KR102658745B1 - 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브 - Google Patents

체크밸브기능을 가지는 초고압밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유체의 원활한 제어를 가능하게 하면서 역류를 방지할 수 있도록 하기 위한 것으로서;
유체를 공급받기 위한 유입구와 유체가 배출되는 배출구를 가지고, 유입구와 배출구 사이에 유체가 연통할 수 있도록 밸브시트를 형성한 제어홀을 가지는 밸브바디와;
상기 제어홀의 상방으로 형성되는 스템홀에 위치하여 밸브시트와 접속 및 이탈하면서 제어홀을 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템과, 상기 밸브스템의 외경부와 스템홀 사이에 개재하여 기밀을 유지하는 기밀수단과, 단속너트와 그랜드에 의하여 밸브바디에 유지되어 정,역회전하면서 밸브스템을 승강시키고 작동수단을 고정한 작동샤프트를 포함하는 제어수단으로 구성되는 초고압밸브에 있어서;
상기 밸브스템의 하방에 밸브시트와 접촉 및 이탈하여 차단기능에서 유체 누출을 방지하기 위한 기밀을 유지하고;
열림기능에서 배출구의 유체가 유입구로 역류하는 것을 방지할 수 있는 체크밸브를 더 포함하는 것이 특징이다.

Description

체크밸브기능을 가지는 초고압밸브{ULTRA HIGH PRESSURE VALVE WITH CHECK VALVE FUNCTION}
본 발명은 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 초고압 유체의 소통을 제어함과 아울러 역류를 방지하기 위한 체크밸브 기능을 가지도록 하면서 플러그에 개재되는 기밀재의 분리와 손상을 방지할 수 있도록함으로서 원활한 작동 및 제어성을 확보할 수 있도록 개선한 초고압밸브의 제공에 관한 것이다.
일반적으로 밸브는 공기, 가스, 액체 등과 같은 유체의 공급과 같은 흐름을 제어하기 위하여 사용하는 것으로서, 일반적으로 산업용으로 사용되는 밸브는 100바(Bar)이하의 압력이 발생하는 것이 통례이다.
그러나, 수소를 발생시켜 저장탱크로 공급하기 위한 라인, 수조 저장탱크에서 수소를 사용하기 위한 사용처 예를 들어 수소자동차로 수소를 충진하기 위한 충진시설, 충진 건, 충진라인 등에는 700바에서 1000바 이상의 초고압이 발생하게 되며, 이러한 초고압의 유체를 용이하게 제어할 수 있도록 하기 위한 초고압밸브가 사용된다.
종래에도 다수의 초고압밸브가 개발되어 사용되고 있으며, 이러한 초고압밸브를 유체의 흐름을 단속 및 해제하는 개폐타입의 밸브와, 유체를 사용 용도나 목적에 대응하여 그 량을 자유롭게 제어할 수 있도록 하는 유량제어밸브 등으로 구분된다.
이러한 초고압밸브는 밸브바디의 일측에는 유입구가 형성되고 다른 측에는 배출구가 형성되며, 유입구와 배출구의 중간 위치에는 제어홀이 형성되고, 상기 제어홀의 상방에 설치되는 개폐수단과 연결되는 밸브스템이 제어홀에 개재된 밸브스템과 접속 및 이탈을 통하여 개폐함으로서 유체의 흐름을 선택할 수 있도록 구성한다.
상기와 같은 초고압밸브의 기술적인 구성을 도 12를 통하여 간력적으로 살펴보면 다음과 같다.
종래 기술이 적용되는 일반적인 초고압용밸브(1)는, 금속재질로 구성되는 육면체 형상의 밸브바디(2) 일측에 형성되어 유체를 공급받는 유입구(3)와, 상기 유입구(3)와는 반대위치 또는 다른 위치에 형성하여 유입된 유체를 배출하는 배출구(4)가 형성된다.
상기 유입구(3)와 배출구(4) 사이에는 유체가 유입구에서 배출구로 이동할 수 있도록 밸브시트(5)를 가지는 제어홀(6)이 형성되고, 상기 제어홀(6)의 상방으로는 스템홀(7)이 형성되어 밸브바디(2) 상방에 설치되는 핸들, 레버 또는 액츄에이터와 같은 개폐수단(8)과 연결되어 제어홀(6) 방향으로 상,하 운동하는 밸브스템(10)이 구비된다.
