KR20200135441A

KR20200135441A - 체크 밸브

Info

Publication number: KR20200135441A
Application number: KR1020207030145A
Authority: KR
Inventors: 노리타카 나카무라; 코다이 카토; 히로미츠 키요세; 유키노부 사카타
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2020-12-02
Also published as: EP3779255A4; CN111836989B; JP2019173805A; EP3779255A1; JP7084756B2; KR102641641B1; WO2019188947A1; CN111836989A; US20210033208A1

Abstract

소형화가 가능하고, 채터링의 발생을 억제할 수 있는 체크 밸브를 제공한다. 체크 밸브는, 유체의 유로에 배치되고, 내주에 설치된 대경부 및 소경부와, 당해 대경부와 당해 소경부 사이에 설치된 시트부를 구비하는 시트 부재와, 시트부로 압압되어 상기 유로를 막는 밸브체와, 밸브체를 축 방향으로 이동 가능하게 수용하는 밸브실이 형성된 케이싱을 구비하고, 대경부는, 당해 대경부로 축선 방향에서 진입하는 밸브체의 외경보다 큰 내경을 가지고, 대경부와 밸브체의 사이에는 유체가 흐르는 틈새가 형성되며, 대경부의 직경이 밸브체의 직경의 1.2 배 이하이다.

Description

체크 밸브

본 발명은 고압 가스 등의 유체가 흐르는 유로 중에 구비되는 체크 밸브에 관한 것이다.

종래에, 고압 가스 등이 흐르는 배관 중에는, 고압 가스가 역류하지 않도록 체크 밸브가 설치되어 있다. 체크 밸브는, 상류 측과 하류 측의 압력차에 의해 개폐된다. 따라서, 압력 변동이 자주 일어나는 장소에 설치하면, 짧은 사이클로 개폐를 반복하여 채터링(chattering)이 발생하기 쉽다. 그래서, 이러한 종류의 체크 밸브에 관한 선행 기술로서, 예를 들어, 밸브체의 주위를 덮는 슬리브(sleeve)에 유출 포트를 열고, 밸브체가 밸브 시트에서 소정 거리 떨어지면 유체 유입부와 연통 유로가 연통하도록 한 체크 밸브가 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

이러한 체크 밸브에서는, 밸브체의 머리부가 밸브 시트에서 떨어져도 소정의 축 방향 이동량(이하, 「리프트 량」이라고도 한다)이 될 때까지, 유체 유입부와 슬리브의 유출 포트가 연통하지 않도록 하고 있다. 그리고, 밸브체의 축 방향 이동량이 증가하여 슬리브의 유출 포트가 연통하면 유체가 흐른다. 이에 따라서, 밸브체가 밸브 시트에서 떨어지는 위치에서 유체가 흐르기 때문에, 밸브 진동이 발생해도 밸브체와 밸브 시트가 충돌하는 채터링에 이르기가 어렵다.

일본 공개특허 특개2005-291409호 공보

그러나, 상기 체크 밸브의 경우, 밸브체와 밸브 시트와는 별도로 슬리브가 필요하다. 따라서, 체크 밸브의 구성 부품이 증가하여, 체크 밸브를 대형화할 필요가 있다. 또한, 슬리브의 반경 방향 외측에도 유로를 설치할 필요가 있고, 이 점에서도 체크 밸브를 대형화할 필요가 있다. 나아가, 밸브체가 슬리브의 내부에서 슬라이딩하기 때문에, 밸브체와 슬리브는 치수 정밀도가 중요하게 되어, 가공 및 조립에 노력과 코스트를 요한다.

또한, 슬리브의 유출 포트 이외의 부분에는 유체가 흐르지 않기 때문에, 필요한 최대 개구 면적을 크게 할 필요가 있는 경우는, 반경 방향 또는 축 방향으로 대형화할 필요가 있다. 나아가, 유체가 체크 밸브를 통과할 때에는, 슬리브와 케이스의 사이 및 슬리브를 지지하는 부재의 사이의 좁은 유로를 흐르기 때문에, 밸브체가 최대 개구된 때의 압력 손실이 커지기 쉽다. 압력 손실을 저감하기 위해서는, 더욱 대형화가 필요해진다.

따라서, 본 발명은 소형화가 가능하고, 채터링의 발생을 억제할 수 있는 체크 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 체크 밸브는, 유체의 유로에 배치되고, 내주에 설치된 대경부 및 소경부와, 당해 대경부와 당해 소경부 사이에 설치된 시트부를 구비하는 시트 부재와, 상기 시트부로 압압(押壓)되어 상기 유로를 막는 밸브체와, 상기 밸브체를 축 방향으로 이동 가능하게 수용하는 밸브실이 형성된 케이싱을 구비하고, 상기 대경부는, 당해 대경부로 축선 방향에서 진입하는 상기 밸브체의 외경보다 큰 내경을 가지고, 상기 대경부와 상기 밸브체의 사이에는 상기 유체가 흐르는 틈새가 형성되며, 상기 대경부의 직경이 상기 밸브체의 직경의 1.2 배 이하이다. 본 명세서 및 특허 청구 범위의 서류 중의 「틈새」는 밸브체의 외주부와 대경부 사이에서 축 방향으로 연속하는 틈새를 말한다.

이러한 구성에 따르면, 밸브체가 시트 부재의 시트부에서 떨어진 후, 밸브체가 소정의 축 방향 이동량에 도달할 때까지 틈새에서 작은 유량의 유체가 흐른다. 이에 따라서, 밸브체의 이동에 따른 밸브 통과 유량에 의해 상류압이 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 밸브체가 소정의 축 방향 이동량에 도달함으로써, 유체의 유량이 작은 유량에서 큰 유량으로 증가한다. 이에 따라서, 유체 압력의 변동에 의해 밸브체가 축 방향으로 이동하는 유량이 증가하는 위치를 시트부에서 떨어지는 위치로 할 수 있어, 채터링의 발생을 억제할 수 있다. 나아가, 채터링의 발생을 억제할 수 있는 체크 밸브를, 구성을 적게 하여 소형화할 수 있다.

또한, 유체의 유로에 배치되고, 내주에 설치된 대경부 및 소경부와, 당해 대경부와 당해 소경부 사이에 설치된 시트부를 구비하는 시트 부재와, 상기 시트부로 압압되어 상기 유로를 막는 밸브체와, 상기 밸브체를 축 방향으로 이동 가능하게 수용하는 밸브실이 형성된 케이싱을 구비하고, 상기 대경부는, 당해 대경부로 축선 방향에서 진입하는 상기 밸브체의 외경보다 큰 내경을 가지고, 상기 대경부와 상기 밸브체의 사이에는 상기 유체가 흐르는 틈새가 형성되고, 상기 대경부의 둘레벽(周壁)에는 상기 유체가 흐르는 상류 측에서 하류 측을 향해 단면적이 커지는 추가 통로가 설치되어 있어도 좋다.

