KR101301615B1 - 버터플라이 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버터플라이 밸브 장치에 관한 것으로서, 유체가 이송되는 관로에 설치되며, 내부에 부품이 실장될 공간을 제공하는 밸브 바디; 외측면은 상기 밸브 바디에 접하도록 형성되며, 내측부는 유체가 이동할 수 있는 유로를 형성하는 밸브 시트; 외측면은 상기 밸브 시트의 내측면과 긴밀하게 접하도록 형성되며, 상기 밸브 시트 내부의 유로에 회동가능하게 설치되어 유로를 개폐시키는 디스크; 상기 디스크의 외측에 연결되는 회전축; 및 상기 회전축과 핸들부 사이에 설치되며, 상기 핸들부에서 발생된 회전력의 방향을 전환하여 상기 회전축에 전달하여 상기 회전축을 회전시키는 기어부;를 포함하며, 상기 디스크의 외부면은 불소 함유 수지로 코팅 처리되며, 상기 코팅 처리되는 부분이 상기 디스크와 상기 회전축이 연결되는 부분까지 연장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브 장치가 제공된다.

Description

버터플라이 밸브 장치 {Butterfly valve apparatus}

본 발명은 버터플라이 밸브 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 역류 현상을 방지하기 위하여 디스크의 회전축 체결부까지 코팅부를 연장 형성한 버터플라이 밸브 장치에 관한 것이다.

버터플라이 밸브는 각종 산업용수, 폐수 또는 화학 약품 등의 유체를 이송시키는 관로에 연결되어 유체의 흐름을 제어하는데 사용된다. 이러한 버터플라이 밸브는 밸브 바디의 내부에 디스크가 회전축을 통하여 회전가능하게 설치되고, 회전축에 연결된 구동장치의 자동 또는 수동 회전을 통하여 관로를 개폐시켜 유체의 흐름을 제어한다.

종래 기술에 따른 버터플라이 밸브는 회전축에 결합되는 디스크와, 이러한 디스크의 외측면과 접촉되어 관로를 흐르는 유체를 기밀시키는 시트가 착탈가능하게 장착되는 밸브 바디로 구성된다. 회전축은 밸브 바디 상단에 결합되는 구동장치와 연결되어 회전되며, 시트는 고온 또는 고압의 유체, 화학물질 등에 대해 내구성, 내식성을 갖는 재료가 사용되었다. 시트와 디스크간의 기밀성을 증진시키기 위하여 링형 고무시트가 주로 이용되었다. 그러나, 링형 고무시트는 그 재질적인 특성상 내화학성이 약하므로 기름 등의 화학물질에 장시간 노출이되면 노출된 부위를 중심으로 고무 자체에 화학적 변화가 일어나서 고무의 탄력이 떨어지고 부피가 팽창하여 변형되는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 링형 고무시트 대신에 내약품성이 매우 뛰어난 링형의 테프론 시트를 장착하는 경우가 있었다.

한편, 디스크는 시트의 내측 상부 및 하부에 형성된 체결홀에 삽입되어 시트와 체결되는데, 이러한 체결홀을 통하여 유체가 역류하는 경우 디스크와 회전축이 연결되는 부분이 부식되어 버터플라이 밸브의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유체의 역류 현상을 방지하기 위하여 디스크의 회전축 체결부까지 코팅부를 연장 형성한 버터플라이 밸브 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 유체가 이송되는 관로에 설치되며, 내부에 부품이 실장될 공간을 제공하는 밸브 바디; 외측면은 상기 밸브 바디에 접하도록 형성되며, 내측부는 유체가 이동할 수 있는 유로를 형성하는 밸브 시트; 외측면은 상기 밸브 시트의 내측면과 긴밀하게 접하도록 형성되며, 상기 밸브 시트 내부의 유로에 회동가능하게 설치되어 유로를 개폐시키는 디스크; 상기 디스크의 외측에 연결되는 회전축; 및 상기 회전축과 핸들부 사이에 설치되며, 상기 핸들부에서 발생된 회전력의 방향을 전환하여 상기 회전축에 전달하여 상기 회전축을 회전시키는 기어부;를 포함하며, 상기 디스크의 외부면은 불소 함유 수지로 코팅 처리되며, 상기 코팅 처리되는 부분이 상기 디스크와 상기 회전축이 연결되는 부분까지 연장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브 장치가 제공된다.

