KR101462517B1 - 포켓리스 볼밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식품 등 각종 유기물의 이송관에 사용하기 적합한 포켓리스 볼밸브에 관한 것으로, 특히 포켓리스 볼밸브의 바디(10)와 상기 바디(10)의 내부에 작동가능토록 안치되는 볼(30) 사이에 한 쌍의 시트링(20)을 분할하여 형성하되, 상기 시트링(20)의 안지름과 볼(30)의 바깥지름을 -0.01mm의 공차범위 내에서 동일한 치수로 형성함과 아울러 상기 볼(30)의 구면 면적이 시트링(20)의 구면에 의하여 90~99%가 커버되어 밀착되도록 함으로써, 볼밸브의 바디(10) 내에 포켓이 형성되지 않으므로 볼밸브의 내부에서 식품과 같은 유기물이 체류하여 부패하는 문제점 및 유체의 고착, 혼합, 오염 등을 근본적으로 차단할 수 있음과 아울러 볼밸브의 스템(50)에 형성된 오링(51)이나 그랜드 패킹(65)으로 유체의 압력이 전달되지 않으므로, 궁극적으로는 식품과 같은 유기물을 이송하는 관체에 볼밸브를 장시간 위생적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 유체의 체류에 의하여 발생하는 고착, 혼합, 오염 및 유체의 외부 누출을 차단할 수 있는 포켓리스 볼밸브에 관한 것이다.

Description

포켓리스 볼밸브{Pocketless Ball Valve}

본 발명은 포켓리스 볼밸브에 관한 것으로, 특히 볼밸브의 바디와 상기 바디의 내부에 작동가능토록 안치되는 볼 사이에 한 쌍의 시트링을 분할하여 형성하되, 상기 시트링의 안지름과 볼의 바깥지름을 -0.01mm의 공차범위 내에서 동일한 치수로 형성함과 아울러 상기 볼의 구면 면적이 시트링의 구면에 의하여 90~99%가 커버되어 밀착되도록 함으로써, 식품과 같은 유기물을 이송함에 있어 종래처럼 볼밸브의 포켓으로 유기물이 유입되어 고착, 오염, 혼합, 부패와 같은 현상이 일어나지 않도록 한 포켓리스 볼밸브에 관한 것이다.

일반적으로 볼밸브는 바디와 상기 바디의 내부에 형성되는 볼 및 상기 볼을 작동시키는 레버(압축공기 또는 전기 등을 이용한 구동매체를 포함한다)를 주요구성으로 하고, 상기 레버의 작동에 따른 볼의 회전에 의하여 볼에 형성된 통공이 관체 내의 유체 흐름을 개방하거나 또는 상기 볼이 관체 내의 유체 흐름을 차단하는바, 상기와 같은 일반적인 볼밸브의 구성을 하기에서 도 1을 참조하여 보다 상세히 살펴본다.

통상 볼밸브(100)는 좌우 한 쌍으로 분할되는 바디(110)의 내부에 볼(120)이 안치되어 작동될 수 있도록 포켓(111)이 형성되고, 상기 포켓(111)에 안치되는 볼(120)에는 이송관의 구경(口徑)과 같은 안지름을 갖는 통공(125)이 형성됨과 아울러 상기 볼(120)의 상측에는 바디(110)의 상부로 관통되는 스템(130)이 형성되며, 상기 스템(130)의 상단에는 레버(미도시)가 부착되는 한편 상기 스템(130)은 바디(110)의 상측에 체결되는 그랜드 캡(150)에 의하여 유체가 누설되지 않도록 견고히 설치된다.

이때, 상기 바디(110)에 형성된 포켓(111)의 내면과 볼(120)의 구면은 직접 접촉하지 않도록 이격되고, 이격 된 바디(110)와 볼(120) 사이에는 한 쌍의 씰(140, seal)을 형성하여 유체가 누설되지 않도록 하는바, 상기 포켓(111)의 양측단에 요입홈(112)을 형성하여 씰(140)을 각각 삽입하되 상기 씰(140)이 볼(120)에 형성된 통공(125)의 선단에 밀착되도록 함으로써, 상기 볼(120)이 안정적으로 포켓(111)에 안치됨과 아울러 유체의 누설이 방지된다.

그러나 상기와 같은 종래 볼밸브(100)는 볼(120)의 구면과 접촉하는 씰(140)의 틈새로 유체가 누설될 경우, 비록 누설된 유체가 볼밸브(100)의 스템(130)에 구비된 오링 및 글랜드 패킹에 의하여 외부로 유출되는 것이 차단되기는 하지만, 상기 누설된 유체가 바디(110)의 포켓(111) 내에 체류하게 되고 이로 인한 씰(140) 및 오링 등의 마모와 함께 누설된 유체가 고착, 혼합되는 등 여러 가지 문제를 일으키는 원인이 되었다.

