KR101275444B1 - 볼 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼 밸브(Ball valve)에 관한 것으로,
몸체(1)의 좌우에 고정되며 밸브 시트(15)를 가압하기 위한 제1 가압용 볼트(23)들이 조립되는 나사구멍(3a)들이 형성된 슬리이브(3)와;
상기 슬리이브(3)들의 안쪽으로 조립되며 제1 가압용 볼트(23)가 관통하는 구멍(10)들과 감압용 볼트(28)가 조립되는 나사구멍(10a)들이 상기 구멍(10)들 사이사이에 형성된 돌출단(9)을 가지고, 안쪽으로는 오-링(12)이 조립되는 경사 홈(11)이 형성되며 제2 가압용 볼트(22)들이 조립되는 나사구멍(8a)들을 가지는 시트 하우징(8)과;
상기 시트 하우징(8)에 형성된 나사구멍(8a)에 조립되는 제2 가압용 볼트(22)들이 관통하는 구멍(21)이 형성되며 상기 시트 하우징(8)의 외측에 조립되는 패킹 글랜드(19)들과;
상기 시트 하우징(8)과 패킹 글랜드(19)들의 안쪽으로 조립되며 배관의 플랜지와 고정되는 플랜지(18)를 가진 채 상기 시트 하우징(8)의 안쪽에서 이동이 가능한 연결관(17)들과;
상기 연결관(17)과 시트 하우징(8) 사이에 조립되는 오-링(12)들과;
상기 패킹 글랜드(19)를 관통한 채 상기 시트 하우징(8)의 나사구멍(8a)에 조립되어 상기 오-링(12)을 가압함으로써 시트 하우징(8)의 내부에서 연결관(17)의 위치를 고정시키기 위한 제2 가압볼트(22)들과;
상기 시트 하우징(8)의 돌출단(9)의 구멍(10)을 관통한 채 상기 슬리이브(3)의 나사구멍(3a)에 조립되어 시트 하우징(8)을 가압함으로써 밸브 시트(15)를 가압하도록 하기 위한 제1 가압볼트(23)들과;
상기 시트 하우징(8)의 돌출단(9)의 나사구멍(10a)에 조립된 채 위치고정너트(28a)에 의해 위치가 고정되며, 정회전을 시키면 시트 하우징(8)을 슬리이브(3)로부터 빠져나오도록 하여 시트 하우징(8)이 밸브 시트(15)에 가하는 압력을 감소시키도록 하기 위한 감압 볼트(28)들로 구성된 것을 특징으로 한다.
[색인어] 볼 밸브

Description

볼 밸브{Ball Valve}

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본 발명은 볼 밸브(Ball valve)에 관한 것인 바, 국소적 누수현상 발생 시 밸브를 분해하여 조치하지 않고 밸브의 몸체 외부에서 차단이 가능한 기능성, 배관으로부터 밸브를 분리시킬 때와 조립시킬 때의 편리성, 밸브에 작용하는 압력변화에 따른 밸브 시트를 가압하거나 감압할 수 있는 기능성, 밸브 시트의 내구성 상승을 위한 기능성, 유지보수의 편리성 등이 종래의 볼 밸브에서는 추구할 수 없는 것이 특징이다.

종래의 볼 밸브는, 볼에 구멍을 뚫고 볼에 고정된 축을 회전시켜 배관과 도통되게 하거나 배관을 차단시키는 단순한 구조를 가지고 있다. 이러한 종래의 볼 밸브는, 국소적 누수현상 발생 시 밸브를 분해하여 밸브 시트를 교체하여야 하고 본 발명과 같이 밸브의 몸체 외부에서 볼트를 조이면 국소적인 차단이 이루어지는 기능이 없어 불편하고, 배관으로부터 밸브를 분리시킬 때 배관에 고정된 플랜지와 밸브에 고정된 플랜지는 고정형이기 때문에 작업성이 불량하여 불편하며, 본 발명과 같이 밸브에 작용하는 압력변화에 따른 밸브 시트를 가압하거나 감압할 수 있는 기능이 없어 누수가 될 확률이 높고, 배관에 고정시킬 때에도 불편함과 아울러 전반적으로 사용성과 유지보수성 등에 문제가 있다.

이에 본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 볼 밸브로부터 비롯된 문제를 해결할 수 있는 진보된 볼 밸브를 제공하는 것이 과제이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 다음과 같이 구성된다.

