KR101384864B1 - 파이프 누설 검사용 고압밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프와 같은 관로의 누설을 검사할 때 공급되는 고압의 유체 흐름을 단속하는데 사용되는 파이프 누설 검사용 고압밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새로운 구조로 인해 고압의 유체 단속 작동이 편리함은 물론이고 기밀성 또한 우수하며, 잔고장의 발생률이 낮아 반영구적으로 사용이 가능하여 유지비용 절감이 가능하되, 특히 압력이 높아지면 높아질수록 더욱 기밀성이 향상되는 구조를 가져 높은 고압에도 장시간 견딜 수 있도록 된 파이프 누설 검사용 고압밸브에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 로드의 슬라이딩 동작에 의해 유체의 흐름을 단속하는 새로운 구조로 인해 고압의 유체 단속 작동이 편리함은 물론이고 패킹부로 인해 기밀성 또한 우수하며, 간단한 구성으로 인해 잔고장의 발생률이 낮아 반영구적으로 사용이 가능하여 유지비용 절감이 가능하되, 특히 패킹부에 유체를 수용하는 환홈을 형성하여서 압력이 높아지면 높아질수록 더욱 기밀성이 향상되는 구조를 가져 높은 고압에도 장시간 견딜 수 있도록 한 효과를 나타낸다.

Description

파이프 누설 검사용 고압밸브{High pressure valve}

본 발명은 파이프와 같은 관로의 누설을 검사할 때 공급되는 고압의 유체 흐름을 단속하는데 사용되는 파이프 누설 검사용 고압밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새로운 구조로 인해 고압의 유체 단속 작동이 편리함은 물론이고 기밀성 또한 우수하며, 잔고장의 발생률이 낮아 반영구적으로 사용이 가능하여 유지비용 절감이 가능하되, 특히 압력이 높아지면 높아질수록 더욱 기밀성이 향상되는 구조를 가져 높은 고압에도 장시간 견딜 수 있도록 된 파이프 누설 검사용 고압밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프 누설 검사용 고압밸브는 파이프와 같은 관로의 누설을 검사할 때 관 내부로 공급되는 유체를 흐름을 막아 관로의 누설 부위를 확인할 수 있도록 하는 것으로, 일반적인 밸브보다는 높은 압력을 견딜 수 있도록 설계된다. 이러한 고압밸브는 통상 발전소와 같은 곳에서 고온 고압의 유체 흐름을 단속하는데 널리 사용되는데, 고압을 견디는 곳에 사용되는 만큼 잔고장의 발생률이 다른 밸브보다 높아 잦은 교체가 요구되어 유지비용 상승을 초래하기도 한다.

이러한, 단점을 보완하기 위해 대한민국특허공개번호 10-2009-0049449호에서 고압밸브를 제안하고 있다.

즉, 이 공보를 참조로 하면, 압력링의 구조적 개선을 통해 유체의 기밀성을 높이고자 제안된 것으로, 압력링의 구조적 개선을 통해서 기밀성은 향상될 수 있으나 고압에 대해 지속적으로 견디는 내구성은 떨어지며, 특히 통로를 개방하는 디스크 부분에 높은 압력이 전달되면 그 틈새로 압력이 누설될 수 있는 단점을 가진다. 파이프 누설 검사용으로 사용되기 위해서는 기밀성이 우수함은 물론이고 높은 압력에도 장시간 견딜 수 있어야 되는데, 이를 충족하지 못하면 잦은 교체 및 유지보수가 요구되므로 비용 상승을 초래하게 되며, 나아가 이를 교체하기 위해서는 작업 중단 및 교체 시간 낭비 등 작업능률 저하를 야기하기도 한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 새로운 구조로 인해 고압의 유체 단속 작동이 편리함은 물론이고 기밀성 또한 우수하며, 잔고장의 발생률이 낮아 반영구적으로 사용이 가능하여 유지비용 절감이 가능하되, 특히 압력이 높아지면 높아질수록 더욱 기밀성이 향상되는 구조를 가져 높은 고압에도 장시간 견딜 수 있도록 된 파이프 누설 검사용 고압밸브를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에는 후측으로 개방된 삽입공을 가지는 유입실이 형성되고, 외면에는 상기 유입실로 유체를 유입하는 유입구와 유입된 유체를 외부로 배출하는 배출구가 각각 형성된 밸브바디; 상기 밸브바디 내부에서 상기 유입구와 배출구 사이에 위치되도록 설치되며, 가운데 부분에는 전후측으로 개방된 관통공이 형성된 패킹부; 및 상기 밸브바디와 체결되며, 상기 밸브바디의 삽입공을 통해 내부로 삽입되어져 상기 패킹부의 관통공을 관통하되, 끝단에는 유체 배출로가 형성되어서 슬라이딩 작동에 의해 유체의 흐름을 단속하는 로드가 구비된 실린더부재; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패킹부의 전면에는 관통공의 외측으로 환홈이 형성되어서 내외벽의 이중격벽을 형성하여 그 사이에 유체를 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패킹부의 관통공 후측은 그 직경이 다른 부분보다 넓게 형성되어서 상기 실린더부재의 로드가 쉽게 삽입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 로드의 슬라이딩 동작에 의해 유체의 흐름을 단속하는 새로운 구조로 인해 고압의 유체 단속 작동이 편리함은 물론이고 패킹부로 인해 기밀성 또한 우수하며, 간단한 구성으로 인해 잔고장의 발생률이 낮아 반영구적으로 사용이 가능하여 유지비용 절감이 가능하되, 특히 패킹부에 유체를 수용하는 환홈을 형성하여서 압력이 높아지면 높아질수록 더욱 기밀성이 향상되는 구조를 가져 높은 고압에도 장시간 견딜 수 있도록 한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브를 보인 분리 사시도.
도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 밸브바디를 보인 사시도이고, "나"는 A-A선 단면에 의한 밸브바디의 결합관계를 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 패킹부를 보인 도 2의 B-B선 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브의 결합관계를 보인 도 1의 C-C선 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브의 사용 상태를 보인 개략적 사시도.
도 7의 "가" 및 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브의 작동관계를 보인 개략적 측단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 파이프 누설 검사용 고압밸브를 보다 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 일실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브를 보인 분리 사시도이다.