특히, 이송되는 유체가 음식물과 같은 유기물일 경우 포켓(111) 내에서 체류하는 유체가 부패하여 이송되는 유체를 지속적으로 오염시키는 문제점이 있었으며, 다른 한편으론 상기와 같이 포켓(111)으로 유체가 누설되면 유체의 이송압력이 스템(130)에 구비된 오링이나 그랜드 패킹까지 전달되어 결과적으로 볼밸브(100)의 수명이 단축되는 문제점도 있었다.

한편, 상기와 같은 볼밸브(100)의 문제점을 회피하기 위하여 음식물과 같은 유기물의 이송관에는 도 2에 도시된 바와 같이 밸브 내에 유기물이 체류할 가능성이 상대적으로 낮은 플러그밸브(200)를 흔히 사용하지만, 상기 플러그밸브(200)의 경우 플러그(220)에 형성된 통공(225)이 이송관의 구경(口徑)보다 좁기 때문에 결국 이송효율이 떨어지는 또 다른 문제점을 야기하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 볼밸브의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 볼밸브의 바디 내에 포켓이 형성되지 않도록 함으로써, 볼밸브의 내부에서 식품과 같은 유기물이 체류하여 부패, 고착, 혼합, 오염되는 문제점을 근본적으로 회피할 수 있도록 하는 데 발명의 주된 목적이 있으며, 다른 한편으론 볼밸브의 스템에 형성된 오링이나 그랜드 패킹으로 유체의 압력이 전달되지 않도록 하여 유체의 외부 누출사고를 줄이고 볼밸브의 수명을 연장하는 데 발명의 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포켓리스 볼밸브의 구성은, 원형 링 형상의 바디와, 상기 바디의 내부에 밀착되도록 삽입하되 합체된 내주면이 구면인 한 쌍의 시트링과, 상기 합체된 시트링의 내주면에 작동가능토록 안치하되 이송관의 구경과 같은 안지름을 갖는 통공을 형성한 볼과, 상기 바디의 양측에 체결하여 시트링의 양측단을 압착하되 이송관과 체결되는 플랜지를 구비한 한 쌍의 측면캡과, 상기 볼의 상측에 형성하여 바디의 상부를 관통하되 상단에는 레버를 부착한 스템과, 상기 스템이 관통하는 바디의 상측으로 유체가 누설되지 않도록 스템을 설치하는 그랜드 캡을 형성하되, 상기 합체된 시트링의 안지름과 볼의 바깥지름을 -0.01mm의 공차범위 내에서 동일한 치수로 형성함과 아울러 상기 볼의 구면 면적이 시트링의 구면에 의하여 90~99%가 커버되어 밀착되도록 한 것을 특징으로 하는 포켓리스 볼밸브.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 볼밸브의 바디 내에 포켓이 형성되지 않으므로 볼밸브의 내부에서 식품과 같은 유기물이 체류하여 부패, 고착, 혼합, 오염되는 문제점을 근본적으로 차단할 수 있음과 아울러 볼밸브의 스템에 형성된 오링이나 그랜드 패킹으로 유체의 압력이 전달되지 않아 유체의 누설을 예방하므로, 궁극적으로는 식품과 같은 유기물을 이송하는 관체에 볼밸브를 장시간 위생적이고 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 볼밸브를 나타내는 단면 사시도
도 2는 일반적인 플러그밸브를 나타내는 단면 사시도
도 3은 본 발명에 따른 포켓리스 볼밸브를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명에 따른 포켓리스 볼밸브를 나타내는 주요부 확대도

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포켓리스 볼밸브의 구성을 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 살펴본다.

본 발명에 따른 포켓리스 볼밸브의 바디(10)는 원형 링 형상으로 형성되고, 상기 바디(10)의 내부에는 한 쌍의 시트링(20)이 밀착되도록 삽입되는바, 이때 상기 한 쌍의 시트링(20)은 합체되어 그 합체된 시트링(20)의 내주면이 구면으로 형성되며, 상기 시트링(20)의 재질은 테프론 등 소프트한 소재와 폴리에텔에텔 케톤(polyetherether ketone, PEEP), 메탈시트(metal seat) 등 사용조건에 맞는 다양한 재질을 사용할 수 있다.

그리고 상기 합체된 시트링(20)의 내주면에는 볼(30)이 작동가능토록 안치되며, 상기 볼(30)에는 이송관(미도시)의 구경(口徑)과 같은 안지름을 갖는 통공(35)을 형성함으로써, 상기 볼(30)의 회전에 의하여 볼(30)에 형성된 통공(35)이 이송관 내의 유체 흐름을 개방하거나 또는 상기 볼(30)이 이송관 내의 유체 흐름을 차단한다.

특히, 상기 합체된 시트링(20)의 안지름과 볼(30)의 바깥지름은 -0.01mm의 공차범위 내에서 동일한 치수로 형성될 뿐만 아니라, 상기 볼(30)의 구면 면적이 시트링(20)의 구면에 의하여 90~99%가 커버되어 밀착되도록, 즉, 볼(30)의 상단에 형성될 스템(50)이 위치하는 부분을 제외한 볼(30)의 모든 외주면을 시트링(20)이 커버하도록 함으로써, 이송관 내의 유체가 바디의 사공간(死空間) 내로 유입되어 체류하는 것을 원천적으로 차단한다.

