KR101265704B1 - 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브에 관한 것으로;
그 기술구현의 목적은, 밸브디스크로 적용되는 디스크시트를, 슬라이딩 이동면에 의해 사선 경사구조로 설치하고, 이와 같이, 설치되는 디스크시트의 좌,우 양측면을 정압 시트글랜드와, 역압 시트글랜드에 의해 가변적인 밀착 위치조절 및 밀착 압박력 조절관계로 고정되게 하여, 밸브 내로 흐름 되는 유동물질(유체 또는 기체 등)의 방향, 예컨대, 정방향 또는 역방향 흐름에 구애받음 없이 안정적인 밀폐 기능을 행하도록 한 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.
이에, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는;
유동통로 내측 둘레에 몸통시트가 장착된 밸브본체를 형성하고, 상기 유동통로 내부 중앙에 디스크시트가 장착된 밸브디스크를 회동 개,폐구조로 축설시킨 버터플라이 밸브에 있어서;
상기 밸브디스크 외측면 테두리에 슬라이딩 이동면과, 역압 글랜드 설치홈, 그리고, 정압 글랜드 설치홈으로 이루어진 시트 설치부를 구비시키고;
상기 슬라이딩 이동면에 디스크시트를 사선 경사구조로 밀착시키며;
상기 디스크시트를 압박고정되게 하는 수단으로, 역압 시트글랜드와, 정압 시트글랜드를 볼트체결 구조로 더 결합되게 하여 달성된다.

Description

가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브{BUTTERFLY VALVE}

본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동통로의 개,폐를 단속하는 밸브디스크에 있어, 그 밸브디스크로 적용되는 디스크시트를 정압 시트글랜드와, 역압시트글랜드 의해 선택적으로 밀착위치와, 밀착 압박력을 조절 되게 하여, 밸브 내로 흐름 되는 유동물질(유체 또는 기체 등)의 방향, 예컨대, 정방향 또는 역방향 흐름에 구애받음 없이 안정적으로 기밀성 유지기능을 행하도록 한 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 버터플라이 밸브라 함은 높은 기밀성을 요하는 시설물, 예컨대, 물, 기름, 가스 등이 유동(流動) 되는 배관라인에 설치 적용되는 물품 구성으로써, 이러한, 버터플라이 밸브는, 유체 및 기체의 흐름을 유도 또는 폐쇄 단속하는 기능으로 사용되는 것이다.

이에, 상기와 같은 용도로 사용되는 종래 양압형 버터플라이 밸브의 구성을 간략하게 살펴보면;

이는, 도 1로 도시된 바와 같이, 먼저 유동통로(10)가 형성된 원통형 구조의 밸브본체(20)를 기초 구성으로 하여, 상기, 유동통로(10) 중앙 내주면에 밴드 구조의 몸통시트(30)를 일체로 부착시키고;

이어, 상기, 몸통시트(30)가 부착된 유동통로(10) 중앙부에, 그 유동통로(10)의 개,폐를 단속하도록, 디스크시트(40)가 장착된 밸브디스크(50)를 설치하며;

재차, 상기 밸브본체(20) 외측 일면에, 전술한 밸브디스크(50)의 개,폐를 단속하는 구동 제어수단, 예컨대, 동력모터와, 기어박스, 그리고 조작핸들 등으로 이루어진 개,폐 조작부(도시생략)를 일체로 설치토록 하여 구성한 것임을 알 수 있다.

하지만, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 종래의 버터플라이 밸브는, 몸통시트와 밀착되며, 기밀성 유지기능을 행하는 디스크시트가, 단순히 일 방향 체결 방식을 갖는 시트글랜드에 의해 수직 설치되는 구조를 취하고, 그 기능적 형상 또한 상부면을 향해 점진적으로 좁아지는 쐐기형 구조를 취하는 것이었던바;

따라서, 이와 같은, 종래의 버터플라이 밸브는, 도 1의 A부분 확대도로 도시된 바와 같이, 유동물질의 정방향 흐름, 예컨대, 정압발생에 대하여는, 효과적인 밀폐기능을 행하는 것이기는 하나, 유동물질의 역방향 흐름, 예컨대, 역압발생에 대해서는, 도 1의 B부분 확대도로 도시된 바와 같이, 압력변형을 발생시키며, 밀폐력을 저하되게 하는 구조적 문제점을 갖는 것이다.

