KR101156605B1

KR101156605B1 - 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브

Info

Publication number: KR101156605B1
Application number: KR1020120041546A
Authority: KR
Inventors: 최영환
Original assignee: 주식회사 코밸
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2012-06-15

Abstract

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로서 구체적으로는 밸브 디스크의 개폐 동작을 용이하게 할 뿐 아니라 밸브 스템의 상하 리프팅 길이가 작고, 스템의 상단에 리드 거리가 최적화된 인디케이터가 구비되어 개폐여부를 용이하게 인지할 수 있을 뿐만 아니라 리프트 거리 축소에 의하여 밸브 장치의 부피와 사이즈가 컴팩트하게 설계된 게이트 밸브에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는, 일측에 유체 유입구가 형성되고, 타측에 유체 유출구가 형성되며 내부에 상기 유체 유입구 및 유체 유출구와 연통하는 유로가 형성되며, 유로의 중앙부 내주면 하방으로 오목하게 형성되는 디스크 안착홈부를 가지는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 상부에 결합하여 밸브 바디와의 사이에 중공챔버를 형성하며 중앙에 관통공이 형성되는 보닛; 상기 보닛의 상부에 결합하여 중앙에 관통공이 형성되는 하우징; 내부에 상하로 관통하는 중공부가 형성되며 몸체의 일부가 상기 하우징의 상기 관통공에 삽입하여 결합하고 일부는 상기 하우징의 상부로 노출되어 연장되는 슬리브; 내부에 상하로 관통하는 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 내주면 상에는 암나사가 형성되어 상기 슬리브의 중공부에 삽입하여 장착되는 부쉬; 상단부 외주면의 수나사가 상기 부쉬의 내주면에 나사 결합하고 하단부가 상기 중공챔버까지 연장되며, 상단 중앙에서 하방으로 스크류 삽입공이 형성되고 상기 스크류 삽입공의 내주면에는 암나사가 형성되는 스템; 상기 스템의 하단에 결합하여 유로를 개폐하기 위한 디스크; 상기 슬리브의 상단 외주면 상에 결합하는 핸드휠과 상기 핸드휠 상부의 상기 슬리브에 결합하는 것으로서 외벽에 상하 방향으로 가이드공이 형성되는 캡; 상기 스템의 스크류 삽입공에 나사 결합하여 삽입되도록 외주면에 수나사가 형성되는 인디케이터 스크류; 및 상기 인디케이터 스크류의 상단에 결합하되, 양측 선단부가 상기 캡의 가이드공을 통과하여 외부로 노출되도록 장착되는 인디케이터핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브를 제안한다.

Description

밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브{A GATE VALVE WITH AN OPTIMIZED LFIT DISTANCE OF A VALVE STEM}

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로서 구체적으로는 밸브 디스크의 개폐 동작을 용이하게 할 뿐 아니라 밸브 스템의 상하 리프팅 길이가 작고, 스템의 상단에 리드 거리가 최적화된 인디케이터가 구비되어 개폐여부를 용이하게 인지할 수 있을 뿐만 아니라 리프트 거리 축소에 의하여 밸브 장치의 부피와 사이즈가 컴팩트하게 설계된 게이트 밸브에 관한 것이다.

게이트 밸브는 차단용 밸브로서 여러 산업분야에서 매우 다양한 형태로 널리 사용되는 밸브이다. 게이트라는 디스크가 시트면과 마찰하면서 열리거나 닫힘으로써 유체 흐름을 제어하는데 제어의 주 목적은 유로의 차단 개방이다. 게이트 밸브의 종류는 게이트의 씰링 메카니즘에 따라 구분된다.

이러한 게이트 밸브에 관하여는 그동안 다양한 형상과 구조의 것들이 공지된 바 있으며, 등록특허제10-0582883호 "벨로우즈 게이트 밸브", 등록특허 제10-0729798호 "고압유체 차단 게이트밸브", 등록특허 제10-0745668호 "스텝 클로징 게이트 밸브", 공개실용신안 제20-2007-0000498호 "게이트 밸브" 등이 대한민국특허청에 의하여 공개되었다.

그런데 이러한 게이트 밸브의 경우 압력이 수천 psi(pound per square inch)에 이르는 고압용이 존재하며 이러한 고압용 게이트 밸브의 경우 특히 밸브 디스크의 원활한 작동과 함께 완전 개방이나 부분 개방시에 밸브 디스크에 미치는 유체의 영향을 고려해야 하며, 아울러 밸브 디스크와 디스크 씰의 마찰이나 유체의 누설방지가 매우 중요하게 된다.