상기 밸브스템(10)은 스템홀(7)에 백업링과 패킹, 오링과 오링하우징, 그랜드부시와 같은 기밀수단(15)을 개재하여 과 그랜드(16)로 유지되며, 밸브스템(10)의 상단부는 개폐수단(8)으로부터 도출되는 작동샤프트(17)와 볼트와 너트 구조로 연결된다.
상기 작동샤프트(17)는 그랜드(16) 내부에 형성된 나사와 나사결합되어 개폐수단(8)의 작동에 의하여 회전하면서 그랜드(16)의 상,하방향으로 상승 및 하강하게 되고, 작동샤프트(17)와 연결된 밸브스템(10) 또한 회전하면서 상승 및 하강하여 밸브시트(5)와 접속 및 이탈하는 동작을 취하도록 한 구성이다.
특허출원 제 10 - 2012 - 0043231 호 특허등록 제 10 - 1267328 - 0000 호 특허등록 제 10 - 1667593 - 0000 호
없음
상기와 같은 종래 기술에서는 개폐수단과 작동샤프트 및 밸브스템이 연결되어 개폐수단에 의하여 정,역방향으로 회전하면서 밸브스템이 상승 또는 하강을 수행하고 밸브스템의 하단부가 밸브시트와 접속 및 이탈을 수행하여 유체의 흐름을 제어하거나 유체의 량을 제어하도록 하고 있다.
종래 기술에서는 개폐수단에 의하여 밸브스템이 상,하 방향으로 움직여 유체의 소통과 차단을 수행하는 기능만 가지게 되며, 체크밸브 기능이 없기 때문에 유입구에서 배출구로 유체가 정상적으로 소통되는 경우에는 큰 문제는 없으나 배출구에서 유입구 방향으로 역류할 경우에는 신속하게 대처할 수 없는 문제점에 봉착하게 된다.
체크밸브 기능이 없다 하여도 유체의 정상적인 소통을 제어하는 과정에서 개방시에는 유체가 소통하기 때문에 별다른 문제가 있을 수 없으나, 차단상태에서는 고압에 의하여 기밀성이 중요한 데 밸브시트와 밸브스템(플러그)의 연접부위의 밀착력에 의존하기 때문에 누출의 우려를 항상 가지게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 밸브시트와 밸브스템의 연접위치에 기밀재를 개재하게 되는 데, 통상적으로는 밸브스템의 외표면에 기밀재홈을 형성한 후 고무재질의 기밀재를 개재하는 구성이다.
이 경우에는 완전히 차단된 경우에는 유체의 이동이나 압력이 전도되지 않기 때문에 문제가 발생하지 않게 되나, 차단상태에서 개방을 위하여 개폐수단을 작동시키는 초기에 밸브스템과 밸브시트가 이격되면서 이 공간을 통하여 고압(또는 초고압)이 유입되어지게 되므로 이 고압에 의하여 기밀재홈에 개재된 기밀재가 손상되거나 이탈되어 망실되는 현상이 발생하게 된다.
이는 기밀재의 특성상 신축성이 우수한 고무재질로 이루어지기 때문에 저압 상태에서는 유체의 압력에 의하여 그 힘이 고압측(유입)에서 저압측(배출)으로 발생하고, 이 힘이 순간적으로 기밀재로 전달되어 기밀재의 변형을 가져오는 것은 물론 찢어지는 등의 손상을 야기하게 된다.
또한 기밀재의 변형이나 손상이 없다 하여도 저압측에 필연즉으로 유체 이동을 위하여 발생하는 갭을 통하여 고압에 의하여 기밀재가 변형되면서 그 공간을 통하여 빨려 나가게 되는 망실이 일어나게 되므로 추후 기밀성을 안정적이고 지속적으로 유지할 수 없게 되고, 유체가 역류하는 경우에는 이러한 현상이 발생하게 되는 것이다.
