KR20180065249A

KR20180065249A - 경사 방향에 따라 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있는 밸브어셈블리

Info

Publication number: KR20180065249A
Application number: KR1020160165821A
Authority: KR
Inventors: 김용수
Original assignee: 김용수
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2018-06-18
Also published as: KR101920031B1

Abstract

본 발명은 경사 방향에 따라 유체의 흐름 방향이 변경되는 밸브어셈블리를 제안한다. 본 발명의 밸브바디(10)는, 내부에는 유체가 통과할 수 있는 내부통로가 구비되고, 서로 대향하는 위치에 각각 형성되어 유체가 출입할 수 있는 제1출입구 및 제2출입구와, 상기 제1출입구 및 제2출입구의 내측부분에 각각 형성된 제1볼안착부 및 제2볼안착부를 구비한다. 그리고 제1연결부(32) 및 제2연결부(34)는 제1출입구(12) 및 제2출입구(14)와 각각 연결되고, 상기 밸브바디 내부를 외부와 각각 연통시킬 수 있다. 밸브바디의 경사에 따라서 상기 볼안착부에 안착되거나 이격됨으로써, 제1출입구 및 제2출입구를 선택적으로 개폐하고, 밸브바디의 내부통로에서 각각의 연결부로의 유체의 흐름을 단속하는 제1체크볼(16A) 및 제2체크볼(16B)이 구비되어 있다. 그리고 스토퍼(19)는 각각의 체크볼이 각각의 볼안착부에서 일정 범위 내에서만 유동하도록 제한한다. 본 발명에서는, 밸브바디의 경사 방향에 따라서, 제1연결부에서 제2연결부로 또는 제2연결부에서 제1연결부로 일방향으로만 유체의 흐름이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

경사 방향에 따라 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있는 밸브어셈블리{Valve assembly}

본 발명은 유체의 흐름을 단속하는 밸브 어셈블리에 관한 것으로 더욱 상세하게는 경사 방향에 따라서 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있음과 동시에 유체의 흐름에 의하여 유체의 제어방향이 방해받지 않도록 구성되는 밸브 어셈블리에 관한 것이다.

본 출원인의 특허 제10-1645319호에 의하면, 신발 밑창에 설치되어 신발의 경사각도에 따라서 유체의 흐름 방향이 제어될 수 있는 밸브를 공개하고 있다. 그러나 이러한 종래 기술에서는, 다음과 같은 사용 상의 단점이 제기되고 있다.

하나의 체크볼을 이용하여 유체의 흐름을 단속하고 있기 때문에, 하나의 체크볼에 의하여 개폐되는 유체 내부통로를 이용할 수밖에 없다. 따라서 전체적인 유체의 흐름 양이 작기 때문에 대용량의 유체를 단속하는데 사용되기에는 다소 부족하다고 할 수 있다. 또는 체크볼을 이용한 유체의 단속을 구현하고 있기 때문에, 이러한 밸브가 적용되는 기구물의 형상의 변경에 한계가 지적되고 있다. 예를 들면 비교적 낮은 높이를 가지면서도 넓은 영역에 대하여 유체의 흐름을 단속할 때 효율성이 다소 저하되는 단점이 있는 것이다.

그리고 위에서 예로 든 종래 기술에서는, 경사 방향에 따라서 하나의 체크볼이 양측에 있는 볼안착부에 선택적으로 안착되도록 구성되고 있다. 이와 같이 하나의 체크볼로 구현하는 경우에는, 유체의 이동 속도 및 방향에 의하여 체크볼이 원래 정상적으로 반응해야 하는 것 이상으로 이동 범위가 커질 수 있어서, 정확한 동작에 다소 나쁜 영향을 미칠 수 있는 단점도 예상될 수 있다. 예를 들면 하나의 안착부에 있던 체크볼이 유체의 힘에 의하여 반대측의 안착부로 바로 이동하여 밀착되는 등의 동작의 오류가 발생할 여지가 남아 있다고 할 수 있다.

본 발명은 다량의 유체에 대하여 경사 방향에 따라서 그 흐름 방향을 제어할 수 있는 밸브어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 밸브 내부를 통과하는 유체에 의하여 유체흐름의 제어에 대한 방해를 받지 않도록 구성되는 밸브어셈블리를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸브어셈블리는: 내부에는 유체가 통과할 수 있는 내부통로가 구비되고, 서로 대향하는 위치에 각각 형성되어 유체가 출입할 수 있는 제1출입구 및 제2출입구와, 상기 제1출입구 및 제2출입구의 내측부분에 각각 형성된 제1볼안착부 및 제2볼안착부를 구비하는 하나의 밸브바디; 상기 제1출입구 및 제2출입구와 각각 연결되고, 상기 밸브바디 내부를 외부와 각각 연통시킬 수 있는 제1연결부 및 제2연결부; 밸브바디의 경사에 따라서 상기 볼안착부에 안착되거나 이격됨으로써, 제1출입구 및 제2출입구를 선택적으로 개폐하고, 밸브바디의 내부통로에서 각각의 연결부로의 유체의 흐름을 단속하는 제1체크볼 및 제2체크볼; 그리고 상기 각각의 체크볼이 각각의 볼안착부에서 일정 범위 내에서만 유동하도록 제한하는 체크볼 제한수단으로 구성된다. 상기 밸브바디의 경사 방향에 따라서, 제1연결부에서 제2연결부로 또는 제2연결부에서 제1연결부로 일방향으로만 유체의 흐름이 가능하게 된다.

본 발명에서 체크볼 제한수단에 대한 제1실시 예는, 각각의 볼안착부에서 밸브바디의 내측으로 연장 성형되고, 유체는 통과할 수 있는 재질로 성형되는 다수의 관체 형상 스토퍼로 구성된다.

그리고 체크볼 제한수단에 대한 다른 실시 예에 의하면, 각각의 볼안착부에서 밸브바디 내측으로 일정 간격 이격된 위치에서, 밸브바디의 내면에서 일정 크기로 돌출되어 체크볼을 더 이상 내측으로 이동하지 못하도록 규제하는 돌기형 스토퍼로 구성되고 있다.

