KR101863038B1 - 일체형 체크밸브 볼밸브 및 그를 사용한 부스터 펌프 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외형 및 내부 공간이 장구통 형상을 가지고 있으면서 제1 영역에는 체크밸브, 제2 영역에는 센서뭉치 및 제3영역에는 볼밸브가 설치되는 중심몸체; 상기 중심몸체 제1영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부; 상기 중심몸체 제3영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제2 관연결부; 상기 제1 관연결부 내부측면에서 체크밸브 개폐 유동체가 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키며 누수를 방지하는 제1 실링부재; 상기 제1 실링부재와 이격되거나 접하면서 유체를 통과시키고 역류를 방지하기 위해, 전면은 유방형 형상을 갖고 후방은 반구형 홈과 중앙에 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 구조를 갖는 체크밸브 개폐유동체; 상기 제1영역 내부에 고정되고 전면은 체크밸브 유동체가 유동되고 측면에 유체가 유동되는 유통홀이 있고 후면 중앙은 상기 탄성체를 끼워 설치할 수 있는 구조가 관통되는 홀이 있고, 유체의 역류 시 유체를 분산시키는 다수의 기둥가이드 와 경사면이 있는 반구가이드 구조체가 있는 체크밸브 고정프레임; 상기 중심몸체 제2영역에 있는 센서뭉치; 상기 중심몸체 제3영역 공간에서, 90° 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 볼밸브가 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에 관한 것이다.

Description

일체형 체크밸브 볼밸브 및 그를 사용한 부스터 펌프 시스템{A Unity Check Valve And Ball Valve And A Booster Pump System With Thereof}

본 발명은 일체형 체크밸브 볼밸브 및 그를 이용하는 부스터 펌프 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 몸체 안에 체크밸브와 볼밸브가 있는 일체형 체크밸브 볼밸브 및 그를 사용하는 부스터 펌프 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 체크밸브는 유체를 한 방향으로 유동시키고 유체가 정지했을 때 밸브가 유체의 배압(背壓)으로 닫혀 역류하는 것을 방지하는 밸브다. 배관내의 유체 흐름에 의해 작동됨으로 일체의 외부동력 없이 제어밸브로서 유용하게 다양한 형태로 사용된다.

볼밸브는 회전체의 90˚ 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개하는 밸브다.

또한 체크밸브에 유입되는 유체의 종류나 사용 용도에 따라서 체크밸브는 다양한 구조를 가지고 있다. 유체의 유동에 의해서 제어되거나 유동되기 때문에, 유동이 급격히 변화되어 개폐가 이루어질 때 개폐유동체가 밸브내면과 강하게 충돌하면서 충격이나 소음이 발생하는 문제점이 있다.

또한 체크밸브와 볼밸브의 특성 때문에 체크밸브와 볼밸브를 합하면 다양한 용도로 배관구조를 만들 수 있다.

그러나 체크밸브와 볼밸브가 따로따로 만들어지기 때문에 각각의 밸브를 다시 결합해야하는 문제점이 있다.

한국특허 10-1559077 한국특허 10-1580459 한국특허 10-1601853 한국특허 10-1610711 한국특허 10-1622146 한국특허 10-1666025

본 발명은 상기와 같은 체크밸브와 볼밸브에 나타나는 문제점 및 요구를 해결하기 위한 것으로, 체크밸브에서 개폐유동체가 밸브내면과 강하게 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키는 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브 및 그를 이용한 부스터 펌프 시스템을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,

외형 및 내부 공간이 장구통 형상을 가지고 있으면서 제1 영역에는 체크밸브와 제2 영역에는 센서뭉치와 제3영역에는 볼밸브가 설치되는 중심몸체;

상기 중심몸체 제1영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부;

상기 중심몸체 제3영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제2 관연결부;

상기 제1 관연결부 내부측면에서 체크밸브 개폐유동체가 강하게 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키는 제1 실링부재;

상기 제1 실링부재와 접하여 유체를 통과시키고 역류를 방지하기 위하여 전면은 유방형 볼록한 형상을 갖고 후방은 반구형 오목한 홈과 중앙에는 유동하는 힘을 얻는 탄성용수철을 설치할 수 있는 막대구조를 갖는 체크밸브 개폐유동체;

