KR101010200B1 - 제수밸브의 헤드부 실링구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제수밸브의 헤드부 실링구조에 관한 것으로, 양측에 관로가 일체로 형성되는 바디와, 유량조절을 위해 상기 바디의 내측에 승강 가능하게 설치되며 너클 설치를 위해 상부에 디귿자형태의 지지부가 일체로 형성되는 디스크와, 바디의 내측에 수직으로 관통 설치되며 상기 디스크의 개폐를 제어하기 위해 상기 디스크의 지지부에 삽입된 너클에 체결되는 스핀들과, 상기 바디의 상부에 결합되는 보닛커버 및 내부 밀폐유지를 위해 상기 보닛커버의 상부에 구성되는 헤드부와, 상기 헤드부에 패킹글랜드를 보닛커버에 체결할 수 있도록 하는 것을 포함하는 제수밸브의 헤드부 실링구조에 있어서,
상기 보닛커버의 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부를 형성하여 상기 연장부의 내측에 스핀들의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있도록 하기 위한 복합 실링구조를 구성하되, 상기 복합 실링구조는 스핀들의 림을 중심으로 상기 림의 하부에 지지용 부싱이 끼움 설치되고, 상기 림의 상부에 동심유지용 부싱 및 상기 동심유지용 부싱의 상부에 테프론립실과, 상기 테프론립실의 상부에 압입용 부싱이 순차적으로 끼움 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

제수밸브의 헤드부 실링구조{Sealling structure for head part of gate valve}

본 발명은 제수밸브의 보닛커버 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부를 형성하여 상기 연장부의 내측에 스핀들의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있도록 하기 위한 복합 실링구조를 구성하여 제수밸브의 밀폐성능은 물론 헤드부의 조립성을 일층 향상시킬 수 있도록 한 제수밸브의 헤드부 실링구조에 관한 것이다.

제수밸브는 상수관 따위의 관로에 설치되어 상기 관로를 따라 흐르는 유체의 유량을 조절하거나 제어하는 기능을 담당하게 된다.

첨부된 도 5는 종래의 제수밸브를 나타낸 단면도로서, 양측에 관로가 일체로 형성되는 바디(100)와, 유량조절을 위해 상기 바디(100)의 내측에 승강 가능하게 설치되며 너클(600) 설치를 위해 상부에 디귿자형태의 지지부(310)가 일체로 형성되는 디스크(300)와, 바디(100)의 내측에 수직으로 관통 설치되며 상기 디스크(300)의 개폐를 제어하기 위해 상기 디스크(300)의 지지부(310)에 삽입된 너클(600)에 체결되는 스핀들(400)과, 상기 바디(100)의 상부에 결합되는 보닛커버(200) 및 내부 밀폐유지를 위해 상기 보닛커버(200)의 상부에 구성되는 헤드부(500)가 포함되어 구성되는 구조로 제공된다.

좀 더 구체적으로는 상기 스핀들(400)은 하단 외주면에 나선부(420)가 형성되며 중반부에는 상기 스핀들(400)의 제자리 회전을 지지하기 위한 림(410)이 일체로 형성되어 있다.

또한, 상기 디스크(300)는 상면 중앙에 관통공(320)이 형성되고 상부에 디귿자 형태의 지지부(310)가 대향된 상태로 형성되며 상기 지지부(310)의 안쪽에 너클(600)이 삽입되어 상기 너클(600)의 상면 중앙에 형성된 나사공에 스핀들(400)의 나선부(420)가 체결된 상태로 상기 스핀들(400) 회전시 상기 나선부(420)를 따라 디스크(300)가 승강되어 제수밸브를 개방하거나 폐쇄하게 되는 동작을 수행하게 된다.

