KR100274656B1 - Ball valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼 밸브(ball valve)에 관한 것으로, 별도의 실런트(sealant)를 주입하지 않고서도 볼과 시트 사이의 기밀을 유지할 수 있음과 아울러 볼을 적은 힘으로도 간편하게 회전시켜 개폐할 수 있는 볼 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a ball valve (ball valve), which can maintain the airtight between the ball and the seat without injecting a separate sealant (ball valve) and the ball can be easily opened and closed by rotating the ball with a small force It is about a valve.
종래 볼 밸브는 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이 내부에 볼작동공간이 형성되고 이 볼작동공간의 양측에 유입구와 유출구가 형성된 밸브 본체와, 상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 연통시킬 수 있는 밸브공이 천공된 밸브볼로 구성되어 상기 밸브볼을 회동시켜 밸브공이 양측 유입구와 유출구를 연통시키도록 하면 열리고 상기 밸브공의 중심축선이 상기 유입구와 유출구의 중심축선에 대하여 직각을 이루도록 하면 유입구와 유출구가 차단되어 닫히도록 구성되어 있다.13 to 15 is a conventional ball valve is formed in the ball operating space therein and the valve body is formed in the inlet and outlet on both sides of the ball operating space, rotatably installed in the ball operating space The valve ball which can communicate the inlet and the outlet is composed of a perforated valve ball, and when the valve ball is rotated so that the valve ball communicates with both inlet and outlet, the central axis of the valve hole is in the center axis of the inlet and the outlet. When formed at a right angle with respect to the inlet and outlet is configured to close.
이러한 볼 밸브는 밸브 본체의 구조에 따라 사이드 엔트리 방식 볼 밸브(side entry type ball valve)와, 탑 엔트리 방식 볼 밸브(top entry type ball valve)로 구분된다.The ball valve is classified into a side entry type ball valve and a top entry type ball valve according to the structure of the valve body.
사이드 엔트리 방식이란 밸브볼을 밸브 본체의 일측으로부터 삽입하여 조립한다는 의미이며, 탑 엔트리 방식이란 밸브볼을 밸브 본체의 상부로부터 삽입하여 조립한다는 의미이다.The side entry method means to assemble the valve ball by inserting it from one side of the valve body, and the top entry method means to assemble the valve ball by inserting it from the top of the valve body.
도 9 내지 도 11은 종래 사이드 엔트리 방식 볼 밸브를 보인 것으로, 밸브 본체(10)를 원통형 몸통부(11)와 이 몸통부(11)의 양측에 결합되는 플랜지관(12,13)으로 구성되며, 밸브볼(20)을 조립함에 있어서는 몸통부(11)에 일측 플랜지관(12)만 조립한 상태에서 밸브볼(20)을 몸통부(11)의 일측, 즉 타측 플랜지관(13)이 조립되는 쪽으로부터 볼작동공간으로 삽입한 다음 타측 플랜지관(13)을 조립하고, 몸통부(11)의 상측으로부터 볼 회전수단을 조립하는 것이다.9 to 11 show a conventional side entry type ball valve, and the valve body 10 is composed of a cylindrical body portion 11 and flange pipes 12 and 13 coupled to both sides of the body portion 11. In assembling the valve ball 20, one side of the trunk portion 11, that is, the other flange tube 13, is assembled with the valve ball 20 in a state in which only one flange tube 12 is assembled to the trunk portion 11. Insert into the ball operating space from the side to be assembled to the other flange pipe 13, and to assemble the ball rotating means from the upper side of the body portion (11).
상기 몸통부(11)와 플랜지관(12,13)의 내측단부 사이에 볼작동공간이 형성되고, 양측 플랜지관(12,13)에 유입구(P1)와 유출구(P2)가 각각 형성된다.A ball operation space is formed between the body portion 11 and the inner ends of the flange pipes 12 and 13, and inlets P1 and outlets P2 are formed in both flange pipes 12 and 13, respectively.
상기 플랜지관(12,13)의 내주면에는 대경부(12a,13a)와 소경부(12b,13b)가 형성되며 이들 사이에는 스프링 걸림면(12c,13c)이 형성된다.Large diameter portions 12a and 13a and small diameter portions 12b and 13b are formed on the inner circumferential surfaces of the flange tubes 12 and 13, and spring engaging surfaces 12c and 13c are formed therebetween.
상기 플랜지관(12,13)의 내측단에는 고정나사(14a,15a)에 의햐여 상기 몸통부(11)의 양측에 고정 결합되는 내측 플랜지부(12d,13d)가 형성되고, 외측단에는 배관 파이프 라인(도시되지 않음)를 연결하기 위한 나사관통공(14b,15b)이 천공된 외측 플랜지부(12e,13e)가 형성된다.Inner end portions of the flange tubes 12 and 13 are formed with inner flange portions 12d and 13d fixedly coupled to both sides of the body portion 11 by fixing screws 14a and 15a. Outer flange portions 12e and 13e are formed in which threaded through holes 14b and 15b for connecting a pipeline (not shown) are perforated.
상기 밸브볼(20)은 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 차단하는 외주면부(21)와, 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 연통시키는 밸브공(22)이 천공된 구조로 되어 있다.The valve ball 20 has a structure in which the outer circumferential surface 21 for blocking the inlet P1 and the outlet P2 and the valve hole 22 communicating the inlet P1 and the outlet P2 are perforated. It is.
상기 밸브볼(20)은 상하측의 볼축(23)을 볼작동공간의 내주면에 돌출형성된 고정돌기(24)에 고정핀(24a)으로 고정되며 원형지지공(25a)이 천공된 베어링 플레이트(25)와 이 베어링 플레이트(25)의 원형지지공(25a)의 내주면과 상기 볼축(23)의 외주면 사이에 삽입되는 부시(26)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 것이다.The valve ball 20 is fixed to the ball shaft 23 on the upper and lower sides by a fixing pin 24a to a fixing protrusion 24 protruding from the inner circumferential surface of the ball working space, and a bearing plate 25 having a circular support hole 25a perforated therein. ) And a bush 26 inserted between the inner circumferential surface of the circular support hole 25a of the bearing plate 25 and the outer circumferential surface of the ball shaft 23.
상기 고정돌기(24)는 정사각형의 판체의 중앙에 상기 원형지지공(25a)가 형성된 것으로 상기 원형지지공(25a)의 내경은 볼축(23)의 외경보다 부시(26)의 두께만큼 작게 형성된다. 상기 부시(26)는 통상적으로 마찰부위에 삽입하여 사용하는 황동 등의 재질로 된 것이 사용된다.The fixing protrusion 24 has the circular support hole 25a formed at the center of the square plate, and the inner diameter of the circular support hole 25a is smaller than the outer diameter of the ball shaft 23 by the thickness of the bush 26. . The bush 26 is typically made of a material such as brass used by inserting the friction portion.
상기 볼 회전수단은 조작핸들(27)과, 이 조작핸들(27)의 회전력을 감속시키는 감속기구(28)와, 이 감속기구(28)의 출력축과 상측 볼축(23)을 연결하는 스템(29)으로 구성된다.The ball rotating means includes an operation handle 27, a reduction mechanism 28 for reducing the rotational force of the operation handle 27, and a stem 29 connecting the output shaft and the upper ball shaft 23 of the reduction mechanism 28. It is composed of
상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 한정하는 플랜지관(12,13)의 내주면에는 시트조립체(30,40)가 끼워진다.Sheet assemblies 30 and 40 are fitted to the inner circumferential surfaces of the flange tubes 12 and 13 defining the inlet P1 and the outlet P2.
상기 시트조립체(30,40)는 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 끼워지는 시트링(31,41)과 상기 시트링(31,41)에 결합되어 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 밀착되는 시트(32,42)로 구성된다.The seat assemblies 30 and 40 are coupled to the seat rings 31 and 41 and the seat rings 31 and 41 fitted to the inner circumferential surfaces of the flange tubes 12 and 13, respectively, and the outer circumferential surface portions of the valve ball 20. It consists of the sheets 32 and 42 in close contact with 21.
상기 시트링(31,41)은 그 외주면에 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 형성되는 대경부(12a,13a) 및 소경부(12b,13b)에 대응하는 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)가 형성되고, 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)의 사이에는 후술하는 가압스프링(34,44)이 걸리는 스프링 걸림면(31c,41c)가 형성되며, 그 외측단에는 유입구(P1)와 유출구(P2)측 유체 압력이 걸리는 가압면(31d,41d)이 형성되고, 그 내측단에는 상기 시트(32,42)가 결합됨과 아울러 밸브가 열렸을 때 밸브공(22)의 내부를 흐르는 유체의 압력이 걸리는 경사면(31e,41e)이 형성된다.The seat rings 31 and 41 correspond to the large diameter portions 12a and 13a and the small diameter portions 12b and 13b formed on the inner circumferential surfaces of the flange pipes 12 and 13 on the outer circumferential surfaces thereof. And small diameter portions 31b and 41b are formed, and between the large diameter portions 31a and 41a and the small diameter portions 31b and 41b, the spring engaging surfaces 31c and 41c, which are to be described below, are applied to the pressing springs 34 and 44. At the outer end thereof, pressurization surfaces 31d and 41d are formed to receive the fluid pressure on the inlet P1 and the outlet P2, and the seats 32 and 42 are coupled to the inner end thereof, and a valve may be opened. Inclined surfaces 31e and 41e are formed when the pressure of the fluid flowing inside the valve hole 22 is applied.
상기 시트링(31,41)의 소경부(31b,41b)의 외주면에는 상기 플랜지관(12,13)의 소경부(12b,13b)에 밀착되어 기밀을 유지하기 위한 오링(33,43)이 끼워져 있다.On the outer circumferential surfaces of the small diameter portions 31b and 41b of the seat rings 31 and 41, O-rings 33 and 43 are in close contact with the small diameter portions 12b and 13b of the flange pipes 12 and 13 to maintain airtightness. It is fitted.
상기 시트링(31,41)의 스프링 걸림면(31c,41c)과 플랜지관(12,13)의 스프링 걸림면(12c,13c)의 사이에는 가압스프링(34,44)이 각각 장전되어 있다.Pressing springs 34 and 44 are loaded between the spring engaging surfaces 31c and 41c of the seat rings 31 and 41 and the spring engaging surfaces 12c and 13c of the flange tubes 12 and 13, respectively.