상기 제1영역 내부에 고정되고, 전면은 체크밸브 개폐유동체가 유동되는 원형홀과 측면에 유체가 유동되는 다수의 유통홀이 있고, 후면 중앙은 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 막대구조가 관통하는 관통홀이 있고 유체의 역류 시 유체를 분산시키는 다수의 기둥가이드와 반구가이드 구조가 있는 체크밸브 고정프레임;

상기 중심몸체 제2영역에 있는 센서뭉치;

상기 중심몸체 제3영역과 제2 관연결부 사이 공간에서 제2 실링부재에 감싸여 있고, 90° 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 볼밸브 뭉치를 포함한다.

상기 중심몸체는 금형으로 제작된 한 몸체인 것을 포함한다.

상기 중심몸체는 제2영역을 중심으로 제1영역과 제3영역이 좌우 대칭형 구조를 갖는 것을 포함한다.

상기 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부는 내부에 나사로 연결할 수 있는 나사구조 또는 외부에 후렌지링과 후렌지를 갖는 것을 포함한다.

상기 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제2 관연결부는 내부에 나사로 연결할 수 있는 나사구조를 갖는 것을 포함한다.

상기 제1 실링부재 재질은 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)인 것을 포함한다.

상기 제1 실링부재 일 측면은 단차을 갖는 것을 포함한다.

상기 체크밸브 개폐 유동체는 탄성용수철을 갖는 것을 포함한다.

상기 유체의 역류 시 유체를 분산시키는 구조가 있는 체크밸브 고정프레임 구조는 4방으로 분산시키는 4개의 기둥가이드와 45˚ 경사각을 갖는 반구가이드를 포함한다.

상기 센서뭉치는 아날로그 압력게이지와 압력을 센싱하여 펌프시스템 제어부로 보내는 센서를 포함한다.

상기 볼밸브는 스템, 조임너트, 핸들 등을 포함한다.

상기 제2 실링부재 재질은 테프론을 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,

흡입해더와 급수해더 사이에 복수개의 펌프가 병렬로 연결되는 부스터 펌프 시스템에 있어서, 급수해더와 복수개의 펌프 사이에,

외형 및 내부 공간이 장구통 형상을 가지고 있으면서 제1 영역에는 체크밸브와 제2 영역에는 센서뭉치와 제3영역에는 볼밸브를 설치되는 중심몸체;

상기 중심몸체 제1영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부;

상기 중심몸체 제3영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제2 관연결부;

상기 제1 관연결부 내부측면에서 체크밸브 개폐유동체가 강하게 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키는 제1 실링부재;

상기 제1 실링부재와 접하여 유체를 통과시키고 역류를 방지하기 위하여 전면은 유방형 볼록한 형상을 갖고 후방은 반구형 오목한 홈과 중앙에는 유동하는 힘을 얻는 탄성용수철을 설치할 수 있는 막대구조를 갖는 체크밸브 개폐유동체;

상기 제1영역 내부에 고정되고 전면은 체크밸브 개폐유동체가 유동되는 원형구조 홀과 측면에 유체가 유동되는 다수의 유통홀이 있고 후면 중앙은 상기 탄성용수철을 설치할 수 있는 막대구조가 관통하는 관통홀이 있고 유체의 역류 시 유체를 분산시키는 다수의 기둥가이드와 반구가이드 구조가 있는 체크밸브 고정프레임;

상기 중심몸체 제2영역에 있는 센서뭉치;

상기 중심몸체 제3영역과 제2 관연결부 사이 공간에서 제2 실링부재에 감싸여 있고, 90˚ 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 볼밸브 뭉치를 갖는 부스터 펌프 시스템를 포함한다.

상기 중심몸체는 금형으로 제작된 한 몸체인 것을 포함한다.

상기 중심몸체는 제2영역을 중심으로 제1영역과 제3영역이 좌우 대칭형 구조를 갖는 것을 포함한다.

상기 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부는 내부에 나사로 연결할 수 있는 나사구조 또는 외부에 후렌지링과 후렌지를 갖는 것을 포함한다.