한편, 보닛커버(200)의 상부에 구성되는 헤드부(500)는 스핀들(400)을 중심으로 하여 상부로부터 티자형 단면을 갖는 패킹글랜드(510)(Packing gland), 상기 패킹글랜드(510)의 직방에 배치되는 원통형의 패킹(520), 상기 패킹글랜드(510)와 동일한 직경으로써, 내측에 상기 패킹(520)이 배치되는 패킹박스(530), 상기 패킹박스 하단부 둘레에 개재되는 오링(540) 및 상기 패킹박스(530)의 저면과 스핀들(400)의 림(410) 상면에 개재되는 스러스트칼라(550a)(Thrust coller), 그리고 상기 림(410)의 저면에 밀착상태로 보닛커버(200)에 지지되는 스러스트칼라(550b), 상기 패킹글랜드(510)와 패킹박스(530)에 동시에 관통되어 보닛커버(200)의 상면에 체결되는 볼트(B) 및 너트(N)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

종래의 제수밸브는 보닛커버(200)의 상부에 헤드부(500)의 패킹글랜드(510) 및 패킹박스(530)의 체결부위가 모두 노출된 상태로 구성되어 이물질의 침투우려가 높을 뿐만 아니라 미관상 바람직하지 못한 문제점이 있다.

또한, 실링구조가 스핀들(400)의 림(410) 상부에만 적용되어 있기 때문에 지수성능이 떨어질 뿐만 아니라 패킹(520)이 수용되는 패킹박스(530)를 무두볼트(B)로 보닛커버(200)에 체결한 상태에서 너트(N)로 고정한 다음 상기 볼트(B)에 패킹글랜드(510)를 끼워 상기 패킹글랜드(510)가 패킹박스(530)에 수용된 패킹(520)을 눌러주도록 너트(N)로 순차 고정시킴에 따라 헤드부(500)의 조립성이 양호하지 못하며 특히, 실링부위의 협소로 인해 스핀들(400)의 안정적인 구동에 어려움이 따를 뿐 아니라 제수밸브 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 주지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 제수밸브의 보닛커버 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부를 형성하여 상기 연장부의 내측에 스핀들의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있도록 하기 위한 복합 실링구조를 구성하여 제수밸브의 밀폐성능은 물론 헤드부의 조립성을 일층 향상시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제수밸브의 헤드부 실링구조는, 양측에 관로가 일체로 형성되는 바디와, 유량조절을 위해 상기 바디의 내측에 승강 가능하게 설치되며 너클 설치를 위해 상부에 디귿자형태의 지지부가 일체로 형성되는 디스크와, 바디의 내측에 수직으로 관통 설치되며 상기 디스크의 개폐를 제어하기 위해 상기 디스크의 지지부에 삽입된 너클에 체결되는 스핀들과, 상기 바디의 상부에 결합되는 보닛커버 및 내부 밀폐유지를 위해 상기 보닛커버의 상부에 구성되는 헤드부와, 상기 헤드부에 패킹글랜드를 보닛커버에 체결할 수 있도록 하는 것을 포함하는 제수밸브의 헤드부 실링구조에 있어서,

상기 보닛커버의 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부를 형성하여 상기 연장부의 내측에 스핀들의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있도록 하기 위한 복합 실링구조를 구성하되, 상기 복합 실링구조는 스핀들의 림을 중심으로 상기 림의 하부에 지지용 부싱이 끼움 설치되고, 상기 림의 상부에 동심유지용 부싱 및 상기 동심유지용 부싱의 상부에 테프론립실과, 상기 테프론립실의 상부에 압입용 부싱이 순차적으로 끼움 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 제수밸브의 보닛커버 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부를 형성하여 상기 연장부의 내측에 스핀들의 림을 중심으로 상기 림의 하부에 지지용 부싱을 설치하되, 림의 상부에 동심유지용 부싱 및 상기 동심유지용 부싱의 상부에 테프론립실, 그리고 상기 테프론립실의 상부에 압입용 부싱을 순차 끼우는 한편, 상기 압입용 부싱의 상부에 패킹글랜드를 밀착 설치하여 상기 패킹글랜드의 관통공에 조임볼트를 끼워 상기 조임볼트의 선단부를 보닛커버의 체결공에 체결함과 동시에 패킹글랜드를 다이렉트로 누름 고정시킬 수 있도록 한 일련의 복합 실링구조를 구성함에 따라 스핀들의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 제수밸브의 정단면구성도
도 2는 본 발명에 따른 제수밸브의 측단면구성도
도 3은 도 2의 작동상태를 나타낸 측단면구성도
도 4는 본 발명에 따른 헤드부의 발췌단면구성도
도 5는 종래 제수밸브의 정단면구성도.