상기와 같이 밸브를 작동시키는 과정에서 기밀재의 손상과 망실이 있을 경우에는 새로운 기밀재를 개재하기 위하여 유체라인을 차단하고 밸브를 이탈시킨 후 기밀재를 교체하여야 하는 불편이 따르고 잦은 손상과 망실시에는 유지보수에 불필요한 비용과 시간을 낭비하는 요인이 되고 밸브의 원활한 작동성을 보장할 수 없어 밸브의 품질과 내구성이 취약하게 되는 등 여러 문제점으로부터 자유롭지 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 유체를 공급받기 위한 유입구(103)와 유체가 배출되는 배출구(104)를 가지고, 유입구(103)와 배출구(104) 사이에 유체가 연통할 수 있도록 밸브시트(105)를 형성한 제어홀(106)을 가지는 밸브바디(102)와;
상기 제어홀(106)의 상방으로 형성되는 스템홀(111)에 위치하여 밸브시트(105)와 접속 및 이탈하면서 제어홀(106)을 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템(112)과, 상기 밸브스템(112)의 외경부와 스템홀(111) 사이에 개재하여 기밀을 유지하는 기밀수단(115)과,
단속너트(116)와 그랜드(117)에 의하여 밸브바디(102)에 유지되어 정,역회전하면서 밸브스템(112)을 승강시키고 작동수단(119)을 고정한 작동샤프트(118)를 포함하는 제어수단(110)으로 구성되는 초고압밸브(100)에 있어서;
상기 밸브스템(112)의 하방에 밸브시트(105)와 접촉 및 이탈하여 차단기능에서 유체 누출을 방지하기 위한 기밀을 유지하고;
열림기능에서 배출구(104)의 유체가 유입구(103)로 역류하는 것을 방지할 수 있는 체크밸브(120)를 더 포함하여;
유체의 역류를 방지하면서 초기 개방시 기밀재가 손상되거나 기밀재홈을 이탈하게 되는 현상을 방지하여 밸브기능 손실을 방지할 수 있어 유체의 안전한 제어를 가능하게 하고 유지관리의 용이성을 가지면서 밸브의 품질과 내구성을 높이면서 원활한 작동성을 담보할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 초고압밸브에 체크밸브기능을 부가하여 유체가 정방향으로의 흐름은 물론 역방향으로의 흐름을 원천적으로 차단하여 제 기능을 수행할 수 있도록 하면서 원활한 유체흐음을 제어하는 것은 물론 내구성이 취약해지는 것을 해소하고 밸브의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
본 발명은 밸브가 초기에 작동시 고압의 영향으로 기밀재가 손상되거나 이탈되어 분실되는 현상을 배제할 수 있도록 함으로서 기밀성을 견고하게 할 수 있도록 하면서 밸브 전체의 수명을 길게 하면서 유지 보수에 따르는 시간과 비용을 절감할 수 있는 등 다양한 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 초고압밸브용 체크밸브를 발췌하여 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 초고압밸브용 체크밸브를 발췌하여 도시한 파절 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 초고압밸브용 체크밸브의 플러그를 발췌하여 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 닫힘상태 단면도.
도 7은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 개방상태 단면도.
도 8은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 체크기능상태 단면도.
도 9는 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 닫힘상태 발췌 단면도.
도 10은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 개방상태 발췌 단면도.
도 11은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 체크기능상태 발췌 단면도.
도 12는 종래 기술이 적용된 초고압밸브를 도시한 예시적인 단면 구성도.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브를 도시한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 초고압밸브용 체크밸브를 발췌하여 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 초고압밸브용 체크밸브를 발췌하여 도시한 파절 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 초고압밸브용 체크밸브의 플러그를 발췌하여 도시한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 닫힘상태 단면도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 개방상태 단면도, 도 8은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 체크기능상태 단면도, 도 9는 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 닫힘상태 발췌 단면도, 도 10은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 개방상태 발췌 단면도, 도 11은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브의 체크기능상태 발췌 단면도로서 함께 설명한다.
통상적인 초고압밸브(100)는, 육면체 형상의 밸브바디(102) 일측면에는 유체를 공급받기 위한 배관을 연결할 수 있는 유입구(103)를 형성하고, 상기 유입구(103)의 대향 위치 또는 유입구(103)와 다른 위치의 밸브바디(102) 측면에는 유입된 유체가 배출되어 사용처로 공급될 수 있는 배출구(104)를 형성한다.