이와 같은 구성에 따르면, 밸브체가 시트 부재의 시트부에서 떨어진 틈새에서 흐르는 작은 유량의 유체에, 추가 통로에서 흐르는 유체의 유량이 추가된다. 추가 통로는 상류 측에서 하류 측을 향해 단면적을 임의의 증가 비율로 할 수 있기 때문에, 밸브체의 축 방향 이동에 따라 유량을 임의의 증가 비율로 할 수 있다. 이에 따라서, 밸브체가 시트 부재의 시트부에서 떨어진 후, 축 방향의 이동에 따라 유량을 임의로 완만하게 증가시킬 수 있다. 따라서, 밸브체의 축 방향 이동에 따른 유량 증가 비율을 적절하게 완만히 변화시킴으로써, 채터링의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 추가 통로는 상기 대경부의 축심에 대하여 대칭이 되도록 복수로 설치되어 있어도 좋다.

이와 같은 구성에 따르면, 밸브체와 시트 부재의 시트부 사이의 틈새에서 추가 통로에 흐르는 유체를 밸브체의 축심에 대해서 밸런스(balance)시킬 수 있다. 따라서, 밸브체를 축심을 따라 쉽게 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 대경부의 상기 시트부와 반대 측의 단부는, 상기 시트부에서 멀어질수록 반경 방향 외측으로 넓어지도록 임의의 곡률로 만곡되어 있어도 좋다.

이러한 구성에 따르면, 밸브체가 축 방향으로 이동하여 시트부 또는 케이스에서 떨어질 때의 개구 면적 변화를 만곡 부분에서 더 부드럽게 설정할 수 있다. 이에 따라서, 개구 면적이 큰 부분에서 유량의 증가 비율을 완만하게 설정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 밸브체의 축 방향 이동에 따른 개구 면적 및 유량의 증가 특성을, 채터링이 발생하기 어렵도록 더 바람직하게 설정할 수 있는 체크 밸브를, 구성을 적게 하여 소형화하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 체크 밸브의 전체 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2(A)는 도 1에 도시된 제1 체크 밸브의 시트 부재와 밸브체를 도시하는 단면도이고, 도 2(B)는 변형예다.
도 3(A) ~ (D)는 제1 체크 밸브에서 시트 부재의 시트부에서 밸브체가 떨어진 때의 유체의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3(A) ~ (D)에 도시된 제1 체크 밸브의 개구 면적 특성을 도시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 체크 밸브의 시트 부재와 밸브체를 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 VI-VI에서 본 단면도이다.
도 7(A) ~ (E)은 제2 체크 밸브에서 시트 부재의 시트부에서 밸브체가 떨어진 때의 유체의 흐름을 도시하는 도면이다.
8은 도 7(A) ~ (E)에 도시된 제2 체크 밸브의 개구 면적 특성을 도시하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제3 체크 밸브의 시트 부재와 밸브체를 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제4 체크 밸브의 시트 부재와 밸브체를 도시하는 단면도이다.
도 11(A) ~ (C)는 제4 체크 밸브에서 시트 부재의 시트부에서 밸브체가 떨어진 때의 유체의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제5 체크 밸브의 시트 부재와 밸브체를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 실시예에서는, 도면의 상방을 상류 측, 도면의 하방을 하류 측으로 하고, 상방에서 하방을 향해 유체(G)가 흐르는 예를 설명한다. 본 명세서 및 특허 청구 범위의 서류 중에서 상하 좌우 방향의 개념은, 도 1에 도시된 제1 체크 밸브(1)의 상태에서 상하 좌우 방향의 개념과 일치한다. 또한, 밸브체(20)의 이동 방향을 축 방향이라고 한다. 여기서, 유체(G)의 흐름 방향은, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(체크 밸브의 전체 구성)

도 1은 제1 실시예에 따른 제1 체크 밸브(1)의 전체 구성을 도시하는 단면도이다. 제1 체크 밸브(1)는, 케이싱(10)에 형성된 밸브실(11)에 밸브체(20)가 수용되고, 시트 부재 수용부(12)에 시트 부재(30)가 수용되어 있다. 밸브실(11)은 밸브체(20)의 외경과 소정의 공차의 원통형으로 되어 있다. 시트 부재 수용부(12)는 시트 부재(30)를 수용할 수 있는 원통형으로 되어 있다. 시트 부재 수용부(12)는 밸브실(11) 보다 큰 직경으로 되어 있다. 시트 부재(30)는 밸브실(11)과 시트 부재 수용부(12) 사이의 단차부(17)를 향해서, 상방에서 누름 부재(14)로 압압하여 고정되어 있다. 이에 따라서 시트 부재(30)는 주위가 케이싱(10)과 밀착하고 있다. 누름 부재(14)는 볼트(16) 등으로 케이싱(10)에 장착된다. 누름 부재(14)에는, 시트 부재(30)의 입구 유로(31)와 연통하는 상류 측 유로(15)가 설치되어 있다. 밸브실(11)의 하단에는, 하류 측 유로(13)가 설치되어 있다.

본 실시예의 밸브체(20)는, 시트 부재(30)를 향해 돌출하는 소경의 밸브 머리부(21)와, 밸브실(11)을 따라 축 방향으로 이동하는 대경의 가이드부(22)를 구비하고 있다. 밸브체(20)는, 가이드부(22)의 하류 측에서, 시트 부재(30)를 향해 부세(付勢)하는 스프링(25)을 배치하는 중경의 스프링 받이(23)를 구비하고 있다. 밸브체(20)는 스프링 받이(23)와 케이싱(10)에 설치된 단차부(18)의 사이에 설치된 스프링(25)에 의해 시트 부재(30)를 향해 부세되어 있다. 또한, 밸브체(20)의 가이드부(22)에는, 밸브 머리부(21)의 기부(基部)에서 내부를 향해서 내부 유로(24)가 설치되어 있다. 내부 유로(24)는 밸브체(20)의 하단에서 개방하여 있고, 케이싱(10)에 설치된 하류 측 유로(13)와 연통되어 있다.

