KR20130140447A

KR20130140447A - 역류차단형 안전 체크밸브

Info

Publication number: KR20130140447A
Application number: KR1020120063858A
Authority: KR
Inventors: 김당주; 엄태진
Original assignee: 주식회사 케이에스테크; 주식회사 통진피팅
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-12-24

Abstract

역류차단형 안전 체크밸브를 제공한다.
본 발명은 유입구와 배출구사이에 유통공을 구비하는 밸브몸체와, 외부면에 개구부를 관통형성하여 유통공의 상부에 배치되는 내부케이싱과, 상기 개구부와 유통공을 개폐하도록 내부케이싱의 내부에서 승하강되는 플러그 및 상기 플러그를 탄력적으로 가압하는 스프링을 구비하는 체크밸브에 있어서, 상기 플러그의 상부면에 일정깊이 함몰형성된 안착부에 배치되고, 상기 안착부의 내부면에 외주면이 회전가능하게 조립되고, 상부연결공을 관통형성한 상부디스크 ; 상기 상부연결공과 대응하여 연통되는 하부연결공을 관통형성하여 상기 상부디스크의 하부에 배치되고, 상방으로 탄력지지되는 제1내부스프링의 하부단에 연결되는 하부디스크 ; 상기 하부디스크에 관통형성된 연통공과 상단이 접하는 수직핀을 상방으로 탄력적으로 지지하는 제2내부스프링을 배치하도록 상기 안착부의 바닥면에 일정깊이 함몰형성되는 제1챔버 ; 및 상기 상부연결공과 하부연결공의 연통시 상기 밸브몸체의 내부압력과 외부압력을 평형시키도록 상기 안착부의 바닥면에 일정깊이 함몰형성되어 외부와 연결되는 제2챔버 ; 를 포함한다.

Description

역류차단형 안전 체크밸브{An Backflow Blocking Type Safe Check Valve}

본 발명은 역류를 차단하는 안전 체크밸브에 관한 것으로, 더욱 상세히는 가스, 에어와 같은 유체 공급시스템에서 개방된 밸브를 통한 정상적인 유체공급 중 하류측에서의 급격한 압력변화에 의하여 유체가 상류측으로 역류하는 것을 방지할 수 있는 역류차단형 안전 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 관속을 흐르는 유체의 유량, 유속, 압력 등을 제어하면서 유체흐름을 개폐하고 유량을 조절하는 기계부품으로서, 사용목적에 따라 여러 종류가 있는데 가장 널리 사용되는 것이 정지밸브이며, 그 밖에 슬루스밸브, 체크밸브, 감압밸브, 콕 및 컨트롤 밸브 등이 알려져 있다.

이러한 밸브들 중 체크밸브는 역류방지형 밸브라고 하며, 배관의 길이중간에 설치되어 유체가 오직 한쪽방향으로만 흐르도록 하는데 사용되는 밸브이며, 이러한 체크밸브는 오직 배관내의 유체에 의해서 작동하기 때문에 어떠한 구동력도 필요로 하지 않는다.

여기서, 유체가 흘러야 하는 흐름방향을 "정방향" , 반대흐름을 " 역방향 " 이라고 할것이다.

도 1은 종래기술에 따른 체크벨브를 도시한 종단면도로서, 종래의 체크밸브(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 유체가 정방향으로 유입되는 유입구(11)와, 유입된 유체가 외부배출되는 배출구(12) 및 상기 유입구(11)와 배출구(12)의 대략 중앙부에 일정크기의 유통공(14)을 형성한 격벽(13)을 갖는 밸브몸체(10)를 구비한다.

상기 밸븜몸체(10)의 내부에는 상기 유통공(14)의 상부에 배치되고, 유체통로를 형성하는 개구부(22)를 갖는 내부케이싱(20) 및 상기 내부케이싱(20)의 개구부(22)와 유통공(14)을 개폐하도록 승하강되는 플러그(30)를 구비한다.

