KR100484694B1 - 밸브 스템용 패킹 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 스템용 패킹에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 관을 흐르는 유체의 흐름을 단속하는 밸브에 있어서 밸브의 외부에서 밸브의 개폐를 작동하는 조작레버에 연결되는 밸브몸체 내부에 구성된 스템의 외주면을 환형으로 감싸주면서 밸브 몸체에 밀착되어 관을 흐르는 유체가 밸브의 외부로 누설이 되지 않도록 하며 외부 이물질의 유입을 방지하는 시일링성 및 패킹의 내구성을 향상시킨 밸브 스템용 패킹에 관한 것으로서 밸브의 스템과 긴밀하게 접촉하는 패킹의 내주면에 2방향이 개방된 안착홈을 마련하여 메탈, 그라파이트(graphite), NBR, SBR, EPDM 또는 FPM 등으로 이루어진 오링(O-ring)을 마련하되, 이 오링이 스템이 접촉하는 부분을 패킹의 내주면에서 중심 쪽으로 약간 돌출되게 구성하여 이루어 진 것을 특징으로 한다.

Description

밸브 스템용 패킹{Packing for valve stem}

본 발명은 밸브 스템용 패킹에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 관을 흐르는 유체의 흐름을 단속하는 밸브에 있어서 밸브의 외부에서 밸브의 개폐를 작동하는 조작레버에 연결되는 밸브몸체 내부에 구성된 스템의 외주면을 환형으로 감싸주면서 밸브 몸체에 밀착되어 관을 흐르는 유체가 밸브의 외부로 누설이 되지 않도록 하며 외부 이물질의 유입을 방지하는 시일링성 및 패킹의 내구성을 향상시킨 밸브 스템용 패킹에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 유체가 이송되는 관(管)과 관사이에 개재되어 외부에서의 조작에 의하여 밸브를 개폐하여 유체의 이송을 단속(斷續)하는 기능을 가지고 있는 것이다.

이러한 밸브 중에서 대표적인 볼 밸브를 예를 들어 설명하면 밸브는 관과 관사이에 개재되어 유체가 유입되는 유입구와 유체가 유출되는 유출구를 구비한 밸브본체와 상기 밸브본체의 내부공간에는 원형의 형상을 가지되 양 단부에 단면이 형성되고 단면과 단면을 연결하는 원형내부에 공(孔)이 형성되어 있는 볼과 이 볼과 밸브몸체 및 관의 사이에는 시트링이 개재되어 시일링 작용을 하며, 상기 볼을 회전시켜 주는 스템이 볼의 상부에 구성되어 있으며, 상기 스템은 밸브본체의 외부로 돌출되어 구성되어 있으며, 이 스템은 밸브의 외부에서 밸브를 회전시켜 관을 개폐 할 수 있도록 하는 조작레버에 결합되어 구성되어 있다.

상기와 같이 관을 통과하는 유체를 단속하기 위해서는 밸브본체의 외부에서 조작레버를 회전시키고, 이와 연결되어 있는 스템이 볼을 회전시켜 볼의 개폐 정도에 따라 유체를 단속하게 된다.

이때 밸브 본체의 내부에 내재되어 있는 상기 스템의 외주면을 환형으로 감싸주고 밸브 몸체에 밀착되는 패킹이 마련되는 데, 이 패킹은 밸브의 시트링으로부터 누설되는 유체 또는 볼의 개폐시나 볼이 부분적으로 개폐되어 있을 때 밸브 내부의 볼 외측면으로 유입되는 유체가 밸브의 외부로 누설이 되지 아니하도록 하는 기능을 하게 되며, 상기 패킹은 메탈, 그라파이트(graphite), 테플론(teflon) 또는 러버(rubber) 등을 일체로서 형성하여 구성할 수가 있다.

이러한 패킹은 테플론(P.T.F.E.)를 사용하여 제작하며, 통상적으로는 3단 또는 다단으로서 스터핑박스(stuffing box)에 장착되어 사용된다.

상기한 종래의 패킹은 밸브의 스템과 긴밀하게 접촉하고 있기는 하지만 조작레버에 의한 레버의 회전운동에 의하여 패킹의 내주면과 스템의 외주면에 마찰 및 요동이 발생하므로 패킹의 내주면에 손상이 발생하거나 요동에 의하여 스템의 외주면과 패킹의 내주면에 간극(間隙)이 발생하게 되고, 시간이 경과함에 따라 패킹의 내주면에 발생한 손상 또는 간극으로 관을 흐르는 유체가 누설이 되는 문제점이 있으며, 이로 인하여 패킹의 사용기간이 짧다는 단점이 있는 것이며, 스터핑박스의 높이가 낮아 패킹을 3단 또는 그 이상으로 중첩하여 사용하지 못하는 밸브의 경우에는 시일링성이 저하되는 문제점이 있는 것이다.

