KR20200031967A

KR20200031967A - 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리

Info

Publication number: KR20200031967A
Application number: KR1020180111156A
Authority: KR
Inventors: 김가은; 정희주; 박형준; 한승호
Original assignee: 동아대학교 산학협력단
Priority date: 2018-09-17
Filing date: 2018-09-17
Publication date: 2020-03-25

Abstract

본 발명은 체브밸브를 포함하는 복수의 밸브를 동심구조로 구비하되 개별적으로 밸브위치를 제어하여 체크밸브 기능과 함께 다양한 유량 제어 기능을 구현할 수 있는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에 관한 것으로서, 유체의 유입 및 배출을 위한 배관이 대향되게 각각 구비된 본체하우징(10); 및 외형이 구형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비된 제1 볼밸브(20); 외형이 구형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비되고, 상기 밸브공(21)과 구분되게 형성된 체크밸브공(32)에 체크밸브체(33)가 구비된 제2 볼밸브(30);를 포함하여 구성되며, 상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30)는 둘 중 어느 하나가 다른 것의 내부에 배치되고 상호 동심 회전축을 중심으로 개별적으로 회전 가능하도록 구비되며, 상기 본체하우징(10)에 형성된 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 밸브구동부재(50)를 삽입하여 상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30) 중 적어도 어느 하나의 밸브위치를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리{Multiple Valve Assembly with Check Valve Function}

본 발명은 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체크밸브를 포함하는 복수의 밸브를 동심구조로 구비하되 개별적으로 밸브위치를 제어하여 체크밸브 기능과 함께 다양한 유량 제어 기능을 구현할 수 있는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 플랜트 혹은 발전소 등의 산업시설에서는 배관을 통과하는 유체의 유동을 제어하기 위하여 볼 밸브 혹은 게이트 밸브, 체크 밸브 등 다양한 밸브를 하나 혹은 복수개로 구비하여 유체의 유동 제어에 필요한 기능을 구현하는 방식을 이용하고 있는데, 이러한 종래기술에서 복수의 밸브는 개수에 비례하게 공간소모를 증가시킬 뿐만 아니라 배관에 대하여 복수의 위치에 밸브를 설치하여야 하는 불편이 발생하고, 이러한 설치작업으로 인해 크랙 등의 결함이 유발되는 위험을 회피하기 위하여 심지어 전체 배관 시스템을 교체하는 방식을 이용하기도 한다.

또한, 소정의 시간 혹은 상황별로 역류방지를 위한 체크밸브의 기능을 설정하거나 해제할 필요가 있거나 고압유체의 누설 또는 누수를 방지할 수 있는 볼밸브의 기능을 필수적으로 함께 구비하려는 경우 등에 있어서 전체 밸브 시스템은 비대해지고 복잡한 형상이 될 수밖에 없으며 유체의 유동제어 성능 신뢰도는 더욱 낮아지게 된다.