또한, 상기 버터플라이 밸브로 적용되는 종래의 디스크시트는, 쐐기형상의 단순 고정식 구조를 취하는 것으로, 이에, 밸브의 반복적 개폐작용에 따른 디스크시트의 마모현상과, 그에 따른 밀폐부위의 틈새 발생시, 그 틈새를 원상태로 보정 할 수 있는 구조적 방안은 전혀 마련하고 있지 못한 것이었으며, 따라서, 이러한 현상, 예컨대, 디스크시트와 몸통시트 밀착부위에 마모로 인해 틈새가 발생할 경우, 부분적 수리 내지 틈새 조절작업을 불가한 채, 결국 디스크시트 전체구성을 교환해야만 하는 등, 사용수명 단축과 그에 따른 상당한 경제성 저하의 문제점을 주는 것이었다.

한편, 근래에는 전술한 버터 플라이밸브에 적용되는 시트의 구조를 일부 개선시킨 기술로서, 본원발명자에 의해 선출원 된 "이중 밀폐기능을 갖는 양압형 버터플라이 밸브"가 선출원(특허출원 제2008-52977호) 창안된 바 있다.

이에, 본원발명자에 의해 선출원 된 이중 밀폐기능을 갖는 양압형 버터플라이 밸브는, 디스크시트와 몸통시트를 다단 밀착관계를 갖는 이중 밀폐 구조로 형성하고, 이와 같은, 디스크시트 및 몸통시트에 의한 이중밀폐구조에 의해 유동물질의 흐름 방향, 예컨대, 정방향 흐름 압력 내지 역방향 흐름 압력에 구애받음 없이, 안정적인 밀폐기능을 행하도록 한 것이다.

하지만, 이와 같은, 선출원 기술로서의 버터플라이 밸브는, 일련의 시트구조가, 다단밀착구조를 취함에 따라, 다수개의 분할된 부품구성을 이루며, 그 결합 및 설치관계를 매우 번잡하고, 난해하게 하는 문제점을 주는 것이었으며, 특히, 밸브의 기밀성 향상을 위한 방안이, 단지 몸통시트와 디스크시트를 다단형태로 밀착되게 한 구조, 예컨대, 고정식 이중밀폐구조에 한정된 것일 뿐, 시트 밀착부위의 마모현상에 의한 틈새 발생시, 그 틈새를 원상태로 보정 할 수 있는 구조적 방안 등은, 종래의 그것과 같이, 여전히 마련하고 있지 못한 것으로, 이에, 이러한, 선출원 기술로서의 버터플라이 밸브 또한, 시트 밀착부위에 마모로 인해 틈새가 발생할 경우, 부분적 수리 내지 틈새 조절작업을 불가한 채, 디스크시트 전체구성을 교환해야만 하는 문제점을 그대로 상존 되게 하는 것이었다.

따라서, 본 발명은 종래 버터플라이 밸브의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로;

본 발명의 목적은, 밸브디스크로 적용되는 디스크시트를, 슬라이딩 이동면에 의해 사선 경사구조로 설치하고, 이와 같이, 설치되는 디스크시트의 좌,우 양측면을 정압 시트글랜드와, 역압 시트글랜드에 의해 가변적인 밀착 위치조절 및 밀착 압박력 조절관계로 고정되게 하여, 밸브 내로 흐름 되는 유동물질(유체 또는 기체 등)의 방향, 예컨대, 정방향 또는 역방향 흐름에 구애받음 없이 안정적인 밀폐 기능을 행하게 함으로써, 밸브의 기밀성과 내구성을 향상되도록 한 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적은, 밸브의 반복적 개폐작용에 따른 마모현상으로 인해, 디스크시트와 몸통시트 접촉(밀착)부위에 틈새가 발생할 경우, 별도 디스크시트의 교환작업을 필요로 함 없이, 정압 시트글랜드와, 역압 시트글랜드에 의해, 그 발생 된 틈새를 온전한 밀착 형태, 예컨대, 초기 설치상태로 완벽하게 보정되게 함으로써, 디스크시트의 유지 보수 등 일련의 취급효율을 상승되도록 하고, 아울러, 이와 같은, 틈새 보정 기능에 따라 기밀성과 내구성을 향상되게 하여, 제품의 사용수명 연장과 함께, 경제성을 향상되도록 한 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.