본 발명의 체크볼 제한수단에 대한 다른 실시 예에 의하면, 각각의 볼안착부에서 내측으로 일정 간격 이격된 위치에서 밸브바디의 내부 일부를 각각 구획하는 메쉬망으로 성형되는 스토퍼로 구성되고 있다.

본 발명의 체크볼 제한수단에 대한 또 다른 실시 예에 의하면, 밸브바디의 내부 통로를 이분하면서, 체크볼은 통과하지 못하고 유체만 통과하는 하나의 메쉬망 벽체로 성형되는 스토퍼로 구성된다.

본 발명의 체크볼 제한수단에 대한 또 다른 실시 예에 의하면, 밸브바디의 내면에서 돌출 성형되는 하나의 스토퍼로 구성되고, 이러한 스토퍼는 체크볼가 넘어서 통과하지 못할 정도의 연장 길이를 가지고 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 체크볼가 밸브바디의 경사가 아닌 밸브바디 내부의 유체흐름에 의하여 볼안착부에 밀착되는 것을 방지하는 방지수단을 더 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 방지수단에 대한 실시 예에 의하면, 체크볼가 볼안착부 측으로 유동하도록 유체가 체크볼를 가압할 수 있는 부분의 스토퍼는 막힌 형상으로 형성하는 것으로 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예의 밸브어셈블리는, 내부에는 유체가 통과할 수 있는 내부통로가 구비되고, 서로 대향하는 위치에 각각 형성되어 유체가 출입할 수 있는 다수의 출입구와, 상기 각각의 출입구의 내측부분에 각각 형성된 다수의 볼안착부를 구비하는 하나의 밸브바디; 상기 다수의 출입구와 각각 연결되고, 상기 밸브바디 내부를 외부와 각각 연통시킬 수 있는 다수의 연결부; 밸브바디의 경사에 따라서 상기 볼안착부에 안착되거나 이격됨으로써, 다수의 출입구를 선택적으로 개폐하고, 밸브바디의 내부통로에서 각각의 연결부로의 유체의 흐름을 단속하는 다수의 체크볼; 그리고 상기 각각의 체크볼이 각각의 볼안착부에서 일정 범위 내에서만 유동하도록 제한하는 체크볼 제한수단으로 구성된다. 상기 밸브바디의 경사 방향에 따라서, 체크볼이 안착된 볼안착부의 연결부에서 체크볼이 이격된 볼안착부의 연결부로만 유체의 흐름이 가능한 특징을 가진다.

본 발명의 다른 실시 예의 밸브어셈블리는, 내부에는 유체가 통과할 수 있는 내부통로가 구비되고, 서로 대향하는 위치에 각각 형성되어 유체가 출입할 수 있는 다수의 출입구와, 상기 각각의 출입구의 내측부분에 각각 형성된 다수의 안착부를 구비하는 하나의 밸브바디; 상기 다수의 출입구와 각각 연결되고, 상기 밸브바디 내부를 외부와 각각 연통시킬 수 있는 다수의 연결부; 밸브바디의 경사에 따라서 침강력 또는 부력에 의해 상기 안착부에 안착되거나 이격됨으로써, 다수의 출입구를 선택적으로 개폐하고, 밸브바디의 내부통로에서 각각의 연결부로의 유체의 흐름을 단속하는 다수의 체크롤러; 그리고 기 각각의 체크롤러가 각각의 안착부에서 일정 범위 내에서만 유동하도록 제한하는 체크롤러 제한수단으로 구성된다.

그리고 밸브바디의 경사 방향에 따라서, 체크롤러가 안착된 볼안착부의 연결부에서 체크롤러이 이격된 볼안착부의 연결부로만 유체의 흐름이 가능하게 된다. 이러한 실시 예에서의 체크롤러 제한수단은, 위에서 설명한 체크볼 제한수단에 대응하도록 다양하게 구성될 수 있을 것이다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기본적으로 밸브어셈블리의 경사방향에 따라서, 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 이러한 특징은 밸브의 흐름을 단속하려고 하는 별도의 구동기구를 필요로 하지 않고, 경사방향에 따라서 내부적으로 자동으로 유체의 흐름 방향을 제어할 수 있게 되는 편리함이 있음을 알 수 있다. 이는 밸브바디 자체의 경사 방향에 따라서 유체의 흐름 방향이 제어되는 것을 의미하는 것으로, 체크볼이 밸브바디 내부의 유체의 흐름에 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다.

그리고 본 발명에 의하면, 이와 같이 경사 방향에 따른 유체의 흐름 방향 제어에 대한 신뢰성을 높이기 위하여, 하나의 출입구 및 볼안착부에 대해서는 그에 따른 전용의 체크볼를 배정하도록 구성하고 있으며, 이러한 체크볼는 볼안착부에서 일정 간격 이내에서만 이동이 허용되도록 체크볼 제한수단, 예를 들면 스토퍼를 더 포함하고 있다. 따라서 유체의 흐름 방향 제어에 대한 신뢰도를 충분히 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 밸브바디의 경사 방향에 의해서만 유체의 흐름방향이 정확하게 제어될 수 있도록 하기 위하여, 유체의 흐름에 따라서 체크볼가 볼안착부에 밀려서 이동하는 것을 방지하는 방지수단을 더 포함하고 있다. 이러한 방지수단에 의하여, 밸브바디의 경사 방향과 다른 방향의 유체 흐름에 의하여 체크볼가 오픈해야하는 출입구를 막는 것을 보다 확실하게 방지하고 있어서, 궁극적으로 유체의 흐름 방향 제어에 대한 신뢰성을 더욱 향상시키는 효과도 기대된다.

