KR101468452B1 - 유량조절용 게이트 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관의 중간에 설치되어 유체가 흐르는 방향에 대한 직각으로 디스크가 승/하강하면서 유량을 조절하는 유량조절용 게이트 밸브에 관한 것으로, 특히 디스크와 접촉면의 구조를 개량하여 디스크의 개방시 유량 압에 의한 진동을 방지하도록 함과, 대형 게이트 밸브의 제작 또는 소량의 주문제작시 디스크 및 본체의 제작이 용이하도록 함에 그 목적이 있다.
본 발명에서 제안하는 유량조절용 게이트 밸브는, 본체(1)의 내부 중간에 디스크(2)가 구비되어 이 디스크(2)가 수직 승/하강하면서 관로(11)를 개폐하도록 하는 유량조절용 게이트 밸브에 있어서, 상기 본체(1)의 내부 중간은 정면에서 봤을 때 단면상 유입구 측은 상단좌측에서부터 하단우측으로 경사진 경사면(10a), 그 반대 측은 수직면(10b)으로 되는 접촉면(10)을 구성하고, 상기 디스크(2)는 접촉면(10)에 대응하는 경사면(20a)과 수직면(20b)으로 되는 접촉부(20)를 구성하여서, 밸브의 개방시 디스크(2)의 수직면(20b)이 본체(1)의 수직면(10b)에 접촉되어 유량 압에 대한 지지력을 갖도록 하며, 상기 디스크(2) 및 이 디스크(2)가 결합되는 본체(1)의 하부를 측면에서 봤을 때 사각형으로 구성하고, 정면에서 봤을 때 본체(1) 하부의 전후방에는 관로(11)를 각각 삽입하여서, 그 관로(11)의 내측 단에 접촉면(10)이 형성되도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

유량조절용 게이트 밸브{Gate valve throttling}

본 발명은 배관의 중간에 설치되어 유체가 흐르는 방향에 대한 직각으로 디스크가 승/하강하면서 유량을 조절하는 유량조절용 게이트 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유량조절용 게이트 밸브는 관로를 갖는 본체, 상기 본체의 관로 중간에 설치되는 개폐용 디스크, 상기 디스크를 승/하강시키는 회전축으로 구성된다.

상기 게이트 밸브의 작동은 엑츄에이터와 같은 회전장치로 회전축을 회전시키면 디스크가 승/하강하면서 관로를 개폐하도록 되어 있다.

여기에서, 디스크 및 이 디스크와 접촉되는 본체의 접촉면에 대한 구조를 더욱 구체적으로 살펴보면, 통상 디스크 및 접촉면은 하부는 좁고 상부가 넓은 "V"형태의 테이퍼로 구성되어 있는 게 대부분이다.

이렇게, 테이퍼형태로 결합하는 이유는 긴밀한 밀착으로 완벽한 누수를 달성하기 위해서이다.

그러나 상기와 같은 테이퍼형태의 결합구조는 개방시 디스크가 부양된 상태, 즉 어디에도 지지되지 않은 상태를 유지하게 되는데, 이러한 상태는 유량 압에 의해 디스크가 흔들림으로 상당한 진동 및 소음 발생한다.

여기에서 발생되는 진동은 디스크 및 이 디스크와 결합 된 연결구성물들의 파손, 마모, 나사 풀림 등을 야기하여 잦은 부품의 교체는 물론, 유지관리에 대한 어려움이 있고, 밸브 및 회전장치의 수명을 단축하는 요인이 되고 있다.
또한, 디스크 및 이 디스크와 결합되는 본체는 통상 원형으로 형성되어 주물로 제작하는 경우가 대부분인데, 이는 대형 게이트 밸브의 제작 또는 소량의 주문제작시 과도한 금형제작비용으로 경제적이지 못한 문제점이 있었다.

국내공개특허공보 제10-2013-0063978호의 "게이트 밸브"

본 발명은 유량조절용 게이트 밸브에 대한 디스크와 접촉면의 구조를 개량하여 디스크의 개방시 유량 압에 의한 진동을 방지하도록 함과, 대형 게이트 밸브의 제작 또는 소량의 주문제작시 디스크 및 본체의 제작이 용이하고 경제성이 향상되도록 함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 디스크 및 이 디스크와 결합되는 본체의 내부의 접촉면을 유입구 측은 경사면, 그 반대 측은 수직면으로 구성하여서, 밸브의 개방시 디스크의 수직면이 본체의 수직면에 접촉되어 유량 압에 대한 지지력을 갖도록 함과, 디스크 및 이 디스크가 결합되는 본체의 하부를 사각형으로 구성하고, 본체 하부의 전후방에는 관로를 각각 삽입하여서, 접촉면을 구성함을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 밸브의 개방시 유량 압에 의한 디스크의 소음 및 진동을 방지할 수 있고, 이로 인해 디스크와 연결된 구성물들의 마모 및 파손을 방지할 수 있음은 물론, 유지관리가 용이하고, 밸브 및 회전장치의 수명을 오래 유지할 수 있는 효과가 있고, 판재의 용접으로 제품을 완성할 수 있음으로 디스크 및 본체의 제작이 용이하며, 특히 주물제작이 어려운 대형 게이트 밸브의 제작 또는 소량의 주문제작에 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 하부 본체를 반분으로 절단한 사시도
도 4는 본 발명의 디스크를 도시한 사시도
도 5는 본 발명의 디스크 가이드와 안내레일을 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 디스크를 반분으로 절단한 사시도
도 7은 본 발명의 정면 단면도
도 8은 도 7의 작동 단면도
도 9는 본 발명의 측면 단면도
도 10은 도 9의 작동 단면도이다.