이에, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브의 구체적 수단으로는;

유동통로 내측 둘레에 몸통시트가 장착된 밸브본체를 형성하고, 상기 유동통로 내부 중앙에 디스크시트가 장착된 밸브디스크를 회동 개,폐구조로 축설시킨 버터플라이 밸브에 있어서;

상기 밸브디스크 외측면 테두리에 슬라이딩 이동면과, 역압 글랜드 설치홈, 그리고, 정압 글랜드 설치홈으로 이루어진 시트 설치부를 구비시키고;

상기 슬라이딩 이동면에 디스크시트를 사선 경사구조로 밀착시키며;

상기 디스크시트를 압박고정되게 하는 수단으로, 역압 시트글랜드와, 정압 시트글랜드를 볼트체결 구조로 더 결합되게 하여 달성된다.

이상, 본 발명에 따른 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브는, 밸브디스크로 적용되는 디스크시트를, 슬라이딩 이동면에 의해 사선 경사구조로 설치하고, 이와 같이, 설치된 디스크시트의 좌,우 양측면을 정압 시트글랜드와, 역압 시트글랜드에 의해 가변적 위치조절 및 압박력 조절관계로 고정되게 하여, 밸브 내로 흐름 되는 유동물질(유체 또는 기체 등)의 정,역방향에 구애받음 없이, 안정적인 밀폐 기능을 행하게 한 것이며;

또 다르게, 밸브의 반복적 개폐작용에 따른 마모현상으로, 디스크시트와 몸통시트 접촉부위에 틈새가 발생할 경우, 정압 시트글랜드와, 역압 시트글랜드에 의해 디스크시트의 밀착력과 위치를 가변적 형태로 조절되게 하여, 마모로 인해 발생된 틈새를 온전한 밀착 형태로 보정되게 한 것으로써, 이는, 디스크시트의 유지 보수 등 일련의 취급효율을 상승되도록 한 것임은 물론, 그에 따라 물품의 사용 수명을 연장시켜, 경제성 또한 향상되게 한 것으로, 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

도 1은 종래 버터플라이 밸브의 개략 단면구성도
도 2는 본 발명에 따른 가변 밀폐구조를 갖는 버터플라이 밸브의 사시도
도 3은 본 발명에 적용되는 밸브디스크의 결합상태 단면도
도 4는 도 4의 C부분 분해상태 확대단면도
도 5는 도 4의 C부분 결합상태 확대단면도
도 6은 본 발명에 적용되는 밸브디스크의 요부 작용상태 단면도

이하, 본 발명에 따른 가변 밀폐구조를 갖는 버터플라이 밸브의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

이에, 첨부된 도면을 참고로 하여, 본 발명의 개략적인 구성을 살펴보면, 이는, 밸브본체(1)와, 밸브디스크(2), 그리고, 개,폐조작부(3)로 이루어진 통상의 버터플라이 밸브를 기초로 하여, 상기 밸브디스크(2)에, 시트 설치부(21)를 구비시키고, 그 시트 설치부(21)에 디스크시트(4)와 역압 시트글랜드(5), 그리고, 정압 시트글랜드(6)를 결합되게 하여 구성된다.

