KR101853912B1 - 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛은 관체에 결합되어 관체의 내부로 유동되는 유체의 흐름이 단속되는 밸브유닛으로서, 관체와 연통되는 하우징, 하우징의 내측공간에 구비되고 회전에 의해 하우징 내부의 유체 흐름이 단속되는 디스크밸브, 디스크밸브의 회전이 제어되는 조작유닛 및 디스크밸브가 닫힌 경우 하우징 내부의 유체흐름이 감지되는 감지유닛이 포함될 수 있다.

Description

누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛{VALVE-UNIT HAVING LEAKAGE SENSOR}
본 발명은 유체가 이동하는 경로인 관체에 구비되는 밸브유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브유닛이 닫힌 경우에 발생될 수 있는 미세누수를 감지할 수 있는 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛에 관한 것이다.
일반적으로 액체나 기체상태와 같이 특정한 형상을 지니지 않은 물질을 보관하고 이송하기 위해서는 액체나 기체상태의 물질이 수용되는 용기가 사용되거나 이송을 위해 배관이 사용된다.
액체나 기체상태를 지닌 유체는 다양한 형태의 관체에 수용되어 일정한 방향으로 흐르게 되고, 관체 내부에는 유체의 흐름을 허가하거나 막기 위한 밸브장치가 다양한 형태로 실시되고 있다.
유체의 흐름을 단속하기 위한 밸브는 여러 형태가 있으며, 일반적으로 글로브 밸브(globe valve), 니들 밸브(needle valve), 슬루스 밸브(sluice valve), 버터플라이 밸브(butterfly valve)등이 널리 사용되고 있다.
이런 다양한 밸브들은 각기 단속하기 위한 유체의 종류나 양, 관체의 직경 등에 따라 적절하게 그 용도에 맞추어 선택이 된다.
대체로 큰 직경을 지닌 관체에서 내부로 유체의 유동량이 큰 경우에는 원판 형태의 디스크 밸브(disc valve)가 널리 실시되고 있으며, 디스크 밸브는 원판 형태의 밸브가 중심부분의 회전축을 중심으로 회전되어 관체 내부의 유로를 막거나, 개방하도록 구성된다.
보통의 경우 밸브의 테두리에는 누수를 막기 위한 실링부재가 구비되나, 유동되는 유체가 일방향으로 소정의 압력을 지속적으로 받고 있으므로 노후된 밸브나, 부속의 불량과 같은 여러 이유로 미세하게나마 누수가 발생될 수 있다.
이러한 누수는 유체의 흐름을 막기 위한 밸브의 성능을 저하시키는 것으로 누수의 발생을 최대한 빨리 감지하여 대처하는 것을 필요로 하게 된다.
종래에는 밸브를 주기적으로 점검하여 누수가 발생되는 것을 방지하는 것이 보통의 경우였지만, 유체의 유동을 단속하는 밸브의 특성 상 주기적으로 내부를 점검하고 유지보수하는 것이 수월하지 않다는 단점이 있었고, 누수현상은 예방만으로 방지할 수 없다는 한계가 있었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되어 왔다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서 밸브유닛이 잠긴 상태에서 발생될 수 있는 미세누수를 밸브를 해체하지 않거나 고가의 장비를 동원하지 않고도 빠르게 감지해낼 수 있는 밸브유닛을 제공하기 위함이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛은 관체에 결합되어 관체의 내부로 유동되는 유체의 흐름이 단속되는 밸브유닛으로서, 관체와 연통되는 하우징, 하우징의 내측공간에 구비되고 회전에 의해 하우징 내부의 유체 흐름이 단속되는 디스크밸브, 디스크밸브의 회전이 제어되는 조작유닛 및 디스크밸브가 닫힌 경우 하우징 내부의 유체흐름이 감지되는 감지유닛이 포함될 수 있다.
그리고, 감지유닛은 하우징에 결합되어 하우징 내부의 진동을 감지하여 하우징 내부의 누수여부가 감지될 수 있다.
또는, 감지유닛은 하우징 내부의 소음을 감지하여 하우징 내부의 누수여부가 감지될 수 있다.
그리고, 감지유닛은 기 설정된 값 이상의 계측값이 감지될 경우 누수경보가 발생될 수 있다.
또는,감지유닛은 기 설정된 값 이상의 계측값이 감지될 경우 누수정보를 무선으로 송출할 수 있다.
그리고, 디스크밸브는 하우징 내부에 유체가 유동 시 와류가 발생되도록 형성되는 와류유도부가 포함되고, 와류유도부를 통한 와류의 발생으로 하우징 내부에 진동 및 소음이 증가될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛은 하우징 내부의 진동이나 소음을 지속적으로 감지하여 정상상태보다 높은 진동 또는 소음이 발생될 경우 누수를 감지하므로 작은양의 누수도 감지할 수 있고, 종래의 밸브유닛에 손쉽게 적용하여 실시될 수 있는 효과가 있다.
그리고, 유체의 흐름이 단속되는 디스크밸브는 누수 발생 시 유체의 와류가 발생되도록 형성되어 누수로 인한 진동 및 소음이 증가되므로 누수를 보다 빠르고 정확하게 감지할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛을 통해 누수가 감지되는 상태를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 와류유도부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 와류유도부를 통해 누수되는 액체에 와류가 형성되는 상태를 나타낸 상태도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛은 하기 되는 것과 같이 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛을 통해 누수가 감지되는 상태를 도시한 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛은 관체에 결합되어 상기 관체의 내부로 유동되는 유체의 흐름이 단속되는 밸브유닛으로서, 관체와 연통되는 하우징(10), 하우징(10)의 내측공간에 구비되고 회전에 의해 하우징(10) 내부의 유체 흐름이 단속되는 디스크밸브(20), 디스크밸브(20)의 회전이 제어되는 조작유닛(30) 및 디스크밸브(30)가 닫힌 경우 하우징(10) 내부의 유체흐름이 감지되는 감지유닛(40)이 포함될 수 있다.
