KR20160141998A - 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체크 밸브의 관로를 개폐하는 밸브 마개에 대한 구조와 개폐 동작을 새로운 구조 타입으로 개선하여 밸브 마개의 개폐 동작 시, 밸브 마개가 흔들리거나 기울어짐 없이 안정적인 동작을 유도하여 기밀 성능을 더욱 향상하고, 아울러 밸브 마개의 개폐 동작시 전달되는 충격도 흡수 완화하여 밸브 마개의 균열 발생을 방지하도록 한 것으로, 관로를 내부에 형성하고 있는 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체의 내주 면에 안착면을 형성하는 단턱부; 상기 단턱부에 걸림 형태로 관로를 막도록 배치되는 밸브 마개를 포함하고, 상기 밸브 마개의 중앙에는 밸브 마개의 승, 하강시 기울어짐이 없이 승,하강할 수 있도록 밸브 마개의 상부 및 하부 방향을 향해 가이드핀이 각각 돌출 형태로 형성되어 있고, 상기 밸브 마개의 상부로 돌출된 가이드핀은 관로의 상부에 결합 배치된 가이드부재의 가이드공을 관통하는 형태로 결합 되어 밸브 마개의 승, 하강을 가이드 하도록 하는 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브{ejector check valve for pumping of ballast water}

본 발명은 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체크 밸브의 관로를 개폐하는 밸브 마개에 대한 구조와 개폐 동작을 새로운 구조 타입으로 개선하여 밸브 마개의 개폐 동작 시, 밸브 마개가 흔들리거나 기울어짐 없이 안정적인 동작을 유도하여 기밀 성능을 더욱 향상하고, 아울러 밸브 마개의 개폐 동작시 전달되는 충격도 흡수 완화하여 밸브 마개의 균열 발생을 방지하도록 한 것이다.

일반적으로, 선박에 화물의 선적시에 변동되는 무게만큼 발라스트수를 배출하여 선박이 적절한 흘수 상태를 유지할 수 있도록 발라스트수를 배출을 위한 배출시스템이 탑재되어 있다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 발라스트수의 배출을 위한 시스템을 간략히 설명하면, 발라스트 탱크(10)로부터 통상 높은 위치에 펌프(12)가 배치되고, 이와 같이 배치되는 펌프(12)는 발라스크 탱크(10)와 펌핑관(14)을 통해 연결되어 있다.

상기 펌프(12)에는 발라스트 탱크(10)에 채워진 발라스트수(S)를 배출하는 배출관(16)과 연결관(18)이 각각 연결되어 있는데, 상기 연결관(18)은 이젝터 체크 밸브(20)의 일 측과 통하도록 연결되어 있고, 상기 이젝터 체크 밸브(20)의 타측에 구비되는 결합관(24)은 이젝터(26)의 유로(28)와 통하는 상태로 연결되어 있다.

따라서, 선박에 적재화물의 선적을 위해 발라스트 탱크(10)로부터 발라스트수(S)를 배출시, 먼저 도시되지 아니한 에어 공급 장치로부터 공급되는 압력 공기(P)를 이젝터(26)의 유로(28)로 공급하여 압력 공기(P)가 유로(28)를 통과하도록 한다.

위와 같이 압력 공기(P)가 이젝터(26)의 유로(28)를 통과하게 되면, 이젝터 상기 결합관(24)에 존재하는 공기는 이젝터(26)의 유로(28)로 빨려들어가게 되면서 배출되어 결합관(24)의 내부에 대하여 진공을 형성하게 된다.

위와 같이 상기 결합관(24)에 대한 진공도가 점차 높아지게 되면, 결합관(24)과 연결관(18) 간의 차압에 의해 이젝터 체크 밸브(20)의 내부 관로를 막고 있던 밸브 마개(도시되지 않음)가 통상 상부 방향으로 이동하면서 이젝터 체크 밸브(20)가 개방되게 된다. 이러한 개방을 통해 이젝터 체크 밸브(20)와 펌프(12) 간에 연결된 펌핑관(14)도 진공을 형성하게 되어 펌프(12)와 발라스크 탱크(10) 간에 차압이 형성되게 된다.

이와 같이 형성되는 차압으로 인해 발라스크 탱크(10)에 수용된 발라스트수(S)가 펌핑관(14)을 따라 펌프(12)의 방향으로 끌어 올려지는 형태로 급송되어 펌프(12)의 배출관(16)을 통해 배출하게 된다.

