KR101126412B1 - 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 디스크의 전면 하단 둘레와 상기 디스크의 후면 상단 둘레에 제 1, 2사이드시트를 각각 부착시켜 유체의 정압이 디스크로 전해질 경우에는 상기 제 1사이드시트가 이를 감쇄시키도록 하고, 반대로 유체의 역압이 디스크로 전해질 경우에는 상기 제 2사이드시트가 이를 감쇄시키도록 함으로서 유체의 정압 및 역압에 상관없이 밸브몸체와 디스크 사이의 기밀성을 유지할 수 있도록 한 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브를 제공하고자 한다.

Description

삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브{BUTTERFLY VALVE}

본 발명은 버터플라이 밸브에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 유체의 정압 및 역압에 상관없이 밸브몸체와 디스크 사이의 기밀성을 유지할 수 있도록 한 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 버터플라이 밸브는 일명 접형변이라고도 일컬어 지는 것으로서, 원판의 형상을 가진 디스크의 회동동작에 따라 밸브를 개폐시켜 유량을 조절할 수 있도록 고안된 밸브를 말한다.

상기한 버터플라이 밸브는 관로 사이에 설치되며 내부에는 유로가 형성된 밸브 몸체와, 구동원의 동력으로 회전하며 상기 디스크를 회동시키는 구동축 및 상기 구동축에 결합되며 상기 밸브 몸체의 유로를 개폐시키는 디스크를 포함하여 구성한다.

한편, 상기 밸브 몸체의 내주면에는 환형의 밸브몸체 시트가 돌출 형성되고, 상기 밸브몸체 시트에 인접하는 밸브디스크의 외주면에는 밸브몸체 시트에 밀착되는 실링부재가 장착되어 밸브의 차단시에 기밀이 유지되도록 구성하게 된다.

위와 같이 구성된 종래의 버터플라이 밸브에 있어서, 상기 실링부재(125)는 주로 고무 등의 유연한 탄성소재로 제작되는데, 이러한 탄성 소재로 된 실링부재는 밸브몸체 시트와의 밀착성이 우수하여 밸브의 기밀성을 높게 할 수 있는 장점은 있으나, 그 강도면에 있어서는 매우 취약하여 잦은 개폐동작에 따른 밸브몸체 시트와의 마찰, 이송유체로부터의 충격 및 배관내의 이물질 등에 의해 쉽게 파손되고 수명이 짧은 단점이 있었다.

또한 이러한 강도면에서의 취약점 때문에 금속소재로 제작된 실링부재도 사용되고 있으나, 금속제 실링부재는 고무등의 탄성 소재로 된 것에 비해 탄력 및 유연성이 떨어지고 경도가 높은 만큼 밸브몸체 시트와의 밀착성도 떨어질 수밖에 없어 밸브의 차단시에 기밀성이 나빠지는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로는 대한민국 특허청 등록실용신안 공보 등록번호 제 20-0365286 호(명칭: 버터플라이 밸브)(이하, 선행기술이라 칭함)가 게시된 바 있다.

상기 선행기술은 밸브디스크의 외주면을 따라 고무시트와 금속시트를 이중으로 설치하여 밸브몸체 시트와의 마찰에 따른 파손 및 마모는 금속시트가 보강토록 하고, 또한 밸믐몸체 시트와의 밀착성은 탄성력을 가지는 고무시트가 보강토록 함으로서 종래 단일 시트구조를 채택한 버터플라이 밸브의 문제점을 극복하는 작용효과를 가지게 된다.

