KR102449490B1 - 펌프의 잔여동력에 의한 유체의 초과 이동을 차단하여 유체의 누수에 의한 오염을 방지하고 운용비용을 절감시키는 밸브 - Google Patents

Abstract

펌프의 잔여동력에 의한 유체의 초과 이동을 차단하여 유체의 누수에 의한 오염을 방지하고 운용비용을 절감시키는 밸브를 제공한다.
상기 밸브는 하우징; 상기 하우징에 배치되는 캡; 상기 캡에 내장되며, 외부와 연결된 홀이 형성되어 있는 콕을 포함하고, 상기 하우징과 상기 캡에 유체가 이동하는 유로가 형성되어 있고, 상기 콕은 평상 시 대기압에 의해 유로를 폐쇄하며, 유체 유입 시 유체압에 의해 유로를 개방하는 것을 특징으로 한다.

Description

펌프의 잔여동력에 의한 유체의 초과 이동을 차단하여 유체의 누수에 의한 오염을 방지하고 운용비용을 절감시키는 밸브{VALVE FOR PREVENTING CONTAMINATION AND REDUCING OPERATING COSTS DUE TO LEAKAGE OF FLUID BY BLOCKING EXCESS INFLOW OF FLUID DUE TO RESIDUAL POWER OF THE PUMP}

본 발명은 펌프의 잔여동력에 의한 유체의 초과 이동을 차단하여 유체의 누수에 의한 오염을 방지하고 운용비용을 절감시키는 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 유체를 이동시키는 기계, 기구, 장치(일 예로, 혈액분석기, 공조장치, 대인방역소독기) 등에서 유체는 펌프의 압력에 의해 튜브 등을 따라 실린지에서 다른 실린지로 이송하거나 저수조에서 고수조로 이동한다.

이 경우, 센서 등에 의해 유체가 이송되는 실린지나 고수조의 수위가 적정 수위에 도달하면 펌프의 작동이 중단되고 유체의 이송은 차단되게 되지만, 펌프의 잔여동력 등에 의한 압력이 남아 있어 펌프의 작동이 중단된 후에도 미량의 유체가 이송되어, 즉, 설계조건보다 유체의 이송량이 초과되어, 유체의 누수에 의한 오염과 고가의 유체(일 예로, 대인방역소독기의 소독액)의 낭비가 발생하는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해, 종래에는 체크밸브를 이용하였지만, 체크밸브에 의한 펌프의 동력전달 차감으로 이를 보상하기 위해 펌프의 용량이 설계조건보다 상승하는 문제가 있으며, 체크밸브의 수명이 짧아 주기적으로 교체해야 하는 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 펌프의 잔여동력에 의한 유체의 초과 이동을 차단하여 유체의 누수에 의한 오염을 방지하고 운용비용을 절감시키는 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 밸브는 하우징; 상기 하우징에 배치되는 캡; 상기 캡에 내장되며, 외부와 연결된 홀이 형성되어 있는 콕을 포함하고, 상기 하우징과 상기 캡의 내부의 공간에 유체가 이동하는 유로가 형성되어 있고, 상기 콕은 평상 시 대기압에 의해 유로를 폐쇄하며, 유체 유입 시 유체압에 의해 유로를 개방하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 하우징에는 유체가 유입되는 유입라인과 유체가 토출되는 토출라인이 형성되어 있고, 상기 캡에는 상기 하우징의 유입라인과 상기 하우징의 배출라인을 연결하는 연결라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 하우징에는 상기 콕을 지지하기 위한 컬럼이 형성되어 있고, 상기 콕은 평상 시 대가압에 의해 하강된 상태로 상기 하우징의 컬럼에 의해 지지되어 상기 캡의 연결라인을 폐쇄하고, 유체 유입 시 유체압에 의해 승강된 상태로 상기 하우징의 컬럼과 이격되어 상기 캡의 연결라인을 개방하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 콕은 테이퍼부와, 상기 테이퍼부의 하측에 배치되는 로드부와, 상기 중간부의 하측에 배치되는 플레이트부를 포함하고, 상기 캡에는 상기 캡의 연결라인과 상기 캡의 홀을 연결하는 수용부가 형성되어 있고, 상기 캡의 수용부에는 상기 캡의 테이퍼부와 상기 캡의 로드부의 상부가 수용되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 하우징과 상기 캡의 사이에 배치되는 오링을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 밸브에서는 평상 시(펌프 중단 시) 대기압에 의해 유로를 폐쇄하고 유체 유입 시(펌프 작동 시) 유체압에 의해 유로를 개방하는 콕에 의해 기존 체크밸브의 단점을 보완하는 동시에 펌프의 잔여동력에 의해 유체의 초과 유입을 효과적으로 차단할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 밸브가 시스템 상에 배치된 것을 나타낸 계통도이다.
도 2는 본 발명의 밸브를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 밸브를 절단하고 분해하여 나타낸 절단부 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 밸브의 단면을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 밸브(100)를 설명한다. 도 1은 본 발명의 밸브가 시스템 상에 배치된 것을 나타낸 계통도이고, 도 2는 본 발명의 밸브를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 밸브를 절단하고 분해하여 나타낸 절단부 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 밸브의 단면을 나타낸 단면도이다. 본 발명의 밸브(100)는 하우징(10), 캡(20) 및 콕(30)을 포함할 수 있다.