여기서, 먼저, 상기 밸브본체(1)는 저압의 사용관계를 갖는 경우 주철, 또는 스텐레스주강, 그리고, 중압의 사용관계를 갖는 경우 구상 흑연 주철 또는 주강, 또 다르게, 고압의 사용관계를 갖는 경우 단조강의 재질을 이용하여, 도 2로 도시된 바와 같이, 원통형 구조로 주조 성형 되는 주지의 구성인바, 이에, 이와 같은, 밸브본체(1)의 구성을 좀더 세부적으로 살펴보면, 이는, 도 2로 도시된 바와 같이, 그 중앙부에 수평구조로 관통된 유동통로(11)를 형성하고, 상기 유동통로(11)의 내경 일측면 둘레에 원형 띠 형상의 금속시트(12)를 장착, 형성하게 된다.

이때, 유동통로(11) 내경 둘레로 장착되는 몸통시트(12)는, 버터플라이 밸브에 적용되는 통상의 기밀수단으로서, 이와 같은, 몸통시트(12)는 고무, 테프론, 금속 등의 소재로 이루어진 기존 제품(몸통시트)을 선택적으로 이용한다.

또한, 상기 밸브디스크(2)는, 전술한 밸브본체(1)에 있어, 유동통로(11)의 개,폐를 단속되게 하는 통상의 구성으로써, 이와 같은, 밸브디스크(2)는, 도 2로 도시된 바와 같이, 원형판체를 형상을 취하며, 그 좌,우 양측면이 회동축(S)을 연결, 구성하게 되는 것인바, 이에, 이와 같은, 밸브디스크(2)를 본 발명에 적용함에 있어서는, 도 4로 도시된 바와 같이, 밸브디스크(2)의 외측 일면 테두리에 소정깊이를 갖는 "ㄱ" 형상의 시트 설치부(21)를 형성하고, 상기 시트 설치부 (21)내측 중앙부에 사선 경사구조를 이루는 슬라이딩 이동면(211)을 형성하며, 재차, 상기 슬라이딩 이동면(211)을 중심으로, 그 좌,우 양측면에 도 4로 도시된 바와 같이, 역압 글랜드설치홈(212)과, 정압 글랜드설치홈(213)을 대향 구조로 더 형성토록 함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 P는 볼트조립공)

또한, 상기 개,폐조작부(3)는 전술한 밸브디스크(2)를 선택적으로 개,폐단속되게 하는 동력전달수단으로써, 이와 같은 개,폐조작부(3)는, 도 2로 도시된 바와 같이 통상의 버터플라이 밸브에 적용되는 구조, 예컨대, 동력모터(31)와, 기어박스(32), 그리고 조작핸들(33) 등으로 이루어진 것과 상이함이 없는 동일구성을 취하는 것이다.

또한, 상기 디스크시트(4)는 버터플라이 밸브에 적용되는 통상의 기밀수단으로써, 이에, 이와 같은, 디스크시트를 본 발명에 적용함에 있어서는, 탄력적 변형력과 밀착력이 우수한 고무소재를 주요 성형 재료로 선택하여, 그 전체적인 외형 형상을 도 3으로 도시된 바와 같이, 링 형상을 취하도록 하고, 그 단면 형상은, 도 4 또는 도 5로 도시된 바와 같이, 상,하부면은 수평을 이루고, 좌,우 양측면은 상부를 향해 점진적으로 좁아지는 사다리꼴 블럭 형상으로 형성되게 함이 바람직하다.

또한, 상기 역압 시트글랜드(5)는, 전술한 디스크시트(3)의 일측면에 설치 고정력을 부여되게 하는 일종의 압박 체결수단으로써, 이에, 이와 같은 역압 시트글랜드(5)는, 메탈 등과 같은 금속재를 주요소재로 하여, 그 전체적인 외형을 링 형상을 취하도록 하고, 그 단면 형상은, 도 4 또는 도 5로 도시된 바와 같이, 일측면이 사선 경사구조를 이루는 직사각 블럭 구조로 형성함이 바람직하다.