그러나 위에서 개시한 게이트 밸브들의 경우 유체의 누설방지 구조나 디스크와 씰 구조가 복잡하여 제작비 상승의 요인이 되고 있으며, 디스크의 구조상 유로의 완전 개방이나 부분 개방시 유체압에 의한 저항이 매우 커서 밸브 디스크와 디스크 시트에 악영향을 미치는 문제가 있다.

따라서 저온 고압의 유체에 적용하는 경우에도 디스크의 개폐 동작이 용이하고, 유로의 개방시 디스크에 미치는 유체압을 최소화할 수 있으며, 디스크와 시트의 이격을 통하여 유체의 누설이 되지 않도록 완벽한 씰링이 가능한 게이트 밸브의 구조를 개발할 필요가 있다.

아울러 종래의 게이트 밸브에도 밸브 스템의 상승 또는 하강한 높이의 정도를 알려주어 밸브의 개폐 여부를 알 수 있게 하는 표식이 구비되어 있었으나 이러한 표식 또는 인디케이터가 스템의 상단에 고정 부착되어 있는 관계로 밸브 스템의 리프트 거리만큼 밸브의 상하 높이가 커지게 되어 결국 장치 전체의 사이즈와 부피가 커지는 문제가 있었다.

이러한 장치의 부피와 사이즈의 증가는 밸브의 현장 설치시 문제가 되며, 주변 장치들과의 간섭과 같은 공간 설계의 문제를 야기하게 된다.

등록특허제10-0582883호 "벨로우즈 게이트 밸브"(2006.05.24) 등록특허 제10-0729798호 "고압유체 차단 게이트밸브"(2007.06.20) 등록특허 제10-0745668호 "스텝 클로징 게이트 밸브"(2007.08.02) 공개실용신안 제20-2007-0000498호 "게이트 밸브"(2007.04.30)

본 발명은 전술한 종래의 게이트 밸브의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 디스크가 유로를 개방 또는 폐쇄하기 위하여 승강하는 밸브 스템의 상하 이동거리 즉 리프트 거리를 가능한 최소화하고, 밸브의 개폐 여부나 개폐 정도를 정확하고 신속하게 인지할 수 있도록 인디케이터를 설치하되, 상기 인디케이터의 승강 거리를 최적화하도록 설계함으로써 스템이나 인디케이터의 리프팅 거리 증가에 의한 밸브의 사이즈 및 부피 증가를 방지하고 장치를 컴팩트하게 하는 것을 그 목적으로 한다.

아울러 본 발명에서는 저온 고압의 유체의 차단이 확실하고, 디스크 주변으로 유체가 누설되는 것을 완벽하게 차단할 수 있는 게이트 밸브 구조를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

전술한 목적의 달성을 위하여 본 발명에서는, 일측에 유체 유입구가 형성되고, 타측에 유체 유출구가 형성되며 내부에 상기 유체 유입구 및 유체 유출구와 연통하는 유로가 형성되며, 유로의 중앙부 내주면 하방으로 오목하게 형성되는 디스크 안착홈부를 가지는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 상부에 결합하여 밸브 바디와의 사이에 중공챔버를 형성하며 중앙에 관통공이 형성되는 보닛; 상기 보닛의 상부에 결합하여 중앙에 관통공이 형성되는 하우징; 내부에 상하로 관통하는 중공부가 형성되며 몸체의 일부가 상기 하우징의 관통공에 삽입하여 결합하고 일부는 상기 하우징의 상부로 노출되어 연장되는 슬리브; 내부에 상하로 관통하는 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 내주면 상에는 암나사가 형성되어 상기 슬리브의 중공부에 삽입하여 장착되는 부쉬; 상단부 외주면의 수나사가 상기 부쉬의 내주면에 나사 결합하고 하단부가 상기 중공챔버까지 연장되며, 상단 중앙에서 하방으로 스크류 삽입공이 형성되고 상기 스크류 삽입공의 내주면에는 암나사가 형성되는 스템; 상기 스템의 하단에 결합하여 유로를 개폐하기 위한 디스크; 상기 슬리브의 상단 외주면 상에 결합하는 핸드휠과 상기 핸드휠 상부의 상기 슬리브에 결합하는 것으로서 외벽에 상하 방향으로 가이드공이 형성되는 캡; 상기 스템의 스크류 삽입공에 나사 결합하여 삽입되도록 외주면에 수나사가 형성되는 인디케이터 스크류; 및 상기 인디케이터 스크류의 상단에 결합하되, 양측 선단부가 상기 캡의 가이드공을 통과하여 외부로 노출되도록 장착되는 인디케이터핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브를 제시한다.

