KR20110032653A - 쿠션 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쿠션 체크밸브에 관한 것으로, 그 주요구성은 입구와 출구 사이의 공간에 내부챔버가 형성되어 있는 통형상의 외부몸체; 상기 외부몸체의 입구 측 내주면에 부착되는 환형의 안착시트; 상기 내부챔버에 전후 이동 가능하게 장착되어 상기 안착시트와 접촉 또는 이격되면서 상기 입구를 개폐하되, 상기 입구를 개방하도록 후진하는 후진 말기에 후진속도가 감쇄하도록 되어 있는 원통형 디스크; 상기 디스크의 내주면에 동축 상으로 결합됨과 동시에 상기 출구 측 내주면에 장착되어 상기 유체의 유동을 방해하지 않으면서 상기 디스크의 전후 이동을 안내하도록 되어 있는 원통형 안내실린더; 및 상기 안내실린더와 상기 디스크 사이에 장착되어 상기 디스크가 후진함에 따라 점차 압축됨으로써 상기 안내실린더에 대해 상기 디스크를 탄력적으로 지지하도록 되어 있는 탄성부재;로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 위와 같은 구성에 따르면, 밸브 폐쇄위치 또는 완전개방위치에 이르기 직전에 디스크의 이동속도를 급격히 낮추어, 밸브 폐쇄 시 또는 완전개방 시 디스크의 충돌로 인해 발생하는 밸브 내부의 충격이나 그에 따른 소음 및 미세떨림은 물론, 급격한 밸브폐쇄로 인해 발생하는 수격현상을 최소화할 수 있게 된다.

체크밸브, 쿠션, 완충, 쿠션챔버, 디스크, 안내실린더, 플런저

Description

쿠션 체크밸브{Cushion type check valve}

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크의 동작에 의해 유체의 흐름을 일방향으로만 허용하는 일방향 밸브로서 밸브를 개폐하는 디스크가 밸브를 폐쇄 또는 완전개방할 때 접촉하게 되는 내부의 안착시트나 안내실린더와의 충격을 최소화함으로써 개폐동작을 정숙하게 할 수 있도록 한 쿠션 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 사용된다.

따라서, 체크밸브는 밸브를 개폐하는 디스크의 운동이 유체 유동에 의해 제어 또는 조정되는 바, 유체 유동이 급격히 변화할 때 디스크가 폐쇄 또는 완전개방되면서 밸브 내부의 안착시트에 강하게 충돌함으로써 충격이나 소음 발생되는 문제점이 있었다.

더욱이, 디스크가 폐쇄될 때 발생하는 충격으로 밸브 자체에 진동이 발생하 게 되면, 밸브 입구의 안착시트와 디스크의 접촉이 매우 짧은 시간 안에 수차례 반복하게 되는 미세떨림 현상(chattering) 이 발생하여 안정적인 밸브 동작이 저해되는 문제점도 있었다.

또한, 급격한 유동 변화에 따라 디스크가 갑작스럽게 개폐되면, 유체의 운동에너지가 충격파로 변환되어 밸브 자체는 물론 주위의 관로에까지 충격을 미치는 수격현상(water hammering)이 발생하는 문제점이 있었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도면부호 101로 도시된 바와 같은 수격완충용 체크밸브가 제안된 바 있다.

이 체크밸브(101)는 도시된 것처럼, 디스크(107)의 후단 중앙에 플런저(111)가 일체로 부착되고, 이 플런저(111)를 완충실린더(109) 내부에 삽입 장착하고 있다.

이에 따라, 밸브 출구측 관로(123) 상에 발생한 유동으로 인해 디스크(107)가 화살표(A) 방향으로 후진할 때 완충실린더(109) 내부의 유체가 플런저(111)에 의해 밀려나가면서 노즐공(131)을 통과하게 되므로, 완충실린더(109)는 일종의 댐퍼로서 디스크(107)의 후진속도를 낮추고 디스크(107)에 가해진 충격을 흡수하게 되며, 따라서 체크밸브(101)는 디스크(107)와 안착시트(105)가 접촉하여 밸브(101)가 폐쇄될 때 발생하는 충격은 물론, 이에 따른 소음이나 떨림 현상을 감소시키게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 수격완충용 체크밸브(101)는 먼저, 밸브 입구측 관로(121)에 유동이 발생하여 디스크(107)가 도 2에 도시된 것처럼 화살표(B) 방향 으로 이동하여 완전개방될 때 가이드(112) 후단에 완충 없이 고속으로 충돌하므로, 폐쇄 시에 비해 큰 충격이 발생하고, 이에 따라 큰 소음 및 떨림이 야기되는 문제점이 있었다.