도 1은 본 발명 밸브어셈블리의 종단면 예시도.
도 2는 본 발명 밸브어셈블리의 다른 실시 예의 종단면 예시도.
도 3은 본 발명 밸브어셈블리의 또 다른 실시 예의 종단면 예시도.
도 4는 본 발명 밸브어셈블리의 또 다른 실시 예의 횡단면 예시도.
도 5는 본 발명 밸브어셈블리의 또 다른 실시 예의 횡단면 예시도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 밸브바디(10)는, 그 내부에 유체가 흐를 수 있는 내부통로(18)를 구비하고 있고, 이러한 내부통로(18) 중에서 서로 대향하는 위치에는 한 쌍의 출입구(12,14)가 성형되어 있다. 상기 출입구(12,14)는 서로 대향하는 위치에 성형되어 있어서, 밸브바디(10)가 경사 상태가 되면서, 어느 하나의 출입구(12)가 높은 위치가 되면 다른 하나의 출입구(14)는 상대적으로 낮은 위치를 가지게 된다.

그리고 본 발명의 한 쌍의 출입구(12,14)는, 한 쌍의 체크볼(16A,16B)에 의하여 각각 독립적으로 닫히거나 열리도록 구성된다. 여기서 밸브바디(10)의 출입구(12,14) 내측부분에는 체크볼(16A,16B)가 안착될 수 있는 볼안착부(12a,14a)가 각각 성형되어 있다. 이러한 볼안착부(12a,14a)는, 체크볼(16A,16B)이 안착되기 위한 것으로 체크볼(16A,16B)의 외형에 대응하는 형상을 가지고 있다.

따라서 볼안착부(12a,14a)에 체크볼(16A,16B)이 안착되면 체크볼(16A,16B)과 볼안착부(12a,14a)가 서로 밀착된다. 이와 같은 상태가 되면, 밸브바디(10)의 내부통로(18)에서 체크볼(16A,16B)이 안착된 출입구(12 또는 14)를 통하여 외부로 유체의 이동은 불가능하게 된다. 그러나 출입구(12,14)와 연결되어 있는 연결부(32,34)의 어느 일측에서 밸브바디(10)의 내부로 유체가 들어오는 것은 가능하다.

예를 들어 도 2에서 좌측의 출입구를 제1출입구(12)라고 하고, 우측의 출입구를 제2출입구(14)라고 한다. 그리고 도 2에 도시한 바와 같이, 제1출입구(12)가 상부에 위치하고 제2출입구(14)가 상대적으로 하부에 위치하게 되면, 제1볼안착부(12a)에서 체크볼(16A)은 이격되고, 제2볼안착부(14a)에는 체크볼(16B)이 안착된다. 이렇게 되면 밸브바디(10) 내부에서 상기 제2출입구(14)로 유체의 흐름은 불가능하게 되고, 제2연결부(34)에서 밸브바디(10) 내부로의 유체 흐름은 가능하게 되는 것이다.

그리고 본 발명에 의한 밸브어셈블리는, 상기 제1출입구(12) 및 제2출입구(14)와 연결부(32,34)에 의하여 각각 연결될 수 있는 한 쌍의 유체케이싱(22,24)를 포함하고 있다. 본 발명에서의 유체케이싱(22,24)은, 밸브바디(10)의 내부를 경유하는 유체를 저장하고 있는 용기라고 할 수 있고, 필요에 따라서는 유연한 재질로 성형되거나 탄성 복원력이 있는 재질로 성형될 수 있을 것이다.

이와 같은 유체케이싱(22,24)은 각각 연결부(32,34)를 통하여, 밸브바디(10) 내부의 내부통로(18)와 연결되어 있다. 여기서 유체케이싱(22,24)이 내부통로(18)와 연결되어 있다는 것은, 유체케이싱(22,24)에서 밸브바디(10)의 내부로 유체가 흐를 수 있다는 것을 의미하고, 더욱 상세하게는 제1유체케이싱(22)에서 밸브바디(10)를 경유하여 제2유체케이싱(24)으로, 또는 그 반대 방향으로 유체가 흐를 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 의하면, 밸브바디(10)의 내부통로(18)를 경유하는 것을 조건으로 하여, 제1유체케이싱(22)에서 제2유체케이싱(24)으로 또는 제2유체케이싱(24)에서 제1유체케이싱(22)으로 유체가 흐르는 방향은, 실질적으로 밸브바디(10)의 경사방향에 따라서 결정될 것이다.

다음에는 유체의 흐름 방향에 대한 조건에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다. 도 2에 도시한 실시 예에 기초하여 살펴보면, 밸브바디(10)의 제1출입구(12)는 제2연결부(32)를 통하여 제2유체케이싱(24)과 연결되어 있고, 밸브바디(10)의 제2출입구(14)는 제2연결부(34)를 통하여 제1유체케이싱(22)과 연결되어 있음을 확인할 수 있다.

여기서 밸브바디(10)가, 도 2에 도시한 바와 같이, 우측이 낮은 상태로 기울게(회전하게) 되면, 제2체크볼(16B)는 제2볼안착부(14a)에 밀착되고, 제1체크볼(16A)은 제1볼안착부(12a)에서 이격될 것이다. 여기서 상기 체크볼(16A,16B)은 밸브바디(10) 내부에 있는 유체보다 비중이 높은 재질로 성형되어 유체보다 무겁기 때문에 낮은 곳으로 가라앉게 되는 것이다.

이와 같이, 도 2에 도시한 상태가 되면, 밸브바디(10) 내부에서 제2연결부(34) 측으로는 유체가 이동하는 것이 불가능하게 된다. 그러나 밸브바디(10) 내부에서 제1연결부(32) 측으로 유체가 이동하는 것은 가능하다. 즉, 제2연결부(34)에서 밸브바디(10)의 내부통로(18)를 거쳐 제1연결부(32) 측으로 유체가 흐를 수 있는 상태이다. 그리고 도 2에 도시한 상태에서는 제1출입구(12)는 제1연결부(32)를 통하여 제2유체케이싱(24)와 연결되어 있고, 제2출입구(14)는 제2연결부(34)를 통하여 제1유체케이싱(22)과 연결되어 있다.