이때, 역압 시트글랜드(5)의 단면형상은, 단순히 직사각 블럭 구조에 한정되는 것은 아니며, 필요한 사용형태에 따라 다양한 형상으로 설계 변형이 가능한 것으로, 이 또한 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.

또한, 상기 정압 시트글랜드(6)는, 전술한 디스크시트(4)의 타측면에 설치 고정력을 부여되게 하는 일종의 압박 체결수단으로써, 이에, 이와 같은 역압 시트글랜드(6)는, 메탈 등과 같은 금속재를 주요소재로 하여, 그 전체적인 외형을, 링 형상을 취하도록 하고, 그 단면 형상은, 도 4 또는 도 5로 도시된 바와 같이, 오각 블럭 구조로 형성하며, 재차, 링 형상을 취하는 정압 시트글랜드(6)의 전면 둘레에, 규칙적이고 반복적 배열구조를 이루는 관통구조의 볼트 체결공(61)을 더 형성함이 바람직하다.

이때, 정압 시트글랜드(6)의 단면형상은, 단순히 오각 블럭 구조에 한정되는 것은 아니며, 필요한 사용형태에 따라 다양한 형상으로 설계 변형이 가능한 것으로, 이 또한 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.

따라서, 상기와 같은 구성을 갖는, 본 발명에 따른 가변 밀폐구조를 갖는 버터플라이 밸브를 상호 결합관계를 살펴보면;

이는, 먼저, 도 3 또는 도 5로 도시된 바와 같이, 밸브디스크(2)에 있어, 시트 설치부(21)로 구비된 슬라이딩 이동면(211)에 디스크시트(4)를 일정각도 기울어진 형태, 예컨대, 사선 경사구조로 밀착 설치시킨다.

이어, 상기 경사구조로 설치된 디스크시트(4)를 중심으로, 도 4로 도시된 바와 같이, 그 일측면 역압 글랜드설치홈(212)에 역압 시트글랜드(5)를 밀착, 삽입구조로 결합시키고, 그 타측면 정압 글랜드설치홈(213)에, 정압 시트글랜드(6)를 밀착 결합시키며, 재차, 상기 결합된 역압 시트글랜드(5)와, 정압 시트글랜드(6)를 다수개의 볼트(B)에 의해 도 5로 도시된 바와 같이, 체결하여, 밸브디스크(2)에, 디스크시트(4)를 압박, 고정 구조로 장착되게 한다.

이때, 상기와 같은 결합관계에 있어, 슬라이딩 이동면(211)에 사선경사구조로 밀착되는 디스크시트(4)의 밀착면 길이는, 슬라이딩 이동면의 길이보다 다소 길게 형성되는 것인바, 따라서, 정압 글랜드설치홈(213)에, 정압 시트글랜드(6) 결합시, 그 결합부위 하단 내측면으로는, 도 5로 도시된 바와 같이, 소정 간격의 공간부 구성으로써, 가변 위치조절공간(H)이 더 형성되는 것이다.

이후, 상기와 같은 조립구성으로 이루어진 밸브디스크(2)를, 통상의 버터플라이 밸브와 동일한 형태로써, 밸브본체(1)의 유동통로(11) 내부 중앙에 회동 개,폐구조로 축설시켜, 도 5로 도시된 바와 같이, 디스크시트(4)와 몸통시트(12)를 상호 밀착되게 함으로써, 본 발명에 따른 가변 밀폐구조를 갖는 버터플라이 밸브를 구현한다.

따라서, 전술한 바와 같은 일련의 결합관계로 이루어진 본 발명에 따른 가변 밀폐구조를 갖는 버터플라이 밸브는, 밸브디스크(2)의 선택적 회동작용에 의해 유동통로(11)를 개,폐(열림/담힘) 단속하여, 유체 또는 기체 등의 흐름을 정방향 또는 역방향으로 선택적 제어하게 되는 것인바;