이러한 제1 체크 밸브(1)에 따르면, 상류 측 유로(15)의 유체 압력이 하류 측 유로(13)의 유체 압력보다 소정 압력 높아지면, 밸브체(20)가 스프링(25)의 부세력에 대항하여 눌려진다. 그리고, 유체(G)가 상류 측 유로(15)에서 하류 측 유로(13)로 흐른다. 제1 체크 밸브(1)는, 하류 측 유로(13)의 유체 압력이 높아지거나, 상류 측 유로(15)의 유체 압력이 낮아지면, 밸브체(20)가 스프링(25)의 부세력에 의해 시트 부재(30)로 압압되어 상류 측 유로(15)가 닫힌다.

(제1 체크 밸브에서 시트 부재와 밸브체의 구성)

도 2(A)는 도 1에 도시된 제1 체크 밸브(1)의 시트 부재(30)와 밸브체(20)를 도시하는 단면도이고, 도 2(B)는 그 변형예다. 도 3(A) ~ (D)는 제1 체크 밸브(1)에서 시트 부재(30)에서 밸브체(20)가 떨어진 때의 유체(G)의 흐름을 도시하는 도면이다. 도 3(A) ~ (D)에서는, 틈새(S)를 과장하고 있다.

도 2(A)에 도시된 바와 같이, 유체의 유로인 상류 측 유로(15)에 배치된 시트 부재(30)는, 그 내주에, 상류 측 유로(15)로 이어지는 소경부인 입구 유로(31)와, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 접하는 시트부(32)와, 시트부(32)의 주위에서 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)를 둘러싼 대경부인 둘레벽(33)을 구비하고 있다. 시트부(32)는 둘레벽(33)과 입구 유로(31)의 사이에 설치되어 있다. 입구 유로(31)는 상류 측 유로(15)와 동일한 직경으로 되어 있다. 입구 유로(31)의 개구 면적이, 유체(G)가 흐르는 최대 개구 면적이다. 시트부(32)는, 유체(G)가 흐르는 상류 측에서 하류 측을 향해 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 대경부인 둘레벽(33)은, 축 방향에서 진입하는 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)의 외경보다 큰 내경을 가지며, 평행한 원통형으로 되어 있다. 둘레벽(33)과 밸브체(20)의 밸브 머리부(21) 사이에는, 밸브체(20)가 시트부(32)에서 자리를 뜬 직후부터 유체(G)가 흐르는 소정의 틈새(S)가 형성된다.

한편, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)는, 시트 부재(30)의 시트부(32)와 마찬가지로 ±45° 범위의 각도로 하방을 향해 넓어지는 테이퍼 형상의 씰(seal)부(26)를 구비하고 있다. 씰부(26)의 하방은, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)과의 사이에 소정의 틈새(S)를 형성하는 직경으로 평행한 원통형으로 되어 있다. 틈새(S)는, 둘레벽(33)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)의 직경의 1.2배 이하가 되는 범위에서 형성되어 있다. 틈새(S)는, 더 바람직하게는, 둘레벽(33)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)의 직경의 1.02배 이하가 되는 범위에서 형성된다. 이에 따라서, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)과 밸브체(20)의 밸브 머리부(21) 사이에는, 축 방향으로 연속하는 원통형의 틈새(S)가 설치된다. 틈새(S)는, 유체(G)가 흐르는 최대 개구 면적의 크기에 따라 설정할 수 있다. 예를 들어, 최대 개구 면적의 0.5% ~ 15% 정도일 수 있다. 이와 같이, 제1 체크 밸브(1)에서는, 밸브체(20)의 축 방향 이동량이 작은 범위에서 작은 개구 면적을 유지하기 위한 구성으로서, 시트 부재(30)에 밸브 머리부(21)의 부분을 둘러싸도록 둘레벽(33)을 설치하고 있다.

또한, 도 2(B)에 도시된 바와 같이, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)에서 시트부(32)와 반대 측의 단부(이하, 「하류 단부(34)」라고 한다)는, 시트부(32)에서 멀어질수록 넓어지도록 만곡될 수도 있다. 이와 같이 하면, 밸브체(20)가 시트 부재(30)에서 떨어질 때의 개구 면적 증가를 완만하게 변화시킬 수 있다. 즉, 유량 변화가 커지는 부분에서 개구 면적의 증가를 완만하게 할 수 있다. 이에 따라서, 밸브 통과 유량이 너무 증가해서 상류압이 급격하게 저하되고, 밸브체(20)가 시트 부재(30)의 방향으로 필요 이상으로 부세되는 일을 방지할 수 있다. 따라서, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 시트 부재(30)에서 떨어질 때의 유량 변화를 매끄럽게 증가시킬 수 있다.

도 3(A)에 도시된 바와 같이, 도 2의 상태에서 밸브체(20)가 축 방향으로 이동하여 밸브 머리부(21)가 시트부(32)에서 떨어지고, 유체(G)가 상류 측 유로(15)에서 틈새(S)를 통해서 하류 측 유로(13)로 흐른다. 밸브 머리부(21)가 시트부(32)에서 떨어져도, 밸브 머리부(21)가 둘레벽(33)의 위치에 있을 때는, 유체(G)는 밸브 머리부(21)와 둘레벽(33)의 틈새(S)의 개구 면적의 유량으로 흐른다. 도 3(B)에 도시된 바와 같이, 밸브 머리부(21)의 씰부(26)가 시트 부재(30)의 둘레벽(33)에서 하류 단부(34)에 도달할 때까지, 유체(G)는 밸브 머리부(21)와 둘레벽(33)과의 틈새(S)의 개구 면적의 유량으로 흐른다. 도 3(C)에 도시된 바와 같이, 밸브 머리부(21)가 시트 부재(30)의 둘레벽(33)에서 떨어진 후는, 둘레벽(33)의 하류 단부(34)와 밸브 머리부(21)의 씰부(26)의 사이의 개구부(O)에 의해 형성되는 개구 면적의 증가에 따라 유체(G)의 유량이 증가한다. 도 3(D)에 도시된 바와 같이, 밸브 머리부(21)가 시트부(32)에서 소정 거리 떨어짐으로써, 둘레벽(33)의 하류 단부(34)와 밸브 머리부(21)의 씰부(26) 사이의 개구부(O)에 의해 형성되는 개구 면적이 상류 측 유로(15)의 개구 면적과 동일하게 된다. 이에 따라서, 유체(G)는 최대 유량으로 흐른다.