여기서, 상기 디스크의 하단부에는 호형 홈부가 오목하게 만입되도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 스템의 외주면에 형성되는 수나사와 상기 인디케이터 스크류의 외주면에 형성되는 수나사는 그 나선 방향이 서로 반대방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 스템 외주면의 수나사는 왼나사이고, 상기 인디케이터 스크류 외주면의 수나사는 오른 나사인 것으로 할 수 있다.

그리고, 상기 게이트 밸브에는 상기 밸브 바디의 내부 유로 상에 상기 디스크의 양 측면에 접촉하도록 밀착하여 장착하는 것으로서 원형의 메탈시트와 상기 메탈시트의 외주면 상에 형성되는 것으로서 양 측면에 볼록한 곡선 돌기가 형성되는 러버시트로 이루어지는 디스크 시트; 및 상기 디스크 시트와 상기 밸브 바디의 내주면 사이에 결합하여 상기 디스크 시트를 공고하게 지지하는 리테이너; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 밸브의 개폐 여부나 개폐 정도를 알려주는 인디케이터핀의 나선이 밸브 스템의 나선 방향과 반대로 형성되어 승강하게 되므로 실제 밸브 스템이 승강하는 리프팅 거리보다 훨씬 작은 거리를 인디케이터핀이 직선 이동하게 된다. 따라서 밸브 스템의 리프트 거리 증가에 따라 밸브장치의 사이즈 증가나 부피 증가를 방지하고 현장 설치의 편의성이 높아지는 장점이 있다.

또한 디스크의 경우에도 저면에 형성되는 호형 홈부에 의하여 디스크가 완전히 유로의 상부로 이탈하도록 상승하지 않고 유로 상에 걸쳐 있어도 유로가 완전 개방되고 유동 유체에 의한 저항을 크게 받지 않게 되므로 밸브 스템이나 디스크의상하 스트로크 거리를 더욱 최소화 및 최적화하는데 유리하다.

게다가 본 발명에 의하면 디스크의 개폐가 신속하고 약7500psi에 이르는 고압의 환경 하에서도 밸브 시트와 디스크 간에 유체의 기밀이 완벽하게 보장되어 유체나 압력의 리크가 발생하지 않는다.

도1은 본 발명의 게이트 밸브의 외관 사시도.
도2는 본 발명의 게이트 밸브의 분해 사시도.
도3은 본 발명의 게이트 밸브의 종단면도.
도4는 본 발명의 캡부의 부분 확대도.
도5는 본 발명의 게이트 밸브의 시트부 확대 단면도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리에 관하여 상술한다. 이하의 설명에서는 밸브 바디의 양 측단부에 형성되는 유출입구를 외측이라고 하고 유로 중앙부를 내측이라 정의하여 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 게이트 밸브의 외관 사시도이고, 도2는 본 발명의 게이트 밸브의 분해 사시도이며, 도3은 본 발명의 게이트 밸브의 종단면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 게이트 밸브(100)는 크게 내부에 유체 유로가 형성되는 밸브 바디(101), 상기 밸브 바디(101)의 상부에 결합하는 보닛(110), 상기 보닛의 상부에 결합하는 하우징(120), 상기 밸브 바디(101), 보닛(110) 및 하우징(120)의 중앙부에 세로로 설치되는 스템(140), 상기 스템의 하단부에 결합하는 것으로서 호형 홈부(141b)가 형성되는 디스크(141) 및 상기 디스크(141)의 양 측면부에 접촉하도록 장착되는 한 쌍의 디스크 시트(150)를 포함하여 구성된다.

상기 밸브 바디(101)의 양 측단에는 유체의 유입구(102a)와 유출구(102b)가 대향되게 형성되어 내부의 유로와 연통한다. 상기 밸브 바디(101)의 내부 유로의 중앙부에는 도3에 도시한 바와 같이 내주면이 오목하게 함몰되어 하강하는 디스크(141)를 수용하기 위한 디스크 안착홈부(101a)가 형성된다.

