KR20200095098A

KR20200095098A - 멀티 체크 밸브

Info

Publication number: KR20200095098A
Application number: KR1020190012755A
Authority: KR
Inventors: 김윤경
Original assignee: 김윤경
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2020-08-10
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: KR102205867B1

Abstract

본 발명은 단방향으로 흐르는 유체가 역류하는 것을 방지하고, 비상 시에 신속하게 차단할 수 있는 멀티 체크 밸브으로, 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체에 연통되며 작동유가 수용되는 유로와, 유로의 일측에 형성되고 작동유가 투입 및 배출되는 개폐구와, 상기 유로의 단부에 설치되며 작동유를 가압시키는 가압부를 포함하는 레귤레이터와, 상기 밸브 몸체 내부에 유입 공간과 유출 공간을 분리시키는 밸브 시트와, 일단은 상기 밸브 시트에 접촉되며, 타단은 상기 유로에 수용되도록 돌출부가 형성되는 디스크와, 외주면은 상기 유로의 내주면에 밀착되고, 상기 돌출부가 수용되는 관통공이 형성되는 실린더 디스크 및 상기 디스크와 실린더 디스크 사이에 설치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 체크 밸브{Multi check valve}

본 발명은 멀티 체크 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단방향으로 흐르는 유체가 역류하는 것을 방지하고, 비상 시에 신속하게 차단할 수 있는 멀티 체크 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 밸브(valve)는 관 속을 흐르는 유체의 유량, 유속, 압력 등을 제어하는 장치를 말하여, 특히 한 방향으로만 흘려보내고 반대방향으로의 흐름을 차단하기 위한 밸브로서 체크 밸브(check valve)가 있다.

체크 밸브는 아파트, 오피스텔, 주택 등의 수도배관에 설치되어 상기 수도 배관을 통한 수돗물이 역류되는 것을 방지하기 위해 사용된다.

이러한 종래의 체크 밸브 중 일예로, 통로 중간부에 입구와 출구의 경계인 밸브시트가 마련되고 이 밸브시트 상방에 샤프트를 가이드하기 위해 관통공이 형성된 바디부를 갖는 밸브본체와, 이 바디부의 관통공을 관통하여 슬라이딩되는 샤프트와, 이 샤프트의 하단부에 일체형으로 고정 결합되며 그 저면에 밸브시트를 개폐시키는 시트밀착부가 마련된 디스크 및 이 디스크와 바디부 사이에 배치되어 디스크를 탄성 지지하기 위한 스프링을 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 샤프트는 외주면에 걸림턱이 형성되고 이 걸림턱에 디스크가 걸리도록 하여 그 저면에 시트 밀착부를 배치한 상태에서 별도의 와셔 및 너트 등의 체결구를 통해 디스크를 샤프트에 고정시키도록 되어 있다.

이러한 구조에 따른 종래 기술의 체크밸브는 샤프트가 바디부의 관통공을 통해 관통되어 있고 그 하단부에 디스크가 일체형으로 고정되며 이 디스크와 바디부 사이의 스프링을 통해 바디부의 시트밀착부가 밸브시트에 밀착되어 밸브를 밀폐시키고 있다가 입구쪽으로부터 고압이 발생되면 디스크가 상방으로 밀리면서 밸브시트가 개방되어 유체가 출구로 흐르게 되는 것이다.

이때, 유체의 가압력에 의해 상방으로 밀려있는 디스크는 스프링에 의해 탄성 반발력을 갖고 있는 상태가 된다.

그러다가, 유체의 가압력이 해제되면 스프링의 반발력에 의해 디스크가 다시 원상태로 밀려나 밸브시트를 밀폐시켜 유체의 흐름을 차단시킨다.