상기 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제2 관연결부는 내부에 나사로 연결할 수 있는 나사구조를 갖는 것을 포함한다.

상기 제1 실링부재 재질은 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)인 것을 포함한다.

상기 제1 실링부재 일 측면은 단차를 갖는 것을 포함한다.

상기 체크밸브 개폐유동체는 탄성용수철을 갖는 것을 포함한다.

상기 유체의 역류 시 유체를 분산시키는 구조가 있는 체크밸브 고정프레임 구조는 4방으로 분산시키는 4개의 가이드 기둥과 45˚ 경사각을 갖는 반구 가이드를 포함한다.

상기 센서뭉치는 아날로그 압력게이지와 압력을 센싱하여 전기적인 신호를 펌프시스템 제어부로 보내는 센서를 포함한다.

상기 볼밸브 뭉치는 스템, 조임너트, 핸들 등을 포함한다.

상기 제2 실링부재 재질은 테프론을 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 일체형 체크밸브 볼밸브 및 그를 이용하는 부스터 펌프 시스템을 제공하여, 부스터 펌프 제작이 용이하고, 유체의 역류 시 체크밸브에서 발생하는 소음 및 진동을 완화하여 소음이 없는 부스터 펌프 시스템을 얻을 수 있고, 소음 또는 진동에 파손되는 일이 없어 부스터 펌프 시스템의 수명을 연장할 수 있다.

또한 일체형 체크밸브 볼밸브가 있는 펌프배관 부품을 제공하여 펌프 조립이 쉽고 부품 재료비가 절감되어 인력 효율뿐만 아니라 제품단가를 혁신적으로 개선하여 값싸고 소음발생이 없는 펌프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 사시방향 사진이다.
도 2는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 평면방향 사진이다.
도3은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 정면방향 사진이다.
도 4는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 정단면도이다.
도 5는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 중심몸체를 보여주는 정단면도이다.
도 6은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 제1 관연결부를 보여주는 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 제2 관연결부를 보여주는 정단면도이다.
도 8은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 후렌지와 후렌지링을 보여주는 사진이다.
도 9는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 제1 실링부재를 보여주는 사진이다.
도 10은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브뭉치를 보여주는 사진이다.
도 11은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 개폐유동체와 탄성용수철을 보여주는 사진이다.
도 12는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 고정 프레임을 보여주는 사진이다.
도 13은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 고정 프레임의 우측면을 보여주는 사진이다.
도 14는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 고정 프레임의 좌측면 내부를 보여주는 사진이다.
도 15은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 볼밸브뭉치를 보여주는 정단면도이다.
도 16은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 사용한 부스터 펌프 사진이다.

본문에 게시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예 들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 사시방향 사진이다.

도 2는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 평면방향 사진이다.

도3은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 정면방향 사진이다.

도 1, 도 2, 도 3을 참조하여 설명하면, 사진에 나타난 것과 같이 본 발명의 개념은 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브이다. 외형이 장구통 같은 대칭구조를 갖는 중심몸체(10) 중앙의 센서뭉치(15)를 좌우로 하여 제1,2 관연결부(20, 30)가 연결되어 있고, 제1 관연결부(20) 상에 후렌지(40)가 있어 펌프와 쉽게 연결할 수 있다. 보다 자세한 설명은 세부 도면을 통해서 설명하겠다.

도 4는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브를 보여주는 정단면도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 외형이 장구통 같은 대칭구조를 갖는 중심몸체(10)는 중앙 제2 영역을 중심으로 좌측에 제1영역 공간을 갖고, 제1 영역 공간에는 유체 흐름을 한 방향으로 유동시키고, 유체가 정지했을 때 밸브가 유체의 배압(背壓)으로 닫혀 역류하는 것을 방지하는 체크밸브뭉치(60, 63, 65)를 내장하면서, 체크밸브 개폐유동체(60)가 역류를 막으며 강하게 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키는 제1 실링부재(50)를 사이에 넣고, 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부(20)가 나사구조로 결합되어 있다.