상기 유입구(103)와 배출구(104) 사이에는 유체가 서로 연통할 수 있도록 밸브시트(105)를 일체로 형성한 제어홀(106)이 구비되고, 상기 제어홀(106)의 상방으로는 제어홀(106)을 개폐하여 유체의 흐름을 선택하기 위한 제어수단(110)이 설치된다.
상기 제어수단(110)은, 제어홀(106)의 상방으로 형성되는 스템홀(111)에 위치하여 밸브시트(105)와 접속 및 이탈하면서 제어홀(106)을 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템(112)과, 상기 밸브스템(112)의 외경부와 스템홀(111) 사이에 는 기밀을 유지할 수 있도록 백업링과 패킹 및 패킹그랜드와 같은 기밀수단(115)을 개재한다.
상기 밸브스템(112)은 단속너트와 그랜드(117)에 의하여 밸브바디(102)에 유지되어 정,역회전하는 작동샤프트(118)를 구비하고, 상기 작동샤프트(118)의상단에는 작동샤프트(118)를 정,역방향으로 움직이기 위한 손잡이, 레버 또는 액튜에이터와 같은 작동수단(119)을 고정하여 구성한다.
본 발명에서는 상기 밸브스템(112)의 하방에 밸브시트(105)와 접촉 및 이탈하여 기밀을 유지하면서 역류를 원천적으로 방지하면서 기밀재의 손상과 분실을 방지할 수 있도록 한 체크밸브(120)를 더 포함하도록 한다.
상기 체크밸브(120)는, 밸브스템(112)의 하방에 밸브시트(105)와 접촉할 수 있도록 플러그(121)를 결합하고, 상기 플러그(121)와 밸브스템(112) 사이에는 스프링(122)을 개재하여 플러그(121)를 항상 밸브시트(105) 방향으로 하강시켜 접촉할 수 있도록 한다.
상기 스프링(122)의 스프링장력은 유입구(103)를 통하여 공급되는 유체의 압력보다는 작게하여 유체 소통시에는 공급되는 유체의 압력에 의하여 스프링장력을 극복하고 밀어올려져 상승되어 유체 소통에 지장이 없도록 하는 것은 당연할 것이다.
상기 플러그(121)는 원통형상의 플러그바디(123)와, 플러그바디(123)의 상부 축 중심에 밸브스템(112)이 수용될 수 있도록 형성하는 스템홈(124)과, 플러그바디(123)의 하방에는 제어홀(106)을 차단할 수 있는 플러그헤드(125)를 일체로 형성한다.
상기 플러그헤드(125)에는 밸브시트(105)와 동일한 형상의 접촉면(126)을 형성하여 닫힘 상태에서 밸브시트(105)와 플러그헤드(125)의 메탈 대 메탈(Metal To Metal)을 통한 기밀을 유지할 수 있도록 한다.
상기 플러그바디(123)의 외주연에는 스템홈(124)과 연통되어 배출구(104)에서 역류하는 유체가 유입되어 유체압과 스프링(122)이 함께 플러그(121)를 하강시킬 수 있도록 체크홀(127)을 형성한다.
상기 접촉면(126)에는 접촉면(126)과 함께 기밀을 보완할 수 있도록 기밀재(128)를 개재할 수 있는 기밀재홈(130)을 링 형상으로 형성하도록 하는 데, 본 발명의 도면에서는 기밀재홈(130)을 하나 형성하고 있는 것으로 예시하고 있으나 접촉면(126)의 크기(면적)에 따라 하나 이상 형성할 수도 있을 것이다.
상기 기밀재홈(130)은, 접촉면(126)에 하측벽(131)과 상측벽(132) 및 내측벽(133)을 가지는 개략 "⊃"과 같은 형상으로 구성되는 바. 하측벽(131)과 상측벽(132)은 접촉면(126)에 대하여 직각을 가지도록 접촉면(126)의 내측으로 요입되도록 한다.