따라서 이러한 상태에서, 제1유체케이싱(22)에서 밸브바디(10)의 내부를 거쳐 제2유체케이싱(24)으로 유체가 흐를 수 있는 상태이고, 그 반대 방향으로는 유체가 흐를 수 없는 상태이다. 이러한 유체의 흐름 방향은 실질적으로 밸브바디(10)의 경사 방향에 의하여 결정됨을 알 수 있다. 즉, 낮은 위치를 가지는 제2연결부(34)에서 높은 위치를 가지는 제1연결부(32)로 유체의 흐름은 가능하고, 그 반대방향으로의 유체흐름은 불가능한 실시 예임을 알 수 있다.

이상에서 설명한 실시 예에서는, 체크볼(16A,16B)은 유체보다 비중이 높은 재질로 성형되어 유체 중에서 가라앉게 되는 경우, 즉 체크볼(16A,16B)가 침강력을 가지는 경우를 설명하였다. 그러나 체크볼(16A,16B) 자체가 밸브바디(10) 내부를 경유하는 유체보다 비중이 낮은 재질로 성형되어 부력을 가지는 경우도 고려할 수 있을 것이다.

이와 같이 유체에 대하여 부력을 가지는 재질로 체크볼(16A,16B)가 성형되고 밸브바디(10)가 경사지게 되면, 볼안착부(12a,14a) 중에서 높은 위치에 있는 볼안착부에 체크볼(16A,16B)가 밀착될 것이다. 따라서 높은 위치에 있는 연결부(32 또는 34)에서, 낮은 위치의 연결부(34 또는 32)로 유체는 흐를 수 있지만 그 반대 방향의 유체 흐름은 제한된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 밸브바디(10)의 내부에는, 한 쌍의 체크볼(16A,16B)이 구비되어 있는데, 여기서 제1체크볼(16A)는 제1볼안착부(12a)를 개폐하기 위한 것이고, 제2체크볼(16B)는 제2볼안착부(14a)를 개폐하기 위한 것임을 알 수 있다. 이와 같이 각각의 볼안착부(12a,14a)를 한 쌍의 체크볼(16A,16B)을 이용하여 각각 독립적으로 개폐하도록 구성하게 되면, 보다 정확하고 신속한 출입구(12,14)의 개폐 제어가 가능하게 된다. 즉, 종래의 기술에서 예로 든 것에 비하여, 체크볼(16A,16B)의 이동 거리가 짧기 때문에, 각각의 출입구(12,14)는 신속하게 열리거나 닫히게 될 것이다.

그리고 본 발명에 의하면, 상술한 한 쌍의 체크볼(16A,16B)은 일정한 이동 범위 내에서만 유동 가능하도록 설치된다. 즉, 본 발명의 체크볼(16A,16B)은 스토퍼(19)에 의하여, 볼안착부(12a,14a)에서 내측으로 일정 거리만큼만 이동 가능하도록 구성되어 있다. 도 1에 도시한 스토퍼(19)는, 각각의 출입구(12,14)에서 내측으로 연장된 관체 형상이고, 메쉬망 또는 다수의 바아 조립체로 구성되고 있으며, 각각의 출입구(12,14)에서 내측으로 일정 간격 연장 성형되어 있다. 따라서 상기 스토퍼(19)의 내부에 위치하는 체크볼(16A,16B)은 일정 구간만 이동 가능하고, 유체는 스토퍼(19)의 내부 및 외부로 유체가 자유롭게 통과할 수 있도록 구성되고 있다.

따라서 예를 들면 도 1에서 도면상 좌측의 출입구(12)가 상대적으로 낮은 위치를 가지게 되면, 제1출입구(12)는 제1체크볼(16A)이 제1볼안착부(12a)에 안착되는 것에 의하여 막힌 상태가 되고, 제2출입구(14)는 제2체크볼(16B)이 제2볼안착부(14a)와 이격되어 열린 상태가 된다. 따라서 이와 같은 상태에서는, 제1유체케이싱(22)에서 밸브바디(10)의 내부통로(18)를 거쳐 제2유체케이싱(24)로 유체가 흐를 수 있는 상태가 된다. 그리고 그 반대 방향으로의 유체의 흐름은 불가능하게 된다.

그리고 이러한 유체 흐름은, 제1연결부(32)에서 밸브바디(10)의 내부통로(18), 그리고 제2연결부(34)로 유체의 흐름은 가능하지만, 그 반대 방향으로의 유체 흐름은 제한된다는 것과 동일한 의미라고 할 수 있다. 여기서 제1연결부(32)에서 제2연결부(34)로 유체가 흐르는 것이 가능한 상태에서, 밸브바디(10)의 내부통로(18)에서 제2연결부(34)로 흐르는 유체흐름에 의하여, 제2체크볼(16B)이 높은 위치의 제2출입구(14)를 막게 되면 전체적인 밸브어셈블리의 동작이 문제 시 될 수 있다.

따라서 유체의 흐름에 의하여 체크볼(16B)이 이동하여 높은 위치의 출입구(14)를 막는 것은 명백히 방지되어야 한다. 이를 위해서는 예를 들면 각 스토퍼(19)에서, 유체가 체크볼(16B)을 출입구(14) 방향 또는 볼안착부(14a) 방향으로 가압할 수 있는 위치는 막힌(closed) 형상(19K)를 가지도록 구성하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

다음에는 도 2에 도시한 다른 실시 예의 스토퍼에 대하여 살펴보기로 한다. 이하 실시 예의 설명에 있어서, 상술한 실시 예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하면서 설명하기로 한다. 도 2에 도시한 실시 예에 의하면, 밸브바디(10)는, 서로 대향하는 위치에 성형된 한 쌍의 출입구(12,14)와, 상기 출입구(12,14)의 내측에 형성된 한 쌍의 볼안착부(12a,14a)를 구비하고 있다.