상기 가압면(31d,41d)의 두께 A와 상기 경사면(31e,41e)의 수직투영길이 B와 시트링(31,41)의 내측단 두께에서 상기 수직투영길이 B를 뺀 두께 D와 시트링(31,41)의 내측단 두께에서 상기 가압면(31d,41d)의 두께 A를 뺀 두께 C는 A + C = B + D, A > B, D > C > A의 관계를 가지며, 유입구(P1)와 유출구(P2) 및 밸브공(22)내에서의 유체 압력이 동일할 경우 유입구(P1)와 유출구(P2)측 유체에 의하여 상기 가압면(31d,41d)에 작용하는 압력 Pa와 가압스프링(34,44)의 탄성력 Ps 및 상기 경사면(31e,41e)에 작용하는 압력 Pb의 관계는 Pa + Ps > Pb의 관계를 가지도록 구성되어 있다.Thickness D and seat ring subtracting the vertical projection length B from the thickness A of the pressing surfaces 31d and 41d, the vertical projection length B of the inclined surfaces 31e and 41e, and the inner end thicknesses of the seat rings 31 and 41, The thickness C subtracting the thickness A of the pressing surfaces 31d and 41d from the thickness of the inner ends of the layers 31 and 41 has a relationship of A + C = B + D, A> B, D> C> A, and the inlet (P1). ) And the outlet pressure P2 and the pressure in the valve hole 22 are the same, the pressure Pa and the pressure spring acting on the pressure surfaces 31d and 41d by the fluid at the inlet P1 and the outlet P2. The relationship between the elastic force Ps of the 34 and 44 and the pressure Pb acting on the inclined surfaces 31e and 41e is configured to have a relationship of Pa + Ps> Pb.
이러한 종래의 볼 밸브는 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이 밸브가 열린 상태에서는 유입구(P1)에서 밸브볼(20)의 밸브공(22)을 통해 유출구(P2)에 이르는 유로상의 유체의 압력 Po는 동일하게 된다.Such a conventional ball valve is a pressure of the fluid on the flow path from the inlet (P1) to the outlet (P2) through the valve hole 22 of the valve ball 20 in the open state as shown in Figs. Po becomes the same.
따라서 상류(up-stream)측인 유입구(P1)측 시트링(31)의 가압면(31d)에 걸리는 압력 Poau(= Po × A)와 하류(down-stream)측인 유출구(P2)측 시트링(41)의 가압면(41d)에 걸리는 압력 Poad(= Po × A)은 동일하게 되고, 또한 유입구(P1)측 시트링(31)의 경사면(31e)에 걸리는 압력 Pobu(= Po × B)와 유출구(P2)측 시트링(41)의 경사면(41e)에 걸리는 압력 Pobd(= Po × B)도 같게 된다.Therefore, the pressure Poau (= Po × A) applied to the pressing surface 31d of the inlet P1 side seat ring 31 on the upstream side and the outlet ring P2 side on the outlet side downstream (downstream) ( The pressure Poad (= Po × A) applied to the pressing surface 41d of 41 becomes the same, and the pressure Pobu (= Po × B) applied to the inclined surface 31e of the seat ring 31 on the inlet P1 side is the same. The pressure Pobd (= Po × B) applied to the inclined surface 41e of the outlet ring P2 side seat ring 41 is also the same.
이때 가압면(31a,41a)의 면적 A는 경사면(31b,41b)의 면적 B보다 크므로 Poau > Pobu, Poad > Pobd로 되며, 유입구(P1)측 시트링(31)에 결합된 시트(32)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력은 (Poau + Posu) - Pobu로 되고 유출구(P2)측 시트링(41)에 결합된 시트(42)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력은 (Poad + Posd) - Pobd로 된다.At this time, the area A of the pressing surfaces 31a and 41a is larger than the area B of the inclined surfaces 31b and 41b, so that Poau> Pobu, Poad> Pobd, and the sheet 32 coupled to the inlet P1 side seating 31. ) And the contact force between the outer circumferential surface 21 of the valve ball 20 is (Poau + Posu)-Pobu and the outer circumferential surface of the seat 42 and the valve ball 20 coupled to the seat ring 41 on the outlet P2 side. The adhesion between the sections 21 is (Poad + Posd)-Pobd.
즉, 밸브가 열린 상태에서는 밸브볼(20)과 시트(32,42)간의 밀착력이 유입구(P1)측과 유출구(P2)측에서 동일한 압력으로 되는 것이다.That is, in the open state of the valve, the adhesion between the valve ball 20 and the seats 32 and 42 becomes the same pressure on the inlet P1 side and the outlet P2 side.
한편, 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 유입구(P1)측 유로와 유출구(P2)측 유로가 밸브볼(20)에 의하여 차단되어 있으므로 상류측인 유입구(P1)측 유로내의 유체의 압력 Pcu는 유출구(P2)측 유로내의 유체의 압력 Pcd보다 크게 된다.On the other hand, when the ball valve is closed, the inlet P1 side flow path and the outlet P2 side flow path are blocked by the valve ball 20, so the pressure Pcu of the fluid in the upstream side inlet P1 side flow path is the outlet port P2. Is larger than the pressure Pcd of the fluid in the side flow path.
따라서 유입구(P1)측 시트링(31)의 가압면(31d)에 걸리는 압력 Pcau(= Pcu × A)는 유출구(P2)측 시트링(41)의 가압면(41d)에 걸리는 압력 Pcad(= Pcd × A)보다 크게 되며, 또한 유입구(P1)측 시트링(31)의 경사면(31e)에 걸리는 압력 Pcbu(= Pcu × B)는 상기 유입구(P1)측 시트링(31)의 가압면(31d)에 걸리는 압력 Pcau보다 작고 유출구(P2)측 시트링(41)의 경사면(41e)에 걸리는 압력 Pcbd(Pcd × B)는 상기 유출구(P2)측 시트링(41)의 가압면(41d)에 걸리는 압력 Pcad보다 작으므로 유입구(P1)측 시트(32)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력 (Pcau + Pcsu) - Pcbu은 유출구(P2)측 시트(42)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력 (Pcad + Pcsd) - Pcbd보다 크게 된다.Therefore, the pressure Pcau (= Pcu x A) applied to the pressing surface 31d of the inlet P1 side seating ring 31 is the pressure Pcad (=) applied to the pressing surface 41d of the outlet ring P2 side seating 41. The pressure Pcbu (= Pcu × B), which is larger than Pcd × A, and is applied to the inclined surface 31e of the inlet P1 side seating ring 31, is the pressure surface of the inlet P1 side seating ring 31. The pressure Pcbd (Pcd x B) smaller than the pressure Pcau applied to 31d) and applied to the inclined surface 41e of the seat ring 41 on the outlet port P2 side is the pressing surface 41d of the seat ring 41 on the outlet port P2 side. Pressure smaller than the pressure Pcad, the adhesion between the inlet (P1) seat 32 and the outer circumferential portion 21 of the valve ball 20 (Pcau + Pcsu)-Pcbu is the outlet 42 of the seat (42) and the valve ball. The adhesion between the outer circumferential surface portions 21 of (20) (Pcad + Pcsd)-becomes larger than Pcbd.
이러한 작용에 의하여 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 상류측인 유입구(P1)측에서의 압력 Pcu가 하류측이 유출구(P2)측에서의 압력 Pcd보다 크므로 상류측인 유입구(P1)측에서 시트(32)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력이 크게 되어 이 부분에서의 내부 누설이 방지되는 것이다.Due to this action, since the pressure Pcu at the upstream inlet P1 side is larger than the pressure Pcd at the downstream outlet P2 side in the state where the ball valve is closed, the seat 32 and the valve ball at the upstream inlet P1 side The adhesion between the outer circumferential surface portions 21 of 20 is increased to prevent internal leakage at this portion.
여기서 내부 누설이란 볼 밸브가 닫힌 상태에서 상류측인 유입구(P1)측과 하류측이 유출구(P2)측간의 누설을 말한다. 즉, 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 유입구(P1)측 유체가 볼작동공간을 통하여 유출구(P2)측으로 흐르는 것이 완전히 차단되어야 하는데 이러한 흐름이 발생되는 상태를 말하는 것이다.Here, the internal leakage refers to the leakage between the inlet port P1 side upstream and the outlet port P2 side upstream when the ball valve is closed. That is, in the state in which the ball valve is closed, the fluid flowing from the inlet (P1) side to the outlet (P2) side through the ball operating space must be completely blocked.
그러나 종래의 볼 밸브에서는 사용에 따라 시트(32,42) 등이 손상되었을 경우 가압면(31d,41d)에 작용하는 압력과 가압스프링(34,44)의 탄성력을 합한 힘에 의해서도 시트(32,42)와 밸브볼(20)을 밀착시킬 수 없게 되어 내부 누설이 발생하게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional ball valve, when the seats 32, 42 and the like are damaged by use, the seats 32, 32 and 44 may also be formed by the combined force of the pressure acting on the pressure surfaces 31d and 41d and the elastic force of the pressure springs 34 and 44. 42) and the valve ball 20 can not be brought into close contact there was a problem that the internal leakage occurs.
또한 종래에는 이와 같은 내부 누설이 방지하거나 누설이 발생되었을 경우 시트(32,42)와 밸브볼(20)사이에 고점도 그리스(greese) 등의 실런트(sealant)를 주입하는 것 외에는 내부 누설을 방지하는 방법이 없었다.In addition, in order to prevent such internal leakage or to prevent internal leakage except injecting a sealant such as high viscosity grease between the seats 32 and 42 and the valve ball 20 when leakage occurs. There was no way.
즉, 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이 상기 플랜지관(12,13)의 외주벽에 실런트 주입구(16a,17a)를 형성하고 상기 시트링(31,41)에는 일단이 상기 실런트 주입구(16a,17a)와 연결됨과 아울러 타단은 상기 경사면(31e,41e)에서 개구되는 실런트 주입통로(16b,17b)를 형성하여 경사면(31e,41e)과 시트(32,42) 및 밸브볼(20)사이에 실런트를 주입하도록 하고 있다.That is, as shown in FIGS. 9 to 11, sealant injection holes 16a and 17a are formed on the outer circumferential walls of the flange tubes 12 and 13, and one end of the sealant injection holes 16a is formed in the seat rings 31 and 41. , 17a) and the other end form sealant injection passages 16b and 17b which are opened at the inclined surfaces 31e and 41e, between the inclined surfaces 31e and 41e and the seats 32 and 42 and the valve ball 20. Inject the sealant into the
또한 상기 실런트 주입구(16a,17a)내에는 주입되는 실런트가 역류하는 것을 방지하기 위하여 체크밸브(16c,17c)가 설치된다.In addition, check valves 16c and 17c are installed in the sealant injection holes 16a and 17a to prevent the injected sealant from flowing backward.
그러나 이와 같이 시트링(31,41)과 밸브볼(20)사이에 실런트를 주입하는 방법은 볼 밸브가 설치되는 배관 내부의 유체가 실런트와 반응하는 유체인 경우, 예컨대 염소가스 등 반응성 매체인 경우에는 실런트를 주입하더라도 유체와의 반응에 의하여 실링 효과를 얻을 수 없음과 아울러 안전상의 이유로 이러한 방법을 금지하고 있으므로 내부 누설을 차단하거나 최소화할 수 없게 되는 문제점이 있었다.However, the method of injecting the sealant between the seat rings 31 and 41 and the valve ball 20 is a case in which the fluid inside the pipe where the ball valve is installed is a fluid that reacts with the sealant, for example, a reactive medium such as chlorine gas. In this case, even though the sealant is injected, the sealing effect is not obtained by the reaction with the fluid, and for safety reasons, such a method is prohibited, thereby preventing or minimizing the internal leakage.
