KR200303565Y1 - 펌프과열방지용 드레인밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 펌프과열방지용 드레인밸브에 관한 것으로, 일측에 유입유로(11)와 배출유로(12)가 형성되며 상기 유입유로(11)와 배출유로(12)를 가로질러 스풀홀(13)이 형성되고 상기 스풀홀(13)의 일측벽에 개폐포트(14)가 형성된 밸브몸체(10)와, 상기 밸브몸체(10)의 스풀홀(13)을 따라 탄성적으로 슬라이드이동가능하게 구비되고 일측에 원주방향을 따라 개폐홈(21)이 형성된 스풀(20)을 포함하여, 토출관의 압력을 낮출 수 있어 펌프의 과열을 방지하고, 액츄에이터를 사용하지 않고도 토출수의 작은 압력변화로 토출수를 차단할 수 있도록 된 것이다.

Description

펌프과열방지용 드레인밸브{ A drain valve for preventing a pump overheated }

본 고안은 밸브에 관한 것으로, 특히 펌핑에서 토출되는 물을 우회시키는 드레인밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 고압수를 분사하는 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 펌프(101)에서 펌핑된 토출수를 축압기(106)로 압축하여 고압수를 생성하게 되는데, 펌프(101)와 축압기(106)를 연결하는 토출관(102)에 개폐밸브(103)를 구비하여 축압기(106)로 토출수를 공급하거나 차단하게 된다.

종래의 고압수 분사장치의 펌프(101)는 개폐밸브(103)의 온오프에 무관하게 작동하게 되어 펌프(101)를 작동시킨 상태에서 개폐밸브(103)를 닫게 되면 개폐밸브(103)와 펌프(101)를 연결하는 폐루프내의 압력이 상승하여 펌프(101)를 과열시키는 문제점이 있었다.

종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 개폐밸브(103)와 펌프(101) 사이의 토출관(102)에 드레인관(104)을 연결하여 토출수를 우회시킴으로써 밀폐된 공간에서 토출수의 압력이 상승하는 것을 방지하게 된다.

즉, 종래의 드레인관(104)에 드레인밸브(105)를 설치하고 개폐밸브(103)를 닫았을 때 드레인밸브(105)를 개방하여 토출수를 상시 배출시키거나, 드레인밸브(105)를 일정시간마다 개폐하여 토출수를 배출하게 된다.

그러나, 종래에는 통상의 글로브밸브를 드레인밸브(105)로 사용하여 대형의 액츄에이터를 사용해야 하는 문제점이 있고, 일정시간마다 개폐하는 타이머가 별도로 구비되어야 하거나, 개폐밸브(103)와 펌프(101) 및 드레인밸브(105)를 연결하는 폐루프내의 압력을 감지하여 드레인밸브(105)를 자동으로 개폐하는 제어장치가 요구될 수 있어 장치가 복잡해질 수 있었다.

또한, 상기 글로브밸브는 디스크의 일단만이 가이드되고 타단은 지지되지 않아 장시간 사용시 유격이 발생하여 밀폐효과가 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 펌프에서 토출되는 유체의 압력에 의해 저절로 개폐되어 펌프의 과열을 방지할 수 있는 펌프과열방지용 드레인밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 일측에 유입유로와 배출유로가 형성되며 상기 유입유로와 배출유로를 가로질러 스풀홀이 형성되고 상기 스풀홀의 일측벽에 개폐포트가 형성된 밸브몸체와, 상기 밸브몸체의 스풀홀을 따라 탄성적으로 슬라이드이동가능하게 구비되고 일측에 원주방향을 따라 개폐홈이 형성된 스풀을 포함하고 있다.

따라서, 상기 개폐홈의 하부압력부에 의해 작은 힘으로도 개폐포트를 개폐할 수 있게 됨으로써 상기 스풀의 상하이동이 토출수의 압력변화에만 의존하게 되어 별도의 액츄에이터가 불필요하게 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브를 나타낸 측단면도,

도 2는 본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브의 작동상태를 나타낸 측단면도,

도 3은 본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브의 설치상태를 나타낸 개념도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 밸브몸체 11 : 유입유로

12 : 배출유로 13 : 스풀홀

14 : 개폐포트 20 : 스풀

21 : 개폐홈 21a : 평면부

21b : 상부압력부 21c : 하부압력부

25 : 탄성스프링링

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브의 작동상태를 나타낸 측단면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브의 설치상태를 나타낸 개념도이다.

본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브는, 일측에 유입유로(11)와 배출유로(12)가 형성되며 상기 유입유로(11)와 배출유로(12)를 가로질러 스풀홀(13)이 형성되고 상기 스풀홀(13)의 일측벽에 개폐포트(14)가 형성된 밸브몸체(10)와, 상기 밸브몸체(10)의 스풀홀(13)을 따라 탄성적으로 슬라이드이동가능하게 구비되고 일측에 원주방향을 따라 개폐홈(21)이 형성된 스풀(20)을 포함한다.

상기 밸브몸체(10)는 일측에 유입유로(11)가 가로방향으로 형성되고, 상기 유입유로(11)와 연통되게 배출유로(12)가 가로방향으로 형성되며, 상기 유입유로(11)와 배출유로(12)를 가로질러 스풀홀(13)이 형성되고, 상기 스풀홀(13)의 일측벽에 개폐포트(14)가 형성되어 있다.

상기 유입유로(11)는 펌프로부터 토출되는 토출수가 유입되는 통로이고, 상기 배출유로(12)는 개폐포트(14)를 통과한 토출수가 배출되는 통로이며, 상기 유입유로(11)와 배출유로(12)는 서로 평행하게 형성되어 있다.

