KR101198367B1 - 다방향 유로를 지닌 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유로를 단속하며 역류를 방지하는 체크밸브에 있어서: 하나의 유입구(11)에 적어도 2개의 출구가 연통되게 형성되는 제1출구(12) 및 제2출구(22)와, 게이지(52) 또는 센서(54)를 연결하기 위해 형성되는 연결포트(18) 및 내부 공간상에서 작동체(40)의 상하 운동시 구면판(45)의 측면을 가이드하는 다수의 안내턱(15)을 구비하는 몸체(10); 상기 몸체(10)의 제2출구(22)에 설치되되 내측단(20-1)은 몸체(10)와 연결되고 외측단(20-2)은 배관과 연결되며, 유로 상의 중앙 보스부에서 방사상으로 연결되어 스템(42)이 내측에서 상하운동할 수 있도록 형성된 지지대(25)를 구비하는 연결체(20); 상기 몸체(10) 내부 공간의 유입구(11) 측에 원형으로 설치되는 수지재의 상부시트(33)와, 상기 상부시트(33)의 내경보다 작은 내경을 갖는 금속제의 하부시트(35)가 맞물림 적층 상태로 결합되는 밸브시트(30); 및 상기 연결체(20) 상에 스템(42)을 개재하여 상하운동하도록 지지되고, 밸브시트(30)와 접촉하여 유로를 단속하는 구면판(45)을 구비한 작동체(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 간단한 구조로 설치와 보수가 용이한 것은 물론 펌프의 다방향 유로 상에서 와류에 의한 영향이 적어 유로 저항과 소음을 축소할 수 있는 효과가 있다.

Description

다방향 유로를 지닌 체크밸브{Check valve with multi flow}

본 발명은 다방향 유로를 지닌 체크밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 간단한 구조로 설치와 보수가 용이한 것은 물론 펌프의 다방향 유로 상에서 와류에 의한 영향이 적어 유로 저항과 소음을 축소할 수 있는 다방향 유로를 지닌 체크밸브에 관한 것이다.

체크밸브는 외양 및 작동 특성에 따라 스윙체크, 리프트체크, 틸팅 디스크 체크, 폴딩디스크 체크, 인라인 체크, 스톱 체크로 대별할 수 있으며, 그 중에서 힌지핀을 중심으로 디스크가 유체의 흐름을 단속하는 스윙 체크 밸브가 가장 대표적인 형태이다. 그런데 자동제어 방식의 펌프에 설치되어 빈번하게 유로를 단속하는 용도에 있어서 리프트 방식이 선호되기도 한다.

한국 등록실용신안공보 제0188903호는 유출입공을 갖고 다수의 체결공이 형성된 상하부 하우징과, 상하부 하우징 사이에 위치되어 상하측에 유입공과 연통되고 하측 내주면에 나사부가 형성된 지지관과, 내주면에 탄성부가 결합되고 지지관의 나사부에 나사체결되는 완충링과, 상하부하우징과 지지관 사이에 위치되는 실링부재와, 지지관 내주면에 위치되어 방사상으로 다수개의 와류방지편이 형성되고 유체가 흐르는 유도공이 형성되며 내측에 경사부를 갖는 가이드커버와, 하향 만곡되어 상부 내측면에 안착요부가 형성되고 가이드커버 내주면에서 승강되는 개폐구 및 테이퍼지고 개폐구 안착요부와 가이드커버 사이에 위치되는 코일스프링을 구비하는 펌프용 체크밸브를 제공한다.

이는 구조가 단순하고 조립이 간편하여 제품 중량과 제조원가를 줄일 수 있으며 펌프에 연계되는 작동시 발생되는 소음을 극소화하는 효과를 나타내지만, 다방향 유로에 적용하는 경우 흔들림이 발생하여 역류 방지 기능의 신뢰성 저하는 물론 유로 저항과 소음이 증가할 우려가 있다.