또한 종래의 탑 엔트리 방식 볼 밸브의 밸브 본체가 경우 각각 유입구와 유출구를 가지며 서로 결합되었을 때 그 내부에 볼작동공간이 형성되며 이 볼작동공간의 상부에 볼을 삽입하기 위한 개구부가 형성된 한쌍의 플랜지형 몸통부와, 상기 개구부를 복개하는 커버로 구성되는 바, 볼작동공간에 회전가능하게 설치된 밸브볼을 해체하기 위하여는 양측 플랜지형 몸통부를 파이프 라인에서 해체함과 아울러 양측 플랜지형 몸통부를 해체하여야만 비로소 밸브볼과 시트를 해체할 수 있으므로 그 작업이 번거롭게 되는 문제점이 있었다.In addition, when the valve body of the conventional top entry type ball valve has an inlet and an outlet, respectively, when it is combined with each other, a ball operating space is formed therein, and a pair of plans formed with an opening for inserting a ball in the upper portion of the ball operating space. Consisting of the terrain body and the cover covering the opening, in order to disassemble the valve ball rotatably installed in the ball operation space, both the flanged body parts must be dismantled from the pipeline and both flanged body parts must be dismantled. Since the valve ball and the seat can be dismantled, there is a problem that the work is cumbersome.
본 발명의 목적은 실런트를 사용하지 않고서도 내부 누설을 확실하게 차단하거나 최소화할 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.It is an object of the present invention to provide a ball valve that can reliably block or minimize internal leakage without the use of sealants.
본 발명의 다른 목적은 유입구측 압력과 유출구측 압력의 차압이 매우 큰 경우에도 밸브볼을 손쉽게 회전시킬 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ball valve that can easily rotate the valve ball even when the pressure difference between the inlet side pressure and the outlet side pressure is very large.
본 발명의 또 다른 목적은 밸브볼을 회전시켜 밸브를 열지 않고서도 일정량의 유체를 유입구측에서 유출구측으로 유동시킬 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.It is another object of the present invention to provide a ball valve which allows a certain amount of fluid to flow from the inlet side to the outlet side without rotating the valve ball to open the valve.
본 발명의 또 다른 목적은 탑 엔트리 방식 볼 밸브에 적용하였을 때 플랜지형 몸통부와 파이프 라인을 해체하지 않고서도 밸브볼과 시트를 간편, 용이하게 해체해낼 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ball valve that can be easily and easily dismantled valve ball and seat without dismantling the flanged body and the pipeline when applied to the top entry type ball valve.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 볼 밸브의 일 실시례를 보인 것으로,1 to 5 show an embodiment of a ball valve according to the present invention,
도 1은 본 발명에 의한 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an open state of a ball valve according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 볼 밸브의 닫힌 상태를 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a closed state of the ball valve according to the present invention.
도 3은 도 2의 B-B선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
도 4는 도 1의 A부 확대도.4 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1;
도 5는 도 4의 C부 확대도.5 is an enlarged view of a portion C of FIG. 4;
도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 볼 밸브의 다른 실시례를 보인 것으로,6 to 8 show another embodiment of the ball valve according to the present invention,
도 6은 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.6 is a longitudinal sectional view showing an open state of a ball valve.
도 7은 도 6의 D부 확대도.7 is an enlarged view of a portion D of FIG. 6;
도 8은 도 7의 E부 확대도.8 is an enlarged view of a portion E of FIG. 7;
도 9 내지 도 12는 본 발명에 의한 볼 밸브의 또 다른 실시례를 보인 것으로,9 to 12 show another embodiment of the ball valve according to the present invention,
도 9는 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.9 is a longitudinal sectional view showing an open state of a ball valve.
도 10 내지 도 12는 밸브볼을 해체해 내는 과정을 보인 부분 확대 단면도.10 to 12 is a partially enlarged cross-sectional view showing a process of dismantling the valve ball.
도 13은 종래 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.Figure 13 is a longitudinal sectional view showing an open state of a conventional ball valve.
도 14은 도 13의 F부 확대도.14 is an enlarged view of a portion F of FIG. 13;
도 15는 도 14의 G부 확대도.15 is an enlarged view of a portion G of FIG. 14;
**도면의주요부분에대한부호의설명**** description of the symbols for the main parts of the drawings **
10,10' : 밸브 본체 11 : 몸통부10,10 ': valve body 11: body
12,13 : 플랜지관 12',13' : 플랜지관형 몸통부12,13: Flange pipe 12 ', 13': Flange tube body
12a,13a,12'a,13'a : 대경부 12b,13b,12'b,13'b : 소경부12a, 13a, 12'a, 13'a: Large diameter part 12b, 13b, 12'b, 13'b: Small diameter part
12c,13c,12'c,13;c : 스프링 걸림면 19 : 커버12c, 13c, 12'c, 13; c: spring engaging surface 19: cover
20 : 밸브볼 21 : 외주면부20: valve ball 21: outer peripheral surface portion
22 : 밸브공 23 : 밸브축22: valve hole 23: valve shaft
30,40 : 시트조립체 31,41 : 시트링30,40: Seat assembly 31,41: Seat ring
31a,41a : 대경부 31b,41b : 소경부31a, 41a: Large diameter portion 31b, 41b: Small diameter portion
31c,41c : 스프링 걸림면 31d,41d : 가압면31c, 41c: Spring engaging surface 31d, 41d: Pressing surface
31e,41e : 경사면 31f,41f : 감압면31e, 41e: slope 31f, 41f: pressure reducing surface
34,44 : 가압스프링 51 : 가압유체 공급원34,44: pressurized spring 51: pressurized fluid source
52 : 메인 공급관 52a : 메인 밸브52: main supply pipe 52a: main valve
53,54 : 가압용 공급관 53a,54a : 가압용 밸브53, 54: supply pipe for pressurization 53a, 54a: pressurization valve
55 : 감압용 공급관 55a : 감압용 밸브55: supply pipe for pressure reduction 55a: valve for pressure reduction
56,57 : 바이패스관56,57: Bypass tube
56a,57a : 바이패스 밸브 61,62 : 시트링 고정나사56a, 57a: Bypass valve 61,62: Seat ring set screw
63,64 : 렌치축63,64: Wrench shaft
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원통형 몸통부와 이 몸통부의 양측에 결합되어 내부에 볼작동공간을 형성하며 각각 유입구와 유출구를 한정함과 아울러 내주면에 대경부와 소경부 및 이들 사이의 스프링 걸림면을 가지는 플랜지관으로 되는 밸브 본체와;In order to achieve the object of the present invention, the cylindrical body portion is coupled to both sides of the body portion to form a ball operating space therein, and each defines a inlet and an outlet, as well as a large diameter portion and a small diameter portion, and spring catches therebetween. A valve body comprising a flange pipe having a face;
상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 차단하는 외주면부와 유입구와 유출구를 연결하는 밸브공을 가지는 밸브볼과;A valve ball rotatably installed in the ball operation space and having an outer circumferential surface portion blocking the inlet and outlet and a valve ball connecting the inlet and the outlet;
상기 플랜지관의 대경부와 소경부에 대응하는 대경부와 소경부와, 이들 사이에 형성되는 스프링 걸림면과, 외측단에 형성되는 가압면과, 내측단에 형성되어 밸브관로 내에 임하는 경사면과 내측단에 형성되어 상기 플랜지관의 내주면과 밸브볼의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면을 가지는 시트링과, 이 시트링의 경사면에 결합되어 상기 밸브볼의 외주면부에 접촉되는 시트로 되는 시트조립체와;Large diameter portion and small diameter portion corresponding to the large diameter portion and the small diameter portion of the flange pipe, the spring engaging surface formed between them, the pressing surface formed on the outer end, and the inclined surface and the inner side formed on the inner end in the valve pipe passage A seat ring formed at an end thereof and having a pressure reducing surface facing a space (S2, S3) between the inner circumferential surface of the flange tube and the outer circumferential surface of the valve ball, and a seat coupled to the inclined surface of the seat ring and in contact with the outer circumferential surface portion of the valve ball. A sheet assembly comprising:
상기 시트조립체를 그 시트가 밸브볼의 외주면에 항상 밀착되도록 탄력지지하는 가압스프링과;A pressure spring for elastically supporting the seat assembly such that the seat is in close contact with the outer circumferential surface of the valve ball;
상기 시트링의 대경부와 소경부에 각각 끼워져 플랜지관의 대경부와 소경부에 기밀하게 접촉되는 오링과;O-rings respectively fitted to the large diameter portion and the small diameter portion of the seat ring to be in airtight contact with the large diameter portion and the small diameter portion of the flange tube;
가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브가 제공된다.A pressurized fluid supply source, a main supply pipe connected to the pressurized fluid supply source, and a main valve is installed on the way, one end is connected to the main supply pipe, and the other end is connected to a space formed between the spring engaging surfaces, and a pressurized valve Pressure inlet side and outlet side pressure supply pipe to be installed, one end is connected to the main supply pipe and the other end is connected to the space (S1) formed between the inner peripheral surface of the body portion and the end of the ball shaft, the pressure reducing valve is installed on the way It is provided with a ball valve characterized in that it comprises a; seat pressure adjusting means having a connection pipe for.
또한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내측단부에 볼작동공간이 형성되고 이 볼작동공간의 상단에 개구부가 형성되며 각각 유입구와 유출구를 한정하는 한쌍의 플랜지관형 몸통부와, 상기 몸통부의 개구부를 복개하는 커버로 되는 밸브본체와;In addition, to achieve the object of the present invention, a ball operation space is formed at the inner end and an opening is formed at the upper end of the ball operation space, and a pair of flanged tubular body portions defining inlets and outlets, respectively, and the opening of the body portion is covered. A valve body comprising a cover;
상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 차단하는 외주면부와 유입구와 유출구를 연결하는 밸브공을 가지는 밸브볼과;A valve ball rotatably installed in the ball operation space and having an outer circumferential surface portion blocking the inlet and outlet and a valve ball connecting the inlet and the outlet;
상기 플랜지관의 대경부와 소경부에 대응하는 대경부와 소경부와, 이들 사이에 형성되는 스프링 걸림면과, 외측단에 형성되는 가압면과, 내측단에 형성되어 밸브관로 내에 임하는 경사면과 내측단에 형성되어 상기 플랜지관의 내주면과 밸브볼의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면을 가지는 시트링과, 이 시트링의 경사면에 결합되어 상기 밸브볼의 외주면부에 접촉되는 시트로 되는 시트조립체와;Large diameter portion and small diameter portion corresponding to the large diameter portion and the small diameter portion of the flange pipe, the spring engaging surface formed between them, the pressing surface formed on the outer end, and the inclined surface and the inner side formed on the inner end in the valve pipe passage A seat ring formed at an end thereof and having a pressure reducing surface facing a space (S2, S3) between the inner circumferential surface of the flange tube and the outer circumferential surface of the valve ball, and a seat coupled to the inclined surface of the seat ring and in contact with the outer circumferential surface portion of the valve ball. A sheet assembly comprising:
상기 시트조립체를 그 시트가 밸브볼의 외주면에 항상 밀착되도록 탄력지지하는 가압스프링과;A pressure spring for elastically supporting the seat assembly such that the seat is in close contact with the outer circumferential surface of the valve ball;
상기 시트링의 대경부와 소경부에 각각 끼워져 플랜지관의 대경부와 소경부에 기밀하게 접촉되는 오링과;O-rings respectively fitted to the large diameter portion and the small diameter portion of the seat ring to be in airtight contact with the large diameter portion and the small diameter portion of the flange tube;
가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브가 제공된다.A pressurized fluid supply source, a main supply pipe connected to the pressurized fluid supply source, and a main valve is installed on the way, one end is connected to the main supply pipe, and the other end is connected to a space formed between the spring engaging surfaces, and a pressurized valve Pressure inlet side and outlet side pressure supply pipe to be installed, one end is connected to the main supply pipe and the other end is connected to the space (S1) formed between the inner peripheral surface of the body portion and the end of the ball shaft, the pressure reducing valve is installed on the way It is provided with a ball valve characterized in that it comprises a; seat pressure adjusting means having a connection pipe for.