상기 하측벽(131)의 내측단부(135)과 상측벽(132)의 내측단부(136)를 연결하는 내측벽(133)은, 하측벽(131)의 내측단부(135)에서 플러그(121)의 축중심과 평행하게 연결되는 축중심라인(SCL) 보다는 외측(플러그의 외면 방향)으로 기울기를 가지도록 하고, 하측벽(131)의 내측단부(135)에서 접촉면(126)과 평행하게 연결되는 접촉면라인(CL) 보다는 내측(플러그의 축중심 방향)으로 기울기를 가지도록 형성하여 상측벽(132)과 내측벽(133)의 연결지점에 기밀재(128)의 직경보다 큰(넓은) 회피공간(140)을 형성하여 개방 초기에 기밀재(128)가 밸브시트(105)와 접촉면(126)에 발생하는 공간(S)으로 빨려 들어가는 현상을 배제할 수 있도록 한다.
상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.
초고압밸브(100)는 유체가 유입구(103)를 통하여 제어홀(106)을 경유한 후 배출구(104)를 통하여 사용처로 공급되고, 제어홀(106)의 상부에 설치되는 제어수단(110)의 작동에 의하여 밸브스템(112)이 상,하로 이동하여 플러그(121)가 밸브시트(105)와 접속 및 이탈하면서 유체의 흐름(공급과 차단)을 선택하거나 유체의 량을 조절하는 것은 주지된 사실이다.
상기와 같이 유체를 제어하기 위하여 작동수단(119)에 의하여 작동샤프트(118)가 회전하면서 상승 또는 하강하고, 작동샤프트(118)와 연결된 밸브스템(112)이 상승 및 하강하게 되며, 밸브스템(112)의 하방에 결합된 체크밸브(120)의 플러그(121) 접촉면(126)과, 기밀재홈(130)에 결합된 기밀재(128)에 의하여 밸브시트(105)와의 접촉 및 이탈에 의하여 유체를 유입구(103)에서 배출구(104)로의 소통과 차단이 이루어지는 것은 물론 배출구(104)에서 유입구(103)로의 역류를 차단하는 기능을 수행하게 되는 것이다.
차단기능을 수행할 때에는, 작동수단(119)에 의하여 작동샤프트(118)가 하강하면 작동샤프트(118)와 연결된 밸브스템(112)이 하강하게 되므로, 밸브스템(112)에 결합된 플러그(121)도 함께 하강한다.
상기 플러그(121)를 구성하는 플러그바디(123)의 플러그헤드(125)에 형성된 접촉면(126)이 밸브시트(105)와 견고하게 밀착되므로 기밀성을 유지하게 되고, 동시에 접촉면(126)에 형성된 기밀재홈(130)에 개재된 기밀재(128)가 밸브시트(105)와 접촉하게 되므로 유체의 흐름을 원천적으로 차단하는 것이 가능하게 되는 것이다.
열림기능을 수행할 때에는, 작동수단(119)에 의하여 작동샤프트(118)를 상승시키면 이와 연결된 밸브스템(112)이 상승하게 되고, 밸브스템(112)의 하방에 결합된 플러그(121) 또한 상승하게 되므로 차단되었던 제어홀(106)이 개방되므로 유체는 유입구(103)에서 배출구(104)로 소통하게 되는 것이다.
상기와 같이 플러그(121)가 상승하더라도 플러그(121)과 밸브스템(112) 사이에 개재된 스프링(122)이 플러그(121)를 아래방향으로 누르고 있으므로 개방 초기에 플러그(121)가 개방되지 않는 것은 아닌데, 이는 스프링(122)이 누르는 힘 보다 유체의 압력(700바에서 1,000바 이상의 고압 또는 초고압)이 더 크기 때문에 개방 시작과 동시에 플러그(121)의 상승이 이루어지기 때문에 유체의 소통에는 지장이 없게 되는 것이다.
체크밸브기능을 수행할 때에는, 배출구(104) 위치의 유체가 유입구(103) 방향으로 역류하거나 또는 유입구(103) 위치의 유체 압력이 배출구(104) 위치의 유체 압력보다 낮아질 경우에는 플러그(121)는 스프링(122)의 힘과 더불어 배출구(104) 위치의 유체 압력에 의하여 신속하게 하강하여 차단 기능을 수행하게 된다.