그리고 밸브바디(10)의 내부통로(18)에는 한 쌍의 체크볼(16A,16B)이 내장되어 있는데, 이들은 각각 제1출입구(12)와 제2출입구(14)를 독립적으로 개폐하기 위한 것이다. 그리고 상기 각각의 체크볼(16A,16B)을 각각의 볼안착부(12a,14a)에서 일정 간격 이내에서만 이동 가능하도록 하기 위하여 다양한 형태의 스토퍼(19A,19B)를 설치하고 있음을 알 수 있다.

먼저 제1체크볼(16A)에 대한 스토퍼(19A)에 대하여 살펴본다. 이러한 스토퍼(19A)는, 제1볼안착부(12a)에서 내측으로 일정 간격 이격된 위치에서, 밸브바디(10)의 저면에서 상방으로 일정 간격 돌출(연장) 성형된 돌기 또는 벽형상의 스토퍼로 형성되고 있음을 알 수 있다. 이러한 스토퍼(19A)에 의하여, 제1체크볼(16A)은 제1안착부(12a)와 스토퍼(19A) 사이에서만 유동 가능하게 될 것이고, 제1체크볼(16A)이 제2출입구(14)에 근접할 수 없다.

여기서 상기 스토퍼(19A)는 제1체크볼(16A)이 넘어갈 수 없는 높이를 가지고 있음은 당연하고, 밸브바디(10) 내부에서 유체는 이러한 스토퍼(19A)의 상부를 통하여 유동할 것임도 당연하다. 이와 같은 실시 예에 있어서, 스토퍼(19A)도 일정 높이를 가지는 돌출부분 또는 벽 형상을 가지고 있는데, 실질적으로는 체크볼(16A)이 제1출입구(12) 측으로 향하는 유체의 흐름에 영향을 받지 않도록 하는 구성이라고도 할 수 있다.

따라서 본 실시 예에서의 스토퍼(19A)는 밸브바디(10)의 내부통로(18) 내부에서, 제1체크볼(16A)가 더 이상 밖으로(밸브바디의 중심부분으로) 나가지 못하도록 제한하는 높이(돌출 길이)를 가지는 것으로 충분함을 알 수 있다. 그리고 도시한 제1실시 예의 스토퍼(19A)는 내부통로(18)의 저면에서 일정 높이로 돌출, 연장되고 있으나, 실질적으로는 밸브바디(10) 내면의 어디에서도 연장 성형되어 제1체크볼(16A)의 이동을 규제하면서 유체가 내부통로(18)의 출입구(12,14)로 흐를 수 있도록 구성되는 것이면 충분하다.

그리고 본 실시 예의 제2체크볼(16B)도, 스토퍼(19B)에 의하여 제2안착부(14a)에서 일정 거리 이내의 범위에서만 이동할 수 있도록 제한되고 있다. 여기서 스토퍼(19B)는 유체는 통과할 수 있으나 체크볼(16B)는 통과하지 못하는 메쉬망으로 구성하면서, 제2안착부(14a)의 주변에서 제2체크볼(16B)의 움직임을 제한하도록 설치되고 있다.

즉, 본 실시 예에서의 스토퍼(19B)는 메쉬망으로 성형되는 것도 가능하고, 다수의 바아를 조립하여 형성하는 것도 가능하다. 이러한 스토퍼(19B)는 유체를 통과시킬 수 있지만 제2체크볼(16B)은 제2볼안착부(14a)에서 일정 거리 이내에서만 이동 가능하도록 규제하는 것으로 충분하다. 이러한 실시 예의 스토퍼(19B)는 밸브바디(10) 내부의 내부통로(18)의 일부를 구획하면서도 유체가 흐를 수 있도록 형성되는 것임을 알 수 있다.

이와 같이 메쉬망으로 스토퍼를 구성하는 경우에는, 이러한 스토퍼(19B)는 유체가 통과할 수 있다. 따라서 밸브바디(10)가 경사 상태로 변환되어 내부에서 발생하는 유체의 흐름이 스토퍼(19B)를 밀어서 대응하는 볼안착부(14a)에 밀착될 가능성도 완전히 배제하지 못한다. 따라서 이와 같이 메쉬망으로 스토퍼를 구성하는 경우에는, 체크볼(16A,16B)이 정해진 볼안착부(12a,14a) 측으로 유체의 흐름에 밀리지 않도록, 메쉬망의 일부를 막는 형상으로 실시하는 것이 바람직할 것이다.

위에서 살펴본 바와 같은 실시 예에서는, 밸브바디(10)가 두 개의 출입구(12,14) 및 체크볼(16A,16B)을 가지고 있는 경우, 스토퍼(19A,19B)도 각각의 체크볼(16A,16B)을 규제하는 한 쌍으로 구성되고 있었다. 그러나 스토퍼는, 한 쌍의 체크볼(16A,16B)이 정해진 출입구(12 또는 14)의 볼안착부(12a 또는 14a)에만 안착될 수 있는 기능을 수행할 수 있는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 당연하다.

도 3에는 하나로 구성되는 스토퍼(19D)가 도시되어 있다. 이와 같은 실시 예에 의하면, 스토퍼(19D)는 밸브바디(10)의 내부통로의 저면에서 상방으로 연장된 하나의 벽 형상을 가지고 있다. 이러한 경우 상기 스토퍼(19D)의 높이는 어느 일측의 체크볼(16A,16B)가 넘어가지 못할 높이를 가지는 것이 바람직하다. 그리고 한 쌍의 체크볼(16A,16B)은 상기 스토퍼(19D)를 경계로 하여, 그 이상 반대측으로 이동하는 것이 규제된다. 그리고 이러한 실시 예에서의 스토퍼(19D)는, 내부통로(18)의 일부를 막거나 구획하는 것이라고 할 수 있을 것이고, 유체가 흐를 수 있는 형태(예를 들면 메쉬망 또는 관통공이 다수 형성된 벽 등)를 가지는 것도 가능할 것이다.

