KR102097490B1

KR102097490B1 - 체크 밸브

Info

Publication number: KR102097490B1
Application number: KR1020190068909A
Authority: KR
Inventors: 신길수
Original assignee: (주)한국시바우라 메카트로닉스
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-04-06

Abstract

본 실시예는 유체의 흐름을 일 방향으로 한정하는 체크 밸브(check valve)로, 체크 밸브는: 유체가 흐르는 관 내에 삽입되는 하우징과, 유체의 흐름을 제어하는 플런저와, 플런저에 탄성력을 제공하는 스프링과, 관과 하우징 사이의 유체 흐름을 막는 외부 오 링(O-ring)을 포함하며, 하우징은, 유체가 흐를 수 있는 유로와, 플런저의 움직임을 가이드하는 가이드 레일과, 스프링의 일단이 지지되는 플랜지 및 외부 오 링이 삽입되어 설치되는 외부 오 링 홈을 포함하고, 플런저는, 가이드 레일에 상응하는 가이드와, 스프링의 타단이 지지되는 스프링 지지부를 포함하며, 체크 밸브는, 유체의 압력에 의하여 유체가 흐르도록 플런저가 이동하여 유로가 개방된다.

Description

체크 밸브{CHECK VALVE}

본 기술은 체크 밸브에 관한 것이다.

체크 밸브는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로는 흐르지 못하도록 하는 밸브를 말한다. 종래의 체크 밸브는 유체가 흐르는 두 개의 관을 연결하여 유체를 일 방향으로만 흐르도록 한다.

종래의 체크 밸브는 관과 관을 연결하는 별도의 구성요소로, 유체를 일방향으로 흐르게 하기 위하여는 관을 재단하여 절단한 후, 체크 밸브를 연결하는 등의 과정을 수행하였다. 이러한 과정에서 불필요한 재단 작업을 수행하여야 하므로, 설치 과정에서 장시간이 소모되고, 높은 설치 비용이 필요하여 비경제적이다.

본 실시예는 상기한 종래 기술의 단점을 해소하기 위한 것으로, 본 실시예로 해결하기 위한 과제 중 하나는 관을 재단하고, 절단할 필요 없이 유체를 일 방향으로 흘릴 수 있는 체크 밸브를 제공하기 위한 것이다.

본 기술에 의한 체크 밸브의 일 태양에서, 체크 밸브는, 하우징이 관 내에서 이동하지 않도록 고정하는 페룰을 더 포함한다.

본 기술에 의한 체크 밸브의 일 태양에서, 플런저는, 스프링이 제공하는 탄성력으로 유로를 차단한다.

본 기술에 의한 체크 밸브의 일 태양에서, 체크 밸브는, 유로와 플런저 사이를 밀폐하는 내부 오링을 더 포함한다.

본 기술에 의한 체크 밸브의 일 태양에서, 플런저는 내부 오링이 삽입되어 설치되는 내부 오링 홈을 을 더 포함한다.

본 기술에 의한 체크 밸브의 일 태양에서, 가이드는 가이드 돌기이고, 가이드 레일은 가이드 돌기가 이동할 수 있도록 삽입되는 가이드 홈이다.

본 기술에 의한 체크 밸브의 일 태양에서, 체크 밸브는, 유체가 중력 방향으로 흐르도록 설치되며, 유체의 하중에 의하여 플런저가 이동하여 유로가 개방된다.

본 기술에 의한 체크 밸브의 일 태양에서, 플런저는, 에어 포켓이 형성되도록 굽은 형태로 형성된다.

본 실시예에 의한 체크 밸브는, 유체가 흐르는 관 내부에 설치되므로, 관을 재단하거나, 절단할 필요가 없어 용이하게 설치할 수 있으며, 시간과 비용 측면에서 경제적이라는 장점이 제공된다.

