KR100871884B1 - 슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형역지밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브에 관한 것이며, 본 발명은 밸브몸체와, 이 밸브몸체의 유체 안내홀을 개폐하는 슬랜팅형의 주 디스크와, 이 밸브몸체에 제공되며 상기 주 디스크를 회전시키는 주 밸브대를 포함하여 구성되는 버터플라이형 역지밸브에 있어서, 상기 주 디스크의 경사진 상측 표면에 보조 안내홀을 형성하고, 이 보조 안내홀에 일방향 개폐를 위한 보조 디스크가 제공되도록 하며; 상기 주 밸브대가 중공형상으로 축방향을 따라 중공홀이 형성되도록 하고, 상기 중공홀에 상기 보조 디스크를 회전시키는 보조 밸브대가 제공되어서 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명은, 슬랜팅형의 주 디스크에 보조 디스크가 추가로 더 제공되어져 유체 이동에 의한 수압 작용시에는 주 디스크와 보조 디스크가 순차적으로 열리고 닫힘 동작시에는 주 디스크는 빠른 제어력을 가지며 동시에 보조 디스크는 천천히 순차적으로 닫힘 되어져 워터 해머 현상 및 역류 현상이 방지되도록 함과 더불어 설치시 그 면적을 최소화 시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

슬랜팅 디스크, 주 디스크, 보조 디스크, 버터플라이밸브, 역지밸브

Description

슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브{a check valve type of butterfly valve having slanting disc with a assistant disc}

본 발명은 슬랜팅형의 디스크를 갖는 버터플라이 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬랜팅형의 주 디스크에 보조 디스크가 추가로 더 제공되도록 하여 유체 이동에 의한 수압 작용시에는 주 디스크와 보조 디스크가 순차적으로 열리고 닫힘 동작시에는 주 디스크는 빠른 제어력을 가지며 동시에 보조 디스크는 천천히 순차적으로 닫힘 되어져 워터 해머 현상 및 역류 현상이 방지되도록 함과 더불어 설치시 그 면적을 최소화 시킬 수 있도록 하는 슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 버터플라이밸브는 통상 유체 안내홀을 갖는 밸브몸체와, 이 밸브몸체의 유체 안내홀을 개폐하게 되는 주 디스크, 및 이 주 디스크를 회전시키는 주 밸브대, 그리고 상기 주 밸브대를 회전 가능하게 조작하는 조작부로 구성되어 주 밸브대의 회전으로 주 디스크를 회전시켜 밸브몸체의 유체 안내홀을 개폐하게 된다.

상기한 버터플라이밸브는 최근 다양한 기능의 구조가 제시되고 있으며, 그 중 한예로서, 도 1 내지 도 3에서와 같이 일반형의 버터플라이밸브에 "a" 만큼 편심된 2중 편심형 밸브가 제시된 바 있다.

이는, 공지된 바와같이 밸브몸체(10)와, 이 밸브몸체(10)의 유체 안내홀에 기울어진 상태로 위치되어 개폐되는 주 디스크(20), 및 상기 밸브몸체(10)에 결합되어 상기 주 디스크(20)의 회전을 유도하는 주 밸브대(30), 그리고 상기 주 밸브대(30)의 회전 복귀력을 유도하는 밸런스 웨이트(40) 및 상기 밸런스 웨이트(40)의 회전력을 제어하는 댐핑수단으로 구성되어 유체의 압력에 의해 주 디스크(20)가 회전 개폐되고 유체 압력의 해제시에는 밸런스 웨이트(40)에 의한 자중력과 댐핑수단을 통해 서서히 닫힘되도록 하게 된다.