다음에는 도 4에 도시한 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예는 제1출입구(12)와 제2출입구(14)가 동축 상에 배열되지 않는 것으로, 제1출입구(12)와 제2출입구(14)가 좌우 방향으로 배치되거나 상하 방향으로 배치될 수 있는 실시 예이다. 그리고 제1체크볼(16A)과 제2체크볼(16B)은 일정한 범위 내에서 이동 가능한 간격을 가지고 있는데 서로 중복되는 이동 범위를 가지고 있어서, 출입구(12,14) 사이를 짧은 간격을 가지도록 구성할 수 있는 실시 예이다.

도시한 바와 같이, 밸브바디(10)의 일측에는 제1출입구(12)가, 그리고 밸브바디(10)의 타측에는 제2출입구(14)가 성형되어 있고, 이러한 한 쌍의 출입구(12,14)는 실질적으로 서로 대향하는 위치(또는 반대편 위치)임을 알 수 있다. 그리고 밸브바디(10)의 중앙 부분에는 제1출입구(12)와 제2출입구(14)가 구비되는 내부 공간을 이분하는 격벽(19E)이 형성되어 있다.

밸브바디(10)의 내부에는 각각의 출입구(12,14)를 독립적으로 개폐하기 위한 한 쌍의 체크볼(16A,16B)이 들어 있다. 여기서 제1체크볼(16A)은 상기 격벽(19E) 및 케이싱(10)의 일부(10A)에 의하여 그 유동 거리가 결정되고, 제2체크볼(16B)은 상기 격벽(19E) 및 케이싱(10)의 다른 일부(10B)에 의하여 그 유동 거리가 결정됨을 알 수 있다.

따라서 본 실시 예에서는, 상기 격벽(19E)과 밸브바디의 일부(10A 또는 10B)가 실질적으로 각각의 체크볼(16A,16B)의 유동 거리를 결정하는 스토퍼로써의 기능을 가지게 됨을 알 수 있다. 그리고 상기 격벽(19E)는 유체가 통과할 수 있는 구조를 가지는 것으로 성형되며 예를 들면 망체로 성형될 수 있다.

그리고 도 4에 도시한 바와 같이, 밸브바디(10)가 좌측이 낮은 경사 상태가 되면, 유체보다 비중이 높은 재질로 성형되는 체크볼(16A,16B)은 실선으로 도시한 바와 같이, 밸브바디(10)의 좌측에 있는 안착부(12a)에 밀착된다. 따라서 밸브바디(10)의 내부통로(18)에서 제1출입구(12)로 유체가 흐르지는 못하고, 밸브바디(10)의 내부통로(18)에서 제2출입구(14)로만 유체가 흐를 수 있는 상태가 된다.

이러한 사실은 연결부(32)를 통하여 제1출입구(12)와 연결된 제1유체케이싱(22)에서 밸브바디(10)의 내부통로(18)를 거쳐 제2출입구(22)와 연결부(34)를 통하여 연결된 제2유체케이싱(24)로 유체의 흐름이 가능하다는 것을 의미한다. 그리고 이러한 상태에서 그 반대방향으로의 유체 흐름은 불가능하다.

본 실시 예에 있어서도 밸브바디(10)의 경사방향에 따라서 오직 일방향으로만 유체가 흐를 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 여기서 다른 실시 예를 고려해 볼 수 있는데, 상술한 한 쌍의 체크볼(16A,16B)이 유체보다 비중이 낮은 재질로 성형되어 부력을 가지는 경우를 고려할 수 있다.

이와 같이 한 쌍의 체크볼(16A,16B)이 부력을 가지게 되면, 도 4와 같은 경사를 가지는 상태에서는 그 반대 방향으로만 유체가 흐를 수 있게 된다. 즉 부력을 가지는 체크볼(16B)은 일점쇄선으로 도시한 바와 같이, 밸브바디(10)의 내부에서, 도 4에 도시한 경사 방향에서는 제2연결부(34)에 인접한 안착부(14a)에 밀착됨으로써, 밸브바디의 내부에서 제2연결부(34)로의 휴체의 흐름은 불가능하고, 밸브바디(10)의 내부에서 제1연결부(32)로 흐르는 유체의 흐름만이 가능하게 될 것임도 이해될 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서의 스토퍼는, 서로 대향하는 위치에 성형되는 한 쌍의 출입구(12,14)와, 이러한 출입구를 각각 독립적으로 개폐하는 한 쌍의 체크볼(16A,16B)를 전제로 하는 경우, 한 쌍의 체크볼은 각각 해당하는 출입구만을 개폐할 수 있도록 각 출입구에서 체크볼의 이동범위가 스토퍼에 의하여 한정되고 있음을 알 수 있다.

그리고 각각의 체크볼은 밸브바디의 경사 방향에 기초하여 이동하면서 각각의 출입구를 개폐하여야 하고, 각각의 체크볼이 밸브바디 내부의 내부통로에서 유체의 흐름에 영향을 받아서 해당하는 출입구를 개폐하는 것은 허용되지 않음을 알 수 있다.

여기서 체크볼이 유체의 흐름에 영향을 받아서 출입구의 개폐에 영향을 미치지 않도록 하기 위하여, 스토퍼는 다양한 형상을 가지도록 설계될 수 있을 것이다. 예를 들면 도 1에 도시한 실시 예에서와 같이, 체크볼(16A,16B)가 출입구(12,14)를 향하여 이동하는 유체의 흐름에 반응하지 않도록, 스토퍼의 측정 부분을 막는 등의 다양한 설계 변경이 가능함을 의미한다.

