KR100579879B1 - 디스크시트 유동형 버터플라이밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크시트 유동형 버터플라이밸브에 관한 것으로, 관로와 연결된 밸브바디(10)의 내측으로 유체가 통과하는 유수공(11)을 관통하여 형성하고 밸브바디(10)의 내부 중심측으로 돌출 성형된 바디시트(12)에 면접촉되어 기밀을 유지하면서 밸브바디(10)에 형성된 구동부(13)와 연결되어 구동에 의한 회전으로 유로를 개폐시키는 디스크(20)가 형성되어 관로의 유체의 흐름을 제어하는 버터플라이 밸브(1)에 있어서, 상기 디스크(20)는 일측에 밸브바디(10)의 구동부(13)와 연결되어 회전하는 밸브대(21)를 형성하고 디스크(20)가 바디시트(12)와 면접촉 되는 외주연 실링측으로 삽입홈(23)을 형성하되, 삽입홈(23)의 내부에 탄성 재질의 링형태의 탄성링(24)를 삽입한 상태에서 외측으로 바디시트(12)와 링 형상으로 면접촉 되는 디스크시트(22)의 내측으로 탄성링(24)과 접촉되도록 삽입홈(23)에 삽입 형성하여 디스크(20) 회전 시에 탄성링(24)의 탄성에 의해 디스크시트(22)가 유동되어 바디시트(12)와 면접촉하면서 개폐하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

디스크, 탄성링, 바디시트, 실링, 유동형 디스크시트

Description

디스크시트 유동형 버터플라이밸브 {Butterfly valve of Disc seat Moving type}

도 1은 종래 기술의 고무시트형 버터플라이 밸브의 주요부분을 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브를 나타내는 정면도.

도 3은 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브를 나타내는 측면도.

도 4는 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브의 주요부분을 나타내는 일부 확대 단면도.

도 5는 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브의 주요부분을 나타내는 일부 절개 확대 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 밸브 10 : 밸브바디

11 : 유수공 12 : 바디시트

13 : 구동부 20 : 디스크

21 : 밸브대 22 : 디스크시트

22a : 실링홈 23 : 삽입홈

24 : 탄성링 25 : 패킹 안착홈

26 : 패킹링

본 발명은 디스크시트 유동형 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버터플라이 밸브의 회전되는 디스크의 실링 부분에 탄성링을 인입한 상태에서 외부에 링형태의 디스크시트를 설치하여 밸브의 작동으로 디스크 회전시에 유동형 디스크가 탄성링의 탄성으로 면접촉을 하는 바디시트와 디스크시트의 개폐구동을 가능케하며 회전 간섭을 최소화 하여 디스크를 다중편심 구동하지 않는 단순한 구조로 경제적이고, 제작과 보수가 용이하며, 디스크시트의 접촉면에 복수개의 홈을 설치하여 다중시트화 함으로서 실링효율을 증대시키는 디스크시트 유동형 버터플라이 밸브를 제공한다.

일반적으로 상, 하수도 배관용으로 사용중인 버터플라이 밸브는 동일한 구경의 다른 밸브에 비해 무게가 가볍고, 부피가 작으며, 가격 경쟁력이 우수하고, 조작력이 적게 드는 이점 때문에 광범위하게 사용되고 있다.

이러한, 버터플라이 밸브는 관로에 연결되는 밸브 본체의 내부에 디스크가 회전축으로 회전 가능하게 설치되고, 회전축이 연결된 구동장치에 의해 회전하여 관로를 개폐시키게 되며 밸브 본체의 내주면과 디스크 외주면에는 폐쇄될 때 서로 압착되는 시트부가 구비되어 있다.

이와 같은, 통상의 버터플라이 밸브는 도 1에서 도시한 바와 같이 관로와 연결되는 밸브바디(2)의 내부에 유체의 흐름을 제어하도록 회전에 의해 개폐되는 디 스크(3)를 설치하되, 디스크의 외주연에는 고무재질의 고무시트(4)를 형성하여 유체가 유출되지 않도록 실링 처리하여 구성하였다.