몸체(1) 내부에 직립으로 조립되는 상부 축(26)과 하부 축(27)의 사이에 고정되는 개폐용 볼(2)과, 몸체(1)의 상부에 볼트(29)를 통해 조립되는 본넷(25) 및 상기 본넷(25) 위에 설치되는 개폐장치(24)와, 볼(2)의 양쪽에 조립되며 완만한 곡면(5)을 가지고 렌치볼트(7)에 의해 볼(2)과 조립되는 볼 시트(4)와, 볼 시트(4)의 곡면(5)과 접촉 및 대응되는 경사 면(16)을 가지는 밸브 시트(15)가 조립되며 몸체(1)에 고정되는 시트 하우징(8)으로 된 볼 밸브에 있어서,

몸체(1)의 좌우에 대칭으로 고정되며 밸브 시트(15)를 가압하기 위한 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)들이 조립되는 나사구멍(3a)들이 형성된 슬리이브(3)와;

상기 슬리이브(3)의 안쪽으로 조립되며 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)가 관통하는 구멍(10)들 및 상기 구멍(10)들의 사이에 위치한 채 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)가 조립되는 나사구멍(10a)들이 형성되도록 한 돌출단(9)을 가지고, 안쪽으로는 오-링(12)이 조립되는 오-링 삽입홈(11)이 형성되며 오-링 가압볼트(22)들이 조립되는 나사구멍(8a)들을 가지는 원통형의 시트 하우징(8)과;

상기 시트 하우징(8)에 형성된 나사구멍(8a)에 조립되는 오-링 가압볼트(22)들이 관통하는 구멍(21)이 형성되며 상기 시트 하우징(8)의 외측에 조립되는 패킹 글랜드(19)와;

상기 시트 하우징(8)과 패킹 글랜드(19)의 안으로 조립되며 외측의 단부에는 배관의 플랜지와 연결되는 플랜지(18)가 고정되고, 상기 시트 하우징(8)과 패킹 글랜드(19)의 안으로 삽입되는 연결관(17)과;

상기 하우징(8)의 오-링 삽입홈(11)에 조립되는 오-링(12)과;

상기 패킹 글랜드(19)를 관통한 채 상기 시트 하우징(8)의 나사구멍(8a)에 조립되며, 패킹 글랜드(19)가 상기 오-링(12)을 가압하도록 함에 따라 압축팽창되는 오-링(12)의 가압력에 의해 연결관(17)의 위치가 고정되도록 하는 오-링 가압볼트(22)들과;

상기 시트 하우징(8)의 돌출단(9)의 구멍(10)을 관통한 채 상기 슬리이브(3)의 나사구멍(3a)에 조립되어 시트 하우징(8)을 볼 시트(4) 쪽으로 가압함과 동시에 슬리이브(3)에 고정되도록 하기 위한 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)들과;

상기 시트 하우징(8)의 돌출단(9)의 나사구멍(10a)에 조립된 채 위치고정너트(28a)에 의해 위치가 고정되며, 위치고정너트(28a)를 풀고 미세하게 정회전을 시키면 시트 하우징(8)을 슬리이브(3)로부터 미세하게 빠져나오도록 하여 시트 하우징(8)의 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)의 곡면(5)에 가하는 압력을 조절할 수 있도록 하기 위한 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)들로 구성된 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은, 국소적 누수현상 발생 시 볼 밸브를 분해하여 밸브 시트를 교체하지 않고 볼 밸브의 몸체 외부에서 볼트를 조이면 국소적인 차단이 이루어지는 기능과, 이동이 자유로운 연결관을 적용하여 배관라인으로부터 볼 밸브를 분리시킬 때와 배관라인에 볼 밸브를 조립시키기가 편리한 기능과, 볼 밸브에 작용하는 압력변화에 따른 밸브 시트를 가압하거나 감압할 수 있어 누수현상을 미연에 최대한으로 방지할 수 있는 편리한 기능과, 밸브 시트의 내구성이 크게 상승되는 기능과, 유지보수성이 뛰어난 기능 등을 갖추고 있어 종래의 볼 밸브에서 비롯된 다수의 문제를 해결하는 진보된 볼 밸브를 제공할 수 있는 유용한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 폐쇄상태를 나타낸 단면도로서 도 8을 기준하여 오-링 가압볼트(22)와 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)가 나타나도록 절개한 단면도.
도 2는 도 1을 기준한 부분 확대도.
도 3은 도 2를 기준한 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 볼 밸브의 개방상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 폐쇄상태를 나타낸 단면도로서 도 8을 기준하여 오-링 가압볼트(22)와 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)가 나타나도록 절개한 단면도.
도 6은 도 5를 기준한 부분 확대도.
도 7은 도 6을 기준한 부분 확대도.
도 8은 도 1의 A-A선에서 바라본 단면도로서, 오-링 가압볼트(22)와 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23), 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)의 위치를 용이하게 알 수 있도록 한 단면도.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 근거로 설명한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명은, 첫째 연결관(17)이 시트 하우징(8) 내부에서 즉, 도3을 기준하여 좌우로 이동이 되도록 할 수 있는 특징을 가지도록 하였다.
이와 같이 연결관(17)이 위치이동을 할 수 있게 되면 연결관(17)의 플랜지(18)와 배관라인의 플랜지(미 도시함)를 조립시킬 때, 오-링 가압볼트(22)들을 풀어서 오-링(12)이 연결관(17)에 가하고 있는 압력을 해제시킴과 아울러 연결관(17)을 시트 하우징(8) 안으로 끝까지 삽입시킨 후, 배관라인의 플랜지 사이에 본 발명의 볼 밸브를 위치시킴과 동시에 연결관(17)을 시트 하우징(8)으로부터 다시 빼내어 배관라인의 플랜지와 연결관(17)의 플랜지(18)를 볼트와 너트를 이용하여 매우 간단하며 편리하게 조립을 시킬 수가 있는 것이고, 이후 오-링 가압볼트(22)들을 다시 조이면 패킹 글랜드(19)가 오-링(12)을 가압하여 오-링(12)이 압축되면서 팽창되도록 하여 오-링(12)이 연결관(17)을 강하게 잡아주도록 함에 따라 연결관(17)의 위치를 고정시킬 수 있도록 한다.