상기 플랜지형 몸통부에는 상기 시트링을 후퇴한 상태로 고정하는 시트링 고정나사가 나사결합되고, 상기 커버에는 상기 시트링 고정나사를 돌릴 수 있는 렌치축이 회전 가능하게 설치된다.The flange-shaped body portion is screwed with a seat ring fixing screw for fixing the seat ring in a retracted state, the cover shaft is rotatably installed a wrench shaft for turning the seat ring fixing screw.
또한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원통형 몸통부와 이 몸통부의 양측에 결합되어 내부에 볼작동공간을 형성하며 각각 유입구와 유출구를 한정함과 아울러 내주면에 대경부와 소경부 및 이들 사이의 스프링 걸림면을 가지는 플랜지관으로 되는 밸브 본체와;In addition, in order to achieve the object of the present invention is coupled to the cylindrical body and the both sides of the body to form a ball operating space therein and limit the inlet and outlet, respectively, as well as the large diameter and the small diameter and the spring caught between them A valve body comprising a flange pipe having a face;
상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 차단하는 외주면부와 유입구와 유출구를 연결하는 밸브공을 가지는 밸브볼과;A valve ball rotatably installed in the ball operation space and having an outer circumferential surface portion blocking the inlet and outlet and a valve ball connecting the inlet and the outlet;
상기 플랜지관의 대경부와 소경부에 대응하는 대경부와 소경부와, 이들 사이에 형성되는 스프링 걸림면과, 외측단에 형성되는 가압면과, 내측단에 형성되어 밸브관로 내에 임하는 경사면과 내측단에 형성되어 상기 플랜지관의 내주면과 밸브볼의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면을 가지는 시트링과, 이 시트링의 경사면에 결합되어 상기 밸브볼의 외주면부에 접촉되는 시트로 되는 시트조립체와;Large diameter portion and small diameter portion corresponding to the large diameter portion and the small diameter portion of the flange pipe, the spring engaging surface formed between them, the pressing surface formed on the outer end, and the inclined surface and the inner side formed on the inner end in the valve pipe passage A seat ring formed at an end thereof and having a pressure reducing surface facing a space (S2, S3) between the inner circumferential surface of the flange tube and the outer circumferential surface of the valve ball, and a seat coupled to the inclined surface of the seat ring and in contact with the outer circumferential surface portion of the valve ball. A sheet assembly comprising:
상기 시트조립체를 그 시트가 밸브볼의 외주면에 항상 밀착되도록 탄력지지하는 가압스프링과;A pressure spring for elastically supporting the seat assembly such that the seat is in close contact with the outer circumferential surface of the valve ball;
상기 시트링의 대경부와 소경부에 각각 끼워져 플랜지관의 대경부와 소경부에 기밀하게 접촉되는 오링과;O-rings respectively fitted to the large diameter portion and the small diameter portion of the seat ring to be in airtight contact with the large diameter portion and the small diameter portion of the flange tube;
가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관과, 상기 유입구측 가압용 공급관 및 유출구측 가압용 공급관을 연장하여 상기 가압면에 임하며 그 도중에 바이패스 밸브가 설치된 바이패스관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브가 제공된다.A pressurized fluid supply source, a main supply pipe connected to the pressurized fluid supply source, and a main valve is installed on the way, one end is connected to the main supply pipe, and the other end is connected to a space formed between the spring engaging surfaces, and a pressurized valve Pressure inlet side and outlet side pressure supply pipe to be installed, one end is connected to the main supply pipe and the other end is connected to the space (S1) formed between the inner peripheral surface of the body portion and the end of the ball shaft, the pressure reducing valve is installed on the way And a seat pressure regulating means having an inlet side pressurized supply pipe and an outlet side pressurized supply pipe extending to the pressurizing surface, and a bypass tube provided with a bypass valve in the middle thereof. A valve is provided.
이하, 본 발명에 의한 볼 밸브를 첨부 도면에 도시한 실시례에 따라서 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the ball valve by this invention is demonstrated in detail according to the Example shown in an accompanying drawing.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 볼 밸브의 일 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례는 본 발명을 사이드 엔트리 방식 볼 밸브에 적용한 것이다.1 to 5 show an embodiment of the ball valve according to the present invention, which is an embodiment of the present invention is applied to the side entry type ball valve.
본 실시례에서는 도 1에 도시한 바와 같이 볼작동공간과 유입구(P1)와 유출구(P2)가 형성된 밸브 본체(10)와, 상기 볼작동공간내에 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 차단하는 외주면부(21)와 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 연결하는 밸브공(22)이 형성된 밸브볼(20)과, 상기 밸브 본체(10)의 유입구(P1)와 유출구(P2)의 내주측에 설치되는 시트조립체(30,40)와, 상기 시트조립체(30,40)를 밸브볼(20)의 외주면부(21)측으로 가압하는 시트압력조절수단으로 구성된다.In this embodiment, as shown in FIG. 1, the valve body 10 having the ball operating space, the inlet P1, and the outlet P2 is rotatably installed in the ball operating space, and has the inlet P1 and the outlet. A valve ball 20 having an outer circumferential surface 21 for blocking P2 and a valve hole 22 for connecting the inlet P1 and the outlet P2 to each other, and an inlet P1 of the valve body 10. And seat assembly (30, 40) installed on the inner circumferential side of the outlet (P2), and seat pressure adjusting means for pressing the seat assembly (30, 40) toward the outer circumferential surface (21) side of the valve ball (20). .
본 실시례에서는 상기 밸브 본체(10)가 원통형 몸통부(11)와 이 원통형 몸통부(11)의 양측에 결합되는 플랜지관(12,13)으로 구성되며, 상기 원통형 몸통부(11)와 플랜지관(12,13)의 내측단부에 의하여 상기 볼작동공간이 형성되고, 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)는 각각 상기 플랜지관(12,13)에 형성된다.In this embodiment, the valve body 10 is composed of a cylindrical body portion 11 and flange pipes (12, 13) coupled to both sides of the cylindrical body portion 11, the cylindrical body portion 11 and the plan The ball operation space is formed by the inner ends of the branch pipes 12 and 13, and the inlet port P1 and the outlet port P2 are formed in the flange pipes 12 and 13, respectively.
상기 플랜지관(12,13)의 내주면에는 대경부(大徑部)(12a,13a)와 소경부(小徑部)(12b,13b)가 단턱지게 형성되어 그 사이에 후술하는 시트압력조절수단을 구성하는 가압스프링(34,44)의 일단부가 걸리는 스프링 걸림면(12c,13c)이 형성되어 있다.Large diameter portions 12a and 13a and small diameter portions 12b and 13b are formed stepwise on the inner circumferential surfaces of the flange tubes 12 and 13, and the seat pressure adjusting means described later therebetween. Spring engaging surfaces 12c and 13c on which one ends of the pressure springs 34 and 44 constituting the spring are formed are formed.
상기 플랜지관(12,13)의 내측단에는 고정나사(14a,15a)에 의햐여 상기 몸통부(11)의 양측에 고정 결합되는 내측 플랜지부(12d,13d)가 형성되고, 외측단에는 배관 파이프 라인(도시되지 않음)을 연결하기 위한 나사관통공(14b,15b)이 천공된 외측 플랜지부(12e,13e)가 형성된다.Inner end portions of the flange tubes 12 and 13 are formed with inner flange portions 12d and 13d fixedly coupled to both sides of the body portion 11 by fixing screws 14a and 15a. Outer flange portions 12e and 13e are formed in which threaded through holes 14b and 15b for connecting a pipeline (not shown) are perforated.
상기 밸브볼(20)은 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 차단하는 외주면부(21)와, 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 연통시키는 밸브공(22)이 천공된 구조로 되어 있다.The valve ball 20 has a structure in which the outer circumferential surface 21 for blocking the inlet P1 and the outlet P2 and the valve hole 22 communicating the inlet P1 and the outlet P2 are perforated. It is.
상기 밸브볼(20)은 상하측의 볼축(23)을 볼작동공간의 내주면에 돌출형성된 고정돌기(24)에 고정핀(24a)으로 고정되며 원형지지공(25a)이 천공된 베어링 플레이트(25)와 이 베어링 플레이트(25)의 원형지지공(25a)의 내주면과 상기 볼축(23)의 외주면 사이에 삽입되는 부시(26)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 것이다.The valve ball 20 is fixed to the ball shaft 23 on the upper and lower sides by a fixing pin 24a to a fixing protrusion 24 protruding from the inner circumferential surface of the ball working space, and a bearing plate 25 having a circular support hole 25a perforated therein. ) And a bush 26 inserted between the inner circumferential surface of the circular support hole 25a of the bearing plate 25 and the outer circumferential surface of the ball shaft 23.
상기 고정돌기(24)는 도 3에 도시한 바와 같이 정사각형의 판체의 중앙에 상기 원형지지공(25a)가 형성된 것으로 상기 원형지지공(25a)의 내경은 볼축(23)의 외경보다 부시(26)의 두께만큼 작게 형성된다. 상기 부시(26)는 통상적으로 마찰부위에 삽입하여 사용하는 황동 등의 재질로 된 것이 사용된다.As shown in FIG. 3, the fixing protrusion 24 has the circular support hole 25a formed at the center of the square plate, and the inner diameter of the circular support hole 25a is larger than the outer diameter of the ball shaft 23. It is formed as small as the thickness. The bush 26 is typically made of a material such as brass used by inserting the friction portion.
도 1 및 도 2에서는 상기 볼축(23)의 끝단과 몸통부(11)의 내주면 사이의 공간(S1)과, 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21) 외주면 사이의 공간(S2,S3)이 베어링 플레이트(25)에 의하여 차단된 것처럼 도시되어 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이 베어링 플레이트(25)는 외곽 형상이 정사각형으로 되어 있으므로 상기 공간(S1)과 공간(S2,S3)는 통로(a)들을 통하여 서로 연통되어 있는 것이다.1 and 2, the space S1 between the end of the ball shaft 23 and the inner circumferential surface of the body portion 11 and the space S2 and S3 between the outer circumferential surface of the outer circumferential surface portion 21 of the valve ball 20. Although shown as blocked by the bearing plate 25, as shown in Figure 3, since the bearing plate 25 has a square outer shape, the space (S1) and the space (S2, S3) is a passage ( through a) they communicate with each other.