아래에서는 상기된 각각의 구성을 구체적으로 자세하게 설명한다.
액체나 기체와 같은 유체가 유동할 수 있도록 마련된 경로인 관체와 결합되는 밸브유닛에 관한 것으로서, 관체의 중간에 결합되거나 관체와 일체로 형성는 하우징(10)이 구비될 수 있다.
하우징(10)결합되는 관체의 유체흐름에 간섭되지 않도록 관체의 내부 공간과 동일한 단면적을 지니도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 일 실시예에서 하우징(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 유체가 유동할 수 있는 원형의 내부 공간이 형성될 수 있다.
하우징(10)의 내측공간에는 디스크밸브(20)가 결합된다.
디스크밸브(20)는 하우징(10)의 내측공간과 대응되는 형태로 형성되고, 중단부를 가로질러 결합되는 회전축을 중심으로 회전이 가능하게 구비되며, 원판형태로 형성되어 가장자리에는 실링부재가 결합될 수 있다.
디스크밸브(20)는 하우징(10)의 내측공간을 폐색하도록 배치되고, 중단부의 회전축을 중심으로 소정의 각도로 회전되며, 하우징(10)의 내측공간으로 유체가 유동할 수 있는 유로가 개방될 수 있다.
디스크밸브(20)는 중단부의 회전축에 견고히 결합될 수 있고, 회전축은 조작유닛(30)을 조작하여 그 회전여부가 결정될 수 있다.
조작유닛(30)은 하우징(10)의 외부에서 레버등을 수동으로 작동시킬 수 있도록 구비될 수 있을 것이며, 또는 동력이 발생되는 동력원과 결합되어 자동으로 회전여부가 조절될 수 있다.
회전축이 회전됨에 따라 디스크밸브(20)가 하우징(10)의 내측공간을 닫아 유체의 흐름을 막거나, 하우징(10)의 내측공간을 개방하여 유체가 흐를 수 있도록 작동될 수 있다.
하우징(10)에는 감지유닛(40)이 더 구비될 수 있으며, 감지유닛(40)은 진동을 감지할 수 있는 진동감지유닛 또는 소음을 계측할 수 있는 소음계측유닛으로 구현될 수 있다.
감지유닛(40)은 하우징(10)에 구비되어 하우징(10) 내부에서 발생되는 진동 또는 소음을 감지하여 누수여부를 판단하게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이 디스크밸브(20)가 하우징(10)의 내측공간에서 유체의 흐름을 닫아 폐색시키는 경우, 디스크밸브의 상태나 유압등의 변수로 인하여 완전한 폐색이 이루어지지 않을 수 있고, 이러한 경우 미세하게라도 유체의 누수가 발생된다면, 하우징(10)의 내측공간에서는 유체의 흐름으로 인한 진동 및 소음이 발생된다.
감지유닛(40)은 디스크밸브(20)를 닫아 유체의 흐름을 막는 경우에 작동될 수 있고, 지속적으로 하우징(10)의 내측공간에서 발생되는 진동 및 소음을 모니터링 할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일정수준의 진동 및 소음 이외에 급격한 진동 또는 소음의 증가가 감지되는 경우 이는 하우징 내부의 디스크밸브(20)가 확실히 폐색되지 못함을 의미하게 되고, 작은 양일지라도 누수가 발생되고 있음을 감지할 수 있게 된다.
감지유닛(40)은, 기 설정된 값보다 높은 수치의 진동이나 소음이 감지되는 경우 음향이나 조명등을 통하여 이상신호를 외부로 표시할 수 있다.
또는, 감지유닛(40)을 통해 기 설정된 값보다 높은 수치의 진동이나 소음이 감지되는 경우 무선신호를 발신하여 특정된 대상이 무선으로 이 신호를 수신하여 누수의 사실을 인지할 수 있도록 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 와류유도부를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛의 와류유도부를 통해 누수되는 액체에 와류가 형성되는 상태를 나타낸 상태도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛은 디스크밸브(20)에 와류유도부(22)가 더 구비될 수 있다.
와류유도부(22)는 디스크밸브(20)의 일면에 마련될 수 있고, 디스크밸브(20)가 회전되는 회전축과 먼 위치의 디스크밸브(20) 말단에 배치될 수 있다.
와류유도부(22)는 디스크밸브(20)의 일면에 움푹패인 홈, 장홈등의 형태로 구비될 수 있고, 또는 소정의 높이로 돌출되어 형성될 수 있을 것이다.
누수가 발생될 경우 와류유도부(22)와 간섭되는 유체에 의해 와류가 형성될 수 있고, 유체가 흐르는 과정에서 저항이 커지게 되므로 진동 및 소음이 더 커지는 효과가 나타나게 된다.
이러한 와류유도부(22)의 구성은 누수가 발생되었을 경우에 발생되는 진동 및 소음을 더욱 증폭하여 감지유닛(40)을 통한 누수 감지 효율을 높일 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 하우징
20: 디스크밸브
22: 와류유도부
30: 조작유닛
40: 감지유닛