따라서, 복수의 밸브를 공간효율적으로 배치하여 다양한 유량제어 기능을 손쉽게 수행할 수 있으면서도 유량 제어 기능이 안정적으로 구현될 수 있으며, 복수의 밸브를 상호 근접되게 배치하는 경우에 각 구성의 가공 및 조립 난이도를 증가시켜서 제조비용 등의 측면에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 기술수단의 개발이 요구된다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 복수의 볼밸브 기능을 구현할 수 있으면서도 전체 밸브 장치의 공간소모를 감소시킬 수 있으며 체크밸브를 포함하는 각각의 밸브를 원활하게 변경하여 설정할 수 있는 다중 밸브 어셈블리를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 복수의 밸브부재를 중첩구조로 배치하는 구조가 복잡하지 않으면서도 가공이 용이하여 전체 밸브 장치의 제조 비용 등의 측면에서도 효과적인 다중 밸브 어셈블리를 제공하는 데에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리는, 유체의 유입 및 배출을 위한 배관이 대향되게 각각 구비된 본체하우징(10); 및 외형이 구형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비된 제1 볼밸브(20); 외형이 구형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비되고, 상기 밸브공(21)과 구분되게 형성된 체크밸브공(32)에 체크밸브체(33)가 구비된 제2 볼밸브(30);를 포함하여 구성되며, 상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30)는 둘 중 어느 하나가 다른 것의 내부에 배치되고 상호 동심 회전축을 중심으로 개별적으로 회전 가능하도록 구비되며, 상기 본체하우징(10)에 형성된 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 밸브구동부재(50)를 삽입하여 상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30) 중 적어도 어느 하나의 밸브위치를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30)는 상기 밸브구동부재(50)의 말단에 형성된 클러치부(56)와 치합될 수 있는 클러치수수부(26, 36)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 제1 볼밸브(20) 또는 제2 볼밸브(30)는 상기 클러치수수부(26, 36)가 형성된 밸브축부(25, 35)를 밸브본체와 결합하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 밸브구동부재(50)는 밸브구동축(51)의 단부에 상기 클러치부(56)가 형성되고 상기 밸브구동축(51)에 삽입위치표시부(59)가 구비되어 상기 본체하우징(10) 외부에서 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 삽입되는 상기 밸브구동부재(50)의 삽입위치를 안내하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 제1 볼밸브(20) 또는 제2 볼밸브(30)는 밸브위치를 변경한 후 밸브유지부(60)에 의하여 임시로 밸브위치를 고정할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 밸브유지부(60)는 소정 깊이의 걸림홈(61) 및 상기 걸림홈(61)에 임시로 진입하거나 탈출하도록 구비된 걸림부재(62);를 포함하여 구성되되, 상기 걸림부재(62)는 매립홈(65)에 탄성지지부(64)에 의하여 탄성지지된 걸림돌기(63)가 상기 걸림홈(61)에 걸림되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 본체하우징(10)은 상기 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30)를 지지하는 중심축이 단차를 이루어 동심구조로 형성된 밸브 지지부(18)를 더 구비하며, 상기 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30) 측에 복수의 상기 걸림홈(61)이 구비되고 상기 걸림부재(62)는 상기 밸브 지지부(18)에 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30) 중 외부에 배치된 것을 감싸도록 구비되고 복수의 유량을 설정하기 위한 밸브공(21)이 관통되게 형성된 제3 볼밸브(40)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 추가적인 과제를 해결하기 위한 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리는, 유체의 유입 및 배출을 위한 배관이 대향되게 각각 구비된 본체하우징(10); 및 외형이 원기둥 형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(71)이 관통되게 구비된 제1 밸브부재(70); 외형이 원기둥 형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(81)이 관통되게 구비되고, 상기 밸브공(81)과 구분되게 형성된 체크밸브공(82)에 체크밸브체(83)가 구비된 제2 밸브부재(80);를 포함하여 구성되며, 상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80)는 둘 중 어느 하나가 다른 것의 내부에 배치되고 상호 동심 회전축을 중심으로 개별적으로 회전 가능하도록 구비되며, 상기 본체하우징(10)에 형성된 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 밸브구동부재(50)를 삽입하여 상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80) 중 적어도 어느 하나의 밸브위치를 조절할 수 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 본체하우징(10)은 상기 밸브구동부재 삽입공(15)이 형성된 위치의 반대 위치에 본체하우징 커버부(10-1)를 포함하며, 상기 제1 밸브부재(70) 또는 제2 밸브부재(80)는 밸브위치를 변경한 후 밸브유지부(60)에 의하여 임시로 밸브위치가 고정되어 상기 본체하우징 커버부(10-1)에 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서, 상기 제1 밸브부재(70) 또는 제2 밸브부재(80)에서 상기 본체하우징 커버부(10-1)에 대응되는 표면에 위치표시부(79, 89)가 형성되고, 상기 본체하우징 커버부(10-1)에는 상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80)의 밸브 위치를 파악할 수 있도록 투명재질로 형성된 투시창(19)이 구비된 것을 특징으로 한다.

더불어, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리는, 상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80) 중 내측에 배치된 밸브부재에 상기 클러치 수수부(76, 86)보다 내측으로 공회전 수수부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 복수의 볼밸브를 동심적으로 중첩되게 배치함으로써 비교적 작은 규모의 공간에 체크밸브의 기능과 볼밸브의 기능을 함께 구현함으로써 유동의 제어와 함께 체크밸브의 기능을 선택적으로 설정할 수 있는 장점을 가지게 되어 다양한 유동제어를 원할하게 수행할 수 있는 현저하게 개선된 효과를 가진다.

또한, 상호 중첩으로 내외부에 배치된 볼밸브에 대하여 밸브위치를 임시로 고정할 수 있는 구조를 구비함으로써 밸브의 유량 제어 안정성 측면에서 현저하게 개선된 효과를 가진다.

