KR20090003248U - 이중 플레이트 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이중 플레이트 체크밸브에 관한 것으로서, 그 주요 구성은 내주면에 한 쌍의 삽입홈이 서로 마주보도록 형성된 원통형 하우징; 상기 한 쌍의 삽입홈을 따라 각각 앞쪽으로 끼워맞춤되어 상기 하우징 내주면에 서로 마주보도록 착탈 가능하게 장착되는 한 쌍의 미끄럼 블록; 상기 한 쌍의 미끄럼 블록 사이에 끼워진 힌지핀 둘레에 피벗 회전 가능하게 장착된 한 쌍의 디스크; 및 상기 하우징의 전면에 결합되어 상기 한 쌍의 삽입홈에 끼워맞춤된 상기 한 쌍의 미끄럼 블록을 눌러 고정하면서 상기 한 쌍의 디스크가 유체밀봉 상태로 안착되도록 하는 시트;로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 위와 같은 구성에 따르면 외주면으로 이어진 관통공이 없기 때문에 밸브 내부의 유체가 관통공을 통해 누설될 염려가 전혀 없고, 삽입홈에 의해 하우징 내주면에 결합되는 디스크 및 미끄럼 블록의 형태가 단순하고 견고하게 되므로, 이와 관련한 생산공정이나 교체과정을 간단하게 할 수 있어 제품의 생산성이나 작업효율성을 높일 수 있고, 아울러 내구강도가 향상됨에 따라 사용수명의 증대를 도모할 수 있게 된다.

체크밸브, 이중 플레이트, 삽입홈, 미끄럼 블록

Description

이중 플레이트 체크밸브{Double plate check valve}

본 고안은 이중 플레이트 체크밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 힌지핀에 피벗 가능하게 끼워지는 한 쌍의 디스크에 의해 유로를 개폐하여 일방향으로만 유동을 허용하는 체크밸브에 있어서, 힌지핀 상하단에 결합되는 미끄럼 블록을 착탈 가능하게 장착하기 위해 하우징 내주면에 가공된 삽입홈의 형태를 단순화시킴으로써, 밸브의 생산공정 및 부품 교체 시의 작업과정이 간단하고 편리하게 이루어질 수 있도록 한 이중 플레이트 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 체크밸브는 배관에 설치되어 유체가 한 쪽 방향으로만 흐르도록 하는 밸브로서, 배관 내의 유체 흐름에 의해 작동되므로 일체의 외부 동력을 필요로 하지 않으면서도 제어밸브로서 유용하게 사용되며, 대표적으로 리프트 체크밸브, 스윙 체크밸브, 디스크 체크밸브, 단일 플레이트 체크밸브, 이중 플레이트 체크밸브 등을 들 수 있다.

이들 중에서 특히 이중 플레이트 체크밸브는 도 1 및 도 2에 도면부호 101로 도시된 바와 같이, 직경방향 힌지핀 상에 피봇 가능하게 장착된 두 개의 반원형 디스크에 의해 유로를 개폐하는 밸브로서, 크게 하우징(103), 한 쌍의 디스크(105), 및 시트(107)로 이루어져 있다.

여기에서, 먼저 하우징(103)은 유체의 관로 상에 나란히 설치되는 원통관으로서 시트(107)와 디스크(105)를 지지하는 역할을 하며, 시트(107)는 하우징(103)의 전면에 결합되는 덮개판으로서 배면에 부착된 패킹(109)이 디스크(105)에 밀착됨으로써 폐쇄위치에서 디스크(105)와의 유체 밀봉을 유지하도록 되어 있다. 또한, 디스크(105)는 하우징(103)의 내주면에 직경방향으로 설치되는 힌지핀(111)에 피벗 회전이 가능하게 장착되는 바, 무부하 상태에서는 스프링(113)에 의해 시트(107)의 패킹(109) 위로 가압되며, 스프링(113)의 탄발력보다 큰 압력이 작용하는 부하 상태에서는 힌지핀(111)을 중심으로 회전하여 유로를 개방한다. 이때, 디스크(105)의 개방각도가 90° 이상 넘어가지 않도록, 힌지핀(111)의 바로 위에 정지핀(112)이 나란히 장착되어 있다.

