KR101061095B1 - 러버형 메탈 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 몸체에 밀폐기능을 제공하는 고무시트를 큰 변형 없이 밸브 디스크의 측면에 고정시켜 주고, 밀폐기능을 제공하는 고무시트를 밸브 디스크의 측면에 고정 시 밸브 디스크 중 호형상을 갖는 일부조각만으로 고정시켜 주는 구조를 통해 적은 볼트의 개수로 체결이 가능할 뿐만 아니라 체결되는 볼트에 유동체가 닿지 않게 하는 수단이 구비된 러버형 메탈 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 유로가 형성된 밸브 몸체(100)와; 형상유지부재가 내삽된 환형체의 고무시트(200)와; 상기 밸브 몸체(100)의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 것으로, 측면을 따라 상기 고무시트(200)가 끼워지는 끼임홈(310)이 형성되는 밸브 디스크(300)와; 상기 밸브 디스크(300)의 가장자리 일부가 분리됨으로써, 상기 밸브 디스크(300)의 가장자리에는 호형 결합공간(320)이 형성되고 이로 인해, 분리생성되는 호형 결합편(330)과; 상기 밸브 디스크(300)에 축결합되는 밸브축(400)과; 상기 밸브축(400)과 맞물려 상기 밸브 디스크(300)가 개방 및 폐쇄되도록 회전력을 제공하는 구동부(500);로 이루어지되, 상기 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)에 상기 고무시트(200)를 끼운 상태에서, 상기 호형 결합편(330)을 상기 호형 결합편(330)의 분리에 의해 상기 밸브 디스크(300)에 형성된 호형 결합공간(320)에 안착 고정된다.

Description

러버형 메탈 버터플라이 밸브{Metal butterfly valve of rubber type}

본 발명은 밸브 몸체에 밀폐기능을 제공하는 고무시트를 큰 변형 없이 밸브 디스크의 측면을 따라 고정시켜 주는 수단이 구비되고, 밀폐기능을 제공하는 고무시트를 밸브 디스크의 측면에 고정 시 밸브 디스크 중 호형상을 갖는 일부의 조각만을 이용하여 고정시켜 주는 구조를 통해 적은 볼트의 개수로 체결이 가능할 뿐만 아니라 체결되는 볼트에 유동체가 닿지 않게 하는 수단이 구비된 러버형 메탈 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 버터플라이 밸브란 차단판의 회전에 의해 관로가 개폐되는 밸브로서, 통상 크기가 크고 압력이 높은 유체 관로나 가스 관로 등에 설치된다.

이러한 기능을 수행하는 버터플라이 밸브는 유체의 누설 없이 완벽한 기밀을 유지하여주는 것이 관건으로, 도 1은 종래의 버터플라이 밸브를 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 버터플라이 밸브 중 기밀을 유지하여 주는 부분을 나타낸 요부분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 버터플라이 밸브는 유로가 형성된 밸브 몸체(10)와, 밸브 몸체(10)의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 것으로 삽입구멍이 형성된 편심형 밸브대(21)가 측면에 구비되고, 가장자리를 따라 안착공간(22)이 형성되며, 그 형성되는 안착공간(22)의 측단부에 일측 이탈방지공(23)이 형성된 밸브 디스크(20)와, 밸브 디스크(20)의 일측 이탈방지공(23)에 놓여지는 환형체의 고무시트(30)와, 밸브 디스크(20)의 안착공간(22)에 볼트(41)를 통해 안착 체결되는 것으로, 밸브 디스크(20)의 일측 이탈방지공(23)과 대응되는 위치에 타측 이탈방지공(42)이 형성되어, 고무시트(30)가 밸브 디스크(20)의 측면에 고정되게 하는 환형체의 시트 그랜드(40)와, 밸브 디스크(20)의 측면에 구비된 편심형 밸브대(21)의 삽입구멍에 축결합되는 밸브축(50)과, 도면에 도시되지는 않았지만 밸브축(50)과 맞물려 밸브 디스크(20)가 개방 및 폐쇄되도록 회전력을 제공하는 구동부(도시하지 않음)로 이루어져 있다.