상기 밸브 바디(101)의 상단에는 중앙부를 상하로 관통하여 개방하는 관통공(110a)이 형성되는 보닛(110)이 스터드 볼트(111)와 육각너트(112)에 의하여 결합한다.

상기 보닛(110)의 상기 관통공(110a)의 외측으로는 패킹 장착단(110b)이 단차지게 형성되어 후술할 V-패킹(113)이 수용된다.

상기 보닛(110)과 상기 밸브 바디(101)의 외벽 사이에는 도시한 바와 같이 중공챔버(103)가 형성된다.

상기 하우징(120)은 상기 보닛(110)의 상면에 다수의 육각 볼트(121)에 의하여 결합하는데, 상기 하우징(120)의 중앙부에도 역시 후술할 스템(140)의 통과를 허용하기 위한 관통공(120a)이 형성된다.

도3에 도시한 바와 같이 상기 보닛(110)의 패킹 장착단(110b)에는 다수의 V-패킹(113)들이 상하로 적층하여 장착되고, 상기 V-패킹(113)의 상단에는 패킹 누르개(114)가 결합하여 V-패킹(113)들을 가압하여 이들이 이탈하는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 패킹 누르개(114)는 도시한 바와 같이 상부의 하우징(120)과 상기 보닛(110)의 상면 사이에 장착되어 고정된다.

상기 하우징(120)의 중앙부 관통공(120a)에는 중공 원통형 슬리브(130)의 일부가 삽입하여 결합한다. 즉 상기 슬리브(130)의 하단부가 상기 하우징(120)의 중앙으로 관통하여 삽입되어 상기 패킹 누르개(114)의 상면에서 지지된다. 이때 상기 슬리브(130)의 나머지 일부인 상단부는 하우징(120)의 외부로 연장하여 노출된다.

이때 상기 슬리브(130)의 외주면과 상기 하우징(120)의 내주면 사이에는 도시한 바와 같이 상하 한 쌍의 스러스트 베어링(thrust bearing, 122a,122b)이 상하로 장착된다.

상기 슬리브(130)의 노출된 외주면 상에는 그리스 니플(131)이 장착되어 슬리브(130)의 내주면까지 연통하고, 상기 그리스 니플(131)의 상부 외주면 상에는 키홈(132a)이 형성되고, 여기에 도2에 도시한 바와 같은 평행키(132)가 결합한다.

상기 슬리브(130)의 내주면에는 도2에 도시한 바와 같은 부쉬(135)가 장착되는데 상기 부쉬(135)의 내주면에는 암나사가 형성되어 후술할 스템(140)의 외주면에 형성되는 수나사와 나사 결합한다. 이에 관하여 자세한 설명은 후술한다.

상기 슬리브(130)의 상단 외주면 상에는 핸드휠(170)이 결합하고, 바람직하게 상기 핸드휠(170)의 상단에는 락너트(181)가 나사 결합한다. 이를 위하여 상기 슬리브(130)의 외주면 일부에 수나사를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 락너트(181) 상부의 상기 슬리브(130) 외주면 상에는 하방이 개방되는 중공 원통형 또는 모자형의 캡(180)이 결합한다.

상기 캡(180)의 외주면 상에는 서로 대향하는 위치에 상하로 길게 가이드공(180a)이 형성되는데 여기에는 후술할 인디케이터핀(indicator pin, 184)이 결합하여 승강함으로써 밸브 유로의 개폐 정도나 개폐 상태를 나타내게 된다.

상기 게이트 밸브(100)의 중앙부에는 세로로 길게 장착되는 스템(140)이 위치하는데 상기 스템(140)은 상기 핸드휠(170)의 회전에 따라 나사 이동에 의하여 승강함으로써 유로를 단속하게 된다.

상기 스템(140)은 전체적으로 원통 형상의 기둥 모양으로서 크게 세 부분으로 이루어지는데 후술할 디스크(141)가 결합하는 하단의 결합단부(140a), 상기 결합단부(140a)에서 상부로 연장되는 중간단부(140b) 및 상기 중간단부(140b)에서 상부로 연장되는 상단부(140c)로 구성된다.

상기 상단부(140c)의 외주면 상에는 수나사인 나사산이 형성되어 상기 부쉬(135)의 내주면에 형성되는 암나사와 나사 결합한다. 상기 상단부(140c)의 중앙부에는 상면을 개방하여 하방으로 길게 연장되는 스크류 삽입공(140d)이 형성되는데 상기 스크류 삽입공(140d)의 내주면에는 암나사가 형성되고 여기에 후술할 인디케이터 스크류(182)가 나사 결합한다.