또한, 상기 바디(10)의 양측에는 시트링(20)의 양측단을 압착하는 한 쌍의 측면캡(40)을 형성하여 볼(30)과 시트링(20)이 들뜨지 않고 견고히 밀착되도록 한다. 이때, 상기 바디(10)와 체결되는 측면캡(40)의 일측단에는 바디(10)의 측면으로 삽입되는 돌기(41)를 형성하되 상기 돌기(41)와 바디(10)의 측면 사이에는 오링(42)을 형성함과 아울러 상기 바디(10)에 삽입된 시트링(20)의 측면이 측면캡(40)으로 삽입되어 밀착될 수 있도록 하는 요홈(43)을 형성하며, 측면캡(40)의 타측단에는 플랜지(45)를 형성하여 이송관과 체결될 수 있도록 한다.

그리고 상기 볼(30)의 상측에는 바디(10)의 상부를 관통하는 스템(50)을 형성하되 상기 스템(50)의 상단에는 구동매체를 포함한 여러 형태의 레버(55)를 부착함으로써, 상기 레버(55)를 작동하여 볼(30)의 원활한 회전이 가능토록 한다. 이때, 상기 스템(50)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 오링(51)을 형성하여 스템(50)의 외주면을 통하여 유체가 누설되지 않도록 함으로써 포켓리스 볼밸브의 기밀(氣密)을 유지할 수 있다.

또한, 상기 바디(10)의 상측에 그랜드 캡(60)을 형성하여 스템(50)이 관통하는 바디(10)의 상측으로 유체가 누설되지 않도록 스템(50)을 견고하게 설치하는바, 본 발명은 상기 그랜드 캡(60)의 형상이나 세부적인 구성에 한정되지 않는다. 도면 중 미설명 부호인 '65'는 그랜드 캡(60)에 형성한 그랜드 패킹(65)이다.

이하 상기와 같이 구성한 본 발명에 따른 포켓리스 볼밸브의 작용을 살펴보면, 유기물의 이송관에 본 발명에 따른 포켓리스 볼밸브를 구비함에 있어, 볼(30)의 구면 면적이 시트링(20)의 구면에 의하여 90~99%가 커버되어 밀착되도록 함으로써, 포켓리스 볼밸브의 바디(10) 내에 종래 볼밸브의 포켓과 같은 사공간(死空間)이 형성되지 않으므로, 볼밸브의 내부에서 식품과 같은 유기물이 체류하여 부패하는 문제점과 함께 유기물의 고착, 혼합, 오염 등의 문제점을 근본적으로 차단할 수 있으므로, 보다 위생적인 유기물의 이송이 가능하다.

또한, 상기와 같이 사공간(死空間)이 형성되지 않아 볼밸브의 스템(50)에 형성된 오링(51)이나 그랜드 패킹(65)으로 유체의 압력이 전달되지 않으므로, 스템(50)을 통한 유체의 누설 가능성이 없어 결과적으로 볼밸브를 수명을 연장할 수 있다.

10: 바디 20: 시트링
30: 볼 35: 통공
40: 측면캡 41: 돌기
43: 요홈 45: 플랜지
50: 스템 51: 오링
55: 레버 60: 그랜드 캡
65: 그랜드 패킹

Claims (2)

1. 원형 링 형상의 바디(10)와;
   상기 바디(10)의 내부에 밀착되도록 삽입하되 합체된 내주면이 구면인 한 쌍의 시트링(20)과;
   상기 합체된 시트링(20)의 내주면에 작동가능토록 안치하되 이송관의 구경과 같은 안지름을 갖는 통공(35)을 형성한 볼(30)과;
   상기 바디(10)의 양측에 체결하여 시트링(20)의 양측단을 압착하되 이송관과 체결되는 플랜지(45)를 구비한 한 쌍의 측면캡(40)과;
   상기 볼(30)의 상측에 형성하여 바디(10)의 상부를 관통하되 상단에는 레버(55)를 부착한 스템(50)과;
   상기 스템(50)이 관통하는 바디(10)의 상측으로 유체가 누설되지 않도록 스템(50)을 설치하는 그랜드 캡(60)을 형성하되;
   상기 합체된 시트링(20)의 안지름과 볼(30)의 바깥지름을 -0.01mm의 공차범위 내에서 동일한 치수로 형성함과 아울러 상기 볼(30)의 구면 면적이 시트링(20)의 구면에 의하여 90~99%가 커버되어 밀착되도록 하고;
   측면캡(40)의 일측단에 바디(10)의 측면으로 삽입되는 돌기(41)를 형성하되 상기 돌기(41)와 바디(10)의 측면 사이에는 오링(42)을 형성함과 아울러 상기 바디(10)에 삽입된 시트링(20)의 측면이 측면캡(40)으로 삽입되어 밀착될 수 있도록 요홈(43)을 형성한 것을 특징으로 하는 포켓리스 밸브.
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