하우징(10)은 본 발명의 밸브(100)의 외관을 형성하는 구성 요소일 수 있으며, 하우징(10)의 상측에는 캡(20)이 조립되어 배치될 수 있다. 하우징(10)과 캡(20)에는 유체가 이동하는 유로(a)가 형성될 수 있고, 자세하게, 하우징(10)에는 유체가 유입되는 유입라인(a-1)과 유체가 토출되는 토출라인(a-2)이 형성될 수 있고, 캡(20)에는 유입라인(a-1)과 토출라인(a-2)을 연결하는 연결라인(a-3)이 형성될 수 있다. 또한, 하우징(10)에는 콕(30)을 지지하기 위한 컬럼(c)이 형성될 수 있으며, 컬럼(c)에 의해 하우징(10) 내에서 유입라인(a-1)과 토출라인(a-2)의 연결이 차단되고 캡(20)에 형성된 연결라인(a-3)에 의해 유로의 연속성이 유지될 수 있다. 나아가 캡(20)에는 외부와 연결된 홀(h)과 홀(h)과 연결라인(a-3)을 연결하는 수용부(s)가 형성될 수 있다.

콕(30)은 최상측에 테이퍼부(31)가 형성되어 있고, 테이퍼부(31)의 하측에는 로드부(32)가 배치될 수 있고, 로드부(32)의 하측에는 플레이트부(33)가 배치될 수 있다. 즉, 콕(30)은 일체로 형성된 테이퍼부(31)와 로드부(32)와 플레이트부(33)를 포함할 수 있다.

이 경우, 테이퍼부(31)는 하향으로 갈수록 수직 단면적이 넓어지도록 경사진 원뿔 형태일 수 있고, 로드부(32)는 테이퍼부(31)의 하면의 수직 단면적과 동일하며 균등한 수직 단면적을 가진 원기둥 형태일 수 있고, 플레이트부(33)는 로드부(32) 보다 넓은 수직 단면적을 가진 납작한 평판 형태일 수 있다.

콕(30)은 평상 시(펌프 미작동 시) 테이퍼부(31)와 로드부(32)의 상부가 캡(20)의 수용부(s)에 수용되며, 로드부(32)의 하부와 플레이트부(33)가 캡(20)의 연결라인(a-3)에 수용되는 방식으로, 캡(20)에 수용될 수 있다.

콕(30)은 평상 시(펌프 미작동 시) 캡(20)의 홀(h)을 통해 형성된 대기압에 의해 하강된 상태로 컬럼(c)에 지지되어 유로(a)를 폐쇄(상세하게, 연결라인을 폐쇄)할 수 있으며, 유체 유입 시(펌프 작동 시) 펌프에 의한 유압이 대기압보다 커지면서 승강된 상태로 컬럼(c)과 이격되어 유로(a)를 개방(상세하게, 연결라인을 개방)할 수 있다.