여기서 상기 부쉬(135)의 내주면 암나사와 상기 스템(140)의 상단부(140c) 외주면 수나사는 왼나사로 형성하고, 상기 상단부(140c)의 스크류 삽입공(140d)의 암나사와 상기 인디케이터 스크류(182)의 외주면에 형성하는 수나사는 오른 나사로 한다.

또한, 상기 스템 상단부(140c)의 왼나사의 나사 피치는 크게 하고, 상기 인디케이터 스크류(182) 오른 나사의 나사 피치는 상기 왼나사보다 작게 형성하는데 바람직하게는 상기 오른 나사의 나사 피치가 상기 왼나사의 나사 피치의 1/4 정도로 형성하는 것이 바람직하다.

예들 들어 상기 스템 상단부(140c)의 왼나사 나사 피치를 6mm으로 하는 경우 상기 인디케이터 스크류의 오른 나사의 나사 피치는 1.5mm로 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 스템의 상단부(140c)를 왼나사로 하고, 인디케이터 스크류(182) 외주면의 나사를 오른 나사로 하였으나 경우에 따라서는 그 반대로 할 수도 있으며 이는 본 발명의 기술적 범위 내에 속한다.

도4에 도시한 바와 같이, 상기 인디케이터 스크류(182)의 상단에는 인디케이터핀(184)의 중앙부가 결합하고, 상기 인디케이터핀(184)의 양측 선단이 상기 캡(180)의 가이드공(180a)의 외측으로 노출되도록 결합하여 상기 인디케이터 스크류(182)의 승강에 따라 상하로 직선 이동하게 된다.

구체적인 작동원리를 설명하면 사용자가 핸드휠(170)을 왼쪽으로(반시계 방향)으로 회전시키면 스템(140)과 밸브 디스크(141)는 왼나사의 작용으로 하강하여 밸브 디스크(141)가 밸브 바디(101)의 디스크 안착홈부(101a)에 수용되어 유로가 폐쇄된다. 이때 상기 인디케이터핀((184)은 오른 나사의 작용으로 상기 가이드공(180a)을 따라 상승하여 도4에 도시한 바와 같이 캡(180)의 외주면에 형성되는 표지판(180b)의 잠금(CLOSE) 표식에 위치하게 된다.

반대로 상기 핸드휠(170)을 오른쪽(시계방향)으로 회전시키면 스템(140)과 디스크(141)는 상승하여 유로를 개방하게 되고, 인디케이터핀(184)는 하강하여 표지판(180b)의 개방(OPEN) 표식에 위치하게 되는 것이다.

이러한 과정에서 스템(140)의 왼나사와 인디케이터 스크류(182)의 오른 나사의 피치가 서로 달라 스템(140)의 리드 거리보다 인디케이터 스크류(182)의 리드 거리가 작게 된다. 따라서 스템(140)의 리프트 거리가 크더라도 실제로 인디케이터핀(184)의 리드 거리는 작아지게 되는 것이다.

종전에는 승강하는 스템의 리프트 길이만큼 게이트 밸브(100)의 상하 높이가 길어져야 하므로 밸브의 사이즈와 부피가 불필요하게 커지는 문제가 있었다. 즉, 종래에는 밸브의 열림과 닫힘의 확인을 위하여 밸브 스템의 상단부에 일정한 표지기를 부착하였는데 이때 스템의 상하 이동 스트로크 또는 리프트 거리가 긴 경우 표지기의 이동거리 역시 매우 길어지므로 밸브의 상하 폭이 쓸데없이 커지게 되어 밸브의 설치시 공간활용률이나 기타 주변 장치와의 간섭이 문제가 되었다.

그러나 본 발명에서는 스템(140)의 실제 승강 스트로크(리프트 거리)에 비하여 짧은 거리를 인디케이터핀(184)이 승강하게 되어 게이트 밸브(100)의 상하 높이를 대폭 축소할 수 있게 되는 이점이 있게 되는 것이다.