상기 체크밸브뭉치는 크게 체크밸브 개폐유동체(60), 탄성용수철(63), 체크밸브 고정프레임(65)으로 구성되어 있다. 체크밸브 개폐유동체(60)는 제1 실링부재(50)와 이격되거나 접하면서, 유체를 통과시키고 역류를 방지하기 위하여, 전면은 유방형 볼록한 형상을 갖고, 후방은 반구형 오목한 홈과 중앙에는 유동하는 힘을 얻는 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 막대구조를 갖는다. 탄성용수철(63)은 체크밸브 개폐유동체(60)의 막대구조에 끼어있으면서 개폐유동체(60)를 좌우로 이동시키면서 유체를 통과시키고 역류 방지를 돕는다. 체크밸브 고정프레임(65)은 중심몸체(10) 제1영역 경사면과 접하고, 제1 관연결부(20) 측면과 제1 실링부재(60)와 접하여 고정되어 있다. 체크밸브 고정프레임 (65) 전면은 체크밸브 개폐유동체가 유동되는 원형홀과, 측면에 유체가 유동되는 다수의 유통홀이 있고, 후면 중앙은 상기 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 막대구조가 관통하는 관통홀이 있고, 유체의 역류 시 유체를 분산시키는 다수의 기둥가이드와, 45˚ 경사각을 갖는 반구원판 경사가이드 구조가 있다.(더 자세한 설명은 부분 사진을 보면서 설명한다)

체크밸브 개폐 유동체가 강하게 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키며 누수를 막는 제1 실링부재(50)의 재질은 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)이며 둥근 고리형으로 만들어져 있다.

외부에서 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부(20)는 내부에 나사로 연결할 수 있는 나사구조 또는 외부에 후렌지링(45)과 후렌지(40)를 갖는다.

중심몸체(10)의 중앙 제2 영역은 센서뭉치(15)를 설치하는 공간으로, 아날로그 압력계를 달아 육안으로 유체의 흐름상태를 알 수 있게 하고, 유압을 디지털 신호로 바꾸어 펌프의 압력변화를 전기적인 신호로 바꾸어 펌프시스템의 제어부 (도시되지 않음)에 전달하여 펌프 작동을 통제하는 센서가 부착되어 있다.

중심몸체(10)의 제3 영역과 제2 관연결부 사이 공간에서, 제2 실링부재에 감싸여 있고, 90˚ 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 볼밸브뭉치(70,75,80,85,90,95)가 내외장 되어 있다.(더 자세한 설명은 부분 사진을 보면서 설명한다)

도 5는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 중심몸체를 보여주는 정단면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 특징을 가장 잘 나타낼 수 있는 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 일체형으로 될 수 있는 하나의 금형체로 만들어진 중심몸체(10)이다.

일반적으로 체크밸브와 볼밸브를 같이 사용하기 위해서는 체크밸브 따로 볼밸브를 따로 만들어 서로 나사구조를 이용하여 결합한다. 따로따로 구조의 체크밸브 따로 볼밸브는 조립공정이 많고 설치공간이 넓어야 한다.

이러한 문제를 해결하기 위한 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 일체형으로 만들기 위해서는 좌우 대칭적인 설치공간이 있는 하나의 금형구조가 필수적이다. 본 발명의 중심몸체(10)는 그러한 요구를 해결하기 위한 대칭적인 장구통 구조이다. 중심이 되는 제2영역에 접하여 좌우로 대칭적인 경사면과 원통면을 갖는 제1 영역과 제 3영역을 배치하여 체크밸브와 볼밸브가 조립될 수 있도록 되어있다. 양 측면은 제1, 제2 관연결부와 결합될 수 있도록 도식되어 있지 않지만 나사구조가 형성되어 있다.

각각의 제1영역, 제3영역 경사면에 접하고 양 측면의 제1, 제2 관연결부와 접하여 체크밸브와 볼밸브의 형태가 공간에 맞추어 최적화된 디자인으로 결합될 수 있어 조립이 용이하고 공간을 최소화 할 수 있다.

또한 체크밸브와 볼밸브 사이인 제2 영역 공간에 센서뭉치(15)를 설치할 수 있어 가장 효율적으로 노이즈 없는 유압 데이터를 얻어 제어할 수 있다.

