KR20130093299A - 수격 완화 체크밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관에 설치되어 유체의 역류를 방지하는 체크밸브에 관한 것으로, 상세하게는 배관에 설치되어 유체의 역류를 방지하되, 에어댐퍼를 구비하도록 함으로써 체크밸브 작동시 발생하는 수충격을 제거 또는 저감시킬 수 있도록 이루어진 수격 완화 체크밸브에 관한 것이다.

Description

수격 완화 체크밸브{Water hammer check valve}
본 발명은 배관에 설치되어 유체의 역류를 방지하는 체크밸브에 관한 것으로, 상세하게는 배관에 설치되어 유체의 역류를 방지하되, 에어댐퍼를 구비하도록 함으로써 체크밸브 작동시 발생하는 수충격을 제거 또는 저감시킬 수 있도록 이루어진 수격 완화 체크밸브에 관한 것이다.
일반적으로 상수 등과 같은 유체를 이동시키기 위한 배관에는 유체의 이동을 제어하기 위하여 다수의 다양한 밸브류가 설치되며, 상기 밸브류에는 유체의 역류현상을 방지하기 위하여 체크밸브가 사용된다.
유체는 보통 펌프에 의하여 배관을 따라 이동하게 되며, 펌프 정지시 또는 역류를 방지하기 위하여 설치된 체크밸브가 급격하게 유체를 차단하는 등의 다양한 요인에 의하여 유체의 유속이 급속하게 변화하고, 유체 유속의 급변화에 의하여 배관 내의 압력이 급격히 상승 또는 하강하는 수충격(서징현상)이 발생하게 되며, 이러한 수충격은 각종 밸브와 배관 등의 파손시키는 요인이 된다.
상기 수충격(서징현상)에 의한 문제점인 각종 밸브와 배관 등의 파손을 방지하기 위하여 다양한 수충격(압) 완충장치 등이 개발되어 있으며, 아래 첨부되는 특허문헌들과 같이 체크밸브에 대한 다양한 기술이 제시되어 있다.
종래에 제시되어 있는 체크밸브는 유체의 역류현상을 방지하기 위한 것으로, 배관에 체크밸브가 설치됨으로써 배관 내에는 유체 유속의 급변화를 발생시켜 수충격을 발생시키는 문제점이 있다.
즉, 종래의 체크밸브는 열류 차단시(작동시) 수충격(압)을 발생시키는 문제점이 있으며, 이러한 수충격(서징현상)을 제거하거나 저감시키기 위하여 별도의 수충격 완충장치가 설치되어야 함으로써 설치 비용의 상승과 배관 라인이 복잡해지는 문제점이 있다.
(KR) 특허등록 제481408호 (KR) 특허등록 제245990호 (KR) 특허등록 제326720호 (KR) 특허등록 제354854호 (KR) 공개특허 특2002-0025274호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로,
본 발명은 유체의 역류현상을 방지하되, 역류 차단시(작동시) 발생하는 수충격(압)을 제거 또는 수충격의 크기를 낮출(저감시킬) 수 있도록 이루어진 수격 완화 체크밸브를 제공하고자 한다.
즉, 유출구 측에 연통하도록 설치되어 수충격을 제거 또는 저감시키는 수격 완화용 에어챔버댐퍼를 설치하여, 역류 차단시 유체가 수격 완화용 에어챔버댐퍼로 유입되도록 하여 수충격(압)을 제거 또는 저감시키도록 이루어진 수격 완화 체크밸브를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 발명된 본 발명인 수격 완화 체크밸브는, 유체의 역류를 방지하기 위하여 설치되는 체크밸브에 있어서, 유입구와 유출구 사이에 형성된 유로를 개폐시키는 개폐용 디스크의 회전축에는 개폐용 디스크에 개폐하중을 부여하는 밸런스 웨이트와, 닫힘시 충격을 완화시키기 위한 디스크용 완충댐퍼가 설치되고, 상기 유출구 측의 상측에는 공기를 배출하는 공기빼기밸브와, 수격 완화용 에어챔버댐퍼가 구비됨을 특징으로 한다.