도 1은 본 실시예에 의한 체크 밸브의 외부 사시도이며, 도 2는 본 실시예에 의한 체크 밸브(1)의 개요적 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 의한 체크 밸브의 개요적 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 의한 체크 밸브를 유체가 흐르는 관에 삽입하는 상태를 예시한 도면이다.
도 4(a)는 본 실시예에 의한 체크 밸브가 차단된 상태를 도시한 도면이고, 도 4(b)는 본 실시예에 의한 체크 밸브가 열려서 유체를 흘리는 상태를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 의한 체크 밸브를 살펴본다. 도 1은 본 실시예에 의한 체크 밸브(1)의 외부 사시도이며, 도 2는 본 실시예에 의한 체크 밸브(1)의 개요적 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예는 유체의 흐름을 일 방향으로 한정하는 체크 밸브(check valve, 1)로, 체크 밸브(1)는: 유체가 흐르는 관 내에 삽입되는 하우징(100)과, 유체의 흐름을 제어하는 플런저(200)와, 플런저(200)에 탄성력을 제공하는 스프링(300)과, 관과 하우징(100) 사이의 유체 흐름을 막는 외부 오 링(O-ring, 400)을 포함하며, 하우징(100)은, 유체가 흐를 수 있는 유로(110)와, 플런저(200)의 움직임을 가이드하는 가이드 레일(120)과, 스프링(300)의 일단이 지지되는 플랜지(130) 및 외부 오 링이 삽입되어 설치되는 외부 오 링 홈(140)을 포함하고, 플런저(200)는, 가이드 레일(120)에 상응하는 가이드(210)와, 스프링(300)의 타단이 지지되는 스프링 지지부(220)를 포함하며, 체크 밸브(1)는, 유체의 압력에 의하여 유체가 흐르도록 플런저(200)가 이동하여 유로가 개방된다.

하우징(100)은 일 단부에 유체가 유입되는 유입구가 형성되고, 유로(110)를 통하여 타 단부에 형성된 유출구로 유체를 흘린다. 일 실시예로, 하우징(100)은 고온 PVC(HT-PVC, High temperature PVC) 수지로 형성될 수 있다. 따라서, 고온 유체를 공급할 수 있으며, 산, 알칼리 등의 부식에 대한 높은 저항성을 가진다.

하우징(100)은 유체가 흐르는 관(T)에 삽입되어 설치될 수 있으며(도 3, 도 4 참조), 하우징(100) 외부에는 하우징(100)과 관(T) 사이를 통하여 유체가 누설되는 것을 방지하는 외부 오링(400)이 배치될 수 있다. 외부 오링(400)은 하우징(100) 외부에 형성된 외부 오링 홈(140)에 삽입되어 배치될 수 있다. 일 실시예로, 외부 오링(400)은 내열성과 탄성이 양호한 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM, Ethylene propylene rubber)로 형성될 수 있어 고온에서도 높은 밀폐성을 가진다.

플런저(200)는 유로(110)에 배치되어 유체의 흐름을 조절한다. 플런저(200)는 스프링(300)이 제공하는 탄성력에 의하여 유로(110)를 막아 유체의 흐름을 차단하나, 스프링(300)이 제공하는 탄성력보다 유체가 제공하는 압력이 더 큰 경우에 후퇴하여 유로(110)를 통하여 유체가 흐르도록 한다.

스프링(300)의 일단부는 하우징의 플랜지(130)에 의하여 지지되며, 타단부는 플런저(200)의 스프링 지지부(220)에 의하여 지지된다. 스프링(300)이 제공하는 탄성력에 의하여 플런저(200)는 평상시 유로(110)를 차단한다. 일 실시예로, 스프링(300)은 유입구로 제공되는 유체의 압력이 미리 정해진 수준 이상인 경우에 플런저(200)가 후퇴하여 유로를 형성할 정도의 탄성력을 제공할 수 있다. 일 예로, 스프링(300)은 체크 밸브(1)가 수직으로 형성될 때, 3ml 내지 10ml 중 어느 한 부피의 유체에 의하여 형성되는 압력에 의하여 플런저(200)가 후퇴할 정도 정도의 탄성력을 가질 수 있다.

스프링 지지부(220)는 스프링(300)의 타단부를 수납할 수 있도록 오목 형태(concave shape)를 가질 수 있다. 오목 형태를 가지는 스프링 지지부(220)에 의하여 스프링(300)의 타단부가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예로, 스프링(300)은 폴리에테르에테르케톤 수지(PEEK, Polyetheretherketone) 수지로 형성되어 양호한 기계적 물성과 화학 및 피로 환경에 강하고 아주 열 안정성 및 양호한 내화학성, 내수성을 가진다.