중심몸체(10)는 하나의 주물금형을 만들어 주물로 만들어 낸다.

도 6은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 제1 관연결부를 보여주는 정단면도이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 제 1관열결부(20)는 중심몸체와 연결되는 결합부(23)에 나사구조가 되어 있고, 제1 실링부재가 조립될 일측면(28)과 배관을 연결할 때 사용될 후렌지링이 설치될 홀(25)이 있는 부품이다.

상기 제1 실링부재가 조립될 일측면(28)은 체크밸브 유동체가 유체의 역류를 방지하기 위해서 제1 실링부재와 맞닿는 면으로, 부스터 펌프의 경우 고층의 건물에 물을 급수하고 멈추는 순간 매우 큰 역류압(일명:워터 해머)이 전달되는 면으로, 제1 실링부재가 안정적으로 고정될 수 있도록 측면 끝이 볼록하게 고리형태를 이룬다. 필요에 따라서 제 1 관연결부(20) 좌측 내부(도시되지 않음)에 나사구조를 만들어 나사형 배관을 연결할 수 있도록 한다.

도 7은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 제2 관연결부를 보여주는 정단면도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 제 2 관연결부(30)는 중심몸체와 연결되는 결합부(38)에 나사구조가 되어 있고, 볼밸브뭉치의 제2 실링부재가 닿을 일측면(35)과 배관을 연결할 때 사용될 우측면 내부에 나사구조(도시되지 않음)가 있는 부품이다.

도 8은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 후렌지와 후렌지링을 보여주는 사진이다.

도 8을 참조하여 설명하면, 제1 관연결부에 설치될 후렌지(40)와 후렌지링(45)은 본 발명에서 부스터 펌프와 연결 시 매우 간단하게 조립할 수 있는 부품이다. 부스터 펌프의 조립이나 분해 시 좁은 공간에서 쉽게 작업할 수 있다.

도 9는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 제1 실링부재를 보여주는 사진이다.

도 9를 참조하여 설명하면, 제1 실링부재(50)는 체크밸브 개폐 유동체가 강하게 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키며 누수를 막는 역할을 하기 위해서 충격을 흡수 분산시키기 좋은 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)재질이며 둥근 고리형으로 만들어져 있다. 또한 접촉측면에서 누수를 막고 체크밸브 고정 프레임과 접촉이 잘되도록 환형 외측면에 약간의 단차가 있는 볼록면(55)이 형성되어 있다.

도 10는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브뭉치를 보여주는 사진이다.

도 10을 참조하여 설명하면, 상기 체크밸브뭉치는 크게 체크밸브 개폐유동체(60), 탄성용수철(63), 체크밸브 고정프레임(65)으로 구성되어 있다. 체크밸브 개폐유동체(60)는 제1 실링부재와 이격되거나 접하면서, 유체를 통과시키고 역류를 방지하기 위하여 설계된 부품이다. 유체의 흐름을 원활하게 하기 위해서 전면은 유방형 볼록한 형상을 하고 있다. 후방은 반구형 오목한 홈과 중앙에는 유동하는 힘을 얻는 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 막대구조를 갖는다.

부스터 펌프에서 급수 시 많은 물이 체크밸브 개폐 유동체(60)를 밀어내면 탄성용수철(63)이 접히면서 개폐유동체(60)는 체크밸브 고정프레임(65) 전면을 통과 안으로 유동되어 반구가이드(68)와 접한다. 이 때 다수의 기둥가이드(67) 사이로 형성된 유동홀(69)을 통하여 물이 흘러나와 반구가이드(68)를 따라서 흘러 중심몸체 제 2영역으로 흘러 볼밸브를 통과 급수관을 통해 흘러간다.

개폐 유동체(60) 전면이 가지고 있는 완만한 유방형 구조면과 45˚ 경사면을 갖는 반구가이드(68)면이 합해지면서 물의 흐름이 유연하고 수압의 변화를 쉽게 감지할 수 있는 상태가 되어서 중앙몸체 제2 영역에서 수압을 측정하기 좋고 데이터의 노이즈가 발생되지 않아서 펌프 제어를 효율적으로 할 수 있다.

