KR20020071789A - A check valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관로를 개폐할 때 체크밸브에 의해 발생되는 소음을 최소화하고, 기밀성이 향상되며, 마모 및 이물질의 침착이 저감되는 구조를 갖는 체크밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a check valve, and more particularly, to a check valve having a structure that minimizes the noise generated by the check valve when opening and closing the pipe, improves airtightness, and reduces wear and deposition of foreign matter. .
체크밸브는 유체를 한 방향으로만 흐르도록 하고 반대 방향의 유체흐름을 방지하기 위해 유체의 유동 관로 상에 개재되어 사용되는 것이다.The check valve is used interposed on the flow path of the fluid to flow the fluid in only one direction and to prevent the flow of the fluid in the opposite direction.
이러한 체크 밸브는 다양한 기계 요소에 사용되고 있으며 밸브의 직경이나 구조에 따라서 다양한 형태로 이루어진다.These check valves are used in a variety of mechanical elements and come in various forms depending on the diameter or structure of the valve.
상기 체크 밸브에 있어서 특히 본 발명이 개선하고자 하는 주요 대상은 소형 보다는 주로 급수 설비와 같은 유체 이송 라인에 사용되는 체크 밸브가 되며, 이러한 분야의 체크 밸브는 체크 밸브를 통과하여 공급된 유체가 공급 중단에 따라서 유체 하중에 따른 낙하 압력이 밸브 개폐구에 작용하여 개폐 작동시 심각한 소음과 함께 밸브 구조의 마모와 파손을 초래하는 문제가 있다.In particular, in the check valve, the main object of the present invention is to be a check valve mainly used in a fluid transfer line such as a water supply facility, rather than a small one. Accordingly, there is a problem in that the dropping pressure due to the fluid load acts on the valve opening and closing, causing severe noise during opening and closing operation, and causing wear and breakage of the valve structure.
공지된 종래의 체크밸브에 대하여 살펴본다.Look at a known conventional check valve.
도 1 도시의 체크밸브(1)는 밸브몸체(2)의 상, 하부 내면에 나사부(3)가 형성되어 파이프(4, 4')가 연결되고 일측에는 덮개(5)가 결합되며 힌지핀(6)에 의해 회동 가능하도록 개폐편(7)이 구성되어 이루어진다.The check valve 1 of FIG. 1 has a threaded portion 3 formed on the upper and lower inner surfaces of the valve body 2 so that the pipes 4 and 4 'are connected, and the cover 5 is coupled to one side thereof, and a hinge pin ( The opening and closing piece 7 is comprised so that rotation is possible by 6).
상기 체크 밸브는 힌지핀(6)에 의해 회동되는 개폐편(7)이 낙하되는 유체의중량에 의해 밸브몸체(2)를 급격히 타격하므로 과도한 작동 소음이 발생되는 단점이 있고, 반복적인 개폐 작동에 따라서 타격되는 부분이 마모되는 현상이 발생되고 마모된 부분으로 유체가 누설되어 체크밸브의 수명이 단축되는 문제점이 있으며 힌지 작동에 의하여 체크 밸브의 작동 응답성이 떨어지는 단점이 있다.The check valve has a disadvantage in that excessive operating noise is generated because the opening / closing member 7 rotated by the hinge pin 6 strikes the valve body 2 rapidly by the weight of the fluid falling down, and thus the repetitive opening and closing operation is performed. Therefore, a phenomenon in which the hitting part is worn and a fluid leaks into the worn part may shorten the life of the check valve, and the operation response of the check valve may be degraded by the hinge operation.