(제1 체크 밸브에서 개구 면적 특성)

도 4는 도 3(A) ~ (D)에 도시된 제1 체크 밸브(1)의 개구 면적 특성을 도시하는 그래프이다. 가로축에 밸브체(20)의 리프트 량(축 방향 이동량)을 나타내고, 세로축에 제1 체크 밸브(1)의 개구 면적을 나타내고 있다. 제1 체크 밸브(1)에 따르면, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 시트부(32)에서 자리를 뜬 직후부터 소정의 리프트 량이 될 때까지, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)과 밸브체(20)의 밸브 머리부(21) 사이에 형성된 틈새(S)를 통해서 상류 측 유로(15)에서 하류 측 유로(13)로 유체(G)가 흐른다. 따라서, 제1 체크 밸브(1)의 개구 면적은 소정의 리프트 량(축 방향 이동량)에 도달할 때까지 작은 상태인 채로 일정하게 되고, 틈새(S)를 흐르는 유체(G)는 밸브 머리부(21)가 시트 부재(30)에서 떨어질 때까지 적은 유량이 된다(도 3(B)). 이에 따라서, 밸브체(20)의 이동에 따라 밸브 통과 유량이 증가하여 상류압이 과도하게 상승하는 것을 방지하고 있다. 이와 같이, 밸브체(20)의 리프트 량이 작은 범위에서는 작은 개구 면적으로, 밸브체(20)가 필요 이상으로 개방 방향으로 부세되는 방지하고 있다.

밸브 머리부(21)가 둘레벽(33)의 하류 단부(34)에서 떨어짐으로써, 개구 면적이 증가하고 상류 측 유로(15)에서 하류 측 유로(13)에 흐르는 유량이 증가한다. 그 후, 밸브 머리부(21)가 시트 부재(30)에서 떨어짐에 따라서 개구 면적이 증가하고, 밸브 머리부(21)가 둘레벽(33)의 하류 단부(34)에서 소정 량 떨어짐으로써, 개구부(O)의 개구 면적이 상류 측 유로(15)의 개구 면적과 동일해진다. 밸브체(20)가 축 방향으로 이동하고, 개구부(O)가 상류 측 유로(15)의 개구 면적과 동일하게 됨으로써 최대 유량이 된다.

이와 같이 제1 체크 밸브(1)는, 개구 면적 특성으로서, 밸브체(20)의 작은 리프트 량의 범위에서 작은 개구 면적으로 되고, 큰 리프트 량의 범위에서는 일정 이하의 개구 면적 증가 구배로 되어 있다. 즉, 제1 체크 밸브(1)는, 밸브체(20)가 시트 부재(30)에서 떨어진 후의 리프트 량이 작은 범위에서는 작은 개구 면적을 유지하고, 밸브체(20)의 리프트 량이 큰 범위에서는 통상의 체크 밸브와 동등한 큰 개구 면적이 되는 개구 면적 특성으로 되어 있다. 따라서, 제1 체크 밸브(1)에 의하면, 유량 변화가 커지는 부분이, 시트부(32)에서 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 떨어지는 위치가 된다. 나아가, 유체압 변화를 작은 개구 면적에서 큰 개구 면적으로 변화시킴으로써, 개구 면적이 커질 때의 유체압 변화를 완화하고, 밸브체(20)가 상류 또는 하류의 어느 방향으로 이동하여도, 밸브체(20)가 필요 이상으로 부세되는 것을 방지하여, 효과적으로 채터링의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 밸브체(20)의 축 방향 이동에 의한 최대 개구 면적을 크게 할 수 있기 때문에(도 3(D)), 큰 유량 시의 압력 손실을 줄일 수 있다.

나아가, 이러한 개구 면적 특성을 얻는 구성으로서, 시트 부재(30)에 둘레벽(33)을 설치하는 것과, 밸브 머리부(21)를 소정의 형상으로 하는 것으로 실현하고 있다. 따라서, 낮은 코스트로, 통상의 체크 밸브와 동등한 크기의 소형으로 형성하는 것이 가능해진다.

(제2 체크 밸브에서 시트 부재와 밸브체의 구성)

도 5는 제2 실시예에 따른 제2 체크 밸브(2)의 시트 부재(30)와 밸브체(20)를 도시하는 단면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 VI-VI에서 본 단면도이다. 도 7(A) ~ (E)는 제2 체크 밸브(2)에서 시트부(32)에서 밸브체(20)가 떨어진 때의 유체(G)의 흐름을 도시하는 도면이다. 제2 체크 밸브(2)는 상기 제1 체크 밸브(1)의 변형예이고, 시트 부재(30)의 일부 구성이 제1 체크 밸브(1)와는 다르다. 이하의 설명에서는, 제1 체크 밸브(1)와 동일한 구성은 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 도 7(A) ~ (E)에서는, 틈새(S)를 과장하고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 체크 밸브(2)의 시트 부재(30)는, 상류 측 유로(15)에 이어지는 입구 유로(31)와, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 접하는 시트부(32)와, 시트부(32)의 주위에서 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)를 둘러싼 둘레벽(33)과, 둘레벽(33)에 설치된 추가 통로인 슬릿(45)을 구비하고 있다. 추가 통로는, 슬릿(45) 외에, 삼각형이나 원형 등의 형상의 홈이나 구멍과 같은 형식, 또는, 둘레벽(33)에 설치된 노치나 홈 등에 유체가 통과 가능한 다공체 또는 섬유를 굳힌 것을 충진한 형식 등일 수 있다. 추가 통로를 슬릿(45)으로 하면, 가공이 용이하고, 추가 통로의 개구 면적도 쉽게 설정할 수 있다. 입구 유로(31)는, 상류 측 유로(15)와 동일한 직경의 원통형으로 형성되어 있다. 입구 유로(31)의 개구 면적이, 유체(G)가 흐르는 최대 개구 면적이다. 시트부(32)는, 유체(G)가 흐르는 상류 측에서 하류 측을 향해 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 둘레벽(33)은 밸브 머리부(21)와의 사이에 소정의 틈새(S)를 형성할 수 있는 직경으로 평행한 원통형으로 되어 있다.

그리고, 슬릿(45)은, 둘레벽(33)의 상류 측에서 하류 측으로 단면적이 커지도록 형성되어 있다. 본 예의 슬릿(45)은 약 45도 각도로 넓어지도록 형성되어 있다. 슬릿(45)은 둘레 방향의 1 개소에 설치해도, 복수 개소에 설치해도 좋다. 본 실시예의 슬릿(45)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 둘레벽(33)의 축심에 대하여 대칭이 되도록 90도 간격으로 4 개소(복수)에 설치되어 있다. 슬릿(45)은, 수, 형상, 각도 및 축 방향의 위치를 임의로 설정할 수 있다. 슬릿(45)의 설정에 의해, 개구 면적의 증가량을 임의로 설정할 수 있고, 원하는 개구 면적 특성을 얻을 수 있도록 하면 좋다.