상기 볼 회전수단은 조작핸들(27)과, 이 조작핸들(27)의 회전력을 감속시키는 감속기구(28)와, 이 감속기구(28)의 출력축과 상측 볼축(23a)을 연결하는 스템(29)으로 구성된다.The ball rotating means includes an operation handle 27, a reduction mechanism 28 for reducing the rotational force of the operation handle 27, and a stem 29 connecting the output shaft of the reduction mechanism 28 and the upper ball shaft 23a. It is composed of
상기 시트조립체(30,40)는 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 끼워지는 시트링(31,41)과, 상기 시트링(31,41)에 결합되어 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 밀착되는 시트(32,42)로 구성된다.The seat assemblies 30 and 40 are seat rings 31 and 41 fitted to inner circumferential surfaces of the flange pipes 12 and 13, and outer circumferential surfaces of the valve ball 20 coupled to the seat rings 31 and 41. It consists of the sheets 32 and 42 in close contact with the part 21.
상기 시트링(31,41)은 그 외주면에 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 형성되는 대경부(12a,13a) 및 소경부(12b,13b)에 대응하는 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)가 형성되고 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)의 사이에는 후술하는 시트압력조절수단을 구성하는 가압스프링(34,44)의 타단부가 걸리는 스프링 걸림면(31c,41c)이 형성되며 그 외측단에는 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)에 대향하는 가압면(31d,41d)이 형성되며 내측단에는 상기 시트(32,42)가 끼워지는 경사면(31e,41e)이 형성되고 그 내측단에는 상기 몸통부(11)의 내주면과 밸브볼(20)의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면(31f,41f)이 형성되어 있다.The seat rings 31 and 41 correspond to the large diameter portions 12a and 13a and the small diameter portions 12b and 13b formed on the inner circumferential surfaces of the flange pipes 12 and 13 on the outer circumferential surfaces thereof. And small diameter portions 31b and 41b are formed, and between the large diameter portions 31a and 41a and the small diameter portions 31b and 41b, the other ends of the pressing springs 34 and 44 constituting the seat pressure adjusting means described later are caught. Spring engaging surfaces 31c and 41c are formed, and pressurizing surfaces 31d and 41d facing the inlet P1 and the outlet P2 are formed at the outer end thereof, and the sheets 32 and 42 are fitted at the inner end thereof. The inclined surfaces 31e and 41e are formed, and at the inner end thereof, the pressure reducing surfaces 31f and 41f are formed on the spaces S2 and S3 between the inner circumferential surface of the body portion 11 and the outer circumferential surface of the valve ball 20. have.
상기 경사면(31e,41e)은 항상 유입구(P1)와 유출구(P2)사이의 밸브관로 내에 임하도록 형성된다.The inclined surfaces 31e and 41e are always formed in the valve conduit between the inlet port P1 and the outlet port P2.
상기 시트링(31,41)의 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)의 외주면에는 상기 플랜지관(12,13)의 대경부(12a,13a)와 소경부(12b,13b)의 내주면에 밀착되어 기밀을 유지하기 위한 오링(33a,43a), (33b,43b)이 끼워져 있다.On the outer circumferential surfaces of the large diameter portions 31a and 41a of the seat rings 31 and 41 and the small diameter portions 31b and 41b, the large diameter portions 12a and 13a and the small diameter portions 12b and 13b of the flange tubes 12 and 13 are formed. O-rings 33a and 43a and 33b and 43b are fitted in close contact with the inner circumferential surface of the "
상기 플랜지관(12,13)의 스프링 걸림면(12c,13c)와 시트링(31,41)의 스프링 걸림면(31c,41c)사이에는 상시 시트링(31,41)를 밸브볼(20)측으로 탄력 지지하는 가압스프링(34,44)이 장전되어 있다.Between the spring engaging surfaces 12c and 13c of the flange pipes 12 and 13 and the spring engaging surfaces 31c and 41c of the seat rings 31 and 41, a constant seating ring 31 and 41 is formed between the valve balls 20. The pressure springs 34 and 44 which are elastically supported to the side are loaded.
상기 경사면(31e,41e)은 각각 유입구(P1)과 유출구(P2)에 임하며, 상기 감압면(31f,41f)은 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21)와 플랜지관(12,13)의 내주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하도록 구성된다.The inclined surfaces 31e and 41e correspond to the inlet port P1 and the outlet port P2, respectively, and the pressure reducing surfaces 31f and 41f are the outer circumferential surface portion 21 and the flange pipes 12 and 13 of the valve ball 20, respectively. It is configured to face the space (S2, S3) between the inner peripheral surface of the.
상기 시트압력조절수단은 상기 가압유체 공급원(51)과, 상기 가압유체 공급원(51)에 연결되며 도중에 메인 밸브(52a)가 설치된 메인 공급관(52)과, 상기 메인 공급관(52)에 일단이 연결되고 타단은 상기 스프링 걸림면(12c,13c)과 (31c,41c)사이의 공간에 연결되며 도중에 각각 가압용 밸브(53a,54a)가 설치되는 가압용 공급관(53,54)과, 상기 메인 공급관(52)에 일단이 연결되고 타단은 상기 몸통부(11)의 내주면과 밸브볼(20)의 외주면 사이를 통해 상기 몸통부(11)의 내주면과 볼축(23b)의 끝단부 사이의 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브(55a)가 설치되는 감압용 연결관(55)으로 구성된다.The seat pressure regulating means is connected to the pressurized fluid supply source 51, the pressurized fluid supply source 51, and a main supply pipe 52 in which a main valve 52a is installed, and one end is connected to the main supply pipe 52. And the other end is connected to the space between the spring engaging surfaces 12c, 13c and 31c, 41c, and pressurizing supply pipes 53, 54, on which pressure valves 53a, 54a are respectively installed, and the main supply pipe. One end is connected to the 52 and the other end is space between the inner circumferential surface of the trunk portion 11 and the outer circumferential surface of the valve ball 20 between the inner circumferential surface of the trunk portion 11 and the end of the ball shaft 23b. It is connected to the) and consists of a pressure reducing connection pipe 55 is installed in the middle of the pressure reducing valve (55a).
상기 가압유체 공급원(51)은 볼 밸브가 연결되는 배관라인내를 흐르는 유체와 반응을 일으키지 않는 유체를 가압하여 공급하는 것으로, 예컨대 배관라인내를 흐르는 유체가 염소 가스인 경우에는 N2가스나 불활성 가스인 Ar가스를 사용할 수 있다.The pressurized fluid source 51 pressurizes and supplies a fluid that does not react with the fluid flowing in the pipe line to which the ball valve is connected. For example, when the fluid flowing in the pipe line is chlorine gas, N 2 gas or inert gas is supplied. Ar gas, which is a gas, may be used.
상기 감압용 연결관(55)은 몸통부(11)의 주벽을 관통하여 상기 공간(S1)에 연결되는 것이다.The pressure reducing connection pipe 55 is connected to the space S1 through the main wall of the body portion 11.
상기 각 밸브(52a,53a,54a,54a)등은 수동조작 밸브와 솔레노이드 밸브중 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.Each of the valves 52a, 53a, 54a, 54a, etc. may be selectively used as necessary among the manual operation valve and the solenoid valve.
이하, 본 실시례에 의한 볼 밸브의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the ball valve according to the present embodiment will be described.
시트(32,42)의 마모에 의한 내부 누설이 발생되지 않은 상태에서는 상기 메인 공급관(52)의 도중에 설치된 메인 밸브(52a)만 닫고 나머지 가압용 공급관(53,54)에 설치된 가압용 밸브(53a,54a)와 감압용 연결관(55)에 설치된 감압용 밸브(55a)를 열어둔 상태로 사용한다.In a state in which internal leakage does not occur due to abrasion of the seats 32 and 42, only the main valve 52a provided in the middle of the main supply pipe 52 is closed, and the pressure valve 53a provided in the remaining pressure supply pipes 53 and 54 is maintained. , 54a) and the pressure reducing valve 55a provided in the pressure reducing connection pipe 55 are used in an open state.
이 상태에서는 종래와 대등하게 시트링(31,41)의 가압면(31d,41d)에 걸리는 압력과 가압스프링(34,44)의 탄성력에 의하여 시트링(31,41)에 결합된 시트(32,42)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 밀착된 상태를 유지하게 되어 내부 누설이 발생되지 않게 된다.In this state, the sheet 32 coupled to the seating rings 31 and 41 by the pressure applied to the pressing surfaces 31d and 41d of the seating rings 31 and 41 and the elastic force of the pressure springs 34 and 44 is equivalent to the conventional art. , 42 is maintained in close contact with the outer circumferential surface portion 21 of the valve ball 20 so that internal leakage does not occur.
사용에 따라 시트(32,42)가 마모되어 내부 누설이 발생될 염려가 있는 경우에는 상기 시트압력조절수단에 의하여 시트(32,42)가 결합된 시트링(31,41)을 가압하는 것에 의하여 시트(32,42)와 밸브볼(20)의 밀착력을 증대시키는 것에 의하여 내부 누설을 방지할 수 있게 된다.When the seats 32 and 42 wear due to use, and there is a risk of internal leakage, by pressing the seat rings 31 and 41 to which the seats 32 and 42 are coupled by the seat pressure adjusting means. Internal leakage can be prevented by increasing the adhesion between the seats 32 and 42 and the valve ball 20.
즉, 감압용 밸브(55a)를 닫고 메인 밸브(52a)와 가압용 밸브(53a,54a)를 열어 가압유체 공급원(51)으로부터 가압유체를 공급하면 가압유체가 메인 공급관(52)과 가압용 공급관(53,54)을 통해 상기 플랜지관(12,13)의 스프링 걸림면(12c,13c)과 시트링(31,41)의 스프링 걸림면(31c,41c) 사이로 공급되어 시트링(31,41)을 밸브볼(20)측으로 가압하게 되므로 시트링(31,41)에 결합된 시트(32,42)는 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 더욱 강하게 밀착되면서 내부 누설을 방지하게 되는 것이다.That is, when the pressure reducing valve 55a is closed and the main valve 52a and the pressure valves 53a and 54a are opened to supply the pressurized fluid from the pressurized fluid supply source 51, the pressurized fluid is supplied to the main supply pipe 52 and the pressurized supply pipe. It is supplied between the spring engaging surfaces 12c and 13c of the flange pipes 12 and 13 and the spring engaging surfaces 31c and 41c of the seat rings 31 and 41 through the 53 and 54 seating rings 31 and 41. ) Is pressed toward the valve ball 20 side, the seats 32 and 42 coupled to the seat rings 31 and 41 are more tightly adhered to the outer circumferential surface 21 of the valve ball 20 to prevent internal leakage. will be.