상기 단점을 일부 보완하도록 안출된 도 2 도시의 다른 종래 기술에 의하면According to another prior art shown in Figure 2 designed to compensate for some of the above disadvantages
연통되는 통공(29a)과 다수의 체결공이 형성된 플랜지(30)를 갖는 상하부 몸체(20,21)와, 상면 중앙에 가이드 축(27)이 관통하는 축공을 마련하고 다수개의 와류 방지편(25)과 경사부(26a)을 형성한 가이드 커버(26)와, 하향 테이퍼진 코일 스프링(50)과, 상면 중앙으로부터 일정 길이를 갖는 가이드 축(27)이 상향 돌출되고 저면은 나팔관 형태로 만곡진 개폐구(22)와 하부 몸체(21) 내주연에 끼워 설치된 링 형태의 완충부재(23)로 이루어진 것이다.Upper and lower bodies 20 and 21 having communicating holes 29a and flanges 30 having a plurality of fastening holes formed therein, and shaft holes through which guide shafts 27 penetrate in the center of the upper surface, and a plurality of vortex preventing pieces 25 are provided. And a guide cover 26 having an inclined portion 26a, a downwardly tapered coil spring 50, and a guide shaft 27 having a predetermined length from the center of the upper surface, upwardly protruding, and the bottom of which is a curved opening / closing opening. (22) and the lower body 21 is made of a ring-shaped buffer member 23 fitted to the inner circumference.
상기한 모든 종래의 체크 밸브는 개폐구가 판 형태로 이루어진 판 체크 밸브를 구성하므로 개폐 작동시 밸브 몸체 또는 완충 부재와 개폐구가 면 대 면의 접촉을 이루기 때문에 빈번한 밸브의 개폐작용에 의해 밸브와 시트가 접촉하는 면에 마모가 발생되고, 관로를 유동하는 유체에 포함된 불순물이 접촉면에 침착됨으로써 밸브와 시트의 면 대 면 접촉면이 완전하게 이루어지 않게 되고, 이에 따라 밸브의 기밀성이 저하되는 단점이 있다.Since all the above-mentioned conventional check valves constitute a plate check valve having an opening and closing port in the form of a plate, the valve body and the cushioning member and the opening and closing opening make contact with the face-to-face during opening and closing operation. Abrasion occurs on the contacting surface, and impurities contained in the fluid flowing through the pipe are deposited on the contacting surface so that the surface-to-face contacting surface of the valve and the seat is not completely formed, thereby degrading the airtightness of the valve. .
이러한 체크 밸브에 있어서 펌프의 작동에 의해 상방으로 이송되는 유체는 상대적으로 큰 밸브와 시트의 면 대 면 접촉부를 통과하므로 유체의 유동저항이 커지는 문제점이 있으며, 후술한 종래 기술에서도 개폐구(22)를 나팔관 형태로 만곡형성하였다고 하지만 개폐구의 접촉 부분은 역시 판 체크 밸브와 마찬가지로 면 접촉을 이루고 있으므로 상술한 문제점은 상존한다.In such a check valve, the fluid conveyed upward by the operation of the pump passes through a relatively large valve and the face-to-face contact portion of the seat, thereby increasing the flow resistance of the fluid. Although it is said to be curved in the form of a fallopian tube, the contact part of the opening-and-closing contact also makes surface contact like a plate check valve, and the above-mentioned problem remains.
또한, 종래의 체크 밸브는 소음을 다소 줄이기 위하여 밸브체를 합성수지로 형성하거나 또는 밸브체에 고무재의 링을 끼워 접촉면에서 완충을 이루도록 안출된 경우도 있으나 이들 역시 상기 문제를 근본적으로 해소하지 못하는 것에 불과하며 상기 종래 기술들을 화학물질을 유동시키는 라인에 적용하는 경우에는 그 폐해가 더욱더 심각하다.In addition, the conventional check valve may be formed to form a valve body made of synthetic resin or to cushion the contact surface by inserting a ring of rubber material in the valve body in order to reduce the noise somewhat, but these also do not fundamentally solve the problem. And when the prior art is applied to a line for flowing chemicals, the damage is even more serious.