이러한 구성을 갖는 종래의 버터플라이 밸브는 구동부를 조작하여 밸브 디스크(20)가 밸브 몸체(10)의 유로를 폐쇄시키면 밸브 디스크(20)의 측면을 따라 고정된 고무시트(30)가 밸브 몸체(10)의 유로를 형성하는 내측면에 밀착되어 유체가 누설되지 않게 제공한다.

이와 같은 이점에도 불구하고, 종래의 버터플라이 밸브는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫 번째로, 고무시트(30)는 일측 이탈방지공(23) 및 타측 이탈방지공(42)에 의해 고정되는 구조이다. 즉, 일측 이탈방지공(23) 및 타측 이탈방지공(42)의 접합형상은 상부는 좁고 하부는 넓은 삼각 형상의 구조를 갖기 때문에, 고무시트(30)는 일측 이탈방지공(23) 및 타측 이탈방지공(42)의 삼각 형상에 끼일 시 탄력으로 인해 고무시트(30)의 하부의 경우 삼각형상으로 변형되고, 고무시트(30)의 상부의 경우 원형 형상으로 변형된다.

이로 인해, 변형된 고무시트(30)의 상부 및 하부의 경계 부근은 두께가 협소해지기 때문에, 그 협소해진 고무시트(30)의 상부 및 하부의 경계 부근에 에너지가 집중되어 사용 중 조기에 크랙이 야기될 뿐만 아니라 탄력의 반감으로 인한 경화 현상에 의해 본연의 기능인 기밀유지기능을 수행하기 어려운 문제점이 있다.

두 번째로, 종래의 버터플라이 밸브는 기밀유지를 위해 고무시트(30)를 시트 그랜드(40)를 이용하여 고정시키는데 이때, 고정은 볼트(41)체결을 통해 이루어진다. 이에, 환형체의 시트 그랜드(40)를 고정시키기 위해서는 많은 수의 볼트(41)를 이용해야 한다.

그 이유로, 기밀유지기능을 제공하는 고무시트(30)를 압박하지 않은 경우 기밀성능이 떨어지기 때문이다. 이로 인해, 시트 그랜드(40)를 따라 등간격으로 체결된 많은 수의 볼트(41)로 인해 고무시트(30)의 교체에 따른 유지보수가 어려울 뿐만 아니라 시트 그랜드(40)를 따라 등간격으로 체결된 많은 수의 볼트(41)는 유동체 속에 놓여 지기 때문에 쉽게 부식됨으로써 잠금해제가 어려워 고무시트(30)의 교체에 따른 유지보수가 불가능한 위험성도 내포하고 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밀폐기능을 제공하는 고무시트를 밸브 디스크의 측면에 고정 시 밸브 디스크 중 호형상을 갖는 일부의 조각만을 이용하여 고정시켜 주는 구조를 통해 적은 볼트의 개수로 체결이 가능할 뿐만 아니라 체결되는 볼트에 유동체가 닿지 않게 하는 수단이 구비된 러버형 메탈 버터플라이 밸브를 제공하는데 있다.