그러나 종래 선행기술은 고무시트 및 금속시트와 접촉하는 밸브몸체 시트가 단순히 후방으로만 경사진 단면 구조로 성형됨에 따라 디스크로 정압이 전해질 때에는 상기 경사각도를 통해 고무시트 및 금속시트는 후방으로 밀리는 과정에서 밸브몸체 시트에 더욱 견고하게 밀착될 수 있으나, 반대로 디스크로 역압이 전해질 경우에는 고무시트 및 금속시트가 전방으로 밀리는 과정에서 밸브몸체 시트에서 떨어져 기밀성을 유지하지 못하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디스크의 전면 하단 둘레와 상기 디스크의 후면 상단 둘레에 반원플레이트 형상의 제 1, 2사이드시트를 각각 부착시켜 유체의 정압 및 역압에 상관없이 밸브몸체와 디스크 사이의 기밀성을 유지할 수 있도록 한 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 밸브 몸체(10)와, 상기 밸브 몸체의 내부 유로를 개폐시키는 디스크, 상기 디스크의 외주면에 끼워지는 디스크시트, 상기 밸브 몸체의 내주면에 끼워지며 상기 디스크시트와 접촉하며 기밀성을 유지시키는 바디시트를 포함하여 구성한 버터플라이 밸브에 있어서, 상기 디스크의 전면 하단 둘레에는 제 1사이드시트가 부착되며, 상기 제 1사이드시트의 외곽면은 상기 디스크 하단 둘레에서 외부로 노출되도록 구성하고, 상기 노출된 제 1사이드시트의 외곽면 둘레에는 제 1돌출테를 형성하고, 상기 제 1돌출테는 상기 바디시트의 전면 둘레에 함몰 형성되어 있는 제 1삽입홈에 끼워지도록 구성하며, 상기 디스크의 후면 상단 둘레에는 제 2사이드시트가 부착되며, 상기 제 2사이드시트의 외곽면은 상기 디스크의 상단 둘레에서 외부로 노출되도록 구성하고, 상기 노출된 제 2사이드시트의 외곽면 둘레에는 제 2돌출테를 형성하고, 상기 제 2돌출테는 상기 바디시트의 후면 둘레에 함몰 형성되어 있는 제 2삽입홈에 끼워지도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브는 디스크의 전면 하단 둘레와, 상기 디스크의 후면 상단 둘레에 제 1, 2사이드시트를 각각 부착시켜 유체의 정압이 디스크로 전해질 경우에는 상기 제 1사이드시트가 이를 감쇄시키도록 하고, 반대로 유체의 역압이 디스크로 전해질 경우에는 상기 제 2사이드시트가 이를 감쇄시키도록 함으로서 유체의 정압 및 역압에 상관없이 밸브몸체와 디스크 사이의 기밀성을 유지할 수 있는 작용효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브의 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 도시하고 있는 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브의 주요 구성을 분해하여 도시한 입체도.
도 3은 도 1에서 도시하고 있는 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브의 주요 구성을 분해하여 도시한 단면도.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 디스크의 전면 하단 둘레와 상기 디스크의 후면 상단 둘레에 제 1, 2사이드시트를 각각 부착시켜 유체의 정압이 디스크로 전해질 경우에는 상기 제 1사이드시트가 이를 감쇄시키도록 하고, 반대로 유체의 역압이 디스크로 전해질 경우에는 상기 제 2사이드시트가 이를 감쇄시키도록 함으로서 유체의 정압 및 역압에 상관없이 밸브몸체와 디스크 사이의 기밀성을 유지할 수 있도록 한 삼중 사이드시트 버터플라이 밸브를 구현하고자 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브의 전체 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브의 구성을 일부 발췌하여 도시한 도면이다.

도 1과 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브(100)는 유체를 흘려 보내는 관로 사이에 설치되며 내부에는 유로(12)가 형성된 밸브 몸체(10)와, 상기 밸브 몸체(10)의 유로(12)를 개폐시키는 디스크(20) 그리고 상기 디스크(20)에 결합되며 상기 밸브 몸체(10) 외부에 설치되어 있는 구동원(미 도시 함)의 동력으로 회전하며 상기 디스크(20)를 구동시키는 구동축(22)을 포함하여 구성한다.

한편, 상기 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이에는 유체의 누설됨을 방지하는 기밀수단이 더 포함되어 설치된다.

첨부된 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 기밀수단은 디스크시트(30) 및 바디시트(40) 그리고 복수개의 제 1, 2사이드시트(50, 60)를 포함하여 구성한다.