도 1 및 2를 참조로 하면, 본 발명의 파이프 누설 검사용 고압밸브(10)는 크게 밸브바디(100), 패킹부(200) 및 실린더부재(300)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 밸브바디(100)는 외면에는 유체가 유입되는 유입구(114)와 유체를 외부로 배출하는 배출구(116)가 일정 거리를 두고 각각 형성되며, 조립 및 분리가 가능하도록 제1바디부(110) 및 상기 제1바디부(110)의 후면에 결합되는 제2바디부(120)로 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제2바디부(120)에는 상기 제1바디부(110)의 내측으로 삽입되는 돌출부(124)를 형성하여서 후술할 패킹부(200)의 후면을 지지토록 하는 것이 바람직하며, 상기 돌출부(124)에는 절개공(126)을 형성하여서 상기 배출구(116)와 연통되도록 하는 것이 당연한데, 이러한 밸브바디(100)에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 살펴보기로 한다.

다음으로, 상기 패킹부(200)는 상기 밸브바디(100)의 내부로 삽입되어서 상기 유입구(114)와 배출구(116) 사이에 위치하되, 가운데 부분에는 전후측으로 개방된 관통공(210)이 형성되는데, 이 또한 하기에서 다시 살펴보기로 한다.

마지막으로, 상기 실린더부재(300)는 상기 밸브바디(100) 즉, 상기 밸브바디(100)의 제2바디부(120)와 볼트봉(320)을 매개로 체결되며, 끝단에는 유체 배출로(312)가 형성되어서 슬라이딩 작동에 의해 유체의 흐름을 단속하는 로드(310)가 구비되어 있는데, 이 로드(310)는 상기 밸브바디(100)의 후측에서 내부로 삽입되어서 상기 패킹부(200)의 관통공(210)을 관통하여 구비되어서 로드(310)의 슬라이딩 작동에 의해서 유체의 흐름을 단속하도록 하는 것이다. 이때, 상기 실린더부재(300)는 작동유에 의해 로드(310)를 슬라이딩 시키는 유압실린더 혹은 압축 공기로 인해서 로드(310)를 슬라이딩 시키는 공압실린더 등을 포함하는 것으로, 이는 이미 널리 공지되어 있으므로 별도의 상술은 생략하기로 하며, 다만 본 발명에서는 로드(310)의 끝단에 유체를 배출토록 하는 배출로(312)를 형성한 것이다. 이 배출로(312)는 로드(310)의 끝단 중심부에서 일정 길이로 후방으로 연장된 후 그 일측을 통해서 외부와 연통되도록 형성된 것이다.

이제, 하기에서는 상기에서 간략하게 살펴본 본 발명의 밸브바디(100) 및 패킹부(200)를 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 밸브바디를 보인 사시도이고, "나"는 A-A선 단면에 의한 밸브바디의 결합관계를 보인 단면도이다.