상술한 바와 같은 종래 체크 밸브의 문제점을 개선하고자 안출된 본 발명은 체크밸브의 면 대 면 접촉 방식을 개선하여 밸브 개폐구와 밸브 시트 간에 선 접촉이 가능하도록 이루어 반복 작용하더라도 기밀성 저하될 염려가 없는 체크밸브를 제공하는 것이다.The present invention devised to improve the problems of the conventional check valve as described above is to improve the face-to-face contact method of the check valve to enable the line contact between the valve opening and closing valve and the valve seat so that the airtightness check even if repeated action To provide a valve.
본 발명은 밸브 개폐구가 밸브 시트에 2중으로 실링되도록 선 접촉을 이루어 기밀이 확실하게 이루어지는 체크 밸브를 제공하는 것이다.The present invention provides a check valve in which the valve opening and closing is made in line contact so that the valve seat is double-sealed to the valve seat.
본 발명은 밸브의 작동시에 소음 발생이 극감되며, 밸브의 작동면에 불순물의 침착이 방지되고, 유체저항이 감소되고, 밸브 개폐구의 작동축 중심이 다소 비뚤어져도 기밀이 완전하게 이루어지는 체크밸브를 제공하는 것이다.The present invention provides a check valve that minimizes noise during operation of the valve, prevents deposition of impurities on the operation surface of the valve, reduces fluid resistance, and ensures airtightness even when the operating shaft center of the valve opening and closing port is slightly skewed. To provide.
상기 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 유체를 이동시키며 관로에 결합되는 밸브 몸체와, 유로를 개폐하는 개폐구와 개폐구를 밀폐하는 스프링과 이 스프링을 지지하도록 상기 밸브 몸체에 고정되는 스프링 지지구를 포함하는 체크 밸브에 있어, 상기 밸브 개폐구를 만곡의 구면으로 형성하고 대향 접촉되는 밸브 시트는 주 실링을 이루는 금속재의 주 시트와 완충 및 보조 실링을 이루는 수지재의 보조 시트를 중첩 형성하여 이루어지는 밸브 개폐 수단을 형성하여 상기 시트와 밸브 개폐구의 접촉부가 2중의 선접촉을 형성하여 실링되도록 이루어지는 것에 의한다.The present invention made to achieve the above object comprises a valve body coupled to the pipeline to move the fluid, opening and closing the opening and closing the flow path and the spring closing the opening and closing and the spring support fixed to the valve body to support the spring In the check valve to be formed, the valve opening and closing port is formed in a curved spherical surface and the valve seat is in contact with the valve opening and closing means formed by overlapping the main seat of the metal material constituting the main sealing and the auxiliary seat of the resin material constituting the buffer and auxiliary sealing. It is formed so that the contact portion of the seat and the valve opening and closing is formed by forming a double line contact.
도 1 은 종래의 체크밸브를 도시한 단면 상태의 구성도 .1 is a configuration diagram of a cross-sectional state showing a conventional check valve.
도 2는 종래의 다른 체크밸브를 도시한 단면 상태의 구성도.Figure 2 is a block diagram of a cross-sectional state showing another conventional check valve.
도 3은 본 발명의 체크밸브를 도시한 요부 구성도로서,3 is a main configuration diagram showing a check valve of the present invention;
도 3a는 일차적인 폐쇄 상태,3a shows a primary closed state,
도 3b는 2차적인 폐쇄 상태를 도시한 구성도.3B is a block diagram showing a secondary closed state.
도 4는 본 발명의 체크밸브를 적용한 일 실시예로서의 종 단면 분해도.Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view as an embodiment to which the check valve of the present invention is applied.
도 5는 도 4의 결합 상태 종 단면 구성도.5 is a longitudinal cross-sectional view of the coupled state of FIG.
도 6은 도 4의 변형 실시예를 보여주는 종 단면 구성도.6 is a longitudinal cross-sectional view showing a modified embodiment of FIG.
