KR200256119Y1 - 유체감지용 이중 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유체감지용 이중 체크밸브에 관한 것으로, 유로(11)가 형성된 밸브몸체(10)가 구비되고, 상기 유로(11)에 1차개폐포트(14)와 2차 개폐포트(13)가 형성되며, 그 유로(11)상에 1차개폐포트(14)와 2차개폐포트(15)를 각각 개폐하는 1차포페트(21)와 2차포페트(23)가 각각 삽입설치되고, 단자접속시 외부 출력장치(60)로 전기신호를 인가하는 접점단자(33)가 설치되며, 상기 접점단자(33)를 전기적으로 연결시키는 플로트(40)가 회동가능하게 힌지결합되고, 유체의 압력에 따라 외부의 출력장치(60)로 전기신호를 인가하는 압력센서(50)가 구비되어, 스프링클러와 같은 소화관의 작동여부와 토출되는 유체의 압력을 외부에서 알 수 있을 뿐만 아니라, 유체의 역류를 이중으로 차단하여 미량의 물이라도 역류하지 못하게 함으로써 오염된 물의 역류에 의해 다른 배관이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

유체감지용 이중 체크밸브{ A double check valve for sensing fluid }

본 고안은 유체의 역류를 방지하는 체크밸브에 관한 것으로, 특히 스프링클러나 소화관상에 설치되어 유체의 역류를 이중으로 차단함과 더불어 유체의 흐름과 압력을 감지하는 유체감지용 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 체크밸브는 유체가 일방으로 흐르도록 하는 방향제어 밸브의 하나로, 유체의 배출방향에 따라 일자형과 앵글형 등으로 구분할 수 있고, 포펫의 작동수단에 따라 파일럿 조작 체크밸브와 역류 드로틀형 체크밸브 등으로 구분할 수 있다.

종래의 체크밸브는 유체가 역방향에서 공급되면 포펫트(101)가 개폐포트(102)를 막아 유체가 역방향으로 흐르지 않게 되고, 순방향으로 유체가 공급될 경우 유압이 탄성스프링의 복원력보다 커야 개폐포트(102)가 개방되어 유체가 흐르게 되는 것이다.

따라서, 종래의 소방설비나 급수설비에 설치된 체크밸브는 순방향으로 공급되는 유압에 따라 개폐되므로, 유체공급장치의 오작동으로 인해 유압이 높아져 원치않는 시기에 체크밸브가 열리더라도 오작동 여부를 알 수 없고, 특히 화재시 소방관이나 스프링클러관에 소화수가 공급되어 소화를 시작하더라도 별도의 화재신호를 출력하지 않으므로 화재발생을 인지할 수 없는 문제점이 있었다.

더우기, 소화관에 고압수가 갑작스럽게 공급될 경우 맥동현상을 일으켜 소화관을 손상시키므로 일정압의 범위에서 소화수가 공급될 수 있도록 해야 하며, 맥동현상에 의해 체크밸브가 진동함으로써 오염된 소화수가 역류하여 소화관을 부식시키는 문제점이 있었다.

한편, 상기 유로상에 흐르는 유체는 일정압 이상이 되면 개폐포트(102)를 통과하게 되는데, 그 통과압력 이상의 압력범위에서는 압력을 측정할 수 없어 고압으로 인해 밸브가 손상되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 유체의 흐름을 감지하는 센서를 구비하고 유체의 압력을 감지하는 센서를 구비하여 유체의 흐름과 압력치를 외부로 알릴 수 있고 유체가 흐르는 유로를 이중으로 차단하여 유체의 역류를 방지할 수 있도록 된 유체감지용 체크밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 유로가 형성된 밸브몸체가 구비되고, 상기 유로에 1차개폐포트와 2차 개폐포트가 형성되며, 그 유로상에 1차개폐포트와 2차개폐포트를 각각 개폐하는 1차포페트와 2차포페트가 각각 삽입설치되고, 단자접속시 외부 출력장치로 전기신호를 인가하는 접점단자가 설치되며, 상기 접점단자를 전기적으로 연결시키는 플로트가 회동가능하게 힌지결합되고, 유체의압력에 따라 외부의 출력장치로 전기신호를 인가하는 압력센서가 구비된 구조이다.