상기한 버터플라이밸브는 주 디스크(20)의 닫힘 동작 상태에서 유체의 압력 작용이 발생되면 유체가 주 디스크(20)의 벽면에 닿인 후 주 디스크(20)를 밀게 되고 이에따른 연속된 압력으로 개방되는 구조를 취하고 있어 도 3에 도시된 바와같이 주 디스크(20)의 중심(o')에서 주 밸브대(30)의 회전 중심(o)의 편심량 "a"를 제대로 선정하지 못하면 주 디스크(20)가 개폐 되지 않는 심각한 문제점이 있게 된다. 이와 반대로 닫힘 동작은 밸런스 웨이트(40)에 의해 강제 닫힘이 이루어진다. 이때, 상기 주 디스크(20)는 "a" 만큼 편심이 되어 있는 2중 편심형 밸브이기 때문에 닫힘 속도가 늦어지는 단점이 있고, 이로 인하여 워터 해머에 의한 주 디스크(20)의 손상과 관로 파손 등이 발생되는 문제점이 있는 한편, 걸림부재(50) 는 상기 밸브몸체(10)의 내측 안내홀에 노출되어 있어 유체 흐름에 문제를 발생시키게 되며 이 걸림부재(50)에 이물질 등이 부딪히는 경우 밸브가 소손되는 문제점이 있어왔다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 슬랜팅형의 주 디스크에 보조 디스크가 추가로 더 제공되어 유체 이동에 의한 수압 작용시에는 주 디스크와 보조 디스크가 순차적으로 열리고 또한 닫힘 동작시에는 주 디스크는 빠르게 그리고 보조 디스크는 주 디스크의 닫힘 동작후 닫힘 되어져 워터 해머 현상을 방지하고 또한 일반 역지 밸브 보다 설치 면적을 크게 줄일 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 밸브몸체와, 이 밸브몸체의 유체 안내홀을 개폐하는 슬랜팅형의 주 디스크와, 이 밸브몸체에 제공되며 상기 주 디스크를 회전시키는 주 밸브대를 포함하여 구성되는 버터플라이형 역지밸브에 있어서, 상기 주 디스크의 경사진 상측 표면에 보조 안내홀을 형성하고, 이 보조 안내홀에 일방향 개폐를 위한 보조 디스크가 제공되도록 하며; 상기 주 밸브대가 중공형상으로 축방향을 따라 중공홀이 형성되도록 하고, 상기 중공홀에 상기 보조 디스크를 회전시키는 보조 밸브대가 제공되어서 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서, 상기 주 밸브대 또는 보조 밸브대의 각각 일단에 웨이트를 갖는 웨이트바가 결합되며 상기 웨이트바에는 상기 밸브몸체에 결합되는 실린더의 로드가 각각 힌지 결합되어 웨이트를 제어할 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 주 밸브대 또는 보조 밸브대의 각각 일단에 레버가 돌출 제공되도록 하고 이 레버에 상기 실린더의 로드가 힌지 연결되도록 함이 가능하다.

또한, 상기 주 밸브대 또는 보조 밸브대의 단부가 결합된 상기 밸브몸체의 일측에 회전값을 표시하는 인디케이터가 제공되도록 함이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브는, 슬랜팅형의 주 디스크 상면에 보조 디스크가 제공되어 유체 이동에 의한 수압 작용시에는 주 디스크와 보조 디스크가 순차적으로 열리며 또한 닫힘 동작시에는 주 디스크는 빠르게 그리고 보조 디스크는 주 디스크의 닫힘 동작후 닫힘 되어져 워터 해머 현상을 방지하는 효과가 있다.

또한, 워터 해머 현상의 해소로 펌프장의 시설을 보호하며 일반 역지밸브 보다 설치 면적을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술에 대해서는 동일 부호를 적용하여 설명하며 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 주된 기술적 구성은, 도 4 내지 도 8의 도시에 의하여 밸브를 이 루는 밸브몸체(10)와, 이 밸브몸체(10)의 유체 안내홀을 개폐하는 슬랜팅형의 주 디스크(20)와, 이 밸브몸체(10)에 제공되며 상기 주 디스크(20)를 회전시키는 주 밸브대(100)와, 상기 주 디스크(20)의 표면에 제공되는 보조 디스크(200)와, 상기 주 밸브대(100)에 제공되어 상기 보조 디스크(200)를 개폐하는 보조 밸브대(300)를 포함한다.

상기 밸브몸체(10)는, 유체가 이동하는 관로에 설치되며, 내부에 유체가 이동하여 통과할 수 있도록 원형 통로의 유체 안내홀이 형성되고, 상기 유체 안내홀에 상기 주 디스크(20)가 기울어진 상태로 기밀 유지 가능하게 설치되어 유체의 이동을 일방향으로 개폐하게 된다.

상기 주 디스크(20)는, 상기 주 밸브대(100)에 의해 회전하게 되며, 상기 주 밸브대(100)의 양단은 상기 밸브몸체(10)에 회전 가능하게 베어링을 통해 결합된다.

또한, 상기 주 디스크(20)의 경사진 상측 표면에는 보조 안내홀(220)이 관로 방향으로 연통되게 형성되며, 상기 보조 안내홀(220)에는 보조 디스크(200)가 결합되어 유체를 일방향으로 개폐하게 된다.