도 7은 본 발명의 체크 밸브를 적용한 다른 실시예로서의 종 단면 구성도.Figure 7 is a longitudinal cross-sectional view as another embodiment to which the check valve of the present invention is applied.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
30 : 밸브 몸체31 : 지지 돌기30: valve body 31: support protrusion
40 : 밸브 개폐 유닛41 : 스프링 지지구40: valve opening and closing unit 41: spring support
43 : 스프링45, 45a : 개폐구43: spring 45, 45a: opening and closing
47 : 실링 시트50 : 마개47: sealing sheet 50: stopper
450 : 밸브체452 : 지지체450: valve body 452: support
470 : 주 시트472 : 보조 시트470: primary sheet 472: secondary sheet
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the technical configuration of the present invention.
본 발명은 유체를 이동시키며 관로에 결합되는 체결구를 갖는 체크 밸브에 있어, 양측으로부터 중앙으로 향하는 지지 돌기(31)를 복수로 형성하고 중앙에 유체 통공을 관통 형성한 밸브 몸체(30)와, 상기 밸브 몸체에 스프링(43)을 개재하여 적층 결합되는 밸브 개폐 유닛(40)과, 밸브 개폐 유닛을 폐쇄하며 중앙에 유체 통공을 관통 형성한 마개(50)로 이루어진다.The present invention provides a check valve having a fastener coupled to a pipeline by moving a fluid, the valve body 30 having a plurality of support protrusions 31 directed from both sides to the center and through-through a fluid through the center; The valve opening and closing unit 40 is laminated to the valve body via a spring 43, and the valve opening and closing unit is closed and a stopper 50 formed through a fluid through hole in the center thereof.
상기 밸브 개폐 유닛(40)은 스프링 지지구(41)와 압축 스프링(43), 스프링에 탄발 설치되며 만곡된 금속재의 밸브체(450)와 인서트 사출 성형한 수지재의 지지체(452)를 일체로 형성하여 이루어지는 개폐구(45)와, 상기 개폐구(45)의 만곡면과 선 접촉을 이루도록 링 형태를 이루는 금속재의 주 시트(470)와 주 시트 상부에 일체 형성되는 수지재의 보조 시트(472)로 이루어지는 실링시트(47)로서 이루어진다.The valve opening and closing unit 40 integrally forms a spring support 41, a compression spring 43, a valve body 450 of a curved metal material and an insert-molded resin support 452 that is installed in a spring. And a sealing opening made of an opening and closing hole 45 made of a ring, and a main sheet 470 of a metallic material forming a ring so as to make line contact with the curved surface of the opening and closing hole 45, and an auxiliary sheet 472 of a resin material integrally formed on an upper portion of the main sheet. It is made as a sheet 47.
상기 개폐구(45)와 실링 시트(47)의 접촉은 스프링(43)과 유체 압에 의하여 보조 시트(472)가 변형을 이루면서 제 2 실링점(P2)을 형성하고, 하강 압력이 더하여지면서 주 시트(470)인 금속재 시트의 제 1 실링점(P1)에 각각 선 접촉을 이루도록 형성된다.The contact between the opening and closing hole 45 and the sealing seat 47 forms the second sealing point P2 while the auxiliary sheet 472 is deformed by the spring 43 and the fluid pressure, and the lowering pressure is added to the main sheet. It is formed so that line contact may be made with the 1st sealing point P1 of the metal sheet which is 470, respectively.
상기 밸브 개폐 유닛의 실링시트는 주 시트의 형상을 도 4 내지 도 5 도시와 같이 직각으로 절곡하여 형성하거나 또는 도 6도시와 같이 사면으로 절곡 형성하여 이루어질 수도 있으며 절곡된 내부 둘레의 상부면이 상기 보조 시트와 함께 만곡의 개폐구와 원주면이 접촉하는 선 접촉을 이루어 실링이 이루어지도록 구성되며 이때 마개의 형상만이 상기 실링 시트의 형상과 일치하도록 설계 변경되면 가능하다.The sealing seat of the valve opening and closing unit may be formed by bending the shape of the main seat at a right angle as shown in Figs. 4 to 5 or bent into a slope as shown in Fig. 6, the upper surface of the bent inner circumference is Along with the auxiliary sheet is configured to make a sealing by making a linear contact between the opening and closing of the curved contact with the circumferential surface, it is possible if only the shape of the stopper design change to match the shape of the sealing sheet.