따라서, 이 체크밸브(101)에 의하면, 관로와 직각으로 설치된 디스크(105)의 피벗 회전에 의해 유체의 유동을 일방향으로만 허용할 수 있게 되는데, 디스크(105)의 회전 조작을 위해 별도의 동력을 필요로 하지 않기 때문에, 다른 밸브들과는 달리 일단 설치한 후에는 유지, 보수에 대한 관심을 소홀히 하기 쉽다.

이에 따라, 이중 플레이트 체크밸브(101)는 디스크(105)가 손상된 때 수리 또는 교체가 보다 편리하게 이루어지도록, 도 2에 도시된 것처럼 디스크(105)를 착탈 가능한 방식으로 하우징(103)에 장착하는 바, 하우징(103)의 벽면 일측에 형성된 관통공(115,116)에 삽입되어 상하 플러그(117,118)에 의해 마감된 힌지핀(111)과 정지핀(112)을 도 1에 도시된 것처럼 하우징(103)으로부터 빼냄으로써 디스 크(105)를 쉽게 분리하여 교체할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같이 하우징(103) 외부에서 관통공(115,116)을 통해 힌지핀(111)과 정지핀(112)을 빼내도록 한 구조는 사용기간이 길어짐에 따라 플러그(117,118) 등 관통공(115,116) 밀봉수단이 점차 노후되어 밀봉성능이 저하되므로, 관통공(115,116)을 통해 유체의 누설이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

이에 따라, 도 3에 201로 도시된 것처럼, 힌지핀을 밸브 하우징 내부에 고정하는 이중 플레이트 체크밸브가 제안된 바, 이 체크밸브(201)는 도시된 것처럼, 반원형 디스크(205)가 피벗 가능하게 장착되는 힌지핀(211)과 이 디스크(205)의 최대 회전 변위를 90°로 제한하는 정지핀(219)이 상하 한 쌍의 미끄럼 블록(221) 사이에 끼워져 있으며, 이 미끄럼 블록(221)은 밸브 하우징(203)의 내주면에 서로 마주보도록 길이방향으로 절결된 상하 한 쌍의 안내홈(223) 위로 결합되어 들어가는 구조로 되어 있다. 따라서, 힌지핀(211)과 정지핀(219)을 미끄럼 블록(221)을 통해 밸브 하우징(203)에 쉽게 착탈할 수 있어 디스크(205) 교체를 여전히 편리하게 할 수 있으면서도, 유체의 누설을 전혀 염려할 필요가 없게 된다.

그런데, 이 체크밸브(201)는 도 3에 도시된 바와 같이, 미끄럼 블록(221)을 안내홈(223) 안으로 밀어 넣은 후, 밖으로 빠져나오지 않도록 하기 위해 안내홈(223)의 끝 부분에 키홈(225)을 파고, 이 키홈(225) 안에 반달키(227)를 끼워 미끄럼 블록(221)을 고정하도록 되어 있는 바, 하우징(203) 내주면에 안내홈(223)을 가공하고, 그 끝 부분에 키홈(225)을 또 가공하는 한편, 미끄럼 블록(221)과 반달키(227)를 별도로 제작하여야 하는 등 가공과 부품 제작을 위한 공정이 늘어난다. 또한, 조립 시 위와 같은 공정을 통해 가공된 안내홈(223)에 미끄럼 블록(221)을 밀어 넣고, 키홈(225)에 반달키(227)를 꽂아 나사(229)를 체결하는 등 반달키(227)에 의해 미끄럼 블록(221)을 고정하기 위한 번거로운 과정이 추가되므로, 체크밸브(201)의 전체적인 생산라인이 복잡해지고, 생산단가 및 시간이 증대되는 등 제품 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