Claims (6)

  1. 관체에 결합되어 상기 관체의 내부로 유동되는 유체의 흐름이 단속되는 밸브유닛으로서,
    상기 관체와 연통되는 하우징;
    상기 하우징의 내측공간에 구비되고 회전에 의해 상기 하우징 내부의 유체 흐름이 단속되는 디스크밸브;
    상기 디스크밸브의 회전이 제어되는 조작유닛; 및
    상기 디스크밸브가 닫힌 경우 상기 하우징 내부의 진동 또는 소음 중 적어도 하나를 감지하여 누수여부가 감지되는 감지유닛;이 포함되고,
    상기 디스크밸브가 닫힌 경우 상기 하우징 내부에 유체가 유동 시 와류가 발생되어 유체 유동에 대한 저항이 커져 진동 및 소음이 증가되고, 상기 디스크밸브가 회전되는 회전축과 먼 위치의 상기 디스크밸브 말단에 배치되는 와류유도부;가 더 포함되는 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지유닛은,
    기 설정된 값 이상의 계측값이 감지될 경우 누수경보가 발생되는 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지유닛은,
    기 설정된 값 이상의 계측값이 감지될 경우 누수정보를 무선으로 송출하는 누수 감지 기능이 구비된 밸브유닛.




  6. 삭제
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