또한, 밸브 출구측 관로(123)에 유동이 발생하여 디스크(107)가 후진할 때 최초 도 2에 도시된 완전개방 상태에서 후진이 개시되어 안착시트(105)와 접촉함으로써 최종 폐쇄상태로 될 때까지 완충실린더(109)에 의한 완충작용이 연속해서 일어나므로, 완전개방 상태에서 폐쇄 상태에 이르는 디스크의 동작이 전체적으로 매우 완만하게 이루어져, 폐쇄 시 밸브의 응답성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

아울러, 디스크(107) 전후진 시 디스크(107)와 접촉하는 가이드(112), 플런저(111)와 접촉하는 실린더(109)에 의해서만 디스크(107) 및 플런저(111)의 안내가 이루어지므로, 고압에 의해 이동하는 디스크(107)의 동작이 불안정해지고, 따라서 동작 불량이나 고장이 발생하거나 또는 접촉이 일어나는 부재 들 간에 소음이나 마모가 발생할 수 있는 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 완충용 체크밸브가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 밸브 개폐를 위해 밸브 내부에서 전후 이동하는 디스크가 밸브 폐쇄위치 또는 완전개방위치에 이르기 직전에 디스크의 속도를 급격히 낮춤으로써, 밸브 폐쇄 시 또는 완전개방 시 디스크로 인해 발생하는 밸브 내부의 충 격이나 그에 따른 소음 및 미세떨림을 최소화하는 데 그 목적이 있다.

또한, 밸브 폐쇄나 완전개방에 임박한 시점과 반대로 그 외의 시점에서는 디스크가 고속으로 이동할 수 있도록 함으로써, 디스크의 운동이 왕복되는 전구간에 걸쳐 퀵-슬로(quick-slow) 동작을 반복하도록 하여, 디스크 동작 시 발생하는 충격이나 소음 등은 최소화하면서도, 전체적인 동작 속도는 여전히 빠르게 유지하여 밸브 폐쇄나 개방 시의 응답성을 높일 수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.

아울러, 운동부재인 디스크와 플런저가 고정부재인 안착시트와 안내실린더에 의해 안정적으로 상대 이동할 수 있도록 함으로써 디스크나 플런저의 오동작으로 인한 마모, 고장 또는 소음 등을 사전에 방지할 수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 유체 유동의 상류측에 입구를, 하류측에 출구를 각각 형성하고 상기 입구와 상기 출구 사이의 공간에 내부챔버가 형성되어 있는 통형상의 외부몸체; 상기 외부몸체의 입구 측 내주면에 부착되는 환형의 안착시트; 상기 내부챔버에 전후 이동 가능하게 장착되어 상기 안착시트와 접촉 또는 이격되면서 상기 입구를 개폐하되, 상기 입구를 개방하도록 후진하는 후진 말기에 후진속도가 감쇄하도록 되어 있는 원통형 디스크; 상기 디스크의 내주면에 동축 상으로 결합됨과 동시에 상기 출구 측 내주면에 장착되어 상기 유체의 유동을 방해하지 않으면서 상기 디스크의 전후 이동을 안내하도록 되어 있는 원통형 안내실린더; 및 상기 안내실린더와 상기 디스크 사이에 장착되어 상기 디스크가 후진함 에 따라 점차 압축됨으로써 상기 안내실린더에 대해 상기 디스크를 탄력적으로 지지하도록 되어 있는 탄성부재;로 이루어지는 쿠션 체크밸브를 제공한다.

