KR101588961B1 - 리프트형 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크의 직선운동을 안정화한 리프트 체크밸브에 관한 것으로, 디스크의 직선운동을 안정화 함으로서 디스크의 정상적 작동을 확보하여 유체 차단 기능을 잘 수행하도록 함과 동시에 디스크의 진동을 방지하고, 금속 재질의 디스크부와 몸체 사이의 충돌에 의한 금속성 소음을 방지하며, 디스크지지대가 유로를 방해하지 않도록 디스크의 회전을 방지하는 구조의 리프트 체크밸브에 관한 것이다.
종래의 기술이 디스크(11) 직선운동의 안정성을 확보하지 못하기 때문에 발생하는 문제점인 수밀 성능의 저하, 진동 그리고 소음의 발생을 방지하는 것이 본 발명에서 해결하고자 하는 과제이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에서는, 디스크의 직선운동 전 구간에 걸쳐 디스크부의 양 쪽을 지지하는 수단을 제공한다. 이를 위해서, 디스크(11), 스템(12) 그리고 다수 개의 디스크지지대(13)로 구성되는 디스크부(10)가 구비되는데, 스템(12)은 사각기둥 형태로 디스크(11)의 일측면 중앙 부분에서 수직하게 형성되고, 다수 개의 디스크지지대(13)는 기둥의 형태로 디스크(11)와 반대방향 일단의 외측부에 홈(17)이 형성되어 디스크(11)의 스템(12)이 형성된 면의 반대쪽 면에, 디스크(11)의 외주면을 따라 디스크(11) 면과 수직한 방향으로 형성된다. 디스크부(10)가 직선 운동하는 전구간에 걸쳐서, 스템(12)은 몸체(20)의 제2출구(23)에 고정되는 스템지지대(30)에 의하여 지지되고, 다수개의 디스크지지대(13)는 유입구(21)의 내측면에 지지된다. 또한, 디스크지지대(13)의 외측부에 형성된 홈(17)에는 테프론과 같은 합성수지 재질의 단면이 직사각형인 원형의 띠 형태인 가이드링(14)이 장착됨으로서, 디스크지지대(13)와 유입구(21) 내측면 사이의 직접적인 접촉을 방지한다.
본 발명에 의하면, 리프트 체크밸브에서 디스크(11)의 직선운동을 안정화 함으로서 디스크(11)의 유체 차단 기능을 잘 수행하도록 함과 동시에 디스크(11)의 개폐량에 상관없이 디스크(11)의 진동을 방지하고, 금속 재질의 디스크부(10)와 몸체(20) 사이의 충돌에 의한 금속성 소음이 발생하지 않는다는 효과가 있다.

Description

리프트형 체크밸브{Lift type check valve}

본 발명은 디스크의 직선운동을 안정화한 리프트 체크밸브에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 디스크의 직선운동을 안정화 함으로서 디스크의 정상적 작동을 확보하여 유체 차단 기능을 잘 수행하도록 함과 동시에 디스크의 진동을 방지하고, 금속 재질의 디스크부와 몸체 사이의 충돌에 의한 금속성 소음을 방지하며, 디스크지지대가 유로를 방해하지 않도록 디스크의 회전을 방지하는 구조의 리프트 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 체크밸브는 배관계에 직렬로 연결되어 배관계 내부를 흐르는 유체의 역류를 방지하기 위한 밸브로서, 이러한 체크밸브는 디스크가 수압에 의해 직선운동하는 리프트형(lift type)과 디스크가 수압에 의해 회전하는 스윙형(swing type)으로 크게 나누어진다. 이 중에서 리프트형 체크밸브는, 밸브 몸체 내에서 디스크가 직선운동하는 과정에서 직진성을 확보하지 못함으로 인한 수밀성의 부족, 디스크의 진동과 소음이 문제가 되고 있다.

상기와 같은 문제를 해결하고자 한 기술은 등록특허 10-1198367, "다방향 유로를 지닌 체크밸브"에 개시되어 있으며, 도 1에 도시하였다. 도시한 바와 같이, 종래의 기술은 유입구(21)와 제1출구(22) 그리고 제2출구(23)를 포함하는 원통형의 몸체(20), 제2출구(23)에 장착되며 디스크(11)의 스템(12)을 가이드하는 스템지지대(30)가 형성된 연결체(40), 디스크(11)의 외주면을 안내하는 몸체(20) 내부면에 형성된 다수 개의 안내턱(50)을 포함하여 구성됨으로써 디스크(11)의 직진성을 확보하고 진동을 방지하는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기의 기술은 디스크(11) 개방시 디스크(11) 외주면과 다수 개의 안내턱(50) 사이가 이격되어 오직 스템(12)이 스템지지대(30)에 의해서 지지되기 때문에, 디스크(11)의 진동과 소음이 발생한다는 단점이 있다. 즉, 저압에서 디스크(11)가 조금 개방되었을 때에는 디스크(11)의 외주면이 안내턱(50)과 약간만 이격되기 때문에 진동 및 소음이 심하지 않다가, 고압이 되어 디스크(11)가 많이 개방되었을 때에는 디스크(11)의 외주면이 안내턱(50)과 많이 이격되어 진동과 소음이 발생하는 것이다.