아울러, 체크밸브(201)는 미끄럼 블록(221)을 고정하고 있는 반달키(227)가 얇고, 작기 때문에 내구강도가 떨어져 쉽게 파손되므로, 미끄럼 블록(221)을 이용한 힌지핀(211)과 정지핀(219)의 착탈 구조가 손상되면서 잦은 고장을 일으키는 문제점도 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 이중 플레이트 체크밸브가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 디스크를 하우징에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 해주는 구조를 간단하고 견고한 형태로 변경함으로써, 체크밸브의 생산공정이나 교체작업을 좀더 단순화시킴으로써 제품 생산성 및 교체작업의 효율성을 향상시킴과 동시에, 디스크 착탈 구조의 내구강도를 높여 사용수명을 증대시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

따라서, 본 고안은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 원통관 형태의 외부 몸체를 이루고 있으며, 내주면에 한 쌍의 삽입홈이 서로 마주보도록 형성되되, 상기 한 쌍의 삽입홈은 상기 내주면 상에 길이방향으로 형성되어 뒤쪽으로 막혀 있는 하우징; 상기 한 쌍의 삽입홈을 따라 각각 앞쪽으로 끼워맞춤되어 상기 하우징 내주면에 서로 마주보도록 착탈 가능하게 장착되는 한 쌍의 미끄럼 블록; 상기 한 쌍의 미끄럼 블록 사이에 끼워진 힌지핀 둘레에 피벗 회전 가능하게 장착되어, 상기 하우징 안 쪽에 형성되는 유로를 일방향으로 개폐하는 한 쌍의 디스크; 및 상기 하우징의 전면에 결합되어 상기 한 쌍의 삽입홈에 끼워맞춤된 상기 한 쌍의 미끄럼 블록을 눌러 고정하며, 상기 한 쌍의 디스크에 의해 개폐되는 한 쌍의 개방구가 관통되어 있고, 배면의 상기 한 쌍의 개방구 주위로 한 쌍의 패킹이 부착되어 밸브폐쇄 시 상기 한 쌍의 디스크가 유체밀봉 상태로 안착되도록 하는 시트;로 이루어지는 이중 플레이트 체크밸브를 제공한다.

따라서, 본 고안의 이중 플레이트 체크밸브에 의하면, 밸브 조립라인에서 완성품을 만들기 위해 부품들을 조립할 때 힌지핀을 통해 좌우 한 쌍의 디스크가 피벗 회전 가능하게 장착된 미끄럼 블록을 하우징의 삽입홈에 밀어 넣는 것만으로 간단히 디스크와 하우징을 결합할 수 있고, 삽입홈에 끼워맞춤된 미끄럼 블록이 별도의 지지수단 없이 하우징의 전면에 결합되는 시트에 의해 자연스럽게 고정될 수 있으며, 이와 같이 간단하게 디스크를 하우징에 착탈 가능하게 장착할 수 있도록 해주는 삽입홈이 매우 견고하면서도 별도의 가공공정을 추가하지 않고 하우징 성형 시 동시에 형성될 수 있다.

따라서, 본 고안의 체크밸브는 디스크의 착탈을 가능하게 하기 위해 하우징 의 외주면으로부터 내부로 이어진 별도의 관통공을 가공하지 않아도 되기 때문에, 이러한 관통공을 통해 밸브의 유체가 외부로 누설되는 것을 전혀 염려할 필요가 없으므로, 사용 안전성 및 신뢰성을 대폭적으로 높일 수 있게 된다.

또, 사용되는 부품의 수가 적기 때문에, 생산라인을 좀 더 단순화시키고, 부품 수를 줄일 수 있으므로, 생산단가와 시간을 대폭 줄여 제품의 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.