상기와 같은 버터플라이 밸브는 고무재질의 시트를 사용하여 실링을 함으로써, 완벽한 누수차단을 기대하기 어려우며, 고무의 특성상 장기간 사용하면 마멸을 비롯한 노화현상으로 인한 표면의 부풀음, 갈라짐, 탄력성 상실 등의 문제로 인해서 시트로서의 역할을 제대로 하지 못해 누수 등의 고장으로 인한 시트의 수리 혹은 교체 등의 수리작업이 빈번하게 되므로 관리비용이 과다하게 지출되는 비경제적인 문제점이 있었다.

이러한 단점들을 해소하기 위해 최근에는 시트를 메탈 소재의 디스크시트를 설치하여 누수차단 효과를 상승시키고 장기간 사용하여도 원형을 보전하도록 형성하고 있으나, 탄성이 없는 메탈소재의 특성상 면접촉하면서 디스크시트의 회전개폐를 가능하도록 하기 위하여 디스크의 회전축을 2중 또는 3중의 편심으로 설계하고 조립하여 회전 간섭을 최소화 하도록 하였다.

이에, 종래기술의 디스크시트형 버터플라이 밸브는 시트면의 회전간섭을 피하기 위해서 일차적으로 좌우 편심된 구동축을 상하로 편심하는 이중편심을 형성하여 회전 구동하여 사용하였으나, 밸브 개방 시에 상하 편심으로 인해 디스크의 상측과 하측 부분에 작용하는 수압의 차로 인해 추가적인 힘이 발생하여 회전 시에 더 큰 구동력이 필요하게 됨으로 구동력의 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

이런, 이중 편심에 따른 문제점을 해소하기 위하여 밸브 디스크를 밸브의 유로 중심선과 시트부 중심선의 교점을 기준점으로 하여 원추형 밸브 디스크의 기준 축선을 소정 각도만큼 회전시킨 후 상기 기준축선을 소정거리로 축이동 편심시키는 삼중 편심구조를 갖도록 하여 회전 시에 간섭없이 기민한 운동성을 확보하도록 하고 양방향 유체 흐름에 따른 차단성을 극대화 하도록 하였으나, 설치가 복잡하고 기준점과 교점에 따른 정확한 각도를 확보하여야 함으로 정밀한 가공에 따른 생산원가가 증대하는 문제점이 있었다.

이에 따라, 통상의 단편심 구조에서 메탈 소재의 디스크시트를 밸브 몸체의 바디시트의 간섭없이 회전하기 위해서 인위적인 동력으로 디스크의 구동 시에만 일정부분을 동력에 의해 편심시켜 회전하도록 형성하였으나, 구동시에 편심을 형성하는 동력부를 따로 형성하여야 함에 따라 구조가 복잡하고, 설비가 증대하는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 버터플라이 밸브에서 회전되는 디스크의 실링 부분에 탄성링을 인입한 상태에서 외부에 링형태의 디스크시트를 설치하여 밸브의 작동으로 디스크 회전시에 발생하는 바디시트와의 간섭을 링 형태의 디스크시트가 상하로 유동하므로서 회전 간섭을 최소화 하여 단순한 구조로 경제적이고 제작과 보수가 용이하며, 디스크시트의 접촉면에 복수개의 홈을 설치하여 다중시트화 함으로서 실링효율을 증대시키는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 일반적인 단편심 구조의 고무 시트 버터플라이 밸브의 디스크 시트에 탄성부재와 유동형 디스크시트가 설치되는 실링부분의 간단 한 구조의 변경으로 디스크시트를 적용하는 디스크를 형성하여 구조변경에 따른 비용을 절감하고 단편심의 구동부를 그대로 사용하여 생산비용 및 유지비용을 절감시키는데 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 탄성링을 내부에 삽입한 상태에서 금속과 복합재료 등의 소재로 제작한 고체의 디스크시트를 링형상으로 실링부 외주연에 설치하여 탄성에 의해 유동성을 가지면서 회전함에 따라 회전간섭에 대응할수 있도록 유동형 디스크시트에 탄성력을 부여하여 실링능력을 향상하면서도 구동력의 증대가 필요없는 단순한 구조로써 제작이 용이하고 유지보수의 비용을 절감하도록 하는데 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 탄성링의 탄성에 유동되면서 바디시트와의 간섭을 해소하면서 회전하는 유동형 디스크시트의 중앙에 패킹링을 형성하여 유동에 따른 유체의 인입을 차단함으로써, 탄성에 의한 유동 시에도 기밀성을 유지하도록 하는데 있다.