한국 등록실용신안공보 제0432125호의 "체크밸브"에 의하면, 일방향으로 유체가 이송할 수 있도록 입구부와 출구부를 가지는 T자 형상의 바디와; 상기 바디의 상부를 개폐시키는 개폐커버와; 가장자리 상단부에 결합단을 형성한 상태로 상기 바디 내부에 위치하는 입구부에 연장 결합하는 씨트링과; 일단부에는 힌지가 구비되어 상기 씨트링의 결합단에 핀으로써 회전가능하게 결합된 상태로 타단부에는 상기 바디의 입구부를 개폐하는 디스크를 구비하는 역류방지구를 포함하는 구성을 제안하고 있다. 이에 따라, 디스크가 씨트링에 밀착되어 디스크를 교체하더라도 씨트링과 디스크 사이에서 유체가 누설되지 않고, 작은 회전반경으로도 완전 개방할 수 있어 디스크가 유체 흐름을 방해하지 않는 효과를 설명하고 있다.

그러나, 디스크를 힌지로 결합하는 스윙 방식을 기반으로 하는 비교적 복잡한 구조이므로 펌프와 연계되는 다방향 유로 적용하면 유로 저항과 소음이 증가하고 씨트링에 균일한 압력으로 접촉하지 못하여 역류방지의 작동 신뢰성이 다소 미흡한 단점을 지니고 있다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 간단한 구조로 설치와 보수가 용이한 것은 물론 펌프의 다방향 유로 상에서 와류에 의한 영향이 적어 유로 저항과 소음을 축소할 수 있는 다방향 유로를 지닌 체크밸브를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유로를 단속하며 역류를 방지하는 체크밸브에 있어서: 하나의 유입구에 적어도 2개의 출구가 연통되게 형성되는 제1출구 및 제2출구와, 게이지 또는 센서를 연결하기 위해 형성되는 연결포트 및 내부 공간상에서 작동체의 상하 운동시 구면판의 측면을 가이드하는 다수의 안내턱을 구비하는 몸체; 상기 몸체의 제2출구에 설치되되 내측단은 몸체와 연결되고 외측단은 배관과 연결되며, 유로 상의 중앙 보스부에서 방사상으로 연결되어 스템이 내측에서 상하운동할 수 있도록 형성된 지지대를 구비하는 연결체; 상기 몸체 내부 공간의 유입구 측에 원형으로 설치되는 수지재의 상부시트와, 상기 상부시트의 내경보다 작은 내경을 갖는 금속제의 하부시트가 맞물림 적층 상태로 결합되는 밸브시트; 및 상기 연결체 상에 스템을 개재하여 상하운동하도록 지지되고, 밸브시트와 접촉하여 유로를 단속하는 구면판을 구비한 작동체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 몸체는 내부 공간상에 다수의 안내턱을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 밸브시트는 수지재의 상부시트와 금속제의 하부시트를 맞물림 적층 상태로 결합하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 작동체는 구면판의 저면에 완만한 곡률의 요홈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 몸체는 게이지나 센서를 연결하기 위한 연결포트를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 간단한 구조로 설치와 보수가 용이한 것은 물론 펌프의 다방향 유로 상에서 와류에 의한 영향이 적어 유로 저항과 소음을 축소할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 체크밸브를 종단하여 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 체크밸브를 평면에서 나타내는 구성도
도 3은 도 1의 X-X 부분에 대한 단면으로 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 체크밸브의 사용상태를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 유로를 단속하며 역류를 방지하는 체크밸브에 관련되며, 특히 유로의 단속이 빈번한 자동제어 펌프의 출구에 설치된다.

본 발명에 따르면 하나의 유입구(11)에 연통되는 적어도 2개의 출구(12)(22)를 지니는 몸체(10)가 구비된다. 몸체(10)는 하측의 유입구(11)에 대하여 "ㄱ"자 형으로 연통되는 제1출구(12)와 유입구(11)와 동심 상으로 배치되는 제2출구(22)를 지닌다. 동심 상의 유입구(11)와 제2출구(22)에 의한 일방향 유로만 지니는 통상적인 체크밸브에 있어서 유로 저항이나 작동 소음의 문제는 크지 않다. 반면 본 발명처럼 2개의 출구(12)(22)를 포함한 다방향 유로를 지니는 체크밸브의 경우 내부 공간 상에서 유동을 방해하는 와류가 발생하는 현상을 배제해야 한다.