그러므로, 상기한 문제점들을 개선하기 위하여 본 발명에서는 낮은 밸브 스템의 높이에 맞춘 패킹과 이 패킹의 내주면에 밸브 스템과 접촉성을 증가 시킬 수 있으며 내구성이 지속적이도록 하는 부가적인 수단을 제공하는데 그 기술적과제가 있는 것이다.

상기한 본 발명의 기술적과제는 밸브 스템의 높이가 낮은 점을 고려하여 밸브의 스템과 긴밀하게 접촉하는 패킹의 내주면에 시일링성을 향상할 수 있으며 내 구성이 지속적인 오링(O-ring)을 마련하므로써 달성할 수가 있다.

즉, 패킹의 내주면에 2방향이 개방된 안착홈을 마련하여 메탈, 그라파이트(graphite) 또는 플루오로 러버(fluoro rubber) 등의 오링(O-ring)을 마련하되, 이 오링은 패킹누르개(글랜드, gland)의 압축에 의하여 패킹의 내주면에서 중심 쪽으로 약간 돌출되게 구성하여 이루어 질 수 있다. 상기한 패킹은 통상적으로 사용되는 그라파이트 또는 메탈포일이 내장된 그라파이트를 사용하여 이루어 질 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명 패킹의 사시도이고, 도 2b는 도 1a의 A-A단면도이며, 도 2는 본 발명의 패킹이 볼 밸브에 장착된 것을 도시한 단면도이다.

환형의 패킹(100)의 내주면에 2방향이 개방된 안착홈(110)을 하나 또는 다수개 마련하고 이 안착홈(110)에 오링(120)을 삽입하여 본 발명의 패킹(100)을 구성한다. 이 오링(120)은 글랜드(270)에 의한 압축 시 패킹(100)의 중심 쪽으로 패킹(100)의 내주면 보다는 약간 돌출되게 구성하고, 상기 오링(120)은 메탈, NBR, SBR, EPDM, 그라파이트(graphite) 또는 FPM으로서 구성하여 이루어 지며 이 오링(120)은 스템(240)의 회전 또는 요동에 유동적으로 대처하면서 스템(240)의 외주면에 긴밀하게 밀착되어 있게 된다.

상기와 같이 구성되어 이루어진 본 발명의 패킹이 볼 밸브에 장착되었을 때 작용을 이하에서 설명한다.

관(210)과 관(220)사이에 개재되어 유체가 유입되는 유입구와 유체가 유출되 는 유출구를 구비한 밸브본체(200)와 상기 밸브본체의 내부공간에는 원형의 형상을 가지되 양 단부에 단면이 형성되고 단면과 단면을 연결하는 원형내부에 공(孔)이 형성되어 있는 볼(230)과 상기 볼을 회전시켜 주는 스템(240)이 볼(230)의 상부에 구성되어 있으며, 상기 스템은 밸브본체(200)의 외부로 돌출되어 구성되어 있으며 이 스템(240)은 밸브의 외부에서 밸브의 개폐를 할 수 있도록 하는 조작레버(250)에 의하여 회전할 수 있도록 구성되어 있으며, 관(210, 220)과 볼(230)이 접촉하는 부분에는 유체를 누설을 방지하기 위한 시트링(260)이 개재되어 있으며, 글랜드(270)는 패킹(100)을 압축시켜 패킹(100)의 내주면은 스템(240)의 외주면에 밀착되게 하고 패킹(100)의 외주면은 밸브몸체와 밀착되게 한다.

본 발명의 패킹(100)은 스템(240)의 외주면을 환형으로 감싸주는 것으로서, 조작레버(250)를 일 방향으로 회전하게 되면 이와 연결되어 있는 스템(240)이 같이 회전을 하면서 볼(230)을 회전시키게 된다. 이렇게 볼(230)이 회전을 하게 되면 볼(230)의 양단부에 형성된 공이 양쪽 관(210, 220)을 개폐시켜 유체를 단속하게 되는 것이다.

