KR20180110045A

KR20180110045A - 릴리프 밸브

Info

Publication number: KR20180110045A
Application number: KR1020187025569A
Authority: KR
Inventors: 고지 히라마츠; 다다유키 야쿠시진; 야스마사 야나기다
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-10-08
Also published as: JPWO2017171007A1; CN109073104B; WO2017171007A1; JP6824534B2; CN109073104A; KR102143168B1

Abstract

밸브 시트(3)는, 보디(2)와는 별도 부재로 되어, 착탈 가능하게 유체 유입 통로(2a)의 개구부에 끼워져 있다. 보디(2)에, O 링(8)을 밸브 시트(3)와의 사이에서 협지하는 O 링 압박부(9)가 고정되어 있다. 밸브체(4)의 하단부는, 밸브 시트(3)의 상단면 및 O 링(8)의 일부에 접촉되어 있다. 보디(2)와 밸브 시트(3)와 O 링(8)에 의해 둘러싸인 공간(S)과 유체 유입 통로(2a)를 연통하기 위한 홈(22)이 마련되어 있다. 홈(22)을 통해 공간(S) 내에 유체가 유입함으로써, O 링(8)에 배압이 부여된다.

Description

릴리프 밸브

본 발명은 릴리프 밸브에 관한 것이다.

릴리프 밸브로서, 상향으로 개구하는 오목부, 오목부 저면에서 개구하는 유체 유입 통로 및 오목부 측면에서 개구하는 유체 유출 통로가 마련된 보디와, 유체 유입 통로의 개구부에 마련된 환형의 밸브 시트와, 편향 부재에 의해 하방으로 편향되어 밸브 시트의 개구를 폐쇄하는 밸브체와, 보디의 오목부에 끼워 넣어져 밸브 시트와 밸브체 사이를 시일하는 O 링을 구비하고 있고, 유체 유입 통로 내의 유체 압력이 미리 정해진 값 이하인 경우에, 밸브체가 밸브 시트에 압박됨으로써 유체 유입 통로가 폐쇄되어 있고, 유체 압력이 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 밸브체가 유체 압력에 의해 상방으로 이동됨으로써, 유체 유입 통로가 개방되어 있는 것이 알려져 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1: 일본 실용 공개 소화63-154874호 공보

상기 특허문헌 1의 릴리프 밸브에서는, 유체 유입 통로 내의 유체 압력이 미리 정해진 값 미만이어도, 유체 유입 통로 내의 유체가 O 링과 밸브체 사이에서 샐 우려가 있어, 시일성의 추가적인 향상이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 시일성을 향상시킨 릴리프 밸브를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 릴리프 밸브는, 상향으로 개구하는 오목부, 상기 오목부 저면에서 개구하는 유체 유입 통로 및 상기 오목부 측면에서 개구하는 유체 유출 통로가 마련된 보디와, 상기 유체 유입 통로의 개구부에 마련된 환형의 밸브 시트와, 편향 부재에 의해 하방으로 편향되어 상기 밸브 시트의 개구를 폐쇄하는 밸브체와, 상기 보디의 상기 오목부에 끼워 넣어져 상기 밸브 시트와 상기 밸브체 사이를 시일하는 O 링을 구비하고 있고, 상기 유체 유입 통로 내의 유체 압력이 미리 정해진 값 이하인 경우에, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트에 압박됨으로써 상기 유체 유입 통로가 폐쇄되어 있고, 상기 유체 압력이 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 밸브체가 상기 유체 압력에 의해 상방으로 이동됨으로써, 상기 유체 유입 통로가 개방되어 있는 릴리프 밸브로서, 상기 밸브 시트는, 상기 보디의 상기 오목부에 착탈 가능하게 끼워 넣어져 있고, 상기 보디에, 상기 O 링을 상기 밸브 시트와의 사이에서 협지하는 O 링 압박부가 고정되어 있고, 상기 밸브체의 하단부는, 상기 밸브 시트의 상단면 및 상기 O 링의 일부에 접촉되어 있고, 상기 보디와 상기 밸브 시트와 상기 O 링에 의해 둘러싸인 공간과 상기 유체 유입 통로를 연통하는 연통로가 마련되어 있는 것이다.

이 종류의 릴리프 밸브에서는, 밸브 시트와 밸브체 사이를 시일하는 O 링에 의해, 시일성이 확보되어 있고, O 링이 경시 변화 등에 의해 열화한 경우, 누설이 생길 우려가 있다. 본 발명의 릴리프 밸브에 따르면, 연통로를 통해 보디와 밸브 시트와 O 링에 의해 형성된 공간에 유체 유입 통로 내의 유체가 유입되기 때문에, 그 공간의 압력이 상승하여, O 링을 밸브 시트와 밸브체 사이로 압박하는 압력(배압)이 부여된다. 이에 의해, 유체 유입 통로의 개구부의 시일성이 향상된다.