또한, 위와 같이 발라스트수(S)가 펌핑관(14)을 통해 끌어 올려지게 되면, 펌핑관(14)은 물론 연결관(18), 결합관(24)에 대한 진공이 다소 해소되어 진공도가 낮아지게 되거나 처음 상태로 회복되게 된다. 그에 따라 상향 이동된 상기 밸브 마개가 하강하여 이젝터 체크 밸브(20)의 관로를 막아 이젝트 체크 밸브(20)의 내부 관로를 폐쇄함으로써 결합관(24)에 대한 진공도 형성을 재차 조성하게 된다.

위와 같이 결합관(24)에 대한 진공도가 또다시 높아지게 되면 앞서 설명된 일련의 과정을 반복적으로 수행하게 된다.

그런데, 위와 같이 발라스트 탱크(10)의 발라스트수(S)를 상부에 배치된 펌프(12)로 끌어올리기 위한 진공을 이용할 수 있도록 이젝터 체크 밸브(20)가 설치되는데, 이러한 이젝터 체크 밸브(20)는 이젝터 체브 밸브(20)의 내부 관로를 개폐하는 밸브마개가 내부 관로의 표면 선단에 단순히 밀착되는 형태로 막는 구조이므로 예컨대, 밸브 마개가 흔들리게 되면서 위치 이동이 발생하게 될 경우, 이젝터 체크 밸브(20)의 관로에 개폐가 정확하게 이루어지지 못해 미세하지만 누설이 발생하는 문제가 있었다,

또한, 위와 같이 누설이 발생하게 되면, 결합관(24)에서 요구하는 진공도를 형성하지 못하거나 미흡하여 발라스트 탱크(10)로부터 발라스트수(S)를 펌프(12)로 끌어올리지 못해 발라스트수(S)를 완벽하게 배출하지 못하게 되고, 그로 인해 잔류하는 발라스트수(S) 무게 만큼 적재화물을 선적하는 못하는 문제가 있었다.

대한민국공개특허공보 10-2006-0108798호 대한민국등록특허공보 10-0749379호

본 발명은 체크 밸브의 관로를 개폐하는 밸브 마개에 대한 구조와 개폐 동작을 새로운 구조 타입으로 개선하여 밸브 마개의 개폐 동작 시, 밸브 마개가 흔들리거나 기울어짐 없이 안정적인 동작을 유도하여 기밀 성능을 더욱 향상하고, 아울러 밸브 마개의 개폐 동작시 전달되는 충격도 흡수 완화하여 밸브 마개의 균열 발생을 방지하도록 한 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 관로를 내부에 형성하고 있는 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체의 내주 면에 안착면을 형성하는 단턱부; 상기 단턱부에 걸림 형태로 관로를 막도록 배치되는 밸브 마개를 포함하고, 상기 밸브 마개의 중앙에는 밸브 마개의 승, 하강시 기울어짐이 없이 승,하강할 수 있도록 밸브 마개의 상부 및 하부 방향을 향해 가이드핀이 각각 돌출 형태로 형성되어 있고, 상기 밸브 마개의 상부로 돌출된 가이드핀은 관로의 상부에 결합 배치된 가이드부재의 가이드공을 관통하는 형태로 결합 되어 밸브 마개의 승, 하강을 가이드 하도록 하는 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브가 제공된다.

또한, 상기 밸브 몸체의 상부에 관로와 연결되는 형태로 구비되며 이젝터 장치의 유로와 통하도록 연결되는 결합관과, 상기 밸브 몸체의 하부에 구비되어 펌프와 연결되는 연결관을 포함하여 구성되는 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브가 제공된다.

또한, 상기 단턱부와 접촉하고 있는 밸브 마개의 둘레에는 밸브 마개가 단턱부의 안착면에 밀착되는 상태로 관로를 막을 수 있도록 패킹이 결합 되어 있는 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브가 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브를 사용하게 되면, 밸브 마개에 대한 개폐 동작 시, 밸브 마개가 흔들리거나 기울어짐 없이 안정적인 동작이 이루어지게 되고, 그로 인해 기밀 성능을 더욱 향상할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브를 사용하게 되면, 밸브 마개의 개폐 동작 시 전달받는 충격을 흡수 완화하여 밸브 마개의 균열 발생을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