즉, 유입구(103) 측의 압력이 낮아지고 배출구(104) 측의 압력이 높아지는 과정에서 일시적으로 제어홀(106) 내부의 압력이 "0"로 전환될 때 스프링(122)이 플러그(121)를 하강시키게 되고, 배출구(104) 측의 압력이 커질 경우에는 배출구(104) 위치의 유체가 플러그바디(123)에 형성된 체크홀(127)을 통하여 유입되면서 플러그(121)를 상부에서 하부 방향으로 누르게 되므로 차단 기능을 수행하게 되는 것이다.
이러한 작동 과정에서 기밀재홈(130)에 개재된 기밀재(128)가 밸브시트(105)와 접촉하여 기밀을 수행하고, 열림기능을 수행할 때 초기에 고압의 유체가 기밀재(128)로 전도되더라도 플러그(121)와 밸브시트(105)에 발생하는 공간(S)으로 빨려 들어가 분실되거나 손상되는 것이 방지되어진다.
이를 살펴보면, 기밀재홈(130)의 상측위치에 플러그(121)의 축 중심 방향으로 기밀재(128)의 단면보다 큰 회피공간(140)을 형성하고 있으므로 개방 초기에 고압의 유체에 의하여 기밀재(128)가 기밀재홈(130)의 상방으로 이동하더라도 기밀재홈(130)의 상부 외측 보다는 상부 내측의 회피공간(140) 방향으로 이동하게 되므로 유체는 기밀재(128) 전체를 공간(S)으로 밀어 내지 못하고 회피공간(140)에 위치한 기밀재(128)의 외측부위 일부를 스치면서 공간(S)으로 이동하게 되므로 기밀재(128)를 안전하게 확보할 수 있는 것이 가능하게 된다.
반대로 닫힘기능 또는 체크밸브기능을 수행할 때에는 유체의 압력이 기밀재(128)를 밀어 하강시키더라도 접촉면(126)과 밸브시트(105)가 완전밀착되어 공간이 발생하지 않게 되므로 유체는 물론 기밀재(128)가 빠져나가지 못하게 되므로 기밀을 유지하면서 기밀재(128)의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.
이러한 본 발명은 밸브스템에 체크밸브를 더 부가하여 유체의 역류를 방지하면서 초기 개방시 기밀재가 손상되거나 기밀재홈을 이탈하게 되는 현상을 방지하여 밸브기능 손실을 방지할 수 있어 유체의 안전한 제어를 가능하게 하고 유지관리의 용이성을 가지면서 밸브의 품질과 내구성을 높이면서 원활한 작동성을 담보할 수 있는 장점을 가진다.
100; 초고압밸브 102; 밸브바디
103; 유입구 104; 배출구
105; 밸브시트 110; 제어수단
112; 밸브스템 118; 작동샤프트
120; 체크밸브 121; 플러그
122; 스프링 123; 플러그바디
124; 스템홈 125; 플러그헤드
126; 접촉면 127; 체크홀
128; 기밀재 130; 기밀재홈
131; 하측벽 132; 상측벽
133; 내측벽 140; 회피공간

Claims (5)

  1. 유체를 공급받기 위한 유입구(103)와 유체가 배출되는 배출구(104)를 가지고, 유입구(103)와 배출구(104) 사이에 유체가 연통할 수 있도록 밸브시트(105)를 형성한 제어홀(106)을 가지는 밸브바디(102)와;
    상기 제어홀(106)의 상방으로 형성되는 스템홀(111)에 위치하여 밸브시트(105)와 접속 및 이탈하면서 제어홀(106)을 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템(112)과, 상기 밸브스템(112)의 외경부와 스템홀(111) 사이에 개재하여 기밀을 유지하는 기밀수단(115)과,
    단속너트(116)와 그랜드(117)에 의하여 밸브바디(102)에 유지되어 정,역회전하면서 밸브스템(112)을 승강시키고 작동수단(119)을 고정한 작동샤프트(118)를 포함하는 제어수단(110)으로 구성되는 초고압밸브(100)에 있어서;
    상기 밸브스템(112)의 하방에 밸브시트(105)와 접촉 및 이탈하여 차단기능에서 유체 누출을 방지하기 위한 기밀을 유지하고, 열림기능에서 배출구(104)의 유체가 유입구(103)로 역류하는 것을 방지할 수 있는 체크밸브(120)를 포함하고;
    상기 체크밸브(120)는, 밸브스템(112)의 하방에 밸브시트(105)와 접촉할 수 있도록 결합하는 플러그(121)와;
    상기 플러그(121)와 밸브스템(112) 사이에 개재하여 플러그(121)를 항상 밸브시트(105) 방향으로 하강시키는 스프링(122)을 포함하고;
    상기 플러그(121)는, 원통형상의 플러그바디(123)와;