아울러, 삽입홈의 구조가 간단하고, 견고하기 때문에 내구강도를 높일 수 있으므로 사용수명을 증대시킬 수 있으며, 노후된 디스크 등을 교체할 때도 하우징에서 시트만 분리해 내면 삽입홈에서 미끄럼 블록을 빼내는 간단한 조작에 의해 디스크 등의 부품을 하우징에서 빼낼 수 있고 마찬가지로 교체한 새 부품을 쉽게 조립해 넣을 수 있으므로, 부품의 교체에 따른 번거로움도 대폭 줄일 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이중 플레이트 체크밸브를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 고안의 이중 플레이트 체크밸브는 도 4 내지 도 6에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 일반적인 이중 플레이트 체크밸브와 마찬가지로 크게, 하우징(3), 미끄럼 블록(4), 한 쌍의 디스크(5), 및 시트(7)로 구성되는 바, 여기에서 먼저 하우징(3)은 체크밸브(1)의 외부 몸체를 이루는 부분으로서, 도시된 것처럼 길이가 짧은 원통관 형태로 되어 있으며, 도 4 및 도 6에 좌측으로 도시된 내주면(13) 앞부분에 시트(7)를 삽입 장착하기 위한 걸림턱(23)이 원주방향으로 절결되어 있고, 내 주면(13) 뒷부분에 링모양의 걸림턱(24)이 반경방향으로 돌출되어 있다. 특히, 하우징(3)은 도 4 내지 도 8에 도시되어 있는 것처럼, 내주면(13)의 상하단에 서로 마주보는 한 쌍의 삽입홈(11)이 길이방향으로 형성되는 바, 이 삽입홈(11)은 형태가 단순하므로, 하우징(3) 성형 시 동시에 형성할 수 있다. 또한, 삽입홈(11)은 걸림턱(23)의 뒤쪽 모서리로부터 내주면 뒤쪽 모서리까지 뻗어 있는 좌우 안내벽(18)과, 이 좌우 안내벽(18)과 함께 삽입홈(11)을 형성하도록 좌우 안내벽(18) 사이의 내주면 걸림턱(24) 뒷부분을 절결하여 형성한 가로벽(19)으로 이루어져, 미끄럼 블록(4)을 하우징(3) 앞쪽에서 밀어 넣어 고정하도록 되어 있다.

이때, 안내벽(18)과 가로벽(19)은 반영구적인 강도를 유지할 수 있도록 충분한 두께를 가지며, 삽입홈(11) 안으로 삽입된 미끄럼 블록(4)을 정확한 위치에 보다 확실하게 고정하기 위해 나사(21) 등의 체결요소가 가로벽(19)을 관통하여 미끄럼 블록(4)에 결합될 수 있으나, 미끄럼 블록(4)이 삽입홈(11)에 정합될 정도로 안내벽(18)과 가로벽(19) 그리고 미끄럼 블록(4)의 치수 및 가공 정밀도가 높은 경우에는 나사(21)를 사용되지 않아도 무방하다.

이와 같이 하우징(3)의 삽입홈(11)에 각각 끼워맞춤되는 한 쌍의 미끄럼 블록(4)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 삽입홈(11)에 미끄럼 삽입될 수 있는 크기의 직육면체의 블록으로서, 삽입홈(11)을 따라 하우징 내주면(13)에 서로 마주보도록 직경방향으로 장착되는 바, 이렇게 마주보는 사이에 장착되는 힌지핀(15)에 의해 한 쌍의 디스크(5)를 피벗 회전이 가능하게 지지하도록 되어 있으며, 힌지핀(15)의 바로 뒤쪽에 디스크(5)의 후방 회전을 90° 이내로 구속하는 정지핀(16) 이 나란히 장착되어 있다.

따라서, 힌지핀(15)과 정지핀(16)의 상하 양단에 끼워지는 미끄럼 블록(4)은 힌지핀(15)과 정지핀(16)은 물론, 힌지핀(15) 둘레에 끼워지는 한 쌍의 디스크(5)를 하우징 내주면(13)에 착탈 가능하게 고정할 수 있도록 해준다.