더불어, 복수의 밸브부재를 원통구조 형태로 상호 중첩되게 내외부에 배치함으로써 밸브 어셈블리의 공간 소모를 크게 절약할 수 있을 뿐만 아니라 각 구성의 가공 및 조립 난이도를 현저하게 완화시키는 개선된 효과를 가진다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 내부구조를 표시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 체크밸브 기능이 해제된 유로제어 구조.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 체크밸브 기능이 설정된 유로제어 구조.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 유로폐쇄 구조.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 밸브구동부재의 세부 결합구조.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 밸브 지지부에 의한 세부 지지 구조.
도 8은 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 다른 실시예를 도시한 단면도 및 외관 평면도.
도 9는 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 다른 실시예에서 제1 밸브부재의 다른 예시적인 구조를 도시한 단면도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

우선, 각 도면을 살펴보면, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 내부구조를 표시한 단면도로서 복수의 볼밸브 구조가 중첩적으로 내외에 배치된 것을 나타낸 것이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 체크밸브 기능이 해제된 유로제어 구조를 도시한 것으로서 도 3(a)는 큰 유로로 설정된 것, 도 3(b)는 중간 크기의 유로로 설정된 것, 도 3(c)는 작은 유로로 설정된 것을 각각 나타낸 것이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 체크밸브 기능이 설정된 유로제어 구조를 도시한 것으로서 도 4(a)는 체크밸브 기능이 포함된 큰 유로로 설정된 것, 도 4(b)는 체크밸브 기능이 포함된 중간 크기의 유로로 설정된 것, 도 4(c)는 체크밸브 기능이 포함된 작은 유로로 설정된 것을 각각 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 유로폐쇄 구조를 도시한 것으로서 제1 볼밸브에 의해서 유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 것이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 밸브구동부재의 세부 결합구조를 도시한 것으로서 도 6(a)는 각각의 볼밸브의 클러치 수수부가 일렬로 배치되어 밸브구동부재와 치합될 수 있는 구조를 나타낸 것이고 도 6(b)는 밸브구동부재를 어느 한 볼밸브의 클러치수수부에 삽입하여 치합되게 결합한 모습을 예시적으로 나타낸 것이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 밸브 지지부에 의한 세부 지지 구조를 도시한 것으로서, 도7(a)는 밸브지지부에 의하여 각각의 볼밸브가 임시 고정 가능하게 지지된 모습을 나타내고, 도 7(b)는 밸브유지부의 세부 구조를 나타낸 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리를 도 1 및 도 2 등을 참조하여 설명하면, 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리는 본체하우징(10) 및 제1 볼밸브(10), 제2 볼밸브(20), 밸브구동부재(50);를 포함하여 구성된다.