또한, 슬릿(45)을 둘레벽(33)의 축심에 대하여 대칭 위치로 설치하면, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)와 둘레벽(33) 사이의 틈새(S)에서 흐르는 유체(G)를 밸브체(20)의 축심에 대하여 밸런스시킬 수 있다. 따라서, 밸브체(20)를 축심 상에서 쉽게 이동시킬 수 있다.

한편, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)는, 시트 부재(30)의 시트부(32)와 마찬가지의 각도로 하방을 향해 넓어지는 테이퍼 형상의 씰부(26)를 구비하고 있다. 씰부(26)의 하방은, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)과의 사이에 소정의 틈새(S)를 형성할 수 있는 직경으로 평행한 원통형으로 되어 있다. 틈새(S)는, 둘레벽(33)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)의 직경의 1.2배 이하가 되는 범위에서 형성되어 있다. 틈새(S)는, 더 바람직하게는, 둘레벽(33)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)의 직경의 1.02배 이하가 되는 범위에서 형성된다. 이에 따라서, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)과 밸브체(20)의 밸브 머리부(21) 사이에는, 축 방향으로 연속하는 원통형의 틈새(S)와, 상류 측에서 하류 측을 향해 단면적이 커지는 슬릿(45)이 설치된다. 틈새(S)와 슬릿(45)은, 유체(G)가 흐르는 최대 개구 면적의 크기에 따라 설정할 수 있다. 예를 들어, 틈새(S)는 최대 개구 면적의 0.5% ~ 15% 정도일 수 있다. 슬릿(45)에 의한 개구 면적의 증가분은, 둘레벽(33)의 시트부 측 단부에서 개구 면적에 대해 하류 측에서 개구 면적이 5% ~ 40% 정도 증가하도록 할 수 있다.

이와 같이, 제2 체크 밸브(2)에서는, 밸브체(20)의 축 방향 이동량이 작은 범위에서 작은 개구 면적을 유지하기 위한 구성으로서, 시트 부재(30)에 밸브 머리부(21)의 부분을 둘러싸도록 둘레벽(33)을 설치하는 동시에, 둘레벽(33)의 둘레 방향으로 슬릿(45)을 설치하고 있다.

제2 체크 밸브(2)에서도, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)에서 하류 단부(34)(시트부(32)와 반대 측의 단부)는 시트부(32)에서 멀어질수록 넓어지도록 만곡시켜도 좋다(도 2(B)). 이와 같이 하면, 밸브체(20)가 시트 부재(30)에서 떨어질 때의 개구 면적 증가를 완만하게 변화시킬 수 있다. 따라서, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 시트 부재(30)에서 떨어질 때의 유량 변화를 매끄럽게 증가시킬 수 있다.

도 7(A)에 도시된 바와 같이, 도 5의 상태에서 밸브체(20)가 축 방향으로 이동하여 밸브 머리부(21)가 시트부(32)에서 자리를 뜸으로써, 유체(G)가 상류 측 유로(15)에서 틈새(S)를 통해서 하류 측 유로(13)로 흐른다. 이 상태에서는, 유체(G)는 틈새(S)에 의한 개구 면적과, 슬릿(45)에 의해 형성되는 개구 면적을 합계한 개구 면적의 유량으로 흐른다. 도 7(B)에 도시된 바와 같이, 밸브체(20)의 축 방향 이동량이 증가하여 밸브 머리부(21)가 시트부(32)에서 더 떨어지면 슬릿(45)의 개구 면적이 증가한다. 따라서 틈새(S)의 개구 면적과 슬릿(45)의 개구 면적에서 흐르는 유체(G)의 유량은 증가한다. 도 7(C)에 도시된 바와 같이, 밸브체(20)의 축 방향 이동량이 증가하여, 밸브 머리부(21)의 씰부(26)가 시트 부재(30)의 둘레벽(33)의 하류 단부(34)에 도달할 때까지, 슬릿(45)에 의한 개구 면적이 증가하고 유량도 증가한다. 따라서, 도 7(C)의 상태까지, 틈새(S)의 개구 면적과 슬릿(45)의 개구 면적에서 흐르는 유체(G)의 흐름은 완만하게 증가한다. 도 7(D)에 도시된 바와 같이, 밸브 머리부(21)가 시트 부재(30)의 둘레벽(33)에서 떨어진 후는, 둘레벽(33)의 하류 단부(34)와 밸브 머리부(21)의 씰부(26) 사이의 개구부(O)에 의해 형성되는 개구 면적의 증가에 따라서 유체(G)의 유량이 증가한다. 도 7(E)에 도시된 바와 같이, 밸브 머리부(21)가 둘레벽(33)에서 소정 거리 떨어짐으로써, 둘레벽(33)과 밸브 머리부(21) 사이의 개구부(O)에 의해 형성된 개구 면적이 상류 측 유로(15)의 개구 면적과 동일하게 된다. 이에 따라서, 유체(G)는 최대 유량으로 흐른다.

(제2 체크 밸브에서 개구 면적 특성)

도 8은 도 7(A) ~ (E)에 도시된 제2 체크 밸브(2)의 개구 면적 특성을 도시하는 그래프이다. 가로축에 밸브체(20)의 리프트 량(축 방향 이동량)을 나타내고, 세로축에 제2 체크 밸브(2)의 개구 면적을 나타내고 있다. 제2 체크 밸브(2)에 따르면, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 시트부(32)에서 자리를 뜬 직후부터 소정의 리프트 량이 될 때까지, 시트 부재(30)의 둘레벽(33)과 밸브체(20)의 밸브 머리부(21) 사이에 형성된 틈새(S)를 통해서 상류 측 유로(15)에서 하류 측 유로(13)로 유체(G)가 흐른다. 또한, 밸브체(20)의 리프트 량에 따라서, 슬릿(45)에 의해 형성되는 개구 면적에서 흐르는 유체(G)의 유량이 증가한다(도 7(B)). 따라서, 유량 증가는, 밸브 머리부(21)가 둘레벽(33)의 하류 단부(34)에 도달할 때까지 완만하게 상승한다. 이에 따라서, 밸브체(20)의 이동에 따라 밸브 통과 유량이 증가하여 상류압이 과도하게 상승하는 것을 방지하고 있다. 이와 같이, 밸브체(20)의 축 방향 이동량이 작은 범위에서 조금씩 개구 면적이 늘어나게 하여 밸브체(20)가 필요 이상으로 개방 방향으로 부세되는 것을 방지하고 있다.