더 구체적으로, 도8, 도9와 같이, 본 발명은 본체(1)의 내부 중간에 디스크(2)가 구비되어 이 디스크(2)가 수직 승/하강하면서 관로(11)를 개폐하도록 하는 유량조절용 게이트 밸브에 있어서, 상기 본체(1)의 내부 중간은 정면에서 봤을 때 단면상 유입구 측은 상단좌측에서부터 하단우측으로 경사진 경사면(10a), 그 반대 측은 수직면(10b)으로 되는 접촉면(10)을 구성하고, 상기 디스크(2)는 접촉면(10)에 대응하는 경사면(20a)과 수직면(20b)으로 되는 접촉부(20)를 구성하여서, 밸브의 개방시 디스크(2)의 수직면(20b)이 본체(1)의 수직면(10b)에 접촉되어 유량 압에 대한 지지력을 갖도록 하며, 상기 디스크(2) 및 이 디스크(2)가 결합되는 본체(1)의 하부를 측면에서 봤을 때 사각형으로 구성하고, 정면에서 봤을 때 본체(1) 하부의 전후방에는 관로(11)를 각각 삽입하여서, 그 관로(11)의 내측 단에 접촉면(10)이 형성되도록 구성함을 특징으로 한다.

이렇게 하면, 밸브의 개방시 유량 압에 의한 디스크(2)의 소음 및 진동을 방지할 수 있고, 이로 인해 디스크(2)와 연결된 구성물들의 마모 및 파손을 방지할 수 있음은 물론, 유지관리가 용이하고, 밸브 및 회전장치의 수명을 오래 유지할 수 있는 효과가 있고, 판재의 용접으로 제품을 완성할 수 있음으로 디스크(2) 및 본체(2)의 제작이 용이하며, 특히 주물제작이 어려운 대형 게이트 밸브의 제작 또는 소량의 주문제작에 용이한 효과가 있다.

한편, 도4와 같이, 본 발명에서 디스크(2)는 정면에서 봤을 때 전후방의 상단 중간에 하부가 확장된 걸림홈(24)을 형성하고, 그 걸림홈(24)에 삽입되는 너트(2a)를 구비하며, 그 너트(2a)는 본체(1)의 내부에서 공 회전되도록 장착되는 회전축(3)에 의해 승/하강 되도록 구성함이 바람직하다.

이렇게 하면, 나사부 마모시 디스크(2)를 통째로 교체하지 않고 너트(2a)만 교체하면 되므로 디스크의 제작을 배제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 도3, 도4와 같이, 본 발명은 본체(1)의 접촉면(10) 및 디스크(2)의 접촉부(20)에 동(銅) 재질의 원형 링으로 되는 메탈시트(13,23)를 구성함이 바람직하다.

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이렇게 하면, 재질을 특성상 연성이 있고 마찰력이 적어 폐쇄시 긴밀성을 더욱 향상시킬 수 있고, 개방시에는 미끄럼을 제공하여 작동이 더욱 원활해지도록 효과가 있다.

또한, 도5, 도8, 도10과 같이, 본 발명은 측면에서 봤을 때 본체(1)의 내부 양측 주벽에 안내레일(14)을 구성하고, 디스크(2)의 양 측면에는 안내레일(14)을 타고 수직 승/하강할 수 있는 가이드(21)를 구성하며, 정면에서 봤을 때 디스크(2)의 상단 전후방에 본체(1)의 내부 주벽에 접촉되는 지지대(22)를 구성함을 바람직하다.

이렇게 하면, 디스크(2)를 수직으로 승/하강시킬 수 있음은 물론, 전후좌우 4면에서 디스크(2)를 지지하도록 하여 디스크(2)의 진동을 더욱 적극적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면 전체에 의거하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도면의 모델은 대형 게이트 밸브로서, 상술한 구성 전체를 적용한 본 발명의 전체를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 크게 본체(1), 디스크(2), 너트(2a), 회전축(3)의 유기적 결합으로 이루어진다.