국내 특허등록번호 10-1198367, 다방향 유로를 지닌 체크밸브.

종래의 기술이 디스크(11) 직선운동의 안정성을 확보하지 못하기 때문에 발생하는 문제점인 수밀 성능의 저하, 진동 그리고 소음의 발생을 방지하는 것이 본 발명에서 해결하고자 하는 과제이다. 즉, 리프트 체크밸브에서 디스크(11)의 직선운동을 안정화 함으로서 디스크(11)의 정상적 작동을 확보하여 유체 차단 기능을 잘 수행하도록 함과 동시에 디스크(11)의 개폐량에 상관없이 디스크(11)의 진동을 방지하고, 금속 재질의 디스크부(10)와 몸체(20) 사이의 충돌에 의한 금속성 소음을 방지하며, 디스크부(10)에 의해서 유로가 방해받지 않도록 하는 것이 본 발명에서 해결하고자 하는 과제이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에서는, 디스크의 직선운동 전 구간에 걸쳐 디스크부의 양 쪽을 지지하는 수단을 제공한다. 이를 위해서, 디스크(11), 스템(12) 그리고 다수 개의 디스크지지대(13)로 구성되는 디스크부(10)가 구비되는데, 스템(12)은 사각기둥 형태로 디스크(11)의 일측면 중앙 부분에서 수직하게 형성되고, 다수 개의 디스크지지대(13)는 기둥의 형태로 디스크(11)와 반대방향 일단의 외측부에 홈(17)이 형성되어 디스크(11)의 스템(12)이 형성된 면의 반대쪽 면에, 디스크(11)의 외주면을 따라 디스크(11) 면과 수직한 방향으로 형성된다.

디스크부(10)가 직선 운동하는 전구간에 걸쳐서, 스템(12)은 몸체(20)의 제2출구(23)에 고정되는 스템지지대(30)에 의하여 지지되고, 다수개의 디스크지지대(13)는 유입구(21)의 내측면에 지지된다. 또한, 디스크지지대(13)의 외측부에 형성된 홈(17)에는 테프론과 같은 합성수지 재질의 단면이 직사각형인 원형의 띠 형태인 가이드링(14)이 장착됨으로서, 디스크지지대(13)와 유입구(21) 내측면 사이의 직접적인 접촉을 방지한다.

본 발명에 의하면, 리프트 체크밸브에서 디스크(11)의 직선운동을 안정화 함으로서 디스크(11)의 유체 차단 기능을 잘 수행하도록 함과 동시에 디스크(11)의 개폐량에 상관없이 디스크(11)의 진동을 방지하고, 금속 재질의 디스크부(10)와 몸체(20) 사이의 충돌에 의한 금속성 소음이 발생하지 않는다는 효과가 있다.

도 1. 종래 기술의 종단 정면도.
도 2. 본 발명의 정면도.
도 3. 본 발명의 저면도.
도 4. 본 발명을 유입구 방향에서 본 사시도.
도 5. 본 발명을 제2출구 방향에서 본 사시도.
도 6. 본 발명의 종단 정면도.
도 7. 본 발명의 종단 사시도.
도 8. 본 발명의 종단 타방향 사시도.
도 9. 본 발명의 분해 정면도.
도 10. 본 발명의 분해 사시도.
도 11. 본 발명에 포함된 디스크부의 사시도.
도 12. 본 발명에 포함된 디스크부의 (a) 사시도, (b) 정면도.
도 13. 본 발명에 포함된 스템지지대의 (a) 우측면도, (b) 사시도.

이하 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 종래 기술의 종단 정면도를 나타낸 도면으로서, 국내 등록특허 10-1198367, "다방향 유로를 지닌 체크밸브"에 관한 것이다. 도시한 바와 같이, 종래의 기술은 유입구(21)와 제1출구(22) 그리고 제2출구(23)를 포함하는 몸체(20), 제2출구(23)에 장착되며 디스크(11)의 스템(12)을 가이드하는 스템지지대(30)가 형성된 연결체(40), 디스크(11)의 외주면을 안내하는 몸체(20) 내부면에 형성된 다수 개의 안내턱(50)을 포함하여 구성된다.