이하 각 구성 별로 본 발명의 구체적인 내용을 기술하면, 본체하우징(10)에는 유체의 유입 및 배출을 위한 배관(11)이 대향되게 각각 구비되고 아래에서 설명하는 밸브구동부재(50)가 통과할 수 있는 밸브구동부재 삽입공(15)이 관통 구조로 형성된다. 상기 배관(11)의 단부에는 본 발명의 다중 밸브 어셈블리가 설치되는 장치나 시설물의 유체 배관과 상호 결합하기 위한 접속플랜지(13)가 구비될 수 있으며 본 발명의 다중 밸브 어셈블리는 배관접속공(12)을 통하여 장치나 시설물의 유체 배관과 유동 연결 구조를 형성하는 것이다. 본 발명의 다중 밸브 어셈블리는 대상유체를 액상 유체로 제한하지 않으며, 특히 볼밸브 구조를 포함하는 점에서 고압의 기체에 대해서도 효과적으로 유체의 유동 및 차단 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리는 복수의 볼밸브를 동심되게 중첩배치한 구조를 갖는데, 이하에서는 하나의 실시예로서 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30), 제3 볼밸브(40)가 안쪽부터 차례로 중첩배치된 구조에 대하여 설명하며, 이러한 설명이 볼밸브의 배치순서 및 개수 등을 제한하려는 의도를 갖는 것이 아님을 먼저 명확하게 밝힌다. 또한, 각각의 볼밸브는 부분 성형한 후 안쪽부터 배치하여 상호 결합하여 전체 조립을 수행하는 방식이 이용될 수 있고, 혹은 안쪽의 구성부터 제조하여 이중사출 또는 3차원 프리팅 등에 의하여 중첩되게 배치하는 방식이 이용될 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 상기 제1 볼밸브(20)는 외형이 구형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비된다. 도 3 및 4에 예시적으로 도시한 바와 같이 상기 제1 볼밸브(20)의 밸브공(21)이 나머지 볼밸브들(30, 40)의 유로와 연결됨으로써 유체의 유동을 허용할 수 있는 구조를 형성하는 것이다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이 제1 볼밸브(20)를 회전시키면 상기 제1 볼밸브(20)의 나머지 몸체에 의하여 유로는 폐쇄되어 나머지 볼밸브들(30, 40)의 밸브위치와 상관 없이 유체의 유동이 강력하게 차단되는 것이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 상기 제2 볼밸브(30)는 상기 제1 볼밸브(20)와 마찬가지로 외형이 구형태로 형성되어 도 2에 도시한 바와 같이 제1 볼밸브(20)의 외부에 중첩되게 배치된다. 상기 제2 볼밸브(30)에는 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비되고, 상기 밸브공(21)과 구분되게 체크밸브공(32)이 관통되게 구비되며 상기 체크밸브공(32)에는 체크밸브체(33)가 구비된다. 상기 체크밸브체(33)는 체크밸브공(32)에 형성된 단턱(37)과 힌지축(34)에 의하여 체크밸브공(32)을 통과하는 유체에 대하여 자동으로 유동 허용 및 차단 기능을 수행하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 상기 제3 볼밸브(40)는 상기 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30)와 마찬가지로 외형이 구형태로 형성되어 도 2에 도시한 바와 같이 제2 볼밸브(30)의 외부에 중첩되게 배치된다. 상기 제3 볼밸브(40)에는 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 복수의 밸브공(41, 42, 43)이 다양한 크기로 관통되게 구비된다. 도 2에 도시한 바와 같이 큰 밸브공(41) 및 중간 밸브공(42), 작은 밸브공(43)은 각각의 크기에 따라 유량을 제어하는 기능을 수행할 수 있게 된다.

상기 볼밸브들(20, 30, 40)은 밸브축부(25, 35, 45)에 내측으로 돌출된 기어치 구조의 클러치 수수부(26, 36, 46)를 구비하여 밸브구동부재(50)의 클러치부(56)와 치합될 수 있는 구조를 갖는다. 이때 상기 밸브축부(25, 35, 45)는 상기 볼밸브들(20, 30, 40)에 직접 일체로 형성된 구조를 이용할 수도 있지만, 상기 밸브축부(25, 35, 45)를 별도의 구성으로 준비하여 상기 클러치 수수부(26, 36, 46) 등을 형성한 후에 상기 볼밸브들(20, 30, 40)의 밸브본체에 억지끼움 혹은 접착, 체결수단 등에 의하여 결합하는 방식을 채용하는 것이 제조 측면 등에서 더욱 효과적일 수 있다.

한편, 밸브축부(25, 35, 45)는 볼밸브(20, 30, 40)의 구형태 표면보다 더 돌출된 구조를 형성되어 이웃하는 다른 외측 볼밸브에 회동 가능하게 삽입 결합되는 구조를 가질 수 있으며, 이러한 구조로 인하여 볼밸브(20, 30, 40)의 회동이 상호 안정적으로 지지되며 안내되는 효과를 가질 수 있다.

또한, 본체하우징(10)은 상기 복수의 볼밸브(20, 30, 40) 중 가장 외곽에 배치된 것을 상호 슬라이딩 가능하게 지지하는 접촉지지부(16)를 구비할 수 있다. 여기서, 슬라이딩 가능하게 지지하는 상기 접촉지지부(16)를 탄성재질로 형성하여 볼밸브의 표면 손상을 방지하고 향상된 밀폐기능을 수행하는 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 상기 복수의 볼밸브(20, 30, 40)를 이용한 다양한 유동제어를 도 3 및 4를 참고하여 구체적으로 설명하면, 도 3은 제1 볼밸브(30)의 밸브공(21)이 작동 유로에 포함되어 개방 밸브위치로 설정되고 제2 볼밸브(40)의 밸브공(31)이 작동 유로에 포함되어 체크밸브 기능해제 위치로 설정된 상태에서 제3 볼밸브(50)의 밸브위치를 변경하여 유량제어를 수행하는 모습이다. 그 중에서 도 3(a)는 제3 볼밸브(50)의 큰 유로인 제1 밸브공(41)이 작동 유로에 포함됨으로써 전체 작동 유로가 큰 유량을 허용하도록 설정된 것이고, 도 3(b) 및 도 3(c)는 각각 제3 볼밸브(50)의 중간 크기의 유로인 제2 밸브공(42)과 작은 유로인 제3 밸브공(43)이 작동 유로에 포함됨으로써 전체 작동 유로가 중간 및 작은 크기의 유량을 허용하도록 각각 설정된 것이다.