이에, 도 5로 도시된 바와 같이, 유동물질(액체 또는 기체)이 정방향으로 흐름되는 경우에 있어서는, 볼트(B) 가압에 의해 정압 시트글랜드(6)에 압박력을 더 부여하여, 그 정방향 흐름에 대향되는 위치, 예컨대, 도 5로 도시된 바와 같이, 디스크시트(4)와 몸통시트(12)의 밀착부위에 있어, 특히 우측면 밀착부위의 밀폐력을 증대되게하고, 이와 반대로, 유동물질(액체 또는 기체)이 역방향으로 흐름되는 경우에 있어서는, 도 5로 도시된 바와 같이, 볼트(B) 가압에 의해 역압 시트글랜드(5)에 압박력을 더 부여하여, 그 역방향 흐름에 대향되는 위치, 예컨대, 도 5로 도시된 바와 같이, 디스크시트(4)와 몸통시트(12)의 밀착부위에 있어, 특히 좌측면 밀착부위의 밀폐력을 증대되게 하여, 유동물질(유체 또는 기체 등)의 정,역방향에 구애받음 없이, 안정적인 밀폐 기능을 행하게 한 것이다.

한편, 또 다르게, 밸브디스크의 반복적 개폐작용에 따른 마모현상으로, 디스크시트(4)와 몸통시트(12) 접촉(밀착)부위에 틈새가 발생한 경우에 있어서는, 도 6으로 도시된 바와 같이, 정압 시트글랜드의 볼트(B) 체결길이를 조절(풀림)하여, 가변 위치조절공간(H)의 간격을 일정간격 더 벌어지게 하고, 이후, 연속하여 역압 시트글랜드(5)의 볼트를 더 조임시키게 되면, 상기 디스크시트(4)는, 가변 위치조절공간(H)의 벌어진 간격만큼 위치가 이동되고, 그에 따라, 마모로 인해 발생된 틈새가 보정되며, 디스크시트(4)와 몸통시트(12)를 초기 밀착상태로 유지시키게 되는 것이다.

1 : 밸브본체 2 : 밸브디스크 3 : 개폐조작부
4 : 디스크시트 5 : 역압 시트글랜드 6 : 정압 시트글랜드
11 : 유동통로 12 : 몸통시트 21 : 시트 설치부
211 : 슬라이딩 이동면 212 : 역압 글랜드설치홈 213 : 정압 글랜드설치홈
H : 가변 위치조절공간

Claims (2)

1. 유동통로(11) 내측 둘레에 몸통시트(12)가 장착된 밸브본체(1)를 형성하고, 상기 유동통로(11) 내부 중앙에 디스크시트(4)가 장착된 밸브디스크(2)를 회동 개,폐구조로 축설시킨 버터플라이 밸브에 있어서;
   상기 밸브디스크(2)는, 그 외측면 테두리에 시트 설치부(21)를 구비하되, 상기 시트 설치부(21)는, 슬라이딩 이동면(211)을 중심으로, 그 좌,우 양측면에 역압 글랜드설치홈(212)과, 정압 글랜드설치홈(213)을 대향 구조로 더 형성하고;
   상기 슬라이딩 이동면(211)에 디스크시트(4)를 사선 경사구조로 밀착시키며;
   상기 슬라이딩 이동면(211)에 밀착된 디스크시트(4)를 좌,우 양측면에서 압박 고정하는 수단으로, 상기 역압 글랜드설치홈(212)에, 역압 시트글랜드(5)를 볼트(B)체결 구조로 상기 밸브디스크(2)와 결합시키고, 상기 정압 글랜드설치홈(213)에, 정압 시트글랜드(6)를 볼트(B)체결 구조로 상기 밸브디스크(2)와 더 결합시켜 구성함을 특징으로 하는 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브.
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기 밸브디스크(2)로 구비되는 시트 설치부(21)는, 정압 글랜드설치홈(213) 방향으로, 정압 시트글랜드(6) 결합시, 상기 정압 글랜드설치홈(213)과 상기 정압 시트글랜드(6)가 대향하는 결합부위 내측면에 가변 위치조절공간(H)이 더 형성됨을 특징으로 하는 가변 밀폐기능을 갖는 버터플라이 밸브.

Images