이와 같이 제2 체크 밸브(2)는, 개구 면적 특성으로서, 밸브체(20)의 작은 리프트 량의 범위에서는 약간씩 증가시키고, 큰 리프트 량의 범위에서는 일정 이하의 개구 면적 증가 구배로 되어 있다. 즉, 제2 체크 밸브(2)는, 밸브체(20)가 시트 부재(30)에서 떨어진 후의 리프트 량이 작은 범위에서는 개구 면적을 완만하게 증가시키고, 밸브체(20)의 리프트 량이 큰 범위에서는 통상의 체크 밸브와 동등한 큰 개구 면적이 되는 개구 면적 특성으로 되어 있다. 따라서, 제2 체크 밸브(2)에 의하면, 유량 변화가 커지는 부분이, 시트부(32)에서 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 떨어지는 위치가 된다. 나아가, 유체압 변화를 작은 개구 면적에서 서서히 크게 한 후에 큰 개구 면적으로 변화시킴으로써, 개구 면적이 커질 때의 유체압 변화를 완화하고, 밸브체(20)가 어느 방향으로 축 방향 이동하여도, 밸브체(20)가 필요 이상으로 부세되는 것을 방지하여, 효과적으로 채터링의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 밸브체(20)의 축 방향 이동에 의한 최대 개구 면적을 크게 할 수 있기 때문에(도 7(E)), 큰 유량 시의 압력 손실을 줄일 수 있다.

또한, 제2 체크 밸브(2)에 의하면, 슬릿(45)의 수, 형상, 각도 및 축 방향의 위치를 변경함으로써, 밸브체(20)의 이동량에 대한 개구 면적 특성을 임의로 변경하는 것이 용이할 수 있다. 따라서, 사용 조건에 적합한 개구 면적 특성을 쉽게 얻을 수 있다.

나아가, 이러한 개구 면적 특성을 얻는 구성으로서, 시트 부재(30)에 둘레벽(33)과 슬릿(45)을 설치하는 것과, 밸브 머리부(21)를 소정의 형상으로 하는 것으로 실현하고 있다. 따라서, 낮은 코스트로, 통상의 체크 밸브와 동등한 크기의 소형으로 형성하는 것이 가능해진다.

(제3 체크 밸브에서 시트 부재와 밸브체의 구성)

도 9는 제3 실시예에 따른 제3 체크 밸브(3)의 시트 부재(50)와 밸브체(60)를 도시하는 단면도이다. 제3 체크 밸브(3)는, 시트 부재(50)와 밸브체(60)의 접하는 부분 이외의 구성은, 도 2에 도시된 제1 체크 밸브(1)와 동일하기 때문에, 동일한 구성은 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제3 체크 밸브(3)의 시트 부재(50)는, 상류 측 유로(15)에 이어지는 입구 유로(51)와, 밸브체(60)의 밸브 머리부(61)가 접하는 시트부(52)와, 시트부(52)의 주위에서 밸브체(60)의 밸브 머리부(61)를 둘러싼 둘레벽(53)을 구비하고 있다. 입구 유로(51)는, 상류 측 유로(15)와 동일한 직경의 원통형으로 형성되어 있다. 입구 유로(51)의 개구 면적이, 유체(G)가 흐르는 최대 개구 면적이다. 시트부(52)는, 상류 측 유로(15)의 축심과 직교하는 평면으로 형성되어 있다. 둘레벽(53)은 밸브 머리부(61)와의 사이에 소정의 틈새(S)를 형성할 수 있는 직경으로 평행한 원통형으로 되어 있다.

한편, 밸브체(60)의 밸브 머리부(61)는, 상면이 밸브체(60)의 축심과 직교하는 평면으로 형성되어 있다. 밸브 머리부(61)의 상면에는, 외주 부분에 시트부(52)와 접하도록 돌출하는 씰부(66)가 설치되어 있다. 밸브 머리부(61)는 시트 부재(50)의 둘레벽(53)과의 사이에 소정의 틈새(S)를 형성할 수 있는 직경으로 평행한 원통형으로 되어 있다. 틈새(S)는, 둘레벽(53)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(60)의 밸브 머리부(61)의 직경의 1.2배 이하가 되는 범위에서 형성되어 있다. 틈새(S)는, 더 바람직하게는, 둘레벽(33)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(60)의 밸브 머리부(21)의 직경의 1.02배 이하가 되는 범위에서 형성된다. 이에 따라서, 시트 부재(50)의 둘레벽(53)과 밸브체(60)의 밸브 머리부(61) 사이에는, 축 방향으로 연속하는 원통형의 틈새(S)가 설치된다. 틈새(S)는 최대 개구 면적의 크기에 따라 설정할 수 있다. 예를 들어, 최대 개구 면적의 0.5% ~ 15% 정도일 수 있다.

이러한 제3 체크 밸브(3)의 개구 면적 특성은, 상기한 제1 체크 밸브(1)의 개구 면적 특성을 도시한 도 4와 동일하므로 그 설명은 생략한다. 이러한 제3 체크 밸브(3)에 의해서도, 밸브체(60)가 시트부(52)에서 자리를 뜬 직후부터 리프트 량(축 방향 이동량)이 작은 범위에서는 개구 면적을 완만하게 증가시키고, 밸브체(60)의 리프트 량이 큰 범위에서는 큰 개구 면적이 되도록 하고 있다. 따라서, 제3 체크 밸브(3)에 의해서도, 유량 변화가 커지는 부분이, 시트부(52)에서 밸브체(60)의 밸브 머리부(61)가 떨어지는 위치가 되어, 채터링의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 밸브체(60)의 축 방향 이동에 의한 최대 개구 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 큰 유량 시의 압력 손실을 줄일 수 있다.

