KR20170112598A

KR20170112598A - 충격 감쇄장치가 구비된 스윙 체크밸브

Info

Publication number: KR20170112598A
Application number: KR1020160039781A
Authority: KR
Inventors: 김재봉; 김재열; 엄태진; 장승환
Original assignee: 원광밸브주식회사
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: KR101852038B1

Abstract

본 발명에 따른 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브는 유체 유입구와 유체 유출구가 양측에 형성되고 상기 유체 유입구와 유체 유출구를 연결하는 유로가 내부에 형성되는 바디(10); 힌지(100), 상기 힌지(100)로부터 연장되어 힌지(100)와 연결되지 않은 일측끝단은 힌지(100)를 축으로 회전시 바디(10) 내부 일측에 맞닿아 힌지(100)의 회전범위를 한정하는 멈춤부(111)를 포함하는 암(110), 상기 암(110)과 연결되어 이송되는 유체를 제어하며 유체압에 의하여 힌지(100)를 축으로 회전 운동하는 디스크(200); 로 구성되며, 유체의 흐름이 없을 경우 상기 디스크(200)의 일면은 유체 유입구(300)를 차폐하고, 상기 힌지(100)는 스프링힌지가 적용되어 높은 유체압에 따른 디스크(200)의 급격한 개폐를 방지하는 것을 특징으로 하고, 초저온 환경에서도 작동성이 우수하고, 높은 압력으로 인한 디스크의 급격한 개폐시 디스크의 충격을 감쇄하여 소음 및 진동을 감소시키고 또한 디스크의 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브{SHOCK ABSORBING DEVICE OF DUAL CHECK VALVE}

본 발명은 LNG 저장시설이나 이송 배관에서와 같은 초저온 가스 배관 설비에 장착되는 체크 밸브에 관한 것으로서 초저온에 잘 견딜 뿐 아니라 고압으로 인한 밸브의 급격한 개폐에 따른 파손을 방지하기 위한 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브에 관한 것이다.

체크밸브는 유체를 한 방향으로만 흐르게 하고 그 반대 방향으로는 흐르지 않도록 단속하기 위한 개폐장치의 일종이다.

체크 밸브는 그 종류가 다양하고 용도에 따라 규정 압력과 사용 재질이 상이한데 매뉴얼 체크 밸브는 일정한 유량이 존재하고 역압이 없으면 계속 열린 상태로 유지되어 유체가 흐른다.

체크 밸브의 특징은 유체가 정압으로 작용할 때 원판형 디스크 등이 개방된 상태를 유지하여 유체가 지속적으로 흐르고 역압이 작용하게 되면 닫힌다.

예를 들어 체크 밸브의 설정 역압이 30bar인 경우에 역압이 30bar 이상으로 걸리면 밸브는 닫혀야 한다. 그런데 종래의 체크 밸브는 설정 역압이 30bar인 경우에도 30bar의 역압에서 신속하게 닫히지 않으며 더러는 35bar에서도 닫히지 않고 개방 상태를 유지하다가 갑작스럽게 닫히는 문제가 자주 발생한다.

이와 같이 설정 역압 이상이 걸려도 밸브가 신속하게 닫히지 못하게 되면 원치 않게 작동 유체의 누수 현상이 발생하고 지나치게 큰 압력에 의하여 밸브 디스크가 순간적으로 닫히면서 소음이나 진동을 발생케 하여 밸브 장치에 악영향을 주게 되는 문제가 있다.

이와 같은 체크 밸브의 작동 지연 현상은 특히 LNG 배관 시설과 같이 초저온 유체를 이송하기 위한 설비의 경우 장치의 안전에 치명적인 위험을 초래할 수도 있게 되어 문제이다.