이때, 가압유체의 압력을 Pf라고 하면 시트링(31,41)의 가압면(31c,41c)의 면적은 C이므로 가압유체에 의하여 스프링 걸림면(31c,41c)에 가해지는 압력 Pfu, Pfd는 Pf × C이 된다.At this time, if the pressure of the pressurized fluid is Pf, the area of the pressurizing surfaces 31c and 41c of the seat rings 31 and 41 is C, so that the pressures Pfu and Pfd applied to the spring engaging surfaces 31c and 41c by the pressurizing fluid are Pf x C is obtained.
따라서 밸브가 닫힌 상태에서 유입구(P1)측 시트링(31)에 가해지는 전체 압력 Ptu는 유입구(P1)측 유체의 압력 Pcu에 의하여 가압면(31d)에 가해지는 압력 Pcau와 상기 가압유체에 의하여 스프링 걸림면(31c)에 가해지는 압력 Pfu를 합한 Pcau + Pfu로 되며, 유출구(P2)측 시트링(41)에 가해지는 전체 압력 Ptd는 유출구(P2)측 유체의 압력 Pcd에 의하여 가압면(41d)에 가해지는 압력 Pcad과 상기 가압유체에 의하여 스프링 걸림면(41c)에 가해지는 압력 Pfd을 합한 Pcad + Pfd로 된다.Therefore, the total pressure Ptu applied to the inlet P1 side seat ring 31 while the valve is closed is caused by the pressure Pcau applied to the pressure surface 31d by the pressure Pcu of the inlet P1 side fluid and the pressurized fluid. It becomes Pcau + Pfu which sums the pressure Pfu applied to the spring engaging surface 31c, and the total pressure Ptd applied to the seating ring 41 at the outlet port P2 is pressurized by the pressure Pcd of the fluid at the outlet P2 side. The pressure Pcad applied to 41d) and the pressure Pfd applied to the spring engaging surface 41c by the pressurized fluid are Pcad + Pfd.
여기서 유입구(P1)측 시트링(31)에 가해지는 전체 압력 Ptu와 유출구(P2)측 시트링(41)에 가해지는 전체 압력 Ptd에서 가압유체에 의하여 가해지는 압력 Pfu와 Pfd는 동일하다고 하더라도 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 상류측인 유입구(P1)측 유체 압력 Pcu가 하류측인 유출구(P2)측 유체 압력 Pcd에 비하여 매우 큰 상태이므로 전체 압력 Ptu는 Ptd보다 매우 크게 된다.The pressure Pfu applied by the pressurized fluid at the total pressure Ptu applied to the inlet P1 side seating ring 31 and the total pressure Ptd applied to the outlet P2 side seating ring 41, When the valve is closed, the upstream inlet P1 side fluid pressure Pcu is much larger than the downstream outlet P2 side fluid pressure Pcd, so the total pressure Ptu becomes much larger than Ptd.
따라서 유체 압력 Pcu가 큰 상류측인 유입구(P1)측에서의 내부 누설을 확실하게 방지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, it is possible to reliably prevent the internal leakage at the inlet port P1 side, which is the upstream side of the fluid pressure Pcu.
한편, 볼 밸브가 닫힌 상태에서 상류측인 유입구(P1)측의 압력이 강하거나 밸브의 손상으로 인하여 밸브볼(20)을 회전시키기 어려운 경우에는 시트링(31,41)의 감압면(31f,41f)에 가해지는 압력을 가압면(31d,41d)에 가해지는 압력 및 스프링(34,44)의 탄성력을 합한 압력보다 크게 하는 것에 의하여 시트링(31,41)이 후퇴하도록 하는 것에 의하여 손쉽게 밸브볼(20)을 회전시켜 열 수 있게 된다.On the other hand, when the pressure on the upstream inlet P1 side is strong while the ball valve is closed or when the valve ball 20 is difficult to rotate due to damage to the valve, the pressure reducing surfaces 31f, The valves are easily retracted by causing the seat rings 31 and 41 to retreat by increasing the pressure applied to 41f) to the pressure applied to the pressing surfaces 31d and 41d and the elastic force of the springs 34 and 44 combined. The ball 20 can be rotated and opened.
즉, 도 2와 같이 볼 밸브가 닫힌 상태에서 유입구측 가압용 밸브(53a)와 감압용 밸브(55a)를 닫고 메인 밸브(52a)와 유출구측 가압용 밸브(54a)를 열어 유출구측 시트링(41)의 스프링 걸림면(41c)에 적어도 유입구측 시트링(31)에 가해지는 전체 압력 Ptu와 유출구측 시트링(41)에 가해지는 전체 압력 Ptd의 차압 ΔPt(= Ptu - Ptd)이상의 압력이 가해지도록 한 상태로 유출구측 가압용 밸브(54a)를 닫는다.That is, as shown in FIG. 2, the inlet-side pressurizing valve 53a and the pressure reducing valve 55a are closed and the main valve 52a and the outlet-side pressurizing valve 54a are opened to open the outlet-side seating ring ( At least the pressure ΔPt (= Ptu − Ptd) of the total pressure Ptu applied to the inlet side seating ring 31 and the total pressure Ptd applied to the outlet side seating ring 41 is applied to the spring engaging surface 41c of the head 41. The outlet side pressurizing valve 54a is closed in the state which made it apply.
감압용 밸브(55a)를 열어 가압유체 공급원(51)의 가압유체를 메인 공급관(52), 감압용 연결관(55), 공간(S1), 공간(S2,S3)를 통해 감압면(31f,41f)에 공급하여 감압면(31f,41f)에 가해지는 압력이 상기 차압 ΔPt로 되도록 한 상태로 감압용 밸브(55a)를 닫는다.Opening the pressure reducing valve 55a opens the pressurized fluid of the pressurized fluid source 51 through the main supply pipe 52, the pressure reducing connecting pipe 55, the space S1, and the spaces S2 and S3. The pressure reducing valve 55a is closed in a state in which the pressure supplied to 41f) and the pressure applied to the pressure reducing surfaces 31f and 41f are set to the differential pressure ΔPt.
메인 공급관(52)를 대기압에 노출시킨 상태에서 메인 밸브(52a)와 유출구측 가압용 밸브(53a)를 열면 공간(S2,S3)이 메인 공급관(52), 감압용 연결관(55), 공간(S1)을 통해 대기압에 노출되고, 스프링 걸림면(31c,41c)에는 가압스프링(34,44)에 의한 탄성력만 작용하는 상태로 된다.When the main valve 52a and the outlet side pressurizing valve 53a are opened while the main supply pipe 52 is exposed to atmospheric pressure, the spaces S2 and S3 form the main supply pipe 52, the pressure reducing connection pipe 55, and the space. Exposed to atmospheric pressure through S1, the spring engaging surfaces 31c and 41c are in a state in which only an elastic force by the pressure springs 34 and 44 acts.
이때 상기 유입구측 시트링(31)의 감압면(31f)에는 상기 차압 ΔPt이상의 압력이 가해지고 있고, 가압면(31d)의 면적 A, 경사면(31e)의 면적 B, 스프링 걸림면(31c)의 면적 C, 감압면(31f)의 면적 D는 B + D > C + A이고, 스프링 걸림면(31c)의 면적 C에 걸리는 압력은 "0"(대기압)이며, 경사면(31e)과 가압면(31d)에 걸리는 압력은 유입구측 유체의 압력 Pcu로 동일하므로 시트링(31)에 가해지는 감압력(Pb + Pd)은 가압력(Pc + Pa + Ps)보다 크게 되어 결국 시트링(31)은 후퇴하게 되고, 이에 따라 시트(32)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)로부터 이격되어 유입구(P1)와 공간(S2,S1)은 서로 연결된 상태로 된다.At this time, a pressure equal to or greater than the differential pressure ΔPt is applied to the depressurization surface 31f of the inlet side seat ring 31, and the area A of the pressing surface 31d, the area B of the inclined surface 31e, and the spring engaging surface 31c are Area C and area D of the pressure reducing surface 31f are B + D> C + A, and the pressure applied to the area C of the spring engaging surface 31c is "0" (atmospheric pressure), and the inclined surface 31e and the pressing surface ( Since the pressure applied to 31d) is the same as the pressure Pcu of the inlet side fluid, the depressurizing force Pb + Pd applied to the seat ring 31 is greater than the pressing force Pc + Pa + Ps, so that the seat ring 31 retreats. Accordingly, the seat 32 is spaced apart from the outer circumferential surface portion 21 of the valve ball 20 so that the inlet port P1 and the spaces S2 and S1 are connected to each other.
이 상태에서 유출구측 가압용 밸브(54a)를 열면 감압용 밸브(55a)만 닫히고 메인 밸브(52a)와 가압용 밸브(53a)가 모두 열린 상태로 되며, 상술한 유입구측 시트링(31)의 경우와 마찬가지로 시트링(41)에 가해지는 감압력(Pb + Pd)은 가압력(Pc + Pa + Ps)보다 크게 되어 결국 시트링(41)도 후퇴하게 되며, 이에 따라 시트(42)가 밸브볼(20)의 외주면부(22)로부터 이격되어 유출구(P2)가 공간(S2)을 통하여 공간(S1)에 연결된다.In this state, when the outlet side pressurizing valve 54a is opened, only the pressure reducing valve 55a is closed and both the main valve 52a and the pressurizing valve 53a are opened, and the inlet side seating ring 31 As in the case, the depressurizing force Pb + Pd applied to the seat ring 41 is greater than the pressing force Pc + Pa + Ps, so that the seat ring 41 also retreats, so that the seat 42 has a valve ball. The outlet port P2 is spaced apart from the outer circumferential surface portion 22 of the 20 and connected to the space S1 through the space S2.
이때 유입구(P1)는 유입구측 공간(S2)을 통해 이미 공간(S1)과 연결되어 있고 유출구(P2)는 유출구측 공간(S3)을 통해 공간(S1)과 연결되므로 결국 유입구(P1)측과 유출구(P2)측은 공간(S2,S1,S3)를 통하여 서로 연결되어 유입구(P1)측 유체가 공간(S2,S1,S3)를 통하여 유출구(P2)측으로 통과하게 된다.At this time, the inlet (P1) is already connected to the space (S1) through the inlet side space (S2) and the outlet (P2) is connected to the space (S1) through the outlet side space (S3), and eventually the inlet (P1) side Outlet (P2) side is connected to each other through the space (S2, S1, S3) so that the fluid inlet (P1) side passes through the space (S2, S1, S3) to the outlet (P2) side.
따라서 유입구측 시트링(31)에 가압력으로 가해지는 전체 압력 Ptu와 유출구측 시트링(41)에 가압력으로 가해지는 전체 압력 Ptd의 차압 ΔPt이 감소되어 밸브볼(20)은 적은 힘으로 회전시켜 열 수 있게 되며, 이에 따라 볼 밸브의 고질적인 단점인 시트(32,42)와 볼(20)의 마모 및 손상을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the differential pressure ΔPt of the total pressure Ptu applied to the inlet side seating ring 31 with the pressing force and the total pressure Ptd applied to the outlet side seating ring 41 with the pressing force is reduced, so that the valve ball 20 is rotated with a small force to open the heat. This can prevent wear and damage of the seats 32 and 42 and the ball 20, which are inherent disadvantages of the ball valve.