도시된 실시예에서, 플런저(200)는 내부 오링(600)이 삽입되어 배치되는 내부 오링 홈(230)을 포함한다. 플런저(200)가 유로(110)를 차단한 경우에 하우징(100)은 내부 오링(600)과 접촉하여 유로(110)를 차단할 수 있으며, 이로부터 높은 유로 밀폐성을 유지할 수 있다. 일 실시예로, 내부 오링(600)은 외부 오링(400)과 마찬가지로 높은 내열성과 탄성을 가지는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM, Ethylene propylene rubber)로 형성될 수 있다. 따라서, 고온에서도 높은 밀폐성을 유지할 수 있다. 도시되지 않은 실시예에서, 플런저(200)는 하우징(100)과 접촉하여 유로를 밀폐할 수 있다.

플런저(200)에서 하우징(100)이 마주하는 면은 에어 포켓이 형성되도록 굽은 형태를 가질 수 있다. 따라서, 에어 포켓에 포집된 공기에 의한 부력이 발생하여 보다 높은 수준의 유로 차폐성능을 얻을 수 있다.

일 실시예로, 플런저(200)는 고온 PVC(HT-PVC, High temperature PVC) 수지로 형성될 수 있다. 따라서, 90도 가량의 고온 유체를 통과시키거나 차단할 수 있으며 산, 알칼리 등의 부식에 대한 높은 저항성을 가진다.

플런저(200)는 가이드 레일에 상응하는 가이드를 포함할 수 있다. 플런저(200)의 가이드는 가이드 레일에 의하여 운동 방향이 가이드될 수 있다. 도시된 실시예에서 플런저(200)에 형성된 가이드는 가이드 돌기(210)일 수 있으며, 하우징(100)에 형성된 가이드 레일은 가이드 홈(120)일 수 있다. 가이드 돌기(210)의 형태는 가이드 홈(120)에 상응하는 형태를 가질 수 있으며, 가이드 돌기(210)가 형성된 플런저(200)는 가이드 홈(120)을 따라 이동할 수 있다.

도시되지 않은 실시예에서, 플런저(200)에는 가이드 홈이 형성될 수 있으며, 하우징(100)에는 가이드 돌기가 형성될 수 있으며, 플런저(200)는 가이드 돌기에 따라 이동할 수 있다.

일 실시예로, 페룰(500)은 하우징(100)의 헤드와 결합한다. 서로 접촉하여 결합하는 페룰(500)의 내면과 하우징(100)의 외면은 도시된 것과 같이 서로 상응하도록 경사진 형태를 가질 수 있다.

도 3은 본 실시예에 의한 체크 밸브를 유체가 흐르는 관(T)에 삽입하는 상태를 예시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 유체가 흐르는 관(T)에 페룰(500)과 하우징(100)을 삽입한다. 도시된 실시예와 같이 페룰(500) 상부에 형성된 홈과 돌기에 상응하는 돌기와 홈(적색원)이 형성된 세팅 도구(ST)를 이용하여 관(T)에 페룰(500)과 함께 하우징(100)을 삽입할 수 있다.

세팅 도구(ST)로 관(T) 내에서 페룰(500)을 하우징(100)에 결합하면, 페룰(500)의 외면이 하우징(100) 헤드에 형성된 경사를 따라 확장되어 하우징(100)이 관(T) 내에서 이동하지 않도록 고정하며, 일 예로, 유체의 역류에 의하여 0.2 MPa 내지 0.3MPa의 압력이 제공되어도 체크 밸브(1)를 고정할 수 있다. 따라서, 높은 밀폐도로 체크 밸브를 관(T)에 배치할 수 있다.

도 4(a)는 본 실시예에 의한 체크 밸브(1)가 차단된 상태를 도시한 도면이고, 도 4(b)는 본 실시예에 의한 체크 밸브(1)가 열려서 유체를 흘리는 상태를 도시한 도면이다. 도 4(a)를 참조하면, 체크 밸브(1)를 통하여 충분한 압력이 제공되지 않은 경우에는 스프링(300)이 제공하는 탄성력에 의하여 플런저(200)는 상승하여 유로는 차단된다. 본 실시예에 의한 체크 밸브(1)는 평상시 차단된 상태에 있어 유로 하부로부터의 퓸(fume)이 통과하지 않는다는 장점이 제공된다.