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이 밸브는 관로와 연결된 밸브바디의 내측으로 유체가 통과하는 유수공을 관통하여 형성하고 밸브바디의 내부 중심측으로 돌출 성형된 바디시트에 면접촉되어 기밀을 유지하면서 밸브바디에 형성된 구동부와 연결되어 구동에 의한 회전으로 유로를 개폐시키는 디스크가 형성되어 관로의 유체의 흐름을 제어하는 버터플라이 밸브에 있어서, 상기 디스크는 일측에 밸브바디의 구동부와 연결되어 회전하는 밸브대를 형성하고 디스크가 바디시트와 면접촉 되는 외주연 실링측으로 삽입홈을 형성하되, 삽입홈의 내부에 탄성 재질의 링형태의 탄성링를 삽입한 상태에서 외측으로 바디시트와 링 형상으로 면접촉 되는 디스크시트의 내측으로 탄성링과 접촉되도록 삽입홈에 삽입 형성하여 디스크 회전 시에 탄성링의 탄성에 의해 디스크시트가 유동되어 바디시트와 면접촉하면서 개폐하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디스크는 바디시트와 면접촉하면서 회전하도록 삽입홈에 삽입된 디스크시트의 중앙 좌우측으로 디스크 내면에 패킹 안착홈을 형성하되, 패킹 안착홈의 내부에 디스크시트 유동에도 유출을 방지하는 링형상의 패킹링을 설치하여 디스크시트의 유동에 의해 유체가 인입되는 것을 방지하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 디스크의 외주연에 형성된 디스크시트의 바디시트와 접촉면에 원주상으로 복수의 실링홈을 설치한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이 밸브의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브를 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브를 나타내는 측면도이며, 도 4는 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브의 주요부분을 나타내는 일부 확대 단면도이고, 도 5는 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이밸브의 주요부분을 나타내는 일부 절개 확대 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 관로의 유체를 통과하는 유수공(11)을 형성하고 중심측으로 바디시트(12)를 돌출 성형하여 관로와 연결된 밸브바디(10)와, 상기 밸브바디(10)의 바디시트(12)에 면접촉하면서 회전에 의해 관로를 개폐하는 디스크(20)로 구성된다.

상기 밸브바디(10)는 유체가 통과하는 관로에서 유체의 흐름을 제어하는 부분에서 설치하도록 형성하고 내부에는 유체가 통과하도록 통공의 유수공(11)을 형성하며 유수공(11)의 일측으로 중심을 향해서 돌출 성형시킨 바디시트(12)를 형성하고 밸브바디(10)의 외측에 디스크(20)와 연결되어 회전하도록 구동하는 구동부(13)를 형성하여 구성한다.

상기 디스크(20)는 일측에 밸브바디(10)의 구동부(13)와 연결되어 회전하는 밸브대(21)를 형성하고 디스크(20)의 바디시트(12)와 면접촉 되는 외주연 실링측으로 삽입홈(23)을 형성하되, 삽입홈(23)의 내부에 탄성 재질의 링 형태의 탄성링(24)를 삽입한 상태에서 외측으로 바디시트(12)와 링 형상으로 면접촉 되는 디스크시트(22)의 내측으로 탄성링(24)과 접촉되도록 삽입홈(23)에 삽입 형성하여 디스크(20) 회전 시에 탄성링(24)의 탄성에 의해 디스크시트(22)가 유동되어 바디시트(12)와 면접촉하도록 구성한다.

또한, 상기 디스크(20)는 바디시트(12)와 간섭을 흡수하면서 회전하도록 삽입홈(23)에 삽입된 유동형 디스크시트(22)의 중앙 좌우측으로 디스크(20) 내면에 패킹 안착홈(25)을 형성하되, 패킹 안착홈(25)의 내부에 디스크시트(22) 유동에도 유출을 방지하는 링형상의 패킹링(26)을 설치하여 디스크시트(22)의 유동에 의해 유체가 인입되는 것을 방지하도록 구성한다.