이와 같이 하여 밸브를 열어 놓은 상태에서 메인 밸브(52a)를 닫고 감압용 밸브(55a)를 열면, 공간(S1,S2,S3)내의 압력과 스프링 걸림면(31c,41c)에 작용하는 압력은 평형을 이루게 되므로 가압스프링(34,44)의 탄성력에 의하여 시트링(31,41)은 다시 전진하게 되고 시트(32,42)는 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 접촉하게 된다.When the main valve 52a is closed and the pressure reducing valve 55a is opened with the valve open in this manner, the pressure in the spaces S1, S2, S3 and the pressure acting on the spring engaging surfaces 31c, 41c are balanced. Therefore, the seat rings 31 and 41 are advanced again by the elastic force of the pressure springs 34 and 44, and the seats 32 and 42 are in contact with the outer circumferential surface portion 21 of the valve ball 20.
한편, 밸브볼(20)을 회전시켜 다시 닫은 경우에도 메인 밸브(52a)를 닫고 감압용 밸브(55a)를 열면, 공간(S1,S2,S3)내의 압력과 스프링 걸림면(31c,41c)에 작용하는 압력은 평형을 이루게 되므로 가압스프링(34,44)의 탄성력에 의하여 시트링(31,41)이 다시 전진하게 되고 시트(32,42)는 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 접촉하게 되어 유입구(P1)와 유출구(P2)가 차단된다.On the other hand, even when the valve ball 20 is rotated and closed again, when the main valve 52a is closed and the pressure reducing valve 55a is opened, the pressure in the spaces S1, S2 and S3 and the spring engaging surfaces 31c and 41c are closed. Since the acting pressure is in equilibrium, the seat rings 31 and 41 are advanced again by the elastic force of the pressure springs 34 and 44, and the seats 32 and 42 are connected to the outer circumferential surface 21 of the valve ball 20. In contact with the inlet (P1) and the outlet (P2) is blocked.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 볼 밸브의 다른 실시례를 도시하는 것이다.6 to 8 show another embodiment of the ball valve according to the present invention.
본 실시례에서는 상기 시트링(31,41)의 가압면(31d,41d)의 면적 A보다 경사면(31e,41e)의 면적을 넓게 함과 아울러 상기 유입구측 가압용 공급관(53) 및 유출구측 가압용 공급관(54)을 연장하여 상기 가압면(31d,41d)에 임하는 바이패스관(56,57)을 설치하고 이 바이패스관(56,57)의 도중에 바이패스 밸브(56a,57a)를 설치한 것이며, 여타 부분은 상술한 실시례에서와 동일하므로 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.In this embodiment, the area of the inclined surfaces 31e and 41e is wider than the area A of the pressing surfaces 31d and 41d of the seat rings 31 and 41, and the inlet side pressurizing supply pipe 53 and the outlet side pressurization are performed. Bypass pipes 54 and 57 are provided to extend to the pressure surfaces 31d and 41d, and bypass valves 56a and 57a are provided in the middle of the bypass pipes 56 and 57. Since the other parts are the same as in the above-described embodiment, the same reference numerals are given to the same parts.
본 실시례에서는 밸브가 닫힌 상태에서는 메인 밸브(52a)와 감압용 밸브(55a) 및 유출구측 바이패스 밸브(57a)는 열고, 가압용 밸브(53a,54a)와 유입구측 바이패스 밸브(56a)는 닫은 상태에서 사용한다.In this embodiment, the main valve 52a, the pressure reducing valve 55a, and the outlet side bypass valve 57a are opened in the closed state, and the pressure valves 53a and 54a and the inlet side bypass valve 56a are opened. Should be used in the closed state.
이 상태에서는 유입구측 압력이 유입구측 바이패스관(56)과 유입구측 가압용 공급관(53) 및 유출구측 가압용 공급관(54)을 통하여 유출구측 시트링(41)의 스프링 걸림면(41c)에 가해지게 되어 유출구측에서도 시트(42)와 밸브볼(20)의 외주면간의 밀착력이 강화되어 유입구측과 유출구측에서 내부 누설이 확실하게 방지되는 것이다.In this state, the inlet side pressure is applied to the spring engaging surface 41c of the outlet side seat ring 41 through the inlet side bypass pipe 56, the inlet side pressurizing supply pipe 53, and the outlet side pressurizing supply pipe 54. In addition, the adhesion between the seat 42 and the outer circumferential surface of the valve ball 20 is enhanced at the outlet side, so that internal leakage is reliably prevented at the inlet side and the outlet side.
상기한 바와 같이 밸브가 닫힌 상태에서 바이패스 밸브(56a)를 닫고, 바이패스 밸브(57a)를 열면, 유출구측 시트링(31)의 스프링 걸림면(31c)에 가해지는 압력이 유입구측 가압용 공급관(53)과 유출구측 가압용 공급관(54) 및 유출구측 바이패스관(57)을 통하여 유출구(P2)측으로 제거되면서 유입구측 시트링(31)이 후퇴하게 됨과 동시에 유출구측 시트링(41)의 스프링 걸림면(41c)에 가해지던 압력도 유출구측 가압용 공급관(54)과 바이패스관(57)을 통하여 유출구(P2)측으로 제거되고, 유출구측 시트링(41)에는 가압면(41d)와 경사면(41e)에만 유출구측 유체의 압력 Pcd이 가해지는 상태로 되는 바, 이때 경사면(41e)의 면적 B가 가압면(41d)의 면적 A보다 넓게 되어 있으므로 경사면(41e)에 걸리는 압력 Pcbd이 가압면(41d)에 걸리는 압력 Pcad보다 크게 되어 시트링(41)도 후퇴하게 되며, 이에 따라 시트(32,42)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)에서 이격되어 상기 유입구(P1)과 유출구(P2)가 공간(S2,S3)를 통해 연결된 상태로 되므로 유입구(P1)측 유체가 유출구(P2)측으로 통과하게 되고 유입구측과 유출구측에서의 차압 ΔP이 감소된다.As described above, when the bypass valve 56a is closed and the bypass valve 57a is opened while the valve is closed, the pressure applied to the spring engaging surface 31c of the outlet-side seat ring 31 is used for pressurizing the inlet-side. The inlet side seating ring (31) is retracted while being removed to the outlet (P2) side through the supply pipe (53), the outlet side pressurizing supply pipe (54) and the outlet side bypass pipe (57). The pressure exerted on the spring engaging surface 41c of the spring is also removed to the outlet P2 side through the outlet port pressurizing supply pipe 54 and the bypass pipe 57, and the outlet surface seating ring 41 has a press surface 41d. And the pressure Pcd of the outlet-side fluid is applied only to the inclined surface 41e. At this time, since the area B of the inclined surface 41e is wider than the area A of the pressing surface 41d, the pressure Pcbd applied to the inclined surface 41e becomes It becomes larger than the pressure Pcad applied to the pressing surface 41d so that the seat ring 41 also retreats. As a result, the seats 32 and 42 are spaced apart from the outer circumferential surface 21 of the valve ball 20 so that the inlet port P1 and the outlet port P2 are connected to each other through the spaces S2 and S3. The fluid on the P1) side passes to the outlet P2 side and the differential pressure ΔP at the inlet side and the outlet side is reduced.
또한 시트(32,42)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)에서 이격된 상태로 되어 있으므로 밸브볼(20)을 손쉽게 회전시켜 밸브를 열 수 있게 되며, 이에 따라 볼 밸브의 고질적인 단점인 시트(32,42)와 볼(20)의 마모 및 손상을 방지할 수 있게 된다.In addition, since the seats 32 and 42 are spaced apart from the outer circumferential surface portion 21 of the valve ball 20, the valve ball 20 can be easily rotated to open the valve, thereby intrinsic disadvantage of the ball valve. It is possible to prevent wear and damage of the in seats 32 and 42 and the ball 20.
한편, 본 실시례에서는 유입구(P1)와 유출구(P2)가 바이패스관(56,57)와 가압용 공급관(53,54)에 의하여 연결되어 있으므로 볼 밸브가 닫힌 상태에서 밸브볼(20)을 회전시키지 않고서도 바이패스 밸브(56a,57a)를 적절하게 조절하는 것에 의하여 적은 용량의 유체를 유입구(P1)측에서 유출구(P2)측으로 유동시킬 수 있게 되는 것이다.In the present embodiment, since the inlet port P1 and the outlet port P2 are connected by the bypass pipes 56 and 57 and the pressurizing supply pipes 53 and 54, the valve ball 20 is closed while the ball valve is closed. By appropriately adjusting the bypass valves 56a and 57a without rotating, it is possible to flow a small volume of fluid from the inlet port P1 side to the outlet port P2 side.
따라서 대용량의 유체는 밸브볼(20)을 회전시켜서 유동시키고 적은 양의 유체는 바이패스 밸브(56a,57a)에 의하여 유동시키는 것에 의하여 컨트롤 밸브로서도 활용할 수 있는 것이다.Therefore, a large volume of fluid can be used as a control valve by rotating the valve ball 20 and a small amount of fluid by the bypass valves 56a and 57a.
또한 본 실시례에서는 바이패스관(56,57)의 바이패스 밸브(56,57)를 닫은 상태에서는 상술한 실시례에서와 같이 사용될 수도 있는 것이다.In the present embodiment, the bypass valves 56 and 57 of the bypass pipes 56 and 57 may be closed as in the above-described embodiment.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 의한 볼 밸브의 또 다른 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례는 탑 엔트리 방식 볼 밸브에 적용한 것이다.9 to 12 show another embodiment of the ball valve according to the present invention, which is applied to a top entry type ball valve.
본 실시례에서는 밸브 본체(10')가 각각 유입구(P1)와 유출구(P2)를 가지며 서로 결합되었을 때 그 내부에 볼작동공간이 형성되며 이 볼작동공간의 상부에 밸브볼(20)을 삽입하기 위한 개구부(12'f,13'f)가 형성된 한쌍의 플랜지형 몸통부(12',13')와, 상기 개구부(12'f,13'f)를 복개하는 커버(19)로 구성된 것이며, 여타 구성 부분 중 상술한 실시례와 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.In this embodiment, when the valve body 10 'has an inlet port P1 and an outlet port P2, respectively, when the valve body 10' is coupled to each other, a ball operation space is formed therein, and the valve ball 20 is inserted into the ball operation space. And a pair of flanged body parts 12 'and 13' having openings 12'f and 13'f formed therein, and a cover 19 covering the openings 12'f and 13'f. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same part as the above-mentioned embodiment among other component parts, and detailed description is abbreviate | omitted.
상기 커버(19)는 고정나사(19a)에 의하여 플랜지형 몸통부(12',13')에 결합된다.The cover 19 is coupled to the flanged body portions 12 'and 13' by a set screw 19a.