도면을 참조로 하면, 본 발명의 밸브바디(100)는 분리 가능한 제1바디부(110) 및 상기 제1바디부(110)의 후면에 볼팅 결합되는 제2바디부(120)로 구성되어지되, 상기 제1바디부(110)의 내부에는 후측으로 개방된 유입실(112)이 형성되고, 그 외면에는 유체를 상기 유입실(112)로 유입하는 유입구(114)와 유입된 유체가 배출되는 배출구(116)가 형성되며, 내면에는 상기 유입구(114)의 일측에 위치되는 걸림턱(118)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 제2바디부(120)는 상기 제1바디부(110)의 후측에 결합되어 개방된 유입실(112)을 밀폐하되, 가운데 부분에는 상기 유입실(112)과 연통되는 삽입공(122)이 형성되며, 상기 삽입공(122)의 외측에는 상기 제1바디부(110)의 내측으로 삽입되는 링 형상의 돌출부(124)가 형성되어 있되 상기 돌출부(124)에는 상기 제1바디부(110)에 형성된 배출구(116)와 연통되는 절개공(126)이 형성되어 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 패킹부를 보인 도 2의 B-B선 단면도이다.

도면을 참조로 하면, 본 발명의 패킹부(200)는 고무재질로 형성되며, 중앙에는 전후로 관통된 관통공(210)이 형성되며, 전면에는 상기 관통공(210)의 외측으로 환홈(220)이 형성되어서 내외벽(222,224)의 이중격벽을 형성하여 그 사이에 유체를 수용하도록 구성된다. 이때, 상기 환홈(220)은 전후로 개방된 형상이 아니라 전면에서 후측으로 일정 깊이로 형성되며 그 사이에 유체를 수용하도록 형성되는 것이다.

또한, 상기 패킹부(200)의 관통공(210) 후측은 그 직경이 다른 부분보다 넓게 형성되어서 여기서는 미도시 된 실린더부재(300)의 로드(310)가 쉽게 삽입될 수 있도록 한다.

이제, 하기에서는 상기와 같이 구성된 고압밸브의 결합관계 및 작동관계에 대해서 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브의 결합관계를 보인 도 1의 C-C선 단면도이다.

도면을 참조로 하면, 밸브바디(100)가 형성하는 유입실(112)에는 패킹부(200)가 삽입되어서 유입구(114)와 배출구(116) 사이에 위치하고 있되, 그 전면 가장자리 부분은 유입실(112) 내벽에 형성된 걸림턱(118)에 지지되며, 후면은 제1바디부(110)의 후면에 결합되는 제2바디부(120)의 돌출부(124)가 지지하여 단단히 고정하고 있다. 이때, 상기 패킹부(200)의 전면에 형성된 환홈(220)은 상기 유입구(114)를 향해 개구된 형상으로 장착되어 있다.

그리고, 상기 밸브바디(100) 즉, 제2바디부(120)에 결합되는 실린더부재(300)의 로드(310)는 상기 제2바디부(120)에 형성된 삽입공(122)을 통해 내부로 삽입되어져 상기 패킹부(200)의 관통공(210)을 관통하게 되며, 이 로드(310)의 슬라이딩 동작으로 인해 로드(310)에 형성된 배출로(312)의 위치에 따라 유체의 흐름을 차단하거나 유체를 배출하게 되는 것으로, 상기 로드(310)는 패킹부(200)의 관통공(210) 후측이 넓게 형성되므로 최초 삽입이 용이하게 이루어질 것이다. 또한, 상기 삽입공(122)과 로드(310)의 사이에는 미도시 하였으나 패킹을 구비하는 것이 좋다. 그러나 여기에 구비되는 패킹은 고압을 직접적으로 견디는 부분이 아니기 때문에 일반적인 패킹을 사용하여도 무방하다. 아울러, 이와 관련된 본 발명의 고압밸브에 대한 작동관계는 하기에서 상세히 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브의 사용 상태를 보인 개략적 사시도이고, 도 7의 "가" 및 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이프 누설 검사용 고압밸브의 작동관계를 보인 개략적 측단면도이다.

먼저, 도 6을 참조로 하면, 본 발명의 고압밸브(10)는 제조된 파이프(400)의 누설을 검사하기 위해서 사용되는데, 즉, 파이프(400)의 일단부에는 고압펌프(500)가 연결되고, 타단부에는 밸브바디(100)에 형성된 유입구(114)가 연결관로를 통해서 연결된다. 그리고, 밸브바디(100)의 배출구(116)는 관로를 통해서 유체를 저장하는 저장통(미도시)과 연결됨은 당연하고, 실린더부재(300)는 미도시 된 유압탱크 등과 연결된다. 이 상태에서, 상기 고압펌프(500)로부터 유체가 파이프(400) 내부로 공급되면 타단부에 연결된 고압밸브(10)가 이 유체의 흐름을 단속하여서 파이프(400)의 누설을 검사하게 된다.