상기 주 밸브대(100)는, 내부가 축방향을 따라 관통된 중공형상으로 축방향을 따라 중공홀(120)이 형성되고, 상기 중공홀(120)에는 상기 보조 디스크(200)를 회전시키는 보조 밸브대(300)가 회전 가능하게 제공된다.

또한, 상기 보조 밸브대(300)의 일단에는 웨이트(420)를 갖는 웨이트바(400)가 더 결합되며 상기 웨이트바(400)는 상기 밸브몸체(10)에 결합되는 실린더(500) 의 로드가 힌지 연결되어 자중력 발생시 에어 또는 유압력으로 완충력을 제공하게 되어 상기 보조 디스크(200)가 서서히 닫힘되도록 하게 된다. 또한 상기 보조 밸브대(300)의 단부에 별도의 레버가 돌출 구비되도록 하고 이 레버에 상기 실린더(500)의 로드 단부가 힌지 연결되도록 함이 가능하다.

또한, 상기 주 밸브대(100)의 일단에는, 웨이트(620)를 갖는 웨이트바(600)가 더 결합되며 상기 웨이트바(600)는 상기 밸브몸체(10)에 결합되는 실린더(510)의 로드가 힌지 연결되어 자중력 발생시 에어 또는 유압력을 통해 완충력을 제공하게 되어 상기 주 디스크(20)가 서서히 닫힘되도록 하게 된다. 또한 상기 주 밸브대(100)의 단부에 별도의 레버가 돌출 구비되도록 하고 이 레버에 상기 실린더(700)의 로드 단부가 힌지 연결되도록 함이 가능하다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브의 주요 기술적 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유체 안내홀로 유입되는 유체가 주 디스크(20)에 부딪히게 되면 수압에 의해 상기 주 디스크(20)가 개방된다. 이때, 상기 주 디스크(20) 상면에 설치된 보조 디스크(200)도 상기 주 디스크(20)의 열림과 동시에 수압에 의해 개방되게 된다. 이후, 유체의 압력이 해소되어 닫힘 동작을 수행하는 경우, 먼저, 웨이트(620)에 의해서 상기 주 디스크(20)가 빨리 닫혀 유체의 역류되는 현상을 차단하게 되고, 이때 실린더(510)의 동작에 의해 완충 작용을 하며 닫히게 된다. 상기 보조 디스크(200)는, 관로에 발생하는 워터 해머를 해소 시키는 역할을 하게 되며 보조 웨이트(420)에 의해 다소 천천히 닫히면서 상기 보조 안내홀(220)을 통해 유체를 우 회시켜 워터 해머를 해소 시킨다. 즉, 상기 주 디스크(20)는 최대한 빨리 닫히게 되고 동시에 상기 보조 디스크(200)은 천천히 닫히게 된다.

즉, 상기 주 디스크(20)의 닫힘 동작시 보조 디스크(200)에 의해 유체를 우회시키면서 상기 주 디스크(20)의 빠른 닫힘을 유도하여 워터 해머 현상을 방지하고, 또한 일반 버터플라이밸브의 회전 디스크 각도보다 그 각도가 더 경사진 구조를 취하고 있어 빠른 닫힘이 유도된다.

도 9는 본 발명에 따른 다른 예로서, 상기 주 밸브대(100) 또는 보조 밸브대(300)의 단부와, 이들이 결합된 상기 밸브몸체(10)에 상기 주 밸브대(100) 또는 상기 보조 밸브대(300)의 회전값을 측정할 수 있는 인디케이터(700)가 제공됨을 도시한 것이다.

상기 인디케이터(700)는, 상기 주 밸브대(100) 또는 상기 보조 밸브대(200)의 일측단부 표면에 제공되는 화살표 형상의 지시자(720)와, 상기 밸브몸체(10)에 제공되며 상기 지시자(720)의 회전 각도를 표시하는 눈금자(740)로 이루어진다.

이에따라, 유체에 의한 주 디스크(20)와 보조 디스크(200)의 회전 각도를 상기 주 밸브대(100) 또는 상기 보조 밸브대(300)의 일측단부 표면에 제공되는 화살표 형상의 지시자(720)와, 상기 밸브몸체(10)에 제공되며 상기 지시자(720)의 회전 각도를 표시하는 눈금자(740)를 통해 측정할 수 있게 된다.