상기 밸브몸체(10)의 개방된 상측에는 이에 결합되는 스프링덮개(40)를 구비하고, 상기 밸브몸체(10)와 스프링덮개(20)사이에는 상기 밸브몸체(10)의 내부에 작용되는 유체압력에 의해 상방으로 이동되는 플러그(30)를 일정세기의 탄성력으로 하방으로 가압하는 스프링(45)을 구비하며, 상기 스프링덮개(40)의 상단에는 상기 스프링(45)의 가압력을 조절하는 조절볼트(44)를 구비한다.

이에 따라, 상기 조절볼트(44)의 회전조작에 의해서 상기 스프링(45)의 가압력을 사전에 설정된 압력으로 조절한 다음, 상기 밸브몸체(10)의 유입구(11)를 통하여 유체가 공급되면, 상기 플러그(30)는 유체압에 의해서 작동축(32)과 더불어 상승되면서 상기 유통공(14) 및 개구부(22)를 개방하여 유체를 배출구(12)를 통하여 타측으로 배출할 수 있는 것이다.

반대로 상기 밸브몸체의 배출구(12)를 통하여 역방향으로 유체가 흐르면 상승되어 있던 플러그(30)가 스프링의 탄성력에 의해서 하강되어 유통공(14)을 차단하여 역류를 방지하게 되는 것이다.

즉, 이러한 종래의 체크밸브는 비압축성이며 무거운 점도를 갖는 유체를 공급하는 공급배관에 설치되는 경우, 밸브를 통과하는 유체는 밸브디스크인 플러그의 아래로 흘러 통과하는 과정에서 유체가 1차 측에서 멈추면 플러그무게와 배관의 배압(back pressure)이 플러그 상부에 작용하여 밸브가 닫혀 역방향 역류를 방지하게되는데, 밸브를 통과한 유체는 맥동의 유체가 흘러가며 유체가 멈추면 플러그에 빠른 압력이 형성이 되어 진동을 유발하고, 떨림현상을 유발하는 한편 채터링( CHETTERING)과 워터해머(WATER HAMMER)현상과 같은 수격현상을 유발시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 오리피스를 통하여 1차 압력과 2차압력의 밸런싱으로 밸브작동시 유발되는 진동 및 떨림현상을 방지하면서 역류를 방지할 수 있는 역류차단형 안전 체크밸브를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 유입구와 배출구사이에 유통공을 구비하는 밸브몸체와, 외부면에 개구부를 관통형성하여 유통공의 상부에 배치되는 내부케이싱과, 상기 개구부와 유통공을 개폐하도록 내부케이싱의 내부에서 승하강되는 플러그 및 상기 플러그를 탄력적으로 가압하는 스프링을 구비하는 체크밸브에 있어서, 상기 플러그의 상부면에 일정깊이 함몰형성된 안착부에 배치되고, 상기 안착부의 내부면에 외주면이 회전가능하게 조립되고, 상부연결공을 관통형성한 상부디스크 ; 상기 상부연결공과 대응하여 연통되는 하부연결공을 관통형성하여 상기 상부디스크의 하부에 배치되고, 상방으로 탄력지지되는 제1내부스프링의 하부단에 연결되는 하부디스크 ; 상기 하부디스크에 관통형성된 연통공과 상단이 접하는 수직핀을 상방으로 탄력적으로 지지하는 제2내부스프링을 배치하도록 상기 안착부의 바닥면에 일정깊이 함몰형성되는 제1챔버 ; 및 상기 상부연결공과 하부연결공의 연통시 상기 밸브몸체의 내부압력과 외부압력을 평형시키도록 상기 안착부의 바닥면에 일정깊이 함몰형성되어 외부와 연결되는 제2챔버 ; 를 포함하는 역류차단형 안전 체크밸브를 제공한다.