필요한 양의 물이 급수되고 펌프 작동이 멈추는 순간, 부스터 펌프 설치공간과 급수공간간의 수압차가 발생하여 매우 큰 역류압이 발생하여 물이 역류한다(일명 워터해머). 이 때 역류하는 물은 볼밸브를 통과하여 중앙몸체 제2 영역을 통과하여 체크밸브 고정프레임 후면에 닿는다. 이 때 기둥가이드(67)와 반구가이드(68)가 없다면 매우 큰 힘을 갖는 워터해머가 힘을 분산하지 않은 상태에서 직접 체크밸브 개폐유동체(60) 후면을 밀어내어 제1 실링부재(50)와 닿으면 커다란 소음과 진동을 발생시킨다.

그러나 본 발명은 다수의 기둥가이드(67)와 45˚ 경사면이 반구형태를 이루는 반구가이드(68)에 의해서 방향이 꺾이어 역류하는 워터해머 힘이 분산되어, 탄성용수철(63)에 의해서 체크밸브 개폐유동체(60)와 반구가이드(68) 간격이 벌어진 상태에서 개폐유동체(60) 후면에 닿는다. 순간 소음과 진동이 약하거나 발생하지 않고 체크밸브 개폐유동체(60) 전면이 제1 실링부재와 접하면서 역류를 막는다.

제1 실링부재가 완충 역할을 하면서, 다수의 기둥가이드(67)와 45˚ 경사면이 반구형태를 이루는 반구가이드(68)에 의해서 역류하는 워터해머 힘이 분산되어 진동을 흡수하며 펌프에 충격을 주지 않는다.

본 발명의 체크밸브는 체크밸브 고정프레임(65)이 다수의 기둥가이드(67)와 45˚ 경사면이 있는 반구형태를 이루는 반구가이드(68)를 따라 역류하는 힘이 분산되어, 역류 시 발생하는 워터해머 힘이 분산되는 기능을 갖는다.

도 11은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 개폐유동체와 탄성용수철을 보여주는 사진이다.

도11을 참조하여 설명하면, 유체의 흐름을 원활하게 하기 위해서 전면은 유방형 볼록한 형상을 하고 있다. 후방은 반구형 오목한 홈과 중앙에는 유동하는 힘을 얻는 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 막대구조에 탄성용수철(63)이 있다.

도 12는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 고정프레임을 보여주는 사진이다.

도 12를 참조하여 설명하면, 체크밸브 고정프레임(65)은 다수의 기둥가이드(67) 사이로 형성된 물이 이동하는 유동홀(69)이 있고, 45˚ 경사를 이루어 반구형태를 이루어 역류하는 워터해머 힘을 분산하는 반구가이드(68)를 갖는다.

도 13은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 고정프레임의 우측면을 보여주는 사진이다.

도 14는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 체크밸브 고정프레임의 좌측면 내부를 보여주는 사진이다.

도 13, 도 14를 참조하여 설명하면, 4개의 기둥가이드와 45˚ 경사면이 반구형태를 이루는 반구가이드(68)가 이루는 고정프레임 후면부(우측면)는 역류 발생 시 워터해머 힘이 분산되어지도록 설계되어 있다. 중앙에 있는 홀은 개폐유동체(60)의 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 막대구조가 통과하는 곳이다.

고정프레임 전면부(좌측면)는 체크밸브 개폐 유동체가 통과 이동되는 공간을 제공하고, 다수의 기둥가이드 사이로 형성된 유동홀을 통하여 물이 흘러가고 역류 시 발생하는 역류압(워터해머)이 지나가는 공간을 제공한다.

도 15는 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브에서 볼밸브뭉치를 보여주는 정단면도이다.

도 15를 참조하여 설명하면, 볼밸브는 회전체의 90˚ 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개하는 밸브다. 중심몸체의 제3 영역 좌우면과 제2 관연결부 사이 공간에서, 제2 실링부재(80)에 감싸여 있고, 90˚ 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 볼밸브 몸체(70)는 둥그스런 원구관 형태를 이룬다.

상기 제2 실링부재(80)는 테프론을 사용한다.