참고로 살피면, 종래에는 볼 밸브를 배관라인의 플랜지에 조립시킬 때 본 발명과 같이 연결관(17)의 구성이 없기 때문에 배관라인의 플랜지 사이에 볼 밸브의 플랜지를 정확하게 맞추어 삽입시키기가 어렵고, 배관라인의 플랜지 사이에 볼 밸브를 위치시킨 다음, 배관라인의 플랜지와 볼 밸브의 플랜지 사이에 패킹이나 얇은 철판을 중복되게 끼워서 볼 밸브를 조립시키거나 별도의 플랜지 고정형 관체를 더 만들어서 끼워 넣는 등의 비합리적이고 불편하며 정확도가 저조하고 불안전한 작업을 할 수밖에 없었다.

한편, 본 발명의 연결관(17)을 위와 같은 요령에 따라 배관라인의 플랜지와 조립을 시킨 후 다시 오-링 가압볼트(22)들을 조이면 패킹 글랜드(19)가 오-링(12)을 가압하기 때문에 그 위치에서 연결관(17)은 위치 고정이 이루어지는 바, 상기 오-링(12)은 시트 하우징(8) 안에서 연결관(17)의 위치를 고정시키는 역할과 함께 시트 하우징(8)과 연결관(17) 사이 그리고 시트 하우징(8)과 패킹 글랜드(19)의 구멍(20) 사이의 조립 틈새를 통해 누수현상(누유현상)이 발생되는 것을 차단시키는 역할도 겸하게 된다.

다음, 본 발명의 시트 하우징(8)은 상술한 바와 같이 돌출단(9)의 구멍(10)을 관통하여 슬리이브(3)의 나사구멍(3a)에 조립된 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)들의 조임력에 슬리이브(3)에 고정됨과 동시에 밸브 시트(15)를 볼 시트(4)의 곡면(5)에 타이트하게 밀착되도록 하여 볼 시트(4)의 곡면(5)과 시트 하우징(8)의 경사 면(14) 사이의 틈새를 통해 볼 밸브의 몸체(1) 안으로 누수가 되는 것을 방지하도록 한다.

한편, 위와 같이 몸체(1) 안으로 누수현상이 발생될 경우 배관라인의 플랜지로부터 연결관(17)의 플랜지(18)를 분리시키고 본 발명의 볼 밸브를 배관라인으로부터 간단히 분리시킨 다음, 오-링 가압볼트(22)를 풀어서 연결관(17)을 시트 하우징(8)으로부터 분해를 한 후 시트 하우징(8)의 내부를 살피게 되면, 밸브 시트(15)의 어떤 위치에서 누수가 발생되는지를 알 수가 있다. 이와 같이 누수가 발생되는 지점을 확인하면 그 부분을 확인하고, 누수발생지점 및 그 주위의 위치에 조립되어 있는 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)들을 더욱 강하게 조여주면 그 부분의 밸브 시트(15)는 볼 시트(4)의 곡면(5)에 더욱 강한 압력을 가하게 되어 누수현상을 차단시킬 수가 있는 것이다.