이렇게 하여, 종래 기술의 체크밸브는 입구쪽에서의 가압에 의해서만 밸브시트가 개방되고 역방향으로의 흐름은 완벽하게 차단시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 종래 기술의 체크 밸브는 디스크가 샤프트에 일체형으로 고정되는 구조로 되어 있기 때문에 샤프트에 걸림턱을 형성하고 별도의 체결구를 마련하여야 하는 등 제작상의 번거로움은 물론 부품수 증가에 따른 비용증가의 문제점이 있고, 스프링의 제작 과정에서 발생하는 설정 값의 오차범위에 따른 유체의 유량을 제어하지 못하는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제10-2011-0073954호 "체크밸브"(공개일자 : 2011.06.30.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 디스크를 작동유의 압력을 통해 밸브 시트와 밀착 및 이격시키게 됨에 따라 구조가 간단하며, 스프링의 탄성 계수에 따른 미세한 오차를 작동유의 압력으로 조절함으로 스프링의 오차 범위를 보정할 수 있는 멀티 체크 밸브를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명에 따른 멀티 체크 밸브는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체에 연통되며 작동유가 수용되는 유로와, 유로의 일측에 형성되고 작동유가 투입 및 배출되는 개폐구와, 상기 유로의 단부에 설치되며 작동유를 가압시키는 가압부를 포함하는 레귤레이터와, 상기 밸브 몸체 내부에 유입 공간과 유출 공간을 분리시키는 밸브 시트와, 일단은 상기 밸브 시트에 접촉되며, 타단은 상기 유로에 수용되도록 돌출부가 형성되는 디스크와, 외주면은 상기 유로의 내주면에 밀착되고, 상기 돌출부가 수용되는 관통공이 형성되는 실린더 디스크 및 상기 디스크와 실린더 디스크 사이에 설치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 멀티 체크 밸브는 상기 실린더 디스크의 외주면 및 가압부의 외주면에 마련되는 패킹 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 멀티 체크 밸브는 유체의 압력이 작동유의 압력보다 클 경우, 디스크가 밸브 시트와 이격되면서 작동유가 실린더 디스크를 스프링이 압축되는 방향으로 이동시키게 되며, 작동유의 압력과 스프링의 압력이 동일할 때 디스크가 멈추게 되면서 유체가 밸브 시트와 디스크 사이로 흐를 수 있게 됨으로, 유체의 역류 발생을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 유로에는 작동유가 투입 및 배출되는 개폐구가 형성되어 유출 공간의 압력이 유입 공간의 압력보다 높아 역류가 발생할 경우, 개폐구를 개방하여 작동유를 외부로 배출함으로써, 밸브 시트와 디스크를 신속하게 이격시켜 최대 압력으로 유체를 배출시킬 수 있는 효과를 제공한다.

아울러, 실린더 디스크의 외주면과 가압부의 외주면에 패킹 부재가 마련되어 유로 내부에서 작동유가 배출되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 체크 밸브를 나타낸 절단 사시도이다.
도 2는 본 발명의 디스크가 유입 공간과 유출 공간을 폐쇄시킨 상태를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 디스크가 유입 공간과 유출 공간을 개방시킨 상태를 나타낸 예시도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 체크 밸브를 나타낸 절단 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 멀티 체크 밸브(1000)는 밸브 몸체(100), 레귤레이터(200), 밸브 시트(300), 디스크(400), 실린더 디스크(500), 스프링(600), 패킹 부재(700)를 포함한다.

먼저, 밸브 몸체(100)는 밸브의 기본 골격을 이루며, 내부에 밸브 시트(300)를 통해서 유입 공간(S1)과 유출 공간(S2)을 분리시키게 된다.

그리고 상기 밸브 몸체(100)의 재질은 고온, 고압 및 유체의 사양에 맞게 주강, 청동, 또는 스테인리스 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 레귤레이터(200)는 밸브 몸체(100)의 상부에 형성되고, 밸브 몸체(100)에 연통되며 작동유가 수용되는 유로(210)와, 유로(210)의 일측에 형성되고 작동유가 투입 및 배출되는 개폐구(220)와, 유로(210)의 단부에 설치되며 작동유를 가압시키는 가압부(230)를 포함한다.

또한, 유로(210)의 타단에는 디스크(400), 실린더 디스크(500) 및 스프링(600)이 위치하고, 가압부(230)의 왕복 이동에 따른 유로(210) 내부의 압력이 변함에 따라 디스크(400), 실린더 디스크(500) 및 스프링(600)이 유기적으로 이동되게 된다.

상세하게는, 상기 유로(210)는 상부 유로(211)와, 연결 유로(212) 및 하부 유로(213)를 포함한다.