즉, 본 발명인 수격 완화 체크밸브는, 유체의 역류를 방지하기 위하여 설치되는 체크밸브에 있어서, 배관에 직렬로 연결되는 유입구와 유출구가 형성되고, 상기 유입구와 유출구 사이에 유로가 형성된 몸체와; 상기 몸체의 상측에 설치된 회전축과; 상기 회전축을 중심으로 회전하여 유로를 개폐시키되, 회전축과 함께 회전하는 개폐용 디스크와; 상기 회전축에 설치되되 몸체의 외측에 위치하며, 회전축과 함께 회전하도록 설치되어 개폐용 디스크에 개폐하중을 부여하는 밸런스 웨이트와; 상기 회전축에 설치되되 몸체의 외측에 위치하는 디스크용 완충댐퍼와; 상기 몸체의 유출구 측의 상측에 설치되는 공기빼기밸브와; 상기 몸체의 유출구 측에 유체가 유입되도록 연통하도록 설치되는 수격 완화용 에어챔버댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 몸체의 유입구와 유출구에는 각각 보조 유입구와 보조 유출구가 형성되고, 상기 보조 유입구와 보조 유출구는 차단밸브가 설치된 바이패스관으로 연결된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명인 수격 완화 체크밸브는, 역류를 방지하고자 개폐용 디스크가 회전하여 유로를 차단시 발생하는 수충격은 유출구 측에 연통하도록 설치된 수격 완화용 에어챔버댐퍼에 유체가 유입되어 발생된 수충격이 제거되거나 저감되게 됨으로써 개폐용 디스크에 의한 유로 차단시 발생하는 수충격을 체크밸브가 자체적으로 해결할 수 있으며, 이로 인하여 종래에 체크밸브에 의한 배관 내에 발생하는 수충격을 해결하고자 설치되는 수충격 완충장치를 제거할 수 있으며, 상기 수충격 완충장치를 제거할 수 있음으로써 설비비용을 절약할 수 있으며, 배관의 구조를 보다 간소화할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 수격 완화 체크밸브에 대한 평면개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 수격 완화 체크밸브에 대한 정단면개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 수격 완화 체크밸브에 대한 측단면개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 수격 완화 체크밸브에 대한 측면개략도.
도 5는 본 발명인 수격 완화 체크밸브의 유로가 열린 상태에 대한 측단면개략도.
도 6은 본 발명인 수격 완화 체크밸브의 유로가 열린 상태에 대한 측면개략도.
도 7은 본 발명인 수격 완화 체크밸브의 유로가 닫힘 상태에 대한 측단면개략도.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 배관에 설치되어 유체의 역류를 방지하되, 작동시 발생하는 수충격(압)을 제거 또는 저감(완충) 시킬 수 있도록 수격 완화 체크밸브에 관한 것이다.
도 1과 2를 참조하면, 본 발명인 수격 완화 체크밸브의 구성은 크게 배관에 직렬로 연결되는 유입구(11)와 유출구(12)가 형성되고, 상기 유입구(11)와 유출구(12) 사이에 유로(13)가 형성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 상측에 설치된 회전축(20)과, 상기 회전축(20)을 중심으로 회전하여 유로(13)를 개폐시키는 개폐용 디스크(30)와, 상기 회전축(20)에 설치되되 몸체(10)의 외측에 위치하며 밸런스 웨이트(40)와, 디스크용 완충댐퍼(50)와, 상기 몸체(10)의 유출구(12) 측에 설치되는 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)와, 공기빼기밸브(70)와, 상기 몸체(10)의 유입구(11)와 유출구(12)에 형성된 보조 유입구(11a)와 보조 유출구(12a)에 설치된 바이패스관(80)으로 구성된다.
도 1 내지 도 3은 참조하면, 상기 몸체(10)는 배관에 직렬로 연결되도록 유입구(11)와 유출구(12)가 형성되고, 상기 유입구(11)와 유출구(12)에는 각각 보조 유입구(11a)와 보조 유출구(12a)가 형성되어 있으며, 상기 유출구(12) 측으로는 개폐용 디스크(30)가 회전축(20)을 중심으로 회전할 수 있도록 내부공간(10a)이 형성되며, 상측부에는 유지 보수를 위하여 덮개(10')가 설치되고, 상기 덮개(10')에는 수충격을 제거 또는 저감(완충) 시키기 위한 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)와, 내부공간(10a) 내의 공기를 외부로 배출할 수 있도록 하는 공기빼기밸브(70)가 설치된다.
상기 유입구(11)와 유출구(12) 사이에는 유로(13)가 형성되며, 상기 유로(13)는 회전축(20)을 중심의 회전하는 개폐용 디스크(30)에 의하여 유체의 흐름을 차단된다. 이러한 상기 유로(13)에는 개폐용 디스크(30)와 기밀상태가 유지될 수 있도록 실링용 가스켓(14)이 설치될 수도 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 상기 회전축(20)은 베어링부재로 지지되어 몸체(10)에 회전할 수 있도록 설치되며, 상기 회전축(20)에는 개폐용 디스크(30)와 밸런스 웨이트(40)와 디스크용 완충댐퍼(50)가 설치된다.
상기 회전축(20)에 설치되는 개폐용 디스크(30)와 밸런스 웨이트(40)와 디스크용 완충댐퍼(50)는 상기 개폐용 디스크(30)가 회전축(20)을 중심으로 회전시 밸런스 웨이트(40)와 디스크용 완충댐퍼(50)도 회전축(20)을 중심으로 회전할 수 있도록 설치된다.