다음에는 도 5에 기초하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예는 위에서 설명한 밸브바디를 두 개 중복시킨 실시 예라고 할 수 있을 것이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 출입구(22B,22D) 및 한 쌍의 체크볼(26B,26D)를 구비하는 제1밸브어셈블리(Va)와, 한 쌍의 출입구(22A,22C) 및 한 쌍의 체크볼(26A,26C)를 구비하는 제2밸브어셈블리(Vb)가 일체화된 실시 예라고 할 수 있다. 그리고 본 실시 예에 있어서, 각각의 출입구와 인접하게 형성되는 안착부에 대해서는 위 실시 예와 동일하기 때문에 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

여기서 제1밸브어셈블리(Va) 및 제2밸브어셈블리(Vb)를 각각 분리하면, 위에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 구성 및 동작을 가지고 있다. 그리고 이와 같이 두 개의 밸브어셈블리를 일체화시켜 구성함으로써, 내부통로(28)를 구비하는 하나의 밸브바디(20)는, 제1출입구(22A), 제2출입구(22B), 제3출입구(22C), 그리고 제4출입구(22D)와, 이러한 각각의 출입구를 개폐하는 제1체크볼(26A), 제2체크볼(26B), 제3체크볼(26C), 그리고 제4체크볼(26D)를 구비하고 있다. 그리고 각각의 출입구의 내측에는, 상기 체크볼을 일정 간격 이내에서만 이동하도록 구성하기 위하여, 각각 스토퍼(29A,29B,29C,29D)가 설치되어 있고, 이러한 스토퍼는 도 1에서 도시하고 설명한 것과 동일한 것이라고 할 수 있다.

이와 같은 밸브바디(20)가 어느 일측으로 기울어지게 되면, 예를 들어 제1출입구(22A) 및 제2출입구(22B)가 제3출입구(22C) 및 제4출입구(22D)보다 높은 위치를 가지게 되면, 제1체크볼(26A) 및 제2체크볼(26B)는 제1출입구(22A) 및 제2출입구(22B)의 볼안착부(도면 부호 생략)에서 이격되어 제1출입구(22A) 및 제2출입구(22B)는 열린 상태를 유지하게 된다. 그리고 제3체크볼(26C) 및 제4체크볼(26D)는 제3출입구(22C) 및 제4출입구(22D)의 볼안착부에서 밀착되어 제3출입구(22C) 및 제4출입구(22D)는 닫힌 상태를 유지하게 된다. 이와 같이 밸브바디(20)가 경사상태가 되어, 각각의 출입구에서 이격되는 체크볼은 해당하는 스토퍼에 의하여 일정 거리만 출입구에서 이격된 상태를 가지게 된다.

이와 같은 상태에서는, 제3연결부(24C) 및 제4연결부(24D)에서 밸브바디(20)의 내부통로 내부로 유체의 흐름은 가능하고, 밸브바디(20)의 내부에서 제3연결부(24C) 및 제4연결부(24D)로 유체의 흐름은 불가능하다. 따라서 전체적으로 보면, 제3연결부(24C) 및 제4연결부(24D)와 각각 연결된 유체케이싱에서 밸브바디(20)의 내부로 유체가 흐를 수 있고, 이어서 밸브바디의 내부에서 제1연결부(24A) 및 제2연결부(24B)를 통하여 제1연결부(24A) 및 제2연결부(24B)와 연결된 유체케이싱으로 유체가 흐를 수 있는 것이다.

그리고 이와 같은 4개의 출입구를 가지고 있는 복합 밸브어셈블리는, 서로 대향하는 한 쌍의 출입구를 가지는 밸브어셈블리를 두 개 복합적으로 구성한 것임을 알 수 있고, 그 작용에 있어서도 다수의 출입구를 통하여 유체가 일방향으로만 흐를 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있을 것이다.

이상의 설명에서 본 발명의 체크볼은 실질적으로 체크볼 안착부에 밀착됨으로써 출입구를 개폐하기 위한 것임을 알 수 있다. 여기서 도시한 실시 예에서의 체크볼은 원형 단면을 가지는 출입구를 개폐하기 위한 것인데, 출입구의 형상(예를 들면 단면 형상)에 따라서 체크볼의 형상을 적절하게 변경하는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들면 출입구가, 상술한 실시 예와는 달리 상하 높이보다 수평 방향으로의 폭이 현저하게 크게 성형되는 경우, 이러한 출입구를 개폐하기 위한 체크볼은 실질적으로는 롤러형상을 가지는 것이 밀폐를 위해서는 바람직함은 당연하다. 이러한 경우의 체크볼은 롤러 형상을 가짐으로써 체크롤러로 구현되는 것이 바람직하다. 그리고 이러한 사실은 본 발명의 체크볼은 출입구의 형상에 따라서 출입구의 밀폐에 적합한 형상으로 변형될 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이 체크볼과 체크밸브는 실질적으로 균등한 구성이라고 할 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 스토퍼를 이용하여 각 출입구를 개폐하는 체크볼을 일정 거리 이내에서만 유동 가능하도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여 제1출입구는 제1체크볼에 의해서만 개폐될 수 있어서, 체크볼이 다른 출입구를 간섭하는 것을 방지할 수 있음과 같이 보다 신속하게 출입구를 닫을 수 있게 될 것으로 기대된다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 여러 가지 다른 변형이 가능할 것임은 자명하다. 그리고 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 바에 의하여 정해져야 할 것임은 당연하다.