연통로를 마련하기 위해서는, 적절한 홈이나 관통 구멍을 밸브 시트 또는/및 보디에 형성하면 좋고, 연통로는, 예컨대 밸브 시트의 저면에 마련된 홈을 포함하고 있는 것으로 하면 좋다. 밸브 시트는, 보디와는 별도 부재로 되어 있어, 가공이 용이하고, 밸브 시트에 홈을 형성함으로써, 가공의 수고를 적게 하여, 상기 연통로를 얻을 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 상하는 도 1의 상하를 말하는(릴리프 밸브의 유체 유입 통로측을 하, 이것의 반대측을 상이라고 하는) 것으로 하지만, 이 상하는, 편의적인 것이며, 상하가 반대로 되거나, 상하가 좌우가 되거나 하여 사용되는 경우도 있다.

본 발명의 릴리프 밸브에 따르면, 연통로를 통해 보디와 밸브 시트와 O 링에 의해 형성된 공간에 유체 유입 통로 내의 유체가 유입되고, 그 공간의 압력이 상승하여, O 링을 밸브 시트와 밸브체 사이로 압박하는 압력(배압)이 부여되기 때문에, 유체 유입 통로의 개구부의 시일성이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 릴리프 밸브의 1 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 주요부 확대도이다.
도 3은 밸브 시트의 확대 사시도이다.

본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상하·좌우는, 도 1의 상하·좌우를 말하는 것으로 한다.

도 1은 본 발명의 릴리프 밸브의 1 실시형태의 전체를 나타내고 있다.

릴리프 밸브(1)는, 유체 유입 통로(2a) 내의 유체의 압력이 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 유체의 일부를 유출시킴으로써, 유체의 압력을 미리 정해진 값 이하로 유지하기 위한 것으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유체 유입 통로(2a), 유체 유출 통로(2b) 및 오목부(2c)를 가지고 있는 보디(2)와, 유체 유입 통로(2a)의 상향 개구의 둘레 가장자리에 마련된 환형의 밸브 시트(3)와, 밸브 시트(3)에 압박(폐쇄 방향으로 이동) 또는 밸브 시트(3)로부터 이격(개방 방향으로 이동)되어 유체 유입 통로(2a)를 개폐하는 막대 형상의 밸브체(4)와, 보디(2)의 오목부(2c)의 상부에 하부가 삽입되어 상방으로 신장하는 원통형의 본네트(5)와, 본네트(5) 상단부에 하단부가 고정된 원통형의 캡(6)과, 밸브체(4)를 하향으로 편향시키는 압축 코일 스프링(편향 부재)(7)과, 밸브 시트(3)에 끼워진 O 링(8)과, 보디(2)에 고정되어 O 링(8)을 상방으로부터 누르는 원통형의 O 링 압박부(9)를 구비하고 있다.

유체 유입 통로(2a)는 하방으로 개구하여 상하로 신장하고 있고, 그 상단부는, 보디(2)의 오목부(2c)의 저면에서 개구하고 있다. 유체 유출 통로(2b)는, 보디(2)의 우측에서 개구하여 좌우로 신장하고 있고, 그 좌단은, 오목부(2c)의 우측면에서 개구하고 있다.

밸브 시트(3)는, 보디(2)와 별도 부재로 되어, 보디(2)의 오목부(2c)에 착탈 가능하게 끼워 넣어져, 오목부(2c)의 저면에서 받아지고 있다. 밸브 시트(3)의 내직경은, 유체 유입 통로(2a)의 직경보다 약간 작게 이루어져 있다.

밸브 시트(3)는, 보디(2)의 오목부(2c)의 저면에 하면이 접촉하는 접촉부(11)와, 접촉부(11)의 상측에 일체로 마련되어 O 링(8)을 지지하는 지지부(12)를 구비하고 있다.

밸브체(4)는, 대직경부(13)와, 대직경부(13)의 상측에 있으며 대직경부(13)보다 외직경이 작은 소직경부(14)로 이루어진다. 대직경부(13)의 외직경은, 밸브 시트(3)의 내직경보다 약간 크게 이루어져 있다.

본네트(5)는, 그 하부에 마련된 수나사부가 보디(2)의 오목부(2c)의 상부에 마련된 암나사부에 나사 결합됨으로써, 보디(2)의 상부에 고정되어 있다. 본네트(5)의 내주에는, 밸브체(4)의 소직경부(14)를 슬라이딩 가능하게 안내하는 소직경 내주부(16)와, 밸브체(4)의 대직경부(13)의 상부를 슬라이딩 가능하게 안내하는 대직경 내주부(17)가 마련되어 있다.