도 10은 본 발명에 따른 또 다른 예로서, 펌프가 정지되면 역류되는 유체와 역압으로 상기 주 디스크(20)를 닫히게 하는 구조를 도시한 것이다.

이는 상기 주 밸브대(100)의 우측 끝단에 단턱이 구비되고 이 단턱에 상기 주 디스크(20)가 고정되며 상기 주 밸브대(100)와 상기 밸브몸체(10)에 누수가 발생되지 않도록 아답터 및 패킹이 조립된다. 그리고 패킹은 패킹 그랜드로 조립 고정된다.

또한, 상기 주 밸브대(100) 또는 보조 밸브대(300)의 단부와, 이들이 결합된 상기 밸브몸체(10)에 상기 주 밸브대(100) 또는 상기 보조 밸브대(300)의 회전값을 측정할 수 있도록 도 9에 도시되며 일 실시예와 동일한 인디케이터(700)가 제공된다.

이하에서는 본 발명에 따른 슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브의 바람직한 결합구조를 종래 공지된 기술을 포함하여 도면을 참조로 상세하게 설명한다.

본 발명의 주 디스크(20)는, 도 5에 도시된 바와같이 밸브몸체(10)의 유체 안내홀에 다중 편심 형태로 결합된다. 즉, 편심 기준이 수평축에서 A만큼 편심 시키고, A의 중심점에서 B 만큼 편심된 것이며, 수평축에서 만큼 C의 예각만큼 편심, 정상 콘을 D만큼의 기준으로 수평으로 한 다중 편심 형태로 이루어진다.

그리고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와같이 상기 주 디스크(20)의 상면에 스윙(Swing)형의 상기 보조 디스크(200)가 상기 보조 밸브대(300)를 통해 회전 가능하게 결합된다.

이는, 다중 편심형 버터플라이 밸브와 데쉬 포트 실린더형 역지 밸브의 장점을 집약한 것이다.

또한, 상기 밸브몸체(10)의 중심(o')에서 편심 A부의 중심(o)부에 상기 주 밸브대(100)가 위치하며 이 주 밸브대(100)에 의해 주 디스크(20)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 주 디스크(20)의 닫힘(폐쇄) 위치에서 상기 주 디스크(20)는 편심 B, C, D만큼의 편심으로 제작된 밸브몸체(10)의 내주면 사이에 금속 시트가 설치되어 기밀을 유지하게 된다. 상기 주 디스크(20) 외주면에는 금속 또는 고무재의 디스크 시트가 결합된다.

또한, 상기 주 밸브대(100)는 내부가 빈 중공형상으로 이루어지며, 그 양단이 상기 밸브몸체(10)에 베어링을 통해 회전가능하게 설치되며, 상기 주 디스크(20)가 상기 주 밸브대(100)에 일체형으로 연결되어 회전하게 된다. 상기 주 밸브대(100)의 중공홀(120)에는 상기 보조 밸브대(300)가 회전 가능하게 결합되며, 상기 보조 밸브대(300)는 상기 보조 디스크(200)의 상단이 결합되어 상기 보조 밸브대(300)의 회전시 회전하며 상기 보조 안내홀(220)을 개폐하게 된다.

즉, 도 4에 도시된 바와같이 상기 주 밸브대(100)가 양쪽으로 분할되도록 하고 분할된 상기 주 밸브대(100)의 사이에서 그 대응단 중공홀(120)에 상기 보조 디스크(200)를 결합하는 상기 보조 밸브대(300)의 양단이 회전 가능하게 결합되도록 하면 된다.

다른 예로서, 상기 주 밸브대(100)에 별도로 연결홀을 형성하고 이 연결홀을 통해 상기 보조 디스크(200)의 상단에 돌출 제공되는 연결부가 통과하여 상기 보조 밸브대(300)에 결합되는 구조를 취하도록 함이 가능하다. 여기서, 상기 연결홀은 상기 보조 디스크(300)의 상단 연결부가 통과되어 결합된 후 상하 회전이 될 수 있도록 장홀 형태로 형성함이 가능하다.

상기 주 디스크(20)에는 일측에 디스크 시트(22)를 압착 할 수 있는 시트 그랜드(24)가 설치되며, 상기 시트 그랜드(24)를 고정 할 수 있는 시트 그랜드 볼트(26)가 상기 주 디스크(20)의 일측 면에 다수개의 볼트 자리를 내어 그 위치에 시트 그랜드 볼트(26)가 조립 설치된다. 또한 상기 주 디스크(20)의 디스크 시트(22)가 압축되어 상기 밸브몸체(10)의 금속 시트(12)에 교접되게 설치된다.