상기 디스크시트(30)는 원형링 형태로 상기 디스크(20)의 외주면에 끼워진 상태에서 볼트 체결되는 시트이다. 상기 디스크(20)의 외주면에는 디스크시트그랜드(32)가 더 끼워진다. 상기 디스크시트그랜드(32)는 상기 디스크시트(30)의 외주면에 끼워져 있는 디스크시트(30)가 분리되지 않도록 상기 디스크시트(30)의 후면에 밀착된 상태에서 상기 디스크시트(30)와 함께 상기 디스크(20)에 볼트 체결되도록 구성한다.

상기 바디시트(40)는 상기 디스크시트(30)가 위치하는 밸브 몸체(10) 내주면에 결합되며 상기 디스크시트(30)와 접촉하며 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이를 기밀시키는 시트이다. 상기 바디시트(40)는 원형링 형태로 성형되는 데, 이때 상기 바디시트(40)의 전면 하단 둘레와, 그 후면 상단 둘레에는 제 1, 2삽입홈(42, 44)이 각각 더 형성되며, 상기 제 1, 2삽입홈(42, 44)으로는 전술한 제 1, 2사이드시트(50, 60)에 형성되어 있는 제 1, 2돌출테(54, 64)가 각각 끼워지도록 구성한다.

상기 제 1, 2사이드시트(50, 60)는 밸브 몸체(10)를 통과하는 유체의 정압 및 역압을 감쇄시켜 밸브 몸체(10)와 디스크(20) 사이의 기밀성을 높여줄 목적으로 제공되는 시트이다.

상기 제 1사이드시트(50)는 유체의 정압을 감쇄시키는 수단으로서, 상기 디스크(20)가 가지는 원형의 형상에서 그 반원 둘레에 대응하는 형상을 가지며 상기 디스크(20)의 전면 하단 둘레에 부착되도록 한다. 상기 제 1사이드시트(50)를 디스크(20)가 가지는 원형의 형상으로 성형하지 않고, 언급한 바와 같이 디스크(20)의 반원 둘레에 대응하는 형상으로 성형한 것은 디스크(20)의 회전방향, 즉 밸브 몸체(10)의 유로(12)를 개방하기 위해 디스크(20)가 한 방향으로만 회전 동작하는 것을 고려하여 상기 디스크(20)의 한방향 회전시 상기 제 1사이드시트(50)에 의해 디스크(20)의 회전이 간섭되지 않도록 하기 위함이다.

상기 제 1사이드시트(50)의 외곽면(52)은 상기 디스크(20)의 하단 둘레에서 외부로 노출되도록 구성하여 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새를 덮어주도록 구성한다. 그리고 상기 노출된 제 1사이드시트(50)의 외곽면 둘레에는 제 1돌출테(54)를 돌출 형성하고, 상기 제 1돌출테(54)는 바디시트(40)의 제 1삽입홈(42)에 끼워지며 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새에 덮혀지는 제 1사이드시트(50)의 밀착성을 높혀주게 된다.

상기 제 1사이트시트(50)의 전면에는 상기 디스크(20)의 전면 하단 둘레에 부착되어 있는 상기 제 1사이드시트(50)가 디스크(20)에서 분리되지 않도록 상기 제 1사이드시트(50)의 전면에 밀착된 상태로 볼트 체결되는 제 1사이드시트그랜드(56)가 더 포함된다.

한편, 상기 제 2사이드시트(60)는 유체의 역압을 감쇄시키는 시트로서, 전술한 제 1사이드시트(50)와 동일한 형상으로 성형되어 디스크(20)의 후면 상단 둘레에 부착되도록 구성한다.

또한 상기 제 2사이드시트(60)의 외곽면(62)은 상기 디스크(20)의 상단 둘레에서 외부로 노출되도록 구성하여 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새를 덮어주도록 구성한다. 그리고 상기 노출된 제 2사이드시트(60)의 외곽면(62) 둘레에는 제2돌출테(64)를 돌출 형성하고, 상기 제 2돌출테(64)는 바디시트(40)의 제 2삽입홈(44)에 끼워지며 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새에 덮혀지는 제 2사이드시트(60)의 밀착성을 높혀주도록 한다.