위와 같은 효과에 의해 발라스트 탱크로부터 발라스트수를 완벽하게 끌어올려 배출시킬 수 있게 됨으로써, 잔류하는 발라스크수의 무게 만큼 적재화물을 선적하지 못하는 문제를 해소할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 일반적인 이젝터 체크밸브를 이용한 발라스트 배출 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 따른 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브를 나타낸 것으로, 도 2a는 체크밸브의 관로가 폐쇄된 상태를 보여주는 것이고, 도 2b는 체크밸브의 관로가 개방된 상태를 보여주는 것이며, 도 2c는 도 2b의 요부를 나타낸 확대도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 설명에 앞서 도 1과 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하고 중복된 설명을 피하고자 생략한다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브(이하, 이젝터 체크 밸브의 구성을 개략적으로 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 이젝터 체크 밸브(40)는 관로(44)를 내부에 형성하고 있는 밸브 몸체(42)와, 상기 밸브 몸체(42)의 상부에 관로(44)와 연결되는 형태로 구비되며 이젝터(26)의 유로(28)와 통하도록 연결되는 결합관(24)과, 상기 밸브 몸체(42)의 하부에 연결되는 형태로 펌프(12)와 연결되는 연결관(18)을 포함하여 구성된다.

상기 밸브 몸체(42)에는 안착면(46)을 형성하는 단턱부(48)가 유로(28)의 내주 면에 형성되어 있으며, 이러한 단턱부(48)는 관로(44)의 상부에서 하부 방향을 향해 관로(44)가 좁아지는 형태로 형성되어 있다.

또한, 상기 단턱부(48)에는 밸브 마개(50)가 단턱부(48)에 걸림 형태로 관로(44)를 막도록 배치되는데, 이때 상기 밸브 마개(50)의 하부 부분이 단턱부(48)를 중심으로 하부에 배치되는 삽입 구조를 취하고 있다.

아울러, 상기 밸브 마개(50)는 상면으로부터 하부 방향을 향해 외경이 점차 좁아지는 원추형의 구조로 형성되어 있다.

상기 밸브 마개(50)의 중앙에는 밸브 마개(50)의 개폐시 기울어짐이 없이 승,하강할 수 있도록 가이드핀(52)이 밸브 마개(50)의 상부 및 하부 방향을 향해 각각 돌출 형성되어 있다.

특히, 상기 밸브 마개(50)의 상면으로부터 돌출된 가이드핀(52)은 관로(44)의 상부에 결합 고정된 가이드부재(54)의 가이드공(56)을 관통하는 형태로 결합 되어 있다. 이와 같은 가이드 구조에 의해 밸브 마개(50)의 승,하강시 가이드핀(52)의 흔들림이 방지되어 궁극적으로는 밸브 마개(50)에 대한 승,하강 동작이 정확하게 유도됨으로써, 이젝터 체크 밸브(40)의 관로(44)에 대한 정확한 개폐가 이루어지게 된다.

또한, 상기 단턱부(48)와 접촉하고 있는 밸브 마개(50)의 둘레에는 밸브 마개(50)가 관로(44)를 막을 때, 단턱부(48)의 안착면(46)에 밀착되는 형태로 압지되도록 탄성력을 지닌 패킹(58)이 결합 되어 있다,

본 발명에 따른 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브의 동작을 설명하면, 먼저, 선박에 적재화물의 선적을 위하여 발라스트 탱크(10)로부터 발라스트수(S)를 배출시, 도시되지 아니한 에어 공급 장치로부터 공급되는 압력 공기를 이젝터(26)의 유로(28)로 통과시키게 된다.

그에 따라 상기 이젝터(26)의 유로(28)와 연결된 이젝터 체크 밸브(40)의 결합관(24)에 존재하던 공기가 이젝터(26) 유로(28)로 빨려들어가면서 결합관(24)은 진공을 형성하게 된다.

위와 같이 상기 결합관(24)이 진공을 형성하게 되면, 도 2c에 도시된 바와 같이 결합관(24)과 이젝터 체크 밸브(40)의 연결관(18) 간에 형성되는 압력 차이로 인하여 이젝터 체크 밸브(40)의 관로(44)를 막고 있던 밸브 마개(50)가 상부 방향으로 이동하면서 유로를 개방하게 된다.

이때, 앞서 설명된 바와 같이 밸브 마개(50)의 가이드핀(52)이 가이드부재(54)의 가이드공(56)에 의해 가이드 되는 상태로 밸브 마개(50)가 상승하게 됨으로써, 밸브 마개(50)의 상승 위치가 정확하게 이루어지게 되고 흔들림도 발생하지 않게 된다.