또한, 상기 원통형 디스크는 상기 안내실린더의 외주면에 유체밀봉 상태로 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 내부에 제1 쿠션챔버를 형성하며, 벽체에 상대적으로 대직경인 통공과 상대적으로 소직경인 오리피스공이 형성되되, 상기 통공이 상기 오리피스공보다 후방에 위치하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 안내실린더 내주면을 따라 유체 밀봉상태로 전후 이동 가능하게 결합되어 상기 안내실린더 내부에 제2 쿠션챔버를 형성하는 플런저; 및 상기 플런저에 축선을 따라 길게 장착되어 상기 안내실린더를 관통하되, 상기 안내실린더를 관통해 뻗어있는 전방 부분이 상기 디스크의 축심을 관통하여 일체로 부착되어 있는 플런저 로드;를 더 포함하고 있으며, 상기 안내실린더는 상기 디스크에 의해 막히지 않도록 상대적으로 대직경인 통공이 벽체를 관통하여 형성되고, 상기 플런저는 상대적으로 소직경인 오리피스공이 축방향으로 관통되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스크는 측벽면 전방에 상기 내부챔버와 상기 제1 쿠션챔버를 연결하는 제1 내부체크밸브가 장착되고, 상기 플런저는 상기 내부챔버와 상기 제2 쿠션챔버를 연결하는 제2 내부체크밸브가 축방향으로 장착되되, 상기 제1 내부체크밸브는 상기 내부챔버에서 상기 제1 쿠션챔버로만, 상기 제2 내부체크밸브는 상기 내부챔버에서 상기 제2 쿠션챔버로만 유체의 유동이 가능한 일방향밸브인 것이 바람직하다.

본 발명의 쿠션 체크밸브에 의하면, 밸브의 개폐를 위해 디스크가 전진 또는 후진할 때 안착시트 또는 안내실린더와의 접촉이 임박한 시점에서 제2 쿠션챔버 또는 제1 쿠션챔버에서 배출되는 유체의 유동저항이 급격히 증대되도록 하여 디스크의 전후진 이동속도를 감소시킴으로써, 안착시트 또는 안내실린더에 가해지는 디스크의 충격을 최소화할 수 있게 되므로, 이로 인한 소음이나 미세떨림은 물론 수격현상도 제거할 수 있게 된다.

또한, 디스크가 전진할 때는 플런저가 안내실린더의 통공을 폐쇄하기 전까지 반대로 디스크가 후진할 때는 디스크의 통공이 안내실린더에 의해 폐쇄되기 전까지 제2 또는 제1 쿠션챔버에 수용된 유체가 밸브 내부챔버로 원활하게 배출되므로, 디스크의 전후진이 신속하게 이루어져 디스크의 운동이 이동 전구간에 걸쳐 퀵-슬로(quick-slow) 동작을 반복함으로써 감속에 의한 디스크의 완충성능 증대에도 불구하고 밸브 개폐에 따른 응답성을 높게 유지할 수 있게 된다.

아울러, 디스크나 플런저가 안내실린더에 의해서만 안내되지 않고 축선 상에 장착된 플런저 로드를 통해서도 동시에 안착시트와 안내실린더의 중심 부분에서 미끄럼 안내되므로, 디스크이 운동이 보다 안정화되어 디스크의 오동작으로 인한 마모나 소음 또는 고장을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쿠션 체크밸브를 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 쿠션 체크밸브는 디스크의 동작에 의해 유체의 흐름을 일방향으로 만 허용하는 일방향 밸브로서, 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이 크게 외부몸체(3), 안착시트(5), 원통형 디스크(7), 원통형 안내실린더(9), 및 탄성부재(10)로 이루어지며, 플런저(11)와 플런저 로드(13)을 더 포함하고 있다.

여기에서, 먼저 상기 외부몸체(3)는 본 발명 쿠션 체크밸브(1)의 하우징 역할을 하는 통체로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 작동유체가 유입되는 상류측에 입구(21)가, 반대로 작동유체가 유출되는 하류측에 출구(23)가 각각 형성되며, 입구(21)와 출구(23) 사이의 공간에 내부챔버(25)가 형성된다. 이때, 외부몸체(3)는 조립을 용이하게 할 수 있도록 최대 직경부를 중심으로 분리/결합될 수 있는 좌우 두 개의 하우징(15,16)으로 제작되는 것이 바람직하며, 좌우 하우징(15,16)은 유체 밀봉상태로 접촉된 각각의 플랜지(41,42)에 결합되는 볼트/너트(43,44)에 의해 착탈 가능하게 체결된다.