물론 심한 누수현상이 발생되었을 경우에는 밸브 시트(15)를 교체하여야 하는 것은 당연한 이치인데, 이러한 경우에도 본 발명은 종래와는 달리 상술한 것처럼 배관라인으로부터 매우 신속하고 편리하게 볼 밸브를 분리시켜 밸브 시트(15)를 교체할 수 있고, 배관라인에 다시 본 발명의 볼 밸브를 조립시킬 경우에도 상술한 바와 같이 신속하고 정확하며 편리하게 작업을 할 수가 있는 것인데, 이는 본 발명의 상술한 연결관(17)의 구성을 채택하고 있기 때문이다.

다음, 본 발명의 도7을 살피면 시트 하우징(8)의 나사구멍(10a)에는 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)가 조립되어 있는데, 이것은 위치고정너트(28a)에 의해 위치가 고정될 수 있음은 당연한 것이다. 이어서 살피면, 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)의 끝 부분은 도7과 같이 슬리이브(3)의 세로 면(3b)에 접촉되어 있다. 따라서 위치고정너트(28a)를 풀고 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)를 시계방향으로 조이면 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)는 슬리이브(3)의 세로 면(3b)에 접촉된 채 미세한 각도만큼 회전을 하지만 세로 면(3b)에 의해 전진을 할 수가 없으므로 결국 시트 하우징(8)을 슬리이브(3)로부터 미세하게 밀어내는 작용을 하게 됨에 따라 시트 하우징(8)은 슬리이브(3)로부터 미세한 거리를 빠져나가게 되고 이에 따라 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)의 곡면(5)에 가하고 있는 압력이 감소하게 되는 것이며, 이와 같이 시트 하우징(8)의 위치를 미세하게 조절을 한 후 다시 위치고정너트(28a)를 조이면 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)는 움직일 수 없기 때문에 시트 하우징(8)의 조정된 위치가 그 자리에서 고정이 된다.
이와 같이 되면 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)의 곡면(5)에 가하게 되는 압력을 가장 적정한 수준으로 미세하게 조절을 할 수가 있게 되어 시트 하우징(8)의 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)에 가하는 압력을 자유롭게 미세조정을 수가 있는 것인 바, 본 발명의 볼 밸브에 평상 시 이상의 큰 압력이 걸려야 할 경우 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)를 이용하여 밸브 시트(15)를 볼 시트(4)의 곡면(5)에 더욱 강하게 밀착시킬 수가 있고, 평상 시(時)의 압력으로 환원될 경우 또는 저압용으로 사용할 경우 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)의 곡면(5)에 가하는 압력을 낮추어 적정한 압력만이 작용토록 할 수 있어 결국 밸브 시트(15)의 수명을 크게 연장시킬 수가 있는 것이다.
한편, 상술한 바에 있어서 본 발명의 시트 하우징(8)은 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)들에 의하여 슬리이브(3)에 고정이 되어 있고, 그 상태에서 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)를 위와 같이 시계방향으로 미세한 각도로 정회전을 시켜 시트 하우징(8)의 위치를 위와 같이 미세조정을 할 수 있는 이유를 살피면, 시트 하우징(8)이 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)에 의해 슬리이브(3)에 고정은 되어 있지만 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)의 나사산과 슬리이브(3)의 나사구멍(3a)은 조립공차가 존재할 수밖에 없는 것이다.
따라서 상술한 바와 같이 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)를 정회전을 시키면 시트 하우징(8)은 미세한 거리 즉, 예로써 1/100mm 내지 5/100mm의 범위 이내에서 움직일 수가 있는 것인 바, 이와 같이 미세한 거리로 시트 하우징(8)이 이동을 하더라도 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)의 곡면(5)에 가하는 압력은 충분히 미세하게 조절이 될 수 있는 것이고, 특히 밸브 시트(15)에 경사 면(16)이 형성되어 있으며 볼 시트(4)에도 곡면(5)이 형성되어 있기 때문에 위와 같이 시트 하우징(8)이 매우 미세하게 이동이 된다고 하여도 밸브 시트(15)의 경사 면(16)과 볼 시트(4)의 곡면(5) 사이에는 압력변화가 발생하게 되는 것은 당연한 이치이다.
따라서 상술한 바와 같이 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)의 곡면(5)에 가하는 압력을 미세하게 조절할 수가 있는 것인데, 볼 밸브의 시트 하우징(8)의 밸브 시트(15)와 볼 시트(4)의 곡면(5) 사이에 작용하는 유체의 압력은 제곱 mm 당 수 십 Kg에서 수 백 Kg의 압력이 걸리기 때문에 위와 같이 시트 하우징(8)의 미세한 거리이동에 의해서도 밸브 시트(15)와 볼 시트(4)의 곡면(5) 사이에 작용하는 접촉압력이 미세하게 조정될 수 있기 때문이다.