바람직하게, 상기 상부디스크는 상하이동시 가상의 수직축에 대하여 회전운동을 할 수 있도록 상기 안착부의 내부면에 돌출형성된 안내돌기와 대응결합되는 나선형 안내홈을 외부면에 함몰형성하거나 상기 안착부의 내부면에 함몰형성된 나선 안내홈과 대응결합되는 안내돌기를 외부면에 돌출형성한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

상,하부디스크의 상,하부 연결공이 서로 연통되어 형성되는 오리피스를 통하여 1차 압력과 2차압력을 서로 균형있게 서로 일치되도록 조절하고 유지함으로써 압력 밸런싱으로 밸브작동시 유발되는 진동 및 떨림현상을 방지하고, 소음을 저감시킬 수 있는 한편, 밸브가 원활하게 작동되는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래기술에 따른 체크밸브를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 역류차단형 안전 체크밸브를 도시한 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 역류차단형 안전 체크밸브에 채용되는 플러그를 도시한 상세도이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 역류차단형 안전 체크밸브에 채용되는 상부디스크를 도시한 상세도이다.
도 5(a)(b) 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 역류차단형 안전 체크밸브에 채용되는 상부디스크와 하부디스크간의 상태를 도시한 평면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 역류차단형 안전 체크밸브(100)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 가스, 에어와 같은 유체수소시스템에서 정방향으로 흐르는 유체흐름의 역방향 역류시 역류를 차단하면서 플러그의 밸런스를 안정적으로 유지하여 소음을 대폭 감소시킬 수 있도록 유입구(11)와 배출구(12)사이에 유통공(14)을 구비하는 밸브몸체(10)와, 외부면에 개구부(22)를 관통형성하여 유통공(14)의 상부에 배치되는 내부케이싱(20)과, 상기 개구부(22)와 유통공(14)을 개폐하도록 내부케이싱(20)의 내부에서 승하강되는 플러그(30) 및 상기 플러그(30)를 탄력적으로 가압하는 스프링(45)을 포함한다.

상기 플러그(30)에는 오리피스를 통하여 1차 압력과 2차 압력을 밸런싱하여 진동, 떨림 및 채터링과 같은 현상을 방지하도록 상부디스크(110), 하부디스크(120) 및 제1,2챔버(130,140)를 포함한다.

상기 상부부디스크(110)는 상기 플러그(130)의 상부면에 일정깊이 함몰형성된 안착부(101)의 내부면에 외주면이 접하여 이에 대하여 회전가능하게 조립되고, 적어도 하나의 상부연결공(112)을 관통형성한 대략 원반형 디스크형태로 이루어진다.

이러한 상부디스크(110)는 상하이동시 가상의 수직축에 대하여 회전운동을 할 수 있도록 상기 안착부(101)의 내부면에 돌출형성된 안내돌기와 대응결합되는 나선형 안내홈(114)을 외부면에 함몰형성하거나 상기 안착부의 내부면에 함몰형성된 나선 안내홈과 대응결합되는 안내돌기를 외부면에 돌출형성할 수 있다.

이에 따라, 상기 안내돌기와 나선안내홈간의 조립에 의해서 고정부재인 안착부에 대하여 이동부재인 상부디스크(110)가 상승하거나 하강하게 되면 상기 상부연결공의 위치는 원주방향으로 이동하게 되면서 상기 상부디스크의 상하위치에 따라 상기 하부디스크(120)에 관통형성된 하부연결공(122)과 일치되어 연통되거나 불일치될 수 있는 것이다.

상기 하부디스크(120)는 상방으로 탄력지지되는 제1내부스프링*(126)의 하부단에 연결되어 상기 상부디스크(110)의 하부에 배치되고, 상기 상부디스크(110)의 상부연결공(112)과 대응하여 연통되는 하부연결공(122)을 관통형성한다.

이에 따라, 상기 안착부를 형성하는 플러그에 관통형성된 유입공(39)을 통하여 역방향 유체가 유입되어 상기 플러그(30)의 상부에 압력이 걸리게 되면, 상기 제1내부스프링(126)의 탄성력에 의해서 상승되어 있던 상,하부디스크(110,120)는 하부디스크(120)가 안착부의 바닥면에 접하도록 하강된다.

이때, 상기 하부디스크(120)는 회전없이 하강되는 반면에 상부디스크(110)는 안내돌기와 나선안내홈간의 결합에 의해서 일방향으로 일정각도 회전하게 되면서 상기 상부연결공(122)의 위치가 변경되어 상기 하부연결공(122)과 서로 일치되어 유체가 통과할 수 있도록 연통되는 것이다.