따라서, 상기 1차개폐포트와 2차개폐포트를 통과한 유체의 압력을 체크하여 일정압 이상이거나 이하일 때는 전기신호를 외부의 출력장치로 인가하고, 상기 유로를 2차에 걸쳐 차단함으로써 소량의 유체가 역류하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 유체감지용 체크밸브를 나타낸 개략적 측단면도,

도 2는 본 고안에 따른 유체감지용 이중 체크밸브의 일실시예를 나타낸 개략적 측단면도,

도 3은 본 고안의 일실시예의 작동상태를 나타낸 개략적 측단면도,

도 4는 본 고안의 일실시예의 사용상태를 나타낸 개략적 측단면도,

도 5는 본 고안에 따른 유체감지용 이중 체크밸브의 다른 일실시예를 나타낸 개략적 측단면도,

도 6은 본 고안의 다른 일실시예의 작동상태를 나타낸 개략적 측단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10,10' : 밸브몸체 11,11' : 유로

12 : 입구포트 13 : 출구포트

14,14' : 1차개폐포트 15,15' : 2차개폐포트

21,21' : 1차포페트 22 : 지지격벽

23,23' : 2차포페트 30,30' : 접점부

31 : 플런저홈 32 : 단자홀

33 : 접점단자 34 : 접점플런저

35 : 스위치부 36 : 자석부

40,40' : 플로트 50,50' : 압력센서

60 : 출력장치 70 : 바이패스밸브

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 유체감지용 이중 체크밸브의 일실시예를 나타낸 개략적 측단면도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예의 작동상태를 나타낸 개략적 측단면도이며, 도 4는 본 고안의 일실시예의 사용상태를 나타낸 개략적 측단면도이다.

상기한 도면에 의한 본 실시예는, 유로(11)가 관통형성된 밸브몸체(10)가 구비되고, 상기 유로(11)의 측벽에 1차개폐포트(14)와 2차 개폐포트(13)가 형성되며, 그 유로(11)상에 1차개폐포트(14)와 2차개폐포트(15)를 각각 개폐하는 1차포페트(21)와 2차포페트(23)가 각각 삽입설치되고, 상기 2차포페트(23)의 후방에 외부의 출력장치(60)와 연결되어 단자접속시 그 출력장치(60)로 전기신호를 인가하는 접점단자(33)가 설치되며, 상기 접점단자(33)와 인접하여 상기 2차개폐포트(15)를 통과한 유체에 의해 접점단자(33)를 전기적으로 연결시키는 플로트(40)가 회동가능하게 힌지결합되고, 상기 2차개폐포트(15)를 통과한 유체의 압력이 일정압 이상이거나 이하일 때는 외부의 출력장치(60)로 전기신호를 인가할 수있도록 상기 2차포페트(23)의 후방에 유체의 압력을 감지하는 압력센서(50)가 구비된 구조이다.

상기의 구조로 된 본 고안의 특징은 상기 2차포페트(23)의 후방에 압력센서(50)가 구비된 것에 있는 바, 상기 1차개폐포트(14)와 2차개폐포트(15)를 통과한 유체의 압력을 체크하여 일정압 이상이거나 이하일 때는 전기신호를 외부의 출력장치(60)로 인가함으로써 알람기능을 할 수 있도록 된 것이다.

본 고안의 또 하나의 특징은 상기 1차개폐포트(14)와 2차개폐포트(15)가 연속하여 이중으로 형성되고 1차포페트(21)와 2차포페트(23)가 각각 구비된 것에 있는 바, 상기 유로(11)를 2차에 걸쳐 차단함으로써 소량의 유체가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 된 것이다.

상기 밸브몸체(10)는 양단에 입구포트(12)와 출구포트(13)가 각각 형성되고, 그 입구포트(12)와 출구포트(13)는 소화시설이나 스프링클러의 메인관에 플랜지(16)나 나사식으로 간편하게 연결설치되는 것이다.

상기 1차개폐포트(14)는 상기 밸브몸체(10)의 유로(11)의 측벽에 형성되고, 그 1차개폐포트(14)의 후방으로 2차개폐포트(15)가 소정간격을 두고 연속하여 형성되며, 1차포페트(21)와 2차포페트(23)가 각각 탄성적으로 슬라이드이동가능하게 삽입설치되어 각 개폐포트를 개폐하도록 되어 있다.

상기 1차포페트(21)는 2차포페트(23)와 함께 유체가 역류하는 것을 이중으로 방지하는 역할을 하는 것으로, 상기 밸브몸체(10)의 유로(11)상에 슬라이드이동 가능하게 삽입되고 1차개폐포트(14)의 전방에 설치되는 지지격벽(22)에 의해 지지되며 외주면에 탄성스프링이 끼워져, 정방향으로 흐르는 유체의 압력이 탄성스프링의 복원력보다 클 때에는 슬라이드이동하여 1차개폐포트(14)를 개방하고 탄성력보다 작을 때에는 폐쇄하게 되고, 2차개폐포트(15)를 통해 역류된 소량의 유체를 2차적으로 차단하게 된다.

즉, 상기 1차포페트(21)는 상기 2차포페트(23)가 워터햄머링 현상에 의한 진동으로 소량의 유체를 역류시키더라도 이중으로 유체를 차단함으로써 유체가 공급되지 않을 때 배관에 유체가 남아 있지 않도록 함으로써 오염된 유체에 의해 배관이 손상되는 것을 방지하게 되는 것이다.