중앙몸체 제 3영역과 제2 관연결부 사이 공간에 맞게 대칭을 이루는 둥그스런 원구관 상부에서 스템(75)과 나사구조 또는 연결구조에 의해서 연결되어 핸들(90)에 의해서 90˚ 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 되었다.

스템(75)과 핸들(90)은 조임 나사(95, 85)에 의해서 결합 고정된다.

본 발명의 중앙몸체 제 3영역과 제2 관연결부 사이 공간에 맞게 대칭을 이루는 볼밸브뭉치는, 볼밸브몸체(70), 제2 실링부재(80), 스템(75)과 핸들(90)을 가지고 제2 관연결부를 나사구조로 조임으로써 간단하게 조립된다.

도 16은 본 발명의 체크밸브와 볼밸브가 융합되어 있는 일체형 체크밸브 볼밸브을 사용한 부스터 펌프 시스템 사진이다.

도 16을 참조하여 설명하면, 최근에는 수조를 채용하지 않고 고층 공동주택으로 물을 직접 급수하기 위한 부스터 펌프 시스템은, 병렬로 연결된 다수개의 펌프와, 펌프에서 급수하기 위하여 필요한 수압을 설정하기 위한 콘트롤러와, 다수개의 펌프 중 어느 하나의 펌핑량을 제어하는 제어부 인버터로 구성되어 있다.

병렬로 연결된 다수개의 펌프와, 펌프에서 급수해더로 연결하는 부분에는 수압을 측정 감시하고 급수 이후 역류 시 발생하는 역류압(워터해머)를 최소화하고 펌프로 역류를 막기 위해서 체크밸브와 수압센서 및 개폐를 막는 볼밸브가 필수적으로 사용된다.

그동안 부스터 펌프는 급수 후 펌프로 역류돠는 역류압을 막기 위해서 체크밸브와 개폐를 막는 볼밸브 및 수압센서를 따로따로 된 독립형 부품을 사용하였다.

그러나 본 발명의 일체형 체크밸브 볼밸브(100)를 사용하는 경우 후렌지로 간단하게 조립하여 부스터 펌프 시스템과 연결하여 시스템을 통제 할 수 있다.

또한 본발명의 일체형 체크밸브 볼밸브 (100)를 사용하는 경우 역류 시 발생하는 역류압(워터해머)를 최소화하여 펌프 작동의 소음이 없고 진동 및 충격이 없어 펌프의 수명뿐만 아니라 고장률을 획기적으로 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당분야에서 통상의 지식을 갖은 자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정하여 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 일체형 체크밸브 볼밸브 및 그를 사용한 부스터 펌프 시스템에 한정 사용되는 것이 아니라 기타 다양한 사업도 응용하여 체크밸브 볼밸브 센서뭉치를 설치하는 배관구조를 만들 수 있다.

10: 중심몸체 15: 센서뭉치
20:제1 관연결부 30: 제2 관연결부
40: 후렌지 45: 후렌지링
50: 제1 실링부재 60: 체크밸브 개폐 유동체
65: 체크밸브 고정프레임 70: 볼밸브몸체
75: 스템 80: 제2 실링부재
90: 핸들
100: 일체형 체크밸브 볼밸브

Claims (12)