(제4 체크 밸브에서 시트 부재와 밸브체의 구성)

도 10은 제4 실시예에 따른 제4 체크 밸브(4)의 시트 부재(50)와 밸브체(60)를 도시하는 단면도이다. 도 11(A) ~ (C)는 제4 체크 밸브(4)에서 시트부(52)에서 밸브체(60)가 떨어진 때의 유체(G)의 흐름을 도시하는 도면이다. 제4 체크 밸브(4)는 상기 제3 체크 밸브(3)의 변형예이고, 시트 부재(50)의 일부 구성이 제3 체크 밸브(3)와는 다르다. 이하의 설명에서는, 제3 체크 밸브(3)와 동일한 구성은 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

제4 체크 밸브(4)의 시트 부재(50)는, 둘레벽(53)에, 상류 측에서 하류 측에 단면적이 커지면 추가 통로인 슬릿(45)을 구비하고 있다. 슬릿(45)은 상기 제2 체크 밸브(2)와 동일하고, 둘레 방향으로 1 개소에 설치해도, 복수 개소에 설치해도 좋다. 슬릿(45)은 원하는 개구 면적에 따라 필요한 수를 설치할 수 있다.

도 11(A)에 도시된 바와 같이, 도 10의 상태에서 밸브체(60)가 축 방향으로 이동하여 밸브 머리부(61)가 시트부(52)에서 자리를 뜬 직후부터, 유체(G)가 상류 측 유로(15)에서 틈새(S)를 통해서 하류 측 유로(13)로 흐른다. 이 상태에서는, 유체(G)는 틈새(S)에 의한 개구 면적과, 슬릿(45)에 의해 형성되는 개구 면적을 합계한 개구 면적의 유량으로 흐른다. 도 11(B)에 도시된 바와 같이, 밸브체(20)의 축 방향 이동량이 증가하여 밸브 머리부(61)의 씰부(66)가 시트 부재(50)의 둘레벽(53)의 하류 단부(54)에 도달할 때까지, 슬릿(45)에 의한 개구 면적이 증가한다. 따라서, 틈새(S)의 개구 면적과 슬릿(45)의 개구 면적에서 흐르는 유체(G)의 흐름은 완만하게 증가한다. 도 11(C)에 도시된 바와 같이, 밸브 머리부(61)가 시트 부재(50)의 둘레벽(53)에서 떨어진 후는, 둘레벽(53)의 하류 단부(54)와 밸브 머리부(61)의 씰부(66) 사이의 개구부(O)에 의해 형성되는 개구 면적의 증가에 따라서 유체(G)의 유량이 증가한다. 그 후, 둘레벽(33)의 하류 단부(54)와 밸브 머리부(61)의 씰부(66) 사이의 개구부(O)에 의해 형성된 개구 면적이 상류 측 유로(15)의 개구 면적과 동일하게 된다. 이에 따라서, 유체(G)는 최대 유량으로 흐른다.

제4 체크 밸브(4)는 슬릿(45)을 설치함으로써, 밸브체(60)의 축 방향 이동량이 작은 범위에서 밸브체(60)의 밸브 머리부(61)와 시트 부재(50)의 둘레벽(53) 사이의 틈새(S)에 의해 형성되는 개구 면적에 슬릿(45)의 개구 면적이 추가된다. 나아가, 슬릿(45)에 의한 개구 면적의 증가는, 상기 제2 체크 밸브(2)와 마찬가지이고, 밸브체(60)의 축 방향 이동에 따라 완만하게 증가한다. 이에 따라서, 밸브체(60)의 이동에 따라 밸브 통과 유량이 증가하여 상류압이 과도하게 상승하는 것을 막고 있다. 따라서, 제4 체크 밸브(4)의 개구 면적 특성을, 상기 제2 체크 밸브(2)의 개구 면적 특성(도 8)과 마찬가지로 할 수 있다.

이러한 제4 체크 밸브(4)에 의해서도, 밸브체(60)가 시트부(52)에서 자리를 뜬 직후부터 리프트 량(축 방향 이동량)이 작은 범위에서는 개구 면적을 완만하게 증가시키고, 밸브체(60)의 리프트 량이 큰 범위에서는 큰 개구 면적이 되도록 하고 있다. 따라서, 제4 체크 밸브(4)에 의해서도, 유량 변화가 커지는 부분이, 시트 부재(50)의 시트부(52)에서 밸브체(60)의 씰부(66)가 떨어지는 위치가 되어, 채터링의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 밸브체(60)의 축 방향 이동에 의한 최대 개구 면적을 크게 할 수 있기 때문에(도 11(C)), 큰 유량 시의 압력 손실을 줄일 수 있다.

(제5 체크 밸브에서 시트 부재와 밸브체의 구성)

도 12는 제5 실시예에 따른 제5 체크 밸브(5)의 시트 부재(30)와 밸브체(20)를 도시하는 단면도이다. 제5 체크 밸브(5)는 상기 제1 체크 밸브(1)의 변형예이고, 시트 부재(30)의 일부 구성이 제1 체크 밸브(1)와는 다르다. 이하의 설명에서는, 제1 체크 밸브(1)와 동일한 구성은 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

제5 체크 밸브(5)의 시트 부재(30)는, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21) 사이에 틈새(S)를 형성하는 둘레벽(73)의 내경이, 하류 측을 향해 각도(θ)로 넓어지는 원추형으로 되어 있다. 이러한 원추형으로 넓어지는 부분도, 단면적이 커지게 되는 추가 통로에 포함된다. 제5 체크 밸브(5)에서는, 틈새(S)와 추가 통로가 일체로 되어 있다. 제5 체크 밸브(5)에서도, 틈새(S)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)의 지름의 1.2배 이하가 되는 범위에서 형성되어 있다. 틈새(S)는, 더 바람직하게는, 둘레벽(33)의 시트부 측 단부의 직경이, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)의 직경의 1.02배 이하가 되는 범위에서 형성된다. 도면에서는, 둘레벽(73)의 확장 각도(θ)를 과장해서 도시하고 있다. 둘레벽(73)의 확장으로서는, 예를 들어, 둘레벽(73)의 시트부 측 단부에서 개구 면적에 대한 하류 측의 개구 면적이 0.5% ~ 15% 정도 증가하는 각도(θ)일 수 있다.

제5 체크 밸브(5)에 의하면, 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 시트 부재(30)의 시트부(32)에서 떨어진 후, 밸브 머리부(21)의 축 방향의 이동에 따라 틈새(S)에 의한 개구 면적을 완만하게 증가시킬 수 있다. 즉, 밸브체(20)가 하류 측으로 이동하여, 밸브 머리부(21)가 둘레벽(73)의 하류 단부(74)에서 떨어질 때까지, 틈새(S)의 개구 면적을 점점 증가시킬 수 있다. 따라서, 제5 체크 밸브(5)는 개구 면적 특성을 제2 체크 밸브(2)의 개구 면적 특성과 마찬가지로 할 수 있다.