상기 안착시트(5)는 디스크(7)를 안착시키는 환형의 시트부로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부몸체(3)의 입구(21) 측에 부착되어 전후 이동하는 디스크(7)와 접촉 또는 이격됨으로써 밸브(1)를 개폐하도록 되어 있다. 특히, 본 발명의 안착시트(5)는 위와 같이 디스크(7)를 안착시키는 이외에 플런저 로드(13)를 미끄럼 안내할 수 있는 역할을 겸하도록 되어 있는 바, 이를 위해 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 중심부에 플런저 로드(13)를 끼워 넣을 수 있는 부싱 형태의 허브(45)가 위치하고, 이 허브(45)로부터 링체(49)의 내주면까지 복수의 지지대(47)가 방사상으로 뻗어 있는 마치 자동차 조향핸들과 같은 형태를 띠고 있다.

상기 원통형 디스크(7)는 위에서 언급한 바와 같이 안착시트(5)와 접촉/이격 되면서 밸브(1)를 개폐하는 부분으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 후단이 개방된 원통체로 되어 있고, 따라서 내부에 제1 쿠션챔버(27)를 형성하며, 안착시트(5)와 안내실린더(9) 사이에서 안내실린더(9) 위에 유체 밀봉상태로 미끄럼 가능하게 끼워져 내부챔버(25)의 전후로 이동함으로써 안착시트(5)와 접촉 또는 이격되어 밸브(1)의 입구(21)를 개폐하게 된다.

원통형 디스크(7)는 또한, 전방부분의 직경이 확대되어 안착시트(5)의 링체(49)와 접촉/분리되는 밀착헤드(51)를 형성하고 있는 바, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 밀착헤드(51)의 외주면 일측에 상대적으로 소직경인 오리피스공(31)이 형성되어 있으며, 다른 일측에 내부챔버(25)와 제1 쿠션챔버(27)를 연결하는 제1 내부체크밸브(38)가 형성되어 있다. 이때, 오리피스공(31)은 밀착헤드(51) 자체에 직접 가공할 수도 있으나, 도시된 것처럼 밀착헤드(51)의 관통공(53)에 끼워져 결합되는 마개(55)에 가공하여 착탈이 가능하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 내부체크밸브(38)는 내부챔버(25)와 제1 쿠션챔버(27)를 연결함에 있어 내부챔버(25)의 유체가 제1 쿠션챔버(27)로 유입되되, 제1 쿠션챔버(27)의 유체가 내부챔버(25)로 유출되는 것은 저지하는 일방향 밸브로 제작된다.

한편, 원통형 디스크(7)는 외주면 벽체 상에 오리피스공(31)보다 상대적으로 대직경인 통공(29)이 관통 형성되는 바, 이 통공(29)은 오리피스공(31)보다 후방에 위치함으로써 디스크(7)가 후진할 때 내주면에 밀착된 안내실린더(9)에 의해 오리피스공(31)보다 먼저 폐쇄되어 후진 말기에 제1 쿠션챔버(27) 내의 압력을 높이게 되며, 따라서 디스크(7)는 안착시트(5)와의 접촉에 임박하여 후진속도가 감쇄됨으 로써 접촉 시 충격이 크게 완화된다.

상기 원통형 안내실린더(9)는 디스크(7)를 안쪽에서 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 수단으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 디스크(7)의 내주면에 동축 상으로 결합되는 원통형의 몸체부(57)와, 이 몸체부(57)의 후단에서 출구(23) 측 내주면을 향해 방사상으로 뻗어 있는 복수의 지지대(59), 그리고 출구(23) 측 내주면에 밀착되는 링체(61)로 이루어져 있으며, 따라서 내부챔버(25)에서 출구(23) 측으로 이동하는 유체의 흐름을 방해하지 않으면서 디스크(7)의 전후 이동을 안내하도록 되어 있다.

이를 위해, 몸체부(57)는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 외주면 앞쪽에 밀봉링(63)이 끼워져 미끄럼 이동하는 디스크(7)와 유체밀봉 상태를 유지하도록 되어 있으며, 후단의 개구로 삽입되는 플런저(11)와 함께 내부에 제2 쿠션챔버(33)를 형성하도록 되어 있는 바, 플런저(11)를 디스크(7)와 연동시키는 플런저 로드(13)가 통과되도록 도 6에 도시된 바와 같이, 전면 중심부분에 관통공(65)이 형성되어 있다.