상기 압력센서(50)는 접점포인트를 형성하여 압력의 상한과 하한을 설정함으로써 상한점이나 하한점에서는 전기신호를 외부로 송출하는 역할을 하는 것으로, 상기 2차포페트(23)의 후방의 유로(11) 측벽에 볼트결합되어 2차포페트(23)를 통과한 유체의 압력을 측정할 수 있게 된다.

즉, 상기 유로(11)상에 흐르는 유체는 일정압 이상이 되면 1차포페트(21)와 2차포페트(23)를 통과하게 되는데, 그 통과압력 이상의 영역에서 유체의 압력을 압력센서(50)로 측정하여 유로(11)상에 흐르는 압력을 외부에 알림으로써 공급되는 유체의 압력을 조절하여 급격한 압력의 변화나 일정압 이상의 고압에 의해 밸브가 고장나는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 압력센서(50)는 기계식과, 기계적인 변위를 전기신호로 변환하는 전자식, 크리프 현상이 없고 직선성이 우수한 반도체식 센서를 사용할 수 있는데, 본 실시예에서는 기계식 압력센서 중 단면이 원상 또는 평면상의 금속파이프이고 개방된 고정단으로부터 측정압력을 도입하면 다른 밀폐된 관의 선단이 이동하는 원리를 이용하는 탄성식의 부르돈(Full Dorne)관이다.

상기 접점단자(33)는 상기 밸브몸체(10)의 일측벽에 관통설치되는 접점부(10)에 설치되고 외부의 출력장치(60)와 연결되어 그 출력장치(60)에 전원을 인가하는 역할을 하는 것이다.

상기 접점부(30)는 플런저홈(31)과 단자홀(32)이 형성되고, 그 단자홀(32)에 접점단자(33)가 설치되며, 플런저홈(31)은 유로(11)로 흐르는 유체가 유입되지 않고 그 유압에 의해 영향을 받지 않도록 상기 밸브몸체(10)의 유로(11)와 박판을 사이에 두고 밀폐형으로 격리되어 있다.

상기 접점플런저(34)는 상기 접점단자(33)를 전기적으로 연결시키는 역할을 하는 것으로, 상기 밸브몸체(10)의 플런저홈(31)에 탄성적으로 슬라이드이동 가능하게 삽입설치되고, 그 길이방향을 따라 대략 중앙에 스위치부(35)가 돌출형성되어 그 스위치부(35)가 상기 접점단자(33)와 선택적으로 접촉하게 되며, 하단에는 상기 플로트(40)에 의해 이동하는 자석부(36)가 형성되어, 상하방향으로 슬라이드이동하면서 한쌍의 접점단자(33)를 전기적으로 연결시키게 되는 것이다.

상기 플로트(40)는 상기 유로(11)의 측벽에 설치되되 상기 2차포페트(23)의 후방의 측벽에 회전가능하게 힌지결합되어 상기 2차포페트(23)를 통과한 유체에 의해 회전하게 되고, 그 선단부에 자석이 설치되어 상기 접점플런저(34)의 자석부(36)를 자력에 의해 작동시키게 된다.

즉, 상기 접점플런저(34)의 자석부(36)와 상기 플로트(40)의 자석부재(34)는자석의 극성이 서로 동일하여 서로 밀어 내어, 상기 플로트(40)가 유체에 의해 회전하여 접점플런저(34)의 자석부(36)에 인접하게 되면 상기 접점플런저(34)가 상방으로 밀려 이동하게 되고, 반대로 유체가 흐르지 않아 상기 플로트(40)가 하방으로 이동하게 되면, 상기 접점플런저(34)는 탄성스프링의 복원력에 의해 하방으로 이동하게 되는 것이다.

따라서, 유체가 2차개폐포트(15)를 통과하게 되면 상기 플로트(40)가 상방으로 회전하여 접점플런저(34)를 밀어 올림으로써 접점단자(33)가 전기적으로 연결되어 외부로 전기신호를 송출하게 될 뿐만 아니라, 통과하는 유체의 압력을 압력센서(50)로 측정하여 알 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 1차개폐포트(14)와 2차개폐포트(15)의 양쪽 측벽을 연결하여 바이패스밸브(70)가 밸브몸체(10)에 병렬로 설치되어, 상기 출구포트(13)쪽의 유로(11)상에 남아 있는 물을 입구포트(12)쪽 유로(11)로 배출시킬 수 있게 된다.

도 5는 본 고안에 따른 유체감지용 이중 체크밸브의 다른 일실시예를 나타낸 개략적 측단면도이고, 도 6은 본 고안의 다른 일실시예의 작동상태를 나타낸 개략적 측단면도이다.