상기 밸브 바디는 내측이 상기 밸브 시트의 외측면에 상응하게 만곡지게 형성되어, 상기 밸브 시트의 외측 상단부를 감싸도록 형성되는 밸브 상부 바디; 상기 밸브 상부 바디와 체결되며, 내측이 상기 밸브 시트의 외측면에 상응하게 만곡지게 형성되어, 상기 밸브 시트의 외측 하단부를 감싸도록 형성되는 밸브 하부 바디; 상기 밸브 상부 바디의 중앙 영역에는 형성되며, 상기 회전축이 삽입되는 회전축 상부 삽입홀; 및 상기 밸브 하부 바디의 중앙 영역에는 형성되며, 상기 회전축이 삽입되는 회전축 하부 삽입홈을 포함한다.

상기 밸브 시트는 전체적으로 링 형태로 형성되며, 외측면은 상기 밸브 바디에 접하도록 형성되는 밸브 시트 본체; 상기 상기 밸브 시트 본체의 중앙 상부 영역의 외측으로 돌출되게 형성되는 돌출 연장부; 상기 돌출 연장부의 내부에 관통되게 형성되어, 상기 회전축이 삽입되는 상부 삽입홀; 및 상기 밸브 시트 본체의 중앙 하부 영역에 형성되며, 상기 회전축이 삽입되는 하부 삽입홀;을 포함하며, 상기 밸브 시트는 불소 함유 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 디스크는 상기 밸브 시트의 내부에 형성된 유로의 단면 형태에 상응하게 형성되는 디스크 본체; 상기 디스크 본체의 상단부에 돌출되게 형성되는 상부 회전축 체결부; 상기 디스크 본체의 하단부에 돌출되게 형성되는 하부 회전축 체결부; 및 상기 디스크 본체, 상부 회전축 체결부 및 하부 회전축 체결부의 외측면을 감싸도록 형성된 코팅부를 포함한다.

상기 상부 회전축 체결부 및 상기 하부 회전축 체결부는 상기 디스크 본체와 일체로 형성된다.

상기 코팅부는 불소 함유 수지층과 금속 박막층을 교대로 적층시킨 형태로 형성하되, 최외각층은 불소 함유 수지층으로 구성한다.

본 발명에 따르면, 유로를 흐르는 유체가 누수되더라도, 디스크의 상부 회전축 체결부 및 하부 회전축 체결부가 코팅부에 의해 감싸져있기 때문에 유체에 의해서 손상되는 것이 방지된다.

또한, 상부 회전축 체결부는 밸브 시트의 돌출 연장부에 의해서 감싸져 있기 때문에 밸브 바디가 손상되는 것을 최소화할 수 있게 된다.

그 결과, 유체의 누수를 이중으로 방지할 수 있게 되어 버터플라이 밸브 장치의 안전성 증진은 물론, 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브 장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브 장치의 단면도 및 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 버터플라이 밸브 장치의 디스크의 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 버터플라이 밸브 장치의 밸브 시트의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브 장치의 디스크의 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브 장치의 사시도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브 장치의 단면도 및 분해 사시도이다.

도 1 내 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브 장치는 밸브 바디(100), 밸브 시트(200), 디스크(300), 회전축(400), 기어부(500) 및 핸들부(600)를 포함한다.