디스크(11)는 스템지지대(30)에 의해서 지지되어 직선운동을 할 수 있으며, 직선운동을 하는동안 디스크(11)의 외주면이 몸체(20) 내에 형성된 다수 개의 안내턱(50)에 의하여 가이드 된다. 상기의 기술은 디스크(11) 개방시 디스크(11) 외주면과 다수 개의 안내턱(50) 사이가 이격되어 오직 스템(12)이 스템지지대(30)에 의해서 지지되기 때문에, 디스크(11)의 진동과 소음이 발생한다는 단점이 있다. 즉, 저압에서 디스크(11)가 조금 개방되었을 때에는 디스크(11)의 외주면이 안내턱(50)과 약간만 이격되기 때문에 진동 및 소음이 심하지 않다가, 고압이 되어 디스크(11)가 많이 개방되었을 때에는 디스크(11)의 외주면이 안내턱(50)과 많이 이격되어 진동과 소음이 발생하는 것이다..

또한, 종래의 기술은 금속 재질의 스템(12)과 스템지지대(30)가 직접적으로 맞닿음으로 인해서 디스크(11)의 진동시 소음이 많이 발생한다는 단점이 있다. 특히, 유체가 유입구(21)에서 유입되어 제1출구(22)로만 나가는 경우에 디스크(11)의 진동이 심해지는데, 이는 유체가 디스크(11)에 하부 방향으로의 힘을 가하기 때문이다. 이러한 경우에 디스크(11)의 진동을 방지하기 위해서는, 디스크(11)의 일측단과 타측단이 모두 지지되어야 하는데, 도시한 바와 같이 일측단인 스템(12)만 스템지지대(30)에 의해서 지지되기 때문이다.

도 2는 본 발명의 정면도, 도 3은 본 발명의 저면도, 도 4는 본 발명을 유입구 방향에서 본 사시도 그리고 도 5는 본 발명을 제2출구 방향에서 본 사시도를 나타낸 도면이다. 도시한 바와 같이, 본 발명은 크게 몸체(20), 연결체(40) 그리고 디스크부(10)로 구성된다. 디스크부(10)는 몸체(20) 내부에 장착되기 때문에 도 2 내지 도 5에는 일부만 표현되었다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 몸체(20)는 일단에 원형의 유입구(21)가 형성되고, 타단에 제2출구(23)가 형성되며, 중앙 부분에 유입구(21)와 제2출구(23)와 수직한 방향으로 제1출구(22)가 형성된다. 몸체(20)의 유입구(21) 외측면은 나사산이 형성되어 배관과 연결되며, 제1출구(22)의 내측면에도 나사산이 형성되어 배관과 연결된다. 몸체(20)의 제2출구(23)에는 원통형의 연결체(40)가 결합되는데, 결합의 방식은 제2출구(23) 내측면에 형성된 나사산과 연결체(40)의 외측면에 형성된 나사산에 의한 나사 결합으로 하기에서 상세히 설명할 것이다.

몸체(20)의 유입구(21)와 연결체(40)의 외측면에는 나사산 뿐만 아니라 배관과의 연결 작업을 수월하게 하기 위해서 육각볼트의 형태가 형성되는데, 이는 공지의 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. 본 발명에서, 유입구(21)와 제2출구(23)는 일직선상으로 형성되며, 제1출구(22)는 유입구(21)와 제2출구(23)의 방향과 수직한 방향으로 형성되기 때문에 본 발명의 몸체(20)는 전체적으로 "T"자형 이음관과 비슷한 형태를 갖는다. 도시한 바와 같이, 몸체(20)에는 수압이나 유속을 측정할 수 있는 센서(미도시)를 장착할 수 있도록 연결포트(24)가 형성된다.

도 6은 본 발명의 종단 정면도, 도 7은 본 발명의 종단 사시도, 도 8은 본 발명의 종단 타방향 사시도, 도 9는 본 발명의 분해 정면도, 도 10은 본 발명의 분해 사시도, 도 11은 본 발명에 포함된 디스크부의 사시도, 도 12는 본 발명에 포함된 디스크부의 (a) 사시도, (b) 정면도 그리고 도 13은 본 발명에 포함된 스템지지대의 (a) 우측면도, (b) 사시도를 나타낸 도면이다.