상기 몸통부(12',13')에는 상기 시트링(31,41)을 후퇴한 상태로 고정하는 시트링 고정나사(61,62)가 나사결합되어 있다. 상기 시트링 고정나사(61,62)의 하단은 고정부(61a,62a)로 형성되고, 상기 시트링(31,41)에는 상기 고정부(61a,62a)에 대응하는 고정홈(35,45)이 형성되어 있다. 상기 시트링 고정나사(61,62)의 상단은 사각머리부(61b,62b)로 형성되고, 상기 커버(19)에는 상기 시트링 고정나사(61,62)를 돌리기 위한 렌치축(63,64)이 회전 가능하게 결합되어 있다.Seating fixing screws 61 and 62 for screwing the seat rings 31 and 41 in a retracted state are screwed into the body portions 12 'and 13'. Lower ends of the seat ring fixing screws 61 and 62 are formed with fixing parts 61a and 62a, and the seat rings 31 and 41 have fixing grooves 35 and 45 corresponding to the fixing parts 61a and 62a. ) Is formed. Upper ends of the seat ring fixing screws 61 and 62 are formed with square head portions 61b and 62b, and the cover shaft 19 has wrench shafts 63 and 64 for turning the seat ring fixing screws 61 and 62. ) Is rotatably coupled.
상기 고정부(61a,62a)와 고정홈(35,45)은 원추형으로 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the fixing parts 61a and 62a and the fixing grooves 35 and 45 have a conical shape.
상기 렌치축(63,64)의 하단에는 상기 시트링 고정나사(61,62)의 사각머리부(61b,62b)에 결합되는 사각홈부(63a,64a)가 형성되고, 상단은 렌치 등의 공구를 사용하여 돌릴 수 있도록 사각머리부(63b,64b)가 형성되어 있다.Square grooves 63a and 64a coupled to the square head portions 61b and 62b of the seat ring fixing screws 61 and 62 are formed at the lower ends of the wrench shafts 63 and 64. Square heads (63b, 64b) are formed so that it can be turned using.
65,66은 커버(19)와 렌치축(63,64)간의 기밀을 유지하기 위한 오링이다.65 and 66 are O-rings for maintaining airtightness between the cover 19 and the wrench shafts 63 and 64.
도 10에서는 상기 시트링 고정나사(61,62)와 렌치축(63,64)의 부호를 병기하였다.In FIG. 10, the code | symbol of the said seating set screw 61, 62 and the wrench shaft 63, 64 is shown together.
본 실시례에서 통상적인 밸브의 사용시에는 도 10에 도시한 바와 같이 상기 시트링 고정나사(61,62)의 고정부(61a,62a)가 시트링(31,41)의 고정홈(35,45)에 끼워지지 않고 시트링(31,41)의 대경부(31a,41a)에서 이격된 상태로 하여 시트링(31,41)이 상술한 가압에 의한 전진과 감압에 의한 후퇴 작동할 수 있도록 하는 것이며, 그 개폐 작동과 가압 및 감압 작동은 상술한 도 1 내지 도 5에 도시한 실시례에서와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.In the case of using a conventional valve in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the fixing portions 61a and 62a of the seat ring fixing screws 61 and 62 are fixed grooves 35 and 45 of the seat rings 31 and 41. ) So as to be spaced apart from the large diameter portions 31a and 41a of the seat rings 31 and 41 so that the seat rings 31 and 41 can move forward by the above-mentioned pressure and retreat by pressure reduction. Since the opening and closing operation and the pressurizing and depressurizing operation are the same as in the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 5, detailed description thereof will be omitted.
본 실시례에서는 밸브볼과 시트의 해체를 플랜지형 몸통부(12',13')를 파이프 라인에서 해체하지 않고, 플랜지형 몸통부(12',13')들도 해체하지 않은 상태에서 수행할 수 있는 것이다.In this embodiment, disassembly of the valve ball and the seat is performed without removing the flanged body parts 12 'and 13' from the pipeline and without removing the flanged body parts 12 'and 13'. It can be.
즉, 도 10에 도시한 상태에서 상술한 도 1 내지 도 5의 실시례에서와 같은 감압 작용에 의하여 시트링(31,41)을 도 11와 같이 후퇴시키면 상기 시트링(31,41)의 고정부(35,45)가 시트링 고정나사(61,62)의 고정부(61a,62a)의 직하방에 위치하게 되고, 이 상태에서 상기 커버(19)에 회전 가능하게 설치된 렌치축(63,64)의 사각머리부(63b,64b)에 렌치 등의 공구를 끼워 나사 조임 방향(통상 오른나사이므로 오른쪽)으로 돌리면, 렌치축(63,64)의 사각홈부(63a,64a)에 사각머리부(61b,62b)가 끼워져 있는 시트링 고정나사(61,62)가 조임 방향으로 회전하면서 그 하단의 고정부(61a,62a)가 시트링(31,41)의 고정홈(35,45)에 끼워지게 되어 시트링(31,41)을 후퇴시키는 감압력을 제거하더다도 시트링(31,41)은 후퇴된 상태를 유지하게 된다.That is, in the state shown in FIG. 10, when the seat rings 31 and 41 are retracted as shown in FIG. 11 by the same pressure-reducing action as in the above-described embodiment of FIGS. 1 to 5, the height of the seat rings 31 and 41 is increased. The front and rear parts 35 and 45 are positioned directly below the fixing parts 61a and 62a of the seat ring fixing screws 61 and 62, and in this state, the wrench shafts 63 and rotatably installed on the cover 19 are provided. When a tool such as a wrench is inserted into the square head portions 63b and 64b of 64) and turned in the screw tightening direction (the right side as it is a right hand thread), the square head portion is formed into the square groove portions 63a and 64a of the wrench shafts 63 and 64. As the seat ring fixing screws 61 and 62 with 61b and 62b inserted therein rotate in the tightening direction, the fixing portions 61a and 62a at the lower ends thereof are fixed to the fixing grooves 35 and 45 of the seat rings 31 and 41. Even if the pressure reducing force for retracting the seat rings 31 and 41 is eliminated, the seat rings 31 and 41 remain in the retracted state.
이후, 커버고정나사(19a)를 풀어내어 커버(19)를 해체하더라도 도 12에 도시한 바와 같이 시트링(31,41)은 시트링 고정나사(61,62)에 의하여 후퇴된 상태로 유지되어 있으며, 이 상태에서 밸브볼(20)을 상기 개구부(12'f',13'f)를 통하여 인출해 냄으로써 밸브볼(20)을 해체할 수 있다.Thereafter, even if the cover fixing screw 19a is released and the cover 19 is disassembled, the seat rings 31 and 41 are held in the retracted state by the seat ring fixing screws 61 and 62, as shown in FIG. In this state, the valve ball 20 can be disassembled by drawing the valve ball 20 through the openings 12'f 'and 13'f.
밸브볼(20)을 해체해 낸 상태에서 상기 시트링 고정나사(61,62)를 렌치 등의 공구에 의하여 나사 풀림 방향으로 돌려서 그 고정부(61a,62a)가 시트링(31,41)의 고정홈(35,45)에서 빠져나오도록 한 다음, 시트링(31,41)을 밸브볼(20)이 빠져나간 볼작동공간측으로 이동시킨 다음 개구부(12'f,13'f)를 통해 인출해 냄으로써 시트링(31,41)도 해체해 낼 수 있는 것이다.In the state where the valve ball 20 is dismantled, the seat ring fixing screws 61 and 62 are rotated in a screw loosening direction by a tool such as a wrench, and the fixing parts 61a and 62a of the seat rings 31 and 41 are removed. After exiting from the fixing grooves 35 and 45, the seat rings 31 and 41 are moved to the ball operating space side from which the valve ball 20 exits, and then withdrawn through the openings 12'f and 13'f. By removing, the seat rings 31 and 41 can also be dismantled.
밸브볼(20)과 시트링(31,41)을 해체한 상태에서 상술한 해체 과정과 역순으로 밸브볼(20)과 시트링(31,41)을 재조립할 수 있다.In the state in which the valve ball 20 and the seat rings 31 and 41 are dismantled, the valve ball 20 and the seat rings 31 and 41 may be reassembled in the reverse order to the above disassembly process.
결국 본 실시례에서는 플랜지형 몸통부(12',13')를 파이프 라인에서 해체하지 않고 플랜지형 몸통부(12',13')들도 해체하지 않은 상태에서도 밸브볼(20)과 시트링(31,41)을 해체해 낼 수 있고 다시 조립할 수 있으므로 밸브볼(20)과 시트링(31,41)의 교체 작업은 매우 간편, 용이하게 수행할 수 있게 되는 것이다.As a result, in the present embodiment, the valve ball 20 and the seating ring (12 ', 13') are not removed from the pipeline and the flanged bodies 12 'and 13' are not removed. 31 and 41 can be dismantled and reassembled so that the replacement of the valve ball 20 and the seat rings 31 and 41 can be performed very simply and easily.
본 실시례에서는 탑 엔트리 방식 볼 밸브에 상술한 도 1 내지 도 5에 도시한 실시례를 적용한 것을 예로 들고 있으나, 상술한 도 6 내지 도 8에 도시한 실시례를 적용할 수도 있는 것이다.In the present embodiment, the embodiment shown in Figs. 1 to 5 described above is applied to the top entry type ball valve, but the embodiment shown in Figs. 6 to 8 may be applied.
이상과 같이 본 발명은 볼 밸브의 사용에 따라 시트와 밸브볼이 마모된 경우 실런트를 주입하지 않고서도 내부 누설을 방지할 수 있다. 또한 볼 밸브가 닫힌 상태에서 유입구와 유출구간의 차압이 클 경우에도 밸브볼을 손쉽게 회전시켜 개방할 수 있어 볼 밸브의 고질적인 단점이 시트와 밸브볼의 마모를 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when the seat and the valve ball are worn according to the use of the ball valve, internal leakage can be prevented without injecting the sealant. In addition, even when the differential pressure between the inlet and the outlet is large in the state in which the ball valve is closed, the valve ball can be easily rotated and opened, thereby preventing the wear of the seat and the valve ball.
또한 볼 밸브가 닫힌 상태에서 밸브볼을 회전시키지 않고서도 적은 양의 유체를 유입구측에서 유출구측으로 유동시킬 수 있음과 아울러 대용량의 유체는 밸브볼을 회전시켜 유동시키고 적은 양의 유체는 바이패스밸브를 조절하는 것에 의하여 유동시킴으로써 컨트롤 밸브로서 활용할 수 있게 되는 것이다.In addition, a small amount of fluid can flow from the inlet side to the outlet side without rotating the valve ball while the ball valve is closed, while a large amount of fluid rotates the valve ball to flow, and a small amount of the fluid It can be utilized as a control valve by flowing by adjusting.
또한 본 발명을 탑 엔트리 볼 밸브에 적용하였을 경우 시트링을 후퇴시킨 상태로 외부에서 고정시킬 수 있으므로 밸브 본체를 파이프 라인에서 해체하지 않고서도 밸브볼과 시트를 쉽게 해체해 낼 수 있게 되는 것이다.In addition, when the present invention is applied to the top entry ball valve, the seat ring can be fixed from the outside in a retracted state, so that the valve ball and the seat can be easily dismantled without disassembling the valve body from the pipeline.
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