즉, 도 7의 "가"와 같이, 실린더부재(300)의 로드(310)가 전진 슬라이딩하여 로드(310)의 끝부분에 형성된 배출로(312)가 패킹부(200)의 관통공(210) 내부 혹은 상기 관통공(210)을 통과하여 유입구(114) 측에 위치하게 되면, 상기 배출로(312)는 연통되지 않으므로 공급된 유체는 유입구(114)를 통해서 밸브바디(100)의 유입실(112) 내부로 저장되되 배출구(116) 측으로 이송되지 못하고 그 내부에 저장된다. 이 상태에서 계속해서 고압의 유체가 공급되면 유체는 패킹부(200)가 형성하는 환홈(220) 내부로도 수용되는데, 유체는 환홈(220)으로 수용되면서 환홈(220)이 형성하는 외벽(224)을 밸브바디(100)의 유입실(112) 내벽에 밀착시키게 될 것이고, 내벽(222)은 관통공(210)으로 삽입된 로드(310)의 외면에 밀착시켜 결합 부분의 사이에 발생될 수 있는 틈새를 완벽하게 차단하게 된다. 이 패킹부(200)의 내/외벽(222,224)은 압력이 높으면 높을수록 더욱 강하게 밀착되어 기밀성을 더욱 높이게 되는 것이다.

그러다, 파이프(400)에 대한 누설 검사가 완료되면 파이프(400) 내부로 공급된 유체를 외부로 배출하게 되는데, "나"와 같이 로드(310)를 후방으로 슬라이딩시키게 되면 로드(310)에 형성된 배출로(312)의 후단부는 패킹부(200) 내부에서 벗어나게 될 것이고, 곧 유입실(112)로 유입된 유체는 상기 로드(310)의 배출로(312)를 통해서 배출되면서 제2바디부(120)의 돌출부(124)에 형성된 절개공(126) 및 배출구(116)를 통해서 외부로 배출이 이루어지게 된다.

결국, 본 발명의 고압밸브(10)는 로드(310)의 슬라이딩 동작에 의해 유체의 흐름을 단속하는 새로운 구조로 인해 고압의 유체 단속 작동이 편리함은 물론이고 패킹부(200)로 인해 기밀성 또한 우수하며, 간단한 구성으로 인해 잔고장의 발생률이 낮아 반영구적으로 사용이 가능하여 유지비용 절감이 가능하되, 특히 패킹부(200)에 유체를 수용하는 환홈(220)을 형성하여서 압력이 높아지면 높아질수록 더욱 기밀성이 향상되는 구조를 가져 높은 고압에도 장시간 견딜 수 있도록 하는 장점이 있는 발명이다.

나아가, 본 발명의 고압밸브(10)는 앞서 살펴본 바와 같이 파이프 누설을 검사하는데 사용되는 것은 물론이고 관로의 유체 흐름을 단속하는 밸브로서도 사용 가능하며, 이를 인지해야 된다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

10 : 본 발명의 고압밸브 100 : 밸브바디
110 : 제1바디부 112 : 유입실
114 : 유입구 116 : 배출구
118 : 걸림턱 120 : 제2바디부
122 : 삽입공 124 : 돌출부
126 : 절개공 200 : 패킹부
210 : 관통공 220 : 환홈
222 : 내벽 224 : 외벽
300 : 실린더부재 310 : 로드
312 : 배출로 320 : 볼트봉
400 : 파이프 500 : 고압펌프

Claims (3)

1. 내부에는 후측으로 개방된 삽입공을 가지는 유입실이 형성되고, 외면에는 상기 유입실로 유체를 유입하는 유입구와 유입된 유체를 외부로 배출하는 배출구가 각각 형성된 밸브바디;
   상기 밸브바디 내부에서 상기 유입구와 배출구 사이에 위치되도록 설치되며, 가운데 부분에는 전후측으로 개방된 관통공이 형성된 패킹부; 및
   상기 밸브바디와 체결되며, 상기 밸브바디의 삽입공을 통해 내부로 삽입되어져 상기 패킹부의 관통공을 관통하되, 끝단에는 유체 배출로가 형성되어서 슬라이딩 작동에 의해 유체의 흐름을 단속하는 로드가 구비된 실린더부재;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 누설 검사용 고압밸브.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 패킹부의 전면에는 관통공의 외측으로 환홈이 형성되어서 내외벽의 이중격벽을 형성하여 그 사이에 유체를 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 누설 검사용 고압밸브.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 패킹부의 관통공 후측은 그 직경이 다른 부분보다 넓게 형성되어서 상기 실린더부재의 로드가 쉽게 삽입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 파이프 누설 검사용 고압밸브.

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