도 4(b)를 참조하면, 상부에 유체에 의한 압력이 제공되고, 유체에 의한 압력이 스프링(300)이 제공하는 탄성력에 비하여 크면 스프링(300)은 압출되어 플런저(200)는 후퇴하여 유로가 개방된다. 체크 밸브는 개방된 유로를 통하여 유체를 흘린다.

본 실시예에 의한 체크 밸브는 유체가 흐르는 관내에 삽입되어 배치되므로 설치가 간단하며, 부품 구조가 단순하므로 유지 및 보수가 편리하여 경제적이라는 장점이 제공된다.

본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 체크 밸브 100: 하우징
110: 유로 120: 가이드 홈
130: 플랜지 140: 외부 오링 홈
200: 플런저 210: 가이드 돌기
220: 스프링 지지부 230: 내부 오링 홈
300: 스프링 400: 외부 오링
500: 페룰 ST: 세팅 도구
T: 관

Claims

유체의 흐름을 일 방향으로 한정하는 체크 밸브(check valve)로, 상기 체크 밸브는:
상기 유체가 흐르는 관 내에 삽입되는 하우징과,
상기 유체의 흐름을 제어하는 플런저와,
상기 플런저에 탄성력을 제공하는 스프링과,
상기 관과 상기 하우징 사이의 유체 흐름을 막는 외부 오 링(O-ring)을 포함하며,
상기 하우징은,
상기 유체가 흐를 수 있는 유로와,
상기 플런저의 움직임을 가이드하는 가이드 레일과,
상기 스프링의 일단이 지지되는 플랜지 및
상기 외부 오 링이 삽입되어 설치되는 외부 오 링 홈을 포함하고,
상기 플런저는,
상기 가이드 레일에 상응하는 가이드와,
상기 스프링의 타단이 지지되는 스프링 지지부를 포함하며,
상기 체크 밸브는, 상기 유체의 압력에 의하여 상기 유체가 흐르도록 상기 플런저가 후퇴하여 상기 유로가 개방되고,
상기 플런저는 관통공 없이 형성되고,
상기 하우징은 일체로 형성되어 겉면에는 상기 플런저가 후퇴할 때 상기 유로를 형성하는 개구가 형성되고,
상기 체크 밸브가 상기 관 내에서 이동하지 않도록 상기 하우징의 헤드와 결합하는 페룰을 포함하되, 상기 페룰이 노출된 단부에는 돌기와 홈이 형성된 체크 밸브.
삭제
제1항에 있어서,
상기 페룰과 상기 하우징 헤드에는 서로 상응하는 경사면이 형성되며,
상기 페룰과 상기 하우징이 결합하면 상기 페룰이 상기 경사면을 따라 상기 관 내부에서 확장되어 밀착되는 체크 밸브.
제1항에 있어서,
상기 플런저는,
상기 스프링이 제공하는 탄성력으로 상기 유로를 차단하는 체크 밸브.
제1항에 있어서,
상기 체크 밸브는,
상기 유로와 상기 플런저 사이를 밀폐하는 내부 오링을 더 포함하는 체크 밸브.
제5항에 있어서,
상기 플런저는
상기 내부 오링이 삽입되어 설치되는 내부 오링 홈을 을 더 포함하는 체크 밸브.
제1항에 있어서,
상기 가이드는 가이드 돌기이고,
상기 가이드 레일은 상기 가이드 돌기가 이동할 수 있도록 삽입되는 가이드 홈인 체크 밸브.
제1항에 있어서,
상기 체크 밸브는,
상기 유체가 중력 방향으로 흐르도록 설치되며, 상기 유체의 하중에 의하여 상기 플런저가 이동하여 상기 유로가 개방되는 체크 밸브.
제1항에 있어서,
상기 플런저는, 에어 포켓이 형성되도록 굽은 형태로 형성되는 체크 밸브.