이로 인하여 '등록실용신안공보 제20-0435109호' 에서는 밸브몸체에 반달모양의 양측 디스크와 접하는 고무시트를 결합한 듀얼플레이트 체크밸브의 고무시트 결합구조에 있어서, 상기 고무시트의 결합은 밸브몸체에 입구가 좁은 사다리꼴 홈을 형성하고, 사다리꼴 홈에 고무시트를 가압 성형하여 구성한 것을 특징으로 하는 듀얼플레이트 체크밸브의 고무시트 결합구조가 개시되어 있고, '등록실용신안공보 제20-0443398호' 에서는 수돗물의 역류방지를 목적으로 수도 계량기 출수측 내지는 입수측에 인접 설치되는 역류방지장치에 있어서, 상기 역류방지장치는, 유체가 통과할 수 있는 입구와 출구를 가지며 출구측 외연에 나사산을 가진 속이 빈 중공의 일자형 소켓; 상기 소켓 입구측 외연에 설치되며 나사산을 내연에 가진 체결구; 상기 출구에서 입구측으로 역류하는 유체의 흐름을 저지하기 위해 소켓의 입구에 배치되는 제1 체크밸브; 상기 제1 체크밸브와 직렬배치되고, 상기 소켓 중앙부 내경에 압입 설치되는 스냅링; 및 상기 스냅링과 직렬배치되며, 개구단된 일측은 상기 스냅링에 지지고정되고 타측은 소켓의 출구측 내경 단차에 지지 고정되는 제2 체크밸브;로 구성되고, 상기 제1, 제2 체크밸브는 각각, 중앙에 개방된 유로를 가진 밸브시트와; 상기 밸브시트가 그 일측 개구단에 밀착 연결되고 상기 소켓에 끼워져 고정될 수 있을 정도의 외경을 가진 포펫홀더와; 상기 포펫홀더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되며 유체의 흐름에 따라 상기 밸브시트에 밀착하거나 밸브시트로부터 이격되어 유로를 개방하거나 폐쇄하는 포펫; 및 상기 포펫과 포펫홀더 사이에 개입되어 상기 포펫홀더의 개구단을 폐쇄시키는 방향으로 포펫에 탄성을 부여하는 코일 스프링;으로 구성되며, 상기 포펫홀더는 그 일측 개구단과 복수의 리브를 통해 일정거리 이격되는 타측 중앙에 축공이 형성된 슬리브를 일체로 가지며, 상기 포펫은 상기 슬리브 축공에 끼워져 축공 길이방향에 대해 움직임을 가질 수 있을 정도의 연장된 길이를 가진 포펫축을 그 후방에 일체로 가져, 상기 포펫은 포펫홀더 내에서 좌,우방으로 슬라이딩 하면서 포펫홀더 전방 밸브시트에 형성된 유로를 개방 또는 폐쇄함을 특징으로 하는 듀얼체크밸브 타입 일자형 역류방지장치와 같은 기술이 개시되었고, 이외에도 초저온 유체 이송 배관 라인 등에 장착이 가능하고 미세한 설정 압력에도 정확하게 동작하며, 밸브의 개폐가 신속하게 작동하는 체크밸브에 관한 기술이 개시되었으나, 높은 압력에서 디스크의 갑작스런 개폐로 인한 내구성 문제가 있었다.

KR 1993-0010417 A

KR 20-0435109 Y1

KR 20-0443398 Y1

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하며, 구체적으로 초저온 환경에서도 작동성이 우수하고, 높은 압력으로 인한 디스크의 급격한 개폐시 디스크의 충격을 감쇄하여 디스크의 내구성을 향상시키는 듀얼체크밸브를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브는 유체 유입구와 유체 유출구가 양측에 형성되고 상기 유체 유입구와 유체 유출구를 연결하는 유로가 내부에 형성되는 바디(10); 힌지(100), 상기 힌지(100)로부터 연장되어 힌지(100)와 연결되지 않은 일측끝단은 힌지(100)를 축으로 회전시 바디(10) 내부 일측에 맞닿아 힌지(100)의 회전범위를 한정하는 멈춤부(111)를 포함하는 암(110), 상기 암(110)과 연결되어 이송되는 유체를 제어하며 유체압에 의하여 힌지(100)를 축으로 회전 운동하는 디스크(200); 로 구성되며, 유체의 흐름이 없을 경우 상기 디스크(200)의 일면은 유체 유입구(300)를 차폐하고, 상기 힌지(100)는 스프링힌지가 적용되어 높은 유체압에 따른 디스크(200)의 급격한 개폐를 방지하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은 초저온 환경에서도 작동성이 우수하고, 높은 압력으로 인한 디스크의 급격한 개폐시 디스크의 충격을 감쇄하여 소음 및 진동을 감소시키고 또한 디스크의 내구성을 향상시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브의 작동상태에 따른 단면도이다;
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브의 구성도이다;
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브의 제어개념도이다;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼 체크밸브의 작동 순서도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