이러한 제5 체크 밸브(5)에 의해서도, 밸브체(20)가 시트부(32)에서 자리를 뜬 직후부터 리프트 량(축 방향 이동량)이 작은 범위에서는 개구 면적을 완만하게 증가시키고, 밸브체(20)의 리프트 량이 큰 범위에서는 큰 개구 면적이 되도록 하고 있다. 따라서, 제5 체크 밸브(5)에 의해서도, 유량 변화가 커지는 부분이, 시트부(32)에서 밸브체(20)의 밸브 머리부(21)가 떨어지는 위치가 되어, 채터링의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 밸브체(20)의 축 방향 이동에 의한 최대 개구 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 큰 유량 시의 압력 손실을 줄일 수 있다

(총괄)

이상과 같이, 상기한 각각의 실시예에서 체크 밸브(1 ~ 5)에 따르면, 밸브체(20, 60)의 밸브 머리부(21, 61)가 시트부(32, 52)에서 자리를 뜬 직후부터 작은 유량으로 유체(G)를 흘려서 밸브체(20, 60)가 불필요하게 부세되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 채터링이 발생하기 쉬운 유량 변화가 큰 부분을, 시트부(32, 52)에서 밸브 머리부(21, 61)가 떨어지는 위치로 할 수 있다. 이에 따라서, 적절한 유로 면적 특성을 가지고, 채터링의 발생을 억제할 수 있는 체크 밸브(1 ~ 5)를 구성할 수 있게 된다.

채터링의 발생을 억제함으로써, 체크 밸브(1 ~ 5)의 밸브 진동 및 진동에 기인한 밸브 충돌을 억제할 수 있다. 밸브 충돌을 억제함으로써, 체크 밸브(1 ~ 5)의 구성 부품(밸브체, 시트부, 스프링 등)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 밸브 진동에 따른 접속 배관의 맥동이나 진동, 기타 접속 기기에의 영향을 저감할 수 있다.

나아가, 채터링의 발생을 억제할 수 있는 체크 밸브(1 ~ 5)를, 구성이 적은 소형으로 할 수 있게 된다. 또한, 밸브체(20, 60)의 최대 개구 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 큰 유량 시의 압력 손실을 저감할 수 있다.

따라서, 체크 밸브(1 ~ 5)에 따르면, 가스 탱크용 제어 밸브에 내장된 체크 밸브 외에, 가스 이외의 기체, 물 등 액체를 포함한 유체(G)가 흐르는 유로를 가지는 유압 기기, 공압 기기, 각종 플랜트 제어 등에서, 체크 밸브(1 ~ 5)의 채터링을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

(기타 변형예)

상기한 실시예에서 밸브체(20, 60)는 일례이고, 유체(G)가 흐르는 추가 통로의 형태는 슬릿(45) 이외의 형태로 변경할 수 있다. 밸브 머리부(21, 61)의 형태도 상기 실시예의 형태에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기한 실시예에서 시트 부재(30, 50)에 둘레벽(33, 53)을 구비하게 하였지만, 둘레벽(33, 53)을 별체로 하는 것도 가능하다. 시트부(32, 52) 및 둘레벽(33, 53)은 케이싱(10)에 구비시켜도 좋다.

나아가, 시트 부재(30, 50)의 시트부(32, 52)와 밸브체(20, 60)의 씰부(26, 66)는, 시트부(32, 52)가 연질 재료로 씰부(26, 66)가 경질 재료로 형성된 구성이라도, 시트부(32, 52)가 경질 재료로 씰부(26, 66)가 연질 재료로 형성된 구성이라도 좋다. 시트부(32, 52)와 씰부(26, 66)의 재질 구성은 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기한 실시예는 일례를 나타내고 있고, 본 발명의 요지를 해치지 않는 범위에서 다양한 변경 또는 각각의 실시예의 구성을 결합할 수 있으며, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

1: 제1 체크 밸브
2: 제2 체크 밸브
3: 제3 체크 밸브
4: 제4 체크 밸브
5: 제5 체크 밸브
10: 케이싱
11: 밸브실
12: 시트 부재 수용부
13: 하류 측 유로
15: 상류 측 유로
20: 밸브체
21: 밸브 머리부
22: 가이드부
26: 씰부
30: 시트 부재
31: 입구 유로(소경부)
32: 시트부
33: 둘레벽(대경부)
34: 하류 단부
45: 슬릿(추가 통로)
50: 시트 부재
51: 입구 유로
52: 시트부
53: 둘레벽
54: 하류 단부
55: 씰부
60: 밸브체
61: 밸브 머리부
66: 씰부
73: 둘레벽
74: 하류 단부
S: 틈새
O: 개구부
G: 유체

Claims

유체의 유로에 배치되고, 내주에 설치된 대경부 및 소경부와, 당해 대경부와 당해 소경부 사이에 설치된 시트부를 구비하는 시트 부재와,
상기 시트부로 압압되어 상기 유로를 막는 밸브체와,
상기 밸브체를 축 방향으로 이동 가능하게 수용하는 밸브실이 형성된 케이싱을 구비하고,
상기 대경부는, 당해 대경부로 축선 방향에서 진입하는 상기 밸브체의 외경보다 큰 내경을 가지고,
상기 대경부와 상기 밸브체의 사이에는 상기 유체가 흐르는 틈새가 형성되며,
상기 대경부의 직경이 상기 밸브체의 직경의 1.2 배 이하인 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
유체의 유로에 배치되고, 내주에 설치된 대경부 및 소경부와, 당해 대경부와 당해 소경부 사이에 설치된 시트부를 구비하는 시트 부재와,
상기 시트부로 압압되어 상기 유로를 막는 밸브체와,
상기 밸브체를 축 방향으로 이동 가능하게 수용하는 밸브실이 형성된 케이싱을 구비하고,
상기 대경부는, 당해 대경부로 축선 방향에서 진입하는 상기 밸브체의 외경보다 큰 내경을 가지고,
상기 대경부와 상기 밸브체의 사이에는 상기 유체가 흐르는 틈새가 형성되고,
상기 대경부의 둘레벽에는 상기 유체가 흐르는 상류 측에서 하류 측을 향해 단면적이 커지는 추가 통로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
제2항에 있어서,
상기 추가 통로는 상기 대경부의 축심에 대하여 대칭이 되도록 복수로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대경부의 상기 시트부와 반대 측의 단부는 상기 시트부에서 멀어질수록 반경 방향 외측으로 넓어지도록 임의의 곡률로 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.