한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)의 정회전 방향으로의 회전각도와 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)의 조임압력을 서로 잘 맞추기만 하면 본 발명의 시트 하우징(8)의 밸브 시트(15)와 볼 시트(4)의 곡면(5)에 작용하는 접촉압력을 더욱 미세하게 조절할 수가 있어 밸브 시트(15)의 내구성을 향상시킴과 아울러 이에 따라 누수현상을 합리적으로 차단할 수 있는 것이다.
본 발명의 도면에서 도면의 미 설명 부호 (6)과 (13)은 패킹이다.

Claims (1)

1. 몸체(1) 내부에 직립으로 조립되는 상부 축(26)과 하부 축(27)의 사이에 고정되는 개폐용 볼(2)과, 몸체(1)의 상부에 볼트(29)를 통해 조립되는 본넷(25) 및 상기 본넷(25) 위에 설치되는 개폐장치(24)와, 볼(2)의 양쪽에 조립되며 완만한 곡면(5)을 가지고 렌치볼트(7)에 의해 볼(2)과 조립되는 볼 시트(4)와, 볼 시트(4)의 곡면(5)과 접촉 및 대응되는 경사 면(16)을 가지는 밸브 시트(15)가 조립되며 몸체(1)에 고정되는 시트 하우징(8)으로 된 볼 밸브에 있어서,
   몸체(1)의 좌우에 대칭으로 고정되며 밸브 시트(15)를 가압하기 위한 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)들이 조립되는 나사구멍(3a)들이 형성된 슬리이브(3)와;
   상기 슬리이브(3)의 안쪽으로 조립되며 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)가 관통하는 구멍(10)들 및 상기 구멍(10)들의 사이에 위치한 채 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)가 조립되는 나사구멍(10a)들이 형성되도록 한 돌출단(9)을 가지고, 안쪽으로는 오-링(12)이 조립되는 오-링 삽입홈(11)이 형성되며 오-링 가압볼트(22)들이 조립되는 나사구멍(8a)들을 가지는 원통형의 시트 하우징(8)과;
   상기 시트 하우징(8)에 형성된 나사구멍(8a)에 조립되는 오-링 가압볼트(22)들이 관통하는 구멍(21)이 형성되며 상기 시트 하우징(8)의 외측에 조립되는 패킹 글랜드(19)와;
   상기 시트 하우징(8)과 패킹 글랜드(19)의 안으로 조립되며 외측의 단부에는 배관의 플랜지와 연결되는 플랜지(18)가 고정되고, 상기 시트 하우징(8)과 패킹 글랜드(19)의 안으로 삽입되는 연결관(17)과;
   상기 하우징(8)의 오-링 삽입홈(11)에 조립되는 오-링(12)과;
   상기 패킹 글랜드(19)를 관통한 채 상기 시트 하우징(8)의 나사구멍(8a)에 조립되며, 패킹 글랜드(19)가 상기 오-링(12)을 가압하도록 함에 따라 압축팽창되는 오-링(12)의 가압력에 의해 연결관(17)의 위치가 고정되도록 하는 오-링 가압볼트(22)들과;
   상기 시트 하우징(8)의 돌출단(9)의 구멍(10)을 관통한 채 상기 슬리이브(3)의 나사구멍(3a)에 조립되어 시트 하우징(8)을 볼 시트(4) 쪽으로 가압함과 동시에 슬리이브(3)에 고정되도록 하기 위한 시트 하우징 고정 및 가압볼트(23)들과;
   상기 시트 하우징(8)의 돌출단(9)의 나사구멍(10a)에 조립된 채 위치고정너트(28a)에 의해 위치가 고정되며, 위치고정너트(28a)를 풀고 미세하게 정회전을 시키면 시트 하우징(8)을 슬리이브(3)로부터 미세하게 빠져나오도록 하여 시트 하우징(8)의 밸브 시트(15)가 볼 시트(4)의 곡면(5)에 가하는 압력을 조절할 수 있도록 하기 위한 시트 하우징 위치조정용 볼트(28)들로 구성된 것을 특징으로 하는 볼 밸브.

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