도 4는 제1 볼밸브(30)의 밸브공(21)이 작동 유로에 포함되어 개방 밸브위치로 설정되고 제2 볼밸브(40)의 체크밸브공(32)이 작동 유로에 포함되어 체크밸브의 위치로 설정된 상태에서 제3 볼밸브(50)의 밸브위치를 변경하여 유량제어를 수행하는 모습이다. 도 4(a) 및 도 4(b), 도 4(c)는 제3 볼밸브(50)의 큰 유로인 제1 밸브공(41)과, 중간 크기의 유로인 제2 밸브공(42)과, 작은 유로인 제3 밸브공(43)이 각각 작동 유로에 포함됨으로써 전체 작동 유로가 큰 유량 및 중간 유량, 작은 유량을 각각 허용하도록 설정된 것이다. 요약하면, 도 4는 체크밸브의 기능이 구비된 상태에서 유량의 크기를 제어하는 모습을 나타낸 것이다.

도 5는 제1 볼밸브(30)의 밸브공(21)이 작동 유로에서 제외된 점에서 앞선 도 3 및 4와 다른 유동제어 상태를 나타낸다. 즉, 제1 볼밸브(30)의 밸브공(21)이 작동 유로에서 제외됨으로써 나머지 볼밸브의 밸브 위치와 상관 없이 유동이 차단되며, 볼밸브의 구조를 이용하는 점에서 강력한 차단 기능을 구현할 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 상기 밸브구동부재(50)는 선형 부재로 형성된 밸브구동축(51)의 일단부에 클러치부(56)가 형성되며, 상기 밸브구동축(51)의 타단부에는 핸들(미도시) 또는 손잡이(미도시) 구조가 형성될 수 있다. 상기 클러치부(56)는 밸브구동축(51)의 표면으로부터 돌출된 기어치 구조로 형성되며, 볼밸브(20, 30, 40)의 클러치 수수부(26, 36, 46)와 치결합되면 구동력을 전달할 수 있는 구조를 형성하게 된다.

또한, 상기 밸브구동축(51)에는 도 6에 도시한 바와 같이 삽입위치표시부(59)를 구비함으로써 상기 본체하우징(10) 외부에서 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 상기 밸브구동축(51)을 삽입하는 경우에 상기 밸브구동부재(50)의 삽입위치를 안내하여 적절한 위치에서 상기 복수의 볼밸브(20, 30, 40) 중 적어도 어느 하나와 치합되게 결합된 상태를 파악할 수 있게 된다. 즉, 상기 밸브구동부재(50)의 클러치부(56)가 상기 볼밸브들(20, 30, 40)의 클러치 수수부(26, 36, 46) 중 어느 하나와 치합되는 경우와 상호 인접한 두 개의 볼밸브들의 클러치 수수부에 걸쳐서 동시에 치합되는 경우를 이용하여 볼밸브(20, 30, 40)의 회동을 개별적으로 혹은 복수개로 구동할 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리는 상기 볼밸브들(20, 30, 40)의 밸브위치를 변경한 후 밸브위치를 임시로 고정할 수 있도록 밸브유지부(60)를 더 구비할 수 있다. 상기 밸브유지부(60)는 대응되는 일측의 구성에 걸림홈(61)이 형성되고 타측의 구성에 걸림부재(62)를 구비하여 임시적으로 상호 고정될 수 있는 구조를 가진다. 예시적으로, 도 7(a)에서는 단차를 가진 동심 기둥구조로 형성된 밸브 지지부(18)를 본체하우징(10)에 더 구비하고, 상기 밸브 지지부(18)를 이용하여 상기 밸브유지부(60)를 형성한 경우를 예시적으로 도시한 것이다. 이러한 밸브 지지부(18)는 상기 볼밸브들(20, 30, 40)의 회동을 안정적으로 지지하여 안내하는 효과를 가진다. 이러한 상기 밸브 지지부(18)의 각 단 표면에 상기 밸브유지부(60)를 형성하여 볼밸브들(20, 30, 40)의 임시 고정 기능을 수행할 수 있게 된다. 이외에도 각 볼밸브들(20, 30, 40)로부터 회전축을 동심으로 연장하여 형성하고 본체하우징(10)에 지지하는 구조를 채용하고 상기 본체하우징(10)과의 지지 부분에 상기 밸브유지부(60)를 형성하는 방식을 채용할 수도 있다.