이때 시트링(260)에 의하여 관(210, 220)을 흐르는 유체의 누설을 방지하는 시일링작용을 하고, 이때 이 시트링(260)에 의하여도 시일링이 되지 아니하고 누설이 되는 유체는 스템(240)의 외주면을 따라 밸브본체(200)의 외부로 흘러가게 되는 데, 이렇게 시트링(260)에서 새어나오는 유체는 스템(240)과 밸브본체(200)에 긴밀하게 개재되어 있는 패킹(100)에 의하여 유체의 누출을 방지하게 되는 것이다.

즉, 스템(240)의 외주면을 따라 흐르는 유체는 1차적으로는 오링(120)이 스 템(240)과 긴밀하게 접촉이 되어 있어 누출이 되지 아니하며, 2차적으로는 패킹(100)의 내주면이 스템(240)과의 접촉에 의해 유체가 누출이 되지 않게 하며, 밸브본체(200)를 따라 흐르는 유체 또한 패킹(100)의 외주면에 의하여 유체가 누출이 되지 아니하게 되므로 완벽한 시일링을 보장할 수가 있으며, 스템(240)이 충격에 의하여 요동을 하거나 관(210, 220)을 따라 흐르는 유체가 요동을 하거나 유체의 단속에 의하여 충격이 발생하여 스템(240) 또는 볼(230)이 요동을 하더라도 패킹(100) 자체의 충격흡수 및 오링(120)에 의하여 충격이 흡수되어 패킹(100)이 손상되거나 스템(240)의 외주면과 간극이 발생이 저하 되는 것이다.

상기한 본 발명의 구성은 볼 밸브에 대하여 설명을 한 것이기는 하지만 스템이 구성되는 각종의 밸브에는 본 발명의 패킹이 적용 될 수 있음은 상기한 본 발명의 구성에 의하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 밸브 스템용 패킹을 구성함에 있어서, 패킹의 내주면에 2방향이 개방된 하나 또는 다수개의 안착홈을 마련하여 이 안착홈에 메탈, 그라파이트 또는 플루오로 러버 등으로 된 오링을 글랜드의 압축에 의해 상기 패킹의 내주면보다 약간 돌출되게 형성하여 삽재하므로서 시트링에 의하여 새어 나오는 유체의 누설을 방지하는 시일링성이 보장되며, 스템과 직접적인 접촉은 상기 오링 및 그라파이트 등에 의해 이루어지는 것이므로 스템의 회전운동에 의해서도 패킹전체가 쉽게 마모 또는 훼손이 되지 아니하며 스템 또는 볼 등이 요동을 하더라도 패킹, 오링 및 내장된 메탈포일의 탄발력에 의하여 요동충격을 흡수하게 되어 패킹의 내주 면에 손상이 발생하는 것이 줄어들게 되고 스템의 외주면과 패킹의 내주면에 간극 발생이 저하되므로 패킹의 수명이 연장되어 패킹의 교체기간이 길어지고, 보수유지비용이 작아지는 효과가 있는 것이며, 특히 스템의 높이가 낮아 다단으로 패킹을 중첩하여 사용할 수 없는 밸브에 있어서 1단의 본 발명 패킹으로 대체할 수 있는 유용성이 있다.

도 1a는 본 발명 패킹을 도시한 사시도.

도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도.

도 2는 본 발명의 패킹이 볼 밸브에 장착된 것을 도시한 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

100 : 패킹 110 : 안착홈

120 : 오링 200 : 밸브본체

210, 220 : 관 230 : 볼

240 : 스템 250 : 조작레버

260 : 시트링 270 : 글랜드(gland)

Claims (3)

1. 삭제
2. 밸브본체(200), 스템(240) 및 조작레버(250)로 구성되는 밸브에 있어서, 상기 스템의 외주면에 환형의 패킹(100)을 마련하되, 패킹(100)의 내주면에 2방향이 개방된 안착홈(110)을 패킹(100) 내주면의 상단 또는 하단에 형성하고, 이 안착홈(110)에 오링(120)을 구비하는 밸브 스템용 패킹으로서,

   상기 오링(120)이 패킹(100) 내주면에서 중심쪽으로 약간 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 스템용 패킹.
3. 밸브본체(200), 스템(240) 및 조작레버(250)로 구성되는 밸브에 있어서, 상기 스템의 외주면에 환형의 패킹(100)을 마련하되, 패킹(100)의 내주면에 2방향이 개방된 안착홈(110)을 패킹(100) 내주면의 상단 또는 하단에 형성하고, 이 안착홈(110)에 오링(120)을 구비하는 밸브 스템용 패킹으로서,

   상기 안착홈(110)과 오링(120)을 패킹(100) 내주면의 상단 및 하단에 이중으로 형성한 것을 특징으로 하는 밸브 스템용 패킹.