또, 본 발명에 따르면 유로 상에 지지대(25)를 지니는 연결체(20)가 상기 몸체(10)의 제2출구(22) 상으로 결합된다. 연결체(20)는 내측단(하단, 20-1)에 몸체(10)와 연결하기 위한 나선을 지니고, 외측단(상단, 20-2)에 배관을 연결하기 위한 나선을 지닌다. 연결체(20)의 내측단에는 2~4개 범위의 지지대(25)가 중앙의 보스부에 대하여 방사상으로 연결된다. 지지대(25)는 후술하는 작동체(40)를 지지하는 부분으로서 제2출구(22)로 유동하는 유체의 저항을 최소화하는 구조로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 몸체(10)의 내부 공간에서 유입구(11) 측에 밸브시트(30)가 원형으로 설치된다. 몸체(10)의 내부 공간은 유입구(11), 제1출구(12), 제2출구(22)와 연통되는 부분이고, 여기서 유입구(11)와 연통되는 부분에 원형의 밸브시트(30)가 탈착 가능하게 설치된다.

이때, 상기 밸브시트(30)는 수지재의 상부시트(33)와 금속제의 하부시트(35)를 맞물림 적층 상태로 결합한다. 상부시트(33)는 내열성, 내화학성, 내마모성, 고탄성을 지닌 수지재를 사용하고, 하부시트(35)는 내식성과 고강도를 지닌 철금속이나 비철금속을 사용한다. 상부시트(33)의 저면과 하부시트(35)의 상면에 각각 단턱을 형성하여 맞물린다. 유로 저항의 감소를 위해 상부시트(33)의 내경을 하부시트(35)의 내경보다 약간 크게 하고 모서리 부분은 라운드로 처리한다.

또, 본 발명에 따르면 밸브시트(30) 상에 구면판(45)을 접촉하여 유로를 단속하는 작동체(40)가 상기 연결체(20) 상에 스템(42)을 개재하여 상하운동하도록 지지된다. 작동체(40)는 원기둥 형태인 스템(42)의 하방향에 구면판(45)을 결합한 구조로서 금속재를 사용하는 것이 좋으나 적용유체의 종류에 따라 부분적으로 수지재를 사용할 수도 있다. 밸브시트(30)의 스템(42)은 연결체(20)의 지지대(25)에 미끄럼 운동하도록 삽착되고, 구면판(45)은 밸브시트(30)의 상부시트(33)에 긴밀하게 접촉되며 유로를 단속한다. 구면판(45)의 구면은 일반적인 체크밸브의 평면에 비하여 강도 상으로 유리하여 변형이 적을뿐더러 유체의 유동저항을 줄이고 주변부와 접촉에 따른 소음을 감소한다.

이때, 상기 작동체(40)는 구면판(45)의 저면에 완만한 곡률의 요홈(47)을 더 구비할 수도 있다. 요홈(47)은 구면판(45)의 곡면으로부터 함몰된 형태로서 유입구(11)의 유로 상에서 표면적을 확대한다. 이에 따라 작동체(40)의 작동력을 증강하는 것은 물론 열전달 향상에 의한 과열 방지 측면에서 유리하다.

도 3에서, 본 발명의 상기 몸체(10)는 내부 공간상에 다수의 안내턱(15)을 더 구비하는 것이 좋다. 안내턱(15)은 작동체(40)의 상하운동시 구면판(45)의 측면에 접하면서 유동을 방지하는데, 도시하는 것처럼 제1출구(12)로의 유로를 방해하지 않도록 120˚ 간격으로 3개소에 설치하는 것이 바람직하다. 안내턱(15)의 높이는 작동체(40)의 상하운동 거리와 일치하도록 한다.