한편, 상기 밸브유지부(60)의 걸림홈(61)과 걸림부재(62) 중 어느 하나는 각각의 볼밸브(20, 30, 40)의 밸브위치에 대응되게 복수로 구비되고 다른 하나는 적어도 하나 이상 구비되면 해당 볼밸브에 대한 소정의 밸브위치를 임시로 고정할 수 있다.

앞선 설명의 일실시예보다 더욱 개선된 세부구조를 갖는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에 관하여 도 8 및 9를 참조하여 설명하고자 한다.

먼저, 도 8은 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 다른 실시예를 도시한 단면도 및 외관 평면도로서 도 8(a)는 원기둥 외형을 갖는 복수의 밸브부재가 상호 동심되게 중첩적으로 배치된 구조를 나타낸 것이고 도 8(b)는 다중 밸브 어셈블리의 외측에서 밸브부재들의 밸부위치를 투시창에 의하여 파악할 수 있는 모습을 나타낸 것이다. 도 9는 본 발명의 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리의 다른 실시예에서 제1 밸브부재의 다른 예시적인 구조를 도시한 단면도로서 밸브축부에 공회전 수수부가 더 구비된 것을 나타낸 것이다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리는, 유체의 유입 및 배출을 위한 배관이 대향되게 각각 구비된 본체하우징(10)의 내측에 원기둥 혹은 실린더 형상을 갖는 복수의 밸브부재(70, 80, 90)를 상호 동심 회전축을 중심으로 개별적으로 회전 가능하도록 중첩적으로 배치하여 구성된다.

예를 들어, 제1 밸브부재(70)는 밸브공(71)이 관통되게 되어 유동의 허용 및 차단 기능을 수행하고, 제2 밸브부재(80)는 단순 유로를 제공하는 밸브공(81)과, 체크밸브 기능을 수행하는 체크밸브공(82), 및 체크밸브체(83) 등을 구비하여 밸브의 위치에 따라 단순 유로를 제공하거나 체크밸브의 기능을 제공하며, 제3 밸브부재(90)는 큰 유로인 제1 밸브공(91) 및 중간 크기의 유로인 제2 밸브공(92), 작은 유로인 제3 밸브공(93)을 구비하여 유량의 크기를 설정할 수 있는 기능을 수행한다.

이러한 원기둥 혹은 실린더 형상을 갖는 밸브부재(70, 80, 90)는 가공이 용이할 뿐만 아니라 조립 등의 작업도 용이하여 제조비용 측면에서 현저하게 개선된 효과를 가진다. 또한, 이웃하는 밸브부재와 상호 면접촉하는 구조를 가지게 됨으로써 유동을 차단하는 밸브 위치에서 강력한 차단 기능을 수행할 수 있는 측면 등에서 앞선 볼밸브 구조의 다중 밸브 어셈블리와 마찬가지로 우수한 효과를 제공할 수 있다.

각각의 밸브부재(70, 80, 90)는 길이방향의 일단에 밸브축부(75, 85, 95)가 구비되고 상기 밸브축부(75, 85, 95)에 내측으로 돌출된 기어치 구조의 클러치 수수부(76, 86, 96)가 형성된다. 이때 밸브축부(75, 85, 95)는 밸브부재(70, 80, 90)와 일체로 형성되거나 별도로 형성되어 결합되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 밸브축부(75, 85, 95)는 밸브부재(70, 80, 90)의 표면으로부터 일부 돌출된 구조로 형성되어 외측의 밸브부재로 회동 가능하게 삽입된 구조를 이룰 수도 있으며, 이러한 삽입회동 구조로 인하여 각각의 밸브부재(70, 80, 90)의 안정적인 회동을 지지하고 안내할 수 있는 효과를 가진다.