본네트(5)의 대직경 내주부(17)의 하단부에는, 환형의 오목부(17a)가 마련되어 있고, 이 오목부(17a)에, 수용기(18)에 지지된 X 링(19)이 배치되어 있다.

캡(6)은, 플러그(15)로 폐쇄된 윗벽(6a)을 가지고 있다. 캡(6)은, 그 내주에 마련된 암나사부의 하단부가 본네트(5)의 상부에 마련된 수나사부의 상단부에 나사 결합됨으로써, 본네트(5)의 상단부에 고정되어 있다. 본네트(5)의 수나사부의 중간에는, 캡(6)과 본네트(5)의 나사 결합의 느슨해짐을 방지하는 로크 너트(20)가 나사 결합되어 있다.

압축 코일 스프링(7)은, 캡(6)의 윗벽(6a) 하면과 본네트(5) 내에 배치된 스프링 받침(21) 상면 사이에 협지되어 있다. 스프링 받침(21) 하면은, 밸브체(4)의 소직경부(14)의 상단부에서 받아지고 있다.

캡(6)과 보디(2)는, 와이어(10)에 의해 연결되어 있고, 이에 의해, 캡(6)이 본네트(5)에 대해서만 고정되어 있는 것이 아니라, 보디(2)에 대해서도 고정되어 있다.

O 링 압박부(9)는, 그 상부에 마련된 수나사부가 보디(2)의 오목부(2c)의 하부에 마련된 암나사부에 나사 결합됨으로써, 보디(2)의 하부에 고정되어 있다.

이 릴리프 밸브(1)에 따르면, 유체 유입 통로(2a) 내의 유체의 압력이 상승하여, 밸브체(4)를 편향시키고 있는 압축 코일 스프링(7)의 탄성력을 넘으면, 밸브체(4)가 상방으로 이동하고, 이에 의해 유체 유입 통로(2a)가 개방되어, 유체의 일부(또는 전부)가 보디(2)의 오목부(2c) 내를 지나 유체 유출 통로(2b)로부터 외부로 배출된다. 이에 의해, 유체 유입 통로(2a) 내의 유체의 압력은 저하하고, 압축 코일 스프링(7)의 탄성력이 유체의 압력을 넘음으로써, 유체 유입 통로(2a)가 폐쇄되어 있는 상태로 복귀한다. 캡(6)과 본네트(5)의 나사 결합량은, 조정 가능하고, 캡(6)을 본네트(5)에 대하여 보다 많이 체결함으로써 압축 코일 스프링(7)의 탄성력을 크게 할 수 있다. 따라서, 이 압축 코일 스프링(7)의 탄성력을 조정함으로써, 유체 유입 통로(2a)가 개방되는 유체의 압력의 설정값을 임의로 설정할 수 있다.

도 2에 확대하여 나타내는 바와 같이, 밸브 시트(3)의 지지부(12)는, 저벽(12a) 및 둘레벽(12b)으로 이루어지는 단면 L자형으로 형성되어 있다. O 링(8)은, 보디(2)의 오목부(2c)에 기밀하게 끼워 넣어지며, 밸브 시트(3)의 지지부(12)의 둘레벽(12b) 외주에 기밀하게 끼워져, 밸브 시트(3)의 지지부(12)의 저벽(12a) 상면에서 받아지고 있다. 지지부(12)의 저벽(12a)의 외직경은, 접촉부(11)의 외직경보다 약간 작게 이루어져 있고, 지지부(12)의 저벽(12a)의 외주면과 보디(2)의 오목부(2c)의 둘레면 사이에는, 공간(S)이 형성되어 있다. 밸브 시트(3)의 접촉부(11)의 외주면과 보디(2)의 오목부(2c)의 둘레면 사이에는, 밸브 시트(3)를 보디(2)의 오목부(2c)에 착탈 가능하게 끼워 넣을 수 있는 약간의 간극이 마련되어 있다.

O 링(8)은, 밸브 시트(3)의 지지부(12)와 O 링 압박부(9)의 하단면에 의해 협지되어 있다. O 링 압박부(9)는, 보디(2)의 오목부(2c)에 마련된 단차면(2d)에서 받아진 상태로, O 링(8)을 하방으로 압박하고 있다.

밸브체(4)의 대직경부(13)의 하단부는, 그 하단면이 밸브 시트(3)의 지지부(12)의 둘레벽(12b)의 상단면에 접촉되고, 그 하단의 코너부가 O 링(8)의 일부에 접촉되어 있다. 이에 의해, 유체 유입 통로(2a)의 개구부의 시일성이 확실한 것으로 되어 있다.