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본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브는, 유로가 형성된 밸브 몸체와; 형상유지부재가 내삽된 환형체의 고무시트와; 상기 밸브 몸체의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 것으로, 측면을 따라 상기 고무시트가 끼워지는 끼임홈이 형성되는 밸브 디스크와; 상기 밸브 디스크의 가장자리 일부가 분리됨으로써, 상기 밸브 디스크의 가장자리에는 호형 결합공간이 형성되고 이로 인해, 분리생성되는 호형 결합편과; 상기 밸브 디스크에 축결합되는 밸브축과; 상기 밸브축과 맞물려 상기 밸브 디스크가 개방 및 폐쇄되도록 회전력을 제공하는 구동부;로 이루어지되, 상기 밸브 디스크의 끼임홈에 상기 고무시트를 끼운 상태에서, 상기 호형 결합편을 상기 호형 결합편의 분리에 의해 상기 밸브 디스크에 형성된 호형 결합공간에 안착시켜 고정시키고, 상기 고무시트에 내삽된 형상유지부재는 환형체의 봉이거나 환형체의 코일스프링 중 어느 하나이며, 상기 밸브 디스크의 끼임홈에 접촉되는 곳인 상기 고무시트의 단면형상은 상기 밸브 디스크의 끼임홈의 형상에 대응되는 형상을 갖고, 상기 호형 결합편의 두께는 상기 밸브 디스크의 전면에서 상기 밸브 디스크의 측면에 형성된 끼임홈의 바닥면의 일부까지이며, 상기 호형 결합편과 상기 밸브 디스크 간의 고정은 볼트를 통해 이루어지고, 상기 호형 결합편의 전측면에 체결되는 상기 볼트에는 마개가 끼워지고, 상기 밸브 디스크에 형성된 호형 결합공간은 상기 밸브 몸체의 유로를 통해 유동되는 유동체에 닿는 것을 최소화되도록 상기 밸브 디스크의 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 버터플라이 밸브에서 밀폐기능을 제공하는 고무시트를 밸브 디스크의 측면에 고정 시 밸브 디스크 중 호형상을 갖는 일부의 조각만을 이용하여 고정시켜 주는 구조를 통해 적은 볼트의 개수로 체결이 가능하여 고무시트의 교환에 따른 유지보수가 수월할 뿐만 아니라 체결되는 볼트에 유동체가 닿지 않게 하여 볼트가 부식되는 것을 극소화시켜주는 효과를 발휘한다.

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도 1은 종래의 버터플라이 밸브를 나타낸 단면도,
도 2는 종래의 버터플라이 밸브 중 기밀을 유지하여 주는 부분을 나타낸 요부분해사시도,
도 3은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크 부분을 나타낸 요부분해 사시도,
도 5는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크 부분을 나타낸 요부분해 측단면도,
도 6은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 고무시트를 나타낸 요부단면도,
도 7은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 고무시트의 다른 적용예를 나타낸 요부단면도,
도 8은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 고무시트의 다른 적용예를 나타낸 측단면도,
도 9는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크의 끼임홈에 고무시트가 끼워진 것을 나타낸 요부측단면도,
도 10은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크의 끼임홈에 고무시트가 끼워진 것의 다른 적용예를 나타낸 요부측단면도,
도 11은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크의 다른 적용예를 나타낸 요부측단면도,
도 12는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크에 구비된 밸브대의 다른 적용예를 나타낸 요부측단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크 부분을 나타낸 요부분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크 부분을 나타낸 요부분해 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 고무시트를 나타낸 요부단면도이며, 도 7은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 고무시트의 다른 적용예를 나타낸 요부단면도이고, 도 8은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 고무시트의 다른 적용예를 나타낸 측단면도이며, 도 9는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크의 끼임홈에 고무시트가 끼워진 것을 나타낸 요부측단면도이고, 도 10은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크의 끼임홈에 고무시트가 끼워진 것의 다른 적용예를 나타낸 요부측단면도이며, 도 11은 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크의 다른 적용예를 나타낸 요부측단면도이고, 도 12는 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브의 각 구성 중 밸브디스크에 구비된 밸브대의 다른 적용예를 나타낸 요부측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 러버형 메탈 버터플라이 밸브는 크게, 밸브 몸체(100), 고무시트(200), 밸브 디스크(300), 호형 결합편(330), 밸브축(400) 및 구동부(500)로 이루어진다.

먼저, 밸브 몸체(100)는 양측이 개구되어 유로가 형성된 유체가 유동될 수 있게 제공하는 장치이다.

상기 고무시트(200)는 형상유지부재가 내삽된 환형체로서, 후술되는 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)에 끼일 시 고무시트(200)가 사용중 경직이나 탄성의 반감과 같은 요인으로 인해 변형이 발생하더라도 형상유지부재를 통해 원래 형상인 환형체를 유지할 수 있게 제공된다.

이러한 기능을 수행하는 형상유지부재로는, 도 6을 주로 참조하여, 환형체의 봉(210)이거나 도 7 및 도 8을 참조하여, 환형체의 코일스프링(220) 등 다양한 형상을 사용할 수 있다.

