후방면 하단부와 접촉하여 디스크(30)가 관로를 폐쇄한 상태에서, 사람이 손잡이(45)를 잡고 어느 한 쪽으로 돌리면 스토퍼바아(40)와 디스크(30) 간의 접촉이 해제되면서 디스크(30)가 유체의 압력에 의해 상측으로 회전하게 된다.

이 때 도 2에 도시한 것과 같이, 스토퍼바아(40)가 디스크(30)에 의해 밀려 상측으로 이동하게 되는데, 스토퍼바아(40)가 상측으로 이동하면서 스토퍼핀(50)이 스토퍼바아(40)의 걸림홈(41)에 단계적으로 걸리게 된다. 따라서 스토퍼바아(40)의 위치를 조절하여 스토퍼핀(50)이 걸리는 걸림홈(41)의 단수를 조절하여 디스크(30)의 개도를 용이하게 조절하고, 조절된 상태를 유지할 수 있게 된다.

디스크(30)를 닫고자 할 경우에는 이전과는 반대로 돌리면 스토퍼핀(50)과 걸림홈(41) 간의 결합이 해제되어 스토퍼바아(40)가 자유롭게 상하로 이동할 수 있는 상태가 되고, 스토퍼바아(40)를 하측으로 밀면 디스크(30)가 밀리면서 밸브시트(20)의 개구부를 폐쇄하게 된다. 이 때 디스크(30)의 외주연부가 밸브시트(20)와 접촉하면서 기밀을 유지한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 디스크(30)의 개도 조절이 가능하므로 유체의 유량 조절이 가능하며, 수격현상으로 인한 디스크(30)의 충돌이 방지되어 디스크의 수명이 증가하고, 역류 방지효과가 있다. 또한 디스크(30)의 개폐 조작이 용이한 이점이 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

10 : 밸브하우징 20 : 밸브시트
30 : 디스크 31 : 힌지축
40 : 스토퍼바아 41 : 걸림홈
43 : 고무패킹 45 : 손잡이
50 : 스토퍼핀 51 : 스프링

Claims (5)

1. 양단부가 유체가 유동하는 관로에 연결되는 밸브하우징(10)과;
   상기 밸브하우징(10) 내에서 유체가 유동하는 통로를 형성하는 밸브시트(20)와;
   상기 밸브하우징(10) 내부에서 상기 밸브시트(20)의 후방에 힌지축(31)을 매개로 회전 가능하게 연결되어 유체의 압력에 의해 회전하면서 밸브시트(20)를 개폐하는 디스크(30)와;
   상기 밸브하우징(10)의 상부면을 관통하여 상하로 이동 가능하게 설치되며, 하단부가 상기 디스크(30)의 하단부 후방면에 접촉 가능하게 설치되어 디스크(30)를 밸브시트(20)로 가압하여 폐쇄하며, 외면에 'フ' 형태로 된 복수개의 걸림홈(41)이 길이방향을 따라 일정 간격으로 배열되어 있는 스토퍼바아(40)와;
   위에서 보았을 때 일단부가 개방되고 다른 일단부가 막혀진 'U'자형으로 되어, 개방된 일단부가 밸브하우징(10)의 상단부에 상하로 회전 가능하게 설치되고 다른 일단부가 상기 스토퍼바아(40)의 걸림홈(41) 내로 삽입되어 걸림홈(41)의 상단부에 걸리면서 스토퍼바아(40)가 하강하지 않게 지지하는 스토퍼핀(50)과;
   상기 밸브하우징(10)의 상단부에 설치되는 상기 스토퍼핀(50)의 개방된 일단부에 결합되어 상기 스토퍼바아(40)에 탄성력을 가하는 스프링(51)과;
   상기 밸브하우징(10)의 외부에서 상기 스토퍼바아(40)의 상단부와 결합되어 사용자가 손으로 잡고 조작할 수 있는 손잡이(45);
   를 포함하고,
   상기 스토퍼바아(40)의 하단부는 'T'자형으로 이루어지며, 스토퍼바아(40)의 하단부의 끝단에는 디스크(30)의 후방면과 접촉하는 고무패킹(43)이 설치되며,
   상기 디스크(30)는 관로의 상류측을 향해 볼록한 곡면으로 형성되며, 밸브시트(20)와 접촉하는 디스크(30)의 외주연부는 계단형으로 단차지게 형성되며,
   상기 스토퍼바아(40)의 걸림홈(41)은 스토퍼바아(40)가 회전함에 따라 상기 스토퍼핀(50)과 대응하는 위치에 오거나 스토퍼핀(50)에서 벗어나게 되는 것을 특징으로 하는 스토퍼 체크 밸브.
   
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