이 실시형태에서는, 유체 유입 통로(2a) 내의 유체가 O 링(8)과 밸브체(4)의 대직경부(13)의 하단부 사이에서 샐 우려가 없는 것으로 하기 위해, 도 3에도 나타내는 바와 같이, 밸브 시트(3)의 접촉부(11)의 하면에, 4개의 홈(22)이 십자 형상으로 마련되어 있다.

밸브 시트(3)의 접촉부(11)의 하면에 홈(연통로)(22)이 마련되어 있음으로써, 도 2에 있어서, 유체 유입 통로(2a) 내에서 이 홈(22)을 지나, 밸브 시트(3)의 접촉부(11)의 외주에 이르는 통로가 형성되어 있다. 밸브 시트(3)와 보디(2)의 감합은, 전술한 바와 같이, 착탈 가능[밸브 시트(3)의 접촉부(11)의 외주면과 보디(2)의 오목부(2c)의 주위면 사이에 약간의 간극이 있음]하게 되어 있고, 따라서 유체 유입 통로(2a) 내의 유체는, 밸브 시트(3)의 접촉부(11)의 외주를 거쳐, 밸브 시트(3)의 지지부(12)의 저벽(12a)의 외주에 형성된 공간(S) 내에 유입된다. 이에 의해, O 링(8)은 공간(S) 내 유체의 압력(배압)을 받아, 밸브체(4)의 대직경부(13)의 하단부에 강하게 압박되게 되어, 유체 유입 통로(2a) 내의 유체가 밸브 시트(3)의 지지부(12)의 상단면과 밸브체(4)의 대직경부(13)의 하단면 사이에서 새는 것이 보다 확실하게 방지된다.

또한, 상기 홈(22)의 수 및 형상은, 도시한 것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 동일한 홈(22)을 보디(2)의 오목부(2c)의 저면에 마련하도록 하여도 좋다. 상기 홈(22)은, 유체 유입 통로(2a) 내와 밸브 시트(3)의 지지부(12)의 저벽(12a)의 외주에 형성된 공간(S)을 연통하기 위한 것이기 때문에, 연통로로서, 상기 홈(22) 대신에, 밸브 시트(3)를 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍을 마련하여도 좋다.

본 발명에 따르면, 유체의 제어를 행하는 분야에 있어서 자주 이용되고 있는 릴리프 밸브의 시일성을 향상시킬 수 있기 때문에, 각종 유체 제어 장치의 성능 향상에 기여할 수 있다.

1: 릴리프 밸브
2: 보디
2a: 유체 유입 통로
2b: 유체 유출 통로
2c: 오목부
3: 밸브 시트
4: 밸브체
7: 압축 코일 스프링(편향 부재)
8: O 링
9: O 링 압박부
22: 홈(연통로)
S: 공간

Claims

상향으로 개구하는 오목부, 상기 오목부 저면에서 개구하는 유체 유입 통로 및 상기 오목부 측면에서 개구하는 유체 유출 통로가 마련된 보디와, 상기 유체 유입 통로의 개구부에 마련된 환형의 밸브 시트와, 편향 부재로 하방으로 편향되어 상기 밸브 시트의 개구를 폐쇄하는 밸브체와, 상기 보디의 상기 오목부에 끼워 넣어져 상기 밸브 시트와 상기 밸브체 사이를 시일하는 O 링을 구비하고 있고, 상기 유체 유입 통로 내의 유체 압력이 미리 정해진 값 이하인 경우에, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트에 압박됨으로써 상기 유체 유입 통로가 폐쇄되고 있고, 상기 유체 압력이 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 밸브체가 상기 유체 압력에 의해 상방으로 이동됨으로써, 상기 유체 유입 통로가 개방되고 있는 릴리프 밸브로서,
상기 밸브 시트는 상기 보디의 상기 오목부에 착탈 가능하게 끼워 넣어져 있고, 상기 보디에, 상기 O 링을 상기 밸브 시트와의 사이에서 협지하는 O 링 압박부가 고정되어 있고, 상기 밸브체의 하단부는 상기 밸브 시트의 상단면 및 상기 O 링의 일부에 접촉되어 있고,
상기 보디와 상기 밸브 시트와 상기 O 링에 의해 둘러싸인 공간과 상기 유체 유입 통로를 연통하는 연통로가 마련되어 있는 것인 릴리프 밸브.
제1항에 있어서, 상기 연통로는 상기 밸브 시트의 저면에 마련된 홈을 포함하고 있는 것인 릴리프 밸브.