아울러, 상기 디스크(20)의 외주연에 형성된 디스크시트(22)에 바디시트(12)와의 접촉면으로 복수개의 실링홈(22a)을 설치하여 다중시트화 함으로서 실링효율을 증대시키도록 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이 밸브의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 관과 연결되도록 형성된 밸브바디(10)의 내부에 유체가 흐르는 통공의 유수공(11)을 형성하고, 유수공(11)의 일측에 중심으로 돌출 성형되어 디스크(20)가 장착되는 바디시트(12)를 형성하며 밸브바디(10)의 외측으로 구동에 의해 디스크(20)를 회전시키는 구동부(13)를 형성한다.

이렇게, 형성된 밸브바디(10)의 바디시트(12)에 디스크(20)를 안착한 상태에서 구동부(13)를 일측에 형성된 밸브대(21)와 연결하여 디스크(20)를 구동부(13)의 구동으로 회전하여 밸브(1)를 개폐할 수 있도록 형성한 상태에서 밸브바디(10)를 관에 연결하여 유체의 흐름을 구동부(13)의 구동으로 디스크(20)가 회전되어 차단 및 유출을 제어하도록 한다.

상기의 디스크(20)는 외주연에 삽입홈(23)을 형성하고 삽입홈(23)의 내부에 탄성소재의 탄성링(24)을 설치한 상태에서 탄성링(24)과 내측이 접촉되고 외측으로 바디시트(12)와 면접촉되는 링 형상의 금속과 복합재료 등을 소재로 한 내마열성이 뛰어난 고체소재의 유동형 디스크시트(22)를 삽입홈(23)에 삽입하여 디스크(20)의 외주연에 유체의 유출을 방지하는 실링역할을 수행한다.

또한, 삽입홈(23)에 삽입되는 유동형 디스크시트(22)의 측면으로 회전에 의한 유동시에 유체의 유입을 방지하도록 패킹안착홈(25)에 패킹링(26)을 설치하고 바디시트(12)와 디스크시트(22)가 접촉되는 접촉면에 실링공(22a)을 형성하여 다중시트화 함으로서 실링효과를 증대하면서 유동시에 디스크(20) 내부로 유체의 유입을 방지하도록 한다.

이렇게, 관에 연결된 버터플라이 밸브(1)는 유체의 흐름을 막기 위해서 밸브(1)를 차단하려면, 밸브바디(10)의 구동부(13)를 구동하여 밸브대(21)로 연결된 디스크(20)가 회전하여 유수공(11)을 차단시켜 유체의 흐름을 막게 된다.

이때, 디스크(20)의 외주연에 형성된 유동형 디스크시트(22)는 외측으로 바디시트(12)와 면접촉한 상태에서 디스크(20) 회전시에 내측에 형성된 탄성링(24)의 탄성에 의해 유동되면서 회전함으로 회전 간섭을 흡수하면서 차단되도록 한다.

상기와 같이 유체의 흐름을 차단하게 되면 흘러가려는 성질에 따라 수압이 상승하면서 디스크(20)의 외주연 실링측으로 수압이 집중되어 압력이 상승되어도 기밀성 및 내마모성이 우수한 복합적 고체소재의 유동형 디스크시트(22)를 디스크의 외주연에 탄성링(24)으로 고정하여 회전간섭을 최소화 하면서 형성함에 따라 차단력을 증대시켜 유체의 누출을 억제한다.

또한, 유체를 유출할 때에는 밸브바디(10)의 구동부(13)를 구동하여 디스크(20)를 회전시킴으로 밸브바디의 유수공(11)을 개방하여 유체를 유출하도록 한다.

이때, 디스크(20)의 외주연에 형성된 유동형 디스크시트(22)는 외측으로 바 디시트(12)와 면접촉한 상태에서 디스크(20) 회전 시에 내측에 형성된 탄성링(24)의 탄성에 의해 유동되면서 회전함으로 회전 간섭을 흡수하면서 개방되도록 한다.