한편, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상하 한 쌍의 미끄럼 블록(4) 사이에서 힌지핀(15) 둘레에 장착되는 좌우 한 쌍의 디스크(5)는 체크밸브(1)의 유로를 직접적으로 개폐하는 반원형 판재로서, 배면에 부착된 상하 한 쌍의 허브(25,26)에 의해 힌지핀(15) 위에 회전 가능하게 각각 지지됨으로써 힌지핀(15)을 중심으로 하여 뒤쪽으로 피벗 회전할 수 있게 된다. 이때, 디스크(5) 배면에 부착되는 허브(25,26)의 위치는 좌우 디스크(5) 간에 서로 겹치지 않도록 위아래로 적절히 조정되며, 위쪽 허브(25)와 아래쪽 허브(26) 사이에는 디스크(5)를 폐쇄위치로 가압하는 상하 한 쌍의 비틀림 스프링(27)이 끼워져 있다. 아울러, 힌지핀(15) 위아래로 끼워진 비틀림 스프링(27) 사이에는 칼라(28)가 개재되어 비틀림 스프링(27)의 종방향 탄성을 이용해 좌우 디스크(5)의 허브(25,26)를 상하방향으로 가압하여 허브(25,26), 더 나아가 좌우 디스크(5)가 힌지핀(15)을 따라 상하로 유동(遊動)하지 않도록 한다.

또한, 각각의 디스크(5)는 도 4 내지 도 6에 도시된 것처럼, 상하 비틀림 스프링(27)의 안쪽 코일단(27-1)을 고정하기 위한 고정돌기(29)가 배면에 좌우로 마주보며 돌출되어 있고, 이 고정돌기(29)의 위 또는 아래에는 비틀림 스프링(27)의 바깥쪽 코일단(27-2)을 고정하기 위한 보조돌기(31)가 돌출되어 있다. 아울러, 고 정돌기(29)의 양단 부분에는 좌우 양쪽의 디스크(5)가 도 6에 은선으로 도시된 것처럼 뒤쪽으로 완전히 개방된 때 서로 맞닿음되는 접촉돌기(33)가 돌출되어 있다.

끝으로, 하우징(3) 전면의 걸림턱(23)에 끼워져 고정되는 시트(7)는 도 4 및 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 좌우 양쪽의 디스크(5)에 의해 여닫히는 유체 통로를 형성하는 부분으로, 직경방향 스템부(35)를 중심으로 좌우에 한 쌍의 반원형 개방구(37)가 형성되어 있으며, 닫힌 상태의 디스크(5)와 맞닿음되도록 개방구(37)의 모서리를 따라 반원형의 패킹(17)이 배면에 부착되어 있다. 따라서, 패킹(17)은 디스크(5)에 의해 폐쇄된 개방구(37)의 유체밀봉을 유지시켜 주는데, 이때 패킹(17)으로는 고무재질의 일반 패킹은 물론, 금속재질의 것을 사용하여 디스크(5)와 금속 대 금속 접촉을 하게 할 수도 있다. 아울러, 시트(7)는 외주면을 따라서도 O링(39)이 끼워져 하우징(3)과 사이의 유체밀봉도 함께 달성하게 된다.

이제, 위와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 이중 플레이트 체크밸브의 작용을 설명한다.

본 고안의 체크밸브(1)는 유체 관로 상에 설치된 때, 어느 한 방향으로만 유체의 흐름을 허용하도록 되어 있는 바, 도 4에서는 화살표로 표시된 것처럼 좌측에서 우측으로의 유동은 허용하되, 그 반대방향으로는 유동을 저지한다.

즉, 화살표 방향으로 흘러온 유체가 개방구(37)를 통해 디스크(5) 전면을 가압하면, 디스크(5)는 힌지핀(15)을 중심으로 뒤쪽으로 피벗 회전하여 유로를 개방하게 된다. 이때, 좌우의 디스크(5) 배면을 가압하고 있는 비틀림 스프링(27)의 탄 성에 따라 디스크(5) 개방이 개시되는 유체의 압력을 변화시킬 수 있다.