이렇게 내외부에 중첩적으로 배치된 원기둥 혹은 실린더 형상의 밸브부재(70, 80, 90)를 구동하기 위하여, 밸브구동부재(50)는 본체하우징(10)의 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 내측으로 삽입되어 밸브부재들(70, 80, 90) 중 적어도 어느 하나의 클러치 수수부(76, 86, 96)에 치합결합되어 해당 밸브부재(70, 80, 90)를 회전시킬 수 있는 상태를 형성한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리에서 상기 밸브부재(70, 80, 90)는 밸브하우징(10)에 의하여 슬라이딩 가능하게 지지되되, 밸브위치를 임시로 고정할 수 있는 밸브유지부(60)를 추가로 구비할 수 있다. 밸브유지부(60)의 세부구조는 앞선 설명의 실시예에서 도 7(b)에 의하여 제시한 구조를 마찬가지로 채용할 수 있다.

예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 본체하우징(10)에서 상기 밸브구동부재 삽입공(15)이 형성된 위치의 반대 위치에 본체하우징 커버부(10-1)를 구비하고 상기 본체하우징 커버부(10-1)에 상기 밸브유지부(60)를 형성할 수 있다.

한편, 각 밸브부재(70, 80, 90)의 밸브위치가 어느 것으로 설정된 상태인지를 본체하우징(10)의 외부에서 사용자가 원활하게 파악할 수 있도록, 각 밸브부재(70, 80, 90)에서 상기 본체하우징 커버부(10-1)에 대응되는 부분에 위치표시부(79, 89)를 형성하고, 상기 본체하우징 커버부(10-1)에는 투명재질로 형성된 투시창(19)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 밸브부재(70)의 밸부축부(75)에 형성된 상기 클러치 수수부(76)에 연속되게 공회전 수수부(77)를 구비할 수 있는데, 상기 클러치 수수부(76)는 내측으로 돌출된 기어치 구조를 갖는 것과 비교하여 상기 공회전 수수부(77)는 상기 클러치 수수부(76)의 돌출된 기어치가 제거된 구조를 갖는다. 이러한 구조로 인하여 밸브구동부재(50)의 클러치부(56)를 상기 공회전 수수부(77)에까지 삽입한 경우에 밸브구동부재(50)는 치결합 구조를 형성할 수 없게 되어 밸브구동부재(50)는 아무런 구동력을 전달할 수 없는 상태를 이루게 됨으로써, 밸브구동부재(50)를 임시로 보유하되 의도하지 않은 외력에 대하여 밸브부재들의 밸브 위치를 안정적으로 유지할 수 있는 추가적인 기능을 갖게 된다.

이 외에도 전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산 또는 분할되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산 또는 분할된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 통상의 기술자가 이해하는 범위 안에서 결합된 형태로 실시될 수 있다. 또한, 방법의 단계는 단독으로 복수회 실시되거나 혹은 적어도 다른 어느 한 단계와 조합으로 복수회 수행되는 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 본체하우징 11: 배관
12: 배관접속공 13: 접속플랜지
15: 밸브구동부재 삽입공 16 : 접촉지지부
18 : 밸브 지지부 19: 투시창
20: 제1 볼밸브 21: 밸브공
25: 밸브축부 26: 클러치 수수부
30: 제2 볼밸브 31: 밸브공
32: 체크밸브공 33: 체크밸브체
34: 힌지축 37: 단턱
35: 밸브축부 36: 클러치 수수부
40: 제3 볼밸브 41: 제1 밸브공
42: 제2 밸브공 43: 제3 밸브공
45: 밸브축부 46: 클러치 수수부
50: 밸브구동부재 51: 밸브구동축
56: 클러치부 59: 삽입위치표시부
60: 밸브유지부 61: 걸림홈
62: 걸림부재 63: 걸림돌기
64: 탄성지지부 65: 매립홈
70: 제1 밸브부재 71: 밸브공
75: 밸브축부 77 : 공회전 수수부
79: 위치표시부
80: 제2 밸브부재 81: 밸브공
82: 체크밸브공 83: 체크밸브체
84: 힌지축 87: 단턱
85: 밸브축부 89: 위치표시부
90: 제3 밸브부재 91: 제1 밸브공
92: 제2 밸브공 93: 제3 밸브공
95: 밸브축부 99: 위치표시부