이하, 본 발명에 따른 제수밸브의 헤드부 실링구조에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 제수밸브의 정단면구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제수밸브의 측단면구성도이며, 도 3은 도 2의 작동상태를 나타낸 측단면구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 헤드부의 발췌단면구성도를 나타내고 있다.

도면중 미설명 부호 G는 가스켓을 나타낸다.

본 발명은 양측에 관로가 일체로 형성되는 바디와, 유량조절을 위해 상기 바디의 내측에 승강 가능하게 설치되며 너클 설치를 위해 상부에 디귿자형태의 지지부가 일체로 형성되는 디스크와, 바디의 내측에 수직으로 관통 설치되며 상기 디스크의 개폐를 제어하기 위해 상기 디스크의 지지부에 삽입된 너클에 체결되는 스핀들과, 상기 바디의 상부에 결합되는 보닛커버 및 내부 밀폐유지를 위해 상기 보닛커버의 상부에 구성되는 헤드부와, 상기 헤드부에 패킹글랜드를 보닛커버에 체결할 수 있도록 하는 것을 포함하는 제수밸브의 헤드부 실링구조에 있어서,

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상기 보닛커버(20)의 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부(21)를 형성하여 상기 연장부(21)의 내측에 스핀들(40)의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있도록 하기 위한 복합 실링구조를 구성하되, 상기 복합 실링구조는 스핀들(40)의 림(41)을 중심으로 상기 림(41)의 하부에 지지용 부싱(54)이 끼움 설치되고, 상기 림(41)의 상부에 동심유지용 부싱(53) 및 상기 동심유지용 부싱(53)의 상부에 테프론립실(55)과, 상기 테프론립실(55)의 상부에 압입용 부싱(52)이 순차적으로 끼움 설치되어 있다.
상기 압입용 부싱(52)의 상부에 패킹글랜드(51)를 밀착 설치하여 상기 패킹글랜드(51)의 통공(51')에 조임볼트(56)를 끼워 상기 조임볼트(56)의 선단부를 보닛커버(20)의 체결공(21')에 체결하여 패킹글랜드(51)를 다이렉트로 누름 고정시킬 수 있도록 하고 있다.

상기 보닛커버(20)의 연장부(21) 하부 내주면 및 압입용 부싱(52)의 외주면에 각각 링홈(22)(52')을 형성하되, 상기 링홈(22)(52')에 오링(57)을 각각 설치하여 제수밸브의 수밀유지가 이중으로 이루어지도록 하고 있다.

이하, 본 발명에 따른 제수밸브의 헤드부 실링구조의 조립에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기본적인 제수밸브의 구조, 즉 양측에 관로가 일체로 형성되는 바디(10)와, 유량조절을 위해 상기 바디(10)의 내측에 승강 가능하게 설치되는 디스크(30)와, 상기 바디(10)의 내측에 수직으로 관통 설치되며 상기 디스크(30)의 개폐를 제어하기 위해 구비되는 스핀들(40)과, 상기 바디(10)의 상부에 결합되는 보닛커버(20) 및 내부 밀폐유지를 위해 상기 보닛커버(20)의 상부에 구성되는 헤드부(50)를 포함하고 있다.