반대로, 도 4의 우측에서 디스크(5)에 유체의 압력이 작용하더라도 디스크(5)는 패킹(17) 위에 압박되면서 유체 밀봉을 더욱 강화하게 되고, 따라서 유로 폐쇄상태를 그대로 유지하게 된다.

한편, 외적인 요인이나 장기간의 사용으로 인해 디스크(5) 등 밸브(1) 부속에 이상이 발생한 경우에는 도 4에 도시된 것처럼, 시트(7)를 하우징(3)에서 빼낸 다음, 나사(21)가 있을 때는 나사(21)를 풀고, 나사(21)가 없을 때는 곧바로 삽입홈(11)에서 미끄럼 블록(4)을 빼내는 것만으로 간단히 디스크(5) 뭉치를 하우징(3)으로부터 분리해 낼 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 교체된 새 디스크(5) 뭉치를 다시 결합할 때도 미끄럼 블록(4)을 삽입홈(11)에 밀어 넣고, 앞쪽에 시트(7)를 끼워 결합하는 간단한 조작에 의해 재조립을 할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 이중 플레이트 체크밸브의 배면을 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1의 배면도.

도 3은 또 다른 종래의 이중 플레이트 체크밸브의 배면을 도시한 분해 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 이중 플레이트 체크밸브의 배면을 도시한 분해 사시도.

도 5는 본 고안에 따른 이중 플레이트 체크밸브의 배면도.

도 6은 도 5의 평단면도.

도 7은 도 5의 측단면도.

도 8은 도 4에 도시된 시트의 배면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 체크밸브 3 : 하우징

4 : 미끄럼 블록 5 : 디스크

7 : 시트 11 : 삽입홈

13 : 내주면 15 : 힌지핀

16 : 정지핀 17 : 패킹

19 : 가로벽 21 : 나사

23 : 걸림턱 25, 26 : 허브

27 : 비틀림 스프링 29 : 고정돌기

31 : 보조돌기 33 : 접촉돌기

35 : 스템부 37 : 개방구

Claims (2)

1. 원통관 형태의 외부 몸체를 이루고 있으며, 내주면(13)에 한 쌍의 삽입홈(11)이 서로 마주보도록 형성되되, 상기 한 쌍의 삽입홈(11)은 상기 내주면(13) 상에 길이방향으로 형성되어 뒤쪽으로 막혀 있는 하우징(3);

   상기 한 쌍의 삽입홈(11)을 따라 각각 앞쪽으로 끼워맞춤되어 상기 하우징(3) 내주면(13)에 서로 마주보도록 착탈 가능하게 장착되는 한 쌍의 미끄럼 블록(4);

   상기 한 쌍의 미끄럼 블록(4) 사이에 끼워진 힌지핀(15) 둘레에 피벗 회전 가능하게 장착되어, 상기 하우징(3) 안 쪽에 형성되는 유로를 일방향으로 개폐하는 한 쌍의 디스크(5); 및

   상기 하우징(3)의 전면에 결합되어 상기 한 쌍의 삽입홈(11)에 끼워맞춤된 상기 한 쌍의 미끄럼 블록(4)을 눌러 고정하며, 상기 한 쌍의 디스크(5)에 의해 개폐되는 한 쌍의 개방구(37)가 관통되어 있고, 배면의 상기 한 쌍의 개방구(37) 주위로 한 쌍의 패킹(17)이 부착되어 밸브폐쇄 시 상기 한 쌍의 디스크(5)가 유체밀봉 상태로 안착되도록 하는 시트(7);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 플레이트 체크밸브.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 미끄럼 블록(4)은 상기 삽입홈(11) 후방의 가로벽(19)을 관통하여 체결 되는 나사(21)에 의해 상기 삽입홈(11)과 결합되는 것을 특징으로 하는 이중 플레이트 체크밸브.

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