Claims

유체의 유입 및 배출을 위한 배관이 대향되게 각각 구비된 본체하우징(10); 및
외형이 구형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비된 제1 볼밸브(20);
외형이 구형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(21)이 관통되게 구비되고, 상기 밸브공(21)과 구분되게 형성된 체크밸브공(32)에 체크밸브체(33)가 구비된 제2 볼밸브(30);를 포함하여 구성되며,
상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30)는 둘 중 어느 하나가 다른 것의 내부에 배치되고 상호 동심 회전축을 중심으로 개별적으로 회전 가능하도록 구비되며,
상기 본체하우징(10)에 형성된 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 밸브구동부재(50)를 삽입하여 상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30) 중 적어도 어느 하나의 밸브위치를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30)는 상기 밸브구동부재(50)의 말단에 형성된 클러치부(56)와 치합될 수 있는 클러치수수부(26, 36)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 볼밸브(20) 또는 제2 볼밸브(30)는 상기 클러치수수부(26, 36)가 형성된 밸브축부(25, 35)를 밸브본체와 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 2 항에 있어서,
상기 밸브구동부재(50)는 밸브구동축(51)의 단부에 상기 클러치부(56)가 형성되고 상기 밸브구동축(51)에 삽입위치표시부(59)가 구비되어 상기 본체하우징(10) 외부에서 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 삽입되는 상기 밸브구동부재(50)의 삽입위치를 안내하도록 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 볼밸브(20) 또는 제2 볼밸브(30)는 밸브위치를 변경한 후 밸브유지부(60)에 의하여 임시로 밸브위치를 고정할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 5 항에 있어서,
상기 밸브유지부(60)는 소정 깊이의 걸림홈(61) 및 상기 걸림홈(61)에 임시로 진입하거나 탈출하도록 구비된 걸림부재(62);를 포함하여 구성되되,
상기 걸림부재(62)는 매립홈(65)에 탄성지지부(64)에 의하여 탄성지지된 걸림돌기(63)가 상기 걸림홈(61)에 걸림되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 6 항에 있어서,
상기 본체하우징(10)은 상기 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30)를 지지하는 중심축이 단차를 이루어 동심구조로 형성된 밸브 지지부(18)를 더 구비하며,
상기 제1 볼밸브(20) 및 제2 볼밸브(30) 측에 복수의 상기 걸림홈(61)이 구비되고 상기 걸림부재(62)는 상기 밸브 지지부(18)에 구비된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 볼밸브(20)와 제2 볼밸브(30) 중 외부에 배치된 것을 감싸도록 구비되고 복수의 유량을 설정하기 위한 밸브공(21)이 관통되게 형성된 제3 볼밸브(40)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
유체의 유입 및 배출을 위한 배관이 대향되게 각각 구비된 본체하우징(10); 및
외형이 원기둥 형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(71)이 관통되게 구비된 제1 밸브부재(70);
외형이 원기둥 형태로 형성되고 상기 본체하우징(10)의 내부에서 유체의 유동경로를 제공하는 밸브공(81)이 관통되게 구비되고, 상기 밸브공(81)과 구분되게 형성된 체크밸브공(82)에 체크밸브체(83)가 구비된 제2 밸브부재(80);를 포함하여 구성되며,
상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80)는 둘 중 어느 하나가 다른 것의 내부에 배치되고 상호 동심 회전축을 중심으로 개별적으로 회전 가능하도록 구비되며,
상기 본체하우징(10)에 형성된 밸브구동부재 삽입공(15)을 통하여 밸브구동부재(50)를 삽입하여 상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80) 중 적어도 어느 하나의 클러치 수수부(76, 86)에 치결합하여 구동함으로써 밸브위치를 조절할 수 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 9 항에 있어서,
상기 본체하우징(10)은 상기 밸브구동부재 삽입공(15)이 형성된 위치의 반대 위치에 본체하우징 커버부(10-1)를 포함하며,
상기 제1 밸브부재(70) 또는 제2 밸브부재(80)는 밸브위치를 변경한 후 밸브유지부(60)에 의하여 임시로 밸브위치가 고정되어 상기 본체하우징 커버부(10-1)에 지지되는 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 밸브부재(70) 또는 제2 밸브부재(80)에서 상기 본체하우징 커버부(10-1)에 대응되는 표면에 위치표시부(79, 89)가 형성되고,
상기 본체하우징 커버부(10-1)에는 상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80)의 밸브 위치를 파악할 수 있도록 투명재질로 형성된 투시창(19)이 구비된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 밸브부재(70)와 제2 밸브부재(80) 중 내측에 배치된 밸브부재에는 상기 클러치 수수부(76, 86)보다 내측으로 공회전 수수부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 체크밸브 기능을 구비한 다중 밸브 어셈블리.