이러한 회전축(20)은 도 2에서와 같이 몸체(10)의 내부공간(10a)을 가로지르도록 설치되되, 일단과 중간부분은 몸체(10)에 회전할 수 있도록 설치되고, 타단은 몸체(10)의 외측에 설치되는 개폐용 디스크(30)와 밸런스 웨이트(40)가 설치될 수 있도록 돌출되게 설치된다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상기 개폐용 디스크(30)는 회전축(20)을 중심으로 회전하도록 설치되어 상기 몸체(10)의 유입구(11)와 유출구(12) 사이에 형성된 유로(13)을 개폐하는 구성이다.
이러한 상기 개폐용 디스크(30)는 회전축(20)을 중심으로 회전시 회전축(20)도 함께 회전할 수 있도록 설치되는 것으로, 보통 개폐용 디스크(30)에 설치된 연결다리(31)를 회전축(20)에 키(Key)를 사용하여 설치한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 밸런스 웨이트(40)는 개폐용 디스크(30)가 작은 유체의 압력에 의하여 회전하여 유로(13)가 열리는 현상을 방지하기 위하여 개폐하중을 부여하는 구성으로, 몸체(10)의 외측에 위치하도록 회전축(20)에 설치되며, 상기 회전축(20)을 중심으로 회전하도록 설치되되, 회전축(20)과 함께 회전(연동)하도록 설치된다.
이러한 상기 밸런스 웨이트(40)는 회전축(20)의 회전시 회전할 수 있도록 설치된 연결바(41)와, 상기 연결바(41)의 단부에 설치되는 웨이트(무게추)(42)로 이루어진다.
상기 밸런스 웨이트(40)는 개폐용 디스크(30)의 개폐하중을 조절할 수 있도록 도 2와 같이 웨이트(무게추)(42)의 위치가 조절될 수 있다. 예를 들면, 웨이트(무게추)(42)의 위치가 회전축(20)에서 멀어지면 개폐용 디스크(30)의 개폐하중이 커지게 된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 디스크용 완충댐퍼(50)는 역류 현상시 또는 유체의 공급의 차단시 등과 같이 개폐용 디스크(30)가 회전하여 유로(13)을 닫는 경우, 급격히 개폐용 디스크(30)가 회전하는 것을 방지하는 구성이다.
상기 개폐용 디스크(30)가 급격히 회전하여 유로(13)을 닫는 경우, 개폐용 디스크(30)와 몸체(10)가 부딪혀 파손되거나 큰 수충격(압)을 발생시키게 됨으로써 디스크용 완충댐퍼(50)는 개폐용 디스크(30)가 서서히 닫힐 수 있도록 하여 급격히 회전하여 유로(13)를 차단하는 것을 방지한다.
이러한 디스크용 완충댐퍼(50)는 일단은 몸체(10)의 외측에 힌지결합되고, 타단은 회전축(20)과 함께 회전축(20)을 중심으로 회전하도록 설치된 연결레버(51)에 힌지결합된다.
상기 디스크용 완충댐퍼(50)는 보통 공기 또는 유압를 이용한 실린더가 사용되며, 또는 쇼크업소버(shock absorber) 등이 사용될 수도 있다.
미설명된 도면부호 P는 압력게이지이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 상기 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)는 수충격(압) 발생시 내부공간(10a)의 유체가 유입되도록 함으로써 수충격을 제거 또는 저감(완충)시키는 구성으로, 몸체(10)의 덮개(10')에 설치되어 내부공간(10a)과 연통하도록 설치되며, 보통 압력용기 형태 이루어진 에어탱크가 사용된다.
이러한 상기 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)는 덮개(10')에 설치되어 내부공간(10a)과 연동하도록 설치되고, 볼 밸브와 같은 차단밸브(V)가 설치된 'T'자형 배관의 일측에 설치되고, 타측에는 공기빼기밸브(70)가 설치된다.
즉, 'T'자형 배관을 몸체(10)의 덮개(10')에 설치하되, 수직되게 설치하여 분지되는 상측의 분지관을 수평되게 설치하고, 상기 분지관의 양측 중 일측에 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)를 설치하고, 타측으로 공기빼기밸브(70)를 설치한다.
도 7을 참조하면, 역류현상에 의하여 개폐용 디스크(30)가 회전하여 유로(13)를 차단할 경우, 내부공간(10a)의 유체가 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)로 유입됨으로써 수충격을 제거 또는 저감(완충)시키게 된다. 또한 내부공간(10a)에 공기가 있는 경우에는 공기빼기밸브(70)를 통하여 배출되게 된다.