다만 본 발명은 상기 보닛커버(20)의 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부(21)를 형성하여 이에 스핀들(40)의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있도록 하기 위한 복합 실링구조를 구성하고 있는 것이며, 또한, 패킹글랜드(51)를 조임볼트(56)로써 보닛커버(20)에 직접 체결되는 구조를 취함으로써 헤드부(50)의 조립성도 일층 향상될 수 있는 것이다.

본 발명은 제수밸브의 헤드부(50)를 구성함에 있어서, 복합 실링구조, 즉 스핀들(40)의 림(41)을 중심으로 상기 림(41)의 하부에 지지용 부싱(54)을 설치하되, 림(41)의 상부에 동심유지용 부싱(53) 및 상기 동심유지용 부싱(53)의 상부에 테프론립실(55), 그리고 상기 테프론립실(55)의 상부에 압입용 부싱(52)을 순차 끼우는 한편, 상기 압입용 부싱(52)의 상부에 패킹글랜드(51)를 밀착 설치하여 상기 패킹글랜드(51)의 통공(51')에 조임볼트(56)를 끼워 상기 조임볼트(56)의 선단부를 보닛커버(20)의 체결공(21')에 체결함과 동시에 패킹글랜드(51)를 다이렉트로 누름 고정시켜 주는 구조를 취하게 되면, 제수밸브가 겪게 되는 고압이 효과적으로 상쇄될 뿐만 아니라 제수밸브의 밀폐성능이 크게 향상될 수 있는 것이다.

이러한 제수밸브의 밀폐 및 고압상쇄구조는 스핀들(40)의 림(41)을 중심으로 상부에 배치되는 압입용 부싱(52), 테프론립실(55), 동심유지용 부싱(53) 및 림(41) 하부에 배치되는 지지용 부싱(54)에 의해 달성될 수 있는 것이며, 이와 같이 상기 스핀들(40)에 상기 구성요소들을 순차 배치하게 되면, 실링부위가 자연스럽게 확대되어 지수성능이 크게 향상된다.

본 발명에 따른 제수밸브의 헤드부 실링구조는 도 4에 도시된 바와 같이, 보닛커버(20)의 링홈(22)에 오링(57)을 삽입한 상태에서 연장부(21)의 내측에 지지용 부싱(54)을 삽입하게 된다.

상기 지지용 부싱(54)은 스핀들(40)의 안정적인 지지를 위해 상단부 보다 하단부를 길게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 지지용 부싱(54)의 설치가 완료되면, 스핀들(40)을 상기 지지용 부싱(54)의 내측에 관통 삽입하여 스핀들(40)의 림(41)이 지지용 부싱(54)의 상단에 걸리도록 한 상태에서 상기 림(41)의 상부에 동심유지용 부싱(53)을 안착시키게 된다.

상기 동심유지용 부싱(53)을 설치하는 이유는, 스핀들(40)의 림을 중심으로 상부 및 하부에서 배치되는 동심유지용 부싱(53)과 지지용 부싱(54)이 스핀들(40)을 안정되게 협지하여 스핀들(40) 회전시 정확한 동심을 유지하도록 하기 위함이다.

상기한 구조로 동심유지용 부싱(53)을 설치하게 되면, 상기 동심유지용 부싱(53)의 상부에 테프론립실(55)을 설치하게 된다.

상기 테프론립실(55)(Teflon Rotary Lip Seal)을 설치하는 이유는, 테프론이 갖는 저마찰의 자기윤활성으로 무급유운전이 가능하고, 또한 저마찰계수, 내마모성 및 내약품성이 뛰어난 테프론 재질의 특성으로 인해 일반 오일씰이 갖고 있는 사용한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 일반 오일씰이 사용 불가능한 고속, 고압에 적용 가능하기 때문이다.

상기 테프론립실(55)의 설치가 완료되면, 상기 테프론립실(55)의 상부에 압입용 부싱(52)을 설치하게 되는 바, 상기 압입용 부싱(52)의 외주면 중앙에는 링홈(52')을 형성하여 이곳에도 연장부(21)의 링홈(22)에 삽입되는 것과 동일한 오링(57)을 설치하여 복합 실링구조의 상단 및 하단 밀폐를 긴밀히 하게 된다.