상기 상부 유로(211)는 바람직하게는 밸브 몸체(100)의 상부에 위치하게 되고, 일측에는 가압부(230)가 내주면에 밀폐되도록 설치된다.

또한, 상부 유로(211)의 상측에는 개폐구(220)가 형성되어 유로(210)의 내부로 작동유를 투입시키고, 비상 시에 체크 밸브(1000)가 작동하지 않도록 작동유를 배출시킬 수 있게 된다.

그리고 개폐구(220)로 투입된 작동유는 상부 유로(211)에서 연결 유로(212)를 따라 하부 유로(213)로 이동하게 되며, 유로(210)의 일부 공간을 제외하고 채워지게 된다.

다음으로, 상기 하부 유로(213)를 밀폐하도록 실린더 디스크(500)가 형성되며, 밸브 시트(300)의 축과 동일한 축을 가지도록 형성되게 된다.

이때, 상기 밸브 시트(300)는 밸브 몸체(100) 내부에 유입 공간(S1)과 유출 공간(S2)으로 분리시키도록 형성되며, 밸브 시트(300)와 디스크(400)의 밀착 및 이격된 상태에 따라 유입 공간(S1)에서 유입되는 유체는 유출 공간(S2)으로 이동 및 정지되게 된다.

또한, 상기 디스크(400)는 일단은 상기 밸브 시트(300)에 접촉되며, 타단은 상기 하부 유로(213)에 수용되도록 돌출부(410)가 형성된다.

상기 밸브 시트(300)에는 디스크(400)가 접촉되며, 디스크(400)는 유입 공간(S1)의 압력에 의해서만 개폐되도록 밸브 시트(300)에 접촉된 상태를 유지되도록 초기에 작동유의 압력을 조절하게 된다.

상기 돌출부(410)는 밸브 시트(300)의 축과 동일하게 형성된 하부 유로(213)의 내부에 수용되며, 유로(210)의 내부의 작동유의 압력에 따라 밸브 시트(300)와 밀착 또는 이격될 수 있게 된다.

그리고 실린더 디스크(500)는 돌출부(410)의 외주면과 하부 유로(213)의 내주면 사이에 형성된다.

이러한 실린더 디스크(500)는 중앙에 관통공(도면 부호 미도시)이 형성되고, 관통공에는 돌출부(410)가 밀착되면서 이동 가능하게 위치한다.

이때, 유로(210) 내부의 작동유가 실린더 디스크(500)의 외주면과 유로(210)의 내주면 사이 또는 실린더 디스크(500)의 관통공과 돌출부(410) 사이로 새어나가지 않도록 패킹 부재(700)가 설치되게 된다.

또한, 상기 가압부(230)의 외주면과 상부 유로(211)의 내주면이 밀착되는 위치에 패킹 부재(700)가 추가로 설치되며, 상부 유로(211)에 투입된 작동유가 가압부(230)의 외부로 배출되는 것을 방지하여, 유로(210) 내부의 작동유의 압력의 오차를 감소시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 스프링(600)은 디스크(400)와 실린더 디스크(500) 사이에 설치되어 작동유의 압력에 따라 탄성력을 제공하게 된다.

상세하게는, 하부 유로(213)의 외주면에 실린더 디스크(500)가 밀착된 상태로 형성되며, 실린더 디스크(600)의 중앙부에 관통 형성된 관통공에 디스크(400)의 돌출부(410)가 삽입되게 된다.

그리고 돌출부(410)의 외주면을 따라 스프링(600)이 개재되고, 작동유의 압력과 유입 공간(S1)에서 유입되는 유체의 압력에 따라 디스크(400) 및 실린더 디스크(500)가 이동되면서 유입 공간(S1)과 유출 공간(S2)을 개방 및 폐쇄시켜 유체를 배출 및 흐름을 차단시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 멀티 체크 밸브(1000)의 작동 예를 도 2 및 도 3을 참고하여 설명하면,

먼저, 도 2는 본 발명의 디스크가 유입 공간과 유출 공간을 폐쇄시킨 상태를 나타낸 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 개폐구(220)를 통해 유로(210)의 내부로 작동유를 투입하고, 개폐구(220)를 밀폐시키게 된다. 유로(210)의 내부에 작동유가 투입된 상태에서 가압부(230)를 통해 작동유에 압력을 가해 스프링(600)의 압축률을 조정하여 초기 디스크(400)의 위치를 조절하게 된다.