상기 본체(1)는, 사각형태의 케이스로 되고, 상(1a),중(1b),하(1c)로 나누어져 결합되며, 상단에 회전축(3)을 장착하여 공회전시킬 수 있는 축관(12)이 구성되고, 하부의 전후방으로 관로(11)가 삽입되며, 그 관로(11)의 내부 중간에 단면상 유입구 측은 상부는 넓고 하부는 좁은 경사면(10a), 그 반대 측은 수직면(10b)으로 형성되는 접촉면(10)이 구성되며, 그 접촉면(10)의 내 측면은 동(銅)으로 되는 메탈시트(13)가 결합되고, 내부의 양측의 주벽에는 사각형태의 길쭉한 안내레일(14)이 수직으로 구성된다.

상기 디스크(2)는, 사각형태의 케이스로 구성되며, 본체(1)의 접촉면(10)에 접촉되어 승/하강에 의해 관로(11)를 개폐할 수 있도록 전후방의 일 측면은 상부가 넓고 하부가 좁은 경사면(20a), 타 측면으로 수직면(20b)으로 형성되는 접촉부(20)가 구성되고, 그 접촉부(20)의 전후방에 본체(1)의 메탈시트(13)과 동일한 메탈시트(23)가 돌출구성되며, 양 측면에 본체(1)의 안내레일(14)을 따라 수직으로 승/하강할 수 있는 "="형태의 가이드(21)가 구성되며, 상단의 전후방에 본체(1)의 내부 주벽에 접촉되는 판재형태의 지지대(22)가 수직으로 구성되며, 전후방의 상단 중간에 하부가 확장된 "ㅗ"형태의 걸림홈(24)이 형성된다.

상기 너트(2a)는, 디스크(2)의 걸림홈(24)에 삽입되는 "ㅗ"형태로 구성되며, 나사부의 중심 저 부는 회전축(3)이 관통할 수 있도록 디스크(2)가 관통형성된다.

상기 회전축(3)은, 길쭉한 환봉형태로 되며, 본체(1)의 축관(12)에 장착되도록 상부에 걸림턱(31)이 형성되고, 상단은 본체(1)로부터 노출되어 회전장치와 결합가능하도록 구성되며, 하부는 디스크(2)의 너트(2a)와 결합되는 나사부(32)로 형성된다.

상기와 같은 구성은 본 발명의 실시가 가능할 뿐 아니라, 간소한 구성과 불필요한 구성의 배제로 제작이 용이하고, 원가를 절감시킬 수 있으며, 작동의 원활성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명을 설명하였으나, 선등록된 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 부호 등으로 대체하였고, 본 발명의 설명을 위해서 제시한 도면은 예시도로 써 특징을 부각시키고자 도법에는 맞지 않을 수 있고 요지를 흐릴 수 있는 부분은 편의상 일부 삭제하였다. 이에 해당기술분야의 당업자라면 본 발명의 요지를 충분히 파악할 수 있을 것으로 보이고, 이를 기반으로 다양한 응용이 가능할 것이나 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 못한다면 모두 본원의 권리범위에 속할 것이다.

본체(1) 접촉면(10)
경사면(10a) 수직면(10b)
관로(11) 축관(12)
메탈시트(13) 안내레일(14)
디스크(2) 접촉부(20)
경사면(20a) 수직면(20b)
가이드(21) 지지대(22)
메탈시트(23) 걸림홈(24)
너트(2a) 회전축(3)
걸림턱(31) 나사부(32)

Claims (6)

1. 본체(1)의 내부 중간에 디스크(2)가 구비되어 이 디스크(2)가 수직 승/하강하면서 관로(11)를 개폐하도록 하는 유량조절용 게이트 밸브에 있어서,
   상기 본체(1)의 내부 중간은 정면에서 봤을 때 단면상 유입구 측은 상단좌측에서부터 하단우측으로 경사진 경사면(10a), 그 반대 측은 수직면(10b)으로 되는 접촉면(10)을 구성하고, 상기 디스크(2)는 접촉면(10)에 대응하는 경사면(20a)과 수직면(20b)으로 되는 접촉부(20)를 구성하여서, 밸브의 개방시 디스크(2)의 수직면(20b)이 본체(1)의 수직면(10b)에 접촉되어 유량 압에 대한 지지력을 갖도록 하며,
   상기 디스크(2) 및 이 디스크(2)가 결합되는 본체(1)의 하부를 측면에서 봤을 때 사각형으로 구성하고, 정면에서 봤을 때 본체(1) 하부의 전후방에는 관로(11)를 각각 삽입하여서, 그 관로(11)의 내측 단에 접촉면(10)이 형성되도록 구성함을 특징으로 하는 유량조절용 게이트 밸브.
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