도 6 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 몸체(20)의 제2출구(23)에 장착되는 연결체(40)는 원통형으로 외측면의 일단은 나사산이 형성되어 몸체(20)의 제2출구(23)에 나사결합되고, 내측면에는 나사산이 형성되어 배관(미도시)과 연결된다. 또한, 연결체(40)의 외측면에는 단턱이 형성되며, 단턱과 몸체(20)의 제2출구(23) 말단 사이에 오링(41)이 삽입됨으로서 몸체(20)와 연결체(40) 사이의 수밀을 유지한다. 연결체(40)의 외측면에는 육각볼트 형태가 형성될 수 있는데, 이는 연결체(40)를 몸체(20)에 결합하거나 연결체(40)와 배관을 결합할 때에 용이성을 높이기 위한 것이다.

도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 몸체(20)의 제2출구(23) 내측면에 형성된 나사산에는 스템지지대(30)가 나사결합으로 끼워지는데, 상기 스템지지대(30)는 디스크부(10)의 스템(12)을 지지하게 된다. 스템지지대(30)는 도 13에 도시한 바와 같이, 환형의 띠 형태로 외측면에 나사산(33)이 형성되고, 내측면에는 중앙을 가로지르는 지지다리(32)가 형성되며, 지지다리(32)의 중앙 부분에는 사각형의 스템홈(31)이 형성된다.

디스크부(10)는 도 11과 도 12에 도시한 바와 같이, 디스크(11)와 스템(12) 그리고 디스크지지대로 구성된다. 디스크(11)는 원판형으로 일측면에 외주면을 따라 단턱이 형성된다. 스템(12)은 사각기둥 형태로 디스크(11)의 중앙 부분에서 수직하게 형성된다. 디스크지지대(13)는 기둥의 형태이며 스템(12)이 형성된 반대쪽 면에 디스크(11)의 외주면을 따라 디스크(11) 면과 수직한 방향으로 다수 개 형성된다. 상기 디스크지지대(13)의 디스크(11)와 반대방향 일단의 외측부에는 사각형의 홈(17)이 형성된다. 상기 홈(17)에는 합성수지 재질이면서 단면이 직사각형이고 원형의 띠 형태인 가이드링(14)이 장착된다.

디스크부(10)의 스템(12)은 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 스템지지대(30)에 형성된 사각형의 스템홈(31)에 삽입된다. 스템(12)은 디스크부(10)의 직선운동 전구간에서 스템홈(31)에 삽입된 상태를 유지한다. 디스크부(10)의 다수 개의 디스크지지대(13)는 유입구(21) 내측면에 삽입되며, 가이드링(14)이 디스크지지대(13)와 유입구(21) 내측면 사이의 직접적인 접촉을 방지한다. 즉, 가이드링(14)은 디스크부(10)의 직선운동 전 구간에서 유입구(21)의 내측면을 따라 움직이며, 유입구(21)의 내측면을 벗어나지 않는다.

상기에서 서술한 바와 같이, 본 발명의 디스크부(10)는 직선운동 전 구간에서 디스크부(10)의 양쪽 부분이 지지되는 구조이다. 즉, 스템(12)은 스템지지대(30)를 벗어나지 않으며, 디스크지지대(13)는 유입구(21) 내측면을 벗어나지 않는다. 따라서, 디스크부(10)의 직선운동 전구간에서 안정적인 운동을 할 수 있는 것이다. 또한, 금속 재질의 디스크지지대(13)와 금속 재질의 유입구(21) 내측면 사이에는 합성수지 재질의 가이드링(14)이 삽입되어 디스크지지대(13)와 유입구(21) 내측면 사이의 유격을 최소화함으로서 디스크부(10) 직선운동의 안정성을 더욱더 향상시키는 것이다.

일반적으로 리프트형 체크밸브의 디스크는 특정한 상황에서 진동이 발생할 수 있다. 이러한 특정한 상황은 체크밸브의 형상, 유량, 유속 그리고 디스크의 개폐 정도에 의해서 발생한다. 디스크에서 진동이 발생하면, 체크밸브의 본 기능을 수행하지 못할 뿐만 아니라 수명이 감소와 소음의 발생을 유발한다. 본 발명에서 가이드링(14)은 디스크부(10)의 진동을 예방할 뿐만 아니라 진동이 발생하더라도 소음이 발생하지 않도록 하는 역할을 한다.

밸브시트(15)는 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 디스크(11)의 외주면에 형성된 단턱에 삽입된다. 밸브시트(15)는 디스크(11)와 몸체(20) 내측면 사이에 수밀을 유지하는 역할을 하며 통상적으로 합성수지 재질이 사용된다. 본 발명에서 밸브시트(15)는 디스크(11)의 외주면에 삽입되어 몸체(20)의 내측면에 형성된 단턱과 맞물려 수밀을 유지하며, 디스크부(10)의 직선운동시 디스크(11)의 외주면에 끼워진채로 디스크(11)와 같이 움직인다.