밸브 바디(100)는 유체가 이송되는 관로에 설치되며, 밸브 시트(200)와 디스크(300)가 설치될 공간을 제공한다. 밸브 바디(100)는 밸브 상부 바디(110)와 밸브 하부 바디(120)를 포함하며, 밸브 상부 바디(110)는 밸브 시트(200)와 디스크(300)의 상단부를 감싸도록 형성된다. 밸브 하부 바디(120)는 밸브 상부 바디(110)의 하부에 체결되며, 밸브 시트(200)와 디스크(300)의 하단부를 감싸도록 형성된다. 밸브 상부 바디(110)의 중앙 영역에는 회전축(400)이 삽입되는 회전축 상부 삽입홀(115)에 형성되며, 밸브 하부 바디(120)의 중앙 영역에는 회전축(400)이 삽입되는 회전축 하부 삽입홈(125)이 형성된다. 밸브 상부 바디(110) 및 밸브 하부 바디(120)는 상호 체결시 원통형태로 형성되도록, 각각 절단된 반원통형태로 주물 방식으로 제조한다.

밸브 시트(200)는 밸브 바디(100)의 내측면에 설치되어 유로를 형성한다. 밸브 시트(200)는 전체적으로 링 형태로 형성되고, 밸브 시트(200)의 외측면은 밸브 바디(100)에 접하도록 형성되며, 밸브 시트(200)의 내측부는 유체가 이동할 수 있는 유로를 형성한다. 밸브 시트(200)는 내부식성, 내화학성이 뛰어난 불소 함유 수지 예를들면 테플론(Teflon)으로 형성된다. 밸브 시트(200)는 밸브 바디(200)의 내측에 밀착되도록 금형을 제조한 후, 금형을 통하여 불소 함유 수지를 사출시켜서 제조한다.

밸브 시트(200)의 중앙 상부 영역에는 회전축(400)이 삽입되는 상부 삽입홀(220)이 형성되며, 밸브 시트(200)의 중앙 하부 영역에는 회전축(400)이 삽입되는 하부 삽입홀(230)이 형성된다.

디스크(300)는 밸브 시트(200) 내부의 유로에 설치되며, 디스크(300)의 외측면은 밸브 시트(200)의 내측면과 긴밀하게 접하도록 형성된다. 디스크(300)는 전체적으로 원판 형태로 형성되며, 디스크(300)는 회전축(400)에 체결되어, 회전축(400)의 회전에 따라 밸브 시트(200) 내부에서 회전하면서 유로를 개폐시킨다. 디스크(300)는 금속 재료로 형성하며, 디스크(300)의 외부면은 유체와 접촉하는 영역이므로 밸브 시트(200)와 마찬가지로 내부식성, 내화학성이 뛰어난 불소 함유 수지 예를 들면, 테플론으로 코팅 처리한다. 본 실시예의 경우, 테플론으로 코팅 처리되는 부분이 디스크와 회전축이 연결되는 부분으로 연장되게 형성된다. 즉, 회전축의 일부도 테플론으로 코팅 처리되어, 유로를 흐르는 유체가 밸브 시트(200)의 상부 삽입홀(220)이나 하부 삽입홀(230)을 통하여 누수되는 경우 디스크(300)나 회전축(400)이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

회전축(400)은 상부 회전축(410)과 하부 회전축(420)을 포함하며, 상부 회전축(410)의 일 단은 디스크(300)의 상단 또는 디스크(300)의 회전축 체결부와 연결되며, 상부 회전축(410)의 타 단은 기어부(500)에 연결된다. 하부 회전축(420)의 일 단은 디스크(300)의 하단 또는 디스크(300)의 회전축 체결부와 연결되며, 하부 회전축(420)의 타 단은 회전축 하부 삽입홈(125)에 삽입 체결된다. 회전축(400)은 디스크(300)와 일체로 형성되어 연결된다.

기어부(500)는 회전축(400)과 핸들부(600) 사이에 설치되며, 핸들부(600)에서 발생된 회전력의 방향을 전환하여 회전축(400)에 전달하여 회전축(400)을 회전시키는 기능을 수행한다.

도 4는 도 1에 도시된 버터플라이 밸브 장치의 디스크의 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 6은 도 1에 도시된 버터플라이 밸브 장치의 밸브 시트의 개략적인 사시도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 디스크와 밸브 시트의 구성을 보다 상세히 살펴본다. 디스크(300)는 디스크 바디(310), 상부 회전축 체결부(320), 하부 회전축 체결부(330) 및 코팅부(350)를 포함한다.