1. 외형 및 내부 공간이 장구통 형상을 가지고 있으면서 제2영역을 중심으로 제1영역과 제3영역이 좌우 대칭형 구조이며 제1 영역에는 체크밸브, 제2 영역에는 센서뭉치 및 제3영역에는 볼밸브가 설치되는 중심몸체;
   상기 중심몸체 제1영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부;
   상기 중심몸체 제3영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제2 관연결부;
   상기 제1 관연결부 내부측면에서 체크밸브 개폐 유동체가 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키며 누수를 방지하는 제1 실링부재;
   상기 제1 실링부재와 이격되거나 접하면서 유체를 통과시키고 역류를 방지하기 위해, 전면은 유방형 형상을 갖고 후방은 반구형 홈과 중앙에 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 구조를 갖는 체크밸브 개폐유동체;
   상기 제1영역 내부에 고정되고 전면은 체크밸브 유동체가 유동되고 측면에 유체가 유동되는 유통홀이 있고 후면 중앙은 상기 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 구조가 관통하는 관통홀이 있고, 유체의 역류 시 유체를 4방으로 분산시키는 4개의 기둥가이드 와 45° 경사면을 갖고 역류 시 유체를 경사부를 따라 분산시켜 역류압을 줄이며, 상기 개폐 유동체 전면이 가지고 있는 완만한 유방형 구조면과 45° 경사면을 갖는 반구가이드 면이 합해지면서 물의 흐름이 유연하고 수압의 변화를 쉽게 감지할 수 있는 반구가이드 구조가 있는 체크밸브 고정프레임;
   상기 중심몸체 제2영역에 있는 센서뭉치;
   상기 중심몸체 제3영역 공간에서, 90° 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 볼밸브가 있는 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 관연결부는 내부에 나사로 연결할 수 있는 나사구조 또는 외부에 후렌지와 후렌지링이 있는 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 실링부재는 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 센서뭉치는 아날로그 압력게이지와 압력을 센싱하여 전기적인 신호로 제어부로 보내는 센서가 있는 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브.
6. 제 1항에 있어서, 상기 중심몸체는 금형으로 제작된 한 몸체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브.
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서, 상기 볼밸브는 볼밸브 몸체와 핸들을 연결하는 스템, 핸들과 스템을 결합 조이는 조임너트, 90° 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 핸들이 있는 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브.
9. 제 1항에 있어서, 상기 볼밸브는 재질이 테프론인 제2 실링부재가 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브.
10. 흡입해더와 급수해더 사이에 복수개의 펌프가 병렬로 연결되는 부스터 펌프 시스템에 있어서, 급수해더와 복수개의 펌프 사이에,
    외형 및 내부 공간이 장구통 형상을 가지고 있으면서 제2영역을 중심으로 제1영역과 제3영역이 좌우 대칭형 구조이며 제1 영역에는 체크밸브, 제2 영역에는 센서뭉치 및 제3영역에는 볼밸브가 설치되는 중심몸체;
    상기 중심몸체 제1영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제1 관연결부;
    상기 중심몸체 제3영역 측면에 나사구조로 결합되어 관을 연결할 수 있는 구조를 갖는 제2 관연결부;
    상기 제1 관연결부 내부측면에서 체크밸브 개폐 유동체가 충돌하면서 발생하는 충격이나 소음을 최소화 시키며 누수를 방지하는 제1 실링부재;
    상기 제1 실링부재와 이격되거나 접하면서 유체를 통과시키고 역류를 방지하기 위해, 전면은 유방형 형상을 갖고 후방은 반구형 홈과 중앙에 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 구조를 갖는 체크밸브 개폐유동체;
    상기 제1영역 내부에 고정되고 전면은 체크밸브 유동체가 유동되고 측면에 유체가 유동되는 유통홀이 있고 후면 중앙은 상기 탄성용수철을 끼워 설치할 수 있는 구조가 관통되는 관통홀이 있고, 유체의 역류 시 유체를 4방으로 분산시키는 4개의 기둥가이드 와 45° 경사면을 갖고 역류 시 유체를 경사부를 따라 분산시켜 역류압을 줄이며, 상기 개폐 유동체 전면이 가지고 있는 완만한 유방형 구조면과 45° 경사면을 갖는 반구가이드 면이 합해지면서 물의 흐름이 유연하고 수압의 변화를 쉽게 감지할 수 있는 반구가이드 구조가 있는 체크밸브 고정프레임;
    상기 중심몸체 제2영역에 있는 센서뭉치;
    상기 중심몸체 제3영역 공간에서, 90° 회전만으로 유체의 흐름을 전폐, 전개 가능하게 하는 볼밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브가 있는 부스터 펌프 시스템.
11. 제 10항에 있어서, 상기 센서뭉치는 아날로그 압력게이지와 압력을 센싱하여 전기적인 신호로 펌프시스템 제어부로 보내는 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브와 볼밸브가 융합된 일체형 체크밸브 볼밸브가 있는 부스터 펌프 시스템.
12. 삭제

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