본 실시예에 의하는 경우 스템의 실제 리프트 거리에 비하여 인디케이터핀(184)의 승강 리프트 거리는 약30% 정도에 해당하여 밸브장치의 사이즈를 획기적으로 감소시키게 된다. 여기서, 상시 스템(140) 외주면의 나사산의 피치와 인디케이터 스크류(182) 외주면의 나사산의 피치를 상대적으로 다양하게 조절하면 인디케이터핀(184)의 리드 거리를 필요에 따라 다양하게 설계하는 것이 가능하다.

상기 스템(140)의 하단에는 판상의 디스크(141)가 결합하여 유로를 개폐하게 된다. 상기 디스크(141)의 상단에는 상면에서 하방으로 오목하게 형성되는 결합홈부(141a)가 형성되는데 여기에 상기 스템(140)의 결합단부(140a)가 결합한다.

상기 디스크(141)는 전체적으로 대략 사각판상의 것으로서 저면(하단면)에는 상측(내측)으로 오목하게 합입되는 호형 홈부(141b)가 형성된다. 상기 호형 홈부(141b)는 원호형 또는 반원형으로 오목하게 형성하는 부분으로서 도3에 도시한 바와 같이 유로가 완전히 개방된 상태에서도 디스크(141)의 호형 홈부(141b)가 유로 상에 위치한 상태를 유지한다.

본 발명의 디스크(141)에는 호형 홈부(141b)가 형성되어 있으므로 유로가 개방된 상태에서 상기 호형 홈부(141b)가 유체의 유동방향에 수직한 방향으로 밸브 바디(101)의 내주면으로부터 하향 돌출하더라도 유체의 저항을 크게 받지 않는 구조를 이룬다.

또한 후술할 한 쌍의 디스크 시트(150)가 상기 디스크(141)의 양측 판면에 밀착을 유지한 상태로 장착하게 되는데 상기 디스크(141)의 하단이 완전히 유로를 벗어나서 밸브 바디(101)의 상단 내주면 위로 상승하는 경우 디스크 시트(150)가 이탈할 우려가 존재하고 그에 따라 유체의 기밀 유지가 실패하게 된다. 따라서 디스크(141)의 하단부가 유로의 완전 개방시에도 완전히 상승하지 않고 호형 홈부(141b) 부분이 유로 상에 그대로 위치한 상태를 이루게 되는 것이다.

도5에 도시한 바와 같이 상기 디스크(141)의 양측 판면에는 링 형상의 디스크 시트(150)의 내측면이 밀착하도록 장착된다. 상기 디스크 시트(150)는 밸브 바디(101)의 내주면과 상기 디스크 시트(150)의 외측면 사이에 결합하는 시트 리테이너(160)에 의하여 공고하게 지지된 상태를 유지한다.

상세하게는 상기 시트 리테이너(160)는 내경이 큰 내측단(161)과 내경이 상기 내측단(161)보다 작도로 단차지게 형성되는 외측단(162)으로 구성되며 전체적으로 단면이 원형인 링 형상을 이룬다.

상기 디스크 시트(150)는 단면이 원형인 링 형상의 메탈시트(151)와 상기 메탈시트(151)의 외주면 상에 형성되는 수지 재질의 러버시트(152)로 이루어진다. 상기 메탈시트(151)는 도시한 바와 같이 외주면에 러버시트(152)가 형성되는 내측단(151a)과 상기 내측단(151a)에서 외경이 단차지게 연장되며 외주면에 러버시트가 형성되지 않은 외측단(151b)으로 이루어진다.

상기 메탈시트(150)의 외측단(151b)은 상기 시트 리테이너(160)의 내측단(161)에 맞물려 결합한다.

상기 러버시트(152)는 도5의 단면도에서 양측면이 볼록하게 돌출하는 곡선돌기(152a,152b)를 가지는데 이 부분이 게이트 밸브(100)의 내부에서 상,좌,우측 방향으로부터 가해지는 압력을 받음으로써 눌려서 펴지게 되면서 디스크(141)와의 밀찰력이 높아지게 되어 유체의 기밀을 확실하게 유지하게 되는 것이다.

상기 러버시트(152)의 재질은 경질의 합성수지를 선택할 수 있는데 MBR(methyl metaacrylate-butadiene rubber)고무 계열의 것으로서 경도가 약70정도인 것을 채용하는 것이 바람직하다. 도면에서 미설명부호 163은 오링을 나타낸다.

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로서 밸브 디스크의 개폐가 확실하고, 밸브 개폐의 인디케이터의 이동거리가 짧아 밸브 장치의 부피 축소에 유리하며, 디스크의 유체 밀폐력이 우수하고 스템의 스트로크 거리가 짧은 게이트 밸브에 관한 것이다.