디스크 본체(310)는 밸브 시트(200)의 내부에 형성된 유로의 단면 형태에 상응하게 형성되며, 금속 재료로 이루어진다. 상부 회전축 체결부(320)는 디스크 본체(310)의 상단부에 돌출되게 형성되며, 하부 회전축 체결부(330)는 디스크 본체(310)의 하단부에 돌출되게 형성된다. 상부 회전축 체결부(320) 및 하부 회전축 체결부(330)는 디스크 본체(310)와 일체로 형성될 수 있다. 상부 회전축 체결부(320)는 상부 회전축(410)과 체결되며, 하부 회전축 체결부(330)는 하부 회전축(420)과 일체로 형성되어 연결된다.

코팅부(350)는 디스크 본체(310), 상부 회전축 체결부(320) 및 하부 회전축 체결부(330)의 외측면을 감싸도록 디스크 본체(310), 상부 회전축 체결부(320) 및 하부 회전축 체결부(330) 상에 형성된다. 코팅부(350)는 내부식성, 내화학성이 뛰어난 불소 함유 수지를 포함하며, 본 실시예에서는 PFA(테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 수지를 사용한다.

밸브 시트(200)는 밸브 시트 본체(210), 상부 삽입홀(220), 하부 삽입홀(230) 및 돌출 연장부(240)를 포함한다. 밸브 시트 본체(210)는 전체적으로 링 형태로 형성되고, 밸브 시트 본체(210)의 외측면은 밸브 바디(100)에 접하도록 형성되며, 밸브 시트 본체(210)의 내측부는 유체가 이동할 수 있는 유로를 형성한다. 밸브 시트 본체(210)의 중앙 상부 영역에는 회전축(400)이 삽입되는 상부 삽입홀(220)이 형성되며, 밸브 시트 본체(210)의 중앙 하부 영역에는 회전축(400)이 삽입되는 하부 삽입홀(230)이 형성된다. 돌출 연장부(240)는 상부 삽입홀(220)이 형성되는 영역에 형성되며, 밸브 시트 본체(210)로부터 외측으로 돌출되게 형성된다. 돌출 연장부(240) 내에는 디스크(300)의 상부 회전축 체결부(320)가 삽입 배치된다. 밸브 시트(200)는 내부식성, 내화학성이 뛰어난 불소 함유 수지를 포함하며, 본 실시예에서는 PFA(테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 수지를 사용한다.

위 구성에 따르면, 유로를 흐르는 유체가 밸브 시트(200)의 상부 삽입홀(220)이나 하부 삽입홀(230)을 통하여 누수되더라도, 디스크(300)의 상부 회전축 체결부(320) 및 하부 회전축 체결부(330)가 코팅부(350)에 의해 감싸져있기 때문에 유체에 의해서 손상되는 것이 방지된다. 또한, 상부 회전축 체결부(320)는 밸브 시트(200)의 돌출 연장부(240)에 의해서 감싸져 있기 때문에 밸브 바디(100)가 손상되는 것을 최소화할 수 있게 된다. 그 결과, 유체의 누수를 이중으로 방지할 수 있게 되어 버터플라이 밸브 장치의 안전성 증진은 물론, 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브 장치의 디스크의 개략적인 단면도이다.

도 7을 참조하면, 디스크(300)는 디스크 바디(310), 상부 회전축 체결부(320), 하부 회전축 체결부(330) 및 코팅부(350)를 포함한다.

디스크 본체(310)는 밸브 시트(200)의 내부에 형성된 유로의 단면 형태에 상응하게 형성되며, 금속 재료로 이루어진다. 상부 회전축 체결부(320)는 디스크 본체(310)의 상단부에 돌출되게 형성되며, 하부 회전축 체결부(330)는 디스크 본체(310)의 하단부에 돌출되게 형성된다.