상기 보조 디스크(200)에는 일측에 상기 주 디스크(20)의 표면에 형성된 금속시트(208)에 교접되는 시트(202)를 고정시킬 수 있도록 시트 그랜드(204)가 제공되며 상기 시트 그랜드(204)는 볼트(206)로 결합 고정된다.

상기 보조 밸브대(300)는 상기 주 밸브대(100)의 중공홀(120)에 베어링을 통해 회전가능하게 결합되며 그 일측에 단턱과 커버(14)가 형성되어 좌우 유동이 방지된다.

상기 커버(14)에는 상기 보조 밸브대(300)에서 누수가 발생되지 않도록 아답터와 보조 패킹이 조립 되며, 상기 보조 패킹은 패킹 그랜드로 조립 고정된다.

또한, 상기 주 밸브대(100)의 내측 중공홀(120)에 베어링을 통해 회전 가능하게 결합되는 상기 보조 밸브대(300)의 우측 단부에는

상기 주 디스크(20)와 주 밸브대(100)는 공지 기술과 같이 핀으로 고정되어 회전시 일체로 회전되게 된다.

도 1은 종래 2중 편심을 갖는 버터플라이밸브를 도시한 정면도,

도 2는 도 1의 측면 사용상태도,

도 3은 도 1의 측면 내부 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 제1실시예로서 슬랜팅 디스크에 보조 디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브의 정면도,

도 5는 도 4에서 본 발명의 요지인 주 디스크와 보조 디스크의 결합관계를 도시한 측단면도,

도 6은 도 5의 "E" 확대 단면도,

도 7은 도 4의 좌측면도,

도 8은 도 4의 우측면도,

도 9는 본 발명에 따른 제2실시예로서 밸브몸체에 인디케이터의 설치상태를 도시한 측면도,

도 10은 본 발명에 따른 제3실시예로서 제1 및 제2실시예에서 웨이트가 적용되지 않는 구조의 버터플라이형 역지밸브 정면도 .

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 밸브몸체

20: 주 디스크

100: 주 밸브대 120: 중공홀

200: 보조 디스크 220: 보조 안내홀

300: 보조 밸브대

400,600: 웨이트바 420,620: 웨이트

500,510: 실린더

700: 인디케이터

Claims (6)

1. 밸브몸체와, 이 밸브몸체의 유체 안내홀을 개폐하는 슬랜팅형의 주 디스크와, 이 밸브몸체에 제공되며 상기 주 디스크를 회전시키는 주 밸브대와, 상기 주 디스크의 경사진 상측 표면에 형성된 보조 안내홀에 일방향 개폐를 위해 설치되는 보조 디스크를 포함하는 버터플라이형 역지밸브에 있어서,

   상기 주 밸브대가 중공형상으로 축방향을 따라 형성되도록 하되, 상기 주 밸브대가 양쪽으로 분할되도록 하고 분할되어 서로 대응된 상기 주 밸브대의 내측 대응단 중공홀에 상기 보조 디스크를 결합하는 상기 보조 밸브대의 양단이 각각 회전 가능하게 결합되도록 하고;

   상기 주 밸브대 또는 보조 밸브대의 각각 일단에 웨이트를 갖는 웨이트바를 결합시키며 상기 웨이트바에는 상기 밸브몸체에 결합되는 실린더의 로드가 각각 힌지 결합되어 웨이트를 제어할 수 있도록 하되, 상기 주 밸브대 또는 보조 밸브대의 각각 일단에 레버가 돌출 제공되도록 하고 이 레버에 상기 실린더의 로드가 힌지 연결되도록 하며;

   상기 주 밸브대 또는 보조 밸브대의 단부가 결합된 상기 밸브몸체의 일측에 회전값을 측정하는 인디케이터가 제공되며, 상기 인디케이터는 상기 주 밸브대 또는 상기 보조 밸브대의 일측단부 표면에 제공되는 화살표 형상의 지시자와, 상기 밸브몸체에 제공되며 상기 지시자의 회전 각도를 표시하는 눈금자로 구성됨을 특징으로 하는 슬랜팅 디스크에 보조디스크가 구비된 버터플라이형 역지밸브.
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