사용에 있어서, 연결체(20)의 지지대(25)에 작동체(40)의 스템(42)을 끼운 상태로 연결체(20)를 몸체(10)의 제2출구(22)에 결합하면 구면판(45)이 안내턱(15)에 가이드되면서 밸브시트(30)에 안착된다. 이어서 유입구(11)를 펌프의 출구에 연결하고 제1출구(12)와 제2출구(22)에 서비스 배관을 연결하면 설치가 완료된다. 이후, 펌프의 작동에 의해 유체가 상승되면 구면판(45)을 밀어 올리면서 출구(12)(22)로 유체를 보내고, 펌프 정지시 구면판(45)이 하강하여 밸브시트(30)에 안착되므로 유체의 역류를 방지한다. 작동체(40)가 상하로 운동하는 과정에서 지지대(25)와 안내턱(15)에 의하여 작동체(40)의 요동이 방지되므로 유체 유동시 유로 저항과 소음이 현저히 감소한다.

이때, 몸체(10)의 내부에 형성되는 안내턱(15)은 작동체(40)의 요동을 방지하는 외에 출구(12)(22)로 향하는 유체의 와류와 난류를 완화하므로 유동 저항과 작동 소음을 감소하는데 유리하게 작용한다.

도 4에서, 본 발명의 상기 몸체(10)는 게이지(52)나 센서(54)를 연결하기 위한 연결포트(18)를 더 구비하는 것도 가능하다. 몸체(10)에서 제1출구(12)와 인접하여 2개 이상의 연결포트(18)를 형성하고 펌프의 토출압, 유량, 온도 등을 측정하기 위한 게이지(52)나 센서(54)를 설치한다. 이와 같이 몸체(10) 상에 출구(12)(22) 외에 다수의 연결포트(18)가 형성되더라도 유입구(11)를 통한 유체가 구면판(45)을 지나 유동하는 과정에서 와류의 발생이 현저히 감소한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 몸체 11: 입구
12, 22: 출구 15: 안내턱
18: 연결포트 20: 연결체
25: 지지대 30: 밸브시트
33: 상부시트 35: 하부시트
40: 작동체 42: 스템
45: 구면판 47: 요홈
52: 게이지 54: 센서

Claims (5)

1. 유로를 단속하며 역류를 방지하는 체크밸브에 있어서:
   하나의 유입구(11)에 적어도 2개의 출구가 연통되게 형성되는 제1출구(12) 및 제2출구(22)와, 게이지(52) 또는 센서(54)를 연결하기 위해 형성되는 연결포트(18) 및 내부 공간상에서 작동체(40)의 상하 운동시 구면판(45)의 측면을 가이드하는 다수의 안내턱(15)을 구비하는 몸체(10);
   상기 몸체(10)의 제2출구(22)에 설치되되 내측단(20-1)은 몸체(10)와 연결되고 외측단(20-2)은 배관과 연결되며, 유로 상의 중앙 보스부에서 방사상으로 연결되어 스템(42)이 내측에서 상하운동할 수 있도록 형성된 지지대(25)를 구비하는 연결체(20);
   상기 몸체(10) 내부 공간의 유입구(11) 측에 원형으로 설치되는 수지재의 상부시트(33)와, 상기 상부시트(33)의 내경보다 작은 내경을 갖는 금속제의 하부시트(35)가 맞물림 적층 상태로 결합되는 밸브시트(30); 및
   상기 연결체(20) 상에 스템(42)을 개재하여 상하운동하도록 지지되고, 밸브시트(30)와 접촉하여 유로를 단속하는 구면판(45)을 구비한 작동체(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다방향 유로를 지닌 체크밸브.
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4. 제1항에 있어서,
   상기 작동체(40)는 구면판(45)의 저면에 완만한 곡률의 요홈(47)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다방향 유로를 지닌 체크밸브.
5. 삭제

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