리프트형 체크밸브에서 디스크(11)는 수압에 의해서 열리며, 탄성체의 탄성에 의해서 닫히는 구조로 되어있다. 본 발명에서는 디스크(11)를 닫는 힘을 제공하는 탄성체로서 용수철(16)을 사용한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 용수철(16)은 스템(12)의 외측면을 따라 끼워지며, 용수철(16)의 일단은 디스크(11) 면과 맞닿고, 타단은 스템지지대(30)의 지지다리(32)에 맞닿게 장착된다.

본 발명에서 디스크(11)가 열린 상태에서 제1출구로 유로가 형성되면, 디스크지지대(13)가 유로를 방해할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 디스크부(10)가 몸체에 대해서 회전하지 않도록 해야 한다. 이를 위해서 본 발명에서는 스템(12)의 단면을 사각형으로 형성하고, 스템지지대(30)의 스템홈(31)도 사각형으로 형성하였다. 즉, 사각형의 스템(12)과 스템홈(31)에 의해서 디스크부(10)의 회전을 방지함과 동시에 디스크지지대(13)의 위치를 감안하여 디스크부(10)를 장착할 수 있는 것이다. 이는, 본 발명에서 디스크부(10)와 스템지지대(30)의 조립시 스템지지대(30)와 몸체(20) 사이의 나사결합의 정도를 조절함으로서 가능하다.

도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명은 디스크부(10)에 밸브시트(15), 가이드링(14)을 장착하고 이를 몸체(20)의 제2출구(23) 방향에서 삽입한다. 그런다음 용수철(16)을 스템(12)에 끼우고 스템지지대(30)를 제2출구 내측면에 나사 결합한다. 이때에 스템홈(31)에 스템(12)이 삽입되도록 하며, 디스크지지대(13)가 제1출구의 유로를 방해하지 않는 각도가 되도록 최대한 스템지지대(30)를 결합한다. 마지막으로 제2출구(23) 내측면으로 오링(41)을 삽입하고 연결체(40)를 제2출구(23) 내측면에 결합한다.

이상으로 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 설명을 첨부한 도면을 바탕으로 기술하였다. 본 발명은 전술한 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있다는 것은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 변형이나 수정은 본 발명의 사상과 범위에 포함되어야 할 것이다.

10...디스크부 11...디스크
12...스템 13...디스크지지대
14...가이드링 15...밸브시트
16...용수철 17...홈
20...몸체 21...유입구
22...제1출구 23...제2출구
24...연결포트 30...스템지지대
31...스템홈 32...지지다리
33...나사산 40...연결체
41...오링 50...안내턱

Claims (6)

1. 일단에 유입구가 형성되고 타단에 제2출구가 형성된 원통형의 몸체와 외주면을 따라 단턱이 형성된 디스크, 디스크의 일면 중앙 부분에 수직으로 형성된 스템, 디스크의 스템이 형성된 면의 반대쪽 면에 디스크의 외주면을 따라 디스크 면과 수직한 방향으로 다수 개 형성되는 기둥 형태의 디스크지지대로 구성되어 디스크지지대가 몸체의 유입구 내측면에 삽입되는 디스크부, 환형의 띠 형태로 외측면에 나사산이 형성되고 내측면에 중앙을 가로지르는 지지다리가 형성되며 지지다리의 중앙 부분에 스템홈이 형성되어 디스크부의 스템이 스템홈에 삽입되도록 몸체의 제2출구의 내측면에 나사결합되는 스템지지대, 스템의 외측면을 따라 끼워지며, 일단은 디스크 면과 맞닿고, 타단은 스템지지대의 지지다리에 맞닿음으로서 디스크를 스템지지대로부터 멀어지게 탄성력을 발휘하는 용수철, 원통형으로 외측면의 일단은 나사산이 형성되어 몸체의 제2출구에 나사결합되고, 내측면에는 나사산이 형성된 연결체로 구성되는 체크밸브에 있어서,
   디스크부(10)의 디스크지지대(13)는 디스크(11)와 반대방향 일단의 외측부에 홈(17) 형성되고, 상기 홈(17)에는 단면이 직사각형인 원형의 띠 형태의 합성수지 재질의 가이드링(14)이 장착되어 몸체(20)의 유입구(21) 내측면과 디스크지지대(13)가 직접적으로 접촉하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 리프트형 체크밸브.
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