따라서, 밸브바디(10)의 구동부(13)의 구동에 의해 연결된 디스크(20)를 회전하여 유체의 흐름을 차단 및 유출하는 버터플라이 밸브(1)의 디스크(20) 외주연의 중심에 형성된 삽입홈(23)의 내측으로 탄성링(24)을 형성하고 탄성링(24)의 외측으로 접촉되면서 삽입홈(23)에 삽입되는 유동형 디스크시트(22)를 바디시트(12)와 면접촉이 유지되도록 형성하여, 밸브(1) 개폐 시에 유동형 디스크시트(22)와 탄성링(24)의 탄성으로 유동되어 바디시트(12)와 면접촉을 유지하면서 회전됨에 따라 회전간섭을 최소화하여 유동형 디스크시트(22) 및 바디시트(12)의 마모를 최소화하므로 파손을 방지하여 수명을 증대하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 디스크시트 유동형 버터플라이 밸브는 회전되는 디스크의 실링 부분에 탄성링을 인입한 상태에서 외부에 링형태의 디스크시트를 설치하여 밸브의 작동으로 디스크 회전시에 발생하는 바디시트와의 간섭을 링 형태의 디스크시트가 상하로 유동하므로서 회전 간섭을 최소화 하여 단순한 구조로 경제적이고 제작과 보수가 용이하며, 디스크시트의 접촉면에 복수개의 홈을 설치하여 다중시트화 함으로서 실링효율을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 일반적인 단편심 구조의 고무 시트 버터플라이 밸브의 디스크 시트에 탄성부재와 유동형 디스크시트가 설치되는 실링부분의 간단한 구조의 변경으로 디 스크시트를 적용하는 디스크를 형성하여 구조변경에 따른 비용을 절감하고 단편심의 구동부를 그대로 사용하여 생산 비용 및 유지비용을 절감시키는 효과가 있다.

그리고, 탄성링을 내부에 삽입한 상태에서 금속과 복합재료 등의 소재로 제작한 고체의 디스크시트를 링형상으로 실링부 외주연에 설치하여 탄성에 의해 유동성을 가지면서 회전함에 따라 회전간섭에 대응할 수 있도록 유동형 디스크시트에 탄성력을 부여하여 실링능력을 향상하면서도 구동력을 증대할 필요가 없는 단순한 구조로써 제작이 용이하고 유지보수의 비용을 절감하도록 하는 효과가 있다.

아울러, 탄성링의 탄성에 유동되면서 바디시트와의 간섭을 해소하면서 회전하는 유동형 디스크시트의 중앙에 패킹링을 형성하여 유동에 따른 유체의 인입을 차단함으로써, 탄성에 의한 유동 시에도 기밀성을 유지하도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 관로와 연결된 밸브바디(10)의 내측으로 유체가 통과하는 유수공(11)을 관통하여 형성하고 밸브바디(10)의 내부 중심측으로 돌출 성형된 바디시트(12)에 면접촉되어 기밀을 유지하면서 밸브바디(10)에 형성된 구동부(13)와 연결되어 구동에 의한 회전으로 유로를 개폐시키는 디스크(20)는 일측에 밸브바디(10)의 구동부(13)와 연결되어 회전하는 밸브대(21)를 형성하고 디스크(20)가 바디시트(12)와 면접촉 되는 외주연 실링측으로 삽입홈(23)을 형성하되, 삽입홈(23)의 내부에 탄성 재질의 링형태의 탄성링(24)를 삽입한 상태에서 외측으로 바디시트(12)와 링 형상으로 면접촉 되는 디스크시트(22)의 내측으로 탄성링(24)과 접촉되도록 삽입홈(23)에 삽입 형성하여 디스크(20) 회전 시에 탄성링(24)의 탄성에 의해 디스크시트(22)가 유동되어 바디시트(12)와 면접촉하면서 개폐하도록 형성되어 관로의 유체의 흐름을 제어하는 버터플라이밸브(1)의 디스크(20) 외주연에 형성된 디스크시트(22)의 바디시트(12)와 접촉면에 원주상으로 실링홈(22a)을 형성한 버터플라이밸브(1)에 있어서,

   상기 원주상에 형성된 실링홈(22a)을 복수로 설치한 것을 특징으로 하는 디스크시트 유동형 버터플라이밸브.

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