10, 20 ..... 밸브바디
18, 28 ..... 내부통로
12, 14 ..... 출입구
12a, 14a ..... 볼안착부
16, 26A, 26B, 26C, 26D ..... 체크볼
19A, 19B, 19C, 19D, 19K ..... 스토퍼
29A, 29B, 29C, 29D, ..... 체크볼제한부
22, 24 ..... 유체케이싱
32, 34 ..... 연결부

Claims

내부에는 유체가 통과할 수 있는 내부통로가 구비되고, 서로 대향하는 위치에 각각 형성되어 유체가 출입할 수 있는 제1출입구 및 제2출입구와, 상기 제1출입구 및 제2출입구의 내측부분에 각각 형성된 제1볼안착부 및 제2볼안착부를 구비하는 하나의 밸브바디;
상기 제1출입구 및 제2출입구와 각각 연결되고, 상기 밸브바디 내부를 외부와 각각 연통시킬 수 있는 제1연결부 및 제2연결부;
밸브바디의 경사에 따라서 침강력 또는 부력에 의해 상기 볼안착부에 안착되거나 이격됨으로써, 제1출입구 및 제2출입구를 선택적으로 개폐하고, 밸브바디의 내부통로에서 각각의 연결부로의 유체의 흐름을 단속하는 제1체크볼 및 제2체크볼; 그리고
상기 각각의 체크볼이 각각의 볼안착부에서 일정 범위 내에서만 유동하도록 제한하는 체크볼 제한수단으로 구성되어;
밸브바디의 경사 방향에 따라서, 제1연결부에서 제2연결부로 또는 제2연결부에서 제1연결부로 일방향으로만 유체의 흐름이 가능한 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
내부에는 유체가 통과할 수 있는 내부통로가 구비되고, 서로 대향하는 위치에 각각 형성되어 유체가 출입할 수 있는 다수의 출입구와, 상기 각각의 출입구의 내측부분에 각각 형성된 다수의 볼안착부를 구비하는 하나의 밸브바디;
상기 다수의 출입구와 각각 연결되고, 상기 밸브바디 내부를 외부와 각각 연통시킬 수 있는 다수의 연결부;
밸브바디의 경사에 따라서 침강력 또는 부력에 의해 상기 볼안착부에 안착되거나 이격됨으로써, 다수의 출입구를 선택적으로 개폐하고, 밸브바디의 내부통로에서 각각의 연결부로의 유체의 흐름을 단속하는 다수의 체크볼; 그리고
상기 각각의 체크볼이 각각의 볼안착부에서 일정 범위 내에서만 유동하도록 제한하는 체크볼 제한수단으로 구성되어;
밸브바디의 경사 방향에 따라서, 체크볼이 안착된 볼안착부의 연결부에서 체크볼이 이격된 볼안착부의 연결부로만 유체의 흐름이 가능한 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서, 상기 체크볼 제한수단은,
각각의 볼안착부에서 밸브바디의 내측으로 연장 성형되고, 유체는 통과할 수 있는 재질로 성형되는 다수의 관체 형상 스토퍼로 구성되는 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서, 상기 체크볼 제한수단은,
각각의 볼안착부에서 밸브바디 내측으로 일정 간격 이격된 위치에서, 밸브바디의 내면에서 일정 크기로 돌출되어 체크볼을 더 이상 내측으로 이동하지 못하도록 규제하는 돌기형 스토퍼로 구성되는 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서, 상기 체크볼 제한수단은,
각각의 볼안착부에서 내측으로 일정 간격 이격된 위치에서 밸브바디의 내부 일부를 각각 구획하는 메쉬망으로 성형되는 스토퍼로 구성되는 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서, 상기 체크볼 제한수단은,
밸브바디의 내부 통로를 이분하면서, 체크볼은 통과하지 못하고 유체만 통과하는 하나의 메쉬망 벽체로 성형되는 스토퍼로 구성되는 밸브어셈블리.
제 1 항에 있어서, 상기 체크볼 제한수단은,
밸브바디의 내면에서 돌출 성형되는 하나의 스토퍼로 구성되고, 이러한 스토퍼는 체크볼가 넘어서 통과하지 못할 정도의 연장 길이를 가지는 밸브어셈블리.
제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 체크볼가 밸브바디의 경사가 아닌 밸브바디 내부의 유체흐름에 의하여 볼안착부에 밀착되는 것을 방지하는 방지수단을 더 포함하여 구성되는 밸브어셈블리.
제 8 항에 있어서,
상기 방지수단은, 체크볼가 볼안착부 측으로 유동하도록 유체가 체크볼를 가압할 수 있는 부분의 스토퍼는 막힌 형상으로 형성하는 것으로 구성되는 밸브어셈블리.
내부에는 유체가 통과할 수 있는 내부통로가 구비되고, 서로 대향하는 위치에 각각 형성되어 유체가 출입할 수 있는 다수의 출입구와, 상기 각각의 출입구의 내측부분에 각각 형성된 다수의 안착부를 구비하는 하나의 밸브바디;
상기 다수의 출입구와 각각 연결되고, 상기 밸브바디 내부를 외부와 각각 연통시킬 수 있는 다수의 연결부;
밸브바디의 경사에 따라서 침강력 또는 부력에 의해 상기 안착부에 안착되거나 이격됨으로써, 다수의 출입구를 선택적으로 개폐하고, 밸브바디의 내부통로에서 각각의 연결부로의 유체의 흐름을 단속하는 다수의 체크롤러; 그리고
상기 각각의 체크롤러가 각각의 안착부에서 일정 범위 내에서만 유동하도록 제한하는 체크롤러 제한수단으로 구성되어;
밸브바디의 경사 방향에 따라서, 체크롤러가 안착된 볼안착부의 연결부에서 체크롤러이 이격된 볼안착부의 연결부로만 유체의 흐름이 가능한 것을 특징으로 하는 밸브어셈블리.
제 10 항에 있어서, 상기 체크롤러 제한수단은,
각각의 안착부에서 밸브바디의 내측으로 연장 성형되고, 유체는 통과할 수 있는 재질로 성형되는 다수의 관체 형상 스토퍼로 구성되는 밸브어셈블리.
제 10 항에 있어서, 상기 체크롤러 제한수단은,
각각의 안착부에서 밸브바디 내측으로 일정 간격 이격된 위치에서, 밸브바디의 내면에서 일정 크기로 돌출되어 체크볼을 더 이상 내측으로 이동하지 못하도록 규제하는 돌기형 스토퍼로 구성되는 밸브어셈블리.
제 10 항에 있어서, 상기 체크롤러 제한수단은,
각각의 안착부에서 내측으로 일정 간격 이격된 위치에서 밸브바디의 내부 일부를 각각 구획하는 메쉬망으로 성형되는 스토퍼로 구성되는 밸브어셈블리.