즉, 본 발명의 밸브(100)에서는 펌프의 미작동 시 캡(20)의 홀(h)에 의해 캡(20)의 내부로 유입되는 외기의 대기압에 의해 콕(30)이 하우징(10)의 컬럼(c)과 밀착하여 유로(a)를 차단함으로써 펌프의 잔여동력에 의해 유체가 이동하는 것을 원천적으로 차단할 수 있고, 펌프의 작동 시 펌프의 동력에 의한 유체압에 의해 캡(20)이 승강하여 홀(h)을 폐쇄함과 동시에 유로(a)를 개방하여 유체가 흐르게 된다.

이 경우, 캡(20)의 수용부(s)에는 콕(30)의 승강 시 테이퍼부(31)가 밀착되도록 대응되는 테이퍼 형상을 가진 경사구간이 존재하여 캡(20)의 홀(h)과 콕(30)의 사이에 틈이 발생되는 것을 적극적으로 방지하여 펌프 작동에 의한 유체의 이송 시 캡(20)의 홀(h)을 통해 유체가 누수되는 것을 방지할 수 있다. 나아가 본 발명의 밸브(100)에서는 하우징(10)과 캡(20)의 사이에 배치되는 오링(o)을 더 포함하여, 하우징(10)과 캡(20)의 기밀성을 유지할 수 있다.

한편, 본 발명의 밸브(100)의 변형례(미도시)에서는 콕(30)의 외면이 특정 온도 이상에서 수축하는 형상 기억 합금으로 코팅될 수 있다. 즉, 본 발명의 밸브(100)의 변형례가 사용되는 유체 이송 기기에서는 유로(a)의 살균을 위해 살균 온수를 주입시킬 수 있는데, 이 경우, 콕(30)은 펌프의 동력에 의해 살균 온수가 유입되어 콕(30)의 인근 온도가 특정 온도 이상으로 상승하면 승강된 상태에서도 형상 기억 합금에 의해 수축하여 홀(h)과의 사이에 간극을 형성하고 이를 통해 살균 온수가 유로(a)를 따라 흐르는 동시에 홀(h)을 통해서도 드레인되어 홀(h)의 외벽을 살균하는 효과도 발생될 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

1. 펌프의 작동에 의해 유입된 유체가 토출되는 밸브에 있어서,
   유체가 유입되는 유입라인과 유체가 토출되는 토출라인이 수평방향으로 형성되어 있고, 유입라인과 토출라인의 수평방향 연결을 차단하는 컬럼이 형성되어 있는 하우징;
   상기 하우징의 상측에 배치되어 하측에 유입라인과 토출라인을 연결하는 연결라인이 형성되어 있고 상측에 외부와 연결된 홀이 형성되어 있고 연결라인과 홀을 연결하는 수용부가 형성되어 있는 캡; 및
   상기 캡에 내장되며, 아래를 향하여 단면적이 넓어지도록 경사진 원뿔 형태의 테이퍼부와 상기 테이퍼부에서 아래로 연장되며 상기 테이퍼부의 하면과 동일한 단면적을 가진 원기둥 형태의 로드부와 상기 로드부의 아래에 배치되며 상기 로드부보다 넓은 단면적을 가지는 플레이트부가 형성된 콕을 포함하고,
   상기 펌프의 미작동 시 상기 콕은 상기 캡의 홀을 통해 형성된 대기압에 의해 하강된 상태로, 상기 테이퍼부와 상기 로드부의 상부가 상기 캡의 수용부에 수용되며 상기 로드부의 하부와 상기 플레이트부가 상기 캡의 연결라인에 수용되며, 상기 플레이트부의 하면의 중심 부분이 상기 하우징의 컬럼에 밀착되어 상기 캡의 연결라인을 폐쇄하고,
   상기 펌프의 작동 시 상기 콕은 펌프에 의한 유압이 대기압보다 커지면서 승강된 상태로, 상기 하우징의 컬럼과 이격되어, 상기 캡의 홀을 폐쇄함과 동시에 상기 캡의 연결라인을 개방하고,
   상기 캡의 수용부에는 상기 콕의 승강 시 상기 테이퍼부가 밀착되도록 대응되는 테이퍼 형상을 가진 경사구간이 존재하는 것을 특징으로 하는 밸브.
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