본 발명은 구조가 단순하면서도 밸브 개폐의 표지력이 우수하고, 유체의 기밀 능력이 매우 우수하므로 발전소, 화학플랜트와 같은 산업용 배관라인이나 선박 등의 배관시스템에 폭 넓게 적용할 필요가 있다.

100: 게이트 밸브 101: 밸브 바디
101a: 디스크 안착홈부 102a: 유입구
102b: 유출구 110: 보닛
110a: 관통공 110b: 패킹 장착단
111: 스터드볼트 112: 육각너트
113: V-패킹 114: 패킹 누르개
120: 하우징 120a: 관통공
121: 육각볼트 122a,122b: 스러스트 베어링
130: 슬리브 131: 그리스 니플
132: 평행키 132a: 키홈
135: 부쉬 140: 스템
140a: 결합단부 140b: 중간단부
140c: 상단부 140d: 스크류 삽입공
141: 디스크 141a: 결합홈부
141b: 호형 홈부 150: 디스크 시트
151: 메탈시트 151a: 내측단
151b: 외측단 152: 러버시트
152a,152b: 곡선돌기 160: 시트 리테이너
161: 내측단 162: 외측단
170: 핸드휠 180: 캡
180a: 가이드공 181: 락너트
182: 인디케이터 스크류 183: 스냅링
184: 인디케이터핀

Claims

일측에 유체 유입구가 형성되고, 타측에 유체 유출구가 형성되며 내부에 상기 유체 유입구 및 유체 유출구와 연통하는 유로가 형성되며, 유로의 중앙부 내주면 하방으로 오목하게 형성되는 디스크 안착홈부를 가지는 밸브 바디;
상기 밸브 바디의 상부에 결합하여 밸브 바디와의 사이에 중공챔버를 형성하며 중앙에 관통공이 형성되는 보닛;
상기 보닛의 상부에 결합하여 중앙에 관통공이 형성되는 하우징;
내부에 상하로 관통하는 중공부가 형성되며 몸체의 일부가 상기 하우징의 관통공에 삽입하여 결합하고 일부는 상기 하우징의 상부로 노출되어 연장되는 슬리브;
내부에 상하로 관통하는 중공부가 형성되고, 상기 중공부의 내주면 상에는 암나사가 형성되어 상기 슬리브의 중공부에 삽입하여 장착되는 부쉬;
상단부 외주면의 수나사가 상기 부쉬의 내주면에 나사 결합하고 하단부가 상기 중공챔버까지 연장되며, 상단 중앙에서 하방으로 스크류 삽입공이 형성되고 상기 스크류 삽입공의 내주면에는 암나사가 형성되는 스템;
상기 스템의 하단에 결합하여 유로를 개폐하기 위한 디스크;
상기 슬리브의 상단 외주면 상에 결합하는 핸드휠과 상기 핸드휠 상부의 상기 슬리브에 결합하는 것으로서 외벽에 상하 방향으로 가이드공이 형성되는 캡;
상기 스템의 스크류 삽입공에 나사 결합하여 삽입되도록 외주면에 수나사가 형성되는 인디케이터 스크류; 및
상기 인디케이터 스크류의 상단에 결합하되, 양측 선단부가 상기 캡의 가이드공을 통과하여 외부로 노출되도록 장착되는 인디케이터핀
을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브.
제1항에 있어서,
상기 디스크의 하단부에는 호형 홈부가 오목하게 만입되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스템의 외주면에 형성되는 수나사와 상기 인디케이터 스크류의 외주면에 형성되는 수나사는 그 나선 방향이 서로 반대방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브.
제3항에 있어서,
상기 스템 외주면의 수나사는 왼나사이고, 상기 인디케이터 스크류 외주면의 수나사는 오른 나사인 것을 특징으로 하는 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 밸브 바디의 내부 유로 상에 상기 디스크의 양 측면에 접촉하도록 밀착하여 장착하는 것으로서 원형의 메탈시트와 상기 메탈시트의 외주면 상에 형성되는 것으로서 양 측면에 볼록한 곡선 돌기가 형성되는 러버시트로 이루어지는 디스크 시트; 및
상기 디스크 시트와 상기 밸브 바디의 내주면 사이에 결합하여 상기 디스크 시트를 공고하게 지지하는 리테이너;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브.