그리고 상기 제 2사이트시트(60)의 후면에는 상기 디스크(20)의 후면 상단 둘레에 부착되어 있는 상기 제 2사이드시트(60)가 디스크(20)에서 분리되지 않도록 상기 제 2사이드시트(60)의 후면에 밀착된 상태로 볼트 체결되는 제 2사이드시트그랜드(66)가 더 포함된다.

이하, 본 발명에 따른 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브의 작용을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 기술하기로 한다.

본 발명에 따른 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브(100)에서 기밀수단을 조립할 때에는 먼저, 디스크(20)의 외주면에 디스크시트(30)를 끼워넣은 다음, 디스크시트그랜드(32)로 상기 디스크시트(30)를 디스크(20)에 밀착시킨 상태에서 볼트 체결시켜 디스크시트(30)를 디스크(20)에 고정토록 한다.

이어서, 상기 디스크(20)가 위치하는 곳의 밸브 몸체(10) 내주면에는 바디시트(40)를 부착시켜 상기 디스크시트(30)와 상기 바디시트(40)가 서로 접촉하도록 함으로서 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새를 기밀 처리하게 된다.

그리고 유체의 정압 및 역압이 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새로 전해지는 것을 감쇄시키도록 상기 디스크(20)의 전면 하단 둘레와 그 후면 상단 둘레에 제 1, 2사이드시트(50, 60)를 각각 부착시켜 조립 완료한다.

즉, 위와 같이 조립 구성된 기밀 수단을 통해 본 발명의 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브(100)는 유체의 정압이 디스크(20)로 전해질 경우에는 상기 제 1사이드시트(50)가 이를 감쇄시켜 정압에 따른 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새의 기밀성을 높혀줄 수 있으며, 반대로 유체의 역압이 디스크(20)로 전해질 경우에는 상기 제 2사이드시트(60)가 이를 감쇄시켜 역압에 따른 디스크(20)와 밸브 몸체(10) 사이 틈새의 기밀성을 높힐 수 있게 된다.

10: 밸브 몸체 20: 디스크
30: 디스크시트 40: 바디시트
50: 제 1사이드시트 60: 제 2사이드시트

Claims (1)

1. 밸브 몸체(10)와, 상기 밸브 몸체(10)의 내부 유로(12)를 개폐시키는 디스크(20), 상기 디스크(20)의 외주면에 끼워지는 디스크시트(30), 상기 밸브 몸체(10)의 내주면에 끼워지며 상기 디스크시트(30)와 접촉하며 기밀성을 유지시키는 바디시트(40)를 포함하여 구성한 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브에 있어서,
   상기 디스크(20)의 전면 하단 둘레에는 제 1사이드시트(50)가 부착되며;
   상기 제 1사이드시트(50)의 외곽면(52)은 상기 디스크(20) 하단 둘레에서 외부로 노출되도록 구성하고, 상기 노출된 제 1사이드시트(50)의 외곽면(52) 둘레에는 제 1돌출테(54)를 형성하고, 상기 제 1돌출테(54)는 상기 바디시트(40)의 전면 둘레에 함몰 형성되어 있는 제 1삽입홈(42)에 끼워지도록 구성하며;
   상기 디스크(20)의 후면 상단 둘레에는 제 2사이드시트(60)가 부착되며;
   상기 제 2사이드시트(60)의 외곽면(62)은 상기 디스크(20)의 상단 둘레에서 외부로 노출되도록 구성하고, 상기 노출된 제 2사이드시트(60)의 외곽면(62) 둘레에는 제 2돌출테(64)를 형성하고, 상기 제 2돌출테(64)는 상기 바디시트(40)의 후면 둘레에 함몰 형성되어 있는 제 2삽입홈(44)에 끼워지도록 구성함을 특징으로 하는 삼중 사이드 시트 버터플라이 밸브.

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