여기서, 형상유지부재로 환형체의 봉(210)이 이용된 경우, 봉(210)의 직경이 밸브 디스크(300)의 직경보다 같거나 또는 조금 작도록 하여 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)에 끼여지는 고무시트(200)가 밸브 디스크(300)의 측면에서 이탈되지 않게 제공한다.

또한, 형상유지부재의 재질로는 강과 같은 금속재질 등을 이용할 수 있다.

상기 밸브 디스크(300)는 밸브 몸체(100)의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 것으로, 측면을 따라 상기 고무시트(200)가 끼워지는 끼임홈(310)이 형성되어, 그 끼임홈(310)에 끼여지는 고무시트(200)를 통해 누설 방지 또한 함께 제공하는 장치이다.

이러한 밸브 디스크(300)의 기능 중 누설방지기능을 수행하기 위해서는 앞에서 언급한 고무시트(200)가 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)에 끼워질 수 있게 제공해야 한다.

이를 위해, 밸브 디스크(300)의 가장자리 일부를 분리시켜 밸브 디스크(300)의 가장자리에 호형 결합공간(320)이 형성되게 하고, 분리된 부분인 호형 결합편(330)은 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)을 따라 끼워진 형상유지부재가 내삽된 고무시트(200)를 고정시키는 구성으로서 이용된다.

즉, 호형 결합편(330)이 제거된 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)을 따라 형상유지부재인 봉(210)이 내삽된 고무시트(200)를 끼우는데 이때, 봉(210)의 직경은 밸브 디스크(300)와 직경 보다 조금 작거나 같아 밸브 디스크(300)의 측면에 끼우가 불가능하나 지금은 호형 결합편(330)이 제거된 상태이기 때문에 밸브 디스크(300)의 측면에 형성된 끼임홈(310)을 따라 끼울 수 있다.

이처럼, 밸브 디스크(300)의 측면에 형성된 끼임홈(310)을 따라 봉(210)이 내삽된 고무시트(200)를 끼운 후 밸브 디스크(300)에 형성된 호형 결합공간(320)에 호형 결합편(330)을 위치시킨 상태에서 볼트(340)를 통해 체결함으로써 고정을 완료한다.

이때, 호형 결합편(330)의 두께(T)는 밸브 디스크(300)의 전면에서 밸브 디스크(300)의 측면에 형성된 끼임홈(310)의 바닥면의 일부까지이므로, 끼임홈(310)에 끼워진 고무시트(200)에 걸리지 않고 고정될 수 있다.

또한, 볼트(340)가 체결되는 호형 결합편(330)의 전측면에 형성된 볼트수용공간에는 마개(350)가 끼워져 제공됨으로써, 볼트(340)가 유동체 속에 노출되는 것을 차단시켜 볼트(340)의 부식을 극소화함으로써 고무시트(200)의 교체에 따른 유지보수가 보다 수월하게 수행할 수 있도록 제공한다.

또한, 형상유지부재가 내삽된 고무시트(200)의 단면형상은 도 9를 주로 참조하여, 원형을 가질 수 있으나, 유동체의 누설 방지를 극대화시키기 위해, 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)에 접촉되는 곳인 고무시트(200)의 단면형상은 도 10을 참조하여, 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)의 형상에 대응되는 형상을 갖게 제작하는 것이 바람직하다.

상기 밸브축(400)은 밸브 디스크(300)에 축결합되어 밸브 디스크(300)를 개방 또는 폐쇄시키는 부재이다.

이러한 기능을 제공하는 밸브축(400)은 밸브 디스크(300)에 2가지의 적용예로 구분되어 축결합되는데 먼저, 첫 번째 적용예로, 밸브 디스크(300)에는 삽입구멍이 형성되어, 그 형성된 삽입구멍에 밸브축(400)이 축결합되는 중심형 밸브대(360)가 구비되고, 밸브 디스크(300)는 중심형 밸브대(360)에 일체로 연결되되, 사선으로 기울어 짐으로써, 회전이 가능하게 제공된다.