    상기 플러그바디(123)의 상부 축 중심에 밸브스템(112)이 수용될 수 있도록 형성하는 스템홈(124)과;
    상기 플러그바디(123)의 하방에 제어홀(106)을 차단할 수 있게 형성하는 플러그헤드(125)와;
    상기 플러그헤드(125)에 밸브시트(105)와 동일한 형상으로 형성하여 닫힘 상태에서 밸브시트(105)와 플러그헤드(125)의 메탈 대 메탈(Metal To Metal)을 통한 기밀을 유지하는 접촉면(126)과;
    상기 플러그바디(123)의 외주연에 스템홈(124)과 연통되어 배출구(104)에서 역류하는 유체가 유입되어 유체압과 스프링(122)이 함께 플러그(121)를 하강시키도록 형성하는 체크홀(127)을 포함하는 것을 특징으로 하는 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서;
    상기 스프링(122)의 스프링장력은 유입구(103)를 통하여 공급되는 유체의 압력보다는 작게하여 유체 소통시에는 공급되는 유체의 압력에 의하여 밀어올려져 상승되어 유체 소통에 지장이 없도록 하는 것을 특징으로 하는 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브.
  5. 제 1 항에 있어서;
    상기 체크밸브(120)를 구성하는 플러그(121)의 접촉면(126)에는 접촉면(126)과 함께 기밀을 보완할 수 있도록 기밀재(128)를 개재할 수 있는 기밀재홈(130)을 포함하고;
    상기 기밀재홈(130)은, 하측벽(131)과 상측벽(132)은 접촉면(126)에 대하여 직각을 가지도록 접촉면(126)의 내측으로 요입되게 형성하고;
    상기 하측벽(131)의 내측단부(135)와 상측벽(132)의 내측단부(136)를 연결하는 내측벽(133)은, 하측벽(131)의 내측단부(135)에서 플러그(121)의 축중심과 평행하게 연결되는 축중심라인(SCL) 보다는 외측으로 기울기를 가지면서;
    상기 하측벽(131)의 내측단부(135)에서 접촉면(126)과 평행하게 연결되는 접촉면라인(CL) 보다는 내측으로 기울기를 가지도록 형성하여;
    개방 초기에 기밀재(128)가 밸브시트(105)와 접촉면(126)에 발생하는 공간(S)으로 빨려 들어가는 현상을 배제할 수 있도록 상기 상측벽(132)과 내측벽(133)의 연결지점에 기밀재(128)의 직경보다 큰 회피공간(140)을 형성하는 것을 특징으로 하는 체크밸브기능을 가지는 초고압밸브.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205406A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Nissan Tanaka Corp 逆止弁
KR101988300B1 (ko) * 2018-12-26 2019-06-12 주식회사 대정밸브 초고압용 니들밸브

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07127756A (ja) * 1993-11-04 1995-05-16 Tokimec Inc 弁装置
KR101068118B1 (ko) * 2008-09-30 2011-09-27 퓨쳐이엔지 주식회사 유체 분기관 지수변 밸브
KR20120043231A (ko) 2010-10-26 2012-05-04 임주형 쌀을 쉽게 옮겨 담을 수 있는 마개가 있는 쌀봉투
KR101267328B1 (ko) 2010-12-31 2013-05-24 한국표준과학연구원 자동 초고압 밸브 장치 및 그 밸브 장치를 이용한 초고압 상태에서 밸브 개폐 방법
KR101667593B1 (ko) 2015-04-10 2016-10-20 주식회사 코밸 내구성이 강화된 기밀유지체가 구비되는 극저온 초고압가스의 제어밸브

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205406A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Nissan Tanaka Corp 逆止弁
KR101988300B1 (ko) * 2018-12-26 2019-06-12 주식회사 대정밸브 초고압용 니들밸브

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