상기 제1, 2챔버(130,140)는 상기 안착부(110)의 바닥면에 상부가 개방되도록 일정깊이 함몰형성되는 내부공간으로서, 상기 제1챔버(130)에는 상기 하부디스크(120)에 관통형성된 연통공(124)과 상단이 접하여 이를 폐쇄하도록 헤드를 갖는 수직핀(134)과, 상기 헤드를 상방으로 탄력적으로 지지하는 제2내부스프링(132)을 배치함으로써 상기 하부디스크(120)의 하강에 의한 안착부(101)의 바닥면과의 접촉시 부재간의 충돌에 의한 충격을 흡수하여 소음을 감소시킬 수 있도록 완충하는 역할을 수행하는 것이다.

상기 제2챔버(140)는 상기 하부디스크(120)의 하부연결공(122)과 대응하는 안착부(101)의 바닥면에 일정깊이 함몰형성되고, 이러한 제2챔버(140)는 상기 하부디스크(120)가 안착부의 바닥면에 접하여 밀착되면서 상부연결공(112)과 하부연결공(122)간의 연통시 상기 플러그(30)상부에서의 밸브몸체의 내부압력과 외부압력을 평형시킨다.

이에 따라, 상기 상,하부 디스크(110,120)에 형성된 상,하부 연결공(112,122)이 서로 일치되어 연통되면, 상기 플러그(30)의 상부에 인가되는 압력은 상기 상,하부연결공(112,122) 및 제2챔버(140)를 통하여 외부와 연통되어 낮은 압력으로 전환되어 밸브몸체의 내,외부압력을 서로 평행하게 하여 밸런싱하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 밸브몸체 11 : 유입구
12 : 배출구 14 : 유통공
20 : 내부케이싱 30 : 플러그
40 : 스프링케이싱 45 : 스프링
101 : 안착부 110 : 상부디스크
112 : 상부연결공 120 : 하부디스크
122 : 하부연결공 124 : 연통공
130 : 제1챔버 132 : 제2내부스프링
134 : 수직핀 140 : 제2챔버

Claims

유입구와 배출구사이에 유통공을 구비하는 밸브몸체와, 외부면에 개구부를 관통형성하여 유통공의 상부에 배치되는 내부케이싱과, 상기 개구부와 유통공을 개폐하도록 내부케이싱의 내부에서 승하강되는 플러그 및 상기 플러그를 탄력적으로 가압하는 스프링을 구비하는 체크밸브에 있어서,
상기 플러그의 상부면에 일정깊이 함몰형성된 안착부에 배치되고, 상기 안착부의 내부면에 외주면이 회전가능하게 조립되고, 상부연결공을 관통형성한 상부디스크 ;
상기 상부연결공과 대응하여 연통되는 하부연결공을 관통형성하여 상기 상부디스크의 하부에 배치되고, 상방으로 탄력지지되는 제1내부스프링의 하부단에 연결되는 하부디스크 ;
상기 하부디스크에 관통형성된 연통공과 상단이 접하는 수직핀을 상방으로 탄력적으로 지지하는 제2내부스프링을 배치하도록 상기 안착부의 바닥면에 일정깊이 함몰형성되는 제1챔버 ; 및
상기 상부연결공과 하부연결공의 연통시 상기 밸브몸체의 내부압력과 외부압력을 평형시키도록 상기 안착부의 바닥면에 일정깊이 함몰형성되어 외부와 연결되는 제2챔버 ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 역류차단형 안전 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 상부디스크는 상하이동시 가상의 수직축에 대하여 회전운동을 할 수 있도록 상기 안착부의 내부면에 돌출형성된 안내돌기와 대응결합되는 나선형 안내홈을 외부면에 함몰형성하거나 상기 안착부의 내부면에 함몰형성된 나선 안내홈과 대응결합되는 안내돌기를 외부면에 돌출형성하는 것을 특징으로 하는 역류차단형 안전 체크밸브.