다른 적용예로, 밸브 디스크(300)의 측면에는 삽입구멍이 형성되어, 그 형성된 삽입구멍에 상기 밸브축(400)이 축결합되는 편심형 밸브대(370)가 구비되어 제공된다.

이처럼, 밸브축(400)과 밸브 디스크(300) 간의 축결합에 따른 2가지의 적용예는 축결합이 편심인지 아니면 중심인지에 따른 차이이다.

그리고 밸브 몸체(100)를 밀폐시켜 주는 밸브 디스크(300)의 밀폐효율을 극대화시켜주기 위해, 밸브 디스크(300)의 측면에 형성되는 끼임홈(310a,310b)은 한 쌍으로 형성되고, 밸브 디스크(300)의 측면에 한 쌍으로 형성되는 끼임홈(310a,310b)에 2개의 고무시트(200a,200b)가 각각 끼워지며, 호형 결합편(330a,330b)도 2개가 밸브 디스크(300)의 양측면에 각각 분리생성되어 제공될 수 있다.

상기 구동부(500)는 밸브축(400)과 맞물려 상기 밸브 디스크(300)가 개방 및 폐쇄되도록 회전력을 제공하는 부재이다.

10,100 : 밸브 몸체 20 : 밸브 디스크
21,370 : 편심형 밸브대 22 : 안착공간
23 : 일측 이탈방지공 30 : 고무시트
40 : 시트 그랜드 41,340 : 볼트
42 : 타측 이탈방지공 50,400 : 밸브축
200 : 고무시트 210 : 봉
220 : 코일스프링 300 : 밸브디스크
310 : 끼임홈 320 : 호형 결합공간
330 : 호형 결합편 350 : 마개
360 : 중심형 밸브대 500 : 구동부

Claims (8)

1. 유로가 형성된 밸브 몸체(100)와;
   형상유지부재가 내삽된 환형체의 고무시트(200)와;
   상기 밸브 몸체(100)의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 것으로, 측면을 따라 상기 고무시트(200)가 끼워지는 끼임홈(310)이 형성되는 밸브 디스크(300)와;
   상기 밸브 디스크(300)의 가장자리 일부가 분리됨으로써, 상기 밸브 디스크(300)의 가장자리에는 호형 결합공간(320)이 형성되고 이로 인해, 분리생성되는 호형 결합편(330)과;
   상기 밸브 디스크(300)에 축결합되는 밸브축(400)과;
   상기 밸브축(400)과 맞물려 상기 밸브 디스크(300)가 개방 및 폐쇄되도록 회전력을 제공하는 구동부(500);로 이루어지되, 상기 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)에 상기 고무시트(200)를 끼운 상태에서, 상기 호형 결합편(330)을 상기 호형 결합편(330)의 분리에 의해 상기 밸브 디스크(300)에 형성된 호형 결합공간(320)에 안착시켜 고정시키고,
   상기 고무시트(200)에 내삽된 형상유지부재는 환형체의 봉(210)이거나 환형체의 코일스프링(220) 중 어느 하나이며,
   상기 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)에 접촉되는 곳인 상기 고무시트(200)의 단면형상은 상기 밸브 디스크(300)의 끼임홈(310)의 형상에 대응되는 형상을 갖고,
   상기 호형 결합편(330)의 두께(T)는 상기 밸브 디스크(300)의 전면에서 상기 밸브 디스크(300)의 측면에 형성된 끼임홈(310)의 바닥면의 일부까지이며,
   상기 호형 결합편(330)과 상기 밸브 디스크(300) 간의 고정은 볼트(340)를 통해 이루어지고, 상기 호형 결합편(330)의 전측면에 체결되는 상기 볼트(340)에는 마개(350)가 끼워지고,
   상기 밸브 디스크(300)에 형성된 호형 결합공간(320)은 상기 밸브 몸체(100)의 유로를 통해 유동되는 유동체에 닿는 것을 최소화되도록 상기 밸브 디스크(300)의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 러버형 메탈 버터플라이 밸브.
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