특히, 몸체부(57)는 제2 쿠션챔버(33)의 내주면 앞쪽에 벽체를 관통하여 통공(35)이 형성되는 바, 플런저(11)가 전진할 때 제2 쿠션챔버(33)에 수용된 유체가 이 통공(35)을 통해 내부챔버(25)로 원활하게 유출될 수 있도록 하는데, 이때 몸체부(57)는 도 4에 도시된 것처럼 디스크(7)가 완전히 개방된 상태 즉, 도면 상 우사점에 위치한 상태에서, 통공(35)의 출구에서 내부챔버(25)로 이어지는 유로를 확보하기 위해 통공(35)의 출구에서부터 후단에 이르는 외주면의 직경이 디스크(7)의 내주면과 접촉하는 전방측 외주면의 직경보다 축소되어 있으며, 축경된 외주면(67)의 길이도 디스크(7) 내주면의 길이보다 약간 길게 되어 있다.

상기 탄성부재(10)는 밸브(1) 개폐를 위해 전후진하는 디스크(7)를 안내실린더(9)에 대해 탄력적으로 지지하는 수단으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 안내실린더(9)의 밀착헤드(51) 후면과 디스크(7) 몸체부(57) 후단의 어깨부(69) 사이에 장착되는 바, 디스크(7) 전면에 가해지는 유체압에 의해 디스크(7)가 후진함에 따라 점차 압축되어 밸브(1)를 개방하게 되며, 유체압이 제거된 때 최대로 신장되어 디스크(7)를 안착시트(5)에 대해 가압함으로써 밸브(1)를 폐쇄하게 된다.

상기 플런저(11)는 안내실린더(9) 내부에 제2 쿠션챔버(33)를 형성하기 위한 수단으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 안내실린더(9) 내주면을 따라 유체 밀봉상태로 전후 이동 가능하게 결합되는 바, 이를 위해 외주면 앞쪽에 밀봉링(71)이 끼워져 있으며, 플런저 로드(13)가 삽입되는 관통공(72)이 축선을 따라 형성되어 있다.

또한, 플런저(11)는 안내실린더(9) 몸체부(57)의 통공(35)에 비해 상대적으로 소직경인 오리피스공(37)이 축방향으로 관통 형성되는 바, 이 오리피스공(37)은 디스크(7)의 오리피스공(31)과 마찬가지로 플런저(11) 자체에 직접 가공할 수 있을 뿐 아니라, 보다 바람직하게는 도시된 것처럼 플런저(11)에 축방향으로 관통된 관통공(73)에 끼워져 결합되는 마개(75)에 가공하여 착탈 가능하게 할 수도 있다. 뿐만 아니라, 플런저(11)는 내부챔버(25)와 제2 쿠션챔버(33)를 연결하는 제2 내부체크밸브(39)가 축방향으로 관통 설치되는 바, 이 밸브(39)는 내부챔버(25)의 유체가 제2 쿠션챔버(33)로 유입되는 것은 허용하되, 제2 쿠션챔버(33)에서 내부챔버(25)로 유출되는 것은 저지하는 일방향 밸브로 제작된다.

끝으로, 상기 플런저 로드(13)는 플런저(11)를 디스크(7)와 연동시키기 위한 연결수단으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 플런저(11) 뿐 아니라 플런저(11)와 동축 상으로 배열된 안내실린더(9), 디스크(7), 안착시트(5)의 축선을 따라 길게 장착되되, 디스크(7) 관통공(65) 및 플런저(11) 관통공(72)에는 각각 일체로 부착되어 있고, 안내실린더(9) 관통공(36) 및 허브(45)에는 미끄럼 이동 가능하게 끼워져 있다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쿠션 체크밸브(1)의 작용을 설명한다.

본 발명의 쿠션 체크밸브(1)는 개방될 때 도 3에 도시된 폐쇄상태에서 도 4에 도시된 완전개방상태로 점차 전환되는데, 최초 디스크(7)는 도 3에 도시된 것처럼 도면 상 좌사점에서 안착시트(5)와 접촉되어 밸브(1)를 폐쇄하게 된다.