한편, 본 발명은 도 7에 도시한 바와 같이 플랜지를 갖는 유체 관로에 삽입되는 구조의 밸브 몸체(30a)내에 유체 통공이 형성되고 방사상의 날개로 밸브 몸체의 관통공에 끼워지는 스프링 지지구(41a)에 스프링(43)과 개폐구(45a)를 탄설하여 실링 시트(47)를 마개(50a)로서 결합하여 이루어지는 것이다.On the other hand, the present invention is a spring support (41a) is formed in the valve body (30a) of the valve body 30a of the structure inserted into the fluid passage with a flange as shown in Figure 7 and fitted into the through hole of the valve body with a radial wing ), The spring 43 and the opening and closing port 45a are coalesced to combine the sealing sheet 47 as a stopper 50a.
상기 개폐구(45a)는 금속재로 이루어지며 만곡의 주연부와 중심부에 요입부(455)를 형성하여 이루어진다.The opening and closing hole 45a is made of a metal material, and is formed by forming a concave portion 455 at the periphery and the center of the curve.
상기 요입부(455)는 스프링이 안착되는 단턱을 제공한다.The recess 455 provides a stepped portion on which a spring is seated.
상술한 바와 같은 본 발명의 제 작용을 이하 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention as described above in more detail as follows.
본 발명의 2점 선 접촉을 이루는 실링 구조를 갖는 밸브 개폐 유닛(40)은 밸브의 개폐 작용시에 소음을 극감시키는 작용을 이룬다.The valve opening / closing unit 40 having a sealing structure of two-point line contact of the present invention has an effect of reducing noise during opening and closing action of the valve.
이는 유체 관로에 결합되어 유체를 이송시키는 경우에 유체의 공급이 중단되는 시점에서 유체의 역류를 방지하도록 체크 밸브 작용이 일어나는바 이때 밸브 개폐 유닛(40)은 스프링(43)의 탄성과 유체의 낙하 압력 등이 복합적으로 작용하여 개폐구(45)가 하강하고 만곡면의 밸브체(450)가 실링 시트(47)의 보조 시트(472)의 내부 둘레면에 먼저 접촉을 이루면서 유체 차단이 이루어지며 동시에 압력이 증가하면서 개폐구(45)가 더욱 하강하면서 상기 수지재의 보조 시트(472) 내경을 눌러 변형시키면서 금속재로 이루어지는 주 시트(470)의 내부 둘레면에 접촉이 이루어진다.The check valve acts to prevent the back flow of the fluid at the time when the supply of the fluid is stopped when the fluid is transported by being coupled to the fluid pipe. At this time, the valve opening / closing unit 40 is elastic with the spring 43 and the fluid falls. As the pressure and the like act in combination, the opening and closing hole 45 is lowered, and the valve body 450 of the curved surface first contacts the inner circumferential surface of the auxiliary seat 472 of the sealing seat 47, and the fluid is blocked at the same time. As the opening / closing hole 45 further decreases as the number increases, the inner circumferential surface of the main sheet 470 made of a metal material is pressed while deforming the inner diameter of the auxiliary sheet 472 of the resin material.
상기 접촉은 도 3에 도시한 바와 같이 제 1, 2 실링점으로 하나의 점을 기준으로 접촉이 이루어지며 이 접촉점이 밸브체(450)의 만곡면과 링 형태로 접촉되므로 선 접촉이 실현되어 실링이 이루어진다.As shown in FIG. 3, the contact is made on the basis of one point as the first and second sealing points, and the contact point is in contact with the curved surface of the valve body 450 in a ring shape so that the line contact is realized and sealed. This is done.