그러나 종래 체크밸브의 경우 지나치게 큰 압력에 의하여 밸브 디스크가 순간적으로 닫히면서 소음이나 진동을 발생케 하여 밸브 장치에 악영향을 주게 되는 문제가 있었다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브의 첫번째 실시예로는, 유체 유입구와 유체 유출구가 양측에 형성되고 상기 유체 유입구와 유체 유출구를 연결하는 유로가 내부에 형성되는 바디(10); 힌지(100), 상기 힌지(100)로부터 연장되어 힌지(100)와 연결되지 않은 일측끝단은 힌지(100)를 축으로 회전시 바디(10) 내부 일측에 맞닿아 힌지(100)의 회전범위를 한정하는 멈춤부(111)를 포함하는 암(110), 상기 암(110)과 연결되어 이송되는 유체를 제어하며 유체압에 의하여 힌지(100)를 축으로 회전 운동하는 디스크(200); 로 구성되며, 유체의 흐름이 없을 경우 상기 디스크(200)의 일면은 유체 유입구(300)를 차폐하고, 상기 힌지(100)는 스프링힌지가 적용되어 높은 유체압에 따른 디스크(200)의 급격한 개폐를 방지하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 힌지(100)에 적용된 스프링힌지는 밸브(1)에 흐르는 유체의 종류나 유체의 압력에 따라 작동되는 힘과 복원력을 조절하는 것이 가능하다. 또한 첫번째 실시예 내에서 유추할 수 있는 범위에 한하여 자유롭게 변형 실시가 가능하다.

본 발명의 두번째 실시예로는 상기 멈춤부(111) 및 멈춤부와 맞닿는 바디 내부 일측면에 서로 같은 극의 자석을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방될 경우 상기 자석간의 척력으로 멈춤부(111)와 바디 내부 일측면간의 충격을 방지하는 것이 가능하며, 또한 상기 디스크(200) 및 디스크(200)와 맞닿는 유체 유입구(300)에 서로 같은 극의 자석을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방된 반작용으로 급격히 폐쇄되는 경우 상기 자석간의 척력으로 디스크(200)와 유체 유입구(300)간의 충격을 방지하는 것도 가능하고, 또한 두번째 실시예 내에서 유추할 수 있는 범위에 한하여 자유롭게 변형 실시가 가능하다.

본 발명의 세번째 실시예로는 상기 멈춤부(111) 또는 멈춤부(111)와 맞닿는 바디 내부 일측면에 용수철을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방될 경우 멈춤부(111)와 바디 내부 일측면간의 충격을 감쇄하는 것이 가능하며, 또한 상기 디스크(200) 또는 디스크(200)와 맞닿는 유체 유입구(300)에 용수철을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방된 반작용으로 급격히 폐쇄되는 경우 디스크(200)와 유체 유입구(300)간의 충격을 감쇄하는 것도 가능하고, 또한 세번째 실시예 내에서 유추할 수 있는 범위에 한하여 자유롭게 변형 실시가 가능하다.

본 발명의 네번째 실시예로써 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 힌지(100)는 구동부가 장착되고, 상기 밸브 바디(10)의 양측에 연장되는 유로의 선단과 후단에 압력 및 유량을 측정하는 센서(S)가 장착되며, 상기 센서(S)로부터 압력 및 유량정보를 받아 구동부를 제어하여 디스크(200)를 개폐하는 제어부(C)를 더 포함한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제어부(C)는 메인제어부(C')와 연결되고, 상기 메인제어부(C')는 복수의 다른 밸브(1) 제어부(C)와도 연결되어 밸브(1) 통합제어가 가능하고, 상기 메인제어부(C')는 스마트기기(S)와 연결되어, 스마트기기(S)를 통하여 밸브(1) 개폐상태 확인 및 개폐제어가 가능하다.

상기 통합제어를 통하여 사용자가 어디서든 스마트기기(S)를 통하여 밸브(1)의 작동유무를 확인할 수 있고, 또한 고장여부를 검출하는데 있어서 용이하다.

구체적으로 상기 제어부(C)와 구동부 및 센서(S)의 연결은 유선방식도 가능하나, 블루투스 방식이나 근거리 네트워크 방식이 바람직하며 경우에 따라 원거리 네트워크 방식이 사용되는 것도 가능하다.

상기의 연결방식은 본 발명에 사용되는 모든 장치간의 연결방식에 적용될 수 있다.