일단, 상류측에 발생한 유동으로 디스크(7) 전면에 압력이 가해지고, 이 압력이 압축스프링과 같은 탄성부재(10)의 반발력보다 커지면, 디스크(7)는 플런저(11) 및 플런저 로드(13)와 함께 뒤쪽으로 밀려 나가며, 이때 링체(49)와 밀착헤드(51) 사이가 떨어지면서 밸브(1)가 개방된다.

계속해서, 유체 유입량이 더 많아지면 디스크(7)는 뒤쪽으로 점차 더 이동하게 되고, 이에 따라 제1 쿠션챔버(27)도 점차 작아지며, 작아진 부피만큼 제1 쿠션챔버(27) 내에 수용된 유체도 통공(29)을 통해 내부챔버(25)로 배출된다. 이때, 통 공(29)은 직경을 충분히 크게 함으로써, 제1 쿠션챔버(27) 내의 유체가 원활히 배출될 수 있도록 하여 신속한 디스크(7)의 후진에 지장을 초래하지 않도록 한다. 한편, 디스크(7)와 연동하도록 되어 있는 플런저(11)도 또한 점차 뒤쪽으로 이동하므로, 부피가 점차 커지는 제2 쿠션챔버(33) 내에는 부압이 발생하며, 이 부압에 의해 제2 내부체크밸브(39)가 개방되면서 제2 쿠션챔버(33) 내부로 내부챔버(25)의 유체가 유입되며, 플런저(11)가 뒤쪽으로 넘어 간 통공(35)을 통해서도 내부챔버(25)의 유체가 유입된다.

곧이어, 통공(29)이 안내실린더(9)에 의해 막히게 되면, 제1 쿠션챔버(27)에 남아 있던 유체는 오리피스공(31)을 통해서만 내부챔버(25)로 배출될 수 있으므로, 이때 발생하는 저항으로 인해 디스크(7)의 후진속도는 급격히 떨어지게 되고, 따라서 디스크(7)는 도 4에 도시된 우사점에 이르러 밸브(1)를 완전개방할 때 안내실린더(9)와 충돌 없이 정숙한 접촉을 이루게 된다.

반대로, 유체 흐름이 정지되어 디스크(7) 전면에 걸리는 유체압력이 사라지면 쿠션 체크밸브(1)는 도 4의 완전개방상태에서 도 3의 폐쇄상태로 점차 전환되는데, 최초 디스크(7)가 탄성부재(10)의 반발력에 의해 도면 상 좌측으로 이동하여 전진한다.

이에 따라, 제1 쿠션챔버(27)는 점차 커지며, 커진 부피만큼 제1 쿠션챔버(27) 내에 부압이 걸려 이 부압에 의해 제1 내부체크밸브(38)가 개방되면서 내부챔버(25)의 유체가 제1 쿠션챔버(27) 내부로 유입되며, 곧이어 안내실린더(9) 앞쪽으로 나와 개방된 통공(29)을 통해서도 내부챔버(25)의 유체가 제1 쿠션챔버(27)로 유입된다. 이와 동시에, 디스크(7)와 연동하도록 되어 있는 플런저(11)도 점차 앞쪽으로 이동하는 바, 제2 쿠션챔버(33) 내부에 수용된 유체도 통공(35)을 통해 내부챔버(25)로 배출되는데, 이때, 통공(35)의 직경을 충분히 크게 하여 제2 쿠션챔버(33) 내의 유체가 내부챔버(25)로 빠져나가는데 전혀 지장을 초래하지 않도록 함으로써 디스크(7)는 신속하게 전진할 수 있게 된다.

곧이어, 플런저(11)에 의해 통공(35)이 막히게 되면, 제2 쿠션챔버(33)에 남아 있던 유체는 오리피스공(37)을 통해서만 내부챔버(25)로 배출될 수 있으므로, 이때 발생하는 저항으로 인해 디스크(7)의 전진속도는 급격히 떨어지게 되고, 따라서 디스크(7)는 도 3에 도시된 좌사점에서 안착시트(5)와 접촉할 때 충돌을 일으키지 않으므로, 밸브(1) 폐쇄가 정숙하게 이루어진다.

도 1은 종래의 수격완충용 체크밸브를 도시한 개략 종단면도.

도 2는 도 1의 체크밸브가 완전개방된 상태를 도시한 개략 종단면도.