한편, 상기와 같은 구조의 복합 실링구조의 설치가 완료되면, 헤드부(50)의 최종 밀폐를 위한 패킹글랜드(51)를 설치하게 된다.

상기 패킹글랜드(51)의 설치는 압입용 부싱(52)의 상부에 패킹글랜드(51)를 밀착시킨 다음 상기 패킹글랜드(51)의 통공(51')에 조임볼트(56)를 끼워 상기 조임볼트(56)의 선단부를 보닛커버(20)의 체결공(21')에 체결하여 패킹글랜드(51)를 보닛커버쪽으로 누름 고정시키게 되면, 상기 조임볼트(56)의 체결력에 의해 패킹글랜드(51)가 보닛커버(20)의 연장부(21) 내측에 순차 삽입된 압입용 부싱(52), 테프론립실(55), 동심유지용 부싱(53) 및 스핀들(40)의 림(41) 하방에 배치되는 지지용 부싱(54)을 순차 긴밀히 눌러주게 되어 제수밸브가 겪게 되는 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있게 될 뿐만 아니라 제수밸브의 밀폐성능이 일층 향상될 수 있는 것이다.

또한 상기와 같은 구조로 헤드부(50)를 구성하게 되면, 복합 실링구조에 의해 실링부위가 확대되어 스핀들(40)의 안정적인 구동을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 헤드부(50)의 단순화 및 패킹글랜드(51)가 조임볼트(56)로써 보닛커버(20)에 다이렉트로 체결됨에 따라 헤드부(50)의 조립을 보다 신속히 할 수 있는 이점을 가지게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 단순한 설계변경이나 관용수단의 치환 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.

10 : 바디 20 : 보닛커버
21 : 연장부 22 : 링홈
30 : 디스크 40 : 스핀들
41 : 림 50 : 헤드부
51 : 패킹글랜드 51' : 통공
52 : 압입용 부싱 52' : 링홈
53 : 동심유지용 부싱 54 : 지지용 부싱
55 : 테프론립실 56 : 조임볼트
57 : 오링

Claims (3)

1. 양측에 관로가 일체로 형성되는 바디와, 유량조절을 위해 상기 바디의 내측에 승강 가능하게 설치되며 너클 설치를 위해 상부에 디귿자형태의 지지부가 일체로 형성되는 디스크와, 바디의 내측에 수직으로 관통 설치되며 상기 디스크의 개폐를 제어하기 위해 상기 디스크의 지지부에 삽입된 너클에 체결되는 스핀들과, 상기 바디의 상부에 결합되는 보닛커버 및 내부 밀폐유지를 위해 상기 보닛커버의 상부에 구성되는 헤드부와, 상기 헤드부에 패킹글랜드를 보닛커버에 체결할 수 있도록 하는 것을 포함하는 제수밸브의 헤드부 실링구조에 있어서,
   상기 보닛커버(20)의 상부에 실링부위 확대를 위한 연장부(21)를 형성하여 상기 연장부(21)의 내측에 스핀들(40)의 안정적인 구동 및 제수밸브의 내부에서 발생된 고압을 효과적으로 상쇄시켜 줄 수 있도록 하기 위한 복합 실링구조를 구성하되, 상기 복합 실링구조는 스핀들(40)의 림(41)을 중심으로 상기 림(41)의 하부에 지지용 부싱(54)이 끼움 설치되고, 상기 림(41)의 상부에 동심유지용 부싱(53) 및 상기 동심유지용 부싱(53)의 상부에 테프론립실(55)과, 상기 테프론립실(55)의 상부에 압입용 부싱(52)이 순차적으로 끼움 설치되는 것을 특징으로 하는 제수밸브의 헤드부 실링구조.
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