상기 스풀홀(13)은 상기 유입유로(11)와 배출유로(12)를 가로질러 수직하게 형성되어 유입유로(11)와 배출유로(12)를 연통시킴으로써 유입유로(11)를 통과한 토출수가 스풀홀(13)을 따라 수직방향으로 상승하여 배출유로(12)로 유입된다.

상기 개폐포트(14)는 상기 스풀홀(13) 중 유입유로(11)와 배출유로(12)가 연결되는 부분의 측벽에 형성되어 있다.

상기 스풀(20)은 상기 스풀홀(13)에 수직방향으로 슬라이드이동가능하게 삽입되고 상부 외주면에 끼워지는 탄성스프링(25)에 의해 탄성적으로 이동하여 상기 개폐포트(14)를 개폐하고, 일측 외주면에 원주방향을 따라 개폐홈(21)이 형성되어 있다.

상기 개폐홈(21)은 상기 스풀(20)의 하단부 외주면에 오목하게 함입되어 형성되고, 상기 개폐포트(14)를 개폐하고 유입유로(11)와 배출유로(12)를 연통시키게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스풀(20)이 하방으로 이동된 상태에서는 상기 개폐홈(21)이 개폐포트(14)의 아래쪽에만 위치하게 되고 상단 일측이 상기 개폐포트(14)와 접촉하여 개폐포트(14)를 닫음으로써 유입유로(11)의 토출수가 배출유로(12)로 유입되지 않게 되고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 스풀(20)이 상방으로 이동된 상태에서는 상기 개폐홈(21)의 상단부는 개폐포트(14)의 위쪽에 위치하고 하단부는 개폐포트(14)의 아래쪽에 위치하며 개폐포트(14)와 접촉되는 부분이 없어 유입유로(11)와 배출유로(12)를 연통시킴으로써 토출수가 배출된다.

상기 개폐홈(21)은 상기 스풀(20)의 외주면과 평행하게 형성된 평면부(21a)와, 그 평면부(21a)의 상부에 경사지게 형성된 상부압력부(21b)와, 상기 평면부(21a)의 하부에 경사지게 형성된 하부압력부(21c)를 형성하고 있다.

상기 스풀(20)은 개폐홈(21)을 중심으로 상부의 직경이 하부의 직경보다 크게 형성되어 상기 개폐홈(21)의 상부압력부(21b)의 면적이 하부압력부(21c)의 면적보다 크게 됨으로써 토출수에 의해 상부압력부(21b)가 더 큰 힘을 받게 된다.

즉, 상기 유입유로(11)로 토출수가 유입되면 개폐홈(21)의 상부압력부(21b)와 하부압력부(21c)에 각각 압력을 가하게 되고, 이 때 상부압력부(21b)와 하부압력부(21c)의 면적차에 의해 상부압력부(21b)에 가해지는 압력이 하부압력부(21c)에 가해지는 압력보다 크게 되므로 그 압력차에 의해 스풀(20)이 상방으로 밀려 올라가게 된다.

따라서, 상기 상부압력부(21b)와 하부압력부(21c)에 가해지는 압력차가 스풀(20)의 자중과 스풀(20)을 탄성지지하는 탄성스프링(25)의 탄성력의 합보다 크게 되면 스풀(20)이 상방으로 이동하여 개폐포트(14)를 개방하게 되는 것이다.

이로인해 토출수를 배출하게 됨으로써 펌프의 계속적인 동작에 의해 토출관에 누적되는 압력을 낮추어 펌프의 과열을 방지하게 되는 것이다.

반대로, 토출관의 압력이 낮아지게 되면 스풀(20)이 하방으로 이동하여 개폐포트(14)를 닫게 되는데, 이 때 스풀(20)을 이동시키는 힘은 상부압력부(21b)에 가해지는 압력과 하부압력부(21c)에 가해지는 압력의 차에서 스풀(20)의 자중과 탄성스프링(25)의 탄성력을 뺀 힘이 된다.

즉, 상기 하부압력부(21c)에 가해지는 힘에 의해 스풀(20)을 상방으로 받쳐 지지하는 힘이 그 만큼 상쇄되므로 토출수의 압력이 조금만 감소하더라도 스풀(20)이 하방으로 이동하여 개폐포트(14)를 닫게 되는 것이다.

따라서, 상기 개폐홈(21)의 하부압력부(21c)에 의해 작은 힘으로도 개폐포트(14)를 닫을 수 있게 됨으로써 상기 스풀(20)의 상하이동이 토출수의 압력변화에만 의존하게 되어 별도의 액츄에이터가 불필요하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 펌프과열방지용 드레인밸브에 의하면, 토출관의 압력을 낮출 수 있어 펌프의 과열을 방지하고, 액츄에이터를 사용하지 않고도 토출수의 작은 압력변화로 토출수를 차단할 수 있어 설치비용을 줄이고 유지보수가 간편하게 이루어는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 일측에 유입유로(11)가 형성되고, 상기 유입유로(11)와 연통되게 배출유로(12)가 형성되며, 상기 유입유로(11)와 배출유로(12)를 가로질러 스풀홀(13)이 형성되고, 상기 스풀홀(13)의 일측벽에 개폐포트(14)가 형성된 밸브몸체(10)와;

   상기 밸브몸체(10)의 스풀홀(13)을 따라 탄성적으로 슬라이드이동가능하게 구비되고, 일측에 상기 개폐포트(14)를 개폐하는 개폐홈(21)이 원주방향을 따라 함입되어 형성된 스풀(20);을 포함하는 펌프과열방지용 드레인밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 스풀(20)은 상기 개폐홈(21)을 중심으로 상부직경이 하부직경보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 펌프과열방지용 드레인밸브.