도 3은 본 발명에 따른 쿠션 체크밸브의 밸브 폐쇄상태를 도시한 종단면도.

도 4는 도 3에 도시된 체크밸브의 밸브 완전개방상태를 도시한 종단면도.

도 5는 도 3에 도시된 안착시트의 평면도.

도 6은 도 3에 도시된 안내실린더의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 쿠션 체크밸브 3 : 외부몸체

5 : 안착시트 7 : 디스크

9 : 안내실린더 10 : 탄성부재

11 : 플런저 13 : 플런저 로드

21 : 입구 23 : 출구

25 : 내부챔버 27 : 제1 쿠션챔버

29, 35 : 통공 31, 37 : 오리피스공

33 : 제2 쿠션챔버 38 : 제1 내부체크밸브

39 : 제2 내부체크밸브 45 : 허브

49 : 링체 51 : 밀착헤드

57 : 몸체부 69 : 어깨부

Claims (4)

1. 유체 유동의 상류측에 입구(21)를, 하류측에 출구(23)를 각각 형성하고 상기 입구(21)와 상기 출구(23) 사이의 공간에 내부챔버(25)가 형성되어 있는 통형상의 외부몸체(3);

   상기 외부몸체(3)의 입구(21) 측 내주면에 부착되는 환형의 안착시트(5);

   상기 내부챔버(25)에 전후 이동 가능하게 장착되어 상기 안착시트(5)와 접촉 또는 이격되면서 상기 입구(21)를 개폐하되, 상기 입구(21)를 개방하도록 후진하는 후진 말기에 후진속도가 감쇄하도록 되어 있는 원통형 디스크(7);

   상기 디스크(7)의 내주면에 동축 상으로 결합됨과 동시에 상기 출구(23) 측 내주면에 장착되어 상기 유체의 유동을 방해하지 않으면서 상기 디스크(7)의 전후 이동을 안내하도록 되어 있는 원통형 안내실린더(9); 및

   상기 안내실린더(9)와 상기 디스크(7) 사이에 장착되어 상기 디스크(7)가 후진함에 따라 점차 압축됨으로써 상기 안내실린더(9)에 대해 상기 디스크(7)를 탄력적으로 지지하도록 되어 있는 탄성부재(10);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿠션 체크밸브.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 원통형 디스크(7)는 상기 안내실린더(9)의 외주면에 유체밀봉 상태로 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 내부에 제1 쿠션챔버(27)를 형성하며, 벽체에 상대 적으로 대직경인 통공(29)과 상대적으로 소직경인 오리피스공(31)이 형성되되, 상기 통공(29)이 상기 오리피스공(31)보다 후방에 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 쿠션 체크밸브.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 안내실린더(9) 내주면을 따라 유체 밀봉상태로 전후 이동 가능하게 결합되어 상기 안내실린더(9) 내부에 제2 쿠션챔버(33)를 형성하는 플런저(11); 및

   상기 플런저(11)에 축선을 따라 길게 장착되어 상기 안내실린더(9)를 관통하되, 상기 안내실린더(9)를 관통해 뻗어있는 전방 부분이 상기 디스크(7)의 축심을 관통하여 일체로 부착되어 있는 플런저 로드(13);를 더 포함하고 있으며,

   상기 안내실린더(9)는 상기 디스크(7)에 의해 막히지 않도록 상대적으로 대직경인 통공(35)이 벽체를 관통하여 형성되고, 상기 플런저(11)는 상대적으로 소직경인 오리피스공(37)이 축방향으로 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 쿠션 체크밸브.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 디스크(7)는 측벽면 전방에 상기 내부챔버(25)와 상기 제1 쿠션챔버(27)를 연결하는 제1 내부체크밸브(38)가 장착되고, 상기 플런저(11)는 상기 내부챔버(25)와 상기 제2 쿠션챔버(33)를 연결하는 제2 내부체크밸브(39)가 축방향으로 장착되되,

   상기 제1 내부체크밸브(38)는 상기 내부챔버(25)에서 상기 제1 쿠션챔버(27)로만, 상기 제2 내부체크밸브(39)는 상기 내부챔버(25)에서 상기 제2 쿠션챔버(33)로만 유체의 유동이 가능한 일방향밸브인 것을 특징으로 하는 쿠션 체크밸브.

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