도 1과 도 2를 참조하면, 상기 몸체(10)의 유입구(11)와 유출구(12)에 각각 형성된 보조 유입구(11a)와 보조 유출구(12a)는 바이패스관(80)이 설치되어 연결되고, 상기 바이패스관(80)에는 볼밸브 등과 같은 차단밸브(81)가 설치된다.
이와 같이 이루어진 본 발명인 수격 완화 체크밸브(A)는 밸런스 웨이트(40)에 의하여 개폐용 디스크(30)가 작은 하중에 의하여 회전하여 유로(13)가 개방되는 현상을 방지할 수 있으며, 개폐하중을 조절할 수도 있다.
또한, 디스크용 완충댐퍼(50)에 의하여 개폐용 디스크(30)가 급속히 회전하여 발생하는 파손 및 수충격 발생을 줄일 수 있다.
또한, 역류시 내부공간(10a)에 있는 유체가 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)로 유입됨으로써 수격(압)을 제거 또는 저감시킬 수 있다. 아울러, 내부공간(10a)에 공기가 존재하는 경우에는 'T'자형 배관을 통하여 공기와 유체가 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)와 공기빼기밸브(70)로 유도됨으로써 공기는 공기빼기밸브(70)로 배출되게 된다.
이와 같이 수격 완화 체크밸브(A)는 수충격의 발생을 저하시키고, 발생된 수충격을 제거 또는 저감시킬 수 있음으로써 체크밸브로 인한 배관에 발생하는 수충격으로 인한 별도의 수충격 완충장치를 설치하지 않아도 되는 장점을 가진다.
A : 수격 완화 체크밸브
10 : 몸체 11 : 유입구
12 : 유출구 13 : 유로
14 : 실링용 가스켓
20 : 회전축 30 : 개폐용 디스크
40 : 밸런스 웨이트 50 : 디스크용 완충댐퍼
60 : 수격 완화용 에어챔버댐퍼 70 : 공기빼기밸브

Claims (4)

  1. 유체의 역류를 방지하기 위하여 설치되는 체크밸브에 있어서,
    유입구(11)와 유출구(12) 사이에 형성된 유로(13)를 개폐시키는 개폐용 디스크(30)의 회전축(20)에는 개폐용 디스크(30)에 개폐하중을 부여하는 밸런스 웨이트(40)와, 닫힘시 충격을 완화시키기 위한 디스크용 완충댐퍼(50)가 설치되고,
    상기 유출구(12) 측의 내부공간(10a)에는 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)가 구비됨을 특징으로 하는 수격 완화 체크밸브.
  2. 유체의 역류를 방지하기 위하여 설치되는 체크밸브에 있어서,
    배관에 직렬로 연결되는 유입구(11)와 유출구(12)가 형성되고, 상기 유입구(11)와 유출구(12) 사이에 유로(13)가 형성된 몸체(10)와;
    상기 몸체(10)의 상측에 설치된 회전축(20)과;
    상기 회전축(20)을 중심으로 회전하여 유로(13)를 개폐시키되, 회전축(20)과 함께 회전하는 개폐용 디스크(30)와;
    상기 회전축(20)에 설치되되 몸체(10)의 외측에 위치하며, 회전축(20)과 함께 회전하도록 설치되어 개폐용 디스크(30)에 개폐하중을 부여하는 밸런스 웨이트(40)와;
    상기 회전축(20)에 설치되되 몸체(10)의 외측에 위치하는 디스크용 완충댐퍼(50)와;
    상기 유출구(12) 측의 내부공간(10a)과 연통하도록 설치되는 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)를 포함하여,
    역류 현상시 내부공간(10a)의 유체가 수격 완화용 에어챔버댐퍼(60)로 유입됨으로써 수충격이 제거 또는 저감됨을 특징으로 하는 수격 완화 체크밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몸체(10)의 유입구(11)와 유출구(12)에는 각각 보조 유입구(11a)와 보조 유출구(12a)가 형성되고, 상기 보조 유입구(11a)와 보조 유출구(12a)는 차단밸브(81)가 설치된 바이패스관(80)으로 연결됨을 특징으로 하는 수격 완화 체크밸브.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몸체(10)의 유출구(12) 측의 상측에는 내부공간(10a)의 공기를 제거할 수 있도록 공기빼기밸브(70)가 더 설치됨을 특징으로 하는 수격 완화 체크밸브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111156337A (zh) * 2019-12-30 2020-05-15 安徽舜禹水务股份有限公司 一种可调节防水锤自动泄压装置
KR102295927B1 (ko) 2020-04-13 2021-08-31 황은경 체크 밸브
CN114810311A (zh) * 2021-01-27 2022-07-29 双叶产业株式会社 阀装置

Cited By (3)

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