도 5와 도 6에 도시된 본 실시예는 밸브몸체(10')의 유로(11')가 엘보형으로 형성되어 개폐포트(14',15')를 통과한 유체의 진행방향이 대략 수직하게 바뀌는 형태로, 1차개폐포트(14')와 2차개폐포트(15')는 일직선상에 형성되되, 유체의 진행방향에서 1차개폐포트(14')의 후방에 1차포페트(21')를 구비하고, 플로트(40')와접점부(30')가 2차포페트(23')의 측방 유로(11')상에 설치되며, 압력센서(50')는 전자식 압력센서(50')를 구비한 형태이다.

즉, 상기 1차포페트(21')와 2차포페트(23')는 일직선상에 연속하여 설치되고, 대략 'ㄱ'자형으로 2차포페트(23')와 수직하게 형성된 유로상에 접점부(30')와 플로트(40') 및 압력센서(50')가 설치되어, 2차개폐포트(15')를 통과한 유체가 직각방향으로 선회한 후 플로트(40')와 압력센서(50')를 작동시키게 되는 것이다.

한편, 상기 2차포페트(23')는 밸브몸체(10')에 전후진 가능하게 볼트결합되어, 2차포페트(23')를 2차개폐포트(15')쪽으로 전진시킴으로써 2차포페트(23')가 2차개폐포트(15')를 패쇄하게 되고, 반대로 2차포페트(23')를 2차개폐포트(15')에서 멀어지게 후진시킴으로써 2차포페트(23')가 탄성적으로 이동하면서 2차개폐포트(15')를 개폐할 수 있게 된다.

즉, 상기 2차포페트(23')는 2차개폐포트(15')쪽으로 전진하여 2차개폐포트(15')와 접촉한 상태에서 계속해서 볼트를 조여 탄성적으로 이동하지 못하게 구속함으로써 2차개폐포트(15')를 폐쇄하게 되고, 2차개폐포트(15')에서 멀어지는 쪽으로 후퇴함으로써 탄성적으로 이동가능하게 되어 2차포페트(23')를 개폐하게 되는 것이다.

여기서, 상기의 볼트조임과는 반대로, 상기 2차포페트(23')를 2차개폐포트(15')쪽으로 전진시 2차개폐포트(15')를 개폐하고, 후진시 2차개폐포트(15')를 폐쇄하지 못하도록 하는 것도 가능하게 된다.

즉, 상기 2차포페트(23')가 최대한 신장되더라도 2차개폐포트(15')와 접촉하지 못하도록 볼트조임을 형성함으로써 2차포페트(23')가 2차개폐포트(15')에서 멀어지도록 볼트를 후퇴시키게 되면 2차포페트(23')를 사용하지 않고 1차포페트(14')만을 사용하여 유로(11')를 개폐하게 되고, 2차포페트(23')가 2차개폐포트(15')쪽으로 가까와지도록 볼트를 전진시키게 되면 1차포페트(14')와 함께 2차포페트(23')를 사용하여 유로(11')를 이중으로 개폐할 수 있도록 하는 것도 가능하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 유체감지용 이중 체크밸브에 의하면, 유로상의 유체흐름신호와 압력신호를 외부로 송출하여 스프링클러와 같은 소화관의 작동여부와 토출되는 유체의 압력을 외부에서 알 수 있을 뿐만 아니라, 유체의 역류를 이중으로 차단하여 미량의 물이라도 역류하지 못하게 함으로써 오염된 물의 역류에 의해 다른 배관이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 유로(11)가 관통형성된 밸브몸체(10)를 구비하여 유체를 일방향으로 흐르도록 제어하는 체크밸브에 있어서,

   상기 밸브몸체(10)의 유로(11)의 측벽에 복수개의 개폐포트(14,15)가 형성되고, 그 유로(11)상에 각 개폐포트(14,15)를 개폐하는 복수개의 포페트(21,23)가 각각 삽입설치되며, 상기 포페트(21,23)의 후방에 외부의 출력장치(60)와 연결되어 단자접속시 그 출력장치(60)로 전기신호를 인가하는 접점단자(33)가 설치되고, 상기 접점단자(33)와 인접하는 유로(11)의 측벽에 상기 개폐포트(14,15)를 통과한 유체에 의해 접점단자(33)를 전기적으로 연결시키는 플로트(40)가 회동가능하게 힌지결합되며, 상기 개폐포트(14,15)를 통과한 유체의 압력이 일정압 이상이거나 이하일 때는 외부의 출력장치(60)로 전기신호를 인가할 수 있도록 상기 포페트(21,23)의 후방에 유체의 압력을 감지하는 압력센서(50)가 구비된 것을 특징으로 하는 유체감지용 이중 체크밸브.