이때에는, 디스크(400)의 일단은 밸브 시트(300)에 밀착되어 유입 공간(S1)과 유출 공간(S2)을 폐쇄시키는 위치에 정지하고, 돌출부(410)의 단부와 실린더 디스크(500)의 단부는 동일한 작동유의 압력과 스프링(600)의 탄성력이 동일한 위치에 위치하게 된다.

즉, 초기에는 밸브 시트(300)와 디스크(400)가 밀착된 상태로 유지하게 되므로, 유입 공간(S1)에서 유입되는 유체는 폐쇄된 상태를 유지하게 되고, 유체의 압력이 증가하면서 디스크(400)를 가압하여 밸브 시트(300)와 디스크(400)가 이격되면서 유체가 유출 공간(S2)으로 배출되게 된다.

이는, 도 3에 도시된 바와 같이, 유입 공간(S1)의 유체의 압력이 작동유의 압력보다 크게 될 경우, 디스크(400)가 밸브 시트(300)와 이격되도록 디스크(400)가 밀리면서 유로(210) 내부의 작동유가 실린더 디스크(500)를 가압하게 되면서 스프링(600) 방향으로 이동되게 된다.

그리고 작동유의 압력과 스프링의 탄성력이 동일한 지점에서 실린더 디스크(500)와 디스크(400)가 정지하게 되고, 디스크(400)가 밸브 시트(300)와 이격된 공간으로 유체가 배출되어 유출 공간(S2)으로 이동되게 된다.

또한, 여기서 유입 공간(S1)에서부터 이동되는 유체가 유출 공간(S2)으로 이동되면서 유체의 압력이 작동유의 압력보다 낮아질 경우, 스프링(600)의 탄성력에 의해 디스크(400)와 실린더 디스크(500)를 양측으로 각각 복원시키게 되며, 디스크(400)는 밸브 시트(300)에 밀착되어 폐쇄시키게 된다.

한편, 유출 공간(S2)에서의 압력이 높거나, 다른 비상 시에 체크 밸브(1000)의 기능을 정지하고자 할 경우, 유로(210)에 연결된 개폐구(220)를 개방하여 유로(210) 내부에 잔여하는 작동유를 배출시켜 디스크(400)와 실린더 디스크(500)를 순간적으로 유입 공간(S1)에서 멀어지는 방향으로 이동시킴으로, 유입 공간(S1)에서 유입되는 유체의 최대 압력 및 최대 유량으로 통과시킴으로 유입 공간(S1)과 연결된 배관에서의 압력에 의한 폭발 등을 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 멀티 체크 밸브
S1 : 유입 공간
S2 : 유출 공간
100 : 밸브 몸체
200 : 레귤레이터
210 : 유로
211 : 상부 유로
212 : 연결 유로
213 : 하부 유로
220 : 개폐구
230 : 가압부
300 : 밸브 시트
400 : 디스크
410 : 돌출부
500 : 실린더 디스크
600 : 스프링
700 : 패킹 부재

Claims

밸브 몸체;
상기 밸브 몸체에 연통되며 작동유가 수용되는 유로와, 유로의 일측에 형성되고 작동유가 투입 및 배출되는 개폐구와, 상기 유로의 단부에 설치되며 작동유를 가압시키는 가압부를 포함하는 레귤레이터;
상기 밸브 몸체 내부에 유입 공간과 유출 공간을 분리시키는 밸브 시트;
일단은 상기 밸브 시트에 접촉되며, 타단은 상기 유로에 수용되도록 돌출부가 형성되는 디스크;
외주면은 상기 유로의 내주면에 밀착되고, 상기 돌출부가 수용되는 관통공이 형성되는 실린더 디스크; 및
상기 디스크와 실린더 디스크 사이에 설치되는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 체크 밸브.
제1항에 있어서,
상기 멀티 체크 밸브는,
상기 실린더 디스크의 외주면 및 가압부의 외주면에 마련되는 패킹 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 체크 밸브.