상기 네번째 실시예를 도 4에 도시된 바와 같이 하기에서 구체적으로 설명한다.

유체가 유로를 이동하여 선단부의 센서(S)를 지나갈 때, 상기 센서(S)에서는 유체의 압력을 측정하여 제어부(C)로 보내고, 상기 제어부(C)에서는 후단부 센서(S)의 압력값과 비교하여 사용자가 설정한 정상 압력차 이상일 경우 힌지(100)에 결합된 구동부를 제어하여 디스크(200)가 개방되도록 함으로써 압력차가 더 커지는 것을 사전에 방지하고, 선단부와 후단부의 압력차가 정상 압력차 범위일 경우 유체에 의하여 디스크(200)가 자연개방 되도록 한다. 유체의 흐름이 점차 감소할 때는 선단과 후단의 센서(S)에서 각각 유량을 측정하여 제어부(C)로 보내고, 제어부(C)에서는 선단의 유량보다 후단의 유량이 클 경우 유체의 역류를 방지하기 위하여 디스크(200)가 폐쇄되도록 구동부를 제어하고, 선단의 유량이 후단의 유량보다 클 경우 개방상태를 유지하거나, 자연폐쇄 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 네번째 실시예 내에서 유추할 수 있는 범위에 한하여 자유롭게 변형 실시가 가능하다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

1 : 밸브
10 : 밸브 바디
100 : 힌지
110 : 암
111 : 멈춤부
200 : 디스크
300 : 유체 유입구

Claims

유체 유입구와 유체 유출구가 양측에 형성되고 상기 유체 유입구와 유체 유출구를 연결하는 유로가 내부에 형성되는 바디(10);
힌지(100), 상기 힌지(100)로부터 연장되어 힌지(100)와 연결되지 않은 일측끝단은 힌지(100)를 축으로 회전시 바디(10) 내부 일측에 맞닿아 힌지(100)의 회전범위를 한정하는 멈춤부(111)를 포함하는 암(110), 상기 암(110)과 연결되어 이송되는 유체를 제어하며 유체압에 의하여 힌지(100)를 축으로 회전 운동하는 디스크(200); 로 구성되며,
유체의 흐름이 없을 경우 상기 디스크(200)의 일면은 유체 유입구(300)를 차폐하고,
상기 힌지(100)는 스프링힌지가 적용되어 높은 유체압에 따른 디스크(200)의 급격한 개폐를 방지하는 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 멈춤부(111) 및 멈춤부와 맞닿는 바디 내부 일측면에 서로 같은 극의 자석을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방될 경우 상기 자석간의 척력으로 멈춤부(111)와 바디 내부 일측면간의 충격을 방지하는 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 디스크(200) 및 디스크(200)와 맞닿는 유체 유입구(300)에 서로 같은 극의 자석을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방된 반작용으로 급격히 폐쇄되는 경우 상기 자석간의 척력으로 디스크(200)와 유체 유입구(300)간의 충격을 방지하는 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 멈춤부(111) 또는 멈춤부(111)와 맞닿는 바디 내부 일측면에 용수철을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방될 경우 멈춤부(111)와 바디 내부 일측면간의 충격을 감쇄하는 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 디스크(200) 또는 디스크(200)와 맞닿는 유체 유입구(300)에 용수철을 형성하여 디스크(200)가 급격히 개방된 반작용으로 급격히 폐쇄되는 경우 디스크(200)와 유체 유입구(300)간의 충격을 감쇄하는 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 힌지(100)는 구동부가 장착되고, 상기 밸브 바디(10)의 양측에 연장되는 유로의 선단과 후단에 압력 및 유량을 측정하는 센서(S)가 장착되며, 상기 센서(S)로부터 압력 및 유량정보를 받아 구동부를 제어하여 디스크(200)를 개폐하는 제어부(C)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.
제 6 항에 있어서.
상기 제어부(C)는 메인제어부(C')와 연결되고, 상기 메인제어부(C')는 복수의 다른 밸브 제어부(C)와도 연결되어 밸브(1) 통합제어가 가능한 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.
제 7 항에 있어서.
상기 메인제어부(C')는 스마트기기(S)와 연결되어, 스마트기기(S)를 통하여 밸브(1) 개폐상태 확인 및 개폐제어가 가능한 것을 특징으로 하는 충격 감쇄장치가 구비된 듀얼체크밸브.