위와 같이 상기 밸브 마개(50)의 상승으로 인하여 이젝터 체크 밸브(40)의 관로(44)가 개방되게 되면, 이러한 개방을 통해 이젝터 체크 밸브(40)와 펌프(12) 간에 연결된 연결관(18)도 진공을 형성하게 되어 펌프(12)와 발라스크 탱크(10) 간에 차압이 형성되게 된다. 아울러 차압에 의해 발라스크 탱크(10)에 수용된 발라스트수(S)가 펌핑관(14)을 통해 펌프(12)의 방향으로 끌어올려지는 형태로 급송되어 구동하는 펌프(12)의 배출관(16)을 통해 배출되게 된다.

또한, 위와 같이 발라스트수(S)가 펌핑관(14)을 통해 끌어 올려지면서 펌프(12)의 배출관(16)을 통해 배출되게 되면, 연결관(18)과 이젝터 체크 밸브(40)의 관로(44), 결합관(24)에 형성된 진공도가 낮아지거나 처음 상태로 회복되어 해소되면서 밸브 마개(50)가 자중에 의해 하강을 하게 된다.

위와 같이 밸브 마개(50)가 하강을 하게 되면, 앞서 설명된 바와 같이 가이드핀(52)이 가이드부재(54)의 가이드공(56)에 의해 가이드 되는 상태로 밸브 마개(50)가 흔들림 없이 하강을 하게 됨으로써, 밸브 마개(50)의 하강 위치에 따른 이젝터 체크 밸브(40)의 관로(44) 막음이 정확하게 이루어지게 된다.

위와 같이 상기 밸브 마개(50)가 이젝터 체크 밸브(40)의 관로(44)를 막게 되면, 1차적으로 밸브 마개(50)와 단턱부(48) 간에 밀폐가 이루어지게 되고, 밸브 마개(50)가 접촉하게 되는 단턱부(48)의 안착면(46)에는 밸브 마개(50)에 결합 된 패킹(58)이 안착 되는 상태로 밀착되어 2차적인 밀폐가 이루어지게 된다. 이때, 밸브 마개(50)의 자중에 의해 패킹(58)이 안착면(46)에 더욱 압지되는 상태가 됨으로써, 완벽한 밀폐 이루어지게 되어 결합관(24)과 연결관(18)에 요구하는 진공도의 형성을 신속하게 조성하여 발라스트수(S)를 완벽하게 배출할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브를 사용하게 되면, 밸브 마개(50)의 개폐 동작시 밸브 마개(50)의 가이드 구조에 의해 밸브 마개(50)의 동작 불량 및 그로 인한 누설이 방지되어 기밀 성능을 보장할 수 있게 되고, 아울러, 밸브 마개(50)에 구비된 패킹(58)이 기밀 성능을 향상과 함께 충격을 흡수 완화하여 밸브 마개(50)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 발라스트 탱크 12 : 펌프
14 : 펌핑관 16 : 배출관
18 : 연결관 20, 40 : 이젝터 체크 밸브
22, 44 : 관로 24 : 결합관
26 : 이젝터 28 : 유로
42 : 밸브 몸체 46 : 안착면
48 : 단턱부 50 : 밸브 마개
52 : 가이드핀 54 : 가이드부재
56 : 가이드공 58 : 패킹

Claims (3)

1. 관로를 내부에 형성하고 있는 밸브 몸체;
   상기 밸브 몸체의 내주 면에 안착면을 형성하는 단턱부;
   상기 단턱부에 걸림 형태로 관로를 막도록 배치되는 밸브 마개를 포함하고,
   상기 밸브 마개의 중앙에는 밸브 마개의 승, 하강시 기울어짐이 없이 승,하강할 수 있도록 밸브 마개의 상부 및 하부 방향을 향해 가이드핀이 각각 돌출 형태로 형성되어 있고,
   상기 밸브 마개의 상부로 돌출된 가이드핀은 관로의 상부에 결합 배치된 가이드부재의 가이드공을 관통하는 형태로 결합 되어 밸브 마개의 승, 하강을 가이드 하도록 하는 것을 특징으로 하는 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 밸브 몸체의 상부에 관로와 연결되는 형태로 구비되며 이젝터 장치의 유로와 통하도록 연결되는 결합관과, 상기 밸브 몸체의 하부에 구비되어 펌프와 연결되는 연결관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 단턱부와 접촉하고 있는 밸브 마개의 둘레에는 밸브 마개가 단턱부의 안착면에 밀착되는 상태로 관로를 막을 수 있도록 패킹이 결합 되어 있는 것을 특징으로 하는 발라스트 펌핑용 이젝터 체크밸브.

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