코팅부(350)는 디스크 본체(310), 상부 회전축 체결부(320) 및 하부 회전축 체결부(330)의 외측면을 감싸도록 디스크 본체(310), 상부 회전축 체결부(320) 및 하부 회전축 체결부(330) 상에 형성된다. 이때, 코팅부(350)는 불소 함유 수지와 금속 박막층을 교대로 적층시킨 형태로 형성한다. 즉, 디스크 본체(310), 상부 회전축 체결부(320) 및 하부 회전축 체결부(330) 상에 불소 함유 수지를 포함하는 제1 코팅층(351)을 형성하고, 제1 코팅층(351) 상에 금속 박막층인 제2 코팅층(352)을 형성한다. 그리고, 제2 코팅층(352) 상에 불소 함유 수지를 포함하는 제3 코팅층(353)을 형성한다.

이와 같이 불소 함유 수지층과 금속 박막층을 교대로 적층시키되, 최외각은 불소 함유 수지층으로 구성하면, 내부식성, 내화학성은 물론 강도가 개선되어 내구성이 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 버터플라이 밸브 장치의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100 : 밸브 바디
200 : 밸브 시트
300 : 디스크
400 : 회전축
500 : 기어부
600 : 핸들부

Claims (6)

1. 버터플라이 밸브 장치에 있어서,
   유체가 이송되는 관로에 설치되며, 내부에 부품이 실장될 공간을 제공하는 밸브 바디;
   외측면은 상기 밸브 바디에 접하도록 형성되며, 내측부는 유체가 이동할 수 있는 유로를 형성하는 밸브 시트;
   상기 밸브 시트의 내부에 형성된 유로의 단면 형태에 상응하게 형성되는 디스크 본체와, 상기 디스크 본체의 상단부에 돌출되게 형성되는 상부 회전축 체결부와, 상기 디스크 본체의 하단부에 돌출되게 형성되는 하부 회전축 체결부; 및 상기 디스크 본체, 상부 회전축 체결부 및 하부 회전축 체결부의 외측면을 감싸도록 형성된 코팅부로 구성된 디스크;
   상기 디스크의 상부 회전축 체결부와 일체로 형성되어 연결되는 상부 회전축과, 상기 하부 회전축 체결부와 일체로 형성되어 연결되는 하부 회전축으로 구성된 회전축; 및
   상기 회전축에 회전력을 제공하는 핸들부;
   상기 핸들부에서 발생된 회전력의 방향을 전환하여 상기 회전축에 전달하여 상기 회전축을 회전시키며, 상기 밸브 바디 상단에 설치되는 기어부;를 포함하며, 상기 핸들부는 상기 기어부의 일측에 설치되고,
   상기 코팅부는 불소 함유 수지층과 금속 박막층을 교대로 적층시킨 형태로 형성하되, 최외각층은 불소 함유 수지층으로 구성하는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 밸브 바디는,
   내측이 상기 밸브 시트의 외측면에 상응하게 만곡지게 형성되어, 상기 밸브 시트의 외측 상단부를 감싸도록 형성되는 밸브 상부 바디;
   상기 밸브 상부 바디와 체결되며, 내측이 상기 밸브 시트의 외측면에 상응하게 만곡지게 형성되어, 상기 밸브 시트의 외측 하단부를 감싸도록 형성되는 밸브 하부 바디;
   상기 밸브 상부 바디의 중앙 영역에는 형성되며, 상기 회전축이 삽입되는 회전축 상부 삽입홀; 및
   상기 밸브 하부 바디의 중앙 영역에는 형성되며, 상기 회전축이 삽입되는 회전축 하부 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 밸브 시트는,
   전체적으로 링 형태로 형성되며, 외측면은 상기 밸브 바디에 접하도록 형성되는 밸브 시트 본체;
   상기 상기 밸브 시트 본체의 중앙 상부 영역의 외측으로 돌출되게 형성되는 돌출 연장부;
   상기 돌출 연장부의 내부에 관통되게 형성되어, 상기 회전축이 삽입되는 상부 삽입홀; 및
   상기 밸브 시트 본체의 중앙 하부 영역에 형성되며, 상기 회전축이 삽입되는 하부 삽입홀;을 포함하며,
   상기 밸브 시트는 불소 함유 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브 장치.
   
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 상부 회전축 체결부 및 상기 하부 회전축 체결부는 상기 디스크 본체와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브 장치.
   
   
   
   
6. 삭제

Images