상기 실링에 있어서 보조 시트(472)는 변형이 가능한 수지로 이루어지므로 개폐 압력에 의한 소음을 흡음함과 동시에 완충 작용을 수반하며 이러한 보조 시트는 선 접촉을 유지하므로 접촉면에 마모가 발생하더라도 실링에는 영향을 주지아니하고 주 실링은 밸브체(450)와 주 시트(470)의 금속 대 금속의 접촉에 의하므로 견고하다.Since the auxiliary sheet 472 is made of a resin which can be deformed in the sealing, it absorbs noise due to the opening and closing pressure and at the same time has a buffering effect. Since the auxiliary sheet maintains the line contact, the sealing surface is affected even when wear occurs on the contact surface. The main sealing is firm because it is due to the metal-to-metal contact of the valve body 450 and the main seat 470.
또한 반복적인 사용에 의하여 스프링과 개폐구 사이에 중심이 다소 변화하더라도 만곡된 밸브체에 의하여 밸브의 기밀 작용에는 변화가 없다.In addition, even if the center is slightly changed between the spring and the opening and closing by repeated use, there is no change in the airtight action of the valve by the curved valve body.
한평, 상기 체크 밸브가 개방될 때에는 스프링(43)이 압축되면서 개폐구(45)가 스프링 지지구(41)면에 닿지 아니하도록 완전히 압축된 길이를 설계하여 개방시의 소음 발생 요인도 감소시키도록 한다.On the other hand, when the check valve is opened, the spring 43 is compressed so that the opening and closing hole 45 does not touch the surface of the spring support 41 to reduce the noise generation factor at the time of opening. .
물론 이러한 본 발명은 주로 금속 대 금속에 의하여 실링이 이루어지므로 급수 시설은 물론이고 보조 시트의 재질을 변경하면 동일한 작용 효과를 얻으면서 화학 물질 등을 이송하는 관로에도 설계 변경 없이 적용이 가능하다.Of course, the present invention is mainly made of metal-to-metal sealing, so changing the material of the auxiliary sheet as well as the water supply facility can be applied to a pipeline for transferring chemicals and the like while obtaining the same effect and without design change.
상기와 같이 구성되어 작용하는 본 발명의 체크밸브는 밸브 개폐구와 밸브 시트면을 선 대 선 접촉을 하게 구성함으로써 기밀성이 향상되고, 이물질이 침착되는 것을 방지하며, 밸브 개폐구의 작은 복귀편차에 관계없이 밸브 개폐구의 기밀성을 항상 유지할 수 있고, 밸브 개폐구와 밸브 시트면의 접촉면적을 대폭적으로 감소시킴으로써 충격에 의해 발생되는 소음이 매우 작아지므로 체크 밸브의 내구성이 증대되는 효과를 갖는다.The check valve of the present invention, which is configured and acts as described above, has a valve-to-hole opening and valve seat surface in line-to-line contact to improve airtightness, prevent deposition of foreign matter, and regardless of a small return deviation of the valve opening and closing port. The airtightness of the valve opening and closing can be maintained at all times, and the noise generated by the impact is reduced by greatly reducing the contact area between the valve opening and closing and the valve seat surface, thereby increasing the durability of the check valve.
또한 본 발명의 밸브 개폐 유닛의 기본적인 실링은 금속 대 금속의 선 접촉에 의하므로 화학 약품 라인에도 적용이 가능하고, 일반 라인을 포함한 본 체크밸브가 시설된 라인에 화재가 발생하더라도 밸브 소손에 따른 고유 기능의 상실이 배제되는 여러 우수한 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, the basic sealing of the valve opening and closing unit of the present invention is applicable to the chemical line because of the metal-to-metal line contact, and even if a fire occurs in the line equipped with the check valve including the general line, It is a very useful invention with several good effects, in which loss of function is excluded.
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